CN102362207B - 透镜座 - Google Patents
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Abstract
用于光学测量仪，尤其是激光测距仪的透镜座，包括前板(8)，所述前板具有至少一个用于透镜的承座(10,12)，和至少一个用于将前板(8)与光学测量仪的光学系统支架(2)连接的固定元件(13,14)，其中，在固定元件(13,14)上限定至少一个连接面,在该连接面的区域中，固定元件(13,14)将被粘接到光学系统支架(2)上,并且固定元件(13,14)至少在连接面的区域中由透光的塑料制成，从而施加在连接面上的粘接剂可以用光通过固定元件(13,14)的材料固化。
Description
本发明涉及一种用于光学测量仪，尤其是激光测距仪的透镜座，包括前板，所述前板具有至少一个用于透镜的承座，和至少一个用于将前板与光学测量仪的光学系统支架连接的固定元件。此外本发明涉及一种光学模块和一种具有这种透镜座的光学测量仪。
现有技术
前述类型的光学测量仪以不同的实施形式为人所知并且尤其能够设计成激光测距仪。例如由DE102005041980A1已知一种激光测距仪，它设计成手持仪。在激光测距仪中，作为中央的元件设置有一个光学系统支架，其上保持电-光学反射和接收系统。为此该光学系统支架具有用于测量仪的光学和/或电子部件的承座和固定机构。因此，在光学系统支架的前面区域中整体地设置有用于一个接收光学系统的具有承座的透镜座。此外，在光学系统支架的背面上保持一个电路板，其具有用于产生激光光束的激光二极管和安装在其前面的准直透镜和光敏接收二极管。该电路板在测量仪中被如此地定位，使得激光二极管能够通过发射光学系统发射光束并且将光敏接收二极管定位在接收光学系统的焦点上。为了改善测量精度和减少测量误差，用于发射和接收的光路被平行地布置。由此对光学系统支架的外部影响均匀地作用在两个光路上。
光学系统支架以及固定在其上的电光学的发射和接收系统与显示装置、输入装置和供能装置一起安装在一个公共的外壳中。在运行中通过输入装置操作激光测距仪。
随后由激光二极管向待测量距离的物体发射激光束。投射到该物体上的光点经接收光学系统会聚到光敏的接收二极管上并且被评估。通过测量获得的距离值经显示装置输出。
在已知的激光测距仪中，透镜座作为一个凸缘形成在测量仪的正面上，它与光学系统支架固定连接。备选地，已知将透镜座和光学系统支架作为分开的构件进行制造，它们然后在安装的框架内相互固定地连接起来。这种分开的设计具有优点，即透镜座在安装时还可以相对于光学系统支架进行定位。在此情况下，为了将透镜座固定在光学系统支架上，粘接连接证明是有利的，因为它允许在光学系统支架上自由的定位和由此精确地调节透镜座。此外可以在很大程度上无应力地通过粘接剂将透镜座安装在光学系统支架上。但是产生粘接连接的缺点是，粘接剂为了固化需要一定的时间，这在时间上延长了安装步骤。此外，尤其是环氧树脂作为粘接剂部分地难以处理。
因此本发明的任务是设计一种开头所述类型的透镜座，使得它可以简单并且可靠地安装。
发明的公开
按照本发明，这个任务由此解决，即在固定元件上限定至少一个连接面，在它的区域中所述固定元件将被粘接到光学系统支架上，并且固定元件至少在连接面的区域中由一种透光的塑料制成，从而施加到连接面上的粘接剂可以通过固定元件的材料被光固化。
由此本发明的基本构思在于，这样地以透光的方式设计透镜座的固定元件，即固定元件可以以简单的方式在使用光固化粘接剂下与光学系统支架粘接起来。为此在固定元件和光学系统支架之间的一个或多个连接面上施加光固化粘接剂并且该粘接剂用通过固定元件的光照射进行固化。由此通过使粘接剂专门地固化，可以以简单的方式制造一种由透镜座和光学系统支架组成的在光学测量仪中使用的光学系统。
