CN108120587B - 用于光学元件性能检测的试验台及试验台安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于光学元件性能检测设备技术领域，具体涉及一种用于光学元件性能检测的试验台及试验台安装方法。该试验台包括基座和工件台，所述基座用于支撑所述工件台并能够带动所述工件台共同移动，所述工件台上设有横向调节单元，所述基座包括支撑板，所述支撑板的下方设有可移动单元，所述可移动单元和所述支撑板之间设有高度调节单元，所述支撑板的上方的两个对称面上设有纵向调节单元，所述试验台的左、右两侧机架上均设有纵向限位单元。通过使用本发明所述的用于光学元件性能检测的试验台及试验台安装方法，能够为工件台提供一个可调节的安装基准面，同时装置本身具有能够实现平移运动，在工件台搬运过程中无需借助外部工具，简化了搬运过程。

Description

用于光学元件性能检测的试验台及试验台安装方法

技术领域

本发明属于光学元件性能检测设备技术领域，具体涉及一种用于光学元件性能检测的试验台及试验台安装方法。

背景技术

在光学性能参数的检测、光源性能参数检测及光刻等领域，要得到高质量的成像，检测系统必须具备精确调平调焦和对准功能，因此都需要用到工件台来实现对准和调焦功能，并且要求工件台六自由可调和超高的位置控制精度。目前高精度的工件台的长行程采用直线电机驱动控制、短行程采用微位移驱动器控制这样一种由粗到精的控制策略实现的。为了保证工件台位置控制的高精度，通常会引入六维激光干涉仪检测系统，用于检测和反馈工件的位置信息，消除和减小由于机械膨胀、振动等因素带来的误差。由于工件台的控制精度要求极高，所以其自身结构、支撑结构、安装基础结构都必须满足：高刚性、高稳定性以及轻量化，有利于高精度和高响应的运动控制。

为了达到高刚性、高稳定性，工件台的支撑子系统大多采用低膨胀率材料，对于成熟的光刻设备，工件台的模块化成度非常高。为了搬运和安装方便，在底部会设计气垫支撑，在结构的侧面会设计电动的定位与锁死机构。这样会使整个系统过于复杂化，虽然精度高，装调自动化程度高，功能全，但系统结构复杂、产品体积大、质量重且价格昂贵。此类设备均为专门订制设备，通常是针对光刻设备供应。对于一些检测实验、不追求产率、较少自由度需求的应用场合并不适合。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提出了一种用于光学元件性能检测的试验台，其中包括基座和工件台，所述基座用于支撑所述工件台并能够带动所述工件台共同移动，所述工件台的两个相反的侧面上设有横向调节单元，所述基座包括支撑板，所述支撑板的下方设有可移动单元，所述可移动单元和所述支撑板之间设有高度调节单元，所述支撑板的上方设有纵向调节单元，所述试验台的左、右两侧机架上均设有纵向限位单元，当所述基座和所述工件台移动到所述试验台的左、右两侧机架之间时，所述支撑板能够与所述纵向限位单元相贴合，通过调节所述高度调节单元来降低所述支撑板的高度，能够使所述支撑板贴靠在所述试验台的左、右两侧机架之间的高度限位单元上，通过调节所述纵向调节单元能够调节所述工件台在水平面内的纵向位置，通过调节所述横向调节单元能够调节所述工件台在水平面内的横向位置。

进一步地，所述可移动单元为滚轮。

进一步地，所述高度调节单元包括滚轮支架、高度调节螺母和锁紧螺母，所述滚轮通过所述滚轮支架连接于所述支撑板的下方，所述高度调节螺母设于所述滚轮支架的下方，用于调节所述滚轮支架的高度，所述锁紧螺母设于所述滚轮支架的上方，用于锁紧所述滚轮支架并固定所述滚轮支架的高度。

进一步地，所述纵向调节单元包括纵向固定板和纵向调节螺钉，所述纵向固定板为L型固定板，所述纵向固定板的一个板面垂直于所述支撑板的上表面，所述纵向固定板的另一个板面与所述支撑板的上表面相贴合并通过螺栓连接固定于所述支撑板的上表面，所述纵向调节螺钉设于所述纵向固定板的所述一个板面上，通过调节所述纵向调节螺钉能够调节所述工件台在水平面内的纵向位置。

