用于辐射环境的非连续变焦镜头组件及其使用方法

    专利2026-08-12  10


    本发明设计一种变焦镜头,尤其涉及一种用于辐射环境的非连续变焦镜头组件及其使用方法。


    背景技术:

    1、在核电站厂房等核辐射环境中,各个场所的图像视频信息对于核电厂的安全生产至关重要,因核辐射环境中的γ射线等对电子器件及设备有巨大的破坏性,故易导致电子器件和设备发生故障和不可逆的功能损坏;此外,核辐射环境对人体健康也有致命损伤,人员是严禁进入该环境中的。因此,在该特种环境下工作的电子设备必须进行远程遥控操作,且应当具有良好的耐辐射性能。

    2、普通镜头在核辐射环境中工作后,其镜片的透射率会严重下降,从而使镜头的成像质量严重下降甚至不可使用,因此,在核环境中必须使用耐辐射镜头,该耐辐射镜头是一种在核辐射环境下使用的特种镜头。

    3、现有的耐辐射镜头,尤其是连续光学变焦耐辐射镜头,其能够实现辐射环境下的高质量成像,但设计难度大,设计周期长且良品率低,从而导致成本极其高昂(如:国产10倍耐辐射连续光学变焦镜头的售价一般在10万元以上,进口的同规格光学变焦镜头则更加昂贵)。此外,该类变焦镜头的后期维护成本也相对较高。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种用于辐射环境的非连续变焦镜头组件及其使用方法,主要解决现有的连续光学变焦耐辐射镜头的生产成本及后期维护成本较高的技术问题。

    2、为实现上述目的,本发明的技术解决方案如下:

    3、一种用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,用于与相机配套使用,其特殊之处在于:

    4、包括镜头单元、旋转基座、安装基座及电机;

    5、所述镜头单元包括多个安装在旋转基座上的定焦耐辐射镜头,且每个定焦耐辐射镜头的焦距均不同;

    6、所述旋转基座为圆柱状结构,其轴向中心位置处设有第一安装孔;旋转基座的一侧面安装有与第一安装孔同轴的齿轮,齿轮上设置有与第一安装孔同轴对应的轴孔;

    7、所述安装基座包括安装环和安装板,安装环的一端与安装板的一侧面连接,且构成半封闭环状结构;所述安装环的内径与所述旋转基座的外径相适配;所述安装板的中心位置设有安装轴,安装轴的一端固定于安装板上,另一端穿过齿轮上的轴孔、第一安装孔,并通过轴承与旋转基座连接,使得旋转基座位于半封闭环状结构内,且旋转基座安装有齿轮的一侧靠近安装板;所述安装板上设有成像孔,成像孔的轴线和安装板轴线之间的距离与每个定焦耐辐射镜头的光轴和第一安装孔轴线之间的距离相等;

    8、所述电机为耐辐射电机,其安装在安装板上且位于安装板外侧;电机的输出端位于安装板内侧,且输出端设有与齿轮啮合的齿轮轴。

    9、进一步地,还包括位置传感器,位置传感器安装在安装板内侧靠近所述成像孔所在位置处;

    10、所述旋转基座上沿周向均布多个用于安装定焦耐辐射镜头的第二安装孔,多个所述定焦耐辐射镜头一一对应安装在多个第二安装孔内;旋转基座设有齿轮的一侧靠近每个第二安装孔处分别设有一个位置指示条,且位置指示条上加载有对应定焦耐辐射镜头的信息;所述位置传感器的输入端用于感应位置指示条的信息,输出端用于与相机的成像控制装置连接。

    11、进一步地,所述安装板上还设有多个穿线孔。

    12、进一步地,所述定焦耐辐射镜头与第二安装孔的侧壁螺纹连接。

    13、进一步地,所述旋转基座、安装环、安装板、安装轴为铝合金材质。

    14、本发明还提供一种用于辐射环境的非连续变焦镜头组件的使用方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:

    15、【1】根据设计需求选择相应焦距的多个定焦耐辐射镜头,并组装上述的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件;

    16、【2】将电机与相机的成像控制装置连接;

    17、【3】采用成像控制装置控制电机工作,并带动旋转基座转动,使所需定焦耐辐射镜头旋转至与成像孔对应的位置;

    18、【4】通过成像控制装置启动相机工作,相机通过相应的定焦耐辐射镜头对成像目标完成成像。

    19、进一步地,步骤【2】中,还需将位置传感器与成像控制装置连接;

    20、步骤【3】具体为,采用成像控制装置控制电机工作,并带动旋转基座转动,通过位置传感器感应所需定焦耐辐射镜头的信息,使所需定焦耐辐射镜头旋转至与成像孔对应的位置。

    21、本发明的有益效果如下:

    22、1、本发明提供的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,可以将不同焦距的定焦耐辐镜头进行组合,从而可以变为非连续变焦的耐辐射镜头,与现有技术相比,降低了技术难度,节约了制造成本和周期。

    23、2、本发明提供的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,包括位置传感器和设置在靠近每个第二安装孔处的位置指示条,其中,位置指示条上加载有对应定焦耐辐射镜头的信息,通过位置传感器可快速感应对应焦距的定焦耐辐射镜头,进而结合相机和对应焦距的定焦耐辐射镜头实现成像,成像质量及成像效率均相对较高。

    24、3、本发明提供的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,当需要实现不同焦距成像时,仅需更换定焦耐辐射镜头即可,适用范围较广。



    技术特征:

    1.一种用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,用于与相机配套使用,其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,其特征在于:

    3.根据权利要求2所述的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,其特征在于:

    4.根据权利要求2或3所述的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,其特征在于:

    5.根据权利要求4所述的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件,其特征在于:

    6.一种用于辐射环境的非连续变焦镜头组件的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

    7.根据权利要求6所述的用于辐射环境的非连续变焦镜头组件的使用方法,其特征在于:


    技术总结
    本发明提供一种用于辐射环境的非连续变焦镜头组件及其使用方法,主要解决现有的连续光学变焦耐辐射镜头的生产成本及后期维护成本较高的技术问题。该镜头组件包括镜头单元、旋转基座、安装基座及电机;镜头单元包括多个定焦耐辐射镜头,且每个定焦耐辐射镜头的焦距均不同;旋转基座的轴向中心位置处设有第一安装孔;旋转基座的一侧面安装有与第一安装孔同轴的齿轮;安装基座包括安装环和安装板,安装板的中心位置设有安装轴,安装轴的一端固定于安装板上,另一端穿过齿轮、第一安装孔并通过轴承与旋转基座连接;电机为耐辐射电机,其安装在安装板外侧,输出端位于安装板内侧且输出端设有与齿轮啮合的齿轮轴。

    技术研发人员:刘海涛,李豫东,孙静,施炜雷,陈亚文,于钢
    受保护的技术使用者:中国科学院新疆理化技术研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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