DE10110310B4 - Manipulator and method for operating a submicron manipulator - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Manipulator, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Manipulators, zur Manipulation von beliebigen Gegenständen im Mikro und/oder im Submikro-Bereich, wobei an dem zu verstellenden Element mindestens drei Manipulatorstangen ansetzen, die in ihrer axialen Richtung von jeweils einer Stelleinheit beaufschlagt sind, und dass jede Manipulatorstange der Gestalt von der Stelleinheit in axialer Richtung beaufschlagt wird, dass eine gesteuerte Durchbiegung der Manipulatorstange erfolgt. Bevorzugt wird hierbei, dass jede der drei Manipulatorstangen auch drehbar ausgebildet ist, so dass ein Sechs-Achsen-Manipulator gebildet wird. Das Verfahren zum Betrieb des Manipulators dient zur optischen Ausrichtung und Befestigung von insbesondere quaderförmigen Anzeigeelementen auf optischen Ablenkelementen zur Herstellung digitaler Belichtungen, wobei eine räumliche Justage der Anzeigeelemente um mindestens drei Verschiebeachsen vorgesehen ist und mindestens eine geeignete Bohrung am Anzeigeelement und/oder am Anzeigeelementhalter zunächst mit einem flüssigen oder pasteusen Befestigungsmittel aufgefüllt wird, danach mindestens ein zugeordneter Positionsstift am Anzeigeelement und/oder am Anzeigeelementhalter die jeweilige passende Bohrung eingeführt wird, anschließend die räumliche Justage des Anzeigeelementes mittels des Manipulators durchgeführt wird und danach das flüssige oder pasteuse Befestigungsmittel derart in die feste Phase überführt wird, dass das justierte Anzeigeelement im wesentlichen in seiner Position verbleibt. Vorteil der Erfindung ist eine wesentlich genauere, spielfreiere, schnellere und insbesondere auch relativ von der Temperatur unabhängigere Verstellung von beliebigen Gegenständen im Mikro und im Submikro-Bereich.The invention relates to a manipulator, as well as a method for operating such a manipulator, for manipulating any objects in the micro and / or submicron range, wherein attach to the element to be adjusted at least three manipulator rods, in its axial direction of each one actuator are acted upon, and that each manipulator rod of the shape is acted upon by the actuator in the axial direction, that a controlled deflection of the manipulator rod takes place. It is preferred here that each of the three manipulator rods is also rotatable, so that a six-axis manipulator is formed. The method for operating the manipulator is used for optical alignment and attachment of particular cuboid display elements on optical deflection elements for producing digital exposures, wherein a spatial adjustment of the display elements is provided by at least three displacement axes and at least one suitable bore on the display element and / or on the display element holder initially a liquid or pasty fastener is filled, then at least one associated position pin on the display element and / or the display element holder the respective matching hole is introduced, then the spatial adjustment of the display element is performed by the manipulator and then the liquid or pasteuse fastener so in the solid phase is transferred, that the adjusted display element remains substantially in its position. Advantage of the invention is a much more accurate, backlash, faster and in particular also relatively independent of the temperature adjustment of any objects in the micro and submicron range.

Description

Die Erfindung betrifft einen Manipulator, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Manipulators nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a manipulator, and a method for operating such a manipulator according to the preamble of patent claim 1.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich darauf, dass ein Anzeigeelement, insbesondere ein LCD-Anzeigeelement an einer Halterung in besonders genauer Weise befestigt wird, nämlich im Submikro-Bereich.The present invention will be described below with reference to a preferred embodiment. This embodiment relates to the fact that a display element, in particular an LCD display element is attached to a holder in a particularly accurate manner, namely in the submicron range.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt. Es können beliebige Gegenstände im Mikro und im Submikro-Bereich mit einem derartigen Manipulator manipuliert und gegebenenfalls auch montiert werden.However, the invention is not limited to this application. Any objects in the micro and submicron range can be manipulated with such a manipulator and possibly also mounted.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel und dessen Beschreibung ist also auf keinen Fall beschränkend für die Art und Ausbildung, sowie für den Betrieb des Manipulators gedacht.The present embodiment and the description thereof is therefore by no means intended to limit the type and design, as well as for the operation of the manipulator.

Nach dem Stand der Technik werden derartige Manipulationen für kleine Gegenstände mit Hilfe von zueinander bewegbaren Schlitteneinheiten bewerkstelligt.In the prior art, such manipulations for small objects are accomplished by means of mutually movable carriage units.

Hierbei ist es bekannt, jeweils einen Schlitten in einer Raumachse bewegbar auszugestalten, wobei zum Beispiel ein 3-Schlitten-System für die Bewegung des Manipulators in drei verschiedenen Raumachsen vorgesehen ist. Läßt sich diese Drei-Schlitten-Anordnung noch in einer Drehachse drehen, sind insgesamt vier Raumachsen damit manipulierbar.It is known, in each case to design a carriage movable in a spatial axis, wherein, for example, a 3-slide system is provided for the movement of the manipulator in three different spatial axes. If this three-slide arrangement can still be rotated in one axis of rotation, a total of four spatial axes can thus be manipulated.

Ebenso gibt es Schlittenantriebe, die insgesamt sechs Achsenverstellungen ermöglichen, wobei also in drei Raumachsen die Schlitten jeweils zueinander verschiebbar sind, während jedem Schlitten noch eine zusätzliche Drehung zugeordnet werden kann.Likewise, there are carriage drives, which allow a total of six axis adjustments, so in each case the carriages are displaceable relative to each other in three spatial axes, while each carriage can be assigned an additional rotation.

Dieses Verstellprinzip wird nachfolgend als Sechs-Achsen-Verstellprinzip bezeichnet.This adjustment principle is hereinafter referred to as six-axis adjustment principle.

Die EP 0 511 704 A1 beschreibt einen Manipulator, der im Nanometer-Bereich arbeitet. Die in Rundsäulen untergebrachten Elektrolyt-Flüssigkeiten werden durch Anlegen einer Steuerspannung raumverändernd angesteuert, wobei insgesamt 6 Manipulatorstangen vorhanden sind, die auch unter Einwirkung der Verformungsarbeit verbogen werden.The EP 0 511 704 A1 describes a manipulator that works in the nanometer range. The accommodated in round columns electrolyte fluids are controlled by applying a control voltage spatially changing, with a total of 6 manipulator rods are present, which are bent even under the action of deformation work.

Demnach sind an dem zu verstellenden Gegenstand mindestens drei Manipulatorstangen zueinander senkrecht angeordnet und derart von einer Stelleinheit in axialer Richtung beaufschlagt, dass eine gesteuerte Durchbiegung der Manipulatorstangen erfolgt, wobei die Manipulatorstangen mit ihrem gegenüberliegenden Ende jeweils mit einer Stelleinheit verbunden sind und von dieser mindestens in axialer Richtung vorgespannt und mit einer axialen Vorspannungskraft versehen sind, wobei mindestens eine der Manipulatorstangen eine senkrecht hierzu wirksame Manipulatorstange auslenkt.Accordingly, at least three manipulator rods are mutually perpendicular to the object to be adjusted and acted upon by an actuator in the axial direction, that a controlled deflection of the manipulator rods takes place, the manipulator rods are connected at its opposite end in each case with an actuating unit and from this at least in the axial Direction biased and are provided with an axial biasing force, wherein at least one of the manipulator rods deflects a perpendicular thereto effective manipulator rod.

Allerdings besteht dort der Nachteil, dass eine breite und raumgreifende Anordnung für den zu bewegenden Gegenstand notwendig ist, weil die für den Bewegungsantrieb des Gegenstandes in allen 3 Raumachsen ausgerichteten Manipulatorstangen einen großen Platzbedarf haben.However, there is the disadvantage that a wide and expansive arrangement for the object to be moved is necessary because the aligned for the movement drive of the article in all three spatial axes manipulator rods have a large footprint.

Der Erfindung liegt deshalb ausgehend von dieser Druckschrift die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator zur Manipulation von beliebigen Gegenständen im Mikro- und/oder im Submikro-Bereich so weiterzubilden, dass er mit seinen Manipulatorstangen einen geringeren Platzbedarf einnimmt.The invention is therefore based on this document based on the object, a manipulator for the manipulation of arbitrary objects in the micro and / or submicron range so educate that he occupies a smaller footprint with his manipulator rods.

Die Erfindung geht bevorzugt von einem derartigen Sechs-Achsen-Manipulator aus, und hat sich zum Ziel gesetzt, einen geringeren Raumbedarf zur ermöglichen. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.The invention is preferably based on such a six-axis manipulator, and has set itself the goal to allow a smaller space requirement. To solve the problem, the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass eine Richtungsumkehr oder Bewegungsumkehr stattfindet, weil beispielsweise die seitlichen und unten angreifenden Manipulatorstangen umgelenkt werden und demzufolge auch achsparallel zu den übrigen Manipulatorstangen angeordnet sind und deshalb einen geringeren Raumbedarf benötigen.An essential feature of the invention is that a reversal of direction or reversal of motion takes place, for example, because the lateral and bottom attacking manipulator rods are deflected and are therefore arranged axially parallel to the other manipulator rods and therefore require less space.

Damit wird der Vorteil erreicht, dass alle Manipulatoren in einem einzigen Gehäuse achsparallel angeordnet werden können und damit der Manipulatorblock wesentlich kleiner ausgebildet ist. Damit ist es erstmals möglich, ein optisches Display von z. B. 1/2 Zoll anzusteuern. Thus, the advantage is achieved that all manipulators can be arranged axially parallel in a single housing and thus the manipulator block is designed substantially smaller. This makes it possible for the first time, an optical display of z. B. 1/2 inch to drive.

