CN105589161A - 一种可调恒温滤光片切换装置 - Google Patents

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陈杰
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Abstract

本发明公开了一种可调恒温滤光片切换装置，包括密封外壳、滤光片转轮和传动机构，密封外壳包括外壳支撑和壳体，壳体设有上盖、通光的封窗、固定滤光片转轮的主轴固定和固定传动机构的传动轴固定，外壳上还固定有位置传感器、加热片接口和温度传感器；壳体外面除封窗之外的位置包裹有保温材料，壳体内侧固定有加热片，加热片通过加热片接口与温度传感器一起连接到温度控制系统中；滤光片转轮包括设有卡槽限位装置、通光孔、主轴安装孔，位置感应片的转轮主体和四周的咬合锯齿以及包含滤光片的滤光片盒子；传动机构包括带有传动齿轮的传动轴和电机、传动主轴和其上的轴承。通过温控系统的程控接口可进行温度设定，滤光片切换等功能。

Description

一种可调恒温滤光片切换装置
技术领域
本发明涉及一种光学仪器调节技术，尤其涉及一种可调恒温滤光片切换装置，适用于对于滤光片温度敏感，且需频繁切换更换的场合。
背景技术
在各种光学仪器中都需要用到滤光片系统,需要对不同波长的光进行处理,同时需要方便地切换和更换滤光片,在一些对温度敏感的场合,还需要使得滤波片随温度的变化减少到最小,特别对于高质量成像要求的天文望远镜系统。通常的滤光片切换机构一般采用单个轮式机构实现滤光片的切换，如果需要切换的滤光片很多的话，整个轮式机构的直径会变得非常大，同时滤光片是固定在轮式机构上，不方便更换，而滤光片系统也是置于整个环境中，特别对天文望远镜，往往建造在环境恶劣的山区，环境温度的变化会非常大，而对于温度敏感的应用来说，滤光片随温度变化带来的波长变化将严重影响科学目标完成。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑、更换和切换滤光片方便的可调恒温滤光片切换装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的可调恒温滤光片切换装置，包括密封外壳，滤光片转轮和传动机构，所述密封外壳包括通过螺母固定在外壳支撑上的壳体，所述壳体设有上盖和通光的封窗，所述壳体上设有主轴固定和传动轴固定，所述主轴固定上固定有滤光片转轮的传动主轴，所述传动轴固定上固定有传动机构的传动轴，所述传动轴一端固定有电机，所述外壳上还固定有位置传感器、加热片接口和温度传感器；
所述壳体外面除封窗之外的位置包裹有保温材料，所述壳体内壁固定有加热片，所述加热片通过所述加热片接口与温度传感器一起连接到温度控制系统中。
所述滤光片转轮设有转轮主体以及上面的通光孔和四周的咬合锯齿，所述滤光片转轮设有滤光片盒子通过卡槽限位装置安装，所述滤光片转轮设有安装在主轴上的主轴安装孔，所述滤光片转轮设有和位置传感器配合的滤光片位置感应片，所述滤光片盒子内设有滤光片；
所述传动机构设有固定在密封外壳上的传动轴和固定其上电机，所述传动轴上设有和滤光片转轮咬合的传动齿轮，所述传动机构设有固定在密封外壳上的传动主轴和固定其上的轴承，所述轴承用于固定滤光片转轮。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的可调恒温滤光片切换装置，结构紧凑,能很方便的更换滤光片,切换滤光片,并根据滤光片的温度特性,可随时调整整个滤光片盒子中的恒温温度，并提供程控接口进行温度设定，滤光片切换等功能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的可调恒温滤光片切换装置的整体结构示意图。
图2为本发明实施例中的密封外壳结构示意图。
图3为本发明实施例中的滤光片转轮正面结构示意图。
图4为本发明实施例中的滤光片转轮反面结构示意图。
图5为本发明实施例中的传动机构结构示意图。
图中：
