[發明專利]一種緊湊型快速濾光輪裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202011551266.7
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112630955B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 馬仁旺;楊遙;焦洋洋;郭得福;王鵬;閆福文
• 申請（專利權）人: 西安中科立德紅外科技有限公司
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王楊洋

1.一種緊湊型快速濾光輪裝置，其特征在于：包括安裝底板(8)、驅動組件、濾光組件、支撐架(7)和主控制電路板(2)；

所述驅動組件包括驅動電機(10)、電機轉接軸(6)和電機驅動電路板(9)；所述驅動電機(10)的驅動軸穿過安裝底板(8)上的通孔后與所述電機轉接軸(6)的中心孔緊配合，電機轉接軸(6)靠近安裝底板(8)的一端帶有凸緣；所述電機驅動電路板(9)安裝于安裝底板(8)上設置驅動電機(10)的一側，電機驅動電路板(9)與驅動電機(10)電連接，用于驅動電機(10)的轉速控制和靜態定位，驅動電機(10)殼體與安裝底板(8)固連；

所述濾光組件包括套設于電機轉接軸(6)上的并緊圈(4)和濾光片(5)，并緊圈(4)將濾光片(5)壓緊在電機轉接軸(6)的凸緣處，并緊圈(4)、濾光片(5)、電機轉接軸(6)的凸緣與安裝底板(8)四者固連；

所述主控制電路板(2)通過所述支撐架(7)固連于安裝底板(8)上，主控制電路板(2)與并緊圈(4)之間留有間隙，主控制電路板(2)上設有外接交互接口，主控制電路板(2)與電機驅動電路板(9)相互通信；

所述濾光片(5)的邊緣刻劃有光柵，主控制電路板(2)上設有用于感應光柵的感應模塊，用于角度測量；或者，還包括徑向磁鐵(3)和測角電路(1)，二者間留有間隙，徑向磁鐵(3)鑲嵌并固定在電機轉接軸(6)不帶凸緣一側的端面處，分為N極(301)和S極(302)，測角電路(1)通過對扣接插件(101)對扣在主控制電路板(2)上，測角電路(1)上帶有霍爾感應芯片(102)，霍爾感應芯片(102)通過主控制電路板(2)中心的通孔，與徑向磁鐵(3)相對，用于角度測量；

所述濾光片(5)為圓環形，劃分為多個外形尺寸相同的扇形片，多個扇形片區域分別鍍制不同波段的膜層。

2.根據權利要求1所述的緊湊型快速濾光輪裝置，其特征在于：

所述濾光片(5)的多個扇形片一體成型；或者，多個扇形片為分體式，在使用裝配時分別與電機轉接軸(6)的凸緣連接后，通過拼裝、粘接和配平形成共面的圓環形濾光片(5)。

3.根據權利要求1或2所述的緊湊型快速濾光輪裝置，其特征在于：

所述不同波段包括窄帶、寬帶和過渡帶。

4.根據權利要求3所述的緊湊型快速濾光輪裝置，其特征在于：

所述驅動電機(10)的驅動軸與電機轉接軸(6)通過圓錐銷定位；徑向磁鐵(3)與電機轉接軸(6)端面之間采用緊固膠固定。

5.根據權利要求4所述的緊湊型快速濾光輪裝置，其特征在于：

所述主控制電路板(2)采用DSP架構。

6.根據權利要求5所述的緊湊型快速濾光輪裝置，其特征在于：

所述電機驅動電路板(9)中包含DC/DC模塊和模擬線性電機功率放大器。

7.根據權利要求6所述的緊湊型快速濾光輪裝置，其特征在于：

所述驅動電機(10)可實現5000rpm以上轉速且速度穩定。

8.根據權利要求7所述的緊湊型快速濾光輪裝置，其特征在于：

所述驅動電機(10)采用直流無刷電機或盤式電機。

9.一種權利要求1至8任一所述緊湊型快速濾光輪裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)主控制電路板(2)自動感應濾光片(5)角度信息或者通過測角電路(1)獲取包含濾光片(5)角度信息的電信號，經標校、補償后實時輸出濾光片(5)的當前角度信息至上級系統；

2)主控制電路板(2)接收上級系統下發的模式指令，所述模式指令包括準確定位模式指令、周期輪巡轉動模式指令和連續轉動模式指令；

準確定位模式和周期輪巡轉動模式下，控制所述緊湊型快速濾光輪裝置運轉，濾光輪運轉到指定位置后將到位信息反饋至上級系統；

定義濾光輪每個扇形片內的區域為有效濾光區域，相鄰扇形片之間的區域為無效濾光區域；

連續轉動模式下且轉速均勻時，主控制電路板(2)持續向上級系統上報濾光輪的穩定轉速，濾光輪運轉切入有效濾光區域時，通過脈沖形式向上級系統發送濾光輪狀態，上級系統的成像系統開始積分成像，上級系統根據轉速控制有效積分時間，完成多波段快速連續成像。