CN102486564B - 透镜挠性固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明的透镜挠性固定装置用于固定透镜的位置，其包括一镜座、胶、多个挠性元件和多个弹性定位构件；所述多个挠性元件沿所述镜座的圆周方向均匀分布；所述挠性元件通过所述弹性定位构件与所述镜座的内侧壁连接；所述透镜置于所述镜座内；所述挠性元件通过所述胶与所述透镜连接，固定所述透镜的位置。本发明的透镜挠性固定装置能吸收释放透镜在各个方向上产生的应力，很好地实现透镜的挠性装配，提高透镜的定位精确度。

Description

透镜挠性固定装置

技术领域

本发明涉及透镜固定装置，尤其涉及一种透镜挠性固定装置。

背景技术

参见图1～图3，一种现有技术是美国专利US 4929054披露的透镜挠性固定装置，该透镜挠性固定装置包括镜筒51、柔性元件52和粘结剂54，其中，所述镜筒51的阶梯孔的阶梯上开设有三个均匀分布的凹槽，所述凹槽内开设有螺钉孔(图中未示出)，所述螺钉孔与螺孔55连接用以固定所述柔性元件52，所述柔性元件52的一端悬伸出一薄片作为柔性体56，所述柔性体56上开设有粘结剂凹槽57，所述粘结剂凹槽57用以填涂所述粘结剂54。该透镜挠性固定装置的安装程序为：先将透镜53置入所述镜筒51内，然后调节所述透镜53以获得最佳光学效果，获得最佳光学效果后，在所述柔性元件52的柔性体56的粘结剂凹槽57内填涂所述粘结剂54，用所述粘结剂54固定所述透镜53。

该透镜挠性固定装置的缺点是，柔性元件52上的柔性体56虽然具有径向上的挠性，但是对于透镜53在轴向上、水平倾斜方向上产生的应力无法释放，即该透镜挠性固定装置不具有轴向、水平倾斜方向上的挠性，导致透镜不能精确定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透镜挠性固定装置，能吸收释放透镜在各个方向上产生的应力，很好地实现透镜的挠性装配，提高透镜的定位精确度。

为了达到上述的目的，本发明提供一种透镜挠性固定装置，包括镜座、多个挠性元件和多个弹性定位构件；所述多个挠性元件沿所述镜座的圆周方向均匀分布；所述挠性元件通过所述弹性定位构件与所述镜座的内侧壁连接；所述挠性元件通过胶与所述透镜连接，固定所述透镜的位置。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述弹性定位构件包括一螺钉、一紧定销钉、至少一弹性垫圈和一销钉座；所述螺钉沿所述镜座的径向方向一端与所述挠性元件螺纹连接，该螺钉的另一端设置在所述镜座内；所述紧定销钉的一端与所述销钉座连接，所述弹性垫圈设置在所述紧定销钉与所述销钉座之间；所述紧定销钉、弹性垫圈和销钉座的组合体设置在所述镜座内，且所述紧定销钉的另一端压紧所述螺钉设置在所述镜座内的一端，用于定位所述螺钉。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述螺钉包括依次连接的球头、轴肩和圆柱螺杆，所述圆柱螺杆与所述挠性元件螺纹连接，所述球头设置在所述镜座内。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述挠性元件包括一主体和两个挠性特征部件，所述两个挠性特征部件分别设置在所述主体的两端，所述主体通过所述螺钉与所述镜座连接，所述两个挠性特征部件通过所述胶与所述透镜连接。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述主体呈圆弧形，从所述主体的侧壁的中央开设一螺孔，所述螺孔用于连接所述螺钉。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述挠性特征部件包括挠性连接部件和定位板；所述挠性连接部件的两端各设有一挠性连接桥，所述挠性连接部件通过其一端的挠性连接桥与所述主体连接，该挠性连接部件通过其另一端的挠性连接桥与所述定位板连接；所述定位板的内侧壁上设有定位板凹槽，所述胶设置在所述定位板凹槽内。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述定位板呈圆弧形，该定位板的曲率等于所述透镜的半径，且该定位板的曲率半径小于所述主体的曲率半径。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述凹槽呈圆弧形，该凹槽的曲率半径等于所述透镜的半径。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述镜座的内侧壁上设有多个凹槽，所述多个凹槽沿圆周方向均匀分布，该凹槽用于容置所述挠性元件。

上述透镜挠性固定装置，其中，所述凹槽的中央设有一沿所述镜座的径向方向的圆柱孔，从所述镜座的底端开设多个螺孔，一个所述螺孔连通一个所述圆柱孔；所述圆柱孔连接所述螺钉，所述紧定销钉、弹性垫圈和销钉座的组合体设置在所述螺孔内。

