[发明专利]一种双步进电机驱动的自动变焦机构

说明书

本发明公开了一种双步进电机驱动的自动变焦机构，包括：两组丝杠螺母副、两个步进电机和一个导轨机构；两组所述丝杠螺母副分别与变焦系统中的变焦组和补偿组固定，且每组丝杠螺母副受一个步进电机驱动；所述变焦组和补偿组均设置在导轨机构中，且能够沿导轨机构的轨道方向直线移动；其中，导轨机构的轨道方向与光轴方向平行，两个步进电机均由控制软件驱动并自动控制其各自转动的步数；该机构用于在变焦过程中精确定位变焦系统，且双步进电机能够自适应变焦曲线的曲率，使光学系统在连续变焦过程中图像保持清楚，解决了变焦系统变焦曲线陡变、因光学镜头轴向位置精度差而导致的变焦过程中图像不能一直保持清楚的问题。

技术领域

本发明涉及光学自动变焦技术领域，具体涉及一种双步进电机驱动的自动变焦机构。

背景技术

目前，在光学仪器领域，为了解决视场与视距之间的矛盾，多采用变焦系统。为了远程传输、图像共享等原因，光学仪器领域越来越多的采用探测元成像光学系统。探测元成像光学系统相对于传统的目视光学系统要求成像质量更高。在探测元成像自动变焦系统中，不仅对变焦光学系统的径向有较高的精度要求，对变焦光学系统的轴向的位置精度要求也高，而且对变焦系统在变焦过程中与理论变焦曲线的拟合度要求也很高，否则变焦过程中图像会不清楚。变焦系统一般在光学结构设计完成后才能知道变焦曲线，陡变的变焦曲线采用凸轮等结构容易出现变焦过程中卡滞现象。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双步进电机驱动的自动变焦机构，用于在变焦过程中精确定位变焦系统，且双步进电机能够自适应变焦曲线的曲率，使光学系统在连续变焦过程中图像保持清楚，解决了变焦系统变焦曲线陡变、因光学镜头轴向位置精度差而导致的变焦过程中图像不能一直保持清楚的问题。

本发明的技术方案为：一种双步进电机驱动的自动变焦机构，包括：两组丝杠螺母副、两个步进电机和一个导轨机构；两组所述丝杠螺母副分别与变焦系统中的变焦组和补偿组固定，且每组丝杠螺母副受一个步进电机驱动；所述变焦组和补偿组均设置在导轨机构中，且能够沿导轨机构的轨道方向直线移动；其中，导轨机构的轨道方向与光轴方向平行，两个步进电机均由控制软件驱动并自动控制其各自转动的步数。

优选地，一组所述丝杠螺母副为变焦丝杠和变焦丝杠螺母配合而成，另一组所述丝杠螺母副为补偿丝杠和补偿丝杠螺母配合而成；且所述变焦丝杠螺母与变焦组固连，变焦丝杠受变焦步进电机驱动；所述补偿丝杠螺母与补偿组固连，补偿丝杠受补偿步进电机驱动。

优选地，所述变焦丝杠固定在变焦步进电机的输出端。

优选地，所述变焦步进电机与变焦丝杠通过齿轮啮合连接。

优选地，所述导轨机构包括：上导轨和下导轨，所述上导轨和下导轨平行设置。

优选地，所述上导轨和下导轨结构相同，且关于光轴对称。

优选地，所述上导轨和下导轨一体成型或相互独立设置。

优选地，所述导轨机构采用含滚珠的滚动导轨。

有益效果：

1、与现有技术相比较，一方面，本发明所提供的自动变焦机构，通过双步进电机控制对应的丝杠螺母副动作，从而控制变焦组和补偿组相应动作，保证了变焦系统的轴向精度，对光学变焦曲线没有要求，不管是平滑的变焦曲线还是陡变的变焦曲线，双步进电机驱动都能满足在变焦过程中图像清楚的要求；同时，双步进电机由控制软件精确控制，使变焦光学系统能精确停在变焦过程中的任一位置；

另一方面，本发明所提供的自动变焦机构，保证了自动变焦过程中变焦组和补偿组的光轴一致性，从而保证了在连续变焦过程中各个视场中心的一致性。

2、与现有技术相比较，本发明所提供的自动变焦机构，结构简单，对产品零部件的工艺要求低，便于装配和调整。