CN108983414B - 光学反射镜、光学反射镜系统及曝光机 - Google Patents

光学反射镜、光学反射镜系统及曝光机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种光学反射镜、光学反射镜系统及曝光机,涉及光学反射镜技术领域,以解决如何调节光学反射镜表面曲率的问题。其中,所述光学反射镜包括:基座;安装于所述基座上的磁致伸缩位移计阵列,所述磁致伸缩位移计能够在电流的控制下发生伸缩运动;设置于所述磁致伸缩位移计阵列上的柔性光学反射镜。本发明提供的光学反射镜用于调节光学反射镜表面曲率,从而使经光学反射镜反射后的光线符合实际需求。

Description

光学反射镜、光学反射镜系统及曝光机
技术领域
本发明涉及光学反射镜技术领域,尤其涉及一种光学反射镜、光学反射镜系统及曝光机。
背景技术
在诸如TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器,Thin Film Transistor-LiquidCrystal Display)等生产工艺中,会使用接近式曝光机对基板进行曝光。在接近式曝光机中,高压汞灯产生的光线(紫外线以及其他波长的电磁波)经过一系列的光学组件到达光学反射镜,光学反射镜对光线进行反射,使光线投射到设备基台的基板上。通常情况下,照射到基台上的光线需要照度均匀分布才能保证曝光工艺准确、顺利实现。
但是在实际的生产中,由于光线随着曝光灯使用时间的增长会发生变化,并且光学反射镜以及其它光学组件的设计误差、制造误差和安装误差等因素,都会导致投射到设备基台上的照度分布不均匀,导致曝光工艺良率下降,从而影响产品良率。
发明内容
针对上述现有技术中所存在的问题,本发明的实施例提供一种光学反射镜、光学反射镜系统及曝光机,以解决经光学反射镜反射的光照度分布不均匀的问题。
为了实现上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明的实施例提供一种光学反射镜,所述光学反射镜包括:基座;安装于所述基座上的磁致伸缩位移计阵列,所述磁致伸缩位移计能够在电压或电流的控制下发生伸缩运动;设置于所述磁致伸缩位移计阵列上的柔性光学反射镜。
本发明实施例提供的光学反射镜,利用磁致伸缩效应,通过控制施加在相应的磁致伸缩位移计上的电压或电流,以改变相应的磁致伸缩位移计的伸缩量,从而通过多个磁致伸缩位移计对柔性光学反射镜的表面不同位置的曲率进行调整,以使柔性光学反射镜上相应位置点的表面曲率满足要求,从而使经光学反射镜投射的光线符合实际需求。当上述光学反射镜应用于曝光机中时,可以通过调整光学反射镜的表面不同位置的曲率,使得经光学反射镜投射的光线照度均匀,提高了曝光工艺的良率,从而有利于提高产品良率。
可选的,所述基座包括:位移计安装基板,所述位移计安装基板的一侧设置有多个位移计安装孔,所述磁致伸缩位移计阵列所包括的多个磁致伸缩位移计一一对应地安装于所述多个位移计安装孔内;与所述多个位移计安装孔一一配合的多个固定盖板,每个所述固定盖板设有第一通孔,所述多个磁致伸缩位移计的端部一一对应地穿过所述多个固定盖板的第一通孔;设置于所述位移计安装基板的另一侧的温控基板,用于使所述磁致伸缩位移计的温度保持在设定温度范围内。
可选的,所述磁致伸缩位移计包括:磁场屏蔽外壳,所述磁场屏蔽外壳的顶面设有第二通孔;设置于所述磁场屏蔽外壳内部的位移执行部件,所述位移执行部件的一端穿入所述第二通孔;覆盖在所述第二通孔外侧的第一薄膜,所述第一薄膜具有柔性,且能够屏蔽磁场;设置于所述第一薄膜背向所述位移执行部件一侧的第一位移传导柱,所述第一位移传导柱与所述第一薄膜粘贴连接。
