DE102004057732A1

DE102004057732A1 - Abbildungsvorrichtung, Herstellungsverfahren dafür und Haltemechanismus dafür

Info

Publication number: DE102004057732A1
Application number: DE102004057732A
Authority: DE
Inventors: Naohisa Kawasaki Matsushita; Susumu Kawasaki Iida
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2005-08-04
Also published as: CN1937715A; US7367724B2; JP2005164955A; CN100435558C; CN101143487A; TWI249343B; US20050117048A1; TW200524416A; CN1624513A; CN101332671A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abbildungsvorrichtung (50) mit einer Basis (51), auf der ein Abbildungselement (57) vorgesehen ist, einem zylinderisch geformten Kunststoff-Linsenelement (61), das eine Kollektivlinse (59) im Innern hält, und einem Kunststoff-Rohrelement (53), in dem sich das Linsenelement (61) in der axialen Richtung bewegen kann und das über dem Abbildungselement (57) vorgesehen ist, wobei das Rohrelement (53) und das Linsenelement (61) durch Laserschweißen (65) verbunden sind, sowie ein Herstellungsverfahren dafür und einen für diese Herstellung verwendeten Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus.

Description

INTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abbildungsvorrichtung mit einer Basis, an der ein Abbildungselement vorgesehen ist, einem zylindrisch geformten Kunststoff-Linsenelement, das eine Kollektivlinse im Innern hält, und einem Kunststoff-Rohrelement, in dem sich das Linsenelement in der axialen Richtung bewegen kann und das auf dem Abbildungselement vorgesehen ist, sowie eine Herstellungsverfahren dafür und einen für diese Herstellung verwendeten Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus.

2. Beschreibung des technischen Hintergrundes

Da digitale Geräte funktionell immer höher entwickelt und von kleinerer Größe werden, wurde die Verwendung von Bildaufzeichnungsfunktionen immer häufiger. In Zusammenhang damit werden vermehrt Kamerakomponenten, d.h. Abbildungsvorrichtungen kleiner Größe in diese Geräte eingebaut.

Als eine solche Abbildungsvorrichtung gibt es zum Beispiel eine der in 9A und 9B dargestellten Konstruktion. 9A ist eine Perspektivansicht, während 9B eine auseinander gezogene Perspektivansicht ist. In 9A und 9B ist eine Basis 1 mit einem zylindrischen Kunststoff-Rohrelement 3 versehen. In dem Rohrelement 3 und auf der Basis 1 sind eine CCD, ein C-MOS-Sensor oder eine andere Abbildungsvorrichtung 7 vorgesehen. Der Innenumfang des Rohrelements 3 ist mit einem Innengewinde 9 ausgebildet.

Das Rohrelement 3 ist im Innern mit einem Kunststoff-Linsenelement 11 versehen. Das Linsenelement 11 ist im Innern mit einer Kollektivlinse (nicht dargestellt) zum Bündeln von Licht von einem Gegenstand auf die Abbildungsvorrichtung 7 versehen. Ferner ist das Linsenelement 11 an seinem unteren Außenumfang mit einem Außen gewinde 13 ausgebildet, das mit dem Innengewinde 9 des Rohrelements 3 in Eingriff gebracht werden kann.

Um eine Abbildungsvorrichtung eines solchen Aufbaus zusammenzubauen, wird zuerst das Linsenelement 11 in das Rohrelement 3 eingesetzt, dann wird das Linsenelement 11 gedreht, sodass sich das Linsenelement 11 zur Fokussierung in der axialen Richtung des Rohrelements 3 bewegt. Nach der Fokussierung wird ein Klebstoff benutzt, um das Rohrelement 3 und das Linsenelement 11 zu verbinden, um dadurch die Kollektivlinse zu fixieren.

Ferner wurde beim Fokussieren einer anderen Linse als dem Linsenelement 11 auch das folgende Verfahren vorgeschlagen. Zum Beispiel werden anders als bei 9A und 9B ein Metall-Rohrelement 3 ohne Innengewinde und ein Metall-Linsenelement ohne Außengewinde 13 benutzt, das Linsenelement 11 wird in das Rohrelement 3 gesetzt, und das Linsenelement 11 und das Rohrelement 3 werden durch Verstemmen befestigt (siehe zum Beispiel 10 und 11 der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 5-181043).

