EP1649977A1 - Aufnahmevorrichtung für ein optisches Element - Google Patents

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EP1649977A1
EP1649977A1 EP05022631A EP05022631A EP1649977A1 EP 1649977 A1 EP1649977 A1 EP 1649977A1 EP 05022631 A EP05022631 A EP 05022631A EP 05022631 A EP05022631 A EP 05022631A EP 1649977 A1 EP1649977 A1 EP 1649977A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical element
pressure piece
expected
force
support elements
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05022631A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Feucht
Rainer Engel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/061—Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices

Definitions

  • the invention relates to a receiving device for an optical element according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for abrasive machining of an optical element.
  • a receiving chuck for optical components for fine grinding and / or polishing thereof which has a cover part with a plurality of recesses, in each of which the optical elements to be processed are accommodated.
  • the recesses are further respective membranes which are pressurized to press the associated optical element against the polishing tool.
  • this object is achieved by a receiving device for an optical element, with a force application device, which is intended to press the optical element during an abrasive machining thereof against an abrasive tool, wherein the force application device on a standing in contact with the optical element, in Direction of the Abrasionstechnik Wegs movable pressure piece acts, the pressure piece is adapted to a expected during the processing of the optical element force distribution within the optical element.
  • the receiving device thus has an acting on the optical element, consisting of a rigid material pressure piece, which is given by its adaptation to the expected during processing of the optical element force distribution, a controllable pressure distribution and thus a significantly improved support of the optical element, so that this deformed much less during processing. Due to these lower deformations, better machining results are possible and it is possible to produce optical elements with a much higher accuracy and / or a smaller center thickness.
  • Such a device may comprise a force application device which is provided for pressing the optical element against the abrasion tool during the abrasive machining thereof. It is advantageous if the force application device acts on the movable in the direction of the Abrasionstechnikmaschines pressure piece, as a result, the force required for abrasive machining force can be applied.
  • the pressure piece on its side facing the optical element has a material which prevents damage to the optical element by the pressure piece.
  • a material which prevents damage to the optical element by the pressure piece In this way is a very gentle treatment of the given optical element during recording of the same in the recording device. This is particularly appropriate if the surface which is in contact with the pressure piece is not processed at a later time. Furthermore, this results in a simple way to prevent co-rotation of the optical element during processing by the most rotating abrasive tool.
  • the pressure piece on its side facing the optical element has a plurality of separate support elements which are intended to come into contact with the optical element.
  • distributed over the pressure pad support elements represent a particularly easy to implement embodiment of the adjustment of the pressure piece to the expected force distribution within the optical element in the processing of the same because the introduction of force from the pressure piece in the optical element by the distribution of the support elements over the surface the pressure piece can be controlled.
  • a particularly simple attachment of the support elements on the pressure piece is given if at least a part of the support elements is substantially round. Another advantage of this embodiment is that with round support elements a particularly accurate force distribution over the surface of the pressure piece is possible.
  • the pressure piece has a cross-section adapted to the force distribution to be expected within the optical element during the processing of the optical element, wherein the pressure piece has a cross section in those areas in which a higher force is to be expected greater thickness than in those areas where a lower force is expected.
  • a very practicable embodiment of the force application device is given if it has a membrane acting on the pressure piece.
  • the achievable with this embodiment advantages can be further increased if the membrane can be acted upon by pneumatic pressure.
  • a method for abrasive machining of an optical element is specified, wherein the optical element is pressed by means of a device against a rotating abrasive tool.
  • the cradle 1 has a force application device 3, which is provided to press the optical element 2 in an abrasive machining thereof against a shown by a dotted line Abrasionstechnikmaschine 4 and so apply the required force for processing.
  • abrasive machining is understood in the present case, for example, a polishing or grinding, so that it may be in the abrasive tool 4 to a grinding or polishing body, which may be of known type and therefore not described in detail below , To achieve a cutting speed, the abrasive tool 4 should rotate about its longitudinal axis.
