本發(fā)明屬于光學設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)式角度調(diào)節(jié)鏡架，主要應(yīng)用于高精度光路角度調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)：

在激光加工設(shè)備、光學實驗室中，光路中經(jīng)常會放置各種不同的反射鏡等，并將反射鏡裝置在特定折返機械模塊或調(diào)節(jié)鏡架上，特定的機械模塊或固定的鏡架都會在機械加工過程中造成一定的精度誤差，尤其是角度誤差，所以，光學儀器或激光加工設(shè)備等中都需要對光路進行調(diào)試，因為明顯角度誤差將影響使用參數(shù)，最終影響加工效果等。

通常情況下，光學反射鏡等鏡片固定到光路中后，不能對其角度調(diào)節(jié)。但是由于機械件在制作過程中存在尺寸誤差、面型等形位誤差，并且安裝過程中也存在安裝誤差，溫度變化等也可以產(chǎn)生變形后的誤差影響，所以入射到反射鏡等光學平面鏡上的光線，其角度往往會偏離預(yù)先設(shè)計的值，導致測試結(jié)果或使用結(jié)果不準確，甚至導致實驗失敗或生產(chǎn)出廢品。

為使光路能夠按照設(shè)備儀器的工作需求進行，需要能夠?qū)⒐饴窚蚀_地調(diào)節(jié)到一定的角度，此時可將反射鏡等安裝到高精度角度調(diào)節(jié)鏡架上。

已有的國內(nèi)調(diào)節(jié)鏡架主要分為二維可調(diào)節(jié)鏡架和四維可調(diào)節(jié)鏡架，二維可調(diào)節(jié)鏡架結(jié)構(gòu)簡單但自由度少，無法靈活實用，且都不能調(diào)節(jié)角度；四維度可調(diào)節(jié)鏡架結(jié)構(gòu)相對復雜，體積較大，加工成本高也不能同時對光學鏡片角度進行俯仰及方位調(diào)節(jié)，且鏡架整體調(diào)節(jié)完成后都存在內(nèi)應(yīng)力。

國內(nèi)四維可調(diào)節(jié)鏡架穩(wěn)定性大多不能滿足更高精度要求，基本所有光學儀器或光學設(shè)備制造商都采用進口四維調(diào)節(jié)鏡架，成本較高，采購周期長，并且不能滿足特定需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)式角度調(diào)節(jié)鏡架和方法，能夠精確而便捷的調(diào)節(jié)鏡體的俯仰軸和航向軸角度，以克服背景技術(shù)中存在的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種旋轉(zhuǎn)式角度調(diào)節(jié)鏡架，包括基座、第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座和第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座；所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座具有一中空腔體，所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的底面可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在所述基座上，位于所述中空腔體相對的兩個側(cè)面上開設(shè)有位置對應(yīng)的兩個通光孔，兩個所述通光孔用于連接同軸光轉(zhuǎn)接件；

所述中空腔體的另外一個側(cè)面開設(shè)有安裝孔，所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的一端穿過所述安裝孔插入所述中空腔體，所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座可在所安裝孔中旋轉(zhuǎn)，鏡體設(shè)置于所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座位于所述中空腔體之內(nèi)的一端。

較佳地，所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座為中空的立方體結(jié)構(gòu)，兩個所述通光孔分別設(shè)置于所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的前側(cè)壁和后側(cè)壁。

較佳地，所述基座上設(shè)有圓柱形的凸臺，所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的底面開設(shè)有連接孔，所述凸臺的外圓周面設(shè)有凹陷的第一密封槽，所述第一密封槽上套設(shè)有第一密封圈，所述凸臺通過所述第一密封圈與所述連接孔密封連接。

較佳地，所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座與所述安裝孔對應(yīng)的外圓周面設(shè)有凹陷的第二密封槽，所述第二密封槽上套設(shè)有第二密封圈，所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座通過所述第二密封圈與所述安裝孔密封連接。

