CN110531477A - 一种多元件高密度装填装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及光学技术领域，具体地，涉及一种多元件高密度装填装置。该多元件高密度装填装置的盘形支架组件能够绕转轴的轴心线旋转地安装于第一遮光外壳内；盘形支架组件的周向设置有多个元件支架；元件支架设置有用于安装光学元件的腔体、与腔体连通的入光孔和出光孔；第一遮光外壳设置有与入光孔位置对应的第一透光孔和与出光孔位置对应的第二透光孔；镜片套筒固定安装于第一遮光外壳的内侧面，并与第二透光孔的相对；第一透光孔、入光孔、腔体、出光孔、镜片套筒以及第二透光孔形成光线通路。该多元件高密度装填装置采用盘形支架组件能够同时安装多个光学元件，能够满足光学仪器小型化、轻量化和高密度装填的设计需求。

Description

一种多元件高密度装填装置

技术领域

本申请涉及光学技术领域，具体地，涉及一种多元件高密度装填装置。

背景技术

光学系统中通常包括滤镜系统、成像系统和照明系统，其中，滤镜系统用于保证成像系统和照明系统单色滤光及分光复合，照明系统与成像系统中心波长存在偏差，两套系统滤色镜不同。实际光学系统中，往往需要多个滤镜或光源等光学元件对波段进行协调匹配。现有光学仪器因功能单一，所需要的滤镜或光源数量较少，通过单个支架安装或少数分体式支架组装即可。

随着光学仪器功能和性能需求的增加，需要配置适应较多波段的光学元件，势必带来光学元件数量的增加、装置体积的增大和结构重量的增加，无法满足光学仪器小型化、轻量化和高密度装填的设计需求。

在上述背景条件下，研制出一种轻量化的多元件高密度装填装置是非常必要的。

发明内容

本申请实施例中提供了一种多元件高密度装填装置，该多元件高密度装填装置采用盘形支架组件能够同时安装多个光学元件，还能通过转轴旋转快速选择光学元件，从而满足光学仪器小型化、轻量化和高密度装填的设计需求。

本申请实施例提供了一种多元件高密度装填装置，包括第一遮光外壳、盘形支架组件、转轴、镜片套筒以及多个元件支架；

所述盘形支架组件能够绕所述转轴的轴心线旋转地安装于所述第一遮光外壳内，所述转轴的两端伸出所述第一遮光外壳；

所述盘形支架组件的周向设置有多个所述元件支架；

所述元件支架设置有用于安装光学元件的腔体、与所述腔体连通的入光孔和出光孔；

所述第一遮光外壳设置有与所述入光孔位置对应的第一透光孔和与所述出光孔位置对应的第二透光孔；

所述镜片套筒固定安装于所述第一遮光外壳的内侧面，并与所述第二透光孔的相对；

所述第一透光孔、所述入光孔、所述腔体、所述出光孔、所述镜片套筒以及所述第二透光孔形成光线通路。

优选地，所述盘形支架组件包括沿所述转轴的轴向依次排列的第一盘形支架板、盘形支架本体以及第二盘形支架板，所述第一盘形支架板、所述盘形支架本体以及所述第二盘形支架板之间固定连接；

