定位块、基于定位块的光学定位系统及功能模组技术方案

定位块、基于定位块的光学定位系统及功能模组。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。

【技术实现步骤摘要】
定位块、基于定位块的光学定位系统及功能模组
本技术属于光学
，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。
技术介绍
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，本技术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。
技术实现思路
以下说明本技术的定位块、基于定位块的光学定位系统及功能模组的具体内容。一、本技术的定位块本技术的定位块包括底面、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。本技术所说的方块，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，都属于本技术所说的方块，都视为其水平截面为矩形。在本技术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、本技术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。本技术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，本技术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。在一些光路中，光学组件需要在平面的两个垂直方向(称之为X方向和Y方向)定位。此情况下，本技术提供具有相互垂直的两个定位侧边(X方向和Y方向)的靠体，该靠体可以是单一结构的，也可以是相互垂直的两个靠体。而定位块可有两个相互垂直的定位侧面，其中一个定位侧面与光轴平行，另一个定位侧面与光轴垂直。这样不同定位块的定位侧面分别与靠体的X方向定位侧边和Y方向的定位侧边贴合就可实现X方向和Y方向的定位。以上方案中的定位块实现的是光路的方向定位，不同定位块之间的距离可以通过沿靠体滑动定位块来调节。这样在不改变光路方向的前提下，可以改变光学组件间的距离。在某些情况下，不仅需要X方向和Y方向的定位，还需要实现这两个方向准确的距离定位。该需求可能通过采用方块结构的定位块来实现，可以把这种定位块称为定位方块。各定位方块的底面可与底板贴合，方块的侧面垂直底面可与靠体及不同方块的侧面贴合，全部或部分方块的顶面可搭载光学功能组件，方块的水平截面为矩形，可以是相同大小的矩形，也可是模数化设计。这样，靠体的定位侧边提供X及Y方向的初始定位，而定位方块间连续贴合延伸，则实现光学组件间的准确距离定位，其距离严格为基本方块单元边长的整倍数。当底板和靠体为不可分离时，在底板上可以加上一可移动的载板，载板的一个侧边或至少两个垂直侧边可贴合靠体，方块的底面可与载板的上表面贴合。利用以上本技术的定位系统实现光学系统定位的方法是：底板或载板为垂直方向(Z方向)的定位基准，以底板上的靠体为水平方向(X方和/或Y方向)的定位基准，根据不同的光路设计，将搭载或未搭载有光学组件的不同定位块与底板和靠体贴合，以及定位块之间贴合。即可快速实现光路的快速定位。根据平面方向是一维定位(单一方向)还是二维定位(垂直的X和Y方向)及是否需要准确的距离定位，可具体为以下方法：当仅需一维定位时，定位块的定位侧面贴合靠体的同一定位边。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。可通过沿靠体滑动定位块来大致调节光学组件间的距离。当需要二维定位，即光学组件在平面的两个垂直方向(X方向和Y方向)定位。则利用有相互垂直的两个定位侧边(X方向和Y方向)的靠体，而定位块可有两个相互垂直的定位侧面，其中一个定位侧面与光轴平行，另一个定位侧面与光轴垂直。根据光路设计，将不同的定位块按所需方向贴合在所需定们侧边的相应位置。这样不同定位块的定位侧面分别与靠体的X方向定位侧边和Y方向的定位侧边贴合就可实现X方向和Y方向的定位。可通过沿靠体滑动定位块来大致调节光学组件间的距离。当不仅需要X方向和Y方向的二维定位，还需要实现这两个方向准确的距离定位。该需求可能通过定位方块来实现。各定位方块的底面与底板贴合，方块的侧面垂直底面与靠体及不同方块的侧面贴合，全部或部分方块的顶面搭载光学功能组件。这样，靠体的定位侧边提供X及Y方向的初始定位，而定位方块间连续贴合延伸，则实现光学组件间的准确距离定位，其距离严格为基本方块单元边长的整倍数。以上述二维且需准确的距离定位为例，更进一步说明本技术的光学定位方法。根据不同的光路设计，在需要位置的方块上搭载光学功能组件；上层光学功能组件，通过连接结构，将所有功能组件的中心点，位于同一高度，光发射组件(比如激光器，准直器等)，通过机械调整，使得出射光跟定位方块的一个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，并且通过调整光纤组件，使得光通过组件后，不改变光的位置和角度，这样从一个放光组件出射的光，经过若干个光学组件后，可以顺利进去最终的光学组件，比如准直器，探测器等。即，各种光学功能组件设计成，相对于方块上表面出光或入光位置高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位块，用于光学定位系统，其特征在于：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。/n

【技术特征摘要】
20190724 CN 20192116624601.一种定位块，用于光学定位系统，其特征在于：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。


2.一种如权利要求1的定位块，其特征在于：所说的定位侧面为两个相互垂直的定位侧面。


3.一种如权利要求1的定位块，其特征在于：底面内嵌有磁体。


4.一种如权利要求1的定位块，其特征在于：有与底面垂直的四个侧面，水平截面为矩形。


5.一种如权利要求4的定位块，其特征在于：定位块采用磁性材料，四个侧面内嵌有磁体。


6.一种如权利要求5的定位块，其特征在于：四个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。


7.一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。


8.一种如权利要求7的基于定位块的光学定位系统，其特征在于：所说的靠体与底板固定，底板上有一载板，载板边可与靠体的定位侧边贴合。


9.一种如权利要求7的基于定位块的光学定位系统，其特征在于：所说的底板的材料为磁性材料，所说的定位块的底面内嵌有磁体。


10.一种如权利要求8的基于定位块的光学定位系统，其特征在于：所说的载板的材料为磁性材料，所说的定位块的底面内嵌有磁体。

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【专利技术属性】
技术研发人员：金新刚，
申请(专利权)人：嘉兴旭锐电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33