一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，涉及光學(xué)透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置領(lǐng)域。所述調(diào)整裝置包括透鏡夾持模塊、X向位置調(diào)整單元、Y向位置調(diào)整單元、Z向位置調(diào)整單元和透鏡殼體，所述透鏡夾持模塊用于夾持透鏡，透鏡夾持模塊安裝在X向位置調(diào)整單元上，所述X向位置調(diào)整單元用于驅(qū)動(dòng)透鏡夾持模塊在X方向上移動(dòng)，X向位置調(diào)整單元安裝在Y向位置調(diào)整單元上，所述Y向位置調(diào)整單元用于驅(qū)動(dòng)X向位置調(diào)整單元在Y方向上移動(dòng)，Y向位置調(diào)整單元安裝在Z向位置調(diào)整單元上，所述Z向位置調(diào)整單元用于驅(qū)動(dòng)Y向位置調(diào)整單元在Z方向上移動(dòng)，Z向位置調(diào)整單元安裝在透鏡殼體上。本發(fā)明適用于對(duì)激光聚變靶室中的透鏡位置進(jìn)行調(diào)整。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]以化石燃料為代表的非可再生能源儲(chǔ)量有限無(wú)法維持人類(lèi)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。核聚變具有環(huán)境污染小、燃料充足、釋放能量大等優(yōu)點(diǎn)，有望實(shí)現(xiàn)能量的永續(xù)供給。慣性約束激光核聚變作為受控核聚變方式之一近年來(lái)受到科技界的高度重視。
[0003]要產(chǎn)生聚變所需的超高溫超高壓條件，必須將多路高能激光精確聚焦至靶室中的靶球上。因此，聚焦透鏡的空間位置精確調(diào)整是慣性約束激光核聚變的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而直接通過(guò)零部件制造、裝配來(lái)保證透鏡位置精度無(wú)論從技術(shù)角度還是成本角度都不可取。因此一般需要設(shè)置調(diào)整機(jī)構(gòu)在透鏡組裝完成后再調(diào)整其空間位置，這樣可以大大縮短前期零部件制造及裝配周期，降低成本。
[0004]透鏡的空間位姿可以分解為X、Y、Z三個(gè)方向的直線平移以及繞上述三軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。而三軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由度可以通過(guò)前期制造裝配較好地加以控制，并且同時(shí)調(diào)整以上六個(gè)自由度在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及后期位姿調(diào)整上都將異常復(fù)雜、費(fèi)時(shí)。
[0005]在我國(guó)建設(shè)的神光III原型慣性約束激光核聚變裝置中，用于四倍頻終端的聚焦透鏡要求安裝于靶球內(nèi)部，空間狹小，同時(shí)透鏡位置調(diào)整需要在給定的運(yùn)動(dòng)行程范圍內(nèi)達(dá)到足夠調(diào)整精度?，F(xiàn)有的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)該特殊工況下的小空間、高精度、透鏡組背裝的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有透鏡位置調(diào)整裝置移動(dòng)精度低、透鏡安裝困難以及無(wú)法用于狹小空間的精密聚焦的問(wèn)題，提出了一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置。
[0007]一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，其特征在于，它包括透鏡夾持模塊、X向位置調(diào)整單元、Υ向位置調(diào)整單元、ζ向位置調(diào)整單元和透鏡殼體，
[0008]所述透鏡夾持模塊用于夾持透鏡，透鏡夾持模塊安裝在X向位置調(diào)整單元上，所述X向位置調(diào)整單元用于驅(qū)動(dòng)透鏡夾持模塊在X方向上移動(dòng)，X向位置調(diào)整單元安裝在Υ向位置調(diào)整單元上，所述Υ向位置調(diào)整單元用于驅(qū)動(dòng)X向位置調(diào)整單元在Υ方向上移動(dòng)，Υ向位置調(diào)整單元安裝在Ζ向位置調(diào)整單元上，所述Ζ向位置調(diào)整單元用于驅(qū)動(dòng)Υ向位置調(diào)整單元在Ζ方向上移動(dòng)，Ζ向位置調(diào)整單元安裝在透鏡殼體上。
