一种光电系统的制作方法

文档序号:20941825发布日期:2020-06-02 19:39阅读:207来源:国知局
一种光电系统的制作方法

本发明涉及精密光电技术领域,具体为一种光电系统。



背景技术:

现有技术中为了保证光电系统的稳定性,通常会将光电平台与外壳刚性连接,以通过对外壳的加强来保证光电系统的稳定。

但是这种方式一方面会使加强后的外壳重量增加,不利于光电系统的小型化;另一方面由于刚性的连接,无法解决因环境温度变化造成外壳尺寸的变化,或者是在使用过程中外壳受力变形的变化,进而对光学精度造成影响。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种光电系统,通过柔性结构可以抵抗受力变形,不会影响到光电模组的位置变化,进而保证了光电平台的精度。

为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:一种光电系统,包括光电平台以及外壳,所述光电平台包括光电模组以及供所述光电模组安装的底板支架,所述底板支架通过可抵抗受力变形的柔性结构安装在所述外壳上。

进一步,所述底板支架上具有若干个螺丝孔,所述柔性结构包括多个第一柔性垫和多个螺钉,各所述第一柔性垫和各所述螺钉的数量相同且一一对应,各所述螺钉与各所述螺丝孔的数量相同且一一对应,各所述第一柔性垫均设于所述底板支架和所述外壳之间,每一所述螺钉均依次穿过所述外壳以及与其对应的所述第一柔性垫,并锁定至与其对应的所述螺丝孔中。

进一步,所述柔性结构还包括供所述螺钉穿过的限位套筒,所述限位套筒设于所述外壳与所述底板支架之间。

进一步,所述柔性结构还包括第二柔性垫,所述第二柔性垫设于所述外壳与所述第一柔性垫之间。

进一步,所述第一柔性垫和所述第二柔性垫均为弹性硅胶垫。

进一步,所述光电模组包括红外镜头以及设于所述红外镜头一侧的激光器,所述红外镜头和所述激光器均通过螺钉固定安装在所述底板支架上。

进一步,所述光电模组还包括红外探测器以及用于控制各器件工作的电路板,所述电路板以及所述红外探测器也通过螺钉固定在所述底板支架上,且所述电路板位于所述红外镜头与所述红外探测器之间。

进一步,所述红外镜头包括镜头和供所述镜头安装的壳体,所述镜头通过可抵抗受力变形的柔性固定结构安装在所述壳体上。

进一步,所述光电模组还包括沿同一方向设置的可见光镜头和可见光相机,所述可见光镜头和所述可见光相机均通过螺钉固定在所述底板支架上,且所述可见光镜头和所述可见光相机均设于所述红外镜头的另外一侧。

进一步,所述底板支架具有供所述光电模组固定安装的平板。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:一种光电系统,通过柔性垫及限位套筒使光电平台与外壳进柔性固定,当受到外力时,柔性垫发生变形可抵消一定的形变力,使得光电平台整体与外壳有相对位置变化,但光电平台上的光电模组保持相对位置不变,从而保证光电平台的精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种光电系统的光电模组的示意图;

图2为本发明实施例提供的一种光电系统的光电平台、柔性结构以及外壳之间的装配示意图;

图3为图2的局部放大示意图;

图4为本发明实施例提供的一种光电系统的红外镜头的第一形态示意图;

图5为本发明实施例提供的一种光电系统的红外镜头的第二形态示意图;

图6为本发明实施例提供的一种光电系统的红外镜头的局部放大示意图;

附图标记中:1-光电平台;10-底板支架;11-红外镜头;110-镜头;1100-密封槽;111-壳体;1120-密封圈;1121-凹槽;1122-第一压圈;1123-第二压圈;1124-限位柱;1125-限位圈;1126-外压圈;12-红外探测器;13-可见光镜头;14-可见光相机;15-激光器;16-电路板;2-外壳;30-螺钉;31-第一柔性垫;32-第二柔性垫;33-限位套筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:

