一种光机系统辅助装调装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种光机系统辅助装调装置，包括棱镜座、转接座以及基座：棱镜座具有底面，设置在底面上的两侧壁以及两侧壁之间的连接壁，底面、两侧壁以及连接壁容纳配合棱镜，棱镜座的两侧壁分别设有第一塞钉孔；转接座具有平台以及设置在平台上的U形壁，U形壁包括两侧壁和两侧壁之间的连接壁，U形壁的两侧壁分别设有第二塞钉孔，第二塞钉孔与第一塞钉孔对应，U形壁的连接壁设有第一螺钉孔，转接座的平台中心设有第三塞钉孔；基座具有第四塞钉孔，第四塞钉孔与第三塞钉孔对应，基座设有第二螺钉孔。利用塞钉作为简单的轴，实现三自由度的装调，每个自由度的调节均可实现高精度独立操作，结构较为简单，结构紧凑，结构紧凑，实施方便。
【专利说明】一种光机系统辅助装调装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光机系统【技术领域】，尤其涉及一种光机系统辅助装调装置。
【背景技术】
[0002] 在工程中尤其在光机系统中，光学性能最终的体现可总结为三大方面，第一个方 面是指光学件和结构设计的理念，第二个方面是加工精度的高低，其中包括光学元器件加 工的精度与结构件加工的精度，最后一个方面是指光机装调工艺技术。光机装配工艺技术 直接影响光学仪器产品的性能，现代光学装配工艺，通过不断发展的调校式装配技术，保证 了光学仪器优良的设计性能得以充分体现与发挥。
[0003] 在光机系统装调中，装调技术支持可分为软件与硬件两大类，软件包括技术人员 的装调经验，计算机辅助软件等；硬件技术支持无非为辅助装调装置，光学元器件与机械结 构件的最终加工精度等。所以一种辅助装调装置的设计对光学性能的体现存在着至关重要 的作用。
[0004] 辅助装调装置是用于实现光学元器件六个自由度的调节，即X、Y、Z三个方向的平 动与转动，以达到所需要求。目前常见的一般分为两种，一种为实现单个自由度调节的装 置，比如只实现一个方向的平动或转动，另外一类则为组合式装置，该装置可实现不同自由 度的组合调节，比如两个方向的平动、三个方向的平动、两个方向的转动、三个方向的转动， 或者为上述两个方向与三个方向的平动与转动的自由组合。
[0005] 示例性的，如经典的三拉三顶装置，通过圆周均布的六个螺钉进行调节，其中三个 直接螺纹连接，实现拉的作用，另外三个直接顶在基座平板上，实现顶的作用，且六个螺钉 交叉分布，每次调节两个螺钉，及一个顶，一个拉，可实现方位的调节。但是这种方式主要靠 摩擦力定位，调节完毕后，结构不稳定；而且，如果实现一个方向的调节，需调节六个螺钉， 使其调节及其不方便。
[0006] 示例性的，又提出一种结构，采用半球面与一直角锥孔配合，通过4个螺钉的调 节，调节方位，稳定性比三顶三拉大为改善，调整也较方便，尺寸不大和加工精度较高。但 是，调整后装配应力较大，螺钉存在间隙，稳定性还不是很好；而且，存在加工精度要求较高 的缺点。
【发明内容】
[0007] 本发明实施例的目的是提供一种光机系统辅助装调装置，结构紧凑，稳定性好。
[0008] 本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009] -种光机系统辅助装调装置，包括棱镜座、转接座以及基座：
[0010] 所述棱镜座具有底面，设置在所述底面上的两侧壁以及两侧壁之间的连接壁，所 述底面、两侧壁以及连接壁容纳配合棱镜，所述棱镜座的两侧壁分别设有第一塞钉孔；
[0011] 所述转接座具有平台以及设置在平台上的U形壁，所述U形壁包括两侧壁和两侧 壁之间的连接壁，所述U形壁的两侧壁分别设有第二塞钉孔，所述第二塞钉孔与所述第一 塞钉孔对应，所述U形壁的连接壁设有第一螺钉孔，所述转接座的平台中心设有第三塞钉 孔；
