专利名称：用于红外镜头的高精密调焦组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学测量仪器，特别涉及一种用于红外镜头的高精密调焦组件。
背景技术：
红外镜头的调焦组件通常是利用由手动调节的螺旋运动转变成透镜的直线运动， 实现对镜头的调焦过程，也有采用电动调节的，但是通常调焦的精度均比较低。同时，在调 焦过程中，被移动透镜的轴线并不能完全与整个镜头的光轴保持完好重合，而在设计光轴 的径向上产生很大的偏移，而且在装配后便不能再进行调整。对于要求精度高的红外镜头 产品就只能进行筛选，并且成品合格率低，造成严重的浪费，费时费力，不适宜于规模生产。 另外，由于目前加工水平的限制，很难使零件的加工能达到一个理想的精度来保证其光轴 有一个微小的偏移量。目前，红外成像技术日益发展，对成像的要求越来越高，对调焦过程 中光轴偏移量要求越来越精密，尤其是在军事应用产品中，普通镜头调焦组件的结构很难 满足这种高精度，规模化生产的要求。因此传统镜头的调焦组件目前还难以满足市场和用 户的需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有的技术存在的缺陷，提供一种调焦精度高，可以有效降 低调焦过程中光轴偏移量，使用方便的用于红外镜头的高精密调焦组件。为达到上述目的，本发明提供的用于红外镜头的高精密调焦组件，包括基体，所述 基体的内腔安装有调焦镜筒，所述调焦镜筒内固定安装有移动透镜，所述基体上设有导向 槽和导向键，所述导向键位于所述导向槽中并固定安装在所述调焦镜筒上，还包括有调焦 机构和用于调节光轴偏移量的辅助校正机构，其中所述调焦机构包括电机、电机固定板、 小齿轮、调焦齿轮、调焦螺母、压环和限位块；所述基体的内端面设有与所述调焦螺母的外 螺纹相配合的内螺纹，所述调焦螺母活动安装在所述基体的内腔中，所述调焦镜筒的外端 面设有与所述调焦螺母的内螺纹相配合的外螺纹，所述调焦螺母活动安装在所述调焦镜筒 的外面，所述调焦齿轮通过所述压环固定在所述调焦螺母上；所述限位块固定安装在所述 调焦齿轮的外缘上；所述电机通过所述电机固定板固定在所述基体上，所述小齿轮固定在 所述电机的输出轴上并与所述调焦齿轮相啮合；所述辅助校正机构安装在所述基体上。本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其中所述辅助校正机构包括轴承压 座、销轴、轴承、压簧和轴承架，其中，所述轴承压座的端面设有通孔，所述轴承架的一端设 有第一凹槽，另一端设有台阶并自所述轴承压座端面的孔中伸出，所述压簧套装在所述轴 承架上，一端与所述台阶相抵，另一端与所述轴承压座的内端面相抵；所述基体上设有第二 凹槽，所述轴承置于所述第一凹槽中，所述销轴穿过所述轴承固定在轴承架上，置于所述第 二凹槽中。本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其中所述基体上固定安装有用于控制 所述电机正、反向运行的开关和二极管各1对，所述二极管与所述开关和所述电机分别电相连并接入所述电机的电源回路中。本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其中所述辅助校正机构设有一对，分 别安装在所述基体下部垂直轴线两侧30°的位置上。本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其中所述调焦镜筒的外螺纹和所述调 焦螺母的内螺纹采用多头梯形螺纹相配合。本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其中所述移动透镜通过透镜压圈固定 在所述调焦镜筒内，本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其中所述电机固定板通过半圆头螺 钉、平垫圈、弹簧垫圈固定在所述基体上。本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其中所述轴承压座通过另一半圆头螺 钉、另一平垫圈、另一弹簧垫圈固定在所述基体上。本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其中所述开关通过圆柱头螺钉固定在 所述基体上。本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件，其优点在于由于设有调焦机构和用 于调节光轴偏移量的辅助校正机构，通过开关控制电机进行电动调焦，可以完成高质量的 调焦过程。使用辅助校正机构，通过它调节整个装置安装的角度和调整压簧压力的大小， 可以弥补零件加工带来的缺陷，有效降低调焦过程中光轴偏移量，调焦质量高，使用十分方 便。下面结合实施例参照附图进行详细说明，以求对本发明的目的、特征和优点得到 更深入的理解。
