DD273700A1 - Fassung fuer optische elemente - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fassung fuer optische Elemente mittels aushaertbarem Klebstoff zwischen Fassungsinnenflaechen des optischen Elementes und ist insbesondere fuer Hochleistungsobjektive vorteilhaft. Mindestens an einer Kontaktzone des Klebstoffes wird ein Trennmittel angebracht, wodurch der Stoffschluss vermieden wird. Das optische Element wird definiert und spannungsfrei in der Fassung gehalten. Figur

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Lagerung von optischen Elementen, Linsen u. ä. in Fassungen ist auf verschiedene Art bekannt. Die klassischen Halterungen mittels mechanischer Kiemmitte! wie Verschraubungen, eingelegter Distanzringe, in die Fassung eingearbeitete Absätze, Ringschneiden usw. haben den Nachteil, daß empfindliche Linsen Verspannung erleiden, bzw. eine eindeutige, langzeitstabile Zentrierung na-.h Halterung nicht möglich ist {z.B. US 4586787).

Des weiteren sind Klebeverbindungen bekannt (DE-3602723, DD 207047, JP 59-97106, JP 59-87305 u. a.). So wird u. a. durch aushärtbare elastische Kleber eine kraft-, form- und stoffschlüssige Verbindung zwischen Fassung und optischem Element erzielt. Für Hochleistungsoptik wirken allerdings die durch den Stoffschluß bei Umweltschwankungen auftretenden Spannungen im optischen Element negativ auf die c rhen Parameter. Außerdem sind derartige Verbindungen schlecht oder gar nicht demontierbar.

Durch Einbringen elastischer Mittel, wie Gummiiinge, Stäbe usw. in den Raum zwischen Fassung und optischem Element wird zwar eine lösbare relativ spannungsfreie Halterung erreicht, aber mit dem entscheidenden Nachteil, daß eine eindeutige Halterung und Zentrierung mit hoher Genauigkeit nicht erzielbar ist, so daß derartige Mittel für Hochleistungsobjektive ebenfalls nicht geeignet sind (DE 3521640, DE 1113101, OE 2922287, JP 59-26686, JP 59-23001, FR 2428852 u. a.). Durch Kombination der genannten Fassungsart läßt sich untor Umstjn len zwar die Lagegenauigkeit der optischen Elemente im Moment des Fügens erhöhen, allerdings lassen sich Verspannungen im Betrieb nicht beseitigen. Die Gefahr der ungünstigen Addition von Spannungen ist im Gegenteil groß.

Als Nachteil bei den angegebenen Anordnungen und Methoden ist der Umstand vorhanden, daß für hochwertige optische Bauteile die angegebenen Lösungen in vielen Fällen keine guten Ergebnisse hinsichtlich geringster Materialspannung und geometrischer Formtreue der optischen Flächen realisierbar machen, sondern nur für mittlere Anforderungen ausreichend sind.

Als weiterer Nachteil ist die Gefahr einer instabilen Langieitwirkung vorhanden, d. h. es kann zu einer nachträglichen Verschlechterung der Abbildung kommen bei Erhöhung der Deformation bzw. innerer Spannungen der Linse.

Des weiteren sind Hochleistungsobjektive bekannt, die zusätzlich zu den beschriebenen Halterungen Mittel besitzen, mit denen der Luftdruck zwischen einzelnen optischen Elementen gezielt beeinflußt werden kann, zum Teil auch unter Verwendung besonderer Gasgemische.

(DD 210074, DE 3443856 u.a.)

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die

- Erhöhung der Qualität der optischen Baugruppen und Systeme

- Verbesserung der Reproduzierbarkeit der technologischen Prozesse

- Verbesserung der Servicebedingungen

- Verbesserung der Baugruppen und damit der Flexibilität Fügeanordnung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fassung für optische Elemente zu entwickeln, die den Anforderungen an Hochleistungsobjektive entspricht und eine eindeutige, sichere Lagefixierung der optischen Elemente in der Fassung garantiert und jegliche Verspannungen im optischen Element sowie zwischen Fassungen und optischem Element vermeidet. Derartig aufgebaute Systeme sollen weiterhin leicht montierbar und demontierbar sein.

Diese Aufgabe löst eine Fassung für optische Elemente mittels aushartbarem Klebstoff zwischen Fassungsinnenflächen und Randflächen von optischen Elementen erfindungsgemäß dadurch, daß mindestens an einer der Flächen ein Trennmittel aufgebracht ist zwecks Verhinderung eines Stoffschlusses zwischen Klebstoff und Flächen.

Durch eine derartige aushärtende Klebeverbindung wird der Stoffschluß vermieden, mindestens an einer Kontaktstelle. Die herkömmlichen Klebeverbindungen nutzen die auf intermodularen Anziehungskräften beruhende Adhäsion. Diese Anziehungskräfte führen aber bei auch geringfügigen Umweltschwankungen zu Spannungen im optischen Element und/oder Fassung und beeinflussen die optischen Parameter eines Hochleistungsobjektivs negativ durch Geometrieänderung der optischen Flächen. Durch das erfindungsgemäße Aufbringen eines Trennmittels wird die Ausbildung von intermolekularen Anziehungskräften zwischen Klebstoff und den Interessierenden Flächen verhindert, so daß das optische Element spannungsfrei und definiert gehalten wird.

Schwankungen in den Umgebungsparametern werden kompensiert und reproduzierbare Verhältnisse an den erfindungsgemäßen Kontaktzonen während bzw. nach solchen Belastungen gewährleistet.

