CN112034582A - 一种高色散高折射率二元光学透镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高色散高折射率二元光学透镜，包括透镜实验承载平台和色谱铺设夹持结构，所述透镜实验承载平台的上端两侧设置有二元光学透镜高度调节机构，所述二元光学透镜高度调节机构的一侧连接有二元光学透镜角度调节结构，所述色谱铺设夹持结构设置于二元光学透镜的后方，所述二元光学透镜角度调节结构的表面设置有角度刻度标，且角度刻度标的一侧设置有透镜角度锁止结构。本发明当复色光进入二元光学透镜后，由于二元光学透镜对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开二元光学透镜时就各自分散，形成光谱，从而能够与安置的光谱进行比对处理，以此能提高二元光学透镜使用的便捷性。

Description

一种高色散高折射率二元光学透镜

技术领域

本发明涉及二元光学透镜技术领域，具体为一种高色散高折射率二元光学透镜。

背景技术

二元光学是基于光波衍射理论发展起来的一个新兴光学分支，是光学与微电子技术相互渗透、交汇而形成的前沿学科。基于计算机辅助设计和微米级加工技术制成的平面浮雕型二元光学器件具有重量轻、易复制、造价低等特点，并能实现传统光学难以完成的微小、阵列、集成及任意波面变换等新功能，从而使光学工程与技术在诸如空间技术、激光加工、计算技术与信息处理、光纤通信及生物医学等现代国防科技与工业的众多领域中显示出前所未有的重要作用及广阔的应用前景。随着近代光学和光电子技术的迅速发展，光电子仪器及其元件都发生了深刻而巨大的变化。光学零件已经不仅仅是折射透镜、棱镜和反射镜。诸如微透镜阵列、全息透镜、衍射光学元件和梯度折射率透镜等新型光学元件也越来越多地应用在各种光电子仪器中，使光电子仪器及其零部件更加小型化、阵列化和集成化。关于二元光学概念的准确定义，至今光学界还没有统一的看法，但普遍认为，二元光学是指基于光波的衍射理论，利用计算机辅助设计，并用超大规模集成(VLSI)电路制作工艺，在片基上(或传统光学器件表面)刻蚀产生两个或多个台阶深度的浮雕结构，形成纯相位、同轴再现、具有极高衍射效率的一类衍射光学元件。色散广义的说是指复色光分解为单色光而形成光谱的现象。几列波在媒质中传播，它们的频率不同，传播速度亦不同，这种现象叫色散。折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。主要用来描述材料对光的折射能力。

一般的二元光学透镜在使用时存在角度方位不易调节的问题，并且二元光学透镜在折射光束时存在不易进行展示对比的问题的问题，为此，我们提出一种实用性更高的高色散高折射率二元光学透镜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高色散高折射率二元光学透镜，解决了现有的一般的二元光学透镜在使用时存在角度方位不易调节的问题，并且二元光学透镜在折射光束时存在不易进行展示对比的问题的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高色散高折射率二元光学透镜，包括透镜实验承载平台和色谱铺设夹持结构，所述透镜实验承载平台的上端两侧设置有二元光学透镜高度调节机构，所述二元光学透镜高度调节机构的一侧连接有二元光学透镜角度调节结构，所述二元光学透镜角度调节结构的内侧连接有光学透镜夹持条，且光学透镜夹持条的内侧连接有二元光学透镜，所述色谱铺设夹持结构设置于二元光学透镜的后方，所述二元光学透镜角度调节结构的表面设置有角度刻度标，且角度刻度标的一侧设置有透镜角度锁止结构。

优选的，所述二元光学透镜高度调节机构包括伺服电机、传动螺杆、承载支杆、承载架、定位导向杆和限位滑块，且伺服电机的输出端连接有传动螺杆，并且传动螺杆的外侧设置有定位导向杆，所述定位导向杆的外侧连接有限位滑块，且限位滑块的外侧设置有承载支杆，并且限位滑块的一端连接有承载架。

优选的，所述伺服电机通过传动螺杆与限位滑块之间构成伸缩结构，且定位导向杆呈对称贯穿于限位滑块的内部，并且限位滑块与承载支杆之间构成滑动结构，同时限位滑块与承载支杆连接处相互匹配。

优选的，所述二元光学透镜角度调节结构包括固定块、调节盘、调节轴和连接轴承，且固定块的内部设置有连接轴承，并且连接轴承的内部设置有调节轴，同时调节轴的一端连接有调节盘。

优选的，所述二元光学透镜角度调节结构关于透镜实验承载平台的竖直中心线呈对称设置有两组，且调节轴通过连接轴承贯穿于固定块的内部，并且调节轴通过调节盘和连接轴承与固定块之间构成转动结构，同时调节盘与角度刻度标之间相互平行。

