WO2015032488A1 - Optische baugruppe mit einer monolithischen fassung mit in einer gleichen richtung wirkenden stellschrauben - Google Patents

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WO2015032488A1
WO2015032488A1 PCT/EP2014/002375 EP2014002375W WO2015032488A1 WO 2015032488 A1 WO2015032488 A1 WO 2015032488A1 EP 2014002375 W EP2014002375 W EP 2014002375W WO 2015032488 A1 WO2015032488 A1 WO 2015032488A1
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WO
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outer ring
inner ring
web
optical assembly
adjusting
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Application number
PCT/EP2014/002375
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Inventor
Torsten Erbe
Matthias Bening
Uwe Richter
Bernd Seher
Original Assignee
Jenoptik Optical Systems Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/003—Alignment of optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/023—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment

Definitions

  • the invention relates to an adjustable optical assembly with a subdivided into an inner ring and an outer ring monolithic socket in which a seized optical element with an optical axis in an adjustment plane perpendicular to the axis of symmetry of the outer ring (outer ring axis) is adjustable.
  • a generic version is known from DE 199 01 295 A1.
  • Monolithic, divided into an inner ring and an outer ring sockets are made by inserting slots in a body, wherein between the inner ring and the outer ring remain connections.
  • the plurality of such known from the prior art versions differ in particular in the execution of these remaining compounds, which is essentially determined by the position, the geometry and the dimensioning of the slots.
  • connection Depending on the design of the connections and the direction of an introduced travel, the direction of the resulting displacement and the sensitivity of the implementation of the travel are determined in the displacement.
  • the design and number of connections is also decisive for the stiffness or compliance of the connection between inner and outer ring perpendicular to the adjustment plane.
  • the published patent application DE 199 01 295 A1 discloses an optical assembly with a monolithic socket, consisting of an outer ring (there outer socket), an inner ring, in which an optical element is held, as well as differently shaped connections between the inner ring and the outer ring.
  • the differently designed connections ⁇ represent solid-state articulated couplings or transmissions of solid-state articulated couplings .
  • a first connection type (there hinge) is formed by a straight web of constant thickness, one end of which merges into the inner ring and the other end in the Au ⁇ inforing and constitutes a solid joint coupling.
  • the web extends in Rich ⁇ tion of a first tangent to the inner ring.
  • the socket has exactly one connection according to this first connection type.
  • a second type of connection is formed by an adjusting lever with two mutually parallel lever arms and represents a lever mechanism with solid-state articulated coupling.
  • one end of the lever arms passes into the adjusting lever, while the other end merges into the outer ring and the inner ring.
  • the lever arms are parallel to each other.
  • a radially acting actuator here set screw
  • a point of attack by the second tangent is perpendicular to the first tangent.
  • the socket has two connections of the second link type, the two ge ⁇ genüber117 points at an equal angular distance to the one connection first type of connection in the socket are formed, so that the first tangent intersects with two second tangents at an angle of 90 °.
  • the two displacement paths as they result from an independent initiation of Stellwe ⁇ conditions on the two compounds of the second type of connection, are described as circular orbits of the inner ring axis about the two intersections (rotation poles). Because of the only small ranges of motion, the curvature of the circular paths is negligible and the movement paths can be a linear displacement paths ver ⁇ were, which thus extend radially perpendicularly from the rotary Tru and to each other.
  • the adjustment paths introduced in the radial direction by the two setscrews are sensitively reduced in mutually independent displacement paths.
  • the sensitivity is determined in each case by the translation of the screw, the translation of the lever mechanism and the implementation in a rotation about a pole.
  • a third type of connection (there L-shaped link) is formed by a simply angled web, one end of which merges into the inner ring and the other end in the outer ring.
  • the compounds of the third type of connection have no influence on the displacement paths, but cause a stiffening of the socket perpendicular to the displacement plane.
  • the adjusting screws engage radially opposite the socket. Not always the necessary space ⁇ freedom is given to operate so arranged screws from different directions can.
  • the outer ring must have a minimum width of the for the Set screws required Einschraubin, which should be at least twice as long as the thread diameter in the rule. This may be contrary to an otherwise possible smaller dimensioning of the outer diameter.
  • Adjustment be desired, so longer as long as possible linear displacement paths he should be ⁇ aims.
  • the invention has for its object to find a monolithic socket in which the screws can be actuated from a same direction.
  • this should also cover a comparatively larger adjustment range.
