CN113835186A - 一种红外镜头双视场切换机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于红外设备技术领域，具体涉及一种红外镜头双视场切换机构，包括壳体、转毂座、定位盘、用于带动所述定位盘转动的凸轮齿轮以及用于限制所述定位盘转动的定位销组件；转毂座的两端具有转轴，转毂座通过转轴可转动地安装于壳体内；转毂座上沿转动方向依次设有第一透光孔、第一镜筒、第二透光孔、第二镜筒，且第一透光孔与第二透光孔相对布置，第一镜筒与第二镜筒相对布置；转毂座其中一端的转轴上依次安装有定位盘和凸轮齿轮；所述定位盘通过螺钉与转毂座固定，所述凸轮齿轮通过凸轮轴承安装于转轴上。本发明的红外镜头双视场切换机构的光学系统简单可靠，切换所需时间短且装调方便，避免对系统的成像质量和透过率造成影响。

Description

一种红外镜头双视场切换机构

技术领域

本发明属于红外设备技术领域，具体涉及一种红外镜头双视场切换机构。

背景技术

现有双视场红外大小视场切换主要通过变倍镜组及补偿镜组轴向间距的变化，进而改变光学系统的焦距值来实现不同视场切换，这种轴向变倍形式切换时间长，装配调整复杂，并且参与成像的透镜数目较多，对系统的成像质量、透过率有一定影响。因此，有必要设计一种红外镜头双视场切换机构，以克服上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种红外镜头双视场切换机构，光学系统简单可靠，切换所需时间短且装调方便。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种红外镜头双视场切换机构，包括壳体、转毂座、定位盘、用于带动所述定位盘转动的凸轮齿轮以及用于限制所述定位盘转动的定位销组件；所述转毂座的两端具有转轴，所述转毂座通过所述转轴可转动地安装于所述壳体内；所述转毂座上沿转动方向依次设有第一透光孔、第一镜筒、第二透光孔、第二镜筒，且所述第一透光孔与所述第二透光孔相对布置，所述第一镜筒与所述第二镜筒相对布置；所述转毂座其中一端的转轴上依次安装有定位盘和凸轮齿轮；所述定位盘通过螺钉与所述转毂座固定，所述凸轮齿轮通过凸轮轴承安装于所述转轴上。

进一步地，所述定位盘上沿圆周方向等间距设有若干弧形槽，所述凸轮齿轮上设有与若干弧形槽相对应的若干导钉孔，相对应的弧形槽和导钉孔中安装有导钉，且所述导钉通过位于所述凸轮齿轮背离所述定位盘一侧的轴承压板固定。

更进一步地，所述弧形槽和所述导钉孔均为3个，且所述弧形槽的圆心角为60°。

进一步地，所述定位盘的外缘面上设有与所述定位销组件相配合的第一定位槽和第二定位槽，且所述第一定位槽和所述第二定位槽之间对应的圆心角与所述第一透光孔和所述第一镜筒之间对应的圆心角相等。

更进一步地，所述定位销组件包括定位销、定位销固定座、滚轮支架、弹簧以及滚轮轴承；所述定位销的一端通过弹簧固定于所述定位销固定座内，另一端与所述第一定位槽和所述第二定位槽相配合；所述滚轮轴承通过销轴安装于所述滚轮支架上，所述滚轮支架通过螺钉固定于所述定位销上；所述滚轮轴承与所述凸轮齿轮的凸轮部外周滑动接触。

更进一步地，所述定位销的端部具有外圆锥面，所述第一定位槽和所述第二定位槽均具有与所述外圆锥面相配合的内圆锥面。

更进一步地，所述定位销固定座上设有限位槽，所述滚轮支架的一端穿过所述限位槽与所述定位销连接。

更进一步地，所述弹簧的一端与所述定位销连接，另一端连接有弹簧调节螺母，所述弹簧调节螺母与所述定位销固定座螺纹连接。

更进一步地，所述定位销固定座上设有若干螺钉孔，所述壳体上设有与若干螺钉孔相对应的若干腰圆孔，相对应的螺钉孔和腰圆孔通过螺钉连接。

进一步地，所述转毂座其中一端的转轴通过上轴承转动安装于壳体上，另一端的转轴通过下轴承转动安装于壳体上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过凸轮齿轮带动定位盘转动，从而带动转毂座转动，实现第一镜筒和第二镜筒中两镜片的切入切出，并通过定位销组件限制定位盘转动，从而限制转毂座转动，实现在两片镜参加整机光学成像时和两片镜不参加整机光学成像时定位，达到红外镜头双视场切换的目的，光学系统简单可靠，切换所需时间短且装调方便；

