KR20120055573A

KR20120055573A - 광학 소자용 홀딩 장치

Info

Publication number: KR20120055573A
Application number: KR1020127005285A
Authority: KR
Inventors: 울리히 베버; 아르민 쇠파흐; 후베르트 홀더러
Original assignee: 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하; 칼 짜이스 레이저 옵틱스 게엠베하
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-05-31
Also published as: US8508868B2; DE102009037135B4; US20120154935A1; JP2013501250A; CN102549469B; DE102009037135A1; WO2011012264A1; JP5592951B2; CN102549469A

Abstract

본 발명은 수용될 광학 소자(10)를 둘러싸는 기본 구조체(3)와, 상기 광학 소자(10)가 상기 기본 구조체(3) 상에 지지될 수 있게 하는 장착 장치(4)를 갖는 광학 소자(10)용 특히, 원통형 렌즈용 홀딩 장치에 관한 것으로, 상기 장착 장치는, 상기 광학 소자(10)가 광학 축(z)에 대해 및 상기 광학 축(z)에 수직으로 연장하는 제1 축(x)에 대해, 특히 상기 원통형 렌즈의 축 방향에 수직인 축에 대해 회전 운동 가능해지도록 하기 위해 상기 장착 장치에 의해 지지될 수 있도록 2개의 자유도를 갖는다. 본 발명은 또한, 홀딩 장치를 포함하는 광학 시스템용 매니퓰레이터 유닛에 관한 것이다.

Description

광학 소자용 홀딩 장치{HOLDING ARRANGEMENT FOR AN OPTICAL ELEMENT}

본 발명은 수용될 광학 소자를 둘러싸는 기본 구조체 및 광학 소자가 기본 구조체에 지지될 수 있는 하는 장착 장치를 갖는 광학 소자용 홀딩 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 홀딩 장치를 포함하는 광학 시스템용 매니퓰레이터 유닛에 관한 것이다.

광학 소자용 홀딩 장치는 광학 시스템에 사용되고, 장착에 필요한 정확성은 각각의 사용 용도에 의존하고 있다.

광학 소자의 외주 영역에 배치되는 적어도 3개의 관절 포인트들을 통해 캐리어에 대해 광학 부품을 장착하기 위한 어셈블리가 WO 2007/017013 A2호로부터 알려져 있고, 광학 소자는 적어도 한 방향으로 관절 포인트를 통해 신축적인 탄성 소자에 의해 강제 피팅(force-fitting) 방법으로 홀드된다. 신축적인 탄성 소자는 이 경우에는 정적으로 결정된 방식으로 광학 소자를 홀드하는 장착 장치에 위치한다.

광학 시스템 예를 들면, 레이저 프린터의 광학 시스템의 원통형 렌즈용의 조정 가능한 마운트가 US 5,220,460호로부터 알려져 있다. 그 마운트는 광학 축(z축)에 수직으로 배치되고 원통형 렌즈가 일정한 힘의 작용 하에 놓이는 편평한 면을 갖는다. 원통형 렌즈의 축 방향에 평행하게 연장하는 축은 US 5,220,460호에서 x 방향이라고 한다. 조정 가능한 마운트는 광학 축에 대한 회전 운동 및 조정을 위한 y 방향으로의 병진 운동을 가능하게 하도록 의도된다. 이러한 목적으로, 원통형 렌즈는 조인트로서 작용하는 리브, 스프링 소자 및 2개의 세트 스크류에 의해 x-y 평면에서 서로 대향하는 2개의 코너에 장착된다. 광학 축에 수직으로 연장하는 2개의 축에 대한 기울기는 다른 한편으로, 레이저 프린터에 적용하기 위해 원통형 렌즈가 놓이는 편평한 면에 의해 충분히 확보될 것이다. US 5,220460호에 사용된 용어와 달리, 원통형 렌즈의 축 방향에 평행하게 연장하는 축은 y축이라고 지칭할 것이다.

