CN108983381B - 一种可动镜片调整机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可动镜片调整机构，所述可动镜片调整机构包括：可动镜片组件，包括光学镜片和固定所述光学镜片的镜座；驱动机构组件，设置在所述可动镜片组件的下方并用于调整所述可动镜片组件的位置；支撑座，所述驱动机构组件安装在所述支撑座上；通过所述驱动机构组件的运动实现所述可动镜片组件的三个自由度调整。本发明的可动镜片调整机构不仅结构简单，而且径向尺寸小。

Description

一种可动镜片调整机构
技术领域
本发明涉及集成电路装备制造领域，特别是涉及一种可动镜片调整机构。
背景技术
在光刻投影物镜中，由于镜片的制造和装配误差，使得物镜的成像像质变差，为了解决这一问题，一般采用可动镜片以补偿镜片的制造和装配误差。
中国申请公开CN102707404A中公开了一种用于光刻投影物镜的三自由度微动调整机构，其中的可动镜片由三个均布的柔性铰链支撑，通过3个柔性铰链的组合运动实现可动镜片X/Y方向运动，然而，由于柔性铰链结构占用了较大的径向空间，不适用于径向结构紧凑的场合。
因此，需要一种结构简单、径向尺寸小的可动镜片调整机构。
需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种本发明的目的在于提供一种可动镜片调整机构，能够实现对可动镜片组件的3个自由度的调整并且结构简单，径向尺寸小。
为了达到上述目的，在本申请的一个方面，提供一种可动镜片调整机构，包括：可动镜片组件，包括光学镜片和固定所述光学镜片的镜座；驱动机构组件，设置在所述可动镜片组件的下方并用于调整所述可动镜片组件的位置；支撑座，所述驱动机构组件安装在所述支撑座上；通过所述驱动机构组件的运动实现所述可动镜片组件的三个自由度调整。
在一些实施例中，所述驱动机构组件包括：柔性机构和驱动单元，所述柔性机构设置有穿过所述柔性机构的四个通孔，相当于四个支点，形成平行四边形四连杆机构，所述驱动单元用于驱动所述平行四边形四连杆机构运动。
在一些实施例中，所述驱动机构组件的数量为3个，均布在所述支撑座上。
在一些实施例中，所述驱动单元还包括驱动电机和预载弹簧组件，所述驱动电机驱动所述平行四边形四连杆机构沿第一方向运动，所述预载弹簧组件驱动所述平行四边形四连杆机构沿第二方向运动。
在一些实施例中，所述第一方向与第二方向相反。
在一些实施例中，所述预载弹簧组件包括预载弹簧和弹簧盖，所述预载弹簧设置在所述柔性机构的弹簧孔内并且其上盖有弹簧盖。
在一些实施例中，所述柔性机构采用弹性材料。
在一些实施例中，所述柔性机构还包括在所述柔性机构表面上的至少两对开槽，每对开槽中的两个槽对称设置。
本发明的有益效果是：本发明提供的可动镜片调整机构通过3个柔性的驱动机构组件驱动可动镜片，所述驱动机构组件布置在可动镜片的下方，不占用径向空间；而且，本发明的各驱动机构组件利用四连杆原理，实现水平向运动，由此通过3个驱动机构组件的四连杆机构的组合运动，实现可动镜片XY方向运动，因此，本发明的可动镜片调整机构不仅结构简单，而且径向尺寸小。
附图说明
通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式，本发明所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。
图1和2分别示出了根据本发明实施例的可动镜片调整机构的整体结构图和截面图；
图3示出了根据本发明实施例的可动镜片调整机构的驱动机构组件的结构图；
图4示出了根据本发明实施例的驱动机构组件的柔性机构的结构图；
图5示出了根据本发明实施例的驱动机构组件的柔性机构的立体图；
图6示出了根据本发明实施例的柔性机构所形成的连杆机构的原理图；
图7示出了根据本发明实施例的柔性机构所形成的连杆机构在Z方向上运动原理图。
元件标号说明：
100驱动机构组件 200可动镜组
110柔性机构 120弹簧盖
130预载弹簧 140驱动电机
201镜座 202可动镜片
300支撑座
110a、110b、110c、110d 连杆
H1、H2、H3、H4 开通孔处
K1、K2 开槽处。
应当了解，说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在说明书附图的多幅附图中，相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
下面，结合附图对本发明的具体实施例进行描述。请参阅图1-7所示，本发明提供一种可动镜片调整机构，可实现对可动镜组200的3个自由度的调整。
图1和2分别示出了根据本发明实施例的可动镜片调整机构的整体结构图和截面图。所述可动镜片调整机构主要包括：驱动机构组件100、可动镜片组件200、支撑座300。所述可动镜组200包括光学镜片202和固定所述光学镜片202的镜座201。所述支撑座300是整个机构的安装基础，在本实施例中，所述支撑座300上安装有3个驱动机构组件100，所述可动镜片组件200安装在所述3个驱动机构组件100上，通过所述3个驱动机构组件100的组合运动实现对可动镜片组件200的3个自由度的调整。但本发明不限于此，也可包括任何合适数量的驱动机构组件100。优选地，所述3个驱动机构组件100均布在所述支撑座300上。
图3示出了根据本发明实施例的可动镜片调整机构的驱动机构组件100的结构图。所述驱动机构组件100主要包括柔性机构110和驱动单元，柔性机构110由一柔性块构成(在下文中也称为柔性块110)，所述柔性块设置有贯穿所述柔性块的四个通孔，相当于四个支点，形成平行四边形四连杆机构，所述镜座201固定在所述柔性块110上，所述驱动单元用于驱动所述平行四边形四连杆机构运动，从而带动所述可动镜片组件200运动。所述驱动单元包括预载弹簧组件和驱动电机140。所述预载弹簧组件包括预载弹簧130和弹簧盖120，所述预载弹簧130设置在柔性块110中的弹簧孔内，所述弹簧盖120盖在所述预载弹簧130上。
图4和5分别示出了根据本发明实施例的驱动机构组件100的柔性块110的结构图和立体图。所述柔性块110为整个可动镜片调整机构的关键零件，采用弹性材料，优选地，可采用弹性金属材料。所述柔性块110的结构如图4和5所示，在H1、H2、H3和H4处开通孔，所述通孔穿过所述柔性块110，并能够使材料往预定方向上变形，H1、H2、H3和H4处的四个通孔相当于杠杆装置中的四个支点。
进一步，在柔性块的H1和H2、H1和H4、以及H4和H3的通孔之间开狭槽，确保H1和H2之间的狭槽分别与H3和H4之间的狭槽长度相等且平行，且H2和H3位于同一高度，H1和H2、H1和H4、以及H4和H3之间狭槽可分别构成连杆110b、110a和110c，由此所述柔性机构110可简化为一个平行四边形四连杆机构。所述柔性机构110与可动镜片组件200连接固定，从而对可动镜片组件200的位置进行调整。但本发明不限于此，也可在任何合适的位置处开通孔并形成任何合适数量的平行四边形四连杆机构。这种设计使机构小巧紧凑，拥有稳定的弹性系数。
如图4和6所示，本实例中，所述平行四边形四连杆机构在H2、H3处形成固定支点，在H1、H4处形成可动支点，所述柔性机构110还包括连杆110d，所述连杆110d设置于所述平行四边形四连杆机构水平一侧，能够简化所述柔性机构110，缩小所述柔性机构110在Z向尺寸。所述驱动机构通过驱动连杆110d围绕H3处支点运动实现驱动所述平行四边形四连杆机构运动。
如图5所示，在一些实施例中，可在在柔性块的K1和K2处分别开槽，每个开槽处形成两个对称的槽，以避免3个驱动机构组件100的3个柔性块110在调整过程中由于运动不一致而出现卡死现象。
图6和7分别示出了根据本发明实施例的柔性块所形成的连杆机构的原理图以及该连杆机构在Z方向上运动的原理图。如图6所示，可通过驱动电机140的驱动力M驱动连杆110c做旋转运动，实现带动连杆110a做第一方向运动。相反地，可通过预载弹簧130驱动连杆110c做反向旋转运动，实现带动连杆110a做第二方向运动。优选地，所述第一方向为水平方向，所述第二方向与第一方向相反。
如图7所示，通过驱动电机140驱动连杆110c绕H3做旋转运动，可实现连杆110a做水平方向运动，进而通过驱动机构组件100的三个组合的柔性块110就可实现可动镜片组件200的XY方向调整。
上述实施例是用于例示性说明本发明的原理及其功效，但是本发明并不限于上述实施方式。本领域的技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，在权利要求保护范围内，对上述实施例进行修改。因此本发明的保护范围，应如本发明的权利要求书覆盖。