  • the force application device 3 has a feed bore 6 which is arranged in a base body 5 of the receiving device 1 and which is provided for applying a pneumatic pressure to a diaphragm 7 of the force application device 3.
  • the introduced via the feed hole 6 in the receiving device 1 and the membrane 7 acting on pneumatic pressure can be generated in a known per se, but not shown here in the present manner.
  • the clamped between the main body 5 and a support ring 8 diaphragm 7 bulges when pressurized in the direction of a movable pressure element 9, which is in contact with the optical element 2 and is capable of this in the direction of the arrow "X" against the Abrasionstechnikmaschinemaschinemaschine. 4 to press.
  • the pressure piece 9 is guided by the lateral support ring 8.
  • the support ring 8 serves to support the optical element 2 at its periphery.
  • the support ring 8 is preferably made of plastic, but it could optionally also consist of aluminum or another suitable metal.
  • the pressure piece 9 is described as described below with reference to an exemplary embodiment, to one during the processing of the optical element 2 expected force distribution within the optical element 2 adapted.
  • the pressure piece 9 on its side facing the optical element 2, that is on its side facing away from the membrane 7, a plurality of separate support elements 10, which are intended to come into contact with the optical element 2.
  • the support elements 10 form that part of the pressure element 9 which is in contact with the optical element 2.
  • the pressure piece 9 does not touch the optical element 2 in the spaces between the support elements 10.
  • the pressure piece 9 is provided with corresponding recesses 11, in which the support elements 10 are preferably glued.
  • the support elements 10 are substantially round, but it would also annular or other suitable shape having support elements 10 conceivable and it would of course also possible annular, oval, round and another shape having support elements 10 at to use one and the same pressure piece.
  • the support elements 10 are preferably made of an elastic material which prevents damage to the optical element 2 and at the same time ensures that an undesired movement of the optical element 2 during the rotation of the abrasive tool 4 is prevented.
  • the preferably elastic material of the support elements 10 may be, for example, rubber, but also a relatively soft plastic.
  • the distribution or arrangement of the support elements 10 over the surface of the pressure piece 9 as well as the shape and the size thereof preferably takes place via a calculation according to a finite element method with which those points or regions of the optical element 2 can be determined which in the processing of the optical element 2 with the abrasive tool 4, a higher force occurs than in other areas of the optical element 2.
  • a higher force occurs than in other areas of the optical element 2.
  • the support elements 10 may also have different hardnesses in one and the same pressure piece 9, in order to achieve a better adaptation to the expected during the processing of the optical element 2 force distribution within the same. Since finite element methods are known per se, it is not necessary to go into detail here.
  • the illustrated distribution of the support elements 10 over the surface of the pressure piece 9 is considered to be purely exemplary and suitable for a particular optical element 2 and it is with respect to a minimal deformation of the optical element 2 in the abrasive processing of the same advantageous if for each geometrically different design of the optical element 2 to be processed a separate calculation of the required distribution of the support elements 10 is performed. In this case, that the pressure piece 9 in those areas in which a higher force is expected to have a larger number of support elements 10 than in those areas in which a lower force is expected. If very similar results are obtained in the calculation of the distribution of the support elements 10 for different optical elements 2, then it is of course possible to design only an identical pressure element 9 for these different optical elements 2.
  • the pressure piece 9 would be in those areas in which a higher force is to be expected, with a greater thickness, ie a greater extent in the x direction, than in those areas where a lower force is expected.
  • the pressure piece on its side facing the optical element 2 to the surface of the to adapt the optical element 2, ie, to provide the pressure piece 9 with a curvature corresponding to the curvature of the optical element 2. Damage to the optical element 2 could be prevented in that the pressure piece 9 would be provided on its side facing the optical element 2 with a corresponding, preferably damaging the optical element 2, preferably elastic material, such as plastic or rubber. This is particularly useful if the pressure piece 9, as is to be preferred, made of metal, preferably made of steel or aluminum. Optionally, glass or a plastic suitable for its hardness for the pressure piece 9 can be used.
