[实用新型]全闭环自动变倍镜头

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学仪器部件结构，具体为一种全闭环自动变倍镜头。

背景技术

变倍物镜由前固定组元、变倍组元、补偿组元、后固定组元组成。

物镜变倍时，需变倍组元和补偿组元按特定的轨迹沿光轴移动，从而保持物镜像面位置稳定。

传统自动变倍镜头的结构为：前固定组元和后固定组元固定安装于变倍镜筒两端，变倍组元和补偿组元与变倍镜筒采用小间隙配合，变倍镜筒上铣有导向直槽，此二组元可在变倍镜筒内沿导向直槽方向滑动；变倍镜筒外套有变倍曲线筒，二者小间隙配合；变倍曲线筒上加工有驱动变倍组元和补偿组元运动的螺旋槽；变倍组元和补偿组元通过连接销钉穿过变倍镜筒的导向直槽与变倍曲线筒连接。

当变倍曲线筒转动时，变倍组元和补偿组元沿导向直槽方向按变倍曲线螺旋槽的轨迹移动，倍曲线筒上带有齿轮，带编码器的电机安装固定于镜头外壳上，电机输出轴上安装的齿轮与变倍曲线筒上的齿轮啮合，变倍曲线筒转动角度和镜头的倍率有唯一的对应关系。

外接驱动控制电路与电机通过电缆线连接，驱动控制电路可向电机发出驱动脉冲信号和接收来自编码器的角度反馈信号；外接驱动控制电路通过信号电缆线与PC机(个人计算机)连接，进行数据通讯，外部电源直接对驱动控制电路供电。

传统自动变倍镜头具体的工作过程如下：PC机对驱动控制电路发出变倍指令，驱动控制电路驱动电机运动并实时接收来自编码器的反馈数据，完成变倍后驱动控制电路将相关数据上传至PC机。

传统自动变倍镜头存在如下技术缺陷：

1、变倍组元和补偿组元与变倍镜筒之间存在滑动摩擦，会导致变倍不顺畅而卡死，容易磨损；由于二者存在间隙，运动过程各组元会出现翻转，导致光学中心偏移。

2、变倍曲线筒加工过程容易变形，导致变倍螺旋槽大小不均匀，螺旋槽和销钉的配合间隙大，其运动轨迹偏离实际光学设计要求轨迹，影响成像质量和倍率。

3、编码器仅能反馈电机转动角度，此转动角度到引起变倍、补偿组元的移动存在一系列的传动链，存在传动误差，造成变倍重复性差。

4、控制电路远离镜头，导致编码器传输数据易受电磁干扰而误码，影响控制精度且造成镜头不紧凑，不美观。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种全闭环自动变倍镜头。

能够解决上述技术问题的全闭环自动变倍镜头，其技术方案包括同轴的前、后固定组元以及同轴设于前、后固定组元之间的变倍组元和补偿组元，所述变倍组元和补偿组元设于可使二者沿轴按设定轨迹移动的倍率调节装置上，所不同的是所述倍率调节装置包括滑动机构和移动机构，其中，

1、所述滑动机构包括平行于轴向设置的左、右直线导轨以及与左、右直线导轨配合的左直线导轨前滑座和左直线导轨后滑座以及右直线导轨前滑座和右直线导轨后滑座，所述变倍组元安装于左直线导轨前滑座和右直线导轨前滑座上而补偿组元安装于左直线导轨后滑座和右直线导轨后滑座上。

2、所述移动机构包括于左、右直线导轨一侧平行于轴向设置的变倍螺旋轴，所述变倍螺旋轴上开设有变倍螺旋槽和补偿螺旋槽，所述变倍组元和补偿组元通过对应设置的销钉滑动配合于变倍螺旋槽和补偿螺旋槽内，所述变倍螺旋轴通过齿轮传动机构连接变倍电机。

3、左、右直线导轨的另一侧设有平行于左、右直线导轨所在平面的驱动控制电路板，面对驱动控制电路板于变倍组元或补偿组元上设置永磁体和磁栅，所述永磁体和磁栅可设置于同一组元或不同组元上，于驱动控制电路板上设有感应永磁体而探测系统零位的霍尔开关芯片和感应磁栅而获取位移量的探测芯片。

4、所述驱动控制电路板的出线端通过线路连接变倍电机，驱动控制电路板的进线端通过信号线连接PC机和外接电源。

进一步，所述控制电路板进线端的信号线通过六针航空插座连接PC机和外接电源。

更进一步，所述变倍电机设于变倍螺旋轴的一侧，所述六针航空插座设于变倍螺旋轴的另一侧。

所述齿轮传动机构的一种结构包括啮合的主动小齿轮和从动大齿轮，所述主动小齿轮安装于变倍电机的输出轴上，所述从动大齿轮与变倍螺旋轴同轴固连。

本实用新型的有益效果：

本实用新型方案精度高，变倍重复性好，机构运行平稳，寿命长，工艺简单。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图。

图2为图1中的A-A剖视图。

图3为图1中的B-B剖视图。

图4为图1中的C-C剖视图。