Зажимное устройство для оптических элементов Советский патент 1992 года по МПК G02B7/00 G02B7/18 

ному месту, после чего никаких корректировочных движений уже не производится. В результате этого неточная установка закрепленного оптического элемента сказывается в дальнейшем на работе всей схемы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является зажимное устройство для оптических элементов, содержащее основание, на котором установлены механизм фиксации, выполненный в виде ползуна с полюсным магнитом, который установлен с возможностью возвратно- поступательного перемещения в направляющем пазу основания, механизм переключения, выполненный в виде посто- янного магнита, закрепленного на поворотном элементе и установленного между механизмом фиксации и оптическим элементом, и замкнутую петлю из гибкого материала, охватывающую оптический элемент и механизм фиксации.

Основным недостатком этого устройства является возможность заклинивания ползуна с магнитом механизма фиксации вследствие возникновения перекоса от раз- ворачивающего усилия под действием сил притяжения (отталкивания) полюсов магнитов механизма фиксации и механизма пере- ключения и сил трения между контактирующими поверхностями ползуна и направляющего паза. Кроме того, в устройстве возможно несанкционированное переключение полюсов магнита механизма переключения при случайном приложении к образующей поверхности ручки касатель- ного усилия, достаточного для осуществления поворота магнита, что вызывает ослабление петли и выпадение оптического элемента. Отсутствие котировочных механизмов не позволяет осуществлять регули- ровку положения оптического элемента.

Цель изобретения - повышение надежности закрепления и расширения функциональных возможностей путем обеспечения юстировки оптического элемента.

Поставленная цель достигается тем, что механизмы фиксации и переключения снабжены двумя дополнительными постоянными магнитами, установленными соответственно на ползуне механизма фик- сации и на поворотном элементе механизма переключения. Причем они расположены симметрично основным магнитам относительно направляющего паза основания, что устраняет возможность перекоса и заклини- вания ползуна. Кроме того, в крышке, закрепленной на основании, выполнено фигурное отверстие, в котором установлен поворотный элемент механизма переключения, состоящий из двух профильных частей.

Первая профильная часть соответствует в поперечном сечении фигурному отверстию в крышке, а вторая выполнена в виде цилиндра, диаметр которого меньше наименьшего размера сечения первой профильной части. Для обеспечения фиксации положения после осуществления переключения по- воротный элемент дополнительно подпружинен.

Поворот основания, закрепленного в карданном подвесе, вокруг вертикальной и горизонтальной осей осуществляется с помощью двух механизмов, один из которых установлен в неподвижной части карданного подвеса и в отличие от известного выполнен в виде винта с закрепленным на его торце постоянным магнитом. Этот винт ориентирован параллельно вертикальной оси вращения, причем полюса торцового магнита расположены напротив одного из магнитов механизма фиксации параллельно его полюсам.

Второй механизм, установленный в дополнительном кронштейне, размещен на наружной раме карданного подвеса и выполнен в виде поворотного элемента с осью вращения, параллельной горизонтальной оси. На торце этого поворотного элемента закреплен постоянный магнит, полюса которого ориентированы параллельно полюсам постоянного магнита механизма фиксации.

На фиг. 1 изображено зажимное устройство, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2 (фигурное отверстие в крышке совместно с первой профильной частью поворотного элемента механизма переключения); на фиг. 4 - вид В на фиг. 2.

Зажимное устройство для оптических элементов содержит основание 1, механизм фиксации, выполненный в виде ползуна 2 с закрепленными на нем и симметрично расположенными относительно направляющего паза 3 основания 1 двумя постоянными магнитами 4 и 5, механизм переключения, закрепленный на основании 1 между оптическим элементом 6 и механизмом фиксации, выполненный в виде поворотного элемента 7 с двумя профильными частями 8 и 9, снабженного ручкой 10 и двумя постоянными магнитами 11 и 12, установленными симметрично относительно направляющего паза 3 и магнитов 4 и 5.

В крышке 13, закрепленной на основании 1, выполнено фигурное/отверстие, соответствующее сечению первой профильной части 8 поворотного элемента 7. Плоская пружина 14, одним концам зафиксированная в основании 1, а дру/йм упирающаяся в

(

f

постоянный магнит 12, обеспечивает фиксацию профильной части 8 в фигурном отверстии крышки 13 после осуществления переключения.

Элемент 15 крепления, охватывающий оптический элемент 6 и ползун 2 механизма фиксации, представляет собой замкнутую петлю из гибкого материала.

Основание 1 установлено в карданном подвесе, состоящем из корпуса 16 с меха- низмом поворота вокруг горизонтальной оси, образованной опорами 17, закрепленного на кронштейне 18, и неподвижной части карданного подвеса, выполненной в виде плеча 19с механизмом поворота вок- руг вертикальной оси, который содержит винт 20, с закрепленным на его торце постоянным магнитом 21, ориентированным параллельно полюсам магнита 5 механизма фиксации. Механизм поворота вокруг гори- зонтальной оси выполнен в виде поворотного элемента с осью вращения, параллельной горизонтальной оси подвеса, и состоит из вала 22 с закрепленными на нем ручкой 23, постоянного магнита 24, рас- положенного напротив и параллельно полюсам постоянного магнита 4 механизма фиксации, и фиксирующих винтов 25 и 26. Кроме того, в плече 19 закреплен шарикоподшипник 27, на котором установлен па- лец 28, зафиксированный в кронштейне 18. Стопорный винт 29 служит для фиксации положения разворота вокруг вертикальной оси. Основание 1 снабжено вогнутой призматической поверхностью для облегчения- центрирования закрепленных круглых оптических элементов. Петля 15 может быть выполнена как в виде тонкой гибкой ленты, так и в виде кольца из резины или любого упругого гибкого и упругого материала. Для улучшения зажима между петлей 15 и оптическим элементом 6 могут применяться различные прокладки необходимой формы.

