连续调焦装置的制作方法

本实用新型涉及光学调焦设备的技术领域，具体涉及一种。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，各种各样的高精度光学仪器已广泛应用于人们的工作以及实验研发中，为科研发展提供了极大的便利。对于高精度的光学仪器的参数测量和高质量光电成像系统的应用，对其光学系统焦面确定有着严格的要求，进而光学系统的调焦装置应用而生。但是，传统的光学系统调焦装置结构复杂，走位不够平滑，且调整精度低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种连续调焦组件，该在调焦过程中走位平滑精确且光轴精度高。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种连续调焦装置，其包括：

镜片组件，其包括第一镜片组件和第二镜片组件，所述第一镜片组件与所述第二镜片组件背向设置，且所述第一镜片组件上的镜片轴线与所述第二镜片组件的镜片轴线重合；

调焦组件，其包括第一调焦组件和第二调焦组件，所述第一调焦组件与所述第一镜片组件连接，其用于驱动所述第一镜片组件做线性移动，所述第二调焦组件与所述第二镜片组件连接，其用于驱动所述第二镜片组件做线性移动；以及

导向组件，其包括第一导轨、滑接于所述第一导轨的第一滑块和第二滑块、第二导轨以及滑接于所述第二导轨的第三滑块和第四滑块，所述第一滑块和所述第三滑块分别与所述第一镜片组件连接，所述第二滑块和所述第四滑块分别与所述第二镜片组件连接，且所述第一导轨、所述第二导轨均与所述第一镜片组件的镜片轴线和所述第二镜片组件的镜片轴线所在的直线平行。

进一步地，还包括闭环反馈组件，其包括：

位移传感器，其与所述第一镜片组件连接；以及

控制系统，其包括控制器，所述控制器分别与所述位移传感器、所述第一调焦组件、所述第二调焦组件电气连接。

进一步地，所述位移传感器包括电子元件以及与所述电子元件摩擦接触的电刷，所述电子元件设置在所述第一镜片组件的移动路径上，所述电刷与所述第一镜片组件连接。

进一步地，还包括失效保护组件，所述失效保护组件包括第一失效保护组件和第二失效保护组件，所述第一失效保护组件包括第一支架和设置在所述第一支架上的第一微动开关，所述第二失效保护组件包括第二支架和设置在所述第二支架上的第二微动开关，所述第一微动开关与所述第二微动开关均与所述控制器电气连接，所述第一支架设置在所述电子元件靠近所述第二镜片组件的端侧且当所述第一镜片组件移动至与其连接的所述电刷与所述电子元件分离时，所述第一镜片组件与所述第一微动开关接触，所述第一微动开关将信号传递给所述控制器，所述控制器接收信号并控制所述第一调焦组件的电机和所述第二调焦组件的电机停止工作，所述第二支架设置在所述电子元件远离所述第二镜片组件的端侧且当所述第一镜片组件移动至与其连接的所述电刷与所述电子元件分离时，所述第一镜片组件与所述第二微动开关接触，所述第一微动开关将信号传递给所述控制器，所述控制器接收信号并控制所述第一调焦组件的电机和所述第二调焦组件的电机停止工作。

进一步地，所述第一调焦组件/所述第二调焦组件包括电机、与所述电机输出轴连接的滚珠丝杠，所述第一镜片组件/所述第二调镜片组件与所述滚珠丝杠连接。

进一步地，所述电机输出轴与所述滚珠丝杠通过联轴器连接。

进一步地，还包括固定座，所述电机设置在固定座上，所述滚珠丝杠的两端通过轴承固定在所述固定座上。

进一步地，所述第一镜片组件/所述第二镜片组件包括镜框、设置在所述镜框上的镜片、设置在所述镜框上且用于与第一滑块/第二滑块连接的第一支撑板、设置在所述镜框上且用于与第三滑块/第四滑块连接的第二支撑板以及与所述镜框连接的连接板，所述连接板上具有通孔以使得所述连接板套设在所述滚珠丝杠上。

