一种分光机构及其安装座的制作方法

本实用新型涉及光学技术领域，特别涉及一种分光机构及其安装座。

背景技术：

分光机构常用于数码相机和摄像机等光学设备中。

分光机构通常包括图像采集元件、分光元件和感光芯片，其中，感光芯片的数量与经分光元件分离处理后的光束数量相同。分光机构的工作原理为：图形采集元件采集图像后传输至分光元件，分光元件安装预设的对原始图形分光处理后再将各子图像分别传输至各感光芯片；然后，再由光学设备内后续功能元件通过融合算法将各感光芯片采集到的色彩与亮度信号叠加后输出清晰度较高的图像。

在组装前，分光机构的各元件彼此独立零散设置；安装时，将各元件按照工艺要求安装于光学设备的封装壳体内。

显然，分光机构各元件的独立零散设置，在一定程度上增加了光学设备的装配难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种分光机构的安装座，以简化应用该分光机构的光学设备的装配工艺、提高装配效率。在此基础上，本实用新型还提供一种包括该安装座的分光机构。

为达到上述目的，本实用新型所提供的分光机构的安装座具有分光元件安装腔、光线入射孔和光线出射孔；

所述分光元件安装腔用于容置所述分光机构的分光元件，所述光线入射孔和所述光线出射孔均与所述分光元件安装腔连通，且，所述光线入射孔用于将入射光线导入所述分光元件，所述光线出射孔的数量与所述分光元件分离出的光束数量相同且对应设置，以便将所述分光元件分离的各所述光束分别导出。

可选地，所述安装座包括底壳和壳盖，所述底壳为具有一敞口端的桶状底壳，所述壳盖与所述底壳固定连接并封堵所述敞口端；

所述底壳开设有所述分光元件安装腔和所述光线出射孔，所述壳盖开设有所述光线入射孔。

可选地，所述底壳具体为圆桶状底壳，所述圆桶状底壳具有一外安装平面，所述外安装平面与所述底壳的壳底面垂直设置，所述外安装平面和所述壳底面均设有所述光线出射孔。

可选地，所述光线出射孔的数量为两个，两个所述光线出射孔中一者设于所述外安装平面，另一者设于所述壳底面。

可选地，所述底壳和所述壳盖可拆卸连接。

可选地，所述底壳和所述壳盖通过螺栓或螺钉可拆卸连接。

除上述安装座外，本实用新型还提供一种分光机构，包括图像采集元件、分光元件和感光芯片，所述感光芯片的数量与所述分光元件分离后的光束数量相同；该分光机构还包括如上所述的安装座；

所述分光元件安装于所述分光元件安装腔，所述图像采集元件和各所述感光芯片均固定连接于所述安装座，且，所述图形采集元件采集的图像经由所述光线入射孔导入至所述分光元件，经所述分光元件分离后的各光线由相应地所述光线出射孔分别导出至相应的所述感光芯片。

可选地，所述分光元件具体为分光棱镜。

可选地，所述分光元件具体为滤光片。

安装座具有分光元件安装腔、光线入射孔和光线出射孔；其中，分光元件安装腔用于容置分光机构的分光元件，光线入射孔和光线出射孔均与分光元件安装腔连通，且，所述光线入射孔用于将入射光线导入所述分光元件，所述光线出射孔的数量与所述分光元件分离出的光束数量相同且对应设置，以便将所述分光元件分离的各所述光束分别导出。

组装时：首先，将分光元件固定安装于分光元件安装腔内，并调整分光元件与光线入射孔和光线出射孔两者的相对位置，以便分光元件的入射面能接收到由光线入射孔导入的光线，其各出射面射出的光线能可分别由各光线出射孔导出；然后，将分光机构的图像采集元件固定连接于安装座并保证其光线能由光线入射孔导入分光元件安装腔内，再将分光机构的各感光芯片均固定连接于安装座，并使一个感光芯片对应一个光线出射孔。

