DE7144480U

DE7144480U - Adjustment device for tilting and shifting the axis of optical elements

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Spindler ft Hoyer KO Werk für Feinmechanik und Optik, 3400 Göttingen» Königeallee 23Spindler ft Hoyer KO factory for precision mechanics and optics, 3400 Göttingen »Königeallee 23

Justiereinrichtung zum Kippen und Achsverschieben op tischer ElementeAdjustment device for tilting and axis shifting op table elements

Die Neuerung betrifft eine Justiereinrichtung zum Kippen und Achsverschieben optischer Elemente an einer ein* Mittelöffnung aufweisenden Aufnahmeplatte.The innovation concerns an adjustment device for tilting and axially shifting optical elements on a single * Central opening having receiving plate.

Justiereinrichtungen zum Kippen und Achsverschieben optischer Elemente sind bekannt. Dabei werden vorzugsweise Einrichtungen, die zum Kippen optischer Elemente dienen, mit solchen Einrichtungen, die zum Achsverschieben dienen, kombiniert bzw, hintereinander angeordnet. In bekannter Bauart werden hierfür verschieden ausgebildete Schlittensysteme verwendet, die eine Achsverschiebung zulassen. Bei einer anderen Bauart werden die optischen Elemente, wie Linsen, Prismen ο .dgl. mit ihrer Fassung kardanisch aufgehängt, wobei für die Bewegung der Einzeltelle beispielsweise Meßschrauben eingesetzt werden. Oft besitzt die Fassung optischer Elemente einenAdjusting devices for tilting and axially shifting optical elements are known. In this case, devices are preferably used for tilting optical elements serve, combined or arranged one behind the other with devices that are used to shift the axis. In a known design, differently designed slide systems are used for this, which allow an axis shift. In another design, the optical elements such as lenses, prisms, etc. with their Socket gimbaled, with micrometers, for example, used for moving the individual points will. The frame of optical elements often has one

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Stift, der mit einer Aufnahmebohrung eines Reiters einer optischen Bank zusammenarbeitet. Der Reiter enthält eine rsstklsssseinrichtung, als zur Höheneinstellung des optischen Elementes benutzt werden kann. Gleichzeitig dient diese Feststelleinrichtung auch der Verbindung bzw. Verankerung des optischen Elementes an der optischen Bank bzw. dem Trägersystem.Pin that cooperates with a receiving hole of a tab of an optical bench. The tab contains a rsstklsssseinrichtung than to adjust the height of the optical element can be used. At the same time, this locking device also serves to connect or Anchoring the optical element on the optical bench or the carrier system.

Es ist die Aufgabe der Neuerung, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und eine Justiervorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sowohl zum Kippen als auch zum Achsverschieben optischer Elemente geeignet ist und trotzdem einen besonders einfachen Aufbau aufweist.It is the object of the innovation to avoid the disadvantages of the known prior art and an adjusting device to create the type described above, which is more optical for both tilting and axial displacement Elements is suitable and still has a particularly simple structure.

D e Neuerung kennzeichnet sich dadurch, daß die Aufnahmeplatte einen Verbindungsring für die Lagerung der Passung des optischen Elementes aufweist, der durch eine federbelastete Dreipunktlagerung gegenüber der Aufnahmeplatte kippbar gehalten ist und senkrecht dazu eine weitere Dreipunktlagerung für die Achsverschiebung senkrecht zur optischen Achse der Fassung des optischen Elementes besitzt. Die Neuerung geht damit von einer Funktionentrennung aus. Die Justiereinrichtung dient ausschließlich Justierzwecken. Für die Verbindung der optischen Elemente mit der optischen Bank bzw. de© Gerüstsystem bzw. für die Verbindung der Gerüstteile untereinander sind gegenüber der Justiereinrichtung gesonderte Elemente vorgesehen. Durch die Hintereinanderschaltung der beiden in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen wirkenden Dreipunktlagerungen wk-d auf einfachste Weise und mit denkbar geringem Aufwand eine besonders handliehe Justiereinrichtung geschaffen.The innovation is characterized by the fact that the mounting plate has a connecting ring for mounting the fit of the optical element, which is spring-loaded by a Three-point mounting is held tiltable with respect to the mounting plate and perpendicular to it another three-point mounting has for the axis shift perpendicular to the optical axis of the mount of the optical element. The innovation is based on a separation of functions. The adjustment device is used for adjustment purposes only. For the connection of the optical elements with the optical bench or the scaffolding system or for the connection of the frame parts with one another, separate elements are provided in relation to the adjustment device. Through the Series connection of the two three-point bearings acting in two mutually perpendicular planes wk-d in the simplest way and with very little effort a particularly handy adjustment device created.