[0012] 所述基座具有第四塞钉孔，所述第四塞钉孔与所述第三塞钉孔对应，所述基座设 有第二螺钉孔。
[0013] 由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，利用塞钉作为简单的轴，棱镜座 与转接座间实现一个自由度的装调，转接座与基座转接座间实现一个自由度的装调，光机 系统辅助装调装置实现一个自由度的装调，可以实现三自由度的装调，每个自由度的调节 均可实现高精度独立操作，结构较为简单，结构紧凑，稳定性好，实施方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 附图。
[0015] 图1为本发明实施例光机系统辅助装调装置的构成示意图一。
[0016] 图2为本发明实施例光机系统辅助装调装置的构成示意图二。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明的保护范围。
[0018] 如图1所示，本发明实施例光机系统辅助装调装置，包括棱镜座11、转接座12以及 基座13 :
[0019] 棱镜座11具有底面，设置在底面上的两侧壁以及两侧壁之间的连接壁，底面、两 侧壁以及连接壁容纳配合棱镜，棱镜座11的两侧壁分别设有第一塞钉孔；
[0020] 转接座12具有平台121以及设置在平台121上的U形壁122, U形壁122包括两 侧壁和两侧壁之间的连接壁，U形壁的两侧壁分别设有第二塞钉孔1221，第二塞钉孔1221 与第一塞钉孔对应，U形壁的连接壁设有第一螺钉孔，转接座的平台中心设有第三塞钉孔；
[0021] 基座13具有第四塞钉孔，第四塞钉孔与第三塞钉孔对应，基座设有第二螺钉孔。
[0022] 如图1所示，示意出XYZ三轴方向，其中，Z轴为垂直基座方向，XY轴方向不做赘 述。
[0023] 如图2所示，本发明实施例光机系统辅助装调装置，还包括棱镜压板21以及橡胶 垫22,棱镜压板21压紧固定棱镜23,橡胶垫22设置于棱镜压板21与棱镜之间23。
[0024] 参考图2所示，棱镜23位于棱镜座24内，与棱镜座24配合。
[0025] 参考图1所示，棱镜、棱镜压板、橡胶垫可以统称为棱镜组件14。
[0026] 参考图2所示，转接座的平台中心的第三塞钉孔20。
[0027] 仍如图1所示，本发明实施例光机系统辅助装调装置，转接座12的U形壁122的 两侧壁还分别设有第一紧定螺钉孔1222,用于配合螺钉实现与棱镜座连接锁紧固定。转接 座12的平台121还设有第二紧定螺钉孔1211，用于配合螺钉实现与基座连接锁紧固定。
[0028] 具体而言，棱镜安装在棱镜座中，再用棱镜压板压紧，棱镜压板与棱镜之间加橡胶 垫，完成后作为棱镜组件与转接座相连。
[0029] 棱镜座的两侧壁设置有塞钉孔，转接座的两侧壁对应也设置有塞钉孔，因此，通过 塞钉实现转接座与棱镜座的连接，也即转接座与棱镜组件实现相连。棱镜座的连接侧壁设 置有螺钉孔，通过安装螺钉可驱动棱镜座及配合的棱镜组件绕着两个塞钉所在轴线旋转， 实现该Y方向自由度的角度微调。微调到所需位置，可以用转接座两侧螺钉连接锁紧固定。
[0030] 转接座通过转接座底面中心的塞钉孔用塞钉与基座相连，塞钉作为旋转基准，转 接座可通过塞钉实现塞钉轴线方向，即Z方向自由度的转动，调节到所需位置后用转接座 平台的螺钉锁紧连接固定。
[0031] 仍如图1所示，本发明实施例光机系统辅助装调装置，基座13还设有第三紧定螺 钉孔131，用于配合螺钉实现与外部结构连接锁紧固定。
[0032] 具体而言，基座与外部结构通过螺钉连接，并通过外部结构上设置的长条孔（如 腰型孔）可实现Y方向的平动。
