Механизм изменения фокусного расстояния панкратического объектива Советский патент 1991 года по МПК G02B7/09 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в объективах со значительными перемещениями оптических компонентов.

Целью изобретения является упрощение изготовления объектива при повышении качества изображения.

На фиг,1 представлена конструкция механизма; на фиг.2 - зависимость перемещения одного подвижного компонента от перемещения другого подвижного компонента; на фиг.З - работа двуплечего рычага.

Оправа с неподвижным оптическим компонентом I установлена в корпусе (не показан), на котором закреплены на подшипниках 1 соосно и жестко сочлененные ходовые винты 2 и 3 с метрической резьбой

разного шага и направления нарезки и копир 4. Вращение на винты 2 и 3 передается через зубчатое колесо 5 от электропривода (не показан). Один из винтов имеет правое направление резьбы, другой - левое. По винту 3 перемещается гайка 6, с которой через кронштейн 7 непосредственно связана оправа с подвижным оптическим компонентом II. Одновре менно кронштейн 7 препятствует повороту гайки 6 вокруг оси винта 3 при его вращении. По винту 2 перемещается гайка 8, на которой закреплен двуплечий рычаг 9. Ролик 10 рычага опирается на копир 4. Оправа с подвижным оптическим компонентом II связана с роликом 11 второго плеча 9 через кронштейн 12, который одновременно не дает поворачиваться гайке 8 вокруг оси. Пружины 13 и 14 обеспеО

VI ю

ел

CJ

чивают один из возможных способов силового замыкания механизма.

На фиг.2 представлена зависимость перемещения компонента III от перемещения компонента II (кривая И). Перемещение компонента III раскладывается на две составляющие - линейную (прямая з) и нелинейную, которая определяется как разность ординат точек, например, М и N, имеющих общую абсциссу. Угол а наклона прямой 12 (фиг.З), а следовательно, и максимальная амплитуда нелинейной составляющей определяются отношением шагов резьб винтов 2 и 3. Нелинейную составляющую задает копир 4, смещая на величину А у ролик 10 (рис.3). В результате рычаг 9 разворачивается и ролик 11 смещается на величину Л х, в случае, если плечи рычага равны и угол между ними прямой Ах Ау.

Таким образом, оптический компонент I перемещается по линейному закону, а перемещение оптического компонента III складывается из линейного перемещения гайки 8 и дополнительного смещения оправы относительно гайки 8 за счет разворота рычага 9, задаваемого профилем копира 4.

Для компенсации зазоров в винтовых парах используется один из известных.методов.

Устройство работает следующим образом.

При совместном вращении зубчатого колеса 5 и винтов 2 и 3 гайка 6 вместе с компонентом И и гайка 8 движутся навстречу ДРУГ Другу. При этом ролик 10 обкатывается по копиру 4, в результате чего рычаг 9 поворачивается относительно своего первоначального положения на некоторый угол и ролик 11, преодолевая усилие пру- жмны 13, смещает оправку компонента HI относительно гайки 8.

Предлагаемый механизм изменения фокусного расстояния панкратического объектива обеспечивает реализацию оптических схем, в которых подвижные оптические компоненты должны перемещаться как в одном направлении, так и навстречу друг другу, причем перемещение одного из них может быть в несколько раз меньше другого.

В случае перемещения подвижных компонентов в одном направлении оба винта выполняются с правой или левой резьбой. Изготовление точных ходовых винтов с метрической резьбой не вызывает особых труд- ностей. Профиль копира зависит от

соотношения шага резьбы винтов, размеров плеч рычага и их соотношения между собой, а также от его первоначального положения. Это позволяет получить целый ряд

профилей копира при одном и том же законе перемещения компонентов и выбрать оптимальный из них.

По сравнению с известным устройством предлагаемый механизм изменения фокусного расстояния панкратического обьекти- ва имеет более низкую трудоемкость изготовления.

Упрощение технологии доводки кулачка механизма позволяет такжз повысить качество изображения, даваемого системой, погрешности которого возникают из-за неизбежных ошибок в изготовлении (в прототипе) кулачковых пазов и люфтов в сопряжении поводка с пазом,

По сравнению с известным устройством, у которого кинематическое замыкание поводка и пространственного кулачка осуществляется посредством щупа (пальца), в предлагаемом механизме изменения фокусного расстояний контакт в зоне винт-гайка происходит по поверхности, что обеспечивает более высокую стойкость к износу, а также к вибрациям и ударным нагрузкам.

Формула изобретения

Механизм изменения фокусного расстояния панкратического объектива, содержащий оправы с оптическими компонентами, одна из которых неподвижна,

вторая установлена с возможностью перемещения в двух направляющих вдоль оптической оси, а третья - с возможностью совместного перемещения с второй компонентой Б противоположном ей направлении, два соосных, жестко сочлененных ходовых винта, связанных с соответствующими компонентами с помощью поводхов, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления при повышении

5 качества изображения объектива, два жестко соединенных между собой ходовых винта выполнены с резьбой разного шага и разным направлением резьбы, а в механизм дополнительно введен плоский копир и дву0 плечий рычаг, причем второй компонент связан с гайкой, установленной на одном ходовом винте, а третий компонент связан с гайкой, установленной на втором ходовом винте, с помощью закрепленного на ней

5 плеча рычага и одновременно с плоским кулачком через второе плечо рычага.

CL

5

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в объективах со значительным перемещением оптических компонентов. Цель изобретения - упрощение изготовления объективов при повышении качества изображения объектива. Механизм изменения фокусного расстояния панкратического объeso ива содержит оправы с оптическими компонентами, она из которых неподвижна, вторая установлена с возможностью перемещения вдоль оптической оси, а третья - с возможностью совместного перемещения в противоположном второй направлении, пространственные кулачки в виде двух соос- но и жестко сочлененных ходовых многооборотных винтов, выполненных со стандартной резьбой разного шага и направления нарезки, плоский кулачок (копир) и двуплечий рычаг. Причем второй компонент связан непосредственно с поводком, представляющим собой гайку на одном ходовом винте, а третий компонент связан с гайкой второго ходового винта через одно плечо закрепленного на ней двуплечего рычага и одновременно с плоским кулачком через второе плечо рычага. 3 ил. Ј

Фие.З