CN114114603A - 一种调校装置及其调校方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种调校装置，包括：底座；棱镜定位模块，设置于底座上，包括：下棱镜定位模块和上棱镜定位模块，其中，下棱镜定位模块用于将下棱镜进行定位，并使下棱镜的胶合面保持水平状态；上棱镜定位模块用于将上棱镜定位，并使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面贴合。本公开还提供了一种调校方法。

Description

一种调校装置及其调校方法

技术领域

本公开涉及光学装备技术领域，具体涉及一种调校装置及其调校方法。

背景技术

在光学工程应用方面，常利用异形棱镜对光路进行折转，完成光路的转向、光学测量等工作。在异形棱镜的制造过程中，经常涉及到异形棱镜的胶合，而胶合过程带来的棱镜相对位置误差、胶层厚度误差等成为决定异形棱镜胶合件质量的决定性因素。

从现有公开的异形棱镜生产用工装专利情况来看，工装多数为固定式工装，无法精密调整两棱镜的相对位置，棱镜的定位精度决定于工装的加工精度，对工装的加工精度要求较高。

发明内容

为了解决现有技术中上述问题，本公开提供了一种调校装置及其调校方法，该调校装置有效提高了异形棱镜胶合精度，降低胶合工装的加工精度要求，有效减少了工装的加工成本。

本公开的第一个方面提供了一种调校装置，包括：底座；棱镜定位模块，设置于底座上，包括：下棱镜定位模块和上棱镜定位模块，其中，下棱镜定位模块用于将下棱镜进行定位，并使下棱镜的胶合面保持水平状态；上棱镜定位模块用于将上棱镜定位，并使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面贴合。

进一步地，下棱镜定位模块包括：定位架，位于底座上，其中，下棱镜位于定位架的凹槽内；多个下棱镜定位块，位于定位架上，用于将下棱镜进行定位及夹紧；下棱镜压块，位于定位架上，用于在下棱镜被多个下棱镜定位块定位及夹紧之后，压紧下棱镜，使其位置固定。

进一步地，上棱镜定位模块包括：上棱镜初始定位模块，位于下棱镜定位模块上，用于对上棱镜进行初始位置定位；以及，上棱镜位置调整模块，位于底座上，包括：夹持机构、位于底座上的调整位移台及配重，其中，夹持机构位于调整位移台上，夹持机构一端用于夹持上棱镜，其另一端与配重连接，其中，调整位移台用于驱动夹持机构，以调整上棱镜的位置。

进一步地，夹持机构包括：夹持块，其上设置配重；与夹持块连接的夹持臂；多个夹持部，分别位于夹持臂上，用于夹持上棱镜。

进一步地，上棱镜初始定位模块包括：X方向初始定位块，位于定位架上，且X方向初始定位块的定位面与下棱镜的前棱贴合；多个Y方向初始定位块，分别位于定位架上，且多个Y方向初始定位块的定位面分别与下棱镜的侧面贴合。

进一步地，多个Y方向初始定位块上均设置导胶槽，导胶槽用于将溢出的多余胶水导出。

进一步地，夹持部包括：螺纹套，套设于夹持臂的第一内孔中；多个导向杆，分别套设于夹持臂的第二内孔中，并贯穿至夹持块；调节螺钉，套设于螺纹套内且贯穿至夹持块，用于支撑夹持块。

进一步地，多个导向杆与夹持臂之间设置复位弹簧，复位弹簧用于夹持块的自动复位。

进一步地，该调校装置还包括：监测模块，与调整位移台电连接，用于对调整位移台电控制，以控制上棱镜的位置调整。

进一步地，定位架的凹槽为类V型。

本公开的第二个方面提供了一种基于本公开第一个方面提供的调校装置的调校方法，包括：利用下棱镜定位模块将下棱镜进行定位，并使下棱镜的胶合面保持水平状态；在下棱镜的胶合面上点涂粘合胶；将上棱镜放置于下棱镜上，并使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面贴合；以及，采用调整位移台驱动上棱镜定位模块中的上棱镜位置调整模块，以调整上棱镜的位置，使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面完全重叠。

