[发明专利]波长扫描定位装置

说明书

本发明提供了一种波长扫描定位装置，属于光栅波长扫描定位装置技术领域。本发明所述丝杆机构设置在机架上，挡板及滑块固定在丝杆机构上，步进电机的输出轴上设有主动同步带轮，丝杆机构上设有被动同步带轮，主动同步带轮和被动同步带轮之间由同步带传动连接；所述光栅转台包括光栅、光栅固定座、滚珠、光栅调节座、电机、转轴、正弦臂、滚轮和调节螺钉，所述光栅固定在光栅固定座上，光栅固定座通过调节螺钉固定在光栅调节座上，光栅固定座和光栅调节座之间设有滚珠，步进电机上设有转轴，转轴的上端与光栅调节座相连接，转轴的下端与正弦臂的一端相连接，正弦臂的另一端与滚轮相连接，正弦臂的转动带动光栅的转动调节。

技术领域

本发明涉及一种波长扫描定位装置，属于光栅波长扫描定位装置技术领域。

背景技术

波长扫描是光谱仪器中通过控制色散元件的运动从复合光中分离出不同波长的单色光的技术，在此过程中光栅转动的过程即选择不同波长单色光从狭缝输出的过程，也称为波长扫描的过程，因此如何实现光栅平稳传动并精密准确计量光栅转过角度的装置和方法就称为波长扫描装置。现在常规的有两种波长扫描机构，一种是采用步进电机加丝杆的正弦扫描结构，另一种是步进电机直接驱动或通过齿轮系统传动的光栅结构。

正弦扫描机构通过步进电机转动来使丝杆上的滑块产生平移，从而带动光栅进行转动。这种正弦扫描机构的优点是扫描精度高、重复性好、成本相对较低。但是由于丝杆自身结构的限制造成了其扫描速度低的缺点，无法达成高精度扫描和高速扫描的统一。

对于步进电机直接驱动光栅的结构，其扫描速度相比传统的丝杆结构有了明显的提高，但在高细分状态下步进电机运行状态不稳定，造成整个波长扫描系统的精度下降。

发明内容

本发明的目的是为了解决单色仪光栅高精度扫描和高速扫描定位无法统一的问题，进而提供一种波长扫描定位装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种波长扫描定位装置，包括：步进电机驱动高减速比的减速机构和光栅转台，所述步进电机驱动高减速比的减速机构包括步进电机、同步带、挡板及滑块、丝杆机构和机架，所述丝杆机构设置在机架上，挡板及滑块固定在丝杆机构上，步进电机的输出轴上设有主动同步带轮，丝杆机构上设有被动同步带轮，主动同步带轮和被动同步带轮之间由同步带传动连接；所述光栅转台包括光栅、光栅固定座、滚珠、光栅调节座、电机、转轴、正弦臂、滚轮和调节螺钉，所述光栅固定在光栅固定座上，光栅固定座通过调节螺钉固定在光栅调节座上，光栅固定座和光栅调节座之间设有滚珠，步进电机上设有转轴，转轴的上端与光栅调节座相连接，转轴的下端与正弦臂的一端相连接，正弦臂的另一端与滚轮相连接，正弦臂的转动带动光栅的转动调节。

本发明的有益效果：

本发明的光栅转台在进行光谱扫描时可以通过其自带的电机采用直驱的方式进行快速的波长定位，使光栅快速转动到目标波长附近的位置，然后再通过步进电机驱动高减速比的减速机构进行波长位置的精确扫描，达到精确的波长定位。解决了单色仪光栅高精度扫描和高速扫描定位无法统一的问题。

本发明在保证波长扫描精确度的基础上大大提高了波长扫描的速度，解决了现有单色仪波长定位慢的问题。

附图说明

图1为波长扫描定位装置的俯视图。

图2为波长扫描定位装置的主视图。

图3为步进电机驱动高减速比的减速机构示意图。

图4为电机直接驱动光栅的光栅转台的结构示意图。

图中的附图标记，1为步进电机驱动高减速比的减速机构，2为光栅转台，11为步进电机，12为同步带，13为挡板及滑块，14为丝杆机构，15为机架，21为光栅，22为光栅固定座，23为滚珠，24为光栅调节座，25为电机，26为转轴，27为正弦臂，28为滚轮，29为调节螺钉。