高分辨率、大变倍比机载变焦距镜头.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103744168 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103744168 A (21)申请号 201310723247.1 (22)申请日 2013.12.25 G02B 15/17(2006.01) G02B 7/04(2006.01) G02B 7/00(2006.01) (71)申请人 福建福光数码科技有限公司 地址 350015 福建省福州市马尾区江滨东大 道 158 号 (72)发明人 林春生 肖维军 陈鹏 刘辉 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 蔡学俊 (54) 发明名称 高分辨率、 大变倍比机载变。

2、焦距镜头 (57) 摘要 本发明涉及一种高分辨率、 大变倍比机载变 焦距镜头， 其光学系统中沿光线入射方向分别设 有光焦度为正的前固定组、 光焦度为负的变倍组、 光焦度为负的补偿组、 可变光栏组件、 光焦度为正 的后固定组以及滤色片切换器件 ； 所述前固定组 依次设有正月牙透镜、 正月牙透镜、 负月牙透镜以 及正月牙透镜， 所述变倍组依次设有双凹透镜以 及由双凹透镜和正月牙透镜密接的胶合组， 所述 补偿组设有由双凹透镜和正月牙透镜密接的胶合 组 ； 所述后固定组的前部依次设有双凸透镜、 负 月牙透镜、 由双凸透镜和双凹透镜密接的胶合组 以及正月牙透镜， 后部依次设有正月牙透镜和负 月牙透镜。本。

3、发明具有连续电动变焦、 电动调焦、 电动调光、 滤色片切换、 焦距实时反馈等功能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103744168 A CN 103744168 A 1/2 页 2 1. 一种高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头， 其特征在于 ： 所述镜头的光学系统中沿 光线自左向右入射方向分别设有光焦度为正的前固定组 A、 光焦度为负的变倍组 B、 光焦度 为负的补偿组 C、 可变光栏组件 D、 光焦度为正的后固定组 E 以及。

4、滤色片切换器件 F ； 所述前 固定组 A 依次设有正月牙透镜 A-1、 正月牙透镜 A-2、 负月牙透镜 A-3 以及正月牙透镜 A-4， 所述变倍组 B 依次设有双凹透镜 B-1 以及由双凹透镜 B-2 和正月牙透镜 B-3 密接的第一胶 合组， 所述补偿组C设有由双凹透镜C-1和正月牙透镜C-2密接的第二胶合组 ； 所述后固定 组 E 的前部依次设有双凸透镜 E-1、 负月牙透镜 E-2、 由双凸透镜 E-3 和双凹透镜 E-4 密接 的第三胶合组以及正月牙透镜 E-5， 后部依次设有正月牙透镜 E-6 和负月牙透镜 E-7。 2. 根据权利要求 1 所述的高分辨率、 大变倍比机载变焦距。

5、镜头， 其特征在于 ： 所述前固 定组 A 与变倍组 B 之间的空气间隔是 1.6 95.0mm， 所述变倍组 B 与补偿组 C 之间的空气 间隔是 5.3 50.1mm， 所述补偿组 C 与后固定组 E 之间的空气间隔是 3.5 33.0mm。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头， 其特征在于 ： 所述 前固定组A中的正月牙透镜A-1与正月牙透镜A-2之间的空气间隔是0.2mm， 所述正月牙透 镜 A-2 与负月牙透镜 A-3 之间的空气间隔是 0.2mm， 所述负月牙透镜 A-3 与正月牙透镜 A-4 之间的空气间隔是 1.1mm。 4. 根据权利要求。

6、 1 或 2 所述的高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头， 其特征在于 ： 所述 变倍组 B 中的双凹透镜 B-1 与第一胶合组之间的空气间隔是 1.9mm。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头， 其特征在于 ： 所述 后固定组E中的双凸透镜E-1与负月牙透镜E-2之间的空气间隔是0.2mm， 所述负月牙透镜 E-2与第三胶合组之间的空气间隔是0.2mm， 所述第三胶合组与正月牙透镜E-5之间的空气 间隔是 0.2mm， 所述正月牙透镜 E-5 与正月牙透镜 E-6 之间的空气间隔是 10.5mm， 所述正月 牙透镜 E-6 与负月牙透镜 E-7 之间的空气。

