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

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение в оптических системах, в которых требуется позиционная точность порядка величины в несколько десятых микрона и угловая точность от 10 до рад. Такие системы применяются, например, в оптических дисковых плейерах, например, в лазерных видеомагнитофонах или компактных дисковых магнитофонах, применяющих такие оптические элементы,как апри- мер, линзы и полупроводниковые лазеры.

Цель изобретения - повышение механической стабильности и позиционной точности.

На фиг. 1 показана конструкция предложенного оптического устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид в перспективе другого примера конструкции предложенного оптического устройства; на фиг 4 - вид в перспективе предложенной оптической конструкции,

Конструкция (фиг. 1 и 2) содержит оптические элементы, состоящие из оптических линз 1 и лазерного устройства 2.

Лазерное устройство 2 содержит диодный лазер 3, теплоприемник 4 и плиту 5 основания с цилиндрической частью стенки. Лазерное устройство 2, имеющее оптическую ось 2а, и линзы 1 имеют одинаковый наружный диаметр, и они закреплены на специальном расстоянии в заданном положении относительно друг друга посредством тонкостенной стальной трубки 6 треугольного сечения, благодаря которому трубка 6 имеет высокую торсионную жесткость, причем тонкие боковые стенки 6а, 6Ь и 6с трубки могут действовать более или менее как листовые рессоры, позволяя обеспечить поперечно направленную деформацию боковых стенок. Во время изготовления оптического устройства такую способность к деформации можно использовать для относительной установки оптических элементов. Предпочтительно трубка

сл С

-ч о

го о

GJ

6 имет вписанный круг, диаметр которого слегка превышает внешний диаметр оптических элементов.

В конструкции, показанной на фиг. 1 и 2, линзы 1 закреплены в трубке 6 в трех точках, причем между линзами 1 и боковыми стенками 6а, 6Ь и 6с в точках контакта 7а. 7Ь и 7с нанесено небольшое количество клея 8, способного затвердевать под действием ультрафиолетого света, Лазерное устройство 2 прикреплено к каждой боковой стенке ба, 6Ь и 6с посредством лазерной сварки 9, причем на фигурах показан только один сварной шов.

Измерений показали, что в оптическом устройстве, изготовленном, как описано, термическая нестабильность оптического устройства составляет меньше 0,03 мрад в диапазоне температур 20° - 60°С. В данном примере оптическое устройство снабжено гильзой 10 для механической и химической защиты линз 1 и лазера 3. Гильза 10 снабжена прозрачным окном 10а.

Устройство, показанное на фиг. 3, соде- жит два оптических элемента, представляющих собой две линзы 11 и 12 различного диаметра, расположенные на одной оптической оси, и тонкостенный корпус 13 призматической формы. Корпус 13 имеет три соединяющие боковые стенки 13а, 13Ь и 13с к которым прикреплены линзы 11 и 12 при помощи небольшого количества клея 14.

В этой конструкции на взаимное радиальное положение оптических элементов не влияют или не оказывают значительное влияние изменение в температуре устройства или в его окружающей среде, таким образом . во время работы устройства ориентация оптической оси совсем на изменяется или не изменяется значительно. Если к установке оптических элементов относительно друг друга предъявляются строгие требования, то возможное осевое смещение оптических элементов относительно друг друга под влиянием температурных изменений можно уменьшить посредством соответствующего выбора коэфэфициентов расширения оптических элементов и тонкостенной части, если они применяются вместе с показателями преломления материалов оптических элементов. Последнее упомянутое средство

обеспечивает и высокую степень всенап- равленной термической стабильности устройства в соответствии с изобретением.

Оптическая конструкция, показанная на фиг. 4, содержит два оптических устройства 15 и 16,в которых оптические элементы закреплены, как показано на предыдущих фигурах. Оптическое устройство 15 содержит трубку 17 треугольного сечения, линзы 18, полупроводниковый лазер 19 и полупрозрачное зеркало 20. Оптическое устройство 16 содержит трубку 21 треугольного сечения и детектор 22, Оба оптические устройства 15 и 16 жестко соединены друг с другом, причем для увеличения жесткости

применяют пластину 23. Для того, чтобы устройства 15 и 16 взаимодействовали оптически, оптическое устройство 15 снабжено окном 24, которое расположено в боковой стенке 17 а, обращенной в сторону устройства 16. Изобретение не ограничено показанными конструкциями

Формула изобретения

1.Устройство закрепления оптических элементов, содержащее удерживающее

средство и по меньшей мере один оптический элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения механической стабильности и точности позиционирования, удерживающее средство выполнено в виде продолговатого полого корпуса с деформируемыми стенками, имеющего в поперечном сечении форму равностороннего треугольника, причем оптический элемент

жестко прикреплен к каждой из боковых стенок корпуса посредством точечного контакта.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что в корпусе треугольного сечения

аналогично первому оптическому элементу закреплен второй оптический элемент, подобный первому оптическому элементу

Ф(/а/

Изобретение позволяет повысить механическую стабильность и позиционную точность устройства. Продолговатый полый корпус треугольного сечения устройства имеет три деформируемые боковые стенки, которые соединены между собой, и по крайней мере один оптический элемент. Внутри корпуса оптический элемент прикреплен без зазора к каждой боковой стенке в заданном месте и положении при помощи жестких локальных соединений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Й/е2

и

/j

/За

W

/tfg

dfe/sJ

/5

я

/7,

/7

Й/е4