CN111323884A - 航空测绘相机镜头环控装置 - Google Patents

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孙建军
远国勤
丁亚林
张健
郑丽娜
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Abstract

本发明提供了一种航空测绘相机镜头环控装置，包括镜头的安装筒、镜筒；所述安装筒后端与镜筒密封连接；还包括固设于镜筒上的后滤光片、后滤光片压盖，所述后滤光片分别与镜筒、后滤光片压盖密封连接；固设于安装筒前端的前滤光片、前滤光片压盖，所述前滤光片分别与安装筒前端、前滤光片压盖密封连接；与所述安装筒侧壁密封连接的充/放气阀；与所述安装筒内安装的前加热风机、后加热风机。本发明能有效提高相机镜头使用环境适应性，避免压力变化、温差、灰尘等对成像质量的影响，有效提高成像质量。

Description

航空测绘相机镜头环控装置
技术领域
本发明属于光学成像测量领域，更具体地说，是涉及航空测绘相机镜头环控装置。
背景技术
航空测绘相机是一种高精度光学成像与测量设备，使用高度最低几百米，最高一般在5000～6000米，要求适应各种复杂的工作环境。尤其是在高空环境下，外部气压和温度相比地面都要降低很多(标准大气条件下，6000米高度时，气压相比水平面降低约54kPa，温度降低39℃)。大气压力变化会导致光学镜头间空气间隔折射率发生变化；温度变化过大会造成相机镜头的热应力无法完全释放，镜头面形精度和位置精度都会受到影响；镜头内部由于安装位置、设备发热量不同，会存在轴向和径向温差。以上因素，都会造成系统超过允许范围的离焦，图像模糊，成像质量下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空测绘相机镜头环控装置，以解决现有技术中存在的航测相机因在高空使用时存在的压力、温度降低，以及各元器件温度不均衡引起的成像质量下降的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种航空测绘相机镜头环控装置，包括安装筒、镜筒；所述安装筒后端与镜筒密封连接；还包括固设于镜筒上的后滤光片、后滤光片压盖，所述后滤光片分别与镜筒、后滤光片压盖密封连接；固设于安装筒前端的前滤光片、前滤光片压盖，所述前滤光片分别与安装筒前端、前滤光片压盖密封连接；与所述安装筒侧壁密封连接的用于调节安装筒内腔气体压力达到预设值的充/放气阀；与所述安装筒内腔体连接安装的前加热风机、后加热风机，所述前加热风机与后加热风机运行时使安装筒内的气流循环流动降低安装筒内各元器件的温度差。
在某一实施例中，所述安装筒后端设置通孔，所述镜筒上设置螺纹孔，通过使用螺栓穿过安装筒上的通孔与镜筒上的螺纹孔配合连接；所述安装筒后端面与镜筒的接触面之间还设置密封圈。
进一步地，所述安装筒后端面与镜筒的接触面之间还涂有RTV有机硅胶。
在某一实施例中，所述镜筒的端面上均布设置安装螺纹孔，所述后滤光片压盖上均布设置通孔，通过使用沉头螺栓穿过后滤光片压盖上的通孔与镜筒的端面的螺纹孔配合连接；所述后滤光片的两端面分别与后滤光片压盖内侧面、镜筒内侧端面接触连接。
进一步地，所述后滤光片与镜筒的接触面之间设置密封圈；所述后滤光片与后滤光片压盖的接触面之间设置密封圈。
进一步地，所述后滤光片与镜筒的接触面之间涂有RTV有机硅胶；所述后滤光片与后滤光片压盖的接触面之间涂有RTV有机硅胶。
在某一实施例中，所述安装筒的前端上均布设置安装螺纹孔，所述前滤光片压盖上均布设置通孔，通过使用沉头螺栓穿过前滤光片压盖上的通孔与安装筒的端面的螺纹孔配合连接；所述前滤光片压盖与安装筒前端形成安装所述前滤光片的腔体，所述前滤光片的两端面分别与前滤光片压盖内侧面、安装筒内侧端面接触连接。
进一步地，所述前滤光片与安装筒的接触面之间设置密封圈；所述前滤光片与前滤光片压盖的接触面之间设置密封圈。
进一步地，所述前滤光片与安装筒的接触面之间涂有RTV有机硅胶；所述前滤光片与前滤光片压盖的接触面之间涂有RTV有机硅胶。
本发明提供的航空测绘相机镜头环控装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明航空测绘相机镜头环控装置由于各主要部件之间均是密封连接，使得内外压力变化可以超过60kPa，不会影响光学镜头间空气间隔折射率发生变化，满足0-6000m高度使用范围。
由于采用了密封结构，使得本发明在使用过程中大气中的灰尘等不会进入到镜头内部，造成内部环境的污染，影响到成像质量。
