一种紧凑型光栅更换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学装置，尤其涉及到一种紧凑型光栅更换装置。
【背景技术】
[0002]光栅是天文望远镜配备的光栅光谱仪的核心部件。天文望远镜在对空观测，常需用到不同分辨率的光栅，实现高、中、低光谱分辨力的成像和全光谱成像，实现不同的研究目标。传统的光栅更换系统主要有线性导轨式和转台式两种。线性导轨式光栅更换系统空间效率较低，长度过长，有50%的导轨处于空闲状态；转台式光栅更换系统是将全部成像模式的分光器件对称布置于同一个转台平面上，使转台平面直径较大，占用较大的仪器空间，导致与光路、仪器其它结构、部件发生干涉。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种体积较小且可以实现多种光谱成像模式切换的紧凑型光栅更换装置。
[0004]本发明提供的技术方案如下:一种紧凑型光栅更换装置，它包括转台、旋转驱动装置及设置在所述转台上的光栅部件，所述旋转驱动装置传动连接转台以能够驱动所述转台绕竖直轴线转动，还包括反射镜和反射镜旋转机构，所述反射镜旋转机构竖直设置在所述转台上，所述反射镜旋转机构传动连接反射镜以使反射镜通过所述反射镜旋转机构可转动地平行设置在所述光栅部件的上方，所述光栅部件包括多个光栅部，所述反射镜在所述反射镜旋转机构驱动下可选择性地旋转覆盖在所述多个光栅部中其中一个光栅部的正上方。
[0005]在本发明的较佳实施例中，所述光栅部件包括第一光栅部、第二光栅部和第三光栅部，所述第一光栅部、第二光栅部和第三光栅部均包括有一个圆筒形光栅固定部，所述第一光栅部、第二光栅部和第三光栅部设置在所述光栅固定部中的光栅具有不同的光谱分辨力。
[0006]在本发明的较佳实施例中，所述转台设置为圆形，所述反射镜旋转机构竖直设置在所述转台的中心，所述第一光栅部、第二光栅部和第三光栅部等间隔地径向设置所述反射镜旋转机构的四周。
[0007]在本发明的较佳实施例中，所述反射镜设置为圆形，所述反射镜的外径对应所述光栅固定部顶部开口的内径设置。
[0008]在本发明的较佳实施例中，所述反射镜旋转机构由上至下包括转臂、固定轴和反射镜驱动电机，所述反射镜驱动电机驱动所述转臂在水平面方向上做360度旋转。
[0009]在本发明的较佳实施例中，所述转臂包括转动端和固定端，所述转动端与固定端相互呈T字形连接设置，所述固定端竖直固定在所述固定轴的顶部，所述反射镜固定在所述转动端上。
[0010]在本发明的较佳实施例中，还包括卡接部，所述卡接部套设在所述固定轴外侧，所述卡接部上设置有卡接槽，所述光栅固定部的外筒壁上对应所述卡接槽设置有卡接环块，所述光栅固定部通过所述卡接环块与所述卡接槽的卡接从而固定在所述卡接部的外侧。
[0011]在本发明的较佳实施例中，所述旋转驱动装置包括电机和气浮轴部件，所述气浮轴部件设置在所述电机与所述转台之间。
[0012]本发明产生的有益效果在于:该紧凑型光栅更换装置通过设置转台及在转台上设置光谱分辨力不同的多个光栅部，通过旋转驱动装置驱动转台在水平面方向上转动，并且同时在转台上设置反射镜和反射镜旋转机构，使反射镜能够在反射镜旋转机构驱动下可选择性地旋转覆盖在多个光栅部中其中一个的正上方，从而实现多种光谱成像模式之间的切换，该紧凑型光栅更换装置结构简单，操作方便，由于多个光栅部采用了相同大小的光栅固定部，因此该光栅更换装置具有结构紧凑的优点，并且该光栅更换装置采用气浮轴部件作为转台的传动轴，定位精度高，满足光谱仪对光学精度要求。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的紧凑型光栅更换装置中的主要结构示意图；
[0014]图2为本发明的紧凑型光栅更换装置中的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0015]参见图1和图2，该紧凑型光栅更换装置包括转台10、旋转驱动装置20及垂直设置在转台上的光栅部件30，旋转驱动装置20能够驱动转台10在水平面方向上转动，旋转驱动装置20包括电机21和气浮轴部件22，气浮轴部件22设置在电机21与转台10之间，还包括反射镜40和反射镜旋转机构50，反射镜40通过反射镜旋转机构50可转动地平行设置在光栅部件30的上方，光栅部件30包括第一光栅部31、第二光栅部32和第三光栅部33，反射镜40通过反射镜旋转机构50可选择性地旋转覆盖在第一光栅部31或第二光栅部32或第三光栅部33的正上方。
