WO2020216632A1 - Objektiv für eine halbleiterkamera und werkzeug zur herstellung des objektivs - Google Patents

Objektiv für eine halbleiterkamera und werkzeug zur herstellung des objektivs Download PDF

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WO2020216632A1
WO2020216632A1 PCT/EP2020/060192 EP2020060192W WO2020216632A1 WO 2020216632 A1 WO2020216632 A1 WO 2020216632A1 EP 2020060192 W EP2020060192 W EP 2020060192W WO 2020216632 A1 WO2020216632 A1 WO 2020216632A1
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WO
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lens
plastic
lenses
objective
carrier
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PCT/EP2020/060192
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English (en)
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Gerald Franz
Stephan Geise
Peter Diesel
Matthias Mahlich
Istvan SMITKO
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0085—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing wafer level optics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/005—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for correction of secondary colour or higher-order chromatic aberrations
    • 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
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00403—Producing compound lenses

Definitions

  • the invention relates to a lens for a semiconductor camera, such as her
  • the invention for example, can be used as part of a driver assistance system in a vehicle.
  • the invention also relates to a tool for
  • a lens for a semiconductor camera with the features of the preamble of claim 1 is known from DE 10 2009 056 658 B4.
  • the known objective has an essentially sleeve-shaped objective carrier which holds several lenses arranged one above the other in the direction of a longitudinal axis of the objective carrier, spacer rings being arranged between the individual lenses made of glass material in order to set a defined distance between the lenses.
  • Such a lens is used, for example, as a component of a camera of a driver assistance system to record an image of the surroundings and to focus on an electronic component in the form of an imager.
  • the different lenses are used to create an image with the desired optical properties or a certain quality.
  • the known lens for the semiconductor camera has a relatively large overall height. This restricts the use of the known lens particularly with regard to an installation location in the vehicle, since a relatively large installation height is required at the installation location. Disclosure of the invention
  • the objective according to the invention for a semiconductor camera with the features of claim 1 has the advantage that it is relatively compact in terms of its structural size, in particular its structural height in the direction of a longitudinal axis of a lens carrier.
  • the lens can be used or built in at installation locations that cannot be used for lenses according to the prior art. This in turn enables, for example, new perspectives or perspectives that can lead to an improved function in connection with a driver assistance system.
  • the invention is based on the idea of the spaces between two lenses made of glass material, which in the prior art through
  • Spacer rings and filled with air are to be used as installation space for an optical element or to influence the beam path of the light passing through the lenses consisting of an optically effective material, preferably glass material.
  • the invention therefore proposes that an optical lens made of plastic is arranged in the space between the at least two lenses made of the optical material. With such an optical lens made of plastic, the beam path can be influenced when the
  • the refractive index of the material of the plastic differs (strongly) from the refractive index of the glass material of the lenses, for example.
  • the at least one optical lens made of plastic can be used, for example, to effect a color correction or color adjustment for which an (additional) lens made of optical material would otherwise have to be used.
  • a particularly compact construction of the objective is made possible when the transition between the lens made of plastic and the lens made of optical material is designed without gaps, ie when the two lenses mentioned are directly adjacent to one another. This creates the entire space between two lenses made of optical material used for the optical lens made of plastic.
  • such a design enables the plastic to be introduced into the objective housing, in particular by injection or introduction in liquefied form between the two lenses made of optical material.
  • Design of the lens provides that the material of the lens made of plastic is an elastic or a semi-elastic plastic.
  • the lens carrier is at least essentially annular in cross section, the lens carrier radially surrounding at least one spacer ring arranged between two lenses made of optical material.
  • Spacer ring make it possible to introduce the material for the lens made of plastic into the radial interior space of the spacer ring in liquefied form via the channel.
  • a lens can be manufactured particularly inexpensively and easily if, if several lenses made of plastic are present, these are made of the same plastic.
  • the lens made of plastic is manufactured using an injection molding process.
  • the invention also comprises a tool for producing an objective, in which the lens made of plastic is produced using an injection molding process.
  • the tool comprises two tool halves with a common parting plane in the closed state of the tool, with recesses starting from the parting plane for forming the lens made of plastic and is characterized in that the recesses for receiving a lens made of the lens carrier and the lenses made of optical material as well the spacer rings existing structural unit are formed, and that at least one sprue channel and an overflow channel are formed in at least one recess at the level of the at least one lens made of plastic.
