DE102021107412B3

DE102021107412B3 - Compact adjustment mount for adjusting an optical tube

Info

Publication number: DE102021107412B3
Application number: DE102021107412.6A
Authority: DE
Inventors: Stefan Franz
Original assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Current assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2041-03-25
Also published as: DE102021107413B3

Abstract

Justierfassung zum Fassen eines optischen Tubus (1) mit einer optischen Achse (1.0), enthaltend einen monolithischen Träger (2) mit einer mechanischen Achse sowie eine erste und eine zwei Hilfsfassung (3, 4) über die der optische Tubus (1) mit dem Träger (2) in Verbindung steht. Mittels der ersten und der zweiten Hilfsfassung (3, 4) weist der dem optischen Tubus (1) gegenüber dem Träger (2) zwei rotatorische Freiheitsgrade auf. Zusätzlich weist der optische Tubus (1) wenigstens mittels der ersten Hilfsfassung (3) gegenüber dem Träger (2) zwei translatorische Freiheitsgrade auf. In axialer Richtung der mechanischen Achse wirkend, ist eine Fixiereinheit vorhanden, mittels der die erste und die zweite Hilfsfassung (3, 4) mit an dem Träger (2) ausgebildeten Stirnflächen verspannbar sind.

Adjustment mount for holding an optical tube (1) with an optical axis (1.0), containing a monolithic carrier (2) with a mechanical axis and a first and two auxiliary mounts (3, 4) via which the optical tube (1) with the Carrier (2) is connected. By means of the first and the second auxiliary mount (3, 4), the optical tube (1) has two rotational degrees of freedom in relation to the carrier (2). In addition, the optical tube (1) has two translational degrees of freedom relative to the carrier (2), at least by means of the first auxiliary mount (3). There is a fixing unit acting in the axial direction of the mechanical axis, by means of which the first and the second auxiliary mount (3, 4) can be braced with end faces formed on the carrier (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Justierfassung mit einem optischen Tubus wie Sie gattungsgemäß aus der WO 2020/207536 A1 bekannt ist.The invention relates to an adjustment mount with an optical tube as you generically from WO 2020/207536 A1 is known.

Es gibt eine Vielzahl von Justierfassungen, bestehend aus einem Träger und einer Hilfsfassung, in denen ein zu justierendes optisches Bauelement radial justiert und anschließend fixiert werden kann. Diese Justierfassungen haben gemeinsam, dass die Hilfsfassung, die mit dem optischen Bauelement starr verbunden ist, über wenigstens zwei im Träger geführte oder gelagerte und mit der Hilfsfassung mittelbar oder unmittelbar in Verbindung stehende Verstelleinrichtungen relativ zu dem Träger bewegbar ist, womit die Lage der optischen Achse des Bauelements justiert wird.There are a large number of adjustment mounts, consisting of a carrier and an auxiliary mount, in which an optical component to be adjusted can be adjusted radially and then fixed. These adjustment mounts have in common that the auxiliary mount, which is rigidly connected to the optical component, can be moved relative to the mount via at least two adjustment devices guided or mounted in the mount and directly or indirectly connected to the auxiliary mount, whereby the position of the optical axis of the component is adjusted.

Aufgrund unterschiedlicher Rahmenbedingungen und Genauigkeitsanforderungen gibt es eine Vielzahl von Ausführungen der Verstelleinrichtungen für aus dem Stand der Technik bekannte Justierfassungen. Um eine zwangsfreie Justierung in wenigstens zwei einen Winkel (meist 90°) miteinander einschließende Wirkungsrichtungen zu gewährleisten, weisen die bekannten Justierfassungen häufig zu den Verstelleinrichtungen zusätzlich unterschiedlich konstruierte Halte- und / oder Rückstelleinrichtungen auf, die im Zusammenwirken das Justieren und Fixieren erlauben.Due to different framework conditions and accuracy requirements, there are a large number of versions of the adjustment devices for adjustment mounts known from the prior art. In order to ensure an unconstrained adjustment in at least two directions of action that form an angle (usually 90°) with one another, the known adjustment mounts often have differently constructed holding and/or restoring devices in addition to the adjustment devices, which together allow adjustment and fixing.

Zum Fixieren einer eingestellten Justierlage der Hilfsfassung und damit des optischen Bauelementes relativ zu dem Träger werden die Verstelleinrichtungen üblicherweise mechanisch, z. B. durch Kontermuttern oder Madenschrauben, oder durch einen Lack .fixiert. Das Fixieren der Justierlage z. B. über Kontermuttern hat jedoch zum einen den Nachteil, dass dabei in einer radialen Richtung Kräfte bzw. um eine radiale Richtung Momente wirken, die zur Dejustage führen können. Zum anderen kann eine Lockerung der Fixierung, die aufgrund von mechanischer Belastung oder Langzeiteinflüssen auftreten kann, unmittelbar zu einem radialen Spiel und damit ebenfalls zu einer Dejustage führen.To fix a set adjustment position of the auxiliary mount and thus the optical component relative to the carrier, the adjustment devices are usually mechanical, e.g. B. by lock nuts or grub screws, or by a paint .fixiert. Fixing the adjustment position z. B. via lock nuts, however, has the disadvantage that forces act in a radial direction or moments in a radial direction, which can lead to maladjustment. On the other hand, a loosening of the fixation, which can occur as a result of mechanical stress or long-term influences, can lead directly to radial play and thus also to maladjustment.

