專利名稱：光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，特別是一種適合于兩組光學(xué)元器件繞共同軸同步反向旋轉(zhuǎn)且旋轉(zhuǎn)角度差值能微量調(diào)節(jié)的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺。
背景技術(shù)：
光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺是光學(xué)實驗和光學(xué)儀器中對光學(xué)元器件進(jìn)行角度調(diào)節(jié)的一種常用調(diào)整裝置。光學(xué)元器件被固定于光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺的臺板上，通過光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)其角度調(diào)節(jié)。
在先技術(shù)[1](the Newport Resource，Mot ion ControlManual RotationStages and Motorized Rotation Stages.2003，P.969-1032)描述了多種型號的一維光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺。這些一維光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺以其個性化和多樣性，滿足了很多的使用要求而被廣泛應(yīng)用。但是一個一維光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺只能對一組光學(xué)元器件進(jìn)行單獨調(diào)節(jié)。當(dāng)兩組光學(xué)元器件需要在同一平面內(nèi)反向旋轉(zhuǎn)時，必須采用兩個一維光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺進(jìn)行組合才能實現(xiàn)。兩個一維光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺組合使用，容易調(diào)節(jié)固定于其上的兩組光學(xué)元器件的旋轉(zhuǎn)角度差值。兩組光學(xué)元器件的旋轉(zhuǎn)角度差值的微量調(diào)節(jié)可以用于光電測量中的誤差分析實驗。由于兩個一維光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺分別繞各自的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，無法滿足兩組光學(xué)元器件繞共同旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。而且兩個一維光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺采用不同的驅(qū)動源，難以實現(xiàn)兩組光學(xué)元器件的同步旋轉(zhuǎn)。兩組光學(xué)元器件繞共同旋轉(zhuǎn)軸同步反向旋轉(zhuǎn)在一些光學(xué)實驗與光學(xué)儀器中是必須的，如表面等離子體共振實驗采用掃描入射角方法時就要求激光器件與光電探測器件能繞共同旋轉(zhuǎn)軸同步反向旋轉(zhuǎn)。
在先技術(shù)[2](蘇大圖主編.光學(xué)測試技術(shù).北京理工大學(xué)出版社，北京，1996，P.86)描述了一種手動光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺。該光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺可以實現(xiàn)兩組光學(xué)元器件繞共同旋轉(zhuǎn)軸反向旋轉(zhuǎn)，但是該光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺不能實現(xiàn)兩組光學(xué)元器件的同步旋轉(zhuǎn)。
