CN205484882U - 一种耐高压的透明光学窗口装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耐高压的透明光学窗口装置，包括凹凸透镜，所述凹凸透镜包括位于上表面的外侧球面和位于下表面的内侧球面，凹凸透镜的侧面上部为上圆柱面，凹凸透镜的侧面中部设有台阶，凹凸透镜的侧面下部从上至下依次为密封面或密封线、连接密封面或密封线的承压锥面；台阶连接上圆柱面和密封面或密封线，所述台阶表面为从内至外向下倾斜的斜面。本实用新型用于解决水下设备的光学观察窗口问题，通过特殊形状设计，在保证水下密封，耐高压同时，又保持了极高的光学透光率。本实用新型适合应用在有人/无人潜水器、水下照相机、水下摄像机以及其它需要使用水下光学视窗的设备上。
Description
技术领域
本实用新型涉及水下设备技术领域，特别是一种耐高压的透明光学窗口装置。
背景技术
水下光学观察窗口需要透光性好，同时又要密封防水，承受超高水压。现有技术中的水下设备，如潜水器，水下照相机，水下摄像机，其光学观察窗口在一定厚度下，或多或少都存在不能兼具透光性好同时又能密封防水承受超高水压的问题，从而影响了水下设备的观察效果。因此，有必要对水下设备的光学视窗进一步加以改进。现有专利技术中，申请号为92242779.8的中国实用新型为一种用于观察水产养殖池底剩余饵料分布和生物状况的光学观察器,它由长观察筒、安装于观察筒上端的望远镜头、安装于观察筒下端的观察窗及用于照亮池底的光源组成。它可以直接用肉眼观察深水下的池底。申请号为201220728713.6的中国实用新型公开了一种多功能光学视窗，包括玻璃基板、减反膜、屏蔽膜和加热膜，玻璃基板贴装在液晶面板上；所述玻璃基板的正面从外到内依次设有所述的减反膜和屏蔽膜，玻璃基板的背面设有一层加热膜。以上现有技术，均不能兼具透光性好同时又能密封防水承受超高水压。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种耐高压的透明光学窗口装置，其能在保证水下密封、耐高压的同时又保持了高的光学透光率。
本实用新型的技术方案是：一种耐高压的透明光学窗口装置，包括凹凸透镜，所述凹凸透镜包括位于上表面的外侧球面和位于下表面的内侧球面，凹凸透镜的侧面上部为上圆柱面，凹凸透镜的侧面中部设有台阶，凹凸透镜的侧面下部从上至下依次为密封面或密封线、连接密封面或密封线的承压锥面；台阶连接上圆柱面和密封面或密封线，所述台阶表面为从内至外向下倾斜的斜面。
所述斜面的内边与上圆柱面的下边相连接，斜面的外边与密封面的上边相连接；密封面的下边与承压锥面的上边相连接；所述上圆柱面、斜面、密封面、承压锥面为一体成型的整体式结构。
所述斜面与上圆柱面的连接处设置有圆滑过渡的圆角或倒角。
上圆柱面中部位置设有用于安装O形圈的O形圈安装内槽。
所述承压锥面为倒圆台形。
所述耐高压的透明光学窗口装置的材料是透明光学材料。
所述内侧球面半径小于外侧球面的半径。
所述耐高压的透明光学窗口装置还包括安装在O形圈安装内槽中的O形圈。
本实用新型用于解决水下设备的光学观察窗口问题，通过特殊形状设计，在保证水下密封，耐高压同时，又保持了极高的光学透光率。采用本实用新型，能将轴向水压力部分分解为径向水压力，与径向水压抵消，从而达到在同等水深条件下，透明窗口尽可能地薄，光学透光率尽可能高的目的。本实用新型适合应用在有人/无人潜水器、水下照相机、水下摄像机以及其它需要使用水下光学视窗的设备上。
附图说明
图1是本实用新型耐高压的透明光学窗口装置的主视结构示意图；
图2是沿图1中A-A线的剖视结构示意图；
图中：1、外侧球面，2、O形圈安装内槽，3、圆角，4、斜面，5、密封面，6、承压锥面，7、内侧球面，8、上圆柱面。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种耐高压的透明光学窗口装置，包括凹凸透镜、O形圈，凹凸透镜的构造和形状是这样设计的：所述凹凸透镜的上表面为向上凸出的球面，即外侧球面1。凹凸透镜的下表面为向上凹陷的球面，即内侧球面7。内侧球面半径比外侧球面的半径略小。凹凸透镜还包括连接在外侧球面边缘和内侧球面边缘之间的侧面。凹凸透镜的侧面上部为上圆柱面8(指圆柱的侧面)，凹凸透镜的侧面中部设有环状台阶(环绕侧面中部一圈设一级台阶)，凹凸透镜的侧面从台阶往下依次为密封面5和连接密封面的承压锥面6；台阶连接上圆柱面和密封面，台阶表面为从内至外向下倾斜的斜面4。斜面的内边与上圆柱面的下边相连接，斜面的外边与密封面的上边相连接。台阶表面与上圆柱面的连接处设置为圆滑过渡的小圆角3或倒角。上圆柱面中部位置设有用于安装O形圈的O形圈安装内槽2。密封面的下边与承压锥面的上边相连接；所述上圆柱面、斜面、密封面、承压锥面为一体成型的整体式结构，共同构成凹凸透镜的侧面。承压锥面为倒圆台形(为倒圆台的侧面)。
