一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置制造方法
【专利摘要】一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，涉及光学透镜的三自由度精密调整装置领域。所述调整装置包括透镜夹持模块、X向位置调整单元、Y向位置调整单元、Z向位置调整单元和透镜壳体，所述透镜夹持模块用于夹持透镜，透镜夹持模块安装在X向位置调整单元上，所述X向位置调整单元用于驱动透镜夹持模块在X方向上移动，X向位置调整单元安装在Y向位置调整单元上，所述Y向位置调整单元用于驱动X向位置调整单元在Y方向上移动，Y向位置调整单元安装在Z向位置调整单元上，所述Z向位置调整单元用于驱动Y向位置调整单元在Z方向上移动，Z向位置调整单元安装在透镜壳体上。本发明适用于对激光聚变靶室中的透镜位置进行调整。
【专利说明】
一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学透镜的三自由度精密调整装置领域。
【背景技术】
[0002]以化石燃料为代表的非可再生能源储量有限无法维持人类长远发展。核聚变具有环境污染小、燃料充足、释放能量大等优点，有望实现能量的永续供给。惯性约束激光核聚变作为受控核聚变方式之一近年来受到科技界的高度重视。
[0003]要产生聚变所需的超高温超高压条件，必须将多路高能激光精确聚焦至靶室中的靶球上。因此，聚焦透镜的空间位置精确调整是惯性约束激光核聚变的关键技术之一。然而直接通过零部件制造、装配来保证透镜位置精度无论从技术角度还是成本角度都不可取。因此一般需要设置调整机构在透镜组装完成后再调整其空间位置，这样可以大大缩短前期零部件制造及装配周期，降低成本。
[0004]透镜的空间位姿可以分解为X、Y、Z三个方向的直线平移以及绕上述三轴的转动。而三轴转动自由度可以通过前期制造装配较好地加以控制，并且同时调整以上六个自由度在机构设计及后期位姿调整上都将异常复杂、费时。
[0005]在我国建设的神光III原型惯性约束激光核聚变装置中，用于四倍频终端的聚焦透镜要求安装于靶球内部，空间狭小，同时透镜位置调整需要在给定的运动行程范围内达到足够调整精度。现有的位置调整机构则无法实现该特殊工况下的小空间、高精度、透镜组背装的要求。
【发明内容】
[0006]本发明为了解决现有透镜位置调整装置移动精度低、透镜安装困难以及无法用于狭小空间的精密聚焦的问题，提出了一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置。
[0007]一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，其特征在于，它包括透镜夹持模块、X向位置调整单元、Υ向位置调整单元、ζ向位置调整单元和透镜壳体，
[0008]所述透镜夹持模块用于夹持透镜，透镜夹持模块安装在X向位置调整单元上，所述X向位置调整单元用于驱动透镜夹持模块在X方向上移动，X向位置调整单元安装在Υ向位置调整单元上，所述Υ向位置调整单元用于驱动X向位置调整单元在Υ方向上移动，Υ向位置调整单元安装在Ζ向位置调整单元上，所述Ζ向位置调整单元用于驱动Υ向位置调整单元在Ζ方向上移动，Ζ向位置调整单元安装在透镜壳体上。