Bei dem Verfahren der Verbindung des Linsenelements 11 und des Rohrelements 3 durch einen Klebstoff gibt es die folgenden Probleme:

(1) Der Klebstoff wird nach dem Fokussiervorgang aufgebracht. Die Vorrichtung muss dann in einer Umgebung hoher Temperatur oder einer Ultraviolett-Umgebung für mehrere zehn Minuten bis einige Stunden oder dergleichen zum vollständigen Aushärten bleiben. Ein Schrumpfen des Klebstoffs resultiert in einer Abweichung der Relativpositionen zwischen dem Linsenelement 11 und dem Rohrelement 3, sodass sich schließlich der Fokus verschiebt.
(2) Das Reduzieren der Restspannung, die in dem Linsenelement 11 oder dem Rohrelement 3 aus der Zeit des Bildens des Elements bleibt (Tempereffekt), resultiert in einer Verformung des gesamten Elements und einer Verzerrung der Abbildung.
(3) Wenn die erhaltene Abbildung schlecht ist, wird als ein Reparaturverfahren das Linsenelement 11 einmal von dem Rohrelement 3 gelöst, die Fokussierung wird erneut durchgeführt und die Elemente werden wieder verbunden. Bei diesem Verfahren bleibt nach dem Lösen des Linsenelements 11 von dem Rohrelement 3 (nachfolgend als „Nachbearbeiten" bezeichnet) manchmal der Klebstoff, ein von den Basismaterialien unterschiedliches Material, an der Oberfläche des Linsenelements 11 oder des Rohrelements 3, was in einer schlechten Verbindung bei einem erneuten Verbindungsvorgang resultiert.

Als nächstes gibt es bei dem Verfahren des Verbindens des Linsenelements 11 und des Rohrelements 3 durch Verstemmen die folgenden Probleme:

(1) Beim Verstemmen wirkt eine große Kraft auf die Linse, sodass sich die Linse verformt oder beschädigt wird.
(2) Für die Fokussierung ist eine separate Linse erforderlich, sodass die Kosten höher werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abbildungsvorrichtung, die eine gute Abbildung ergibt, ein Herstellungsverfahren dieser Abbildungsvorrichtung und einen Haltemechanismus dieser Abbildungsvorrichtung vorzusehen.

Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abbildungsvorrichtung, die in einer kurzen Zeit gefertigt werden kann, ein Herstellungsverfahren dieser Abbildungsvorrichtung und einen Haltemechanismus dieser Abbildungsvorrichtung vorzusehen.

Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abbildungsvorrichtung, die auch bei einer Nachbearbeitung zuverlässig zusammengebaut werden kann, ein Herstellungsverfahren dieser Abbildungsvorrichtung und einen Haltemechanismus dieser Abbildungsvorrichtung vorzusehen.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Abbildungsvorrichtung vorgesehen, mit einer Basis, auf der ein Abbildungselement vorgesehen ist, einem zylindrisch geformten Kunststoff-Linsenelement, das eine Kollektivlinse im Innern hält, und einem Kunststoff-Rohrelement, in dem sich das Linsenelement in der axialen Richtung bewegen kann und das über dem Abbildungselement vorgesehen ist, wobei das Rohrelement und das Linsenelement durch Laserschweißen verbunden sind.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren einer Abbildungsvorrichtung mit einer Basis, auf der ein Abbildungs element vorgesehen ist, einem zylindrisch geformten Kunststoff-Linsenelement, das eine Kollektivlinse im Innern hält, und einem Kunststoff-Rohrelement, in dem sich das Linsenelement in der axialen Richtung bewegen kann und das auf dem Abbildungselement vorgesehen ist, vorgesehen, mit den Schritten des Bewegens des Linsenelements in der axialen Richtung des Rohrelements zum Fokussieren; und dem Verschweißen des Rohrelements und des Linsenelements mittels eines Lasers an einem Punkt nach der Fokussierung.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung weist das Herstellungsverfahren eine Abbildungsvorrichtung beim Schritt des Verschweißens des Rohrelements und des Linsenelements mittels eines Lasers ferner ein Stoppen des Laserbeschusses entsprechend der Temperatur des durch den Laser getroffenen Teils auf.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein Abbildungsvorrichtungs-Halteelement vorgesehen, das bei der Herstellung einer Abbildungsvorrichtung mit einer Basis, auf der ein Abbildungselement vorgesehen ist, einem zylindrisch geformten Kunststoff-Linsenelement, das eine Kollektivlinse im Innern hält, und einem Kunststoff-Rohrelement, in dem sich das Linsenelement in der axialen Richtung bewegen kann und das über dem Abbildungselement vorgesehen ist, wobei das Rohrelement und das Linsenelement mittels eines Lasers miteinander verschweißt sind, verwendet wird, mit einer ersten Klemmvorrichtung und einer zweiten Klemmvorrichtung, die gegen den Umfang des Rohrelements stoßen und das Rohrelement greifen, wobei die eine Klemmvorrichtung aus der ersten und der zweiten Klemmvorrichtung an der lasergeschweißten Stelle eine bessere Wärmeleitfähigkeit als die andere Klemmvorrichtung besitzt und mit dem Umfang des Rohrelements in Flächenkontakt steht.

Gemäß den obigen Aspekten der Erfindung ist es möglich, da das Rohrelement und das Linsenelement durch Laserschweißen verbunden sind, von der hohen Spitzenleistungseigenschaft eines Laserstrahls Gebrauch zu machen und die Elemente mit geringer Verformung des Bereichs um den durch den Laser getroffenen Teil zu verbinden, es gibt eine geringe Verformung des Linsenelements 61 und des Rohrelements 53, und man kann eine verzerrungsfreie, gute Abbildung erhalten.

Da für das Schweißen ein Laser verwendet wird, ist ferner ein Zusammenbau in einer kurzen Zeit möglich. Da ein einzelner Punkt geschweißt wird, kann ferner beim Nachbearbeiten das nachzubearbeitende Element einfach gelöst werden. Da es kein Zwischensetzen eines von dem Basismaterial verschiedenen Materials an dem geschweißten Teil beim Nachbearbeiten gibt, ist auch ein zuverlässiges Zusammenbauen möglich.

Gemäß dem Herstellungsverfahren einer Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann immer eine stabile Abbildung erzielt werden, da das Linsenelement zur Fokussierung in der axialen Richtung des Rohrelements bewegt wird und dann das Rohrelement und das Linsenelement an einem Punkt durch einen Laser verschweißt werden.

Gemäß dem Herstellungsverfahren einer Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Verkohlung oder andere Materialveränderung des Kunststoff-Linsenelements und des Kunststoff-Rohrelements verhindert werden, da beim Schritt des Verschweißens des Rohrelements und des Linsenelements mittels eines Lasers der Laserbeschuss entsprechend der Temperatur des durch den Laser getroffenen Teils gestoppt wird.

