[發明專利]一種單點驅動的軸向調節機構

在審

• 申請號: 201810262331.0
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108646372A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 朱咸昌;王建;陳磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00;G03F7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種單點驅動的軸向調節機構。該軸向調節機構利用3層機構，通過單點調節即可實現被調元件的軸向調節：底層支撐座用于調節機構的固定和鏈接；中層為驅動機構，驅動機構上均勻分布3點彈性機構，將對驅動機構的單點驅動力傳遞至3點彈性機構；頂層為元件支撐座，用于被調光學元件的固定支撐。當調節中層驅動機構時，驅動機構由直線導軌導向沿水平移動，驅動機構上均勻分布3點彈性調節機構將驅動機構的水平移動轉換為光學元件支撐座的軸向移動從而實現光學元件的軸向調節。

技術領域

本發明所述為一種精密機械裝置，具體涉及一種單點驅動的軸向調節機構。

背景技術

隨著光學成像系統性能的提高，對光學元件的調節功能提出了進一步的要求：不僅要求光學元件的調節精度達到微米甚至亞微米級；還對調節機構的動態響應時間提出更高的要求；同時對調節機構的空間尺寸要求更加緊湊。

在光學成像系統中，常見的一種對光學元件進行位置調節為沿光軸Z向位移調節。為實現光學元件的相應調節，常見的機構為利用三點楔塊機構實現光學元件的位置調節。在高分辨成像光學系統中，利用楔塊調節機構對光學元件進行軸向位移調節存在相應的技術難點：一方面均勻分布的楔塊機構需要較大的安裝空間，不符合高分辨成像系統對調節機構的緊湊性尺寸要求；另一方面該機構調節誤差不能滿足光學元件的高精度調節要求。

發明內容

為解決上述技術問題，實現高分辨成像系統光學元件的精密調節，本發明提出一種單點驅動的軸向調節機構，在較小空間尺寸下實現光學元件的高精度位置調節。

本發明采用的技術方案為：一種單點驅動的軸向調節機構，該軸向調節機構總體分為3層機構，通過單點調節即可實現被調元件的軸向調節：底層支撐座1用于調節機構的固定和鏈接；中層為驅動機構2，驅動機構2上均勻分布3點彈性機構，將對驅動機構2的單點驅動力傳遞至3點彈性機構；頂層為元件支撐座3，用于被調光學元件的固定支撐。

其中，當調節中層驅動機構2時，驅動機構2由直線導軌導向沿水平移動，驅動機構2上均勻分布3點杠桿和彈性調節機構將驅動機構2的水平移動轉換為光學元件支撐座的軸向移動從而實現光學元件的軸向調節。

其中，利用3點杠桿加彈性鉸鏈機構實現軸向調節，通過調節杠桿的放大比例使3點彈性鉸鏈的變形量保證一致，從而實現被調光學元件的高精度軸向調節。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明利用單點驅動機構即可實現元件的軸向調節，節約調節裝置的安裝尺寸空間，具有結構簡單和易于維護等優點；

(2)本發明利用3點杠桿機構加彈性鉸鏈機構實現軸向調節，具有響應頻率高的優點，能實時有效的進行元件軸向調節；

(3)本發明可通過調節驅動杠桿的放大比例使3點彈性鉸鏈在單向驅動機構的帶動下同步變形調節，具有高精度調節的優點，實驗測試數據表明該機構調節精度可優于100nm。

附圖說明

圖1為本發明所述調節機構的驅動原理示意圖；

圖2為本發明所述調節機構中所用的彈性調節機構；

圖3為本發明所述的調節機構所用的杠桿驅動原理示意圖；

圖4為本發明所述的調節機構實驗測量數據；

圖中附圖標記含義為：1為底層支撐座，2為中層驅動機構，3為頂層元件支撐座，4為變形簧片，5為驅動杠桿機構。

具體實施方式

根據附圖對本發明所述的調節機構做進一步闡述。