CN218332104U - 一种调节组件、调装装置及光学设备 - Google Patents

Abstract

一种调节组件、调装装置及光学设备，其中，调装装置包括用于调整光学元件在第一方向上的位置的第一调节组件和用于调整光学元件在第二方向上的位置的第二调节组件，第一调节组件和第二调节组件均包括定位件和调节件，定位件具有沿第一轴线贯通设置的配合通道；调节件贯穿配合通道布置，并以可相对定位件沿第二轴线移动的方式与定位件连接；调节件与光学元件连接，以驱使光学元件沿第一轴线移动，从而调整光学元件的位置。利用第一调节组件与第二调节组件的配合，可对光学元件的空间位置进行一维或二维的微调调整，能够减小甚至消除因部件及部件间所存在的加工公差、形位公差等而产生的安装误差，从而提高光学元件的安装精度。

Description

一种调节组件、调装装置及光学设备

技术领域

本实用新型涉及光学领域，具体涉及一种调节组件、调装装置及光学设备。

背景技术

在光学检测、光学测量等精密光学设备的设计及加工过程中，其组成部件（例如光学器件）或者部件之间难免会存在加工公差、形位公差等误差，这些误差的存在往往会对设备的光学系统的性能造成不可接受的影响。因此，在组装精密光学设备或者其光学系统时，如何对关键光学器件的安装位置进行精确调节，成为了确保器件的安装精度，保证光学系统乃至设备整体性能的关键。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种调节组件以及应用了该调节组件的调装装置和光学设备，能够对光学器件的位置进行微调调整，确保光学器件的安装精度。

根据第一方面，一种实施例中提供一种调装装置，包括：

定位件，其具有配合通道，所述配合通道沿第一轴线贯通定位件设置；以及

调节件，其用于固定连接光学元件；所述调节件贯穿配合通道布置，并以可相对所述定位件沿第二轴线移动的方式与定位件连接；所述调节件被配置成能够驱使光学元件沿第一轴线移动，以调整光学元件的位置；所述第一轴线与第二轴线垂直。

一个实施例中，还包括导向件，所述导向件与调节件固定，所述定位件还具有导向通道；所述导向通道沿第二轴线贯通定位件设置，并与所述配合通道正交连通；所述导向件穿设于导向通道内，用以引导所述调节件沿第二轴线移动。

一个实施例中，还包括第一锁止件，所述导向件具有接合通道，所述接合通道沿第一轴线贯通导向件设置，所述调节件贯穿接合通道布置，所述第一锁止件用于锁固导向件与调节件。

一个实施例中，所述导向件还具有螺纹孔道；所述螺纹孔道沿第二轴线设置于导向件端部，并与所述接合通道正交连通；所述第一锁止件螺接于螺纹孔道内并抵压调节件，从而锁固所述导向件与调节件。

一个实施例中，所述调节件具有定位柱和调节柱，所述定位柱穿设于配合通道内，且所述定位柱与导向件固定；所述调节柱以可相对定位柱沿第一轴线作进给运动的方式贯穿定位柱设置，所述调节柱的一端用于固定连接光学元件，所述调节柱的另一端用于接收驱动作用力。

一个实施例中，还包括第二锁止件，所述第二锁止件与调节件配合使用，所述第二锁止件被配置成以螺纹连接的方式，沿设置于光学元件的连接孔道的径向伸入连接孔道内，以将所述调节件的至少部分锁固于连接孔道内。

根据第二方面，一种实施例提供一种调装装置，包括调节主体，所述调节主体包括第一调节组件和第二调节组件，所述第一调节组件和第二调节组件均采用第一方面所述的调节组件；其中：

所述第一调节组件的调节件和第二调节组件的调节件分别与光学元件固定连接，所述第一调节组件用于调整光学元件在第一方向上的位置，所述第二调节组件用于调整光学元件在第二方向上的位置；所述第一方向与第二方向垂直。

一个实施例中，还包括定位销，所述定位销用于将光学元件初定位于光学载体；所述定位销被配置成以可拆卸的方式，沿第三方向贯穿设置于光学元件的第一定位孔和设置于光学载体的第二定位孔布置；所述第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