进一步地，利用上棱镜定位模块将上棱镜进行位置定位，以使上棱镜的胶合面与所述下棱镜的胶合面完全重叠，包括：利用上棱镜定位模块中的夹持机构夹持所述上棱镜，并拆除上棱镜定位模块中的上棱镜初始定位模块；以及采用调整位移台驱动上棱镜定位模块中的上棱镜位置调整模块，以调整上棱镜的位置，使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面完全重叠。

本公开提供了一种调校装置及其调校方法，该调校装置可以实现在不损坏胶合面的前提下异形棱镜胶合过程中棱镜的相对位置精密调整，提高异形棱镜胶合精度，降低胶合工装的加工精度要求，有效减少了工装的加工成本。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了本公开一实施例的调校装置的立体图；

图2示意性示出了本公开一实施例的异形棱镜的结构图；

图3示意性示出了本公开一实施例的下棱镜定位模块的立体图；

图4示意性示出了本公开一实施例的上棱镜定位模块的立体图；

图5示意性示出了本公开一实施例的夹持机构的剖视图；

图6示意性示出了本公开实施例的调校装置的调校方法流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

本公开的实施例提供一种调校装置，包括：底座；棱镜定位模块，设置于底座上，包括：下棱镜定位模块和上棱镜定位模块，其中，下棱镜定位模块用于将下棱镜进行定位，并使下棱镜的胶合面保持水平状态；上棱镜定位模块用于将上棱镜定位，并使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面贴合。

本公开提供的一种调校装置，该调校装置可以实现在不损坏胶合面的前提下异形棱镜胶合过程中棱镜的相对位置精密调整，提高异形棱镜胶合精度，降低胶合工装的加工精度要求，有效减少了工装的加工成本。

下面将结合本公开具体的实施例中的调校装置的结构，对本公开的技术方案进行详细说明。应当理解，图1～5中示出的调校装置的结构仅是示例性的，以帮助本领域的技术人员理解本公开的技术方案，并非用以限制本公开的保护范围。

图1示意性示出了本公开实施例的调校装置的立体图。如图1所示，该调校装置100包括：

底座10，该底座10为类矩形底座，其上可设置多个安装孔，用于底座的固定安装。

棱镜定位模块20，设置于底座10上，包括：下棱镜定位模块21和上棱镜定位模块22，其中，下棱镜定位模块21用于将下棱镜进行定位，并使下棱镜的胶合面保持水平状态；上棱镜定位模块22用于将上棱镜定位，并使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面贴合。

如图2所示了适用于本公开提供的调校装置的一棱镜结构示意图，该棱镜为异形棱镜，具体为类V型异形棱镜，包括：上棱镜和下棱镜，上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面紧密贴合。

需说明的是，本公开提供的调校装置还可以适用于其他类型的异形棱镜，具体可根据异形棱镜的形状对下棱镜定位模块21中放置下棱镜的凹槽进行设定，例如，对于V型异形棱镜，下棱镜定位模块21中放置下棱镜的凹槽为V型槽，以适配下棱镜的定位及调校。

本公开的实施例中，如图3所示，下棱镜定位模块21包括：定位架211、多个下棱镜定位块212及下棱镜压块213。定位架211位于底座10上，其中，下棱镜放置于定位架211的凹槽内。多个下棱镜定位块212位于定位架211上两侧，用于将下棱镜进行定位及夹紧。下棱镜压块213，位于定位架211上，用于在下棱镜被多个下棱镜定位块212定位及夹紧之后压紧下棱镜，使其位置固定。

