CN102226850B - 三维角度调整机构 - Google Patents

Abstract

一种用于光学器件的三维角度调整机构，基于传统的两板式二维角度调整机构基础上，用传统二维角度调整机构内部空间实现轴向角度调整，增加轴向角度的粗调和微调机构。本发明机构具有结构紧凑，调整方便，精度高，稳定性好，实用性强的特点。适用于小口径光学元件空间姿态的三维角度调整，使机械件的光轴与理想光轴的重合度无限接近，从而实现光学系统中光学元件整体光路的快速调整。

Description

三维角度调整机构

技术领域

本发明涉及三维调整机构，特别是一种用于小口径光学器件空间姿态调整的三维角度调整机构，从而实现光学系统中光学器件的快速精确的调整。

背景技术

在光学系统中，为了调整反射镜、棱镜、分光片、光栅和偏振片等，角度调整机构被广泛应用。最常用的调整机构是如图1、图2所示的三点支撑两板式调整机构，它可以实现二维的角度调整。这类调整机构有一个相对固定的后板67、和一个能够与后板67产生相对位移的前板68，3个调节器64、调节器65、调节器71穿过后板67与前板68相接触，在后板67和前板68之间通常用多个弹簧66(图中只画出一个)约束后板67和前板68之间的距离。为了防止调节器71与前板直接接触磨损前板，一般在前板的对应位置安装一块材质较硬的补块与调节器71直接接触，为了约束前板的运动，与调节器65接触的前板对应位置一般为圆锥面，与调节器64接触的前板位置一般设置为由两根平行圆柱销形成的V行槽结构。为了便于光束的经过，一般还在后板67和前板68上分别设置通光孔69、通光孔70。在调节过程中，只需调节调节器64、调节器71即可实现前板68与后板67之间相对的二维角度调整，由于在调节过程中只需调节任意的两个调节器即可实现二维角度调整，因此在一些结构中，一个调节器被固定支撑代替。

二维角度调整机构能够实现大部分光学器件的调节目的，但是对于某些光学器件，如偏振片，则还需要调节偏振方向，因此需要三维角度调整机构。传统的方法是在上述的三点支撑两板式调整机构上安装一个旋转装置实现偏振片的偏振角度的调整。这种三维调整机构实际上是两个调整机构的叠加，因此，它降低了整个机构的稳定性，结构也变得复杂；另外，两个机构叠在一起，造成了整个装置结构庞大，不够美观。

发明内容

本发明的目的主要是解决目前三维角度调整机构的不足，提出一种用于小口径光学器件空间姿态调整的三维角度调整机构，该三维角度调整机构应具有结构紧凑、稳定性高、安装调整方便、制造成本低和外形美观等特点，适用用于各类小型光学镜片的安装调整。

本发明根据传统的三点支撑两板式调整结构，利用两板之间的空间，将旋转机构直接内置于其中，本发明三维角度调整机构由二维角度调整机构和旋转调整机构组成。从而使得整个调整机构紧凑、稳定、美观。

本发明的技术解决方案如下： 

一种用于光学器件的三维角度调整机构，包括一块方形后板和一块方形前板，其特点在于：

所述的方形后板的中心有直径大于光学器件通光孔径的通光孔，在通光孔附近的端面有一个空间，该方形后板端面的两对角位置分别有第一安装通孔和第二安装通孔，在第一安装通孔和第二安装通孔之间的一个角上有第一圆锥孔，在靠近所述的空间的端面有第三销孔，右侧面有第三弹簧通孔，在第一圆锥孔所在的对角的顶侧面有第三安装通孔，在第一安装通孔和第一圆锥孔之间的一边设有第一弹簧通孔，在所述的第二安装通孔和第一圆锥孔之间的一边有第二弹簧通孔，

