Способ изготовления линзовой оптической системы

Способ изготовления линзовой оптической системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование1 технология оптического приборостроения, а именно способ изготовления (сборки и юстировки) линзовых оптических систем, например объективов. Сущность изобретения: при формировании оптического блока разделительные кольца устанавливают с прижатием их к граням технологической призменной детали, линзы перемещают сжатием их соседними кольцами до устранения зазоров между линзами и кольцами, фиксируют оптический блок с использованием дополнительного технологического устройства, стягивая его попеременно в радиальном и осевом направлениях до полного сопряжения всех деталей , а после контроля скрепляют блок связующим материалом, освобождают его от технологических деталей и устанавливают в корпус. 4 ил.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss>s G 02 B 7/02 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4886954/10 (22) 30.11.90 (46) 15,08,92. Бюл. 1Ф 30

{71) Научно-производственное объединение Гесфизика" (72) Л.В.Свобода, С.В.Позднов, А,А.Сергеев и А.А.Фомин (56) Патент CLUA М 2240827. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИНЗОВОЙ

ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (57) Использование; технология оптического приборостроения, а именно способ изготовления (сборки и юстировки) линзовых оптических систем, например объективов.

Изобретение относится к технологии оптического приборостроения, а именно к способам изготовления (сборки и юстировки) линзовых оптических систем, например, объективов.

Известен способ изготовления многолинзового объектива, основанный на установлении каждой линзы в отдельную оправу соосно их внешним поверхностям одного диаметра,,при этом их контактирующие . между собой торцовые поверхности обеспечивают воздушный промежуток между линзами. Оправы устанавливают заподлицо одна с другой и скрепляют клеем, Известен также способ изготовления (сборки и юстировки) оптических систем, заключающийся в том, что линзы разделяютпрокладками, имеющими форму торцовых поверхностей, соответствующих поверхностям сопрягаемых линз и соосных между собой, при этом прокладку в процессе юстировки поворачивают вокруг центра кривиз<щ Цнц 1 755241 А1

Сущность изобретеййя: при формировании оптического блока разделительные кольца устанавливают с прижатием их к граням технологической призменной детали, линзы перемещают сжатием их соседними кольцами до устранения зазоров между линзами и кольцами, фиксируют оптический блок с использованием дополнительного технологического устройства, стягивая его попеременно в радиальном и осевом направлениях до полного сопряжения всех деталей, а после контроля скрепляют блок связующим материалом, освобождают его от технологических деталей и устанавливают в корпус. 4 ил. ны первой ее поверхности до тех пор, пока первая линза и прокладка не будут иметь общую ось, затем разворачивают вторую линзу вокруг центра кривизны второй по- . верхности прокладки до тех пор, пока все три элемента не будут иметь общую .ось и так далее.

Известен способ изготовления многолинзового объектива в оправе, при котором в литейную форму вводят последовательно линзы в осевом направлении, чередующиеся с разделительными кольцами, а центрирующие элементы вводят и выводят из отливки в радиальном направлении, причем выводят их после заливки формы пластмассой.

Известен способ изготовления многолинэового объектива в оправе, включающий зажим линз между центрирующими кромками половин пресс-формы, в промежутках между линзами в пресс-форме установку разделительных колец с центрирующими

i 755241

К сформированному оптическому блоку подводят фиксирующее технологическое 50 устройство, прилагают попеременно радиальные и осевые стягивающие усилия до полного сопряжения деталей сборки, после чего контролируют оптическую систему, закрепляют оптический блок связующим ма- 55 териалом, затем освобождают его от технологических деталей и устанавливают в корпус, сохраняя базой, определяющей положение оси системй. торцовые поверхности крайних колец, кромками и последующим введением в форму пластмассы.

