一种机载摄像头加固装置的制作方法

1.本发明涉及摄像头，尤其涉及一种机载摄像头加固装置。


背景技术：

2.随着航空航天技术的飞速发展，信息化、数字化水平不断提升，飞行员们对机载设备的性能、功能和可靠性也提出了更高的要求。为了实时监控机舱内外环境数据及各类机载设备的运行状态，便于飞行员做出正确判断，保证飞行安全，机载摄像设备应运而生，并得到了广泛应用。
3.cn201711343800.3《一种机载摄像头结构》中公开了一种可满足在飞机舱外使用环境适应性要求的机载摄像头结构，但是结构形式复杂，光学空间与电器空间混合，维修、拆装不方便。其光学成像部分的精准度取决于零部件的加工精度，因误差引起的成像聚焦不准确，无法对镜头后焦距进行微调，给装配调试带来困难。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是提供一种实现焦距反复精确调整、摄像焦距稳定、整体结构导电密封的机载摄像头加固装置。
5.技术方案：本发明的机载摄像头加固装置，包括头部组件、芯部组件和尾部组件；头部组件为底部开口的结构，芯部组件的顶部结构穿过头部组件的开口并设置于头部组件内；同时芯部组件的底部结构上表面与头部组件的底面平齐，芯部组件与头部组件通过导电密封橡胶圈紧密连接，形成第一导电密封腔体；尾部组件设置于芯部组件的底部并通过导电密封橡胶圈紧密连接，形成第二导电密封腔体；第一导电密封腔体和第二导电密封腔体的内部充满氮气；尾部组件用于连接外部接口供电、通信。
6.进一步，所述头部组件的主体结构包括镜框、三合一玻璃和导向限位块；所述镜框为一个上下均开口的桶状柱体，其内壁由下向上设有逐渐变小的三阶台阶，形成三个台阶面分别为下台阶面、中台阶面和上台阶面，各台阶所在的内壁面由下向上分别为下内壁面、中内壁面和上内壁面，所述上台阶面上设有第一密封槽，上内壁面为向上呈开口状的斜面；三合一玻璃设置于镜框的中内壁面内，并引出导线接至芯部组件；导向限位块为绝缘管状柱体，其内侧壁设有一个环形凸起，外侧壁与镜框的中内壁面接触固定；
7.所述头部组件的辅助结构包括第一导电密封橡胶圈和第一泡棉；所述第一导电密封橡胶圈为能导电、密封的圆柱状橡胶条，设置于镜框的第一密封槽内，确保镜框、第一导电密封橡胶圈和三合一玻璃按序紧密连接，形成一个完整的导电密封面，保证结构的电磁兼容性和密封性；第一泡棉为环形绝缘弹性泡棉，设置于导向限位块与三合一玻璃之间；三合一玻璃设置于镜框的中内壁面内。
8.进一步，三合一玻璃包括减反射膜、上层导电膜、玻璃、下层导电膜、贴片传感和导线；所述下层导电膜的下表面边缘设有贴片传感，同时引出导线接至芯部组件，玻璃与上层导电膜和下层导电膜的外形完全相同，并居中设置于上层导电膜和下层导电膜之间；所述
减反射膜的尺寸小于导电膜的尺寸，居中设置于上层导电膜的上表面，确保上层导电膜的边缘导电区域露出；工作时，贴片传感感应玻璃的表面温度，通过导线传输温度数据、控制下层导电膜的电流。
9.进一步，所述三合一玻璃为能电磁屏蔽、加热和减反射的玻璃。
10.进一步，所述芯部组件的主体结构包括镜头、锁紧环、转接座、滤色玻璃、压紧环、安装座、图像采集板和散热板；转接座为空心圆柱体，其外侧面称为第一螺纹面，内侧面上端与镜头连接固定，内侧面下端与滤色玻璃和压紧环连接固定；压紧环为环状结构，用于固定滤色玻璃；安装座为下侧开口的长方体和上侧开口的柱体结构，长方体与柱体连接处设有一圈第二密封槽，内腔顶面设有环形第三密封槽，柱体开口的内侧面为第二螺纹面，与转接座的第一螺纹面连接；锁紧环为环状圆柱体，其外侧为直纹滚花面，内侧面为第三螺纹面，与转接座的第一螺纹面连接，锁紧环底部与安装座的顶部接触固定；散热板为表面设有凹槽的薄板，设置于安装座的内腔顶面；图像采集板设置于散热板的凹槽内，图像采集板的中心位置设有传感器、正面与头部组件引出的导线连接，通过背面引出数据线传输数据至尾部组件；