Die Erfindung schlägt somit vor, mindestens die seitlich abragenden Manipulatorstangen so umzulenken, dass sie achsparallel zu den anderen liegen.The invention thus proposes to divert at least the laterally projecting manipulator rods so that they lie axially parallel to the other.

Es wird bevorzugt, wenn an dem zu verstellenden Gegenstand insgesamt mindestens drei Manipulatorstangen ansetzen, die in ihrer axialen Richtung von jeweils einer Stelleinheit beaufschlagt sind, und dass jede Manipulatorstange derart von der Stelleinheit in axialer Richtung beaufschlagt wird, dass eine gesteuerte Durchbiegung der Manipulatorstange erfolgt.It is preferred if a total of at least three manipulator rods attach to the object to be adjusted, which are acted upon in its axial direction by one actuator, and that each manipulator rod is acted upon by the actuator in the axial direction, that a controlled deflection of the manipulator rod takes place.

Es wurden relativ starre Stangen verwendet, die fest an ihrem einen Ende an dem zu verstellenden Gegenstand oder einem zwischengeschalteten Greifer angreifen und die an ihrem gegenüberliegenden Ende jeweils mit einer Stelleinheit verbunden sind, welche Stelleinheit die Manipulatorstange mindestens in axialer Richtung vorspannt.Relatively rigid rods have been used which firmly engage at one end on the object to be adjusted or an intermediate gripper and which are each connected at their opposite end to an actuator, which actuator biases the manipulator rod at least in the axial direction.

Es werden also insgesamt sechs Translationsbewegungen in unterschiedlichen Achsen und Raumrichtungen auf das zu verstellende Element übertragen, welches damit frei im Raum verkippbar, drehbar und bewegbar ist.Thus, a total of six translational movements in different axes and spatial directions are transmitted to the element to be adjusted, which thus freely tiltable in space, is rotatable and movable.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anordnung von insgesamt sechs Manipulatorstangen die im gegenseitigen Abstand und in unterschiedlichen Raumrichtungen an den zu verstellenden Element angreifen, beschränkt.However, the invention is not limited to the arrangement of a total of six manipulator rods which engage at mutual distance and in different spatial directions of the element to be adjusted.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Anzahl der Manipulatorstangen wesentlich verringert ist und dass jeder Manipulatorstange noch zusätzlich zu ihrer axialen Längsverstellung auch noch eine Drehbewegung zugeordnet wird.In another embodiment of the invention, it may be provided that the number of manipulator rods is substantially reduced and that each manipulator rod is still assigned a rotational movement in addition to its axial longitudinal adjustment.

Eine Drehbewegung kann also unmittelbar von der Stelleinheit ausgeübt werden, die in dem ersten Ausführungsbeispiel nur der rein translatorischen Stellbewegung dient, während im zweiten Ausführungsbeispiel diese Stelleinheit sowohl eine translatorische Längsbewegung als auch zusätzlich eine Drehbewegung ausführen kann.A rotational movement can thus be exerted directly by the actuator, which only serves in the first embodiment, the purely translatory actuating movement, while in the second embodiment, this actuator can perform both a translational longitudinal movement and in addition a rotational movement.

Im letzt genannten Ausführungsbeispiel, bei dem der translatorischen Stelleinheit noch zusätzlich eine Drehbewegung zugeordnet wird, sind anstatt der vorher genannten drei nun sechs Manipulatorstangen vorgesehen.In the last-mentioned embodiment, in which the translational actuating unit is additionally assigned a rotational movement, six manipulator rods are now provided instead of the aforementioned three.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, welches sich darauf bezieht, dass ein LCD-Anzeigeelement mittels eines Manipulators an einem optischen Ablenkelement befestigt wird und die Befestigung in der Weise fixiert wird, dass sie im justierten Zustand unveränderlich bleibt.In the following, the invention will be described with reference to an embodiment, which refers to the fact that an LCD display element is attached by means of a manipulator to an optical deflector and the attachment is fixed in such a way that it remains invariable in the adjusted state.

Insbesondere wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, welches sich darauf bezieht, dass an einem derartigen optischen Ablenkelement (z. B. einem Farbteilewürfel, einem Penta-Prisma oder allgemein einem Prisma) insgesamt drei derartige Anzeigeelemente montiert werden.In particular, the invention will be described with reference to an exemplary embodiment which relates to a total of three such display elements being mounted on such an optical deflection element (eg a color subcube, a penta prism or in general a prism).

In der WO 96/22658 (Philips) wird ein derartiges Penta-Prisma beschrieben, welches mit LCD-Anzeigeelementen arbeitet, die hochgenau an den unterschiedlichen Flächen dieses Penta-Prismas montiert werden müssen.In the WO 96/22658 (Philips) describes such a penta prism, which works with LCD display elements that must be mounted with high precision on the different surfaces of this penta prism.

Bisher gelang diese hochgenaue Montage nicht in ausreichendem Maße, so dass es zu unzuträglichen optischen Farbsäumen kam, die bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung vermieden werden.So far, this high-accuracy assembly has not succeeded sufficiently, so that there were adverse optical color fringes, which are avoided in the method according to the present invention.

Die Erfindung bezieht sich also nicht nur auf die Ausbildung eines Manipulators zur Montage derartiger Anzeigeelemente an einem derartigen optischen Ablenkelement, sondern darüber hinaus auch noch auf ein Verfahren, mit dem es gelingt, den Manipulator, insbesondere die Stelleinheiten, so zu regeln, dass mit Sicherheit optische Verzerrungen, insbesondere optische Farbsäume vermieden werden.The invention thus relates not only to the formation of a manipulator for mounting such display elements on such an optical deflecting element, but also also to a method with which it is possible to control the manipulator, in particular the actuators so that with certainty optical distortions, in particular optical color fringes are avoided.

Dadurch werden die Justage- und Kalibrierzeiten wesentlich vermindert.As a result, the adjustment and calibration times are significantly reduced.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur optischen Ausrichtung und Befestigung von Anzeigeelementen auf optischen Ablenkelementen zur Herstellung von digitalen Projektoren beziehungsweise allgemein zur digitalen Belichtung. Bei der Projektion von Farbbildern mittels R(Rot)-, G(Grün)- und B(Blau)-Zellen in Form von Durchlicht-LCDs, von reflektierenden LCDs, von LCOS (Liquid Crystal on Silicon) und von DMDs (digital micromirror-devices; eingetragene TM trade mark der Firma Texas Instruments) müssen diese auf den optischen Ablenkelementen beziehungsweise Farbteilerwürfeln, wie Prismen, dem Penta-Prisma und dergleichen Elementen relativ zu den Lichtquellen und diversen Linsen exakt justiert und fixiert werden. The invention relates to a device and a method for optical alignment and attachment of display elements on optical deflection elements for the production of digital projectors or generally for digital exposure. In the projection of color images by means of R (red), G (green) and B (blue) cells in the form of transmitted light LCDs, reflective LCDs, LCOS (Liquid Crystal on Silicon) and DMDs (digital micromirror). Devices; registered TM trade mark of the company Texas Instruments) must be exactly adjusted and fixed on the optical deflection elements or color splitter cubes, such as prisms, the penta-prism and the like elements relative to the light sources and various lenses.

Die Vorrichtung und das Verfahren zur optischen Ausrichtung wird durch ein Sechs-Achsen-Manipulationsgestänge realisiert, wobei jedes Gestänge mit einer Stelleneinheit gekoppelt ist. Die Manipulationsgestänge sind derart dimensioniert, dass spielfrei Zug- und Druckbewegungen auf die jeweils angekoppelten Punkte auf den Anzeigeelementgreifern ausgeübt werden können und durch eine geeignete Wahl der Gestänge-Länge und des Gestänge-Durchmessers eine räumliche Justage um drei Verschiebeachsen und drei Drehachsen möglich ist und die Gestänge seitliche Verbiegungen spielfrei ermöglichen.The apparatus and method for optical alignment is realized by a six-axis manipulation linkage, wherein each linkage is coupled to a job unit. The manipulation linkage are dimensioned such that play and tensile movements on the respective coupled points on the display element grippers can be exercised and by a suitable choice of linkage length and linkage diameter, a spatial adjustment about three displacement axes and three axes of rotation is possible and the Linkage allow lateral deflections without play.

Weiters wird ein Verfahren zur klebetechnischen Fixierung von jeweils typischerweise vier dünnen Positionsstiften in entsprechend großen Bohrungen in den vier Ecken der Anzeigeelementhalter derart ausgeführt, dass ein geeigneter Kleber vorab in die Bohrungen appliziert wird und nach dem Positionieren und Justieren der Anzeigeelemente zu den optischen Ablenkelementen mittels UV-Licht rasch ausgehärtet und damit bleibend befestigt wird. Derart können insbesondere thermische Ausdehnungsunterschiede und mechanisch bewirkte kleinste Verschiebungen ohne Beschädigung der verbundenen Elemente und ohne Dejustierung ausgeglichen werden. Neben der hohen Präzision und Fehlerfreiheit wird eine extrem kurze Zykluszeit für den Zusammenbau benötigt und damit eine hohe Effizienz in der Fertigung erreicht.Furthermore, a method for adhesive bonding of typically four thin position pins in correspondingly large holes in the four corners of the display element holder is carried out such that a suitable adhesive is applied in advance in the holes and after positioning and adjusting the display elements to the optical deflection by means of UV Light quickly cured and thus permanently attached. In particular, thermal expansion differences and mechanically induced smallest displacements can be compensated for without damaging the connected elements and without maladjustment. In addition to the high precision and freedom from errors, an extremely short cycle time is required for assembly, thus achieving high efficiency in production.

