一种用于镜片固定的装置
技术领域
本实用新型涉及镜片固定领域,特别涉及对有高精度要求的光学镜片的固定安装。
背景技术
传统的镜片固定,一般采用将单个镜片固定在单独的支架上,然后再将每个支架采用定位柱和定位孔配合的方式安装在本体上,这样就必然造成每片镜片都要对应一个支架,并且支架精度要求高,本体件也都要加工出定位柱和定位孔;如果镜片面积大,必然就造成本体件加工精度要求高,成本也很高,而且多片镜片反射合光角度无法保证,造成合光效率低下。
同时,传统的镜片的固定一般采用硬接触,这种方式的问题在于,镜片在受到震动时容易受到损坏。
实用新型内容
本实用新型针对上述存在的问题提出了以下解决方案:
一种用于固定镜片的装置,所述镜片包括第一端面、第一表面、与所述第一端面相对的第二端面以及与所述第一表面相对的第二表面,所述第一端面、第一表面、第二端面和第二表面围合成筒状;
所述用于固定镜片的装置包括:
第一端表面承载部,用于与所述第一表面上靠近所述第一端面的第一区域贴靠;
第一端表面弹压件,用于与所述第二表面上靠近所述第一端面的第二区域进行弹性抵压,以向所述镜片施加从所述第二表面往所述第一表面的弹力,使得所述第一区域与所述第一端表面承载部靠紧,所述第一端表面承载部不因所述第一区域的靠紧对其形成的压力而变形或移动;
第二端表面承载部,用于与所述第一表面上靠近所述第二端面的第三区域贴靠;
第二端表面弹压件,用于与所述第二表面上靠近所述第二端面的第四区域进行弹性抵压,以向所述镜片施加从第二表面往第一表面的弹力,使得所述第三区域与所述第二端表面承载部靠紧,所述第二端表面承载部不因所述第三区域的靠紧对其形成的压力而变形或移动;
端面承载部,用于与所述第一端面贴靠;
端面弹压件,用于与所述第二端面进行弹性抵压,以向所述镜片施加从第二端面往第一端面的弹力,使得所述第一端面与所述端面承载部靠紧,所述端面承载部不因所述第一端面靠紧对其形成的压力而变形或移动;
本体件,所述第一端表面承载部、第一端表面弹压件、第二端表面承载部、第二端表面弹压件、端面承载部和端面弹压件基于所述本体件进行位置固定。
优选地,所述第一端表面承载部和第二端表面承载部固定于所述本体件上;
第一端连接部,固定于所述本体件上,所述端面承载部与所述第一端连接部连接,所述第一端表面弹压件与所述端面承载部连接;
第二端连接部,固定于所述本体件上,所述端面弹压件与所述第二端连接部连接,所述第二端表面弹压件与所述第二端连接部连接。
优选地,所述第一端表面承载部的第一接触面用于与所述第一区域贴靠;
所述端面承载部呈片状结构,所述端面承载部至少部分突出于所述第一接触面;所述端面承载部自所述第一端连接部往远离所述第一接触面的方向延伸;
所述第一端表面弹压件包括至少一个第一弹性构件,所述第一弹性构件包括第一弹臂部和第一抵接部;
所述第一弹臂部自所述端面承载部的远离所述第一接触面的末端起、基于所述端面承载部的延伸方向往所述第一接触面的一侧转折一定角度延伸;
所述第一抵接部与所述第一弹臂部连接,所述第一抵接部具有向所述第一接触面凸起的弧形部,所述弧形部用于与所述第二区域弹性抵接。
优选地,所述第一弹臂部的主体部分大致平行于所述第一接触面,所述第一抵接部往靠近所述第一接触面方向弯曲延伸,所述第一弹臂部与所述第一抵接部构成钩状结构。
优选地,所述第一弹臂部弯曲延伸成相对于所述第一接触面外凸的弧型结构,所述第一抵接部弯曲延伸成相对于所述第一接触面内凹的弧型结构,所述第一弹臂部与所述第一抵接部构成S型结构。
优选地,所述镜片还包括第一侧面以及与第一侧面相对的第二侧面,所述第一侧面、第二侧面与所述第一端面、第一表面、第二端面和第二表面围合成长方体型的所述镜片;
所述第一端表面弹压件包括两个所述第一弹性构件,该两个所述第一弹性构件分别用于与两个所述第二区域抵接,该两个第二区域分别靠近所述第一侧面和第二侧面。