所述元件支架安装于所述盘形支架本体的外周面；

所述盘形支架本体和所述元件支架被夹设在所述第一盘形支架板与所述第二盘形支架板之间。

优选地，所述盘形支架本体的外周面设置有多个定位槽，所述定位槽沿所述转轴的轴向延伸；

所述元件支架设置有与所述定位槽形状配合的定位块，所述定位块与所述定位槽插接配合。

优选地，所述定位槽为燕尾槽。

优选地，所述盘形支架本体与所述第一盘形支架板和所述第二盘形支架板之间均通过螺栓连接。

优选地，所述盘形支架本体、所述第一盘形支架板以及所述第二盘形支架板均设置有多个减重孔；

所述盘形支架本体、所述第一盘形支架板以及所述第二盘形支架板均设置有用于穿设所述转轴的中心轴孔。

优选地，所述转轴的两端部均螺纹连接有防松螺母。

优选地，所述第一遮光外壳为由前板、后板、侧板、透光侧板、盖板以及底板固定连接在一起形成的箱体结构；

所述透光侧板上设置有贯穿其厚度的所述第一透光孔；

所述前板上设置有贯穿其厚度的所述第二透光孔。

优选地，所述入光孔设置于所述元件支架背离所述转轴的一侧表面；所述出光孔设置于所述元件支架朝向所述镜片套筒的一侧表面。

优选地，所述第一透光孔的中心轴线与所述第二透光孔的中心轴线垂直设置。

优选地，多个所述元件支架均匀分布于所述盘形支架组件的周向。

采用本申请实施例中提供的多元件高密度装填装置，具有以下有益效果：

上述多元件高密度装填装置在第一遮光外壳内通过转轴安装有盘形支架组件，盘形支架组件的周向上安装有多个元件支架，通过元件支架可以安装滤镜、光源等多种光学元件，在盘形支架组件绕转轴转动时可以方便地选择不同的光学元件，从而实现多元件工作过程中的往复旋转功能，与现有技术相比，该多元件高密度装填装置采用盘形支架组件能够同时安装多个光学元件，不仅体积小、重量轻、高密度装填，还有利于保证多元件集成时的快速安装和稳定运动，从而满足光学仪器小型化、轻量化和高密度装填的设计需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种多元件高密度装填装置的立体结构示意图；

图2为图1中提供的多元件高密度装填装置中装有支架元件和转轴的盘形支架组件的结构示意图；

图3为图2中提供的装有支架元件和转轴的盘形支架组件的A向结构示意图；

图4为图1中提供的多元件高密度装填装置中在去除第一盘形支架板后的盘形支架组件的结构示意图；

图5为图4中提供的去除第一盘形支架板后的盘形支架组件的B向结构示意图；

图6为图1中提供的多元件高密度装填装置的元件支架的立体结构示意图。

附图标记：

1-盘形支架组件；2-转轴；3-镜片套筒；4-元件支架；

5-前板；6-后板；7-侧板；8-透光侧板；9-盖板；10-底板；

11-第一盘形支架板；12-盘形支架本体；13-第二盘形支架板；14-减重孔；15-防松螺母；41-入光孔；42-出光孔；43-定位块；51-第二透光孔；81-第一透光孔；121-定位槽。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

本申请实施例提供了一种多元件高密度装填装置，该多元件高密度装填装置可以用于显微镜中的光路中对光线进行调节，该多元件高密度装填装置包括第一遮光外壳、盘形支架组件1、转轴2、镜片套筒3以及多个元件支架4；如图1结构所示，在第一遮光外壳中设置有盘形支架组件1、镜片套筒3以及多个元件支架4，转轴2穿设于盘形支架组件1的中心，两端伸出第一遮光外壳，通过转轴2将盘形支架组件1可转动地进行支承，另外还能通过转轴2的端部接收外部驱动载荷，以通过驱动载荷驱动转轴2旋转进而带动盘形支架组件1转动，从而实现安装在盘形支架组件1的元件支架4上的光学元件的转动调节和选择，外部驱动载荷可以通过电机等驱动机构与转轴2的传动连接进行动力传递；第一遮光外壳对内部的盘形支架组件1进行封装，避免外部环境的光线对内部的光学元件进行干扰；第一遮光外壳可以为箱体结构，并由前板5、后板6、侧板7、透光侧板8、盖板9以及底板10固定连接在一起形成；

盘形支架组件1能够绕转轴2的轴心线旋转地安装于第一遮光外壳内，转轴2的两端伸出第一遮光外壳；如图1和图2结构所示，盘形支架组件1固定安装于转轴2上，以便通过转轴2带动盘形支架组件1转动，转轴2的两端伸出到第一遮光外壳的外部；

盘形支架组件1的周向设置有多个元件支架4；如图2和图3结构所示，盘形支架组件1的周向安装有多个元件支架4，元件支架4可以均匀分布在盘形支架组件1的周向，也可以随机分布在盘形支架组件1的周向，具体地布置位置和间隔可以根据实际需要进行设置；

