CN106200208B - 一种全帧转移型ccd相机镜间快门装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置，包括：罩子、外壳、内壳、导电线圈组件、角铝1、角铝2、动轴、铆钉1、动片，铆钉2、滑环、叶片、铆钉3以及固定螺钉；所述叶片位于外壳和内壳之间，并有一支点固定在外壳上，保证叶片可以绕该支点旋转，叶片另一支点通过铆钉3穿过内壳与滑环相连；动片一端通过铆钉2与滑环相连，另一端通过铆钉1与动轴相连，动轴与导电线圈组件相连，导电线圈组件通过角铝1和角铝2固定在内壳上；罩子与外壳通过2个固定螺钉固定在一起；其中，快门装置中的叶片位于前镜组和后镜组之间的孔径光阑位置处。该快门装置具有体积小、重量轻、效率高、寿命长的优点。

Description

一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置。
背景技术
随着航空事业的迅速发展，航空成像技术已经广泛应用于军事、民用两大领域，如军事目标侦查、地面测绘、地面目标跟踪等等。随着相机技术指标要求的不断提升，这也迫切需要大面阵、宽视场相机的出现。全帧转移型面阵CCD构造简单，像元数多，填充因子大，满足相机系统的大面阵要求，在航空成像领域得到了广泛的应用。但是其光电转换后，由于无图像存储区域，将光电荷一行行转移至水平移位寄存器内读出，需要外接机械快门，以克服图像的拖尾模糊现象。
目前常用的机械快门主要有两类：焦面快门和物镜快门。
其中，焦面快门主要为帘幕式结构，一般结构比较复杂，外形尺寸较大，要求物镜和CCD焦面保持充足的后工作距，以提供空间安装焦面快门。
物镜快门效率较低，能耗大，易震动，影响成像质量，对大口径光学相机曝光时间难以做小，且连续工作过程中寿命较短。
发明内容
本发明的目的是提供一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置，具有体积小、重量轻、效率高、寿命长的优点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置，包括：
罩子、外壳、内壳、导电线圈组件、角铝1、角铝2、动轴、铆钉1、动片，铆钉2、滑环、叶片、铆钉3以及固定螺钉；所述叶片位于外壳和内壳之间，并有一支点固定在外壳上，保证叶片可以绕该支点旋转，叶片另一支点通过铆钉3穿过内壳与滑环相连；动片一端通过铆钉2与滑环相连，另一端通过铆钉1与动轴相连，动轴与导电线圈组件相连，导电线圈组件通过角铝1和角铝2固定在内壳上；罩子与外壳通过2个固定螺钉固定在一起；
其中，快门装置采用可插拔的方式设置在前镜组和后镜组之间；且快门装置中的叶片位于前镜组和后镜组之间的孔径光阑位置处。
机械快门的内壳上加工有斜面A，与连接筒配合处设有加工角度相同的斜面。
当导电线圈组件加正向电流时，导电线圈组件产生磁场将动轴推出，动轴推动动片移动，动片带动滑环转动，滑环拉动叶片绕固定支点转动，快门打开；
当导电线圈组件加反向电流时，导电线圈组件产生磁场将动轴拉回，动轴带动动片往反方向移动，动片带动滑环反方向转动，滑环推动叶片绕固定支点反方向转动，快门关闭；
通过调节正向电流和反向电流的时间间隔，来调整快门的开关时间；
通过调整正向和反向电流工作一周的控制信号，来调整CCD相机的曝光周期。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，快门装置的叶片位于镜头孔径光阑位置处，孔径光阑在整个光学系统中的通光截面最小，保证快门叶片最小，整个快门装置的尺寸和重量能够做到最小，较小了快门的开关时间，大大提高快门效率。同时，叶片位于孔径光阑处，机械快门的叶片开合动作只改变光学系统的能量接收，不会影响相机的成像质量。此外，快门装置整体尺寸较小，安装在镜间，几乎不影响镜头的整体尺寸，且采用插拔的安装方式，前镜组和后镜组固定在连接筒上后，不需再拆卸，也不会触及光学部件，更换比较方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的快门装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供的一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置为机械快门，如图1所示(图1a～图1b分别为剖面图与侧视图)，快门装置2采用可插拔的方式设置在前镜组1和后镜组4之间，前镜组1和后镜组4通过连接筒3连接在一起，构成完整镜头。
