光学装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种光学装置，具体涉及一种具有调整机构的光学装置。


背景技术：

2.光学相干层析成像设备通常由光源、光谱仪、光纤耦合器、参考臂、测量臂以及光电探测系统几部分构成。其中，参考臂通常具有准直镜和反射镜片等光学器件。
3.一般情况下，光学器件都需要在预定位置才能发挥作用。尤其对于光学相干层析设备这类精密仪器，光学器件在设计、制造或装配时的微小误差可能严重影响成像质量。因此在设计时通常会设计与光学器件配合使用的调整机构。
4.但这类调整机构通常体积较大，无法适用于参考臂这种安装空间有限的场景。


技术实现要素：

5.本实用新型有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种具有小体积调整机构的光学装置。
6.为此，本实用新型涉及一种光学装置，其特征在于，包括光学器件、以及配置为调整所述光学器件的角度的调整机构，所述调整机构包括：基座，所述基座包括基板以及设置在所述基板一侧的限位件，所述基板形成有位于中央的通孔、位于四周的多个调节孔；支承件，所述支承件可移动地设置于所述限位件上并且被配置为用于支承所述光学器件，所述支承件在靠近所述基板的一侧设置有螺孔；连接组件，所述连接组件包括螺杆以及沿着所述螺杆的长度方向设置的弹性件，所述螺杆配置为经由所述通孔而与所述螺孔连接，并且形成有位于端部的头部，所述弹性件的两端能够分别受压地抵靠在所述头部与所述基板；以及多个调节件，所述多个调节件被配置为可移动地装配于调节孔并抵接于所述支承件，以用于驱动所述支承件相对于所述基座发生偏转。
7.在本实用新型中，支承件可以用于承载光学器件；调节件可装配在基座上，并抵接于支承件，以驱动支承件相对于基座发生偏转；连接组件将支承件与基座连接起来，并在支承件上施加朝向基座的力；调节件和连接组件协同工作可以使支承件保持在工作姿态。另外，连接组件与支承件之间通过螺纹连接，在这种情况下，螺杆与螺孔之间具有间隙，可用于在支承件相对于基座发生偏转时连接组件依旧与支承件处于连接的状态。另外，限位件可用于维持支承件处于预设位置。由此，能够调节设置在支承件上的光学器件的角度。另外，支承件与调节件都设置在基座上，且使支承件与调节件按特定结构布置，可以使光学装置结构紧凑，由此，在空间有限的场景下也能使用本实用新型的光学装置。
8.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述头部的直径大于所述通孔的直径。由此，能够防止头部穿过通孔。
9.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述弹性件为弹簧或弹性垫片。由此，在这种情况下，弹性垫片或弹簧可以增大螺杆与螺孔配合时的摩擦力。另外，这类形式的弹性件易于装配，且具有价格低廉的优势。
10.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述调节件为微分头或螺钉。由此，调节件能够可移动地装配于调节孔并抵接于支承件以驱动支承件相对于基座发生偏转。
11.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述多个调节孔至少包括围绕所述通孔且呈l状布置的三个调节孔。在这种情况下，可以方便调节支承件相对于基座的各种倾角。
12.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述支承件形成有与所述调节件一一对应的凹槽。在这种情况下，当调节件贯穿地装配至调节孔后，调节件继续进入凹槽，由此，能够使基座与支承件大致对齐。同时，调节件能够可靠地抵靠在支承件上，避免二者发生相对偏斜移位。
13.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述限位件与所述基板形成为一体件，其中，所述限位件形成为所述一体件的台阶部。由此，能够简化基板与限位件的制造流程。同时，减少零件数量。
14.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述限位件为中轴线平行于所述支承件的下表面的螺栓。由此，能够简化基座的结构。
15.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述调节件被构造成使得所述光学器件能够绕笛卡尔坐标系的各个坐标轴具有
