本发明专利技术涉及一种用来定位至少一个光学元件（22）的设备，其中所述设备（1）包括：用来保持所述光学元件（22）的至少一个可移动载体（20），用来支撑所述载体（20）的至少一个固定的支撑部分（10），用来连接所述载体和所述支撑部分的连接装置，和致动装置，所述致动装置用来产生力以影响所述载体（20）相对于所述支撑部分（10）的相对位置。所述设备（1）的特征在于，所述连接装置包括：至少一个保持装置（32），所述至少一个保持装置用来在所述载体（20）和所述支撑部分（10）之间施加张力；和至少一个支承装置（31），其中所述支承装置（31）包括：第一支承磁体（312），其中所述第一支承磁体（312）的表面（3121）的至少一部分具有部分球体的形状，和第二支承磁体（311），其中所述第二支承磁体（311）的表面（3111）的至少一部分具有部分空心球体的形状以便至少部分地接收所述第一支承磁体（312）的部分球体表面（3121），其中所述第一和第二支承磁体（311，312）是永久磁体并且布置成使得所述第一和第二支承磁体（311，312）的相对的磁极彼此面对。而且公开一种用来引导光束、特别地用来引导激光束的系统，该系统包括至少一个公开的定位设备。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用来引导光束的定位设备和系统
本专利技术涉及一种用来定位光学器件，特别地用来定位至少一个光学元件的定位设备，并且涉及一种使用定位设备用来引导光束，特别地用来引导激光束的系统。
技术介绍
近年来，诸如激光束的电磁波光束的使用已经应用于各种
。除了物体的扫描或标记，工具的机加工和医疗目前也使用电磁波。这些应用的每一个要求将光束精确地引导到指定的目标。光束的引导通常由偏转装置执行，该偏转装置包括一个或更多个偏转元件。在US2002/0181851A1中的现有技术中已经提出用来控制偏转装置的运动的一种方法，US2002/0181851A1公开一种用来控制元件的运动的设备。该设备包括可移动的构件和固定的构件。可移动的构件包括磁性元件并且固定的构件包括磁性可穿透定子元件。磁性牵引力跨越磁性元件和定子元件之间的空气间隙起作用并且因此将可移动的构件推向固定的构件。此外，定子电流线圈缠绕到定子的若干部分上。通过线圈的电流产生的电磁力作用在磁性元件上，从而以可控制的方式移动可移动的构件。这种已知设备的一个缺点是，相当大的摩擦力出现在可移动的构件和固定的构件之间。因此，该设备的性能不是令人满意的。
技术实现思路
因此，本专利技术的问题是提供一种用来定位光学器件、特别地用来定位至少一个光学元件的设备，其中所述设备提供高的性能。本专利技术基于以下发现:这个问题可以由一种设备解决，其中可移动的载体和固定的支撑部分之间的物理接触的区域被最小化。根据本专利技术的第一方面，该问题通过一种用来定位至少一个光学元件的设备被解决，其中该设备包括:用来保持光学元件的至少一个可移动载体，用来支撑载体的至少一个固定的支撑部分，用来连接载体和支撑部分的连接装置，和致动装置，该致动装置用来产生力以影响载体对支撑部分的相对位置。该设备的特征在于，该连接装置包括:至少一个保持装置，所述至少一个保持装置用来在所述载体和所述支撑部分之间施加张力，和至少一个支承装置，其中所述支承装置包括:第一支承磁体,其中所述第一支承磁体的表面的至少一部分具有部分球体的形状，和第二支承磁体，其中所述第二支承磁体的表面的至少一部分具有部分空心球体的形状以便至少部分地接收所述第一支承磁体的部分球体表面，其中所述第一和第二支承磁体是永久磁体并且布置成使得所述第一和第二支承磁体的相对的磁极彼此面对。下面也将被称为设备的本专利技术的定位设备也可以称为马达。根据本专利技术的光学元件可以是光学装置的一部分。特别地，光学元件可以是反射且/或衍射偏转元件，诸如镜子、透镜等等。根据本专利技术的光学元件的定位包括光学元件绕至少一个、优选地至少两个轴线的旋转。此外，光学元件沿第三轴线的横向运动可以被光学元件的定位包括。光学元件的定位优选地为暂时定位。特别地，光学元件的位置可以被保持在设定位置且/或被该设备改变。光学元件的位置优选地为光学元件相对于光束(特别地为激光束)的相对位置。优选地，这个位置由光学元件的表面相对于光束的方向的角度限定。