CN104166213A - 大口径光学调整架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大口径光学调整架，包括底板、调整架、镜框支撑板、镜框及挂臂板及调整驱动组件，调整架固连于底板上，调整驱动组件为两个，分别固连于调整架的两侧，平移驱动组件包括驱动电机、波纹管联轴器、螺纹杆及定位板，波纹管联轴器的一联轴器端与驱动电机的输出轴固定连接，波纹管联轴器的另一联轴器端与螺纹杆固定连接，定位板上设有贯穿定位板的螺纹孔，螺纹杆穿过螺纹孔，挂臂板一端固定连接于调整架上端，挂臂板的另一端活动连接于镜框支撑板上端，所述镜框支撑板前端面外凸构成两个连接座，连接座与定位板之间连接有弹性连接件，螺纹杆的端头与连接座紧密接触。本发明具有调节精度高、调整速度快、稳定性强的优点。

Description

大口径光学调整架

技术领域

 本发明涉及光学仪器与设备技术领域，尤其是涉及大口径光学调整架。

背景技术

光学调整架作为现代光学仪器的一个基本的组件，用于支撑光学元件、调整光束方向，实现光束的快速准确定位，目前在实验室及光学设备、仪器中得到广泛的应用。随着大功率激光检测技术的发展，激光功率的提高，光学镜片的口径和重量同比增大，这对光学调整架的刚度、抗低频震动、抗变形提出了更高的要求，否则会直接影响到光学系统的输出性能。

目前，行业内多是通过旋转调节螺钉对大口径光学镜片进行手动调节，再用锁紧螺钉将其锁定。其虽能实现对光学元件的调整，但是存在以下缺点：1）调节精细度低。调节螺钉与镜架均为点接触，由于自重影响容易引起镜架方位角发生微量变化。2）调节效率低。由于元件较多，即使已调整好镜架方位，在锁定时也易破坏平衡面，须经反复多次调节锁定才能成功。3）抗震动能力差。此类光学调整架在受力或搬动过程中容易导致螺钉松动，从而使光路角度发生巨大改变。

发明内容

本发明的目的是提供大口径光学调整架，克服上述现有调整结构的不足，具有调节精度高、调整速度快、稳定性强的优点。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：大口径光学调整架，包括底板、调整架、镜框支撑板、镜框、挂臂板及调整驱动组件，所述调整架固连于底板上，所述镜框固连于镜框支撑板的前端面，所述调整驱动组件为两个，分别固连于调整架的两侧，所述调整驱动组件包括驱动电机、波纹管联轴器、螺纹杆及定位板，所述波纹管联轴器的一联轴器端与所述驱动电机的输出轴固定连接，波纹管联轴器的另一联轴器端与螺纹杆固定连接，所述定位板上设有贯穿定位板的螺纹孔，所述螺纹杆穿过螺纹孔，所述挂臂板一端固定连接于调整架上端，挂臂板的另一端活动连接于镜框支撑板上端，所述镜框支撑板后端面外凸构成两个连接座，连接座与调整驱动组件之间连接有弹性连接件，螺纹杆的端头与连接座紧密接触。本发明中，通过调整驱动组件的驱动作用使螺纹杆的端头发生轴向位移对连接座施加同向或者不同向的作用力，由于挂臂板活动连接于镜框支撑板上端，可实现对光学元件俯仰及偏转自由度的调整。

为了便于实现对光学元件俯仰自由度的调整，进一步地，所述挂臂板下端面与镜框支撑板上端面留有距离。

进一步地，所述螺纹杆的端头设为球形端头，所述连接座设有凹槽，所述螺纹杆的端头与凹槽之间以球面低副连接。如此，通过球面低副的配合可增加螺纹杆的端头与连接座之间的接触面积，避免在调整过程中，螺纹杆端头脱离连接座，提高该发明的可靠性及稳定性。同时，可减少旋转时螺纹杆对连接座端面的磨损。

    为便于加工及节约成本，进一步地，所述挂臂板上固连有限位柱，所述镜框支撑板上端面内凹构成活动槽，所述限位柱置入活动槽内，使挂臂板活动连接于镜框支撑板上端。

    进一步地，所述活动槽内设有弹性垫片。如此，可避免限位柱与活动槽之间的过大间隙引起工作位置发生非预期的变化。同时，弹性垫片在调整过程中可根据作用力的方向发生相应形变，便于实现俯仰自由度的调整。

与现有调整结构相比，本发明具有以下有益效果：本发明中，通过调整驱动组件的驱动作用使螺纹杆的端头发生轴向位移对连接座施加同向或者不同向的作用力，由于挂臂板活动连接于镜框支撑板上端，可实现对光学元件俯仰及偏转自由度的调整。由驱动电机提供原动力，该发明大大提高了调整的速度及精度。镜框支撑板与挂臂板之间通过限位柱活动连接，不仅调整舒适度高、可靠性佳、稳定性强，且结构紧凑，操作简便。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的结构示意图；

