CN102707403B - 太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构和太阳光模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构和一种太阳光模拟器。太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构至少包括：第一调整板，第一调整板具有支撑、容纳和固定灯杯座的结构；第二调整板，设置在第一调整板之下并具有容纳灯杯座的空间；钢球，夹设在第一调整板和第二调整板之间并位于第一调整板和第二调整板的一端；调整杆，竖直地穿设在第一调整板和第二调整板中并高度可调的连接在第一调整板和第二调整板之间，调整杆位于钢球与灯杯座之间；第一螺纹副，沿竖直方向连接第一调整板和第二调整板。太阳光模拟器包括前面所述的灯杯座和灯杯。

Description

太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构和太阳光模拟器

技术领域

本发明涉及光学仪器领域，涉及一种太阳光模拟器的灯杯的多方位的调整机构，用于调整太阳光模拟器的灯杯的焦点位置，即涉及一种太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构和太阳光模拟器。

背景技术

现有的太阳光模拟器有很多种结构类型,但大部分差异在于积分匀化的部件（也称为复眼透镜或积分透镜）,而基本上收集光源的元件均为椭球面反射灯碗，即灯杯。灯杯由于是椭球面反射，因而具有两个焦点，椭球面的第一焦点放置光源，第二焦点位置打到积分匀化元件上，即第二焦点位置打到复眼透镜上。第二焦点会聚位置与效果直接影响到整个仪器的均匀性。

现有技术通常将灯杯用胶粘接在灯杯座上，因而会产生第二焦点的安装或加工误差。调整的方法有：

现有技术一使用两个金属弹片13分别固定在金属臂15两端，灯杯11设置在在灯杯座10中，通过弹片13的弹起位移来控制灯杯座10的走向。详见附图1。箭头e、箭头f指向为金属弹片的弹起走向，灯杯中心（为第一焦点和第二焦点的垂直投影）的两条弧形轨迹线s、p为实际位移的方向线。由于是以金属弹片的拐点作为位移轴点，灯杯中心只能以两个圆的轨迹反复位移，灯杯的第二焦点因而无法实现水平面内的X方向和Y方向（X方向和Y方向相互垂直）的直线调整，不能实现XY平面内的随意调整，XY平面内调整范围小，这给实际调整带来极大的不便和干扰，调整不精确。

现有技术二，使用调整工装将灯杯校准完毕后固定在仪器内部，X方向和Y方向固定不动，仅使用链条传动调整与水平面垂直的Z轴方向。由于固定X方向和Y方向不动，因而一旦仪器在运输途中颠簸震动有可能造成灯杯位置的偏差。而此偏差无法后期调整，会对整个仪器的均匀性造成影响。因而运抵客户后和实际出厂时检测的数据根本无法保证一致性。

从上面的现有技术来看，这两种现有技术在运抵客户后的实际使用中，都不能实现XY平面内的随意调整，更不能进行翻转调整，或角度调整，从而影响仪器的精确性。

发明内容

本发明的是为了能够快捷精准的调整灯杯，使得灯杯的会聚焦点能够准确的打到复眼透镜上。为了克服现有技术在调整灯杯上的调整方向以及调整轨迹的局限，本发明采取了三个方向的直线调整并可以实现绕X方向和Y方向的翻转调整，因而达到了五个维度的调整。

为此，本发明提出一种太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构，用于调整设置在灯杯座10中的灯杯11的位置，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构至少包括：

第一调整板21，所述第一调整板21具有支撑、容纳和固定所述灯杯座10的结构；

第二调整板22，设置在所述第一调整板21之下并具有容纳所述灯杯座10的空间；

钢球29，夹设在所述第一调整板21和所述第二调整板22之间并位于所述第一调整板21和所述第二调整板22的一端；

调整杆28，竖直地穿设在所述第一调整板21和所述第二调整板22中并高度可调的连接在所述第一调整板21和所述第二调整板22之间，所述调整杆28位于所述钢球29与所述灯杯座10之间；

