CN115524829B - 一种摄像光学镜头的使用辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像光学镜头的使用辅助装置，包括：镜头本体，所述镜头本体包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，且所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜由不同材料制成，相邻两个透镜有相反的屈折力，所述镜头本体的焦距与光学总长之比大于0.1且小于2.1。本发明中，通过设置多层不同材质的透镜，可以有效的提高光学镜头的光学性能，且能够有效对光学镜头的色差进行补正，适用范围广。

Description

一种摄像光学镜头的使用辅助装置

技术领域

本发明涉及镜头技术领域，具体涉及一种摄像光学镜头的使用辅助装置。

背景技术

光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素。近年来，科学技术得到飞速发展，人们对成像的清晰程度的要求也越来越高，随着摄像技术越来越成熟，具备良好成像品质的摄像镜头俨然成为目前市场上的主流。目前市场上常见的光学镜头大多都是一个固定的壳体内设有若干透镜，而其本身不具备调节方位的功能，使得镜头的使用具有一定的局限性，且镜头在长时间的使用后，在镜头上容易出现污垢、灰尘等物质，易导致镜头拍摄不清楚，且现有技术中的光学镜头成像较为模糊，且色差补正不够充分。

发明内容

本发明提供一种摄像光学镜头的使用辅助装置，用以解决上述背景技术中提出的至少一项问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种摄像光学镜头的使用辅助装置，包括：镜头本体，所述镜头本体包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，且所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜由不同材料制成，相邻两个透镜有相反的屈折力，所述镜头本体的焦距与光学总长之比大于0.1且小于2.1。

优选的，所述第一透镜的材料为聚碳酸脂，所述第二透镜和第三透镜的材料为二氧化硅和钠钛硅酸盐混合物，所述第四透镜的材料为丙烯基二甘醇碳酸脂。

优选的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜从上到下依次设置于镜头外壳内，且所述第四透镜下方还设有成像面，所述成像面固定设置于镜头外壳下侧内壁上。

优选的，所述第一透镜和第三透镜具有正屈折力，所述第二透镜和第四透镜具有负屈折力。

优选的，所述镜头本体的光学总长为TTL，所述镜头本体的焦距为f，且满足下列关系式：

0.2≤f/TTL≤2。

优选的，所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，所述辅助装置包括：调节机构，所述调节机构与镜头外壳下侧外壁固定连接，所述调节机构包括：第一安装箱，所述第一安装箱内设有直线电机、第一齿条和移动箱，所述直线电机和第一齿条均固定设置在第一安装箱下侧内壁上，所述第一齿条位于直线电机右侧，所述移动箱下侧壁上设有第一开口，所述第一齿条向上从第一开口处延伸进移动箱内，且所述第一安装箱上侧壁设有第二开口，所述移动箱设置于第二开口处，且所述移动箱与第一安装箱滑动连接；

所述直线电机上侧输出端固定连接第一移动杆，所述第一移动杆向上延伸进移动箱内，且所述第一移动杆与移动箱下侧壁滑动连接，所述第一移动杆上端固定连接第二移动杆，所述第二移动杆向后延伸，且所述第二移动杆上转动连接第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮固定连接，所述第一齿轮位于第二齿轮前侧，且所述第二齿轮的大小是第一齿轮的2倍，所述第一齿轮右端与第一齿条啮合连接，所述第二齿轮左端与第二齿条啮合连接，所述第二齿条固定设置在移动箱下侧内壁上，所述移动箱上端还固定设有安装板，所述安装板上端固定连接镜头外壳。

优选的，所述安装板上固定设有双轴电机，所述双轴电机的左右两侧输出轴上对称固定设有第一转动杆，所述第一转动杆上固定设有第三齿轮；

第二安装箱，所述第二安装箱固定设置在安装板上，所述第二安装箱内设有：

固定盘，所述固定盘周侧与第二安装箱内壁固定连接，所述固定盘的左右两侧面对称设有第一转动盘，所述第一转动盘与固定盘转动连接，所述第一转动盘远离固定盘一侧固定连接第一电磁体和第一弹簧的一端，所述第一弹簧的另一端固定连接第二转动盘，所述第二转动盘靠近第一弹簧的一侧固定设有第一永磁体，所述第二转动盘远离第一弹簧的一侧设有第二转动杆和若干第一啮合齿；

