專利名稱:微光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種微光學(xué)裝置,通過(guò)它可以改變光學(xué)元件的光學(xué)特性和其對(duì)電磁輻射的影響。這種光學(xué)元件優(yōu)選包括一反射表面,由此可以在可設(shè)置限度內(nèi)和其它光學(xué)元件結(jié)合改變相應(yīng)的焦距。相對(duì)于其外部尺度可以為20毫米的上限,設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的微光學(xué)裝置上的光學(xué)元件在至多幾毫米內(nèi)的區(qū)域調(diào)整。
背景技術(shù):
對(duì)于微光學(xué)裝置也經(jīng)常存在需要改變焦距或其它光學(xué)參數(shù),一般來(lái)說(shuō)通過(guò)復(fù)雜的光學(xué)構(gòu)造或升高的時(shí)間常數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
共焦測(cè)量原理被用于檢測(cè)物體的表面形態(tài)。由此,焦點(diǎn)位置相對(duì)于表面(Z-方向)改變。一般將這樣進(jìn)行,改變從光源(例如點(diǎn)光源)到相應(yīng)物體的光程。對(duì)焦、還可能是光路上準(zhǔn)直光學(xué)元件會(huì)影響焦點(diǎn)的位置。在其它選擇中,被檢查的物體可以被單獨(dú)或額外移動(dòng),并相應(yīng)地獲得距離的改變,以便適應(yīng)相應(yīng)的焦點(diǎn)位置。
在讀取條碼時(shí)必須小心,相應(yīng)焦點(diǎn)的位置確定了在其上被以最高密度理解的條碼的位置。條碼和焦點(diǎn)之間的距離越大,在應(yīng)用于此的掃描儀的分辨能力越小。掃描儀的功率和分辨能力受到限制。
在物體/條碼的相應(yīng)距離變化不可行或不被期望的情況下,已知有兩種解決方案。
第一種選擇中,延長(zhǎng)光源和一個(gè)額外的光學(xué)元件之間的光學(xué)路程長(zhǎng)度,具體地該光學(xué)元件也就是一個(gè)平面鏡子,它垂直于射入的光或其它在可見光范圍內(nèi)的電磁輻射。這種鏡子的運(yùn)動(dòng)需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置,例如根據(jù)電磁原理的驅(qū)動(dòng)裝置。它的缺點(diǎn)是,特別對(duì)微光學(xué)構(gòu)造出現(xiàn)了高額的造價(jià),另外由于需要的施工量小型化減弱了。這種使用常規(guī)精度技術(shù)制造以最小數(shù)值制造的鏡子具有高自有質(zhì)量。
特別是對(duì)移動(dòng)的應(yīng)用,比如對(duì)手動(dòng)操作的掃描儀,這樣的解決方法不可行。鏡子的這種運(yùn)動(dòng)需要很多時(shí)間,從而升高了時(shí)間常數(shù)。在考慮期望的小型化效果條件下可能的光學(xué)路程長(zhǎng)度的可變性也受到了限制。
第二種選擇中,可以使用可變形的光學(xué)反射元件(鏡子)。由此變形可以導(dǎo)致凹面反射鏡的可變焦距。這種反射光學(xué)元件的變形一般情況下可以使用激勵(lì)器實(shí)現(xiàn),激勵(lì)器布置在反射光學(xué)元件的下面。這種自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)通過(guò)壓電激勵(lì)器變形。
在這種解決方法中從花費(fèi)角度和需要的體積也有不好的方面。
微型機(jī)械制造的可變形反射光學(xué)元件可以達(dá)到較小的體積和減少費(fèi)用。通過(guò)靜電效應(yīng)靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)地獲得變形。經(jīng)常采用多個(gè)這種光學(xué)元件作為單獨(dú)陣列、平移以及,還可能旋轉(zhuǎn)的可調(diào)整的反射光學(xué)元件或膜鏡,如S.Cornellison等在“MEMS Spatial Light Modulators with IntegratedElectronics”;MOEMS and Miniaturized Systems II;Proc.SPIE.Vol.4561(2001);28-34中所述。膜鏡由連續(xù)的鏡膜組成通過(guò)在膜下面布置的激勵(lì)器變形。反射表面的分段或通過(guò)激勵(lì)器可以實(shí)現(xiàn)不同的變形輪廓。但它也有缺點(diǎn),光束質(zhì)量由于反射面較高的本振頻率而降低。激勵(lì)需要付出努力,由于每個(gè)激勵(lì)器必須獨(dú)立操縱并且為了達(dá)到各自變形輪廓良好的近似需要高數(shù)目的激勵(lì)器。
