一种天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的制作方法

本实用新型涉及照明设备技术领域，具体涉及一种天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统。

背景技术：

光谱巡天望远镜是光学望远镜的一种，其一次十几分钟的观测周期内可以同时获得数千个天体的光谱信息。天体的光经望远镜聚焦成像在焦面上，而焦面上放置着数千根特种天文光纤，将天体的光分别传输到光谱仪的狭缝上，通过光谱仪后的ccd探测器获得大量天体的光谱。为了保证每根光纤能够精确对准天体目标，在望远镜观测前，通过一种逆向照明过程，即需要在光谱仪的光纤端有一种可以均匀照亮光纤的装置，使在望远镜的焦面端的光纤可以发出均匀的出射光，通过测量光纤的光斑可以一次获得数千个光纤的精确位置，为此需要一种特殊的根据光谱仪光纤狭缝曲率相吻合的均匀照明系统，使焦面前端的数千根光纤获得均匀、可靠、亮度一致性较好的出射光斑，满足对精确检测光纤位置的需要。

现有的光谱仪光纤照明系统一般包括电路板、电机、驱动控制板、背照壳体。其中电路板安装在背照壳体由电机带动做旋转运动，光谱仪接收天体光谱时光谱仪光纤照明系统落下，光谱仪中ccd工作，当需要检测焦面双回转光纤机器人位置时，光谱仪光纤照明系统旋转闭合为光纤提供均匀照明。通过控制电机轴的转动来将背照壳体和电路板与光纤狭缝对准平齐，然后电路板照亮均匀排列在光纤狭缝中的光纤，从而点亮光纤。

但现有的光谱仪光纤照明系统在点亮光纤进行光纤定位时，照明均匀性较差。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统，包括壳体、均光板、led灯板和电机，所述电机的输出轴与所述壳体的一端固定连接，所述电机可带动所述壳体转动，所述led灯板和所述均光板均固定设置在所述壳体内，所述led灯板对应所述均光板设置。

较佳的，所述壳体包括背照前壳；所述背照前壳设置有放置腔，所述放置腔内设置有第一定位平台和第二定位平台，所述第一定位平台固定设置所述led灯板，所述第二定位平台固定设置所述均光板，所述均光板对应所述led灯板设置。

较佳的，所述放置腔为通腔，所述放置腔的两端分别为密封端和敞开端，所述led灯板的灯光通过所述敞开端照出，所述密封端固定设置有背照后壳。

较佳的，所述第一定位平台设置为矩形框架结构，所述第一定位平台上设置有若干第一螺纹孔，所述led灯板上还设置有固定部，所述固定部和所述第一定位平台对应设置，且所述固定部上设置第一通孔，所述第一通孔和所述第一螺纹孔对应设置。

较佳的，所述第二定位平台为对称设置的两直线平台，所述第二定位平台上设置有若干第二螺纹孔，所述均光板为片状平板，所述均光板上设置第二通孔，所述第二通孔和所述第二螺纹孔对应设置。

较佳的，所述背照后壳设置为片状件，并固定设置在所述背照前壳上，所述背照后壳面积小于所述密封端面积，在所述壳体的所述密封端位置处形成排线孔。

较佳的，在所述壳体靠近所述电机的端部设置配重块，所述配重块和所述led灯板分别设置于所述电机输出轴的两侧。

较佳的，所述led灯板设置为分离式led光源结构，具有多个led灯珠。

较佳的，所述壳体采用3d打印技术打印制成，材料选为光固化成型树脂材料。

较佳的，所述电机采用行星步进减速电机。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型克服现有光谱仪光纤照明系统的缺陷，在安装有均光板的新型壳体结构下并且将光源进行优化通过可以独立调节每个led灯珠亮度的led灯板实现照明的高均匀性。

