NO851490L - Montering av et optisk element. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en monteringsanordning for et optisk element som kan føyes inn i en strålevei, f.eks. et reflektorspeil eller et vendeprisme, særlig for en optisk resonator, hvor monteringsanordningen omfatter en koppformet bærekropp hvis bunn er forsynt med en gjennombrytning for strålingen og på sin innside er utformet med et utsnitt, samt hvor det optiske element er fiksert sidelengs ved hjelp av utsnittets vegg og i retningen for sin optiske akse ved hjelp av et klemelement som kan settes inn i bærekroppen.

En slik montering av et optisk element, særlig et reflektorspeil hos en laserresonator, er kjent fra DE-OS 31 30 420. Ved denne kjente monteringsanordning er det optiske element riktignok fastholdt lettvint monterbart og utskiftbart samt tilstrekkelig sikkert for mange anvendelsestilfeller, men i klemområdet mellom skruelukningen og det optiske element er der dessuten anordnet passende trykk- og■tetningselementer. I klemområdet omfatter således monteringsanordningen flere deler. Dessuten foreligger der ved monteringsanordninger hvor fastklemningen tilveiebringes ved en skrueforbindelse eller f.eks. en klebe- eller kitteforbindelse, fare for at det optiske elements omgivelse blir forurenset, så slike monteringsanordninger blir mindre godt skikket for bestemte anvendelsestilfeller hvor det optiske elements omgivelser ubetinget må holdes rene, f.eks. ved gasslasere. Ennvidere foreligger der ved monteringsanordninger med skrueforbindelser særlig ved mobile anvendelser fare for slark eller til og med løsning, så der ikke alltid er sikret en i lengden og også ved mobil anvendelse betryggende befestigelse av det optiske element.

Til grunn for oppfinnelsen ligger derfor den oppgave

å utforme en monteringsanordning av den innledningsvis angitte art slik at der i forbindelse med lettvint mulighet for montering og avmontering av det optiske element fås en enklere .oppbygning og en uavhengig av omgivelses- og anvendelses-betingelser universell anvendelighet av montéringsanordningen samt varig sikker befestigelse av det optiske element.

Ved en monteringsanordning av den innledningsvis angitte art blir denne oppgave ifølge oppfinnelsen løst ved at bærekroppen i området for sin åpne side på flere steder eller omløpende har en innadrettet rand som danner en underskjær ing og at klemelementet består av en i tverrsnitt U-formet fjær hvis fjærben orienterer seg i underskjæringen/ og hvis mellom fjærbenene innesluttede bunn ligger an mot det optiske element under fjærspenning.

Ved en monteringsanordning ifølge oppfinnelsen er ele-mentet som opptas med formpasning i et utsnitt i bæredelens bunn og derved er fiksert tilstrekkelig nøyaktig sidelengs, fiksert i retningen for sin optiske akse ved hjelp av en fjær som skyves inn i det kammer som dannes mellom bunnen og randen av bærekroppen, så fjærbenene smekker inn i underskjæringen. Fjærbunnen trykker da med sin forspenningskraft det optiske element mot anleggsflaten i utsnittet. For be-festigelsen av det optiske element behøves således foruten den spesielle utforming av bærekroppen bare et eneste klemelement i form av en fjær. Dermed fås en enklere oppbygning av monteringsanordningen som i klemområdet lar seg utføre i ett enkelt stykke. Fjæren bevirker en varig sikker befestigelse av det optiske element, hvorved dette blir vel-skikket for mobil anvendelse av en innretning forsynt med den foreliggende monteringsanordning. Dertil kommer at fjæren skaffer en klemning uten skrue-, kitt- eller klebeforbindelser så monteringsanordningen ifølge oppfinnelsen er anvendelig selv ved strenge krav til renhet av det optiske elements omgivelser. Dermed blir monteringsanordningen ifølge oppfinnelsen universelt anvendelig uansett omgivelser og be-tingelser forøvrig. En monteringsanordning med en fjær som eneste klemelement er dessuten lett å montere og demontere.

Ved en gunstig utførelsesform for monteringsanordningen ifølge oppfinnelsen består fjæren av en koppformet del hvis fjærben er tildannet ved hjelp av flere slisser ved delens omkrets. Derved er fjæren tilpasset bærekroppens form.

For ved en monteringsanordning ifølge oppfinnelsen å oppnå en størst mulig klemvirkning av fjæren er det gunstig om fjærens bunn er utformet med en uttagning med minst to og to fluktende fjærfliker.