Das Verfahren zur Regelung des Manipulatorgestänges ist nachfolgend beschrieben:
Erfindungsgemäß werden die Anzeigeelemente in Anzeigehaltern mit Klebstoffbohrungen in dem äußeren Bereich, meist den vier Ecken, in einem Anzeigeelementgreifer zu dem optischen Ablenkelement geführt und dann mittels eines spielfreien Sechs-Achsen-Manipulatoinsgestänges computergesteuert und unter Verwendung eines CCD Elementes 4 mit optischen Einheiten mit extrem hoher Auflösung auf vorgegebene geometrische Merkmale eingestellt.
The method for controlling the manipulator linkage is described below:
According to the display elements in display holders with adhesive holes in the outer region, usually the four corners, guided in a display element gripper to the optical deflector and then computer controlled by means of a backlash six-axis Manipulatoinsgestänges and using a CCD element 4 with optical units with extremely high resolution set to given geometric features.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass mit relativ dünnen Manipulatorstangen von 1,5 mm Durchmesser eine Auslenkung von etwa 1 mm erreicht wird (durch Ansteuerung der entsprechenden Stelleinheit) und dass hierbei eine relativ geringe Masse bewegt wird, so dass eine spielfreie Einstellung des einzustellenden Elementes gegeben ist, insbesondere auch dadurch, dass die Manipulatorstangen jeweils federbelastet gegen die jeweiligen Stelleinheiten vorgespannt werden.A particular advantage of the device according to the invention is that with relatively thin manipulator rods of 1.5 mm diameter, a deflection of about 1 mm is achieved (by driving the corresponding actuator) and that in this case a relatively small mass is moved, so that a backlash-free adjustment of is given to be set element, in particular also by the fact that the manipulator rods are biased each spring-loaded against the respective actuators.

Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist also, dass eine definierte Durchbiegung von einzelnen Manipulatorstangen stattfindet.Important in the present invention is therefore that a defined deflection of individual manipulator rods takes place.

Es ist verständlich, wenn an dem zu verstellenden Gegenstand in unterschiedlichen Raumachsen die starren Manipulatorstangen ansetzen und lediglich eine einzige Manipulatorstange in ihrer Längsachse vorgespannt wird, dass dann der zu verstellende Gegenstand mit einer entsprechenden Vorspannungskraft derart kippt oder ausgelenkt wird, dass sich die übrigen, nicht verstellten und nicht beaufschlagten Manipulatorstangen unwillkürlich verbiegen. Es kommt also zu einer Verbiegung im Sinne eines Biegestabes, wobei die anderen Stelleinheiten noch nicht einmal mit einer Stellkraft beaufschlagt werden müssen.It is understandable if attach to the object to be adjusted in different spatial axes, the rigid manipulator rods and only a single manipulator rod is biased in its longitudinal axis, that then the object to be adjusted with a corresponding biasing force tilts or is deflected so that the rest, not Involuntarily bend manipulator bars that have not been manipulated. So it comes to a bending in the sense of a bending rod, the other actuators not even have to be acted upon by a force.

Die Länge der Stäbe ist hierbei so groß bezüglich der Verstellbewegung der jeweiligen Stelleinheit gewählt, dass die Längenverkürzung des Stabes bei der Durchbiegung praktisch vernachlässigbar ist.The length of the rods is in this case chosen so large with respect to the adjustment of the respective actuating unit that the length reduction of the rod in the deflection is practically negligible.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, welche lediglich einen Ausführungsweg darstellen.In the following the invention will be explained in more detail with reference to drawings, which represent only one embodiment.

Es zeigen:Show it:

1: schematisiert ein Ausführungsbeispiel für ein Sechs-Achsen-Manipulatorgestänge; 1 Fig. 1 schematically illustrates an exemplary embodiment of a six-axis manipulator linkage;

2: schematisiert die Verbiegung von 2 Manipulatorstangen bei Verschiebung des Anzeigeelementgreifers; 2 : schematizes the bending of 2 manipulator bars upon displacement of the display element gripper;

3: die Montage von 3 Anzeigeelementen an einem optischen Ablenkelement; 3 : the assembly of 3 display elements on an optical deflection element;

4: eine vergrößerte Darstellung nach 3 mit Darstellung der Klebe-Fixierung; 4 : an enlarged view after 3 with representation of the adhesive fixation;

5: die Draufsicht auf einen Manipulator nach der Erfindung; 5 : The top view of a manipulator according to the invention;

6: die um 90 Grad gedrehte Seitenansicht des Manipulators nach 5; 6 : the rotated 90 degrees side view of the manipulator after 5 ;

7: schematisiert die Darstellung des Regelverfahrens zur Ansteuerung des Manipulatorgestänges. 7 : schematized the representation of the control method for controlling the manipulator linkage.

In 1 ist dargestellt, wie ein LCD-Anzeigeelement 1 in einem Anzeigeelementhalter 3 befestigt ist, der als Rahmen dieses Anzeigeelement 1 umkreist und befestigt.In 1 is shown as an LCD display element 1 in a display element holder 3 is fixed, as a frame of this display element 1 encircled and attached.

In diesem Anzeigeelementhalter 3 sind beispielsweise die Zuführkabel für die elektrische Ansteuerung des Anzeigeelements 1 enthalten.In this indicator holder 3 For example, the supply cable for the electrical control of the display element 1 contain.

Teil des Manipulators ist nun ein sogenannter Anzeigeelementgreifer 2, in dem der Anzeigeelementhalter 3 mit dem darin befestigten Anzeigeelement 1 aufgenommen ist.Part of the manipulator is now a so-called display element gripper 2 in which the display element holder 3 with the display element mounted therein 1 is included.

Wichtig ist nun, dass der Anzeigeelementgreifer 2 mittels des Sechs-Achsen-Manipulatorgestänges in jeder beliebigen Raumrichtung verdrehbar und verschiebbar ausgebildet ist, um demzufolge den Anzeigeelementhalter 3 mit dem darin befindlichen Anzeigeelement 1 in einer beliebigen Raumachse auszurichten und gemäß den 3 und 4 an einem optischen Ablenkelement 8 zu befestigen.It is important that the display element gripper 2 is rotatable and displaceable in any spatial direction by means of the six-axis manipulator linkage, in order to consequently the display element holder 3 with the display element therein 1 to align in any spatial axis and according to the 3 and 4 on an optical deflector 8th to fix.

In der 1 ist mit der Angabe der Achsen X-Y-Z angegeben, dass also dieses Anzeigeelement 1 in den 3 Raumachsen in beliebiger Weise verschiebbar und verdrehbar ausgebildet ist.In the 1 is specified with the specification of the axes XYZ, that is this display element 1 is formed displaceable and rotatable in any desired manner in the 3 spatial axes.

Genauer gesagt wird also der Anzeigeelementgreifer 2 in diesen Raumachsen verstellt, wobei gemäß der Zeichnung insgesamt 6 Manipulationsstangen 4 vorhanden sind, die fest mit ihrem jeweiligen Ende an dem Anzeigeelementgreifer 2 angreifen.More specifically, therefore, the display element gripper 2 adjusted in these spatial axes, wherein according to the drawing a total of 6 manipulation rods 4 which are fixed to their respective end on the display element gripper 2 attack.

Bei der Befestigung handelt es sich um eine lösbare Klemmverbindung, die während des Betriebes des Manipulators aufrechterhalten bleibt.The attachment is a releasable clamp connection that is maintained during operation of the manipulator.

Zur Verschiebung in jeder beliebigen Raumachse und zur Verdrehung des Anzeigeelementgreifers 2 dienen jeweils der jeweiligen Manipulatorstange 4 zugeordnete Stelleinheiten 5a5f.For displacement in any spatial axis and for rotation of the display element gripper 2 each serve the respective manipulator rod 4 associated actuators 5a - 5f ,

Die Manipulatorstangen 4a, 4b sind parallel und im gegenseitigen Abstand in der Z-Achse ausgerichtet, während die Manipulatorstangen 4d, 4e und 4f in der X-Achse in unterschiedlichen Abständen zueinander parallel ausgerichtet sind, während die Manipulatorstange 4c in der Y-Achse ausgerichtet ist.The manipulator rods 4a . 4b are aligned parallel and spaced apart in the Z axis while the manipulator bars 4d . 4e and 4f in the X-axis are aligned parallel to each other at different distances, while the manipulator rod 4c aligned in the Y-axis.

Wie angegeben, setzt am freien hinteren Ende jeder Manipulatorstange 4a4f jeweils 1 Stelleinheit 5a5f an.As stated, seat at the free rear end of each manipulator rod 4a - 4f 1 setting unit each 5a - 5f at.

Die Stelleinheit wird nachfolgend anhand der 5 und 6 noch näher erläutert. Es mag zur Erläuterung der schematisierten Zeichnung ausreichen, dass die Stelleinheit 5 in der Lage ist, eine Verstellbewegung in den Pfeilrichtungen 11 auszuführen. Insbesondere wird diese Verstellbewegung durch ein piezoelektrisches Kraftelement bewirkt, welches einen Verstellweg in den Pfeilrichtungen 11 um einen Bewegungsspielraum von zum Beispiel 1 mm ausführt.The actuator will be described below with reference to 5 and 6 explained in more detail. It may be sufficient to explain the schematic drawing that the actuator 5 is capable of adjusting in the directions of the arrow 11 perform. In particular, this adjusting movement is effected by a piezoelectric force element which has an adjustment path in the directions of the arrows 11 to perform a range of motion of, for example, 1 mm.

