CN112596197B - 一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构，包括：横向调整结构、纵向调整结构、调整基座、调整支架及镜片支架；调整基座有通口，通口处设有周向导轨；调整支架与周向导轨相连接，调整支架沿周向导轨绕Y轴作旋转运动；横向调整结构锁紧/放松调整支架绕Y轴作旋转运动；调整支架设有弧形导槽；镜片支架设有导轨连接部，通过导轨连接部与弧形导槽相连接，镜片支架沿弧形导槽绕X轴作旋转运动；纵向调整结构锁紧/放松调整支架绕X轴作旋转运动。通过调整使得光轴通过X‑Y轴的原点，从而始终保证光轴位于镜片中心位置，不会产生光轴偏差。

Description

一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构

技术领域

本发明涉及光学系统的光路调整技术领域，尤其涉及一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构。

背景技术

光学系统中，通常会使用平板玻璃镜片。其中起到改变光路方向作用的通常是反射镜和波长选择透过反射镜两种。后者能够在选择性的改变某波长光路方向的同时，保持其他波长的光路正常通过，最终起到将不同波长光路合为一束的作用。但是由于光路计算、机械加工工艺和装配工艺等各方面的误差，往往会使光路产生偏差。所以，对关键位置的光学元件进行调整是非常有必要的。而对反射镜以及波长选择透过反射镜的调整，是光路调整中非常重要的环节。

传统的反射镜以及波长选择透过反射镜调整结构，通常有以下2种方案：第一种现有技术，如图12所示，调整结构设置在与平板玻璃成一定角度的侧面，利用调整弹簧，伸长或压缩各点与固定端的距离，改变镜片空间位置，达到调整光路的目的。第二种现有技术，如图13所示，调整结构设置在与平板玻璃垂直的上下两端，利用活动端的调整，改变镜片位置，达到调整光路的目的。以上两种方案存在的问题是，平板玻璃在空间中处于一个自由的状态，没有定位的基准。该状态导致在光路调整过程中，即使光路最终达到了目的地，但是其光轴已经偏出。

当反射镜位于基准空间位置时，如图14所示，光路经过反射镜的反射，进入均光棒，光轴与均光棒的中心线重合，光路实现最佳状态。当反射镜位于非基准空间位置时，如图15所示，虽然最终可以将光线照射进均光棒，但是其光轴已经产生了一定角度的偏差，会造成后续光路的偏出，甚至导致光学性能下降，亮度均匀性下降等严重的问题。

发明内容

本发明提供一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构，以克服上述技术问题。

本发明一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构，包括：横向调整结构、纵向调整结构、调整基座、调整支架及镜片支架；所述调整基座有通口，所述通口处设有周向导轨；所述调整支架与所述周向导轨相连接，所述调整支架沿所述周向导轨绕Y轴作旋转运动；所述横向调整结构与所述调整基座固定连接；所述横向调整结构锁紧/放松所述调整支架绕Y轴作旋转运动；所述调整支架设有弧形导槽；所述镜片支架设有导轨连接部，通过所述导轨连接部与所述弧形导槽相连接，所述镜片支架沿所述弧形导槽绕X轴作旋转运动；所述纵向调整结构与所述调整基座固定连接；所述纵向调整结构锁紧/放松所述调整支架绕X轴作旋转运动。

进一步地，所述横向调整结构，包括：横向调整锁紧螺栓、横向调整压紧片、四个横向调整压紧片固定螺栓；所述横向调整压紧片通过所述横向调整压紧片固定螺栓与所述调整基座的上表面固定连接；所述横向调整压紧片上设有横向调整弹性压片，旋紧所述横向调整压紧片固定螺栓，所述横向调整弹性压片将所述调整支架向下压紧；所述横向调整锁紧螺栓固定于所述调整基座上，旋紧所述横向调整锁紧螺栓，所述横向调整锁紧螺栓的螺帽与所述调整支架面接触，锁紧所述调整支架绕Y轴作旋转运动。

进一步地，所述镜片支架，包括：镜片夹持支架、弧形导块；所述镜片夹持支架为四边框结构，所述镜片夹持支架上设有夹持镜片的夹持部；所述弧形导块的下端面与所述镜片夹持支架的上边框固定连接，所述弧形导块的上端面为弧形，所述弧形导块连接于所述弧形导槽内，所述弧形导块与弧形导槽相配合带动所述镜片夹持支架绕X轴作旋转运动。