该方形后板的下侧面有垂直的第一销孔，右侧面有水平的第二销孔和固定螺孔，在第二安装通孔旁有第三销孔、 第三弹簧通孔；

所述的方形前板的中心有一个二级的台阶孔，在与所述的方形后板的第二安装通孔、第二弹簧通孔、第一圆锥孔、第一弹簧通孔、第一安装通孔相对应设有第二盲孔、第二弹簧盲孔、第二圆锥孔、第一弹簧盲孔、第一盲孔；在第一盲孔的两侧分别有第一方形槽和第二方形槽；该方形前板的侧面对应于所述的第一弹簧盲孔有第四销孔、对应于所述的第二弹簧盲孔有第五销孔；还有：

一个内转筒，该内转筒是一个内圆面和外圆面均有三级直径递减的台阶的筒体，且第一级内台阶孔为内螺纹孔；第三级内台阶孔直径大于光学器件通光口径；该内转筒的第三级外台阶有螺纹；且在该台阶上沿外圆周均布径向的多个第一螺纹孔；

一个中转筒，内圆面有二级台阶，外圆面为四级台阶，第三级外台阶具有螺纹，沿径向有一个第二螺纹孔；在第四级外台阶的外圆周均布多个径向的第三螺纹孔；

一个法兰，该法兰沿圆周均匀分布四个径向的第一固定通孔；在两个第一固定通孔之间有一个沿径向的向外突出的弹簧凸缘，该弹簧凸缘的径向有一个第四螺纹通孔；在相邻的另外两个第一固定通孔之间有一个沿径向的向外突出的丝杆凸缘；

一个螺纹压圈，内圆面有方形槽；

一个挡圈，内圆面有V行槽；

一个补块；

第一微丝杆、第二微丝杆、第三微丝杆均为标准的丝杠螺母微调结构；

第一圆柱销、第二圆柱销、第三圆柱销、第四圆柱销、第五圆柱销、第六圆柱销和第七圆柱销均为圆柱体销；

一个固定螺圈，是外圆面螺纹的环形圈，内径大于光学器件通光口径；

一个隔圈，为内径大于光学器件通光口径的套筒；

上述元部件的连接关系如下：

所述的方形后板的空间用于安装旋转调整架的法兰、螺纹压圈和第三弹簧；

所述中转筒内圆面的第一台阶和第二台阶与所述内转筒外圆面的第一台阶和第二台阶相适应；

所述法兰的内径与所述中转筒外圆面第四台阶直径相同；

所述螺纹压圈的内螺纹与所述中转筒的第三级外台阶螺纹一致；

所述挡圈的内螺纹与所述内转筒的第三级外台阶螺纹一致；

所述的中转筒穿过所述的方形前板的台阶孔，将螺纹压圈拧入该中转筒的第三级外台阶螺纹，所述的第二定位螺钉穿过所述的中转筒中的第二螺纹孔，与所述的螺纹压圈内的方形槽接触，进一步约束所述的中转筒和所述的方形前板的轴向位移；

所述的法兰由第三定位螺钉通过侧面的第一固定通孔与中转筒的第四级外台阶径向的第三螺纹孔配合，将法兰与中转筒固定；

所述的内转筒穿过所述的中转筒，通过所述内转筒的第三级外台阶与所述的挡圈螺纹配合，所述的第一定位螺钉穿过所述的内转筒径向的第一螺纹孔顶在所述的挡圈内侧的V形槽，进一步约束所述的内转筒与所述的中转筒的轴向位移；

所述的第三微丝杆通过第三安装孔安装并与所述的法兰)的丝杆凸缘接触配合；

所述的第四圆柱销、第五圆柱销分别粘接在第一方形槽、第二方形槽内，补块粘接在第二盲孔内；

所述的第一弹簧和第二弹簧的一端分别经过第一盲孔、第二盲孔与分别穿过第四销孔、第五销孔的第六圆柱销、第七圆柱销连接固定,第一弹簧、第二弹簧的另一端分别经过第一弹簧通孔、第二弹簧通孔与分别穿过第一销孔、第二销孔的第一圆柱销、第二圆柱销连接固定，第三弹簧的一端经过第三弹簧通孔，与穿过第三销孔的第三圆柱销连接固定，另一端固定在与第四螺纹孔配合的第四定位螺钉上；