第一螺纹副27，沿竖直方向连接所述第一调整板21和所述第二调整板22。

进一步地，所述钢球29的数目为一个，所述调整杆28包括：螺栓和套在所述螺栓上的蝶形弹簧，所述调整杆28的数目为两个，分别为位于所述钢球29的两侧的第一调整杆281和第二调整杆282，所述第一螺纹副27的数目为两个，分别为后第一螺纹副271和前第一螺纹副272，后第一螺纹副271和前第一螺纹副272分别设置在所述第一调整板21和所述第二调整板22的另一端并分别位于所述钢球29的前后两侧，所述第一调整杆281和第二调整杆282的连线方向为Y轴方向，所述后第一螺纹副271和前第一螺纹副272的连线平行所述Y轴方向。

进一步地，所述第一调整板21和所述第二调整板22水平设置，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：

第三调整板23，水平的地置在所述第二调整板22之下并具有容纳所述灯杯座10的空间；

第一立板371，沿X轴方向连接在第三调整板23的侧向上；

第二立板373，沿X轴方向连接在所述第二调整板22侧向上；

第二螺纹副37，沿所述Y轴方向连接所述第一立板371和所述第二立板373；

第一滑动装置35，沿Y轴方向设置在所述第二调整板22和所述第三调整板23之间。

进一步地，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：第四调整板24，水平的地置在所述第三调整板23之下并具有容纳所述灯杯座10的空间；所述第一调整板21、所述第二调整板22、所述第三调整板23和第四调整板24的水平投影轮廓均为矩形，

第三立板471，沿Y轴方向连接在第四调整板24的侧向上；

第四立板473，沿Y轴方向连接在所述第三调整板23侧向上；

第三螺纹副47，沿所述X轴方向连接所述第三立板471和所述第四立板473；

第二滑动装置45，沿X轴方向设置在所述第三调整板23和第四调整板24之间。

进一步地，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：水平设置的所述第五调整板25和所述第六调整板26，所述第五调整板25位于所述第四调整板24之下并与所述第四调整板24固定连接，所述第六调整板26位于所述第五调整板25之下，所述第五调整板25和所述第六调整板26通过直线调整机构调整竖直方向上所述第五调整板25和所述第六调整板26的间距。

进一步地，所述直线调整机构包括：沿竖直方向连接所述第五调整板25和所述第六调整板26的第四螺纹副57。

进一步地，所述直线调整机构还包括：沿竖直方向连接所述第五调整板25和所述第六调整板26的直线滑移装置51，所述直线滑移装置包括：直线轴承511和在所述直线轴承511中移动的导向杆513。

进一步地，所述第一滑动装置35包括：沿Y轴方向固定在所述第三调整板23上的第一导轨353和设置在所述第一导轨353中的第一滑块351，所述第一滑块351连接在所述第二调整板22上，所述第一立板371和所述第二立板373之间还设有沿Y轴方向拉伸的拉伸弹簧39；

所述第二滑动装置45包括：沿X轴方向固定在所述第四调整板24上的第二导轨453和设置在所述第二导轨453中的第二滑块451，所述第二滑块451连接在所述第三调整板23上，所述第三立板471和所述第四立板473设有沿X轴方向拉伸的拉伸弹簧49。

进一步地，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：连接在所述第一调整板21上的灯杯座10。

本发明还提供一种太阳光模拟器，所述太阳光模拟器包括：灯杯座和设置在所述灯杯座中的灯杯11，所述灯杯座为前面所述的灯杯座10。

本发明采用第一螺纹副27，可以调整第一调整板21以钢球29为轴相对第二调整板22关于Y轴方向转动，还可以通过位于钢球29的两侧的第一调整杆281和第二调整杆282使得第一调整板21相对第二调整板22绕X轴方向转动，从而实现了两个相互垂直方向的角度调整或翻转调整。