Gemäß dem Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus der vorliegenden Erfindung wird, da die erste Klemmvorrichtung und die zweite Klemmvorrichtung gegen den Umfang des Rohrelements stoßen und die das Rohrelement greifen, und da die eine Klemmvorrichtung aus der ersten Klemmvorrichtung und der zweiten Klemmvorrichtung an der lasergeschweißten Stelle mit dem Umfang des Rohrelements in Flächenkontakt kommt, die durch das Schweißen erzeugte Wärme schnell zu der Klemmvorrichtung an der lasergeschweißten Stelle geleitet, sodass eine Verformung des Rohrelements und des Linsenelements durch ein Überschweißen verhindert und eine gute Abbildung erzielt werden kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
1A und 1B Darstellungen einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei 1A eine Perspektivansicht ist und 1B eine auseinander gezogene Perspektivansicht ist;
2 eine Schnittansicht des Aufbaus entlang der Linie A-A von 1A;
3 eine Darstellung des Gesamtaufbaus eines Herstellungssystems;
4 eine vergrößerte Darstellung eines Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus von 3;
5 eine vergrößerte Darstellung eines Laserbeschussmechanismus von 3;
6 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des elektrischen Aufbaus des Herstellungssystems von 3;
7 ein Flussdiagramm der Herstellung;
8 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels;
9A und 9B Darstellungen zur Erläuterung einer Abbildungsvorrichtung des Standes der Technik;
10 entspricht 2 der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 5-181043; und
11 entspricht 3 der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 5-181043.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anhängenden Figuren im Detail beschrieben.
(Abbildungsvorrichtung)
Zuerst wird die Abbildungsvorrichtung 50 dieses Ausführungsbeispiels erläutert. 1A und 1B sind Darstellungen einer Abbildungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wobei 1A eine Perspektivansicht ist und 1B eine auseinander gezogene Perspektivansicht ist, und 2 ist eine Schnittansicht des Aufbaus entlang der Linie A-A von 1A.
In diesen Figuren ist eine Basis 51 mit einem zylindrischen Kunststoff-Rohrelement 53 versehen. In dem Rohrelement 53 und auf der Basis 51 sind eine CCD, ein C-MOS-Sensor oder eine andere Abbildungsvorrichtung 57 vorgesehen. Der Innenumfang des Rohrelements 53 ist mit einem Innengewinde 58 ausgebildet.
Das Rohrelement 53 ist im Innern mit einem Kunststoff-Linsenelement 61 versehen. Das Linsenelement 61 ist im Innern mit einer Kollektivlinse 59 zum Bündeln von Licht von einem Gegenstand auf die Abbildungsvorrichtung 57 versehen. Ferner ist das Linsenelement 61 an seinem unteren Außenumfang mit einem Außengewinde 63 ausgebildet, das mit dem Innengewinde 58 des Rohrelements 53 in Eingriff gebracht werden kann.
Bei der Abbildungsvorrichtung 50 dieser Konstruktion wird zuerst das Linsenelement 61 in das Rohrelement 53 gesetzt und dann das Linsenelement 61 gedreht, um das Linsenelement 61 zur Fokussierung in der axialen Richtung des Rohrelements 53 zu bewegen.
Das Rohrelement 53 und das Linsenelement 61 werden durch Laserschweißen verbunden. An der Grenze zwischen dem Rohrelement 53 und dem Linsenelement 61 wird an einem einzelnen Punkt durch den Laser eine Schweißstelle 65 gebildet.
(Herstellungssystem)
Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren einer Abbildungsvorrichtung des in 1A und 1B und 2 dargestellten Aufbaus erläutert. Zuerst werden 3 bis 5 benutzt, um das bei der Herstellung verwendete System zu erläutern. 3 ist eine Darstellung des Gesamtaufbaus eines Herstellungssystems; 4 ist eine ver größerte Ansicht eines Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus von 3; und 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Laserbeschussmechanismus von 3.
In 3 ist eine gemeinsame Basis 101 mit einem Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103, einem Fokussiermechanismus 105 und einem Laserbeschussmechanismus 107 versehen. Ferner ist über dem Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103 eine Leiterplatte 109 mit einem Testmuster auf ihrer Unterseite vorgesehen, das zur Fokussierung benutzt wird.
Als nächstes wird unter Verwendung von 4 der Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103 erläutert. Der Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103 weist eine erste Klemmvorrichtung 111 und eine zweite Klemmvorrichtung 113 zum Stoßen gegen den Umfang des Rohrelements 53 der Abbildungsvorrichtung 50 und Greifen des Rohrelements 53 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Klemmvorrichtung 111 fest fixiert, während die zweite Klemmvorrichtung 113 durch einen Luftzylinder 115 der ersten Klemmvorrichtung 111 angenähert oder von ihr weg bewegt werden kann. Die erste Klemmvorrichtung 111 ist mit einer bogenförmigen Nut 111a ausgebildet, die einen Flächenkontakt mit dem Umfang des Rohrelements 53 der Abbildungsvorrichtung 50 ermöglicht, während die zweite Klemmvorrichtung 113 mit einer im Wesentlichen V-förmigen Nut 113a ausgebildet ist, die einen Zwei-Punkte-Kontakt mit dem Umfang des Rohrelements 53 der Abbildungsvorrichtung 50 ermöglicht. Ferner sind in diesem Ausführungsbeispiel die erste Klemmvorrichtung 111 und die zweite Klemmvorrichtung 113 aus Aluminium mit einer guten Wärmeleitfähigkeit gemacht. Ferner ist die erste Klemmvorrichtung 111 mit einem Temperatursensor 117 zum Messen der Temperatur nahe des durch den Laser beim Schweißen getroffenen Teils (Umfangstemperatur des Rohrelements 53) versehen.