因此本發(fā)明的目的是提供一種微光學(xué)裝置,可以提供光學(xué)參數(shù)的可變性、特別是具有較小時(shí)間常數(shù)的焦距、成本低和所需構(gòu)造量少。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明這個(gè)目的將通過(guò)一種具備權(quán)利要求1的特征的微光學(xué)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明有利的設(shè)計(jì)造型和進(jìn)一步實(shí)施例可以通過(guò)從屬權(quán)利要求中的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明利用作用在光學(xué)元件上的加速度的質(zhì)量慣性產(chǎn)生的平移運(yùn)動(dòng)而使光學(xué)元件發(fā)生彈性變形。這種光學(xué)元件在至少一個(gè)外部邊緣點(diǎn),優(yōu)選在至少兩個(gè)邊緣點(diǎn)上被固定或夾持。
這樣,如此保持或夾持的光學(xué)元件至少與它的光學(xué)軸接近平行的在兩個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)之間來(lái)回平移。以具有交替的方向的交替的加速度作用在光學(xué)元件,以使具有合適的形狀和尺度的光學(xué)元件可以由自身質(zhì)量慣性彈性變形。由此平移運(yùn)動(dòng)可以精確與光學(xué)軸平行,或以至多±25°角度偏差。與此相應(yīng)的至少一個(gè)在光學(xué)元件上存在的光學(xué)作用表面變形,以便在這樣變形的光學(xué)有效表面上出現(xiàn)電磁束的射入角度的改變。這導(dǎo)致了,例如,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)從光學(xué)作用表面反射的電磁輻射的相應(yīng)的焦距的改變。彈性變形根據(jù)平移運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向?qū)е鹿鈱W(xué)作用表面的凹形或凸形彎曲,在過(guò)零點(diǎn)時(shí),在平移運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的中間沒有作用在此光學(xué)元件上的加速度,以便在運(yùn)動(dòng)的這個(gè)范圍內(nèi)沒有發(fā)生變形,并且在光學(xué)元件的光學(xué)作用表面是一個(gè)平面的平坦面的情況下,在過(guò)零點(diǎn)的范圍內(nèi)形成一個(gè)垂直于光學(xué)軸設(shè)置的面。
在回轉(zhuǎn)點(diǎn)上根據(jù)光學(xué)作用表面的定位和當(dāng)時(shí)的平移運(yùn)動(dòng)方向,可獲得光學(xué)表面的最大凹形或凸形。
平移運(yùn)動(dòng)可以使用恒定的頻率進(jìn)行。
相應(yīng)地,光學(xué)元件的彈性變形可以形成例如具有不同外部輪廓的薄板形狀,在不變形的狀態(tài)下類似形成平面平行的板??梢愿鶕?jù)光學(xué)元件的自重選擇厚度,通過(guò)質(zhì)量慣性作用在光學(xué)元件上的加速度引起有用的彈性變形。
光學(xué)元件可以通過(guò)框架固定或夾持,在回轉(zhuǎn)點(diǎn)之間,類似地,框架和光學(xué)元件一起來(lái)回運(yùn)動(dòng)。
在最簡(jiǎn)單的情況下,這種光學(xué)元件可以在每個(gè)情形下在兩個(gè)正好相對(duì)的面上固定住或夾持,以便不同的幾何圖形可以用在相應(yīng)的變形的光學(xué)作用表面上。
具有長(zhǎng)方形或正方形外部輪廓的光學(xué)元件可以在在每種情況下相對(duì)設(shè)置的端面上固定或夾持。在這種情況下可以通過(guò)彈性變形實(shí)現(xiàn)線焦距的變化。
具有圓形或橢圓形外部輪廓的光學(xué)元件可以通過(guò)在框架的整個(gè)周長(zhǎng)上或在整個(gè)周長(zhǎng)上、優(yōu)選等距離安置的支架和連接件來(lái)夾緊。
這種框架或等效作用的元件應(yīng)該具有較高的強(qiáng)度和剛性,在作用的加速度下不引起變形或引起可忽略的變形。
由此可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)作用表面的接近球形的彈性變形,在光學(xué)作用表面上有電磁輻射例如光如入射。
