光学器件的安装系统技术方案

一种光学系统，包括：检测器，该检测器用于检测冲击在该检测器的一个以上位置处的一个以上的光的强度；以及光学元件，该光学元件用于沿着检测轴朝向检测器重定向光。检测器和光学元件利用三个以上大致扁平的弯曲部结合在一起，该三个以上大致扁平的弯曲部分别定义了与检测轴平行的三个以上的弯曲平面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及安装系统领域，并且特别地，涉及一种用于将光学元件安装到印刷电路板(PCB)的系统和方法。
技术介绍
在设计用于将假牙植入口腔中的口腔修复过程中，可能精确地测量和仔细地研究将要植入假体的牙位，使得能够对诸如牙冠、义齿或齿桥这样的假体进行适当地设计和尺寸计算，以配合就位。良好的配合，例如，使得能够在假体与颌之间适当地传递机械应力，并且使经由假体与牙位之间的相互作用引起的牙龈的感染最小化。一些过程要求制造可拆装的假体以替代一个以上的缺失的牙齿，诸如部分或全部的义齿，在该情况下，可以精确地重造牙齿缺失的区域的表面轮廓，使得得到的假体在对软组织具有均匀压力的情况下配合在缺齿区域。在一些实践中，牙科医师准备牙位，并且构建牙位的正向物理模型(positivephysicalmodel)。可选择地，可以扫描牙位，以提供牙位的三维(3D)数据。在任一情况下，可以将牙位的虚拟或真实模型发送到基于模型制造假体的牙科实验室。然而，如果模型在某些区域中是有缺陷的或不明确的，或者如果用以收纳假体的制备不是最优构成，则假体的设计可能不是最优。例如，如果用于紧密配合的顶盖的制备所限定的插入路径会导致假体与相邻牙齿碰撞，则所述顶盖的几何结构可能被改变，以避免碰撞。此外，如果包含终止线的制备区域缺少限定，则可能不能适当地确定终止线，并从而可能不能适当地设计所述顶盖的下缘。事实上，在一些情况下，模型被排斥，而后牙科医师重新扫描牙位，或者重做所述制备，使得可以生产合适的假体。在正畸过程中，重要的是提供一个或两个颌的模型。在虚拟设计这样的正畸过程的情况下，口腔的虚拟模型也是有益的。可以通过直接扫描口腔，或者通过生产齿列的物理模型，而后利用适当的扫描仪扫描该模型而得到这样的虚拟模型。从而，在口腔修复和正畸过程中，得到口腔中的牙位的3D模型可以是进行的初始过程。当3D模型是虚拟模型时，牙位的扫描越完整越精确，虚拟模型的质量越高，并从而设计最优的假体或正畸治疗矫正器的能力越强。附图说明在附图的图形中，通过实例的方式并且非限制性地图示出了本专利技术。图1示出根据一个实施例的光学装置的功能性方框图。图2示出根据一个实施例的光学系统的分解透视图。图3示出根据一个实施例的安装系统的立体图。图4A示出处于热中性构造中的图3的安装系统的侧视图。图4B示出处于热中性构造中的图3的安装系统的顶视图。图5示出处于热膨胀构造中的图3的安装系统的侧视图。图6A示出根据一个实施例的包括两个弯曲部的安装系统的实施例的顶视图。图6B示出根据一个实施例的包括三个弯曲部的安装系统的实施例的顶视图。图6C示出根据一个实施例的包括六个弯曲部的安装系统的实施例的顶视图。图6D示出根据一个实施例的包括八个弯曲部的安装系统的实施例的顶视图。图7是示出光学元件的安装方法的流程图。具体实施方式本文描述的安装系统包括基部和装接到基部的若干弯曲部。基部可以定义与z轴垂直的基平面，并且弯曲部可以是材料片，其在z轴方向上从基部突出，并且在从z轴辐射的对应的y轴的方向上大致扁平。通过将弯曲部装接到安装元件，可以将被安装元件安装到基部。弯曲部可以被布置成使得被安装元件和/或基部的热膨胀或收缩使弯曲部向外或向内弯曲，例如在对应的y轴的方向上弯曲，而不在其它任何方向上弯曲的弯曲部，其它方向例如为垂直于y轴和z轴的方向。