进一步地，由于后第一螺纹副271和前第一螺纹副272分别位于所述钢球29的前后两侧，所以，第一调整板21相对第二调整板22绕X轴方向的转动是双向的，即调整板21相对第二调整板22沿X轴方向围绕钢球29的转动既可以是顺时针，也可以是逆时针，既可以在靠前一侧调整，也可以在靠后一侧调整，增加了调整的精确灵敏与方便，可以适应狭窄的工作空间。

进而，本发明分别采用第二螺纹副37和第三螺纹副47，并通过导轨和滑块实现了相应调整板在XY平面内的平移，从而带动灯杯座平移，克服了现有技术不能实现XY平面内的随意调整的困难。

进而，本发明使用第四螺纹副和直线轴承也能对Z轴方向进行直线调整，包括Z轴方向在内的各方向调整，调节精度可以为0.01mm，精度增加。

附图说明

图1为现有技术的太阳光模拟器的灯杯的调整机构示意图；

图2为根据本发明实施例的太阳光模拟器和太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构的整体结构示意图；

图3为根据本发明实施例的太阳光模拟器和太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构的主视结构示意图；

图4为图3中A-A方向剖视结构示意图；

图5为图3中B-B方向剖视结构示意图；

图6为根据本发明实施例的具有第一调整板和第二调整板的太阳光模拟器和太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构的分解结构示意图；

图7为根据本发明实施例的调整杆的结构示意图；

图8至图10为根据本发明实施例的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构的沿X轴方向旋转调整原理图，其中，

图8为调整前第一调整板和第二调整板的位置关系；

图9为第一调整板相对第二调整板关于X轴逆时针旋转的角度为h1，第一调整板与第二调整板的夹角为M；

图10为第一调整板相对第二调整板关于X轴顺时针旋转的角度为h2，第一调整板与第二调整板的夹角为N；

图11为根据本发明实施例的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构的沿Y轴方向旋转调整原理图；

图12为根据本发明实施例的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构沿Y轴方向直线调整的结构示意图；

图13为根据本发明实施例的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构沿X轴方向直线调整的结构示意图；

图14为根据本发明实施例的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构沿Z轴方向直线调整的结构示意图。

附图标号说明：

10灯杯座 11灯杯 13弹片 15金属臂 21第一调整版 22第二调整板

23第三调整板 24第四调整板 25第五调整板 26第六调整板 27第一螺纹副

271后第一螺纹副 272前第一螺纹副 28调整杆 33调整孔 331第一调整孔

333第二调整孔 34调整孔 35第一滑动装置导轨 351第一滑块 353第一导轨

45第二滑动装置 451第二滑块 453第二导轨 37第二螺纹副 371第一立板

373第二立板 47第三螺纹副 471第三立板 473第四立板 51直线滑移装置

511直线轴承 513导向杆 57第四螺纹副 102连接螺钉 39拉伸弹簧

49拉伸弹簧 2810螺栓头 2811蝶形弹簧 2812螺柱 2813螺母

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

图2和图3分别用立体图和侧视图示出了根据本发明实施例的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构的整体结构，如图2和图3所示，根据本发明实施例的阳光模拟器的灯杯的多维调整机构，用于调整设置在灯杯座10中的灯杯11的位置，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构至少包括：第一调整板21、第二调整板22、钢球29、调整杆28和第一螺纹副27。

第一调整板21，所述第一调整板21具有支撑、容纳和固定所述灯杯座10的结构，或者说第一调整板21支撑、容纳和固定所述灯杯座10。灯杯11为椭球状，灯杯座10也具有容纳椭球状灯杯11的腔体，例如，灯杯座10的形状像碗一样，灯杯座10的边沿为水平的环形边，通过连接螺钉102连接在第一调整板21上，只要第一调整板21的位置发生变动，灯杯座10的位置就会变动，从而通过第一调整板21的位置变化就能实现灯杯座10的位置调整，即实现灯杯焦点的调整。

第二调整板22，设置在所述第一调整板21之下并具有容纳所述灯杯座10的空间。

钢球29，夹设在所述第一调整板21和所述第二调整板22之间并位于所述第一调整板21和所述第二调整板22的一端，如图2和图3所示，钢球29位于第一调整板21和所述第二调整板22的左端，钢球29起到转轴的作用，而且这个转轴可以进行360度旋转，只要有角度调整的需要，通过钢球29就可以实现任意方向的转动。