  • the receiving device 1 it would be possible to dispense with the force application device 3 and to use the abrasive tool 4 for applying the force required for processing.
  • the pressure piece 9 could then be rigid and the optical element 2 applied against the applied by the abrasive tool 4 Support force.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Bei einer Aufnahmevorrichtung (1) für ein optisches Element (2), welche das optische Element bei einer abrasiven Bearbeitung desselben hält, steht das optische Element (2) mit einem Druckstück (9) in Kontakt, welches an eine bei der Bearbeitung des optischen Elements (2) zu erwartende Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements (2) angepasst ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung für ein optisches Element nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur abrasiven Bearbeitung eines optischen Elements.
  • Aus der WO 01/54861 A1 ist ein Aufnahmefutter für optische Bauteile zum Feinschleifen und/oder Polieren derselben bekannt, das ein Deckelteil mit mehreren Ausnehmungen aufweist, in denen jeweils die zu bearbeitenden optischen Elemente untergebracht sind. In den Ausnehmungen befinden sich des weiteren jeweilige Membranen, die mit Druck beaufschlagbar sind, um das zugehörige optische Element gegen das Polierwerkzeug zu drücken.
  • Ein ähnliches Polierfutter beschreibt auch die US 2,736,993. Dabei sind unterschiedliche Versionen des Futters für eine konkave oder eine konvexe Seite des zu bearbeitenden optischen Elements beschrieben.
  • Bezüglich des weiteren Standes der Technik bei derartigen Aufnahmevorrichtungen für optische Elemente wird des weiteren auf die WO 00/00324 A1 und die DE 296 08 877 U1 verwiesen.
  • Bei sämtlichen bekannten Aufnahmevorrichtungen ist jedoch nachteilig, dass die optischen Elemente während der Bearbeitung nur unzureichend und insbesondere auf undefinierte Art und Weise unterstützt werden, so dass sich eine unkontrollierbare Deformation des optischen Elements ergibt, was letztendlich zu einem bezüglich der sphärischen Formgenauigkeit mangelhaften Ergebnis bei der abrasiven Bearbeitung führt.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufnahmevorrichtung für ein optisches Element zu schaffen, mit welcher bessere Bearbeitungsergebnisse erzielbar sind.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Aufnahmevorrichtung für ein optisches Element, mit einer Kraftaufbringungseinrichtung, welche dafür vorgesehen ist, das optische Element bei einer abrasiven Bearbeitung desselben gegen ein Abrasionswerkzeug zu drücken, wobei die Kraftaufbringungseinrichtung auf ein mit dem optischen Element in Kontakt stehendes, in Richtung des Abrasionswerkzeugs bewegliches Druckstück wirkt, wobei das Druckstück an eine bei der Bearbeitung des optischen Elements zu erwartende Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements angepasst ist.
  • Die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung weist somit ein auf das optische Element wirkendes, aus einem starren Material bestehendes Druckstück auf, wobei durch dessen Anpassung an die bei der Bearbeitung des optischen Elements zu erwartende Kraftverteilung eine steuerbare Druckverteilung und damit eine erheblich verbesserte Unterstützung des optischen Elements gegeben ist, so dass sich dieses während der Bearbeitung wesentlich geringer verformt. Durch diese geringeren Deformationen sind bessere Bearbeitungsergebnisse möglich und es können optische Elemente mit einer sehr viel höheren Genauigkeit und/oder einer geringeren Mittendicke gefertigt werden.
