用于安装球面光学部件的装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于安装两个球面光学部件的装置。


背景技术：

2.已知的是，要接合的光学部件在所有三个空间方向上彼此独立地被对准。例如，当生产由两个透镜元件组成的胶合组(kittgruppe)时，熔化的胶合剂分布在要接合的表面之一上。将两个透镜元件接合在一起，并通过相对于彼此移动透镜元件来挤出截留的气泡。透镜元件的光轴已彼此对准。然而，透镜元件的表面之间的粘合间隙的厚度无法被准确地再现。此外，透镜元件在光轴的路径的方向上的高精度定位是非常困难的：由于表面的弯曲，侧向的位移会同时导致距离的变化。
3.文献ru 2 599 598 c1公开了一种用于设置光学元件的球面保持器的装置。该装置用于将光学元件设置在光学谐振腔中。在该装置中，光学元件被固定在一个球形的凸面保持器中。球形凸面保持器位于球形凹面安装部中。保持器通过四个调节螺钉连接到安装部，调节螺钉在外边缘上相互错开90
°
。通过设置调节螺钉，保持器可以在安装部的球形表面上移动，从而可以设置所需的调节状态。设定的调节状态通过插入安装部的环形槽中的不收缩粘合剂永久固定。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决提供一种用于安装球面部件的装置的问题，以便在几何上精确地并且在彼此之间限定距离处调整两个球面光学部件并且安装两个球面光学部件。该距离应该是可重现的并且可以选择性地设置。
5.根据本发明，该目的通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求是权利要求1的特征的有利改进。
6.用于安装球面光学部件的装置包括第一保持器和第二保持器，第一保持器具有用于第一光学元件的安装部，该第一光学元件具有带有半径r1的第一球形凸面，第二保持器具有用于第二光学元件的安装部，第二光学元件具有带有半径r2的第二球形光学凹面。至少一个保持器具有带有半径r3的支承表面，并且第一保持器可以以这样的方式支承在第二保持器上，使得当第一光学元件被接纳在第一保持器中，并且第二光学元件已接纳在第二保持器中时，半径r1、r2、r3具有共同的中心点。
7.优选地确定半径r1、r2、r3的尺寸，使得间隙在第一元件的光学表面和第二元件的光学表面之间建立限定距离。
8.不言而喻，在保持根据本发明的效果的同时，半径r1可以是凹形的并且半径r2可以是凸形的。
9.由于球面和支承表面同心布置的事实，这些表面的共同中心点周围的位移受到阻碍，并且仅元件围绕该中心点的相对位移是可能的。
10.使用这种类型的支承布置，光学元件或其光轴可以相对于彼此定位(在保持器相
对于彼此的相对可调节性的范围内)，而没有这样的定位运动可能对彼此产生不利影响的风险影响由半径r1、r2、r3确定的光学元件的球面之间的距离量。根据本发明的装置因此比迄今为止在现有技术中惯用方式容易且准确得多地允许光学元件相对于彼此定位。
11.定位可以特别是为了使两个光学元件彼此对准并且然后将它们粘合以形成基底复合物而进行。
12.保持器的支承表面优选地布置在其中放置有光学元件的保持器的中心区域之外。
13.在第一实施例中，支承表面是球面盖的形式。
14.在第二实施例中，支承表面由三点支撑产生。
15.光学元件可以通过产生的真空接纳在保持器中。
16.替代地，可以通过弹簧夹将光学元件固定到保持器上。
17.有利地，可以设置第一元件的光学表面和第二元件的光学表面之间的距离。
18.在第一实施例中，其中一个保持器中的调节螺钉设置在放置光学元件的中心区域之外的周边并且作用在另一个保持器的支承表面上。
19.在第二实施例中，其中一个保持器中的调节螺钉位于放置光学元件的中心区域内的周边并且作用在光学元件上。
20.优选地，为确定光学元件之间的限定距离而提供测量系统，该测量系统被设置用于确定中间厚度并因此用于确定光学元件的光学表面之间的距离。以这种方式，可以在开环基础上检查和控制光学元件的接合和定位过程，并且在必要时在闭环基础上进行控制。
21.使用根据本发明的装置，可以在类似系列的过程中定位和接合两个光学元件。借助根据本发明的装置，可以实现部件相对于彼此的有利的球面支承布置，其中能够非常精确和容易地安装光学元件。
附图说明
22.下面参照附图描述本发明，其中：
23.图1示出了根据本发明的用于安装球面部件的装置的设置，
24.图2示出了根据本发明的用于安装球面部件的装置的进一步设置，
