專利名稱：一種二維精密光學(xué)調(diào)整架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)調(diào)節(jié)裝置，是一種二維精密光學(xué)調(diào)整架。主要應(yīng)用于精密光學(xué)的調(diào)整機(jī)構(gòu)中，如光路調(diào)整中的精密角度調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
光學(xué)精密調(diào)整機(jī)構(gòu)是光學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)測(cè)試中必不可少的工具之一。在光學(xué)實(shí)驗(yàn)和激光器應(yīng)用中，為了解決其光路的調(diào)整，常使用光學(xué)元件方位角調(diào)整裝置。如申請(qǐng)人以往在固體激光器件中所采用的光學(xué)調(diào)整架，它由固定底座、鏡架定片與鏡架動(dòng)片和將其相連接的彈簧、調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊螺釘以及連接底座與定片的緊固螺釘組成。其中固定底座通過(guò)兩只緊固螺釘與鏡架定片相連接，并成垂直分布；調(diào)節(jié)部分和固定部分通過(guò)三個(gè)高副支撐點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)結(jié)，均經(jīng)鏡架定片上的螺孔與鏡架動(dòng)片相頂觸，其中一個(gè)為調(diào)節(jié)支點(diǎn)，另外兩個(gè)為調(diào)節(jié)點(diǎn)；鎖緊螺釘為兩只，均通過(guò)鏡架定片上的通孔與鏡架動(dòng)片上的螺孔將其拉定；四根彈簧均布于調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊螺釘之間，其兩端鉤掛在鏡架動(dòng)片和鏡架定片的凹臺(tái)孔中。調(diào)整時(shí)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行光路調(diào)整，再用鎖緊螺釘將其鎖定。然而在這種裝置中存在著不足，首先，固定底座與鏡架定片是通過(guò)兩個(gè)緊固螺釘相連，其抗震動(dòng)能力差，在其受力或搬動(dòng)過(guò)程中容易導(dǎo)致螺釘松動(dòng)，使光路角度發(fā)生巨大改變；其次，彈簧和調(diào)節(jié)螺釘與鏡架均為點(diǎn)接觸，鏡架和其固定的鏡片的自身重量易引起鏡架方位角發(fā)生微量變化，且其中的彈簧雖然保證鏡架動(dòng)片在調(diào)整過(guò)程中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)并起到消除螺紋間隙的功效，但其極易以自身的扭曲形變來(lái)吸收各方外力，使其降低了機(jī)構(gòu)整體的剛性；再次，在用鎖緊螺釘鎖定調(diào)整好的鏡架時(shí)，也會(huì)破壞由三個(gè)高副支撐點(diǎn)所形成的平衡面，須經(jīng)反復(fù)多次調(diào)節(jié)、鎖定方能成功；最后，由于上述調(diào)整架的元件較多，制造精度要求高，裝配復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服上述已有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工裝配方便、穩(wěn)定性好、造價(jià)低廉的二維轉(zhuǎn)動(dòng)精密光學(xué)調(diào)整架。
一種二維精密光學(xué)調(diào)整架，包括設(shè)有螺釘通孔(20)的固定底板(2)與鏡架定片(1)為整體的鏡架固定平板(3)，一鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)，其特征在于所述的鏡架定片(1)和鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)之間有彈性連接件連接，鏡架定片(1)、鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的一對(duì)角線兩端之間通過(guò)頂部帶有鋼珠(17)的調(diào)整手桿連接，鏡架定片(1)、鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的與另一對(duì)角線底端之間通過(guò)頂部帶有鋼珠(22)的螺栓頂柱(21)相連接，并保持鏡架定片(1)、鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)平行。
本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3、圖4所示。它主要包括一整體的鏡架固定平板(3)，一鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)，兩副調(diào)整手桿，兩個(gè)彈性連接件和一個(gè)一端帶有鋼珠(22)的螺栓頂柱(21)組成。其中整體的鏡架固定平板(3)為同一種材料構(gòu)成的一體化結(jié)構(gòu)，它由設(shè)有螺釘通孔(20)的固定底板(2)與鏡架定片(1)構(gòu)成。所說(shuō)的整體鏡架固定平板(3)和鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)通過(guò)彈性連接件和位于同一對(duì)角線兩端帶有鋼珠(17)的調(diào)整手桿與位于另一對(duì)角線底端帶有鋼珠(22)的螺栓頂柱(21)相連，并保持平行。
