EP1820055A1 - Anordnung und verfahren zur verbindung einer optischen ersten komponente mit einer zweiten komponente - Google Patents

Anordnung und verfahren zur verbindung einer optischen ersten komponente mit einer zweiten komponente

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Publication number
EP1820055A1
EP1820055A1 EP05808029A EP05808029A EP1820055A1 EP 1820055 A1 EP1820055 A1 EP 1820055A1 EP 05808029 A EP05808029 A EP 05808029A EP 05808029 A EP05808029 A EP 05808029A EP 1820055 A1 EP1820055 A1 EP 1820055A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
joining parts
parts
metal layers
joining
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05808029A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Schick
Gerald Franz
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1820055A1 publication Critical patent/EP1820055A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for connecting an optical first component with a second component and method for producing the
  • the object of the invention is to overcome the above difficulties in a simple manner and to provide a robust long-lasting connection of the components.
  • connection is achieved without the use of adhesives, whereby the dimensional accuracy of the previous adjustment is maintained despite aging and environmental influences.
  • Low-cost standardized joining parts can be used, which are characterized by a high rigidity.
  • the adjustment and assembly of the arrangement according to the invention is possible in a simple manner. Even under extreme climatic conditions, a long service life can be achieved by using a uniform material.
  • Adjust angle The distance between the two components to be connected can be adjusted by lateral displacement of the joining parts to each other.
  • a preferred application example of the arrangement according to the invention is that the first component is a lens and that the second component is a
  • Image sensor is.
  • the application of the invention is not limited thereto, but can be done with all components that are connected exactly adjusted to each other.
  • a preferred embodiment of the inventive arrangement is that flanges are provided for clamping the parts to be joined, which are braced against each other by means of screws.
  • the tension by means of screws has proven to be advantageous. In principle, however, other possibilities, such as spring clips, suitable.
  • a hermetic closure of the installation space between the two components is achieved in a development of the invention in that the joining parts at least partially form the side walls of a closed space between the first and the second component. This achieves shielding for EMC protection.
  • the joining parts are made of metal. With regard to stability and durability as well as resistance to environmental influences, suitable metals are available to the person skilled in the art. If necessary, the arrangement according to the invention, in particular outside, be provided with lacquer or with another suitable coating.
  • the annular joining parts have a circular outside shape. If necessary, other forms of joining parts are possible, such as rectangular.
  • the arrangement according to the invention is not yet surrounded by an outer housing but the joining parts form at least part of the housing, it can be provided in the arrangement according to the invention that the number and the wedge angle of the parts to be joined are chosen so large that a required adjustment area without disturbing Influencing the outer shape of the entirety of the joining parts is guaranteed.
  • the invention further comprises a method for producing an arrangement for connecting an optical first component with a second component, wherein at least two annular joining parts whose thickness is wedge-shaped, are clamped between each bearing surface on the first and on the second component and wherein the joining parts with respect to their rotation and their displacement to each other are such that the first and the second component occupy a predetermined position to each other, wherein it is provided that the components are brought by means of a suitable manipulator in a first position to each other, provided for the annular joining parts support surfaces are pressed against each other with predetermined forces, that the coordinates of the first position are stored, that the two components are brought into a second position, which is optimal with respect to a desired optical effect that from the differences of the Pos a twist and a lateral displacement of the joining parts is calculated - A -
  • Pad surfaces of the joining parts to be produced correspond, each time a metal layer is deposited, that the metal layers are joined together by the application of additional metal and that the resulting adherend is detached from the surfaces of the two substrates.
  • the carrier for example, glass ceramic, glass or ceramic are.
  • the carriers can be strip-shaped, so that several parts can be made side by side.
  • the contact surfaces of the parts to be joined are deposited as metal mirrors by vapor deposition (sputtering or vacuum deposition).
  • vapor deposition sputtering or vacuum deposition
  • copper, nickel or silver are suitable.
  • the vapor-deposited contact surfaces of the adherends are electrolytically reinforced until a thickness of about 0.1 mm is achieved.
  • the same materials in question are the same materials in question.
  • a third process step the upper and lower contact surfaces of the joining parts are connected to each other.
  • This can be effected according to a first embodiment of the method in that the connection of the metal layers takes place by immersion in a solder bath.
  • a second embodiment is that for connecting the two metal layers, an intermediate piece with lower dimensional stability requirements is brought between the metal layers and that by immersion in a solder bath, the metal layers are connected to the intermediate piece.