[0009]有益效果:本發(fā)明提供了一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整精度高、可實(shí)現(xiàn)透鏡背裝。其總體外形尺寸僅為288mmX 331mmX 187mm，但可實(shí)現(xiàn)±5mm的二維平動(dòng)行程、±20mm的調(diào)焦行程以及20 ym/step的步進(jìn)精度和5 μπι的復(fù)位精度。該裝置的應(yīng)用能夠很好的解決多路激光小空間和高精度的聚焦難題。同時(shí)該裝置也可用于其它類(lèi)似光學(xué)單元的位置調(diào)整；本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，降低了裝置總體復(fù)雜程度，各模塊間相對(duì)位置調(diào)整均由驅(qū)動(dòng)模塊完成，降低了裝配制造難度；采用空間三自由度調(diào)整結(jié)構(gòu)，通過(guò)x、Y、z三向直線運(yùn)動(dòng)復(fù)合可實(shí)現(xiàn)透鏡夾持模塊空間位置任意調(diào)整。且各模塊間耦合度小，調(diào)整精度高；本發(fā)明的位置調(diào)整裝置中透鏡繞X、γ、ζ軸的三向轉(zhuǎn)動(dòng)均由結(jié)構(gòu)本體保證，裝配后無(wú)需調(diào)整，降低透鏡調(diào)整自由度，減少了裝置設(shè)計(jì)和后期調(diào)整難度，且使得本發(fā)明結(jié)構(gòu)更加緊湊；本發(fā)明能夠解決激光聚變靶室安裝空間狹小，且激光焦距要求較短條件下的透鏡安裝調(diào)整裝置，能夠在靶室內(nèi)實(shí)現(xiàn)聚焦透鏡的背裝。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0011]圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的爆炸圖；
[0012]圖3為圖2中透鏡夾持模塊Β的左視立體圖；
[0013]圖4為圖2中透鏡夾持模塊Β的右視立體圖；
[0014]圖5為透鏡夾持模塊Β中透鏡夾持塊Β3、橡膠壓塊Β5和彈性墊圈Β7的連接關(guān)系圖；
[0015]圖6為圖2中X向位置調(diào)整單元C的左視立體圖；
[0016]圖7為圖2中X向位置調(diào)整單元C的右視立體圖；
[0017]圖8為圖2中Υ向位置調(diào)整單元D的立體圖；
[0018]圖9為圖2中Ζ向位置調(diào)整單元Α的立體圖；
[0019]圖10為Z向位置調(diào)整單元A的軸向剖視圖；
[0020]圖11為圖2中透鏡殼體E的左視立體圖；
[0021]圖12為以圖11為基礎(chǔ)，從后面看過(guò)去的立體圖；
[0022]圖13為頂板E3、屏蔽片E5、屏蔽片壓塊E11、透鏡橡膠墊E12和屏蔽片安裝板E4的連接關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]【具體實(shí)施方式】一、結(jié)合圖1說(shuō)明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置包括透鏡夾持模塊B、X向位置調(diào)整單元C、Y向位置調(diào)整單元D、Z向位置調(diào)整單元A和透鏡殼體E，
[0024]所述透鏡夾持模塊B用于夾持透鏡，透鏡夾持模塊B安裝在X向位置調(diào)整單元C上，所述X向位置調(diào)整單元C用于驅(qū)動(dòng)透鏡夾持模塊B在X方向上移動(dòng)，X向位置調(diào)整單元C安裝在Y向位置調(diào)整單元D上，所述Y向位置調(diào)整單元D用于驅(qū)動(dòng)X向位置調(diào)整單元C在Y方向上移動(dòng)，Y向位置調(diào)整單元D安裝在Z向位置調(diào)整單元A上，所述Z向位置調(diào)整單元A用于驅(qū)動(dòng)Y向位置調(diào)整單元D在Z方向上移動(dòng)，Z向位置調(diào)整單元A安裝在透鏡殼體E上。
[0025]本實(shí)施方式所述的位置調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整精度高、可實(shí)現(xiàn)透鏡背裝。其總體外形尺寸僅為288mmX 331mmX 187mm，但可實(shí)現(xiàn)±5mm的二維平動(dòng)行程、±20mm的調(diào)焦行程以及20 μ m/step的步進(jìn)精度和5 μ m的復(fù)位精度。該裝置的應(yīng)用能夠很好的解決多路激光小空間和高精度的聚焦難題。同時(shí)該裝置也可用于其它類(lèi)似光學(xué)單元的位置調(diào)整。采用空間三自由度調(diào)整結(jié)構(gòu)，通過(guò)X、Y、Z三向直線運(yùn)動(dòng)復(fù)合可實(shí)現(xiàn)透鏡夾持模塊空間位置任意調(diào)整；所述位置調(diào)整裝置中透鏡繞Χ、Υ、Ζ軸的三向轉(zhuǎn)動(dòng)均由結(jié)構(gòu)本體保證，裝配后無(wú)需調(diào)整，降低透鏡調(diào)整自由度，減少了裝置設(shè)計(jì)和后期調(diào)整難度，且使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0026]【具體實(shí)施方式】二、結(jié)合圖3-圖5說(shuō)明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置的區(qū)別在于，所述透鏡夾持模塊B包括透鏡支撐框B1、透鏡B2、透鏡夾持塊B3、透鏡夾持墊塊B4、橡膠壓塊B5、透鏡壓塊B6和彈性墊圈B7，
