一種擺掃型光譜儀的轉(zhuǎn)鏡組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光譜遙感成像技術(shù)領(lǐng)域,更具體的說(shuō)是涉及一種擺掃型光譜儀的轉(zhuǎn)鏡組件。
【背景技術(shù)】
[0002]遙感技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了全色(黑白)、彩色攝像,多光譜掃描成像階段之后,在上世紀(jì)80年代初期出現(xiàn)的成像光譜技術(shù),使光學(xué)遙感進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段一一高光譜遙感階段。所謂的高光譜遙感指的是具有高光譜分辨率的遙感科學(xué)和技術(shù),成像光譜技術(shù)所使用的成像光譜儀能在電磁波譜的紫外、可見(jiàn)光、近紅外和短波紅外區(qū)域,獲取許多非常窄且光譜連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)。成像光譜儀為每一個(gè)像元提供數(shù)十至數(shù)百個(gè)窄波段的光譜信息,由此而組成一條完整而且連續(xù)的光譜曲線。成像光譜儀將視場(chǎng)范圍內(nèi)觀察的各種地物以完整的光譜曲線記錄下來(lái),而對(duì)所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和研究是多學(xué)科所要進(jìn)行的工作。
[0003]高光譜技術(shù)是一門(mén)新興的交叉學(xué)科,建立在傳感器、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的基礎(chǔ)上,涉及到電磁波理論、光譜學(xué)與色度學(xué)、物理/幾何光學(xué)、電子工程、信息學(xué)、地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、大氣科學(xué)、海洋學(xué)等多門(mén)學(xué)科。電磁波理論則是遙感技術(shù)的物理基礎(chǔ),電磁波與地表物質(zhì)的相互作用機(jī)理、電磁波在不同介質(zhì)中的傳輸模型和對(duì)其進(jìn)行接收、分析是綜合各門(mén)學(xué)科和技術(shù)的核心所在。針對(duì)不同地物的不同光譜特征,利用高光譜圖像可有效地區(qū)分和識(shí)別地物,因而被廣泛地應(yīng)用于大氣探測(cè)、醫(yī)學(xué)診斷、物質(zhì)分類和目標(biāo)識(shí)別、國(guó)土資源、生態(tài)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和城市遙感中。
[0004]光譜成像儀的成像原理是:當(dāng)被測(cè)物體通過(guò)鏡頭后被光譜相機(jī)捕獲,得到一個(gè)一維的影像以及相應(yīng)的光譜信息,而當(dāng)電控移動(dòng)平臺(tái)(或傳送帶)帶動(dòng)樣品連續(xù)運(yùn)行時(shí),則能夠得到樣品目標(biāo)物的連續(xù)的一維影像以及實(shí)時(shí)的光譜信息,而在此過(guò)程中所有的數(shù)據(jù)被計(jì)算機(jī)軟件所記錄,最終獲得一個(gè)包含了影像信息和光譜信息的三維數(shù)據(jù)立方體。
[0005]光譜成像儀的掃描方式分為兩種,一種是狹縫掃描方式,一種是轉(zhuǎn)鏡掃描方式。
[0006]推掃型成像光譜儀采用的是狹縫掃描方式,擺掃型成像光譜儀采用的是轉(zhuǎn)鏡掃描方式;擺掃型成像光譜儀由光機(jī)左右擺掃和飛行平臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)完成二維空間成像,擺掃型成像光譜儀相比與推掃型成像光譜儀,它的視場(chǎng)大,像元配準(zhǔn)好,定標(biāo)方便,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好,光譜波段范圍可以做的很寬。
[0007]現(xiàn)有的擺掃型成像光譜儀的轉(zhuǎn)鏡組件,視場(chǎng)仍受限制,未達(dá)到理想效果,部件昂貴,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造工藝非常麻煩,成本及其高昂,而且容易損壞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種擺掃型光譜儀的轉(zhuǎn)鏡組件,它加大了擺掃型光譜儀的視場(chǎng)范圍,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工,具有很好的抗沖擊力,節(jié)省了人力物力。
[0009]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種擺掃型光譜儀的轉(zhuǎn)鏡組件,它包括轉(zhuǎn)鏡電機(jī)、轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)及反射機(jī)構(gòu);所述轉(zhuǎn)鏡電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)連接轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu);所述轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)包括掃描轉(zhuǎn)鏡,所述反射機(jī)構(gòu)包括反射鏡,所述掃描轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與反射鏡平行;反射鏡的鏡面與擺掃型光譜儀的鏡頭平面呈45度角。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述的轉(zhuǎn)鏡電機(jī)的軸承連接第一皮帶輪;所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括蝸輪及蝸桿;蝸桿安裝在蝸桿架的內(nèi)部,蝸桿上設(shè)置有螺旋齒;所述蝸輪通過(guò)蝸桿轉(zhuǎn)接輪與所述螺旋齒相連。
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述的所述蝸桿通過(guò)彈性聯(lián)軸器連接傳動(dòng)軸,傳動(dòng)軸連接第二皮帶輪;所述第二皮帶輪和第一皮帶輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述的反射機(jī)構(gòu)包括裝配臺(tái)、反射鏡支架、反射鏡框;所述反射鏡框上安裝有反射鏡,所述反射鏡框通過(guò)反射鏡支架固定在裝配臺(tái)上。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述的反射鏡支架上設(shè)置有裝配槽,裝配槽邊緣設(shè)置有防滑結(jié)構(gòu);所述反射鏡支架與裝配臺(tái)為活動(dòng)連接。
