DE102010022934A1

DE102010022934A1 - Optical assembly has optical element with rotational-symmetrical cross-section that is approximately perpendicular to symmetrical axis, where lamp holder is provided for optical element with three holding assemblies

Info

Publication number: DE102010022934A1
Application number: DE102010022934A
Authority: DE
Inventors: Knut Hage
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-08

Abstract

The optical assembly has an optical element (1) with a rotational-symmetrical cross-section that is approximately perpendicular to a symmetrical axis (S). A lamp holder (2) is provided for the optical element with three holding assemblies (3) that are arranged on a circle around the symmetrical axis in the lamp holder. The holding assemblies fix the optical element in the lamp holder in a form-fir or force-fit manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Baugruppe, die ein optisches Element mit einem senkrecht zu einer Symmetrieachse annähernd rotationssymmetrischen Querschnitt umfaßt, sowie eine Fassung, in der das optische Element mit hoher Genauigkeit in stabiler Position und spannungsarm gehalten werden soll.The invention relates to an optical assembly comprising an optical element with a perpendicular to an axis of symmetry approximately rotationally symmetrical cross-section, and a socket in which the optical element with high accuracy in a stable position and low voltage is to be maintained.

Im Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen bekannt um Linsen möglichst spannungsarm und positionsstabil zu lagern. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn eine genaue Ausrichtung der optischen Achse notwendig ist. Dies ist beispielsweise in der Photolithographie der Fall, aber auch bei astronomischen Teleskopen und insbesondere auch bei solchen Optiken, die in Satelliten eingesetzt werden sollen, wo eine nachträgliche Einstellung bzw. Neujustierung in der Regel nicht oder nur unter schwersten Bedingungen möglich ist.In the prior art, various devices are known to store lenses as low stress and stable position. This is particularly important when precise alignment of the optical axis is necessary. This is the case, for example, in photolithography, but also in astronomical telescopes and in particular also in such optics that are to be used in satellites, where a subsequent adjustment or readjustment is not possible or only under the most severe conditions in the rule.

In der EP 1 094 348 B1 wird ein elastischer Linsenträger beschrieben. Mit diesem ist eine elastische Klemmung der Linse möglich, die besonders für Temperatur- und Stoßbelastungen geeignet ist. Die Fassung weist mehrere Segmente auf, die in eine Ringnut am Randzylinder des optischen Elements, der Linse, eingreifen. Die Segmente sind vorgespannt, um das Gewicht der Linse form- und kraftschlüssig zu halten. Werden jedoch höchste Genauigkeiten gefordert, so können durch diese Vorspannungen entstehende Spannungen schon über die akzeptablen Toleranzen hinausgehen. Gegenüber der üblichen Klebung von Linsen in Fassungen führt der Verzicht auf eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Segmenten der Linse zusätzlich dazu, daß die optische Achse in ihrer Position nicht gegen Radialkräfte gesichert ist und Druck-Gleit-Effekte Verlagerungen bewirken können. Die Anlageflächen sind in bezug auf die optische Achse schräg orientiert, um ein undefiniertes Rutschen bei Temperaturausdehnungen und Stößen zu verhindern, weshalb höhere Radialkräfte notwendig sind, um die Linse an Ihrer Position zu halten. Dies ist nachteilig mit höheren Spannungseinträgen verbunden.In the EP 1 094 348 B1 an elastic lens wearer is described. With this an elastic clamping of the lens is possible, which is particularly suitable for temperature and shock loads. The socket has a plurality of segments which engage in an annular groove on the edge cylinder of the optical element, the lens. The segments are biased to hold the weight of the lens positively and non-positively. However, if highest accuracies are required, stresses that arise as a result of these pretensions can already exceed the acceptable tolerances. Compared to the usual gluing of lenses in versions leads to the waiver of a cohesive connection between the segments of the lens in addition to the fact that the optical axis is not secured in position against radial forces and pressure-sliding effects can cause displacements. The abutment surfaces are obliquely oriented with respect to the optical axis to prevent undefined slippage during thermal expansions and shocks, therefore higher radial forces are necessary to hold the lens in place. This is disadvantageously associated with higher voltage inputs.

Dies ist auch bei dem in der DE 10 2004 018 656 A1 beschriebenen optischen Element der Fall. Das optische Element, bevorzugt auch hier eine Linse, weist einen Randbereich auf, an dessen Umfang in regelmäßigen Abständen Haltebereiche angebracht sind. Diese Haltebereiche weisen Anlagebereiche auf, die mit entsprechenden Kontaktbereichen an Haltekörpern, die an der Fassung angeordnet sind, in Kontakt treten. Die Anlageflächen und die Kontaktbereiche sind so ausgebildet, daß der Kontakt auf einen möglichst kleinen Bereich konzentriert wird, wozu die Anlageflächen und/oder die Kontaktbereiche ein- oder zweifach, d. h. in eine oder zwei Raumrichtungen, gekrümmt sind, so daß die Kontaktfläche möglichst linien- oder punktförmig wird. Die Halterung erfolgt im Sinne einer sich selbst einstellenden Klemmpaarung, die Linse wird axial und radial form- und kraftschlüssig gehalten. Aufgrund der in bezug auf die optischen Achse schrägen Anlageflächen sind höhere Radialkräfte notwendig, um die Linse in ihrer Position gegen Stöße und Temperaturausdehnungen zu sichern, zusammen mit den auf sehr kleine Kontaktbereiche begrenzten Kraftwirkungen macht sich die Vorspannung daher besonders deutlich negativ bemerkbar.This is also the case in the DE 10 2004 018 656 A1 described optical element of the case. The optical element, preferably also a lens here, has an edge region, on the circumference of which holding regions are attached at regular intervals. These holding areas have contact areas that come into contact with corresponding contact areas on holding bodies which are arranged on the holder. The contact surfaces and the contact regions are formed so that the contact is concentrated to the smallest possible area, for which the contact surfaces and / or the contact areas one or two times, ie in one or two spatial directions, are curved, so that the contact surface as possible linien- or punctiform. The holder is in the sense of a self-adjusting terminal pairing, the lens is held axially and radially positive and non-positive. Due to the inclined with respect to the optical axis bearing surfaces higher radial forces are necessary to secure the lens in position against shocks and temperature expansions, together with limited to very small contact areas force effects makes the bias particularly noticeable negative.

