一种保形装置的制作方法

1.本发明属于光学保形装置技术领域，具体涉及一种保形装置。


背景技术：

2.对于一些应用于高速流体中的光学仪器而言其往往需要满足一定的气动外形，例如需高速飞行的保形头罩，其为了达到降低阻力的目的，就需要整体呈特定形状的表面，且该表面必须平整光滑，而为了实现观测等光学作用，又不得不在头罩上安装透镜等光学元件，因此如何在材料不同的光学元件与头罩安装框架中获得光滑平整的保形面便成为了一个难点问题。为了实现保形面的平整光滑，已有的方法是同时提高光学元件与安装框架各自定位安装面的精度，以将两者安装结合部位产生的间隙尽可能缩小，从而尽可能地实现平整光滑效果；但由于应用于保形装置的光学元件为了实现保形目的都是内嵌在安装框架上的，内嵌便会使得安装框架的安装面具有封闭性，封闭性会限制加工手段，因此很难加工出精度很高的安装面；同时由于应用于保形领域的光学元件大都是非常规圆形的，且厚度较薄，加之其材料的硬脆特性，也很难对其加工出精度很高的安装定位面；即使在安装框架和光学元件上能够加工出高精度的安装定位面，为了安装的需要也必须预留一定的间隙，因此也很难完全实现保形面平整光滑的效果。而传统保形装置中即使使用了粘结剂，其目的也是为了固定光学元件，且粘结剂很难布满整个间隙尤其是保形面与间隙的交界处，因此并没有使保形面平整光滑的作用。同时因应用于高速流体的保形装置会经历压强和温度的急剧变化以及冲击振动等恶劣力学环境，例如高速飞行的保形头罩其外表面的压强会降低，同时因摩擦其外表面的温度将升高，且还会因高速飞行而承受冲击与振动，而现有保形装置大都只能在较为稳定的环境下满足精度要求，当实际工况恶劣时便很难保证装置形位精度的稳定性。因此目前还缺乏一种能够在使保形面真正平整光滑的同时还能保证装置能够适应恶劣工作环境且对加工要求不高的光学保形装置。


技术实现要素：

3.为了针对性地克服现有保形装置保形面存在间隙而不平整光滑、较难适应恶劣工况以及对加工精度要求高加工难度大等问题，本发明提出了一种能够消除光学元件与安装框架间隙、能够降低温度与压强变化以及冲击振动等因素对装置精度的影响并且能够降低对各零部件加工精度要求的保形装置。
4.本发明是采用以下技术方案实现的：一种保形装置，其特征在于，包括安装框架、光学元件、限位凸起、填充介质；所述安装框架的框架安装面上有限位凸起，所述光学元件受所述限位凸起的限制而在所述框架安装面形成的安装空间内与所述安装框架形成相对定位；所述限位凸起在保形面侧不突出于所述安装框架，且距所述保形面有相应距离，所述填充介质在固化稳定前具有一定流动性或相当的弹性，所述填充介质布满所述光学元件与所述安装框架之间的间隙，且所述光学元件、安装框架以及填充介质共同组成保形面；
所述限位凸起在保形面侧不突出于所述安装框架能够使所述填充介质在保形面侧完全覆盖安装框架的安装面与光学元件的相应定位面，从而覆盖保形面与间隙的相交处，进而完全消除间隙使保形面光滑平整，而距所述保形面有相应距离可保证所述填充介质的牢固可靠性，所述填充介质在固化稳定前具有一定流动性或相当的弹性，以此便可适应所述光学元件与所述安装框架的任意形态以及包括表面粗糙度、局部缺陷以及尺寸误差在内的各种误差，并使所述填充介质与所述光学元件以及所述安装框架的结合更加紧密，从而更好的填充空隙。
5.进一步地，所述限位凸起具有消应力结构，所述消应力结构具有多向性，且至少有一个消应力方向与所述限位凸起对所述光学元件的限位方向相同，如此便既能在光学元件安装时允许光学元件、限位凸起以及安装框架等多个零部件存在一定的加工误差从而降低加工难度，同时还可允许多个方向一定程度的变形，进而更好地降低恶劣工况引起的应力变形影响。