  • Einer solche Vorrichtung kann eine Kraftaufbringungseinrichtung aufweisen, welche dafür vorgesehen ist, das optische Element bei der abrasiven Bearbeitung desselben gegen das Abrasionswerkzeug zu drücken. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Kraftaufbringungseinrichtung auf das in Richtung des Abrasionswerkzeugs bewegliche Druckstück wirkt, da hierdurch die zur abrasiven Bearbeitung erforderliche Kraft aufgebracht werden kann.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Druckstück an seiner dem optischen Element zugewandten Seite ein Material aufweist, das eine Beschädigung des optischen Elements durch das Druckstück verhindert. Auf diese Weise ist eine sehr schonende Behandlung des optischen Elements während der Aufnahme desselben in der Aufnahmevorrichtung gegeben. Dies ist insbesondere dann angebracht, wenn diejenige Fläche, die mit dem Druckstück in Kontakt steht, zu einem späteren Zeitpunkt nicht bearbeitet wird. Des weiteren ergibt sich auf diese Weise eine einfache Möglichkeit, ein Mitdrehen des optischen Elements bei der Bearbeitung durch das meist rotierende Abrasionswerkzeug zu verhindern.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Druckstück an seiner dem optischen Element zugewandten Seite mehrere separate Auflageelemente aufweist, die dafür vorgesehen sind, mit dem optischen Element in Kontakt zu treten. Derartige, über das Druckstück verteilte Auflageelemente stellen eine besonders einfach umzusetzende Ausführungsform der Anpassung des Druckstücks an die zu erwartende Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements bei der Bearbeitung desselben dar, da die Krafteinleitung aus dem Druckstück in das optische Element durch die Verteilung der Auflageelemente über die Oberfläche des Druckstücks gesteuert werden kann.
  • Eine besonders einfache Anbringung der Auflageelemente an dem Druckstück ist gegeben, wenn zumindest ein Teil der Auflageelemente im wesentlichen rund ausgebildet ist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass mit runden Auflageelementen eine besonders genaue Kraftverteilung über die Fläche des Druckstücks möglich ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Druckstück einen an die bei der Bearbeitung des optischen Elements zu erwartende Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements angepassten Querschnitt aufweist, wobei das Druckstück in denjenigen Bereichen, in denen eine höhere Kraft zu erwarten ist, eine größere Dicke aufweist als in denjenigen Bereichen, in denen eine niedrigere Kraft zu erwarten ist. Diese Ausführungsform, bei der die Steifigkeit des Druckstücks in Abhängigkeit von dessen Dicke auf das optische Element übertragen wird, stellt eine praxistaugliche Alternative zu dem Einsatz der oben beschriebenen Auflageelemente dar, wobei jedoch auch Kombinationen dieser beiden Ausführungsformen denkbar sind.
  • Eine sehr praxistaugliche Ausführungsform der Kraftaufbringungseinrichtung ist gegeben, wenn diese eine auf das Druckstück wirkende Membran aufweist. Die mit dieser Ausführungsform erzielbaren Vorteile können noch gesteigert werden, wenn die Membran mit pneumatischem Druck beaufschlagbar ist.
  • In Anspruch 14 ist ein Verfahren zur abrasiven Bearbeitung eines optischen Elements angegeben, wobei das optische Element mittels einer Vorrichtung gegen ein rotierendes Abrasionswerkzeug gedrückt wird. Mit einem derartigen Verfahren lassen sich optische Elemente, wie beispielsweise Linsen, mit geringen Deformationen und einer sehr hohen Genauigkeit herstellen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung für ein optisches Element, welches mit einem Abrasionswerkzeug bearbeitet wird; und
    Figur 2
    eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Figur 1.
  • Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Aufnahmevorrichtung 1 für ein optisches Element 2. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem optischen Element 2 um eine Linse, es wäre jedoch gegebenenfalls auch möglich, in der Aufnahmevorrichtung 1 andere optische Elemente 2, wie beispielsweise Spiegel oder dergleichen, aufzunehmen. Die Größe des optischen Elements 2 spielt hierbei nur eine sehr untergeordnete Rolle. Die Aufnahmevorrichtung 1 weist eine Kraftaufbringungseinrichtung 3 auf, welche dafür vorgesehen ist, das optische Element 2 bei einer abrasiven Bearbeitung desselben gegen ein durch eine strichpunktierte Linie dargestelltes Abrasionswerkzeug 4 zu drücken und so die zur Bearbeitung erforderliche Kraft aufzubringen. Unter der Bezeichnung "abrasive Bearbeitung" wird im vorliegenden Fall beispielsweise eine Polier- oder Schleifbearbeitung verstanden, so dass es sich bei dem Abrasionswerkzeug 4 um einen Schleif- oder Polierkörper handeln kann, der von bekannter Bauart sein kann und daher im folgenden nicht näher beschrieben wird. Zur Erzielung einer Schnittgeschwindigkeit sollte das Abrasionswerkzeug 4 um seine Längsachse rotieren.