In der US 6,469,844 B1 wird eine optische Baugruppe mit Linse und Linsenhalterung beschrieben, die für Einwegkameras bestimmt ist. Die Linse – aus Plastik – und die Fassung verfügen über einen Bund mit zur optischen Achse senkrechten und parallelen Anlageflächen, die also vertikal aufeinander stehen. Nach dem Einsetzen in die Fassung wird die Linse dort nur lose gehalten, eine Fixierung erfolgt, indem Klammern thermisch deformiert werden und an dem umlaufenden Bund der Linse angreifend wieder abkühlen. Die Linse ist dann fixiert, und gleichzeitig ermöglicht diese Verbindung später auch eine einfachere Wiederverwertung der Linse, da sie ohne größeren Aufwand aus der Halterung entfernt werden kann. Da es sich jedoch um ein System für Einwegkameras handelt, sind keine besonderen Vorkehrungen notwendig, die Linse durch Sicherungskräfte bei Temperatur in Position und spannungsarm zu halten, auch eine exakte Ausrichtung der Linse ist nicht erforderlich.In the US 6,469,844 B1 is described an optical assembly with lens and lens holder, which is intended for disposable cameras. The lens - made of plastic - and the socket have a collar with vertical to the optical axis and parallel contact surfaces, which are therefore vertically to each other. After insertion into the socket, the lens is held there only loosely, a fixation takes place by brackets are thermally deformed and cool on the circumferential collar of the lens attacking again. The lens is then fixed, and at the same time allows this connection later, a simpler recycling of the lens, since it can be removed without much effort from the holder. However, as it is a disposable camera system, no special precautions are needed to hold the lens in position and low tension by securing forces at temperature, and no precise alignment of the lens is required.

In der US 6,400,516 B1 wird ein System aus Linse und Fassung beschrieben, bei dem die Linse orthogonal zur optischen Achse mehrfach eingespannt wird, was die Justierung der Linsen erleichtert. Die Bewegung der Linse wird sowohl in tangentialer Richtung als auch in axialer Richtung durch entsprechende Klemmvorrichtungen beschränkt, die Konstruktion ist sehr aufwendig und umfaßt viele Einzelteile, die die Störanfälligkeit des Systems erhöhen. Am Umfang der Linse befinden sich Vorsprünge, die im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet sind und die der axialen und tangentialen Fixierung dienen. Aufgrund des komplizierten Aufbaus ist zu erwarten, daß die Anordnung extremen Temperaturbelastungen sowie anderen extremen Belastungen, wie Feuchtigkeit, Beschleunigungen, UV-Strahlung, insbesondere über einen Zeitraum von mehreren Jahren nicht standhält.In the US 6,400,516 B1 describes a system of lens and socket in which the lens is clamped several times orthogonal to the optical axis, which facilitates the adjustment of the lenses. The movement of the lens is limited both in the tangential direction and in the axial direction by corresponding clamping devices, the construction is very complicated and includes many items that increase the susceptibility of the system. At the periphery of the lens are projections which are formed substantially rectangular in shape and which serve the axial and tangential fixation. Due to the complicated structure is expected that the arrangement extreme temperature loads and other extreme loads, such as moisture, accelerations, UV radiation, especially over a period of several years does not withstand.

In der DE 103 42 269 A1 wird eine spannungsarme Optikfassung beschrieben, bei der eine Linse an drei Punkten in axialer Richtung mittels eines umlaufenden Federrings fixiert wird. Die Linse wird hier – was fertigungstechnisch günstig ist – direkt mit ihrem Randbereich, der noch die entsprechende Linsenkrümmung aufweist, in die Fassung eingelegt. Insbesondere an ihrer Unterseite liegt sie daher mit einer schrägen Fläche auf, was bei Stoß- oder Temperaturbelastungen schnell zu unkontrollierten Verlagerungen führen kann. Auch der Federring greift an die Schräge an.In the DE 103 42 269 A1 a low-tension optical socket is described in which a lens is fixed at three points in the axial direction by means of a circumferential spring ring. The lens is here - which is production technology favorable - directly with its edge region, which still has the corresponding lens curvature inserted into the socket. In particular, on its underside, it is therefore on a sloping surface, which can quickly lead to uncontrolled shifts at shock or temperature loads. Also, the spring ring engages the slope.

In der DE 10 2006 060 088 A1 schließlich ist eine Fassung mit einem optischen Element beschrieben, welches relativ einfach aufgebaut ist, jedoch eine Klebeverbindung zwischen Linse und Halterung erfordert. Gerade der Einsatz von Klebstoffen zur primären Halterung der Linse ist nachteilig, da solche Klebstoffe nur begrenzt temperatur- und UV-stabil sind und unter extremen Bedingungen schneller altern, so daß die Position der Linse im System nicht auf Dauer stabil gehalten werden kann. Klebemittel weisen außerdem einen hohen Temperaturausdehnungskoeffizienten auf, was ebenfalls zu Instabilitäten führen kann.In the DE 10 2006 060 088 A1 Finally, a socket is described with an optical element which is relatively simple, but requires an adhesive connection between the lens and the holder. Especially the use of adhesives for primary support of the lens is disadvantageous because such adhesives are only limited temperature and UV stable and age faster under extreme conditions, so that the position of the lens in the system can not be kept stable in the long term. Adhesives also have a high coefficient of thermal expansion, which can also lead to instabilities.

Die anderen konventionelle Lösungen, wie sie auch vorangehend beschrieben wurden, und die ohne Adhäsionsmittel auskommen, sind bei Temperaturänderungen aufgrund von Ausdehnungsdifferenzen und durch die Auflage- und Kraftflußgestaltung nicht ausreichend lagestabil oder durch ungünstige Haltekraftflüsse nicht ausreichend spannungsarm, sie sind daher für höchste Ansprüche nicht geeignet.The other conventional solutions, as described above, and manage without adhesive, are not sufficiently stable in temperature changes due to expansion differences and by the support and Kraftflußgestaltung or unfavorable Haltekraftfluß not stress, they are therefore not suitable for the highest demands ,

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine optische Baugruppe der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß ohne den Einsatz von Adhäsionsmitteln mit primärer Haltefunktion eine möglichst lagestabile und spannungsarme Halterung von optischen Elementen, insbesondere von Linsen, unter extremen Umweltbedingungen wie Temperatur, UV-Strahlung und/oder Feuchtigkeit gewährleistet werden kann, wobei außerdem ein einfacher Aufbau der optischen Baugruppe im Vordergrund steht, der ein Wechseln des optischen Elements mit nur wenig Aufwand gegenüber Lösungen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, ermöglicht, so es erforderlich sein sollte.The object of the invention is therefore to further develop an optical assembly of the type described above, that without the use of adhesives with primary holding function as stable as possible and low-tension mounting of optical elements, in particular of lenses, under extreme environmental conditions such as temperature, UV radiation and In addition, a simple structure of the optical assembly is in the foreground, which allows a change of the optical element with little effort compared to solutions, as they are known in the art, so it should be required.