尤其是该固定元件可以由在可见光范围中和在UV范围中的透光塑料制成。这种塑料特别适合于制造粘接连接，因为粘接剂在操作期间不是违反人意地被固化。使用的粘接剂例如可以利用在波长范围为大约320至450nm的光固化。这种粘接方法在现有技术中是已知的，因此对其不做进一步的讨论。
在本发明的另一个实施例中，前板可以是不透光的。由此可以阻止激光经透镜座违反人意地进入光学测量仪中并且避免由于激光的光学串扰造成的测量误差。此外，前板在它的围绕承座的区域上可以设计成镜筒形式。通过这种结构设计也防止激光进入光学测量仪的接收线路中。
有利地，固定元件在连接面的区域中设计成用于形成与光学系统支架的插接连接。在此情况下，它尤其具有至少一个凹部，从而可以被推移到光学系统支架的一个凸缘上。在此情况下，连接面则形成在凹部的内侧面上。由此前板可以与固定元件一起插接到支架上并且因此在透镜座通过粘接剂的固化最终被固定在光学系统支架上之前，在构件之间形成暂时的连接。通过插接在一起可以将透镜座预先定位在光学系统支架上并且保持住，而不需要另外的保持机构。同时在粘接时还能够精确地调节透镜座和光学系统支架。在此情况下在连接面上可以设置一个由光固化粘接剂构成的层。这样准备的固定元件可以没有另外的准备步骤地用于安装，其中光固化粘接剂首先实现两个部件的简单定位并接着实现专门的粘接。
按照本发明的一个优选实施形式，固定元件与前板整体地实施。由此固定元件可以以高的可复制的精确度安装在透镜座上。因此可以减小透镜定位的公差，该公差在插接连接时通常由此产生，即它们具有一定的间隙。
按照本发明，透镜座可以用双组分注塑法制造，其中前板由不透光的塑料制成和固定元件由透光的塑料制成。这种注塑法允许由被注入的不同的塑料材料制造整体的部件，从而部件的不同部位可以具有不同的材料特性。此外它们特别适合于制造复杂形状的透镜座。
关于本发明的其它的设计方案参见从属权利要求和依据附图对实施例的说明。附图中所示:
图1是用于光学测量仪的一个光学模块的透视图，包括一个光学系统支架和一个固定在其上的按照本发明的透镜座，
图2是图1的光学模块的透镜座的透视图，和
图3是图2的透镜座的稍微转动了的透视图。
图1中示出了光学模块1，它用于在其它方面没有详细示出的光学测量仪如例如激光测距仪。光学模块1包括作为中心元件的光学系统支架2，它用于保持测量仪的光学和电子部件并且为此具有相应的固定机构和承座。因此，光学系统支架2在它的背面上具有用于固定电路板的固定凸缘3，在激光测距仪中使用的情况下，在该电路板上保持用于产生激光光束的激光二极管和光敏接收二极管。为了固定该电路板，在固定凸缘3上总共设置四个从背面凸出的凸起4，它们可以与电路板中的相应的凹部啮合，以便将电路板固定在固定凸缘3上。此外在固定凸缘3中设置两个开口5，电路板上的光学部件可以通过该开口在光学系统支架2的正面的方向上发射光或接收入射光。
在光学系统支架2的正面上设置连接凸缘6，它基本上用于安装透镜座7。透镜座7包括前板8，该前板具有侧开口9形式的光学通道，圆形透镜承座10和用于发射的激光的出口12。出口12在此情况下用于固定一个出口片（出射镜片）而中央的较大的透镜承座10用于固定接收透镜。中央的透镜承座10被在光学系统支架2的方向上向后凸的镜筒式的延伸部11包围，它形成一个屏蔽体并且在安装状态下顶接在光学系统支架2的连接凸缘6上。
在镜筒11的大致沿直径方向处于对置的侧面上，在前板8的背面上设置两个固定元件13，14，通过它们将透镜座7与光学系统支架2的连接凸缘6连接。固定元件13，14是如此地设计的，使得它们插在光学系统支架2的连接凸缘6并且然后可以与后者粘接起来。为此固定元件13，14具有相应的凹部15，16，17，通过这些凹部可以将固定元件推压到连接凸缘6上。