如图3所示，调整杆28，竖直地穿设在所述第一调整板21和所述第二调整板22中并高度可调的连接在所述第一调整板21和所述第二调整板22之间，所述调整杆28位于所述钢球29与所述灯杯座10之间；调整杆28既要起到连接第一调整板21和所述第二调整板22，使第一调整板21和所述第二调整板22在调整中不会不受限制的脱开连接，而且，调整杆28还要起到在保持第一调整板21和所述第二调整板22连接的同时，使第一调整板21相对第二调整板22的转动，在第一调整板21以钢球29为轴相对第二调整板22的转动的过程中，能够满足第一调整板21相对第二调整板22转动的要求。

关于调整杆28的结构，可以采用现有技术的各种合适的调整结构，例如采用弹性调整结构或螺纹调整结构，本发明采用的调整杆28可以采用图7所示的结构，该结构主要包括：螺柱2812，螺柱2812的下端具有螺栓头2810，螺柱2812的上端和下端分别套有蝶形弹簧2811，如图3所示，下端的蝶形弹簧2811被第二调整板22的调整孔34和螺栓头2810限位，上端的蝶形弹簧2811被第一调整板21的调整孔33（见图2）和螺母2813限位，由于蝶形弹簧2811的弹性，蝶形弹簧2811的高度可以伸缩，因而可以调整第二调整板22的调整孔34与第一调整板21的调整孔33的间距，从而调整了第一调整板21和所述第二调整板22之间的高度。

第一螺纹副27，沿竖直方向连接所述第一调整板21和所述第二调整板22。第一螺纹副27的外螺纹可以设置在第一调整板21上，例如，第一螺纹副27的内螺纹可以设置在第二调整板22上，这样，第一螺纹副27的旋钮设置在最上面的第一调整板21上，便于人手施力调整。第一螺纹副27可以采用现有技术的各种螺纹副，例如采用精密螺纹副，使得调整精度可达0.01mm。

通过调整第一螺纹副27，调整杆28的调整高度发生变化，第一调整板21和所述第二调整板22的间距发生变化，可以实现第一调整板21、第二调整板22以钢球29为中心绕Y轴转动，实现绕Y轴转动的角度调整。

例如，如图3、图6和图11所示，所述钢球29的数目为一个，所述调整杆28的数目为两个，分别为位于所述钢球29的两侧的第一调整杆281和第二调整杆282，所述第一螺纹副27的数目为两个，分别为后第一螺纹副271和前第一螺纹副272，后第一螺纹副271和前第一螺纹副272分别设置在所述第一调整板21和所述第二调整板22的另一端并分别位于所述钢球29的前后两侧，所述第一调整杆281和第二调整杆282的连线方向为Y轴方向，所述后第一螺纹副271和前第一螺纹副272的连线平行所述Y轴方向。如图6和图11所示，图6为调整前的状态，图11为调整后的状态，调整后，第一调整板21相对第二调整板22绕Y轴逆时针转动h度，第一调整板21与第二调整板22夹角为k。后第一螺纹副271和前第一螺纹副272分别设置在所述第一调整板21和所述第二调整板22的另一端可以最大限度的增加对绕Y轴转动进行调整的灵敏度，而且可以充分利用空间，避免与灯杯座设置的冲突，能够避开灯杯座10和灯杯11对操作螺纹副旋钮的影响。

