[发明专利]可动镜片调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可动镜片调节装置，更涉及一种具有可动镜片调节装置的位移调整装置。

背景技术

先进光刻机曝光设备中的投影光学系统需要越来越小的波相差和畸变，同时在这种投影光学系统的曝光设备中，需要实时并易于对由各种环境因素导致的相差和畸变的变化进行补偿。为了解决这一类问题，采用一个或几个镜片位置可调的方式来补偿。

实现镜片可调机构方式很多，中国专利CN1317725A《曝光设备的光学元件保持装置》中压电元件组成的致动器驱动柔性四杆机构，四杆机构将致动器水平向的运动转换成活动透镜的光轴方向。其优点是精度高，发热低，噪音小，但是柔性连杆机构机构复杂，加工制造难度，安装也有较大困难。再者压电元件价格昂贵，经济性差。专利CN200720074897.8中可动镜片调整机构采用并列的二个线形滑轨作导向，伺服电机通过凸轮机构驱动可动镜片上下运动。然而凸轮加工难度大，不能实现自锁，且线形滑轨滑块与导轨之间存在一定的间隙，机构精度不高。

发明内容

一种可动镜片调节装置，用于调整可动件相对于固定件的轴向位置。可动镜片调节装置沿光轴依次包括主镜筒、圆周楔形块和多个滚轮。固定件固定在主镜筒内。圆周楔形块为沿主镜筒的圆周方向轴向厚度连续增大的楔形块，圆周楔形块可转动的设置在主镜筒下方。这些滚轮的轴固定在可动件上，这些滚轮放置在圆周楔形块的楔形面上，用于沿楔形面滚动。其中这些滚轮在楔形面上滚动时，可动件沿轴向移动。

可选的，可动镜片调节装置还包括主动齿轮和从动齿轮。主动齿轮由放置在该主镜筒外的伺服电机驱动。从动齿轮，啮合于该主动齿轮，该从动齿轮可滚动的设置于该固定件外围，该圆周楔形块固定在该从动齿轮上，用于在该主动齿轮的驱动下，随着该从动齿轮转动。

可选的，可动镜片调节装置还包括滚动组件，该从动齿轮通过滚动组件设置在固定件外围。该滚动组件包括滚动支座、多个滚珠和滚珠保持架。滚动支座固定在主镜筒上，该滚动支座的剖面为L型。多个滚珠沿水平向和垂直向设置于该滚动支座和该从动齿轮之间。滚珠保持架，保持这些滚珠位于滚动支座内。

可选的，其中该圆周楔形块为沿圆周均匀分布的三段楔形结构。

可选的，其中这些滚轮对应该圆周楔形块均匀分布。

可选的，可动镜片调节装置还包括均匀分布在该可动件周围的多个板簧片，这些板簧片的一端固定在主镜筒上，另一端固定在可动件上。

可选的，可动镜片调节装置还包括均匀分布的多根拉伸弹簧，这些拉伸弹簧连接该可动件和该固定件，用来保持该可动件在移动时不发生轴向偏离。

可选的，可动镜片调节装置还包括位移传感器，放置在该主镜筒之外，用于检测可动件与固定件的相对位移量。

可选的，其中该位移传感器为非接触式位移传感器。

可选的，可动镜片调节装置还包括多个微调螺杆装置，均匀设置在该可动件周围，用于调整该可动件水平向的平行度。

本发明提出的可动镜片调节装置中可动件通过固定在可动件上的滚轮绕圆周楔形块滚动来实现可动件的轴向运动。本可动镜片调节装置的运动精度可达到1um，结构紧凑，运行平稳，且重复性好。活动透镜运动行程大，可达到2mm，线性度好。

在可动件上的滚轮固定件上增加微调螺杆装置，通过转动微调螺杆来实现可动件的倾斜调整，提高了镜片倾斜调整的易操作性，微调螺杆装置自锁的特性，可以防止滚轮固定件在z向的漂移。

附图说明

图1为可动镜片调节装置结构示意图；

图2为可动镜片调节装置结构仰视示意图；

图3为可动镜片调节装置结构剖视示意图；

图4为微调螺杆装置的结构示意图。

具体实施方式

图1为可动镜片调节装置结构示意图；图2为可动镜片机构结构仰视示意图；图3为可动镜片机构结构剖视示意图。请结合参考图1～图3。

本实施例揭露的可动镜片调节装置是为了调整可动件9相对于固定件12的位置。

可动镜片调节装置主要包括：主镜筒1、滚动组件2、从动齿轮3、主动齿轮4、圆周楔形块5、伺服电机6、板簧片8，可动件9、微调螺杆装置10、固定件12，拉伸弹簧13，位移传感器16。

主镜筒1是整个可动镜片调节装置安装的基础，为固定件12、可动件9以及其他元件提供安装水平基准。

固定件12包括固定镜片镜筒12a和固定镜片12b。固定镜片镜筒12a通过均匀分布的螺钉26固定在主镜筒1上。固定镜片12b固定在固定镜片镜筒12a内。固定镜片12b与主镜筒1同光轴。