In der WO 2020/207536 A1 ist eine Justierfassung zur radialen Justierung einer optischen Einheit mit einer optischen Achse offenbart, die die beschriebenen Nachteile nicht aufweist. Die Justierfassung umfasst einen Träger, zwei orthogonal zueinander ausgerichtete, in dem Träger gelagerte Verstelleinrichtungen und eine an den Verstelleinrichtungen aufgehängte Hilfsfassung. Die Verstelleinrichtungen weisen jeweils eine radial wirkende Stellschraube auf, über die die radiale Justierung der Hilfsfassung erfolgt. Die Stellschrauben sind dabei in Kugelgelenken gelagert und können Ausgleichsbewegungen durchführen, sodass eine zwangsfreie Führung ermöglicht wird. Zum Fixieren der Justierlage sind Abdeckelemente vorgesehen, die beidseitig am Träger befestigt sind und derart miteinander verspannt werden, dass sie die Hilfsfassung in radialer Richtung klemmen.
Eine Anordnung aus zwei derartigen Justierfassungen, insbesondere, wenn sie Bestandteile eines gemeinsamen Gestells sind, ist zur Justage eines optischen Tubus geeignet und ebenfalls in der Schrift offenbart. Der Nachteil einer solchen Anordnung besteht in ihrem komplexen Aufbau, der zu einer vergleichsweise großen radialen Ausdehnung der Anordnung führt. Darüber hinaus enthält die Anordnung eine Vielzahl von individuell gefertigten Bauteilen was zu hohen Herstellkosten führt.
Im Sinne der vorliegenden Beschreibung stellt die in der vorgenannten WO 2020/207536 A1 offenbarte Anordnung mit zwei Justierfassung, eine Justierfassung mit zwei Hilfsfassungen dar.In the WO 2020/207536 A1 discloses an adjustment mount for the radial adjustment of an optical unit with an optical axis, which does not have the disadvantages described. The adjusting mount comprises a carrier, two adjustment devices which are aligned orthogonally to one another and are mounted in the carrier, and an auxiliary mount which is suspended from the adjustment devices. The adjusting devices each have a radially acting adjusting screw, via which the radial adjustment of the auxiliary mount takes place. The adjusting screws are mounted in ball joints and can carry out compensatory movements, so that unconstrained guidance is possible. To fix the adjustment position, cover elements are provided, which are fastened to the carrier on both sides and are clamped together in such a way that they clamp the auxiliary mount in the radial direction.
An arrangement of two such adjustment mounts, particularly when they are part of a common frame, is suitable for adjusting an optical tube and is also disclosed in the document. The disadvantage of such an arrangement is its complex structure, which leads to a comparatively large radial expansion of the arrangement. In addition, the arrangement contains a large number of individually manufactured components, which leads to high production costs.
For the purposes of the present description, the in the aforementioned WO 2020/207536 A1 disclosed arrangement with two adjustment mounts, an adjustment mount with two auxiliary mounts.

Es ist die die Aufgabe der Erfindung, eine Justierfassung bereitzustellen, welche ebenfalls eine zwangsfreie Justierung und anschließende Fixierung eines optischen Tubus ermöglicht, gleichzeitig jedoch kompakter und einfacher aufgebaut ist.It is the object of the invention to provide an adjustment mount which also allows an unconstrained adjustment and subsequent fixing of an optical tube, but at the same time has a more compact and simple structure.

Die Aufgabe der Erfindung wird für eine Justierfassung mit einem optischen Tubus, eine optische Achse aufweisend, enthaltend einen Träger, eine mechanische Achse aufweisend, sowie eine erste und eine zweite Hilfsfassung, über die der optische Tubus mit dem Träger jeweils in einer von zwei voneinander beabstandeten radialen Ebenen in Verbindung steht, wobei die erste und die zweite Hilfsfassung dem optischen Tubus jeweils zur Kippung der optischen Achse gegenüber der mechanischen Achse zwei rotatorische Freiheitsgrade (Rx, Ry) belassen und zusätzlich wenigstens die erste Hilfsfassung dem optischen Tubus zur Justierung in radialer Richtung zur mechanischen Achse zwei translatorische Freiheitsgrade (x, y) belässt, gelöst.The object of the invention is for an alignment mount with an optical tube having an optical axis, containing a carrier having a mechanical axis, and a first and a second auxiliary mount, via which the optical tube with the carrier is spaced apart from one another in one of two ways radial planes, with the first and the second auxiliary mount leaving the optical tube with two rotational degrees of freedom (Rx, Ry) for tilting the optical axis relative to the mechanical axis, and at least the first auxiliary mount also leaving the optical tube for adjustment in the radial direction mechanical axis leaves two translational degrees of freedom (x, y), solved.

Dabei ist der Träger ein monolithisches Bauteil mit zwei innen liegenden Stirnflächen und es ist eine in axialer Richtung der mechanischen Achse wirkende Fixiereinheit vorhanden, mittels der die erste und die zweite Hilfsfassung jeweils mit einer innen liegenden Stirnseite einer der Stirnflächen zugewandt, mit dem Träger verspannbar sind.The carrier is a monolithic component with two inner end faces and there is a fixing unit acting in the axial direction of the mechanical axis, by means of which the first and the second auxiliary mount can each be clamped to the carrier with an inner end face facing one of the end faces .

Es ist erfindungswesentlich, dass die Fixiereinheit zwei Klemmscheiben und wenigstens zwei in axialer Richtung, die Klemmscheiben mittelbar über die erste und die zweite Hilfsfassung und den Träger miteinander verspannende Bolzen enthält.It is essential to the invention that the fixing unit contains two clamping disks and at least two bolts that clamp the clamping disks to one another in the axial direction indirectly via the first and the second auxiliary mount and the carrier.

Der Träger ist insbesondere aus einem Strangpressprofil gebildet.The carrier is formed in particular from an extruded profile.

In einer vorteilhaften Ausführung ist wenigstens die erste Hilfsfassung durch einen geschlitzten Flansch mit einer daran ausgebildeten Ringschneide gebildet, der auf eine Umfangsfläche des optischen Tubus geklemmt ist und mit dem Träger über wenigstens zwei Stelleinheiten radial zwangsgeführt in Verbindung steht.In an advantageous embodiment, at least the first auxiliary mount is formed by a slotted flange with a cup cutting edge formed thereon, which is clamped onto a peripheral surface of the optical tube and is connected to the carrier via at least two actuating units in a radially forcibly guided manner.

Vorteilhaft sind die wenigstens zwei Stelleinheiten jeweils durch eine Madenschraube gebildet sind, die jeweils in einer in dem Träger ausgebildete Radialbohrung geführt, unmittelbar an dem geschlitzten Flansch anliegen.Advantageously, the at least two adjusting units are each formed by a grub screw, each of which is guided in a radial bore formed in the carrier and bears directly against the slotted flange.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung ist wenigstens die erste Hilfsfassung durch eine biegeelastische Lochscheibe gebildet, die mit dem optischen Tubus fest verbundenen ist und mit dem Träger über wenigstens zwei Stelleinheiten radial zwangsgeführt in Verbindung steht.In another advantageous embodiment, at least the first auxiliary mount is formed by a flexurally elastic perforated disk, which is firmly connected to the optical tube and is connected to the carrier in a radially forcibly guided manner via at least two actuating units.

