DE4113956C2

DE4113956C2 - Optical system

Info

Publication number: DE4113956C2
Application number: DE19914113956
Authority: DE
Inventors: Peter Hanke; Engelbert Hofbauer; Rolf-Dietrich Grimminger
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: LINOS PHOTONICS GMBH & CO. KG, 37081 GOETTINGEN, DE
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2011-04-30
Also published as: DE4113956A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System mit mindestens einem optischen Element mit wenigstens zwei ebenen Seitenflächen und einer Fassung für das optische Element.The invention relates to an optical system at least one optical element with at least two flat side surfaces and a frame for the optical element.

Ein derartiges optisches System ist aus der US-PS 48 57 130 bekannt. Bei diesem bekannten optischen System wird ein optisches Element, das wenigstens zwei ebene Sei tenflächen aufweist, mit einer Fassung für das optische Element verklebt. Hierzu weist die Fassung zwei Aus nehmungen in an die ebenen Seitenflächen des optischen Elements angrenzenden Bereichen auf. In diese Aus nehmungen ist jeweils ein Verbindungselement einge setzt, das mit dem optischen Element dadurch verklebt ist, daß der Klebstoff durch Öffnungen in einen Hohl raum zwischen dem Verbindungselement und dem optischen Element eingefüllt wird.Such an optical system is from US-PS 48 57 130 known. In this known optical system an optical element that is at least two flat ten surfaces, with a socket for the optical Element glued. The version shows two details takes in on the flat side surfaces of the optical Elements adjacent areas. In this out A connector is in each case sets that glued to the optical element is that the adhesive through openings in a hollow space between the connecting element and the optical Element is filled.

Bei derartigen optischen Systemen besteht allgemein das Problem, daß der Klebstoff nicht über die vorgesehene Kontaktfläche hinaus durch Kapillarwirkungen etc. gelangen darf.In such optical systems there is generally Problem that the adhesive does not have the intended Contact surface due to capillary effects etc. may arrive.

Aus der US-PS 48 57 130 sind keine in der Praxis ver wendbaren Hinweise entnehmbar, wie das Unterwandern von Flächen, die für die Klebung nicht vorgesehen sind, verhindert werden kann.From US-PS 48 57 130 are no ver in practice turnable notices, such as infiltrating Areas that are not intended for gluing can be prevented.

Bei zu großer Klebstoff-Kontaktfläche ist aber die notwendige Temperaturdehnung aufgrund von thermischen Ausdehnungsdifferenzen zwischen Fassung und optischen Elementen nicht mehr gegeben, da die Scherung nicht mehr über die definierte Klebefuge aufgefangen werden kann.If the adhesive contact area is too large, however necessary thermal expansion due to thermal Differences in expansion between frame and optical Elements no longer exist because the shear is not more can be caught via the defined adhesive joint can.

Aus der DE 90 15 623 U1 ist eine Prismenhalterung bekannt, in die die Prismen eingeklebt sind. Der Klebstoff ist dabei in einer Senke des Halterungsteils in einer Menge vorgesehen, die das Volumen der Senke nicht ganz ausfüllt. Dadurch entsteht eine Rille um den Klebstoff herum.DE 90 15 623 U1 is a prism holder known, in which the prisms are glued. The Adhesive is in a depression in the mounting part provided in an amount equal to the volume of the sink not completely filled. This creates a groove around the Glue around.

In der DE 90 15 623 U1 wird nicht beschrieben, daß diese Rille um den Klebstoff herum an jeder Stelle gleich groß ist. Es ist insbesondere möglich, daß der Klebstoff an einer Stelle keinen Abstand zum weiteren Material hat. Dadurch ist es nicht möglich, daß die Prismen frei in diese Richtung scheren können. Insbesondere ist es auch möglich, daß der Klebstoff hierdurch unerwünscht zwischen die Prismenhalterung und das Prisma wandert.DE 90 15 623 U1 does not describe that this groove around the glue at every point is the same size. It is particularly possible that the Glue in one place no distance from the other Material. It is therefore not possible for the Prisms can shear freely in this direction. In particular it is also possible that the glue undesirable between the prism holder and that Prism wanders.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches System mit wenigstens einem optischen Element mit wenigstens zwei ebenen Seitenflächen und einer Fassung derart weiterzubilden, daß der Klebstoff bei der Mon tage nicht über die Klebstoff-Kontaktfläche hinaus wandern kann, so daß sich eine definierte Klebefuge ergibt, die die thermischen Dehnungsdifferenzen zwi schen Fassung und optischen Elementen aufnehmen kann.The invention has for its object an optical System with at least one optical element with at least two flat side surfaces and one Frame to develop such that the adhesive in the Mon do not extend beyond the adhesive contact area can migrate so that there is a defined adhesive joint results that the thermal expansion differences between the frame and optical elements.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.An inventive solution to this problem is in Claim 1 specified. Developments of the invention are the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß weist das Verbindungselement, das in die Ausnehmung der Fassung eingesetzt wird, eine von einer Ausnehmung, die in Art einer Rille ausgebildet ist, umgebene Klebstoff-Kontaktfläche auf. Diese Rille verhindert, daß durch Kapillar-Wirkungen etc. der Klebstoff über die eigentliche Klebstoff-Kontaktfläche hinauswandern kann.According to the invention, the connecting element, which in the recess of the socket is used, one of a recess formed in the manner of a groove surrounding adhesive contact surface. That groove prevents the capillary effects etc. of the Adhesive over the actual adhesive contact area can wander out.