[0027]透鏡B2安裝在透鏡支撐框B1內(nèi)部，透鏡支撐框B1的四個(gè)邊框的同一側(cè)均固定有一個(gè)透鏡壓塊B6，且所述透鏡壓塊B6與透鏡支撐框B1之間通過(guò)透鏡夾持墊塊B4固定，所述每個(gè)透鏡壓塊B6的底部固定有橡膠壓塊B5，透鏡支撐框B1的其中三個(gè)邊框的另一側(cè)分別固定有一個(gè)透鏡夾持塊B3，所述每個(gè)透鏡夾持塊B3的頂部均固定有橡膠壓塊B5，且所述橡膠壓塊B5與透鏡夾持塊B3之間通過(guò)彈性墊圈B7固定，所述透鏡壓塊B6上固定的橡膠壓塊B5與透鏡夾持塊B3上固定的橡膠壓塊B5分別與透鏡B2的上下表面接觸，用于實(shí)現(xiàn)透鏡B2的夾持與定位。
[0028]本實(shí)施方式中，透鏡B2安裝在透鏡支撐框B1內(nèi)部，通過(guò)上下兩側(cè)的橡膠壓塊B5對(duì)透鏡B2進(jìn)行夾持，以使透鏡B2更加穩(wěn)定。
[0029]【具體實(shí)施方式】三、結(jié)合圖6-圖7說(shuō)明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】二所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置的區(qū)別在于，所述X向位置調(diào)整單元C包括聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架C1、X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌C2、X向直線運(yùn)動(dòng)滑塊C3、透鏡支架導(dǎo)軌C4、X向絲桿C5、X向連接件C6、運(yùn)動(dòng)連接板C7、X向行程觸發(fā)器C8、X向行程開(kāi)關(guān)支座C9、X向行程開(kāi)關(guān)C10、Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌C11、Y向直線運(yùn)動(dòng)滑塊C12、Y向連接件C13、X向絲桿螺母C14、X向絲桿軸承座C15、X向軸承座墊塊C16、X向聯(lián)軸器C17、X向驅(qū)動(dòng)模塊支座C18、X向驅(qū)動(dòng)模塊C19和Y向行程觸發(fā)器C20，
[0030]所述透鏡夾持模塊B固裝在透鏡支架導(dǎo)軌C4上，透鏡支架導(dǎo)軌C4的一對(duì)對(duì)邊的底部均固定有X向直線運(yùn)動(dòng)滑塊C3，聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架C1的一對(duì)對(duì)邊的頂部均固定有X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌C2，所述X向直線運(yùn)動(dòng)滑塊C3在X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌C2上線性滑動(dòng)，聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架C1的另一對(duì)對(duì)邊的底部均固定有Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌Cll，Y向直線運(yùn)動(dòng)滑塊C12在Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌C11上線性滑動(dòng)，其中一個(gè)Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌C11的旁邊固定有Y向連接件C13，所述Y向連接件C13上開(kāi)有通孔，另一個(gè)Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌C11所在聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架C1的邊框的側(cè)壁上固定有Y向行程觸發(fā)器C20，
[0031]透鏡支架導(dǎo)軌C4的固定有X向直線運(yùn)動(dòng)滑塊C3的一個(gè)邊的側(cè)壁上固定有運(yùn)動(dòng)連接板C7，X向連接件C6的頂部與運(yùn)動(dòng)連接板C7固定連接，所述X向連接件C6上開(kāi)有通孔，X向絲桿C5穿過(guò)所述通孔并通過(guò)X向聯(lián)軸器C17與X向驅(qū)動(dòng)模塊C19的輸出軸連接，X向驅(qū)動(dòng)模塊C19通過(guò)X向驅(qū)動(dòng)模塊支座C18固定在聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架C1的底部，所述X向絲桿C5的一端通過(guò)X向絲桿螺母C14與X向連接件C6連接，X向絲桿C5的另一端通過(guò)X向絲桿軸承座C15支撐，且所述X向絲桿軸承座C15通過(guò)X向軸承座墊塊C16與X向驅(qū)動(dòng)模塊支座C18固定連接，
