CN2338760Y - 新型联动变焦物镜 - Google Patents
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Abstract
新型联动变焦物镜,属于对变焦物镜变焦补偿联动机构的改进。其特征是变倍组和补偿组装在平行固定于主体中的精密导轨上,其间采用直线滚动轴承作为运动副;两个步进电机分别驱动主体上的两根丝杆带动其上的配合螺母使变倍组和补偿组沿精密导轨移动,实现电联动变焦。具有工艺简单、体积小、重量轻、联动变焦精度高等优点。
Description
本实用新型是一种新型联动变焦物镜，属于对变焦物镜联动变焦补偿机构的进一步改进。
变焦物镜由调焦组、变倍组和补偿组等组成。当物镜改变焦距时，需要变倍组和补偿组按一定的要求沿光轴移动，而保持物镜焦面位置不发生变化。传统的变倍组和补偿组的移动都是靠机械联动的方法，即在同一结构件上加工螺旋槽和凸轮槽。当螺旋槽和凸轮槽转动时，由槽内的销钉分别带动变倍组和补偿组沿光轴移动，变倍组和补偿组位置是由螺旋槽和凸轮槽的相对位置来确定的。因此，对螺旋槽和凸轮槽的精度要求很高，加工十分困难。另一方面，为了保证螺旋槽和凸轮槽的精度，结构件必须具备足够的刚度。这样导致变焦镜的体积、重量都很大，也增加了工艺难度。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种工艺简单、体积小、重量轻、易加工，由电机驱动的新型联动变焦物镜。
实用新型的目的可以通过以下措施来达到：由变倍组和补偿组构成的电联动变焦物镜，变倍组和补偿组安装在平行固定于主体中的精密导轨上，其间皆采用直线滚动轴承作为运动副；两个步进电机分别驱动主体上的两根丝杆，由丝杆带动其上的配合螺母使变倍组和补偿组沿精密导轨移动，实现电联动变焦。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：丝杆的一端由径向轴承支撑，径向轴承固定在主体一端；丝杆的另一端由径向轴承支撑，并联轴节与步进电机连接，步进电机固定在主体的另一端；步进电机的另一个轴头通过联轴节轴角编码器相连；变倍组和补偿组与主体之间有平行于丝杆的弹簧；直线滚动轴承与导轨之间有微量配合过盈。
附图说明：
图1为本实用新型结构主视图
图2为本实用新型结构俯视图
本实用新型下面将结合附图作进一步详述：
如图1和图2所示：两根精密导轨(14)(16)安装固定在主体(13)上，两轨之间相互平行。变倍组(3)和补偿组(6)通过直线滚动轴承(15)(18)安装在精密导轨(14)(16)上，其间的滚动配合有微量过盈。变倍组(3)和补偿组(6)分别由各自的步进电机(9)和(23)驱动。步时电机(9)的轴端通过联轴节(8)与丝杆(2)相连，丝杆(2)的两端由径向滚动轴承(1)和(7)支撑，固定有主体(13)上。当步进电机转动时，丝杆(2)带动螺母(4)使变倍组(3)沿导轨(14)(16)移动。丝杆(2)与螺母(4)之间的间隙由弹簧(5)消除。步进电机(23)的轴端通过联轴节(22)和丝杆(20)相连，丝杆(20)的两端由径向滚动轴承(21)和(26)支撑。径向滚动轴承(21)和(26)固定在主体(13)上。当步进电机转动时，丝杆带动螺母(19)使补偿组(6)沿导轨方向移动。丝杆(20)与螺母(19)之间的间隙由弹簧(17)消除。步进电机(9)(23)的另一轴端通过联轴节(10)和(24)分别与轴角编码器(12)和(25)连接。轴角编码器(12)固定在编码器座(11)上。轴角编码器(24)固定在编码器座(27)上。
变倍组和补偿组的位置数据存在计算机中，由计算机控制步进电机，驱动变倍组和补偿组到达指定位置，实现电联动变焦。
本实用新型相比已有技术具有以下优点：
1、采用两个步进电机分别驱动安装在精密导轨上的变倍组和补偿组沿导轨移动，从而实现变焦物镜的电联动变焦。其工艺简单、体积小、重量轻、易加工、联动变焦精度高。
2、变倍组和补偿组安装在相互平行的精密导轨上，其间采用直线滚动轴承作为运动副。直线轴承与导轨之间有微量配合过盈，当变倍组和补偿组在导轨上运动时，没有运动间隙。因此变倍组和补偿组不会发生偏转而改变光轴方向。从而，提高了变倍组和补偿组的运动精度。
3、在变倍组和补偿组的移动方向上，用弹簧消除丝杆与螺母之间的轴向间隙，可使变焦物镜的测量精度大为提高。
4、步进电机的轴端连接轴角编码器，可准确测量出步进电机转过的角度，提高变倍组和补偿组的位置精度。
Claims (4)
1、由变倍组和补偿组组成的新型联动变焦物镜，其特征在于变倍组(3)和补偿组(6)安装在平行固定于主体(13)中的精密导轨(14)、(16)上，变倍组(3)和补偿组(6)与精密导轨(14)、(16)之间采用直线滚动轴承(15)、(18)作为运动副；步进电机(9)驱动主体(13)上的丝杆(2)带动其配合螺母(4)使变倍组(3)沿精密导轨(14)、(16)移动；步进电机(23)驱动主体(13)上的丝杆(20)带动其配合螺母(19)使补偿组(6)沿精密导轨(14)、(16)移动。
2、如权利要求1所述的联动变焦物镜，其特征在于丝杆(2)、(22)的一端通过径向轴承(1)、(7)固定在主体(13)上，丝杆(2)、(20)的另一端通过径向轴承(7)(21)固定在主体(13)上，并通过联轴节(8)、(22)与步进电机(9)、(23)连接。3、如权利要求1、2所述的新型联动变焦物镜，其特征在于步进电机(9)、(23)的一端通过联轴节(10)、(24)接有轴角编码器(12)、(25)。
4、如权利要求1、2所述的新型联动变焦物镜，其特征在于配合螺母(4)、(19)与主体(13)之间有弹簧(5)、(17)。
5、如权利要求1所述的新型联动变焦物镜，其特征在于直线滚动轴承(15)、(18)与导轨(14)、(16)之间有微量的配合过盈。
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