DE202010007985U1

DE202010007985U1 - Optic Holder

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Publication number: DE202010007985U1
Application number: DE201020007985
Authority: DE
Original assignee: Trumpf Laser Marking Systems AG
Current assignee: Trumpf Schweiz AG
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2020-07-07

Abstract

Optik-Halter (1), umfassend:
einen Grundkörper (2),
einen insbesondere plattenförmigen Halterungskörper (3) zur Halterung mindestens eines optischen Elements, wobei der Halterungskörper (3) mit dem Grundkörper (2) über eine Gelenkverbindung verbunden ist, sowie an dem Grundkörper (2) vorgesehene Gewindeöffnungen (14a, 14b) für Justierschrauben (8a, 8b), um den Halterungskörper (3) um zwei Achsen (X, Y) relativ zum Grundkörper (2) zu verkippen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gelenkverbindung als Festkörpergelenk (4) ausgebildet ist.Optical holder (1) comprising:
a main body (2),
a particular plate-shaped holder body (3) for holding at least one optical element, wherein the holder body (3) with the main body (2) is connected via a hinge connection, and provided on the base body (2) threaded openings (14a, 14b) for adjusting screws (8a 8b) for tilting the support body (3) about two axes (X, Y) relative to the main body (2),
characterized,
that the articulated connection is designed as a solid-body joint (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Optik-Halter, umfassend: einen Grundkörper sowie einen insbesondere plattenförmigen Halterungskörper zur Halterung mindestens eines optischen Elements, z. B. einer Linse, wobei der Halterungskörper mit dem Grundkörper über eine Gelenkverbindung verbunden ist, sowie an dem Grundkörper vorgesehene Gewindeöffnungen für Justierschrauben, um den Halterungskörper um zwei Achsen relativ zum Grundkörper zu verkippen.The The present invention relates to an optical holder comprising: a Main body and a particular plate-shaped Holder body for holding at least one optical Elements, e.g. B. a lens, wherein the holder body with the main body via a joint connection is connected, and provided on the base threaded openings for adjusting screws to the holder body to tilt two axes relative to the main body.

Ein solcher Optik-Halter ist aus der WO 99/46622 bekannt geworden. Dort wird zur Verkippung des Halterungskörpers relativ zum Grundkörper um zwei zueinander senkrechte Achsen eine Gelenkverbindung mit einem Dorn verwendet, der in eine Bohrung des Grundkörpers eingesteckt Ist und der eine Spitze aufweist, die an dem Halterungskörper angreift. Die Verkippung erfolgt durch Einschrauben der Justierschrauben, wobei Schraubenfedern, die den Grundkörper zusätzlich zur Gelenkverbindung mit dem Halterungskörper verbinden, eine Rückstellkraft auf den Grundkörper ausüben.Such optics holder is from the WO 99/46622 known. There is used for tilting of the holder body relative to the base body about two mutually perpendicular axes a hinge connection with a mandrel which is inserted into a bore of the base body and having a tip which engages the holder body. The tilting is done by screwing the adjusting screws, wherein coil springs, which connect the main body in addition to the hinge connection with the holder body, exert a restoring force on the base body.

Bei dem in der WO 99/46622 beschriebenen Optik-Halter kann der Halterungskörper in einer einmal eingestellten Position mittels eines sich über die Gewindeöffnung der Justierschraube erstreckenden Festkörperscharniers festgestellt werden. Durch das Auslenken des Festkörperscharniers mittels einer Fixierschraube wird die Justierschraube in der Gewindeöffnung fixiert, wobei die vom Festkörperscharnier ausgehende Kraft auf die Justierverschraubung im Wesentlichen in derselben Richtung wirkt wie die Federkraft des Justiergelenks.In the in the WO 99/46622 described optics holder, the holder body can be detected in a once set position by means of a extending over the threaded opening of the adjusting screw solid hinge. By deflecting the solid-state hinge by means of a fixing screw, the adjusting screw is fixed in the threaded opening, wherein the outgoing from the solid-state hinge force on the Justierverschraubung acts in substantially the same direction as the spring force of the Justiergelenks.

Eine vor einander unabhängige Verstellung mehrerer Achsen ist nur bei einer kardanischen Aufhängung möglich, bei der mehrere Achsen aufeinander aufbauen. Da die Achsen des Optik-Halters in der WO 99/46622 nicht aufeinander aufbauen, können die beiden Achsen dort nicht unabhängig voneinander justiert werden. Der in der WO 99/46622 beschriebene Optik-Halter benötigt überdies eine Vielzahl von Einzelteilen, die nicht beliebig klein mit ausreichend großer Genauigkeit hergestellt werden können, so dass die Feinjustierung bei der Halterung eines optischen Elements mittels des dort beschriebenen Optik-Halters ggf. nicht mit hoher Genauigkeit möglich ist. Durch den aufwändigen Zusammenbau der Einzelteile erhöhen sich zudem die Produktionskosten für den Optik-Halter.An independent adjustment of several axes is only possible with a gimbal, in which several axes build on each other. Since the axes of the optics holder in the WO 99/46622 not build on each other, the two axes can not be adjusted independently there. The Indian WO 99/46622 described optics holder also requires a variety of items that can not be made arbitrarily small with sufficiently high accuracy, so that the fine adjustment in the holder of an optical element by means of the optical holder described there may not be possible with high accuracy. The complex assembly of the individual parts also increases the production costs for the optics holder.