元件支架4设置有用于安装光学元件的腔体、与腔体连通的入光孔41和出光孔42；如图1和图6结构所示，元件支架4用于安装滤镜、光源等光学元件，并在内部设置有用于安装光学元件的腔体，同时设置有与腔体连通的入光孔41和出光孔42，以便光线透过入光孔41之后经过光学元件再从出光孔42射出；入光孔41设置于元件支架4背离转轴2的一侧表面；出光孔42设置于元件支架4朝向镜片套筒3的一侧表面；

第一遮光外壳设置有与入光孔41位置对应的第一透光孔81和与出光孔42位置对应的第二透光孔51；如图1结构所示，第一遮光外壳可以由前板5、后板6、侧板7、透光侧板8、盖板9以及底板10固定连接在一起形成；透光侧板8上设置有贯穿其厚度的第一透光孔81；前板5上设置有贯穿其厚度的第二透光孔51；第一透光孔81的中心轴线与第二透光孔51的中心轴线垂直设置；通过转轴2的调节，可以使第一透光孔81与元件支架4顶部的入光孔41相对设置，并使第二透光孔51与元件支架4一侧的出光孔42相对设置，并形成一条光学通路；

镜片套筒3固定安装于第一遮光外壳的内侧面，并与第二透光孔51的相对；如图1结构所示，在第一遮光外壳的内侧面与盘形支架组件1之间设置有镜片套筒3，镜片套筒3固定安装在第一遮光外壳的前板5上，并与第二透光孔51相对，镜片套筒3用于安装透镜、物镜等透光元件；

第一透光孔81、入光孔41、腔体、出光孔42、镜片套筒3以及第二透光孔51形成光线通路；如图1结构所示，在驱动转轴2转动的过程中，可以使第一透光孔81与入光孔41、以及第二透光孔51与出光孔42相对，当有光线从第一透光孔81射入时，光线可以依次透过入光孔41、腔体或安装于腔体内的光学元件、出光孔42、镜片套筒3或安装于镜片套筒3内的透光元件以及第二透光孔51，并从第二透光孔51中射出。

上述多元件高密度装填装置在第一遮光外壳内通过转轴2安装有盘形支架组件1，盘形支架组件1的周向上安装有多个元件支架4，通过元件支架4可以安装滤镜、光源等多种光学元件，在盘形支架组件1绕转轴2转动时可以使安装于元件支架4内的光学元件与第一透光孔81和第二透光孔51对齐，从而方便地选择不同的光学元件，实现多元件工作过程中的往复旋转功能，与现有技术相比，该多元件高密度装填装置采用盘形支架组件1能够同时安装多个光学元件，而且选择、对准方便，不仅体积小、重量轻、高密度装填，还有利于保证多元件集成时的快速安装和稳定运动，从而满足光学仪器小型化、轻量化和高密度装填的设计需求。

一种具体的实施方式中，如图2、图3、图4和图5结构所示，盘形支架组件1包括沿转轴2的轴向依次排列的第一盘形支架板11、盘形支架本体12以及第二盘形支架板13，第一盘形支架板11、盘形支架本体12以及第二盘形支架板13之间固定连接；元件支架4安装于盘形支架本体12的外周面；盘形支架本体12和元件支架4被夹设在第一盘形支架板11与第二盘形支架板13之间。

盘形支架组件1的第一盘形支架板11、盘形支架本体12以及第二盘形支架板13沿转轴2的轴向依次排列，并且固定连接，通过第一盘形支架板11与第二盘形支架板13将盘形支架本体12和元件支架4夹设在中间，能够对盘形支架本体12和元件支架4进行轴向限位和夹紧，提高了元件支架4以及安装于元件支架4上的光学元件的稳定性和可靠性。

为了进一步提高多元件高密度装填装置在使用过程中的稳定性和耐久性，如图2和图3结构所示，转轴2的两端部均螺纹连接有防松螺母15，通过防松螺母15的设置能够实现转轴2在运动过程中盘形支架组件1的防松功能。

在实际应用中，盘形支架本体12与第一盘形支架板11和第二盘形支架板13之间可以通过螺栓连接，因为采用螺栓连接第一盘形支架板11、盘形支架本体12以及第二盘形支架板13，螺栓具有方便拆装的特点，便于对第一盘形支架板11、盘形支架本体12以及第二盘形支架板13进行拆装，如，需要更换光学元件或对光学元件进行检修的时候，因此，具有便于拆装、检修和更换零部件的优点。

