CN109188637A - 一种光学元件的调整固定机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学元件调整固定机构。本发明包括光学底板、光学载台、光学托架、调整螺丝、固定顶丝和弹性缓冲件，光学元件固定在光学托架上，光学托架下表面设置有一根突出的销轴，光学载台上设置有与销轴配合的中心孔，实现光学托架在光学载台平面上以任意角度旋转调整，弹性缓冲件设置在光学载台与光学底板之间，用于提供隔离光学底板和光学载台的张紧力，光学载台与光学底板之间通过多根调整螺丝连接，用于调整光学载台与光学底板之间的距离，实现光学元件立体角度的变化，固定顶丝穿过光学载台与光学底板抵接，用于固定光学载台与光学底板之间的距离。

Description

一种光学元件的调整固定机构

技术领域

本发明涉及光学元件调整技术领域，具体涉及一种光学元件的调整固定机构。

背景技术

光学仪器是指能够产生光波并显示图像，或接收光波并分析、确定其若光性质的一类仪器，光学仪器通常由单个或多个光学元件组合构成，为了得到更清晰和精确的结果，通常需要对光学仪器内的光学元件进行角度的调整，现有技术中光学元件的调整机构存在体积大、重量大，不利于仪器小型化或调节过程复杂、固定效果一般以及难以升级维护的问题。

例如常用于鉴定物质成分﹑分析分子结构的拉曼光谱仪，拉曼光谱仪一般由激光源、样品室、分光系统、光电检测器和计算机处理系统构成，其中分光系统中采用光栅进行分光，为了将拉曼光谱仪小型化，现有的生产实践中一般采用固定光栅式结构，即光谱仪中的光栅在使用和存放过程中不发生位移，对于光栅调整个固定的处理方式存在两种，一是将大型拉曼光谱仪光栅固定方式小型化：即采用与大型拉曼光谱仪相同的原理，将光栅调整结构小型化，这种结构不仅复杂，而且体积仍然比较大，重量比较重，不利于小型拉曼光谱仪体积的缩小和重量减轻；二是采用直接固定法：即将光栅直接固定在仪器某个位置(一般采用粘接方式)，或者通过某预置件将光栅固定，这种方法虽然节省空间和重量，但是对于光谱仪框架或预置件的加工精度要求极高，对于装配人员的熟练程度和装配环境有很高要求，并且这种方法在光栅固定之后无法对于光栅进行二次调整，对于拉曼光谱仪的一般要求是最大程度地探测到来自试样的拉曼散射光，无法二次调整可能会导致采集到的拉曼光谱强度较弱甚至采集不到光谱等现象出现，降低了小型拉曼光谱仪的分析性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种全新的光栅调整机构，体积小、重量轻，同时能够满足后续调节的需要及使用过程中的稳定。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光学元件调整固定机构，包括光学底板、光学载台、光学托架、调整螺丝、固定顶丝和弹性缓冲件，光学元件固定在所述光学托架上，所述光学托架下表面设置有一根突出的销轴，所述光学载台上设置有与所述销轴配合的中心孔，实现光学托架在光学载台平面上以任意角度旋转调整，所述弹性缓冲件设置在所述光学载台与所述光学底板之间，用于提供隔离光学底板和光学载台的张紧力，所述光学载台与所述光学底板之间通过多根调整螺丝连接，用于调整光学载台与光学底板之间的距离，实现光学元件立体角度的变化，所述固定顶丝穿过所述光学载台的第一螺纹孔与所述光学底板抵接，用于固定光学载台与光学底板之间的距离。

进一步的，所述调整螺丝为双头反向螺栓，所述光学载台与光学底板上分别设有与所述双头反向螺栓相配合的左内螺纹和右内螺纹，通过旋钮调整螺丝即可调整光学载台与光学底板之间的距离。