In der US 3,596,863 ist ein Optik-Halter beschrieben, welcher drei aufeinander aufbauende Festkörpergelenke für die Verkippung um drei zueinander senkrechte Achsen (x-Achse, y-Achse und z-Achse) aufweist. Dieser zur Verstellbarkeit der Achsen erforderliche Aufbau führt aber zu einem erhöhten Platzbedarf, welcher der Realisierung eines kompakten und Platz sparenden Optik-Halters entgegensteht.In the US 3,596,863 an optics holder is described, which has three successive solid-state joints for tilting about three mutually perpendicular axes (x-axis, y-axis and z-axis). However, this required for adjustability of the axes structure leads to an increased space requirement, which precludes the realization of a compact and space-saving optical holder.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Optik-Halter so weiterzubilden, dass dieser in einer kompakten Bauweise mit hoher Reproduzierbarkeit hergestellt werden kann und/oder eine optimierte Fixierung der einmal justierten Lage des Halterungskörpers relativ zum Grundkörper ermöglicht.It It is the object of the present invention to provide an optics holder educate that this in a compact design with high Reproducibility can be made and / or optimized Fixation of the once adjusted position of the holder body relative to the main body allows.

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch einen Optik-Halter der eingangs genannten Art, bei dem die Gelenkverbindung als Festkörpergelenk ausgebildet ist, d. h. der Grundkörper und der Halterungskörper sind als Teile eines einzigen, gemeinsamen Körpers ausgebildet, wobei mittels der Justierschrauben eine Verkippung des Halterungskörpers relativ zum Grundkörper sowohl entlang der X-Achse als auch entlang der Y-Achse erfolgen kann.These Task is solved according to a first aspect by an optical holder of the type mentioned, in which the Articulation is designed as a solid-body joint, d. H. the main body and the holder body are formed as parts of a single, common body, wherein by means of adjusting screws tilting of the holder body relative to the main body both along the x-axis as can also take place along the Y-axis.

Durch das Festkörpergelenk wird ein Optik-Halter mit einem stabileren Aufbau als bei der Verwendung von zwei getrennten Körpern erreicht, die z. B. über einen Dorn und Schraubenfedern miteinander verbunden werden. Insbesondere hängt die Lage des Halterungskörpers bei der Verwendung von zwei getrennten Körpern, wie dies z. B. in der WO 99/46622 beschrieben ist, auch von den Justierschrauben in nicht gewollter Weise ab, denn der Halterungskörper wird dort durch eine Kugel, die einen fixen Kipppunkt und Drehpunkt bildet, sowie durch die zwei Justierschrauben positioniert. Haben nun die Justierschrauben Spiel, so kann sich der Halterungskörper um die Kugel drehen. Dieses Drehen entspricht bei einem gekrümmten Spiegel (als gehaltertem optischen Element) einer Verkippung.The solid-body joint achieves an optic holder having a sturdier construction than when using two separate bodies, e.g. B. via a mandrel and coil springs are interconnected. In particular, the position of the support body depends on the use of two separate bodies, as z. B. in the WO 99/46622 described, also from the adjusting screws in an unwanted way, because the holder body is positioned there by a ball which forms a fixed tilting point and pivot point, and by the two adjusting screws. Now have the adjustment screws game, so the holder body can rotate around the ball. This rotation corresponds to tilting of a curved mirror (as a retained optical element).

Zudem werden weniger Teile benötigt, wodurch sich die Montage- bzw. Herstellungskosten des Optik-Halters reduzieren. Insbesondere können auch Justierschrauben mit abgeflachtem Kugelkopf verwendet werden, wodurch die Druckbelastung (Hertzsche Pressung) reduziert wird, so dass weniger harte Werkstoffe, z. B. Edelstahl, Aluminiumbronze oder Aluminium, verwendet werden können, als dies üblicher Weise bei Optik-Haltern der Fall ist. Typischer Weise sind Optik-Halter aus eloxiertem Aluminium gefertigt, um eine ausreichende Härte zu erreichen, so dass sich die Kugeln der Justierschrauben nicht eindrücken. Für Vakuumanwendungen ist eine solche Eloxal-Beschichtung aber ungünstig. Beim erfindungsgemäßen Optik-Halter kann auf eine solche Oberflächenbeschichtung an dem Halterungskörper im Anlagebereich der Kugelköpfe verzichtet werden.In addition, fewer parts are needed, thereby reducing the assembly or manufacturing costs of the optics holder. In particular, adjusting screws with flattened ball head can be used, whereby the pressure load (Hertzian pressure) is reduced, so that less hard materials, eg. As stainless steel, aluminum bronze or aluminum, can be used, as is customary in optical holders of the case. Typically, optic holders are made of anodized aluminum to achieve sufficient hardness so that the balls of the adjustment screws do not press. For vacuum applications, however, such anodizing coating is unfavorable. In the case of the optical holder according to the invention, such a surface coating can be applied to the holder body be dispensed with in the investment area of the ball heads.