Diese Aufgabe wird durch eine optische Baugruppe gelöst, welche ein optisches Element mit einem annähernd rotationssymmetrischen Querschnitt senkrecht zu einer Symmetrieachse sowie eine Fassung für das optische Element mit mindestens drei auf einem Kreis um die Symmetrieachse in der Fassung angeordneten Haltebaugruppen, die das optische Element in der Fassung form- und kraftschlüssig fixieren, gelöst, wobei das optische Element einen an seinem Umfang senkrecht zur Symmetrieachse mindestens eine bundartige Erhebung, bzw. eine bundartige Ausbildung aufweist, mit einer oberen und einer dazu beabstandeten unteren Bundfläche, deren Normalen parallel zur optischen Achse liegen, sowie mit einer zur Symmetrieachse parallelen äußeren Bundfläche.This object is achieved by an optical assembly comprising an optical element with an approximately rotationally symmetrical cross-section perpendicular to an axis of symmetry and a socket for the optical element with at least three arranged on a circle about the axis of symmetry in the socket holding assemblies, the optical element in the Fasten form-fitting and non-positive, dissolved, wherein the optical element has a at its periphery perpendicular to the axis of symmetry at least one collar-like elevation, or a collar-like configuration, with an upper and a lower spaced lower collar surface whose normal are parallel to the optical axis, and with an outer collar surface parallel to the symmetry axis.

Dabei gibt es verschiedene, an die konkrete Ausgestaltung des optischen Elements anpaßbare Möglichkeiten zur Realisierung der bundartigen Ausbildung. Einfache Linsen mit konvexen, planen oder konkaven optisch wirksamen Flächen weisen meist einen senkrecht zur Symmetrieachse – die dann der optischen Achse entspricht – kreisförmigen Querschnitt auf. Hier ist die bundartige Erhebung vorzugsweise als am Umfang des optischen Elements senkrecht zur optischen Achse umlaufender, zylinderförmiger Bund mit einer zylinderförmigen äußeren Bundfläche ausgestaltet. Auf der äußeren Bundfläche liegen die differentiellen Normalen, die jeweils in der Tangentialebene eines Flächenpunktes gebildet werden, in radialer Richtung. Auch die Haltebaugruppen sind dann aus spannungstechnischen Gründen vorzugsweise, aber nicht zwingend rotationssymmetrisch auf einem Kreis um die Symmetrieachse angeordnet, so werden drei Haltebaugruppen vorzugsweise in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet.There are different, adaptable to the specific design of the optical element options for the realization of the collar-like training. Simple lenses with convex, planar or concave optically active surfaces usually have a circular cross-section perpendicular to the axis of symmetry, which then corresponds to the optical axis. Here, the collar-like elevation is preferably configured as a cylindrical collar having a cylindrical outer collar surface that runs around the circumference of the optical element perpendicular to the optical axis. On the outer collar surface are the differential normals, which are each formed in the tangent plane of a surface point, in the radial direction. The support assemblies are then preferably for voltage reasons, but not necessarily arranged rotationally symmetrical on a circle about the axis of symmetry, three support assemblies are preferably arranged at an angle of 120 ° to each other.

Komplexere optische Elemente mit Freiformflächen weisen in diesem Sinne jedoch keine optische Achse auf, sie müssen auch nicht rotationssymmetrisch sein, da die optisch wirksamen Flächen beliebig geformt sein können. Um sie dennoch in die Fassung einsetzen zu können, weisen solche Elemente ebenfalls bundartige Ausbildungen auf, und zwar vorzugsweise eine mindestens der Anzahl der Haltebaugruppen entsprechende Anzahl. Die bundartigen Ausbildungen sind hier jeweils mit einer ebenen äußeren Bundfläche ausgebildet. Eine der Richtungen, die die Ebene aufspannen, liegt parallel zur Symmetrieachse, die äußere Bundfläche liegt also parallel zur Symmetrieachse. Alle äußeren Bundflächen liegen tangential auf einem gemeinsamen Kreis um die Symmetrieachse. Vorzugsweise sind sie rotationssymmetrisch gegenüber Drehungen von 120° angeordnet. Die Abmessungen des optischen Elements können es jedoch erforderlich machen, von dieser Symmetrie abzuweichen.However, more complex optical elements with free-form surfaces do not have an optical axis in this sense, nor do they have to be rotationally symmetrical, since the optically active surfaces can be shaped as desired. In order to still be able to use them in the version, such elements also have collar-like formations, preferably a number corresponding at least to the number of retaining assemblies. The collar-like formations are each formed here with a flat outer collar surface. One of the directions that span the plane lies parallel to the axis of symmetry, ie the outer collar surface lies parallel to the axis of symmetry. All outer collar surfaces lie tangentially on a common circle around the symmetry axis. Preferably, they are rotationally symmetrical with respect to rotations of 120 °. However, the dimensions of the optical element may require to deviate from this symmetry.

Auch die oben beschriebenen geometrisch einfacheren optischen Elemente können natürlich anstelle eines zylinderförmigen Bundes nur eine entsprechende Anzahl bundartiger Ausbildungen aufweisen, wenn es beispielsweise auf eine material- und platzsparende Bauweise ankommt. Da diese Bauweise allerdings mehr Kanten aufweist, entstehen hier unter Umständen zusätzliche Spannungen. Ebenso können auch die optischen Elemente mit Freiformflächen mit einem umlaufenden Bund ausgebildet sein, dessen äußere Bundfläche dann allerdings nicht mehr zylinderförmig sein muß.Of course, the geometrically simpler optical elements described above can of course also have a corresponding number of bundle-like configurations instead of a cylindrical collar, if, for example, it depends on a material-saving and space-saving design. However, since this design has more edges, there may be additional stresses here. Likewise, the optical elements with free-form surfaces may be formed with a circumferential collar, but the outer collar surface then no longer has to be cylindrical.