  • 3a shows a second embodiment of an assembly in plan view
  • Fig. 3b the second embodiment of an assembly in a sectional view.
  • each inventive embodiment of the optical assembly of a monolithic socket 1 which is divided by slots in an outer ring 2 with a Au ⁇ texachse 2.0 and connected to this via at least three compounds 5.1, 5.2, 5.3 inner ring 3 with an inner ring axis 3.0.
  • an optical element 4 is taken with an optical axis 4.0.
  • the first connection 5.1 has at least one first web 5.1 .1, which is arranged tangentially to the inner ring 3.
  • the second and third connection 5.2, 5.3 each have ⁇ wells an adjusting screw 6 with an adjusting axle 6.0 which is perpendicular to the first web 5.1 .1.
  • the points of intersection of the adjusting axes 6.0 with the tangent through the first web 5.1 .1 form two poles of rotation, around which the inner ring axis 3.0, in each case a circular path descriptive, can be adjusted on a displacement when on the opposite second and / or third connection 5.2, 5.3 a travel is initiated.
  • the curvature of the circular paths is negligible within the adjustment range in relation to the radius of curvature, so that the circular paths can be understood as two mutually perpendicular axis and the displacement paths can be considered as a linear displacement.
  • connection 5.4 may advantageously be present, which merely serve for an axial reinforcement of the socket 1. They are designed as angled webs and can be arranged in any number and at any position.
  • Each of the connections 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 comprises at least one web.
  • These webs can, as shown in FIGS. 2 and 3, be designed with a constant thickness over their length and at the ends which merge into the inner ring 3 or the outer ring 2. Such webs have a distributed over their length compliance. But the webs can also, compared to the transitions, which then form tapers of high compliance, made thicker over their length and thus be relatively stiff. Regardless of their design, these webs are considered as rigid coupling for the description of the kinematics of the inner ring caused by the various embodiments of the compounds.
  • the individual embodiments of an optical assembly differ essentially in the embodiment of the first and / or second or third connection 5.1, 5.2, 5.3.
  • all the embodiments explained below for the first connection 5.1 can be combined with all the embodiments of the second or third connection 5.2, 5.3.
  • FIGS. 2a and 2b show a first exemplary embodiment of an optical assembly. It has the kinematic better execution compared to a second embodiment shown in FIGS. 3a and 3b.
  • the second embodiment of an optical assembly comparatively allows a smaller version of the outer ring 2.
  • a first embodiment of the first connection 5.1 shown in the second embodiment of an optical assembly in Figs. 3a and 3b, this is the same
  • the prior art is formed by a first web 5.1 .1, which merges tangentially on a circle around the outer ring axis 2.0 running at one of its two ends in the inner ring 3 and at the other of its two ends in the outer ring 2.
  • connection of the first web 5.1.1 is deflected on the inner ring 3 to its connection to the outer ring 2 and the first bridge 5.1 .1 tilted relative to the tangent .
  • the position of the Drehpols migrates by a multiple of the deflection, which leads to a change in the translation and thus to a non-linear movement behavior.
  • this embodiment of the first connection 5.1 is relatively inexpensive to produce by only one slot.
  • a second exemplary embodiment of the first connection 5.1 shown in the first exemplary embodiment of an optical assembly in FIGS. 2a and 2b, is tangential to a circle around the outer ring axis 2.0 by a first web 5.1 Web 5.1 .2 is formed, wherein the first and the further web 5.1 .1, 5.1 .2 are connected to one another at one of its ends and merge at the other ends in the inner ring 3 and the outer ring 2.
  • the first bridge 5.1 .1 is not tilted with respect to the tangent, but is offset only minimally parallel. The emigration of the Drehpols corresponds so only un ⁇ dangerous the deflection and is therefore relatively without influence on the translation.
  • the webs can be designed differently, which leads to further embodiments for the first connection 5.1.
  • the second and third of the compounds 5.2, 5.3 are always identical within a version 1 and can therefore be described using one of the two compounds.
  • the second connection 5.2 represents a screw drive, formed by an adjusting screw 6 with a control axis 6.0, guided through a through hole 2.1 in the outer ring 2, and one monolithically connected to the inner ring 3 via a second web 3.2 Mother body 3.1.
  • the nut body 3.1 represents a block in the form of a ring portion with an internal thread.
