基于非接触式位移传感器的带电子反馈装置手动变倍镜头的制作方法

本发明涉及光学设备技术领域，具体为基于非接触式位移传感器的带电子反馈装置手动变倍镜头。

背景技术：

现有技术中，手动连续变倍镜头应用于各种测量环境时，多数是靠人工目视读取镜头之刻度圈上所指示的镜头当前位置的倍率数值，再把所读取的镜头当前位置的倍率数值手动操作输入到与该镜头连接的下级设备(多为pc)，但在这个过程中，很难保证准确获知镜头调倍率时有无调至当前倍率准确位置的信息，很容易出现错误读取镜头倍率数值的情况，并且每调节一次镜头，就需要人工读取镜头当前位置的倍率数值，接着把所读取的镜头当前位置的倍率数值手动操作输入到与该镜头连接的下级设备，这样不仅操作比较繁琐，人工确认方式工作效率也比较低，在人工输入时也容易出错；另外，这种具备倍率调节指示的连续变倍镜头包括有位置检测信号发射及接收装置、位置检测信号反射装置等，以实现具有电子信息反馈能力，位置检测信号反射装置作为电子反馈装置，其将来自位置检测信号发射及接收装置的检测信号反射回馈给位置检测信号发射及接收装置，位置检测信号反射装置固定安装于手动调焦镜头主体上，并随同手动调焦镜头主体作同步转动，位置检测信号反射装置上制有按格雷码编码方式排列的标记位置的光线反射体，该光线反射体与位置检测信号发射及接收装置电连接，为位置检测信号发射及接收装置提供电源并对来自位置检测信号发射及接收装置的信号进行解码传至与其连接的下级设备使用，但这种具备倍率调节指示的连续变倍镜头的电子反馈系统需要三个以上的光电接收器，且需要在镜筒上打若干数量的孔位，该电子反馈系统比较复杂，设计生产成本也较高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了基于非接触式位移传感器的带电子反馈装置手动变倍镜头，其操作方便，性能稳定，可有效降低人为操作的不可靠性，大大提升工作效率，且结构简单，设计生产成本低。

其技术方案是这样的：基于非接触式位移传感器的带电子反馈装置手动变倍镜头，其包括手动变倍镜头主体及与其相连接的电子反馈装置，所述电子反馈装置与下级设备相连接，所述手动变倍镜头主体包括从上往下依次连接设置的镜头转接件、上镜筒、下镜筒，所述上镜筒内部转动连接有旋转轴套，其特征在于，所述旋转轴套上部环形间隔布置有磁性金属块，每个所述磁性金属块的厚度均不同，所述电子反馈装置包括装配于所述上镜筒外壁的固定基座，且所述固定基座设置于对应所述磁性金属块位置处，所述固定基座上装有非接触式位移传感器，所述非接触式位移传感器的感应端穿过所述固定基座和所述上镜筒后与所述磁性金属块间隙设置，所述非接触式位移传感器连接端上的引脚与所述下级设备相连接。

其进一步特征在于：

所述磁性金属块的表面积均相同，所述旋转轴套上所述磁性金属块的厚度呈环形递增分布；所述磁性金属块呈方形；

所述固定基座呈中空的凸台结构，位于所述非接触式位移传感器感应端侧的所述固定基座一端呈圆柱形，所述固定基座另一端呈等边六角形；

对应所述磁性金属块位置处的所述上镜筒外壁开设有圆形的孔洞，所述固定基座装配于所述孔洞外侧的所述上镜筒上，所述非接触式位移传感器的感应端穿过所述孔洞后与所述磁性金属块间隙设置；

所述非接触式位移传感器上套设有连接套，所述连接套上装有led指示灯，所述led指示灯与所述下级设备相连接；

在所述下镜筒上开制有变倍窗，对应所述变倍窗的所述旋转轴套上设有轴套螺纹，所述变倍窗内的所述旋转轴套外壁上设有倍数示值；

所述磁性金属块设置于对应的所述倍数示值下所处的所述旋转轴套表面，并与所述旋转轴套表面相切安装；

所述上镜筒内壁上设有环状凹槽，所述旋转轴套的顶端面顶装于所述环状凹槽内。

本发明的有益效果是，其结构简洁、紧凑，操作方便，性能稳定，在转动旋转轴套时，由于磁性金属块的厚度不同，非接触式位移传感器将产生不同幅度的电压输出值，则通过旋转轴套上磁性金属块与非接触式位移传感器之间的磁场感应变化，下级设备可由此感应变化，得出当前所处手动变倍镜头变倍倍率大小，实现了电子信息反馈，从而提高了手动变倍镜头的工作效率，并降低了手动变倍镜头电子反馈的设计生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是旋转轴套的结构示意图；

