DE102016109441A1

DE102016109441A1 - Optical component and method of making the same

Info

Publication number: DE102016109441A1
Application number: DE102016109441.2A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Hitzler
Original assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Current assignee: Leica Microsystems CMS GmbH
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2017-11-23

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Bauelement (10) mit einer ein oder mehrere Bauteile (14) aufweisenden Optik (11) und einer die Optik (11) tragenden Fassung (12), wobei einen Schrumpfschlauch (13) vorgesehen ist, der im geschrumpften Zustand die Optik (11) mit der Fassung (12) verbindet.The present invention relates to an optical component (10) with one or more components (14) having optics (11) and a lens (11) carrying the socket (12), wherein a shrink tube (13) is provided in the shrunken state the optics (11) with the socket (12) connects.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Bauelement mit einer ein oder mehrere Bauteile aufweisenden Optik und einer die Optik tragenden Fassung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Bauelements.The present invention relates to an optical component having an optical system comprising one or more components and a socket carrying the optical system and to a method for producing such an optical component.

Stand der TechnikState of the art

Derartige optische Bauelemente sind an sich bekannt. Die entsprechenden Bauteile stellen beispielsweise optische Plättchen und/oder Prismen und/oder Linsen und/oder Filter dar. Mehrere solcher Bauteile können zu einer Optik zusammengesetzt werden. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit soll hier insbesondere der Fall betrachtet werden, dass die Optik eine oder mehrere Linsen aufweist. Hierbei kann es sich um eine oder mehrere Einzellinsen aber auch um ein Kittglied mit mehreren Linsen handeln. Solche Linsen werden üblicherweise in einer Fassung fixiert. Üblich ist hierzu das Verkleben, Bördeln oder Verschrauben in der Fassung. Such optical components are known per se. The corresponding components represent, for example, optical platelets and / or prisms and / or lenses and / or filters. Several such components can be assembled into an optical system. Without limiting the generality, the case in which the optics has one or more lenses should be considered here in particular. This may be one or more individual lenses but also a cemented element with a plurality of lenses. Such lenses are usually fixed in a socket. Usually this is the gluing, beading or screwing in the socket.

Nachteilig bei den bekannten Fixierverfahren ist, dass die Optik stark verspannen kann. Nachteil beim Kleben ist insbesondere, dass manche Klebstoffe eine Eigenfluoreszenz aufweisen und somit unter Einfluss von Fluoreszenzlicht selbst fluoreszieren. Dies ist in der Fluoreszenzmikroskopie sehr störend, insbesondere dann, wenn der Kleber nicht abgeblendet oder ablackiert werden kann. Klebstoffe, die nicht fluoreszieren, verspannen die Optik zu stark und/oder benötigen viel Zeit um auszuhärten. Für Standardanwendungen wird die Optik mittels einem durch UV-Licht aushärtenden Klebstoff in die Fassung geklebt. Es ist möglich, die Optik während des Klebens zu beobachten und auszurichten. Bekannt ist weiterhin das Gratfassen, bei dem die Optik in den Fassungssitz gelegt und ein dünner Rand so umgebördelt wird, dass die Optik spannungsarm in der Fassung fixiert ist. Dieses Verfahren ist aufwendig und ergibt keine dichte Verbindung von Optik und Fassung.A disadvantage of the known fixing method is that the optics can strongly distort. A disadvantage of gluing is in particular that some adhesives have an intrinsic fluorescence and thus fluoresce themselves under the influence of fluorescent light. This is very disturbing in fluorescence microscopy, especially if the adhesive can not be dimmed or painted. Adhesives that do not fluoresce will distort the optics too much and / or take a long time to cure. For standard applications, the optic is glued into the socket by means of a UV curing adhesive. It is possible to observe and align the optics during gluing. Also known is the Gratfassen, in which the optics placed in the socket seat and a thin edge is flanged so that the optics is fixed low-voltage in the socket. This process is expensive and does not give a tight connection of optics and socket.

Es stellt sich somit die Aufgabe, eine alternative Verbindung von Optik und Fassung bei einem eingangs genannten optischen Bauelement anzugeben, die die oben genannten Nachteile möglichst vermeidet. It is therefore the object to provide an alternative combination of optics and socket in an optical component mentioned above, which avoids the disadvantages mentioned above as possible.

Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein optisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauelements gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.This object is achieved by an optical component and a method for producing an optical component according to the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Erfindungsgemäß ist das optische Bauelement mit einer ein oder mehrere Bauteile aufweisenden Optik und eine die Optik tragenden Fassung dadurch gekennzeichnet, dass ein Schrumpfschlauch in geschrumpftem Zustand die Optik mit der Fassung verbindet.According to the invention, the optical component having an optic carrying one or more components and a socket carrying the optic is characterized in that a shrink tubing in the shrunk state connects the optic to the socket.