图1为本发明用于红外镜头的高精密调焦组件的主视图；图2为图1的A-A剖视图；图3为本发明用于红外镜头的高精密调焦组件的俯视图；图4为图3的B-B剖视图。
具体实施例方式零件的附图标记分别是基体-1、调焦镜筒-2、移动透镜-3、透镜压圈-4、导向 键_5、调焦螺母_6、调焦齿轮-7、压环-8、限位块-9、轴承压座-10、销轴-11、轴承_12、压 簧-13、轴承架-14、电机固定板-15、小齿轮-16、电机-17、开关-18、二极管-19、圆柱头螺 钉-20、第一半圆头螺钉-21、第一平垫圈-22、第一弹簧垫圈-23、第二半圆头螺钉-24、第二 平垫圈-25、第二弹簧垫圈-26、导线27、辅助校正机构28。参见图1，本发明的高精密调焦组件包括基体1，基体1的内腔活动安装有调焦镜 筒2，移动透镜3通过透镜压圈4固定在调焦镜筒2内，基体1上设有导向槽和导向键5，导 向键5位于导向槽中并固定安装在调焦镜筒2上。在本发明用于红外镜头的高精密调焦组件的实施例中，基体1上装有调焦机构和 辅助校正机构28。调焦机构包括电机17、电机固定板15、小齿轮16、调焦齿轮7、调焦螺母6、压环8和限位块9。基体1的内端面设有与调焦螺母6的外螺纹相配合的内螺纹，调焦螺母6活动 安装在基体1的内腔中，调焦镜筒2的外端面设有与调焦螺母6的内螺纹相配合的外螺纹， 调焦螺母6活动安装在调焦镜筒2的外面，调焦齿轮7通过压环8固定在调焦螺母6上。限 位块9固定安装在调焦齿轮7的外缘上。电机17安装在电机固定板15上，再通过电机固 定板15固定在基体1上，小齿轮16固定在电机的输出轴上并与调焦齿轮7相啮合。在本发明用于红外镜头的高精密调焦组件的实施例中，结合附图2和附图3，基体 1上固定安装有用于控制电机17正、反向运行的开关18和二极管19各1对，开关18采用 第一半圆头螺钉21、第一平垫圈22、第一弹簧垫圈23固定在基体1上面，二极管19与开关 18和电机17分别通过导线27电相连并接入电机17的电源回路中。参见图2和图4，本发明的高精密调焦组件的一对辅助校正机构分别包括轴承压 座10、销轴11、轴承12、压簧13、轴承架14、半圆头螺钉24、平垫圈25、弹簧垫圈26。其中， 轴承压座10的端面设有通孔，轴承架14的一端设有第一凹槽，另一端设有台阶并自轴承压 座10端面的孔中伸出，压簧13套装在轴承架14上，一端与台阶相抵，另一端与轴承压座10 的内端面相抵。基体1上设有第二凹槽，轴承12置于第一凹槽中，销轴11穿过轴承12，固 定在轴承架上，置于第二凹槽中。轴承压座10通过第二半圆头螺钉24、第二平垫圈25和第 二弹簧垫圈26固定在基体1上。一对辅助校正机构位于基体1下部垂直轴线的两侧30° 的位置上。使用本发明的用于红外镜头的高精密调焦组件进行调焦的动作过程是将电机17接入电源回路中，通过开关18发出的控制信号输出至电机24后，通过 其轴上的小齿轮16进行原位旋转，进而带动调焦齿轮7和与其固定在一起的调焦螺母6 — 同旋转，调焦螺母6则通过螺纹传递给调焦镜筒2。由于固定在调焦镜筒2上的导向键5 限制在基体1的导向槽内，使调焦镜筒2上的导向键5只能在槽内沿槽体方向直线位移，即 调焦镜筒2也在基体1内做前后的直线运动，实现调焦过程。由于调焦镜筒2外壁与基体 1内壁存在不可避免的间隙，在实际调焦的直线运动过程中，移动透镜(3)的轴线并不能完 全保证与整个镜头的光轴相重合，而是在设计的光轴径向出现偏移量。使用一对辅助校正 机构28，利用它调节整个装置安装的角度，同时调整压簧13压力的大小，就可以弥补零件 加工带来的缺陷，有效地控制移动透镜3在移动过程中与光轴保持一个微小的偏移量，达 到很高的调焦精度，从而完成高质量的调焦过程。在本发明用于红外镜头的高精密调焦组件可以有效降低调焦过程中光轴偏移量， 通过开关控制电机，调焦质量高，使用十分方便。上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构 思和范围进行限定，在不脱离本发明设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本发 明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技 术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求
