CN102508389A - 一种大通光口径快门 - Google Patents
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Abstract
一种大通光口径快门，包括底座，安装在底座一侧的叶片驱动机构，所述底座上设有与快门曝光面积相同的中心孔，叶片驱动机构由两幅同步传送带轮组组成，其中包括两个主动轮、两个从动轮和两幅同步传送带。两主动轮同中心轴安装在固定于底座的电机座上，两从动轮同中心轴安装在固定于底座的从动轮座上，同步传送带安装在主动轮和从动轮上，张紧轮固定安装在底座上，主动轮和从动轮的内侧，将两幅同步传送带上半部分固定在略高于底座上表面位置，两幅同步传送带的上半部分之间留有间隙，用于固定安装叶片，两片叶片一端通过同步带连接件分别固定在两幅同步传送带的上部分。本发明的通光口径达到φ200mm，且曝光时间可根据实际需求进行设置。
Description
技术领域
本发明属于光学探测仪器设计领域，特别是涉及一种大口径同步皮带轮快门装置。
背景技术
传统望远镜受主镜口径和探测器靶面大小的限制，对快门通光口径的需求不大，一般通过购买国外的通光口径小于φ100mm的快门即可满足需求。随着望远镜主镜口径和探测器靶面的增大，对快门通光口径的需求也进一步增大，通过国外购买又不能买到所要求的满足通光口径和尺寸要求的快门，促使我们必须自行发明出一种满足使用要求的快门。
传统的快门结构形式有叶片式快门和中心快门。叶片式快门的基本原理是通过电机带动连杆机构控制各个叶片做开关运动。叶片式快门经常使用在照相机中，该结构形式的快门外型为长方形，快门的叶片是由厚度约为0.1mm的钢片制作，其优点是叶片轻、快门开关时间短、响应快，缺点是由于快门的叶片很薄，当叶片大到一定时，叶片在高速运动过程中将发生颤动和变形，因此该结构形式不能制作大的通光口径的快门。中心快门的基本原理是通过电磁铁带动连杆机构控制各个叶片做开关运动。叶片式快门经常使用在小型望远镜中，该结构形式的快门外型为圆形，快门的叶片也是由厚度约为0.1mm的钢片制作，其优点也是叶片轻、快门开关时间短、响应快，缺点也是由于快门的叶片很薄，当叶片大到一定时，叶片在高速运动过程中也将会发生颤动和变形，因此该结构形式的快门也不能制作大的通光口径的快门。
美国专利“大孔径焦平面快门”(专利号US7604422，Large aperture focal plane shutter)，公开了一种利用同步传送带作为传送装置的快门，具体采用底座两边的同步传送带带动叶片运动实现快门的打开和关闭。事实上，该种设计在实际中不可能做到底座两边的同步传送带运动完全一致，容易导致叶片卡住。并且整体结构繁琐，空间利用率较低，不具有实际操作性。
发明内容
本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种大通光口径快门，且曝光时间可根据实际需求进行设置。
本发明技术解决方案：一种大通光口径快门，其特征在于包括底座，安装在底座两侧的叶片驱动机构，所述底座上设有与快门曝光面积相同的中心孔，叶片驱动机构由两幅同步传送带轮组组成，其中包括主动轮、从动轮和同步传送带。两主动轮同中心轴安装在固定于底座的电机座上，两从动轮同中心轴安装在固定于底座的动轮座上，将两幅同步传送带上半部分固定在略高于底座上表面位置，两幅同步传送带的上半部分之间留有2mm间隙，用于固定安装叶片，两片叶片一端通过同步带连接件分别固定在两幅同步传送带的上部分，两叶片另一端放在轨道里面。
所述同步传送带一和同步传送带二与底座之间留有间隙，以保证同步传送带一和同步传送带二水平移动顺畅。
所述同步传送带内圈面为齿面，便于与叶片连接。
所述同步带连接件与同步传送带连接件为齿面啮合，使叶片与同步带连接更紧固，运动反应更快。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明通光口径达到φ200mm，且曝光时间可通过控制叶片打开或关闭的速度来根据实际需求进行设置。
(2)本发明结构形式简单，可独立装配、运行，便于整体安装和拆卸。
(3)本发明由于采用同步传送带，使快门在运行中更加高效、快速、平稳、准确；叶片采用碳纤维板，质量低、刚度好，两端均固定使其在运动过程中平稳、可靠，不会发生颤动和变形。
图面说明
图1为本发明同步皮带轮快门立体结构示意图；
图2为图1的主视图；