通过布置加热风机，使得光学镜头内部的各元器件受热比较均匀，有效实现了系统的加热，并消除了各元器件可能存在的温差，避免影响到各元器件折射率、以及由于温度变化引起的位置变化，优化了光学系统的使用环境，提高了成像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的航空测绘相机镜头环控装置的主视剖视示意图；
图2为本发明实施例提供的航空测绘相机镜头环控装置图1中的Ⅰ局部放大示意图；
图3为本发明实施例提供的航空测绘相机镜头环控装置图1中的Ⅱ局部放大示意图。
其中，图中各附图标记：
1-安装筒；2-镜筒；4-前加热风机；5-后加热风机；10-后滤光片；11-后滤光片压盖；13-密封圈；16-密封圈；17-密封圈；18-沉头螺栓；20-前滤光片；21-前滤光片压盖；22-密封圈；23-密封圈。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
请一并参阅附图1、附图2和附图3，现对本发明提供的航空测绘相机镜头环控装置进行说明。所述航空测绘相机镜头环控装置，包括镜头的安装筒1、镜筒2；将安装筒1的后端与镜筒2密封连接。还包括固设于镜筒2上的后滤光片10、后滤光片压盖11，将后滤光片10分别与镜筒2、后滤光片压盖11密封连接。固设于安装筒1前端的前滤光片20、前滤光片压盖21，并将前滤光片20分别与安装筒1前端、前滤光片压盖21密封连接。与安装筒1侧壁密封连接的用于调节安装筒1内腔气体压力达到预设值的充/放气阀(图中未视出)。与安装筒1内腔体连接安装的前加热风机4、后加热风机5，通过前加热风机4与后加热风机5运行，使安装筒内的气流循环流动降低安装筒内各元器件的温度差。具体实施中前加热风机4与后加热风机5进风的方向相反，使得在安装筒1内能形成顺时针或逆时针的热风气流循环，有效降低或消除相机镜头内部各元器件的可能存在的温差。
上述技术方案，通过将安装筒1与镜筒2密封连接，将后滤光片10分别与镜筒2、后滤光片压盖11密封连接；将前滤光片20分别与安装筒1前端、前滤光片压盖21密封连接；使得本发明有效提高了使用时的内外压力变化，能有效满足高空使用的环境要求，有效避免了大气压力变化会导致光学镜头间空气间隔折射率发生变化。同时，由于采用了密封连接，使得本发明在使用过程中有效避免了外界灰尘等物质进入到安装筒1内部，影响到光学元器件使用的成像质量。同时，通过安装前加热风机4与后加热风机5，分别启动前加热风机4与后加热风机5，对安装筒1内部的元器件进行加热，有效降低了各元器件由于安装位置、设备发热量不同可能存在的温差变化，以及降低各元器件轴向、径向的温差，进一步提高成像质量。
优选地，如附图1和附图2所示，作为本发明提供的航空测绘相机镜头环控装置的一种具体实施方式，在安装筒1后端设置通孔，在镜筒2上设置螺纹孔，通过使用螺栓穿过安装筒1上的通孔与镜筒2上的螺纹孔配合连接。或者也可在镜筒2上设置通孔，在安装筒1上设置螺纹孔，通过螺栓穿过镜筒2上的通孔与安装筒1上的螺纹孔连接。为了安装方便，考虑整体结构和美观，使用的螺栓可以采用六角螺栓、或一字槽和/或十字槽螺栓、或者是沉头螺栓。同时，在安装筒1的后端面与镜筒2的接触面之间还设置安装了密封圈13，具体实施中，在安装筒1或者镜筒2的端面上先通过机械加工，加工出密封圈安装槽，在将密封圈13放置到密封圈安装槽内，再通过螺栓将安装筒1和镜筒2紧固连接。为了进一步提高连接的密封效果，在某实施例中，设置安装的密封圈13可为多个，本案具体实施过程中安装了两件密封圈13。同时在安装筒1后端面与镜筒2的接触面之间还涂有RTV有机硅胶。
优选地，如附图1和附图2所示，作为本发明提供的航空测绘相机镜头环控装置的一种具体实施方式，在镜筒2的端面上均布设置安装螺纹孔，在后滤光片压盖11上均布设置通孔，通过使用沉头螺栓18穿过后滤光片压盖11上的通孔与镜筒的端面的螺纹孔配合连接；使得后滤光片10的两端面分别与后滤光片压盖11内侧面、镜筒2内侧端面接触连接。具体实施中,在后滤光片10与镜筒2的接触面之间设置密封圈16；具体实施中可以在后滤光片10上先加工出安装密封圈16的密封圈安装槽，或者在镜筒2的安装面上加工安装密封圈16的密封圈安装槽。本发明具体实施中在镜筒2的安装面加工出安装密封圈16的安装槽，操作时安装槽的深度为密封圈厚度3/4左右。具体实施中密封圈可选择O形密封圈或者矩形密封圈。为了进一步提高密封效果，在后滤光片与镜筒的接触面之间涂有RTV有机硅胶。在在后滤光片10与后滤光片压盖11的接触面之间设置密封圈17；具体实施中先在后滤光片10的接触面或者是后滤光片压盖11的接触面先机械加工安装密封圈17的密封槽，再将密封圈17按压到密封槽内，并在后滤光片10与后滤光片压盖11的接触面之间涂有RTV有机硅胶后，通过使用沉头螺栓18将后滤光片压盖11贴紧后滤光片10安装到镜筒2的端面上。同时，为了保证密封效果，后滤光片压盖11内侧面到镜筒2安装面的距离与后滤光片10的厚度要相等，使得安装后滤光片压盖11以后能实现对密封圈16、17进行充分挤压实现密封。