Zur Herstellung eines solchen optischen Bauelements wird erfindungsgemäß in einem Schritt (a) die Optik auf die Fassung aufgelegt, in einem Schritt (b) der Schrumpfschlauch zumindest um einen Teil der Außenfläche der Fassung und zumindest um einen Teil der Außenfläche der Optik herum gelegt, wonach im Schritt (c) der Schrumpfschlauch geschrumpft wird.To produce such an optical component, the optical system is placed on the mount in step (a), in a step (b) the heat-shrinkable tube is placed around at least part of the outer surface of the mount and at least part of the outer surface of the optic, after which in step (c) the shrink tube is shrunk.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Unter Schrumpfschlauch wird in vorliegender Anmeldung ein Kunststoffmaterial verstanden, das durch einen Schrumpfvorgang von einem ersten Zustand in einen zweiten zusammengezogenen Zustand übergeführt wird. Zumeist handelt es sich um einen Kunststoffschlauch, der sich unter Hitzeeinwirkung zusammenzieht. Der Schrumpfbereich, also die maximale Größenänderung beim Schrumpfen, ist stark vom verwendeten Kunststoff abhängig und kann typischerweise von 10:1 bis 2:1 betragen. Bei den verwendeten Kunststoffen handelt es sich um Thermoplaste. Es sind auch Kaltschrumpfschläuche beispielsweise aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer) oder Silikongummi. Der extrudierte Schlauch wird hier expandiert und auf einer Stützwendel aufgebracht, die in einfacher Weise entfernt werden kann, wodurch der Kaltschrumpfschlauch unmittelbar und gleichmäßig sich zusammenzieht. Under shrink tubing is understood in the present application, a plastic material, which is transferred by a shrinking process from a first state to a second contracted state. In most cases it is a plastic tube that contracts under the influence of heat. The shrinkage range, ie the maximum size change during shrinkage, is highly dependent on the plastic used and can typically be from 10: 1 to 2: 1. The plastics used are thermoplastics. It is also cold shrink tubing, for example, EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer) or silicone rubber. The extruded tube is expanded here and applied to a support coil, which can be easily removed, whereby the cold shrink tube contracts immediately and evenly.

Bei vorliegender Erfindung verbindet ein solcher Schrumpfschlauch im geschrumpften Zustand die Optik mit der Fassung. Hierzu umgibt der geschrumpfte Schrumpfschlauch zumindest einen Teil der Außenfläche der Fassung und zumindest einen Teil der Außenfläche der Optik. Im betrachteten Fall einer aus einer oder mehreren Linsen bestehenden Optik ist diese sowie die tragende Fassung rotationssymmetrisch. Die genannten Außenflächen stellen dann die jeweiligen Mantelflächen von Optik bzw. Fassung dar. In the present invention, such a shrink tube in the shrunken state connects the optics with the socket. For this purpose, the shrunken shrink tubing surrounds at least a part of the outer surface of the socket and at least a part of the outer surface of the optics. In the considered case of an existing one or more lenses optics this and the supporting version is rotationally symmetrical. The said outer surfaces then represent the respective lateral surfaces of optics or version.

Es ist vorteilhaft, wenn die Verbindung zwischen Schrumpfschlauch und Optik und/oder Fassung form- und/oder kraftschlüssig ist. Zur formschlüssigen Verbindung kann die Optik auf der dem Schrumpfschlauch zugewandten Außenfläche einen Einstich aufweisen, während die Fassung zu diesem Zweck auf der dem Schrumpfschlauch zugewandten Außenfläche einen Freistich aufweisen kann. Durch den genannten Einstich bzw. Freistich ändert sich bei rotationssymmetrischen Teilen der Durchmesser. Der Einstich in die Optik kann beispielsweise eine entlang der Außenfläche bzw. Mantelfläche der Optik eingebrachte V-Nut sein. Aber auch eine rechteckige, runde, sägezahnartige oder kombinierte Form ist möglich. Analoges gilt für nicht rotationssymmetrische Optiken, die dann an der Außenfläche eine dem Einstich entsprechende Formveränderung aufweisen. Der Freistich kann bei einer rotationssymmetrischen Fassung beispielsweise als ein Rechteck ausgebildet sein. Eine schräge, runde oder kombinierte Form ist hier ebenfalls möglich. Bei nicht rotationssymmetrischen Fassungen ist eine dem genannten Freistich entsprechende Formänderung in der Außenfläche der Fassung vorhanden. It is advantageous if the connection between shrink tube and optics and / or socket is positive and / or non-positive. For a positive connection, the optics can have a puncture on the outer surface facing the shrink tubing, while the socket for this purpose can have an undercut on the outer surface facing the shrink tubing. By the mentioned recess or undercut changes in rotationally symmetric parts of the diameter. The puncture in the optics, for example, a be along the outer surface or lateral surface of the optics introduced V-groove. But also a rectangular, round, sawtooth or combined shape is possible. The same applies to non-rotationally symmetrical optics, which then have a shape change corresponding to the puncture on the outer surface. The undercut may be formed in a rotationally symmetrical version, for example, as a rectangle. An oblique, round or combined shape is also possible here. In non-rotationally symmetrical versions, a shape change corresponding to the mentioned undercut is present in the outer surface of the socket.

Weisen Optik und/oder Fassung einen Einstich bzw. Freistich auf, auf den im geschrumpften Zustand der Schrumpfschlauch zu liegen kommt, sind Optik und/oder Fassung jeweils formschlüssig mit dem Schrumpfschlauch verbunden. Selbstverständlich kann der Formschluss auch durch die bereits vorhandene Geometrie von Optik bzw. Fassung hergestellt werden. If the optics and / or socket have a puncture or undercut on which the heat-shrink tubing comes to rest in the shrunken state, the optics and / or socket are each connected in a form-fitting manner to the shrink tubing. Of course, the positive connection can also be made by the already existing geometry of optics or version.

