[发明专利]复合立体光学系统安装架

说明书

本发明提供一种复合立体光学系统安装架，底部有底脚定位块1，通过固定的至少两个垂直架板2架设有至少一层上层光学平台3，至少有一个笼式安装架4水平设置在同一层的垂直架板之间，还可以设置垂直方向的笼式安装架。因既有光学平台，又有笼式安装架。故既可以采用多种方式，在笼式系统中任意增加各种光学元件；又可以在光学平台上增加所需的光学调整架，通过转接件，将光学元件任意置于笼式结构的任意位置，并可以通过光学平台上的光学调整架对该光学元件进行调节。可以方便地实现复杂的立体光路的搭建，修改和重构。

技术领域

本发明属于光学系统搭建技术领域，特别涉及一种复合式光学系统安装架。

背景技术

传统实验室光学搭建模式是在光学平台上，利用光学平台的表面正方形阵列布置的螺孔固定各种光机调节架，按需组合成各种光学系统。该系统搭建方式的缺点是，只有光学平台表面一个基准面，自由度高，搭建时候光路需要大范围调节机构，调节难度高，稳定性也差。上世纪60年代，德国公司提出笼式结构的光学系统，在传统光学平台的基础上，提出利用3根(或4根)细长的导杆,组装各种光学器件,构建光学系统。使用固定导杆固定板(镜架)等,可立体配置光学系统，如图1所示的光学笼式系统。在笼式系统中，光路的行进方向往往跟导杆的方向一致，即导杆充当了另一个光学基准面，由于导杆和装配之间的孔隙配合需要较大公差，同时导杆既作为光学元件的承载体，又作为整个笼式结构的结构件，所以存在一个导向精度差，结构稳定性差，在外力作用下容易发生扭曲变形。同时由于光学元件是通过四个固定孔位，穿到导杆中固定，因此在额外添加其他光学元件时需要局部拆装或全部重组笼式结构，非常不方便。

本发明的申请人在先专利申请，即申请号为ZL201911043079.5名称为“定位块、基于定位块的光学定位系统和方法及功能模组”的发明专利申请中，提出过“一种基于定位块的光学定位系统，其特征在于：包括一个上表面水平的底板，至少一个靠体，若干用于搭载光学功能组件和定位的定位块；靠体与底板固定或不固定，靠体有至少一个平直的定位侧边，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；定位块的定位侧面可与靠体的定位侧边贴合。”基本思路是利用基准定位块，校准，标准化每一个光学元件，在组件光学系统的时候，利用靠体作为第二个基准面，依次放置所需的光学元件，固定后，靠体可以存在，也可以去掉靠体，而标准定位块可以用于高重复性的定位，也用于基准面的传递，即通过标准大小的定位块的贴靠，将基准面向一定方向以标准尺寸的倍数传递。该方案解决了笼式系统不方便改变和重构光路的缺点，但同时失去了笼式结构方便搭建立体光路的优点。

为克服现有技术的不足，本发明提出一种结合了基于定位块的光学定位系统和笼式系统的复合立体光学系统安装架。

发明内容

以下说明实现本发明的目的的具体技术方案：在申请人的ZL201911043079.5号在先申请中，定位块用于贴靠定位，也用于承载光学元件。本发明中，起承载作用的定位块所承载的不是单一光学元件，而是立体的包含上层光学平台和笼式系统的光学系统安装架。具体来说：

复合立体光学系统安装架，底部有底脚定位块1，通过固定的至少两个垂直架板2架设有至少一层上层光学平台3，至少有一个笼式安装架4水平设置在同一层的垂直架板之间。由于本发明的复合立体光学系统安装架在实际应用中，会放置在一个底层光学平台上，故本发明中的光学平台均称为上层光学平台。

作为优选方案，设定位块的基本单元大小为1×1，各底脚定×位块外周连线形成的矩形尺寸为1×1或1×N或M×N，M和N为正整数。所述的定位块可以是每个垂直架板分别固定于一个底脚定位块，也可以是各垂直架板共用一个整体底脚定位块，底脚定位块可以是板式的也可以是框式的，且可以是矩形也可以是其他形状比如圆形，只要各底脚定位块外周连线形成的矩形尺寸为1×1或1×N或M×N，M和N为正整数。这样其可占据的矩形面积即为1×1或1×N或M×N，可与其他定位块配合实现基准面的传递，其原理在申请人的ZL201911043079.5号在先申请中有介绍。