第一微丝杆、第二微丝杆分别与方形后板上的第一安装孔、第二安装孔配合安装；所述的第一微丝杆一端与所述的前板上所述的第四圆柱销、第五圆柱销形成的V形槽接触，所述的第二微丝杆一端与所述的补块接触；

所述的光学器件放在内转筒的第二内台阶中，依次通过隔圈和固定螺圈固定在内转筒内。

所述的补块为磁性材料制成的圆柱体。

本发明三维角度调整机构中的二维角度调整机构为三点支撑两板式调整机构。与图1、图2所述的两板式调整机构不同的是：

在方形后板与方形前板面对的端面有一部分被掏空用以安装所述的旋转调整架里的部件。在所述后板的侧面，有一个内径和第三微丝杆外径相同的第三安装通孔用来安装架的第三微丝杆。另外，在所述后板的端面有一个第三销孔用来固定连接第三弹簧的第四圆柱销以约束旋转调整机构。

所述方形前板背对方形后板的端面，通光孔具有二级台阶，便于减小整个调整机构的尺寸，通光孔不设置成二级台阶也同样可行。

二维角度调整机构中间的调节器，可以通过将一颗钢珠放置在方形前板和方形后板对应位置的两个圆锥孔里来代替，通过调节另外的第一微丝杆和第二微丝杆来实现二维角度调整。

本发明三维角度调整机构中的旋转调机构中：

所述的挡圈为内缘有螺纹的套筒，且内缘有一个圆周走向的V形槽。

所述的螺纹压圈为内径有螺纹的套筒；内缘有一个圆周走向的方形槽。

所述的内转筒是一个内径、外径均有三级台阶的转筒。内转筒的第一内台阶有螺纹用来和所述的元件套圈配合；第三级内台阶孔的直径不小于所述光学元件的通光口径；内转筒第三级外台阶有螺纹用于安装所述的挡圈；在该螺纹的圆周均匀分布若干个径向的第一螺纹孔用于安装第一定位螺钉进一步固定所述的挡圈。

所述的中转筒为一个外径具有四级台阶、内径具有二级台阶的转筒。中转筒第一级内台阶孔的直径与内转筒第一级外台阶直径相同，中转筒第二级内台阶孔的直径与内转筒第二级外台阶直径相同。中转筒的第二级外台阶直径与所述前板的第一级台阶通孔的直径相同，中转筒第三级外台阶为螺纹面用于和所述的螺纹压圈配合从而将中转筒和前板固定，在该螺纹面径向有第二螺纹孔用于安装第二定位螺钉进一步固定所述的螺纹压圈；在第四级台阶面圆周均匀分布若干个径向的第三螺纹孔用于安装第三定位螺钉来固定所述的法兰。

所述的法兰内径与中转筒第三级台阶直径相同；法兰的圆周均匀分布与第三螺纹孔数目相同的径向的第一固定通孔；在法兰的径向有一个突出的弹簧凸缘，该弹簧凸缘的径向上有第四螺纹孔用来安装固定第三弹簧的第四定位螺钉；在法兰的径向还有一个突出的丝杠凸缘用来和第三微丝杆配合，以实现第三微丝杆通过法兰调节中转筒的角度来调节光学器件的第三维角度微调。

本发明的优点：

本发明不同于传统的两板式机构，本机构把两板式的两维调整和外连的旋转调整机构，利用两板式机构的内部空间集成在一起，可通过简单的调整实现实际机械光轴和理想光轴的统一，同时该机构加工简单，安装便捷，易调整，精度高，稳定性好，实用性强。

