CN102053326B - 扩束镜定位机构及使用该机构的光学*** - Google Patents

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Abstract

一种扩束镜定位机构，包括固定板、定位板、设于固定板及定位板之间并与扩束镜相连的连接套筒及套设于连接套筒上并与定位板固定相连的定位套筒。定位套筒上设有调节连接套筒与定位套筒相对位置的第一调节件。扩束镜定位机构还包括支撑件及第二调节件。支撑件设于固定板和定位板之间一角。第二调节件活动设于固定板和定位板之间。支撑件两端的形状为部分球形，固定板和定位板分别形成有与该支撑件两端相抵的部分球形凹坑。通过调节第二调节件相对于固定板和定位板的位置改变固定板所在平面与定位板所在平面所形成的夹角。该扩束镜定位机构可较为方便的调节扩束镜的平面位置及旋转角度。本发明还公开一种使用上述扩束镜定位机构的光学***。

Description

扩束镜定位机构及使用该机构的光学***
技术领域
本发明涉及一种扩束镜定位机构及使用该机构的光学***。
背景技术
随着高科技的高速发展，激光应用技术得到的很大的发展。各种激光应用设备(标记、焊接、打孔、切割等)己经进入诸如电子、机械制造、钢铁、冶金、石油等工业领域，为传统工业的技术改造和制造业的现代化提供先进的技术装备。
在激光应用中，光稳定性和焦点的大小对使用效果具有决定性的影响。扩束镜是一种能够改变激光光束直径和发散角的透镜组件。从激光器发出的激光束具有一定的发散角，通过扩束镜的调节可压缩发散角，使激光光束变为准直(平行)光束，再经过聚焦镜可获得细小的高功率、高密度光斑。为了保证激光器的出光口与扩束镜的入光口对齐，一般会在扩束镜上装设有定位机构，然而，传统的定位机构只能调节扩束镜的平面位置而较难同时对扩束镜相对激光器的角度做出调节。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可同时调节扩束镜的平面位置及旋转角度的扩束镜定位机构。
一种扩束镜定位机构，包括固定板、定位板、设于固定板及定位板之间并与扩束镜相连的连接套筒及套设于连接套筒上并与定位板固定相连的定位套筒。定位套筒上设有调节连接套筒与定位套筒相对位置的第一调节件。扩束镜定位机构还包括支撑件及第二调节件。支撑件设于固定板和定位板之间一角。支撑件两端的形状为部分球形，固定板和定位板分别形成有与该支撑件两端相抵的部分球形凹坑。第二调节件活动设于固定板和定位板之间。通过调节第二调节件相对于固定板和定位板的位置改变固定板所在平面与定位板所在平面所形成的夹角。
一种光学***，包括基座及设于基座上的激光器、扩束镜、聚焦镜及位于激光器与扩束镜之间的扩束镜定位机构。扩束镜定位机构，包括固定板、定位板、设于固定板及定位板之间并与扩束镜相连的连接套筒及套设于连接套筒上并与定位板固定相连的定位套筒。定位套筒上设有调节连接套筒与定位套筒相对位置的第一调节件。扩束镜定位机构还包括支撑件及第二调节件。支撑件设于固定板和定位板之间一角。支撑件两端的形状为部分球形，固定板和定位板分别形成有与该支撑件两端相抵的部分球形凹坑。第二调节件活动设于固定板和定位板之间。通过调节第二调节件相对于固定板和定位板的位置改变固定板所在平面与定位板所在平面所形成的夹角。
通过调节该扩束镜定位机构的第一调节件及第二调节件，可同时对连接套筒及于该连接套筒相连的扩束镜的平面位置及旋转角度进行调整，使用较为方便。
附图说明
图1是本发明实施例的光学***的立体示意图，该光学***包括扩束镜定位机构。
图2是图1所示扩束镜定位机构的放大立体示意图。
图3是图2所示扩束镜定位机构的立体分解示意图。
图4是图2沿IV-IV线的剖面示意图。
图5是图2沿V-V线的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的扩束镜定位机构及光学***作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明实施例的光学***100包括基座101及设于基座101上的激光器102、扩束镜103及聚焦镜104。使用时，激光器102所发出的激光光束的直径经过扩束镜103的扩展后变大，再经过聚焦镜104的汇聚作用后形成一个直径极小、能量相对集中的光斑，以实现焊接、切割、标记、打孔等工作。为了调节扩束镜103相对激光器102的位置，使其入光口与激光器102的出光口对齐，光学***100还包括一个设于激光器102与扩束镜103之间的扩束镜定位机构200。
请同时参阅图2和图3，扩束镜定位机构200包括一个固定板10、一个定位板20、一个连接套筒30、一个定位套筒40、四个第一调节件50、一个支撑件60及三个第二调节件70。连接套筒30、定位套筒40、第一调节件50、支撑件60及第二调节件70均位于固定板10和定位板20之间。