若干所述第一啮合齿远离第一弹簧的一侧设有若干第二啮合齿，所述第二啮合齿固定设置在第二安装箱左右两侧内壁上，且所述第一啮合齿可与第二啮合齿啮合连接；

所述第二转动杆延伸出第二安装箱，所述第二转动杆通过轴承与第二安装箱两侧壁转动连接，且所述第二转动杆上设有第一连接键，所述轴承内设有第一键槽，所述第一连接键与第一键槽相配合，所述第二转动杆可在轴承内左右滑动，所述第二转动杆远离第二安装箱的一端固定连接调节杆，所述调节杆下端固定连接弧形齿条，所述弧形齿条下端可与第三齿轮啮合连接，所述调节杆上端靠近第二安装箱的一侧固定连接伸缩杆的一端，所述伸缩杆的另一端固定连接在镜头外壳上；

所述镜头外壳下端固定连接两个左右对称的稳定杆，所述稳定杆的另一端铰接在安装板上。

优选的，所述辅助装置还包括清洁机构，所述清洁机构包括：驱动电机，所述驱动电机固定设置在镜头外壳左侧，所述驱动电机上端通过输出轴固定连接第三转动杆，所述第三转动杆向上延伸进第三安装箱内，所述第三安装箱固定设置在镜头外壳左侧，且所述第三转动杆与第三安装箱下侧壁转动连接；

所述第三安装箱内设有第四齿轮、第二连接键和套筒，所述第四齿轮固定设置在第三转动杆上，所述第三转动杆上设有第二连接键，所述套筒内设有第二键槽，所述第二连接键和第二键槽配合，所述套筒可在第三转动杆上上下滑动，所述套筒向上延伸出第三安装箱，且所述套筒与第三安装箱上侧壁转动连接，所述套筒上端连接万向节的一端，所述万向节的另一端固定连接第四转动杆，所述第四转动杆延伸进镜头盖内，且所述第四转动杆与镜头盖左侧壁转动连接，所述第四转动杆的右端固定连接第一锥齿轮，所述第一锥齿轮下端啮合连接第二锥齿轮，所述第二锥齿轮下端固定连接第五转动杆，所述第五转动杆向下延伸出镜头盖，且所述第五转动杆与镜头盖下侧壁转动连接，所述第五转动杆下端固定连接清洁块，所述清洁块与第一透镜接触配合。

优选的，所述第三安装箱内还设有第二电磁体、第二弹簧、第二永磁体、第六转动杆和第五齿轮，所述第二电磁体固定设置在第三安装箱左侧内壁上，所述第二电磁体下端固定连接第二弹簧，所述第二弹簧下端固定连接第二永磁体，所述第二永磁体下端转动连接第六转动杆，所述第六转动杆下端固定连接第五齿轮，所述第五齿轮后侧可与第四齿轮啮合连接。

优选的，所述第三安装箱内还设有：螺纹杆，所述螺纹杆上下两端与第三安装箱上下两侧壁转动连接，所述螺纹杆上螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块后侧固定连接第三移动杆和第四移动杆，所述第四移动杆下端固定连接套筒，所述第三移动杆后侧转动连接第六齿轮，所述第六齿轮左侧啮合连接第三齿条，所述第三齿条固定设置在第三安装箱左侧内壁上，所述第六齿轮后侧转动连接有连接杆，所述连接杆向上延伸出第三安装箱，且所述连接杆上端铰接在镜头盖上；

L型滑轨，所述L型滑轨的水平段与镜头外壳上端固定连接，且所述L型滑轨与镜头盖下侧壁滑动连接，所述第三安装箱上设有第三开口，所述L型滑轨的竖直端从第三开口处延伸进第三安装箱内，且所述L型滑轨的竖直端与L型滑轨的水平段交接处呈一定的角度；

所述螺纹杆上还固定设有第七齿轮，所述第七齿轮后侧可与第五齿轮啮合连接。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的调节机构结构示意图一；

