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Abstract

一种用于光路调节的小型三维调节装置，其特征在于：包括一圆台状调节座、楔形法兰盘、光电探测器以及三个前向螺钉、三个后向螺栓构成；前向螺钉把三维调节装置中的圆台状调节座连接到待配合的光出射器件的出射光端，后向螺栓把楔形法兰盘连接到圆台状调节座上，光电探测器利用它的外螺纹与楔形法兰盘的内螺纹进行连接。本三维调节装置通过调节前向螺钉、后向螺钉、后向螺母，可快速地改变光电探测器感光面的三维空间位置，使感光面能迅速地接收到出射光束。本发明是用于光路调节的小型三维调节装置，具有结构简单，三维空间调节范围大，调节方便，光路调节完成并固定后不易受振动影响而改变光路，成本低等优点。

Description

一种用于光路调节的小型三维调节装置
技术领域
本发明涉及应用于光学系统中光线接收器件的定位调节装置，具体是一种用于光路调节的小型三维调节装置，属于光学精密调节仪器。
背景技术
近年来，光谱技术已经被广泛运用于大气监测，医学医疗，工业过程等领域。其通常会借助光学仪器和器件构建检测系统来监测待检测物质。光学系统中的光路调节是很重要的一个步骤，同时也是很耗时并且操作非常复杂的一个环节。
针对传统光学系统中，气体吸收池、光学调整架、光纤准直器和光电探测器联用来调节光路而导致光路易受外界干扰进而被改变的问题和光路调节过程复杂繁琐以及需要花费大量时间的问题，本发明设计一种光学精密仪器三维调节座用于快速调节和固定光路，并且能减小由于人为或者机械振动导致的光路改变致使光电探测器接收的光子减少所致的检测数据无可比性的问题出现的几率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于光路调节的小型三维调节装置，该装置具有结构简单，三维空间调节范围大，调节方便，光路调节完成后不易受振动影响而改变光路，成本低等优点。
本发明的目的是通过以下技术来实现的：
一种用于光路调节的小型三维调节装置，包括一圆台状调节座、楔形法兰盘、光电探测器以及三个前向螺钉、三个后向螺栓构成；
圆台状调节座的两端面分别为前向配合端面和后向配合端面;在前向配合端面上开设有前向配合光孔，并沿前向配合光孔中心均匀布设有三个呈圆周布置的前向腰型孔、三个呈品字形布置且相互平行的后向条形孔，位于下方的两个后向条形孔均与前向配合光孔下部贯通，前向腰型孔、后向条形孔相间布置且各孔中心点位于与前向配合光孔同心的圆周上 。
在后向配合端面上开设有沉槽式后向配合光孔，且该后向配合光孔直径大于三个呈圆周布置的前向腰型孔的外圆周轮廓直径。
所述楔形法兰盘的一个端面垂直于轴线，另一端面为与轴线夹角呈锐角的斜面，楔形法兰盘上开设有中心孔及沿中心孔圆周均布的三个调节用腰形孔，中心孔上加工有内螺纹，光电探测器通过其外壁上加工的螺纹连接在法兰盘中心孔中；
楔形法兰盘通过相应穿装在调节用腰形孔、后向条形孔中的三个后向螺栓与圆台状调节座的前向配合端面贴合在一起，且贴合面为斜面；
圆台式调节座的后向配合光孔通过相应穿装在前向腰形孔中的三个前向螺钉与待配合的光出射器件相连接。
所述圆台状调节座的外轮廓圆周截面为一个半径较小优弧和两个半径较大的劣弧以及一条线段所包围的区域,或者直接在圆台调节座的外轮廓下部加工出一段圆缺面，其目的是防止干涉。具体来说是，圆台状调节座的横截面若是圆形的，在调节的过程中，会有一部分碰触到被连接件的底座,所以把有可能碰触的地方，用弧线削去。
沉槽式后向配合光孔底面设有向外扩展的内腔，该内腔直径大于沉槽式后向配合光孔的内径，设置此结构是因为“后向螺栓”的螺栓头的尺寸较大，在调节过程中，“后向螺栓”需要在一个小平面的内部移动，为了防止干涉，所以设置了内腔。
若内腔仅仅是一个圆柱形腔体的话，由于腔体结构复杂没有支撑，整个部件易发生形变，导致力学性能变差。这会影响光路的调节和光路的稳定。所以设置了内腔，并在后向配合光孔底面设置了加强筋。
各个孔的沿口均加工有倒角。
本发明的特点是可通过调节前向螺钉、后向螺钉、后向螺母，可快速地改变光电探测器感光面的三维空间位置，使感光面能迅速地接收到出射光束。可减小由于人为或者机械振动导致的光路改变致使光电探测器接收的光子减少所致的检测数据无可比性的问题出现的几率。本装置还具有结构简单，三维空间调节范围大，调节方便，光路调节完成并固定后不易受振动影响而改变光路，成本低等优点。
附图说明
图1是一种用于光路调节的小型三维调节装置的爆炸图。
图1中：1.后向螺栓，2.后向垫片，3.圆台状调整座， 4.前向螺钉，5.楔型法兰盘，6.前向垫片7.后向螺母，8.光电探测器。
图2 是圆台状调整座的外形截面图。
图2中：9.半径较小优弧，10.半径较大的劣弧，11.线段。
图3是圆台状调整座的前视图。
图3中：3-1.前向配合端面，12.前向腰型孔，13.后向条形孔，14. 前向配合光孔。
图4是圆台状调整座的轴侧图。
图4中：3-2. 后向配合端面，15.内腔，16.后向配合光孔，17.加强筋。
图5是是圆台状调整座的后视图。
图6是楔形法兰盘，
图6中：18 调节用腰形孔，19.中心孔
图7是楔形法兰盘全剖视图，
图7中：5-1.斜面
图8是光电探测器主视图，
图8中：8.光电探测器，20.感光面。
具体实施方式
本发明结合以下附图做进一步描述：
如图1-8所示：一种用于光路调节的小型三维调节装置，包括一圆台状调节座3、楔形法兰盘5、光电探测器8以及三个前向螺钉4、三个后向螺栓1构成；（参见图1）
圆台状调节座3的两端面分别为前向配合端面3-1和后向配合端面3-2；在前向配合端面上开设有前向配合光孔14，并沿前向配合光孔中心均匀布设有三个呈圆周布置的前向腰型孔12、三个呈品字形布置且相互平行的后向条形孔13，位于下方的两个后向条形孔13均与前向配合光孔14下部贯通（目的是能兼顾力学特性和合理调节范围）；前向腰型孔12、后向条形孔13相间布置且各孔中心点位于与前向配合光孔同心的圆周上（参见图3）。前向腰型孔12的作用是装配是可以沿轴线在圆周方向进行旋转，而后向条形孔平行是为了在径向进行调整，两种方式结合则可实现在平面内部进行位置调节。
在后向配合端面3-2上开设有沉槽式后向配合光孔16，且该后向配合光孔直径大于三个呈圆周布置的前向腰型孔的外圆周轮廓直径（参见图4、图5） 。
所述楔形法兰盘5的一个端面垂直于轴线，另一端面为与轴线夹角呈锐角的斜面5-1（参见图7），楔形法兰盘上开设有中心孔19及沿中心孔圆周均布的三个调节用腰形孔18，中心孔19上加工有内螺纹，光电探测器8通过其外壁上加工的螺纹连接在法兰盘中心孔19中（参见图6-8）；
楔形法兰盘5通过相应穿装在调节用腰形孔、后向条形孔中的三个后向螺栓1与圆台状调节座的前向配合端面3-1贴合在一起，且贴合面为斜面；
圆台式调节座的后向配合光孔16通过相应穿装在前向腰形孔12中的三个前向螺钉4与待配合的光出射器件相连接。
所述圆台状调节座3的外轮廓圆周截面为一个半径较小优弧9和两个半径较大的劣弧10以及一条线段11所包围的区域（参见图2） 。
沉槽式后向配合光孔16底面设有向外扩展的内腔15，该内腔直径大于沉槽式后向配合光孔的内径，在沉槽式后向配合光孔16底面设有加强筋17。（参见图4、图5）
本发明的调节原理在于：由于楔形法兰盘5的贴合面是个斜面，如果把楔形法兰盘旋转一定的角度，则楔形法兰盘另外一个端面的中心位置会在空间沿着曲线运动，这条曲线在一个平面里面。由于配合三维调整座的调节是在另外一个平面里面，且两个平面有一个夹角。两者配合调节，即可实现光电探测器8的三维空间位置调节，即改变了光电探测器的感光面20的三维空间位置，使感光面能迅速准确地接收到出射光束。
使用时，光线由安装在后向配合光孔16中的待配合光出射器件射入本三维调节装置，调节前向螺钉4、后向螺栓1并转动楔形法兰盘5，即可快速地改变光电探测器8的感光面20的三维空间位置，使感光面20能迅速地接收到出射光束。