Eine rein kraftschlüssige also durch Haftreibung hergestellte Verbindung kann beispielsweise dadurch entstehen, dass der Schrumpfschlauch im geschrumpften Zustand auf der Mantelfläche der Optik zu liegen kommt, ohne dass hier ein weiterer Formschluss vorhanden wäre.A purely non-positive connection, that is to say produced by static friction, can thus be produced, for example, by the shrinking tube coming to lie in the shrunken state on the outer surface of the optic, without any further form-fit being present here.

Zusätzlich oder alternativ kann eine stoffschlüssige Verbindung dadurch hergestellt werden, dass auf der Innenseite des Schrumpfschlauchs ein Kleber vorhanden ist, der zusätzlich für eine Verklebung des Schrumpfschlauchs mit der Optik und/oder der Fassung sorgt. Additionally or alternatively, a cohesive connection can be produced by providing an adhesive on the inside of the heat-shrinkable tube, which additionally provides for gluing the heat-shrinkable tube to the optics and / or the socket.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen optischen Bauteils ist es vorteilhaft, wenn die Optik mittels Unterdruck bzw. Vakuum auf der Fassung gehalten wird, bis der Schrumpfschlauch geschrumpft ist. Hierzu liegt die Fassung zweckmäßigerweise auf einem mit einem Vakuumanschluss versehenen Träger. Diese Art der Vakuumfixierung vermeidet den Einsatz eines Klebers. In the method according to the invention for producing an optical component according to the invention, it is advantageous if the optic is held on the socket by means of negative pressure or vacuum until the shrink tube has shrunk. For this purpose, the version is expediently located on a provided with a vacuum connection carrier. This type of vacuum fixation avoids the use of an adhesive.

Vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Heißschrumpfschlauchs erwiesen, der mittels Heißluft und/oder Infrarot (IR-)Bestrahlung geschrumpft wird. The use of a heat-shrinkable tube which has shrunk by means of hot air and / or infrared (IR) irradiation has proven to be advantageous.

In dem bereits behandelten Fall, dass die Optik eine oder mehrere Linsen als Bauteile aufweist, ist eine rotationssymmetrische Anordnung vorteilhaft, bei der die Fassung ihrerseits auf einen um die optischen Achse der Optik rotierbaren Drehteller aufgelegt wird, bevor die Optik auf die Fassung aufgelegt wird. Der Drehteller weist vorteilhafterweise einen Vakuumanschluss auf, so dass die Optik durch Unterdruck an der Fassung fixiert wird. Der Schrumpfschlauch wird nun im Schritt (b) beispielsweise auf eine Auflagefläche der Fassung gelegt, so dass er mit Abstand sich zumindest um einen Teil der Außenfläche der Fassung sowie zumindest um einen Teil der Außenfläche der Optik herum erstreckt. In the case already discussed that the optics has one or more lenses as components, a rotationally symmetrical arrangement is advantageous in which the socket is in turn placed on a rotatable about the optical axis of the optic turntable before the optics is placed on the socket. The turntable advantageously has a vacuum connection, so that the optics is fixed by negative pressure on the socket. The shrink tube is then placed in step (b), for example, on a support surface of the socket so that it extends at a distance at least around a part of the outer surface of the socket and at least around a part of the outer surface of the optics.

Zum Schrumpfen wird der Drehteller zweckmäßigerweise in Rotation versetzt, um ein gleichmäßiges verzugsarmes Zusammenziehen des Schrumpfschlauchs zu gewährleisten. Hierzu wird mittels eines Heißluftgeräts bzw. eines IR-Strahlers heiße Luft bzw. IR-Strahlung auf den Schrumpfschlauch aufgebracht, der sich hierdurch zusammenzieht und um Fassung und Optik herumlegt. For shrinking the turntable is expediently set in rotation to ensure a uniform low-distortion contraction of the shrink tube. For this purpose, hot air or IR radiation is applied to the shrink tube by means of a hot air device or an IR radiator, which thereby contracts and surrounds the socket and optics.

Vor dem Schrumpfen des Schrumpfschlauchs kann mittels rotierendem Drehteller eine Zentrierung der optischen Achse der Optik erfolgen, so dass die optische Achse und die Rotationsachse des Drehtellers zusammenfallen.Prior to shrinking of the shrink tube can be done by means of a rotating turntable, a centering of the optical axis of the optics so that the optical axis and the axis of rotation of the turntable coincide.

