Was ist eine optische Linse?

Eine optische Linse ist ein transparentes Bauteil, das zur Steuerung der Lichtrichtung verwendet wird. Sie kann Licht bündeln, streuen oder formen und wird häufig in Kameras, Mikroskopen, Lasersystemen, Bildverarbeitungssystemen, medizinischen Geräten und anderen optischen Instrumenten eingesetzt.

Die Linse selbst ist jedoch nur ein Teil eines optischen Systems.

Damit sie korrekt funktioniert, muss die Linse präzise positioniert und sicher in einer mechanischen Struktur wie einem Objektivtubus, Objektivgehäuse, einer optischen Halterung oder einem Kameragehäuse befestigt sein.

Warum ist der Objektivtubus wichtig?

Ein Objektivtubus ist das mechanische Präzisionsbauteil, das dazu dient, eine oder mehrere optische Linsen zu halten und zu positionieren.

Zu seinen Hauptfunktionen gehören:

• Sichere Halterung der Linse

• Beibehaltung der korrekten optischen Achse

• Steuerung des Abstands zwischen den Linsen

• Schutz der optischen Komponenten

• Verbindung der Linseneinheit mit der Kamera oder dem optischen System

• Aufrechterhaltung der Ausrichtung während des Gebrauchs

Selbst eine hochwertige optische Linse kann bei schlecht gefertigtem Objektivtubus keine korrekte Leistung erbringen.

Aus diesem Grund ist die Maßhaltigkeit des mechanischen Gehäuses sehr wichtig.

Wichtige Anforderungen an Objektivtuben

Präzisions-Objektivtuben erfordern normalerweise eine gute Kontrolle mehrerer Merkmale.

Rundlauf

Die interne Linsenbohrung sollte konzentrisch zur optischen Hauptachse bleiben.

Eine mangelnde Konzentrizität kann dazu führen, dass die Linse aus dem vorgesehenen optischen Zentrum verschoben wird.

Bohrungsdurchmesser

Der Durchmesser der Linsenaufnahme muss exakt mit der Linsengröße übereinstimmen.

Ist die Bohrung zu groß, kann sich die Linse bewegen.

Ist sie zu klein, kann der Zusammenbau schwierig werden oder unerwünschte Spannungen auf die Linse ausüben.

Ebenheit und Rechtwinkligkeit

Linsenauflageflächen und Montageflächen müssen das korrekte geometrische Verhältnis wahren.

Dies hilft, eine Linsenverkippung und optische Fehlausrichtung zu verhindern.

Gewindegenauigkeit

Objektivtuben verwenden häufig Innen- oder Außengewinde für Sicherungsringe, Adapter, Fokussiermechanismen oder Kameraschnittstellen.

Präzise Gewinde sind wichtig für eine reibungslose Montage und eine wiederholgenaue Positionierung.

Gängige Materialien für Objektivtuben

Aluminium 6061-T6

Aluminium ist eines der gängigsten Materialien für optische Objektivtuben, da es:

• Leichtgewichtig ist

• Einfach zu bearbeiten ist

• Kosteneffizient ist

• Sich für die Schwarzeloxierung eignet

Es findet breite Anwendung in Kamerasystemen, industrieller Bildverarbeitung, Lasertechnik und optischen Instrumenten.

Aluminium 7075

Aluminium 7075 kann verwendet werden, wenn eine höhere Festigkeit oder Steifigkeit erforderlich ist.

Edelstahl

Edelstahl eignet sich für Anwendungen, die eine höhere Festigkeit, Verschleißfestigkeit oder Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Messing

Messing wird manchmal für Gewindekomponenten, Einstellmechanismen, Hülsen und Präzisionseinsätze verwendet.

Warum ist Schwarzeloxierung bei optischen Bauteilen üblich?

Viele Objektivtuben und optische Gehäuse aus Aluminium werden schwarz eloxiert.

Die Hauptgründe hierfür sind:

• Reduzierung unerwünschter Lichtreflexionen

• Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit

• Verbesserung der Oberflächenhaltbarkeit

• Erzielung eines einheitlichen Erscheinungsbilds

Für optische Anwendungen können die Innenflächen zudem eine matte Oberfläche erfordern, um Streulicht zu reduzieren.

CNC-Bearbeitung für Objektivtuben

Die CNC-Bearbeitung wird häufig zur Herstellung kundenspezifischer Objektivtuben und optischer Gehäuse eingesetzt.

Typische CNC-gefertigte optische Komponenten umfassen:

• Objektivtuben

• Objektivgehäuse

• Kameragehäuse

• Optische Halterungen

• Lasergehäuse

• Sensorgehäuse

• Optische Adapter

• Sicherungsringe

• Präzisionshalterungen

Bei diesen Teilen kommt es nicht nur auf das Einzelmaß an, sondern auch auf das Verhältnis zwischen Bohrung, Bezugsfläche, Befestigungslöchern und optischer Achse.

Dies ist der Grund, warum Präzisionsbearbeitung und Inspektion bei optomechanischen Bauteilen so wichtig sind.

Zusammenspiel von optischer Linse und optomechanischen Bauteilen

Eine optische Linse steuert das Licht.

Der Objektivtubus und das optische Gehäuse kontrollieren die Position der Linse.

Beides ist für ein stabiles optisches System notwendig.

Für Hersteller von Kameras, Bildverarbeitungssystemen, Lasergeräten, medizinischen Instrumenten oder optischen Prüfgeräten können mechanische Präzisionsbauteile die Ausrichtung, Montage und die endgültige optische Leistung direkt beeinflussen.

XY Global unterstützt die kundenspezifische Fertigung von Objektivtuben, optischen Gehäusen, Kameragehäusen, optischen Halterungen, Haltern, Adaptern und anderen optomechanischen Präzisionsbauteilen auf Basis von Kundenzeichnungen.

Wir bieten CNC-Bearbeitung, Oberflächenbehandlung, Maßprüfung und Montage für Prototypen- und Serienprojekte an.