CN218158476U - 一种光器件耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光器件耦合系统，包括对光器件产品进行支撑限定的固定组件，用于提供固定组件安装面的平台，用于将光器件端口与光器件产品对准的第一调节组件，用于将透镜与光器件产品进行光路耦合调节的第二调节组件，所述光器件端口通过相配合的第一锁紧机构固定在第一调节平台上，还包括：设置在第二调节组件上，用于对透镜进行吸取的真空吸附组件。本实用新型提供一种光器件耦合系统,通过真空吸附的方式替换现有技术中的螺栓丝杆旋转夹紧，使得透镜的抓取过程中的力度可控性较好，透镜不会产生碎裂，提升加工效率。

Description

一种光器件耦合系统

技术领域

本实用新型涉及光器件加工领域。更具体地说，本实用新型涉及一种用在光器件加工中产品与透镜进行对准耦合使用的光器件耦合系统。

背景技术

在光器件的加工领域，为了达到稳定的光路，通常需要将发光设备与对应的透镜进行耦合处理，以形成相应的光路，但由于目前设备封装的小型化，使得光器件的各部件也趋于小型化，现有技术中在将透镜与光器件进行耦合的过程中，通常是先将光器件进行固定，然后再通螺栓丝杆的旋转夹紧透镜，然后再将透镜与光器件在空间上通过调节机构进行对准，并在对准后记住各调节机构尤其是Z轴的调节刻度，在将透镜上升至预定位置涂胶处理后，再将透镜下降至对准刻度，通过照射固化后完成部件的耦合连接。

但在这种技术的处理过程中，采用螺栓丝杆的旋转夹紧透镜的方式，存在问题就在于夹紧的力度不易控制，透镜产品易碎裂，影响加工效率。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种光器件耦合系统，包括对光器件产品进行支撑限定的固定组件，用于提供固定组件安装面的平台，用于将光器件端口与光器件产品对准的第一调节组件，用于将透镜与光器件产品进行光路耦合调节的第二调节组件，所述光器件端口通过相配合的第一锁紧机构固定在第一调节平台上；还包括：设置在第二调节组件上，用于对透镜进行吸取的真空吸附组件。

优选的是，所述固定组件被配置为包括：

对光器件产品进行支撑的固定座；

设置在固定座上的U形调节座；

其中，所述调节座上端面上设置有放置光器件产品的台阶，所述调节座的一端设置有伸入调节座内部的丝杆；

所述丝杆伸入调节座内的一端连接有调节块，另一端设置有相配合的螺栓；

所述台阶一侧设置有可供调节块伸出的调节孔，以在空间上通过台阶与调节孔相对的侧壁构建固定区。

优选的是，所述平台被配置为包括：

用于提供安装位的面包板；

设置在面包板下方的多个支脚；

其中，所述支脚与地面一侧和/或支脚与面包板相配合的一侧设置有减振机构。

优选的是，第一调节组件、第二调节组件均被配置为包括相配合的第一多轴调节模块、第二多轴调节模块，各多轴调节模块均被配置为包括在空间上呈叠加设置的第一X轴线性调节模块，第一Y轴线性调节模块，第一Z轴线性调节模块；

