CN113359261B - 真空兼容的平面光学元件调整装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种真空兼容的平面光学元件调整装置，包括：平面光学元件，包括相互垂直的光学面、侧面和底面；第一调节支架，与平面光学元件连接，能够在所述光学面所在平面内移动所述平面光学元件；第二调节支架，与所述第一调节支架连接，能够在所述侧面所在平面内移动所述平面光学元件。实现了光学元件空间直角坐标系的三个标准方向平移及绕标准方向旋转的调节；实现增加调节支架的数量，即可进一步增加光学元件的调节维度；结构通透，能够在真空环境下的使用。

Description

真空兼容的平面光学元件调整装置

技术领域

本公开涉及光学仪器技术领域，尤其涉及一种真空兼容的平面光学元件调整装置。

背景技术

平面光学元件是光学系统中经常用到的一类元件，例如将十字叉丝刻在光学平板上作为对准标记，将光栅图案刻在平板上的衍射光学元件等。对刻有图案的平面光学元件的位置进行调整是光学系统装调中的重要一环，对此类光学元件的调整，不仅需要将图案中心调整到与系统光轴重合，还需要将元件调整到光路上的理论位置，同时保证元件在理论位置处的空间姿态，例如保证元件的平板平面和光轴垂直。传统方法是将光学元件通过夹具夹持，然后将载有光学元件的夹具安装到多维调节架(或多维位移台)上，通过调节调节架或位移台，来实现对光学元件的精密调整。多维调节架需要将多个维度的调节架进行堆叠，这样会造成调节机构体积庞大，占用过多的空间，且带来成本的提高。多维位移台结构相对复杂，增加释气量，不利于真空环境下的应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种真空兼容的平面光学元件调整装置，以缓解现有技术中光学元件位移调节结构相对复杂，及不利于真空环境应用等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供了一种真空兼容的平面光学元件调整装置，包括：

平面光学元件，包括相互垂直的光学面、侧面和底面；

第一调节支架，与平面光学元件连接，能够在所述光学面所在平面内移动所述平面光学元件；以及

第二调节支架，与所述第一调节支架连接，能够在所述侧面所在平面内移动所述平面光学元件。

在本公开实施例中，所述平面光学元件包括压钉，所述压钉与所述第一调节支架之间通过第一弹簧连接，所述第一弹簧将所述平面光学元件抵靠连接于所述第一调节支架。

在本公开实施例中，所述第一弹簧的收缩方向所在轴线不在所述光学面所在平面内。

在本公开实施例中，所述第一调节支架包括：

两第一调节螺钉，所述两第一调节螺钉的各螺杆均抵靠于所述侧面，调节两第一调节螺钉的各螺杆在所述侧面与所述第一调节支架之间的距离，所述平面光学元件能够在所述光学面所在平面内旋转或沿所述底面与所述光学面交线在所述光学面所在平面内平移。

在本公开实施例中，所述第一调节支架还包括：

第二调节螺钉，所述第二调节螺钉的螺杆抵靠于所述底面，调节第二调节螺钉的螺杆在所述底面与所述第一调节支架之间的距离，所述平面光学元件能够沿所述侧面与所述光学面交线在所述光学面所在平面内平移。

在本公开实施例中，所述第一调节支架与所述第二调节支架之间通过第二弹簧连接，所述第二弹簧将所述第一调节支架抵靠连接于所述第二调节支架。

在本公开实施例中，所述第二弹簧的收缩方向所在轴线不与所述光学面所在平面平行。

在本公开实施例中，所述第二调节支架包括：

两第三调节螺钉，所述两第三调节螺钉的各螺杆均抵靠于所述第一调节支架，调节两第三调节螺钉的各螺杆在所述第一调节支架与所述第二调节支架之间的距离，所述平面光学元件能够在所述侧面所在平面内旋转或沿所述底面与所述侧面的交线在所述侧面所在平面内平移。

在本公开实施例中，所述第二调节支架设置有安装孔，通过所述安装孔能够与外部连接。

在本公开实施例中，所述平面光学元件、所述第一调节支架及所述第二调节支架中任一的材料可为金属材料或非金属材料。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开真空兼容的平面光学元件调整装置至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)实现了光学元件空间直角坐标系的三个标准方向平移及绕标准方向旋转的调节；

(2)实现增加调节支架的数量，即可进一步增加光学元件的调节维度；以及

(3)结构通透，能够在真空环境下的使用。

附图说明

图1为本公开实施例真空兼容的平面光学元件调整装置的总装示意图。

图2为本公开实施例真空兼容的平面光学元件调整装置的平面光学元件和第一调节支架的装配示意图。

图3为本公开实施例真空兼容的平面光学元件调整装置的平面光学元件、第一调节支架和第二调节支架的装配示意图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

1 平面光学元件

2 第一调节支架

3 第二调节支架

4 第三调节螺钉

5 第二调节螺钉

6 第一调节螺钉

7 第二弹簧

8 第一弹簧

9 压钉

具体实施方式

本公开提供了一种真空兼容的平面光学元件调整装置，所述装置，采用两个调节支架的嵌套，将光学元件和调节支架间用弹簧和调节螺钉拉紧，调节支架间用弹簧和调节螺钉拉紧，实现了光学元件空间直角坐标系的三个标准方向平移及绕标准方向旋转的调节。增加调节支架的数量，即可进一步增加光学元件的调节维度。结构通透，进行低释气的选材和设计后，非常利于光学系统在真空环境下的使用。可克服现有的平面光学元件调整装置的主要缺点和不足之处。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

在本公开实施例中，提供一种真空兼容的平面光学元件调整装置，如图1至3所示，所述制备方法，包括：

平面光学元件1，包括相互垂直的光学面、侧面和底面；

第一调节支架2，与所述平面光学元件1连接，能够在所述光学面所在平面内移动所述平面光学元件1；

第二调节支架3，与所述第一调节支架2连接，能够在所述侧面所在平面内移动所述平面光学元件1。

在本公开实施例中，所述平面光学元件1包括压钉9，所述压钉9与所述第一调节支架2之间通过第一弹簧8连接，所述第一弹簧8将所述平面光学元件1抵靠连接于所述第一调节支架2。

在本公开实施例中，所述第一弹簧8的收缩方向所在轴线不在所述光学面所在平面内。

在本公开实施例中，所述第一调节支架2包括：两第一调节螺钉6，所述两第一调节螺钉6的各螺杆均抵靠于所述侧面，调节两第一调节螺钉6的各螺杆在所述侧面与所述第一调节支架2之间的距离，所述平面光学元件1能够在所述光学面所在平面内旋转或沿所述底面与所述光学面交线在所述光学面所在平面内平移。

在本公开实施例中，所述第一调节支架2还包括：第二调节螺钉5，所述第二调节螺钉5的螺杆抵靠于所述底面，调节第二调节螺钉5的螺杆在所述底面与所述第一调节支架2之间的距离，所述平面光学元件1能够沿所述侧面与所述光学面交线在所述光学面所在平面内平移。

在本公开实施例中，所述第一调节支架2与所述第二调节支架3之间通过第二弹簧7连接，所述第二弹簧7将所述第一调节支架2抵靠连接于所述第二调节支架3。

在本公开实施例中，所述第二弹簧7的收缩方向所在轴线不与所述光学面所在平面平行。

在本公开实施例中，所述第二调节支架3包括：两第三调节螺钉4，所述两第三调节螺钉4的各螺杆均抵靠于所述第一调节支架2，调节两第三调节螺钉4的各螺杆在所述第一调节支架2与所述第二调节支架3之间的距离，所述平面光学元件1能够在所述侧面所在平面内旋转或沿所述底面与所述侧面的交线在所述侧面所在平面内平移。

在本公开实施例中，所述第二调节支架3设置有安装孔，通过所述安装孔能够与外部连接。

在本公开实施例中，所述平面光学元件1、所述第一调节支架2及所述第二调节支架3中任一的材料可为金属材料或非金属材料。

在本公开实施例中，调整机构的材料可为铝基合金、铁基合金、铜基合金、不锈钢、殷钢等金属材料，或尼龙、塑料、陶瓷等非金属材料。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开真空兼容的平面光学元件调整装置有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供了一种真空兼容的平面光学元件调整装置，所述装置，采用两个调节支架的嵌套，将光学元件和调节支架间用弹簧和调节螺钉拉紧，调节支架间用弹簧和调节螺钉拉紧，实现了光学元件空间直角坐标系的三个标准方向平移及绕标准方向旋转的调节。增加调节支架的数量，即可进一步增加光学元件的调节维度。结构通透，进行低释气的选材和设计后，非常利于光学系统在真空环境下的使用。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种真空兼容的平面光学元件调整装置，包括：

平面光学元件，包括相互垂直的光学面、侧面和底面；

第一调节支架，与平面光学元件连接，能够在所述光学面所在平面内移动所述平面光学元件；以及

第二调节支架，与所述第一调节支架连接，能够在所述侧面所在平面内移动所述平面光学元件；

其中，所述平面光学元件包括压钉，所述压钉与所述第一调节支架之间通过第一弹簧连接，所述第一弹簧将所述平面光学元件抵靠连接于所述第一调节支架，所述第一调节支架与所述第二调节支架之间通过第二弹簧连接，所述第二弹簧将所述第一调节支架抵靠连接于所述第二调节支架，所述第一弹簧的收缩方向所在轴线不在所述光学面所在平面内，所述第二弹簧的收缩方向所在轴线不与所述光学面所在平面平行。

2.根据权利要求1所述的真空兼容的平面光学元件调整装置，其中，所述第一调节支架包括：

两第一调节螺钉，所述两第一调节螺钉的各螺杆均抵靠于所述侧面，调节两第一调节螺钉的各螺杆在所述侧面与所述第一调节支架之间的距离，所述平面光学元件能够在所述光学面所在平面内旋转或沿所述底面与所述光学面交线在所述光学面所在平面内平移。

3.根据权利要求2所述的真空兼容的平面光学元件调整装置，其中，所述第一调节支架还包括：

第二调节螺钉，所述第二调节螺钉的螺杆抵靠于所述底面，调节第二调节螺钉的螺杆在所述底面与所述第一调节支架之间的距离，所述平面光学元件能够沿所述侧面与所述光学面交线在所述光学面所在平面内平移。

4.根据权利要求1所述的真空兼容的平面光学元件调整装置，其中，所述第二调节支架包括：

两第三调节螺钉，所述两第三调节螺钉的各螺杆均抵靠于所述第一调节支架，调节两第三调节螺钉的各螺杆在所述第一调节支架与所述第二调节支架之间的距离，所述平面光学元件能够在所述侧面所在平面内旋转或沿所述底面与所述侧面的交线在所述侧面所在平面内平移。

5.根据权利要求1所述的真空兼容的平面光学元件调整装置，其中，所述第二调节支架设置有安装孔，通过所述安装孔能够与外部连接。

6.根据权利要求1所述的真空兼容的平面光学元件调整装置，其中，所述平面光学元件、所述第一调节支架及所述第二调节支架中任一的材料为金属材料或非金属材料。

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