[0032]X向行程觸發(fā)器C8固定在透鏡支架導(dǎo)軌C4頂部，X向行程觸發(fā)器C8移動(dòng)方向的兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)X向行程開(kāi)關(guān)C10，用于實(shí)現(xiàn)X向位置調(diào)整單元C的軸向位置調(diào)整，所述兩個(gè)X向行程開(kāi)關(guān)C10均通過(guò)X向行程開(kāi)關(guān)支座C9固定在聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架C1上。
[0033]本實(shí)施方式中，X向驅(qū)動(dòng)模塊C19輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其輸出端通過(guò)X向聯(lián)軸器C17與X向絲桿C5連接，X向絲桿C5和X向絲桿螺母C14的螺旋傳動(dòng)能將X向驅(qū)動(dòng)模塊C19輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)X向連接件C6、運(yùn)動(dòng)連接板C7、透鏡支架導(dǎo)軌C4以及X向行程觸發(fā)器C8整體沿X軸作直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)X向行程觸發(fā)器C8觸發(fā)X向行程開(kāi)關(guān)C1后，透鏡B2的X向位置調(diào)整完成。
[0034]【具體實(shí)施方式】四、結(jié)合圖8說(shuō)明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】三所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置的區(qū)別在于，所述Y向位置調(diào)整單元D包括Y向驅(qū)動(dòng)模塊Dl、Y向驅(qū)動(dòng)模塊支座D2、Y向聯(lián)軸器D3、Y向絲桿軸承座墊塊D4、Y向絲桿軸承座D5、Y向絲桿螺母D6、Y向絲桿D7、支撐框架D8、連接支架D9、Y向行程開(kāi)關(guān)D10和Y向行程開(kāi)關(guān)支架D11，
[0035]所述Y向驅(qū)動(dòng)模塊D1通過(guò)Y向驅(qū)動(dòng)模塊支座D2固定在支撐框架D8 —個(gè)側(cè)邊的頂部，Y向驅(qū)動(dòng)模塊支座D2的頂部與聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架C1 一個(gè)側(cè)邊上的Y向直線運(yùn)動(dòng)滑塊C12固定連接，所述Y向驅(qū)動(dòng)模塊D1的輸出軸通過(guò)Y向聯(lián)軸器D3與Y向絲桿D7連接，Y向絲桿D7的一端通過(guò)Y向絲桿軸承座D5支撐，且所述Y向絲桿軸承座D5通過(guò)Y向絲桿軸承座墊塊D4與Y向驅(qū)動(dòng)模塊支座D2固定連接，Y向絲桿D7的另一端通過(guò)Y向絲桿螺母D6與Y向連接件C13上的通孔連接，
[0036]連接支架D9固定在與Y向驅(qū)動(dòng)模塊D1相對(duì)的支撐框架D8的側(cè)邊的頂部，連接支架D9的頂部與聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架C1另一個(gè)側(cè)邊上的Y向直線運(yùn)動(dòng)滑塊C12固定連接，連接支架D9的左右兩端分別設(shè)有一個(gè)Y向行程開(kāi)關(guān)支架D11，每個(gè)Y向行程開(kāi)關(guān)支架D11均固定一個(gè)Y向行程開(kāi)關(guān)D10，且所述兩個(gè)Y向行程開(kāi)關(guān)D10均位于Y向行程觸發(fā)器C20移動(dòng)方向的兩側(cè)。
[0037]本實(shí)施方式中，Y向絲桿螺母D6與Y向絲桿D7之間的螺旋傳動(dòng)能將Y向驅(qū)動(dòng)模塊D1輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為Y向直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)X向位置調(diào)整單元C和透鏡夾持模塊B整體實(shí)現(xiàn)Y向位置調(diào)整，當(dāng)X向位置調(diào)整單元C中的Y向行程觸發(fā)器C20觸發(fā)Y向行程開(kāi)關(guān)D10時(shí)，透鏡B2的Y向位置調(diào)整完成。
[0038]【具體實(shí)施方式】五、結(jié)合圖9-圖10說(shuō)明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】四所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置的區(qū)別在于，所述Z向位置調(diào)整單元A包括三個(gè)L型連接板A1、A2、A3、Z向驅(qū)動(dòng)模塊支座A4、Z向直線運(yùn)動(dòng)滑塊A5、Z向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌A6、Z向驅(qū)動(dòng)模塊A7、安裝基板A8、Z向行程開(kāi)關(guān)支座A9、Z向行程開(kāi)關(guān)A10、Z向行程觸發(fā)器A11、Z向滑板A12、絲桿前支座A13、Z向絲桿A14、絲桿連接板A15、Z向絲桿螺母A16、支座墊塊A17、絲桿后支座A18和Z向聯(lián)軸器A19，
