光学系统滤光片切换装置设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着安全防范行业的快速发展和技术的不断更新，用户对昼夜24小时监控的摄像机需求也愈发的强烈，因此配有红外光源的前端视频采集设备在视频监控领域所扮演的角色也更加突出。到且前为止，市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用ccd作为感应器，ccd集成电路的作用是把图像像素转换成数字信号。ccd上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号，它具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。但由于ccd传感器制造工艺的限制，短时间内很难再有突破

目前的 ir-cut 切换器切换动作，是根据控制系统给出切换指令后执行，而并没有检测执行结果。无法明确切换器的切换动作是否到位。很可能出现受切换过程的不确定因素影响，而造成的切换不到位的问题。最后切换状态不对的信息也无法传递到控制电路，摄像机控制电路无法确定切换器的位置状态，导致摄像机盲目工作。。

为适应摄像机白天和黑夜摄影需求，需要设计专门自动切换器来切滤光片，白天使用白天专用滤光片，晚上使用夜晚专用滤光片。为控制滤光片切换和避免盲目切换，需要设计一种能够检测滤光片切换动作和切换执行效果滤光片切换装置。

2. 研究内容与预期目标

研究内容：

1）滤光片切换装置及切换方法

2）切换装置的自动控制原理

3. 研究方法与步骤

1）采用文献研究法研究光学基础知识

2）采用实验法研究滤光片的自动控制方法

3）采用调查法研究常见传感器

4. 参考文献

[1] koerner c , kampf d , poglitsch a , et al. development of cryogenic filter wheels for the herschel photodetector array camera amp; spectrometer (pacs). 2014.

[2] weidlich k, sedlacek m, fischer m, et al. the grating and filter wheels for the jwst nirspec instrument. proc. spie. 6273(627323),1–8(2016).

[3] holmes r,grozinger u,krause o,et al. a filter wheel mechanism for the euclid near-infrared imaging photometer. proc. spie.7739, 77391a,1–10 (2018).

5. 工作计划

（1）2022-2-01～2022-3-10调研文献资料，进行文献综述，撰写开题报告，翻译英文文献；

（2）2022-3-11～2022-3-31查阅相关资料，深入了解滤光片切换系统组成，开展系统初步的机械结构设计、控制方案；

（3）2022-4-01～2022-4-30优化滤光片机械系统设计方案，开展自动控制系统参数选型和电路设计工作，完善相关辅助系统的设计；