角锥棱镜固定装置及固定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种角锥棱镜固定装置及固定方法。该固定装置包括夹具、胶圈、基座、锁紧螺母和紧定螺钉。夹具内部含有外接圆直径小于角锥棱镜的底面直径的中空孔，用于安放角锥棱镜；基座内部含有一个开口端含有内螺纹的中空孔，用于放置角锥棱镜和夹具；锁紧螺母的内孔直径略小于角锥棱镜底面外接圆直径；基座中空孔总长度与装配好的角锥棱镜和夹具长度之差，小于基座的内螺纹的长度。锁紧螺母与基座通过内外螺纹配合，在轴向方向上锁紧角锥棱镜；紧定螺钉拧入基座外壁的螺纹孔中，顶紧夹具，防止夹具产生径向转动。本发明专利技术充分利用角锥棱镜的三条互相垂直的棱边，采用点、线、面三种接触方式，实现精确固定角锥棱镜，结构简单、安装方便、可拆卸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学元件的安装、调整装置，特别涉及一种带有夹具、用 于角锥棱镜的固定装置。
技术介绍
角锥棱镜也称为回归反射器，是一种依据临界角原理制造的内部全反射棱 镜，它不受入射角度大小的影响，把入射光按原方向平行反射回去。由于角锥 棱镜的形状不是规则的圆柱体或长方体，且其为玻璃制品，脆性大，易碎裂， 所以，难以采用机械装置安装和固定。美国EDMUND OPTICS公司在2004年公布的光学元件产品样本，提出了 一种角锥棱镜的安装方法及装置(该产品说明书也可以通过如下网址检索得到 http :〃www. edmundoptics com/onlinecatalog/displayproduct. cfin productID=2056& srtdescription=D#Products。参考图1，该产品采用室温硫化胶粘接角锥棱镜的三 个互相垂直反射工作面，将角锥棱镜沿铝制套筒内壁推入套筒内部，粘接胶受 压固化后，使角锥棱镜和套筒形成一个整体(附该产品的说明书原文Our mounted corner cubes provide a convenient and durable solution to this otherwise difficult problem. Mounted in an aluminum body and held in place with RTV potting cement, our mounted corner cubes are easily integrated via two 1/4-20 tapped holes. In addition, each prism has silvered reflecting surfaces to decrease polarization effects and increase field of view.)。采用这种粘接胶固定方法，角锥棱镜不可拆 卸，不可重复使用；该方法利用角锥棱镜的短圆柱部分和套筒内壁配合安装， 所以，采用这种方法固定图2所示的四面体状角锥棱镜，不能保证安装精度， 引入误差。参考图3和图4，日本SIGMA KOKI公司生产角锥棱镜支架用于固定角锥 棱镜，它将角锥棱镜的短圆柱部分嵌入到支架的镜架浅凹槽中，并采用材质为 黑电木、端部为楔形的2mm厚夹爪从3个方向按压角锥棱镜的反射工作面，进 行固定。由于该支架和角锥棱镜在轴向方向上接触距离短，而安装精度依靠角 锥棱镜的短圆柱部分和镜架浅凹槽的配合精度，因而，不易紧固角锥棱镜，同 时，也能以保证高的安装精度，这种角锥棱镜支架更不能固定图2所示的四面 体状角锥棱镜。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种结构简单、易安装、可拆卸、安装精度高的。为了解决上述技术问题，本专利技术可以采用以下技术方案来实现角锥棱镜的固定装置包括夹具、基座和锁紧螺母。所述夹具内部包含中空孔，所述中空孔的外接圆直径小于角锥棱镜的底面外接圆直径，用于安放角锥棱镜；所述基座内部含有中空孔，用于放置角锥棱镜和所述夹具，在所述中空孔的一端包含有内螺纹；所述锁紧螺母的内孔直径略小于角锥棱镜底面外接圆直径，所述锁紧螺母的外螺纹与所述基座的内螺纹相配合，在轴向方向上顶紧角锥棱镜；所述基座的外壁包含有沿基座径向方向均匀分布的三个螺纹孔，用于旋入紧定螺钉，顶紧所述夹具，防止所述夹具产生径向转动；所述基座中空孔总长度与装配好的所述角锥棱镜和所述夹具长度之差，小于所述基座的内螺纹的长度。所述夹具与角锥棱镜可以采用点接触方式固定角锥棱镜，采用这种方法，所述夹具的内部中空孔呈六棱柱体形状，中空孔横截面为正六边形，所述中空孔开口端面处的横截面外接圆和角锥棱镜在所述中空孔开口端面处三个接触点构成的外接圆重合。只在夹具一侧开中空孔，可以固定一个角锥棱镜；将夹具内部的中空孔改为贯通整个夹具的通孔，同时在基座底部开一内径略小于角锥棱镜底面直径的通孔，以点接触方式可以同时固定2个角锥棱镜。所述夹具与角锥棱镜也可以采用线接触方式固定角锥棱镜，采用这种方法，所述夹具的内部中空孔呈六棱锥体形状，包含六条棱线，中空孔横截面为正六边形，两两相隔的所述棱线互相垂直。