本實用新型涉及船只導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光導(dǎo)標(biāo)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的光機(jī)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

激光導(dǎo)標(biāo)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)是一種新型港口視覺導(dǎo)航設(shè)備，該系統(tǒng)利用激光的光束質(zhì)量好、單色性好的物理特征，采用小型光學(xué)系統(tǒng)獲得銳利邊界的紅綠光束，對航道進(jìn)行分區(qū)標(biāo)記，實現(xiàn)船舶視覺導(dǎo)航?？紤]港口環(huán)境特點和視覺導(dǎo)航設(shè)備的可靠性要求，該系統(tǒng)應(yīng)具備密封和高穩(wěn)定的特點，對設(shè)備的光機(jī)一體化結(jié)構(gòu)要求較高。

光機(jī)一體化設(shè)計是光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常用到一種設(shè)計方法。申請?zhí)枮?01510967266.8的專利文獻(xiàn)公開了一種光機(jī)一體化快速控制反射鏡，雖然增加現(xiàn)有反射鏡口徑；但是結(jié)構(gòu)較為笨重，裝調(diào)麻煩。申請?zhí)枮?01521139480.6的專利文獻(xiàn)公開了一種自動調(diào)節(jié)視線誘導(dǎo)效果的警示誘導(dǎo)系統(tǒng)，通過設(shè)置光傳感器，能夠?qū)崟r采集周圍環(huán)境的光強(qiáng)度信息，根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)來自動調(diào)節(jié)LED誘導(dǎo)標(biāo)的亮度；但是該發(fā)明的LED激光二極管的功率很低，不能滿足海上船只的遠(yuǎn)距離導(dǎo)航功能。申請?zhí)枮?01521088596.1的專利文獻(xiàn)公開了一種提高激光慣導(dǎo)標(biāo)定精度的輔助標(biāo)定裝置，雖然提高了慣導(dǎo)與托架和底板之間的剛性連接強(qiáng)度；但是結(jié)構(gòu)較為笨重，無法滿足輕型化設(shè)計。王海潮等發(fā)表在《中國水運》上的激光技術(shù)在導(dǎo)標(biāo)上的應(yīng)用前景對激光技術(shù)在導(dǎo)標(biāo)上的應(yīng)用前景進(jìn)行了肯定，并提出個幾點改進(jìn)意見，論文對國內(nèi)的調(diào)研就為充分而國外的調(diào)研略顯不足。楊倩等發(fā)表在《中國航海學(xué)會航標(biāo)專業(yè)委員會沿海、內(nèi)河航標(biāo)學(xué)組聯(lián)合年會學(xué)術(shù)交流論文集》上的對海南沿海視覺航標(biāo)發(fā)展政策的幾點思考在視覺航標(biāo)建設(shè)管理方面的實踐經(jīng)驗，針對世界航標(biāo)發(fā)展的趨勢，從理論和實踐兩個方面對海南沿海視覺航標(biāo)發(fā)展策略提出個人的意見和建議；但是，由于中國海岸線廣闊，不同海域的環(huán)境條件差異性較大，借鑒意義有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種激光導(dǎo)標(biāo)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的光機(jī)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，密封性能好，工作穩(wěn)定性高，裝配簡單，在大批量生產(chǎn)中優(yōu)勢明顯，應(yīng)用于岸基船只的激光導(dǎo)航，具有可靠性高、使用壽命長、能量消耗低，在雨、霧等能見度不高的情況下具有很好的助航效果。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種激光導(dǎo)標(biāo)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的光機(jī)結(jié)構(gòu)，其特點是，包含：

殼體，所述的殼體包含一底板及與底板連接的蓋板，所述的蓋板與底板之間形成一容置空間；

所述的容置空間內(nèi)設(shè)置有紅光發(fā)射光學(xué)組件、綠光發(fā)射光學(xué)組件、合束立方棱鏡組件及投影光學(xué)組件，所述的蓋板的側(cè)面設(shè)置有與所述的投影光學(xué)組件對應(yīng)的通光孔；其中

