CN102213891B

CN102213891B - 一种可变光阑

Info

Publication number: CN102213891B
Application number: CN201010143667.9A
Authority: CN
Inventors: 王洪尊; 马很很; 储兆祥; 陈明杰
Original assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2030-04-09
Also published as: CN102213891A

Abstract

本发明提出一种可变光阑，包括：支撑架；旋转盘，和所述支撑架相连；安装板，和所述旋转盘相连；移动导轨组合，固定于所述安装板上；多组叶片组合，位于所述移动导轨组合上，所述叶片组合相互之间交错叠加，且相邻的所述叶片组合两端相连，多组所述叶片组合形成一环状结构；定位连杆，位于所述移动导轨组合和所述叶片组合之间，且和所述移动导轨组合和所述叶片组合分别相连；转动轴组合，位于所述安装板之上，且位于所述叶片组合一侧。本发明提供的可变光阑可变范围比较大，能够达到100mm以上；光阑圆孔的圆度较高，精度也更高；叶片结构也比较简单，易加工。

Description

一种可变光阑

技术领域

本发明涉及精密机械仪器领域，具体涉及一种可变光阑。

背景技术

投影物镜可变光阑主要用途是控制孔径(NA)的大小。在曝光系统中，不同的成像需求对应不同的数值孔径，并且由于光阑场曲的存在，不同孔径下光阑的轴向位置也不相同。所以为了实现上述功能，需要设计一种可以自动控制光阑大小的机械机构。

在一美国专利(专利号：US4460253)中提到，可变光阑由6片拥有不同曲率半径合成的曲线边缘、且可以分别绕着连接支点在转盘上转动的叶片组成。叶片内部有圆弧滑槽轨道，固定于转盘上的转轴放置在槽内；转盘转动时，转轴绕着转盘中心转动，在滑槽轨道内产生相对位移，从而带动叶片绕着连接支点发生转动；组成光阑小孔的叶片曲线边缘发生变化，达到小孔内径更改变化的目的。这种机构的特点是结构精巧，移动快速。其缺点是可变范围比较小、高精度光阑设计较复杂、叶片结构比较复杂，加工难度高。

发明内容

为了克服已有技术中存在的可变光阑可变范围较小且设计复杂的问题，本发明提供一种能够在较大的范围内进行变化且结构比较简单的可变光阑。

为了实现上述目的，本发明提出一种可变光阑，包括：支撑架；旋转盘，和所述支撑架相连；安装板，和所述旋转盘相连；移动导轨组合，固定于所述安装板上；多组叶片组合，位于所述移动导轨组合上，所述叶片组合相互之间交错叠加，且相邻的所述叶片组合两端相连，多组所述叶片组合形成一环状结构；定位连杆，位于所述移动导轨组合和所述叶片组合之间，且和所述移动导轨组合和所述叶片组合分别相连；转动轴组合，位于所述安装板之上，且位于所述叶片组合一侧。

可选的，所述支撑架为环状支撑架。

可选的，所述旋转盘内设置有多条滑动槽。

可选的，所述滑动槽为渐开线圆弧滑动槽。

可选的，所述可变光阑还包括旋转盘支撑轮组合，所述旋转盘支撑轮组合位于所述旋转盘之下，且位于所述支撑架一侧。

可选的，所述旋转盘支撑轮组合包括支撑块；弹性装置，固定于所述支撑块上；支撑轮，固定于所述支撑块内，且位于所述弹性装置的一侧。

可选的，所述可变光阑还包括外套，所述外套设置于所述可变光阑的外侧，且和所述旋转盘的一侧相连。

可选的，所述可变光阑还包括顶盖，所述顶盖和所述外套相连。

可选的，所述叶片组合包括：加固板；叶片，和所述加固板相连；定位板，和所述叶片相连；连接板，和所述定位板相连；导轨滑套，和所述连接板相连；螺钉，固定于所述连接板上。

可选的，所述转动轴组合包括轴承和转动轴，所述转动轴穿过所述轴承，所述转动轴的一端位于所述旋转盘内。

可选的，所述叶片组合的组数为大于或等于20组。

可选的，所述旋转盘外嵌套一齿圈。

本发明一种可变光阑的有益效果主要表现在：本发明提供的可变光阑的直径变化范围较大；由于所采用的叶片组合组数较多，因此光阑的圆孔圆度也较高，圆孔变化更平稳，精度也更高；另外，本发明可变光阑中的叶片组合的结构相对简单，易加工。

