用于保持光学装置对准的安装环制造方法及图纸

一种光学安装架，包括：闭合的几何形状的安装架材料，其外表面的尺寸适于与外部壳体的内部尺寸相匹配，内表面包括多个间隔开的向内延伸的接触特征，每个接触特征提供共同限定出内部开口的接触点，内部开口的尺寸用于固定内部包括晶体的光学装置。在向内延伸的接触特征之间存在至少一个特征间隙或凹入部分。适于容纳光学装置的角部的边缘保持器可以是突出部对或内部凹口。外表面包括在向内延伸的接触特征之间的至少一个外部凹口。边缘保持器和外部凹口均用作铰接点并根据光学安装架上的作用力方向打开或收紧，以在晶体、安装架材料或外壳的尺寸发生变化时以弯曲进行响应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于保持光学装置对准的安装环
公开的实施例涉及光学组件，更具体地涉及光学安装架，该光学安装架用于将光学装置在壳体内的位置保持在相对于光束的经组装的预定有效操作位置。
技术介绍
光学安装架用于安装和定位无源和有源光学装置。安装光学装置的常见挑战是确保光学活性材料(例如晶体)在光学装置和光束线内居中以有效实施。在尽量对光学材料施加尽可能小的应变的同时，光学材料被物理地接触并保持在最有效实施的位置。光学安装架必须足够坚固，以确保在运输、搬运以及光学装置在正常操作下可能遭受的其他冲击/振动的整个过程中保持对准。此外，由光学安装架提供的装置捕获必须具有足够的顺应性，以允许光学材料有一些膨胀或者收缩的空间，以便考虑到对光学材料和其他壳体部件的热效应。这种光学安装架问题的传统解决方案包括由例如橡胶等顺应性材料制成的开口或者垫片，例如弹簧加载平面等顺应性表面，使用弹性材料粘合剂粘结，以及夹持到光学材料上。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
用于以简化形式来介绍所公开的概念的简要选择，下文中对所公开的概念在包括所提供的附图的具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
不是旨在限制所要求保护主题的范围。公开的实施例认识到上述传统光学安装架的主要缺点在于，用户通常需要权衡以下各项中的一项或多项：(i)由光学安装架施加给光学装置的应变水平；(ii)安装架的刚性；以及(iii)对光学装置材料的热膨胀或收缩的补偿。人们相信使用任何已知的光学安装架方案来解决所有这三个光学安装架的设计问题是不可能的。使用由例如硅橡胶等顺应性材料制成的开口或垫片的安装方法可以产生对光学材料(通常是晶体)的捕获和居中，光学材料固有地几乎不施加应变并且可承受运输和搬运。然而，这种方法在处理温度偏移时通常表现很差，因为已知这种顺应性材料(例如硅橡胶)会“润湿并粘着”到光学材料的表面，因此不允许在剪切方向上发生膨胀。除非与垫结合使用，否则传统的弹簧和弹簧加载的平板不会出现润湿和粘着的问题，但是在平衡用于提供保持光学材料的足够的力上存在麻烦，而没有太多的力则会损害性能。这些类型的光学安装架通常也不能很好地应对运输和搬运，从而导致光束失准。已知的将弹性材料粘合剂作为用于安装光学装置的封装剂的使用大体代表解决这些光学安装架设计问题的最可靠的已知方法，并且在某些情况下可以很大程度上解决所有这些问题。然而，弹性材料粘合剂的膨胀特性需要基本上与光学材料的膨胀特性完全匹配，否则相应的热膨胀系数的差异将会对光学材料施加应变。另外，封装剂的使用需要固定装置以在粘合剂固化的同时将相应的部件保持在适当的位置，并且在固化生效时通常还需要长的组装时间。公开的光学安装架在其内表面上与光学装置相一致，并且在其外表面上与它的外部壳体相一致。光学安装架包括呈闭合的几何形状的安装架材料，其外表面的尺寸适于与壳体的内部尺寸相匹配，其内表面包括间隔开的向内延伸的接触特征，接触特征提供共同限定出内部开口的接触点，内部开口的尺寸用于固定内部包括晶体的光学装置。在向内延伸的接触特征之间还存在至少一个特征间隙或凹入部分。边缘保持器适于容纳光学装置的角部并且包括突出部对或者在本文中被称为“内部凹口”的内部开口区域。外表面在向内延伸的接触特征之间包括至少一个外部凹口。边缘保持器和外部凹口均用作铰接点并根据光学安装架上的作用力方向打开或收紧，以在晶体、安装架材料或外壳的尺寸发生变化时以弯曲进行响应。因此，公开的光学安装架形成了对立的铰链接头的系统，铰链接头吸收由于例如热膨胀等产生的力而在光学装置的部件中发生的挠曲或尺寸变化，同时使光学装置上的应变最小化。因此，公开的间隙和/或凹口使在光学装置和壳体之间的安装架材料具有可模拟橡胶或硅的硬度特性的弯曲特性，同时消除了基于加热或冷却而可能导致光学装置的晶体组件发生应变的已知弹性体的粘性表面。