7、间隔是 3.4mm。 6. 根据权利要求 1 所述的高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头， 其特征在于 ： 所述镜头 的调焦机构包括安装在主镜筒上的调焦电机组件和安装有前固定组 A 的前组镜筒， 所述前 组镜筒安装在主镜筒内， 所述调焦电机组件的齿轮与电机转子固定连接， 所述调焦电机组 件的齿轮与调焦环的外齿圈相啮合， 所述调焦环的内螺纹分别与前组镜筒的外螺纹、 主镜 筒的外螺纹相连接， 所述前组镜座上均匀设置有三个分别与主镜筒上的导槽相配合以引导 其相对主镜筒作旋转直线运动的调焦导钉。 7. 根据权利要求 1 所述的高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头， 其特征在于 ： 所述镜头 的变焦机构包括。

8、变倍电机组件、 安装有变倍组B的变倍座以及安装有补偿组C的补偿座， 所 述变倍座和补偿座分别安装在主镜筒内的两导杆的前后端上， 所述变倍电机组件的齿轮经 过轮分别与精密电位器的齿轮和凸轮的齿轮相啮合， 所述凸轮的前后端分别经前精密钢球 和后精密钢球安装在主镜筒上并由锁紧螺母压紧， 所述凸轮上开设有变倍曲线槽和补偿曲 线槽， 所述变倍座上设置有与变倍曲线槽相配合的变倍导钉， 所述补偿座上设置有与补偿 曲线槽相配合的补偿导钉。 8. 根据权利要求 1 所述的高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头， 其特征在于 ： 所述滤色 片切换器件 F 包括滤光盘立柱、 绕滤光盘立柱平稳旋转的滤光盘以及按顺序安装在。

9、滤光盘 上的三个滤光片， 所述滤光盘安装在滤光盘套筒内， 所述滤光盘套筒上装配有滤光片电机 组件、 磁钢以及与三个滤光片相应的三个霍尔元件组件， 所述滤光片电机组件的齿轮与滤 权 利 要 求 书 CN 103744168 A 2 2/2 页 3 光盘的齿轮相啮合。 权 利 要 求 书 CN 103744168 A 3 1/5 页 4 高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头 技术领域 0001 本发明涉及视频技术的光学摄像装置， 特别是一种高分辨率、 大变倍比机载变焦 距镜头。 背景技术 0002 目前， 机载探测系统不仅要求体积小、 质量轻、 探测范围大， 而且要求分辨率高， 并 能在雨、 雪、 。

10、雾、 尘等恶劣天候条件下连续观察， 对目标既能作大区域小倍率的全景搜索， 又 能作小区域大倍率的放大观察。传统的机械补偿式变焦距镜头的光学结构形式由前固定 组、 变倍组、 补偿组和后固定组四个组元构成， 但是普遍存在着体积较大、 变倍比小、 分辨率 较低、 与高精度摄像机不匹配、 不具备在恶劣天候环境使用等缺点。 发明内容 0003 鉴于现有技术的不足， 本发明的目的在于提供一种高分辨率、 大变倍比连续变焦 距镜头 ； 该镜头克服了现有变焦距镜头受限于重量体积较大、 变倍比较低、 清晰度较差、 不 能与高精度摄像机匹配、 不具备在恶劣天候环境使用等缺陷。 0004 为了实现上述目的， 本发明的。

11、技术方案是 ： 一种高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜 头， 所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向分别设有光焦度为正的前固定组 A、 光 焦度为负的变倍组 B、 光焦度为负的补偿组 C、 可变光栏组件 D、 光焦度为正的后固定组 E 以 及滤色片切换器件 F ； 所述前固定组 A 依次设有正月牙透镜 A-1、 正月牙透镜 A-2、 负月牙透 镜A-3以及正月牙透镜A-4， 所述变倍组B依次设有双凹透镜B-1以及由双凹透镜B-2和正 月牙透镜 B-3 密接的第一胶合组， 所述补偿组 C 设有由双凹透镜 C-1 和正月牙透镜 C-2 密 接的第二胶合组 ； 所述后固定组E的前部依次设有双凸透镜。