[0009]有益效果:本发明提供了一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，结构紧凑、调整精度高、可实现透镜背装。其总体外形尺寸仅为288mmX 331mmX 187mm，但可实现±5mm的二维平动行程、±20mm的调焦行程以及20 ym/step的步进精度和5 μπι的复位精度。该装置的应用能够很好的解决多路激光小空间和高精度的聚焦难题。同时该装置也可用于其它类似光学单元的位置调整；本发明采用模块化设计，降低了装置总体复杂程度，各模块间相对位置调整均由驱动模块完成，降低了装配制造难度；采用空间三自由度调整结构，通过x、Y、z三向直线运动复合可实现透镜夹持模块空间位置任意调整。且各模块间耦合度小，调整精度高；本发明的位置调整装置中透镜绕X、γ、ζ轴的三向转动均由结构本体保证，装配后无需调整，降低透镜调整自由度，减少了装置设计和后期调整难度，且使得本发明结构更加紧凑；本发明能够解决激光聚变靶室安装空间狭小，且激光焦距要求较短条件下的透镜安装调整装置，能够在靶室内实现聚焦透镜的背装。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的整体结构的立体图；
[0011]图2为本发明的整体结构的爆炸图；
[0012]图3为图2中透镜夹持模块Β的左视立体图；
[0013]图4为图2中透镜夹持模块Β的右视立体图；
[0014]图5为透镜夹持模块Β中透镜夹持块Β3、橡胶压块Β5和弹性垫圈Β7的连接关系图；
[0015]图6为图2中X向位置调整单元C的左视立体图；
[0016]图7为图2中X向位置调整单元C的右视立体图；
[0017]图8为图2中Υ向位置调整单元D的立体图；
[0018]图9为图2中Ζ向位置调整单元Α的立体图；
[0019]图10为Z向位置调整单元A的轴向剖视图；
[0020]图11为图2中透镜壳体E的左视立体图；
[0021]图12为以图11为基础，从后面看过去的立体图；
[0022]图13为顶板E3、屏蔽片E5、屏蔽片压块E11、透镜橡胶垫E12和屏蔽片安装板E4的连接关系图。
【具体实施方式】
[0023]【具体实施方式】一、结合图1说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置包括透镜夹持模块B、X向位置调整单元C、Y向位置调整单元D、Z向位置调整单元A和透镜壳体E，
[0024]所述透镜夹持模块B用于夹持透镜，透镜夹持模块B安装在X向位置调整单元C上，所述X向位置调整单元C用于驱动透镜夹持模块B在X方向上移动，X向位置调整单元C安装在Y向位置调整单元D上，所述Y向位置调整单元D用于驱动X向位置调整单元C在Y方向上移动，Y向位置调整单元D安装在Z向位置调整单元A上，所述Z向位置调整单元A用于驱动Y向位置调整单元D在Z方向上移动，Z向位置调整单元A安装在透镜壳体E上。
[0025]本实施方式所述的位置调整装置结构紧凑、调整精度高、可实现透镜背装。其总体外形尺寸仅为288mmX 331mmX 187mm，但可实现±5mm的二维平动行程、±20mm的调焦行程以及20 μ m/step的步进精度和5 μ m的复位精度。该装置的应用能够很好的解决多路激光小空间和高精度的聚焦难题。同时该装置也可用于其它类似光学单元的位置调整。采用空间三自由度调整结构，通过X、Y、Z三向直线运动复合可实现透镜夹持模块空间位置任意调整；所述位置调整装置中透镜绕Χ、Υ、Ζ轴的三向转动均由结构本体保证，装配后无需调整，降低透镜调整自由度，减少了装置设计和后期调整难度，且使得结构更加紧凑。
[0026]【具体实施方式】二、结合图3-图5说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置的区别在于，所述透镜夹持模块B包括透镜支撑框B1、透镜B2、透镜夹持块B3、透镜夹持垫块B4、橡胶压块B5、透镜压块B6和弹性垫圈B7，
[0027]透镜B2安装在透镜支撑框B1内部，透镜支撑框B1的四个边框的同一侧均固定有一个透镜压块B6，且所述透镜压块B6与透镜支撑框B1之间通过透镜夹持垫块B4固定，所述每个透镜压块B6的底部固定有橡胶压块B5，透镜支撑框B1的其中三个边框的另一侧分别固定有一个透镜夹持块B3，所述每个透镜夹持块B3的顶部均固定有橡胶压块B5，且所述橡胶压块B5与透镜夹持块B3之间通过弹性垫圈B7固定，所述透镜压块B6上固定的橡胶压块B5与透镜夹持块B3上固定的橡胶压块B5分别与透镜B2的上下表面接触，用于实现透镜B2的夹持与定位。
