CN111273416A - 一种激光光学***中的调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光光学***中的调整装置，其包括：光学器件固定单元，配置为固定光学器件；角度调整单元，所述角度调整单元与所述光学器件固定单元相连接，配置为调整所述光学器件固定单元的二维角度。本发明提供的一种激光光学***中的调整装置，可以实现当所述光学器件固定单元位于狭小空间内时，对所述角度调整单元的调整不受所述狭小空间的限制，同时所述调整装置具有结构紧凑、调整方便稳定、使用性强等优点。

Description

一种激光光学***中的调整装置

技术领域

本发明涉及光学领域，具体而言涉及一种激光光学***中的调整装置。

背景技术

在激光光学***中，因为技术需要或结构空间因素，常常需要利用光学转向器件进行光路调整，同时负载这些光学转向器件的角度调整装置也在激光光学***被广泛应用。

现有技术中常用的二维角度调整装置为三点支撑两板式调整装置，其可以实现二维的角度调整。三点支撑两板式调整装置通常有一个相对固定的后板，和一个能够与后板产生相对位移的前板，三个调整钉穿过后板和前板之间的距离，并且两板之间有弹簧分离前后两板，这样通过调整钉和弹簧的共同作用，可以实现二维角度的调整。三点支撑两板式调整装置能够实现对出射光束角度一定范围的调整目的，但是这种结构一般需要后板的后面有一定的空间，以利于调整工具良好地作用于调整钉，否则会造成调节上的操作困难，因此该结构不适用于一些空间比较狭小的装置或结构中。

因此，有必要提出一种新的激光光学***中的调整装置，以解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供一种激光光学***中的调整装置，包括：

光学器件固定单元，配置为固定光学器件；

角度调整单元，所述角度调整单元与所述光学器件固定单元相连接，配置为调整所述光学器件固定单元的二维角度。

进一步，所述光学器件固定单元包括平面结构。

进一步，所述角度调整单元包括U型结构，所述U型结构包括上层板、下层板以及将所述上层板与所述下层板连接的圆角结构。

进一步，所述平面结构所在的平面与所述上层板所在的平面相交。

进一步，所述光学器件固定单元与所述角度调整单元一体成型或者所述光学器件固定单元与所述角度调整单元固定连接。

进一步，所述角度调整单元由具有一定弹性模量的材料制成。

进一步，所述角度调整单元由具有一定弹性模量的金属材料制成。

进一步，所述上层板设置有调整通孔，所述调整通孔中设置有调整机构。

进一步，所述调整机构包括调整螺钉。

进一步，所述调整装置还包括：

底座，配置为将所述角度调整单元安装并固定在所述底座上。

进一步，所述下层板的下方设置有圆柱销，所述底座设置有与所述圆柱销对应的销孔，以使所述圆柱销在所述销孔内转动。

进一步，所述圆柱销的两侧分别设置有贯穿所述下层板的固定-旋转通孔。

进一步，所述底座上设置有与所述固定-旋转通孔对应的固定通孔，以通过固定机构将所述角度调整单元固定在所述底座上。

进一步，所述底座上设置有偏心钉，所述偏心钉与所述角度调整单元相接触，配置为推动所述角度调整单元沿所述圆柱销的轴线转动。

进一步，所述下层板的下表面与所述底座的上表面面面接触。

本发明提供的一种激光光学***中的调整装置，可以实现当所述光学器件固定单元位于狭小空间内时，对所述角度调整单元的调整不受所述狭小空间的限制，同时所述调整装置具有结构紧凑、调整方便稳定、使用性强等优点。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

