Зажимное устройство для оптических элементов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 6 02 B 7/00, 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР р l ;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

С: (21) 4764938/10 (22) 05.12.89 (46) 30.06.92. Бюл. ¹ 24 .(72) Г. И. Андросов и П. Г. Ляшедько (53) 481.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 879538, кл. G 02 В 7/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1046727, кл. G 02 B 7/00, 1983. (54) ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Сущность изобретения: механизмы фиксации и переключения дополнительно имеИзобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к устройствам для закрепления оптических элементов, например линз, зеркал, фильтров и т. и., и может быть использовано для закрепления и юстировки в различных оптических приборах.

Известна оправа объектива, содержащая корпус и элемент крепления, выполненный в виде двух опорных конструкций из упругого материала, между которыми устанавливается оптический элемент, Недостатками этой оправы являются незначительный диапазон диаметров закрепляемых оптических элементов, определяемый величиной вы бора зазора подпружиненного конца упругой ленты, а также отсутствие юстировочных элементов, обеспечивающих регулировку положения оптического элемента.

Известно также зажимное устройство для оптических элементов, содержащее основание, механизм фиксации, элемент крепления, выполненный в виде замкнутой петли из гибкого материала, охватывающей, SU 1744б81 А1 ют постоянные магниты, симметрично ориентированные относительно направляющего паза основания, в крышке механизма переключения выполнен фигурный вырез, соответствующий профилю оси механизма переключения, имеются механизмы поворота вокруг горизонтальной и вертикальной осей, также содержащие постоянные магниты, один из которых установлен на плече с возможностью поворота вокруг пальца, зафиксированного одним концом в кронштейне, а другим — в шарикоподшипнике, размещенном в упомянутом плече. 4 ил. оптический элемент и рабочую поверхность механизма фиксации, который представляет собой кулачок, установленный на основании с возможностью вращения, Недостатками данной конструкции являются неудобство эксплуатации, связанное с относительно большим временем установки или замены оптического элемента, а также. с возможностью его поворота, возникающего в результате натяжения петли, так как прижатие оптического элемента осуществляется разворотом кулачка, который вследствие трения между ним и петлей поворачивает последнюю, а следовательно, и оптический элемент. Кроме того, при замене оптических элементов различных размеров (габаритов) угол разворота кулачка разный и для фиксации его положения необходимо применять дополнительные средства, например зажимные гайки.

Данное устройство также не позволяет осуществлять юстировку положения оптического элемента, так как для установки последнего в схему необходимо производить подгонку основания к заранее подготовлен1744681

10

20

30

50 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 возвратнопоступательного перемещения в направляющем пазу основания, механизм переключения, выполненный в виде постоянного 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 разворачивающего усилия под действием сил притяжения (отталкивания) полюсов магнитов механизма фиксации и механизма переключения 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 касательного усилия, достаточного для осуществления поворота магнита, что вызывает ослабление петли и выпадение оптического элемента. Отсутствие юстировочных механизмов не позволяет осуществлять регулировку 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 фиксации и на поворотном элементе механизма переключения. Причем они расположены симметрично основным магнитам относительно направляющего паза основания, что устраняет возможность перекоса и заклинивания 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 поворотный 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 B 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 HàïðàBëÿþùего 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 фигурноеотверстие, соответствующее сечению пе вой профильной части 8 поворотного элемента 7. Плоская пружина 14, одним конц/>м зафиксированная в основании 1, а дру им упирающаяся в

1 (1744681 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 механизмом поворота вокруг горизонтальной оси, образованной опорами 17, закрепленного на кронштейне 18, и неподвижной части карданного подвеса, выполненной в виде плеча 19 с механизмом поворота вокруг вертикальной оси, который содержит винт 20, с закрепленным на его торце постоянным магнитом 21, ориентированным параллельно полюсам магнита 5 механизма фиксации. Механизм поворота вокруг горизонтальной оси выполнен в виде поворотного элемента с осью вращения, параллельной горизонтальной оси подвеса, и состоит из вала 22 с закрепленными на нем ручкой 23, постоянно о магнита 24, расположенного 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 палец 28, зафиксированный в кронштейне 18.

Стопорный винт 29 служит для фиксации положения разворота вокруг вертикальной оси. Основание 1 снабжено вогнутой призматической поверхностью для облегченияцентрирования 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 устрой тво 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 полюса 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 крыш5

55 ки 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 осуществления 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 18 с 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 отпускают 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

1744681 о

i7

2о

20 механизма переключения, т, е. повышается надежность закрепления оптического элемента, а также позволяет осуществить угловую юстировку оптического элемента относительно горизонтальной и вертикальной 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, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности закрепления и расширения функциональных возможностей путем обеспечения юстировки оптического элемента, оно снабжено двумя дополнительными постоянными магнитами, установленными соответственно 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

5 механизма переключения, выполненный с первой профильной частью, в сечении соответствующей фигурному отверстию в крышке, и второй профильной частью в виде цилиндра, диаметр которого меньше наи10 меньшего размера сечения первой проф-. ильной части поворотного элемента, который дополнительно подпружинен, а основание установлено в карданном подвесе с возможностью поворота вокруг вертикаль15 ной и горизонтальной оси с помощью механизмов, первый из которых выполнен в виде винта, установленного в неподвижной част карданного подвеса параллельно вертикальной оси вращения, с постоянным маг20 нитом, 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 гори25 зонтальной оси вращения подвеса, с постоянным магнитом, закрепленным на торце этого поворотного элемента напротив постоянного магнита механизма фиксации полюсами параллельно его полюсам, при этом

30 поворотный элемент второго механизма установлен в дополнительном кронштейне, выполненном на наружной раме карданного подвеса.

1744681

А

1744681

45

Составитель П,Ляшедько

Техред М,Моргентал Корректор B,ÃèðHÿK

Редактор М.Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 2197 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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