  • Die Kraftaufbringungseinrichtung 3 weist eine in einem Grundkörper 5 der Aufnahmevorrichtung 1 angeordnete Zuführbohrung 6 auf, die dafür vorgesehen ist, eine Membran 7 der Kraftaufbringungseinrichtung 3 mit pneumatischem Druck zu beaufschlagen. Der über die Zuführbohrung 6 in die Aufnahmevorrichtung 1 eingebrachte und die Membran 7 beaufschlagende, pneumatische Druck kann in an sich bekannter, im vorliegenden Fall jedoch nicht dargestellter Art und Weise erzeugt werden. Die zwischen dem Grundkörper 5 und einem Stützring 8 eingespannte Membran 7 wölbt sich bei Druckbeaufschlagung in Richtung eines beweglichen Druckstücks 9, welches mit dem optischen Element 2 in Kontakt steht und in der Lage ist, dieses in Richtung des Pfeils "X" gegen das Abrasionswerkzeug 4 zu drücken. Bei dieser Bewegung wird das Druckstück 9 durch den seitlichen Stützring 8 geführt. Des weiteren dient der Stützring 8 dazu, das optische Element 2 an seinem Umfang abzustützen. Um eine Beschädigung des optischen Elements zu verhindern, besteht der Stützring 8 vorzugsweise aus Kunststoff, er könnte gegebenenfalls jedoch auch aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall bestehen.
  • Um bei der abrasiven Bearbeitung des optischen Elements 2 eine möglichst geringe Deformation desselben zu erzeugen, ist das Druckstück 9 wie nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, an eine bei der Bearbeitung des optischen Elements 2 zu erwartende Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements 2 angepasst. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Druckstück 9 an seiner dem optischen Element 2 zugewandten, also an seiner der Membran 7 abgewandten Seite, mehrere separate Auflageelemente 10 auf, die dafür vorgesehen sind, mit dem optischen Element 2 in Kontakt zu treten. Wie in Figur 1 zu erkennen ist, bilden die Auflageelement 10 denjenigen Teil des Druckstücks 9, das mit dem optischen Element 2 in Kontakt steht. Dagegen berührt das Druckstück 9 in den Zwischenräumen zwischen den Auflageelementen 10 das optische Element 2 nicht. Zur Aufnahme der Auflageelemente 10 ist das Druckstück 9 mit entsprechenden Vertiefungen 11 versehen, in welche die Auflageelemente 10 vorzugsweise eingeklebt sind.
  • Wie aus Figur 2 deutlich wird, sind die Auflageelemente 10 im wesentlichen rund ausgebildet, es wären jedoch auch ringförmige oder eine andere geeignete Form aufweisende Auflageelemente 10 denkbar und es wäre selbstverständlich auch möglich, ringförmige, ovale, runde und eine andere Form aufweisende Auflageelemente 10 an ein und demselben Druckstück einzusetzen. Die Auflageelemente 10 bestehen vorzugsweise aus einem elastischen Material, das eine Beschädigung des optischen Elements 2 verhindert und gleichzeitig dafür sorgt, dass eine unerwünschte Bewegung des optischen Elements 2 während der Rotation des Abrasionswerkzeugs 4 verhindert wird. Bei dem vorzugsweise elastischen Material der Auflageelemente 10 kann es sich beispielsweise um Gummi, jedoch auch um einen relativ weichen Kunststoff handeln.