图3为本发明的调节机构结构示意图二；

图4为本发明的清洁机构的结构示意图；

图5为本发明的图4的侧视图；

图6为本发明的镜头盖的结构示意图。

图中：1、镜头本体；2、镜头外壳；3、第一透镜；4、第二透镜；5、第三透镜；6、第四透镜；7、成像面；8、第二安装箱；9、调节机构；10、第二齿条；11、第一移动杆；12、直线电机；13、第一齿条；14、第二移动杆；15、第一齿轮；16、第二齿轮；17、安装板；18、移动箱；19、第一安装箱；20、第二啮合齿；21、L型滑轨；22、弧形齿条；23、第三齿轮；24、第一转动杆；25、双轴电机；26、第二转动杆；27、调节杆；28、伸缩杆；29、第一啮合齿；30、第二转动盘；31、第一弹簧；32、第一转动盘；33、固定盘；34、稳定杆；35、清洁机构；36、镜头盖；37、第二锥齿轮；38、第一锥齿轮；39、第四转动杆；40、连接杆；41、万向节；42、套筒；43、螺纹块；44、第六齿轮；45、螺纹杆；46、第三齿条；47、第三安装箱；48、第三转动杆；49、驱动电机；50、第二连接键；51、第五转动杆；52、第四齿轮；53、第五齿轮；54、第六转动杆；55、第七齿轮；56、第三移动杆；57、第四移动杆；58、第二电磁体；59、第二弹簧；60、清洁块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

本发明的实施例提供了一种摄像光学镜头的使用辅助装置，如图1所示，包括：镜头本体1，所述镜头本体1包括：第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5和第四透镜6，且所述第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5和第四透镜6均由不同材料制成，且相邻两个透镜具有相反的屈折力，且所述镜头本体1的焦距与光学总长之比大于0.1且小于2.1。

其中，优选的，所述第一透镜3的材料为聚碳酸脂，所述第二透镜4和第三透镜5的材料为二氧化硅和钠钛硅酸盐混合物，所述第四透镜6的材料为丙烯基二甘醇碳酸脂。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：将第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5和第四透镜6依次设置于镜头外壳2内，通过将上述透镜由不同材料制成，在满足上述特定的参数条件下，可以有效的提高光学镜头的光学性能，且能够有效对光学镜头的色差进行补正，适用范围广；

由于第一透镜3距离外界环境最近，特采用聚碳酸脂，该材料抗冲击能力极强；将第二透镜4和第三透镜5的材料设置为二氧化硅和钠钛硅酸盐混合物，该材料均匀性好，光学稳定性强；而第四透镜6距离连接的结构件最近，特将第四透镜6的材料设置为丙烯基二甘醇碳酸脂，该材料耐冲击，不易碎，安全性强，且易制作。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图1所示，所述第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5和第四透镜6从上到下依次设置于镜头外壳2内，且所述第四透镜6下方还设有成像面7，所述成像面7固定设置于镜头外壳2下侧内壁上。

其中，优选的，所述第一透镜3和第三透镜5具有正屈折力，所述第二透镜4和第四透镜6具有负屈折力。

其中，优选的，所述镜头本体1的光学总长为TTL，所述镜头本体1的焦距为f，且满足下列关系式：

0.2≤f/TTL≤2。

上述计算方案的有益效果为：本发明通过设置第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5和第四透镜6，可在成像面7上呈现图像，采用4片透镜，在满足上述特定的参数条件下，本发明中的光学成像镜头可以满足高成像质量的需求。

实施例3

在上述实施例1-2的基础上，如图2-3所示，所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，所述辅助装置包括：调节机构9，所述调节机构9与镜头外壳2下侧外壁固定连接，所述调节机构9包括：第一安装箱19，所述第一安装箱19内设有直线电机12、第一齿条13和移动箱18，所述直线电机12和第一齿条13均固定设置在第一安装箱19下侧内壁上，所述第一齿条13位于直线电机12右侧，所述移动箱18下侧壁上设有第一开口，所述第一齿条13向上从第一开口处延伸进移动箱18内，且所述第一安装箱19上侧壁设有第二开口，所述移动箱18设置于第二开口处，且所述移动箱18与第一安装箱19滑动连接；

所述直线电机12上侧输出端固定连接第一移动杆11，所述第一移动杆11向上延伸进移动箱18内，且所述第一移动杆11与移动箱18下侧壁滑动连接，所述第一移动杆11上端固定连接第二移动杆14，所述第二移动杆14向后延伸，且所述第二移动杆14上转动连接第一齿轮15和第二齿轮16，所述第一齿轮15和第二齿轮16固定连接，所述第一齿轮15位于第二齿轮16前侧，且所述第二齿轮16的大小是第一齿轮15的2倍，所述第一齿轮15右端与第一齿条13啮合连接，所述第二齿轮16左端与第二齿条10啮合连接，所述第二齿条10固定设置在移动箱18下侧内壁上，所述移动箱18上端还固定设有安装板17，所述安装板17上端固定连接镜头外壳2。

上述技术方案的工作原理为：启动直线电机12，第一移动杆11向上移动，带动第二移动杆14向上移动，使第一齿轮15在第一齿条13向上滚动，同时第二齿轮16也向上滚动，第二齿轮16带动第二齿条10向上移动，带动移动箱18向上移动，带动镜头外壳2向上移动。