优选地,所述第二端表面承载部的第二接触面用于与所述第三区域贴靠;
所述端面弹压件包括片状连接件和弹片;
所述片状连接件至少部分突出于所述第二接触面;所述片状连接件自所述第二端连接部往远离所述第二接触面且大致垂直于所述第二接触面的方向延伸;
所述弹片的底部与所述片状连接件连接,所述弹片自其底部弯曲延伸成相对于所述片状连接件外凸的弧型结构,所述弯曲延伸的轨迹大致平行于所述第二接触面;所述弹片的弧形顶部用于所述第二端面抵接。
优选地,所述弹片的弧形顶部的宽度大于所述镜片的厚度;
所述弧形顶部的宽度为所述弧形顶部靠近所述第二接触面的弧形侧边与所述弧形顶部的远离所述第二接触面的弧形侧边之间的宽度;
所述镜片的厚度为所述第一表面与所述第二表面的距离。
优选地,所述镜片还包括第一侧面以及与第一侧面相对的第二侧面,所述第一侧面、第二侧面与所述第一端面、第一表面、第二端面和第二表面围合成长方体型的所述镜片;
所述端面弹压件包括两片所述弹片;
该两片所述弹片分别用于与所述第二端面的两端区域弹性抵接,该两端区域中的一端区域靠近所述第一侧面,该两端区域中的另一端区域靠近所述第二侧面。
优选地,所述两片弹片的所述弧形顶部相对于所述片状连接件的高度相同。
优选地,所述第二端表面弹压件与所述片状连接件的远离所述第二接触面的末端连接。
优选地,所述第二端表面弹压件包括至少一个第二弹性构件,所述第二弹性构件包括第二弹臂部和第二抵接部;
所述第二弹臂部自所述片状连接件的远离所述第二接触面的末端起、基于所述片状连接件的延伸方向往所述第二接触面的一侧转折一定角度延伸;
所述第二抵接部与所述第二弹臂部连接,所述第二抵接部具有向所述第二接触面凸起的弧形部,所述弧形部用于与所述第四区域弹性抵接。优选地,所述第二弹臂部的主体部分大致平行于所述第二接触面,所述第二抵接部往靠近所述第二接触面方向弯曲延伸,所述第二弹臂部与所述第二抵接部构成钩状结构。
优选地,所述第二弹臂部弯曲延伸成相对于所述第二接触面外凸的弧型结构,所述第二抵接部弯曲延伸成相对于所述第二接触面内凹的弧型结构,所述第二弹臂部与所述第二抵接部构成S型结构。
优选地,第二端固定部,固定于所述本体件上,用于固定所述第二端连接部;
所述第二端固定部往所述第一端面至所述第二端面的方向突出于所述本体件,所述第二端表面承载部往所述第一表面至所述第二表面的方向突出于所述本体件,所述第二端固定部,所述第二端固定部与所述第二端表面承载部围成角结构,该角结构在所述第一侧面所在平面上的投影呈L型,所述弹片由所述第二接触面所在的平面切割成第一弧型结构和第二弧型结构,所述第一弧形结构置于所述第二端表面承载部、所述第二接触面所在平面、所述片状连接件之间以及所述第二端固定部围成的空间内,所述第二弧形结构的弧形顶部的宽度大于所述镜片的厚度。
优选地,所述第一端连接部、所述端面承载部及所述第一端表面弹压件一体成型,共同组成第一独立整体;
所述第二端连接部、所述端面弹压件及所述第二端表面弹压件一体成型,共同组成第二独立整体。
本实用新型相对于传统的镜片的固定方式,有如下的特点:
由于所述第一端表面承载部与第一端表面弹压件配合,用于与所述第二表面上靠近所述第一端面的第二区域进行弹性抵压,以向所述镜片施加从所述第二表面往所述第一表面的弹力,使得所述第一区域与所述第一端表面承载部靠紧,同时,所述第一端表面承载部不因所述第一区域的靠紧对其形成的压力而变形或移动,因此,该端被弹性固定于基于第一端表面承载部的位置上,既保证了所述镜片定位的需要,同时也是弹性固定,保证不会由于震动而损坏镜片;
同理,所述第二端表面承载部与第二端表面弹压件配合,使得该端被弹性固定;同时,与另一端配合将镜片在第一端表面弹压件和第二端表面弹压件共同的施力方向上实现弹性固定;
