[发明专利]框架一体化式多杆导向连续变焦装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种框架一体化式多杆导向连续变焦装置，属于精密仪器技术领域, 是一种实现变倍透镜组和补偿透镜组在轴向上产生有相互运动关系的装置。

背景技术

在长焦距连续变焦光学系统中，变倍透镜和补偿透镜的运动关系的稳定性是连续变焦光学系统成功的关键部分。通常的连续变焦系统中使用凸轮机构实现变焦透镜组和补偿透镜组的运动，凸轮机构的缺点是易卡滞、光轴一致性较差、控制精度低、凸轮加工难度高。对于长焦距连续变焦系统中，因变倍组和补偿组的行程较长，对凸轮的加工、凸轮机构的装调和驱动控制提出了更高要求。也有一些变焦系统使用滚珠丝杠和导向杆的方式实现变焦，这种方式的优点是运动平顺，不易卡滞，且控制精度很高。这种机构目前来说大多是较短行程（≤60mm）内所采用，且因导向杆与透镜组的连接采用直线轴承，由于其本身特点，必然存在微小间隙，在高频振动时，这种间隙传递到透镜组上将放大，导致图像晃动。

发明内容

本发明的目的在于，克服上述现有技术的缺点，提供一种框架一体化式多杆导向连续变焦装置，该变焦装置整体刚性好，精度高，图像在振动条件下稳定，整机的环境适应性强，结构工艺性好：易于加工和提高装调精度、确保导向透镜运动中的光轴一致性。

本发明的技术方案是：

一种框架一体化式多杆导向连续变焦装置，它包括具有两个腔室的框架，该框架为整体，其中部立壁一侧腔室为变倍透镜腔室，安装包括1个变倍透镜的变倍透镜组，另一测腔室为补偿透镜腔室，安装包括1个补偿透镜的补偿透镜组；所述变倍透镜组包括变倍透镜座，其上安装至少3个用于支承变倍透镜座的直线轴承和1个用于带动变倍透镜座直线移动的变倍透镜座丝杆螺母；穿过直线轴承的变倍透镜组导向杆及穿过变倍透镜座丝杆螺母的变倍透镜组丝杆各自两端分别与变倍透镜腔室壁和立壁连接；变倍透镜组丝杆一端连接变倍驱动电机，另一端插入固定在变倍透镜腔室壁上的变倍编码器中；所述补偿透镜组包括补偿透镜座，其上安装至少3个用于支承补偿透镜座的直线轴承和1个用于带动补偿透镜座直线移动的补偿透镜丝杆螺母；穿过直线轴承的补偿透镜组导向杆及穿过补偿透镜组丝杆螺母的补偿透镜组丝杆各自两端分别与补偿透镜腔室壁和立壁连接；补偿透镜组丝杆一端连接补偿驱动电机，另一端插入固定在补偿透镜腔室壁上的补偿编码器中；变倍驱动电机和补偿驱动电机分别固定在立壁上。

进一步的技术方案是：

所述的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，其变倍编码器 以其外壳体通过一个编码器压环和编码器支架固定在变倍透镜腔室壁上；补偿编码器以其外壳体通过一个编码器压环和编码器支架固定在补偿透镜腔室壁上。

所述的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，其直线轴承及变倍透镜座丝杆螺母通过螺钉与变倍透镜座固定连接；直线轴承及补偿透镜座丝杆螺母通过螺钉与补偿透镜座固定连接。

所述的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，其变倍透镜通过变倍透镜压圈固定在变倍透镜座的中部；补偿透镜通过补偿透镜压圈固定在补偿透镜座的中部。

所述的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，其变倍透镜座其上安装的直线轴承有4个，分布在变倍透镜的四周；补偿透镜座其上安装的直线轴承有4个，分布在补偿透镜的四周。

所述的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，其变倍驱动电机4.7通过一个联轴器与变倍透镜组丝杆连接；补偿驱动电机通过一个联轴器与补偿透镜组丝杆连接。

所述的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，其变倍透镜的光轴与补偿透镜的光轴重合。

所述的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，其变倍透镜组丝杆和补偿透镜组丝杆均为滚珠丝杆。

所述的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，其变倍透镜组丝杆的两端分别通过丝杆轴承座组件安装在变倍透镜腔室壁和立壁上；补偿透镜组丝杆的两端分别通过丝杆轴承座组件安装在补偿透镜腔室壁和立壁上；每个丝杆轴承座组件内有两个角接触球轴承。

本发明的显著有益效果是：1.将两段运动行程较大的部件安装在整体框架上，确保整体机构的刚性和导向杆安装孔的同轴性；2.多个导向杆作为导向元件，实现运动的同轴性，在保证光轴运动一致性的同时也通过公差控制消除透镜组件与导向杆连接间隙，使图像在高频振动条件下稳定；3、采用一体化框架，提高了导向杆和滚珠丝杠两端安装孔同轴度的加工精度，降低了装调难度，提高了装调的精度，实现了变倍透镜组和补偿透镜组大行程（例如＞160mm）运动，且确保透镜运动中的光轴一致性；4、由于整机刚性好和多导向杆支承，提高了整机的环境适应性。

附图说明