设置有连接片的光学结构和用于制造该光学结构的方法_4

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粘胶102a和102b的地点限定连接片14的新的固定的锚固点。连接片14的热学的或者通过其它的、例如静电力产生的变形在这种情况下仅在透镜12和通过退火的粘胶限定的固定点之间的区域L2中有效。
[0226]连接片14的其余的扩展部LI例如仅不显著地有助于透镜12在空间中的定位。旧的悬挂点103a/103b通过透镜12的新的悬挂点105a/105b替代。
[0227]图47c示出设备,其中在对于图47b准备的步骤中将粘胶102a和102b在连接片14a和14b以及用于承载的结构之间设置在部段16b中。在此,用于承载的结构的部段16b相对于连接片14a和14b构成为是不可运动的,使得连接片14a和14b从而透镜12能够关于参考平面18调节。
[0228]虽然在图47中粘胶102构成为是UV硬化的并且通过UV辐照进行退火106,但是也可以提供其它形式的粘接剂、例如可热活化的粘接剂,所述粘接剂通过相应的退火过程、例如热过程退火。调节104例如能够通过激活加热元件52或者另一种外力来进行。如果借助于温度来进行调节,即要么通过环境温度要么通过激活加热元件,那么能够通过粘胶将固定设计为,使得所述固定不仅补偿总结构的生产公差而且补偿连接片的回变,所述回变当撤除进行调节的温度并且连接片回冷到常规的环境温度上时可能出现。这种回变可能会导致透镜重新移动离开其所寻求的理论位置。
[0229]替选地,也能够提出:调节通过静电驱动器进行,所述静电驱动器可将力作用到连接片上,使得达到透镜的理论位置并且通过粘胶固定。替选地,也能够使用外力、例如通过抓取器或者另一种外部设备以用于使透镜转向并且调节透镜。
[0230]在上文中所描述的且通过新的固定点105产生的后续在运行时有效的连接片长度缩短到长度L2上,不仅能够在提供连接片期间而且能够因相应地设计连接片材料的尺寸而被考虑,使得:连接片例如设计得更长,由此弯曲线导致较高的振幅;或者选择产生较强的行程的材料,使得所确定的特征线保持在光学结构的移动和透镜的光学特性的移动之间。
[0231]图48示出设备30,其中在连接片14a至d上设置有可通过UV辐射硬化的粘胶102a至
do
[0232]图49示出设备10,其中具有凹凸的横截面的连接片14a和14b具有弯曲的几何形状。该横截面不仅实现了透镜12的静止位置的稳定而且实现了对透镜12的运动的限定,所述透镜经由单层片的连接片设置在用于承载的结构16上。
[0233]图50示出类似于图1和2的设备,其中用于承载的结构16包括具有宽度Rl的部段16a和具有宽度R2的另一部段16b,并且连接片14a和14b在部段16a中设置在用于承载的结构16上。在连接片14a或14b和用于承载的结构16的部段16b之间的空间构成用于实现设置可退火的粘胶102以固定新的初始位置。
[0234]51a示出类似于图26的设备,其中用于承载的结构16的部段16b沿着朝向参考平面18的方向对连接片14a和14b以及用于承载的结构16之间的空间限界,所述空间构成用于实现可退火的粘胶102的设置以固定新的初始位置。
[0235]51b示出类似于图27的设备,其中用于承载的结构16的部段16b沿着朝向参考平面18的方向对连接片14a和14b以及用于承载的结构16之间的空间限界,所述空间构成用于实现可退火的粘胶102的设置以固定新的初始位置。
[0236]52a示出类似于图26的设备,其中用于承载的结构16的部段16b沿着朝向共同运动的透镜75的方向对连接片14a和14b以及用于承载的结构16之间的空间限界,所述空间构成用于实现可退火的粘胶102的设置以固定新的初始位置。