較佳地，所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的頂面設(shè)有第一偏心槽，所述第一偏心槽的方向與所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的軸線方向相同，所述第一偏心槽內(nèi)設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪。

較佳地，所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座位于所述中空腔體外端面設(shè)有第二偏心槽，所述第二偏心槽的方向與所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的軸線方向相同，所述第二偏心槽內(nèi)設(shè)有第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪。

較佳地，所述基座上表面沿圓周方向均布設(shè)置有數(shù)個第一定位孔，每個所述第一定位孔與所述基座中心的直線距離相等；所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座殼體上對稱設(shè)有至少兩個第一調(diào)節(jié)槽，所述第一調(diào)節(jié)槽貫穿所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的頂面和底面；第一緊固件穿過所述第一調(diào)節(jié)槽插入第一定位孔，固定所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座與所述基座的相對位置。

較佳地，位于所述安裝孔同一側(cè)的所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的外壁上均布設(shè)置有數(shù)個第二定位孔，每個所述第二定位孔與所述安裝孔中心的直線距離相等；所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的外端面設(shè)有凸緣結(jié)構(gòu)，所述凸緣結(jié)構(gòu)上對稱設(shè)有至少兩個第二調(diào)節(jié)槽，所述第二調(diào)節(jié)槽方向與所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的軸線方向相同。

第二緊固件穿過所述第二調(diào)節(jié)槽插入第二定位孔，固定所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座與所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的相對位置。

較佳地，所述通光孔通過密封圈與所述同軸光轉(zhuǎn)接件連接。

本發(fā)明還提供一種利用上述鏡架進行的旋轉(zhuǎn)式角度調(diào)節(jié)方法，其特征在于：通過設(shè)置在所述第二偏心槽中的所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪帶動所述第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)所述鏡體的俯仰軸角度；所述鏡體的俯仰軸角度調(diào)節(jié)完成之后，將一緊固件穿過第二調(diào)節(jié)槽并插入對應(yīng)的第二定位孔，定位所述鏡體的俯仰軸角度；

通過設(shè)置在所述第一偏心槽中的所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪帶動所述第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)所述鏡體的航向軸角度；所述鏡體的航向軸角度調(diào)節(jié)完成之后，將一緊固件穿過第一調(diào)節(jié)槽并插入對應(yīng)的第一定位孔，定位所述鏡體的航向軸角度。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的一種旋轉(zhuǎn)式角度調(diào)節(jié)鏡架采用偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)方式可以對光路進行角度調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪通過第二偏心槽帶動第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座旋轉(zhuǎn)，對鏡體進行俯仰軸角度的調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪通過第一偏心槽帶動第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座旋轉(zhuǎn)，對鏡體進行航向軸角度的調(diào)節(jié)；

通過第一調(diào)節(jié)槽、第一定位孔和第一緊固件的配合，可以固定鏡體的航向軸方位角度，并且在想要進行微調(diào)時，稍微松開第一緊固件就可以在第一調(diào)節(jié)槽的范圍內(nèi)對鏡體進行小幅度的航向軸角度調(diào)節(jié)；

通過第二調(diào)節(jié)槽、第二定位孔和第二緊固件的配合，可以固定鏡體的俯仰軸方位角度，并且在想要進行微調(diào)時，稍微松開第二緊固件就可以在第二調(diào)節(jié)槽的范圍內(nèi)對鏡體進行小幅度的俯仰軸角度調(diào)節(jié)；

連接孔與凸臺的第一密封槽通過第一密封圈柔性相配，安裝孔與第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的第二密封槽通過第二密封圈柔性相配，使得第一密封圈柔性相配和第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座既能達到密封效果，也能達到緩慢旋轉(zhuǎn)的目的。兩個通光孔分別通過密封圈與兩側(cè)的同軸光轉(zhuǎn)接件密封連接，在第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座的中空腔體內(nèi)部，也即鏡體的周圍形成了一個真空環(huán)境。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制造成本很低、鏡架整體在調(diào)節(jié)和使用過程中不會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、靜態(tài)穩(wěn)定性高。本發(fā)明的調(diào)節(jié)操作方法可以很簡單、方便、并精確而穩(wěn)定的地對反射鏡等光學鏡片進行調(diào)節(jié)，使出射光線進入到預(yù)定的光路或位置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的立體結(jié)構(gòu)爆炸圖，