Nach dem Schrumpfen gemäß Schritt (c) wird das Aufbringen von Heißluft bzw. IR-Strahlung abgebrochen und das Bauelement abgekühlt. Nach der Abkühlung wird das fertige Bauelement vom Drehteller genommen. After shrinking according to step (c), the application of hot air or IR radiation is stopped and the component is cooled. After cooling, the finished component is removed from the turntable.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below with reference to the drawing.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt schematisch eine Optikbaugruppe im Längsschnitt vor dem Schrumpfen eines Schrumpfschlauchs, 1 shows schematically an optical assembly in longitudinal section before shrinking a shrink tube,

2 zeigt die Optikbaugruppe aus 1 nach dem Schrumpfen des Schrumpfschlauchs, die eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optischen Bauelements darstellt, 2 shows the optics assembly 1 after shrinking of the shrink tube, which represents a first embodiment of an optical component according to the invention,

3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Optikbaugruppe schematisch im Längsschnitt mit einer separaten Auflagefläche für den Schrumpfschlauch vor dem Schrumpfen des selbigen, 3 shows a further embodiment of an optical assembly schematically in longitudinal section with a separate support surface for the shrink tube before shrinking the selbigen,

4 zeigt die Optikbaugruppe aus 3 nach dem Schrumpfen des Schrumpfschlauchs und somit eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optischen Bauelements, 4 shows the optics assembly 3 after shrinking of the shrink tube and thus another embodiment of an optical device according to the invention,

5 bis 12 zeigen schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauelements, wobei 5 to 12 schematically show a method according to the invention for producing an optical component, wherein

5 im Längsschnitt einen Drehteller mit Vakuumanschluss, 5 in longitudinal section a turntable with vacuum connection,

6 den Drehteller aus 5 mit einer Fassung für ein optisches Bauelement, 6 the turntable off 5 with a socket for an optical component,

7 den Drehteller mit Fassung und darauf aufgelegter Linse als Bauteil des optischen Bauelements und 7 the turntable with socket and lens placed thereon as a component of the optical component and

8 die Anordnung aus 7 mit einem um die Linse herum angeordneten Schrumpfschlauch, 8th the arrangement 7 with a shrink tube arranged around the lens,

9 die Anordnung aus 8 mit einem Heißluftgerät oder IR-Strahler zum Schrumpfen des Schrumpfschlauchs, 9 the arrangement 8th with a hot air device or IR emitter for shrinking the heat shrink tubing,

10 die Anordnung aus 9 mit geschrumpftem Schrumpfschlauch, 10 the arrangement 9 with shrinked shrink tubing,

11 das auf diese Weise hergestellte optische Bauelement auf dem Drehteller und 11 the optical component produced in this way on the turntable and

12 das fertige optische Bauelement zeigt; 12 shows the finished optical component;

13 bis 19 zeigen verschiedene Varianten eines erfindungsgemäßen optischen Bauelements. 13 to 19 show different variants of an optical component according to the invention.

1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine Optikbaugruppe aufweisend eine Fassung 12 sowie eine Optik 11, hier als Einzellinse 14 der Einfachheit halber dargestellt. Die Fassung 12 sowie die Optik 11 sind rotationssymmetrisch, wobei die Rotationsachse die optische Achse 22 der Optik 11 bzw. Linse 14 bildet. Wie weiter unten erläutert, kann die Optikbaugruppe um eine Rotationsachse gedreht werden, die der optischen Achse 22 entspricht. Die Rotationsrichtung ist mit 30 bezeichnet. Die Fassung 12 weist einen Vorsprung auf, der als Auflagefläche 15 für einen Schrumpfschlauch 13 verwendet werden kann. Weiterhin beinhaltet die Fassung 12 einen Führungsdurchmesser, an dem die Mantelfläche 16 der Optik 11 anliegt, wodurch die Optik 11 eine Vorzentrierung erhält. Weiterhin beinhaltet die Fassung 12 eine Schneidenauflage 20, auf der die Optik 11 in Richtung optischer Achse 22 aufliegt. An der Außen- bzw. Mantelfläche 17 der Fassung 12 ist ein Freistich 19 vorhanden, mittels dessen der Schrumpfschlauch 13 in geschrumpftem Zustand einen Formschluss mit der Fassung 12 eingeht. Wie außerdem weiter unten erläutert wird, besteht die Möglichkeit ein Vakuum bzw. Unterdruck in der mit 40 bezeichneten Vakuumabzugsrichtung zu erzeugen. Der entstehende Unterdruck saugt die Optik 11 an die Fassung 12, so dass auch ohne Kleber während des Schrumpfens die Optik 11 in ihrer Lage unverändert bleibt. 1 schematically shows a longitudinal section through an optical assembly comprising a socket 12 as well as an appearance 11 , here as a single lens 14 for the sake of simplicity. The version 12 as well as the optics 11 are rotationally symmetric, the axis of rotation being the optical axis 22 the optics 11 or lens 14 forms. As explained below, the optical assembly can be rotated about an axis of rotation, that of the optical axis 22 equivalent. The direction of rotation is with 30 designated. The version 12 has a projection that serves as a support surface 15 for a shrink tube 13 can be used. Furthermore, the version includes 12 a guide diameter at which the lateral surface 16 the optics 11 rests, causing the optics 11 receives a pre-centering. Furthermore, the version includes 12 a cutting edge 20 on which the optics 11 in the direction of the optical axis 22 rests. At the outer or outer surface 17 the version 12 is an underdog 19 present, by means of which the shrink tube 13 in shrunken condition a positive connection with the socket 12 received. As will also be explained below, there is the possibility of a vacuum or negative pressure in the 40 designated vacuum extraction direction to produce. The resulting negative pressure sucks the optics 11 to the version 12 , so even without glue during shrinking the optics 11 remains unchanged in its position.

