DD151825A1

DD151825A1 - ARRANGEMENT FOR STORING OPTICAL COMPONENTS

Info

Publication number: DD151825A1
Application number: DD22220480A
Authority: DD
Inventors: Reiner Hofmann; Joachim Herrmann; Hans-Dieter Krebs; Ingrid Heine
Original assignee: Reiner Hofmann; Joachim Herrmann; Krebs Hans Dieter; Ingrid Heine
Priority date: 1980-06-27
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1981-11-04
Also published as: PL231847A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lagerung optischer Bauelemente. Die durch thermische Belastung hervorgerufene, nicht reversible Verspannung und Verlagerung optischer Bauelemente wird durch ein plastisches Medium, welches in einen konzentrischen Luftspalt, zum Zwecke der Halterung des optischen Bauelements, eingegossen wird. Bei entsprechender Dimensionierung des plastischen Mediums bezueglich der konstruktiven und funktionellen Anforderungen des Gesamtsystems koennen leistungsmindernde Verschiebungen optischer Bauelemente innerhalb des Gesamtsystems weitestgehend minimiert werden.The invention relates to an arrangement for mounting optical components. The induced by thermal stress, non-reversible stress and displacement of optical components is through a plastic medium which is poured into a concentric air gap, for the purpose of holding the optical component. With appropriate dimensioning of the plastic medium with respect to the structural and functional requirements of the overall system, power-reducing displacements of optical components within the overall system can be minimized as far as possible.

Description

Titelt Anordnung zur Lagerung optischer BauelementeT itelt arrangement for storage of optical components

Anwendungsgebiet der Erfindung; Application s field of the invention;

Die Erfindung bezieht sich auf die Halterung und Fixie-. rung von optischen Bauelementen, vorzugsweise von abbildenden optischen Bauelementen in Hochleistungsobjektiven.The invention relates to the holder and fixing. tion of optical components, preferably of imaging optical components in high-performance lenses.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Bei Hochleistungsobjektiven wird im allgemeinen jedes abbildende optische Bauelement in einer separaten Metallfassung gefaßt und mittels Verschraubring oder Grat befestigt. Die Fassungen der optischen Bauelemente sind in den Objektivzylinder, eingepaßt, wobei die Formenachse des Objektivzylinders und die optischen Achsen der optischen Bauelemente nach dem Zusammenbau identisch sein müssen. Um die Leistungsparameter modernder zentrierter optischer Systeme immer weiter zu erhöhen, resultiert als notwendige technologische Realisierungsvoraussetzung eine außergewöhnliche starke Toleranzeinengung der Montagetoleronzen für den Zentrierzustand, die = 1yUtn gefordert werden. Diese Forderung bedingt die Beachtung der Umfeldstörgröße Temperatur bei ihrem Einwirken im Montageprozeß wie auch beim Einsatz solcher optischen Systeme, da es sich bei solchen Systemen um aus verschiedenen Materialien unterschiedlicher thermi- Characteristic of the known technical solutions: In the case of high-performance lenses, in general each imaging optical component is held in a separate metal frame and fastened by means of a screwing ring or burr. The sockets of the optical components are fitted in the lens barrel, wherein the shape axis of the lens barrel and the optical axes of the optical components after assembly must be identical. In order to further increase the performance parameters of modern centered optical systems, the necessary technological prerequisite for realization results in an extraordinarily strong narrowing of the tolerances for the centering state, which are required by 1yUtn. This requirement necessitates the consideration of the environmental disturbance temperature in its action in the assembly process as well as in the use of such optical systems, since such systems are made of different materials of differing thermal properties.

scher Ausdehnungskoeffizienten zusammengesetzter Bauteileshear coefficients of expansion of composite components

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mit Durchmesser bis etwa 200 mm und Systeralänge bis 3/4 m handelt» Derartige optische Systeme müssen deshalb durch geeignete Maßnahmen vor thermisch bedingten inneren Spannungen geschützt werden. Alle bisherigen technischen Lösungen die Minimierung der Verspannung innerhalb des optischen Systems zu erreichen, erfolgen unter Verwendung mechanischer Mittel in Form von Federn und Dehnungsausgleichern zwischen optischen Bauelement und Fassung sowie zwischen Fassung und Objektivzylinder. De*¹ Nachteil aller bisher bekannten technischen Lösungen besteht in der Notwendigkeit einer separaten Metallfassüng für jedes einzelne optische Bauelement, wobei die auftretenden spannungsoptischen Defekte der optischen Bauelemente nicht optimiert werden können.with diameters of up to about 200 mm and a system length of up to 3/4 m. "Such optical systems must therefore be protected against thermally induced internal stresses by suitable measures. All previous technical solutions to achieve the minimization of the strain within the optical system, carried out using mechanical means in the form of springs and expansion compensators between the optical component and socket and between the socket and lens cylinder. De * ¹ disadvantage of all previously known technical solutions is the need for a separate Metallfassüng for each individual optical component, wherein the occurring voltage-optical defects of the optical components can not be optimized.

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

Ziel der Erfindung ist die Minimierung des Temperatureinflusses auf gefaßte optische Systeme hoher Leistung, insbesondere die Optimierung spannungsoptischer Defekte der optischen Bauteile und eine Vereinfachung der Her-Stellungstechnologie für derartige optische Systeme.The aim of the invention is the minimization of the influence of temperature on high-power optical systems, in particular the optimization of voltage-optical defects of the optical components and a simplification of the production position technology for such optical systems.