显然，分光机构的各功能元件预安装于安装座形成完备的分光模块，实际应用中操作者只需将该分光模块固定于摄像机或相机等光学设备的预设位置即可，简化了光学设备的装配工艺、提高了装配效率。此外，模块化设计可降低加工误差对各功能元件间相对位置关系的影像，比较容易保证分光机构各功能元件间装配精度，继而在一定程度上提高了分光机构的成像效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型所提供安装座具体实施例的立体结构示意图；

图2为图1所示安装座的另一视角的立体结构示意图；

图3为图1所示安装座的剖视结构示意图；

图4和图5分别为图1所示安装座的俯视和侧视结构示意图；

图6为分光棱镜的分光原理示意图。

其中，图1至图6中各组件名称与相应附图标记之间的对应关系为：

1底壳：1a分光元件安装腔、1b光线出射孔、1c螺栓安装孔；

2壳盖：2a光线入射孔；

3分光棱镜：31第一三棱镜、32第二三棱镜、33分色膜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1至图3，其中，图1为本实用新型所提供安装座具体实施例的立体结构示意图，图2为图1所示安装座的另一视角的立体结构示意图，图3为图1所示安装座的剖视结构示意图。

结合图1至图3，安装座具有分光元件安装腔1a、光线入射孔2a和光线出射孔1b；其中，分光元件安装腔1a用于容置分光机构的分光元件，光线入射孔2a和光线出射孔1b均与分光元件安装腔1a连通，且，光线入射孔2a用于将分光机构的图像采集元件采集的图像导入分光元件的入射面，光线出射孔1b的数量与分光元件分离出的光束数量相同且对应设置，以便将分光元件分离的各光束分别导出分光元件安装腔1a。为了便于本领域技术人员更好地理解安装座的具体结构，请一并参见图4和图5，其中，图4和图5分别为图1所示安装座的俯视和侧视结构示意图。

组装时：首先，将分光元件固定安装于分光元件安装腔1a内，并调整分光元件与光线入射孔2a和光线出射孔1b两者的相对位置，以便分光元件的入射面能接收到由光线入射孔2a导入的光线，其各出射面射出的光线能可分别由各光线出射孔1b导出；然后，将分光机构的图像采集元件固定连接于安装座并保证其光线能由光线入射孔2a导入分光元件安装腔1a内，再将分光机构的各感光芯片均固定连接于安装座，并使一个感光芯片对应一个光线出射孔1b。

显然，分光机构的各功能元件预安装于安装座形成完备的分光模块，实际应用中操作者只需将该分光模块固定于摄像机或相机等光学设备的预设位置即可，简化了光学设备的装配工艺、提高了装配效率。此外，模块化设计可降低加工误差对各功能元件间相对位置关系的影响，比较容易保证分光机构各功能元件间装配精度，继而在一定程度上提高了分光机构的成像效果。

为了便于本领域技术人员更好地理解本实用新型所提供的安装座的具体结构，现以应用于双光谱摄像机为例的分光机构为例，结合说明书附图来详细说明安装座的具体结构。

双光谱摄像机的分光机构是将一路入射光线将其分光元件分离为相互独立且垂直的两路出射光线，这两路出射光线再经各自的感光芯片独立处理后得到两路图像信号，双光谱摄像机后端的融合模块对两路图像信号进行融合，最终得到一幅输出图像。

接下来，以分光棱镜为例，结合说明书附图的图6，来说明这种分光机构的分光原理，图6为分光棱镜的分光原理示意图。

如图6所示，分光棱镜3包括两片三棱镜，这两片三棱镜拼接为四棱镜结构，且在两个三棱镜的拼接面间设有分色膜33。

为了便于更清楚地理解分色棱镜的结构，本文在此以序数词第一和第二区分这两片三棱镜，即分色棱镜包括第一三棱镜31和第二三棱镜32，其中，第一三棱镜31和第二三棱镜32拼接为四棱镜结构，且，第一三棱镜31和第二三棱镜32的拼接面间设有分色膜33。入射光线Lin由第一三棱镜31入射至分色膜33后，被分色膜33分离为相对独立且垂直的两路光束，其中，一路光束Lo1经由分色膜33反射，另一路光束Lo2穿过分色膜33直射。