  • the displacement of the nut body 3.1 takes place in a direction along the adjustment axis 6.0 by drawing it to a flat surface around the through hole 2.1 in the outer ring 2 when screwing the screw 6 in the nut body 3.1 and in the opposite direction sense by the restoring force of the elastic deformation and adjustment of the second web 3.2 as a result of screwing.
  • the second web 3.2 is formed extending in the direction of the adjusting axis 6.0.
  • the adjusting travel introduced via the adjusting screw 6, determined by the displacement of the adjusting screw 6 along the adjusting axis 6.0 is transferred into a pure translatory displacement of the second web 3.2.
  • the outer ring 2 comparatively pulp ⁇ ter must be performed in order to ensure a necessary length of the second web 3.2 and ei ⁇ ne required mounting length for the screw 6.
  • the second web 3.2 must not be designed to extend in the direction of the adjusting axis 6.0, which would be optimal only for the transmission of force and distance.
  • Webs 3.2 they have, according to FIG. 2, an angular distance of 180 °, while they have according to FIGS. 3a and 3b only an angular distance of about 1 50 °. In both cases, however, they are formed tangentially on a circle around the outer ring axis 2.0, which coincides with the inner ring axis 3.0 in the stress-free, undeflected state of the socket 1. As a result, in particular the regions of the adjacent outer ring 2 have a constant width. The outer ring 2, which here has the ge ⁇ smallest width over its circumference, is thus not additionally weakened by the slit position.
  • the second and third compound may 5.2, 5.3 at an angular distance (z. B. relative to the centers of the second ridges 3.2) between greater zuei ⁇ Nander be disposed 90 ° 180 ° and wherein the second webs constructively advantageous tangential 3.2 run and kinematically advantageous, the second webs 3.2 are aligned with the adjusting axes 6.0.
  • All embodiments of the second or third compound 5.2, 5.3 could be ⁇ advantageous so arranged in the version 1, that the two screws 6 along the adjusting axes 6.0 have the same direction of screwing.
  • the version 1 must be accessible for adjustment only from one side.
  • connection 5.2, 5.3 may also be arranged in the version 1, that the two screws 6 along the adjusting axes 6.0 have an opposite direction of screwing.
  • the inventive assembly is less sensitive by a relatively low reduction of the initiated travel paths in displacement paths.
  • the resolution is here at 1 - 2 ⁇ .
  • it is suitable for a larger adjustment range up to approximately 100 pm and can be designed so that it must be accessible for adjustment of only one side.

Abstract

Optische Baugruppe bestehend aus einer monolithischen Fassung (1), die durch Schlitze in einen Außenring (2) und einen mit diesem über wenigstens drei Verbindungen (5.1, 5.2, 5.3) verbundenen Innenring (3) unterteilt ist, und einem im Innenring (3) gefassten optischen Element (4). Eine zweite und dritte der Verbindungen (5.2, 5.3) sind gegenüberliegend angeordnet und baugleich als Gewindetrieb ausgebildet, mit jeweils einer durch den Außenring (2) geführten Stellschraube (6) mit einer Stellachse (6.0), wobei die zwei Stellschrauben (6) in einer gleichen Richtung senkrecht zu dem ersten Steg (5.1.1) einer ersten Verbindung (5.1) angeordnet sind.

Description

Optische Baugruppe mit einer monolithischen Fassung mit in einer gleichen Richtung wirkenden Stellschrauben
Die Erfindung betrifft eine justierbare optische Baugruppe mit einer in einen Innenring und einen Außenring unterteilten monolithischen Fassung, in der ein gefasstes optisches Element mit einer optischen Achse in einer Justierebene senkrecht zur Symmetrieachse des Außenringes (Außenringachse) justierbar ist. Eine gattungsgemäße Fassung ist aus der DE 199 01 295 A1 bekannt.
Monolithische, in einen Innenring und einen Außenring unterteilte Fassungen werden durch Einbringen von Schlitzen in einen Grundkörper hergestellt, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring Verbindungen bestehen bleiben. Die Vielzahl solcher aus dem Stand der Technik bekannten Fassungen unterscheiden sich insbesondere in der Ausführung dieser verbleibenden Verbindungen, die im Wesentlichen durch die Lage, die Geometrie und die Dimensionierung der Schlitze bestimmt wird.