광학 소자는 재료 처리 장치에 예를 들면, 레이저 어닐링 장치에 또한 사용된다. 이러한 타입의 광학 시스템은 예를 들면, WO 2006/066706호에 기재되어 있다. 이러한 타입의 장치에서, 레이저 빔은 층(layer) 특히 예컨대, 실리콘층을 기판 상에 융합하기 위해 사용된다. 레이저 빔은 이 경우에, 융합될 층 상에 매우 가는 라인 빔으로서 떨어진다. 층과 레이저 빔은 레이저 빔에 의해 형성되는 라인에 서로에 대해 가로 방향으로 변위하여, 레이저 빔이 "패널"로 알려진 기판 위에 평면 방식으로 가이드된다.

이들 장치는 장시간 동안 패널을 조명하지만, 매우 가는 필드, 원통형 렌즈 즉, 하나의 곡률 방향만을 갖는 렌즈가 사용된다.

따라서, 본 발명의 목적은 광학 소자, 특히 원통형 렌즈를 장착하기 위한 장치를 제공하는 것이며, 그 장치는 광학 소자의 적어도 민감한 중심 방향으로 정확하고 조정 가능한 장착을 보증한다.

이 목적은 청구항 1에 따르는 홀딩 장치 및 청구항 16에 따르는 매니퓰레이터 유닛에 의해 달성된다. 바람직한 실시예는 종속항들에 특정된다. 모든 청구항들의 단어 선택은 참고로 명세서에 일체화되어 있다.

발명의 일 양태에 따르면, 수용될 광학 소자를 둘러싸는 기본 구조체와, 상기 광학 소자가 상기 기본 구조체 상에 지지될 수 있게 하는 장착 장치를 갖는 광학 소자용 특히, 원통형 렌즈용 홀딩 장치로서, 상기 장착 장치는, 상기 광학 소자가 광학 축(z축)에 대해 및 상기 광학 축에 수직으로 연장하는 제1 축에 대해, 특히 상기 원통형 렌즈의 축 방향에 수직인 축(x축)에 대해 회전 운동 가능해지도록 하기 위해 상기 장착 장치에 의해 지지될 수 있도록 2개의 자유도를 갖는다.

강체(rigid body) 운동이 6개의 자유도에 의해 설명될 수 있다. 2개의 자유도를 갖는 장착 장치의 경우에, 강체 운동의 4개의 나머지 방향을 따르는 운동이 차단된다. 2개의 자유도를 갖는 이러한 타입의 장착 장치는 광학 소자의 정확한 장착을 가능하게 하고, 광학 축 및 또한 그에 수직인 제2 축에 대해 장착된 광학 소자의 정확한 조정을 허용한다. 광학 소자를 둘러싸는 기본 구조체는 장착 장치가 광학 빔 경로에 도달하는 것을 방지한다.

본 발명의 문맥에서, 광학 축에 수직으로 및 실린더 축 또는 축 방향에 수직으로 연장하는 축은 가로축이라고 한다. 원통형 렌즈와 같은 광학 소자는 4개의 민감한 중심 방향, 즉, 광학 축에 대한 회전 방향 또는 경사 방향, 가로축을 따르는 즉, 광학 축에 수직으로 연장하는 방향으로의 병진 운동의 방향, 실린더 축에 적용 가능한 경우, 이 가로축에 대한 회전 방향 또는 경사 방향 및 광학 축을 따르는 병진 운동의 방향을 갖는다. 본 발명에 따르면, 광학 소자는 단지 회전 자유도가 조정될 수 있는 방식으로 장착되고, 장착 장치는 또한 회전 자유도의 조정 중에 2개의 관련 병진 운동의 방향에서 광학 소자가 오조정되는 것을 방지한다.

광학 소자를 소지하고 장착 장치가 작용하는 내부 구조체가 바람직하게는 제공된다. 내부 구조체와 광학 소자 사이의 연결은 바람직하게는 실질적으로 강하여, 광학 소자와 내부 구조체가 조정 및/또는 장착을 위한 공통 부품으로서 작용하게 한다. 내부 구조체는 바람직하게는, 위에서 볼 때 실질적으로 원형인 면을 갖고, 기본 구조체의 상보적인 수용 공동에 배치된다. 이것이 간단한 기하학적 형상의 경우에 광학 축에 대해 양호한 회전 운동을 및 그에 따라 비용 효율적인 제조를 가능하게 한다.