[0028]本实施方式中，透镜B2安装在透镜支撑框B1内部，通过上下两侧的橡胶压块B5对透镜B2进行夹持，以使透镜B2更加稳定。
[0029]【具体实施方式】三、结合图6-图7说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】二所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置的区别在于，所述X向位置调整单元C包括聚焦透镜运动框架C1、X向直线运动导轨C2、X向直线运动滑块C3、透镜支架导轨C4、X向丝杆C5、X向连接件C6、运动连接板C7、X向行程触发器C8、X向行程开关支座C9、X向行程开关C10、Y向直线运动导轨C11、Y向直线运动滑块C12、Y向连接件C13、X向丝杆螺母C14、X向丝杆轴承座C15、X向轴承座垫块C16、X向联轴器C17、X向驱动模块支座C18、X向驱动模块C19和Y向行程触发器C20，
[0030]所述透镜夹持模块B固装在透镜支架导轨C4上，透镜支架导轨C4的一对对边的底部均固定有X向直线运动滑块C3，聚焦透镜运动框架C1的一对对边的顶部均固定有X向直线运动导轨C2，所述X向直线运动滑块C3在X向直线运动导轨C2上线性滑动，聚焦透镜运动框架C1的另一对对边的底部均固定有Y向直线运动导轨Cll，Y向直线运动滑块C12在Y向直线运动导轨C11上线性滑动，其中一个Y向直线运动导轨C11的旁边固定有Y向连接件C13，所述Y向连接件C13上开有通孔，另一个Y向直线运动导轨C11所在聚焦透镜运动框架C1的边框的侧壁上固定有Y向行程触发器C20，
[0031]透镜支架导轨C4的固定有X向直线运动滑块C3的一个边的侧壁上固定有运动连接板C7，X向连接件C6的顶部与运动连接板C7固定连接，所述X向连接件C6上开有通孔，X向丝杆C5穿过所述通孔并通过X向联轴器C17与X向驱动模块C19的输出轴连接，X向驱动模块C19通过X向驱动模块支座C18固定在聚焦透镜运动框架C1的底部，所述X向丝杆C5的一端通过X向丝杆螺母C14与X向连接件C6连接，X向丝杆C5的另一端通过X向丝杆轴承座C15支撑，且所述X向丝杆轴承座C15通过X向轴承座垫块C16与X向驱动模块支座C18固定连接，
[0032]X向行程触发器C8固定在透镜支架导轨C4顶部，X向行程触发器C8移动方向的两侧分别设有两个X向行程开关C10，用于实现X向位置调整单元C的轴向位置调整，所述两个X向行程开关C10均通过X向行程开关支座C9固定在聚焦透镜运动框架C1上。
[0033]本实施方式中，X向驱动模块C19输出旋转运动，其输出端通过X向联轴器C17与X向丝杆C5连接，X向丝杆C5和X向丝杆螺母C14的螺旋传动能将X向驱动模块C19输出的旋转运动转化为直线运动，进而带动X向连接件C6、运动连接板C7、透镜支架导轨C4以及X向行程触发器C8整体沿X轴作直线运动，当X向行程触发器C8触发X向行程开关C1后，透镜B2的X向位置调整完成。
[0034]【具体实施方式】四、结合图8说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】三所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置的区别在于，所述Y向位置调整单元D包括Y向驱动模块Dl、Y向驱动模块支座D2、Y向联轴器D3、Y向丝杆轴承座垫块D4、Y向丝杆轴承座D5、Y向丝杆螺母D6、Y向丝杆D7、支撑框架D8、连接支架D9、Y向行程开关D10和Y向行程开关支架D11，
