无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头的制作方法

1.本实用新型涉及光学仪器部件结构，具体为一种无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头。


背景技术：

2.为解决传统自动变倍镜头存在的技术缺陷，本申请人单位提出了一种专利号为zl201721200754.0的《全闭环自动变倍镜头》实用新型专利申请，其技术方案包括前、后固定组元以及前、后固定组元之间的变倍组元和补偿组元，变倍组元和补偿组元设于倍率调节装置上，倍率调节装置的滑动机构包括左、右直线导轨以及与两导轨滑动配合的前、后滑座，变倍组元安装于前滑座而补偿组元安装于后滑座；倍率调节装置的移动机构包括变倍螺旋轴，其上设有供变倍组元滑动安装的变倍螺旋槽和供补偿组元滑动安装的补偿螺旋槽，变倍螺旋轴的驱动为变倍电机。
3.该专利技术在实际应用中至少存在两个问题：
4.1、由于变倍电机和变倍螺旋轴之间依靠齿轮传动传递扭矩，且变倍螺旋轴齿轮与变倍电机上的齿轮之间存在啮合间隙，在变倍电机不运动的情况下，无法锁紧变倍螺旋轴，当外界存在一定程度的震动、加速度等情况发生时则可能扰动处于自由状态的变倍螺旋轴，导致其发生轻微转动，进而导致光学系统倍率发生变化。
5.2、将光学镜片直接连接粘接于变倍组元和补偿组元的机构零件上，依靠调节变倍组元和补偿组元的机构零件来实现各组元光轴相对光学系统光轴的偏移量处于规定范围内，由于变倍组元和补偿组元的机构零件不仅要满足调芯需要，还要同时保证与导轨滑块连接后的顺畅运动，因此这种调芯装调方式在工艺上实现较为复杂，且调芯精度普遍不高，这将直接导致变倍过程视野中心的偏移和光学系统成像质量变坏。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出了一种变倍精度高且镜头稳定性好的无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头。
7.能够解决上述技术问题的无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头，其技术方案包括同光轴设于镜头座壳前、后端的前固定组元和后固定组元，所述前、后固定组元之间同光轴前、后设有变倍组元和补偿组元，所述变倍组元和补偿组元分别安装于镜座ⅰ和镜座ⅱ上，所述镜座ⅰ和镜座ⅱ通过对应的左、右滑座安装于左、右直线导轨上并在移动机构驱动下沿光轴分别按设定轨迹移动，所述移动机构包括设于左、右直线导轨下方中央且与光轴平行的变倍螺旋轴，所述变倍螺旋轴上开设有变倍螺旋槽和补偿螺旋槽，所述变倍螺旋槽和补偿螺旋槽内分别滑动配合有销钉ⅰ和销钉ⅱ，所述销钉ⅰ和销钉ⅱ分别连接镜座ⅰ和镜座ⅱ,变倍螺旋轴的前、后轴端通过轴承分别安装于前轴承座板和后轴承座板上，所不同的是：所述变倍螺旋轴的后轴端通过联轴器同轴连接减速电机的输出轴。
8.上述结构中，在减速电机不转动时，其保持有一定的力矩，在其力矩的作用下可以
锁紧变倍螺旋轴。
9.进一步，各组元包括镜筒和安装于镜筒内的镜片，各镜筒均设有可调节的法兰盘，所述前固定组元和后固定组元通过法兰盘固装于镜头座壳上，所述变倍组元和补偿组元通过法兰盘分别安装于镜座ⅰ和镜座ⅱ上。
10.为便于减速电机的安装，一电机座筒通过筒体前端的缩口式法兰盘同光轴安装于镜头座壳的后端，所述减速电机于电机座筒内安装于缩口式法兰盘上，所述缩口式法兰盘和镜头座壳后端上开设有同轴的联轴器避让孔。
11.进一步，所述减速电机通过线路ⅰ连接设于镜头上盖与镜座ⅰ和镜座ⅱ之间的驱动控制电路板的出线端，所述驱动控制电路板的进线端通过线路ⅱ连接镜头上盖上设置的且用于外接电源和pc机的六针航空插座。
12.本实用新型的有益效果：
13.本实用新型无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头具有变倍精度高、镜头稳定性好、使用寿命长和工艺简单的特点，能适用于存在振动、加速度等扰动的场合。
附图说明
14.图1为本实用新型一种实施方式的外形结构示意图。
15.图2为图1实施方式的爆炸图。
16.图3为图2中移动机构的分解图。
17.图号标识：1、前固定组元；2、后固定组元；3、变倍组元；4、补偿组元；5、镜头座壳；6、滑座；7、直线导轨；8、变倍螺旋轴；9、轴承；10、前轴承座板；11、后轴承座板；12、联轴器；13、减速电机；14、镜座ⅰ；15、镜座ⅱ；16、电机座筒；17、镜头上盖；18、六针航空插座；19、前物镜组；20、移动机构。
具体实施方式
18.下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。
19.本实用新型无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头，包括具有镜头上盖17的镜头座壳5，所述镜头座壳5的前、后端通过对应可调节的法兰盘同光轴安装有前固定组元1和后固定组元2，镜头座壳5的前端上通过可调节的法兰盘还设有与前固定组元1同光轴的前物镜组19，镜头座壳5的后端设有电机座筒16，所述电机座筒16通过前端的内缩式法兰盘安装于镜头座壳5上且与后固定组元2同光轴，于镜头座壳5内部，所述前固定组元1与后固定组元2之间前、后同光轴设有变倍组元3和补偿组元4，所述变倍组元3通过可调节的法兰盘安装于镜座ⅰ14上，所述镜座ⅰ14通过对应的左、右滑座6安装于左、右水平的直线导轨7的前部上，所述补偿组元4通过可调节的法兰盘安装于镜座ⅱ15上，所述镜座ⅱ15通过对应的左、右滑座6安装于左、右直线导轨7的后部上，镜座ⅰ14和镜座ⅱ15在镜头座壳5内部设置的移动机构20驱动下沿左、右直线导轨7分别按设定轨迹带动变倍组元3和补偿组元4移动；所述镜头上盖17与镜座ⅰ14和镜座ⅱ15之间的镜头座壳5内设有水平的驱动控制电路板，所述驱动控制电路板的进线端通过穿过镜头上盖17的线路ⅱ连接六针航空插座18，所述六针航空插座18安装于镜头上盖17并用于连接外置电源和pc机，如图1、图2所示。
20.所述移动机构20包括设于左、右直线导轨7下方中央且与光轴平行的变倍螺旋轴
8，所述变倍螺旋轴8的前、后轴端通过轴承9分别安装于前轴承座板10和后轴承座板11上，所述前轴承座板10和后轴承座板11固装于镜头座壳5内，变倍螺旋轴8的后轴端通过弹性式联轴器12连接减速电机13的输出轴，为了使减速电机13在不转动时亦能有效约束变倍螺旋轴8，所述减速电机13采用了反转时为零背隙的减速器，减速电机13于电机座筒16内偏心安装于内缩式法兰盘上，所述联轴器12穿设于内缩式法兰盘与镜头座壳5后端上同轴开设的联轴器避让孔内；所述变倍螺旋槽和补偿螺旋槽内分别滑动配合有销钉ⅰ和销钉ⅱ，所述销钉ⅰ和销钉ⅱ分别连接在镜座ⅰ14和镜座ⅱ15的底部，如图3所示。
21.所述驱动控制电路板驱动减速电机13分别带动变倍组元3和补偿组元4运动，运动过程中驱动控制电路板还精密闭环控制变倍组元3和补偿组元4的位移，从而实现高精度、全程无像变的的变倍。