Für die Justage bei der Verkippung um zwei Achsen ist es günstig, wenn der Grundkörper im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu einem Anbindungsbereich des Halterungskörpers ist, welcher das Festkörpergelenk bildet. Insbesondere kann der Grundkörper zwei von dem Festkörpergelenk bzw. dem Anbindungsbereich ausgehende Arme aufweisen, an denen jeweils eine der Gewindeöffnungen für eine jeweilige Justierschraube gebildet ist. Der Bereich zwischen den beiden Armen des Grundkörpers ist frei für den Strahlweg des Lichts, das von dem optischen Element, z. B. einer Linse, transmittiert wird.For the adjustment in tilting about two axes is favorable, if the main body is essentially mirror-symmetrical is to a connection area of the holder body, which forms the solid-state joint. In particular, the main body two of the solid-state joint or the connection area have outgoing arms, to each of which one of the threaded openings is formed for a respective adjusting screw. The area between the two arms of the main body is free for the beam path of the light emitted by the optical element, e.g. B. one Lens, is transmitted.

Bei einer Ausführungsform sind die beiden Gewindeöffnungen gleich weit vom Festkörpergelenk entfernt angeordnet. Insbesondere können die beiden Gewindeöffnungen im gleichen Abstand von einer Symmetrieachse des Anbindungsbereichs angeordnet sein. Hierdurch wird die Justage des Halterungskörpers um zwei Achsen vereinfacht.at In one embodiment, the two threaded openings equidistant from the solid-state joint. Especially can the two threaded holes in the same Distance from an axis of symmetry of the connection area arranged be. As a result, the adjustment of the holder body simplified by two axes.

Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst durch einen Optik-Halter der eingangsgenannten Art, weiter umfassend: eine an dem Grundkörper gebildete Zunge mit einer weiteren Gewindeöffnung für eine Fixierschraube, wobei die Zunge durch einen sich quer zur Gewindeöffnung für die Justierschraube erstreckenden Spalt von einem gegenüberliegenden Abschnitt des Grundkörpers beanstandet ist, und wobei die Justierschraube mittels der Fixierschraube in der Gewindeöffnung festklemmbar ist. Der Spalt erstreckt sich an dem Grundkörper nicht über die Gewindeöffnung hinaus, um die Justierschraube in der Gewindeöffnung im Wesentlichen in radialer Richtung festzuklemmen.The Task is solved according to a second aspect by an optical holder of the type mentioned, further comprising: one formed on the body tongue with another Thread opening for a fixing screw, wherein the tongue through a transverse to the threaded opening for the adjusting screw extending gap from an opposite Section of the body is complained of, and wherein the Adjustment screw by means of the fixing screw in the threaded opening can be clamped. The gap extends on the base body not beyond the threaded opening to the adjusting screw in the threaded opening substantially in the radial direction clamp.

Durch das Vorsehen eines Spaltes, der sich nicht über den Gewindebereich bzw. die Gewindeöffnung hinaus erstreckt, kann erreicht werden, dass die Klemmung im Wesentlichen mit einer Krafteinwirkung in radialer Richtung auf die Justierschraube erfolgt, wenn die Fixierschraube zum Aufspreizen des Spalts genutzt wird und sich hierbei an dem der Zunge gegenüber liegenden Abschnitt des Grundkörpers abstützt. Im Gegensatz dazu wirkt die Klemmung im Stand der Technik, insbesondere in der WO 99/46622 , in axialer Richtung, da sich der Spalt durch den Bereich der Gewindeöffnung hindurch und über diesen hinaus erstreckt Durch die Klemmung in radialer Richtung wird das Gewinde spielfrei und die Justierschraube lässt sich auch im leicht geklemmten Zustand noch justieren, ohne dass das Gewinde beschädigt wird. Weiterhin wird die Flächenpressung auf die Gewindeflanken reduziert, so dass sich die Neigung des Grundkörper-Werkstoffes zum Setzen reduziert und die Langzeitstabilität des Optik-Halters verbessert wird. Wegen der Flächenpressung ist die Klemmung in radialer Richtung auch für Werkstoffe geeignet, die weicher sind als die herkömmlichen zur Herstellung von Optik-Haltern verwendeten Werkstoffe. Der Klemmmechanismus der Justierschraube kann zudem einteilig ausgeführt (d. h. im Halter bzw. Grundkörper integriert) und auf sehr kleinem Raum untergebracht werden. Die Fixierschraube lässt sich vorteilhafter weise in derselben Richtung wie die Justierschraube arretieren, d. h. beide Schrauben sind von derselben Richtung aus zugänglich.By providing a gap which does not extend beyond the threaded area or the threaded opening, it can be achieved that the clamping takes place substantially with a force acting in the radial direction on the adjusting screw when the fixing screw is used for spreading the gap and in this case supported on the tongue opposite portion of the body. In contrast, the clamping acts in the prior art, especially in the WO 99/46622 , in the axial direction, since the gap extends through the region of the threaded opening and beyond it by the clamping in the radial direction, the thread is free of play and the adjusting screw can be adjusted even in the slightly clamped state, without the thread is damaged. Furthermore, the surface pressure is reduced to the thread flanks, so that reduces the tendency of the base material for setting and the long-term stability of the optical holder is improved. Because of the surface pressure, the clamping in the radial direction is also suitable for materials that are softer than the conventional materials used for the production of optical holders. The clamping mechanism of the adjusting screw can also be made in one piece (ie integrated in the holder or base body) and housed in a very small space. The fixing screw can be advantageously locked in the same direction as the adjusting screw, ie both screws are accessible from the same direction.

