Оптическое устройство в оправе и способ его сборки

 

Использование: оптическое приборостроение . Сущность изобретения: линзы контактируют друг с другом вершинами рабочих поверхностей и закреплены в корпусе , начиная со второй, кольцами, скрепленными с охватывающими их деталями отвердевшим материалом. Каждая из линз, начиная с третьей, размещена в кольце, которым закреплена предыдущая линза. Последняя линза может быть скреплена отвердевшим материалом с кольцом, в котором она размещена. Суммарный диаметральный зазор Dn относительно корпуса, с которым установлены второй и последующие линзовые элементы, допуски C2n-i на децентрировку их нечетных поверхностей в устройстве и допуски Cjjn-f на децентрировку этих поверхностей относительно сборочных баз линзовых элементов связаны соотношением ADn rjp- Cjfn-i - , где п - порядковый номер линзового элемента; R2n - радиус кривизны его четной поверхности; Ln - расстояние между центрами кривизны нечетной и четной поверхностей . При сборке устройства совмещают оптическую ось первого линзового элемента с осью автоколлимационного микроскопа , а затем совмещают с нею последовательно центры кривизны четных поверхностей линзовых элементов по мере их установки. Совмещение осуществляют путем наклонов колец и последнего линзового элемента с последующей фиксацией наклоняемых элементов отвердевающим материалом. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил. СО с VJ Os 2 ON Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sr)s G 02 В 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4729516/10 (22) 18.08.89 (46) 07.10.92. Бюл. N. 37 (71) Всесоюзный научный центр Тосударст.. венный оптический институт им. С.И.Вавилова (72) Ю.А.Степин (56) 1. tt pyrep М.Я. Справочник конструктора оптико-механических приборов. М.: Машиностроение, 1967, с.313, рис. 5б.

2. Заявка Японии

1ч1 62-52281. кл. 6 02 В 7/02. 1987. (54) ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО В ОПРАВЕ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ (57) Использование: оптическое приборостроение. Сущность изобретения: линзы контактируют друг с другом вершинами рабочих поверхностей и закреплены в корпусе, начиная со второй, кольцами, скрепленными с охватывающими их деталями отвердевши1л материалом, Каждая из линз, начиная с третьей, размещена в кольце, которым закреплена предыдущая линза. Последняя линза может быть скреплена отвердевшим материалом с кольцом, в котоИзобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при изготовлении конденсоров, коллекторов, объективов, окуляров и других малогабаритных линзовых устройств.

Известна конструкция оптического устройства насыпного типа (1). в которой линзовые элементы установлены в общий корпус и закреплены в нем.резьбовым кольром она размещена. Суммарный диаметральный зазор 0л относительно корпуса. с которым установлены второй и последуюl

ЩИЕ ЛИНЗОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ДОПУСКИ Czn-i- Ha децентрировку их нечетных поверхностей в л

УстРойстве и ДопУски Ñzn-1 на ДеЦентрировку этих поверхностей относительно сборочных баз линзовых элементов связаны

Ln у л соотношением Л 0о 2R С2„-1 — С2и-1

2Rzp где и — порядковый номер линзового элемента; Rzn — радиус кривизны его четной поверхности; Ln — расстояние между центрами кривизны нечетной и четной поверхностей, При сборке устройства совмещают оптическую ось первого линзового элемен- 3 та с осью автоколлимационного микроскопа, а затем совмещают - с нею последовательно центры кривизны четных поверхностей линзовых элементов по мере их установки. Совмещение осуществляют путем наклонов колец и последнего линзового элемента с последующей фиксацией а наклоняемых элементов отвердевающим ъ материалом. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил. р 4 цом. Первый линзовый элемент в таком устройстве опирается на торец корпуса. Линзовые элементы отделены друг от друга промежуточными кольцами, Способ сборки таких устройств предусматривает последовательную установку в корпус следующих друг за другом линзовых элементов и промежуточных колец, после чего весь пакет крепится резьбовым кольцом.