1、密封外壳，2、传动机构，3、滤光片转轮，4、位置传感器，5、上盖，6、滤光片盒子，7、卡槽限位装置，8、滤光片，9、电机，10、主轴安装孔，11、感应片，12、传动主轴，13、轴承，14、传动轴，15、传动齿轮，16、咬合锯齿，17、通光孔，18、外壳支撑，19、壳体，20、封窗，21、主轴固定，22、传动轴固定，24、加热片接口，25、转轮主体，26、保温材料，27、加热片，28、温度传感器。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的可调恒温滤光片切换装置，其较佳的具体实施方式是：
包括密封外壳，滤光片转轮和传动机构，所述密封外壳包括通过螺母固定在外壳支撑上的壳体，所述壳体设有上盖和通光的封窗，所述壳体上设有主轴固定和传动轴固定，所述主轴固定上固定有滤光片转轮的传动主轴，所述传动轴固定上固定有传动机构的传动轴，所述传动轴一端固定有电机，所述外壳上还固定有位置传感器、加热片接口和温度传感器；
所述壳体外面除封窗之外的位置包裹有保温材料，所述壳体内壁固定有加热片，所述加热片通过所述加热片接口与温度传感器一起连接到温度控制系统中。
所述滤光片转轮包括转轮主体、咬合锯齿、卡槽限位装置、滤光片盒子、滤光片、主轴安装孔、感应片、通光孔，所述卡槽限位装置用于方便安装和拆卸所述滤光片盒子，所述滤光片安装在所述滤光片盒子中；
所述传动机构包括传动轴、传动齿轮、传动主轴和电机，所述传动齿轮安装在传动轴上，并对应在相应的滤光片转轮的位置，每个滤光片转轮对应一套电机、传动轴、传动齿轮。
所述咬合锯齿用于与传动机构的传动齿轮进行咬合后，通过传动机构完成滤光片转轮的旋转，从而达到切换滤光片的目的；
所述感应片与所述位置传感器配合，当感应片与位置传感器对上的时候，位置传感器输出信号给传动机构的驱动系统，在对应上所选滤光片之后，传动停止，使得系统在所选择滤光片上工作；
所述通光孔与所述滤光片盒子配合，在相应的光路上仅仅有滤光片，在整个滤光片转轮上能放置通光孔数减一个滤光片，通光孔与其它滤光片转轮进行滤光片选择的配合，在三个滤光片转轮中，只有一个滤光片在光路上。
所述电机通过驱动系统进行工作，在开启电机后，传动轴带着传动齿轮旋转，从而带动滤光片转轮旋转，通过感应片和位置传感器的感应信号，来确定滤光片盒子的位置选择，达到预定位置之后，驱动系统驱动电机停止工作，从而达到滤光片选择的目的；
在选择某一个滤光片转轮中的滤光片时，其它滤光片转轮定位在空位，以避免光路上有多个滤光片。
本发明的可调恒温多轮式滤光片切换装置，结构紧凑,能很方便的更换滤光片,切换滤光片,并根据滤光片的温度特性,可随时调整整个滤光片盒子中的恒温温度，并提供程控接口进行温度设定，滤光片切换等功能。
本发明利用各种材料的导热特性、机械特性和光学特性，同时考虑到滤光片所需温度高于环境温度，对滤光片切换装置进行结构设计，加热恒温设计以及相应的电控设计，完成一个结构紧凑，占空间小，可切换滤光片多，可随时更换滤光片，并能进行加热恒温可调的滤光片切换装置。
具体实施例：
如图1所示为本发明的实施实例的整体结构框图，包括密封外壳1，传动机构2，滤光片转轮3，滤光片盒子6，滤光片8，主轴固定21，传动轴固定22，位置传感器4，保温材料26，加热片27，温度传感器28组成。
如图2所示，密封外壳1由外壳支撑18，壳体19，上盖5，封窗20，主轴固定21，传动轴固定22构成。壳体19通过螺母固定在外壳支撑18上面，壳体19上有主轴固定21用来固定滤光片转轮3的传动主轴12，传动轴固定22用来固定传动机构2的传动轴14，每个传动轴有一个传动轴固定22，封窗20用来通光，外壳上同时固定有位置传感器4，加热片接口24和温度传感器28。
保温材料26包裹在整个壳体外面，仅留出封窗位置，加热片27固定在壳体内部，加热片27通过加热片接口24，和温度传感器28一起连接到温度控制系统中进行温度设定和加热控制。
如图3和图4所示，滤光片转轮3由转轮主体25，咬合锯齿16，卡槽限位装置7，滤光片盒子6，滤光片8，主轴安装孔10，感应片11，通光孔17构成。卡槽限位装置7用来方便安装和拆卸滤光片盒子6，滤光片8安装在滤光片盒子6中，咬合锯齿16用来和传动机构2的传动齿轮15进行咬合后，通过传动机构2完成滤光片转轮3的旋转，从而达到切换滤光片的目的。感应片11用来和位置传感器4配合，当感应片11和位置传感器4对上的时候，位置传感器4输出信号给传动机构2的驱动系统，在对应上所选滤光片8之后，传动停止，使得系统在所选择滤光片上工作。通光孔17和滤光片盒子6配合，在相应的光路上仅仅有一个滤光片。在所示滤光片转轮上可以放置5个滤光片，必须空一通光孔，和其它滤光片转轮进行滤光片选择的配合，在三个滤光片转轮中，只有一个滤光片在光路上。