Anhand der 2 wird das Verstellprinzip näher erläutert.Based on 2 the adjustment principle is explained in more detail.

Wird beispielsweise die Manipulatorstange 4c in ihrer Längsrichtung von der Stelleinheit 5c beaufschlagt (in Pfeilrichtung 11 nach rechts) werden die Manipulatorstangen 4a und 4b aus ihrer unverbogenen Grundstellung verbogen und gelangen in die durchgebogene Stellung 4a und 4b.For example, the manipulator rod 4c in its longitudinal direction from the actuator 5c acted upon (in the arrow direction 11 to the right) become the manipulator bars 4a and 4b bent from their unobstructed basic position and get into the bent position 4a and 4b ,

Die mit der Durchbiegung verbundene Längenverkürzung der Manipulatorstangen 4a und 4b bleibt hierbei unberücksichtigt.The shortening of length associated with the manipulator rods 4a and 4b remains unconsidered.

Das eine Ende jeder Manipulatorstange ist hierbei in einer Aufnahme 6 am zu verstellenden Anzeigeelementgreifer 2 eingelassen. The one end of each manipulator rod is here in a receptacle 6 on the display element gripper to be adjusted 2 admitted.

Selbstverständlich verbiegen sich auch alle anderen Manipulatorstangen, insbesondere die Manipulatorstangen 4d, 4e und 4f, wenn die Manipulatorstange 4c in ihrer Längsrichtung verstellt wird.Of course, all other manipulator rods, in particular the manipulator rods, also bend 4d . 4e and 4f when the manipulator rod 4c is adjusted in its longitudinal direction.

Die Art und das Ausmaß der Verstellung wird anhand der Regeleinrichtung nach 7 später erläutert. Es mag deshalb bei der Erläuterung der 3 und 4 genügen, dass festgestellt wird, dass insgesamt 3 derartige Anzeigeelemente 1a, 1b, und 1c justiergenau und lagenrichtig an den äußeren Flächen eines optischen Ablenkelementes 8 befestigt werden.The nature and extent of the adjustment will be determined by the controller 7 explained later. It may therefore be helpful in explaining the 3 and 4 suffice that it is determined that a total of 3 such display elements 1a . 1b , and 1c precisely aligned and positionally correct on the outer surfaces of an optical deflection element 8th be attached.

Wie diese lagengenaue Positionierung erfolgt, wird später noch erläutert.How this positional positioning is done, will be explained later.

Wichtig ist jedoch, wenn eine lagengenaue Positionierung erreicht wird, dass diese Positionierung sozusagen über einen aushärtbaren Klebstoff eingefroren wird.It is important, however, if positional positioning is achieved, that this positioning is frozen, so to speak, over a hardenable adhesive.

Hierzu sind folgende mechanische Elemente erforderlich:
Das optische Ablenkelement 8, zum Beispiel ein Farbteilerwürfel weist an seinen Aussenkanten einen Rahmen 12 auf, an dem nach außen gerichtete Positionsstifte 7 angeordnet sind.
For this purpose, the following mechanical elements are required:
The optical deflector 8th For example, a color divider cube has a frame at its outer edges 12 on, on the outwardly directed position pins 7 are arranged.

Der Rahmen 12 ist also fest mit den Positionsstiften 7 verbunden und umgreift fest das optische Ablenkelement 8.The frame 12 So it's stuck with the position pins 7 connected and firmly embraces the optical deflector 8th ,

Die jeweiligen Positionsstifte 7 greifen durch zugeordnete Bohrungen im Bereich der Anzeigeelementenhalter 3 hindurch, wie dies in 3 schematisiert dargestellt ist.The respective position pins 7 engage through associated holes in the area of the display element holder 3 through, like this in 3 is shown schematically.

Die 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Eckbereiches nach 3, wo erkennbar ist, dass der Positionsstift 7 fest an dem Anzeigeelementhalter 3 befestigt ist und durch eine Klebstoffbohrung 9 hindurchgreift, die in dem Anzeigeelementhalter 3 ausgebildet ist.The 4 shows an enlarged view of the corner area 3 where it can be seen that the position pin 7 firmly on the display element holder 3 is attached and through an adhesive hole 9 engages in the display element holder 3 is trained.

Mit dem Begriff „Klebstoffbohrung” wird verstanden, dass es sich um eine nach außen gerichtete Prägung handelt, die einen radial nach außen gerichteten Kragen ausbildet, so dass diese Bohrung mit dem daran angeformten Kragen sehr leicht durch einen Klebstoff 10 ausgefüllt werden kann, der aufgrund von Kapillarwirkung dort festgehalten wird.By the term "adhesive bore" is meant that it is an outward stamping, which forms a radially outwardly directed collar, so that this bore with the collar formed thereon very easily by an adhesive 10 can be filled, which is held there due to capillary action.

Das Verfahren zur Positionierung der jeweiligen Anzeigeelementenhalter 3 mit den daran befindlichen Anzeigeelementen 1 besteht nun darin, dass man zunächst das Manipulatorgestänge so ansteuert, dass diese lagenrichtig und justagegenau an dem optischen Ablenkelement 8 positioniert werden, so dass jeweils ein Anzeigeelementhalter 3, nämlich 3a, 3b und 3c lagengenau am Außenumfang des optischen Ablenkelementes 8 positioniert wird und hier die jeweiligen Positionsstifte 7 durch die zugeordneten Klebstoffbohrungen 9 im jeweiligen Anzeigeelementhalter 3a, 3b, 3c hindurch greifen.The method of positioning the respective display element holders 3 with the display elements located thereon 1 consists in the fact that one first controls the manipulator linkage so that they are correct and just on the optical deflection 8th be positioned so that each one display element holder 3 , namely 3a . 3b and 3c exactly on the outer circumference of the optical deflection element 8th is positioned and here the respective position pins 7 through the associated adhesive holes 9 in the respective display element holder 3a . 3b . 3c reach through.

Es wird hierbei vorausgesetzt, dass die Klebstoffbohrungen 9 bereits schon mit dem Klebstoff 10 gefüllt sind. Sobald also diese lagenrichtige und genaue Justierung erreicht wurde, wird der Klebstoff 10 ausgehärtet.It is assumed that the adhesive holes 9 already with the glue 10 are filled. So as soon as this correct and accurate adjustment has been achieved, the adhesive becomes 10 hardened.

Dies erfolgt bevorzugt unter Einwirkung von UV-Licht. Es können jedoch auch andere Aushärtemechanismen verwendet werden, wie zum Beispiel Wärme oder Mikrowellen. Es kann natürlich auch ein anderes Fixierelement verwendet werden, wie zum Beispiel ein aushärtendes Lötzinn, welches vorher entsprechend flüssig ausgebildet war und im übrigen kann auch eine Laserverschweißung oder eine Ultraschallverschweißung des Positionsstiftes 7 in der Klebstoffbohrung 9 erfolgen.This is preferably carried out under the action of UV light. However, other curing mechanisms may be used, such as heat or microwaves. Of course, it can also be used another fixing element, such as a hardening solder, which was previously formed correspondingly liquid and the rest may also be a laser welding or ultrasonic welding of the position pin 7 in the glue hole 9 respectively.

Aus den 5 und 6 ergeben sich weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Manipulators.From the 5 and 6 arise further features of the manipulator according to the invention.

Hierbei zeigen die 5 und 6 nicht nur eine Ausrichtung der Manipulationsstangen 4a4f in gerader Richtung, sondern in einem Ausführungsbeispiel nach 5 und 6 ist auch eine Umlenkeinrichtung dargestellt, mit der es gelingt, durch eine gerade ausgerichteten Manipulationsstange 4a eine senkrecht hierzu wirksame Manipulationsstange 24 auszulenken.This show the 5 and 6 not just an alignment of the manipulation bars 4a - 4f in a straight line, but in one embodiment 5 and 6 is also shown a deflection, with which it is possible by a straight-aligned manipulation rod 4a a perpendicular thereto manipulating rod 24 deflect.

Es wird also neben der Längsbewegung von Manipulationsstangen 4 auch eine Ausführungsform beschrieben, bei der es gelingt, aus einer Längsbewegung einer Manipulationsstange 4a eine hierzu senkrechte Bewegung einer daran angeschlossenen Manipulationsstange 24 zu erzeugen. So it is next to the longitudinal movement of manipulation rods 4 also described an embodiment in which it is possible from a longitudinal movement of a manipulation rod 4a a perpendicular thereto movement of a manipulation rod connected thereto 24 to create.

Dies erfolgt mit einer Federumlenkeinrichtung 23, die nachfolgend im einzelnen anhand der 5 und 6 erläutert wird.This is done with a Federumlenkeinrichtung 23 , which are described in detail below with reference to 5 and 6 is explained.

Wenn diese Federumlenkeinrichtung 23 entfällt (wie dies bei den Stelleinheiten 5b und 5c der Fall ist), dann reicht dies aus, die entsprechenden Manipulationsstangen 4b und 4c in gerader Richtung anzutreiben.If this spring deflection 23 deleted (as with the units 5b and 5c the case is), then this is sufficient, the corresponding manipulation rods 4b and 4c to drive in a straight line.