12、E-1、 负月牙透镜E-2、 由双凸透 镜 E-3 和双凹透镜 E-4 密接的第三胶合组以及正月牙透镜 E-5， 后部依次设有正月牙透镜 E-6 和负月牙透镜 E-7。 0005 进一步的， 所述前固定组A与变倍组B之间的空气间隔是1.695.0mm， 所述变倍 组 B 与补偿组 C 之间的空气间隔是 5.3 50.1mm， 所述补偿组 C 与后固定组 E 之间的空气 间隔是 3.5 33.0mm。 0006 进一步的， 所述前固定组 A 中的正月牙透镜 A-1 与正月牙透镜 A-2 之间的空气间 隔是 0.2mm， 所述正月牙透镜 A-2 与负月牙透镜 A-3 之间的空气间隔是 0.2mm，。

13、 所述负月牙 透镜 A-3 与正月牙透镜 A-4 之间的空气间隔是 1.1mm。 0007 进一步的， 所述变倍组 B 中的双凹透镜 B-1 与第一胶合组之间的空气间隔是 1.9mm。 0008 进一步的， 所述后固定组 E 中的双凸透镜 E-1 与负月牙透镜 E-2 之间的空气间隔 是 0.2mm， 所述负月牙透镜 E-2 与第三胶合组之间的空气间隔是 0.2mm， 所述第三胶合组与 正月牙透镜E-5之间的空气间隔是0.2mm， 所述正月牙透镜E-5与正月牙透镜E-6之间的空 气间隔是 10.5mm， 所述正月牙透镜 E-6 与负月牙透镜 E-7 之间的空气间隔是 3.4mm。 说 明 书 。

14、CN 103744168 A 4 2/5 页 5 0009 进一步的， 所述镜头的调焦机构包括安装在主镜筒上的调焦电机组件和安装有前 固定组 A 的前组镜筒， 所述前组镜筒安装在主镜筒内， 所述调焦电机组件的齿轮与电机转 子固定连接， 所述调焦电机组件的齿轮与调焦环的外齿圈相啮合， 所述调焦环的内螺纹分 别与前组镜筒的外螺纹、 主镜筒的外螺纹相连接， 所述前组镜座上均匀设置有三个分别与 主镜筒上的导槽相配合以引导其相对主镜筒作旋转直线运动的调焦导钉。 0010 进一步的， 所述镜头的变焦机构包括变倍电机组件、 安装有变倍组 B 的变倍座以 及安装有补偿组 C 的补偿座， 所述变倍座和补偿座分别。

15、安装在主镜筒内的两导杆的前后端 上， 所述变倍电机组件的齿轮经过轮分别与精密电位器的齿轮和凸轮的齿轮相啮合， 所述 凸轮的前后端分别经前精密钢球和后精密钢球安装在主镜筒上并由锁紧螺母压紧， 所述凸 轮上开设有变倍曲线槽和补偿曲线槽， 所述变倍座上设置有与变倍曲线槽相配合的变倍导 钉， 所述补偿座上设置有与补偿曲线槽相配合的补偿导钉。 0011 进一步的， 所述滤色片切换器件 F 包括滤光盘立柱、 绕滤光盘立柱平稳旋转的滤 光盘以及按顺序安装在滤光盘上的三个滤光片， 所述滤光盘安装在滤光盘套筒内， 所述滤 光盘套筒上装配有滤光片电机组件、 磁钢以及与三个滤光片相应的三个霍尔元件组件， 所 述滤光。

16、片电机组件的齿轮与滤光盘的齿轮相啮合。 0012 与现有技术相比较， 本发明具有以下优点 ： 在同等尺寸和重量条件下， 该高分辨 率、 大变倍比机载变焦距镜头比普通光学镜头具有更大的变倍比、 更高的分辨率、 更宽的气 候适应范围， 具有连续电动变焦、 电动调焦、 电动调光、 滤色片切换、 焦距实时反馈等功能， 具备在雨、 雪、 雾、 尘等恶劣天候条件对远距离目标的探测能力， 适用于复杂的机载环境条 件。 0013 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 附图说明 0014 图 1 为本发明实施例的光学系统图。 0015 图 2 为本发明实施例的外形接口图。 0016 图 3 为。