±8°
的转动范围，其中，所述笛卡尔坐标系的x轴方向与所述l的横向部分的延伸方向对应，所述笛卡尔坐标系的z轴方向与所述l的竖向部分的延伸方向对应。由此，能够使光学器件绕笛卡尔坐标系中任意方向转动一定角度。
16.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述通孔的内径大于所述螺孔的内径。在这种情况下，螺杆可以轻松穿过通孔并与螺孔连接。另外，螺杆与通孔的间隙可以允许螺杆在通孔内倾斜一定角度，从而增大光学器件的调整范围。
17.另外，本实用新型所涉及的光学装置中，可选地，所述限位件的上表面和所述支承件的下表面之间具有0.2
‑
5mm的间距。在这种情况下，能够提供支承件和基座相对运动(转动)的避让空间，使得支承件的调整更为顺畅。
18.根据本实用新型能够提供一种具有小体积调整机构的光学装置。
附图说明
19.现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本实用新型的实施例，其中：
20.图1是示出了本实用新型的示例中所涉及的参考臂模块示意图。
21.图2是示出了本实用新型的示例中所涉及的光学装置结构图。
22.图3是示出了本实用新型的示例中所涉及的光学装置结构的爆炸图。
23.图4是示出了本实用新型的示例中所涉及的光学装置在水平方向角度调整的原理图。
24.图5是示出了本实用新型的示例中所涉及的光学装置在竖直方向角度调整的原理图。
具体实施方式
25.下面，结合附图和具体实施方式，进一步详细地说明本实用新型。在附图中，相同
的部件或具有相同功能的部件采用相同的符号标记，省略对其的重复说明。
26.需要说明的是，本实用新型中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.以下，结合附图对本实用新型做进一步说明，图1是示出了本实用新型的示例中所涉及的参考臂模块示意图。图2是示出了本实用新型的示例中所涉及的光学装置1结构图。
28.如图1所示，参考臂模块可以包括振镜2、准直元件3以及多个光学装置1。在一些示例中，输入光可以经过准直元件3变为平行光。在一些示例中，平行光可以经过振镜2被反射到光学装置1上。在一些示例中，振镜2可以进行偏转，从而依次将平行光反射到多个光学装置1上。
29.在一些示例中，光学装置1的具体结构可以参考图2。在一些示例中，光学装置1可以包括光学器件20以及配置为调整光学器件20的角度的调整机构。在一些示例中，调整光学器件20的角度的调整机构可以简称为调整机构10。
30.在一些实例中，光学器件20可以为反射镜片。由此，可用于调整反射镜片的反射角度。可以理解，基于本公开的构思，光学器件20还可以是其他类型的光学器件，例如其他形式的镜片等。
31.在一些示例中，调整机构10可以包括基座11、支承件12、连接组件13以及多个调节件14。在一些示例中调节件14可以驱动支承件12相对于基座11发生偏转。具体而言，支承件12绕图示的x方向、y方向和z方向偏转。
32.另外，需要说明的是，本文中的“x向”、“y方向”、“z向”、“水平方向”、“竖直方向”等相对位置和相对方向的术语是参照通常操作姿态，并且不应当认为是限制性的。
33.在一些示例中，支承件12可以用于承载光学器件20。在一些示例中，调节件14可以抵接于支承件12，以驱动支承件12相对于基座14发生偏转。在一些示例中，连接组件13可以将支承件12与基座11连接起来，并给支承件12施加朝向基座11的力。在一些示例中，调节件14和连接组件13协同工作可以使支承件12保持在工作姿态。
34.在一些示例中，调节件14可以设置在基座11上。由此，能够使光学装置1结构紧凑，使光学装置1体积减小。
35.图3是示出了本实用新型的示例中所涉及的光学装置1结构的爆炸图。
36.在一些示例中，基座11可以包括基板111。在一些示例中，基座11还可以包括限位件112。
37.在一些示例中，基板111可以呈板状。在这种情况下，基板111易于制备。另外，基板111可以为观察调节件14角度变化提供参考面。
38.在一些示例中，限位件112可以用于安装或调试支承件12时，将支承件12维持在预设位置。
39.在一些示例中，限位件112与基板111形成为一体件，其中，限位件112形成为一体件的台阶部。由此，能够减少零件数量，简化基板111与限位件112的制造流程和装配流程。在自然状态下，限位件112(台阶部)的上表面与支承件12的下表面留有0.2
‑
