[发明专利]全向观察窗口结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电设备的观察窗口结构，特别是一种全向观察窗口结构。

背景技术

观察窗口是透光的，需保护玻璃，通常为石英或硅、锗等材质的玻璃，能起到防尘、防雨水、盐雾的目的。对用于水下的观察窗口产品，需要承受一定的压力，并且需要密封，玻璃厚度也必须满足耐压要求。保护玻璃的形状可以是平板、球面、柱面的，最实用的为平面玻璃窗罩，加工简单，成本低，入射光线经两次折射后再出玻璃，图像无畸变，光学原理可行。球面可以大视场角度观察，符合透镜的光学原理，但加工成本高，特殊场合使用；柱面玻璃成形加工方便，可以四周无遮挡，但不符合光学成像机理，特殊应用需复杂光学补偿及图像软件处理，但仍存在图像畸变，一般不推荐使用。

传统观察仪器要做到360°方位观察（俯仰一般为有限角度，如-10°~60°），只需壳体（杆体）转动，有一块保护玻璃即可，如图6中所示，此时图像传感器与壳体一同转动。但是该结构的旋转轴需设置外置动密封，做到气密、水密，结构复杂，重量尺寸大，特别是水下耐压密封，动密封存在渗水的风险。

若采用球面玻璃，顶置，壳体不动，内部传感器转动的方案，可以做到360°无遮挡观察，这又分2种情况，一是半球，只能看到俯仰0°以上的景物，如图7中所示。二是超半球，可以看到负角度，如-10°，如图8中所示，但半球加工较难，特别是超半球，存在磨头的伸入、装夹等诸多难题，异常困难，加工成本高，光学指标满足难，要达到光洁度、厚度均匀的程度非常困难，使用很少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全向观察窗口结构，能够克服现有技术中壳体外转动密封不可靠或者半球玻璃窗罩加工困难的技术问题，能够做到全向无遮挡的观察。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种全向观察窗口结构，它包括：

固设的壳体，壳体上沿周向设有多个玻璃窗罩；

左传感器和右传感器，左传感器和右传感器之间水平布置，左传感器和右传感器设置在可旋转的框型方位轴上，左传感器和右传感器通过俯仰驱动机构与框型方位轴连接。

优选的方案中，所述的壳体顶部封闭，沿壳体的周向均布多根固定筋，固定筋在壳体侧面形成多个观察窗口，玻璃窗罩密封固定安装在固定筋之间。

优选的方案中，所述的观察窗口为梯形，玻璃窗罩相应的也为梯形，在固定筋上设有燕尾槽，玻璃窗罩镶嵌在固定筋之间，并通过插入到燕尾槽内的压框压紧，在压框的下端通过定位螺钉与壳体固定连接。

优选的方案中，所述的观察窗口的宽度大于固定筋的宽度。

优选的方案中，所述的观察窗口为4~8个。

优选的方案中，所述的左传感器和右传感器为可见光图像传感器或红外图像传感器。

优选的方案中，俯仰驱动机构的结构为：所述的左传感器和右传感器并列布置，左传感器和右传感器的两侧通过销轴与框型方位轴连接，销轴通过第一传动机构与固设在框型方位轴的俯仰电机连接。

优选的方案中，所述的第一传动机构中，钢带轮与销轴固定连接，驱动轮与俯仰电机的输出轴固定连接，钢带轮与驱动轮通过钢带连接。

优选的方案中，在框型方位轴的上端与下端设有转轴，上端的转轴与壳体的顶部可转动的连接，下端的转轴与方位轴支板可转动的连接，方位轴支板与壳体固定连接。

优选的方案中，转轴与方位电机的输出轴连接。

本发明提供的一种全向观察窗口结构，通过采用壳体静止，多个可旋转和俯仰调节的传感器的方案，能够可靠的获得全景图像。

本发明的结构具有以下的有益效果：

1、无动密封结构，全部静密封，可靠性高。

2、整体重量轻，有利于搭载安装。

3、转动重量轻，惯量小，与转动壳体的结构相比，可减小电机功率，降低功耗，提高定位速度和精度。

4、整体高度较矮，满足特殊要求的场合。

5、便于加工。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的主视半剖示意图。

图2为图1的A向示意图。

图3为图2的B-B剖视示意图。

图4为本发明中的传感器转动到各个角度时的工作状态示意图。

图5为本发明中左传感器和右传感器的驱动结构示意图。

图6为现有技术中转动壳体方案的结构示意图。

图7为现有技术中半球面窗罩的结构示意图。

图8为现有技术中超半球面窗罩的结构示意图。