Юстировочное устройство

Авторы патента:

Синицин Евгений Валерьевич (RU)

Понукалин Андрей Владимирович (RU)

Крышин Владимир Витальевич (RU)

G02B27/62 - оптические приборы, специально предназначенные для юстировки оптических элементов во время сборки оптических систем (средства юстировки, являющейся частью собираемой системы G02B 7/00)

Владельцы патента RU 2541728:

Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") (RU)

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для юстировки приборов, датчиков и других оптико-механических устройств, а также для соединения световода с излучателем. Юстировочное устройство выполнено в виде корпуса с местами для размещения оптических элементов и механизма регулировки. Изобретение направлено на повышение точности юстировки и сокращение времени установки на юстируемый оптический модуль. Для чего в корпус устройства введено основание с выполненными на внешней поверхности базовыми отверстиями и закрепленными магнитами, а механизм регулировки содержит поворотный узел, образованный двумя прозрачными шайбами, соосно закрепленными между стойками, и зеркало оператора, установленное на магнитных шарах в поворотном узле с возможностью вращения в двух плоскостях. 4 ил.

Известно устройство для совмещения световода с излучателем по патенту №2073262, МПК G02B 6/42, 1997 г., содержащее корпус, кожух, стальную трубку, размещенную внутри корпуса, два котировочных узла, один из которых содержит четыре, а второй шесть микрометрических винтов. В каждом юстировочном узле четыре винта выполнены с коническими торцевыми поверхностями с одинаковым углом, а два винта второго юстировочного узла выполнены с плоскими торцами. Все винты установлены попарно симметрично.

Недостатками данного устройства является длительность процесса установки на юстируемый оптический модуль, связанной со сложностью конструкции, и трудоемкость юстировки, осуществляемой регулированием микрометрическими винтами.

Известно юстировочное устройство по патенту №2082192, МПК G02B 7/00, 1997 г., содержащее корпус, внутреннюю втулку с закрепленным на ней юстируемым элементом; упругий и фиксирующий элементы. Причем внутренняя втулка выполнена в виде шестерни с зубьями с внешней стороны и установлена на подвижных опорах в корпусе. Упругий элемент выполнен в виде шестерни с зубьями с внутренней стороны и закреплен неподвижно торцевыми частями в корпусе и имеет кинематическую связь с внутренней втулкой. В устройство введены индуктор, расположенный соосно с внутренней втулкой и упругим элементом, и упор, имеющий контакт с одной торцевой поверхностью индуктора, причем внутреннее сечение индуктора имеет форму эллипса.

Недостатком этого устройства является высокая погрешность юстировки, вызванная люфтом в зубчатой передаче и износом трущихся элементов конструкции, высокая себестоимость изготовления и необходимость выполнения размеров с высокой степенью точности.

Наиболее близким заявляемому изобретению является «Котировочное устройство» по патенту №2029325, МПК G02B 6/26, 1995 г., согласно которому юстировочное устройство содержит подвижное (механизм регулировки) и неподвижное основания, выполненные как части одного корпуса, представляющего собой пространственный параллелограммный механизм с упруго соединенными рычагами, в котором звено с подвижным основанием расположено относительно звена с неподвижным основанием с возможностью поступательного перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Общим признаком прототипа и заявляемого устройства является наличие корпуса с местами для размещения оптических элементов и механизма регулировки.

Недостатком прототипа является возникновение несоосности оптических осей устройства и юстируемого модуля в результате деформации гибких рычагов, не имеющих тарированных упругих свойств, соединяющих пространственные элементы.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение упомянутых недостатков, повышение точности юстировки и сокращение времени установки на юстируемый оптический модуль.

Технический результат достигается тем, что в корпус устройства введено основание с выполненными на внешней поверхности базовыми отверстиями и закрепленными магнитами. Механизм регулировки содержит поворотный узел, образованный двумя прозрачными шайбами, соосно закрепленными между стойками, и зеркало оператора, установленное на магнитных шарах в поворотном узле с возможностью вращения в двух плоскостях.

На фиг.1 и 2 изображен общий вид устройства, на фиг.3 и 4 - его горизонтальная и фронтальная проекции соответственно.