本发明的透镜挠性固定装置中的挠性元件能吸收释放透镜在水平方向、轴向旋转方向上产生的应力，弹性定位构件能吸收释放透镜在轴向、水平倾斜方向上产生的应力，很到地实现了透镜的挠性装配，大大提高了透镜的定位精确度；

本发明的透镜挠性固定装置中粘贴透镜的胶呈圆弧形，该胶的曲率半径等于透镜的半径，因此，该胶能与透镜的外侧壁形成无缝隙接触，另外，圆弧形可增大接触面积，因此，本发明的透镜挠性固定装置能牢固可靠地粘贴透镜；

本发明的透镜挠性固定装置由于挠性元件的主体的曲率半径大于透镜的半径，因此，透镜的外侧壁与主体的内侧壁之间有缝隙，增大了安装透镜的过程中调节透镜的自由度。

附图说明

本发明的透镜挠性固定装置由以下的实施例及附图给出。

图1是现有技术的透镜挠性固定装置的俯视图。

图2是现有技术中柔性元件的结构示意图。

图3是图1中A-A的剖视图。

图4是本发明的透镜挠性固定装置的分解视图。

图5是本发明的透镜挠性固定装置的俯视图。

图6是本发明中镜座的结构示意图。

图7是本发明中挠性元件的结构示意图。

图8是图5中B-B的剖视图。

图9是图8中A部分的局部放大图。

图10是图8中B部分的局部放大图。

具体实施方式

以下将结合图4～图10对本发明的透镜挠性固定装置作进一步的详细描述。

本发明的透镜挠性固定装置用于固定透镜的位置，包括一镜座、多个挠性元件和多个弹性定位构件；

所述多个挠性元件沿所述镜座的圆周方向均匀分布；

所述挠性元件通过所述弹性定位构件与所述镜座的内侧壁连接；

所述透镜置于所述镜座内；

所述挠性元件通过胶与所述透镜连接，固定所述透镜的位置。

本发明的透镜挠性固定装置中的挠性元件能吸收释放透镜在水平方向、轴向旋转方向上产生的应力，弹性定位构件能吸收释放透镜在轴向、水平倾斜方向上产生的应力，使透镜定位更精确。

现以一较佳实施例详细说明本发明的透镜挠性固定装置：

参见图4，以位置固定好后的透镜1所在的平面为XY平面建立三维坐标系，将右手拇指指向Z轴正方向，其余四指握拳，其余四指握拳的方向定义为Rz方向，将右手拇指指向Y轴正方向，其余四指握拳，其余四指握拳的方向定义为Ry方向，将右手拇指指向X轴正方向，其余四指握拳，其余四指握拳的方向定义为Rx方向，XY平面为水平面，下文中轴向是指Z轴方向；

参见图4和图5，本实施例的透镜挠性固定装置包括一镜座2、三个挠性元件3和三个弹性定位构件；

所述镜座2为环形镜座；

每个所述弹性定位构件包括一螺钉5、一紧定销钉6、至少一弹性垫圈7和一销钉座8；

所述螺钉5沿所述镜座2的径向方向连接所述挠性元件3与所述镜座2，该螺钉5的一端与所述挠性元件3螺纹连接，该螺钉5的另一端设置在所述镜座2内；

所述紧定销钉6的一端与所述销钉座8连接，所述弹性垫圈7设置在所述紧定销钉6与所述销钉座8之间，所述紧定销钉6、弹性垫圈7和销钉座8的组合体设置在所述镜座2内，且所述紧定销钉6的另一端与所述螺钉5设置在所述镜座2内的一端连接，用于定位所述螺钉5，进而定位所述挠性元件3。

参见图6，所述镜座2的内侧壁上设有三个凹槽211、212和213，所述三个凹槽211、212和213沿圆周方向均匀分布，每个所述凹槽的两端均呈台阶状；

每个所述凹槽的中央设有一圆柱孔，分别为圆柱孔221、圆柱孔222和圆柱孔223，所述圆柱孔的长度方向沿所述镜座2的径向方向；

从所述镜座2的底端开设三个螺孔231、232和233，所述三个螺孔231、232和233分别垂直于所述三个圆柱孔221、222和223，且所述三个螺孔231、232和233分别与所述三个圆柱孔221、222和223连通；

所述凹槽用于容置所述挠性元件3。

参见图7，每个所述挠性元件3包括一主体340和两个挠性特征部件，所述两个挠性特征部件分别设置在所述主体340的两端；

所述主体340呈圆弧形，该主体340的两端均呈阶梯状；

从所述主体340的侧壁的中央开设一螺孔331，所述螺孔331的长度方向沿所述主体340的径向方向；

每个所述挠性特征部件包括挠性连接部件311和定位板321，所述挠性连接部件311的两端各设有一挠性连接桥351和352，所述挠性连接部件311通过其一端的挠性连接桥351与所述主体340连接，该挠性连接部件311通过其另一端的挠性连接桥351与所述定位板321连接；