固定板10大致为方形板，其可通过螺钉(图未示)与激光器102固定相连。固定板10上开设有圆形通孔11。固定板10上靠近四个角中最左侧的一个角的端部开设有一个凹坑13。凹坑13的形状大致为部分球形(一并参见图5)。固定板10上靠近其他三个角的端部各开设有一个螺纹孔15。每一螺纹孔15的旁边还开设有一个圆形抵持槽17。
定位板20的形状与固定板10大致相同。定位板20上开设有用于安装扩束镜103的安装孔21。为了方便安装，安装孔21的横截面大致为倒梯形(见图4)。定位板20上位于安装孔21的四周还开设有四个通孔23。定位板20上对应固定板10的三个螺纹孔15的部位还开设有三个通孔25，对应固定板10的三个抵持槽17的部位还开设有三个螺纹孔27。定位板20的底面对应固定板10的凹坑13的部位还开设有大致为部分球形的凹坑29(一并参见图5)。
连接套筒30大致为中空圆柱体，其上开设有与扩束镜103相配合的安装孔31。连接套筒30顶面上靠近其边缘处还开设有环形容置槽33。为了防止灰尘进入扩束镜103的镜头，扩束镜定位机构200还包括位于连接套筒30与定位板20之间的密封圈35。密封圈35可容置于容置槽33内。本实施例中，密封圈35为O型圈。为了方便扩束镜103移动，连接套筒30由质量较轻的铝合金材料制成。为了降低激光辐射泄露，连接套筒30经过阳极氧化处理后，颜色为黑色。
定位套筒40大致为中空圆柱体，其直径小于固定板10的通孔11的直径，因此可以部分容置于通孔11内。定位套筒40上开设有容纳连接套筒30的通孔41。通孔41的直径大于连接套筒30的直径，以使连接套筒30可在通孔41内径向移动。通孔41的侧壁上还设有阻挡连接套筒30穿过的台阶部411。定位套筒40的顶面上对应定位板20的四个通孔23的部位各开设有一个螺纹孔43。扩束镜定位机构200还包括四个螺钉29。四个螺钉29可依次穿过定位板20的四个通孔23而进入定位套筒40的四个螺纹孔43，从而将定位套筒40固定于定位板20。定位套筒40的侧壁上还开设有两两相对的四个螺纹通孔45。其中两个相对的螺纹通孔45的连线与图示X轴方向平行，另外两个螺纹通孔45的连线与图示Y轴方向平行。
第一调节件50包括圆盘状的转动部51及与转动部51相连的具有螺纹的抵持部53。抵持部53可穿过螺纹通孔45而进入通孔41内。
支撑件60大致为圆柱形，其两端的形状大致为便于摆动的部分球形。请一并参阅图5，支撑件60设于固定板10和定位板20之间，且其两端分别与固定板10的凹坑13及定位板20的凹坑29相抵。
第二调节件70大致为杆状，其包括螺纹部71及与螺纹部71相连的抵持部73。螺纹部71可在定位板20的螺纹孔27转动。抵持部73可与固定板10的抵持槽17相抵持。当抵持部73与抵持槽17相抵时转动第二调节件70可调节螺纹部71位于螺纹孔27内的深度，从而调节第二调节件70位于固定板10与定位板20之间的高度，进而调节固定板10所在平面与定位板20所在平面之间所形成的夹角。
为了增强固定板10和定位板20之间的调节稳定性，扩束镜定位机构200还包括三个夹持件80和三个弹性件90。夹持件80包括杆状的螺纹部81及位于螺纹部81一端的圆柱形的挡止部83。挡止部83的直径大于螺纹部81的直径。夹持件80的螺纹部81可穿过定位板20的通孔25并与固定板10的螺纹孔15相螺合。弹性件90可套设在螺纹部81上，并与挡止部83相抵。
请一并参阅图3至图5，组装时，首先连接套筒30进入定位套筒40的通孔41内，并与通孔41内的台阶部411相抵。四个第一调节件50的抵持部53从四个方向分别进入四个螺纹通孔45而与连接套筒30的侧壁相抵。由此，连接套筒30与定位套筒40相对固定。密封圈35进入连接套筒30的容置槽33后，通过四个螺钉29将定位套筒40连同连接套筒30一起固定于定位板20。三个第二调节件70的螺纹部71分别进入定位板20的三个螺纹孔27内。定位板20放置在固定板10上方，并使得支撑件60两端分别与固定板10的凹坑13及定位板20的凹坑29相抵，而且使得三个第二调节件70的抵持部73分别与固定板10的三个抵持槽17相抵。此时，支撑件60和三个第二调节件70分别位于固定板10的四角。最后夹持件80的螺纹部81依次穿过弹性件90、定位板20的通孔25后，与固定板10的螺纹孔15相螺合。此时弹性件90一端定位板20相抵，另一端与挡止部83相抵。扩束镜定位机构200组装完毕。
扩束镜定位机构200可通过固定板10安装在激光器102上，并通过安装孔21与扩束镜103相连，此时连接套筒30的轴线与扩束镜103的轴线相重合。在使用过程中，当激光器102所发射的光束与扩束镜103的轴线平行但不重合时，可转动四个第一调节件50，在X-Y坐标平面内调节连接套筒30相对于定位套筒40的位置，从而使扩束镜103的轴线平移后与激光束重合。当激光器102所发射的光束与扩束镜103的轴线相交并成一定角度时，可转动三个第二调节件70，以调节定位板20所在平面与固定板10所在平面所成的夹角，进而使扩束镜103的轴线旋转一定角度后与激光束重合。当激光器102所发射的光束与扩束镜103的轴线既不平行，有不共面时，可同时调节第一调节件50和第二调节件70，使扩束镜103的轴线与激光束重合。