附图说明现在参考附图，这些附图不一定按比例绘制，其中：图1A是根据一个示例性实施例的示例性光学安装架的俯视透视图，该光学安装架具有适于容纳光学装置的角部的边缘保持器，边缘保持器包括突出部对，突出部对包括相邻的突出部，在突出部对的突出部之间具有特征间隙。图1B是根据一个示例性实施例的图1A中的示例性光学安装架在将光学装置放置到该光学安装架内之前的视图。图1C是根据示例性实施例的在图1A中所公开的光学安装架内的光学装置在放置在示出的壳体中之前的视图。图1D是根据示例性实施例的在图1A中所公开的光学安装架内的光学装置在放置在示出的壳体中之后的视图，以及图1E是根据示例性实施例的在图1A中所公开的光学安装架内的光学装置在壳体内，并且提供了在一个方向(示为y方向)上的膨胀示例(例如，由于温度升高)的视图，其中，示出的箭头指示突出部对和外部凹口对膨胀的反应。图2A是根据示例性实施例的另一示例光学安装架的俯视图，该光学安装架具有适于容纳光学装置的角部的边缘保持器，该边缘保持器包括内部凹口。图2B是根据示例性实施例的图2A中示出的光学安装架的视图，该光学安装架的内部具有光学装置，外部具有壳体，并且提供了在一个方向(示为y方向)上的膨胀示例(例如，由于温度升高)，箭头指示内部凹口和外部凹口对膨胀的反应。图2C是根据示例性实施例的图2A中示出的光学安装架的视图，该光学安装架具有复合光学装置，当前示出的复合光学装置具有两个金属板，这两个金属板具有将晶体夹持在内部的导电环氧树脂，外部具有壳体。图3A示出了根据示例性实施例的在将光学装置放置到光学安装架内之前的光学装置和在图2A中示出的所公开的光学安装架。图3B示出了根据示例性实施例的在放置在示出的壳体中之前的在图2A中示出的所公开的光学安装架内的光学装置。图3C示出了根据示例性实施例的在放置在壳体中之后的在图2A中示出的所公开的光学安装架内的光学装置。具体实施方式参考附图描述示例性实施例，其中相似的附图标记用于表示相似或等同的元件。动作或事件的图示顺序不应被认为是限制性的，因为某些动作或事件可能以不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，根据本公开，实施一种方法时可能不需要某些所示的动作或事件。图1A是根据示例性实施例的示例性光学安装架100的俯视透视图，光学安装架100具有适于容纳光学装置的角部的边缘保持器，边缘保持器包括突出部对103，突出部对103包括相邻的突出部103a、突出部103b，在相邻的突出部之间具有特征间隙104。在突出部对103之间，在光学安装架100的外表面上示出了多个外部凹口102。光学安装架100通常可以制成任何形状以与光学装置相匹配，并且可以通过模制或切除的方式来提供其对应的特征。光学安装架100包括厚度通常为大约2mm，例如1mm～5mm厚的安装架材料。根据应用情况，安装架材料可以包括塑料、各种弹性体或金属。例如，安装架材料可包含弹性聚合物，例如包含聚芳醚酮(PAEK)。聚芳醚酮(PAEK)是包括PEK、聚醚醚酮(PEEK，由ICI命名的在VICTREX商标名称下的品牌名称)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学安装架，包括：/n成形为闭合的几何形状的安装架材料，其外表面的尺寸适于与外部的壳体的内部尺寸相匹配，内表面包括多个间隔开的向内延伸的接触特征，每个所述接触特征提供共同限定出内部开口的接触点，所述内部开口的尺寸用于固定内部包括晶体的光学装置，所述内表面还包括在所述向内延伸的接触特征之间的特征间隙或凹入部分；/n适于容纳所述光学装置的角部的边缘保持器，其包括突出部对或内部凹口；/n所述外表面包括在所述向内延伸的接触特征之间的至少一个外部凹口；/n其中，所述边缘保持器和所述外部凹口均用作铰接点并根据所述光学安装架上的作用力方向打开或收紧，以在所述晶体、所述安装架材料或所述外壳的尺寸发生变化时以弯曲进行响应。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180302 US 62/637,6861.一种光学安装架，包括：
成形为闭合的几何形状的安装架材料，其外表面的尺寸适于与外部的壳体的内部尺寸相匹配，内表面包括多个间隔开的向内延伸的接触特征，每个所述接触特征提供共同限定出内部开口的接触点，所述内部开口的尺寸用于固定内部包括晶体的光学装置，所述内表面还包括在所述向内延伸的接触特征之间的特征间隙或凹入部分；
适于容纳所述光学装置的角部的边缘保持器，其包括突出部对或内部凹口；
所述外表面包括在所述向内延伸的接触特征之间的至少一个外部凹口；
其中，所述边缘保持器和所述外部凹口均用作铰接点并根据所述光学安装架上的作用力方向打开或收紧，以在所述晶体、所述安装架材料或所述外壳的尺寸发生变化时以弯曲进行响应。