进一步的，所述光学载台上设置有供所述调整螺丝穿过的圆孔，所述光学底板上设置有连接所述调整螺丝的第二螺纹孔，方便安装调整螺丝。

进一步的，所述调整螺丝成三角形设置有三个，所述固定顶丝设置在相邻两根调整螺丝之间，三个调整螺丝即能实现多角度调节光学元件立体角度的目的。

进一步的，所述弹性缓冲件为橡胶球、橡胶圈或弹簧，为隔离光学载台与光学底板提供张紧力。

进一步的，所述弹性缓冲件绕所述中心孔均匀设置，保证正常状态下弹性缓冲件对光学载台一周支撑力的均匀。

进一步的，所述光学载台下表面和/或所述光学底板上表面设置有限制所述弹性缓冲件位置的凹槽，防止弹性缓冲件向其他方向发生位移。

进一步的，所述光学托架侧边的光学载台上对称设有一对螺栓支架，固定螺栓穿过所述螺栓支架抵接所述光学托架侧面，固定光学托架的角度。

进一步的，所述光学托架侧面设置有一圈固定槽，所述固定螺栓抵接在所述固定槽内，将光学托架与光学载台固定。

进一步的，所述光学底板和光学载台均为刚性平板，保证光学元件角度调整的精度。

本发明的一种光学元件调整固定机构，相对现有技术的的有益效果是：

1、利用弹性缓冲件的张紧力隔离光学底板和光学载台，采用多轴调整的调整模式及多轴顶紧的固定模式，使光学元件的角度调节难度大幅度降低，固定效果进一步增强；

2、大幅度缩小了光学元件调整固定机构所需要的体积和重量，为进一步缩小光学仪器尺寸提供了技术基础；

3、光学元件与光学仪器不固定，为后期维修升级提供可能。

附图说明

图1是本发明的实施例一整体结构示意图；

图2是本发明的实施例一部分结构仰视图；

图3是本发明的实施例一侧视图；

图4是本发明的实施例二剖视图。

图中标号说明：1、光学底板，11、第二螺纹孔，2、光学载台，21、中心孔，22、第一螺纹孔，23、圆孔，3、光学托架，31、销轴，4、调整螺丝，5、固定顶丝，6、弹性缓冲件，7、光学元件，8、螺栓支架，81、固定螺栓，82、固定槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1和图2所示，本发明的一种光学元件7调整固定机构的一实施例，包括光学底板1、光学载台2、光学托架3、调整螺丝4、固定顶丝5和弹性缓冲件6，光学元件7固定在所述光学托架3上，两者通过机械方式或者粘合方式等现有技术中常见的结构固定，此处不再赘述，所述光学托架3下表面设置有一根突出的销轴31，所述光学载台2上设置有与所述销轴31配合的中心孔21，通过销轴31插入中心孔21，使光学托架3与光学载台2相连接，使得光学托架3能够在光学载台2平面上以任意角度旋转调整，实现光学元件7平面角度的调节，本实施例中以拉曼光谱仪为例，所述的光学元件7为光栅，实现光栅在平面上角度的调节能够调整光栅的分光角度，使经过光栅分光的光束正确对准成像透镜或成像反射镜或检测器，所述弹性缓冲件6设置在所述光学载台2与所述光学底板1之间，所述光学载台2与所述光学底板1之间通过多根调整螺丝4连接，并能够通过调整螺丝4调整两者之间的距离，本申请中所述调整螺丝4为双头反向螺栓，所述光学载台2与光学底板1上分别设有与所述双头反向螺栓相配合的左内螺纹和右内螺纹，通过旋紧和放松调整螺丝4调节光学载台2与光学底板1之间的距离，一方面方便调整光学载台2与光学底板1之间的距离，另一方面，使得光学载台2与光学底板1之间不会产生相对转对，两者位置稳定，本实施例中优选的，所述调整螺丝4成三角形设置有三个，即可满足各个方向立体角度调节的需求，弹性缓冲件6通过本身的张紧力隔离光学载台2和光学底板1，在调整光学载台2与光学底板1之间的距离时始终支撑光学载台2，使得立体角度的调节更加精密细微，保证调整立体角度时光学元件7的稳定，参照图3所示，本实施例中，弹性缓冲件6设置为橡胶圈，橡胶圈与光学载台2的中心孔21同轴心设置，保证正常状态下橡胶圈对光学载台2一周的支撑力均匀，便于调节光学载台2的立体角度，所述光学底板1和光学载台2均为刚性平板，保证调整光学载台2立体角度的过程中，光学底板1和光学载台2不会发生形变影响调节精度，进一步的，在光学元件7立体角度调节完毕后，将所述固定顶丝5穿过所述光学载台2上的第一螺纹孔22与所述光学底板1抵接，进一步增强光学载台2位置、角度的固定效果，本实施例中，固定顶丝5设置有三个，所述固定顶丝5设置在相邻两根调整螺丝4之间。

