光學(xué)裝置組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)裝置組件，其具有一光學(xué)裝置保持件，一反射光學(xué)裝置固定在所述光學(xué)裝置保持件上，該反射光學(xué)裝置用于使入射到所述光學(xué)裝置上的激光射束轉(zhuǎn)向。在公知的光學(xué)裝置組件中，所述反射光學(xué)裝置(例如反射鏡)通過該反射光學(xué)裝置的一個側(cè)面(例如反射鏡的背側(cè))全表面地與光學(xué)裝置保持件(反射鏡保持件)連接。替換地，所述反射光學(xué)裝置也通過邊緣側(cè)的部分(例如反射鏡的周向側(cè))或前側(cè)的部分固定在所述光學(xué)裝置保持件上。
【背景技術(shù)】
[0002]反射光學(xué)裝置和光學(xué)裝置保持件的這樣的單側(cè)全表面連接然而具有不同的問題。通過在入射點中入射到所述反射光學(xué)裝置上的激光射束，將熱輸入到反射光學(xué)裝置中(下面稱作光學(xué)中心)，該熱導(dǎo)致反射光學(xué)裝置變熱。被輸入的熱通過連接部位給出到所述光學(xué)裝置保持件上或?qū)С龅剿龉鈱W(xué)裝置保持件上，由此出現(xiàn)從激光射束的視為熱源的入射點到看作為散熱器的光學(xué)裝置保持件的熱流。不僅在開始的短暫狀態(tài)中(例如就在接通激光之后不久或就在激光射束入射到所述反射光學(xué)裝置上之后不久)而且在穩(wěn)定狀態(tài)中(在持續(xù)較長時間的激光運行之后)，在前述熱源和散熱器之間通過導(dǎo)熱出現(xiàn)溫度降(溫度梯度)，從而使得光學(xué)構(gòu)件(反射光學(xué)構(gòu)件和光學(xué)裝置保持件)相應(yīng)于它們的分別局部存在的溫度和與它們的在所有情況下不同的熱伸長系數(shù)相關(guān)地被局部不同地伸長。
[0003]這些不同的幾何伸長導(dǎo)致出現(xiàn)構(gòu)件中的應(yīng)力，這些應(yīng)力會導(dǎo)致構(gòu)件的翹曲。另一方面，構(gòu)件、尤其是反射光學(xué)裝置的幾何伸長或形變，結(jié)合所述光學(xué)裝置保持件上的單側(cè)全表面固定造成:反射光學(xué)裝置的空間位態(tài)通過溫度影響被改變并會導(dǎo)致激光射束從它的額定位置出來的不希望的偏轉(zhuǎn)。例如可以由于前述的溫度影響拱曲所述反射光學(xué)裝置以及平移式移動所述反射光學(xué)裝置，由此所述激光射束在所述反射光學(xué)裝置上的入射點以及相應(yīng)的入射垂線就空間中的位置和定向而言發(fā)生改變。但是，這對于激光運行而言是不利的，因為激光射束由此會越來越多地朝一可能不希望的方向偏轉(zhuǎn)。此外，構(gòu)件的不同的、溫度造成的伸長在兩個構(gòu)件的連接部位上最強地表現(xiàn)出，這導(dǎo)致連接部位的特別大的機械負載。
[0004]為了克服這些缺點或問題，已知的是為了所述反射光學(xué)裝置與光學(xué)裝置保持件的連接使用特別厚的彈性粘接層。這樣的(厚的、彈性的)粘接層可以至少部分地平衡在兩個構(gòu)件的連接部位上的伸長區(qū)別。但是，在對于光學(xué)元件的精確性的高要求上，該解決方案是不合適的，因為厚的粘接層會對濕氣改變和溫度改變作出反應(yīng)。此外可以進行的是:所述粘接層非連貫地具有準確不變的厚度，從而使得出現(xiàn)其它不對稱起作用的影響。此外，厚的粘接層的長硬化時間是不利的。此外，厚粘接層可以阻止到光學(xué)裝置保持件中的導(dǎo)熱并由此導(dǎo)致反射光學(xué)裝置中的不希望的蓄熱。涉及兩個構(gòu)件的溫度造成的伸長區(qū)別的另一已知的措施是選擇鈦作為用于光學(xué)裝置保持件的材料，由此一般減小了熱伸長的差別。但是，鈦作為材料在購置中是比較貴的并且盡管如此僅相對困難地可以加工。另外的解決可能性設(shè)置了反射光學(xué)裝置在所述光學(xué)裝置保持件上的借助于能相對運動的導(dǎo)向裝置和彈動元件的機械上耗費的、能相對運動的支承。但是，這以不利的方式伴隨不能精確檢測的摩擦效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)是提供一種光學(xué)裝置組件，通過所述光學(xué)裝置組件可以以簡單的方式克服或至少減少了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。尤其地，激光射束的不希望的、支承造成和溫度造成的偏轉(zhuǎn)應(yīng)當被減小或阻止。
