DE102018103053B3 - Space-optimized lens frame with elastic connection structures - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Linsenfassung mit einem monolithischen Fassungskörper (1), der in einen Außenring (3), einen Innenring (4) und den Innenring (4) und den Außenring (3) miteinander monolithisch verbindende elastische Verbindungsstrukturen unterteilt ist. Die Verbindungsstrukturen sind wenigstens teilweise im Außenring (3) integriert angeordnet. Der Außenring (3) und die Verbindungsstrukturen sind beidseitig wenigstens teilweise durch zwei Abdeckringe (6) abgedeckt. Um eine Klemmung der Verbindungsstrukturen durch die Abdeckringe (6) zu vermeiden, weisen entweder die Verbindungsstrukturen eine gegenüber der Dicke (d) des Fassungskörpers (1) reduzierte Dicke (dr) auf oder die zwei Abdeckringe (6) weisen jeweils eine Ausnehmung auf, durch die die Verbindungsstrukturen freigestellt sind. The invention relates to a lens frame with a monolithic socket body (1), which is divided into an outer ring (3), an inner ring (4) and the inner ring (4) and the outer ring (3) monolithically interconnecting elastic connection structures. The connection structures are at least partially integrated in the outer ring (3). The outer ring (3) and the connecting structures are covered on both sides at least partially by two cover rings (6). In order to avoid a clamping of the connecting structures by the cover rings (6), either the connecting structures have a thickness (d r ) which is reduced compared to the thickness (d) of the socket body (1) or the two cover rings (6) each have a recess, through which the connection structures are free.
Description
Die Erfindung betrifft eine Linsenfassung mit einem Außenring, an dem radial nach innen gerichtet elastische Verbindungsstrukturen monolithisch ausgebildet sind, die entweder mit ihren Enden jeweils ein Ringsegment eines gedachten Innenrings bilden oder in einen Innenring übergehen. Je nach Form, Geometrie und Anordnung der Verbindungsstrukturen kann die Linsenfassung eine justierbare Linsenfassung sein, in der die gefasste oder ungefasste Linse gegenüber der Fassungsachse justierbar ist, oder sie kann eine sogenannte elastische oder spannungsarme Linsenfassung sein, bei der eine Übertragung von auf den Außenring wirkenden Kräften und Spannungen auf die Linse vermieden wird.The invention relates to a lens frame with an outer ring, on the radially inwardly directed elastic connection structures are monolithic, either with their ends each form a ring segment of an imaginary inner ring or merge into an inner ring. Depending on the shape, geometry and arrangement of the connection structures, the lens mount may be an adjustable lens mount in which the sensed or unmounted lens is adjustable with respect to the socket axis, or it may be a so-called flexible or low-tension lens mount in which transmission from the outer ring Forces and tension on the lens is avoided.
Eine gattungsgemäße justierbare Fassung ist aus der
Je nachdem, ob die Verbindungsstrukturen dazu dienen, die Linse in der Fassung zu justieren oder spannungsarm zu halten, sind die Verbindungsstrukturen unterschiedlich strukturiert. Justierbare Fassungen weisen außerdem an wenigstens einigen der Verbindungsstrukturen angreifende Stellelemente auf. Als elastische Verbindungsstruktur werden Verbindungsstrukturen verstanden, die über ihre Länge, zwischen ihren Anbindungen an dem Außenring und dem Innenring bzw. der Anbindung an dem Außenring und dem freien, ein Ringsegment bildenden Ende, wenigstens teilweise elastisch sind. Dies kann über Einschnürungen, die als Festkörpergelenke wirken, oder eine entsprechend dünne Ausführung der Verbindungsstrukturen in Richtung der gewünschten Elastizität erreicht werden.Depending on whether the connection structures serve to adjust the lens in the socket or to keep it low-voltage, the connection structures are structured differently. Adjustable sockets also have on at least some of the connecting structures attacking adjusting elements. As elastic connection structure connecting structures are understood, which are at least partially elastic over their length, between their connections to the outer ring and the inner ring or the connection to the outer ring and the free, a ring segment forming end. This can be achieved via constrictions, which act as solid joints, or a correspondingly thin design of the connection structures in the direction of the desired elasticity.