具体地，定位架211为类U型支架，其两侧可以通过螺钉安装于底座10上或与底座10一体成型。下棱镜定位模块21中各部件之间可通过螺纹孔与螺钉配合进行组装。

如图4所示，上棱镜定位模块22包括：上棱镜初始定位模块及上棱镜位置调整模块222。其中，上棱镜初始定位模块位于下棱镜定位模块21上，用于对上棱镜进行初始位置定位。上棱镜位置调整模块222位于底座10上，包括：夹持机构2221、位于底座10上的调整位移台2222及配重2223，其中，夹持机构2221一端用于夹持上棱镜，其另一端与配重2223连接，夹持机构2221位于调整位移台2222上；其中，调整位移台2222用于驱动夹持机构2221，以调整上棱镜的位置。

本公开的实施例中，配重2223为分体式配重，其目的是为了防止调整位移台2222偏载过大。配重2223的数量可根据上棱镜形状、质量的变化进行增减，例如，若上棱镜比较重时，可以设置多数量的配重，若上棱镜比较轻时，可以设置少数量的配重，以实现较好的上棱镜位置调整效果。

如图2所示，下棱镜定位模块21及调整位移台2222安装在底座10上并使两者紧密贴合。

具体地，如图3所示，上棱镜初始定位模块具体包括：X方向初始定位块2211及多个Y方向初始定位块2212。其中，X方向初始定位块2211位于定位架211上，且X方向初始定位块2211的定位面与下棱镜的前棱贴合；多个Y方向初始定位块2212，分别位于定位架211上两侧且与X方向初始定位块2211不同方位，多个Y方向初始定位块2212的定位面分别与下棱镜的侧面贴合。

本公开的实施例中，多个Y方向初始定位块2212上均设置导胶槽，导胶槽用于将溢出的多余胶水导出。

具体地，如图4所示，该夹持机构2221包括：夹持臂2224、两个夹持部2225及夹持块2226。其中，夹持块2226上设置配重2223，夹持臂2224一端与夹持块2226连接，其另一端分别设置一夹持部2225，夹持部2225用于夹持上棱镜。

进一步地，如图5所示，夹持部2225具体包括：夹持块2225I、螺纹套2225II、多个导向杆2225III、调节螺钉2225IV、复位弹簧2225V及锁紧螺钉孔2225VI。其中，螺纹套2225II套设于夹持臂2224的第一内孔中，多个导向杆2225III分别套设于夹持臂2224的第二内孔中并贯穿至夹持块2225I，导向杆2225III与夹持块2225I通过螺纹连接形成一体。导向杆2225III与夹持臂2224之间设置复位弹簧2225V，用以实现夹持块2225I的自动复位。调节螺钉2225IV套设于螺纹套2225II内且贯穿至夹持块2225I，用于支撑夹持块2225I。其中，夹持臂2224上安装导向杆2225III处设有锁紧螺钉孔2225VI，用于安装锁紧螺钉，在夹持块2225I夹紧上棱镜后顶住导向杆2225III，保持上棱镜的夹紧状态。

本公开的实施例中，如图4和图5所示，上棱镜位置调整模块222的组装过程具体为：将配重2223安装到夹持臂2224上并用螺钉锁紧，再将螺纹套2225II嵌入夹持臂2224对应的第一内孔中，将导向杆2225III穿过复位弹簧2225V后再整体穿过夹持臂2224旋入夹持块2225I对应的螺孔内，在夹持块2225I上的锁紧螺钉孔2225VI内装入锁紧螺钉，防止导向杆2225III脱出夹持块2225I，此时松开导向杆2225III，在复位弹簧2225V的作用下夹持块2225I与螺纹套2225II紧密贴合，再将调节螺钉2225IV旋入螺纹套2225II并顶住夹持块2225I，可驱动夹持块2225I向前运动，完成上棱镜位置调整模块222的组装。

根据本公开的实施例，该调校装置100还包括：监测模块，与调整位移台2222电连接，用于对调整位移台2222进行实时电控制，以控制上棱镜的位置调整。通过外部监测模块的设置，可有效调整胶膜厚度与上棱镜位置，避免胶合面磨损的同时实现上下棱镜相对位置的纳米级调整。另外，调整位移台2222上设置有多个调节旋钮，也可以手动实现对上棱镜的位置调整。