可选的,所述位移执行部件包括:磁致伸缩体,所述磁致伸缩体包括多个磁致伸缩柱,每个所述磁致伸缩柱表面包覆绝缘材料,以使所述多个磁致伸缩柱彼此绝缘;螺旋套设在所述磁致伸缩体周向外侧的螺线管;环状的磁通循环部件,由多个环状的磁导片和多个环状的绝缘片交替层叠形成;所述磁通循环部件包括相对的第一位置和第二位置,所述磁通循环部件在所述第二位置处设有第三通孔,且所述第三通孔与所述第二通孔相对应;所述磁致伸缩体设置于所述磁通循环部件的环状中空区域内,所述磁致伸缩体的一端穿入所述第三通孔,所述磁致伸缩体的另一端与所述第一位置通过导体连接;设置于所述第三通孔内的第二位移传导柱,用于与所述磁通循环部件形成磁通回路,所述第二位移传导柱的一端与所述磁致伸缩体的对应所述第三通孔的端部相接触;覆盖于所述第三通孔外侧的第二薄膜,所述第二薄膜具有柔性,且能够防止漏磁;设置于所述第二薄膜背向所述磁通循环部件一侧的第三位移传导柱,所述第三位移传导柱穿入所述第二通孔。
可选的,所述磁场屏蔽外壳包括:屏蔽体,所述屏蔽体为一端敞口的多层壳体结构,由内至外所述屏蔽体包括交替层叠设置的至少一层绝缘层和至少一层屏蔽层,且所述屏蔽体最内层为绝缘层,最外层为屏蔽层;与所述屏蔽体相配合的屏蔽盖,由内至外所述屏蔽盖包括交替层叠设置的至少一层绝缘层和至少一层屏蔽层,所述屏蔽盖的至少一层绝缘层与所述所述屏蔽体的至少一层绝缘层一一对应设置,所述屏蔽盖的至少一层屏蔽层与所述所述屏蔽体的至少一层屏蔽层一一对应设置,且所述屏蔽盖最内层为绝缘层,最外层为屏蔽层;所述屏蔽盖上设置有所述第二通孔。
可选的,所述磁致伸缩位移计还包括:设置于所述第二通孔内的圆柱环,所述圆柱环套设于所述位移执行部件穿入所述第二通孔的一端的外侧,所述圆柱环用于隔离所述第二通孔的内壁与所述位移执行部件穿入所述第二通孔的一端;设置于所述第二通孔内第四位移传导柱,所述第四位移传导柱位于所述位移执行部件穿入所述第二通孔的一端的顶部;设置于所述位移执行部件穿入所述第二通孔的一端与所述第四位移传导柱之间的第三薄膜,所述第三薄膜具有柔性,且能够屏蔽磁场。
可选的,所述柔性光学反射镜包括:柔性衬底基板,以及,附着在所述柔性衬底基板上的光学反射膜,所述光学反射膜包括金属反射膜、全电介质反射膜或者金属电介质反射膜。
可选的,所述柔性光学反射镜与各所述磁致伸缩位移计的顶端粘接连接;或者,各所述磁致伸缩位移计的顶部设有吸盘,所述柔性光学反射镜通过所述吸盘与各所述磁致伸缩位移计的顶端吸附连接。
第二方面,本发明的实施例提供了一种光学反射镜系统,包括如第一方面所述的光学反射镜,所述光学反射镜系统还包括与所述光学反射镜连接的控制器,用于根据对所述柔性光学反射镜上各位置点的表面曲率的要求,控制施加在相应的磁致伸缩位移计上的电压或电流,以改变相应的磁致伸缩位移计的伸缩量,使所述柔性光学反射镜上相应位置点的表面曲率满足要求。
本发明实施例所提供的光学反射镜系统所能实现的有益效果,与第一方面所提供的光学反射镜所能达到的有益效果相同,在此不做赘述。
可选的,所述光学反射镜系统还包括:
与所述控制器连接的光学传感器,所述光学传感器用于检测被所述光学反射镜投射到物体表面各位置点的光线照度值,并将检测得到的光线照度值反馈给所述控制器;与所述控制器和所述多个磁致伸缩位移计连接的供电装置,所述供电装置用于在所述控制器的控制下为所述多个磁致伸缩位移计分别提供电压或电流。
第三方面,本发明的实施例提供了一种曝光机,所述曝光机包括如第一方面所述的光学反射镜。
