УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ СВЕТООТРАЖАЮЩЕЙ ПРИЗМЫ Российский патент 1995 года по МПК G02B7/18 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к отражающим системам светодальномеров.

Наиболее близким аналогом для первого варианта изобретения является зажимное устройство, которое содержит корпус с расположенными с противолежащих сторон нажимным винтом и опорной площадкой, несущей неподвижную губку с направляющей [1]
Недостатками этого устройства является деформация граней призмы при зажиме ее между опорной площадкой и зажимным винтом, что приводит к искажению диаграммы отражения.

Наиболее близким аналогом для второго варианта устройства для крепления оптического элемента, которое содержит корпус с опорными поверхностями для установки призмы и последовательно установленные с возможностью поджатия призмы прижим, пружину, крышку корпуса [2]
Недостатком данного устройства является невозможность равномерного прижима призмы, имеющей форму тетраэдра.

Задачей изобретения является уменьшение деформаций призмы при ее креплении и соответственно уменьшение искажений диаграммы отражения за счет сопряжения зажимного устройства с конструкцией призмы, имеющей форму тетраэдра с тремя срезанными вершинами, прилегающими к основанию, имеющему форму шестиугольника.

Указанная задача решается путем создания двух вариантов устройства крепления светоотражающей призмы.

В устройстве по первому варианту, содержащем корпус с нажимным винтом на одном конце и опорную поверхность на другом конце, на которой установлена неподвижная губка с направляющей, введен подпружиненный элемент, установленный перед нажимным винтом и имеющий три равномерно расположенных по окружности участка в виде двухгранных полостей, выполненных с возможностью взаимодействия с отражающими гранями призмы в периферийной части ребер. Опорная поверхность выполнена в виде сплошного кольца или трех его сегментов и снабжена двумя дополнительными неподвижными губками с направляющими, причем все направляющие расположены равномерно по окружности с возможностью взаимодействия с периферийными частями грани призмы или фасками на ней и противолежат двугранным полостям подпружиненного элемента. При этом целесообразно, чтобы губки с направляющими были соединены в сплошное фигурное кольцо.

Кроме того, в выполненном корпусе в кольцевом пазе между опорной поверхностью и фигурным кольцом с губками может быть установлена разрезная кольцевая пружина с возможностью взаимодействия с ними.

В устройстве по второму варианту, содержащем корпус с опорными поверхностями для установки призмы, и последовательно установленные с возможностью поджатия призмы прижим, пружину и крышку корпуса, прижим выполнен с тремя равномерно расположенными по окружности участками, выполненными в виде двугранных полостей с возможностью взаимодействия с отражающими гранями в периферийной части ребер призмы, а опорные поверхности основания выполнены в виде трех сегментов кольца, расположенных равномерно по окружности с возможностью взаимодействия с периферийными частями входной грани призмы и противолежащих двугранным полостям прижимного элемента. При этом пружина может быть выполнена с тарированным усилием нажима.

На фиг. 1-6 изображены возможные варианты исполнения зажимного устройства, где 1 корпус устройства крепления светоотражающей призмы, 2 нажимной винт, 3 опорная поверхность, 4 направляющей губка, 5 подпружиненный элемент, 6 двугранная полость подпружиненного элемента, 7 хвостовик с резьбой для установки устройства на панели отражающей системы, 8 цилиндрическая часть хвостовика, 9 дополнительное кольцо с губками, 10 направляющие, 11 кольцевой паз в корпусе, 12 разрезная кольцевая пружина, 13 фиксатор пружины, 14 пружина, 15 тетраэдрическая светоотражающая призма, 16 крышка.

Вариант устройства крепления (фиг. 1) имеет фигурный корпус 1 с тремя стойками и боковыми вырезами между ними. Призма 15 вставляется через круглое отверстие в опорной поверхности 3 основания, после чего устанавливаются губки 4 и закрепляются винтами. Вставленные до этого в корпус подпружиненный элемент 5, пружина 14 и фиксатор пружины 13 прижимаются нажимным винтом 2 друг к другу и к призме 15. При этом с призмой 15 взаимодействуют двугранные полости 6 подпружиненного элемента 5 и направляющие 10 губок 4. Двугранные полости нажимают на отражающие грани (боковые стороны тетраэдра) в периферийной части ребер призмы 15, а направляющие 10 на фаски входной шестигранной поверхности основания тетраэдра призмы 15.

