Центрирующее устройство для оптических элементов светосильных объективов Советский патент 1983 года по МПК G02B7/00 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что во втором упорном элементе выполнены расположенные параллельно и концентрично геометрической оси полого цилиндра одинаковом расстоянии друг от друга отверстия для впуска воздуха, сообщающиеся с соседствующей с ними лобовой поверхность металлической оправы.

. 3. Устройство по п. 1 с по меньшеа мере двумя цилиндричесними металлическими оправами проекционных оптических элементов, расположенНЕЛХ коаксиально геометрической оси полого цилиндра, отличающееся тем, что обе металлические оправы вблизи их соседних лобовых поверхностей охвачены герметизируюшим кольцом

1. Центрирующее устройство для оптических элементов светосильных объектов,состоящее из полого цилиндра с двумя упорными элементами,между которыми коаксиально геометрической оси полого цилиндра установлена по меньшей мере одна цилиндрическая металлическая оправа проекционного оптического элемента, причем мет.аллическая оправа посредством пружин контактирует с упорным элементом, отличающееся тем, что в полом цилиндре вдоль по меньшей мере одной первой линии окружности на одинаковом .расстоянии друг от друга выполнены радиальные отверстия для впуска воздуха, вдоль.по меньшей мере однбй второй линии окружности на одинаковом расстоянии Друг от друга выполнены радиальные отверстия для выпуска воздуха, причем отверстия для впуска воздуха совмещены с серединной линией окружности металлической оправы, а отверстия для выпуска воздуха совмещены с плоскостью лобо- § вой поверхности металлической оправы, расположенной напротив пружин, при этом отверстия для впуска воздуха связаны с устройством подачи сжатого воздуха.

1

Изобретение относи.тся к оптическому приборостроению, а именно к устройствам юстировки и закрепления оправ проекционных оптических элементов в светосильных сГбъективах.

В светосильном объективе в основнюаждый проекционный оптический элемент расположен в сепаратной металлической оправе. Проекционные оптические элементы вставляются в оправы и закрепляются посредством резьбовых колец, клеевых соединений или соединения внаграт. Оправы с отдельными оптическими элементами вставляются в цилиндр объектива, при этом геометрическая ось цилиндра объектива и оптические оси оптических элементов должны быть идентичны. Устранение воздушного зазора между цилиндром объектива и отдельными деталями невозможно из-за отклонений от формы круга и необходимого стыкового зазора в процессе сборки. Существующие способы сборки позволяют с высокими затратами получить минимальный воздушный зазор в 8-10 u . (Справочник конструктора оптико-механических приборов. Под- ред. В.А. Панова. Л., Машиностроение, 1980, с. 267277). Отсюда результатируется децентрировка оптических осей отдельных оптических деталей относительно друг друга на 4-5 и и децентрировка оптических осей отдельных оптических деталей относительно геометрической оси цилиндра объектива. Это отрицательно влияет на оптическую мощность светосильных объективов.

Целью изобретения является улучшение центрирования отдельных проекционных оптических элементов относительно друг друга и цилиндра объектива.

В основу изобретения положена задача, по принципу заполняющей оправы создать светосильный объек-тив, в котором используются праймущества, аложенные в простоте сборки заполняющих оправ, и в значительной степени устраняются их недостатки.

Существенная часть задачи состоит в осуществлении идентичности оптических осей отдельных оптических деталей и геометрической оси объектива.

Цель достигается тем, что центрирукнцее устройство для оптических элементов светосильных объективов, состоящее из полого цилиндра с двумя упорными элементами, между которыми коаксиально геометрической оси полого цилиндра установлена по меньшей мере одна цилиндрическая металлическая оправа Проекционного оптичес-. кого элемента, причем металлическая оправа посредством пружин контактирует с упорным элементом, в полом цилиндре вдоль по меньшей мере одной первой линии окружности на одинаковом расстоянии друг от друга выполнены радиальные отверстия для впуска |воздуха, вдоль по меньшей мере одной второй линии окружности на одинаково расстоянии друг от друга выполнены радиальные отверстия для выпуска воздуха, причем отверстия для впуска воздуха совмещены с серединной линие окружности металлической оправы, а отверстия для выпуска воздуха совмещены с плоскостью лобовой поверхности металлической оправы, расположенной н-апротив пружин, при этом отверстия для впуска воздуха связаны с устройством подачи сжатого воздуха

.Кроме того, во втором упорном

элементе выполнены расположенные параллельно и концентрично геометрической оси полого цилиндра на одинаковом расстоянии друг от друга отверстия для впуска воздуха, сообщающиеся с соседствующей с ними лобово поверхностью металлической оправы.

Кроме того, в центрирующих устройствах с по меньшей мере двумя цилиндрическими металлическими оправами проекционных оптических элементов, расположенных коаксиально геометрической оси полого цилиндра, обе металлические оправы вблизи их соседг..

Них лобовых поверхностей охвачены герметизирующим кольцом. .

