DD221023A1 - Halterung fuer ein rotationssymmetrisches optisches bauteil - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halterung fuer ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil, vorzugsweise fuer einen in seiner Lage genau definierten und fest fixierten Spiegel. Sie kann zur Bearbeitung des optischen Bauteiles bzw. zum Einbau in ein Geraet eingesetzt werden. Das optische Bauteil ist dabei mit auf der der Funktionsflaeche abgewandten Seite gleichmaessig verteilt angeordneten hohlzylinderfoermigen Verbundelementen, die vorzugsweise aus einer ausgehaerteten Klebersubstanz bestehen, versehen. Diese Verbundelemente sind in mit einer Traegerplatte verbundenen Fuehrungszylindern, in denen sich wiederum eine Klebersubstanz befindet, spielfrei gelagert. Ueber in der Traegerplatte angeordnete Gewindestifte laesst sich das in den Fuehrungen vorhandene Klebersubstanzvolumen verdraengen. Mittels der Volumenverdraengung ist eine axiale Bewegung sowie eine Verkippung des optischen Bauteils moeglich. Nach dem Aushaerten der Klebersubstanz kommt es zu einer kraft- und formschluessigen verspannungsfreien Verbindung zwischen optischem Bauteil und Traegerplatte. Die Halterung kann vorwiegend fuer optische Bauteile mit grossen Abmessungen und relativ hohem Gewicht angewendet werden. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung _;

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Halterung für ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil, vorzugsweise für einen in seiner Lage genau definierten und fest fixierten Spiegel. Sie kann im optischen Präzisionsgerätebau vor allem dort angewendet werden, wo Bauteile mit großen Abmessungen und relativ hohem Gewicht in eine bestimmte Vorzugslage justiert und in dieser lagefixiert werden müssen. Ein weiterer möglicher Anwendungsfall ist die Halterung eines Bauteiles, welches elektromagnetische ν

Strahlung absorbiert, beispielsweise die Halterung eines Sonnenkollektors.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Halterungen von optischen Bauteilen, insbesondere von Spiegeln bekannt, bei denen das Bauteil in einer mechanischen Fassung aufgenommen und mittels einer Umfangklebung bzw. einer Klebung an definierten Stellen lagefixiert ist (z.B. DD-PS 222204; US-PS 4147413). Die Lagefixierung kann dabei auch mittels mechanischer Mittel, wie Vorschräubringe oder Halteklauen realisiert werden. Weiterhin sind Spiegelhalterungen bekannt, bei denen der Spiegel mit der Rückseite auf einer ; Trägerplatte aufgeklebt ist.

In DE-PS 3119299 wird eine Halterungsmöglichkeit beschrieben, bei derein Spiegel zentral an einer Grundplatte befestigt wird. Die Grundplatte wird dabei auf einer Trägerplatte so lageorientiert, daß eine Verdrehung des Spiegels auch bei Ausdehnung des optischen Bauteils verhindert wird.

Die bekannten Halterungen für optische Bauteile haben den Nachteil, daß eine genaue Justierung der optischen Bauteile zu einer mechanischen Basis, hauptsächlich bei relativ großen bzw. schweren Bauteilen, nur mit aufwendigen Justierhilfsmitteln möglich ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit einer einfach herstellbaren Halterung für ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil die Lageorientierung des optischen Bauteiles in der Halterung zu verbessern sowie die Qualität der Fixierung des optischen Bauteiles auch bei extremen Klimaeinflüssen zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Halterung für ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil zur Bearbeitung des Bauteiles bzw. zum Einbau des Bauteiles in ein Gerät zu entwickeln, die eine feinfühlige, justierhaltige sowie verspannungsfreie Lagefixierung des optischen Bauteiles in der Halterung ermöglicht und für optische Bauteile mit relativ großen Abmessungen und hohem Gewicht anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Halterung für ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil, vorzugsweise für einen in seiner Lage genau definierten und fest fixierten Spiegel, bestehend aus einer Trägerplatte, auf der das optische Bauteil fest angebracht ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Befestigungsfläche des optischen Bauteils ein oder mehrere gleichmäßig verteilte hohlzylinderförmige vorzugsweise aus einem Kleber bestehende Verbundelemente angeordnet sind, die Verbundelemente in hohlzylindrische auf der Trägerplatte befestigte und aus einem festen Material bestehende Führungen spielfrei eingefügt sind, die Führungen mit einem eine hohe Aushärtezeit aufweisenden Kleber versehen sind, die Trägerplatte mit einem Aufnahmeadapter für eine Bearbeitungsmaschine versehen ist und axial zu den Führungen eingebrachte sowie in die mit Kleber versehenen Führungen einschraubbare Gewindestifte aufweist und die Gewindestifte unabhängig voneinander verstellbar sind.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die hohlzylinderförmigen an der Befestigungsfläche des optischen Bauteiles angeordneten Verbundelemente aus Epoxidharz oder aus Polyurethan bestehen und die Aushärtezeiten des in den Führungen eingebrachten Klebers gleich oder größer als die für den Justiervorgang des optischen Bauteiles benötigte Zeit ist. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Verbundelemente und die auf der Trägerplatte befestigten Führungen jeweils um 120° versetzt angeordnet sind. Die

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Führungen können dabei in vorteilhafter Ausgestaltung von der Trägerplatte entfernbar angeordnet sein. Von Vorteil ist es weiterhin, wenn in die Führungen laterale Volumenänderungen des optischen Bauteiles zulassende Ausgleichseiemente eingebracht sind. Durch Betätigung der in die Trägerplatte eingebrachten Gewindestifte erfolgt in den Führungen eine Volumenverdrängung des Klebers, so daß bis zum Aushärten des Klebers eine Justierung des optischen Bauteils durchgeführt werden kann. Der dabei verwendete Kleber besitzt eine Doppelfunktion. Vor dem Aushärten dient er als Justierhilfe in Form eines Druckübertragungsmediums, während er nach dem Aushärteprozeß zu einem Kraft- und Formschluß zwischen dem optischen Bauteil und der Trägerplatte führt.