所述快门装置2的叶片位于所述完整镜头的孔径光阑位置处，孔径光阑在整个光学系统中的通光截面最小，保证快门叶片最小，整个快门装置2的尺寸和重量能够做到最小，且开关时间快，大大提高快门效率，由于叶片位于孔径光阑处，快门装置2的叶片开合动作也就不会影响相机的成像质量。
所述快门装置2的结构如图2所示(图2a～图2b分别为剖面图与侧视图)，主要包括：罩子201，外壳(202)，内壳(203)，导电线圈组件(204)，角铝1(205)，角铝2(206)，动轴(207)，铆钉1(208)，动片(209)，铆钉2(210)，滑环(211)，叶片(212)，铆钉3(213)，固定螺钉(214)。叶片(212)位于外壳(202)和内壳(203)之间，并有一支点固定在外壳上，保证叶片(212)可以绕该支点旋转，叶片(212)另一支点通过铆钉3(213)穿过内壳(203)与滑环(211)相连，动片(209)一端通过铆钉2(210)与滑环(211)相连，另一端通过铆钉1(208)与动轴(207)相连，动轴(207)与导电线圈组件(204)相连，导电线圈组件(204)通过角铝1(205)和角铝2(206)固定在内壳上。罩子与外壳固定在一起，并布有2个安装螺钉。
此外，内壳(203)上加工有斜面A，与连接筒(3)配合处设有加工角度相同的斜面。内壳和连接筒的斜面配合能够保证快门装置2在所述完整镜头中的精确安装，且斜面的卡位更加可靠、牢固。
上述快门装置2的工作原理如下：当导电线圈组件(204)加正向电流时，导电线圈组件(204)产生磁场将动轴(208)推出，动轴(208)推动动片(209)移动，动片带动滑环(211)转动，滑环(211)拉动叶片(212)绕固定支点转动，快门打开。当导电线圈组件(204)加反向电流时，导电线圈组件(204)产生磁场将动轴(208)拉回，动轴(208)带动动片(209)往反方向移动，动片(209)带动滑环(211)反方向转动，滑环(211)推动叶片(212)绕固定支点反方向转动，快门关闭。
此外，通过调节正向电流和反向电流的时间间隔，可以调整快门的开关时间；通过调整正向和反向电流工作一周的控制信号，可以调整CCD相机的曝光周期。
本发明实施例提供的上述方案，相对于现有技术而言，主要具有如下优点：
1)机械快门叶片位于镜头孔径光阑位置处，孔径光阑在整个光学系统中的通光截面最小，保证快门叶片最小，整个机械快门的尺寸和重量能够做到最小，较小了快门的开关时间，大大提高快门效率。
2)叶片位于孔径光阑处，机械快门的叶片开合动作只改变光学系统的能量接收，不会影响相机的成像质量。
3)快门叶片的打开和关闭都是通过主动的方式，保证快门有很快的开关时间，且线圈通电时间短，快门能耗较低。
4)内壳和连接筒的斜面配合能够保证机械快门在镜头中的精确安装，且斜面的卡位更加可靠、牢固。
5)快门整体尺寸较小，安装在镜间，几乎不影响镜头的整体尺寸，且采用插拔的安装方式，前镜组和后镜组固定在连接筒上后，不需再拆卸，也不会触及光学部件，更换比较方便。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置，其特征在于，包括：
罩子、外壳、内壳、导电线圈组件、角铝1、角铝2、动轴、铆钉1、动片，铆钉2、滑环、叶片、铆钉3以及固定螺钉；所述叶片位于外壳和内壳之间，并有一支点固定在外壳上，保证叶片可以绕该支点旋转，叶片另一支点通过铆钉3穿过内壳与滑环相连；动片一端通过铆钉2与滑环相连，另一端通过铆钉1与动轴相连，动轴与导电线圈组件相连，导电线圈组件通过角铝1和角铝2固定在内壳上；罩子与外壳通过2个固定螺钉固定在一起；
其中，快门装置采用可插拔的方式设置在前镜组和后镜组之间；且快门装置中的叶片位于前镜组和后镜组之间的孔径光阑位置处；内壳上加工有斜面A，与连接筒配合处设有加工角度相同的斜面。
2.根据权利要求1所述的一种全帧转移型CCD相机镜间快门装置，其特征在于，
当导电线圈组件加正向电流时，导电线圈组件产生磁场将动轴推出，动轴推动动片移动，动片带动滑环转动，滑环拉动叶片绕固定支点转动，快门打开；
当导电线圈组件加反向电流时，导电线圈组件产生磁场将动轴拉回，动轴带动动片往反方向移动，动片带动滑环反方向转动，滑环推动叶片绕固定支点反方向转动，快门关闭；
通过调节正向电流和反向电流的时间间隔，来调整快门的开关时间；
通过调整正向和反向电流工作一周的控制信号，来调整CCD相机的曝光周期。
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