光学笼系统技术方案

一种光学笼系统，其提供多个光学部件，这些光学部件可以被组装，以便以多种不同的配置构建多种光学仪器。变化的矩形光学安装板和杆有助于在给定系统中操纵光轴，从而达到所需的最终光学仪器。结构构件提供稳定性并促进连接性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学笼系统


[0001]本专利技术涉及光学笼系统套件，并且在每个套件中包括多个光学笼部件，这些光学笼部件可以一起使用以构建多个光学机械仪器。
[0002]背景
[0003]Ali Afshari于1994年通过专利号US 5,828,502提交了一项早期专利技术“光学工作台系统(AN OPTICAL BENCH SYSTEM)”，其中现有技术的方形形状被圆形形状所替代，以增加其安装可能性，并降低制造成本。自其提交以来，已经有若干概念授予了专利。这种类型的第一种产品是由Spindler&Hoyer GmbH于二十世纪七十年代提供的，其在于1976年8月14日提交的德国公开文献26 36 657(DE 2636657 A1)和于1976年3月23日提交的美国专利3,945,600中有描述。在2636657中，其元件包括光学安装件，这些光学安装件被实施为在每个拐角处具有穿孔的方形板，杆可以延伸穿过这些穿孔。光学安装件提供了相对大的开口，诸如透镜、反射镜、光栅等光学元件可以定位在该开口的中心处。提供销的目的是将光学安装件在杆的端部处紧固至杆。这些板通过角连接件和单独的销以直角夹紧在一起。尽管这种用于组装的设备和方法对于粗略的临时机构是有效的，但是对于精确的光学对准来说不能保持足够的刚性，而且此外，板的方形形状限制了板可以被组装成的配置的数量。现有技术还包括于1991年7月30日授予Hartmut Klingner的美国专利第5,035,333号“用于构建微光学工作台的组件(ARRANGEMENT FOR CONSTRUCTING A MICRO
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OPTIC BENCH)”以及其中引用的参考专利和文件。
[0004]Klingner的专利中描述的装置提供了用于保持光学元件的安装件，这些安装件优选由注射成型的塑料制成。穿过安装件的穿孔具有建立这种卡扣式紧固设施的高度。尽管该系统不需要固定螺钉，并且制造成本低廉，但它必须由塑料制成，并且没有提供任何将板安装在一起的解决方案。不太重要但仍然令人感兴趣的是在此提供的编号为340675和465238的两项瑞士专利，它们在一般领域中令人感兴趣。最近，Newport于2015年12月15日提交的WO 2,015,187,184A1提供了光学板的快速添加，而不需要移除现有技术中使用的支撑杆，而且他们于2016年6月30日提交的US20,160,187,609A1提供了单杆支撑件。目前的专利技术不仅允许单杆支撑件，而且允许任何额外的2
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3个或4个杆支撑件。其他创新包括英国专利GB2,360,841A，该专利涉及将臂快速地卡扣至中心块；以及Melles Griot的WO 2,002,077,600A1，该专利强调更复杂的立方体模块，这些模块可以用螺栓连接在一起以容纳光学部件。俄罗斯专利RU 2,253,140 C2中描述了另一项专利技术，该专利技术经由外部压力块将杆紧固就位，但是该专利技术操作起来太复杂，每个杆都需要单独的夹紧块。还有美国专利6,775,076B2“用于安装精确对准的光学器件的微型光学工作台(MICRO OPTICAL BENCH FOR MOUNTING PRECISION ALIGNED OPTICS)”，其使用柱形基座来对准各种相同直径的透镜单元。6,775,076B2提出了一种用于透镜单元的增强的边界表面，但是这不是一种可以在光学实验室中易于拆卸和重新组装的可调节的安装方案。