[0039]所述三個(gè)L型連接板A1、A2、A3的一個(gè)邊均與支撐框架D8固定連接，三個(gè)L型連接板Al、A2、A3的另一個(gè)邊均與Z向滑板A12的頂部固定連接，所述Z向滑板A12的左右兩個(gè)側(cè)邊的底部均固定有Z向直線運(yùn)動(dòng)滑塊A5，Z向滑板A12底部中線上固定有絲桿連接板A15，且所述絲桿連接板A15上開(kāi)有通孔，安裝基板A8位于Z向滑板A12的正下方，所述安裝基板A8為“U”型結(jié)構(gòu)，且所述“U”型結(jié)構(gòu)頂部的左右兩側(cè)均固定有Z向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌A6，所述兩側(cè)Z向直線運(yùn)動(dòng)滑塊A5分別在兩側(cè)Z向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌A6上線性滑動(dòng)，絲桿連接板A15位于安裝基板A8的凹槽中，
[0040]Z向行程觸發(fā)器All固定在Z向滑板A12的底部，且位于其中一個(gè)Z向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌A6的旁側(cè)，Z向行程觸發(fā)器All移動(dòng)方向的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)Z向行程開(kāi)關(guān)支座A9，且所述Z向行程開(kāi)關(guān)支座A9與安裝基板A8固定連接，每個(gè)Z向行程開(kāi)關(guān)支座A9上均固定有一個(gè)Z向行程開(kāi)關(guān)Α10，
[0041]Z向驅(qū)動(dòng)模塊Α7通過(guò)Ζ向驅(qū)動(dòng)模塊支座Α4固定在安裝基板Α8的凹槽中，Ζ向驅(qū)動(dòng)模塊Α7的輸出軸通過(guò)Ζ向聯(lián)軸器Α19與Ζ向絲桿Α14連接，所述Ζ向絲桿Α14穿過(guò)絲桿連接板Α15上的通孔，且Ζ向絲桿Α14與絲桿連接板Α15之間通過(guò)Ζ向絲桿螺母Α16連接，所述Ζ向絲桿Α14的一端通過(guò)絲桿前支座Α13與安裝基板Α8固定連接，Ζ向絲桿Α14的另一端通過(guò)絲桿后支座Α18與安裝基板Α8固定連接，所述絲桿后支座Α18與安裝基板Α8之間通過(guò)支座墊塊Α17固定連接。
[0042]本實(shí)施方式中，Υ向位置調(diào)整單元D中的支撐框架D8分別與三個(gè)L型連接板Α1、Α2、A3固定連接，Ζ向絲桿Α14和Ζ向絲桿螺母Α16的螺旋傳動(dòng)能將Ζ向驅(qū)動(dòng)模塊Α7的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)化為Ζ向直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)絲桿連接板Α15、Ζ向滑板Α12和三個(gè)L型連接板Α1、Α2、Α3帶動(dòng)Υ向位置調(diào)整單元D、X向位置調(diào)整單元C和透鏡夾持模塊B整體實(shí)現(xiàn)Z向位移，當(dāng)Z向行程觸發(fā)器All觸發(fā)Z向行程開(kāi)關(guān)A10時(shí)，完成Z向位置調(diào)整。
[0043]【具體實(shí)施方式】六、結(jié)合圖11-圖13說(shuō)明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】五所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置的區(qū)別在于，所述透鏡殼體E包括前側(cè)板E1、拆裝窗口 E2、頂板E3、屏蔽片安裝板E4、屏蔽片E5、右側(cè)板E6、后側(cè)板E7、法蘭盤(pán)E8、殼體拼接塊E9、左側(cè)板E10、屏蔽片壓塊E11和透鏡橡膠墊E12，
[0044]所述前側(cè)板E1、右側(cè)板E6、后側(cè)板E7和左側(cè)板E10分別依次通過(guò)殼體拼接塊E9連接組成透鏡殼體E的側(cè)壁，法蘭盤(pán)E8與頂板E3平行且同軸放置，所述前側(cè)板E1、右側(cè)板E6、后側(cè)板E7和左側(cè)板E10均垂直固定在法蘭盤(pán)E8和頂板E3之間，所述透鏡夾持模塊B、X向位置調(diào)整單元C、Y向位置調(diào)整單元D和Z向位置調(diào)整單元A均安裝于透鏡殼體E的內(nèi)部，且透鏡夾持模塊B的透鏡B2朝向頂板E3且平行，
[0045]屏蔽片安裝板E4中心開(kāi)有矩形的階梯通孔，屏蔽片安裝板E4四個(gè)邊框的下側(cè)分別固定有一個(gè)屏蔽片壓塊E11，所述每個(gè)屏蔽片壓塊E11的頂部均固定有透鏡橡膠墊E12，所述屏蔽片E5架設(shè)在屏蔽片安裝板E4的臺(tái)階孔并由透鏡橡膠墊E12固定，屏蔽片E5通過(guò)屏蔽片安裝板E4與頂板E3固定連接，所述屏蔽片安裝板E4上開(kāi)設(shè)的通孔使屏蔽片E5裸露在外。