Auch hier sind wenigstens zwei Stelleinheiten jeweils durch eine Madenschraube gebildet, die jeweils in einer in dem Träger ausgebildete Radialbohrung geführt wird. Sie liegen insbesondere unmittelbar an einem äußeren Rand der biegeelastischen Lochscheibe an oder liegen parallel zur biegeelastischen Lochscheibe am optischen Tubus an.Here, too, at least two adjusting units are each formed by a grub screw, which is guided in each case in a radial bore formed in the carrier. In particular, they are in direct contact with an outer edge of the flexible perforated disk or are parallel to the flexible perforated disk on the optical tube.

Insbesondere sind genau vier Stelleinheiten vorhanden oder genau zwei Stelleinheiten, denen jeweils in einer der Radialbohrungen radialsymmetrisch gegenüberliegend eine Rückstellfeder zugeordnet ist.In particular, there are exactly four adjusting units or exactly two adjusting units, each of which is assigned a radially symmetrically opposite return spring in one of the radial bores.

Es ist von Vorteil, die zweite Hilfsfassung durch einen zwischen dem optischen Tubus und dem Träger in axialer Richtung fixierten O-Ring auszuführen, wobei der O-Ring insbesondere in einer am optischen Tubus angeordneten V-Nut liegt.It is advantageous for the second auxiliary mount to be in the form of an O-ring which is fixed in the axial direction between the optical tube and the carrier, the O-ring lying in particular in a V-groove arranged on the optical tube.

Alternativ ist es von Vorteil, die zweite Hilfsfassung durch einen weiteren geschlitzten Flansch mit einer daran ausgebildeten weiteren Ringschneide auszuführen, der auf den optischen Tubus geklemmt ist und gegenüber dem Träger fest angeordnet ist.Alternatively, it is advantageous for the second auxiliary mount to be in the form of a further slotted flange with a further cup cutting edge formed thereon, which is clamped onto the optical tube and is arranged fixedly in relation to the carrier.

Eine dritte vorteilhafte Alternative für die zweite Hilfsfassung ist ihre Ausführung durch eine weitere biegeelastische Lochscheibe, die mit dem optischen Tubus und mit dem Träger fest verbundenen ist.A third advantageous alternative for the second auxiliary mount is its design using a further flexible perforated disk which is firmly connected to the optical tube and to the carrier.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

1a-1f ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Justierfassung mit einer ersten und einer zweiten Hilfsfassung in Form von radial justierbaren, geschlitzten Flanschringen mit Ringschneide,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Justierfassung mit einer ersten und einer zweiten Hilfsfassung in Form von radial justierbaren biegeelastischen Lochscheiben,
3 Teilansicht eines ein dritten Ausführungsbeispiels für eine Justierfassung mit einer zweiten Hilfsfassung in Form eines O-Ringes,
4 ein viertes Ausführungsbeispiel mit einer radial justierbaren ersten Hilfsfassung mit einem geschlitzten Flanschring und einer radial nicht justierbaren zweiten Hilfsfassung mit einem weiteren geschlitzten Flanschring und
5 ein fünftes Ausführungsbeispiel mit einer radial justierbaren ersten Hilfsfassung mit einer biegeelastischen Lochscheibe und einer radial nicht justierbaren zweiten Hilfsfassung mit einer weiteren biegeelastischen Lochscheibe.

The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with the aid of drawings. Here show:

1a-1f a first exemplary embodiment for an adjusting mount with a first and a second auxiliary mount in the form of radially adjustable, slotted flange rings with a cup point,
2 a second exemplary embodiment for an adjustment mount with a first and a second auxiliary mount in the form of radially adjustable flexible perforated discs,
3 Partial view of a third embodiment of an adjustment mount with a second auxiliary mount in the form of an O-ring,
4 a fourth embodiment with a radially adjustable first auxiliary mount with a slotted flange ring and a radially non-adjustable second auxiliary mount with a further slotted flange ring and
5 a fifth embodiment with a radially adjustable first auxiliary mount with a flexible perforated disk and a radially non-adjustable second auxiliary mount with a further flexible perforated disk.

Alle Ausführungen einer erfindungsgemäße Justierfassungen 0, so auch das erste Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 1a-1f sind zum Fassen und Justieren eines optischen Tubus 1, mit einer optischen Achse 1.0, vorgesehen.All versions of an adjustment mounts 0 according to the invention, including the first exemplary embodiment, are shown in FIGS 1a-1f are provided for grasping and adjusting an optical tube 1 with an optical axis 1.0.

Unter einem optischen Tubus 1 im Sinne dieser Beschreibung sollen einzelne oder auch mehrerer optische Baugruppen, die entlang einer optischen Achse in einer festen Anordnung zueinander in einer gemeinsamen monolithischen oder zusammengefügten, Umhüllung gefasst sind, verstanden werden. Konkret kann es sich zum Beispiel um einen Kollimator oder um ein strahlaufweitendes Objektiv (Beamexpander) handeln.An optical tube 1 in the sense of this description is to be understood as meaning individual or multiple optical assemblies that are held in a fixed arrangement relative to one another along an optical axis in a common, monolithic or joined casing. Specifically, it can be, for example, a collimator or a beam-expanding lens (beam expander).

Die Justierfassung enthält grundsätzlich einen monolithischen Träger 2 mit einer mechanischen Achse 2.0 sowie eine erste und eine zwei Hilfsfassung 3, 4, über die der optischen Tubus 1 mit dem Träger 2 jeweils in einer von zwei voneinander beabstandeten radialen Ebenen E in Verbindung steht.
Mittels der ersten und der zweiten Hilfsfassung 3, 4 ist dem optischen Tubus 1 mit seiner optischen Achse 1.0 gegenüber der mechanischen Achse 2.0 frei kippbar. Dazu sind die erste und die zweite Hilfsfassung 3, 4 so ausgeführt, dass der optische Tubus 1 gegenüber dem Träger 2 zwei rotatorische Freiheitsgrade Rx, Ry eines kartesischen Koordinatensystems aufweist. Darüber hinaus ist wenigstens die erste Hilfsfassung 3 so ausgeführt, dass der gefasste optische Tubus 1 zur Justierung in radialer Richtung zur mechanischen Achse 2.0 gegenüber dem Träger 2 zwei translatorische Freiheitsgrade x, y aufweist.
Durch die verbleibenden Freiheitsgrade der beiden Hilfsfassungen 3, 4 kann der optische Tubus 1 innerhalb der Justierfassung 0 so justiert werden, dass seine optische Achse 1.0 abweichend von der mechanischen Achse 2.0 des Trägers 2 fluchtend oder wenigstens parallel z.B. zu einer Strahleinfallsrichtung oder einer weiteren optischen Achse ausgerichtet ist.
Darüber hinaus ist eine Fixiereinheit 9 vorhanden, mittels der die beiden Hilfsfassungen 3, 4 mit einander zugewandten, inneren Stirnseiten 3.1, 4.1 am Träger
2 anliegend mit dem Träger 2 in axialer Richtung der mechanischen Achse 2.0 verspannbar sind.The adjustment mount basically contains a monolithic carrier 2 with a mechanical axis 2.0 and a first and two auxiliary mounts 3, 4, via which the optical tube 1 is connected to the carrier 2 in one of two radial planes E spaced apart from one another.
By means of the first and the second auxiliary mount 3, 4, the optical tube 1 can be freely tilted with its optical axis 1.0 relative to the mechanical axis 2.0. For this purpose, the first and the second auxiliary mount 3, 4 are designed in such a way that the optical tube 1 has two rotational degrees of freedom Rx, Ry of a Cartesian coordinate system relative to the carrier 2. In addition, at least the first auxiliary mount 3 is designed such that the mounted optical tube 1 has two translational degrees of freedom x, y relative to the carrier 2 for adjustment in the radial direction to the mechanical axis 2.0.
Due to the remaining degrees of freedom of the two auxiliary mounts 3, 4, the optical tube 1 can inner Half of the adjustment mount 0 are adjusted so that its optical axis 1.0 deviating from the mechanical axis 2.0 of the carrier 2 is aligned or at least parallel, for example, to a beam incidence direction or another optical axis.
In addition, there is a fixing unit 9, by means of which the two auxiliary mounts 3, 4, with inner end faces 3.1, 4.1 facing one another, are fixed to the carrier
2 adjacent to the carrier 2 can be braced in the axial direction of the mechanical axis 2.0.

Es ist erfindungswesentlich, dass der Träger 2 durch ein monolithisches Bauteil gebildet ist. Vorteilhaft wird hierfür ein handelsübliches Strangpressprofil, z.B. aus Aluminium, Magnesium, Messing oder einer Legierung dieser Materialen, verwendet, insbesondere eines mit dem Querschnitt 80 mm x 80 mm und einem Durchmesser für die Zentralbohrung von 40 mm (mit der Kennung: 80 x 80 D40), wie z.B. in 1a dargestellt. Es handelt sich hierbei z.B. um ein Konstruktionsprofil aus einem Baukastensystem der Firma ITEM Industrietechnik GmbH mit einem quadratischen Querschnitt und einer großen Zentralbohrung, die eigentlich für die Aufnahme von Lagern oder die Durchleitung von Wellen, Spindeln und Achsen vorgesehen ist. Die Verwendung eines monolithischen Bauteils, insbesondere eines Strangpressprofils als Träger 2 für eine Justierfassung 0 ist neu. Es ist auch nicht naheliegend bei der Konstruktion von optischen Geräten und Modulen auf Konstruktionselemente für den Sondermaschinenbau zurückzugreifen, da hier andere Toleranzanforderungen bestehen. Da der Träger 2 einer erfindungsgemäßen Justierfassung keine Bezugsbasis für die Justierung, sondern lediglich einen mechanischen Halter für den optischen Tubus 1 und die Hilfsfassungen 3, 4 darstellt, haben die Toleranzen des Trägers 2 keinen Einfluss auf das Justageergebnis. Der optische Tubus 1 wird mit seiner optischen Achse 1.0 zu einem einfallenden Strahl oder einer weiteren optischen Achse justiert und nicht gegenüber einer Bezugsbasis am Träger 2. Für verschiedene Ausführungsbeispiele kann der durch ein Strangpressprofil gebildete Träger 2 mit einem nur geringen Aufwand individuell angepasst werden.It is essential to the invention that the carrier 2 is formed by a monolithic component. A commercially available extruded profile, e.g. made of aluminium, magnesium, brass or an alloy of these materials, is advantageously used for this purpose, in particular one with a cross section of 80 mm x 80 mm and a diameter for the central bore of 40 mm (with the code: 80 x 80 D40 ), such as in 1a shown. This is, for example, a construction profile from a modular system from ITEM Industrietechnik GmbH with a square cross-section and a large central bore, which is actually intended to accommodate bearings or the passage of shafts, spindles and axles. The use of a monolithic component, in particular an extruded profile, as a carrier 2 for an adjustment mount 0 is new. When constructing optical devices and modules, it is also not obvious to resort to construction elements for special machine construction, since there are different tolerance requirements here. Since the carrier 2 of an adjustment mount according to the invention does not represent a reference basis for the adjustment, but only a mechanical holder for the optical tube 1 and the auxiliary mounts 3, 4, the tolerances of the carrier 2 have no influence on the adjustment result. The optical tube 1 is adjusted with its optical axis 1.0 to an incident beam or another optical axis and not to a reference base on the carrier 2. The carrier 2 formed by an extruded profile can be individually adapted for various exemplary embodiments with little effort.

Um ein Strangpressprofil als Träger 2 für die Justierfassung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 1a -1f, anzupassen, wird es in Richtung seiner mechanischen Achse 2.0, die hier durch eine Symmetrieachse gebildet wird, von seinen beiden Enden her aufgebohrt, sodass zwei den Enden jeweils zugewandte inne liegende zueinander parallele Stirnflächen 2.1 entstehen. In 1b ist ein Schnitt durch die Justierfassung 0 reduziert auf den Träger 2 in Form des Konstruktionsprofils dargestellt. In die aufgebohrten Bereiche führend, werden jeweils in einer der Ebenen E vier Radialbohrungen 2.2 eingebracht, d.h. Gewindebohrungen die in radialer Richtung mit einem Winkelabstand von 90° zueinander auf die mechanische Achse 2.0 gerichtet sind. Pro Ebene E wird des Weiteren eine Tangentialbohrung 2.3 eingebracht, d.h. eine Durchgangsbohrung die tangential zu einer mittig im Träger 2 ausgebildeten Zentralbohrung 2.5 in jeweils einen der beiden aufgebohrten Bereiche gerichtet ist. Außerdem werden vier Axialbohrungen 2.4 mit einem Winkelabstand von 90° zueinander versetzt in die Stirnflächen 2.1 eingebracht. Die Anordnung der verschiedenen Bohrungen ist auch gut in der 1d zu erkennen.To an extruded profile as a carrier 2 for the adjustment detection according to a first embodiment, shown in the 1a - 1f To adapt, it is drilled out from its two ends in the direction of its mechanical axis 2.0, which is formed here by an axis of symmetry, so that two inner end faces 2.1 that face each other and are parallel to one another arise. In 1b a section through the adjustment mount 0 is shown reduced to the carrier 2 in the form of the construction profile. Leading into the drilled areas, four radial bores 2.2 are introduced in one of the planes E, ie threaded bores which are directed in the radial direction at an angular distance of 90° to one another on the mechanical axis 2.0. Furthermore, a tangential bore 2.3 is introduced per plane E, ie a through bore which is directed tangentially to a central bore 2.5 formed in the center of the carrier 2 in one of the two drilled-out areas. In addition, four axial bores 2.4 offset from one another at an angular distance of 90° are made in the end faces 2.1. The arrangement of the various holes is also well in the 1d to recognize.

In dem ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 1a-1f, sind
die erste Hilfsfassung 3 und die zweite Hilfsfassung 4 jeweils gebildet, durch einen geschlitzten Flansch 5 mit einer daran ausgebildeten Ringschneide 5.1, einer Klemmschraube 5.2 und vier Stelleinheiten 6. Der zu fassende optische Tubus 1 muss bei dieser Ausführung der Justierfassung 0 zumindest in den Ebenen E zylindrisch sein, wo er in der Ringschneide 5.1 entlang einer Umfangslinie geklemmt wird. Gegenüber dem später beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel, ist es von Vorteil, dass durch die Klemmung des geschlitzten Flansches 5 auf dem optischen Tubus 1 eine sehr schnell herstell- und wieder lösbare Verbindung entsteht.
Die erste Hilfsfassung 3 und die zweite Hilfsfassung 4 sind in diesem ersten Ausführungsbeispiel identisch aufgebaut. Dabei ist der geschlitzte Flansch 5 an der Stirnfläche 2.1 angelegt und umschließt den optischen Tubus 1, wobei die Ringschneide 5.1 in der Ebene E am optischen Tubus 1 anliegt. Durch die Tangentialbohrung 2.3 hindurch ist die Klemmschraube 5.2 in den geschlitzten Flansch 5 eingeschraubt, womit in Abhängigkeit von einer Einschraubtiefe eine Klemmkraft auf den optischen Tubus 1 entlang der Umfangslinie wirkt. Zur Justierung ist die Klemmschraube 5.2 gelockert.
Aufgrund des auf eine Linienberührung begrenzten Kontaktes zwischen dem optischen Tubus 1 und dem geschlitzten Flansch 5 ist der optische Tubus 1 gegenüber dem geschlitzten Flansch 5 und damit gegenüber dem Träger 2 um zwei rotatorische Freiheitsgrade Rx und Ry eines kartesischen Koordinatensystems schenkbar und auch in einer gegenüber der mechanischen Achse 2.0 ausgelenkten Stellung des optischen Tubus 1 an diesem klemmbar. Die x- und die y-Achse des kartesischen Koordinatensystems liegen in der Ebene E und die z-Achse ist in Richtung der mechanischen Achse 2.0 ausgerichtet.
Der geschlitzte Flansch 5 ist in der Ebene E in x- und y-Richtung radial verschiebbar. Dazu ist in den vier Radialbohrungen 2.2 jeweils eine Madenschraube angeordnet, die in der Radialbohrung 2.2 geführt eine der Stelleinheiten 6 darstellt. Der geschlitzte Flansch 5 steht über die Stelleinheiten 6 mit dem Träger 2 in einer radial zwangsgeführten Verbindung. Das heißt nur über die Betätigung des Stelleinheiten 6 ist der geschlitzte Flansch 5 gegenüber dem Träger radial und definiert verschiebbar. Alternativ kann die radiale Verschiebung über nur drei mit gleichen Winkelabständen zueinander angeordnete Madenschrauben erfolgen. Oder es sind zwei Madenschrauben in einem Winkelabstand von 90° zueinander angeordnet und jeweils radial gegenüberliegend ist eine an dem geschlitzten Flansch 5 anliegende gespannte Rückstellfeder in einer dann als Sackloch ausgeführten Radialbohrung 2.2 vorhanden. In dem mit beiden Hilfsfassungen 3, 4 auch eine radiale Justierung möglich ist, kann der optische Tubus 1 und damit seine optische Achse 1.0 nicht nur innerhalb des Trägers 2 gekippt sondern auch radial verschoben werden.In the first embodiment shown in FIGS 1a-1f , are
the first auxiliary mount 3 and the second auxiliary mount 4 are each formed by a slotted flange 5 with a cup point 5.1 formed thereon, a clamping screw 5.2 and four adjusting units 6. In this embodiment of the adjusting mount 0, the optical tube 1 to be held must be at least in the planes E be cylindrical, where it is clamped in the cup point 5.1 along a perimeter. Compared to the second exemplary embodiment described later, it is advantageous that the clamping of the slotted flange 5 on the optical tube 1 results in a connection that can be established and released again very quickly.
The first auxiliary mount 3 and the second auxiliary mount 4 are constructed identically in this first exemplary embodiment. The slotted flange 5 is applied to the end face 2.1 and encloses the optical tube 1, with the ring edge 5.1 resting on the optical tube 1 in the plane E. The clamping screw 5.2 is screwed into the slotted flange 5 through the tangential bore 2.3, whereby a clamping force acts on the optical tube 1 along the peripheral line depending on the screwing depth. The clamping screw 5.2 is loosened for adjustment.
Due to the limited line contact between the optical tube 1 and the slotted flange 5, the optical tube 1 can be pivoted relative to the slotted flange 5 and thus relative to the carrier 2 by two rotational degrees of freedom Rx and Ry of a Cartesian coordinate system and also in a relative to the mechanical axis 2.0 deflected position of the optical tube 1 can be clamped to this. The x and y axes of the Cartesian coordinate system lie in the plane E and the z axis is aligned in the direction of the mechanical axis 2.0.
The slotted flange 5 can be displaced radially in the plane E in the x and y directions. For this purpose, a grub screw is arranged in each of the four radial bores 2.2, which out in the radial bore 2.2 represents one of the actuating units 6. The slotted flange 5 is in a radially positively guided connection with the carrier 2 via the actuating units 6 . This means that the slotted flange 5 can only be displaced radially and in a defined manner relative to the carrier by actuating the actuating unit 6 . Alternatively, the radial displacement can take place via only three grub screws arranged at equal angular distances from one another. Or there are two grub screws arranged at an angular distance of 90° from one another and a tensioned return spring resting against the slotted flange 5 is present radially opposite each other in a radial bore 2.2 then designed as a blind hole. Since a radial adjustment is also possible with the two auxiliary mounts 3, 4, the optical tube 1 and thus its optical axis 1.0 can not only be tilted within the carrier 2 but can also be shifted radially.