其中，第一多轴调节模块还包括：第一X轴旋转调节模块、第一Z轴旋转调节模块；

第二多轴调节模块还包括：第二X轴旋转调节模块、Y轴旋转调节模块、第二Z轴旋转调节模块。

优选的是，所述真空吸附组件被配置为包括：

与第二Z轴旋转调节模块相配合的圆筒式固定端；

以可拆卸的方式设置在固定端一侧的针式吸管；

其中，所述固定端在与第二Z轴旋转调节模块相配合的位置上设置有固定台阶；

所述固定端背离吸管的一侧通过连接头与抽吸设备连通；

所述固定端内设置有与吸管相配合的至少两级台阶孔。

优选的是，还包括在空间上与固定组件相配合的两个视觉观察组件，各视觉观察组件均被配置为包括：

用于捕捉产品对准状态的采集模块；

与采集模块通信连接的显示模块；

与平台相配合的三轴调节机构；

设置在三轴调节机构上的固定杆；

其中，所述三轴调节机构包括在空间上呈叠加状的第二X轴线性调节模块，第二Y轴线性调节模块，第二Z轴线性调节模块；

所述采集模块通过安装机构与固定杆连接，且安装机构在与固定杆以及采集模块安装座相配合的一侧均设置有抱箍和第二锁紧机构。

优选的是，还包括与透镜相配合的点胶组件。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型通过真空吸附的方式替换现有技术中的螺栓丝杆旋转夹紧，使得透镜的抓取过程中的力度可控性较好，透镜不会产生碎裂，提升加工效率。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型实施例中光器件耦合系统的结构示意图；

图2为图1中A部的放大结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例中固定组件的主视结构示意图；

图4为图3中固定组件的部份侧视结构示意图；

图5为图3中调节座的结构示意图；

图6为图3中丝杆与调节座配合的结构示意图；

图7为本实用新型中平台的结构示意图；

图8为图2中第二调节组件的主视结构示意图；

图9为图2中第一调节组件的主视结构示意图；

图10为图9中B部的放大结构示意图；

图11为本实用新型中真空吸附组件与第二调节组件配合的局部放大结构示意图；

图12为图11的截面结构示意图；

图13为图12中固定端的截面结构示意图；

图14为本实用新型中视觉观察组件的主视结构示意图；

图15为图14中安装机构的主视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，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实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1-2、10，示出了根据本实用新型的一种光器件耦合系统实现形式，其中包括对光器件产品进行支撑限定的固定组件1，用于提供固定组件安装面的平台2，用于将光器件端口与光器件产品对准的第一调节组件3，用于将透镜与光器件产品进行光路耦合调节的第二调节组件4，所述光器件端口通过相配合的第一锁紧机构5固定在第一调节平台上；还包括：设置在第二调节组件上，用于对透镜进行吸取的真空吸附组件7，在这种方案中，通过真空吸附的方式替换现有技术中的螺栓丝杆旋转夹紧，使得透镜的抓取过程中的力度可控性较好，透镜不会产生碎裂，提升加工效率，采用真空吸取lens，根据lens的尺寸形状，也可采用弹簧夹紧方式，避免表面损伤。

其工作原理包括：以光发射次模块TOSA的产品盒子为例，将Box放置在固定组件上，通过调节固定组件上的螺栓旋钮完成Box夹紧。

将光器件端口receptacle放进第一锁紧机构的夹头50上，使得Receptacle与BOX对齐，采用螺栓调节压紧，完成对receptacle的固定(同时根据需要还可以配弹簧方便松开)，Receptacle的固定装置安装在第一调节组件上，以方便对Receptacle的多向调节，插上跳线，通过对第一调节组件对X、Y、Z轴方向上的调节，将receptacle靠近Box。

采用真空吸附组件吸取透镜lens，通过第二调节组件将lens粗调至盒子的芯片附近，调节视觉观察组件中CCD的焦距与视野，观察lens以避免碰撞。给TOSA加电，通过第二调节组件、第一调节组件对lens与receptacle的空间位置进行微调，观察光功率的变化，直至达到最佳值。

记录lens的Z轴刻度后，沿Z轴升起lens，在lens底部粘胶，下降lens至记录好的刻度，用UV灯照射以便固化胶水，至此lens耦合完成。

如图3-6，在另一种实施例中，所述固定组件被配置为包括：

对光器件产品8进行支撑的固定座10；

设置在固定座上的U形调节座11；

其中，所述调节座上端面上设置有放置光器件产品的台阶12，所述调节座的一端设置有伸入调节座内部的丝杆13，即调节座上设置有螺纹孔17；

所述丝杆伸入调节座内的一端连接有调节块14，另一端设置有相配合的螺栓15，在实际的应用中，调节块内设置有可供丝杆伸入的限定槽18，而丝杆在与限定槽相配合的一端设置有限定部19；