2 zeigt die Optikbaugruppe aus 1 nach dem Schrumpfen des Schrumpfschlauchs 13. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente. Der geschrumpfte Schrumpfschlauch 13 umgibt zumindest einen Teil der Mantelfläche 17 der Fassung 12 sowie zumindest einen Teil der Mantelfläche 16 der Optik 11. Auf diese Weise ist der geschrumpfte Schrumpfschlauch 13 formschlüssig sowohl mit der Fassung 12 als auch mit der Optik 11 verbunden. Dies ergibt eine besonders stabile und dichte Verbindung. Das resultierende optische Bauelement ist in 2 dargestellt. 2 shows the optics assembly 1 after shrinking the shrink tube 13 , Like reference numerals designate like elements. The shrunken shrink tubing 13 surrounds at least a part of the lateral surface 17 the version 12 and at least a part of the lateral surface 16 the optics 11 , In this way, the shrunken shrink tube 13 positive fit both with the socket 12 as well as with the optics 11 connected. This results in a particularly stable and tight connection. The resulting optical component is in 2 shown.

Die 3 und 4 zeigen ähnliche Anordnungen wie die 1 und 2, wobei in 3 eine separate Auflagefläche 21 für den Schrumpfschlauch 13 vorgesehen ist, d.h. der Schrumpfschlauch liegt nicht auf einem Teil der Fassung 12, sondern ist unabhängig von der Fassung 12 gelagert. Alle übrigen Elemente entsprechen denen aus 1. Das fertige optische Bauelement gemäß 4 zeigt die formschlüssige Verbindung des geschrumpften Schrumpfschlauchs mit der Fassung 12 und der Optik 11. Die separate Auflagefläche 21 für den Schrumpfschlauch ist entfernt. The 3 and 4 show similar arrangements as the 1 and 2 , where in 3 a separate support surface 21 for the shrink tubing 13 is provided, ie the shrink tube is not on a part of the socket 12 but is independent of the version 12 stored. All other elements correspond to those from 1 , The finished optical component according to 4 shows the positive connection of the shrunken shrink tubing with the socket 12 and the optics 11 , The separate support surface 21 for the shrink tubing is removed.

Die 5 bis 12 zeigen ein mögliches Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauelements, wie es in 2 gezeigt ist. Wiederum werden alle Figuren übergreifend behandelt und gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente. The 5 to 12 show a possible method for producing an optical device as shown in FIG 2 is shown. Again, all figures are treated across and the same reference numerals designate like elements.

In einem ersten Schritt wird ein rotierbarer Drehteller mit Vakuumanschluss vorbereitet, der in 5 im Längsschnitt gezeigt ist. Der Drehteller 50 ist um eine Drehachse rotierbar, die später mit der optischen Achse 22 der Optik 11 zusammenfallen wird. Die Vakuumabzugsrichtung ist wiederum mit 40 bezeichnet. In a first step, a rotatable turntable with vacuum connection is prepared 5 shown in longitudinal section. The turntable 50 is rotatable about a rotation axis, later with the optical axis 22 the optics 11 will coincide. The vacuum withdrawal direction is again with 40 designated.

6 zeigt schematisch eine auf den Drehteller 50 aufgebrachte Fassung 12 eines herzustellenden optischen Bauelements. Die Fassung 12 entspricht der in den 1 und 2 gezeigten Fassung, so dass hier auf nähere Erläuterungen verzichtet werden kann. 6 schematically shows a on the turntable 50 applied version 12 an optical component to be produced. The version 12 corresponds to the in the 1 and 2 shown version, so that can be dispensed with further explanation here.

7 zeigt den nächsten Schritt (Schritt (a)) des Auflegens einer Optik 11, hier wieder eine Einzellinse 14, auf die Fassung 12. In den Schritten gemäß 6 und 7 befindet sich der Drehteller 50 in Ruhe und es findet keine Evakuierung statt. 7 shows the next step (step (a)) of applying optics 11 , here again a Einzellinse 14 , on the version 12 , In the steps according to 6 and 7 is the turntable 50 in peace and there will be no evacuation.

8 zeigt den nächsten Schritt, bei dem mit der Evakuierung begonnen wird. Hierdurch wird die in die Fassung 12 eingelegte Optik 11 für die folgenden Schritte fixiert. Üblicherweise findet nun eine (Vor-)Zentrierung der optischen Achse 22 der Optik 11 statt, bei der durch Rotation des Drehtellers 50 die optische Achse 22 der Optik 11 derart justiert wird, dass sie mit der Drehachse des Drehtellers 50 zusammenfällt. Dieses Verfahren ist an sich bekannt und soll daher vorliegend nicht weiter erläutert werden. Der Schrumpfschlauch 13 muss vor dem Schrumpfen selbstverständlich richtig abgelängt werden. Anschließend wird der Schrumpfschlauch 13 auf die Auflagefläche 15 um einen Teil der Mantelfläche 17 der Fassung 12 und einen Teil der Mantelfläche 16 der Optik 11 herum gelegt (Schritt (b)). Wie bereits anhand von 3 und 4 erläutert, kann der Schrumpfschlauch 13 auch auf eine separate Auflagefläche, die Bestandteil einer ringförmigen Vorrichtung ist, gelegt und in der richtigen Position gehalten werden. 8th shows the next step, where the evacuation is started. This will be in the version 12 inserted optics 11 fixed for the following steps. Usually finds now a (pre) centering of the optical axis 22 the optics 11 instead, by rotating the turntable 50 the optical axis 22 the optics 11 is adjusted so that it with the axis of rotation of the turntable 50 coincides. This method is known per se and should therefore not be explained further here. The shrink tube 13 must of course be cut to length before shrinking. Subsequently, the shrink tube 13 on the support surface 15 around a part of the lateral surface 17 the version 12 and a part of the lateral surface 16 the optics 11 around (step (b)). As already on the basis of 3 and 4 explains, the shrink tube 13 also be placed on a separate support surface, which is part of an annular device, and held in the correct position.