Все эти способы — нетехнологичны, так как одной иэ операций их является центрирование, заключающееся в выверке с последующей регулировкой соосности каждой линзы с базовой поверхностью.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления линзовой системы, основанный на-том, что в корпус вводят последовательно линзы, чередующиеся с разделительными кольцами, выполненнымй одного диаметра расчетной толщины и контактирующими с линзами элементами, соосными базовому диаметру.

Затем блок фиксируют в корпусе в осевом направлении с помощью резьбовых или раз резных колец.

Несмотря на то, что данный способ Goлее технологичен по сравнению с известным„так как построен по принципу самоцентрирования, однако он не обеспечивает достаточного качества оптической системы из-за децентрировки линз в корпусе, обусловленной зазором между базовыми поверхностями разделительных колец и корпуса;

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления линзовой оптической системы, заключающемся в форсировании оптического блока путем поочередной установки линз и разделитель-. ных колец, закреплении их в осевом направлении и контроле, формируют оптический блок вне корпуса, с использованием технологической призменной детали, Разделительные кольца устанавливают с прижатием их в радиальном направлении к граням призмы, что обеспечивает их соосность в блоке, а линзы принуждают смещаться и поворачиваться за счет сжатия их в осевом направлении между контактирующими с ними элементами колец до тех пор, пока полностью ни устранится зазор между ними, что обеспечивает соосность линз и колец, и, следовательно соосность линз между собой.

Предлагаемый способ изготовления линзовой оптической системы соответствует критери о-новизне, так как изложенная совокупность признаков, характеризующая

5 предлагаемый способ,не раскрыта в известных источниках науки и технике, Кроме того, анализ показывает, что в предлагаемом решении изготовления оптической системы, в отличии от известного, обеспечивается вы10 сокая соосность линз в оптической системе, обусловленная технологией сборки оптического блока, исключающая зазор между базовыми поверхностями, децентрирующйми

ЛИНЗЫ В ГОТОВОМ И ДЕЛИИ.

15 Действительно, прижатие к граням призмы базовой поверхности колец обеспечивает Однозначное расположение их осей в пространстве. Сжимающее действие соосно расположенных кромок разделительных

20 колец заставляет линзы смещаться и поворачиваться до тех пор, пока ни устранится зазор между линзами и кольцами. При пол-, ном устранении зазоров центры кривизны всех поверхностей линз оказываются на оси

25 контактирующих КроМоК колец, соосных, в свою очередь, базовому диаметру колец, Таким образом, прямые, соединяющие центры кривизны Обеих поверхностей линз, являющиеся оптическими Осями линз, устанавли30 ваются на оси базового диаметра разделительных колец, и огггическая система оказывается сцентрированной, Оптическая система сохраняет свое сцентрированное состояние осле фикса35 ции Оптического блока и склейки линз и разделительных колец между собой до того, как блок установяг в корпус, поэтому зазор между корпусом и оптическим блокам не децентрирует систему. Кроме того, в гото40 вом изделии базой, опоеделяющей положение оптической оси системы, являются торцовые поверхности крайних колец.

На фиг. 1 представлена схема сборки оптического блока предлагаемым спосо45 бом; на фиг, 2 — то же; на фиг, 3 — то же, вариант; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг, 3.

Первая задача сборки, центрирование оптической системы, осуществляется формированием оптического блока вне корпуса с помощью технологической призменной детали. Сборку ведут в вертикальном направлении, чередуя линзы 1 и разделительные кольца 2, контактирующие с линзами элементы 3 которых соосны с их внешними поверхностями одного диаметра. Кольца ус.танавливают с прижатием их к граням технологической призменной детали 4, что обеспечивает соосность колец в блоке, а линзы осаживают легким постукиванием по ним последующими кольцами, принуждая

1755241 их смещаться и поворачиваться до тех пор, пока ни устранится зазор между линзами и контактирующими элементами соседних колец, Полное. сопряжение поверхности линзы 5 и контактирующей кромки кольца обеспечивают установление центра кривизны этой поверхности на оси контактирующей кромки. В результате сжатия линз между кольцами центры кривизны всех поверхностей 10 линз оказываются на осях контактирующих с ними кромок колец, соосных, в свою очередь, с базовым диаметром колец. Таким образом, оптические оси линз устанавливаются в оптическом блоке соосно базовому 15 диаметру, и оптическая система оказывает- . ся сцентрированной.

