DE3410153A1

DE3410153A1 - Panhydraulic, optical system

Info

Publication number: DE3410153A1
Application number: DE19843410153
Authority: DE
Inventors: Helmut 2420 Eutin Krueger-Beuster
Original assignee: KRUEGER BEUSTER HELMUT
Current assignee: KRUEGER BEUSTER HELMUT
Priority date: 1983-03-21
Filing date: 1984-03-20
Publication date: 1985-02-07
Also published as: DE3410153C2

Abstract

Situated in a housing permanently surrounded outwards by liquid chambers which are separated by elastic/rigid walls and whose axial boundary walls can be displaced or have a variable buckling radius. Since the liquid chambers are filled with media of different refractive power, the optical behaviour of this structure can be influenced thereby. Given that all the movable components are kept at the same density, this system cannot be influenced by gravity and other accelerations.

Description

Panhydraulisches optisches SystemPan hydraulic optical system

Diese Erfindung macht es sich zur Aufgabe,eine Anordnung zur Versctiebung von optischen Gebilden anzugeben.It is an object of this invention to provide an arrangement for displacement of optical structures.

Die bekannten Verstellvorrichtungen zu Veränderung der Lagen von optischen Gebilden arbeiten mit mechanischen Mitteln. The known adjusting devices to change the positions of optical structures work with mechanical means.

Diese hier vorgestelLte Einrichtung erlaubt den Verstellvorgang auf hydraulische Weise zu erreichen. This device presented here allows the adjustment process hydraulic way to achieve.

In besonders günstiger Weise läßt sich diese Vorrichtung mit den Linsensystemen kombinieren,deren Brechungsmaterial ebenfalls durch eine Flüssigkeit gebildet wird.This device can be combined with the lens systems in a particularly advantageous manner combine, whose refractive material is also formed by a liquid.

Lage und Brechkraft werden somit durCh die Druckverden haltmisse in rund um die Linien beeinflußt.The position and refractive power are thus held by the pressure loss influenced around the lines.

Starre Separatoren können für eine Individualisierung dieser Bewegungen sorgen.Als Antrieb scheint wieder eine kleine Magnetpumpe als geeignet,so daß die Stellung der Linsengebilde durch den Spulenstrom in den Antriebswickelungen gesteuert wird.Rigid separators can be used to customize these movements A small magnetic pump seems to be suitable as a drive, so that the Position of the lens structures controlled by the coil current in the drive windings will.

Nach Ärt der Teleskoprohre lassen sich mehrere soleher Gebilde miteinander kombinieren. Depending on the type of telescopic tube, several such structures can be linked together combine.

Gleichermaßen lassen sich die Linsen'deren Oberfläche eine elastische membran bildet und deren Brechkraftänderung durch Flüssigkeitsverschiebungen erreicht wird, in ihrer Dicke steuern.Likewise, the surface of the lenses can be elastic membrane forms and the change in refractive power is achieved by shifting the fluid will control in their thickness.

klu'ssigkeits-linsen sind an sich t;ekannt wie z.B. die D-1 71 710 lehrt odeI die US - 28 36 101.Diese optischen Systeme haben jedoch den Nachteil von elastischgn membranen an der äußeren Oebrfläche.Das gilt ebenso für die FR- 734 67.Je stabiler die aüßere,elastische Wandung ist,desto größer sind sodann auch die nötigen Stellkräfte.Smart lenses are known as e.g. the D-1 71 710 or US Pat. No. 28 36 101 teaches. However, these optical systems have the disadvantage of elastic membranes on the outer surface. This also applies to the FR- 734 67. The more stable the outer, elastic wall, the bigger it is the necessary forces.

Bei allen vorbekannten Elüssigkeitslinsen ist die Verschiebung des Aufhångepunkes von Linsengebilden mit kleinsten Kräften nicht möglich.Die U-fE: 35 28 727 lehrt ein opt.In all previously known liquid lenses, the displacement of the The suspension points of lens structures with the smallest forces are not possible. 35 28 727 teaches an opt.

Sytem mit Veischiebeelementen,die aber sehr hohe Dichteunterachiede aufweisen und somit größerer Antriebskrafte bedürfen.System with sliding elements, but the very high density differences have and thus require greater driving forces.

Diese Erfindung macht es sich zur Aufgabe,eineoptisches System vorzuschlagen,daß von den Wirkungen des äußeren Luftdruckes,der Schwerkraft und anderen Beschleunigungskräften unbeeinflußbar ist.This invention has for its object to propose an optical system that from the effects of external air pressure, gravity and other acceleration forces cannot be influenced.

Das gesamte System befindet sich in einem abgeschlossenen Gehäuse mit einer völlig durchsichtigen Vorder- und Hinterlinsenwand.Alle flüssigen und beweglichen Bauelemente mögen von gleicher Dichte sein. The entire system is located in a closed housing with a completely transparent anterior and posterior lens wall. All liquid and Movable components may be of the same density.

Innerhalb dieses vorzugsweise zylindrischen Gehäuses befinden sich orthogonal zur optischen Aschse starre oder elstische völlig durchsichtige Wände,die an teleskopartigen ,ineinander gleitenden Zylinder aufgehängt sind zum Zweck der Abteilung von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Brechungsindex. Located within this preferably cylindrical housing orthogonal to the optical axis rigid or elastic completely transparent walls that are suspended on telescopic cylinders that slide into one another for the purpose of Division of liquids with different refractive index.