Юстировочное устройство содержит корпус 1 в виде цилиндрической трубы для размещения оптических, механических и электрических элементов конструкции; основание 2 для размещения модуля с батарейкой 12; магниты 3 для установки и надежной фиксации устройства на юстируемом оптическом модуле; шайбы 4 и 5 для совмещения оптических осей, выполненные из прозрачного материала с нанесенными прицельными сетками; механизм регулировки, состоящий из поворотного узла, образованного шайбами 10 и 11, которые закреплены между стойками 6, и зеркала оператора 7, установленного на осях в виде магнитных шаров 9; кнопку 8 для включения подсветки.

Юстировочное устройство работает следующим образом. Корпус 1 устанавливается на специальной поверхности юстируемого оптического модуля (на чертеже не показан), так чтобы базовые отверстия основания 2 совпали с выступами на оптическом модуле, при этом магнитами 3 обеспечивается надежная фиксация устройства. Вращением поворотного узла относительно оси корпуса 1 выставляется удобное для оператора положение зеркала 7. Вращение зеркала 7 относительно оси, образованной магнитными шарами 9, обеспечивает необходимое положение зеркала для прохождения луча зрения оператора. Фиксация зеркала 7 осуществляется силами магнитных полей шаров 9. Юстировка осуществляется регулированием подвижных механизмов юстируемого оптического модуля до совмещения центра прицельной сетки шайбы 10 со световодом, причем луч зрения оператора должен проходить через центр прицельной сетки шайбы 5.

Изобретение позволяет повысить точность и упростить процесс юстировки за счет использования магнитов в качестве установочных элементов взамен сложных механизмов фиксации на оптических модулях. Кроме того, конструкцией предусмотрена возможность установки зеркала в удобное для оператора положение, не изменяя положение оптической оси юстируемого оптического модуля.

Юстировочное устройство, содержащее корпус с местами для размещения оптических элементов и механизм регулировки, отличающееся тем, что в корпус устройства введено основание с выполненными на внешней поверхности базовыми отверстиями и закрепленными магнитами, а механизм регулировки содержит поворотный узел, образованный двумя соосно закрепленными между стойками прозрачными шайбами, и зеркало оператора, установленное на магнитных шарах в поворотном узле с возможностью вращения в двух плоскостях.

Изобретение может быть использовано в оптических микроскопах для контроля и юстировки высот и несоосности оптических и механических осей микрообъективов при их сборке.

Способ юстировки матричного фотоприемного устройства // 2478999

Изобретение относится к области оптического приборостроения и направлено на обеспечение возможности точной юстировки оптико-электронных модулей (ОЭМ) с матричными фотоприемными устройствами (МФПУ), а также их взаимозаменяемость в широком спектральном диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного, что обеспечивается за счет того, что при юстировке МФПУ, работающих в различных спектральных диапазонах, для обеспечения взаимозаменяемости задают точное положение фоточувствительной поверхности МФПУ относительно посадочных поверхностей: диаметра и посадочной плоскости.

Устройство юстировки двухзеркальной центрированной оптической системы // 2467286

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и направлено на повышение надежности и оперативности контроля юстировки двухзеркальных центрированных оптических систем при их сборке и юстировке, а также в штатном режиме, в процессе их эксплуатации в условиях обсерваторий, что обеспечивается за счет того, что устройство содержит монохроматический источник света, коллиматор и светоделитель для формирования опорной и рабочей ветвей.

Способ юстировки двухзеркальных центрированных оптических систем // 2375676

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в оптическом производстве при сборке и юстировке двухзеркальных центрированных оптических систем, содержащих компоненты как со сферическими, так и асферическими зеркальными поверхностями, в том числе и с внеосевыми.

Устройство для прецизионного вращения оптических элементов // 2365950

Изобретение относится к области оптического приборостроения и предназначено для юстировки оптических элементов в оптических системах, где важно точно поворачивать оптические элементы с минимальными отклонениями их оси вращения.

Устройство для контроля параметров лазерного канала управления // 2350891

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам для контроля параметров лазерных каналов управления приборов наведения при их сборке, юстировке и испытаниях.

