[发明专利]一种机电集成的阵列式滤光机构

权利要求书

1.一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：包括多谱段阵列排布的滤光片组件、多组阵列排布的直线电机组件、到位传感器、主体结构框架和通光口光阑等部分；

主体结构框架为中间镂空的立方体框架结构；

直线电机组件位于主体结构框架的内部，集成安装在主体结构框架第一侧面，作为切换动作的执行机构；

主体结构框架的第二侧面安插有辅助导轨，第二侧面与第一侧面平行；

滤光片组件安装在直线电机组件和辅助导轨之间，沿辅助导轨和直线电机导轨提供的限位运动空间直线移动；

主体结构框架的第三侧面和第四侧面安装到位传感器，用于检测各谱段滤光片组件的零位和光路位的到位信息；

主体结构框架的背面安装有通光口光阑，其上设有通光口和挡光面板，用于限制通光口径，减少杂散光。

2.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构的有效光学负载为滤光片，为平板玻璃或塑料片形状；每组滤光片具有不同的光学透射谱段，多组滤光片实现不同光学谱段细分功能。

3.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构为直线运动机构，滤光片组件沿直线运动，实现滤光片切换功能。

4.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构的直线电机组件包括直线电机和电机导轨；直线电机用于为滤光片组件切换运动提供驱动力，所述电机导轨用于与辅助导轨配合，为滤光片组件提供运动导向。

5.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构的直线电机包括绕组线圈和磁钢片；绕组线圈作为直线电机定子，集成在有齿槽的电机导轨上；磁钢片作为直线电机动子，集成在滤光片组件的安装框上。

6.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构的直线电机为动磁式结构，绕组线圈固定，磁钢运动；直线电机加电时，磁钢片带动滤光片组件直线运动；电机断电时，利用磁钢片齿槽吸力特性保持滤光片组件位置。

7.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构的直线电机的绕组线圈和磁钢片选用不同参数的极槽配合，可实现不同的直线运动步距和电机驱动性能；极槽配合参数确定后，直线电机可延伸任意长度，实现对不同光学尺寸的滤光片的适应。

8.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构的直线电机选用单拍、双拍或单双拍的驱动控制方式，实现不同的电机驱动性能。

9.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构的滤光片组件包括安装框、滤光片、压板、磁钢片和支撑滚珠；安装框和压板固定滤光片；磁钢片镶嵌在滤光片框上，与直线电机配合驱动；支撑滚珠镶嵌在滤光片框上，与电机导轨、辅助导轨配合导向运动。

10.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述滤光机构的滤光片组件和直线电机组件一一对应配合，根据光学系统的谱段数量需求设置所需套数；直线电机厚度与滤光片阵列间距相同。

11.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：所述到位传感器为电磁式到位传感器、光电式到位传感器或霍尔式到位传感器，用于检测各谱段滤光片组件的零位和光路位的位置遥测信息；将传感器信号接入电机驱动控制反馈回路，实现闭环驱动控制功能，提高机构的运动定位精度。

12.根据权利要求1所述的一种机电集成的阵列式滤光机构，其特征在于：多套滤光片组件沿着光轴方向阵列排布，彼此切换运动相互独立。