또 다른 양태에 따르면, 상기 장착 장치는 상기 기본 구조체의 대향 측면에 상기 제1 축의 영역에 배치되는 2개의 관절 이음 포인트를 갖는다. 수용된 광학 소자는 제1 축에서 관절 이음 포인트 사이에 내부 구조체에 의해 장착된다. 하나의 구성에서, 관절 이음 포인트는 각각, 적어도 3개의 자유도를 갖고, 상기 광학 축의 방향에 평행한 상기 기본 구조체에 관련하여 상기 수용될 광학 소자의 병진 운동과, 상기 광학 축 및 상기 제1 축 상에 수직으로 놓이고 공통 포인트에서 상기 광학 축 및 상기 제1 축에 교차하는 제2 축(y축)에 대한 회전 운동이 상기 관절 이음 포인트를 통해 차단된다. 또한, 하나의 구성에서, 병진 운동이 제1 축의 방향으로 차단된다. 바꿔 말하면, 관절 이음 포인트는 적어도 광학 축의 방향에 평행한 병진 운동에 대해 광학 소자를 지지한다. 하나의 구성에서, 제1 축(x축)의 방향에 평행한 운동이 유사하게 차단된다. 다른 구성에서, 제1 축(x축)의 방향에 평행한 운동이 가열로 인해 팽창할 수 있도록 허용 가능하다. 광학 축 및 제1 축에 수직으로 연장하는 제2 축(y축)의 방향에 평행한 병진 운동은 다른 한편으로 차단되지 않아, 관절 이음 포인트가 관절 이음 포인트로부터 떨어져 설치되는 광학 축에 대한 회전을 막지 않게 된다.

관절 이음 포인트는 바람직하게는 적어도 하나의 고정 보디 조인트, 특히 리프 스프링 조인트를 갖는다. 리프 스프링 조인트의 평면은 이 경우에 바람직하게는 광학 축 및 제1 축에 의해 스패닝되는 평면과 일치하고, 리프 스프링 조인트의 비틀림이 제1 축에 평행하게 연장한다. 리프 스프링 조인트의 비틀림은 이 경우에 제1 축에 대해 수용되는 광학 소자의 회전 운동이나 기울기를 허용한다. 리프 스프링 조인트의 예를 들면, S 형상의 구부림은 제2 축의 방향에 평행한 관절 이음 포인트에서의 변위 및 그에 따라 광학 축에 대한 광학 소자의 회전 운동을 허용한다. 제1 축을 따르는 및/또는 광학 축을 따르는 병진 운동은 다른 한편으로 차단된다. 하나의 구성에서, 고정 보디 조인트가 이 경우에 내부 구조체와 안전하게 구성된다. 바람직하게는, 기본 구조체 및 관절 이음 포인트는 광학 축에 수직인 평면에 실질적으로 위치 결정된다. 다른 구성에서, 내부 구조체 및 기본 구조체는 광학 축에 대해 오프셋 배치되고, 연결하는 관절 이음 포인트가 광학 축의 방향으로 연장한다.

바람직하게는, 상기 장착 장치는 또한, 상기 관절 이음 포인트 사이에 배치되어 자신을 통해 상기 수용되는 광학 소자가 상기 제2 축의 방향으로 지지될 수 있게 하는 적어도 제1 결합 유닛을 갖는다. 결합 유닛은 관절 이음 포인트 사이의 기본 구조체 상에 배치된다. 하나의 구성에서, 결합 유닛은 관절 이음 포인트 사이에 실질적으로 대칭으로 배치된다. 결합 유닛은 따라서 제2 축에 대칭으로 위치 결정된다. 다른 구성에서, 결합 유닛은 관절 이음 포인트 중 하나의 방향으로 오프셋된다.

상기 결합 유닛은 바람직하게는 적어도 2개의 자유도를 가지며, 상기 결합 유닛은 광학 축에 대한 및 제1 축에 대한 광학 소자의 적어도 회전 운동을 막지 않는 반면, 상기 제2 축의 방향으로 상기 기본 구조체와 관련하여 수용되는 광학 소자의 병진 운동은 상기 결합 유닛을 통해 지지 또는 차단된다.

