电动变焦距镜组切换装置，涉及自动切换装置领域，解决了现有直接采用直线导轨进行变焦距镜组切换的设备存在的切换速度慢、易于丢失目标、体积大的问题，包括基座，中心轴，步进电机，镜组支撑板，通过锥形销与步进电机的输出轴固连且可顺时针或逆时针回转的主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮，固定在镜组支撑板上且其中心到从动齿轮中心的距离相等的长焦镜组和短焦镜组，两端分别固定在镜组支撑板和基座上的拉簧，分别对称固定在基座左右端的长焦光电开关和短焦光电开关，分别对称固定在基座左右端的长焦限位螺钉和短焦限位螺钉。本发明专利技术由步进电机驱动、齿轮副传动进而带动长短焦镜组在光路中切换，切换速度快、定位精度高、成本低、结构紧凑。
【技术实现步骤摘要】
电动变焦距镜组切换装置
本专利技术涉及自动切换装置
，具体涉及一种电动变焦距镜组切换装置。
技术介绍
为了兼顾光学镜头大的探测视场与高的探测分辨力，经常将光学系统设计为多档变焦式。即通过光学系统中的部分镜组切换，实现光学镜头焦距的大范围改变。传统变焦距光学系统多采用直线导轨进行变焦镜组的平移切换，该方法简单易行，可靠实用，但切换速度较慢，容易丢失目标，而且占用体积较大，不利于光学镜头的小型化。
技术实现思路
为了解决现有直接采用直线导轨进行变焦距镜组切换的设备存在的切换速度慢、易于丢失目标、体积大的问题，本专利技术提供了一种切换速度快、定位精度高、成本低廉、结构紧凑的电动变焦距镜组切换装置。 本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案是: 本专利技术的电动变焦距镜组切换装置，包括: 整体为轴对称一体化结构的基座； 分别安装在基座上下端的中心轴和步进电机，所述中心轴可相对于基座自由回转; 通过锥形销与步进电机的输出轴固定相连且通过步进电机的控制可顺时针或逆时针回转的主动齿轮； 套装固定在中心轴上且与主动齿轮啮合的从动齿轮； 与从动齿轮固定相连的镜组支撑板； [0011 ] 固定在镜组支撑板上且其中心到从动齿轮中心的距离相等的长焦镜组和短焦镜组； 一端固定在镜组支撑板上且位于长焦镜组和短焦镜组之间、另一端固定在基座下端中间的拉簧；当镜组支撑板位于长焦与短焦工作状态的中间状态点时，所述拉簧通过从动齿轮的中心即拉簧处于最长伸长状态，当镜组支撑板位于长焦或短焦工作状态时，所述拉簧处于最短伸长状态； 分别对称固定在基座左右端上表面的长焦光电开关和短焦光电开关，所述长焦光电开关和短焦光电开关分别用于提供长焦镜组和短焦镜组的位置状态信号并及时控制步进电机断电； 分别对称固定在基座左右端安装孔内的长焦限位螺钉和短焦限位螺钉，所述长焦限位螺钉和短焦限位螺钉分别用于精确调节长焦镜组和短焦镜组在光路中的位置。 所述基座包括底板、左安装板、右安装板和后安装板，所述后安装板上设置有上、下安装孔，所述左、右安装板上分别设置有安装孔且左、右安装板向内倾斜一定角度。 本专利技术的电动变焦距镜组切换装置还包括:依次套装在中心轴上且与中心轴滑动连接的轴承和与中心轴螺纹连接的轴承压母；所述轴承压母压住轴承，所述中心轴通过轴承、轴承压母与基座相连。 本专利技术的电动变焦距镜组切换装置还包括:固定在基座上端中心轴外侧用于轴系防尘的轴承端盖。 本专利技术的电动变焦距镜组切换装置还包括:固定在镜组支撑板上且位于长焦镜组和短焦镜组之间的上弹簧座以及固定在基座下端中间的下弹簧座；所述拉簧的两端分别与上弹簧座和下弹簧座相连。 所述镜组支撑板为轴对称结构，下端设置成带有中心孔的半圆形结构，上端为矩形结构，矩形结构的左右两端分别用于遮挡长焦光电开关与短焦光电开关，所述中心轴位于镜组支撑板下端半圆形结构的中心孔内。 当镜组支撑板触发长焦光电开关时，步进电机断电，主动齿轮停止顺时针回转，从动齿轮停止转动，此时镜座支撑板在拉簧的拉力作用下与长焦限位螺钉相接触，通过调节长焦限位螺钉使长焦镜组在光路中的准确位置。 