专利名称：空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构，涉及多维调焦机构。
现有的激光光路聚焦机构中，采用双圆柱滚动过盈轴系支撑聚焦镜，传动采用一个精密丝杆和步进电机组合。不足之处在于大口径的聚焦镜头在空间立体分布时，由于自重等受力方向的不同，用上述传统的导轨机构调焦，导轨精度要求太高，加工和装调都很困难，导轨的精度稍低，将产生机构偏心，聚焦镜受力不均，不能实现均匀稳定调节，直接影响调焦精度，甚至会使机构卡死。其调焦范围只有±5mm、机械调节精度±5μm，而且只能在水平方向安置使用。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种调焦精度高，稳定性好，调节范围宽，能在X、Y、Z三个方向调节的空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构，由精密丝杆和步进电机构成的转动系统，使导轨上的聚焦镜在轴向移动调焦，装有聚焦镜的镜座固定在X、Y二维精密导轨架上，Y导轨架的外框上是由钢丝传动的一个主动精密丝杆和二个从动精密丝杆，主动精密丝杆连接谐波齿轮箱和由计算机控制的步进电机。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来实现镜座上固定有一传动X导轨架作X方向直线位移的螺旋丝杆；在X导轨架上固定有一传动Y导轨架作Y方向直线位移的螺旋丝杆。
本实用新型相比已有技术具有如下优点1.采用计算机控制步进电机使谐波齿轮箱驱动主动精密丝杆转动，并经钢丝预紧传动使二个从动精密丝杆与主动精密丝杆同步运动，提高了调整灵敏度，调节分辨率达±1.3微米，在任何聚焦镜轴线角度下工作时，均能保证空间立体分布大口径聚焦镜在轴向调焦的稳定调节，其稳定性达0.026微米。
2.采用X、Y大范围粗调节和Z向精密调节相结合的三维调节结构，提高调焦精度，扩大调焦范围，其精密调节精度为±1.135微米，精密调节范围达±10毫米。
3.本实用新型结构简单、精度高、加工装调都很方便且机构运转灵活。
图1是本实用新型结构图图2是本实用新型主动丝杆局部剖视图下面将结合附图对本实用新型作进一步详述如图1和图2所示空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构，装有聚焦镜(1)的镜座(2)固定在X、Y二维精密导轨架(3)、(4)上，Y导轨架(4)的外框(5)上是由钢丝(6)传动的一个主动精密丝杆(7)和二个从动精密丝杆(8)、(9)，主动精密丝杆(7)连接谐波齿轮箱(10)和由计算机控制的步进电机(11)，镜座(2)上固定有一传动X导轨架(3)作X方向直线位移的螺旋丝杆(12)，在X导轨架(3)上固定有一传动Y导轨架(4)作Y方向直线位移的螺旋丝杆(13)。
用手动螺旋丝杆(12)传动X导轨架(3)及聚焦镜(1)作X方向位移调节，用手动螺旋丝杆(13)传动Y导轨架(4)及聚焦镜(1)作Y方向位移调节。由计算机控制步进电机(11)使谐波齿轮箱(10)驱动主动精密丝杆(7)转动，并经钢丝预紧传动使二个从动精密丝杆(9)、(8)与主动精密丝杆(7)同步运动，使外框(5)上的XY导轨架(3)、(4)以及其上的聚焦镜(1)随三个精密丝杆的转动沿光轴方向作调焦运动，完成精密调焦。
权利要求1.空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构，由精密丝杆和步进电机构成的转动系统，使导轨上的聚焦镜在轴向移动调焦，其特征在于装有聚焦镜(1)的镜座(2)固定在X、Y二维精密导轨架(3)、(4)上，Y导轨架(4)的外框(5)上是由钢丝(6)传动的一个主动精密丝杆(7)和二个从动精密丝杆(8)、(9)，主动精密丝杆(7)连接谐波齿轮箱(10)和由计算机控制的步进电机(11)。
2.如权利要求1所述的空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构，其特征在于镜座(2)上固定有一传动X导轨架(3)作X方向直线位移的螺旋丝杆(12)。
3.如权利要求1或2所述的空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构，其特征在于在X导轨架(3)上固定有一传动Y导轨架(4)作Y方向直线位移的螺旋丝杆(13)。
专利摘要空间立体分布大口径聚焦镜调焦机构，涉及多维调焦机构。其特征是装有聚焦镜镜座固定在X、Y二维精密导轨架上，Y导轨架的外框上是由钢丝传动的主、从动精密丝杆，主动精密丝杆连接谐波齿轮箱和由计算机控制的步进电机，采用X、Y大范围粗调节和Z向精密调节相结合的三维调节结构，提高调焦精度，扩大调焦范围和调整灵敏度，其结构简单、精度高、加工装调都很方便且机构运转灵活。
文档编号G02B19/00GK2270236SQ9622426
公开日1997年12月10日 申请日期1996年12月26日 优先权日1996年12月26日
发明者毛羽国, 朱耆祥 申请人:中国科学院光电技术研究所