CN113238336A - 一种光学调节装置及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学调节装置及其调节方法，该光学调节装置包括框架，以及设置在框架上的光学元件，框架上设置有第一转轴，以及位于第一转轴相对两侧的第一调节孔和第一盲孔，光学调节装置还包括基座，基座上设置有第一定位板，第一定位板上设置有第一定位孔，第一转轴与第一定位孔转动连接，且第一调节孔内设置有第一调节件，第一盲孔内设置有第一弹性件。该调节方法包括：将光学元件固定至框架上，并将框架通过第一转轴转动连接至第一定位孔，且与第一定位板贴合；转动第一调节件，使框架通过第一转轴绕第一定位孔转动；当通过光学元件出射的光斑达到预设数值时，将框架固定至基座上。能够减小调节工时，有利于大批量光学器件的高效生产。

Description

一种光学调节装置及其调节方法

技术领域

本申请涉及光学调节技术领域，具体而言，涉及一种光学调节装置及其调节方法。

背景技术

光学系统中，通常是将一个或多个光学元件按照一定的位置进行设置，从而完成一定的功能。由于光学器件所设置的位置不能完全达到理想，总是存在一定的偏差，因此需要对光学元件的位置进行微调。光学元件通过设置在光学调整支架中，使光学调整支架对光轴的方位角进行微调整，以实现光学系统的功能。

现有技术中，在对光学元件进行定位时，为达到最佳光学整形的目的，通常需要进行空间六维(沿X、Y、Z轴移动及绕X、Y、Z轴转动)调节，进行六维调节时，需要搭建六维调节架，设计复杂的工装夹具，而且调整时所需的工时较长，不适合大批量光学器件的高效生产。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光学调节装置及其调节方法，能够简化结构形式，减小调节工时，从而有利于大批量光学器件的高效生产。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的一方面，提供一种光学调节装置，包括框架，以及设置在框架上的光学元件，所述框架上设置有第一转轴，以及位于第一转轴相对两侧的第一调节孔和第一盲孔，所述光学调节装置还包括基座，所述基座上设置有第一定位板，所述第一定位板上设置有第一定位孔，所述第一转轴转动设置于所述第一定位孔内，且所述第一调节孔内设置有第一调节件，所述第一盲孔内设置有第一弹性件，所述第一弹性件分别与所述基座和所述第一盲孔的底部抵持。

可选地，所述框架包括相互连接的调节部和连接部，所述第一转轴、所述第一调节孔和所述第一盲孔均位于所述调节部上，所述光学元件位于所述连接部上。

可选地，所述连接部包括矩形、圆形、椭圆形或多边形中的至少一种，以使所述连接部与所述光学元件的外形形状相匹配。

可选地，所述光学调节装置还包括固定座，所述固定座上间隔设置有第二定位板，所述第二定位板上设置有在同一轴线上的第二定位孔，所述基座上还设置有分别与所述第二定位板对应的支撑板，所述支撑板上分别设置有与所述第二定位孔对应的第三定位孔，所述第三定位孔和所述第二定位孔上插设有第二转轴，以使所述基座绕所述第二转轴转动，其中，所述第一转轴的延伸方向与所述第二转轴的延伸方向垂直。

可选地，所述基座上设置有第一调节块，以及相对设置的第二调节块，其中，所述第一调节块和所述第二调节块位于所述第三定位孔的相对两侧，所述第一调节块上设置有第二调节孔，所述第二调节孔内设置有第二调节件，所述第二调节块上设置有第二盲孔，所述第二盲孔内设置有第二弹性件，且所述第二弹性件分别与所述固定座和所述第二盲孔的底部抵持。

可选地，所述第二调节孔与两所述第二盲孔之间呈等腰三角形排布，其中，两所述第二盲孔之间的连线为所述等腰三角形的底边。

可选地，所述第一定位孔位于两所述第二调节块的对称中心。

可选地，所述第一调节孔和所述第二调节孔为螺纹孔，所述第一调节件和所述第二调节件为顶丝。

本申请实施例的另一方面，提供一种光学调节装置的调节方法，应用于如上所述任意一项所述的光学调节装置，所述方法包括：将光学元件固定至框架上，并将框架通过第一转轴转动连接至第一定位孔，且与第一定位板贴合；转动第一调节件，使框架通过所述第一转轴绕所述第一定位孔转动；当通过所述光学元件出射的光束在光学检测面板上形成的光斑位置达到预设数值时，停止转动所述第一调节件，并将所述框架固定至基座上。