本发明通过在前板上加补块大幅提高了其平面调整的稳定性。同时本发明通过利用其内部空间实现旋转调整，使得本机构结构紧凑，调整便捷，制造成本低，应用范围广。

附图说明

图1、图2为现有的普通的二维角度调整机构示意图；

图3为本发明三维调整机构实施例中正面的剖视图；

图4为图3中的A-A’剖视示意图；

图5为本发明的爆炸图；

图6为本发明方形后板的左视图；

图7为本发明方形前板的右视图；

图8为本发明中内转筒的剖视图；

图9为本发明中中转筒的半剖图；

图10为本发明中法兰的剖视图；

图11为本发明中螺纹压圈的剖视图；

图12为本发明中挡圈的剖视图；

图13为本发明的调整示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明详细说明如下：

先请参阅图5，图5为本发明的爆炸图，本发明三维角度调整机构，包括一块方形后板1和一块方形前板2，结合图6和图4，所述的方形后板1的中心有直径大于光学器件通光孔径的通光孔47，在通光孔47附近的端面有一个用于安装法兰18、螺纹压圈24，第三弹簧19的空间57，该方形后板1端面的两对角位置分别有第一安装通孔6和第二安装通孔7，在第一安装通孔6和第二安装通孔7之间的一个角上有第一圆锥孔16，在靠近空间57的端面有第三销孔13、右侧面有第三弹簧通孔56，在第一圆锥孔16所在的对角的顶侧面有第三安装通孔8，在第一安装通孔6和第一圆锥孔16之间的一边设有第一弹簧通孔52，在所述的第二安装通孔7和第一圆锥孔16之间的一边有第二弹簧通孔53，

该方形后板1的下侧面有垂直的第一销孔9，右侧面有水平的第二销孔11 和固定螺孔15，在第二安装通孔7旁有第三销孔13和第三弹簧通孔56；

参阅图7，所述的方形前板2的中心有一个二级的台阶孔48，在与所述的方形后板1的第二安装通孔7、第二弹簧通孔53、第一圆锥孔16、第一弹簧通孔52、第一安装通孔6相对应设有第二盲孔45、第二弹簧盲孔54、第二圆锥孔46、第一弹簧盲孔55、第一盲孔44；在第一盲孔44的两侧分别有第一方形槽49和第二方形槽50；该方形前板2的侧面对应于所述的第一弹簧盲孔55有第四销孔25、对应于所述的第二弹簧盲孔54有第五销孔27；

还有：

参见图8，一个内转筒39，该内转筒39是一个内圆面和外圆面均有三级直径递减的台阶的筒体，且第一级内台阶孔为内螺纹孔；第三级内台阶孔直径大于光学器件通光口径；该内转筒39的第三级外台阶有螺纹；且在该台阶上沿外圆周均布着径向的四个第一螺纹孔38；

参见图9，一个中转筒36，内圆面有二级台阶，外圆面为四级台阶，第三级外台阶具有螺纹，沿径向有一个第二螺纹孔35；在第四级外台阶的外圆周均布三个径向的第三螺纹孔34；

参见图10，一个法兰18，该法兰18沿圆周均匀分布四个径向的第一固定通孔43；在两个第一固定通孔43之间有一个沿径向的向外突出的弹簧凸缘59，该弹簧凸缘59的径向有一个第四螺纹通孔51；在相邻的另外两个第一固定通孔43之间有一个沿径向的向外突出的丝杆凸缘60；