优选的，所述色谱铺设夹持结构包括色谱铺设平板、夹持复位弹簧、夹持杆和吸附磁体，且色谱铺设平板上端的前端面设置有夹持复位弹簧，并且夹持复位弹簧的内侧设置有夹持杆，同时色谱铺设平板下端的前端面设置有吸附磁体。

优选的，所述夹持杆通过夹持复位弹簧与色谱铺设平板之间构成弹性转动结构，且色谱铺设平板与吸附磁体之间为磁性吸合，并且色谱铺设平板与二元光学透镜之间相互平行。

优选的，所述透镜角度锁止结构包括透镜角度锁止齿盘、锁止啮合杆和连接轴，且透镜角度锁止齿盘的外侧设置有锁止啮合杆，并且锁止啮合杆的末端连接有连接轴。

优选的，所述透镜角度锁止齿盘与锁止啮合杆之间相互啮合，且锁止啮合杆与连接轴之间构成转动结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置的二元光学透镜高度调节机构能够完成二元光学透镜高度的调节，如此能够方便自动调节二元光学透镜的高度，使得二元光学透镜的保持在合适的高度上，同时通过对称的定位导向杆能够保证二元光学透镜在移动时位置结构的稳定性。

2、本发明通过设置的二元光学透镜角度调节结构能够方便对二元光学透镜的安置角度进行调节，转动调节盘能够带动调节轴转动，如此能带动二元光学透镜转动，从而能完成对二元光学透镜角度的调节，并且设置相互平行的调节盘和角度刻度标能够方便对转动的角度进行观察，以此能保证二元光学透镜角度转动的合适性。

3、本发明设置的色谱铺设夹持结构能够方便对光谱进行夹持处理，以此能保证光谱位置安装的稳定性；当复色光进入二元光学透镜后，由于二元光学透镜对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开二元光学透镜时就各自分散，形成光谱，从而能够与安置的光谱进行比对处理，以此能提高二元光学透镜使用的便捷性。

4、本发明设置的透镜角度锁止结构能够方便对二元光学透镜转动的角度进行固定，以此能保证二元光学透镜角度固定的稳定性，同时通过锁止啮合杆转动与透镜角度锁止齿盘之间的啮合，以此能提高透镜角度锁止的便利性。

5、本发明通过二元光学透镜与色谱铺设夹持结构之间的相互平行，如此方便二元光学透镜折射的高散色光谱显示在色谱铺设夹持结构上，从而能保证两者之间组合使用的合适性，大大提高了该种高色散高折射率二元光学透镜的实用性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明透镜角度锁止结构侧视结构示意图；

图3为本发明固定块内部结构示意图；

图4为本发明二元光学透镜高度调节机构内部截面结构示意图；

图5为本发明色谱铺设夹持结构前端面结构示意图。

图中：1、透镜实验承载平台；2、二元光学透镜高度调节机构；201、伺服电机；202、传动螺杆；203、承载支杆；204、承载架；205、定位导向杆；206、限位滑块；3、二元光学透镜角度调节结构；301、固定块；302、调节盘；303、调节轴；304、连接轴承；4、光学透镜夹持条；5、二元光学透镜；6、色谱铺设夹持结构；601、色谱铺设平板；602、夹持复位弹簧；603、夹持杆；604、吸附磁体；7、角度刻度标；8、透镜角度锁止结构；801、透镜角度锁止齿盘；802、锁止啮合杆；803、连接轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-5，一种高色散高折射率二元光学透镜，包括透镜实验承载平台1和色谱铺设夹持结构6，透镜实验承载平台1的上端两侧设置有二元光学透镜高度调节机构2，二元光学透镜高度调节机构2包括伺服电机201、传动螺杆202、承载支杆203、承载架204、定位导向杆205和限位滑块206，且伺服电机201的输出端连接有传动螺杆202，并且传动螺杆202的外侧设置有定位导向杆205，定位导向杆205的外侧连接有限位滑块206，且限位滑块206的外侧设置有承载支杆203，并且限位滑块206的一端连接有承载架204，伺服电机201通过传动螺杆202与限位滑块206之间构成伸缩结构，且定位导向杆205呈对称贯穿于限位滑块206的内部，并且限位滑块206与承载支杆203之间构成滑动结构，同时限位滑块206与承载支杆203连接处相互匹配，通过设置的二元光学透镜高度调节机构2能够完成二元光学透镜5高度的调节，如此能够方便自动调节二元光学透镜5的高度，使得二元光学透镜5的保持在合适的高度上，同时通过对称的定位导向杆205能够保证二元光学透镜5在移动时位置结构的稳定性；