在先技術(shù)[3](鄧文和.JC-1型精密測角儀的研制.光電工程，Vol.17，No.1，1990，P.35-48)描述了一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺。該光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺可以實現(xiàn)兩組光學(xué)元器件繞共同旋轉(zhuǎn)軸反向旋轉(zhuǎn)。但是該光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺在同步旋轉(zhuǎn)時不能改變固定于其上的兩組光學(xué)元器件的旋轉(zhuǎn)角度差值。若要改變固定于光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺上的兩組光學(xué)元器件的旋轉(zhuǎn)角度差值，光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺就不能同步旋轉(zhuǎn)。
在先技術(shù)[2]和[3]中所描述的這兩種光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，由于兩塊旋轉(zhuǎn)臺板及光學(xué)元器件均直接由旋轉(zhuǎn)軸系來支撐，為使旋轉(zhuǎn)臺板可承載重量重、體積大的光學(xué)元器件并保證平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，這兩塊光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，而且體積龐大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，它應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，裝調(diào)方便，適合于兩組光學(xué)元器件繞共同軸同步反向旋轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)動角度差值能微量調(diào)節(jié)的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，包括一底座，其特點是該光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺是一左右對稱的結(jié)構(gòu)，一驅(qū)動源與滾珠絲桿固定連接，該滾珠絲桿的兩端各裝有第一軸承，中間與第一螺母配合，一滑塊固定在該螺母上，該滑塊上的凸臺與一導(dǎo)向板內(nèi)的凹槽相配合，所述的導(dǎo)向板固定在所述的底座的下方，左連桿和右連桿的一端均通過第一軸承與所述的滑塊相連接，另一端分別通過軸承與固定在左臺板和右臺板下表面后端的立柱連接，右連桿或左連桿裝有一連接筒，該連接筒的兩端加工有旋向相反的螺紋，并配有第二螺母和第三螺母，所述的左臺板和右臺板的上表面加工有螺紋孔，用于固定光學(xué)元器件組，所述的左臺板和右臺板均通過第二軸承與一中間立柱形成同軸旋轉(zhuǎn)連接，所述的左臺板和右臺板的下表面都固定有兩個裝有滾珠的滾珠座，所述的底座的上表面的左右兩側(cè)分別固定有一條滾動導(dǎo)軌，兩個滾珠與該滾動導(dǎo)軌相配合形成單塊臺板的兩個支撐點，一拉緊彈簧的兩端與固定于左臺板和右臺板下表面前端的兩根立柱連接，左讀數(shù)塊和右讀數(shù)塊分別安裝在底座的上表面兩側(cè)，與之相配合的一左指針固定在左臺板的左側(cè)邊上，一右指針固定在右臺板的右側(cè)邊上。
所述的左連桿和右連桿與滑塊連接的安裝結(jié)構(gòu)相同所述的左連桿與第一軸承的外圈連接，由軸承端蓋固定，第一軸承的內(nèi)圈通過軸承套和修切環(huán)固定，并用軸位螺釘將其固定在滑塊上。
所述的左臺板和右臺板與中間立柱的安裝結(jié)構(gòu)相同右臺板與第二軸承的外圈配合，第二軸承的內(nèi)圈由隔圈、端蓋和中間立柱固定，兩臺板互相嵌套安裝，并保證兩臺板的上表面處于同一水平面上，下表面處于另一水平面上。
所述的左臺板和右臺板與所述的底座連接的滾珠支撐結(jié)構(gòu)相同裝有滾珠的滾珠座固定在左臺板的下表面，所述的滾動導(dǎo)軌安裝在所述的底座上，所述的滾珠與滾動導(dǎo)軌相配合。
兩個滾珠與滾動導(dǎo)軌相配合形成單塊臺板的兩個支撐點。因此，左臺板、右臺板可以繞共同支撐點旋轉(zhuǎn)并且在運動過程中始終由三點支撐。
驅(qū)動源帶動滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)，滾珠絲桿帶動與螺母固定在一起的滑塊沿導(dǎo)向板直線移動。當(dāng)滑塊移動時，左、右連桿同時推(拉)左臺板和右臺板，使固定在左臺板和右臺板上的兩組光學(xué)元器件一起繞中間立柱旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)過程中，滾珠在滾動導(dǎo)軌內(nèi)滾動使左、右臺板始終由三點支撐。拉緊彈簧進(jìn)行消隙，提高了轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性。左、右臺板旋轉(zhuǎn)時分別帶動左、右指針一起運動，左、右指針就會在左、右讀數(shù)塊上指向一個角度值，可分別讀出兩組光學(xué)元器件的實際旋轉(zhuǎn)角度值。