上述技术方案的有益效果为：通过设置移动箱18，可以将镜头外壳2向上伸出，有效的改变镜头本体1的位置，使得镜头的使用更加方便；而设置第一齿轮15和第二齿轮16两个大小不同的齿轮，在小齿轮啮合时，大齿轮可带动第二齿条10上升，可以有效的增加移动箱18的移动距离，有效的提升了装置的功能性和有效性。

实施例4

在上述实施例1-3的基础上，如图2-3所示，所述安装板17上固定设有双轴电机25，所述双轴电机25的左右两侧输出轴上对称固定设有第一转动杆24，所述第一转动杆24上固定设有第三齿轮23；

第二安装箱8，所述第二安装箱8固定设置在安装板17上，所述第二安装箱8内设有：

固定盘33，所述固定盘33周侧与第二安装箱8内壁固定连接，所述固定盘33的左右两侧面对称设有第一转动盘32，所述第一转动盘32与固定盘33转动连接，所述第一转动盘32远离固定盘33一侧固定连接第一电磁体和第一弹簧31的一端，所述第一弹簧31的另一端固定连接第二转动盘30，所述第二转动盘30靠近第一弹簧31的一侧固定设有第一永磁体，所述第二转动盘30远离第一弹簧31的一侧设有第二转动杆26和若干第一啮合齿29；

若干所述第一啮合齿29远离第一弹簧31的一侧设有若干第二啮合齿20，所述第二啮合齿20固定设置在第二安装箱8左右两侧内壁上，且所述第一啮合齿29可与第二啮合齿20啮合连接；

所述第二转动杆26延伸出第二安装箱8，所述第二转动杆26通过轴承与第二安装箱8两侧壁转动连接，且所述第二转动杆26上设有第一连接键，所述轴承内设有第一键槽，所述第一连接键与第一键槽相配合，所述第二转动杆26可在轴承内左右滑动，所述第二转动杆26远离第二安装箱8的一端固定连接调节杆27，所述调节杆27下端固定连接弧形齿条22，所述弧形齿条22下端可与第三齿轮23啮合连接，所述调节杆27上端靠近第二安装箱8的一侧固定连接伸缩杆28的一端，所述伸缩杆28的另一端固定连接在镜头外壳2上；

所述镜头外壳2下端固定连接两个左右对称的稳定杆34，所述稳定杆34的另一端铰接在安装板17上。

上述技术方案的工作原理为：启动第一电磁体，吸引第一永磁体，第一弹簧31压缩，第二转动盘30向第一转动盘32方向移动，第二转动盘30的第一啮合齿29离开与第二啮合齿20啮合位置，第二转动盘30带动第二转动杆26和调节杆27向内侧移动，弧形齿条22与第三齿轮23啮合，启动双轴电机25，带动第一转动杆24转动，带动第三齿轮23转动，调节调节杆27角度，调节杆27带动镜头外壳2改变角度；

当角度调节完成后，关闭双轴电机25，关闭第一电磁体，第二转动盘30的第一啮合齿29与第二啮合齿20啮合，限制第二转动杆26的转动，同时调节杆27不在转动。

上述技术方案的有益效果为：通过设置第一啮合齿29和第二啮合齿20可以有效的限制调节杆27的转动，而设置双轴电机25，在远程启动或关闭双轴电机25的情况下，有效调节镜头外壳2的角度变化，而设置稳定杆34，可以有效的起到安全保护的作用；通过设置第一电磁体和第一永磁体，可以有效的使第一啮合齿29和第二啮合齿20啮合或不啮合，起到有效的限位作用，有效的提升了装置的功能性和安全性。

实施例5

在上述实施例1-4的基础上，如图4-6所示，所述辅助装置还包括清洁机构35，所述清洁机构35包括：驱动电机49，所述驱动电机49固定设置在镜头外壳2左侧，所述驱动电机49上端通过输出轴固定连接第三转动杆48，所述第三转动杆48向上延伸进第三安装箱47内，所述镜头外壳2左侧固定设有斜块，所述第三安装箱47固定设置在斜块左侧，且所述第三转动杆48与第三安装箱47下侧壁转动连接；