[0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述的轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)還包括掃描轉(zhuǎn)鏡支架、掃描轉(zhuǎn)鏡框、上轉(zhuǎn)軸及下轉(zhuǎn)軸;所述掃描轉(zhuǎn)鏡安裝在掃描轉(zhuǎn)鏡支架上,所述掃描轉(zhuǎn)鏡支架上安裝上轉(zhuǎn)軸,所述下轉(zhuǎn)軸連接蝸輪;所述掃描轉(zhuǎn)鏡框通過(guò)上轉(zhuǎn)軸、下轉(zhuǎn)軸固定在掃描轉(zhuǎn)鏡支架與蝸輪之間。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工,且各部件之間的連接與固定均為金屬材料完成,具有很好的抗沖擊力,延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)鏡組件的使用壽命,節(jié)省了人力物力,且掃描轉(zhuǎn)鏡圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以360度旋轉(zhuǎn),這樣最大程度的增加了擺掃型光譜儀的視場(chǎng),有利于擺掃型光譜儀對(duì)拍攝對(duì)象的捕捉。
[0016]2.本發(fā)明的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,兩輪嚙合齒面間為線接觸,可以得到很大的傳動(dòng)比,而且由于是多齒嚙合傳動(dòng),故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小。
[0017]3.本發(fā)明第一皮帶輪通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)第二皮帶輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),避免了全是硬鏈接帶來(lái)的振動(dòng)等問(wèn)題,從而提高了轉(zhuǎn)鏡組件各部件配合的精密度,提高了擺掃型光譜儀捕捉掃描對(duì)象的準(zhǔn)確性。
[0018]4.本發(fā)明的彈性聯(lián)軸器為一體成型的金屬?gòu)椥泽w,它具有高扭矩剛性和卓越的靈敏度,順時(shí)針和逆時(shí)針回轉(zhuǎn)特性完全相同,提高了轉(zhuǎn)鏡組件的靈敏度和實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)剖面示意圖。
[0022]圖中的標(biāo)號(hào)為:1、轉(zhuǎn)鏡電機(jī);11、第一皮帶輪;2、轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu);21、掃描轉(zhuǎn)鏡;22、掃描轉(zhuǎn)鏡支架;23、掃描轉(zhuǎn)鏡框;24、上轉(zhuǎn)軸;25、下轉(zhuǎn)軸;3、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu);31、蝸輪;32、蝸桿;33、蝸桿架;34、螺旋齒;35、蝸桿轉(zhuǎn)接輪;4、反射機(jī)構(gòu);41、裝配臺(tái);42、反射鏡支架;421、裝配槽;422、防滑結(jié)構(gòu);43、反射鏡框;5、彈性聯(lián)軸器;51、傳動(dòng)軸;52、第二皮帶輪;6、皮帶。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0024][實(shí)施例1]
如圖1、圖2所示的一種擺掃型光譜儀的轉(zhuǎn)鏡組件,它包括轉(zhuǎn)鏡電機(jī)1、轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)2、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)3及反射機(jī)構(gòu)4 ;所述轉(zhuǎn)鏡電機(jī)I通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)3連接轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)2 ;所述轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)2包括掃描轉(zhuǎn)鏡21,所述反射機(jī)構(gòu)4包括反射鏡,所述掃描轉(zhuǎn)鏡21的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與反射鏡平行;反射鏡的鏡面與擺掃型光譜儀的鏡頭平面呈45度角。轉(zhuǎn)鏡電機(jī)I可以帶動(dòng)轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)2以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為軸心轉(zhuǎn)動(dòng);目標(biāo)物的圖像信息通過(guò)擺掃型光譜儀的視物窗口被轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)2捕捉,由于轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與反射機(jī)構(gòu)4的反射鏡是保持平行的,所以轉(zhuǎn)鏡機(jī)構(gòu)2可以將目標(biāo)物的圖像通過(guò)反射機(jī)構(gòu)4反射到擺掃型光譜儀的鏡頭上,通過(guò)鏡頭被成像系統(tǒng)捕捉;掃描轉(zhuǎn)鏡21圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以360度旋轉(zhuǎn),這樣大大增加了擺掃型光譜儀的視場(chǎng),而且本實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工,且各部件之間的連接與固定均為金屬材料完成,具有很好的抗沖擊力,延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)鏡組件的使用壽命,節(jié)省了人力物力。
[0025][實(shí)施例2]
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的改進(jìn),如圖1、圖2所示的一種擺掃型光譜儀的轉(zhuǎn)鏡組件,蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)3包括蝸輪31及蝸桿32 ;蝸桿32安裝在蝸桿架33的內(nèi)