从而，弯曲部允许被安装元件在安装系统的构件上以最小的应力热膨胀或收缩，而防止被安装元件相对于基部的平移或旋转运动。图1示出根据一个实施例的光学装置22的功能性方框图。光学装置22可以是扫描仪，诸如口内腔扫描仪。光学装置22包括发出光的光源，诸如射出激光(由箭头30表示)的半导体激光器28。光通过偏光器32，偏光器32使通过偏光器32的光发生特定偏振。然后光进入提高光束30的数值孔径的光学扩束器34。然后，光通过将母束30分成多个入射光束36的模块38(例如，光栅或微透镜阵列)，为了方便图示，在图1中由单线表示多个入射光束36。例如，模块38可以将母束30分成光束的二维阵列。光学装置22还包括分束器40，其使得来自激光源的光能够通过下游的光学器件来传递，但是使在相反方向上行进的光改变方向。从而，分束器40可以将来自模块38的光束的二维阵列传输到目标(经由下游光学器件)，但是将从目标反射的光束的二维阵列重定向到检测器(如下所述)。在其他实施例中，也可以使用具有类似功能的其它光学部件，例如，具有小的中心孔径的半透明的反射镜，而不是分束器。反射镜中的孔径提高了设备的测量精度。光学装置22还包括以远心模式运行的共焦光学器件42、中继光学器件44和内窥镜46。在一个实施例中，远心共焦光学器件避免距离引起的放大率变化，并且在Z方向上的宽范围的距离上维持图像的相同的放大率(Z方向是光束传播的方向，也称为Z轴或透镜光轴)。中继光学器件44使得能够维持光束传播的特定数值孔径。内窥镜46通常包括刚性的光传输介质。刚性的光传输介质可以是在其内限定了光传输路径的中空物体，或由透光材料制成的物体(例如，玻璃体或管)。内窥镜通常在其端部包括确保完全内部反射这种类型的反射镜。该反射镜可以使入射光束指向正被扫描的牙齿区段26。从而，内窥镜46发出多个入射光束48，冲击在牙齿区段26的表面上。入射光束48形成沿着Z轴传播的布置在XY平面中的光束的阵列。如果入射光束撞击到的表面是粗糙面，则在不同(Xi，Yi)的位置，照明点52沿着Z轴彼此移位。从而，虽然一个位置的点可能处于光学器件42的焦点处，但是其它位置的点可能处于非焦点处。因此，聚焦点的返回光束(参见下文)的光强度将处于其峰值，而其它点处的光强度将不处于峰值。从而，对于各照明点，在沿着Z轴的不同位置处进行光强度的多次测量。对于每个这样的(Xi，Yi)的位置，通常进行强度对距离(Z)的求导，Zi产生最大导数，Z0，将是聚焦距离。如以上所指出地，作为使用半透明反射镜40的结果，当不聚焦时，入射光在表面上形成光盘，并且仅当聚焦时，形成完整的光斑，当接近聚焦位置时，距离导数将变大，从而提高测量的精度。从各个光斑散射的光包括这样的光束，该光束最初在Z轴上沿着与入射光束所行进的光路相反的方向行进。各个返回的光束54对应于入射光束36中的一个光束。鉴于分束器40的非对称性，返回的光束被反射至检测光学器件60的方向。检测光学器件60包括偏光器62，其具有与偏光器32的平面偏振垂直取向的优选偏振平面。返回的偏振光束54通过成像光学器件64，通常是一个以上的透镜，并且然后经过包括针孔阵列的矩阵66。诸如CCD(电荷耦合器件)照相机这样的检测器68具有传感元件的矩阵，传感元件均表示图像的一个像素，并且每个传感元件均对应于阵列66中的一个针孔。从而，检测器68可以包括传感器的二维阵列，其中每个传感器均确定冲击在传感器上的光的强度。检测器68连接于处理器单元24的图像捕捉模块80。从而，由处理器24接收和分析在检测器68的各传感元件中测量的各光强度。光学装置22还包括控制模块70，其连接于半导体激光器28和致动器72二者的控制操作部。致动器72连结到远心共焦光学器件42，以改变共焦光学器件42的焦平面沿着Z轴的相对位置。