同时,所述端面承载部和所述端面弹压件配合,所述端面弹压件用于与所述第二端面进行弹性抵压,以向所述镜片施加从第二端面往第一端面的弹力,使得所述第一端面与所述端面承载部靠紧,所述端面承载部不因所述第一端面靠紧对其形成的压力而变形或移动,同理,由于所述端面承载部是被固定于所述本体件上,不会由于压力而变形或移动,因此镜片被定位于所述端面承载部上,所述端面弹压件提供了相应的弹力,在该弹力方向上镜片被弹性固定,不会由于震动而损坏镜片;
因此,所述镜片被完全的弹性固定在所需要的位置上,相比于传统的固定方式,不需要将每个支架采用定位柱和定位孔配合的方式安装在本体结构件上,所以,不必要求对应的每一个支架有极高精度,本体结构件也不需要精密加工出定位孔和定位柱与传统的支架配合装配,减少了工艺步骤;不需要同时精确加工多个定位结构,因此工艺难度也降低,成品率提高,也降低了生产成本;并且,弹压件的加工制造简单、制造成本低;本体件只需要加工出第一端面承载部、第二端面承载部及一些固定连接结构,因此,本体件加工简单,易于保证加工精度,特别是在多片镜片反射合光场合中,具有很高的安装精度,能保证精确的合光分光角度,保证合光、分光的高效率,同时,安装方便;弹压件只是施力机构,从而实现施力与定位两个结构分开,互不影响,加工、安装简易;
因此,综上所述,本实用新型具有成本低,镜片安装固定精度高,很好的解决了镜片固定安装精度和成本的难题。
附图说明
图1为本实用新型实施例剖面结构示意图;
图2为本实用新型实施例剖面***图;
图3为图1中A部位的局部放大示意图;
图4为图2中C部位的局部放大示意图;
图5为图1中B部位的局部放大示意图;
图6为图2中D部位的局部放大示意图;
图7为本实用新型实施例第一独立整体结构示意图;
图8为本实用新型实施例第二独立整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。本文所述的非易变形件是指在受到本文所述弹力的作用下不产生形变的结构件。本文表述中的第一表面、第一端面、第二表面、第二端面等描述均是为了表述清晰方便,并不构成具体的限定,所有的方式均可根据实际情况具体组合调整。
如图1-图8所示,固定镜片的装置,包括:
镜片101包括第一端面102、第一表面103、与第一端面102相对的第二端面104以及与第一表面103相对的第二表面105,第一端面102、第一表面103、第二端面104和第二表面105围合成筒状。
第一端表面承载部106,用于与第一表面103上靠近第一端面102的第一区域贴靠。第一端表面承载部106为非易变形件,不会由于镜片的贴靠而产生形变,保证其本身位置的相对固定,以用于对镜片的精确定位。第一端表面承载部106可以直接被加工在本体件112上,同时应该基于镜片101的安装精度来加工设置其位置。可以理解,在其他实施方式中,第一端表面承载部106也可以被安装固定于本体件112上。
第一端表面弹压件107,用于与第二表面105上靠近第一端面102的第二区域进行弹性抵压,以向镜片101施加从第二表面105往第一表面103的弹力,使得第一区域(图未标)与第一端表面承载部106靠紧。使得第一端表面承载部106与第一端表面弹压件107共同夹持镜片101的第一端面102所在的一端,以防止镜片101的该端朝第一表面103的一侧或朝第二表面105的一侧移动。
第一端表面承载部106不因第一区域(图未标)的靠紧对其形成的压力而变形或移动。第一端表面弹压件107只对镜片101的第二区域进行弹性抵压,为非刚性接触,能保证在此方向上固定镜片101的同时也能保证在受到震动的情况下镜片不会损坏。