本发明实施例所提供的曝光机所能实现的有益效果,与第一方面所提供的光学反射镜所能达到的有益效果相同,在此不做赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例中光学反射镜的示意图;
图2为本发明实施例中光学反射镜的另一示意图;
图3为本发明实施例中光学反射镜的固定盖板的示意图;
图4为本发明实施例中光学反射镜的磁致伸缩位移计的示意图;
图5为本发明实施例中光学反射镜的位移执行部件的示意图;
图6为本发明实施例中光学反射镜的磁通循环部件中绝缘片和磁导片的示意图;
图7为本发明实施例中光学反射镜的磁通循环回路的示意图;
图8为本发明实施例中光学反射镜的磁场屏蔽外壳的示意图;
图9为本发明实施例中光学反射镜的屏蔽体的局部放大图;
图10为本发明实施例中光学反射镜系统的示意图。
附图标记:
1-基座, 11-位移计安装基板, 12-位移计安装孔,
13-固定盖板, 131-第一通孔, 14-温控基板,
2-磁致伸缩位移计, 21-磁场屏蔽外壳, 211-第二通孔,
212-屏蔽体, 2121-绝缘层, 2122-高频磁场屏蔽层,
2123-低频磁场屏蔽层, 2124-突出部, 213-屏蔽盖,
214-第四位移传导柱, 215-第三薄膜, 216-圆柱环,
22-位移执行部件, 221-磁致伸缩体, 2211-磁致伸缩柱,
222-螺线管, 223-磁通循环部件, 2231-第一位置,
2232-第二位置, 2233-第三通孔, 2234-磁导片,
2235-绝缘片, 224-第二位移传导柱, 225-第二薄膜,
226-第三位移传导柱, 23-第一薄膜, 24-第一位移传导柱,
3-柔性光学反射镜, 31-柔性衬底基板, 32-光学反射膜,
4-控制器, 5-光学传感器, 6-供电装置,
7-光学反射镜, 8-基台。
具体实施方式
下面将结合本发明申请实施例中的附图,对本发明申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明申请保护的范围。
请参阅图1和图2,本发明实施例提供的光学反射镜包括基座1、磁致伸缩位移计整阵列和柔性光学反射镜3。其中,磁致伸缩位移计整阵列安装于基座1上,磁致伸缩位移计2能够在电压或电流的控制下发生伸缩运动;柔性光学反射镜3设置于磁致伸缩位移计整阵列上。
本发明实施例提供的光学反射镜,利用磁致伸缩效应,通过控制施加在相应的磁致伸缩位移计2上的电压或电流,以改变相应的磁致伸缩位移计2的伸缩量,通过多个磁致伸缩位移计2对柔性光学反射镜3的表面不同位置的曲率进行微调,以使所述柔性光学反射镜3上相应位置点的表面曲率满足要求,从而使经光学反射镜反射后的光线符合实际需求。
当上述光学反射镜应用于曝光机中时,可以通过调整光学反射镜的表面不同位置的曲率,使得经光学反射镜投射的光线照度均匀,提高了曝光工艺的良率,从而有利于提高产品良率。
需要说明的是,所谓磁致伸缩是指铁磁性物质(磁性材料)由于磁化状态的改变,其尺寸在各方向发生变化。铁磁性物质在外磁场作用下,其尺寸伸长(或缩短),去掉外磁场后,其又恢复原来的长度,这种现象称为磁致伸缩现象(或效应)。磁致伸缩的产生源于3个方面,即自发变形、形状效应和场致变形。自发变形和形状效应的产生是材料本身固有的,不受外磁场的影响。场致变形是由自旋与轨道耦合能和物质的弹性能平衡而产生的,与磁化过程密切相关,并且随应力变化而变化。通常所说的磁致伸缩是指由场致变形引起的,外磁场作用下材料尺寸会发生变化。磁致伸缩过程中磁能转换成机械能,在无机械约束时通常以位移的形式输出,在有机械约束时以位移和力的形式输出。本发明的实施例即是利用了磁致伸缩效应实现柔性光学反射镜3上相应位置点的表面曲率调整的。
