[發明專利]一種自動往復圓柱凸輪調焦機構

無效

• 申請號: 201110449149.4
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102436050A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 黃劍波;李淳;牛文達;劉建卓
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B7/04
• 分類號: G02B7/04
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明涉及光學鏡頭的機械調焦技術，特別涉及一種自動往復圓柱凸輪調焦機構。

背景技術

目前相機的調焦機構多采用凸輪調焦方式，傳統的凸輪調焦方式需要在極限位置設置限位裝置，且當調焦到極限位置時電機需要以正反兩方向的轉動切換來實現調焦鏡頭組件的往復直線運動。因此，其缺點在于傳動機構和控制系統均較為復雜，且不具備越程保護功能，一旦限位機構失靈，就有可能損毀電機。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種自動往復圓柱凸輪調焦機構，該調焦機構不需要電機切換轉動方向即能實現調焦鏡頭組件的自動往復直線運動，且無需任何機械或電子限位裝置。調焦平穩可靠，能實現相機的連續精密調焦，且具備調焦越程自保護功能。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種自動往復圓柱凸輪調焦機構，該機構包括：導向柱、導向筒、調焦鏡頭組件和步進電機，該機構還包括：圓柱凸輪組件，圓柱凸輪組件包括：前進凸輪、后退凸輪和連接筒；前進凸輪和后退凸輪固定在連接筒內；導向筒位于調焦機構的最內層；導向柱的導向端上部位于圓柱凸輪組件的封閉凸輪槽內，導向柱的導向端下部位于導向筒的導向槽中，導向柱的螺紋端與調焦鏡頭組件固定；圓柱凸輪組件位于導向筒的外層，前進凸輪與步進電機配合運動。

本發明的有益效果是：本發明無需限位裝置即能實現平滑的方向切換，調焦平穩簡單且具有調焦越程自保護功能；調焦分辨率可以經過控制步進電機的細分倍數進行調整，能實現高精度連續調焦。

附圖說明

圖1本發明一種自動往復圓柱凸輪調焦機構的主視剖視圖。

圖2本發明一種自動往復圓柱凸輪調焦機構圓柱凸輪組件的俯視剖視圖。

圖3本發明一種自動往復圓柱凸輪調焦機構圓柱凸輪組件的后視剖視圖。

圖4本發明一種自動往復圓柱凸輪調焦機構圓柱凸輪組件導向柱的結構圖。

圖中：1、壓圈，2、擋圈，3、圓柱凸輪組件，4、調焦鏡頭組件，5、導向柱，6、導向筒，7、聯接座，8、步進電機，9、電機座，10、電機小齒輪，11、滾珠，12、前進凸輪，13、后退凸輪，14、定位鍵，15、連接筒，16、緊固螺釘，17、凸輪槽，18、導向槽，19、導向端上部，20、導向端下部，21、螺紋端。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。

一種自動往復圓柱凸輪調焦機構，包括壓圈1、擋圈2、圓柱凸輪組件3、調焦鏡頭組件4、導向柱5、導向筒6、聯接座7、步進電機8、電機座9、電機小齒輪10和滾珠11，電機小齒輪10與步進電機8的輸出軸通過銷釘聯接，通過螺釘將步進電機8固定在電機座9上，電機小齒輪10與圓柱凸輪組件3上的齒輪嚙合，構成傳動副，導向筒6與聯接座7固定，導向柱5與調焦鏡頭組件4通過螺紋端21連接方式固定，導向柱5的導向端下部20處于導向筒6的導向槽18中，并能在導向槽18中做往復直線運動，導向柱5的導向端上部19處于圓柱凸輪組件3的凸輪槽17中，調焦鏡頭組件3外圓尺寸與導向筒6內壁尺寸之間的間隙保證二者能無卡滯地相對滑動，當步進電機8通過齒輪傳動副帶動圓柱凸輪組件3旋轉時，圓柱凸輪組件3通過凸輪槽17的兩側壁推動導向柱5沿著導向槽17做往復直線運動，從而使調焦鏡頭組件4沿著導向筒6的內壁做往復直線運動。

圓柱凸輪組件3包括：前進凸輪12、后退凸輪13、定位鍵14、連接筒15和緊固螺釘16構成，前進凸輪12和后退凸輪13兩者具有相同的封閉凸輪曲線，通過定位鍵14確定前進凸輪12在連接筒15上的位置，在后退凸輪13的一端加工出兩個定位楔臺，在連接筒15一端加工出兩個定位楔口，后退凸輪13和連接筒15之間的位置由定位楔臺和定位楔口來確定，用緊固螺釘16將前進凸輪12與后退凸輪13固定在連接筒15上，從而在前進凸輪12和后退凸輪13之間形成一條固定寬度的封閉凸輪槽17。該封閉凸輪曲線由一條左旋螺旋線和一條等螺距的右旋螺旋線在圓柱表面上連接而成，在螺旋線的兩端連接處用圓弧連接，實現平滑過渡，從而在圓柱表面形成一條光滑連續的空間封閉凸輪曲線。在前進凸輪12和后退凸輪13的支撐端均加工出斜面，在斜面和導向筒6之間設置滾珠11，以此將圓柱凸輪組件3與導向筒6之間相對轉動時的滑動摩擦變為滾動摩擦，從而減小圓柱凸輪組件3轉動時的摩擦轉矩。