图3是电子反馈装置的结构示意图；

图4是旋转轴套的俯视结构示意图；

图5是旋转轴套与电子反馈装置位置对应示意图(磁性金属块与感应端面平行状态)；

图6是电子反馈装置的装配示意图。

具体实施方式

如图1～图6所示，本发明的基于非接触式位移传感器的带电子反馈装置手动变倍镜头，其包括手动变倍镜头主体及与其相连接的电子反馈装置，电子反馈装置与下级设备(图中未画出)相连接，下级设备采用的是单片机；手动变倍镜头主体包括从上往下依次连接设置的镜头转接件1、上镜筒2、下镜筒3，上镜筒2内部转动连接有旋转轴套4，从而可实现手动回转旋转轴套4，旋转轴套4上部环形间隔布置有8个呈方形的磁性金属块5，具体地，磁性金属块5的数目由手动变倍镜头的变倍数目决定，其材质为电感式位移传感器最为敏感的磁性材料；8个磁性金属块5的表面积均相同，旋转轴套4上磁性金属块5的厚度呈环形递增分布，即顺时针或是逆时针递增分布；且8个磁性金属块5分别设置于对应的特定倍数示值下所处的旋转轴套4表面，并分别与旋转轴套4表面相切安装，由此可知，手动变倍镜头主体有8种倍率，且将有8个具有相同表面积且厚度递增分布的8个磁性金属块5安放在手动变倍镜头主体内部旋转轴套4的切面上并与所对应的倍率刻度线一一对准，每个磁性金属块5的厚度均不同，电子反馈装置包括装配于上镜筒2外壁的固定基座6，且固定基座6设置于对应磁性金属块5位置处，固定基座6上装有非接触式位移传感器7，非接触式位移传感器7的感应端穿过固定基座6和上镜筒2后与磁性金属块5间隙设置，非接触式位移传感器7连接端上的引脚8与下级设备相连接。

固定基座6呈中空的凸台结构，位于非接触式位移传感器7感应端侧的固定基座6一端呈圆柱形，固定基座6另一端呈等边六角形；非接触式位移传感器7采用电感式位移传感器；对应磁性金属块5位置处的上镜筒2外壁开设有圆形的孔洞9，固定基座6装配于孔洞9外侧的上镜筒2上，非接触式位移传感器7的感应端穿过孔洞9后与磁性金属块5间隙设置；在下镜筒3上开制有变倍窗10，对应变倍窗10的旋转轴套4上设有轴套螺纹11，变倍窗10内的旋转轴套4外壁上设有倍数示值；上镜筒2内壁上设有环状凹槽(图中未画出)，旋转轴套4的顶端面顶装于环状凹槽内。

本发明中，当被测的磁性金属块5的外侧端面与非接触式位移传感器7感应端的端面相平行时，非接触式位移传感器7输出的电流将产生最大变化，且每个磁性金属块5的长宽一致而厚度呈阶梯型线性分布，则在转动旋转轴套4时，磁性金属块5的外侧端面与非接触式位移传感器7感应端端面14会发生一种接近运动，这种接近运动是指转动旋转轴套4时，旋转轴套4上表示特定倍率的磁性金属块5将会离非接触式位移传感器7感应端的端面14越来越近，最终会达到最近距离，且此时磁性金属块5的外侧端面与非接触式位移传感器7感应端的端面是相平行的，随后非接触式位移传感器7内部的导线将切割磁性金属块5产生的磁场线，从而非接触式位移传感器7将产生一个电流变化并将电流变化转化为电压输出，且利用每个磁性方形金属块的厚度不同，非接触式位移传感器7将产生若干个不同幅度的电压输出值，下级设备以此来判定所处磁性金属块5的高度，再由磁性金属块5与手动变倍镜头所处倍率的位置对应关系，这种位置对应关系也就是上述所说的，8个磁性金属块5分别设置于对应的特定倍数示值下所处的旋转轴套4表面，并分别与旋转轴套4表面相切安装，即形成了磁性金属块5与手动变倍镜头倍率的对应关系，从而可得出当前所处镜头变倍倍率大小，随后下级设备即可将此倍率信息传输给pc设备，供诸如影像测量系统中执行软件程序所需要。

另外，非接触式位移传感器7上套设有连接套12，连接套12上装有led指示灯13，led指示灯13与下级设备相连接，则led指示灯13由下级设备控制，当整个变倍调节过程中，下级设备识别出信号是变倍准确时才有的信号后，这时下级设备会反馈一个信号给led指示灯13让它变色；比如说，当目标倍率为0.7时，变倍时手动转动带有轴套螺纹11的旋转轴套4，使旋转轴套4刻度线对准倍数示值0.7，倍率0.7位置区域为倍数示值0.7刻度位置偏左及偏右各3mm处及中间共6mm范围，此范围区间由手动变倍镜头自身的结构设计确定，与非接触式位移传感器7无关，比如说，手动变倍镜头目标倍率定为0.7时，变倍时手动转动旋转轴套4使变倍窗10内倍数示值的刻度线对准倍率数值0.7，这时，led指示灯13显示绿色，表示手动变倍镜头已转至倍率0.7的准确位置，而该颜色信息是由下级的单片机通过引脚8反馈输入给led指示灯13的；若led指示灯13显示红色，表示手动变倍镜头未转至倍率0.7的位置区域内，也就是手动变倍镜头未转至倍率0.7的准确位置，此时，手动变倍镜头倍率具体数值不明确，需要继续转动旋转轴套4，直至led指示灯13显示绿色。

综上，本发明采用手动变倍镜头结合非接触式位移传感器7的技术方案，巧妙利用结合手动变倍镜头内部结构紧凑稳定空间狭小、手动变倍镜头变倍时所必需的的旋转动作、电非接触式位移传感器7对磁场变化的的极高灵敏感知等特点，设计实现了手动变倍镜头变倍时能以电子反馈方式向下级设备反馈准确倍率信息的功能，提高了手动变倍镜头的工作效率，降低人为操作的不可靠性，且非接触式电感位移传感器价格低廉，降低了手动变倍镜头电子反馈的设计生产成本，易于使用推广。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。