RU2442124C1 - Method for lens alignment - Google Patents
Method for lens alignment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2442124C1 RU2442124C1 RU2010148826/28A RU2010148826A RU2442124C1 RU 2442124 C1 RU2442124 C1 RU 2442124C1 RU 2010148826/28 A RU2010148826/28 A RU 2010148826/28A RU 2010148826 A RU2010148826 A RU 2010148826A RU 2442124 C1 RU2442124 C1 RU 2442124C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- cartridge
- curvature
- centering
- spindle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lens Barrels (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, применяется при сборке объективов.The invention relates to optical instrumentation, is used in the assembly of lenses.
Известен способ автоколлимационного центрирования линзы в оправе (Журнал "Сборка в машиностроении и приборостроении", 2010, №1, с.8) "… центрирование поверхностей линзы проводят методом последовательных приближений". Однако, как показывает практика, количество таких приближений может иметь порядок десятков, что многократно увеличивает трудоемкость процесса центрирования линзы.A known method of autocollimative centering of a lens in a frame (Journal "Assembly in mechanical engineering and instrumentation", 2010, No. 1, p.8) "... centering of the lens surfaces is carried out by the method of successive approximations." However, as practice shows, the number of such approximations can be on the order of tens, which greatly increases the complexity of the lens centering process.
Известен способ центрирования с помощью устройства для автоколлимационного центрирования линзы в оправе (авторское свидетельство СССР №972293, кл. G01M 11/00, 1982), в котором с целью снижения трудоемкости процесса центрирования линзы используют автоматизированные системы, включающие в себя автоматизированные патроны с сервоприводами, блоки выделения, обработки сигналов, формирования управляющих сигналов. Это позволяет в автоматизированном режиме провести центрирование методом последовательных приближений, однако при этом существенно возрастает стоимость средств оснащения и, следовательно, самой линзы.A known method of centering using a device for autocollimative centering of a lens in a frame (USSR author's certificate No. 972293, class G01M 11/00, 1982), in which, in order to reduce the complexity of the lens centering process, automated systems are used, including automated cartridges with servos, blocks selection, signal processing, the formation of control signals. This allows for automated centering by the method of successive approximations, however, at the same time, the cost of equipment and, therefore, the lens itself increases significantly.
Известен способ автоколлимационного центрирования линзы в оправе, принятый в качестве прототипа (Ефремов А.А. и др. Сборка оптических приборов. М., Высшая школа, 1978, с.146-149).A known method of autocollimation centering of a lens in a frame, adopted as a prototype (Efremov A.A. et al. Assembly of optical instruments. M., Higher School, 1978, p.146-149).
Линзу в оправе устанавливают в шпиндель токарного станка при помощи центрировочного патрона, имеющего корпус с конусом Морзе, сдвиговую и поворотную части. В задней бабке станка устанавливают автоколлимационную трубку Л.А.Забелина, которая предназначена для создания пучка лучей с изображением перекрестия (сетки) диафрагмы и позволяет одновременно проецировать это изображение на центрируемую поверхность и наблюдать его отражение.The lens in the frame is installed in the spindle of the lathe using a centering chuck having a housing with a Morse cone, shear and rotary parts. An autocollimation tube of L.A. Zabelin is installed in the tailstock of the machine, which is designed to create a beam of images with the image of the crosshair (grid) of the diaphragm and allows you to simultaneously project this image onto a centered surface and observe its reflection.
Линза устанавливается так, чтобы центр кривизны поверхности линзы, ближайшей к трубке Забелина, лежал в одной плоскости с центром кривизны поворотной части патрона. Это совпадение обеспечивают за счет выбора длины технологической части оправы или с использованием дистанционных втулок.The lens is mounted so that the center of curvature of the surface of the lens closest to the Zabelin tube lies in the same plane as the center of curvature of the rotary part of the cartridge. This coincidence is ensured by choosing the length of the technological part of the frame or using distance bushings.