17、本发明实施例调焦机构的原理图。 0017 图 4 为本发明实施例变焦机构的原理图。 0018 图 5 为本发明实施例滤色片切换器件的原理图。 0019 图 6 为图 5 中 A-A 处的剖视示意图。 0020 图中 ： A- 前固定组， B- 变倍组， C- 补偿组， D- 可变光栏组件， E- 后固定组， F- 滤色 片切换器件， A-1、 A-2、 A-4、 B-3、 C-2、 E-5、 E-6- 正月牙透镜， A-3、 E-2、 E-7- 负月牙透镜， B-1、 B-2、 C-1、 E-4-双凹透镜， E-1、 E-3-双凸透镜 ； 1-主镜筒， 2-变倍座， 3-凸轮盖板， 4-内 六。

18、角螺钉， 5- 精密钢球， 6- 变倍导钉， 7- 变倍导套， 8- 导杆， 9- 变倍电机组件， 10- 凸轮， 11-补偿导套， 12-补偿座， 13-补偿导钉， 14-锁紧螺母， 15-调焦环， 16-前组镜筒， 17-调焦 导钉， 18- 调焦电机组件， 19- 滤光盘立柱， 20- 滤光盘， 21- 滤光盘套筒， 22- 滤光片电机组 件， 23- 磁钢， 24- 滤光片 A， 25- 滤光片 B， 26- 滤光片 C， 27- 滤光片压圈， 28- 滤光盘压圈， 29- 霍尔元件组件 A， 30- 霍尔元件组件 B， 31- 霍尔元件组件 C， 32- 连接套筒， 33- 光栏调节。

19、 齿轮， 34- 光栏电机组件， 35- 摄像机组件。 说 明 书 CN 103744168 A 5 3/5 页 6 具体实施方式 0021 如图 1 所示， 一种高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头， 所述镜头的光学系统中沿 光线自左向右入射方向分别设有光焦度为正的前固定组 A、 光焦度为负的变倍组 B、 光焦度 为负的补偿组 C、 可变光栏组件 D、 光焦度为正的后固定组 E 以及滤色片切换器件 F ； 所述前 固定组 A 依次设有正月牙透镜 A-1、 正月牙透镜 A-2、 负月牙透镜 A-3 以及正月牙透镜 A-4， 所述变倍组 B 依次设有双凹透镜 B-1 以及由双凹透镜 B-2 和正月。

20、牙透镜 B-3 密接的第一胶 合组， 所述补偿组C设有由双凹透镜C-1和正月牙透镜C-2密接的第二胶合组 ； 所述后固定 组 E 的前部依次设有双凸透镜 E-1、 负月牙透镜 E-2、 由双凸透镜 E-3 和双凹透镜 E-4 密接 的第三胶合组以及正月牙透镜 E-5， 后部依次设有正月牙透镜 E-6 和负月牙透镜 E-7。 0022 在本实施例中， 所述前固定组A与变倍组B之间的空气间隔是1.695.0mm， 所述 变倍组 B 与补偿组 C 之间的空气间隔是 5.3 50.1mm， 所述补偿组 C 与后固定组 E 之间的 空气间隔是 3.5 33.0mm。 0023 在本实施例中， 所述前固定。

21、组 A 中的正月牙透镜 A-1 与正月牙透镜 A-2 之间的空 气间隔是 0.2mm， 所述正月牙透镜 A-2 与负月牙透镜 A-3 之间的空气间隔是 0.2mm， 所述负 月牙透镜 A-3 与正月牙透镜 A-4 之间的空气间隔是 1.1mm。 0024 在本实施例中， 所述变倍组 B 中的双凹透镜 B-1 与第一胶合组之间的空气间隔是 1.9mm。 0025 在本实施例中， 所述后固定组 E 中的双凸透镜 E-1 与负月牙透镜 E-2 之间的空气 间隔是 0.2mm， 所述负月牙透镜 E-2 与第三胶合组之间的空气间隔是 0.2mm， 所述第三胶合 组与正月牙透镜E-5之间的空气间隔是0.2。