进一步地，所述第一导轨与所述第二导轨关于所述第一镜片组件的镜片轴线和所述第二镜片组件的镜片轴线所在的直线对称。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)镜片组件走位平滑精确。本实用新型的调焦组件是由伺服电机、联轴器、轴承及滚珠丝杠一体化安装，实现了镜片组件的平滑精确走位；

(2)光轴精度高。本实用新型的导向组件采用双滑块双导轨设计使第一镜片组件和第二镜片组件定向移动，镜片中心不发生偏移，保证了光轴精度；

(3)闭环控制。本实用新型采用闭环反馈组件将镜片位移量适时反馈给控制系统，进一步提高了镜片组件的位移精度；

(4)失效保护。在位移传感器控制失效时，能立即启动失效保护程序关闭第一调焦组件和第二调焦组件的伺服电机，运动停止，避免光学镜片、结构件等器件受损。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的连续调焦装置的主视图；

图2为本实用新型实施例提供的连续调焦装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的连续调焦装置的左视图；

图4为本实用新型实施例提供的连续调焦装置的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第一镜片组件结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的第一调焦装置/第二调焦装置结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的第一失效组件/第二失效组件结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1-图4共同所示，本实用新型实施例提供一种连续调焦装置，包括镜片组件、调焦组件以及导向组件。镜片组件包括第一镜片组件10和第二镜片组件11。见图5，第一镜片组件10包括镜框100、设置在镜框100内的镜片(图中未示出)、设置在镜框100外周面上的第一支撑板101和第二支撑板102以及连接板103。为了使得第一镜片组件10和第二镜片组件11在移动过程中更稳定，第一支撑板101和第二支撑板102关于镜片一直径对称设置。连接板103上具有通孔104，该通孔104用于与调焦组件连接。第二镜片组件11的结构与第一镜片组件10的结构完全相同。

调焦组件包括第一调焦组件20和第二调焦组件21，第一调焦组件20与第一镜片组件10连接，其用于驱动第一镜片组件10做线性移动；第二调焦组件21与第二镜片组件11连接，其用于驱动第二镜片组件11做线性移动。见图1和图4，在调焦过程中，第二调焦组件21驱动第二镜片组件11移动，第二镜片组件11可由点A移动至点A1，第一调焦组件20驱动第一镜片组件10移动，第一镜片组件10可由点B移动至点B1。见图6，第一调焦组件20包括伺服电机200、与伺服电机200输出轴通过联轴器201连接的滚珠丝杠202。为了更好地固定伺服电机200和滚珠丝杠202，第一调焦组件20还包括固定座203，伺服电机200设置在固定座203上，伺服电机200的输出轴穿过固定座203上的圆孔与滚珠丝杠202连接。滚珠丝杠202的两端均通过轴承204与固定座203连接，这样可以使得滚珠丝杠202结构更稳固。第二调焦组件21的结构与第一调焦组件20的结构完全相同。在装配镜片组件和调焦组件时，将第一调焦组件20上的滚珠丝杠202穿过连接板103上的通孔104以使得连接板103套设在滚珠丝杠202以将两者固定在一起从而使得第一调焦组件20工作时驱动第一镜片组件10做线性移动。第二调焦组件21与第二镜片组件11的连接固定方式与上述方法完全相同，装配完成后的第一镜片组件10与第二镜片组件11背向设置且第一镜片组件10上的镜片轴线与第二镜片组件11的镜片轴线重合，而第一调焦组件20与第二调焦组件21则相向设置。