第二端表面承载部108,用于与第一表面103上靠近第二端面104的第三区域(图未标)贴靠。第二端表面承载部106也为非易变形件,不会由于镜片的贴靠而产生形变,保证其本身位置的相对固定。以保证对镜片101的第二端实现精确的定位。第二端表面承载部108可以直接被加工在本体件112上,同时也应该基于镜片101的安装精度来加工设置其位置。可以理解,在其他实施方式中,第一端表面承载部106也可以被安装固定于本体件112上。
第二端表面弹压件109,用于与第二表面105上靠近所述第二端面104的第四区域(图未标)进行弹性抵压,以向镜片101施加从第二表面105往第一表面103的弹力,使得第三区域与第二端表面承载部108靠紧,使得第二端表面承载部108与第二端表面弹压件109共同夹持镜片101的第二端面104所在的一端,以防止镜片101的该端朝第一表面103的一侧或朝第二表面105的一侧移动。
第二端表面承载部108不因第三区域的靠紧对其形成的压力而变形或移动。第二端表面弹压件109只对镜片101的第三区域进行弹性抵压,为非刚性接触,能保证在此方向上固定镜片101的同时也能保证在受到震动的情况下镜片不会损坏。
可以理解,第二端表面承载部108和第一端表面承载部106同时与第一表面103贴靠,第一端表面承载部106和第二端表面承载部108组成了精确定位结构,共同对镜片101实施了有效的精确定位。由于本方案中用于定位的第一端表面承载部106和第二端表面承载部108独立于施力机构第一端表面弹压件107和第二端表面弹压件109进行加工或固定;同时,用于定位的第一端表面承载部106和第二端表面承载部108不用考虑与施力机构第一端表面弹压件107和第二端表面弹压件109高精度配合,因此精确定位结构的加工相对于现有技术中需要精确定位加工的部件和部位更少,因此相对于传统技术的高精度定位的固定方式而言,本实施方式的加工工艺简单,成品率高,因此成本更低。
端面承载部110,用于与第一端面102贴靠。
端面弹压件111,用于与第二端面104进行弹性抵压,以向镜片101施加从第二端面104往第一端面102的弹力,使得第一端面102与端面承载部110靠紧,端面承载部110不因第一端面102靠紧对其形成的压力而变形或移动。
与作为定位结构的第一端表面承载部106和第二端表面承载部108与作为施力机构的第一端表面弹压件107和第二端表面弹压件109的作用和有益效果类似,端面承载部110用于第一端面102的定位,端面弹压件111提供弹力镜片101其实施弹性固定,同时,也能保证在受到震动的情况下镜片不会损坏。
本体件112,第一端表面承载部106、第一端表面弹压件107、第二端表面承载部108、第二端表面弹压件109、端面承载部110和端面弹压件111基于本体件112进行位置固定。
进一步,本实施方式中,第一端表面承载部106和第二端表面承载部108固定于本体件112上;或,本体件112上加工有第一端表面承载部106和第二端表面承载部108。
第一端连接部113,固定于本体件112上,端面承载部110与第一端连接部连接113,第一端表面弹压件107与端面承载部110连接。
第二端连接部114,固定于本体件112上,端面弹压件111与第二端连接部连接114,第二端表面弹压件109与第二端连接部114连接。
进一步,本实施方式中,第一端表面承载部106的第一接触面123用于与第一区域贴靠。
可以理解,第二端表面承载部108的第二接触面124用于与第三区域贴靠。第一接触面123与第二接触面124处于同一平面。
端面承载部110呈片状结构,端面承载部110至少部分突出于第一接触面123;端面承载部110自第一端连接部113往远离第一接触面123的方向延伸;第一端表面弹压件107包括至少一个第一弹性构件,第一弹性构件包括第一弹臂部115和第一抵接部116。可以理解,端面承载部突出于第一接触面123的长度大于或等于镜片的厚度,该厚度即为第一表面与第二表面的距离,从而使得端面承载部足够承载第一端面。
