DE102005025528A1 - Fixierung von Staubschutzfenstern vor Bildsensoren - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Systems (110; 210) vorgeschlagen, bei welchem mindestens ein eine Staubschutzfunktion aufweisendes optisches Element (118; 212, 216, 218) vor einer lichtempfindlichen Fläche (114) eines Bildsensors (112) fixiert wird. Dabei wird mindestens ein verformbares Dichtungselement (124) zwischen den Bildsensor (112) und das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) eingebracht. Anschließend wird das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) vor der lichtempfindlichen Fläche (114) positioniert, wobei das mindestens eine verformbare Dichtungselement (124) verformt wird. Schließlich wird das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) mit dem Bildsensor (112) unter Einsatz eines Klebstoffes (130) verklebt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fixierung mindestens eines eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Elements vor einer lichtempfindlichen Fläche eines Bildsensors. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes optisches System, wobei das optische System einen Bildsensor und mindestens ein eine Staubschutzfunktion aufweisendes optisches Element aufweist. Derartige optische Systeme werden beispielsweise in digitalen Kameras, beispielsweise miniaturisierten digitalen Kameras für Videosysteme im Kraftfahrzeugbereich, eingesetzt.
  • Bildsensoren, insbesondere digitale Bildsensoren, werden in vielen Bereichen der Technik und des täglichen Lebens eingesetzt. In vielen Fällen kommen dabei als Bildsensoren so genannte CCD-Chips (charged coupled device, ladungsgekoppeltes analoges Bauelement) zum Einsatz, welche einen Chip mit einer lichtempfindlichen Fläche aufweisen. Die lichtempfindliche Fläche setzt sich üblicherweise aus einer Reihe von Speicherelementen zusammen, in denen Licht (insbesondere ein projiziertes Bild) in eine elektrische Ladung umgesetzt wird.
  • Derartige Bildsensoren ermöglichen insbesondere eine Miniaturisierung bekannter Videosysteme, was wiederum neue Einsatzgebiete derartiger Bildsensoren erschließt. Insbesondere sind Bildsensoren in Form von Videosystemen im Innen- und Außenbereich von Kraftfahrzeugen auf dem Vormarsch, beispielsweise im Innenbereich zur Insassenerkennung oder im Außenbereich zur Umgebungsbeobachtung. Für diesen und für andere Anwendungsbereiche ist jedoch aufgrund der hohen Belastung durch Umgebungseinflüsse, insbesondere Staub und Feuchtigkeit, eine leistungsfähige Verkapselung (Packaging) erforderlich.
  • Ein Teil dieser Verkapselung besteht darin, die lichtempfindliche Fläche der Bildsensoren unmittelbar gegen Verschmutzungen (z. B. Staub und Kondensate) zu schützen. In den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird dabei üblicherweise mit Schutzgläsern (so genannten glass lids, Glasabdeckungen) gearbeitet. Dabei werden die Glasabdeckungen zumeist mit ihrer dem Bildsensor zugewandten Seite direkt auf den Bildsensor aufgeklebt. Für eine Sicherstellung der Beabstandung zwischen Glasabdeckung und Bildsensor können zusätzliche Abstandshalter (Spacer) eingebracht werden.
  • Diese aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Verkapselung der Bildsensoren weisen jedoch zahlreiche Nachteile und Schwierigkeiten auf. Insbesondere besteht bei dem oben beschriebenen Verfahren ein Problem darin, zu verhindern, dass beim Aufkleben der üblicherweise sehr dünnflüssige Klebstoff durch die aufgrund des kleinen Abstandes zwischen Bildsensor und Glasabdeckung hervorgerufene Kapillarwirkung auf die lichtempfindliche Fläche des Bildsensors geleitet wird, wodurch die Abbildingseigenschaften des Bildsensors beeinträchtigt werden könnten.