11.所述芯部组件的辅助结构包括两个第二泡棉、第二导电密封橡胶圈、第三导电密封橡胶圈和高温导热双面胶；所述第二泡棉为环形绝缘弹性泡棉，分别设置于滤色玻璃上下表面；第二导电密封橡胶圈为能导电、密封的圆柱状橡胶条，设置于安装座的第二密封槽内；第三导电密封橡胶圈为能导电、密封的圆柱状橡胶条，设置于安装座的第三密封槽内，确保第三导电密封橡胶圈、安装座和散热板紧密连接，形成一个完整的导电密封面；高温导热双面胶设置于图像采集板与散热板之间，确保图像采集板、高温导热双面胶和散热板紧密连接。
12.进一步，所述滤色玻璃为能过滤强光波形的玻璃，高温导热双面胶为导热、耐高温的双面胶。
13.进一步，所述尾部组件的主体结构包括图像处理控制板、航插安装座、航插、后盖和接地柱；所述后盖为方形薄板，其侧面设有环形第四密封槽，正面设有多个凸台和多个螺纹垫高柱，中心设有一个第一通孔；图像处理控制板的正面与图像采集板的数据线相连，背面设有多个电源模块和多个安装孔，所述安装孔与后盖的螺纹垫高柱安装固定，电源模块的位置正于对后盖的凸台，且电源模块与凸台间设有间隙；航插安装座为正面开口的方形结构，其正面与图像处理控制板的背面固定连接，背面与航插的正面固定连接，底部设有与第一通孔同心的第二通孔；航插中间为安装座，设置于后盖和航插安装座之间，头部为插针，穿过航插安装座的第二通孔与图像处理控制板的背面安装固定，尾部为外接接口，穿过后盖的第一通孔并伸出后盖，用于数据交联和供电；接地柱设置于后盖的背面；
14.所述尾部组件的辅助结构包括导电密封橡胶垫、导热垫和第四导电密封橡胶圈；所述第四导电密封橡胶圈为能导电、密封的圆柱状橡胶条，设置于后盖的第四密封槽内；导电密封橡胶垫为能导电、密封的片状橡胶垫，设置于航插的中间安装座与后盖之间，使后盖、导电密封橡胶垫和航插紧密连接，形成一个完整的导电密封面；导热垫设置于图像处理控制板电源模块与后盖凸台之间，确保电源模块、凸台分别与导热垫紧密接触。
15.进一步，所述镜框的下表面与安装座的上表面固定，第二导电密封橡胶圈设置于镜框的下表面与安装座的上表面之间，使前头部组件和芯部组件紧密连接，形成第一导电
密封腔体；安装座的内腔与后盖的侧面固定，第四导电密封橡胶圈安装设置于安装座的内腔与后盖的侧面之间，使芯部组件和尾部组件紧密连接，形成第二导电密封腔体。
16.本发明与现有技术相比，其显著效果如下：1、焦距可反复精确调整，能保证摄像的清晰度；2、通过锁紧环锁焦距，使结构有良好的抗振性能，保证摄像焦距的稳定性；3、各组件模块化安装，便于拆装维修，提高了生产进度；4、装置内充氮，镜片表面设有加热膜，可自动加热，保证镜片表面无水汽，摄像清晰；5、整体结构导电密封，能保证较好的密封性能和电磁兼容性能；6、结构轻便紧凑，体积小，可靠性高。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为本发明的头部组件结构示意图；
19.图3中的(a)为本发明的头部组件结构剖视图，(b)为(a)的局部放大图，(c)为三合一玻璃局部视图放大；
20.图4为本发明的芯部组件结构示意图；
21.图5为本发明的芯部组件结构剖视图；
22.图6为本发明的尾部组件结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