在单一序列的操作中，控制模块70促使致动器72使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描仪，包括：光源，用于发出光；微透镜阵列，用于将所述光分为光束阵列；基部；检测器，该检测器安装到所述基部，该检测器包括传感器阵列，其中，所述传感器阵列的每个传感器均确定冲击在所述传感器上的光的强度；以及分束器，该分束器用于朝着目标传输所述光束阵列，并且沿着在第一方向上的检测轴朝着所述检测器重定向从所述目标反射的光束阵列，其中，所述分束器利用三个以上的弯曲部结合到所述基部，并且其中，所述分束器相对于所述检测器或所述基部中的至少一者的热膨胀或收缩使得所述三个以上的弯曲部中的各弯曲部在从所述检测轴辐射的第二方向上弯曲，而不使所述弯曲部在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上弯曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.26 US 14/316,6981.一种扫描仪，包括：光源，用于发出光；微透镜阵列，用于将所述光分为光束阵列；基部；检测器，该检测器安装到所述基部，该检测器包括传感器阵列，其中，所述传感器阵列的每个传感器均确定冲击在所述传感器上的光的强度；以及分束器，该分束器用于朝着目标传输所述光束阵列，并且沿着在第一方向上的检测轴朝着所述检测器重定向从所述目标反射的光束阵列，其中，所述分束器利用三个以上的弯曲部结合到所述基部，并且其中，所述分束器相对于所述检测器或所述基部中的至少一者的热膨胀或收缩使得所述三个以上的弯曲部中的各弯曲部在从所述检测轴辐射的第二方向上弯曲，而不使所述弯曲部在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上弯曲。2.根据权利要求1所述的扫描仪，其中，所述分束器具有第一热膨胀系数，该第一热膨胀系数与所述检测器或所述基部中的至少一者的第二热膨胀系数不同。3.根据权利要求1所述的扫描仪，其中，每个弯曲部均具有在所述第一方向上的高度、在所述第二方向上的厚度以及在所述第三方向上的宽度，其中，所述厚度小于所述高度和所述宽度的十分之一。4.根据权利要求1所述的扫描仪，其中，所述三个以上的弯曲部将所述微透镜阵列到所述检测器的对准保持到亚微米级的精度和稳定性。5.根据权利要求1所述的扫描仪，其中，所述基部包括印刷电路板(PCB)，该印刷电路板具有第一热膨胀系数，该第一热膨胀系数大致等于所述检测器的第二热膨胀系数，所述分束器包括容纳光学分束元件的壳体，并且所述三个以上的弯曲部将所述PCB装接到所述壳体。6.一种系统，包括：基部，该基部具有定义了基平面的大致平坦表面；以及三个以上大致扁平的弯曲部，其从所述基部突出，所述三个以上大致扁平的弯曲部分别定义了与所述基平面大致垂直的三个以上的弯曲平面，所述三个以上的弯曲平面分别定义了与所述弯曲平面垂直的三个以上的弯曲线，其中，所述三个以上大致扁平的弯曲部分别为，在沿着所述三个以上的弯曲线中的各自的弯曲线的方向上是柔性的，并且在垂直于各自的弯曲线的方向上是刚性的，并且其中，所述三个以上的弯曲线在交点处汇合。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述三个以上大致扁平的弯曲部包括：第一弯曲部，该第一弯曲部定义了第一弯曲线；第二弯曲部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉米·波尔坦斯基，
申请(专利权)人：阿莱恩技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US