CN106125252A - 一种高精度光路调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度光路调节机构，光线经过镜头进入光学器件，镜头固定在镜头座上，光学器件安装座经过焦距调节螺钉固定，同时，由于弹簧的作用，使光学器件安装座与镜头之间的距离固定。然后调节调节螺钉，使调节件紧贴镜头安装座，最终调节件共同约束光学器件安装座，使之前后移动并带动光学器件时，只能沿着镜头安装座的中心，即镜头的中心前后移动。由于焦距调节螺钉的螺距非常小，当转动一个小角度时，光学器件前后移动距离非常小，而弹簧起到稳定的作用，从而精确调节光学器件。

Description

一种高精度光路调节机构

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种高精度光路调节机构。

背景技术

在光学、生物、化学、医疗等领域广泛使用的光谱分析仪器，都需要对其中光学器件进行高精度调节，以使光学器件达到最佳的光学性能。而常规的光学器件调节机构在进行调节的时候，一个方向的调节会影响到其它自由度的精度，在进行该方向调节后，需要对其它自由度再重新进行调节，从而使调节部件体积过大，而且由于无法对单一自由度调节，互相耦合严重，使其在许多应用领域受到限制。

现有技术中，对光学器件的单一维度调节常采用4个调节螺钉配合4个弹簧共同作用，通过调节螺钉的旋转来改变光学器件的前后运动。如图1-2所示，目前的光路调节机构中，主要包括线目标101，准直镜头102，光栅103，光栅安装座104，成像镜头105，成像镜头安装座106，旋转调节板107，上下调节板108，焦距调节板109，ＣＣD110，ＣＣD基座111，准直镜头安装座112，上下调节板右调节螺钉113，上下调节板左调节螺钉114，焦距调节弹簧115，焦距调节板调节螺钉116，上下调节板固定螺钉117。使用时，拧动焦距调节板调节螺钉116，由于焦距调节弹簧115的作用，只有这个螺钉的前后距离发 生改变，其它三个螺钉的前后距离不发生改变，从而到达调节一个维度的目的，根据最终的成像质量，分别调节四个焦距调节板调节螺钉116，得到最终线目标最佳的光信号。

这种调节机构的结构在进行前后自由度调节的时候，由于调节螺钉的固定有很大的间隙，导致前后自由度调节的过程中还会导致光学器件上下或左右移动，亦会导致光学器件发生旋转运动，使调节效果大打折扣，只能再次对其他自由度进行重新调节，从而使调节部件过多，体积过大，而且精度降低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种高精度光路调节机构，实现光学器件前后移动的时候，不会产生向上下左右的移动，即其他自由度不受到任何影响，能够对单一自由度进行精确调节。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高精度光路调节机构，镜头、镜头安装座、光学器件安装座和光学器件，所述镜头安装座设有向后凸出的镜头安装通孔，所述镜头的一端嵌装于所述镜头安装通孔内，所述光学器件安装座的正面具有凹腔，所述光学器件安装于所述凹腔内，所述镜头安装通孔的凸出部分嵌在所述凹腔的前部，且所述凸出部分的外表面与所述凹腔的内表面有空隙；另外还包括焦距调节螺钉、调节螺钉和具有与调节螺钉的外螺纹相匹配的内螺纹的调节件；所述空隙内至少在上、下、左、右四个方向各布置有一个所述调节件，且对于每个调节件均有一所述 调节螺钉从外向内贯穿所述光学器件安装座与所述调节件螺纹连接；所述镜头安装座和光学器件安装座上分别设有位置对应的螺孔，螺孔之间设有弹簧，所述焦距调节螺钉依次穿过光学器件安装座的螺孔、弹簧和镜头安装座的螺孔并与两个螺孔螺纹连接。

进一步地，所述镜头和光学器件的中心位于同一直线上。

进一步地，还包括有遮光海绵，所述遮光海绵围绕所述镜头安装孔的凸出部分和光学器件安装座的凹腔连接处进行设置。

进一步地，所述镜头安装座和光学器件安装座的边缘的四个角均分别设有相互对称的螺孔。

上述高精度光路调节机构的使用方法，包括如下步骤：

S1当需要进行光路调节时，先向下旋紧调节螺钉，使得与调节螺钉螺纹连接的调节件随着调节螺钉的旋紧逐渐贴紧所述镜头安装通孔的凸出部分嵌在所述凹腔内的部分的外表面，在调节件、调节螺钉和镜头安装座的相互力的作用下，所述光学器件安装座在上、下、左、右四个方向的移动都受到了限制；

S2向前或向后拧动所述焦距调节螺钉，弹簧受到压缩而形成稳定的弹力，支撑光学器件安装座跟随焦距调节螺钉的前后移动而前后移动，从而带动光学器件向前或向后移动，实现光路调节。

上述高精度光路调节机构的使用方法，包括如下步骤：

S1旋紧调节螺钉，与调节螺钉螺纹连接的内螺纹调节圆环随着调节螺钉的旋紧逐渐贴紧镜头安装座的凸出部的外表面，则内螺纹调节圆环、调节螺钉与光学器件安装座形成了相对紧固的位置关系，从 而限制了所述光学器件安装座上、下、左、右四个方向的移动；

S2需要前后调节焦距时即需要前后调节光学器件时，拧动所述焦距调节螺钉，调节焦距调节螺钉向前旋入或向后旋出，从而带动调节光学器件安装座向前或向后移动，最终调节光学器件向前或向后移动。

本发明的有益效果在于：

1、通过设置具有内螺纹的调节件和相匹配的调节螺钉，从上下左右四个方向对光学器件安装座进行了约束，当需要对光学器件进行前后精确平移的时候，拧动焦距调节螺钉，由于弹簧的作用，光学器件安装座将随着焦距调节螺钉进行精确前后移动，从而带动光学器件的精确前后移动，而不会发生上下左右的偏移，也不会发生上下或左右的旋转。