附图说明

图1为本发明一种可变光阑的俯视图。

图2为本发明一种可变光阑的仰视图。

图3为本发明一种可变光阑的第一局部剖视图。

图4为本发明一种可变光阑的第一局部放大图。

图5为本发明一种可变光阑的第二局部剖视图。

图6为本发明一种可变光阑的叶片组合结构示意图。

图7为本发明一种可变光阑的转动轴组合结构示意图。

图8为本发明一种可变光阑的旋转盘支撑轮结构示意图。

图9为本发明一种可变光阑的旋转盘结构示意图。

具体实施方式

本发明提出一种可变光阑，包括：支撑架；旋转盘，和所述支撑架相连，所述旋转盘内设置有多条滑动槽，所述滑动槽为渐开线圆弧滑动槽；安装板，和所述旋转盘相连；移动导轨组合，固定于所述安装板上；多组叶片组合，位于所述移动导轨组合上，所述叶片组合相互之间交错叠加，且相邻的所述叶片组合两端相连，多组所述叶片组合形成一环状结构，所述叶片组合包括：加固板；叶片，和所述加固板相连；定位板，和所述叶片相连；连接板，和所述定位板相连；导轨滑套，和所述连接板相连；螺钉，固定于所述连接板上；定位连杆，位于所述移动导轨组合和所述叶片组合之间，且和所述移动导轨组合和所述叶片组合分别相连；转动轴组合，位于所述安装板之上，且位于所述叶片组合一侧，所述转动轴组合包括轴承和转动轴，所述转动轴穿过所述轴承，所述转动轴的一端位于所述旋转盘内，所述旋转盘外嵌套一齿圈。

所述可变光阑还包括旋转盘支撑轮组合，所述旋转盘支撑轮组合位于所述旋转盘之下，且位于所述支撑架一侧。所述旋转盘支撑轮组合包括支撑块；弹性装置，固定于所述支撑块上；支撑轮，固定于所述支撑块内，且位于所述弹性装置的一侧。

所述可变光阑还包括外套，所述外套设置于所述可变光阑的外侧，且和所述旋转盘的一侧相连。

所述可变光阑还包括顶盖，所述顶盖和所述外套相连。

下面，结合附图对本发明作进一步的说明。

请参考图1，图1为本发明一种可变光阑的俯视图，从图上可以看出，该可变光阑的主体部分是由多个叶片组合1形成的，叶片组合1相互之间交错叠加，且相邻的叶片组合1两端相连，形成一环状结构，本实施例中采用了54组叶片组合，实际使用中，叶片组合的组数大于或等于20组，叶片组合的组数越多，所形成的圆形的圆度就更高，通过叶片组合中的叶片径向上前后移动，实现圆孔直径大小变化，本实施例中圆孔直径变化范围可以达到100mm以上，图中还可以看到位于可变光阑外侧的外套8，和旋转盘的一侧相连，外套8对整个光阑起到保护作用。

图2为本发明一种可变光阑的仰视图，多个旋转盘支撑轮组合9支撑起整个旋转盘，图中旋转盘支撑轮组合为6个；当叶片数量有变化时，旋转盘支撑轮组合的数量会作相应的变化。

图3为本发明一种可变光阑的第一局部剖视图，从图上可以看出本发明一种可变光阑的基本结构，安装板5为整个机构安装基准。移动导轨组合2通过螺钉固定在安装板5上；叶片组合1置于移动导轨组合2上，可以沿着直线导轨做直线运动；定位连杆3分别与叶片组合1和转动轴组合2螺钉连接；转动轴组合2置于旋转盘滑槽61内。旋转盘支撑轮组合9支撑着旋转盘6，支撑架7为环状支撑架。

