RU2047194C1

RU2047194C1 - Device for movement of optical element in mount

Info

Publication number: RU2047194C1
Application number: SU833065664A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Степин
Original assignee: Степин Юрий Александрович
Priority date: 1983-05-10
Filing date: 1983-05-10
Publication date: 1995-10-27

Abstract

FIELD: optoelectronics. SUBSTANCE: device includes case 1, mount 2 with optical element 3, centering rollers 4 placed in grooves of supporting case parallel to axis of device and put on axles 6 rigidly coupled to mount 2. Mechanism used to move mount 2 is composed of screw 7 which two threaded sections are fitted with nuts 8 and 9, pins contacting mount 2 and anchored on lever and pin made fast to mount and entering groove of nut 8. In static position rollers 4 do not allow optical element to change its position and specified pins prevent tilting of mount. In dynamics design provides for translational motion of optical element without tilting. EFFECT: improved reliability of focusing. 2 dwg

Description

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано в крупногабаритных объективах для устранения их расфокусировки путем перемещения компенсационной линзы вдоль оси объектива. The invention relates to the optical-mechanical industry and can be used in large-sized lenses to eliminate their defocusing by moving the compensation lens along the axis of the lens.

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.Known devices for moving an optical element, in which the orientation (centering) of the optical element is achieved by landing the optical element frames in a bearing housing with a small gap [1]
The disadvantages of such devices are the complexity of manufacture and thermal disruption.

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. Closest to the invention in technical essence is a device in which the orientation of the optical element is maintained using centering rollers located between the optical element frame and the inner surface of the supporting body.

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. The disadvantage of this device is its low reliability due to a change in the orientation of the optical element caused by wear during the grinding of the rollers and the bearing housing and the resulting gap (or interference) during temperature fluctuations.

Цель изобретения повышение надежности известного механизма. The purpose of the invention is to increase the reliability of the known mechanism.

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. The goal is achieved in that in a device containing a bearing housing, a frame with an optical element, centering rollers and a movement mechanism, centering rollers are mounted on radially oriented axes rigidly mounted on the frame and placed in grooves of the bearing case parallel to the device axis.

На фиг.1 показан пример исполнения устройства в сочетании с одним из известных механизмов перемещения; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1. Figure 1 shows an example of a device in combination with one of the known mechanisms of movement; figure 2 section aa in figure 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. The device includes a bearing housing 1, a frame 2 with an optical element 3, centering rollers 4, placed in grooves 5 of the bearing housing parallel to the device axis and mounted on axes 6, rigidly attached to the frame 2. The mechanism by which the frame 2 moves consists of a screw 7, with two sections of the thread of which the nuts 8 and 9 are connected, the fingers 10 in contact with the frame 2 and mounted on the lever 11, the finger 12, rigidly mounted on the frame 2 and included in the groove of the nut 8, the finger 13, is rigidly mounted on the nut 9 and included in the groove of the lever 11, axis 14 swing lever 11, mounted on the housing 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. In statics, the optical element 3 is centered and retains its position due to the fact that the rollers 4 deprive it of the ability to move perpendicular to the axis of the device, and the fingers 10 and 12, which fit tightly into the hole of the frame 2 and the nut 8, deprive the frame of the ability to tilt.

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.When the screw 7 rotates, nut 8 moves along the thread section in increments of t ₁ (right-hand thread direction), and nut 9 moves along the thread section in steps of t ₂ (left-hand thread direction), moreover
t ₁ / t ₂ L ₁ / L ₂ , (1) where L _{1 is the} distance from the swing axis of the lever to the straight line passing through the points of contact of the fingers 10 with the frame 2;
L _{2 the} distance from the same axis to the point of contact of the finger 13 with the lever 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.The result is that the contact points of the fingers 10 with the frame 2 when the lever 11 is rotated under the action of the nut 9 are moved a distance
S ₁ t ₂ ˙n˙L ₁ / L ₂ , where n is the number of revolutions of the screw.

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.The contact point of the finger 12 with the nut 8 moves a distance
S ₂ t ₁ ˙ n. (2)
Substituting into the formula (2) instead of t ₁ its value from the formula (1), we see that S ₁ S ₂ , i.e. the frame 2 with the optical element 3 made a strictly translational movement, i.e. tilting of the optical element did not occur. At the same time, the centering rollers 4 moved along the grooves of the bearing housing parallel to the axis of the device, i.e. displacements of the optical element perpendicular to the axis also did not occur. Thus, the optical element made translational movement without violating its original orientation.

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. It is clear that with this design of the device, the wear at the contact points of the centering rollers with the bearing housing is less, since the rollers are in contact with the flat rather than cylindrical surfaces of the housing, and, therefore, the orientation accuracy of the optical element is increased (longer maintained). In addition, the temperature change causes neither interference nor the appearance of large gaps, since the centering rollers slip on the flat surfaces of the bearing body in radial directions without changing the relative position of the axes of the optical element and the bearing case, i.e. without changing the initial orientation of the frame with the optical element. In other words, the proposed design is more reliable than the known one.

Предлагаемое устройство опробировано на предприятии с положительным результатом. The proposed device is tested at the enterprise with a positive result.

Claims

DEVICE FOR MOVING AN OPTICAL ELEMENT IN A FRAME, containing a bearing body, a frame with an optical element, centering rollers and a movement mechanism, characterized in that, in order to increase reliability, the bearing case is made with grooves parallel to the axis of the device, and the frame is provided with radially oriented axes, on which centering rollers are installed, placed in the grooves of the bearing housing.