附图说明

图1为所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的装配视图；

图2为所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的立体结构图；

图3为所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的结构正视图；

图4为图3的a-a剖面图；

图5为所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的位置设置视图；

图6为所述背照前壳的结构正视图；

图7为所述背照前壳的结构侧视图；

图8为图6的b-b剖面图；

图9为所述背照后壳的结构正视图；

图10为所述背照后壳的结构侧视图。

图中数字表示：

1-背照前壳；2-背照后壳；3-均光板；4-led灯板；5-电机；6-光纤狭缝；7-光纤；8-焦面；11-第一定位平台；12-第二定位平台。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1、图2、图3、图4所示，图1为所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的装配视图；图2为所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的立体结构图；图3为所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的结构视图；图4为图3的a-a剖面图；本实用新型所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统包括壳体、均光板3、led灯板4和电机5，所述电机5的输出轴与所述壳体的一端固定连接，所述电机5可带动所述壳体转动，所述led灯板4和所述均光板3均固定设置在所述壳体内。

所述电机5可采用行星步进减速电机，所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统整体由所述电机5来驱动旋转。

所述壳体包括背照前壳1、背照后壳2；所述背照前壳1设置有放置腔，所述放置腔内设置有第一定位平台11和第二定位平台12，所述第一定位平台11固定设置所述led灯板4，所述第二定位平台12固定设置所述均光板3，所述均光板3对应所述led灯板4设置。具体的，所述led灯板4发出的灯光可透过所述均光板3照出。

所述均光板3上具有光扩散特性的雾化结构，光通过所述均光板3时通过混光、散射变得均匀，从而使光纤另一端焦面光纤光斑均匀，起到均光作用

一般的，所述放置腔为通腔，所述放置腔的两端分别为密封端和敞开端，所述led灯板4的灯光通过所述敞开端照出，所述led灯板4通过所述密封端口进行固定安装，并随后通过所述背照后壳2固定在所述背照前壳1上实现所述密封端的密封。所述背照后壳2可有效防止漏光并保护所述led灯板4。

所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统紧靠在光纤狭缝6上，并保证中心对齐，逐个调节后的所述led灯板4灯光透过所述均光板3分布均匀之后照亮光纤7。当所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统不工作时所述电机5轴顺时针旋转大于90度角，并且切断所述led灯板4电源则可熄灭光纤7。

具体的，如图5所示，图5为所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统的位置设置视图；光纤出射端固定在焦面8的光纤回转机器人上，入射端的顶部呈一定曲率固定在光纤狭缝6中，光纤7在狭缝中排成一列，所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统工作时所述电机5驱动所述壳体与所述光纤狭缝6平齐并且所述led灯板4打开从所述光纤狭缝6处照射光纤入射端，整个系统可以保证入射端光纤受到均匀照明，最终焦面8处出射端形成均匀光斑，从而大幅提高光纤位置的识别精度，同时整个所述天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统可以应用在其他利用光纤光斑位置作为检测量的照明系统中。

所述led灯板的正面设计为弧形，以为了和入射光纤狭缝的弧度一致，所述led灯板上的led灯珠是针对光纤狭缝的曲率半径进行设计，整个所述led灯板有专用夹具来制造从而保证各所述led灯珠顶点都在一条弧线上，从而形成和入射光纤狭缝一致的弧度弧线，并且所述led灯珠入射角度在安装上可以微调，从入射端极大提高的光纤入射的指向性，使光束入射至均光板之前先多次反射混光，进一步提高光照均匀度。

所述led灯板4采用分离式led光源，即具有多个led灯珠的板件，其背面设置可单个调节led灯电压的旋钮以实现各所述led灯珠的独立控制，针对光谱仪光纤狭缝6中光纤7的不均匀性可以逐个调节所述led灯板4上每个所述led灯珠对每根光纤7的照明亮度，提高光纤7一致性，可以一次使数千根光纤7同时获得均匀照明。

较佳的，所述壳体使用3d打印技术打印制成，材料选为光固化成型树脂材料，光固化成型树脂材料制作的所述壳体表面光滑且精度高具有防水防湿的特性，性价比高，可进行喷漆等后处理工艺，是一种低粘度光敏聚合物。在所述壳体的内表面还涂有一层漫反射涂层，提高了发光效率，进行了光线均匀优化。