请参阅图1-图6,本发明实施例提供一种光电系统,包括光电平台1以及外壳2,所述光电平台1包括光电模组以及供所述光电模组安装的底板支架10,所述底板支架10通过可抵抗受力变形的柔性结构安装在所述外壳2上。在现有技术中,光电平台1和外壳2都是通过刚性连接,这种连接的方式不仅会增加外壳2的重量,更重要的还是其不能抵抗外壳2变形时产生的形变力,会出现光电模组的位置改变的问题,进而导致光电平台1的精度低。因此本实施例采用柔性结构来解决这一问题,通过柔性结构来抵抗一定的形变力,从而不会影响到光电模组的位置变化,进而保证了光电平台1的精度。

细化上述的柔性结构,请参阅图1-图3,所述底板支架10上具有若干个螺丝孔,所述柔性结构包括多个第一柔性垫31和多个螺钉30,各所述第一柔性垫31和各所述螺钉30的数量相同且一一对应,各所述螺钉30与各所述螺丝孔的数量相同且一一对应,各所述第一柔性垫31均设于所述底板支架10和所述外壳2之间,每一所述螺钉30均依次穿过所述外壳2以及与其对应的所述第一柔性垫31,并锁定至与其对应的所述螺丝孔中。在本实施中,柔性结构抵抗形变力的核心在于采用柔性垫,这里将其定义为第一柔性垫31,是为了与后面的另外一个柔性垫进行区分,第一和第二并没有其他的限定意义。具体的,螺钉30的作用是用来锁紧,当螺钉30锁定到与其对应的螺丝孔中后,即可使底板支架10和外壳2连接,其中第一柔性垫31是夹在它们之间的,如此一来,在外壳2发生形变时,第一柔性垫31会被挤压变形,以吸收掉形变力,使得光电平台1整体与外壳2有相对位置变化,但光电平台1上的光电模组保持相对位置不变,从而保证光电平台1的精度。在本实施例中,螺钉30的数量和螺丝孔的数量可以根据实际情况而定,这个本实施例不作限制,但要注意的是每个螺钉30都需要配置一个第一柔性垫31,螺钉30穿过第一柔性垫31,可以达到固定第一柔性垫31的目的,使得第一柔性垫31与底板支架10底部以及外壳2内表面贴合。

进一步优化上述方案,请参阅图1-图3,所述柔性结构还包括供所述螺钉30穿过的限位套筒33,所述限位套筒33设于所述外壳2与所述底板支架10之间。在本实施例中,第一柔性垫31,包括后面实施例将细化的第二柔性垫32均采用过盈配合,设此限位套筒33的目的就是对该过盈量进行控制,具体的控制是通过限位套筒33的长度及外径来控制,螺钉30穿过限位套筒33,其通过螺钉30的锁紧力,一端固定在底板支架10表面,另一端与螺钉30表面贴合。

进一步优化上述方案,请参阅图1-图3,所述柔性结构还包括第二柔性垫32,所述第二柔性垫32设于所述外壳2与所述第一柔性垫31之间。在本实施例中,该第二柔性垫32的作用与第一柔性垫31的作用相同,两个柔性垫的配合可以起到更好的抵消形变力的效果。螺钉30穿过第二柔性垫32,可以达到固定第二柔性垫32的目的,使得第二柔性垫32与外壳2及限位套筒33表面贴合。优选的,所述第一柔性垫31和所述第二柔性垫32均为弹性硅胶垫。