Damit ist es möglich, den Klebstoff nicht über Ein füllöffnungen, sondern vor dem Einsetzen des Verbin dungselements in definierter Menge auf diese in Trop fenform aufzubringen.This makes it possible not to have the glue on filling openings, but before inserting the connector in a defined amount on these in trop to apply fenform.

Nach dem Einsetzen des Verbindungselements in die Ausnehmung verteilt sich der Klebstoff in der vorgese henen Klebefuge mit einer gleichförmigen Dicke, die durch die Geometrie der Klebstoff-Kontaktfläche vorge geben ist. Die die Klebstoff-Kontaktfläche umgebende Ausnehmung bzw. Rille bleibt unbenetzt und ermöglicht damit eine ungehinderte Gleitbewegung der Fassung gegenüber dem optischen Element, durch die Dehnungs differenzen etc. aufgenommen werden können.After inserting the connector into the The adhesive is distributed in the recess in the pre-recess glue joint with a uniform thickness, the featured by the geometry of the adhesive contact surface give is. The one surrounding the adhesive contact area The recess or groove remains unwetted and possible thus an unimpeded sliding movement of the frame compared to the optical element, due to the stretch differences etc. can be recorded.

Dabei ist es erforderlich, daß außerhalb der Ausnehmung an dem Verbindungselement ein Vorsprung vorgesehen ist, der auf dem optischen Element aufsitzt und somit eine Gleitfläche bildet.It is necessary that outside of Recess on the connecting element a projection is provided, which sits on the optical element and thus forms a sliding surface.

Als Klebstoff können im Prinzip beliebige Klebstoffe verwendet werden, die eine sichere Montage erlauben. Bevorzugt ist jedoch die Verwendung von Epoxy-Klebern (Anspruch 2).In principle, any adhesive can be used as the adhesive be used, which allow a safe installation. However, the use of epoxy adhesives is preferred (Claim 2).

Das erfindungsgemäße optische System kann die unter schiedlichsten optischen Elemente, wie beispielsweise Prismen etc. aufweisen. Für Streifenlinsen, d. h. für Linsen mit vier ebenen Seitenflächen und ähnliche Elemente ist es bevorzugt, wenn vier Verbindungs elemente vorgesehen sind, von denen jeweils eines an einer Längsseite der Seitenflächen der Streifenlinse angeordnet ist (Anspruch 3).The optical system according to the invention can under various optical elements, such as Have prisms etc. For striped lenses, i.e. H. for lenses with four flat side surfaces and the like Elements it is preferred if four connecting elements are provided, of which one each a long side of the side surfaces of the strip lens is arranged (Claim 3).

Gemäß Anspruch 4 ist es ferner bevorzugt, wenn die Verbindungselemente zylinderförmig sind. Diese Ausbildung minimiert insbesondere in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 5, gemäß dem die Verbindungselemente aus dem gleichen Material wie die Fassung bestehen, Span nungen zwischen der Fassung und den Verbindungs elementen. According to claim 4, it is further preferred if the Fasteners are cylindrical. This training minimized especially in connection with the characteristics of claim 5, according to which the connecting elements made of the same material as the frame, Span between the socket and the connections elements.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla risch beschrieben.The invention is as follows based on execution examples with reference to the drawing exempla described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1a und 1b einen Längsschnitt durch ein erfin dungsgemäßes optisches System sowie eine Aufsicht auf eine in diesem System verwendete Fassung, und Fig. 1a and 1b is a longitudinal section through an optical system according OF INVENTION dung and a plan view of a system used in this socket, and

Fig. 2a und 2b das Verhalten des erfindungsgemäßen optischen Systems bei Temperaturän derungen. 2a and 2b show the behavior of the optical system according to the invention requirements. At Temperaturän.