Derartige erfindungsgemäße Fassungen sind mit verschiedenen anderen bekannten Halterungsarten, wie sie im Stand der Technik beschrieben wurden, kombinierbar. Die Art des Trennmittels ist abhängig vom gewählten Klebstoff und vom Material des optischen Elementes und der Fassung.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1: zeigt das Schnittbild eines Hochleistungsobjektives unter Verwendung der Erfindung

In einer Geräteaufnahme 1 ist eine Basishalterung 2 positioniert, in der eine optisch transparente Glasplatte 3 fest montiert ist. Eine dichte Fügeverbindung wird über einen Ring 4 erreicht, der in Verbindung mit nicht dargestelltem Folienring bzw. Klebstoff die Lagesicherung der Glasplatte 3 realisiert. In der Sasishalterung 2 befindet sich weiterhin eine gestellfest angebrachte Unterdruckleitung 5, an die ein flexibler Zuleitungsschlauch 6 befestigt ist, der mit einer nicht dargestellten Unterdruckansaugung verbunden ist. Durch eine Bohrung 7 kann der angelegte Unterdruck oberhalb der Basishalterung 2 wirksam werden. Die Basishalterung 2 ist in einer Fassung 8 eingeschraubt und wird mit einem Dichtring 9 gesichert. An der Fassung 8 befindet sich ein Befestigungsgewinde 10 zur Montage in das Finalgerät. In die Fassung 8 ist eine optische Baugruppe 11 eingebracht. Die optische Baugruppe 11 wird auf einer Ringkante 12 der Fassung 8 lageorientiert und mit optischen Justiergeräten 13 bzw. 14 bzgl. ihrer Relativlage zu einer Bezugsachse 15 auf der Ringkante 12 justiert. In einer ringförmigen Ausnehmung 16 befindet sich ein flexibler, leicht kompressibler Dichtring 17, der so bemessen ist, daß er die optische Baugruppe 11 an der optischen Fläche 18 tangiert und einen Formschluß zur Fassung 8 gleichzeitig herstellt. Bei Anlegen eines Unterdruckes durch den Zuleitungsschlauch 6 wird der Dichtring 17 gegen die optische Fläche 18 bzw. dis Ausnehmung 16 der Fassung 8 gedrückt und ergibt oine entsprechende Abdichtung, so daß mit relativ geringem Unterdruck eine ausreichende Flächenpressung erreicht wird. In der Fassung 8 befindet sich weiterhin eine zusätzliche Ausnehmung 19, in der 6in ebenfalls kompressibler Dichtfing 20 eingebracht ist, der so bemessen ist, daß er die Berandung 21 der optischen Baugruppe 11 tangiert ohne unzulässige radiale Belastung auf die optische Baugruppe 11 auszuüben. Auf eine ringförmige Kontaktzone 22 des optischen Bauelementes 11 ist ein Trennmittel 23 aufgebracht worden, welches bis zur Kontaktierung durch den Dichtring 20 bzw. zur mechanischen Begrenzung 24 einer aufschraubbaren Begrenzungsblendenkappe 25 reicht. Auf das Trennmittel 23 ist ein Klebstoff 26 aufgebracht worden, der mit der Fassung an der Kontaktzone 27 eine kraft-, form- und stoffschlüssige Verbinde ng eingeht und an der Kontaktzone zum Trennmittel 23 nur eine kraft- und formschlüssige Verbindung herstellt. Über eine Zuleitung 28 wird ein leichter Überdrück eingebracht, der den Dichtring in geringem Maße gegen die Ausnehmung 19 bzw. dieBerandung 17 der optischen Baugruppe 11 drückt, so daß kein Klebstoff in den Spalt 29 zwischen optischer Baugruppe 11 und Fassung 8 gelangen kann. Je nach Art des Klebstoffes wird die Fassung nun den Bedingungen ausgesetzt, unter denen eine Aushärtung erfolgt, d. h. z. B. UV-Strahlung, Erwärmung usw.

Nach erfolgter Aushärtung und Funktionsprüfung sind die Montagehilfsmittel zu entfernen, z. B. Luftleistungen 28,5,6, sowie gegebenenfalls die Ringschneide 24, sofsrn sie nicht als weiteres Halterungsmittel in die Fassungsfunktion einbezogen werden.

Das o.irgestellte Ausführungsbeispiel beschreibt nur eine der äußerst vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten unter Verwendung der Erfindung.

Das Trennmittel selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung.

So sind unter anderem Trennmittel in Form von fluiden teilweise oder völlig ihren fluiden Zustand verändernden Stoffen. z.B. Silikontrennmittel, Fette, Lackverbindungen oder Trennmittel in Form von plastischen Überzügen, die in Puider oder fester Form aufgebracht werden vorteilhaft.

Ebenso denkbar sind Trennmittel in Form einer galvanischen Beschichtung, wobei mechanische Ringschneidenelemente die Kontaktzonen fixieren und diese nach der Beschichtung wieder entfernt werden. Besonders günstig ist es, wenn notwendige an sich bekennte reflexmindernde Beläge auf den Linsenflächen se konzipiert und realisiert sind, daß diese Beläge Trennmitteleigenschaften hinsichtlich der eingesetzten Klebstoffe besitzen, bzw. das Trennmittel derart ausgebildet ist, daß es Substanzen zusätzlich enthält, die reflektierende oder absorbierende Eigenschaften hinsichtlich elektromagnetischer Strahlung (Liehe) haben.

Claims (1)

1. Fassung für optische Elemente mittels aushärtbarem Klebstoff zwischen Fassungsinnenflächen und Randflächen von optischen Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einer der Flächen ein Trennmittel aufgebracht ist zwecks Verhinderung eines Stoffschlusses zwischen Klebstoff und Flächen.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung findet Anwendung bei der Herstellung von optischen Systemen und Baugruppen im optischen Präzisionsgerätebau, in der feinmechanisch-optischen Industrie, im Kamerabau, in der Weltraumfahrt sowie in der Geodäsie.