SU1597827A1

SU1597827A1 - Focusing device

Info

Publication number: SU1597827A1
Application number: SU884497740A
Authority: SU
Inventors: Олег Николаевич Гусев; Игорь Николаевич Степаненков
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1988-10-24
Filing date: 1988-10-24
Publication date: 1990-10-07

Abstract

Изобретение относитс к оптикомеханическим приборам и может быть использовано в устройствах дл фокусировки оптического элемента, а также в юстировочных системах. Цель изобретени - повышение чувствительности фокусировки при одновременном упрощении конструкции. Устройство содержит неподвижную 1, промежуточную 2 и подвижную 3 платформы, соединенные попарно плоскими пружинами 4 и 5, сферическое зеркало 7, установленное на подвижной платформе 3. При вращении винта 12 платформа 2 перемещаетс одновременно в направлении действи винта 12 и в направлении зеркала 7. Перемещение платформы 2 вызывает перемещение платформы 3 во встречном направлении. Поскольку платформа 3 св зана кинематически роликом 8 с площадкой 11, установленной параллельно пружинам 4,5, то малое перемещение платформы 2 будет линейным и параллельным площадке 11. 1 ил.The invention relates to optomechanical instruments and can be used in devices for focusing an optical element, as well as in alignment systems. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of focus while simplifying the design. The device contains a fixed 1, intermediate 2 and movable 3 platforms, connected in pairs by flat springs 4 and 5, a spherical mirror 7 mounted on a movable platform 3. When the screw 12 rotates, the platform 2 moves simultaneously in the direction of the screw 12 and in the direction of the mirror 7. Moving platform 2 causes platform 3 to move in the opposite direction. Since the platform 3 is kinematically connected with the roller 8 with the platform 11 installed parallel to the springs 4,5, a small movement of the platform 2 will be linear and parallel to the platform 11. 1 sludge.

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в устройствах для фокусировки оптических элементов, а также в юстировочных механизмах.The invention relates to optical instrumentation and can be used in devices for focusing optical elements, as well as in alignment mechanisms.

Цель изобретения — повышение чувствительности фокусировки при одновременном упрощении конструкции?На чертеже изображено фокусировочное устройство.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of focusing while simplifying the design? The drawing shows a focusing device.

Фокусировочное устройство содержит неподвижную 1, промежуточную 2 подвижную 3 платформы, две плоские пружины 4, каждая из которых жестко соединена с неподвижной 1 и промежуточной 2 платформами, две плоские пружины 5, каждая из которых жестко соединена с промежуточной 2 и подвижной 3 платформами, при этом пружины 4 расположены параллельно пружинам 5. На подвижной платформе установлен держатель 6 с фокусируемым элементом 7 (например, сферическим зеркалом) и ролик 8, ось вращения которого 9 находится на пересечении диагоналей параллелограмма, образованного платформами 2 и 3 и плоскими пружинами 5. Неподвижная платформа 1 имеет выступ 10, на котором выполнена площадка 11, которая кинематически связана с роликом 8 и размещена параллельно плоским пружинам 4 между ними и обращена в сторону, противоположную направлению смещающего усилия, прилагаемого к промежуточной платформе 2. Кроме того, устройство включает в себя привод, выполненный в виде, например, винтового устройства 12, которое кинематически связано с промежуточной платформой 2.The focusing device comprises a fixed 1, intermediate 2 movable 3 platforms, two flat springs 4, each of which is rigidly connected to the fixed 1 and intermediate 2 platforms, two flat springs 5, each of which is rigidly connected to the intermediate 2 and movable 3 platforms, while the springs 4 are parallel to the springs 5. A holder 6 with a focusing element 7 (for example, a spherical mirror) and a roller 8, the axis of rotation of which 9 is at the intersection of the diagonals of the parallelogram, is installed on the movable platform, image defined by platforms 2 and 3 and flat springs 5. The fixed platform 1 has a protrusion 10, on which there is a platform 11, which is kinematically connected with the roller 8 and placed parallel to the flat springs 4 between them and facing the opposite direction of the biasing force applied to the intermediate platform 2. In addition, the device includes a drive made in the form of, for example, a screw device 12, which is kinematically connected with the intermediate platform 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При вращении винта 12 промежуточная платформа перемещается на плоских пружинах 4 в направлении смещающего усилия и одновременно с этим приближается к неподвижной платформе 1. Величина приближения промежуточной платформы к неподвижной платформе определяется из выX²ражения Δι=—, где х — ход. платформы 2 в направлении смещающего усилия, I — длина плоских пружин 4.When the screw 12 is rotated, the intermediate platform moves on the flat springs 4 in the direction of the biasing force and at the same time approaches the fixed platform 1. The approximation of the intermediate platform to the fixed platform is determined from expression X ² Δι = -, where x is the stroke. platform 2 in the direction of biasing force, I - the length of the flat springs 4.