9 zeigt den Beginn des Schrumpfvorgangs, bei dem der Drehteller 50 in Rotation versetzt wird. Die Evakuierung bleibt zur Fixierung der Optik 11 an der Fassung 12 aufrechterhalten. Zum Schrumpfen des Schrumpfschlauchs 13 wird ein Heißluftgerät oder IR-Strahler derart angeordnet, dass die heiße Luft bzw. die IR-Strahlung möglichst effektiv den Schrumpfschlauch 13 erreicht. Hierzu kann ein Reflektor 61 um den Schrumpfschlauch 13 herum derart angeordnet sein, dass heiße Luft bzw. IR-Strahlen reflektiert werden, um auf den Schrumpfschlauch 13 zu treffen. Die Rotation des Drehtellers 50 und somit des Schrumpfschlauchs 13 bewirkt eine gleichmäßige und verzugsarme Schrumpfung des Heißschrumpfschlauchs 13. Der Schrumpfschlauch 13 zieht sich zusammen und umgibt Fassung 12 und Optik 11, wie in 10 gezeigt (Schritt (c)). 9 shows the beginning of the shrinking process, where the turntable 50 is set in rotation. The evacuation remains to fix the optics 11 on the socket 12 maintained. For shrinking the shrink tubing 13 If a hot air device or IR emitter is arranged such that the hot air or the IR radiation as effectively as possible the shrink tube 13 reached. This can be a reflector 61 around the heat shrink tubing 13 be arranged so that hot air or infrared rays are reflected to the shrink tube 13 hold true. The rotation of the turntable 50 and thus the heat shrink tubing 13 causes a uniform and low distortion shrinkage of the heat shrink tube 13 , The shrink tube 13 contracts and surrounds 12 and optics 11 , as in 10 shown (step (c)).

10 zeigt das Ende des Schrumpfvorgangs, bei dem der Schrumpfschlauch in geschrumpfter Form zumindest einen Teil der Mantelfläche der Fassung 12 sowie mindestens einen Teil der Mantelfläche der Optik 11 umgibt und somit Optik 11 und Fassung 12 verbindet. Danach kann das Heißluftgerät bzw. der IR-Strahler 60 entfernt werden. 10 shows the end of the shrinking process, wherein the shrink tube in shrunken form at least part of the lateral surface of the socket 12 and at least part of the lateral surface of the optics 11 surrounds and thus optics 11 and version 12 combines. Thereafter, the hot air device or the IR emitter 60 be removed.

11 zeigt das auf diese Weise hergestellte optische Bauelement 10 auf dem Drehteller 50, wobei nunmehr die Rotation des Drehtellers 50 und die Evakuierung des Innenraums von Drehteller 50 und Fassung 12 beendet werden kann. 11 shows the optical component produced in this way 10 on the turntable 50 , where now the rotation of the turntable 50 and the evacuation of the interior of turntable 50 and version 12 can be stopped.

12 zeigt schließlich das fertiggestellte optische Bauelement 10, das dem aus 2 entspricht. Insoweit sei hier auf weitere Erläuterungen verzichtet, um Wiederholungen zu vermeiden. Die beiden Pfeile in 12 zeigen die Stellen an, an denen der geschrumpfte Schrumpfschlauch 13 eine formschlüssige Verbindung mit der Fassung 12 bzw. der Optik 11 eingegangen ist. 12 finally shows the finished optical component 10 that's out 2 equivalent. In that regard, it should be omitted here to further explanations to avoid repetition. The two arrows in 12 indicate the places where the shrunken shrink tube 13 a positive connection with the socket 12 or the optics 11 has been received.

Die 13 bis 19 zeigen verschiedene weitere Ausführungsformen optischer Bauelemente, die auch mit dem oben geschilderten Verfahren gemäß 5 bis 12 in analoger Weise hergestellt werden können. Wiederum bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. The 13 to 19 show various other embodiments of optical components, which also with the above-described method according to 5 to 12 can be prepared in an analogous manner. Again, like reference numerals designate like elements.

13 zeigt eine weitere Ausführungsform eines optischen Bauelements 10 mit einer Optik 11, einer Fassung 12 sowie einem geschrumpften Schrumpfschlauch 13, der an der Mantelfläche 16 der Optik 11 sowie wenigstens teilweise an der Mantelfläche 17 der Fassung 12 anliegt. Die Verbindung von Schrumpfschlauch 13 und Fassung 12 ist wiederum formschlüssig. Die Verbindung von Schrumpfschlauch 13 und Optik 11 ist hingegen kraftschlüssig, da die Verbindung hier in dem mit dem Pfeil gekennzeichneten Bereich durch Reibschluss hergestellt wird. 13 shows a further embodiment of an optical component 10 with an appearance 11 , a version 12 and a shrunken shrink tube 13 , on the lateral surface 16 the optics 11 and at least partially on the lateral surface 17 the version 12 is applied. The connection of shrink tubing 13 and version 12 is again form-fitting. The connection of shrink tubing 13 and optics 11 is, however, non-positively, since the connection is made here in the area marked by the arrow by frictional engagement.