Anhand der Stelleinheit 5a wird jedoch erläutert, dass die Längsbewegung der Manipulationsstange 4a in ein entsprechende Querbewegung an der Manipulatorstange 24 umgesetzt wird.Based on the actuator 5a However, it explains that the longitudinal movement of the manipulation rod 4a in a corresponding transverse movement on the manipulator rod 24 is implemented.

Anhand der 4 wird noch angefügt, dass die Klebstoffbohrungen 9 so ausgebildet sind, dass ein seitliches Ausweichen (Bewegungsspiel 13) möglich ist, solange der Klebstoff 10 noch nicht ausgehärtet ist.Based on 4 is still added that the adhesive holes 9 are designed so that a lateral evasion (movement play 13 ) is possible as long as the adhesive 10 not yet cured.

Das heißt, der Klebstoff 10 muß im nicht ausgehärtetem Zustand ein genügendes Bewegungsspiel 13 der Positionsstifte 7 in dem jeweiligen Anzeigeelementenhalter 3 ermöglichen.That is, the glue 10 must in the uncured state sufficient movement play 13 the position pins 7 in the respective display element holder 3 enable.

Die Stelleinheit 5a weist an ihrem Ende eine handbetätigbare Drehspindel 14 auf, mit dem diese auch handbetätigt verstellbar ist.The actuator 5a has at its end a hand-operated rotary spindle 14 on, with which this is also manually operated adjustable.

An ihrem vorderen Ende sind die Stelleinheiten 5a, 5b und 5c in einer Halterung 15 gehalten, in welcher der Stellkopf 16 angeordnet ist.At its front end are the actuators 5a . 5b and 5c in a holder 15 held in which the actuator head 16 is arranged.

Die Halterung 15 ihrerseits ist an einem U-förmig profilierten Manipulator-Rahmen 18 befestigt.The holder 15 in turn is on a U-shaped profiled manipulator frame 18 attached.

Der jeweilige Stellkopf 16 der jeweiligen Stelleinheit greift also in eine zugeordnete Ausnehmung im Manipulator-Rahmen 18 ein und trägt an seinem vorderen freien Ende eine Kugel 17, die fest mit dem vorderen Ende einer Hülse 19 verbunden ist, die verschiebbar in dem U-förmig ausgebildeten Manipulator-Rahmen 18 angeordnet ist.The respective control head 16 The respective actuating unit thus engages in an associated recess in the manipulator frame 18 and carries a ball at its front free end 17 firmly attached to the front end of a sleeve 19 is connected, slidably in the U-shaped manipulator frame 18 is arranged.

Wichtig ist, dass die Hülse 19 federbelastet gegen die Kugel 17 vorgespannt ist und einer entsprechenden Stellbewegung der Stelleinheit 5a entgegenwirkt. Auf diese Weise wird also eine spielfreie Einstellung der Manipulatorstange 4a ermöglicht.The important thing is that the sleeve 19 spring loaded against the ball 17 is biased and a corresponding actuating movement of the actuator 5a counteracts. In this way, therefore, a play-free adjustment of the manipulator rod 4a allows.

Zur spielfreien Verschiebungsführung der Hülse 19 ist ein Federblatt 34 vorgesehen, welches an seinem oberen Ende bei Position 35 rahmenfest eingespannt ist und welches mit seinem unteren Ende (Federende 37) die Hülse 19 trägt, mit dem Ziel, dass die Hülse in ihrer Aufnahmebohrung im Rahmen nicht anschlägt.For play-free displacement guidance of the sleeve 19 is a spring leaf 34 provided, which at its upper end in position 35 is clamped frame-fixed and which with its lower end (spring end 37 ) the sleeve 19 carries, with the aim that the sleeve does not hit in their mounting hole in the frame.

Es ist also eine federgelagerte, freischwingende Halterung des Endes der Hülse 19 gegeben, so dass die Feder in den Verstellrichtungen 36 ausweichen kann.So it is a spring-loaded, free-swinging holder of the end of the sleeve 19 given so that the spring in the adjustment directions 36 can dodge.

Das andere Ende der Hülse 19 (das rechte Ende in 5) ist frei in einer Aufnahmebohrung im rechten Rahmenschenkel des Manipulator-Rahmens 18 verschiebbar.The other end of the sleeve 19 (the right end in 5 ) is free in a receiving bore in the right frame leg of the manipulator frame 18 displaceable.

Dieses Ende ist fest mit dem einen Ende der Manipulatorstange 4a verbunden, deren anderes Ende fest über eine Aufnahmebohrung 29 an einer Federumlenkeinrichtung 23 ansetzt.This end is fixed to one end of the manipulator rod 4a connected, the other end fixed to a receiving bore 29 on a spring deflection device 23 attaches.

Es wird nun nachfolgend eine spielfreie Vorspannung der Hülse 19 und der Manipulationsstange 4a in Längsrichtung beschrieben. Hierzu dient die Feder 20, die mit ihrem einen Federende 21 an der Manipulationsstange 4a befestigt ist, wobei das Federende 21' die vorgespannte Funktionsstellung darstellt.It is now below a backlash-free bias of the sleeve 19 and the manipulation rod 4a described in the longitudinal direction. This is done by the spring 20 with her one end of the spring 21 at the manipulation bar 4a is fixed, with the spring end 21 ' represents the preloaded functional position.

Das andere Federende 22 der Feder 20 greift hierbei am Rahmen 18 an.The other end of the spring 22 the feather 20 in this case accesses the frame 18 at.

Damit ist die gesamte Manipulatorstange 4a federvorbelastet gegen die Kugel 17 gepresst.This is the entire manipulator rod 4a spring preloaded against the ball 17 pressed.

Die Federumlenkeinrichtung 23 hat nun die Aufgabe die Verstellbewegung der Manipulatorstange 4a in Pfeilrichtung 32 umzusetzen in eine senkrecht hierzu gehende Verstellbewegung 33. Hierzu dient die Manipulatorstange 24, die in einer gegenüber der Manipulatorstange 4a senkrechten Position in der Federumlenkeinrichtung 23 eingespannt ist.The spring deflection device 23 now has the task of adjusting the manipulator rod 4a in the direction of the arrow 32 implement in a perpendicular thereto adjusting movement 33 , The purpose of this is the manipulator rod 24 placed in one opposite the manipulator rod 4a vertical position in the Federumlenkeinrichtung 23 is clamped.

Die Federumlenkeinrichtung 23 besteht aus zwei senkrecht zueinander angeordneten Federn 25, 26, 27, wobei die Federn, 26, 27 je einen Teil einer zusammenhängenden Feder bilden.The spring deflection device 23 consists of two perpendicularly arranged springs 25 . 26 . 27 , where the springs, 26 . 27 each form part of a coherent spring.

Es handelt sich also um eine Kreuzfeder, wobei die Federenden dieser Kreuzfeder jeweils mit zugeordneten Schrauben an dem Rahmenteil 31 des Manipulator-Rahmens 18 befestigt sind.It is therefore a cross spring, wherein the spring ends of this cross spring respectively with associated screws on the frame part 31 of the manipulator frame 18 are attached.

Die jeweiligen anderen Enden und senkrecht zueinander ausgerichteten Enden sind an der Federumlenkeinrichtung 23 befestigt.The respective other ends and mutually perpendicular ends are on the Federumlenkeinrichtung 23 attached.

Es handelt sich also um ein freischwingendes Teil, welches lediglich über die genannnten Federn 2527 an dem Rahmenteil 31 befestigt ist und an dessen einen Ende das Ende der Manipulatorstange 4a angreift, während an den senkrecht hierzu bestehenden Ende die das eine Ende der Manipulatorstange 24 angreift, deren anderes Ende fest mit dem zu verstellenden Anzeigeelementenhalter 3 verbunden ist.So it is a free-swinging part, which only on the genannnten springs 25 - 27 on the frame part 31 is attached and at one end the end of the manipulator rod 4a attacks, while at the end perpendicular to the one end of the manipulator rod 24 attacks, the other end fixed to the display element holder to be adjusted 3 connected is.

Der Halter 28 ist Teil der Federumlekeinrichtung 23, wobei diese über einen Leerraum 30 freischwebend vor dem Rahmen 18 angeordnet ist.The holder 28 is part of the spring deflection device 23 , these being over a white space 30 floating in front of the frame 18 is arranged.

Die senkrecht zueinander angeordneten Federn 2527 sollen also die Federumlenkeinrichtung 23 spielfrei schwebend vor dem Rahmenteil 31 halten und einen definierten Drehpunkt für die Federumlenkeinrichtung 23 bilden.The perpendicular to each other arranged springs 25 - 27 So should the Federumlenkeinrichtung 23 floating free of play in front of the frame part 31 hold and a defined pivot point for the Federumlenkeinrichtung 23 form.

Diese Federn 2527 erbringen also eine elastische Verformung der Federn bei der Auslenkung der Manipulatorstange 4a in Pfeilrichtung 23, so dass die Federumlenkeinrichtung 23 in Pfeilrichtung 23 umschwenkt und sich die Manipulatorstange 24 in Pfeilrichtung 33 verschiebt.These feathers 25 - 27 thus provide an elastic deformation of the springs during the deflection of the manipulator rod 4a in the direction of the arrow 23 so that the spring deflecting device 23 in the direction of the arrow 23 swings around and the manipulator rod 24 in the direction of the arrow 33 shifts.