所述两个挠性连接桥351和352沿所述主体340的圆周方向的厚度非常薄，因此，所述挠性特征部件在水平方向上易于变形，使所述挠性元件3在水平方向上具有挠性，即所述挠性元件3在水平方向上的挠性依靠所述挠性连接桥的弹性形变实现，但是，所述挠性特征部件在轴向上不易变形，因此，所述挠性元件3在轴向上具有较大刚度；

所述定位板321呈圆弧形，所述定位板321的曲率半径小于所述主体340的曲率半径，所述定位板321的曲率等于所述透镜1的半径；

所述定位板321的内侧壁上设有定位板凹槽360，所述定位板凹槽360呈圆弧形，该定位板凹槽360的曲率等于所述定位板321的曲率半径，即该定位板凹槽360的曲率等于所述透镜1的半径；

所述定位板凹槽360用于注胶，注入的所述胶4用于粘贴所述透镜1，所述胶4呈圆弧形，所述胶4的曲率半径等于所述透镜1的半径，因此，所述胶4能与所述透镜1的外侧壁形成无缝隙接触，另外，圆弧形可增大接触面积，因此，所述胶4能牢固可靠地粘贴所述透镜1；

由于所述主体340的曲率半径大于所述透镜1的半径，因此，所述透镜1的外侧壁与所述主体340的内侧壁之间有缝隙，增大了安装所述透镜1的过程中调节所述透镜1的自由度；

继续参见图4，所述螺钉5包括依次连接的球头、轴肩和圆柱螺杆，所述挠性元件3的主体340的螺孔331与该螺钉5相匹配；

所述销钉座8的内壁上设有内螺纹，所述销钉座8的外壁上设有外螺纹；

所述紧定销钉6呈丁字形，该紧定销钉6的一端大于其另一端，所述紧定销钉6较小的一端的外壁上设有外螺纹，所述紧定销钉6较小的一端的外螺纹与所述销钉座8内壁上的内螺纹相匹配，所述紧定销钉6通过其较小的一端与所述销钉座8连接，所述镜座2的螺孔(如螺孔231)与所述销钉座8外壁上的外螺纹相匹配；

本实施例中，每个所述弹性定位构件设有两片弹性垫圈7，所述弹性垫圈7为蝶形弹性垫圈，所述两片弹性垫圈7套在所述紧定销钉6上，当所述紧定销钉6较小的一端与所述销钉座8紧密连接时，所述两片弹性垫圈7紧夹在所述紧定销钉6与所述销钉座8之间。

结合图8～图10介绍本实施例的透镜挠性固定装置的装配方法：

先将所述螺钉5的圆柱螺杆安装到所述挠性元件3的螺孔331中，再将装配到一起的所述螺钉5和所述挠性元件3作为一个整体安装到所述镜座2的凹槽211处，安装时，将所述螺钉5的球头装进所述镜座2的圆柱孔221中，所述螺钉5的球头与所述圆柱孔221之间属于小间隙配合，如图9所示；

将所述两片弹性垫圈7套在所述紧定销钉6上，将所述紧定销钉6较小的一端插进所述销钉座8内并拧紧，使所述两片弹性垫圈7紧夹在所述紧定销钉6与所述销钉座8之间；

接着将装配到一起的所述紧定销钉6、两片弹性垫圈7和销钉座8作为一个整体安装到所述镜座2的螺孔231中，安装时，所述紧定销钉6较大的一端先插进所述镜座2的螺孔231中，当所述销钉座8拧紧后，所述销钉座8会压迫所述弹性垫圈7，进而再压迫所述紧定销钉6，最后压紧所述螺钉5的球头，使所述螺钉5的球头始终压紧在所述圆柱孔221的壁上，如图9所示；

将所述透镜1置入所述镜座2的环内，调整所述镜座2、挠性元件3、螺钉5、紧定销钉6、弹性垫圈7和销钉座8整体与所述透镜1的相对位置，使所述镜座2、挠性元件3、螺钉5、紧定销钉6、弹性垫圈7和销钉座8整体与所述透镜1的相对位置达到最佳，此时，所述挠性元件3的定位板321的内侧壁与所述透镜1的表面相接触，使所述透镜1受到一定的径向预紧力，进行这一步装配要借助辅助安装工具--设有专用镜片支座的安装支架(图4～图10中未示)，上述装配好的所述镜座2、挠性元件3、螺钉5、紧定销钉6、弹性垫圈7和销钉座8整体放置在安装支架上，所述透镜1放置在专用镜片支座上；