【權(quán)利要求】
1.一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，其特征在于，它包括透鏡夾持模塊⑶、X向位置調(diào)整單元(C)、Y向位置調(diào)整單元⑶、Z向位置調(diào)整單元㈧和透鏡殼體(E)， 所述透鏡夾持模塊(B)用于夾持透鏡，透鏡夾持模塊(B)安裝在X向位置調(diào)整單元(C)上，所述X向位置調(diào)整單元(C)用于驅(qū)動(dòng)透鏡夾持模塊⑶在X方向上移動(dòng)，X向位置調(diào)整單元(C)安裝在Y向位置調(diào)整單元⑶上，所述Y向位置調(diào)整單元⑶用于驅(qū)動(dòng)X向位置調(diào)整單元(C)在Y方向上移動(dòng)，Y向位置調(diào)整單元(D)安裝在Z向位置調(diào)整單元(A)上，所述Z向位置調(diào)整單元㈧用于驅(qū)動(dòng)Y向位置調(diào)整單元⑶在Z方向上移動(dòng)，Z向位置調(diào)整單元(A)安裝在透鏡殼體(E)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，其特征在于，所述透鏡夾持模塊(B)包括透鏡支撐框(BI)、透鏡(B2)、透鏡夾持塊(B3)、透鏡夾持墊塊(B4)、橡膠壓塊(B5)、透鏡壓塊(B6)和彈性墊圈(B7)， 透鏡(B2)安裝在透鏡支撐框(BI)內(nèi)部，透鏡支撐框(BI)的四個(gè)邊框的同一側(cè)均固定有一個(gè)透鏡壓塊(B6)，且所述透鏡壓塊(B6)與透鏡支撐框(BI)之間通過(guò)透鏡夾持墊塊(B4)固定，所述每個(gè)透鏡壓塊(B6)的底部固定有橡膠壓塊(B5)，透鏡支撐框(BI)的其中三個(gè)邊框的另一側(cè)分別固定有一個(gè)透鏡夾持塊(B3)，所述每個(gè)透鏡夾持塊(B3)的頂部均固定有橡膠壓塊(B5)，且所述橡膠壓塊(B5)與透鏡夾持塊(B3)之間通過(guò)彈性墊圈(B7)固定，所述透鏡壓塊(B6)上固定的橡膠壓塊(B5)與透鏡夾持塊(B3)上固定的橡膠壓塊(B5)分別與透鏡(B2)的上下表面接觸，用于實(shí)現(xiàn)透鏡(B2)的夾持與定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，其特征在于，所述X向位置調(diào)整單元(C)包括聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架(C1)、X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(C2)、X向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(C3)、透鏡支架導(dǎo)軌(C4)、X向絲桿(C5)、X向連接件(C6)、運(yùn)動(dòng)連接板(C7)、X向行程觸發(fā)器(CS)、X向行程開(kāi)關(guān)支座(C9)、X向行程開(kāi)關(guān)(C1)、Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(Cll)、Y向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(C12)、Υ向連接件(C13)、Χ向絲桿螺母(C14)、Χ向絲桿軸承座(C15)、Χ向軸承座墊塊(C16)、Χ向聯(lián)軸器(C17)、Χ向驅(qū)動(dòng)模塊支座(C18)、Χ向驅(qū)動(dòng)模塊(C19)和Y向行程觸發(fā)器(C20)， 所述透鏡夾持模塊(B)固裝在透鏡支架導(dǎo)軌(C4)上，透鏡支架導(dǎo)軌(C4)的一對(duì)對(duì)邊的底部均固定有X向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(C3)，聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架(Cl)的一對(duì)對(duì)邊的頂部均固定有X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(C2)，所述X向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(C3)在X向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(C2)上線性滑動(dòng)，聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架(Cl)的另一對(duì)對(duì)邊的底部均固定有Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(Cll)，Υ向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(C12)在Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(Cll)上線性滑動(dòng)，其中一個(gè)Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(Cll)的旁邊固定有Y向連接件(C13)，所述Y向連接件(C13)上開(kāi)有通孔，另一個(gè)Y向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(Cll)所在聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架(Cl)的邊框的側(cè)壁上固定有Y向行程觸發(fā)器(C20)， 