2、由于光学器件的前后位移由焦距调节螺钉旋转来实现，而焦距调节螺钉的螺距非常小，这样，能够通过焦距调节螺钉旋转非常小的角度来实现光学器件位移非常小的距离，从而能够高精度的对光学器件进行调节。

附图说明

图1和图2分别为现有的调节机构的截面图和立体图；

图3为本发明调节机构的侧面剖视图；

图4为本发明调节机构中光学器件安装座、镜头安装座、内螺纹调节圆环、调节螺钉的背面剖视图；

图5为本发明调节机构的外部示意图；

图6为图5中的光学器件安装座的结构示意图；

图7为图5中的镜头安装座的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

如图3-7所示，一种高精度光路调节机构，镜头1、镜头安装座2、光学器件安装座6和光学器件7，所述光学器件可以为光学传感器CCD或者其他组镜头。所述镜头安装座2设有向后凸出的镜头安装通孔22，所述镜头1的一端嵌装于所述镜头安装通孔22内，所述光学器件安装座6的正面具有凹腔61，所述光学器件7安装于所述凹腔61内，所述镜头安装通孔22的凸出部分21嵌在所述凹腔61的前部，且所述凸出部分21的外表面与所述凹腔61的内表面均有空隙10；另外还包括调节螺钉4、具有与调节螺钉4的外螺纹相匹配的内螺纹的调节件5和焦距调节螺钉8；所述空隙10内至少在上、下、左、右四个方向各布置有一个所述调节件5(在本实施例中，所述调节件为圆环状)，且对于每个调节件5均有一所述调节螺钉4从外向内贯穿所述光学器件安装座6(具体在光学器件安装座6上设置贯穿螺孔64，调节螺钉4穿过贯穿螺孔64并于贯穿螺孔64螺纹连接)与所述调节件5螺纹连接；所述镜头安装座2和光学器件安装座6上 分别设有位置对应的螺孔23和62，螺孔23和62之间设有弹簧9，所述焦距调节螺钉8依次穿过光学器件安装座6的螺孔62、弹簧9和镜头安装座2的螺孔23并与螺孔23和62螺纹连接。

进一步地，所述镜头1和光学器件7的中心位于同一直线上。

进一步地，还包括有遮光海绵3，所述遮光海绵围绕所述镜头安装孔22的凸出部分21和光学器件安装座6的凹腔61连接处进行设置。

进一步地，所述镜头安装座2和光学器件安装座6的边缘的四个角均分别设有相互对称的螺孔，每个角的螺孔23和螺孔62位置对应。

上述高精度光路调节机构的使用方法，包括如下步骤：

S1当需要进行光路调节时，先向下旋紧调节螺钉，使得与调节螺钉螺纹连接的调节件随着调节螺钉的旋紧逐渐贴紧所述镜头安装通孔的凸出部分嵌在所述凹腔内的部分的外表面，在调节件、调节螺钉、镜头安装座和光学器件安装座的相互力的作用下，所述光学器件安装座在上、下、左、右四个方向的移动都受到了限制；

S2向前或向后拧动所述焦距调节螺钉，弹簧受到压缩而形成稳定的弹力，支撑光学器件安装座跟随焦距调节螺钉的前后移动而前后移动，从而带动光学器件向前或向后移动，实现光路调节。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高精度光路调节机构，镜头、镜头安装座、光学器件安装座和光学器件，其特征在于，所述镜头安装座设有向后凸出的镜头安装通孔，所述镜头的一端嵌装于所述镜头安装通孔内，所述光学器件安装座的正面具有凹腔，所述光学器件安装于所述凹腔内，所述镜头安装通孔的凸出部分嵌在所述凹腔的前部，且所述凸出部分的外表面与所述凹腔的内表面有空隙；另外还包括焦距调节螺钉、调节螺钉和具有与调节螺钉的外螺纹相匹配的内螺纹的调节件；所述空隙内至少在上、下、左、右四个方向各布置有一个所述调节件，且对于每个调节件均有一所述调节螺钉从外向内贯穿所述光学器件安装座与所述调节件螺纹连接；所述镜头安装座和光学器件安装座上分别设有位置对应的螺孔，螺孔之间设有弹簧，所述焦距调节螺钉依次穿过光学器件安装座的螺孔、弹簧和镜头安装座的螺孔并与两个螺孔螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的高精度光路调节机构，其特征在于，所述镜头和光学器件的中心位于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的高精度光路调节机构，其特征在于，还包括有遮光海绵，所述遮光海绵围绕所述镜头安装孔的凸出部分和光学器件安装座的凹腔连接处进行设置。

4.根据权利要求1所述的高精度光路调节机构，其特征在于，所述镜头安装座和光学器件安装座的边缘的四个角均分别设有相互对称的螺孔。

5.如权利要求1-4任一所述的高精度光路调节机构的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1当需要进行光路调节时，先向下旋紧调节螺钉，使得与调节螺钉螺纹连接的调节件随着调节螺钉的旋紧逐渐贴紧所述镜头安装通孔的凸出部分嵌入到所述凹腔内的部分的外表面，在调节件、调节螺钉和镜头安装座的相互力的作用下，所述光学器件安装座在上、下、左、右四个方向的移动都受到了限制；

S2向前或向后拧动所述焦距调节螺钉，弹簧受到压缩而形成稳定的弹力，支撑光学器件安装座跟随焦距调节螺钉的前后移动而前后移动，从而带动光学器件向前或向后移动，实现光路调节。