CN112987217A - 一种光学镜片的多维调节架及光学组件 - Google Patents

一种光学镜片的多维调节架及光学组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光学镜片的多维调节架及光学组件，其包括：俯仰调节机构以及与所述俯仰调节机构连接的XY调节机构；所述俯仰调节机构包括：固定架，其开设有第一弹簧上部安装孔和螺钉安装孔；第一弹簧上部固定件，其架设在所述第一弹簧上部安装孔内；第一弹簧，其一端与所述第一弹簧上部固定件连接，另一端连接所述XY调节机构；紧固件，其穿过所述固定架后与所述XY调节机构连接；以及俯仰调节螺钉，其穿过所述固定架后与所述XY调节机构抵持。本发明结构简单、设计合理，且造价低，可快速便捷的实现光学镜片在俯仰、X向和Y向的位置调节，且使用稳定性高。

Description

一种光学镜片的多维调节架及光学组件
技术领域
本发明涉及光学器件领域，尤其涉及一种光学镜片的多维调节架及光学组件。
背景技术
在光学领域，需采用各种调节架固定光学镜片，同时根据实际使用效果对光学镜片的位置进行微调，如进行平移等，以提高光学镜片使用时的稳定性。
现有的光学镜片调节架多采用螺母锁紧的方式固定镜片位置，并进行位置调节，但其普遍存在结构复杂、使用调试时间长、稳定性差等问题，而国外调节架则价格昂贵，使用成本高，不利于大范围推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学镜片的多维调节架及光学组件，其结构简单、设计合理，且造价低，可快速便捷的实现光学镜片在俯仰、X向和Y向的位置调节，且使用稳定性高。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一方面，提供了一种光学镜片的多维调节架，其包括：用于对光学镜片进行俯仰角度调节的俯仰调节机构以及与所述俯仰调节机构连接的、用于对光学镜片进行XY向位置调节的XY调节机构；
其中，所述俯仰调节机构包括：
固定架，其开设有第一弹簧上部安装孔和螺钉安装孔；
第一弹簧上部固定件，其架设在所述第一弹簧上部安装孔内；
第一弹簧，其一端与所述第一弹簧上部固定件连接，另一端连接所述XY调节机构；
紧固件，其穿过所述固定架后与所述XY调节机构连接；
以及俯仰调节螺钉，其穿过所述固定架后与所述XY调节机构抵持。
优选的，所述俯仰调节机构还包括：滚珠，其被夹持在XY调节机构与固定架之间，以作为进行俯仰调节时的支点。
优选的，所述俯仰调节机构还包括：碟簧，其设置于所述螺钉安装孔内，且与所述螺钉安装孔同轴设置。
优选的，所述XY调节机构包括：
盖板，其与所述俯仰调节螺钉抵持，且所述盖板上开设有与第一弹簧上部安装孔位置对应的第一通孔以及开设有盖板中部通孔；
调节外框，其具有内部容纳腔，且所述调节外框的上表面与所述盖板连接，且所述调节外框上开设有与所述第一通孔位置对应的第二通孔；
底板，其与所述调节外框的下表面连接，且所述底板上开设有与所述第二通孔位置对应的第一弹簧下部安装孔，以及所述底板上表面开设有沿X向设置的底板滑槽；
第一弹簧下部固定件，其架设在所述第一弹簧下部安装孔内，且所述第一弹簧的另一端依次穿过第一通孔、第二通孔后与第一弹簧下部安装孔内的第一弹簧下部固定件连接；
导向块，其容纳于所述内部容纳腔内，且开设有与所述盖板中部通孔连通的导向块中部通孔，且所述导向块下表面设有与所述底板滑槽滑动配合的X向滑动凸台、上表面设有与所述X向滑动凸台垂直的Y向滑动凸台；
移动座，其部分/全部容纳于所述内部容纳腔内，且开设有与所述盖板中部通孔、导向块中部通孔连通的、用于安装光学镜片组件的移动座中部通孔；且所述移动座下表面设有与所述Y向滑动凸台滑动配合的、沿Y向设置的移动座滑槽；
第二弹簧，其一端连接所述移动座外壁面，另一端与所述内部容纳腔内壁连接；