进一步地，位于所述钢球29的两侧的第一调整杆281和第二调整杆282，第一螺纹副271和前第一螺纹副272分别位于所述钢球29的前后两侧，以及钢球29可以进行360度旋转，不但可以使得第一调整板21相对第二调整板22以钢球29为中心绕X轴转动，还可以使得第二调整板22沿X轴方向围绕钢球29的转动既可以是顺时针，也可以是逆时针，既可以在靠前一侧调整，也可以在靠后一侧调整，增加了调整的精确灵敏与方便，可以适应狭窄的工作空间。如图8至图10所示，拧动前第一螺纹副272，则第一调整板相对第二调整板关于X轴逆时针旋转的角度为h1，第一调整板与第二调整板的夹角为M，拧动后第一螺纹副271，第一调整板相对第二调整板关于X轴顺时针旋转的角度为h2，第一调整板与第二调整板的夹角为N。

以上描述说明，在采用第一调整板21、第二调整板22、钢球29、调整杆28和第一螺纹副27的结构下，本发明可以实现第一调整板21以钢球29为轴相对第二调整板22关于X轴方向转动和关于Y轴方向转动，从而实现了两个方向的角度调整或翻转调整。而且，在第一调整板21以钢球29为轴相对第二调整板22关于X轴方向转动的同时，可以在两个方向进行调整，增加了调整的精确灵敏与方便，可以适应狭窄的工作空间。本发明对于两个方向的角度调整可以利用同样的结构，不再需要其他部件的帮助，简化了太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构的整体结构，使太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构简单化，降低了成本和重量，简化了操作。

进一步地，在上述结构的基础上，如图2、图5和图12所示，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：第三调整板23、第一立板371、第二立板373、第二螺纹副37和第一滑动装置35，以通过第二螺纹副37的调整实现第一滑动装置35形成第二调整板22和第三调整板23之间的平移，从而实现灯杯座沿Y轴方向直线平移。通过第二螺纹副37的调整，第一立板371和第二立板373的距离发生变化，从而第二调整板22和所述第三调整板23之间产生相对平移的拉力，在第一滑动装置35的作用下，第二调整板22和所述第三调整板23之间产生相对滑动。在调整第二调整板22和所述第三调整板23时，由于第一调整板通过调整杆28连接第二调整板，第一调整板相对第二调整板固定不动，在第二调整板22和所述第三调整板23之间产生相对滑动时，第一调整板随着第二调整板22也产生联动，也就是，第二螺纹副37的调整，第二调整板22和所述第三调整板23之间产生相对滑动，第一调整板相对第二调整板固定，最终使得第一调整板21发生直线移动，达到了灯杯座10直线调整的目的。

由于太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构是对灯杯的精调和微调，通常，安装时，所述第一调整板21和所述第二调整板22水平设置，第三调整板23，水平的地置在所述第二调整板22之下并具有容纳所述灯杯座10的空间；第一立板371，沿X轴方向通过螺钉连接在第三调整板23的侧向上；第二立板373，沿X轴方向通过螺钉连接在所述第二调整板22侧向上；第二螺纹副37，沿所述Y轴方向连接所述第一立板371和所述第二立板373；第一滑动装置35，沿Y轴方向设置在所述第二调整板22和所述第三调整板23之间。

第一立板371和第二立板373可以相互平行，其作用是为第二螺纹副37提供作用空间和施力基础。第一滑动装置35是为了使第二调整板22和所述第三调整板23之间产生相对滑动。第一滑动装置35的结构可以采用现有的直线轴承，齿轮齿条结构，丝杠、螺杆、连杆机构。本发明中，如图12所示，所述第一滑动装置35包括：沿Y轴方向固定在所述第三调整板23上的第一导轨353和设置在所述第一导轨353中的第一滑块351，所述第一滑块351连接在所述第二调整板22上。通过滑轨或导轨式滑动，可以减小第二调整板22和所述第三调整板23之间的距离，减小太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构的整体体积。进一步地，如图5所示，所述第一立板371和所述第二立板373之间还设有沿Y轴方向拉伸的拉伸弹簧39，这样可以发挥弹簧的回复作用，保持调整的稳定。

