面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置及方法，面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置包括光學成像組件、可變光闌組件、快門組件、測光組件以及用于測光和可變光闌的全自動控制以及快門開啟閉合的全自動控制的控制系統組件；光學成像組件包括光學成像組件前組以及光學成像組件后組；可變光闌組件置于光學成像組件前組和光學成像組件后組之間的孔徑光闌處；快門組件置于可變光闌組件和光學成像組件后組之間；測光組件的光軸與光學成像組件的光軸是平行的。本發明專利技術解決了背景技術中存在的將全自動光闌及快門在大畫幅機載相機中集成困難的技術問題技術問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于光學領域，涉及一種，尤其涉及一種應用于航空無人偵察領域的。
技術介紹
隨著軍事科技的飛速發展，航空無人偵察拍攝要求機載相機在執行任務時有更高的適應能力，如大的覆蓋區域、變速飛行的適應、不同天氣的適應(即光照度適應范圍寬)等，這就要求相機增大成像器件的面陣、增加不同的快門速度匹配、增加可變光闌控制光能量等，而且應用于航空無人偵察領域的機載設備，要求設備結構緊湊且必須全自動控制。成像器件的面陣增大，與其相配套的快門及光闌就必然增大，就必然增加相機的體積，不滿足機載要求，而且目前還沒有大畫幅的焦面快門；也可以使用電子快門，但帶電子快門的成像器件，在每一行像元下方都有轉移讀出行，分辨率較低；帶單獨轉移區的成像器件體積又較大，不能滿足機載的要求。因此在有限的空間內，面陣相機全自動光闌與快門的集成化方法，目前還沒有一個優化的方案。
技術實現思路
為了解決
技術介紹
中存在的將全自動光闌及快門在大畫幅機載相機中集成困難的技術問題技術問題，本專利技術提供了一種。本專利技術的技術解決 方案是本專利技術提供了一種面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置，其特殊之處在于所述面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置包括光學成像組件、可變光闌組件、快門組件、測光組件以及用于測光和可變光闌的全自動控制以及快門開啟閉合的全自動控制的控制系統組件；所述光學成像組件包括光學成像組件前組以及光學成像組件后組；所述可變光闌組件置于光學成像組件前組和光學成像組件后組之間的孔徑光闌處；所述快門組件置于可變光闌組件和光學成像組件后組之間；所述測光組件的光軸與光學成像組件的光軸是平行的。上述光學成像組件前組、可變光闌組件以及光學成像組件后組處于同一光軸上。上述可變光闌組件與光學成像組件前組的同心度不低于Φ0. 02。上述面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置還包括支撐并保證各系統組件相對位置關系的箱體；所述光學成像組件、可變光闌組件、快門組件、測光組件以及控制系統組件都設置在箱體上。上述光學成像組件是雙高斯物鏡結構。上述可變光闌組件中包括光闌；所述光闌是可調節光闌。上述快門組件中包括快門，所述快門是普通畫幅的焦面快門。一種基于如上所述的面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置的方法，其特殊之處在于所述方法包括以下步驟I)根據如上所述的裝置進行組裝；所述組裝后的光學成像組件前組、可變光闌組件、快門組件以及光學成像組件后組同軸；所述可變光闌組件與光學成像組件前組的同心度不低于Φ0.02 ；2)將寬幅面的被測目標光信號經過光學成像組件前組匯聚，形成較小孔徑的目標光信號;3)將步驟2)所得到的較小孔徑的目標光信號分為兩部分，其中一部分依次經可變光闌組件、快門組件以及光學成像組件后組，并成像在面陣探測器上；另一部分被測目標光信號進入光學成像系統旁并與光學成像組件的光軸是平行的測光組件，同時匯聚于測光傳感器上；4)根據測光傳感器的信號控制可變光闌，調節被測目標光信號進入光學成像系統的能量；5)根據被測目標光信號的相對移動速度，采用控制系統組件控制快門的閉合時間及閉合速度，與面陣探測器配合完成成像。本專利技術的優點是1、本專利技術將可變光闌和快門置于鏡間，大大縮小了大畫幅機載相機的體積及質量，使相機能夠高度集成化；2、本專利技術使用成品的可調節光闌和焦面快門，減少重量、體積的同時大大提高了儀器的可靠性；3、本專利技術使用普通畫幅大小的焦面快門置于鏡間，解決了沒有可用的大畫幅焦面快門的問題；4、本專利技術的測光及光闌大小調節、快門開啟閉合均實現了全自動控制，使集成后相機的機載成為可能；5、本專利技術的所有組件都固定在一個箱體內，整個系統是一個整體，便于與成像焦面系統的對接，且結構緊湊，滿足機載要求；6、本專利技術的全自動可變光闌和快門使相機適用于不同光照度和不同相對運動速度的目標的識別，應用廣泛。