可选地，所述光学调节装置还包括固定座，所述基座上设置有第一调节块，以及相对设置的第二调节块，所述第一调节块上设置有第二调节孔，所述第二调节孔内设置有第二调节件，所述第二调节块上设置有第二盲孔，所述第二盲孔内设置有第二弹性件时；所述将光学元件固定至框架上，并将框架通过第一转轴转动连接至第一定位孔，且与第一定位板贴合之后，所述方法还包括：

将所述基座的第三定位孔与所述固定座的第二定位孔相对应，并将第二转轴插设于所述第三定位孔和所述第二定位孔；转动所述第一调节件，使所述框架通过所述第一转轴绕所述第一定位孔转动，和/或，转动所述第二调节件，使所述基座通过所述第二转轴绕所述第二定位孔转动。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请实施例提供的光学调节装置，通过在基座上设置的第一定位板，以及在定位板上设置第一定位孔，从而能够在公差要求相对较低的维度上采用机械固定方式，避免采用复杂的结构进行调节。另外，框架通过第一转轴与第一定位板的第一定位孔转动连接，使得剩余维度通过调节第一调节孔处设置的第一调节件实现，并且在调节过程中，第一盲孔内设置的第一弹性件与基座之间相抵持，使框架受力平衡，有利于保证当前调整后状态的稳定。在对框架进行调节过程中，使得框架其他的维度上被限制，只需调节转动的维度即可，采用上述方式，光学元件组装变得简单，不需要六维光学调节架，大大简化了结构形式，减小调节工时，从而有利于大批量光学器件的高效生产。

本申请实施例提供的光学调节装置的调节方法，应用于上述光学调节装置，能够减小调节工时，从而有利于大批量光学器件的高效生产。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的光学调节装置的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的光学调节装置的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的光学调节装置的结构示意图之三；

图4为本申请实施例提供的光学调节装置的结构示意图之四；

图5为本申请实施例提供的光学调节装置的结构示意图之五；

图6为本申请实施例提供的光学调节装置的结构示意图之六；

图7为本申请实施例提供的光学调节装置的结构示意图之七；

图8为本申请实施例提供的光学调节装置的调节方法的流程示意图之一；

图9为本申请实施例提供的光学调节装置的调节方法的流程示意图之二。

图标：100－光学调节装置；110－框架；111－调节部；112－光学元件；113－连接部；114－第一转轴；115－第一调节孔；116－第一盲孔；117－第一调节件；118－第一弹性件；120－基座；122－第一定位板；1222－第一定位孔；124－支撑板；125－第二转轴；126－第一调节块；1262－第二调节孔；127－第二调节块；1271－第二盲孔；1272－第二弹性件；130－固定座；132－第二定位板；134－第二定位孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参照图1、图2和图3，本实施例提供一种光学调节装置100，包括框架110，以及设置在框架110上的光学元件112，框架110上设置有第一转轴114，以及位于第二转轴125相对两侧的第一调节孔115和第一盲孔116，光学调节装置100还包括基座120，基座120上设置有第一定位板122，第一定位板122上设置有第一定位孔1222，第一转轴114转动设置于第一定位孔1222内，且第一调节孔115内设置有第一调节件117，第一盲孔116内设置有第一弹性件118，第一弹性件118分别与基座120和第一盲孔116的底部抵持。

示例的，本申请实施例对光学元件112的设置形式不做具体限制，光学元件112可以采用凸透镜、自聚焦透镜或胶合透镜等形式，以满足实际的功能需要。通过将光学元件112设置在框架110上，使得光学的设置位置相对框架110固定，以通过调节框架110的空间位置达到调节光学元件112的目的。

通过在框架110上设置第一转轴114，使得框架110通过第一转轴114与第一定位板122上的第一定位孔1222转动连接，从而调节框架110的空间位置。需要说明的是，第一转轴114与第一框架110之间可以一体式连接，也可以采用拆卸连接的形式。通过第一转轴114与第一定位孔1222的连接，对框架110的其他维度起到了限制的作用，避免框架110随意的平移位置，有利于保证框架110的定位精度。

通过在第一转轴114相对两侧设置的第一调节孔115和第一盲孔116，在调节设置在第一调节孔115内的第一调节件117时，能够使第一调节件117与基座120之间抵持。从而使框架110绕第一定位孔1222转动，在框架110转动的过程中，通过设置在第一盲孔116内的第一弹性件118，使得框架110受力平衡，有利于保证框架110转动时的平稳性，有利于保持调整后的相对位置，从而实现对框架110进行微调的目的。