  • the metal layers are first electrolytically reinforced and that the reinforced metal layers are conductively connected to one another and are immersed as a cathode in an electrolytic bath until the space between the metal layers is filled with metal.
  • Fig. 2 shows the geometric relationships and sizes in carrying out the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a device for carrying out the further method according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically in section a video camera, as used for example for optical sensors in automotive engineering.
  • An objective 1 which is shown schematically as consisting of a lens is held in a holder 2, which is also a first housing part.
  • a second housing part 3 carries on a heat sink 4, a semiconductor image sensor 5. On this, the scene to be recorded using the lens 1 is shown.
  • two joining parts 6, 7 are provided, which are clamped by means of two flanges 8, 9 and circumferentially distributed screws 10, 11 between the two housing parts 2, 3.
  • the fat the joining parts 6, 7 has a wedge-shaped course, so that by rotation and displacement of the joining parts against each other, the housing parts 2, 3 and thus the lens 1 and the image sensor 5 can be tilted against each other and their distance can be adjusted.
  • the housing part 2 is clamped.
  • the housing part 3 is gripped by a manipulator. This one has six degrees of freedom, which is why it is also called Hexapod.
  • the manipulator moves the housing part 3 against the housing part 2, so that the support surfaces
  • An initialization follows by storing the coordinates x, y and z.
  • the housing part 3 is moved by the manipulator until it is in a position in which the image sensor 5 provides optimum image quality.
  • coordinates x, y, z, u, v, w are known.
  • suitable measuring equipment is available.
  • the positions of the two joining parts 6 and 7 are from the coordinates of the optimal
  • both joining parts 6, 7 are aligned for mounting in the sliding direction ( ⁇ l, ⁇ 2).
  • the aligned joining part pair is brought into sliding position and pushed for assembly between the housing parts 2 and 3.
  • v is now the joining part pair 6, 7 as long as pushed between the housing parts 2, 3, until the
  • FIG. 3 serves to explain various methods for producing the parts to be joined, wherein in each case two plane surfaces 21, 22 form a surface corresponding to the wedge angle.
  • the contact surfaces of the joining parts are applied to the surfaces 21, 22 of the carriers 23, 24 (FIG. 3 a), so that on each surface 21, 22 a ring (FIG. 3 b) made of a metallic layer 25, 26 arises.
  • the two carriers 23, 24 are immersed with the two metal layers 25, 26 in a solder bath. With suitable process control, the metal layers 25 and 26 are connected to each other, so that after curing of the solder by heating the carrier 23, 24, the finished joining part 27 can be detached (Fig. 3c).
  • a third variant (FIG. 3e) is that the two metal layers 25, 26 are contacted as a common cathode 29 and are immersed again in the electrolysis bath. With suitable process control, the two metal layers 25, 26 are now connected to one another electrolytically at a sufficiently low deposition rate. After complete connection of the upper and lower sides, the parts to be joined are removed from the carriers 23 by heating.

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Abstract

Bei einer Anordnung und bei einem Verfahren zur Verbindung einer optischen ersten Komponente (1, 2) mit einer zweiten Komponente (5, 3) ist vorgesehen, dass mindestens zwei ringförmige Fügeteile (6, 7), deren Dicke keilförmig verläuft, zwischen je einer Auflagefläche (12, 13) an der ersten und an der zweiten Komponente eingespannt sind, wobei die Fügeteile bezüglich ihrer Drehung und ihrer Verschiebung zueinander derart liegen, dass die erste und die zweite Komponente eine vorgegebene Lage zueinander einnehmen.

Description

Anordnung und Verfahren zur Verbindung einer optischen ersten Komponente mit einer zweiten Komponente
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung einer optischen ersten Komponente mit einer zweiten Komponente und Verfahren zur Herstellung der
Anordnung.