Несовпадение центра кривизны поверхности линзы с осью вращения шпинделя наблюдают как биение (при вращении шпинделя) изображения сетки диафрагмы трубки Забелина, сформированного пучком лучей, отраженных от поверхности линзы.The mismatch of the center of curvature of the lens surface with the axis of rotation of the spindle is observed as the beating (during rotation of the spindle) of the mesh pattern of the Zabelin tube diaphragm formed by a beam of rays reflected from the lens surface.
На первом этапе центрирования сдвиговую часть патрона перемещают на необходимую величину, устраняя биение изображения сетки диафрагмы, т.е. совмещая центр кривизны первой поверхности линзы с центром кривизны поворотной части патрона.At the first stage of centering, the shear part of the cartridge is moved by the required amount, eliminating the runout of the image of the diaphragm grid, i.e. combining the center of curvature of the first surface of the lens with the center of curvature of the rotary part of the cartridge.
На втором этапе трубку Забелина (или ее объектив) перемещают в положение, при котором наблюдается изображение сетки диафрагмы, отраженное от второй поверхности линзы. Перемещением поворотной части центрировочного патрона на определенный угол устраняют биение изображения сетки диафрагмы, то есть совмещают центр кривизны второй поверхности линзы с осью вращения шпинделя. При этом за счет концентричности сферических поверхностей патрона и первой поверхности линзы совпадение центра кривизны первой поверхности линзы с центром кривизны поворотной части патрона не нарушается. Оптический блок готов к обточке наружной поверхности оправы соосно оптической оси и подрезке торцов перпендикулярно ей.At the second stage, the Zabelin tube (or its lens) is moved to the position at which the image of the diaphragm grid is reflected, reflected from the second surface of the lens. By moving the rotary part of the centering cartridge by a certain angle, the runout of the diaphragm grid image is eliminated, that is, the center of curvature of the second lens surface is combined with the axis of rotation of the spindle. Moreover, due to the concentricity of the spherical surfaces of the cartridge and the first lens surface, the coincidence of the center of curvature of the first lens surface with the center of curvature of the rotary part of the cartridge is not violated. The optical unit is ready for turning the outer surface of the frame coaxially with the optical axis and trimming the ends perpendicular to it.
Недостатком этого способа является трудность использования его в тех случаях, когда ближайшую к трубке Забелина поверхность линзы невозможно или нецелесообразно использовать в качестве первой центрировочной поверхности. Такая ситуация достаточно часто складывается при центрировании склеенных двух- или трехкомпонентных линз.The disadvantage of this method is the difficulty of using it in those cases when the lens surface closest to the Zabelin tube is impossible or impractical to use as the first centering surface. Such a situation often develops when centering glued two- or three-component lenses.
В таких случаях преломление лучей на поверхности (поверхностях), находящейся между трубкой Забелина и первой центрировочной поверхностью, приводит к тому, что автоколлимационная точка центрировочной поверхности (точка, в которую проецируется отраженное изображение диафрагмы), наблюдаемая через трубку, не совпадает с центром кривизны поверхности.In such cases, the refraction of rays on the surface (surfaces) located between the Zabelin tube and the first centering surface leads to the fact that the autocollimation point of the centering surface (the point at which the reflected image of the diaphragm is projected), observed through the tube, does not coincide with the center of curvature of the surface .
Тогда при смещении поворотной части патрона (второй этап центрирования) поворот линзы приводит к совмещению автоколлимационной точки второй центрировочной поверхности с осью шпинделя, и центр кривизны первой центрировочной поверхности остается несмещенным, но автоколлимационная точка первой центрировочной поверхности, наблюдаемая в трубке Забелина, смещается. Возникает необходимость вновь центрировать линзу.Then, when the rotary part of the cartridge is displaced (the second centering stage), the rotation of the lens aligns the autocollimation point of the second alignment surface with the spindle axis, and the center of curvature of the first alignment surface remains unbiased, but the autocollimation point of the first alignment surface observed in the Zabelin tube shifts. There is a need to re-center the lens.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности центрирования линз и снятие ограничений, накладываемых на выбор центрировочных поверхностей.The task of the invention is to increase the performance of the centering of the lenses and remove the restrictions imposed on the choice of centering surfaces.
