專利名稱：多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于工業(yè)射線檢測(cè)底片數(shù)字化裝置的光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)線性光多個(gè)自由度的快速精確微調(diào)。
背景技術(shù)：
近年來，采用線陣相機(jī)以及線性光源的底片數(shù)字化掃描方案已得到應(yīng)用，發(fā)展十分迅猛，線性光在其中的應(yīng)用越來越多。但是線性光各自由度的調(diào)節(jié)不易，包括線性光的線性度、平行度以及與線陣相機(jī)鏡頭的對(duì)應(yīng)等等，其一直是一個(gè)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作者可以通過控制幾個(gè)簡(jiǎn)單的旋鈕，通過簡(jiǎn)單方便的操作，達(dá)到快速對(duì)線性光各個(gè)自由度的精確可靠調(diào)節(jié)，使得相機(jī)能有效接收到含有信息的線性光。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本調(diào)節(jié)裝置采用了如下技術(shù)方案:多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括光纖頭調(diào)節(jié)裝置、上反射鏡調(diào)節(jié)裝置、下反射鏡調(diào)節(jié)裝置和相機(jī)調(diào)節(jié)裝置；光纖頭調(diào)節(jié)裝置包括線性光源光纖頭、光纖頭滑座和聚光鏡；線性光源光纖頭與聚光鏡均裝在光纖頭滑座上；上反射鏡調(diào)節(jié)裝置包括上反射鏡、上反射鏡托板、第一螺紋副和反射鏡固定座；上反射鏡固定在上反射鏡托板上；上反射鏡托板一端與上反射鏡固定座通過第一銷軸連接；上反射鏡托板與上反射鏡 固定座通過第一預(yù)緊彈簧拉緊；第一螺紋副安裝在上反射鏡固定座上，通過擰動(dòng)螺紋副手柄可推動(dòng)上反射鏡托板繞第一銷軸相對(duì)于上反射鏡固定座旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)上反射鏡托板與上反射鏡固定座之間的夾角；下反射鏡調(diào)節(jié)裝置包括下反射鏡、下反射鏡托板、下反射鏡底座和下反射鏡平移臺(tái)；下反射鏡固定在下反射鏡托板上；下反射鏡托板一端與下反射鏡底座通過第二銷軸連接；下反射鏡托板與下反射鏡底座通過第二預(yù)緊彈簧拉緊；第二螺紋副安裝在下反射鏡底座上，通過擰動(dòng)第二螺紋副手柄可推動(dòng)下反射鏡托板繞第二銷軸相對(duì)于下反射鏡底座旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)下反射鏡托板與下反射鏡底座之間的夾角；下反射鏡底座安裝在下反射鏡平移臺(tái)上；相機(jī)調(diào)節(jié)裝置包括線陣相機(jī)、角度調(diào)節(jié)上支座、角度調(diào)節(jié)下支座和線陣相機(jī)平移臺(tái)；線陣相機(jī)安裝在角度調(diào)節(jié)上支座上，角度調(diào)節(jié)上支座一端與角度調(diào)節(jié)下支座通過第三銷軸連接，并通過蝶形彈簧與六角螺柱相結(jié)合的預(yù)緊裝置拉緊；角度調(diào)節(jié)上支座上安裝有第三螺紋副，通過擰動(dòng)第三螺紋副的手柄可推動(dòng)角度調(diào)節(jié)上支座繞第三銷軸相對(duì)于角度調(diào)節(jié)下支座旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)線陣相機(jī)傾斜角度；角度調(diào)節(jié)下支座安裝在線陣相機(jī)平移臺(tái)上。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:通過調(diào)節(jié)線性光源光纖頭與聚光鏡之間的距離，以調(diào)節(jié)聚光效果。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:下反射鏡平移臺(tái)包括下反射鏡平移臺(tái)上部、下反射鏡平移臺(tái)下部和平移臺(tái)安裝底座；下反射鏡底座安裝在下反射鏡平移臺(tái)上部上，下反射鏡平移臺(tái)上部與下反射鏡平移臺(tái)下部通過齒輪齒條配合；下反射鏡固定安裝在平移臺(tái)安裝底座上。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:線陣相機(jī)平移臺(tái)包括線陣相機(jī)平移臺(tái)上部、線陣相機(jī)平移臺(tái)下部和線陣相機(jī)平移臺(tái)下部；角度調(diào)節(jié)下支座安裝在線陣相機(jī)平移臺(tái)上部上，線陣相機(jī)平移臺(tái)上部與線陣相機(jī)平移臺(tái)下部通過齒輪齒條配合；線陣相機(jī)平移臺(tái)下部固定安裝在平移臺(tái)安裝底座上。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:線陣相機(jī)平移臺(tái)上部和線陣相機(jī)平移臺(tái)下部采用燕尾槽滑軌結(jié)構(gòu)滑動(dòng)連接。