进一步地，所述横向调节单元包括横向调节螺钉和横向调节支架，所述横向调节支架设于所述工件台的两个相反的侧面上，所述横向调节支架上设有横向调节螺钉，所述横向调节螺钉的伸出端能够与所述机架相贴合，通过调节所述横向调节螺钉的伸出长度来调整所述工件台在水平面内的横向位置。

进一步地，所述试验台的机架上还设有锁紧支架，所述锁紧支架上设有锁紧螺钉，通过旋紧所述锁紧螺钉能够将所述工件台在竖直方向内的高度进行固定。

进一步地，所述机架的下方设有用于对所述机架进行减震的隔振器。

进一步地，所述高度限位单元为楔形调节块。

本发明还提出了一种用于光学元件性能检测的试验台安装方法，根据上述所述用于光学元件性能检测的试验台进行实施，其中包括以下步骤：

将所述工件台置于所述基座上，锁紧所述纵向调节单元，调节所述高度调节单元，使所述支撑板和所述工件台提升到最高位置；

移动所述基座直至所述支撑板与所述纵向限位单元相贴合，调节所述高度调节单元，直至所述支撑板的下表面与所述高度限位单元相贴合，并将所述纵向限位单元锁紧；

调节所述横向调节单元，对所述工件台的横向位置进行调整。

进一步地，所述试验台安装方法还包括旋紧所述锁紧螺钉，将所述工件台在竖直方向内的高度进行固定。

通过使用本发明所述的用于光学元件性能检测的试验台及试验台安装方法，能够为工件台提供一个可调节的安装基准面，补偿了由于零部件加工、装配误差导致的安装基准面的位置误差，同时，装置本身具有能够实现平移运动，在工件台搬运过程中无需借助外部工具，简化了搬运过程。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为图1中基座的整体结构示意图。

附图中各标记表示如下：

10：基座、11：支撑板、12：滚轮、13：滚轮支架、14：高度调节螺母、15：锁紧螺母、16：纵向固定板、17：纵向调节螺钉；

21：工件台、22：机架、23：横向调节螺钉、24：横向调节支架、25：锁紧支架、26：锁紧螺钉、27：隔振器、28：高度限位单元、29：纵向限位单元。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1为本发明实施例的整体结构示意图。如图1所示，本实施例中试验台包括基座10和工件台21，基座10用于支撑工件台21并能够带动工件台21共同移动，工件台21的两个相反的侧面上设有横向调节单元，基座10包括支撑板11，支撑板11的下方设有可移动单元，可移动单元和支撑板11之间设有高度调节单元，支撑板11的上方设有纵向调节单元，试验台的左、右两侧机架22上均设有纵向限位单元29，当基座10和工件台21移动到试验台的左、右两侧机架22之间时，支撑板11能够与纵向限位单元29相贴合，通过调节高度调节单元来降低支撑板11的高度，使支撑板11贴靠在试验台的左、右两侧机架22之间的高度限位单元28上，通过调节纵向调节单元能够调节工件台21在水平面内的纵向位置，通过调节横向调节单元能够调节工件台21在水平面内的横向位置。

在本实施中，可移动单元为滚轮12。如图1所示，纸面内的左右方向为工件台的横向方向，纸面内的上下方向为竖直方向，垂直于纸面的方向为纵向方向。试验台整体采用型材结构加工制成，在横向和纵向方向上结构均各自对称，提高了加工的便利性，对称组件结构亦相同，一定程度提升了组件的互换性，也为工件台21提供了高强度、高刚度、高可靠性的支撑。

通过使用本发明所述的用于光学元件性能检测的试验台，能够为工件台21提供一个可调节的安装基准面，补偿了由于零部件加工、装配误差导致的安装基准面的位置误差，同时，装置本身具有能够实现平移运动，在工件台搬运过程中无需借助外部工具，简化了搬运过程。

