CN103034043B - 帘幕式快门曝光均匀性检测装置 - Google Patents

Abstract

帘幕式快门曝光均匀性检测装置，涉及航空航天成像领域，解决了现有简易检测装置无法满足对帘幕式快门曝光均匀性检测的问题。该装置包括暗箱；控制电路板和快门释放钮分别固定在暗箱外部上下端；快门、光源组件和光电池组件安装在暗箱内部；光源组件包括与控制电路板相连的遮光罩，遮光罩内部下端设置带通孔的第一支撑板；在遮光罩内部的控制电路板上固定有光源；固定在第一支撑板通孔位置并安装在光源下端的准直透镜；光电池组件包括固定在暗箱内部下端的带有第二支撑板的侧板；与侧板相连的盖板上的钢片狭缝安装在准直透镜下端；光电池固定在第二支撑板上；快门安装在光源组件与光电池组件之间。该装置满足帘幕式快门曝光均匀性检测的要求。

Description

帘幕式快门曝光均匀性检测装置

技术领域

本发明涉及航空航天成像技术领域，具体涉及一种帘幕式快门曝光均匀性检测装置。

背景技术

随着CCD器件的发展，面阵CCD器件已成为航空航天成像介质的一个重要方向。由于面阵CCD器件本身的特性，其作为成像介质时必须有机械式快门的配合才能完成正常曝光成像。

目前，常用的机械式快门有两种：中心式快门和帘幕式快门，在面阵CCD相机中，通常采用帘幕式快门。由于帘幕式快门帘缝运动速度快，帘缝缝隙宽度范围大，其面阵CCD相机的曝光均匀性的检测比较困难。目前，对于曝光均匀性检测采用的是一种简易检测装置，它是利用点光源发出的光通过快门帘缝直接在光电池上感光，再用示波器测量出光电池的输出信号波形，由于该简易检测装置未对点光源做任何处理，导致各个点光源发出的光亮度很难保持一致，同时，光电池也未进行合理的设计，由于点光源的发散角较大，发射的发散光在单位面积的辐射量不一致，光电池感光量不能保持集中和一致，对光电池感光产生不利的影响，导致检测效果较差，测试结果的稳定性和一致性很难保证。

发明内容

为了解决现有的简易检测装置无法满足对帘幕式快门曝光均匀性检测的问题，本发明提供一种帘幕式快门曝光均匀性检测装置。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

帘幕式快门曝光均匀性检测装置，包括：

暗箱；

与所述暗箱外部上端相连的控制电路板；

固定在所述暗箱外部下端的快门释放钮；

安装在所述暗箱内部下端的快门；

还包括：安装在所述暗箱内部的光源组件和光电池组件；

所述光源组件包括：与所述控制电路板相连的遮光罩，所述遮光罩内部下端设置有带有通孔的第一支撑板；

位于所述遮光罩内部并固定在所述控制电路板上的光源；

固定在所述第一支撑板通孔位置的准直透镜，所述准直透镜安装在所述光源下端；

所述光电池组件包括：固定在所述暗箱内部下端的侧板，所述侧板内部下端设置有第二支撑板；

与所述侧板固定相连的盖板，所述盖板上设置有钢片狭缝，所述钢片狭缝安装在所述准直透镜下端；

固定所述第二支撑板上的光电池；

所述快门安装在所述光源组件与所述光电池组件之间位置。

所述光源组件还包括位于所述遮光罩外部并与所述控制电路板相连的亮度调节电位计。

所述光源包括依次安装在所述控制电路板上的前光源、中光源和后光源。

所述准直透镜包括依次安装在所述第一支撑板上的前光源准直透镜、中光源准直透镜和后光源准直透镜。

所述钢片狭缝包括依次设置在所述盖板上的前光电池钢片狭缝、中光电池钢片狭缝和后光电池钢片狭缝。

所述光电池包括依次安装在所述第二支撑板上的前光电池、中光电池和后光电池。

所述光源采用高亮度单色LED灯。

本发明的有益效果是：本发明利用光源组件上的三个光源发出的光分别对准光电池组件上的三个钢片狭缝，通过测试光电池组件上的三个光电池输出信号的脉冲宽度即可测出被测快门的曝光时间，对被测快门不同速度下不同位置的曝光时间进行多次测量，从而准确的测量出快门整体曝光均匀性。本发明的帘幕式快门曝光均匀性检测装置结构简单，容易实现，空间尺寸可依据快门幅面大小进行调整，方便、灵活检测精度高的检测装置，能够满足画幅式帘幕式快门曝光均匀性检测的要求。