一个实施例中，还包括第三锁止件，所述第三锁止件与调节主体配合使用，用于在所述调节主体完成光学元件的位置调整后，将光学元件与光学载体锁固。

根据第三方面，一种实施例提供一种光学设备，包括光学载体、光学元件和第二方面所述的调装装置。

依据上述实施例的调装装置，包括用于调整光学元件在第一方向上的位置的第一调节组件和用于调整光学元件在第二方向上的位置的第二调节组件，第一调节组件和第二调节组件均包括定位件和调节件，定位件具有沿第一轴线贯通设置的配合通道；调节件贯穿配合通道布置，并以可相对定位件沿第二轴线移动的方式与定位件连接；调节件与光学元件连接，以驱使光学元件沿第一轴线移动，从而调整光学元件的位置。利用第一调节组件与第二调节组件的配合，可对光学元件的空间位置进行一维或二维的微调调整，能够减小甚至消除因部件及部件间所存在的加工公差、形位公差等而产生的安装误差，从而提高光学元件的安装精度，为保证光学元件乃至光学系统或设备的光学性能创造了有利条件。

附图说明

图1为一种实施例的调装装置应用时相关部件之间的结构关系示意图。

图2为一种实施例的调装装置中调节组件的截面结构示意图。

图3为一种实施例的调装装置中调节组件的结构分解示意图。

图4为一种实施例的光学设备的立体结构示意图。

图5为一种实施例的光学设备的平面结构示意图。

图中：

10、定位件；10a、配合通道；10b、导向通道；20、调节件；20a、定位柱；20b、调节柱；30、导向件；30a、接合通道；30b、螺纹通道；40、第一锁止件；50、第二锁止件；

a、第一调节组件；b、第二调节组件；c、第三锁止件；d、定位销；L1、第一轴线；L2、第二轴线；

A、管镜；A1、装配通孔；A2、连接孔道；A3、第一孔位；B、光学载体；B1、螺纹孔位；B2、第二孔位。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

请参阅图1至图3并结合图4和图5，一种实施例提供了一种调装装置，可用于对光学元件的安装位置进行调节，以最终将光学元件定位固定在预设位置（例如光学设备或光学系统的光路中）；该调装装置包括调节主体以及因应需要而存在的其他部件，其中，调节主体包括第一调节组件a和第二调节组件b。

下面主要以管镜A作为待调装的光学元件，并以将其定位安装于光学载体B为例对该调装装置进行说明；其中，光学载体B可以理解为是光学设备或光学系统中，用于将多个或多种光学元件进行集合的功能构件，例如光学设备的壳体、支架等。但需要说明的是，管镜A仅是该调装装置的一种具体应用或调装对象，该调装装置还可用于对镜头、反射镜、分光镜、滤波片等其他光学元件进行位置调节及定位。

请参阅图1并结合图4和图5，管镜A与光学载体B沿第三方向（例如前后方向）相对布置，在管镜A的轮廓边缘设置有多个装配通孔A1；相适应地，在光学载体B上设置有多个螺纹孔位B1，多个装配通孔A1与多个螺纹孔位B1一一对应；管镜A与光学载体B通过贯穿装配通孔A1并螺接于对应螺纹孔位B1的锁止件（例如螺丝，为便于区分和描述，将该锁止件定义为第三锁止件c）建立连接关系。

请参阅图1至图3并结合图4和图5，第一调节组件a和第二调节组件b均装设在光学载体B上；其中，第一调节组件a沿第一方向布置于管镜A的一侧，例如沿上下方向布置于管镜A的上方；该第一调节组件a主要用于沿第一方向驱使管镜A相对光学载体B移动，以从第一方向上对两者之间的相对位置进行微调。第二调节组件b沿第二方向布置于管镜A的一侧，例如沿左右方向布置于管镜A的左侧；该第二调节组件b主要用于沿第二方向驱使管镜A相对光学载体B移动，以从第二方向上对两者之间的相对位置进行微调。需要说明的是，第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

一个实施例中，请参阅图1至图3并结合图4和图5，第一调节组件a和第二调节组件b采用相同或大致相同的结构构造；以第一调节组件a为例，其包括定位件10、调节件20和导向件30。

该定位件10以锁固、卡接等可拆卸的连接方式固定在光学载体B上，并且定位件10与管镜A在第一方向上保持有一定的间隙或者间隔距离；定位件10具有配合通道10a和导向通道10b；其中，配合通道10a沿第一方向贯通定位件10设置；导向通道10b沿第二方向贯通定位件10设置，并与配合通道10a正交连通。