所述镜座2、挠性元件3、螺钉5、紧定销钉6、弹性垫圈7和销钉座8整体与所述透镜1的相对位置达到最佳后，往所述定位板321内侧壁上的定位板凹槽360内注入胶，保持相对位置不变，直至胶体完全凝固，凝固的所述胶4粘住所述透镜1的表面，固定所述透镜1的位置，如图10所示。

现介绍本实施例的透镜挠性固定装置如何吸收释放所述透镜1在安装和工作过程中产生的各个方向上的应力，实现所述透镜1的挠性装配(即无应力装配)：

所述透镜1在X轴和Y轴(水平)方向以及Rz(轴向旋转)方向上产生的应力由所述挠性元件3的挠性特征部件吸收释放，由于所述三个挠性元件3在圆周方向上均匀分布，使所述透镜1产生的径向力在水平方向上趋于平衡，同时使所述透镜1产生的轴向旋转力矩趋于平衡，最终使所述透镜1的中心在水平方向上的位置保持不变；

所述透镜1在Z轴(轴向)方向以及Rx和Ry(水平倾斜)方向上产生的应力由所述弹性定位构件吸收释放，由于所述弹性垫圈7的弹性支撑作用，使所述螺钉5的球头始终压紧在所述螺孔231的壁上，从而使所述挠性元件3在Z轴方向上的位置保持不变，又由于所述挠性元件3的挠性特征部件在Z轴方向上具有较大刚度，而所述透镜1在Z轴方向以及Rx和Ry方向上产生的应力、所述透镜1受到的重力又相对较小，所以最终能够使所述透镜1在Z轴方向以及Rx和Ry方向上的位置保持不变。

Claims (8)

1.一种透镜挠性固定装置，用于固定透镜的位置，包括镜座，其特征在于，还包括多个挠性元件和多个弹性定位构件；

所述多个挠性元件沿所述镜座的圆周方向均匀分布；

所述挠性元件包括一主体和两个挠性特征部件，所述两个挠性特征部件分别设置在所述主体的两端；

所述挠性特征部件包括挠性连接部件和定位板；

所述挠性连接部件的两端各设有一挠性连接桥，所述挠性连接部件通过其一端的挠性连接桥与所述主体连接，该挠性连接部件通过其另一端的挠性连接桥与所述定位板连接；

所述挠性元件通过所述弹性定位构件与所述镜座的内侧壁连接；

所述挠性元件通过胶与所述透镜连接，固定所述透镜的位置；

所述定位板的内侧壁上设有定位板凹槽，所述胶设置在所述定位板凹槽内；

所述弹性定位构件包括一螺钉、一紧定销钉、至少一弹性垫圈和一销钉座；

所述主体通过所述螺钉与所述镜座连接，所述两个挠性特征部件通过所述胶与所述透镜连接；

所述螺钉沿所述镜座的径向方向一端与所述挠性元件螺纹连接，该螺钉的另一端设置在所述镜座内；

所述紧定销钉的一端与所述销钉座连接，所述弹性垫圈设置在所述紧定销钉与所述销钉座之间；

所述紧定销钉、弹性垫圈和销钉座的组合体设置在所述镜座内，且所述紧定销钉的另一端压紧所述螺钉设置在所述镜座内的一端，用于定位所述螺钉。

2.如权利要求1所述的透镜挠性固定装置，其特征在于，所述螺钉包括依次连接的球头、轴肩和圆柱螺杆，所述圆柱螺杆与所述挠性元件螺纹连接，所述球头设置在所述镜座内。

3.如权利要求1所述的透镜挠性固定装置，其特征在于，所述主体通过所述螺钉与所述镜座连接。

4.如权利要求3所述的透镜挠性固定装置，其特征在于，所述主体呈圆弧形，从所述主体的侧壁的中央开设一螺孔，所述螺孔用于连接所述螺钉。

5.如权利要求1所述的透镜挠性固定装置，其特征在于，所述定位板呈圆弧形，该定位板的曲率等于所述透镜的半径，且该定位板的曲率半径小于所述主体的曲率半径。

6.如权利要求1所述的透镜挠性固定装置，其特征在于，所述凹槽呈圆弧形，该凹槽的曲率半径等于所述透镜的半径。

7.如权利要求1所述的透镜挠性固定装置，其特征在于，所述镜座的内侧壁上设有多个凹槽，所述多个凹槽沿圆周方向均匀分布，该凹槽用于容置所述挠性元件。

8.如权利要求7所述的透镜挠性固定装置，其特征在于，所述凹槽的中央设有一沿所述镜座的径向方向的圆柱孔，从所述镜座的底端开设多个螺孔，一个所述螺孔连通一个所述圆柱孔；所述圆柱孔连接所述螺钉，所述紧定销钉、弹性垫圈和销钉座的组合体设置在所述螺孔内。