Die anderen Stelleinheiten 5b und 5c weisen die genannte Federumlenkeinrichtung 23 nicht auf. Hier wird sofort die genannte spielfreie Vorbelastung der Manipulatorstangen 4b und 4c vorgesehen, die auch fest mit dem Anzeigeelementenhalter 3 verbunden sind.The other units 5b and 5c have the said Federumlenkeinrichtung 23 not up. Here is immediately mentioned play-free preloading of the manipulator rods 4b and 4c provided, which also fixed to the display element holder 3 are connected.

Die Anordnung der Federumlenkeinrichtung 23 ist also aus Platzgründen, um zu ermöglichen, dass die Stelleinheiten 5a5c in einer Ebene und parallel zueinander angeordnet werden können.The arrangement of Federumlenkeinrichtung 23 So it's out of space, to allow the actuators 5a - 5c can be arranged in a plane and parallel to each other.

Anhand der 7 wird nun das Verfahren zur Ansteuerung und zur Regelung der Ansteuerungsbewegung des Manipulatorgestänges nach den 15 näher erläutert.Based on 7 Now, the method for controlling and controlling the driving movement of the manipulator linkage after the 1 - 5 explained in more detail.

Wichtig hierbei ist, dass vor dem Anzeigeelement 1 eine Lichtquelle 38 angeordnet ist, die bevorzugt ein diffuses Lichtbündel im Durchlichtbetrieb auf das Anzeigeelement lenkt, welches einen bestimmten Lichtanteil durchläßt.Important here is that in front of the display element 1 a light source 38 is arranged, which preferably directs a diffused light beam in the transmitted light mode on the display element, which transmits a certain amount of light.

Das Anzeigeelement 1 wird in Bezug auf das Objektiv 40 focussiert.The display element 1 becomes in relation to the lens 40 focussed.

Das von der Lichtquelle 38 ausgestrahlte Lichtbündel tritt also durch das Anzeigeelement 1 hindurch und trifft dort auf die matrixartig angeordneten Bildpunkte, wobei in an sich bekannter Weise das Durchlichtfenster des Anzeigeelementes durch Leiterbahnen begrenzt ist.That from the light source 38 emitted light beam thus passes through the display element 1 through and there meets the matrix-like pixels arranged, in a conventional manner, the transmitted light window of the display element is limited by conductor tracks.

Nach dem Durchtritt des Lichtbündels durch das Anzeigeelement 1 durchtritt dieses das optische Ablenkelement 8, welches entsprechend durchstrahlt wird. Der optische Strahl 39, der das Ablenkelement 8 durchsetzt, tritt in das Objektiv 40 ein, und wird auf einer Ebene 42 scharf abgebildet.After the passage of the light beam through the display element 1 this passes through the optical deflection element 8th , which is irradiated accordingly. The optical beam 39 that the deflector 8th interspersed, enters the lens 40 one, and will be on one level 42 sharply depicted.

In dieser Ebene 42 sind nun eine Reihe von CCD-Elementen 4346 angeordnet, wobei jedes CCD-Element aus einer CCD-Matrix besteht.In this level 42 are now a series of CCD elements 43 - 46 arranged, each CCD element consists of a CCD matrix.

Es wird anhand der schematisierten Zeichnung in 7 nur dargestellt, wie die Eckpunkte die das Objektiv 40 verlassenden Strahlenbündel 47 in der Ebene 42 abgebildet werden.It is based on the schematic drawing in 7 just shown how the vertices of the lens 40 leaving beam 47 in the plane 42 be imaged.

Hierbei ist die Ebene 42 im Abstand 41 vor der Austrittsebene des Objektivs angeordnet.Here's the level 42 at a distance 41 arranged in front of the exit plane of the lens.

Jedes CCD-Element 4346 weist eine Vielzahl von Einzelelementen auf, zum Beispiel 2 Millionen Bildelementen, so dass das hieraus abgeleitete Bildschirmbild nun insgesamt eine etwa 1000 fache Vergrößerung eines LCD-Bildpunktes des Anzeigeelementes 1 im Vergleich zu einem entsprechenden auf dem Bildschirm sichtbaren Bildpunkt auf den CCD-Element 4346 abbildet. Every CCD element 43 - 46 has a plurality of individual elements, for example 2 million picture elements, so that the screen image derived therefrom now has a total of approximately 1000 times magnification of an LCD pixel of the display element 1 compared to a corresponding visible on the screen pixel on the CCD element 43 - 46 maps.

Hierdurch wird also eine 1000-fach empfindlichere Abbildung eines Bildpunktes am Anzeigeelement 1 auf eine Ebene 42 bewirkt.As a result, a 1000-fold more sensitive image of a pixel on the display element 1 on a plane 42 causes.

Diese 1000-fache Vergrößerung wird nun für die spielfreie Ansteuerung des Manipulatorgestänges verwendet.This 1000x magnification is now used for the play-free control of the manipulator linkage.

Zur Durchführung der Regelung wird nun folgendes ausgeführt:
Zuerst wird also das grüne Element focusiert und eingerichtet, das heißt, es wird in der X, Y Ebene eingerichtet und in eine Z-Richtung focussiert.
To carry out the regulation, the following is now carried out:
First, the green element is focused and set up, that is, it is set up in the X, Y plane and focused in a Z direction.

Unter dem Begriff „grünes” Element wird verstanden ein Anzeigeelement 1, welches nur für die Abbildung der grünen Farbe verantwortlich ist.The term "green" element is understood to mean a display element 1 , which is responsible only for the picture of the green color.

Aus Vereinfachungsgründen ist in 7 nicht dargestellt, dass an den senkrecht hierzu stehenden Kanten zu dem Anzeigeelement 1 noch weitere Anzeigeelemente 1a, 1b angeordnet sind, von denen das eine für die Abbildung der roten Farbe und das andere gegenüber liegende zur Abbildung der blauen Farbe vorgesehen ist.For reasons of simplification, is in 7 not shown that at the edges perpendicular thereto to the display element 1 even more display elements 1a . 1b are arranged, one of which is intended for the representation of the red color and the other opposite to the image of the blue color.

Alle vorgesehen 3 Anzeigeelemente 1a, 1b und 1c sind also senkrecht zueinander an unterschiedlichen Flächen des Ablenkelementes 8 angeordnet.All provided 3 display elements 1a . 1b and 1c are therefore perpendicular to each other on different surfaces of the deflection 8th arranged.

Der Einfachheit halber wird jedoch nur ein einziges Anzeigeelement 1 beschrieben, obwohl die anderen Anzeigeelemente in der gleichen Weise funktionieren, wie das Anzeigeelement für die Erzeugung der grünen Farbe.For the sake of simplicity, however, only a single display element 1 although the other display elements function in the same way as the green color display element.

Es wird eine schwarz/weiß Abbildung der einzelnen Bildpunkte des Anzeigeelementes 1 in der Ebene 42 erzeugt. Auf dem hierzu zur Abbildung verwendeten Bildschirm sind Referenzmarkierungen angebracht, so dass deutlich ersichtlich ist, wenn ein rahmenseitig angeordneter Bildpunkt auf dem Anzeigeelement 1 die Referenzmarkierung auf den Bildschirm nicht trifft. Es wird danach dann das senkrecht hierzu stehende und an der senkrechten Fläche des Ablenkelementes 8 ansetzende für die rot Abbildung zuständige Anzeigeelement focussiert und danach wird der Bildpunkt des roten Anzeigeelementes zu den Bildpunkt des grünen Anzeigeelementes konvergiert. Dies erfolgt durch die entsprechende Beeinflussung des Manipulationsgestänges.It will be a black and white image of the individual pixels of the display element 1 in the plane 42 generated. Reference markings are provided on the screen used for this purpose, so that it is clearly evident if a picture element arranged on the frame side is located on the display element 1 the reference mark does not hit the screen. It is then then the perpendicular thereto and on the vertical surface of the deflection 8th focussiert applying the red image responsible display element and then the pixel of the red display element is converged to the pixel of the green display element. This is done by the appropriate influence of the manipulation linkage.

Es wird dann das für die Abbildung der blauen Farbe zuständige Anzeigeelement 1c focusiert und mit den anderen Bildpunkten des grünen Anzeigeelementes 1a und des roten Anzeigeelementes 1b ebenfalls konvergiert.It then becomes the display element responsible for mapping the blue color 1c focused and with the other pixels of the green display element 1a and the red indicator 1b also converged.

Dies erfolgt voll automatisch über ein entsprechendes digitales Programm, so dass also durch die Abweichung der Referenzmarkierung an Bildschirm und durch die automatische Erkennung der roten, grünen und blauen Bildpunkte und deren Differenz zur Referenzmarkierung das Manipulatorgestänge vollautomatisch angesteuert wird.This is done fully automatically via a corresponding digital program, so that the manipulator linkage is thus controlled fully automatically by the deviation of the reference mark on the screen and by the automatic recognition of the red, green and blue pixels and their difference from the reference mark.

Genauer gesagt kommt es auf die Differenz zwischen den einzelnen Bildpunkten der verschiedenen Farben an, und es wird die Differenz zwischen den Bildpunkten grün-rot und grün-blau gemessen.More specifically, it depends on the difference between the individual pixels of the different colors, and the difference between the pixels green-red and green-blue is measured.

Aufgrund dieser Abweichungen wird der Manipulator gesteuert.Due to these deviations, the manipulator is controlled.

Die vorher genannte Abweichung zwischen der Referenzmarkierung und der für die Grünabbildung zuständigen Bildpunkt wird nur beim ersten mal ausgeglichen.The aforementioned deviation between the reference mark and the pixel responsible for the green image is only compensated for the first time.

