[发明专利]一种全帧转移型CCD机械快门的时间特性检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电测量技术领域，尤其涉及一种全帧转移型CCD机械快门的时间特性检测装置。

背景技术

目前，在相机上控制曝光时间的措施是快门，包括传统的机械快门和新型的电子快门。CCD相机是否需要安装机械快门主要由CCD芯片的类型决定，目前大多数的商用消费级数码相机都是采用的行间转移型CCD，由于其帧转移速率很快，感光电荷可以很快地转移到遮光区域，一般不用机械快门。而对于大面阵的无遮光区域的全帧转移型CCD来说，它只有光敏区和读出寄存器，光敏区完成光积分后，光电荷包直接垂直转移到水平读出寄存器。由于不存在光电荷的存储过程，所以图像的水平读出不能与光积分同步进行，为了在读出光荷时遮蔽已经捕捉到的图像，防止产生拖尾现象，全帧转移型CCD相机都需要外加机械快门来遮蔽入射光。

而在现有技术方案中，全帧转移型CCD多光谱遥感相机曝光过程中，需要机械快门与电子快门相互配合，这就要求对机械快门的时间特性有一个精确的定量分析。现有技术方案对机械快门时间检测都是采用高速相机对快门的动作控制全过程进行了拍摄，将一个发光二极管、机械快门、高速相机置于同一水平高度，然后用快门关闭控制信号点亮发光二极管，直到快门完全关闭。但上述技术方案只能测量出快门的动作时间，而无法测量快门的延时时间，对时间特性的测量精度也不高，测量成本昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种全帧转移型CCD机械快门的时间特性检测装置，该检测装置不仅能够快速的测量快门的动作时间，而且能正确的测出快门的曝光时间，测量精度高，结构简单。

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机械快门的时间特性检测装置，所述时间特性检测装置包括平行光源、机械快门、聚焦镜头、光电二极管、信号调理电路和示波器，其中：

所述平行光源、机械快门、聚焦镜头和光电二极管设置在同一水平高度；

所述平行光源发射出的平行光照射在所述机械快门的孔径上，通过该孔径的平行光在所述聚焦透镜的作用下发生聚焦，照射在所述光电二极管的感光面上；

所述光电二极管发生光电转换，并将光电转换后的电流输入到所述信号调理电路；

所述信号调理电路输出的电压通过所述示波器读取，其中该输出的电压与亮度成正比；

根据所述示波器读取出的电压信号变化，获得机械快门的时间特性。

所述机械快门的时间特性，具体包括：机械快门的动作时间，延时时间和曝光时间。

所述平行光源的发光面积大于所述机械快门的孔径。

所述时间特性检测装置还包括快门控制器，该快门控制器输出外部触发信号控制所述机械快门的开闭。

所述聚焦镜头的焦距长短可调，且所述聚焦镜头的平面比所述机械快门的直径大。

所述示波器的采样频率在10MHZ以上，实时采集和保存电压信号，并在时间轴上放大或缩小。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述时间特性检测装置包括平行光源、机械快门、聚焦镜头、光电二极管、信号调理电路和示波器，其中：所述平行光源、机械快门、聚焦镜头和光电二极管设置在同一水平高度；所述平行光源发射出的平行光照射在所述机械快门的孔径上，通过该孔径的平行光在所述聚焦透镜的作用下发生聚焦，照射在所述光电二极管的感光面上；所述光电二极管发生光电转换，并将光电转换后的电流输入到所述信号调理电路；所述信号调理电路输出的电压通过所述示波器读取，其中该输出的电压与亮度成正比；根据所述示波器读取出的电压信号变化，获得机械快门的时间特性。该检测装置不仅能够快速的测量快门的动作时间，而且能正确的测出快门的曝光时间，测量精度高，结构简单。

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为本发明实施例所提供的时间特性检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的光电二级管的信号调理放大电路的示意图；

图3为本发明实施例中测量快门动作时间的结果示意图；

图4为本发明实施例中测量快门延时时间的结果示意图。

具体实施方式