  • Such a design of the tool makes it possible to insert the lens, with the exception of the lenses made of plastic, as a structural unit into the recesses of the tool, so that after the injection or introduction of the plastic into the closed tool and
  • the lens subsequent opening of the tool after the hardening of the plastic the lens is completed or can be connected to an optics carrier for positioning to form an image-receiving element (imager).
  • imager image-receiving element
  • FIG. 1 shows a partial area of a camera for a driver assistance system of a vehicle with an objective according to the invention in a longitudinal section
  • FIGS. 1 and 2 shows a plan view of a tool half of a tool for producing an objective according to FIGS.
  • FIG. 3 shows a sectional illustration of the tool according to FIG. 2 with the tool halves closed.
  • a portion of a camera 1 is shown in the form of a semiconductor camera, as it is in particular as part of a (driver)
  • Assistance system is used for monitoring an interior or an exterior of a vehicle.
  • the camera 1 arranged within a housing has a circuit carrier 2 with arranged thereon
  • the imager 4 is in electrical contact with the circuit carrier 2 via wire bond connections 5, the wire bond connections 5 being covered, for example, with an (elastic) covering compound 6.
  • the lean 4 of the camera 1 works with an objective 10 of the camera 1
  • the object 10 has an optics carrier 12, which consists for example of plastic and is designed as an injection-molded part.
  • the optics carrier 12 is designed to be rotationally symmetrical to a longitudinal axis 14 and has two cylindrically designed sections 15, 16, which extend parallel to the longitudinal axis 14 or concentrically to the longitudinal axis 14.
  • the two sections 15, 16 are through a perpendicular to the longitudinal axis 14
  • Circuit carrier 2 is facing, is via an adhesive connection 18 or the like. connected to the circuit carrier 2 or aligned with the imager 4.
  • the optics carrier 12 is used to hold a sleeve-shaped lens carrier 20.
  • the lens carrier 20 is used to arrange, for example, four lenses 21 to 24 made of optical material, preferably glass material, which are arranged one above the other or parallel to one another along the longitudinal axis 14. To form precisely defined axial distances between the individual lenses 21 to 24, spacer rings 25 to 27 are provided between the lenses 21 to 24.
  • the spaces formed between the lenses 21 to 24 and radially inside the spacer rings 25 to 27 are made of a plastic
  • the material of the plastic having a refractive index that differs (greatly) from the glass material of the lenses 21 to 24.
  • the plastic forms optical lenses 30, 31 and 32.
  • the plastic is, for example, Silopren LSR from Momentive or Lumisil LSR from Wacker with a refractive index of 1.53.
  • the space between the lenses 21 to 24 is filled by the plastic of the optical lenses 30 to 32, so that an abutment, preferably forming an adhesive connection, is formed between the plastic of the optical lenses 30 to 32 and the lenses 21 to 24.
  • the objective carrier 20 of the objective 10 is produced by means of a tool 100 shown in FIGS. 2 and 3.
  • the tool 100 comprises an upper tool part 101 and a lower tool part 102, each one
  • Form tool halves, and to form the optical lenses 30 to 32 according to the illustration of FIG. 3 perpendicular to a common parting plane 104 can be moved relative to one another, so that the tool
  • heating channels 105, 106 are provided for temperature control.
  • a sprue channel 108 is formed in the lower tool part 102 and has a branch 109 and opens into four mold cavities 110.
  • the mold cavities 110 are formed by recesses 112, 114 formed in the upper tool part 101 and in the lower tool part 102, into which the objective carrier 20 with the preassembled lenses 21 to 24 and
  • Spacer rings 25 to 27 can be replaced as structural units.
  • the sprue channel 108 opens in the area of the recesses 112, 114 in the area of the channels 36. On the side facing away from the sprue channel 108, the channels 36 are connected to one another by a common overflow channel 116. Furthermore, a plurality of ejector pins 118 can be seen in FIG. 3, which, when the tool 100 is open, serve to eject or release the lens carrier 20 from the tool 100, as is known per se from the prior art.
  • the suction channel 108 is connected, for example, to an extruder or metering screw 120, via which the liquefied plastic can be fed into the tool 100 or the mold cavities 110.
  • the structural units previously assembled with the lenses 21 to 24 and the spacer rings 25 to 27 are introduced into the mold cavities 110.