Grundsätzlich greifen wenigstens an zwei dieser Verbindungen im Außenring eingeschraubte Stellschrauben an. Mit der Einleitung eines Stellweges, mittels einer der Stellschrauben in einer der Verbindungen, wird der Innenring und damit die Symmetrieachse des Innenrings (Innenringachse) gegenüber dem Außenring, und damit der Außenring¬ achse, um einen Verschiebeweg bewegt. Da das optische Element und damit die opti¬ sche Achse eines im Innenring gefassten optischen Elementes eine feste Lage zur Innen¬ ringachse hat, kann so die Lage der optischen Achse justiert werden.
In Abhängigkeit von der Ausführung der Verbindungen und der Richtung eines eingeleiteten Stellweges sind die Richtung des resultierenden Verschiebeweges und die Feinfühligkeit der Umsetzung des Stellweges in den Verschiebeweg bestimmt. Die Ausführung und Anzahl der Verbindungen ist auch bestimmend für die Steifheit bzw. Nachgiebigkeit der Verbindung zwischen Innen- und Außenring senkrecht zur Justierebene.
Die Offenlegungsschrift DE 199 01 295 A1 offenbart eine optische Baugruppe mit einer monolithischen Fassung, bestehend aus einem Außenring (dort Außenfassung), einem Innenring, in dem ein optisches Element gehalten ist, sowie unterschiedlich gestalteten Verbindungen zwischen dem Innenring und dem Außenring. Die unterschiedlich gestalte¬ ten Verbindungen stellen Festkörpergelenkkoppeln bzw. Getriebe aus Festkörpergelenkkoppeln dar.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Im Unterschied zu konventionellen diskreten Koppeln bzw. Koppelgetrieben bestehend aus Gelenken verbunden über starre Koppeln, deren Bewegungsübertragung kinematisch definiert ist, ist die Kinematik von Festkörpergelenkkoppeln bzw. Getrieben aus solchen Festkörpergelenkkoppeln grundsätzlich nur näherungsweise beschreibbar. Die Kinematik ist grundsätzlich nur innerhalb sehr kleiner Bewegungsbereiche mit der Kinematik von diskret aufgebauten Koppelgetrieben beschreibbar.
Für eine Justierung des optischen Elementes in der Ebene ist es wünschenswert, wenn die Justierung und damit die Verschiebewege möglichst entlang zweier senkrecht aufeinander stehender Achsen und mit einem festen Übersetzungsverhältnis erfolgen können. Solche Verschiebewege sollen mit einer Fassung gemäß der vorgenannten DE 199 01 295 A1 in einem sehr begrenzten Justierbereich wenigstens annähernd erreicht werden.
Um das Verständnis für die wesentlichen Unterschiede zwischen einer Fassung gemäß dem Stand der Technik und einer erfindungsgemäßen Fassung zu erleichtern, soll eine Fassung gemäß der DE 199 01 295 A1 nachfolgend anhand einer Zeichnung, gezeigt in Fig. 1 , erläutert werden. Eine solche Fassung weist Verbindungen dreier verschiedener Verbindungstypen auf.
Ein erster Verbindungstyp (dort Drehgelenk) wird durch einen geraden Steg konstanter Dicke gebildet, dessen eines Ende in den Innenring und dessen anderes Ende in den Au¬ ßenring übergeht und eine Festkörpergelenkkoppel darstellt. Der Steg verläuft in Rich¬ tung einer ersten Tangente am Innenring. Die Fassung weist genau eine Verbindung gemäß diesem ersten Verbindungstyp auf.
Ein zweiter Verbindungstyp wird durch einen Verstellhebel mit zwei zueinander parallelen Hebelarmen gebildet und stellt ein Hebelgetriebe mit Festkörpergelenkkoppeln dar. Jeweils ein Ende der Hebelarme geht in den Verstellhebel über, während das jeweils andere Ende in den Außenring bzw. den Innenring übergeht. Die Hebelarme verlaufen zueinander parallel. An den Verstellhebel greift in einem Angriffspunkt ein radial wirkendes Stellglied (hier Stellschraube) an, wobei eine durch den Angriffspunkt gelegte zweite Tangente senkrecht auf der ersten Tangente steht.
Die Fassung weist zwei Verbindungen des zweiten Verbindungstyps auf, die an zwei ge¬ genüberliegenden Stellen in einem gleichen Winkelabstand zu der einen Verbindung des ersten Verbindungstyps in der Fassung ausgebildet sind, so dass sich die erste Tangente mit zwei zweiten Tangenten in einem Winkel von 90° schneidet.
