一种基于三片SCMOS探测器的机械交错拼接装置的制作方法

本实用新型属于机械装置领域，涉及一种基于三片SCMOS探测器的机械交错拼接装置。

背景技术：

大视场像面拼接一般有光学拼接、机械拼接等方式，光学拼接有光学棱镜分光拼接和反射式多次指向拼接等方式。光学棱镜分光拼接是利用光学棱镜分光将视场分为多个像面，然后在空间上安装多个SCMOS探测器阵列覆盖整个视场，达到拼接的效果。但拼接棱镜时会产生色差，一般多用于透射式光学系统，可以使拼接的棱镜与透镜组合进行色差校正，但对于全反射系统将直接引入色差，降低像质，同时棱镜分光会导致焦平面的能量下降，增加曝光时间；反射式多次指向拼接在像方安放一个反射镜进行指向，系统分时指向每个SCMOS探测器拼接阵列，同时每个阵列间的SCMOS探测器在像面上进行重叠分布，保证像面无缝拼接，该方法可以实现大视场无缝拼接同时不使焦平面能量下降，缺点是需要增加反射镜并需要多次指向。机械拼接主要有直接拼接和机械交错拼接等方式。直接拼接是指利用SCMOS探测器直接拼接覆盖整个视场，由于SCMOS探测器组件封装等原因边缘无法无缝连接，会导致焦平面像素缺失图像出现盲区。机械交错拼接是指将单个封装好的 SCMOS探测器分两排品字形排列，对交错叠加的SCMOS探测器之间像元的直线度，重叠量，整个SCMOS探测器像面拼接后的平面度都有较高的精度要求。机械拼接常用精密位置调节装置拼接装置由配带显微镜、照明系统、负压吸附导轨的支撑工作平台，机械调整工装等装置组成，由于机械装调装置比较精密复杂，整个SCMOS探测器整体拼接时根据其装调结构设计不同在三维空间上都需要占用一定的SCMOS探测器基板空间，但当SCMOS探测器基板装调空间有局限时，一般的机械装调方法很难对SCMOS探测器整个拼接面进行装调。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于三片SCMOS探测器的机械交错拼接装置，解决了现有技术中存在的装置结构复杂，小空间内无法整体安放装调装置从而顺利完成拼接的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于三片SCMOS探测器的机械交错拼接装置，包括支撑工作平台以及固定安装在支撑工作平台上的负压吸附导轨和安装基板，负压吸附导轨上端固定安装有显微镜，安装基板上通过第一紧固螺钉固定有多个研磨垫片, 研磨垫片上通过第二紧固螺钉固定有单片SCMOS探测器，其中研磨垫片通过固定在研磨垫片四周的微调工装进行四个方向上的位置调整。

进一步的，其中安装基板通过第三紧固螺钉固定在支撑工作平台上。

进一步的，其中研磨垫片包括第一研磨垫片、第二研磨垫片、第三研磨垫片呈品字形固定安装在安装基板上。

进一步的，其中第一研磨垫片为矩形结构，安装在品字右下方；第二研磨垫片为矩形结构，第二研磨垫片上端两侧设有定位耳，安装在品字上方；第三研磨垫片为矩形结构，第三研磨垫片左端两侧设有定位耳，安装在品字左下方。

进一步的，其中安装基板上设有多个安装孔，用于研磨垫片通过第一紧固螺钉预定位安装；或者研磨垫片通过自攻丝第一紧固螺钉一次性固定安装在安装基板上。

进一步的，微调工装包括通过第三紧固螺钉固定在安装基板上的固定螺栓以及设置在固定螺栓内的调整螺钉，研磨垫片每个边上均设有两个微调工装。

进一步的，其中固定螺栓上设有紧固顶丝，用于紧固固定螺栓。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种基于三片SCMOS探测器的机械交错拼接装置，通过在支撑工作平台上固定负压吸附导轨和安装基板，在负压吸附导轨上端固定安装有显微镜，安装基板上通过第一紧固螺钉固定有多个研磨垫片,研磨垫片上通过第二紧固螺钉固定有单片SCMOS探测器，其中研磨垫片通过可拆卸固定在研磨垫片四周的微调工装进行四个方向上的位置调整；利用可拆卸的微调工装将单个单片SCMOS探测器按照排列顺序逐个精确装调，能够保证每个相邻的单片SCMOS探测器之间的相对直线度与像元重叠量，在有限的空间内，简化复杂的装调工装，实现了小空间内三片SCMOS探测器的交错拼接，本装置结构简单，调整方法简单快速，有效解决了小空间内无法整体安放装调装置从而顺利完成拼接的问题。

进一步的，其中安装基板上设有多个安装孔，用于研磨垫片通过第一紧固螺钉预定位安装；或者研磨垫片通过自攻丝第一紧固螺钉一次性固定安装在安装基板上，可拆卸固定在安装基板上，便于研磨垫片的调整。