[0005]在现有技术中利用将杆插入在安装板上来制造安装板需要通孔的高公差。安装板通常通过螺钉紧固在一起，因此，板的所有四个侧面都必须设有一些螺纹孔。此外，板通过
角连接件接合在一起，这些角连接件必须具有相等数量的孔，螺钉通过这些孔被紧固(德国公开文献26 36 657)。因此，这些板的生产是高度劳动密集型的。目前的专利技术利用侧面安装的杆，这些侧面安装的杆不仅消除了角连接件，而且还可以利用铝制杆，这有利于其减轻重量、成本更低，并且其可以由用户切割成合适的尺寸。应值得特别注意的是，现有技术中所做的大部分努力都是为了允许光学载体沿着杆连续定位。如将要示出的，光学元件的位置调节也可以通过使透镜单元在安装件内滑动来完成。这消除了对安装板的连续调节的需要，并简化了针对目前专利技术的现有技术。
[0006]到目前为止，采用杆通孔的安装板已经使用5轴CNC机床由实心铝棒材生产出来。在制造过程中，首先在中心钻出所有杆紧固孔以进行精确定位，然后用比杆稍小的钻孔尺寸进行预钻孔，并由铰刀进行精确钻孔，以确保它们的紧密配合公差。另一方面，不锈钢杆要进行无心研磨和抛光，以达到其临界直径，并允许光学安装板的平滑平移。支撑杆也要硬化，以使得固定螺钉的夹紧力不会对杆产生任何表面损伤。目前创新的零件制造只需要简单地切断预制的挤压铝制棒，从而将其加工成本降低到一半以下。此外，目前的安装方案使用铝制杆，所要求的精度较低且成本较低。
[0007]所展示的现有技术装置(包括那些在Klingner的专利以及Newport中引用的装置)是值得称赞的，并且展示了他们时代的创新精神。专利技术人及其专利技术对所涉及的技术做出了显著的贡献。然而，这些现有技术的结构不包括本专利技术的那些组合元件，这些组合元件提供了更大的使用便利性和部件的巧妙布置，使得本专利技术成为本领域的最高成就。
[0008]专利技术公开内容
[0009]光学领域的部件通常按照严格的公差制造，并且通过精密螺纹和螺钉进行精密定位。在某些应用中，这些光学部件必须以高精度工作，因而高制造成本是合理的，这阻碍了这些装置用于精度要求较低的应用中。本专利技术旨在开发一种布置或光学系统套件，该布置或光学系统套件可以组装成高精度光学工作台，同时在功能和形式两者上均具有最大的灵活性。通过本专利技术的优点，相比于使用具有插入杆的常规光学安装板，将可以构建更宽范围的光学机构。安装板中的角凹部被定位成允许它们通过铝挤压工艺制造。这种技术将通过简单地切断部件的预制轮廓来极大地降低部件的制造成本，并通过CNC机床增加少量螺纹孔和径向孔来达到其预期形状。通过使用具有安装板中提供的所匹配的孔模式的铝制杆，安装件可以以不同的角度和间距直接紧固在一起，而无需使用角连接件。可以以降低的成本构建各种光学机械配置，例如显微镜、望远镜和其他光学仪器。因此，系统套件可以用于以高精度为先决条件的任何应用中，并且可以与常规光学元件结合使用。根据本专利技术，提供了光学安装板，通过这些光学安装板，多种光学实验和配置可以被组装、验证和测试，或者根据用户的喜好进行检查。