  • the tool 100 is then closed and the plastic for forming the optical lenses 30 to 32 is introduced into the mold cavities 110 via the sprue channel 108.
  • the plastic completely fills the spaces between the lenses 21 to 24 and thereby simultaneously forms the optical lenses 30 to 32.
  • the tool 100 can be opened and the lens mount 20 removed from the tool 100.
  • the lens 10 is then completed by assembling the lens carrier 12.
  • the lens 10 or the tool 100 described so far can be varied in many ways
  • Deviate inventive ideas For example, it is basically conceivable not to use one and the same plastic but rather different plastics to form the individual lenses 30 to 32 in order to
  • the tool 100 preferably has a separate runner 108 for forming each optical lens 30 to 32. It is also conceivable that the optics carrier 12 together with the
  • Form objective carrier 20 as a one-piece or monolithic component.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Objektiv (10) für eine Halbleiterkamera (1), mit einem Objektivträger (20) zur Aufnahme mehrerer optischen Linsen (21 bis 24, 30 bis 32), wobei die Linsen (21 bis 24, 30bis 32) entlang einer Längsachse (14) des Objektivträgers (20) angeordnet sind, und wobei wenigstens zwei Linsen (21 bis 24) aus einemoptischen Werkstoff, vorzugsweiseaus Glaswerkstoff,bestehen.

Description

Beschreibung
Objektiv für eine Halbleiterkamera und Werkzeug zur Herstellung des Objektivs
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Objektiv für eine Halbleiterkamera, wie sie
beispielsweise als Bestandteil eines Fahrerassistenzsystems in einem Fahrzeug eingesetzt werden kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Werkzeug zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Objektivs.
Stand der Technik
Ein Objektiv für eine Halbleiterkamera mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2009 056 658 B4 bekannt. Das bekannte Objektiv weist einen im Wesentlichen hülsenförmigen Objektivträger auf, der mehrere, in Richtung einer Längsachse des Objektivträgers übereinander angeordnete Linsen aufnimmt, wobei zwischen den einzelnen, aus Glaswerkstoff bestehen Linsen Abstandshalteringe angeordnet sind, um einen definierten Abstand zwischen den Linsen einzustellen. Ein derartiges Objektiv dient beispielsweise als Bestandteil einer Kamera eines Fahrerassistenzsystems dazu, ein Bild der Umgebung aufzunehmen und auf einem elektronischen Bauteil in Form eines Imagers zu fokussieren. Die unterschiedlichen Linsen dienen dazu, ein Bild mit den gewünschten optischen Eigenschaften bzw. einer bestimmten Qualität zu erzeugen. Dadurch, dass mehrere Linsen (in der genannten Schrift sind beispielsweise vier Linsen vorgesehen) benötigt werden, und die Linsen durch die Abstandshalteringe voneinander getrennt sind, weist das bekannte Objektiv für die Halbleiterkamera eine relativ große Bauhöhe auf. Dies schränkt den Einsatz des bekannten Objektivs insbesondere hinsichtlich eines Einbauorts im Fahrzeug ein, da eine relativ große Einbauhöhe am Einbauort erforderlich ist. Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Objektiv für eine Halbleiterkamera mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es bezüglich seiner Baugröße, insbesondere bezüglich seiner Bauhöhe in Richtung einer Längsachse eines Objektivträgers, relativ kompakt ausgebildet ist. Dadurch kann das Objektiv an Einbauorten eingesetzt bzw. eingebaut werden, die für Objektive gemäß dem Stand der Technik nicht nutzbar sind. Dies ermöglicht wiederum zum Beispiel neuartige Blickwinkel bzw. Perspektiven, die im Zusammenhang mit einem Fahrerassistenzsystem zu einer verbesserten Funktion führen können.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Zwischenräume zwischen zwei aus Glaswerkstoff bestehenden Linsen, die beim Stand der Technik durch
Abstandshalteringe sowie durch Luft ausgefüllt sind, als Bauraum für ein optisches Element bzw. zur Beeinflussung des Strahlengangs des durch die aus einem optisch wirkenden Werkstoff, vorzugsweise Glaswerkstoff, bestehenden Linsen hindurchtretenden Lichts zu verwenden. Daher schlägt es die Erfindung vor, dass in dem Zwischenraum zwischen den wenigstens zwei aus dem optischen Werkstoff bestehenden Linsen eine optische Linse angeordnet ist, die aus Kunststoff besteht. Mit einer derartigen, aus Kunststoff bestehenden optischen Linse lässt sich der Strahlengang beeinflussen, wenn der
Brechungsindex des Materials des Kunststoffs beispielsweise sich (stark) vom Brechungsindex des Glaswerkstoffs der Linsen unterscheidet. Die wenigstens eine, aus Kunststoff bestehende optische Linse kann beispielsweise dazu genutzt werden, eine Farbkorrektur bzw. Farbeinstellung zu bewirken, für die ansonsten eine (zusätzliche) aus optischem Werkstoff bestehende Linse verwendet werden müsste.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Objekts für eine
Halbleiterkamera sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Ein besonders kompakter Aufbau des Objektivs wird ermöglicht, wenn der Übergang zwischen der aus Kunststoff bestehenden Linse und der aus optischem Werkstoff bestehenden Linse spaltfrei ausgebildet ist, d.h. wenn die beiden genannten Linsen unmittelbar aneinander anschließen. Damit wird der gesamte Bauraum zwischen zwei aus optischem Werkstoff bestehenden Linsen für die aus Kunststoff bestehende optische Linse genutzt. Darüber hinaus ermöglicht es eine derartige Ausbildung, den Kunststoff insbesondere durch Einspritzen bzw. Einbringen in verflüssigter Form zwischen den zwei aus optischem Werkstoff bestehenden Linsen in das Objektivgehäuse einzubringen.
In Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags kann es vorgesehen sein, dass zwischen der aus Kunststoff bestehenden Linse und der aus optischem Werkstoff bestehenden Linse eine Haftverbindung ausgebildet ist. Dadurch können Spalte bei Temperaturwechselbeanspruchungen, die aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten des optischen Werkstoffs und des Kunststoffs zwischen den Linsen entstehen könnten, vermieden werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn mit Blick auf
Temperaturwechselbeanspruchungen mechanische Belastungen im Material des optischen Werkstoffs bzw. des Kunststoffs möglichst reduziert bzw. durch die Werkstoffe aufgenommen werden können. Hierzu sieht es eine weitere
Ausgestaltung des Objektivs vor, dass das Material der aus Kunststoff bestehenden Linse ein elastischer oder ein halbelastischer Kunststoff ist.
Beispielhaft handelt es sich dabei um Silopren LSR der Firma Momentive oder um Lumisil LSR der Firma Wacker mit einem Brechungsindex von 1 ,53.
Zur Definition bzw. Einstellung des axialen Abstands zwischen zwei, aus optischem Werkstoff bestehenden Linsen ist der Objektivträger im Querschnitt zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet, wobei der Objektivträger wenigstens einen, zwischen zwei aus optischem Werkstoff bestehenden Linsen angeordneten Abstandshaltering radial umgibt.
In Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, dass in Höhe der aus Kunststoff bestehenden Linse wenigstens zwei, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse verlaufende Durchgangsöffnungen im Objektivträger und im Abstandshaltering ausgebildet sind, die einen gemeinsamen Kanal ausbilden. Derartige Durchgangsöffnungen im Objektivträger und im
Abstandshaltering ermöglichen es, über den Kanal das Material für die aus Kunststoff bestehende Linse in verflüssigter Form in den radialen Innenraum des Abstandshalterings einzubringen. In Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens zwei Kanäle vorgesehen sind, die in Bezug zur Längsachse gegenüberliegend, vorzugsweise um 180° zueinander versetzt, angeordnet sind. Dadurch wird eine optimale Ausfüllung des radialen
Innenraums des Abstandshalterings mit dem Kunststoff bzw. ein vollständiges Ausleiten der zuvor vorhandenen Luft ermöglicht.
Besonders kostengünstig bzw. einfach lässt sich ein Objektiv hersteilen, wenn beim Vorhandensein von mehreren, aus Kunststoff bestehenden Linsen diese aus dem gleichen Kunststoff bestehen.
Wie bereits oben erläutert, ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass die aus Kunststoff bestehende Linse im Spritzgussverfahren hergestellt ist.
Die Erfindung umfasst auch ein Werkzeug zur Herstellung eines Objektivs, bei der die aus Kunststoff bestehende Linse im Spritzgussverfahren hergestellt ist. Das Werkzeug umfasst zwei Werkzeughälften mit einer im geschlossenen Zustand des Werkzeugs gemeinsamen Trennebene, mit von der Trennebene ausgehenden Ausnehmungen zur Ausbildung der aus Kunststoff bestehenden Linse und zeichnet sich dadurch, dass die Ausnehmungen zur Aufnahme einer aus dem Objektivträger und den aus optischem Werkstoff bestehenden Linsen sowie den Abstandshalteringen bestehenden Baueinheit ausgebildet sind, und dass in wenigstens einer Ausnehmung in Höhe der aus Kunststoff bestehenden wenigstens einen Linse wenigstens ein Angusskanal und ein Überlaufkanal ausgebildet ist. Eine derartige Gestaltung des Werkzeugs ermöglicht es, das Objektiv, mit Ausnahme der aus Kunststoff bestehenden Linsen, als Baueinheit in die Ausnehmungen des Werkzeugs einzulegen, sodass nach dem Einspritzen bzw. Einbringen des Kunststoffs in das geschlossene Werkzeug und
anschließendem Öffnen des Werkzeugs nach der Aushärtung des Kunststoffs das Objektiv fertiggestellt ist bzw. mit einem Optikträger zur Positionierung zu einem bildaufnehmenden Element (Imager) verbunden werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen Teilbereich einer Kamera für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Objektiv in einem Längsschnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Werkzeughälfte eines Werkzeugs zum Herstellen eines Objektivs gemäß der Fig.1 und
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Werkzeugs gemäß Fig. 2 bei geschlossenen Werkzeughälften.
Ausführungsformen der Erfindung
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der Fig. 1 ist ein Teilbereich einer Kamera 1 in Form einer Halbleiterkamera dargestellt, wie sie insbesondere als Bestandteil eines (Fahrer-)
Assistenzsystems zur Überwachung eines Innenraums oder eines Außenraums eines Fahrzeugs verwendet wird.
Die innerhalb eines im Einzelnen nicht dargestellten Gehäuses angeordnete Kamera 1 weist einen Schaltungsträger 2 mit darauf angeordneten
elektronischen Bauelementen 3 und einem Imager 4 auf. Der Imager 4 ist über Drahtbondverbindungen 5 mit dem Schaltungsträger 2 elektrisch kontaktiert, wobei die Drahtbondverbindungen 5 beispielsweise mit einer (elastischen) Abdeckmasse 6 überdeckt sind.
Der I mager 4 der Kamera 1 wirkt mit einem Objektiv 10 der Kamera 1
zusammen. Das Objekt 10 weist einen Optikträger 12 auf, der beispielsweise aus Kunststoff besteht und als Spritzgussteil ausgebildet ist. Der Optikträger 12 ist rotationssymmetrisch zu einer Längsachse 14 ausgebildet und weist zwei zylindrisch ausgebildete Abschnitte 15, 16 auf, die sich parallel zur Längsachse 14 bzw. konzentrisch zur Längsachse 14 erstrecken. Die beiden Abschnitte 15, 16 sind durch einen senkrecht zur Längsachse 14 verlaufenden
Zwischenabschnitt 17 miteinander verbunden. Der Abschnitt 16, der dem
Schaltungsträger 2 zugewandt ist, ist über eine Klebeverbindung 18 o.ä. mit dem Schaltungsträger 2 verbunden bzw. zum Imager 4 ausgerichtet.
Der Optikträger 12 dient der Aufnahme eines hülsenförmigen Objektivträgers 20. Der Objektivträger 20 dient der Anordnung von beispielhaft vier, aus optischem Werkstoff, vorzugsweise aus Glaswerkstoff bestehenden Linsen 21 bis 24, die entlang der Längsachse 14 übereinander bzw. parallel zueinander angeordnet sind. Zur Ausbildung genau definierter axialer Abstände zwischen den einzelnen Linsen 21 bis 24 sind zwischen den Linsen 21 bis 24 Abstandshalteringe 25 bis 27 vorgesehen.
Die zwischen den Linsen 21 bis 24 und radial innerhalb der Abstandshalteringe 25 bis 27 ausgebildeten Zwischenräume sind von einem Kunststoff,
insbesondere einem elastischen bzw. halbelastischem Kunststoff ausgefüllt, wobei das Material des Kunststoffs einen vom Glaswerkstoff der Linsen 21 bis 24 (stark) unterschiedlichen Brechungsindex aufweist. Dadurch bildet der Kunststoff optische Linsen 30, 31 und 32 aus. Bei dem Kunststoff handelt es sich beispielsweise um Silopren LSR der Firma Momentive oder um Lumisil LSR der Firma Wacker mit einem Brechungsindex von 1 ,53.
Wie anhand der Fig. 1 darüber hinaus erkennbar ist, ist der gesamte
Zwischenraum zwischen den Linsen 21 bis 24 von dem Kunststoff der optischen Linsen 30 bis 32 ausgefüllt, sodass eine Anlage, vorzugsweise unter Ausbildung einer Haftverbindung, zwischen dem Kunststoff der optischen Linsen 30 bis 32 und den Linsen 21 bis 24 ausgebildet ist.
Weiterhin erkennt man in Höhe der optischen Linsen 30 bis 32 auf
gegenüberliegenden Seiten der Längsachse 14, d.h. um 180° zueinander versetzt angeordnete Durchbrüche im jeweiligen Abstandshaltering 25 bis 28 und im Objektivträger 20, die einen Kanal 36 ausbilden, und die von dem Kunststoff der optischen Linse 30, 32 ebenfalls ausgefüllt sind, verursacht durch die Herstellung der optischen Linsen 30 bis 32. Auch ist in der Fig. 1 erkennbar, dass ein Teilbereich der aus dem Abschnitt 15 herausragenden Linse 24 bzw. optischen Linse 32 radial um die Längsachse 14 von einer Klebenaht 35 umfasst bzw. umgeben ist.
Die Herstellung des Objektivträgers 20 des Objektivs 10 erfolgt mittels eines in den Fig. 2 und 3 dargestellten Werkzeugs 100. Das Werkzeug 100 umfasst ein Werkzeugoberteil 101 und Werkzeugunterteil 102, die jeweils eine
Werkzeughälfte ausbilden, und die zum Ausbilden der optischen Linsen 30 bis 32 entsprechend der Darstellung der Fig. 3 senkrecht zu einer gemeinsamen Trennebene 104 gegeneinander bewegt werden können, sodass das Werkzeug
100 nach außen hin abgedichtet ist. Beispielhaft sind in dem Werkzeugoberteil
101 Heizkanäle 105, 106 zur Temperierung vorgesehen.
Entsprechend der Darstellung der Fig. 2 ist in dem Werkzeugunterteil 102 ein Angusskanal 108 ausgebildet, der eine Abzweigung 109 aufweist und in vier Formnestern 110 mündet. Die Formnester 110 sind durch im Werkzeugoberteil 101 und im Werkzeugunterteil 102 gebildete Ausnehmungen 112, 114 gebildet, in die der Objektivträger 20 mit den vormontierten Linsen 21 bis 24 und
Abstandshalteringen 25 bis 27 als Baueinheiten ersetzbar ist. Der Angusskanal 108 mündet im Bereich der Ausnehmungen 112, 114 im Bereich der Kanäle 36. Auf der dem Angusskanal 108 abgewandten Seite sind die Kanäle 36 mit einem gemeinsamen Überlaufkanal 116 miteinander verbunden. Weiterhin erkennt man in der Fig. 3 mehrere Auswerferstifte 118, die bei geöffnetem Werkzeug 100 zum Auswerfen bzw. Freistellen der Objektivträger 20 aus dem Werkzeug 100 dienen, wie dies an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Ansaugkanal 108 ist beispielsweise mit einer Extruder- bzw. Dosierschnecke 120 verbunden, über die der verflüssigte Kunststoff in das Werkzeug 100 bzw. die Formnester 110 zuführbar ist.