进一步地，在上述结构的基础上，如图2、图4和图13所示，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：第四调整板24，水平的地置在所述第三调整板23之下并具有容纳所述灯杯座10的空间；所述第一调整板21、所述第二调整板22、所述第三调整板23和第四调整板24的水平投影轮廓均为矩形，例如轮廓可以为正方形，中间设有安装孔，以容纳灯杯座10。第三立板471，沿Y轴方向连接在第四调整板24的侧向上；第四立板473，沿Y轴方向连接在所述第三调整板23侧向上；第三螺纹副47，沿所述X轴方向连接所述第三立板471和所述第四立板473；第二滑动装置45，沿X轴方向设置在所述第三调整板23和第四调整板24之间。

其中，第三立板471和第四立板473可以相互平行，其作用是为第三螺纹副47提供作用空间和施力基础，如同第一立板371和第二立板373以及第二螺纹副37的结构和原理。第二滑动装置45的结构和原理如同第一滑动装置35。这样的结构是为了调整第四调整板24相对第三调整板23沿X轴方向直线移动。如图13所示，所述第二滑动装置45包括：沿X轴方向固定在所述第四调整板24上的第二导轨453和设置在所述第二导轨453中的第二滑块451，所述第二滑块451连接在所述第三调整板23上。

通过第三螺纹副47的调整，第三立板471和第四立板473之间的距离发生变化，从而第三立板471和第四立板473之间产生相对平移的拉力，在第二滑动装置45的作用下，第四调整板24相对第三调整板23之间产生滑动。在通过第三螺纹副47调整的时候，第二调整板22和所述第三调整板23之间通过第二螺纹副37连接，此时的第二螺纹副37起到固定连接的作用，因而使得第二调整板22和所述第三调整板23相对固定，即第二调整板22和所述第三调整板23联动，同时，由于第一调整板通过调整杆28连接第二调整板，第一调整板相对第二调整板固定不动，也就是，第三螺纹副47的调整，通过第四调整板24相对第三调整板23的直线移动，以及此过程中，第一调整板相对第二调整板固定，第二调整板22和所述第三调整板23相对固定，最终使得第一调整板21发生直线移动，达到了灯杯座10直线调整的目的。

所述第三立板471和所述第四立板473设有沿X轴方向拉伸的拉伸弹簧49，这样可以发挥弹簧的回复作用，保持调整的稳定。

本发明用多个调整板和多层导轨实现直线移动，结构简单、层次分明、调整准确、操作直观简便、不会产生误操作，而且所占体积小，互不干涉，上层的调整部件可以继续和下一层的调整部件配合使用，充分发挥了各部件的最大效用。

进一步地，在上述结构的基础上，如图2和图14所示，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：水平设置的所述第五调整板25和所述第六调整板26，所述第五调整板25位于所述第四调整板24之下并与所述第四调整板24固定连接，所述第六调整板26位于所述第五调整板25之下，所述第五调整板25和所述第六调整板26通过直线调整机构调整竖直方向上所述第五调整板25和所述第六调整板26的间距。

如图2所示，第五调整板25和所述第六调整板26的Y轴方向的长度大于第一调整板21、所述第二调整板22、所述第三调整板23和第四调整板24，多出的长度可以为安装直线调整机构留出空间。通过直线调整机构可以调整调整竖直方向上所述第五调整板25和所述第六调整板26的间距，由于第五调整板25位于所述第四调整板24之下并与所述第四调整板24固定连接，以及第一调整板21、所述第二调整板22、所述第三调整板23和第四调整板24之间的连接关系，在调整第五调整板25和所述第六调整板26的间距时，第一调整板21、所述第二调整板22、所述第三调整板23和第四调整板24之间都相互固定或静止，使得第五调整板25和所述第六调整板26的间距调整最终会变为第一调整板21的高度的变化，从而调整灯杯座10的高度。

进一步地，如图2和图14所示，所述直线调整机构包括：沿竖直方向连接所述第五调整板25和所述第六调整板26的第四螺纹副57。第四螺纹副57的外螺纹部分包括旋钮可以安装在第五调整板25上，第四螺纹副57的内螺纹部分可以安装第六调整板26上，这样，可以保持第六调整板26底面的平稳，可以方便的在外露的第五调整板25上旋动第四螺纹副57的旋钮。