5mm的间距，以提供支承件12和基座11相对运动(转动)的避让空间，使得支承件12(光学器件20)的调整更
为顺畅。
40.另外，在一些未图示的示例中，限位件112可替换为螺栓。具体而言，限位件112可以是基板111上的螺栓。在一些示例中，螺栓可以并排设置在靠近支承件12的一侧上。在一些示例中，螺栓的上表面与支承件12之间留有0.2
‑
5mm的间距。更具体地，结合图3、5图示方向，螺栓可以以中轴线平行于图5的台阶部的上表面的方式布置。在这种情况下，可以使基座11结构简单且紧凑。可以理解，这种形式的限位件112和上述台阶部形式的限位件112具有相似的作用。
41.在一些示例中，限位件112与基板111是一体成型的。由此，能够简化基板111与限位件112的制造流程。
42.在一些示例中，基板111中央可以具有通孔(下文描述)。
43.在一些示例中，基板111还可以设置有的多个调节孔114(包括图3中示出的第一调节孔1141、第二调节孔1142和第三调节孔1143)。在一些示例中，调节孔114的数量可以为3个。通常情况下，当零件数目越少，机构结构就越简单且紧凑，此时调节孔114的数量为3个，对应的调节部14的数量也可以是3个，从而在一定程度上可以使调整机构10结构简单紧凑。
44.在一些示例中，多个调节孔114包括呈l状布置的第一调节孔1141、第二调节孔1142和第三调节孔1143。在一些示例中，第一调节孔1141和第二调节孔1142的中轴线所限定的平面可以是竖直方向的平面。在一些示例中，第二调节孔1142和第三调节孔1143的中轴线所限定的平面可以是水平方向的平面。在这种情况下，可以方便调节支承件12相对于基座11的倾角，具体而言，支承件12可以绕图示的x方向、y方向和z方向中的至少一个方向偏转。
45.在一些示例中，调节件14和限位件112被构造成使得光学器件20能够绕笛卡尔坐标系的各个坐标轴具有
±8°
的转动范围。
46.在一些示例中，笛卡尔坐标系的x轴方向与l的横向部分的延伸方向对应，笛卡尔坐标系的z轴方向与l的竖向部分的延伸方向对应。由此，能够使光学器件20绕笛卡尔坐标系中任意方向转动一定角度。
47.在一些示例中，多个调节孔114还可以包括预留孔(未图示)。由此，可以在第一调节孔1141、第二调节孔1142和第三调节孔1143损坏后使用。例如在一些示例中，调节件14可以包括第四调节孔(未图示)，且第四调节孔与第一调节孔1141、第二调节孔1142和第三调节孔1143分别布置在一个矩形的四个端点。在这种情况下，当第一调节孔1141、第二调节孔1142或第三调节孔1143中的任一损坏后，第四调节孔可以作为替代孔来使用。
48.在一些示例中，多个调节件14可以至少包括与第一调节孔1141对应的第一调节件141，与第二调节孔1142对应的第二调节件142和与第三调节孔1143对应的第三调节件143。
49.在一些示例中，第一调节件141可以配置为可移动地装配于第一调节孔1141并抵接于支承件12。另外，当第二调节件142与第三调节件143分别配置为可移动地装配于第二调节孔1142与第三调节孔1143并抵接于支承件12时，可以通过调整上述调节件14中基板111与支承件12之间的长度，以使支承件12相对于调节孔113进行偏转。
50.在一些示例中，调节件14的数量可以为3个。在这种情况下，调节件14与支承件12之间形成三个点接触可以提高调整光学装置1的效率。具体而言，至少三个点接触可以确定一个面，新增的点接触可能会导致装置零部件数量的增加以及带来一些调试时的困难。
51.在一些示例中，第一调节件141、第二调节件142或第三调节件143可以为微分头或螺钉。在这种情况下，可以通过旋转第一调节件141、第二调节件142或第三调节件143而改变调节件14中介于基板111与支承件12之间的部段的长度，从而驱动支承件12相对于基座11发生偏转。
52.在一些示例中，第一调节孔1141、第二调节孔1142或第三调节孔1143可以是螺纹孔，在这种情况下，可以在第一调节件141、第二调节件142或第三调节件143为螺钉时配合使用。
53.在一些示例中，第一调节孔1141、第二调节孔1142或第三调节孔1143可以是通孔，在这种情况下，可以在第一调节件141、第二调节件142或第三调节件143为微分头时配合使用。
54.在一些示例中，支承件12形成有与第一调节件141、第二调节件142和第三调节件143一一对应的多个凹槽121，分别为凹槽1211、凹槽1212和凹槽1213。在这种情况下，当调节件14贯穿地装配至调节孔114后，调节件14继续进入凹槽121，由此，能够使基座11与支承件12大致对齐。优选地，凹槽121的半径大于调节件14的半径。由此，可以使调节件14完全进入凹槽121。
