一种定位精确的红外连续变焦光机装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及红外设备技术领域，具体涉及一种定位精确的红外连续变焦光机装置，包括壳体，壳体内安装有圆柱凸轮，圆柱凸轮沿自身的轴线转动以带动变倍镜架组和补偿镜架组同步直线移动，壳体内安装有位置反馈机构，位置反馈机构包括读数头，读数头固定安装于变倍镜架组，读数头一侧设有绝对值磁栅尺，绝对值磁栅尺安装于壳体的内壁，绝对值磁栅尺的长度方向沿圆柱凸轮的轴向方向设置

【技术实现步骤摘要】
一种定位精确的红外连续变焦光机装置


[0001]本专利技术涉及红外设备
，具体涉及一种定位精确的红外连续变焦光机装置
。

技术介绍

[0002]红外连续变焦镜头的基本原理是，利用光学系统中两个或两个以上透镜组的移动，改变光学系统的组合焦距，同时保持像面位置不同，且在变焦过程中像质始终保持良好
。
[0003]在现有的红外连续变焦镜头中，变焦及定位的结构形式大致分为两种，第一种是传统的圆柱凸轮结构，该结构依靠圆柱凸轮旋转，带动位于圆柱凸轮变焦
、
补偿槽上导钉前后移动，导钉带动位于凸轮内部的镜架前后移动，实现变焦；适用于直径小，镜片行程小的光学系统，结构件加工较难，这种结构通常采用直流电机加编码器或者电位器方式对透镜组的位置进行反馈，电位器记录的是圆柱凸轮旋转角度，电机后端的编码器记录的是电机旋转角度
。
第二种是丝杆驱动镜架结构，镜架安装在直线轨道上，丝杆上螺母紧固在镜架上，电机带动丝杆转动，螺母将丝杆的旋转运动转化为镜架及镜片前后直线运动，这种结构一般采用两个电机加丝杆分别控制变倍
、
补偿镜架的前后移动，电机尾部带有编码器，通过电子凸轮控制变倍
、
补偿镜架的位置完成变焦
。
[0004]然而，第一种结构形式中，电位器记录的是圆柱凸轮旋转角度，电机后端的编码器记录的是电机旋转角度，都不是透镜组的绝对位置，中间存在一些间隙，导致透镜组的位置反馈有误差，进而造成变倍位置不精确；且在第一种结构形式中，开机时要先通过限位开关寻找零点，若零点位置记录不够准确，也会导致变倍的位置不精确
。
第二种结构形式适用于大变倍比
、
长行程
、
镜片直径较大的红外热像镜头，能够获得较好的光轴一致性和成像效果，但控制部分比较复杂，变倍时间较长，且利用电子凸轮实现变焦时，电机输出轴有回程差，电机尾部编码器对镜片的反馈并不够准确，开机时需要先通过限位开关寻找零点，若零点位置记录不够准确，会导致变倍的位置不精确
。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中透镜组位置反馈不准，导致透镜组的定位不精确的技术问题，本专利技术提供了一种定位精确的红外连续变焦光机装置
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种定位精确的红外连续变焦光机装置，包括壳体，壳体内安装有圆柱凸轮，圆柱凸轮沿自身的轴线转动以带动变倍镜架组和补偿镜架组同步直线移动，壳体内安装有位置反馈机构，位置反馈机构包括读数头，读数头固定安装于变倍镜架组，读数头一侧设有绝对值磁栅尺，绝对值磁栅尺安装于壳体的内壁，绝对值磁栅尺的长度方向沿圆柱凸轮的轴向方向设置
。
[0007]采用上述结构方案，读数头固定安装于变倍镜架组，读数头的位置即变倍镜架组
的位置，每次开机后，读数头读取绝对值磁栅尺上绝对位置的位置信息，且将位置信息传递给软件，从而实现开机后无需自检零点位置，直接确定变倍镜架组的位置，从而提高变倍镜架组定位的精确度，同时极大地缩短开机时间，由于补偿镜架组与变倍镜架组同步移动，因此也可以提高补偿镜架组定位的精确度，进而提高连续变焦的质量
。
[0008]作为一种定位精确的红外连续变焦光机装置的优选的实现方式，位置反馈机构还包括连接架，读数头通过连接架安装于变倍镜架组；位置反馈机构还包括固定架，固定架安装于壳体的底部，绝对值磁栅尺安装于固定架的顶部；读数头位于绝对值磁栅尺的上方，读数头的底部与绝对值磁栅尺的顶部之间设有间隙
。
[0009]采用上述结构方案，位置反馈机构固定可靠，进一步提高变倍镜架组和补偿镜架组定位的精确度
。
[0010]作为一种定位精确的红外连续变焦光机装置的优选的实现方式，壳体内还安装有线路传导机构，线路传导机构包括拖链，读数头的线缆穿过拖链的内部后与电路板连接，拖链的一端与连接架连接，拖链的另一端与支架连接，支架安装于壳体的底部，壳体的底部还安装有导向架，导向架与拖链滑动接触
。
[0011]采用上述结构方案，线路传导机构能够在读数头来回移动时，保护读数头的线缆，提高位置反馈机构工作的可靠性，进一步提高变倍镜架组和补偿镜架组定位的精确度
。
[0012]作为一种定位精确的红外连续变焦光机装置的优选的实现方式，壳体的内侧壁还安装有消隙组件，消隙组件包括弹簧固定座，弹簧固定座安装于壳体的内侧壁，弹簧固定座与转轴套转动连接，转轴套的轴向方向与圆柱凸轮的轴向方向在平行平面中垂直设置，转轴套内可转动地插入转轴，转轴套外可转动地套设有恒力弹簧，恒力弹簧的延伸方向沿圆柱凸轮的轴向方向设置，恒力弹簧的延伸端与变倍镜架组或补偿镜架组连接
