紅外熱像儀中的變焦裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及紅外熱像儀中的變焦裝置，包括鏡架、補償鏡部件和位于補償鏡部件前方的變倍鏡部件，鏡架上設置有導向方向沿前后方向延伸的導軌，變倍鏡部件、補償鏡部件均導向移動裝配于所述導軌上，鏡架上轉動裝配有軸線沿前后方向延伸的變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠，變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠上均設置有扭矩輸入段，變倍鏡絲杠與變倍鏡部件的變倍鏡座絲扣連接以在變倍鏡絲杠轉動時帶動變倍鏡部件沿導軌前后往復移動，補償鏡絲杠與補償鏡部件的補償鏡座絲扣連接以在補償鏡絲杠轉動時帶動補償鏡部件沿導軌前后往復移動。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中凸輪曲線長期使用后會產生磨損而導致系統(tǒng)精度降低的問題。
【專利說明】紅外熱像儀中的變焦裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及紅外熱像儀中的變焦裝置。

【背景技術】
[0002]在機載光電產品擁有紅外熱像儀的應用領域中通常需要紅外光學系統(tǒng)能夠同時提供高放大倍率的小視場圖像和低放大倍率的大市場圖像以完成系統(tǒng)對目標的搜索、瞄準和跟蹤功能。定焦系統(tǒng)難以滿足要求，連續(xù)變倍系統(tǒng)是最佳選擇，而紅外連續(xù)變焦光學系統(tǒng)因受到光學材料等技術方面的限制，結構復雜、體積/質量偏大，其發(fā)展相對緩慢。長春理工大學學報(自然科學版)，2009，32 (1):60-63中公開了一種“紅外連續(xù)變焦鏡頭的結構設計”，該結構設計中公開了一種利用凸輪來驅動變倍鏡部件和補償鏡部件移動從而實現(xiàn)光學系統(tǒng)連續(xù)變焦，變倍鏡部件包括變倍鏡座及其上設置的變倍鏡，補償鏡部件包括補償鏡座及其上設置的補償鏡，利用凸輪驅動變倍鏡部件和補償鏡部件移動雖然能夠滿足基本的使用要求，但是存在著凸輪曲線長期使用后會產生磨損，從而導致系統(tǒng)精度降低，而且凸輪驅動由于存在滑動摩擦現(xiàn)象，因此傳動效率低。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種紅外熱像儀中的變焦裝置，以解決現(xiàn)有技術中凸輪曲線長期使用后會產生磨損而導致系統(tǒng)精度降低的問題。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的技術方案為:
紅外熱像儀中的變焦裝置，包括鏡架、補償鏡部件和位于補償鏡部件前方的變倍鏡部件，鏡架上設置有導向方向沿前后方向延伸的導軌，所述變倍鏡部件、補償鏡部件均導向移動裝配于所述導軌上，所述鏡架上轉動裝配有軸線沿前后方向延伸的變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠，所述變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠上均設置有扭矩輸入段，所述變倍鏡絲杠與所述變倍鏡部件的變倍鏡座絲扣連接以在變倍鏡絲杠轉動時帶動變倍鏡部件沿導軌前后往復移動，所述補償鏡絲杠與所述補償鏡部件的補償鏡座絲扣連接以在補償鏡絲杠轉動時帶動補償鏡部件沿導軌前后往復移動。
[0005]所述鏡架上設置有動力輸出軸通過傳動機構與所述變倍鏡絲杠上的扭矩輸入段傳動連接的變倍鏡驅動電機，所述變倍鏡驅動電機的動力輸出軸與所述變倍鏡絲杠平行設置。
[0006]所述鏡架上設置有動力輸出軸通過聯(lián)軸器與所述補償鏡絲杠上的扭矩輸入段傳動連接的補償鏡驅動電機，所述補償鏡驅動電機的動力輸出軸與所述補償鏡絲杠同軸線設置。
[0007]所述鏡架為軸線沿前后方向延伸的環(huán)形籠式結構。
[0008]所述鏡架上設置有用于檢測變倍鏡部件位置的位移傳感器。
[0009]所述導軌包括至少兩根直線光軸，所述變倍鏡座和補償鏡座導向移動套裝于對應直線光軸上。
[0010]各直線光軸的兩端均通過連接結構連接于鏡架上，連接結構包括開設于鏡架上的安裝孔，安裝孔中裝配有連接環(huán)，直線光軸的兩端分別插裝在對應連接環(huán)的內孔中，鏡架上設置有與各直線光軸擋止配合以限制對應直線光軸軸向移動的軸向限限位結構。