图2为图1所示沿A-A方向的剖视图；

图3为图2所示B部的局部放大图；

图4为调整驱动组件一个具体实施例的结构示意图。

附图中附图标记所对应的名称为：1、底板，2、调整架、3、镜框支撑板、31、连接座，32、活动槽，33、弹性垫片，34、凹槽，4、镜框，5、挂臂板，51、限位柱，6、调整驱动组件，61、驱动电机，62、波纹管联轴器，63、螺纹杆， 64、定位板，65、弹性连接件。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1至图4所示，大口径光学调整架，包括底板1、调整架2、镜框支撑板3、镜框4、挂臂板5及调整驱动组件6，所述调整架2固连于底板1上，所述镜框4固连于镜框支撑板3的前端面，所述调整驱动组件6为两个，分别固连于调整架2的两侧，所述平移驱动组件6包括驱动电机61、波纹管联轴器62、螺纹杆63及定位板64，所述波纹管联轴器62的一联轴器端与所述驱动电机61的输出轴固定连接，波纹管联轴器62的另一联轴器端与螺纹杆63固定连接，所述定位板64上设有贯穿定位板64的螺纹孔，所述螺纹杆63穿过螺纹孔，所述挂臂板5一端固定连接于调整架2上端，挂臂板5的另一端活动连接于镜框支撑板3上端，所述镜框支撑板3后端面外凸构成两个连接座31，连接座31与调整驱动组件6之间连接有弹性连接件65，螺纹杆63的端头与连接座31紧密接触。本实施例中，调整架2用于提供3个支撑调整点，镜框4用于支撑、定位光学元件，挂臂板5用于连接镜框支撑板3与调整架2，使两者能进行稳定的俯仰及偏转配合。为达到均衡的调整角度，挂臂板5可固定连接于镜框支撑板3上端面的中部。为便于计算，两个调整驱动组件6设于同一水平高度，位于调整架2左侧的为左调整驱动组件，位于调整架2右侧的为右调整驱动组件。本实施例应用时，启动调整驱动组件6，驱动电机61的原动力作用于波纹管联轴器62使其产生轴向旋转运动，在波纹管扭转动力传递的作用下带动与波纹管联轴器62相连接的螺纹杆63亦产生轴向旋转运动。定位板64上设置有与螺纹杆63上螺纹相适应的螺纹孔，因而当螺纹杆63轴向旋转时，通过螺纹间啮合的配合，使螺纹杆63相对定位板64发生轴向位移。由于弹性连接件65的设置以及在镜框支撑板3自重作用下，螺纹杆63与连接座31紧密接触。由于调整驱动组件6固连于调整架2上，因此当螺纹杆63发生轴向位移时将通过与连接座31的配合对镜框支撑板3施加作用力。当左调整驱动组件和右调整驱动组件对镜框支撑板3施加同一方向的作用力时，例如同进或者同退，镜框支撑板3的位置可发生俯仰自由度的变化，从而调整镜框4的俯仰角度；当左调整驱动组件和右调整驱动组件对镜框支撑板3施加相反方向的作用力时，例如左进右退或者左退右进，镜框支撑板3的位置可发生偏转自由度的变化，从而调整镜框4的偏转角度。

    实施例2

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定，所述挂臂板5下端面与镜框支撑板3上端面留有距离。本实施例中，挂臂板5的下端面与镜框支撑板3的上端面之间的距离越大，可调整的俯仰角度的范围值越大，反之越小。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定，所述螺纹杆63的端头设为球形端头，所述连接座31设有凹槽34，所述螺纹杆63的端头与凹槽34之间以球面低副连接。若以纵向直径将螺纹杆63的端头分为左部与右部，为避免螺纹杆63的端头在调整时脱离凹槽34，凹槽34包围端头的开口端应位于螺纹杆63端头的右部区域。

    实施例4

本实施例在实施例1~3中任意一项实施例的基础上作出了如下进一步限定，所述挂臂板5上固连有限位柱51，所述镜框支撑板3上端面内凹构成活动槽32，所述限位柱51置入活动槽32内，使挂臂板5活动连接于镜框支撑板3上端。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.大口径光学调整架，其特征在于：包括底板（1）、调整架（2）、镜框支撑板（3）、镜框（4）、挂臂板（5）及调整驱动组件（6），所述调整架（2）固连于底板（1）上，所述镜框（4）固连于镜框支撑板（3）的前端面，所述调整驱动组件（6）为两个，分别固连于调整架（2）的两侧，所述调整驱动组件（6）包括驱动电机（61）、波纹管联轴器（62）、螺纹杆（63）及定位板（64），所述波纹管联轴器（62）的一联轴器端与所述驱动电机（61）的输出轴固定连接，波纹管联轴器（62）的另一联轴器端与螺纹杆（63）固定连接，所述定位板（64）上设有贯穿定位板（64）的螺纹孔，所述螺纹杆（63）穿过螺纹孔，所述挂臂板（5）一端固定连接于调整架（2）上端，挂臂板（5）的另一端活动连接于镜框支撑板（3）上端，所述镜框支撑板（3）后端面外凸构成两个连接座（31），连接座（31）与调整驱动组件（6）之间连接有弹性连接件（65），螺纹杆（63）的端头与连接座（31）紧密接触。

2.根据权利要求1所述的一种大口径光学调整架，其特征在于：所述挂臂板（5）下端面与镜框支撑板（3）上端面留有距离。

3.根据权利要求1所述的大口径光学调整架，其特征在于：所述螺纹杆（63）的端头设为球形端头，所述连接座（31）设有凹槽（34），所述螺纹杆（63）的端头与凹槽（34）之间以球面低副连接。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的大口径光学调整架，其特征在于：所述挂臂板（5）上固连有限位柱（51），所述镜框支撑板（3）上端面内凹构成活动槽（32），所述限位柱（51）置入活动槽（32）内，使挂臂板（5）活动连接于镜框支撑板（3）上端。

5.根据权利要求4所述的大口径光学调整架，其特征在于：所述活动槽（32）内设有弹性垫片（33）。