[发明专利]大口径透镜的调整固定装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种用于大口径透镜的调整固定装置。

背景技术

具有较高定位精度的大口径透镜的固定装置需要具备较高的强度、刚度、安全性、较好的稳定性。透镜的支撑结构会导致透镜表面变形，从而影响透镜的面形精度，需考虑合理的支撑方式减小支撑结构给透镜面形带来的影响，普通的透镜固定方式已经不能满足具有较高定位要求的大口径透镜的要求。

图1为通常采用的一种透镜安装结构，其中：01-镜框、02-1#透镜、03-调整螺钉。该结构的工作原理如下：镜框01上设置有四个90度间隔分布的调整螺钉03，调整螺钉03可带动1#透镜02相对于镜框01移动，该种结构调整方便，适用于小口径透镜的安装，调整螺钉03直接接触1#透镜02，容易造成接触点的应力集中，破坏1#透镜的面形，影响成像质量。

另一种透镜调整机构如图2所示，其中：04-2#透镜、05-可移动镜框、06-固定镜座、07-螺钉。该机构的工作原理如下：2#透镜04固定在一个可移动镜框05内，可移动镜框05位于固定镜座06上，固定镜座06上设有三个120度均布的螺钉07，螺钉07带动可移动镜框05移动，改变可移动镜框05相对于固定镜座06的位置。此种机构螺钉07不直接接触透镜，调整方便，但该种方式容易造成结构较庞大，质量较重，且如果2#透镜04光轴相对于可移动镜框05的中心轴是倾斜的，安装在固定镜座06上后，无法调整光轴的倾斜。

对于较精密的大口径透镜，可以采用定心车削方式，首先将透镜和镜框通过粘接或其他方式固定在一起，然后通过调整装置实现镜片光轴与机床主轴共轴，再加工镜框的定位端面和外圆定位面。但是这种方式需使用较精密的车床或者金刚石车床并配置定心装置，成本较高，且加工过程容易对镜片的面形造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于大口径透镜的调整固定装置，该机构结构简单，安装调整方便，具有较高的安全性，可对大口径透镜进行高精度的轴向定位，同时可减小外界振动和温度变化对透镜的影响。

本发明的技术解决方案如下：

一种大口径透镜的调整固定装置，其特点在于该装置包括一个镜框、固定在镜框上的多个调整块、一个弹性压圈、多个调整螺钉、多个第一固定螺钉和第二固定螺钉；

所述的镜框包括上法兰、下法兰以及连接上法兰和下法兰的圆筒形本体；所述的上法兰的上表面的周边具有第一通孔或螺纹孔，称为上定位面，下法兰的下表面的周边具有多个第二通孔或螺纹孔称为下定位面，所述的圆筒形本体向内延伸设置有供大口径透镜放置的超环面，该超环面的曲率半径与大口径透镜下表面的曲率半径相同；所述的上法兰的外侧面为基准面，该基准面与所述的超环面同轴，用于所述的大口径透镜的光轴对准；该基准面为镜框与其他结构连接时径向定位的基准面；

所述的上定位面和下定位面均垂直于所述的基准面的轴线；所述的上定位面和下定位面为所述的镜框与相邻的其他装置连接的轴向定位面；

所述的镜框的圆筒形本体上开设有多个均匀间隔的凹槽，该凹槽由与所述的基准面同轴的第一圆柱面、底面支撑面、左右两个垂直于底面支撑面的第一槽面和第二槽面组成；每个凹槽的圆筒形本体上设有第一螺纹孔，该第一螺纹孔的中心轴垂直于第一圆柱面；调整螺钉旋入所述的第一螺纹孔中且该调整螺钉的球头与所述的调整块的外侧面接触，以推动所述的调整块沿径向移动，从而带动大口径透镜沿径向移动；

所述的凹槽的底面支撑面上设置有两个以上的第二螺纹孔，用于固定所述的调整块；

两个所述的凹槽之间为与所述的圆筒形本体一体的环形块，所述的环形块的内环面为第二圆柱面，与所述的第一圆柱面同轴，第二圆柱面的内径大于所述的大口径透镜的外圆柱面的外径；

所述的环形块的上表面为第二平面，平行于所述的凹槽的底面支撑面，第二平面上具有第三螺纹孔，用于固定所述的弹性压圈；所述的调整块内侧面为弧形定位面与大口径透镜的外圆柱面配合，用于大口径透镜的径向定位，该弧形定位面的曲率半径与所述的大口径透镜的外圆柱面的半径相同；

所述的调整块置于所述的凹槽内，所述的第二固定螺钉将调整块固定在所述的镜框内；调整块的底面与凹槽的底面支撑面接触，所述的调整块的外侧面与第一圆柱面相邻且二者之间留有调整间隙，所述的调整块的顶面与所述的第二平面（192）平行，或低于第二平面。

所述的调整块具有第一狭缝，所述的第一狭缝贯通调整块的顶面和底面，用于减小振动和温度变化对大口径透镜的影响。

所述的调整块的热膨胀系数与所述的大口径透镜热膨胀系数相近。