所述的紅光發(fā)射光學(xué)組件包含一用于發(fā)射紅光的紅光激光器模塊及傳輸紅光的紅光傳輸鏈路；

所述的綠光發(fā)射光學(xué)組件包含一用于發(fā)射綠光的綠光激光器模塊及傳輸綠光的綠光傳輸鏈路；

所述的合束立方棱鏡組件用于將紅光激光器模塊發(fā)射的紅光與綠光激光器模塊發(fā)射的綠光匯聚在一起；

所述的投影光學(xué)組件通過通光孔將匯聚的紅光與綠光打向空中來為船只導(dǎo)航。

所述的底板與蓋板之間還設(shè)置有橡膠密封圈。

所述的紅光傳輸鏈路上設(shè)置有第一紅光鏡片支架組合、第二紅光鏡片支架組合、第三紅光鏡片支架組合及第四紅光鏡片支架組合，所述的紅光激光器模塊發(fā)射的紅光依次經(jīng)過第一紅光鏡片支架組合、第二紅光鏡片支架組合、第三紅光鏡片支架組合及第四紅光鏡片支架組合后傳輸至合束立方棱鏡組件；其中

所述的第一紅光鏡片支架組合包含第一紅光支架、第一紅光鏡片及第一壓環(huán)；所述的第一紅光支架為框架式結(jié)構(gòu)并與底板連接，所述第一紅光鏡片通過第一壓環(huán)設(shè)置在所述的第一紅光支架上。

所述的第二紅光鏡片支架組合包含第二紅光支架、第二紅光鏡片、第三紅光鏡片、第一壓蓋、第一卡環(huán)及第二壓環(huán)；所述的第二紅光支架為框架式結(jié)構(gòu)并與底板連接，所述的第二紅光鏡片通過第一壓蓋設(shè)置在所述的第二紅光支架上，所述的第三紅光鏡片通過第二壓環(huán)設(shè)置在所述的第二紅光支架上，所述的第二紅光鏡片與第三紅光鏡片通過第一卡環(huán)連接。

所述的第三紅光鏡片支架組合包含第三紅光支架、第四紅光鏡片及第三壓環(huán)；所述的第三紅光支架為框架式結(jié)構(gòu)并與底板連接，所述第四紅光鏡片通過第三壓環(huán)設(shè)置在所述的第三紅光支架上。

所述的第四紅光鏡片支架組合包含第四紅光支架、第五紅光鏡片及第二壓蓋；所述的第四紅光支架為框架式結(jié)構(gòu)并與底板連接，所述的第五紅光鏡片通過第二壓蓋設(shè)置在所述的第四紅光支架上。

所述的綠光傳輸鏈路上置有第一綠光鏡片支架組合及第二綠光鏡片支架組合；所述的綠光激光器模塊發(fā)射的綠光依次經(jīng)過第一綠光鏡片支架組合和第二綠光鏡片支架組合后傳輸至合束立方棱鏡組件；其中

所述的第一綠光鏡片支架組合包含第一綠光支架、第一綠光鏡片及第三壓蓋；所述的第一綠光支架為框架式結(jié)構(gòu)并與底板連接，所述的第一綠光鏡片通過第三壓蓋設(shè)置在所述的第一綠光支架上。

所述的第二綠光鏡片支架組合包含第二綠光支架、第二綠光鏡片、第三綠光鏡片、第二卡環(huán)及第四壓蓋；所述的第二綠光支架為框架式結(jié)構(gòu)并與底板連接，所述的第二綠光鏡片通過第二卡環(huán)設(shè)置在所述的第二綠光支架上，所述的第三綠光鏡片通過第四壓蓋設(shè)置在所述的第二綠光支架上，并且所述的第二卡環(huán)設(shè)置在所述的第二綠光鏡片與第三綠光鏡片之間。