24.如图1所示，本发明的机载摄像头加固装置包括头部组件1、芯部组件2和尾部组件3；头部组件1为一个底部开口的壳体；芯部组件2的顶部结构穿过头部组件1的开口并设置于头部组件1内，同时芯部组件2的底部结构上表面恰好与头部组件1的底面平齐；尾部组件3设置于芯部组件2的底部开口位置，用于连接外部接口供电、通信。
25.如图2所示，头部组件1的主体结构包括镜框1-1、三合一玻璃1-3、和导向限位块1-5。其中，镜框1-1为一个上下均开口的桶状柱体，其内壁由下向上设有一个截面逐渐变小的三阶台阶，如图3中的图(a)、(b)所示，各台阶面由下向上分别称为下台阶面1-1-1、中台阶面1-1-2和上台阶面1-1-3，各台阶所在的内壁面由下向上分别称为下内壁面1-1-4、中内壁面1-1-5和上内壁面1-1-6，其中上台阶面1-1-3上设有第一密封槽1-1-7，上内壁面1-1-6为向上呈开口状的斜面，用于保证摄像视角；三合一玻璃1-3为一种特制玻璃，其截面图如图3中的图(c)所示，由减反射膜1-3-1、上层导电膜1-3-2、玻璃1-3-3、下层导电膜1-3-4、贴片传感1-3-5和导线1-3-6组成。其中，下层导电膜1-3-4的下表面边缘设有贴片传感1-3-5，同时引出导线1-3-6接至芯部组件2，玻璃1-3-3与上层导电膜1-3-2和下层导电膜1-3-4的外形完全相同，并居中设置于上层导电膜1-3-2和下层导电膜1-3-4间，减反射膜1-3-1的尺寸略小于导电膜1-3-2的尺寸，居中设置于上层导电膜1-3-2的上表面，使上层导电膜1-3-2的边缘导电区域露出，三合一玻璃1-3安装设置于镜框1-1的中内壁面1-1-5内。工作时，贴片传感1-3-5感应玻璃1-3-3的表面温度，通过导线1-3-6传输温度数据、控制下层导电膜1-3-4的电流实现加热；导向限位块1-5为一种绝缘管状柱体，其内侧壁设有一个环形凸起1-5-1，用于限制并保证芯部组件2的调焦行程，外侧壁与镜框1-1的中内壁面1-1-5接触固定。
26.头部组件1的辅助结构包括第一导电密封橡胶圈1-2和第一泡棉1-4。其中第一导
电密封橡胶圈1-2为一种可导电、可密封的圆柱状橡胶条，安装设置于镜框1-1的第一密封槽1-1-7内，使镜框1-1、第一导电密封橡胶圈1-2和上层导电膜1-3-2的边缘导电区域紧密连接，形成一个完整的导电密封面，保证结构的电磁兼容性和密封性；第一泡棉1-4为一种环形绝缘弹性泡棉，安装设置于导向限位块1-5与三合一玻璃1-3间，避免下层导电膜1-3-4和贴片传感1-3-5与结构直接接触受损。
27.如图4和图5所示，芯部组件2的主体结构包括镜头2-1，锁紧环2-2，转接座2-3，滤色玻璃2-5，压紧环2-6，安装座2-8，图像采集板2-10和散热板2-12。其中镜头2-1为某种需要加固的摄像头镜头；滤色玻璃2-5为一种可过滤强光波形的特制玻璃；转接座2-3为一个空心圆柱体，其外侧面称为第一螺纹面2-3-1，内侧面上端与镜头2-1连接固定，保证镜头的稳定，内侧面下端与滤色玻璃2-5和压紧环2-6连接固定；压紧环2-6为一个环状结构，用于固定滤色玻璃2-5；安装座2-8由一个下侧开口的长方体和一个上侧开口的柱体组成，两者连接处设有环形第二密封槽2-8-1，内腔顶面设有环形第三密封槽2-8-2，其中柱体开口的内侧面称为第二螺纹面2-8-3，用于与转接座2-3的第一螺纹面2-3-1安装固定，安装时，通过调整第一螺纹面2-3-1与第二螺纹面2-8-3的旋入深度实现焦距调节；锁紧环2-2为一个环状圆柱体，其外侧为直纹滚花面，便于操作，内侧面称为第三螺纹面2-2-1，用于与转接座2-3的第一螺纹面2-3-1连接固定；安装时，拧紧锁紧环2-2，使其底部与安装座2-8的顶部接触固定，锁定焦距；散热板2-12为一块表面设有凹槽的薄板，安装设置于安装座2-8的内腔顶面；图像采集板2-10为第一块电路板，安装设置于散热板2-12的凹槽内，其正面与三合一玻璃1-3引出的导线1-3-6连接，控制加热，中心位置设有传感器2-10-1，采集摄像数据，背面引出数据线2-10-2传输数据至尾部组件3。