当镜组支撑板触发短焦光电开关时，步进电机断电，主动齿轮停止逆时针回转，从动齿轮停止转动，此时镜座支撑板在拉簧的拉力作用下与短焦限位螺钉相接触，通过调节短焦限位螺钉使短焦镜组在光路中的准确位置。 本专利技术的有益效果是:本专利技术的电动变焦距镜组切换装置是一种适用于光学系统中长、短焦镜组切换的电动执行机构，由步进电机驱动、齿轮副传动进而带动长、短焦镜组在光路中切换，保证了装置较快的切换速度；当变焦距镜组切入光路时，通过光电开关控制步进电机断电，并由拉簧保持镜组支撑板与限位螺钉相接触，通过限位螺钉精确调节变焦距镜组在光路中的位置，实现了切换装置高的定位精度；此外，由于本专利技术并未采用测位传感器，因此制作成本较为低廉；另一方面，当本专利技术的切换装置处于长焦或短焦工作状态时，步进电机均处于断电状态，避免了步进电机长期带电工作，延长了步进电机的使用寿命，而且防止了步进电机因长期堵转而损坏；本专利技术的切换装置体积小，结构紧凑，设计合理，使用方便。 【附图说明】 图1为本专利技术的电动变焦距镜组切换装置处于长焦状态的结构示意图。 图2为图1的A-A向剖视图。 图3为本专利技术的电动变焦距镜组切换装置处于短焦状态的结构示意图。 图4为基座的立体结构示意图。 图5为基座的王视图。 图中:1、基座，2、下弹簧座，3、主动齿轮，4、短焦光电开关，5、短焦限位螺钉，6、从动齿轮，7、中心轴，8、镜组支撑板，9、长焦镜组，10、上弹簧座，11、拉簧，12、短焦镜组；13、长焦光电开关，14、长焦限位螺钉，15、锥形销，16、轴承，17、轴承压母，18、轴承端盖，19、步进电机。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。 如图1和图2所示，本专利技术的电动变焦距镜组切换装置主要由基座1、下弹簧座2、主动齿轮3、短焦光电开关4、短焦限位螺钉5、从动齿轮6、中心轴7、镜组支撑板8、长焦镜组9、上弹簧座10、拉簧11、短焦镜组12、长焦光电开关13、长焦限位螺钉14、锥形销15、轴承16、轴承压母17、轴承端盖18和步进电机19组成。 如图4和图5所示，基座I为轴对称一体化结构，包括底板、左安装板、右安装板和后安装板，其中的后安装板上设置有上、下安装孔及一些其他配合安装的孔，左安装板和右安装板上分别设置有安装孔且左安装板和右安装板向内倾斜一定角度。 步进电机19通过螺钉固定在基座I后安装板的下安装孔内，主动齿轮3通过锥形销15与步进电机19的输出轴固定相连，步进电机19可以控制主动齿轮3顺时针或逆时针回转。从动齿轮6与主动齿轮3相啮合，步进电机19控制主动齿轮3顺时针或逆时针回转同时带动从动齿轮6转动。 从动齿轮6、轴承16和轴承压母17依次套装在中心轴7上，从动齿轮6与中心轴7通过螺钉固定连接，轴承16与中心轴7为滑动连接，轴承压母17与中心轴7通过螺纹固定连接，再将中心轴7连同轴承16以及轴承压母17固定在基座I后安装板的上安装孔内，此时中心轴7可以相对于基座I自由回转，轴承压母17压住轴承16且轴承压母17位于基座I后安装板的上安装孔外侧，轴承端盖18通过螺钉固定在基座I后安装板的上安装孔外侧即位于中心轴7以及轴承压母17的外侧，起到轴系防尘的作用。 镜组支撑板8为轴对称结构，下端设置成带有中心孔的半圆形结构，上端为矩形结构，矩形结构的左右两端分别用于遮挡长焦光电开关13与短焦光电开关4，长焦光电开关13和短焦光电开关4均为带有U型槽的U型结构，镜组支撑板8的矩形结构的左右两端只要能插入长焦光电开关13和短焦光电开关4的U型槽内完成遮挡即可。中心轴7位于镜组支撑板8下端半圆形结构的中心孔内，镜组支撑板8下端的半圆形结构通过螺钉固定在从动齿轮6上，长焦镜组9和短焦镜组12固定在镜组支撑板8上，且长焦镜组9中心到从动齿轮6中心的距离与短焦镜组12中心到从动齿轮6中心的距离相等。 长焦光电开关13和短焦光电开关4分别对称固定在基座I的左安装板上表面和右安装板上表面，长焦光电开关13用于提供长焦镜组9的位置状态本文档来自技高网...