6.进一步地，所述限位凸起可以与所述安装框架为一体结构，也可以是后续安装的结构；当所述限位凸起是后续安装结构时，所述限位凸起的材料可与所述安装框架的材料不同，分开的结构可以使所述限位凸起更好的被加工，材料的不同可以增加限位凸起自身性质的多样性从而提升在应力消除等作用上的灵活度。
7.进一步地，所述限位凸起在所述框架安装面上可以横向布置多个，也可以竖向布置多个，从而根据实际需要在对所述光学元件进行针对性的定位约束的同时调节单个所述限位凸起的形状尺寸与刚度，以适应不同尺寸和形状的所述安装框架与光学元件，并降低所述限位凸起的加工难度，同时所述限位凸起可作为加强结构对所述填充介质进行加强，而多个所述限位凸起则可以更好的对所述填充介质进行加强。
8.进一步地，通过在所述框架安装面的水平和竖直以及其他方向布置相应的所述限位凸起，或者通过所述限位凸起与所述光学元件之间相应形状的配合，所述限位凸起可对所述光学元件包括水平与竖直方向在内的多向位置同时进行限制。
9.进一步地，所述光学元件、安装框架以及填充介质的材料性质和空间尺寸之间相互配合，形成热应力消除性质，即实现所述光学元件、安装框架以及填充介质在所需热应力消除方向热变形量的互相适应，如此便可降低甚至消除温度变化对保形装置性能的影响。
10.进一步地，所述填充介质由一种或多种材料组成，其对与自身相接触的所述安装框架以及所述光学元件具有亲和性，其中多种材料可提高所述填充介质材料选择的灵活性与综合性质的多样性，而亲和性能够使所述填充介质更好地适应所述光学元件与所述安装框架包括表面粗糙度与局部缺陷以及尺寸误差在内的各种误差并使结合更加紧密，从而更好的填充空隙，进而在使加工更可靠的同时还可让保形面更加平整光滑且稳定。
11.进一步地，所述框架安装面上有定位延伸块，所述定位延伸块在保形面侧不突出于所述安装框架，且距所述保形面有相应距离，用于限制所述光学元件相对于所述安装框架的位置，其位置限制方向与所述限位凸起对所述光学元件的位置限制方向至少可产生互相垂直的分量；所述定位延伸块没有消应力结构，更高的刚度能够为所述光学元件提供更强的支撑，其不突出于所述安装框架同样是为了使所述填充介质在保形面侧完全覆盖所述安装框架的安装面与光学元件的相应定位面，从而消除间隙，距所述保形面有相应距离可保证所述填充介质的牢固可靠性，而产生互相垂直的分量则可以使所述定位延伸块与所述
限位凸起一同确定所述光学元件的位置。
12.进一步地，为了不使不具备应力消除结构的定位延伸块影响保形装置的热应力消除功能以及对压强变化与冲击振动等的适应能力，所述定位延伸块只在其相应的位置限制方向与所述光学元件相接触，而其余方向则不与所述光学元件相接触，以保证在设计温度变化范围内不会因热变形或压强变化以及冲击振动等因素而使所述定位延伸块限制所述光学元件正常的变形与位移。
13.进一步地，所述填充介质中有网状增强结构，所述网状增强结构距保形面有相应距离，网状增强结构能使填充介质更加牢固，同时也能增加填充介质的整体韧性，而与保形面保持相应距离是为了防止网状增强结构露出保形面而破坏保形面的平整光滑度。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果有：一种保形装置，其通过在光学元件与安装框架的安装定位面之间加入具有应力消除结构的限位凸起与具有流动性和亲和性的填充介质，在消除光学元件和安装框架之间缝隙的同时还提高了保形装置适应恶劣工况的能力，并且具有应力消除结构的限位凸起能够允许光学元件与安装框架存在一定加工误差，而在凝固稳定前具有流动性和亲和性的填充介质也能够适应零部件任意形态以及包括尺寸误差以及表面细微缺陷在内的各种加工误差，因此本发明还能降低对零部件的精度要求从而降低加工难度。特别通过光学元件、安装框架以及填充介质等相应零部件之间材料性质与空间尺寸的配合，产生了热应力消除性质，降低了温度变化对光学元件性能的影响。本发明克服了现有保形装置保形面存在间隙而不平整光滑、较难适应恶劣工况以及对加工精度要求高加工难度大等问题。