AIs weiterer Vorteil ergibt sich, daß die Justiereinrichtung wirkungsm^ßig besonders nahe an dem zu justierenden optischen Element angeordnet ist, so daß nur die jeweils wirkungsmäßig in Erscheinung tretenden Elemente einer präzisen Bearbeitung bedürfen. FUr das Trägersystem und die Vefbindungäelemente ist eine Präzisionsverarbeitung nicht erforderlich. Gegenüber einer kardanischen Aufhängung ist der Anmeldungsgegenstand wesentlich einfacher aufgebaut und mit geringerem Aufwand herstellbar. Zudem ist die Feinf"hligkeit der Einstellung grundsätzlich verbessert. Es versteht sich, daß die Jusfereinrichtung vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich zum Einsatz optischer Elemente herangezogen werden kann. Es kömnen gleichfalls Experimentierteile aller Art, Vorrichtungen od. dgl. aufgenommen werden.A further advantage is that the adjusting device is effectively arranged particularly close to the optical element to be adjusted is, so that only the elements appearing in an effective manner require precise processing. Precision processing is not required for the support system and the connecting elements. Compared to a cardan suspension, the subject of the application is much simpler and can be produced with less effort. In addition, the sensitivity of the setting is fundamentally improved. It goes without saying that the adjustment device can preferably, but not exclusively, be used for the use of optical elements. Experimental parts of all kinds, devices or the like can also be included.

Die erste Dreipunktlagerung zum Kippen der optischen Elemente weist Teilerfedern, Schraubfedern oder Elemente aus nachgiebigem Material in Verbindung mit Stellschrauben auf _c Diese Dreipunktlagerung ist in regelmäßiger Verteilung um die Mittelöffnu-r: der Aufnahmeplatte herum angeordnet und erstreckt sich wirkungsmäßig zwischen dem Verbindungsring und der Aufnahmeplatte. Es versteht sich, daß anstelle einfacher Stellschrauben auch Meßschrauben od. dgl. Verwendung finden können, so daß die gewünschte hohe Genauigkeit der Verstellung ohne weiteres erreichbar ist. Die federnde Ausbildung dieser ersten Dreipunktlagerung ist in allen Fällen zweckmäßig, weil hierdurch die Handlichkeit der Verstellung beim Kippen begünstigt wird, ohne daß die Starrheit der Justiereinrichtung in unzuträglichem Maße beeinträchtigt wird.The first three-point bearing for tilting the optical elements has dividing springs, helical springs or elements made of flexible material in connection with adjusting screws _c This three-point bearing is arranged in regular distribution around the central opening of the mounting plate and effectively extends between the connecting ring and the mounting plate. It goes without saying that micrometers or the like can also be used instead of simple adjusting screws, so that the desired high level of accuracy of the adjustment can easily be achieved. The resilient design of this first three-point bearing is useful in all cases because it makes the adjustment easier when tilting, without the rigidity of the adjusting device being impaired to an unacceptable degree.