一种用于红外镜头的高精密调焦组件，包括基体(1)，所述基体(1)的内腔安装有调焦镜筒(2)，所述调焦镜筒(2)内固定安装有移动透镜(3)，所述基体(1)上设有导向槽和导向键(5)，所述导向键(5)位于所述导向槽中并固定安装在所述调焦镜筒(2)上，其特征在于还包括有调焦机构和用于调节光轴偏移量的辅助校正机构，其中所述调焦机构包括电机(17)、电机固定板(15)、小齿轮(16)、调焦齿轮(7)、调焦螺母(6)、压环(8)和限位块(9)；所述基体(1)的内端面设有与所述调焦螺母(6)的外螺纹相配合的内螺纹，所述调焦螺母(6)活动安装在所述基体(1)的内腔中，所述调焦镜筒(2)的外端面设有与所述调焦螺母(6)的内螺纹相配合的外螺纹，所述调焦螺母(6)活动安装在所述调焦镜筒(2)的外面，所述调焦齿轮(7)通过所述压环(8)固定在所述调焦螺母(6)上；所述限位块(9)固定安装在所述调焦齿轮(7)的外缘；所述电机(17)通过所述电机固定板(15)固定在所述基体(1)上，所述小齿轮(16)固定在所述电机(17)的输出轴上并与所述调焦齿轮(7)相啮合；所述辅助校正机构安装在所述基体(1)上。
2.根据权利要求1所述的用于红外镜头的高精密调焦组件，其特征在于其中所述辅 助校正机构包括轴承压座(10)、销轴(11)、轴承(12)、压簧(13)和轴承架(14)，其中，所述 轴承压座(10)的端面设有通孔，所述轴承架(14)的一端设有第一凹槽，另一端设有台阶 并自所述轴承压座(10)端面的孔中伸出，所述压簧(13)套装在所述轴承架(14)上，一端 与所述台阶相抵，另一端与所述轴承压座(10)的内端面相抵；所述基体(1)上设有第二凹 槽，所述轴承(12)置于所述第一凹槽中，所述销轴(11)穿过所述轴承(12)，固定在轴承架 (14)上，置于所述第二凹槽中。
3.根据权利要求1或2所述的用于红外镜头的高精密调焦组件，其特征在于其中所 述基体(1)上固定安装有用于控制所述电机(17)正、反向运行的开关(18)和二极管(19) 各1对，所述二极管(19)与所述开关(18)和所述电机(17)分别电相连并接入所述电机 (17)的电源回路中。
4.根据权利要求3所述的用于红外镜头的高精密调焦组件，其特征在于其中所述辅 助校正机构设有一对，分别安装在所述基体(1)下部垂直轴线两侧30°的位置上。
5.根据权利要求4所述的用于红外镜头的高精密调焦组件，其特征在于其中所述调 焦镜筒(2)的外螺纹和所述调焦螺母(6)的内螺纹采用多头梯形螺纹相配合。
6.根据权利要求5所述的用于红外镜头的高精密调焦组件，其特征在于其中所述移 动透镜(3)通过透镜压圈(4)固定在所述调焦镜筒(2)内，
7.根据权利要求6所述的用于红外镜头的高精密调焦组件，其特征在于其中所述电 机固定板(15)通过半圆头螺钉(21)、平垫圈(22)、弹簧垫圈(23)固定在所述基体(1)上。
8.根据权利要求7所述的用于红外镜头的高精密调焦组件，其特征在于其中所述轴 承压座(10)通过另一半圆头螺钉(24)、另一平垫圈(25)、另一弹簧垫圈(26)固定在所述 基体⑴上。
9.根据权利要求8所述的用于红外镜头的高精密调焦组件，其特征在于其中所述开 关(18)通过圆柱头螺钉(20)固定在所述基体(1)上。
全文摘要
用于红外镜头的高精密调焦组件，包括基体、调焦机构和辅助校正机构，调焦机构的调焦螺母固定安装在调焦镜筒的外面并活动安装在基体的内腔中，调焦齿轮固定在调焦螺母上，限位块固定安装在调焦齿轮上，电机固定在基体上，小齿轮固定在电机的输出轴上并与调焦齿轮相啮合。辅助校正机构的压簧套装在轴承架上并置于轴承压座内，轴承通过销轴置于轴承架上部，轴承压座固定在基体上。其优点是由于设有调焦机构和用于调节光轴偏移量的辅助校正机构，通过开关控制电机进行电动调焦，并通过调节整个辅助校正机构装置安装的角度和调整压簧压力的大小，可以有效降低调焦过程的光轴偏移量，提高调焦质量，使用十分方便。
文档编号G02B7/08GK101907759SQ20091008496
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者刘志刚, 袁代科 申请人:北京红源光电技术公司