附图中：

图1是根据本发明示例性实施例的一种激光光学***中的调整装置的示意图。

图2是根据本发明示例性实施例的一种激光光学***中的调整装置的俯视图。

图3A是根据本发明示例性实施例的角度调整单元的正视图。

图3B是根据本发明示例性实施例的角度调整单元的第一示意图。

图3C是根据本发明示例性实施例的角度调整单元的第二示意图。

附图标识

1、光学器件固定单元 2、固定机构

3、角度调整单元 4、底座

5、偏心钉 6、调整机构

7、圆柱销 8、固定-旋转通孔

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

常用的二维角度调整机构是三点支撑两板式调整装置，其具有相对固定的后板和一个能够与后板产生相对位移的前板，并要求后板的后面要有一定的用于调整的空间，否则会造成调节上的操作困难，因此该结构不适用于一些空间比较狭小的装置或结构中。

针对上述问题，本发明提供了一种激光光学***中的调整装置，其包括：

光学器件固定单元，配置为固定光学器件；

角度调整单元，所述角度调整单元与所述光学器件固定单元相连接，配置为调整所述光学器件固定单元的二维角度。

进一步，所述光学器件固定单元包括平面结构；所述角度调整单元包括U型结构，所述U型结构包括上层板、下层板以及将所述上层板与所述下层板连接的圆角结构；所述平面结构所在的平面与所述上层板所在的平面相交；所述光学器件固定单元与所述角度调整单元一体成型或者所述光学器件固定单元与所述角度调整单元固定连接；所述角度调整单元由具有一定弹性模量的材料制成；所述角度调整单元由具有一定弹性模量的金属材料制成。；所述上层板设置有调整通孔，所述调整通孔中设置有调整机构；所述调整机构包括调整螺钉；所述调整装置还包括底座，配置为将所述角度调整单元安装并固定在所述底座上；所述下层板的下方设置有圆柱销，所述底座设置有与所述圆柱销对应的销孔，以使所述圆柱销在所述销孔内转动；所述圆柱销的两侧分别设置有贯穿所述下层板的固定-旋转通孔；所述底座上设置有与所述固定-旋转通孔对应的固定通孔，以通过固定机构将所述角度调整单元固定在所述底座上；所述底座上设置有偏心钉，所述偏心钉与所述角度调整单元相接触，配置为推动所述角度调整单元沿所述圆柱销的轴线转动；所述下层板的下表面与所述底座的上表面面面接触。

下面结合附图1-图3C对所述激光光学***中的调整装置做进一步说明。

首先，如图1和图2所示，所述激光光学***中的调整装置包括光学器件固定单元1、角度调整单元3和底座4。

示例性地，所述光学器件固定单元1配置为固定光学器件。在一个实施例中，如图1所示，所述光学器件固定单元1包括平面结构，其具有较小的厚度，因此，采用平面结构作为光学器件的固定结构，可以将该平面结构伸入窄小的空间内，从而在结构紧凑的装置等空间不足的区域内仍能满足调整光束的角度的需求。

进一步，所述光学器件包括但不限于反射镜、棱镜、透镜、分光片和偏振片。

示例性地，所述角度调整单元3与所述光学器件固定单元1相连接，配置为调整所述光学器件固定单元1的二维角度。

其中，所述光学器件固定单元1的二维角度包括：沿X轴(即所述角度调整单元3的上层板的延伸方向)转动的维度上的角度，以及沿Y轴(即所述圆柱销7的轴线)转动的维度上的角度。在一个实施例中，将所述沿X轴转动的维度上的角度称为俯仰角，将所述沿Y轴转动的维度上的角度称为旋转角。

在一个实施例中，如图1所示，本发明提供的一种激光光学***中的调整装置配置为垂直于屏幕方向进行激光光路调整，即所述光学器件固定单元1垂直于激光入射光和激光出射光轴线形成的平面设置，通过调整所述光学器件固定单元1的二维角度，以调整入射光与出射光之间的角度。

示例性地，所述角度调整单元3为U型结构，所述U型结构包括上层板、下层板以及将所述上层板与所述下层板连接的圆角结构。在一个实施例中，角度调整单元3的U型结构横放设置，呈