参见图11，一个螺纹压圈24，内圆面有方形槽；

参见图12，一个挡圈17，内圆面有V行槽；

一个补块29，为磁性材料制成的圆柱体；

第一微丝杆3、第二微丝杆4、第三微丝杆5均为标准的丝杠螺母微调结构；

第一圆柱销10、第二圆柱销12、第三圆柱销14、第四圆柱销31、第五圆柱销32、第六圆柱销26和第七圆柱销28均为圆柱体销；

一个固定螺圈42，是外圆面螺纹的环形圈，内径大于光学器件通光口径；

一个隔圈41，为内径大于光学器件通光口径的套筒；

上述元部件的连接关系如下：

所述的方形后板1的空间57用于安装旋转调整架的法兰18、螺纹压圈24和第三弹簧19；

所述中转筒36内圆面的第一台阶和第二台阶与所述内转筒39外圆面的第一台阶和第二台阶相适应；

所述法兰18的内径与所述中转筒36外圆面第四台阶直径相同；

所述螺纹压圈24的内螺纹与所述中转筒36的第三级外台阶螺纹一致；

所述挡圈17的内螺纹与所述内转筒39的第三级外台阶螺纹一致；

所述的中转筒36穿过所述的方形前板2的台阶孔48，将螺纹压圈24拧入该中转筒36的第三级外台阶螺纹，所述的第二定位螺钉33穿过所述的中转筒36中的第二螺纹孔35，与所述的螺纹压圈24内的方形槽接触，进一步约束所述的中转筒36和所述的方形前板2的轴向位移；

所述的法兰18由第三定位螺钉21通过侧面的第一固定通孔43与中转筒36的第四级外台阶径向的第三螺纹孔34配合，将法兰18与中转筒36固定；

所述的内转筒39穿过所述的中转筒36，通过所述内转筒39的第三级外台阶与所述的挡圈17螺纹配合，所述的第一定位螺钉37穿过所述的内转筒39径向的第一螺纹孔38顶在所述的挡圈17内侧的V形槽，进一步约束所述的内转筒39与所述的中转筒36的轴向位移；

所述的第三微丝杆5通过第三安装孔8安装并与所述的法兰18的丝杆凸缘60接触配合；

所述的第四圆柱销31、第五圆柱销32分别粘接在第一方形槽49、第二方形槽50内，补块29粘接在第二盲孔45内；

所述的第一弹簧23、第二弹簧22的一端分别经过第一盲孔54、第二盲孔55与分别穿过第四销孔25、第五销孔27的第六圆柱销26、第七圆柱销28连接固定,第一弹簧23、第二弹簧22的另一端分别经过第一弹簧通孔52、第二弹簧通孔53与分别穿过第一销孔9、第二销孔11的第一圆柱销10、第二圆柱销12连接固定，第三弹簧19的一端经过第三弹簧通孔56，与穿过第三销孔13的第三圆柱销14连接固定，另一端固定在与第四螺纹孔51配合的第四定位螺钉20上；

第一微丝杆3、第二微丝杆4分别与方形后板1上的第一安装孔6、第二安装孔7配合安装；所述的第一微丝杆3一端与所述的前板2上所述的第四圆柱销31、第五圆柱销32形成的V形槽接触，所述的第二微丝杆4一端与所述的补块29接触；

所述的光学器件40放在内转筒39的第二内台阶62中，依次通过隔圈41和固定螺圈42固定在内转筒39内。

与普通的三点支撑两板式结构的后板不同的是，在空间47附近的端面有一部分被掏空的空间57，方形后板1一个角上有第一圆锥孔16，在第一圆锥孔16的对角侧面有第三安装通孔8，用来安装第三微丝杆5,后板1靠近空间57的端面有第三销孔13、侧面有第三弹簧通孔56用于安装约束轴向角度的第三弹簧19。另外，后板1的侧面有一个固定螺孔15用于固定和安装整个调整结构。

结合图5、图7，所述前板2，与普通的三点支撑两板式结构的前板不同的是，前板2上与所述的后板1上通光孔47对应的位置有一个二级的台阶孔48。与普通的三点支撑两板式结构的前板类似的是，在前板2的另一端面，与后板1的第一安装孔6、第二安装孔7轴向对应的位置分别有第一盲孔44和第二盲孔45；与后板1第一圆锥孔16轴向对应的位置有个与第一圆锥孔16完全相同的第二圆锥孔46；在第一盲孔44的两侧分别有第一方形槽49和第二方形槽50；与后板1上第一弹簧通孔52、第二弹簧通孔53轴向对应的位置分别有第一弹簧盲孔54和第二弹簧盲孔55；前板2的侧面有两个与后板1上第一销孔9、第二销孔11平行对应的第四销孔25、第五销孔27。

