一种制冷型变焦红外相机的多维光轴调节机构

技术领域

本发明属于制冷型变焦红外相机技术领域，具体涉及一种制冷型变焦红外相机的多维光轴调节机构。

背景技术

制冷型变焦红外相机一般由变焦红外镜头、制冷型红外探测器及其他组件组成，在调试时为保证的成像质量，需要对变焦红外镜头和制冷型红外探测器的光轴一致性进行调节，其中光轴一致性是指变焦红外镜头在变焦和调焦过程中，其与红外机芯的光轴的一致程度。目前一般通过在XYZ三个方向上加垫片的方法进行调节，这种方法需要通过预装配来确定垫片的厚度，数量，过程非常繁琐、低效，且失误率高，不适应产品批量生产。

具体而言，制冷型变焦红外相机在装配时为保证镜头的成像质量需要对镜头和制冷型红外探测器的相对位置进行调节，目前常用加垫片的方法进行调节。如图1所示。

现有技术缺点：(1)需要进行预装配确定需要增加的垫片厚度，甚至需要多次调整垫片厚度，耗时长，效率低。(2)制冷型红外探测器与底座的相对位置固定，不能调节，因此零件设计和加工时必须要求很高的精度才能保证探测器与底座相对位置，从而造成加工成本大幅增加。(3)装配过程中，由于可调节余量小，可能需要对零件进行多次返修。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种制冷型变焦红外相机的多维光轴调节机构。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种制冷型变焦红外相机的多维光轴调节机构，所述机构包括：变焦红外镜头、制冷型红外探测器、底座、主调节板、辅助调节板、X向调节螺丝、Y向调节螺丝、Z向调节螺丝；

定义沿所述变焦红外镜头光轴及制冷型红外探测器光轴的方向为X向，沿水平方向上与X向垂直的方向为Y向，垂直X-Y平面的方向为Z向；

其中，所述底座包括一体形成的水平部分及竖直部分，所述竖直部分沿X向设置于水平部分前端；

所述变焦红外镜头连接于所述竖直部分上，所述竖直部分为圆环体，其形状尺寸与所述变焦红外镜头相匹配，圆环体边缘部分用于固定变焦红外镜头，中空部分用于透过变焦红外镜头光轴及制冷型红外探测器光轴；

所述底座的水平部分上设有主调节板，所述主调节板上设有辅助调节板；

所述辅助调节板上固定设置所述制冷型红外探测器；

所述底座的水平部分在X向上设有X向调节螺丝，所述底座的水平部分在Y向上设有Y向调节螺丝，所述底座的水平部分在Z向上设有Z向调节螺丝；所述主调节板通过所述X向调节螺丝、Y向调节螺丝及Z向调节螺丝安装在底座的水平部分上；且，在X向调节螺丝的旋转过程中，所述所述主调节板设置为可在底座的水平部分上沿X向前后移动；在Y向调节螺丝的旋转过程中，所述主调节板设置为可在底座的水平部分上沿Y向左右移动；在Z向调节螺丝的旋转过程中，所述主调节板设置为可在底座的水平部分上沿Z向上下移动。

其中，工作时，变焦红外镜头与底座的竖直部分连接，并用螺丝固定；制冷型红外探测器与辅助调节板连接并用螺丝固定，然后辅助调节板设置于主调节板上；主调节板设置于底座的水平部分上；X向调节螺丝、Y向调节螺丝、Z向调节螺丝分别与底座的水平部分连接，并与主调节板接触；

进行光轴调节时，分别转动X向调节螺丝、Y向调节螺丝和/或Z向调节螺丝使主调节板移动，从而使制冷型红外探测器产生X向、Y向和/或Z向移动，最终达到变焦红外镜头光轴与制冷型红外探测器光轴的重合。

其中，所述辅助调节板与主调节板之间设置为可以水平移动；所述辅助调节板用于当主调节板的水平方向调节量不足以达到调节效果时，提供额外的水平方向上的调节量。

其中，顺时针转动X向调节螺丝可以推动主调节板向变焦红外镜头方向移动；

逆时针转动X向调节螺丝可以推动主调节板向远离变焦红外镜头方向移动；

其中，所述X向调节螺丝设有一个或多个。

其中，顺时针转动Y向调节螺丝可以推动主调节板向Y向的一个方向移动；

逆时针转动Y向调节螺丝可以推动主调节板向Y向的另一个方向移动。

其中，所述Y向调节螺丝设有两排，分别位于底座的水平部分Y向的两端。

其中，所述每排Y向调节螺丝设有一个或多个。

其中，顺时针转动Z向调节螺丝可以推动主调节板向上移动；

逆时针转动Z向调节螺丝可以带动主调节板向下移动。

其中，所述Z向调节螺丝设有多个，设置为从底座下端面向上端面贯穿，支撑起主调节板。

(三)有益效果

与现有技术相比较，本发明提供一种新型的多维调节机构，大大简化了调节过程，大幅提高了装配效率。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)调节时，只需转动各个方向的调节螺丝，对主调节板微调，即可快速调节到位，耗时减少，大幅提高装调效率