此外，该位置可以包括向着光束的源(特别地为激光源)或反射构件的光学元件的表面的距离，其中光束从该反射构件被反射向该专利技术的设备的光学元件。根据本专利技术，该定位设备包括:用来保持光学元件的至少一个可移动载体，用来支撑载体的至少一个固定的支撑部分，用来连接载体和支撑部分的连接装置，和致动装置，该致动装置用来产生力以影响载体对支撑部分的相对位置。可移动的载体优选地具有板的形状，特别地具有平面的板的形状。光学元件可以连接到该载体上或者可以插入到该载体中。在后者情况中，用来接收光学元件的凹陷优选地布置在该载体的一个表面中。而且，在这种情况中，光学元件将优选地连接(例如附着)到载体。该载体代表该设备的可移动的或倾斜部分。特别地，该载体可以相对于该设备的固定的支撑部分倾斜。这种倾斜是绕至少一个轴线、优选地绕至少两个或更多个轴线的旋转，所述轴线可以在光学元件的表面内沿穿过光学元件的单个中心点的任何方向延伸。通过该专利技术的定位设备的定位不预期绕垂直于光学元件的表面的轴线的旋转。也可以被称为设备的基座的固定的支撑件可以具有各种形状。在优选实施例中，该支撑件包括厚板形状的主体，该支撑件的其它元件可以连接或形成到该主体上。该支撑件是固定的，这意味着定位设备的部件不引起支撑件的运动。该支撑件可以连接到其中使用该定位设备的系统的另外部件。根据本专利技术，支撑部分支撑该载体。根据本专利技术的支撑件优选地不包括载体和支撑件的直接物理接触或者至少在载体和支撑件的主体之间没有直接物理接触。用来连接载体和支撑部分的连接装置使得可以执行载体的所需运动，特别地，可以执行载体相对于支撑部分的倾斜。用来产生力以影响载体对支撑部分的相对位置的致动装置特别地可以确定载体相对于支撑部分的倾斜角度和/或距离。根据本专利技术，至少一个支承装置被设置用于载体相对于固定部分的倾斜运动，其中该支承装置提供排斥力以便从固定的支撑部分排斥可移动载体。根据本专利技术的支承装置由至少两个部件制成，其中两个部件的物理接触被阻止。此外，该支承装置的两个部件的形状使得该支承装置的一个部件对该支承装置的另一个部件的相对运动可以被执行而两个部件不接触。特别地，在没有物理接触的情况下，达到一定倾斜角度的支承装置的一个部件在另一个部件中的倾斜将是可能的。此外，根据本专利技术由支承装置提供排斥力以便从固定的支撑部分排斥可移动的载体。排斥力优选地在两个支承部件之间起作用，其中一个部件部分地插入到另一个部件中。最后，设置至少一个保持装置，所述至少一个保持装置用来在所述载体和所述支撑部分之间施加张力。也将被称为保留装置的保持装置因此施加力，该力抵消支承装置的排斥力。因此，如下面将详细描述的，支撑件和载体之间的合力可以被调节以在支撑件和载体之间提供希望的距离。该保留装置可以是弹簧(诸如螺旋弹簧)或用来施加张力的任何其它柔性元件。通过根据本专利技术的设备，因此将可以以快速且可靠的方式调节该载体的相对位置，并且因此调节光学元件的位置。该设备内的反作用力、特别地张力和排斥力可以被调节。例如，通过选择施加该力的相应装置的材料和/或尺寸和/或形状，可以实现该调节。由于可调节的反作用力存在于支撑部分和载体之间，因此这些两个部件之间的距离可以被调节以允许在没有摩擦力的情况下的载体的运动，特别地，载体的倾斜。由于可以快速且低能耗地实现位置改变，这种运动或倾斜因此提供该设备的高性能。在激光束偏转的应用中，高性能是特别重要的。也将被称为球磁体的第一支承磁体成形为使得其表面的至少一部分具有部分球体(特别地，外部球体)的形状。第一支承磁体可以是实心的部分球体。然而，优选地，第一支承磁体具有碗的形状，其中外表面的至少一部分充当支承表面。这种形状的一个优点是磁体的重量较低，因此有助于定位设备的较低转动惯量。通过在第一支承磁体中提供狭槽或孔，可以进一步减小该磁体的重量。也将被称为杯磁体的第二支承磁体成形为使得其表面的至少一部分具有部分空心球体的形状以便至少部分地接收该第一支承磁体的部分球体表面。该部分空心球体可以由实心块体中的腔或凹陷形成。替代地，第二支承磁体可以具有恒定壁厚的碗的形状，其中内表面的至少一部分充当支承表面。第一和第二支承磁体的支承表面将不彼此物理接触。因此，磁体的支承表面表示两个磁体之间的距离最小本文档来自技高网...