Изображенный на фиг. 2 вариант исполнения отличается тем, что губки 4 с направляющими 10 находятся на дополнительном кольце 9. При этом в корпусе выполнен кольцевой паз 11, в который вставлена разрезная кольцевая пружина 12.

На фиг. 3 и 4 изображены варианты использования дополнительного кольца с губками 9 с направляющими 10, рассчитанными на взаимодействие с фасками на призме 15; на фиг. 5 устройство с крышкой 16; на фиг. 6 подпружиненный элемент 5 выполнен в виде единого монолита двугранных полостей с пружинным кольцом.

Устройство крепления светоотражающей призмы работает следующим образом.

При изменении температуры из-за разности коэффициентов термического расширения материала призмы 15 (стекло или плавленный кварц) и корпуса устройства 1 пружина 14 сжимается или растягивается, выбирая люфт между деталями крепления или призмой 15. При этом зажим призмы происходит между двугранными полостями 6 подпружиненного элемента 5 и опорной поверхностью 3. Вынос усилия зажима на периферийную часть призмы, имеющей большую толщину (более половины высоты тетраэдра), и свободное положение тонких частей ребер между отражающими гранями и входной гранью основания значительно снижает деформации призмы 15 и искажения диаграммы отражения по сравнению с прототипом.

Использование: в оптическом приборостроении, в частности в отражающих системах светодальномеров. Сущность изобретения: устройство креплени светоотражающей призмы, выполненной в виде тетраэдра со срезанными вершинами основания, содержит корпус, на опорную поверхность которого установлена призма, закрепленная на ней подпружиненным элементом, установленным с возможностью взаимодействия с нажимным винтом, расположенным в корпусе, причем на опорной поверхности установлены равномерно по окружности три неподвижные губки с направляющими, а подпружиненный элемент снабжен расположенными по той же окружности тремя двухграничными полостями, установленными с возможностью взаимодействия с ребрами окружающих граней призмы в их периферийной части. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ СВЕТООТРАЖАЮЩЕЙ ПРИЗМЫ, имеющей форму тетраэдара, содержащее корпус с нажимным винтом на одном конце и опорную поверхность на другом конце, на которой установлена неподвижная губка с направляющей, отличающееся тем, что оно снабжено подпружиненным элементом, установленным перед нажимным винтом и имеющим три равномерно расположенных по окружности участка в виде двугранных полостей, выполненых с возможностью взаимодействия с отражающими гранями призмы в периферийной части ее ребер, а опорная поверхность выполнена в виде сплошного кольца или трех его сегментов и снабжена двумя дополнительными неподвижными губками с направляющими, причем все направляющие расположены равномерно по окружности с возможностью взаимодействия с периферийными частями входной грани призмы или фасками на ней и противолежат двухгранным полостям подпружиненного элемента. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что губки с направляющими соединены в сплошное фигурное кольцо. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в выполненном в корпусе кольцевом пазе между опорной поверхностью и фигурным кольцом с губками установлена разрезная кольцевая пружина с возможностью взаимодействия с ними. 4. Устройство крепления светоотражающей призмы, имеющей форму тетраэдра, содержащее корпус с опорными поверхностями для установки призмы и последовательно установленные с возможностью поджатия призмы прижим, пружину и крышку корпуса, отличающееся тем, что прижим выполнен с тремя равномерно расположенными по окружности участками, выполненными в виде двугранных полостей с возможностью взаимодействия с отражающими гранями в периферийной части ребер призмы, а опорные поверхности основания выполнены в виде трех сегментов кольца, расположенных равномерно по окружности с возможностью взаимодействия с периферийными частями входной грани призмы и противолежащих двугранным полостям прижимного элемента. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что пружина выполнена с тарированным усилием нажима.