1767462

10

15 телен и требует больших затрат по очистке койсу рукцИи от стружки и потеков клеящего вещества на рабочих поверхностях. . Целью изобретения является упрощейие изготовления и снижение стоимости ус- 25

40 шинами рабочих поверхностей, каждый из линзовых элементов; начинзя с0 второго, закреплен кольцом, соединенным с охваты:вающей его деталью отвердевшим материалом, а каждый из линзовых элементов, 45 начиная стретьего,,размещен в кольце. которым закреплен предыдущий линзовый элемент. при этом линзовые элементы относительно охватывающих их элементов раз мещены с диаметральным зазором. 50

Дополнительное отличие изобретения заключается в том, что суммарный диамет» ральный Зазор относительно корпуса, с ко торым установлены второй и йоследующие линзовь|е элементы. допуски на децентри- 55 ровку их нечетйых прй сч>ете от первого линзового элемента нару>кййх поверхностей и

:;: допуски на децентрировку этйх поверхностей относительно сборочных баз линзовых элементов связаны соотношением

К недостаткам конструкции следует отнести сложность изготовления и большую стоимость деталей, обусловленные жесткими допусками на децентрировку оптических поверхностей относительно сборочных баз линзовых элементов, а также на форму:и расположение торцев промежуточных колец.

При сборке таких конструкций трудно закрепить оптику без пере>катий.

Известен другой способ сборки линзовых оптических устройств (2). Он предусматривает жесткое закрепление колец на корпусе или на предшествующем оптическом элементе, центрированную обработку свободной поверхности кольца и приклеивание к ней последующего оптического элемента при центрировании его свободной поверхности.

Такой способ сложен, малопроизводитройств с тонкими воздушными промежутками, ограниченными поверхностями с разнйми радиусами, а также повы шение производительности при сборке, Изобретения позволяют в сравнении с про-тотипом упростить изготовление крлец за .счет расширений допусков на их длину и форму торцев, упростить процесс сборки и повысить его производительность.

Сущность изобретения закл очаетсл в том, что в известном оптическом устройстве в оправе; содержащем корпус, линзовые

- элементы, первый из которых бпираетсл на торец" корпуса, и элементы крепления, линзовые элементы прижаты друг к другу вер1п,6

ЬЕ4 Сг. - — Сгп-

2R2ï где n — порлдковый номер линзового элемента;

Вгп — РаДИУС КРИВИЗНЫ ЧЕ НОй НаРУжНОй поверхности линзового элемента с номером . и„

С2п-1 — ДопУск на ДеЦентРиРовкУ нечетной поверхности элемента с номером и в собранном устройстве

С2п-1 — ДопУск на ДеЦентРиРовкУ той же . поверхности относительно сборочных баз линзового элемента, 1 и — расстояние между центрами кривизны поверхностей с номерами 2п-»i 2п.

Сущность способа сборки изобретенного устройства заключается в том, что при известных последовательной установке линзовых элементов в корпус и их закрепле0 нии, по мере установки, кольцами после центрйрования, центрировку осуществляют относительно оптической оси первого элемента, центрируя четные наружные поверхности второго и всех последующих линзовых элементов путем наклона колец и линзовых элементов, а закрепление.осуществляют скреплением первого кольца с корпусом, а каждого последующего кольца с и редыдущим, На чертеже в трехлинзовом устройстве первый линзовый элемент 1 оптической системы опираетсл поверхностью 9 на торец корпуса 4, Второй линзовый элемент 2 контактирует вершинами своих рабочих повер35 хностей 11, 12 с рабочими поверхностями

10, 13 линзовых элементов 1 и 3. Второй линзовый элемент 2 закреплен в корпусе 4 кольцом 5, соединенным с охватывающим его корпусом отвердевшим материалом 6..

Третий линзовый элемент 3 размещен в кольце 5, которым закреплен предыдущий . линзовый элемент 2. Захрепление третьего элемента 3 осуществлено кольцом 7, соединенным с охватывающим его кольцом 5 отвердевшим материалом 8.

Прй другом количестве оптических элементов принцип построения конструкции сохраняется, Суммарный диаметральный зазор

ЬС4 с которым линзовые элементы 2, 3 ус- " тановлены атносительйо корпуса 4, допуски на децентрировкy их нечетных при счете от йервого линзового элемента наружных поверхностей 11, 13 и допуски на децентри-. ровку этих поверхностей относительно сборочных баз линзовых элементов связаны . соотношением з

ADn — Й С2п. - С2, 2 2п

1767462 где r} — порядковый номер линзового эле- сборки четные поверхности всех линзовых мента (для элемента 2 n = 2, для элемента 3 . элементов оказываются центрированными и =3); относительно оптической оси первого линRan- радиус кривизны четной наружной зового элемента, а децентрировка нечетных поверхности элемента с номером и (B случае 5 поверхностей всех линзовых элементов окаэлемента 2 эта поверхность обозначена на зь}вается в пределахвеличины рисунке цифрой 12, в случае элемента 3 — - 1 ЬС4 цифрой 14): .. - " " ". 2Я „

С3 !-! — допуск на децентрировку нечет- Для всех линз, начйная с третьей, ЛОп ной поверхности элемента с номером -и в 10 представляет:собой суммарный диаметсобранном устройстве; ральный зазор между линзой и корпусом.

