CN1229664C - 透镜安装架 - Google Patents

Abstract

一种包括一个框架体和一组可发生弹性变形的透镜安装臂的透镜安装架。透镜安装臂由框架体以悬臂方式支撑，它们确定一个与透镜直径相同的圆。在框架体上沿其圆周有定位元件，这样定位元件抵靠在透镜的圆边上来确定透镜的安装位置。每一安装臂具有伸向圆内的凸缘。凸缘具有锥形表面，因而当透镜的圆边与凸缘配合，透镜被推向定位元件时，安装臂被弹性推开，透镜的圆边架在凸缘上，从而透镜被固定。

Description

透镜安装架

技术领域

本发明涉及一种将一组包括至少一个透镜元件的透镜组安装在一个预定位置的透镜安装架。

背景技术

人们熟悉的透镜安装框架的一般结构是，一个用作透镜安装架主体的透镜安装筒，其内径与安装在筒中的透镜的直径基本相同。在该透镜安装筒的内表面，以及接近其端部的一侧，有一环形凸缘从其内表面沿圆周向里径向延伸出来。环形凸缘的环形平面作为支撑透镜的端面。也就是说，当透镜从透镜安装筒另一端的开口塞入透镜安装筒内时，透镜的圆边架在环形凸缘的透镜支撑端面上。这样，透镜在透镜安装架内的位置就被确定了。

另一方面，在透镜安装筒的内表面上成型或切割有内螺纹，可以拧入用于卡住透镜的卡环。因此，在塞入到透镜安装筒中的透镜组的第一个透镜架在支撑透镜的端面上的情况下，通过将透镜卡环拧入透镜安装筒内，透镜组被安装在透镜安装筒内的预定位置。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种由单一件组成、在透镜安装效率方面具有优势、同时能够以相对较低的成本加工出来的透镜安装架。

根据本发明，提供了将透镜安装在预定位置的一种透镜安装架，其包括一个框架体，至少两个透镜安装臂和一个定位元件。

每一个透镜安装臂是可以发生弹性变形的，它们以悬臂方式受框架体支撑，因此透镜安装臂约束住透镜。定位元件沿着框架体的内圆周，从而抵靠着透镜的周边，来确定透镜的安装位置。每一透镜安装臂包括一个嵌入框架体内部的凸缘，位于定位元件和凸缘之间的空间给出了能够容纳透镜的环形边缘的尺寸和形状。而且凸缘形成有锥形表面，当透镜的环形边缘与锥形表面相配合，透镜被推向定位元件时，透镜安装臂被弹性推开，所以透镜的圆边能够架在凸缘上。

框架体可以包括一个用于将框架体连接到透镜筒的连接部分，以使透镜安装架适用于不同的光学系统。当透镜安装架用于特定的光学系统时，框架体可以加工成透镜筒整体的一部分。

为了有利于透镜的操作工序和光学精确度，透镜优选形成为圆型。此时，透镜安装臂围成一个直径与透镜直径基本相同的圆，以使透镜安装臂的凸出部分嵌入到这个圆中。

所述透镜安装臂优选包括一个从与框架体的中心轴线平行的方向上延伸出的第一安装臂部件，和从第一安装臂部件沿所述圆的弧线一体地延伸出来的第二安装臂部件。此外，在第二安装臂部件的前端部形成有与之一体的凸缘。因此，即使第一和第二安装臂部件被安装在一个狭窄的区域内，沿它们的整个长度也变得更长，所以每一个透镜安装臂能够承受适当的弹性变形。

为了一体地铸造套管形元件，框架体制成包含合成树脂材料制成套管形元件。此外，套管形元件的内径与透镜的直径基本相同，透镜安装臂一体形成在套管形元件的圆形内壁上。这时，定位元件可以包括一个在环形凸缘上形成的支撑透镜的端面，环形凸缘从套管形元件的内表面沿其圆周一体地延伸出来。另一方面，定位元件可以包括在每个弧形凸缘上形成的弧形支撑透镜的端面。弧形端面从套管形元件的内表面沿其圆周以等间距一体地延伸出来，这些构件能够简化定位元件的结构。

从本发明的另一方面，框架体可以加工成环形盘状元件。盘状元件可以包含有人工合成材料。而且，环形盘状元件的外径比透镜的直径大，透镜安装臂沿与环形盘状元件的中心轴线平行的方向，从环形盘状元件的一边一体地延伸出来。这能够使透镜安装架进一步缩小。在这种结构中，定位元件可以包括一个环形的支撑透镜的端面，它形成在沿环形盘状元件的圆周的一边上。此外，定位元件包括至少两个等间隔加工在沿环形盘状元件的圆周的一边上的弧形支撑端面。

