一种用于水下环境的承压透镜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及摄像装置领域，具体涉及一种用于水下环境的承压透镜装置。
【背景技术】
[0002]随着水中兵器、水下作业工具以及各种水下科学考察、水中试验应用的不断发展，研制高精度水下高速摄像系统的要求日益迫切，高清晰且结构紧凑的大水深(超过500米)下摄像系统具有广阔的市场。由于水下环境应用的特殊性，要求在水下(特别是大深度条件下)必须配置专用的能够承受高压的透镜装置。
[0003]目前，现有的水下摄像机透镜装置普遍存在难以耐受深水处的高强度压力且拍摄的图像不清晰等问题。中国发明专利申请CN 104079809 A公开了一种深海水下高清照相系统，通过将移动产业处理器(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)接口的低压差分串口与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)技术相结合解决深海中拍摄的图像质量差和图像传输速度慢的问题。利用背照式CMOS传感器进行图像采集，相比于传统的电荷親合器件(Charge Coupled Device，CCD)相机能够采集到更具清晰的深海勘探图像，但由于其没有增强光通量，不能从根源上解决照片清晰度不够的问题。此外，该装置的耐压问题主要依靠厚度为15?20_的耐压玻璃，耐压程度有限。
【实用新型内容】
[0004]针对以上技术缺陷，本实用新型目的在于提供一种用于水下环境的承压透镜装置，解决水下照相机或摄像机在大水深下摄像装置不能在承受高水压的同时形成清晰图像的问题。
[0005]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]—种用于水下环境的承压透镜装置，包括前置凸凹透镜，后置平凸透镜和耐高压压力腔，所述前置凸凹透镜和所述后置平凸透镜依次安装在所述耐高压压力腔前部。所述前置凸凹透镜用于接收光线并加大光通量，所述后置平凸透镜用于将通过前置凸凹透镜后的光线发散放大，以便照相机或摄像头正常拍摄物体。
[0007]该装置还包括用于密封的O形圈，所述O形圈通过水压挤压O形圈达到密封。
[0008]进一步地，所述耐高压压力腔的轴向和径向均设有O形圈。
[0009]进一步地，所述前置凸凹透镜顶部设有沟槽，所述O形圈还可以位于所述前置凸凹透镜顶部沟槽，且所述耐高压压力腔前部锥面与所述前置凸凹透镜锥面相连接。
[0010]进一步地，所述前置凸凹透镜包括大球面和小球面，所述大球面为凸面，暴露于水中；所述小球面为凹面，位于所述耐高压压力腔内的空气中。
[0011]进一步地，所述大球面的球面半径比所述小球面的球面半径大。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0013]本实用新型结构简单，布局合理；前置凸凹透镜将尽可能多的光线聚集再通过后置平凸透镜调调整焦点后，使得从而增加到达摄像头或照相机的光通量增加，使得图像更清晰;前置凸凹透镜的凸面比凹面半径略大，而光线通过前置凸凹透镜和后置平凸透镜后，所呈现的物体比原物体大小相似或被放大，使得成像效果更好;装置中设有O形圈用于密封，利用水压挤压实现密封，密封效果好，进而保证装置使用时的安全可靠。
【附图说明】
[0014]图1为实施例1中用于水下环境的承压透镜装置的主视结构示意图；
[0015]图2为沿图1中A-A线的剖视结构示意图；
[0016]图3为实施例2中的用于水下环境的承压透镜装置的主视结构示意图；
[0017]图4为沿图3中A-A线的剖视结构示意图；
[0018]附图标记:1、前置凸凹透镜;2、后置平凸透镜;3、耐高压压力腔。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0020]本实用新型装置包括前置凸凹透镜I，后置平凸透镜2和耐高压压力腔3，所述前置凸凹透镜I和所述后置平凸透镜2依次安装在所述耐高压压力腔3前部。所述前置凸凹透镜I将尽可能多的光线聚集再通过所述后置平凸透镜2调整焦点后，光线进入到照相机或摄像头，使得到达摄像头或照相机的光通量增加。
[0021]耐高压压力腔3与前置凸凹透镜I之间有两种密封方式:
[0022]第一种方式通过在耐高压压力腔3的轴向和径向加O形圈，利用水压挤压O形圈达至IjlS'封，如图1和图2所不；
[0023]第二种方式耐高压压力腔3前部锥面和前置凸凹透镜锥面相接，在前置凸凹透镜I顶部沟槽内放入O形圈，利用水压挤压O形圈达到密封，如图3和图4所示。
