一种可调节的光学棱镜的制作方法

    技术2024-11-03  57


    本发明涉及光学棱镜,具体而言,涉及一种可调节的光学棱镜。


    背景技术:

    1、光学棱镜作为一种重要的光学元件,广泛应用于各种光学仪器中。其主要功能是通过抛光的平面折射光线,改变光线的传播方向或分离光束。随着光学技术的进步,棱镜的应用场景不断拓展,其精度和调节能力也变得愈发重要。

    2、现有技术中的棱镜装置通常通过整体旋转棱镜来调节光路。这类装置如专利cn217879787u所公开的曲面反射式光学棱镜,虽然具备一定的调节功能,但主要存在以下几个不足之处:首先,这类棱镜在调节时只能在竖直方向上进行旋转,限制了其在复杂光路调节中的应用;其次,当需要单独调节棱镜的某一表面角度时,现有技术难以实现,只能依赖于多个棱镜组合来完成,从而导致操作复杂、使用不便。


    技术实现思路

    1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

    2、因此,本发明的目的在于提供了一种可调节的光学棱镜,包括三个呈三角形分布的光学镜片,和位于光学镜片顶端和底端的上固定板和下固定板,以及用于支撑光学镜片的底座,

    3、底板与底座一体成型,所述底座上设置有安装孔,这样在安装孔内旋入螺栓,可以将底座固定于设备上,从而实现对光学镜片的安装固定,

    4、所述光学镜片固定于固定框内框中,所述固定框与背板平行设置,所述固定框的背面固定有一组第一固定座,两个所述固定座之间固定连接有第二旋转杆,所述背板面向于光学镜片的一侧凸出形成有一组第二固定座,所述背板上贯穿有与其轴承连接的传动杆,所述传动杆一端卡销固定有蜗轮,所述传动杆的另一端和第二旋转杆上卡销固定有相啮合的锥形齿轮,所述第二旋转杆从第二固定座上穿过并与第二固定座轴承连接,

    5、所述底座上开设有圆形孔槽,所述孔槽内部设置有底板,所述底板中心处贯穿有与其轴承连接的立柱,所述立柱顶端从上固定板和下固定板的中心处穿过,

    6、所述背板的背面顶端和底端均一体成型有第一旋转座,两个所述第一旋转座上分别贯穿有上旋转轴和下旋转轴,所述下旋转轴底端贯穿下固定板并与下固定板轴承连接,所述上固定板上开设有用于上旋转轴穿入的通孔,所述上旋转轴与通孔轴承连接,

    7、两个所述第一旋转座之间的背板背面一体成型有一组第二旋转座,两个所述第二旋转座之间设置有与蜗轮相啮合的蜗杆,

    8、所述上固定板顶面一体成型有三组竖板,每组所述竖板上均设置有第一旋转杆,两个所述第一旋转杆相对的一端固定粘接有套筒,所述套筒内穿入有与其轴承连接的旋转柱,所述旋转柱用于驱动上旋转轴和蜗杆旋转,

    9、所述下固定板位于孔槽内,所述下固定板外圆壁与孔槽的槽壁轴承连接,

    10、所述立柱、上旋转轴和蜗杆上均设置有锁止机构。

    11、作为优选的技术方案:

    12、如上所述的一种可调节的光学棱镜,所述套筒两端套与其固定粘接的第二套环,所述第二套环表面刻有刻度线,所述旋转柱两端侧壁以及下固定板表面均一体成型有标记条。

    13、通过上述技术方案,所述底座顶面刻有刻度线,进而下固定板在旋转时,可以带动其上的标记条转动,套筒在旋转时,可以带动其上的标记条转动,这样通过标记条和刻度盘,可以转动指定角度,便于进行调节以及保证了调节精度。

    14、如上所述的一种可调节的光学棱镜,所述立柱上的锁止机构包括贯穿自身的第三竖杆,以及固定于第三竖杆两端的按压板和第四套环,所述按压板和第三竖杆之间通过第三弹簧固定粘接,所述第三弹簧套设于第三竖杆上,所述第四套环顶面垂直向上延伸形成有多个呈环形分布的限位柱,所述限位柱的顶端与底板底面相抵紧。

    15、通过上述技术方案,按压板和第四套环两者与第三竖杆之间为固定粘接,或一体成型,进而可以提高按压板、第四套环和第三竖杆三者的结构强度,这样再去按压按压板时,可以通过第三竖杆带动第四套环上的限位柱同步下行。

    16、如上所述的一种可调节的光学棱镜,所述上旋转轴上的锁止机构包括贯穿自身的立管,和位于立管两端的第一限位套和第一套环,以及与第一套环抵紧的限位环,所述第一限位套底面呈倒锥形,所述限位环内圆呈锥形,所述限位环的外圆与通孔的孔壁固定粘接,