Czn-1 — допуск на децентрировку той же численно равный сумме зазоров, с которыповерхности относительно сборочных баз ми линза и предшествующие ей кольца линзового элемента; вставлены друг в друга и в.корпус (для

Ь вЂ” расстояние между центрами кри- 15 третьей линзы Ь0з равен сумме зазоров, с визны поверхностей с номерами 2п-!и 2n. которыми линза 3 вставлена в кольцо 5 и

На чертеж!. перечисленные величины: - кольцо 5 — в корпус 4), показаны для второго линзового элемента - Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я (и = 2) и его поверхностей 11, 12, имеющих . 1. Оптическое устройство в оправе, соцентры кривизны О! и О}г. Индексами Ов и 20 держащее корпус, линзовые элементы, перО}о обозначены центры кривизны поверх- вый из которых опирается йа торец корпуса, ностей 9,10 первого линзового элемента 1. и элементы крепления, о т л и ч а ю щ е е с я

Сборку оптического устройства в опра- тем, что, с целью упрощения изготовления и ве осуществляют следующим образом. снижения стоимости устройств с тонкими

Первый линзовый элемент 1 устанавли-" 25 воздушными промежутками, ограниченнывают в корпус 4, размещенный на юстируе- ми поверхностями с разными радиусами, мом основании (на рисунке не показано). линзовь}е элементы прижаты друг к другу

Наклонами и подвижками юстиРКемого ос- . вершйнами рабочих поверхностей, каждый нования совмеща}от оптическую ось Оо — . из линзовых элементов, начиная с второго, О!о первого линзового элемента 1 с осью 30 закреплен кольцом, соединенным с охватыавтоколлимационного микроскопа, напри- " вающей его деталью отвердевшим материамер, трубки Забелина (на рисунке не пока- лом, а каждый из линзовых элементов, зана). После этого в корпус устайавливают начийая с третьего, размещен в кольцК колинзовый элемент 2 и кольцо 5., Наклоняя торым закреплен предыдущий линзовый кольцо 5, центрируют чет}}у}о поверхность 35 элемент. при этом линзовые элементы отно12 линзового элемента 2 относительно on- сительно охватывающих элементов разметической оси первого линзового элемента 1, . щены с диаметральным зазором. т.е. совмещают цен}тр кривизны Оа с осью: 2. Устройство по и 1, о т л и ч а ю щ е e O9 — О}о или. другими словами, — с совме- с я тем, что суммарный диаметральный защенной c нею осью микроскопа. При этой 40 зор относительно корпуса, с которым уста-, операции происходит децентрировка по- новлены второй и последующие линзовые верхности 11. но она не может превысить элементы, допуски на децентриРовку их неОели,инь! L,. В результате и редельная четных при счете от первого Линзового элеЬОг

2К4 мента наружных поверхностей и допуски на децентрировка не может оказаться больше 45 децентрировку этих поверхностей относивел чинь + Поло:<ение к л а тельно сбоРочных без линзовых элементов

2R4 связаны соотношением

5 фиксируется отвердевающим материалом

6 (Материал 6 может быть нанесен и до ++ . }и наклонов кольца, если время жизни матери- 50 " 2R>}! " " у ала 6 превышает время, необходимое для юстировки линзы 2 наклонами кольца 5). где n — порядковый номер линзового элеПосле отвердевания материала 6, в кольце мента;

5 размещают линзовый элемент 3 и центри- 55 R2n — радиус кривизны четной наружной ру}отего четную поверхность 14 относитель- поверхности линзового элемента с номером но оси 09 — О}о наклонами кольца 7 с "и", 5 фиксациеи отвердевающим материалом 8. Czn — допуск на децентрировку нечет Аналогично поступа}от со всеми последую- ной поверхности элемента с номером и, в щими линзами, если он и есть. В результате " собранном устройстве;