CN103250086A - 液密编程接口组件 - Google Patents

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Abstract

一种液密密封组件，包括夜视设备的壳体和透射窗口，其中，所述透射窗口允许信号通过该透射窗口，以便对壳体内的夜视设备进行编程或控制。一种夜视成像传感器组件，包括设置在夜视设备的壳体内的电子模块，设置在壳体外部的控制组件，以及设置在电子模块和控制组件之间的壳体的控制接口。控制组件和电子模块被配置为传输和接收信号。控制接口允许由控制组件传输的信号通过壳体同时防止环境泄漏进入壳体。透射窗口允许例如红外的、电容的或磁的信号通过。该组件使环境泄漏进入壳体的路径最小化，由此防止由例如潮气的环境污染物导致的损坏。

Description

液密编程接口组件
技术领域
一般地，本发明涉及一种具有密封编程接口的组件。更特别地，本发明涉及一种具有液密密封接口的组件，其提供一个用于对封闭的电子设备进行编程和控制的透射窗口。该组件提供一种对例如是夜视设备的、容纳在壳体中的电子设备的非接触控制，而不与壳体的内部直接物理接触。
背景技术
电子设备可采用各种方式进行编程和控制。对电子设备进行编程和控制的一种常用方法是使用电位计，特别是调整电位计。电位计广泛用于使用者控制，并且可控制非常多种类的设备功能。消费电子产品中的电位计的广泛使用从二十世纪九十年代开始下降，取而代之的是现在更为流行的数字控制。然而，电位计仍在很多应用中使用，例如音量控制和位置传感器。电位计还用来在各种电子设备中编程或设定电源设置点，例如在夜视成像设备中。
电位计或其他这样的控制组件的使用需要贯穿设备壳体才能实现编程或控制的功能。这种贯穿意味着环境污染物进入内部电子设备。例如，如果电位计没有适当地密封，则潮气可能进入壳体并损坏内部电子设备。这就意味着电子设备的一种危机风险，该电子设备可能暴露在气象条件下，并且，即使是在面对困难环境条件的时候仍需要确保精确的功能性。此外，电位计具有在装配或进行操作期间可能被损坏的机械接口。例如，电位计可能由于调整螺栓的损坏而失灵。这样的损坏可使电子设备在最需要精确作用的时候，而在临界状态下无法运行。此外，使用电位计对电子设备进行编程和控制会使内部电子设备遭受无意的或不想要的重新调整或篡改。对于特定电子设备，例如夜视成像设备，对电位计的不必要的访问以及对内部电子设备的设定的再配置的可能性，意味着不需要的以及无法忍受的安全性缺陷。正由于此，特定的电子设备组件不能恰当地使用电位计。
远程或非接触机构代表一种针对用于对电子设备进行编程和控制的电位计的有效替代。远程系统可使用例如红外的技术来对包含在密封壳体内的电子设备进行编程和控制，不需要控制组件和内部电子设备之间的物理接触。使用用于编程和控制的远程系统的电子设备可使用透射接口，例如窗口或端口，以实现上述非接触控制。尽管远程机构降低或消除了电子设备被损坏或篡改的可能性，但将控制接口适当地密封以避免例如潮气等的环境污染物的进入仍然是重要的。可优选将液密密封组件用于一种电子设备中，这种电子设备在困难的环境条件下经受考验，且需要无故障运行。例如潮气等的环境污染物进入例如夜视成像设备等的这些设备的内部电子设备中可在最需要这些设备的时候，导致电孔设备失灵。
夜视成像设备用于各种环境条件下。夜视护目镜(NVG)使用例如图像增强器的内部电子设备以使目标在微光条件下可视。图像增强器设备用在夜视系统中以将黑暗环境转化为通过观察器可以感知的明亮环境。夜视系统具有工业、商业和军事应用。图像增强器设备收集黑暗环境中的微量光线，包括红外光谱中的较低部分，该部分存在于环境中但不能被人眼感知。该设备将光线放大以便人眼能够感知图像。从图像增强器设备输出的光线提供至摄像机、外部监视器或直接提供至观察器的眼睛。
图像增强器设备一般包括三个安装在真空壳体内的基本部件，称之为光电阴极(一般称之为阴极)、微通道板(MCP)和阳极。光电阴极是能够在被光线照射的情况下释放电子的光敏板。MCP是一种薄玻璃板，其具有在玻璃板的一侧(输入)和另一侧(输出)之间延伸的通道矩阵。MCP设置在光电阴极和阳极之间。图像增强器设备的这三个基本部件位于抽真空壳体或真空外壳内。
图像增强器设备一般能够在运行之前和/或过程中被编程和控制。用于对电子设备的内部电子设备进行远程编程和控制的系统，不需要贯穿壳体，将消除由于控制的破坏、编程的篡改和/或对电子设备的环境污染而造成损坏的可能性。
发明内容
