TW438985B - Assembly comprising an optical element and a mount - Google Patents

Description

438985 五、發明說明（i) 發明之韻城 本發明係有關於一種组件，其包括了一光學元件以及更 詳細地界定於申請專利範圍第1項中所界定的型式之一座 體。 習知拮術之說明 此種型式之組件’特別是做為光學元件之透鏡系統，其 中’已知的’經由彈性連接元件，產生將透鏡環繞一座體 之連結。 US5, 428, 性桿狀連結 EP 0 230 在光學元件 該彈性彎曲 EP 0 243 定位透鏡用 之彎曲裝置 發明之槪, 本發明之 之座體之間 接至座體， 力’且因而 計。 ΐ Ο ώ Ί尔月關

元件，自一座體隔離一光學元件。 277 Α2係有關於—精確透鏡裝配，相同的： 與座體之間設有一棒狀形式之彈性彎曲元件 兀件均嚐試以形成徑向屈從以補償熱應力。 893、B1採用某些類似之方式，其中，說明令 之透鏡裝架，具有多數之板片彈簧方式設 ，以將做為光學兀件之透鏡固著一 說明 ％ 压腺工 提供在-光學元件與玲以固著光學夭 的連接技術，該光學元株往 以此方式，可提^ Γ 連桿 減少光度之無應力或低肩 先學70件之表面變形，以及幾何綱 依據述柃 明可達成此 申凊專利範圍第1項 〜目的。 色，本發 之界定部份的特

438985 五、發明說明⑵ 經由一堅固、力矩傳送接合處而由膜片狀接合元件所接 合，可允許於安裝期間減少應力差異，或不再發生應力差 異。此亦代表了凸緣之變形或不準確公差，不會影響例如 為一透鏡之該光學元件。 ’ 依據本發明之膜片狀接合元件，於安裝時具有可達成在 z方向中（即為，在光軸之方向）極大之彈性與順應之效 果。以此方式，光學元件可以低應力之方式，在接合元件 上正確地對齊。其次，如果在接合元件與光學元件之間建 立了一穩固接合，精確言之，一堅固、力矩傳送接合處， 則，在接合元件與光學元件之間所因而獲 本質亡為固定的，…載發生時，不再輕：二：=: 步之彎曲’即為，不可能發生角度變化。經由建立一穩固 接合’於接合點處可阻絕力矩之自由度。其結果，常發生 外部施力或力矩時，具有一屈曲應力，其之不變性係遠大 於純粹彎曲之不變性’其結果，可確保所需要之天然頻率 及穩定性。 供達成設定目的用之簡單結構設計，係該接合元件包括 膜片環，或可被蚯合在一起以形成一封閉膜片環之多數 的膜片環扇形體。以此方式，可達成減少光學元件之表面 變形。 具體例之詳細错j 一環形座體1係與一環形凸肩2被設於内側上，該凸肩2 具有一支承輪廓3 ’以至少大約相對應於接合元件4之彎曲 線的途徑延伸。做為接合元件之一膜片環4停置於支承輪

S9101928lPtd 第6頁 43898 5 五、發明説明（3) 廓3上，且以剛性及/或非剛性方式固定地連接至座體丨（例 如經由熔接、軟焊、或粘劑粘合）。於此作用為供準確定 心之用及做為一止件的係一位於支承輪廓3之後方末端處 之定心軸環5。多數之對接搭板6自膜月環4的内部周圍向 内地突起。對接搭板6係作用為供做為光學元件之一透鏡7 之一座架。具有對接搭板6之膜片環4係由一彈性材料製 造，例如為具有0.3至〇.5顏厚度之非常薄的金屬片。 地連接，片環4之對接搭板6，於此情況中可具有例“ 0.1至0.3 mm的更薄之厚度。 如鋼鐵之冷就帶、欽合金或錄欽諾（WinoO-錄-鈦合金（亦可被稱之為記憶合金）’ 對接搭板6之膜片環4用之金屬片。胜二:皮使用為供具有 質之合金適用於所需具有超彈性本 -的η標’因為這些合金允許在 J的~構二間中極大的變形。接合元件，即 4,亦可被提供整合或庫用一知彗 p為膜片％ 形記情-或懕雷-! 曰慧材料（智能材料，例如成 元件‘變形的狀70能 J此’可經由供應能量而影響光學 生產膜片ί二ί如形的狀態，… 膜片環具有多數之輪廓時係為有利此：技術在特別是如果 圖3顯示具有對接搭板6之一膜 延伸開縫8 ,已交俨妯自外邱R m片裒4仅向地或切線地 片環4中1縫8之：Λ丄 與自内部周圍形成在膜 接至座體1時、，可防止所’產'膜片環4被例如經由熔接而連 可選擇的戋除& 4 # 之應力造成膜片環4之扭曲。 戈除此之外’膜片環4亦可設有減屢凹處9，被安 438985 五、發明說明（4) 排環繞該周圍而分

計’例如為延伸在二圍方：凹處9可以任何希望之方式設 些槽道之間具有iL二◦之不同橫剖面之㈣’且於這 光學蚯件可以非I 非常準確地組带 β早方式、且相關於透鏡7之位置 一堅硬、平面^人一起。在第一步驟中，座體1被夾持在 片環4固定在支承& μ /、二人，例如經由熔接，將膜 知之綠首及技^\廓 於下一步驟中，透鏡7以一已 完成矯直及接1:業’被放置在對接搭板6上且對齊。在 片ί f/對U業之後’可以確保供透鏡7支承用之膜 巧形’因而’於接合處12 ’例如經… :地=㈣膜片環4或該環4之對接搭板6之間心堅 且=此方式建立之接合處12，其亦可傳送力矩、具有終予 二有對接搭板6之膜片環4極大之剛性的效果、及在固'^接 :忒透鏡之後可確保精確的彎曲幾何形狀。於實際應用 ’在接合處12之區域可獲致不再改變之一固定角。 角度α不可再改變之結果的事實，當發生施力$，膜 片或對接搭板6僅可能些微地s形彎曲或翹曲。以此方、 式，可於安裝時達成極大之變形，但在接合作業之後具有 接大之剛性，因此’可達成充分準確性且穩定性之定位古亥 透鏡7。 " 例如為具有對接搭板6之膜片環4的接合元件之幾何設 β十’可依據應用方式而極大程度的變化。例如，有時膜另

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438985 五、發明說明（5) 形狀可被界定’且然f，維持相同形狀供整體 ήίι亩：:：ll·之用。，然後’很少需要採用配合透鏡之所需要 障仅二，接搭板6之數量與形狀係依透鏡質量及金屬片 1二2疋’且亦可相同地變化。膜片環4亦可依據相同條 w疋其可被没叶為設有例如為開縫.8之開缝的一密封 環，或，由例如為90。角度扇形體之個別扇形體所形成。 ，如果其需要達成非常大的精確性，且如果其要防止由於 滾軋金屬片之非均質性產生的不同彈性所造成之膜片環4 及/或對接搭板6之不均勻彎曲，特別適合由多數之個別扇 形體來製造。圖4中顯示相關於此種情況之一膜片環4，其 例如僅設有六切口 1 3，因而，僅形成供透鏡7用之六對接 搭條狀支承表面。此外，為了增加彈性，多數之較短切口 1 4 ’可自内部周圍被提供在切口 1 3之間。圖4之虛線亦指 出該膜片環4可由四個別之扇形體1 5所形成。 如果要在Z方向中（即為，光軸之方向）達成更大之剛 性，亦可由銷1 6產生透鏡7之無施力定心。銷1 6均被嵌入 支樓琢_17的孔口内’孔口係分佈在周圍上且其之縱向轴 均被安排在Z方向中。支撐環1 7係例如經由螺釘而被接合 至座體1的外部區域。於同時，此種型式之接合亦形成將 膜片環4固定至座體1。 銷1 6具有L形態，且其之彎離部份係與Z軸成直角地延 伸，並經由例如為粘劑粘合將其之自由端連接至透鏡7之 周圍壁。當透鏡7在Z方向中對齊之後，可例如經由將粘劑 導入孔口内，而將銷16固定至其在支撐環17的孔口内之位

89101928.ptd 第9頁 438985 五、發明說明（6) 置中。 為了增加在Z方向中之剛性，圖5顯示垂直地配罟 "* ^ ~· 4» 件。 、、且 圖6顯示一種配置，其中，透鏡7係直立地安排且2輪^ 水平地延伸。為此理由，除了做為接合元件用之膜片環 之外，額外地提供一第二膜片環4’ ’相同地經由一堅固<4 傳送力矩接合處1 2’ ，而連接至相對於蟬片環4所接合之 鏡側面的另一侧面。於此一示範具體例之情況中，定心， 件均被以銷16’之形式提供，該銷1 6’係作用在透鏡7之^卜70 部周圍，且被分佈在該周圍上。於此狀況，銷1 6，具有— 倒T形，且經由該τ形桿固定地接合在透鏡7之周圍上。銷 1 6’接下來嵌入在對齊透鏡且填入粘劑之後的支撐環1 7,内 之孔口中，以達成在銷16’與支撐環17，之間的固著結合。 一扣環18係被用以固定類似的設有對接搭板6之 片環4’ ，由此扣環；! 8，膜片環4’同時的被連接至支— ’且膜片環4係固定地連接至座體1。 、 接板=以乾例之方式顯示多種形式的膜片環4或4,之對 ::Ξ : ΐ對接搭板在縱向方向中設有-結構1 9。 或切口 20於連同接/，透鏡7㈣合處1 2區域中的一梳狀結構 的連接處1 2之二!" i圖8亦顯不在膜片環4與在前方區域中 設計。 S ，一對接搭板6具有一減少寬度之區域的 圖9顯示又一更緊 438985 五、發明說明（7) 接搭板6，該前端係做為連接至透鏡7之接合處12。在額外 之表面上的一放大細部X中，指出示於圖9之對接搭板6之 前端’在連接至透鏡7之接合處1 2區域中，可設有一蝕刻 柵格結構2 1。蝕刻柵格結構21之目標係可於接合處丨2達成 更佳之粘劑粘合，或，對將被極度準確地配給之粘劑而 吕’該栅格結構並非絕對必要’因為粘劑有可能會進入柵 格結構2 1内。無須說明的，該種柵格結構2 1亦可以與其他 形式之對接搭板使用。 。圖1 0顯示類似於圖9之對接搭板（設計，其差異點係緊縮

區域不明顯，且供接合處12用之支承區域具有大约為橢圓 形之形態’並具有延伸在徑向方向中之較大橢圓軸線。 圖Π顯示對接搭板6之簡單矩形設計（於平面圖中亦 同）'但例如示於圖7與1 1中之對接搭板6之寬的對接搭 ，，係例如由0. 1至〇. 3mm厚度之較薄金屬片所製造，而較 =且較長之對接搭板6則例如由〇 3至〇 _ 5mni厚度之較大金 屬片所製造。

89101928.ptd 第11頁 f 4389 8 5 _案號89101928_年月曰 修正_ 圖式簡單說明 本發明之有利發展與設計，可由申請專利範圍及依據所 附圖式所說明之示範具體例之原理更為清楚，其中： 圖1顯示通過具有一座體與做為光學元件之一透鏡的一 組件之剖面細部； 圖2顯示具有對接搭板之膜片狀接合元件的細部平面 圖； 圖3顯示一膜片狀接合元件之進一步設計的平面圖（以細 部形式顯示）； 圖4顯示一膜片狀接合元件之第三設計的平面圖； 圖5顯示通過具有一座體與一光學元件之一組件的進一 步設計之剖面細部； 圖6顯示通過具有一座體與做為光學元件之一透鏡的一 組件之第三設計的剖面細部，該透鏡係水平地配置；及 圖7至11顯示做為該接合元件之一膜>1環的對接搭板之 多種設計。 元件編號說明 1 環 型 座 體 2 環 型 凸 肩 3 支 承 輪 廓 4 接 合 元 件（膜片環） 4’ 接 合 元 件 5 定 心 軸 環 6 對 接 搭 板 7 透 鏡

8910192S.ptc 第12頁 438985

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Claims (1)

