一種用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及攝像裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水中兵器、水下作業(yè)工具以及各種水下科學(xué)考察、水中試驗(yàn)應(yīng)用的不斷發(fā)展，研制高精度水下高速攝像系統(tǒng)的要求日益迫切，高清晰且結(jié)構(gòu)緊湊的大水深(超過500米)下攝像系統(tǒng)具有廣闊的市場(chǎng)。由于水下環(huán)境應(yīng)用的特殊性，要求在水下(特別是大深度條件下)必須配置專用的能夠承受高壓的透鏡裝置。
[0003]目前，現(xiàn)有的水下攝像機(jī)透鏡裝置普遍存在難以耐受深水處的高強(qiáng)度壓力且拍攝的圖像不清晰等問題。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN 104079809 A公開了一種深海水下高清照相系統(tǒng)，通過將移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)接口的低壓差分串口與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)技術(shù)相結(jié)合解決深海中拍攝的圖像質(zhì)量差和圖像傳輸速度慢的問題。利用背照式CMOS傳感器進(jìn)行圖像采集，相比于傳統(tǒng)的電荷親合器件(Charge Coupled Device，CCD)相機(jī)能夠采集到更具清晰的深?？碧綀D像，但由于其沒有增強(qiáng)光通量，不能從根源上解決照片清晰度不夠的問題。此外，該裝置的耐壓?jiǎn)栴}主要依靠厚度為15?20_的耐壓玻璃，耐壓程度有限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)以上技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型目的在于提供一種用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，解決水下照相機(jī)或攝像機(jī)在大水深下攝像裝置不能在承受高水壓的同時(shí)形成清晰圖像的問題。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，包括前置凸凹透鏡，后置平凸透鏡和耐高壓壓力腔，所述前置凸凹透鏡和所述后置平凸透鏡依次安裝在所述耐高壓壓力腔前部。所述前置凸凹透鏡用于接收光線并加大光通量，所述后置平凸透鏡用于將通過前置凸凹透鏡后的光線發(fā)散放大，以便照相機(jī)或攝像頭正常拍攝物體。
[0007]該裝置還包括用于密封的O形圈，所述O形圈通過水壓擠壓O形圈達(dá)到密封。
[0008]進(jìn)一步地，所述耐高壓壓力腔的軸向和徑向均設(shè)有O形圈。
[0009]進(jìn)一步地，所述前置凸凹透鏡頂部設(shè)有溝槽，所述O形圈還可以位于所述前置凸凹透鏡頂部溝槽，且所述耐高壓壓力腔前部錐面與所述前置凸凹透鏡錐面相連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述前置凸凹透鏡包括大球面和小球面，所述大球面為凸面，暴露于水中；所述小球面為凹面，位于所述耐高壓壓力腔內(nèi)的空氣中。
[0011]進(jìn)一步地，所述大球面的球面半徑比所述小球面的球面半徑大。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理；前置凸凹透鏡將盡可能多的光線聚集再通過后置平凸透鏡調(diào)調(diào)整焦點(diǎn)后，使得從而增加到達(dá)攝像頭或照相機(jī)的光通量增加，使得圖像更清晰;前置凸凹透鏡的凸面比凹面半徑略大，而光線通過前置凸凹透鏡和后置平凸透鏡后，所呈現(xiàn)的物體比原物體大小相似或被放大，使得成像效果更好;裝置中設(shè)有O形圈用于密封，利用水壓擠壓實(shí)現(xiàn)密封，密封效果好，進(jìn)而保證裝置使用時(shí)的安全可靠。
【附圖說明】
[0014]圖1為實(shí)施例1中用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為沿圖1中A-A線的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為實(shí)施例2中的用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為沿圖3中A-A線的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖標(biāo)記:1、前置凸凹透鏡;2、后置平凸透鏡;3、耐高壓壓力腔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0020]本實(shí)用新型裝置包括前置凸凹透鏡I，后置平凸透鏡2和耐高壓壓力腔3，所述前置凸凹透鏡I和所述后置平凸透鏡2依次安裝在所述耐高壓壓力腔3前部。所述前置凸凹透鏡I將盡可能多的光線聚集再通過所述后置平凸透鏡2調(diào)整焦點(diǎn)后，光線進(jìn)入到照相機(jī)或攝像頭，使得到達(dá)攝像頭或照相機(jī)的光通量增加。
[0021]耐高壓壓力腔3與前置凸凹透鏡I之間有兩種密封方式:
[0022]第一種方式通過在耐高壓壓力腔3的軸向和徑向加O形圈，利用水壓擠壓O形圈達(dá)至IjlS'封，如圖1和圖2所不；
[0023]第二種方式耐高壓壓力腔3前部錐面和前置凸凹透鏡錐面相接，在前置凸凹透鏡I頂部溝槽內(nèi)放入O形圈，利用水壓擠壓O形圈達(dá)到密封，如圖3和圖4所示。