圖2為本發(fā)明實施例的側(cè)視圖，

圖3為本發(fā)明實施例的俯視圖。

圖中：1-基座，11-凸臺，12-第一密封槽，13-導向定位槽，14-第一定位孔，15-第三定位孔，2-第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座，21-第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，22-第二密封槽，23-第二偏心槽，24-鏡體，25-第二調(diào)節(jié)槽，3-第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座，31-第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，32-第一偏心槽，33-連接孔，34-通光孔，35-安裝孔，36-第二定位孔，37-第一調(diào)節(jié)槽，4-第二緊固件，5-第一緊固件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

實施例一

一種旋轉(zhuǎn)式角度調(diào)節(jié)鏡架，包括基座1、第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3和第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2；第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3為立方體結(jié)構(gòu)，第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3具有一中空腔體，位于中空腔體相對的兩個側(cè)面開設(shè)有位置對應(yīng)的兩個通光孔34，兩個通光孔34用于連接同軸光轉(zhuǎn)接件，本實施例中兩個通光孔34分別設(shè)置于第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的前側(cè)壁和后側(cè)壁。

第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3底面可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在基座1上，具體地，基座1上設(shè)有圓柱形的凸臺11，第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的底面開設(shè)有連接孔33，凸臺11的外圓周面設(shè)有一凹陷的第一密封槽12，第一密封槽12上套設(shè)有第一密封圈，凸臺11通過第一密封圈與連接孔33密封連接。

第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的頂面設(shè)有第一偏心槽32，第一偏心槽32的方向與第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的軸線方向相同，第一偏心槽32內(nèi)設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪31。手持第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪31可以通過第一偏心槽32帶動第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3繞航向軸轉(zhuǎn)動，本實施例中第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3為鏡體24的航向軸調(diào)節(jié)裝置。

基座1的上表面沿圓周方向均布密集設(shè)置有數(shù)個第一定位孔14，每個第一定位孔14與基座1中心的直線距離相等；第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3殼體上對稱設(shè)有至少兩個第一調(diào)節(jié)槽37，第一調(diào)節(jié)槽37貫穿第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的頂面和底面；本實施例中第一緊固件5為螺釘，第一定位孔14為螺紋孔，當通過第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪31調(diào)整好航向軸位置之后，用第一緊固件5穿過第一調(diào)節(jié)槽37插入第一定位孔14，固定第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3與基座1的相對位置。固定好之后，若想要進行航向軸角度的小范圍調(diào)節(jié)，可以稍微松開第一緊固件5，在第一調(diào)節(jié)槽37的限制范圍之內(nèi)轉(zhuǎn)動第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3，角度調(diào)節(jié)完畢之后，擰緊第一緊固件5。

第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的右側(cè)面還開設(shè)有安裝孔35，第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2穿過安裝孔35插入中空腔體，第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2可在所安裝孔35中旋轉(zhuǎn)，鏡體24設(shè)置于第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2位于中空腔體之內(nèi)的一端。第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2與安裝孔35對應(yīng)的外圓周面設(shè)有凹陷的第二密封槽22，第二密封槽22上套設(shè)有第二密封圈，第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2通過第二密封圈與安裝孔35密封連接。第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2位于中空腔體外端面設(shè)有第二偏心槽23，第二偏心槽23的方向與第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2的軸線方向相同，第二偏心槽23內(nèi)設(shè)有第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪21。

