Устройство для перемещения оптического элемента в оправе

 

Использование: в оптико-механической промышленности, в частности в крупногабаритных объективах для устранения их расфокусировки за счет перемещения компенсационных линз вдоль оси объектива. Сущность изобретения: устройство включает корпус 1, оправу 2 с оптическим элементом 3, центрирующие ролики 4, размещенные в параллельных оси устройства пазах несущего корпуса и установленные на осях 6, жестко скрепленных с оправой 2. Механизм, с помощью которого перемещается оправа 2, состоит из винта 7, с двумя участками резьбы которого сопряжены гайки 8 и 9, пальцев, контактирующих с оправой 2 и закрепленных на рычаге, и пальца, жестко закрепленного на оправе и входящего в паз гайки 8. В статике ролики 4 не позволяют оптическому элементу менять свое положение, а указанные пальцы лишают оправу возможности наклона. В динамике конструкция обеспечивает поступательное перемещение оптического элемента без наклона. 2 ил.

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано в крупногабаритных объективах для устранения их расфокусировки путем перемещения компенсационной линзы вдоль оси объектива.

Известны устройства для перемещения оптического элемента, в которых сохранение ориентации (центрировки) оптического элемента достигается за счет посадки оправы оптического элемента в несущий корпус с малым зазором [1] Недостатками таких устройств являются сложность изготовления и температурная расстраиваемость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, в котором сохранение ориентации оптического элемента достигается с помощью центрирующих роликов, размещенных между оправой оптического элемента и внутренней поверхностью несущего корпуса.

Недостатком этого устройства является малая надежность из-за изменения ориентации оптического элемента, вызываемого износом во время взаимной притирки роликов и несущего корпуса и появляющимся зазором (или натягом) при колебаниях температуры.

Цель изобретения повышение надежности известного механизма.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем несущий корпус, оправу с оптическим элементом, центрирующие ролики и механизм перемещения, центрирующие ролики установлены на радиально ориентированных осях, жестко закрепленных на оправе, и размещены в параллельных оси устройства пазах несущего корпуса.

На фиг.1 показан пример исполнения устройства в сочетании с одним из известных механизмов перемещения; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.

Устройство включает несущий корпус 1, оправу 2 с оптическим элементом 3, центрирующие ролики 4, размещенные в параллельных оси устройства пазах 5 несущего корпуса и установленные на осях 6, жестко скрепленных с оправой 2. Механизм, с помощью которого перемещается оправа 2, состоит из винта 7, с двумя участками резьбы которого сопряжены гайки 8 и 9, пальцев 10, контактирующих с оправой 2 и закрепленных на рычаге 11, пальца 12, жестко закрепленного на оправе 2 и входящего в паз гайки 8, пальца 13, жестко закрепленного на гайке 9 и входящего в паз рычага 11, оси 14 качания рычага 11, закрепленной на корпусе 1.

В статике оптический элемент 3 отцентрирован и сохраняет свое положение благодаря тому, что ролики 4 лишают его возможности перемещений перпендикулярно оси устройства, а пальцы 10 и 12, плотно входящие в отверстие оправы 2 и гайки 8, лишают оправу возможности наклона.

При вращении винта 7 гайка 8 перемещается по участку резьбы с шагом t₁ (направление резьбы правое), а гайка 9 по участку резьбы с шагом t₂ (направление резьбы левое), причем t₁/t₂ L₁/L₂, (1) где L₁ расстояние от оси качания рычага до прямой, проходящей через точки контакта пальцев 10 с оправой 2; L₂ расстояние от этой же оси до точки контакта пальца 13 с рычагом 11.

В результате получается, что точки контакта пальцев 10 с оправой 2 при повороте рычага 11 под действием гайки 9 перемещаются на расстояние S₁ t₂ ˙n˙L₁/L₂, где n число оборотов винта.

Точка контакта пальца 12 с гайкой 8 перемещается на расстояние S₂ t₁ ˙ n. (2) Подставляя в формулу (2) вместо t₁ его значение из формулы (1), видим, что S₁ S₂, т.е. оправа 2 с оптическим элементом 3 совершила строго поступательное перемещение, т.е. наклонов оптического элемента не произошло. Одновременно центрирующие ролики 4 переместились по параллельным оси устройства пазам несущего корпуса, т.е. смещений оптического элемента перпендикулярно оси тоже не произошло. Таким образом, оптический элемент совершил поступательное перемещение без нарушения его первоначальной ориентации.

Понятно, что при такой конструкции устройства износ в местах контакта центрирующих роликов с несущим корпусом меньше, так как ролики контактируют с плоскими, а не цилиндрическими поверхностями корпуса, и, следовательно, повышается (дольше сохраняется) точность ориентации оптического элемента. Кроме того, изменение температуры не вызывает ни натягов, ни появления больших зазоров, так как центрирующие ролики проскальзывают по плоским поверхностям несущего корпуса в радиальных направлениях, не изменяя взаимного расположения осей оптического элемента и несущего корпуса, т.е. не изменяя первоначальной ориентации оправы с оптическим элементом. Другими словами, предлагаемая конструкция надежнее известной.

Предлагаемое устройство опробировано на предприятии с положительным результатом.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА В ОПРАВЕ, содержащее несущий корпус, оправу с оптическим элементом, центрирующие ролики и механизм перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, несущий корпус выполнен с пазами, параллельными оси устройства, а оправа снабжена радиально ориентированными осями, на которых установлены центрирующие ролики, размещенные в пазах несущего корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2