[0006]該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過開頭提到類型的光學(xué)裝置組件解決，該光學(xué)裝置組件的特征在于:所述光學(xué)裝置保持件為了固定所述反射光學(xué)裝置具有至少兩個保持元件，在該至少兩個保持元件中，至少一個保持元件能夠彈性偏轉(zhuǎn)。通過根據(jù)本發(fā)明的至少兩個保持元件可以實現(xiàn)比已知的粘接連接中更薄的粘接層并盡管如此可以傳遞支承力以及由張力合成的力到一個或多個所述彈性保持元件上。由此，通過根據(jù)本發(fā)明的至少一個彈性的保持元件可以以有利的方式由于光學(xué)裝置保持件補償或平衡反射光學(xué)裝置的溫度造成的伸長。通過光學(xué)裝置保持件的進行保持的或用作支承裝置的這些保持元件能夠由于至少一個保持元件的彈性可偏轉(zhuǎn)性(該彈性可偏轉(zhuǎn)性例如表示為保持元件的擺動或彎曲)相對彼此運動，所述至少一個能彈性偏轉(zhuǎn)的保持元件可以局部地退讓并由此跟隨反射光學(xué)裝置的局部伸長運動。由此可以(局部或全局地)伸長所述反射光學(xué)裝置，而所述伸長運動不造成反射光學(xué)裝置的值得一提的空間移動(例如平移或旋轉(zhuǎn)運動)。尤其是激光射束在反射光學(xué)裝置上的入射點以有利的方式盡管反射光學(xué)裝置的溫度造成的伸長仍空間上保留在相同的位置上并且不改變它的空間定向，從而使得避免了激光射束的不希望的偏轉(zhuǎn)。至少通過根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置組件這樣強地減少了入射點的位置或定向的空間改變，使得激光射束的偏轉(zhuǎn)對于光學(xué)裝置組件的激光運行而言小得可以忽略。反射光學(xué)裝置的伸長或形變以有利的方式不會造成就像在已知的僅僅剛性固定的情況下那樣的反射光學(xué)裝置的相應(yīng)于伸長的移動、拱曲或旋轉(zhuǎn)。
[0007]尤其從根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點可以在激光射入到反射光學(xué)裝置上期間，但是也可以在時間上在之前或之后(只要例如在反射光學(xué)裝置中作用有與室溫下的伸長不同的溫度分布)獲得好處。通過光學(xué)裝置在多個點(兩個或任意更多個)上的保持可以平衡一方面反射光學(xué)裝置材料(典型地玻璃材料)的不同熱伸長和另一方面光學(xué)裝置保持件材料(一般金屬材料)的不同熱伸長。由此，通過根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置組件可以不翹曲地支承(光學(xué))構(gòu)件。例如，所述反射光學(xué)裝置可以構(gòu)造為反射鏡。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置組件尤其可以在激光的振蕩器中，在振蕩器和加工頭或輸送光纖之間的光路中或在激光機的加工頭中使用。光學(xué)裝置組件的可使用性不限制到激光輻射上，而是可以原理上也結(jié)合另外的電磁輻射被使用。
[0008]在一優(yōu)選的實施方式中設(shè)置有能彈性偏轉(zhuǎn)的多個保持元件，這些能彈性偏轉(zhuǎn)的保持元件構(gòu)造為具有保持面的保持臂，其中，所述反射光學(xué)裝置固定在所述保持面上。在多個能彈性偏轉(zhuǎn)的保持元件或能彈性偏轉(zhuǎn)的保持臂的情況下，它們可以單個地并由此相對彼此偏轉(zhuǎn)，從而使得相應(yīng)的保持面也可以相對彼此運動。這以有利的方式針對下面的情況支持了反射光學(xué)裝置的無應(yīng)力的支承和保持，其中在反射光學(xué)裝置中出現(xiàn)局部不同的伸長(例如由于反射光學(xué)裝置中的不均勻的溫度場)。
[0009]在前述實施方式的一優(yōu)選的改進方案中，這些保持臂的縱長軸線就垂直于所述反射光學(xué)裝置延伸的軸線而言布置得等距。由此，保持臂的可能溫度造成的長度改變僅造成反射光學(xué)裝置繞該軸線或繞入射垂線的旋轉(zhuǎn)運動，由此(在光學(xué)裝置不是平地構(gòu)造而是例如球面形彎曲構(gòu)造時)可以不發(fā)生或進一步阻止不希望的射束偏轉(zhuǎn)。尤其地，通過縱長軸線的該布置阻止或至少顯著減少了反射光學(xué)裝置的平移運動。保持臂的縱長軸線為此優(yōu)選地在一共同的平面中延伸。垂直于反射光學(xué)裝置延伸的軸線典型地在激光運行期間穿過反射光學(xué)裝置上的激光射束入射點。
[0010]在另一優(yōu)選的改進方案中，保持面通過保持臂的端部、尤其是圓形的端部構(gòu)成。保持臂的圓形的端部例如與(長形)保持臂的平均橫截面相比具有較大直徑，從而使得力很好地導(dǎo)入到保持臂中。
[0011]在另一優(yōu)選的改進方案中，保持面能夠平行于反射光學(xué)裝置的一個反射表面偏轉(zhuǎn)或與光學(xué)裝置的背側(cè)相切地偏轉(zhuǎn)。由此可以以有利的方式沿一個方向運動或移動所述保持面，該方向一般與反射光學(xué)裝置的主伸長方向重合。如果反射光學(xué)裝置沿一這樣的主伸長方向(在平反射鏡的情況下典型地在鏡平面中)伸長，那么該伸長通過保持元件的彈性可偏轉(zhuǎn)性(或可形變性、可擺動性或可彎曲性)和構(gòu)造在保持元件上的保持面的因此引起的可運動性被補償，也就