所說(shuō)的固定底板(2)與鏡架定片(1)為整體結(jié)構(gòu)且成垂直分布。在固定底板(2)上設(shè)有三個(gè)螺釘通孔(20)，用于與激光器或光學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的固定；鏡架定片(1)一對(duì)角線的兩端設(shè)有兩個(gè)絲桿套孔(24)，內(nèi)嵌絲桿套；另一對(duì)角線的底端設(shè)有一內(nèi)螺紋孔(23)，兩絲桿套孔(24)與內(nèi)螺紋孔(23)之間各設(shè)有一個(gè)凹臺(tái)孔(18)，用于彈性連接件的連接；絲桿套孔(24)、凹臺(tái)孔(18)和內(nèi)螺紋孔(23)呈直線設(shè)置且兩直線呈直角。所說(shuō)的鏡架定片(1)上設(shè)有一個(gè)38的通光孔(26)，便于光路的通過(guò)。
所說(shuō)的鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)與鏡架定片(1)同一位置的對(duì)角線兩端各設(shè)有一個(gè)嵌孔(16)內(nèi)嵌頂塊(12)(25)，與調(diào)整手柄絲桿前端的鋼珠相頂觸，其中頂塊(12)與鋼珠(17)的接觸面為平面，頂塊(25)與鋼珠(17)的接觸面有一凹槽，兩槽面成直角且凹槽呈水平位置，隨著調(diào)整手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的平動(dòng)，鋼珠(17)可沿著凹槽水平滑動(dòng)；另一對(duì)角線的底端設(shè)有一嵌孔(19)內(nèi)嵌頂塊(11)，其與螺栓頂柱(21)上的鋼珠(22)相頂觸，頂塊(11)與鋼珠(22)的接觸面為球形凹面；兩嵌孔(16)與嵌孔(19)之間各設(shè)有一個(gè)凹臺(tái)孔(10)，并與鏡架定片(1)上的凹臺(tái)孔(18)為同一位置。鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的中心設(shè)有一內(nèi)螺紋凹臺(tái)孔(27)并帶有一壓圈，用于鏡片的安裝。
所說(shuō)的調(diào)整手桿為旋鈕式手動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)為一個(gè)絲桿套(13)嵌接鏡架定片(1)上，絲桿(5)的一端通過(guò)銷釘(14)與手柄(15)相連，絲桿(5)的另一端為球形凹面且內(nèi)嵌鋼珠(17)，與鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)中鑲嵌的頂快(12)(25)相頂觸。
所說(shuō)的彈性連接件為貫穿凹臺(tái)孔(18)的螺栓(6)，其結(jié)構(gòu)是螺栓(6)為內(nèi)螺紋桿，其兩端穿掛有彈性碟片(7)并置有墊片(8)和螺釘(9)，其作用是與調(diào)整手桿和螺栓頂柱(21)一起將鏡架固定平板(3)與鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)相連；所說(shuō)的螺栓頂柱(21)的一端為球形凹面且內(nèi)嵌鋼珠(22)，另一端頭有一長(zhǎng)槽。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)其一，整體的鏡架固定平板由鏡架定片與固定底板組成且為同一種材料構(gòu)成的一體化結(jié)構(gòu)，提高了整體的抗震能力，不會(huì)因?yàn)樵{(diào)整架由于固定底座與鏡架定片相連接的緊固螺釘?shù)乃蓜?dòng)所導(dǎo)致光路的巨大變化，使其整體穩(wěn)定性大大提高；其二，鋼珠的存在，以及其與彈性連接件、調(diào)整手桿呈直線設(shè)置，且底端一鋼珠與鏡架固定平板、鏡架運(yùn)動(dòng)平板相連的接觸面都為球形凹面，使其成為鏡架固定平板、鏡架運(yùn)動(dòng)平板唯一的共同支撐點(diǎn)，而底端另一鋼珠與鏡架運(yùn)動(dòng)平板的接觸面為一長(zhǎng)槽，可使鏡架沿著該槽作一維的方向調(diào)節(jié)，而不影響其他方位或受其他方位調(diào)節(jié)時(shí)的干擾，作到了兩個(gè)方位的調(diào)節(jié)互補(bǔ)干擾，起到了一步到位調(diào)整光路的作用；其三，彈性連接件中的彈性碟片與鏡架固定平板、鏡架運(yùn)動(dòng)平板的接觸面均為圓環(huán)面接觸，彈性碟片經(jīng)過(guò)擠壓后不會(huì)發(fā)生扭曲，使其調(diào)節(jié)靈敏、穩(wěn)固，且其作用面積大、分布均勻，因此調(diào)整完后不需另行鎖緊，其抗環(huán)境震動(dòng)、溫度變化影響的能力強(qiáng)；其四，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、可靠，實(shí)用性強(qiáng)，且元件少，對(duì)制造和裝配要求較低，裝配方便，便于批量生產(chǎn)。