（2）本发明通过弹簧弹力使定位销插入定位盘上的定位槽中，从而限制定位盘转动；通过凸轮齿轮转动，使定位销后退，再带动定位盘转动，实现连续不中断；

（3）本发明在定位盘上设置有弧形槽，可以使定位销先后退完成，再转动；

（4）本发明通过弹簧调节螺母调整弹簧的弹力，使定位销与定位槽配合定位，更加安全可靠；

（5）本发明的壳体上设置腰圆孔与定位销组件连接，方便调节定位销位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的红外镜头双视场切换机构的剖视图；

图2为本发明实施例提供的红外镜头双视场切换机构的局部爆炸图；

图3为定位销插入定位盘的第一定位槽中的示意图；

图4为定位销插入定位盘的第一定位槽中的示意图（隐藏凸轮齿轮）；

图5为定位销与定位盘分离时的示意图；

图6为定位销与定位盘分离时的示意图（隐藏凸轮齿轮）；

图7为定位销插入定位盘的第二定位槽中的示意图；

图8为定位销插入定位盘的第二定位槽中的示意图（隐藏凸轮齿轮）；

图9为定位销组件的剖视图；

图10为定位销组件的立体图；

图11为壳体的立体图；

图中：1、壳体；2、转毂座；3、定位盘；4、凸轮齿轮；5、轴承压板；6、第一透光孔；7、第一镜筒；8、第二透光孔；9、第二镜筒；10、螺钉；11、凸轮轴承；12、弧形槽；13、导钉孔；14、导钉；15、第一定位槽；16、第二定位槽；17、定位销；18、定位销固定座；19、滚轮支架；20、弹簧；21、滚轮轴承；22、销轴；23、限位槽；24、弹簧调节螺母；25、螺钉孔；26、腰圆孔；27、上轴承；28、下轴承；29、上轴承外压圈；30、上轴承内压圈；31、上轴承套；32、轴承隔圈；33、上支撑板；34、下轴承外压圈；35、下轴承内压圈；36、下轴承套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。

如图1-图2所示，本实施例提供一种红外镜头双视场切换机构，包括壳体1、转毂座2、定位盘3、用于带动所述定位盘3转动的凸轮齿轮4以及用于限制所述定位盘3转动的定位销组件；所述转毂座2的两端具有转轴，所述转毂座2通过所述转轴可转动地安装于所述壳体1内；所述转毂座2上沿转动方向依次设有第一透光孔6、第一镜筒7、第二透光孔8、第二镜筒9，且所述第一透光孔6与所述第二透光孔8相对布置，所述第一镜筒7与所述第二镜筒9相对布置；所述转毂座2其中一端的转轴上依次安装有定位盘3和凸轮齿轮4；所述定位盘3通过螺钉10与所述转毂座2固定，所述凸轮齿轮4通过凸轮轴承11安装于所述转轴上。本实施例中凸轮齿轮4的齿轮部与系统的驱动组件连接，通过凸轮齿轮4带动定位盘3转动，从而带动转毂座2转动，继而实现第一镜筒7和第二镜筒9中两镜片的切入切出，并通过定位销组件限制定位盘3转动，从而限制转毂座2转动，继而实现在两片镜参加整机光学成像时和两片镜不参加整机光学成像时定位，达到红外镜头双视场切换的目的，光学系统简单可靠，不影响系统的成像质量和透过率，切换所需时间短且装调方便。

进一步地，所述定位盘3上沿圆周方向等间距设有若干弧形槽12，所述凸轮齿轮4上设有与若干弧形槽12相对应的若干导钉孔13，相对应的弧形槽12和导钉孔13中安装有导钉14，且所述导钉14通过位于所述凸轮齿轮4背离所述定位盘3一侧的轴承压板5固定。更进一步地，所述弧形槽12和所述导钉孔13均为3个，且所述弧形槽12的圆心角为60°。如图2-图8所示，定位盘3上沿圆周方向等间距设有3个圆心角为60°的弧形槽12，导钉14的一端穿过凸轮齿轮4并与轴承压板5固定，另一端伸至弧形槽12中，凸轮齿轮4转动，可以带动导钉14在弧形槽12中移动，使定位销17退出定位槽，凸轮齿轮4继续转动，可以带动定位盘3一起转动。