유리한 구성에서, 상기 결합 유닛은 중간 소자를 갖고, 광학 소자는 적어도 제1 연결 구조체를 통해 상기 중간 소자에 결합되며, 상기 중간 소자는 적어도 제2 연결 구조체를 통해 상기 기본 구조체에 결합된다. 상기 연결 구조체는 고정 보디 조인트, 특히 리프 스프링 조인트를 갖는다. 이 경우에, 하나의 구성에서, 고정 보디 조인트, 특히 리프 스프링 조인트에 의해 분리가 행해진다. 중간 소자와 2개의 연결 구조체의 결합은 결합 유닛의 영역에서 2개의 병진 자유도를 갖는 반면, 제3 병진 자유도가 차단되는, 비용 효율적이고 컴팩트한 결합 유닛을 제공한다. 하나의 구성에서, 제1 연결 구조체의 리프 스프링 조인트의 평면은 제1 및 제2 축에 의해 스패닝되는 평면에 수직으로 놓인다. 리프 스프링 조인트의 평면은 이 경우에 제1 축 및 광학 축에 의해 스패닝되는 평면과 0° 및 90° 사이의 각도를 둘러싸고, 리프 스프링 조인트의 평면의 배향은 바람직하게는 광학 축이 리프 스프링 조인트의 평면의 연장선에 놓이는 방식으로 선택된다. 리프 스프링 조인트의 예를 들면, S의 형상의 변형의 경우에, 광학 축에 대한 광학 소자의 회전 운동이 그에 따라 가능하다. 제2 연결 구조체의 리프 스프링 조인트의 평면은 바람직하게는 제1 및 제2 축에 의해 스패닝되는 평면에 평행하게 연장한다. 리프 스프링 조인트의 예를 들면, S의 형상의 변형의 경우에, 결합 유닛의 영역에서 광학 축을 따르는 병진 운동 및 그에 따라 제1 축에 대한 광학 소자의 회전 운동은 이 방법으로 가능하다.

또 다른 구성에서, 상기 광학 축의 방향으로의 병진 운동 및 상기 제1 축의 방향으로의 병진 운동을 활성화시키는데 사용될 수 있는 적어도 하나의 조정 유닛이 상기 수용되는 광학 소자가 상기 제1 축에 대해 또는 상기 광학 축에 대해 회전 운동을 통해 조정 가능하게 되도록 상기 관절 이음 포인트 사이에 제공된다. 전체 공간의 양호한 지지 및 최적의 활용을 위해, 조정 유닛 및 결합 유닛이 바람직하게는 광학 소자의 2개의 측면에 서로 대향하여, 특히 제2 축에 거울 대칭으로 배치된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 조정 유닛은 상기 기본 구조체 상에 배치되는 정지 부분 및 출력 부분을 갖고, 상기 정지 부분 및 상기 출력 부분은 적어도 하나의 바람직하게는, 2개의 설정 레버를 통해 함께 접합된다. 바람직하게는, 상기 설정 레버는 고정 보디 조인트에 의해, 특히 리프 스프링 조인트에 의해 상기 정지 부분에 및/또는 상기 출력 부분에 연결된다.

상기 출력 부분은 바람직하게는 적어도 하나의 고정 보디 조인트에 의해, 특히 리프 스프링 조인트에 의해 상기 내부 구조체에 결합된다. 이 리프 스프링 조인트의 평면은 바람직하게는 광학 축 및 제1 축에 의해 스패닝되는 평면에 평행하게 연장한다. 리프 스프링 조인트는 이 방식으로 제1 축에 평행한 축 및 광학 축에 평행한 축에 대한 회전 운동에 의한 보상 운동을 허용한다.

상기 목적은 또한 본 발명에 따르는 홀딩 장치를 갖는 매니퓰레이터 유닛에 의해 달성된다. 이 타입의 매니퓰레이터 유닛은 예를 들면, WO 2006/066706호에 따르는 시스템에 유리하게 사용될 수 있다.

이상 및 추가의 특징이 청구항으로부터 뿐만 아니라 명세서 및 도면으로부터도 나타나며, 개별 특징은 각각 발명의 실시예에서 및 다른 분야에서 단독으로 또는 부분 조합의 형태로 결합적으로 실현될 수 있으며, 유리하고 또한 독립적으로 특허받을 수 있는 실시예들을 나타낼 수 있다.