结合图5、图8，所述的内转筒39内圆面和外圆面均有三级直径递减的台阶的转筒。且第一级内台阶面为螺纹孔；第三级内台阶孔直径大于光学器件通光口径；所述的内转筒39第三级外台阶有螺纹；且在该台阶圆周均匀分布四个径向的第一螺纹孔38。

结合图5、图9，所述中转筒36内圆面有二级台阶、外圆面有四级台阶的转筒。所述中转筒36的内圆面的二级台阶孔直径与所述内转筒39外圆面的第一台阶和第二台阶直径对应；所述中转筒36的第三级外台阶为螺纹，其径向有一个第二螺纹孔35；在第四级外台阶圆周均匀分布三个径向的第三螺纹孔34。

结合图5、图10，所述的法兰18内径与所述中转筒36的第四外台阶直径相同，在所述法兰18的圆周均匀分布四个径向的第一固定通孔43；在法兰的径向有一个突出的弹簧凸缘59，弹簧凸缘59的径向有一个第四螺纹孔51；在法兰的径向有一个突出的丝杠凸缘60。

结合图5、图11，所述的螺纹压圈24内螺纹与所述中转筒36第三级外台阶螺纹对应，所述螺纹压圈24内圆面有方形槽。

结合图5、图12，所述的挡圈17内螺纹与所述内转筒39第三外台阶螺纹对应，所述挡圈17内圆面有V行槽。

所述的补块29为磁性材料制成的圆柱体。

所述的钢珠30为一个钢制成的圆球。

所述的第一圆柱销10、第二圆柱销12、第三圆柱销14、第四圆柱销31、第五圆柱销32、第六圆柱销26和第七圆柱销28均为圆柱体销。

所述的固定螺圈42是外圆面螺纹的环形圈，内径大于光学器件通光口径。

所述的隔圈41为内径大于光学器件通光口径的套筒。

本实施例中，所述的光学器件是偏振片40。

本发明的安装过程：

结合图3到图5，中转筒36穿过方形前板2的台阶孔48，螺纹压圈24的内侧螺纹与中转筒36的第三级外台阶螺纹配合，并通过第二定位螺钉33穿过中转筒36上的第二螺纹孔35约束好中转筒36和方形前板2。第三定位螺钉21通过法兰18侧面的第一固定通孔43与中转筒36第四级外台阶径向的第三螺纹孔34配合，将法兰18与中转筒36固定。内转筒39穿过中转筒36，内转筒39的第三级外台阶与挡圈17螺纹配合，第一定位螺钉37穿过内转筒39径向的第一螺纹孔38顶在挡圈17内侧的V形槽，约束好内转筒39与中转筒36的位置关系。第四圆柱销31、第五圆柱销32分别粘接在第一方形槽49、第二方形槽50内，以形成V形槽与第一微丝杆3配合，补块29粘接在第二盲孔45内与第二微丝杆4配合。第一弹簧23、第二弹簧22的一端分别经过第一盲孔54、第二盲孔55与分别穿过第四销孔25、第五销孔27的第六圆柱销26、第七圆柱销28连接固定。第一微丝杆3、第二微丝杆4、第三微丝杆5分别与后板1上的第一安装孔6、第二安装孔7、第三安装孔8配合。第三弹簧19的一端经过第三弹簧通孔56，与穿过第三销孔13的第三圆柱销14连接固定，另一端固定在与第四螺纹孔51配合的第四定位螺钉20上。第一弹簧23、第二弹簧22的另一端分别经过第一弹簧通孔52、第二弹簧通孔53与分别穿过第一销孔9、第二销孔11的第一圆柱销10、第二圆柱销12连接固定，用来约束前板2与后板1，然后，将钢珠30放在对应的第一圆锥面16与第二圆锥面46之间，最后，将偏振片40放在内转筒39的第二内台阶62中，依次通过隔圈41、固定螺圈42固定在内转筒39上，整个结构紧凑的三位角度调整机构安装完毕。

