一种随动变焦式光学成像扫描机构的制作方法

本实用新型涉及光谱辐射测温技术领域，具体是一种随动变焦式光学成像扫描机构。

背景技术：

光谱辐射测温技术已经广泛运用到工业温度检测领域。点式的光谱辐射测温技术具有测温准确，应用范围广，技术先进等特点，可以更好地应用在诸多非接触精密检测领域中。在一些测温需求中，需要对温度场中的诸多温度点进行检测，因此，光学线阵扫描法和面阵扫描法与点式光谱辐射测温仪组合可以满足对一条线或一个面上的多个测量点进行扫描检测。

由于光谱辐射测温需要对物体辐射光谱进行成像，对于点式光谱辐射测温的成像镜片或镜片组来说，其像距是固定的，而光学镜片在扫描过程中物距是时刻变化的。变化的物距导致像距的变化，因此，光学扫描法实现的光谱辐射测温存在较大的测量误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种随动变焦式光学成像扫描机构，采用一对上、下内筒体，上内筒体内设置透镜或透镜组，上内筒体只能沿外筒体的内壁上下滑动而不能旋转，下内筒体内设置反射镜，下内筒体由电机驱动在外筒体内旋转，旋转过程中，上、下内筒体之间的对应关系产生变化，使得上内筒体沿外筒体的内壁上下滑动，使得透镜或透镜组与光传感器的距离产生变化，以实现随动变焦功能，来提高测量精度。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种随动变焦式光学成像扫描机构，包括有外筒体，其特征在于：所述外筒体的上端设有出射口，外筒体的下端封闭，外筒体内的底面上转动安装有下内筒体，所述下内筒体的上端敞口、下端封闭，沿着所述下内筒体上端口的口沿设有第一波浪状起伏部，下内筒体内的底面上固定有呈倾斜设置的反射镜，所述外筒体内在所述下内筒体的上方设有可沿外筒体的内壁上下滑动的上内筒体，沿着所述上内筒体下端口的口沿设有与所述第一波浪状起伏部相匹配的第二波浪状起伏部，所述上内筒体内固定有沿其径向设置的凸透镜或凸透镜组；所述外筒体的侧壁上设有弧形外入射口，所述下内筒体的侧壁上设有弧形内入射口。

进一步的，所述外筒体的底面上设有通孔并通过轴承转动安装有呈竖向设置的转轴，外筒体外的底面上安装有与所述转轴传动连接的电机。

进一步的，所述下内筒体外的底面上具有一体连接的套筒，所述的套筒套装在所述转轴外，且套筒的内壁与所述转轴的外壁紧密配合。

进一步的，所述反射镜的镜面与所述下内筒体的底面之间的夹角为45°。

进一步的，所述的弧形外入射口以所述外筒体的中心为圆心，以所述外筒体的半径为半径，所形成的中心角为120°-180°。

进一步的，所述的弧形内入射口与所述弧形外入射口相配合，以所述下内筒体的中心为圆心，以所述下内筒体的半径为半径，所形成的中心角为120°-180°。

进一步的，所述的外筒体内在所述出射口与上内筒体的上端口之间设有压簧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构合理、可靠，采用一对上、下内筒体，上内筒体内设置透镜或透镜组，上内筒体只能沿外筒体的内壁上下滑动而不能旋转，下内筒体内设置反射镜，下内筒体由电机驱动在外筒体内旋转，旋转过程中，上、下内筒体之间的对应关系产生变化，使得上内筒体沿外筒体的内壁上下滑动，使得透镜或透镜组与光传感器的距离产生了变化，实现了随动变焦功能，提高了测量精度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1中a部分的结构放大示意图。

图3为图1中b-b向结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1-3，一种随动变焦式光学成像扫描机构，包括有外筒体1，外筒体1的上端设有出射口2，外筒体1的下端封闭，外筒体1内的底面上转动安装有下内筒体3，下内筒体3的上端敞口、下端封闭，沿着下内筒体3上端口的口沿设有第一波浪状起伏部14，下内筒体3内的底面上固定有呈倾斜设置的反射镜4，外筒体1内在下内筒体3的上方设有可沿外筒体1的内壁上下滑动的上内筒体5，沿着上内筒体5下端口的口沿设有与第一波浪状起伏部14相匹配的第二波浪状起伏部15，上内筒体5内固定有沿其径向设置的凸透镜6；外筒体1的侧壁上设有弧形外入射口7，下内筒体3的侧壁上设有弧形内入射口8。