。
[0013]采用上述结构方案，由于恒力弹簧的拉力，使得变倍镜架组或补偿镜架组能够在圆柱凸轮上紧靠一端，消除变倍镜架组或补偿镜架组与圆柱凸轮之间的间隙，进而使得圆柱凸轮沿自身的轴线转动时能够精确控制变倍镜架组或补偿镜架组的位置，进一步提高变倍镜架组或补偿镜架组定位的精确度
。
[0014]作为一种定位精确的红外连续变焦光机装置的优选的实现方式，转轴套的外壁设有第一平面，恒力弹簧的内壁设有第二平面，第二平面与第一平面抵接
。
[0015]采用上述结构方案，消除恒力弹簧转动时因内壁不平导致的颤振，进而有效保证变焦过程中成像质量稳定
。
[0016]作为一种定位精确的红外连续变焦光机装置的优选的实现方式，转轴与转轴套之间套设有轴承；恒力弹簧与弹簧固定座之间设有弹簧挡板，弹簧挡板上开有转轴槽，转轴可转动地插入转轴槽中
。
[0017]采用上述结构方案，提高消隙组件工作的可靠性，进一步提高变倍镜架组或补偿镜架组定位的精确度
。
[0018]作为一种定位精确的红外连续变焦光机装置的优选的实现方式，壳体内还安装有电机，电机的输出轴上安装有主动齿轮，主动齿轮为消隙齿轮，圆柱凸轮的一端安装有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合
。
[0019]采用上述结构方案，消除主动齿轮与从动齿轮之间的啮合间隙，使圆柱凸轮的转动更稳定准确，进一步提高变倍镜架组和补偿镜架组定位的精确度
。
[0020]作为一种定位精确的红外连续变焦光机装置的优选的实现方式，壳体的内壁安装有限位开关，限位开关与电机电连接，限位开关安装于变倍镜架组或补偿镜架组的移动路径上
。
[0021]采用上述结构方案，限位开关主要用于对变焦过程进行中断，避免超出理论变焦行程，导致变倍镜架组和补偿镜架组与结构件之间接触
、
损坏
。
[0022]作为一种定位精确的红外连续变焦光机装置的优选的实现方式，壳体内部还设有直线导轨组件，直线导轨组件包括直线导轨，直线导轨沿圆柱凸轮的轴向方向设置，直线导轨穿过变倍镜架组和
/
或补偿镜架组，直线导轨的一端插入壳体内壁的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种定位精确的红外连续变焦光机装置，包括壳体（
11
），壳体（
11
）内安装有圆柱凸轮（
121
），圆柱凸轮（
121
）沿自身的轴线转动以带动变倍镜架组（
13
）和补偿镜架组（
14
）同步直线移动，其特征在于，壳体（
11
）内安装有位置反馈机构（2），位置反馈机构（2）包括读数头（
21
），读数头（
21
）固定安装于变倍镜架组（
13
），读数头（
21
）一侧设有绝对值磁栅尺（
23
），绝对值磁栅尺（
23
）安装于壳体（
11
）的内壁，绝对值磁栅尺（
23
）的长度方向沿圆柱凸轮（
121
）的轴向方向设置
。2.
根据权利要求1所述的一种定位精确的红外连续变焦光机装置，其特征在于，位置反馈机构（2）还包括连接架（
22
），读数头（
21
）通过连接架（
22
）安装于变倍镜架组（
13
）；位置反馈机构（2）还包括固定架（
24
），固定架（
24
）安装于壳体（
11
）的底部，绝对值磁栅尺（
23
）安装于固定架（
24
）的顶部；读数头（
21
）位于绝对值磁栅尺（
23
）的上方，读数头（
21
）的底部与绝对值磁栅尺（
23
）的顶部之间设有间隙
。3.
根据权利要求2所述的一种定位精确的红外连续变焦光机装置，其特征在于，壳体（
11
）内还安装有线路传导机构（3），线路传导机构（3）包括拖链（
31
），读数头（
21
）的线缆穿过拖链（
31
）的内部后与电路板连接，拖链（
31
）的一端与连接架（
22
）连接，拖链（
31
）的另一端与支架（
32
）连接，支架（
32
）安装于壳体（
11
）的底部，壳体（
11
）的底部还安装有导向架（
33
），导向架（
33
）与拖链（
31
）滑动接触
。4.
根据权利要求1所述的一种定位精确的红外连续变焦光机装置，其特征在于，壳体（
11
）的内侧壁还安装有消隙组件（
18
），消隙组件（
18
）包括弹簧固定座（
181
），弹簧固定座（
181
）安装于壳体（
11
）的内侧壁，弹簧固定座（
181
）与转轴套（
183
）转动连接，转轴套（
183
）的轴向方向与圆柱凸轮（
121
）的轴向方向在平行平面中垂直设置，转轴套（
183
）内可转动地插入转轴（
184
），转轴套（
183
）外可转动地套设有恒力弹簧（
185
），恒力弹簧（
185
）的延伸方向沿圆柱凸轮（
121
）的轴向方向设置，恒力弹簧（
185
）的延伸端与变倍镜架组（
13
）或补偿镜架组（
14
）连接
。5.
根据权利要求4所述的一种定位精确的红外连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智，韩凛，赵天顺，张琪步，付效奎，许彤，
申请(专利权)人：济南和普威视光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：