所述第三安装箱47内设有第四齿轮52、第二连接键50和套筒42，所述第四齿轮52固定设置在第三转动杆48上，所述第三转动杆48上设有第二连接键50，所述套筒42内设有第二键槽，所述第二连接键50和第二键槽配合，所述套筒42可在第三转动杆48上上下滑动，所述套筒42向上延伸出第三安装箱47，且所述套筒42与第三安装箱47上侧壁转动连接，所述套筒42上端连接万向节41的一端，所述万向节41的另一端固定连接第四转动杆39，所述第四转动杆39延伸进镜头盖36内，且所述第四转动杆39与镜头盖36左侧壁转动连接，所述第四转动杆39的右端固定连接第一锥齿轮38，所述第一锥齿轮38下端啮合连接第二锥齿轮37，所述第二锥齿轮37下端固定连接第五转动杆51，所述第五转动杆51向下延伸出镜头盖36，且所述第五转动杆51与镜头盖36下侧壁转动连接，所述第五转动杆51下端固定连接清洁块60，所述清洁块60与第一透镜3接触配合。

上述技术方案的工作原理为：启动驱动电机49，第三转动杆48开始旋转，带动套筒42旋转，带动万向节41旋转，带动第四转动杆39旋转，带动第一锥齿轮38和第二锥齿轮37旋转，带动第五转动杆51旋转，带动清洁块60旋转，清洁第一透镜3。

上述技术方案的有益效果为：通过设置万向节41，可以有效的改变传动轴线的方向位置；且设置清洁块60，可以有效的清除第一透镜3的上灰尘等物质，有效提升镜头的清晰度。

实施例6

在上述实施例1-5的基础上，如图4-6所示，所述第三安装箱47内还设有第二电磁体58、第二弹簧59、第二永磁体、第六转动杆54和第五齿轮53，所述第二电磁体58固定设置在第三安装箱47左侧内壁上，所述第二电磁体58下端固定连接第二弹簧59，所述第二弹簧59下端固定连接第二永磁体，所述第二永磁体下端转动连接第六转动杆54，所述第六转动杆54下端固定连接第五齿轮53，所述第五齿轮53后侧可与第四齿轮52啮合连接。

其中，优选的，所述第三安装箱47内还设有：螺纹杆45，所述螺纹杆45上下两端与第三安装箱47上下两侧壁转动连接，所述螺纹杆45上螺纹连接有螺纹块43，所述螺纹块43后侧固定连接第三移动杆56和第四移动杆57，所述第四移动杆57下端固定连接套筒42，所述第三移动杆56后侧转动连接第六齿轮44，所述第六齿轮44左侧啮合连接第三齿条46，所述第三齿条46固定设置在第三安装箱47左侧内壁上，所述第六齿轮44后侧转动连接有连接杆40，所述连接杆40向上延伸出第三安装箱47，且所述连接杆40上端铰接在镜头盖36上；

L型滑轨21，所述L型滑轨21的水平段与镜头外壳2上端固定连接，且所述L型滑轨21与镜头盖36下侧壁滑动连接，所述第三安装箱47上设有第三开口，所述L型滑轨21的竖直端从第三开口处延伸进第三安装箱47内，且所述L型滑轨21的竖直端与L型滑轨21的水平段交接处呈一定的角度；

所述螺纹杆45上还固定设有第七齿轮55，所述第七齿轮55后侧可与第五齿轮53啮合连接。

上述技术方案的工作原理为：启动第二电磁体58，吸引第二永磁体，第二弹簧59压缩，带动第六转动杆54和第五齿轮53移动，使第五齿轮53前后两端分别和第七齿轮55和第四齿轮52啮合连接，当驱动电机49启动，第三转动杆48开始旋转，带动第四齿轮52旋转，第四齿轮52带动第五齿轮53和第七齿轮55旋转，带动螺纹杆45旋转，带动螺纹块43向下移动，螺纹块43带动第三移动杆56和第四移动杆57向下移动，第三移动杆56带动第六齿轮44向下移动，第六齿轮44在第三齿条46上滚动，带动连接杆40拉动镜头盖36从第三开口出进入第三安装箱47内；第四移动杆57带动套筒42向下移动，带动万向节41和第四转动杆39拉动镜头盖36从第三开口出进入第三安装箱47内，使得镜头盖36折叠。

上述技术方案的有益效果为：通过设置第二电磁体58和第二永磁体，可在需要将镜头盖36折叠时，使得第五齿轮53和第七齿轮55、第四齿轮52啮合连接，来驱动螺纹杆45旋转；同时设置第六齿轮44在第三齿条46滚动，可以有效提升连接杆40在拉动镜头盖36时的稳定性；而设置第四移动杆57，可以有效带动套筒42的移动，来带动镜头盖36折叠，有效提升整个装置的稳定性和功能性；在完成清洁镜头的动作后，再进行折叠，可以有效的提升整个镜头在使用时的清晰度，同时在镜头使用完毕后，可将镜头盖36再次盖至镜头外壳2上，起到保护的作用，有效提升了装置的安全性。