如图2所示,在一些实施例中,基座1包括位移计安装基板11、多个固定盖板13和温控基板14。
位移计安装基板11的一侧设置有多个位移计安装孔12,磁致伸缩位移计整阵列所包括的多个磁致伸缩位移计2一一对应地安装于多个位移计安装孔12内。
多个固定盖板13与多个位移计安装孔12一一配合,每个固定盖板13设有第一通孔131,多个磁致伸缩位移计2的端部一一对应地穿过多个固定盖板的第一通孔131。
位移计安装基板11可以采用热传导性能良好、结构强度好的轻质高分子材料或其他特种材料,例如线性低密度聚乙烯等材料。一方面,位移计安装基板11可以起到固定磁致伸缩位移计2的作用,另一方面,通过其良好的热传导性能,可以使磁致伸缩位移计2的温度保持恒定,以消除温度对磁致伸缩位移计2的伸缩位移精度的影响。
如图3所示,各固定盖板13与对应的位移计安装孔12之间可以通过锁紧螺钉连接,例如可以在固定盖板13的四角设置供四个锁紧螺钉穿过的孔,在位移计安装孔12的四角对应的设置四个螺孔,固定盖板13与位移计安装孔12之间通过锁紧螺钉紧固连接。各固定盖板13与对应的位移计安装孔12之间还可以通过卡扣连接、粘贴连接等方式连接,本发明对此不做限制。
温控基板14设置于位移计安装基板11的另一侧,用于使磁致伸缩位移计2的温度保持在设定温度范围内,以减少或消除温度对磁致伸缩位移计2的伸缩位移精度的影响。温控基板14可以采用多种冷却结构,例如可以采用水冷式温控基板,在温控基板14的两侧分别设置进水口和出水口,在温控基板14内部中空处设置弯曲的输水管路,通过在管路内循环恒温水对磁致伸缩位移计2进行温度控制。温控基板14还可以采用磁制冷等方式对磁致伸缩位移计2进行降温,其具体结构和原理可参考现有技术,此处不作赘述。
请参阅图4,在一些实施例中,磁致伸缩位移计2包括磁场屏蔽外壳21、位移执行部件22、第一薄膜23和第一位移传导柱24。
其中,磁场屏蔽外壳21的顶面设有第二通孔211,位移执行部件22设置于磁场屏蔽外壳21内部,位移执行部件22的一端穿入第二通孔211。
第一薄膜23覆盖在第二通孔211外侧,可以与磁场屏蔽外壳21粘贴连接。第一薄膜23具有柔性,且能够屏蔽磁场,例如高频磁场;第一薄膜23为电导率高、伸缩性好的柔性薄膜,其可以包括柔性基底层和涂敷在所述柔性底基层表面的高电导率材料,例如在柔性基底上涂覆铁、银等材料,以屏蔽高频磁场,防止高频磁场从第二通孔211的狭缝中漏出或从外界进入。
第一位移传导柱24设置于第一薄膜23背向位移执行部件22的一侧,第一位移传导柱24与第一薄膜23粘贴连接。第一位移传导柱24采用电阻率高的绝缘材料,例如橡胶、树脂等。
磁致伸缩位移计2是控制光学反射镜表面曲率的执行机构,通过调节相应位置的磁致伸缩位移计2的伸缩位移量,从而控制光学反射镜相应位置的表面曲率,以使其反射的光符合实际需求,例如可以对光学反射镜反射光的照度分布进行补偿调节,以得到照度均匀的光。
如图5所示,在一些实施例中,位移执行部件22包括磁致伸缩体221、螺线管222、磁通循环部件223、第二位移传导柱224、第二薄膜225和第三位移传导柱226。
其中,磁致伸缩体221包括多个磁致伸缩柱2211,每个磁致伸缩柱2211表面包覆绝缘材料,以使多个磁致伸缩柱2211彼此绝缘。