Die zweite Dreipunktlagerung zum Achsverschieben weist einen Ansatzring auf, der zugleich Bestandteil der Fassung des optischen Elementes oder des einzusetzenden Bauteils oder der Vorrichtung ist oder sein kann. Dieser Ansatzring trägt auf seinem äußeren Umfang eine umlaufende Nut, in die im Verbindungring gelagerte Feststellschrauben, Meßschrauben od. dgl. eingreifen. Für den FaII, daß dieThe second three-point bearing for axial displacement has a shoulder ring on, which is also part of the version of the optical element or the component to be used or the device is or can be. This Neck ring carries a circumferential groove on its outer circumference into which locking screws, micrometers or the like mounted in the connecting ring. intervention. In the event that the

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JusHereinrichtung zum Einstellen relativ schwerer Bauteile herangezogen wird, bei denen es auf die Starrheit des Systems besonders ankommt, ist die zweite Dreipunktlagerung unnachgiebig ausgebildet. Dies bedeutet, daß vorzugsweise je zwei der drei FöSiJiei!punkte gegeniäwfig züsinäfidsf gehandhabt werden. F(Ir die Aufnahme relativ leichter Bauteile dagegen, ist auch diese zweite Dreipunktlagerung federnd ausgebildet, so daß die Handlichkeit verbessert ist. h der umlaufenden Nut des Ansatzringes Ist dann vorzugsweise ein elastisch-nachgiebiges Material vorgesehen. Es ist auch möglich, die Feststellschrauben federnd auszubilden oder eine ' Feststellschraube durch ein federndes Element zu ersetzen. Eine solcheJusHeinrichtung used for setting relatively heavy components where the rigidity of the system is particularly important, the second three-point bearing is designed to be rigid. This means, that preferably two of the three FöSiJiei! points are presently züsinäfidsf be handled. F (Ir the inclusion of relatively light components, on the other hand, this second three-point bearing is also designed to be resilient, so that the Handiness is improved. In the circumferential groove of the shoulder ring, an elastically flexible material is then preferably provided. It It is also possible to design the locking screws to be resilient or to replace a locking screw with a resilient element. Such

federnde Lagerung wird beispielsweise durch einen Gummiring erreicht, der in die umlaufende Nut eingelegt ist und mit dem die Feststellschrauben des Verbindungsrings unmittelbar zusammenwirken.resilient storage is achieved, for example, by a rubber ring, which is inserted into the circumferential groove and with which the locking screws of the connecting ring interact directly.

Der Ansatzrina weist einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Verbindungsringes auf. Der Verbindunggring besitzt in bevorzugter AusfUhrungsform einen größeren Innendurchmesser als die Mittelöffnung der Aufnahmeplatte. Hierdurch ist es möglicli, auch relativ große BauteileThe approach rina has a smaller outer diameter than the inner diameter of the connecting ring. The connecting ring has in more preferred Embodiment has a larger inner diameter than the central opening of the mounting plate. This makes it possible to use relatively large components

an der Aufnahmeplatte aufzunehmen und zu justieren.to be picked up on the mounting plate and adjusted.

■ ' Der Gedanke der Neuerung läßt an sich mehrere konstruktive Ausfuhrui^pn zu,The idea of innovation allows for several constructive executions,

Er ist anhand der Zeichnungen verdeutlicht, und zwar zeigen:It is illustrated by the drawings, which show:

Figur 1 eine Draufsicht auf die Aufnahmeplatte mit Justiereinrichtung,Figure 1 is a plan view of the mounting plate with adjusting device,

Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-It in Figur 1FIG. 2 shows a section along the line H-It in FIG

Figur 3 eine Schnittdarstellung wesentlicher Teile der Justiereinrichtung in abgeänderter Form.FIG. 3 shows a sectional illustration of essential parts of the adjusting device in a modified form.