进一步地，如图14所示，所述直线调整机构还包括：沿竖直方向连接所述第五调整板25和所述第六调整板26的直线滑移装置51，所述直线滑移装置包括：直线轴承511和在所述直线轴承511中移动的导向杆513。这样，调整更为平稳、快捷，能够延长第四螺纹副57的使用寿命，保持长久的调整精度。

进一步地，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：连接在所述第一调整板21上的灯杯座10，以减少安装时间。

如图2、图3、图6和图11所示，本发明还提供一种太阳光模拟器，所述太阳光模拟器包括：灯杯座和设置在所述灯杯座中的灯杯11，所述灯杯座为前面所述的灯杯座10，灯杯座10连接在所述第一调整板21上，或者说，太阳光模拟器包括：灯杯11以及与灯杯11连接的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构。这种太阳光模拟器可以在安装后或使用中或移动后可以方便的进行调节，无需特殊的工具或工装，可以直接实现自身位置调整。由于这种太阳光模拟器便于调整，所以，这种太阳光模拟器可以有更广泛的使用范围，也减少了对运输条件的要求，而且也降低了对操作的要求，无需等厂家派人进行安装调整，用户可以自己就进行调整，而且在使用中不会因此而耽误正常工作。

本发明的有益效果包括：

本发明采用第一螺纹副27，可以调整第一调整板21以钢球29为轴相对第二调整板22关于Y轴方向转动，还可以通过位于钢球29的两侧的第一调整杆281和第二调整杆282使得第一调整板21相对第二调整板22绕X轴方向转动，从而实现了两个相互垂直方向的角度调整或翻转调整。

由于后第一螺纹副271和前第一螺纹副272分别位于所述钢球29的前后两侧，所以，第一调整板21相对第二调整板22绕X轴方向的转动是双向的，即调整板21相对第二调整板22沿X轴方向围绕钢球29的转动既可以是顺时针，也可以是逆时针，既可以在靠前一侧调整，也可以在靠后一侧调整，增加了调整的精确灵敏与方便，可以适应狭窄的工作空间。对于需要频繁进行两侧调整的工作现场，可以将后第一螺纹副271和前第一螺纹副272布置在频繁使用的方向。

本发明分别采用第二螺纹副37和第三螺纹副47，并通过导轨和滑块实现了相应调整板在XY平面内的平移，从而带动灯杯座平移，克服了现有技术不能实现XY平面内的随意调整的困难。

本发明使用第四螺纹副和直线轴承也能对Z轴方向进行直线调整，包括Z轴方向在内的各方向调整，调节精度可以为0.01mm，精度增加。

本发明使用六个调整板，四个螺纹副进行调整，实现了三维的直线调整和X轴、Y轴方向转动的调整，总共可以实现五种维度的调整，将现有的非常狭窄的弧形轨迹的调整范围基本上扩展到全方位的范围，对于太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构或太阳光模拟器来说，已经实现了调整范围的不遗漏。

本发明用多个调整板和多层导轨实现直线移动和角度翻转，在满足多个调整功能的要求下，使用多层次的调整板和导轨结构，结构简单紧凑、可以实现折叠调整、层次分明、调整准确、操作直观简便，如同抽屉式操作，不会产生误操作，而且所占体积小，互不干涉，上层的调整部件可以继续和下一层的调整部件配合使用，充分发挥了各部件的最大效用、降低了成本。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构，用于调整设置在灯杯座（10）中的灯杯（11）的位置，其特征在于，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构至少包括：

第一调整板（21），所述第一调整板（21）具有支撑、容纳和固定所述灯杯座（10）的结构；

第二调整板（22），设置在所述第一调整板（21）之下并具有容纳所述灯杯座（10）的空间；

钢球（29），夹设在所述第一调整板（21）和所述第二调整板（22）之间并位于所述第一调整板（21）和所述第二调整板（22）的一端；

调整杆（28），竖直地穿设在所述第一调整板（21）和所述第二调整板（22）中并高度可调的连接在所述第一调整板（21）和所述第二调整板（22）之间，所述调整杆（28）位于所述钢球（29）与所述灯杯座（10）之间；

