CN206906666U - 带有至少一个夹紧单元的具有粘合缝隙的光学支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有至少一个夹紧单元的具有粘合缝隙的光学支架，其包括外圈(1)、内圈(2)、至少两个操纵单元和至少一个不依赖于操纵单元地作用的夹紧单元(0)，借助操纵单元，内圈(2)可以相对外圈(1)在垂直于支架轴线的调校平面中进行调校。夹紧单元(0)通过在外圈(1)中相对支架轴线(1.1)径向取向的螺纹孔(4)和支承在螺纹孔(4)中的具有沿螺丝轴线(5.0)的贯穿孔(8)的螺丝(5)形成，该螺丝与内圈(2)在夹紧状态下经由填充有粘合剂(6)的粘合缝隙(7)处于连接中。

Description

带有至少一个夹紧单元的具有粘合缝隙的光学支架

技术领域

本实用新型涉及一种光学支架，其具有用于容纳待紧固的光学元件的内圈和与内圈同轴布置的外圈，其中，内圈可通过操纵单元相对外圈进行调校，并且可以不依赖于外圈地通过夹紧单元固定。相同类属的光学支架由DE 10 2015 101 384 B3公知。

背景技术

这种类型的支架优选一体式地制造。也就是说，划分为内圈和外圈的支架通过将裂口引入基体中来制造，其中，在内圈与外圈之间保留有材料连接部。许多这种由现有技术公知的支架尤其是在保留的材料连接部的实施方案方面有所区别，这些材料连接部基本上通过裂口的位置、几何形状和规格来确定，并且在最大程度上是接片或接片装置。支承在外圈中的调节件，例如拧入的调节螺丝作用在至少两个这种材料连接部上。随着借助其中一个调节件将调节路径导入其中一个材料连接部中，内圈并且进而内圈轴线相对外圈并且进而相对外圈轴线运动了一定的移动路径。因为光学元件并且进而紧固在内圈中的光学元件的光轴相对内圈轴线具有固定的位置，所以光轴的位置可以被调校。

依赖于材料连接部的实施方案和导入的调节路径的方向来确定产生的移动路径的方向和调节路径的放大的灵敏性。材料连接部的实施方案和数量对于内圈与外圈之间的材料连接部垂直于调校平面的刚性或挠性来说也是决定性的。

公开文献DE 199 01 295 A1公开了具有一体式的相同类型的支架的光学结构组件，其由外圈(在那里为外支架)和内圈以及内圈与外圈之间的不同设计的材料连接部构成。不同实施的材料连接部是固体关节联接部或由固体关节联接部构成的传动机构。

根据之前提到的DE 199 01 295 A1，径向作用的调节件(在此是调节螺丝)相应作用在根据光学结构组件的实施方案的材料连接部上。在本实用新型的意义中，其中各一个材料连接部与其中各一个调节件协同作用地形成操纵单元。分别通过两个调节螺丝导入的调节路径灵敏地降低为彼此独立的移动路径。在此，灵敏性分别通过调节螺丝的放大、杠杆传动机构的放大和将平移运动转换为绕转动极的转动运动来确定。

这种支架针对很小的调校范围(可能10μm-20μm)和非常灵敏的调校(可能具有高于2μm的分辨率)来设计，这通过经由调节杠杆导入的调节路径与由此得到的移动路径的非常小的放大比(也被称为高的降低比)来解释。连接部在轴向方向上刚性地并且在径向方向上挠性地设计，以便可以利用仅很小的力消耗来执行调校。

类似的具有比较大的调校范围的支架由DE 10 2013 109 605 B3公知。操纵单元在此与之前提到的DE 199 01 295 A1的操纵单元的不同之处在于形成操纵单元的材料连接部通过在几何形状上不同的裂口引导部来形成。有利地存在另外的材料连接部，没有调节螺丝作用在另外的材料连接部上，并且因此没有形成操纵单元。另外的材料连接部仅用于在轴向上加固支架，并且可以按任意的数量布置以及布置在任意的位置上。