在兩個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)-Z0和Z0之間來(lái)回平移的運(yùn)動(dòng)中隨之出現(xiàn)在中間一個(gè)過(guò)零點(diǎn)“0”。這樣可以實(shí)現(xiàn)在回轉(zhuǎn)點(diǎn)-Z0上的曲率半徑-R和焦距-R/2,在另一個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)+Z0上的曲率半徑+R和焦距+R/2。過(guò)零點(diǎn)上曲率半徑和焦距是無(wú)限大,這時(shí)光學(xué)元件的光學(xué)作用表面形成作為垂直于光學(xué)軸設(shè)置的平坦平面。
這樣,不需要額外的措施,有意義的使用在接近和直接在回轉(zhuǎn)點(diǎn)的區(qū)域非常可能。
這可以通過(guò)放置額外的光學(xué)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)和改善,所述光學(xué)元件安置在光源、優(yōu)選點(diǎn)光源或線光源之間的光路上。
在光源和光學(xué)元件之間的光路上安置其它具有恒定焦距的光學(xué)透鏡,在光學(xué)元件的光學(xué)作用表面入射的輻射根據(jù)這個(gè)焦距被導(dǎo)向它。從光學(xué)作用表面反射回來(lái)的電磁輻射還可以通過(guò)這個(gè)具有恒定焦距的光學(xué)透鏡成束,而相應(yīng)的影像可以導(dǎo)向例如一個(gè)或多個(gè)光學(xué)探測(cè)器上。
來(lái)自光源的電磁輻射,本身或者附加地,可以通過(guò)一反射元件導(dǎo)向到光學(xué)元件的光學(xué)作用表面上并被偏折。優(yōu)選可以為此安置和排列相應(yīng)的分束器。
具有彈性可變形光學(xué)元件和一光學(xué)透鏡的微光學(xué)裝置可以通過(guò)簡(jiǎn)單的透鏡對(duì)的焦距方程式被描述。具有恒定焦距的光學(xué)透鏡準(zhǔn)直電磁輻射平行于光學(xué)軸到彈性可變形光學(xué)元件的光學(xué)作用表面上,并被從這個(gè)光學(xué)作用表面以彈性可變形焦距重新聚焦在光學(xué)透鏡上。此焦距依賴于在兩個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)+Z0和-Z0之間的光學(xué)元件的位置并且焦距可以使用下面的方程式1f=1f1+1fs-d-zf1fs]]>其中f1是光學(xué)透鏡的恒定焦距,fs是彈性可變形光學(xué)元件在光學(xué)作用表面的可變焦距,d是光學(xué)透鏡中心和光學(xué)元件的過(guò)零點(diǎn)之間的距離,在z=0和z是光學(xué)元件的位置。光學(xué)元件的平移運(yùn)動(dòng)的振幅z0此后應(yīng)該被假設(shè)為正值。
由此得出一個(gè)裝置的總焦距,由彈性可變形光學(xué)元件和額外的光學(xué)透鏡組成,假設(shè)Z0=0.1mm,d=1.0mm,R=150mm和f1=50mm。焦點(diǎn)ZB的Z-位置的值可以從下列表格根據(jù)其中的計(jì)算方程式讀取。
由此得出,在這個(gè)例子中焦點(diǎn)ZB的位置被改變114mm。
平移運(yùn)動(dòng),在利用質(zhì)量慣性的情況下導(dǎo)致光學(xué)元件的彈性變形,可以磁的、電磁的、靜電的、磁致伸縮的和/或壓電啟動(dòng),適合的激勵(lì)器、磁體、電磁體或電極可以被這樣安置,通過(guò)相應(yīng)的影響,光學(xué)元件,還使用框架或一個(gè)等價(jià)作用的裝置在回轉(zhuǎn)點(diǎn)之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)。這樣例如至少一個(gè)激勵(lì)器可以直接接合在框架上,并傳遞相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。磁體、電磁體或電極可以相應(yīng)地被安置和控制,具有可設(shè)置頻率的磁體情況下磁體的磁短路引起平移的來(lái)回運(yùn)動(dòng),并利用具有交替的勢(shì)差的電磁體以及電極來(lái)操作。
在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的微光學(xué)裝置上的彈性可變形的光學(xué)元件上可形成固體連接部(Festkrpergelenke)。這是通過(guò)光學(xué)元件上/內(nèi)的點(diǎn)-或槽形的凹陷和/或縫隙實(shí)現(xiàn)的。
這樣凹陷可以有利的在相對(duì)于光學(xué)元件的光學(xué)作用表面上形成。
