[发明专利]一种直线驱动光学调焦装置

说明书

技术领域

本发明属于光学调焦工艺技术领域，是涉及一种直线驱动光学调焦装置。

背景技术

光学系统在实际工作过程中由于温度和观测距离等外界因素的变化会引起实际像面位置的变化，因此需要在工作时进行调焦。目前常用的调焦方式为手动调焦和自动调焦，手动调焦是通过设计、转动调焦环实现调焦，调焦环通过螺纹传动实现镜片的轴向移动，目测得到清晰成像；自动调焦则是通过镜筒内部的电机实现调焦，目前相机镜头上常用的是超声波马达，直接轴向驱动镜片作轴向移动，然后通过相位检测的方式来实现像面位置的确定。实际工作的自动调焦系统，由于没有独立的超声波马达驱动器件，需要通过普通步进电机以及中间传动链的配合来实现调焦，调焦精度受到影响，而且自动调焦系统的凸轮或者套筒结构对配合精度提出较高要求，温度变化对系统的正常工作会产生影响，而现有的反馈元件（如电位器等）精度限制了调焦步长，因此现有的光学调焦机构需要进一步改善设计。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种直线驱动光学调焦装置，该调焦装置采用绝对式多圈编码器作为反馈元件，调焦精度得以提高，采用直线轴承和圆柱导轨作为直线导向，导向精度得以提高。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种直线驱动光学调焦装置，包括连接筒、步进电机、绝对式多圈编码器、调焦机构及左、右端盖，左、右端盖分别固定在连接筒的左、右端，调焦机构由丝杠、调焦镜组、调焦镜座、第一导轨、第二导轨、调整压板及球头连杆组成，丝杠的一端与步进电机的输出轴同轴固定连接，丝杠的另一端通过联轴节与绝对式多圈编码器连接；调焦镜组同轴设置在调焦镜座的中心，调焦镜座具有第一、第二、第三支座；消隙螺母通过螺纹套装在丝杠上，球头连杆与消隙螺母固定连接，调整压板固定在第一支座的侧部，第一支座的顶部与调整压板形成凹槽，球头连杆的球头设置在凹槽内、位于丝杠的上方；第二支座套装在第一导轨上，第一导轨的两端分别固定在左、右端盖上；第三支座套装在第二导轨上，第二导轨的两端分别固定在左、右端盖上。

所述的丝杠的中心、第一导轨的中心及第二导轨的中心均设置在以调焦镜座的中心为圆心的圆上，丝杠的中心与所述的圆心的连线、第一导轨的中心与所述的圆心的连线、第二导轨的中心与所述的圆心的连线相互成120°。

在所述的调焦镜座的中心设置有内孔，调焦镜组同轴设置于调焦镜座的内孔。

所述的调焦镜座的第二支座通过两个直线轴承套装在第一导轨上，在两个直线轴承的外侧设置有孔用挡圈，在两个直线轴承之间设置有轴承隔圈。

在所述的调焦镜座的第三支座上固定有防转限位块，在防转限位块上设置有长条孔，所述第二导轨穿过长条孔，长条孔的长度方向沿着调焦镜组的径向，长条孔的宽度与第二导轨的直径相同。

所述的绝对式多圈编码器固定设置在左端盖上，所述的步进电机固定设置在右端盖上，丝杠的左端穿过左端盖与绝对式多圈编码器连接，丝杠的左部与左端盖之间设置有深沟球轴承；丝杠的右端与步进电机的输出轴同轴固定连接。

所述的第一、第二导轨的横截面为圆形。

所述的丝杠采用精密丝杠。

本发明的有益效果：

本发明的直线驱动光学调焦装置,由于采用绝对式多圈轴角编码器作为反馈元件，调焦精度得以提高，采用直线轴承和导轨作为直线导向，保证导向精度高，高低温引起的卡滞阻尼由于直线轴承的内部滚动摩擦得以缓解，消隙螺母与调焦镜座之间采用球头连杆连接保证了运动的自由度而防止产生额外的运动阻力矩，从而提高了电机的负载能力。

附图说明

图1为本发明的直线驱动光学调焦装置的结构示意图；

图2为图1的后视剖视图；

图3为图1的侧视剖视图；

图中，1—绝对式多圈编码器，2—联轴节，3—深沟球轴承，4—左端盖，5—连接筒，6—调整压板，7—球头连杆，8—调焦镜座，81—第一支座，82—第二支座，83—第三支座，84—凹槽，9—调焦镜组，10—消隙螺母，11—右端盖，12—步进电机，13—压钉，14—第一导轨，15—直线轴承，16—轴承隔圈，17—孔用挡圈，18—第二导轨；19—防转限位块，20—丝杠，21—长条孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1~图3所示，一种直线驱动光学调焦装置，包括连接筒5、步进电机12、绝对式多圈编码器1、调焦机构及左、右端盖，左、右端盖分别固定在连接筒5的左、右端，