为了满足上述和其他需求，并出于该目的，本发明提供一种具有密封编程接口的组件。更特别地，本发明涉及一种具有液密密封接口的组件，其提供一个用于对封闭的电子设备进行编程和控制的透射窗口。该组件提供一种对容纳在壳体中的电子设备的非接触控制，而不与壳体的内部直接物理接触。
在一个实施例中，本发明提供一种用于夜视设备的液密密封组件，其包括夜视设备的壳体和透射窗口。透射窗口允许信号通过该透射窗口，以便对壳体内的夜视设备进行编程或控制。透射窗口可包覆成型以便密封壳体，和/或可通过密封剂将壳体密封。透射窗口允许信号通过壳体，同时防止环境泄漏进入壳体。
在本发明的另一个实施例中，透射窗口由聚合树脂构成。壳体也可由聚合树脂构成。透射窗口和壳体的材料可选自同一树脂族，以便它们产生一种紧密的分子键并提供液密密封。此外，可使用密封剂来提供透射窗口和壳体之间的液密密封。示例性的密封剂为环氧树脂。进一步，设置在壳体内的电子模块可在面对壳体内部的透射窗口一侧，与透射窗口相连。可在透射窗口上开槽以容纳并保持电子模块。此外，可针对透射窗口和/或电子模块使用粘结剂，以在与透射窗口相连的情况下保持电子模块。透射窗口允许信号从外部通过至壳体的内部，反之亦然，同时防止环境泄漏进入壳体，以便对电子模块进行编程或控制。
在本发明的又一个实施例中，夜视成像传感器组件包括设置在夜视设备的壳体内的电子模块，设置在壳体外部的控制组件，以及设置在电子模块和控制组件之间的壳体的控制接口。控制接口包括液密密封以使壳体内部与控制组件隔离。壳体外部的控制组件被配置为传输信号，而壳体内部的电子模块被配置为接收信号。在一些实施例中，电子模块可被配置为传输附加的信号，例如设置点和系统状态，所述附加信号由被配置为附加地接收信号的控制组件来接收。相应地，根据这些实施例，可在夜视成像传感器组件中实现单向或双向通信。控制接口允许被传输的信号通过壳体同时防止环境泄漏进入壳体。
在再一个实施例中，控制接口包括用于允许信号通过的透射窗口。通过包覆成型和/或密封剂将透射窗口相对壳体密封。控制组件和电子模块被配置为传播红外的、电容的或磁的信号。透射窗口可由聚合树脂材料构成。壳体可同样由聚合树脂材料构成。在透射窗口和壳体的材料是由同一树脂族构成的情况下，其可产生紧密的分子键来防止环境泄漏进入壳体。
可以理解的是，上文中的一般说明和下位中的具体说明都是示例性的，并不是对本发明的限定。
附图说明
在参考附图的情况下会由下述具体说明对本发明具有更好地理解。附图如下：
图1a是根据本发明的一个实施例的液密编程/控制接口组件的透视图；
图1b是根据本发明的一个实施例的液密编程/控制接口组件的截面透视图；
图2是根据本发明的一个实施例的液密编程/控制接口组件的截面透视图；
图3是根据本发明的一个实施例的液密编程/控制接口组件的放大截面图。
具体实施方式
本发明提供一种具有密封的编程接口的组件。更具体地，本发明涉及一种具有液密密封的控制接口的组件，该控制接口提供一种用于对设置于壳体内的电子设备进行编程和控制的传输窗口。该组件提供一种用于设置在壳体内的电子设备的非接触控制的装置，不需要与壳体的内部发生直接的物理接触。本发明的液密密封组件提供一种对电子设备的控制和可编程性，并阻挡例如潮气等的环境污染物进入的路径。本发明的液密密封组件可适用于受环境条件影响的电子设备，例如夜视成像设备。
该液密密封接口组件使非接触或远程编程和控制成为可能，不需要控制功能而保留壳体组件的一部分，并简化了组件设计。这样可以产生更为结实的组件设计。此外，将控制组件从壳体上分离，消除了控制组件在装配或进行操作期间发生机械破损的可能。同样，由于电子模块整体设置在壳体内部并且不通过直接接触而控制，则可最大程度地减少对内部电子设备的不想要或无意的调整，例如电源设置等。
本发明的一个实施例包括用于夜视设备的壳体上的控制接口处的包覆成型窗口。该包覆成型窗口使对壳体内部的电子设备的非接触编程和控制成为可能，同时还提供液密密封。窗口和壳体的材料可选自同一树脂族并产生一个紧密的分子键。该紧密的分子键避免了例如潮气等环境污染物进入的可能。该包覆成型窗口是可透射的，以便允许编程和控制信号通过接口到达壳体内部的电子模块。包覆成型窗口的透射特性可通过多种方法实现，例如由透射窗口材料赋予的透明或不透明特性。编程或控制信号，例如由红外的(IR)、电容的或磁的方式产生的信号，能够通过透射窗口处的接口，来控制包含在壳体内部的电子模块。该透射窗口可能是透明的、不透明的或介于二者之间的任意的透明程度以允许信号从壳体外部的控制组件传输至壳体内部的电子模块。