本申请实施例提供的光学调节装置100，通过在基座120上设置的第一定位板122，以及在定位板上设置第一定位孔1222，从而能够在公差要求相对较低的维度上采用机械固定方式，避免采用复杂的结构进行调节。另外，框架110通过第一转轴114与第一定位板122的第一定位孔1222转动连接，使得剩余维度通过调节第一调节孔115处设置的第一调节件117实现，并且在调节过程中，第一盲孔116内设置的第一弹性件118与基座120之间相抵持，使框架110受力平衡，有利于保证当前调整后状态的稳定。在对框架110进行调节过程中，使得框架110其他的维度上被限制，只需调节转动的维度即可，采用上述方式，光学元件112组装变得简单，不需要六维光学调节架，大大简化了结构形式，减小调节工时，从而有利于大批量光学器件的高效生产。

如图3所示，框架110包括相互连接的调节部111和连接部113，第一转轴114、第一调节孔115和第一盲孔116均位于调节部111上，光学元件112位于连接部113上。

具体的，框架110的调节部111用于调节框架110的姿态，以使通过光学元件112的光束达到最佳的效果。通过位于调节部111上的第一转轴114、第一调节孔115和第二盲孔之间的相互配合，来实现对框架110单维度的调节。在对框架110进行调节的同时，光学元件112跟随框架110同步运动，以实现对光学元件112调节的目的。

在本申请的可选实施例中，连接部113包括矩形、圆形、椭圆形或多边形中的至少一种，以使连接部113与光学元件112的外形形状相匹配。

示例的，当光学元件112为矩形时，连接部113可对应采用矩形轮廓，以更好的和光学元件112相匹配。同样的，当光学元件112为圆形时，连接部113也可对应设置为圆形轮廓。采用上述方式，有利于减小框架110材料的使用，使得结构更加简约，有利于实现轻便化。

如图4所示，在框架110与第一定位板122之间相互转动时，为了保证框架110的位置精度，在调节过程中，可以使框架110与第一定位板122之间贴合，并调整框架110的旋转角度，当框架110调整到位后，可通过胶水进行固定，以保证框架110的位置不受外界干扰，有利于提升使用时的稳定性。

如图5和图6所示，光学调节装置100还包括固定座130，固定座130上间隔设置有第二定位板132，第二定位板132上设置有在同一轴线上的第二定位孔134，基座120上还设置有分别与第二定位板132对应的支撑板124，支撑板124上分别设置有与第二定位孔134对应的第三定位孔，第三定位孔和第二定位孔134上插设有第二转轴125，以使基座120绕第二转轴125相对转动，其中，第一转轴114的延伸方向与第二转轴125的延伸方向垂直。

具体的，通过在固定座130上间隔设置第二定位板132，并在基座120上设置分别与第二定位板132对应的支撑板124，在支撑板124与第二定位板132贴合时，能够通过第二定位板132对基座120进行定位。通过在第二定位板132上设置在同一轴线上的第二定位孔134，以及支撑板124上分别设置与第二定位孔134对应的第三定位孔，当基座120与支撑板124对应配合安装时，使第三定位孔与第二定位孔134对应，并通过第二转轴125分别插入第三定位孔和第二定位孔134内，从而使基座120绕第二转轴125转动，以达到调节基座120姿态的目的。

其中，第一转轴114的延伸方向与第二转轴125的延伸方向垂直，从而实现对基座120上的框架110进行不同维度上调节的目的。另外，本申请实施例对第三定位孔的设置形式不做具体限制，只要能够与第二定位孔134之间形成所需的配合关系即可。示例的，第三定位孔可以采用通孔的形式，也可以采用盲孔的形式，采用上述形式，方便基座120与固定座130之间的定位安装，并保证其他维度上的定位精度。

需要说明的是，本申请实施例对基座120的设置形式不做具体限制，只要能够起到支撑定位的作用即可。示例的，本申请实施例的基座120可以采用图1中的形式，基座120可采用固定在其他固定件上的形式，或者基座120自身作为定位座使用。此时，仅可通过对框架110进行一维调节即可。在对光学元件112定位要求更高时，本申请实施例的基座120可以采用图5中的形式，此时，基座120与框架110之间的配合形式与调节形式不变，并实现对基座120的调节，以最终实现对框架110进行二维调节，以满足使用要求。