[0237]52b示出类似于图27的设备,其中用于承载的结构16的部段16b沿着朝向共同运动的透镜75的方向对连接片14a和14b以及用于承载的结构16之间的空间限界,所述空间构成用于实现可退火的粘胶102的设置以固定新的初始位置。
[0238]图53示出类似于图29的设备,其中用于承载的结构16在这两个透镜堆76a和76b之间的区域中包括部段16b,所述部段具有宽度R2,所述宽度大于用于承载的结构16的部段16a和部段16c的宽度Rl。在具有宽度R2的部段16b上能够沿着朝向这两个透镜堆76a和76b的方向分别设置粘胶102,使得这两个透镜堆76a和76b能够借助于用于承载的结构16的部段16b调节。
[0239 ]图54a示出设备,其中用于承载的结构16包括具有宽度Rl的部段16a和具有宽度R2的部段16b,并且宽度R2大于宽度R1。在用于承载的结构16的上侧或者下侧上经由连接片14a和14b设置有可运动的透镜12,所述上侧或者下侧在用于承载的结构16处具有宽度Rl。在结构16的相对置的上侧或者下侧上,在部段16b的中间空间F2中在其它的层81a和81b上方设置有不运动的透镜79a,其中不运动的透镜79a和其它的层81a和81b与用于承载的结构16—件式地构成。
[0240]图54b示出设备,所述设备由两个单元56a和56b构成,其中所述单元56a和56b中的每一个以图54a中的设备的意图形成。这两个单元直接彼此相邻地设置并且单元的彼此邻接的材料层与可运动的透镜12a和12b、用于承载的结构16、玻璃镜片86以及不运动的透镜79a和79b分别在变化之上一件式地构成。
[0241 ]图54c示出类似于图54b的设备,其中单元56a和56b彼此相邻地设置在连续地构成的玻璃晶片86上。因此仅玻璃晶片86—件式地构成。
[0242]图55a示出类似于图54a中的设备的设备,其中在设置在不运动的透镜的半部79b上的层81c和81d上设置有用于承载的结构的另一部段16c,在所述部段的端部上设置有第二玻璃晶片86b。
[0243]图55b示出图55a中的设备,其中透镜12两层地构造。
[0244]在具有运动的和不运动的透镜的设备中能够使用单层或者多层的运动的或不运动的透镜。同样可行的是,也使用多个玻璃晶片86,以便实施沿着光轴的任意的特性。
[0245]图56a示出设备,其中用于承载的结构16的部段16a和16b由不同的材料构成。部段16a设置在玻璃晶片86a上,其中在部段16a的与玻璃晶片86a相对置的端部上设置有连接片14a和14b。玻璃晶片86的背离透镜12的主侧包括不可运动的透镜79与设置在其上的层81a和81b,其中不运动的透镜79和层81a和81b—件式地形成。在层81a和81b上设置有用于承载的结构的部段16b,所述部段由与部段16a不同的材料形成。在部段16b的背离不运动的透镜79的端部上设置有第二玻璃晶片86b。
[0246]图56b示出图56a中的设备,其中连接片14a和14b以及用于承载的结构16的部段16a与透镜12—件式地构成。
[0247]根据期望的功能、例如机械的或者热学的特性,光学的总结构的每个部段由不同的材料形成。在材料的相同或不同的部段之间能够集成玻璃晶片,所述玻璃晶片要么具有用于稳定的特性要么能够构成为光学结构、例如透镜的载体。
[0248]为了实施关于连接片或者光学结构的转向的大的动力,可以提出:对连接片的上述热学上的可影响性的使用扩展外力,其中所述热学上的可影响性也经由所描述的加热元件利用,其中所述外力对连接片作用并且使这些连接片从其位置中运动出来。该力例如能够通过静电驱动器中的静电场产生,如下文中的实施例所示出的那样。除了机械的保持器或者抓取器也可以提出纯静电的转向装置,而不利用或者存在转向装置的上述温度相关性。在此,静电驱动器能够以不同的方式方法构成。下述实施例中的一些提出:就用于承载的结构的相应成形的部段或者部分弯曲的模制构件而言对用于承载的结构扩展电极载体,在所述模制构件或者相应成形的部段上能够设置有电极。同样,静电驱动器能够经由连接片的特殊的成形借助于悬臂式电极构成,如进一步在下文中所描述的实施例中的这种情况。