Um im Falle einer justierbaren Linsenfassung eine Justierung der Linse in einer radialen Ebene zu ermöglichen, ist ein rotationssymmetrischer Fassungskörper in der Regel nur durch Einbringen von Schlitzen, z. B. durch Elektroerosion oder Strahlschneiden, in einen Innenring, einen Außenring und wenigstens drei Verbindungsstrukturen aufgetrennt. Die Verbindungsstrukturen sind folglich nur in radialer Richtung der Symmetrieachse des Fassungskörpers strukturiert. Wenigstens an zwei der Verbindungsstrukturen greifen Stellelemente an, über die in die jeweilige Verbindungsstruktur ein Stellweg eingeleitet werden kann. Die Vielzahl solcher aus dem Stand der Technik bekannten Fassungen unterscheiden sich insbesondere in der Anordnung und Ausführung dieser Verbindungsstrukturen, die im Wesentlichen durch die Lage und den geometrischen Verlauf der Schlitze bestimmt werden. Die Anordnung und Ausführung der Verbindungsstrukturen sind für die Kinematik des Innenrings gegenüber dem Außenring, die sich durch die Kinematik der radial und mittig durch den Innenring verlaufenden Achse (Innenringachse) gegenüber der Außenringachse beschreiben lässt, bestimmend. Die durch die verschieden ausgeführten Verbindungsstrukturen und deren Zusammenwirken bewirkte Kinematik unterscheidet sich dabei insbesondere in dem Übersetzungsverhältnis, mit dem ein jeweils in eine der Verbindungsstrukturen eingeleiteter Stellweg in einen Justierweg, den die Innenringachse beschreibt, umgesetzt wird. Hierzu muss sichergestellt sein, dass die Schlitzbreite zwischen dem Außenring und dem Innenring an jeder Stelle hinreichend groß ist, sodass innerhalb eines gewünschten Justierbereiches der Innenring im Außenring verschoben und / oder verdreht werden kann.In order to allow an adjustment of the lens in a radial plane in the case of an adjustable lens mount, a rotationally symmetrical socket body is usually only by introducing slots, for. B. by electroerosion or jet cutting, separated into an inner ring, an outer ring and at least three connecting structures. The connection structures are consequently structured only in the radial direction of the symmetry axis of the socket body. At least two of the connecting structures engage adjusting elements, via which a travel can be introduced into the respective connecting structure. The plurality of such known from the prior art versions differ in particular in the arrangement and execution of these connection structures, which are essentially determined by the position and the geometric shape of the slots. The arrangement and design of the connecting structures are for the kinematics of the inner ring relative to the outer ring, which can be described by the kinematics of the radially and centrally extending through the inner ring axis (inner ring axis) relative to the outer ring axis, determining. The kinematics caused by the different design of the connection structures and their interaction differs, in particular, in the transmission ratio with which an adjustment path introduced into one of the connection structures is converted into an adjustment path which describes the inner ring axis. For this purpose, it must be ensured that the slot width between the outer ring and the inner ring at each point is sufficiently large, so that within a desired adjustment range of the inner ring in the outer ring can be moved and / or rotated.
Grundsätzlich greifen wenigstens an zwei dieser Verbindungsstrukturen im Außenring eingesetzte Stellelemente, z. B. eingeschraubte Stellschrauben oder Piezoaktoren, an. Solche Verbindungsstrukturen werden nachfolgend als manipulierbare Verbindungsstrukturen bezeichnet. Mit der Einleitung jeweils eines Stellweges mittels eines der Stellelemente in jeweils eine der manipulierbaren Verbindungsstrukturen wird der Innenring und damit die Innenringachse gegenüber dem Außenring und damit der Außenringachse jeweils um einen Justierweg mit einer durch die Verbindungsstruktur bestimmten Untersetzung bewegt. Die Einleitung der Stellwege über verschiedene manipulierbare Verbindungsstrukturen kann gleichzeitig oder auch nacheinander erfolgen. Da eine im Innenring angeordnete gefasste oder ungefasste Linse und damit die optische Achse der Linse eine definierte Lage zur Innenringachse hat, kann so die Lage der optischen Achse zur Außenringachse justiert werden.In principle, at least two of these connecting structures used in the outer ring adjusting elements, eg. B. screwed set screws or piezo actuators on. Such connection structures are referred to below as manipulatable connection structures. With the introduction of a respective travel by means of one of the adjusting elements in each one of the manipulatable connection structures of the inner ring and thus the inner ring axis relative to the outer ring and thus the outer ring axis is moved in each case by a Justierweg with a determined by the connection structure reduction. The initiation of the adjustment paths via various manipulable connection structures can take place simultaneously or else one after the other. Since arranged in the inner ring mounted or unmounted lens and thus the optical axis of the lens has a defined position to the inner ring axis, so the position of the optical axis can be adjusted to the outer ring axis.
In Abhängigkeit von der Anordnung und Ausführung der Verbindungsstrukturen und der Richtung eines eingeleiteten Stellweges ist die Richtung und der Verlauf des resultierenden Justierweges, die Justierweglänge und die Feinfühligkeit der Umsetzung des Stellweges in den Justierweg bestimmt.Depending on the arrangement and design of the connecting structures and the direction of an introduced travel, the direction and the course of the resulting Justierweges, the adjustment path and the sensitivity of the implementation of the travel is determined in the Justierweg.
