CN107561665B - 集成式滤光片拼接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成式滤光片拼接装置，包括第一凹形块及第二凹形块，所述第一凹形块及所述第二凹形块贴合形成凹形结构，且在所述贴合处形成两个竖直方向的插槽；所述插槽的宽度小于等于所述滤光片的厚度，所述滤光片的两边可从所述拼接装置的上方分别插入两个所述插槽中，所述插槽在竖直方向可容纳至少一个滤光片；所述第一凹形块及所述第二凹形块上对称设置有螺杆孔，通过螺杆穿过所述螺杆孔来调整所述第一凹形块与所述第二凹形块的压紧状态。本发明具有滤光片拼接精度高、拼接效率高、工作平面精度高及一致性好的有益效果。

Description

集成式滤光片拼接装置及方法

技术领域

本发明涉及精密装备制备技术领域，特别涉及一种集成式滤光片拼接装置。

背景技术

集成式滤光片能够筛选丰富的光谱信息，可以集成在多光谱光谱仪上，实现在气象研究、精准农业、森林防火以及海岸巡航等领域的广泛应用。随着多光谱技术的发展，现有拼接装置难以实现高集成度，多个窄条滤光片的高精度的组合。为了满足精细多光谱的用户需求，研制能够实现超高集成度、高精度窄条滤光片拼接的装置引起了人们的兴趣。

目前的拼接装置，没有对拼接基准本身提出精度要求，拼接过程复杂，难以实际操作，无法实现高集成度。

与本发明最为接近的已有技术是中国发明专利(CN103213087A)，该专利涉及一种小尺寸组合滤光片拼接夹具，由底座、三个滑杆组件、直角定位块、压框以及两个压块组成的，提出了一套操作流程，能够实现小尺寸毫米级滤光片的组合。但仍然存在以下不足之处：第一：定位块精度低，无法作为基准，拼接精度低；第二，结构布局导致需要先对滤光片涂胶再拼接，胶易流动，污染工作面；第三，压紧装置没有运动基准，易导致压紧力不均匀，使拼接后各面位置一致性差。

因此，亟需一种拼接精度高、各位置一致性好的滤光片的拼接装置，以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种集成式滤光片拼接装置。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种集成式滤光片拼接装置，包括第一凹形块及第二凹形块，所述第一凹形块及所述第二凹形块贴合形成凹形结构，且在所述贴合处形成两个竖直方向的插槽；

所述插槽的宽度小于等于所述滤光片的厚度，所述滤光片的两边可从所述拼接装置的上方分别插入两个所述插槽中，所述插槽在竖直方向可容纳至少一个滤光片；

所述第一凹形块及所述第二凹形块上对称设置有螺杆孔，通过螺杆穿过所述螺杆孔来调整所述第一凹形块与所述第二凹形块的压紧状态。

一些实施例中，所述第一凹形块包括第一竖直压紧部、第二竖直压紧部及第一水平部；

所述第二凹形块包括第三竖直压紧部、第四竖直压紧部及第二水平部，所述第一竖直压紧部和所述第二竖直压紧部结构相同，分别固定于所述第一水平部的两端，所述第三竖直压紧部和所述第四竖直压紧部结构相同，分别固定于所述第二水平部的两端；

所述第三竖直压紧部上与所述第一竖直压紧部相贴合的侧面以及所述第四竖直压紧部上与所述第二竖直压紧部相贴合的侧面对称设有相同结构的竖直立方体缺口，使在所述第一凹形块与所述第二凹形块在贴合状态下形成两个对称的竖直插槽。

一些实施例中，所述第一凹形块包括第一竖直压紧部、第二竖直压紧部及第一水平部；

所述第二凹形块包括第三竖直压紧部、第四竖直压紧部及第二水平部，所述第一竖直压紧部和所述第二竖直压紧部结构相同，分别固定于所述第一水平部的两端，所述第三竖直压紧部和所述第四竖直压紧部结构相同，分别固定于所述第二水平部的两端；

所述第一竖直压紧部上与所述第三竖直压紧部相贴合的侧面以及所述第二竖直压紧部上与所述第四竖直压紧部相贴合的侧面对称设有相同结构的竖直立方体缺口，使在所述第一凹形块与所述第二凹形块在贴合状态下形成两个对称的竖直插槽。

一些实施例中，所述缺口为端面为L型的立方体缺口。

一些实施例中，所述第一竖直压紧部及所述第二竖直压紧部的宽度小于所述第一水平部的宽度，使所述第一水平部在宽度方向相对于所述第一竖直压紧部及所述第二竖直压紧部的宽度方向形成一个突出部；所述第三竖直压紧部及所述第四竖直压紧部的宽度大于所述第二水平部的宽度，使所述第二水平部在宽度方向相对于所述第三竖直压紧部及所述第四竖直压紧部的宽度方向形成一个凹陷部；所述第一竖直压紧部与所述第三竖直压紧部的宽度之和，所述第二竖直压紧部与所述第四竖直压紧部的宽度之和以及所述第一水平部与第二水平部的宽度之和相同，所述突出部与所述凹陷部相匹配。