图2为图1中基座10的整体结构示意图。如图2所示，高度调节单元包括滚轮支架13、高度调节螺母14和锁紧螺母15，滚轮12通过滚轮支架13连接于支撑板11的下方，高度调节螺母14设于滚轮支架13的下方，用于调节滚轮支架13的高度，锁紧螺母15设于滚轮支架13的上方，用于锁紧滚轮支架13并固定滚轮支架13的高度。

本实施例中，支撑板11为矩形板。在支撑板11下方的四个直角处设计有四个滚轮12，四个滚轮12均通过滚轮支架13与支撑板11相连。通过转动高度调节螺母14，可以调节滚轮支架13下方的伸出长度，从而改变基座10的整体高度。当滚轮支架13的下方伸出长度到达预计值时，通过旋紧锁紧螺母15将滚轮支架13进行锁死，固定了基座10的整体高度。

进一步地，纵向调节单元包括纵向固定板16和纵向调节螺钉17，纵向固定板16为L型固定板，纵向固定板16的一个板面垂直于支撑板11的上表面，纵向固定板16的另一个板面与支撑板11的上表面相贴合并通过螺栓连接固定于支撑板11的上表面，纵向调节螺钉17设于纵向固定板16上的垂直于支撑板11的板面上，通过调节纵向调节螺钉17能够调节工件台21在水平面内的纵向位置。

通过分别转动纵向调节螺钉17中的一个或几个，可以改变工件台21在水平面内的纵向位置及转角，即绕竖直方向轴线的转动。

进一步地，横向调节单元包括横向调节螺钉23和横向调节支架24，横向调节支架24设于工件台21的两个相对的侧面上，横向调节支架24上设有横向调节螺钉23，横向调节螺钉23的伸出端能够与机架22相贴合，通过调节横向调节螺钉23的伸出长度来调整工件台21在水平面内的横向位置。

通过转动横向调节螺钉23中的一个或几个，可以改变工件台21在水平面内的横向位置及转角，即绕竖直方向轴的转动。

进一步地，试验台的机架22上还设有锁紧支架25，锁紧支架25上设有锁紧螺钉26，通过调节锁紧螺钉26能够将工件台21在竖直方向内的高度进行固定。

锁紧支架25固定于左、右两侧机架22的内侧，锁紧支架25上设有锁紧螺钉26。当支撑板11的下表面与高度限位单元29相贴合时，通过调整高度限位单元28调整工件台21的高度，当工件台21达到预计高度时，通过旋紧锁紧螺钉26，可将工件台21固定于高度限位单元28的上方，防止工件台21在竖直方向内发生窜动。

在本实施例中，高度限位单元28为楔形调节块。在支撑板11的四个直角边的下方均设有一个楔形调节块。在锁紧螺钉26对工件台21进行锁紧前，通过调整楔形调节块的插入高度，可以改变工件台21在竖直方向的高度，同时根据楔形调节块的插入方式的不同，可以使工件台21底面与水平面之间产生不同方向的夹角。如图1所示，当左、右两侧的楔形调节块的插入高度不同时，工件台21的表面与水平面之间会产生一个绕纵向方向轴旋转产生的夹角。当前、后两侧的楔形调节块的插入高度不同时，工件台21的表面与水平面会产生一个绕横向方向轴旋转产生的夹角。从而，通过使用高度限位单元28、纵向调节单元和横向调节单元，可以同时对工件台21的六个自由度进行调整，满足定位需求。同时由于高度限位单元28和支撑板11之间采用斜面接触，可为整体结构提供良好的支撑刚度和稳定度。

进一步地，机架22的下方设有用于对机架进行减震的隔振器27。

本发明还提出了一种用于光学元件性能检测的试验台安装方法，包括以下步骤：

将工件台21置于基座10上，锁紧纵向调节单元，调节高度调节单元，使支撑板11和工件台21提升到最高位置。

通过转动纵向调节螺钉17，对工件台21的纵向位置进行调整。

移动基座10直至支撑板11与纵向限位单元29相贴合，调节高度调节单元，直至支撑板11的下表面与高度限位单元28相贴合，并将纵向限位单元29锁紧。

在机架22的内侧设有导向滑轨，支撑板11的下表面与高度限位单元28相贴合后，可沿导向滑轨对工件台21在纵向方向进行移动，降低基座10安装时的滑入和定位的难度。

调节横向调节单元，对工件台21的横向位置进行调整。

通过转动横向调节螺钉23，对工件台21的横向位置进行调整。

进一步地，当工件台21的位置设定好后，通过旋紧锁紧螺钉26，将工件台21在竖直方向内的高度进行固定，防止工件台21在竖直方向内发生窜动。

如果对工件台21定位完毕后，仍发现需要调整。可随时调整高度限位单元28、纵向调节螺钉17和横向调节螺钉23，对工件台21的位置进行调整。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.用于光学元件性能检测的试验台，其特征在于，包括基座和工件台，所述基座用于支撑所述工件台并能够带动所述工件台共同移动，所述工件台的两个相反的侧面上设有横向调节单元，所述基座包括支撑板，所述支撑板的下方设有可移动单元，所述可移动单元和所述支撑板之间设有高度调节单元，所述支撑板的上方设有纵向调节单元，所述试验台的左、右两侧机架上均设有纵向限位单元，当所述基座和所述工件台移动到所述试验台的左、右两侧机架之间时，所述支撑板能够与所述纵向限位单元相贴合，通过调节所述高度调节单元来降低所述支撑板的高度，能够使所述支撑板贴靠在所述试验台的左、右两侧机架之间的高度限位单元上，通过调节所述纵向调节单元能够调节所述工件台在水平面内的纵向位置，通过调节所述横向调节单元能够调节所述工件台在水平面内的横向位置；

所述横向调节单元包括横向调节螺钉和横向调节支架，所述横向调节支架设于所述工件台的两个相反的侧面上，所述横向调节支架上设有横向调节螺钉，所述横向调节螺钉的伸出端能够与所述机架相贴合，通过调节所述横向调节螺钉的伸出长度来调整所述工件台在水平面内的横向位置；

所述高度调节单元包括滚轮支架、高度调节螺母和锁紧螺母，所述滚轮通过所述滚轮支架连接于所述支撑板的下方，所述高度调节螺母设于所述滚轮支架的下方，用于调节所述滚轮支架的高度，所述锁紧螺母设于所述滚轮支架的上方，用于锁紧所述滚轮支架并固定所述滚轮支架的高度；

所述纵向调节单元包括纵向固定板和纵向调节螺钉，所述纵向固定板为L型固定板，所述纵向固定板的一个板面垂直于所述支撑板的上表面，所述纵向固定板的另一个板面与所述支撑板的上表面相贴合并通过螺栓连接固定于所述支撑板的上表面，所述纵向调节螺钉设于所述纵向固定板的所述一个板面上，通过调节所述纵向调节螺钉能够调节所述工件台在水平面内的纵向位置。

2.根据权利要求1所述的用于光学元件性能检测的试验台，其特征在于，所述可移动单元为滚轮。

3.根据权利要求1或2所述的用于光学元件性能检测的试验台，其特征在于，所述试验台的机架上还设有锁紧支架，所述锁紧支架上设有锁紧螺钉，通过旋紧所述锁紧螺钉能够将所述工件台在竖直方向内的高度进行固定。

4.根据权利要求1或2所述的用于光学元件性能检测的试验台，其特征在于，所述机架的下方设有用于对所述机架进行减震的隔振器。

5.根据权利要求1或2所述的用于光学元件性能检测的试验台，其特征在于，所述高度限位单元为楔形调节块。

6.用于光学元件性能检测的试验台安装方法，根据上述权利要求1-5中任一项所述用于光学元件性能检测的试验台进行实施，其特征在于，包括以下步骤：

将所述工件台置于所述基座上，锁紧所述纵向调节单元，调节所述高度调节单元，使所述支撑板和所述工件台提升到最高位置；

移动所述基座直至所述支撑板与所述纵向限位单元相贴合，调节所述高度调节单元，直至所述支撑板的下表面与所述高度限位单元相贴合，并将所述纵向限位单元锁紧；

调节所述横向调节单元，对所述工件台的横向位置进行调整。

7.根据权利要求6所述的用于光学元件性能检测的试验台安装方法，其特征在于，旋紧所述机架的锁紧螺钉，将所述工件台在竖直方向内的高度进行固定。