[0024]實(shí)施例1:
[0025]—種用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，包括前置凸凹透鏡I，后置平凸透鏡2、耐高壓壓力腔3和O形圈。所述前置凸凹透鏡I用于接收光線并加大光通量，所述后置平凸透鏡2用于將通過前置凸凹透鏡I后的光線發(fā)散放大，以便照相機(jī)或攝像頭正常拍攝物體。其中，所述前置凸凹透鏡I包括大球面和小球面，所述大球面為凸面，且暴露于水中；所述小球面為凹面，位于所述耐高壓壓力腔3內(nèi)的空氣中。
[0026]所述O形圈用于密封，通過水壓擠壓O形圈達(dá)到密封，所述耐高壓壓力腔體的軸向和徑向均設(shè)有O形圈。
[0027]所述前置凸凹透鏡I接近海水的球面(即凸面)比耐高壓壓力腔3中球面(即凹面)半徑略大，而光線通過前置凸凹透鏡I和后置平凸透鏡2后，所呈現(xiàn)的物體比原物體大小相似或被放大了。
[0028]設(shè)前置凸凹透鏡I的焦距為F0，后置平凸透鏡2的焦距為Fl，則本實(shí)用新型裝置的焦距存在如下關(guān)系:
[0029]1、F0〈0
[0030]2、F1+F0>0
[0031]實(shí)施例2:
[0032]—種用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，包括前置凸凹透鏡1、后置平凸透鏡2、耐高壓壓力腔3和O形圈。所述前置凸凹透鏡I用于接收光線并加大光通量，所述后置平凸透鏡2用于將通過前置凸凹透鏡I后的光線發(fā)散放大，以便照相機(jī)或攝像頭正常拍攝物體。其中，所述前置凸凹透鏡I包括大球面和小球面，所述大球面為凸面，且暴露于水中；所述小球面為凹面，位于所述耐高壓壓力腔內(nèi)的空氣中。
[0033]所述前置凸凹透鏡I頂部設(shè)有溝槽。
[0034]所述O形圈用于密封，通過水壓擠壓O形圈達(dá)到密封且所述O形圈位于所述前置凸凹透鏡I頂部溝槽，且所述耐高壓壓力腔3前部錐面與所述前置凸凹透鏡錐面I相連接。
[0035]所述前置凸凹透鏡I接近海水的球面(即凸面)比耐高壓壓力腔3中球面(即凹面)半徑略大，而光線通過前置凸凹透鏡和后置平凸透鏡后，所呈現(xiàn)的物體比原物體大小相似或被放大了。
[0036]設(shè)前置凸凹透鏡I的焦距為F0，后置平凸透鏡2的焦距為Fl，則本實(shí)用新型裝置的焦距存在如下關(guān)系:
[0037]1、F0〈0
[0038]2、F1+F0>0
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布局合理、成像清晰、安全可靠且能良好的適應(yīng)深水水壓等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于深海攝像設(shè)備。
[0040]以上是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，其特征在于:包括前置凸凹透鏡，后置平凸透鏡和耐高壓壓力腔，所述前置凸凹透鏡和所述后置平凸透鏡依次安裝在所述耐高壓壓力腔前部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，其特征在于:所述前置凸凹透鏡用于接收光線并加大光通量，所述后置平凸透鏡用于將通過前置凸凹透鏡后的光線發(fā)散放大。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，其特征在于:還包括用于密封的O形圈。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，其特征在于:所述耐高壓壓力腔體的軸向和徑向均設(shè)有O形圈。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，其特征在于:所述前置凸凹透鏡頂部設(shè)有溝槽，所述O形圈位于所述前置凸凹透鏡頂部溝槽中，且所述耐高壓壓力腔體前部錐面與所述前置凸凹透鏡錐面相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，其特征在于:所述前置凸凹透鏡包括大球面和小球面，所述大球面為凸面，暴露于水中；所述小球面為凹面，位于所述耐高壓壓力腔體內(nèi)的空氣中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，其特征在于:所述大球面的球面半徑比所述小球面的球面半徑大。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于水下環(huán)境的承壓透鏡裝置，包括前置凸凹透鏡，后置平凸透鏡和耐高壓壓力腔，所述前置凸凹透鏡和所述后置平凸透鏡依次安裝在所述耐高壓壓力腔前部。所述前置凸凹透鏡用于接收光線并加大光通量，所述后置平凸透鏡用于將通過前置凸凹透鏡后的光線發(fā)散放大，以便照相機(jī)或攝像頭正常拍攝物體。該裝置還包括用于密封的O形圈，所述O形圈位于所述耐高壓壓力腔體的軸向和徑向或位于所述前置凸凹透鏡頂部溝槽，且所述耐高壓壓力腔體前部錐面與所述前置凸凹透鏡錐面相連接；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，成像效果好，能適應(yīng)深水?dāng)z像要求等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G02B7/02, G03B17/08
【公開號(hào)】CN205176357
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520999047
【發(fā)明人】楊德明
【申請(qǐng)人】楊德明
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日