进一步地，所述纵向调整结构，包括：纵向调整锁紧螺栓、纵向调整压紧片、四个纵向调整压紧片固定螺栓；所述纵向调整压紧片位于所述弧形导块的下方，且通过所述纵向调整压紧片固定螺栓与所述调整支架固定连接；所述纵向调整压紧片上设有纵向调整弹性压片，旋紧所述纵向调整压紧片固定螺栓，所述纵向调整弹性压片将所述弧形导块向上压紧；所述纵向调整锁紧螺栓从上方穿过所述调整支架的弧形导槽，旋紧所述纵向调整锁紧螺栓，限制所述弧形导块绕X轴作旋转运动。

进一步地，所述镜片支架，还包括：镜片压紧框；所述镜片压紧框为四边框结构；所述镜片压紧框与所述镜片夹持支架通过卡扣连接，镜片夹于所述镜片压紧框与所述镜片夹持支架之间。

进一步地，所述调整基座的上表面和所述调整支架的下表面分别设有螺栓固定件；所述横向调整锁紧螺栓通过所述螺栓固定件与所述调整基座固定连接；所述纵向调整压紧片固定螺栓通过所述螺栓固定件与所述调整支架固定连接。

本发明通过设置调整支架夹持设有反射镜片的镜片支架，调整支架与调整基座上的周向导轨连接，调整支架沿周向导轨绕Y轴作旋转运动；镜片支架上的连接部与调整支架上的弧形导槽连接，镜片支架沿弧形导槽绕X轴作旋转运动；同时，设有横向调整结构来锁定调整支架在周向导轨内的运动位置，设有纵向调整结构来锁定镜片支架的连接部在弧形导槽内的运动位置，通过调整使得光轴通过X-Y轴的原点，从而始终保证光轴位于镜片中心位置，不会产生光轴偏差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一种爆炸结构图；

图2为本发明的第二种爆炸结构图；

图3为本发明的俯视角度立体结构图；

图4为本发明的仰视角度立体结构图；

图5为本发明中调整支架与调整基座上的调整支架支撑结构连接方式示意图；

图6为本发明中弧形导块与调整支架上的弧形导槽连接方式示意图；

图7为本发明中X轴向调整时的光轴方向示意图；

图8为本发明中Y轴向调整时的光轴方向示意图；

图9为实际案例中的光学器件组合使用示意图；

图10为将本发明应用在实际案例中的光学器件组合使用的结构示意图；

图11为本发明应用在实际案例中的光学器件用箱体封装组合使用的结构示意图；

图12为第一种现有技术的结构示意图；

图13为第二种现有技术的结构示意图；

图14为当反射镜位于基准空间位置时的示意图；

图15为当反射镜位于非基准空间位置时的示意图。

附图标号说明：

1、横向调整结构；2、纵向调整结构；3、调整基座；31、调整支架支撑结构；32、周向导轨；4、调整支架；41、弧形导槽；5、镜片支架；11、横向调整锁紧螺栓；12、横向调整压紧片；13、横向调整压紧片固定螺栓；21、纵向调整锁紧螺栓；22、纵向调整压紧片；23、纵向调整压紧片固定螺栓；51、镜片夹持支架；52、弧形导块；53、镜片压紧框。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

如图1所示，本实施例提供了一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构，包括：横向调整结构1、纵向调整结构2、调整基座3、调整支架4及镜片支架5；所述调整基座3有通口，通口处设有周向导轨32，周向导轨32所在平面平行于X轴，调整基座3的周向导轨32是内圆导轨，调整支架4的外沿是外圆导轨，其两两相互装配对应，导轨面采用抛光处理，使其易于相对运动。其中，调整基座3是固定结构，调整支架4是运动结构，调整基座3的调整支架支撑结构31保证调整支架4在纵向的位置。如图5所示，调整支架支撑结构31是调整基座3位于通口两侧下方的支撑板，调整支架4的四个侧边中，一对侧边是弧形侧边，另一对侧边是平行的直边，一对弧形侧边间连线长度大于另一对直边间的连线长度。在安装时，将调整支架4按照直边与支撑板平行的角度放入，再把调整支架4旋转，使其弧形边卡入周向导轨32中，且搭在调整基座3两边的支撑板上，从而使调整支架4沿周向导轨32绕Y轴作旋转运动。同时，设有横向调整结构来锁定调整支架在周向导轨32内的运动位置，而且还可以确保调整支架4始终位于调整基座3的周向滑轨内运动。