一些实施例中，所述第一水平部的长度与所述第二水平部的长度相同，使得在所述第一凹形块及所述第二凹形块沿所述第一水平部及所述第二水平部进行贴合时，所述第三竖直压紧部及所述第四竖直压紧部分别沿所述突出部的两侧面直口进行直线运动，形成运动基准，来实现压紧，以保证滤光片工作面受力均匀。

一些实施例中，所述第一凹形块及所述第二凹形块的平面度优于3um。

一些实施例中，所述滤光片可配置为8到32谱谱段的集成式滤光片。

一些实施例中，所述第一凹形块及所述第二凹形块由靠面滑轨构成。

一些实施例中，所述螺杆孔包括对称设置于所述第一水平部端部的第一螺孔及第二螺孔及所述第二水平部端部的第三螺孔及第四螺孔，对称设置于所述第一竖直压紧部上的第五螺孔及所述第三竖直压紧部上的第六螺孔，以及对称设置于所述第二竖直压紧部上的第七螺孔及所述第四竖直压紧部上的第八螺孔。

相应地，本发明还提供一种集成式滤光片的拼接方法，采用上述的集成式滤光片的拼接装置，包括以下步骤：

S1、将所述螺杆旋松，使所述插槽的宽度略大于滤光片的厚度；

S2、将当前滤波片两端放入两个插槽中，并旋紧所述螺杆使当前滤波片被压紧；

S3、在当前滤波片的上侧面涂胶；

S4、将所述螺杆旋松，使所述插槽的宽度略大于滤光片的厚度，将下一片滤光片放入所述插槽中，使下一片滤光片的下侧面与当前滤光片已涂胶的上侧面贴合，旋紧所述螺杆，使当前滤光片与下一片滤光片被均匀压紧；

S5、重复步骤S3-S4，直至剩余滤光片集成完毕。

本发明的有益效果是：本发明通过为拼接过程提供基准和合理的空间排布，从而实现拼接窄条滤光片片数多、集成度高、精度高、一致性好的集成式滤光片；同时采用两个凹形体结构的分体装置，使得压紧过程中分体装置沿直口基准运动均匀压紧，窄条滤光片先落实后涂胶，保证滤光片工作清洁，适用于制备集成式滤光片。

附图说明

图1为本发明一种集成式滤光片拼接装置一个实施例的结构示意图；

图2为本发明一种集成式滤光片拼接方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参考图1，本发明的一个实施例中，提供了的集成式滤光片拼接装置，包括第一凹形块1及第二凹形块2，第一凹形块1及第二凹形块2贴合形成凹形结构，且在贴合处形成两个竖直方向的插槽，分别定义为第一插槽231及第二插槽232。插槽的宽度小于等于滤光片的厚度，滤光片的两边可从本发明拼接装置的上方分别插入两个插槽中，插槽在竖直方向可容纳至少一个滤光片。第一凹形块1及第二凹形块2上对称设置有螺杆孔，通过螺杆穿过螺杆孔来调整第一凹形块1与第二凹形块2的压紧状态。

本实施例中，具体地，第一凹形块1包括第一竖直压紧块13、第二竖直压紧块12及第一水平部11，第一竖直压紧部13和第二竖直压紧部12结构相同，分别固定于第一水平部11的两端(第一水平部11、第一竖直压紧部13及第二竖直压紧部12也可一体成型)，第一竖直压紧部23及第二竖直压紧部22的宽度均小于第一水平部11的宽度，使第一水平部11在宽度方向相对于第一竖直压紧部23及第二竖直压紧部22的宽度方向形成一个突出部。

第二凹形块2包括第三竖直压紧部23、第四竖直压紧部22及第二水平部21，第三竖直压紧部23和第四竖直压紧部22结构相同，分别固定于第二水平部21的两端。第三竖直压紧部23及第四竖直压紧部22的宽度均大于第二水平部21的宽度，使第二水平部21在宽度方向相对于第三竖直压紧部23及第四竖直压紧部22的宽度方向形成一个凹陷部。第一竖直压紧部13与第三竖直压紧部23的宽度之和，第二竖直压紧部12与第四竖直压紧部22的宽度之和，以及第一水平部11与第二水平部22的宽度之和相同。这样设置使得第一水平部11与第二水平部22贴合形成的缝(贴合时为一条线)与插槽位置不在同一个水平面上，其目的是为了防止在放入滤光片时，滤光片从底部的缝中滑落。进一步地，第一水平部11的长度与第二水平部21的长度相同，使得在第一凹形块1及第二凹形块2沿第一水平部及所述第二水平部进行贴合时，所述第三竖直压紧部及所述第四竖直压紧部分别沿所述突出部的两侧面直口进行直线运动，形成运动基准，来实现压紧，以保证滤光片工作面受力均匀。