    17、所述第一套环通过第一弹簧与上旋转轴的底面固定粘接,所述第一弹簧套设于立管上。

    18、通过上述技术方案,第一限位套和第一套环两者均套设于立管两端,第一限位套、第一套环和立管三者在移动时会受到第一弹簧的反弹力,进而将三者通过固定粘接,或一体成型,可以提高整体的结构强度,避免发生散落。

    19、如上所述的一种可调节的光学棱镜,所述蜗杆上的锁止机构包括贯穿自身的第二竖杆,和贯穿第二竖杆的第一竖杆,以及位于第一竖杆中间段和底端的第二限位套和第三套环,所述第二竖杆两端与第二旋转座轴承活动连接,所述第二竖杆顶端呈锥形,所述第二限位套底面开设有锥形槽,

    20、所述第三套环顶面通过第二弹簧与第二竖杆顶端固定粘接,所述第二弹簧套设于第一竖杆上。

    21、通过上述技术方案,蜗杆和第二竖杆固定粘接,进而两者可以同步旋转,第二限位套和第三套环均套设于第一竖杆上,第二限位套、第三套环和第一竖杆,三者在移动时会受到第二弹簧的反弹力,进而将三者通过固定粘接,或一体成型,可以提高整体的结构强度,避免发生散落。

    22、如上所述的一种可调节的光学棱镜,所述立管、第一竖杆和第三竖杆三者的断面均为矩形,所述立管外壁与上旋转轴之间为滑动贴合,所述第一竖杆外壁与立管以及第二竖杆均滑动贴合,所述第三竖杆外壁与立柱滑动贴合。

    23、通过上述技术方案,立管、第一竖杆和第三竖杆三者的断面形状设计,使得立管与上旋转轴之间、第一竖杆与第二竖杆之间以及第三竖杆和立柱之间可以传递扭力,结构合理。

    24、如上所述的一种可调节的光学棱镜,所述第一限位套顶面和第一竖杆顶面均具有磁性,所述第一限位套和第一竖杆的顶面磁极相反,所述旋转柱两端均有磁性,所述旋转柱的两端磁极相反,

    25、所述旋转柱两端呈凸出状,所述第一限位套顶端呈凹陷状,所述第一竖杆顶端呈凹陷状。

    26、通过上述技术方案,第一限位套和第一竖杆的凹陷部分与旋转柱凸出的部分相适配,此设计,可以提高旋转柱两端与第一限位套、第一竖杆的接触面,这样可以提高磁力吸合强度,确保磁力作用下,旋转柱两端与第一限位套、第一竖杆之间可以传递扭力,即旋转柱可以带动第一限位套、第一竖杆轴向转动。

    27、如上所述的一种可调节的光学棱镜,所述上固定板和下固定板两者与立柱均固定粘接,所述上旋转轴和下旋转轴两者与第一旋转座均固定粘接,所述上旋转轴和下旋转轴共轴心线。

    28、通过上述技术方案,立柱在旋转时,可以带动上固定板和下固定板同步旋转,进而可以带动上固定板和下固定板之间的三个光学镜片一同旋转;下旋转轴在下固定板上可以轴向转动,这样上旋转轴配合下旋转轴可以单独带动一个背板旋转。

    29、如上所述的一种可调节的光学棱镜,所述竖板侧面开设有轴孔,所述第一旋转杆一端套设有橡胶圈,所述第一旋转杆一端伸入至轴孔,所述橡胶圈外圆壁与轴孔内部相抵紧。

    30、通过上述技术方案,第一旋转杆可以在轴孔内轴向转动,进而使得套筒在两个竖板之间可以转动,并在设置有橡胶圈,使得第一旋转杆旋转时具有一定阻力,这样当调节完成后,在橡胶圈的摩擦阻力下,旋转柱可以旋转至水平状并保持固定。

    31、相对于现有技术,本发明至少具有如下有益效果:

    32、(1)多光路独立与整体调节能力:本发明所提出的可调节光学棱镜通过将三个光学镜片呈三角形分布,构成三棱镜结构,使得每个光学镜片能够独立折射各自的光路。此外,三个镜片的分体式设计不仅允许对单个镜片进行独立调节,也支持对整体进行同步调节,从而显著提升了设备的适用性,满足了多样化光路调节需求,利于在不同场景下的推广与应用。

    33、(2)多向调节的灵活性:本发明引入了背板与旋转轴的设计,背板上配置的上旋转轴与下旋转轴能够驱动光学镜片进行左右摆动调节。同时,通过蜗轮与蜗杆的传动机制,光学镜片还可以实现上下摆动调节。立柱的加入则进一步允许三个光学镜片的同步旋转,实现了光路在多方向上的灵活调节,特别适用于复杂光路系统的精确调整。

    34、(3)稳定性与安全性增强:为防止调节完成后的自发旋转问题,本发明在上旋转轴、蜗杆及立柱上均设置了锁止机构。该设计可以在调节完成后自动锁止光学镜片,确保调节位置的稳定性,避免由于镜片自转导致的光路偏差,从而提升了调节操作的可靠性和精度。