所述的左連桿、右連桿中的一根連桿的長度可以調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)該連桿的長度可以微量地改變左連桿與右連桿的長度差值。當(dāng)兩根連桿的長度相同時，左臺板、右臺板轉(zhuǎn)動的角度相等，固定于左臺板、右臺板上的兩組光學(xué)元器件在旋轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)動的角度也相等。當(dāng)兩根連桿的長度不相同時，左臺板和右臺板轉(zhuǎn)動的角度則不相等，固定在左臺板和右臺板上的兩組光學(xué)元器件在旋轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)動的角度有一個微量的差值。當(dāng)左連桿、右連桿的長度差值微量改變時，固定于左臺板和右臺板上的兩組光學(xué)元器件的轉(zhuǎn)動角度差值能夠微量調(diào)節(jié)。
所述的驅(qū)動源是手輪或者電機(jī)，本發(fā)明所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺相應(yīng)地為手動調(diào)節(jié)或者電動調(diào)節(jié)。
所述的讀數(shù)塊與指針組成的角度讀數(shù)模塊可替換為碼盤或圓光柵，并輔助一定的處理電路，本發(fā)明所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺相應(yīng)地由角度目視讀數(shù)改變?yōu)榻嵌茸詣幼x數(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下1、固定于左臺板和臺板上的兩組光學(xué)元器件繞共同軸旋轉(zhuǎn)。
左臺板、右臺板均通過軸承與中間立柱連接并繞中間立柱旋轉(zhuǎn)，則固定于左臺板、右臺板上的兩組光學(xué)元器件繞中間立柱這一共同軸旋轉(zhuǎn)。
2、固定于左臺板、右臺板上的兩組光學(xué)元器件同步反向旋轉(zhuǎn)。
利用滾珠絲桿配合左連桿、右連桿同時推(拉)動左臺板、右臺板以相反方向繞共同軸旋轉(zhuǎn)，固定于左臺板和右臺板上的兩組光學(xué)元器件同步反向旋轉(zhuǎn)。
3、固定于左、右臺板上的兩組光學(xué)元器件的轉(zhuǎn)動角度差值能夠微量調(diào)節(jié)。
左連桿、右連桿中的一根連桿的長度可以調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)該連桿的長度改變左連桿和右連桿的長度差值，就可以微量地調(diào)節(jié)固定于左臺板、右臺板上的兩組光學(xué)元器件的轉(zhuǎn)動角度差值。
4、可以承載重量重、體積大的光學(xué)元器件且能使光學(xué)元器件在旋轉(zhuǎn)過程中保持平穩(wěn)。
左臺板、右臺板分別由三點支撐，該支撐方式可以承載重量大、體積大的光學(xué)元器件。單塊臺板除了中間立柱這一支撐點外，其余兩個支撐點由滾珠與滾動導(dǎo)軌相配合形成。該支撐結(jié)構(gòu)消除了傾斜和晃動現(xiàn)象，也減小了摩擦阻力，能使固定于左臺板、右臺板上的兩組光學(xué)元器件在旋轉(zhuǎn)過程中保持平穩(wěn)。


圖1是本發(fā)明光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺一實施例的主視圖。
圖2是圖1本發(fā)明光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺實施例的俯視圖(底座缺省)。
圖3是本發(fā)明光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺的主視圖中A處的局部放大視圖。
圖4是本發(fā)明光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺的主視圖中B處的局部放大視圖。
圖5是本發(fā)明光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺的主視圖中C處的局部放大視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
