基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核，包括安装于变倍镜筒前、后端的前、后固定组元，变倍组元和补偿组元前、后配合于变倍镜筒内，变倍镜筒上开设有轴向导向直槽，变倍曲线筒套装于变倍镜筒并通过前、后滚动轴承就位，变倍曲线筒上开设有对应于变倍组元和补偿组元的前、后螺旋驱动槽，导向直槽内滑动设有前、后销钉，前销钉连接变倍组元和前螺旋驱动槽，后销钉连接补偿组元和后螺旋驱动槽，变倍曲线筒与变倍镜筒之间设有变倍曲线筒转角反馈单元，变倍曲线筒转角反馈单元包括一个被磁化的多极磁环与一个对应设置的带附属电路的增量式磁编码器。本实用新型专利技术的变倍过程顺畅、可靠、简单、精度高、重复性好。

Zoom core of automatic zoom lens based on incremental magnetic encoder

【技术实现步骤摘要】
基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核
本技术涉及光学仪器，具体为一种基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核。
技术介绍
变倍镜头一般由前固定组元、变倍组元、补偿组元、后固定组元组成。镜头变倍时，需变倍组元和补偿组元按特定的轨迹沿光轴移动，从而保持镜头像面位置稳定。典型变倍镜头的结构为：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，变倍镜筒上加工有导向直槽，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。典型的自动变倍镜头为：变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，电机驱动变倍曲线筒旋转，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，控制板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。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。由此可见，由于变倍镜筒和变倍曲线筒采用小间隙配合，且变倍曲线筒的两端均被限制不可有上下串动，这导致了变倍曲线筒前后端面、内孔均存在与其配合的零件的摩擦，这个摩擦直接导致变倍过程不顺畅。变倍曲线筒转角控制的精度对镜头变倍精度有极其重要的意义。然而，由于齿轮传动误差的存在，电机上带的编码器反馈值并不能真实反映变倍曲线筒的转角；当反转运动时，这种误差将更大。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术提出了一种基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核。能够解决上述技术问题的基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核，其技术方案包括同轴安装于变倍镜筒前、后端的前固定组元和后固定组元，前、后的变倍组元和补偿组元间隙配合于变倍镜筒的筒体内，所述变倍镜筒筒体上开设有轴向的导向直槽，变倍曲线筒套装于变倍镜筒，所述变倍曲线筒的筒体上开设有对应于变倍组元和补偿组元的前、后螺旋驱动槽，所述导向直槽内滑动设有前、后销钉，前销钉的两端分别连接变倍组元和前螺旋驱动槽，后销钉的两端分别连接补偿组元和后螺旋驱动槽，所不同的是所述变倍曲线筒通过前、后滚动轴承与变倍镜筒配装，变倍曲线筒与变倍镜筒之间设有变倍曲线筒转角反馈单元，所述变倍曲线筒转角反馈单元包括一个被磁化的多极磁环与一个在感应间距内对应设置的带附属电路的增量式磁编码器，在多极磁环相对于增量式磁编码器转动时，其磁极中心与增量式磁编码器的磁敏探测器中心重合。按常规，所述多极磁环同轴固定安装于变倍曲线筒上，所述增量式磁编码器固定安装于变倍镜筒上。进一步，所述多极磁环被磁化的方向为轴向时，所述增量式磁编码器的探测表面垂直于轴向设置；多极磁环被磁化的方向为径向时，所述增量式磁编码器的探测表面平行于轴向设置。常规下，所述变倍曲线筒转角反馈单元设于变倍曲线筒的前端或后端。本技术的有益效果：1、本技术基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核，其结构中将变倍曲线筒通过前、后两端的滚动轴承配合安装于变倍镜筒上，使得变倍过程更加顺畅。2、本技术结构中，变倍曲线筒转动时输出的正交编码脉冲可直接表征其转动方向、转速、旋转角度等准确信息，消除了齿轮传动误差对变倍精度的影响。3、本技术具有结构简单、运行可靠、变倍精度高和重复性好的特点。附图说明图1为本技术一种实施方式的结构示意图。图2为本技术另一种实施方式的结构示意图。图号标识：1、压圈；2、前滚动轴承；3、变倍镜筒；4、变倍曲线筒；5、变倍组元；6、补偿组元；7、后滚动轴承；8、增量式磁编码器；9、多极磁环；10、后固定组元；11、后销钉；12、前销钉；13、前固定组元；14、导向直槽。