Mit der Ausrichtung des für die Grünabbildung zuständigen Anzeigeelementes und dessen Bildpunkte an der Referenzmarkierung wird also eine Grobjustage erreicht.With the alignment of the responsible for the green image display element and its pixels on the reference mark so a rough adjustment is achieved.

Sobald diese Grobjustage durch entsprechende Ansteuerung des Manipulatorgestänges hergestellt wurde, wird der gegenseitige Abstand der Bildpunkte von rot und blau so manipuliert, dass die Differenz verschwindet. Once this coarse adjustment has been made by appropriate control of the manipulator linkage, the mutual distance of the pixels of red and blue is manipulated so that the difference disappears.

Die Bildpunkte werden also zueinander konvergiert.The pixels are thus converged to each other.

Im Einzelnen wird das Verfahren wie folgt durchgeführt: G (Grün) – Fokus scharf stellen – Das ist dann die Soll-Position R (Rot) – Ohne G (Grün) Licht – Deckung der Gitter/Bildpunkte/Eckpunkte B (Blau) – Wie Rot SIS Software Imaging System More specifically, the method is performed as follows: G (green) - Focus focus - That's the target position R (red) - Without G (green) light - Coverage of grids / pixels / vertices B (blue) - Like red SIS Software Imaging System

Wichtig bei dem gesamten Einstellverfahren ist also, dass man mit einem Manipulator arbeitet, bei dem allein nur sehr dünne Manipulatorstangen verbogen werden, so dass also die jeweilige Längsverstellung an der Manipulatorstange eine Verbiegung der übrigen im Winkel hierzu angeordneten Manipulatorstangen bedingt.Important in the entire adjustment is so that you are working with a manipulator in which only very thin manipulator rods are bent so that therefore the respective longitudinal adjustment on the manipulator rod causes a bending of the other arranged at an angle thereto manipulator rods.

Im Übrigen ist es nicht lösungsnotwendig, dass gemäß 1 die Manipulatorstangen genau im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Sie können auch winklig zueinander stehen, das heißt also ein Winkel von mehr oder weniger als 90 Grad zueinander einnehmen, was lediglich einen Einfluß auf das Softwareprogramm hat, welches die Stelleinheiten 5 ansteuert.Incidentally, it is not necessary to solve that according to 1 the manipulator rods are arranged exactly at right angles to each other. They can also be at an angle to each other, that is, take an angle of more or less than 90 degrees to each other, which only has an influence on the software program that the actuators 5 controls.

Der Begriff „Stelleinheit” wird auch weit verstanden. Es wurde zwar im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine piezoelektrische Längsverstellung beschrieben; es können jedoch beliebige andere in Längsrichtung verstellbare Einheiten verwendet werden, wie zum Beispiel mechanische Schraubenspindeln, kapazitive Verstellungen, induktive Verstellungen und dergleichen mehr.The term "actuator" is also widely understood. Although it has been described in the context of the present invention, a piezoelectric longitudinal adjustment; however, any other longitudinally adjustable units may be used, such as mechanical screw spindles, capacitive adjustments, inductive adjustments, and the like.

Ebenso können von der Temperatur abhängige Stellelemente verwendet werden, bei denen die Stellbewegung durch eine Änderung der Temperatur in der Stelleinheit erreicht wird.Likewise, temperature-dependent actuators may be used in which the actuating movement is achieved by a change in the temperature in the actuator.

Die Erfindung betrifft also zusammenfassend einen Manipulator, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Manipulators, zur Manipulation von beliebigen Gegenständen im Mikro und/oder im Submikro-Bereich, wobei an dem zu verstellenden Element mindestens drei Manipulatorstangen ansetzen, die in ihrer axialen Richtung von jeweils einer Stelleinheit beaufschlagt sind, und dass jede Manipulatorstange der Gestalt von der Stelleinheit in axialer Richtung beaufschlagt wird, dass eine gesteuerte Durchbiegung der Manipulatorstange erfolgt. Bevorzugt wird hierbei, dass jede der drei Manipulatorstangen auch drehbar ausgebildet ist, so dass ein Sechs-Achsen-Manipulator gebildet wird. Das Verfahren zum Betrieb des Manipulators dient zur optischen Ausrichtung und Befestigung von insbesondere quaderförmigen Anzeigeelementen auf optischen Ablenkelementen zur Herstellung digitaler Belichtungen, wobei eine räumliche Justage der Anzeigeelemente um mindestens drei Verschiebeachsen vorgesehen ist und mindestens eine geeignete Bohrung am Anzeigeelement und/oder am Anzeigeelementhalter zunächst mit einem flüssigen oder pasteusen Befestigungsmittel aufgefüllt wird, danach mindestens ein zugeordneter Positionsstift am Anzeigeelement und/oder am Anzeigeelementhalter die jeweilige passende Bohrung eingeführt wird, anschließend die räumliche Justage des Anzeigeelementes mittels des Manipulators durchgeführt wird und danach das flüssige oder pasteuse Befestigungsmittel derart in die feste Phase überführt wird, dass das justierte Anzeigeelement im wesentlichen in seiner Position verbleibt.The invention thus relates in summary to a manipulator, as well as a method for operating such a manipulator, for manipulating any objects in the micro and / or submicron range, wherein attach to the element to be adjusted at least three manipulator rods, in their axial direction of each an actuating unit are acted upon, and that each manipulator rod of the shape is acted upon by the actuator in the axial direction, that a controlled deflection of the manipulator rod takes place. It is preferred here that each of the three manipulator rods is also rotatable, so that a six-axis manipulator is formed. The method for operating the manipulator is used for optical alignment and attachment of particular cuboid display elements on optical deflection elements for producing digital exposures, wherein a spatial adjustment of the display elements is provided by at least three displacement axes and at least one suitable bore on the display element and / or on the display element holder initially a liquid or pasty fastener is filled, then at least one associated position pin on the display element and / or the display element holder the respective matching hole is introduced, then the spatial adjustment of the display element is performed by the manipulator and then the liquid or pasteuse fastener so in the solid phase is transferred, that the adjusted display element remains substantially in its position.

Vorteil der Erfindung ist eine wesentlich genauere, spielfreiere, schnellere und insbesondere auch relativ von der Temperatur unabhängigere Verstellung von beliebigen Gegenständen im Mikro und im Submikro-Bereich.Advantage of the invention is a much more accurate, backlash, faster and in particular also relatively independent of the temperature adjustment of any objects in the micro and submicron range.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Anzeigeelementdisplay element
22
AnzeigeelementgreiferDisplay element gripper
33
Anzeigeelementhalter 3a, 3b, 3c Display element holder 3a . 3b . 3c
44
Manipulationsstange 4a4f manipulation rod 4a - 4f
55
Stelleinheit 5a5f actuator 5a - 5f
66
Aufnahmeadmission
77
Positionsstiftpositioning pin
88th
Optisches Ablenkelement (Farbteilerwürfel, Penta-Prisma, Prisma)Optical deflector (color splitter cube, penta prism, prism)
99
Klebstoffbohrungadhesive hole
1010
Klebstoffadhesive
1111
Pfeilrichtungarrow
1212
Rahmenframe
1313
Bewegungsspielmotion
1414
Drehspindelspindle
1515
Halterungbracket
1616
StellkopfDeputy head
1717
KugelBullet
1818
Manipulator-RahmenManipulator frame
1919
Hülseshell
2020
Federfeather
2121
Federende 21' spring end 21 '
2222
Federendespring end
2323
FederumlenkeinrichungFederumlenkeinrichung
2424
Manipulatorstangemanipulator rod
2525
Federfeather
2626
Teilfederpartial spring
2727
Teilfederpartial spring
2828
Halterholder
2929
Aufnahmebohrunglocation hole
3030
Leerraumwhitespace
3131
Rahmenteilframe part
3232
Verstellbewegungadjustment
3333
Verstellbewegungadjustment
3434
Federblattspring leaf
3535
Positionposition
3636
Verstellrichtungadjustment
3737
Federendespring end
3838
Lichtquellelight source
3939
Optischer StrahlOptical beam
4040
Objektivlens
4141
Abstanddistance
4242
Ebenelevel
4343
CCD-ElementCCD
4444
CCD-ElementCCD
4545
CCD ElementCCD element
4646
CCD ElementCCD element
4747
Strahlbündelbeam

Claims (21)