本发明实施例的扩束镜定位机构200结构简单，安装简便，可同时对扩束镜103的平面位置及旋转角度进行调整，使用较为方便。如果第一调节件50和第二调节件70通过伺服马达驱动，还可实现自动化对焦。
可以理解，密封圈35、夹持件80、弹性件90也可省略。第一调节件50及与其配合的螺纹通孔45的数量也为一个，此时可于连接套筒30与定位套筒40增设一弹簧。当然其数量也可为两个、三个或更多。支撑件60的形状也可为棱柱或棱锥形，此时凹坑13、29均可省略。
螺纹孔27也可设于固定板10上，此时第二调节件70的抵持部73将与定位板20相抵。如果固定板10和定位板20上同时开设有旋转方向相反的螺纹孔，且第二调节件70的抵持部73也开设有与螺纹部71方向相同的螺纹，则此时转动第二调节件70也可改变其位于固定板10和定位板20之间的高度。如果第二调节件70为气缸等自身高度就能变化的元件，螺纹孔27也可省略。如果第二调节件70高度固定，则还可以通过调节第二调节件70相对支撑件60的距离来改变定位板20所在平面与固定板10所在平面所形成的夹角。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内作其它变化，当然，这些依据本发明精神所作的变化，都包含在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种扩束镜定位机构，包括固定板、定位板及设于该固定板及该定位板之间并与扩束镜相连的连接套筒，其特征在于：该扩束镜定位机构还包括套设于该连接套筒上并与该定位板固定相连的定位套筒，该定位套筒上设有调节该连接套筒与该定位套筒相对位置的第一调节件，该扩束镜定位机构还包括支撑件及第二调节件，该支撑件设于该固定板和该定位板之间一角，该支撑件两端的形状为部分球形，该固定板和该定位板分别形成有与该支撑件两端相抵的部分球形凹坑，该第二调节件活动设于该固定板和该定位板之间，通过调节该第二调节件相对于该固定板和该定位板的位置改变该固定板所在平面与该定位板所在平面所形成的夹角。
2.如权利要求1所述的扩束镜定位机构，其特征在于：该第二调节件具有螺纹部，该固定板和该定位板其中至少一上设有螺纹孔，该螺纹部与该螺纹孔配合以改变该第二调节件位于该固定板和该定位板之间的高度。
3.如权利要求2所述的扩束镜定位机构，其特征在于：该第二调节件与该支撑件分别位于该固定板的两端。
4.如权利要求1所述的扩束镜定位机构，其特征在于：该定位套筒上开设有螺纹通孔，第一调节件包括具有螺纹的抵持部，该抵持部穿过该螺纹通孔并与该连接套筒相抵。
5.如权利要求4所述的扩束镜定位机构，其特征在于：该螺纹通孔和该第一调节件地数量均为四个，该四个螺纹通孔两两相对且每相对两通孔之间的连线相互垂直。
6.如权利要求1所述的扩束镜定位机构，其特征在于：该扩束镜定位机构还包括压紧件及弹性件，该压紧件一端依次穿过该弹性件及与该弹性件相抵的该定位板后，与该固定板固定，该压紧件另一端与该弹性件相抵。
7.如权利要求1所述的扩束镜定位机构，其特征在于：该连接套筒与该定位板相对一面上还开设有容置槽，该扩束镜定位机构还包括设于该容置槽内且位于该连接套筒与该定位板之间的密封圈。
8.如权利要求1所述的扩束镜定位机构，其特征在于：该连接套筒由铝合金材料制成，该连接套筒的颜色为黑色。
9.一种光学***，包括基座及设于该基座上的激光器、扩束镜、聚焦镜及位于该激光器与该扩束镜之间的扩束镜定位机构，其特征在于：该扩束镜定位机构包括与该激光器固定相连的固定板、定位板、设于该固定板及该定位板之间并与该扩束镜相连的连接套筒、套设于该连接套筒上并与该定位板固定相连的定位套筒，该定位套筒上设有调节该连接套筒与该定位套筒相对位置的第一调节件，该扩束镜定位机构还包括支撑件及第二调节件，该支撑件设于该固定板和该定位板之间一角，该支撑件两端的形状为部分球形，该固定板和该定位板分别形成有与该支撑件两端相抵的部分球形凹坑，该第二调节件活动设于该固定板和该定位板之间，通过调节该第二调节件相对于该固定板和该定位板的位置改变该固定板所在平面与该定位板所在平面所形成的夹角。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8726531B2 (en) * 2010-09-30 2014-05-20 Robert Clemans Chuck alignment apparatus
US9435626B2 (en) * 2011-08-12 2016-09-06 Corning Incorporated Kinematic fixture for transparent part metrology