本发明三位角度调整机构的使用调整过程：

请参阅图13，光轴方向即为图示的z轴方向。旋转第一微丝杆3、第二微丝杆4，可以改变方形前板2和方形后板1直接的相对位置，从而实现调节光学器件偏振片40与后板1在xy平面的角度调整，实现二维角度的调整；旋转内转筒39，即可直接改变与内转筒39固定的偏振片40的偏振角度，实现第三维角度的粗调，旋转第三微丝杆5，使得与第三微丝杆5配合的法兰18产生旋转，由于法兰18通过第三定位螺钉21与中转筒36固定，而中转筒36又与内转筒39相对固定，因此，第三微丝杆5的调节导致内转筒39相应的旋转，从而使得与内转筒39固定的偏振片40转筒，实现偏振片40在轴向z轴的细调。

试用表明，本发明三位角度调整机构具有结构紧凑，构件制造简单，调整方便，精度高，稳定性好，实用性强的特点，适用于小口径光学元件空间姿态的三维角度调整，使机械件的光轴与理想光轴的重合度无限接近，从而实现光学系统中光学元件整体光路的快速调整。

Claims (2)

1.一种用于光学器件的三维角度调整机构，包括一块方形后板(1)和一块方形前板(2)，其特征在于：

所述的方形后板(1)的中心有直径大于光学器件通光孔径的通光孔(47)，在通光孔(47)附近的端面有一个空间(57)，该方形后板(1)端面的两对角位置分别有第一安装通孔(6)和第二安装通孔(7)，在第一安装通孔(6)和第二安装通孔(7)之间的一个角上有第一圆锥孔(16)，在靠近空间(57)的端面有第三销孔(13)、右侧面有第三弹簧通孔(56)，在第一圆锥孔(16)所在的对角的顶侧面有第三安装通孔(8)，在第一安装通孔(6)和第一圆锥孔(16)之间的一边设有第一弹簧通孔(52)，在所述的第二安装通孔(7)和第一圆锥孔(16)之间的一边有第二弹簧通孔(53)，该方形后板(1)的下侧面有垂直的第一销孔(9)，右侧面有水平的第二销孔(11)和固定螺孔(15)，在第二安装通孔(7)旁有第三销孔(13)、第三弹簧通孔(56)；

所述的方形前板(2)的中心有一个二级的台阶孔(48)，在与所述的方形后板(1)的第二安装通孔(7)、第二弹簧通孔(53)、第一圆锥孔(16)、第一弹簧通孔(52)、第一安装通孔(6)相对应设有第二盲孔(45)、第二弹簧盲孔(54)、第二圆锥孔(46)、第一弹簧盲孔(55)、第一盲孔(44)；在第一盲孔(44)的两侧分别有第一方形槽(49)和第二方形槽(50)；该方形前板(2)的侧面对应于所述的第一弹簧盲孔(55)有第四销孔(25)、对应于所述的第二弹簧盲孔(54)有第五销孔(27)；还有：

一个内转筒(39)，该内转筒(39)是一个内圆面和外圆面均有三级直径递减的台阶的筒体，且第一级内台阶孔为内螺纹孔；第三级内台阶孔直径大于光学器件通光口径；该内转筒(39)的第三级外台阶有螺纹；且在该台阶上沿外圆周均布径向的第一螺纹孔(38)；

一个中转筒(36)，内圆面有二级台阶，外圆面为四级台阶，第三级外台阶具有螺纹，沿径向有一个第二螺纹孔(35)；在第四级外台阶的外圆周均布径向的第三螺纹孔(34)；

一个法兰(18)，该法兰(18)沿圆周均匀分布四个径向的第一固定通孔(43)；在两个第一固定通孔(43)之间有一个沿径向的向外突出的弹簧凸缘(59)，该弹簧凸缘(59)的径向有一个第四螺纹通孔(51)；在相邻的另外两个第一固定通孔(43)之间有一个沿径向的向外突出的丝杆凸缘(60)；