该调节件20以可相对定位件10沿第一方向移动的方式贯穿配合通道10a设置，并且调节件20位于定位件10面对管镜A的一端与管镜A固定连接（例如卡接、粘接、锁接等）；从而借助调节件20可驱使管镜A沿第一方向相对光学载体B（连同定位件10）移动，以改变管镜A与光学载体B在第一方向上的相对位置。

该导向件30以可相对定位件10沿第二方向移动的方式穿设于导向通道10b设置，并且导向件30与调节件20固定连接；该导向件30的外轮廓形态与导向通道10b的轮廓形态大致匹配，例如导向件30整体为一圆形或方形柱体结构，相适应地，导向通道10b的至少部分应为圆形或方形孔道。利用导向件30与调节件20的固定连接关系以及导向件30可在导向通道10b内移动的特点，可引导调节件20相对定位件10沿第二方向移动，从而在调节件20与定位件10之间建立间隙配合关系，使得调节件20相对定位件10在第二方向上具有一定的移动行程。

为便于区分和描述，将调节件20的移动轨迹定义为第一轴线L1，将导向件30的移动轨迹定义为第二轴线L2；可以理解的是，就第一调节组件a或者第二调节组件b自身而言，配合通道10a相当于是沿着第一轴线L1贯通定位件10设置的，而导向通道10b则相当于是沿着第二轴线L2贯通定位件10设置的。就第一调节组件a与第二调节组件b在光学载体B上的排布关系而言，第一调节组件a对应的第一轴线L1相当于是沿第一方向分布的、对应的第二轴线L2是沿第二方向分布的；第二调节组件b对应的第一轴线L1相当于是沿第二方向分布的、对应的第二轴线L2相当于是沿第一方向分布的。

利用第三锁止件c将管镜A与光学载体B进行初步的连接及定位（即：第三锁止件c不将管镜A与光学载体B完全锁紧）后，可将管镜A分别与第一调节组件a的调节件20和第二调节组件b的调节件20进行固定连接。而后，借助第一调节组件a的调节件20驱使管镜A沿第一方向移动，可调整管镜A在第一方向上相对于光学载体B的位置；借助第二调节组件b的调节件20驱使管镜A沿第二方向移动，可调整管镜A在第二方向上相对于光学载体B的位置。待管镜A被调整至预设位置后，即可利用第三锁止件c将管镜A与光学载体B进行锁紧固定，从而完成管镜A的定位安装。

在第一调节组件a调整管镜A位置的过程中，由于第二调节组件b的导向件30及其导向通道10b配合作用，可使得第二调节组件b的调节件20同步地随管镜A沿第一方向移动，从而不会对管镜A在第一方向上的移动造成干涉或限制。同样地，在第二调节组件b调整管镜A位置的过程中，由于第一调节组件a的导向件30及其导向通道10b的配合作用，可使得第一调节组件a的调节件20同步地随管镜A沿第二方向移动，从而不会对管镜A在第二方向上移动造成干涉或限制。

具体实施时，在完成管镜A的定位安装后，可根据需要将调装装置保留在光学载体B上，以便能够适时地对管镜A的空间位置再次进行调整；也可将调装装置全部或者部分部件自光学载体B上移除，以避免对光学载体B与管镜A组装形成的结构体造成影响。

基于此，利用第一调节组件a与第二调节组件b的配合，可对管镜A与光学载体B之间的相对位置进行一维或二维的微调调整，能够减小甚至消除因部件（例如装配通孔A1、螺纹孔位B1、第三锁止件c等）及部件间所存在的加工公差、形位公差等而产生的安装误差，从而提高管镜A的安装精度，为保证管镜A、乃至整个光学系统或光学设备的光学性能创造了有利条件。

其他实施例中，也可省略导向件30，通过将调节件20的局部部位设置为与导向通道10b相适配的结构，亦可使得调节件20具备沿第二轴线L2相对定位件10移动的能力（或者在调节件20与定位件10之间能够使调节件20沿第二轴线L2移动的间隙配合关系）；例如，将调节件20位于配合通道10a与导向通道10b相正交区域的部位，设置为与导向通道10b的结构形态相吻合。

一个实施例中，请参阅图2和图3，以第一调节组件a和第二调节组件b还包括第一锁止件40，以第一调节组件a为例；导向件30具有接合通道30a，该接合通道30a沿第一轴线L1贯通导向件30设置；调节件20贯穿接合通道30a布置，而第一锁止件40则用于将调节件20与导向件30锁紧固定为一体。通过对导向件30的结构优化设计以及在第一锁止件40的配合下，可方便、快捷地对第一调节组件a和第二调节组件b的组合装配以及拆解。

