CN113608313B - 一种自修正无间隙精密光学调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自修正无间隙精密光学调节装置，包括光学镜片组、提供固定的主镜筒、提供间隙修正功能的推力弹簧、驱动光学镜片组移动的调节机构和具有定位功能的锁定机构，所述光学镜片组套设在所述主镜筒之内并与所述主镜筒构成了移动副，所述推力弹簧夹设在所述主镜筒与所述光学镜片组之间，所述调节机构包括导销和凸轮组件，所述凸轮组件与所述导销构成了凸轮机构，所述导销固定在所述光学镜片组上。本发明的有益效果是：在内置的推力弹簧的推动下，凸轮与导销在运动过程中始终单面接触，可以保证整个过程无间隙,能做到调整时全程无间隙跳动，并能保证长时间使用结构磨损后，系统能自动弥补磨损间隙，始终做到全程无间隙跳动。

Description

一种自修正无间隙精密光学调节装置
技术领域
本发明涉及光学调节装置，尤其涉及一种自修正无间隙精密光学调节装置。
背景技术
传统的光学调节装置主是要采用曲线槽与销钉相配合的方式，其运动副主要由调焦轮盘上的曲线槽、导销及主镜筒上的直线滑槽组成。当需要调整光学镜片组时，转动调焦轮盘，其上的曲线槽会压迫导销沿主镜筒上的直线槽运动，曲线槽转动方向不同，曲线槽的两边会分别压迫导销，实现不同方向的调节。
其运动原理导致了以下缺陷：
a.因为需要分别和曲线槽的两边接触，所以导销和曲线槽必须存在间隙, 导销和曲线槽之间存在间隙，当来回调整时，空回问题无法避免，会影响光学镜片组位置稳定性及调整精度；
b.因为曲线槽的内外曲线需要分别贴合，所以导销只能做成圆形的，否则会导致卡死问题, 圆形导销与曲线槽及滑槽是线-面接触副，反复使用易磨损，导致调节精度因磨损而降低。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种自修正无间隙精密光学调节装置。
本发明提供了一种自修正无间隙精密光学调节装置，包括光学镜片组、提供固定的主镜筒、提供间隙修正功能的推力弹簧、驱动光学镜片组移动的调节机构和具有定位功能的锁定机构，所述光学镜片组套设在所述主镜筒之内并与所述主镜筒构成了移动副，所述推力弹簧夹设在所述主镜筒与所述光学镜片组之间，所述调节机构包括导销和凸轮组件，所述凸轮组件与所述导销构成了凸轮机构，所述导销固定在所述光学镜片组上，所述主镜筒上设有方形滑槽，所述导销与所述方形滑槽构成了移动副，所述锁定机构位于所述凸轮组件上，用于限制所述凸轮组件的转动。
作为本发明的进一步改进，所述导销为方形导销。
作为本发明的进一步改进，所述方形滑槽沿所述主镜筒的轴向设置在所述主镜筒的侧面。
作为本发明的进一步改进，所述方形导销沿所述主镜筒的径向贯穿所述主镜筒的方形滑槽。
作为本发明的进一步改进，所述方形导销与所述方形滑槽为平面与平面的贴合配合。
作为本发明的进一步改进，所述导销位于所述凸轮组件、推力弹簧之间。
作为本发明的进一步改进，所述凸轮组件包括外置调节手轮和凸轮调节板，所述外置调节手轮与所述凸轮调节板连接，所述凸轮调节板上设有凸轮，所述导销受到所述推力弹簧的弹簧作用，在所述光学镜片组的带动之下，紧贴在所述凸轮上。
作为本发明的进一步改进，所述锁定机构包括压板和复位弹簧，所述压板固定在所述主镜筒上，所述压板上设有内齿轮，所述凸轮调节板上设有外齿轮，所述复位弹簧夹设在所述主镜筒、凸轮调节板之间，当所述外置调节手轮受到压力而下压时，所述凸轮调节板向下运动，此时，所述凸轮调节板上的外齿轮与所述压板上的内齿轮相脱离，所述凸轮调节板可以在所述外置调节手轮的带动下转动，当松开所述外置调节手轮时，所述凸轮调节板在复位弹簧的弹力作用下向上复位，此时，所述凸轮调节板上的外齿轮与所述压板上的内齿轮相啮合，所述凸轮调节板受到所述压板的限制而锁定。
作为本发明的进一步改进，所述凸轮调节板通过凸轮转轴与所述主镜筒旋转连接。