도 1은 매니퓰레이터 유닛의 개략적인 사시도이다.
도 2는 조정 유닛 위에서 본, 도 1에 따르는 매니퓰레이터 유닛의 개략적인 사시도이다.
도 3은 광학 축에 대한 회전 운동 동안 도 1에 따르는 매니퓰레이터 유닛의 개략적인 사시도이다.
도 4는 광학 축에 대한 회전 운동 동안 도 1에 따르는 매니퓰레이터 유닛의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 1에 따르는 매니퓰레이터 유닛용의 관절 포인트의 제1 변종의 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 1에 따르는 매니퓰레이터 유닛용의 관절 포인트의 제2 변종의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 1에 따르는 매니퓰레이터 유닛의 조정 유닛용의 관절 포인트의 변종의 개략적인 사시도이다.

도 1은 광학 소자(10)용의 본 발명에 따르는 홀딩 장치를 갖는 매니퓰레이터 유닛(1)을 개략적으로 도시한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 광학 소자(10)는 원통형 렌즈로서 구성된다.

직교 좌표 x, y 및 z가 또한 도 1에 도시되어 있다. 광 또는 광학 축의 방향은 이 경우에는 z축이라고 한다. 원통형 렌즈의 축 방향에 평행하게 연장하는 축(실린더 축)은 y축이라고 한다. 축 방향 및 광의 방향에 수직으로 연장하는 축은 횡축 또는 x축이라고 한다.

도시된 예시적인 실시예에서, 홀딩 장치는 광학 소자(10)를 담지하는 내부 구조체(2)를 포함한다. 홀딩 장치는 외부 구조체 또는 기본 구조체(3) 및 내부 구조체(2)와 그에 따라 광학 소자(10)가 기본 구조체(3) 상에 지지되게 하는 장착 장치를 더 포함한다. 광학 소자(10)는 z축에 대해 및/또는 x축에 대해 광학 소자의 회전 조정이 가능하도록 하는 방식으로 도시된 장착 장치에 의해 지지된다. 동시에, 장착 장치는 광학 소자(10)가 z축에 대해 및/또는 x축에 대해 회전 운동하는 동안 x축 또는 z축을 따라 변위하는 것을 방지한다.

리프 스프링 조인트(5)를 통해 내부 구조체(2)에 연결되는 조정 유닛(4)은 조정을 위해 광학 소자(10)의 조정 운동을 일으키기 위해 제공된다.

장착 장치는 도시된 예시적인 실시예에서 리프 스프링 조인트로서 실현되고 x축의 영역에서 기본 구조체(3)에 내부 구조체(2)를 결합시키는 2개의 관절 이음 포인트(6)를 포함한다. 리프 스프링 조인트로서 실현되는 관절 이음 포인트(6)의 결과로, 내부 구조체(2)가 x축에 평행한 및/또는 z축에 평행한 병진 운동에 대해 기본 구조체(3)와 관련하여 지지된다.

또한, 리프 스프링 조인트에 의해 실현되는 제1 연결 구조체(7), 중간 소자(21) 및 유사하게 리프 스프링 조인트에 의해 실현되는 제2 연결 구조체(8)를 포함하는 결합 유닛(I)이 도시된 예시적인 실시예에서 제공된다. 내부 구조체(2)는 y축에 평행한 병진 운동에 대하여 기본 구조체(3)와 관련하여 결합 유닛(I)에 의해 지지된다.

리프 스프링 조인트에 의한 연결 시에, 결합된 부품들의 상대 운동은 전체적으로 조인트 영역의 변형에 의해 달성된다. 변형은 이 경우에는, 리프 스프링 조인트의 좁은 측면에 평행한 축에 대한 구부림에 의해 그리고 리프 스프링 조인트의 긴 측면에 평행한 축에 대한 비틀림에 의해 가능하다.

