Устройство для крепления цилиндрических оптических деталей

 

Использование: оптико-механическая промышленность. Сущность изобретения: на внутренней поверхности оправы выполнен паз с образованием двух кромок, ширина которого ограничена центральным углом, равным 80 - 100, а диаметрально противоположно ему и соосно с ним выполнено сквозное отверстие, в котором размещена распорная пружина. 2 ил.

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано в приборостроении при закреплении оптических элементов цилиндрической формы в корпусных деталях.

При креплении оптических деталей стремятся к тому, чтобы при абсолютной неподвижности крепления оптической детали в оправе исключить воздействие на нее различных вредных факторов, возникающих, например, в результате изменения окружающей температуры, вибрации, могущих вызвать натяжение в стекле оптической детали, смещение и даже ее механическое повреждение, приводящих в конечном итоге к искажению оптических характеристик.

Известно устройство, в котором крепление оптической детали в корпусе, содержащем гнездо под оптическую деталь, крепление оптической детали осуществляется посредством промежуточного элемента, связующего оптическую деталь с корпусом, выполненного в виде резиноподобного герметика, помещенного в корпус между оптической деталью и корпусом [1] .

Недостатком первого устройства является относительно невысокая жесткость крепления оптических деталей, так как резиноподобный герметик легко деформируется в результате действия на него нагрузок, вызывая смещение оптических деталей. Второе устройство хотя и обладает значительно большей жесткостью крепления оптической детали за счет абразивного свойства порошка, однако усилие сцепления с течением времени может значительно ослабевать в силу случайного распределения частиц порошка и его естественного уплотнения, особенно при эксплуатации в полевых условиях, где тряска и другие механические воздействия являются не столь редким явлением. Кроме того, конструкция крепления представляет значительную сложность, требует хорошей герметизации гнезда с порошком во избежание запыления оптики.

Целью изобретения является повышение надежности крепления оптического элемента в оправе, исключение возможности возникновения натяжений в оптическом элементе в результате различия коэффициента линейного расширения оправки и стекла, в также упрощение конструкции, повышение технологичности сборки.

Достигается это тем, что в оправе, концентрично размещенной в корпусе, на внутренней поверхности выполнен паз с центральным углом 80-100^о, а диаметрально ему - сквозное отверстие в котором между корпусом и оптическим элементом помещена плоская распорная пружина. Пружина прижимает оптический элемент к кромкам противолежащего углубления - паза, создавая при этом три точки крепления (точнее, две линии и точку), т. е. создается кинематически устойчивая связь, обеспечивающая стабильное неподвижное положение оптической детали внутри оправы при наличии зазора между ними и исключающая возникновение натяжений в стекле при изменении температуры воздуха благодаря этому зазору. Изменение зазора между оптической деталью и оправой вызывается значительной разницей в коэффициентах линейного расширения материалов оптической детали (стекла) и оправы (легких сплавов).

На фиг. 1 показан пример крепления оптического элемента в оправе; на фиг. 2 - крепление системы, состоящей из двух оптических элементов.

Устройство содержит корпус 1, в котором концентрично размещена оправка 2 с оптической деталью 3 и 4. На внутренней поверхности оправы выполнен паз 5 и диаметрально ему сквозное отверстие 6, в котором размещена распорная пластинчатая пружина 7. Ширина паза 5 ограничена центральным углом 2, который принимается равным 80-100^о, исходя из условия устойчивости кинематической связи при воздействии силы, создаваемой пружиной. Пружина 7, находясь в заневоленном состоянии между корпусом 1 и оптической деталью 3 и 4, обеспечивает постоянное усилие контакта оптических деталей 3 и 4 с оправой 2 по образующим линиям "а", "б" (фиг. 2), образованным краями паза и внутренней поверхностью оправы 2.

Возникающая в результате проседания оптической детали в паз под действием пружины 7 расцентрировка при зазоре, соизмеримом с разностью изменения линейных размеров деталей под действием температуры, мала и обычно не выходит за пределы допустимые аберрационным расчетам.

Применение предлагаемой конструкции крепления линз позволяет снизить требования к совместимости коэффициентов линейного расширения материала оправы со стеклом. Оправа объектива в этом случае может быть изготовлена из материала, коэффициент линейного расширения которого значительно отличается от стекла, например из легкого алюминиевого сплава или пластмассы. Это позволяет существенно снизить массу объективов и повысить технологичность конструкций.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее оправу цилиндрической формы, размещенную в корпусе, отличающееся тем, что, с целью исключения натяжения в стекле при изменениях температуры, на внутренней поверхности оправы выполнен паз с образованием двух кромок, ширина которого ограничена центральным углом 80 - 100^o, а диаметрально противоположно ему и соосно с ним выполнено сквозное отверстие, в котором размещена распорная пружина.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2