与这种分光机构相匹配的安装座具有分光元件安装腔1a、光线入射孔2a和两个光线出射孔1b；其中，分色棱镜安装于分光元件安装腔1a内并使其分色膜33与光线入射孔2a的中心线延长线呈小于90°(度)夹角设置，并使经其分离后的两路光束分别由两个光线出射孔1b导出至相应地感光芯片。

继续参见图1所示，详细地，本实施例中安装座包括底壳1和壳盖2，其中，底壳1具体具有一敞口端的桶状底壳，壳盖2与底壳1固定连接并封堵底壳1的敞口端，以形成分光元件安装腔1a，且，光线入射孔2a开设于壳盖2，光线出射孔1b开设于底壳1。

更为详细地，为了便于维护和更换，本实施例中底壳1和壳盖2可拆卸连接，具体地，底壳1和壳盖2通过螺栓组件可拆卸连接。

底壳1开设有螺栓安装孔1c，各感光芯片均通过螺栓可拆卸地安装于底壳1上。

可以理解，在满足底壳1和壳盖2可拆卸连接功能、加工及装配工艺要求的基础上，底壳1和壳盖2亦可通过目前本领域常用的卡扣结构可拆卸连接。

进一步地，继续结合图1至图3所示，本实施例中，底壳1具体为圆桶状底壳，且该圆桶状底壳具有与其中心线平行的外平面，两个光线出射孔1b中一者开设于圆桶状底壳的壳底，另一者开设于位于外平面并贯穿桶壁。

也就是说，圆桶状底壳具有一外安装平面，外安装平面与底壳的壳底面垂直设置，外安装平面和壳底面均设有光线出射孔。这种底壳1占用安装空间小且方便加工。

需要强调的是，本文中为了便于本领域技术人员更好地理解安装座的具体结构，以将一路光线分离为相互垂直的两路光线的分光棱镜3为例进行了示例性说明。可以理解，依据不同功能的分光元件，安装座的光线出射孔1b的数量亦可为三个或四个等正整数。

例如，具有三个光线出射孔1b的安装座可以应用在3CCD摄像机，由这种安装座模块处理的分光机构将3CCD摄像机的镜头采集到的光束分离成红、绿、蓝三色独立光束，再分别从三个光线出射孔1b导出至3CCD摄像机的三个感光芯片上。

此外，需要说明的是，分光元件还可以为滤光片。

除上述安装座外，本实用新型还提供一种分光机构，包括图像采集元件、分光元件和感光芯片，分光元件用于将所图像采集元件采集的图像按照预设条件分离为独立的光束，感光芯片的数量与分光元件分离后的光束数量相同，且，一感光芯片用于接受一光束。

该分光机构还包括如上所述的安装座，该安装座具有分光元件安装腔1a、光线入射孔2a和光线出射孔1b，光线入射孔2a和光线出射孔1b均与分光元件安装腔1a连通；其中，分光元件安装于分光元件安装腔1a，图像采集元件和各感光芯片均固定连接于安装座，且，图形采集元件采集的图像经由光线入射孔2a导入至分光元件，经分光元件分离后的各光线分别由各光线出射孔1b导出至相应的感光芯片。

需要说明的是，分光元件可以为分光棱镜或滤光片，而分光元件可根据实际需要将一路入射光线分离为两路或多路相互独立的光线，分离后形成的这些光线的相对位置关系则取决于分光元件的具体结构及分光机理。因此，本领域技术人员可根据实际需求选用适宜的分光元件。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。