所述的合束立方棱鏡組件包立方棱鏡支架、立方棱鏡及第五壓蓋；所述的立方棱鏡支架為框架式結(jié)構(gòu)并與底板連接，所述的立方棱鏡通過第五壓蓋設(shè)置在所述的立方棱鏡支架上。

所述的投影光學(xué)組件包含第一投影鏡片組合和第二投影鏡片組合，經(jīng)合束立方棱鏡組件匯聚的紅光和綠光依次通過第一投影鏡片組合和第二投影鏡片組合，然后打向空中來為船只導(dǎo)航，其中

所述的第一投影鏡片組合包含第一投影支架、第一投影鏡片及第四壓環(huán)；所述的第一投影支架為框架式結(jié)構(gòu)并與底板連接，所述的第一投影鏡片通過第四壓環(huán)設(shè)置在所述的第一投影支架上；

所述的第二投影鏡片組合包含第二投影支架、第三投影支架、鏡筒、第二投影鏡片、第三投影鏡片、第四投影鏡片、第三卡環(huán)、第五壓環(huán)及第六壓環(huán)，所述的第二投影支架和第三投影支架均為框架式結(jié)構(gòu)并分別與底板連接，所述的第二投影支架和第三投影支架支撐所述的鏡筒，所述的第二投影鏡片通過第五壓環(huán)設(shè)置在所述的第二投影支架上，所述的第三投影鏡片設(shè)置在所述的鏡筒內(nèi)，所述的第四投影鏡片通過第六壓環(huán)設(shè)置在所述的第三投影支架上，所述的第三卡環(huán)分別連接所述的第二投影鏡片與第三投影鏡片，并且位于所述的鏡筒內(nèi)。

本實用新型一種激光導(dǎo)標(biāo)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的光機(jī)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：由于在底板與蓋板之間設(shè)置有橡膠密封圈，具有耐潮濕、防鹽化、耐高溫、耐酸堿及密封性高的性能；既可以保證整機(jī)的光學(xué)性能又能滿足高密封性、高穩(wěn)定性的指標(biāo)要求；結(jié)構(gòu)簡單，密封性能好，工作穩(wěn)定性高，裝配簡單，在大批量生產(chǎn)中優(yōu)勢明顯，應(yīng)用于岸基船只的激光導(dǎo)航，具有可靠性高、使用壽命長、能量消耗低，在雨、霧等能見度不高的情況下具有很好的助航效果。

附圖說明

圖1為本實用新型一種激光導(dǎo)標(biāo)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的光機(jī)結(jié)構(gòu)的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為底板的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為橡膠密封圈的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型一種激光導(dǎo)標(biāo)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的光機(jī)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為第一紅光鏡片支架組合的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為第二紅光鏡片支架組合的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為第三紅光鏡片支架組合的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為第四紅光鏡片支架組合的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為第一綠光鏡片支架組合的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為第二綠光鏡片支架組合的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為合束立方棱鏡組件的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為第一投影鏡片組合的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為第一投影鏡片組合的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實施例，對本實用新型做進(jìn)一步闡述。

一種激光導(dǎo)標(biāo)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的光機(jī)結(jié)構(gòu)，如圖1～圖4所示，包含：殼體100，所述的殼體100包含一底板101及與底板101連接的蓋板102，所述的蓋板102與底板101之間形成一容置空間；所述的容置空間內(nèi)設(shè)置有紅光發(fā)射光學(xué)組件、綠光發(fā)射光學(xué)組件、合束立方棱鏡組件400及投影光學(xué)組件，所述的蓋板102的側(cè)面設(shè)置有與所述的投影光學(xué)組件對應(yīng)的通光孔；其中，所述的紅光發(fā)射光學(xué)組件包含一用于發(fā)射紅光的紅光激光器模塊201及傳輸紅光的紅光傳輸鏈路；所述的綠光發(fā)射光學(xué)組件包含一用于發(fā)射綠光的綠光激光器模塊301及傳輸綠光的綠光傳輸鏈路；所述的合束立方棱鏡組件用于將紅光激光器模塊201發(fā)射的紅光與綠光激光器模塊301發(fā)射的綠光匯聚在一起；所述的投影光學(xué)組件通過通光孔將匯聚的紅光與綠光打向空中來為船只導(dǎo)航。