固體連接部還可以通過(guò)在光學(xué)元件上形成的縫隙而制造,這是通過(guò)適當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)這種縫隙的排列實(shí)現(xiàn)的。這種縫隙的排列可以根據(jù)光學(xué)元件的外部邊緣輪廓的幾何構(gòu)造選擇,并且應(yīng)該在縫隙之間存在閉合的腹板。
在這種情況下,在光學(xué)元件的光學(xué)作用表面上可以有利的沉積或固定一個(gè)彈性可變形的反射箔或膜。
除了通過(guò)固體結(jié)合點(diǎn)的光學(xué)元件的彈性變形的影響的可能性,還存在在光學(xué)元件上提供表面形態(tài)的影響可能性。光學(xué)作用表面相對(duì)的表面可以被形成結(jié)構(gòu)化和/或彎曲的形成,引起相應(yīng)的光學(xué)元件上剛性和/或質(zhì)量分布,借助于此,通過(guò)相應(yīng)的慣性形成由加速度引起的光學(xué)元件的彈性變形的影響。
彈性可變形的光學(xué)元件還不能直接固定或夾持在框架上。在彈性可變形的光學(xué)元件的外部邊緣區(qū)和框架之間可以為此安置彈簧-或彈簧減阻尼部件,通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)彈性可變形的光學(xué)元件在框架上的固定。這樣可以形成彈簧質(zhì)量系統(tǒng)。
除了已經(jīng)提到的焦距改變可能性或從彈性可變形部件的有效表面反射的電磁輻射的發(fā)散度,還提供了束形成的可能性,特別涉及到反射射線的橫截面的幾何形狀對(duì)電磁輻射的預(yù)定影響。
下面舉例說(shuō)明進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
其中顯示圖1圖示舉例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明具有彈性可變形部件和其它光學(xué)元件的微光學(xué)裝置;圖2透視的說(shuō)明彈性可變形的光學(xué)元件,用它的外部邊緣被固定在框架上;圖3-6圖示說(shuō)明由不同的作用在彈性可變形部件上的加速度形成的變形;圖7舉例,彈性可變形的光學(xué)元件通過(guò)一對(duì)三角形彈簧被安裝,以及圖8舉例一個(gè)彈性可變形部件,具有通過(guò)分段的可設(shè)置的變形輪廓的彈性可變形。
具體實(shí)施例方式
圖1是一個(gè)示出具有多個(gè)光學(xué)元件的微光學(xué)裝置的圖形形式的例子,如一般總括已經(jīng)被明確描述的。
點(diǎn)光源7發(fā)出電磁輻射。通過(guò)光學(xué)透鏡8到分束器4,分束器4相對(duì)光學(xué)軸傾斜45度,通過(guò)具有恒定的焦距光學(xué)透鏡3,以準(zhǔn)直形式到彈性可變形的光學(xué)元件的光學(xué)作用表面。
在圖1中顯示了彈性可變形的光學(xué)元件1在平行于彈性可變形的光學(xué)元件1的光學(xué)軸的平移來(lái)回運(yùn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)點(diǎn)-Z0和Z0上相應(yīng)變形。
作用加速度和彈性可變形的光學(xué)元件1的質(zhì)量慣性的結(jié)果,可以達(dá)到光學(xué)作用的凹曲率,這里是在回轉(zhuǎn)點(diǎn)-Z0彈性可變形的光學(xué)元件1的反射表面的凹形彎曲,反射電磁輻射以焦距fs聚焦,相應(yīng)地達(dá)到以半徑R/2的變形。使用光學(xué)透鏡3產(chǎn)生更新的聚焦,以便達(dá)到總焦距的增大并因此得到焦點(diǎn)ZB的Z位置的增大的距離。
在過(guò)零點(diǎn)的焦點(diǎn)的其他位置的可能性和Z0可以讀取概述的表1。
因此,得到增大的范圍,利用此它,具有足夠高的分辨率能力的微光學(xué)裝置可以在不同的物距下使用。
圖2是透視法描述了具有圓形外部輪廓的彈性可變形的光學(xué)元件1,其安裝在框架2上,框架2具有明顯增加的強(qiáng)度和剛度,特別在考慮平移來(lái)回運(yùn)動(dòng)的矢量的情況下描述。
圖3-6描述的是沿著圖2中虛線的橫截面。
圖3中描述了彈性可變形的光學(xué)元件1,在加速度為0的情況下,和作用在過(guò)零點(diǎn)時(shí)一樣。圖4-6顯示通過(guò)彈性可變形部件1的凹形和凸形彎曲產(chǎn)生的彈性變形,如在最大半徑R/2時(shí)在兩個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)-Z0和Z0出現(xiàn)的一樣。
彈性可變形的光學(xué)元件1可以例如是平面平行、至少一面是反射表面的板。它可以例如由硅、氮化硅、SiO2、MgF2或玻璃制造,并可具有反射涂層。
