[发明专利]嵌套式盘形凸轮调焦机构

说明书

技术领域

本发明属于凸轮调焦领域。

背景技术

通常情况下，透镜是圆形的，相应的用来装配固定透镜的镜座或镜筒也是圆形的。为了使结构简单而紧凑，加工方便，从易于保证透镜间同轴度及各种配合公差等各方面综合考虑，在凸轮调焦领域中，大多采用的是圆柱凸轮。然而，在某些光学调焦系统中，圆柱凸轮结构的使用有其局限性。

如图1所示的光学系统中，透镜a与f构成第一透镜组，透镜b与e构成第二透镜组, 透镜c与d构成第三透镜组。调焦时，第一、三透镜组向左移动，第二透镜组向右移动，六透镜构成三重嵌套式结构。对于类似于图1所示的嵌套式光学系统，采用圆柱凸轮结构将是非常复杂的，需要用到多层镜筒或镜座的套合。随着嵌套层数的增加，镜筒或镜座的套合层数会成倍的增加，每一套合层都会存在加工和装配误差，如此积累下去，误差会越来越大，直至无法满足系统的精度要求。而且，随着嵌套层数的增加，需要的凸轮槽数也会相应的增加，如果所有的凸轮槽都加工在同一个镜筒上，就有可能会出现凸轮槽交叉的现象，导致无法实现各个嵌套层的准确调焦。

再者，为了能让滚子或从动件能在凸轮槽内灵活转动，凸轮槽宽度就应略大于滚子直径，这就会导致凸轮槽与滚子之间存在间隙，影响调焦精度。虽然目前有一些措施能从理论上消除凸轮槽与滚子之间的间隙，但是这样无疑会增加机构总体的复杂程度，提高加工成本和装调的难度。

发明内容

为了满足嵌套式光学系统的调焦要求，简化嵌套式圆柱凸轮调焦机构，避免凸轮槽与滚子的配合间隙误差，本发明提供了一种嵌套式盘形凸轮调焦机构。

本发明解决技术问题采取的技术方案是，嵌套式盘形凸轮调焦机构，该机构包括第一镜座、第二镜座、第三镜座、第四镜座、第五镜座、第六镜座、第一连杆、第二连杆、第三连杆、滑块、导轨、第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮、从动件，弹簧；第一镜座、第二镜座、第三镜座、第四镜座、第五镜座和第六镜座沿光轴方向依次排列，分别通过滑块安装在导轨上，且均能沿导轨轴向滑动；第一镜座与第六镜座通过第一连杆固定连接，相对位置保持不变，组成第一镜座组；第二镜座与第五镜座通过第二连杆固定连接，相对位置保持不变，组成第二镜座组；第三镜座与第四镜座通过第三连杆固定连接，相对位置保持不变，组成第三镜座组；第一镜座组、第二镜座组、第三镜座组之间仅沿光轴方向有相对移动，构成嵌套式结构；从动件分别与第一连杆、第二连杆、第三连杆固定连接，且通过弹簧分别与第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮的凸轮面滑动紧密接触；第一凸轮通过从动件和第一连杆驱动第一镜座组沿导轨移动；第二凸轮通过从动件和第二连杆驱动第二镜座组沿导轨移动；第三凸轮通过从动件和第三连杆驱动第三镜座组沿导轨移动。

本发明具有如下有益效果：

1、采用独立的镜座结构，通过单独调节各个镜座来保证各透镜的同轴度要求，精度不会随嵌套层数的增加而降低，而且嵌套层数越多，本发明的优势就越明显。

2、使用单独的盘形凸轮对每组透镜分别进行调焦，相比于在同一凸轮上加工所有凸轮槽，避免了嵌套镜组之间的耦合联动，只要装调得当，就可以获得更高的精度。

3、利用弹簧力将从动件紧紧压靠在凸轮面上，避免了凸轮槽与从动件之间的间隙，消除了回程误差。

附图说明

图1是嵌套式光学系统示意图；

图2是嵌套式盘形凸轮调焦机构的立体图；

图3是嵌套式盘形凸轮调焦机构的左视图；

图4是嵌套式盘形凸轮调焦机构中镜座组件示意图；

图5是嵌套式盘形凸轮调焦机构中凸轮组件示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

如图2、图3、图4、图5所示，嵌套式盘形凸轮调焦机构，包括：第一镜座1、第二镜座2、第三镜座3、第四镜座4、第五镜座5、第六镜座6、第一连杆7、第二连杆8、第三连杆9、滑块10、导轨11、第一凸轮12、第二凸轮13、第三凸轮14、从动件15、弹簧16、弹簧挡片17、凸轮轴18、联轴器19、电机20。第一镜座1与第六镜座6之间的相对位置保持不变，构成第一镜座组；第二镜座2与第五镜座5之间的相对位置保持不变，构成第二镜座组；第三镜座3与第四镜座4之间的相对位置保持不变，构成第三镜座组；第一、二、三镜座组之间彼此仅沿光轴方向有相对位移，六镜座构成嵌套式结构。该调焦机构通过改变第一镜座组，第二镜座组，第三镜座组的位置以实现对整个系统的调焦。