【技术保护点】
用来定位至少一个光学元件（22）的设备，其中所述设备（1）包括：用来保持所述光学元件（22）的至少一个可移动载体（20），用来支撑所述载体（20）的至少一个固定的支撑部分（10），用来连接所述载体和所述支撑部分的连接装置，和致动装置，所述致动装置用来产生力以影响所述载体（20）相对于所述支撑部分（10）的相对位置，其特征在于，所述连接装置包括：至少一个保持装置（32），所述至少一个保持装置用来在所述载体（20）和所述支撑部分（10）之间施加张力，和至少一个支承装置（31），其中所述支承装置（31）包括：第一支承磁体（312），其中所述第一支承磁体（312）的表面（3121）的至少一部分具有部分球体的形状，和第二支承磁体（311），其中所述第二支承磁体（311）的表面（3111）的至少一部分具有部分空心球体的形状以便至少部分地接收所述第一支承磁体（312）的部分球体表面（3121），其中所述第一和第二支承磁体（311，312）是永久磁体并且布置成使得所述第一和第二支承磁体（311，312）的相对的磁极彼此面对。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用来定位至少一个光学元件(22)的设备，其中所述设备(I)包括: 用来保持所述光学元件(22)的至少一个可移动载体(20)， 用来支撑所述载体(20)的至少一个固定的支撑部分(10)， 用来连接所述载体和所述支撑部分的连接装置，和 致动装置，所述致动装置用来产生力以影响所述载体(20)相对于所述支撑部分(10)的相对位置， 其特征在于， 所述连接装置包括: 至少一个保持装置(32)，所述至少一个保持装置用来在所述载体(20)和所述支撑部分(10)之间施加张力，和 至少一个支承装置(31 )，其中所述支承装置(31)包括: 第一支承磁体(312)，其中所述第一支承磁体(312)的表面(3121)的至少一部分具有部分球体的形状，和 第二支承磁体(311)，其中所述第二支承磁体(311)的表面(3111)的至少一部分具有部分空心球体的形状以便至少部分地接收所述第一支承磁体(312)的部分球体表面(3121)， 其中所述第一和第二支承磁体(311，312)是永久磁体并且布置成使得所述第一和第二支承磁体(311，312)的相对的磁极彼此面对。2.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述致动装置与所述支承装置(31)分离。3.根据权利要求1到2的任何一项的设备，其特征在于，所述第一支承磁体(312)连接到所述载体(20 )或者与所述载体(20 )成一体地形成，并且所述第二支承磁体(311)连接到所述支撑部分(10)或者与所述支撑部分(10)成一体地形成。4.根据权利要求1到3的任何一项的设备，其特征在于，所述致动装置包括用来产生电磁通量以便影响所述载体(20)相对于所述支撑部分(10)的相对位置的装置。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：S·哈斯廷斯，
申请(专利权)人：阿巴里斯肯有限公司，
类型：
国别省市：
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