具体而言，以第一调节组件a的组装为例，可预先将导向件30插置于导向通道10b内，并使得接合通道30a与配合通道10a对位连通；而后，借助配合通道10a和接合通道30a将调节件20沿第一轴线L1贯穿定位件10和导向件30布置；最后，在利用第一锁止件40将调节件20与导向件30锁紧固定，即可完成第一调节组件a的组装。

一个实施例中，请参阅图2，导向件30还具有螺纹孔道30b，该螺纹孔道30b沿第二轴线L2设置于导向件30的一端，并且与接合通道30a正交连通设置；第一锁止件40可借助螺纹孔道30b与导向件30螺纹连接，从而在第一锁止件40的端部伸入接合通道30a内时可抵压调节件20，从而将导向件30与调节件20锁固为一体。具体实施时，第一锁止件40可采用顶丝结构（如机米螺丝等），以增强导向件30与调节件20锁固后的结构紧凑性和稳固性。

其他实施例中，基于导向件30与调节件20组装结构及方式的不同，第一锁止件40可以采用其他结构形式，例如卡扣结构；或者省略第一锁止件40，以胶粘、焊接等方式将两者固定为一体。

一个实施例中，请参阅图2和图3，调节件20具有定位柱20a和调节柱20b；其中，定位柱20a穿设于配合通道10a内，并与导向件30固定；调节柱20b则以可相对定位柱20a沿第一轴线L1作进给运动的方式贯穿定位柱20a设置；调节柱20b位于定位件10面对管镜A的一端作为连接端，用于与管镜A固定连接；而调节柱20b的另一端则可作为驱动端，用于接收驱动作用力。利用定位柱20a与导向件30的固定连接关系，将调节件20与定位件10进行组合装配。通过向调节柱20b施加推拉作用力或者旋转作用力，促使其带动管镜A沿第一轴线L1移动，实现对管镜A的位置调节。

具体实施时，调节件20的具体结构可参考现有的千分尺进行选择配置，以使得第一调节组件a和第二调节组件b自身具有较高的调节精度。

一个实施例中，请参阅图1并结合图5，第一调节组件a和第二调节组件b还包括第二锁止件50，该第二锁止件50主要用于与对应的调节件20配合使用，以将管镜A与调节件20锁紧固定。具体而言，该第二锁止件50可配置成以螺纹连接的方式装设在管镜A上，相适应地，管镜A设有连接孔道A2，调节件20的端部（具体如调节柱20b的端部）沿连接孔道A2的轴向插置于连接孔道A2内，而第二锁止件50则可沿连接孔道A2的径向伸入连接孔道A2，从而抵持调节件20的端部，以实现调节件20与管镜A的锁紧固定。具体实施时，第二锁止件50可参考第一锁止件40采用顶丝结构，以减少第二锁止件50的占用空间，并增强调节件20与管镜A组合连接后的稳固性和紧凑性。

一个实施例中，请参阅图1并结合图4和图5，该调装装置还包括定位销d，该定位销d主要用于与第一调节组件a、第二调节组件b和第三锁止件c配合使用，以将管镜A初定位于光学载体B上，从而便于利用第三锁止件c将管镜A与光学载体B进行初步连接，以及便于利用第二锁止件50将管镜A与调节件20固定。具体而言，可在管镜A设置两个第一定位孔A3，两个第一定位孔A可相对于管镜A的几何中心呈对角分布；相适应地，在光学载体B上设置两个第二定位孔B2，两个第二定位孔B2与两个第一定位孔A3一一对应，且两者与装配通孔A1及螺纹孔位B1之间的位置是相适配的。而定位销d可被配置成以可拆卸的方式，沿第三方向贯穿对应的第一孔位A3和第二孔位B2布置。

具体而言，在对管镜A与光学载体B进行组装时，可预先将定位销d通过第二孔位B2插置于光学载体B面对管镜A的一面；利用定位销d与第一定位孔A3的对位关系，即可方便快捷且准确地将管镜A叠置在光学载体B上，使定位销d穿过第一定位孔A3的同时，装配通孔A1与对应的螺纹孔位B1大致对位。而后，在将第三锁止件c穿过装配通孔A1并螺接于螺纹孔位B1后，拆除定位销d，即可完成管镜A与光学载体B的初步组合连接。

