一种光学元件装配件，该光学元件装配件具有通过多个挠曲件悬在外部部件内的内部部件。第一平移调整仪器和第二平移调整仪器设置成使内部部件在正交于光轴的平移平面内平移，其中每个平移调整仪器具有致动器和轴，该致动器可沿平行于平移平面的直线行进路径在外部部件内运动，而轴在外部部件和内部部件之间延伸，且该轴利用第一球窝接头连接于致动器并利用第二球窝接头连接于内部部件。致动器的用于第一平移调整仪器的直线行进路径基本正交于致动器的用于第二平移调整仪器的直线行进路径。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总地涉及部件装配件，且具体地说涉及用于光学元件的装配件，该装配件允许在正交于光轴的平面内进行可调整平移。
技术介绍
光刻或微刻的设备广泛用在制造微电子半导体器件和其它微型器件中。在光刻中，光学系统引导光能，从而以高分辨率和精密对准性将图案记录在形成于硅片或其它基质上的感光层上。持续的小型化改进将越来越多的挑战需求放在用于此种功能的光学系统的性能和精度上。微刻光学系统相当大且复杂，并包含多个光学元件。层叠环状透镜组件构造较佳地用于例如在授予Bruning等人的题为“Decoupled Mount for Optical Element and Stacked Annuli Assembly”的美国专利讨观482中所描述类型的光学仪器。具有极其高质量的透镜用于微刻。通常，这些透镜(称为“分档透镜”)包括多个元件，且每个透镜元件极其精确地安装在由不锈钢制成的圆柱形“单元”中。每个这些单元制造成具有极其精密的公差。例如，啮合面是对地平坦且平行的，从而当组装好透镜时，每个后续单元螺栓连接于相邻单元的表面，而可进行微小调整或者无法进行调整。一旦已组装好所有单元，则对整个透镜进行测试，并发现任何不希望的变形或图像失真。实际上，在首次完全组装好透镜之后，通常通过严格的测试来确定一个或多个元件须沿X或Y方向进行轻微运动，以校正所测得的光缺陷。须在不会对邻近部件的位置造成不利影响并且不会改变透镜元件沿光轴位置的条件下实施此种类型的调整。在一些情形中，此种类型的校正需将透镜组件拆开、重新调整透镜位置、重新组装并重新测试。对那些光学制造领域的技术人员已知的是，由于人为误差这会是费钱且费时的程序。可满足进行X-Y定心调整需求的替代策略与透镜单元本身的设计有关，而内环连接于外部装配件。此种应用例如用在复杂的光学装配件中，而在授予Trunz等人的题为 “Optical Imaging Device, Particularly an Objective, with at Least One Optical Element”的美国专利号6191898中披露此种复杂的光学装配件。此种设计类型的外部装配件对结构进行支承并安装于透镜组件中的相邻单元，而内环携带所要调整的透镜元件。然后，使用一个或多个相反的调整螺钉，以将内环驱使到正交于光轴(Z轴线)的X-Y平面内的较佳位置。虽然使用支承在外部装配件内的内环的解决方案能减轻在需要于X-Y平面内进行调整时、对于拆开透镜组件的需求，然而实际上此种类型的应用存在缺点。此种类型的传统解决方案会在调整过程中经受摩擦力和表面打滑，这会产生不理想且无法预测的附加运动，使得为了沿一个方向改变内环位置而进行的调整会产生相对于正交方向的不利运动。 会难于从一次调整到下一次调整中预测不利运动量，且该不利运动量取决于各种因素，例如表面轮廓和抛光度以及致动螺钉或用于从动致动器和固定致动器的其它致动器轴的转动位置、从动致动器和非从动致动器与内环之间的接触角以及X-Y平面中的起始位置和结束位置。因此，当使用传统构造的致动器来进行X-Y平面定位时，结果会较不令人满意。摩擦力和机械接口处表面尺寸的变化的不利影响会致使在调整时所产生的一些附加运动量难于预测。用于进行X-Y平面调整而提出的多个传统解决方案是相当复杂的，并且包括大量部件，从而当进行调整时增大产生不利附加运动的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进透镜安装和调整的技术。考虑该目的，本专利技术提供一种光学元件装配件，该光学元件装配件包括内部部件，该内部部件通过多个挠曲件悬在外部部件内；以及第一平移调整仪器和第二平移调整仪器，该第一平移调整仪器和该第二平移调整仪器设置成使内部部件在正交于光轴的平移平面内平移，其中每个平移调整仪器包括(i)致动器，该致动器可沿平行于平移平面的直线行进路径在外部部件内运动；(ii)轴，该轴在外部部件和内部部件之间延伸，且该轴利用第一球窝接头连接于致动器并利用第二球窝接头连接于内部部件；其中，致动器的用于第一平移调整仪器的直线行进路径基本正交于致动器的用于第二平移调整仪器的直线行进路径。