Die beiden Verschiebewege, wie sie sich durch ein unabhängiges Einleiten von Stellwe¬ gen über die beiden Verbindungen des zweiten Verbindungstyps ergeben, werden als Kreisbahnen der Innenringachse um die beiden Schnittpunkte (Drehpole) beschrieben. Aufgrund der nur kleinen Bewegungsbereiche kann die Krümmung der Kreisbahnen vernachlässigt werden und können die Bewegungsbahnen als lineare Verschiebewege ver¬ standen werden, die radial von den Drehpolen und damit senkrecht zueinander verlaufen.
Die in radialer Richtung jeweils durch die beiden Stellschrauben eingeleiteten Stellwege werden in voneinander unabhängige Verschiebewege feinfühlig untersetzt. Dabei ist die Feinfühligkeit jeweils durch die Übersetzung der Stellschraube, die Übersetzung des Hebelgetriebes und die Umsetzung in eine Drehung um einen Drehpol bestimmt.
Ein dritter Verbindungstyp (dort Verbindungsglied in L-Form) wird durch einen einfach abgewinkelten Steg gebildet, dessen eines Ende in den Innenring und dessen anderes Ende in den Außenring übergeht. Die Verbindungen des dritten Verbindungstyps haben keinen Einfluss auf die Verschiebewege, sondern bewirken eine Versteifung der Fassung senkrecht zur Verschiebeebene.
Die vorangehende Betrachtung trifft auf einen spannungsfreien Zustand der Fassung zu und ist eine vereinfachte Beschreibung der Kinematik einer Fassung gemäß der vorbe¬ nannten DE 199 01 295 A1 , in der die Drehpole als ortsfest angenommen werden, was nur innerhalb eines sehr kleinen Justierbereiches so abstrahiert werden kann. Diese Fassung ist tatsächlich für einen sehr kleinen Justierbereich, vermutlich von 10 - 20 μητι, und eine sehr feinfühlige Justierung, vermutlich mit einer Auflösung höher als 2 μιτι, ausgelegt, was sich durch das sehr geringe Übersetzungsverhältnis (auch als hohes Untersetzungsverhältnis bezeichnet) der über die Verstellhebel eingeleiteten Stellwege zu den sich daraus ergebenden Verschiebewegen erklärt.
Für manche Anwendungen kann es von Nachteil sein, dass die Stellschrauben gegenüberliegend radial in die Fassung eingreifen. Nicht immer ist die dazu erforderliche Raum¬ freiheit gegeben, um so angeordnete Stellschrauben aus unterschiedlichen Richtungen betätigen zu können. Außerdem muss der Außenring eine Mindestbreite von der für die Stellschrauben erforderlichen Einschraublänge haben, die in der Regel wenigstens doppelt so lang wie der Gewindedurchmesser sein sollte. Dies steht möglicherweise einer ansonsten möglichen geringeren Dimensionierung des Außendurchmessers entgegen. Auch kann z. B. für optische Elemente mit einem größeren Toleranzbereich ein größerer
Justierbereich erwünscht sein, so dass längere weitmöglichst lineare Verschiebewege er¬ zielt werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine monolithische Fassung zu finden, bei der die Stellschrauben aus einer gleichen Richtung betätigt werden können. Vorteilhaft soll damit auch ein vergleichsweise größerer Justierbereich abgedeckt werden. Dafür kann ein Verlust an Justierfeinfühligkeit hingenommen werden.
Diese Aufgabe wird für eine optische Baugruppe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung im Folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine optische Baugruppe gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2a eine erste Ausführung einer Baugruppe in Draufsicht,
Fig. 2b die erste Ausführung einer Baugruppe in Schnittdarstellung,
Fig. 3a eine zweite Ausführung einer Baugruppe in Draufsicht und
Fig. 3b die zweite Ausführung einer Baugruppe in Schnittdarstellung. Grundsätzlich besteht jede erfindungsgemäße Ausführung der optischen Baugruppe aus einer monolithischen Fassung 1 , die durch Schlitze in einen Außenring 2 mit einer Au¬ ßenringachse 2.0 und einen mit diesem über wenigstens drei Verbindungen 5.1 , 5.2, 5.3 verbundenen Innenring 3 mit einer Innenringachse 3.0 unterteilt ist. Im Innenring 3 ist ein optisches Element 4 mit einer optischen Achse 4.0 gefasst.