[0035]所述Y向驱动模块D1通过Y向驱动模块支座D2固定在支撑框架D8 —个侧边的顶部，Y向驱动模块支座D2的顶部与聚焦透镜运动框架C1 一个侧边上的Y向直线运动滑块C12固定连接，所述Y向驱动模块D1的输出轴通过Y向联轴器D3与Y向丝杆D7连接，Y向丝杆D7的一端通过Y向丝杆轴承座D5支撑，且所述Y向丝杆轴承座D5通过Y向丝杆轴承座垫块D4与Y向驱动模块支座D2固定连接，Y向丝杆D7的另一端通过Y向丝杆螺母D6与Y向连接件C13上的通孔连接，
[0036]连接支架D9固定在与Y向驱动模块D1相对的支撑框架D8的侧边的顶部，连接支架D9的顶部与聚焦透镜运动框架C1另一个侧边上的Y向直线运动滑块C12固定连接，连接支架D9的左右两端分别设有一个Y向行程开关支架D11，每个Y向行程开关支架D11均固定一个Y向行程开关D10，且所述两个Y向行程开关D10均位于Y向行程触发器C20移动方向的两侧。
[0037]本实施方式中，Y向丝杆螺母D6与Y向丝杆D7之间的螺旋传动能将Y向驱动模块D1输出的旋转运动转化为Y向直线运动，进而带动X向位置调整单元C和透镜夹持模块B整体实现Y向位置调整，当X向位置调整单元C中的Y向行程触发器C20触发Y向行程开关D10时，透镜B2的Y向位置调整完成。
[0038]【具体实施方式】五、结合图9-图10说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】四所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置的区别在于，所述Z向位置调整单元A包括三个L型连接板A1、A2、A3、Z向驱动模块支座A4、Z向直线运动滑块A5、Z向直线运动导轨A6、Z向驱动模块A7、安装基板A8、Z向行程开关支座A9、Z向行程开关A10、Z向行程触发器A11、Z向滑板A12、丝杆前支座A13、Z向丝杆A14、丝杆连接板A15、Z向丝杆螺母A16、支座垫块A17、丝杆后支座A18和Z向联轴器A19，
[0039]所述三个L型连接板A1、A2、A3的一个边均与支撑框架D8固定连接，三个L型连接板Al、A2、A3的另一个边均与Z向滑板A12的顶部固定连接，所述Z向滑板A12的左右两个侧边的底部均固定有Z向直线运动滑块A5，Z向滑板A12底部中线上固定有丝杆连接板A15，且所述丝杆连接板A15上开有通孔，安装基板A8位于Z向滑板A12的正下方，所述安装基板A8为“U”型结构，且所述“U”型结构顶部的左右两侧均固定有Z向直线运动导轨A6，所述两侧Z向直线运动滑块A5分别在两侧Z向直线运动导轨A6上线性滑动，丝杆连接板A15位于安装基板A8的凹槽中，
[0040]Z向行程触发器All固定在Z向滑板A12的底部，且位于其中一个Z向直线运动导轨A6的旁侧，Z向行程触发器All移动方向的两侧分别设有一个Z向行程开关支座A9，且所述Z向行程开关支座A9与安装基板A8固定连接，每个Z向行程开关支座A9上均固定有一个Z向行程开关Α10，
[0041]Z向驱动模块Α7通过Ζ向驱动模块支座Α4固定在安装基板Α8的凹槽中，Ζ向驱动模块Α7的输出轴通过Ζ向联轴器Α19与Ζ向丝杆Α14连接，所述Ζ向丝杆Α14穿过丝杆连接板Α15上的通孔，且Ζ向丝杆Α14与丝杆连接板Α15之间通过Ζ向丝杆螺母Α16连接，所述Ζ向丝杆Α14的一端通过丝杆前支座Α13与安装基板Α8固定连接，Ζ向丝杆Α14的另一端通过丝杆后支座Α18与安装基板Α8固定连接，所述丝杆后支座Α18与安装基板Α8之间通过支座垫块Α17固定连接。
[0042]本实施方式中，Υ向位置调整单元D中的支撑框架D8分别与三个L型连接板Α1、Α2、A3固定连接，Ζ向丝杆Α14和Ζ向丝杆螺母Α16的螺旋传动能将Ζ向驱动模块Α7的旋转输出转化为Ζ向直线运动，进而通过丝杆连接板Α15、Ζ向滑板Α12和三个L型连接板Α1、Α2、Α3带动Υ向位置调整单元D、X向位置调整单元C和透镜夹持模块B整体实现Z向位移，当Z向行程触发器All触发Z向行程开关A10时，完成Z向位置调整。