或

形，其包括上层板、下层板以及将所述上层板与所述下层板连接的圆角结构，所述圆角结构的半径为R，在不受外力作用的情况下，所述上层板与所述下层板平行。

进一步，所述角度调整单元3的上层板与所述光学器件固定单元1相连接。示例性地，所述平面结构所在的平面与所述上层板所在的平面相交。

如上所述，由于所述光学器件固定单元1所在的平面与所述角度调整单元3所在的平面相交，与现有技术中三点支撑两板式调整装置的前板与后板为平行或近似平行的设计不同，三点支撑两板式调整装置不仅需要足够的空间容纳平行设置的前板和后板，还需要后板的后面有足够的调节操作空间，因此，现有技术中的三点支撑两板式调整装置需要较大的空间，而本申请的调整装置中的光学器件固定单元1和角度调整单元3位于不同且不平行的平面内，因此可以仅将光学器件固定单元1伸入窄小的空间内，而在更宽阔的空间内(例如所述光学器件固定单元1的上方或下方)调节所述角度调整单元3，进而调整所述光学器件固定单元1的二维角度，以调整入射光与出射光之间的角度。

示例性地，所述光学器件固定单元1与所述角度调整单元3一体成型或者所述光学器件固定单元1与所述角度调整单元3固定连接。通过上述连接方式，光学器件固定单元1可以随着角度调整单元3的变化(例如，形状变化或位置变化)而带动所述光学器件固定单元1俯仰角或旋转角的变化，以调整所述光学器件固定单元1的二维角度，进而调整入射光与出射光之间的角度。

进一步，所述角度调整单元3由具有一定弹性模量的材料制成，以使所述角度调整单元3的上层板与下层板之间可以相对运动，优选地，所述角度调整单元3由具有一定弹性模量的金属材料制成。在一个实施例中，在不受外力作用的情况下，所述上层板与所述下层板平行，对所述角度调整单元3的上层板施加一个力，由于角度调整单元3采用弹性材料，所述上层板可以绕所述圆角结构的圆心转动(即沿X轴转动)，使所述上层板与所述下层板之间的距离增大或缩小，通过形状变化调整所述光学器件固定单元1的俯仰角，从而调整入射光与出射光之间的角度。

示例性地，所述上层板设置有调整通孔，所述调整通孔中设置有调整机构6。进一步，所述调整机构6包括调整螺钉。

在一个实施例中，所述调整螺钉的一端与所述下层板相接触。具体地，所述调整螺钉穿过所述调整通孔，末端顶在所述下层板上，当继续旋进调整螺钉时，所述调整螺钉受到所述下层板的反作用力，使得所述上层板绕所述圆角机构的圆心向上转动，所述上层板与所述下层板之间的距离增大。

在另一个实施例中，所述下层板的相应位置也设置有调整通孔，所述调整螺钉贯穿所述上层板和所述下层板的调整通孔。具体地，所述调整螺钉的末端伸出所述下层板，当继续旋进调整螺钉时，所述上层板受到压力，绕所述圆角机构的圆心向下转动，所述上层板与所述下层板之间的距离减小。

示例性地，本发明提供的激光光学***中的调整装置还包括底座4，所述底座4配置为将所述角度调整单元3安装并固定在所述底座上。

示例性地，所述角度调整单元3的下层板的底面为平面，所述底座4的上表面为平面，角度调整单元3的下层板的底面与底座4的上表面面面接触。

示例性地，如图3A和3B所示，所述角度调整单元3的下层板的下方设置有圆柱销7，所述底座4上设置有与所述圆柱销7对应的销孔，以使所述圆柱销7在所述销孔内转动，从而使所述角度调整单元3沿所述圆柱销7的轴线(即，Y轴)转动，进而带动所述光学器件固定单元1沿Y轴转动，调整所述光学器件固定单元1的旋转角，从而调整入射光与出射光之间的角度。进一步，所述圆柱销在所述销孔内的转动范围为360°。

