WO2019154459A1

WO2019154459A1 - Bauraumoptimierte linsenfassung mit elastischen verbindungsstrukturen

Info

Publication number: WO2019154459A1
Application number: PCT/DE2019/100115
Authority: WO
Inventors: Torsten Erbe; Stephan Fahr; Carolin Rosenberger
Original assignee: Jenoptik Optical Systems Gmbh
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2019-08-15
Also published as: DE102018103053B3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Linsenfassung mit einem monolithischen Fassungskörper (1), der in einen Außenring (3), einen Innenring (4) und den Innenring (4) und den Außenring (3) miteinander monolithisch verbindende elastische Verbindungsstrukturen unterteilt ist. Die Verbindungsstrukturen sind wenigstens teilweise im Außenring (3) integriert angeordnet. Der Außenring (3) und die Verbindungsstrukturen sind beidseitig wenigstens teilweise durch zwei Abdeckringe (6) abgedeckt. Um eine Klemmung der Verbindungsstrukturen durch die Abdeckringe (6) zu vermeiden, weisen entweder die Verbindungsstrukturen eine gegenüber der Dicke (d) des Fassungskörpers (1) reduzierte Dicke (d_r) auf oder die zwei Abdeckringe (6) weisen jeweils eine Ausnehmung auf, durch die die Verbindungsstrukturen freigestellt sind.

Description

Bauraumoptimierte Linsenfassung mit elastischen Verbindungsstrukturen

Die Erfindung betrifft eine Linsenfassung mit einem Außenring, an dem radial nach innen gerichtet elastische Verbindungsstrukturen monolithisch ausgebildet sind, die entweder mit ihren Enden jeweils ein Ringsegment eines gedachten Innenrings bilden oder in einen Innenring übergehen. Je nach Form, Geometrie und Anordnung der Verbindungsstrukturen kann die Linsenfassung eine justierbare Linsenfassung sein, in der die gefasste oder ungefasste Linse gegenüber der Fassungsachse justierbar ist, oder sie kann eine sogenannte elastische oder spannungsarme Linsenfassung sein, bei der eine Übertragung von auf den Außenring wirkenden Kräften und Spannungen auf die Linse vermieden wird.

Eine gattungsgemäße justierbare Fassung ist aus der DE 199 01 295 A1 bekannt.

Je nachdem, ob die Verbindungsstrukturen dazu dienen, die Linse in der Fassung zu justieren oder spannungsarm zu halten, sind die Verbindungsstrukturen unterschiedlich strukturiert. Justierbare Fassungen weisen außerdem an wenigstens einigen der Verbindungsstrukturen angreifende Stellelemente auf. Als elastische Verbindungsstruktur werden Verbindungsstrukturen verstanden, die über ihre Länge, zwischen ihren Anbindungen an dem Außenring und dem Innenring bzw. der Anbindung an dem Außenring und dem freien, ein Ringsegment bildenden Ende, wenigstens teilweise elastisch sind. Dies kann über Einschnürungen, die als Festkörpergelenke wirken, oder eine entsprechend dünne Ausführung der Verbindungsstrukturen in Richtung der gewünschten Elastizität erreicht werden.

Um im Falle einer justierbaren Linsenfassung eine Justierung der Linse in einer radialen Ebene zu ermöglichen, ist ein rotationssymmetrischer Fassungskörper in der Regel nur durch Einbringen von Schlitzen, z. B. durch Elektroerosion oder Strahlschneiden, in einen Innenring, einen Außenring und wenigstens drei Verbindungsstrukturen aufgetrennt. Die Verbindungsstrukturen sind folglich nur in radialer Richtung der Symmetrieachse des Fassungskörpers strukturiert. Wenigstens an zwei der Verbindungsstrukturen greifen Stellelemente an, über die in die jeweilige Verbindungsstruktur ein Stellweg eingeleitet werden kann. Die Vielzahl solcher aus dem Stand der Technik bekannten Fassungen unterscheiden sich insbesondere in der Anordnung und Ausführung dieser Verbindungsstrukturen, die im Wesentlichen durch die Lage und den geometrischen Verlauf der Schlitze bestimmt werden. Die Anordnung und Ausführung der Verbindungsstrukturen sind für die Kinematik des Innenrings gegenüber dem Außenring, die sich durch die Kinematik der radial und mittig durch den Innenring verlaufenden Achse (Innenringachse) gegenüber der Außenringachse beschreiben lässt, bestimmend. Die durch die verschieden ausgeführten Verbindungsstrukturen und deren Zusammenwirken bewirkte Kinematik unterscheidet sich dabei insbesondere in dem Übersetzungsverhältnis, mit dem ein jeweils in eine der Verbindungsstrukturen eingeleiteter Stellweg in einen Justierweg, den die Innenringachse beschreibt, umgesetzt wird. Hierzu muss sichergestellt sein, dass die Schlitzbreite zwischen dem Außenring und dem Innenring an jeder Stelle hinreichend groß ist, sodass innerhalb eines gewünschten Justierbereiches der Innenring im Außenring verschoben und / oder verdreht werden kann.