实施例7

在上述实施例1-6任一项的基础上，所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，还包括：除尘组件，所述除尘组件包括：风扇，所述风扇安装于镜头外壳2上，间断启动风扇，对镜头本体1进行除尘，所述除尘组件还包括：

转速传感器：所述转速传感器安装在风扇上，用于检测风扇的旋转速度；

计时器：所述计时器安装在风扇上，用于检测风扇的工作时长；

控制器、报警器分别安装在镜头外壳2上，所述控制器与所述转速传感器、计时器和报警器电连接，所述控制器基于所述转速传感器、计时器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：所述控制器基于所述转速传感器、计时器及公式(1)得到风扇的除尘状态指数：

其中，K为风扇的除尘状态指数；π为圆周率；R为风扇的扇叶长度(风扇半径)；N为转速传感器检测平均值；M为风扇的机械效率；S为第一透镜3的表面积；L为风扇到第一透镜3的距离；T为风扇的工作时长；e为自然常数，取值为2.72；t为单位时间；

步骤2：比较公式(1)计算的风扇的除尘状态指数与对应的预设除尘状态指数，当公式(1)计算的风扇的除尘状态指数小于对应的预设除尘状态指数时，所述控制器控制报警器报警。

式中

用于表示风扇在不断旋转的过程中，风扇的转速对除尘状态指数的影响，其中风扇的除尘状态指数会随着风扇的不断加快，风扇的除尘状态指数也会不断增加，第一透镜3上的灰尘就会越少，而如果第一透镜3的表面积越大，那么风扇的除尘状态指数会变小，同样的，如果风扇离第一透镜3的距离越远，除尘效果就越差；/>

表示时间对除尘状态指数的影响系数；

假设圆周率π＝3.14；风扇的扇叶长度(风扇半径)R＝3cm；风扇的旋转速度N＝500rad/min；风扇的机械效率M＝0.9；第一透镜3的表面积S＝28.26cm²；风扇到第一透镜3的距离L＝15cm；风扇的工作时长T＝10s；e为自然常数，取值为2.72；单位时间t＝1s；则通过上述可计算得到风扇的除尘状态指数K＝423.9，如对应的预设除尘状态指数为100，此时，报警器不报警。

上述计算方案的工作原理和有益效果为：先利用公式(1)计算风扇的除尘状态指数，控制器将公式(1)计算的风扇的除尘状态指数与对应的预设除尘状态指数进行对比，当公式(1)计算的除尘状态指数小于对应的预设除尘状态指数100时，所述控制器控制报警器报警，提示人员此装置异常，及时检查风扇的工作情况。当间隔一个预设周期后再次通电，风扇继续工作，控制器接通转速传感器、计时器和报警器对风扇的运行情况进行监测。且通过设置报警器来实现报警并提醒人员检查风扇和镜头本体1的情况，能有效的完善对镜头本体1的除尘效果，有效提升装置的功能性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，包括：镜头本体（1），所述镜头本体（1）包括：第一透镜（3）、第二透镜（4）、第三透镜（5）和第四透镜（6），且所述第一透镜（3）、第二透镜（4）、第三透镜（5）和第四透镜（6）由不同材料制成，相邻两个透镜有相反的屈折力，所述镜头本体（1）的焦距与光学总长之比大于0.1且小于2.1；

还包括：除尘组件，所述除尘组件包括：风扇，所述风扇安装于镜头外壳（2）上，间断启动风扇，对镜头本体（1）进行除尘，所述除尘组件还包括：

转速传感器：所述转速传感器安装在风扇上，用于检测风扇的旋转速度；

计时器：所述计时器安装在风扇上，用于检测风扇的工作时长；

控制器、报警器分别安装在镜头外壳（2）上，所述控制器与所述转速传感器、计时器和报警器电连接，所述控制器基于所述转速传感器、计时器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：所述控制器基于所述转速传感器、计时器及公式（1）得到风扇的除尘状态指数：

（1）

其中，K为风扇的除尘状态指数；

为圆周率；R为风扇的扇叶长度;N为转速传感器检测平均值；M为风扇的机械效率；S为第一透镜（3）的表面积；L为风扇到第一透镜（3）的距离；T为风扇的工作时长；e为自然常数，取值为2.72；t为单位时间；