Stand der Technik
Bei der Verbindung einer optischen Komponente, beispielsweise eines Objektivs, mit einer weiteren Komponente, beispielsweise einem Bildsensor, ist eine exakte Zuordnung der beiden Komponenten erforderlich, um eine einwandfreie optische Funktion zu erfüllen. Dabei ist ein Ausgleich mangelnder Präzision der Komponenten selbst oder deren Halterungen erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Schwierigkeiten in einfacher Weise zu überwinden und eine robuste langlebige Verbindung der Komponenten zu schaffen.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch gelöst, dass mindestens zwei ringförmige Fügeteile, deren Dicke keilförmig verläuft, zwischen je einer Auflagefläche an der ersten und an der zweiten Komponente eingespannt sind, wobei die Fügeteile bezüglich ihrer Drehung und ihrer Verschiebung zueinander derart liegen, dass die erste und die zweite Komponente eine vorgegebene Lage zueinander einnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Verbindung ohne den Einsatz von Klebstoffen erreicht, wodurch die Maßhaltigkeit der vorangegangenen Justage trotz Alterung und Umwelteinflüssen erhalten bleibt. Es können preiswerte standardisierte Fügeteile verwendet werden, die sich durch eine hohe Steifigkeit auszeichnen. Außerdem ist die Justage und Montage der erfindungsgemäßen Anordnung in einfacher Weise möglich. Auch unter extremen klimatischen Bedingungen kann durch die Verwendung eines einheitlichen Werkstoffs eine hohe Lebensdauer erzielt werden.
Durch Verdrehen der beiden ringförmigen Fügeteile lassen sich beliebige Neigungen zwischen Null und dem Doppelten des von jeweils einem Fügeteil eingeschlossenen
Winkels einstellen. Der Abstand zwischen den beiden zu verbindenden Komponenten lässt sich durch laterale Verschiebung der Fügeteile zueinander einstellen.
Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel der erfϊndungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass die erste Komponente ein Objektiv ist und dass die zweite Komponente ein
Bildsensor ist. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann bei allen Komponenten erfolgen, die exakt zueinander justiert verbunden werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfϊndungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass zum Einspannen der Fügeteile Flansche vorgesehen sind, die mit Hilfe von Schrauben gegeneinander verspannt werden. Die Verspannung mit Hilfe von Schrauben hat sich als vorteilhaft erwiesen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Möglichkeiten, beispielsweise mit federnden Klammern, geeignet.
Einen hermetischen Verschluss des Bauraumes zwischen den beiden Komponenten wird bei einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass die Fügeteile mindestens teilweise die Seitenwände eines geschlossenen Raumes zwischen der ersten und der zweiten Komponente bilden. Damit wird eine Abschirmung für einen EMV-Schutz erreicht. Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen, dass die Fügeteile aus Metall bestehen. In Bezug auf Stabilität und Lebensdauer sowie Resistenz gegen Umwelteinflüsse stehen dem Fachmann geeignete Metalle zur Verfügung. Bei Bedarf kann die erfindungsgemäße Anordnung, insbesondere außen, mit Lack oder mit einer anderen geeigneten Beschichtung versehen sein.
Je nach Anwendungsfall im Einzelnen kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen sein, dass die ringförmigen Fügeteile außen eine kreisrunde Form aufweisen. Bei Bedarf sind auch andere Formen der Fügeteile möglich, beispielsweise rechteckige.
Sofern die erfindungsgemäße Anordnung nicht noch von einem äußeren Gehäuse umgeben ist, sondern die Fügeteile mindestens einen Teil des Gehäuses bilden, kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen sein, dass die Anzahl und der Keilwinkel der Fügeteile derart groß gewählt sind, dass ein erforderlicher Justagebereich ohne störende Beeinflussung der Außenform der Gesamtheit der Fügeteile gewährleistet ist.
Insbesondere bei größeren Keilwinkeln kann es vorteilhaft sein, wenn Kontaktflächen der Fügeteile zur Erhöhung der Haftung strukturiert sind.
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Verbindung einer optischen ersten Komponente mit einer zweiten Komponente, wobei mindestens zwei ringförmige Fügeteile, deren Dicke keilförmig verläuft, zwischen je einer Auflagefläche an der ersten und an der zweiten Komponente eingespannt sind und wobei die Fügeteile bezüglich ihrer Drehung und ihrer Verschiebung zueinander derart liegen, dass die erste und die zweite Komponente eine vorgegebene Lage zueinander einnehmen, bei dem vorgesehen ist, dass die Komponenten mittels eines geeigneten Manipulators in eine erste Position zueinander gebracht werden, wobei für die ringförmigen Fügeteile vorgesehene Auflagenflächen mit vorgegebenen Kräften aufeinander gedrückt werden, dass die Koordinaten der ersten Position gespeichert werden, dass die beiden Komponenten in eine zweite Position gebracht werden, die bezüglich einer erwünschten optischen Wirkung optimal ist, dass aus den Differenzen der Positionen eine Verdrehung und eine laterale Verschiebung der Fügeteile berechnet wird - A -
und dass die Fügeteile unter Berücksichtigung der berechneten lateralen Verschiebung und Verdrehung zwischen die Komponenten gebracht und eingespannt werden.