Zum Herstellen der vier Objektivträger 20 werden die vorab mit den Linsen 21 bis 24 und den Abstandshalteringen 25 bis 27 montierten Baueinheiten in die Formnester 110 eingebracht. Anschließend wird das Werkzeug 100 verschlossen und der Kunststoff zur Ausbildung der optischen Linsen 30 bis 32 über den Angusskanal 108 in die Formnester 110 eingebracht. Dabei füllt der Kunststoff die Zwischenräume zwischen den Linsen 21 bis 24 vollständig aus und bildet dadurch gleichzeitig die optischen Linsen 30 bis 32 aus. Nach dem Erstarren des Kunststoffs kann das Werkzeug 100 geöffnet und die Objektivträger 20 aus dem Werkzeug 100 entnommen werden. Die Komplettierung zu den Objektiven 10 erfolgt anschließend durch Montage der Optikträger 12. Das soweit beschriebene Objektiv 10 bzw. das Werkzeug 100 kann in vielfältiger
Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom
Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise grundsätzlich denkbar, zur Ausbildung der einzelnen Linsen 30 bis 32 nicht ein und demselben Kunststoff, sondern unterschiedliche Kunststoffe zu verwenden, um
unterschiedliche optische Eigenschaften durch die Linsen 30 bis 32 zu erzielen.
In diesem Fall ist es dann vorgesehen, dass das Werkzeug 100 zur Ausbildung jeder optischen Linse 30 bis 32 vorzugsweise einen separaten Angusskanal 108 aufweist. Auch ist es denkbar, den Optikträger 12 zusammen mit dem
Objektivträger 20 als einstückiges bzw. monolithisches Bauteil auszubilden.

Claims

Ansprüche
1. Objektiv (10) für eine Halbleiterkamera (1), mit einem Objektivträger (20) zur Aufnahme mehrerer optischen Linsen (21 bis 24, 30 bis 32), wobei die Linsen (21 bis 24, 30 bis 32) entlang einer Längsachse (14) des
Objektivträgers (20) angeordnet sind, und wobei wenigstens zwei Linsen (21 bis 24) aus einem optisch wirkenden Werkstoff, insbesondere aus
Glaswerkstoff, bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenraum zwischen den wenigstens zwei aus dem optisch wirkenden Werkstoff bestehenden Linsen (21 bis 24) eine optische Linse (30 bis 32) angeordnet ist, die aus Kunststoff besteht.
2. Objektiv nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die aus Kunststoff bestehenden Linse (30 bis 32) spaltfrei an die aus optischem Werkstoff bestehende Linse (21 bis 24) anschließt.
3. Objektiv nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der als Kunststoff bestehenden Linse (30 bis 32) und der aus optischem Werkstoff bestehenden Linse (21 bis 24) eine Haftverbindung ausgebildet ist.
4. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Material der aus Kunststoff bestehenden Linse (30 bis 32) ein elastischer oder hartelastischer Kunststoff ist.
5. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Objektivträger (20) im Querschnitt zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist, und dass der Objektivträger (20) wenigstens einen, vorzugsweise radial innerhalb des Querschnitts des Objektivträgers (20) angeordneten Abstandshaltering (25 bis 27) aufweist, der zwischen zwei aus optischem Werkstoff bestehenden Linsen (21 bis 24) angeordnet ist.
6. Objektiv nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Höhe der aus Kunststoff bestehenden Linse (30 bis 32) wenigstens zwei, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse verlaufende
Durchgangsöffnungen im Objektivträger (20) und im Abstandshaltering (25 bis 27) ausgebildet sind, die einen gemeinsamen Kanal (36) ausbilden.
7. Objektiv nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei Kanäle (36) vorgesehen sind, die in Bezug zur Längsachse (14) gegenüberliegend, vorzugsweise um 180° zueinander versetzt, angeordnet sind.
8. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Vorhandensein von mehreren, aus Kunststoff bestehenden Linsen (30 bis 32) diese aus dem gleichen Kunststoff bestehen.
9. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die aus Kunststoff bestehende Linse (30 bis 32) im Spritzgussverfahren hergestellt ist.
10. Werkzeug (100) zur Herstellung eines Objektivs (10), das nach Anspruch 9 ausgebildet ist, umfassend zwei Werkzeughälfte (101 , 102), die im geschlossenen Zustand des Werkzeugs (100) eine gemeinsame
Trennebene (104) ausbilden, mit von der Trennebene (104) ausgehenden Ausnehmungen (112, 114), wobei die Ausnehmungen (112, 114) zur Aufnahme einer aus dem Objektivträger (20) und den aus optischem Werkstoff bestehenden Linsen (21 bis 24) bestehenden Baueinheit ausgebildet sind, und dass wenigstens eine Ausnehmung (112, 114) in Höhe der wenigstens einen aus Kunststoff bestehenden Linse (30 bis 32) wenigstens einen Angusskanal (108) und einen Überlaufkanal (116) für Kunststoff aufweisen.
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