邊緣夾持在框架上具有恒定單位面積荷重的的彈性可變形的光學(xué)元件1可根據(jù)下面的方程式計(jì)算w(r)=wmax(1-r2a2)2]]>Wmax是r=1時(shí),彈性可變形的光學(xué)元件1的最大偏差。它由彈性可變形的光學(xué)元件1的根據(jù)面積的膨脹、它的剛性和它的單位面積荷重來(lái)確定。
為了圖示出凹形和凸形形成的反射光學(xué)元件,彈性變形必須是球形的。
半徑為R的完全球形的彈性變形用下面的方程式描述
wsph(r)=R1-r2R2-R+wmax]]>球形的偏差ΔW可以根據(jù)球形變形的泰勒展開和忽略從第6次冪的所有r的項(xiàng),如下表示Δw=-2wmax(ra)2+R2(rR)2+wmax(ra)4+R8(rR)4]]>二次的r-項(xiàng)可以在下面的條件下忽略R=a24wmax]]>彈性可變形的光學(xué)元件1的接近球形部分的半徑可被描述。對(duì)一個(gè)預(yù)先給定的波長(zhǎng)λ在ΔW<λ/n條件下可以估計(jì)彈性可變形部件1的范圍,在該范圍內(nèi)從光學(xué)角度是很合適的近似。N典型地具有10或20的值。
由此并根據(jù)算出的R的方程式得到最大可用半徑rmax=(λn(wmaxa4+8wmax3a6))1/4]]>典型地可以是下列值
a=2.0mmwmax=0.05mm=>R=20mmλ=633nmn=10rmax=0.38焦距f在區(qū)間[-∞;-10mm]和[10mm;∞]改變。由此可以使用直徑為0.75mm的彈性可變形的光學(xué)元件1的有效表面的圓形區(qū)域。
彈性變形的對(duì)r的二次依賴性是小r的結(jié)果。這樣的布置也適用于以拋物線形式構(gòu)成的彈性可變形的光學(xué)元件1。
彈性可變形的光學(xué)元件1在邊緣不是夾持固定的,而是例如通過(guò)適合的彈簧,如果彈性?shī)A持,這樣彈性可變形的光學(xué)元件1在夾持位置的變形大于零,并且不再發(fā)生在夾持和彈性可變形的光學(xué)元件1中點(diǎn)之間的w(r)的第二導(dǎo)數(shù)符號(hào)的改變。由此可以增大彈性可變形的光學(xué)元件1的光學(xué)作用表面的光學(xué)可用區(qū)域。
以上給出的解釋和方程式與具有恒定厚度的光學(xué)元件1相關(guān)。通過(guò)改變厚度可以影響彈性變形的外形,由于單位面積荷重在加速度下不再恒定,另外,可相應(yīng)地適應(yīng)彈性可變形的光學(xué)元件1的局部剛性。因此彈性變形可以接近采取任意過(guò)程,在球形變形情況下彈性可變形的光學(xué)元件1的光學(xué)作用面積的可用范圍增大。相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),特別在彈性可變形的光學(xué)元件1的光學(xué)作用表面相對(duì)表面,而它可能不被光學(xué)地使用,可以通過(guò)已知的精細(xì)機(jī)械或微機(jī)械工藝構(gòu)造。這也可以使用注模制造,激光造型或類似的工藝成為可能。
圖7示出了彈性可變形的光學(xué)元件1的另外實(shí)例。
在此實(shí)例中鏡面對(duì)稱安置了兩個(gè)三角形彈簧,通過(guò)他們?cè)谶吘夁厡椥钥勺冃蔚墓鈱W(xué)元件1夾持。三角形彈簧在對(duì)稱軸通過(guò)兩個(gè)彎曲彈簧9懸掛起來(lái)。在此螺旋彈簧9上可以啟動(dòng)平移運(yùn)動(dòng),以便相應(yīng)的加速度可以起作用。平移運(yùn)動(dòng)由此可以垂直于圖平面進(jìn)行。
可以由對(duì)稱基準(zhǔn)觀察一邊夾持的三角形彈簧的彎曲線。由此適用w=wmax(r/l)2其中r是夾持的距離和l是三角形彈簧的長(zhǎng)度。對(duì)小偏差路徑如第一個(gè)實(shí)施例重又作為球形彈性變形描述。由此產(chǎn)生了圓柱形的凹鏡和凸鏡。光學(xué)作用表面的可用范圍又可處于光學(xué)的考慮得到。所有偏差情況下裝置是一個(gè)柱形的拋物面鏡。
圖8示出了彈性可變形的光學(xué)元件1的其他實(shí)例。使用這樣的實(shí)施例,在起作用的加速度下質(zhì)量分布可以導(dǎo)致變化的變形輪廓,并且這個(gè)輪廓在大的限度內(nèi)被影響。比如說(shuō)產(chǎn)生球形的彈性變形。但是還有產(chǎn)生其它顯示高本振頻率的彈性變形的可能。作為目標(biāo)性局部不同的質(zhì)量分配的選擇,使彈性可變形的光學(xué)元件1被分成各個(gè)段,還可以由此至少近似的達(dá)到希望的變形輪廓,這些段通過(guò)彈簧或固體連接部連接起來(lái)。足夠多的分段數(shù)量和段之間較小的縫隙寬度可以使由分段引起的光學(xué)干擾被忽略。在圖8中用黑線標(biāo)出的縫隙6將單個(gè)段互相分開。