[0249]上述实施例因此可与下述实施例中的方面组合,据此使用静电驱动器,以便在运行时执行光学结构和连接片的定位。但是下述实施例也能够脱离于上述实施例的温度补偿效果来使用。
[0250]图57a示出类似图1的设备120和设置在其上的模制构件,其中第二电极126a和126b和第一电极122a和122b彼此设置为,使得它们至少部分地重叠并且至少通过绝缘层128彼此间隔。第一电极122a和122b和第二电极126a和126b形成静电驱动器132a和132b。[0251 ]模制构件124大约在中央具有直径D3,在所述直径中空出模制构件124的材料、电极126和绝缘层128,并且所述直径大约与透镜12的光轴28定心地设置。模制构件124此外包括两个朝向用于承载的结构16的表面、即在模制构件124的宽度XFl上的FFl和具有宽度XF2的连续弯曲的表面FF2。表面FFl与表面FTl相对置地设置并且宽度XFl基本上对应于宽度XTl。表面FFl平坦地构成,而表面FF2连续弯曲地成形。模制构件124的表面FF3在当前的实施例中在宽度XF3的扩展上平坦地构成。两个第二电极126a和126b设置在平坦的表面FFl和弯曲的表面FF2上并且至少部分地由绝缘层128覆盖。
[0252]静电驱动器允许在电极之间施加电场从而允许将力施加到电极122和126上。由此不仅可在初始的调节期间而且可在进行的运行期间实现光学结构的移动或者倾斜。在运行进行时,由此动态地聚焦透镜是可行的,所述透镜通过连接片14补充对透镜12的热致变化的补偿或者仅实现所述补偿一一在没有热平衡的情况下。例如能够通过连接片和透镜的材料实现关于限定的物镜间距对于变化的环境温度而言保持不变的焦点位置。变化的物镜间距能够借助于静电驱动器聚焦。尤其是能够设置有或者至少可连接有控制装置(未示出),所述控制装置要么控制静电驱动器,例如根据通过温度感应器所检测到的温度来控制,以便克服光学结构的光学特性因热而引起的变化的作用,要么例如根据与光学结构的光学特性相关的信号的评估、例如根据在成像平面中所获得的图像的锐度的评估来进行调节,所述锐度至少部分地通过光学结构例、如透镜系统限定,所述透镜系统包括悬挂在连接片上的透镜。
[0253]图57a的设备例如能够如在下文中所描述的那样制造。
[0254]图57b示出在未接合的状态中的具有用于承载的结构16和设置在其上的部件以及模制构件124和设置在其上的部件的设备120。电极122a和126a以及电极122b和126b构成用于,在用于承载的结构16和模制构件124接合之后分别关于连接片14a或14b作用为静电驱动器132a或132b。
[0255]图57c示出在表面FTl和FFl之间的可退火的粘胶134a和134b的设置,经由所述粘胶将模制构件124接合到用于承载的结构16上。
[0256]如果第一电极122设置在连接片上并且静电驱动器132用于将连接片14转向从而将透镜12转向,那么这能够借助非常大的动力发生,这实现了透镜12关于参考平面和可能的待聚焦的物镜间距的快速的聚焦,使得光学的总结构能够实现更快的图像序列,在所述总结构中可能使用透镜12。
[0257]图58示出类似于图57b的设备,其中绝缘层128设置在第一电极122a和122b上。原则上,绝缘层128也能够定位在第一电极122和第二电极126之间,使得所述绝缘层既不牢固地设置在相应的第一电极122a/122b上也不牢固地设置第二电极126a/b上,所述绝缘层例如能够作为单独的层在接合期间插入到用于承载的结构16和模制构件124之间。在用于承载的结构16的表面FTl和模制构件124的平坦的表面FFl之间的区域中,仅设置有相应的第一和第二电极122a/122b、第二电极126a/126b、绝缘层128以及粘胶134a/134b。在该区域中第一电极122a和122b之间的间距最小并且从用于承载的结构16起沿着朝向透镜12的方向连续地增加。
