CN220323612U - 光学系统的安装平台及激光系统设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种光学系统的安装平台及激光系统设备，所述安装平台包括：底层架构，以及位于底层架构上方的光学架构；所述底层架构为独立框架设计，内部安装光学系统的非光学设备；所述光学架构为独立框架设计，内置至少一个具有独立空间的光学层，每个光学层分别安装相应的光学设备；所述底层架构的顶部设有若干个第一支撑部，所述光学架构的底部设有若干个第二支撑部；其中，所述第一支撑部与第二支撑部相对设计且通过柔性方式进行连接。该技术方案，可以降低外界因素对光学设备的影响，降低和光路偏移所带来的光轴不同心导致光学系统性能下降的风险，提高光学系统设备的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及光学技术领域，特别是一种光学系统的安装平台及激光系统设备。
背景技术
在一些光学系统设备中，通常会包括数量繁多的机电设备及光学元件等，以高分辨成像的激光成像系统为例，其所设计的复杂光路，需要借助多层平台的硬件架构设计，由于各层平台中的累积或突发应力(如震动)，受温度变化等外界因素影响等，容易使得光学系统设备发生微小形变和光路偏移，由此导致光轴不同心导致光学系统性能下降，严重时甚至导致光学器件易损毁。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述至少一个技术缺陷，提供一种光学系统的安装平台及激光系统设备，以提高光学系统设备的稳定性。
一种光学系统的安装平台，包括：底层架构，以及位于底层架构上方的光学架构；
所述底层架构为独立框架设计，内部安装光学系统的非光学设备；
所述光学架构为独立框架设计，结构上设计为不受外力而产生形变的刚性架构，内置至少一个具有独立空间的光学层，每个光学层分别安装相应的光学设备；
所述底层架构的顶部设有若干个第一支撑部，所述光学架构的底部设有若干个第二支撑部；其中，所述第一支撑部与第二支撑部相对设计且通过柔性方式进行连接。
在一个实施例中，所述光学架构的光学层设有多个用于安装该光学层内的各个光学元件的元件安装区，各个所述元件安装区的空间相对位置保持为固定的设定值。
在一个实施例中，所述底层架构包括：第一底板以及第一顶板；
所述第一底板通过四个顶角的第一支撑柱与第一顶板固定连接。
在一个实施例中，所述光学架构包括：第二底板和第二顶板；
所述第二顶板通过位于四个顶角的第二支撑柱以及位于四边上的固定件与所述第二底板固定连接；
所述光学层的各个元件安装区之间设有分隔板，所述分隔板固定连接在第二底板和第二顶板上。
在一个实施例中，所述第一支撑部与第二支撑部之间设有减震元件，用于降低底层架构产生的震动传递到光学架构。
在一个实施例中，所述减震元件包括单层或多层垫片，弹簧结构，液压结构中的一种或多种组合。
在一个实施例中，在各个光学层以及第一支撑部与第二支撑部的连接处设有传感器，用于监测震动数据，并发送至监测平台。
在一个实施例中，所述第一支撑部与第二支撑部数量为五个，在平面内沿“X”形状均匀分布。
在一个实施例中，所述底层架构下部安装有四个万向轮；其中，各个万向轮通过防震组件连接到所述底层架构的第一支撑柱下方。
一种激光系统设备，其特征在于，包括：激光光源、光学设备、非光学设备以及所述的光学系统的安装平台；其中，所述激光光源及光学设备安装在所述光学系统的安装平台的光学架构内，所述非光学设备安装在所述光学系统的安装平台的底层架构内。
上述光学系统的安装平台及激光系统设备，设计了独立框架的底层架构和光学架构，分别安装光学系统的非光学设备和光学设备，光学架构内置具有独立空间的光学层分别安装相应的光学设备，底层架构与光学架构设有相对应的支撑部，并通过柔性方式进行连接。该技术方案，可以降低外界因素对光学设备的影响，降低和光路偏移所带来的光轴不同心导致光学系统性能下降的风险，提高光学系统设备的稳定性。
附图说明
图1是光学系统的安装平台的主视图；
图2是光学系统的安装平台侧视图；
图3是光学系统的安装平台的爆炸图；
图4是底层架构的立体图；
图5是光学架构的立体图