如图5所示，传动机构2由传动轴14，传动齿轮15，滤光片转轮3的咬合锯齿16，传动主轴12，轴承13，电机9组成。传动齿轮15安装在传动轴14上面，并对应在相应的滤光片转轮3的位置，每个滤光片转轮3对应一套电机9，传动轴14，传动齿轮15。轴承13固定在传动主轴12上，每个滤光片转轮一个，滤光片转轮固定在轴承13上，通过轴承13进行旋转。电机9通过驱动系统进行工作，在开启电机后，传动轴14带着传动齿轮15旋转，从而带动滤光片转轮旋转，通过感应片11和位置传感器4的感应信号，来确定滤光片盒子6的位置选择，达到预定位置之后，驱动系统驱动电机9停止工作，从而达到滤光片选择的目的。在选择某一个滤光片转轮3中的滤光片时，其它滤光片转轮3需要定位在空位，以避免光路上有多个滤光片。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种可调恒温滤光片切换装置，其特征在于，包括密封外壳(1)、滤光片转轮(3)和传动机构(2)，所述密封外壳(1)包括通过螺母固定在外壳支撑(18)上的壳体(19)，所述壳体(19)设有上盖(5)和通光的封窗(20)，所述壳体(19)上设有主轴固定(21)和传动轴固定(22)，所述主轴固定(21)上固定有滤光片转轮(3)的传动主轴(12)，所述传动轴固定(22)上固定有传动机构(2)的传动轴(14)，所述传动轴(14)一端固定有电机(9)，所述外壳(19)上还固定有位置传感器(4)、加热片接口(24)和温度传感器(28)；
所述壳体(19)外面除封窗之外的位置包裹有保温材料(26)，所述壳体(19)内壁固定有加热片(27)，所述加热片(27)通过所述加热片接口(24)与温度传感器(28)一起连接到温度控制系统中。
2.根据权利要求1所述的可调恒温滤光片切换装置，其特征在于，所述滤光片转轮(3)包括转轮主体(25)、咬合锯齿(16)、卡槽限位装置(7)、滤光片盒子(6)、滤光片(8)、主轴安装孔(10)、感应片(11)、通光孔(17)，所述卡槽限位装置(7)用于方便安装和拆卸所述滤光片盒子(6)，所述滤光片(8)安装在所述滤光片盒子(6)中；
所述传动机构(2)包括传动轴(14)、传动齿轮(15)、传动主轴(12)和电机(9)，所述传动齿轮(15)安装在传动轴(14)上，并对应在相应的滤光片转轮(3)的位置，每个滤光片转轮(3)对应一套电机(9)、传动轴(14)、传动齿轮(15)。
3.根据权利要求2所述的可调恒温滤光片切换装置，其特征在于，所述咬合锯齿(16)用于与传动机构(2)的传动齿轮(15)进行咬合后，通过传动机构(2)完成滤光片转轮(3)的旋转，从而达到切换滤光片的目的；
所述感应片与所述位置传感器(4)配合，当感应片(11)与位置传感器(4)对上的时候，位置传感器(4)输出信号给传动机构(2)的驱动系统，在对应上所选滤光片(8)之后，传动停止，使得系统在所选择滤光片上工作；
所述通光孔(17)与所述滤光片盒子(6)配合，在相应的光路上仅仅有滤光片，在整个滤光片转轮(3)上能放置(5)个滤光片，通光孔(17)与其它滤光片转轮进行滤光片选择的配合，在三个滤光片转轮中，只有一个滤光片在光路上。
4.根据权利要求3所述的可调恒温滤光片切换装置，其特征在于，所述电机(9)通过驱动系统进行工作，在开启电机后，传动轴(14)带着传动齿轮(15)旋转，从而带动滤光片转轮旋转，通过感应片(11)和位置传感器(4)的感应信号，来确定滤光片盒子(6)的位置选择，达到预定位置之后，驱动系统驱动电机(9)停止工作，从而达到滤光片选择的目的；
在选择某一个滤光片转轮(3)中的滤光片时，其它滤光片转轮(3)定位在空位，以避免光路上有多个滤光片。
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