附圖說明圖1是本專利技術所提供的面陣相機全自動光闌與快門的集成化設備的結構示意圖2是圖1的俯視其中1-光學成像組件；101_光學成像組件前組；102_光學成像組件后組；2_可變光闌組件；3_快門組件；4_測光組件；5_控制系統組件；6_箱體。具體實施方式參見圖1以及圖2，本專利技術提出的面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置，包括光學成像組件1、可變光闌組件2、快門組件3、測光組件4、控制系統組件5，光學成像組件I 包括前組101和后組102，可變光闌組件2置于前組101和后組102之間的孔徑光闌處，快`門組件3置于可變光闌組件2和后組102之間，測光組件4置于前組101旁的箱體上，測光組件的光軸與光學成像組件的光軸平行，控制系統組件5包括測光及可變光闌的全自動控制、快門開啟閉合的全自動控制；可變光闌組件2與鏡頭前組102的同心度優于Φ0. 02為宜；測光組件4采用外測光方式，成像光路獨立，測光組件的光軸與光學成像組件的光軸平行；可變光闌組件2根據測光組件4的輸出信號，調節被測目標光信號進入光學成像系統的能量，實現可變光闌的全自動控制；快門組件3根據被測目標光信號的相對移動速度，控制快門的閉合時間及閉合速度，與面陣探測器配合完成快門組件的全自動控制；裝置還包括支撐并保證各系統組件相對位置關系的箱體6，光學成像組件1、可變光闌組件2、快門組件3、測光組件4、控制系統組件5都設置在箱體6上；光學成像組件I以雙高斯物鏡結構為宜；可變光闌組件2中的光闌為成品的可調節光闌；快門組件3中的快門是成品的普通畫幅的焦面快門。工作時，寬幅地面目標的光信號經過光學成像系統的前組101匯聚，形成較小孔徑的光信號；經與光學成像系統前組101同心的全自動可變光闌2及置于鏡間的全自動快門3的選擇，再經過光學成像系統的后組102，成像在焦面探測器上。被測目標光信號同時進入光學成像系統旁的測光組件的獨立光學系統，匯聚于測光傳感器上，控制系統根據測光傳感器的信號控制可變光闌2，調節被測目標光信號進入光學成像系統的能量，再根據被測目標光信號的相對移動速度，控制快門3的閉合時間及閉合速度，與面陣探測器配合完成成像。整個系統高度 集成化，便于與成像焦面系統對接，且結構緊湊，滿足機載要求。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置，其特征在于：所述面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置包括光學成像組件、可變光闌組件、快門組件、測光組件以及用于測光和可變光闌的全自動控制以及快門開啟閉合的全自動控制的控制系統組件；所述光學成像組件包括光學成像組件前組以及光學成像組件后組；所述可變光闌組件置于光學成像組件前組和光學成像組件后組之間的孔徑光闌處；所述快門組件置于可變光闌組件和光學成像組件后組之間；所述測光組件的光軸與光學成像組件的光軸是平行的。

【技術特征摘要】
1.一種面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置，其特征在于所述面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置包括光學成像組件、可變光闌組件、快門組件、測光組件以及用于測光和可變光闌的全自動控制以及快門開啟閉合的全自動控制的控制系統組件；所述光學成像組件包括光學成像組件前組以及光學成像組件后組；所述可變光闌組件置于光學成像組件前組和光學成像組件后組之間的孔徑光闌處；所述快門組件置于可變光闌組件和光學成像組件后組之間；所述測光組件的光軸與光學成像組件的光軸是平行的。2.根據權利要求1所述的面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置，其特征在于所述光學成像組件前組、可變光闌組件以及光學成像組件后組處于同一光軸上。3.根據權利要求2所述的面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置，其特征在于所述可變光闌組件與光學成像組件前組的 同心度不低于Φ0. 02。4.根據權利要求1或2或3所述的面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置，其特征在于所述面陣相機全自動光闌與快門 的集成化裝置還包括支撐并保證各系統組件相對位置關系的箱體；所述光學成像組件、可變光闌組件、快門組件、測光組件以及控制系統組件都設置在箱體上。5.根據權利要求4所述的面陣相機全自動光闌與快門的集成化裝置，其特征在于所述光學成像組件是雙高斯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧笛，阮萍，楊建峰，劉波，
申請(專利權)人：中國科學院西安光學精密機械研究所，
類型：發明
國別省市：