Поставленная задача достигается тем, что в способе центрирования линзы при помощи центрировочного патрона со сдвиговой и поворотной частями, закрепленного в шпинделе токарного станка, и трубки Забелина, установленной в задней бабке станка, который включает в себя последовательное центрирование каждой из поверхностей линзы относительно оси вращения шпинделя сначала перемещением сдвиговой части патрона перпендикулярно оси вращения шпинделя, затем перемещением поворотной части патрона вокруг центра кривизны поворотной части патрона, новым является то, что при центрировке многокомпонентной линзы, исходя из конструктивных или технологических соображений, выбирают одну из поверхностей линзы, устанавливают линзу так, чтобы за счет выбора длины технологической части оправы или с использованием дистанционных втулок автоколлимационная точка выбранной поверхности лежала в одной плоскости с центром кривизны поворотной части центрировочного патрона, лежащим на оси вращения шпинделя, затем совмещают автоколлимационную точку выбранной поверхности с центром кривизны поворотной части центрировочного патрона перемещением сдвиговой части патрона, затем совмещают с осью вращения шпинделя автоколлимационную точку другой поверхности линзы перемещением поворотной части патрона при сохранении неизменного положения автоколлимационной точки выбранной поверхности линзы, ранее совмещенной с центром кривизны поворотной части патрона.The problem is achieved in that in the method of centering the lens using a centering cartridge with a shift and rotary parts, mounted in the spindle of the lathe, and a Zabelin tube installed in the tailstock of the machine, which includes sequential centering of each of the lens surfaces relative to the axis of rotation of the spindle first by moving the shear part of the cartridge perpendicular to the axis of rotation of the spindle, then by moving the rotary part of the cartridge around the center of curvature of the rotary part of the cartridge, new is that when centering a multicomponent lens, based on structural or technological considerations, one of the lens surfaces is selected, the lens is mounted so that, by choosing the length of the technological part of the frame or using remote bushings, the autocollimation point of the selected surface lies in the same plane with the center the curvature of the rotary part of the centering cartridge lying on the axis of rotation of the spindle, then combine the autocollimation point of the selected surface with the center of curvature otnoy portion CENTERING cartridge shear movement of the cartridge, then combine with the axis of rotation of the spindle autocollimation point other surface of the lens holder by moving the rotary part while maintaining constant the position of the selected point autocollimation lens surface previously combined with the center of curvature of the rotating part of the cartridge.
Предложенное техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображен центрировочный патрон с установленной на него линзой в оправе, на фиг.2 - совмещение точки O1 (центр кривизны ближайшей к трубке Забелина поверхности линзы) с осью вращения шпинделя станка С-С1 посредством смещения сдвиговой части патрона, то есть устранение биения Δ, на фиг.3 - совмещение точки О2 (центр кривизны второй поверхности линзы) с осью вращения шпинделя станка C-C1 смещением поворотной части патрона, при этом точка О1 также остается на оси С-С1, на фиг.4 - положение двухкомпонентной линзы при совмещении центра кривизны одной из поверхностей линзы с центром кривизны поворотной части патрона, на фиг.5 - положение двухкомпонентной линзы при совмещении автоколлимационной точки одной из поверхностей линзы с центром кривизны поворотной части патрона.The proposed technical solution is illustrated by graphic materials, where Fig. 1 shows a centering cartridge with a lens mounted on it in a frame, Fig. 2 - alignment of point O 1 (center of curvature of the lens surface closest to the Zabelin tube) with the axis of rotation of the spindle of the C-C machine 1 by displacing the shear part of the cartridge, that is, eliminating the runout Δ, in Fig. 3 - aligning the point O 2 (the center of curvature of the second lens surface) with the axis of rotation of the spindle of the machine CC 1 by shifting the rotary part of the cartridge, while the point O 1 also remains on the axis CC 1 , Fig. 4 shows the position of a two-component lens when combining the center of curvature of one of the lens surfaces with the center of curvature of the rotary part of a cartridge;
Линзу в оправе 7, имеющую поверхности 1 и 2, устанавливают в центрировочный патрон 4, имеющий сдвиговую часть 5 и поворотную часть 6, L - длина технологической части оправы или дистанционной втулки, R1 - радиус первой (базовой) поверхности линзы, R2 - радиус второй поверхности линзы, Rп - радиус поворотной части патрона. Затем производят центрирование совмещением центров кривизны поверхностей линзы с осью вращения шпинделя (фиг.1-3).A lens in a
