Общие сведения об ИК-объективах с непрерывным масштабированием

Базовые принципы

Используйте перемещение двух или более групп линз в оптической системе для изменения общего фокусного расстояния оптической системы, сохраняя при этом плоскость изображения на месте, а качество изображения всегда сохраняется в процессе юстировки.

Оптическая система

Система масштабирования с механической компенсацией: каждый компонент движения совершает относительно сложное соответствующее движение в соответствии с различными правилами движения и, наконец, достигает цели предотвращения перемещения поверхности изображения. Зум-объектив с механической компенсацией: одна группа линз перемещается линейно (обычно называемая группой масштабирования) для изменения фокусного расстояния, а другая группа линз (обычно известная как компенсационная группа) выполняет небольшое нелинейное движение для компенсации для смещения плоскости изображения, чтобы добиться переменного увеличения оптической системы. Положение поверхности изображения также стабильно. Группа переменного увеличения обычно представляет собой группу отрицательных линз, а группа компенсации имеет группу положительных линз или группу отрицательных линз. Движение группы компенсационных линз отличается от направления движения группы линз с переменным увеличением, и скорость не является постоянной, но их относительное движение имеет строго соответствующую зависимость. Каждая группа линз осуществляет относительное движение посредством сложного кулачкового механизма. Фокусное расстояние зум-объектива этого типа непрерывно меняется в определенном диапазоне.

Оптическая структура

Оптическая структура зум-объектива с механической компенсацией состоит из передней фиксированной группы, группы масштабирования, компенсационной группы и задней фиксированной группы.

1. Передняя фиксированная группа: ее функция заключается в предоставлении системе фиксированного изображения;

2. Группа масштабирования: отвечает за функцию масштабирования системы и перемещается линейно для изменения фокусного расстояния;

3. Группа компенсации: выполнять нелинейное движение по определенной кривой, чтобы компенсировать движение поверхности изображения, вызванное группой масштабирования в процессе масштабирования;

4. Группа постфиксации: используется для преобразования изображения компенсационной группы в окончательное реальное изображение системы и регулировки составного фокусного расстояния системы и апертурной диафрагмы устройства, чтобы гарантировать, что относительная апертура системы остается неизменной. во время движения зума.

Механизм непрерывного масштабирования

В основном он состоит из двигателя, шестерни, кулачка масштабирования, ограничительного устройства, направляющего штифта, группы масштабирования, компенсационной группы, механизма направляющего устройства и т. д. Среди них конструкция направляющего механизма и кулачка масштабирования является основной технологией механизма непрерывного масштабирования. Принцип работы таков: когда продукту необходимо увеличить масштаб, система управления отправляет сигнал масштабирования двигателя, двигатель приводит в движение шестерню, а шестерня приводит в движение кулачок масштабирования. В это время группа масштабирования и группа компенсации встречаются функционально через направляющий штифт. Движение осуществляется в двух кулачковых канавках для реализации линейного перемещения группы масштабирования и группы компенсации. Когда группа масштабирования и группа компенсации перемещаются в два крайних положения, реле давления используется для управления работой приводного двигателя. Прецизионный потенциометр приводится в движение шестерней и вращается вместе с кулачком масштабирования, а потенциометр выдает различные напряжения в зависимости от угла кулачка масштабирования. Соответствующее фокусное расстояние системы можно получить путем преобразования значения напряжения.

1. Направляющий механизм зум-группы

(1) Комбинированный механизм гладкой направляющей и шарико-винтовой передачи. Такая конструкция имеет высокую точность. Из-за различных траекторий одновременного движения масштабирования и компенсации требуются два комплекта механизмов направляющего привода, занимающие большое пространство, а также затруднено проектирование системы управления.

(2) Механизм скольжения с двумя цилиндрическими направляющими. Поскольку скользящая часть представляет собой две цилиндрические направляющие, эта конструкция имеет высокую точность масштабирования и несет на себе большую нагрузку, чем первая. Однако из-за суперпозиционной структуры оптическая апертура слишком велика, что может привести к заклиниванию механизма, а радиальный размер механизма также относительно велик. Обычно подходит для конструкций со световым проемом 30-80 мм.

(3) Механизм скольжения с тремя цилиндрическими направляющими. Преимущество этой конструкции в том, что она удобна и устойчива в движении, не склонна к заклиниванию и может управлять оптическими компонентами с большей апертурой. Недостаток – точность перемещения ниже, чем у двух предыдущих, и он в целом подходит для конструкций со световым проемом 50-120мм.

2. Конструкция камеры с зумом

Функция кулачкового механизма: реализует привод, который преобразует вращательное движение двигателя в переменное увеличение и компенсирует поступательное движение группы зеркал вдоль оптической оси.

При проектировании кулачка переменного увеличения следует учитывать, что коэффициент трения направляющего пальца и канавки кулачка тесно связан с углом самоблокировки. Чем больше коэффициент трения, тем меньше угол самоблокировки и тем более пологой является канавка кулачка. Кривая форма канавки кулачка особенно важна.

Quanhom Technology Co., LTD — компания, занимающаяся разработкой, производством и предложением услуг по настройке широкого спектра компонентов опто-мехатроники . Наши команды преодолевают разрыв между превосходной производительностью и ограниченным бюджетом. Примечательно, что мы участвовали в проектах, в которых интегрированный высокоточный продукт включает в себя инфракрасные оптические сборки VIS/SWIR/MWIR/LWIR, окуляры, элементы инфракрасных линз (от одиночного поля зрения до быстрого переключения). несколько полей обзора и инфракрасный объектив с непрерывным масштабированием) и многое другое по всему миру.