[發(fā)明專利]反射鏡高精度裝夾裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110129356.1
• 申請日: 2011-05-18
• 公開（公告）號: CN102162900A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王平;田偉;王汝冬;王立朋;隋永新;楊懷江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;G02B7/00;G03F7/20
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 李曉莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超高精度光學(xué)元件檢測設(shè)備，具體說是對光學(xué)元件面形要求非常高的超精密光學(xué)設(shè)備中反射鏡或透鏡等光學(xué)元件的夾持裝置。

背景技術(shù)

通常使用超高精度的干涉儀來檢測光學(xué)元件的面形，要實現(xiàn)如此之高的檢測精度也對干涉儀自身的精度提出了很高的要求。對于大口徑光學(xué)元件來講，其重力變形在高精度應(yīng)用中變得尤為重要，如何補(bǔ)償重力變形對光學(xué)元件面形的影響就成為能否實現(xiàn)高精度檢測的重要因素。

光刻設(shè)備是電子行業(yè)的集成電路生產(chǎn)設(shè)備的核心，其通過一個物鏡系統(tǒng)來實現(xiàn)納米級線寬的光刻加工，為了實現(xiàn)如此高的精度，其自身的光學(xué)元件的面形要求需要達(dá)到1～2nm。

現(xiàn)在的光刻設(shè)備制造商通常使用超高精度的菲索干涉儀來檢測光刻鏡頭中的光學(xué)元件。在設(shè)計超高精度干涉儀時，如何保證光學(xué)元件的面形精度是非常重要的，對于大口徑光學(xué)元件來講，如何補(bǔ)償重力變形則成為保證面形精度的前提。菲索形式的干涉儀為了降低高度，通常會添加一個反射鏡來改變光路的方向，這塊反射鏡與水平成45°，因而其口徑要遠(yuǎn)大于光軸上的透鏡的口徑，并且反射鏡對精度的敏感性更高。

美國專利(公開號：US?6844994B2；公開日：2005年1月18日)公開了一種補(bǔ)償光學(xué)元件面形的技術(shù)。該技術(shù)利用壓電驅(qū)動器，通過閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，對光學(xué)元件表面施加力和彎矩，來補(bǔ)償光學(xué)元件的面形。但是該技術(shù)需要增加反饋控制系統(tǒng)和壓電驅(qū)動器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且直接作用在光學(xué)元件的表面，不適用于反射鏡。

美國專利(公開號：US?6239924B1；公開日：2001年5月29日)公開了一種透鏡的高精度裝夾結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通過三個撓性支撐來定位光學(xué)元件，通過9個彈簧片提供輔助支撐，使重力作用下的變形更加均勻。但是該技術(shù)比較適用于透鏡的裝夾，對于大口徑的反射鏡來說，其并未能有效地解決重力的影響，該技術(shù)中的支撐及壓緊結(jié)構(gòu)都是為了使重力變形更加均勻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種光學(xué)元件的裝夾裝置，它可以將反射鏡固定到鏡框上，并且不產(chǎn)生過約束，同時可以對重力造成的反射鏡面形變化進(jìn)行補(bǔ)償，從而保持滿意的光學(xué)性能。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。反射鏡高精度裝夾裝置，其特征是：主要包括有固定支架、鏡框內(nèi)環(huán)、鏡框外環(huán)、定位支撐結(jié)構(gòu)、壓緊結(jié)構(gòu)；所述的鏡框內(nèi)環(huán)和鏡框外環(huán)組成鏡框，并將反射鏡固定在鏡框中，且反射鏡直接與鏡框內(nèi)環(huán)接觸；所述的鏡框外環(huán)安裝在固定支架上，固定支架通過定位孔安裝在對稱布置的底板上；所述的鏡框內(nèi)環(huán)通過定位支撐結(jié)構(gòu)和與之相對應(yīng)的壓緊結(jié)構(gòu)固定在鏡框外環(huán)上；所述的定位支撐結(jié)構(gòu)安裝在鏡框外環(huán)上，并成120度均勻分布，與之相對應(yīng)的壓緊結(jié)構(gòu)同時安裝在鏡框外環(huán)上，并成120度均勻分布。

所述的定位支撐結(jié)構(gòu)和與之相對應(yīng)的壓緊結(jié)構(gòu)為偏心布置。所述鏡框內(nèi)環(huán)的下表面上布置了三個定位凹槽，分別為三角形凹槽、矩形凹槽、球形凹槽。所述的定位支撐結(jié)構(gòu)分別與所述的三角形凹槽、矩形凹槽、球形凹槽配合裝配。

所述的壓緊結(jié)構(gòu)包括：緊固螺釘、上墊塊、下墊塊、彈性壓片；壓緊結(jié)構(gòu)通過緊固螺釘固定在鏡框外環(huán)上；所述的上墊塊和下墊塊之間是成斜面形，上墊塊和下墊塊之間存在一個凹槽，用于放置彈性壓片。所述的彈性壓片包括：壓緊端、固定端、凸臺、連桿、通孔、矩形槽；壓緊端向下彎曲，固定端向上彎曲呈拱形，且壓緊端和固定端通過兩個連桿連接在一起；所述的凸臺位于壓緊端的末端接觸鏡框內(nèi)環(huán)，且凸臺的接觸面是平面；所述的固定端上設(shè)有通孔、兩個矩形槽。

有益效果：本發(fā)明廣泛應(yīng)用于超高精度光學(xué)元件檢測設(shè)備中反射鏡和透鏡光學(xué)元件的夾持。有效地解決了重力變形對裝置精確度的影響，且克服現(xiàn)有技術(shù)中夾持裝置過約束的問題。能夠嚴(yán)格保證反射鏡的納米級面形精度。特別是對利用菲索干涉儀檢測超高精度光學(xué)元件面型的準(zhǔn)確度給予了充分的保障。

附圖說明

下面結(jié)合附圖說明及具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的菲索干涉儀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的菲索干涉儀中反射鏡裝夾結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的A-A向的全剖視圖。

圖4為本發(fā)明的裝夾結(jié)構(gòu)內(nèi)環(huán)仰視圖。

圖5為本發(fā)明的菲索干涉儀中裝夾結(jié)構(gòu)去除內(nèi)環(huán)以后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明的支撐結(jié)構(gòu)與外環(huán)之間構(gòu)成動力學(xué)支撐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明的壓緊結(jié)構(gòu)中彈性壓片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為壓緊結(jié)構(gòu)中彈性壓片在圖7中C向和D向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明的補(bǔ)償重力變形作用原理示意圖。