优选地，如附图1和附图3所示，作为本发明提供的航空测绘相机镜头环控装置的一种具体实施方式，在安装筒1的前端上均布设置安装螺纹孔，在前滤光片压盖21上均布设置通孔，通过使用沉头螺栓穿过前滤光片压盖21上的通孔与安装筒1的端面的螺纹孔配合连接。将前滤光片20的两端面分别与前滤光片压盖21内侧面、安装筒1内侧端面接触连接。并在前滤光片20与安装筒1的接触面之间连接密封圈22；具体实施中先在前滤光片20接触面、或安装筒1的接触面上进行机械加工，先加工出安装密封圈22的安装槽，再将密封圈22安装到密封槽中，密封圈22可选择O型密封圈或者矩形密封圈。为了提高密封效果，具体实施中可设置多圈的密封圈，本发明具体实施中设计了两圈密封圈的安装。同时，为了进一步提高密封效果，在前滤光片20与安装筒1的接触面之间涂有RTV有机硅胶。在前滤光片20与前滤光片压盖21的接触面之间设置密封圈23，具体实施中可在前滤光片20或前滤光片压盖21的接触面之间通过机械加工出安装密封圈23的密封槽，将密封圈23安装到密封槽中，再前滤光片20与前滤光片压盖21的接触面之间涂有RTV有机硅胶。具体实施中密封圈可选择O形密封圈或者矩形密封圈。进一步地，为了保证密封效果，前滤光片压盖21内侧面到安装筒1的安装面的距离与前滤光片20的厚度要相等，使得安装前滤光片压盖21以后能实现对密封圈22、23进行充分挤压实现密封。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.航空测绘相机镜头环控装置，包括镜头的安装筒、镜筒；其特征在于：所述安装筒后端与镜筒密封连接；还包括固设于镜筒上的后滤光片、后滤光片压盖，所述后滤光片分别与镜筒、后滤光片压盖密封连接；固设于安装筒前端的前滤光片、前滤光片压盖，所述前滤光片分别与安装筒前端、前滤光片压盖密封连接；与所述安装筒侧壁密封连接的用于调节安装筒内腔气体压力达到预设值的充/放气阀；与所述安装筒内腔体连接安装的前加热风机、后加热风机，所述前加热风机与后加热风机运行时使安装筒内的气流循环流动降低安装筒内各元器件的温度差。
2.如权利要求1所述的航空测绘相机镜头环控装置，其特征在于：所述安装筒后端设置通孔，所述镜筒上设置螺纹孔，通过使用螺栓穿过安装筒上的通孔与镜筒上的螺纹孔配合连接；所述安装筒后端面与镜筒的接触面之间还设置密封圈。
3.如权利要求2所述的航空测绘相机镜头环控装置，其特征在于：所述安装筒后端面与镜筒的接触面之间还涂有RTV有机硅胶。
4.如权利要求1所述的航空测绘相机镜头环控装置，其特征在于：所述镜筒的端面上均布设置安装螺纹孔，所述后滤光片压盖上均布设置通孔，通过使用沉头螺栓穿过后滤光片压盖上的通孔与镜筒的端面的螺纹孔配合连接；所述后滤光片的两端面分别与后滤光片压盖内侧面、镜筒内侧端面接触连接。
5.如权利要求4所述的航空测绘相机镜头环控装置，其特征在于：所述后滤光片与镜筒的接触面之间设置密封圈；所述后滤光片与后滤光片压盖的接触面之间设置密封圈。
6.如权利要求5所述的航空测绘相机镜头环控装置，其特征在于：所述后滤光片与镜筒的接触面之间涂有RTV有机硅胶；所述后滤光片与后滤光片压盖的接触面之间涂有RTV有机硅胶。
7.如权利要求1所述的航空测绘相机镜头环控装置，其特征在于：所述安装筒的前端上均布设置安装螺纹孔，所述前滤光片压盖上均布设置通孔，通过使用沉头螺栓穿过前滤光片压盖上的通孔与安装筒的端面的螺纹孔配合连接；所述前滤光片的两端面分别与前滤光片压盖内侧面、安装筒内侧端面接触连接。
8.如权利要求7所述的航空测绘相机镜头环控装置，其特征在于：所述前滤光片与安装筒的接触面之间设置密封圈；所述前滤光片与前滤光片压盖的接触面之间设置密封圈。
9.如权利要求8所述的航空测绘相机镜头环控装置，其特征在于：所述前滤光片与安装筒的接触面之间涂有RTV有机硅胶；所述前滤光片与前滤光片压盖的接触面之间涂有RTV有机硅胶。
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