Als nächstes wird unter Verwendung von 5 der Laserbeschussmechanismus 107 erläutert. Der durch einen Laseroszillator 121 erzeugte Laserstrahl wird von einer Beschusseinheit 123 abgegeben. Die Beschusseinheit 123 ist so vorgesehen, dass sie sich auf einer in einer vertikalen Richtung vorgesehenen Hilfsbasis 125 bewegen kann. Ferner ist die Hilfsbasis 125 so ausgebildet, dass sie sich durch den in 3 dargestellten Luftzylinder 127 dem Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103 nähern oder von ihm entfernen kann.
Als nächstes wird wieder Bezug nehmend auf 3 der Fokussiermechanismus 105 erläutert. Der Fokussiermechanismus 105 besitzt eine Klemmvorrichtung 131, die mit dem Linsenelement 61 der Abbildungsvorrichtung 50 in Eingriff gebracht werden kann und das Linsenelement 61 beim Eingriff drehen kann. Diese Klemmvorrichtung 131 ist so ausgebildet, dass sie sich der durch den Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103 gehaltenen Abbildungsvorrichtung 50 durch einen Luftzylinder 133 nähern oder von ihr entfernen kann.
Als nächstes wird unter Verwendung von 6 der elektrische Aufbau des Herstellungssystems erläutert. In der Figur ist die Bezugsziffer 151 eine Steuerung zum Anfordern von Temperaturinformationen des Temperatursensors 117 und Bilddaten von dem Abbildungselement 57 der Abbildungsvorrichtung 50 und zum Steuern des Betriebs des Laserbeschussmechanismus 107, des Fokussiermechanismus 105 und des Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103. Die Steuerung 151 ist in einer in 3 und 5 dargestellten Steuereinheit 153 vorgesehen.
Als nächstes wird unter Verwendung des Flussdiagramms von 7 der Montageprozess erläutert. Zuerst wird eine Anordnung bestehend aus der Basis 51, dem Abbildungselement 57 und dem Rohrelement 53 durch die erste Klemmvorrichtung 111 und die zweite Klemmvorrichtung 113 des Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103 gegriffen und gesetzt (Schritt S11. Hierbei kann die Steuerung 151 Bilddaten des Testmusters auf der Leiterplatte 109 von den Elektroden des Abbildungselements 57 anfordern.
Als nächstes wird das Linsenelement 61, mit dem die Kollektivlinse 59 zusammengebaut ist, in die Klemmvorrichtung 131 des Fokussiermechanismus 105 gesetzt. Wenn das Linsenelement 61 eingesetzt ist, treibt die Steuerung 151 den Luftzylinder 133 des Fokussiermechanismus 105 an, um die Klemmvorrichtung 131 über die Anordnung der Basis 51, des Abbildungselements 57 und des Rohrelements 53, die in dem Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103 eingesetzt sind, zu bewegen (2, Schritt S21.
Als nächstes lässt die Steuerung 151 die Klemmvorrichtung 131 des Fokussiermechanismus 105 drehen, um das Linsenelement 161 in das Rohrelement 53 zu schrauben und das Linsenelement 61 in der axialen Richtung des Rohrelements 43 zu bewegen (Schritt S3). Die Steuerung 151 führt die Fokussierung durch, während sie die Bilddaten des Testmusters von dem Abbildungselement 57 betrachtet (Schritt S4). Die Steuerung 151 treibt den Luftzylinder 127 des Laserbeschussmechanismus 107 an, um die Beschusseinheit 123 des Laserbeschussmechanismus 107 über die durch den Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus 103 gehaltene Abbildungsvorrichtung 50 zu bewegen und den Laser an einem Punkt an der Grenze zwischen dem Rohrelement 53 und dem Linsenelement 61 abzufeuern, um die zwei Elemente 53, 61 zu verbinden (Schritt S5). Ferner beobachtet die Steuerung in Schritt S5 die Temperatur nahe des durch den Laser beim Schweißen getroffenen Teils durch den Temperatursensor 117 und stoppt den Laserbeschuss, wenn die Temperatur eine vorbestimmte Temperatur oder mehr erreicht. Ferner wird in diesem Ausführungsbeispiel der Laser auf der Seite der ersten Klemmvorrichtung 111 abgefeuert.
Als nächstes untersucht die Steuerung 151, ob der Fokus des Abbildungselements 57 außerhalb der Bilddaten des Testmusters liegt oder nicht (Schritt S6). Wenn der Fokus außerhalb liegt, ist die Vorrichtung fehlerhaft, weshalb das Rohrelement 53 von dem Linsenelement 61 gelöst wird (Schritt S9) und die Routine zu Schritt S1 zurück kehrt.
Wenn die Vorrichtung in Schritt S6 als nicht fehlerhaft festgestellt wird, wird der Zusammenbau beendet, falls die herzustellende Abbildungsvorrichtung 50 keine ist, die eine luftdichte Abdeckung oder eine starke Verbindungsfestigkeit erfordert (Schritt S7). Falls die herzustellende Abbildungsvorrichtung 50 eine luftdichte Abdichtung oder eine starke Verbindungsfestigkeit erfordert, treibt die Steuerung 151 den Laserbeschussmechanismus 107 an, um die Grenze zwischen dem Rohrelement 53 und dem Linsenelement 61 durch den Laser an mehreren Punkten zu schweißen (Schritt S8), um die Anordnung fertigzustellen. In Schritt S8 beobachtet die Steuerung 151 ebenfalls die Temperatur nahe des durch den Laser beim Schweißen getroffenen Teils durch den Temperatursensor 117 und stoppt den Beschuss durch den Laser, wenn die Temperatur eine vorbestimmte Temperatur oder mehr erreicht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die folgenden Wirkungen erzielt werden:

(1) Da das Rohrelement 53 und das Linsenelement 61 durch Laserschweißen verbunden werden, ist es möglich, die hohe Spitzenleistungseigenschaft eines Laserstrahls auszunutzen und die Elemente mit geringer Verformung des Bereichs um den durch den Laser getroffenen Teil zu verbinden, es gibt wenig Verformung des Linsenelements 61 und des Rohrelements 53, und eine verzerrungsfreie, gute Abbildung kann erzielt werden.
(2) Da ein Laser zum Schweißen benutzt wird, ist der Zusammenbau in einer kurzen Zeit möglich.
(3) Da ein Laser zum Schweißen verwendet wird, gibt es kein Zwischensetzen eines von dem Basismaterial verschiedenen Materials an der Schweißstelle bei einer Nachbearbeitung, sodass ein zuverlässiger Zusammenbau möglich ist.
(4) Da der Laser den Beschuss entsprechend der Temperatur des durch den Laser beim Laserschweißen getroffenen Teils stoppt, kann eine Verkohlung oder eine andere Materialveränderung des Rohrelements 53 und des Linsenelements 61 verhindert werden.
(5) Da die erste Klemmvorrichtung 111 und die zweite Klemmvorrichtung 113 aus Aluminium mit einer guten Wärmeleitfähigkeit gemacht sind, wird die durch das Schweißen erzeugte Wärme schnell zu den Klemmvorrichtungen geleitet, sodass eine Verformung des Rohrelements 53 und des Linsenelements 61 durch ein Überschweißen verhindert und eine gute Abbildung erzielt werden kann.
(6) Da die erste Klemmvorrichtung 111 mit dem Umfang des Rohrelements 53 in Flächenkontakt kommt, wird die durch das Schweißen erzeugte Wärme zu der Klemmvorrichtung an der Laserschweißstelle geleitet, sodass eine Verformung des Rohrelements 53 und des Linsenelements 61 durch ein Überschweißen verhindert und eine gute Abbildung erzielt werden kann.
(7) Da der Temperatursensor 117 die Temperatur nahe des durch den Laser beim Schweißen getroffenen Teils überwacht und, wenn die Temperatur eine vorbestimmte Temperatur oder mehr erreicht, der Laserbeschuss gestoppt wird, kann eine Verkohlung oder eine andere Materialveränderung des Rohrelements 53 und des Linsenelements 61 verhindert werden.

Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt. Im obigen Ausführungsbeispiel war der an der ersten Klemmvorrichtung 111 vorgesehene Temperatursensor 117 ausgebildet, um die Temperatur nahe des durch den Laser getroffenen Teils (Umfangstemperatur des Rohrelements 53) zu erfassen, aber wie in 8 dargestellt, kann der Temperatursensor 217 auch die Temperatur des geschweißten Teils messen, falls ein Dichroitspiegel 215 verwendet wird, der nur Licht eines speziellen Wellenlängenbereichs reflektiert und Licht des übrigen Wellenlängenbereichs passieren lässt. Die Bezugsziffer 213 ist eine Linse zum Bündeln des Laserstrahls.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele zu Veranschaulichungszwecken beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass zahlreiche Modifikationen daran durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Abbildungsvorrichtung, mit einer Basis, auf der ein Abbildungselement vorgesehen ist; einem zylindrisch geformten Kunststoff-Linsenelement, das eine Kollektivlinse im Innern hält; und einem Kunststoff-Rohrelement, in dem sich das Linsenelement in der axialen Richtung bewegen kann und das über dem Abbildungselement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement und das Linsenelement durch Laserschweißen verbunden sind.
Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Rohrelement und das Linsenelement an mehreren Punkten verscheißt sind.
Herstellungsverfahren einer Abbildungsvorrichtung mit einer Basis, auf der ein Abbildungselement vorgesehen ist, einem zylindrisch geformten Kunststoff-Linsenelement, das eine Kollektivlinse im Innern hält, und einem Kunststoff-Rohrelement, in dem sich das Linsenelement in der axialen Richtung bewegen kann und das über dem Abbildungselement vorgesehen ist, mit den Schritten: Bewegen des Linsenelements in der axialen Richtung des Rohrelements zum Fokussieren; und Verschweißen des Rohrelements und des Linsenelements mittels eines Lasers an einem Punkt nach der Fokussierung.
Herstellungsverfahren einer Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner mit einem Schritt des Stoppens des Laserbeschusses entsprechend der Temperatur des durch den Laser getroffenen Teils bei dem Schritt des Verschweißens des Rohrelements und des Linsenelements mittels eines Lasers.
Abbildungsvorrichtungs-Halteelement, das beim Herstellen einer Abbildungsvorrichtung mit einer Basis, auf der ein Abbildungselement vorgesehen ist, einem zylindrisch geformten Kunststoff-Linsenelement, das eine Kollektivlinse im Innern hält, und einem Kunststoff-Rohrelement, in dem sich das Linsenelement in der axialen Richtung bewegen kann und das über dem Abbildungselement vorgesehen ist, wobei das Rohrelement und das Linsenelement mittels eines Lasers miteinander verscheißt sind, verwendet wird, mit einer ersten Klemmvorrichtung und einer zweiten Klemmvorrichtung, die gegen den Umfang des Rohrelements stoßen und das Rohrelement greifen, wobei die eine Klemmvorrichtung aus der ersten Klemmvorrichtung und der zweiten Klemmvorrichtung an der Laserschweißstelle in Flächenkontakt mit dem Umfang des Rohrelements ist.
Abbildungsvorrichtungs-Haltemechanismus nach Anspruch 5, bei welchem die eine Klemmvorrichtung aus der ersten Klemmvorrichtung und der zweiten Klemmvorrichtung an der Laserschweißstelle aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit besteht.