  • Eine weitere Problematik bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren besteht darin, dass diese in der Regel eine Kombination von optischen Abbildungseigenschaften mit der Verkapselung der Bildsensoren nicht oder nur ungenügend ermöglichen. Bei konventionellen Bildgebungssystemen, wie sie beispielsweise in Digitalkameras für den persönlichen Gebrauch zum Einsatz kommen, ist dieser Nachteil zumeist unerheblich, da zusätzlich zum (verkapselten) Bildsensor eine voluminöse Optik, beispielsweise ein Objektiv, eingesetzt werden kann.
  • Bei integrierten Videosystemen, beispielsweise im Kraftfahrzeugbereich, müssen jedoch aus Platz- und Preisgründen sowie aus Gründen der Abbildungsqualität die Funktionalitäten der Glasabdeckung und der konventionellen Objektive kombiniert werden. Derartige Objektive werden auch als „Objektive mit Staubschutzfunktion (OmSf)" bezeichnet. Für die Herstellung derartiger OmSf ist jedoch eine fokussierbare Fixierung des OmSf vor dem Bildsensor erforderlich. Hierfür muss das OmSf zunächst relativ zum Bildsensor ausgerichtet (fokussiert) werden und anschließend mit dem Bildsensor verklebt werden. Die derzeit bekannten Verkapselungsverfahren sind jedoch diesbezüglich mit einer hohen Unsicherheit verbunden, da die Relativausrichtung zwischen OmSf und Bildsensor unzuverlässig ist und das anschließende Aushärten zu einer zusätzlichen Defokussierung führen kann.
    •
  • Vorteile der Erfindung
  • Es wird daher ein Verfahren zur Fixierung mindestens eines eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Elements vor einer lichtempfindlichen Fläche eines Bildsensors vorgeschlagen, welches die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vermeidet.
  • Dabei ist der Ausdruck „Bildsensor" weit zu fassen und soll insbesondere Bildsensoren, welche für Videosysteme zum Einsatz kommen können, insbesondere CCD-Chips, umfassen. Auch der Ausdruck eines „eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Elements" ist weit zu fassen. Insbesondere kann dieses eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element eine Glasabdeckung beinhalten, wobei anstelle von Glas auch andere (zumindest in einigen Bereichen des sichtbaren oder infraroten Spektralbereichs) transparente Elemente, beispielsweise Kunststoffe, eingesetzt werden können. Insbesondere kann das eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element ein optisches Element beinhalten, welches eine Linsenfunktion aufweist. Dementsprechend sind auch die oben beschriebenen OmSf also Objektive mit Staubschutzfunktion, unter diesem Begriff zu subsumieren. Insbesondere kann das eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element eine Anordnung von aufeinander folgenden Linsen und/oder Glasabdeckungen und/oder zusätzlichen optischen Elementen, beispielsweise Filtern oder Blenden, sein. Das letzte optische Element vor dem Bildsensor kann also beispielsweise eine Glasabdeckung oder ein Linsenelement sein.
  • Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erschweren die zwischen Bildsensor und benachbartem optischen Element auftretenden variablen Luftspalte den Klebevorgang erheblich. Darunter leidet bei diesen Verfahren die Zuverlässigkeit der Fokussierung des OmSf. Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dieses Problem dadurch zu überwinden, dass zwischen Bildsensor und dem mindestens einen eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Element ein verformbares Dichtungselement eingebracht wird. Bei diesem verformbaren Dichtungselement handelt es sich nicht um einen starren Distanzhalter (Spacer), sondern um ein Dichtungselement aus einem elastisch oder plastisch verformbaren Material. Beispielsweise lassen sich hierbei Moosgummi, ein elastischer oder plastischer Dichtungsring (z. B. aus einem elastischen oder plastischen Kunststoffmaterial), und/oder eine zähflüssige Füllmasse einsetzen. Insbesondere kann diese zähflüssige Füllmasse eine höhere Viskosität aufweisen als der Klebstoff, welcher später zum Verkleben von Bildsensor und dem mindestens einen optischen Element genutzt wird. Beispielsweise kann das mindestens eine verformbare Dichtungselement auch eine Kleberaupe einer dickflüssigen Füllmasse aufweisen, die nicht selbst verfließt und auch nicht aufgrund von Kapillareffekten fließt. Als Beispiele sind hierbei Silikondichtungsmassen zu nennen.
  • Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn das mindestens eine verformbare Dichtungselement die lichtempfindliche Fläche des Bildsensors vollständig umschließt. Dadurch wird verhindert, dass bei einem anschließenden Verkleben Klebstoff auf die lichtempfindliche Fläche des Bildsensors gelangen kann.
  • Das mindestens eine verformbare Dichtungselement kann alternativ oder in Kombination auf den Bildsensor oder das mindestens eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element aufgebracht werden. Anschließend werden Bildsensor und optisches Element relativ zueinander positioniert. Beispielsweise kann dabei der Bildsensor in einer Ruheposition gehalten werden, wohingegen das mindestens eine optische Element relativ zum Bildsensor positioniert wird. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, den Bildsensor zu positionieren. Insbesondere wird bei dieser Positionierung das mindestens eine verformbare Dichtungselement zwischen Bildsensor und dem mindestens einen eine Staubschutzfunktion aufweisende optischen Element verformt.
  • Bevorzugt ist es dabei, wenn die Positionierung mittels einer Ausrichtungsmechanik, beispielsweise einem Handhabungssystem, erfolgt. Beispielsweise kann hierfür ein elektronisches Handhabungssystem eingesetzt werden, welches während und nach der Ausrichtung die einmal eingestellte Ausrichtung zwischen Bildsensor und dem mindestens einen eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Element konstant hält bzw. definiert verändert. Insbesondere kann diese Ausrichtung in allen Freiheitsgraden erfolgen, beispielsweise mittels einer sechs-achsigen Ausrichtungsmechanik. Zur Positionierung und Fokussierung kann beispielsweise während des Ausrichtens mit dem Bildsensor ein Bild erzeugt werden, beispielsweise ein Bild eines Testmusters, wobei die Abbildungseigenschaften während der Ausrichtung kontinuierlich verfolgt werden. So kann die Ausrichtung derart optimiert werden, dass die Abbildungseigenschaften des Gesamtsystems optimiert sind.
  • Nach dem Ausrichten wird das mindestens eine optische Element mit dem Bildsensor unter Einsatz eines Klebstoffes verklebt. Als Klebefläche kann dabei beispielsweise die Seitenfläche des mindestens einen eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Elements dienen sowie eine Teilfläche des Bildsensors, beispielsweise eine Oberfläche des Bildsensors, welche parallel oder senkrecht zur mindestens einen lichtempfindlichen Fläche des Bildsensors ist. Um eine stabile Klebeverbindung zu erzielen, kann das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet werden, dass die Klebefläche bzw. die Klebeflächen ganz oder teilweise mit einer Struktur, insbesondere einer Aufrauung, versehen werden, bevor der Klebstoff aufgetragen wird. Insbesondere kann die Klebefläche eine Seitenfläche des mindestens einen eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Elements umfassen.
  • Während des Aushärtens des Klebstoffs wird vorzugsweise das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element in der optimalen Ausrichtung gehalten, beispielsweise mittels der oben beschriebenen Ausrichtungsmechanik. Vorzugsweise wird erst bei Erreichen eines vollständigen Aushärtungsgrades des Klebstoffes diese Halterung gelöst. Der Klebstoff weist vorteilhafterweise eine geringe Volumenänderung beim Aushärten auf.
  • Alternativ kann die optimale Ausrichtungsposition durch Verwendung einer punktuellen Fixierklebung mit einem schnellhärtenden Fixierkleber (z. B. „Sekundenkleber") „eingefroren" werden, so dass die eigentliche Verklebung außerhalb der Ausrichtungsmechanik erfolgen kann. Bei dieser Verfahrensvariante sind auch die Anforderungen an die geringe Volumenänderung des Klebstoffes nicht notwendigerweise so hoch wie im oben genannten Fall.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Klebstoff vor Durchführung des Verklebens mindestens ein Farbstoff beigemengt.