X向调节螺钉，其一端沿X向穿过调节外框外壁，且可通过转动动作在所述内部容纳腔内直线移动，以与所述移动座抵持，并推动所述移动座、导向块整体沿底板滑槽滑动，以实现光学镜片组件在X向的位置调整；
以及Y向调节螺钉，其一端沿Y向穿过调节外框外壁，且可通过转动动作在所述内部容纳腔内直线移动，以与所述移动座抵持，并推动所述移动座整体沿Y 向滑动凸台滑动，以实现光学镜片组件在Y向的位置调整。
优选的，所述紧固件依次穿过所述碟簧、盖板后与所述调节外框可拆卸的连接。
优选的，所述第一弹簧上部固定件/第一弹簧下部固定件为销钉。
优选的，所述X向调节螺钉/Y向调节螺钉/俯仰调节螺钉包括：螺杆、锁紧螺纹环和细牙螺纹副，且通过细牙螺纹副对应于固定架/调节外框螺纹连接。
优选的，所述盖板上还开设有滚珠支撑孔，且所述滚珠支撑孔设有用于支撑滚珠的滚轴。
优选的，所述多维调节架还包括：锁紧件，其用于当光学镜片组件在X/Y 向的位置调整到位后，锁紧所述移动座和/或导向块，以此固定光学镜片组件的位置。
还提供一种包括上述多维调节架的光学组件。
本发明至少具备以下有益效果：
本发明结构设计简单、拆装方便、成本低，通过旋动各个调节螺钉即可方便的对光学镜片进行俯仰角度、以及XY向的精准调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本发明中多维调节架的整体结构图；
图2为本发明俯仰调节机构的整体结构图；
图3为本发明中多维调节架的正视图；
图4为本发明中装配有光学镜片组件的多维调节架的整体结构图；
图5为本发明中XY向调节机构(不含盖板、滚珠)的整体结构图；
图6为本发明中另一视角下多维调节架的整体结构图；
图7为本发明中XY向调节机构(不含盖板、滚珠)的爆炸图；
图8为本发明中盖板的整体结构图；
图9为本发明中X向调节螺钉/Y向调节螺钉/俯仰调节螺钉的整体结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种光学镜片的多维调节架，其包括：用于对光学镜片进行俯仰角度调节的俯仰调节机构100以及与所述俯仰调节机构100 可拆卸连接的、用于对光学镜片进行XY向位置调节的XY调节机构200；
其中，如图2-3所示，所述俯仰调节机构100包括：
固定架1，其整体为L型结构，且所述固定架1上开设有至少一个第一弹簧上部安装孔101和至少一个螺钉安装孔102；本实施例中，所述第一弹簧上部安装孔101可以为4个，螺钉安装孔102可以为2个，其根据具体的调节需要设置即可；
第一弹簧上部固定件2(如销钉等)，其架设在所述第一弹簧上部安装孔101 内；
第一弹簧3，其一端与所述第一弹簧上部固定件2可拆卸的连接(如钩挂在所述第一弹簧上部固定件2上)，另一端可拆卸的连接所述XY调节机构200；
碟簧，其设置于所述螺钉安装孔102内，且与所述螺钉安装孔102同轴设置；
紧固件4(如螺钉等)，其穿过所述碟簧、固定架1后与所述XY调节机构 200可拆卸的连接；
俯仰调节螺钉5，其穿过所述固定架1后与所述XY调节机构200抵持，本实施例中，所述俯仰调节螺钉5、紧固件4、第一弹簧3的中心轴线相互平行，同时，所述俯仰调节螺钉5有2个，且分别对应穿过L型固定架1的两个端部；
以及滚珠14，其被夹持在XY调节机构200与固定架1之间，以作为进行俯仰调节时的支点。
如图4-8所示，所述XY调节机构200包括：
盖板8，其与所述俯仰调节螺钉5抵持，且所述盖板8上开设有与第一弹簧上部安装孔101位置对应的第一通孔81以及开设有盖板中部通孔82；优选的，所述盖板8由不锈钢制成，且所述滚珠14被夹持在盖板8与固定架1之间；
调节外框6，其具有内部容纳腔61，且所述调节外框6的上表面通过紧固螺钉等紧固部件与所述盖板8可拆卸的连接，同时所述调节外框6上开设有与所述第一通孔81位置对应的第二通孔62；同时，所述紧固件4依次穿过所述碟簧、盖板8后与所述调节外框6可拆卸的连接；