Bedingt dadurch, daß der Kleber einmal alsWegänderungsniittel und zum anderen als Lagefixierungsmittel verwertetet wi ι <i, läßt sich eine feinfühlige sehr genaue Justierung des optischen Bauteiles erreichen. In Abhängigkeit von der Justierzeit kann die Kleberzusammensetzung so gewählt werden, daß die Aushärtezeit gleich oder größer der Justierzeit ist. Die Halterung hat auf die Geometrie der optischen Flächen keinerlei Einfluß.

Ausführungsbeispiel

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der dazugehörigen Figur näher erläutert werden. Die Figur zeigt einen Hohlspiegel 1, der an der der optischen Funktionsfläche abgewandten Seite 2 mit drei um 120° versetzten auf einem bestimmten Durchmesser angeordneten hohlzylinderförmigen aus Kleber, beispielsweise aus Epoxidharz, bestehenden Verbundelemente 3 versehen ist. Auf einer mit einer Basis 4 mittels Aufnähmeadapter 5 verbundenen Trägerplatte 6 befinden sich drei um 120° versetzt angeordnete hohlzylinderförmige Führungen 7. Die aus einem festen Material bestehenden Führungen 7 sind dabei so angebracht, daß ihre Achsen mit den Achsen der auf dem Hohlspiegel 1 befestigten Verbundelemente 3 fluchten. In den Führungen 7 befindet sich eine hohe Aushärtezeit aufweisende Klebsubstanz,8. Die Klebsubstanz 8 dient in erster Linie als axiale Begrenzung der in den Führungen 7 spielfrei gelagerten Verbundelemente 3. Durch Betätigung von in der Trägerplatte 6 axial zu den Führungen 7 angeordneten Gewindestifteh 9 kommt es zu einer Volumenverdrängung der Klebsubstanz 8. Die Volumenverdrängung der Klebsubstanz 8. Die Volumenverdrängung der Klebsubstanz 8 führt zu einer axialen Bewegung der Verbundelemente 3 und somit auch zu einer axialen Bewegung oder Verkippung des Hohlspiegels 1, so daß bis zum Aushärten der Klebsubstanz 8 eine Justierung des Hohlspiegels 1 durchführbar ist. Nach dem Aushärten der Klebsubstanz 8 kommt es zu einer verspannungsfreien kraft- und formschlüssigen Verbindung des Hohlspiegels 1 auf der Trägerplatte 6. ,

Claims (6)

1. -1- 257 299 2

   Erfindungsanspruche:

   1. Halterung für ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil, vorzugsweise für einen in seiner Lage genau definierten und

   ' fest fixierten Spiegel, bestehend aus einer Trägerplatte, auf der das optische Bauteil fest angeordnet ist, dadurch :

   gekennzeichnet/daß auf der Befestigungsfläche des optischen Bauteils ein oder mehrere gleichmäßig verteilte ί

   hohlzylinderförmige vorzugsweise aus einem Kleber bestehende Verbundelemente angeordnet sind, die Verbundelemente in hohlzylindrische auf der Trägerplatte befestigte und aus einem festen Material bestehende Führungen spielfrei eingefügt sind, die Führungen mit einem eine hohe Aushärtezeit aufweisenden Kleber versehen sind, die Trägerplatte mit einem Aufriahmeadapter für eine Bearbeitungsmaschine versehen ist und axial zu den Führungen eingebrachte sowie in die mit Kleber versehenen Führungen einschraubbare Gewindestifte aufweist und die Gewindestifte unabhängig verstellbar sind.
2. 2. Halterung für ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil nach Punkt !,dadurch gekennzeichnet, daß die hohlzylinderförmigen Flächen des optischen Bauteils angeordneten Verbundelemente aus Epoxidharzoder aus Polyurethan bestehen. -
3. 3. Halterung eines rotätionssymmetrischen optischen Bauteils nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundelemente auf der Befestigungsfläche des optischen Bauteils und die Führungen auf der Trägerplatte jeweils um 120° versetzt angeordnet sind.
4. 4. Halterung für ein rotatiönssymmetrisches optisches Bauteil nach Punkt 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Trägerplatte aufgebrachten Führungen entfernbar angeordnet sind.
5. 5. Halterung für ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil nach Punkt 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Führungen laterale Volumenänderungen des optischen Bauteiles zulassende Ausgleichselemente angeordnet sind.
6. 6. Halterung für ein rotationssymmetrisches optisches Bauteil nach Punkt 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Führungen eingebrachte Kleber eine Aushärtzeit aufweist, die gleich oder größer als die Zeit für den Justiervorgang des optischen Bauteils ist.