进一步地，所述定位盘3的外缘面上设有与所述定位销组件相配合的第一定位槽15和第二定位槽16，且所述第一定位槽15和所述第二定位槽16之间对应的圆心角与所述第一透光孔6和所述第一镜筒7之间对应的圆心角相等。优化地，第一透光孔6和第一镜筒7之间对应的圆心角为90°，第一定位槽15和第二定位槽16之间对应的圆心角为90°。如图2所示，第一透光孔6的中心线、第一镜筒7的中心线、第二透光孔8的中心线、第二镜筒9的中心线，相邻两两之间的夹角为90°；当定位销在第一定位槽15中时，如图3-4所示，第一镜筒7和第二镜筒9在上下两边，光线穿过第一镜筒7中的镜片，从第二镜筒9中的镜片穿出，两片镜参加整机光学成像；当转毂座2逆时针转动90°后，第一镜筒7和第二镜筒9在左右两边，第一透光孔6和第二透光孔8在上下两边，光线穿过第一透光孔6，从第二透光孔8穿出，两片镜不参加整机光学成像，实现双视场切换。

更进一步地，所述定位销组件包括定位销17、定位销固定座18、滚轮支架19、弹簧20以及滚轮轴承21；所述定位销17的一端通过弹簧20固定于所述定位销固定座18内，另一端与所述第一定位槽15和所述第二定位槽16相配合；所述滚轮轴承21通过销轴22安装于所述滚轮支架19上，所述滚轮支架19通过螺钉固定于所述定位销17上；所述滚轮轴承21与所述凸轮齿轮4的凸轮部外周滑动接触。如图9和图10所示，本实施例的滚轮支架19呈L形，其一边的端部通过螺钉固定于定位销17上，另一边的端部安装有滚轮轴承21，滚轮轴承21的滚轮与凸轮齿轮4的凸轮部外周滑动配合；定位销17的一端通过弹簧20固定在定位销固定座18的腔体内，且可以前后滑动；当凸轮齿轮4的凸轮部推动滚轮支架19向后运动时，滚轮支架19带动定位销17挤压弹簧20向后运动，将定位销17带出定位槽，实现拔销。

更进一步地，所述定位销17的端部具有外圆锥面，所述第一定位槽15和所述第二定位槽16均具有与所述外圆锥面相配合的内圆锥面。如图4、图6和图8，本实施例的定位销17端部的外壁设为外圆锥面，第一定位槽15和第二定位槽16的内壁设为内圆锥面，外圆锥面与内圆锥面相匹配，以利于定位销17拔出第一定位槽15和第二定位槽16。

更进一步地，所述定位销固定座18上设有限位槽23，所述滚轮支架19的一端穿过所述限位槽23与所述定位销17连接。如图9和图10所示，本实施例的滚轮支架19的一端穿过限位槽23伸至定位销固定座18内，并与定位销17通过螺钉固定，通过限位槽23限制滚轮支架19的水平位移。

更进一步地，所述弹簧20的一端与所述定位销17连接，另一端连接有弹簧调节螺母24，所述弹簧调节螺母24与所述定位销固定座18螺纹连接。如图9所示，本实施例的弹簧20设置于定位销固定座18的腔体内，且其一端与定位销17连接，另一端与弹簧调节螺母24连接，弹簧调节螺母24与定位销固定座18的腔体通过螺纹连接，通过弹簧调节螺母24可调整弹簧20的弹力，从而控制定位销17的外圆锥面与定位槽的内圆锥面配合定位，更加安全可靠。

更进一步地，所述定位销固定座18上设有若干螺钉孔25，所述壳体1上设有与若干螺钉孔25相对应的若干腰圆孔26，相对应的螺钉孔25和腰圆孔26通过螺钉连接。如图10所示，定位销固定座18上设有4个螺钉孔25；如图11所示，壳体1上设有4个腰圆孔26，定位销组件安装时，定位销固定座18上的4个螺钉孔25分别与壳体1上的4个腰圆孔26相对应，然后通过螺钉穿过对应的螺钉孔25和腰圆孔26后采用螺母固定，实现将定位销固定座18固定在壳体1上；此外，螺钉可以在腰圆孔26内移动，可以适当调节定位销固定座18在壳体1上的位置，从而调整定位盘3及转毂座2的位置，适用光学精密调整。

进一步地，所述转毂座2其中一端的转轴通过上轴承27转动安装于壳体1上，另一端的转轴通过下轴承28转动安装于壳体1上。如图1和图2所示，转毂座2其中一端的转轴上安装有上轴承27，上轴承27安装于上轴承套31中，上轴承套31通过螺钉固定在壳体1上侧的上支撑板33，且上轴承27的外圈通过上轴承外压圈29压紧，内圈通过上轴承内压圈30压紧；上轴承27与凸轮轴承11之间安装有轴承隔圈32；转毂座2另一端的转轴上安装有下轴承28，下轴承28安装于下轴承套36中，下轴承套36通过螺钉固定在壳体1上，且下轴承28的外圈通过下轴承外压圈34压紧，内圈通过下轴承内压圈35压紧；本实施例的转毂座2通过上轴承27和下轴承28可转动地安装于壳体1内，转动时受力较小，切换所需时间短。

