[发明专利]一种大径厚比光学元件的多功能夹持系统

权利要求书

1.一种大径厚比光学元件的多功能夹持系统，该夹持系统包括元件框、光学元件、夹持模块和压紧螺钉；

所述元件框为一个外形为矩形的环状块体类零件，其上有一个夹持模块接触面；所述夹持模块接触面上四个边每边布置两对共八对夹持模块安装螺纹孔，其中每一对夹持模块安装螺纹孔对应一个夹持模块；所述元件框的内侧有一个元件安装凹槽面，该元件安装凹槽面为一个方形环状平面，用于安装光学元件；所述光学元件为一个矩形块状透明的薄板类零件，其包括一个光学元件安装面和一个光学元件压紧面；

所述光学元件通过夹持模块的固定在元件框内，夹持模块通过压紧螺钉固定在元件框上，所述夹持模块通过夹持模块安装面与元件框固定连接，所述夹持模块的光学元件接触面与光学元件的表面接触并传递压力，夹持模块能够实现光学元件接触面相对于夹持模块安装面在X轴方向转动、Y轴方向转动以及Z轴方向平动三个自由度的自适应调节，进而保证夹持模块的光学元件接触面与光学元件时刻处于面接触的状态；

所述夹持模块为一体化的立体三维结构，令夹持模块的长、宽和高三个方向分别为X、Y和Z；主体包括浮动基块、外Y轴变形梁、内Y轴变形梁、Z字浮动块、两个夹持模块支撑块、X轴弹性转轴和Z向变形梁；

所述Z向变形梁位于所述夹持模块支撑块的上部，通过接受所述X轴弹性转轴上的Z方向载荷可以使得所述Z向变形梁与所述X轴弹性转轴接触的部分产生Z方向上的位移；夹持模块安装面位于所述夹持模块支撑块的下表面，压紧螺钉安装面位于所述Z向变形梁的上表面，压紧螺钉连接孔位于所述压紧螺钉安装面上且对称的位于所述X轴弹性转轴的两侧；所述浮动基块通过所述X轴弹性转轴与所述Z向变形梁进行连接；所述X轴弹性转轴通过接受来自于所述浮动基块绕X轴的转矩可以实现所述浮动基块相对于Z向变形梁在X方向的转动；上平面位于所述浮动基块的上表面；两个压紧螺钉通过孔沿Y轴方向对称的布置于上平面上；线缆导出孔为贯穿于所述浮动基块的通孔；所述Z字浮动块通过所述外Y轴变形梁和所述内Y轴变形梁与所述浮动基块进行连接，电阻应变片分别位于所述外Y轴变形梁和所述内Y轴变形梁的内侧；所述外Y轴变形梁和所述内Y轴变形梁用于感测来自所述Z字浮动块的外力并产生绕Y轴的形变，其合成的变形结果则是造成所述Z字浮动块沿着光学元件法向方向平动而自适应的减少其沿着Y轴方向的转动，并且由于此变形的中心对称性可以使得所述电阻应变片的数值一致，进而有效的保证测量电路的稳定性；所述Z字浮动块为一个实心的Z字形块体，用于将所述夹持模块与所述光学元件之间的相互作用力刚性的传递给所述外Y轴变形梁和所述内Y轴变形梁；所述光学元件接触面位于所述Z字浮动块的下表面，该光学元件接触面为具有高平面度要求的小平面，用于所述夹持模块和所述光学元件进行接触安装。