Grundsätzlich greifen wenigstens an zwei dieser Verbindungsstrukturen im Außenring eingesetzte Stellelemente, z. B. eingeschraubte Stellschrauben oder Piezoaktoren, an. Solche Verbindungsstrukturen werden nachfolgend als manipulierbare Verbindungsstrukturen bezeichnet. Mit der Einleitung jeweils eines Stellweges mittels eines der Stellelemente in jeweils eine der manipulierbaren Verbindungsstrukturen wird der Innenring und damit die Innenringachse gegenüber dem Außenring und damit der Außenringachse jeweils um einen Justierweg mit einer durch die Verbindungsstruktur bestimmten Untersetzung bewegt. Die Einleitung der Stellwege über verschiedene manipulierbare Verbindungsstrukturen kann gleichzeitig oder auch nacheinander erfolgen. Da eine im Innenring angeordnete gefasste oder ungefasste Linse und damit die optische Achse der Linse eine definierte Lage zur Innenringachse hat, kann so die Lage der optischen Achse zur Außenringachse justiert werden.

In Abhängigkeit von der Anordnung und Ausführung der Verbindungsstrukturen und der Richtung eines eingeleiteten Stellweges ist die Richtung und der Verlauf des resultierenden Justierweges, die Justierweglänge und die Feinfühligkeit der Umsetzung des Stellweges in den Justierweg bestimmt.

Für eine einfache Bedienung sind idealerweise zwei manipulierbare Verbindungsstrukturen vorhanden, an die Stellelemente angreifen, mit denen somit Stellwege eingeleitet werden können. In Zusammenwirkung mit wenigstens einer weiteren Verbindungsstruktur, an der kein Stellelement angreift, (nachfolgend passive Verbindungsstruktur) werden die Stellwege wenigstens innerhalb eines vorgegebenen Justierbereiches in möglichst senkrecht zueinander verlaufende, geradlinige Justierwege umgesetzt. Nachteilig kann der damit verbundene unsymmetrische Aufbau der Fassung sein.

Für größere vorgegebene Justierbereiche werden bevorzugt drei solcher manipulierbaren Verbindungsstrukturen angeordnet. Der sich damit ergebende symmetrische Aufbau, bei einer um 120° zueinander versetzten Anordnung der manipulierbaren Verbindungsstrukturen, hat den Vorteil der mechanischen und thermischen Symmetrie. Die Ausführung und Anzahl der manipulierbaren und insbesondere der passiven Verbindungsstrukturen sind auch bestimmend für die Steifheit bzw. Nachgiebigkeit der Verbindung zwischen Innen- und Außenring senkrecht zur Justierebene.

Die vorangehende Beschreibung der gattungsgleichen Fassungen ist allgemein auch für eine erfindungsgemäße Linsenfassung gültig, sofern diese als justierbare Fassung ausgeführt ist.

Die vorgenannte Offenlegungsschrift DE 199 01 295 A1 offenbart eine optische Baugruppe mit einer monolithischen Fassung, bestehend aus einem Außenring (dort Außenfassung), einem Innenring, in dem eine Linse gehalten ist, sowie Verbindungsstrukturen (dort Verstellgelenke), über die der Innenring und der Außenring monolithisch verbunden sind. Um eine Bewegung des Innenrings gegenüber dem Außenring zu ermöglichen, werden die aktiven Verbindungsstrukturen in Form eines einseitigen Flebels, der über je ein Festkörpergelenk mit dem Innenring und mit dem Außenring verbunden ist und gegen eine über ein Festkörpergelenk mit dem Außenring verbundene Blattfeder verstellt wird, gezielt ausgelenkt. Das heißt, die aktiven Verbindungsstrukturen, aber auch die passiven Verbindungsstrukturen, die hier durch einen an den Innenring tangential angrenzenden Steg gebildet sind, dürfen in ihrem für die Auslenkung notwendigen Bewegungsbereich nicht eingeschränkt werden. Für die freie Bewegung in einer Ebene radial zur Fassungsachse muss die Schlitzbreite um die Verstellgelenke ausreichend breit dimensioniert werden. Was hier nicht weiter ausgeführt wird, ist die Tatsache, dass der Außenring auch wenigstens eine Anlagefläche aufweisen muss, um die Fassung z. B. innerhalb eines Tubus an einen dort ausgebildeten, in das Innere ragenden Absatz oder an eine Anlagefläche einer benachbarten Fassung oder einen Abstandsring anzulegen. Um die Auslenkung der Verbindungsstrukturen nicht zu beeinträchtigen, können als Anlagefläche nur Bereiche der beiden Stirnflächen am Außenring als Anlageflächen genutzt werden, die nicht die Verbindungsstrukturen überdecken, da ansonsten die Verbindungsstrukturen geklemmt würden. Mit zunehmender Integration der Verbindungsstrukturen in dem Außenring muss dieser entsprechend breiter ausgeführt werden, um eine ausreichende Anlagefläche zu bieten. Will man die Anlageflächen in Form einer zweigeteilten konzentrischen Anlagefläche realisieren, wie das für Abstandsringe üblich ist, nimmt der Außenring in seiner Breite erheblich zu, was zu einem großen Bauraumbedarf führt.

Eine Fassung mit einer vergleichbaren Kinematik wie die der vorgenannten DE 199 01 295 A1 und einer wenigstens teilweise in einer Außenfassung integrierten Verstelleinheit (hier Manipulatoreinheit) ist aus der Offenlegungsschrift EP 1 577 693 A2 bekannt.

Ein weiteres Beispiel für eine justierbare monolithische Fassung ist aus der DE 10 2007 030 579 B4 bekannt. Die Verstelleinheiten werden hier durch durch Materialschnitte begrenzte Flebelgetriebe gebildet, die zumindest teilweise im Außenring (hier äußerer Teil der Fassung) integriert sind, ohne dass es einen Flinweis gibt, dass diese in ihrer Dicke gegenüber der Dicke des Außenrings reduziert sein können, bzw. ohne dass es einen Anlass geben könnte, ihre Dicke reduziert auszuführen.

Wie einleitend erklärt wurde, ist eine erfindungsgemäße Linsenfassung nicht auf eine Ausführung als eine justierbare Fassung reduziert, sondern kann auch als eine elastische oder spannungsarme Fassung ausgeführt werden.

Um eine Linse spannungsarm in einer monolithischen Fassung zu halten, ist ein rotationssymmetrischer Fassungskörper, in der Regel durch ein spannendes Drehen und Einbringen von Schlitzen, in einen Außenring und wenigstens drei Verbindungsstrukturen aufgetrennt, die entweder mit ihren freien Enden einen gedachten Innenring bilden oder in einen Innenring übergehen. Die Verbindungsstrukturen sind hier in radialer und axialer Richtung der Symmetrieachse des Fassungskörpers strukturiert, je nachdem, ob eine radiale und / oder axiale Elastizität gewünscht ist, um eingetragene Spannungen aufnehmen zu können.

Aus dem Stand der Technik ist hierzu z. B. die DE 10 2015 115 929 B3 bekannt, in der eine monolithische Linsenfassung beschrieben ist, bei der die Verbindungsstrukturen zwischen einem Fassungsaußenring und einem Fassungsinnenring eine Kette von mindestens drei, bevorzugt fünf, ineinander übergehenden Verbindungsstegen sind und eine Mäanderform bilden. Die Verbindungsstrukturen gehen hier in ihrer radialen Ausdehnung additiv zur Breite des Fassungsaußenringes, die durch eine geforderte Anlagefläche nach unten hin begrenzt ist, in das radiale Außenmaß, welches bestimmend für eine Bauraumforderung in radialer Richtung ist, ein.

In der US 4 733 945 A ist eine Fassungsanordnung beschrieben, die aus mehreren gestapelt angeordneten Einzelfassungen besteht. Die Einzelfassungen werden jeweils durch einen Außenfassungsring und einen mit diesem über eine Verbindungsstruktur monolithisch verbundenen Innenfassungsring gebildet, in dem jeweils eine Linse gefasst ist. An den Stirnflächen der Außenfassungsringe sind gegenüber diesen erhabene präzisionsgefertige Flächen vorhanden, die gewährleisten, dass die Verbindungsstrukturen der beiden jeweils benachbart angeordneten Einzelfassungen keinen mechanischen Kontakt zueinander bekommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine monolithische Linsenfassung mit einem Außenring und daran monolithisch ausgebildeten elastischen Verbindungsstrukturen zu finden, die in einer radialen Richtung zu einer Fassungsachse der Linsenfassung einen möglichst geringen Bauraum erfordert.

Diese Aufgabe wird für eine bau raumoptimierte Linsenfassung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den rückbezogenen Unteransprüchen 2 - 10 angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen: Fig. 1 a eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenfassung als justierbare Linsenfassung,

Fig. 1 b einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach Fig. 1 a in einer zur

Fassungsachse radialen Ebene,

Fig. 1 c einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach Fig. 1 a in einer die

Fassungsachse einschließenden Ebene,

Fig. 2a eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Linsenfassung als justierbare Linsenfassung,

Fig. 2b einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach Fig. 2a in einer zur

Fassungsachse radialen Ebene,

Fig. 2c einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach Fig. 2a in einer die

Fassungsachse einschließenden Ebene,

Fig. 3a eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Linsenfassung als elastische Linsenfassung,

Fig. 3b einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach Fig. 3a in einer zur

Fassungsachse radialen Ebene,

Fig. 3c einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach Fig. 3a in einer die

Fassungsachse einschließenden Ebene,

Fig. 4a eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Linsenfassung als elastische Fassung,

Fig. 4b einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach Fig. 4a in einer zur

Fassungsachse radialen Ebene und

Fig. 4c einen Schnitt durch eine Linsenfassung nach Fig. 4a in einer die

Fassungsachse einschließenden Ebene.

Eine erfindungsgemäße Linsenfassung enthält wie gattungsgleiche, aus dem Stand der

Technik bekannte Linsenfassungen einen rotationssymmetrischen Fassungskörper 1 , der eine Dicke d zwischen zwei zueinander parallel und zu einer Fassungsachse 1.1 radial verlaufenden Stirnflächen 1.2 aufweist, die einen Außenring 3 begrenzen, der monolithisch über wenigstens drei elastische Verbindungsstrukturen 7 mit einem Innenring 4 zur Aufnahme einer gefassten Linse 9 oder einer ungefassten Linse 10 verbunden ist. Darüber hinaus ist der Außenring 3 vom Innenring 4 durch Schlitze 2 getrennt.

Die elastischen Verbindungsstrukturen 7 sind wenigstens teilweise in dem Außenring 3 integriert angeordnet, womit der radiale Bauraum der Linsenfassung im Vergleich zu einer Linsenfassung, in der die Verbindungsstrukturen 7 räumlich außerhalb des Außenrings 3 angeordnet sind, bereits reduziert ist. Bei Linsenfassungen des Standes der Technik können die Verbindungsstrukturen 7 allerdings nur soweit im Außenring 3 integriert angeordnet sein, soweit im außerhalb der Verbindungsstrukturen 7 verbleibenden Durchmesserbereich des Außenringes 3 an den Stirnflächen 1.2 eine ausreichende Anlagefläche zur Montage der Linsenfassung in einem optischen System, die vorteilhaft durch Justierdrehen hersteilgestellt ist, vorhanden ist. Nur in sich geschlossene, absatzfreie Flächen lassen sich durch Justierdrehen, was eine bevorzugte Finish-Bearbeitung für hochebene Flächen ist, bearbeiten.

Es ist erfindungswesentlich, dass eine erfindungsgemäße Linsenfassung zwei Abdeckringe 6 aufweist, die jeweils auf einer der Stirnflächen 1.2 am Außenring 3 angeordnet sind. Grundsätzlich kann es bei hoher Oberflächenebenheit der Stirnflächen 1.2 und der Rückseiten der Abdeckringe 6 ausreichend sein, wenn die Abdeckringe 6 an den Stirnflächen 1.2 nur anliegen. Praktisch sind sie aber befestigt, bevorzugt stoffschlüssig.

Im Stand der Technik, wo diese Abdeckringe 6 nicht vorhanden sind, kann nur der Durchmesserbereich der Stirnflächen 1.2 zur Anlage in axialer Richtung genutzt werden, der einen größeren radialen Abstand zur Fassungsachse 1.1 aufweist, als die Verbindungsstrukturen 7 maximal in den Außenring 3 ragen, da ansonsten die Verbindungsstrukturen 7 an den Abdeckringen 6 anliegen würden und in ihrer Bewegbarkeit zumindest gehemmt wären. Durch die Abdeckringe 6, die den Außenring 3 und die Verbindungsstrukturen 7 wenigstens teilweise abdecken, kann der zur Ausbildung einer oder zweier Anlageflächen 6.1 nutzbare Durchmesserbereich verbreitert werden. Die Abdeckringe 6 könnten eine gleiche oder unterschiedliche Ringbreite b aufweisen. Sie kann vorteilhaft der Ringbreite des Außenringes 3 entsprechen, sodass bei einem gleichen Außendurchmesser, wie ihn der Außenring 3 aufweist, die Abdeckringe 6 über die Innenfassung ragen. Hierzu müsste die Innenfassung eine gegenüber der Dicke d reduzierte Dicke d_r aufweisen oder die Abdeckringe 6 müssten eine den Innenring 4 freistellende umlaufende Ausnehmung 8 aufweisen.

Gegenüber Linsenfassungen ohne die erfindungsgemäßen Abdeckringe 6 ergibt sich auch der Vorteil, dass in die dem Fassungskörper 1 zugewandte Rückseite der Abdeckringe 6 beliebige Aussparungen zur Aufnahme der Abdeckringe 6 in einer Justierdrehmaschine eingebracht werden können, die nach der Montage der Abdeckringe 6 am Außenring 3 verdeckt sind.

Insbesondere in den Fällen, in denen die Verbindungsstrukturen 7 mit einer gegenüber der Dicke d des Außenrings 3 reduzierten Dicke d_r ausgeführt werden (Fig. 1 a -1 c) bzw. sich die Verbindungsstrukturen 7 über eine gegenüber der Dicke d reduzierte Dicke d_r erstrecken (Fig. 3a - 3c), können die Abdeckringe 6 als Wiederholteile gefertigt werden, um sie mit den verschiedensten Ausführungen der strukturierten Fassungskörper 1 zu verwenden.

Damit die Verbindungsstrukturen 7 durch die Abdeckringe 6 nicht geklemmt werden, erstrecken sich die Verbindungsstrukturen 7 entweder gemäß einem ersten und einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den Fig. 1a - 1 c und Fig. 3a - 3c, wenigstens in einem Umfang, wie sie in dem Außenring 3 integriert angeordnet sind, nur über eine gegenüber der Dicke d des Fassungskörpers 1 reduzierte Dicke d_r oder die zwei Abdeckringe 6 weisen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den Fig. 2a - 2c, und einem vierten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den Fig. 4a - 4c, jeweils Ausnehmungen 8 auf, womit die Verbindungsstrukturen 7 freigestellt sind.

Eine Linsenfassung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1a - 1c) ist eine justierbare Linsenfassung, die vorzugsweise für das Halten einer gefassten Linse 9 vorgesehen ist. Die Verbindungsstrukturen 7 sind durch Schnitte, die z. B. durch ein Elektroerosionsverfahren oder ein Strahlschneidverfahren hergestellt wurden, im Fassungskörper 1 begrenzt und daher nur in radialer Richtung strukturiert. Die Verbindungsstrukturen 7 verbinden den Außenring 3 und einen geschlossenen Innenring 4. Wenigstens zwei der Verbindungsstrukturen 7 sind manipulierbare Verbindungsstrukturen 7.1 , denen ein Stellelement 5 zugeordnet ist. In axialer Richtung wurden die Verbindungsstrukturen 7 beidseitig geringfügig abgetragen, sodass sie eine im Vergleich zur Dicke d des Außenringes 3 reduzierte Dicke d_r aufweisen. Dadurch werden die Verbindungsstrukturen 7 durch die Auflage der Abdeckringe 6 nicht geklemmt und bleiben in ihrer Beweglichkeit unbeeinflusst. Die beiden Abdeckringe 6 haben eine gleiche Ringbreite b wie der Außenring 3 und überdecken somit den Außenring 3 vollständig. Die Außenringe 3 weisen vorteilhaft einen Doppel-T- Querschnitt auf, womit für die Montage der Linsenfassung in einem optischen System beidseitig zwei Anlageflächen 6.1 vorhanden sind. Die Anlageflächen 6.1 grenzen an eine innere Umfangslinie 3.1 des Außenrings 3 bzw. an eine äußere Umfangslinie 3.2 des Außenrings 3 an, sind schmal ausgeführt und weisen einen Abstand zueinander auf. In ihrer Wirkung zur Anlage der Linsenfassung sind sie wie eine geschlossene Anlagefläche, sind jedoch mit der geforderten Genauigkeit und Oberflächenqualität mit einem üblichen Justierdrehen insbesondere schneller und mit dem Außenring 3 verbunden bearbeitbar, da zwischen den Anlageflächen 6.1 tieferliegende Befestigungselemente, wie Schrauben, eingebracht werden können.

Eine Linsenfassung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine justierbare Linsenfassung, gezeigt in Fig. 2a - 2c. Die hier im Schnittbild gezeigte Verbindungsstruktur 7 ist gleich der in den Fig. 1 a -1 c gezeigten Verbindungsstruktur 7 des ersten Ausführungsbeispiels manipulierbar. Die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel geometrisch anders ausgeführten Verbindungsstrukturen 7 und die anders ausgeführten Stellelemente 5 sollen lediglich demonstrieren, dass deren Ausführung nicht erfindungswesentlich ist.

Erfindungswesentlich ist die Freistellung der Verbindungsstrukturen 7, die hier im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel durch Ausnehmungen 8 in den Abdeckringen 6 gewährleistet wird. Die Ausnehmungen 8 können jeweils auf einen durch die Verbindungsstruktur 7 im Außenring 3 begrenzten Bereich limitiert sein oder sich darüber hinaus erstrecken. Die Abdeckringe 6 weisen hier beispielhaft einen rechteckigen Ringquerschnitt auf, sodass deren freie Außenflächen über die gesamte Ringbreite b oder auf einen beliebigen Durchmesserbereich innerhalb der Ringbreite b begrenzt als Anlageflächen 6.1 genutzt werden können. Die Ausführung der vom Fassungskörper 1 abgewandten Außenflächen der Abdeckringe 6 ist für alle Ausführungen einer erfindungsgemäßen Linsenfassung unabhängig von der Ausführung der anderen Merkmale und daher frei an die Montagebedingungen anpassbar, die durch ein optisches System gegeben sind, in das die Linsenfassung eingebaut wird. Die Anlagefläche 6.1 kann folglich plan oder mit einem oder mehreren sogenannten Justierbünden versehen ausgebildet sein, an denen gegebenenfalls die Anlagefläche 6.1 durch Justierdrehen gefertigt ist.

Das erste Ausführungsbeispiel weist eine besonders vorteilhafte Ausführung des Stellelementes 5 auf. Hierzu weisen der Innenring 4, die manipulierbaren Verbindungsstrukturen 7.1 und der Außenring 3 jeweils um Stellachsen 5.1 der Stellelemente 5 konzentrische Durchgangsbohrungen auf. Die Durchgangsbohrungen im Außenring 3 sind jeweils abgesetzte Durchgangsbohrungen mit einem Abschnitt eines vergleichsweise größeren Durchmessers, in dem eine Spiralfeder gelagert ist, und einem Abschnitt eines vergleichsweise kleineren Durchmessers, der als Gewindebohrung ausgeführt ist. Vorteilhaft sind die abgesetzten Durchgangsbohrungen im Außenring 3 nicht unmittelbar im Außenring 3 eingebracht, sondern jeweils in einer in den Außenring 3 eingesetzten Buchse ausgearbeitet. Die Stellelemente 5 stellen jeweils Schrauben dar, mit einem Schraubenkopf 5.2, der jeweils an der Verbindungsstruktur 7 seitens des Innenrings 4 anliegt. An einem dem Schraubenkopf 5.2 abgewandten Ende haben die Schrauben eine Schlitzung 5.3, in die zum Drehen der Schrauben eingegriffen werden kann.

Die Verbindungsstruktur 7 stellt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorteilhaft einen einseitig gelagerten Hebel dar, durch den die Durchgangsbohrung an einem von einem Drehpunkt entfernten Ende verläuft. Auch unabhängig von der erfindungsgemäßen Anordnung von zwei Abdeckringen 6 ist die hier gezeigte manipulierbare Verbindungsstruktur zur Verwendung in einer justierbaren Linsenfassung vorteilhaft. Die Ausführung des Stellelementes 5 und der Verbindungsstrukturen 7 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2a - 2c) ist aus dem Stand der Technik bekannt und unterscheidet sich zu der des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 1a - 1c). Auch bei dieser Ausführung der Stellelemente 5 und Verbindungsstrukturen 7 würde der Außenring 3 ohne die beiden Abdeckringe 6 nur einen schmalen Bereich bieten, der für eine axiale Anlage der Linsenfassung dienen kann. Im Vergleich zur Ausführung des Stellelementes 5 und der Verbindungsstrukturen 7 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist diese beispielhafte zweite Ausführung jedoch weniger vorteilhaft, da sie prinzipiell einen größeren Bauraum in radialer Richtung zur Fassungsachse 1.1 abverlangt.

Durch die Herstellung der Linsenfassung aus einem Fassungskörper 1 und zwei Abdeckringen 6, an denen sich axiale Anlageflächen 6.1 befinden, und die damit gegebene Möglichkeit, den Fassungskörper 1 und die Abdeckringe 6 aus einem unterschiedlichen Material zu fertigen, können die Abdeckringe 6 für ihre Funktion vorteilhaft aus einem vergleichsweise härteren Material gefertigt sein, als es das Material des Fassungskörpers 1 ist.

Eine Linsenfassung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, gezeigt in den Fig. 3a - 3c, ist eine elastische oder auch spannungsarme Linsenfassung.

Auch hier ist der Fassungskörper 1 in einen Außenring 3 und einen Innenring 4 unterteilt, die untereinander monolithisch nur über Verbindungsstrukturen 7 verbunden sind. Damit die auf den Außenring 3 wirkenden Kräfte nicht oder nur vermindert auf den Innenring 4 übertragen werden können und zwischen dem Außenring 3 und dem Innenring 4 keine Spannungen entstehen können, sind die Verbindungsstrukturen 7 nicht nur in radialer Richtung, wie die Verbindungsstrukturen 7 der vorgenannten Ausführungsbeispiele, sondern auch in axialer Richtung elastisch. Zu diesem Zweck sind sie über ihrem Querschnitt dünn ausgeführt und wenigstens über einen Abschnitt in radialer Richtung und wenigstens einen Abschnitt in axialer Richtung angeordnet. Vorteilhaft sind die Verbindungsstrukturen 7 durch Radialschnitte aus einer im Außenring 3 gedreht hergestellten Struktur separiert, das heißt, die Struktur weist einen Querschnitt gleich dem radialen Querschnitt der Verbindungsstrukturen 7 auf. Vorteilhaft ist der radiale Querschnitt der Verbindungsstrukturen 7 mäanderförmig. Eine ringförmige Struktur mit einem mäanderförmigen Querschnitt lässt sich durch ein beidseitiges Abdrehen des Fassungskörpers 1 einfach und günstig hersteilen.

Eine Freistellung der Verbindungsstrukturen 7 wird in diesem dritten Ausführungsbeispiel erzielt, indem sich die Verbindungsstrukturen 7 gegenüber der Dicke d des Fassungskörpers 1 nur über eine reduzierte Dicke d_r in axialer Richtung erstrecken. Vorteilhaft grenzen die Verbindungsstrukturen 7 an dem Außenring 3 und dem Innenring 4 über die Dicke d mittig an. Da der Außenring 3 über den gesamten Durchmesserbereich, in dem die Verbindungsstrukturen 7 ausgebildet sind, entsprechend strukturiert ist, kann ein Abdeckring 6, der z. B. einen rechteckigen Ringquerschnitt aufweist, nur außerhalb dieses Durchmesserbereiches an den Stirnflächen 1.2 anliegen. Seine an den Außenring 3 angrenzende Rückfläche könnte aber auch abgestuft mit Ausnehmungen 8 ausgeführt sein, sodass der Außenring 3 außerhalb der Verbindungsstrukturen 7 an der gedrehten Struktur anliegt.

Eine Linsenfassung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, gezeigt in den Fig. 4a - 4c, ist ebenfalls eine elastische Linsenfassung. Sie unterscheidet sich zum dritten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Abdeckringe 6 die Verbindungsstrukturen 7 überspannende Ausnehmungen 8 aufweisen. Die Verbindungsstrukturen 7 können sich hier in axialer Richtung über eine Dicke gleich der Dicke d des Fassungskörpers 1 erstrecken. Das hat den Vorteil, dass die Abdeckringe 6 bei einer planen Rückseite außerhalb der Verbindungsstrukturen 7 auf der gedrehten Struktur anliegen können und die Länge der Verbindungsstruktur 7 vergleichsweise größer ist, ohne diese in ihrer Ausdehnung in radialer Richtung zu verändern.

Bezugszeichenliste

1 Fassungskörper

1.1 Fassungsachse

1.2 Stirnfläche

2 Schlitz

3 Außenring

3.1 innere Umfangslinie (des Außenrings 3)

3.2 äußere Umfangslinie (des Außenrings 3)

4 Innenring

5 Stellelement

5.1 Stellachse

5.2 Schraubenkopf

5.3 Schlitzung

6 Abdeckring

6.1 Anlagefläche

7 Verbindungsstruktur

7.1 manipulierbare Verbindungsstruktur

8 Ausnehmung

9 gefasste Linse

10 ungefasste Linse d Dicke

d_r reduzierte Dicke

b Ringbreite

Claims

Patentansprüche

1. Bauraumoptimierte Linsenfassung mit einem rotationssymmetrischen Fassungskörper (1 ), der eine Dicke (d) zwischen zwei zueinander parallel und zu einer Fassungsachse (1.1 ) radial verlaufenden Stirnflächen (1.2) aufweist, die einen Außenring (3) begrenzen, der monolithisch nur über wenigstens drei Verbindungsstrukturen (7) mit einem Innenring (4) zur Aufnahme einer gefassten Linse (9) oder einer ungefassten Linse (10) verbunden ist, wobei die Verbindungsstrukturen (7) wenigstens teilweise in dem Außenring (3) integriert angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

dass zwei Abdeckringe (6) vorhanden sind, die jeweils auf einer der Stirnflächen (1.2) am Außenring (3), diesen und die Verbindungsstrukturen (7) wenigstens teilweise abdeckend, angeordnet sind und sich die Verbindungsstrukturen (7) wenigstens in einem Umfang, wie sie in dem Außenring (3) integriert angeordnet sind, über eine gegenüber der Dicke (d) des Fassungskörpers (1 ) reduzierte Dicke (d_r) in axialer Richtung erstrecken oder die zwei Abdeckringe (6) jeweils Ausnehmungen (8) aufweisen, womit die Verbindungsstrukturen (7) freigestellt sind.

2. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass die zwei Abdeckringe (6) in radialer Richtung eine gleiche Ringbreite (b) wie der Außenring (3) aufweisen und an einer dem Fassungskörper (1 ) abgewandten Außenseite der Abdeckringe (6) wenigstens eine ringförmige Anlagefläche (6.1 ) zur Montage der Linsenfassung in einem optischen System vorhanden ist.

3. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden Abdeckringe (6) einen Doppel-T-Querschnitt aufweisen, womit je Abdeckring (6) an der Außenseite zwei Anlageflächen (6.1 ) vorhanden sind, die an eine innere Umfangslinie (3.1 ) bzw. an eine äußere Umfangslinie (3.2) des Außenrings (3) grenzen und einen Abstand zueinander aufweisen.

4. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Verbindungsstrukturen (7) manipulierbare

Verbindungsstrukturen (7.1 ) sind, denen jeweils ein Stellelement (5) zugeordnet ist, das entlang einer Stellachse (5.1 ) radial zur Fassungsachse (1.1 ) im Außenring (3) geführt ist.

5. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

dass der Innenring (4), die manipulierbaren Verbindungsstrukturen (7.1 ) und der Außenring (3) jeweils um die Stellachsen (5.1 ) konzentrische

Durchgangsbohrungen aufweisen, wobei die Durchgangsbohrungen im Außenring (3) jeweils eine abgesetzte Durchgangsbohrung darstellen, mit einem Abschnitt eines vergleichsweise größeren Durchmessers, in dem eine Spiralfeder gelagert ist, und einem Abschnitt eines vergleichsweise kleineren Durchmessers, der als Gewindebohrung ausgeführt ist, und die Stellelemente (5) jeweils Schrauben darstellen, mit einem Schraubenkopf (5.2), der an der Verbindungsstruktur (7) seitens des Innenrings (4) anliegt, und einer Schlitzung (5.3) an einem dem Schraubenkopf (5.2) abgewandten Ende der Schraube.

6. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Verbindungsstruktur (7) einen einseitig gelagerten Hebel darstellt und die Durchgangsbohrung an einem von einem Drehpunkt entfernten Ende durch den Hebel verläuft.

7. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass der Fassungskörper (1 ) und die beiden Abdeckringe (6) aus einem unterschiedlichen Material bestehen.

8. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass im Außenring (3) eine gedrehte Struktur mit einem Querschnitt gleich dem radialen Querschnitt der Verbindungsstrukturen (7) vorhanden ist und die Verbindungsstrukturen (7) durch Radialschnitte aus der gedrehten Struktur separiert sind.

9. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Querschnitt der Verbindungsstrukturen (7) mäanderförmig ist.

10. Bauraumoptimierte Linsenfassung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass die Verbindungsstrukturen (7) an dem Außenring (3) und dem Innenring (4) über die Dicke (d) mittig angrenzen.