Die erste Verbindung 5.1 weist wenigstens einen ersten Steg 5.1 .1 auf, der tangential zum Innenring 3 angeordnet ist. Die zweite und dritte Verbindung 5.2, 5.3 weisen je¬ weils eine Stellschraube 6 mit einer Stellachse 6.0 auf, die senkrecht zum ersten Steg 5.1 .1 verläuft. Die Schnittpunkte der Stellachsen 6.0 mit der Tangente durch den ersten Steg 5.1 .1 bilden zwei Drehpole, um die die Innenringachse 3.0, jeweils eine Kreisbahn beschreibend, auf einem Verschiebeweg verstellt werden kann, wenn über die gegenüberliegende zweite und/oder dritte Verbindung 5.2, 5.3 ein Stellweg eingeleitet wird. Die Krümmung der Kreisbahnen ist innerhalb des Justierbereiches im Verhältnis zum Krümmungsradius vernachlässigbar, so dass die Kreisbahnen als zwei senkrecht aufeinander stehende Achse verstanden werden können und die Verschiebewege als eine lineare Verschiebung betrachtet werden können.
In allen Ausführungen können vorteilhaft weitere Verbindungen 5.4 vorhanden sein, die lediglich einer axialen Versteifung der Fassung 1 dienen. Sie sind als abgewinkelte Stege ausgeführt und können in beliebiger Anzahl und an beliebigen Positionen angeordnet sein.
Jede der Verbindungen 5.1 , 5.2, 5.3, 5.4 umfasst wenigstens einen Steg. Diese Stege können, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, über ihre Länge und an den in den Innenring 3 bzw. den Außenring 2 übergehenden Enden mit einer konstanten Dicke ausgeführt sein. Solche Stege weisen eine über ihre Länge verteilte Nachgiebigkeit auf. Die Stege können aber auch, im Vergleich zu den Übergängen, die dann Verjüngungen hoher Nachgiebigkeit bilden, über ihre Länge dicker ausgeführt und damit verhältnismäßig steif sein. Unabhängig von ihrer Ausführung werden diese Stege für die Beschreibung der durch die verschiedenen Ausführungen der Verbindungen bewirkten Kinematik des Innenringes als steife Koppeln betrachtet.
Die einzelnen Ausführungsbeispiele für eine optische Baugruppe unterscheiden sich im Wesentlichen in der Ausführung der ersten und/oder zweiten bzw. dritten Verbindung 5.1 , 5.2, 5.3. Dabei können alle nachfolgend erläuterten Ausführungen für die erste Verbindung 5.1 mit allen Ausführungen der zweiten bzw. dritten Verbindung 5.2, 5.3 kombiniert werden.
In den Fig. 2a und 2b ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer optischen Baugruppe dargestellt. Es weist gegenüber einem zweiten in den Fig. 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiel die kinematisch bessere Ausführung auf. Das zweite Ausführungsbeispiel einer optischen Baugruppe ermöglicht vergleichsweise eine kleinere Ausführung des Außenrings 2. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für die erste Verbindung 5.1 , gezeigt im zweiten Ausführungsbeispiel einer optischen Baugruppe in den Fig. 3a und 3b, ist diese gleich dem Stand der Technik durch einen ersten Steg 5.1 .1 ausgebildet, der tangential an einem Kreis um die Außenringachse 2.0 verlaufend an einem seiner beiden Enden in den Innenring 3 und an dem anderen seiner beiden Enden in den Außenring 2 übergeht. Bei einer Einleitung eines Stellweges mittels einer der Stellschrauben 6 in die zweite bzw. dritte Verbindung 5.2, 5.3 wird die Anbindung des ersten Steges 5.1.1 am Innenring 3 um dessen Anbindung am Außenring 2 ausgelenkt und der erste Steg 5.1 .1 gegenüber der Tangente verkippt. In Abhängigkeit von dem entstehenden Kippwinkel und der Dimensionierung der Fassung 1 wandert die Lage des Drehpols um ein Vielfaches der Auslenkung aus, was zur Veränderung der Übersetzung und somit zu einem nichtlinearen Bewegungsverhalten führt. Diese Ausführung der ersten Verbindung 5.1 ist allerdings vergleichsweise wenig aufwendig durch nur einen Schlitz herstellbar.