如图5、图6和图7所示，基座120上设置有第一调节块126，以及相对设置的第二调节块127，其中，第一调节块126和第二调节块127位于第三定位孔的相对两侧，第一调节块126上设置有第二调节孔1262，第二调节孔1262内设置有第二调节件，第二调节块127上设置有第二盲孔1271，第二盲孔1271内设置有第二弹性件1272，且第二弹性件1272分别与固定座130和第二盲孔的底部抵持。

具体的，通过在第三定位孔相对两侧设置的第一调节块126和第二调节块127，以及在第一调节块126上设置有第二调节孔1262，并在第二调节块127上设置有第二盲孔1271，在调节设置在第二调节孔1262内的第二调节件时，能够使第二调节件与固定件之间抵持。从而使基座120绕第二转轴125转动，在框架110转动的过程中，通过设置在第二盲孔内的第二弹性件1272，使得基座120受力平衡，有利于保证基座120转动时的平稳性，有利于保持调整后的相对位置，从而实现调节基座120以最终对框架110进行微调的目的。

如图7所示，在本申请的可选实施例中，第二调节孔1262与两个第二盲孔1271之间呈等腰三角形排布，其中，两第二盲孔1271之间的连线为等腰三角形的底边。这样一来，当基座120较大，跨度范围较广时，第二调节孔1262内设置的第二调节件，与第二盲孔内设置于第二弹性件1272与固定座130抵持时，形成三角形的稳定支撑，有利于提升对基座120调整时的稳定性。

如图6所示，第一定位孔1222位于两个第二调节块127的对称中心。这样一来，有利于对框架110进行对中处理，方便最终对框架110的调节。

在本申请的可选实施例中，第一调节孔115和第二调节孔1262为螺纹孔，第一调节件117和第二调节件为顶丝。采用上述方式，在调节框架110或基座120时，只需要转动顶丝即可，调节方式较为简单，并且调节精度高，有利于提升调节的效率。

在本申请的可选实施例中，第一弹性件118和第二弹性件1272为压缩弹簧或橡胶柱的任意一种。当通过顶丝进行调节时，可以通过压缩橡胶柱或压缩弹簧实现微调的目的，并保证微调过程中状态的保持，有利于简化调节方式，提升调节的可靠性。

在本申请的可选实施例中，两支撑板124分别与两第二定位板132的内侧贴合，或两支撑板124分别与两第二定位板132的外侧贴合。

具体的，当两支撑板124分别与两定位板的内侧贴合时，可采用图5中的形式，当两支撑板124分别与两第二定位板132的外侧贴合时，支撑板124可沿图6中支撑板124的反向进行延伸，形成所需的腿部支撑，并向外侧移动一个第二定位板132的厚度即可，在实际的应用中，可根据需要灵活设置。

如图8所示，本申请实施例还提供一种光学调节装置100的调节方法，应用于前述实施例中的光学调节装置100，该方法包括：

S100、将光学元件112固定至框架110上，并将框架110通过第一转轴114转动连接至第一定位孔1222，且与第一定位板122贴合。

S200、转动第一调节件117，使框架110通过第一转轴114绕第一定位孔1222转动。

S300、当通过光学元件112出射的光束在光学检测面板上形成的光斑位置达到预设数值时，停止转动第一调节件117，并将框架110固定至基座120上。

具体的，上述方法适用于通过框架110对光学元件112进行一维度的调节，其他维度上的公差可满足光学要求，采用上述方式，有利于简化结构形式，减小调节工时，从而有利于大批量光学器件的高效生产。

如图9所示，在本申请的可选实施例中，光学调节装置100还包括固定座130，基座120上设置有第一调节块126，以及相对设置的第二调节块127，第一调节块126上设置有第二调节孔1262，第二调节孔1262内设置有第二调节件，第二调节块127上设置有第二盲孔，第二盲孔内设置有第二弹性件1272时，所述方法还包括：

S100、将光学元件112固定至框架110上，并将框架110通过第一转轴114转动连接至第一定位孔1222，且与第一定位板122贴合。

S400、将基座120的第三定位孔与固定座130的第二定位孔134相对应，并将第二转轴125插设于第三定位孔和第二定位孔134。

S500、转动第一调节件117，使框架110通过第一转轴114绕第一定位孔1222转动，和/或，转动第二调节件，使基座120通过第二转轴125绕第二定位孔134转动。