[0011]軸向限位結構包括設置于各直線光軸兩端的光軸壓蓋。
[0012]所述直線光軸有四根，四根直線光軸繞周向間隔布置，四根直線光軸中兩兩為一對，所述變倍鏡座裝配于其中一對直線光軸上，所述補償鏡座裝配于另一對直線光軸上。
[0013]所述變倍鏡座和補償鏡座與對應直線光軸之間設置有直線軸承。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明中的變倍鏡絲杠與變倍鏡座構成絲杠、絲母機構，補償鏡絲杠與補償鏡座構成絲杠、絲母機構，在需要連續(xù)變焦時，通過分別像變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠輸入轉動扭矩，變倍鏡絲杠帶動變倍鏡部件沿導軌前后移動，補償鏡絲杠帶動補償鏡部件沿導軌前后移動，從而實現(xiàn)連續(xù)變焦，通過絲杠、絲母機構的使用避免了現(xiàn)有技術中凸輪曲線長期使用后會產生磨損而導致系統(tǒng)精度降低的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一個實施例的結構示意圖；
圖2是圖1的左視圖；
圖3是圖1中的A-A向剖視圖；
圖4是圖1中的B-B向剖視圖。

【具體實施方式】
[0016]紅外熱像儀中的變焦裝置的實施例如圖廣4所示:包括鏡架17、補償鏡部件2和位于補償鏡部件前方的變倍鏡部件1，補償鏡部件包括補償鏡座19及其上安裝的補償鏡，變倍鏡部件包括變倍鏡座18及其上安裝的變倍鏡。鏡架為軸線沿前后方向延伸的環(huán)形籠式結構，環(huán)形籠式結構可以保證鏡架結構強度的同時，最大限度的減少鏡架的重量，鏡架上通過連接結構設置有四根軸線沿前后方向延伸的直線光軸4，四根直線光軸繞周向間隔布置，四根直線光軸構成了導向方向沿前后方向延伸的導軌，連接結構包括設置于鏡架兩端的安裝孔，在各安裝孔中均裝配有連接環(huán)6，各直線光軸的兩端分別插裝于對應連接環(huán)的內孔中，連接環(huán)與安裝孔之間、直線光軸與連接環(huán)之間均為過渡配合，鏡架上還設置有與各直線光軸擋止配合以限制對應直線光軸軸向移動的軸向限限位結構，軸向限位結構包括設置于各直線光軸兩端的光軸壓蓋7。四根直線光軸中不相鄰的兩根直線光軸為一對，變倍鏡部件的變倍鏡座通過直線軸承3導向移動套裝在其中一對直線光軸上，補償鏡座通過直線軸承導向移動套裝在另一對直線光軸上，鏡架上轉動裝配有軸線沿前后方向延伸的變倍鏡絲杠5和補償鏡絲杠16，變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠均為滾珠絲杠，變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠上均設置有扭矩輸入段，變倍鏡絲杠與變倍鏡座絲扣連接，補償鏡絲杠與補償鏡座絲扣連接。鏡架上于變倍鏡絲杠旁上設置有動力輸出軸與變倍鏡絲杠平行設置的變倍鏡驅動電機10，變倍鏡驅動電機的動力輸出軸通過傳動機構9與變倍鏡絲杠的扭矩輸入段傳動連接，傳動機構是齒輪傳動機構(或鏈條傳動機構或皮帶傳動機構)；鏡架上還設置有動力輸出軸與補償鏡絲杠同軸線設置的補償鏡驅動電機13，補償鏡驅動電機的動力輸出軸通過聯(lián)軸器14與補償鏡絲杠的扭矩輸入段傳動連接。鏡架上設置有用于檢測變倍鏡部件位置的位移傳感器，位移傳感器包括變倍鏡中感應部件11和變倍鏡后感應部件12，變倍鏡中、后感應部件均通過非接觸式位置反饋裝置進行變倍鏡極限位置反饋。圖中項15表示補償鏡絲杠的前座，項8表示補償鏡絲杠的后座。
[0017]工作時，補償鏡驅動電機驅動補償鏡絲杠轉動，補償鏡絲杠帶動補償鏡部件沿對應直線光軸前后往復運動；變倍鏡驅動電機驅動變倍鏡絲杠轉動，變倍鏡絲杠帶動變倍鏡部件沿對應直線光軸前后往復運動，從而實現(xiàn)補償鏡、變倍鏡的連接變焦調節(jié)。通過兩個直線光軸支撐變倍鏡座和補償鏡座，避免了懸臂，保證了變倍鏡、補償鏡在運動過程中的穩(wěn)定性；直線軸承的使用，增加了變倍鏡部件、補償鏡部件運動的流暢性和穩(wěn)定性，同時也提高了傳動效率。