附图说明

图1为现有的简易检测装置的结构示意图；

图2为本发明的帘幕式快门曝光均匀性检测装置的结构示意图；

图3为本发明的帘幕式快门曝光均匀性检测装置中光源组件的结构示意图；

图4为图3中的左视图；

图5为本发明的帘幕式快门曝光均匀性检测装置中光电池组件结构示意图；

图6为图5中的左视图。

图中：1、暗箱，2、控制电路板，3、快门释放钮，4、快门，5、遮光罩，6、第一支撑板，7、光源，8、准直透镜，9、侧板，10、第二支撑板，11、盖板，12、钢片狭缝，13、光电池，14、亮度调节电位计，15、前光源，16、中光源，17、后光源，18、前光源准直透镜，19、中光源准直透镜，20、后光源准直透镜，21、前光电池钢片狭缝，22、中光电池钢片狭缝，23、后光电池钢片狭缝，24、前光电池，25、中光电池，26、后光电池。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图3所示，本发明中的光源组件主要包括光源7、准直透镜8和遮光罩5，光源7和准直透镜8封装在遮光罩5内部，可减少外界杂光对光源的影响，保持光源7的稳定性和单一性，遮光罩5为上、下端开口的四面方形结构，其内部下端设置有用于固定准直透镜8的第一支撑板6，第一支撑板6四边与遮光罩5内壁焊接在一起并与遮光罩5成为一体，第一支撑板6上设置有圆形通孔，圆形通孔个数与准直透镜8个数相同，并且位置与准直透镜8的安装位置一一对应，准直透镜8对应着所属的圆形通孔安装在第一支撑板6的上表面，控制电路板2位于遮光罩5的外部上端并与遮光罩5通过螺钉固定相连，光源7位于遮光罩5的内部并安装在控制电路板2上，光源7个数与准直透镜8个数相同，光源7的安装位置与准直透镜8的安装位置一一对应。

上述光源7由前光源15、中光源16和后光源17组成，上述准直透镜8由前光源准直透镜18、中光源准直透镜19和后光源准直透镜20组成，前光源15发射出的光由前光源准直透镜18汇聚成光束，中光源16发射出的光由中光源准直透镜19汇聚成光束，后光源17发射出的光由后光源准直透镜20汇聚成光束，前、中、后三个光源前端均设置一个准直透镜8，可保证光源7发出的光近似平行，经过准直透镜8后变成窄小光束，使发光能量集中。

前、中、后三个光源均采用高亮度单色LED灯，可保证帘幕式快门曝光均匀性检测的稳定性、一致性和精确性，更好地降低因光谱范围广、变化大而对测量结果的影响。

如图4所示，本发明的装置还包括亮度调节电位计14，亮度调节电位计14位于遮光罩5的外部并安装在控制电路板2上，亮度调节电位计14个数与光源7个数相同，其安装位置与光源7所在的位置一一对应，前光源15、中光源16和后光源17的亮度分别通过三个亮度调节电位计14进行调节，可使前、中、后三个光源发射出的光亮度一致，保证不同位置上测试的一致性。

如图5所示，本发明中的光电池组件主要包括侧板9、光电池13、用于固定光电池13的第二支撑板10和盖板11，盖板11与侧板9焊接在一起成为一个方形结构，第二支撑板10固定在方形结构的内部下端，即四边与侧板9焊接在一起，盖板11上设置有三个钢片狭缝12，光电池13的安装位置与钢片狭缝12的位置一一对应，而钢片狭缝12的位置则与光源组件中准直透镜8的位置一一对应，光电池13由前光电池24、中光电池25和后光电池26组成，钢片狭缝12由前光电池钢片狭缝21、中光电池钢片狭缝22和后光电池钢片狭缝23组成，前光电池钢片狭缝21对应前光电池24的感光面安装，中光电池钢片狭缝22对应中光电池25的感光面安装，后光电池钢片狭缝23对应后光电池26的感光面安装，如图2所示，由光源7发射出的光经过准直透镜8汇聚成光束，光束经过钢片狭缝12照射在光电池13的感光面上。