2.根据权利要求1所述的光学安装架，其特征在于，所述向内延伸的特征包括所述突出部对，所述突出部对中的突出部之间具有所述特征间隙，并且所述突出部对中的所述突出部均包括相对于彼此成80～100度的远端。


3.根据权利要求1所述的光学安装架，其特征在于，所述向内延伸的特征包括侧壁面，并且所述凹入部分在所述向内延伸的特征之间。


4.根据权利要求1所述的光学安装架，其特征在于，所述安装架材料包括在室温下具有0.1～10GPa的弹性的聚合物。


5.根据权利要求4所述的光学安装架，其特征在于，所述聚合物包括聚芳醚酮(PAEK)聚合物。


6.根据权利要求1所述的光学安装架，其特征在于，所述安装架材料是单固体结构体。


7.根据权利要求3所述的光学安装架，其特征在于，所述外表面包括在所述内部凹口上方的外部突出部。


8.根据权利要求3所述的光学安装架，其特征在于，存在多个所述外部凹口，多所述个外部凹口与所述内部凹口一起围绕所述光学安装架的周向均匀地间隔开。


9.一种将光学装置安装在外部的壳体内的方法，包括：
提供光学安装架，所述光学安装架包括成形为闭合的几何形状的安装架材料，所述安装架材料的外表面的尺寸适于与所述壳体的内部尺寸相匹配，所述安装架材料的内表面具有多个间隔开的向内延伸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·W·迪尤，卡尔·D·布鲁内特，托马斯·E·施腾格，加布里埃尔·S·瑙，托马斯·C·沃克，
申请(专利权)人：古奇及豪斯格公共有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB