NL8601775A

NL8601775A - Optisch samenstel omvattende een houder en een optisch element.

Info

Publication number: NL8601775A
Application number: NL8601775A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1986-07-08
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1988-02-01
Also published as: JPS6326830A; DE3782100D1; DE3782100T2; EP0252562B1; DD265243A5; KR880002147A; US4796252A; EP0252562A1; JP2554086B2; US4750826A; KR950010328B1

Description

PHN 11.812 N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Optisch samenstel omvattende een houder en een optisch element.,r

De uitvinding heeft betrekking op een optisch samenstel met een optische as, omvattende een houder met een door een binnenwand begrensde inwendige ruimte, en een daarin bevestigd optisch element met een buitenwand, waarbij tussen de binnenwand van de houder en de bui- c tenwand van het optisch element een hechtmiddel is aangebracht.

0

Dergelijke optische samenstellen zijn bekend uit EP 0090218 (herewith incorporated by reference). De bekende samenstellen omvatten elk een optische component, zoals een ronde spiegel of een lens, en een houder die onderdeel uitmaakt van een optisch apparaat. De houder is 1Q voorzien van een cilindrische boring, waarin de optische component is geplaatst, waarbij tussen de binnenwand van de houder en de zich in de boring bevindende buitenwand van de optische component een cilindrische spleet aanwezig is. Die spleet is geheel of ten dele gevuld met een kleef- of hechtmiddel, zoals lijm.

Optische samenstellen worden toegepast in optische apparaten, zoals bijvoorbeeld optische platenspelers. In dergelijke apparaten is het belangrijk, dat de aanwezige verschillende optische onderdelen in de juiste positie ten opzichte van elkaar staan. Vanuit fabricage-oogpunt gezien is het derhalve van groot belang, dat in de optische sa-2Q menstellen de optische elementen zich op de juiste voorafbepaalde plaats en in de juiste stand bevinden ten opzichte van de houder.Belangrijk is daarbij de positioneernauwkeurigheid in de richting van de optische as (Z-richting) van het optische samenstel, in de richtingen volgens twee loodrecht op de optische as en op elkaar staande assen 25 (X-richting en ï-richting) en in de rotatierichtingen om de laatstgenoemde assen.

In een van de in EP 0090218 getoonde samenstellen is het hechtmiddel in de vorm van een ringvormige hechtlaag aangebracht, waarbij de laag tevens gehecht is aan een zich in een dwars op. de optische 3Q as georienteerd vlak uitstrekkend wanddeel van de houder. Deze constructie heeft het bezwaar, dat bij het uitharden van het aangebracht hechtmiddel ontoelaatbare verplaatsingen van de optische component in de Z-richting ontstaan als gevolg van het onvermijdeljk optreden van 860177 5 ---;----- #' _ PHN 11.812 2 krimp in het hechtmiddel. Bovendien is de kans op kantelingen van de optische component om de in X en Y-richting lopende assen groot door het ontstaan van krimpspanningen in de hechtlaag. Een verkleining van het hiergenoemde positioneerprobleem is in beperkte mate mogelijk door 5 de hechtlaag in de Z-richting dunner te kiezen, echter de vereiste stevigheid en stabiliteit van de hechtverbinding stelt daaraan duidelijke grenzen. Een geschikte keuze van het hechtmiddel kan eveneens tot een verkleining van het gesignaleerde probleem leiden, echter het is niet mogelijk gebleken het ontstaan van krimp en krimpspanningen geheel te ^ elimineren.

In een ander in EP 0090218 getoond optisch samenstel is het hechtmiddel aangebracht in een ringvormige ruimte tussen de vlak uitgevoerde binnen- en buitenwand. In een weer ander getoond samenstel is in de buitenwand van de optische component een rondlopende groef aange-15 bracht, waarbij het hechtmiddel zich tot in die groef uitstrekt. In beide hiergenoemde samenstellen doet zich het probleem voor, dat de in vloeibare vorm of in pastavorm verkerende lijm na het aanbrengen in de genoemde ruimte in· meer of mindere mate naar beneden zal lopen. Daarbij kan zich althans plaatselijke aan de onderzijde van de optische compo- 20 nent een kraag van het hechtmiddel vormen, welke bij het uitharden van het hechtmiddel positioneerfouten kan veroorzaken. Bovendien is het gedrag van het zich in de vrij grote ruimte tussen de houder en de optische component bevindende hechtmiddel niet voorspelbaar, omdat de ruimte als gevolg van het positioneren van de optische component met 25 behulp van daartoe aanwezig gereedschap doorgaans niet rotatiesymme-trisch is, waardoor in omtreksrichting gezien variërende krimpspanningen in het hechtmiddel kunnen ontstaan, die verplaatsingen, in het bijzonder kantelingen van de optische component ten opzichte van de houder veroorzaken.

30

De uitvinding beoogt nu het optische samenstel van de in de aanhef genoemde soort zodanig constructief te verbeteren, dat het optische samenstel met eenvoudig gereedschap op uiterst nauwkeurige wijze, reproduceerbaar te vervaardigen is.

De uitvinding vertoont daartoe het kenmerk, dat op een van 35 de wanden tenminste drie ribben zijn aangebracht, waarvan de toppen tegenover de ander wand liggen, waarbij tussen de ribben en de andere wand een met het aantal ribben overeenkomend aantal spleten zijn ge- 8601775

vs £ I

PHN 11.812 3

vormei, waarin het hechtmiddel ia aangebracht. In het optische samenstel I

volgens de uitvinding bevindt het hechtmiddel zich uitsluitend in de I

vooraf bepaalde nauwe spleten ter plaatse van de ribben. Bij voorkeur . strekken de ribben zich althans in hoofdzaak parallel aan de optische 5 as van het samenstel uit. Hiermede is bereikt, dat de krimpspanningen die tijdens het uitharden van het hechtmiddel ontstaan slechts werken in een vlak loodrecht op de optische as, met het gevolg, dat.er bij het uitharden geen krachten en krachtsverschillen in de richting volgens de optische as ontstaan. Dit heeft het voordeel, dat het optische element ^ na het uitharden van het hechtmiddel met een grote nauwkeurigheid de I

vooraf bepaalde plaats en stand inneemt. De aanwezigheid van de ribben I

maakt het bovendien mogelijk, om het hechtmiddel met behulp van een I

naaldvormig injecteermiddel nauwkeurig gedoseerd aan te brengen in de I

spleet tussen de ribben en de daar tegenover liggende wand, zonder dat 15 daarbij het optische element aangeraakt behoefd te worden. I

Optische samenstellen volgens de uitvinding kunnen voorzien I

zijn van optische elementen van uiteenlopende aard, zoals lasers, lenzen en spiegels, en voldoen aan hoog gestelde tolerantie-eisen.

Een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding heeft het kenmerk, I

20 I

dat op de binnenwand van de houder tenminste een positioneervlak is aangebracht, waarop het optische element rust. Ter verduidelijking j

wordt hierbij opgemerkt, dat zich tussen het positioneervlak en het op- I

tische element geen hechtmiddel bevindt. Het positioneervlak heeft in

principe slechts een functie tijdens de fabricage van het samenstel, I

25 I

ten einde het positioneren van het optische element, en het vervolgens vast houden daarvan tijdens het aanbrengen van het hechtmiddel en uitharden daarvan te vergemakkelijken.

Een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarbij de binnenwand van de houder cilindervormig en de buitenwand van het op-30 tisch element ringvormig is uitgevoerd, heeft het kenmerk, dat de ribben op de binnenwand van de houder zijn aangebracht en gelijkmatig over de binnenomtrek van de houder zijn verdeeld, en dat de houder is voorzien van meerdere, zich tussen de ribben bevindende positioneervlakken.

Door tussen de positioneervlakken en de ribben een zekere 35 ruimte te laten wordt voorkomen, dat tijdens de vervaardiging van het samenstel door capillaire werking hechtmiddel tussen de positioneervlakken en het optische element terecht komt. Wellicht ten overvloede 8601775 PHN 11.812 4 «i' wordt nog opgemerkt, dat het hechtmiddel zich uitsluitend in de spleten tussen de ribben en het optische element bevindt, en gezien in Z-rich- ting zich uitsluitend tussen de uiteinden van de ribben en de begren- zingsranden van de tegenover de ribben liggende wand bevindt, waardoor 5 zich tijdens fabricage geen kragen van het hechtmiddel hebben kunnen vormen. Een in alle richtingen binnen nauwe tolerantiegrenzen gepositioneerd optisch element is te bereiken, indien in de spleten gelijke hoeveelheden hechtmiddel zijn aangebracht.

De uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van de 10 tekening, waarin

Fig. 1 een ten dele in doorsnede weergegeven eerste uitvoeringsvorm van het optische samenstel volgens de uitvinding toont,

Fig. 2 een onderaanzicht van de eerst uitvoeringsvorm toont,

Fig. 3 een bovenaanzicht van een tweede uitvoeringsvorm 15 toont, en

Fig. 4 een doorsnede volgens IV-IV van de tweede uitvoeringsvorm, zonder optisch element, toont.

* Het in de figuren 1 en 2 weergegeven optische samenstel vol gens de uitvinding omvat een houder 1 en een rechthoekige spiegel 3, en 20 heeft een optische as 5. Het samenstel is bedoeld voor toepassing in het optische systeem van een optische platenspeler. De houder 1 is uitgevoerd als een L-vormig gebogen, buisvormig huis, dat ter plaatse van de bocht is voorzien van een venster. De spiegel 3, die de vorm heeft van een plan-parallelle plaat is zodanig in de houder 1 bevestigd dat 25 de optische as 5 een hoek van 45° maakt met het spiegelend oppervlak 3A van de spiegel 3· De spiegel 3 heeft aan weerszijden een vlakke buitenwand 7, die gelegen is tegenover een vlakke binnenwand 9 van de houder 1. Op de binnenwand 9 zijn aan weerszijden van de spiegel 3 twee ribben 11 aangebracht, welke parallel lopen aan de optische as 5 van het op-30 tische samenstel. De ribben 11 hebben toppen 1A die tegenover de buitenwand 7 van de spiegel 3 liggen, waarbij tussen de ribben 11 en de buitenwand 7 nauwe spleten 13 gevormd zijn, waarin een hoeveelheid van een hechtmiddel 15, zoals een UV-hardende acrylaat lijm, is aangebracht. Het hechtmiddel bevindt zich uitsluitend in de spleten 13· Ex-35 perimenteel is vastgesteld, dat deze spiegelbevestiging het mogelijk maakt om seriematig optische samenstellen te vervaardigen waarvan de spiegels binnen zeer nauwe tolerantiegrenzen gepositioneerd zijn. In 6601775

Pfflï 11.812 5 *v het samenstel bevindt zioh voorts nog een lens met raster 17, dat met behulp van een bladveer 19 en een vastgelijmde borgring 21 bevestigd is in de houder 1.

In de figuren 3 en 4 is een optisch samenstel volgens de 5 uitvindingweergegeven, dat een ringvormige houder 31 en een laser 33 omvat, en dat een optische as 35 heeft. De houder heeft een cilindrische binnenwand 39 die een centrale opening in de houder 31 begrenst, waarin de laser 33 is geplaatst. De laser 33 heeft een ringvor-mige buitenwand 37 die zich op enige afstand van de concentrisch daarom heenlopende binnenwand 39 van de houder 31 bevindt. De houder is voorzien van drie parallel aan de optische as 35 lopende ribben 41, die op onderling gelijke afstand van elkaar zijn aangebracht. Tussen de ribben 41 en de buitenwand 37 zijn spleten aanwezig, die voorzien zijn van een „ hechtmiddel 45, op een wijze, zoals reeds beschreven is bij het samen-10 stel volgens de figuren 1 en 2. Tussen de ribben 41 zijn binnen de houder 1 drie positioneervlakken 47 aangebracht. De positioneervlakken 47 bevinden zich op enige afstand van de ribben 41 en liggen in een vlak, dat loodrecht doorsneden wordt door de optische as 35. Een niet in de 2q figuren zichtbaar oplegvlak van de laser 33 rust op de positioneervlakken 47.

De uitvinding is vanzelfsprekend niet beperkt tot de hier beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Optische samenstellen volgens de uitvinding die voorzien zijn van andere dan de getoonde optische ele-2g menten worden eveneens beoogd.

30 35 8501775

Claims

1. Optisch samenstel met een optische as, omvattende een houder met een door een binnenwand begrensde inwendige ruimte, en een daarin bevestigd optisch element met een buitenwand, waarbij tussen de binnenwand van de houder en de buitenwand van het optische element een 5 hechtmiddel is aangebracht, met het kenmerk, dat op een van de genoemde wanden tenminste drie ribben zijn aangebracht, waarvan de toppen tegenover de ander wand liggen, waarbij tussen de ribben en de genoemde andere wand een met het aantal ribben overeenkomend aantal spleten zijn gevormd, waarin het hechtmiddel is aangebracht.

2. Optisch samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ribben zich althans in hoofdzaak parallel aan de optische as van het samenstel uitstrekken.

3. Optisch samenstel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat op de binnenwand van de houder tenminste een positioneervlak is 15 aangebracht, waarop het optische element rust.

4. Optisch samenstel volgens conclusie 2, waarbij de binnenwand van de houder cilindervormig en de buitenwand van het optische element ringvormig is uitgevoerd, met het kenmerk, dat de ribben op de binnenwand van de houder zijn aangebracht en gelijkmatig over de binnenomtrek 2G van de houder zijn verdeeld, en dat de houder is voorzien van meerdere, zich tussen de ribben bevindende positioneervlakken.

5. Optisch saraenstel volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de hoeveelheid hechtmiddel in elk van de genoemde spleten even groot is. 25 30 35 3S01775