Устройство для юстировки оптических элементов Советский патент 1991 года по МПК G02B7/00 

Изобретение относится к акустооптической технике и может быть использовано в модуляторах и дефлекторах света.

Целью изобретения является повышение точности юстировки.

На фиг.1 представлена конструкция устройства, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5-8 - кинематические схемы механизмов на каждом из четырех этапов точной настройки.

Устройство состоит из опорной стойки 1, на которой установлен червячный механизм грубой настройки с червяком 2 и колесом 3. На колесе 3 закреплен поворотный столик А. На столике установлен коромыслово-кулисный механизм точкой настройки с коромыслом 5, гайкой-шатуном 6 и кулисой.

Коромысло 5 концом 7 шарнирно связано с гайкой-шатуном 6. Гайка-шатун 6 имеет продольное отверстие, через которое проходит винт 8. Этот винт установлен в стойке 9, жестко связанной с поворотным столиком 4.

Кулиса выполнена в виде оси-винта 10 и корпуса 11. Ось-винт 10 имеет буртик 12 и два резьбовых участка. Одним из них ось- винт 10 связан с гайкой-шатуном 6, а другим -с корпусом 11 через резьбовое кольцо 13i Последнее имеет возможность свободного вращения в корпусе. Резьбовые участки оси-винта 10 имеют различный шаг и одно направление резьбы.

На оси-винте 10установлена, охватывая буртик 12, вилка 14 с резьбовым хвостовиком. В корпусе 11 вдоль оси-винта 10 выполО

g

Ьь

немо продольное отверстие, через которое хвостовик вилки 14 выходит из корпуса. На хвостовике установлена гайка 15.

В корпусе по касательной к резьбовому кольцу 13 выполнено отверстие, в котором установлен винт 16 с конической шейкой. Посредством последней винт 16 имеет возможность взаимодействия с резьбовым кольцом. Корпус 11 посредством оси 17 шарнирно связан с поворотным столиком 4,

Другим концом 18 коромысло 5 через |Шарнир 19 связано с гайкой-ползуном 20. С последним взаимодействует резьбовым участком ось-винт 21. Гайка-ползун 20 с осью-винтом 21 установлены в корпусе 22, жестко закрепленном на поворотном столике 4. В корпусе 22 размещен червячный механизм с червяком 23 и колесом 24. Колесо 24 снабжено фиксирующим механизмом в виде цанги 25 с зажимом 26. При этом с цангой колесо связано жестко, а с зажимом - посредством резьбы. Через цангу чераяч- ное колесо 24 установлено на гладком участке оси-винта 21 с возможностью их относительного и совместного вращения. Шарнир 19 выполнен с прорезью и снабжен зажимным винтом 27.

На коромысле 5 закреплена акустоопти- ческая ячейка 28.

Устройство работает следующим образом.

Грубая юстировка устройства по углу Брегга осуществляется поворотом столика 4 че.рвячной парой 2,- 3.

Точная юстировка осуществляется поворотом коромысла 5 Е четыре этапа при изменении структуры механизма и его приводных элементов.

На первом этапе предварительно гайка- ползун 20 переводится s ближайшее к гайке-шатуну 6 положение, винты 8 и 16 отпускаются, а гайка 15 и винт 27 затягиваются. При этом вилка 14 сцепляется с корпусом 11 и удерживает ось-винт 10 от осевого перемещения, сохраняя ему возможность вращаться.

Винт 16 конической шейкой выходит из контакта с резьбовым кольцом 13, обеспечивая последнему возможность свободного вращения в корпусе 11 Е1месте в осью-винтом 10,

Отпускаясь, винт 8 дает возможность гайке-шатуну б свободно перемещаться. Затем проводится точная настройка первого этапа.

Для этого вращают ось-эинт 10, От него через гайку-шатун 6 вращательное перемещение относительно шарнира 19 получают коромысло 5 и акустооптическая ячейка 28, жестко закрепленная на нем, Расчет процесса юстировки на первом этапе проводится по зависимости а ti/l, где а - угол поворота коромысла при одном обороте оси-винта 10, рад;

| - минимальная длина коромысла;

ti - шаг резьбы гайки-шатуна 6 и связанного с ним резьбового участка оси-винта 10, Для юстировки на втором этапе предварительно отпускают гайку 15, и затягивают

0 винт 16. При этом вилка 14 расцепляется с корпусом 11 и освобождает ось-винт 10 для перемещения его вдоль оси. При затягивании винта 16 его коническая шейка входит в контакте резьбовым кольцом 13 и стопорит

5 его от проворачивания в корпусе 11. Затем проводится настройка второго этапа.

Для этого, как и на первом этапе, вращают ось-винт 10. При этом ось-винт пол0 учает и поступательное осевое перемещение.