Перемещение платформы 2 в направлении смещающего усилия вызывает деформацию плоских пружин 5 и' перемещение платформы 3 с фокусируемым элементом 7 в направлении к платформе 2. Поскольку платформа 3 связана кинематически роликом 8 с площадкой 11, то перемещение платформы 3 будет линейным и параллельным площадке 11 и его величина определяется выX² ражением Δ2= — , где /2 — длина плоских пружин 5.Moving the platform 2 in the direction of biasing force deforms the flat springs 5 and 'moving the platform 3 with the focusing element 7 towards the platform 2. Since the platform 3 is kinematically connected by the roller 8 to the platform 11, the movement of the platform 3 will be linear and parallel to the platform 11 and its value is determined vyX expressions ² Δ2 = -, where / 2 - length of the leaf springs 5.

Так как направления перемещений Платформ 2 и 3 противоположны, то величина результирующего линейного, фокусировочного перемещения оптического элемента 7 определяется из выраженияSince the directions of movement of the Platforms 2 and 3 are opposite, the magnitude of the resulting linear, focusing movement of the optical element 7 is determined from the expression

Δ=Δ.-Δ₂=-*-(Δ = Δ.-Δ ₂ = - * - (

Из этого выражения видно, что в устройст ве величина фокусировочного перемещения платформы 3 с оптическим элементом 7 во много раз меньше величины перемещения винтового привода 12 и платформы 2. В известном устройстве величина перемещения платформы с фокусируемым оптическим элементом равна величине перемещения винтового привода, таким образом чувствительность фокусировки в известном устройстве ниже, чем в предлагаемом. В устройстве для обеспечения линейных перемещений исключена необходимость в выполнении параллелограммов одинаковыми, а также в применении дорогого безлюфтового привода с редуктором для перемещения платформ в соотношении 1:2, что упрощает и удешевляет конструкцию устройства. Используемый для целей фокусировочных перемещений ролик, кинематически связанный с вертикальной площадкой, не вызывает технологических сложностей в конструкции. Расположение площадки 11 между плоскими пружинами 5, а также размещение ролика 8 с осью 9 на пересечении диагоналей параллелограмма на плоек х пружинах 5, позволяет выполнить конструкцию устройства компактной и в малых габаритах, а также обеспечивает наилучшие условия для передачи перемещений платформе 2.From this expression it is seen that in the device, the amount of focusing movement of the platform 3 with the optical element 7 is many times smaller than the amount of movement of the screw drive 12 and the platform 2. In the known device, the amount of movement of the platform with the focused optical element is equal to the amount of movement of the screw drive, so the sensitivity focusing in the known device is lower than in the proposed one. The device for providing linear movements eliminates the need to perform parallelograms the same, as well as to use an expensive backlash-free drive with a gearbox to move the platforms in a 1: 2 ratio, which simplifies and reduces the cost of the device design. The roller used for the purposes of focusing movements, kinematically connected with a vertical platform, does not cause technological difficulties in the design. The location of the platform 11 between the flat springs 5, as well as the placement of the roller 8 with the axis 9 at the intersection of the diagonals of the parallelogram on the flat springs 5, allows the design of the device to be compact and small in size, and also provides the best conditions for transmitting movements to platform 2.

Claims

Claim

A focusing device containing a fixed, intermediate and movable platforms interconnected by flat parallel springs, an optical element holder mounted on a movable platform, and an actuator, characterized in that, in order to increase the sensitivity of focusing while simplifying the design, the introduced platform is installed on the movable platform roller, the axis of rotation of which coincides at the intersection point of the diagonals of the parallelogram formed by the mobile and intermediate platforms and connecting their flat springs, and on a fixed base, a ledge is rigidly fixed with a platform placed parallel to the flat springs with the possibility of interaction with the roller, while the drive is installed with the possibility of interaction with the intermediate platform.