[發明專利]具有受到引導而可運動的光學元件的光學組件和用于引導第一光學元件和第二光學元件運動的方法

在審

• 申請號: 202080013832.0
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN113439224A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 德克·杜伯曼
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡斯耶拿有限公司
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00;G02B7/02
• 代理公司: 北京市創世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 崔永華

提供了一種至少具有第一光學元件(3A)和第二光學元件(3B)的光學組件(1)，這兩個光學元件以受到引導而可運動的方式布置。存在兩個光學元件(3A，3B)共用的導向件(11，13，15至25)，該導向件在引導該第一光學元件(3A)運動和引導該第二光學元件(3B)運動時提供這兩個光學元件(3A，3B)共用的引導軌跡。

本發明涉及一種具有第一光學元件和第二光學元件的光學組件，所述光學元件以受到引導而可運動的方式布置。

為了擴展光學系統的功能，可以使用光學組件，這些光學組件具有兩個可相對于光軸彼此移位的光學元件，尤其兩個可垂直于光軸彼此移位的光學元件。可移位的光學元件在此也可以是具有自由曲面的元件，這些元件有時也被稱為阿爾瓦雷斯元件(Alvares-Element)。具有這種組件的光學系統例如在DE 10 2008 001 892 A1、WO 2007/037691 A2、US 2017/0227747 A1和US 2013/0278911 A1中描述。借助于具有自由曲面的光學元件，例如可以有針對性地矯正不同焦平面的成像誤差，如在DE 10 2013 101 711 A1中所述。此外，具有自由曲面的可垂直于光軸移位的光學元件還提供了以下可能性：有針對性地將成像誤差引入光學系統，例如以便在相機鏡頭中引入柔焦效果。這例如在DE 10 2014 118383 A1中進行了描述。DE 10 2015 116 895 B3描述了具有自由曲面的可垂直于光軸移位的光學元件的類似用途。

光學元件垂直于光軸移位時的運動量通常僅有幾毫米。在此對運動的引導忠誠度提出了非常高的要求。在調節行程大于3mm時，偏差典型地應小于1μ。為了實現這一點，每個光學元件的位置和引導軌跡(Führungsbahn)都要相對于光學系統進行調整。由于調整光學元件的引導軌跡會影響其位置并且反之亦然，因此必須存在耦合的調整點，這使調整變得復雜。調整完成后，調整元件(例如調整螺絲)仍保留在光學系統中。結果導致結構空間需求增加。此外，在光學系統的使用壽命期間，設置現象(Setzungserscheinung)可能需要進行重新調整。所描述的調整因此是高耗費并且是成本密集型的，并且因此僅在有限程度上適用于批量生產。

從WO 2013/064689 A2中已知一種具有兩個光學元件的光學組件，其中一個光學元件具有導向槽和導軌。另一個光學元件具有伸入到導向槽中的突起和接合到第一光學元件的導軌中的導軌。

本發明的目的是，提供一種用于光學系統的光學組件，所述光學系統包括第一光學元件和第二光學元件，所述光學元件以各自受到引導而可運動的方式布置，其中克服或至少減少了至少一些參照現有技術所描述的缺點，并且其中受到引導的光學元件的數量并不限制于兩個。

本發明的第二目的在于，提供一種用于操縱電磁波的波前的波前操縱器，其中實現了其光學元件的有利的導向件，所述導向件克服或至少減少了至少一個參照現有技術所提到的缺點，并且其中受到引導的光學元件的數量并不限制于兩個。

本發明的第三目的在于，提供一種用于引導第一光學元件和第二光學元件運動的方法，所述方法克服或至少減少了至少一個參照現有技術所提到的缺點，并且其中受到引導的光學元件的數量并不限制于兩個。

第一目的通過根據權利要求1所述的光學組件來實現，第二目的通過根據權利要求20所述的波前操縱器來實現，并且第三目的通過根據權利要求21所述的方法來實現。從屬權利要求包含本發明的有利的設計方案。