25.图3示出了根据本发明的装置的第一细节(光学元件的弹簧保持器)，
26.图4示出了根据本发明的装置的第二细节(作用在光学元件上的调节螺钉)，
27.图5示出了根据本发明的装置的第三细节(作用在保持器上的调节螺钉)。
具体实施方式
28.图1示出了用于安装球面部件的装置1的设置。第一保持器2接纳第一光学元件3，使得光学元件3的具有半径r1的球形光学表面能够被自由地接近。在该示例中，该光学表面是凸形的。第二保持器4接纳第二光学元件5，使得第二光学元件5的具有半径r2的球形光学表面能够被自由地接近。在该示例中，该光学表面是凹形的。
29.第一保持器2在其放置光学元件3的中心区域之外的周边具有支承表面6，该支承表面6形成为具有半径r3的凸面。此外，第二保持器4在放置光学元件5的中心区域之外的周边处同样具有支承表面6，然而，该支承表面6形成为凹形的，同样具有半径r3。
30.第二保持器4布置在底部以使得第二光学元件5的光学表面朝上方露出。第一保持
器2中，所接纳的光学元件3被定位成其露出的光学表面位于第二光学元件5的露出的光学表面上方。两个光学元件3和5的光学表面的位置通过保持器2和4的支承表面6设置为预定的距离，从而实现光学表面之间的限定间隙7(例如1μm或5μm或20μm或50μm或100μm)。
31.重要的是，光学元件3和5的光学表面的半径r1和r2以及保持器2和4的支承表面6的半径r3具有共同的中心点mp。如果保持器2和4彼此上下放置，如上所述，光学元件3和5的光学表面和支承表面6相对于彼此呈现同轴位置。光学元件3和5在径向方向上的运动因此受到阻碍，并且光学表面之间的距离由间隙7限定。因此，仅光学元件3和5在支承表面6的半径r3上相对彼此的旋转运动或位移是可能的。
32.图1还通过示例示出了使用测量系统11来确定间隙7的尺寸的可能性，间隙7的尺寸对应于光学表面之间的距离。为此目的，在第一保持器2的中心设有孔10，通过该孔10可以通过测量系统11确定光学元件3和5彼此之间的距离(也称为中间厚度)。使用用于确定中间厚度的测量系统11，两个光学元件3和5的接合和定位过程可以被检查，在开环基础上被控制，并且如果需要，在闭环基础上被控制。这种接合过程在将薄膜定位在数据眼镜的眼镜片上时特别有用。第一光学元件3(以眼镜镜片为例)和第二光学元件5(以薄膜为例)之间的间隙7可以以小于5μm的精度产生。
33.图2以更清晰的方式示出了根据图1的装置的同心设置。第一光学元件3的光学表面的半径r1、第二光学元件5的光学表面的半径r2以及第一保持器和第二保持器2、4的支承表面6的半径r3具有共同的中心点mp。在该示例中，第一光学元件是数据眼镜的镜片，第二光学元件5是放置在第二保持器4上的薄膜。此外，在图2中示出了将第一光学元件3保持在第一保持器2中的另一种方式。
34.图3示出了图2所示的第一光学元件3在第一保持器2中的保持。第一光学元件3通过弹簧夹8压紧，弹簧夹8作用在第一光学元件3的凹形光学表面的边缘上，抵靠接触点12，接触点12作用于第一光学元件3的凸形光学表面。例如，接触点12是三个v形槽，它们以120度角排列，每个120度角中都固定有一个球。球的表面形成支承表面6。
35.图4示出了根据图1和图2的用于安装球面部件的装置1，其能够通过调节螺钉9调节间隙7的尺寸。调节螺钉9通过球14作用在第一光学元件3的凹形光学表面的边缘上。布置在第一光学元件3的凸形光学表面的边缘处的压缩弹簧13将第一光学元件3压靠在调节螺钉9上。
36.间隙7的大小可以通过调节螺钉9的调节来设定。
37.图5示出了用于设置间隙7的大小的第二变型。在该示例中，调节螺钉9通过球作用在第二保持器4的支承表面6上。在此，间隙7的大小也通过调节螺钉9的调节来设定。图5中还示出了用于保持第一光学元件3的另一变型。在该示例中，凹形光学表面由作用在凸形光学表面上的弹簧夹8压靠在第一保持器2的接触点12处。图5示出了第一光学元件由压缩弹簧13固定，压缩弹簧13布置在凸形光学表面的边缘。压缩弹簧13将第一光学元件3压靠在接触点13上，接触点13布置在光学元件3的凹形光学表面的边缘上。
38.附图标记列表
39.1 安装装置
40.2 第一保持器
41.3 第一光学元件
42.4 第二保持器
43.5 第二光学元件
44.6 支承表面
45.7 间隙
46.8 弹簧夹
47.9 调节螺钉
48.10 孔
49.11 测量系统
50.12 接触点
51.13 压缩弹簧
52.14 球
53.r1 凸形光学表面的半径
54.r2 凹形光学表面的半径
55.r3 支承表面的半径
56.mp 中心点