CN112379470B - 滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人，包括导向轨、透光基板、定焦距聚光单元、变距透镜组、遮光板和滑移驱动机构；定焦距聚光单元设于透光基板的底面中部；变距透镜组设于透光基板的底面，分布于定焦距聚光单元的侧边；变距透镜组包括多个依次贴靠排列在一起的变焦距聚光单元，变焦距聚光单元具有突出侧和凹陷侧，变焦距聚光单元的透光表面的曲率呈指数增大；遮光板滑动连接在导向轨上，遮光板与变距透镜组上下一一对应设置，每个遮光板均间隔开设有多个透光槽，位于同一侧的多个透光槽与位于同一侧的多个变焦距聚光单元上下一一对应设置；本发明整体轴向空间占用小，结构简单，稳定性高。

Description

滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人
技术领域
本发明涉及一种滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人。
背景技术
为了适应外界光照强度的变化，如在光照强度较低的阴雨天气，需要减小聚光透镜的焦距，而在光照比较强的中午，则需要增大聚光透镜的焦距，为此现有提出了透镜变焦结构，但是，现有的透镜变焦结构通常是通过多个透镜重叠配合位移机构进行组合实现焦距的调节，这种变焦结构的轴向空间占用比较大，结构较复杂，使得整个变焦结构的稳定性也较差，无法适用于轴向空间受限的场合。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人，包括两个导向轨、透光基板、两个定焦距聚光单元、两组变距透镜组、两个遮光板和两个滑移驱动机构；
所述透光基板固设于所述两个导向轨之间；所述两个定焦距聚光单元对称设于所述透光基板的底面中部；所述两组变距透镜组均设于所述透光基板的底面，并对称分布于所述两个定焦距聚光单元的两侧；每组所述变距透镜组均包括多个依次贴靠排列在一起的变焦距聚光单元，所述变焦距聚光单元的透光表面为渐开线结构，所述变焦距聚光单元具有突出侧和凹陷侧，所述突出侧靠近透光基板的中部设置，且所述变焦距聚光单元的透光表面的曲率沿突出侧向凹陷侧呈指数增大；所述两个遮光板的两端滑动连接在所述两个导向轨上，并位于所述透光基板的上方，所述两个遮光板相互对称设置，所述两个遮光板与所述两组变距透镜组上下一一对应设置，每个所述遮光板均间隔开设有多个透光槽，位于同一侧的所述多个透光槽与位于同一侧的所述多个变焦距聚光单元上下一一对应设置；所述两个滑移驱动机构对称分布于所述两个导向轨上，并用于使所述两个遮光板可以同步往复滑动。
本发明进一步地，所述多个透光槽之间的间距从所述透光基板的中部沿着平行于所述导向轨的方向向外呈线性增大，且所述透光槽之间的槽宽相同。
本发明进一步地，每个所述滑移驱动机构均包括双输出轴电机和两个驱动螺母，所述双输出轴电机固定在所述导轨上，所述两个驱动螺母分别对应螺纹连接在所述双输出轴电机的两个输出端上，且所述两个驱动螺母的螺纹旋向相反，所述两个驱动螺母分别对应与所述两个遮光板固定连接。
本发明进一步地，所述导向轨的中部设于用于容置所述滑移驱动机构的容置凹槽。
本发明进一步地，所述导向轨上开设有导向槽，所述导向槽与所述容置凹槽相通，所述遮光板的端部活动嵌设于所述导向槽。
本发明的有益效果为：本发明通过在外界光照强度不同的情况下驱动遮光板移动，配合变焦距聚光单元的曲率沿突出侧向凹陷侧呈指数增大，使得透光槽与变焦距聚光单元不同曲率部分相对应，从而实现光线焦距的调节，从而适应外界不同的光照强度，整体轴向空间占用小，结构简单，且无需移动各个聚光单元，稳定性高。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明另一视角的立体图；
图3是本发明的等轴侧剖面视图；
图4是本发明的遮光板的立体图；
附图标记说明：1、导向轨；2、透光基板；3、定焦距聚光单元；4、变距透镜组；41、变焦距聚光单元；5、遮光板；51、透光槽；6、滑移驱动机构；61、双输出轴电机；62、驱动螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图4所示，本实施例所述的一种滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人，包括两个导向轨1、透光基板2、两个定焦距聚光单元3、两组变距透镜组4、两个遮光板5和两个滑移驱动机构6；
所述透光基板2固设于所述两个导向轨1之间；所述两个定焦距聚光单元3对称设于所述透光基板2的底面中部；所述两组变距透镜组4均设于所述透光基板2的底面，并对称分布于所述两个定焦距聚光单元3的两侧；每组所述变距透镜组4均包括多个依次贴靠排列在一起的变焦距聚光单元41，所述变焦距聚光单元41的透光表面为渐开线结构，所述变焦距聚光单元41具有突出侧和凹陷侧，所述突出侧靠近透光基板2的中部设置，且所述变焦距聚光单元41的透光表面的曲率沿突出侧向凹陷侧呈指数增大；所述两个遮光板5的两端滑动连接在所述两个导向轨1上，并位于所述透光基板2的上方，所述两个遮光板5相互对称设置，所述两个遮光板5与所述两组变距透镜组4上下一一对应设置，每个所述遮光板5均间隔开设有多个透光槽51，位于同一侧的所述多个透光槽51与位于同一侧的所述多个变焦距聚光单元41上下一一对应设置；所述两个滑移驱动机构6对称分布于所述两个导向轨1上，并用于使所述两个遮光板5可以同步往复滑动。本实施例中，优选地，所述透光基板2为亚克力板或光学玻璃，成本低。