示例性地，所述圆柱销7的两侧分别设置有贯穿所述下层板的固定-旋转通孔，所述底座4上设置有与所述固定-旋转通孔对应的固定通孔，所述固定-旋转通孔和所述固定通孔中设置有固定机构2。进一步，所述固定机构2包括螺钉-螺母组合。

在一个实施例中，利用贯穿所述固定-旋转通孔和所述固定通孔的固定机构2将所述角度调整单元3固定在所述底座4上。进一步，由于下层板上采用了固定-旋转通孔，因此所述角度调整单元3可以相对于所述底座4沿所述圆柱销7的轴线(即，Y轴)转动。进一步，所述固定-旋转通孔的边界限制了所述角度调整单元3的旋转角度。

进一步，所述固定-旋转通孔的形状包括但不限于腰形或圆弧形。

可选地，所述上极板对应于所述固定-旋转通孔的位置可以设置开口，以便于实现通过所述固定机构2将所述角度调整单元3安装并固定在所述底座4上。

示例性地，所述底座4上设置有偏心钉5，所述偏心钉5与所述角度调整单元3相接触，配置为推动所述角度调整单元3沿所述圆柱销7的轴线(即，Y轴)转动。

如图1和图2所示，所述底座4上设置有偏心钉5，配置为推动所述角度调整单元3沿Y轴转动。具体地，旋转所述偏心钉5，由于所述偏心钉5与所述角度调整单元3相接触，可以推动所述角度调整单元3转动。

进一步，所述调整机构还包括在角度调整单元3与底座4之间沿Y轴的反向转动的回位机构，所述回位机构包括但不限于弹簧。

本发明提供的一种激光光学***中的调整装置，可以实现当所述光学器件固定单元位于狭小空间内时，对所述角度调整单元的调整不受所述狭小空间的限制，同时所述调整装置具有结构紧凑、调整方便稳定、使用性强等优点。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (15)

1.一种激光光学***中的调整装置，其特征在于，包括：

光学器件固定单元，配置为固定光学器件；

角度调整单元，所述角度调整单元与所述光学器件固定单元相连接，配置为调整所述光学器件固定单元的二维角度。

2.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述光学器件固定单元包括平面结构。

3.如权利要求2所述的调整装置，其特征在于，所述角度调整单元包括U型结构，所述U型结构包括上层板、下层板以及将所述上层板与所述下层板连接的圆角结构。

4.如权利要求3所述的调整装置，其特征在于，所述平面结构所在的平面与所述上层板所在的平面相交。

5.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述光学器件固定单元与所述角度调整单元一体成型或者所述光学器件固定单元与所述角度调整单元固定连接。

6.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述角度调整单元由具有一定弹性模量的材料制成。

7.如权利要求6所述的调整装置，其特征在于，所述角度调整单元由具有一定弹性模量的金属材料制成。

8.如权利要求3所述的调整装置，其特征在于，所述上层板设置有调整通孔，所述调整通孔中设置有调整机构。

9.如权利要求8所述的调整装置，其特征在于，所述调整机构包括调整螺钉。

10.如权利要求3所述的调整装置，其特征在于，还包括：

底座，配置为将所述角度调整单元安装并固定在所述底座上。

11.如权利要求10所述的调整装置，其特征在于，所述下层板的下方设置有圆柱销，所述底座设置有与所述圆柱销对应的销孔，以使所述圆柱销在所述销孔内转动。

12.如权利要求11所述的调整装置，其特征在于，所述圆柱销的两侧分别设置有贯穿所述下层板的固定-旋转通孔。

13.如权利要求12所述的调整装置，其特征在于，所述底座上设置有与所述固定-旋转通孔对应的固定通孔，以通过固定机构将所述角度调整单元固定在所述底座上。

14.如权利要求11所述的调整装置，其特征在于，所述底座上设置有偏心钉，所述偏心钉与所述角度调整单元相接触，配置为推动所述角度调整单元沿所述圆柱销的轴线转动。

15.如权利要求10所述的调整装置，其特征在于，所述下层板的下表面与所述底座的上表面面面接触。

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