[發明專利]一種濾光片切換系統及方法

有效

• 申請號: 201810146512.7
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108227179B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 高波;常三三;張志;陳衛寧;史魁;費嘉祺;張廣棟;張高鵬;張越;趙岳;范二雷;張洪偉;彭建偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00;G03B11/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

本發明涉及航空航天光電成像技術領域，針對現有濾光片切換裝置可靠性、穩定性較低，易發生切換卡滯以及不能檢測濾光片切換正確性的問題，提供一種濾光片切換系統及方法。其中，本發明提供的濾光片切換系統，包括矩形基板、濾光片切換組件、靶面成像板、驅動組件和控制電路板；驅動組件包括電機和驅動齒輪，矩形基板上部開設第一安裝孔，第一安裝孔下方設第一直線軌道，下部設第二直線軌道；濾光片切換組件包括濾光片保持架；濾光片保持架頂部設驅動齒條，中部設濾光片安裝孔，濾光片保持架上部和下部分別設與第一直線軌道和第二直線軌道適配的第一滑塊和第二滑塊；矩形基板安裝側面的相對兩側邊緣分別設置第一限位塊。

技術領域

本發明涉及航空航天光電成像技術領域，具體涉及一種濾光片切換系統及方法。

背景技術

濾光片切換裝置是一種可以應用在相機鏡頭上進行濾光片自動切換的裝置。現有的濾光片切換裝置根據切換動作方向分為擺鐘型和直線型。擺鐘型濾光片切換裝置采用的磁能或機械能轉換方式較為復雜，易受外來沖擊影響，可靠性和穩定性較低。直線型濾光片切換裝置在低溫環境下易發生切換卡滯現象。

不論是擺鐘型還是直線型的濾光片切換裝置，其切換過程多為盲切，不能檢測濾光片切換的正確性；對濾光片跑動錯亂也沒有有效的限位措施。

發明內容

本發明的目的是針對現有濾光片切換裝置可靠性、穩定性較低，易發生切換卡滯以及不能檢測濾光片切換正確性的問題，而提供一種濾光片切換系統及方法。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：一種濾光片切換系統，其特殊之處在于，包括中部開設鏡頭通孔的矩形基板、濾光片切換組件、靶面成像板、驅動組件和控制電路板；所述驅動組件包括電機和安裝在電機輸出端的驅動齒輪，電機與所述控制電路板電連接；所述矩形基板的上部開設第一安裝孔，所述驅動齒輪從矩形基板的背側穿入并伸出第一安裝孔，電機連接驅動齒輪的一端與矩形基板固連；所述矩形基板的安裝側面、第一安裝孔的下方水平設置第一直線軌道，安裝側面的下部與第一直線軌道相對的位置水平設置第二直線軌道；所述濾光片切換組件包括濾光片保持架；濾光片保持架的頂部設置與所述驅動齒輪相匹配的驅動齒條，其中部設置至少兩個濾光片安裝孔，濾光片安裝孔內設置濾光片；濾光片保持架靠近矩形基板安裝側面的一側上部和下部分別設置與所述第一直線軌道和第二直線軌道適配的第一滑塊和第二滑塊；沿第一直線軌道的平行方向、矩形基板安裝側面的相對兩側邊緣分別設置第一限位塊，第一限位塊在兩側邊緣的安裝位置與濾光片安裝孔相對應；所述矩形基板的四角分別設置用于固連所述靶面成像板的安裝柱。

進一步地，上述矩形基板安裝側面上、第一安裝孔與第一直線軌道之間設置一個與所述控制電路板電連接的U型光電開關，所述驅動齒條靠近矩形基板安裝側面的一側設有與所述U型光電開關相適配的光電片，用于提供上電初始位置，確定濾光片的初始位置。

進一步地，還包括位置反饋控制組件，所述位置反饋控制組件包括與所述控制電路板電連接的電位計、安裝在電位計輸入端的檢測齒輪和位置檢測齒條，所述矩形基板的下部開設第二安裝孔，所述檢測齒輪從矩形基板的背側穿入并伸出第二安裝孔，電位計連接檢測齒輪的一端與矩形基板固連；所述位置檢測齒條設置在所述濾光片保持架的底部并與所述檢測齒輪相適配。

進一步地，上述檢測齒輪為雙嚙合齒輪，用于與位置檢測齒條嚙合時消隙。

進一步地，上述濾光片安裝孔為三個，中間的濾光片安裝孔安裝紅外截止濾光片，兩側的濾光片安裝孔分別安裝藍綠濾光片和近紅外高通濾光片。

進一步地，上述第一直線軌道和第一滑塊以及第二直線軌道和第二滑塊均采用滾動直線導軌，用于提高對低溫環境的適應性。

進一步地，上述安裝柱分別對稱設置在第一安裝孔、第二安裝孔的兩側，其中，第一安裝孔兩側的兩個安裝柱頂部向第一安裝孔延伸并止于第一安裝孔的邊緣；第二安裝孔兩側的兩個安裝柱向第二安裝孔延伸并止于第一安裝孔的邊緣，用于阻擋異物及灰塵落入濾光片切換裝置內。