圖1為本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架的基本結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架圖1的A-A剖視示意圖；圖3為本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架圖1的B-B剖視示意圖；圖4為本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架圖3的C-C剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
先請(qǐng)參見(jiàn)圖1、圖2，圖2是本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架最佳實(shí)施例的縱向剖面示意圖。由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架主要包括一鏡架固定平板(3)、一鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)、兩個(gè)帶有彈性碟片(7)并置有墊片(8)和螺釘(9)的彈性連接螺栓(6)、一個(gè)一端帶有鋼珠(22)的螺栓頂柱(21)和兩個(gè)由絲桿套(13)和絲桿(5)及調(diào)節(jié)手柄(15)組成的調(diào)整手桿。
鏡架固定平板(3)為由成垂直分布的固定底板(2)與鏡架定片(1)組成的整體結(jié)構(gòu)。在固定底板(2)上設(shè)有三個(gè)螺釘通孔(20)，用于與激光器或光學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的固定；鏡架定片(1)一對(duì)角線的兩端設(shè)有兩個(gè)絲桿套孔(24)，內(nèi)嵌絲桿套；另一對(duì)角線的底端設(shè)有一內(nèi)螺紋孔(23)，兩絲桿套孔(24)與內(nèi)螺紋孔(23)之間各設(shè)有一個(gè)凹臺(tái)孔(18)，用于彈性連接件的連接；絲桿套孔(24)、凹臺(tái)孔(18)和內(nèi)螺紋孔(23)呈直線設(shè)置且兩直線呈直角。鏡架定片(1)上設(shè)有一個(gè)38的通光孔(26)，便于光路的通過(guò)。整體鏡架固定平板(3)和鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)通過(guò)彈性連接件和位于同一對(duì)角線兩端帶有鋼珠(17)的調(diào)整手桿與位于另一對(duì)角線底端帶有鋼珠(22)的螺栓頂柱(21)相連，并保持平行。
在鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)與鏡架定片(1)同一位置的對(duì)角線兩端各設(shè)有一個(gè)嵌孔(16)內(nèi)嵌頂塊(12)(25)，與調(diào)整手柄絲桿前端的鋼珠相頂觸，其中頂塊(12)與鋼珠(17)的接觸面為平面，頂塊(25)與鋼珠(17)的接觸面有一凹槽，兩槽面成直角且凹槽呈水平位置，隨著調(diào)整手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的平動(dòng)，鋼珠(17)可沿著凹槽水平滑動(dòng)；另一對(duì)角線的底端設(shè)有一嵌孔(19)內(nèi)嵌頂塊(11)，頂塊(11)與鋼珠(22)的接觸面為球形凹面，其與貫穿鏡架定片(1)內(nèi)螺紋孔(23)的螺栓頂柱(21)上的鋼珠(22)相頂觸，使相連的鏡架定片(1)與鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)不會(huì)由于自重而發(fā)生位移。兩嵌孔(16)與嵌孔(19)之間各設(shè)有一個(gè)凹臺(tái)孔(10)，并與鏡架定片(1)上的凹臺(tái)孔(18)為同一位置。鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的中心設(shè)有一內(nèi)螺紋凹臺(tái)孔(27)并帶有一壓圈，用于鏡片的安裝。兩只由兩端旋有螺釘(9)的內(nèi)螺紋桿構(gòu)成的螺栓(6)分別貫穿兩對(duì)凹臺(tái)孔(10)(18)，每只螺栓(6)的兩端分別穿掛有六只彈性碟片(7)和一只墊片(8)，螺釘(9)將彈性碟片(7)和墊片(8)壓緊于凹臺(tái)孔(10)(18)的孔臺(tái)上。
兩個(gè)絲桿套(13)嵌接鏡架定片(1)上，絲桿(5)的一端通過(guò)銷釘(14)與手柄(15)相連，絲桿(5)的另一端為球形凹面且內(nèi)嵌鋼珠(17)，與鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)中鑲嵌的頂快(12)(25)相頂觸。調(diào)整時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)整手柄使鏡架運(yùn)動(dòng)平板在二維方向上發(fā)生平動(dòng)。