钢片狭缝12加工时，要求宽度误差不大于0.1mm，装调时，要求三个钢片狭缝12缝隙严格平行，光电池13装调时，要求三个光电池13的感光面在同一平面上。

光电池组件中采用钢片狭缝12，可保证光源7发出的中心光束照射在光电池13的感光面上，减小由于光源7存在一定的发散角对测试的影响，提高曝光均匀性的测量精度。

通过测试光电池组件中的前光电池24、中光电池25和后光电池26三个光电池输出信号的脉冲宽度即可测出快门4的曝光时间，对快门4在不同速度下不同位置的曝光时间进行多次测量，从而准确的测量出快门4整体曝光均匀性。

如图2所示，光源组件和光电池组件封闭在暗箱1中，光源组件中的控制电路板2与暗箱1上端通过螺钉固定相连，光电池组件对应光源组件位置安装在暗箱1下端，快门释放钮3安装在暗箱1外壁上，快门4安装在光源组件和光电池组件中间位置，快门4启动前，光源7发出的光被快门帘挡住，不能照射在对应的光电池13上，光电池13输出信号为低电平；快门4启动后，快门帘缝快速运动依次通过前、中、后三个光源的前方，快门帘缝前帘运动到光源7前方时，光源7发出的光通过快门帘缝，经过钢片狭缝12照射在对应的光电池13上，光电池13输出信号变为高电平；当快门帘缝后帘运动出光源7前方时，光源7发出的光又被快门帘遮挡，对应光电池13输出信号变为低电平；通过示波器测量光电池13输出信号高电平对应的时间，即可测出快门帘分别经过三个不同位置的曝光时间，记录不同曝光时间三个不同位置光电池13输出信号波形，通过对不同缝宽多次测量结果进行分析处理，测量出快门4曝光均匀性定量数据。

本发明的帘幕式快门曝光均匀性检测装置已设计出实体样机，并应用到对多个帘幕式快门曝光均匀性的测试中，测试结果表明：该装置设计小巧，易于实现，是一种测量精度高、稳定性好、一致性好、实用性强的快门特性检测装置。

Claims (7)

1.帘幕式快门曝光均匀性检测装置，包括：

暗箱（1）；

与所述暗箱（1）外部上端相连的控制电路板（2）；

固定在所述暗箱（1）外部下端的快门释放钮（3）；

安装在所述暗箱（1）内部下端的快门（4）；

其特征在于，还包括：安装在所述暗箱（1）内部的光源组件和光电池组件；

所述光源组件包括：与所述控制电路板（2）相连的遮光罩（5），所述遮光罩（5）内部下端设置有带有通孔的第一支撑板（6）；

位于所述遮光罩（5）内部并固定在所述控制电路板（2）上的光源（7）；

固定在所述第一支撑板（6）通孔位置的准直透镜（8），所述准直透镜（8）安装在所述光源（7）下端；

所述光电池组件包括：固定在所述暗箱（1）内部下端的侧板（9），所述侧板（9）内部下端设置有第二支撑板（10）；

与所述侧板（9）固定相连的盖板（11），所述盖板（11）上设置有钢片狭缝（12），所述钢片狭缝（12）安装在所述准直透镜（8）下端；

固定所述第二支撑板（10）上的光电池（13）；

所述快门（4）安装在所述光源组件与所述光电池组件之间的位置。

2.根据权利要求1所述的帘幕式快门曝光均匀性检测装置，其特征在于，所述光源组件还包括位于所述遮光罩（5）外部并与所述控制电路板（2）相连的亮度调节电位计（14）。

3.根据权利要求1所述的帘幕式快门曝光均匀性检测装置，其特征在于，所述光源（7）包括依次安装在所述控制电路板（2）上的前光源（15）、中光源（16）和后光源（17）。

4.根据权利要求3所述的帘幕式快门曝光均匀性检测装置，其特征在于，所述准直透镜（8）包括依次安装在所述第一支撑板（6）上的前光源准直透镜（18）、中光源准直透镜（19）和后光源准直透镜（20）。

5.根据权利要求3所述的帘幕式快门曝光均匀性检测装置，其特征在于，所述钢片狭缝（12）包括依次设置在所述盖板（11）上的前光电池钢片狭缝（21）、中光电池钢片狭缝（22）和后光电池钢片狭缝（23）。

6.根据权利要求3所述的帘幕式快门曝光均匀性检测装置，其特征在于，所述光电池（13）包括依次安装在所述第二支撑板（10）上的前光电池（24）、中光电池（25）和后光电池（26）。

7.根据权利要求1所述的帘幕式快门曝光均匀性检测装置，其特征在于，所述光源（7）采用高亮度单色LED灯。