Способ изготовления линзовой оптической системы

(9 5 ц 5 О 02 В 7/02 . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ТЫТИЯМ АНИЕ ИЗОБРЕТЕКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИНЗОВОЙОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ(57) Использование; технология оптическогоприборостроения, а именно способ изготовления (сборки и юстировки) линзовых оптических систем, например объективов. Изобретение относится к технологииоптического приборостроения, а именно кспособам изготовления (сборки и юстировки) линзовых оптических систем, например,объективов,Известен способ изготовления многолинзового объектива, основанный на установлении каждой линзы в отдельнуюоправусоосно их внешним поверхностям одногодиаметрапри этом их контактирующие. между собой торцовые поверхности обеспечивают воздушный промежуток между линзами. Оправы устанавливают заподлицоодна с другой и скрепляют клеем,Известен также способ изготовления(сборки и юстировки) оптических систем, за ключающийся в том, что линзы разделяютпрокладками, имеющими Форму торцовыхповерхностей, соответствующих поверхностям сопрягаемых линз и соосных междусобой, при этом прокладку в процессе юстировки поворачивают вокруг центра кривизСущность 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 ф 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 много- (Я линзового объектива в оправе, при котором (Я в литейную форму вводят последовательно линзы в осевом направлении, чередующие- р ся с разделительными кольцами, а центрирующие элементы вводят и выводят из отливки в радиальном направлении, причем выводят их после заливки формы пластмас- а сой.Известен способ изготовления много-;линэового объектива в оправе, включающийзажим линз между центрирующими кромками половин пресс-формы, в промежутках между линзами в пресс-форме установку разделительных колец с центрирующими175524 1 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 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 из 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, основанныйна том, что в корпус вводят последовательно линзы, чередующиеся сразделительными кольцами, выполненнымй одного диаметра расчетной толщины и контактирующими с линзами элементами, соосными базовомудиаметру, Затем блок фиксируют в корпусе в осевом направлении с помощью резьбовых или раз резных колец.Несмотря на то, что данный способ более 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 эа 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 изготовлениялинзовой оптической системы соответствует критерию-новизне, так как изложеннаясовокупность признаков, характеризующая5 предлагаемый способ,не раскрыта в известных источниках науки и технике, Кроме того,анализ показывает, что в предлагаемом решении изготовления оптической системы, вотличии от известного, обеспечивается вы 10 сокая соосность линз в оптической системе,обусловленная технологией сборки оптического блока, исключающая зазор между базовыми поверхностями, децентрирующймилинзы в готовом и делии,15 Действительно, прижатие к гранямпризмы базовой поверхности колец обеспечивает однозначное расположение их осейв пространстве. Сжимающее действие соосно расположенных кромок разделительных20 колец заставляет линзы смещаться и поворачиваться до тех пор, пока ни устранитсязазор между линзами и кольцами. При пол-,ном устранении зазоров центры кривизнывсех поверхностей линз оказываются на оси25 контактирующих кромок колец, соосных, всвою очередь, базовому диаметру колец, Таким образом, прямые, соединяющие центрыкривизны обеих поверхностей линз, являющиеся оптическими осями лина, устанавли 30 ваются на оси базового диаметраразделительных колец, и огггическая система оказывается сцентрированной,Оптическая система сохоаняет своесцентрированное состояние осле фикса 35 ции оптического блока и склейки линз и разделительных колец между собой до того, какблок установяг в корпус, поэтому зазормежду корпусом и оптическим блоком недецентрирует систему. Кроме того, в гото 40 вом изделии базой, опоеделяющей положение оптической оси системы, являютсяторцовые поверхности крайних колец.На фиг. 1 представлена схема сборкиоптического блока предлагаемым спосо 45 бом; на фиг, 2 - то же; на фиг, 3 - то же,вариант; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг, 3.