需说明的是，上述实施例中调校装置100中的各部件仅为示例性的说明，其在其他实际应用场景中可以为其他部件的替代，例如，夹持块2225I的大小及形状根据需调校的棱镜形状进行设定等等。

图6示意性示出了本公开实施例的调校装置的调校方法流程图。

如图6所示，该调校方法包括：

S601，利用下棱镜定位模块21将下棱镜进行定位，并使下棱镜的胶合面保持水平状态。

具体地，将下棱镜放置于下棱镜定位模块21的凹槽内，使下棱镜的两个侧面与凹槽接触，再利用下棱镜定位块212夹紧下棱镜，调整好下棱镜的位置后，将下棱镜定位块212利用螺钉锁紧，最后利用下棱镜压块213压住下棱镜，将其完全固定并保持下棱镜的胶合面处于水平向上的状态。

S602，在下棱镜的胶合面上点涂粘合胶，并使得下棱镜的胶合面上的粘合胶均匀分布。

S603，将上棱镜放置于下棱镜上，并使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面贴合。

具体地，在上棱镜放置于下棱镜上之前，将X方向初始定位块2211安装在定位架211上并使X方向初始定位块2211的定位面贴紧下棱镜的前棱。然后，将上棱镜的胶合面放置在下棱镜的胶合面上，使两者的胶合面贴合并且保持上棱镜的前棱贴紧X方向初始定位块2211的定位面，再将多个Y方向初始定位块2212安装在定位架211上并使两者的定位面贴合上、下棱镜左、右侧面，完成上棱镜的初始定位。

S604，利用上棱镜定位模块22将上棱镜进行位置定位，使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面完全重叠。

具体地，步骤S604中，利用上棱镜定位模块22将上棱镜进行位置定位，以使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面完全重叠，具体包括：利用上棱镜定位模块22中的夹持机构2221夹持上棱镜，并拆除棱镜定位模块22中的上棱镜初始定位模块；采用调整位移台2222驱动上棱镜定位模块22中的上棱镜位置调整模块222，以调整上棱镜的位置，使上棱镜的胶合面与下棱镜的胶合面完全重叠。其中，调节调整位移台2222上的调节旋钮(如，XYZ旋钮)，可实现上棱镜的微米级位置调整。

本公开的实施例中，该调校方法还包括，采用与调整位移台电连接的监测模块(即电控系统)控制该调整位移台，实现对夹持机构2221的位置调整，可实现夹持机构2221对上棱镜的纳米级位置调整。

本实施例中，该调校方法采用的调校装置如上述实施例所示，其具体结构及参数如上述实施例内容所示，此处不再详细赘述。

尽管已经在附图和前面的描述中详细地图示和描述了本公开，但是这样的图示和描述应认为是说明性的或示例性的而非限制性的，如图1～图5所示为根据本公开实施例示意的调校装置的结构示意图，在实际应用过程中该调校装置中某些部件可用其他相同或类似功能的部件替代或是装置结构更加简化或复杂，此实施例并不构成对该调校装置的限定。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种范围组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (12)

