CN107167240B - 一种机械双狭缝 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械双狭缝，安装于相机上，包括狭缝组合件(1)和狭缝座(2)，狭缝组合件(1)通过紧固螺钉(3)固定于狭缝座(2)上；狭缝组合件包括：上缝板(11)、中缝板(12)与下缝板(13)；上缝板(11)、中缝板(12)与下缝板(13)固定装配构成狭缝组合件(1)形成双狭缝；狭缝座(2)还包括一体的工艺尾座(21)，在狭缝组合件(1)与狭缝座(2)固定后以狭缝组合件(1)的装调基准为基准，测量狭缝座(2)与相机配合处的实际加工去除尺寸，按照配合间隙小于0.006mm的要求对狭缝座(2)进行定心加工，完成后切除定心工艺尾座(21)。针对相机设计中双狭缝的应用而设计，有效的解决了该狭缝在实际中的应用，提高了整体光机系统的装调的精度并且降低了装调的难度，并且模块化，易于拆卸更换。

Description

一种机械双狭缝

技术领域

本发明涉及机械结构技术领域，具体为光学机械设计领域，尤其涉及一种机械双狭缝。

背景技术

狭缝用来调节入射光的纯度和强度，也直接影响分辨率，狭缝作为光谱仪的主要部件之一，狭缝是一条宽度可调，狭窄细长的缝孔。有固定狭缝，单边可调非对称式和双边可调对称式狭缝。

光辐射经光谱仪色散分光化后的每条谱线，都是入射狭缝的像。进入单色器或者从单色器出射的辐射能力，均由狭缝宽度调节。狭缝宽度的单位为μm，最大宽度为2mm。

以前设计的双狭缝一般都是前置可调狭缝，后设置光栅狭缝，而在光学设计的不断发展中，需求越来越高，设计也随之水涨船高，在一次相面处放置一个可调双狭缝的设计由此产生，此双狭缝相互平行，防止位置相同，两个狭缝之间有小的间隔，这种双狭缝的设计可以在一个探测器上同时获得两幅光谱图像，并具有以下优点：

狭缝间距为像元整倍数时，获得两幅光谱图像，可以提高信噪比(处理后的图像信噪比提高约2.9dB)；

狭缝间距不为像元整倍数时，获得的两幅光谱图像可实现一维超分辨(间距相差0.8个像元时，分辨率提高为原图像的1.2倍)；

由于机械狭缝的设计宽度都是在μm级，机械单狭缝的设计和装调本身就是难点，故此机械双狭缝的结构设计和装调更甚于单狭缝的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械双狭缝，针对相机设计中双狭缝的应用而设计，有效的解决了该狭缝在实际中的应用，提高了整体光机系统的装调的精度并且降低了装调的难度，并且模块化，易于拆卸更换。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种机械双狭缝，安装于相机上，包括狭缝组合件1和狭缝座2，狭缝组合件1通过紧固螺钉3固定于狭缝座2上；狭缝组合件包括：上缝板11、中缝板12与下缝板13；上缝板11、中缝板12与下缝板13固定装配构成狭缝组合件1形成双狭缝；

狭缝座2还包括一体的工艺尾座21，在狭缝组合件1与狭缝座2固定后以狭缝组合件1的装调基准为基准，测量狭缝座2与相机配合处的实际加工去除尺寸，按照配合间隙小于0.006mm的要求对狭缝座2进行定心加工，完成后切除定心工艺尾座21。

所述的狭缝组合件1装配要求：

双狭缝的精度要求为16μm±2μm；双狭缝中心间距为2mm±0.005mm。

所述的狭缝组合件1和狭缝座2通过两个圆柱销4定位。

所述的上缝板11、中缝板12与下缝板13采用铸铝材料。

所述的狭缝座2采用铸钛合金材料。

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一种机械双狭缝，针对相机设计中双狭缝的应用而设计，有效的解决了该狭缝在实际中的应用，提高了整体光机系统的装调的精度并且降低了装调的难度，并且模块化，易于拆卸更换。

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为本发明实施例提供的机械双狭缝的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的机械双狭缝的狭缝组合件结构示意图；

图3为本发明实施例提供的机械双狭缝的中缝板结构示意图；

图4为本发明实施例提供的机械双狭缝的狭缝组合件与狭缝座装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，一种机械双狭缝，安装于相机上，包括狭缝组合件1和狭缝座2，狭缝组合件1通过紧固螺钉3固定于狭缝座2上；如图2所示，狭缝组合件包括：上缝板11、中缝板12与下缝板13；上缝板11、中缝板12与下缝板13固定装配构成狭缝组合件1形成双狭缝；具体的通过锁紧螺钉14与自锁螺母15固定。双狭缝的精度要求为16μm±2μm；双狭缝中心间距为2mm±0.005mm。