【技术保护点】
电动变焦距镜组切换装置，其特征在于，包括：整体为轴对称一体化结构的基座(1)；分别安装在基座(1)上下端的中心轴(7)和步进电机(19)，所述中心轴(7)可相对于基座(1)自由回转；通过锥形销(15)与步进电机(19)的输出轴固定相连且通过步进电机(19)的控制可顺时针或逆时针回转的主动齿轮(3)；套装固定在中心轴(7)上且与主动齿轮(3)啮合的从动齿轮(6)；与从动齿轮(6)固定相连的镜组支撑板(8)；固定在镜组支撑板(8)上且其中心到从动齿轮(6)中心的距离相等的长焦镜组(9)和短焦镜组(12)；一端固定在镜组支撑板(8)上且位于长焦镜组(9)和短焦镜组(12)之间、另一端固定在基座(1)下端中间的拉簧(11)；当镜组支撑板(8)位于长焦与短焦工作状态的中间状态点时，所述拉簧(11)通过从动齿轮(6)的中心即拉簧(11)处于最长伸长状态，当镜组支撑板(8)位于长焦或短焦工作状态时，所述拉簧(11)处于最短伸长状态；分别对称固定在基座(1)左右端上表面的长焦光电开关(13)和短焦光电开关(4)，所述长焦光电开关(13)和短焦光电开关(4)分别用于提供长焦镜组(9)和短焦镜组(12)的位置状态信号并及时控制步进电机(19)断电；分别对称固定在基座(1)左右端安装孔内的长焦限位螺钉(14)和短焦限位螺钉(5)，所述长焦限位螺钉(14)和短焦限位螺钉(5)分别用于精确调节长焦镜组(9)和短焦镜组(12)在光路中的位置。...
【技术特征摘要】
1.电动变焦距镜组切换装置，其特征在于，包括: 整体为轴对称一体化结构的基座(I); 分别安装在基座(I)上下端的中心轴(7)和步进电机(19)，所述中心轴(7)可相对于基座(I)自由回转； 通过锥形销(15)与步进电机(19)的输出轴固定相连且通过步进电机(19)的控制可顺时针或逆时针回转的主动齿轮(3)； 套装固定在中心轴(7)上且与主动齿轮(3)啮合的从动齿轮(6)； 与从动齿轮出)固定相连的镜组支撑板(8)； 固定在镜组支撑板(8)上且其中心到从动齿轮￠)中心的距离相等的长焦镜组(9)和短焦镜组(12)； 一端固定在镜组支撑板(8)上且位于长焦镜组(9)和短焦镜组(12)之间、另一端固定在基座(I)下端中间的拉簧(11);当镜组支撑板(8)位于长焦与短焦工作状态的中间状态点时，所述拉簧(11)通过从动齿轮(6)的中心即拉簧(11)处于最长伸长状态，当镜组支撑板(8)位于长焦或短焦工作状态时，所述拉簧(11)处于最短伸长状态； 分别对称固定在基座(I)左右端上表面的长焦光电开关(13)和短焦光电开关(4)，所述长焦光电开关(13)和短焦光电开关(4)分别用于提供长焦镜组(9)和短焦镜组(12)的位置状态信号并及时控制步进电机(19)断电； 分别对称固定在基座(I)左右端安装孔内的长焦限位螺钉(14)和短焦限位螺钉(5)，所述长焦限位螺钉(14)和短焦限位螺钉(5)分别用于精确调节长焦镜组(9)和短焦镜组(12)在光路中的位置。2.根据权利要求1所述的电动变焦距镜组切换装置，其特征在于，所述基座(I)包括底板、左安装板、右安装板和后安装板，所述后安装板上设置有上、下安装孔，所述左、右安装板上分别设置有安装孔且左、右安装板向内倾斜一定角度。3.根据权利要求1所述的电动变焦距镜组切换装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐新行，陈宁，韩旭东，王兵，曹立华，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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