Manipulator zur Manipulation von beliebigen Gegenständen im Mikro und/oder im Submikro-Bereich, wobei an dem zu verstellenden Gegenstand (1) mindestens drei Manipulatorstangen (4) zueinander senkrecht angeordnet sind und derart von einer Stelleinheit (5) in axialer Richtung beaufschlagt werden, dass eine gesteuerte Durchbiegung der Manipulatorstangen (4) erfolgt, wobei die Manipulatorstangen (4) mit ihrem gegenüberliegenden Ende jeweils mit einer Stelleinheit (5) verbunden sind und von dieser mindestens in axialer Richtung vorgespannt und mit einer axialen Vorspannungskraft versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Manipulatorstangen (4a) eine senkrecht hierzu wirksame Manipulatorstange (24) dadurch auslenkt, dass einer Längsbewegung der Manipulatorstange (4a) eine hierzu senkrechte Bewegung über eine Federumlenkeinrichtung (23) an der Manipulatorstange (24) erfolgtManipulator for the manipulation of any objects in the micro and / or submicron range, wherein on the object to be adjusted ( 1 ) at least three manipulator rods ( 4 ) are arranged perpendicular to each other and in such a way by an actuator ( 5 ) in the axial direction that a controlled deflection of the manipulator rods ( 4 ), wherein the manipulator rods ( 4 ) with its opposite end in each case with an actuating unit ( 5 ) and are biased by this at least in the axial direction and provided with an axial biasing force, characterized in that at least one of the manipulator rods ( 4a ) a perpendicular thereto manipulator rod ( 24 ) deflects by a longitudinal movement of the manipulator rod ( 4a ) a perpendicular thereto movement via a Federumlenkeinrichtung ( 23 ) on the manipulator rod ( 24 ) he follows Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulatorstangen (4) im Wesentlichen axial starr ausgebildet sind, jedoch seitliche Verbiegungen in radialer Richtung spielfrei und elastisch ermöglichen.Manipulator according to claim 1, characterized in that the manipulator rods ( 4 ) are formed substantially axially rigid, but allow lateral bending in the radial direction backlash and elastic. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulatorstangen (4) fest mit einem Ende direkt an dem zu verstellenden Gegenstand (1) oder an mindestens einem zwischengeschalteten Anzeigenelementgreifer (2) angreifen. Manipulator according to one of claims 1 or 2, characterized in that the manipulator rods ( 4 ) firmly with one end directly on the object to be adjusted ( 1 ) or at least one intermediate display element gripper ( 2 attack). Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Manipulatorstangen (4) drehbar über die Stelleinheit (5) ausgebildet ist.Manipulator according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the manipulator rods ( 4 ) rotatable about the actuator ( 5 ) is trained. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zusätzliche Manipulatorstange vorgesehen ist, welche drehbar über eine zusätzliche Stelleinheit ausgebildet ist.Manipulator according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one additional manipulator rod is provided, which is rotatably formed via an additional adjusting unit. Manipulatorstande nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federumlenkeinrichtung (23) aus zwei senkrecht zueinander angeordneten Federn (25, 26, 27) bestehen, die Teil einer Kreuzfeder sind.Manipulator stand according to claim 5, characterized in that the spring deflecting device ( 23 ) of two perpendicularly arranged springs ( 25 . 26 . 27 ), which are part of a cross spring. Manipulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federenden der Kreuzfeder mit zugeordneten Schrauben an einem Rahmenteil (31) des Manipulatorrahmens (18) befestigt sind.Manipulator according to claim 6, characterized in that the spring ends of the cross spring with associated screws on a frame part ( 31 ) of the manipulator frame ( 18 ) are attached. Manipulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (31) des Manipulatorrahmens (18) als frei schwingendes Teil ausgebildet ist, dass lediglich über die Kreuzfeder (2527) an dem Rahmenteil (31) befestigt ist und an dessen einem Ende das Ende der Manipulatorstange (24) angreift, deren anderes Ende fest mit dem zu verstellenden Anzeigeelementhalter (3) verbunden ist.Manipulator according to claim 7, characterized in that the frame part ( 31 ) of the manipulator frame ( 18 ) is designed as a freely oscillating part, that only via the cross spring ( 25 - 27 ) on the frame part ( 31 ) is attached and at one end the end of the manipulator rod ( 24 ) attacks, the other end fixed to the display element holder ( 3 ) connected is. Manipulator nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halter (28) Teil der Federumlenkeinrichtung (23) ist, welche über einen Leerraum (30) frei schwebend vor dem Rahmen angeordnet ist.Manipulator according to one of claims 5 to 8, characterized in that a holder ( 28 ) Part of the spring deflection device ( 23 ), which have a white space ( 30 ) is arranged freely suspended in front of the frame. Manipulator nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht zueinander angeordneten Federn (2527) die Federumlenkeinrichtung (23) spielfrei schwebend vor dem Rahmenteil (31) halten und einen definierten Drehpunkt für die Federumlenkeinrichtung (23) bilden.Manipulator according to one of claims 6 to 7, characterized in that the mutually perpendicular springs ( 25 - 27 ) the spring deflection device ( 23 ) floating free of play in front of the frame part ( 31 ) and a defined pivot point for the Federumlenkeinrichtung ( 23 ) form. Manipulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (2527) der Kreuzfeder eine elastische Verformung bei Auslenkung der Manipulatorstange (4a) (in Pfeilrichtung 23) erfahren, wobei die Federumlenkeinrichtung umschwenkt und die Manipulationsstange (24) (in Pfeilrichtung 33) verschiebt.Manipulator according to claim 6, characterized in that the springs ( 25 - 27 ) of the cross spring an elastic deformation during deflection of the manipulator rod ( 4a ) (in the direction of the arrow 23 ), wherein the Federumlenkeinrichtung pivots and the manipulation rod ( 24 ) (in the direction of the arrow 33 ) shifts. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren zur optischen Ausrichtung und Befestigung von insbesondere quaderförmigen Anzeigeelementen (1) auf optischen Ablenkelementen (8) zur Herstellung digitaler Belichtungen dient, dadurch gekennzeichnet, dass eine räumliche Justage der Anzeigeelemente (1) in mindestens drei Verschiebeachsen vorgesehen ist.Method for operating a manipulator, according to one of Claims 1 to 11, the method for the optical alignment and attachment of in particular cuboid display elements ( 1 ) on optical deflection elements ( 8th ) for the production of digital exposures, characterized in that a spatial adjustment of the display elements ( 1 ) is provided in at least three displacement axes. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine räumliche Justage der Anzeigeelemente (1) um zusätzlich mindestens drei Drehachsen vorgesehen ist.Method for operating a manipulator, according to claim 12, characterized in that a spatial adjustment of the display elements ( 1 ) is additionally provided by at least three axes of rotation. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators, nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Ausrichtung und Befestigung der Anzeigeelemente (1) derart erfolgt, dass mindestens eine geeignete Bohrung (9) am Anzeigeelement (1) und/oder am Anzeigeelementhalter (3) zunächst mit einem flüssigen oder pasteusen Befestigungsmittel (10) aufgefüllt wird, danach mindestens ein zugeordneter Positionsstift (7) am Anzeigeelement (1) und/oder am Anzeigeelementhalter (3) die jeweilige passende Bohrung (9) eingeführt wird, anschließend die räumliche Justage des Anzeigeelementes (1) mittels des Manipulators durchgeführt wird und danach das flüssige oder pasteuse Befestigungsmittel (10) derart in die feste Phase überführt wird, dass das justierte Anzeigeelement (1) im wesentlichen in seiner räumlichen Position verbleibt.Method for operating a manipulator, according to one of claims 12 or 13, characterized in that the optical alignment and mounting of the display elements ( 1 ) is performed such that at least one suitable bore ( 9 ) on the display element ( 1 ) and / or on the display element holder ( 3 ) first with a liquid or pasty fastening means ( 10 ), then at least one associated position pin ( 7 ) on the display element ( 1 ) and / or on the display element holder ( 3 ) the respective matching bore ( 9 ) is introduced, then the spatial adjustment of the display element ( 1 ) is carried out by means of the manipulator and then the liquid or pasteuse fastening means ( 10 ) is converted into the solid phase such that the adjusted display element ( 1 ) remains substantially in its spatial position. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Positionsstifte (7) und mindestens zwei zugeordnete Bohrungen (9) vorhanden sind.Method for operating a manipulator according to claim 14, characterized in that at least two position pins ( 7 ) and at least two associated holes ( 9 ) available. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Positionsstifte (7) und mindestens vier zugeordnete Bohrungen (9) vorhanden sind, welche in den jeweiligen vier Ecken des quaderförmigen Anzeigeelement (1) bzw. des Anzeigeelementhalters (3) angeordnet sind.Method for operating a manipulator according to claim 15, characterized in that at least four position pins ( 7 ) and at least four associated holes ( 9 ) are present, which in the respective four corners of the cuboid display element ( 1 ) or the display element holder ( 3 ) are arranged. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators, nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsstifte (7) am Anzeigeelement (1) und die zugeordneten Bohrungen (9) am Anzeigeelementhalter (3) vorgesehen sind.Method for operating a manipulator according to one of Claims 14 to 16, characterized in that the position pins ( 7 ) on the display element ( 1 ) and the associated holes ( 9 ) on the display element holder ( 3 ) are provided. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige oder pasteuse Befestigungsmittel (10) einen Klebstoff und/oder Kunststoff und/oder mindestens ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt wie Quecksilber oder Zinn beinhaltet. Method for operating a manipulator according to one of Claims 14 to 17, characterized in that the liquid or pasty fastening means ( 10 ) includes an adhesive and / or plastic and / or at least one low melting point metal such as mercury or tin. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige oder pasteuse Befestigungsmittel (10) mittels UV-Licht oder andere energiereiche Strahlung, Wärme, Kälte, oder aber chemisch ausgehärtet wird.Method for operating a manipulator according to one of Claims 14 to 18, characterized in that the liquid or pasty fastening means ( 10 ) is cured by means of UV light or other high-energy radiation, heat, cold or chemically. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der axialen Verschiebungen der Manipulatorstangen (4) im mm-Bereich liegen und zwischen etwa 0 bis 5 mm beträgt.Method for operating a manipulator according to one of Claims 14 to 19, characterized in that the range of axial displacements of the manipulator rods ( 4 ) in the mm range and is between about 0 to 5 mm. Verfahren zum Betrieb eines Manipulators, nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Verdrehungen der Manipulatorstangen (4) im Winkelminuten-Bereich liegen und zwischen etwa 0 bis 300 Winkelminuten beträgt.Method for operating a manipulator according to one of Claims 14 to 20, characterized in that the range of rotations of the manipulator rods ( 4 ) in the angular minute range and is between about 0 to 300 minutes of arc.
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