一种变视轴成像系统

本发明涉及光学监测领域，尤其是涉及一种变视轴成像系统。

背景技术：

1、监测系统在维护社会治安，工业场景信息获取，野外紧急搜救等领域发挥着巨大作用。高效率、高精度、无盲区的监测系统一直是当前监测技术研究的重要课题之一。

2、对此，需要进行视轴的也就是光轴的调整，现有技术中，通常是采用电机驱动双棱镜旋转实现光轴的调整，但存在扫描范围受棱镜楔角限制，光轴调整响应速度受限于棱镜旋转响应速度，扫描范围存在盲区，难以实现无盲区精准目标跟踪。

3、对此，一些改进的现有技术中选择采用云台带动探测器或相机运动实现光轴的调整，但该方法容易引起成像模糊，光轴指向不稳定且精度低等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了提供一种变视轴成像系统，通过液体调节第二透明板的姿态和安装板的姿态，从而调整探测器光轴，可任意调整棱镜楔角，实现不同范围和不同精度的光轴调整。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种变视轴成像系统，包括：

4、第一汇流板和第二汇流板，以及设于第一汇流板和第二汇流板之间的多个主管道，所述主管道的一端与第一汇流板连通，另一端与第二汇流板连通，

5、一个或多个液体棱镜单元，位于第一汇流板和第二汇流板之间且套设于主管道上，

6、探测组件，设于第一汇流板上，

7、供液单元，分别连接至第一汇流板和第二汇流板和液体棱镜单元，用于提供透明液体；

8、其中，所述液体棱镜单元包括第一透明板、第二透明板和多个驱动器，所述驱动器的数量和主管道的数量一致，并套设于对应的主管道上并沿主管道滑动，所述第一透明板固定于主管道上，所述第二透明板套设于主管道上并在驱动器的作用下调整与第一透明板之间的夹角，所述第一透明板和第二透明板之间设有透明薄膜，且第一透明板、第二透明板和透明薄膜形成一棱镜主腔体，所述棱镜主腔体与供液单元连接；

9、所述探测组件包括支架单元、安装板、探测器和安装板调节机构，所述探测器设于安装板上，所述安装板通过支架单元设于第一汇流板上，连接安装板调节机构并在安装板调节机构的驱动下调节姿态。

10、所述驱动器包括铰接头、凹槽体、挡板和两个控制阀，

11、所述铰接头的第一端为平面，第二端为球形头，且第一端与第二汇流板的表面固定连接，

12、所述凹槽体靠近铰接头的一端设有与所述球形头配合的球面凹槽，所述球面凹槽的直径与所述球形头的直径配合，所述凹槽体上还设有一空腔，所述主管道穿过此空腔，所述挡板位于此空腔中将所述空腔分隔为两个腔室，且所述挡板固定于主管道上，两个控制阀分别位于两个腔室中，且一端与主管道连通；

