Способ изготовления объективаС пЕРЕМЕННыМ фОКуСНыМ РАССТОяНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК G02B7/00 

1

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано при изготовлении объективов.

Известен способ изготовления объективов с механической компенсацией смещения плоскости изображения при изменении фокусного расстояния 1.

Согласно этому способу оправу одного из подвижных компонентов объектива сочленяют с кулачковым пазом, а оправу другого подвижного компонента - с пазом приводного элемента, причем все пазы изготавливают в соответствии с рассчитанными законами перемещения компонентов и допусками на отклонения от этих законов.

Встречающиеся при изготовлении объективов отклонения оптических констант материалов и геометрических параметров оптических и механических деталей приводит к смещению плоскости изображения при изменении фокусного расстояния объектива, а следовательно, к ухудшению качества создаваемого объективом изображения.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием, по которому оправу первого подвижного компонента сочленяют с приводным элементом, и имеющими винтовой паз с постоянным углом подъема.

а оправу второго подвижного компонента сочленяют с приводом, имеющим кулачковый паз.

При этом винтовой и кулачковый пазы

приводного элемента выполняют в соответствии с рассчитанными законами перемещения компонентов и рассчитанными допустимыми значениями отклонений фактического профиля пазов от теоретического.

После этого оправы подвижных компонентов сочленяют с соответствующими пазами при расчетном положении компонентов вдоль оси объектива, причем допуски на форму пазов выдерживают с учетом допусков на изменение фокусных расстояний компонентов объектива, вызываемых отклонениями оптических констант и ошибками геометрии изготавливаемых деталей. Контроль правильности взаимного положения

подвижных и неподвижного компонентов

осуществляется по изображению меры при

дискретном взаимном перемещении первого

и второго компонентов 2.

К недостаткам такого способа изготовления следует отнести сложность изготовления, обусловленную необходимостью задания жестких допусков на оптические константы стекол, толщины линз, радиусы кривизны поверхностей и отклонения профиля пазов

приводного элемента от расчетной формы.

а также невысокое качество создаваемого объективом изображения, обусловленное смещениями плоскости изобра,жения, обусловленными наличием перечисленных погрешностей изготовления.

Целью изобретения является упрощение процесса изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления объектива путем сочленения оправы первого подвижного компонента с приводным элементом, имеющим паз с постоянным углом подъема, сочленения оправы второго подвижного компонента с приводом и контроля правильности взаимного положения подвижных и неподвижных компонентов по изображению миры при дискретном взаимном перемещении первого и второго компонентов, после каждого перемещения первого компонента осуществляют перемещение второго компонента с помощью отсчетного устройства до приведения изображения миры в зафиксированную плоскость. После этого по полученной зависимости перемещения второго компонента от перемещения первого компонента изготавливают кулачок, являющийся приводом второго компонента.

На фиг. 1 показано принципиальное устройство установки, используемой при осуществлении предлагаемого способа изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием; на фиг. 2 - принципиальное устройство объектива, собранного предлагаемым способом.

Установка включает коллиматор, состоящий из миры 1 и объектива 2, собираемый объектив, имеющий оправу 3 первого (трехлинзового) подвижного компонента, оправу 4 второго (четырехлинзового) подвижного компонента, корпус 5 с установленным в нем (семилинзоврм) неподвижным компонентом, оправу 6, в которой закреплены две линзы первого компонента, соединенную резьбой с оправой 7 первой линзы первого компонента и, пальцем 8 - со шпоночным пазом оправы 3, кольцо 9, лишающее оправку 7 возможности осевого перемещения; кольцо 10, жестко связанное с оправой 7 и предназначенное для фокусировки объектива, закрепленный на оправе 3 палец 11, сочлененный со шпоночным пазом корпуса 5 и спиральным пазом приводного диска 12, установленного на жестко связанной с корпусом 5 оси 13; закрепленный на оправке 4 палец 14, сочлененный со шпоночным цазом корпуса 5 и винтом 15 отсчетного винтового механизма.

Кроме того, установка содержит микроскоп 16, причем коллиматор, собираемый объектив и микроскоп крон:штейнами 17,18 и 19 соединены со скамьей 20.

Окончательно собранный объектив (фиг. 2) содержит диск 21 с кулачковым

пазом, который скреплен винтами 22 с диском 12 и сочлеиен кулачковым пазом с пальцем 14 оправы 4 второго подвижного компонента.