Der beschriebene Klemm-Mechanismus kann gemeinsam mit der oben beschriebenen Verwendung eines Festkörpergelenks zur Verbindung des Grundkörpers mit dem Halterungskörper realisiert sein. Alternativ ist es auch möglich, die Verbindung zwischen Grundkörper und Halterungskörper über ein Kugelgelenk unter Verwendung von Schraubenfedern zu realisieren, z. B. wie dies in der WO 99/46622 beschrieben ist.The clamping mechanism described can be implemented together with the above-described use of a solid-state joint for connecting the base body to the holder body. Alternatively, it is also possible to realize the connection between the base body and the support body via a ball joint using coil springs, for. B. as in the WO 99/46622 is described.

Bevorzugt erstreckt sich der Spalt nicht in die Gewindeöffnung hinein. Der Spalt hat somit keine direkte Verbindung (d. h. keinen Durchbruch) zur Gewindeöffnung, sondern endet vor der Gewindeöffnung. Dies ist günstig, um möglichst wenig Unstetigkeiten im Gewinde hervorzurufen und genaue Gewindetoleranzen möglichst gut einzuhalten.Prefers the gap does not extend into the threaded opening. The gap thus has no direct connection (i.e., no breakthrough) to the threaded opening, but ends in front of the threaded opening. This is favorable to as little as possible discontinuities cause in the thread and accurate thread tolerances possible good to keep.

Bei einer Ausführungsform ist die Zunge über ein Festkörperscharnier an den Grundkörper angebunden. In diesem Fall ist zwischen der Zunge und dem restlichen Grundkörper ein Schlitz vorgesehen, so dass die Zunge nur über einen schmalen Anbindungsbereich, welcher das (federnde) Festkörperscharnier bildet, mit dem restlichen Grundkörper in Verbindung steht. Durch den Schlitz wird das Verkippen der Zunge und damit das Klemmen erleichtert.at In one embodiment, the tongue is via a solid-state hinge tied to the body. In this case is between the tongue and the remaining body provided a slot, so that the tongue only has a narrow connection area, which forms the (resilient) solid-state hinge, with the remaining body is in communication. By the Slit is the tilting of the tongue and thus facilitates the terminals.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Justierschraube in der Gewindeöffnung durch eine elastische Deformation der Zunge festklemmbar. In Abhängigkeit vom Material, welches für den Grundkörper gewählt wird, kann auf das Vorsehen eines Schlitzes, welcher die Verkippung der Zunge ermöglicht, ggf. verzichtet werden. Die radiale Klemmung wird in diesem Fall durch eine (elastische) Verformung der Zunge beim Aufspreizen oder Verengen des Spalts mittels der Fixierschraube ermöglicht, da diese eine Verformung des Gewindes für die Justierschraube und damit eine Klemmung der Justierschraube nach sich zieht.at Another embodiment is the adjusting screw in the threaded opening by an elastic deformation the tongue can be clamped. Depending on the material, which is chosen for the main body can on the provision of a slot which the tilting of the tongue allows, if necessary be waived. The radial clamping is in this case by a (elastic) deformation of the tongue during Spreading or narrowing the gap by means of the fixing screw allows, as this deformation of the thread for the adjusting screw and thus a clamping of the adjusting screw pulls.