Вращательное и поступательное движение оси-винта 10 дифференциально преобразуется через гайку-шатун 6 во вращение

5 коромысла 5.

Расчет процесса юстировки на втором этапе проводится по зависимости a2 lti-t2|/ I, где а.г - угол поворота коромысла-при одном обороте оси-винта, рад;

0t2 - шаг резьбы резьбового кольца 13 и

связанного с ним резьбового участка оси- винта 10.

Для юстировки на третьем этапе предварительно затягивают винт 8 и отпускают

5 винт 27 и зажим 26. Гайка-шатун 6 неподвижно сцепляется со столиком 4, Ось-винт 21 получает возможность вращения относительно червячного колеса 24, а гайка-ползун

20с шарниром 19 получают возможность 0 перемещения в корпусе 22 вдоль оси-винта

21и вращения коромысла 5 относительно неподвижной гайки-шатуна 6. Затем проводится настройка третьего этапа.

Для этого вращают ось-винт 21. Враще- 5 ние оси-винта преобразуется в поступательное перемещение гайки-ползуна 20, а от него через шарнир 19 - во вращение коромысла 5 с акустооптической ячейкой 28,

Расчет процесса юстировки на треть- 0 ем этапе проводится по зависимости аз / -a re s i n s i n/3 /(1-Из), где аз - угол поворота коромысла при одном обороте оси-винта 21, рад;

/5 - угол пересечения коромысла 5 с осью-винтом 21;

гз шаг резьбы гайки-ползуна 20 и оси- винта 21.

Для юстировки на четвертом этапе предварительно затягивают зажим 26. При этом цанга 25 сцепляется с осью-винтом 21

5

и обеспечивает его совместное вращение с червячным колесом 24. Затем проводится настройка четвертого этапа.

Для этого вращают червяк 23. Вращение от червяка через колесо 24 и цангу 25 передается на ось-винт 21, а от него через гайку-ползун 20 и шарнир 19 преобразуется во вращение коромысла 5. Расчет процесса юстировки на четвертом этапе проводится по зависимости

сы Ј - arcsln lslrv3/(l +13/),

где аи - угол поворота коромысла при одном обороте червяка 23. рад;

i - передаточное отношение червячной пары 23, 24.

Высокая конечная точность юстировки позволяет использовать в модуляторах и дефлекторах света меньшую длину акустиче- ской волны, расширив их область применения, а изменение структуры механизма юстировки и его приводных элемен- товпозволяетуменьшить

продолжительность юстировки.

Формула изобретения

Устройство для юстировки оптических элементов, содержащее поворотный столик с установленным на нем коромыслово-ку- лисным механизмом, коромысло которого

одним концом шарнирно связано с гайкой- шатуном, а кулиса выполнена в виде взаимодействующей с гайкой-шатуном оси-винта с двумя резьбовыми участками с различным шагом, с одним направлением резьбы и с кольцевым буртиком между ними, при этом другой конец оси-винта установлен в резьбовом кольце, размещенном в корпусе с возможностью вращения и стопо- рения, вилку с резьбовым концом, размещенным в продольной прорези корпуса с возможностью сцепления с корпусом с помощью гайки или с осью-винтом при взаимодействии ее с кольцевым буртиком, и- червячный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения точности юстировки, оно снабжено дополнительным корпусом, жестко закрепленным на столике, дополнительной осью-винтом, установленной в дополнительном корпусе и одним концом с помощью фиксатора соединенной с колесом червячного механизма с возможностью их относительного и совместного вращения, и гайкой-ползуном, шарнирно связанной с другим концом коромысла и взаимодействующей с другим концом дополнительной оси-винта.

Ш /// ///

/// /// ///

Изобретение относится к акустооптической технике. Цель изобретения - повышение точности юстировки с одновременным уменьшением ее продолжительности. Устройство имеет коромыслово-кулисный механизм, кулиса которого выполнена в виде оси-винта 10, перестраиваемого дифференциального механизма с корпусом, а коромысло 5 связано с осью-винтом 10 через гайку-шатун 6. Коромысло другим концом шарнирно связано с гайкой-ползуном 20 и осью-винтом 21 с червячным механизмом. При этом червячное колесо 24 снабжено цанговым механизмом и установлено на оси-винте 21 с возможностью их относительного и совместного вращения. Структура устройства юстировки меняется перестройкой дифференциального винтового механизма и приводного механизма гайки-ползуна. Юстировка осуществляется поворотом коромысла 5 с акустооптической ячейкой. 8 ил.

Ъ

IWW91

en

4

.Ь О

.

6-$ .

Ю

иг. 5

фиг. 7

6

10

.0

4-04

(Риг. 6

24

фиг. 8