Eine jede Haltebaugruppe umfaßt einen mit einem radial federnd ausgebildeten Steg fest verbundenen Kontaktkörper, an welchem eine untere Kontaktfläche und eine parallel zur Symmetrieachse ausgerichtete Anlagefläche ausgebildet ist. Die untere Kontaktfläche, auf der das optische Element mit seiner unteren Bundfläche gelagert ist, kann eben ausgebildet sein, dann weist sie eine Normale parallel zur Symmetrieachse auf. Sie kann aber auch nach Art einer Wulst mit beispielsweise halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet sein, die Kontaktfläche hat dann die Form eines Ringausschnitts, wobei auch hier an der höchsten Erhebung der Wulst, auf der das optische Element zu liegen kommt, der differentielle Normalenvektor parallel zur Symmetrieachse liegt. Auch die Anlagefläche kann eben oder einfach gekrümmt ausgestaltet sein, im Falle einer zylinderförmigen äußeren Bundfläche stehen beide dann jeweils in einer Tangentialebene miteinander in Kontakt. Die Haltebaugruppen sind aus spannungstechnischen Gründen vorzugsweise rotationssymmetrisch auf dem Kreis um die Symmetrieachse angeordnet, so werden drei Haltebaugruppen vorzugsweise in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet. Insbesondere bei optischen Elementen mit kreisförmigem Querschnitt ist dies von Vorteil. Von dieser Symmetrie kann aber insbesondere im Fall von optischen Elementen mit Freiformflächen abgewichen werden, wenn die Bauweise des optischen Elements dies erfordern sollte. So können die Haltebaugruppen in der Fassung auch ohne Einhaltung dieser Symmetrie auf dem Kreis angeordnet sein. Wesentlich ist, daß an den Haltepunkten, an denen das optische Element mit der Haltebaugruppe in radialer Richtung in Kontakt steht, die Normalenvektoren der beteiligten Flächen in Richtung der Symmetrieachse weisen.Each retaining assembly includes a fixedly formed with a radially resilient web connected contact body, on which a lower contact surface and a parallel to the symmetry axis aligned contact surface is formed. The lower contact surface on which the optical element is mounted with its lower collar surface may be flat, then it has a normal parallel to the axis of symmetry. However, it can also be designed in the manner of a bead having, for example, a semicircular cross-section, the contact surface then being in the form of a ring cutout, with the differential normal vector lying parallel to the axis of symmetry at the highest elevation of the bead on which the optical element lies , Also, the contact surface can be designed flat or simply curved, in the case of a cylindrical outer collar surface both are then in each case in a tangential plane in contact. The support assemblies are preferably arranged rotationally symmetrical on the circle around the axis of symmetry for stress reasons, so three support assemblies are preferably arranged at an angle of 120 ° to each other. This is advantageous especially in the case of optical elements with a circular cross section. However, this symmetry can be deviated from, in particular in the case of optical elements with free-form surfaces, if the construction of the optical element so requires. Thus, the holding assemblies can be arranged in the socket without adherence to this symmetry on the circle. It is essential that the normal vectors of the surfaces involved point in the direction of the symmetry axis at the holding points at which the optical element is in contact with the holding assembly in the radial direction.

Der Steg einer jeden Haltebaugruppe ist unter Vorspannung stehend ausgeführt, so daß die Anlagefläche des Kontaktkörpers und die äußere Bundfläche in Kontakt stehen und das optische Element in radialer Richtung bezogen auf die Symmetrieachse formschlüssig fixiert ist. Die Stege können in die Fassung beispielsweise durch Drahterosion eingearbeitet sein. Steg und Kontaktkörper können einstückig gefertigt sein, der Kontaktkörper kann aber auch nachträglich an den Steg angebracht werden, beispielsweise mit Hilfe von Schrauben oder Adhäsionsmitteln. In bezug auf eine einfachere Handhabbarkeit und eine Langzeitstabilität ist es jedoch vorteilhaft, so wenig Materialen wie möglich und so wenig lösbare Verbindungen wie möglich zu verwenden, so daß eine einstückige Fertigung zu bevorzugen ist.The web of each support assembly is performed under bias, so that the contact surface of the contact body and the outer collar surface are in contact and the optical element is fixed positively in the radial direction relative to the axis of symmetry. The webs may be incorporated into the socket, for example by wire erosion. Web and contact body can be made in one piece, but the contact body can also be retrofitted to the web, for example by means of screws or adhesives. However, in terms of easier handling and long-term stability, it is advantageous to use as few materials as possible and as little releasable connections as possible, so that one-piece manufacturing is preferable.

Die Haltebaugruppe umfaßt schließlich auch ein Federelement, welches auf die obere Bundfläche eine vorgegebene Anpreßkraft ausübend ausgestaltet ist und den Bund auf die untere Kontaktfläche drückt. Auf diese Weise ist das optische Element in axialer Richtung kraft- und formschlüssig fixiert, sowie in radialer Richtung zusätzlich kraftschlüssig fixiert. Das Federelement kann beispielsweise als an den Kontaktkörper angeschraubte Federspange ausgestaltet sein; mittels der Schraubeneinstellung einer Stellschraube kann die Anpreßkraft variiert werden. Dies ermöglicht außerdem durch Lösen der Schraubverbindung an der Stellschraube ein einfaches Entfernen des optischen Elements aus der Fassung. Durch die Verwendung eines Federelements wird zudem sichergestellt, daß die Anpreßkraft bei normaler Einstellung der Stellschraube nicht zu groß wird, so daß das optische Element an dieser Stelle nicht unter höherer Spannung als gerade notwendig steht.Finally, the retaining assembly also comprises a spring element which is designed to exert a predetermined contact force on the upper collar surface and presses the collar against the lower contact surface. In this way, the optical element is positively and positively fixed in the axial direction, as well as additionally fixed non-positively in the radial direction. The spring element can be configured, for example, as a bolted to the contact body spring clip; By means of the screw adjustment of a set screw, the contact pressure can be varied. This also allows by loosening the screw on the screw easy removal of the optical element from the socket. By using a spring element is also ensured that the contact pressure is not too large at normal setting of the screw, so that the optical element is not at this point under higher voltage than just necessary.

Indem das optische Element in zwei rechtwinklig aufeinander stehenden Richtungen unter Verwendung eines Federelements formschlüssig und kraftschlüssig fixiert wird, werden höchste Lagestabilität und Spannungsarmut gewährleistet. Die Nachteile schräger Anlageflächen und Kraftrichtungen, daß nämlich schräg wirkenden Kraftkomponenten entstehen und es durch Reibung und Ausdehnung zu undefiniertem Rutschen bei Temperaturänderungen oder Stoßbelastungen kommen kann, werden auf diese Weise vermieden. Durch die Vorspannung der Stege wird zudem das Spiel des optischen Elements in der Fassung in radialer Richtung – bezogen auf die Symmetrieachse – beseitigt.By the optical element is fixed positively and non-positively in two mutually perpendicular directions using a spring element, the highest position stability and low tension are guaranteed. The disadvantages of oblique contact surfaces and force directions, namely that oblique force components arise and it can come through friction and expansion to undefined slippage in temperature changes or shock loads are avoided in this way. Due to the bias of the webs also the play of the optical element in the socket in the radial direction - based on the axis of symmetry - eliminated.