先請參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺一實施例的主視圖，圖2是圖1光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺底座13缺省時的俯視圖。由圖可見，本發(fā)明光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，包括一底座13，該光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺是一左右對稱的結(jié)構(gòu)，一驅(qū)動源1與滾珠絲桿2固定連接，該滾珠絲桿2的兩端各裝有第一軸承3，中間與第一螺母5配合，一滑塊4固定在該螺母5上，該滑塊4上的凸臺與一導(dǎo)向板12內(nèi)的凹槽相配合，所述的導(dǎo)向板12固定在所述的底座13的下方，左連桿10和右連桿27的一端均通過第一軸承9與所述的滑塊4相連接，另一端分別通過軸承與固定在左臺板15和右臺板14下表面后端的立柱連接，右連桿27或左連桿10裝有一連接筒25，該連接筒25的兩端加工有旋向相反的螺紋，并配有第二螺母24和第三螺母26，所述的左臺板15和右臺板14的上表面加工有螺紋孔，用于固定光學(xué)元器件組，所述的左臺板15和右臺板14均通過第二軸承19與一中間立柱18形成同軸旋轉(zhuǎn)連接，所述的左臺板15和右臺板14的下表面都固定有兩個裝有滾珠20的滾珠座21，所述的底座13的上表面的左右兩側(cè)分別固定有一條滾動導(dǎo)軌22，兩個滾珠20與該滾動導(dǎo)軌22相配合形成單塊臺板的兩個支撐點，一拉緊彈簧30的兩端與固定于左臺板15和右臺板14下表面前端的兩根立柱連接，左讀數(shù)塊29和右讀數(shù)塊30分別安裝在底座13的上表面兩側(cè)，與之相配合的一左指針28固定在左臺板15的左側(cè)邊上，一右指針31固定在右臺板14的右側(cè)邊上。
所述的左連桿10和右連桿27與滑塊4連接的安裝結(jié)構(gòu)相同，如圖3所示所述的左連桿10與第一軸承9的外圈連接，由軸承端蓋11固定，第一軸承9的內(nèi)圈通過軸承套6和修切環(huán)7固定，并用軸位螺釘8將其固定在滑塊4上。左連桿10、右連桿27分別與左臺板15、右臺板14下表面后端的立柱相連接的安裝結(jié)構(gòu)相同，其安裝方式與圖3相類似。拉緊彈簧30兩端與左臺板15、右臺板14下表面前端的立柱相連接的安裝結(jié)構(gòu)相同，其安裝方式與圖3相類似。
所述的左臺板15和右臺板14與中間立柱18的安裝結(jié)構(gòu)相同，如圖4所示右臺板14與第二軸承19的外圈配合，第二軸承19的內(nèi)圈由隔圈16、端蓋17和中間立柱18固定，兩臺板互相嵌套安裝，并保證兩臺板的上表面處于同一水平面上，下表面處于另一水平面上。
所述的左臺板15和右臺板14與所述的底座13連接的滾珠支撐結(jié)構(gòu)相同，如圖5所示裝有滾珠20的滾珠座21固定在左臺板15的下表面，所述的滾動導(dǎo)軌22安裝在所述的底座13上，所述的滾珠20與滾動導(dǎo)軌22相配合。
本實施例的驅(qū)動源(1)是手輪。
轉(zhuǎn)動手輪1使?jié)L珠絲桿2旋轉(zhuǎn)。滾珠絲桿2帶動螺母5前后移動?；瑝K4與螺母5固定連接。導(dǎo)向板12固定在底座13上。滑塊4上的凸臺可在導(dǎo)向板12內(nèi)的凹槽內(nèi)滑動。當(dāng)滑塊4前后移動時，左連桿10、右連桿27同時推(拉)左臺板14、右臺板15，使左臺板15、右臺板14繞中間立柱18同步反向旋轉(zhuǎn)，使分別固定于左臺板14、右臺板15上的兩組光學(xué)元器件繞中間立柱18同步反向旋轉(zhuǎn)。左臺板15、右臺14板轉(zhuǎn)動時分別帶動左指針28、右指針31旋轉(zhuǎn)，在左讀數(shù)塊29、右讀數(shù)塊30上就可以讀出兩組光學(xué)元器件的實際角度值。轉(zhuǎn)動連接筒25可使右連桿27伸長或縮短，調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)拈L度后用第二螺母24、第三螺母26鎖緊。通過調(diào)節(jié)右連桿27的長度可以微量地改變左連桿10、右連桿27的長度差值，固定于左臺板14、右臺板15上的兩組光學(xué)元器件的轉(zhuǎn)動角度差值就可以微量調(diào)節(jié)。