Die Aufnahmeplatte 1 besitzt zur Verbindung und Verankerung in einem -uis Stangen gebildeten optischen System Klemmbrücken 2, wobei im Übergangsbereich zwischen der Aufnahmeplatte 1 und den Klemmbrücken 2 geteilte Durchbrechungen 3 vorgesehen sind, die zur Aufnahme der nicht dargestellten Stangen dienen. Über Kiemmittel 4, die durch eine entsprechende Schraubenverbindung realisiert werden, werden die Klemmbrücken 2 und die Aufnahmeplatte 1 unter Spannung an den Stangen gehalten. The mounting plate 1 has clamping bridges 2 for connection and anchoring in an optical system formed by rods, with split openings 3 being provided in the transition area between the mounting plate 1 and the clamping bridges 2, which are used to accommodate the rods, not shown. The clamping bridges 2 and the receiving plate 1 are held under tension on the rods by means of clamping means 4, which are implemented by a corresponding screw connection.

Die Aufnahmeplatte 1 besitzt eine Mittelöffnung 5, dieThe receiving plate 1 has a central opening 5, the

vorzugsweise als kreisrunde Bohrung ausgebildet ist. Die Mittelöffnung 5 ist zentrisch angeordnet. Ebenfalls zentrisch und mit Abstand vor der Aufnahmeplatte 1 befindet sich ein Verbindungsring 6. Der Verbindungsring 6 ist an der Aufnahmeplatte 1 mit Hilfe einer ersten Dreipunktlagerung 7 gehalten. Zu dieser Dreipunktlagerung 7 gehören Stellschrauben 8 und Tellerfedern 9· Anstelle der Stellschrauben 8 können auch Prazisionsmeßschrauben angeordnet sein. Ebenso können die Tellerfedern 9 durch Schraubenfedern oder andere Elemente aus elastisch-nachgiebigem Material ersetzt sein.is preferably designed as a circular bore. The central opening 5 is arranged centrally. Also located centrally and at a distance in front of the mounting plate 1 a connecting ring 6. The connecting ring 6 is on the mounting plate 1 is held with the aid of a first three-point mounting 7. To this three-point mounting 7 belong Adjusting screws 8 and disc springs 9 · Instead of adjusting screws 8, precision micrometers can also be arranged be. Likewise, the disc springs 9 can be made of elastic-yielding material by helical springs or other elements Material to be replaced.

In dem Verbindungsring 6 ist ein Ansatzring 10 vorgesehen, der zugleich einen Teil der Fassung des aufzunehmenden optischen Elementes, beispielsweise einer Linse o.dgl. bildet. Der Ansatzring 10 weist eine vorzugsweise V-förmige umlaufende Nut 11 auf, in die Feststellschrauben 12 eingreifen, die im Verbindungsring 6 vorgesehen sind. Damit wird eine zweite Dreipunktauflagerung IJ gebildet. Es versteht sich, daß die Dreipunktauflagerung 7 und die Dreipunktauflagerung 13 gegeneinander versetzt angeordnet sind, um die Einzelteile zu lagern und die Handlichkeit beim Kippen oder Achsverschieben zu verbessern.In the connecting ring 6 a shoulder ring 10 is provided, which at the same time part of the socket of the optical element to be recorded, for example a lens or the like. forms. The shoulder ring 10 has a preferably V-shaped circumferential groove 11 into which the locking screws 12, which are provided in the connecting ring 6, engage. In order to a second three-point support IJ is formed. It goes without saying that the three-point support 7 and the three-point support 13 are offset from one another, to store the individual parts and to improve the maneuverability when tilting or axially shifting.

Die in Figur 2 dargestellte Dreipunktlagerung 13 ist unnachgiebig ausgebildet. Es ist zweckmäßig, wenn beispielsweise relativ schwere optische Elemente im Verbindungsring 6 aufgenommen werden müssen, die eine große Starrheit des Aufbaus verlangen.The three-point bearing 13 shown in Figure 2 is rigid. It is useful if, for example, relatively heavy optical elements have to be accommodated in the connecting ring 6 that have a large one Require rigidity of the structure.