В некоторых случаях, когда воздушный промежуток между линзами мал, и разделительное кольцо в блоке отсутствует, эти лин- 20 зы сначала центрируют с помощью технологического разделительного кольца тем же способом, затем склеивают линзы с соседними разделительными кольцами, после чего снимают одну склейку; удаляют тех- 25 .нологическое кольцо и устанавливают. склейку на место, выдерживая воздушный промежуток с помощью прокладки.

Задача центрирования onò«÷eñêoé системы решается указанным способом даже в 30 случае, если система включает линзы малого диаметра или линзы с поверхностями, не поддающимися самоцентрированию, Тогда решение находят при проектировании оптической системы с учетом условия самоцент- 35 . рирования линз. Лииза поддается самоцентрированию, если "угол сдвигания" линзы, т.е. угол между касательными к поверхностям линзы в точках соприкосновения с центрирующими элементами 40 превышает 17О. Например, линзу, у которой

"угол сдвигания" мал, можно просто дополнить рабочей фаской 9 (фиг, 3).

Вторая задача сборки, сохранение оптической системы в цен-.рированном состо- 45 янии, решается фиксированием оптического блока и склейкой линз и колец между собой.

На фиг. 4 представлен пример конструкции технологического устройства, стягива- 50 ющего сформированный оптический блок.

К сформированному оптическому блоку прижимают вторую приэменную деталь 5, затем попеременно стягивают блок в радиальном направлении с помощью прижим- 55 ных полуколец 6 и 7 осевом направлении — с помощью торцевых крышек 8 и 10, навинчивающихся на цилиндрические части призменных деталей, до полного сопряжения всех деталей, Зафиксированный оптический блок контролируют, скрепляют линзы и кольца между собой связующим материалом, освобождают его от технологических деталей и укрепляют в корпусе, сохраняя базой дпя определения положения оптической оси системы торцовые поверхности крайних колец.

Материалами для склейки линз и колец могут быть кпеи К-153Н К-5. ТКМ-15, эластичные герметики ЧТ-34, ВИТЭФ-1. Материалом для изготовления.призменных деталей можно использовать СТ-45, для разделительных колец — АМГ-3, АМГ-6, латунь (360) идр, Использование предлагаемого способа изготовления линзовой оптической системы позволяет по сравнению с существуащими получить высокое качество оптической системы при производительной сборке и технологичном центрировании оптического блока без применения высококвалифицированного труда и сложных оптических приборов (микроскопов,. автоколлиматоров, индикаторов и др.).

Кроме того, точность центрирования зависит только от очности изготовления металлических деталей, а изготовление линз упрощается, так как не требуется точного центрирования их при округливании и фасетировке, Не накладывают ограничений на предлагаемый способ изготовления диаметры линз и их форма.

Формула изобретения

Способ изготовления линзовой оптической системы, заключающийся в формировании оптического блока" путем поочередной установки линз и разделитель- ных колец, фиксировании его и контроля, отличающийся тем, что. с целью повышения качества линзовой системы за счет уменьшения децентрировки линз, при формировании оптического блока разделительные кольца устанавливают с прижатием их к граням дополнительно введенной призменной детали, линзы перемещают сжатием их соседними кольцами до устранения зазоров между линзами и кольцами, фиксируют оптический блок с использованием дополнительно введенного технологического устройства, стягивая его попеременно в радиальном и осевом направлениях до полного сопряжения всех деталей, а после контроля скрепляют блок связующим материалом, освобождают от технологических деталей и устанавливают в корпус.

1755241

Составитель Т.Гатилина

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор С;Пекарь

Редактор И.Сегляник

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2892 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5