[0010]本专利技术的一个显著特征是将支撑杆放置成离中心更远，即比现有技术中可能的距离更远。这允许更大的光学元件不受阻碍地被保持。用带帽螺钉直接安装杆也使得能够使用比现有技术更薄的光学安装板，从而实现更紧凑的光学组件。结果是易于移除的铝制杆，而不是过去使用的重得多的不锈钢杆。通过在杆上而不是在安装板上钻安装孔，实现了明显更大的机械刚度和精度。这允许全尺寸凹头带帽螺钉代替微小的固定螺钉来将杆紧固到位。本系统将允许创建特别是在显微镜、干涉测量仪和机器视本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学笼套件，包括：至少一个被截的多边形光学安装板，其具有穿过其中的同心的中心孔，所述中心孔限定的内半径的尺寸允许光学元件安装在其中；所述安装板具有的厚度尺寸使得螺纹孔能够沿正交方向包含在其中；所述安装板中的多个径向定向的螺纹孔；所述安装板进一步具有多边形外接周边，从而允许制造纵向凹部，以在轴向方向上接纳杆；所述安装板中的多个轴向定向的沉孔；以及多个板保持杆，其具有沿径向方向穿过其中的多个横向设置的沉孔式孔眼，其中每个所述杆适于安装至所述安装板中的纵向定向的凹部。2.根据权利要求1所述的光学安装板，包括：所述安装板具有的厚度尺寸使得螺纹孔能够沿正交方向包含在其中，以允许经由板保持螺钉安装至所述安装板的表面上的沉孔。3.根据权利要求1所述的光学笼套件，包括：所述安装板中的穿过其中的多个轴向定向的螺纹孔眼，其中来自一个板的所述轴向定向的沉孔中的至少一个适于经由板保持螺钉与另一个板上的轴向定向的螺纹孔配合。4.板保持杆，其具有沿径向方向穿过其中的多个横向设置的沉孔，以允许沿所述杆在两个或更多个安装板的侧面上的螺纹孔上的安装。5.根据权利要求1所述的光学安装板，其中两个相对的部分已经被移除，从而留下剩余的两个长形的杆紧固凹部，以允许所述保持杆的侧面安装。6.根据权利要求5所述的光学安装板，包括：板的周边上的纵向定向的凹部，以允许杆在轴向方向上的安装。7.根据权利要求1所述的光学安装板，包括：多个板保持杆，其具有沿轴向方向穿过其中的多个横向设置的沉孔式孔眼，其中每个所述杆适于经由板保持螺钉安装至所述安装板的表面上的螺纹孔。8.根据权利要求1所述的光学笼套件，包括：多个板保持杆，其具有沿轴向方向穿过其中的多个横向设置的螺纹孔眼，其中每个所述杆适于经由板保持螺钉安装至所述安装板的表面上的沉孔。9.一种光学笼套件，包括：至少一个被截的多边形光学安装板，其具有穿过其中的同心的中心孔，所述中心孔限定的内半径的尺寸允许光学元件安装在其中；所述安装板具有的厚度尺寸使得螺纹孔能够沿正交方向包含在其中；所述安装板中的多个径向定向的螺纹孔；所述安装板具有的厚度尺寸使得允许在所述安装件的表面上制造径向定向的凹部，以在径向方向上接纳杆；所述安装板中的多个轴向定向的沉孔；所述安装板中的多个轴向定向的螺纹孔；以及多个板保持杆，其具有沿径向方向穿过其中的多个横向设置的沉孔式孔眼，其中每个所述杆适于安装至所述安装板中的径向定向的凹部。
10.一种光学笼套件，包括：至少一个被截的多边形光学安装板，其具有穿过其中的同心的中心孔，所述中心孔限定的内半径的尺寸允许光学元件安装在其中；所述安装板具有的厚度尺寸使得螺纹孔能够沿正交方向包含在其中；所述安装板中的多个径向定向的螺纹孔；所述安装板具有的厚度尺寸使得允许制造正交定向的凹部，以在正交方向上接纳杆；所述安装板中的多个轴向定向的沉孔；所述安装板中的多个轴向定向的螺纹孔；以及多个板保持杆，其具有沿径向方向穿过其中的多个横向设置的沉孔式孔眼，其中杆的每个所述端部适于安装至所述安装板中的正交定向的凹部。11.形成为半圆形弧形状的支撑杆，其在轴向方向上具有多个沉孔和螺纹孔，以允许将两个或更多个安装板安装在一起。12.角连接件，其具有两个相互一致的正交定向的杆接纳凹部；和轴向定向的杆接纳凹部；和径向定向的杆接纳凹部；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿里，
申请(专利权)人：阿里，
类型：发明
国别省市：