In einer weiteren Ausführungsform besteht zumindest der Grundkörper aus einem Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Aluminium, Edelstahl, oder Buntmetalle, z. B. Bronzen. Die Verwendung von verhältnismäßig weichen Materialien, d. h. Materialien mit einem verhältnismäßig großen E-Modul, erlaubt es, zum Klemmen der Justierschraube auf das Vorsehen des zusätzlichen Schlitzes bzw. Festkörperscharniers für die Anbindung der Zunge verzichten. Ist der Grundkörper mit dem Halterungskörper über ein Festkörperscharnier verbunden, bestehen sowohl der Grundkörper als auch der Halterungskörper aus demselben Material. Auch hier ist die Wahl eines verhältnismäßig elastischen Materials günstig, damit der Anbindungsbereich die Funktion des Festkörperscharniers leichter erfüllen kann.In a further embodiment, at least the main body consists of a material which is selected from the group comprising: aluminum, stainless steel, or non-ferrous metals, for. B. bronzes. The use of relatively soft materials, ie materials with a relatively large modulus of elasticity, allows for clamping the adjusting screw to provide the additional Slot or solid hinge for the connection of the tongue renounce. If the base body is connected to the holder body via a solid-state hinge, then both the base body and the holder body are made of the same material. Again, the choice of a relatively elastic material is low, so that the connection area can easily fulfill the function of the solid-state hinge.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Halterungskörper eine Sichtöffnung für das optische Element auf. Die Sichtöffnung ist hierbei in der Regel so dimensioniert, dass diese für den Strahlweg des optischen Elements, z. B. eine Linse, nicht begrenzend, d. h. nicht als Blende, wirkt. Es versteht sich, dass im Falle der Halterung eines reflektierenden optischen Elements auf die Sichtöffnung verzichtet werden kann.In In another embodiment, the holder body a viewing aperture for the optical element. The viewing aperture is usually dimensioned in this case, that this for the beam path of the optical element, for. A lens, not limiting, d. H. not as an aperture, works. It is understood that in the case of mounting a reflective optical element can be dispensed with the viewing aperture can.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst der Optik-Halter mindestens eine Justierschraube, die einen insbesondere abgeflachten Kugelkopf zur Anlage an dem Halterungskörper aufweist, sowie mindestens eine Fixierschraube. Durch den abgeflachten Kopf der Justierschraube kann die Druckbelastung auf den Halterungskörper bei der Justage reduziert werden, so dass für diesen weichere Materialien wie z. B. Aluminium, Edelstahl, oder Bronzen (Buntmetalle) verwendet werden können und/oder auf eine Oberflächenbeschichtung (z. B. Eloxierung) verzichtet werden kann. Die Fixierschraube kann z. B. als Madenschraube ausgebildet sein, um den Platzbedarf zu reduzieren.at Another embodiment includes the optical holder at least one adjusting screw, in particular a flattened Has ball head for abutment with the holder body, and at least one fixing screw. By the flattened head the adjusting screw can the pressure load on the holder body be reduced in the adjustment, so that for this softer Materials such. As aluminum, stainless steel, or bronzes (non-ferrous metals) can be used and / or on a surface coating (eg anodizing) can be dispensed with. The fixing screw can z. B. be designed as a grub screw to the space required to reduce.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further Advantages of the invention will become apparent from the description and the Drawing. Likewise, the above and the even more features listed in each case or to several in any combination use. The shown and described embodiments are not to understand as a final list, but rather have exemplary character for the description the invention.

Es zeigen:It demonstrate:

1a, b schematische Darstellungen einer Ausführungsform eines Optik-Halters mit einem Grundkörper und einem Halterungskörper, die über ein Festkörpergelenk verbunden sind, in einer Draufsicht und Unteransicht, 1a , b schematic representations of an embodiment of an optical holder with a base body and a holder body, which are connected via a solid-state joint, in a plan view and bottom view,

2a, b schematische Darstellungen des einstückig mit dem Halterungskörper ausgebildeten Grundkörpers des Optik-Halters jeweils in einer Seitenansicht, 2a , b show schematic representations of the main body of the optical holder, which is formed integrally with the holder body, in each case in a side view,

3a, b schematische Darstellungen von an dem Grundkörper vorgesehenen Festkörperscharnieren zur Fixierung des Halterungskörpers, sowie 3a , b are schematic representations of provided on the body solid-state hinges for fixing the holder body, as well

4a, b schematische Darstellungen eines Details des Grundkörpers mit einer Zunge zum Festklemmen einer Justierschraube. 4a , b are schematic representations of a detail of the main body with a tongue for clamping an adjusting screw.

1a, b zeigen einen Optik-Halter 1, welcher einen Grundkörper 2 und einen Halterungskörper 3 umfasst, die über einen flexiblen, ein Festkörpergelenk bildenden Anbindungsbereich 4 miteinander verbunden sind. Der Grundkörper 2 ist über Halterungselemente an einem (nicht gezeigten) Optik-Tisch fixierbar. Eines der Halterungselemente ist ein Bolzen 5, der durch eine Durchgangsbohrung des Grundkörpers 2 gesteckt wird, um diesen an dem Optik-Tisch zu fixieren. 1a , b show an optics holder 1 , which is a basic body 2 and a holder body 3 includes, via a flexible, a solid joint forming connection area 4 connected to each other. The main body 2 is fixable via mounting elements on an optical table (not shown). One of the support elements is a bolt 5 passing through a through hole of the main body 2 is plugged to fix this on the optical table.

Der Halterungskörper 3 weist eine Öffnung 6 auf, die einen Sichtbereich für den Strahlengang eines transmissiven optischen Elements z. B. in Form einer (nicht gezeigten) Linse bildet. Das optische Element kann mittels eines Klemmringes 7 (vgl. 1b) an dem Halterungskörper 3 befestigt werden, z. B. indem der Klemmring 7 an dem Halterungskörper, z. B. an zumindest zwei Punkten festgeschraubt wird.The holder body 3 has an opening 6 on, a viewing range for the beam path of a transmissive optical element z. B. in the form of a (not shown) lens forms. The optical element can by means of a clamping ring 7 (see. 1b ) on the holder body 3 be attached, for. B. by the clamping ring 7 on the holder body, for. B. is screwed to at least two points.

Wie insbesondere in 1b zu erkennen ist, weist der Grundkörper 2 zwei sich von dem Anbindungsbereich 4 aus erstreckende Arme 10a, 10b auf, an denen jeweils eine Justierschraube 8a, 8b angebracht ist, die eine Auslenkung des Festkörpergelenks und damit eine Verkippung des Halterungskörpers 3 relativ zum Grundkörper 2 um zwei Achsen (X bzw. Y, vgl. 1a) bewirken, wobei die Verkippung um beide Achsen nicht unabhängig voneinander erfolgt. Die Justierschrauben 8a, 8b sind bevorzugt, aber nicht zwingend (im Wesentlichen) gleich weit von einem in 1a gezeigten Eck des Anbindungsbereichs 4 beabstandet, um die Justage zu erleichtern. Um den Halterungskörper 3 in einer einmal einjustierten Lage relativ zum Grundkörper 2 zu fixieren, ist jeder Justierschraube 8a, 8b eine Fixierschraube 9a, 9b zugeordnet, wobei die Funktionsweise des Fixiervorgangs weiter unten näher beschrieben wird.As in particular in 1b can be seen, the body indicates 2 two of the connection area 4 outstretched arms 10a . 10b on each of which an adjusting screw 8a . 8b is attached, which is a deflection of the solid-body joint and thus a tilting of the holder body 3 relative to the main body 2 around two axes (X or Y, cf. 1a ), wherein the tilting about both axes is not independent of each other. The adjusting screws 8a . 8b are preferred, but not mandatory (essentially) equidistant from one in 1a shown corner of the connection area 4 spaced to facilitate the adjustment. To the holder body 3 in a once adjusted position relative to the main body 2 to fix is any adjustment screw 8a . 8b a fixing screw 9a . 9b associated with the operation of the fixing is described in detail below.

2a, b zeigen den einstückigen Körper des Optik-Halters 1, der von dem Grundkörper 2, dem Halterungskörper 3 und dem als Festkörpergelenk 4 ausgestalteten Anbindungsbereich gebildet wird, ohne zusätzliche Bauteile wie Justierschrauben etc. Durch die Verwendung eines Festkörperscharniers 4 kann die jeweilige Justierschraube 8a, 8b einen abgeflachten, d. h. nicht vollständig runden Kugelkopf aufweisen. Dies ist günstig, um die Druckbelastung auf den Halterungskörper 3 zu reduzieren. Insbesondere kann ggf. in jeweiligen Anlagebereichen 11a, 11b des Halterungskörpers 3 für die Köpfe der Justierschrauben 8a, 8b auf das Vorsehen einer Beschichtung aus einem harten Material verzichtet werden. Wegen der geringeren Druckbelastung kann auch der Optik-Halter 1 bzw. der einstückige Körper des Optik-Halters 1 aus einem weicheren Material gefertigt werden, als die bei herkömmlichen Optik-Haltern üblich ist, z. B. aus Aluminium, Edelstahl, oder Buntmetallen (z. B. Bronzen). 2a , b show the one-piece body of the optics holder 1 that of the main body 2 , the holder body 3 and as a solid-state joint 4 designed connection area without additional components such as adjusting screws, etc. By the use of a solid-state hinge 4 can the respective adjusting screw 8a . 8b have a flattened, ie not completely round ball head. This is beneficial to the pressure load on the holder body 3 to reduce. In particular, if necessary, in particular investment areas 11a . 11b of the holder body 3 for the heads of the adjusting screws 8a . 8b dispensed with the provision of a coating of a hard material become. Because of the lower pressure load can also optics holder 1 or the one-piece body of the optics holder 1 be made of a softer material than is common in conventional optical holders, z. As aluminum, stainless steel, or non-ferrous metals (eg bronzes).

Nachfolgend wird anhand von 3a, b das Fixieren der Justierschrauben 8a, 8b in ihren Gewindeöffnungen 14a, 14b beschrieben, um die Lage bzw. Ausrichtung des Halterungskörpers 3 relativ zum Grundkörper 2 dauerhaft zu fixieren. Zu diesem Zweck sind an dem Grundkörper 2 zwei Zungen 12a, 12b mit weiteren Gewindeöffnungen 15a, 15b gebildet, in welche die Fixierschrauben 9a, 9b eingebracht sind. Die Zungen 12a, 12b sind jeweils durch einen sich quer zur jeweiligen Gewindeöffnung 14a, 14b für die jeweilige Justierschraube 8a, 8b erstreckenden Spalt 16a, 16b vom restlichen Grundkörper 2 getrennt bzw. beabstandet, wobei sich der Spalt 16a, 16b nicht in den Bereich der Gewindeöffnung 14a, 14b hinein bzw. zumindest nicht in den der Zunge 12a, 12b gegenüber liegenden Bereich des Grundkörpers 2 hinein erstreckt. Der Spalt 12a, 12b weist somit vorteilhafter Weise keine direkte Verbindung (d. h. keinen Durchbruch) zur Gewindeöffnung 14a, 14b auf, sondern endet vielmehr vor der Gewindeöffnung 14a, 14b, bzw. verläuft (teilweise) um diese herum. Dies ist günstig, um eine Verletzung des Gewindes bzw. der Gewindeöffnung 14a, 14b zu vermeiden und somit Gewindetoleranzen besser einhalten zu können.The following is based on 3a , b fixing the adjusting screws 8a . 8b in their threaded holes 14a . 14b described to the position or orientation of the holder body 3 relative to the main body 2 permanently fix. For this purpose are on the body 2 two tongues 12a . 12b with further threaded openings 15a . 15b formed, in which the fixing screws 9a . 9b are introduced. The tongues 12a . 12b are each through a transverse to the respective threaded opening 14a . 14b for the respective adjusting screw 8a . 8b extending gap 16a . 16b from the rest of the body 2 separated, wherein the gap 16a . 16b not in the area of the threaded opening 14a . 14b into or at least not in the tongue 12a . 12b opposite region of the body 2 extends into it. The gap 12a . 12b thus advantageously has no direct connection (ie no breakthrough) to the threaded opening 14a . 14b but rather ends before the threaded opening 14a . 14b , or runs (partially) around them. This is favorable to a violation of the thread or the threaded opening 14a . 14b to avoid and thus be able to better comply with thread tolerances.

