光路调整器的制作方法

本发明涉及光学仪器与设备技术领域，尤其是涉及光路调整器。

背景技术：

光学调整架作为现代光学仪器的一个基本的组件，用于支撑光学元件、调整光束方向，实现光束的快速准确定位，目前在实验室及光学设备、仪器中得到广泛的应用。目前，行业内多是通过旋转调节螺钉对光学镜片进行手动调节，再用锁紧螺钉将其锁定。由于调节螺钉与镜架均为点接触，因而这种固定方式极易引起镜架方位角发生微量变化，从而使光路角度发生巨大改变。另外，在锁定时，须经反复多次调节方能定位精准，这样较费时费力。

技术实现要素：

本发明的目的是提供光路调整器，克服上述现有调整结构的不足，具有调节精度高、调整速度快、稳定性强的优点。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：光路调整器，包括基座、调整架、支撑板、镜框、挂臂板、驱动组件、母线旋转驱动组件及环形连接件，所述调整架固连于基座上，所述驱动组件为两个，分别固连于调整架的两侧，所述挂臂板一端固连于支撑板上端，挂臂板的另一端设有转轴，所述转轴的端头上连接有转动球头，所述调整架的上端面设有用于容纳支撑转动球头的球槽座，所述转动球头置入球槽座内；所述支撑板的前端面固连有环形连接件，所述镜框与环形连接件活动连接，镜框可沿环形连接件的轴心转动，支撑板的左端面或者右端面下端固连有承力板，镜框的后端面上在承力板的上方固连有母线旋转驱动组件；所述驱动组件包括第一驱动电机、第一波纹管联轴器、第一螺纹杆及第一定位板，所述第一波纹管联轴器的一联轴器端与所述第一驱动电机的输出轴固定连接，第一波纹管联轴器的另一联轴器端与第一螺纹杆固定连接，所述第一定位板上设有贯穿第一定位板的螺纹孔，所述第一螺纹杆穿过螺纹孔，所述支撑板后端面外凸构成两个连接座，连接座与驱动组件之间连接有第一弹性连接件，第一螺纹杆的端头与连接座紧密接触；所述母线旋转驱动组件包括第二驱动电机、第二波纹管联轴器、第二螺纹杆及第二定位板，所述第二波纹管联轴器的一联轴器端与所述第二驱动电机的输出轴固定连接，第二波纹管联轴器的另一联轴器端与第二螺纹杆固定连接，所述第二定位板上设有贯穿第二定位板的螺纹孔，所述第二螺纹杆穿过螺纹孔，所述第二螺纹杆的端头与承力板紧密接触。本发明中，通过驱动组件的驱动作用使第一螺纹杆的端头发生轴向位移对连接座施加同向或者不同向的作用力，由于转动球头及球槽座的设置，可实现对光学元件俯仰及偏转自由度的调整。通过母线旋转驱动组件的驱动作用使第二螺纹杆的端头发生轴向位移对承力板施加向下的作用力，由于承力板固定设置，因而反作用于固连于镜框板上的母线旋转驱动组件使其发生向上的相对移动。通过环形连接件的设置，对镜框板施加向上的作用力，镜框板可沿环形连接件的轴心转动，从而实现对光学元件母线自由度的调整。

为避免镜框转动时脱离环形连接件，进一步地，所述环形连接件上设有环形卡槽，所述镜框上设有与环形卡槽相适应的环形卡条，所述环形卡条卡合在环形卡槽上。

为提高螺纹杆端头与承力板接触的稳定性，进一步地，所述母线旋转驱动组件与所述承力板之间连接有第二弹性连接件。

为降低转速提高调整精度及节约成本，进一步地，所述驱动组件还包括第一减速器，所述第一减速器的输入端连接于所述第一驱动电机的输出轴，所述第一减速器的输出端连接于所述第一波纹管联轴器的一联轴器端；所述母线旋转驱动组件还包括第二减速器，所述第二减速器的输入端连接于所述第二驱动电机的输出轴，所述第二减速器的输出端连接于所述第二波纹管联轴器的一联轴器端。

为减少旋转时螺纹杆对承力板端面的磨损，进一步地，所述承力板端面上与第二螺纹杆的接触处设有垫片座。

为减少第二螺纹杆的端头在旋转时对承力板端面的磨损，进一步地，所述第二螺纹杆的端头设为球形端头。同时，第二螺纹杆在工作过程中会倾斜作用于承力板，将第二螺纹杆的端头设为球形端头，可保持各个倾斜角度下第二螺纹杆与承力板的紧密接触。