Ein zweites Ausführungsbeispiel für die erste Verbindung 5.1 , gezeigt im ersten Ausführungsbeispiel einer optischen Baugruppe in den Fig. 2a und 2b, ist durch einen ersten Steg 5.1 .1 tangential zu einem Kreis um die Außenringachse 2.0 verlaufend und einen hierzu parallel ausgebildeten, gleich langen weiteren Steg 5.1 .2 gebildet, wobei der erste und der weitere Steg 5.1 .1 , 5.1 .2 an einem ihrer Enden miteinander verbunden sind und an den anderen Enden in den Innenring 3 bzw. den Außenring 2 übergehen. Diese Ausführung ist zwar vergleichsweise aufwendiger herstellbar, aber sie ist für die Kinematik günstiger. Der erste Steg 5.1 .1 wird nicht gegenüber der Tangente verkippt, sondern wird nur minimal parallel versetzt. Die Auswanderung des Drehpols entspricht so nur un¬ gefähr der Auslenkung und ist damit vergleichsweise ohne Einfluss auf die Übersetzung.
Wie bereits erwähnt können die Stege unterschiedlich ausgeführt sein, was zu weiteren Ausführungsbeispielen für die erste Verbindung 5.1 führt.
Die zweite und dritte der Verbindungen 5.2, 5.3 sind innerhalb einer Fassung 1 immer baugleich und können daher anhand einer der beiden Verbindungen beschrieben werden. Die zweite Verbindung 5.2 stellt in allen Ausführungsbeispielen im Unterschied zum Stand der Technik einen Gewindetrieb dar, gebildet durch eine Stellschraube 6 mit einer Stellachse 6.0, geführt durch eine Durchgangsbohrung 2.1 im Außenring 2, und einen mit dem Innenring 3 über einen zweiten Steg 3.2 monolithisch verbundenen Mutterkörper 3.1 . Der Mutterkörper 3.1 stellt ein Klötzchen in Form eines Ringabschnittes mit einem Innengewinde dar. Die Verschiebung des Mutterkörpers 3.1 erfolgt in einem Richtungssinn entlang der Stellachse 6.0 durch deren Heranziehen an eine Planfläche um die Durchgangsbohrung 2.1 im Außenring 2 beim Einschrauben der Stellschraube 6 in den Mutterkörper 3.1 und im entgegengesetzten Richtungssinn durch die Rückstellkraft der elastischen Verformung und Verstellung des zweiten Steges 3.2 in Folge der Verschraubung.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der zweiten Verbindung 5.2, gezeigt im ersten Ausführungsbeispiel einer optischen Baugruppe in den Fig. 2a und 2b, ist der zweite Steg 3.2 in Richtung der Stellachse 6.0 verlaufend ausgebildet. Damit wird der über die Stell- schraube 6 eingeleitete Stellweg, bestimmt durch die Verschiebung der Stellschraube 6 entlang der Stellachse 6.0, in eine reine translatorische Verschiebung des zweiten Steges 3.2 übertragen. Das hat den Vorteil, dass die Verstellbewegung direkt und mit geringen Querkräften auf den Innenring 3 übertragen wird. Es kann nachteilig sein, dass an dieser Ausführung der Außenring 2 vergleichsweise brei¬ ter ausgeführt werden muss, um eine notwendige Länge des zweiten Steges 3.2 und ei¬ ne erforderliche Montagelänge für die Stellschraube 6 zu gewährleisten. Grundsätzlich muss der zweite Steg 3.2 nicht in Richtung der Stellachse 6.0 verlaufend ausgebildet sein, was lediglich für die Kraft- und Wegübertragung optimal wäre.
Daraus ergibt sich ein zweites vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für die zweite Verbin¬ dung 5.2, welches im zweiten Ausführungsbeispiel einer optischen Baugruppe in Fig. 3 gezeigt ist. Hier verläuft der zweite Steg 3.2 in einem spitzen Winkel zur Stellachse 6.0. Dieser ergibt sich durch eine vergleichsweise andere Winkelanordnung der zweiten und dritten Verbindung 5.2 und 5.3 zueinander. Wählt man jeweils die Mitte der zweiten
Stege 3.2, so haben sie gemäß Fig. 2 einen Winkelabstand von 180°, während sie gemäß den Fig. 3a und 3b nur einen Winkelabstand von ca. 1 50° haben. In beiden Fällen jedoch sind sie tangential an einem Kreis um die Außenringachse 2.0, die im spannungsfreien, unausgelenkten Zustand der Fassung 1 mit der Innenringachse 3.0 zusammenfällt, aus- gebildet. Dadurch weisen insbesondere die Bereiche des angrenzenden Außenringes 2 eine gleichbleibende Breite auf. Der Außenring 2, der hier über seinen Umfang die ge¬ ringste Breite aufweist, wird damit durch die Schlitzlage nicht zusätzlich geschwächt.