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:線性光源光纖頭發(fā)出的線性光經(jīng)聚光鏡聚光后水平入射到上反射鏡，上反射鏡將線性光垂直向下反射至下反射鏡，下反射鏡再將線性光水平反射至線陣相機(jī)。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:第一銷軸的軸向垂直于線性光源光纖頭發(fā)出的線性光入射方向。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:第二銷軸的軸向垂直于經(jīng)上反射鏡反射后的線性光的傳播方向。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:第三銷軸的軸向平行于經(jīng)下反射鏡反射后的線性光的傳播方向。本發(fā)明中，下反射鏡調(diào)節(jié)裝置，包括可實(shí)現(xiàn)下反射鏡直線移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)以及可實(shí)現(xiàn)下反射鏡俯仰角度調(diào)節(jié)的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。其中移動(dòng)機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)下反射鏡與相機(jī)距離，且還可同時(shí)改變線性光相對(duì)相機(jī)鏡頭的高度，保證線性光與線陣相機(jī)鏡頭在同一水平高度；角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)下反射鏡的俯仰角度調(diào)節(jié)，保證線性光水平向前反射。相機(jī)調(diào)節(jié)裝置包括可實(shí)現(xiàn)相機(jī)直線移動(dòng)的移動(dòng) 機(jī)構(gòu)以及可實(shí)現(xiàn)相機(jī)傾斜角度調(diào)節(jié)的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(非俯仰角度)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明是特意為工業(yè)射線底片數(shù)字化儀設(shè)計(jì)的線性光光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是一個(gè)單獨(dú)的模塊，也可用于其他相似環(huán)境中；使用該調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，儀器中光路的調(diào)節(jié)變得極其方便，而且調(diào)節(jié)更精確更可靠；操作者可以通過控制幾個(gè)簡(jiǎn)單的旋鈕，通過簡(jiǎn)單方便的操作，達(dá)到快速對(duì)線性光各個(gè)自由度的精確可靠調(diào)節(jié)，使得相機(jī)能有效接收到含有信息的線性光。

圖1為本發(fā)明裝置的整體側(cè)視圖。圖2為本發(fā)明上反射鏡調(diào)節(jié)裝置主視圖。圖3為本發(fā)明下反射鏡調(diào)節(jié)裝置角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主視圖。圖4為本發(fā)明相機(jī)調(diào)節(jié)裝置主視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
請(qǐng)參閱圖1至圖4所示，本發(fā)明多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括光纖頭調(diào)節(jié)裝置、上反射鏡調(diào)節(jié)裝置、下反射鏡調(diào)節(jié)裝置和相機(jī)調(diào)節(jié)裝置。參考圖1所示，線性光源光纖頭Ia發(fā)出的線性光經(jīng)聚光鏡Ic聚光后水平入射到上反射鏡2a，上反射鏡2a將線性光垂直向下反射至下反射鏡3a，下反射鏡3a再將線性光水平向右反射至線陣相機(jī)4a。參考圖1所示，光纖頭調(diào)節(jié)裝置包括線性光源光纖頭la、光纖頭滑座Ib和聚光鏡Ic0線性光源光纖頭Ia與聚光鏡Ic均裝在光纖頭滑座Ib上，可以調(diào)節(jié)線性光源光纖頭Ia與聚光鏡Ic之間的距離以達(dá)到最優(yōu)的聚光效果。參考圖1、圖2所示，上反射鏡調(diào)節(jié)裝包括上反射鏡2a、鏡片固定塊2b、上反射鏡托板2c、螺紋副2d和反射鏡固定座2e。上反射鏡2a安放在上反射鏡托板2c上，并用鏡片固定塊2b固定。上反射鏡托板2c —端與上反射鏡固定座2e通過銷軸2f連接，可繞銷軸2f轉(zhuǎn)動(dòng)。上反射鏡托板2c與上反射鏡固定座2e在另一端通過預(yù)緊彈簧2g拉緊。高精度螺紋副2d安裝在上反射鏡固定座2e上，通過擰動(dòng)螺紋副2d手柄可推動(dòng)上反射鏡托板2c繞銷軸2f相對(duì)于上反射鏡固定座2e旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)上反射鏡托板2c與上反射鏡固定座2e之間的夾角，確保線性光垂直向下反射。