第一弹臂部115自端面承载部110的远离第一接触面123的末端起、基于端面承载部110的延伸方向往第一接触面123的一侧转折一定角度延伸。
第一抵接部116与第一弹臂部115连接,第一抵接部116具有向第一接触面123凸起的弧形部,弧形部用于与第二区域弹性抵接。上述特征共同组成了第一端表面弹压件107的弹力施力机构。
进一步,本实施方式中,第一弹臂部115的主体部分大致平行于第一接触面123,第一抵接部116往靠近第一接触面123方向弯曲延伸,第一弹臂部115与第一抵接部116构成钩状结构。
在其它实施方式中,第一弹臂部115可弯曲延伸成相对于第一接触面123外凸的弧型结构,第一抵接部116可弯曲延伸成相对于第一接触面123内凹的弧型结构,第一弹臂部115与第一抵接部116构成S型结构。
进一步,本实施方式中,镜片101还包括第一侧面(图未标)以及与第一侧面相对的第二侧面(图未标);第一侧面、第二侧面与第一端面102、第一表面103、第二端面104和第二表面105围合成长方体型的镜片101;
第一端表面弹压件107包括两个第一弹性构件,该两个第一弹性构件分别用于与两个第二区域抵接,该两个第二区域分别靠近第一侧面和第二侧面;同时,包括两个第一端表面承载部106分别与两个第一区域贴靠,同一侧的第一端承载部和第一弹性构件位置对应,共同夹持镜片101该侧的同一位置;另一侧的第一端承载部和第一弹性构件位置对应,共同夹持镜片101另一侧的同一位置。分列于两侧的第一弹性构件与第一端表面承载部同时对称施力能保证镜片受力对称,同时第一端表面承载部对镜片的作用力与第一表面弹压件的弹力在同一直线上,保证镜片更小的受力形变,保证镜片光学面的精度,进一步提高分光、合光效率。在其他实施方式中,第一端表面弹压件107可以由能提供相对均匀对称弹力的第一弹性构件构成,如:四个第一弹性构件分列于镜片101第一端的两侧进行抵接,与之对应,四个第一端表面承载部分布与相应的四个第一弹性构件配合。
进一步,本实施方式中,第二端表面承载部108的第二接触面124用于与第三区域贴靠;端面弹压件111包括片状连接件118和弹片117;片状连接件118至少部分突出于第二接触面124;片状连接件118自第二端连接部114往远离第二接触面124且大致垂直于第二接触面124的方向延伸。应该理解,片状连接件118至少部分突出第二接触面124,目的在于保证与端面弹压件111的及第二端表面弹压件109的施力配合。
进一步,本实施方式中,第二端表面承载部108与第二端表面弹压件109共同夹持镜片同一位置;第二端表面承载部108对镜片101的作用力与第二端表面弹压件109的弹力在同一直线上。保证镜片更小的受力形变,保证镜片光学面的精度;另一种理解是:第三区域和第四区域分别位于镜片101同一位置在第一表面位置和第二表面位置。弹片117的底部与片状连接件118连接,弹片117自其底部弯曲延伸成相对于所述片状连接件外凸的弧型结构,弯曲延伸的轨迹大致平行于第二接触面124;弹片117的弧形顶部用于第二端面104抵接。另一种解释为,弹片117在第二接触面124所在平面的投影呈相对于片状连接件118外凸的弧形。
进一步,本实施方式中,弹片117的弧形顶部的宽度大于镜片101的厚度;保证弹片117能完全承载镜片101,同时也保证能均匀施力。弧形顶部的宽度为弧形顶部靠近第二接触面124的弧形侧边与弧形顶部的远离第二接触面124的弧形侧边之间的宽度;镜片101的厚度为第一表面103与第二表面105的距离;端面弹压件111包括至少两片弹片117;该两片弹片117分别用于与第二端面104的两端区域弹性抵接,该两端区域中的一端区域靠近第一侧面,该两端区域中的另一端区域靠近第二侧面。