一个螺纹压圈(24)，内圆面有方形槽；一个挡圈(17)，内圆面有V行槽；一个补块(29)；

第一微丝杆(3)、第二微丝杆(4)和第三微丝杆(5)均为标准的丝杠螺母微调结构；

第一圆柱销(10)、第二圆柱销(12)、第三圆柱销(14)、第四圆柱销(31)、第五圆柱销(32)、第六圆柱销(26)和第七圆柱销(28)均为圆柱体销；

一个固定螺圈(42)，是外圆面螺纹的环形圈，内径大于光学器件通光口径；

一个隔圈(41)，为内径大于光学器件通光口径的套筒；

上述元部件的连接关系如下：

所述的方形后板(1)的空间(57)用于安装旋转调整架的法兰(18)、螺纹压圈(24)和第三弹簧(19)；

所述中转筒(36)内圆面的第一台阶和第二台阶与所述内转筒(39)外圆面的第一台阶和第二台阶相适配；

所述法兰(18)的内径与所述中转筒(36)外圆面第四台阶直径相同；

所述螺纹压圈(24)的内螺纹与所述中转筒(36)的第三级外台阶螺纹一致；

所述挡圈(17)的内螺纹与所述内转筒(39)的第三级外台阶螺纹一致；

所述的中转筒(36)穿过所述的方形前板(2)的台阶孔(48)，将螺纹压圈(24)拧入该中转筒(36)的第三级外台阶螺纹，第二定位螺钉(33)穿过所述的中转筒(36)中的第二螺纹孔(35)，与所述的螺纹压圈(24)内的方形槽接触，进一步约束所述的中转筒(36)和所述的方形前板(2)的轴向位移；

所述的法兰(18)由第三定位螺钉(21)通过侧面的第一固定通孔(43)与中转筒(36)的第四级外台阶径向的第三螺纹孔(34)配合，将法兰(18)与中转筒(36)固定；

所述的内转筒(39)穿过所述的中转筒(36)，通过所述内转筒(39)的第三级外台阶与所述的挡圈(17)螺纹配合，第一定位螺钉(37)穿过所述的内转筒(39)径向的第一螺纹孔(38)顶在所述的挡圈(17)内侧的V形槽，进一步约束所述的内转筒(39)与所述的中转筒(36)的轴向位移；

所述的第三微丝杆(5)通过第三安装孔(8)安装并与所述的法兰(18)的丝杆凸缘(60)接触配合；

所述的第四圆柱销(31)、第五圆柱销(32)分别粘接在第一方形槽(49)、第二方形槽(50)内，补块(29)粘接在第二盲孔(45)内；

所述的第一弹簧(23)、第二弹簧(22)的一端分别经过第一盲孔(54)、第二盲孔(55)与分别穿过第四销孔(25)、第五销孔(27)的第六圆柱销(26)、第七圆柱销(28)连接固定，第一弹簧(23)、第二弹簧(22)的另一端分别经过第一弹簧通孔(52)、第二弹簧通孔(53)与分别穿过第一销孔(9)、第二销孔(11)的第一圆柱销(10)、第二圆柱销(12)连接固定，第三弹簧(19)的一端经过第三弹簧通孔(56)，与穿过第三销孔(13)的第三圆柱销(14)连接固定，另一端固定在与第四螺纹孔(51)配合的第四定位螺钉(20)上；

第一微丝杆(3)、第二微丝杆(4)分别与方形后板(1)上的第一安装孔(6)、第二安装孔(7)配合安装；所述的第一微丝杆(3)一端与所述的前板(2)上所述的第四圆柱销(31)、第五圆柱销(32)形成的V形槽接触，所述的第二微丝杆(4)一端与所述的补块(29)接触；

所述的光学器件(40)放在内转筒(39)的第二内台阶(62)中，依次通过隔圈(41)和固定螺圈(42)将所述的光学器件(40)固定在内转筒(39)内。

2.根据权利要求1所述的三维角度调整机构，其特征在于：所述的补块(29)为磁性材料制成的圆柱体。

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