如图2所示，调整支架4设有弧形导槽41，镜片支架5上的导轨连接部与弧形导槽41相连接。其中，镜片支架5的导轨连接部的纵向旋转导轨结构是外圆导轨，调整支架4的纵向旋转导轨结构是内圆导轨，其两两互相装配对应，导轨面采用抛光处理，使其易于相对运动。其中，调整支架4是固定部，镜片支架5是运动部，镜片支架5可沿弧形导槽41绕X轴作旋转运动；同时，设有纵向调整结构来锁定镜片支架5的导轨连接部在弧形导槽41内的运动位置，而且还可以确保镜片支架5的导轨连接部始终位于调整基座3的弧形导槽41内运动。通过调整使得光轴通过X-Y轴的原点，从而始终保证光轴位于镜片中心位置，不会产生光轴偏差。

如图8所示，弧形导槽41的法向中心通过原点O与X轴重合，使得镜片支架5能够以X轴为旋转轴转动；如图7所示，周向导轨32的法向中心通过原点O与Y轴相重合，使得镜片支架5能够以Y轴为旋转轴转动。

本实施例中，如图3所示，横向调整结构1，包括：两个横向调整锁紧螺栓11、横向调整压紧片12、四个横向调整压紧片固定螺栓13；横向调整压紧片12通过横向调整压紧片固定螺栓13与调整基座3的上表面固定连接；横向调整压紧片12上设有横向调整弹性压片，旋紧横向调整压紧片固定螺栓13，横向调整弹性压片将调整支架4向下压紧；用1个或2个横向调整锁紧螺栓11固定于调整基座3上，旋紧横向调整锁紧螺栓11，横向调整锁紧螺栓11的螺帽与调整支架4面接触，锁紧调整支架4绕Y轴作旋转运动。横向调整的具体过程如下：

如图7所示，装置组装完成后，用四个横向调整压紧片固定螺栓13紧固横向调整压紧片12，将调整支架4预压紧，使其保持Y方向的位置，同时通过周向导轨32，旋转镜片支架5，使光路保持从基准点射出的同时，横向偏转一定角度，达到横向精准调整的目的。调整完成后，紧固横向调整锁紧螺栓11进行位置锁定。

本实施例中，如图2所示，镜片支架5，包括：镜片夹持支架51、弧形导块52；镜片夹持支架51为四边框结构，夹持支架51的纵向切面为长方形，四边框都设有夹持镜片的预留槽，长方体的镜片可插入预留槽中。镜片夹持支架51上设有夹持镜片的夹持部；弧形导块52的下端面与镜片夹持支架51的上边框固定连接，如图6所示，弧形导块52的上端面为弧形，弧形导块52的上端面是与弧形导槽41相匹配的导轨结构，弧形导块52连接于弧形导槽41内，可沿着导轨作弧线运动，弧形导块52与弧形导槽41相配合带动镜片夹持支架51绕X轴作旋转运动。

本实施例中，如图4所示，纵向调整结构2，包括：纵向调整锁紧螺栓21、纵向调整压紧片22、四个纵向调整压紧片固定螺栓23；纵向调整压紧片22位于弧形导块52的下方，且通过纵向调整压紧片固定螺栓23与调整支架4固定连接；纵向调整压紧片22上设有纵向调整弹性压片，旋紧纵向调整压紧片固定螺栓23，纵向调整弹性压片将弧形导块52向上压紧；纵向调整锁紧螺栓21从上方穿过调整支架4的弧形导槽41，旋紧纵向调整锁紧螺栓21，限制弧形导块52绕X轴作旋转运动。纵向调整的具体过程如下：

如图8所示，装置组装完成后，用四个纵向调整压紧片固定螺栓23紧固纵向调整压紧片22，将镜片支架5的弧形导块52预压紧，使镜片支架5保持Y方向的位置，同时通过弧形导槽41，保证镜片支架5在X方向的位置，并旋转镜片支架5，使光路保持从基准点射出的同时，纵向偏转一定角度，达到纵向精准调整的目的。调整完成后，紧固纵向调整锁紧螺栓21进行位置锁定。

本实施例中，如图1所示，镜片支架5，还包括：镜片压紧框53；镜片压紧框53为四边框结构；镜片夹持支架51的四面的边框均设有卡扣结构，将镜片放置镜片夹持支架51中，用镜片压紧框53将镜片压紧，再将镜片夹持支架51边框上的卡扣锁死，从而防止镜片晃动和脱落。

本实施例中，如图1所示，调整基座3的上表面和调整支架4的下表面分别设有螺栓固定件；横向调整锁紧螺栓11通过螺栓固定件与调整基座3固定连接；纵向调整压紧片固定螺栓23通过螺栓固定件与调整支架4固定连接。螺栓固定件可以通过焊接的方式与调整基座3、调整支架4固定连接，根据不同的螺栓配置不同的螺栓固定件，这样可以使螺栓连接的更加紧固，而且便于加工生产，节约生产成本。