  • Dieser Farbstoff sollte insbesondere im sichtbaren und/oder infraroten Spektralbereich eine hohe Absorption aufweisen. Beispielsweise kann es sich dabei um einen schwarzen Farbstoff handeln. Alternativ oder zusätzlich kann auch nach dem Verkleben und vorteilhafterweise nach dem Aushärten ein Farbstoff auf den Klebstoff aufgetragen werden, insbesondere wiederum ein schwarzer Farbstoff oder ein anderweitig absorbierender Farbstoff gemäß dem vorher Gesagten. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass ein Einfluss unerwünschten Falschlichts, welches durch Streuung und/oder Reflexion an Seitenflächen des mindestens einen eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Elements, beispielsweise der Glasabdeckung, auftritt, zu vermeiden.
  • Das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren in einer seiner Ausgestaltung löst die oben beschriebenen Probleme aus dem Stand der Technik beschriebenen Verfahren optimal. So können mittels des beschriebenen Verfahrens auch komplexe optische Elemente, beispielsweise Komplexe OmSf, zuverlässig und schnell vor einem Bildsensor ausgerichtet und fixiert werden. Die Verwendung des mindestens einen verformbaren Dichtungselements erlaubt dabei eine zuverlässige und sichere Produktion komplexer optischer Systeme, welche auch für den Großserieneinsatz geeignet ist. Weiterhin wird durch das beschriebene Verfahren unter Verwendung des verformbaren Dichtungselements der Ausschuss, welcher durch fehlerhafte Positionierung entstehen kann, erheblich reduziert. Dadurch werden Produktionskosten erheblich verringert und die Großserientauglichkeit des Verfahrens weiter erhöht.
  • Zeichnung
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 ein nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes optisches System mit einer einfachen Glasabdeckung; und
  • 2 ein nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes optisches System mit einem Objektiv mit Staubschutzfunktion.
    •
  • In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines optischen Systems 110 dargestellt. Das optische System 110 weist einen Bildsensor 112 mit einer lichtempfindlichen Fläche 114 auf. Der Bildsensor 112 ist in diesem Ausführungsbeispiel als CCD-Chip ausgestaltet und verfügt über elektrische Zuleitungen 116, über welche der Bildsensor 112 mit Energie versorgt und Bilddaten aus dem Bildsensor 112 ausgelesen werden können.
  • In dem Verfahren gemäß 1 soll eine einfache planare Glasabdeckung 118 vor der lichtempfindlichen Fläche 114 des Bildsensors 112 unter Einhaltung eines Luftspalts 120 positioniert und fixiert werden. Die Glasabdeckung 118 weist in diesem Ausführungsbeispiel neben einer Staubschutzfunktion nicht notwendig eine zusätzliche optische Funktion in Form einer Linsenwirkung auf. Sie dient im Wesentlichen dem Schutz der lichtempfindlichen Fläche 114 des Bildsensors 112. Weiterhin kann die Glasabdeckung optional auch optische Wirkungen aufweisen wie beispielsweise sphärische Aberrationen oder spektrale Filtereigenschaften.
  • In einem ersten Verfahrensschritt wird der Bildsensor 112 mittels eines ersten Handhabungssystems 122 in seiner Lage und Ausrichtung fixiert. Anschließend wird ein elastisches Dichtungselement 124 auf die nach oben, d. h. vom ersten Handhabungssystem 122 weg weisende Fläche des Bildsensors 122, welche auch die lichtempfindliche Fläche 114 umfasst, aufgebracht. In diesem Ausführungsbeispiel soll es sich bei dem Dichtungselement 124 um einen Moosgummiring handeln. Wie oben beschrieben, sind auch andere Materialien für das Dichtungselement 124 einsetzbar. Insbesondere umschließt in diesem Ausführungsbeispiel das elastische Dichtungselement 124 die lichtempfindliche Fläche 114 des Bildsensors 112 vollständig.