도시된 예시적인 실시예에서, 리프 스프링 조인트로서 구성되는 관절 이음 포인트(6)의 평면은 z축 및 x축에 의해 스패닝되는 평면과 일치한다. 관절 이음 포인트(6)의 리프 스프링 조인트는 따라서 x축에 평행하고 z축에 평행한 기본 구조체(3)에 관한 내부 구조체(2)의 병진 운동을 방지한다. 또한, 리프 스프링 조인트는 y축에 대해 기본 구조체(3)에 관한 내부 구조체(2)의 회전 운동을 방지한다. 관절 이음 포인트(6)의 리프 스프링 조인트는 다른 한편으로, 기본 구조체(3)에 관한 x축에 대한 내부 구조체(2)의 비틀림 운동, 경사 운동 또는 회전 운동이 리프 스프링 조인트의 비틀림 운동 동안 가능해지게 한다. 또한, 리프 스프링 조인트(6)는 외부 부하로 인해 S의 형상으로 변형 가능하다. 관절 이음 포인트(6)의 리프 스프링 조인트의 S 형상 구부림으로 인해, y축에 평행한 관절 이음 포인트(6)에서 내부 구조체(2)의 병진 운동 및 그에 따라 기본 구조체(3)에 관련하여 z축에 대한 광학 소자(10)의 회전 운동이 가능하게 된다.

광학 소자(10)는 결합 유닛(I)에 의해 y 방향으로 지지된다. 연결 구조체(7)의 리프 스프링 조인트는 이 경우에 내부 구조체(2)로부터 중간 영역(21)을 분리시킨다. 중간 영역(21)은 연결 구조체(8)에 의해 기본 구조체(3)에 연결된다. 제1 연결 구조체(7)의 리프 스프링 조인트는 자신의 평면이 x축 및 y축에 의해 스패닝되는 평면에 수직으로 놓이는 방식으로 배향된다. 리프 스프링 조인트의 평면은 이 경우에, x축 및 z축에 의해 스패닝되는 평면과, 각도 예를 들면, 대략 10°와 대략 70° 사이의 각도를 둘러싼다. 리프 스프링 조인트의 평면은 이 경우에 z축이 평면의 연장선 내에 있는 방식으로 배향된다. 제1 연결 구조체(7)의 리프 스프링 조인트의 S 형상 구부림으로 인해, 중간 영역(21)에 관련하여 z축에 대해 내부 구조체(2)의 회전 운동이 가능하게 된다. 제2 연결 구조체(8)의 리프 스프링 조인트의 평면은 x축과 y축에 의해 스패닝되는 평면에 평행하게 연장한다. 리프 스프링 조인트의 S 형상 구부림으로 인해, z축에 평행한 기본 구조체(3)에 관련된 중간 영역(21)의 변위가 가능하게 된다. 이 변위로 인해, x축에 대해 회전 가능하게 되도록 관절 이음 포인트(6)에 장착되는 내부 구조체(2)의 및 그에 따라 기본 구조체(3)에 관련된 x축에 대한 광학 소자(10)의 회전 운동이 가능하게 된다. 결합하여, 제1 연결 구조체(7)의 리프 스프링 조인트 및 제2 연결 구조체(8)의 리프 스프링 조인트는 따라서 x축에 대한 또는 z축에 대한 내부 구조체(2)의 회전 운동이 방해됨 없이 y축의 방향에 평행한 기본 구조체(3)에 관련하여 내부 구조체(2)의 지지를 야기한다.

도시된 예시적인 실시예에서, 내부 구조체(2) 및 그에 따라 광학 소자(10)는 조정 유닛(4)에 의해 조정하기 위해 기본 구조체(3)에 관련하여 이동된다.

도 2는 조정 유닛(4) 위에서 본, 사시도이다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 조정 유닛(4)은 기본 구조체(3)에 확실하게 연결되는 정지 부분(41)을 포함한다. 조정 유닛(4)은 내부 구조체(2)에 결합되는 출력 부분(42)을 더 포함한다. 출력 부분(42)은 도 1에서 볼 수 있는 영역(22)에 견고하게 연결되고 리프 스프링 조인트(5)를 통해 내부 구조체(2)에 결합된다. 조정 유닛(4)은 제1 리프 스프링 조인트(431, 441)를 통해 정지 부분(41)에 그리고 제2 리프 스프링 조인트(432, 442)를 통해 출력 부분(42)에 연결되는 설정 레버(43, 44)를 더 포함한다. 설정 레버(43, 44)는 설정 드라이브(430, 440)에 의해 조정 가능하며, 설정 레버(43, 44)의 조정은 리프 스프링 조인트(431, 441, 432, 442)에 의해 출력 부분(42)에 전달된다. 본 발명과 관련하여, 용어 "설정 드라이브"는 세트 스크류, 모터 구동 피스톤 등을 포함하는 임의의 원하는 수동 강제 및/또는 모터 작동 소자를 지칭한다.