[0033] 本领域技术人员可以理解，棱镜座、转接座、基座等其他结构形式的变化，只用可 调节自由度的一种或两种形式结构组成，或者因改变上述三个自由度顺序，而进行的结构 变更，这些更改和变化不脱离本发明的实质范围。
[0034] 下面以一种调节棱镜为例，说明本发明实施例光机系统辅助装调装置，可以包 括：
[0035] 棱镜组件、棱镜座、转接座、基座、塞钉，棱镜组件包括棱镜、棱镜压板、橡胶垫。
[0036] 安装前准备：由于棱镜组件与转接座通过两侧两个塞钉定位，然后调节后用两个 螺钉固定锁紧，故要求加工塞钉配合孔时要有严格的配合标准，才能保证整个装置的精度， 棱镜组件与转接座侧面配合，这要根据实际要求计算出两者配合间隙，使棱镜组件与转接 座调节好后，连接锁紧固定。
[0037] 利用塞钉作为简单的轴，塞钉可以加工也可以为市售产品，塞钉保证精度要求保 证光机系统辅助装调装置的定位精度。
[0038] 安装过程：首先将棱镜安装在棱镜座中，再用棱镜压板压紧，棱镜压板与棱镜之间 加橡胶垫，完成后作为棱镜组件与转接座相连，转接座通过两个侧面塞钉与棱镜组件相连。
[0039] 转接座后面留有一螺钉孔，通过安装的螺钉可驱动棱镜组件绕着两个塞钉所在轴 线旋转，实现该Y方向自由度的角度微调，微调到所需位置，用两侧螺钉连接锁紧固定；转 接座与基座相连，通过转接座底面中心的塞钉孔用塞钉与基座相连，塞钉作为旋转基准，转 接座可通过塞钉实现塞钉轴线方向即Z方向自由度的转动，调节到所需位置后用螺钉锁紧 连接固定。基座与外部结构通过螺钉连接，并通过长条孔可实现Y方向的平动。
[0040] 装调实现：该机构由三层结构构成，即棱镜组件、转接座、基座。棱镜组件与转接座 通过塞钉可实现Y方向的转动，转接座与基座通过塞钉可实现Z方向的转动，基座与外部结 构通过螺钉连接，并通过长条孔可实现Y方向的平动。
[0041] 三个自由度的调节可通过该装置本身的结构实现每个自由度的独立调节定位，并 连接固定锁紧。
[0042] 调节棱镜之外的其余光学元件，均可采用此方式，可以根据具体使用环境，适时进 行修改，比如结构形式，空间大小等较多，在此不作赘述。
[0043] 以上，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为 准。
【权利要求】
1. 一种光机系统辅助装调装置，其特征在于，包括棱镜座、转接座以及基座： 所述棱镜座具有底面，设置在所述底面上的两侧壁以及两侧壁之间的连接壁，所述底 面、两侧壁以及连接壁容纳配合棱镜，所述棱镜座的两侧壁分别设有第一塞钉孔； 所述转接座具有平台以及设置在平台上的U形壁，所述U形壁包括两侧壁和两侧壁之 间的连接壁，所述U形壁的两侧壁分别设有第二塞钉孔，所述第二塞钉孔与所述第一塞钉 孔对应，所述U形壁的连接壁设有第一螺钉孔，所述转接座的平台中心设有第三塞钉孔； 所述基座具有第四塞钉孔，所述第四塞钉孔与所述第三塞钉孔对应，所述基座设有第 二螺钉孔。
2. 根据权利要求1所述的光机系统辅助装调装置，其特征在于，还包括棱镜压板以及 橡胶垫，所述棱镜压板压紧固定所述棱镜，所述橡胶垫设置于所述棱镜压板与所述棱镜之 间。
3. 根据权利要求1或2所述的光机系统辅助装调装置，其特征在于，所述转接座的U形 壁的两侧壁还分别设有第一紧定螺钉孔，所述转接座的平台还设有第二紧定螺钉孔。
4. 根据权利要求1或2所述的光机系统辅助装调装置，其特征在于，所述基座还设有第 三紧定螺钉孔。
【文档编号】G02B7/18GK104216093SQ201410515867
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】李伟艳, 吕群波, 刘扬阳, 张丹丹, 王建威, 裴琳琳, 陈鑫雯, 孙建颖 申请人:中国科学院光电研究院