本例中，要求机械双狭缝组件的拆卸便利，和外部环境适用性要求高，最主要的是机械双狭缝加工装调简便，可以满足高精度的要求，且模块化，易拆装。故狭缝组合件1由上缝板11、中缝板12与下缝板13三件组合而成，上缝板11、中缝板12与下缝板13之间的间隙满足设计要求，且角度设计不遮挡通光路径，狭缝组合件1直接装配在狭缝座2上。

另外，还要求上缝板11、中缝板12与下缝板13的刃边光洁，无划痕，无缺口、无毛刺、无锈斑、无油迹，面形和平面度等满足要求，精度高。因此，狭缝组合件1装调的难点是研磨，达到面形度，粗糙度、直线度等要求。

狭缝组合件1装调需要在高精度读数显微镜或者高精度三坐标台上进行装调，因为狭缝的宽度在μm级，考虑装调的精度，装调的设备必须在精度上至少比此宽度提高一个精度级别。

装调的第一步是上缝板11、中缝板12与下缝板13三缝板之间的组合装调，双狭缝的设计要求为16μm±2μm的精度以及双狭缝中心间距为2mm±0.005mm，以双狭缝中锋的对称中心为基准进行装配，上缝板11与下缝板13与之配合，要求刃口之间严格平行，紧固后检测三者之间的缝宽，是否达到，如图3所示，中缝板12在设计时A面以及其对称面留有一定的修研量，如果检测不符合设计值，可以修研中缝板12的安装台16厚度，以此来确保装调的精度，在此修研过程中，假如中缝板12修研过量，可以直接更换中缝板12，从新装调，确保最终的装配满足设计要求。

为进一步保证精度，狭缝座2采用定心加工，以满足相机的装调精度，也就是垂直度和同轴度等要求。具体的，狭缝座2还包括一体的工艺尾座21，在狭缝组合件1与狭缝座2固定后以狭缝组合件1的装调基准为基准，测量狭缝座2与相机配合处的实际加工去除尺寸，按照配合间隙小于0.006mm的要求对狭缝座2进行定心加工，完成后切除定心工艺尾座21。

另外，为了更好的适用于严酷的外部环境，比如力学的各种振动，防止狭缝组合件1和狭缝座2间的微变，以及拆装复位的精度，在所述的狭缝组合件1和狭缝座2通过两个圆柱销4定位。狭缝组合件1作为一个部件整体装在狭缝座2上，配合装调定心之后，用圆锥销4定位，机械双狭缝整体作为一个部件和相机整体装配。以更好的消除因为外部环境所带来的变化。

考虑到加工和装调时修研的难易程度，以及表面颜色的处理程度，所述的狭缝组合件1的上缝板11、中缝板12与下缝板13采用铸铝材料。而因为考虑和相机之间配合的热膨胀问题，因相机结构采用了钛合金，狭缝座2采用铸钛合金材料。

本发明的机械双狭缝的结构设计是针对该相机设计，在加工过程中工艺简单，装调过程便捷且精度高，定心工艺尾座的设计使之与相机结构配装的精度高，装配简单化，模块化，而且结构紧促，稳定性好，可以适用于各种严酷的外部环境，完全满足该相机的所有设计需求，以此类推，需要此类似狭缝设计的光机结构均可直接引用。

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 (5)

1.一种机械双狭缝，安装于相机上，其特征在于，包括狭缝组合件(1)和狭缝座(2)，狭缝组合件(1)通过紧固螺钉(3)固定于狭缝座(2)上；狭缝组合件包括：上缝板(11)、中缝板(12)与下缝板(13)；上缝板(11)、中缝板(12)与下缝板(13)固定装配构成狭缝组合件(1)形成双狭缝；

狭缝座(2)还包括一体的工艺尾座(21)，在狭缝组合件(1)与狭缝座(2)固定后以狭缝组合件(1)的装调基准为基准，测量狭缝座(2)与相机配合处的实际加工去除尺寸，按照配合间隙小于0.006mm的要求对狭缝座(2)进行定心加工，完成后切除定心工艺尾座(21)。

2.根据权利要求1所述的机械双狭缝，其特征在于，所述的狭缝组合件(1)装配要求：

双狭缝的精度要求为16μm±2μm；双狭缝中心间距为2mm±0.005mm。

3.根据权利要求1或2所述的机械双狭缝，其特征在于，所述的狭缝组合件(1)和狭缝座(2)通过两个圆柱销(4)定位。

4.根据权利要求1或2所述的机械双狭缝，其特征在于，所述的上缝板(11)、中缝板(12)与下缝板(13)采用铸铝材料。

5.根据权利要求1或2所述的机械双狭缝，其特征在于，所述的狭缝座(2)采用铸钛合金材料。