  • Anschließend wird mittels eines zweiten Handhabungssystems 126 die Glasabdeckung 118 erfasst und relativ zum Bildsensor 112 positioniert. Beispielsweise kann diese relative Positionierung, insbesondere die Einhaltung eines Luftspalts 120 mit parallelen Oberflächen, optisch überwacht werden, beispielsweise indem ein Interferenzmuster erzeugt und beobachtet wird. Bei dieser Positionierung wird das zweite Handhabungssystem 126 derart eingesetzt, dass dieses über sechs Achsen die Glasabdeckung 118 relativ zum Bildsensor 112 positionieren kann. Dies ist in 1 symbolisch durch ein Achssystem 128 dargestellt. Somit kann die Glasabdeckung 118 parallel zur Oberfläche des Bildsensors 112 verschoben werden (zwei Freiheitsgrade), senkrecht zur Oberfläche des Bildsensors 112 verschoben werden (ein Freiheitsgrad), um zwei Achsen parallel zur Oberfläche des Bildsensors 112 gedreht werden (zwei Freiheitsgrade) und/oder in einer Ebene parallel zum Bildsensor 112 rotiert werden (ein Freiheitsgrad).
  • Bei der Ausrichtung und/oder Positionierung der Glasabdeckung 118 relativ zum Bildsensor 112 wird das elastische Dichtungselement 124 verformt, um eine optimale Abdichtung und Stabilisierung der Positionierung bzw. Ausrichtung zu erreichen. Anschließend wird mittels der Handhabungssysteme 122, 126 nach erfolgter Ausrichtung die Lage der Handhabungssysteme 122, 126 unverändert belassen, während ein Klebeschritt durchgeführt wird.
  • Für das Verkleben wird ein dünnflüssiger aushärtbarer Klebstoff 130 eingesetzt. Als Klebstoff 130 können grundsätzlich eine Vielzahl von dem Fachmann bekannten Klebstoffen eingesetzt werden. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn als Klebstoff 130 ein aushärtbarer Klebstoff, insbesondere ein thermisch oder durch UV-Licht aushärtbarer Klebstoff z. B. ein UV-härtendes Epoxidharz, eingesetzt wird. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn beim Aushärten eine Volumenänderung von nicht mehr als 15%, vorzugsweise nicht mehr als 10% und besonders bevorzugt von nicht mehr als 5% des Klebstoffs auftritt. Derartige Klebstoffe 130 können beispielsweise Klebstoffe 130 oder Klebstoffgemische aus der Dentaltechnik sein, beispielsweise Epoxidharze. Um die Volumenschrumpfung des Klebstoffs beim Aushärten zusätzlich zu verringern, können dem Klebstoff formstabile Füllmaterialien beigemengt sein. Beispielsweise kann als Füllmaterial Glaspulver eingesetzt werden.
  • Der Klebstoff 130 wird beispielsweise mittels eines automatischen Dosiersystems auf das optische System 110 aufgebracht. Zur besseren Haftung des Klebstoffs 130 auf dem Bildsensor 112 und der Glasabdeckung 118 sind Klebeflächen 132, 134 auf dem Bildsensor 112 und auf der Seitenfläche der Glasabdeckung 118 aufgeraut. Weiterhin ist dem Klebstoff 130 zur Verbesserung der optischen Eigenschaften und zur Verhinderung von Falschlicht ein schwarzer Farbstoff beigemengt.
  • Während und nach dem Aufbringen des Klebstoffs 130 schützt das Dichtungselement 124 die lichtempfindliche Fläche 114 des Bildsensors 112 vor Einwirkung durch Klebstoff 130. Gleichzeitig wirkt das Dichtungselement 124 als Abstandshalter zwischen Bildsensor 112 und Glasabdeckung 118. Durch Einwirkung von UV-Licht wird der Klebstoff 130 anschließend ausgehärtet. Nach dem Aushärten des Klebstoffs 130 kann die Fixierung von Bildsensor 112 und Glasabdeckung 118 durch die Handhabungssysteme 122, 126 gelöst und das fertige optische System 110 entnommen werden.