CN103018868B (zh) * 2012-12-17 2015-10-07 国家电网公司 一种高稳定性微调座
JP6030949B2 (ja) * 2012-12-27 2016-11-24 トヨタ自動車東日本株式会社 部品取付座面調整装置
EP2942654B1 (en) * 2014-05-08 2018-10-10 Airbus Defence and Space GmbH Detector plane alignment adjusting device
DE102018216951A1 (de) * 2018-10-02 2020-04-02 Leica Microsystems Cms Gmbh Verstellbarer mechanischer Halter zur Feinjustage der Position eines Elements wie einer Linse
CN109358401B (zh) * 2018-11-12 2021-10-29 中国航空制造技术研究院 一种光学镜架
CN110007470A (zh) * 2019-04-19 2019-07-12 合肥瑞利光学仪器有限公司 一种平面波离轴干涉仪扩束装置
CN110596848A (zh) * 2019-10-22 2019-12-20 中国科学院上海光学精密机械研究所 抗振二维光学调整架和使用方法
TR202017188A1 (tr) * 2020-10-27 2022-05-23 Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret As Dört eksenli bir pozisyonlama platformu
CN115268001B (zh) * 2022-07-27 2023-04-25 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种适用离轴积分腔的入射光束调整机构
CN115242305B (zh) * 2022-09-21 2023-02-17 鹏城实验室 光束发散角控制方法、激光发射***、终端及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5764312A (en) * 1995-12-08 1998-06-09 Sony Corporation Projector apparatus
CN1629681A (zh) * 2003-12-17 2005-06-22 索尼株式会社 镜头筒和成像装置
TW200624985A (en) * 2005-01-03 2006-07-16 Benq Corp Adjustable lens module and image projector applied with the lens module
CN1908717A (zh) * 2005-08-05 2007-02-07 宇东电浆科技股份有限公司 具有光学路径调整机构的光机组件
CN101477236A (zh) * 2009-01-16 2009-07-08 中国科学院上海光学精密机械研究所 干涉仪主镜调整机构及其制备方法
CN201335901Y (zh) * 2008-12-30 2009-10-28 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 偏振片调节架

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5764312A (en) * 1995-12-08 1998-06-09 Sony Corporation Projector apparatus
CN1629681A (zh) * 2003-12-17 2005-06-22 索尼株式会社 镜头筒和成像装置
TW200624985A (en) * 2005-01-03 2006-07-16 Benq Corp Adjustable lens module and image projector applied with the lens module
CN1908717A (zh) * 2005-08-05 2007-02-07 宇东电浆科技股份有限公司 具有光学路径调整机构的光机组件
CN201335901Y (zh) * 2008-12-30 2009-10-28 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 偏振片调节架
CN101477236A (zh) * 2009-01-16 2009-07-08 中国科学院上海光学精密机械研究所 干涉仪主镜调整机构及其制备方法

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