For å lette demonteringen er det ved en monteringsanordning ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig om randen av bærekroppen og selve bærekroppen på sin innside er utformet med fordypninger som er tilgjengelige fra kroppens åpne side. Derved kan fjærbenene med et passende utformet verktøy uten videre trykkes innover slik at fjæren lett kan tas ut av kammeret. Av hensyn til anvendelsen av monteringsanordningen ifølge oppfinnelsen, særlig ved strenge renholdskrav, er det hensiktsmessig om bærekroppen er avtettet utad med en lukkeplate på sin åpne side. En slik lukkeplate kan fordel-aktig festes til bærekroppens rand ved sveising eller lodding.

Et utførelseseksempel på en monteringsanordning ifølge oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser monteringsanordningen ifølge oppfinnelsen

perspektivisk med delene trukket fra hverandre.

Fig. 2 viser aksialsnitt etter linjen II-II på fig. 1. Monteringsanordningen består av en bærekropp 1 til å oppta et optisk element 2 som her som eksempel er utført som vendeprisme, og et klemelement 3 som klemmer det optiske element fast i bærekroppen. Bærekroppen 1 er utført sirkelrund og koppformet og inngår f.eks. i en kapsel for en optisk resonator, f.eks. hos en gasslaser. Bunnen 4 av bærekroppen er utført med et - her rektangulært - gjennombrudd 5 for strålingen og med et hovedsakelig likeledes rektangulært utsnitt 6 med avrundede hjørner på sin innside for å oppta det optiske element 2. To motstående sidevegger 7, 8 av utsnittet 6 er i et delområde 10 av sin lengde motsvarende høyden h av det optiske elements rektangulære grunnflate 9 trukket tilbake slik at der dannes trinn 11. Dermed inn-grenser de tilbaketrukne delområder 10 med sin endeflate

_14 og trinnene 11 et areal motsvarende det optiske elements grunnflate 9, så det i utsnittet 6 innsatte optiske element omgripes formsluttende av endeflatene 14 og trinnene 11 og med tilstrekkelig nøyaktighet er fiksert på plass sidelengs.

Da elementets rektangulære grunnflate 9 har skarpe hjørne-kanter, er der mellom endekantene 14 og de motsvarende trinn 11 ytterligere anordnet uttagninger 12 utformet som vist på fig. 1 for å danne steg 13 som med endeflaten 14 er trukket tilbake i forhold til utsnittets sidevegger 7, 8. Til å oppta den rektangulære grunnflate 9 av det optiske element 2 i utsnittet 6 er dettes grunnflate 15 utformet med tre opphøyde, finbearbeidede anleggssteder 16, 17 og 18 som her sitter ved randen av gjennombruddet 5 i hjørnene av en likebenet trekant. Anleggsstedene 16 og 17 ligger overfor hverandre ved de parallelle langsider 19 og 20 av gjennombruddet 5, mens det tredje anleggssted 18 befinner seg ved kortsiden 21 av gjennombruddet. På denne måte er det optiske elements stilling i forhold til stråleveien bestemt med stor nøyaktig-het.

Bærekroppen 1 som tjener til å oppta det optiske element og holdeorganet for dette, har ved sin åpne side, altså den som vender bort fra bunnen 4, en omløpende, innadrettet kantflens 22 som likedan som selve bærekroppens vegg 23 på sin innside er utformet med fordypninger 24 som strekker seg inn fra åpningssiden og derfor er tilgjengelige fra denne side og forløper i retningen for bærekroppens midtakse 25. Flensen 22 danner ved overgangen til veggen 23 en underskjæring 26 som tjener til opplagring av klemelementet 3. Klemelementet består ved monteringsanordningen ifølge oppfinnelsen av en i tverrsnitt U-formet fjær med fjærben og mellomliggende bunn. I det viste utførelseseksempel består fjæren av en koppformet, sirkelrund del hvis ytterdiameter er tilpasset bærekroppens innerdiameter. Mantelpartiet 27 av fjæren 3 forløper konisk mot fjærens bunn 28 og er oppdelt i flere enkelte fjærben 30 ved hjelp av flere parallelle slisser 29 som er jevnt fordelt over omkretsen og forløper i retningen

for midtaksen 25. Benenes høyde H er omtrent lik eller mindre enn avstanden a mellom underskjæringen 26 og innsiden 31