22、mm， 所述正月牙透镜E-5与正月牙透镜E-6之间 的空气间隔是 10.5mm， 所述正月牙透镜 E-6 与负月牙透镜 E-7 之间的空气间隔是 3.4mm。 0026 在本实施例中， 该高分辨率、 大变倍比机载变焦距镜头达到了以下技术指标 ：（1） 焦距 ： f =10.5mm 300mm ；（2）视场角范围 ： 31.9 1.14 ；（3）相对孔径 ： D/f优 于 1/4.2 ；（4） 镜头分辨率 ： 适配于 1/3百万像素 CCD 摄像机或 CMOS 摄像机 ；（5） 全程变 焦时间小于 612 秒 ；（6） 工作温度 ： -55 +65， 稳定时间 2h， 能够正常工作 ；（7） 储。

23、存 温度 ： -60， 24 h 、 +70， 48 h ；（8） 外形尺寸小于 92mm92mm200mm（不含 CCD 机芯） ； （9） 总重量小于 2Kg ；（10） 振动功率谱 ： 15 200Hz 0.04g2/Hz， 200 300 -4dB/ 倍频， 3001000 0.0125g2/Hz， 10002000 -6dB/倍频， 功能试验时间为X、 Y、 Z每个轴向1h ； （11） 冲击环境试验条件 ： 半正弦波， 峰值加速度 15g， 持续时间 11ms， 速度变化量 1.05m/s ； （12） 相邻滤光片转换时间小于 2 秒。 0027 如图 2 所示， 该镜头总长为 2。

24、33mm( 含 CCD 摄像机 )， 宽 88.6mm， 高 88.6mm。为了保 证镜头振动冲击要求， 本发明采用如图 2 所示的套筒联接结构。连接套筒 32 后端与光栏座 采用法兰主振连接， 连接套筒 32 前端为安装接口， 采用法兰连接， 位于镜头轴向重心处， 以 增加镜头的谐振频率， 避免低频处产生共振， 从而提高了镜头的抗振性能。 本发明实施例采 用的连接套筒 32 材料为 ： LY12-cz 硬铝， 最薄壁厚为 4.7mm。此样机装调后， 进行振动、 冲击 实验。实验结果 ： 在振动频率段没有产生共振现象， 符合技术条件要求。 0028 如图 3 所示， 所述镜头的调焦机构包括安装。

25、在主镜筒 1 上的调焦电机组件 18 和安 装有前固定组 A 的前组镜筒 16， 所述前组镜筒 16 安装在主镜筒 1 内， 所述调焦电机组件 18 的齿轮与电机转子固定连接， 所述调焦电机组件18的齿轮与调焦环15的外齿圈相啮合， 所 说 明 书 CN 103744168 A 6 4/5 页 7 述调焦环 15 的内螺纹分别与前组镜筒 16 的外螺纹、 主镜筒 1 的外螺纹相连接， 所述调焦环 15 与主镜筒 1 之间采用梯形螺纹联接， 所述调焦环 15 与前组镜筒 16 之间采用左旋螺纹联 接， 所述前组镜座上均匀设置有三个分别与主镜筒 1 上的导槽相配合以引导其相对主镜筒 1 作旋转直线。

26、运动的调焦导钉 17。 0029 当调焦电机组件18的电机通电时， 转子做正反向运动， 调焦电机组件18上的齿轮 通过啮合带动调焦环 15 作正反转运动， 调焦环 15 通过与主镜筒 1 相连接的右旋螺纹及前 组镜筒 16 相连接的左旋螺纹带动前组镜筒 16， 并在三个均布调焦导钉 17 的作用下作正反 向的直线运动， 从而带动镜头的前固定组作正反向的直线运动， 实现系统调焦的目的。 所述 前组镜筒16与主镜筒1配合处车一沉槽， 以减少配合面， 减小摩擦， 降低调焦电机所需的力 矩， 同时不影响调焦精度。 0030 在本实施例中， 该调焦电机组件 18 的齿轮啮合圆为 14， 电机减速箱输出转。