附图说明

结合附图，通过下面的描述可以更好地理解本发明的目的和优点：

图1是一个根据本发明的透镜安装架的第一个实施方案的平面图，它显示所述连接到透镜筒的透镜安装架的状态；

图2是沿图1中直线II-II的透镜安装架的水平剖面图；

图3是沿图2中直线III-III的透镜安装架的局部纵剖面图；

图4是与图3相似的局部纵剖面图，显示安装在透镜安装架中一个物镜的状态，以及连接到透镜筒的透镜安装架的状态；

图5是与图2相对应的剖视图，显示本发明的第一实施方案的修正的实施方案；

图6是相应图3的局部纵剖面图，显示根据本发明的透镜安装架的一个第二实施方案；

图7是相应于图2的剖面图，显示根据本发明的透镜安装架的一个第三实施方案；

图8是沿图7中直线VIII-VIII的局部纵剖面图。

具体实施方式

下面将结合附图说明根据本发明的透镜安装架的实施方案。

首先，参照图1到图4，根据本发明的透镜安装架的第一实施方案用数字“10”表示。如图1所示，在本实施方案中，透镜安装架10适当地连接到一个单筒或双筒的观察光学系统的透镜筒12上，用于安放观察光学系统的物镜。图2是沿图1中直线II-II的透镜安装架10的水平剖面图。图3是沿图2中直线III-III的透镜安装架10的局部纵剖面图。另外，图4是显示安装在透镜安装架10中的物镜组L的状态的与图3相似的局部纵剖面图。图4还显示连接到透镜筒12的透镜安装架10的状态。由图4看出，物镜组L由一包括一个凹透镜和一个凸透镜的复合透镜组成，不过，当然它也可以由单个透镜组成。

在第一实施方案中，透镜安装架10包含有一加工成套管形元件的环形框架体14。环形框架体14采用一个预设的模具用合适的合成树脂材料形成一个单一零件。ABS树脂材料是材料的一个例子。环形框架体14的内径基本上等于透镜组L内的透镜的直径。因此，透镜组L能够安放在环形框架体14中。注意透镜组L中的透镜的形状可以是矩形或其它形状，而不只限于圆形，但是例如本实施方案中的圆形透镜可以有利于透镜的操作和光学精确度。

在本实施方案中，在靠近环形框架体14一端的一侧，环形凸缘16一体地从环形框架体14的内表面沿圆周凸出来。环形凸缘16的侧平面起着支撑透镜的环形支撑端面17的作用，用以限制透镜组L的安装位置。也就是说，环形凸缘16沿环形框架体14的内圆周延伸出来，环形框架体的直径与透镜组L的直径(透镜组L中的一个或几个透镜的直径)基本相同。当透镜组L安装在环形框架体14中时，透镜组L的前端透镜的圆边与环形凸缘16的环形支撑端面17相配合或架在其上。从而，透镜组L的安装位置就确定了。

而且，环形框架体14与三个透镜安装臂18加工为一体。透镜安装臂18被加工在环形框架体14的圆形内壁上，这三个透镜安装臂18按等间隔布置在环形框架体14的圆周上。也就是，环形框架体14由预先加工的模具加工成一体，所以开口20实际上加工在圆形内壁上，透镜安装臂18就加工在该处。如上所述，环形框架体14的内径与透镜组L的外径基本相同。因此，设置这三个透镜安装臂18以划定一个直径与透镜组L的直径基本相同的圆。

如图中所描述的，从环形框架体14的内壁上以悬臂方式支撑每一透镜安装臂18。在本实施方案中，每一透镜安装臂18由一个第一安装臂部件18a和第二安装臂部件18b部分组成。第一安装臂部件18a以平行于环形框架体14的中心轴线的方向，从环形框架体14的内壁上一体地延伸出来。第二安装臂部件18b沿着上面所述圆周的弧线从第一安装臂部件18a上一体地延伸出来。也就是说，第二安装臂部件18b相对于第一安装臂部件18a弯曲成直角。因此，尽管第一和第二安装臂18a和18b被布置在一个狭窄的区域内，两个安装臂18a和18b总长还是相对地长，所以能够为每一透镜安装臂18提供适当的弹性。简单地说，即使环形框架体14由较硬的合成树脂构成，仍能够为每一透镜安装臂18提供适当的弹性。

每一透镜安装臂18的第二安装臂18b与凸出部分18c加工成一体。凸出部分18c凸出以进入上面的圆的内部。环形凸缘16的环形支撑端面17和凸出部分18c之间的空间给出了能够容纳透镜组L的一个或几个透镜的圆边的尺寸和形状。另外，突出部分18c被形成有一锥形表面18d。如图2所示的三个锥形表面18d，形成与环形框架体14的中心轴线共线的锥形表面的一部分，在朝环形支撑端面17一侧变得更窄。注意在图3中，凸出部分18c和锥形表面18d由通过剖视图表示的第二安装臂部件18b处的虚线(两点组成的点划线)表示。