參考圖1、圖3所示，下反射鏡調(diào)節(jié)裝置包括下反射鏡3a、鏡片固定塊3b、下反射鏡托板3c、下反射鏡底座3d、螺紋副3e和下反射鏡平移臺(tái)。下反射鏡3a安放在下反射鏡托板3c上，并用鏡片固定塊3b固定。下反射鏡托板3c —端與下反射鏡底座3d通過銷軸3f連接，可繞銷軸3f轉(zhuǎn)動(dòng)。下反射鏡托板3c與下反射鏡底座3d在另一端通過預(yù)緊彈簧3j拉緊。高精度螺紋副3e安裝在下反射鏡底座3d上，通過擰動(dòng)螺紋副3e手柄可推動(dòng)下反射鏡托板3c繞銷軸3f相對(duì)于下反射鏡底座3d旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)下反射鏡托板3c與下反射鏡底座3d之間的夾角，確保線性光水平向右反射。下反射鏡平移臺(tái)包括下反射鏡平移臺(tái)上部3g、下反射鏡平移臺(tái)下部3h和平移臺(tái)安裝底座3i ;下反射鏡底座3d安裝在下反射鏡平移臺(tái)上部3g上，下反射鏡平移臺(tái)上部3g與下反射鏡平移臺(tái)下部3h通過齒輪齒條配合，通過手柄轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪可控制下反射鏡平·移臺(tái)上部3g相對(duì)下反射鏡平移臺(tái)下部3h直線移動(dòng)，既有調(diào)整線性光反射位置高度的作用，也有調(diào)整下反射鏡與相機(jī)距離的作用。下反射鏡固定安裝在下反射鏡平移臺(tái)安裝底座3i上。參考圖1、圖4所示，相機(jī)調(diào)節(jié)裝置包括線陣相機(jī)4a、角度調(diào)節(jié)上支座4b、角度調(diào)節(jié)下支座4c、線陣相機(jī)平移臺(tái)上部4d、線陣相機(jī)平移臺(tái)下部4e和線陣相機(jī)平移臺(tái)安裝底座4f0線陣相機(jī)4a安裝在角度調(diào)節(jié)上支座4b上，角度調(diào)節(jié)上支座4b —端與角度調(diào)節(jié)下支座4c通過銷軸4i連接，并通過蝶形彈簧與六角螺柱相結(jié)合的預(yù)緊裝置4g拉緊，高精度螺紋副4h安裝在角度調(diào)節(jié)上支座4b另一端上，通過擰動(dòng)高精度螺紋副4h的手柄可推動(dòng)角度調(diào)節(jié)上支座4b繞銷軸4i相對(duì)于角度調(diào)節(jié)下支座4c旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到調(diào)節(jié)線陣相機(jī)4a傾斜角度的目的。角度調(diào)節(jié)下支座4c安裝在線陣相機(jī)平移臺(tái)上部4d上，線陣相機(jī)平移臺(tái)上部4d與線陣相機(jī)平移臺(tái)下部4e通過齒輪齒條配合，通過手柄轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪可控制線陣相機(jī)平移臺(tái)上部4d相對(duì)線陣相機(jī)平移臺(tái)下部4e直線移動(dòng)，線陣相機(jī)平移臺(tái)下部4e固定安裝在平移臺(tái)安裝底座4f上。線陣相機(jī)平移臺(tái)上部4d和線陣相機(jī)平移臺(tái)下部4e采用燕尾槽滑軌結(jié)構(gòu)滑動(dòng)連接。
權(quán)利要求
1.多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括光纖頭調(diào)節(jié)裝置、上反射鏡調(diào)節(jié)裝置、下反射鏡調(diào)節(jié)裝置和相機(jī)調(diào)節(jié)裝置； 光纖頭調(diào)節(jié)裝置包括線性光源光纖頭(la)、光纖頭滑座(Ib)和聚光鏡(Ic);線性光源光纖頭(Ia)與聚光鏡(Ic) 均裝在光纖頭滑座(Ib)上； 上反射鏡調(diào)節(jié)裝置包括上反射鏡(2a)、上反射鏡托板(2c)、第一螺紋副(2d)和反射鏡固定座(2e);上反射鏡(2a)固定在上反射鏡托板(2c)上；上反射鏡托板(2c) —端與上反射鏡固定座(2e)通過第一銷軸(2f)連接；上反射鏡托板(2c)與上反射鏡固定座(2e)通過第一預(yù)緊彈簧(2g)拉緊；第一螺紋副(2d)安裝在上反射鏡固定座(2e)上，通過擰動(dòng)螺紋副(2d)手柄可推動(dòng)上反射鏡托板(2c)繞第一銷軸(2f)相對(duì)于上反射鏡固定座(2e)旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)上反射鏡托板(2c)與上反射鏡固定座(2e)之間的夾角； 下反射鏡調(diào)節(jié)裝置包括下反射鏡(3a)、下反射鏡托板(3c)、下反射鏡底座(3d)和下反射鏡平移臺(tái)；下反射鏡(3a)固定在下反射鏡托板(3c)上；下反射鏡托板(3c) —端與下反射鏡底座(3d)通過第二銷軸(3f)連接；下反射鏡托板(3c)與下反射鏡底座(3d)通過第二預(yù)緊彈簧(3j)拉緊；第二螺紋副(3e)安裝在下反射鏡底座(3d)上，通過擰動(dòng)第二螺紋副(3e)手柄可推動(dòng)下反射鏡托板(3c)繞第二銷軸(3f)相對(duì)于下反射鏡底座(3d)旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)下反射鏡托板(3c)與下反射鏡底座(3d)之間的夾角；下反射鏡底座(3d)安裝在下反射鏡平移臺(tái)上； 