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，由于篇幅限制，无法列举所有技术方案，以下实施例中仅提供了部分实施方案，本申请中所描述的“第一”和“第二”仅用于区分不同对象，不具有实质性区别意义。
参考图1-图5所示，如图示，光学系统的安装平台包括：底层架构01，以及位于底层架构01上方的光学架构02；其中，底层架构01为独立框架设计，内部安装光学系统的非光学设备；光学架构02为独立框架设计，结构上设计为不受外力而产生形变的刚性架构，内置至少一个具有独立空间的光学层，每个光学层分别安装相应的光学设备，如激光光源，透镜，光栅，SLM，PMT，物镜。底层架构01的顶部设有若干个第一连接位a，光学架构02的底部设有若干个第二连接位b；其中，第一连接位a与第二连接位b相对设计且通过柔性连接元件03进行连接。
上述技术方案中，将光学系统的光学设备与非光学设备进行上下层分开，分别设计为上方独立的具有单层或多层光学层的光学架构02及下方的底层架构01；通过对核心光学设备采取高性能框架和柔性连接方式，可以对光学设备进行有效保护，提高光学系统设备的稳定性。
在一个实施例中，对于底层架构01，如图所示，其可以包括第一底板11以及第一顶板12；其中第一顶板12为镂空设计，第一底板11通过四个顶角的第一支撑柱13与第一顶板12固定连接。优选的，底层架构01下部安装有四个万向轮14；其中各个万向轮14通过防震组件连接到底层架构01的第一支撑柱13下方。
如上述技术方案中，底层架构01通过独立框架设计，可以确保整体框架稳固性，对于光学系统中的一些非光学设备，如电源，散热模块或者其他电气模块等等，可以集中安装到底层架构01中，从而与上层的光学设备进行分隔，减少影响光学设备稳定性情况。
在一个实施例中，对于光学架构02，其构成一个“刚性架构”架构，实现不受外力而产生形变；其可以包括多个光学层，各个光学层设有多个用于安装该光学层内的各个光学元件的元件安装区，各个元件安装区的空间相对位置保持为固定的设定值。示例性的，光学架构02在垂直方向上可以包括光学层1，光学层2，……光学层n等；每个光学层构成一个光学子架构；由于光路设计需要，因此在各个光学层外围形成光路传输通道空间，光路沿着各个光学层中的光学器件逐层反射传输，从而形成所需的输出光源。
如图示，光学架构02可以包括第二底板21和第二顶板22；其中，第二顶板22板通过位于四个顶角的第二支撑柱23以及位于四边上的固定件24与第二顶板22固定连接；同时，光学层的各个元件安装区之间设有分隔板25，分隔板25固定连接在第二底板21和第二顶板22上。
上述技术方案中，光学架构02一体化设计体现为高性能表现外框架内的单个或多个子光学层，通过多个支撑柱固定，结构上设计为不受外力而产生形变的刚性架构，满足强度要求，有效阻止微小形变蓄积，同时保持各子光学层的相对空间位置，有效防止外部突发应力对各子光学层上各个元件所引发的位置偏移等；同一子光学层上设置元件安装区，使得各个光学元件安装的空间相对位置可以保持精准设定值，从而避免光路偏移等现象，提升光学系统稳定性。
在一个实施例中，对于底层架构01与光学架构02之间的柔性连接方案，第一顶板12上开设有与柔性连接元件03相匹配的多个凹陷结构的第一连接位a，柔性连接元件03固定在第二底板21上。如图示，柔性连接元件03数量可以为五个，在平面内沿“X”形状均匀分布；进一步的，柔性连接元件03上还设有减震元件04，用于降低底层架构01产生的震动传递到光学架构02。
如上述技术方案中，第一顶板12上开设有与柔性连接元件03相匹配的凹陷结构的第二连接位b，可以将柔性连接元件03稳固在平面上；通过均匀分布设计的柔性连接元件03，有效应对温度变化产生在xy平面、z轴方向上的形变、位移等，降低了温度波动所导致的平移错位风险。
在本实施例中，减震元件04可以包括单层或多层垫片，弹簧结构，液压结构等，另外还可以采用气垫等进行缓冲。对于减震元件04的选择及结构设计，可以根据整机设备的质量以及所使用光学设备类型而定。
通过减震元件04的使用，可以防止外界震动传递至光学设备，配合光学架构02的框架设计可以作为二次风险防控措施，保证了光学系统稳定性。