作为本发明实施例的优化方案,请参阅图1-图3,所述光电模组包括红外镜头11以及设于所述红外镜头11一侧的激光器15,所述红外镜头11和所述激光器15均通过螺钉固定安装在所述底板支架10上。优选的,所述光电模组还包括红外探测器12以及用于控制各器件工作的电路板16,所述电路板16以及所述红外探测器12也通过螺钉固定在所述底板支架10上,且所述电路板16位于所述红外镜头11与所述红外探测器12之间。所述红外镜头11包括镜头110和供所述镜头110安装的壳体111,所述镜头110通过可抵抗受力变形的柔性固定结构安装在所述壳体111上。所述光电模组还包括沿同一方向设置的可见光镜头13和可见光相机14,所述可见光镜头13和所述可见光相机14均通过螺钉固定在所述底板支架10上,且所述可见光镜头13和所述可见光相机14均设于所述红外镜头11的另外一侧。本实施例中所提及的各器件均可由电路板16进行控制,电路板16设在中央位置,这些器件以及电路板16均通过螺钉固定在底板支架10上。

作为本发明实施例的优化方案,请参阅图1-图3,所述底板支架10具有供所述光电模组固定安装的平板。在本实施例中,底板支架10采用平板结构,方便机械加工及检测,同时底板独立于外壳2方便光电装配及调试。

实施例二:

请参阅图4-图6,本发明实施例提供一种镜头的柔性固定结构,包括用于套住镜头的密封圈1120,所述密封圈1120的环形面上设有至少两圈凹槽1121,两圈所述凹槽1121间隔设置且沿所述密封圈1120的径向布设;所述柔性固定结构还包括用于将所述密封圈1120锁定在所述镜头上的锁定组件。在本实施例中,该柔性固定结构用来将镜头110安装在壳体111上,通过其密封圈1120的结构,使得在壳体111受力变形时不影响其密封性能,保证镜头110的光学性能稳定。具体的,该密封圈1120的环形面上具有凹槽1121,例如有两圈凹槽1121时,间隔设置的两圈凹槽1121形成w型,这种波纹式的设计可以适用于壳体111任意方向的变形,进而保证了密封性的同时还保证镜头的光学性能稳定。而且采用这种结构的密封圈1120,可使镜头与壳体111之前间隙很大,对壳体111及镜头加工尺寸和形位公差要求低。

作为本发明实施例的优化方案,请参阅图4-图6,所述锁定组件包括均呈半圆形的第一压圈1122和第二压圈1123,所述第一压圈1122和所述第二压圈1123围合形成可箍紧所述密封圈1120的圆环,所述第一压圈1122和所述第二压圈1123通过螺钉连接。在本实施例中,锁定的方式是采用箍紧的方式,具体的是通过两个压圈来配合实现的,两个呈半圆形的第一压圈1122和第二压圈1123围合起来可以形成一个圆环,两个压圈拼起后通过螺钉连接起来实现锁定。当然锁定的方式不止通过压圈这种方式,现有技术中还有很多,本实施例对此不作限定。

进一步优化上述方案,请参阅图4-图6,所述第一压圈1122和所述第二压圈1123的端部均设有限位柱1124。在本实施例中,设此限位柱1124的目的是用于螺钉锁紧后密封圈1120压缩圈限位。

实施例三:

请参阅图4-图6,本发明实施例还提供一种红外镜头,包括镜头110、供所述镜头110安装的壳体111以及上述的镜头110的柔性固定结构,所述密封圈1120套在所述镜头110上。在本实施例中,该红外镜头11即上述的光电系统中的光电模组之一。其镜头110通过上述的柔性固定结构来安装在其壳体111上,使得在壳体111受力变形时不影响其密封性能,保证镜头110的光学性能稳定。

作为本发明实施例的优化方案,请参阅图4-图6,柔性固定结构还包括供所述密封圈1120固定在所述壳体111上的外压圈1126,所述外压圈1126和所述壳体111通过螺钉固定。在本实施例中,密封圈1120通过外压圈1126固定在外壳2上,外压圈1126与外壳2通过螺钉固定,优选的,外压圈1126最外圈设计有限位圈1125,当螺钉锁紧后外压圈1126限位凸起与外壳2接触从而限定密封圈1120的压缩量。

作为本发明实施例的优化方案,请参阅图4-图6,所述镜头110上具有供所述锁定结构安置的密封槽1100。在本实施例中,设此密封槽1100的目的是用于对密封圈1120安装后的前后限位。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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