本实施例实际使用时，两组变焦距透镜组4与两个定焦距聚光单元3形成菲涅尔透镜结构，当外界光强比较强时，两个滑移驱动机构6同步驱动两个遮光板5相向移动，即向中心靠拢，使得各个透光槽51与各个变焦距聚光单元41的凹陷侧部分区域相对应，此时光线经由透光槽51透过透光基板2照射入各个变焦距聚光单元41的凹陷侧部分区域，由于设置变焦距聚光单元41的曲率沿突出侧向凹陷侧呈指数增大，使得变焦距聚光单元41的焦距从突出侧向凹陷侧逐渐增大，因此光线入射到凹陷侧部分区域时，经由变焦距聚光单元41的折射后入射到外界接收板上，由于焦距变大，使得光线会聚点不在外界接收板，从而使得外界接收板的光照强度减弱，避免外界接收板温升过高；同理地，当外界光强比较弱时，两个滑移驱动机构6同步驱动两个遮光板5移动，使得各个透光槽51与各个变焦距单元的突出侧部分区域相对应，由于光线的焦距变小，使得光线聚焦于外界接收板上，以增强外界接收板的有效光照强度；如此适应外界光照强度的变化。
本实施例通过在外界光照强度不同的情况下驱动遮光板5移动，配合变焦距聚光单元41的曲率沿突出侧向凹陷侧呈指数增大，使得透光槽51与变焦距聚光单元41不同曲率部分相对应，从而实现光线焦距的调节，从而适应外界不同的光照强度，整体轴向空间占用小，结构简单，且无需移动各个聚光单元，稳定性高。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述多个透光槽51之间的间距从所述透光基板2的中部沿着平行于所述导向轨1的方向向外呈线性增大，且所述透光槽51之间的槽宽相同。通过上述结构设置，进一步保证各个变焦距聚光单元41的成像连续性。
基于上述实施例的基础上，进一步地，每个所述滑移驱动机构6均包括双输出轴电机61和两个驱动螺母62，所述双输出轴电机61固定在所述导轨上，所述两个驱动螺母62分别对应螺纹连接在所述双输出轴电机61的两个输出端上，且所述两个驱动螺母62的螺纹旋向相反，所述两个驱动螺母62分别对应与所述两个遮光板5固定连接。如此设置两个驱动螺母62的螺纹旋向相反，在双输出轴电机61的两个输出端带动驱动螺母62移动时，两个驱动螺母62的运动方向相反，从而实现两个遮光板5同步向外移动或向内移动，改变透光槽51的方位，进而达到调节光线焦距的目的，结构简单，无需移动各个聚光单元，稳定性好。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述导向轨1的中部设于用于容置所述滑移驱动机构6的容置凹槽。通过上述结构设置，进一步减少整个结构的体积。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述导向轨1上开设有导向槽，所述导向槽与所述容置凹槽相通，所述遮光板5的端部活动嵌设于所述导向槽。通过上述结构设置，能进一步减少整个结构的体积，同时设置导向槽与容置凹槽相通，以便驱动螺母62与遮光板5之间的固定连接，装配更方便。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人，其特征在于，包括两个导向轨(1)、透光基板(2)、两个定焦距聚光单元(3)、两组变距透镜组(4)、两个遮光板(5)和两个滑移驱动机构(6)；
所述透光基板(2)固设于所述两个导向轨(1)之间；
所述两个定焦距聚光单元(3)对称设于所述透光基板(2)的底面中部；
所述两组变距透镜组(4)均设于所述透光基板(2)的底面，并对称分布于所述两个定焦距聚光单元(3)的两侧；每组所述变距透镜组(4)均包括多个依次贴靠排列在一起的变焦距聚光单元(41)，所述变焦距聚光单元(41)的透光表面为渐开线结构，所述变焦距聚光单元(41)具有突出侧和凹陷侧，所述突出侧靠近透光基板(2)的中部设置，且所述变焦距聚光单元(41)的透光表面的曲率沿突出侧向凹陷侧呈指数增大；
所述两个遮光板(5)的两端滑动连接在所述两个导向轨(1)上，并位于所述透光基板(2)的上方，所述两个遮光板(5)相互对称设置，所述两个遮光板(5)与所述两组变距透镜组(4)上下一一对应设置，每个所述遮光板(5)均间隔开设有多个透光槽(51)，位于同一侧的所述多个透光槽(51)与位于同一侧的所述多个变焦距聚光单元(41)上下一一对应设置；
所述两个滑移驱动机构(6)对称分布于所述两个导向轨(1)上，并用于使所述两个遮光板(5)可以同步往复滑动。
2.根据权利要求1所述的滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人，其特征在于，所述多个透光槽(51)之间的间距从所述透光基板(2)的中部沿着平行于所述导向轨(1)的方向向外呈线性增大，且所述透光槽(51)之间的槽宽相同。
3.根据权利要求1所述的滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人，其特征在于，每个所述滑移驱动机构(6)均包括双输出轴电机(61)和两个驱动螺母(62)，所述双输出轴电机(61)固定在所述导向轨(1)上，所述两个驱动螺母(62)分别对应螺纹连接在所述双输出轴电机(61)的两个输出端上，且所述两个驱动螺母(62)的螺纹旋向相反，所述两个驱动螺母(62)分别对应与所述两个遮光板(5)固定连接。
4.根据权利要求1所述的滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人，其特征在于，所述导向轨(1)的中部设于用于容置所述滑移驱动机构(6)的容置凹槽。
5.根据权利要求4所述的滑移遮蔽式变焦距线型菲涅尔透镜机器人，其特征在于，所述导向轨(1)上开设有导向槽，所述导向槽与所述容置凹槽相通，所述遮光板(5)的端部活动嵌设于所述导向槽。
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