随着红外技术的不断发展,对红外技术的要求也不断地提高。红外成像系统从固定焦距系统发展为具有连续变焦的红外光学系统。连续变焦系统的优势在于变焦过程当中成像画面清晰、不间断。红外连续变焦镜头是连续变焦系统的核心部件,变焦镜头的好坏直接决定了变焦系统的成像质量。本文依托企业项目,开展了10×中波红外连续变焦镜头的设计研究。该系统的工作波段范围在3.7μm~4.8μm之间。首先,对红外成像系统分类别进行了详细分析,对红外探测器的发展历程做了详细介绍并针对本文项目结合理论分析对探测器进行了选型。其次,详细阐述了光机系统的固定方法,对压圈、隔圈与透镜的接触形式做了详细分析,结合本文项目进行了具体的受力分析,对常用光机材料进行了分类和选型。再次,讨论了连续变焦原理和变焦结构的一般特点,针对具体项目对红外连续变焦镜头总体结构进行设计和分析,并对每个结构组件进行细节设计和理论计算。对变焦镜头的关键部件变焦凸轮进行了详细设计和优化设计,完成了三维建模和仿真分析。最后,对所设计的镜头进行了环境应力试验,常温、高低温成像试验。实验结果表明,设计的连续变焦镜头在变焦过程中具有良好的成像效果,同时具有良好的环境适应性。本文提供了多种变焦凸轮数字化建模方案,保障了连续变焦镜头核心部件的设计多样性,为同行业设计工作者提供了精准的设计方案、步骤、思路,为本行业结构设计提供了很好的借鉴效果。