[发明专利]一种连续变焦热像仪的变倍补偿装置及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续变焦热像仪的变倍补偿装置及其加工工艺，属于光学机械技术领域。

背景技术

变焦系统的变倍补偿装置主要包括基座、固定透镜组和运动透镜组，基座的前后两侧分别设有前固定透镜孔和后固定透镜孔，前固定透镜孔和后固定透镜孔中分别安装有前固定透镜和后固定透镜，运动透镜组包括变倍透镜组件和补偿透镜组件，变倍透镜组件包括变倍外框，变倍外框中部设有变倍镜安装孔，变倍镜安装孔中安装有变倍镜二次定心部件；补偿透镜组件包括补偿外框，补偿外框中部设有补偿镜安装孔，补偿镜安装孔中安装有补偿镜二次定心部件。传统的热像仪连续变焦系统是利用运动透镜组的二次定心镜筒的机械外圆柱面与固定镜筒的内圆柱面进行配合实现运动透镜组的支撑、导向，例如由《中国光学》2014年第1期第172-177页记载的《小型连续变焦相机的结构实现》一文中就公开了一种连续补偿变焦系统，其利用机械凸轮机构的传动实现多组透镜按照一定的运动曲线进行移动，从而实现变焦距光学镜头的连续变焦。该运动透镜的导向机构由于受配合部分的长径比限制（一般要求长径比不小于1）以及滑动摩擦系数较大容易产生磨损等原因，无法满足现阶段对成像系统体积、重量、驱动效率的要求。连续变焦热像仪的变倍补偿装置作为连续变焦热像仪的核心技术之一，是国内外研究人员竞相研究的热点。

又例如《长春理工大学学报（自然科学版）》2009年第1期第62-65页记载的《红外连续变焦镜头的结构设计》、《长春理工大学学报（自然科学版）》2011年第3期第15-17页记载的《一种连续变焦距电视的变倍补偿机构设计》、《应用光学》2010年第4期第13-16页记载的《连续变焦距镜头结构设计及焦距实时输出分析》中均提到了一种利用多根导向光轴配合直线轴承对运动光学部分进行支撑、导向的变焦机构。在基座上设置变倍导向光轴孔和补偿导向光轴孔，在变倍外框和补偿外框上分别穿装变倍导向光轴和补偿导向光轴，运动透镜组的镜筒、基座上的导向光轴孔及变倍外框、补偿外框上的导向光轴孔分别位于不同的部件上，各组运动透镜的镜头分别沿不同的导向光轴导向移动。又例如授权公告日为2015.09.09、授权公告号为CN103823288B的中国发明专利公开的框架一体化式多杆导向连续变焦装置，该连续变焦装置包括具有两个腔室的框架，两个腔室中分别有变倍透镜组件和补偿透镜组件，变倍透镜组件包括变倍透镜和变倍透镜座，变倍透镜座即变倍外框，变倍透镜座导向活动安装在变倍导向杆上，变倍导向杆即变倍导向光轴；补偿透镜组件包括补偿透镜和补偿透镜座，补偿透镜座导向活动安装在补偿导向杆上，补偿导向杆即补偿导向光轴，变倍导向光轴和补偿导向光轴平行设置；变倍透镜座连接有变倍透镜座丝杠，变倍透镜座丝杠连接有变倍驱动电机，变倍驱动电机能够驱动变倍透镜座沿变倍导向光轴的轴向导向移动；补偿透镜座连接有补偿透镜座丝杠，补偿透镜座丝杠连接有补偿驱动电机，补偿驱动电机能够驱动补偿透镜座沿补偿导向光轴的轴向导向移动。

由于光学系统中要求透镜沿导向光轴运动时，导向光轴一致性较高（不同透镜间同轴度要求小于0.02mm），这就要求运动透镜的镜筒、导向光轴、基座的加工精度特别高，并且多个零件中导向光轴安装孔间的相对位置度及一致性较高，否则将导致系统运行时卡滞或者光学系统导向光轴一致性超标，导向光轴一致性超标将会影响热像仪的成像效果。由于上述变焦系统中所采用的变倍补偿装置，其变倍外框和补偿外框分别导向安装在不同的导向光轴上，这样需要满足变倍外框上的变倍导向光轴安装孔与基座上的变倍导向光轴安装孔的同轴度要求、补偿外框上的补偿导向光轴安装孔与基座上的补偿导向光轴安装孔的同轴度要求，同时还要满足变倍透镜与补偿透镜的同轴度要求，使得变焦系统的整个调整过程十分复杂，造成装调难度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续变焦热像仪的变倍补偿装置，用以解决现有技术中变倍补偿装置调整过程复杂，装调难度大的技术问题。本发明的目的还在于提供一种连续变焦热像仪的变倍补偿装置的加工工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种连续变焦热像仪的变倍补偿装置，包括基座、变倍透镜组件和补偿透镜组件，基座上设有至少两根导向光轴，所述变倍透镜组件包括变倍外框，补偿透镜组件包括补偿外框，所述导向光轴为变倍外框和补偿外框的共有导向光轴，变倍外框和补偿外框与所述导向光轴导向活动配合。

所述导向光轴有三根，三根导向光轴平行且绕变倍外框、补偿外框的周向间隔分布。