1.一种调校装置，其特征在于，包括：

底座(10)；以及

棱镜定位模块(20)，设置于所述底座(10)上，包括：下棱镜定位模块(21)和上棱镜定位模块(22)，其中，

所述下棱镜定位模块(21)用于将下棱镜进行定位，并使所述下棱镜的胶合面保持水平状态；

所述上棱镜定位模块(22)用于将上棱镜定位，并使所述上棱镜的胶合面与所述下棱镜的胶合面贴合。

2.根据权利要求1所述的调校装置，其特征在于，所述下棱镜定位模块(21)包括：

定位架(211)，位于所述底座(10)上，其中，所述下棱镜位于所述定位架(211)的凹槽内；

多个下棱镜定位块(212)，位于所述定位架(211)上，用于将所述下棱镜进行定位及夹紧；以及

下棱镜压块(213)，位于所述定位架(211)上，用于在所述下棱镜被所述多个下棱镜定位块(212)定位及夹紧之后，压紧所述下棱镜，使所述下棱镜位置固定。

3.根据权利要求1所述的调校装置，其特征在于，所述上棱镜定位模块(22)包括：

上棱镜初始定位模块，位于所述下棱镜定位模块(21)上，用于对所述上棱镜进行初始位置定位；以及

上棱镜位置调整模块(222)，位于所述底座(10)上，包括：夹持机构(2221)、位于所述底座(10)上的调整位移台(2222)及配重(2223)，其中，所述夹持机构(2221)位于所述调整位移台(2222)上，所述夹持机构(2221)一端用于夹持所述上棱镜，其另一端与所述配重(2223)连接；其中，所述调整位移台(2222)用于驱动所述夹持机构(2221)，以调整所述上棱镜的位置。

4.根据权利要求3所述的调校装置，其特征在于，所述夹持机构(2221)包括：

夹持块(2226)，其上设置所述配重(2223)；

与所述夹持块(2226)连接的夹持臂(2224)；以及

多个夹持部(2225)，分别位于所述夹持臂(2224)上，用于夹持所述上棱镜。

5.根据权利要求3所述的调校装置，其特征在于，所述上棱镜初始定位模块包括：

X方向初始定位块(2211)，位于所述定位架(211)上，且所述X方向初始定位块(2211)的定位面与所述下棱镜的前棱贴合；以及

多个Y方向初始定位块(2212)，分别位于所述定位架(211)上，且所述多个Y方向初始定位块(2212)的定位面分别与所述下棱镜的侧面贴合。

6.根据权利要求5所述的调校装置，其特征在于，所述多个Y方向初始定位块(2212)上均设置导胶槽，所述导胶槽用于将溢出的多余胶水导出。

7.根据权利要求4所述的调校装置，其特征在于，所述夹持部(2225)包括：

螺纹套(2225II)，套设于所述夹持臂(2224)的第一内孔中；

多个导向杆(2225III)，分别套设于所述夹持臂(2224)的第二内孔中，并贯穿至夹持块(2225I)；以及

调节螺钉(2225IV)，套设于所述螺纹套(2225II)内且贯穿至所述夹持块(2225I)，用于支撑所述夹持块(2225I)。

8.根据权利要求7所述的调校装置，其特征在于，所述多个导向杆(2225III)与所述夹持臂(2224)之间设置复位弹簧(2225V)，所述复位弹簧(2225V)用于所述夹持块(2225I)的自动复位。

9.根据权利要求3所述的调校装置，其特征在于，该调校装置还包括：

监测模块，与所述调整位移台(2222)电连接，用于对所述调整位移台(2222)电控制，以控制所述上棱镜的位置调整。

10.根据权利要求2所述的调校装置，其特征在于，所述定位架(211)的凹槽为类V型。

11.一种基于权利要求1-10中任一项所述的调校装置的调校方法，其特征在于，包括：

利用下棱镜定位模块(21)将下棱镜进行定位，并使所述下棱镜的胶合面保持水平状态；

在所述下棱镜的胶合面上点涂粘合胶；

将上棱镜放置于所述下棱镜上，并使所述上棱镜的胶合面与所述下棱镜的胶合面贴合；以及

利用上棱镜定位模块(22)将上棱镜进行位置定位，使所述上棱镜的胶合面与所述下棱镜的胶合面完全重叠。

12.根据权利要求11所述的调校方法，其特征在于，所述利用上棱镜定位模块(22)将上棱镜进行位置定位，以使所述上棱镜的胶合面与所述下棱镜的胶合面完全重叠，包括：

利用所述上棱镜定位模块(22)中的夹持机构夹持所述上棱镜，并拆除所述上棱镜定位模块(22)中的上棱镜初始定位模块；以及

采用调整位移台(2222)驱动所述上棱镜定位模块(22)中的上棱镜位置调整模块(222)，以调整所述上棱镜的位置，使所述上棱镜的胶合面与所述下棱镜的胶合面完全重叠。

Images