具体的，当对光学元件112的调节要求更高时，可采用上述调节方式，在调节过程中，仅转动第一调节件117即可达到所需要求时，仅转动第一调节件117即可。仅转动第二调节件即可达到所需要求时，仅转动第二调节件即可。若仅转动第一调节件117或第二调节件不能满足所需要求时，则可同时转动第一调节件117和第二调节件以对光学元件112进行调节。在调节完成后，将框架110固定至基座120上，并将基座120固定至固定座130上，固定时可采用胶水粘接固定，整个操作过程简单高效，有利于减小调节工时，从而有利于大批量光学器件的高效生产。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学调节装置，其特征在于，包括框架，以及设置在框架上的光学元件，所述框架上设置有第一转轴，以及位于所述第一转轴相对两侧的第一调节孔和第一盲孔，所述光学调节装置还包括基座，所述基座上设置有第一定位板，所述第一定位板上设置有第一定位孔，所述第一转轴转动设置于所述第一定位孔内，且所述第一调节孔内设置有第一调节件，所述第一盲孔内设置有第一弹性件，所述第一弹性件分别与所述基座和所述第一盲孔的底部抵持。

2.根据权利要求1所述的光学调节装置，其特征在于，所述框架包括相互连接的调节部和连接部，所述第一转轴、所述第一调节孔和所述第一盲孔均位于所述调节部上，所述光学元件位于所述连接部上。

3.根据权利要求2所述的光学调节装置，其特征在于，所述连接部包括矩形、圆形、椭圆形或多边形中的至少一种，以使所述连接部与所述光学元件的外形形状相匹配。

4.根据权利要求1－3任意一项所述的光学调节装置，其特征在于，所述光学调节装置还包括固定座，所述固定座上间隔设置有第二定位板，所述第二定位板上设置有在同一轴线上的第二定位孔，所述基座上还设置有分别与所述第二定位板对应的支撑板，所述支撑板上分别设置有与所述第二定位孔对应的第三定位孔，所述第三定位孔和所述第二定位孔上插设有第二转轴，以使所述基座绕所述第二转轴转动，其中，所述第一转轴的延伸方向与所述第二转轴的延伸方向垂直。

5.根据权利要求4所述的光学调节装置，其特征在于，所述基座上设置有第一调节块，以及相对设置的第二调节块，其中，所述第一调节块和所述第二调节块位于所述第三定位孔的相对两侧，所述第一调节块上设置有第二调节孔，所述第二调节孔内设置有第二调节件，所述第二调节块上设置有第二盲孔，所述第二盲孔内设置有第二弹性件，且所述第二弹性件分别与所述固定座和所述第二盲孔的底部抵持。

6.根据权利要求5所述的光学调节装置，其特征在于，所述第二调节孔与两所述第二盲孔之间呈等腰三角形排布，其中，两所述第二盲孔之间的连线为所述等腰三角形的底边。

7.根据权利要求5所述的光学调节装置，其特征在于，所述第一定位孔位于两所述第二调节块的对称中心。

8.根据权利要求5所述的光学调节装置，其特征在于，所述第一调节孔和所述第二调节孔为螺纹孔，所述第一调节件和所述第二调节件为顶丝。

9.一种光学调节装置的调节方法，应用于权利要求1－8任意一项所述的光学调节装置，其特征在于，所述方法包括：

将光学元件固定至框架上，并将框架通过第一转轴转动连接至第一定位孔，且与第一定位板贴合；

转动第一调节件，使框架通过所述第一转轴绕所述第一定位孔转动；

当通过所述光学元件出射的光束在光学检测面板上形成的光斑位置达到预设数值时，停止转动所述第一调节件，并将所述框架固定至基座上。

10.根据权利要求9所述的光学调节装置的调节方法，其特征在于，所述光学调节装置还包括固定座，所述基座上设置有第一调节块，以及相对设置的第二调节块，所述第一调节块上设置有第二调节孔，所述第二调节块上设置有第二盲孔，所述第二调节孔内设置有第二调节件，所述第二盲孔内设置有第二弹性件时；

所述将光学元件固定至框架上，并将框架通过第一转轴转动连接至第一定位孔，且与第一定位板贴合之后，所述方法还包括：

将所述基座的第三定位孔与所述固定座的第二定位孔相对应，并将第二转轴插设于所述第三定位孔和所述第二定位孔；

转动所述第一调节件，使所述框架通过所述第一转轴绕所述第一定位孔转动，和/或，转动所述第二调节件，使所述基座通过所述第二转轴绕所述第二定位孔转动。

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