磁致伸缩柱2211可以为柱状的超磁致伸缩材料,如稀土金属间化合物磁致伸缩材料,示例性的,可以采用以(Tb,Dy)Fe2化合物为基体的合金Tb0.3Dy0.7Fe1.95材料。超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)在常温下由于磁化状态的改变,其长度和体积会发生较大变化,即具有极大的磁致伸缩系数的磁致伸缩材料,这种材料具有很高的耐热温度,磁致伸缩性能强。导体的外周长越长,交变磁场的频率越高,涡流就越大,另外导体内部的涡流会产生热量,用彼此绝缘的磁致伸缩柱2211集束代替一个整体的圆柱形磁致伸缩体221,减小了导体的外周长,可以大大降低涡流效应的影响,从而大大减少在磁致伸缩体221中的热损耗。
上述螺线管222螺旋套设在磁致伸缩体221周向外侧。该螺线管222与为磁致伸缩位移计2提供电流的装置电连接(图中未示出),电流由外部输入螺线管222上,从而产生磁场,以使磁致伸缩位移计2产生相应的形变量。
上述磁通循环部件223为环状,由多个环状的磁导片和多个环状的绝缘片交替层叠形成。如图6所示,磁通循环部件223包括多个磁导片2234和多个绝缘片2235,磁导片2234采用磁导率大的片状软磁材料,例如可以采用铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等,绝缘片2235采用电阻率大的绝缘片状材料。采用片状材料可以减小导体的外周长,从而减小涡流效应,同时,绝缘片2235选用电阻率大的绝缘材料也可以减小涡流的产生,因此通过磁导片2234与绝缘片2235交替层叠设置可以减小或消除涡流效应对磁致伸缩位移计2位移精度的影响。
磁通循环部件223包括相对的第一位置2231和第二位置2232,磁通循环部件223在第二位置2232处设有第三通孔2233,且第三通孔2233与第二通孔211相对应。
磁致伸缩体221设置于磁通循环部件223的环状中空区域内,磁致伸缩体221的一端穿入第三通孔2233的一端,即,磁致伸缩体221的一端处于第三通孔2233内且未超出第三通孔2233的范围。磁致伸缩体221的另一端与第一位置2231通过导体连接,以便使磁致伸缩体221与磁通循环部件223之间形成磁通循环回路。例如,可以在磁致伸缩体221的底面与第一位置2231之间涂覆带有金属球的胶体,使二者通过胶体粘连,或者,可以在磁致伸缩柱2211的四周涂一圈胶体使磁致伸缩体221的底面周向与第一位置2231粘接,磁致伸缩柱2211延伸至与第一位置2231直接接触,以便形成磁通循环回路。
磁致伸缩体221位于第三通孔2233中的一端且不能超出第三通孔2233的范围,如果超出,会产生漏磁,因此,可以在第三通孔2233内设置第二位移传导柱224,将磁致伸缩体221产生的位移传导出去。第二位移传导柱224设置于第三通孔2233内,第二位移传导柱224的一端与磁致伸缩体221的对应第三通孔2233的端部相接触,可以将磁致伸缩体221产生的位移量传导到第二薄膜225。
第二位移传导柱224的表面光滑,与第三通孔2233光滑无间隙接触,可以减小第二位移传导柱224传导位移时在第三通孔2233内的摩擦阻力。
第二位移传导柱224还用于与磁通循环部件223形成磁通回路,第二位移传导柱224采用磁导率大的软磁材料,例如可以采用铁硅合金。如图7所示,螺线管222通电后产生的磁场传导到第二位移传导柱224,再通过磁通循环部件223形成磁通回路。