当然，另一个实施例中，定位销d也可不属于该调装装置的一部分，而是与该调装装置配合使用的一种耗材。

需要说明的是，本申请实施例中引入了对第三锁止件c的描述，仅仅使为了理解该调装装置的结构构造以及调装原理，并不代表第三锁止件c一定是调装装置的组成部分。即：在一些实施例中，第三锁止件c是该调装装置的组成部分，其用于将管镜A与光学载体B进行初步连接以及最终的锁紧固定。在另一些实施例中，第三锁止件c不是该调装装置的组成部分，而是与该调装装置配合使用的功能构件。

另外，需要说明的是，该调装装置中的第一调节组件a、第二调节组件b及与之关联的相关部件，也可单独使用，以在一些应用场景下，对光学元件的空间位置进行一维微调调节。

请参阅图4和图5并结合图1至图3，本申请实施例还提供了一种光学设备，包括光学元件（例如管镜A等）、光学载体B和调装装置；其中，调装装置可以采用前述任一实施例的调装装置，利用该调装装置既可以对光学元件与光学载体B之间的相对位置进行一维或二维的微调调节，又可以最终固定光学元件与光学载体B之间的相对位置，实现光学元件的定位安装，以确保光学元件的安装精度。

具体实施时，调装装置的数量可设置为多个，每个调装装置均对应一个光学元件，从而可根据实际情况适时地对光学元件的空间位置进行一维或二维的微调调节以及定位，以保证光学设备整体的光学性能。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种调节组件，其特征在于，包括：

定位件，其具有配合通道，所述配合通道沿第一轴线贯通定位件设置；以及

调节件，其用于固定连接光学元件；所述调节件贯穿配合通道布置，并以可相对所述定位件沿第二轴线移动的方式与定位件连接；所述调节件被配置成能够驱使光学元件沿第一轴线移动，以调整光学元件的位置；所述第一轴线与第二轴线垂直。

2.如权利要求1所述的调节组件，其特征在于，还包括导向件，所述导向件与调节件固定，所述定位件还具有导向通道；所述导向通道沿第二轴线贯通定位件设置，并与所述配合通道正交连通；所述导向件穿设于导向通道内，用以引导所述调节件沿第二轴线移动。

3.如权利要求2所述的调节组件，其特征在于，还包括第一锁止件，所述导向件具有接合通道，所述接合通道沿第一轴线贯通导向件设置，所述调节件贯穿接合通道布置，所述第一锁止件用于锁固导向件与调节件。

4.如权利要求3所述的调节组件，其特征在于，所述导向件还具有螺纹孔道；所述螺纹孔道沿第二轴线设置于导向件端部，并与所述接合通道正交连通；所述第一锁止件螺接于螺纹孔道内并抵压调节件，从而锁固所述导向件与调节件。

5.如权利要求2所述的调节组件，其特征在于，所述调节件具有定位柱和调节柱，所述定位柱穿设于配合通道内，且所述定位柱与导向件固定；所述调节柱以可相对定位柱沿第一轴线作进给运动的方式贯穿定位柱设置，所述调节柱的一端用于固定连接光学元件，所述调节柱的另一端用于接收驱动作用力。

6.如权利要求1所述的调节组件，其特征在于，还包括第二锁止件，所述第二锁止件与调节件配合使用，所述第二锁止件被配置成以螺纹连接的方式，沿设置于光学元件的连接孔道的径向伸入连接孔道内，以将所述调节件的至少部分锁固于连接孔道内。

7.一种调装装置，其特征在于，包括调节主体，所述调节主体包括第一调节组件和第二调节组件，所述第一调节组件和第二调节组件均采用如权利要求1-6中任一项所述的调节组件；其中：

所述第一调节组件的调节件和第二调节组件的调节件分别与光学元件固定连接，所述第一调节组件用于调整光学元件在第一方向上的位置，所述第二调节组件用于调整光学元件在第二方向上的位置；所述第一方向与第二方向垂直。

8.如权利要求7所述的调装装置，其特征在于，还包括定位销，所述定位销用于将光学元件初定位于光学载体；所述定位销被配置成以可拆卸的方式，沿第三方向贯穿设置于光学元件的第一定位孔和设置于光学载体的第二定位孔布置；所述第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

9.如权利要求7所述的调装装置，其特征在于，还包括第三锁止件，所述第三锁止件与调节主体配合使用，用于在所述调节主体完成光学元件的位置调整后，将光学元件与光学载体锁固。

10.一种光学设备，其特征在于，包括光学载体、光学元件和如权利要求7所述的调装装置。

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