Процесс сборки при изготовлении объектива заключается в следующем.

Обычными приемами собирают объектив с оправой до состояния, изображенного на

фиг. 1. После этого поворотом оправы 7 за кольцо 10 перемещают оправу 6 с двумя линзами первого компонента в положение, при котором окончательно собранный обектив должен быть сфокусирован на бесконечность.

Затем корпус 5 объектива скрепляют с кронштейном 18, закрепленным на скамье 20, на которой установлены кронштейн 17 с коллиматором (1,2) и кронштейн 19 с микроскопом 16, имеющим подвижку вдоль скамьи. Вращая винт 15, кинематически соединенный с пальцем 14, перемещают оправу 4 со вторым подвижным компонентом объектива до положения, которое компонент должен занимать относительно неподвижного компонента объектива при одном из предельных значений фокусного расстояния объектива, и снимают отсчет по отсчетному устройству винтового механизма (отсчетнре устройство на рисунке не показано). Затем, поворачивая приводной диск 12, за палец 11 перемещают оправу 3 до тех пор, пока закрепленный в ней первый компонент не займет положение по

отношению ко второму, соответствующее выбранному предельному значению фокусного расстояния окончательно собранного объектива, и фиксируют положение приводного диска 12 (например, с помощью

скрепленного с ним лимба) по отношению к угломерному устройству. После выполнения этих операций микроскоп 16 фокусируют на плоскость, в которой расположено изображение миры 1 коллиматора,

построенное собираемым объективом. Затем, поворачивая приводной элемент 12, дискретно на равные углы (углы измеряют по угломерному устройству), перемещают оправу 3 с первым компонентом и при

каждом фиксируемом ее положении винтом 15 перемещают оправу 4 со вторым подвижным компонентом до такого положения, при котором изображение миры 1 коллиматора собираемым объективом совпадает с плоскостью, на которую был сфокусирован микроскоп 16. При каждом совмещении изображения марки с этой плоскостью по отсчетному устройству винтового механизма снимают величину перемещения

оправы 4 второго компонента.

Описанные операции продолжают до тех

пор, пока первый компонент объектива не

займет положение, соответствующее другому предельному значению фокусного оасстояния окончательно собранного объектива. Получают фактически необходимый закон перемещения второго компонента объектива, который учитывает погрешности изготовления как оптических, так и механических деталей, влияющие на положение плоскости изображения.

В соответствии с полученными данными изготавливают кулачковый паз на диске 21, который после отсоединения винта 15 от пальца 14 сочленяют с этим пальцем, при этом диск 21 разворачивают относительно диска 12 до тех пор, пока изображение миры не совпадает с плоскостью, на которую сфокусирован микроскоп 16. В этом положении диски 12 и 21 скрепляют винтами 22 и проверяют стабильность положения плоскости изображения окончательно собранного объектива во всем диапазоне изменения его фокусного расстояния.

Предлагаемый способ изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием позволяет упростить изготовление деталей объектива путем расширения допусков на их характеристики и размеры и улучшить качество собранного изделия, благодаря устранению влияния большинства ошибок изготовления на стабильность положения плоскости изображения, а следовательно, и на качество создаваемого объективом изображения.

6 Формула изобретения

Способ изготовления объектива с переменным фокусным расстоянием путем сочленения оправы первого подвижного компонента с приводным элементом, имеющим паз с постоянным углом подъема, сочленения оправы второго подвижного компонента с приводом и контроля правильности

взаимного положения подвил ных и неподвижного компонентов по изображению миры при хчискретном взаимном перемещении первого и второго компонентов, отличающийся тем, что, с целью упрощения

процесса изготовления, после каждого перемещения первого компонента осуществляют перемещение второго компонента с помощью отсчетного устройства до приведения изображения миры в зафиксированную плоскость, после чего по полученной зависимости перемещения второго компонента от перемещения первого компонента изготавливают кулачок, являющийся приводом второго компонента.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Кругер М. Я. и др. Справочник конструктора оптико-механических приборов. М. Машиностроение, 1967, с. 366.

2. Погарев Г. В. Юстировка оптических приборов. М., «Машиностроение, 1968, с. 52-60 (прототип).

Риг 2

/4