[发明专利]一种焦距调节装置

说明书

本发明涉及一种焦距调节装置，聚焦装置主要由腔体、滑动配在腔体内的聚焦镜筒构成，包括加工或固定在聚焦镜筒外侧的齿或齿条、带动齿条运动的丝杆和丝杆齿轮、带动丝杆运行的蜗轮、带动蜗杆旋转的电机和减速机，所述蜗轮和蜗杆组成蜗轮蜗杆传动副，通过在涡轮轴或者蜗杆轴端部设定手动调节装置结合锁定装置实现手动调节的功能以及滑动聚焦镜筒位置的锁定。

本发明涉及一种焦距调节装置，属于光路控制技术领域。

背景技术

中国专利CN101324693A-光学变焦镜头控制装置描述了一种光学变焦镜头的调焦和聚焦原理和结构，其特点是利用直流电机和步进电机分别驱动凸轮或者齿轮齿条实现镜头的变焦和对焦调节。经过分析可见，该技术方案能够满足光学变焦镜头的变焦和对焦调节，但是其结构上并没有考虑手动调节的功能，特别对于应用于工业穿孔用的变焦装置，没有手动调节功能就很难满足调试和维护时的需求，而空间位置的限制，会制约手动和自动功能的同时实现。

例如，在线式卷烟激光穿孔装置的调焦装置（图4a），该装置安装在现有卷烟机内部，由于空间狭小现有的聚焦装置只有47mm*38mm*28mm的近似半个香烟盒的大小，同时在此狭小的空间内还设置了双路聚焦筒和双路反射镜、双路清洁吹气的气路、双路手动调节且精度必须达到0.1mm的焦距机械式调节装置，由于现场的灰尘大、温度高、空间狭小，因此20多年以来，该聚焦装置一直都是维持一种手动调节的技术状态，每当需要焦距调节时，必须停止卷烟机，然后手动旋转手动调节器，带动丝杆和滑块移动，带动聚焦透镜的移动，如此的 聚焦距离调节，既无法精确地控制每次调节的精度，还要依靠调试人员的技术水平和熟练程度和手感，费力费时且效果不显著，完成每次调节后再开机检测，这样的调节过程既影响卷烟机设备的运行的稳定性，也影响焦距调节的连续性，效率低下。

若采用电动调节方案时，是 将微型电机设置在原聚焦装置的外侧一个25*25*30mm的长方体空间内（图4b），

微型电机经过减速机减速，减速机输出轴带动滑块带动透镜移动，看上去简单可行（图5）。然而，该方案尽管可以实现电动调节（由减速机直接带动丝杆和滑块移动），但是，却无法兼顾手动调节和调节精度要求，电动调节占用了手动调节器空间。

同时，减速机输出轴直接对接丝杆，聚焦筒移动的精度完全依靠减速机的速比，减速机速比大，移动位置的精度高，相反减速机的速比较小，移动位置的控制精度就越小。

而对于微型电机的减速机而言，受到空间的限制速比往往不可能太大从而制约了调节精度的提高，即使采用微型步进电机，由于上述空间太小，往往无法安装甚至控制线缆安装的空间都没有。

也有一种微型直流电机，其尾部设置有霍尔元件进行旋转检测，同样因空间体积的限制，霍尔元件对电机轴旋转检测精度是180度，若采用1：40的大速比微型减速机（再大的速比，减速齿轮数量增加，减速机体积也将增加，而超过上述的空间），电机旋转半周，输出轴旋转180/40=4°，因此，聚焦镜筒的调节精度=4/360*丝杆齿数（20-40齿）*齿距（1-0.5）=0.22mm，可见，仍然无法满足精度的要求，同时大速比的减速机因体积太大而无法安装，因此必须采用多级减速的方案。

另外，采取高精度的电动机构进行焦距调节后，如何能够同时满足手动的调节需求，同时，调节完成后，所确定的位置如何能够锁定，并且方便调节和操作，防止机械振动引起的因传动副不能自锁或者齿轮间隙大造成的聚焦镜筒的微小移动，造成失调现象。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能够适应狭小空间安装的电动焦距调节装置。