[发明专利]一种用于真空环境的机械快门

说明书

本发明公开了一种用于真空环境的机械快门，包括快门底座(1)，在快门底座(1)上设置有通光孔(101)，在快门底座(1)内设置有电磁铁(2)和遮光部(3)，遮光部(3)具有驱动部(31)和遮光板(32)，在驱动部(31)上设置永磁体(311)，电磁铁(2)磁极指向永磁体(311)。本发明所述的用于真空环境的机械快门，具有结构简单、尺寸小、无污染、可靠性高、响应速度可达毫秒级等诸多优点。

技术领域

本发明涉及一种机械快门，尤其是一种用于高真空环境的机械快门，属于摄像领域。

背景技术

在一些光学实验中，需要利用相机采集光的成像信息以获取实验数据，其中机械快门是控制相机曝光时间的关键器件，对相机的成像质量产生直接影响。

光学实验环境，不同于常规相机使用环境，除对快门响应时间和动作时间有极高要求，在使用高能量激光的光学实验中，激光可达TW甚至PW级别，如此高能量的激光下，相机直接接受高能量激光信号会对其造成损伤，为了避免高能量激光对相机“误伤”，需要使用机械快门来对相机进行保护。

此外，在一些光学实验中，尤其是强激光实验中，涉及真空环境，且由于实验空间非常狭小，光学实验中复杂的光路实验设备又会占据很大的空间，为了避免快门对光路产生阻碍，快门的尺寸大小以及快门对真空环境影响度有着特殊要求。

传统的机械快门驱动方式多为电机驱动，但电机结构往往含有润滑油脂，润滑油脂在真空环境下会出现挥发现象，挥发的有机物在真空中扩散，会污染光学器件(例如光学镜片、光栅等)表面，严重影响光学实验效果，甚至会损坏光学器件。此外，采用电机驱动的机械快门多为通过调整电机步进量配合弹簧或机械传动结构来实现曝光时间的控制，在需要调整曝光时间时，由于涉及部件多，影响因素多，需要反复的测试调整才能达到预期的曝光时间，使用时操作繁琐。

此外，传统的机械快门多通过连杆、棘轮、旋转等结构实现遮光板的移动，此种快门开闭结构相对复杂，导致快门尺寸偏大，难以满足狭小空间下的光学实验中尺寸要求。

现有技术中还有采用电磁驱动，旋转传动的方式控制遮光板移动的机械快门，如申请号为201110444477.5的发明专利，但此种设计旋转空间较大，不利于快门尺寸的控制，且遮光片受到的磁场力不均，导致旋转速度不易控制，进而难以实现对曝光时间的精确控制，其复位过程也同样存在较多不确定性，遮光片极容易出现无法复位到初始位置的情况，最终导致曝光失误，甚至造成相机的损毁。

因此，有必要设计一种结构精简、尺寸小，适用于高真空环境的机械快门。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种包括快门底座1，在快门底座1上设置有通光孔101，在快门底座1内设置有遮光部3_。

进一步地，在快门底座1内设置有电磁铁2，所述遮光部3上设置有永磁体311。

根据本发明，所述遮光部3具有驱动部31和遮光板32，所述永磁体311设置在驱动部31上，电磁铁2磁极指向永磁体311，使得电磁铁2通电时，驱动部31能够带动遮光板靠近或远离电磁铁2。

在一个优选的实施方式中，所述永磁体311质心位于电磁铁2轴线上。

优选地，所述快门底座1内设置有平行于电磁铁2轴线的导轨11，所述驱动部31能够沿导轨11滑动。

更优选地，所述导轨11为矩形槽体，所述驱动部31具有与导轨11相应的凸起，使得驱动部31能够沿导轨11滑动。

根据本发明，所述导轨11两端具有限位挡板12。

优选地，所述电磁铁2具有两个，分别在驱动部31的两端。

在一个优选的实施方式中，所述快门底座1上具有盖板13。