图3为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
如图1所示，包括底座1为整个机构的基座，1个电机底座13、1个从动轮底座3、1个张紧轮座10、1个主动轮一11、一个主动轮二12、1个从动轮一4、1个从动轮二5、1副同步传送一7、1副同步带二6安装在底座一侧。电机底座13和从动轮底座3安装在底座1左右两侧，主动轮一11和主动轮二12同中心轴固定在电机底座13上，从动轮一4和从动轮二5同中心轴固定在从动轮底座3上，调整电机底座13和从动轮底座3上的腰孔以保证同步传送带二6连接在带轮上后上部分水平且与底座1上表面在同一水平面，这里为了减轻快门的质量主动轮一11、主动轮二12、从动轮一4和从动轮二5均采用铝制作，同时带轮中间打孔以减轻质量，同步传送带一7和同步传送二6为氯丁橡胶，同步传送带一7和同步传送带二6的上半部分之间留有2mm间隙；1个张紧轮座10安装在底座1上，保证同步传送带一7上部分水平且高于同步传送带二6上部分3mm，为了减轻质量，张紧轮座10亦采用铝制作。两叶片8下表面分别与同步传送带一7和同步传送带二6上部分外平滑表面接触，一端通过同步带连接件9分别同步传送带一7和同步传送带二6的上部分固定，同步带连接件9上表面中间部分带有凹槽与同步传送带上部分内齿面啮合。两叶片8不处于同一水平面为了避免闭合时叶片碰撞，且保证闭合时完全关闭。两叶片8均采用1mm的碳纤维板，减少质量的同时保证刚度，两同步带连接件9均采用铝制造以减少质量。
如图2所示，同步传送带一7上部分通过1个张紧轮10保持与底座1平面平行且高于同步传送带二6上部分3mm，这样1mm厚的叶片8与同步传送带一7上部分外光滑面接触并通过同步带连接件9固定在同步传送带一7上部分上，可以避免两叶片8之间干涉；同步传送带二6上部分通过主动轮二12和从动轮二5亦保持与底座1表面平行且在一个水平面。
如图3所示，同步传送带一7和同步传送带二6内圈面为齿面，同步带连接件9中间挖有槽与同步带内侧啮合，同步带连接件9两端与叶片8固定，从而实现叶片8与同步带固定。
本发明的原理是：通过计算机给出指令控制电机的启动、转动和停止等带动固定在电机底座13上的主动轮一11和主动轮二12转动，从而同步传送带一7和同步带二6运动，同步传送带带动通过同步带连接件9固定在同步传送带上的叶片8运动；由于主动轮一11和主动轮二12为同轴转动，故同步带一7和同步带二6之间线速度比为主动轮一11和主动轮二12半径比，同理两叶片运动的距离比为主动轮一11和主动轮二12之间半径比，这样配合下可实现快门的打开和关闭。
Claims (4)
1.一种大通光口径快门，其特征在于包括：底座(1)，安装在底座(1)一侧的叶片驱动机构，所述底座(1)上设有与快门曝光面积相同的中心孔；所述叶片驱动机构由两幅同步带轮组组成，其中包括主动轮一(11)和主动轮二(12)、从动轮一(4)和从动轮二(5)、同步传送带一(7)和同步传送带二(6)；主动轮一(11)和主动轮二(12)同中心轴安装在固定于底座(1)的电机座(13)上，从动轮一(4)和从动轮二(5)同中心轴安装在固定于底座(1)的从动轮底座(3)上，同步传送带一(7)安装在主动轮一(11)和从动轮一(4)上，同步传送带二(6)安装在主动轮二(12)和从动轮二(5)上，张紧轮(10)固定安装底座(1)上，主动轮一(11)、主动轮二(12)和从动轮一(4)、从动轮二(5)的内侧，将同步传送带一(7)和同步传送带二(6)上半部分固定在略高于底座(1)上表面位置，同步传送带一(7)和同步传送带二(6)的上半部分之间留有间隙，用于固定安装叶片(8)，两片叶片(8)一端通过同步带连接件(9)分别固定在步传送带一(7)和同步传送带二(6)的上部分，两叶片(8)另一端放在轨道(2)里面。
2.根据权利要求1所述的一种大通光口径快门，其特征在于：所述同步传送带一(7)和同步传送带二(6)与底座(1)之间留有间隙，以保证同步传送带一(7)和同步传送带二(6)水平移动顺畅。
3.根据权利要求1或2所述的一种大通光口径快门，其特征在于：所述同步传送带一(7)和同步传送带二(6)内圈面为齿面。
4.根据权利要求3所述的一种大通光口径快门，其特征在于：所述同步带连接件(9)与同步传送带一(7)和同步传送带二(6)为齿面啮合。
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