Упругое герметизирующее кольцо препятствует прохождению сжатого воздуха между соседними проекционными оптическими элементами. Тем сакйлм предотвращается осевое смещение соседних оптических элементов. Изменение показателя преломления из-з наличия-Сжатого воздуха между оптаческими элементами исключено.

На чертеже представлено центрирующее устройство для оптических-элеметов светосильных объективов.

Устройство содержит полый цилиндр 1, перпендикулярно оптической оси 0которого установлены два упорных элемента 2 и 3. В полом цилиндре 1 находятся цилиндрические металлические оправы 4 , 4 , 4 для проекционных оптических элементов 5, 5, 5 .

Перпендикулярно к касательной плоскости обеих лобовых поверхностей 6 двух соседних цилиндрических металлических оправ 4, 4 и 4, упру гое герметизирующее кольцо 7 охватывает часть поверхностей окружности металлических оправ 4, 4, для воспрепятствования прохождению сжатого воздуха в щель межДу касающимися поверхностями. Металлическая оправа 4 посредством пружин 8 поддерживается расположённой по соседству с упорным элементом 2 лобовой поверхностью 9. В стенках полого цилиндра вдоль линии окружности А-А, идентичной серединной .линии 10, цилиндрической металлической оправы 4 на одинаковом расстоянии друг от друга расположены радиально направленные отверстия для впуска воздуха 11. В плоскости 6 цилиндрической метал-, лической оправы 4 для проекционного оптического элемента 5 в стенках полого цилиндра 1 вдоль другой линии окружности В-В на одинаковом расстоянии друг от друга находятся ралиаяьно направленные отверстия для выпуска воздуха 12. Такое расположе.вне отверстий для впуска воздуха il и отверстий для выпуска воздуха 12 для цилиндрической металлической оправы 4 проекционного оптического элемента 5 осуществляется аналогично для металлических оправ 4 и оптических элементов 5 и 5 .

Между внутренней стенкой полого цилиндра 1 и внешней боковой поверхностью металлических оправ 4-, 4, при введении в действие устройства подачи сжатого воздуха 13 образуются цилиндрические воздуианые пространства 14, 14, 14 в основном коаксиально к геометрической оси 15 полого цилиндра 1, которая на чертеже совпадает с оптической осью 0-0.

Во втором упорном элементе 3 параллельно и концентрично геометрической оси 15 полого цилиндра 1 на одинаковом расстоянии друг от друга расположены отверстия для подачи воздуха 16, сообщающиеся с соседствующей с ними лобовой поверхностью 17 металлической оправы . .

Между внутренней стенкой 17 второго упорного элемента 3 при введении в действие устройства подачи сжатого воздуха 13 также образуемся второе воздушное пространство 18 коаксиально к оптической оси 0-0.

Таким образом, элементы центрирующего устройства (полый цилиндр 1 с двумя упорными элементами 2 и 3 и цилиндрические меггаллические оправы .4, 4 и 4 ) центрируются сжатым воздухом. Поступающий из устройства подачи воздуха 13 воздух под давлением через расположенные в полом цилиндре 1 вдоль линии окружности на одинаковом расстоянии друг от друга направленные по радиусу отверстия для впуска воздуха 11, размещенные вдоль серединной линии окружности металлических оправ 4, 4, 4 в полом цилиндре, действует на каждый оправленный проекционный оптический элемент Б , 5 и 5 .

Внутри светосильного объектива можно ограничить воздействие сжатого воздуха на особо чувствительные к центрированию детали, децентрировка которых сильно влияет на оптическую мощность светосильных объективов.

Подводимый к цилиндрическим металлическим оправам 4, 4( и 4 сжатый воздух выпускается через отверстия для выпуска воздуха 12, которые сообщаются с плоскостью .той лобовой поверхности металлической оправы, которая расположена ближе всего ко второму упорному элементу 3 Вследствие пещения давления сжатого воздуха между давлением на входе, давлением внутри цилиндра и давлением на выходе, между внутренней стенкой цилиндра и цилиндрической внешней поверхностью металлической оправы возникает коаксиальное к оптической оси воздушное пространств Тем самым в расположенной в воздушном пространстве, оправленной в металл проекционной оптике осуществляется максимальное центрирование. Установка оправ на двух ограничивающих полый цилиндр упорных &лемёнтах посредством действующей по оси пружинной силе согласована с перемещением при центрировании оправ, которо происходит.перпендикулярно оптическо оси. Установка оправ может быть также выполнена как воздушный подшипник Благодаря этому уменьшаются до минимума силы трения на лобовых поверх ностях отдельных оправ и облегчается

центрирование оправ проекционных оптических деталей. Состояние центрировки проекционных оптических деталей, оправа которых выполнена в качестве статического бездушного подшипника, остаётся независимым от уровня температуры округающей среды. Сжатый ВОЗДУХ действует как охлаждение для проекционных оптических деталей, это противодействуе изменению геометрии, поверхности оптических элементов из-за падающей световой энергии.

Признано изобретением по результатам -экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики. .