所述台阶一侧设置有可供调节块伸出的调节孔16，以在空间上通过台阶与调节孔相对的侧壁构建固定区，通过各部件的配合实现光器件产品的快速固定，同时通过螺栓反向夹紧产品。

工作原理，固定座用于对光器件产品的空间位置进行限定，以使得光器件产品的空间高度能与第一调节组件、第二调节组件相配合，同时台阶的作用在于对第光器件产品进行限定，进一步通过螺栓调节丝杆的过程带动调节块，完成对调节块的位置进行调整，进而对固定区的区间大小进行调节，完成对光器件产品的快速固定，这种方案采用螺栓、丝杆、调节块来快速固定光器件产品，防止耦合中发生移动，具有结构简单，易操作，成本可控的效果。

如图7，在另一种实施例中，所述平台被配置为包括：

用于提供安装位的面包板20，面包板就是表面具有多个安装孔的金属板，其用于方便不同光器件产品耦合时，对各调节组件待部件安装位置的调节或安装，以使其具有更好的适应性，以匹配不同型号光器件的耦合；

设置在面包板下方的多个支脚21；

其中，所述支脚与地面一侧和/或支脚与面包板相配合的一侧设置有减振机构(未示出)，在这种结构中，通过减振机构的作用将工作场景中人员走动带来的振动进行隔离，保证面包板的稳定性，而减振机构根据需要可以设置成橡胶等任意一种可以实现减振的设备。

如图8-9，在另一种实施例中，第一调节组件、第二调节组件均被配置为包括相配合的第一多轴调节模块、第二多轴调节模块，各多轴调节模块均被配置为包括在空间上呈叠加设置的第一X轴线性调节模块A 30，第一X轴线性调节模块B 40，第一Y轴线性调节模块A 31，第一Y轴线性调节模块B 41，第一Z轴线性调节模块A32，第一Z轴线性调节模块A 42；

其中，第一多轴调节模块还包括：第一X轴旋转调节模块33、第一Z轴旋转调节模块34；

第二多轴调节模块还包括：第二X轴旋转调节模块43、Y轴旋转调节模块44、第二Z轴旋转调节模块45，在实际的应用中第一多轴调节模块可以称为五轴调节模块，而第二多轴调节模块可以称为六轴调节模块，用于实现器件在X轴、Y轴、Z轴的线性调节和旋转角度调节，在空间上各线性调节模块呈叠加状，用于对设置在真空吸附组件、第一锁紧机构的空间位置，进一步调节透镜、光器件端口的空间位置，完成器件之间在空间上的配准，同时进一步地通过对应的旋转调节模块的配合，可以对真空吸附组件、第一锁紧机构的空间角度进行调整，以完成器件之间在空间角度上的配准，最终达到位置与角度的对准。

在实际的应用中，各线性调节部件均包括与第一固定件，各第一固定件上设置有与各轴向相对应的线性限位槽，以及与各轴向相对应的线性移动部，下级线性移动部与上级的第一固定件连接，各线性限位槽为沿各轴方向具有预设长度的限位槽，各轴的线性移动部位于对应的线性限位槽内，以通过积各轴的线性移动部沿各轴的线性限位槽移动，以带动对应的部件沿各轴的线性方向进行移动；

而各轴旋转调节模块均包括与第二固定件，各第二固定件上设置有与各轴向相对应的弧形限位槽，以及与各轴向相对应的旋转移动部，下级弧形性移动部与上级的第一固定件连接，各弧形限位槽为沿各轴方向具有预设弧形，各轴的弧形移动部位于对应的弧形限位槽内，以通过积各轴的弧形移动部沿各轴的弧形限位槽移动，以带动对应的部件沿各轴的线性方向进行转动；