13、其中，所述铰接头套设于主管道上，铰接头和主管道之间设有第一空隙，且所述第二透明板与主管道之间设有第二空隙。

14、所述第一空隙环绕于主管道外侧设置，且当铰接头的轴线和主管道的轴线平行或重合时，所述第一空隙在主管道的任一径向截面上宽度相同。

15、所述第二空隙环绕于主管道外侧设置，且当第二透明板和主管道的轴线垂直时，所述第二空隙在主管道的任一径向截面上宽度相同。

16、所述凹槽体和主管道之间设有第一o形圈和第三o形圈，所述第一o形圈和第三o形圈分别位于所述空腔的两端。

17、所述挡板和所述空腔内壁之间设有第二o形圈。

18、所述控制阀包括电磁阀和两个单向阀，所述电磁阀的一端与主管道连通，另一端分别连接两个单向阀的一端，且两个单向阀反向设置。

19、所述支架单元包括第一支架、第二支架、两个第一转轴和两个第二转轴，所述探测组件还包括套筒和摆杆，

20、所述第一支架固定于第一汇流板上，所述第一转轴的一端通过第一轴承设于第一支架上，另一端与第二支架固定连接，

21、所述第二转轴的一端通过第二轴承设于第二支架上，另一端与安装板固定连接；

22、所述套筒设于第一汇流板上，其内设有三个隔膜腔，所述摆杆的一端与安装板连接，另一端设于所述套筒中，且套筒的三个隔膜腔沿摆杆的周向分布并支撑所述摆杆；

23、每个隔膜腔均通过一个节流阀连通至第一汇流板。

24、所述隔膜腔沿摆杆的周向均匀分布。

25、所述探测器为光学探测器。

26、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

27、1、通过液体调节第二透明板的姿态和安装板的姿态，从而调整探测器光轴，可任意调整棱镜楔角，实现不同范围和不同精度的光轴调整。

28、2、采用铰接头和凹槽体的设计，通过铰接头的平面端与第二透明板固定连接，并且设置第一空隙和第二空隙，从而可以实现铰接头的轴线和主管道的轴线角度可调，并且由于凹槽体的支撑，可以保持第一凹槽和第二凹槽的稳定存在，从而得以提高第二透明板姿态调整过程中的稳定性。

29、3、通过驱动器移动调整第二透明板空间位置，实现任意调整棱镜最小端的空间位置，进而改变光轴指向，相比旋转棱镜调整光轴具有更高的调整效率。

30、4、采用液体棱镜调整探测器光轴，对复杂的水下或潮湿环境适应性强等特点。

31、5、采用液体棱镜调整探测器光轴，相比采用转台带动探测器运动调整视轴的传统方法，可避免探测器运动产生的成像模糊。

技术特征：

1.一种变视轴成像系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述驱动器(16)包括铰接头(16-1)、凹槽体(16-3)、挡板(16-7)和两个控制阀(16-4)，

3.根据权利要求2所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述第一空隙环绕于主管道外侧设置，且当铰接头(16-1)的轴线和主管道的轴线平行或重合时，所述第一空隙在主管道的任一径向截面上宽度相同。

4.根据权利要求2所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述第二空隙环绕于主管道外侧设置，且当第二透明板(15)和主管道的轴线垂直时，所述第二空隙在主管道的任一径向截面上宽度相同。

5.根据权利要求2所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述凹槽体(16-3)和主管道(12)之间设有第一o形圈(16-5)和第三o形圈(16-8)，所述第一o形圈(16-5)和第三o形圈(16-8)分别位于所述空腔的两端。

6.根据权利要求2所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述挡板(16-7)和所述空腔内壁之间设有第二o形圈(16-6)。

7.根据权利要求2所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述控制阀(16-4)包括电磁阀(16-4-2)和两个单向阀(16-4-1)，所述电磁阀(16-4-2)的一端与主管道(12)连通，另一端分别连接两个单向阀(16-4-1)的一端，且两个单向阀(16-4-1)反向设置。

8.根据权利要求1所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述支架单元包括第一支架(11-1)、第二支架(11-4)、两个第一转轴(11-3)和两个第二转轴(11-7)，所述探测组件(11)还包括套筒(11-10)和摆杆(11-9)，

9.根据权利要求8所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述隔膜腔(11-11)沿摆杆(11-9)的周向均匀分布。

10.根据权利要求1所述的一种变视轴成像系统，其特征在于，所述探测器(11-5)为光学探测器。

技术总结
本发明涉及一种变视轴成像系统，包括：第一汇流板和第二汇流板，以及设于第一汇流板和第二汇流板之间的多个主管道，主管道的一端与第一汇流板连通，另一端与第二汇流板连通，一个或多个液体棱镜单元，位于第一汇流板和第二汇流板之间且套设于主管道上，探测组件，设于第一汇流板上，供液单元，分别连接至第一汇流板和第二汇流板和液体棱镜单元，用于提供透明液体；液体棱镜单元包括第一透明板、第二透明板和多个驱动器，驱动器的数量和主管道的数量一致，通过驱动器调节第二透明板的各角沿主管道的位置从而调节第二透明的姿态；探测组件包括支架单元、安装板、探测器和安装板调节机构，探测器设于安装板上，安装板通过支架单元设于第一汇流板上，连接安装板调节机构并在安装板调节机构的驱动下调节姿态。与现有技术相比，本发明通过液体调节第二透明板的姿态和安装板的姿态，从而调整探测器光轴，可任意调整棱镜楔角，实现不同范围和不同精度的光轴调整。

技术研发人员：邓兆军,李安虎
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9