[0018]在本發(fā)明的其它實施例中:直線光軸也可以被其它導軌形式代替，比如說在鏡架上設置導向方向沿前后方向延伸的導向槽，導向槽可以是燕尾槽或兩個槽口相對的U形槽，補償鏡座、變倍鏡座的對應部位滑動導向裝配于導向槽中；直線光軸還可以只有兩根，此時補償鏡座和變倍鏡座均導向移動裝配于這兩根直線光軸上；四根直線光軸中，還可以是相鄰兩根直線光軸構成一對，補償鏡座導向移動裝配于其中一對直線光軸上，變倍鏡座導向移動裝配于另一對直線光軸上；直線光軸的個數(shù)還可以是五根、六根或其它數(shù)量；鏡架還可以是框架結構或套狀結構；軸向限位結構還可以是旋裝于鏡架或連接環(huán)上的徑向頂緊螺釘，通過頂緊螺釘來對各直線光軸進行軸向移動限位；當然連接結構還可以是焊接結構，直線光軸的兩端直接焊接固定于鏡架上；連接結構還可以是螺紋連接結構，比如說在成對設置的兩個安裝孔中的一個安裝孔的孔壁上設置內螺紋，另一個安裝孔為光孔，直線光軸的一端設置與內螺紋配合的外螺紋；直線軸承還可以不設，此時補償鏡座和變倍鏡座直接導向滑動裝配于對應直線光軸上；補償鏡驅動電機和變倍鏡驅動電機還可以不是本變焦裝置的一部分，而是做為外構件，在使用時，通過外購得來并裝配于變焦裝置上；變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠還可以采用普通絲杠。
【權利要求】
1.紅外熱像儀中的變焦裝置，包括鏡架、補償鏡部件和位于補償鏡部件前方的變倍鏡部件，其特征在于:鏡架上設置有導向方向沿前后方向延伸的導軌，所述變倍鏡部件、補償鏡部件均導向移動裝配于所述導軌上，所述鏡架上轉動裝配有軸線沿前后方向延伸的變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠，所述變倍鏡絲杠和補償鏡絲杠上均設置有扭矩輸入段，所述變倍鏡絲杠與所述變倍鏡部件的變倍鏡座絲扣連接以在變倍鏡絲杠轉動時帶動變倍鏡部件沿導軌前后往復移動，所述補償鏡絲杠與所述補償鏡部件的補償鏡座絲扣連接以在補償鏡絲杠轉動時帶動補償鏡部件沿導軌前后往復移動。
2.根據權利要求1所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特征在于:所述鏡架上設置有動力輸出軸通過傳動機構與所述變倍鏡絲杠上的扭矩輸入段傳動連接的變倍鏡驅動電機，所述變倍鏡驅動電機的動力輸出軸與所述變倍鏡絲杠平行設置。
3.根據權利要求1所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特征在于:所述鏡架上設置有動力輸出軸通過聯(lián)軸器與所述補償鏡絲杠上的扭矩輸入段傳動連接的補償鏡驅動電機，所述補償鏡驅動電機的動力輸出軸與所述補償鏡絲杠同軸線設置。
4.根據權利要求1所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特征在于:所述鏡架為軸線沿前后方向延伸的環(huán)形籠式結構。
5.根據權利要求1所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特征在于:所述鏡架上設置有用于檢測變倍鏡部件位置的位移傳感器。
6.根據權利要求廣5任意一項所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特征在于:所述導軌包括至少兩根直線光軸，所述變倍鏡座和補償鏡座導向移動套裝于對應直線光軸上。
7.根據權利要求6所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特征在于:各直線光軸的兩端均通過連接結構連接于鏡架上，連接結構包括開設于鏡架上的安裝孔，安裝孔中裝配有連接環(huán)，直線光軸的兩端分別插裝在對應連接環(huán)的內孔中，鏡架上設置有與各直線光軸擋止配合以限制對應直線光軸軸向移動的軸向限限位結構。
8.根據權利要求7所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特在于:軸向限位結構包括設置于各直線光軸兩端的光軸壓蓋。
9.根據權利要求6所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特征在于:所述直線光軸有四根，四根直線光軸繞周向間隔布置，四根直線光軸中兩兩為一對，所述變倍鏡座裝配于其中一對直線光軸上，所述補償鏡座裝配于另一對直線光軸上。
10.根據權利要求6、任意一項所述的紅外熱像儀中的變焦裝置，其特征在于:所述變倍鏡座和補償鏡座與對應直線光軸之間設置有直線軸承。
【文檔編號】G01J5/08GK104297892SQ201310620146
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】萬敏, 吳健偉 申請人:中國航空工業(yè)集團公司洛陽電光設備研究所