27、速为 30 转 / 分， 调焦环 15 的啮合圆为 85mm， 调焦环 15 与主镜筒 1 的连接螺距为 3mm， 与前组 镜筒 16 的连接螺距为 0.75（左旋） ， 因此调焦环 15 与前组镜筒 16 之间的导程为 3.75mm。 根据光学要求， 调焦导程应大于 1mm。即调焦环 15 应旋转 96以上。因此本实施例的调 焦组件全程调焦时间 t 为 ： t=（1/ 电机齿轮转速） （调焦环 15 啮合圆直径 / 电机齿轮直 径） （调焦环 15 旋转角 /360） =3.24 秒， 满足技术条件 5s 的要求。 0031 如图 4 所示， 所述镜头的变焦机构包括变倍电机组件 9、 安装有。

28、变倍组 B 的变倍座 2 以及安装有补偿组 C 的补偿座 12， 所述变倍座 2 和补偿座 12 分别安装在主镜筒 1 内的两 个导杆 8 的前后端上， 所述两个导杆 8 分别对称地用凸轮盖板 3 固定在主镜筒 1 上， 所述变 倍座 2、 补偿座 12 通过紧配合分别压在变倍导套 7、 补偿导套 11 上， 并安装在两导杆 8 上。 所述变倍电机组件9的齿轮经过轮分别与精密电位器的齿轮和凸轮10的齿轮相啮合。 凸轮 10 前后两端滚道做成锥端轴承形式， 分别用前后精密钢球 5 支撑， 把凸轮 10 旋转时的滑动 摩擦转变为滚动摩擦， 以减少凸轮 10 运动时的摩擦力， 减小变倍电机所需的力矩。

29、。所述凸 轮 10 圆周上按光学变焦运动方程的要求铣上变倍曲线槽和补偿曲线槽， 两条凸轮槽等宽， 严格按照光学性能曲线加工， 加工后凸轮槽的两端可以作机械限位。所述变倍座 2 上设置 有与变倍曲线槽相配合的变倍导钉 6， 所述补偿座 12 上设置有与补偿曲线槽相配合的补偿 导钉 13， 所述变倍导钉 6 和补偿导钉 13 把凸轮 10 与变倍座 2、 补偿座 12 连接在一起， 使变 倍组 B 移动时， 补偿组 C 做相应移动以做补偿。其中， 两个导杆 8 起到支撑作用， 并且将变 倍座2、 补偿座12的旋转运动转化为直线运动 ； 变倍导套7、 补偿导套11是为了增加滑动配 合长度， 增加变倍。

30、座 2、 补偿座 12 运动时的平稳性。装配时调整锁紧螺母 14， 使凸轮 10 运 转自如， 且精密钢球 5 相对凸轮 10 及轴承环的间隙为零， 保证轴向、 径向精度， 然后用三个 锥端紧定螺钉锁定锁紧螺母 14。 0032 当变倍电机组件 9 的转子作正负旋转运动时， 变倍电机组件 9 的齿轮通过过轮与 精密电位器的齿轮、 凸轮10的齿轮啮合转动使精密电位器与凸轮10同步旋转， 通过变倍曲 线槽、 补偿曲线槽及变倍导钉 6、 补偿导钉 13 带动变倍座 2、 补偿座 12 分别按变倍曲线槽、 补偿曲线槽的方式运动。这样通过电机旋转实现变倍座 2、 补偿座 12 按变倍运动方程要求 作前后。

31、直线运动， 从而使系统的焦距产生变化。 当系统的焦距发生变化时， 精密电位器的齿 轮通过过轮啮合， 使电位器旋转， 则电位器的阻值发生变化， 通过适当的取样电路可以取出 电位器的变化值， 并传给控制中心， 从而实现变焦值的显示。 说 明 书 CN 103744168 A 7 5/5 页 8 0033 在本实施例中， 变焦凸轮 10 的啮合圆为 75mm， 变倍电机组件 9 啮合圆直径为 20mm， 电机减速箱输出转速30转/分， 变焦凸轮10的导程为160， 因此变焦组件的全程 变焦时间 t 为 ： t=（1/ 减速箱转速） （变焦凸轮啮合圆直径 / 变焦电机齿轮直径） （凸 轮导程 /360。