步骤2：比较公式（1）计算的风扇的除尘状态指数与对应的预设除尘状态指数，当公式（1）计算的风扇的除尘状态指数小于对应的预设除尘状态指数时，所述控制器控制报警器报警；

辅助装置包括：调节机构（9），所述调节机构（9）与镜头外壳（2）下侧外壁固定连接，所述调节机构（9）包括：第一安装箱（19），所述第一安装箱（19）内设有直线电机（12）、第一齿条（13）和移动箱（18），所述直线电机（12）和第一齿条（13）均固定设置在第一安装箱（19）下侧内壁上，所述第一齿条（13）位于直线电机（12）右侧，所述移动箱（18）下侧壁上设有第一开口，所述第一齿条（13）向上从第一开口处延伸进移动箱（18）内，且所述第一安装箱（19）上侧壁设有第二开口，所述移动箱（18）设置于第二开口处，且所述移动箱（18）与第一安装箱（19）滑动连接；

所述直线电机（12）上侧输出端固定连接第一移动杆（11），所述第一移动杆（11）向上延伸进移动箱（18）内，且所述第一移动杆（11）与移动箱（18）下侧壁滑动连接，所述第一移动杆（11）上端固定连接第二移动杆（14），所述第二移动杆（14）向后延伸，且所述第二移动杆（14）上转动连接第一齿轮（15）和第二齿轮（16），所述第一齿轮（15）和第二齿轮（16）固定连接，所述第一齿轮（15）位于第二齿轮（16）前侧，且所述第二齿轮（16）的大小是第一齿轮的2倍，所述第一齿轮（15）右端与第一齿条（13）啮合连接，所述第二齿轮（16）左端与第二齿条（10）啮合连接，所述第二齿条（10）固定设置在移动箱（18）下侧内壁上，所述移动箱（18）上端还固定设有安装板（17），所述安装板（17）上端固定连接镜头外壳（2）。

2.根据权利要求1所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，所述第一透镜（3）的材料为聚碳酸脂，所述第二透镜（4）和第三透镜（5）的材料为二氧化硅和钠钛硅酸盐混合物，所述第四透镜（6）的材料为丙烯基二甘醇碳酸脂。

3.根据权利要求1所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，所述第一透镜（3）、第二透镜（4）、第三透镜（5）和第四透镜（6）从上到下依次设置于镜头外壳（2）内，且所述第四透镜（6）下方还设有成像面（7），所述成像面（7）固定设置于镜头外壳（2）下侧内壁上。

4.根据权利要求3所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，所述第一透镜（3）和第三透镜（5）具有正屈折力，所述第二透镜（4）和第四透镜（6）具有负屈折力。

5.根据权利要求3所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，所述镜头本体（1）的光学总长为TTL，所述镜头本体（1）的焦距为f，且满足下列关系式：

0.2≤f/TTL≤2。

6.根据权利要求1所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，所述安装板（17）上固定设有双轴电机（25），所述双轴电机（25）的左右两侧输出轴上对称固定设有第一转动杆（24），所述第一转动杆（24）上固定设有第三齿轮（23）；

第二安装箱（8），所述第二安装箱（8）固定设置在安装板（17）上，所述第二安装箱（8）内设有：

固定盘（33），所述固定盘（33）周侧与第二安装箱（8）内壁固定连接，所述固定盘（33）的左右两侧面对称设有第一转动盘（32），所述第一转动盘（32）与固定盘（33）转动连接，所述第一转动盘（32）远离固定盘（33）一侧固定连接第一电磁体和第一弹簧（31）的一端，所述第一弹簧（31）的另一端固定连接第二转动盘（30），所述第二转动盘（30）靠近第一弹簧（31）的一侧固定设有第一永磁体，所述第二转动盘（30）远离第一弹簧（31）的一侧设有第二转动杆（26）和若干第一啮合齿（29）；

若干所述第一啮合齿（29）远离第一弹簧（31）的一侧设有若干第二啮合齿（20），所述第二啮合齿（20）固定设置在第二安装箱（8）左右两侧内壁上，且所述第一啮合齿（29）可与第二啮合齿（20）啮合连接；

