CN107843949B - 一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片 - Google Patents

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Abstract

一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，涉及航天光学遥感器技术领域；包括B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区、P谱段带通膜区、基板和十字方框标识；其中，基板为矩形板状结构；B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区水平安装在基板的中部；且B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区从上至下依次排列；每个膜区的两端均对称设置有十字方框标识；本发明实现将用户不断变化的多光谱谱段转化到现有可获得的探测器谱段实现总体指标要求，具有精度高、装调简单、通用性强等优点。

Description

一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片
技术领域
本发明涉及一种航天光学遥感器技术领域，特别是一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片。
背景技术
由于不同地物目标对应不同的光谱响应，根据后续用户不断变化的对CCD探测器多谱段的需求，现有CCD探测器的谱段范围不能满足需求，为保证后续型号研制的顺利进行，满足用户不断变化的多光谱谱段需求，急需开展新多色CCD的技术研究工作，一种超精密滤光片定位方法属于全新的领域，对此需要使用特殊的方法进行，未见到公开的资料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，实现将用户不断变化的多光谱谱段转化到现有可获得的探测器谱段实现总体指标要求，具有精度高、装调简单、通用性强等优点。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，包括B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区、P谱段带通膜区、基板和十字方框标识；其中，基板为矩形板状结构；B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区均为细长条状结构；B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区水平安装在基板的中部；且B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区从上至下依次排列；B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区的两端均对称设置有十字方框标识。
在上述的一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，所述B1谱段的频谱范围为0.400－0.450μm；B2谱段的频谱范围为0.590-0.625μm；B3谱段的频谱范围为0.705-0.745μm；B4谱段的频谱范围为0.860－1.040μm；P谱段的频谱范围为0.45－0.90μm。
在上述的一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，所述B1谱段带通膜区的长为80-90mm，宽为3-4mm；B2谱段带通膜区的长为80-90mm，宽为3-4mm；B3谱段带通膜区的长为80-90mm，宽为2-3mm；B4谱段带通膜区的长为80-90mm，宽为2-3mm；P谱段带通膜区的80-90mm，宽为3-4mm。
在上述的一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，B1谱段带通膜区与B2谱段带通膜区之间间距为4-5mm；B2谱段带通膜区与B3谱段带通膜区之间间距为3-4mm；B3谱段带通膜区与B4谱段带通膜区之间间距为3-4mm；B4谱段带通膜区与P谱段带通膜区之间间距为3-4mm。
在上述的一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，十字方框标识分别位于B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区长度方向的中心线上；距离B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区的两端1-2mm；十字方框标识实现对B1谱段带通膜区、B2谱段带通膜区、B3谱段带通膜区、B4谱段带通膜区和P谱段带通膜区安装定位。
在上述的一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，所述B1谱段带通膜区与B2谱段带通膜区之间、B2谱段带通膜区与B3谱段带通膜区之间、B3谱段带通膜区与B4谱段带通膜区之间、B4谱段带通膜区与P谱段带通膜区之间均采用光学环氧胶进行胶粘固定连接；拉伸剪切强度≥10MPa。
在上述的一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，B1谱段带通膜区和P谱段带通膜区的后侧面进行掩模定位误差D补偿处理；掩模定位误差D定位精度为0.02mm，相对位置精度为0.05mm；