因此，如果把透镜组L推向环形支撑端面17，使透镜组L的圆边与三个锥形表面18d配合，三个透镜安装臂18受弹性力被径向向外推开，透镜组L的圆边就可以架在凸出部分18c上。当透镜组L的圆边架在凸出部分18c上时，在推进方向前端，透镜组L的圆边架在环形支撑端面17上。推进方向后端的圆边上，凸出部分18c由于第一安装臂部件18a和第二安装臂部件18b的弹性变形而受到弹性挤压。因此，如图4所示，透镜组L被放入透镜安装架10内的预定安装位置。

透镜筒12由合适的金属材料制成，比如说铝。在透镜筒12里装有部分单筒或双筒观察光学系统。为将透镜安装架10连到透镜筒12上，在环形框架体14的端面上，也就是连接环形凸缘16一端的端面加工环形连接部分22。另一方面，在透镜筒12的相应端面上形成有为与环形连接部分22相配合而设计的环形配合部分24。当环形配合部分24与环形连接部分22配合时，需要采用适当的粘合剂。这样，透镜安装架10固定到透镜筒12上。透镜组L可以在将透镜筒12连接到透镜安装架10之前或之后安装到透镜安装架10中。

当然，透镜筒12本身可以由合适的合成树脂材料制成。当透镜筒12采用与透镜安装架10相同的材料制成时，有可能将透镜安装架10和透镜筒12加工成一体。

注意在图1和图4中，指示数字26表示在透镜筒12的圆周上加工的螺旋线。当透镜筒12被安装到单筒或双筒光学系统中时，螺旋线26用来移动透镜筒12进行调焦。

在上面的实施方案中，环形框架体14具有三个透镜安装臂18，但也有可能在直径方向上布置两个透镜安装臂18。或者，有可能布置不止三个透镜安装臂，比如说，四个间隔均为90°的透镜安装臂。

图5显示了上一实施方案的修改型。注意在图5中，相同的指示数字用于与第一实施方案相同的零部件。在上面的实施方案中，提供了环形凸缘16作为定位元件，通过凸缘16与透镜相抵靠，来限制透镜组L的安装位置。在图5所示的修改实施方案中，一个恰当的数字，比如说三个，以120°间隔加工的弧形凸缘16’代替了环形凸缘16。这三个弧形凸缘16’的侧平面起到弧形支撑端面17’的作用。透镜组L通过这些弧形支撑端面17’安装在预定安装位置。

图6表示根据本发明的透镜安装架的第二实施方案。注意在图6中，相同的指示数字用于表示同第一实施方案中相同的零部件。在第二实施方案中，透镜安装架整体嵌入到透镜筒28的中间部分。也就是，透镜筒28通过合适的模具由合成树脂材料，比如说ABS树脂，加工为一体。这时，在透镜筒28的内表面上加工环形凸缘16，即，环形凸缘16的侧平面提供了环形支撑端面17。此外，在透镜筒28的圆形内壁上形成有与环形支撑端面17配合的透镜安装臂18。透镜安装臂18本身由与第一实施方案相同的方式形成，用于安装一个或多个透镜，形成在透镜筒28中的适当的光学系统的一部分。

在图6所示的第二实施方案中，当将透镜组安装在透镜安装架中时，首先，透镜组塞入透镜筒28中，其圆边与透镜安装臂18的锥形表面18d配合，接着，采用合适的工具将透镜推向环形凸缘16，随后，采用与第一实施方案相同的方式，透镜被安装到透镜安装架的预定安装位置。

图7和图8表示根据本发明的透镜安装架的第三实施方案。注意在图7和图8中，相同的指示数字用于表示与第一实施方案中相同的零部件。在第一实施方案中，环形框架体14被加工成套管形元件，但在第三实施方案中，环形框架体14被加工成环形盘状元件。

环形框架体14，即环形盘状元件的外径比透镜组L的直径大。在环形框架体14的一边上沿着圆周加工一个环形支撑端面17″。环形支撑端面17″通过抵靠着透镜而形成一个限制透镜组L的安装位置的定位元件。环形支撑端面17″沿直径与透镜组L的一个或多个透镜的直径基本相同的内圆圆周向内延伸出来。

在第三实施方案中，三个透镜安装臂18从环形框架体14的一边，即形成环形支撑端面17″的一边，一体地延伸出来，平行于中心轴线。另外，它们以等间距布置围成一个与透镜组L直径基本相同的圆。每一透镜安装臂18本身具有成与第一实施方案的情况相同的方式。简言之，第三实施方案形状相当于除去环形框架体14的圆形内壁的第一实施方案。在第三实施方案中，透镜组L以与第一实施方案相同的方式安装在透镜安装架10中。注意，应理解说明第一实施方案的变化或改型同样适用于第三实施方案。