На фиг.4 сплошными линиями изображена склеенная двухкомпонентная линза, центрирование которой должно быть произведено относительно поверхностей 2 и 3, в положении, когда центр кривизны поверхности 2 (O2) уже совмещен с осью вращения шпинделя C-C1 и центром кривизны поворотной части патрона (О). Ломаные линии от поверхности 2 к автоколлимационной точке А2 изображают ход лучей, отраженных от поверхности 2. Ломаная линия от поверхности 3 к автоколлимационной точке А3 изображает ход луча, отраженного от поверхности 3.4, solid lines show a glued two-component lens, the centering of which should be made relative to
Из фиг.4 следует, что поворот линзы на угол α (изображение на фиг.4 пунктирными линиями) приводит к совмещению точки А3 с осью С-С1, при этом центр кривизны поверхности 2 (О2) остается несмещенным, но точка А2, наблюдаемая в трубке Забелина, смещается на величину ΔА2 вследствие поворота поверхности 1, на которой происходит преломление отраженных от поверхности 2 лучей. Возникает необходимость вновь центрировать поверхность 2. Фиг.1-4 относятся к прототипу.From figure 4 it follows that the rotation of the lens at an angle α (the image in figure 4 by dashed lines) leads to the alignment of point A 3 with axis CC 1 , while the center of curvature of surface 2 (O 2 ) remains unbiased, but point A 2 , observed in the Zabelin tube, is shifted by ΔА2 due to the rotation of
Предлагаемый способ центрирования линзы (фиг.5) осуществляется следующим образом. Линзу устанавливают таким образом, чтобы за счет выбора длины технологической части оправы или с использованием дистанционных втулок автоколлимационная точка выбранной поверхности лежала в одной плоскости с центром кривизны поворотной части центрировочного патрона. Автоколлимационная точка А2 поверхности 2 смещением сдвиговой части патрона совмещается с осью C-C1 вращения шпинделя (изображение на фиг.5, выполненное сплошными линиями). Затем смещением поворотной части патрона на угол α обеспечивается смещение ΔA3 автоколлимационной точки поверхности 3 линзы до совмещения ее с осью С-С1 (изображение на фиг.5, выполненное штриховыми линиями). При этом центр кривизны поверхности 2 вследствие несовпадения с центром кривизны поворотной части патрона смещается на величину ΔO2, но положение автоколлимационной точки поверхности 2 остается неизменным, т.е. совпадающим с осью C-C1. Процесс центрировки завершается за один этап.The proposed method of centering the lens (figure 5) is as follows. The lens is mounted so that by choosing the length of the technological part of the frame or using remote bushings, the autocollimation point of the selected surface lies in the same plane as the center of curvature of the rotary part of the centering cartridge. The autocollimation point A 2 of
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет, выбрав в качестве базовой (первой) любую поверхность центрируемой линзы, осуществить центрирование за один цикл с минимальной трудоемкостью и без использования дорогостоящего оснащения.Thus, the proposed technical solution allows, choosing as the base (first) any surface of the centering lens, to center in one cycle with minimal labor and without the use of expensive equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010148826/28A RU2442124C1 (en) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | Method for lens alignment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010148826/28A RU2442124C1 (en) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | Method for lens alignment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2442124C1 true RU2442124C1 (en) | 2012-02-10 |
Family
ID=45853740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010148826/28A RU2442124C1 (en) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | Method for lens alignment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2442124C1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542636C1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-02-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for centring lens in holder and holder therefor |
RU2544288C1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-03-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for centring lens in holder and holder therefor |
RU2593639C1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-10 | Акционерное общество "Швабе - Технологическая лаборатория" | Method of aligning pancratic optical system |
WO2016148595A1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for the automated alignment of a lens in a mount, and mount for implementing same |
RU2602420C2 (en) * | 2015-03-17 | 2016-11-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for alignment of lens in holder and holder for its implementation |