Diese Verfahrensschritte können weitgehend automatisiert sein, so dass eine kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gewährleistet ist.
Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung ist vorgesehen, dass zur Herstellung der Fügeteile zwei Träger, die jeweils eine plane Oberfläche aufweisen, die einen Winkel einnehmen, der dem Dickenverlauf eines Fügeteils entspricht, dass an denjenigen Stellen der Oberfläche, welche den
Auflagenflächen der herzustellenden Fügeteile entsprechen, je eine Metallschicht abgeschieden wird, dass durch Aufbringung weiteren Metalls die Metallschichten miteinander verbunden werden und dass das entstandene Fügeteil von den Oberflächen der beiden Träger abgelöst wird.
Durch dieses Verfahren ist eine kostengünstige und präzise Herstellung der Fügeteile möglich, wobei die Präzision im Sinne der Planität, Passe und Oberflächenrauheit von dem einmal hergestellten Werkzeug auf die Fügeteile übertragen wird. Als Werkstoff für die Träger eignen sich beispielsweise Glaskeramik, Glas oder Keramik. Die Träger können dabei streifenförmig sein, so dass mehrere Fügeteile nebeneinander hergestellt werden können. Die Kontaktflächen der Fügeteile werden als Metallspiegel durch Bedampfen (Sputtern oder Vakuumbedampfung) abgeschieden. Als Werkstoff eignen sich hierfür beispielsweise Kupfer, Nickel oder Silber. In einem weiteren Prozessschritt werden die aufgedampften Kontaktflächen der Fügeteile elektrolytisch verstärkt, bis eine Stärke von etwa 0,1 mm erreicht wird. Dabei kommen die gleichen Werkstoffe in Frage.
In einem dritten Prozessschritt werden die oberen und unteren Kontaktflächen der Fügeteile miteinander verbunden. Dieses kann gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens dadurch bewirkt werden, dass die Verbindung der Metallschichten durch Eintauchen in ein Lötbad erfolgt.
Eine zweite Ausführungsform besteht darin, dass zum Verbinden der beiden Metallschichten ein Zwischenstück mit geringeren Anforderungen an die Maßhaltigkeit zwischen die Metallschichten gebracht wird und dass durch Eintauchen in ein Lötbad die Metallschichten mit dem Zwischenstück verbunden werden.
Bei einer dritten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Metallschichten zunächst elektrolytisch verstärkt werden und dass die verstärkten Metallschichten leitend miteinander verbunden werden und als Kathode in ein Elektrolysebad getaucht werden, bis der Raum zwischen den Metallschichten mit Metall aufgefüllt ist.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 2 die geometrischen Verhältnisse und Größen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 eine Vorrichtung zur Durchführung des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 stellt schematisch im Schnitt eine Videokamera dar, wie sie beispielsweise für optische Sensoren in der Kraftfahrzeugtechnik verwendet wird. Ein Objektiv 1, das schematisch als aus einer Linse bestehend dargestellt ist, wird in einer Halterung 2 gehalten, die gleichzeitig ein erstes Gehäuseteil ist. Ein zweites Gehäuseteil 3 trägt auf einem Kühlkörper 4 einen Halbleiterbildsensor 5. Auf diesem wird die aufzunehmende Szene mit Hilfe des Objektivs 1 abgebildet.
Zur Justierung der richtigen Lage des Objektivs 1 und dem Bildsensor 5 sind zwei Fügeteile 6, 7 vorgesehen, die mit Hilfe zweier Flansche 8, 9 und am Umfang verteilten Schrauben 10, 11 zwischen den beiden Gehäuseteilen 2, 3 eingespannt sind. Die Dicke der Fügeteile 6, 7 weist einen keilförmigen Verlauf auf, so dass durch Drehung und Verschiebung der Fügeteile gegeneinander die Gehäuseteile 2, 3 und damit das Objektiv 1 und der Bildsensor 5 gegeneinander verkippt werden können und ihre Entfernung eingestellt werden kann.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die in Fig. 2 dargestellten Größen erläutert. Zunächst wird das Gehäuseteil 2 eingespannt. Das Gehäuseteil 3 wird von einem Manipulator ergriffen. Dieser hat sechs Freiheitsgrade, weshalb er auch als Hexapod bezeichnet wird. Der Manipulator fährt das Gehäuseteil 3 gegen das Gehäuseteil 2, so dass die Auflagenflächen
12, 13 aufeinander liegen und mit einer vorgegebenen Kraft aufeinander gedrückt werden. Es folgt eine Initialisierung dadurch, dass die Koordinaten x, y und z gespeichert werden.
