[發明專利]一種共軸光學系統同軸和合焦梯形螺紋副結構

在審

• 申請號: 201911116265.7
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110908060A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 任方宇;黃曉婧;郝培育;李小明;崔偉;馬文維;張玉成;李陽陽
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02;G02B7/04
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發明涉及一種共軸光學系統同軸和合焦梯形螺紋副結構，通過梯形螺紋副的旋合實現透鏡組空氣間隔的調節；通過螺紋副螺距和牙型的配合精度降低旋入旋出的軸向竄動。在產品設計裝調過程中，通過內外螺紋的配合完成光學系統允許誤差范圍內的自動定心，然后旋轉其中一個鏡座，完成透鏡組合焦。使用時，光學透鏡組分別裝配到帶有梯形內螺紋和外螺紋的鏡座中，通過梯形螺紋副的內螺紋小徑、外螺紋小徑的高精度配合，實現光學透鏡組的同軸。

技術領域

本發明屬于光學儀器領域，涉及一種共軸光學系統同軸和合焦梯形螺紋副結構，用于共軸光學系統光學透鏡組的降低旋入旋出運動。

背景技術

共軸光學系統一般是由兩個以上的光學透鏡組成，要求所有光學透鏡表面曲率中心以一定的空氣間隔分布在同一光軸上。

在共軸光學系統裝調階段，一般采用定心車/定心裝工藝保證光學透鏡的同軸，通過研磨隔圈調整透鏡間的空氣間隔。在公開的“CN106646812A”專利文獻中，采用定心車工藝保證金屬鏡座的外圓柱面與單透鏡光軸的同心且端面與光軸垂直。該方法的優點是裝調精度高，缺點是工藝設備復雜，產品經加工后需經二次加工修正才能應用，生產周期長。

另外一種實現方案為，透鏡分別裝配在帶有細牙螺紋的鏡座中，通過旋合來調整透鏡空氣間隔，兩鏡座有導向結構，該導向結構通過高精度的結構配合來保證光學鏡組的同軸要求。該方法的優點是裝調簡單，缺點是導向結構較長，螺紋旋入旋出時有竄動，裝調過程反復較多。隨著光學儀器小型化、輕量化要求的提高，該結構已無法滿足光機結構設計的要求。

梯形螺紋副一般用于傳動，通用梯形螺紋副的對中性通過牙型的側邊實現粗略定心。本發明對通用梯形螺紋副進行改進，通過螺紋副的內螺紋小徑與外螺紋小徑的配合實現高精度定心，提出了一種能夠實現共軸光學系統同軸和合焦調整的梯形螺紋副及其設計方法。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種共軸光學系統同軸和合焦梯形螺紋副結構，實現共軸光學系統透鏡組的定心和合焦裝調過程的簡化，以及光機結構設計的小型化、輕量化。

技術方案

一種共軸光學系統同軸和合焦梯形螺紋副結構，其特征在于包括梯形內螺紋(1)和外螺紋(2)；梯形內螺紋(1)和外螺紋(2)的牙型截面為等腰梯形，內螺紋小徑D(1-1)與外螺紋小徑d(2-1)齒寸相同，內螺紋的齒高H(1-2)大于外螺紋齒高h(2-2)，內螺紋齒頂寬T(1-2)不小于外螺紋齒頂寬t(2-2)，內螺紋齒底寬B(1-3)小于外螺紋的齒底寬b(2-3)，內螺紋齒頂寬T(1-2)大于其齒頂寬B(1-3)，外螺紋齒頂寬t(2-2)小于其齒頂寬b(2-3)，內螺紋齒頂寬T(1-2)與外螺紋齒底寬b(2-3)的理論尺寸相等，內螺紋牙頂圓角(1-4)小于外螺紋牙底圓角(2-4)。

所述內螺紋小徑D(1-1)與外螺紋小徑d(2-1)的兩小徑最大實體齒寸為單邊間隙不小于0.005mm的小間隙配合。

所述鎖緊壓圈為普通細牙螺紋，該細牙螺紋與異型梯形螺紋公稱直徑不同。

有益效果

本發明提出的一種共軸光學系統同軸和合焦梯形螺紋副結構，通過梯形螺紋副的旋合實現透鏡組空氣間隔的調節；通過螺紋副螺距和牙型的配合精度降低旋入旋出的軸向竄動。在產品設計裝調過程中，通過內外螺紋的配合完成光學系統允許誤差范圍內的自動定心，然后旋轉其中一個鏡座，完成透鏡組合焦。使用時，光學透鏡組分別裝配到帶有梯形內螺紋和外螺紋的鏡座中，通過梯形螺紋副的內螺紋小徑、外螺紋小徑的高精度配合，實現光學透鏡組的同軸。