于昊钲,张 超,张俊蓉,徐明轩

(中国电子科技集团公司第十一研究所,北京 100015 )

1 引 言

调焦机构作为热像仪中不可或缺的组件之一[1],其调焦性能会直接影响最终的成像和跟踪效果,因此,对于调焦组件整体受力分析,找到影响调焦效率的因素及最优电机选型是势在必行的。

目前国内常用的调焦机构有丝杠丝母调焦机构,调焦方式采用螺纹传动如图1所示；采用蜗轮、蜗杆传动如图2所示；凸轮传动的方式如图3所示。螺纹传动的方式[2]结构简单,但对于调焦镜筒和凸轮的装调有很高的要求,微小的误差对于成像有很大影响。杜一民[3]等人利用蜗轮蜗杆传动特点,通过此传动方式带动偏心凸轮旋转,从而实现调焦,研究发现,蜗轮、蜗杆传动的调焦方式更适用于调焦量不大的微调组件,蜗轮、蜗杆传动的优点是有较大的传动比,具有自锁功能,其不足之处是磨损严重,体积较大,发热量大；安源[4]等人发明了一种直线形式的调焦机构,通过丝杠直接使镜筒完成直线运动,而镜筒通过直线导轨进行约束,丝杠、螺母传动的调焦方式的特点是结构较为简单,重量轻、体积较小,缺点是装配比较繁琐,而且对于装配精度的要求很高；凸轮传动[5]的调焦方式的优点是结构简单,工艺性好,结构成熟,高低温性能好。

图1 丝杠调焦机构Fig.1 Lead screw of focusing mechanism

图2 蜗轮蜗杆调焦机构Fig.2 Turbine shaft of focusing mechanism

图3 凸轮式调焦机构Fig.3 Cam of focusing mechanism

通过对凸轮式调焦机构的力学性能进行分析,找到提高调焦效率、优化摩擦阻力的方法,这样在建模过程中就可以进行优化。……