本发明提供一种用于非接触控制的组件，其可利用多种控制组件，例如红外的(IR)、电容的或磁的控制。由本发明的实施例实现的“非接触”的功能性是指不与设置在壳体内部的电子模块直接接触。本发明不需要控制目标通过壳体。即，控制组件远离或不接触电子模块。例如，在电容控制可能需要触摸本发明的透射窗口来完成电子模块的控制电路的情况下，控制电路和电子模块位于壳体内部而触摸发生在壳体外部。控制组件可为本领域已知的任何控制装置。例如，控制组件可为红外信号发射器、磁性远程遥控器或电容控制例如人的手指。
图1a是根据本发明的一个实施例的液密编程/控制接口组件的透视图，图1b是同一实施例的截面透视图。液密密封组件10包括壳体12和透射窗口14。透射窗口14位于控制接口16上。如图1b所示，壳体内部12a为空的以容纳电子模块。透射窗口14可具有狭槽14a，由此可连接并保持电子模块。
图2是根据本发明的一个实施例的液密编程/控制接口组件的截面图。图3是根据本发明的一个实施例的液密编程/控制接口组件的放大截面图。电子模块20设置在壳体12内的壳体内部12a上。控制组件30(仅为了说明而示出)设置在壳体12外部。壳体12的控制接口16设置在电子模块20和控制组件30之间。控制组件30和电子模块20被配置为传输和接收信号。控制接口16允许被传输的信号通过壳体12并防止环境泄漏进入壳体内部12a。由控制组件30进行的编程和控制远程传输至电子模块20，也就是，在控制组件和电子模块之间没有直接接触。同样，电子模块可远程传输例如设置点和系统状态等信号至控制组件。
控制接口包括允许信号通过控制接口16的透射窗口14。透射窗口可以是透明的、不透明的或介于二者之间的任意透明程度以允许信号从壳体12外部的控制组件30传输至设置在壳体内部12a中的电子模块20，反之亦然。编程或控制信号，例如由红外(IR)的、电容的或磁的方式产生的信号，能够通过透射窗口14上的控制接口16。
在本发明的另一个实施例中，透射窗口14通过包覆成型14b而与壳体12密封。在包覆成型14b之外或代替之而使用密封剂22密封控制接口16处的壳体12内的透射窗口14。可针对透射窗口14的圆周表面14c使用密封剂22以在透射窗口14和壳体12之间提供液密密封。包覆成型和/或密封剂确保了透射窗口14和壳体12之间的液密密封。在又一个实施例中，透射窗口14由聚合树脂构成。壳体12和控制接口16也可由聚合树脂构成。用于透射窗口14和壳体12的材料可由同一树脂族形成，并产生紧密的分子键以防止环境泄漏进入壳体内部12a。
透射窗口14可进一步包括位于面向壳体内部12a一侧上的狭槽14a。设置在壳体内部12a中的电子模块20可在壳体12的控制接口16下方的狭槽14a处与透射窗口14相连并由透射窗口14保持。可针对透射窗口面向壳体内部的模块接口部分24使用粘合剂。一旦电子模块20在狭槽14a处与透射窗口14连接，则模块接口部分24处的粘合剂用来保持电子模块20。可选地，可在壳体内部12a内插入陶瓷材料，以支承电子模块20并保持与透射窗口14连接的电子模块20。
本发明的实施例可用于提供一种用于电子设备的液密密封组件。本发明特别适于在临界状态中和不利环境条件下必须保持运转的电子设备。例如，本发明的实施例适用于军队在战术活动中使用的夜视成像设备。夜视成像设备有非常多样的应用以保证黑暗环境下的视野。例如，军队士兵利用夜视系统在夜晚巡逻地面。
本发明可用来对夜视成像设备进行编程和控制。传统的夜视系统利用图像增强器(I2)来放大来自夜视系统的视野中的图像的光线。图像增强器收集黑暗环境中的微量的光线，包括红外光谱中的较低部分，该微量的光线存在于视野内的环境中，但人眼可能觉察不到。图像增强器将从图像中所收集到的光线放大，以便人眼能够感知到图像。这样的图像增强器通常用在佩戴在使用者头部的夜视护目镜中，也就是，单眼的或双眼的。夜视设备用于多种环境条件下，如果没有将夜视组件适当地密封，则例如图像增强器等的内部电子设备可能会遭到损坏或失灵。
本发明的一个实施例提供一种用于对夜视成像设备进行编程或控制的液密密封组件。在该设备中，电子模块可以是图像增强器。信号可由外部控制组件传输通过透射窗口和/或控制接口，并传输至包含在壳体内的图像增强器。液密密封组件确保例如潮气等的环境污染物不能进入壳体内部，否则这些污染物将影响图像增强器并破坏或损坏夜视成像设备的功能。
液密密封组件10的电子模块20可以是图像增强器。位于液密密封组件10的壳体12内的图像增强器电子模块20可通过位于控制接口16处的透射窗口14进行编程或控制。透射窗口14可以是透明的、不透明的、或介于二者之间的任意的透明程度以允许信号从壳体12外部的信号发射器30传输至设置在壳体内部12a的图像增强器电子模块20电子模块，反之亦然。编程或控制信号，例如由红外(IR)的、电容的、或磁的方式产生的信号，能够通过透射窗口14处的控制接口16。