进一步地，在实际的应用中，以第二调节模块的第一Z轴线性调节模块42为例，因为其需要在后期将透镜进行位置提升，以便于点胶组件进行操作(快速升起后可增加点胶操作空间)，故采用可以快速调节高度的滑块与滑轨相配合的方式，即第一固定件被配置为具有与Z轴方向相配合的滑轨，而移动板内设置有相配合的滑槽，且移动板的一侧设置有对滑槽的位置进行限定，以使其空间位置固定不再滑动的旋钮，而移动板通过连接杆与第二Z轴旋转调节模块连接，以对真空吸附组件在Z轴上的空间位置，角度位置进行调整。

在这种方案中，借助第一调节组件、第二调节组件，可以对各类光学器件进行多方向精密调节，实现各部件在空间上的对准(配准)。进一步地对各调节组件中各调节模块的进行选型采用调节装置，使得调节模块可实现0.5um的精密调节，以图8中的第二调节组件为例，在X、Y、Z各轴的线性调节模块中都采用具有粗微调一体结构的千分尺，而X轴上千分尺就采用如图8中的的第一X轴线性调节模块B 40，而Y轴上千分尺就采用如图8中的第一Y轴线性调节模块B 41，而Z轴上的线性调整包括了快速调节的第一Z轴线性调节模块A 42，以及Z轴上千分尺46，从功能上来说明第二调节组件，其上的第二Z轴旋转调节模块，可以实现Lens的真空吸附组件在Zθ方向上的360°调节，同时通过第一X轴线性调节模块，第一Y轴线性调节模块，第一Z轴线性调节模块使得Lens的真空吸附组件在X、Y、Z三个方向上进行线性调节，且第一Z轴线性调节模块可实现快速升降，而第二X轴旋转调节模块、Y轴旋转调节模块使得Lens的真空吸附组件在Xθ、Yθ方向上可以进行角度调节，满足配准的需要。

如图11-13，在另一种实施例中，所述真空吸附组件被配置为包括：

与第二Z轴旋转调节模块相配合的圆筒式固定端70；

以可拆卸的方式设置在固定端一侧的针式吸管71，将吸管设置为针式结构，以使其吸附范围、体积与透镜的尺寸相配合，而可拆卸的方式，使得吸管可以更换，以适应不同器件或不同尺寸透镜的吸取，在实际的应用中，可拆卸的方式可以是螺纹连接或插接的方式，其结合缝处设置相配合的密封件，以保证气密性；

其中，所述固定端在与第二Z轴旋转调节模块相配合的位置上设置有固定台阶72，通过这种台阶式的固定方式，保证圆筒式结构固定端与第二Z轴旋转调节模块的干涉度，保证连接的稳定性，同时在空间上也可以使固定端体积变大，便于拆卸和固定，在实际地应用中，固定台阶与第二Z轴旋转调节模块可以是螺纹连接、键连接的任意方式；