二元光学透镜高度调节机构2的一侧连接有二元光学透镜角度调节结构3，二元光学透镜角度调节结构3包括固定块301、调节盘302、调节轴303和连接轴承304，且固定块301的内部设置有连接轴承304，并且连接轴承304的内部设置有调节轴303，同时调节轴303的一端连接有调节盘302，二元光学透镜角度调节结构3关于透镜实验承载平台1的竖直中心线呈对称设置有两组，且调节轴303通过连接轴承304贯穿于固定块301的内部，并且调节轴303通过调节盘302和连接轴承304与固定块301之间构成转动结构，同时调节盘302与角度刻度标7之间相互平行；通过设置的二元光学透镜角度调节结构3能够方便对二元光学透镜5的安置角度进行调节，转动调节盘302能够带动调节轴303转动，如此能带动二元光学透镜5转动，从而能完成对二元光学透镜5角度的调节，并且设置相互平行的调节盘302和角度刻度标7能够方便对转动的角度进行观察，以此能保证二元光学透镜5角度转动的合适性；

二元光学透镜角度调节结构3的内侧连接有光学透镜夹持条4，且光学透镜夹持条4的内侧连接有二元光学透镜5，色谱铺设夹持结构6设置于二元光学透镜5的后方，色谱铺设夹持结构6包括色谱铺设平板601、夹持复位弹簧602、夹持杆603和吸附磁体604，且色谱铺设平板601上端的前端面设置有夹持复位弹簧602，并且夹持复位弹簧602的内侧设置有夹持杆603，同时色谱铺设平板601下端的前端面设置有吸附磁体604，夹持杆603通过夹持复位弹簧602与色谱铺设平板601之间构成弹性转动结构，且色谱铺设平板601与吸附磁体604之间为磁性吸合，并且色谱铺设平板601与二元光学透镜5之间相互平行，设置的色谱铺设夹持结构6能够方便对光谱进行夹持处理，以此能保证光谱位置安装的稳定性；当复色光进入二元光学透镜5后，由于二元光学透镜5对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开二元光学透镜5时就各自分散，形成光谱，从而能够与安置的光谱进行比对处理，以此能提高二元光学透镜5使用的便捷性；

二元光学透镜角度调节结构3的表面设置有角度刻度标7，且角度刻度标7的一侧设置有透镜角度锁止结构8，透镜角度锁止结构8包括透镜角度锁止齿盘801、锁止啮合杆802和连接轴803，且透镜角度锁止齿盘801的外侧设置有锁止啮合杆802，并且锁止啮合杆802的末端连接有连接轴803，透镜角度锁止齿盘801与锁止啮合杆802之间相互啮合，且锁止啮合杆802与连接轴803之间构成转动结构，设置的透镜角度锁止结构8能够方便对二元光学透镜5转动的角度进行固定，以此能保证二元光学透镜5角度固定的稳定性，同时通过锁止啮合杆802转动与透镜角度锁止齿盘801之间的啮合，以此能提高透镜角度锁止的便利性，通过二元光学透镜5与色谱铺设夹持结构6之间的相互平行，如此方便二元光学透镜5折射的高散色光谱显示在色谱铺设夹持结构6上，从而能保证两者之间组合使用的合适性，大大提高了该种高色散高折射率二元光学透镜的实用性。