Bei Ausdehnungsunterschieden kann die Linse nicht kippen, die Befestigungskräfte ändern sich nicht wesentlich. Die Haltekräfte können zudem vom Betrag her im Vergleich zu Lösungen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, gering gehalten werden, so daß auch die Spannungen im optischen Element gering gehalten werden. Temperaturbedingte Ausdehnungen erfolgen zentralsymmetrisch, wenn das optische Element rotationssymmetrisch in bezug auf Drehungen um die optische Achse in beliebig kleinen Winkeln ist, und die Fassung rotationssymmetrisch in bezug auf Drehungen um diskrete Winkel – im Falle von drei Haltebaugruppen beträgt dieser Winkel 120° – ist.In case of expansion differences, the lens can not tilt, the attachment forces do not change significantly. The holding forces can also be kept small in magnitude compared to solutions, as are known in the art, so that the voltages in the optical element are kept low. Temperature-related expansions are centrally symmetric when the optical element is rotationally symmetric with respect to rotations about the optical axis at arbitrarily small angles, and the socket rotationally symmetric with respect to rotations by discrete angles - in the case of three support assemblies, this angle is 120 ° - is.

Obwohl die Verwendung eines Adhäsionsmittels zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung nicht notwendig ist, kann es von Vorteil sein, zur Sicherung gegen äußere Einflüsse das optische Element mit der unteren Kontaktfläche und/oder der Anlagefläche des Kontaktkörpers einer jeden Haltebaugruppe zusätzlich über ein Adhäsionsmittel stoffschlüssig zu verbinden. Das Adhäsionsmittel bzw. die stoffschlüssige Verbindung erfüllt hier nicht den Zweck einer Positionsdefinition, sondern dient dazu, die Belastungsgrenzen in bezug auf die Temperatur und Stoffbelastungen weiter auszudehnen.Although the use of an adhesive agent for producing a cohesive connection is not necessary, it may be advantageous to additionally secure the optical element to the lower contact surface and / or the contact surface of the contact body of each support assembly via an adhesive agent to secure against external influences. The adhesive or the cohesive connection does not fulfill the purpose of a position definition, but serves to further extend the load limits with respect to the temperature and material loads.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt die radiale Bundfläche zumindest annähernd im Bereich der neutralen Biegefaser – diese liegt bei seitensymmetrischen und rotationssymmetrischen Linsen beispielsweise in der Mitte und senkrecht zur Symmetrieachse, ansonsten je nach Geometrie der optisch wirksamen Flächen mehr oder weniger stark in eine Richtung versetzt dazu – des optischen Elements. Auch dies trägt zu einer möglichst spannungsarmen Lagerung bei.In a further advantageous embodiment of the invention, the radial collar surface is at least approximately in the region of the neutral bending fiber - this is in the case of side-symmetrical and rotationally symmetric lenses, for example, in the middle and perpendicular to the axis of symmetry, otherwise depending on the geometry of the optically active surfaces more or less offset in one direction to - the optical element. This also contributes to a stress-free storage as possible.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail for example with reference to the accompanying drawings, which also disclose characteristics essential to the invention. Show it:

1 eine mögliche Ausgestaltung einer optischen Baugruppe mit einem optischen Element und einer Fassung, 1 a possible embodiment of an optical assembly with an optical element and a socket,

2 einen Schnitt durch die optische Baugruppe aus 1, 2 a section through the optical assembly from 1 .

3 eine weitere Ausgestaltung einer optischen Baugruppe mit einem optischen Element und einer Fassung, 3 a further embodiment of an optical assembly with an optical element and a socket,

4 einen Schnitt durch die optische Baugruppe aus 3, 4 a section through the optical assembly from 3 .

5 verschiedene Ausgestaltungen für Haltebaugruppen, die sich in ihren Stegformen unterscheiden, und 5 various configurations for holding assemblies that differ in their web forms, and

6a, b ein komplexeres optisches Element mit verminderter Symmetrie. 6a , b is a more complex optical element with reduced symmetry.

In 1 ist eine optische Baugruppe gezeigt, die ein um eine optische Achse – hier zusammenfallend mit der Symmetrieachse S – rotationssymmetrisches optisches Element 1 mit einem kreisförmigen Querschnitt senkrecht zur optischen Achse umfaßt, sowie eine Fassung 2 für das optische Element 1 mit mindestens drei rotationssymmetrisch in der Fassung 2 angeordneten Haltebaugruppen 3, die das optische Element 1 in der Fassung 2 form- und kraftschlüssig fixieren. Das optische Element 1 weist einen an seinem Umfang umlaufenden, zylinderförmigen Bund 4 auf. Der Bund 4 wiederum hat eine obere Bundfläche 5 und eine dazu beabstandete untere Bundfläche 6, deren Normalen parallel zur optischen Achse liegen, sowie eine äußere zylinderförmige, radiale Bundfläche 7 am äußeren Umfang. Die differentiellen Normalen dieser radialen Bundfläche – bezogen also auf die jeweilige Tangentialebene – liegen in radialer Richtung.In 1 an optical assembly is shown, the one about an optical axis - coincident here with the symmetry axis S - rotationally symmetric optical element 1 having a circular cross-section perpendicular to the optical axis, and a socket 2 for the optical element 1 with at least three rotationally symmetric in the socket 2 arranged holding assemblies 3 that the optical element 1 in the version 2 fix positively and non-positively. The optical element 1 has a circumferential on its circumference, cylindrical collar 4 on. The Bund 4 in turn has an upper waistband 5 and a lower collar surface spaced therefrom 6 whose normal are parallel to the optical axis, and an outer cylindrical, radial collar surface 7 on the outer circumference. The differential normals of this radial collar surface - referred to the respective tangential plane - lie in the radial direction.

Jede Haltebaugruppe 3 umfaßt einen Kontaktkörper 8, der mit einem radial federnd ausgebildeten Steg 9 fest verbunden ist. Dort, wo der Kontaktkörper 8 in Kontakt mit dem optischen Element 1 treten soll, verläuft der Steg daher tangential zu dem Umfang des optischen Elements 1. Der Steg kann auf verschiedene Weise gefertigt werden. So ist beispielsweise denkbar, den Steg 9 als eigenes Bauteil zu fertigen, welches dann in eine entsprechende Aussparung der Fassung 2 gesetzt und dort fixiert wird. Um aber möglichst wenige Materialien zu verwenden, ist der Steg 9 in der Regel ein integriertes Bauteil der Fassung 2 selbst, welches aus der Fassung 2 beispielsweise durch materialabtragende Methoden wie Drahterosion herausgearbeitet wird. Verschiedene Stegformen sind beispielsweise in 5 dargestellt, diese Auswahl stellt jedoch nur einen kleinen Bereich der möglichen Stegformen dar.Each retaining assembly 3 comprises a contact body 8th , with a radially resilient web 9 is firmly connected. Where the contact body 8th in contact with the optical element 1 Therefore, the web is tangent to the circumference of the optical element 1 , The bridge can be made in different ways. For example, the bridge is conceivable 9 manufacture as a separate component, which then in a corresponding recess of the socket 2 set and fixed there. But to use as few materials as possible, is the bridge 9 usually an integrated component of the socket 2 himself, which is out of date 2 For example, by material removal methods such as wire erosion is worked out. Different web shapes are for example in 5 However, this selection represents only a small range of possible web shapes.