与现有调整结构相比，本发明具有以下有益效果：本发明中，通过驱动组件的驱动作用使第一螺纹杆的端头发生轴向位移对连接座施加同向或者不同向的作用力，由于转动球头及球槽座的设置，可实现对光学元件俯仰及偏转自由度的调整。通过母线旋转驱动组件的驱动作用使第二螺纹杆的端头发生轴向位移对承力板施加向下的作用力，由于承力板固定设置，因而反作用于固连于镜框板上的母线旋转驱动组件使其发生向上的相对移动。通过环形连接件的设置，对镜框施加向上的作用力，镜框可沿环形连接件的轴心转动，从而实现对光学元件母线自由度的调整。由驱动电机提供原动力，再加上减速器的设置，该发明大大提高了调整的速度及精度。通过转动球头与球槽座相互配合以及环形连接件的设置，本发明不仅调整舒适度高、可靠性佳、稳定性强，且结构紧凑，操作简便。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的结构示意图；

图2为图1所示沿A-A方向的剖视图；

图3为图1所示沿B-B方向的剖视图；

图4为驱动组件一个具体实施例的结构示意图。

附图中附图标记所对应的名称为：1、基座，2、调整架、21、球槽座，3、支撑板、31、连接座，35、承力板，36、垫片座，4、镜框，41、环形卡条，5、挂臂板，51、转轴，52、转动球头，6、驱动组件，61、第一驱动电机，62、第一波纹管联轴器，63、第一螺纹杆， 64、第一定位板，65、第一弹性连接件，7、母线旋转驱动组件，71、第二驱动电机，72、第二波纹管联轴器，73、第二螺纹杆， 74、第二定位板，75、第二弹性连接件，8、环形连接件，81、环形卡槽。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1至图4所示，光路调整器，包括基座1、调整架2、支撑板3、镜框4、挂臂板5、驱动组件6、母线旋转驱动组件7及环形连接件8，所述调整架2固连于基座1上，所述驱动组件6为两个，分别固连于调整架2的两侧，所述挂臂板5一端固连于支撑板3上端，挂臂板5的另一端设有转轴51，所述转轴51的端头上连接有转动球头52，所述调整架2的上端面设有用于容纳支撑转动球头52的球槽座21，所述转动球头52置入球槽座21内，所述支撑板3的前端面固连有环形连接件8，所述镜框4与环形连接件8活动连接，镜框4可沿环形连接件8的轴心转动，支撑板3的左端面或者右端面下端固连有承力板35，镜框4的后端面上在承力板35的上方固连有母线旋转驱动组件7；所述驱动组件6包括第一驱动电机61、第一波纹管联轴器62、第一螺纹杆63及第一定位板64，所述第一波纹管联轴器62的一联轴器端与所述第一驱动电机61的输出轴固定连接，第一波纹管联轴器62的另一联轴器端与第一螺纹杆63固定连接，所述第一定位板64上设有贯穿第一定位板64的螺纹孔，所述第一螺纹杆63穿过螺纹孔，所述支撑板3后端面外凸构成两个连接座31，连接座31与驱动组件6之间连接有第一弹性连接件65，第一螺纹杆63的端头与连接座31紧密接触；

所述母线旋转驱动组件7包括第二驱动电机71、第二波纹管联轴器72、第二螺纹杆73及第二定位板74，所述第二波纹管联轴器72的一联轴器端与所述第二驱动电机71的输出轴固定连接，第二波纹管联轴器72的另一联轴器端与第二螺纹杆73固定连接，所述第二定位板74上设有贯穿第二定位板74的螺纹孔，所述第二螺纹杆73穿过螺纹孔，所述第二螺纹杆73的端头与承力板35紧密接触。