B1谱段带通膜区与B2谱段带通膜区之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B1谱段带通膜区与B2谱段带通膜区之间间隙的后端采用切割误差B补偿处理；切割误差B的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm；
B2谱段带通膜区和B3谱段带通膜区的后侧面均进行镀膜误差A补偿处理；补充镀膜误差A的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm；
B2谱段带通膜区与B3谱段带通膜区之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B3谱段带通膜区与B4谱段带通膜区之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B4谱段带通膜区与P谱段带通膜区之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B4谱段带通膜区与P谱段带通膜区之间间隙的后端采用切割误差B补偿处理；切割误差B的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明采用了精密胶合定位技术，在滤光片粘接测试过程中能够直观的测量定位精度，具有很好的可拓展性；
(2)本发明对胶合过程的实时监测确保超精密滤光片胶合过程严格受控，具有可操作性强，装调精度高等优点；
(3)本发明具备生产多谱段滤光片的能力，减小了对国外多谱段滤光片的依赖，从而降低了研制成本，特别是在可见、近红外、红外资源光谱细分类新多色CCD谱段研制方面有了突破性进展。
附图说明
图1为本发明滤光片结构主视图；
图2为本发明通膜区结构侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
如图1所示为滤光片结构主视图，由图可知，一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，包括B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4、P谱段带通膜区5、基板6和十字方框标识7；其中，基板6为矩形板状结构；B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4和P谱段带通膜区5均为细长条状结构；B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4和P谱段带通膜区5水平安装在基板6的中部；且B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4和P谱段带通膜区5从上至下依次排列；B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4和P谱段带通膜区5的两端均对称设置有十字方框标识7。B1谱段带通膜区1与B2谱段带通膜区2之间、B2谱段带通膜区2与B3谱段带通膜区3之间、B3谱段带通膜区3与B4谱段带通膜区4之间、B4谱段带通膜区4与P谱段带通膜区5之间均采用光学环氧胶进行胶粘固定连接；拉伸剪切强度≥10MPa。
其中，B1谱段的频谱范围为0.400－0.450μm；B2谱段的频谱范围为0.590-0.625μm；B3谱段的频谱范围为0.705-0.745μm；B4谱段的频谱范围为0.860－1.040μm；P谱段的频谱范围为0.45－0.90μm。B1谱段带通膜区1的长为80-90mm，宽为3-4mm；B2谱段带通膜区2的长为80-90mm，宽为3-4mm；B3谱段带通膜区3的长为80-90mm，宽为2-3mm；B4谱段带通膜区4的长为80-90mm，宽为2-3mm；P谱段带通膜区5的80-90mm，宽为3-4mm。B1谱段带通膜区1与B2谱段带通膜区2之间间距为4-5mm；B2谱段带通膜区2与B3谱段带通膜区3之间间距为3-4mm；B3谱段带通膜区3与B4谱段带通膜区4之间间距为3-4mm；B4谱段带通膜区4与P谱段带通膜区5之间间距为3-4mm。
十字方框标识7分别位于B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4和P谱段带通膜区5长度方向的中心线上；距离B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4和P谱段带通膜区5的两端1-2mm；十字方框标识7实现对B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4和P谱段带通膜区5安装定位。
B1谱段带通膜区1和P谱段带通膜区5的后侧面进行掩模定位误差D补偿处理；掩模定位误差D定位精度为0.02mm，相对位置精度为0.05mm；掩模定位误差D的影响范围为多波段绝对以及相对定位唯一性；所述的定位误差D分解为条纹对机械接口的倾斜程度，多个波段中心对中心累加误差，相对位置垂直于轨道方向。
B1谱段带通膜区1与B2谱段带通膜区2之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B1谱段带通膜区1与B2谱段带通膜区2之间间隙的后端采用切割误差B补偿处理；切割误差B的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm；切割误差B的影响范围为随温度变化的热机械应力,滤光片面形精度稳定性；所述的切割误差B分解为滤光片机械接口平整度，崩边程度。
B2谱段带通膜区2和B3谱段带通膜区3的后侧面均进行镀膜误差A补偿处理；补充镀膜误差A的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm；镀膜误差A的影响范围为带通滤光膜牢固度，条纹厚度匹配，滤光片有效区域的共面性以及膜层光学质量；所述的镀膜误差A分解为滤光片带通滤光膜前后截止定位波长，定位误差，陡度。