32、） =（60/30） （75/20） （160/360） =3.33s， 符合技术协议全程 6s 的要 求。 0034 如图 56 所示， 所述滤色片切换器件 F 包括滤光盘立柱 19、 绕滤光盘立柱 19 平稳 旋转的滤光盘 20 以及按顺序安装在滤光盘 20 上的三片滤光片， 所述滤光盘 20 安装在滤光 盘套筒 21 内， 所述滤光盘套筒 21 上装配有滤光片电机组件 22、 磁钢 23 以及与三片滤光片 相应的三个霍尔元件组件， 所述滤光片电机组件 22 的齿轮与滤光盘 20 的齿轮相啮合。 0035 其中， 滤光片 A24 为彩色 0.4um-0.7um 滤光片， 滤光片 B25 为。

33、黑白 0.6um-0.9um 滤 光片， 滤光片 C26 为透雾 0.75um-1.0um 滤光片， 将这三种滤光片按顺序装在滤光盘 20 上并 用滤光片压圈 27 压好， 将滤光盘 20 安装在滤光盘立柱 19 上 （配合公差取 H8/f7） 并用滤光 盘压圈28压紧 （间隙取+0.040.14） ， 确保压紧的滤光盘20能平稳地绕滤光盘立柱19旋 转， 若转动不平稳， 精修滤光盘 20 与滤光盘立柱 19 的配合间隙， 使之平稳运转。 0036 将装有滤光片的滤光盘 20 装在滤光盘套筒 21 上， 按图 56 的装配关系装上滤光 片电机组件 22、 霍尔元件组件、 磁钢 23。调整滤光片。

34、电机组件 22， 使滤光片电机组件 22 齿 轮与滤光盘 20 齿轮啮合顺畅， 电机通过齿轮啮合能平稳带动滤光片顺时针转动。给霍尔元 件组件 A29 加上 5V 电源， 检测霍尔元件输出端对地电压， 调整霍尔元件 A 的位置， 使滤光片 A24 对准光轴时， 磁钢 23 靠近霍尔元件组件 A29， 霍尔元件输出端从高电平向低电平翻转 （即霍尔元件A输出端的输出脉冲在下降沿处） ， 滤光片A24正好在镜头光轴中心。 同理调整 霍尔元件组件B30、 霍尔元件组件C31的位置， 使霍尔元件组件B30输出在下降沿时， 滤光片 B25 对准镜头光轴 ； 霍尔元件组件 C31 输出在下降沿时， 滤光片 C。

35、26 对准镜头光轴。把霍尔 元件的输出信号反馈到中央计算机， 这样中央计算机要用某种滤光片时， 即让电机带动转 盘旋转， 并且在该霍尔元件收到下降沿信号时， 切断电机电源， 该滤光片就准确地停在镜头 的光轴处， 使镜头具备在雨、 雪、 雾、 尘等恶劣天候条件对远距离目标的探测能力。 0037 在本实施例中， 滤光盘 20 的啮合圆为 38mm， 滤光盘电机组件啮合圆直径为 12mm， 电机减速箱输出转速 40 转 / 分， 三片滤光片为三等分均布， 因此相邻两滤色片 转换时间 t 为 ： t=（1/ 减速箱转速） （滤光盘啮合圆直径 / 滤光盘电机齿轮直径） （120 /360） =（60/4。

36、0） （38/12） （120/360） =1.58s， 符合技术协议相邻滤光片转 换 2s 的要求。 0038 在本实施例中， 所述调焦电机、 变倍电机、 光栏电机、 滤光盘电机都安装有加热片， 在低温环境下对电机进行预加热， 保证镜头在低温时 （工作温度 ： -55 +65） 能够正常 工作， 确保运转时间满足技术要求， 保证在恶劣天候环境下的使用性能。 0039 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰， 皆应属本发明的涵盖范围。 说 明 书 CN 103744168 A 8 1/4 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103744168 A 9 2/4 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103744168 A 10 3/4 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 103744168 A 11 4/4 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 103744168 A 12 。