附图说明

图1为本装置结构示意图；

图2为第一片SCMOS探测器装调工装结构示意图；

图3为第二片SCMOS探测器装调工装结构示意图；

图4为第三片SCMOS探测器装调工装结构示意图。

图中，1、安装基板；2、显微镜；3、负压吸附导轨；4、支撑工作平台； 5、第三紧固螺钉；6、微调工装；7、研磨垫片；9、第一紧固螺钉；11、第二紧固螺钉；12、单片SCMOS探测器；13、第四紧固螺钉；14、固定螺栓； 15、调整螺钉；16、紧固顶丝。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1至图4所示，一种基于三片SCMOS探测器的机械交错拼接装置，包括支撑工作平台4以及固定安装在支撑工作平台4上的负压吸附导轨3和安装基板1，其中安装基板1通过第三紧固螺钉5固定在支撑工作平台1上，负压吸附导轨3上端固定安装有显微镜2，安装基板1上通过第一紧固螺钉9 固定有多个研磨垫片7，研磨垫片7呈品字型固定在安装基板1上，研磨垫片7上通过第二紧固螺钉11固定有单片SCMOS探测器12，其中研磨垫片7 通过可拆卸固定在研磨垫片7四周的微调工装6进行四个方向上的位置调整，微调工装6固定在安装基板1上，微调工装6包括通过第四紧固螺钉13固定在安装基板1上的固定螺栓14以及设置在固定螺栓14内的调整螺钉15，安装基板1每个边上均设有两个微调工装6，研磨垫片7四个边通过调整螺钉 15进行调整；其中研磨垫片7包括第一研磨垫片、第二研磨垫片、第三研磨垫片呈品字形固定安装在安装基板1上；其中第一研磨垫片为矩形结构，安装在品字右下方；第二研磨垫片为矩形结构，第二研磨垫片上端两侧设有定位耳，安装在品字上方；第三研磨垫片为矩形结构，第三研磨垫片左端两侧设有定位耳，安装在品字左下方；其中安装基板1上设有多个安装孔，用于研磨垫片7通过第一紧固螺钉9预定位安装；或者研磨垫片7通过自攻丝第一紧固螺钉9一次性固定安装在安装基板1上。

其中负压吸附导轨3包括相互垂直设置的X导轨和Y导轨，X导轨设置在Y导轨上端并且能够相对于Y导轨滑动，X导轨上端设有L型Z导轨，Z 导轨能够相对于X导轨滑动，显微镜2固定在Z导轨上端；

其中固定螺栓14上设有紧固顶丝16，用于紧固固定螺栓14，防止定位后产生位移。

一种基于三片SCMOS探测器的机械交错拼接装置的调整方法：具体包括以下步骤：

1)、首先在支撑工作平台4上固定安装基板以及负压吸附导轨以及显微镜；

2)、将第一个固定有单片SCMOS探测器12的研磨垫片7放置在微调工装6中，在安装基板上固定安装第一个微调工装6，通过微调工装6调整研磨垫片7，使单片SCMOS探测器12达到所要求的直线度，然后通过第一紧固螺钉9将研磨垫片7紧固安装在安装基板上，然后拆除微调调整工装6；

3)、重复步骤2)依次安装其他固定有单片SCMOS探测器12的研磨垫片 7，通过微调工装调整本次安装的单片SCMOS探测器12与前一个固定好的单片SCMOS探测器12的相对直线度与像元重叠量。

具体的，步骤2)中:

将固定有单片SCMOS探测器12的研磨垫片7放置在微调工装6中，通过第一紧固螺钉9将研磨垫片7定位在安装基板上，在安装基板上固定安装第一个微调工装6，通过微调工装6调整研磨垫片7，使单片SCMOS探测器 12达到所要求的直线度，然后通过第一紧固螺钉9将研磨垫片7紧固安装在安装基板上，然后拆除微调调整工装6。

具体的，步骤2中，通过设置在研磨垫片7四周的固定螺栓14和调整螺钉15进行调整，当单片SCMOS探测器12达到所要求的直线度后，通过紧固顶丝16锁定调整螺钉15，防止产生移动，影响单片SCMOS探测器12的直线度，再通过第一紧固螺钉9将研磨垫片7紧固安装在安装基板上。

依次按照以上方法装调方法交错拼接两排品字形SCMOS探测器以完成小空间内对高精度交错拼接的简单装调。

由多片单片SCMOS探测器机械交错拼接组成整个像面时，单片SCMOS探测器间有一定的像元直线度、象元重叠量以及整体外观尺寸的要求，有时单片SCMOS探测器间留给装调装置的空间范围十分狭小，并且很多复杂的装调结构设计上在三维空间里都需要占用一定的SCMOS探测器基板空间，而SCMOS 探测器基板装调空间有时也十分局限，所以有些特殊情况下，采用整个像面整体机械装调的方法很难对SCMOS探测器进行拼接。上述装置提供了一种具体的基于三片SCMOS探测器品字形交错拼接的装调方法。即将单个SCMOS探测器利用微调工装按照排列顺序逐个精确装调，在有限的拼接空间内，简化了复杂的装调工装，从而实现了在狭小空间内对三片SCMOS探测器的交错拼接。