本发明的液密密封组件提供：(1)增强的安全性，因为壳体内部的电子模块不能被影响；(2)改进的可靠性，因为控制组件与组件壳体分离，并且在装配或进行操作期间不能被破坏；(3)增强的程序化和可控性，因为可选择和/或配置电子模块来接收由红外的、电容的、或磁的控制组件传输的信号；以及(4)在各种环境条件下的改进的可用性，因为该组件不需要贯穿壳体和密封控制接口，和/或透射窗口防止例如潮气等的环境污染物进入。
虽然本发明参考本文中的特定实施例进行阐述和说明，但并不是将本发明限定在所示的细节中。相反，可在与权利要求等同的范围内、在不背离本发明的情况下，做出细节上的各种修改。

Claims (20)

1.一种用于夜视设备的液密密封组件，包括：
夜视设备的壳体，和
透射窗口，
其中，透射窗口允许信号通过该透射窗口，以便对壳体内的夜视设备进行编程或控制。
2.根据权利要求1所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，透射窗口相对壳体密封。
3.根据权利要求2所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，透射窗口包覆成型以便密封壳体。
4.根据权利要求2所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，透射窗口通过密封剂相对壳体密封。
5.根据权利要求1所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，透射窗口包覆成型，并且该窗口通过密封剂相对壳体密封。
6.根据权利要求1所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，透射窗口是透明的。
7.根据权利要求1所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，透射窗口是不透明的。
8.根据权利要求1所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，透射窗口由聚合树脂构成。
9.根据权利要求1所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，壳体由聚合树脂构成。
10.根据权利要求1所述的用于夜视设备的液密密封组件，其中，信号是红外的、电容的或磁的信号。
11.一种夜视成像传感器组件，包括：
设置在夜视设备的壳体内的电子模块，
设置在壳体外部的控制组件，以及
设置在电子模块和控制组件之间的壳体的控制接口；
其中，控制组件被配置为传输信号，
电子模块被配置为接收信号，
以及，控制接口允许由控制组件传输的信号通过壳体，同时防止环境泄漏进入壳体。
12.根据权利要求11所述的夜视成像传感器组件，其中，控制接口包括用于允许信号通过接口的透射窗口。
13.根据权利要求12所述的夜视成像传感器组件，其中，通过包覆成型或密封剂将透射窗口相对壳体密封。
14.根据权利要求11所述的夜视成像传感器组件，其中，控制接口包括透射窗口，该透射窗口包覆成型并通过密封剂相对壳体密封。
15.根据权利要求11所述的夜视成像传感器组件，其中，信号是红外的、电容的或磁的信号。
16.根据权利要求11所述的夜视成像传感器组件，其中，
控制接口包括用于允许信号通过接口的透射窗口，该透射窗口由聚合树脂构成；以及
壳体由聚合树脂构成；
其中，透射窗口和壳体的材料是由同一树脂族构成，并且产生紧密的分子键来防止环境泄漏进入壳体。
17.一种液密密封传感器组件，包括：
设置在壳体外部的控制组件，该控制组件被配置为传输和接收信号；
设置在壳体内部的电子模块，该电子模块被配置为接收和传输信号；以及
设置在电子模块和控制组件之间的壳体的透射窗口，其中，所述透射窗口允许信号通过壳体。
18.根据权利要求17所述的液密密封传感器组件，其中，透射窗口通过包覆成型或密封剂相对壳体密封。
19.根据权利要求17所述的液密密封传感器组件，其中，控制接口包括透射窗口，该透射窗口包覆成型并通过密封剂相对壳体密封。
20.根据权利要求17所述的液密密封传感器组件，其中，信号是红外的、电容的或磁的信号。
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