底板7，其通过紧固螺钉等紧固部件与所述调节外框6的下表面可拆卸的连接，且所述底板7上开设有与所述第二通孔62位置对应的第一弹簧下部安装孔 71，以及所述底板7上表面开设有沿X向设置的底板滑槽72；所述第一弹簧上部安装孔101、第一通孔81、第二通孔62、第一弹簧下部安装孔71相互连通；
第一弹簧下部固定件9(如销钉等)，其架设在所述第一弹簧下部安装孔71 内，且所述第一弹簧3的另一端依次穿过第一通孔81、第二通孔62后与第一弹簧下部安装孔71内的第一弹簧下部固定件9可拆卸的连接(如钩挂在所述第一弹簧下部固定件9上)；
导向块10，其容纳于所述内部容纳腔61内，且开设有与所述盖板中部通孔 82连通的导向块中部通孔111，同时，所述导向块10下表面设有与所述底板滑槽72滑动配合的X向滑动凸台112、上表面设有与所述X向滑动凸台112垂直的Y向滑动凸台113；
移动座11，其部分/全部容纳于所述内部容纳腔61内，且开设有与所述盖板中部通孔82、导向块中部通孔111连通的、用于安装光学镜片组件的移动座中部通孔110，具体的，所述光学镜片组件包括：光学镜片400以及用于将所述光学镜片400固定于移动座中部通孔110内的压圈300；同时，所述移动座11 下表面设有与所述Y向滑动凸台113滑动配合的、沿Y向设置的移动座滑槽114；
第二弹簧12，其一端连接所述移动座11外壁面，另一端通过销钉等定位件 13与所述内部容纳腔71内壁连接；
X向调节螺钉15，其一端沿X向穿过调节外框6外壁，且可通过转动动作在所述内部容纳腔61内直线移动，以与所述移动座11抵持，并推动所述移动座 11、导向块10整体沿底板滑槽72滑动，以实现光学镜片组件在X向的位置调整；
以及Y向调节螺钉16，其一端沿Y向穿过调节外框6外壁，且可通过转动动作在所述内部容纳腔61内直线移动，以与所述移动座11抵持，并推动所述移动座11整体沿Y向滑动凸台113滑动，以实现光学镜片组件在Y向的位置调整。
进行光学镜片组件的俯仰调节时，保持固定架1位置不变，当旋动其中一个俯仰调节螺钉5时，第一弹簧3拉伸，同时碟簧发生不均匀的形变，使得固定架 1可以滚珠14为支点发生小幅倾斜，且滚珠14为均匀的球体结构，因此，固定架1可以在其曲面上很顺畅的发生各个角度的滚动，由此快速实现光学镜片组件俯仰角度的精确微调；
进行光学镜片组件的XY向调节时，旋动X向调节螺钉15，其一端沿X向在所述内部容纳腔61内直线移动，由于X向滑动凸台112与底板滑槽72滑动配合，因此可推动所述移动座11、导向块10整体沿底板滑槽72滑动，第二弹簧12发生形变，以实现光学镜片组件在X向的位置调整；同理，旋动Y向调节螺钉16，其一端沿Y向在所述内部容纳腔61内直线移动，由于Y向滑动凸台113滑动与移动座滑槽114滑动配合，因此可推动移动座11整体沿Y向滑动凸台113滑动，第二弹簧12发生形变，以实现光学镜片组件在Y向的位置调整。
由此，本实施例中的多维调节架结构设计简单、拆装方便、成本低，通过旋动各个调节螺钉即可实现±2°的俯仰角度调节、±2mm的X、Y向调节，且使用稳定性高。
实施例2：
如图9所示，本实施例中的X向调节螺钉15/Y向调节螺钉16/俯仰调节螺钉5包括：螺杆17、锁紧螺纹环18和细牙螺纹副19，且通过细牙螺纹副19对应于固定架1/调节外框6螺纹连接。
且如图8所示，所述盖板8上还开设有滚珠支撑孔83，且所述滚珠支撑孔 83设有平行设置的、用于支撑滚珠14的滚轴84，由此可在支撑滚珠14的同时通过滚珠支撑孔83、滚轴84限定滚珠14滚动的范围，以实现光学镜片俯仰角度的精准调整。
实施例3：
本实施例与实施例1或2的不同之处仅在于，如图4所示，所述多维调节架还包括：锁紧件20(如锁紧螺钉等)，其用于当光学镜片组件在X/Y向的位置调整到位后，锁紧所述移动座11和/或导向块10，以此固定光学镜片组件的位置。
实施例4：
本实施例提供了一种包括上述实施例1-3任一项所述多维调节架的光学组件。
