Устройство для юстировки оптических элементов

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮСТИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ(73) Патентообладатель Белорусское оптикомеханическое объединение (БелОМО)(57) Устройство для юстировки оптических элементов, содержащее корпус с коническим отверстием, с которым контактирует сферическая оправа, выполненная с хвостовиком, и регулировочные винты, контактирующие с поверхностью хвостовика и установленные в корпусе на резьбе, отличающееся тем, что регулировочные винты установлены соосно и попарно в плоскости, перпендикулярной оси хвостовика и проходящей через вершину конуса конического отверстия, причем линии силового действия каждой пары регулировочных винтов перпендикулярны, при этом на концах регулировочных винтов жестко закреплены гайки типа барашек, а хвостовик прикреплен к нижней части основания корпуса с помощью регулируемого в осевом направлении упругого элемента, выполненного в виде пружины растяжения. Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для юстировки деталей оптико-механических приборов, например зеркал лазерных резонаторов. Известно устройство для юстировки оптических элементов, содержащее привод, кинематически связанный с основанием, сильфон, закрепленный одним концом на неподвижном корпусе, а другим жестко связанный с подпружиненной платформой, взаимодействующей с корпусом тремя сферическими поверхностями 1. Недостатком известного юстировочного устройства являются невысокие конструктивные возможности в плане количества регулировок оптических элементов (имеется возможность обеспечения регулировок только в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях), что значительно снижает точность юстировки. Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому объекту является устройство для юстировки оптических элементов, содержащее корпус с коническим отверстием, с которым контактирует сферическая оправа, выполненная с хвостовиком, и регулировочные винты, контактирующие с поверхностью хвостовика и установленные в корпусе на резьбе 2. Недостатками известного устройства является невысокая производительность регулирования положения при юстировке оптических элементов надобно в обслуживании и невысокая точность юстировки при его использовании вследствие отсутствия жесткой связи между податливыми лепестками конического хвостовика и регулировочных винтов со сферическими головками. Целью настоящего изобретения является повышение производительности и точности юстировки, а также обеспечение удобства юстировочного устройства при его эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для юстировки оптических элементов, содержащем корпус с коническим отверстием, с которым контактирует сферическая оправа, выполненная с хвостовиком и регулировочные винты контактирующие с поверхностью хвостовика и установленные в корпусе на резьбу регулировочные винты установлены соосно и попарно в плоскости, перпендикулярной оси хвостовика и проходящей через вершину корпуса конического отверстия, причем линии силового действия каждой пары регулировочных винтов перпендикулярны при этом на концах регулировочных винтов жестко закреплены гайки типа барашек, а хвостовик прикреплен к нижней части освоения корпуса с помощью регулируемого в осевом направлении упругого элемента, выполненного в виде пружины растяжения. Установка регулировочных винтов соосно и попарно в плоскости, перпендикулярной оси хвостовика и проходящей через вершину корпуса конического отверстия и обеспечение перпендикулярности линий силового действия каждой пары регулировочных винтов обеспечивает возможность высокой точности юстировочных перемещений при воздействии регулировочных винтов на хвостовик устройства в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (до 0,5 мкм). Кроме того, действующие усилия со стороны регулировочных элементов на хвостовик снижаются в несколько раз по сравнению с усилиями, действующими в процессе юстировки в известных технических решениях, что позволяет повысить не только точность юстировки, но и надежность работы юстировочного устройства. Выполнение на концах регулировочных винтов жестко установленных гаек типа барашек обеспечивает возможность повышения производительности процесса юстировки с использованием устройства не менее чем в 3 раза по сравнению с использованием известных технических решений. Одновременно с этим повышается чувствительность настройки юстировочного устройства на требуемое положение юстируемого элемента и точность юстировочных перемещений в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Крепление хвостовика к нижней части основания корпуса с помощью регулируемого в осевом направлении упругого элемента, выполненного в виде пружины растяжения, обеспечивает возможность выбора оптимального усилия прижатия сферической оправы к коническому отверстию, выполненному в корпусе, что исключает возможность проворачивания сферической поверхности оправы в коническом отверстии после настройки юстировочного устройства. На фиг. 1 показано устройство для юстировки оптических элементов в разрезе, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 на фиг. 3 - сечение АА на фиг. 1. Устройство для юстировки оптических элементов содержит корпус 1 с коническим отверстием К (фиг. 1),с которым контактирует оправа 2, выполненная с хвостовиком 3. В корпусе 1 на резьбе установлены регулировочные винты 4. На концах регулировочных винтов 4 жестко закреплены гайки 5 типа барашек и контрящие гайки 6. Нижняя часть основания корпуса 1 выполнена в виде крышки 7, прикрепленной к корпусу 1 винтами с потайной головкой 8. Через отверстие в крышке 7 проходит резьбовая ось 9, на которой навинче 2 4511 1 на гайка 10. На верхней части резьбовой оси 9 выполнено кольцо 11 для соединения с упругим элементом пружиной растяжения 12, прикрепленной к хвостовику 3 с помощью ушка 13 с резьбовым окончанием. На оправе 2 жестко установлен оптический элемент (зеркало) 14 (приклеено). На фиг. 2 показано расположение регулировочных винтов 4 в одной плоскости, перпендикулярной оси хвостовика 3 (фиг. 1) и проходящей через вершину конуса(фиг. 1) конического отверстия К (фиг. 1). На фиг. 3 показано сечение Б-Б, где позициями 4 обозначена одна пара регулировочных винтов, а позициями 15 - другая пара. Причем линии силового действия каждой пары винтов (ЛД 1 и ЛД 2) перпендикулярны. Наконечники регулировочных винтов 4, 15 упираются в прямоугольные лыски 16, выполненные на хвостовике 3 юстировочного устройства. Регулировочные винты 4 обеспечивают перемещения по линии Е-Е(фиг. 3), а регулировочные винты 15 обеспечивают перемещение по линии Д-Д (фиг. 3). Устройство для юстировки оптических элементов работает следующим образом. С помощью резьбовой оси 9 и гайки 10 обеспечивают требуемое натяжение упругого элемента - пружины растяжения 12. Ослабляют гайки 6 и вращением (поочередным) регулировочных винтов 4 с помощью барашков 5, которое передается на хвостовик 3 через окончания винтов 4 на прямоугольные лыжи 16 добиваются точного расположения зеркала 14 в одной из плоскостей. Это положение может контролироваться отраженным от плоскости оптического элемента 14 лазерным лучом, например, в резонаторе лазерного излучения. После того, как добиваются точного положения плоскости оптического элемента, один из винтов 4 ослабляют и производят юстировку в плоскости, перпендикулярной первоначально выбранной с помощью винтов 15, предварительно ослабив гайки 6, контрящие винты 15, окончательно установив точное положение оптического элемента 14 в двух плоскостях, затягивают свободные регулировочные винты 4 и 15 и контрят все винты (4 шт.) контрящими гайками 6. Устройство подготовлено к работе. Использование юстировочного устройства позволяет повысить точность юстировки до 3 раз по сравнению с точностью юстировки, получаемой с помощью известных технических решений. Производительность процесса юстирования с использованием заявляемого технического решения повышается не менее чем в 2 раза. Устройство является достаточно простым в конструктивном исполнении и надежным в работе. Источники информации 1. А.с. СССР 438047, МПК 12 , 3/00, 1975. 2. А.с. СССР 1307425, МПК 027/12, 7/18, 1987. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.