在一个实施例中，为了提升光学系统使用中的整体稳定性，在各个光学层以及柔性连接元件03的连接处设有传感器05，用于监测震动数据，并发送至监测平台06。具体的，通过在关键位置上设置传感器05来实时监测震动数据，并传输到监测平台06进行预警，可以为所采取的应对策略提供关键数据参考。特别是对于光路稳定性要求较高的应用场景或者需要长时间连续光学成像的应用场景时，如针对早期胚胎样本的激光成像，通过对光学系统整体稳定状况进行监测及记录，便于及时采取来处理这些震动所带来的负面影响，确保光学系统整体稳定。
下面阐述激光系统设备的实施例。
本申请的激光系统设备，参考图1，主要包括：光学系统的安装平台，以及光学设备72和非光学设备73；其中，光学设备包括激光光源、透镜，光栅、SLM、PMT、物镜等相关设备；其中，光学设备72设计到各种光路对准需求，需要保证在一个稳定框架内，同时减少震动所带来的负面影响；而电源、散热模块或者其他电气模块等等非光学设备73，其在运行过程中会产生震动，因此，通过光学系统的安装平台独立框架设计的底层架构01和光学架构02，将光学设备72安装在光学系统的安装平台的光学架构02内，将非光学设备73安装在光学系统的安装平台的底层架构01内；可以确保整体框架稳固性，减少震动等形变对上层的光学设备影响，进行分隔，减少光路偏移等情况发生，各个光学元件进行有效分隔，确保了不同层间均保持空间精准相对位置的要求。
如上述的技术方案，可以降低外界因素对光学设备的影响，降低和光路偏移所带来的光轴不同心导致光学系统性能下降的风险，提高光学系统设备的稳定性。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种光学系统的安装平台，其特征在于，包括：底层架构，以及位于底层架构上方的光学架构；
所述底层架构为独立框架设计，内部安装光学系统的非光学设备；
所述光学架构为独立框架设计，结构上设计为不受外力而产生形变的刚性架构，内置至少一个具有独立空间的光学层，每个光学层分别安装相应的光学设备；
所述底层架构的顶部设有若干个第一支撑部，所述光学架构的底部设有若干个第二支撑部；其中，所述第一支撑部与第二支撑部相对设计且通过柔性方式进行连接。
2.根据权利要求1所述的光学系统的安装平台，其特征在于，所述光学架构的光学层设有多个用于安装该光学层内的各个光学元件的元件安装区，各个所述元件安装区的空间相对位置保持为固定的设定值。
3.根据权利要求1所述的光学系统的安装平台，其特征在于，所述底层架构包括：第一底板以及第一顶板；
所述第一底板通过四个顶角的第一支撑柱与第一顶板固定连接。
4.根据权利要求2所述的光学系统的安装平台，其特征在于，所述光学架构包括：第二底板和第二顶板；
所述第二顶板通过位于四个顶角的第二支撑柱以及位于四边上的固定件与所述第二底板固定连接；
所述光学层的各个元件安装区之间设有分隔板，所述分隔板固定连接在第二底板和第二顶板上。
5.根据权利要求1所述的光学系统的安装平台，其特征在于，所述第一支撑部与第二支撑部之间设有减震元件，用于降低底层架构产生的震动传递到光学架构。
6.根据权利要求5所述的光学系统的安装平台，其特征在于，所述减震元件包括单层或多层垫片，弹簧结构，液压结构中的一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的光学系统的安装平台，其特征在于，在各个光学层以及第一支撑部与第二支撑部的连接处设有传感器，用于监测震动数据，并发送至监测平台。
8.根据权利要求1所述的光学系统的安装平台，其特征在于，所述第一支撑部与第二支撑部数量为五个，在平面内沿“X”形状均匀分布。
9.根据权利要求1所述的光学系统的安装平台，其特征在于，所述底层架构下部安装有四个万向轮；其中，各个万向轮通过防震组件分别对应连接到所述底层架构的每个第一支撑柱下方。
10.一种激光系统设备，其特征在于，包括：激光光源、光学设备、非光学设备以及权利要求1-9任一项所述的光学系统的安装平台；其中，所述激光光源及光学设备安装在所述光学系统的安装平台的光学架构内，所述非光学设备安装在所述光学系统的安装平台的底层架构内。
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