[实用新型]多层全向观察窗口结构

说明书

本实用新型提供一种多层全向观察窗口结构，它包括：固设的多层壳体，每层壳体上沿周向设有多个观察窗口，观察窗口上设有玻璃窗罩；相邻两层的观察窗口在圆周上交错布置；与各层壳体相对应的传感器，每层传感器设置在可旋转的框型方位轴上，各个传感器通过俯仰驱动机构与框型方位轴连接。通过采用壳体静止，上下层观察窗口交错，各层观察窗口内侧设置可旋转和俯仰调节的传感器的方案，能够可靠的获得全景图像。

技术领域

本实用新型涉及一种光电设备的观察窗口结构，特别是一种多层全向观察窗口结构。

背景技术

观察窗口是透光的，需保护玻璃，通常为石英或硅、锗等材质的玻璃，能起到防尘、防雨水、盐雾的目的。对用于水下的观察窗口产品，需要承受一定的压力，并且需要密封，玻璃厚度也必须满足耐压要求。保护玻璃的形状可以是平板、球面、柱面的，最实用的为平面玻璃窗罩，加工简单，成本低，光学入射光线经两次折射后再出玻璃，图像无畸变。球面可以大视场角度观察，符合透镜的光学原理，但加工成本高，特殊场合使用；柱面玻璃成形加工方便，可以四周无遮挡，但不符合光学成像机理，特殊应用需复杂光学补偿及图像软件处理，但仍存在图像畸变，一般不推荐使用。

传统观察仪器要做到360°方位观察（俯仰一般为有限角度，如-10°~60°），只需壳体（杆体）转动，有一块保护玻璃即可，如图7中所示，此时图像传感器与壳体一同转动。但是该结构的旋转轴需设置外置动密封，做到气密、水密，结构复杂，重量尺寸大，特别是水下耐压密封，动密封存在渗水的风险。

若采用球面玻璃，顶置，壳体不动，内部传感器转动的方案，可以做到360°无遮挡观察，这又分2种情况，一是半球，只能看到俯仰0°以上的景物，如图8中所示。二是超半球，可以看到负角度，如-10°，如图9中所示，但半球的玻璃加工非常困难，特别是超半球，存在磨头的伸入、装夹等诸多难题，加工异常困难，生产成本高，光学指标难以满足，要达到光洁度、厚度均匀的程度非常困难，使用很少。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多层全向观察窗口结构，能够克服现有技术中壳体外转动密封不可靠或者半球玻璃窗罩加工困难的技术问题，能够做到360°全向无遮挡的观察。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种多层全向观察窗口结构，它包括：

固设的多层壳体，每层壳体上沿周向设有多个观察窗口，观察窗口上设有玻璃窗罩；

相邻两层的观察窗口在圆周上交错布置；

与各层壳体相对应的传感器，每层传感器设置在可旋转的框型方位轴上，各个传感器通过俯仰驱动机构与框型方位轴连接。

优选的方案中，所述的壳体顶部封闭，沿壳体从上到下分为两层，各层壳体的周向均布多根固定筋，固定筋在壳体侧面形成多个观察窗口，玻璃窗罩密封固定安装在固定筋之间。

优选的方案中，所述的观察窗口为梯形，玻璃窗罩相应的也为梯形，在固定筋上设有燕尾槽，玻璃窗罩镶嵌在固定筋之间，并通过插入到燕尾槽内的压框压紧，在压框的下端通过定位螺钉与壳体固定连接。

优选的方案中，每一层的观察窗口的宽度大于固定筋的宽度。

优选的方案中，每一层的观察窗口为4~8个。

优选的方案中，所述的传感器为可见光图像传感器或红外图像传感器。

优选的方案中，俯仰驱动机构的结构为：各层的传感器的两侧通过销轴与框型方位轴的侧板可转动的连接，销轴通过第一传动机构与固设在框型方位轴的俯仰电机连接。

优选的方案中，所述的第一传动机构中，上钢带轮和下钢带轮与各层传感器的销轴固定连接，驱动轮与俯仰电机的输出轴固定连接，上钢带轮、下钢带轮和驱动轮通过钢带连接。