在本實施例中，所述的底板101與蓋板102之間還設(shè)置有橡膠密封圈103，橡膠密封圈103壓緊以后，具有耐潮濕、防鹽化、耐高溫、耐酸堿及密封性高的性能；底板101采用不銹殷鋼材料，這種材料的最大特點是隨溫度變形極小，適合于制作對溫度變形有嚴(yán)格要求的零件；同時，結(jié)構(gòu)件在潮濕、鹽度較高的海邊環(huán)境下工作，因此選用不銹鋼材；蓋板102采用2A12H112鋁合金材料，其上有一圈與底板101相配合的加強(qiáng)筋，蓋板102與底板101四周通過40顆螺釘緊固，此時將強(qiáng)筋緊緊壓在橡膠密封圈103上，起到良好的氣密性和防潮、防鹽化效果。

在本實施例中，紅光激光器模塊201及綠光激光器模塊301分別通過螺釘固定在底板101上。

在本實施例中，如圖4所示，所述的紅光傳輸鏈路上設(shè)置有第一紅光鏡片支架組合202、第二紅光鏡片支架組合203、第三紅光鏡片支架組合204及第四紅光鏡片支架組合205，所述的紅光激光器模塊201發(fā)射的紅光依次經(jīng)過第一紅光鏡片支架組合202、第二紅光鏡片支架組合203、第三紅光鏡片支架組合204及第四紅光鏡片支架組合205后傳輸至合束立方棱鏡組件400。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖5所示，所述的第一紅光鏡片支架組合202包含第一紅光支架2021、第一紅光鏡片2022及第一壓環(huán)2023；第一紅光支架2021采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的第一紅光支架2021為框架式結(jié)構(gòu)并與底板101通過螺釘連接，所述第一紅光鏡片2022通過第一壓環(huán)2023設(shè)置在所述的第一紅光支架2021上，并且要涂有螺紋鎖固劑，防止長時間螺紋松動。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖6所示，所述的第二紅光鏡片支架組合203包含第二紅光支架2031、第二紅光鏡片2032、第三紅光鏡片2033、第一壓蓋2034、第一卡環(huán)2035及第二壓環(huán)2036；第二紅光支架2031采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的第二紅光支架2031為框架式結(jié)構(gòu)并與底板101通過螺釘連接，所述的第二紅光鏡片2032通過第一壓蓋2034壓入所述的第二紅光支架2031的內(nèi)腔中，并通過螺釘2037緊固，所述的第三紅光鏡片2033通過第二壓環(huán)2036設(shè)置在所述的第二紅光支架2031上，并且要涂有螺紋鎖固劑，防止長時間螺紋松動，所述的第二紅光鏡片2032與第三紅光鏡片2033通過第一卡環(huán)2035連接。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖7所示，所述的第三紅光鏡片支架組合204包含第三紅光支架2041、第四紅光鏡片2042及第三壓環(huán)2043；第三紅光支架2041采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的第三紅光支架2041為框架式結(jié)構(gòu)并與底板101通過螺釘連接，所述第四紅光鏡片2042通過第三壓環(huán)2043設(shè)置在所述的第三紅光支架2041上，并且要涂有螺紋鎖固劑，防止長時間螺紋松動。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖8所示，所述的第四紅光鏡片支架組合205包含第四紅光支架2051、第五紅光鏡片2052及第二壓蓋2053；第四紅光支架2051采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的第四紅光支架2051為框架式結(jié)構(gòu)并與底板101通過螺釘連接，所述的第五紅光鏡片2052通過第二壓蓋2053壓入所述的第四紅光支架2051的內(nèi)腔中，并通過螺釘2054緊固。