位于安裝孔35同一側(cè)的第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的外壁上均布設(shè)置有數(shù)個第二定位孔36，每個第二定位孔36與安裝孔35中心的直線距離相等；第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2的外端面設(shè)有凸緣結(jié)構(gòu)，凸緣結(jié)構(gòu)上對稱設(shè)有至少兩個第二調(diào)節(jié)槽25，本實施例中第二緊固件4為螺釘，第二定位孔36為螺紋孔，當通過第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪21調(diào)整好俯仰軸位置之后，用第二緊固件4穿過第二調(diào)節(jié)槽25擰入第二定位孔36，固定第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2與第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的相對位置。

手持第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪21可以通過第二偏心槽23帶動第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2繞俯仰軸轉(zhuǎn)動，本實施例中第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2為鏡體24的俯仰軸調(diào)節(jié)裝置。固定好之后，若想要進行俯仰軸角度的小范圍調(diào)節(jié)，可以稍微松開第二緊固件4，在第二調(diào)節(jié)槽25的限制范圍之內(nèi)轉(zhuǎn)動第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2，角度調(diào)節(jié)完畢之后，擰緊第二緊固件4。

本實施例中的第一密封圈和第二密封圈均為派克O型圈，連接孔33與凸臺11的第一密封槽12通過第一密封圈柔性相配，安裝孔35與第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2的第二密封槽22通過第二密封圈柔性相配。

兩個通光孔34分別通過派克O型圈與兩側(cè)的同軸光轉(zhuǎn)接件密封連接。通過上述結(jié)構(gòu)在第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的中空腔體內(nèi)部，也即鏡體24的周圍形成了一個真空環(huán)境。

基座1的底面設(shè)有一用于連接外部設(shè)備或?qū)嶒炂脚_的導向定位槽13，基座1上設(shè)有第三定位孔15用于將本實施例固定于外部設(shè)備或?qū)嶒炂脚_。

本實施例所述的鏡體24包括反光鏡、分光鏡等光學鏡片。通過本實施例的結(jié)構(gòu)反射鏡可以與從通光孔34透入的入射光束成任意角度，其中45°或135°時為最優(yōu)，機械結(jié)構(gòu)布局最好。

實施例二：

一種利用上述鏡架進行的旋轉(zhuǎn)式角度調(diào)節(jié)方法，通過設(shè)置在第二偏心槽23中的第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪21帶動第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)鏡體24的俯仰軸角度；通過設(shè)置在第一偏心槽32中的第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪31帶動第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)鏡體24的航向軸角度。

鏡體24的俯仰軸角度調(diào)節(jié)完成之后，將一緊固件穿過第二調(diào)節(jié)槽25并插入第二定位孔36，定位鏡體24的俯仰軸角度；鏡體24的航向軸角度調(diào)節(jié)完成之后，將一緊固件穿過第一調(diào)節(jié)槽37并插入第一定位孔14，定位鏡體24的航向軸角度。

本實施例在實踐中的調(diào)節(jié)順序主要包括：先調(diào)節(jié)俯仰軸角度，此時，第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3與第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2的第一調(diào)節(jié)槽37固定位松開，待俯仰角度調(diào)節(jié)完成后，第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2也即小旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)模塊與第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3也即大旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)模塊的鎖緊，此時第二旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座2與第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3為一整體。

然后調(diào)節(jié)航向軸方位角度，此時基座1與第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3第一調(diào)節(jié)槽37固定位依然松開，待通過第一調(diào)節(jié)輪和第一偏心槽32的偏心調(diào)節(jié)輪配合結(jié)構(gòu)對航向軸方位角度調(diào)節(jié)完成后，將基座1與第一旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座3的第一調(diào)節(jié)槽37固定位鎖緊。

調(diào)節(jié)完成后，通過基座1底面的導向定位槽13連接外部設(shè)備或?qū)嶒灒⑼ㄟ^緊固件穿過基座1上的第三定位孔15將其固定。

應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。本說明書中未作詳細描述的部分屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。