    技术特征:

    1.一种可调节的光学棱镜,包括三个呈三角形分布的光学镜片(1),和位于光学镜片(1)顶端和底端的上固定板(3)和下固定板(4),以及用于支撑光学镜片(1)的底座(2),其特征在于:所述光学镜片(1)固定于固定框(7)内框中,所述固定框(7)与背板(8)平行设置,所述固定框(7)的背面固定有一组第一固定座,两个所述固定座之间固定连接有第二旋转杆(30),所述背板(8)面向于光学镜片(1)的一侧凸出形成有一组第二固定座,所述背板(8)上贯穿有与其轴承连接的传动杆(29),所述传动杆(29)一端卡销固定有蜗轮(23),所述传动杆(29)的另一端和第二旋转杆(30)上卡销固定有相啮合的锥形齿轮,所述第二旋转杆(30)从第二固定座上穿过并与第二固定座轴承连接,

    2.根据权利要求1所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述套筒(18)两端套与其固定粘接的第二套环(21),所述第二套环(21)表面刻有刻度线,所述旋转柱(19)两端侧壁以及下固定板(4)表面均一体成型有标记条(22)。

    3.根据权利要求1所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述立柱(6)上的锁止机构包括贯穿自身的第三竖杆(37),以及固定于第三竖杆(37)两端的按压板(31)和第四套环(35),所述按压板(31)和第三竖杆(37)之间通过第三弹簧(34)固定粘接,所述第三弹簧(34)套设于第三竖杆(37)上,所述第四套环(35)顶面垂直向上延伸形成有多个呈环形分布的限位柱(36),所述限位柱(36)的顶端与底板(5)底面相抵紧。

    4.根据权利要求3所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述上旋转轴(10)上的锁止机构包括贯穿自身的立管(12),和位于立管(12)两端的第一限位套(14)和第一套环(16),以及与第一套环(16)抵紧的限位环(15),所述第一限位套(14)底面呈倒锥形,所述限位环(15)内圆呈锥形,所述限位环(15)的外圆与通孔(38)的孔壁固定粘接,

    5.根据权利要求4所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述蜗杆(24)上的锁止机构包括贯穿自身的第二竖杆(25),和贯穿第二竖杆(25)的第一竖杆(13),以及位于第一竖杆(13)中间段和底端的第二限位套(27)和第三套环(28),所述第二竖杆(25)两端与第二旋转座(26)轴承活动连接,所述第二竖杆(25)顶端呈锥形,所述第二限位套(27)底面开设有锥形槽,

    6.根据权利要求5所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述立管(12)、第一竖杆(13)和第三竖杆(37)三者的断面均为矩形,所述立管(12)外壁与上旋转轴(10)之间为滑动贴合,所述第一竖杆(13)外壁与立管(12)以及第二竖杆(25)均滑动贴合,所述第三竖杆(37)外壁与立柱(6)滑动贴合。

    7.根据权利要求5所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述第一限位套(14)顶面和第一竖杆(13)顶面均具有磁性,所述第一限位套(14)和第一竖杆(13)的顶面磁极相反,所述旋转柱(19)两端均有磁性,所述旋转柱(19)的两端磁极相反。

    8.根据权利要求7所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述旋转柱(19)两端呈凸出状,所述第一限位套(14)顶端呈凹陷状,所述第一竖杆(13)顶端呈凹陷状。

    9.根据权利要求1所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述上固定板(3)和下固定板(4)两者与立柱(6)均固定粘接,所述上旋转轴(10)和下旋转轴(11)两者与第一旋转座(9)均固定粘接,所述上旋转轴(10)和下旋转轴(11)共轴心线。

    10.根据权利要求1所述的一种可调节的光学棱镜,其特征在于:所述竖板(17)侧面开设有轴孔,所述第一旋转杆(20)一端套设有橡胶圈,所述第一旋转杆(20)一端伸入至轴孔,所述橡胶圈外圆壁与轴孔内部相抵紧。


    技术总结
    本发明公开了一种可调节的光学棱镜,包括三个呈三角形分布的光学镜片,和位于光学镜片顶端和底端的上固定板和下固定板,以及用于支撑光学镜片的底座,所述光学镜片固定于固定框内框中,所述固定框与背板平行设置,所述固定框的背面固定有一组第一固定座,两个所述固定座之间固定连接有第二旋转杆,所述背板面向于光学镜片的一侧凸出形成有一组第二固定座,所述背板上贯穿有与其轴承连接的传动杆。本发明的一种可调节的光学棱镜,三个光学镜片呈三角状分布,这样可以组成为三棱镜,可以对三个光路进行折射,并且由于三个光学镜片为分体式设计,既可以进行单独调节,也可以进行整体调节,提高了整体的适用范围,有利于推广使用。

    技术研发人员:吴爱华,彭永民,吴文龙
    受保护的技术使用者:苏州沛斯仁光电科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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