第三竖直压紧部23上与第一竖直压紧部13相贴合的侧面以及第四竖直压紧部22上与第二竖直压紧部12相贴合的侧面对称设有相同结构的竖直立方体缺口，使在第一凹形块1与所述第二凹形块2在贴合状态下形成两个对称的竖直插槽，为第一插槽231和第二插槽232。长方形的滤光片的两个边分别插入第一插槽231和第二插槽232。长方形滤光片的两个长边分别插入第一插槽231及第二插槽232。本实施例中，第一插槽231及第二插槽232均为端面为L型的立方体缺口，由于滤光片的边并非都是均匀的，且在制作拼接装置的过程中，其拼接装置的拐角也存在制作吴超，为了克服这两方面的问题，因此在插槽内部设置拐角，即为“L”型，此目的是为了给插入插槽内部的滤光片长边的边缘提供一些富余，以更好地实现对滤光片的固定。

本实施例中，第一凹形块1及第二凹形块2上对称设置的螺杆孔包括对称设置于第一水平部11端部的第一螺孔及第二螺孔(图中未示出)及第二水平部21端部的第三螺孔32及第四螺孔34，对称设置于第一竖直压紧部13上的第五螺孔(图中未示出)及第三竖直压紧部31上的第六螺孔31，以及对称设置于第二竖直压紧部12上的第七螺孔(图中未示出)及第四竖直压紧部22上的第八螺孔33。在贴合时，第一螺孔与第三螺孔32位置重合，第一螺杆穿过第一螺孔与第三螺孔32(图中未示出)；第二螺孔与第四螺孔34位置重合，第二螺杆(图中未示出)穿过第二螺孔与第四螺孔34；第五螺孔与第六螺孔31位置重合，第三螺杆(图中未示出)穿过第五螺孔与第六螺孔31；第七螺孔与第八螺孔33位置重合，第四螺杆(图中未示出)穿过第七螺孔与第八螺孔33。通过调整第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆及第四螺杆的松紧度来调整第一凹形块1与第二凹形块2的状态。

本实施例中，第一凹形块1及第二凹形块2由靠面滑轨构成，第一凹形块1及第二凹形块2的平面度优于3um。滤光片可配置为8到32谱谱段的集成式滤光片。

本发明通过为拼接过程提供基准和合理的空间排布，从而实现拼接窄条滤光片片数多、集成度高、精度高、一致性好的集成式滤光片；同时采用两个凹形体结构的分体装置，使得压紧过程分体装置沿直口基准运动均匀压紧，窄条滤光片先落实后涂胶，保证滤光片工作清洁，适用于制备集成式滤光片。

请参阅图2，为本发明集成式滤光片拼接方法的流程图。本发明的拼接方法，采用上述的集成式滤光片的拼接装置，包括以下步骤：

执行步骤S1，将螺杆旋松，使插槽的宽度略大于滤光片的厚度。

执行步骤S2，将当前滤波片两端放入两个插槽中，并旋紧螺杆使当前滤波片被压紧。具体地，将当前滤光片擦拭干净，将长度方向两侧工作面从拼接装置的上方沿插槽竖直向下插入插槽，并滑入拼接装置的底部。

由于适用于精细多光谱应用的窄条滤光片需要有很高的一致性，因此，在拼接装置的螺杆旋紧后，插槽的宽度略小于窄条滤光片的厚度，以压紧滤光片。

执行步骤S3，在当前滤波片的上侧面涂胶。由于拼接装置中间中空，无遮挡，因此可实现在当前滤光片在放置到拼接装置的插槽内之后，再在当前滤光片的上侧面涂胶。

执行步骤S4，再将螺杆旋松，使插槽的宽度略大于滤光片的厚度，将下一片滤光片延长度方向的两个侧边分别放入两个插槽中，使下一片滤光片的下侧面与当前滤光片已涂胶的上侧面贴合，旋紧螺杆，使当前滤光片与下一片滤光片被均匀压紧。由于靠面滑轨作为基准本身平面度优于3μm，因此拼接后的滤光片工作平面可以获得更好的平面度和一致性。并且由于整个拼接装置在压紧时，两凹形块采用直口配合，两者沿直口相运动时对滤光片施加的压力均匀。

执行步骤S5，重复步骤上述步骤，直至剩余滤光片集成完毕。

本发明的拼接方法，涂胶在滤光片都已固定落实状态下进行，胶不易流动，保证滤光片工作平面的清洁；采用两凹形块侧面贴合作为拼接基准，压紧过程两凹形块沿直口基准相对运动，以将滤光片均匀压紧，窄条滤光片先落实后涂胶，保证滤光片工作清洁，平面度优于5μm。