1. 438985 六·、申請專利範圍 1. 一種組件，包括一光學元件及一座體，其中，光學元 件係經由彈性連接元件直接地或經由一或更多之中間元件 連接至座體’其中’該連接元件或多數之連接元件均具有 至少一膜片狀接合元件（4)，該膜片狀接合元件（4)之^；部 區域係連接至該座體（1)或中間元件，且其之内部區域係 經由一堅固、力矩傳送接合處（12)而連接至該光 ’、 (7 )。 卞兀忏 2. 如宇請專利範圍第〗項之組件，其中，該接合 有一膜片環（4)或多數之膜片環扇形體（15)，該多 具 片扇形體（1 5 )可被組合在一起以开彡占 之骐 3. 如申請專利範圍第Γ項二 内部周圍上設有對接搭板（6)，光學幻接^件（4)之 上，且經由對接搭板（6)可建立 |()可被支承於其 (12)。 u 刀矩傳迗接合處 4. 士中請專利範圍第j項之组件，宜中 包 括一薄的彈簧狀金屬片。 ” 接θ兀件（4 ) 5. 如申請專利範圍第j項之組 係例如由熔接、軟焊、咖占 央、中’邊接合處(12) 6.如申凊專利範圍第1項之組炱 一 被連接至座體（1)或—或二，接合元… ώ ，良古〇认…，_ . 一少之中間儿件的外部周固g 、 剛性方式所產生。 次久持，而以一剛性或 件（4) ，贺；艰 < 用。 J '遂I δ ^ ， 从供|JS 7.如申請專利範圍第 啊 1之組件，其中，如果接合元攸

   89101928.ptd 第13頁 :變Si約以徑向或切線方向周: 438985 六、申請專利範圍 '' 係被設計為一膜片環（4)，開縫（8)交錯地自外部周圍與自 内部周圍而延伸。 "^、 8.如申請專利範圍第1項之組件，其中’接合元件（4)在 至少被連接至座體（1)或一或更多之中間元件的區域中， 係設有減壓凹處（9 )。 9+如申請專利範圍第1項之組件，其中’接合元件（4)所 連接之座體（1)或一中間元件，在接合處區域中具有一相 對應於接合元件之彎曲線的支承輪廓（3 )。 10·如申請專利範圍第丨項之組件，其中，特別是當役叶 具有對接搭板（6)時之接合元件（4)，在由粘劑粘合^軟焊 所產生之堅固、力矩傳送接合處（12)的區域中至少部份 的設有一柵格結構（21)或梳狀結構（2〇) 〇 夕"乃 對接搭板（6 ) 對接搭板（6 ) 接合元件（4 ) ’例如為成形 接合元件（4) 座體（1)或被 11 ·如申請專利範圍第3項之組件，其中 均在其之表面（19, 20)上構成結構。 1 2.如申請專利範圍第3項之組件，其中 之長度均具有不同之寬度。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之組件，其中， 係被提供整合或應用一智慧材料（智能材料 記憶-或壓電元件）。 / 1 4‘如申請專利範圍第1項之組件，其中， 係由具有超彈性本質之材料所構成。 連1 接%如兮申Λ專利範圍第1項之组件，其中，②姐…取被 支撐環心ΐ = 件，係被連接至一支禮環（17)，由該 大疋件（銷1 6 )，該元件均被安排在支撐環

   438985 六、申請專利範圍 (17)内且均由其之自由端連接至光學元件（？），以此方 式’在垂直於及/或在光軸之方向中（ζ方向），可獲致增加 的剛性。 .： 1 6.如申請專利範圍第1 5項之組件，其中，該元件（銷 · 1 6)均被粘著地粘合進入在支撐環（丨7)中的孔口内，或均 ， 由其他之剛性或非剛性連接技術所固著。 1 7.如申請專利範圍第1項之組件，其中，光學元件（7 ) 係經由一堅固、力矩傳送接合處（12)，而由一第二膜片狀 接合元件（4,）所固持’該第二膜片狀接合元件（4,）係被安 排在相對於連接至第一接合元件（4 )之接合處（1 2 )的侧邊 上。 〇 1 8.如申請專利範圍第1項之組件，其中，座體（丨）係設 有供接合元件（4)用之一定心軸環（5) V 19. 一種方法，用以將一光學元件連接至—座體或被連 接至該座體之一中間元件，其中，一膜片狀接合元件（4 ) 係被固著至該座體（1 )，而後，光學元件（7 )被放置在接合 元件（4)上’且經由矯直及接合作業在接合元件（4)上對 齊，而後，光學元件（7)經由一堅固、力矩傳送接合處 (12)而被固定在該接合元件（4)上。 2 0.如申請專利範圍第1 9項之方法，其中’座體（1)被夾、丨-持在一堅固配合凸緣（11)上，以供安裝之用。