具体地，固定元件13被定位在用于光学瞄准镜的侧开口9上方，具有向下敞开的凹部15以及向内敞开的侧凹部16。在否则是矩形的连接凸缘6上将上部的角部去除或切掉。在该去除的角部的边缘上由此形成连接区18，19，固定元件13通过它的凹部15，16可以被推移到该连接区上。处于对置的下部固定元件14被定位在用于激光的出口12的下方，该固定元件只有一个侧面的凹部17，该凹部与连接凸缘6的侧边缘啮合。这种结构允许在水平和垂直方向上使透镜座相对于连接凸缘6和由此相对于光学系统支架2定位，以便然后将构件6，13，14粘接在它们的连接面上，即粘接在凹部15，16，17和连接凸缘6的连接区18，19之间的接触面上。为此，在透镜座7和光学系统支架2经固定元件13，14被相互连接起来之前，在相应的连接面上设置相应的粘接剂。为了加速固化过程，使用光固化粘接剂并且固定元件13，14由透光的塑料制成，从而可以用希望的光穿过固定元件13，14照射连接部位。
为此用双组分注塑工艺制造透镜座。具有镜筒11的前板8则由不透光的深色的塑料制成，而固定元件13，14用可以透过UV-光的塑料制造。在双组分注塑工艺中，前板8和固定元件13，14整体地形成透镜座7。为了在此情况下使固定元件13，14稳定，该固定元件分别具有一个稳定元件20，它沿着镜筒11的外壁延伸并且构成整体地与外壁连接。
Claims (15)
1.用于光学测量仪的透镜座，包括前板(8)，所述前板具有至少一个用于透镜的承座(10，12)，和至少一个用于将前板(8)与光学测量仪的光学系统支架(2)连接的固定元件(13，14)，其特征在于，在固定元件(13，14)上限定至少一个连接面，在该连接面的区域中，固定元件(13，14)将被粘接到光学系统支架(2)上，并且固定元件(13，14)至少在连接面的区域中由透光的塑料制成，从而施加在连接面上的粘接剂可以用光通过固定元件(13，14)的材料固化。
2.按照权利要求1所述的透镜座，其特征在于，光学测量仪是激光测距仪。
3.按照权利要求1所述的透镜座，其特征在于，固定元件(13，14)由在可见光范围中和在UV范围中的透光的塑料制成。
4.按照权利要求1所述的透镜座，其特征在于，固定元件(13，14)在连接面的区域中设计成形成一种与光学系统支架(2)的插接连接。
5.按照权利要求3所述的透镜座，其特征在于，固定元件(13，14)在连接面的区域中设计成形成一种与光学系统支架(2)的插接连接。
6.按照权利要求4所述的透镜座，其特征在于，固定元件(13，14)具有至少一个凹部(15，16，17)，从而固定元件可以被推移到光学系统支架(2)的一个连接凸缘(6)上，并且所述连接面形成在所述凹部(15，16，17)的内侧面上。
7.按照权利要求1至6中之一所述的透镜座，其特征在于，在所述连接面上设置一层光固化粘接剂。
8.按照权利要求1至6中之一所述的透镜座，其特征在于，固定元件(13，14)设计成与前板(8)构成整体。
9.按照权利要求1至6中之一所述的透镜座，其特征在于，前板(8)是不透光的。
10.按照权利要求8所述的透镜座，其特征在于，固定元件(13，14)和前板(8)用双组分注塑工艺构成整体地制造，其中前板(8)由不透光的塑料制成和固定元件(13，14)由透光的塑料制成。
11.按照权利要求9所述的透镜座，其特征在于，固定元件(13，14)和前板(8)用双组分注塑工艺构成整体地制造，其中前板(8)由不透光的塑料制成和固定元件(13，14)由透光的塑料制成。
12.光学模块，包括光学系统支架(2)和透镜座(7)，所述透镜座具有前板(8)，所述前板具有至少一个用于透镜的承座(9，10)，和具有至少一个固定元件(13，14)，通过该固定元件将透镜座(7)与光学系统支架(2)连接起来，其特征在于，所述透镜座(7)按照前述权利要求中之一进行实施并且固定元件(13，14)在连接区中用光固化粘接剂固定在光学系统支架(2)上。
13.按照权利要求12所述的光学模块，其特征在于，该光学模块用于激光测距仪。
14.光学测量仪，其包括按照权利要求12所述的光学模块。
15.按照权利要求14所述的光学测量仪，其特征在于，该光学测量仪是激光测距仪。
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