Устройство для прецизионного линейного перемещения оптических элементов // 2348952

Изобретение относится к области оптического приборостроения и предназначено для юстировки оптических элементов в оптических системах, где важно прецизионно линейно перемещать оптические элементы параллельно самим себе с отклонениями не более 4 угловых секунд.

Привод линейных перемещений // 2339858

Изобретение относится к электромеханическим линейным исполнительным механизмам и может быть использовано в приводах точных линейных перемещений, в подвижных системах приборов, в частности, для юстировки оптических элементов, установленных в оправах.

Оптическая схема оптико-лазерного центрира // 2272250

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в геодезическом приборостороении. .

Способ для контроля информационного канала управления и устройство для его осуществления // 2243581

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и используется при сборке, юстировке, испытаниях и ремонте систем передачи информации, наведения и управления по лучу, в частности для центрировки оси пучка излучения с осью информационного канала управления.

Способ автоматизированной юстировки оптической системы // 2545070

Изобретение может быть использовано для автоматизированной юстировки элементов усилительного канала лазерных установок. Способ включает получение изображений юстировочного лазерного пучка и маркеров контрольных элементов оптической системы, центр которых определяется по паре маркеров, расположенных по обе стороны от центра на одинаковом расстоянии от него. Осуществляют случайный наклон контрольных оптических элементов, контролируют изменение положения изображений маркеров и юстировочного лазерного пучка путем вычисления отклонения центра масс этих изображений от оптической оси системы, вычисляют управляющие сигналы, которые подают на приводы исполнительных механизмов контрольных оптических элементов. Для вычисления управляющих сигналов используют стохастический параллельный градиентный (СПГ) алгоритм, целевая функция в котором зависит от отклонения центров масс изображений от оптической оси системы. Параметр, контролирующий темп сходимости СПГ алгоритма, определяется текущим значением отклонения центра масс изображения от положения оптической оси. Технический результат - упрощение и повышение надежности автоматизированной юстировки оптической системы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Малая оптическая направляющая с основанием рейтера в вариантах их механического соединения и применения при повышенной грузоподъемности // 2559980

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для создания крепежных и юстировочных устройств. Устройство содержит малую оптическую направляющую с профилем «ласточкин хвост», основание рейтера с таким же профилем, направляющую вращательного движения с цилиндрической рабочей поверхностью, содержащую цапфу, опорную втулку. Также оно содержит малую направляющую с профилем «ласточкин хвост» и основание рейтера того же профиля, имеющее резьбовое отверстие, а также осевой винт с резьбой на конце. При этом ребра малой направляющей и пазы профиля «ласточкин хвост» основания рейтера выполнены с возможностью параллельного расположения и установки нескольких малых направляющих одна над другой стопкой с соединением стопорным винтом для возможности регулировки высоты положения оптического элемента над основанием рейтера, или взаимно перпендикулярного расположения, и создания рабочих площадок с обеих сторон основания рейтера при поперечной установке малой направляющей с возможностью увеличения площади этих рабочих площадок при установке нескольких малых направляющих. Кроме того, осевой винт, резьбовое отверстие в основании рейтера и втулка в геометрическом центре малой направляющей выполнены с возможностью образования вращательной направляющей цилиндрического типа с обеспечением возможности поворота малой направляющей вокруг вертикальной оси на любой угол при отпущенном осевом винте. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства, увеличении диапазона регулировок. 8 ил.

Интерферометрический способ юстировки двухзеркального объектива с асферическими элементами // 2561018

Способ юстировки включает предварительную сборку объектива по геометрическим базам, формирование автоколлимационного изображения путем установки фокальной точки объектива интерферометра на оси главного зеркала в фокусе объектива и анализирование волнового фронта объектива в автоколлимационной схеме с плоским зеркалом в двух расположенных симметрично относительно центра точках поля зрения. Изменяют положение вторичного зеркала до достижения симметрии комы и астигматизма в этих точках путем его угловых и линейных поперечных перемещений на величину, обратную рассчитанным наклону и смещению вторичного асферического зеркала по двум координатам относительно оси главного зеркала. Расчет осуществляют по значениям синусных и косинусных составляющих аберрационных коэффициентов Цернике - астигматизма и комы, вызванных децентрировкой. Анализируют волновой фронт объектива в центре поля зрения, определяют аберрационный коэффициент сферической аберрации третьего порядка, по его значению рассчитывают осевое смещение вторичного зеркала относительно номинального положения. Осевое перемещение вторичного зеркала осуществляют на величину, обратную осевому смещению. Технический результат - повышение точности юстировки и ее упрощение. 3 ил.