[0043]【具体实施方式】六、结合图11-图13说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】五所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置的区别在于，所述透镜壳体E包括前侧板E1、拆装窗口 E2、顶板E3、屏蔽片安装板E4、屏蔽片E5、右侧板E6、后侧板E7、法兰盘E8、壳体拼接块E9、左侧板E10、屏蔽片压块E11和透镜橡胶垫E12，
[0044]所述前侧板E1、右侧板E6、后侧板E7和左侧板E10分别依次通过壳体拼接块E9连接组成透镜壳体E的侧壁，法兰盘E8与顶板E3平行且同轴放置，所述前侧板E1、右侧板E6、后侧板E7和左侧板E10均垂直固定在法兰盘E8和顶板E3之间，所述透镜夹持模块B、X向位置调整单元C、Y向位置调整单元D和Z向位置调整单元A均安装于透镜壳体E的内部，且透镜夹持模块B的透镜B2朝向顶板E3且平行，
[0045]屏蔽片安装板E4中心开有矩形的阶梯通孔，屏蔽片安装板E4四个边框的下侧分别固定有一个屏蔽片压块E11，所述每个屏蔽片压块E11的顶部均固定有透镜橡胶垫E12，所述屏蔽片E5架设在屏蔽片安装板E4的台阶孔并由透镜橡胶垫E12固定，屏蔽片E5通过屏蔽片安装板E4与顶板E3固定连接，所述屏蔽片安装板E4上开设的通孔使屏蔽片E5裸露在外。
【权利要求】
1.一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，其特征在于，它包括透镜夹持模块⑶、X向位置调整单元(C)、Y向位置调整单元⑶、Z向位置调整单元㈧和透镜壳体(E)， 所述透镜夹持模块(B)用于夹持透镜，透镜夹持模块(B)安装在X向位置调整单元(C)上，所述X向位置调整单元(C)用于驱动透镜夹持模块⑶在X方向上移动，X向位置调整单元(C)安装在Y向位置调整单元⑶上，所述Y向位置调整单元⑶用于驱动X向位置调整单元(C)在Y方向上移动，Y向位置调整单元(D)安装在Z向位置调整单元(A)上，所述Z向位置调整单元㈧用于驱动Y向位置调整单元⑶在Z方向上移动，Z向位置调整单元(A)安装在透镜壳体(E)上。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，其特征在于，所述透镜夹持模块(B)包括透镜支撑框(BI)、透镜(B2)、透镜夹持块(B3)、透镜夹持垫块(B4)、橡胶压块(B5)、透镜压块(B6)和弹性垫圈(B7)， 透镜(B2)安装在透镜支撑框(BI)内部，透镜支撑框(BI)的四个边框的同一侧均固定有一个透镜压块(B6)，且所述透镜压块(B6)与透镜支撑框(BI)之间通过透镜夹持垫块(B4)固定，所述每个透镜压块(B6)的底部固定有橡胶压块(B5)，透镜支撑框(BI)的其中三个边框的另一侧分别固定有一个透镜夹持块(B3)，所述每个透镜夹持块(B3)的顶部均固定有橡胶压块(B5)，且所述橡胶压块(B5)与透镜夹持块(B3)之间通过弹性垫圈(B7)固定，所述透镜压块(B6)上固定的橡胶压块(B5)与透镜夹持块(B3)上固定的橡胶压块(B5)分别与透镜(B2)的上下表面接触，用于实现透镜(B2)的夹持与定位。