RU2602419C2 (en) * | 2015-03-17 | 2016-11-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method of stock pile structure lenses centering and lenses holders for its implementation |
RU172779U1 (en) * | 2017-02-20 | 2017-07-24 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Геофизика-НВ" | Lens Centering Chuck |
RU2634078C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-10-23 | Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод" | Method of centering in lens frame working in infrared spectrum region |
RU2641320C1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-01-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Method for centering lens in rim and rim therefor |
-
2010
- 2010-11-29 RU RU2010148826/28A patent/RU2442124C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЕФРЕМОВ А.А. и др. Сборка оптических приборов. - М.: Высшая школа, 1978, с.146-149. * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542636C1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-02-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for centring lens in holder and holder therefor |
RU2544288C1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-03-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for centring lens in holder and holder therefor |
RU2593639C1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-10 | Акционерное общество "Швабе - Технологическая лаборатория" | Method of aligning pancratic optical system |
WO2016148595A1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for the automated alignment of a lens in a mount, and mount for implementing same |
RU2602420C2 (en) * | 2015-03-17 | 2016-11-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for alignment of lens in holder and holder for its implementation |
RU2602419C2 (en) * | 2015-03-17 | 2016-11-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method of stock pile structure lenses centering and lenses holders for its implementation |
RU2602418C2 (en) * | 2015-03-17 | 2016-11-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Method for automated alignment of lens in holder an holder for its implementation |
RU2634078C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-10-23 | Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод" | Method of centering in lens frame working in infrared spectrum region |
RU2641320C1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-01-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Method for centering lens in rim and rim therefor |
RU172779U1 (en) * | 2017-02-20 | 2017-07-24 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Геофизика-НВ" | Lens Centering Chuck |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2442124C1 (en) | Method for lens alignment | |
US3762821A (en) | Lens assembly | |
US5461689A (en) | Apparatus for and method of polishing optical connectors | |
JP2657040B2 (en) | Rotation and alignment device of assembly system for low connection loss of optical connector for optical fiber connection | |
CN104400222B (en) | A kind of initial phase method of adjustment of four wedge light-beam scanners | |
CN101517449B (en) | Acylindrical optical devices and method of manufacture | |
JPS62168008A (en) | Measuring instrument for aspherical shape | |
CN104950420A (en) | System and method for calibrating optical axis of aspheric reflector | |
CN106959082A (en) | A kind of many optical axis systematic optical axis Parallel testing method and system | |
RU2602419C2 (en) | Method of stock pile structure lenses centering and lenses holders for its implementation | |
CN103837940A (en) | Multichannel optical fiber rotary connector structure and manufacturing method | |
US20160018215A1 (en) | Spherical shape measurement method and apparatus | |
EP3554812A1 (en) | Method for ultraprecise centering of a transmissive or reflective optical unit | |
Langehanenberg et al. | Smart and precise alignment of optical systems | |
Hopkins | Some thoughts on lens mounting | |
CN204790152U (en) | System for calibrating optical axis of aspheric reflector | |
CN108051880B (en) | Method for processing metal multi-face scanning prism | |
CN204479848U (en) | Coaxial adjusting system of multi-view-field sensor optical system | |
RU172779U1 (en) | Lens Centering Chuck | |
RU2634078C1 (en) | Method of centering in lens frame working in infrared spectrum region | |
RU2641320C1 (en) | Method for centering lens in rim and rim therefor | |
CN114838673A (en) | Archimedes stripe turntable for turntable confocal system and partition method thereof | |
CN110899960A (en) | Error compensation method for spiral scanning laser processing head flat glass | |
CN104029095B (en) | A kind of processing method ensureing non-spherical lens center deviation | |
JPS6043237B2 (en) | Laser processing equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160412 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |