[发明专利]一种共轴光学系统同轴和合焦梯形螺纹副结构

说明书

本发明涉及一种共轴光学系统同轴和合焦梯形螺纹副结构，通过梯形螺纹副的旋合实现透镜组空气间隔的调节；通过螺纹副螺距和牙型的配合精度降低旋入旋出的轴向窜动。在产品设计装调过程中，通过内外螺纹的配合完成光学系统允许误差范围内的自动定心，然后旋转其中一个镜座，完成透镜组合焦。使用时，光学透镜组分别装配到带有梯形内螺纹和外螺纹的镜座中，通过梯形螺纹副的内螺纹小径、外螺纹小径的高精度配合，实现光学透镜组的同轴。

技术领域

本发明属于光学仪器领域，涉及一种共轴光学系统同轴和合焦梯形螺纹副结构，用于共轴光学系统光学透镜组的降低旋入旋出运动。

背景技术

共轴光学系统一般是由两个以上的光学透镜组成，要求所有光学透镜表面曲率中心以一定的空气间隔分布在同一光轴上。

在共轴光学系统装调阶段，一般采用定心车/定心装工艺保证光学透镜的同轴，通过研磨隔圈调整透镜间的空气间隔。在公开的“CN106646812A”专利文献中，采用定心车工艺保证金属镜座的外圆柱面与单透镜光轴的同心且端面与光轴垂直。该方法的优点是装调精度高，缺点是工艺设备复杂，产品经加工后需经二次加工修正才能应用，生产周期长。

另外一种实现方案为，透镜分别装配在带有细牙螺纹的镜座中，通过旋合来调整透镜空气间隔，两镜座有导向结构，该导向结构通过高精度的结构配合来保证光学镜组的同轴要求。该方法的优点是装调简单，缺点是导向结构较长，螺纹旋入旋出时有窜动，装调过程反复较多。随着光学仪器小型化、轻量化要求的提高，该结构已无法满足光机结构设计的要求。

梯形螺纹副一般用于传动，通用梯形螺纹副的对中性通过牙型的侧边实现粗略定心。本发明对通用梯形螺纹副进行改进，通过螺纹副的内螺纹小径与外螺纹小径的配合实现高精度定心，提出了一种能够实现共轴光学系统同轴和合焦调整的梯形螺纹副及其设计方法。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种共轴光学系统同轴和合焦梯形螺纹副结构，实现共轴光学系统透镜组的定心和合焦装调过程的简化，以及光机结构设计的小型化、轻量化。

技术方案

一种共轴光学系统同轴和合焦梯形螺纹副结构，其特征在于包括梯形内螺纹(1)和外螺纹(2)；梯形内螺纹(1)和外螺纹(2)的牙型截面为等腰梯形，内螺纹小径D(1-1)与外螺纹小径d(2-1)齿寸相同，内螺纹的齿高H(1-2)大于外螺纹齿高h(2-2)，内螺纹齿顶宽T(1-2)不小于外螺纹齿顶宽t(2-2)，内螺纹齿底宽B(1-3)小于外螺纹的齿底宽b(2-3)，内螺纹齿顶宽T(1-2)大于其齿顶宽B(1-3)，外螺纹齿顶宽t(2-2)小于其齿顶宽b(2-3)，内螺纹齿顶宽T(1-2)与外螺纹齿底宽b(2-3)的理论尺寸相等，内螺纹牙顶圆角(1-4)小于外螺纹牙底圆角(2-4)。

所述内螺纹小径D(1-1)与外螺纹小径d(2-1)的两小径最大实体齿寸为单边间隙不小于0.005mm的小间隙配合。

所述锁紧压圈为普通细牙螺纹，该细牙螺纹与异型梯形螺纹公称直径不同。

有益效果

本发明提出的一种共轴光学系统同轴和合焦梯形螺纹副结构，通过梯形螺纹副的旋合实现透镜组空气间隔的调节；通过螺纹副螺距和牙型的配合精度降低旋入旋出的轴向窜动。在产品设计装调过程中，通过内外螺纹的配合完成光学系统允许误差范围内的自动定心，然后旋转其中一个镜座，完成透镜组合焦。使用时，光学透镜组分别装配到带有梯形内螺纹和外螺纹的镜座中，通过梯形螺纹副的内螺纹小径、外螺纹小径的高精度配合，实现光学透镜组的同轴。