相機(jī)調(diào)節(jié)裝置包括線陣相機(jī)(4a)、角度調(diào)節(jié)上支座(4b)、角度調(diào)節(jié)下支座(4c)和線陣相機(jī)平移臺(tái)；線陣相機(jī)(4a)安裝在角度調(diào)節(jié)上支座(4b)上，角度調(diào)節(jié)上支座(4b) —端與角度調(diào)節(jié)下支座(4c)通過第三銷軸(4i)連接，并通過蝶形彈簧與六角螺柱相結(jié)合的預(yù)緊裝置(4g)拉緊；角度調(diào)節(jié)上支座(4b)上安裝有第三螺紋副(4h)，通過擰動(dòng)第三螺紋副(4h)的手柄可推動(dòng)角度調(diào)節(jié)上支座(4b)繞第三銷軸(4i)相對(duì)于角度調(diào)節(jié)下支座(4c)旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)線陣相機(jī)(4a)傾斜角度；角度調(diào)節(jié)下支座(4c)安裝在線陣相機(jī)平移臺(tái)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，通過調(diào)節(jié)線性光源光纖頭(Ia)與聚光鏡(Ic)之間的距離，以調(diào)節(jié)聚光效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，下反射鏡平移臺(tái)包括下反射鏡平移臺(tái)上部(3g)、下反射鏡平移臺(tái)下部(3h)和平移臺(tái)安裝底座(3i);下反射鏡底座(3d)安裝在下反射鏡平移臺(tái)上部(3g)上，下反射鏡平移臺(tái)上部(3g)與下反射鏡平移臺(tái)下部(3h)通過齒輪齒條配合；下反射鏡固定安裝在平移臺(tái)安裝底座(3i)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，線陣相機(jī)平移臺(tái)包括線陣相機(jī)平移臺(tái)上部(4d)、線陣相機(jī)平移臺(tái)下部(4e)和線陣相機(jī)平移臺(tái)下部(4e);角度調(diào)節(jié)下支座(4c)安裝在線陣相機(jī)平移臺(tái)上部(4d)上，線陣相機(jī)平移臺(tái)上部(4d)與線陣相機(jī)平移臺(tái)下部(4e)通過齒輪齒條配合；線陣相機(jī)平移臺(tái)下部(4e)固定安裝在平移臺(tái)安裝底座(4f)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，線陣相機(jī)平移臺(tái)上部(4d)和線陣相機(jī)平移臺(tái)下部(4e)采用燕尾槽滑軌結(jié)構(gòu)滑動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，線性光源光纖頭(Ia)發(fā)出的線性光經(jīng)聚光鏡(Ic)聚光后水平入射到上反射鏡(2a)，上反射鏡(2a)將線性光垂直向下反射至下反射鏡(3a)，下反射鏡(3a)再將線性光水平反射至線陣相機(jī)(4a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，第一銷軸(2f)的軸向垂直于線性光源光纖頭(Ia)發(fā)出的線性光入射方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，第二銷軸(3f)的軸向垂直于經(jīng)上反射鏡(2a)反射后的線性光的傳播方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，第三銷軸(4i)的軸向平行于經(jīng)下反 射鏡(3a)反射后的線性光的傳播方向。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多自由度光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括光纖頭調(diào)節(jié)裝置、上反射鏡調(diào)節(jié)裝置、下反射鏡調(diào)節(jié)裝置和相機(jī)調(diào)節(jié)裝置；使用該調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，儀器中光路的調(diào)節(jié)變得極其方便，而且調(diào)節(jié)更精確更可靠；操作者可以通過控制幾個(gè)簡(jiǎn)單的旋鈕，通過簡(jiǎn)單方便的操作，達(dá)到快速對(duì)線性光各個(gè)自由度的精確可靠調(diào)節(jié)，使得相機(jī)能有效接收到含有信息的線性光。
文檔編號(hào)G02B7/198GK103235396SQ20131011721
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者高建民, 王昭, 胡貴強(qiáng), 史麗娜, 黨長(zhǎng)營(yíng), 蘇趙, 穆為磊 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)