[發明專利]變倍鏡頭中的滑動變倍系統

在審

• 申請號: 201710992945.X
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN108061958A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 童建
• 申請（專利權）人: 昆山慕藤光精密光學儀器有限公司
• 主分類號: G02B7/10
• 分類號: G02B7/10;G03B13/34
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

變倍鏡頭中的滑動變倍系統，包括:驅動裝置、變倍結構、電源通信裝置，其中變倍結構包括光學鏡片、升降結構，變倍鏡片在升降結構的帶動下改變與上下固定鏡片的距離實現變倍操作，所述升降結構包括供變倍鏡片升降的絲桿結構，還包括限制變倍鏡片升降軌道的滑軌裝置，絲桿、滑軌的數量均可為一個或多個且互不影響。所述用于變倍鏡頭中的滑動變倍結構通過絲桿、滑軌的設置替代傳統的曲線摩擦變倍方式，避免摩擦產生的摩擦間隙、摩擦粉屑、摩擦光亮鏡面形成、鏡頭突發性卡死、手動研磨套筒結構及功率過大導致驅動裝置的高溫損耗，提高變倍重復性、成像清晰度、成像對比度，保證變倍精度、用戶生產操作的正常進行，降低生產成本及人力投入。

技術領域

本發明涉及光學測量儀器技術領域，具體為變倍鏡頭中的滑動變倍系統。

背景技術

隨著科技的進步和測量要求精度的提高,同時影像工具具有迅速、直觀、準確等優點，變倍鏡頭為其中一種。變倍鏡頭廣泛應用于工業檢測、自動化、電子通訊、半導體、生物醫療、科學研究等領域。變倍鏡頭通過變倍裝置實現對目標物的放大縮小，傳統的變倍組合通常包括外部設有曲線滑槽的曲線套筒、置于曲線套筒內部且加工有直線滑槽的直線套筒、置于曲線套筒兩端的固定光學鏡片、置于直線套筒中的兩個變倍鏡片且固定光學鏡片與變倍鏡片外側均由固定環固定，兩個變倍鏡片之間的距離不變；其中，變倍鏡片的固定環外側設有銷釘且銷釘位于直線套筒的直線滑槽中，以曲線滑槽為運動軌跡通過轉動曲線套筒使銷釘在豎直滑槽上下移動使變倍鏡片與固定光學鏡片之間的相對距離發生改變進而改變變倍鏡頭的放大倍率。但是由于在變倍操作中，固定環外壁與直線套筒內壁中存在反復摩擦，長此以往，造成變倍組合與直線套筒內側的間隙越來越大，出現如下問題：

i.導致每次成像的中心不在同一位置，變倍重復性差，導致精度變差；

ii.長期使用順時針、逆時針變倍導致成像不一致，會導致成像一邊清晰一邊不清晰；

iii.摩擦會產生摩擦粉屑，粉屑掉落在鏡頭內部的表面，由于鏡頭無法拆卸清洗，成像影像中出現雜點，降低成像清晰度下降；

iv.在滑塊與滑筒之間互相作用力之下易發生突發性卡死現象，影響鏡頭的正常工作；

v.滑塊與直線套筒長期摩擦易產生發亮鏡面，光線通過光學系統內筒時會出現很多雜散光導致成像對比度下降。

vi.變倍鏡頭中變倍裝置的精度要求較高，所以直線套筒、曲線套筒難以用相關設備加工，通常采取人工研磨而成，人力資本投入過高。

vii.由于是摩擦傳動，摩擦力較大，必須選大扭矩電機，但為了限制鏡頭外形、重量，電機右不能太大，只能通過增大電流提高功率來解決此問題，電機發熱嚴重且功耗大；

viii.摩擦間隙增大到一定程度，會導致滑塊與直線套筒的橫截面失去平行關系，在上下升降過程中易發生致命性突發性卡死，導致鏡頭無法正常工作，必須拆卸維修，由于鏡頭安裝在設備中的密閉內部且一般發生在用戶現場，從出現問題到解決問題通常需要3天或更長時間，嚴重影響用戶的生產需要，造成重大經濟損失；

為了解決上述技術問題，本發明提出了變倍鏡頭中的滑動變倍系統，主要包括：驅動裝置、變倍結構、電源通信裝置，驅動裝置驅動變倍結構的變倍操作，電源通信裝置為相關結構提供能源并實現信息的雙向傳輸，其中變倍結構包括光學鏡片、升降結構，變倍鏡片在升降結構的帶動下改變與上下固定鏡片的距離實現變倍操作，所述升降結構包括供變倍鏡片升降的絲桿結構，還包括限制變倍鏡片升降軌道的滑軌裝置，絲桿、滑軌的數量均可為一個或多個且互不影響。所述用于變倍鏡頭中的滑動變倍結構通過絲桿、滑軌的設置替代傳統的曲線摩擦變倍方式，避免摩擦產生的摩擦間隙，提高變倍重復性進而保證變倍精度，避免摩擦粉屑的產生，提高成像清晰度，避免鏡頭突發性卡死保證用戶生產操作的正常進行，避免摩擦形成光亮鏡面產生雜散光，提高成像對比度，避免變倍鏡頭生產過程中手動研磨套筒結構，降低生產成本及人力投入，避免驅動裝置的功率過大導致高溫損耗。本發明涉及的滑動變倍裝置結構簡單且易于加工，使用性能好。