在本實施例中，如圖4所示，所述的綠光傳輸鏈路上置有第一綠光鏡片支架組合302及第二綠光鏡片支架組合303；所述的綠光激光器模塊301發(fā)射的綠光依次經(jīng)過第一綠光鏡片支架組合302和第二綠光鏡片支架組合303后傳輸至合束立方棱鏡組件400。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖9所示，所述的第一綠光鏡片支架組合302包含第一綠光支架3021、第一綠光鏡片3022及第三壓蓋3023；第一綠光支架3021采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的第一綠光支架3021為框架式結(jié)構(gòu)并與底板101通過螺釘連接，所述的第一綠光鏡片3022通過第三壓蓋3023壓入所述的第一綠光支架3021的內(nèi)腔中，并通過螺釘3024緊固。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖10所示，所述的第二綠光鏡片支架組合303包含第二綠光支架3031、第二綠光鏡片3032、第三綠光鏡片3033、第二卡環(huán)3034及第四壓蓋3035；第二綠光支架3031采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的第二綠光支架3031為框架式結(jié)構(gòu)并與底板101通過螺釘連接，所述的第二綠光鏡片3022通過壓入所述的第二綠光支架3031的內(nèi)腔中，所述的第三綠光鏡片3033通過第四壓蓋3035壓向第二卡環(huán)，并通過螺釘3036緊固。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖11所示，所述的合束立方棱鏡組件400包立方棱鏡支架401、立方棱鏡402及第五壓蓋403；立方棱鏡支架401采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的立方棱鏡支架401為框架式結(jié)構(gòu)并與底板通過螺釘連接，所述的立方棱鏡402通過第五壓蓋壓入所述的立方棱鏡支架401的內(nèi)腔中，并通過螺釘3036緊固404。

在本實施例中，如圖4所示，所述的投影光學(xué)組件包含第一投影鏡片組合501和第二投影鏡片組合502，經(jīng)合束立方棱鏡組件400匯聚的紅光和綠光依次通過第一投影鏡片組合501和第二投影鏡片組合502，然后打向空中來為船只導(dǎo)航。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖12所示，所述的第一投影鏡片組合501包含第一投影支架5011、第一投影鏡片5012及第四壓環(huán)5013；采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的第一投影支架5011為框架式結(jié)構(gòu)并與底板101通過螺釘連接，所述的第一投影鏡片5012通過第四壓環(huán)5013設(shè)置在所述的第一投影支架上，并且要涂有螺紋鎖固劑，防止長時間螺紋松動。

在本實施例中，如圖4并結(jié)合圖13所示，所述的第二投影鏡片組合502包含第二投影支架5021、第三投影支架5022、鏡筒5023、第二投影鏡片5024、第三投影鏡片5025、第四投影鏡片5026、第三卡環(huán)5027、第五壓環(huán)5028及第六壓環(huán)5029；第二投影支架5021和第三投影支架5022均采用2A12H112鋁合金材料，為了實現(xiàn)輕型化設(shè)計要求，所述的第二投影支架5021和第三投影支架5022均為框架式結(jié)構(gòu)并分別與底板101通過螺釘連接，所述的第二投影支架5021和第三投影支架5022支撐所述的鏡筒5023，所述的鏡筒5023與第二投影支架5021通過第一頂絲50211緊固，所述的鏡筒5023與第三投影支架5022通過第一頂絲50221緊固，所述的第二投影鏡片5024通過第五壓環(huán)5028設(shè)置在所述的第二投影支架5021上，并且要涂有螺紋鎖固劑，防止長時間螺紋松動，所述的第三投影鏡片5025設(shè)置在所述的鏡筒5023內(nèi)，所述的第四投影鏡片5026通過第六壓環(huán)5029設(shè)置在所述的第三投影支架5022上，并且要涂有螺紋鎖固劑，防止長時間螺紋松動，所述的第三卡環(huán)5027支撐所述的第二投影鏡片5024與第三投影鏡片5025，并且位于所述的鏡筒內(nèi)5023。

盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。