[0258]图59示出设备120的一部分,其中在第一电极122和第二电极126之间施加电压U。电压U引起在这两个电极之间构成电场136从而引起在这两个电极之间的吸引力。通过将模制构件124设置在用于承载的结构16上,第二电极126关于用于承载的结构16不可运动地设置。电场136的吸引力引起透镜12和连接片14从其以虚线表示的初始位置中沿着朝向第二电极126的方向运动。
[0259]根据电场的极性,也能够在这两个电极之间产生斥力,这引起连接片14和透镜12远离第二电极126的运动。
[0260]图60a示出图20中的设备30的单元56的俯视图,其中第一电极122a至d设置在连接片上并且延伸到用于承载的结构16的表面FTl上。光轴28位于透镜12的中央中。图60b示出模制构件124的俯视图,在所述模制构件上以虚线示出的方式设置有第二电极126a至d,所述第二电极由面状地设置的绝缘层128覆盖。模制构件在中央具有圆形的留空部,所述留空部具有直径D3,所述留空部在模制构件124接合到用于承载的结构16上之后实现了沿着透镜12的光轴28的不受阻碍的光穿过。
[0261]图61a示出类似于图58的设备,其中光学结构包括具有多个并排的透镜142、144和146的光学阵列138来替代透镜12,其中所述并排的透镜直接彼此连接并且包括共同的直径D4以及共同地经由连接片14固定在用于承载的结构16上。透镜142、144和146是类似于图24中的透镜阵列68的光学结构。透镜142、144和146在此能够包括透明的、反射性的或者吸收性的区域。
[0262]图61b示出替选于图61a的一个替选的实施方式,其中光学阵列138的透镜142和146包括由透镜构成的部分。
[0263]图61c示出模制构件124,在所述模制构件的表面FFl和FF2上设置有第二电极126a和126b并且其直径D3小于图61a和61b中的光学阵列138的直径D4。直径D3和D4能够彼此无关地确定尺寸,它们尤其能够彼此不同。
[0264]根据替选的实施例,光学阵列能够包括任意数量的透镜或者由透镜构成的部分,其中相应的单独部件能够个体地形成。
[0265]图62a示出两个并排的单元56a和56b的横截面,所述单元具有各一个可运动的透镜12a和12b,其连接片14a至d类似于图58中的设备120借助第一电极122a至d和绝缘层128覆盖并且用于承载的结构16包括槽148a和148b。
[0266]图62b示出未接合的模制构件124的横截面,所述模制构件构成用于接合到图62a的这两个单元56a和56b上并且所述模制构件包括两个具有直径D3的留空部,所述留空部在接合状态中分别近似围绕透镜12a和12b的光轴28a和28b同心地定位。模制构件124包括弹簧152a和152b,所述弹簧构成用于设置在图62a的槽148a和148b上。
[0267]图62c示出在图62b中的模制构件124和图62a中的用于承载的结构16的接合状态中的设备130,其中弹黃152a至b引入到槽148a至b中,在所述槽148a至b和弹黃152a至b之间引入粘胶134a至d,并且槽148a至b、弹簧152a至b和粘胶134a至d形成接合区154a至d。
[0268]图63a示出在两侧弯曲的模制构件156的横截面,所述模制构件关于对称轴158对称地构造并且模制构件156的每个半部可作为图58中的模制构件124示出,其中模制构件156的这两个半部的表面FF3a和FF3b彼此设置为是全等的。在两侧弯曲的模制构件156因此包括平坦的第二表面FFlb和弯曲的第二表面FF2b,在所述平坦的第二表面和弯曲的第二表面上设置有其它的第二电极126c和126d从而模制构件156构成用于成为两个静电驱动器132a和132b或者132c和132d的部分。