An dem Kontaktkörper 8 sind eine untere Kontaktfläche 10 und eine parallel zur optischen Achse ausgerichtete Anlagefläche 11 ausgebildet. Die untere Kontaktfläche 10 kann eben sein, sie kann aber auch – wie in dem Ausschnitt in 2 gezeigt – als Wulst ausgestaltet sein, so daß die Auflage im Querschnitt auf einen sehr kleinen Bereich im Vergleich zur radialen Ausdehnung der unteren Bundfläche 6 beschränkt wird. Bezüglich der Vermeidung von zusätzlichen Spannungen im optischen Element ist es vorteilhaft, diesen Bereich eher klein zu wählen, da dann bei temperaturbedingten Ausdehnungsänderungen in radialer Richtung durch Haftreibung auftretende Spannungen geringer gehalten werden können, als wenn die untere Kontaktfläche 10 eben ist und die untere Bundfläche 6 vollständig aufliegt. Die Anlagefläche 11 kann ebenfalls eben oder auch konvex gekrümmt sein, auch hier wird der Kontaktbereich auf einen möglichst kleinen Bereich am Linsenumfang eingeschränkt. Wichtig jedoch ist, daß die Anlagefläche 11 zumindest in dem Bereich, wo sie mit der radialen äußeren Bundfläche 7 in Kontakt steht, axial verläuft, so daß der Kontaktbereich in axialer Richtung möglichst groß ist und ein Kraftfluß in radialer Richtung gewährleistet wird. Von Vorteil ist es für eine Spannungsarmut auch, wenn die radiale äußere Bundfläche 7 zumindest annähernd im Bereich der neutralen Biegefaser des optischen Elements 1 liegt.At the contact body 8th are a lower contact surface 10 and a parallel to the optical axis aligned contact surface 11 educated. The lower contact surface 10 can be even, but it can also - as in the clipping in 2 shown - designed as a bead, so that the support in cross-section on a very small area compared to the radial extent of the lower collar surface 6 is limited. With regard to the avoidance of additional stresses in the optical element, it is advantageous to choose this area rather small, since then can be kept lower with temperature-induced expansion changes in the radial direction due to static friction voltages, as if the lower contact surface 10 is flat and the lower waistband 6 completely rests. The contact surface 11 can also be flat or curved convex, here too, the contact area is limited to the smallest possible area on the lens circumference. Important, however, is that the contact surface 11 at least in the area where they meet with the radial outer fret surface 7 is in contact, extends axially, so that the contact area in the axial direction is as large as possible and a power flow is ensured in the radial direction. It is also advantageous for a low tension when the radial outer collar surface 7 at least approximately in the region of the neutral bending fiber of the optical element 1 lies.

Das optische Element 1 ist mit seiner unteren Bundfläche 6 auf der unteren Kontaktfläche 10 gelagert. Die in 2 gezeigte untere Kontaktfläche 10 stellt einen ebenen Anteil einer Wulst dar, die am Kontaktkörper 8 ausgebildet ist. Die Haltebaugruppe 3 umfaßt außerdem ein Federelement, welches auf die obere Bundfläche 5 eine vorgegebene Anpreßkraft ausübend ausgestaltet ist und den Bund 4 auf die untere Kontaktfläche 10 drückt, so daß das optische Element 1 in axialer Richtung kraft- und formschlüssig und in radialer Richtung formschlüssig fixiert ist. Dieses Federelement ist hier als an den Kontaktkörper 8 angeschraubte Federspange 12 ausgestaltet. Die Anpreßkraft kann mittels der Stellung einer Stellschraube 13 variiert werden, bei vollständig eingeschraubter Stellschraube 13 ist die Federkraft am größten. Die Federspange 12 ist einstückig ausgebildet und verfügt über eine festen Teil, der mittels der Schraube am Kontaktkörper 8 befestigt wird, sowie einen federnden Teil, welcher dann, wenn die Federspange 12 korrekt an den Kontaktkörper 8 angeschraubt ist, über die obere Bundfläche 5 reicht. Die Federspange weist in diesem Bereich einen Knick von wenigen Grad, maximal etwa 60° auf und drückt auf die obere Bundfläche 5 und somit den Bund insgesamt auf die untere Kontaktfläche 10. Dies stellt eine gleichzeitige form- und kraftschlüssige Verbindung in axialer Richtung her, zusätzlich wirkt die Verbindung auch in radialer Richtung kraftschlüssig, da durch den Anpreßdruck in dieser Richtung höhere Reibungskräfte zu überwinden sind, um das optische Element 1, welches hier als konvex-konkave Linse ausgestaltet ist, in radialer Richtung zu verschieben. Der Steg 9 einer jeden Haltegruppe 3 ist außerdem unter Vorspannung stehend ausgeführt, so daß die Anlagefläche 11 des Kontaktköpers 8 und die radiale äußere Bundfläche 7 in Kontakt stehen und das optische Element 1 in radialer Richtung formschlüssig fixiert wird. Auf diese Weise wird das Spiel zwischen den Zylindersegmenten der Fassung und dem Linsenrand beseitigt.The optical element 1 is with its lower waistband 6 on the lower contact surface 10 stored. In the 2 shown lower contact surface 10 represents a planar portion of a bead on the contact body 8th is trained. The retaining assembly 3 also includes a spring element, which on the upper collar surface 5 a predetermined contact force is exercising and the federal government 4 on the lower contact surface 10 pushes, so that the optical element 1 in the axial direction non-positively and positively and positively fixed in the radial direction. This spring element is here as to the Contact body 8th bolted spring clip 12 designed. The contact pressure can be adjusted by means of the position of a set screw 13 be varied, with fully screwed set screw 13 the spring force is the greatest. The spring clip 12 is integrally formed and has a fixed part, by means of the screw on the contact body 8th is attached, and a resilient part, which, when the spring clip 12 correct to the contact body 8th screwed on, over the upper collar surface 5 enough. The spring clip has in this area a kink of a few degrees, a maximum of about 60 ° and presses on the upper collar surface 5 and thus the federal total on the lower contact surface 10 , This provides a simultaneous positive and non-positive connection in the axial direction, in addition, the compound also acts non-positively in the radial direction, since by the contact pressure in this direction higher frictional forces are overcome to the optical element 1 , which is designed here as a convex-concave lens to move in the radial direction. The jetty 9 each holding group 3 is also carried out under bias, so that the contact surface 11 of the contact body 8th and the radial outer collar surface 7 in contact and the optical element 1 is fixed positively in the radial direction. In this way, the clearance between the cylinder segments of the socket and the lens edge is eliminated.