[0016]参见图1和图2，第一光栅部31、第二光栅部32和第三光栅部33分别具有高、中、低三种光谱分辨力，第一光栅部31、第二光栅部32和第三光栅部33均包括有一个圆筒形光栅固定部35，转台10设置为圆形，反射镜旋转机构50竖直设置在转台10的中心，第一光栅部31、第二光栅部32和第三光栅部33等间隔地径向设置反射镜旋转机构50的四周。反射镜旋转机构50由上至下包括转臂51、固定轴52和反射镜驱动电机53，反射镜驱动电机53驱动转臂51在水平面方向上做360度旋转，转臂51包括转动端511和固定端512，转动端511与固定端512相互呈T字形连接设置，固定端512竖直固定在固定轴52的顶部，反射镜40固定在转动端511上，反射镜40设置为圆形，反射镜40的外径对应光栅固定部35顶部开口的内径设置。
[0017]参见图2，还包括卡接部60，卡接部60套设在固定轴52外侧，卡接部60上设置有卡接槽61，光栅固定部35的外筒壁上对应卡接槽设置有卡接环块351，光栅固定部35通过卡接环块351与卡接槽61的卡接从而固定在卡接部60的外侧。
[0018]工作时，该紧凑型光栅更换装置通过设置转台10及在转台10上设置光谱分辨力不同的多个光栅部31、32、33，通过旋转驱动装置20驱动转台10在水平面方向上转动，并且同时在转台10上设置反射镜40和反射镜旋转机构50，使反射镜40能够在反射镜旋转机构50的驱动下可选择性地旋转覆盖在多个光栅部31、32、33中其中一个的正上方，从而实现多种光谱成像模式之间的切换，该光栅更换装置结构简单，操作方便，由于多个光栅部31、32、33采用了相同大小的光栅固定部，结构紧凑是因为采用了将反射镜40独立于三个光栅部31、32、33之外，相对于现有技术中的三个反射光栅加一个反射镜四个装置环形排列的结构体积小了很多，因此该光栅更换装置具有结构紧凑的优点，并且该光栅更换装置采用气浮轴部件22作为转台10的传动轴，定位精度高，满足光谱仪对光学精度要求。
[0019]上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
【主权项】
1.一种紧凑型光栅更换装置，它包括转台、旋转驱动装置及设置在所述转台上的光栅部件，所述旋转驱动装置传动连接转台以能够驱动所述转台绕竖直轴线转动，其特征在于:还包括反射镜和反射镜旋转机构，所述反射镜旋转机构竖直设置在所述转台上，所述反射镜旋转机构传动连接反射镜以使反射镜通过所述反射镜旋转机构可转动地平行设置在所述光栅部件的上方，所述光栅部件包括多个光栅部，所述反射镜在所述反射镜旋转机构驱动下可选择性地旋转覆盖在所述多个光栅部中其中一个光栅部的正上方。2.根据权利要求1所述的紧凑型光栅更换装置，其特征在于:所述光栅部件包括第一光栅部、第二光栅部和第三光栅部，所述第一光栅部、第二光栅部和第三光栅部均包括有一个圆筒形光栅固定部，所述第一光栅部、第二光栅部和第三光栅部设置在所述光栅固定部中的光栅具有不同的光谱分辨力。3.根据权利要求1所述的紧凑型光栅更换装置，其特征在于:所述转台设置为圆形，所述反射镜旋转机构竖直设置在所述转台的中心，所述第一光栅部、第二光栅部和第三光栅部等间隔地径向设置所述反射镜旋转机构的四周。4.根据权利要求1或2所述的紧凑型光栅更换装置，其特征在于:所述反射镜设置为圆形，所述反射镜的外径对应所述光栅固定部顶部开口的内径设置。5.根据权利要求1所述的紧凑型光栅更换装置，其特征在于:所述反射镜旋转机构由上至下包括转臂、固定轴和反射镜驱动电机，所述反射镜驱动电机驱动所述转臂在水平面方向上做360度旋转。6.根据权利要求1或5所述的紧凑型光栅更换装置，其特征在于:所述转臂包括转动端和固定端，所述转动端与固定端相互呈T字形连接设置，所述固定端竖直固定在所述固定轴的顶部，所述反射镜固定在所述转动端上。7.根据权利要求1或2或5所述的紧凑型光栅更换装置，其特征在于:还包括卡接部，所述卡接部套设在所述固定轴外侧，所述卡接部上设置有卡接槽，所述光栅固定部的外筒壁上对应所述卡接槽设置有卡接环块，所述光栅固定部通过所述卡接环块与所述卡接槽的卡接从而固定在所述卡接部的外侧。8.根据权利要求1或2或5所述的紧凑型光栅更换装置，其特征在于:所述旋转驱动装置包括电机和气浮轴部件，所述气浮轴部件设置在所述电机与所述转台之间。
【专利摘要】本发明公开了一种紧凑型光栅更换装置，该紧凑型光栅更换装置通过设置转台及在转台上设置光谱分辨力不同的多个光栅部，通过旋转驱动装置驱动转台在水平面方向上转动，并且同时在转台上设置反射镜和反射镜旋转机构，使反射镜能够在反射镜旋转机构驱动下可选择性地旋转覆盖在多个光栅部中其中一个的正上方，从而实现多种光谱成像模式之间的切换，该紧凑型光栅更换装置结构简单，操作方便，由于多个光栅部采用了相同大小的光栅固定部，因此该光栅更换装置具有结构紧凑的优点，并且该光栅更换装置采用气浮轴部件作为转台的传动轴，定位精度高，满足光谱仪对光学精度要求。
【IPC分类】G01J3/02
【公开号】CN105157832
【申请号】CN201510626651
【发明人】张建寰, 陶金, 张陈涛, 陈永庆, 俞凯翔, 刘岩
【申请人】厦门大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月28日