Explanation of the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, optische Systeme hoher Leistung zu schaffen, deren optische Bauteile nicht in separaten Fassungen gefaßt sind und hinsichtlich symmetrischer und unsymmetrischer Verspannung im wesentlichen temperaturinvariant sind. Diese Aufgabe wird in einer Anordnung zur Lagerung optischer Bauelemente, bei der mindestens ein optisches Bauelement in einer Fassung gelagert ist, dadurch gelöst, daß das plastische Medium nur über mindestens einem Teil des Umfangs des optischen Bauelements angeordnet ist, und daß sich im übrigen zwischen dem Bauelement und der Fassung ein koaxial zur optischen Achse des Bauelements angeordneter Luftabstand befindet*The invention has for its object to provide optical systems of high performance, the optical components are not taken in separate versions and with respect to symmetrical and asymmetrical clamping are substantially temperaturinvariant. This object is achieved in an arrangement for mounting optical components, in which at least one optical component is mounted in a socket, characterized in that the plastic medium is arranged only over at least a portion of the circumference of the optical component, and that, moreover, between the Component and the socket is a coaxial with the optical axis of the device arranged air gap *

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exemplary:

Die Erfindung soll nachfolgend anhand zweier Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to two drawings.

j Es zeigen: ; % j show:; %

Fig· 1 die schematische Darstellung der Anordnung zur Lagerung optischer Bauelemente mit zwei Verbindungsringen aus plastischem Material. Fig. 2 · die -schematische Darstellung der Anordnung zur Lagerung optischer Bauelemente mit einem Verbindungsring aus plastischem Material.1 shows the schematic representation of the arrangement for mounting optical components with two connecting rings of plastic material. 2 shows the schematic representation of the arrangement for mounting optical components with a connecting ring of plastic material.

Innerhalb der Fassung 1 befindet sich das optische Bau- * element 2, dessen optische Achse 0/0 mit der Formenachse des Ob-jektivzylinders F/F identisch ist. Zwischen optischem Bauelement 2 und Fassung 1 befindet sich ein konzentrischer Luftspalt 5· Dieser Luftspalt muß so groß sein, daß im funktionell notwendigen Temperaturbereich Anordnung durch unterschiedliche Ausdehnung der Materialien des Glases des optischen Bauelements 2 und des Metalls der Fassung 1 keine Berührung stattfindet. In diesem Luft~ spalt 5 sind entsprechend konstruktiver und technologischer Bedingungen entlang der Umfangsflachen 6 des optischen Bauelements 2 zwei Ringe 3 ^υη|3· 4- aus plastischem Material eingegossen. Nach dem Aushärten des plastischen Materials der Ringe 3 und 4- besteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen optischer. Bauelement 2 und Fassung 1· Die Ringe 3 ^ur^- ^ ^aus plastischem Material, die zwischen Fassung 1 und optischem Bauteil 2 vorhanden sind, minimieren jede Art von Spannung, die innerhalb des Luftspalts 5' entsteht« Durch geeignete Dimensionierung des Volumens der Ringe 3 und 4 erfolgt eine Kompensierung der Spannung zwischen Fassung 1 und optischem Bauelement 2. Da das optische Bauteil 2 in keiner Weise mit dem Metall der Fassung 1 in Berührung kommt, können Doppelbrechungseffekte des optischen Bauelements weitestgehend minimiert werden»Inside the frame 1 is the optical component 2 whose optical axis 0/0 is identical to the shape axis of the objective cylinder F / F. There is a concentric air gap 5 between optical component 2 and socket 1. This air gap must be so large that no contact takes place in the functionally necessary temperature range arrangement due to different expansion of the materials of the glass of the optical component 2 and the metal of the socket 1. In this air gap 5 correspondingly constructive and technological conditions along the peripheral surfaces 6 of the optical component 2, two rings 3 ^{υη |} 3 · 4 cast from plastic material. After curing of the plastic material of the rings 3 and 4 there is a frictional connection between optical. Component 2 and socket 1 · The rings 3 ^ur ^ - ^ ^au s plastic material which are present between the holder 1 and the optical component 2, any kind of voltage that is developed within the air gap 5 'minimize' By suitably dimensioning the volume of the rings 3 and 4, the voltage between socket 1 and optical component 2 is compensated for. Since optical component 2 in no way comes into contact with the metal of socket 1, birefringence effects of the optical component can be minimized to the greatest possible extent.

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In Figur 2 befindet sich das optische Bauelement 7» dessen optische Achse 0/0 mit der Formenachse F/F der Fassung 8 identisch ist, in der Fassung 8. Zwischen Bauelement 7 und der Fassung 8 befindet sich ein kon-.zentrischer Luftspalt 11. In diesem Luftspalt 11 ist entsprechend der konstruktiven und technologischen Bedingungen entlang der Ußifangsflache 9 des optischen Bauelements 7 ein plastischer Ring 10 zur Verbindung des optischen Bauelements 7 mit der Fassung 8 eingegössen. Durch geeignete Dimensionierung des plastischen Ringes 10 bezüglich der konstruktiven und funktionellen Erfordernisse des Systems ist dieser in der Lage, die temperaturbedingten Spannungen des Systems zu kompensieren. -In FIG. 2, the optical component 7 ", whose optical axis 0/0 is identical to the mold axis F / F of the holder 8, is located in the holder 8. Between the component 7 and the holder 8 there is a con centric air gap 11. In this air gap 11, a plastic ring 10 for connection of the optical component 7 with the socket 8 is cast according to the design and technological conditions along the Ußifangsflache 9 of the optical component 7. By suitable dimensioning of the plastic ring 10 with respect to the design and functional requirements of the system, this is able to compensate for the temperature-induced stresses of the system. -

Claims

invention claim

Arrangement for mounting optical components, wherein at least one optical component is mounted in a socket and between the socket and the component an elastic medium is provided, characterized in that the plastic medium is arranged only over at least part of the circumference of the optical component , and that, moreover, between the component and the socket there is an air gap arranged coaxially to the optical axis of the component.