本实用新型中，外筒体1的底面上设有通孔并通过轴承转动安装有呈竖向设置的转轴9，外筒体1外的底面上安装有与转轴9传动连接的电机10。

下内筒体3外的底面上具有一体连接的套筒11，套筒11套装在转轴9外，且套筒11的内壁与转轴9的外壁紧密配合。

反射镜4的镜面与下内筒体3的底面之间的夹角为45°，能将水平入射光反射成竖直出射光。

弧形外入射口7以外筒体1的中心为圆心，以外筒体1的半径为半径，所形成的中心角为120°。

弧形内入射口8与弧形外入射口7相配合，以下内筒体3的中心为圆心，以下内筒体3的半径为半径，所形成的中心角为120°。

外筒体1内在出射口2与上内筒体5的上端口之间设有压簧12。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：

本实用新型在上内筒体5内设置凸透镜6，上内筒体5只能沿外筒体1的内壁上下滑动而不能旋转，在下内筒体3内设置反射镜4，下内筒体3由电机10驱动在外筒体1内旋转。

当电机10不工作时，下内筒体3处于静止状态，下内筒体3上端口与上内筒体5下端口完全相吻合，即第一波浪状起伏部14的凹陷部位与第二波浪状起伏部15的突出部位相对应，且第一波浪状起伏部14的突出部位与第二波浪状起伏部15的凹陷部位相对应，此时上内筒体5处于静止状态，压簧12处于自然状态。

当电机10工作时，带动转轴9旋转，通过套筒11带动下内筒体3旋转。当下内筒体3旋转(顺时针或逆时针旋转)一个角度时，下内筒体3上端口与上内筒体5下端口之间的对应关系产生变化，即第一波浪状起伏部14的凹陷部位与第二波浪状起伏部15的凹陷部位相对应，而第一波浪状起伏部14的突出部位与第二波浪状起伏部15的突出部位相对应，且相抵触，将上内筒体5顶起，上内筒体5沿外筒体1的内壁向上滑动，带动凸透镜6上移，缩短了凸透镜6与光传感器13的距离，此时压簧12处于压缩状态。

当下内筒体3继续旋转(顺时针或逆时针旋转)一个角度时，下内筒体3上端口与上内筒体5下端口之间的对应关系继续产生变化，即第一波浪状起伏部14的凹陷部位与第二波浪状起伏部15的突出部位相对应，且第一波浪状起伏部14的突出部位与第二波浪状起伏部15的凹陷部位相对应，下内筒体3上端口与上内筒体5下端口完全相吻合，压缩的压簧12伸张并复位，使得上内筒体5沿外筒体1的内壁向下滑动，带动凸透镜6下移并复位，增加了凸透镜6与光传感器13的距离，并恢复至凸透镜6与光传感器13的原有距离。

按照上述过程进行类推，因此，下内筒体3在旋转过程中，上、下内筒体5、3之间的对应关系产生变化，使得上内筒体5沿外筒体1的内壁上下滑动，使得凸透镜6与光传感器13的距离产生变化，实现了随动变焦功能，提高了测量精度。

下内筒体3在旋转过程中，弧形外入射口7与弧形外内射口8之间的对应关系也在产生变化，当弧形外入射口7与弧形外内射口8完全相重叠以及弧形外入射口7与弧形外内射口8部分相重叠时，入射光依次经弧形外入射口7、弧形外内射口8射到反射镜4上，经反射镜4反射后形成发射光，再经凸透镜6会聚后被光传感器13接收。

当弧形外入射口7与弧形外内射口8完全错开时，无任何光线进入外筒体1内，因此无任何光线被光传感器13接收。

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，本领域的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。

故以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本实用新型权利要求的保护范围。