进一步,本实施方式中,两片弹片117的弧形顶部相对于片状连接件118的高度相同。有益效果在于,保证对于第二端面104的两侧的施力大小均匀,保证镜片101在端面弹压件上两片弹片117弹力的作用下,镜片101的形变均匀可控,尽量保证较小的形变量,近而保证镜片101光学面的精度,提高分光、合光效率。
进一步,本实施方式中,第二端表面弹压件109与片状连接件118的远离第二接触面124的末端连接。
进一步,本实施方式中,第二端表面弹压件109包括一个第二弹性构件,第二弹性构件包括第二弹臂部119和第二抵接部120。本实施方式中,有益效果在于在保证对镜片101的施力均衡的前提下,第二端表面弹压件109包括一个第二弹性构件,此方式结构简单,加工简便,其综合成本也低。可以理解,在其他实施方式中,在保证第二端表面弹压件109施力均衡时,第二弹性构件可以为至少两个以上。
第二弹臂部119自片状连接件118的远离第二接触面124的末端起、基于片状连接件118的延伸方向往第二接触面124的一侧转折一定角度延伸;
第二抵接部120与第二弹臂部连接119,第二抵接部120具有向第二接触面124凸起的弧形部,弧形部用于与第四区域弹性抵接。
进一步,本实施方式中,第二弹臂部119的主体部分大致平行于所述第二接触面124,第二抵接部120往靠近第二接触面124方向弯曲延伸,第二弹臂部119与第二抵接部120构成钩状结构。保证第二端弹压件109施力方向大致与第二表面105垂直,确保弹力施力的准确性。
在其它实施方式中,第二弹臂部119可弯曲延伸成相对于第二接触面124外凸的弧型结构,第二抵接部120可弯曲延伸成相对于第二接触面124内凹的弧型结构,第二弹臂部119与所述第二抵接部120构成S型结构。
可以理解,本实施方式中,第一端连接部113、端面承载部110及第一端表面弹压件107一体成型、共同组成第一独立整体121;第一端连接部113、端面承载部110及第一端表面弹压件107共同组成的第一独立整体相对于本体件112进行独立的加工制造,通过第一端连接部113与本体件112连接固定。第二端连接部114、端面弹压件111及第二端表面弹压件109一体成型、共同组成第二独立整体122;第二端连接部114、端面弹压件111及第二端表面弹压件109共同组成的第二独立整体相对于本体件112进行独立的加工制造,通过第二端连接部114与本体件112连接固定。由于第一独立整体和第二独立整体均为独立于本体件112加工制造,所以,其加工工艺简单、加工成品率高,降低了整体的成本。同时与定位结构第一端表面承载部106和第二端表面承载部108相互独立加工制造,它们之间互不影响,提高了整体的精度和分光、合光效率。
本实施方式中,第一端连接部113和第二端连接部114采用螺钉与本体件112进行固定。可以理解,在其他实施方式中,可采用焊接等其他固定方式进行连接固定。
进一步,本实施方式中,固定镜片的装置还包括:第二端固定部,固定于本体件112上,用于固定第二端连接部114;
第二端固定部往第一端面102至第二端面104的方向突出于本体件112,第二端表面承载部108往第一表面103至第二表面105的方向突出于本体件112。第二端固定部与第二端表面承载部108围成角结构,该角结构在第一侧面所在平面上的投影呈L型,弹片117由第二接触面124所在的平面切割成第一弧型结构和第二弧型结构,第一弧形结构置于第二端表面承载部、第二接触面124所在平面、片状连接件之间以及第二端固定部围成的空间内,第二弧形结构的弧形顶部的宽度大于镜片的厚度。本实施方式中,能够将端面弹压件111上弹片117未能与镜片101第二端面104接触的部分容纳起来,不与其他部分结构冲突。
以上所述仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。