Zwischen den Zungen 12a, 12b und dem Grundkörper 2 ist jeweils ein Schlitz 13a, 13b eingefräst, so dass die Zungen 12a, 12b lediglich über einen dünnen Anbindungsbereich (Steg) 17a, 17b an den Grundkörper 2 angebunden sind, welcher ein Festkörperscharnier bildet, um das die jeweilige Zunge 12a, 12b verkippbar ist.Between the tongues 12a . 12b and the body 2 is each a slot 13a . 13b milled so that the tongues 12a . 12b only over a thin connection area (bridge) 17a . 17b to the body 2 are connected, which forms a solid-state hinge to the respective tongue 12a . 12b can be tilted.

Wie insbesondere in 3b gut erkennbar ist, kann durch das Verdrehen der Fixierschraube 9a, 9b, die sich an einem der Zunge 12a, 12b gegenüber liegenden Abschnitt des Grundkörpers 2 abstützt, der Spalt 16a, 16b aufgespreizt werden, so dass sich die Zunge 12a, 12b auf die Gewindeöffnung 14a, 14b zu bewegt und die Justierschraube 8a, 8b in im Wesentlichen radialer Richtung in der Gewindeöffnung 14a, 14b festklemmt. Es versteht sich, dass die Verkippung der Zunge 12a, 12b um das Festkörperscharnier 17a, 17b in 3b zur Verdeutlichung stark übertrieben dargestellt ist.As in particular in 3b can be seen well, by twisting the fixing screw 9a . 9b that stick to one of the tongue 12a . 12b opposite section of the body 2 supports, the gap 16a . 16b be spread apart, so that the tongue 12a . 12b on the threaded opening 14a . 14b too moved and the adjusting screw 8a . 8b in a substantially radial direction in the threaded opening 14a . 14b clamps. It is understood that the tilting of the tongue 12a . 12b around the solid-state hinge 17a . 17b in 3b for clarity greatly exaggerated.

Die Klemmung der Justierschraube 8a, 8b in radialer Richtung ist vorteilhaft, weil durch eine solche Klemmung das Gewinde spielfrei wird und die Justierschraube 8a, 8b sich auch im leicht geklemmten Zustand noch justieren lässt, ohne dass das Gewinde beschädigt wird. Um die radiale Klemmung zu ermöglichen ist es erforderlich, dass sich der quer zur Gewindeöffnung 14a, 14b verlaufende Spalt 16a, 16b nicht über die Gewindeöffnung 14a, 14b hinaus erstreckt, da ansonsten die Klemmung eine zu große Kraftkomponente in axialer Richtung bewirken würde. Das Festkörperscharnier 17a, 17b verläuft somit im Bereich der Gewindeöffnung 14a, 14b und erstreckt sich nicht auf den der Zunge 12a, 12b abgewandte Bereich des Grundkörpers 2.The clamping of the adjusting screw 8a . 8b in the radial direction is advantageous because the thread is free of play by such a clamping and the adjusting screw 8a . 8b can still be adjusted in the slightly clamped state, without the thread being damaged. In order to enable the radial clamping it is necessary that the transverse to the threaded opening 14a . 14b running gap 16a . 16b not over the threaded opening 14a . 14b extends beyond, otherwise the clamping would cause too large a force component in the axial direction. The solid-state hinge 17a . 17b thus runs in the region of the threaded opening 14a . 14b and does not extend to that of the tongue 12a . 12b remote area of the body 2 ,

Alternativ zur Anbindung der Zunge 12a, 12b über ein Festkörperscharnier 17a, 17b wie sie in 3a, b dargestellt ist, kann je nach der Art des gewählten Materials zur Klemmung der Justierschraube 8a, 8b auch auf das Vorsehen eines eingefrästen Schlitzes 13a, 13b verzichtet werden, wie nachfolgend anhand von 4a, b erläutert wird, die ein Detail einer weiteren Ausführung des Grundkörpers 2 eines Optik-Halters 1 zeigen.Alternatively to the connection of the tongue 12a . 12b via a solid-state hinge 17a . 17b as they are in 3a , b is shown, depending on the type of material selected for clamping the adjusting screw 8a . 8b also on the provision of a milled slot 13a . 13b be omitted, as described below by means of 4a , b, which is a detail of another embodiment of the body 2 an optics holder 1 demonstrate.