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，其特征在于，所述X向位置调整单元(C)包括聚焦透镜运动框架(C1)、X向直线运动导轨(C2)、X向直线运动滑块(C3)、透镜支架导轨(C4)、X向丝杆(C5)、X向连接件(C6)、运动连接板(C7)、X向行程触发器(CS)、X向行程开关支座(C9)、X向行程开关(C1)、Y向直线运动导轨(Cll)、Y向直线运动滑块(C12)、Υ向连接件(C13)、Χ向丝杆螺母(C14)、Χ向丝杆轴承座(C15)、Χ向轴承座垫块(C16)、Χ向联轴器(C17)、Χ向驱动模块支座(C18)、Χ向驱动模块(C19)和Y向行程触发器(C20)， 所述透镜夹持模块(B)固装在透镜支架导轨(C4)上，透镜支架导轨(C4)的一对对边的底部均固定有X向直线运动滑块(C3)，聚焦透镜运动框架(Cl)的一对对边的顶部均固定有X向直线运动导轨(C2)，所述X向直线运动滑块(C3)在X向直线运动导轨(C2)上线性滑动，聚焦透镜运动框架(Cl)的另一对对边的底部均固定有Y向直线运动导轨(Cll)，Υ向直线运动滑块(C12)在Y向直线运动导轨(Cll)上线性滑动，其中一个Y向直线运动导轨(Cll)的旁边固定有Y向连接件(C13)，所述Y向连接件(C13)上开有通孔，另一个Y向直线运动导轨(Cll)所在聚焦透镜运动框架(Cl)的边框的侧壁上固定有Y向行程触发器(C20)， 透镜支架导轨(C4)的固定有X向直线运动滑块(C3)的一个边的侧壁上固定有运动连接板(C7)，X向连接件(C6)的顶部与运动连接板(C7)固定连接，所述X向连接件(C6)上开有通孔，X向丝杆(C5)穿过所述通孔并通过X向联轴器(C17)与X向驱动模块(C19)的输出轴连接，X向驱动模块(C19)通过X向驱动模块支座(C18)固定在聚焦透镜运动框架(Cl)的底部，所述X向丝杆(C5)的一端通过X向丝杆螺母(C14)与X向连接件(C6)连接，X向丝杆(C5)的另一端通过X向丝杆轴承座(C15)支撑，且所述X向丝杆轴承座(C15)通过X向轴承座垫块(C16)与X向驱动模块支座(C18)固定连接， X向行程触发器(CS)固定在透镜支架导轨(C4)顶部，X向行程触发器(CS)移动方向的两侧分别设有两个X向行程开关(ClO)，用于实现X向位置调整单元(C)的轴向位置调整，所述两个X向行程开关(ClO)均通过X向行程开关支座(C9)固定在聚焦透镜运动框架(Cl)上。
4.根据权利要求3所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，其特征在于，所述Y向位置调整单元(D)包括Y向驱动模块(Dl)、Y向驱动模块支座(D2)、Υ向联轴器(D3)、Υ向丝杆轴承座垫块(D4)、Υ向丝杆轴承座(D5)、Υ向丝杆螺母(D6)、Υ向丝杆(D7)、支撑框架(D8)、连接支架(D9)、Y向行程开关(DlO)和Y向行程开关支架(Dll)， 所述Y向驱动模块(Dl)通过Y向驱动模块支座(D2)固定在支撑框架(D8) —个侧边的顶部，Y向驱动模块支座(D2)的顶部与聚焦透镜运动框架(Cl) 一个侧边上的Y向直线运动滑块(C12)固定连接，所述Y向驱动模块(Dl)的输出轴通过Y向联轴器(D3)与Y向丝杆(D7)连接，Y向丝杆(D7)的一端通过Y向丝杆轴承座(D5)支撑，且所述Y向丝杆轴承座(D5)通过Y向丝杆轴承座垫块(D4)与Y向驱动模块支座(D2)固定连接，Y向丝杆(D7)的另一端通过Y向丝杆螺母(D6)与Y向连接件(C13)上的通孔连接， 连接支架(D9)固定在与Y向驱动模块(Dl)相对的支撑框架(D8)的侧边的顶部，连接支架(D9)的顶部与聚焦透镜运动框架(Cl)另一个侧边上的Y向直线运动滑块(C12)固定连接，连接支架(D9)的左右两端分别设有一个Y向行程开关支架(Dll)，每个Y向行程开关支架(Dll)均固定一个Y向行程开关(DlO)，且所述两个Y向行程开关(DlO)均位于Y向行程触发器(C20)移动方向的两侧。