技术特征：
1.无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头，包括同光轴设于镜头座壳(5)前、后端的前固定组元(1)和后固定组元(2)，所述前、后固定组元(1、2)之间同光轴前、后设有变倍组元(3)和补偿组元(4)，所述变倍组元(3)和补偿组元(4)分别安装于镜座ⅰ(14)和镜座ⅱ(15)上，所述镜座ⅰ(14)和镜座ⅱ(15)通过对应的左、右滑座(6)安装于左、右直线导轨(7)上并在移动机构(20)驱动下沿光轴分别按设定轨迹移动，所述移动机构(20)包括设于左、右直线导轨(7)下方中央且与光轴平行的变倍螺旋轴(8)，所述变倍螺旋轴(8)上开设有变倍螺旋槽和补偿螺旋槽，所述变倍螺旋槽和补偿螺旋槽内分别滑动配合有销钉ⅰ和销钉ⅱ，所述销钉ⅰ和销钉ⅱ分别连接镜座ⅰ(14)和镜座ⅱ(15)，变倍螺旋轴(8)的前、后轴端通过轴承(9)分别安装于前轴承座板(10)和后轴承座板(11)上，其特征在于：所述变倍螺旋轴(8)的后轴端通过联轴器(12)同轴连接减速电机(13)的输出轴。2.根据权利要求1所述的无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头，其特征在于：各组元包括镜筒和安装于镜筒内的镜片，各镜筒均设有可调节的法兰盘，所述前固定组元(1)和后固定组元(2)通过法兰盘固装于镜头座壳(5)上，所述变倍组元(3)和补偿组元(4)通过法兰盘分别安装于镜座ⅰ(14)和镜座ⅱ(15)上。3.根据权利要求1或2中任意一项所述的无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头，其特征在于：一电机座筒(16)通过筒体前端的缩口式法兰盘同光轴安装于镜头座壳(5)的后端，所述减速电机(13)于电机座筒(16)内安装于缩口式法兰盘上，所述缩口式法兰盘和镜头座壳(5)后端上开设有同轴的联轴器避让孔。4.根据权利要求3所述的无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头，其特征在于：所述减速电机(13)通过线路ⅰ连接设于镜头上盖(17)与镜座ⅰ(14)和镜座ⅱ(15)之间的驱动控制电路板的出线端，所述驱动控制电路板的进线端通过线路ⅱ连接镜头上盖(17)上设置的且用于外接电源和pc机的六针航空插座(18)。

技术总结
本实用新型公开了一种无齿轮传动式全闭环自动变倍镜头，包括设于镜头座壳前、后端的前、后固定组元，前、后固定组元之间设有变倍、补偿组元，变倍、补偿组元分别安装于镜座Ⅰ和镜座Ⅱ，镜座Ⅰ和镜座Ⅱ通过左、右滑座安装于左、右直线导轨上并在移动机构驱动下沿光轴按设定轨迹移动，移动机构包括设于左、右直线导轨下方且与光轴平行的变倍螺旋轴，变倍螺旋轴上开设有变倍、补偿螺旋槽，变倍螺旋轴的前、后轴端通过轴承分别安装于前、后轴承座板上，变倍螺旋轴的后轴端通过联轴器连接减速电机的输出轴；变倍螺旋槽和补偿螺旋槽内分别滑动配合有销钉Ⅰ和销钉Ⅱ，销钉Ⅰ和销钉Ⅱ分别连接镜座Ⅰ和镜座Ⅱ。本实用新型可靠性好、精度高、重复性好。性好。性好。


技术研发人员：谢小明 卢定宇
受保护的技术使用者：桂林弗克斯光电仪器有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/5/10