  • Die Verteilung bzw. Anordnung der Auflageelemente 10 über die Fläche des Druckstücks 9 sowie die Form und die Größe derselben erfolgt vorzugsweise über eine Berechnung nach einer Finite-Elemente-Methode, mit welcher diejenigen Punkte bzw. Bereiche des optischen Elements 2 bestimmt werden können, an welchen bei der Bearbeitung des optischen Elements 2 mit dem Abrasionswerkzeug 4 eine höhere Kraft auftritt als in anderen Bereichen des optischen Elements 2. Dadurch werden gerade die höher belasteten Bereiche des optischen Elements 2 stärker unterstützt, so dass dort mit geringeren Deformationen als bei einer üblichen Bearbeitung zu rechnen ist. Dies führt letztendlich zu einer gleichmäßigen Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements 2 bei einer abrasiven Bearbeitung desselben, so dass sich nur sehr geringe Deformationen des optischen Elements 2 ergeben. Die Auflageelemente 10 können bei ein und demselben Druckstück 9 auch unterschiedliche Härten aufweisen, um eine bessere Anpassung an die bei der Bearbeitung des optischen Elements 2 zu erwartende Kraftverteilung innerhalb desselben zu erreichen. Da Finite-Elemente-Methoden an sich bekannt sind, ist es nicht erforderlich, hierin näher auf dieselben einzugehen.
  • Die dargestellte Verteilung der Auflageelemente 10 über die Fläche des Druckstücks 9 ist als rein beispielhaft und für ein bestimmtes optisches Element 2 geeignet anzusehen und es ist bezüglich einer möglichst geringen Deformation des optischen Elements 2 bei der abrasiven Bearbeitung desselben vorteilhaft, wenn für jede geometrisch unterschiedliche Ausführung des zu bearbeitenden optischen Elements 2 eine separate Berechnung der erforderlichen Verteilung der Auflageelemente 10 durchgeführt wird. Hierbei kann dass das Druckstück 9 in denjenigen Bereichen, in denen eine höhere Kraft zu erwarten ist, eine größere Anzahl an Auflageelementen 10 aufweisen als in denjenigen Bereichen, in denen eine niedrigere Kraft zu erwarten ist. Ergeben sich bei der Berechnung der Verteilung der Auflageelemente 10 für unterschiedliche optische Elemente 2 sehr ähnliche Ergebnisse, so ist es selbstverständlich möglich, für diese unterschiedlichen optischen Elemente 2 lediglich ein identisches Druckstück 9 zu konzipieren.
  • Alternativ oder auch zusätzlich zu der dargestellten Ausführungsform wäre es auch möglich, den Querschnitt des Druckstücks 9 an die bei der Bearbeitung des optischen Elements 2 zu erwartende Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements 2 anzupassen. Hierbei wäre das Druckstück 9 in denjenigen Bereichen, in denen eine höhere Kraft zu erwarten ist, mit einer größeren Dicke, also einer größeren Ausdehnung in x-Richtung, versehen als in denjenigen Bereichen, in denen eine niedrigere Kraft zu erwarten ist. Um die von der Kraftaufbringungseinrichtung 3 auf das Druckstück 9 übertragene Kraft auf das optische Element 2 zu übertragen, ohne an demselben unzulässig hohe Deformationen zu erzeugen, wäre es in diesem Fall vorteilhaft, das Druckstück auf seiner dem optischen Element 2 zugewandten Seite an die Oberfläche des optischen Elements 2 anzupassen, d.h. das Druckstück 9 mit einer der Krümmung des optischen Elements 2 entsprechenden Krümmung zu versehen. Eine Beschädigung des optischen Elements 2 könnte dabei dadurch verhindert werden, dass das Druckstück 9 an seiner dem optischen Element 2 zugewandten Seite mit einem entsprechenden, eine Beschädigung des optischen Elements 2 verhindernden, vorzugsweise elastischen Materials, wie z.B. Kunststoff oder Gummi, versehen wäre. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Druckstück 9, wie zu bevorzugen ist, aus Metall, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium, besteht. Gegebenenfalls kann auch Glas oder ein bezüglich seiner Härte geeigneter Kunststoff für das Druckstück 9 verwendet werden.