附图说明
15.图1为本发明中保形装置的结构示意图；图2为本发明中安装框架和光学元件的结构示意图；图3为本发明中限位凸起与光学元件安装后的结构示意图；图4为本发明中限位凸起应力消除结构的示意图；图5为本发明中定位延伸块与光学元件安装后的结构示意图；图6为本发明中多层限位凸起与光学元件安装后的结构示意图；图7为本发明中特定形状光学元件定位的结构示意图；图8为本发明中特定形状限位凸起定位光学元件的结构示意图；图9为本发明中非封闭保形装置的结构示意图。
16.图例说明：1：安装框架，2：光学元件， 3：框架安装面，4：元件定位面， 5：限位凸起， 6：填充介质， 7：定位延伸块。
17.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
18.下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，包括附图在内的描述仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
20.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
23.如附图1-9所示，为清楚地展示本发明的原理及工作过程，本实施例主要通过一管道类光学保形装置给出较为典型的实施方案，但以下案仅为本发明的一个典型实施例，并不能代表本发明的全部方案。
24.如图例所示的管道类光学保形装置，其可用于观测管道内部高速流体的流态，为了不破坏流道从而引入误差，需在实现观测功能的同时不破坏管道原本的形态，则必须使光学元件2的内表面与管道即安装框架1的内表面保持同样的形状即实现保形，且不允许存在局部的凸凹与间隙，否则也会对高速流体产生影响，因此可采用本发明提出的保形装置实现光学元件2安装部位的平整光滑无间隙。
25.如图2所示，光学元件2可看作一块透镜，其自身为非圆形状，且厚度较薄，因此很难在其四周加工出高精度的定位面；而因光学元件2要内嵌在作为安装框架1的管道上，使得安装框架1用于安装光学元件2的框架安装面3为封闭的矩形，也很难被高精度加工；加之为了便于安装，框架安装面3构成的矩形安装空间应略大于光学元件2的整体尺寸，这便造成安装间隙的存在；而常规方案中即使使用粘结剂也主要是为了将光学元件2固定在安装框架1上，其并不具备完全填充间隙的作用。以上因素导致了在传统保形装置中元件定位面4与框架安装面3的结合处不可避免得会出现间隙。
26.与此同时，光学元件2玻璃材料的热膨胀系数与安装框架1金属材料的热膨胀系数往往有较大差别，这便导致即使能够通过高精度的元件定位面4与框架安装面3之间的紧密配合尽可能地消除间隙，而当工作环境存在温度变化时，安装框架1也会因与光学元件2的热变形量不同而对光学元件2产生挤压或剥离等情况，将可能造成光学元件2的变形甚至是破坏或是脱胶、拉扯等情况。而当因流体高速流动造成压强变化时，若为了消除间隙使光学元件2与安装框架1配合过于紧密，同样会因变形对保形装置的性能造成影响；同时应用于高速流体的保形装置因环境振动频率较高，容易使保形装置发生共振，而共振造成的冲击也会影响传统无缓冲保形装置的性能。
27.因此传统的保形装置很难克服上述彼此矛盾的问题，而本发明所提出的保形装置
能够为上述问题的解决提供新的思路。
28.如图例所示的一种管道类光学保形装置，其用于观察管道内部高速流体的流态，因此管道内壁为保形面。其主要包括安装框架1、光学元件2、限位凸起5、填充介质6等零部件，其中安装框架1的框架安装面3上有限位凸起5，光学元件2的元件定位面4受限位凸起5的限制而在框架安装面3形成的安装空间内与安装框架1形成相对定位。