Danach wird das Gehäuseteil 3 vom Manipulator bewegt, bis es sich in einer Position befindet, in welcher der Bildsensor 5 eine optimale Bildqualität liefert. Damit sind Koordinaten x, y, z, u, v, w bekannt. Für die Messung der Bildqualität stehen geeignete Messmittel zur Verfügung.
Die Lagen der beiden Fügeteile 6 und 7 werden aus den Koordinaten der optimalen
Position berechnet, nämlich xl, yl, φl, x2, y2 und φ2. Die beiden Fügeteile 6 und 7 werden zusammengefügt, wobei durch Verdrehen der Fügeteile 5, 6 gegeneinander um φl-φ2 u und v eingestellt werden. Wenn u und v einen Grenzwert unterschreiten, wird durch laterales Verschieben ein Untermaß für die Höhe hl+h2 der Summe beider Fügeteile 6, 7 eingestellt, was eine sichere Montage erlaubt.
Nun werden beide Fügeteile 6, 7 zur Montage in die Schieberichtung (φl, φ2) ausgerichtet. Das ausgerichtete Fügeteil-Paar wird in Schiebelage gebracht und zur Montage zwischen die Gehäuseteile 2 und 3 geschoben. Für hinreichend große u, v wird nun das Fügeteil-Paar 6, 7 solange zwischen den Gehäuseteilen 2, 3 geschoben, bis die
Kräfte eine vorgegebene Schwelle überschreiten. Es erfolgt dann eine Abdichtung durch den Flächenkontakt. Wenn u, v zu klein sind, muss das eingestellte Untermaß durch entgegengesetztes laterales Verschieben solange korrigiert werden, bis die Kräfte jeweils die vorgegebene Schwelle überschreiten. Danach werden die Gehäuseteile 2 und 3 miteinander verschraubt, so dass die Kräfte eine vorgegebene niedrige Schwelle jeweils gerade unterschreiten. Es ergibt sich somit eine Maßhaltigkeit durch Kräftefreiheit.
Fig. 3 dient zur Erläuterung verschiedener Verfahren zur Herstellung der Fügeteile, wobei jeweils zwei plane Flächen 21, 22 eine dem Keilwinkel entsprechende Fläche bilden. In einem ersten Schritt werden die Kontaktflächen der Fügeteile auf die Oberflächen 21, 22 der Träger 23, 24 aufgebracht (Fig. 3a), so dass auf jeweils einer Oberfläche 21, 22 ein Ring (Fig. 3b) aus einer metallischen Schicht 25, 26 entsteht. In weiteren Prozessschritten werden die beiden Träger 23, 24 mit den beiden Metallschichten 25, 26 in ein Lötbad getaucht. Bei geeigneter Prozessführung werden die Metallschichten 25 und 26 miteinander verbunden, so dass nach dem Härten des Lots durch eine Erwärmung der Träger 23, 24 das fertige Fügeteil 27 abgelöst werden kann (Fig. 3c).
Bei der zweiten Varianten nach Fig. 3d wird vor dem Eintauchen in ein Lötbad ein grob bearbeitetes Zwischenstück 28, an dessen Maßhaltigkeit geringe Anforderungen gestellt werden können und es deshalb als Stanzteil hergestellt werden kann, zwischen die Metallschichten 25, 26 gebracht. Nach dem Einbringen in das Lötbad erfolgen die gleichen Prozessschritte wie bei der ersten Varianten.