使用時(shí)，通過(guò)固定底板(2)上三個(gè)螺釘通孔(20)將本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架固定在激光器或光學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上后，僅需調(diào)節(jié)帶有鋼珠(17)的調(diào)整手桿即可快速方便地調(diào)整好所需的光路。
權(quán)利要求1.一種二維精密光學(xué)調(diào)整架，包括設(shè)有螺釘通孔(20)的固定底板(2)與鏡架定片(1)為整體的鏡架固定平板(3)，一鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)，其特征在于所述的鏡架定片(1)和鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)之間有彈性連接件連接，鏡架定片(1)、鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的一對(duì)角線兩端之間通過(guò)頂部帶有鋼珠(17)的調(diào)整手桿連接，鏡架定片(1)、鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的與另一對(duì)角線底端之間通過(guò)頂部帶有鋼珠(22)的螺栓頂柱(21)相連接，并保持鏡架定片(1)、鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維精密光學(xué)調(diào)整架，其特征在于固定底板(2)與鏡架定片(1)為固定連接且相互垂直，固定底板(2)上設(shè)有三個(gè)螺釘通孔(20)，鏡架定片(1)一對(duì)角線的兩端設(shè)有兩個(gè)絲桿套孔(24)，另一對(duì)角線的底端設(shè)有以內(nèi)螺紋孔(23)，兩絲桿套孔(24)與內(nèi)螺紋孔(23)之間各設(shè)有一個(gè)凹臺(tái)孔(18)，且絲桿套孔(24)、凹臺(tái)孔(18)和內(nèi)螺紋孔(23)呈直線設(shè)置且兩直線呈直角；與之相對(duì)應(yīng)，鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)一對(duì)角線的兩端各設(shè)有一個(gè)嵌孔(16)，分別內(nèi)嵌頂塊(12)、(25)，另一對(duì)角線的底端設(shè)有一嵌孔(19)內(nèi)嵌頂塊(11)；兩嵌孔(16)與嵌孔(19)之間各設(shè)有一個(gè)凹臺(tái)孔(10)，并與鏡架定片(1)上的凹臺(tái)孔(18)為同一位置；調(diào)整手桿為旋鈕式手動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)為一個(gè)絲桿套(13)嵌接鏡架定片(1)，絲桿(5)的一端通過(guò)銷釘(14)與手柄(15)相連，絲桿(5)的另一端為球形凹面且內(nèi)嵌鋼珠(17)；彈性連接件為貫穿凹臺(tái)孔(18)的螺栓(6)，其結(jié)構(gòu)是螺栓(6)為內(nèi)螺紋桿，其兩端穿掛有彈性碟片(7)并置有墊片(8)和螺釘(9)；螺栓頂柱(21)的一端為球形凹面且內(nèi)嵌鋼珠(22)，另一端頭有一長(zhǎng)槽；頂塊(11)與鋼珠(22)的接觸面為球形凹面，頂塊(25)與鋼珠(17)的接觸面有一凹槽且兩槽面成直角，頂塊(12)與鋼珠(17)的接觸面為平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維精密光學(xué)調(diào)整架，其特征在于鏡架定片(1)上設(shè)有一個(gè)通光孔(26)，鏡架運(yùn)動(dòng)平板(4)的中心設(shè)有一內(nèi)螺紋凹臺(tái)孔(27)并帶有一壓圈(28)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種二維精密光學(xué)調(diào)整架，包括設(shè)有螺釘通孔的固定底板與鏡架定片為整體的鏡架固定平板，一鏡架運(yùn)動(dòng)平板，所述的鏡架定片和鏡架運(yùn)動(dòng)平板之間有彈性連接件連接，鏡架定片、鏡架運(yùn)動(dòng)平板的一對(duì)角線兩端之間通過(guò)頂部帶有鋼珠的調(diào)整手桿連接，鏡架定片、鏡架運(yùn)動(dòng)平板的與另一對(duì)角線底端之間通過(guò)頂部帶有鋼珠的螺栓頂柱相連接，并保持鏡架定片、鏡架運(yùn)動(dòng)平板平行。將本實(shí)用新型二維精密光學(xué)調(diào)整架固定在激光器或光學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上后，僅需調(diào)節(jié)帶有鋼珠的調(diào)整手桿即可快速方便地調(diào)整好所需的光路。
文檔編號(hào)G02B27/62GK2864727SQ20052007724
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者郭強(qiáng), 吳邊, 王瑾, 張少飛, 王首長(zhǎng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所