  • Statt der oben beschriebenen Beaufschlagung der Membran 7 mit pneumatischem Druck könnte diese beispielsweise auch mit hydraulischem Druck beaufschlagt werden oder es wäre in einer nicht dargestellten Ausführungsform auch möglich, auf die Membran 7 zu verzichten und das Druckstück 9 rein mechanisch, beispielsweise mittels einem oder mehreren Federelementen, in x-Richtung zu bewegen. Denkbar wäre des weiteren auch ein Antrieb des Druckstücks 9 mittels eines Elektromotors oder jede andere Möglichkeit, mit der das Druckstück 9 dazu veranlasst werden kann, das optische Element 2 gegen das Abrasionswerkzeug 4 zu drücken.
  • Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung 1 wäre es möglich, auf die Kraftaufbringungseinrichtung 3 zu verzichten und das Abrasionswerkzeug 4 zur Aufbringung der zur Bearbeitung erforderlichen Kraft zu verwenden. Das Druckstück 9 könnte dann starr sein und das optische Element 2 gegen die von dem Abrasionswerkzeug 4 aufgebrachte Kraft abstützen.
  • Mit der hierin beschriebenen Aufnahmevorrichtung 1 ist es möglich, das optische Element 2 bei einem Verfahren zur abrasiven Bearbeitung desselben gegen das rotierende Abrasionswerkzeug 4 zu drücken.

Claims (15)

  1. Aufnahmevorrichtung für ein optisches Element, welche das optische Element bei einer abrasiven Bearbeitung desselben hält, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) mit einem Druckstück (9) in Kontakt steht, welches an eine bei der Bearbeitung des optischen Elements (2) zu erwartende Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements (2) angepasst ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Kraftaufbringungseinrichtung, welche dafür vorgesehen ist, das optische Element bei der abrasiven Bearbeitung desselben gegen das Abrasionswerkzeug zu drücken, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftaufbringungseinrichtung (3) auf das in Richtung des Abrasionswerkzeugs (4) bewegliche Druckstück (9) wirkt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (9) an seiner dem optischen Element (2) zugewandten Seite ein Material aufweist, das eine Beschädigung des optischen Elements (2) durch das Druckstück (9) verhindert.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (9) an seiner dem optischen Element (2) zugewandten Seite mehrere separate Auflageelemente (10) aufweist, die dafür vorgesehen sind, mit dem optischen Element (2) in Kontakt zu treten.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Auflageelemente (10) im wesentlichen rund ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Auflageelemente (10) im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (9) einen an die bei der Bearbeitung des optischen Elements (2) zu erwartende Kraftverteilung innerhalb des optischen Elements (2) angepassten Querschnitt aufweist, wobei das Druckstück (9) in denjenigen Bereichen, in denen eine höhere Kraft zu erwarten ist, eine größere Dicke aufweist als in denjenigen Bereichen, in denen eine niedrigere Kraft zu erwarten ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (9) in denjenigen Bereichen, in denen eine höhere Kraft zu erwarten ist, eine größere Anzahl an Auflageelementen (10) aufweist als in denjenigen Bereichen, in denen eine niedrigere Kraft zu erwarten ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (9) auf seiner dem optischen Element (2) zugewandten Seite an die Oberfläche des optischen Elements (2) angepasst ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftaufbringungseinrichtung (3) eine auf das Druckstück (9) wirkende Membran (7) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) mit pneumatischem Druck beaufschlagbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (9) aus Metall, Glas oder Kunststoff besteht.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem optischen Element (2) zugewandten Seite ein Stützring (8) zum Abstützen des optischen Elements (2) an seinem Umfang vorgesehen ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (8) aus Kunststoff oder Metall besteht.
  15. Verfahren zur abrasiven Bearbeitung eines optischen Elements, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) mittels einer Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 gegen ein rotierendes Abrasionswerkzeug (4) gedrückt wird.
EP05022631A 2004-10-21 2005-10-18 Aufnahmevorrichtung für ein optisches Element Withdrawn EP1649977A1 (de)

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