29.如图3-5所示，限位凸起5在保形面侧不突出于安装框架1，即不突出于管道内壁，且距管道内壁有相应距离，该相应距离应保证填充介质6有一定的厚度以至其牢固稳定，填充介质6布满光学元件2与安装框架1之间的空隙，且光学元件2、安装框架1以及填充介质6共同组成平整光滑且满足光学性能要求的保形面。上述限位凸起5在保形面侧不突出于安装框架1能够使填充介质6在保形面侧完全覆盖安装框架1的安装面与光学元件2的相应定位面，尤其是覆盖保形面与空隙相交处，进而完全消除空隙使保形面光滑平整，其中一种可行的填充介质6的材料选择方案是改进后的环氧树脂。
30.如图4所示，限位凸起5具有消应力结构，消应力结构对限位凸起5进行了局部刚度的削弱，使得消应力结构的消应力方向具有多向性，即其可向多个方向进行压缩、拉伸以及扭转，并且其至少有一个消应力方向与限位凸起5对光学元件2的限位方向相同，即在该方向呈现较弱刚度，以至可以被压缩或拉长而不对光学元件2产生过大的应力，如此便既能在光学元件2安装时允许光学元件2、限位凸起5以及安装框架1等多个零件存在一定的加工误差，又可允许光学元件2多个方向一定程度的弹性变形与弹性位移，进而更好地降低恶劣工况引起的应力变形的负面影响。
31.如图4所示，限位凸起5可以与安装框架1为一体结构，也可以是后续安装的结构。限位凸起5与安装框架1为一体结构可减少零件数量与安装步骤。而当限位凸起5是后续安装结构时，限位凸起5的材料可与安装框架1的材料不同，分开的结构也可以使限位凸起5更好的被加工，材料的不同可以增加限位凸起5自身性质的多样性从而提升其在应力消除等作用上的灵活度，例如可以选取与所用填充介质6热膨胀系数相同或相近的材料作为限位凸起5，这样便可消除或降低因限位凸起5的加入使填充介质6局部材料减少而导致热变形量不能于光学元件2以及安装框架1热变形量协调的负面影响；也可以选择与填充介质6稳定后刚度相同或相近的材料作为限位凸起5，这样在因压强或者冲击振动等造成变形时便不会因局部刚度的增加而产生应力集中的问题；或者选择刚度较大的材料对填充介质6进行刚度调节；而且灵活选用材料也可以合理控制限位凸起5自身结构刚度与尺寸体积的比例，从而降低对填充介质6整体性质的负面影响。
32.如图4与图6所示，限位凸起5在框架安装面3上可以横向布置多个，也可以竖向布置多个，从而根据实际需要在对光学元件2进行针对性的定位约束的同时调节单个限位凸起5的刚度，以适应不同尺寸和形状的安装框架1与光学元件2，并降低限位凸起5的加工难度，同时限位凸起5可作为加强结构对填充介质6进行加强，而多个限位凸起5则可以更好的对填充介质6进行加强。例如图6中所示的将光学元件2加工成特定形状后，配合限位凸起5可对光学元件2进行横向和竖向的位置约束；同时限位凸起5可作为加强筋使填充介质6更加稳定牢靠，在使填充介质6更不易松散的同时还可增加填充介质6的强度，也可调节填充介质6的刚度。因本管道类光学保形装置应用于高速流体中，压强的变化会对光学元件2产生竖向拉扯，因此必须牢靠固定光学元件2，而填充介质6与限位凸起5经过互相加强，可以
保证光学元件2被可靠固定在安装框架1上，不会因压强变化而产生超过公差范围的位移进而丧失位置精度。
