專利名稱：定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位裝置、特別是光學(xué)儀器的定位裝置，以及裝有這 類定位裝置的光學(xué)儀器、特別是視距儀。
背景技術(shù)：
在許多情況下，定位裝置的用途是以受控的和精確的方式調(diào)節(jié)一待定 位部件的位置。這類定位裝置的示例包括在光學(xué)儀器中用來沿透鏡光軸移 動(dòng)透鏡或透鏡系統(tǒng)、以便例如在物體成像時(shí)聚焦該圖像的聚焦裝置或調(diào)焦 裝置。
這類定位裝置是^S知的，示例例如參見JP 62-255卯7、 DE691 17 435 T2、 JP 3畫288108A、 JP 8-184742A、 JP 08-194148A、 JP 7-151947、 US 2002/0106205A1、 JP 2002214506A、 US 2002/0106205、 WO 95/22778A 、 DD247493、 JP 61-231516A、 JP 62-255907、 DE 691 17 435T2 、 JP 3-294813A、 US 2002/0106205Al和JP 2000098210A.這些定位裝置中至 少某些定位裝置使用的部件數(shù)量較大。
把定位裝置用于光學(xué)儀器如照相機(jī)和顯微鏡中的聚焦裝置時(shí)，如果要 快速聚焦，則定位必須精確且無游隙。如果定位裝置用于由用戶操作的裝 置中，則定位裝置進(jìn)行定位時(shí)的噪聲應(yīng)很小。
聚焦裝置不僅用于照相機(jī)和顯微鏡中，而且還用于測量儀器、特別是 所謂的視距儀中，視距儀包括角度測量裝置和距離測量裝置，也經(jīng)常稱為速測儀或全站儀。這些^!^巨儀包括用于瞄準(zhǔn)需要確定其距離或位置的目標(biāo) 的望遠(yuǎn)鏡。
這類視距儀的望遠(yuǎn)鏡特別裝有物鏡，物鏡包括通常固定連接在聚焦透 鏡管上的聚焦透鏡或聚焦透鏡組，該聚焦透鏡管可在一導(dǎo)管內(nèi)沿軸向即沿 望遠(yuǎn)鏡的光軸方向自由移動(dòng)。圍繞該導(dǎo)管設(shè)有一帶槽管，該導(dǎo)管固定連接 在裝置的殼體上或?yàn)闅んw的一部分，該帶槽管可圍繞光軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)并且具 有一凹槽，該凹槽沿光軸的長度方向具有一節(jié)距。觀測者用手操作透鏡驅(qū) 動(dòng)器，為此圍繞光軸轉(zhuǎn)動(dòng)該帶槽管，使得聚焦透鏡管的一與凹槽接合的突 起沿導(dǎo)管中由凹槽限定的曲線而運(yùn)動(dòng)。聚焦透鏡管的一用于阻止聚焦透鏡 管轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)將帶槽管的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成聚焦透鏡管的軸向運(yùn)動(dòng)。該方案復(fù)雜， 占用望遠(yuǎn)鏡中的很多空間，并且無法使結(jié)構(gòu)模塊化。由于調(diào)節(jié)聚焦透鏡管 需要較大轉(zhuǎn)矩，因此該方案幾乎不適合于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種工作噪聲小的定位裝置。
本發(fā)明的第二目的是提供一種定位裝置，該定位裝置可容易地以無間 隙且無游隙的方式將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成待定位部件的直線運(yùn)動(dòng)。
此外，本發(fā)明的第三目的是提供一種可容易地、無游隙地精確引導(dǎo)待 定位部件的定位裝置。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種定位裝置，該定位裝置包括框 架；具有驅(qū)動(dòng)軸的馬達(dá)；具有第一端和第二端并且可相對于該框架轉(zhuǎn)動(dòng)的 心軸；將所述驅(qū)動(dòng)軸彈性地連接到所述心軸的所述第一端、使得當(dāng)馬達(dá)的 驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)心軸也轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)軸節(jié)；以及將心軸的第二端和馬達(dá)中的至少 一個(gè)彈性地支承在框架上的支承組件。
在按照本發(fā)明的第一方面的定位裝置中，經(jīng)由聯(lián)軸節(jié)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的心 軸用于移動(dòng)一待驅(qū)動(dòng)的體部。該體部可以是定位裝置將要定位的部件，或 者連接于待定位部件。為此，心軸可包括用于與待驅(qū)動(dòng)的體部的互補(bǔ)接合 結(jié)構(gòu)相接合的外部接合結(jié)構(gòu)。該接合結(jié)構(gòu)例如可包括一突起、 一肋條、一銷、 一凹座、 一凹槽或一螺紋中的至少一個(gè)。該互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)適于與該接 合結(jié)構(gòu)相接合，從而將心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成體部的運(yùn)動(dòng)。
馬達(dá)可為任何類型的馬達(dá)、特別是電動(dòng)馬達(dá)。為了簡單、精確地定位， 該電動(dòng)馬達(dá)可為步進(jìn)馬達(dá)。
為了減小噪聲、特別是振動(dòng)，支承組件彈性地支承心軸的第二端和馬 達(dá)中的至少一個(gè)，同時(shí)聯(lián)軸節(jié)彈性地連接馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸和心軸。這一布置 特別由于振動(dòng)衰減和/或定位裝置各部件在振動(dòng)方面的部分去耦(合)而減 小噪聲，所述去耦可減小聲音振動(dòng)沿這些部件的傳播并且減小結(jié)構(gòu)中可能 的共振。
為了能夠非常精確地定位待定位部件，聯(lián)軸節(jié)可彈性地連接馬達(dá)的驅(qū) 動(dòng)軸和心軸的第一端，使得驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)無游隙地傳遞到心軸的第一端。
這可通過使用聯(lián)軸節(jié)的適當(dāng)設(shè)計(jì)、特別是適當(dāng)?shù)剡x擇所使用的材料來實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地，該聯(lián)軸節(jié)還在第一端處支承心軸。
由于使用了彈性地連接馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸與心軸的聯(lián)軸節(jié)并且使用了將心 軸的第二端和馬達(dá)中的至少一個(gè)彈性地支承在框架上的支承組件，因此按
照本發(fā)明的第 一方面的定位裝置在通過馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸時(shí)只產(chǎn)生很小或很低 的噪聲。
為了實(shí)現(xiàn)定位裝置的低噪聲運(yùn)行，支承組件可具有振動(dòng)衰減性能。優(yōu) 選地，聲頻范圍內(nèi)的振動(dòng)被衰減。
如果支承組件包括一支承框架的心軸的第二端的彈性軸承組件，則可 獲得定位裝置的簡單結(jié)構(gòu)。 一般可使用任何彈性軸承組件。但是，為了獲 得簡單的模塊化結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，該彈性軸承組件包括一安裝在框架上的軸 承和設(shè)置在心軸的第二端與軸承之間或軸承與框架之間的至少一個(gè)彈性元 件。優(yōu)選地，在第一種情況下心軸的第二端與軸承以及在第二種情況下軸 承與框架不接觸，而是通過該至少一個(gè)彈性元件隔開。因此，可獲得心軸 的第二端與軸承或軸承與框架之間的部分去耦。
一般來說，彈性元件可具有任何合適的形狀，并且相對于框架、軸承 和心軸的第二端可處于任何合適的位置。優(yōu)選地，彈性元件的至少一個(gè)區(qū)段沿心軸的軸向被夾緊。特別是，彈性元件可夾緊在心軸第二端的一端面 與軸承之間或軸承與框架之間。這一布置可將心軸相對于框架安裝在一基 本固定的位置上，同時(shí)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)衰減和/或心軸與框架在軸向振動(dòng)方面的至 少部分去耦。
為了限制心軸的徑向運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選地彈性元件的至少一個(gè)區(qū)段沿心軸的
徑向被夾緊。特別是，彈性元件的該區(qū)段可夾緊在心軸的第二端與軸承之 間或軸承與框架之間。
彈性元件可用任何合適的彈性材料制成。但是為了很好地降低噪聲， 彈性元件優(yōu)選地用彈性體材料制成。作為彈性體材料特別可使用合適的彈 性體或熱塑性彈性體。例如可使用合成橡膠。
為了^f艮好地降低噪聲，彈性元件優(yōu)選地^f吏聲頻范圍內(nèi)的振動(dòng)衰減。這 可通過適當(dāng)?shù)剡x擇彈性體材料和彈性元件的適當(dāng)形狀來實(shí)現(xiàn)。
通常只須使用 一個(gè)彈性元件。但是為了實(shí)現(xiàn)定位裝置良好的工作性能， 優(yōu)選地相對于心軸對稱地布置兩個(gè)或多個(gè)彈性元件。
彈性元件可為o形圏。o形圏的中心可與心軸的縱向軸線同心，使得 o形圏對稱于心軸布置。o形圏便于定位裝置的裝配。
特別是，如果只使用一個(gè)彈性元件，則該彈性元件可呈杯形。彈性元 件可特別地形成為可接納心軸第二端的至少一部分或軸承。這類彈性元件 特別便于定位裝置的裝配。
作為另一替代方案，彈性元件也可為塊件。優(yōu)選地使用對稱于心軸布 置的至少兩個(gè)塊件，從而對稱地支承心軸。
如果在定位裝置中使用多于一個(gè)彈性元件，則可使用彈性元件的任何 組合、特別是上述三種類型彈性元件的任何組合。
為了減小摩擦損耗并且降低相應(yīng)的噪聲，該軸承優(yōu)選為滾動(dòng)軸承。
一般來說，可使用相對于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地聯(lián)接該驅(qū)動(dòng)軸和心 軸的任何聯(lián)軸節(jié)來彈性地連接心軸的第一端和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸。為了筒單地在 驅(qū)動(dòng)軸與心軸第一端之間實(shí)現(xiàn)彈性連接，該聯(lián)軸節(jié)優(yōu)選地包括至少一個(gè)彈 性傳動(dòng)件。特別是，該彈性傳動(dòng)件的材料特性和形狀可選擇成可很好地降低噪聲。為了一方面獲得良好的穩(wěn)定性，另一方面^艮好地降低噪聲，該彈 性傳動(dòng)件可用聚合物材料制成。
為了無游隙地將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給心軸，該聯(lián)軸節(jié)優(yōu)選地相對 于驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地聯(lián)接該驅(qū)動(dòng)軸和心軸，并且聯(lián)軸節(jié)與心軸連接成心
軸可相對于驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜。
如果心軸在第一端在與心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交的方向上包括一凹槽、該
凹槽的側(cè)壁至少局部地向外張開，并且當(dāng)聯(lián)軸節(jié)包括連接于彈性傳動(dòng)件并 且與該凹槽無游隙地接合的銷或邊緣之一時(shí)，則獲得特別簡單的設(shè)計(jì)。結(jié) 合使用其側(cè)壁至少局部地向外張開的凹槽以及連接于彈性傳動(dòng)件上的銷或 邊緣，使得心軸在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向都可無游隙地轉(zhuǎn)動(dòng)，特別是在心軸被心軸 第二端處的支承組件的彈性元件朝向馬達(dá)偏壓時(shí)。如果其側(cè)壁至少局部地
向外張開的凹槽為一v形凹槽，則可在心軸上特別簡單地制成該凹槽。