14 zeigt wiederum eine weitere Variante eines optischen Bauelements 10, bei dem die Verbindung von Schrumpfschlauch 13 sowohl mit Fassung 12 als auch mit Optik 11 durch Kraftschluss erfolgt. 14 again shows a further variant of an optical component 10 in which the connection of shrink tubing 13 both with frame 12 as well as with optics 11 done by traction.

15 zeigt eine weitere Ausführungsform eines optischen Bauelements 10, wobei hier die Optik 11 auf der dem Schrumpfschlauch 13 zugewandten Mantelfläche 16 einen Einstich 18 in Form einer V-Nut aufweist. Der Einstich 18 ist rotationssymmetrisch und verändert den Durchmesser der Optik 11. Insofern kann der Einstich 18 auch allgemein als Freistich bezeichnet werden. Der Einstich 18 führt, wie in 15 dargestellt, zu einer formschlüssigen Verbindung des Schrumpfschlauchs 13 mit der Optik 11. Zusätzlich zu der bestehenden kraftschlüssigen Verbindung des Schrumpfschlauchs 13 mit der Optik 11 und der Fassung 12 kann somit eine erhöhte Verbindungsstärke erzielt werden. 15 shows a further embodiment of an optical component 10 , here the optics 11 on the shrink tube 13 facing lateral surface 16 a puncture 18 in the form of a V-groove. The puncture 18 is rotationally symmetric and changes the diameter of the optics 11 , In this respect, the puncture 18 Also commonly referred to as an underdog. The puncture 18 leads, as in 15 shown, to a positive connection of the shrink tube 13 with the optics 11 , In addition to the existing frictional connection of the shrink tubing 13 with the optics 11 and the version 12 Thus, an increased connection strength can be achieved.

16 zeigt eine Variante eines optischen Bauelements 10 im Vergleich zu 15. Durch einen in der Fassung 12 vorhandenen Freistich 19 kann auch die Verbindung von Schrumpfschlauch 13 zu Fassung 12 nochmals durch Formschluss gefestigt werden. 16 shows a variant of an optical component 10 compared to 15 , By one in the version 12 existing undercut 19 can also be the connection of shrink tubing 13 to version 12 be strengthened again by positive locking.

Die in den 15 und 16 dargestellten Einstiche bzw. Freistiche können auch andere Formen als die dort dargestellten haben. Allgemein sind rechteckige, sägezahnartige, runde, aber auch kombinierte Formen möglich. The in the 15 and 16 notches or undercuts shown can also have other shapes than those shown there. In general, rectangular, sawtooth, round, but also combined forms are possible.

17 zeigt eine weitere Ausführungsform eines optischen Bauelements 10 mit einer Einzellinse 14 als Optik 11 und einer Fassung 12, die zwar über die Schneidenauflage 20, jedoch aber nicht über einen Führungsdurchmesser (vergleiche 2) verfügt. Auch bei dieser Art von Fassung 12 lässt sich ein optisches Bauelement 10 in der geschilderten Art herstellen. Wie aus 17 ersichtlich, ist der Schrumpfschlauch 13 form- und kraftschlüssig mit der Fassung 12 sowie mit der Optik 11 verbunden. 17 shows a further embodiment of an optical component 10 with a single lens 14 as optics 11 and a version 12 while over the cutting edge 20 but not over a guide diameter (compare 2 ). Even with this kind of version 12 can be an optical component 10 manufacture in the manner described. How out 17 can be seen, is the shrink tube 13 positive and non-positive with the socket 12 as well as with the optics 11 connected.

18 zeigt eine ähnliche Variante wie 17. Der geschrumpfte Schrumpfschlauch 13 ist bei dieser Variante kraftschlüssig sowohl mit der Fassung 12 als auch mit der Optik 11 verbunden. 18 shows a similar variant as 17 , The shrunken shrink tubing 13 is in this variant frictionally both with the version 12 as well as with the optics 11 connected.

19 zeigt wiederum eine Variante eines optischen Bauelements 10 aus 18. Zur Realisierung einer formschlüssigen Verbindung weist die Optik 11 einen Einstich 18 und die Fassung 12 einen Freistich 19 auf. Bezüglich weiterer Erläuterungen sei auf das oben gesagte verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. 19 again shows a variant of an optical component 10 out 18 , To realize a positive connection, the optics 11 a puncture 18 and the version 12 an underdog 19 on. For further explanation, reference is made to the above to avoid repetition.