  • In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines zweiten optischen Systems 210 dargestellt. Das optische System 210 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Bildsensor 112 analog zum in 1 dargestellten Bildsensor 112 mit einer lichtempfindlichen Fläche 114 auf. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird jedoch im Verfahren gemäß 2 keine einfache Glasabdeckung 118 auf dem Bildsensor 112 aufgebracht, sondern ein Objektiv mit Staubschutzfunktion (OmSf) 212. Das OmSf 212 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Rahmen 214, beispielsweise einen Kunststoffrahmen, auf. In diesen Rahmen 214 sind zwei Linsenelemente 216, 218 vormontiert, dergestalt, dass die Linsenelemente 216, 218 relativ zueinander ausgerichtet, positioniert und fixiert sind. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel das vom Bildsensor 112 entfernter liegende Linsenelement 216 als Bikonvexlinse ausgestaltet, wohingegen das dem Bildsensor 112 zugewandte Linsenelement 218 als Plankonkavlinse ausgestaltet ist. Dabei ist die konkave Seite des Linsenelements 218 der lichtempfindlichen Fläche 114 des Bildsensors 112 zugewandt, so dass zwischen Linsenelement 218 und lichtempfindlicher Fläche 114 ein Luftspalt 220 entsteht. Aufgrund der konkaven Eigenschaften des Linsenelements 218 ist dieser Luftspalt 220 jedoch in diesem Ausführungsbeispiel nicht, wie im Ausführungsbeispiel gemäß 1 der Luftspalt 120, als planarer Luftspalt ausgestaltet, sondern weist einen gekrümmten Verlauf auf.
  • Die Fixierung der Linsenelemente 216, 218 im Rahmen 214 erfolgt in diesem Beispiel durch umlaufende Vorsprünge 222. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird die Staubschutzfunktion durch beide Linsenelemente 216, 218 wahrgenommen, unabhängig von deren optischen Abbildungseigenschaften.
  • Analog zum Verfahren gemäß 1 wird auch im Verfahren gemäß 2 zunächst der Bildsensor 112 durch ein erstes Handhabungssystem 122 erfasst. Anschließend wird ein elastisches Dichtungselement 124 analog zur Ausführung in 1 auf den Bildsensor 112 aufgebracht. Das OmSf 212 wird mittels des zweiten Handhabungssystems 126 erfasst, wobei das zweite Handhabungssystem 126 den Rahmen 214 ergreift. Anschließend wird das OmSf 212 mittels des zweiten Handhabungssystems 126 relativ zum Bildsensor 112 positioniert, wobei das elastische Dichtungselement 124 verformt wird. Dabei wird das OmSf wiederum vorzugsweise in allen Freiheitsgraden, welche wiederum durch das Achssystem 128 dargestellt sind, positioniert. Die Positionierung kann dabei unter Optimierung der optischen Abbildungseigenschaften des optischen Systems 210 erfolgen. Beispielsweise kann zu diesem Zweck ein Testbild mit dem optischen System 210 aufgenommen werden, beispielsweise eine Abbildung eines Testmusters. Entgegen der vereinfachten Darstellung gemäß 2 kann zu diesem Zweck beispielsweise das zweite Handhabungssystem 126 so am Rahmen 214 angreifen, dass eine Abbildung am zweiten Handhabungssystem 126 vorbei oder durch dieses hindurch erfolgen kann. Die Optimierung der optischen Abbildungseigenschaften des optischen Systems 210 kann beispielsweise automatisch erfolgen, beispielsweise indem eine Bilderkennungssoftware die Abbildungseigenschaften des optischen Systems 210 automatisch erkennt und quantifiziert und dementsprechend die Positionierung bzw. Ausrichtung des OmSf 212 mittels des zweiten Handhabungssystems 126 steuert. Ist eine optimale Positionierung bzw. Ausrichtung erreicht, so wird das OmSf 212 in dieser Positionierung gehalten.