上述第二薄膜225覆盖于第三通孔2233的外侧,可以与磁通循环部件223粘贴连接。第二薄膜225具有柔性,且能够防止漏磁;第二薄膜225为磁导率大的软磁材料薄膜,其可以包括柔性基底层和涂敷在所述柔性底基层表面的软磁材料,例如在柔性基底上涂覆铁硅合金等材料,以防止漏磁。同时,由于第二薄膜225具有柔性,其在将第二位移传导柱224的位移量传递出去的过程中,不易破碎。
上述第三位移传导柱226设置于第二薄膜225背向磁通循环部件223的一侧,第三位移传导柱226穿入第二通孔211。第三位移传导柱226采用磁屏蔽材料,如陶瓷等磁阻较大的绝缘材料。
本发明实施例中的磁致伸缩位移计2通过上述所示的结构和原理设计,使该磁致伸缩位移计2在对外传递位移量的同时,尽量减小漏磁。
如图8所示,在一些实施例中,磁场屏蔽外壳21包括屏蔽体212和屏蔽盖213。屏蔽体212和屏蔽盖213可以通过紧固螺钉连接,也可以通过卡扣连接或者粘接。
屏蔽体212为一端敞口的多层壳体结构,由内至外屏蔽体212包括交替层叠设置的至少一层绝缘层2121和至少一层屏蔽层,且屏蔽体212最内层为绝缘层2121,最外层为屏蔽层;屏蔽盖213与屏蔽体212相配合,由内至外屏蔽盖213包括交替层叠设置的至少一层绝缘层2121和至少一层屏蔽层,屏蔽盖213的至少一层绝缘层2121与屏蔽体212的至少一层绝缘层2121一一对应设置,屏蔽盖213的至少一层屏蔽层与屏蔽体212的至少一层屏蔽层一一对应设置,且屏蔽盖213最内层为绝缘层2121,最外层为屏蔽层;屏蔽盖213上设置有第二通孔211。
如图9所示,作为一种可能的设计,屏蔽体212由内至外可以依次设置绝缘层2121、套设在绝缘层2121外部的低频磁场屏蔽层2123、套设在低频磁场屏蔽层2123外部的又一绝缘层2121以及套设在该绝缘层2121外部的高频磁场屏蔽层2122。
屏蔽盖213由内至外可以依次设置与屏蔽体212最内层绝缘层2121相对应的绝缘层2121;与屏蔽体212的低频磁场屏蔽层2123相对应的低频磁场屏蔽层2123,该低频磁场屏蔽层2123套设在屏蔽盖213最内层绝缘层2121的外部;与屏蔽体212的又一绝缘层2121对应的屏蔽盖213的又一绝缘层2121,该绝缘层2121套设在屏蔽盖213的低频磁场屏蔽层2123的外部;与屏蔽体212的高频磁场屏蔽层2122相对应的高频磁场屏蔽层2122,该高频磁场屏蔽层2122套设在屏蔽盖213的又一绝缘层2121的外部。
屏蔽盖213最内层的绝缘层2121中部还可以设置一向屏蔽体212方向突出的突出部2124,在屏蔽盖213盖到屏蔽体212上时,该突出部2124伸入屏蔽体212的中空部位,以密封屏蔽盖213与屏蔽体212连接处的空隙。突出部2124可以采用与绝缘层2121相同的电阻和磁阻都较大的绝缘材料,例如采用陶瓷材料。该突出部2124可以与屏蔽盖213最内层的绝缘层2121连接,也可以与屏蔽盖213最内层的绝缘层2121集成一体。
上述绝缘层2121可以采用电阻和磁阻都较大的绝缘材料,例如采用陶瓷材料,可以对屏蔽高频磁场和低频磁场的屏蔽层进行分隔。
上述低频磁场屏蔽层2123可以采用磁导率高的软磁材料,例如铁硅合金,通过磁通分流(通量分流)原理屏蔽低频磁场,即,通过使用高磁导率材料作为屏蔽材料提供磁旁路,由于屏蔽材料磁导率很高,因此为磁场提供了一条磁阻很低的通路,因此空间的磁场会集中在屏蔽材料中,从而使磁致伸缩位移计2的位移执行部件22免受磁场干扰。
上述高频磁场屏蔽层2122可以采用电导率高的软磁材料,例如铁钴镍合金,通过涡流效应来屏蔽高频磁场,即,通过使用电导率高的软磁材料作为屏蔽材料,当屏蔽材料暴露在时变磁场中时就会产生电场,进而屏蔽材料表面就会出现感应电流密度,在感应电流密度的作用下,屏蔽材料中会出现与入射场相反的磁场,入射场因此被屏蔽材料所排斥,从而屏蔽高频磁场。