55.在一些示例中，支承件12可以用于支承光学器件20。
56.在一些示例中，支承件12靠近基板111的一侧可以设置有螺孔122。
57.在一些示例中，连接组件13可以包括螺杆131、设置于螺杆一端的头部133以及弹性件132。在这种情况下，连接组件13与支承件12之间通过螺纹连接，螺杆131与螺孔122之间具有间隙，在支承件12相对于基座11发生偏转时，连接组件13依旧与支承件12处于连接的状态。
58.在一些示例中，螺杆131可以经由通孔113而与螺孔122连接。
59.在一些示例中，头部133的直径可以大于通孔113的直径。在这种情况下，可以防止连接组件13穿过通孔113。
60.在一些示例中，头部133可以是与螺杆131一体成型的螺钉头部。
61.在一些示例中，第一调节孔1141、第二调节孔1142与第三调节孔1143围绕通孔113布置。在这种情况下，当支承件12相对于基座11发生偏转时，通孔113附近的区域的偏转角度总体相对较小，从而可以一定程度上提高光学装置1角度调整的范围。
62.在一些示例中，通孔113的内径可以大于螺孔122的内径。在这种情况下，螺杆131可以轻松穿过通孔113并与螺孔122连接。另外，螺杆131与通孔113的间隙可以允许螺杆131在通孔内倾斜一定角度，从而增大光学装置1的调整范围。
63.在一些示例中，弹性件132可以是沿着螺杆131的长度方向设置的。在一些示例中，弹性件132可以位于头部133与基板111之间。在这种情况下，弹性件132可以增大螺杆131与螺孔122配合时的摩擦力。另外，弹性件132位于头部133与基板111之间，能够旋动螺杆131调整头部133与基板111之间的距离，以调节弹性力增大或减小。
64.在一些示例中，弹性件132可以为弹簧或弹性垫片。在这种情况下，弹性垫片或弹簧可以增大螺杆131与螺孔122配合时的摩擦力。另外，弹簧或弹性垫片可以装在套装在螺杆131上。由此，能够降低调整机构10的生产成本，同时可以使调整机构10结构紧凑。优选地，弹性件132为弹簧。在这种情况下，弹簧可以发生弯曲以适应螺杆131在通孔113内倾斜
一定角度的情况。
65.图4是示出了本实用新型的示例中所涉及的光学装置1在水平方向角度调整的原理图。
66.如附图4所示，当保持第二调节件142位置不变时，可以通过旋动第三调节件143，使第三调节件143位于基板111与支承件12之间的长度大于第二调节件142位于基板111与支承件12之间的长度可以控制支承件12相对于基板111发生偏转。
67.图5是示出了本实用新型的示例中所涉及的光学装置1在竖直方向角度调整的原理图。
68.如附图5所示，当保持第二调节件142位置不变时，通过旋动第一调节件141，使第一调节件141位于基板111与支承件12之间的长度大于第二调节件142位于基板111与支承件12之间的长度可以控制支承件12相对于基板111发生偏转。
69.在本实用新型中，支承件12可以用于承载光学器件20；调节件14可装配在基座11上，并抵接于支承件12，以驱动支承件12相对于基座11发生偏转；连接组件13将支承件12与基座11连接起来，并在支承件12上施加朝向基座11的力；调节件14和连接组件13协同工作可以使支承件12保持在工作姿态。另外，连接组件13与支承件12之间通过螺纹连接，在这种情况下，螺杆131与螺孔122之间具有间隙，可用于在支承件12相对于基座11发生偏转时连接组件13依旧与支承件12处于连接的状态。另外，限位件112可用于维持支承件12处于预设位置。由此，能够调节设置在支承件12上的光学器件20的角度。
70.另外，连接组件13与调节件14都设置在基座11上，有效提高了基座11的空间利用率，且连接组件13与调节件14按特定结构布置，调节件14可以为螺钉，调节件14的数量可以为3个，连接组件13的数量可以为1个，由此能够使光学装置1结构紧凑，因此，在空间有限的场景下也能使用本实用新型的光学装置1。综上，本实用新型可以提供能够提供一种具有小体积调整机构10的光学装置1。
71.虽然以上结合附图和实施例对本发明进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本发明。本领域技术人员在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本发明进行变形和变化，这些变形和变化均落入本发明的范围内。