具体实施方式下面结合附图所示实施方式对本技术的技术方案作进一步说明。本技术基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核，其技术方案一包括前固定组元13、后固定组元10、变倍组元5和补偿组元6以及变倍曲线筒4。前固定组元13和后固定组元10同轴安装于变倍镜筒3的前、后端，所述变倍镜筒3的后端设有法兰盘，所述变倍组元5和补偿组元6按前、后位置配合(小间隙)于变倍镜筒3的筒体内，变倍镜筒3的筒体上开设有轴向的导向直槽14，所述导向直槽14内滑动设置有沿变倍镜筒3径向的前销钉12和后销钉11；所述变倍曲线筒4套装(小间隙)于变倍镜筒3上并通过前滚动轴承2和后滚动轴承7与变倍镜筒3就位安装，所述后滚动轴承7轴向限位于变倍镜筒3的法兰盘底部与变倍曲线筒4的后端之间，变倍镜筒3的前端旋合有压圈1将前滚动轴承2轴向限位于变倍曲线筒4的前端；所述变倍曲线筒4的前、后部筒体上分别开设有前螺旋驱动槽和后螺旋驱动槽，所述前销钉12的内端固连变倍组元5，前销钉12的外端滑动置于前螺旋驱动槽内，所述后销钉11的内端固连补偿组元6，后销钉11的外端滑动置于后螺旋驱动槽内，如图1所示。上述结构中，当变倍曲线筒4转动时，前销钉12和后销钉11分别带动变倍组元5和补偿组元6沿导向直槽14方向(即轴向)按前、后螺旋驱动槽的轨迹移动。所述变倍曲线筒4后端与变倍镜筒3后端的法兰盘之间设有变倍曲线筒转角反馈单元，所述变倍曲线筒转角反馈单元包括一个轴向被磁化的多极磁环9和一个带附属电路的增量式磁编码器8，所述多极磁环9同轴固定安装于变倍曲线筒4的后端，所述增量式磁编码器8水平固定安装于法兰盘底部，增量式磁编码器8的探测表面垂直于轴向并与多极磁环9相对且保持在一个合理的感应间距内，当多极磁环9随变倍曲线筒4转动时，其磁极中心能与增量式磁编码器8的磁敏探测器的中心重合，增量式磁编码器8有规律的输出能表征变倍曲线筒4的转速、方向和转动角度的正交编码脉冲(即镜头变倍时控制系统的反馈量)，通过此正交编码脉冲，控制系统可驱动控制电机准确达到目标倍率，如图1所示。本技术基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核，其技术方案二与技术方案一的区别在于变倍曲线筒转角反馈单元的不同。本技术的技术方案二中，所述变倍曲线筒转角反馈单元包括一个径向被磁化的多极磁环9和一个带附属电路的增量式磁编码器8，所述多极磁环9同轴固定安装于变倍曲线筒4的后端，所述增量式磁编码器8竖直安装于法兰盘的侧部，增量式磁编码器8的的探测表面平行于轴向并与多极磁环9相对且保持在一个合理的感应间距内，如图2所示。本技术技术方案二的工作原理相同于技术方案一，在此不再详细说明。若所述多极磁环9同轴固定安装于变倍曲线筒4的前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核，包括同轴安装于变倍镜筒(3)前、后端的前固定组元(13)和后固定组元(10)，前、后的变倍组元(5)和补偿组元(6)间隙配合于变倍镜筒(3)的筒体内，所述变倍镜筒(3)筒体上开设有轴向的导向直槽(14)，变倍曲线筒(4)套装于变倍镜筒(3)，所述变倍曲线筒(4)的筒体上开设有对应于变倍组元(5)和补偿组元(6)的前、后螺旋驱动槽，所述导向直槽(14)内滑动设有前销钉(12)和后销钉(11)，前销钉(12)的两端端连接变倍组元(5)和前螺旋驱动槽，后销钉(11)的两端分别连接补偿组元(6)和后螺旋驱动槽，其特征在于：所述变倍曲线筒(4)通过前、后滚动轴承(2、7)与变倍镜筒(3)配装，变倍曲线筒(4)与变倍镜筒(3)之间设有变倍曲线筒转角反馈单元，所述变倍曲线筒转角反馈单元包括一个被磁化的多极磁环(9)与一个在感应间距内对应设置的带附属电路的增量式磁编码器(8)，在多极磁环(9)相对于增量式磁编码器(8)转动时，其磁极中心与增量式磁编码器(8)的磁敏探测器中心重合。/n

【技术特征摘要】
1.基于增量式磁编码器的自动变倍镜头的变倍核，包括同轴安装于变倍镜筒(3)前、后端的前固定组元(13)和后固定组元(10)，前、后的变倍组元(5)和补偿组元(6)间隙配合于变倍镜筒(3)的筒体内，所述变倍镜筒(3)筒体上开设有轴向的导向直槽(14)，变倍曲线筒(4)套装于变倍镜筒(3)，所述变倍曲线筒(4)的筒体上开设有对应于变倍组元(5)和补偿组元(6)的前、后螺旋驱动槽，所述导向直槽(14)内滑动设有前销钉(12)和后销钉(11)，前销钉(12)的两端端连接变倍组元(5)和前螺旋驱动槽，后销钉(11)的两端分别连接补偿组元(6)和后螺旋驱动槽，其特征在于：所述变倍曲线筒(4)通过前、后滚动轴承(2、7)与变倍镜筒(3)配装，变倍曲线筒(4)与变倍镜筒(3)之间设有变倍曲线筒转角反馈单元，所述变倍曲线筒转角反馈单元包括一个被磁化的多极磁环(9)与一个在感应间距内对应设置的带附属...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小明，
申请(专利权)人：桂林弗克斯光电仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45