[0269]替选的实施例包括在两侧弯曲的模制构件,其表面彼此不具有对称性。特别地,当用于承载的结构的部段沿着光轴彼此不同时,在两侧弯曲的模制构件的尺寸和成形彼此无关地形成。
[0270]图63b示出设备,其中两个类似于图58b的设备经由在两侧弯曲的模制构件156彼此接合,使得透镜12a和12b的光轴基本上一致并且用于承载的结构16a和16b的面FTla和FTlb朝向彼此设置并且模制构件156是四个静电驱动器132a、132b、132c和132d的部分。
[0271]图64示出设备,其中模制构件124与用于承载的结构16—件式地构成。
[0272]图65示出图7中的设备30,其中在连接片14a至d的部分和用于承载的结构16的部分上设置有矩形地形成的第一电极122a至d。
[0273]图66示出设备30,其中在连接片14a至d的部分和用于承载的结构16的部分上设置有三角形地形成的第一电极122a至d,所述第一电极从用于承载的结构16起朝向透镜12渐缩。
[0274]图67示出设备30,其中在连接片14a至d的部分和用于承载的结构16的部分上设置有以自由形状形成的第一电极122a至d。
[0275]图68示出类似于图11的设备,其中在连接片14a至d的部分和用于承载的结构16的部分上设置有第一电极122a至d,所述第一电极的外边棱平行于连接片14a至d伸展。
[0276]图69示出根据图8的一个实施方式,其中在连接片14a和14b的部分和用于承载的结构16的部分上设置有三角形地形成的第一电极122a和122b,所述第一电极从用于承载的结构16起朝向透镜12渐缩。
[0277]图70示出根据图9的一个实施方式,其中在连接片14a和14b的部分和用于承载的结构16的部分上设置有三角形地形成的第一电极122a和122b,所述第一电极从用于承载的结构16起朝向透镜12渐缩。
[0278]图71示出根据图11的一个实施方式,其中在连接片14a和14b的部分和用于承载的结构16的部分上设置有以自由形状形成的第一电极122a和122b,所述第一电极从用于承载的结构起朝向透镜12渐缩。
[0279]图72示出根据图12的一个实施方式,其中在连接片14a至c的部分和用于承载的结构16的部分上设置有以自由形状形成的第一电极122a至C,所述第一电极从用于承载的结构起朝向透镜12渐缩。
[0280]图73示出根据图57c中的设备120的设备140,其中在连接片14a和14b上类似于图25在其它的结构74a和74b之上设置有共同运动的透镜75,并且透镜12和共同运动的透镜75形成透镜堆76。
[0281]图74示出根据图34中的设备70的设备150,其中静电驱动器132a和132b相邻于连接片14a和14b设置。
[0282]图75示出设备140,在用于承载的结构16a的沿着朝向参考平面18的方向指向的表面上,设备150经由粘接层162接合为,使得透镜12a、12b、75和79的光轴28a至d基本上一致。通常透镜12、75和79和/或在上文中以及在下文中阐述的设备的任意的组合和序列是可行的。
[0283]图76示出类似于设备150的设备160,其中仅在玻璃晶片86的沿着朝向参考平面18的方向指向的表面上形成不运动的透镜79和设置在其上的层81a和81b,其中不运动的透镜79和设置在其上的层81a和81b—件式地形成并且在玻璃晶片86的总宽度上延伸。用于承载的结构16包括聚合物材料。
[0284]图77示出根据设备13
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