Figur 3 zeigt dagegen eine Ausführungsvariante, bei der auch die Dreipunktlagerung 13 federnd ausgebildet ist. Diese ist vorzugsweise für die Lagerung reiativ leichter optischer Elemente vorgesehen. Die Federung wird 'iier durch einen in die Nut 11 eingelegten Gummiring 14 erreicht, mit dem die Feststellschrauben 12 unmittelbar zusammenarbeiten. In contrast, FIG. 3 shows an embodiment variant in which the three-point bearing 13 is also designed to be resilient. This is preferably provided for the storage of relatively light optical elements. The suspension is achieved by a rubber ring 14 which is inserted into the groove 11 and with which the locking screws 12 cooperate directly.

Die erste Dreipunktlagerung 7 dient zum Kippen der optischen Elemente. Die zweite Dreipunktlagerung 13, die wirkungsmäßig zur ersten Dreipunktlagerung in senkrechter Ebene angeordnet ist, dient zum Achsverschieben der optischen Elemente in der Ebene senkrecht zur optischen Achse. Die Verstellung in Richtung der optischen Achse kann an der durch die entsprechende Ausbildung der Fassung erfolgen, z. B. mit Hilfe eines Gewindes mit einem Konterelement oder als verschiebbare Tubusfassung. Die dargestellte Justiereinrichtung läßt damit sämtliche Einstellungen zu, die üblicherweise bei dem Aufbau einer optischen Versuchsanordnung erforderlich sind. Die federnde Ausbildung der Dreipunktlagerungen 7 und 13 gestattet eine besonders einfache Verstellung, weil {ede Schraube 8, 12 unabhängig von den beiden anderen Schrauben verstellt werden kann. Die starre Ausbildung der Dreipunktlagerung 13 erfordert bei der Verstellung eine gegensinnige Betätigung zumindest zweier der drei Feststellschrauben 12.The first three-point mounting 7 is used to tilt the optical elements. the second three-point bearing 13, which is effective for the first three-point bearing is arranged in a vertical plane, is used to axially shift the optical elements in the plane perpendicular to the optical axis. The adjustment in the direction of the optical axis can be done by the appropriate design of the socket, for. B. using a thread with a Counter element or as a sliding tube socket. The adjustment device shown allows all settings that are usually are required in the construction of an optical experimental set-up. the resilient design of the three-point bearings 7 and 13 allows a particularly easy adjustment because every screw 8, 12 can be adjusted independently of the other two screws. The rigid training of the During the adjustment, three-point mounting 13 requires actuation of at least two of the three locking screws 12 in opposite directions.

Claims

1. Adjustment device for tilting and axially displacing optical elements on a central opening Mounting plate, characterized in that the mounting plate (1) has a connecting ring (6) for storage the socket of the optical element, which by a spring-loaded three-point bearing (7) opposite the Mounting plate (l) is held tiltable and perpendicular to it another three-point bearing (13) for the axis shift perpendicular to the optical axis of the mount of the optical element.

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the first three-point bearing (7) for tilting optical elements TeDsrfedern, coil springs or elements made of flexible material ($) in connection with an adjusting screwdriver (Q) .

3. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the second three-point bearing (13) for axial displacement has a shoulder ring (10) which is also part of the mount of the optical element and has a circumferential groove (11) on its outer circumference, into which locking screws mounted in the connecting ring (6) (12) intervene.

4. Adjusting device according to claim 3 *, characterized in that that the second three-point bearing (13) is designed to be rigid when accommodating heavy optical elements is.

5. Justiereinrichtuig according to claim 3 * characterized in that that the second three-point bearing (13) is designed to be resilient when receiving light optical elements is.

6. Adjusting device according to claim 5> characterized in that in the circumferential groove (11) of the shoulder ring (10) an elastically flexible material (14) is provided.

7. Adjusting device according to claim j. - 6, characterized in that the shoulder ring (1O) has a smaller outer diameter than the inner diameter of the connecting ring (6).

8. Adjusting device according to claims 1-7 »characterized in that the connecting ring (6) has a larger inside diameter than the central opening (5) of the receiving plate (1).