[發(fā)明專利]面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210575464.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN103048849A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧笛;阮萍;楊建峰;劉波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G03B17/12
• 分類號(hào): G03B17/12;G03B9/00;H04N5/232
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)領(lǐng)域，涉及一種面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化裝置及方法，尤其涉及一種應(yīng)用于航空無(wú)人偵察領(lǐng)域的面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著軍事科技的飛速發(fā)展，航空無(wú)人偵察拍攝要求機(jī)載相機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)有更高的適應(yīng)能力，如：大的覆蓋區(qū)域、變速飛行的適應(yīng)、不同天氣的適應(yīng)（即光照度適應(yīng)范圍寬）等，這就要求相機(jī)增大成像器件的面陣、增加不同的快門速度匹配、增加可變光闌控制光能量等，而且應(yīng)用于航空無(wú)人偵察領(lǐng)域的機(jī)載設(shè)備，要求設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊且必須全自動(dòng)控制。成像器件的面陣增大，與其相配套的快門及光闌就必然增大，就必然增加相機(jī)的體積，不滿足機(jī)載要求，而且目前還沒有大畫幅的焦面快門；也可以使用電子快門，但帶電子快門的成像器件，在每一行像元下方都有轉(zhuǎn)移讀出行，分辨率較低；帶單獨(dú)轉(zhuǎn)移區(qū)的成像器件體積又較大，不能滿足機(jī)載的要求。因此在有限的空間內(nèi)，面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化方法，目前還沒有一個(gè)優(yōu)化的方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的將全自動(dòng)光闌及快門在大畫幅機(jī)載相機(jī)中集成困難的技術(shù)問(wèn)題技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化裝置及方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：本發(fā)明提供了一種面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化裝置，其特殊之處在于：所述面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化裝置包括光學(xué)成像組件、可變光闌組件、快門組件、測(cè)光組件以及用于測(cè)光和可變光闌的全自動(dòng)控制以及快門開啟閉合的全自動(dòng)控制的控制系統(tǒng)組件；所述光學(xué)成像組件包括光學(xué)成像組件前組以及光學(xué)成像組件后組；所述可變光闌組件置于光學(xué)成像組件前組和光學(xué)成像組件后組之間的孔徑光闌處；所述快門組件置于可變光闌組件和光學(xué)成像組件后組之間；所述測(cè)光組件的光軸與光學(xué)成像組件的光軸是平行的。

上述光學(xué)成像組件前組、可變光闌組件以及光學(xué)成像組件后組處于同一光軸上。

上述可變光闌組件與光學(xué)成像組件前組的同心度不低于Φ0.02。

上述面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化裝置還包括支撐并保證各系統(tǒng)組件相對(duì)位置關(guān)系的箱體；所述光學(xué)成像組件、可變光闌組件、快門組件、測(cè)光組件以及控制系統(tǒng)組件都設(shè)置在箱體上。

上述光學(xué)成像組件是雙高斯物鏡結(jié)構(gòu)。

上述可變光闌組件中包括光闌；所述光闌是可調(diào)節(jié)光闌。

上述快門組件中包括快門，所述快門是普通畫幅的焦面快門。

一種基于如上所述的面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化裝置的方法，其特殊之處在于：所述方法包括以下步驟：

1）根據(jù)如上所述的裝置進(jìn)行組裝；所述組裝后的光學(xué)成像組件前組、可變光闌組件、快門組件以及光學(xué)成像組件后組同軸；所述可變光闌組件與光學(xué)成像組件前組的同心度不低于Φ0.02；

2）將寬幅面的被測(cè)目標(biāo)光信號(hào)經(jīng)過(guò)光學(xué)成像組件前組匯聚，形成較小孔徑的目標(biāo)光信號(hào)；

3）將步驟2）所得到的較小孔徑的目標(biāo)光信號(hào)分為兩部分，其中一部分依次經(jīng)可變光闌組件、快門組件以及光學(xué)成像組件后組，并成像在面陣探測(cè)器上；另一部分被測(cè)目標(biāo)光信號(hào)進(jìn)入光學(xué)成像系統(tǒng)旁并與光學(xué)成像組件的光軸是平行的測(cè)光組件，同時(shí)匯聚于測(cè)光傳感器上；

4）根據(jù)測(cè)光傳感器的信號(hào)控制可變光闌，調(diào)節(jié)被測(cè)目標(biāo)光信號(hào)進(jìn)入光學(xué)成像系統(tǒng)的能量；

5）根據(jù)被測(cè)目標(biāo)光信號(hào)的相對(duì)移動(dòng)速度，采用控制系統(tǒng)組件控制快門的閉合時(shí)間及閉合速度，與面陣探測(cè)器配合完成成像。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、本發(fā)明將可變光闌和快門置于鏡間，大大縮小了大畫幅機(jī)載相機(jī)的體積及質(zhì)量，使相機(jī)能夠高度集成化；

2、本發(fā)明使用成品的可調(diào)節(jié)光闌和焦面快門，減少重量、體積的同時(shí)大大提高了儀器的可靠性；

3、本發(fā)明使用普通畫幅大小的焦面快門置于鏡間，解決了沒有可用的大畫幅焦面快門的問(wèn)題；

4、本發(fā)明的測(cè)光及光闌大小調(diào)節(jié)、快門開啟閉合均實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制，使集成后相機(jī)的機(jī)載成為可能；

5、本發(fā)明的所有組件都固定在一個(gè)箱體內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)整體，便于與成像焦面系統(tǒng)的對(duì)接，且結(jié)構(gòu)緊湊，滿足機(jī)載要求；

6、本發(fā)明的全自動(dòng)可變光闌和快門使相機(jī)適用于不同光照度和不同相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的目標(biāo)的識(shí)別，應(yīng)用廣泛。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所提供的面陣相機(jī)全自動(dòng)光闌與快門的集成化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

其中：