Зажимное устройство работает следующим образом.

Оптический элемент устанавливают на призматическую поверхность основания 1 и накидывают на него петлю 15. Ручкой 10 выдвигают поворотный элемент 7 до тех пор, пока первая профильная часть 8 не выйдет за пределы фигурного отверстия крышки 13, сжимая при этом пружину 14. Затем осуществляют разворот элемента 7 с закрепленными на нем постоянными магнитами 1 и 12 так, чтобы одноименные полю- са магнитов 4, 5, 11 и 12 были ориентированы навстречу друг другу. После этого отпускают ручку 10. При этом плоская пружина 14 разжимается и погружает профильную часть 8 в фигурное отверстие крышки 13, тем самым осуществляя фиксацию положения полюсов магнитов 11 и 12. Так как одноименные полюса отталкиваются, то ползун 2 перемещается по пазу 3 и натяжением петли 15 закрепляет оптический элемент 6.

Для осуществления поворота вокруг горизонтальной оси отпускают винты 25 и 26 и вращением ручки 23, закрепленной на валу 22, изменяют положение постоянного магнита 24. При этом изменяется взаимодействие магнитных полей магнитов 4 и 24, т. е. они взаимно притягиваются или отталкиваются и, соответственно, разворачивают основание 1 совместно с ползуном 2 с закрепленными на нем магнитами 4 и 5 и оптическим элементом 6 вокруг опор 17. После осущэсгвления поворота необходимо зафиксировать это положение винтами 25 и 26.

В случае необходимости поворота вокруг вертикальной оси отпускают винт 29 и вращением винта 20 с постоянным магнитом 21 перемещают последний вдоль вертикальной оси параллельно полюсам постоянного магнита 5 механизма фиксации. В зависимости от взаимодействия полюсов магнитов 21 и 5 они притягиваются или отталкиваются и соответственным образом разворачивают кронштейн 18с корпусом 16 и основанием 1, связанным с последним через опоры 17, вокруг вертикальной оси. проходящей через палец 28, закрепленный одним концом в кронштейне 18, а другим - в шарикоподшипнике 27, установленном в плече 19. После этого фиксируют положение оптического элемента 6 закрепленного в основании 1, стопорным винтом 29.

Для снятия или замены оптического элемента 6 выдвигают за ручку 10 поворотный элемент 7 до выхода за пределы фигурного отверстия крышки 13 профильной части 8 и разворачивают элемент 7 с постоянными магнитами 11 и 12 на 180°. Затем отпускаю ручку 10. При этом происходит погружение профильной части 8 в фигурное отверстие крышки 13 под действием пружины 14, что обеспечивает фиксацию положения полюсов магнитов 11 и 12. В результате происходит взаимное притягивание полюсов магнитов 4, 5, 11 и 12, что вызывает перемещение ползуна 2 по пазу 3 в направлении оптического элемента 6, ослабляя при этом петлю 15 и освобождая оптический элемент 6.

Предлагаемая конструкция зажимного устройства для оптических элементов исключает возможное заклинивание ползуна и случайный (несанкционированный) поворот

механизма переключения, т. е. повышается надежность закрепления оптического элемента, а также позволяет осуществить угловую юстировку оптического элемента относительно горизонтальной и вертикаль- ной осей, что расширяет функциональные возможности использования зажимного устройства, так как существенно облегчает установку и ориентацию оптического элемента,

Формула изобретения Зажимное устройство для оптических элементов, содержащее основание, механизм фиксации, выполненный в виде ползуна с постоянным магнитом и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющем пазу, выполненном в основании, механизм переключения, выполненный в виде поворотного элемента с постоянным магнитом, и элемент крепления, выполненный в виде замкнутой петли из гибкого материала, охватывающей оптический элемент и механизм фиксации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за- крепления и расширения функциональных возможностей путем обеспечения юстировки оптического элемента, оно снабжено дву- мя дополнительными постоянными магнитами, установленными соответствен- но на ползуне механизма фиксации и на поворотном элементе механизма переключения симметрично основным магнитам относительно направляющего паза основания, и крышкой, закрепленной на основании и выполненной с фигурным отверстием, в котором установлен поворотный элемент механизма переключения, выполненный с первой профильной частью, в сечении соответствующей фигурному отверстию в крышке, и второй профильной частью в виде цилиндра, диаметр которого меньше наименьшего размера сечения первой профильной части поворотного элемента, который дополнительно подпружинен, а основание установлено в карданном подвесе с возможностью поворота вокруг вертикальной и горизонтальной оси с помощью механизмов, первый из которых выполнен в виде винта, установленного в неподвижной карданного подвеса параллельно вертикальной оси вращения, с постоянным магнитом, закрепленным на его торце напротив одного из магнитов механизма фиксации полюсами параллельно его полюсам, а второй механизм выполнен в виде поворотного элемента, ось которого параллельна горизонтальной оси вращения подвеса, с постоянным магнитом, закрепленным на торце этого поворотного элемента напротив постоянного магнита механизма фиксации полюсами параллельно его полюсам, при этом поворотный элемент второго механизма установлен в дополнительном кронштейне, выполненном на наружной раме карданного подвеса.

/ 19

б-Б

Фиг. 3

23

29

27

Фиг.2

/

Фиг. 4

Вид В