根據(jù)圖8的實(shí)例中可以在這樣形成的可變形光學(xué)元件1的光學(xué)作用表面上施加薄反射膜,可以導(dǎo)致光學(xué)填充系數(shù)為100%。
權(quán)利要求
1.一種微光學(xué)裝置,具有板狀光學(xué)元件,電磁輻射被導(dǎo)向光學(xué)元件的光學(xué)作用表面上;其中,該光學(xué)元件(1)固定或夾在至少一個(gè)外邊緣點(diǎn)上,并且在至少與的光學(xué)軸接近平行的、在兩個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)(-Z0,Z0)之間的平移運(yùn)動(dòng)中由于質(zhì)量慣性被彈性變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置,其特征在于,在光學(xué)元件上(1)形成固體連接部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,固體連接部通過(guò)在光學(xué)元件(1)上/內(nèi)的點(diǎn)或槽形凹陷和/或縫隙(6)而形成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,光學(xué)元件(1)通過(guò)兩個(gè)三角形彈簧(5)裝在外部邊緣上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,平移運(yùn)動(dòng)是磁性的、電磁的、靜電的、磁致伸縮的和/或壓電的可啟動(dòng)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置,其特征在于,至少一個(gè)激勵(lì)器接合在框架上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,相對(duì)光學(xué)作用表面設(shè)置的光學(xué)元件(1)的表面是結(jié)構(gòu)化的和/或彎曲構(gòu)造的。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,電磁輻射通過(guò)至少一個(gè)其它光學(xué)元件(3)導(dǎo)向光學(xué)元件(1)的光學(xué)作用表面。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,光學(xué)元件(3)是一個(gè)具有恒定焦距的光學(xué)透鏡。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,電磁輻射通過(guò)分束器(4)被導(dǎo)向光學(xué)元件(1)的光學(xué)作用表面。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,光學(xué)元件(1)的光學(xué)作用表面至少在平移運(yùn)動(dòng)的一個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)凹形變形和另一個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)凸形變形。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,焦距根據(jù)光學(xué)元件(1)的彈性變形可被改變。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置,其特征在于,在框架(2)和彈性可變形光學(xué)元件的外部邊緣區(qū)之間安置彈簧或彈簧阻尼部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微光學(xué)裝置,在光學(xué)元件的特殊光學(xué)性質(zhì)或它們的影響下可以改變電磁輻射。優(yōu)選具有反射表面的光學(xué)元件。本發(fā)明的目的是在低成本和需要的施工量較少的條件下提供光學(xué)參數(shù)的可變性,尤其具有較小時(shí)間常數(shù)的焦距。根據(jù)發(fā)明的微光學(xué)裝置是一種平板狀的光學(xué)元件,電磁輻射可以集中到其光學(xué)有效的表面上。由此該光學(xué)元件至少被固定或夾在一個(gè)外邊緣點(diǎn)上。在兩個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)(-Z
文檔編號(hào)G02B26/00GK1854797SQ20061007496
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月25日
發(fā)明者哈拉爾德·申克, 克里斯蒂安·德拉貝 申請(qǐng)人:弗蘭霍菲爾運(yùn)輸應(yīng)用研究公司