工作原理：对于这类的高色散高折射率二元光学透镜，首先透镜实验承载平台1的设置能对整个装置进行承载，当需要对二元光学透镜5进行角度调节时，启动伺服电机201，伺服电机201通电工作能够带动传动螺杆202转动，传动螺杆202与限位滑块206之间为螺纹连接，如此能推动限位滑块206在承载支杆203中滑动，定位导向杆205贯穿在限位滑块206的内部，如此能保证限位滑块206在移动时的稳定性，并且设置的承载架204与限位滑块206之间固定连接，如此能够带动承载架204进行移动，承载架204上固定有二元光学透镜角度调节结构3，这样能够带动二元光学透镜角度调节结构3进行高度的调节，二元光学透镜角度调节结构3通过光学透镜夹持条4能够对二元光学透镜5进行夹持，转动调节盘302，调节盘302能够带动调节轴303转动，如此能使调节轴303在连接轴承304中转动，这样能通过光学透镜夹持条4带动二元光学透镜5转动，从而能完成对二元光学透镜5角度的调节，调节盘302在转动体调节时能够从平行的角度刻度标7上观看到转动的角度，如此能保证角度调节的便利性与准确性，当二元光学透镜5角度调剂到合适位置时，拨动锁止啮合杆802，锁止啮合杆802通过连接轴803能够转动，如此能使锁止啮合杆802的顶端啮合在透镜角度锁止齿盘801的齿槽中，如此能完成调节轴303转动角度的稳定性，当复色光进入二元光学透镜5后，由于二元光学透镜5对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开二元光学透镜5时就各自分散，形成光谱，从而能使光谱展现在色谱铺设平板601，同时在色谱铺设平板601上也能铺设绘制好的光谱，夹持杆603通过夹持复位弹簧602的弹性能够对绘制好的光谱进行夹持处理，如此能完成对比处理，同时设置的吸附磁体604也能起到辅助夹持的效果，以此能保证平铺夹持的稳定性，使得整个高色散高折射率二元光学透镜的实用性得到很好的提高，就这样完成整个高色散高折射率二元光学透镜的使用过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高色散高折射率二元光学透镜，包括透镜实验承载平台(1)和色谱铺设夹持结构(6)，其特征在于：所述透镜实验承载平台(1)的上端两侧设置有二元光学透镜高度调节机构(2)，所述二元光学透镜高度调节机构(2)的一侧连接有二元光学透镜角度调节结构(3)，所述二元光学透镜角度调节结构(3)的内侧连接有光学透镜夹持条(4)，且光学透镜夹持条(4)的内侧连接有二元光学透镜(5)，所述色谱铺设夹持结构(6)设置于二元光学透镜(5)的后方，所述二元光学透镜角度调节结构(3)的表面设置有角度刻度标(7)，且角度刻度标(7)的一侧设置有透镜角度锁止结构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种高色散高折射率二元光学透镜，其特征在于：所述二元光学透镜高度调节机构(2)包括伺服电机(201)、传动螺杆(202)、承载支杆(203)、承载架(204)、定位导向杆(205)和限位滑块(206)，且伺服电机(201)的输出端连接有传动螺杆(202)，并且传动螺杆(202)的外侧设置有定位导向杆(205)，所述定位导向杆(205)的外侧连接有限位滑块(206)，且限位滑块(206)的外侧设置有承载支杆(203)，并且限位滑块(206)的一端连接有承载架(204)。

3.根据权利要求2所述的一种高色散高折射率二元光学透镜，其特征在于：所述伺服电机(201)通过传动螺杆(202)与限位滑块(206)之间构成伸缩结构，且定位导向杆(205)呈对称贯穿于限位滑块(206)的内部，并且限位滑块(206)与承载支杆(203)之间构成滑动结构，同时限位滑块(206)与承载支杆(203)连接处相互匹配。

4.根据权利要求1所述的一种高色散高折射率二元光学透镜，其特征在于：所述二元光学透镜角度调节结构(3)包括固定块(301)、调节盘(302)、调节轴(303)和连接轴承(304)，且固定块(301)的内部设置有连接轴承(304)，并且连接轴承(304)的内部设置有调节轴(303)，同时调节轴(303)的一端连接有调节盘(302)。

5.根据权利要求4所述的一种高色散高折射率二元光学透镜，其特征在于：所述二元光学透镜角度调节结构(3)关于透镜实验承载平台(1)的竖直中心线呈对称设置有两组，且调节轴(303)通过连接轴承(304)贯穿于固定块(301)的内部，并且调节轴(303)通过调节盘(302)和连接轴承(304)与固定块(301)之间构成转动结构，同时调节盘(302)与角度刻度标(7)之间相互平行。

6.根据权利要求1所述的一种高色散高折射率二元光学透镜，其特征在于：所述色谱铺设夹持结构(6)包括色谱铺设平板(601)、夹持复位弹簧(602)、夹持杆(603)和吸附磁体(604)，且色谱铺设平板(601)上端的前端面设置有夹持复位弹簧(602)，并且夹持复位弹簧(602)的内侧设置有夹持杆(603)，同时色谱铺设平板(601)下端的前端面设置有吸附磁体(604)。

7.根据权利要求6所述的一种高色散高折射率二元光学透镜，其特征在于：所述夹持杆(603)通过夹持复位弹簧(602)与色谱铺设平板(601)之间构成弹性转动结构，且色谱铺设平板(601)与吸附磁体(604)之间为磁性吸合，并且色谱铺设平板(601)与二元光学透镜(5)之间相互平行。

8.根据权利要求1所述的一种高色散高折射率二元光学透镜，其特征在于：所述透镜角度锁止结构(8)包括透镜角度锁止齿盘(801)、锁止啮合杆(802)和连接轴(803)，且透镜角度锁止齿盘(801)的外侧设置有锁止啮合杆(802)，并且锁止啮合杆(802)的末端连接有连接轴(803)。

9.根据权利要求8所述的一种高色散高折射率二元光学透镜，其特征在于：所述透镜角度锁止齿盘(801)与锁止啮合杆(802)之间相互啮合，且锁止啮合杆(802)与连接轴(803)之间构成转动结构。

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