上述绝缘层2121、低频磁场屏蔽层2123、高频磁场屏蔽层2122可以间隔设置多层,以便达到更好的屏蔽效果。
如图8所示,在一些实施例中,磁致伸缩位移计2还包括圆柱环216、第四位移传导柱214和第三薄膜215。
其中,圆柱环216设置于第二通孔211内,圆柱环216套设于位移执行部件22穿入第二通孔211的一端的外侧,也就是说,位移执行部件22的一端穿入圆柱环216,例如,可以是位移执行部件22的第三位移传导柱226穿入圆柱环216。圆柱环216为电阻和磁阻都较大的光滑圆柱环216,例如可以为陶瓷材料的光滑圆柱环216,圆柱环216可以减少第三位移传导柱226上下运动传递位移时的阻力,同时,由于其电阻和磁阻都较大,可以隔离第二通孔211的内壁与位移执行部件22穿入第二通孔211的一端,例如隔离第二通孔211的内壁与第三位移传导柱226。
第四位移传导柱214位于第二通孔211内,第四位移传导柱214位于位移执行部件22穿入第二通孔211的一端的顶部。第四位移传导柱214可以为陶瓷材料,用于传导位移。
第三薄膜215设置于位移执行部件22穿入第二通孔211的一端与第四位移传导柱之间。第三薄膜215具有柔性,且能够屏蔽磁场,例如低频磁场。第三薄膜215为磁导率高、伸缩性好的柔性薄膜材料,例如可以包括柔性基底层和涂敷在柔性底基层表面的铁硅合金。
作为一种可能的设计,第二通孔211可以依次贯通屏蔽盖213最内层绝缘层2121、屏蔽盖213的低频磁场屏蔽层2123、低频磁场屏蔽层2123与高频磁场屏蔽层2122之间的绝缘层2121、屏蔽盖213的高频磁场屏蔽层2122。其中,圆柱环216穿过屏蔽盖213最内层绝缘层2121和屏蔽盖213的低频磁场屏蔽层2123,第四位移传导柱214穿过低频磁场屏蔽层2123与高频磁场屏蔽层2122之间的绝缘层2121、屏蔽盖213的高频磁场屏蔽层2122。第三薄膜215位于第三位移传导柱226的顶端与第四位移传导柱214之间,覆盖在低频磁场屏蔽层2123上方,可以与低频磁场屏蔽层2123以及与之相邻的绝缘层2121粘贴连接。
在一些实施例中,柔性光学反射镜3包括:柔性衬底基板31,以及,附着在柔性衬底基板31上的光学反射膜32,光学反射膜32包括金属反射膜、全电介质反射膜或者金属电介质反射膜。柔性衬底基板31采用抗温性能良好、伸缩性能良好的高分子材料或其他材料,例如聚酰亚胺等。通过将光学反射膜32附在柔性衬底基板31上,从而使光学反射膜32的表面曲率随柔性衬底基板31表面曲率的变化而变化。
在一些实施例中,柔性光学反射镜3与各磁致伸缩位移计2的顶端可以粘接连接;或者,也可以在各磁致伸缩位移计2的顶部设置吸盘,柔性光学反射镜3通过吸盘与各磁致伸缩位移计2的顶端吸附连接。
本发明实施例的光学反射镜运用了磁致伸缩效应、电磁感应原理、涡流原理、高频磁场和低频磁场的屏蔽原理,设计了一种具有屏蔽高频磁场和低频磁场功能的磁致伸缩位移计2,使该磁致伸缩位移计2的伸缩位移能得到精确控制并且不受外界磁场或电场等周围环境的影响。通过对磁致伸缩位移计2的伸缩位移的精确控制,从而精确控制与磁致伸缩位移计2连接的光学反射镜的表面曲率,实现对该光学反射镜的反射光进行调制,以满足工业生产中对反射光的需求。
如图10所示,本发明实施例还提供一种光学反射镜系统,包括如上所述的光学反射镜7,还包括与光学反射镜连接的控制器4,用于根据对柔性光学反射镜3上各位置点的表面曲率的要求,控制施加在相应的磁致伸缩位移计2上的电压或电流,以改变相应的磁致伸缩位移计2的伸缩量,使柔性光学反射镜3上相应位置点的表面曲率变化至所要求的曲率。