經(jīng)試用證明，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，裝調(diào)方便的特點，是一種適合于兩組光學(xué)元器件繞共同軸同步反向旋轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)動角度差值能微量調(diào)節(jié)的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，包括一底座(13)，其特征是該光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺是一左右對稱的結(jié)構(gòu)，一驅(qū)動源(1)與滾珠絲桿(2)固定連接，該滾珠絲桿(2)的兩端各裝有第一軸承(3)，中間與第一螺母(5)配合，一滑塊(4)固定在該螺母(5)上，該滑塊(4)上的凸臺與一導(dǎo)向板(12)內(nèi)的凹槽相配合，所述的導(dǎo)向板(12)固定在所述的底座(13)的下方，左連桿(10)和右連桿(27)的一端均通過第一軸承(9)與所述的滑塊(4)相連接，另一端分別通過軸承與固定在左臺板(15)和右臺板(14)下表面后端的立柱連接，右連桿(27)或左連桿(10)裝有一連接筒(25)，該連接筒(25)的兩端加工有旋向相反的螺紋，并配有第二螺母(24)和第三螺母(26)，所述的左臺板(15)和右臺板(14)的上表面加工有螺紋孔，用于固定光學(xué)元器件組，所述的左臺板(15)和右臺板(14)均通過第二軸承(19)與一中間立柱(18)形成同軸旋轉(zhuǎn)連接，所述的左臺板(15)和右臺板(14)的下表面都固定有兩個裝有滾珠(20)的滾珠座(21)，所述的底座(13)的上表面的左右兩側(cè)分別固定有一條滾動導(dǎo)軌(22)，兩個滾珠(20)與該滾動導(dǎo)軌(22)相配合形成單塊臺板的兩個支撐點，一拉緊彈簧(30)的兩端與固定于左臺板(15)和右臺板(14)下表面前端的兩根立柱連接，左讀數(shù)塊(29)和右讀數(shù)塊(30)分別安裝在底座(13)的上表面兩側(cè)，與之相配合的一左指針(28)固定在左臺板(15)的左側(cè)邊上，一右指針(31)固定在右臺板(14)的右側(cè)邊上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的左連桿(10)和右連桿(27)與滑塊(4)連接的安裝結(jié)構(gòu)相同所述的左連桿(10)與第一軸承(9)的外圈連接，由軸承端蓋(11)固定，第一軸承(9)的內(nèi)圈通過軸承套(6)和修切環(huán)(7)固定，并用軸位螺釘(8)將其固定在滑塊(4)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的左臺板(15)和右臺板(14)與中間立柱(18)的安裝結(jié)構(gòu)相同右臺板(14)與第二軸承(19)的外圈配合，第二軸承(19)的內(nèi)圈由隔圈(16)、端蓋(17)和中間立柱(18)固定，兩臺板互相嵌套安裝，并保證兩臺板的上表面處于同一水平面上，下表面處于另一水平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的左臺板(15)和右臺板(14)與所述的底座(13)連接的滾珠支撐結(jié)構(gòu)相同裝有滾珠(20)的滾珠座(21)固定在左臺板(15)的下表面，所述的滾動導(dǎo)軌(22)安裝在所述的底座(13)上，所述的滾珠(20)與滾動導(dǎo)軌(22)相配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的所述的驅(qū)動源(1)是手輪，或電機(jī)。
全文摘要
一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺，主要由驅(qū)動源、滾珠絲桿、螺母、滑塊、導(dǎo)向板、連桿、中間立柱、軸承、臺板、底座、滾珠套、滾珠、滾動導(dǎo)軌、拉緊彈簧、讀數(shù)塊和指針構(gòu)成。該光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺為左右對稱結(jié)構(gòu)，連桿、臺板、滾動導(dǎo)軌、滾珠、滾珠套、讀數(shù)塊和指針在對稱線的左、右方各有一組。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，裝調(diào)方便的特點，是一種適合于兩組光學(xué)元器件繞共同軸同步反向旋轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)動角度差值能微量調(diào)節(jié)的光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺。
文檔編號G01M11/04GK1844972SQ20061002661
公開日2006年10月11日 申請日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者王利娟, 劉立人, 朱寶鈐, 欒竹, 劉德安, 周煜 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所