外侧球面为暴露在海水里的球面，其球面半径比内侧球面的半径要略大。密封面可以是一个圆柱形侧面，也可以用斜面与承压锥面相交的一条环状密封线代替。内侧球面是观察设备内部侧的球面，其球面半径比外侧球面的半径要略小。耐高压的透明光学窗口装置的材料采用透明光学材料，如玻璃。
耐高压的透明光学窗口装置的工作原理如下：
一、外侧球面为露在海水里的球面，其球面半径比内侧球面要略大，内侧球面为观察设备内部侧的球面，其球面半径比外侧球面要略小，通过外侧球面、内侧球面、锥面的共同作用，将轴向水压力部分分解为径向水压力，与径向水压抵消，达到在同等水深条件下，透明窗口尽可能地薄，光学透光率尽可能高的目的；
二、耐高压的透明光学窗口装置安装于设备(如潜水器，水下照相机，水下摄像机)安装孔中。O形圈安装内槽与设备安装孔的O形圈安装外槽一起，形成O形圈安装的内外槽从径向固定O形圈。小圆角或倒角的设计，使得O形圈受力变形时，此小圆角或倒角表面能有效地与O形圈表面啮合；斜面使得O形圈受力变形时时，沿此斜面向密封面移动变形，密封面与设备安装孔内径形成公差配合，和O形圈一起完成密封达到密封目的。
本实用新型耐高压的透明光学窗口装置用于解决水下设备的光学观察窗口问题。水下光学观察窗口需要透光性好，同时又要密封防水，承受超高水压。通过特殊形状设计，在保证水下密封，耐高压同时，又保持了极高的光学透光率。适合应用在有人/无人潜水器，水下照相机，水下摄像机，以及其它需要使用水下光学视窗的设备上。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围不限于此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐高压的透明光学窗口装置，包括凹凸透镜，所述凹凸透镜包括位于上表面的外侧球面和位于下表面的内侧球面，其特征是，凹凸透镜的侧面上部为上圆柱面，凹凸透镜的侧面中部设有台阶，凹凸透镜的侧面下部从上至下依次为密封面或密封线、连接密封面或密封线的承压锥面；台阶连接上圆柱面和密封面或密封线，所述台阶表面为从内至外向下倾斜的斜面。
2.根据权利要求1所述的耐高压的透明光学窗口装置，其特征是，所述斜面的内边与上圆柱面的下边相连接，斜面的外边与密封面的上边相连接；密封面的下边与承压锥面的上边相连接；所述上圆柱面、斜面、密封面、承压锥面为一体成型的整体式结构。
3.根据权利要求1所述的耐高压的透明光学窗口装置，其特征是，所述斜面与上圆柱面的连接处设置有圆滑过渡的圆角或倒角。
4.根据权利要求1所述的耐高压的透明光学窗口装置，其特征是，上圆柱面中部位置设有用于安装O形圈的O形圈安装内槽。
5.根据权利要求1所述的耐高压的透明光学窗口装置，其特征是，所述承压锥面为倒圆台形。
6.根据权利要求1所述的耐高压的透明光学窗口装置，其特征是，所述耐高压的透明光学窗口装置的材料是透明光学材料。
7.根据权利要求1所述的耐高压的透明光学窗口装置，其特征是，所述内侧球面半径小于外侧球面的半径。
8.根据权利要求1所述的耐高压的透明光学窗口装置，其特征是，所述耐高压的透明光学窗口装置还包括安装在O形圈安装内槽中的O形圈。
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| CN201620236988.6U CN205484882U (zh) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 一种耐高压的透明光学窗口装置 |
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| CN (1) | CN205484882U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108791777A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-13 | 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） | 一种可变焦的深海载人潜水器观察窗 |
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2016
- 2016-03-25 CN CN201620236988.6U patent/CN205484882U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN108791777A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-13 | 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） | 一种可变焦的深海载人潜水器观察窗 |
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