[发明专利]一种滤光片切换系统及方法

说明书

本发明涉及航空航天光电成像技术领域，针对现有滤光片切换装置可靠性、稳定性较低，易发生切换卡滞以及不能检测滤光片切换正确性的问题，提供一种滤光片切换系统及方法。其中，本发明提供的滤光片切换系统，包括矩形基板、滤光片切换组件、靶面成像板、驱动组件和控制电路板；驱动组件包括电机和驱动齿轮，矩形基板上部开设第一安装孔，第一安装孔下方设第一直线轨道，下部设第二直线轨道；滤光片切换组件包括滤光片保持架；滤光片保持架顶部设驱动齿条，中部设滤光片安装孔，滤光片保持架上部和下部分别设与第一直线轨道和第二直线轨道适配的第一滑块和第二滑块；矩形基板安装侧面的相对两侧边缘分别设置第一限位块。

技术领域

本发明涉及航空航天光电成像技术领域，具体涉及一种滤光片切换系统及方法。

背景技术

滤光片切换装置是一种可以应用在相机镜头上进行滤光片自动切换的装置。现有的滤光片切换装置根据切换动作方向分为摆钟型和直线型。摆钟型滤光片切换装置采用的磁能或机械能转换方式较为复杂，易受外来冲击影响，可靠性和稳定性较低。直线型滤光片切换装置在低温环境下易发生切换卡滞现象。

不论是摆钟型还是直线型的滤光片切换装置，其切换过程多为盲切，不能检测滤光片切换的正确性；对滤光片跑动错乱也没有有效的限位措施。

发明内容

本发明的目的是针对现有滤光片切换装置可靠性、稳定性较低，易发生切换卡滞以及不能检测滤光片切换正确性的问题，而提供一种滤光片切换系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种滤光片切换系统，其特殊之处在于，包括中部开设镜头通孔的矩形基板、滤光片切换组件、靶面成像板、驱动组件和控制电路板；所述驱动组件包括电机和安装在电机输出端的驱动齿轮，电机与所述控制电路板电连接；所述矩形基板的上部开设第一安装孔，所述驱动齿轮从矩形基板的背侧穿入并伸出第一安装孔，电机连接驱动齿轮的一端与矩形基板固连；所述矩形基板的安装侧面、第一安装孔的下方水平设置第一直线轨道，安装侧面的下部与第一直线轨道相对的位置水平设置第二直线轨道；所述滤光片切换组件包括滤光片保持架；滤光片保持架的顶部设置与所述驱动齿轮相匹配的驱动齿条，其中部设置至少两个滤光片安装孔，滤光片安装孔内设置滤光片；滤光片保持架靠近矩形基板安装侧面的一侧上部和下部分别设置与所述第一直线轨道和第二直线轨道适配的第一滑块和第二滑块；沿第一直线轨道的平行方向、矩形基板安装侧面的相对两侧边缘分别设置第一限位块，第一限位块在两侧边缘的安装位置与滤光片安装孔相对应；所述矩形基板的四角分别设置用于固连所述靶面成像板的安装柱。

进一步地，上述矩形基板安装侧面上、第一安装孔与第一直线轨道之间设置一个与所述控制电路板电连接的U型光电开关，所述驱动齿条靠近矩形基板安装侧面的一侧设有与所述U型光电开关相适配的光电片，用于提供上电初始位置，确定滤光片的初始位置。

进一步地，还包括位置反馈控制组件，所述位置反馈控制组件包括与所述控制电路板电连接的电位计、安装在电位计输入端的检测齿轮和位置检测齿条，所述矩形基板的下部开设第二安装孔，所述检测齿轮从矩形基板的背侧穿入并伸出第二安装孔，电位计连接检测齿轮的一端与矩形基板固连；所述位置检测齿条设置在所述滤光片保持架的底部并与所述检测齿轮相适配。

进一步地，上述检测齿轮为双啮合齿轮，用于与位置检测齿条啮合时消隙。

进一步地，上述滤光片安装孔为三个，中间的滤光片安装孔安装红外截止滤光片，两侧的滤光片安装孔分别安装蓝绿滤光片和近红外高通滤光片。

进一步地，上述第一直线轨道和第一滑块以及第二直线轨道和第二滑块均采用滚动直线导轨，用于提高对低温环境的适应性。

进一步地，上述安装柱分别对称设置在第一安装孔、第二安装孔的两侧，其中，第一安装孔两侧的两个安装柱顶部向第一安装孔延伸并止于第一安装孔的边缘；第二安装孔两侧的两个安装柱向第二安装孔延伸并止于第一安装孔的边缘，用于阻挡异物及灰尘落入滤光片切换装置内。