5.根据权利要求4所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，其特征在于，所述Z向位置调整单元(A)包括三个L型连接板(Α1、Α2、Α3)、Ζ向驱动模块支座(Α4)、Z向直线运动滑块(Α5)、Z向直线运动导轨(Α6)、Z向驱动模块(Α7)、安装基板(Α8)、Z向行程开关支座(Α9)、Ζ向行程开关(AlO)、Ζ向行程触发器(All)、Z向滑板(A12)、丝杆前支座(A13)、Z向丝杆(A14)、丝杆连接板(A15)、Z向丝杆螺母(A16)、支座垫块(A17)、丝杆后支座(A18)和Z向联轴器(A19)， 所述三个L型连接板(A1、A2、A3)的一个边均与支撑框架(D8)固定连接，三个L型连接板(A1、A2、A3)的另一个边均与Z向滑板(A12)的顶部固定连接，所述Z向滑板(A12)的左右两个侧边的底部均固定有Z向直线运动滑块(A5)，Z向滑板(A12)底部中线上固定有丝杆连接板(A15)，且所述丝杆连接板(A15)上开有通孔，安装基板(AS)位于Z向滑板(A12)的正下方，所述安装基板(AS)为“U”型结构，且所述“U”型结构顶部的左右两侧均固定有Z向直线运动导轨(A6)，所述两侧Z向直线运动滑块(A5)分别在两侧Z向直线运动导轨(A6)上线性滑动，丝杆连接板(A15)位于安装基板(AS)的凹槽中， Z向行程触发器(All)固定在Z向滑板(A12)的底部，且位于其中一个Z向直线运动导轨(A6)的旁侧，Z向行程触发器(All)移动方向的两侧分别设有一个Z向行程开关支座(A9)，且所述Z向行程开关支座(A9)与安装基板(AS)固定连接，每个Z向行程开关支座(A9)上均固定有一个Z向行程开关(AlO)， Z向驱动模块(A7)通过Z向驱动模块支座(A4)固定在安装基板(A8)的凹槽中，Z向驱动模块(A7)的输出轴通过Z向联轴器(A19)与Z向丝杆(A14)连接，所述Z向丝杆(A14)穿过丝杆连接板(A15)上的通孔，且Z向丝杆(A14)与丝杆连接板(A15)之间通过Z向丝杆螺母(A16)连接，所述Z向丝杆(A14)的一端通过丝杆前支座(A13)与安装基板(AS)固定连接，Z向丝杆(A14)的另一端通过丝杆后支座(A18)与安装基板(AS)固定连接，所述丝杆后支座(A18)与安装基板(AS)之间通过支座垫块(A17)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种紧凑型背装式透镜的三自由度精密调整装置，其特征在于，所述透镜壳体(E)包括前侧板(El)、拆装窗口(E2)、顶板(E3)、屏蔽片安装板(E4)、屏蔽片(E5)、右侧板(E6)、后侧板(E7)、法兰盘(E8)、壳体拼接块(E9)、左侧板(ElO)、屏蔽片压块(Ell)和透镜橡胶垫(E12)， 所述前侧板(El)、右侧板(E6)、后侧板(E7)和左侧板(ElO)分别依次通过壳体拼接块(E9)连接组成透镜壳体(E)的侧壁，法兰盘(ES)与顶板(E3)平行且同轴放置，所述前侧板(El)、右侧板(E6)、后侧板(E7)和左侧板(ElO)均垂直固定在法兰盘(E8)和顶板(E3)之间，所述透镜夹持模块(B)、X向位置调整单元(C)、Y向位置调整单元(D)和Z向位置调整单元(A)均安装于透镜壳体(E)的内部，且透镜夹持模块(B)的透镜(B2)朝向顶板(E3)且平行，拆装窗口(E2)安装在前侧板(El)上， 屏蔽片安装板(E4)中心开有矩形的阶梯通孔，四个边框的下侧分别固定有一个屏蔽片压块(Ell)，所述每个屏蔽片压块(Ell)的顶部均固定有透镜橡胶垫(E12)，所述屏蔽片(E5)架设在屏蔽片安装板(E4)的台阶孔并由透镜橡胶垫(E12)固定，屏蔽片(E5)通过屏蔽片安装板(E4)与顶板(E3)固定连接，所述屏蔽片安装板(E4)上开设的通孔使屏蔽片(E5)裸露在外。
【文档编号】G02B7/04GK104503062SQ201510030631
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月21日 优先权日:2015年1月21日
【发明者】白清顺, 何欣, 张鹏, 邵忠喜, 于福利, 卢礼华 申请人:哈尔滨工业大学