本发明通过为拼接过程提供基准和合理的空间排布，从而实现拼接窄条滤光片片数多、集成度高、精度高、一致性好的集成式滤光片。采用靠面滑轨作为拼接基准，压紧过程两凹形块沿直口基准运动均匀压紧，窄条滤光片先落实后涂胶，保证滤光片工作清洁。适用于制备集成式滤光片。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种集成式滤光片拼接装置，其特征在于，包括第一凹形块及第二凹形块，所述第一凹形块及所述第二凹形块贴合形成凹形结构，且在所述贴合处形成两个竖直方向的插槽；

所述插槽的宽度小于等于所述滤光片的厚度，所述滤光片的两边可从所述拼接装置的上方分别插入两个所述插槽中，所述插槽在竖直方向可容纳至少一个滤光片；

所述第一凹形块及所述第二凹形块上对称设置有螺杆孔，通过螺杆穿过所述螺杆孔来调整所述第一凹形块与所述第二凹形块的压紧状态；

所述第一凹形块包括第一竖直压紧部、第二竖直压紧部及第一水平部；

所述第二凹形块包括第三竖直压紧部、第四竖直压紧部及第二水平部，所述第一竖直压紧部和所述第二竖直压紧部结构相同，分别固定于所述第一水平部的两端，所述第三竖直压紧部和所述第四竖直压紧部结构相同，分别固定于所述第二水平部的两端；

所述第三竖直压紧部上与所述第一竖直压紧部相贴合的侧面以及所述第四竖直压紧部上与所述第二竖直压紧部相贴合的侧面对称设有相同结构的竖直立方体缺口，使在所述第一凹形块与所述第二凹形块在贴合状态下形成两个对称的竖直插槽；

所述第一竖直压紧部及所述第二竖直压紧部的宽度小于所述第一水平部的宽度，使所述第一水平部在宽度方向相对于所述第一竖直压紧部及所述第二竖直压紧部的宽度方向形成一个突出部；

所述第三竖直压紧部及所述第四竖直压紧部的宽度大于所述第二水平部的宽度，使所述第二水平部在宽度方向相对于所述第三竖直压紧部及所述第四竖直压紧部的宽度方向形成一个凹陷部；

所述第一竖直压紧部与所述第三竖直压紧部的宽度之和，所述第二竖直压紧部与所述第四竖直压紧部的宽度之和以及所述第一水平部与第二水平部的宽度之和相同，所述突出部与所述凹陷部相匹配；

所述第一水平部的长度与所述第二水平部的长度相同，使得在所述第一凹形块及所述第二凹形块进行贴合时，所述第三竖直压紧部及所述第四竖直压紧部内侧面分别沿所述突出部的两侧面直口进行直线运动，形成运动基准，来实现压紧，以保证滤光片工作面受力均匀。

2.如权利要求1所述的集成式滤光片拼接装置，其特征在于，所述缺口为端面为L型的立方体缺口。

3.如权利要求1所述的集成式滤光片拼接装置，其特征在于，所述第一凹形块及所述第二凹形块的平面度优于3um。

4.如权利要求1所述的集成式滤光片拼接装置，其特征在于，所述滤光片可配置为8到32谱谱段的集成式滤光片。

5.如权利要求1所述的集成式滤光片拼接装置，其特征在于，所述第一凹形块及所述第二凹形块由靠面滑轨构成。

6.如权利要求1所述的集成式滤光片拼接装置，其特征在于，所述螺杆孔包括对称设置于所述第一水平部端部的第一螺孔及第二螺孔及所述第二水平部端部的第三螺孔及第四螺孔，对称设置于所述第一竖直压紧部上的第五螺孔及所述第三竖直压紧部上的第六螺孔，以及对称设置于所述第二竖直压紧部上的第七螺孔及所述第四竖直压紧部上的第八螺孔。

7.一种集成式滤光片的拼接方法，其特征在于，采用如权利要求1-6 任一项所述的集成式滤光片的拼接装置，包括以下步骤：

S1、将所述螺杆旋松，使所述插槽的宽度略大于滤光片的厚度；

S2、将当前滤波片两端放入两个插槽中，并旋紧所述螺杆使当前滤波片被压紧；

S3、在当前滤波片的上侧面涂胶；

S4、将所述螺杆旋松，使所述插槽的宽度略大于滤光片的厚度，将下一片滤光片放入所述插槽中，使下一片滤光片的下侧面与当前滤光片已涂胶的上侧面贴合，旋紧所述螺杆，使当前滤光片与下一片滤光片被均匀压紧；

S5、重复步骤S3-S4，直至剩余滤光片集成完毕。