"av bærekroppens bunn 4. Fjærbunnen 28 er forsynt med en stort sett rektangulær uttagning 32 ved hvis kortsider der er anordnet innbyrdes fluktende fjærfliker 34 dannet ved hjelp

av slisser 33. For å klemme det optiske element 2 fast i utsnittet 6 i bærekroppen 1 blir fjæren 3 skjøvet inn i det kammer 35 som dermed dannes mellom bærekroppens bunn 4 og flensen 22, i riktig stilling, dvs. slik at bærekroppens gjennombrytning 5 og fjærens uttagning 32 dekker hverandre. Ved innskyvningen av fjæren 3 i kammeret 35 smekker fjærbenene 30 ut i underskjæringen 26 bak bærekroppens kantflens 22. Fjærbunnens fjærfliker 34 blir herunder bøyet opp - i anlegg mot det optiske element, dvs. dets sideflater 36 - og trykker da med sin forspenningskraft det optiske element mot anleggsstedene 16, 17 og 18. Dermed er det optiske element også fiksert i retningen for sin optiske akse. For å gjøre det mulig å løse klemningen og dermed avmontere det optiske element er fordypningene 24 som befinner seg ved omkretsen av kammeret 35 bak hvert fjærben 30, men på fig. 1 bare er inntegnet i mindre antall, utformet for å gjøre det mulig å gripe- inn i dem med et verktøy av passende form. Med verktøyet blir fjærbenene 30 trykket innover, så fjæren 3 kan tas ut av kammeret 35. Til formålet er det eventuelt nødvendig å fjerne en ikke nærmere vist lukkeplate som kan anbringes for vakuum-tett lukning av kammeret 35, særlig i tilfellet av strenge krav til renhet av det optiske elements omgivelser. Lukkeplaten kan festes til randen 2 av bærekroppen, f.eks. ved sveising.

Med en monteringsanordning i samsvar med oppfinnelsen

er det også mulig å klemme fast andre optiske elementer enn de viste, f.eks. plane speil, i bærekroppen. Den viste ut-førelsesform med koppformet fjær vil da også kunne anvendes for et slikt plant speil. Der kan også tenkes andre utførelser av fjær som er utformet med ben, og som da kan utføres med U-formet tverrsnitt på passende måte avhengig av det optiske element.

Claims (9)

1. Monteringsanordning for et optisk element som kan føyes inn i en strålevei, f.eks. et reflektorspeil eller et vendeprisme, særlig for en optisk resonator, hvor monteringsanordningen omfatter en koppformet bærekropp hvis bunn er forsynt med en gjennombrytning for strålingen og på sin innside er utformet med et utsnitt, samt hvor det optiske element er fiksert sidelengs ved hjelp av utsnittets vegg og i retningen for sin optiske akse ved hjelp av et klemelement som kan settes inn i bærekroppen, karakterisert ved at bærekroppen (1) i området for sin åpne side på flere steder eller omløpende er utformet med en rand (22) som danner en underskjæring (26), og at klemelementet (3) består av en i tverrsnitt U-f ormet • f jaer hvis fjærben (30) smekker inn i undersk jær ingen (26), og hvis mellom fjærbenene innesluttede bunn (28) ligger an på det optiske element (2) med forspenning.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at fjæren består av en koppformet del (3) hvor fjærbenene (30) er tildannet ved hjelp av slisser (29) ved dens omkrets { 21).

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at fjærens (3) bunn (28) er utformet med en uttagning (32) med minst to innbyrdes fluktende fjærfliker (34).

4. Anordning som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at fjærbenene (30) forløper konver-gerende eller konisk mot fjærbunnen (28).

5. Anordning som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at fjærbenenes (30) høyde (H) er omtrent lik eller mindre enn avstanden (a) mellom underskjær-~ingen (26) og innsiden (31) av bærekroppens bunn (4).

6. Anordning som angitt i et av kravene 2-5, karakterisert ved at bærekroppen (1) og fjæren (3) er utført sirkelrunde og fjærens ytterdiameter er tilpasset bærekroppens innerdiameter.

7. Anordning som angitt i et av kravene 1-6, karakterisert ved - at bærekroppens (1) rand (22) og også bærekroppen (1) selv på innsiden er utformet med fordypninger (24) som er tilgjengelige fra bærekroppens åpne side.

8. Anordning som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at utsnittet (6) i bærekroppen (1) er utformet med tre finbearbeidede anleggssteder (16,

17, 18) plassert i hjørnene av en likebenet trekant.

9. Anordning som angitt i et av kravene 1-8, karakterisert ved at bærekroppen (1) på sine åpne side er lukket utad med en lukkeplate.