為了獲得聯(lián)軸節(jié)的簡單結(jié)構(gòu)，聯(lián)軸節(jié)優(yōu)選地包括剛性地連接于驅(qū)動(dòng)軸 的第 一連接部和包括彈性傳動(dòng)件并連接于心軸的第二連接部。
為了實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸節(jié)的特別簡單的裝配，優(yōu)選地第二連接部通過形配合或 互鎖連接而連接于第一連接部。由于形配合連接優(yōu)選為可松開的連接，因 此這種連接特別便于維修。形配合或互鎖連接只相對于驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)提供 剛性連接，對沿心軸的縱向軸線的平動(dòng)而言不必是剛性連接。特別是，可 將第一連接部和第二連接部形成為它們可沿心軸的縱向軸線插接在一起。 此時(shí)，無需專用工具就可容易地裝配。
優(yōu)選地，第一連接部在其面對心軸的端部處包括一方形插座。該方形 插座可用于接納彈性傳動(dòng)件。方形插座不僅使得第一連接部的制作簡單， 而且容許將驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)基本無游隙地傳遞給心軸。
第二連接部特別可包括一銷，在該銷的每一端上都設(shè)有一彈性o形圏 或彈性盤。該彈性o形圏或彈性盤可特別用作上述彈性傳動(dòng)件。第二連接 部的這一設(shè)計(jì)使得特別可使用也可用于其它目的的部件，從而可降低定位 裝置的成本。
優(yōu)選地，o形圏或彈性盤和支承組件的彈性元件使得驅(qū)動(dòng)軸與心軸#皮朝向?qū)Ψ狡珘骸Ｌ貏e是，偏壓力可基本上沿心軸的軸線，使得銷或邊緣即
使在有轉(zhuǎn)矩施加在驅(qū)動(dòng)軸上時(shí)也保持與凹槽的壁相接觸。這樣，心軸^:牢 固地夾持在支承組件與馬達(dá)之間。
按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種定位裝置，該定位裝置包括被 定位件；具有外部接合結(jié)構(gòu)的可轉(zhuǎn)動(dòng)心軸；體部，該體部可沿心軸移動(dòng)， 并且具有與心軸的接合結(jié)構(gòu)相接合的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)，以在體部被阻止由心 軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成體部的平動(dòng)；用于阻止體部由心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的固 定元件；以及彈性連接件，該彈性連接件相對于心軸向體部施加一轉(zhuǎn)矩， 并且將體部的運(yùn)動(dòng)傳遞給被定位件。
按照本發(fā)明的第二方面的定位裝置可包括按照本發(fā)明的第一方面的定 位裝置的任何特征，特別是上述特征。相反地，按照本發(fā)明的第一方面的 定位裝置還可包括被定位件；體部，該體部可沿心軸移動(dòng)，并具有與心 軸的接合結(jié)構(gòu)相接合的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)，以在體部被阻止由心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將心 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成體部的平動(dòng)；用于阻止體部由心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的固定元件；以及 彈性連接件，該彈性連接件施加一轉(zhuǎn)矩以使體部相對于心軸傾斜，并將體 部的運(yùn)動(dòng)傳遞給^f皮定位件。
在按照本發(fā)明的第二方面的定位裝置中，在固定元件阻止體部由心軸 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，借助于心軸的接合結(jié)構(gòu)和體部的與心軸接合結(jié)構(gòu)相接合的互補(bǔ)接 合結(jié)構(gòu)可將心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成體部的直線運(yùn)動(dòng)。彈性連接件具有兩個(gè)作用 首先，借助于彈性連接件變形產(chǎn)生的彈力施加一轉(zhuǎn)矩以使體部相對于心軸、 特別是圍繞一與心軸大致正交的軸線傾斜。體部相對于心軸的這一傾斜導(dǎo) 致接合結(jié)構(gòu)與互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)相對于彼此發(fā)生相應(yīng)的傾斜，從而在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) 方向心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)都無間隙和無游隙地轉(zhuǎn)變成體部、從而被定位件的直線運(yùn) 動(dòng)。施加在體部上的轉(zhuǎn)矩由彈性連接件的至少 一部分的彈性性能產(chǎn)生。
其次，彈性連接件用于將體部的運(yùn)動(dòng)傳遞給4皮定位件，這大大簡化了 定位裝置的設(shè)計(jì)。
按照本發(fā)明的第二方面的定位裝置可容易地將由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的心軸的轉(zhuǎn) 動(dòng)無間隙和無游隙地傳遞給平動(dòng)以被定位的體部。特別是該定位裝置占用的空間不大，因此特別適用于顯微鏡、照相機(jī)和測量儀器中。
體部由心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成體部的平動(dòng)。 一般來說，可使用適 于該轉(zhuǎn)變的任何類型的接合結(jié)構(gòu)和互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)形成并布置為，在轉(zhuǎn)矩使得體部相對于心軸傾 斜時(shí)，互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的一部分在沿心軸的第一方向上與接合結(jié)構(gòu)相接合， 互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的另一部分在與第一方向相反的第二方向上與接合結(jié)構(gòu)相接 合。因此，對于兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)都可避免接合結(jié)構(gòu)與互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)之間 有間隙。
優(yōu)選地，心軸的接合結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)繞心軸纏繞的凹槽。繞心軸纏 繞的凹槽的節(jié)距可以是恒定的或變化的。特別是，接合結(jié)構(gòu)可包括形成于 心軸上的外螺紋。這種心軸可以高精度很容易地制作，并且裝配方便。
特別在這些情況下，體部的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)可包括至少一個(gè)突起或肋條。 該突起或肋條形成和/或布置為與心軸的接合結(jié)構(gòu)的凹槽或螺玟相接合。將 突起或肋條用作互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)在心軸轉(zhuǎn)動(dòng)、而用固定元件阻止體部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 可減小接合結(jié)構(gòu)與互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)之間的摩擦。
為了實(shí)現(xiàn)游隙特別小的操作，體部的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)優(yōu)選地包括相對于
心軸的徑向相對設(shè)置的至少兩個(gè)突起或兩個(gè)肋條。該突起或肋條布置成，
當(dāng)轉(zhuǎn)矩使得體部相對于心軸傾斜時(shí)，該突起或肋條中的一個(gè)在沿心軸的第
一方向上與接合結(jié)構(gòu)如凹槽或螺欲相接合，第二突起或肋條在與第一方向
相反的第二方向上與接合結(jié)構(gòu)如凹槽或螺玟相接合。因此，對于兩個(gè)方向
上的運(yùn)動(dòng)都可避免接合結(jié)構(gòu)與互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)之間有間隙。
一般來說，該突
起或肋條可在與心軸的縱向平行的方向上相互間隔開，使得該突起或肋條 都可與接合結(jié)構(gòu)相接合。
在另一實(shí)施例中，體部的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)螺紋。優(yōu)選地， 該螺紋為體部中一帶螺紋的穿孔，從而體部沿心軸的方向通過心軸被精確 引導(dǎo)。互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的螺紋可與心軸的接合結(jié)構(gòu)接合，特別是，如果心軸 設(shè)有螺紋，則互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的螺紋可與心軸的接合結(jié)構(gòu)的螺故接合。螺紋相對于彼此的傾斜造成螺紋的牙側(cè)之間沿心軸的兩個(gè)方向接觸，從而可避 免體部與心軸之間沿心軸的縱向出現(xiàn)間隙或游隙。
特別在此情況下，當(dāng)心軸的接合結(jié)構(gòu)包括外螺紋時(shí)，體部的互補(bǔ)接合 結(jié)構(gòu)可包括至少兩個(gè)平行的肋條或凹槽。該肋條或凹槽特別可呈直線形。 此時(shí)，由于肋條或凹槽無需設(shè)置在穿孔中，因此體部可夾到心軸上，這使 得定位裝置的裝配非常簡單。
可選地，心軸的接合結(jié)構(gòu)可包括心軸外表面上的至少一個(gè)突起或至少 一個(gè)肋條。此時(shí)互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)可例如為體部的螺紋穿孔中的螺紋。
優(yōu)選地，心軸的接合結(jié)構(gòu)可包括相對于心軸的徑向相對設(shè)置的至少兩 個(gè)突起。該突起特別可在心軸的方向上相互間隔開?；パa(bǔ)接合結(jié)構(gòu)可特別 包括螺紋或平行的肋條或凹槽。此時(shí)，突起可在互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的沿心軸朝 向相反方向的面上與互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)相接合，從而心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可無間隙和/ 或無游隙地轉(zhuǎn)變成體部的運(yùn)動(dòng)。
一般來說，接合結(jié)構(gòu)和/或互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)可包括上述特征之一或其組合。
彈性連接件可以各種方式施加轉(zhuǎn)矩以使體部傾斜。在一個(gè)實(shí)施例中， 彈性連接件的至少 一個(gè)區(qū)段靠置在被定位件上以在體部上施加傾斜轉(zhuǎn)矩。 這樣，定位裝置的結(jié)構(gòu)特別簡單。特別是，力可同時(shí)作用在被定位件上。 該力可用于朝一 引導(dǎo)被定位件的引導(dǎo)件偏壓該被定位件，從而可進(jìn)一步避 免間隙或游隙的生成。
一般來說，彈性連接件施加一轉(zhuǎn)矩以使體部相對于心軸圍繞一傾斜于 或優(yōu)選地正交于心軸的縱向的軸線傾斜。優(yōu)選地，該彈性連接件連接在體 部和被定位件上，并且圍繞一與心軸平行的軸線施加該轉(zhuǎn)矩。該附加轉(zhuǎn)矩 可用于沿相應(yīng)方向推動(dòng)被定位件。因此，彈性連接件可同時(shí)圍繞不同的軸 線施加轉(zhuǎn)矩，即轉(zhuǎn)矩包括在與心軸的縱向正交的方向上和在與心軸的縱向 平行的方向上的分量。
彈性連接件可以任何合適的方式將體部的運(yùn)動(dòng)傳遞給被定位件。優(yōu)選 地，被定位件包括彈性連接件與之接合的凹槽，該凹槽優(yōu)選地具有向外張開的側(cè)壁。特別是，該凹槽可呈v形。使用凹槽將體部和連接于體部的彈