Fig. 1a zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungs gemäßes optisches System, das ohne Beschränkung der allgemeinen Anwendbarkeit als optisches Element eine Streifenlinse 1 aufweist. Mit 2 ist eine Fassung für die Streifenlinse 1 bezeichnet, die in den Bereichen, die an die ebenen Seitenflächen der Streifenlinse 1 angrenzen, Ausnehmungen 4 aufweist, in die zylinder förmige Verbindungselemente 3 eingesetzt sind. Die Verbindungselemente 3 sind über eine Klebstoff-Kontakt fläche 5 mit der Streifenlinse 1 und in Art einer Welle/Nabe-Verbindung 6 mit der Fassung 2 verklebt. Der Klebstoff kann dabei insbesondere vor dem Einsetzen des Verbindungselements 3 in die Fassung 2 auf die Klebstoff- Kontaktfläche 5 aufgebracht werden. Fig. 1a shows a longitudinal section through a fiction, according to optical system as an optical element comprises a strip lens 1 without limiting the general applicability. 2 with a frame for the strip lens 1 is referred to, which has recesses 4 in the areas which adjoin the flat side surfaces of the strip lens 1 , in which cylindrical connecting elements 3 are inserted. The connecting elements 3 are glued to an adhesive contact surface 5 with the strip lens 1 and in the manner of a shaft / hub connection 6 with the socket 2 . The adhesive can in particular be applied to the adhesive contact surface 5 before the connecting element 3 is inserted into the socket 2 .

Fig. 1b zeigt in einer Aufsicht auf die Fassung 2 die Ausbildung der Ausnehmung 4 und des Verbindungselements 3. FIG. 1b shows the formation of the recess 4 and the connecting member 3 in a plan view of the socket 2.

Die Fig. 2a und 2b zeigen vergrößert das Verbindungs element 3 sowie die an das Verbindungselement 3 an grenzenden Teile des optischen Elements 1 und der Fassung 2. FIGS. 2a and 2b show enlarged the connection element 3 and to the connecting element 3 at adjacent parts of the optical element 1 and the socket 2.

Dabei ist in Fig. 2a der Fall einer positiven Tempera turänderung gegenüber einer Soll-Temperatur und in Fig. 2b der Fall einer negativen Temperaturänderung gegenüber der Soll-Temperatur dargestellt.Here 2b is the case in Fig. 2a the case of a positive temperature turänderung to a target temperature and in Fig. A negative temperature change compared to the target temperature shown.

Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, weist das Verbindung selement 3 eine Klebstoff-Kontaktfläche 5 auf, die von der Klebstoffschicht 31 benetzt wird. Die Klebstoff kontaktfläche 5 ist von einer in Art einer Rille ausgebildeten Ausnehmung 32 umgeben, die wiederum von einem an dem Verbindungselement 3 vorgesehenen Vor sprung 33 umgeben ist. Dieser Vorsprung bildet eine Gleitfläche, die auf dem optischen Element aufsitzt, und die bei positiven bzw. negativen Temperaturänderun gen Scherungen der Klebstoffschicht 31 um positive und negative Scherwinkel γ erlaubt, so daß Dehnungsdiffe renzen aufgefangen werden können.As can be seen in FIG. 2, the connection element 3 has an adhesive contact surface 5 which is wetted by the adhesive layer 31 . The adhesive contact surface 5 is surrounded by a groove 32 formed in the manner of a groove, which in turn is surrounded by a jump 33 provided on the connecting element 3 . This projection forms a sliding surface, which rests on the optical element, and which allows positive and negative shear conditions of the adhesive layer 31 by positive and negative shear angles γ in the event of positive or negative temperature changes, so that expansion differences can be absorbed.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung hat damit den Vor teil, daß zum einen durch den Vorsprung 33 ein defi nierter Abstand zwischen Fassung 2 und optischem Ele ment 1 sichergestellt ist, zum anderen durch die Klebstoff-Stop-Rille 32 Scherungen der Klebstoffschicht 31 möglich werden.This design according to the invention thus has the part before that a defined defi ned distance between socket 2 and optical ele ment 1 is ensured on the one hand by the projection 33, 32 shear of the adhesive layer 31 are possible by the adhesive stop groove.

Damit erlaubt das erfindungsgemäße optische System eine Längsseiten-Verklebung von Streifenlinsen oder anderen optischen Elementen mit einer Temperatur-Dehnungsfuge die mit geringem Aufwand hergestellt werden kann.The optical system according to the invention thus permits Long side gluing of striped lenses or others optical elements with a temperature expansion joint that can be manufactured with little effort.

Claims

1. Optical system which contains at least one optical element ( 1 ) with at least two flat side surfaces and with a holder ( 2 ), with the following features:

a) the socket ( 2 ) has at least two recesses facing the optical element ( 1 ), into each of which a connecting element ( 3 ) is inserted;
b) the connecting element ( 3 ) has an adhesive contact surface ( 5 ) facing the optical element ( 1 ), which is connected to the optical element via an adhesive layer ( 31 );
c) the adhesive contact surface ( 5 ) is surrounded by a recess in the connecting element designed as an adhesive stop groove ( 32 ),
d) adjacent to the adhesive stop groove on the side facing away from the adhesive contact surface ( 5 ) is a projection ( 33 ) on which the optical element is seated.

2. Optical system according to claim 1, characterized in that the adhesive is an epoxy adhesive is.

3. Optical system according to claim 1 or 2, characterized in that the optical element is a strip lens, and that on each side of the strip lens Connection element is arranged.

4. Optical system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting elements are cylindrical.

5. Optical system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting elements the same material as the frame.