透鏡支架導(dǎo)軌(C4)的固定有X向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(C3)的一個(gè)邊的側(cè)壁上固定有運(yùn)動(dòng)連接板(C7)，X向連接件(C6)的頂部與運(yùn)動(dòng)連接板(C7)固定連接，所述X向連接件(C6)上開(kāi)有通孔，X向絲桿(C5)穿過(guò)所述通孔并通過(guò)X向聯(lián)軸器(C17)與X向驅(qū)動(dòng)模塊(C19)的輸出軸連接，X向驅(qū)動(dòng)模塊(C19)通過(guò)X向驅(qū)動(dòng)模塊支座(C18)固定在聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架(Cl)的底部，所述X向絲桿(C5)的一端通過(guò)X向絲桿螺母(C14)與X向連接件(C6)連接，X向絲桿(C5)的另一端通過(guò)X向絲桿軸承座(C15)支撐，且所述X向絲桿軸承座(C15)通過(guò)X向軸承座墊塊(C16)與X向驅(qū)動(dòng)模塊支座(C18)固定連接， X向行程觸發(fā)器(CS)固定在透鏡支架導(dǎo)軌(C4)頂部，X向行程觸發(fā)器(CS)移動(dòng)方向的兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)X向行程開(kāi)關(guān)(ClO)，用于實(shí)現(xiàn)X向位置調(diào)整單元(C)的軸向位置調(diào)整，所述兩個(gè)X向行程開(kāi)關(guān)(ClO)均通過(guò)X向行程開(kāi)關(guān)支座(C9)固定在聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架(Cl)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，其特征在于，所述Y向位置調(diào)整單元(D)包括Y向驅(qū)動(dòng)模塊(Dl)、Y向驅(qū)動(dòng)模塊支座(D2)、Υ向聯(lián)軸器(D3)、Υ向絲桿軸承座墊塊(D4)、Υ向絲桿軸承座(D5)、Υ向絲桿螺母(D6)、Υ向絲桿(D7)、支撐框架(D8)、連接支架(D9)、Y向行程開(kāi)關(guān)(DlO)和Y向行程開(kāi)關(guān)支架(Dll)， 所述Y向驅(qū)動(dòng)模塊(Dl)通過(guò)Y向驅(qū)動(dòng)模塊支座(D2)固定在支撐框架(D8) —個(gè)側(cè)邊的頂部，Y向驅(qū)動(dòng)模塊支座(D2)的頂部與聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架(Cl) 一個(gè)側(cè)邊上的Y向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(C12)固定連接，所述Y向驅(qū)動(dòng)模塊(Dl)的輸出軸通過(guò)Y向聯(lián)軸器(D3)與Y向絲桿(D7)連接，Y向絲桿(D7)的一端通過(guò)Y向絲桿軸承座(D5)支撐，且所述Y向絲桿軸承座(D5)通過(guò)Y向絲桿軸承座墊塊(D4)與Y向驅(qū)動(dòng)模塊支座(D2)固定連接，Y向絲桿(D7)的另一端通過(guò)Y向絲桿螺母(D6)與Y向連接件(C13)上的通孔連接， 連接支架(D9)固定在與Y向驅(qū)動(dòng)模塊(Dl)相對(duì)的支撐框架(D8)的側(cè)邊的頂部，連接支架(D9)的頂部與聚焦透鏡運(yùn)動(dòng)框架(Cl)另一個(gè)側(cè)邊上的Y向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(C12)固定連接，連接支架(D9)的左右兩端分別設(shè)有一個(gè)Y向行程開(kāi)關(guān)支架(Dll)，每個(gè)Y向行程開(kāi)關(guān)支架(Dll)均固定一個(gè)Y向行程開(kāi)關(guān)(DlO)，且所述兩個(gè)Y向行程開(kāi)關(guān)(DlO)均位于Y向行程觸發(fā)器(C20)移動(dòng)方向的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，其特征在于，所述Z向位置調(diào)整單元(A)包括三個(gè)L型連接板(Α1、Α2、Α3)、Ζ向驅(qū)動(dòng)模塊支座(Α4)、Z向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(Α5)、Z向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(Α6)、Z向驅(qū)動(dòng)模塊(Α7)、安裝基板(Α8)、Z向行程開(kāi)關(guān)支座(Α9)、Ζ向行程開(kāi)關(guān)(AlO)、Ζ向行程觸發(fā)器(All)、Z向滑板(A12)、絲桿前支座(A13)、Z向絲桿(A14)、絲桿連接板(A15)、Z向絲桿螺母(A16)、支座墊塊(A17)、絲桿后支座(A18)和Z向聯(lián)軸器(A19)， 