[0024]实施例1:
[0025]—种用于水下环境的承压透镜装置，包括前置凸凹透镜I，后置平凸透镜2、耐高压压力腔3和O形圈。所述前置凸凹透镜I用于接收光线并加大光通量，所述后置平凸透镜2用于将通过前置凸凹透镜I后的光线发散放大，以便照相机或摄像头正常拍摄物体。其中，所述前置凸凹透镜I包括大球面和小球面，所述大球面为凸面，且暴露于水中；所述小球面为凹面，位于所述耐高压压力腔3内的空气中。
[0026]所述O形圈用于密封，通过水压挤压O形圈达到密封，所述耐高压压力腔体的轴向和径向均设有O形圈。
[0027]所述前置凸凹透镜I接近海水的球面(即凸面)比耐高压压力腔3中球面(即凹面)半径略大，而光线通过前置凸凹透镜I和后置平凸透镜2后，所呈现的物体比原物体大小相似或被放大了。
[0028]设前置凸凹透镜I的焦距为F0，后置平凸透镜2的焦距为Fl，则本实用新型装置的焦距存在如下关系:
[0029]1、F0〈0
[0030]2、F1+F0>0
[0031]实施例2:
[0032]—种用于水下环境的承压透镜装置，包括前置凸凹透镜1、后置平凸透镜2、耐高压压力腔3和O形圈。所述前置凸凹透镜I用于接收光线并加大光通量，所述后置平凸透镜2用于将通过前置凸凹透镜I后的光线发散放大，以便照相机或摄像头正常拍摄物体。其中，所述前置凸凹透镜I包括大球面和小球面，所述大球面为凸面，且暴露于水中；所述小球面为凹面，位于所述耐高压压力腔内的空气中。
[0033]所述前置凸凹透镜I顶部设有沟槽。
[0034]所述O形圈用于密封，通过水压挤压O形圈达到密封且所述O形圈位于所述前置凸凹透镜I顶部沟槽，且所述耐高压压力腔3前部锥面与所述前置凸凹透镜锥面I相连接。
[0035]所述前置凸凹透镜I接近海水的球面(即凸面)比耐高压压力腔3中球面(即凹面)半径略大，而光线通过前置凸凹透镜和后置平凸透镜后，所呈现的物体比原物体大小相似或被放大了。
[0036]设前置凸凹透镜I的焦距为F0，后置平凸透镜2的焦距为Fl，则本实用新型装置的焦距存在如下关系:
[0037]1、F0〈0
[0038]2、F1+F0>0
[0039]与现有技术相比，本实用新型具有结构简单、布局合理、成像清晰、安全可靠且能良好的适应深水水压等优点，尤其适用于深海摄像设备。
[0040]以上是对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于水下环境的承压透镜装置，其特征在于:包括前置凸凹透镜，后置平凸透镜和耐高压压力腔，所述前置凸凹透镜和所述后置平凸透镜依次安装在所述耐高压压力腔前部。2.根据权利要求1所述的用于水下环境的承压透镜装置，其特征在于:所述前置凸凹透镜用于接收光线并加大光通量，所述后置平凸透镜用于将通过前置凸凹透镜后的光线发散放大。3.根据权利要求1所述的用于水下环境的承压透镜装置，其特征在于:还包括用于密封的O形圈。4.根据权利要求3所述的用于水下环境的承压透镜装置，其特征在于:所述耐高压压力腔体的轴向和径向均设有O形圈。5.根据权利要求3所述的用于水下环境的承压透镜装置，其特征在于:所述前置凸凹透镜顶部设有沟槽，所述O形圈位于所述前置凸凹透镜顶部沟槽中，且所述耐高压压力腔体前部锥面与所述前置凸凹透镜锥面相连接。6.根据权利要求1至5任一项所述的用于水下环境的承压透镜装置，其特征在于:所述前置凸凹透镜包括大球面和小球面，所述大球面为凸面，暴露于水中；所述小球面为凹面，位于所述耐高压压力腔体内的空气中。7.根据权利要求6所述的用于水下环境的承压透镜装置，其特征在于:所述大球面的球面半径比所述小球面的球面半径大。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于水下环境的承压透镜装置，包括前置凸凹透镜，后置平凸透镜和耐高压压力腔，所述前置凸凹透镜和所述后置平凸透镜依次安装在所述耐高压压力腔前部。所述前置凸凹透镜用于接收光线并加大光通量，所述后置平凸透镜用于将通过前置凸凹透镜后的光线发散放大，以便照相机或摄像头正常拍摄物体。该装置还包括用于密封的O形圈，所述O形圈位于所述耐高压压力腔体的轴向和径向或位于所述前置凸凹透镜顶部沟槽，且所述耐高压压力腔体前部锥面与所述前置凸凹透镜锥面相连接；与现有技术相比，本实用新型具有结构简单，布局合理，成像效果好，能适应深水摄像要求等优点。
【IPC分类】G02B7/02, G03B17/08
【公开号】CN205176357
【申请号】CN201520999047
【发明人】杨德明
【申请人】杨德明
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月3日