Устройство для регулировки угла наклона оптических элементов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ УГЛА НАКЛОНА ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащее корпус, жесткую оправу оптическогоэлемента, регулировочный узел, установленный в корпусе, две пары плоских пружин, оси которых взаимно перпендикулярны, расположены в одной плоскости и пересекаются на оптической реи элемента, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона, повышения точности и чувствительности регулировки, в него введены жесткий рычаг, контактируюций с регулировочным узлом и соединенный одной парой соосных плоских пружин с оправой , которая соединена другой парой соосных плоских пружин с корпусом, причем длины и сечения плоских пружин определяются соотношением , Е J tf.Z

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(Ю 0 ()2 В 7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlNY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21 ) 3471132/18-10 (22) 16.07. 82 (46) 07.10.83. Вкл. )) 37 (72) A.A.шишигин и В.Э..Васильев (53) 681.4.072(088.8) (56) 1. "Измерительная техника", М...

1982, )) 4, с. 24-25 °

2. Авторское свидетельство СССР

)) 637769, кл. G 02 в 7/18, 1978 (прототип).. (54)(57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ

УГЛА НАКЛОНА ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащее корпус, жесткую оправу оптического-элемента, регулировочный узел, установленный в корпусе, две пары плоских пружин, оси которых взаимно перпендикулярны, расположены в одной плоскости и пересекаются на оптической оси элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона, notteшения точности и чувствительности регулировки, в него введены жесткий рычаг, контактирующий с регулировочным узлом и соединенный одной парой соосных плоских пружин с оправой, которая соединена другой парой соосных плоских пружин с корпусом, причем длины и сечения плоских пружин определяются соотношением

Е Э„.. e Z(Z+ ye+

vllg=k k" 3 с э() е « р (р) где à — .угол поворота рычага, угЛ;с), ) — угол поворота оптического элемента, угл. с.;

K — - передат, очное отношение, причем 2<К(600;

Š— модуль упругости материала пружины, МПа)

° 4 — модуль сдвига материала пружины, МПа)

3 - ocesoA момент инерции пружи(н ны, соединяющей оправу и

®) неподвижный корпус, м )

3 — полярный момент инерции пруР жины, соединяю)цей оправу с, Я жестким рычагом, м )

Рв — длина пружины, соединяющей рычаг и оправу, м)

2 — расстояние между центром устройства и неподвижным корпусом, м; безразмерный параметр, ((3+ (/2— причем при

Н2+ Z/,Id выборе необходимо соблюдать условие 0,667 > y > 0,5)

Рд — д ина пру, соединяющей оправу и корпус, м.

1046728 где

55 rye

3 (в) Р

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для точной регулировки угла наклона оптических элементов.

Известно устройство для воспроиз-. ведения малых углов, состоящее из неподвижного основания, призмы и цилиндрического валика, образующего ось .для поворота рычага, на котороМ находится оптический элемент и дифференциальный винт для поворота рычага (1 3.

Недостатками данного устройства являются большие габариты, малая производительность и невысокая надежность при термостабилизировании до 0 3 С.

Известно устройство для регулировки угла наклона оптических элементов, содержащее корпус, жесткую оправу оптического элемента, регулировочный узел, установленный в корпусе, две пары плоских пружин, оси которых взаимно перпендикулярны, расположены в одной плоскости и пересекаются на оптической оси элемента (2 J. . Недостатками известного устройст. ва являются малый диапазон регулировки, невысокая точность и чувстви. тель ность.

Цель изобретения — расширение диапазона, повышение точ»»ости и чувствительности регулировки.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство введен жесткий рычаг, контактирующий с регулировочным узлом и соединен»»ый одной пароК соосных плоских пружин с оп равой, которая соединена другой парой соосных плоских пружин с корпусом, причем длины и сечения плоских пружин определяются соотношением

