[发明专利]光轴高稳定的三组联动连续变焦机构

说明书

本发明提供一种光轴高稳定的三组联动连续变焦机构，能够保证长焦距、高变倍比光学系统变焦过程中及振动、冲击、温度试验前后的光轴高稳定。该变焦机构中，变焦凸轮两端均设置有滚动轴承、调节隔圈和双锁紧螺母，直线导杆组件采用了两组共计四根导杆与三个滑架配合：变倍组滑架和像差稳定组滑架共同在第一长导杆和第二长导杆上沿轴向滑动，补偿组滑架在第一短导杆和第二短导杆上沿轴向滑动；变倍组滑架、补偿组滑架和像差稳定组滑架均设置有长直线轴承配合的长圆孔和短直线轴承配合的近似圆的短“一”字孔，分别对应于相应的两根导杆，其中长直线轴承以及长圆孔用于减小视轴跳动，近似圆的短“一”字孔用于防止滑架旋转及卡死。

技术领域

本发明属于光电仪器技术领域，具体涉及一种三组联动连续变焦机构。

背景技术

机载光电稳定平台中，均会配备连续变焦光学系统。连续变焦光学系统可以根据目标的作用距离和大小，实时连续调整焦距，使目标始终清晰成像于监视尺寸内，完成对目标的持续捕获跟踪。现代光电稳定平台对目标跟踪、测量、作用距离及其它特殊任务精度指标要求越来越高，连续变焦光学系统的焦距、变倍比及光轴稳定性指标随之增加。目前常见的连续变焦机构均由两组运动镜组联动实现变焦，这种变焦机构适用于中短焦距，低变倍比的光学系统。对于长焦距、高变倍比的光学系统，两组联动结构形式则需要更大的空间尺寸且其像差很难校正。

传统的两组连续变焦机构，其运动镜组均单独在不同导轨组上滑动，运动镜组数量的增加会导致导轨组数量的增加，其变倍过程中及振动、冲击、温度试验前后的光轴的高稳定性更加难以保证。光轴稳定性的高低直接影响光学系统的成像质量，进而影响系统的整体性能。

三组运动镜组联动的结构形式可以很好的压缩长焦距、高变倍比的光学系统空间尺寸，且其像差更容易控制。但是，三组运动镜组联动的结构形式对于运动镜组之间的光轴重合性有更高的要求，其光轴稳定性也较难控制，对于结构件的加工和整机的装调水平都有较高要求，并非简单的由两组联动增加一组运动镜组，目前尚未见三组运动镜组联动的结构设计。

另外，常见的两组运动镜组连续变焦机构，例如专利文献CN201310321160“像面高稳定的电动连续变焦机构”中所公开的，其变焦光组和补偿光组分别通过第一镜筒和第二镜筒在变焦内筒内滑动实现变焦，第一镜筒外圆与第二镜筒外圆与变焦内筒配合作为滑动轨道。为了保证滑动轨道的配合精度，要求变焦内筒的内圆具有很高的圆柱度，在此前提下，在装配过程需对配合面进行研磨，既要保证运动过程中运动光组的较小跳动，又要保证运动的流畅度，因此研磨程度较难把握，失败率较高。同时，为了减小光轴的跳动，通常的做法是沿长配合面，但对于这种结构，沿长配合面必然会导致结构上的干涉，若是三组联动，配合面的长度将进一步压缩，其光轴的稳定性将难以保证。

发明内容：

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种光轴高稳定的三组联动连续变焦机构，能够保证长焦距、高变倍比光学系统变焦过程中及振动、冲击、温度试验前后的光轴高稳定。

为实现上述目的，本发明的解决方案如下：

该光轴高稳定的三组联动连续变焦机构，包括主镜筒、变焦凸轮、导向销钉组件、直线导杆组件、光学镜组以及相应的滑架；在主镜筒内，所述滑架与直线导杆组件套接滑动配合；主镜筒的筒壁开设有让位槽，导向销钉组件在该让位槽处垂直插入主镜筒内与滑架固定；变焦凸轮安装于主镜筒外壁，变焦凸轮上设置有曲线形式的导向限位槽，导向销钉组件与导向限位槽紧密配合，使得在变焦凸轮的旋转作用下导向销钉组件带动光学镜组以及相应的滑架沿轴向直线移动实现变焦过程；有别于现有技术的是：

所述光学镜组以及相应的滑架包括沿轴向依次设置的变倍组滑架及变倍镜组、补偿组滑架及补偿镜组、像差稳定组滑架及像差稳定镜组；