雙偏心調(diào)整光路裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙偏心調(diào)整光路裝置，用于在光點掃描和共焦掃描測量等領域中形成掃描光束。由內(nèi)外兩個帶有偏心孔的非透明的圓盤和透鏡組成，內(nèi)盤安裝于外盤的偏心孔中，內(nèi)盤直徑與偏心孔直徑相同；透鏡安裝在內(nèi)盤的偏心孔上，透鏡直徑與內(nèi)偏心孔相同，形成雙偏心結構。內(nèi)外盤繞各自中心自由轉動。通過改變兩圓盤的轉動角度，改變透鏡在空間平面上的位置，用大直徑（大于透鏡口徑，小于外盤直徑）光束入射到圓盤上，就能根據(jù)透鏡位置連續(xù)變化形成掃描光束。其結構緊湊,與傳統(tǒng)的光路結合性好，而且通光量固定，能保持形成的光點能量和形狀一致性，適用于各種光波長的掃描。
【專利說明】 雙偏心調(diào)整光路裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光路調(diào)整裝置領域，具體是一種雙偏心調(diào)整光路裝置。

【背景技術】
[0002]目前在光點掃描和共焦掃描測量中的掃描光束的形成一般是使用空間光調(diào)制器，形成掃描光束過程中受光波長的影響，對于不同波長的光需要采用不同的調(diào)制器參數(shù)。單一的空間光調(diào)制器的掃描角度有限。同時空間光調(diào)制器受溫度影響較大，對環(huán)境要求高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種雙偏心調(diào)整光路裝置，以解決現(xiàn)有技術空間光調(diào)制器使用易受限制的問題。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為:
[0005]雙偏心調(diào)整光路裝置，其特征在于:包括內(nèi)圓盤、外圓盤，所述外圓盤直徑大于內(nèi)圓盤，外圓盤中偏心開有外圓盤偏心通孔，所述內(nèi)圓盤轉動安裝在外圓盤偏心孔中，構成雙偏心結構，內(nèi)圓盤中偏心開有內(nèi)圓盤偏心通孔，且內(nèi)圓盤偏心通孔中固定安裝有透鏡。
[0006]所述的雙偏心調(diào)整光路裝置，其特征在于:所述外圓盤偏心通孔直徑與內(nèi)圓盤直徑匹配，內(nèi)圓盤偏心通孔直徑與透鏡直徑匹配。
[0007]所述的雙偏心調(diào)整光路裝置，其特征在于:所述外圓盤繞自身中心轉動，內(nèi)圓盤跟隨外圓盤公轉的同時，可繞自身中心獨立轉動。
[0008]本實用新型原理為:
[0009]外圓盤中心與外圓盤偏心通孔中心的外偏心距離為ei，內(nèi)圓盤中心與內(nèi)圓盤偏心通孔中心的內(nèi)偏心距離為e2，內(nèi)外圓盤繞各自中心轉動時，透鏡在圓盤平面的位置發(fā)生改變。設置起始位置為:外圓盤中心O1，內(nèi)圓盤中心O2及透鏡中心O3三點處于水平線，O2在
O1與O3中間。當外圓盤轉動(逆時針)Q1，內(nèi)圓盤轉動θ2時。透鏡中心O3的位置為(以
O1為中心的極坐標表示):
I2 2
r = JCi +6^ - cos(/T - θ,)
[0010]]_ —Cl)
[0011 ] θ = θχ+ arcsin(^-sin Θ?)(，)
r —
[0012]其中，r為透鏡中心O3與外圓盤中心O1的距離，Θ為0103的連線與極軸(水平方向)夾角。
[0013]將⑵變形可得:
[0014]sin(^-0,) = ^-sin^-,
r ~
[0015]考慮到圓的對稱型，式中的θ2范圍為(0，Ji)，下同。
[0016]可見透鏡中心的位置受e1; e2, Q1, θ2共同決定。當確定G1和e2后，r的大小由θ2決定，同時θ2受式⑶限制。且r的取值范圍是(|e1-e2|，ei+e2)。因此透鏡中心所能到達的范圍就是內(nèi)外半徑分別為Ie1I2I和ei+e2的環(huán)形區(qū)域。
[0017]一般情況下，要求透鏡通過外圓盤中心，若透鏡半徑為r3，此時e1; e2需滿足:
e2_。
[0018]當G1 = e2 = e時，透鏡中心就能通過外圓盤中心,透鏡所能到達的范圍就是以ei+e2為半徑的圓。此時:
^ O-,
[0019]r = 2c^cos—(4)