Das erste Ausführungsbeispiel weißt eine Fixiereinheit 9 auf, die wie in 1e und 1f gut zu erkennen, ausgeführt ist. Sie enthält zwei Klemmscheiben 9.1 und vier in axialer Richtung die Klemmscheiben 9.1 mittelbar über die erste und die zweite Hilfsfassung 3, 4 und den Träger 2 miteinander verspannende Bolzen 9.2. Die beiden Klemmscheiben 9.1 liegen jeweils an einer freien Seite einer der beiden geschlitzten Flansche 5, bzw. des geschlitzten Flansches 5 und des weiteren geschlitzten Flansches 11 an. Sie weisen vier zueinander fluchtend angeordnete Bohrlöcher auf durch die die vier jeweils in einer der Axialbohrungen 2.4 geführten Bolzen 9.2 ragen. Die vier Bolzen 9.2 weisen jeweils an ihren Enden Außengewinde auf, auf die zum Verspannen der Klemmscheiben 9.1 Muttern geschraubt sind. Mit dem Anziehen der Muttern werden zwischen den Klemmscheiben 9.1 die beiden geschlitzten Flansche 5 bzw. der geschlitzte Flansch 5 und der weitere geschlitzte Flansch 11, gegen die Stirnflächen 2.1 an den Träger 2 gedrückt, womit eine eingestellte Justierlage des optischen Tubus 1 durch einen axialen Kraftschluss der beiden geschlitzten Flansche 5 bzw. des geschlitzten Flansches 5 und des weiteren geschlitzten Flansches 11 im Träger 2 gesichert wird. Grundsätzlich können die beiden Klemmscheiben 9.1 auch nur mittels zwei oder drei Bolzen 9.2 verspannt werden. Um radial Platz zu sparen liegen die Bohrlöcher, bezogen auf ihren Querschnitt nicht vollständig innerhalb der Klemmscheiben 9.1, sondern nur anteilig. Entsprechend anteilig verlaufen die Axialbohrungen 2.4 durch die Stirnflächen 2.1.The first exemplary embodiment has a fixing unit 9 which, as in 1e and 1f easy to see, executed. It contains two clamping disks 9.1 and four bolts 9.2 clamping the clamping disks 9.1 indirectly via the first and the second auxiliary mount 3, 4 and the carrier 2 in the axial direction. The two clamping disks 9.1 are each on a free side of one of the two slotted flanges 5, or the slotted flange 5 and the further slotted flange 11. They have four boreholes arranged in alignment with one another, through which the four bolts 9.2, each guided in one of the axial boreholes 2.4, protrude. The four bolts 9.2 each have external threads at their ends, onto which nuts are screwed for bracing the clamping disks 9.1. When the nuts are tightened, the two slotted flanges 5 or the slotted flange 5 and the further slotted flange 11 are pressed between the clamping discs 9.1 against the end faces 2.1 on the carrier 2, whereby a set adjustment position of the optical tube 1 is achieved by an axial frictional connection of the two slotted flanges 5 or the slotted flange 5 and the further slotted flange 11 in the carrier 2 is secured. In principle, the two clamping disks 9.1 can also be clamped using only two or three bolts 9.2. In order to save radial space, the boreholes are not completely within the clamping disks 9.1, based on their cross section, but only partially. The axial bores 2.4 run correspondingly proportionally through the end faces 2.1.