33.如图7所示，将光学元件2加工出台阶，则限位凸起5便可同时限制光学元件2水平与竖直方向的位置，而图8中则是将限位凸起5加工出台阶，也可限制光学元件2水平与竖直方向的位置。考虑到光学元件2材料的硬脆特性，以及其光学面尺寸要求等限制，将光学元件2加工成如图7所示的非常规形状会在一定程度上增加加工难度并浪费光学元件2的一部分尺寸，因此在满足要求的情况下可通过将限位凸起5加工至特定形状，从而实现同时对光学元件2包括水平与竖直方向在内的多向位置进行限制。总之可根据保形面位置、形状以及各零部件材料性质等实际情况灵活设置光学元件2与限位凸起5的形状与数量。同时限位凸起5的消应力结构也不仅限于图例所示的结构，例如还可将限位凸起5设计为弹簧形状，总之只要具有消应力结构，且能对光学元件2发挥位置限制作用即可。
34.为了降低保形装置在使用过程中温度变化对其性能的影响，通过光学元件2、安装框架1以及填充介质6的材料性质和空间尺寸之间相互配合，从而产生热应力消除性质，如此便可降低温度变化对保形装置性能的影响。具体的，以图例中的管道类保形装置为对象，并以沿安装框架1轴向方向的热应力消除为例，在该方向上，由于光学元件2与安装框架1材料的热膨胀系数不同，一般而言光学玻璃的热膨胀系数要小于金属框架的热膨胀系数，因此如果元件定位面4与框架安装面3是紧密结合，那么当温度降低时，安装框架1的收缩量会大于光学元件2的收缩量，则安装框架1将会对光学元件2产生挤压，便会造成光学元件2的变形甚至是破坏；而如果温度升高，又会出现框架安装面3与光学元件2剥离进而使光学元件2无法定位的情况，同时如果采用传统粘结剂固定的方法，因粘结剂厚度较薄等原因极易造成脱胶等问题的发生，即使采用螺栓等机械固定方式，也会对光学元件2产生拉扯。而通过本发明提出的保形装置，合理控制光学元件2的轴向长度、框架安装面3的轴向间距以及填充介质6的轴向厚度，同时配合三者材料的热膨胀系数，使温度变化条件下，光学元件2轴向的热变形量与填充介质6的轴向热变形量之和等于框架安装面3之间的轴向热变形量，则实现上述热应力消除性质，从而不会出现对光学元件2的挤压或欠约束或拉扯与脱胶等问题。
35.填充介质6可由一种或多种材料组成，多种材料可分层也可混合，其中多种材料可提高填充介质6材料选择的灵活性与自由度；其对与自身相接触的安装框架1以及光学元件2具有亲和性，亲和性能够使填充介质6更好地适应光学元件2与安装框架1包括表面粗糙度以及局部缺陷在内的各种误差并使填充介质6与安装框架1以及光学元件2结合得更加紧密，从而使填充介质6更好的填充光学元件2与安装框架1之间的空隙，不会在需要加工填充介质6与安装框架1以及光学元件2的交界处时出现碎裂等情况，进而使得交界处更加平整光滑且牢固。
36.虽然限位凸起5能够对光学元件2进行位置限定，但由于限位凸起5的应力消除结构降低了自身刚度，在某些应用场景下不能为光学元件2提供足够的支撑力，因此可根据需要在框架安装面3上设置定位延伸块7。如图5所示，定位延伸块7在保形面侧同样不突出于安装框架1，且距安装框架1表面有相应距离，其可配合具有消应力结构的限位凸起5一同使用，此时其对光学元件2的位置限制方向与限位凸起5对光学元件2的位置限制方向至少可产生互相垂直的分量，以此便可将光学元件2定位。定位延伸块7没有消应力结构，更高的刚
度能够为光学元件2提供更强的支撑，其在保形面侧不突出于安装框架1同样是为了使填充介质6在保形面侧完全覆盖安装框架1的安装面与光学元件2的相应定位面，从而更好的消除间隙，距安装框架1表面有相应距离同样可保证填充介质6的牢固可靠。
37.为了不使不具备应力消除结构的定位延伸块7影响保形装置的热应力消除功能以及对压强变化与冲击振动等的适应能力，定位延伸块7只在其相应的位置限制方向与光学元件2相接触，而其余方向则不与光学元件2接触并留有足够空隙。如图5所示，定位延伸块7只限制光学元件2竖向的位置，而横向的位置则由限位凸起5限制，所以在不限制光学元件2的横向方向便留有相应空隙，该相应空隙即要保证在设计温度变化范围内不会因光学元件2、安装框架1以及定位延伸块7等零部件的热变形差异以及因压强变化和冲击振动等因素而使定位延伸块7限制光学元件2的正常变形与位移。