Für eine einfache Bedienung sind idealerweise zwei manipulierbare Verbindungsstrukturen vorhanden, an die Stellelemente angreifen, mit denen somit Stellwege eingeleitet werden können. In Zusammenwirkung mit wenigstens einer weiteren Verbindungsstruktur, an der kein Stellelement angreift, (nachfolgend passive Verbindungsstruktur) werden die Stellwege wenigstens innerhalb eines vorgegebenen Justierbereiches in möglichst senkrecht zueinander verlaufende, geradlinige Justierwege umgesetzt. Nachteilig kann der damit verbundene unsymmetrische Aufbau der Fassung sein.For ease of operation, ideally two manipulatable connection structures are present, to which actuating elements engage, with which adjustment paths can thus be initiated. In cooperation with at least one further connection structure, to which no actuating element acts (hereinafter passive connection structure), the adjustment paths are converted at least within a predetermined adjustment range into straight-line adjustment paths extending as far as possible perpendicular to one another. A disadvantage of the associated asymmetric structure of the socket can be.
Für größere vorgegebene Justierbereiche werden bevorzugt drei solcher manipulierbaren Verbindungsstrukturen angeordnet. Der sich damit ergebende symmetrische Aufbau, bei einer um 120° zueinander versetzten Anordnung der manipulierbaren Verbindungsstrukturen, hat den Vorteil der mechanischen und thermischen Symmetrie. Die Ausführung und Anzahl der manipulierbaren und insbesondere der passiven Verbindungsstrukturen sind auch bestimmend für die Steifheit bzw. Nachgiebigkeit der Verbindung zwischen Innen- und Außenring senkrecht zur Justierebene.For larger predetermined adjustment ranges preferably three such manipulable connection structures are arranged. The resulting symmetrical structure, with a staggered by 120 ° to each other arrangement of manipulatable connection structures, has the advantage of mechanical and thermal symmetry. The design and number of manipulatable and in particular the passive connection structures are also determining the stiffness or compliance of the connection between the inner and outer ring perpendicular to the adjustment plane.
Die vorangehende Beschreibung der gattungsgleichen Fassungen ist allgemein auch für eine erfindungsgemäße Linsenfassung gültig, sofern diese als justierbare Fassung ausgeführt ist.The foregoing description of the generic versions is also generally valid for a lens frame according to the invention, provided that it is designed as an adjustable version.
Die vorgenannte Offenlegungsschrift
Eine Fassung mit einer vergleichbaren Kinematik wie die der vorgenannten
Ein weiteres Beispiel für eine justierbare monolithische Fassung ist aus der
Wie einleitend erklärt wurde, ist eine erfindungsgemäße Linsenfassung nicht auf eine Ausführung als eine justierbare Fassung reduziert, sondern kann auch als eine elastische oder spannungsarme Fassung ausgeführt werden.As explained in the introduction, a lens frame according to the invention is not reduced to an embodiment as an adjustable socket, but may also be embodied as a resilient or low-tension socket.
Um eine Linse spannungsarm in einer monolithischen Fassung zu halten, ist ein rotationssymmetrischer Fassungskörper, in der Regel durch ein spannendes Drehen und Einbringen von Schlitzen, in einen Außenring und wenigstens drei Verbindungsstrukturen aufgetrennt, die entweder mit ihren freien Enden einen gedachten Innenring bilden oder in einen Innenring übergehen. Die Verbindungsstrukturen sind hier in radialer und axialer Richtung der Symmetrieachse des Fassungskörpers strukturiert, je nachdem, ob eine radiale und / oder axiale Elastizität gewünscht ist, um eingetragene Spannungen aufnehmen zu können.In order to hold a lens tension-free in a monolithic socket, a rotationally symmetrical socket body, usually separated by an exciting turning and introducing slots, in an outer ring and at least three connecting structures, either with their free ends form an imaginary inner ring or in one Pass the inner ring. The connection structures are here structured in the radial and axial direction of the axis of symmetry of the socket body, depending on whether a radial and / or axial elasticity is desired in order to be able to absorb registered stresses.
Aus dem Stand der Technik ist hierzu z. B. die
In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine monolithische Linsenfassung mit einem Außenring und daran monolithisch ausgebildeten elastischen Verbindungsstrukturen zu finden, die in einer radialen Richtung zu einer Fassungsachse der Linsenfassung einen möglichst geringen Bauraum erfordert.The invention has for its object to find a monolithic lens frame with an outer ring and monolithically formed thereon elastic connection structures, which requires the smallest possible space in a radial direction to a socket axis of the lens frame.