도 3은 z 방향으로 출력 부분(42)의 변위를 위해 설정 드라이브(430, 440)의 구동을 개략적으로 도시한다. z 방향으로의 출력 부분(42)의 변위는 내부 구조체(2) 및 그에 따라 광학 소자(10)의 x축에 대한 경사를 야기한다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 설정 드라이브(430, 440)는 이러한 목적으로 병렬로 동작하여, 양 설정 레버(43, 44)가 양의 z 방향으로 변위되게 한다. 조정 유닛(4)의 링크 포인트에서 조정 운동 동안 불필요한 경사 각도는 이 경우에 리프 스프링 조인트(5)의 비틀림에 의해 보상된다.

도 4는 z축에 대한 광학 소자(10)의 회전 운동을 위한 설정 드라이브(430, 440)의 구동을 도시한다. 이러한 목적을 위해, 설정 드라이브 도시된 예시적인 실시예에서는 설정 드라이브(430)는 연계된 설정 레버(43)가 양의 z 방향으로 변위되는 방식으로 동작한다. 제2 설정 드라이브(440)는 다른 한편으로, 설정 레버(44)가 음의 z 방향으로 이동되는 방식으로 동작한다. 설정 레버(43, 44)의 운동의 조합은 x 방향으로, 도시된 예시적인 실시예에서는 음의 x 방향으로의 출력 부분(42)의 변위를 야기한다. 그 결과, 내부 구조체(2), 및 그에 따라 광학 소자(10)가 z축에 대해 양의 방향으로 회전한다. 내부 구조체(2)와 조정 유닛(4) 사이의 회전 운동은 이 경우에 리프 스프링 조인트(5)에 의해 조정 유닛의 링크 지역에서 보상된다.

도 5는 도 1에 따르는 매니퓰레이터 유닛용으로 도 1 내지 도 4에 따르는 관절 이음 포인트(6) 대신에 제공되는 관절 이음 포인트(106)의 제1 변형의 개략적인 사시도이다. 도 5에 따르는 관절 이음 포인트(106)는 중간 보디(106c)를 통해 서로에 결합되는 2개의 리프 스프링 조인트(106a, 106b)를 포함한다. 중간 보디(106c)는 x축의 방향으로 보상 운동을 가능하게 하는 슬롯(106d)을 갖는다. 하나의 구성에서, 조정 유닛(4), 연결 구조체(7) 및/또는 연결 구조체(8)로의 연결은 관절 이음 포인트(106) 같이, 직렬로 연결되는 복수의 리프 스프링 조인트를 통해 실현된다.

도 1 내지 도 4에 따르는 실시예에서, 기본 구조체(3) 및 내부 구조체(2)는 실질적으로 광학 축(z)에 수직인 평면에 위치 결정된다. 대체 구성에서, 내부 구조체(2)는 광학 축(z)의 방향에 평행한 기본 구조체(3)에 대해 오프셋된다.

도 6은 도 1에 따르는 매니퓰레이터 유닛용의 관절 이음 포인트(206)의 변형의 개략도이며, 내부 구조체(2)는 광학 축(z)의 방향에 평행한 기본 구조체(3)에 대해 오프셋 배치된다. 리프 스프링 조인트로서 실시되는 관절 이음 포인트(206)는 유사하게, 제2 축(y)의 방향으로 기본 구조체(3)와 내부 구조체(2) 사이의 상대 변위 및 제1 축(x)에 대한 부품(2, 3)의 경사 또는 회전을 가능하게 한다. 관절 이음 포인트(206)는 따라서, 도 1 내지 도 4에 따르는 관절 이음 포인트(6)와 동일한 자유도를 갖는다.

도 7은 내부 구조체(2)로의 조정 유닛(4)의 연결의 변형의 개략도이고, 조정 유닛으로의 링크를 위한 부분(22)은 광학 축(z)의 방향에 평행한 내부 구조체(2)에 대해 오프셋 배치되어 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 연결은 이 경우에 리프 스프링 조인트(105)를 통해 실현된다. 리프 스프링 조인트(105)는 광학 축(z)에 평행하게 연장하는 축에 대한 부분(22)과 내부 구조체(2) 사이의 경사 운동이 가능하게 하여, 조정 유닛(4)의 경사가 운동이 도입될 때 보상되게 한다.