属于操纵单元的材料连接部由接片形成，接片具有在其整个长度上分布的挠性。但是，当接片在相对内圈或外圈的过渡部上具有变细部，从而过渡部具有高挠性并且形成固体关节时，接片也可以在其长度上更厚地实施，并且因此是比较坚固的。不依赖于其实施方案地，这样形成的材料连接部在径向方向上是挠性的。

根据之前提到的DE 10 2013 109 605 B3的支架相对于同样之前提到的DE 19901 295 A1由于导入的调节路径降低为移动路径的比较小的降低而不是那么灵敏。分辨率在此在1μm-2μm。然而，该支架适用于更大的最多大约100μm的调校范围，并且可以按如下方式实施，即，其只能从一侧接近以进行调校。

由US 7 916 408 B2公知了针对非一体式的支架的示例，其同样由外圈和与之同轴布置的并且能径向调校的内圈构成。为了进行调校，在外圈中在径向方向上拧入彼此围出直角的调节螺丝，调节螺丝分别间接地通过一个球作用到销上，销间接地通过第二球贴靠在内圈上。这种装置在本实用新型的意义中是操纵单元。通过拧入调节螺丝，内圈在径向平面中移动。通过沿切向贴靠在内圈上的弹性元件导致与调节螺丝相反作用的回调力。与在示出的一体式的支架的情况下相同，操纵单元在径向平面中是挠性的，也就是有弹性。

示出的一体式的支架和示出的非一体式的支架仅示例性地示出，并且可以通过大量其他相同类型的支架来补充。它们所具有的共同点是支架在垂直于相应于外圈轴线的支架轴线的平面中运动。也就是说，在该平面中作用的力可以暂时导致内圈从其调校位置的原则上可逆的偏移。通常，紧固在支架中的光学元件在返回到调校位置中时由于运动迟滞形成的相对调校位置的位置偏差是很小的，从而其位于可接受的公差之内。然而在对光学系统有非常高的精确性要求和稳定性要求的情况下，例如在很大的外负载和要求的分辨率<1μm的情况下，位置偏差可能位于公差之外，因此在很高的精确性要求和稳定性要求的情况下有意义的是，将调校好的光学元件锁定在调校位置中。在此尤其重要的是位置锁定本身没有导致失调。

由之前提到的DE 10 2015 101 384 B3公开了一种支架，其具有外圈和与之同轴布置的并且借助操纵单元能径向调校的用于保持光学元件的内圈，其中，内圈相对外圈不依赖于操纵单元地通过夹紧单元位置锁定。夹紧单元分别具有两个通过端部与内圈牢固连接的夹紧条、两个夹紧钳和压紧螺丝。随着压紧螺丝逐渐拧入外圈中，夹紧钳彼此运动开，并且夹紧条相对外圈夹紧，由此内圈与外圈之间的相对位置得到固定。

当内圈与外圈之间的相对位置的固定应该是可松开的时，并且/或者当支架暴露在环境影响或光学辐射中时，根据之前提到的 DE 10 2015 101 384 B3的光学支架的实施方案尤其是合理的，在环境影响或光学辐射中，使用粘合剂是不适当的。该支架的缺点是其很高的机械和制造技术耗费。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一种具有不依赖于操纵单元地作用的夹紧单元的光学支架，其在制造技术上可以比较简单地且因此更便宜地实施。

本实用新型的光学支架包括具有支架轴线的外圈、与所述外圈同轴布置的内圈和将所述外圈与所述内圈连接的至少两个操纵单元，借助所述操纵单元，所述内圈能相对所述外圈在垂直于所述支架轴线的调校平面中进行调校，并且其中，所述至少一个夹紧单元在所述外圈内布置在所述操纵单元中的两个操纵单元之间，其中，

所述至少一个夹紧单元通过在外圈中相对支架轴线径向取向的螺纹孔和支承在所述螺纹孔中的螺丝形成，所述螺丝具有相对支架轴线径向取向的螺丝轴线、能从外部接近的头端部和在夹紧状态下经由填充有粘合剂的粘合缝隙与所述内圈处于连接中的脚端部，其中，所述螺丝沿所述螺丝轴线具有贯穿孔，用以给所述粘合缝隙填充粘合剂。