Первая задача сборки; центрированиеоптической системы, осуществляется формированием оптического блока вне корпусас помощью технологической призменнойдетали. Сборку ведут в вертикальном направлении, чередуя линзы 1 и разделительные кольца 2, контактирующие с линзамиэлементы 3 которых соосны с их внешнимиповерхностями одного диаметра. Кольца ус.танавливают с прижатием их к граням технологической призменной детали 4, чтообеспечивает соосность колец в блоке, алинзы осаживают легким постукиванием поним последующими кольцами, принуждаяих смещаться и поворачиваться до тех пор,пока ни устранится зазор между линзами иконтактирующими элементами соседних колец,Полное. сопряжение поверхности линзы 5и контактирующей кромки кольца обеспечивают установление центра кривизны этойповерхности на оси контактирующей кромки. В результате сжатия линз между кольцами центры кривизны всех поверхностей 10линз оказываются на осях контактирующихс ними кромок колец, соосных, в свою очередь, с базовым диаметром колец. Такимобразом, оптические оси линз устанавливаются в оптическом блоке соосно базовому 15диаметру, и оптическая система оказывает- .ся сцентрированной.В некоторых случаях, когда воздушныйпромежуток между линзами мал, и разделительное кольцо в блоке отсутствует, эти линзы сначала центрируют с помощьютехнологического разделительного кольцатем же способом, затем склеивают линзы ссоседними разделительными кольцами, после чего снимают одну склейку; удаляют тех.нологическое кольцо и устанавливаютсклейку на место, выдерживая воздушныйпромежуток с помощью прокладки.Задача центрирования опт наческой системы решается указанным способом даже в 30случае, если система включает линзы малого диаметра или линзы с поверхностями, неподдающимися самоцентрированию, Тогдарешение находят при проектировании оптической системы с учетом условия самоцентрирования линз. Лииза поддаетсясамоцентрированию, если "угол сдвигания"линзы, т.е. угол между касательными к поверхностям линзы в точках соприкосновения с центрирующими элементами 40превышает 17 О. Например, линзу, у которой"угол сдвигания" мал, можно просто дополнить рабочей фаской 9 (фиг, 3).Вторая задача сборки, сохранение оптической системы в цен;рированном состояниирешается фиксированиемоптического блока и склейкой линз и колецмежду собой.На фиг. 4 представлен пример конструкции технологического устройства, стягивающего сформированный оптический блок.К сформированному оптическому блокуприжимают вторую приэменную деталь 5,затем попеременно стягивают блок в радиальном направлении с помощью прижимных 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, скрепляютлинзы и кольца между собой связующимматериалом, освобождают его от технологических деталей и укрепляют в корпусе, сохраняя базой дпя определения положенияоптической оси системы торцовые поверхности крайних колец.Материалами для склейки линз и колецмогу быть кпеи КНК, ТКМ, эластичные герметики ЧТ, ВИТЭФ. Материалом для изготовления призменных деталейможно использовать СТ, для разделительных колец - АМГ, АМГ, латунь (360)идр,Использование предлагаемого способаизготовления линзовой оптической системыпозволяет по сравнению с существующимиполучить высокое качество оптическойсистемы при производительной сборке и технологичном центрировании оптического блокабез применения высококвалифицированного труда и сложных оптических приборовмикроскопов,. автокоплиматоров, индикаторов и др.).Кроме того, точность центрирования зависит только от точности изготовления металлических деталей, а изготовление линзупрощается, так как не требуется точногоцентрирования их при округливании и фасетировке,Не накладывают ограничений на предлагаемый способ изготовления диаметрылинз и их форма..Формула изобретенияСпособ изготовления линзовой оптической системы, заключающийся в формировании оптического блока" путемпоочередной установки линз и разделитель-ных колец, фиксировании его и контроля,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества линзовой системы засчет уменьшения децентрировки линз, приформировании оптического блока разделительные кольца устанавливают с прижатиемих к граням дополнительно введенной призменной детали, линзы перемещают сжатием их соседними кольцами до устранениязазоров между линзами и кольцами, фиксируют оптический блок с использованием дополнительно введенного технологическогоустройства, стягивая его попеременно в радиальном и осевом направлениях до полного сопряжения всех деталей, а послеконтроля скрепляют блок связующим материалом, освобождают от технологическихдеталей и устанавливают в корпус.роизводст каз 2892 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5