Claims (5)

1.一种用于光路调节的小型三维调节装置，其特征在于：包括一圆台状调节座、楔形法兰盘、光电探测器以及三个前向螺钉、三个后向螺栓；
圆台状调节座的两端面分别为前向配合端面和后向配合端面；在前向配合端面上开设有前向配合光孔，并沿前向配合光孔中心均匀布设有三个呈圆周布置的前向腰型孔、三个呈品字形布置且相互平行的后向条形孔，位于下方的两个后向条形孔均与前向配合光孔下部贯通，前向腰型孔、后向条形孔相间布置且各孔中心点位于与前向配合光孔同心的圆周上；
在后向配合端面上开设有沉槽式后向配合光孔，且该后向配合光孔直径大于三个呈圆周布置的前向腰型孔的外圆周轮廓直径；
所述楔形法兰盘的一个端面垂直于轴线，另一端面为与轴线夹角呈锐角的斜面，楔形法兰盘上开设有中心孔及沿中心孔圆周均布的三个调节用腰形孔，中心孔上加工有内螺纹，光电探测器通过其外壁上加工的螺纹连接在法兰盘中心孔中；
楔形法兰盘通过相应穿装在调节用腰形孔、后向条形孔中的三个后向螺栓与圆台状调节座的前向配合端面贴合在一起，且贴合面为斜面；
圆台式调节座的后向配合光孔通过相应穿装在前向腰形孔中的三个前向螺钉与待配合的光出射器件相连接。
2.根据权利要求1所述的用于光路调节的小型三维调节装置，其特征在于：所述圆台状调节座的外轮廓圆周截面为一个半径较小优弧和两个半径较大的劣弧以及一条线段所包围的区域。
3.根据权利要求1所述的用于光路调节的小型三维调节装置，其特征在于：沉槽式后向配合光孔底面设有向外扩展的内腔，该内腔直径大于沉槽式后向配合光孔的内径。
4.根据权利要求1所述的用于光路调节的小型三维调节装置，其特征在于：在沉槽式后向配合光孔底面设有加强筋。
5.根据权利要求1所述的用于光路调节的小型三维调节装置，其特征在于：各个孔均加工有倒角。
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