Способ автоматизированной юстировки оптической системы с помощью маркеров // 2566367

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано для проведения юстировки элементов лазерных установок, в том числе при наличии оптических аберраций в тракте. Способ автоматизированной юстировки оптической системы основан на визуализации картины маркеров на выходе системы и последующей обработке полученного изображения с целью вычисления управляющих сигналов при отсутствии информации о положении оптической оси системы. Управление оптическими элементами организовано с помощью модернизированного стохастического параллельного градиентного алгоритма. Технический результат изобретения заключается в упрощении и повышении надежности процедуры автоматизированной юстировки оптической системы с помощью маркеров. 3 з.п. ф-лы.

Устройство юстировки оправы оптического элемента // 2596906

Изобретение относится к области лазерной техники и касается устройства юстировки оправы оптического элемента. Устройство содержит закрепленный на кронштейне корпус, в отверстии которого установлен оптический элемент, фиксирующие элементы, фиксатор юстировки и пружину. В корпусе выполнены отверстия для установки фиксирующих элементов, оптический элемент установлен в корпусе в оправе. Фиксирующие элементы выполнены в виде подпружиненного со стороны кронштейна и зафиксированного крышкой штока и штырей. Шток и штыри расположены равномерно относительно оправы с возможностью взаимодействия с ней. В качестве фиксатора юстировки используется клей, который размещен в посадочном отверстии для оправы. Технический результат заключается в повышении точности юстировки с последующей фиксацией настройки. 4 ил.

Устройство автоматической юстировки двухзеркальной телескопической системы с заданным направлением выходного излучения // 2611604

Устройство содержит главное зеркало (ГЗ) 4, вторичное зеркало (ВЗ) 5, первое плоское зеркало-имитатор 6 оптической оси ГЗ 4, жестко связанное с ГЗ 4 и перпендикулярное оптической оси ГЗ 4, и второе плоское зеркало-имитатор 7 оптической оси ВЗ 5, жестко связанное с ВЗ 5 и перпендикулярное его оптической оси; первый автоколлиматор фотоэлектрический (АКФ) 8; первую перископическую систему 9; два привода наклонов 10, 11 и три привода линейных смещений 12, 13, 14 ВЗ 5; первую 16 и вторую 17 пентапризмы. Первое 6 и второе 7 зеркала-имитаторы оптически связаны с первым АКФ 8. Устройство включает объектив с центральным осевым отверстием 18, жестко связанный с ГЗ 4, светящуюся марку 19, жестко связанную с ВЗ 5, расположенную на его оптической оси вблизи его вершины и в фокальной плоскости объектива 18; третье плоское зеркало-имитатор 20 оптической оси ГЗ 4, жестко связанное с ГЗ 4 и перпендикулярное его оптической оси; второй АКФ 21, первую и вторую поворотные ромб-призмы 22 и 24 с приводами 23 и 25, оптически связанные со вторым АКФ 21, диагональное зеркало 26 с двумя приводами наклонов 27 и 28 между ГЗ 4 и ВЗ 5. Технический результат – сохранность в автоматическом режиме юстировки двухзеркальной телескопической системы и параллельности вышедших из системы лучей оптической оси ГЗ. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ монтажной настройки элементов оптической системы // 2623699

Способ монтажной настройки элементов оптической системы содержит два этапа. Сначала путем перемещения настраиваемых элементов устанавливают их в соответствии с заданной геометрической осью и заданными расстояниями между элементами оптической системы. Далее устраняют погрешности настройки этого этапа путем перемещения настраиваемых элементов относительно геометрической оси в поперечном направлении. Для этого используют пары меток, на основании которых определяют рассогласование положений настраиваемых элементов. При этом все пары оптических меток устанавливают с угловым или радиальным смещением относительно друг друга. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение точности настройки. 2 ил., 1 табл.