Diese "Teleskope" können ganz oder teilweise Anker einer außen aufgebrachten Magnetwicklung sein. These "telescopes" can fully or partially anchor an externally applied Be magnet winding.

Bei nur sehr geringen Rückstellmomenten und einer sehr reibungsarmen Rolbalgendichtung der Teleskope untereinander sind die notwendigen Stellkräfte klein,so daß die Antriebsleistung selbst bei größeren Bewegungen äußerst gering bleibt. With only very low restoring torques and a very low-friction one The bellows seal between the telescopes, the necessary actuating forces are small, see above that the drive power remains extremely low even with larger movements.

Die Verschiebung der einzelnen Kammern untereinander bewirkt 1. eine Veränderung der Wölbung der elastischen Grenzwände und/oder eine Veränderung der Dicke dieser "Linsen". The displacement of the individual chambers among one another causes 1. a Change in the curvature of the elastic boundary walls and / or a change in the Thickness of these "lenses".

Zur Erhöhung der Brechkraft sind Lufterfüllte Zwischenräume oder "Zwischelinsen" einzuschalten,wobei dieses Gebilde nach dem Postulat der Dichtegleichheit auszutarieren ist.To increase the refractive power, air-filled spaces or "intermediate lenses" to be switched on, whereby this structure is to be balanced out according to the postulate of density equality is.

Die Hauptvorteile des hier vorgeschlagenen optischen Systems gegen über den vorbekannten Linsen mit elastischen Wänden sind folgende: Bei gleicher ereichbarer Brechkraft sind erheblich kleinere Antriebskräfte nötig,weil elastische Bauteile nicht gegen die äußere Umgebung stehen und somit sehr fein gehalten werden können.Wirkungen des äußeren Luftdruckes,der Erd- und sonstiger Beschleunigungen kerben keinen Einfluß auf die Bauelemente,womit die Funktionssicherheit stark erhöht wird.Die Veränderung der Dicke sowie die Verschiebung ganzer optischer Gruppen ist problemlos mit geringen Antriebsleistungen möglich.The main advantages of the optical system proposed here against Above the previously known lenses with elastic walls are the following: With the same achievable refractive power, considerably smaller driving forces are required because they are elastic Components do not stand against the external environment and are therefore kept very fine Effects of external air pressure, the earth's and other accelerations notches have no effect on the components, which greatly increases functional reliability The change in thickness as well as the displacement of entire optical groups is possible without any problems with low drive power.

Fig.4 illustriert ein mögliches Ausfuhrung:beispiel nach Anspruch «. In einem durch starre Wände 7 begrenztem System befinden sich Kammern ,die durch gewölbte Flächen unterschiedlich brechende(5 und 6) Flüssigkeiten abscheiden.Durch die Pumpe mit den Kolben 8 wird die Jeweilige Wölbung eingestellt.Fig.4 illustrates a possible embodiment: example according to claim «. In a system limited by rigid walls 7 there are chambers through Curved surfaces separate fluids with different refractive characteristics (5 and 6) the pump with the piston 8 is adjusted to the respective curvature.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 2.A possible embodiment is shown in FIG. 2.

In einem abgeschlossenem Gehause (durch die Glasflächen ß ) befinden sich teleskopartig verschiebbar die Seperatoren 1 und die elastischen Folien 2 .Durch die Verschiebung der Flüssigkeiten und Druckveränderungen wird einerseits die Krümmung der Folien beeinflußt wie auch die gesamte Lage der verschiedenen Anteile.In der Prinzipdarstellung sind weder der Antrieb nach die Zuleitungen eingezeichnet.Located in a closed housing (through the glass surfaces ß) The separators 1 and the elastic foils 2 are telescopically displaceable the displacement of the fluids and pressure changes becomes the one hand the curvature of the foils, as well as the overall position of the various parts The schematic diagram shows neither the drive nor the supply lines.

Die einzelnen Tuben 4 sind gegeneinander abzudichten und mit entsprechnden Zuleitungen mit dem Antrieb zu schalten.The individual tubes 4 are to be sealed against each other and with appropriate To switch supply lines with the drive.

Die SepGratoren,die in dieses System eingehen,können selbstredend jede Form annehmen.The separators that go into this system can of course take any form.

Fig.3 zeigt die weitere Ausgestaltung mit Hohllinsen 11 den Rollbalgen 12 sowie den Magnetankerringen 9 und einer beispielhaften Feldspule 103 shows the further embodiment with hollow lenses 11, the rolling bellows 12 as well as the magnet armature rings 9 and an exemplary field coil 10

Claims

Claims Optical system with liquid lenses and variable arching rqdien, thereby characterized in that the components are in a closed housing with a transparent front and rear pane (3).

Due to a change in pressure and volume, the arching is an elastic Membrane (2) possible, or it can be an internal element as a whole with its suspension point ver-Echoben, these internal elements in the total density of the surrounding liquid accordingly behave weightlessly. These interior elements can be used for reinforcement The optical properties can be hollow. Fixed separators can be used for individualization (14). Likewise, various internal elements can be used for concentric Guide with telescopic form interlocking (4), their tightness to each other This is achieved by bellows (12), which means that interior elements are just like the separators Can be moved individually or together with separate liquid spaces.

To move the elements, an approximately ring-shaped left (9) serve by an outer kgnetwicklung (10).