在此披露的光学元件装配件提供可调整的X-Y平移运动。此种光学元件装配件的一个优点是提供可控制的平移运动，比起替代的装配件应用能减小摩擦并且更能预测附加运动。光学元件装配件的又一优点是提供减小可动部件上应力的平移运动。 附图说明图1是相对于标准坐标轴示出理想透镜装配件的整个功能的立体图。图2A和2B示出内部部件通过一系列挠曲件悬在外部部件内的光学元件装配件的立体图。图3是示出具有正交设置的平移调整仪器的光学元件装配件的平面图。图4是示出单个平移调整仪器的放大立体剖视图。图5A、5B、5C以及5D是示出平移调整仪器操作的示意平面图，即使内部部件沿位于纸面中的平移平面运动至各个位置。图6是平移调整仪器的示意侧视图，示出运动分量，并包括附加运动。图7是光学元件装配件在一体式实施例中的立体图。图8是平移调整仪器的放大剖视图，该平移调整仪器在一实施例中将成对弹簧用在加载部件。具体实施例方式在此示出附图并对其进行描述，以说明根据各个实施例的透镜固定装置和致动机构的操作和制造的关键原理，描画这些附图并不试图示出实际尺寸或比例。一些夸大会是有必要的，以强调基本结构关系或操作原理。在本披露的上下文中，属于“顶部”和“底部”是相对的，且并不指代表面的任何必要定向，但却简单用于指代并区分部件或材料块的相对表面。参照图1，示出在框架12中的内部部件，即透镜支架10，而参照CTZ轴线通常用于微刻透镜仪器和其它的透镜组件。Z轴线相当于光轴0。各种实施例的光学元件装配件使用图1所示的整个构造，并提供一仪器，该仪器允许对透镜支架10沿X-Y平面、正交于光轴 (Z)的相对位置调整进行测量。已知在光学设计和精密机械领域可使用挠曲件来连接两个本体，以限定某些型式的约束，由此在两个本体之间允许某些所希望的自由度(DOF)，同时约束或抑制其它自由度。图2A和2B的立体图示出使用根据一实施例的挠曲件的光学元件装配件20。光学元件装配件20具有通过挠曲件沈的设置悬在外部部件M内的内部部件22。参照图1，内部部件22相当于透镜支架10并且可用于沿光轴0保持透镜、镜子、棱镜、薄膜、衍射光栅或其它光学元件；外部部件M相当于框架12，用于固定于其它光学元件装配件，而其它光学元件装配件位于例如微刻透镜仪器中的环圈内。挠曲件沈在图2A和2B所示的实施例中具有折叠板类型。在本申请中更简称为折叠挠曲件的折叠板挠曲件沿其折叠线提供单一约束。所示的实施例使用折叠挠曲件的约束设置，该折叠挠曲件使它们的折叠定向成平行于光轴0，以刚性地约束Z轴线运动并约束绕X和Y轴线的旋转。基本周向于内部部件22和光轴0的切向挠曲件32对于Z轴线旋转提供切向约束。沿X轴线和Y轴线的两个自由度保持在内部部件22和外部部件M之间。提供第一平移调整仪器30a和第二平移调整仪器 30b，且如图所示切除外部部件M的一部分，以更佳地观察平移调整仪器30a。对于安装透镜元件的实施例，在内部部件22内设有孔观。由虚线箭头示出的加载力L通常由弹簧、挠曲件或其它在图2A和2B中未示出、但随后进行描述的其它机构所提供。图2B的立体图相对于参照轴线X-Y和光本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光学元件装配件，包括：内部部件，所述内部部件通过多个挠曲件悬在外部部件内；以及第一平移调整仪器和第二平移调整仪器，所述第一平移调整仪器和所述第二平移调整仪器设置成使所述内部部件在正交于光轴的平移平面内平移，其中每个平移调整仪器包括：（ｉ）致动器，所述致动器可沿平行于所述平移平面的直线行进路径在所述外部部件内运动；（ｉｉ）轴，所述轴在所述外部部件和所述内部部件之间延伸，且所述轴利用第一球窝接头连接于所述致动器并利用第二球窝接头连接于所述内部部件；其中，所述致动器的用于所述第一平移调整仪器的直线行进路径基本正交于所述致动器的用于所述第二平移调整仪器的直线行进路径。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·L·布兰丁，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。