只在夹具一侧开中空孔，可以固定一个角锥棱镜；将夹具内部的六棱锥体孔沿轴向方向对称地分布于夹具两侧，同时在基座的底部开一内径略小于角锥棱镜底面直径的通孔，以线接触方式可以同时固定2个角锥棱镜。所述夹具与角锥棱镜还可以采用局部小面积接触方式固定角锥棱镜，采用这种方法，所述夹具的内部中空孔中间部分呈三棱锥体形状，该三棱锥体所在的三个棱面两两互相垂直，并和角锥棱镜的三个反射工作面相重合；该三棱锥体的三条棱边两两互相垂直；分别平行于该三棱锥体所在的三个棱面去除部分结构，只在该三棱椎体的每条棱线处留有一小部分结构，形成锯齿状，每个锯齿的夹角都为90。。只在夹具一侧开中空孔，可以固定一个角锥棱镜；将中空孔沿轴向方向对称地分布于夹具两侧，同时在基座底部开一内径略小于角锥棱镜底面直径的通孔，以局部小面积接触方式可以同时固定2个角锥棱镜。实现角锥棱镜的固定方法，包括如下步骤(1)首先将角锥棱镜放于夹具内部的中空孔中；4(2) 将装配好的角锥棱镜和所述夹具整体放入基座中，再将一个胶圈置于角锥棱镜底部；(3) 将锁紧螺母旋入基座中，并紧固，使基座中的角锥棱镜和所述夹具不产生轴向窜动；(4) 将三个紧定螺钉旋入基座外壁的沿径向均匀分布的三个螺纹孔中，并沉头，顶紧夹具。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是1、 本专利技术利用角锥棱镜的三个棱边，采用点、线、面三种接触方式，利用夹具中空孔的开口端面顶点或棱线或锯齿端面，将角锥棱镜和夹具装夹在一起，由于夹具只和角锥棱镜棱边以点接触或线接触或局部小面积接触，所以，这种固定装置不会损伤角锥棱镜的三个互相垂直反射工作面及其镀膜层，本专利技术充分利用角锥棱镜的三条互相垂直的棱边，实现精确固定角锥棱镜，同时有效地保护角锥棱镜的工作平面，无胶粘，使角锥棱镜清洁工作。2、 本固定装置结构简单、安装方便，并可拆卸、重复使用。本固定装置包括锁紧螺母、胶圈、夹具、基座和紧定螺钉，组成零部件少。角锥棱镜安放于夹具中，二者装配好之后，放置于基座中，基座和锁紧螺母通过内外螺纹配合，从轴向方向上，锁紧角锥棱镜；同时，通过拧紧基座外壁上沿径向方向均匀分布的三个紧定螺钉，顶紧夹具，可以防止角锥棱镜产生径向旋转，最终，角锥棱镜在三维空间受到约束，得以完全固定。3、 可固定不同结构形式的角锥棱镜。不仅可以固定圆柱状角锥棱镜，也可以固定正四面体状角锥棱镜，这是现有技术所不具备的优势。4、 安装精度高。角锥棱镜与夹具、夹具与基座、基座与锁紧螺母两两互相配合，保证了安装精度，不会引入人为的安装误差。附图说明下面结合附图，对本专利技术作进一步详细描述。图1是美国EDMUND OPTICS公司生产的角锥棱镜固定装置剖视图，图中101—室温硫化胶，102—铝制套筒，103—角锥棱镜。图2是四面体状角锥棱镜结构示意图。图3 (a)、图3 (b)和图3 (c)分别是日本SIGMA KOKI公司生产的角锥棱镜支架前视图、侧视图和后视图，图中301—夹爪，302—镜架，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角锥棱镜固定装置，其特征在于包括：夹具、基座和锁紧螺母；所述夹具内部含有中空孔，用于安放角锥棱镜，所述夹具中空孔在开口端面处的外接圆直径小于角锥棱镜的底面外接圆直径；所述基座内部含有中空孔，用于放置角锥棱镜和所述夹具，在所述基座的一端含有内螺纹；所述锁紧螺母的内孔直径略小于角锥棱镜底面外接圆直径，所述锁紧螺母的外螺纹与所述基座的内螺纹相配合，用于顶紧角锥棱镜；所述基座中空孔总长度与装配好的所述角锥棱镜和所述夹具长度之差，小于所述基座的内螺纹的长度。

【技术特征摘要】
1、一种角锥棱镜固定装置，其特征在于包括夹具、基座和锁紧螺母；所述夹具内部含有中空孔，用于安放角锥棱镜，所述夹具中空孔在开口端面处的外接圆直径小于角锥棱镜的底面外接圆直径；所述基座内部含有中空孔，用于放置角锥棱镜和所述夹具，在所述基座的一端含有内螺纹；所述锁紧螺母的内孔直径略小于角锥棱镜底面外接圆直径，所述锁紧螺母的外螺纹与所述基座的内螺纹相配合，用于顶紧角锥棱镜；所述基座中空孔总长度与装配好的所述角锥棱镜和所述夹具长度之差，小于所述基座的内螺纹的长度。2、 根据权利要求1所述的角锥棱镜固定装置，其特征在于所述夹具的内 部中空孔呈六棱柱体形状，所述中空孔在开口端面处的外接圆和角锥棱镜在所 述中空孔开口端面处的三个接触点构成的外接圆重合。3、 根据权利要求l所述的角锥棱镜固定装置，其特征在于所述夹具的内 部中空孔呈六棱锥体形状，包含六条棱线，两两相隔的所述棱线互相垂直。4、 根据权利要求1所述的角锥棱镜固定装置，其特征在于所述夹具的内 部中空孔中间部分呈三棱锥体形状，该三棱锥体所在的三个棱面两两互相垂直， 并和角锥棱镜的三个反射工作面相重合；该三棱锥体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利强，任文杰，董绍忠，何永利，郑宏兴，周毅铭，杨明，
申请(专利权)人：王利强，任文杰，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]