Bei sämtlichen geschilderten Ausführungsbeispielen kann zusätzlich ein Kleber auf der Innenseite des Schrumpfschlauches 13 vorhanden sein, der zusätzlich den Schrumpfschlauch 13 mit der Optik 11 und/oder der Fassung 12 stoffschlüssig verbindet. Im Falle eines Heißschrumpfschlauchs 13 bietet sich ein Heißkleber an, der während des Schrumpfvorgangs ausgehärtet wird. Eine zusätzliche stoffschlüssige Verbindung kann bei besonders hohen G-Kräften (wie Waferinspektionen mit hohen Geschwindigkeiten, Luft- und Raumfahrttechnik, Polizei- und Militärtechnik, z.B. Zielfernrohre, Nachtsichtgeräte, ...) notwendig werden oder bei Anwendungen, bei denen es auf Dichtigkeit ankommt. In all the described embodiments, an additional adhesive on the inside of the shrink tube 13 be present, in addition to the shrink tube 13 with the optics 11 and / or the version 12 cohesively connects. In the case of a heat shrink tube 13 offers a hot melt, which is cured during the shrinking process. An additional cohesive connection may be necessary in the case of particularly high G forces (such as wafer inspections at high speeds, aerospace technology, police and military technology, eg rifle scopes, night vision devices, etc.) or in applications in which tightness is important.

In sämtlichen genannten Ausführungsbeispielen können auch die bereits erwähnten Kaltschrumpfschläuche zum Einsatz kommen, bei denen der Schrumpfvorgang dadurch erfolgt, dass eine Stützwendel von Hand oder automatisch aus dem Kaltschrumpfschlauch herausgezogen wird, wodurch sich dieser zusammenzieht. In all the above embodiments, the already mentioned cold shrink tubing can be used, in which the shrinking process takes place in that a support coil by hand or automatically pulled out of the cold shrink tube, causing it to contract.

Mit der vorliegenden Erfindung lässt sich insbesondere die Verwendung von Klebstoffen zur Verbindung einer Optik mit ihrer Fassung vermeiden. Dies ist besonders vorteilhaft in der Cryo-Forschung (z.B. CLEM Correlative Light and Electron Microscopy). Klebstoffe können nämlich bei extrem niedrigen Temperaturen ihre Hafteigenschaft verlieren. Die Folge wäre, dass die Optik 11 aus der Fassung 12 fällt oder sich dort verschiebt. Mit der erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchverbindung bleibt die Optik 11 in der Fassung 12 unverändert über Form- und/oder Kraftschluss gehalten. The present invention makes it possible in particular to avoid the use of adhesives for joining an optic with its socket. This is particularly advantageous in cryo-research (eg CLEM Correlative Light and Electron Microscopy). Adhesives can lose their adhesive properties at extremely low temperatures. The consequence would be that the optics 11 out of frame 12 falls or shifts there. With the heat shrink tubing invention, the optics remains 11 in the version 12 unchanged held over form and / or adhesion.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: optisches Bauelement optical component
1111: Optik optics
1212: Fassung version
1313: Schrumpfschlauch shrinkable tubing
1414: Linse, Bauteil Lens, component
1515: Auflagefläche bearing surface
1616: Außenfläche, Mantelfläche der Optik Outer surface, outer surface of the optics
1717: Außenfläche, Mantelfläche der Fassung Outer surface, lateral surface of the socket
1818: Einstich puncture
1919: Freistich Freeway
2020: Schneidenauflage cut edition
2121: separate Auflagefläche separate support surface
2222: optische Achse, Rotationsachse optical axis, rotation axis
3030: Rotationsrichtung direction of rotation
4040: Vakuumabzugsrichtung Vacuum withdrawal direction
5050: Drehteller turntable
6060: Heißluftgerät, IR-Strahler Hot air device, IR emitter
6161: Reflektor reflector

Claims

Optical component ( 10 ) with one or more components ( 14 ) having optics ( 11 ) and one the optics ( 11 ) supporting version ( 12 ), characterized by a shrink tube ( 13 ), which in the shrunken state the optics ( 11 ) with the version ( 12 ) connects.

Optical component ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the connection of shrink tubing ( 13 ) with the optics ( 11 ) and / or version ( 12 ) is positive and / or non-positive.

Optical component ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that on the inside of the shrink tube ( 13 ) an adhesive is present.

Optical component ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the optics ( 11 ) on the shrink tube ( 13 ) facing outer surface a puncture ( 18 ) having.

Optical component ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the socket ( 12 ) on the shrink tube ( 13 ) facing an undercut ( 19 ) having.

Optical component ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the optics ( 11 ) one or more lenses as components ( 14 ) having.

Method for producing an optical component ( 10 ) with one or more components ( 14 ) having optics ( 11 ) and one the optics ( 11 ) supporting version ( 12 ), comprising the following steps: (a) the optics ( 11 ) is applied to the version ( 12 ), (b) a shrink tube ( 13 ) is at least a part of the outer surface of the socket ( 12 ) and at least a part of the outer surface of the optics ( 11 ) and (c) the shrink tube ( 13 ) is shrunk.

Method according to claim 7, characterized in that the optics ( 11 ) by means of negative pressure on the socket ( 12 ) is held until the shrink tube ( 13 ) has shrunk.

A method according to claim 7 or 8, characterized in that as heat shrink tubing ( 13 ) a heat shrink tube is used, which is shrunk by means of hot air and / or infrared radiation.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that an optic ( 11 ) with one or more lenses as components ( 14 ), the version ( 12 ) before step (a) in turn to one about the optical axis ( 22 ) of the optics ( 11 ) rotatable turntable ( 50 ) is launched.

Method according to claim 10, characterized in that the turntable ( 50 ) is rotated during step (c).

Method according to claim 10 or 11, characterized in that the turntable ( 50 ) is rotated prior to step (c) about the optical axis ( 22 ) of the optics ( 11 ) to center.