  • Anschließend an die Positionierung erfolgt wiederum, analog zu 1, ein Aufbringen des Klebstoffs 130. Zu diesem Zweck können Bildsensor 112 und OmSf 212 beispielsweise wiederum mit aufgerauten Klebeflächen 132, 134 versehen sein, welche eine Haftung des Klebstoffs 130 verbessern. Anschließend erfolgt wiederum eine Aushärtung des Klebstoffs 130, analog zum oben beschriebenen Verfahren. Nach Aushärten des Klebstoffs 130 kann das zweite Handhabungssystem 126 das OmSf 212 freigeben, und das fertige optische System 210 kann mit dem ersten Handhabungssystem 122 entnommen werden.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Fixierung mindestens eines eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Elements (118; 212, 216, 218) vor einer lichtempfindlichen Fläche (114) eines Bildsensors (112) mit folgenden Schritten: a) mindestens ein verformbares Dichtungselement (124) wird zwischen den Bildsensor (112) und das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) eingebracht; b) das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) wird vor der lichtempfindlichen Fläche (114) positioniert, wobei das mindestens eine verformbare Dichtungselement (124) verformt wird; und c) das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) wird mit dem Bildsensor (112) unter Einsatzes eines Klebstoffes (130) verklebt.
  2. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) ein optisches Element (212, 216, 218) verwendet wird, welches mindestens eine Linsenfunktion aufweist.
  3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt c) ein Klebstoff (130) verwendet wird, welcher aushärtbar ist, wobei beim Aushärten eine Volumenschrumpfung von nicht mehr als 15%, vorzugsweise nicht mehr als 10% und besonders bevorzugt von nicht mehr als 5% des Klebstoffs (130) auftritt.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt c) ein Klebstoff (130) verwendet wird, welcher ein formstabiles Füllmaterial aufweist.
  5. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial Glaspulver aufweist.
  6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzlich folgenden Schritt: d) vor Durchführung von Verfahrensschritt c) wird mindestens eine Klebefläche (132, 134) des Bildsensors (112) und/oder des mindestens einen eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Elements (118; 212, 216, 218) mit einer Struktur, insbesondere einer Aufrauung, versehen.
  7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird: e) dem Klebstoff (130) wird vor Durchführung von Verfahrensschritt c) mindestens ein Farbstoff, insbesondere ein schwarzer Farbstoff, beigemischt; f) nach Durchführung von Verfahrensschritt c) wird auf den Klebstoff (130) ein Farbstoff, insbesondere ein schwarzer Farbstoff, aufgebracht.
  8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt b) eine Ausrichtungsmechanik (122, 126) verwendet wird.
  9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine verformbare Dichtungselement (124) die lichtempfindliche Fläche (114) des Bildsensors (112) vollständig umschließt.
  10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als verformbares Dichtungselement (124) mindestens eines der folgenden Elemente verwendet wird: ein Moosgummi; ein elastischer oder plastischer Dichtungsring; eine zähflüssige Füllmasse, insbesondere eine zähflüssige Füllmasse mit höherer Viskosität als der Klebstoff (130).
  11. Optisches System (110) mit einem Bildsensor (112) und mindestens einem eine Staubschutzfunktion aufweisenden optischen Element (118; 212, 216, 218), wobei das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) vor einer lichtempfindlichen Fläche (114) des Bildsensors (112) fixiert ist, wobei weiterhin mindestens ein verformbares Dichtungselement (124) zwischen den Bildsensor (112) und das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) eingebracht ist, wobei das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) derart vor der lichtempfindlichen Fläche (114) positioniert ist, dass das mindestens eine verformbare Dichtungselement (124) verformt ist und wobei das mindestens eine eine Staubschutzfunktion aufweisende optische Element (118; 212, 216, 218) mit dem Bildsensor (112) unter Einsatzes eines Klebstoffes (130) verklebt ist.
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