在本实用新型的带有至少一个夹紧单元的光学支架中，优选地规定，所述粘合缝隙与构造在所述内圈上的平坦面邻接。

在本实用新型的带有至少一个夹紧单元的光学支架或在其优选实施方案中，所述螺丝的脚端部通过内锥面形成。

在本实用新型的带有至少一个夹紧单元的光学支架或在其优选实施方案中，所述螺丝的脚端部通过外锥面形成。

在本实用新型的带有至少一个夹紧单元的光学支架的优选实施方案中，所述平坦面通过所述内圈的周边面上的倒棱形成。

在本实用新型的带有至少一个夹紧单元的光学支架的优选实施方案中，所述平坦面布置在存在于所述内圈的周边面上的凹部中。

在本实用新型的带有至少一个夹紧单元的光学支架的优选实施方案中，所述平坦面构造在与所述内圈一体式连接的、使径向上有弹性的屈曲部件上。优选地，所述屈曲部件在夹紧状态下预紧。

在本实用新型的带有至少一个夹紧单元的光学支架中，还优选地规定，所述粘合缝隙与构造在内圈上的凹面邻接。

附图说明

随后，本实用新型应该借助实施例参考附图进行详细阐述。其中：

图1示出具有操纵单元和夹紧单元的光学支架的原理简图；以及

图2至图9以不同的实施方案示出夹紧单元。

具体实施方式

参见图1，根据本实用新型的光学支架的所有实施方案都包括具有轴线(随后被称为支架轴线1.1)的外圈1、与之同轴布置的内圈2 和至少两个将外圈1与内圈2连接的操纵单元3，借助操纵单元，内圈 2可以相对外圈1在垂直于支架轴线1.1的调校平面中进行调校。操纵单元3的实施方案是任意的，只要内圈2可以通过操纵单元在外圈1 内进行调校。针对操纵单元3的可行的实施方案的示例在对现有技术的描述有价值的公布文件中公开。

关于所提到的根据本实用新型的光学支架和现有技术的相同类型的光学支架共同具有的特征，根据本实用新型的光学支架像之前提到的DE 10 2015 101 384 B3所提前公知的那样还附加地包含至少一个，有利的是三个整合到外圈1中的夹紧单元0，其不依赖于操纵单元3地作用。至少一个夹紧单元0布置在相邻的操纵单元3之间。在内圈2 通过操纵单元3被带到相对外圈1的调校位置中后，内圈2利用操纵单元固定在该调校位置中。

图1是根据本实用新型的光学支架的原理图，其仅示出操纵单元 3和夹紧单元0在光学支架中的布置的示例，而没有具体实施该光学支架。

原则上，根据本实用新型的光学支架具有至少两个，有利的是三个操纵单元3，其在空间上整合在外圈1中。一个夹紧单元0原则上就足够了，两个或更好三个是有利的。它们同样整合在外圈1中地布置在操纵单元3之间。夹紧单元0应该有利地彼此间以相同的角距布置。有利的是，操纵单元3的数量和夹紧单元0的数量是相同的，并且夹紧单元0相对相邻的操纵单元3具有相同的角距。在使用两个夹紧单元0的情况下，夹紧单元有利地彼此垂直地位于垂直于支架轴线1.1的平面中，也就是夹紧平面中。夹紧平面和操纵单元3所处的平面，也就是操纵平面以有利的方式重合。但是，夹紧平面和操纵平面也可以例如由于空间原因而彼此平行。

夹紧单元0的所有实施方案通过在外圈1中相对支架轴线1.1径向取向的螺纹孔4和支承在螺纹孔4中的螺丝5形成，螺丝具有相对支架轴线1.1径向取向的螺丝轴线5.0、能从外部接近的头端部5.1以及与内圈2至少在调校位置中围出粘合缝隙7的脚端部5.2。螺丝5沿螺丝轴线5.0具有贯穿孔8，粘合剂6通过贯穿孔引入粘合缝隙7中，用以建立使内圈2夹在外圈1中的夹紧状态。