本实施例中，调整架2用于提供3个支撑调整点，镜框4用于支撑、定位光学元件，挂臂板5用于连接支撑板3与调整架2，使两者能进行稳定的俯仰及偏转配合。为达到均衡的调整角度，挂臂板5可固定连接于支撑板3上端面的中部。为便于计算，两个驱动组件6设于同一水平高度，位于调整架2左侧的为左驱动组件，位于调整架2右侧的为右驱动组件。本实施例应用时，启动驱动组件6，第一驱动电机61作用于第一波纹管联轴器62使其产生轴向旋转运动，在波纹管扭转动力传递的作用下带动与第一波纹管联轴器62相连接的第一螺纹杆63亦产生轴向旋转运动。第一定位板64上设置有与第一螺纹杆63上螺纹相适应的螺纹孔，因而当第一螺纹杆63轴向旋转时，通过螺纹间啮合的配合，可使第一螺纹杆63相对第一定位板64发生轴向位移。通过第一弹性连接件65的设置以及在支撑板3自重作用下，第一螺纹杆63与连接座31紧密接触。由于驱动组件6固连于调整架2上，因此当第一螺纹杆63发生轴向位移时将通过与连接座31的配合对支撑板3施加作用力。当左驱动组件和右驱动组件对支撑板3施加同一方向的作用力时，例如同进或者同退，支撑板3的位置可发生俯仰自由度的变化，从而调整镜框4的俯仰角度；当左驱动组件和右驱动组件对支撑板3施加相反方向的作用力时，例如左进右退或者左退右进，支撑板3的位置可发生偏转自由度的变化，从而调整镜框4的偏转角度。启动母线旋转驱动组件7，通过螺纹间啮合的配合，同样可使第二螺纹杆73相对第二定位板74发生轴向位移。由于承力板35固定于支撑板3上，对第二螺纹杆73的轴向位移有阻挡作用，因而反作用于母线旋转驱动组件7使其发生向上的相对移动，从而对镜框4施加向上的作用力。通过环形连接件8的设置，当对镜框4施加向上的作用力时，镜框4可沿环形连接件8的轴心转动，从而对镜框4的母线自由度进行角度调整。本实施例可根据光束方向的需求，设置驱动电机的作用时间带动螺纹杆发生一定位移，调整光学元件多个自由度的角度。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述环形连接件8上设有环形卡槽81，所述镜框4上设有与环形卡槽81相适应的环形卡条41，所述环形卡条41卡合在环形卡槽81上。本实施例中，为避免在转动时因环形卡槽81与环形卡条41之间的间隙带来不可预期的位置变化，环形连接件8上可设置至少2条以上的环形卡槽81，镜框4上设置位置和条数与环形卡槽81相对应的环形卡条41。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述母线旋转驱动组件7与所述承力板35之间连接有第二弹性连接件75。本实施例中，第二弹性连接件75的两端可分别连接于承力板35与母线旋转驱动组件7中的第二定位板74。为达到均衡的稳定性，第二弹性连接件75可设置有2条。

实施例4

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述驱动组件6还包括第一减速器66，所述第一减速器66的输入端连接于所述第一驱动电机61的输出轴，所述第一减速器66的输出端连接于所述第一波纹管联轴器62的一联轴器端，所述母线旋转驱动组件7还包括第二减速器76，所述第二减速器76的输入端连接于所述第二驱动电机71的输出轴，所述第二减速器76的输出端连接于所述第二波纹管联轴器72的一联轴器端。若用驱动电机直接作用于波纹管联轴器需配置成本较高的伺服电机。本实施例中，为降低成本，在第一驱动电机61和第一波纹管联轴器62的中间连接有第一减速器66，第一驱动电机61通过第一减速器66作用于第一波纹管联轴器62，在第二驱动电机71和第二波纹管联轴器72的中间连接有第二减速器76，第二驱动电机71通过第二减速器76作用于第二波纹管联轴器72以达到降低转速提高调整精度的效果。

实施例5

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定，所述承力板35端面上与第二螺纹杆73的接触处设有垫片座36。本实施例中，垫片座36上可设有与第二螺纹杆73的端头相适应的凹槽。工作时，第二螺纹杆73的端头置入凹槽内，可提高第二螺纹杆73端头作用于承力板35的稳定性。

实施例6

本实施例在实施例1~5的基础上作出了如下进一步限定，所述第二螺纹杆73的端头设为球形端头。本实施例中，当母线旋转驱动组件7相对承力板35发生向上运动对镜框4施加向上作用力时，因镜框4只能沿环形连接件8的轴心转动，所以固连于镜框4上的母线旋转驱动组件7的向上运动并非为直线运动，而是跟随镜框4做弧线运动。相应地，在工作过程中，第二螺纹杆73会随母线旋转驱动组件7的运动轨迹倾斜作用于承力板35上，将第二螺纹杆73的端头设为球形端头，可保持各个倾斜角度下第二螺纹杆73与承力板35的紧密接触。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。