Ein zweites Ausführungsbeispiel, als Schnittbild in 2 gezeigt, unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur durch die Ausführung der ersten und der zweiten Hilfsfassung 3, 4, die hier jeweils durch eine biegeelastische Lochscheibe 7 gebildet ist. Diese ist mit dem optischen Tubus 1 fest verbunden und steht mit dem Träger 2 über wenigstens zwei Stelleinheiten 6 radial zwangsgeführt in Verbindung. Die biegeelastische Lochscheibe 7 ist in Richtung ihrer Oberfläche steif, in Richtung orthogonal zu ihrer Oberfläche, d.h. in Richtung einer Blechdicke, biegeelastisch und ist vorteilhaft aus einem Blech gefertigt. Die biegeelastische Lochscheibe 7 mit dem optischen Tubus 1 fest verbundenen ist und mit dem Träger 2 über wenigstens zwei Stelleinheiten 6 radial zwangsgeführt verbunden. Wie anhand der ersten Hilfsfassung 3 in 2 gezeigt sind die Stelleinheiten 6 auch hier jeweils durch eine Madenschraube gebildet, die in einer in dem Träger 2 ausgebildeten Radialbohrung 2.2 geführt ist und unmittelbar an einem äußeren Rand der biegeelastischen Lochscheibe 7 anliegt. Die Wirkungsrichtungen der Stelleinheiten 6 liegen hier wie beim ersten Ausführungsbeispiel jeweils in der Ebene E. Auch hier sind, insbesondere in Verbindung mit einer Ausführung des Trägers 2 als Strangpressprofil vorteilhaft vier Stelleinheiten 6 oder zwei Stelleinheiten 6 mit jeweils einer radial gegenüberliegend angeordneten Rückstellfeder vorhanden. Alternativ können die Stelleinheiten 6, wie an der zweiten Hilfsfassung 4 in 2 gezeigt, in einer zur Ebene E parallelen Ebene angeordnet sein und an den optischen Tubus 1 radial wirkend angeordnet sein. Zum Fixieren der beiden biegeelastischen Lochscheiben 7 nach der Justierung ist eine Fixiereinheit 9 vorhanden, wie bereits beschrieben wurde. Die beiden Klemmscheibe 9.1 wirken hier nicht unmittelbar auf den äußeren Rand der biegeelastischen Lochscheibe 7 und pressen diesen an den Träger 2 an, sondern sie fixieren den äußeren Rand der biegeelastischen Lochscheiben 7 mittelbar am Träger 2, in dem sie die an ihm anliegenden Stelleinheiten 6 orthogonal zu ihrer Stellrichtung gegen den Träger 2 pressen.A second embodiment, as a sectional view in 2 shown differs from the first embodiment only by the design of the first and the second auxiliary mount 3, 4, which is formed here by a flexible perforated disk 7 in each case. This is firmly connected to the optical tube 1 and is connected to the carrier 2 via at least two actuating units 6 in a radially forcibly guided manner. The flexible perforated disk 7 is rigid in the direction of its surface, flexible in the direction orthogonal to its surface, ie in the direction of a sheet metal thickness, and is advantageously made of sheet metal. The flexurally elastic perforated disk 7 is firmly connected to the optical tube 1 and connected to the carrier 2 via at least two actuating units 6 in a radially forcibly guided manner. As based on the first auxiliary version 3 in 2 shown, the actuating units 6 are also formed here by a grub screw, which is guided in a radial bore 2.2 formed in the carrier 2 and rests directly on an outer edge of the flexible perforated disk 7 . The directions of action of the actuating units 6 are here, as in the first exemplary embodiment, in the plane E. Here, too, four actuating units 6 or two actuating units 6, each with a radially oppositely arranged return spring, are advantageously present, particularly in connection with an embodiment of the carrier 2 as an extruded profile. Alternatively, the setting units 6, as on the second auxiliary mount 4 in 2 shown, be arranged in a plane parallel to the plane E and be arranged to act radially on the optical tube 1 . A fixing unit 9 is provided for fixing the two flexible perforated discs 7 after the adjustment, as has already been described. The two clamping disks 9.1 do not act directly on the outer edge of the flexible perforated disk 7 and press it against the carrier 2, but rather they fix the outer edge of the flexible perforated disks 7 indirectly on the carrier 2, in which they orthogonally fix the actuating units 6 that rest on it press against the carrier 2 in relation to their setting direction.

Die in den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Justierfassung verschiedenen Ausführungen für die erste und zweite Hilfsfassung 3, 4, die jeweils zwei rotatorische und zwei translatorische Freiheitsgrade aufweisen, können beliebig miteinander kombiniert werden, womit die optische Achse 1.0 des optischen Tubus 1 sowohl kippbar als auch verschiebbar ist.The different designs for the first and second auxiliary mount 3, 4, which each have two rotational and two translational degrees of freedom in the described exemplary embodiments of the adjustment mount, can be combined with one another as desired, so that the optical axis 1.0 of the optical tube 1 can be both tilted and moved .

Für den Fall, dass die Justierfassung lediglich eine Kippung des optischen Tubus 1 ermöglichen soll, wird die zweite Hilfsfassung 4 so ausgeführt, dass sie nur zwei rotatorische Freiheitsgrade aufweist. Die erste Hilfsfassung 3 kann dann eine beliebige der zuvor beschriebenen ersten oder zweiten Hilfsfassung 3, 4 sein.In the event that the adjustment mount is only intended to enable the optical tube 1 to be tilted, the second auxiliary mount 4 is designed in such a way that it only has two rotational degrees of freedom. The first auxiliary mount 3 can then be any of the first or second auxiliary mounts 3, 4 described above.

In 3 ist eine zweite Hilfsfassung 4 gezeigt, die durch einen O-Ring 8 gebildet ist, der, der zwischen einer Planfläche und einer V-Nut angeordnet, in axialer Richtung fixiert ist. Für die Funktionsweise ist es unerheblich ob die V-Nut am optischen Tubus 1 und die Planfläche am Träger 2 ausgebildet ist oder umgekehrt. Praktisch ist es jedoch von Vorteil die V-Nut am optischen Tubus 1 auszubilden, z.B. wie gezeigt, durch zwei am optischen Tubus 1 vorhanden Vorschraubringe, mit einander zugewandten Fasen.In 3 a second auxiliary socket 4 is shown, which is formed by an O-ring 8, which is arranged between a flat surface and a V-groove, is fixed in the axial direction. It is irrelevant for the functionality whether the V-groove is formed on the optical tube 1 and the planar surface is formed on the carrier 2 or vice versa. In practice, however, it is advantageous to eliminate the V-groove on the optical tube 1 form, for example as shown, by two pre-screw rings present on the optical tube 1, with bevels facing each other.