图4为本发明一种可变光阑的第一局部放大图，图4中，可以看到旋转盘支撑轮组合9被安装在支撑环7内。

图5为本发明一种可变光阑的第二局部剖视图，从图5可以看出，旋转盘支撑轮组合9位于支撑架7一侧，支撑架7和外套8相连，顶盖10和外套8相连。

图6为本发明一种可变光阑的叶片组合结构示意图，叶片组合1由螺钉11、连接板12、导轨滑套13、铆钉14、定位板15、加固板16、叶片17组成。如图所示，叶片17由薄金属片加工而成，被夹在定位板15和加固板16中间，用铆钉14将它们固定，这样可以减少金属片发生变形。连接板12固定在定位板15上，导轨滑套13固定于连接板12内。

图7为本发明一种可变光阑的转动轴组合结构示意图，转动轴组合4由转动轴41、转动轴安装块42、螺钉43、轴承44和螺母45组成。转动轴41放置在旋转盘6中的滑动槽61内，可以自由转动，这样减小了转动轴41在滑动槽61内滑动产生的摩擦力，使滑动更加顺畅平稳。

图8为本发明一种可变光阑的旋转盘支撑轮结构示意图，弹簧91、支撑轮92、轮轴94分别固定于支撑块93上。支撑轮92可以减少旋转盘6转动时产生的摩擦力。弹簧91可以自动调节适应旋转盘6的重力。

图9为本发明一种可变光阑的旋转盘结构示意图，旋转盘6内有6条渐开线圆弧滑槽61，可以使转动轴41在内部滑动。旋转盘6外边可以嵌套一个齿圈62，动力齿轮带动齿圈62转动，再带动旋转盘6转动。这样设计降低零件加工难度，便于实现。

旋转盘6转动，带动转动轴组合4在旋转盘6中滑动槽61内移动，由于转动轴41可以自由旋转，因此减小了摩擦力，使移动顺畅平稳。转动轴组合4通过定位连杆3与叶片组合1固定不动，所以转动轴组合4的移动带动叶片组合1沿着直线导轨，在径向上前后移动，从而实现圆孔直径大小变化。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种可变光阑，其特征在于包括：

支撑架；

旋转盘，和所述支撑架相连，所述旋转盘内设置有多条滑动槽；

安装板，和所述旋转盘相连；

移动导轨组合，固定于所述安装板上，所述移动导轨组合设置有直线导轨；

多组叶片组合，位于所述移动导轨组合上，沿所述直线导轨运动，所述叶片组合相互之间交错叠加，且相邻的所述叶片组合两端相连，多组所述叶片组合形成一环状结构；

定位连杆，位于所述移动导轨组合和所述叶片组合之间，且和所述移动导轨组合和所述叶片组合分别相连；

转动轴组合，位于所述安装板之上，且位于所述叶片组合一侧，所述转动轴组合包括轴承和转动轴，所述转动轴穿过所述轴承，所述转动轴的一端位于所述旋转盘内的所述滑动槽中；

所述可变光阑通过转动所述旋转盘，带动所述转动轴组合在所述滑动槽内移动，所述转动轴组合通过所述定位连杆与所述叶片组合固定不动，所述转动轴组合的移动，带动所述叶片组合沿着所述直线导轨在径向上前后移动，实现圆孔直径大小变化。

2.根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于：所述支撑架为环状支撑架。

3.根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于：所述滑动槽为渐开线圆弧滑动槽。

4.根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于：所述可变光阑还包括旋转盘支撑轮组合，所述旋转盘支撑轮组合位于所述旋转盘之下，且位于所述支撑架一侧。

5.根据权利要求4所述的可变光阑，其特征在于：所述旋转盘支撑轮组合包括支撑块；弹性装置，固定于所述支撑块上；支撑轮，固定于所述支撑块内，且位于所述弹性装置的一侧。

6.根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于所述可变光阑还包括外套，所述外套设置于所述可变光阑的外侧，且和所述旋转盘的一侧相连。

7.根据权利要求6所述的可变光阑，其特征在于所述可变光阑还包括顶盖，所述顶盖和所述外套相连。

8.根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于：所述叶片组合包括：加固板；叶片，和所述加固板相连；定位板，和所述叶片相连；连接板，和所述定位板相连；导轨滑套，和所述连接板相连；螺钉，固定于所述连接板上。

9.根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于：所述叶片组合的组数为大于或等于20组。

10.根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于：所述旋转盘外嵌套一齿圈。