[发明专利]一种微型光学器件平移机构

说明书

技术领域

本发明涉及光学器件调整技术领域，具体涉及一种微型光学器件平移机构。

背景技术

在各种光学检测设备、仪器仪表中，往往需要移动某个光学器件，这类需求对平移机构的体积要求往往也是非常苛刻的。所以微型的平移机构是这类产品的最好选择。

常用的直线驱动器有以下技术方案：

第一，采用一个电机驱动螺轩，螺杆上装有一个螺帽。螺帽与一个套简组件连接。套筒从一个外壳伸出，此外壳防止套筒随螺帽一起转动，但允许套筒从套筒伸出或退回。螺杆的旋转对螺帽产生一作用力，该力的作用方向与螺轩轴线平行，以迫使螺帽沿螺杆直线运动，由此伸出或退回套筒。这类直线驱动器的一个例子可见于美国专利4392390。这类设计，沿螺杆轴线方向的尺寸往往较大，结构较复杂，需要用到微型丝杆与螺母，微型套筒，控制时采用闭环控制，成本较高。

第二，采用音圈电机直接驱动实现直线位移，这种方式精度较高，体积也可以做到很小，但是这种设计需要昂贵的直线编码器和复杂的控制系统，装配复杂，成本往往很高。

第三，采用微型电磁铁实现，这种设计方式结构简单，但是其中的微型电磁铁往往需要用户定制，所以在设计时不是很方便，同时这种方式只能有一个固定位移的输出，而其动作时冲击很大。

另外，中国专利申请号为92101069.9中公开了一种小型直线驱动器，采用了类似于上述方案二的设计思路，结构复杂，体积大。中国专利申请号为02130363.0公开了一种光机装置光学元件的移动机构，包括至少一个环绕光学元件的圆对称可弯曲件及使光学元件沿与可弯曲件垂直且通过所述至少一个可弯曲件中心的轴线发生移动的装置。一叠层可有许多可由件，彼此用隔离件隔开，光学元件装在管状构件内，管状构件由二个隔开的叠层支承。这种设计结构复杂，体积较大，直线位移很小。

微型伺服电机，俗称舵机，主要用于小型飞行器或航模中控制副翼和尾舵，在机器人领域也有广泛的应用。这是一款比较成熟的产品，体积小，可以精确控制角度输出。若将此电机应用于光学器件平移装置，那光学器件平移装置的体积就会减小，还会增强可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种体积小、可靠性强的微型光学器件平移机构。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种微型光学器件平移机构，包括电机组件、导轨组件、光学组件、摇臂和连杆，所述导轨组件固定在电机组件上，所述摇臂一端与所述电机组件的输出轴相连接，另一端与所述连杆的一端相连接，所述连杆将所述摇臂与所述导轨组件连接，所述光学组件固定在所述导轨组件上。

上述方案中，所述电机组件包括微型电机、底板和固定板，所述底板和固定板将微型电机固定。

上述方案中，所述导轨组件包括导轨、盖板和移动轴，所述盖板与所述导轨固定连接，使所述移动轴在导轨内轴向移动；所述导轨固定在电机组件的底板上。

上述方案中，所述光学组件包括支架和紧固片，所述紧固片将光学器件固定在支架上；所述支架固定在导轨组件的移动轴上。

上述方案中，所述连杆与导轨组件中的移动轴相连接。

上述方案中，所述微型电机的输出轴为花键轴，所述摇臂与所述微型电机输出轴连接的一端设有花键孔，并与所述花键轴相配合。

上述方案中，所述花键轴的端面设有螺纹孔，所述摇臂通过螺钉固定在微型电机的输出轴上。

上述方案中，所述连杆一端与设置在所述移动轴上的轴孔连接，并在所述轴孔中转动；所述连杆另一端与设置在摇臂上的摇臂孔连接，并在所述摇臂孔内转动。

上述方案中，所述紧固片与光学器件之间设有垫片。

与现有技术相比，本发明技术方案产生的有益效果如下：

本发明体积小巧，运动链简洁，控制方式简单，可实现对微小型光学器件的多工位平移功能，可应用于光学检测设备中的平面镜、分光镜等光学器件的多工位平移。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种微型光学器件平移机构的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种微型光学器件平移机构的立体结构爆炸示意图；

图3为本发明实施例中电机组件的立体结构示意图；

图4为本发明实施例中导轨组件的立体结构示意图；

图5为本发明实施例中导轨组件的侧视图；

图6为本发明实施例中光学组件的立体结构示意图；

图7为本发明实施例中摇臂的结构示意图；

图8为本发明实施例中连杆的结构示意图；

图9-图11为本发明实施例处于不同位形时的示意图；