如上所述，在上面的实施方案中，使每一透镜安装臂18的总长更长得到合适的弹性，从而使透镜安装臂18的一部分弯曲成直角形成第一和第二安装臂部件18a和18b。然而，应理解安装臂能够变形为另一合适的形状使透镜安装臂的总长更长是可以理解的。另一方面，当透镜安装臂18不发生变形而被提供合适的弹性时，不必要专门使透镜安装臂18发生变形。在这种情况下，透镜安装架10可以由相对较软的合成树脂材料一体加工形成，每一透镜安装臂18可以是直的。

根据本发明，下面所述的现有技术所存在的问题可以被克服。在现有技术中，透镜安装架包括两部分，即一个透镜安装筒和一个支撑透镜卡环，在这些部件上必须加工螺纹。因此，传统透镜安装架的加工费用相对较高。并且，在传统透镜安装架中，将透镜安装在透镜安装架中包括将支撑透镜卡环拧入透镜安装筒内的操作。该拧入操作需要花费相当长的时间，因此透镜安装效率很差。

由本实施方案的上面的描述清楚地知道，由于可以只通过将透镜推到透镜安装臂的锥形表面形成的定位元件而使其安装在透镜安装架中，采用根据本发明的透镜安装架，透镜安装操作所需的时间可以大大缩短。此外，根据本发明的透镜安装架一体加工部件的单一件，生产费用也低。

尽管结合附图叙述了本发明的一些实施方案，很明显，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域普通技术人员可能进行很多修改和变动。

Claims (9)

1.一种用于将透镜安装到预定位置的透镜安装架，其特征在于，所述透镜安装架包括：

一个框架体；

至少两个可发生弹性变形的、由所述框架体以悬臂方式支撑的透镜安装臂，所述透镜安装臂约束所述透镜；

沿所述框架体的内表面提供的一个定位元件，所述定位元件抵靠在所述透镜的圆边上用以限制所述透镜的安装位置；

其中每一所述透镜安装臂包括一个凸出和嵌入到所述框架体内部的凸缘，一个在所述定位元件和所述凸缘之间的空间被给出了尺寸和形状，使其可以容纳所述透镜的圆边，而且所述凸缘上形成有锥形表面，因此，当所述透镜的圆边与所述锥形表面配合，所述透镜被推向所述定位元件时，所述透镜安装臂被弹性推开，这样，所述透镜的圆边能够架在所述凸缘上；

所述透镜为圆形，所述透镜安装臂确定一个与所述透镜具有大体相同直径的圆，从而所述透镜安装臂的凸缘进入到所述圆内部；

所述透镜安装臂包括：

一个沿平行于所述框架体的中心轴线延伸的第一安装臂部件；

沿所述圆周的弧线从所述第一安装臂一体地延伸出的一个第二安装臂部件；

其中所述凸缘是在所述第二安装臂部件的前端一体形成。

2.如权利要求1所述的透镜安装架，其特征在于：所述框架体包括一个将所述框架体连接到透镜筒上的连接部分。

3.如权利要求1所述的透镜安装架，其特征在于：所述框架体一体加工为透镜筒的一部分。

4.如权利要求1所述的透镜安装架，其特征在于：所述框架体加工成由合成树脂材料形成的套管形元件，其中，所述套管形元件的内径与透镜的直径基本相同，所述透镜安装臂与所述套管形元件的内壁加工成一体。

5.如权利要求4所述的透镜安装架，其特征在于：所述定位元件包括形成于环形凸缘上的环形支撑端面，该环形凸缘沿着所述套管形元件内表面的圆周从内表面一体伸出。

6.如权利要求4所述的透镜安装架，其特征在于：所述定位元件包括几个加工在每个弧形凸缘上的弧形支撑端面，这些弧形凸缘沿着所述套管形元件内表面的圆周等间距地从内表面一体地延伸出来。

7.如权利要求1所述的透镜安装架，其特征在于：所述框架体加工成由合成树脂材料形成的环形盘状元件，所述环形盘状元件的外径比所述透镜的内径大，所述透镜安装臂沿着所述环形盘状元件的中心轴线的平行方向从所述环形盘状元件的一端一体地延伸出来。

8.如权利要求7所述的透镜安装架，其特征在于：所述定位元件包括一个沿所述环形盘状元件的圆周在所述环形盘状元件的所述一侧上加工的环形支撑端面。

9.如权利要求7所述的透镜安装架，其特征在于：所述定位元件包括至少两个沿所述环形盘状元件的圆周在所述环形盘状元件的所述一侧上以等间距加工的弧形支撑端面。

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