B2谱段带通膜区2与B3谱段带通膜区3之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；粘接误差C的影响范围为随温度变化的热机械应力,滤光片面形精度稳定性以及多余物控制；所述的粘接误差C分解为滤光片有效区域共面性，共线性，相邻波带间的死区。
B3谱段带通膜区3与B4谱段带通膜区4之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B4谱段带通膜区4与P谱段带通膜区5之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B4谱段带通膜区4与P谱段带通膜区5之间间隙的后端采用切割误差B补偿处理；切割误差B的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm。
上述的超精密滤光片可以不仅局限于十字方框标识7这种形式，可以是三角形等任意形状；
超精密滤光片的B1谱段带通膜区1、B2谱段带通膜区2、B3谱段带通膜区3、B4谱段带通膜区4、P谱段带通膜区5各个十字方框标识7与理论值的放大图像之间的对准精度能够达到0.05mm。本发明的超精密滤光片胶合技术能够实现用户不断变化的多光谱谱段需求实现总体指标要求，具有精度高、装调简单、通用性强等优点。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，其特征在于：包括B1谱段带通膜区(1)、B2谱段带通膜区(2)、B3谱段带通膜区(3)、B4谱段带通膜区(4)、P谱段带通膜区(5)、基板(6)和十字方框标识(7)；其中，基板(6)为矩形板状结构；B1谱段带通膜区(1)、B2谱段带通膜区(2)、B3谱段带通膜区(3)、B4谱段带通膜区(4)和P谱段带通膜区(5)均为细长条状结构；B1谱段带通膜区(1)、B2谱段带通膜区(2)、B3谱段带通膜区(3)、B4谱段带通膜区(4)和P谱段带通膜区(5)水平安装在基板(6)的中部；且B1谱段带通膜区(1)、B2谱段带通膜区(2)、B3谱段带通膜区(3)、B4谱段带通膜区(4)和P谱段带通膜区(5)从上至下依次排列；B1谱段带通膜区(1)、B2谱段带通膜区(2)、B3谱段带通膜区(3)、B4谱段带通膜区(4)和P谱段带通膜区(5)的两端均对称设置有十字方框标识(7)；
所述B1谱段的频谱范围为0.400－0.450μm；B2谱段的频谱范围为0.590-0.625μm；B3谱段的频谱范围为0.705-0.745μm；B4谱段的频谱范围为0.860－1.040μm；P谱段的频谱范围为0.45－0.90μm；
所述B1谱段带通膜区(1)的长为80-90mm，宽为3-4mm；B2谱段带通膜区(2)的长为80-90mm，宽为3-4mm；B3谱段带通膜区(3)的长为80-90mm，宽为2-3mm；B4谱段带通膜区(4)的长为80-90mm，宽为2-3mm；P谱段带通膜区(5)的80-90mm，宽为3-4mm；
B1谱段带通膜区(1)与B2谱段带通膜区(2)之间间距为4-5mm；B2谱段带通膜区(2)与B3谱段带通膜区(3)之间间距为3-4mm；B3谱段带通膜区(3)与B4谱段带通膜区(4)之间间距为3-4mm；B4谱段带通膜区(4)与P谱段带通膜区(5)之间间距为3-4mm；
十字方框标识(7)分别位于B1谱段带通膜区(1)、B2谱段带通膜区(2)、B3谱段带通膜区(3)、B4谱段带通膜区(4)和P谱段带通膜区(5)长度方向的中心线上；距离B1谱段带通膜区(1)、B2谱段带通膜区(2)、B3谱段带通膜区(3)、B4谱段带通膜区(4)和P谱段带通膜区(5)的两端1-2mm；十字方框标识(7)实现对B1谱段带通膜区(1)、B2谱段带通膜区(2)、B3谱段带通膜区(3)、B4谱段带通膜区(4)和P谱段带通膜区(5)安装定位；
B1谱段带通膜区(1)和P谱段带通膜区(5)的后侧面进行掩模定位误差D补偿处理；掩模定位误差D定位精度为0.02mm，相对位置精度为0.05mm；
B1谱段带通膜区(1)与B2谱段带通膜区(2)之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B1谱段带通膜区(1)与B2谱段带通膜区(2)之间间隙的后端采用切割误差B补偿处理；切割误差B的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm；
B2谱段带通膜区(2)和B3谱段带通膜区(3)的后侧面均进行镀膜误差A补偿处理；补充镀膜误差A的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm；
B2谱段带通膜区(2)与B3谱段带通膜区(3)之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B3谱段带通膜区(3)与B4谱段带通膜区(4)之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B4谱段带通膜区(4)与P谱段带通膜区(5)之间间隙的前端采用粘接误差C补偿处理；粘接误差C的定位精度为0.015mm，相对位置精度为0.02mm；
B4谱段带通膜区(4)与P谱段带通膜区(5)之间间隙的后端采用切割误差B补偿处理；切割误差B的定位精度为0.01mm，相对位置精度为0.01mm。
2.根据权利要求1所述的一种高精度定位带有误差补偿的超精密滤光片，其特征在于：所述B1谱段带通膜区(1)与B2谱段带通膜区(2)之间、B2谱段带通膜区(2)与B3谱段带通膜区(3)之间、B3谱段带通膜区(3)与B4谱段带通膜区(4)之间、B4谱段带通膜区(4)与P谱段带通膜区(5)之间均采用光学环氧胶进行胶粘固定连接；拉伸剪切强度≥10MPa。
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