如图5结构所示，盘形支架本体12的外周面设置有多个定位槽121，定位槽121沿转轴2的轴向延伸；定位槽121可以为燕尾槽，也可以为倒T形槽、梯形槽、锥形槽等其它形状的定位槽121；同时，元件支架4设置有与定位槽121形状配合的定位块43，定位块43与定位槽121插接配合。

由于在盘形支架本体12的外周面设置有多个定位槽121，并在元件支架4上设置有与定位槽121形状配合地定位块43，使得元件支架4能够通过定位槽121与定位块43的插接配合方便、快速地进行拆装，从而还能提高定位速度，无需浪费定位时间，提高了元件支架4的装配效率。

为了满足轻量化的设计需求，如图3和图5结构所示，盘形支架本体12、第一盘形支架板11以及第二盘形支架板13均设置有多个减重孔14；盘形支架本体12、第一盘形支架板11以及第二盘形支架板13均设置有用于穿设转轴2的中心轴孔。

盘形支架本体12、第一盘形支架板11以及第二盘形支架板13上设置的减重孔14均沿周向均匀分布且可以为各种形状，目的就是在保持结构强度满足要求的情况下尽量减小装置的重量和转动惯量，以实现轻量化设计，进而节能减排，并提高整个装置的稳定性。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种多元件高密度装填装置，其特征在于，包括第一遮光外壳、盘形支架组件、转轴、镜片套筒以及多个元件支架；

所述盘形支架组件能够绕所述转轴的轴心线旋转地安装于所述第一遮光外壳内，所述转轴的两端伸出所述第一遮光外壳；

所述盘形支架组件的周向设置有多个所述元件支架；

所述元件支架设置有用于安装光学元件的腔体、与所述腔体连通的入光孔和出光孔；

所述第一遮光外壳设置有与所述入光孔位置对应的第一透光孔和与所述出光孔位置对应的第二透光孔；

所述镜片套筒固定安装于所述第一遮光外壳的内侧面，并与所述第二透光孔的相对；

所述第一透光孔、所述入光孔、所述腔体、所述出光孔、所述镜片套筒以及所述第二透光孔形成光线通路。

2.根据权利要求1所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述盘形支架组件包括沿所述转轴的轴向依次排列的第一盘形支架板、盘形支架本体以及第二盘形支架板，所述第一盘形支架板、所述盘形支架本体以及所述第二盘形支架板之间固定连接；

所述元件支架安装于所述盘形支架本体的外周面；

所述盘形支架本体和所述元件支架被夹设在所述第一盘形支架板与所述第二盘形支架板之间。

3.根据权利要求2所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述盘形支架本体的外周面设置有多个定位槽，所述定位槽沿所述转轴的轴向延伸；

所述元件支架设置有与所述定位槽形状配合的定位块，所述定位块与所述定位槽插接配合。

4.根据权利要求3所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述定位槽为燕尾槽。

5.根据权利要求2所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述盘形支架本体与所述第一盘形支架板和所述第二盘形支架板之间均通过螺栓连接。

6.根据权利要求2所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述盘形支架本体、所述第一盘形支架板以及所述第二盘形支架板均设置有多个减重孔；

所述盘形支架本体、所述第一盘形支架板以及所述第二盘形支架板均设置有用于穿设所述转轴的中心轴孔。

7.根据权利要求6所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述转轴的两端部均螺纹连接有防松螺母。

8.根据权利要求1-7任一项所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述第一遮光外壳为由前板、后板、侧板、透光侧板、盖板以及底板固定连接在一起形成的箱体结构；

所述透光侧板上设置有贯穿其厚度的所述第一透光孔；

所述前板上设置有贯穿其厚度的所述第二透光孔。

9.根据权利要求8所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述入光孔设置于所述元件支架背离所述转轴的一侧表面；所述出光孔设置于所述元件支架朝向所述镜片套筒的一侧表面。

10.根据权利要求9所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，所述第一透光孔的中心轴线与所述第二透光孔的中心轴线垂直设置。

11.根据权利要求8所述的多元件高密度装填装置，其特征在于，多个所述元件支架均匀分布于所述盘形支架组件的周向。