Claims

수용될 광학 소자(10)를 둘러싸는 기본 구조체(3)와, 상기 광학 소자(10)가 상기 기본 구조체(3) 상에 지지될 수 있게 하는 장착 장치(4)를 갖는 광학 소자(10)용 특히, 원통형 렌즈용 홀딩 장치로서,
상기 장착 장치는, 상기 광학 소자(10)가 광학 축(z)에 대해 및 상기 광학 축(z)에 수직으로 연장하는 제1 축(x)에 대해, 특히 상기 원통형 렌즈의 축 방향에 수직인 축에 대해 회전 운동 가능해지도록 하기 위해 상기 장착 장치에 의해 지지될 수 있도록 2개의 자유도를 갖는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 1에 있어서,
수용될 광학 소자(10)를 소지하고 장착 장치가 작용하는 내부 구조체(2)가 제공되는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 장착 장치는 상기 기본 구조체(3)의 대향 측면에 상기 제1 축(x)의 영역에 배치되는 2개의 관절 이음 포인트(6, 106, 206)를 갖는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 관절 이음 포인트(6)는 각각 적어도 3개의 자유도를 갖고, 상기 광학 축(z)의 방향에 평행한 상기 기본 구조체(3)에 관련하여 상기 수용될 광학 소자(10)의 병진 운동과, 상기 광학 축(z) 및 상기 제1 축(x) 상에 수직으로 놓이고 공통 포인트에서 상기 광학 축(z) 및 상기 제1 축(x)에 교차하는 제2 축(y)에 대한 회전 운동이 상기 관절 이음 포인트(6, 106, 206)를 통해 차단되는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 관절 이음 포인트(6, 106, 206)는 적어도 하나의 고정 보디 조인트, 특히 리프 스프링 조인트를 갖는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 3, 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 장착 장치는, 상기 관절 이음 포인트(6, 106, 206) 사이에 배치되어 자신을 통해 상기 수용되는 광학 소자(10)가 상기 제2 축의 방향으로 지지될 수 있게 하는 적어도 제1 결합 유닛(I)을 갖는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 결합 유닛(I)은 적어도 2개의 자유도를 갖고, 상기 기본 구조체(3)와 관련하여 상기 수용되는 광학 소자(10)의 병진 운동이 상기 결합 유닛(I)을 통해 상기 제2 축(y)의 방향으로 차단 가능한 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 결합 유닛(I)은 중간 소자(21)를 갖고, 상기 광학 소자(10)는 적어도 제1 연결 구조체(7)를 통해 상기 중간 소자(21)에 결합되며, 상기 중간 소자(21)는 적어도 제2 연결 구조체(8)를 통해 상기 기본 구조체(3)에 결합되는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 연결 구조체(7, 8)는 고정 보디 조인트, 특히 리프 스프링 조인트를 갖는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 3 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 축(z)의 방향으로의 병진 운동 및 상기 제1 축(x)의 방향으로의 병진 운동을 활성화시키는데 사용될 수 있는 적어도 하나의 조정 유닛(4)이 상기 수용되는 광학 소자(10)가 상기 제1 축(x)에 대해 또는 상기 광학 축(z)에 대해 회전 운동을 통해 조정 가능하게 되도록 상기 관절 이음 포인트(6, 106, 206) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 조정 유닛(4)은 상기 기본 구조체(3) 상에 배치되는 정지 부분(41) 및 출력 부분(42)을 갖고, 상기 정지 부분 및 상기 출력 부분은 적어도 하나의 바람직하게는, 2개의 설정 레버(43, 44)를 통해 함께 접합되는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 적어도 하나의 설정 레버(43, 44)는 고정 보디 조인트에 의해, 특히 리프 스프링 조인트에 의해 상기 정지 부분(41)에 및/또는 상기 출력 부분(42)에 연결되는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 10, 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
상기 출력 부분(42)은 적어도 하나의 고정 보디 조인트(5, 105)에 의해, 특히 리프 스프링 조인트에 의해 상기 내부 구조체(2)와 관련하여 지지되는 것을 특징으로 하는 홀딩 장치.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 홀딩 장치를 포함하는 광학 시스템용 매니퓰레이터 유닛.