Bei dem Grundkörper 2 der 4a, b ist zwar ebenfalls der Spalt 16b quer zur Gewindeöffnung 14b der (nicht gezeigten) Justierschraube vorgesehen, es wurde aber auf die Anbindung über ein Festkörperscharnier verzichtet, da im vorliegenden Fall die elastische Deformation der Zunge 12b aufgrund des verwendeten verhältnismäßig elastischen Materials des Grundkörpers 2 eine ausreichende Deformation der Gewindeöffnung 14b für die Justierschraube bewirkt (vgl. insbesondere 4b, beider die Deformation ebenfalls stark übertrieben dargestellt ist), um eine Klemmung der Justierschraube in radialer Richtung zu bewirken.At the base body 2 of the 4a , b is also the gap 16b transverse to the threaded opening 14b provided the (not shown) adjusting screw, but it was waived the connection via a solid-state hinge, as in the present case, the elastic deformation of the tongue 12b due to the relatively elastic material of the body used 2 a sufficient deformation of the threaded opening 14b for the adjusting screw causes (see in particular 4b , where the deformation is also greatly exaggerated), to cause a clamping of the adjusting screw in the radial direction.

In 4a, b ebenfalls zu erkennen ist eine Öffnung 18 im Grundkörper 2, in die eine Schraubenfeder einsteckbar ist, sowie ein quer zur Öffnung 18 verlaufender Spalt zur Aufnahme eines Stifts, an dem die Schraubenfeder befestigt werden kann. Der in 4a, b gezeigte Grundkörper 2 ist somit nicht einstückig mit dem Halterungskörper ausgebildet, sondern wird über eine herkömmliche Feder- und Kugel-Verbindung mit dem Halterungskörper gelenkig verbunden. Es versteht sich, dass eine solche Art der Verbindung auch bei dem in 3a, b gezeigten Optik-Halter 1 möglich ist.In 4a , b also shows an opening 18 in the main body 2 , in which a coil spring can be inserted, as well as a transverse to the opening 18 extending gap for receiving a pin to which the coil spring can be attached. The in 4a , b shown basic body 2 is thus not formed integrally with the holder body, but is hingedly connected via a conventional spring and ball connection with the holder body. It is understood that such a type of connection also in the in 3a , b shown optical holder 1 is possible.

Auf die oben beschriebene Weise kann ein Optik-Halter realisiert werden, der sowohl in einer kompakten Bauweise mit hoher Reproduzierbarkeit herstellbar ist als auch eine optimierte Fixierung der einmal justierten Lage des Halterungskörpers relativ zum Grundkörper ermöglicht.On the manner described above, an optical holder can be realized which can be produced both in a compact design with high reproducibility is as well as an optimized fixation of the once adjusted position the holder body relative to the base body allows.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 99/46622 [0002, 0003, 0004, 0004, 0008, 0013, 0014]
- US 3596863 [0005]

Claims

Optics holder ( 1 ), comprising: a body ( 2 ), in particular a plate-shaped holder body ( 3 ) for holding at least one optical element, wherein the holder body ( 3 ) with the basic body ( 2 ) is connected via a hinge connection, and on the base body ( 2 ) provided threaded openings ( 14a . 14b ) for adjusting screws ( 8a . 8b ) to the holder body ( 3 ) about two axes (X, Y) relative to the main body ( 2 ), characterized in that the joint connection as a solid-body joint ( 4 ) is trained.

Optics holder according to claim 1, in which the basic body ( 2 ) two of the solid-state joint ( 4 ) outgoing arms ( 10a . 10b ), in each case one of the threaded openings ( 14a . 14b ) is formed.

Optics holder according to claim 1 or 2, wherein the two threaded openings ( 14a . 14b ) equidistant from the solid-state joint ( 4 ) are arranged away.

Optics holder according to the preamble of claim 1, in particular according to one of the preceding claims, further comprising: one on the base body ( 2 ) formed tongue ( 12a . 12b ) with a further threaded opening ( 15a . 15b ) for a fixing screw ( 9a . 9b ), whereby the tongue ( 12a . 12b ) through a transverse to the threaded opening ( 14a . 14b ) for the adjusting screw ( 8a . 8b ) extending gap ( 16a . 16b ) from an opposite portion of the body ( 2 ), and wherein the adjusting screw ( 8a . 8b ) by means of the fixing screw ( 9a . 9b ) in the threaded opening ( 14a . 14b ), characterized in that the gap ( 16a . 16b ) on the base body ( 2 ) not over the threaded opening ( 14a . 14b ) extends to the adjusting screw ( 8a . 8b ) in the threaded opening ( 14a . 14b ) in a substantially radial direction.

Optics holder according to claim 4, in which the gap ( 12a . 12b ) not into the threaded opening ( 14a . 14b ) extends into it.

Optics holder according to claim 4 or 5, wherein the tongue ( 12a . 12b ) via a solid-state hinge ( 17a . 17b ) to the main body ( 2 ) is attached.

Optics holder according to claim 4 or 5, wherein the adjusting screw ( 8a . 8b ) by an elastic deformation of the tongue ( 12a . 12b ) in the threaded opening ( 14a . 14b ) is fixable.

Optics holder according to one of the preceding claims, in which at least the main body ( 2 ) consists of a material which is selected from the group comprising: aluminum, stainless steel, or non-ferrous metals, in particular bronzes.

Optics holder according to one of the preceding claims, in which the holder body ( 3 ) a viewing opening ( 6 ) for the optical element.

Optics holder according to one of the preceding claims, further comprising: at least one adjustment screw ( 8a . 8b ), a particular flattened ball head for engagement with the support body ( 3 ), and at least one fixing screw ( 9a . 9b ).