第一螺纹副（27），沿竖直方向连接所述第一调整板（21）和所述第二调整板（22）；

所述钢球（29）的数目为一个，所述调整杆（28）包括：螺栓和套在所述螺栓上的蝶形弹簧，所述调整杆（28）的数目为两个，分别为位于所述钢球（29）的两侧的第一调整杆（281）和第二调整杆（282），所述第一螺纹副（27）的数目为两个，分别为前第一螺纹副（272）和后第一螺纹副（271），前第一螺纹副（272）和后第一螺纹副（271）分别设置在所述第一调整板（21）和所述第二调整板（22）的另一端并分别位于所述钢球（29）的前后两侧，所述第一调整杆（281）和第二调整杆（282）的连线方向为Y轴方向，所述前第一螺纹副（272）和后第一螺纹副（271）的连线平行所述Y轴方向；

所述第一调整板（21）和所述第二调整板（22）水平设置，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：

第三调整板（23），水平的地置在所述第二调整板（22）之下并具有容纳所述灯杯座（10）的空间；

第一立板（371），沿X轴方向连接在第三调整板（23）的侧向上；

第二立板（373），沿X轴方向连接在所述第二调整板（22）侧向上；

第二螺纹副（37），沿所述Y轴方向连接所述第一立板（371）和所述第二立板（373）；

第一滑动装置（35），沿Y轴方向设置在所述第二调整板（22）和所述第三调整板（23）之间；

所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：第四调整板（24），水平的地置在所述第三调整板（23）之下并具有容纳所述灯杯座（10）的空间；所述第一调整板（21）、所述第二调整板（22）、所述第三调整板（23）和第四调整板（24）的水平投影轮廓均为矩形，

第三立板（471），沿Y轴方向连接在第四调整板（24）的侧向上；

第四立板（473），沿Y轴方向连接在所述第三调整板（23）侧向上；

第三螺纹副（47），沿所述X轴方向连接所述第三立板（471）和所述第四立板（473）；

第二滑动装置（45），沿X轴方向设置在所述第三调整板（23）和第四调整板（24）之间。

2.如权利要求1所述的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构，其特征在于，所述太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构还包括：水平设置的所述第五调整板（25）和所述第六调整板（26），所述第五调整板（25）位于所述第四调整板（24）之下并与所述第四调整板（24）固定连接，所述第六调整板（26）位于所述第五调整板（25）之下，所述第五调整板（25）和所述第六调整板（26）通过直线调整机构调整竖直方向上所述第五调整板（25）和所述第六调整板（26）的间距。

3.如权利要求2所述的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构，其特征在于，所述直线调整机构包括：沿竖直方向连接所述第五调整板（25）和所述第六调整板（26）的第四螺纹副（57）。

4.如权利要求3所述的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构，其特征在于，所述直线调整机构还包括：沿竖直方向连接所述第五调整板（25）和所述第六调整板（26）的直线滑移装置（51），所述直线滑移装置包括：直线轴承（511）和在所述直线轴承（511）中移动的导向杆（513）。

5.如权利要求1所述的太阳光模拟器的灯杯的多维调整机构，其特征在于，所述第一滑动装置（35）包括：沿Y轴方向固定在所述第三调整板（23）上的第一导轨（353）和设置在所述第一导轨（353）中的第一滑块（351），所述第一滑块（351）连接在所述第二调整板（22）上，所述第一立板（371）和所述第二立板（373）之间还设有沿Y轴方向拉伸的拉伸弹簧（39）；

所述第二滑动装置（45）包括：沿X轴方向固定在所述第四调整板（24）上的第二导轨（453）和设置在所述第二导轨（453）中的第二滑块（451），所述第二滑块（451）连接在所述第三调整板（23）上，所述第三立板（471）和所述第四立板（473）设有沿X轴方向拉伸的拉伸弹簧（49）。

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