下面是本发明的应用举例，如图9所示，LD1、LD2为两路不同颜色的激光半导体二极管阵列，经过DM镜，透过LD1的光线，反射LD2的光线，使两路合并至一起通过透镜的会聚，最终进入均光棒中。如图10所示，其中DM镜的调整，可以使用本发明来实现。如图11所示，调整基座3可以与整体结构框体的上盖相结合为一体，或者以固定的方式安装到上盖上。

整体有益效果：

本发明可通过横向和纵向调整，使得反射镜位于基准空间位置，光轴通过X-Y轴的原点，从而始终保证光轴位于镜片中心位置，不会产生光轴偏差。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构，其特征在于，包括：

横向调整结构(1)、纵向调整结构(2)、调整基座(3)、调整支架(4)及镜片支架(5)；

所述调整基座(3)有通口，所述通口处设有周向导轨(32)；所述调整支架(4)与所述周向导轨(32)相连接，所述调整支架(4)沿所述周向导轨(32)绕Y轴作旋转运动；所述横向调整结构(1)与所述调整基座(3)固定连接；所述横向调整结构(1)锁紧/放松所述调整支架(4)绕Y轴作旋转运动；所述横向调整结构(1)，包括：

横向调整锁紧螺栓(11)、横向调整压紧片(12)、四个横向调整压紧片固定螺栓(13)；

所述横向调整压紧片(12)通过所述横向调整压紧片固定螺栓(13)与所述调整基座(3)的上表面固定连接；所述横向调整压紧片(12)上设有横向调整弹性压片，旋紧所述横向调整压紧片固定螺栓(13)，所述横向调整弹性压片将所述调整支架(4)向下压紧；所述横向调整锁紧螺栓(11)固定于所述调整基座(3)上，旋紧所述横向调整锁紧螺栓(11)，所述横向调整锁紧螺栓(11)的螺帽与所述调整支架(4)面接触，锁紧所述调整支架(4)绕Y轴作旋转运动；

所述调整支架(4)设有弧形导槽(41)；所述镜片支架(5)设有导轨连接部，通过所述导轨连接部与所述弧形导槽(41)相连接，所述镜片支架(5)沿所述弧形导槽(41)绕X轴作旋转运动；所述纵向调整结构(2)与所述调整基座(3)固定连接；所述纵向调整结构(2)锁紧/放松所述调整支架(4)绕X轴作旋转运动；所述纵向调整结构(2)，包括：

纵向调整锁紧螺栓(21)、纵向调整压紧片(22)、四个纵向调整压紧片固定螺栓(23)；

所述纵向调整压紧片(22)位于镜片支架(5)的弧形导块(52)的下方，且通过所述纵向调整压紧片固定螺栓(23)与所述调整支架(4)固定连接；所述纵向调整压紧片(22)上设有纵向调整弹性压片，旋紧所述纵向调整压紧片固定螺栓(23)，所述纵向调整弹性压片将弧形导块(52)向上压紧；所述纵向调整锁紧螺栓(21)从上方穿过所述调整支架(4)的弧形导槽(41)，旋紧所述纵向调整锁紧螺栓(21)，限制弧形导块(52)绕X轴作旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构，其特征在于，所述镜片支架(5)，包括：

镜片夹持支架(51)、弧形导块(52)；

所述镜片夹持支架(51)为四边框结构，所述镜片夹持支架(51)上设有夹持镜片的夹持部；所述弧形导块(52)的下端面与所述镜片夹持支架(51)的上边框固定连接，所述弧形导块(52)的上端面为弧形，所述弧形导块(52)连接于所述弧形导槽(41)内，所述弧形导块(52)与弧形导槽(41)相配合带动所述镜片夹持支架(51)绕X轴作旋转运动。

3.根据权利要求2所述的一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构，其特征在于，所述镜片支架(5)，还包括：

镜片压紧框(53)；

所述镜片压紧框(53)为四边框结构；所述镜片压紧框(53)与所述镜片夹持支架(51)通过卡扣连接，镜片夹于所述镜片压紧框(53)与所述镜片夹持支架(51)之间。

4.根据权利要求3所述的一种可保证空间基准的平板玻璃调整机构，其特征在于，所述调整基座(3)的上表面和所述调整支架(4)的下表面分别设有螺栓固定件；所述横向调整锁紧螺栓(11)通过所述螺栓固定件与所述调整基座(3)固定连接；所述纵向调整压紧片固定螺栓(23)通过所述螺栓固定件与所述调整支架(4)固定连接。

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