一种光路快速切换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学机械领域，具体涉及到一种光路快速切换装置。
【背景技术】
[0002]在光学光路的设计中，当需要快速转换光路传播路径时，必须利用一反射镜体将光路进行切换。根据这一需求，目前常采用的是利用振镜进行切换。当要求对光路高速切换时，振镜切换就难以达到理想状态的性能要求。这是因为，其一:振镜性能要求高，控制难度大，性价比低；其二:振镜在光路反射瞬间停歇时间不够，不准确，稳定性差；其三:振镜在工作时噪声大，震动强烈；其四、振镜价格较高，市面上的振镜，最贵可达10万元人民币左右。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种光路快速切换装置，用于替换振镜，解决光学设计中使用振镜存在的【背景技术】中所描述的缺陷。
[0004]本发明的技术方案是这样的:
[0005]—种光路快速切换装置，包括:镜片固定部件、凸轮部件、驱动装置和安装座；所述凸轮部件和所述驱动装置连接；所述凸轮部件包括凸轮；所述镜片固定部件一端固定有反射镜片，中部设置有滚轮；所述滚轮和所述凸轮的侧壁圆弧段保持接触；所述凸轮在所述驱动装置驱动下转动时，通过所述镜片固定部件带动所述反射镜片在两个不同位置之间来回切换，改变入射至所述反射镜片的光路的反射方向。
[0006]进一步地，所述镜片固定部件包括镜片固定组件和滚轮架组件；所述滚轮架组件整体上呈长条形板状，其一端和所述镜片固定组件垂直可拆卸连接，另一端和设置在所述装置上的弹性件连接；所述滚轮架组件在所述凸轮转动时以所述镜片固定组件的轴心线为回转中心，通过带动所述镜片固定组件转动，使所述反射镜片在两个不同位置之间来回切换。
[0007]进一步地，所述镜片固定组件包括轴、镜片座和设置在所述安装座上的两对轴承；所述轴的中心线为所述轴心线；所述轴的一端端部可拆卸插入所述镜片座内，中间端和另一端通过所述两对轴承活动设置在所述安装座内；所述轴在两个轴承之间的部分和所述滚轮架组件可拆卸连接；所述反射镜片固定在所述镜片座上，且和所述镜片座均外露于所述安装座。
[0008]进一步地，所述镜片座的一端设置有第一通槽，用于夹持固定所述反射镜片；另一端设置有盲孔，用于容纳所述轴的设置有滚花的一端。
[0009]进一步地，所述镜片座设置有所述盲孔的那端还设置有第二通槽；所述镜片座沿和所述第二通槽垂直处的两侧还各设置一组供螺丝穿过的通孔和螺丝孔，且其中一组的所述通孔和另一组的所述螺丝孔设置在同侧；所述第一通槽和所述第二通槽平行。
[0010]进一步地，所述滚轮架组件还包括滚轮架和滚轮杆；所述滚轮架大致呈长条形板状，其一端端部设置有供所述轴穿过的第一通孔，另一端设置有供挂靠所述弹性件的第二通孔，中间段设置有容纳所述滚轮的通槽；所述滚轮杆垂直穿过所述通槽；所述滚轮设置在所述滚轮杆上且可以以所述滚轮杆为转动轴转动。
[0011]进一步地，所述凸轮部件还包括圆杆；所述凸轮上还设置有调节所述反射镜片旋转中心的圆弧通槽；所述圆杆的一端穿过设置在所述圆弧通槽，另一端穿过所述安装座和所述驱动装置连接；当所述驱动装置处于工作状态时，所述圆杆带动所述凸轮旋转。
[0012]进一步地，所述凸轮部件还包括可拆卸连接在所述凸轮一端端面上的压块，所述压块压住所述圆杆的一端端部，防止所述凸轮在旋转时沿所述圆杆轴向窜动。
[0013]进一步地，所述凸轮部件还包括设置在所述凸轮上且和所述压块处于同一端面、用于防止所述凸轮在旋转时振动的平衡块。
[0014]进一步地，所述弹性件为弹簧。
[0015]进一步地，所述驱动装置为电机。
[0016]本发明的有益效果:
[0017]1、凸轮的侧壁弧段和滚轮在弹性件的拉紧作用下一直保持压紧接触，当凸轮转动一周时，反射镜片依次经四种状态:保持在初始位置(J位置)_由初始位置向终止位置(K位置)转动-保持在终止位置-由终止位置向初始位置返回-保持在初始位置。而且，可以根据需要，通过设计凸轮的外侧弧段的不同弧长，设计出反射镜片在每一个位置保持的时间；当电机高速旋转时，则反射镜片不断的在初始位置和终止位置之间来回摆动，对入射到其上的光线不断的切换其反射方向，取代并超越了振镜的功能；
[0018]2、通过在凸轮上设置平衡块，使凸轮的质心和回转中心重合，使得凸轮在高速转动时能平稳运行，故反射镜片在来回摆动的过程中也能保证平稳运行，不会振动，不会产生噪声，因此不会造成对反射镜片的损害；
[0019]3、通过在凸轮上设置圆弧通槽，使得入射光线和反射镜片之间形成的夹角调节灵活，满足不同的设计需要；
[0020]4、由于驱动电机只作线性旋转运动，则电机性能要求低，控制性能好，整个装置制造成本低，大大节约了成本。
【附图说明】
[0021]图1为反应本装置的内部结构图；
[0022]图2为图1中沿A-A剖面剖视图；
[0023]图3为图2中沿B-B剖面剖视图；
[0024]图4为本装置的工作原理图；
[0025]图5为轴31和滚轮架21的装配图；
[0026]图6为图5沿C-C剖面剖视图；
[0027]图7为滚轮架21的零件图；
[0028]图8为图7中沿K-K剖面剖视图；
[0029]图9为轴31的零件图；
[0030]图10为镜片座34的零件图；
[0031 ]图11为10中沿M-M剖面剖视图；
[0032]图12为镜片座34的另一方向的零件图；
[0033]图13为当反射镜片6由J位置转到K位置时因入射光的入射角发生变化而导致的反射光的反射方向发生变化的示意图；
[0034]图14为凸轮41沿着弧形通槽411在圆杆44上调节示意图。
【具体实施方式】
[0035]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036]参考图1和图2，本发明所说的光路快速切换装置，主要包括如下几部分:镜片固定部件、凸轮部件、安装座和驱动装置。驱动装置优先选择为电机5。镜片固定部件的一端固定有反射镜片6。安装座的中部设置有可自行转动的滚轮22。凸轮部件设置在镜片固定部件下端的安装座的盖板11 (见图3)上。凸轮部件包括凸轮41。凸轮部件和驱动装置连接，当凸轮41在驱动装置带动作用下高速旋转，则镜片固定部件在滚轮22的作用下带动反射镜片6在不同的角度切换。具体的切换过程见图4。
[0037]参考图4，将凸轮41的外侧划分为四段:弧EFdI FGdI GH和弧HE。弧EF为规则圆弧，即圆弧EF的半径相同，且圆弧段EF上的任一点到回转中心O的距离相等。弧FG为不规则圆弧，且F点到回转中心O的距离最小，然后逐渐增大，G点到回转中心O的距离最大。弧GH为规则圆弧，即G点到回转中心O的距离和H点到回转中心O的距离相等，并且圆弧段GH上任意一点到O点的距离和G点到回转中心O的距离相等。弧HE为不规则圆弧，H点到回转中心O的距离最大，E点到回转中心O的距离最小。弧EF、弧FG、弧GH和弧HE每一段均为平滑弧，且每一段的连接处也为光滑连接，也就是说凸轮41的外侧是平滑的封闭弧。当图5中的滚轮22的外侧圆周和凸轮41的EF段圆弧接触时，在凸轮转动带动下，滚轮22虽然自身也一直在转动，但是滚轮22在竖直方向的位置不会发生变化，即滚轮22不会上下运动，所以滚轮架21也不会绕着轴31上下转动，由于滚轮架21和轴31通过螺丝24(见图6)固定连接，在滚轮架21不以轴31的中心线上下转动的情况下，轴31也不会转动，反射镜片6在圆弧EF段也维持在J位置(最低位置)。当凸轮41由F点转到G点的过程中，滚轮22接触弧FG段，由于弧FG中的任一点到凸轮41的回转中心O的距离不断变大，则凸轮41顶着滚轮22不断的往上运动，