Zur Sicherung gegen äußere Einflüsse kann das optische Element 1 außerdem mit der unteren Kontaktfläche 10 und/oder der Anlagefläche 11 des Kontaktkörpers 8 einer jeden Haltebaugruppe 3 zusätzlich über ein Adhäsionsmittel stoffschlüssig verbunden sein. Dies dient jedoch nicht der Halterung des optischen Elements 1 in der Fassung 2, sondern nur als zusätzliche Sicherung gegen extreme Temperatur- oder Stoßbelastungen.To protect against external influences, the optical element 1 also with the lower contact surface 10 and / or the contact surface 11 of the contact body 8th each holding assembly 3 additionally be adhesively bonded via an adhesive. However, this does not serve the support of the optical element 1 in the version 2 but only as an additional safeguard against extreme temperature or shock loads.

Vorteilhaft ist es außerdem, die Materialien, aus denen die Fassung 2 und das optische Element 1 gefertigt werden, so zu wählen, daß sie annähernd den gleichen Wärmekoeffizienten aufweisen. Beispielsweise kann das optische Element 1 aus Quarz gefertigt sein und die Fassung 2 aus Invar.It is also advantageous, the materials that make up the socket 2 and the optical element 1 be made to choose so that they have approximately the same thermal coefficient. For example, the optical element 1 be made of quartz and the socket 2 from Invar.

Der Kontaktkörper 8 kann gesondert gefertigt und an den Steg 9 angesetzt werden, mit dem er beispielsweise durch Verschrauben oder Verkleben verbunden werden kann. In einer bevorzugten Ausfertigung ist auch der Kontaktkörper 8 aus dem Grundblock, aus dem die Fassung gefertigt ist, herausgearbeitet, so daß die Fassung 2 einschließlich Kontaktkörper 8 und Steg 9 aus einem Stück besteht und die einzigen zusätzlich benötigten Teile die Federspange 12 und die Stellschraube 13 sind. Dies verringert die Fehleranfälligkeit durch sich bei Alterung lösende Verbindungen enorm, zudem wird nur ein einziges Material verwendet, was in bezug auf Temperaturschwankungen günstiger ist.The contact body 8th Can be made separately and attached to the bridge 9 be attached, with which he can be connected, for example, by screwing or gluing. In a preferred embodiment, the contact body is also 8th from the basic block from which the socket is made, worked out, so that the socket 2 including contact body 8th and footbridge 9 consists of one piece and the only additional parts needed the spring clip 12 and the set screw 13 are. This greatly reduces the susceptibility of aging-solving compounds to failure, and also uses only a single material, which is more favorable in terms of temperature variations.

Die Stellschrauben 13 können auch ganz vom Kontaktkörper 8 gelöst werden, um die Federspangen 12 zu entfernen, so daß das optische Element 1 aus der Fassung 2 genommen und beispielsweise ausgetauscht werden kann.The adjusting screws 13 can also be completely from the contact body 8th be solved to the spring clips 12 remove so that the optical element 1 out of frame 2 can be taken and replaced, for example.

In den 3 und 4 ist eine ähnliche optische Baugruppe wie in 1 und 2 gezeigt, nur daß das optische Element 14 hier eine Binkonvexlinse ist und die Fassung 15 im Bereich der Stege 9 der Haltebaugruppe 16 größere Aussparungen aufweist, was zum einen Material und damit Gewicht spart und zum anderen größere Auslenkungen der Stege 9 in radialer Richtung auf die optische Achse zu erlaubt.In the 3 and 4 is a similar optical assembly as in 1 and 2 shown only that the optical element 14 here is a Binkonvex lens and the socket 15 in the area of the bridges 9 the retaining assembly 16 has larger recesses, which saves on a material and thus weight and on the other major deflections of the webs 9 in the radial direction to the optical axis allowed.

In 6 schließlich ist ein komplexeres optisches Element 17 mit einer Planfläche und einer Freiformfläche dargestellt, welches ebenfalls in die vorangehend beschriebenen Fassungen 2, 15 eingesetzt werden kann. 6a zeigt eine Draufsicht auf das optische Element 17, und 6b einen Längsschnitt entlang der in 6a eingezeichneten Achse A-A. Das optische Element 17 weist hier in der Draufsicht ebenfalls einen bezüglich Drehungen um 120° rotationssymmetrischen Querschnitt auf, dies muß aber nicht zwingend der Fall sein. Auch die bundförmigen Ausbildungen müssen nicht rotationssymmetrisch angeordnet sein, sofern andere Fassungen verwendet werden. Anstelle eines umlaufenden Bundes – welcher aber ebenfalls eine mögliche Variante bildet – finden sich am Umfang des optischen Elements drei bundartige Ausbildungen 18, jeweils mit einer oberen Bundfläche 19 und einer unteren Bundfläche 20 analog zu den jeweiligen Bandflächen des zylinderförmigen Bundes und mit derselben Funktion. Jede der bundartigen Ausbildungen 18 weist außerdem eine äußere Bundfläche 21 auf, die eben ausgebildet ist. Alle drei äußeren Bandflächen 21 liegen tangential auf einem gemeinsamen Kreis um die Symmetrieachse S. In 6a entspricht der Schnittpunkt der Achse A-A mit der bundartigen Erhebung 18 an der linken Seite dem Punkt, wo die Tangente den Kreis berührt. Dieser Punkt liegt idealerweise bei in die Fassung 2, 15 eingesetztem optischen Element 17 auch zentriert in bezug auf die Anlagefläche 11, so daß beispielsweise bei einer gekrümmten Anlagefläche 11, bei der der Kontakt mit der äußeren Bundfläche 21 im wesentlichen auf einen linienförmigen Bereich beschränkt ist, der Punkt mittig bezogen in diesem Bereich liegt, so daß die Normalenvektoren an dieser Stelle auf die Symmetrieachse S zeigen. Für eine ebene Anlagefläche 11 gilt entsprechendes, da sonst Verkantungen auftreten könnten.In 6 Finally, a more complex optical element 17 represented with a plane surface and a free-form surface, which also in the previously described versions 2 . 15 can be used. 6a shows a plan view of the optical element 17 , and 6b a longitudinal section along in 6a drawn axis AA. The optical element 17 Here, in plan view also has a rotationally symmetrical about 120 ° rotation with respect to rotations, but this need not necessarily be the case. Also, the collar-shaped formations need not be rotationally symmetrical, if other versions are used. Instead of a circumferential federal - which, however, also forms a possible variant - found on the circumference of the optical element three collar-like formations 18 , each with an upper waistband 19 and a lower waistband 20 analogous to the respective band surfaces of the cylindrical collar and with the same function. Each of the collar-like formations 18 also has an outer waistband 21 on, which is just trained. All three outer band surfaces 21 lie tangentially on a common circle around the symmetry axis S. In 6a corresponds to the intersection of the axis AA with the collar-like elevation 18 on the left side, the point where the tangent touches the circle. This point is ideally in the version 2 . 15 inserted optical element 17 also centered with respect to the contact surface 11 , so that, for example, in a curved contact surface 11 in which the contact with the outer collar surface 21 is essentially limited to a line-shaped area, the point centered in this area, so that the normal vectors point to the symmetry axis S at this point. For a flat contact surface 11 applies accordingly, otherwise tilting could occur.