作为本发明的进一步改进，所述主镜筒与所述光学镜片组之间设有防水密封圈。
本发明的有益效果是：
a.在内置的推力弹簧的推动下，凸轮与导销在运动过程中始终单面接触，可以保证整个过程无间隙, 能做到调整时全程无间隙跳动；
b.单面接触，导销可以做成方形的，方形导销与方形滑槽配合，滑动时是面-面接触，滑动间隙小，耐磨损，方形导销配合精度高，耐磨损，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明一种自修正无间隙精密光学调节装置的分解示意图。
图2是本发明一种自修正无间隙精密光学调节装置的剖面示意图。
图3是本发明一种自修正无间隙精密光学调节装置的侧面示意图。
图4是本发明一种自修正无间隙精密光学调节装置的导销的装配示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，一种自修正无间隙精密光学调节装置，包括光学镜片组9、提供固定的主镜筒7、提供间隙修正功能的推力弹簧8、驱动光学镜片组9移动的调节机构和具有定位功能的锁定机构，所述光学镜片组9套设在所述主镜筒7之内并与所述主镜筒7构成了移动副，所述推力弹簧8夹设在所述主镜筒7与所述光学镜片组9之间，所述调节机构包括导销5和凸轮组件，所述凸轮组件与所述导销5构成了凸轮机构，所述导销5固定在所述光学镜片组9上，所述主镜筒7上设有方形滑槽71，所述导销5与所述方形滑槽71构成了移动副，所述锁定机构位于所述凸轮组件上，用于限制所述凸轮组件的转动。
所述导销5为方形导销。
所述方形滑槽71沿所述主镜筒7的轴向设置在所述主镜筒7的侧面。
所述方形导销沿所述主镜筒7的径向贯穿所述主镜筒7的方形滑槽71。
所述方形导销与所述方形滑槽71为平面与平面的贴合配合，方形导销沿方形滑槽71前后滑动，从而为光学镜片组9的前后移动提供导向与位置锁定。
所述导销5位于所述凸轮组件、推力弹簧8之间，通过后置的推力弹簧8簧对光学镜片组9预加弹力，能自动消除光学镜片组9驱动导销5与凸轮调节盘4之间的间隙，亦能自动补偿长时间使用结构件磨损导致的间隙，所述凸轮调节盘4同时具备驱动导销5移动和防止导销5滑脱的功能。
所述凸轮组件包括外置调节手轮2和凸轮调节板4，所述外置调节手轮2与所述凸轮调节板4连接，所述凸轮调节板4上设有凸轮41，凸轮41通过凸轮转轴42与主镜筒7旋转连接，所述导销5受到所述推力弹簧8的弹簧作用，在所述光学镜片组9的带动之下，紧贴在所述凸轮41上。
所述锁定机构包括压板3和复位弹簧6，所述压板3固定在所述主镜筒7上，所述压板3上设有内齿轮，所述凸轮调节板4上设有外齿轮，所述复位弹簧6夹设在所述主镜筒7、凸轮调节板4之间，当所述外置调节手轮2受到压力而下压时，所述凸轮调节板4向下运动，此时，所述凸轮调节板4上的外齿轮与所述压板3上的内齿轮相脱离，所述凸轮调节板4可以在所述外置调节手轮2的带动下转动，当松开所述外置调节手轮2时，所述凸轮调节板4在复位弹簧6的弹力作用下向上复位，此时，所述凸轮调节板4上的外齿轮与所述压板3上的内齿轮相啮合，所述凸轮调节板4受到所述压板3的限制而锁定。
所述外置调节手轮2和凸轮调节板4通过固定螺钉1固定连接连接。
所述主镜筒7与所述光学镜片组9之间设有防水密封圈10。
凸轮41的外轮廓曲线由相距转动轴半径不等的点组成，这些点可以根据实际需要进行设计，其最短半径及最长半径决定了此套装置的有效调节范围，点的曲率变化决定了调节时光学镜片组9的移动速度。
导销5插入光学镜片组9的定位孔中，导销5的可以直接带动光学镜片组9运动，推力弹簧8 推动光学镜片组9 带动导销5和凸轮调节板4的凸轮曲面接触，形成一个线面接触副，当凸轮调节板4到转动轴转动时，可以推动导销5运动，导销5带动光学镜片组9实现光学正向位移调整，当过了凸轮轮廓曲线的最高点，此时再转动凸轮调节板4时，推力弹簧8的推力会反向推动光学镜片组9，光学镜片组9带动导销5贴合到凸轮调节板4的凸轮曲面上，此时实现光学镜片组9的负向位移调整，由于推力弹簧8的推力一直存在，所以在整个调整过程中，导销5和凸轮调节板4始终无缝隙贴合。