采用本实施例提供的红外镜头双视场切换机构进行红外大小视场切换的过程如下：

1）如图3和图4所示，定位盘3上有3个圆心角为60°的弧形槽12，定位销17插入定位盘3上的第一定位槽15中，光线穿过第一镜筒7中的镜片，从第二镜筒9中的镜片穿出，两片镜参加整机光学成像；当凸轮齿轮4逆时针旋转时，导钉14在定位盘3的弧形槽12中转动，此时定位盘3不动；随着凸轮齿轮4的转动，定位销组件上的滚轮支架19被凸轮齿轮4的凸轮部推动往后直线运动；

2）当凸轮齿轮4逆时针旋转60°后，此时滚轮支架19上的滚轮轴承21在凸轮齿轮4凸轮部的最大凸面上，滚轮支架19被带动到最右端，定位销17与定位盘3分离，实现拔销，如图5和图6所示，此时导钉14到达定位盘3上的弧形槽12的逆时针面上，定位盘3还没有被带动；

3）当凸轮齿轮4继续逆时针旋转，导钉14带动定位盘3同步进行逆时针旋转，当继续逆时针旋转90°，如图7和图8所示，定位销组件上的定位销17受弹簧20向左的弹力，使定位销17向左插入定位盘3上的第二定位槽16中，此时定位盘3被定位销17固定不能转动，即转毂座2被定位在此；此时过第一镜筒7和第二镜筒9被转致左右两边，两片镜不参与整机光学成像，光线通过第一透光孔6进入，并通过第二透光孔8穿出；

同理，当需要从两片镜不参与整机光学成像转到两片镜参加整机光学成像时，凸轮齿轮4顺时针转动60°拔销，将定位销17从第二定位槽16中拔出，再顺时针转动90°，使定位销17插入第一定位槽15中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：包括壳体、转毂座、定位盘、用于带动所述定位盘转动的凸轮齿轮以及用于限制所述定位盘转动的定位销组件；所述转毂座的两端具有转轴，所述转毂座通过所述转轴可转动地安装于所述壳体内；所述转毂座上沿转动方向依次设有第一透光孔、第一镜筒、第二透光孔、第二镜筒，且所述第一透光孔与所述第二透光孔相对布置，所述第一镜筒与所述第二镜筒相对布置；所述转毂座其中一端的转轴上依次安装有定位盘和凸轮齿轮；所述定位盘通过螺钉与所述转毂座固定，所述凸轮齿轮通过凸轮轴承安装于所述转轴上。

2.如权利要求1所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述定位盘上沿圆周方向等间距设有若干弧形槽，所述凸轮齿轮上设有与若干弧形槽相对应的若干导钉孔，相对应的弧形槽和导钉孔中安装有导钉，且所述导钉通过位于所述凸轮齿轮背离所述定位盘一侧的轴承压板固定。

3.如权利要求2所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述弧形槽和所述导钉孔均为3个，且所述弧形槽的圆心角为60°。

4.如权利要求1所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述定位盘的外缘面上设有与所述定位销组件相配合的第一定位槽和第二定位槽，且所述第一定位槽和所述第二定位槽之间对应的圆心角与所述第一透光孔和所述第一镜筒之间对应的圆心角相等。

5.如权利要求4所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述定位销组件包括定位销、定位销固定座、滚轮支架、弹簧以及滚轮轴承；所述定位销的一端通过弹簧固定于所述定位销固定座内，另一端与所述第一定位槽和所述第二定位槽相配合；所述滚轮轴承通过销轴安装于所述滚轮支架上，所述滚轮支架通过螺钉固定于所述定位销上；所述滚轮轴承与所述凸轮齿轮的凸轮部外周滑动接触。

6.如权利要求5所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述定位销的端部具有外圆锥面，所述第一定位槽和所述第二定位槽均具有与所述外圆锥面相配合的内圆锥面。

7.如权利要求5所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述定位销固定座上设有限位槽，所述滚轮支架的一端穿过所述限位槽与所述定位销连接。

8.如权利要求5所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述弹簧的一端与所述定位销连接，另一端连接有弹簧调节螺母，所述弹簧调节螺母与所述定位销固定座螺纹连接。

9.如权利要求5所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述定位销固定座上设有若干螺钉孔，所述壳体上设有与若干螺钉孔相对应的若干腰圆孔，相对应的螺钉孔和腰圆孔通过螺钉连接。

10.如权利要求1所述的一种红外镜头双视场切换机构，其特征在于：所述转毂座其中一端的转轴通过上轴承转动安装于壳体上，另一端的转轴通过下轴承转动安装于壳体上。

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