Diese Aufgabe wird für eine bauraumoptimierte Linsenfassung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den rückbezogenen Unteransprüchen 2 - 10 angegeben.This object is achieved for a space-optimized lens frame with the features of
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen:
-
1a eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenfassung als justierbare Linsenfassung, -
1b einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach1a in einer zur Fassungsachse radialen Ebene, -
1c einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach1a in einer die Fassungsachse einschließenden Ebene, -
2a eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenfassung als justierbare Linsenfassung, -
2b einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach2a in einer zur Fassungsachse radialen Ebene, -
2c einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach2a in einer die Fassungsachse einschließenden Ebene, -
3a eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenfassung als elastische Linsenfassung, -
3b einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach3a in einer zur Fassungsachse radialen Ebene, -
3c einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach3a in einer die Fassungsachse einschließenden Ebene, -
4a eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenfassung als elastische Fassung, -
4b einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach4a in einer zur Fassungsachse radialen Ebene und -
4c einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach4a in einer die Fassungsachse einschließenden Ebene.
-
1a a top view of a first embodiment of a lens frame according to the invention as an adjustable lens frame, -
1b a section through a lens frame after1a in a plane radial to the socket axis, -
1c a section through a lens frame after1a in a plane including the frame axis, -
2a a top view of a second embodiment of a lens frame according to the invention as an adjustable lens frame, -
2 B a section through a lens frame after2a in a plane radial to the socket axis, -
2c a section through a lens frame after2a in a plane including the frame axis, -
3a a top view of a third embodiment of a lens frame according to the invention as an elastic lens frame, -
3b a section through a lens frame after3a in a plane radial to the socket axis, -
3c a section through a lens frame after3a in a plane including the frame axis, -
4a a top view of a fourth embodiment of a lens frame according to the invention as an elastic version, -
4b a section through a lens frame after4a in a radial plane to the socket axis and -
4c a section through a lens frame after4a in a plane including the socket axis.
Eine erfindungsgemäße Linsenfassung enthält wie gattungsgleiche, aus dem Stand der Technik bekannte Linsenfassungen einen rotationssymmetrischen Fassungskörper
Die elastischen Verbindungsstrukturen
Es ist erfindungswesentlich, dass eine erfindungsgemäße Linsenfassung zwei Abdeckringe
Im Stand der Technik, wo diese Abdeckringe
Durch die Abdeckringe
Gegenüber Linsenfassungen ohne die erfindungsgemäßen Abdeckringe
Insbesondere in den Fällen, in denen die Verbindungsstrukturen
Damit die Verbindungsstrukturen
Eine Linsenfassung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (
Eine Linsenfassung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine justierbare Linsenfassung, gezeigt in
Erfindungswesentlich ist die Freistellung der Verbindungsstrukturen
Das erste Ausführungsbeispiel weist eine besonders vorteilhafte Ausführung des Stellelementes
Die Verbindungsstruktur
Die Ausführung des Stellelementes
Durch die Herstellung der Linsenfassung aus einem Fassungskörper
Eine Linsenfassung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, gezeigt in den
Auch hier ist der Fassungskörper
Vorteilhaft ist der radiale Querschnitt der Verbindungsstrukturen
Eine Freistellung der Verbindungsstrukturen
Eine Linsenfassung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, gezeigt in den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fassungskörpersocket body
- 1.11.1
- Fassungsachsesocket axis
- 1.21.2
- Stirnflächeface
- 22
- Schlitzslot
- 33
- Außenringouter ring
- 3.13.1
-
innere Umfangslinie (des Außenrings
3 )inner circumferential line (of the outer ring3 ) - 3.23.2
-
äußere Umfangslinie (des Außenrings
3 )outer circumferential line (of the outer ring3 ) - 44
- Innenringinner ring
- 55
- Stellelementactuator
- 5.15.1
- Stellachseadjusting axis
- 5.25.2
- Schraubenkopfscrew head
- 5.35.3
- Schlitzungslitting
- 66
- Abdeckringcover ring
- 6.16.1
- Anlageflächecontact surface
- 77
- Verbindungsstrukturconnecting structure
- 7.17.1
- manipulierbare Verbindungsstrukturmanipulatable connection structure
- 88th
- Ausnehmungrecess
- 99
- gefasste Linsetaken lens
- 1010
- ungefasste Linse unmounted lens
- dd
- Dickethickness
- dr d r
- reduzierte Dickereduced thickness
- bb
- Ringbreitering width
Claims (10)
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
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Representative=s name: GLEIM PETRI PATENT- UND RECHTSANWALTSPARTNERSC, DE |