本发明提供的一种自修正无间隙精密光学调节装置，通过构建包含单曲面外凸轮及复位弹簧的调节机构，实现光学镜片组9的无间隙位置调节，同时，能自动修正结构间隙，并能保证长时间使用结构磨损后，系统能自动弥补磨损间隙，始终做到全程无间隙跳动。通过固定齿轮及活动齿轮的啮合和松开，实现对凸轮位置的锁定，保证整套调节系统调节位置的精确定位及防松。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自修正无间隙精密光学调节装置，其特征在于：包括光学镜片组、提供固定的主镜筒、提供间隙修正功能的推力弹簧、驱动光学镜片组移动的调节机构和具有定位功能的锁定机构，所述光学镜片组套设在所述主镜筒之内并与所述主镜筒构成了移动副，所述推力弹簧夹设在所述主镜筒与所述光学镜片组之间，所述调节机构包括导销和凸轮组件，所述凸轮组件与所述导销构成了凸轮机构，所述导销固定在所述光学镜片组上，所述主镜筒上设有方形滑槽，所述导销与所述方形滑槽构成了移动副，所述锁定机构位于所述凸轮组件上，用于限制所述凸轮组件的转动，所述导销位于所述凸轮组件、推力弹簧之间，所述凸轮组件包括外置调节手轮和凸轮调节板，所述外置调节手轮与所述凸轮调节板连接，所述凸轮调节板上设有凸轮，所述导销受到所述推力弹簧的弹簧作用，在所述光学镜片组的带动之下，紧贴在所述凸轮上，所述凸轮的外轮廓曲线由相距转动轴半径不等的点组成，其最短半径及最长半径决定了所述装置的有效调节范围，点的曲率变化决定了调节时光学镜片组的移动速度，所述导销插入光学镜片组的定位孔中，所述导销直接带动光学镜片组运动，推力弹簧推动光学镜片组带动导销和凸轮调节板的凸轮曲面接触，形成一个线面接触副，当凸轮调节板到转动轴转动时，推动导销运动，导销带动光学镜片组实现光学正向位移调整，当过了凸轮轮廓曲线的最高点，此时再转动凸轮调节板时，推力弹簧的推力反向推动光学镜片组，光学镜片组带动导销贴合到凸轮调节板的凸轮曲面上，此时实现光学镜片组的负向位移调整，由于推力弹簧的推力一直存在，在整个调整过程中，导销和凸轮调节板始终无缝隙贴合。
2.根据权利要求1所述的自修正无间隙精密光学调节装置，其特征在于：所述导销为方形导销。
3.根据权利要求2所述的自修正无间隙精密光学调节装置，其特征在于：所述方形滑槽沿所述主镜筒的轴向设置在所述主镜筒的侧面。
4.根据权利要求2所述的自修正无间隙精密光学调节装置，其特征在于：所述方形导销沿所述主镜筒的径向贯穿所述主镜筒的方形滑槽。
5.根据权利要求2所述的自修正无间隙精密光学调节装置，其特征在于：所述方形导销与所述方形滑槽为平面与平面的贴合配合。
6.根据权利要求1所述的自修正无间隙精密光学调节装置，其特征在于：所述锁定机构包括压板和复位弹簧，所述压板固定在所述主镜筒上，所述压板上设有内齿轮，所述凸轮调节板上设有外齿轮，所述复位弹簧夹设在所述主镜筒、凸轮调节板之间，当所述外置调节手轮受到压力而下压时，所述凸轮调节板向下运动，此时，所述凸轮调节板上的外齿轮与所述压板上的内齿轮相脱离，所述凸轮调节板可以在所述外置调节手轮的带动下转动，当松开所述外置调节手轮时，所述凸轮调节板在复位弹簧的弹力作用下向上复位，此时，所述凸轮调节板上的外齿轮与所述压板上的内齿轮相啮合，所述凸轮调节板受到所述压板的限制而锁定。
7.根据权利要求1所述的自修正无间隙精密光学调节装置，其特征在于：所述凸轮调节板通过凸轮转轴与所述主镜筒旋转连接。
8.根据权利要求1所述的自修正无间隙精密光学调节装置，其特征在于：所述主镜筒与所述光学镜片组之间设有防水密封圈。
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