Grundsätzlich können die zweite und dritte Verbindung 5.2, 5.3 in einem Winkelabstand (z. B. bezogen auf die Mitten der zweiten Stege 3.2) zwischen 180° und größer 90° zuei¬ nander angeordnet sein, wobei konstruktiv vorteilhaft die zweiten Stege 3.2 tangential verlaufen und kinematisch vorteilhaft die zweiten Stege 3.2 fluchtend auf den Stellachsen 6.0 liegen.
Alle Ausführungsbeispiele der zweiten bzw. dritten Verbindung 5.2, 5.3 könnten vorteil¬ haft so in der Fassung 1 angeordnet sein, dass die zwei Stellschrauben 6 entlang der Stellachsen 6.0 eine gleichsinnige Einschraubrichtung aufweisen. Damit muss die Fassung 1 zur Justierung nur von einer Seite her zugängig sein.
Alternativ können die zweite bzw. dritten Verbindung 5.2, 5.3 auch so in der Fassung 1 angeordnet sein, dass die zwei Stellschrauben 6 entlang der Stellachsen 6.0 eine gegensinnige Einschraubrichtung aufweisen.
Die erfindungsgemäise Baugruppe ist durch eine vergleichsweise geringe Untersetzung der eingeleiteten Stellwege in Verschiebewege weniger feinfühlig. Die Auflösung liegt hier bei 1 - 2 μιτι. Sie ist jedoch für einen größeren Justierbereich bis ca. 100 pm geeignet und kann so ausgeführt werden, dass sie zur Justierung von nur einer Seite her zugängig sein muss.
Bezugszeichenliste
1 Fassung
2 Außenring
2.0 Außenringachse
2.1 Durchgangsbohrung
3 Innen ring
3.0 Innenringachse
3.1 Mutterkörper
3.2 zweiter Steg
4 optisches Element
4.0 optische Achse
5.1 erste Verbindung
5.1 .1 erster Steg
5.1 .2 weiterer Steg
5.2 zweite Verbindung
5.3 dritte Verbindung
5.4 weitere Verbindung
6 Stellschraube
6.0 Stellachse

Claims

Patentansprüche
1 . Optische Baugruppe bestehend aus einer monolithischen Fassung (1 ), die durch Schlitze in einen Außenring (2) mit einer Außenringachse (2.0) und einen mit diesem über wenigstens drei Verbindungen (5.1 , 5.2, 5.3) verbundenen Innenring (3) mit ei¬ ner Innenringachse (3.0) unterteilt ist, und einem optischen Element (4) mit einer optischen Achse (4.0), welches in dem Innenring (3) gefasst ist, wobei die erste der Verbindungen (5.1 ) einen ersten Steg (5.1 .1 ), tangential zum Innenring (3) verlau¬ fend, aufweist und die zweite und dritte der Verbindungen (5.2, 5.3) baugleich sind und jeweils eine durch den Außenring (2) geführte Stellschraube (6) mit einer Stel¬ lachse (6.0) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Stellachsen (6.0) der zwei Stellschrauben (6) in einer gleichen Richtung senkrecht zu dem ersten Steg (5.1 .1 ) der ersten Verbindung (5.1 ) angeordnet sind und
die zweite und dritte Verbindung (5.2, 5.3) jeweils einen Gewindetrieb darstellen, der durch eine der Stellschrauben (6), welche durch eine Durchgangsbohrung (2.1) im Außenring (2) geführt ist, und einen mit dem Innenring (3) über einen zweiten Steg (3.2) verbundenen Mutterkörper (3.1 ) gebildet ist.
2. Optische Baugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Stellschrauben (6) entlang der Stellachsen (6.0) eine gleichsinnige Einschraubrichtung aufweisen.
3. Optische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Stege (3.2) tangential zu einem Kreis um die Außenringachse (2.0) ausgebildet sind.
4. Optische Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Stege (3.2) in Richtung der Stellachsen (6.0) verlaufen.
5. Optische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die erste Verbindung (5.1 ) einen parallel zum ersten Steg (5.1 .1 ) aus¬ gebildeten, gleich langen weiteren Steg (5.1 .2) aufweist, wobei der erste und der weitere Steg (5.1 .1 , 5.1 .2) an einem ihrer Enden miteinander verbunden sind und an den anderen Enden in den Innenring (3) bzw. den Außenring (2) übergehen.
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