参照图2和4所示，为本发明的实施例二，本实施例中，所述光学载台2上设置有供所述调整螺丝4穿过的圆孔23，所述光学底板1上设置有连接所述调整螺丝4的第二螺纹孔11，拧紧调整螺丝4时，光学载台2与光学底板1之间的距离缩小，弹性缓冲件6被压紧，放松调整螺丝4时，弹性缓冲件6回弹将光学载台2顶起，进一步通过固定顶丝5将光学载台2的位置固定，本实施例中，弹性缓冲件6设置为橡胶球或弹簧等，所述弹性缓冲件6环绕所述中心孔21均匀设置，便于在调整光学载台2的过程中精确控制光学载台2的调整角度，为防止弹性缓冲件6发生位移，在所述光学载台2下表面和/或所述光学底板1上表面设置有限制所述弹性缓冲件6位置的凹槽61，由于弹性缓冲件6位于光学底板1和光学载台2之间，因此弹性缓冲件6被挤压在凹槽61内不会由于受力而向其他位置移动，保证角度调整的精度，进一步的，本实施例中，在所述光学托架3侧边的光学载台2上对称设有一对螺栓支架8，固定螺栓81穿过所述螺栓支架8抵接所述光学托架3侧面，在光学托架3的平面角度被调整正确的情况下，通过对称设置的固定螺栓81夹紧光学托架3，使得光学托架3无法相对光学载台2转动，固定了光学托架3的平面角度，为了进一步限制光学托架3的上下移动，所述光学托架3侧面设置有一圈固定槽82，所述固定螺栓81抵接在所述固定槽82内，使得光学托架3与光学载台2固定。

本发明在工作时，通过旋转光学托架实现光学元件在光学载台平面上的角度调节，在确定角度正确的情况下，旋紧光学托架两侧的固定螺栓夹紧光学托架，将光学托架的位置固定，在调整立体角度时，首先将三颗固定顶丝旋至放松状态，脱离与光学底板的接触，因为有弹性缓冲件提供了张紧力，因此在固定顶丝脱离了与光学底板的接触后，光学载台的状态仍然能基本保持，而后调整三颗调整螺丝，此时光学元件的立体角度会对应发生变化，相对于光学托架和光学载台之间的相对角度调节，立体角度调节更加精密细微，调整单颗螺丝的幅度不宜过大，三颗螺丝宜协同调节，在光学元件立体角度调整完毕后，最后将三颗固定顶丝缓缓旋至与光学底板接触，完成光学元件的固定。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种光学元件调整固定机构，其特征在于，包括光学底板、光学载台、光学托架、调整螺丝、固定顶丝和弹性缓冲件，光学元件固定在所述光学托架上，所述光学托架下表面设置有一根突出的销轴，所述光学载台上设置有与所述销轴配合的中心孔，所述弹性缓冲件设置在所述光学载台与所述光学底板之间，所述光学载台与所述光学底板之间通过多根调整螺丝连接，所述固定顶丝穿过所述光学载台上的第一螺纹孔与所述光学底板抵接。

2.如权利要求1所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述调整螺丝为双头反向螺栓，所述光学载台与光学底板上分别设有与所述双头反向螺栓相配合的左内螺纹和右内螺纹。

3.如权利要求1所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述光学载台上设置有供所述调整螺丝穿过的圆孔，所述光学底板上设置有连接所述调整螺丝的第二螺纹孔。

4.如权利要求1所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述调整螺丝成三角形设置有三个，所述固定顶丝设置在相邻两根调整螺丝之间。

5.如权利要求1所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述弹性缓冲件为橡胶球、橡胶圈或弹簧。

6.如权利要求5所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述弹性缓冲件绕所述中心孔均匀设置。

7.如权利要求1所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述光学载台下表面和/或所述光学底板上表面设置有限制所述弹性缓冲件位置的凹槽。

8.如权利要求1所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述光学托架侧边的光学载台上对称设有一对螺栓支架，固定螺栓穿过所述螺栓支架抵接所述光学托架侧面。

9.如权利要求8所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述光学托架侧面设置有一圈固定槽，所述固定螺栓抵接在所述固定槽内。

10.如权利要求1所述的光学元件调整固定机构，其特征在于，所述光学底板和光学载台均为刚性平板。