38.为了进一步增加填充介质6的强度，可向填充介质6中加入网状增强结构，网状增强结构的刚度较弱，但拥有很强的韧性，其类似于泥土中的树根与泥砖中的稻草，能使填充介质6更加牢固并增加填充介质6的整体韧性，同时网状增强结构应距保形面有相应距离，从而防止网状增强结构露出保形面而破坏保形面的平整光滑度。
39.综上所述，本发明借助填充介质6消除了传统保形装置难以解决的光学元件2与安装框架1之间存在间隙从而破坏保形面平整光滑度的问题，同时也解决了保形装置光学元件2安装处的密封问题；同时填充介质6的流动性或者弹性还能够消除光学元件2与安装框架1的多种加工误差影响，配合限位凸起5的消应力结构，能够极大降低光学元件2与安装框架1以及限位凸起5等零部件安装时的精度要求，从而降低加工难度；因填充介质6的刚度与强度一般要弱于光学元件2与安装框架1，加之限位凸起5的消应力结构，使得光学元件2与安装框架1之间相较于自身构建起一定程度的软连接，因此填充介质6与限位凸起5能够吸收温度、压强变化以及冲击振动等产生的应力，使得整个保形装置能够适应压强与温度等变化以及冲击振动引起的变形问题，进而确保整个保形装置性能的稳定可靠，而冲击与振动在加工过程中也可能出现，因此本发明提出的保形装置还能克服加工过程中可能出现的冲击与振动从而提高加工的可靠性与成品率；而通过光学元件2、安装框架1、填充介质6以及限位凸起5等零部件的材料性质与空间尺寸之间的配合，能够进一步降低温度变化对光学元件2形位精度的影响，而上述空间尺寸对于光学元件2、安装框架1等零部件而言，常规的加工手段足以满足热应力消除性质生效的精度要求，因此对于热应力消除性质的实现并不需要刻意提高零部件的加工精度；同时光学元件2自身可以允许一定应力的存在，并且填充介质6与限位凸起5构建的软连接也能够吸收一部分应力，这进一步降低了对零部件的精度要求。
40.从上述分析可以看出，具有流动性或弹性性质的填充介质6、具有消应力结构的限位凸起5以及光学元件2与安装框架1等的形状尺寸和材料性质作为一个互相配合的整体，共同实现了对间隙的消除、对零部件精度要求的降低以及对保形装置工况环境适应性的提高，其作用不可被分割或孤立看待。例如限位凸起5对填充介质6在确定光学元件2相较于安装框架1位置的同时也决定了填充介质6在该方向的厚度，同时还对填充介质6具有加强作用，而消应力结构又使得填充介质6的柔性得以发挥从而降低了变形对光学元件2的影响，同时填充介质6也弥补了因消应力结构造成的限位凸起5刚度的降低，进而强化了对光学元件2的支撑与定位作用，还降低了限位凸起5、光学元件2以及安装框架1加工误差对装置性
能的影响，而填充介质6的厚度以及限位凸起5的长度又与光学元件2以及安装框架1的尺寸和材料性质相关。
41.特别说明的是实施例中的管道保形装置因功能需要只需在管体内表面作保形处理，但为了通过复杂的情况以更全面的对本发明进行介绍，图例中提供了双面保形方案，即该保形装置两面都可被加工为保形面，最终效果如图1所示，其中限位凸起5等结构已被填充介质6完全覆盖。而当只用一面作为保形面时其限位凸起5、光学元件2、安装框架1以及填充介质6的形状和布置情况可根据实际需要以图例为参考另行设计。同时保形装置也不仅限于管道类别，还有例如头罩等封闭类、以及图9所示的非封闭类等多种保形装置，而光学元件2的数量与位置也可根据实际需要进行设置，例如图6所示的两个光学元件相对布置，总之保形装置类型和结构形式的简单改变并不会脱离本发明的应用和保护范围。而本保形装置的结构形式也可应用于其他具有类似特点的装置。
42.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。