[发明专利]定位块、基于定位块的光学定位系统和方法及功能模组

说明书

定位块、基于定位块的光学定位系统和方法及功能模组。其定位系统包括：一个上表面水平底板，至少一个包含平直定位侧边的靠体，若干用于搭载光学组件和定位的定位块，底板上还可以有可移动载板。利用定位块底部紧贴底板或载板实现垂直方向的定位，利用定位块侧面与靠体定位侧边贴合，实现水平方向的位置定位。根据不同的光路设计，在需要位置的定位块上搭载光学组件；通过连接结构，将所有光学组件的中心点，位于同一高度，光发射组件通过机械调整，使得出射光跟定位块定位侧面和底面平行，其他光学组件的中心点跟出射光的高度一致。实现光学系统基本准确的定位。

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及对光路中各光学功能组件的定位系统和方法，特别涉及基于定位块的光学定位系统和方法及功能模组。

背景技术

目前在实验室，光学系统搭建时，都需要用多维调节架对系统进行光路调节，在一些复杂的光学系统中，需要耗费大量的工作在光路搭建上。而且，由于光路自由度太高，系统几乎不具有重复性，每次光路结构发生变化时，都需要对系统进行再次调整，浪费大量时间精力。为克服现有技术的不足，本发明提供一种定位块利用定位块的光学定位系统和方法及其定位块和功能模组。可快速实现光路中光学功能组件的搭建定位，且可方便重构。

发明内容

以下说明本发明的定位块、基于定位块的光学定位系统和方法及功能模组的具体内容。

一、本发明的定位块

本发明的定位块包括底面、可用于搭载光学组件的上表面、至少一个定位侧面。

进一步，所说的定位块有两个相互垂直的定位侧面。

再进一步，所说的定位块为方块结构，有与底面垂直的四个定位侧面。定位块水平截面为矩形，可以是相同大小的矩形，也可是模数化设计。所谓模数化设计，即：平面大小以一个最小边长的正方形为基本单元，可设计长或宽为最小边长整倍数的长方形或正方形。比如：其本单元为1×1，模数化设计的其他方块可以是1×2、1×3、2×2，等等。本发明所说的方块，并不要求是几何学上严格的六面体，各边角可以有倒角或圆滑过渡。故其可能会表现为多棱柱体(比如四个侧棱位置都加工有倒角时，会成为几何学上的八棱柱)，但只要有相互垂直的四个侧面，都属于本发明所说的方块，都视为其水平截面为矩形。在本发明中方块结构的定位块可称为定位方块，并可简称为方块。

作为优选方案，定位块的底面内嵌有磁体。

作为优选方案，定位块的定位侧面内嵌有磁体。

做为优选方案，方块结构的定位块采用采用磁性材料，四个定位侧面内嵌有磁体。进一步，四个定位侧面嵌入磁体位置避开中间位置，统一靠左或靠右，各磁体嵌入的极性方向相同。

二、本发明基于定位块的光学定位系统

包括一个上表面水平的底板，至少一个靠体，若干(至少两个)用于搭载光学功能组件和定位的定位块，底板用于提供光学系统的搭载平台，也是光学系统的水平基准面，是垂直方向(称之为Z方向)的初始定位。靠体与底板为一体结构或者分体结构，靠体至少有一个平直的定位侧边，为定位块提供水平方向的初始定位。定位块的底面可与底板的上表面贴合，定位块的定位侧面可与靠体的定位侧边贴合，定位块的顶部可搭载光学组件。本发明中将底板和靠体合称为定位盘。

当所搭建的光学系统在水平面仅是一个方向(称之为X方向)延伸时，本发明仅需将不同定位块上光学组件的光轴设置为与定位侧面平行且距离相等。这样就可保证不同定位块的定位侧面与靠体的定位侧边贴合时，不同定位块上的光学组件的光轴在同一垂直平面上。根据光路的需要，如果进一步将光学组件的光轴设置成高度相同且平行于定位块的底面，那么不同定位块上的光学组件的光轴则在同一水平直线上。