ИРИСОВАЯ ДИАФРАГМА Российский патент 2006 года по МПК G03B9/02 G03B9/06 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах с повышенными требованиями к чистоте рабочей среды.

"Классическая" ирисовая диафрагма состоит из набора тонких дугообразных пластинок(лепестков), кольцевой оправы и поворотного кольца(коронки). Лепестки имеют на концах штифты. Один штифт(осевой) каждого лепестка входит в отверстие кольцевой оправы, другой(ведомый) - в соответствующий радиальный паз поворотного кольца. При повороте коронки все лепестки поворачиваются в оправе, изменяя диаметр отверстия диафрагмы (Справочник конструктора оптико-механических приборов./Под редакцией Панова В.А., Ленинград, Машиностроение, 1980 г., с.338, 339).

Ирисовая диафрагма по а.с. № 1760516, МПК G 03 В 9/06, опубликованному в 1992 г., содержит: две соосные неподвижные пластины с направляющими пазами, одну в виде кольца, а другую в виде диска; поворотную оправу в виде кинематически связанных между собой наружного кольца и центрального диска; две группы расположенных между ними лепестков, при этом осевые штифты групп лепестков расположены по двум концентрическим окружностям, центр которых находится на оптической оси. Данная диафрагма имеет весьма сложную, многозвенную конструкцию.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является механизм управления диафрагмой (а.с. № 1191867, МПК G 03 В 9/06, опубликованное в 1985 г.). Он содержит неподвижную оправу, на которой закреплен на опорах подвижный элемент, выполненный в виде коронки, связанной с системой лепестков. Привод диафрагмы содержит электродвигатель, блоки натяжения и сжатия и приводной элемент, выполненный в виде гибкой связи, а именно троса. Блок натяжения состоит из упора и направляющих, а сжатие осуществляется с помощью пружин сжатия. Трос связан с электродвигателем и подвижным элементом. Данная конструкция является сложной и имеет низкие эксплуатационные характеристики из-за наличия трущихся деталей.

Задачей изобретения является создание ирисовой диафрагмы с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат - повышение долговечности диафрагмы и чистоты рабочей среды за счет уменьшения трения скольжения при значительном упрощении конструкции.

Это достигается тем, что в ирисовой диафрагме, содержащей систему лепестков, каждый из которых закреплен на подвижном элементе, который в свою очередь установлен в неподвижной оправе, и привод диафрагмы, состоящий из электродвигателя, соединенного гибкой связью с подвижным элементом, в отличие от известного подвижный элемент выполнен в виде системы подвижных шкивов, на верхней плоскости каждого из которых жестко закреплен один лепесток, при этом на цилиндрической образующей каждого шкива выполнен паз для размещения в нем гибкой связи, а на нижней плоскости шкивов выполнены оси, которые вставлены в отверстия неподвижной оправы, и лепестки имеют возможность поворота вокруг этих осей, при этом плоскости шкивов, на которых закреплены лепестки, разнесены между собой по высоте, и все шкивы соединены между собой гибкой связью, натяжение которой определяется положением электродвигателя.

На фиг.1 изображена ирисовая диафрагма (вид сверху), на фиг.2 (масштаб 2,5:1) - вариант размещения ирисовой диафрагмы в линзовом объективе.

Устройство (фиг.1, 2) содержит систему лепестков 1, каждый из которых жестко закреплен на своем поворотном шкиве 2. Все поворотные шкивы 2 размещены на неподвижной оправе 3, и каждый из них выполнен в виде диска, на верхней плоскости которого жестко закреплен лепесток 1, а на нижней выполнена ось 5. На цилиндрической образующей поворотного шкива 2 прорезан паз, в котором, образуя петлю вокруг этого шкива 2 для исключения проскальзывания, размещен и жестко закреплен приводной элемент 4, выполненный в виде гибкой связи. Оси 5 поворотных шкивов 2 размещены в отверстиях неподвижной оправы 3. Плоскости шкивов 2, на которых закреплены (например, расклепаны) лепестки 1, разнесены по высоте друг относительно друга для устранения трения между лепестками 1 и соединены между собой гибкой связью 4. Для устранения вертикального перемещения поворотных шкивов 2 в отверстиях неподвижной оправы 3 возможно закрепление их разжимными шайбами. Привод диафрагмы состоит из электродвигателя 6, на валу которого установлен шкив 7, с жестко закрепленной на нем гибкой связью 4.

Диафрагма работает следующим образом.

Крутящий момент шагового электродвигателя 6, на валу которого закреплен шкив 7, передается на приводной элемент 4, жестко закрепленный на каждом поворотном шкиве 2 лепестков 1. В свою очередь приводной элемент 4 передает вращательное движение с вала электродвигателя 6 на шкивы 2, которые поворачиваются вокруг осей 5. При достижении крайних положений раскрытия лепестков 1 концевой выключатель 8 отключает электродвигатель 6. Таким образом, при вращении вала двигателя 6 в ту или иную сторону происходит плавное, равномерное перемещение лепестков 1 диафрагмы.

Примером конкретного исполнения ирисовой диафрагмы служит предложенное устройство для диафрагмирования круглого светового отверстия, изменяющегося в пределах от 235 до 197 мм. В качестве гибкой связи применена тонкая проволока (0,1-0,2 мм), что в отличие от троса приводит к упрощению конструкции и процесса сборки предлагаемого механизма диафрагмы. В устройстве используется шаговый электродвигатель типа ДШИ-200 или FL28STH.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создана ирисовая диафрагма упрощенной конструкции с отсутствием трения лепестков, что обеспечивает долговечность работы диафрагмы при повышенных требованиях к чистоте рабочей среды.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах с повышенными требованиями к чистоте рабочей среды. Диафрагма содержит систему лепестков. Лепестки закреплены на подвижном элементе. Подвижный элемент установлен в неподвижной оправе. Привод диафрагмы состоит из электродвигателя и подвижного элемента. Система лепестков и привод диафрагмы соединены между собой гибкой связью. Подвижный элемент выполнен в виде системы подвижных шкивов. Лепестки закреплены на верхней плоскости шкивов. На нижней плоскости выполнены оси. Оси вставлены в отверстия неподвижной оправы. На цилиндрической образующей каждого шкива выполнен паз. В пазу размещена гибкая связь. Лепестки диафрагмы имеют возможность поворота вокруг осей. Натяжение гибкой связи осуществляется регулировкой электродвигателя. Технический результат - повышение долговечности диафрагмы и чистоты рабочей среды за счет уменьшения трения скольжения при значительном упрощении конструкции. 2 ил.

Ирисовая диафрагма, содержащая систему лепестков, каждый из которых закреплен на подвижном элементе, который, в свою очередь, установлен в неподвижной оправе, и привод диафрагмы, состоящий из электродвигателя, соединенного гибкой связью с подвижным элементом, отличающаяся тем, что подвижный элемент выполнен в виде системы подвижных шкивов, на верхней плоскости каждого из которых жестко закреплен один лепесток, при этом на цилиндрической образующей каждого шкива выполнен паз для размещения в нем гибкой связи, а на нижней плоскости шкивов выполнены оси, которые вставлены в отверстия неподвижной оправы, и лепестки имеют возможность поворота вокруг этих осей, при этом плоскости шкивов, на которых закреплены лепестки, разнесены между собой по высоте и все шкивы соединены между собой гибкой связью, натяжение которой определяется положением электродвигателя.