综上所述，本发明结构设计简单、拆装方便、成本低，通过旋动各个调节螺钉即可实现±2°的俯仰角度调节、±2mm的X、Y向调节，且调节精度和使用稳定性均较高。
需要说明的是，上述实施例1-4中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种光学镜片的多维调节架，其特征在于，包括：俯仰调节机构以及与所述俯仰调节机构连接的XY调节机构；
其中，所述俯仰调节机构包括：
固定架，其开设有第一弹簧上部安装孔和螺钉安装孔；
第一弹簧上部固定件，其架设在所述第一弹簧上部安装孔内；
第一弹簧，其一端与所述第一弹簧上部固定件连接，另一端连接所述XY调节机构；
紧固件，其穿过所述固定架后与所述XY调节机构连接；
以及俯仰调节螺钉，其穿过所述固定架后与所述XY调节机构抵持。
2.如权利要求1所述的多维调节架，其特征在于，所述俯仰调节机构还包括：滚珠，其被夹持在XY调节机构与固定架之间，以作为进行俯仰调节时的支点。
3.如权利要求1所述的多维调节架，其特征在于，所述俯仰调节机构还包括：碟簧，其设置于所述螺钉安装孔内，且与所述螺钉安装孔同轴设置。
4.如权利要求3所述的多维调节架，其特征在于，所述XY调节机构包括：
盖板，其与所述俯仰调节螺钉抵持，且所述盖板上开设有与第一弹簧上部安装孔
位置对应的第一通孔以及开设有盖板中部通孔；
调节外框，其具有内部容纳腔，且所述调节外框的上表面与所述盖板连接，且所述调节外框上开设有与所述第一通孔位置对应的第二通孔；
底板，其与所述调节外框的下表面连接，且所述底板上开设有与所述第二通孔位置对应的第一弹簧下部安装孔，以及所述底板上表面开设有沿X向设置的底板滑槽；
第一弹簧下部固定件，其架设在所述第一弹簧下部安装孔内，且所述第一弹簧的另一
端依次穿过第一通孔、第二通孔后与第一弹簧下部安装孔内的第一弹簧下部固定件连接；
导向块，其容纳于所述内部容纳腔内，且开设有与所述盖板中部通孔连通的导向块中部通孔，且所述导向块下表面设有与所述底板滑槽滑动配合的X向滑动凸台、上表面设有与所述X向滑动凸台垂直的Y向滑动凸台；
移动座，其部分/全部容纳于所述内部容纳腔内，且开设有与所述盖板中部通孔、导向块中部通孔连通的、用于安装光学镜片组件的移动座中部通孔；且所述移动座下表面设有与所述Y向滑动凸台滑动配合的、沿Y向设置的移动座滑槽；
第二弹簧，其一端连接所述移动座外壁面，另一端与所述内部容纳腔内壁连接；
X向调节螺钉，其一端沿X向穿过调节外框外壁，且可通过转动动作在所述内部容纳腔内直线移动，以与所述移动座抵持，并推动所述移动座、导向块整体沿底板滑槽滑动，以实现光学镜片组件在X向的位置调整；
以及Y向调节螺钉，其一端沿Y向穿过调节外框外壁，且可通过转动动作在所述内部容纳腔内直线移动，以与所述移动座抵持，并推动所述移动座整体沿Y向滑动凸台滑动，以实现光学镜片组件在Y向的位置调整。
5.如权利要求4所述的多维调节架，其特征在于，所述紧固件依次穿过所述碟簧、盖板后与所述调节外框可拆卸的连接。
6.如权利要求4所述的多维调节架，其特征在于，所述第一弹簧上部固定件/第一弹簧下部固定件为销钉。
7.如权利要求4所述的多维调节架，其特征在于，所述X向调节螺钉/Y向调节螺钉/俯仰调节螺钉包括：螺杆、锁紧螺纹环和细牙螺纹副，且通过细牙螺纹副对应于固定架/调节外框螺纹连接。
8.如权利要求4所述的多维调节架，其特征在于，所述盖板上还开设有滚珠支撑孔，且所述滚珠支撑孔设有用于支撑滚珠的滚轴。
9.如权利要求4所述的多维调节架，其特征在于，所述多维调节架还包括：锁紧件，其用于当光学镜片组件在X/Y向的位置调整到位后，锁紧所述移动座和/或导向块，以此固定光学镜片组件的位置。
10.一种包括上述权利要求1-9任一项所述多维调节架的光学组件。
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