(2)制冷型红外探测器与底座相对位置可调节，降低了设计与加工精度要求，大幅降低成本。

(3)由于可调节位置多，减少零件返修次数。

附图说明

图1为现有技术组成结构示意图。

图2为本发明组成结构示意图。

图3为光轴示意图。

图4为A-A剖面图，即XY向调节螺丝示意图。

图5为多维光轴调节机构俯视图。

图6为B-B剖面图。

图7为C-C剖面图，即Z向调节螺丝示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

为解决现有技术问题，本发明提供一种制冷型变焦红外相机的多维光轴调节机构，如图2-图7所示，所述机构包括：变焦红外镜头、制冷型红外探测器、底座、主调节板、辅助调节板、X向调节螺丝、Y向调节螺丝、Z向调节螺丝；

定义沿所述变焦红外镜头光轴及制冷型红外探测器光轴的方向为X向，沿水平方向上与X向垂直的方向为Y向，垂直X-Y平面的方向为Z向；

其中，所述底座包括一体形成的水平部分及竖直部分，所述竖直部分沿X向设置于水平部分前端；

所述变焦红外镜头连接于所述竖直部分上，所述竖直部分为圆环体，其形状尺寸与所述变焦红外镜头相匹配，圆环体边缘部分用于固定变焦红外镜头，中空部分用于透过变焦红外镜头光轴及制冷型红外探测器光轴；

所述底座的水平部分上设有主调节板，所述主调节板上设有辅助调节板；

所述辅助调节板上固定设置所述制冷型红外探测器；

所述底座的水平部分在X向上设有X向调节螺丝，所述底座的水平部分在Y向上设有Y向调节螺丝，所述底座的水平部分在Z向上设有Z向调节螺丝；所述主调节板通过所述X向调节螺丝、Y向调节螺丝及Z向调节螺丝安装在底座的水平部分上；且，在X向调节螺丝的旋转过程中，所述所述主调节板设置为可在底座的水平部分上沿X向前后移动；在Y向调节螺丝的旋转过程中，所述主调节板设置为可在底座的水平部分上沿Y向左右移动；在Z向调节螺丝的旋转过程中，所述主调节板设置为可在底座的水平部分上沿Z向上下移动。

其中，工作时，变焦红外镜头与底座的竖直部分连接，并用螺丝固定；制冷型红外探测器与辅助调节板连接并用螺丝固定，然后辅助调节板设置于主调节板上；主调节板设置于底座的水平部分上；X向调节螺丝、Y向调节螺丝、Z向调节螺丝分别与底座的水平部分连接，并与主调节板接触；

进行光轴调节时，分别转动X向调节螺丝、Y向调节螺丝和/或Z向调节螺丝使主调节板移动，从而使制冷型红外探测器产生X向、Y向和/或Z向移动，最终达到变焦红外镜头光轴与制冷型红外探测器光轴的重合，参考图2～图7。

其中，所述辅助调节板与主调节板之间设置为可以水平移动；所述辅助调节板用于当主调节板的水平方向调节量不足以达到调节效果时，提供额外的水平方向上的调节量。

其中，顺时针转动X向调节螺丝可以推动主调节板向变焦红外镜头方向移动；

逆时针转动X向调节螺丝可以推动主调节板向远离变焦红外镜头方向移动；

其中，所述X向调节螺丝设有一个或多个。

其中，顺时针转动Y向调节螺丝可以推动主调节板向Y向的一个方向移动；

逆时针转动Y向调节螺丝可以推动主调节板向Y向的另一个方向移动。

其中，所述Y向调节螺丝设有两排，分别位于底座的水平部分Y向的两端。

其中，所述每排Y向调节螺丝设有一个或多个。

其中，顺时针转动Z向调节螺丝可以推动主调节板向上移动；

逆时针转动Z向调节螺丝可以带动主调节板向下移动。

其中，所述Z向调节螺丝设有多个，设置为从底座下端面向上端面贯穿，支撑起主调节板。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。