2
[0020]對于給定的直線1:1與01相聚Itl(Iere2Iaze^2)，與水平線角度為α。則滿足:
[0021]sin(6>-a) = —(5)

r
[0022]的點(r，θ )必然在這條直線上。
[0023]由于01和θ2變化的連續(xù)性，因此透鏡中心所能到達的位置在區(qū)域內(nèi)連續(xù)。連續(xù)調(diào)節(jié)01和θ2大小，透鏡中心就能在平面上形成直線軌跡。
[0024]用大口徑平行光束(要求直徑大于ei+e2)照射到裝置上，只有照射到透鏡部分的光束才能在另一側形成對應光束。改變內(nèi)外圓盤的轉動角度，就能在另一側形成與透鏡運動軌跡想對應的掃描光束。
[0025]本實用新型的的有益效果在于:
[0026]1、裝置中用到的結構都是圓形，與傳統(tǒng)的光路結合性好；
[0027]2、由于透鏡的通光量固定，因此在對側形成的光束的能量和形狀的一致性好；對光波長沒有選擇性，適用于各種光波長的掃描。
[0028]3、整個裝置結構緊湊，只需要調(diào)節(jié)內(nèi)外圓盤的轉動角度，就能實現(xiàn)光束的掃描，調(diào)節(jié)光點位置簡單，掃描角度理論上沒有限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型的結構俯視圖。
[0030]圖2為本實用新型的光路形成示意圖。
[0031 ] 圖3為圖1的位置變化參考圖。
[0032]圖4為內(nèi)外圓盤運動方式參考圖。

【具體實施方式】
[0033]如圖1-圖4所示，雙偏心調(diào)整光路裝置，包括內(nèi)圓盤2、外圓盤3，外圓盤3直徑大于內(nèi)圓盤2，外圓盤3中偏心開有外圓盤偏心通孔，內(nèi)圓盤2轉動安裝在外圓盤3偏心孔中，構成雙偏心結構，內(nèi)圓盤2中偏心開有內(nèi)圓盤偏心通孔，且內(nèi)圓盤偏心通孔中固定安裝有透鏡I。
[0034]外圓盤偏心通孔直徑與內(nèi)圓盤2直徑匹配，內(nèi)圓盤偏心通孔直徑與透鏡I直徑匹配。
[0035]外圓盤3繞自身中心轉動，內(nèi)圓盤2跟隨外圓盤公轉的同時，可繞自身中心獨立轉動。
[0036]本實用新型提供的是一種雙偏心調(diào)整光路裝置，包括透鏡1、帶偏心孔的內(nèi)圓盤2和帶偏心孔的外圓盤3。
[0037]透鏡I固定安裝在內(nèi)圓盤2的偏心孔中，透鏡大小與內(nèi)偏心孔大小相同。內(nèi)圓盤2通過類似于鉸鏈鉚接的方式安裝于外圓盤3的外偏心孔中，內(nèi)圓盤能在外偏心孔中自由轉動，內(nèi)圓盤半徑與內(nèi)偏心孔半徑相同。外圓盤能繞自身固定軸轉動。
[0038]設置兩組獨立的傳動裝置，一組帶動外圓盤繞自身固定軸(即外圓盤的中心)做旋轉運動，也就能帶動內(nèi)圓盤圍繞外圓盤中心做公轉運動，另一組帶動內(nèi)圓盤繞內(nèi)圓盤中心做旋轉運動。通過這兩組傳動裝置也就能同時改變內(nèi)外圓盤的轉動角頻率，就能改變透鏡在平面中的位置，使透鏡中心完成直線運動。
[0039]當用大口徑光束4照射到裝置上時，只有照射到透鏡部分的光束才能在另一側形成匯聚光束，其余部分光束被內(nèi)圓盤和外圓盤擋住。改變透鏡的位置，匯聚光點的位置隨之發(fā)生改變。
[0040]通過傳動裝置帶動內(nèi)外圓盤轉動，連續(xù)改變透鏡中心的的位置，就能在透鏡另一側形成掃描光束。
【權利要求】
1.雙偏心調(diào)整光路裝置，其特征在于:包括內(nèi)圓盤、外圓盤，所述外圓盤直徑大于內(nèi)圓盤，夕卜圓盤中偏心開有外圓盤偏心通孔，所述內(nèi)圓盤轉動安裝在外圓盤偏心孔中，構成雙偏心結構，內(nèi)圓盤中偏心開有內(nèi)圓盤偏心通孔，且內(nèi)圓盤偏心通孔中固定安裝有透鏡。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙偏心調(diào)整光路裝置，其特征在于:所述外圓盤偏心通孔直徑與內(nèi)圓盤直徑匹配，內(nèi)圓盤偏心通孔直徑與透鏡直徑匹配。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙偏心調(diào)整光路裝置，其特征在于:所述外圓盤繞自身中心轉動，內(nèi)圓盤跟隨外圓盤公轉的同時，可繞自身中心獨立轉動。
【文檔編號】G02B26/08GK204101812SQ201420596321
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權日:2014年10月15日
【發(fā)明者】黨學明, 何小虎, 盧榮勝, 黃平安 申請人:合肥工業(yè)大學