夹紧单元0的不同的有利的实施方案在图2至图9中示出，其中，示出的实施方案仅示出可能的有利的实施方案的一部分。不同实施的特征可以彼此组合，只要在夹紧单元0被固定，也就是说被带到夹紧状态中的调校位置中，在螺丝5与内圈2之间得到粘合缝隙7。

理想地，通过夹紧单元0应该不作用力或最大作用如下力，其要么通过多个夹紧单元0的作用而被消除，要么小到使调校位置得到保持。

随后的研究分别涉及仅一个夹紧单元0，并且分别可转用到相同的光学支架的必要时另外的夹紧单元0上。

为了使夹紧单元0在调校位置中具有粘合缝隙7，可以采取不同措施。

首先，螺丝5可以在调校前拧入外圈1中，直到在整个调校范围上得到粘合缝隙7，其大于在调校期间内圈2相对外圈1的最大的调校运动。然而在调校后可能的是，可能有多个夹紧单元0的粘合缝隙7 不一样大。这由于随后以不同的量引入夹紧单元0中的粘合剂6的收缩的原因可能导致不一样大的拉力，其于是没有被抵消为零。有利地，该变型方案以如下方式规定公差并进行制造，即，始终产生非常小的粘合缝隙7。

其次，螺丝5可以在光学支架的调校位置中拧入，直到粘合缝隙 7等于零，并且随后以限定的程度再次拧出，从而形成限定的、针对光学支架的所有粘合缝隙7一样宽的粘合缝隙7。限定的再次拧出和用粘合剂6填充粘合缝隙7可以在观察下并且也在调校后在时间上错开地发生。

示出的第一和第二措施结合粘合缝隙7在内圈2上的径向刚性的限界面来实施，像随后借助图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7 所示的实施方案所阐述的那样。

在图8和图9所示的实施方案中，粘合缝隙7的限界面在径向上有弹性。由于其上构造有限界面的屈曲部件9的预紧，限界面相对螺丝轴线5.0倾斜，并且与螺丝5的脚端部5.2围出一个角度，该角度对粘合缝隙7有决定性的作用，螺丝必要时具有平坦的端面2.1。于是，光学支架的可能多个夹紧单元0上的粘合缝隙7尤其是对于小的调节运动来说几乎是一样大的，并且不必在调校后进行调节。

在图2中示出夹紧单元0的第一实施方案。

在螺丝5的头端部5.1上构造有螺丝头5.1.1，其向着止挡部拧在外圈1上，并且因此限制了螺丝5的拧入深度。在夹紧状态下，螺丝5 由于粘合剂6的收缩而被拉向该止挡部。

脚端部5.2具有平坦的端面，并且在内圈2那侧限界粘合缝隙7 的面是在内圈2的周边面2.2上通过倒棱构造出的平坦面2.1。

图3、图4和图5的实施方案与之前提到的实施方案的不同之处在于，螺丝5的脚端部5.2通过内锥面5.2.2、外锥面5.2.1或相对螺丝轴线5.0倾斜延伸的平坦的端面形成。在此，在光学支架在其他方面具有相同规格的情况下可以加入更多的粘合剂6。

为了使外圈1的内周边面与内圈2的外周边面之间的缝隙间距a 可以仅依赖于调校范围来确定规格，在图6和图7所示的另外的实施方案中，在内圈2的周边面2.2上设置有凹部2.3。在此，也附加地确保了粘合剂6可以局部仅受限地与内圈2接触。