所述三個(gè)L型連接板(A1、A2、A3)的一個(gè)邊均與支撐框架(D8)固定連接，三個(gè)L型連接板(A1、A2、A3)的另一個(gè)邊均與Z向滑板(A12)的頂部固定連接，所述Z向滑板(A12)的左右兩個(gè)側(cè)邊的底部均固定有Z向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(A5)，Z向滑板(A12)底部中線上固定有絲桿連接板(A15)，且所述絲桿連接板(A15)上開(kāi)有通孔，安裝基板(AS)位于Z向滑板(A12)的正下方，所述安裝基板(AS)為“U”型結(jié)構(gòu)，且所述“U”型結(jié)構(gòu)頂部的左右兩側(cè)均固定有Z向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(A6)，所述兩側(cè)Z向直線運(yùn)動(dòng)滑塊(A5)分別在兩側(cè)Z向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(A6)上線性滑動(dòng)，絲桿連接板(A15)位于安裝基板(AS)的凹槽中， Z向行程觸發(fā)器(All)固定在Z向滑板(A12)的底部，且位于其中一個(gè)Z向直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(A6)的旁側(cè)，Z向行程觸發(fā)器(All)移動(dòng)方向的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)Z向行程開(kāi)關(guān)支座(A9)，且所述Z向行程開(kāi)關(guān)支座(A9)與安裝基板(AS)固定連接，每個(gè)Z向行程開(kāi)關(guān)支座(A9)上均固定有一個(gè)Z向行程開(kāi)關(guān)(AlO)， Z向驅(qū)動(dòng)模塊(A7)通過(guò)Z向驅(qū)動(dòng)模塊支座(A4)固定在安裝基板(A8)的凹槽中，Z向驅(qū)動(dòng)模塊(A7)的輸出軸通過(guò)Z向聯(lián)軸器(A19)與Z向絲桿(A14)連接，所述Z向絲桿(A14)穿過(guò)絲桿連接板(A15)上的通孔，且Z向絲桿(A14)與絲桿連接板(A15)之間通過(guò)Z向絲桿螺母(A16)連接，所述Z向絲桿(A14)的一端通過(guò)絲桿前支座(A13)與安裝基板(AS)固定連接，Z向絲桿(A14)的另一端通過(guò)絲桿后支座(A18)與安裝基板(AS)固定連接，所述絲桿后支座(A18)與安裝基板(AS)之間通過(guò)支座墊塊(A17)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種緊湊型背裝式透鏡的三自由度精密調(diào)整裝置，其特征在于，所述透鏡殼體(E)包括前側(cè)板(El)、拆裝窗口(E2)、頂板(E3)、屏蔽片安裝板(E4)、屏蔽片(E5)、右側(cè)板(E6)、后側(cè)板(E7)、法蘭盤(pán)(E8)、殼體拼接塊(E9)、左側(cè)板(ElO)、屏蔽片壓塊(Ell)和透鏡橡膠墊(E12)， 所述前側(cè)板(El)、右側(cè)板(E6)、后側(cè)板(E7)和左側(cè)板(ElO)分別依次通過(guò)殼體拼接塊(E9)連接組成透鏡殼體(E)的側(cè)壁，法蘭盤(pán)(ES)與頂板(E3)平行且同軸放置，所述前側(cè)板(El)、右側(cè)板(E6)、后側(cè)板(E7)和左側(cè)板(ElO)均垂直固定在法蘭盤(pán)(E8)和頂板(E3)之間，所述透鏡夾持模塊(B)、X向位置調(diào)整單元(C)、Y向位置調(diào)整單元(D)和Z向位置調(diào)整單元(A)均安裝于透鏡殼體(E)的內(nèi)部，且透鏡夾持模塊(B)的透鏡(B2)朝向頂板(E3)且平行，拆裝窗口(E2)安裝在前側(cè)板(El)上， 屏蔽片安裝板(E4)中心開(kāi)有矩形的階梯通孔，四個(gè)邊框的下側(cè)分別固定有一個(gè)屏蔽片壓塊(Ell)，所述每個(gè)屏蔽片壓塊(Ell)的頂部均固定有透鏡橡膠墊(E12)，所述屏蔽片(E5)架設(shè)在屏蔽片安裝板(E4)的臺(tái)階孔并由透鏡橡膠墊(E12)固定，屏蔽片(E5)通過(guò)屏蔽片安裝板(E4)與頂板(E3)固定連接，所述屏蔽片安裝板(E4)上開(kāi)設(shè)的通孔使屏蔽片(E5)裸露在外。
【文檔編號(hào)】G02B7/04GK104503062SQ201510030631
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月21日
【發(fā)明者】白清順, 何欣, 張鵬, 邵忠喜, 于福利, 盧禮華 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)