性連接件的運(yùn)動(dòng)傳遞給被定位件特別便于定位裝置的裝配。此外，由于凹 槽具有向外張開的側(cè)壁，因此在相反的方向上都可實(shí)現(xiàn)無游隙和無間隙的
運(yùn)動(dòng)傳遞。
為了施加轉(zhuǎn)矩并同時(shí)將體部的運(yùn)動(dòng)傳遞給被定位件，彈性連接件優(yōu)選
地包括一 L形臂，該L形臂的自由端與所述凹槽接合?？山Y(jié)合形成L形臂
斜的轉(zhuǎn)矩。
彈性連接件可用夾緊到體部上的適當(dāng)?shù)貜澢膹椈射撝瞥?。該?shí)施例 的優(yōu)點(diǎn)是可選擇彈簧鋼以在變動(dòng)的環(huán)境條件下、例如溫度變化很大時(shí)也能 長時(shí)間保持其彈性性能。
當(dāng)彈性連接件與體部一體地形成時(shí)結(jié)構(gòu)特別簡單。特別是，體部的至 少一部分和彈性連接件可用合適的聚合物材料通過壓制或注射成型而形 成。
體部中螺紋形式的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)可以不同的方式設(shè)置。體部可具有一 孔，該孔中設(shè)有體部的螺紋。特別是，可在孔的表面上切割出螺紋，這在 體部用聚合物制成時(shí)是很容易的。
可選地，體部可包括一塊件和一設(shè)置于該塊件中并具有用于接納心軸 的內(nèi)螺紋的套筒。特別是，套筒可用能夠抵抗心軸的接合結(jié)構(gòu)引起的磨損 和/或在與心軸的接合結(jié)構(gòu)接合時(shí)只產(chǎn)生低摩擦的材料制成。特別是，可使 用由合適的金屬制成的套筒。這樣，可獲得非常牢固的設(shè)計(jì)。
為了減小心軸的接合結(jié)構(gòu)與體部的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)之間的摩擦，體部中 的螺紋可包括由一無螺紋區(qū)段隔開的兩個(gè)螺紋區(qū)段。同時(shí)可將體部穩(wěn)定地 安裝在心軸上。
優(yōu)選地，設(shè)有一引導(dǎo)件以用于沿與心軸平行的方向引導(dǎo)被定位件，該 引導(dǎo)件特別引導(dǎo)體部。此時(shí)，無需彈性連接件引導(dǎo)凈皮定位件，從而結(jié)構(gòu)簡 化，并且對,皮定位件的引導(dǎo)非常精確，因此被定位件的運(yùn)動(dòng)非常精確。該 引導(dǎo)件特別地可為上述第一引導(dǎo)件。一般來說，可使用一單獨(dú)的元件作為固定元件。但優(yōu)選地引導(dǎo)件阻止 體部圍繞心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，該引導(dǎo)件也就是用于阻止體部由心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的固 定元件。因此，引導(dǎo)件提供兩種不同的功能，這簡化了定位裝置的結(jié)構(gòu)。
為了確保精確地引導(dǎo)被定位件，優(yōu)選地引導(dǎo)件包括一桿，被定位件包 括一接納該桿的孔。這樣，對被定位件的引導(dǎo)只留下一個(gè)自由度的被定位 件的平動(dòng)，即直線運(yùn)動(dòng)。
為了確保體部在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上都被阻止由心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，體部優(yōu)選地包 括一用于接納引導(dǎo)件的凹座。
按照本發(fā)明的第三方面，提供了一種定位裝置，該定位裝置包括被 定位件；用于沿第一引導(dǎo)軸線引導(dǎo)被定位件的第一區(qū)段的第一引導(dǎo)件；具 有平行于第一引導(dǎo)軸線延伸的引導(dǎo)面并用于引導(dǎo)被定位件的第二區(qū)段的第 二引導(dǎo)件；以及朝向第二引導(dǎo)件的引導(dǎo)面偏壓被定位件的第二區(qū)段的磁體 裝置。
第一引導(dǎo)件可將被定位件的平動(dòng)限制成沿第一引導(dǎo)軸線的平動(dòng)，但一 般不限制被定位件的其它運(yùn)動(dòng)。第二引導(dǎo)件與朝向第二引導(dǎo)件的引導(dǎo)面偏 壓被定位件的第二區(qū)段的磁體裝置的結(jié)合確保以很小游隙或間隙或者無游 隙或間隙地進(jìn)一步限制被定位件的運(yùn)動(dòng)自由度，使得沿第二引導(dǎo)件的引導(dǎo) 面精確地引導(dǎo)被定位件。特別是，如果磁體裝置的偏壓力足夠大，則可在 定位裝置相對于重力的多個(gè)取向、優(yōu)選地在任何取向上獲得被定位件沿引 導(dǎo)面的精確引導(dǎo)。這對于包括一帶定位裝置的望遠(yuǎn)鏡單元、且該望遠(yuǎn)鏡單 元可以任何角度圍繞一水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的測量儀器來說特別重要。
按照本發(fā)明的笫三方面的定位裝置可包括按照本發(fā)明第 一方面的定位 裝置和/或按照本發(fā)明第二方面的定位裝置的任何特征。相反地，按照本發(fā) 明的第一方面的定位裝置還可包括被定位件；用于沿第一引導(dǎo)軸線引導(dǎo) 被定位件的第一區(qū)段的第一引導(dǎo)件；具有平行于第一引導(dǎo)軸線延伸的引導(dǎo) 面并用于引導(dǎo)被定位件的第二區(qū)段的第二引導(dǎo)件；以及朝向第二引導(dǎo)件的 引導(dǎo)面偏壓被定位件的第二區(qū)段的磁體裝置。
按照本發(fā)明的笫一方面的定位裝置還可包括被定位件；體部，該體部可沿心軸移動(dòng)，并且具有與心軸的接合結(jié)構(gòu)相接合的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)，以
在體部被阻止由心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成體部的平動(dòng)；用于阻止體
部由心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的固定元件；施加一轉(zhuǎn)矩以使體部相對于心軸傾斜、并將體
部的運(yùn)動(dòng)傳遞給被定位件的彈性連接件；用于沿第一引導(dǎo)軸線引導(dǎo)被定位 件的第一區(qū)段的第一引導(dǎo)件；具有平行于第一引導(dǎo)軸線延伸的引導(dǎo)面并用 于引導(dǎo)被定位件的第二區(qū)段的第二引導(dǎo)件；以及朝向第二引導(dǎo)件的引導(dǎo)面 偏壓被定位件的第二區(qū)段的磁體裝置。按照本發(fā)明的第二方面的定位裝置 還可包括用于沿第一引導(dǎo)軸線引導(dǎo)被定位件的第一區(qū)段的第一引導(dǎo)件； 具有與第一引導(dǎo)軸線平行的引導(dǎo)面并用于引導(dǎo)被定位件的第二區(qū)段的第二
引導(dǎo)件；以及朝向第二引導(dǎo)件的引導(dǎo)面偏壓被定位件的第二區(qū)段的磁體裝 置。
一般來說，包括至少 一個(gè)磁體的磁體裝置朝向笫二引導(dǎo)件的引導(dǎo)面偏 壓被定位件的第二區(qū)段就足夠了 。為了能夠避免被定位件相對于第一引導(dǎo) 件產(chǎn)生間隙或游隙，該磁體裝置優(yōu)選地生成一傾斜于引導(dǎo)面的法線的偏壓 力。
優(yōu)選地，第 一 引導(dǎo)件把被定位件的運(yùn)動(dòng)限制成沿第 一 引導(dǎo)軸線的運(yùn)動(dòng) 和圍繞第一引導(dǎo)軸線的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。特別是，第一引導(dǎo)件因此可包括一引導(dǎo) 桿。從而可獲得平穩(wěn)而精確的引導(dǎo)。
此外，被定位件可包括一接納引導(dǎo)桿的引導(dǎo)孔。這樣，第一引導(dǎo)件把 被定位件的運(yùn)動(dòng)限制成沿第一引導(dǎo)軸線的平動(dòng)和只有另外一個(gè)自由度即圍 繞第一引導(dǎo)軸線的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而通過與第二引導(dǎo)件和磁體裝置的結(jié)合實(shí) 現(xiàn)被定位件的精確引導(dǎo)。
為了減小被定位件的第二區(qū)段和引導(dǎo)面之間的摩擦，定位裝置優(yōu)選地 還包括一安裝在被定位件的第二區(qū)段上并且包括一在引導(dǎo)面上滾動(dòng)的外部 部件的滾動(dòng)軸承。
磁體裝置包括一與合適的相應(yīng)銜鐵元件一起生成偏壓力的磁體。在一 個(gè)實(shí)施例中，該磁體裝置包括一固定在被定位件上的磁體。這使得可使用 小磁體，該小磁體使重量減輕，并且減小由磁體生成的、可能干 定位裝置的其它部件的^ 茲場的范圍。
特別在這種情況下，優(yōu)選地， 一軟磁或鐵磁銜鐵元件安裝在第二引導(dǎo) 件上，磁體裝置與該銜鐵元件相互作用并將第二區(qū)段拉向引導(dǎo)面。該實(shí)施 例的銜鐵元件和第二引導(dǎo)件可使用不同的材料，從而使得它們各自的性能 最佳。
可選地，第二引導(dǎo)件用軟磁或鐵磁材料制成，磁體裝置與作為銜鐵元 件的第二引導(dǎo)件相互作用并將第二區(qū)段拉向引導(dǎo)面。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是定
位裝置所需的部件數(shù)量較少。
作為固定在被定位件上的磁體的替代或補(bǔ)充，磁體裝置可包括一相對 于笫二引導(dǎo)件固定安裝的縱向延伸的磁體，被定位件可包括一軟^f茲或鐵磁 區(qū)段。該鐵磁區(qū)段可相對于磁體裝置布置成在磁體裝置和軟磁或鐵磁區(qū)段 即被定位件之間生成的力把第二區(qū)段拉向引導(dǎo)面。如果難于或無法把磁體 安裝在被定位件上，則該實(shí)施例是優(yōu)選的。
為了將被定位件的第二區(qū)段拉向引導(dǎo)面，同時(shí)沿正交于或傾斜于第一 引導(dǎo)軸線的方向偏壓^f皮定位件，磁體裝置優(yōu)選地生成一傾斜于連接^f皮定位 件的第一區(qū)段和第二區(qū)段的直線的力。
按照本發(fā)明的定位裝置可用于任何場合，但優(yōu)選地用于包括一待定位 的透鏡的光學(xué)裝置。此時(shí)，在按照本發(fā)明的第二和/或第三方面的定位裝置 及其相應(yīng)優(yōu)選的和特殊的實(shí)施例中，被定位件為一透鏡保持器。此時(shí)，相 應(yīng)光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)可大大簡化。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種光學(xué)儀器，其包括按上述權(quán)利要 求中任一項(xiàng)所述的定位裝置。該光學(xué)儀器特別可為一測量儀器，例如水平 儀、經(jīng)綿儀或優(yōu)選地視距儀。
此時(shí)，光學(xué)儀器優(yōu)選地包括至少一個(gè)連接于定位裝置的透鏡。這可使 得透鏡的定位非常精確和/或低噪聲和/或無游隙和/或無間隙。
優(yōu)選地，該光學(xué)儀器可包括物鏡和聚焦透鏡，該聚焦透鏡相對于物鏡 布置為形成一對物體進(jìn)行成像的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)連接于定位裝置， 從而可對通過該光學(xué)系統(tǒng)成像的物體進(jìn)行聚焦。因此，相應(yīng)的光學(xué)儀器可用馬達(dá)、特別是電動(dòng)馬達(dá)聚焦。此外，如果使用合適的自動(dòng)聚焦傳感器和
電子器件，則容易進(jìn)行自動(dòng)聚焦。
該光學(xué)儀器可為望遠(yuǎn)鏡、特別是用在測量儀器中的望遠(yuǎn)鏡。
可選地，該光學(xué)儀器可為照相機(jī)、特別是用在測量儀器如圖像視距儀
中的照相機(jī)。
該光學(xué)儀器特別還可包括可圍繞一垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的照準(zhǔn)儀、安裝在該 照準(zhǔn)儀上并可圍繞一與該垂直軸線基本上正交的傾斜軸線傾斜的望遠(yuǎn)鏡或 照相機(jī)。這種光學(xué)儀器特別可為測量儀器，如水平儀、經(jīng)綿儀或視距儀。


下面參照附圖通過示例性實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，在附圖中 圖l為視距儀的示意性的、局部剖開的正視圖； 圖2為圖1的視距儀的望遠(yuǎn)鏡單元的示意性側(cè)視剖面圖； 圖3為圖1的^^巨4義的簡化框圖4為對圖1的視距儀的聚焦透鏡進(jìn)行定位的定位裝置的局部剖開的 示意圖5為圖4的定位裝置的透鏡保持器的立體圖6為圖4的定位裝置的螺紋管的示意性立體圖7為按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的視距儀的簡化框圖8為按照本發(fā)明的示例性優(yōu)選實(shí)施例、用于移動(dòng)圖7的視距儀的聚焦透鏡的定位裝置的立體圖9為圖8裝置中的螺紋心軸第二端的局部剖開的立體圖，所述第二
端被支承在框架中；
圖10為圖8所示裝置的用于螺紋心軸第一端的彈性聯(lián)軸節(jié)和馬達(dá)的分
解立體圖11為其上裝有圖10的彈性聯(lián)軸節(jié)的馬達(dá)和螺紋心軸第一端的立體
圖12為其上裝有聯(lián)軸節(jié)的馬達(dá)和螺紋心軸在工作狀態(tài)中的剖面圖；圖13為圖8的定位裝置中由螺紋心軸驅(qū)動(dòng)并由第 一 引導(dǎo)件引導(dǎo)的體部 和彈性連接件的放大側(cè)視圖14為圖13所示組件中由第一引導(dǎo)件引導(dǎo)的體部和裝在體部上的彈 性連接件的立體圖15為圖13的布置的放大剖面圖，兩個(gè)放大細(xì)部示出螺紋心軸的螺 紋和由所述心軸驅(qū)動(dòng)的體部的內(nèi)螺紋的牙側(cè)的相對位置； 圖16為具有縮短的螺紋套筒的體部的立體圖17為體部和彈性連接件的立體圖，該體部包括具有兩個(gè)間隔開的螺 紋區(qū)段的螺紋套筒；
圖18為具有一體形成的彈性連接件的體部的立體圖19為具有一體形成的彈性連接件和縮短的螺紋套筒的體部的立體
圖20為按照另一實(shí)施例、具有一體形成的彈性連接件的體部的正視
圖21為圖8裝置的第一和第二引導(dǎo)件以及透鏡保持器的局部視圖，所
述透鏡保持器由這兩個(gè)引導(dǎo)件引導(dǎo)；
圖22為按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的定位裝置中螺紋心軸和彈性 地支承該螺紋心軸的支承組件的示意性剖面圖23為按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例的定位裝置的被彈性地支承的 馬達(dá)的示意圖24為螺紋心軸和由心軸驅(qū)動(dòng)的體部的局部剖開的示意性立體圖，該 體部具有作為互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的銷，該心軸和體部為按照本發(fā)明的又一示例
性實(shí)施例的定位裝置的部件；
圖25為圖24中布置的局部剖開的示意性側(cè)^L圖26為螺紋心軸和由心軸驅(qū)動(dòng)的體部的局部剖開的示意性立體圖，該 體部具有作為互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的銷，該心軸和體部為按照本發(fā)明的又一示例
性實(shí)施例的定位裝置的部件；
圖27為圖26中布置的局部剖開的示意性側(cè)^f見圖；圖28為具有兩個(gè)作為接合結(jié)構(gòu)的銷的心軸和由心軸驅(qū)動(dòng)的體部的局 部剖開的示意性立體圖，該體部具有作為互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的內(nèi)螺紋，該心軸 和體部為按照本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例的定位裝置的部件；以及
圖29為圖28中布置的局部剖開的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1-3所示的視距儀——也稱為全站儀——在大地測量學(xué)中可作測 量之用。在這種測量操作中，確定目標(biāo)在水平面和垂直面中的角位以及所 述目標(biāo)與碎見距儀之間的距離，然后用該角位和距離確定目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)或 坐標(biāo)。原則上可把視場中的物體或物體的區(qū)段用作目標(biāo)，但在許多情況下 也使用人造目標(biāo)，例如測量員在預(yù)定位置放置的待測量的反射鏡?？墒褂?所i^A造目標(biāo)標(biāo)明地面上的預(yù)定點(diǎn)如界石，并通過視距儀確定它們的位置。 但是，不僅可以測量目標(biāo)的位置，而且還可以在視場中找出并且然后標(biāo)明 坐標(biāo)或位置已知的點(diǎn)。為此，通過使用視距儀，可把目標(biāo)放置在由坐標(biāo)給 出的位置上，然后安裝上固定的標(biāo)志。
為了方便快速地確定目標(biāo)的角位和目標(biāo)離視距儀的距離以及為了檢測 目標(biāo)，在該示例中視距儀包括六個(gè)光學(xué)裝置。它們是 一用于觀察目標(biāo)的 望遠(yuǎn)鏡；兩個(gè)用于確定利用望遠(yuǎn)鏡所觀察到的目標(biāo)的水平角和垂直角的測 角裝置； 一用于確定利用望遠(yuǎn)鏡所觀察到的目標(biāo)與視距儀之間的距離的測 距裝置； 一用于例如在測量中由一個(gè)人把預(yù)定目標(biāo)從一個(gè)位置移動(dòng)到另一 個(gè)位置時(shí)跟蹤該目標(biāo)的跟蹤裝置一一也稱為跟蹤器；以及一便于使測量員 設(shè)置的人造目標(biāo)與視距儀精確對齊的定線輔助裝置一一也稱為"跟蹤燈"。 (還具有)另外兩個(gè)裝置 一用于確定視距儀相對于水平面的斜度的斜度 傳感器或斜度儀，以及一光學(xué)鉛錘，該光學(xué)鉛錘用來相對于地面或地面上 的給定點(diǎn)對視距儀進(jìn)行定向和/或定位。
圖l-3用示意性的和簡化的圖示示出視距儀的結(jié)構(gòu)。
一照準(zhǔn)儀3設(shè)置在一由圖中未示出的臺(tái)座支承的三腳架1上。當(dāng)視距 儀正確裝配時(shí)，照準(zhǔn)儀3可圍繞一與地面垂直的垂直心軸或垂直軸線2轉(zhuǎn)動(dòng)。照準(zhǔn)儀3承載有一包括一殼體6和一永久內(nèi)置的望遠(yuǎn)鏡的望遠(yuǎn)鏡單元 5，所述望遠(yuǎn)鏡單元5可圍繞一與垂直軸線2正交的傾斜軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)。照準(zhǔn) 儀3和望遠(yuǎn)鏡單元5可分別圍繞垂直軸線或心軸2和傾斜軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)任何 希望的角度，即甚至超過360。?？赏ㄟ^設(shè)置在照準(zhǔn)儀3上的手柄7搬運(yùn) 視距儀。
除了在望遠(yuǎn)鏡聚焦時(shí)，視距儀的部件的任何動(dòng)作、測量值的檢測和某 些前述光學(xué)裝置如定線輔助裝置的致動(dòng)都用電子方法進(jìn)行。圖3示出一方 框圖，其中示意性地示出視距儀的各個(gè)功能方框，包括方框間的相互連接。 虛線表示部件和裝置布置在其中的物理單元。
控制單元的中心元件為一設(shè)置在照準(zhǔn)儀3中并與各個(gè)部件和裝置相連 接的裝置控制電腦8。
一設(shè)置于照準(zhǔn)儀3中并向電源單元10供電的電池9用于經(jīng)由該電源單 元10向視距儀、特別是裝置控制電腦8供電。電源單元10向照準(zhǔn)儀3和 望遠(yuǎn)鏡單元5中的所有部件和裝置以及與之相連接的任意模塊提供所需的 工作電壓。為簡明起見，未示出連線。如在照準(zhǔn)儀3中所示，各個(gè)部件可 通過單獨(dú)的連線連接到裝置控制電腦8和電源單元10。但是，也可以如望 遠(yuǎn)鏡單元5那樣將各部件連接到一包含所有數(shù)據(jù)線和供電線路的中央母線 11。
在傾斜軸線4上設(shè)置有與中央母線11相連接的滑環(huán)12，經(jīng)由該滑環(huán)， 望遠(yuǎn)鏡單元5中的電氣部件或電子部件可被供電并且可與照準(zhǔn)儀3中的部 件交換數(shù)據(jù)。
垂直軸線2上的滑環(huán)12，使得可經(jīng)由一未示出的插頭使用外接電源以 及與外部裝置交換數(shù)據(jù)。
為了控制或操縱視距儀，視距儀設(shè)有一可拆卸的控制面板13以及角度 編碼器形式的操作元件14和15，其操作鈕設(shè)置在照準(zhǔn)儀3上。
控制面板13用于操作員與視距儀之間的通信，其設(shè)有一用于輸入的鍵 盤16、 一輸出數(shù)據(jù)的顯示器17例如LCD、以及一連接于顯示器17和鍵 盤16的電腦18。控制面板13經(jīng)由一可松開的連接裝置19與裝置控制電腦8和電源單元10相連接。由于控制面板13是可拆卸的，因此它可自身 帶有電池，以確保拆除控制面板13時(shí)電腦18繼續(xù)工作。電腦18經(jīng)由連接 裝置19與裝置控制電腦8相連接，并且可利用其程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器運(yùn)行許 多本身已知的大地測量應(yīng)用程序。
操作元件14和15經(jīng)由一接口 20與裝置控制電腦8相連接。該接口 20用于輸入分別與操作元件14和15的轉(zhuǎn)動(dòng)位置相對應(yīng)的參數(shù)值。
一與裝置控制電腦8相連接并具有一天線22的無線電模塊21用于與 遠(yuǎn)程裝置如遠(yuǎn)程控制裝置交換數(shù)據(jù)。例如，視距儀可受位于測量的目標(biāo)點(diǎn) 的遠(yuǎn)程控制裝置或遙控站的遙控，但附圖中未示出該遠(yuǎn)程控制裝置或遙控 站。
視距儀的各部件和裝置除了下文所述若干例外都設(shè)置在照準(zhǔn)儀3和望 遠(yuǎn)鏡單元5中。
除裝置控制電腦8之外，與裝置控制電腦8相連接的所有部件也都位 于照準(zhǔn)儀3中或照準(zhǔn)儀上。這些部件包括斜度傳感器或斜度儀23、光學(xué)鉛 錘24、帶天線22的無線電模塊21、以及包括接口的用于水平和垂直調(diào)節(jié) 的操作元件14和15。
位于望遠(yuǎn)鏡單元5中的裝置有測距裝置25、跟蹤裝置26和定線輔助 裝置27?？蛇x地需要的控制或評估裝置通過設(shè)置于照準(zhǔn)儀3中的裝置控制 電腦8提供。為此，所述裝置經(jīng)由母線11和滑環(huán)12與裝置控制電腦8相 連接。所述裝置可單獨(dú)開啟，并且在需要時(shí)可通過裝置控制電腦8進(jìn)行測 量讀數(shù)的輪詢或檢查。用于這一目的的部件未詳細(xì)示出，因?yàn)槠洳僮鲗τ?本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
受照準(zhǔn)儀3中的控制電路30和31控制的驅(qū)動(dòng)裝置28和29分別用于 圍繞垂直軸線2轉(zhuǎn)動(dòng)包括望遠(yuǎn)鏡單元5的照準(zhǔn)儀3和圍繞傾斜軸線4轉(zhuǎn)動(dòng) 望遠(yuǎn)鏡單元5?？捎脺y角裝置測得的角度來控制驅(qū)動(dòng)裝置28和29。
為了測量圍繞垂直軸線2的轉(zhuǎn)角或水平角，使用一與垂直軸線2同心 的水平角刻度盤32和一裝在照準(zhǔn)儀3上的傳感頭33,通過該傳感頭可檢 測照準(zhǔn)儀3、從而望遠(yuǎn)鏡單元5相對于水平角刻度盤32的角位。為了測量圍繞傾斜軸線4的轉(zhuǎn)角即垂直角， 一垂直角刻度盤34相應(yīng)地 與傾斜軸線4同軸地裝在傾斜軸線上，通過一裝在照準(zhǔn)儀3上的垂直角傳 感頭35檢測所述垂直角刻度盤34的角位。
驅(qū)動(dòng)裝置28和29以已知的方式分別與測角裝置即水平角刻度盤32 和傳感頭33或者垂直角刻度盤34和傳感頭35配合，使得照準(zhǔn)儀3與望遠(yuǎn) 鏡單元5 —起能夠以可測量的方式圍繞垂直軸線2轉(zhuǎn)動(dòng)，望遠(yuǎn)鏡單元5能 夠以可測量的方式圍繞傾斜軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)動(dòng)到希望的水平和垂直角 位。特別通過裝置控制電腦8實(shí)現(xiàn)該目的，裝置控制電腦接收到來自傳感 頭33和35的信號，并根據(jù)所述信號控制水平驅(qū)動(dòng)裝置29的控制電路30 和垂直驅(qū)動(dòng)裝置28的控制電路31?？捎萌N方式提供照準(zhǔn)儀3要圍繞垂 直軸線2轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和望遠(yuǎn)鏡單元5要圍繞傾斜軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。第一， 在照準(zhǔn)儀上設(shè)置有角度編碼器形式的用于分別在水平面和垂直面中轉(zhuǎn)動(dòng)的 操作元件14和15，它們經(jīng)由接口 20與裝置控制電腦8相連接，把對應(yīng)角 度輸入裝置控制電腦8。可選地，裝置控制電腦8根據(jù)從視距儀的其它部 件得到的數(shù)據(jù)確定要設(shè)定的角度，從而分別控制所述控制電路30和31。 第三種可能方式是通過控制面板13輸入角度或使用遙控站通過無線電模 塊21用無線電傳來的角度。
下面詳細(xì)說明上文提及的各個(gè)裝置。
設(shè)置在照準(zhǔn)儀3中的光學(xué)鉛錘24用來對地面上一點(diǎn)上方的視距儀進(jìn)行 對中或定位。它包括一沿垂直方向指向下方的小望遠(yuǎn)鏡。小望遠(yuǎn)鏡的光軸 基本上與垂直軸線2同軸。因此，可使用光學(xué)鉛錘24對地面上一點(diǎn)例如界 石上方的視距儀進(jìn)行對中或定位。作為替代方案，也可使用沿垂直方向向 下發(fā)出一光束的光學(xué)鉛錘，所述光束與垂直軸線2基本上同軸。
同樣設(shè)置在照準(zhǔn)儀3中的斜度傳感器或斜度儀23測量照準(zhǔn)儀3、從而 視距儀在兩個(gè)互相正交的方向上的斜度，從而可檢查相對于地面垂直軸線 2是否垂直以及傾斜軸線4是否水平。
其它裝置設(shè)置在望遠(yuǎn)鏡單元5中，這在圖1的正視圖和圖2的側(cè)視剖 面圖中示出。說明書第19/33頁
首先，望遠(yuǎn)鏡單元5的殼體6容納一用于觀察目標(biāo)的望遠(yuǎn)鏡。該望遠(yuǎn) 鏡包括 一物鏡36;設(shè)置于光路上物鏡36后面的一聚焦透鏡系統(tǒng)37,該 聚焦透鏡系統(tǒng)在下文只稱作聚焦透鏡，但可包括多于一個(gè)透鏡； 一倒像棱 鏡38;以及一^h字準(zhǔn)線39,物鏡36、聚焦透鏡37和倒像棱鏡38在十字 準(zhǔn)線上形成一圖像，從目鏡40可看到該圖像。沿光軸移動(dòng)聚焦透鏡37(如 圖2中雙箭頭所示)可把圖像聚焦在十字準(zhǔn)線39上。望遠(yuǎn)鏡的光軸與物鏡 36的光軸同軸地延伸。
在望遠(yuǎn)鏡的光路上還設(shè)置有一棱鏡41、 一分色鏡42和一包括一分光 層44的分光棱鏡43，它們對可見光是透明的，因此不影響望遠(yuǎn)鏡的功能 即成4象。
測距裝置25通過把調(diào)制輻射發(fā)射到目標(biāo)并接收由目標(biāo)反射回來的輻 射來測量目標(biāo)與視距儀之間的距離。測距裝置25然后確定所發(fā)射的調(diào)制光 輻射與接收到的光輻射之間的相位差，并使用該輻射的速度從該相位差得 出視距儀與目標(biāo)之間的距離。在測距裝置的另一實(shí)施例中，發(fā)射脈沖式光 輻射，確定一脈沖從測距裝置到目標(biāo)和從目標(biāo)返回測距裝置的飛行時(shí)間， 并且根據(jù)所述飛行時(shí)間使用輻射速度得出距離?？稍跍y距裝置25的相應(yīng)的 評估電子器件中或使用裝置控制電腦8從該相位差或飛行時(shí)間得出該距 離。
在該示例中，測距裝置25由望遠(yuǎn)鏡的部件和另一些部件構(gòu)成。圖2 中未明確示出的一紅外光光源如一激光二極管發(fā)射預(yù)定波長范圍內(nèi)的脈沖 式紅外輻射。所發(fā)射的紅外輻射經(jīng)發(fā)射/接收光學(xué)裝置45聚焦后射向棱鏡 41的表面，該棱鏡可反射由紅外光光源發(fā)射的光，該光從該棱鏡反射到分 色鏡42，該分色鏡可反射從測距裝置25的紅外光光源發(fā)出的紅外光，從 而使紅外光轉(zhuǎn)向到物鏡36上。紅外光光源和發(fā)射/接收光學(xué)裝置45布置并 形成為，使得紅外光光源發(fā)出的光束沿測距裝置25的光路聚焦在離物鏡 36的為物鏡36的聚焦寬度(focal width)的距離上，從而物鏡36發(fā)出一 近似平行的光束，所述光束然后照射到一目標(biāo)如反射鏡(例如三垂面反射 鏡)上或一自然目標(biāo)如一房子的墻壁上。反射光束沿同一路徑從目標(biāo)經(jīng)由物鏡36、分色鏡42和棱鏡41返回到發(fā)射/接收光學(xué)裝置45,該發(fā)射/接收 光學(xué)裝置把該光束聚焦到測距裝置25的一檢測該輻射的接收元件(圖2 中未示出)上。然后從一脈沖在發(fā)射和接收之間的飛行時(shí)間得出到目標(biāo)的 距離，該飛行時(shí)間利用相應(yīng)的電子電路得出。由于光束沿物鏡36的光軸發(fā) 射，因此在該光軸上確定到通過望遠(yuǎn)鏡觀察的目標(biāo)的距離。
望遠(yuǎn)鏡單元5中的另一裝置為跟蹤裝置或跟蹤器26，該跟蹤器26用 于自動(dòng)瞄準(zhǔn)位于目標(biāo)點(diǎn)的反射鏡，并且在該反射鏡被從一點(diǎn)移動(dòng)到另 一點(diǎn) 時(shí)跟蹤該反射鏡。跟蹤器26包括一發(fā)射窄光束的發(fā)射器；物鏡36，光束 在發(fā)射方向以及從目標(biāo)反射后在接收方向穿過該物鏡；接收光學(xué)裝置；一 接收器46,該接收器檢測從目標(biāo)反射回來并由接收光學(xué)裝置聚焦在其上的 光束的位置；以及一引導(dǎo)望遠(yuǎn)鏡單元5和照準(zhǔn)儀3、使得從目標(biāo)反射回來 的光束的位置在接收器上保持不變的閉路控制裝置。
更確切地說，跟蹤器26的發(fā)射器包括一用于發(fā)射光輻射、優(yōu)選為紅外 輻射的輻射源47如激光二極管以及包括第一準(zhǔn)直光學(xué)裝置48和棱鏡41 的發(fā)射器光學(xué)裝置，來自輻射源47并通過第一準(zhǔn)直光學(xué)裝置48準(zhǔn)直的光 束在棱鏡41的斜面上沿物鏡36的光軸方向反射。接收光學(xué)裝置由分光棱 鏡43和第二準(zhǔn)直光學(xué)裝置49構(gòu)成。最后，接收器46包括多個(gè)對發(fā)射器發(fā) 出的輻射敏感的檢測元件。接收器46例如可使用象限二極管或照相機(jī)電 路。
跟蹤器26的發(fā)射器把由輻射源47發(fā)出、通過第一準(zhǔn)直光學(xué)裝置48 準(zhǔn)直并通過棱鏡41轉(zhuǎn)向到物鏡36的光軸上的光束從物鏡36的中央發(fā)射到 目標(biāo)。
光束由目標(biāo)、例如三垂面反射鏡或反射鏡反射回視距儀，然后重新從 物鏡36射入望遠(yuǎn)鏡單元5。在其達(dá)到目標(biāo)并返回的路徑上，起先狹窄的光 束在距目標(biāo)足夠遠(yuǎn)的距離處變得如此之寬，使得返回的光束充滿物鏡36 的整個(gè)直徑，從而光束中沒有入射到棱鏡41中而是從棱鏡41向第一準(zhǔn)直 光學(xué)裝置48反射的那些部分照射到分色鏡42上。由發(fā)射器發(fā)射的光束的 波長和分色鏡42選擇成使得光束在沒有大量反射的情況下穿過分色鏡42，從而所述分色鏡實(shí)際上對所述光束沒有影響。穿過分色鏡42的光束然后射 入接收光學(xué)裝置。該光束首先射入分光棱鏡43。其分光層44選擇性地反 射由發(fā)射器發(fā)射的輻射的波長，使得它把射入分光棱鏡43的光束偏轉(zhuǎn)到第 二準(zhǔn)直光學(xué)裝置49的方向上，但容許可見光通過。第二準(zhǔn)直光學(xué)裝置49 把來自發(fā)射器、已從目標(biāo)反射回來的所述光束聚焦到跟蹤器26的接收器 46上。如果目標(biāo)在接收器46上的圖像位置偏離預(yù)定位置例如中心位置， 則跟蹤器把與該偏離的數(shù)量和方向有關(guān)的信號提供給裝置控制電腦8(圖1 中未示出)，該裝置控制電腦控制驅(qū)動(dòng)裝置28和29,從而轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡單 元5—一在需要時(shí)與照準(zhǔn)儀3 —起，使得接收器46上的圖像重新位于預(yù)定 位置上，該預(yù)定位置在該示例中為中心位置。
望遠(yuǎn)鏡單元5中的另一裝置為定線輔助裝置27。定線輔助裝置27特 別用于使反射鏡形式的可動(dòng)目標(biāo)與物鏡36的光軸對齊。定線輔助裝置27 包括兩個(gè)發(fā)光二極管50、 一鏡面邊緣51和一物鏡49，。由該兩個(gè)發(fā)光二極 管50—_它們在圖2中前后并排設(shè)置，因此不能分別示出，并且其中一個(gè) 發(fā)光二極管發(fā)射綠光，另一個(gè)發(fā)射紅光一一發(fā)出的光在鏡面邊緣51處重新 結(jié)合在一起。這樣，物鏡49，把一光線照射到視距儀的目標(biāo)點(diǎn)上。光線的一 側(cè)發(fā)綠光，另一側(cè)發(fā)紅光。如果一個(gè)人處于目標(biāo)點(diǎn)的位置并且向視距儀的 方向觀察，該人借助于從一種顏色突然變成另一種顏色就可確定他處于物 鏡36、從而望遠(yuǎn)鏡的光軸上。使用這一裝置，還可把數(shù)據(jù)調(diào)制到從發(fā)光二 極管50之一發(fā)出的優(yōu)選在紅外范圍內(nèi)工作的光束上，并把所述數(shù)據(jù)傳送給 目標(biāo)點(diǎn)。
重要的光學(xué)系統(tǒng)即望遠(yuǎn)鏡、測距裝置25和跟蹤器26都在同一光軸上 工作，因?yàn)樗鼈兌际褂梦镧R36。
利用望遠(yuǎn)鏡精確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)、從而與物鏡36的光軸對齊是測距裝置正 確工作或跟蹤器開始工作的先決條件。但是，只有目標(biāo)在望遠(yuǎn)鏡中表現(xiàn)為 清晰的圖像時(shí)精確地瞄準(zhǔn)才是可能的，因此聚焦顯得特別重要。
為此，按照圖4-6所示的現(xiàn)有技術(shù)，聚焦透鏡系統(tǒng)或聚焦透鏡37的 位置沿其光軸和物鏡36的光軸可調(diào)節(jié)。圖4以按照圖2的局部剖視圖示出望遠(yuǎn)鏡單元5中的聚焦透鏡37及其定位裝置的致動(dòng)，其對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)。 驅(qū)動(dòng)裝置包括具有內(nèi)部螺旋形凹槽53的一帶凹槽管52，所述帶凹槽管 在望遠(yuǎn)鏡單元5的殼體6中設(shè)置成可圍繞光軸轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一透鏡保持器54， 該透鏡保持器受引導(dǎo)而可作直線運(yùn)動(dòng)，并且包括一在帶凹槽管52的凹槽 53中受引導(dǎo)的接合件55。帶凹槽管52與一聚焦鈕56剛性連接，通過該聚 焦鈕可使得帶凹槽管52圍繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。聚焦透鏡37在透鏡保持 器54中的一座中裝配成其光軸與帶凹槽管52的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、從而與物鏡36 的光軸基本上同軸。透鏡保持器54在固定設(shè)置在望遠(yuǎn)鏡單元5的殼體6 中的兩個(gè)引導(dǎo)面57上平行于望遠(yuǎn)鏡的光軸受引導(dǎo)，在圖4的剖視圖中只能 看到其中的后引導(dǎo)面。
圖5示出完整的透鏡保持器54。在容納聚焦透鏡37的圓柱部上，透 鏡保持器54包括形成在第一臂上的連接件55和水平第二臂上的引導(dǎo)件58 和58'，第二臂與圓柱部的軸線平行，并且在所述圓柱部上，引導(dǎo)件58和 58，接觸引導(dǎo)面57。從圖4可清楚看到，連接件55在管52的凹槽53中運(yùn) 動(dòng)。圖6示出完整的帶凹槽管，其包括用虛線表示的圍繞光軸呈螺旋形、 與引導(dǎo)面57平行地延伸的凹槽53。
聚焦如下進(jìn)行操作員轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡單元5后端處的聚焦鈕56時(shí)，帶凹 槽管52也轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在凹槽53中運(yùn)動(dòng)的連接件55使得透鏡保持器54、 從而聚焦透鏡37沿望遠(yuǎn)鏡的光軸移動(dòng)，因?yàn)橐龑?dǎo)面57防止透鏡保持器54 轉(zhuǎn)動(dòng)。
聚焦透鏡37的這一定位方案在望遠(yuǎn)鏡中占用很大空間，并且難以模塊 化。由于調(diào)節(jié)帶凹槽管52需要較大轉(zhuǎn)矩，因此該方案幾乎不適合于馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)。
為提高工作速度，特別要求聚焦透鏡37的運(yùn)動(dòng)無游隙。 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的視距儀與圖1-3所示視距儀的不同之處 在于聚焦透鏡或聚焦透鏡系統(tǒng)的定位。所述調(diào)節(jié)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并且實(shí)際上無 游隙。為此，聚焦透鏡的定位裝置用一也稱為伺服聚焦裝置的根據(jù)本發(fā)明 優(yōu)選的示例性實(shí)施例的定位裝置取代。與前面一樣，在下文使用術(shù)語"聚焦透鏡"表示單個(gè)透鏡或一透鏡系統(tǒng)，.曰J
聚焦透鏡37的保持器和驅(qū)動(dòng)裝置，其次在于一改進(jìn)的裝置控制電腦8，。此外，用經(jīng)由接口 20，與裝置控制電腦8，相連接的一操作元件59來控制聚焦(參見圖7)。該接口 20，與接口 20的不同之處僅在于它還能檢測操作元件59的位置并將該位置輸出到裝置控制電腦8，。該視距儀的所有其它部件與上述視距儀相比較沒有改變，因此它們使用相同的標(biāo)號，并且關(guān)于所述部件的說明也適用于此。
圖8示出才艮據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的定位裝置的立體圖，該定位裝置用于沿虛線所示的聚焦透鏡37的光軸或物鏡36的光軸移動(dòng)聚焦透鏡37或調(diào)節(jié)聚焦透鏡37的位置。該定位裝置可作為一模塊單元裝在望遠(yuǎn)鏡單元5的殼體6中，或者——在另一實(shí)施例中——可直接形成在殼體6中。
該定位裝置包括一包括馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)部、 一將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成平動(dòng)的部分和一引導(dǎo)部，所有這些部分都具有共同的部件。這些部分本身代表本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
該定位裝置具有一框架60，該框架固定連接在望遠(yuǎn)鏡單元5的殼體6上，并且定位裝置的固定部件固定于其上或設(shè)置于其上。簡略說來，該定位裝置包括一馬達(dá)61、確切地說一電動(dòng)馬達(dá)，該馬達(dá)經(jīng)由一聯(lián)軸節(jié)62轉(zhuǎn)動(dòng)作為一軸的螺紋心軸63，所述螺紋心軸63的轉(zhuǎn)動(dòng)由一體部64轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，螺紋心軸63延伸穿過體部64，并且該體部64不能圍繞螺紋心軸63的縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述體部64包括一與螺紋心軸63的螺紋70接合的內(nèi)螺紋89。心軸63上的螺紋70和體部的內(nèi)螺紋89分別代表心軸63和體部64的接合結(jié)構(gòu)和互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)，它們接合以將心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成不能轉(zhuǎn)動(dòng)的體部64的直線運(yùn)動(dòng)。該直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)由一裝在體部64上的彈性連接件65傳遞給透鏡保持器66形式的待定位部件，透鏡保持器66上固定有聚焦透鏡37。通過對透鏡保持器66的特別引導(dǎo)，只沿其光軸調(diào)節(jié)聚焦透鏡37的位置，其中，用第一引導(dǎo)件67和第二引導(dǎo)件68在與光軸平行的方向上引導(dǎo)透鏡保持器66，螺紋心軸63的縱向軸線也與光軸平行。驅(qū)動(dòng)部包括包括一驅(qū)動(dòng)軸69的馬達(dá)61;具有螺距恒定的外螺紋70形式的接合結(jié)構(gòu)的心軸63;聯(lián)軸節(jié)62，該聯(lián)軸節(jié)彈性地連接螺紋心軸63的第一端71與馬達(dá)61或其驅(qū)動(dòng)軸69、使二者無法相對轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一將心軸彈性支承在框架60上的支承組件。該支承組件包括一軸承72和兩個(gè)彈性元件。軸承72通過兩個(gè)彈性O(shè)形圏74和75形式的彈性元件保持在框架60中的一軸承座73上，并且接納螺紋心軸63的第二端76。
螺紋心軸63的第一端71經(jīng)由聯(lián)軸節(jié)62彈性支承在馬達(dá)61的驅(qū)動(dòng)軸69上，其第二端76用軸承72和彈性元件或O形圏74和75彈性支承，使得馬達(dá)61與螺紋心軸63之間或螺紋心軸63與框架60之間不會(huì)不受限制地傳遞軸向和/或徑向振動(dòng)。
如圖9所詳細(xì)示出的，軸承72為具有圓柱形外殼的傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承，所述軸承安裝在螺紋心軸63的第二端76上。
軸承座73的^黃截面呈圓形，其包括一橫向于螺紋心軸63的心軸軸線指向的接觸面77以及一周向肩部78,從而形成具有較小直徑的第一圓柱部79和具有較大直徑的第二圓柱部80。第一圓柱部79的直徑選擇成稍大于軸承72的外徑，從而軸承72可在第一圓柱部內(nèi)沿徑向和軸向移動(dòng)。彈性O(shè)形圏74夾緊在軸承72的前面與接觸面77之間，使得它朝向馬達(dá)61偏壓螺紋心軸63。 O形圏74在心軸73的軸向上限制軸承72、從而支承在軸承上的心軸63相對于軸承座73的振動(dòng)，優(yōu)選地使該振動(dòng)衰減。O形圏74可4吏用例如C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG Dichtungstechnik，D-25421 Pinneberg, Germany銷售的肖氏A硬度為70的珪酮生橡膠(VMQ ) O形圏。
夾緊在軸承座73中的第二圓柱部80的內(nèi)壁與軸承72的周向表面之間的第二0形圏75用于在徑向上彈性地支承螺紋心軸63。根據(jù)軸承72的外徑把第二圓柱部79的內(nèi)徑和O形圏75橫截面的直徑選擇成使得軸承72稍孩支壓縮O形圏75。 O形圏75可使用例如C. Otto Gehrckens GmbH & Co.KG Dichtungstechnik, D-25421 Pinneberg, Germany銷售的肖氏A硬度為50的珪酮生橡膠(VMQ ) O形圏。O形圏74和75的材料選擇成 一方面，在螺紋心軸的軸向上不出現(xiàn)會(huì)防止透鏡保持器66沿螺紋心軸63的縱向軸線方向的精確調(diào)節(jié)的游隙；另一方面，在馬達(dá)運(yùn)行期間、特別是短期運(yùn)轉(zhuǎn)期間，在框架60與螺紋心軸63之間不會(huì)無限制地傳遞特別是聲頻范圍內(nèi)的振動(dòng)。
在另一實(shí)施例中，還可用彈性材料制成的塊件取代O形圏，此時(shí)，有利地把構(gòu)成本發(fā)明意義上的彈性元件的塊件沿徑向?qū)ΨQ地布置在滾動(dòng)軸承環(huán)的圓周和前面上。
圖10為聯(lián)軸節(jié)62的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分和馬達(dá)61的分解立體圖。設(shè)置在馬達(dá)61的驅(qū)動(dòng)軸69與螺紋心軸63之間的該聯(lián)軸節(jié)可衰減振動(dòng)、無游隙和不打滑地在馬達(dá)61與螺紋心軸63之間傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)。
第一連接部81在其底部具有一用于接納馬達(dá)61的驅(qū)動(dòng)軸69的端部的開口，該開口被弄平以防止打滑。在所述底部上設(shè)置有基本上與該底部垂直或與驅(qū)動(dòng)軸69平^f于并形成一方形插座的四個(gè)彈性突舌82。所述第一連接部81例如可用塑料制成。第一連接部81用玻璃纖維強(qiáng)化塑料注射成形而成，在該示例中，該塑料為例如由Bayer AG, Leverkusen, Germany提供的稱為Makrolon PC-GF 25的按重量計(jì)包括20%的玻璃纖維的玻璃纖維強(qiáng)化聚碳酸酯。
由一銷84和裝在該銷的相對端上的兩個(gè)彈性O(shè)形圏或彈性盤85構(gòu)成的第二連接部83插入所述方形插座中。O形圏85用作彈性傳動(dòng)件。O形圏85的直徑選擇成在裝配狀態(tài)下，第二連接部83形狀鎖合和無游隙地配合在第一連接部81的方形插座中，使得驅(qū)動(dòng)軸69與心軸63相對于轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地連接在一起，并且驅(qū)動(dòng)軸69的轉(zhuǎn)動(dòng)可無游隙地傳遞給螺紋心軸63。盡管在該示例中銷84為金屬銷，0形圏85用塑料制成，但在另一實(shí)施例中也可用合適的塑料把第二連接部制造成為一個(gè)構(gòu)件。O形圏85可使用例如C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG Dichtungstechnik， D-25421Pinneberg, Germany銷售的肖氏A硬度為70的丙烯腈丁二烯生橡膠(NBR) O形圏。
如圖11和12所示，螺紋心軸63在其驅(qū)動(dòng)側(cè)端部或第一端71處具有一用于與第二連接部83相連接、具有向外張開的側(cè)壁的凹槽86——在該示例中為一 V形凹槽，所述凹槽86沿軸向切開并4黃向地延伸越過螺紋心軸63的橫截面。圖12為馬達(dá)61的一部分、聯(lián)軸節(jié)62和螺紋心軸63的第一端71的剖面圖。第一連接部81裝在馬達(dá)61的驅(qū)動(dòng)軸69的弄平的端部上。第二連接部83無游隙和形狀鎖合地配合在第一連接部81的方形插座中，其中第二連接部83的銷84與螺紋心軸63的V形凹槽86接合，從而馬達(dá)61的在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)都可無游隙地傳遞到螺紋心軸63上。由于第二連接部83與螺紋心軸63的第一端71上的V形凹槽86結(jié)合可補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)軸69相對于螺紋心軸63的傾斜，因此沒有來自馬達(dá)61或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸69的徑向振動(dòng)傳遞到螺紋心軸63上或者僅有嚴(yán)重衰減的徑向振動(dòng)傳遞到螺紋心軸63上。
軸承72、從而螺紋心軸63在其第二端76處的彈性支承與在驅(qū)動(dòng)側(cè)的第一端71處的活動(dòng)支承之間的相互作用使得可以低噪聲、并且在轉(zhuǎn)動(dòng)方向無游隙地驅(qū)動(dòng)螺紋心軸63。優(yōu)選地將材料選擇成，使得脈沖式轉(zhuǎn)動(dòng)即持續(xù)時(shí)間很短或轉(zhuǎn)動(dòng)角度小的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)造成過大的噪聲。
噪聲下降可能是由于下列影響中的至少一個(gè)，但這些影響常常一起發(fā)生。 一方面，使用彈性常數(shù)與驅(qū)動(dòng)軸69和螺紋心軸63的彈性常數(shù)明顯不同的彈性元件導(dǎo)致螺紋心軸63兩端處的軸向和/或徑向振動(dòng)一定程度上的去耦，該去耦會(huì)阻礙振動(dòng)的傳播或銳共振的發(fā)生。另一方面，彈性元件即0形圏74、 75和0形圏85各有其自身的振動(dòng)衰減作用。這不僅阻礙振動(dòng)的傳播，而且還使所述振動(dòng)衰減。
為了操縱馬達(dá)61(參見圖7)，設(shè)置有經(jīng)由接口 20，與裝置控制電腦8，相連接的角度編碼器形式的操作元件59和用于聚焦驅(qū)動(dòng)器的一控制單元87,該控制單元可由裝置控制電腦8，控制，該控制單元設(shè)置在望遠(yuǎn)鏡單元5中并用于控制馬達(dá)61。馬達(dá)61優(yōu)選為步進(jìn)馬達(dá)。為了調(diào)節(jié)焦距，操作員操縱祠服聚焦裝置或定位裝置的操作元件59，該操作元件的位置經(jīng)由接口20，輸入裝置控制電腦8，。然后，裝置控制電腦8，擬目應(yīng)指令經(jīng)由母線11傳給控制單元87,控制單元87然后按照操作元件59上的設(shè)定確定馬達(dá)61的位置。此時(shí)，馬達(dá)61的步進(jìn)數(shù)可存儲(chǔ)在控制單元87或裝置控制電腦8，中。也可用本文未示出的傳感器來確定聚焦透鏡37的起始和/或終止位置、從而確定馬達(dá)61的起始和終止位置。這種傳感器是公知的，因此在附圖中省略。這些傳感器例如可為檢測透鏡保持器66或在所述位置中連接于透鏡保持器上的部件的位置的擋光板。在另一實(shí)施例中，可用轉(zhuǎn)動(dòng)電位計(jì)代替角度編碼器。
在圖13和14中部分地示出將心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成體部的直線運(yùn)動(dòng)的定位裝置的一部分。該定位裝置包括螺紋心軸63;具有一孔88和一作為互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的內(nèi)螺紋89的體部64,該內(nèi)螺紋89與接合結(jié)構(gòu)——在該示例中為延伸穿過孔88的螺紋心軸63的外螺紋70——相接合；裝在體部64上的彈性連接件65;作為待定位部件的透鏡保持器66;以及相對于框架60固定并在其上引導(dǎo)透鏡保持器66的第一直線引導(dǎo)件67。在該示例中，第一引導(dǎo)件67為與螺紋心軸63平行的圓柱形引導(dǎo)桿，該引導(dǎo)桿的縱向?qū)ΨQ軸線為第一引導(dǎo)軸線。
圖8和20所示的透鏡保持器66呈細(xì)長形，在其第一區(qū)段或端部90—一在該圖中為頂端一一處包括一圓柱部，所述圓柱部具有一橫向于透鏡保持器66的縱向延伸并用于接納引導(dǎo)桿67的引導(dǎo)孔91，從而透鏡保持器66可沿引導(dǎo)桿67的方向、從而沿螺紋心軸63的軸線作直線運(yùn)動(dòng)，而且在僅考慮第一引導(dǎo)件67時(shí)，透鏡保持器66還可圍繞該引導(dǎo)桿樞轉(zhuǎn)。因此，引導(dǎo)桿67的周向表面形成第一引導(dǎo)件67的引導(dǎo)面92。
透鏡保持器66還具有一用于接納聚焦透鏡37的座93,該座相對于引導(dǎo)孔91布置成引導(dǎo)孔91的縱向軸線與裝在透鏡4呆持器66中的聚焦透鏡37的光軸平行。
然后是透鏡保持器66的其上設(shè)置有滾動(dòng)軸承95的第二區(qū)段或端部94(參見圖21)。
在透鏡保持器66的第一端處的圓柱部中，在面對螺紋心軸63的一側(cè)形成有一側(cè)壁向外張開的凹槽96——在該示例中為一 V形凹槽，所述凹槽橫向于引導(dǎo)孔91的縱向軸線、從而橫向于第一引導(dǎo)件67的引導(dǎo)方向延伸。遞給透鏡保持器66。
體部64在一塊件97中包括一突出到所述塊件之外的螺紋套筒98,其 內(nèi)螺紋89形成與心軸63的接合結(jié)構(gòu)即螺紋心軸63的外螺紋相接合的互補(bǔ) 接合結(jié)構(gòu)。塊件97可用合適的塑料如用短玻璃纖維強(qiáng)化的聚碳酸酯制成。
為此，特別可使用Makrolon PC-GF 30---種由Bayer AG， Leverkusen，
Germany提供的按重量計(jì)包括30%的玻璃纖維的聚碳酸酯。但是也可使用 優(yōu)選地很硬的其它塑料。因此，特別可使用工業(yè)塑料如聚酰胺、聚醚乙烯 酮、聚醚醚酮、聚氧化乙烯或液晶聚合物。
螺紋套筒98在制成后滑入塊件97中，或者優(yōu)選地在通過注射成型形 成體部時(shí)將其模制在該塊件中。體部64在其圖中的下側(cè)還具有一形狀與第 一引導(dǎo)件67即引導(dǎo)桿的形狀一致的圓弧形凹座99。該凹座99形成為在第 一引導(dǎo)件67上引導(dǎo)體部64，使得所述引導(dǎo)具有轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定效果，從而在轉(zhuǎn) 動(dòng)螺紋心軸63時(shí)防止體部64 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。
在體部64的兩側(cè)設(shè)有用于接納彈性連接件65的凹槽100，所述凹槽 相對于凹座99布置成在體部64安裝好時(shí)與一通過螺紋心軸63和引導(dǎo)桿 67的平面平^f亍。
彈性連接件65具有一 U形部101，利用其將該彈性連接件卡扣或配合 到體部64上，所述U形部的兩個(gè)臂在體部64的凹槽100內(nèi)延伸。一L形 臂102以約80。到90°的角度與所述U形部鄰接，該臂的與U形部101 相連接的支腿基本上沿第一引導(dǎo)件67或螺紋心軸63的方向延伸，該臂的 構(gòu)成自由端的第二臂橫向于第一引導(dǎo)件67或基本平行于透鏡保持器66中 的V形凹槽96延伸。用彈簧鋼制成的彈性連接件65的尺寸設(shè)計(jì)成，在嵌 入狀態(tài)下，L形彈性臂102通過其在自由端的支腿壓入透鏡保持器66的V 形凹槽96中。這樣，彈性臂102特別在一不通過體部64的內(nèi)螺紋89的軸 線的平面中變形。
體部64的這一"^殳計(jì)具有若干效果。 一方面， 一轉(zhuǎn)矩施加在體部64、 從而螺紋套筒98或其中的內(nèi)螺紋89上，該轉(zhuǎn)矩使得體部相對于螺紋心軸63傾斜一小角度。圖15以簡化剖面圖示出螺紋套筒98和螺紋心軸63相 互傾斜一小角度時(shí)螺紋套筒98的內(nèi)螺紋89相對于螺紋心軸63的外螺紋 70的位置。為了清楚起見，在該圖中夸大了該小角度的大小。螺紋套筒98、 從而體部64在螺紋心軸63上的所述傾斜消除了螺紋的游隙，因?yàn)槁菁y心 軸63的外螺紋70的外螺紋牙側(cè)以無游隙方式接觸螺紋套筒98的內(nèi)螺紋 89的螺紋牙側(cè)。其結(jié)果是，不管螺紋心軸63的轉(zhuǎn)動(dòng)方向或體部64的位移 方向如何，螺紋心軸63的外螺紋與體部64的內(nèi)螺紋的相同牙側(cè)總是互相 接觸，從而實(shí)現(xiàn)沿聚焦透鏡37的光軸的無間隙和無游隙驅(qū)動(dòng)。
此外，通過彈性連接件65的L形臂102的與連接件65的U形部101 連接的支腿的對準(zhǔn)將體部64的運(yùn)動(dòng)傳遞給透鏡保持器66。該驅(qū)動(dòng)由于形 狀鎖合與力鎖合的結(jié)合也沒有間隙和游隙。此外，透鏡保持器66被推靠在 第一引導(dǎo)件67上，從而也防止游隙的出現(xiàn)。特別是，通過相應(yīng)地選擇彈性 連接件65的材料、尺寸以及螺紋心軸63相對于第一引導(dǎo)件67的布置，可 將連接件65的自由端作用在V形凹槽96上的彈力選擇成即使螺紋心軸 63的轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向，體部64與阻止體部64隨心軸63轉(zhuǎn)動(dòng)的第一引導(dǎo)件 67之間也不存在會(huì)損害第 一 引導(dǎo)件67的轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定作用的游隙。
由于彈性連接件65不是對稱地、而是在一相對于心軸軸線橫向偏移的 平面中接合V形凹槽96，因此還有一轉(zhuǎn)矩作用在透鏡保持器66上使其圍 繞一基本與心軸63正交的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)矩使得透鏡保持器66朝第二 引導(dǎo)件68樞轉(zhuǎn)。
圖16示出其中螺紋套筒103縮短的體部64的另一實(shí)施例。這導(dǎo)致螺 紋套筒103的內(nèi)螺紋與螺紋心軸63的外螺紋之間的摩擦減小，從而調(diào)節(jié)只 需要較小的轉(zhuǎn)矩。
圖17示出才艮據(jù)另一實(shí)施例的體部，其中螺紋套筒104包括由一無螺紋 區(qū)段106隔開的兩個(gè)間隔開的螺紋區(qū)段105。這一體部的優(yōu)點(diǎn)是，盡管螺 紋套筒104的總長度有利于在螺紋心軸63上提供很好的引導(dǎo)，但互相接合 的螺紋的圏數(shù)減少，這使得螺紋心軸63的外螺紋圏數(shù)與螺紋套筒104的內(nèi) 螺紋圏數(shù)之間的摩擦大大減小。圖18示出根據(jù)另一實(shí)施例的體部107，其與體部64的不同之處在于 彈性連接件是一體形成的。塊件97，此時(shí)包括成一體的L形臂形式的彈性 連接件108,該L形臂以與連接件65的臂102類似的方式形成。二者形成 一個(gè)單一部件，如果使用合適的塑料，則該單一部件可有利地通過沖壓、 特別是通過鑄造或注射成形制造。此時(shí)，優(yōu)選地使用在預(yù)期的工作溫度下 不會(huì)或很少蠕變或流動(dòng)的塑料，從而連接件108的彈性性能即使在長久變 形后也不會(huì)降低到明顯影響其功能的程度。為此，優(yōu)選地使用玻璃化溫度 高的塑料、特別是半結(jié)晶塑料。此外可使用纖維強(qiáng)化塑料如玻璃纖維強(qiáng)化 聚碳酸酯。
圖19示出體部的另一實(shí)施例，該體部與圖18中的體部一樣包括具有 成一體的彈性連接件108的塊件，但在該實(shí)施例中螺紋套筒103的長度縮 短。
在圖20以正^f見圖示出的另一實(shí)施例中，體部64，與圖13、 14、 16和 17中實(shí)施例的體部的不同之處在于，體部64，在凹槽所在的那一側(cè)具有一 突出部114，所述突出部114從體部64的與臂102鄰接的一側(cè)伸出，臂102 位于突出部114的后面。該實(shí)施例中的該突出部在裝配連接件65期間防止 臂102從體部64上滑脫。
該定位裝置的引導(dǎo)部用于引導(dǎo)透鏡保持器66(參見圖21),該引導(dǎo)部 包括第一引導(dǎo)件67、第二引導(dǎo)件68、其上裝有滾動(dòng)軸承95的作為待定位 部件的透鏡保持器66以及具有附裝在透鏡保持器66上的磁體109的磁體 裝置。
如上所述，透鏡保持器66的具有引導(dǎo)孔91的第一端即頂端卯在第一 引導(dǎo)件67上被引導(dǎo)。透鏡保持器66的第二端94在第二引導(dǎo)件68上被引 導(dǎo)。該目的通過滾動(dòng)軸承95實(shí)現(xiàn)，該滾動(dòng)軸承設(shè)置在透鏡保持器66的第 二端，并且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線沿基本與引導(dǎo)孔91的縱向軸線正交的方向延伸。
此外，在透鏡保持器66的形成座93的區(qū)段中設(shè)置有磁體109,該磁 體的雙極與透鏡保持器66的縱向軸線、即與滾動(dòng)軸承95的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線形成 一大約30°的角。第二引導(dǎo)件68與第一引導(dǎo)件67平行地i殳置在框架60上。該第二引導(dǎo) 件具有與第一引導(dǎo)軸線或第一引導(dǎo)件67平行的引導(dǎo)面111。引導(dǎo)面111的 法線大致與一通過第一引導(dǎo)件67的縱向軸線和聚焦透鏡37的光軸O (參 見圖21)并且在透鏡保持器66沿第一引導(dǎo)件67的方向的可能移動(dòng)路徑上 延伸的平面正交。如圖21所示，當(dāng)沿第一引導(dǎo)件67引導(dǎo)透鏡保持器66 時(shí)，滾動(dòng)軸承95及其圓柱形外殼可因此在引導(dǎo)面lll上滾動(dòng)。
在第二引導(dǎo)件68上，在其縱向即與第一引導(dǎo)件67平行的方向上安裝 有用軟磁材料、例如鐵磁材料、優(yōu)選為鐵制成的銜鐵板110。銜鐵板110 的法線N與引導(dǎo)面111形成一大約30°的角p并與磁體109的雙極方向成 一直線。纟見其i殳計(jì)和用處而定，辨f4失板110可至少在第二引導(dǎo)件68實(shí)際用 于引導(dǎo)的整個(gè)長度上延伸。
螺紋心軸63、第一引導(dǎo)件67和第二引導(dǎo)件68或其引導(dǎo)面111相對于 透鏡保持器66布置成它們與裝在透鏡保持器66中的聚焦透鏡37的光軸平 行。
通過裝在鄰近銜鐵板110的透鏡保持器66上的磁體109與銜鐵板110 之間產(chǎn)生的磁力在透鏡保持器66與銜鐵板110、從而與第二引導(dǎo)件68之 間形成力鎖合連接。為了防止銜鐵板110與磁體109之間額外的摩擦，在 所述兩個(gè)部件之間i殳有一例如約0.5 mm寬的小氣隙112 (參見圖21)。
在形式為具有圓形橫截面的引導(dǎo)桿的第一引導(dǎo)件67上引導(dǎo)透鏡保持 器66允許透鏡保持器66的運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)自由度: 一方面是沿第一引導(dǎo)件67、 從而沿聚焦透鏡37或物鏡36的光軸的直線運(yùn)動(dòng)，另一方面是圍繞第一引 導(dǎo)件67的縱向軸線的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但是，該樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)使得聚焦透鏡37的 光軸與物鏡36的光軸不在同一直線上。
通過第二引導(dǎo)件68、磁體109和銜鐵板110消除該自由度。由于磁體 109相對于透鏡保持器66的縱向軸線的上述布置和銜鐵板110的取向，磁 體109與銜鐵板110之間的磁力與引導(dǎo)面111、從而與一通過螺紋心軸63 和第一引導(dǎo)件67的平面大致成30°角。其結(jié)果是生成一力或轉(zhuǎn)矩，該力 或轉(zhuǎn)矩把透鏡保持器66的帶有滾動(dòng)軸承95的第二端94拉向第二引導(dǎo)件68的引導(dǎo)面111。這導(dǎo)致(透鏡保持器的)第二端無游隙地在第二引導(dǎo)件 68或其引導(dǎo)面111上受引導(dǎo)。此外，定位裝置可與望遠(yuǎn)鏡單元5—起轉(zhuǎn)動(dòng) 任何希望的角度、特別是180°而引導(dǎo)仍無游隙。
同時(shí)，透鏡保持器66利用其引導(dǎo)孔91被拉到第一引導(dǎo)件67上，從而 透鏡保持器66與引導(dǎo)套筒91中的第一引導(dǎo)件即引導(dǎo)桿67之間避免了游隙 的存在。因此可避免聚焦透鏡37的光軸相對于螺紋心軸63的縱向軸線或 物鏡36的光軸的傾斜一一該傾斜會(huì)導(dǎo)致圖像局部未聚焦。
使用凈皮拉向第二引導(dǎo)件68、從而與該第二引導(dǎo)件接觸的滾動(dòng)軸承95 大大減小了透鏡保持器66的第二端與第二引導(dǎo)件68的引導(dǎo)面之間的摩擦。
在另一實(shí)施例中，第二引導(dǎo)件68本身可為一磁體。此時(shí)鐵磁銜鐵元件 可設(shè)置在透鏡保持器66上或由透鏡保持器構(gòu)成。
磁體109也可使用電磁體，其優(yōu)點(diǎn)之一是可通過改變磁通來改變磁力。
此外，角d)也可改變，可以取30。之外的在O。與90。之間的任何值。 磁體109然后優(yōu)選地在透鏡保持器66上裝配成其雙極與銜鐵板110的法線 大致對齊。
在另一實(shí)施例中，銜鐵元件IIO用一尺寸與銜鐵元件IIO相同的縱向 延伸的磁體代替，而磁體109用 一形狀與磁體109相同的鐵磁銜鐵元件代 替。
可選地，透鏡保持器的各個(gè)部分可用鐵磁材料如鐵制成。
在圖22所示的定位裝置的另一實(shí)施例中，0形圏74和75不是設(shè)置在 軸承座73與軸承72之間，而是設(shè)置在螺紋心軸63與該軸承中的一座之間， 該座然后可剛性地裝在框架的軸承座73中。
此外，作為彈性聯(lián)軸節(jié)62的替代方案，或者此外，可把馬達(dá)61彈性 地裝在框架60上，為此，例如可在馬達(dá)61上的安裝裝置與框架60之間設(shè) 置一彈性元件113 (參見圖23 )。
體部64的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)不必是螺紋。圖24和25中示意性示出的體部 64"的可選實(shí)施例與上述體部64的實(shí)施例之一的不同之處在于，它包括由 裝在體部64"中的銷115構(gòu)成并沿徑向延伸進(jìn)用于接納螺紋心軸63的體部64"的穿孔116內(nèi)的兩個(gè)突起作為互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)。該銷115在沿心軸63 的方向上相互間隔開，并且沿相反的徑向伸入穿孔116中。體部64"傾斜 的效果與將內(nèi)螺紋用作互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的情況相同。在沿心軸63的每個(gè)方向 上，銷115中的一個(gè)與心軸63的螺紋凹槽的與之相對的肋條或壁的區(qū)段相 接觸，從而在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)都無游隙。
在圖26和27所示的另一實(shí)施例中，作為互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu)的突起銷117 在穿孔116中在與心軸63相切的方向上伸入穿孔116中與心軸63的螺紋 接合。這些銷117也沿心軸63的方向相互間隔開，并且設(shè)置在相對于心軸 63的縱向軸線的相反的徑向位置處。
在又一實(shí)施例中，可用一形成于體部中的相應(yīng)的肋條取代銷117。
此外，心軸63的接合結(jié)構(gòu)不必是螺紋。如圖28和29所示，心軸63， 可包括沿相反的徑向從心軸63，伸出并且沿心軸63，相互間隔開的銷118形 式的兩個(gè)突起。銷118設(shè)有與體部64的內(nèi)螺紋相接合的頂端。銷118可壓 配合在心軸63，的相應(yīng)孔中。
在另 一實(shí)施例中，視距儀中的目鏡用 一攝像機(jī)的視頻傳感器部件代替， 整個(gè)攝像機(jī)由物鏡36、聚焦透鏡37和視頻傳感器部件構(gòu)成。
本發(fā)明的定位裝置也可用于視距儀一一或更一般地，光學(xué)儀器一一之 外的其它目的，其中透鏡保持器66可用另一待定位的元件代替。
但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見地可在不偏離所附權(quán)利要求的范圍的 情況下進(jìn)行改變和變型。
權(quán)利要求
1.一種定位裝置，包括框架(60)；具有驅(qū)動(dòng)軸的馬達(dá)(61)；具有第一端(71)和第二端(76)并且可相對于該框架(60)轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸(63；63’)；以及聯(lián)軸節(jié)(62)，該聯(lián)軸節(jié)將所述驅(qū)動(dòng)軸彈性地連接到所述心軸(63；63’)的所述第一端(71)，使得當(dāng)馬達(dá)(61)的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)心軸(63；63’)也轉(zhuǎn)動(dòng)；其特征在于，所述聯(lián)軸節(jié)(62)包括至少一個(gè)彈性傳動(dòng)件(85)，提供支承組件(72，74，75；113)，所述支承組件(72，74，75；113)將心軸(63；63’)的第二端(76)和馬達(dá)(61)中的至少一個(gè)彈性地支承在框架(60)上，以及所述支承組件(72，74，75)和/或所述彈性傳動(dòng)件(85)包括使得所述驅(qū)動(dòng)軸(69)和心軸(63；63’)被朝向?qū)Ψ狡珘旱腛形圈(74，75)或彈性盤(74，75)。
2. 按權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述支承組件(72, 74， 75)包括在框架(60)中支承心軸(63; 63，)的第二端(76)的彈性 軸承組件(72， 74, 75)。
3. 按權(quán)利要求2所述的定位裝置，其特征在于，所述彈性軸承組件 (72， 74， 75)包括安裝在框架(60)上的軸承(72)和至少一個(gè)設(shè)置在心軸(63; 63，)的第二端(76)與所述軸承(72)之間或所述軸承(72) 與框架(60)之間的彈性元件(74， 75)。
4. 按權(quán)利要求3所述的定位裝置，其特征在于，所述彈性元件(74 ) 的至少一部分沿心軸(63; 63，)的軸向被夾緊，并且/或者所述彈性元件(75)的至少一部分沿心軸(63; 63，)的徑向纟皮夾緊。
5. 按權(quán)利要求3或4所述的定位裝置，其特征在于，所述定位裝置 包括兩個(gè)或更多個(gè)相對于心軸(63; 63，)對稱地設(shè)置的彈性元件(74, 75)。
6. 按權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的定位裝置，其特征在于，所述彈 性元件(74, 75; 113)為下列元件之一O形圏、塊件和杯形件。
7. 按權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的定位裝置，其特征在于，所述軸 承(72)為滾動(dòng)軸承。
8. 按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的定位裝置，其特征在于，所述聯(lián) 軸節(jié)(62)相對于所述驅(qū)動(dòng)軸(69)的轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地連接驅(qū)動(dòng)軸(69)和心 軸(63; 63，)；所述聯(lián)軸節(jié)(62)與心軸(63; 63，)連接成心軸(63; 63，)可相對于驅(qū)動(dòng)軸(69 )的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜。
9. 按權(quán)利要求1或8所述的定位裝置，其特征在于，心軸(63; 63，) 在第一端(71)在與心軸(63; 63，)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線正交的方向上包括一凹槽(86);該凹槽(86)的側(cè)壁至少局部地向外張開；所述聯(lián)軸節(jié)(62)包 括連接于所述彈性傳動(dòng)件(85)并且與所述凹槽(86)無游隙地接合的銷(84) 或邊緣中的一個(gè)。
10. 按權(quán)利要求8或9所述的定位裝置，其特征在于，所述聯(lián)軸節(jié)(62 ) 包括剛性地連接于所述驅(qū)動(dòng)軸(69)的第一連接部(81)和包括所述彈性 傳動(dòng)件(85)并連接于心軸(63; 63，)的第二連接部(83)。
11. 按權(quán)利要求10所述的定位裝置，其特征在于，所述第二連接部 (83)通過形配合或互鎖連接而連接于所述第一連接部(81)。
12. 按權(quán)利要求10或11所述的定位裝置，其特征在于，所述第一連 接部(81)在其面對心軸(63; 63，)的端部處包括一方形插座。
13. 按權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的定位裝置，其特征在于，所述 第二連接部(83)包括一銷(84)，在該銷的每一端上都設(shè)有彈性O(shè)形圏(85) 或彈性盤(85)。
14. 按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的定位裝置，其特征在于，心軸 (63; 63，)具有心軸軸線和外部接合結(jié)構(gòu)(70; 118),并且所述定位裝置還包括被定位件(66 );體部(64; 64，； 64"; 107)，該體部可沿心軸(63; 63，)移動(dòng)，并 且具有與心軸(63; 63，)的接合結(jié)構(gòu)(70; 118)相接合的互補(bǔ)接合結(jié)構(gòu) (89; 115; 117)，以在體部(64; 64，; 64"; 107)被阻止隨心軸(63; 63，)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將心軸(63; 63，)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成體部(64; 64，； 64"; 107) 的平動(dòng)；用于阻止體部(64; 64，； 64"; 107)隨心軸(63; 63，)轉(zhuǎn)動(dòng)的固定 元件(67);以及彈性連接件(65; 108)，該彈性連接件施加一轉(zhuǎn)矩以使體部(64; 64，； 64"; 107)相對于所述心軸軸線傾斜，并且將體部(64; 64，； 64"; 107) 的平動(dòng)傳遞給^1定位件(66)。
15.光學(xué)儀器、特別是測量儀器，包括按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述 的定位裝置。
全文摘要
一種定位裝置，包括框架(60)；具有驅(qū)動(dòng)軸的馬達(dá)(61)；具有第一端(71)和第二端(76)并且可相對于該框架(60)轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸(63)；將所述驅(qū)動(dòng)軸彈性地連接到所述心軸(63)的所述第一端(71)、使得當(dāng)馬達(dá)(61)的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)心軸(63)也轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)軸節(jié)(62)；以及將心軸(63)的第二端(76)和馬達(dá)(61)中的至少一個(gè)彈性地支承在框架(60)上的支承組件(72，74，75)。
文檔編號G02B7/04GK101685191SQ20091020937
公開日2010年3月31日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
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