E 7+ Е 2(7 1 Е ) Р/ = К 1+

Gi э Р (1/э - y/2) угол поворота рычага,угл. с; угол поворота оптического элемента, угл. с; передаточное отношение, причем 2 < К < 600» модуль упругости материа-, ла пружины, МПа; модуль сдвига материала пружины, MIIa» осевой момент инерции пружины, соединяющей оправу и неподвижный корпус, м 4» полярный момент инерции пру. жины, соединяющей оправу с жестким рычагом, M+» длина пружины, соединяющей рычаг и ойраву, м; расстояние между центром устройства и неподвижным корпусом, м» безразмерный параметр, 1 3+»/2—

Е е причем

/ d"

5 при выборе g необходимо соблюдать условие 0,667 > y> 0,5» длина пружины, соединяющей оправу и корпус, м. ,Передаточное отношение 2 < К < 600 о получается в укаэанных пределах потому, что пружины, соединяющие оправу оптического элемента и жесткий рычаг, испытывают деформацию

1 кручения от поворота рычага. Крутящие моменты, возникающие от дефор. мации кручения пружин передаются на оправу оптического элемента и заставляют изгибать пружины, соединяющие оправу оптического элемента и неподвижный корпус, и в зависимос20 тИ от требуемого угла поворота оптического элемента определяют передаточное отношение,а, следовательно, и необходимый угол поворота рычага.

На фиг. 1 изображено устройство, g5 общий вид; на фиг. 2 - то же, фронтальный вид» на фиг. 3 — то же, вид в плане» на фиг. 4 — сечение А-А на фиг. 2 (пружина, соединяющая оправу оптического элемента и неподвижный

ЗО корпус)» на фиг. 5 — сечение Б-Б на фиг. 2 (пружина, соединяющая оправу оптического элемента с жестким рычаroM).

Устройство состоит из неподвиж- ного корпуса 1, соединенного с жесткой оправой,2 парой п.,вских пружин 3. К жесткой опр зе 2 крепится оптический элемент 4. Оправа 2 соединена с жестким рычагом 5 при помощи плоских пружин 6, оси которых

40 перпендикулярны осям пружин 3. Отражающая поверхность оптического элемента 4 находится в плоскости, проходящей через среднюю линию плоских пружин 3 и 6. Жесткий рычаг 5

4g контактирует через пяточку 7 с регулировочным винтом 8. При этом,цлины пружин 3 и 6, а также их поперечные сечения выбираются исходя из соотношения

E з,„е,2(2+1е,.) в з

1 Э - - G;3(в» Ез угол поворота, рычага, угл. с; угол поворота оптического элемента, угл. с.; передаточное отношение, причем 2 < К < 600» модуль упругости материала пружины, МПа» модуль сдвига материала пружины, МПа; осевой момент инерции пружины, соединяющей оправу и неподвижный корпус, м »

1046728

Э вЂ” полярный момент инерции пру<в)

P жйны, соединяющей оправу с жестким рычагом, м

Рв — длина пружины, соединяющей рычаг и оправу, м;

7 — расстояние между центром устройства и неподвижным корпусом, м; 1 — безразмерный параметр, Ф

1/3+ )/2 l= причем при ю+г(е, выборе необходимо соблюдать условие 0,667 > q ) 0,5у

1 .— длина пружины, соединяющей оправу и корпус, м., Устройство работает следующим образом.

При повороте винта 8 жесткий рычаг 5 поворачивается на пружинах 6 вокруг оси, проходящей через сред. нюю линию пружин. Крутящие моменты,, возникающие от деформации кручения

;лружин 6, передаются на жесткую оправу 2 и заставляют изгибаться пружины 3. В зависимости от расчетного передаточного отношения жесткая оправа 2 с прикрепленным к ней оптическим элементом 4 поворачивается на определенный угол.

Устройство позволяет получить точность угла поворота оптического элемента до (1-5) 10 ", чувствительность 1 10 ", что выше аналогичных характеристик известного устройства в 10 раз, а диапазон угла поворота оптического элемента в 60 ", что выше, чем у известного устройства в

600 раз. Такой, поворот оптического элемента может быть применен в рент;@ геновском интерферометре, в котором необходим поворот зеркал в 5 .10-З ".

1046728

Puz Х

Составитель В. Карягин

Редактор Н. Стащишина Техред Т.фанта Корректор С. Шекмар

Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ 7726/46 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4