Alternativ ist die zweite Hilfsfassung 4, wie in 4 dargestellt, durch einen weiteren geschlitzten Flansch 11 mit einer daran ausgebildeten weiteren Ringschneide 11.1 gebildet, der auf den optischen Tubus 1 geklemmt ist und gegenüber dem Träger 2 fest angeordnet ist. Auf die Madenschrauben und entsprechend die Radialbohrungen 2.2 kann dann verzichtet werden. Der weitere geschlitzte Flansch 11 kann gleich dem geschlitzten Flansch 5 ausgeführt sein.Alternatively, the second auxiliary version 4, as in 4 shown, formed by a further slotted flange 11 with a further cup point 11.1 formed thereon, which is clamped onto the optical tube 1 and is arranged fixedly relative to the carrier 2. The grub screws and the corresponding radial bores 2.2 can then be dispensed with. The further slotted flange 11 can be designed in the same way as the slotted flange 5 .

In einer weiteren vorteilhaften Alternative ist die zweite Hilfsfassung 4, wie in 5 gezeigt, durch eine weitere biegeelastische Lochscheibe 12 gebildet ist, die mit dem optischen Tubus 1 und mit dem Träger 2 fest verbundenen ist. Die Klemmscheibe 9.1 der Fixiereinheit 9 wirkt hier unmittelbar auf den Rand der biegeelastischen Lochscheibe 12.In a further advantageous alternative, the second auxiliary mount 4, as shown in 5 shown, is formed by a further flexible perforated disc 12, which is firmly connected to the optical tube 1 and the carrier 2. The clamping disk 9.1 of the fixing unit 9 acts directly on the edge of the flexible perforated disk 12.

BezugszeichenlisteReference List

00: Justierfassungalignment detection
11: optischer Tubusoptical tube
1.01.0: optische Achseoptical axis
22: Trägercarrier
2.02.0: mechanische Achsemechanical axis
2.12.1: Stirnflächeface
2.22.2: Radialbohrungradial bore
2.32.3: Tangentialbohrungtangential drilling
2.42.4: Axialbohrungaxial bore
2.52.5: Zentralbohrungcentral bore
33: erste Hilfsfassungfirst auxiliary version
3.13.1: innere Stirnseite der ersten Hilfsfassunginner face of the first auxiliary version
44: zweite Hilfsfassungsecond auxiliary version
4.14.1: innere Stirnseite der zweiten Hilfsfassunginner face of the second auxiliary mount
55: geschlitzter Flanschslotted flange
5.15.1: Ringschneidering edge
66: Stelleinheitactuator
77: biegeelastische Lochscheibeflexible perforated disc
88th: 0-Ring0 ring
99: Fixiereinheitfuser unit
9.19.1: Klemmscheibeclamp washer
9.29.2: Bolzenbolt
1010: Klemmplatteclamp plate
1111: weiterer geschlitzter Flanschanother slotted flange
11.111.1: weitere Ringschneideanother ring edge
1212: weitere biegeelastische Lochscheibe another flexible perforated disc
EE: radiale Ebeneradial plane

Claims

Adjusting mount (0) with an optical tube (1), an optical axis (1.0) having, containing a carrier (2), a mechanical axis (2.0) having, and a first and a second auxiliary mount (3, 4) via which the optical tube (1) is connected to the support (2) in one of two radial planes (E) spaced apart from one another, the first and the second auxiliary mount (3, 4) being attached to the optical tube (1) in each case for tilting the optical axis (1.0) relative to the mechanical axis (2.0) leave two rotational degrees of freedom (Rx, Ry) and additionally at least the first auxiliary mount (3) leaves the optical tube (1) for adjustment in the radial direction to the mechanical axis (2.0) two translatory degrees of freedom (x, y), the carrier (2) being a monolithic component with two inner end faces (2.1) and a fixing unit (9) acting in the axial direction of the mechanical axis (2.0) by means of which the first and the second auxiliary ing (3, 4) each with an inner end face facing one of the end faces (2.1), can be clamped to the carrier (2), characterized in that the fixing unit (9) has two clamping discs (9.1) and at least two in the axial direction, the Clamping washers (9.1) contain bolts (9.2) that are clamped together indirectly via the first and second auxiliary mounts and the carrier (2).

Adjustment detection (0) after claim 1 , characterized in that the carrier (2) is formed from an extruded profile.

Adjustment detection (0) after claim 1 or 2 characterized in that at least the first auxiliary mount (3) is formed by a slotted flange (5) with a cup point (5.1) formed thereon, which is clamped onto a peripheral surface of the optical tube (1) and connected to the carrier (2) via at least two adjusting units (6) are connected in a radially forcibly guided manner.

Adjustment detection (0) after claim 3 , characterized in that the at least two adjusting units (6) are each formed by a grub screw which is guided in each case in a radial bore (2.2) formed in the support (2) and bears directly against the slotted flange (5).

Adjustment detection (0) after claim 1 or 2 , characterized in that at least the first auxiliary mount (3) is formed by a flexurally elastic perforated disc (7) which is firmly connected to the optical tube (1) and is radially forcibly guided to the carrier (2) via at least two adjusting units (6). connection is established.

Adjustment detection (0) after claim 5 , characterized in that the at least two adjusting units (6) are each formed by a grub screw which is guided in each case in a radial bore (2.2) formed in the carrier (2) and rests directly on an outer edge of the flexible perforated disk (7).

Adjustment detection (0) after claim 5 , characterized in that the at least two adjusting units (6) are each formed by a grub screw which is guided in a radial bore (2.2) formed in the carrier (2) and bears parallel to the flexible perforated disc (7) on the optical tube (1).

Adjustment detection (0) after claim 6 , characterized in that exactly four adjusting units (6) are present or exactly two adjusting units (6) are present, each of which is assigned a radially symmetrically opposite return spring in one of the radial bores (2.2).

Adjustment detection (0) after claim 1 or 2 , characterized in that the second auxiliary mount (4) is formed by an O-ring (8) fixed in the axial direction between the optical tube (1) and the carrier (2).

Adjustment detection (0) after claim 9 , characterized in that the O-ring (8) is arranged in a V-groove on the optical tube (1).

Adjustment detection (0) after claim 3 , characterized in that the second auxiliary mount (4) is formed by a further slotted flange (11) with a further cup cutting edge (11.1) formed thereon, which is clamped onto the optical tube (1) and arranged fixedly relative to the carrier (2). is.

Adjustment detection (0) after claim 5 , characterized in that the second auxiliary mount (4) is formed by a further flexible perforated disc (12) which is firmly connected to the optical tube (1) and to the carrier (2).