所述固定端背离吸管的一侧通过连接头73与抽吸设备连通，这里的抽吸设备为气泵，而气泵的连接管路通过连接头与固定端连通；

所述固定端内设置有与吸管相配合的至少两级台阶孔74，在实际的应用中，气泵通过固定端内的台阶孔与针式吸管连通，用于通过空气负压使吸管的开放端产生吸力，以抓取透镜。

如图14-15，在另一种实施例中，还包括在空间上与固定组件相配合的两个视觉观察组件6，各视觉观察组件均被配置为包括：

用于捕捉产品对准状态的采集模块60，采集模块为CCD相机；

与采集模块通信连接的显示模块61，其为LED显示屏；

与平台相配合的三轴调节机构62，其用于实现采集模块在X、Y、Z轴方向上的微调；

设置在三轴调节机构上的固定杆63(也称为金属杆)，其用于使得采集模块在空间上具有一定的高度，以与光器件产品所在的位置相配合，完成采集工作；

其中，所述三轴调节机构包括在空间上呈叠加状的第二X轴线性调节模块，第二Y轴线性调节模块，第二Z轴线性调节模块；

所述采集模块通过安装机构64与固定杆连接，且安装机构在与固定杆以及采集模块安装座65相配合的一侧均设置有相配合的抱箍66和第二锁紧机构(未示出)，在这种结构中，抱箍可以是弧形结构设计，也可以是内部带贯穿孔，且一侧具有缺口的设计，即内部可从穿入空间进行适应性调节的任意结构，抱箍使CCD可绕两根金属杆360°旋转、上下调节Y轴上进行线性、角度位置调整，第二锁紧机构为螺杆与螺母的配合，可以快速手拧固定，实现CCD在任意方向上的调节，本方案提供的耦合装置，借助视觉平台，快速找到合适耦合位置，完成设备部件的对准处理，进一步地采用双CCD视觉系统观察耦合过程中产品的位置情况，避免发生碰撞，同时CCD也可通过安装机构实现任意方向调节，并通过配备三轴调节机构进行微调，以应对不同规格产品。

在另一种实施例中，还包括与透镜相配合的点胶组件(未示出)，其用于在lens底部进行点胶处理，以方便固化。

以上各方案均只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种光器件耦合系统，包括对光器件产品进行支撑限定的固定组件，用于提供固定组件安装面的平台，用于将光器件端口与光器件产品对准的第一调节组件，用于将透镜与光器件产品进行光路耦合调节的第二调节组件，所述光器件端口通过相配合的第一锁紧机构固定在第一调节平台上，其特征在于，还包括：设置在第二调节组件上，用于对透镜进行吸取的真空吸附组件。

2.如权利要求1所述的光器件耦合系统，其特征在于，所述固定组件被配置为包括：

对光器件产品进行支撑的固定座；

设置在固定座上的U形调节座；

其中，所述调节座上端面上设置有放置光器件产品的台阶，所述调节座的一端设置有伸入调节座内部的丝杆；

所述丝杆伸入调节座内的一端连接有调节块，另一端设置有相配合的螺栓；

所述台阶一侧设置有可供调节块伸出的调节孔，以在空间上通过台阶与调节孔相对的侧壁构建固定区。

3.如权利要求1所述的光器件耦合系统，其特征在于，所述平台被配置为包括：

用于提供安装位的面包板；

设置在面包板下方的多个支脚；

其中，所述支脚与地面一侧和/或支脚与面包板相配合的一侧设置有减振机构。

4.如权利要求1所述的光器件耦合系统，其特征在于，第一调节组件、第二调节组件均被配置为包括相配合的第一多轴调节模块、第二多轴调节模块，各多轴调节模块均被配置为包括在空间上呈叠加设置的第一X轴线性调节模块，第一Y轴线性调节模块，第一Z轴线性调节模块；

其中，第一多轴调节模块还包括：第一X轴旋转调节模块、第一Z轴旋转调节模块；

第二多轴调节模块还包括：第二X轴旋转调节模块、Y轴旋转调节模块、第二Z轴旋转调节模块。

5.如权利要求1所述的光器件耦合系统，其特征在于，所述真空吸附组件被配置为包括：

与第二Z轴旋转调节模块相配合的圆筒式固定端；

以可拆卸的方式设置在固定端一侧的针式吸管；

其中，所述固定端在与第二Z轴旋转调节模块相配合的位置上设置有固定台阶；

所述固定端背离吸管的一侧通过连接头与抽吸设备连通；

所述固定端内设置有与吸管相配合的至少两级台阶孔。

6.如权利要求1所述的光器件耦合系统，其特征在于，还包括在空间上与固定组件相配合的两个视觉观察组件，各视觉观察组件均被配置为包括：

用于捕捉产品对准状态的采集模块；

与采集模块通信连接的显示模块；

与平台相配合的三轴调节机构；

设置在三轴调节机构上的固定杆；

其中，所述三轴调节机构包括在空间上呈叠加状的第二X轴线性调节模块，第二Y轴线性调节模块，第二Z轴线性调节模块；

所述采集模块通过安装机构与固定杆连接，且安装机构在与固定杆以及采集模块安装座相配合的一侧均设置有抱箍和第二锁紧机构。

7.如权利要求1所述的光器件耦合系统，其特征在于，还包括与透镜相配合的点胶组件。

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