所述背照前壳1为适配光纤狭缝6结构做成盒子状，下方伸出部分连接所述电机5的电机5轴，可通过旋转电机5轴和开关led灯板4来背照点亮或者熄灭光纤7。从所述背照前壳1的前端可以安装所述均光板3，所述均光板3可以使焦面光纤光斑均匀，起到均光作用，后端来安装所述led灯板4，这样拆卸方便互不影响；所述背照后壳2后壳做成片状作为盖子起到遮光并且保护所述led灯板4的作用。

实施例二

如图6至图10所示，图6为所述背照前壳的结构正视图；图7为所述背照前壳的结构侧视图；图8为图6的b-b剖面图；图9为所述背照后壳的结构正视图；图10为所述背照后壳的结构侧视图。所述第一定位平台11设置为矩形框架结构，所述第一定位平台11上设置有若干第一螺纹孔，所述led灯板4上还设置有固定部，所述固定部和所述第一定位平台11对应设置，且所述固定部上设置第一通孔，所述第一通孔和所述第一螺纹孔对应设置，通过所述第一定位平台11和所述固定部之间的卡接，并通过螺钉穿过所述第一通孔并与所述第一螺纹孔螺纹固定，从而实现所述led灯板4和所述第一定位平台11的位置固定。

所述第二定位平台12设置为对称设置两直线平台，所述第二定位平台12上设置有若干第二螺纹孔，对应的，所述均光板3为片状平板，所述均光板3上设置第二通孔，所述第二通孔和所述第二螺纹孔对应设置，通过所述第二定位平台12和所述均光板3之间的卡接，并通过螺钉穿过所述第二通孔并与所述第二螺纹孔螺纹固定，从而实现所述均光板3和所述第二定位平台12的位置固定。

由于所述led灯板4和所述均光板3安装方式的不同，所述led灯板4可通过所述密封端安装，所述均光板3可通过所述敞开端安装，从而使所述led灯板4和所述均光板3拆装方便且互不影响。

所述背照后壳2设置为片状件，通过螺钉固定设置在所述背照前壳1上，所述背照后壳2面积小于所述密封端面积，从而使所述壳体的所述密封端位置处形成排线孔，以作为所述led灯板4上电源线的出口，方便出线。

较佳的，由于所述电机5的输出轴固定连接在所述壳体的一端，故在所述壳体靠近所述电机5的端部设置配重块，从而便于实现所述壳体的转动，具体的，所述配重块和所述led灯板4分别设置于所述电机5输出轴的两侧。但值得指出的是，所述壳体内结构整体质量较轻，也可不必安装所述配重块配重。

较佳的，所述敞开端设置有缺槽，所述缺槽配合所述光纤狭缝6设置，便于实现所述光纤狭缝6与所述均光板3之间距离的调节，同时，所述缺槽一般对应设置在所述均光板3的中心线上，从而保证中心对齐。

所述led灯板与均光板位于背照壳体内。本实用新型的照明系统可安装均光板，采用分离式led光源，针对光谱仪光纤狭缝中光纤的不均匀性可以逐个调节每根光纤的照明亮度，拆装方便，设计出线口避免了电源线的多次对折，整体质量更轻，可减少配重质量。工作时，有电机控制背照壳体旋转至与光纤狭缝平齐位置同时led灯通电，灯光通过均光板的均光之后均匀照射至光纤狭缝中的光纤入射端，从而实现背照均匀点亮光纤。整个照明系统可以利用在其他利用光纤光斑位置作为检测量的照明系统中。

为保证光谱仪狭缝中每个光纤都受到均匀照明，特别设计本实用新型的均匀照明系统。所述均匀照明系统为了克服现有光谱仪光纤照明系统的缺陷，提供一种结构简单，质量轻，可安装均光板3的新型背照光源壳体结构并且将led灯电路板优化实现可以独立调节每个led灯亮度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。