见图5，导向组件包括第一导轨30、滑接于第一导轨30的第一滑块31和第二滑块32、第二导轨33以及滑接于第二导轨33的第三滑块34和第四滑块35，其中第一滑块31与第一镜片组件10上的第一支撑板101连接，第三滑块34与第一镜片组件10上的第二支撑板102连接；第二滑块32和第四滑块35分别与第二镜片组件11连接，其连接方式与第一镜片组件11相同。第一导轨30、第二导轨33均与第一镜片组件10上的镜片轴线与第二镜片组件11的镜片轴线所在的直线平行，且第一导轨30与第二导轨33关于该镜片轴线对称设置，从而保证了第一镜片组件10和第二镜片组件11始终沿着其轴线方向移动，确保成像效果。

为了能精确调整镜片组件位移量，本实用新型还包括闭环反馈组件，闭环反馈组件包括位移传感器40和控制系统(图中未示出)。控制系统包括控制器，控制器与位移传感器40、第一调焦组件20的伺服电机200以及第二调焦组件21的伺服电机电气连接。见图5，位移传感器40包括电子元件400以及与电子元件400摩擦接触的电刷401，电子元件400设置在第一镜片组件10的移动路径上，电刷401与第一镜片组件10的镜框100连接。第一镜片组件10在移动过程中带动电刷401在电子元件400上移动从而感应第一镜片组件10的位移信息，并将位移信号传递给控制器，控制器根据接收到的位移信号，通过对比位移信号，控制第一调焦组件20的伺服电机200和第二调焦组件21的伺服电机工作进而进一步调整第一镜片组件10和第二镜片组件11的位移量从而保证成像效果最优。

本实用新型的调焦装置还包括失效保护组件，该失效保护组件包括第一失效保护组件50和第二失效保护组件51，见图7，第一失效保护组件50包括第一支架500和设置在第一支架500上的第一微动开关501，第二失效保护组件51包括第二支架510和设置在第二支架510上的第二微动开关511，第一微动开关501与第二微动开关511均与控制器电气连接。第一支架500设置在位移传感器40的电子元件400靠近第二镜片组件11的端侧且当第一镜片组件10移动至与其连接的电刷401与电子元件400分离时，第一镜片组件10与第一微动开关501接触，第一微动开关501将信号传递给控制器，控制器接收信号并控制第一调焦组件20的伺服电机200和第二调焦组件21的伺服电机停止工作。第二支架510设置在位移传感器40的电子元件400远离第二镜片组件11的端侧且当第一镜片组件10移动至与其连接的电刷401与电子元件400分离时，第一镜片组件10与第二微动开关511接触，第二微动开关511将信号传递给控制器，控制器接收信号并控制第一调焦组件20的伺服电机200和第二调焦组件21的伺服电机停止工作。失效保护组件的设置可以防止镜片组件与其它结构件相撞造成镜片或其它结构件损坏。

在应用本实施例的连续调焦装置调焦的过程中，第一调焦组件20上的伺服电机200工作带动与其连接的滚珠丝杠202转动，滚珠丝杠200将回转运动转化为直线运动从而带动与其连接的第一镜片组件10做线性移动，第一镜片组件10在第一导轨30和第二导轨33的导向作用下做直线运动；与此同时，第二镜片组件11在第二调焦组件21的驱动与在第一导轨30和第二导轨33的导向作用下一做直线运动，从而实现调焦。在调焦过程中，位移传感器40感应第一镜片组件10的位移量并将位移信号传递给控制器，控制器接收位移信号并通过对比继续控制第一镜片组件10和第二镜片组件11的位移量至成像效果达到最佳时停止移动。在调焦过程中，当位移传感器40失效时(即电子元件400与电刷401分离时)，第一镜片组件10与失效保护组件上的微动开关相碰，触发微动开关，微动开关将信号传递给控制器，控制器控制第一镜片组件10和第二镜片组件11停止运动，从而防止镜片组件与其它结构件相撞造成仪器损坏。本实用新型的调焦组件与闭环反馈组件保证了第一镜片组件和第二镜片组件在调焦过程中走位平滑精确，导向组件保证了在调焦过程中的光轴精度，失效保护组件使仪器在调焦过量时不损坏，从而保证了成像质量最佳。

本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。