Durch die orthogonale Einleitung der Kräfte und die orthogonale Lagerung wird erreicht, daß beim Auftreten von Ausdehnungsunterschieden – aufgrund unterschiedlicher Materialien oder aufgrund von Temperaturgradienten innerhalb eines Materials – dafür Sorge getragen wird, daß die Linse nicht kippt und die Befestigungskräfte im wesentlichen konstant bleiben. Dies sorgt für eine hohe Lagestabilität sowie eine hohe Spannungsarmut. Die Haltekräfte können auf diese Weise von ihrem Betrag her im Vergleich mit solchen Kräften, wie sie im Stand der Technik nötig sind, gering gehalten werden, so daß im optischen Element 1 nur geringe Spannungen entstehen. Zudem ist die optische Baugruppe leicht demontierbar und das optische Element kann mit wenigen Handgriffen aus der Fassung entfernt werden, was auch Reparaturen unter extremen Bedingungen wie im Weltraum erleichtert.The orthogonal introduction of the forces and the orthogonal bearing ensures that when expansion differences occur, due to different materials or due to temperature gradients within a material - care is taken that the lens does not tilt and the attachment forces remain substantially constant. This ensures a high positional stability and a high tension. The holding forces can be kept low in this way in comparison with such forces as are necessary in the prior art, so that in the optical element 1 only low voltages arise. In addition, the optical assembly is easy to disassemble and the optical element can be removed in a few steps from the socket, which also facilitates repairs in extreme conditions such as in space.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: optisches Elementoptical element
22: Fassungversion
33: Haltebaugruppesupport assembly
44: BundFederation
55: obere Bundflächeupper waistband
66: untere Bundflächelower waistband
77: radiale Bundflächeradial collar surface
88th: KontaktkörperContact body
99: Stegweb
1010: untere Kontaktflächelower contact surface
1111: Anlageflächecontact surface
1212: Federspangespring clip
1313: Stellschraubescrew
1414: optisches Elementoptical element
1515: Fassungversion
1616: Haltebaugruppesupport assembly
1717: optisches Elementoptical element
1818: bundartige Ausbildungcollar-type training
1919: obere Bundflächeupper waistband
2020: untere Bundflächelower waistband
2121: äußere Bundflächeouter waistband
SS: Symmetrieachseaxis of symmetry

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1094348 B1 [0003]
DE 102004018656 A1 [0004]
US 6469844 B1 [0005]
US 6400516 B1 [0006]
DE 10342269 A1 [0007]
DE 102006060088 A1 [0008]

Claims

Optical assembly comprising - an optical element ( 1 . 14 . 17 ) with a perpendicular to an axis of symmetry (S) approximately rotationally symmetrical cross section, - a socket ( 2 . 15 ) for the optical element ( 1 . 14 . 17 ), with at least three on a circle about the symmetry axis (S) in the socket ( 2 . 15 ) arranged holding assemblies ( 3 . 16 ), the optical element ( 1 . 14 . 17 ) in the version ( 2 . 15 ) positively and non-positively fix, - wherein the optical element ( 1 . 14 . 17 ) at its periphery perpendicular to the axis of symmetry (S) has at least one collar-like design, with an upper collar surface ( 5 ) and a spaced lower collar surface ( 6 ), the normal of which lie parallel to the axis of symmetry (S), and with an outer collar surface parallel to the axis of symmetry (S) ( 7 . 21 ), Wherein each retaining assembly ( 3 . 16 ) one with a radially resilient web ( 9 ) firmly connected contact bodies ( 8th ), at which a lower contact surface ( 10 ) with a normal parallel to the axis of symmetry (S) and a parallel to the axis of symmetry (S) aligned bearing surface ( 11 ) is formed, - wherein the optical element ( 1 . 14 . 17 ) with its lower collar surface ( 6 ) on the lower contact surface ( 10 ) and each retaining assembly ( 3 . 16 ) comprises a spring element, which on the upper collar surface ( 6 ) is configured exerting a predetermined contact pressure and the collar-like elevation on the lower contact surface ( 10 ) so that the optical element ( 1 . 14 . 17 ) is positively and positively fixed in the axial direction and positively in the radial direction, - wherein the web ( 9 ) of each holding assembly ( 3 . 16 ) is carried out under bias, so that the contact surface ( 11 ) of the contact body ( 8th ) and the outer collar surface ( 7 . 21 ) and the optical element ( 1 . 14 . 17 ) is fixed positively in the radial direction.

Optical assembly according to claim 1, characterized in that the collar-like formation as a at the periphery of the optical element ( 1 . 14 ) perpendicular to the axis of symmetry (S) circumferential, cylindrical collar ( 4 ) with a cylindrical outer collar surface ( 7 ), wherein the retaining assemblies ( 3 . 16 ) are preferably arranged rotationally symmetrical.

Optical assembly according to claim 1, characterized in that the optical element ( 17 ) one of the number of retaining assemblies ( 3 ) corresponding number of bundles ( 18 ), each with a flat outer collar surface ( 21 ), wherein the outer collar surfaces ( 21 ) are designed to lie tangentially on a common circle about the axis of symmetry (S).

Optical assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spring element as on the contact body ( 8th ) bolted spring clip ( 12 ) is configured and the contact pressure by means of a set screw ( 13 ) is variable.

Optical assembly according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, for securing against external influences, the optical element ( 1 . 14 . 17 ) with the lower contact surface ( 10 ) and / or the contact surface ( 11 ) of the contact body ( 8th ) of each holding assembly ( 3 . 16 ) is additionally bonded cohesively via an adhesive.

Optical assembly according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer collar surfaces ( 7 . 21 ) at least approximately in the region of the neutral bending fiber of the optical element ( 1 . 14 . 17 ) lie.

Optical assembly according to one of claims 1 to 6, characterized in that the materials from which the socket ( 2 . 15 ) and the optical element ( 1 . 14 ), at least approximately have the same thermal coefficients.