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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105445892A(43)申请公布日2016.03.30(21)申请号201510868728.0(22)申请日2015.12.01(71)申请人中国科学院上海技术物理研究所地址200083上海市虹口区玉田路500号(72)发明人施家明(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人郭英(51)Int.Cl.G02B7/08(2006.01)G03B17/14(2006.01)G03B13/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种大惯量双光学镜头快速切换机构(57)摘要本发明提供一种大惯量双光学镜头快速切换机构,包括摆臂、连杆、转轮、基座、导轨组件、变速驱动机构以及位置传感器,所述变速驱动机构包括电机和变速箱;转轮在变速驱动机构的驱动下朝某一方分向恒速旋转,通过连杆带动摆臂往复摆动,摆臂上面装有需要切换的光学镜头,其成像光路与摆臂的极限位置对应,当摆臂摆到该极限位置后由位置传感器给予电机停机信号,从而完成光学镜头的切换。该机构的特点是针对尺寸大、结构重、大惯量的光学镜头切换速度快,能够有效地消除过冲,无需专门的定位和锁定机构,光学镜头切换后便能精确定位和自锁。CN105445892ACN105445892A权利要求书1/1页1.一种大惯量双光学镜头快速切换机构,包括基座(9)、摆臂(2)、连杆(12)、转轮(7)、导轨组件(6)、变速驱动机构(8),以及位置传感器(4),其特征在于,所述的基座(9)为本切换机构的支承部件,俯视为一近似扇形体结构,小端开有轴承孔,装有一对向心推力球轴承(16);大端装有导轨组件(6),该导轨组件(6)为圆弧形导轨,其圆心与轴承(16)的转轴中心重合;在轴承孔两侧装有一鞍形器件座(10),上面装有探测器(1);所述的摆臂(2)位于基座(9)上方,一端通过大平键(15)、转轴(17)与基座(9)上的轴承(16)连接,另一端与导轨组件(6)连接;摆臂(2)上面装有本机构的实际负载,即需要切换的大视场光学镜头(3)和小视场光学镜头(5),它们与探测器(1)组成的成像光路分别与摆臂(2)的两极限位置对应;摆臂能绕转轴(17)在导轨(6)上平滑摆动,其负载通过导轨组件(6)被传递到基座(9)上,光学镜头在随摆臂(2)转动而切换的同时,由于导轨(6)的卸荷作用使光轴保持在水平面的精度;在与摆臂(2)两极限位置对应的基座(9)上还分别装有位置传感器(4),当摆臂(2)摆到任一极限位置时由该处的位置传感器(4)给予驱动电机(8-1)停机信号,从而完成光学镜头的切换;所述的连杆(12)位于基座(9)和摆臂(2)的中间,其两端均装有小型滚动轴承(13),一端通过轴销(11-1)与上面摆臂(2)连接,另一端通过轴销(11-2)与下面转轮(7)连接;所述的转轮(7)位于连杆(12)下方,通过小平键(14)与变速驱动机构(8)的出轴固连,当转轮(7)朝某一方分向恒速旋转时,通过连杆(12)带动摆臂(2)往复摆动,完成其上光学镜头的切换;所述变速驱动机构(8)安装在基座(9)上,其出轴的中心,也即转轮(7)的轴心应与当摆臂(2)处于极限位置时连杆(12)两端的转轴中心三点共线。2.根据权利要求1所述的一种大惯量双光学镜头快速切换机构,其特征在于:所述导轨组件(6)为圆弧形滚动导轨,它包括上导轨(6-1)、下导轨(6-3)和滚珠(6-2),上导轨(6-1)圆心角由下导轨(6-3)的圆心角与本切换机构摆角之差确定。3.根据权利要求1所述的一种大惯量双光学镜头快速切换机构,其特征在于:所述变速驱动机构(8)包括驱动电机(8-1)和变速箱(8-2),驱动电机(8-1)为直流无刷电机,变速箱(8-2)为蜗轮蜗杆变速箱或它与其它类型变速箱的组合,输出级采用单头的蜗轮蜗杆变速箱以保证变速驱动机构(8)自锁,是否与其它类型的变速箱组合则根据传动比的需要。4.根据权利要求1所述的一种大惯量双光学镜头快速切换机构,其特征在于:所述的位置传感器(4)为轻触式开关,当摆臂(2)运动到开关所在位置时,触发相应的轻触式开关,使得驱动电机(8-1)停止工作。2CN105445892A说明书1/3页一种大惯量双光学镜头快速切换机构技术领域:[0001]本发明涉及光学变焦技术,具体地说,是指一种对大惯量双光学镜头实现快速切换的方法和机构。背景技术:[0002]为了在同一套设备中满足较大视场和较高分辨率的不同要求,人们发明了光学变焦技术,其基本原理是:沿轴向移动光学系统中的某一组镜片,以改变光学系统的焦距,与此同时,按一定的函数关系移动另一组镜片进行补偿,以保持光学系统的焦面位置和成像质量不变。由于这类变焦光学系统包含变倍组、补偿组和前