在图8和图9中示出两个实施方案，其中，平坦面2.1构造在与内圈2一体式连接的、使径向上有弹性的屈曲部件9上。在这两个实施方案中，螺丝5在调校位置中具有与屈曲部件9的面接触。当脚端部5.2像图8所示那样不具有平面的端面，而是例如具有内锥面5.2.2时，屈曲部件9在此不必强制性地偏移并进而预紧。然而有利的是，在调校位置中，支架的所有夹紧单元0预紧。当脚端部5.2分别实施为平坦的端面时，脚端部与夹紧单元0的各个屈曲部件9一起围出至少几乎相同的角度。由于粘合剂6收缩而作用的力变得非常小(这是因为粘合缝隙7的宽度分别是很小的)，该力至少几乎被抵消，并且保留的差异没有对调校位置产生影响，这是因为该差异没有刚性地传递到内圈2上。

在内圈2上分别限界粘合缝隙7的面不必强制性地是平坦面2.1，其像已经指出的那样例如构造在周边面2.2上的倒棱上、凹部2.3中或弹性的屈曲部件9中。平坦面也可以实际上是柱体形的周边面的区段，或者例如是构造在其上的凹面2.4。螺丝5也可以是没有螺丝头5.1.1 的无头螺丝，其于是有利地也利用粘合剂6在外圈1中位置锁定。

附图标记列表

0 夹紧单元

1 外圈

1.1 支架轴线

2 内圈

2.1 平坦面

2.2 周边面

2.3 凹部

2.4 凹面

3 操纵单元

4 螺纹孔

5 螺丝

5.0 螺丝轴线

5.1 (螺丝5的)头端部

5.1.1 (螺丝5的)螺丝头

5.2 (螺丝5的)脚端部

5.2.1 外锥面

5.2.2 内锥面

6 粘合剂

7 粘合缝隙

8 贯穿孔

9 屈曲部件

a 缝隙间距。

Claims (9)

1.一种带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，所述光学支架包括具有支架轴线(1.1)的外圈(1)、与所述外圈同轴布置的内圈(2)和将所述外圈(1)与所述内圈(2)连接的至少两个操纵单元(3)，借助所述操纵单元，所述内圈(2)能相对所述外圈(1)在垂直于所述支架轴线(1.1)的调校平面中进行调校，并且其中，所述至少一个夹紧单元(0)在所述外圈(1)内布置在所述操纵单元(3)中的两个操纵单元之间，其特征在于，

所述至少一个夹紧单元(0)通过在外圈(1)中相对支架轴线(1.1)径向取向的螺纹孔(4)和支承在所述螺纹孔(4)中的螺丝(5)形成，所述螺丝具有相对支架轴线(1.1)径向取向的螺丝轴线(5.0)、能从外部接近的头端部(5.1)和在夹紧状态下经由填充有粘合剂(6)的粘合缝隙(7)与所述内圈(2)处于连接中的脚端部(5.2)，其中，所述螺丝(5)沿所述螺丝轴线(5.0)具有贯穿孔(8)，用以给所述粘合缝隙(7)填充粘合剂(6)。

2.根据权利要求1所述的带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，其特征在于，所述粘合缝隙(7)与构造在所述内圈(2)上的平坦面(2.1)邻接。

3.根据权利要求1或2所述的带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，其特征在于，所述螺丝(5)的脚端部(5.2)通过内锥面(5.2.2)形成。

4.根据权利要求1或2所述的带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，其特征在于，所述螺丝(5)的脚端部(5.2)通过外锥面(5.2.1)形成。

5.根据权利要求2所述的带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，其特征在于，所述平坦面(2.1)通过所述内圈(2)的周边面(2.2)上的倒棱形成。

6.根据权利要求2所述的带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，其特征在于，所述平坦面(2.1)布置在存在于所述内圈(2)的周边面(2.2)上的凹部(2.3)中。

7.根据权利要求2所述的带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，其特征在于，所述平坦面(2.1)构造在与所述内圈(2)一体式连接的、使径向上有弹性的屈曲部件(9)上。

8.根据权利要求7所述的带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，其特征在于，所述屈曲部件(9)在夹紧状态下预紧。

9.根据权利要求1所述的带有至少一个夹紧单元(0)的光学支架，其特征在于，所述粘合缝隙(7)与构造在内圈(2)上的凹面(2.4)邻接。