所述第二转动杆（26）延伸出第二安装箱（8），所述第二转动杆（26）通过轴承与第二安装箱（8）两侧壁转动连接，且所述第二转动杆（26）上设有第一连接键，所述轴承内设有第一键槽，所述第一连接键与第一键槽相配合，所述第二转动杆（26）可在轴承内左右滑动，所述第二转动杆（26）远离第二安装箱（8）的一端固定连接调节杆（27），所述调节杆（27）下端固定连接弧形齿条（22），所述弧形齿条（22）下端可与第三齿轮（23）啮合连接，所述调节杆（27）上端靠近第二安装箱（8）的一侧固定连接伸缩杆（28）的一端，所述伸缩杆（28）的另一端固定连接在镜头外壳（2）上；

所述镜头外壳（2）下端固定连接两个左右对称的稳定杆（34），所述稳定杆（34）的另一端铰接在安装板（17）上。

7.根据权利要求1所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，所述辅助装置还包括清洁机构（35），所述清洁机构（35）包括：驱动电机（49），所述驱动电机（49）固定设置在镜头外壳（2）左侧，所述驱动电机（49）上端通过输出轴固定连接第三转动杆（48），所述第三转动杆（48）向上延伸进第三安装箱（47）内，所述镜头外壳（2）左侧固定设有斜块，所述第三安装箱（47）固定设置在斜块左侧，且所述第三转动杆（48）与第三安装箱（47）下侧壁转动连接；

所述第三安装箱（47）内设有第四齿轮（52）、第二连接键（50）和套筒（42），所述第四齿轮（52）固定设置在第三转动杆（48）上，所述第三转动杆（48）上设有第二连接键（50），所述套筒（42）内设有第二键槽，所述第二连接键（50）和第二键槽配合，所述套筒（42）可在第三转动杆（48）上上下滑动，所述套筒（42）向上延伸出第三安装箱（47），且所述套筒（42）与第三安装箱（47）上侧壁转动连接，所述套筒（42）上端连接万向节（41）的一端，所述万向节（41）的另一端固定连接第四转动杆（39），所述第四转动杆（39）延伸进镜头盖（36）内，且所述第四转动杆（39）与镜头盖（36）左侧壁转动连接，所述第四转动杆（39）的右端固定连接第一锥齿轮（38），所述第一锥齿轮（38）下端啮合连接第二锥齿轮（37），所述第二锥齿轮（37）下端固定连接第五转动杆（51），所述第五转动杆（51）向下延伸出镜头盖（36），且所述第五转动杆（51）与镜头盖（36）下侧壁转动连接，所述第五转动杆（51）下端固定连接清洁块（60），所述清洁块（60）与第一透镜（3）接触配合。

8.根据权利要求7所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，所述第三安装箱（47）内还设有第二电磁体（58）、第二弹簧（59）、第二永磁体、第六转动杆（54）和第五齿轮（53），所述第二电磁体（58）固定设置在第三安装箱（47）左侧内壁上，所述第二电磁体（58）下端固定连接第二弹簧（59），所述第二弹簧（59）下端固定连接第二永磁体，所述第二永磁体下端转动连接第六转动杆（54），所述第六转动杆（54）下端固定连接第五齿轮（53），所述第五齿轮（53）后侧可与第四齿轮（52）啮合连接。

9.根据权利要求8所述的一种摄像光学镜头的使用辅助装置，其特征在于，所述第三安装箱（47）内还设有：螺纹杆（45），所述螺纹杆（45）上下两端与第三安装箱（47）上下两侧壁转动连接，所述螺纹杆（45）上螺纹连接有螺纹块（43），所述螺纹块（43）后侧固定连接第三移动杆（56）和第四移动杆（57），所述第四移动杆（57）下端固定连接套筒（42），所述第三移动杆（56）后侧转动连接第六齿轮（44），所述第六齿轮（44）左侧啮合连接第三齿条（46），所述第三齿条（46）固定设置在第三安装箱（47）左侧内壁上，所述第六齿轮（44）后侧转动连接有连接杆（40），所述连接杆（40）向上延伸出第三安装箱（47），且所述连接杆（40）上端铰接在镜头盖（36）上；

L型滑轨（21），所述L型滑轨（21）的水平段与镜头外壳（2）上端固定连接，且所述L型滑轨（21）与镜头盖（36）下侧壁滑动连接，所述第三安装箱（47）上设有第三开口，所述L型滑轨（21）的竖直端从第三开口处延伸进第三安装箱（47）内，且所述L型滑轨（21）的竖直端与L型滑轨（21）的水平段交接处呈一定的角度；

所述螺纹杆（45）上还固定设有第七齿轮（55），所述第七齿轮（55）后侧可与第五齿轮（53）啮合连接。

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