[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 202011551266.7
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112630955B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬仁旺;楊遙;焦洋洋;郭得福;王鵬;閆福文
• 申請（專利權(quán)）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

本發(fā)明涉及一種濾光輪裝置，具體涉及一種緊湊型快速濾光輪裝置及其控制方法。本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有電動濾光輪裝置存在對電機類型選擇、測角方式、濾光輪結(jié)構(gòu)形式和伺服控制系統(tǒng)設(shè)計需滿足小型化要求，同時對于濾光片切換速度、系統(tǒng)技術(shù)指標達成度和可靠性考核比較嚴苛，使得緊湊型快速旋轉(zhuǎn)濾光輪的設(shè)計和控制存在較大難度的技術(shù)問題，提供一種緊湊型快速濾光輪裝置及其控制方法。該裝置是一種在緊湊空間結(jié)構(gòu)下的高速多波段濾光輪裝置，可安裝于光學(xué)探測器件與光學(xué)鏡頭之間，包括安裝底板、驅(qū)動組件、濾光組件、支撐架和主控制電路板，克服了在狹窄空間布置快速濾光片輪的難題，是一種高精度、快速、穩(wěn)定的濾光輪裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種濾光輪裝置，具體涉及一種緊湊型快速濾光輪裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

濾光輪分為手動轉(zhuǎn)換型和電動轉(zhuǎn)換型，手動轉(zhuǎn)換濾光輪的應(yīng)用范圍比較單一，在一些機構(gòu)復(fù)雜和自動化程度比較高的系統(tǒng)中應(yīng)用存在較大缺陷。電動濾光輪作為現(xiàn)代光機系統(tǒng)的一個重要組成部分，被廣泛的運用到各類光機系統(tǒng)中，利用步進電機與濾光輪直接連接，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)了定位、鎖定的功能，近年來主流的電動濾光輪普遍采用這種方案。

光學(xué)導(dǎo)引和光學(xué)測量設(shè)備大多采用多譜段成像方式，可獲得目標更豐富的圖像信息，有助于提高設(shè)備對目標的探測、識別能力和提升系統(tǒng)的抗干擾性能。但是，由于位標器和光學(xué)測量設(shè)備結(jié)構(gòu)空間有限，對濾光輪設(shè)計方案的電機類型選擇、測角方式、濾光輪結(jié)構(gòu)形式和伺服控制系統(tǒng)設(shè)計需滿足小型化要求，同時對于濾光片切換速度、系統(tǒng)技術(shù)指標達成度和可靠性考核比較嚴苛，這就對濾光輪裝置的設(shè)計提出了較高的要求，使得緊湊型快速旋轉(zhuǎn)濾光輪的設(shè)計和控制技術(shù)存在較大難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有電動濾光輪裝置存在對電機類型選擇、測角方式、濾光輪結(jié)構(gòu)形式和伺服控制系統(tǒng)設(shè)計需滿足小型化要求，同時對于濾光片切換速度、系統(tǒng)技術(shù)指標達成度和可靠性考核比較嚴苛，使得緊湊型快速旋轉(zhuǎn)濾光輪的設(shè)計和控制存在較大難度的技術(shù)問題，提供一種緊湊型快速濾光輪裝置及其控制方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)解決方案如下：

本發(fā)明提供一種緊湊型快速濾光輪裝置，其特殊之處在于：包括安裝底板、驅(qū)動組件、濾光組件、支撐架和主控制電路板；

所述驅(qū)動組件包括驅(qū)動電機、電機轉(zhuǎn)接軸和電機驅(qū)動電路板；所述驅(qū)動電機的驅(qū)動軸穿過安裝底板上的通孔后與所述電機轉(zhuǎn)接軸的中心孔緊配合，電機轉(zhuǎn)接軸靠近安裝底板的一端帶有凸緣；所述電機驅(qū)動電路板安裝于安裝底板上設(shè)置驅(qū)動電機的一側(cè),電機驅(qū)動電路板與驅(qū)動電機電連接，用于驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速控制和靜態(tài)定位，驅(qū)動電機殼體與安裝底板固連；

所述濾光組件包括套設(shè)于電機轉(zhuǎn)接軸上的并緊圈和濾光片，并緊圈將濾光片壓緊在電機轉(zhuǎn)接軸的凸緣處，并緊圈、濾光片、電機轉(zhuǎn)接軸的凸緣與安裝底板四者固連；

所述主控制電路板通過所述支撐架固連于安裝底板上，主控制電路板與并緊圈之間留有間隙，主控制電路板上設(shè)有外接交互接口，主控制電路板與電機驅(qū)動電路板相互通信；

所述濾光片的邊緣刻劃有光柵，主控制電路板上設(shè)有用于感應(yīng)光柵的感應(yīng)模塊；或者，還包括徑向磁鐵和測角電路，二者間留有間隙，徑向磁鐵鑲嵌并固定在電機轉(zhuǎn)接軸不帶凸緣一側(cè)的端面處，分為N極和S極，測角電路通過對扣接插件對扣在主控制電路板上，測角電路上帶有霍爾感應(yīng)芯片，霍爾感應(yīng)芯片通過主控制電路板中心的通孔，與徑向磁鐵相對，用于角度測量。

進一步地，所述濾光片為圓環(huán)形，劃分為多個外形尺寸相同的扇形片，多個扇形片區(qū)域分別鍍制不同波段的膜層。

進一步地，所述濾光片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(zhuǎn)接軸的凸緣連接后，通過拼裝、粘接和配平形成共面的圓環(huán)形濾光片。

進一步地，所述不同波段包括窄帶、寬帶和過渡帶。