28.芯部组件2的辅助结构包括两个第二泡棉2-4、第二导电密封橡胶圈2-7、第三导电密封橡胶圈2-9和高温导热双面胶2-11。其中，两个第二泡棉2-4为一种环形绝缘弹性泡棉，分别设置于滤色玻璃2-5上下表面，避免滤色玻璃2-5与结构直接接触受损；第二导电密封橡胶圈2-7为一种可导电、可密封的圆柱状橡胶条，安装设置于安装座2-8的第二密封槽2-8-1内；第三导电密封橡胶圈2-9为一种可导电、可密封的圆柱状橡胶条，安装设置于安装座2-8的第三密封槽2-8-2内，使第三导电密封橡胶圈2-9、安装座2-8和散热板2-12紧密连接，形成一个完整的导电密封面，保证前端组件的导电密封性；高温导热双面胶2-11是一种导热性能好，耐高温的双面胶，安装设置于图像采集板2-10与散热板2-12间，使图像采集板2-10、高温导热双面胶2-11和散热板2-12紧密连接，保证散热。
29.如图6所示，尾部组件3的主体结构包括图像处理控制板3-1、航插安装座3-2、航插3-3、后盖3-6和接地柱3-7。其中后盖3-6为一块方形薄板，其侧面设有一圈第四密封槽3-6-1，正面设有n(n≥1)个凸台3-6-2和m(m≥1)个螺纹垫高柱3-6-3，中心设有一个第一通孔3-6-4；图像处理控制板3-1为第二块电路板，其正面与图像采集板2-10的数据线2-10-2相连，背面设有n(n≥1)个电源模块3-1-1和m(m≥1)个安装孔3-1-2，其中安装孔3-1-2与后盖3-6的螺纹垫高柱3-6-3安装固定，电源模块3-1-1的位置正于对后盖3-6的凸台3-6-2，且两者间留有间隙；航插安装座3-2为一个正面开口的方形壳体，其正面与图像处理控制板3-1的背面固定连接，背面与航插3-3的正面固定连接，底部设有一个与第一通孔3-6-4同心的第二通孔3-2-1；航插3-3为一种标准的电连接器，其中间为安装座，安装设置于后盖3-6和航插安装座3-2之间，并与两者连接固定，头部为插针，穿过航插安装座3-2的第二通孔3-2-1
与图像处理控制板3-1的背面安装固定，尾部为外接接口，穿过后盖3-6的第一通孔3-6-4并伸出后盖3-6，用于数据交联和供电；接地柱3-7为一种标准的接地组件，安装设置于后盖3-6的背面，用于设备接地。
30.尾部组件3的辅助结构包括导电密封橡胶垫3-4、导热垫3-5和第四导电密封橡胶圈3-8。其中第四导电密封橡胶圈3-8为一种可导电、可密封的圆柱状橡胶条，安装设置于后盖3-6的第四密封槽3-6-1内；导电密封橡胶垫3-4为一种可导电、可密封的片状橡胶垫，安装设置于航插3-3的中间安装座与后盖3-6间，使后盖3-6、导电密封橡胶垫3-4和航插3-3紧密连接，形成一个完整的导电密封面，保证结构的电磁兼容性和密封性；导热垫3-5为一种导热性能较好的导热垫，安装设置于图像处理控制板3-1电源模块3-1-1与后盖3-6凸台3-6-2间的间隙处，使电源模块3-1-1、凸台3-6-2分别与导热垫3-5紧密接触，保证散热。
31.整机装配过程在透明氮气箱中进行，其中镜框1-1的下表面与安装座2-8的上表面安装固定，第二导电密封橡胶圈2-7安装设置于两者间，使前头部组件1和芯部组件2紧密连接，形成第一导电密封腔体，安装座2-8的内腔与后盖3-6的侧面安装固定，第四导电密封橡胶圈3-8安装设置于两者间，使芯部组件2和尾部组件3紧密连接，形成第二导电密封腔体。