Claims (7)

1.一种可动镜片调整机构，其特征在于，包括：
可动镜片组件，包括光学镜片和固定所述光学镜片的镜座；
驱动机构组件，设置在所述可动镜片组件的下方并用于调整所述可动镜片组件的位置；所述驱动机构组件包括：柔性机构和驱动单元，所述柔性机构设置有穿过所述柔性机构的四个通孔，相当于四个支点，形成平行四边形四连杆机构，所述柔性机构还包括一设置在所述平行四边形四连杆机构靠近所述驱动单元的一侧的连杆，所述连杆从所述平行四边形四连杆机构底部的平行位置连续延伸至所述柔性机构的顶部，所述驱动单元用于驱动设置在所述平行四边形四连杆机构靠近所述驱动单元的一侧的连杆运动实现驱动所述平行四边形四连杆机构在水平方向的运动；
支撑座，所述驱动机构组件安装在所述支撑座上；
通过所述驱动机构组件的运动实现所述可动镜片组件的三个自由度调整。
2.根据权利要求1所述的可动镜片调整机构，其特征在于，所述驱动机构组件的数量为3个，均布在所述支撑座上。
3.根据权利要求1所述的可动镜片调整机构，其特征在于，所述驱动单元还包括驱动电机和预载弹簧组件，所述驱动电机驱动所述平行四边形四连杆机构沿第一方向运动，所述预载弹簧组件驱动所述平行四边形四连杆机构沿第二方向运动。
4.根据权利要求3所述的可动镜片调整机构，其特征在于，所述第一方向与第二方向相反。
5.根据权利要求3所述的可动镜片调整机构，其特征在于，所述预载弹簧组件包括预载弹簧和弹簧盖，所述预载弹簧设置在所述柔性机构的弹簧孔内并且其上盖有弹簧盖。
6.根据权利要求5所述的可动镜片调整机构，其特征在于，所述柔性机构采用弹性材料。
7.根据权利要求6所述的可动镜片调整机构，其特征在于，所述柔性机构还包括在所述柔性机构表面上的至少两对开槽，每对开槽中的两个槽对称设置。
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