Eine dritte Variante (Fig. 3e) besteht darin, dass die beiden Metallschichten 25, 26 als gemeinsame Kathode 29 kontaktiert werden und wieder in das Elektrolysebad eingetaucht werden. Bei geeigneter Prozessführung werden nun bei einer hinreichend kleinen Abscheiderate die beiden Metallschichten 25, 26 elektrolytisch miteinander verbunden. Nach der vollständigen Verbindung der Ober- und Unterseiten werden die Fügeteile durch Erwärmung von den Trägern 23 abgelöst.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Verbindung einer optischen ersten Komponente (1, 2) mit einer zweiten Komponente (5, 3), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei ringförmige Fügeteile (6, 7), deren Dicke keilförmig verläuft, zwischen je einer Auflagefläche (12,
13) an der ersten (1, 2) und an der zweiten Komponente (5, 3) eingespannt sind, wobei die Fügeteile (6, 7) bezüglich ihrer Drehung und ihrer Verschiebung zueinander derart liegen, dass die erste (1, 2) und die zweite Komponente (5, 3) eine vorgegebene Lage zueinander einnehmen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente ein Objektiv (1) ist und dass die zweite Komponente ein Bildsensor (5) ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einspannen der Fügeteile (6, 7) Flansche (8, 9) vorgesehen sind, die mit Hilfe von
Schrauben (10, 11) gegeneinander verspannt werden.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeteile (6, 7) mindestens teilweise die Seitenwände eines geschlossenen Raumes zwischen der ersten (1, 2) und der zweiten Komponente (5, 3) bilden.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeteile (6, 7) aus Metall bestehen.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Fügeteile (6, 7) außen eine kreisrunde Form aufweisen.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und der Keilwinkel der Fügeteile (6, 7) derart groß gewählt sind, dass ein erforderlicher Justagebereich ohne störende Beeinflussung der Außenform der Gesamtheit der Fügeteile (6, 7) gewährleistet ist.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktflächen der Fügeteile (6, 7) zur Erhöhung der Haftung strukturiert sind.
9. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Verbindung einer optischen ersten Komponente mit einer zweiten Komponente, wobei mindestens zwei ringförmige Fügeteile, deren Dicke keilförmig verläuft, zwischen je einer Auflagefläche an der ersten und an der zweiten Komponente eingespannt sind und wobei die Fügeteile bezüglich ihrer Drehung und ihrer Verschiebung zueinander derart liegen, dass die erste und die zweite Komponente eine vorgegebene Lage zueinander einnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten mittels eines geeigneten Manipulators in eine erste Position zueinander gebracht werden, wobei für die ringförmigen Fügeteile vorgesehene Auflagenflächen mit vorgegebenen Kräften aufeinander gedrückt werden, dass die Koordinaten der ersten Position gespeichert werden, dass die beiden Komponenten in eine zweite Position gebracht werden, die bezüglich einer erwünschten optischen Wirkung optimal ist, dass aus den Differenzen der Positionen eine Verdrehung und eine laterale Verschiebung der Fügeteile berechnet wird und dass die Fügeteile unter Berücksichtigung der berechneten lateralen Verschiebung und Verdrehung zwischen die
Komponenten gebracht und eingespannt werden.
10. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Verbindung einer optischen ersten Komponente mit einer zweiten Komponente, wobei mindestens zwei ringförmige Fügeteile, deren Dicke keilförmig verläuft, zwischen je einer Auflagefläche an der ersten und an der zweiten Komponente eingespannt sind und wobei die Fügeteile bezüglich ihrer Drehung und ihrer Verschiebung zueinander derart liegen, dass die erste und die zweite Komponente eine vorgegebene Lage zueinander einnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Fügeteile zwei Träger, die jeweils eine plane Oberfläche aufweisen, die einen Winkel einnehmen, der dem Dickenverlauf eines Fügeteils entspricht, dass an denjenigen Stellen der Oberfläche, welche den Auflagenflächen der herzustellenden Fügeteile entsprechen, je eine Metallschicht abgeschieden wird, dass durch Aufbringung weiteren Metalls die Metallschichten miteinander verbunden werden und dass das entstandene Fügeteil von den Oberflächen der beiden Träger abgelöst wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Metallschichten durch Eintauchen in ein Lötbad erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden der beiden Metallschichten ein Zwischenstück mit geringeren Anforderungen an die Maßhaltigkeit zwischen die Metallschichten gebracht wird und dass durch Eintauchen in ein Lötbad die Metallschichten mit dem Zwischenstück verbunden werden.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschichten zunächst elektrolytisch verstärkt werden und dass die verstärkten Metallschichten leitend miteinander verbunden werden und als Kathode in ein Elektrolysebad getaucht werden, bis der Raum zwischen den Metallschichten mit Metall aufgefüllt ist.
EP05808029A 2004-11-30 2005-10-20 Anordnung und verfahren zur verbindung einer optischen ersten komponente mit einer zweiten komponente Withdrawn EP1820055A1 (de)

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