本发明实施例所提供的光学反射镜系统所能实现的有益效果,与上述所提供的光学反射镜所能达到的有益效果相同,在此不做赘述。
在一些实施例中,光学反射镜系统还包括多个光学传感器5和供电装置6。
多个光学传感器5与控制器4连接,多个光学传感器5可以一一对应多个磁致伸缩位移计2,也可以一个光学传感器5对应多个磁致伸缩位移计2,光学传感器5用于检测被光学反射镜7投射到物体表面各位置点的光线的照度值,并将检测得到的光线照度值反馈给所述控制器。
供电装置6与控制器4和多个磁致伸缩位移计2连接,用于在控制器4的控制下为多个磁致伸缩位移计2分别提供电压或电流。供电装置6可以包括与多个磁致伸缩位移计2相对应的多个端口,多个端口分别连接到多个磁致伸缩位移计2,例如,所述端口可以连接到磁致伸缩位移计2的螺线管222上。供电装置6还可以与光学传感器5连接,为光学传感器5供电,当然,光学传感器5的供电电源也可以为其他外接电源。
示例性的,如果光学反射镜7将光反射到某一平面上(例如曝光机等设备的基台8),可以在该平面上均匀设置一些光学传感器5,例如可以为紫外线强度传感器,这些光学传感器5与光学传感器5上的各磁致伸缩位移计2相对应,光学传感器5将测出的相应位置点的照度值发送给控制器4,控制器4通过对比测得的照度值与实际所需照度值的差异,计算出使各磁致伸缩位移计2移动相应距离的电流值或电压值,并向供电装置6下达指令,供电装置6为相应位置的磁致伸缩位移计2提供所需电流或电压,从而使各磁致伸缩位移计2产生伸缩位移量,实现对光学反射镜7表面曲率的控制,从而使经光学反射镜7反射的光照度分布均匀。
本发明实施例还提供了一种曝光机,该曝光机包括如上所述的光学反射镜。本发明实施例所提供的曝光机所能实现的有益效果,与上述光学反射镜所能达到的有益效果相同,在此不做赘述。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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)

1.一种光学反射镜,其特征在于,所述光学反射镜包括:
基座;
安装于所述基座上的磁致伸缩位移计阵列,所述磁致伸缩位移计能够在电压或电流的控制下发生伸缩运动;
设置于所述磁致伸缩位移计阵列上的柔性光学反射镜;
所述柔性光学反射镜在所述基座上的正投影,位于所述磁致伸缩位移计阵列的外周侧边界在所述基座上的正投影的范围内;
其中,所述基座包括:位移计安装基板,所述位移计安装基板的一侧设置有多个位移计安装孔,所述磁致伸缩位移计阵列所包括的多个磁致伸缩位移计一一对应地安装于所述多个位移计安装孔内;
与所述多个位移计安装孔一一配合的多个固定盖板,每个所述固定盖板设有第一通孔,所述多个磁致伸缩位移计的端部一一对应地穿过所述多个固定盖板的第一通孔;
设置于所述位移计安装基板的另一侧的温控基板,用于使所述磁致伸缩位移计的温度保持在设定温度范围内;所述磁致伸缩位移计包括:磁场屏蔽外壳,所述磁场屏蔽外壳的顶面设有第二通孔;
设置于所述磁场屏蔽外壳内部的位移执行部件,所述位移执行部件的一端穿入所述第二通孔;
覆盖在所述第二通孔外侧的第一薄膜,所述第一薄膜具有柔性,且能够屏蔽磁场;
设置于所述第一薄膜背向所述位移执行部件一侧的第一位移传导柱,所述第一位移传导柱与所述第一薄膜粘贴连接;其中,所述位移执行部件包括:
磁致伸缩体,所述磁致伸缩体包括多个磁致伸缩柱,每个所述磁致伸缩柱表面包覆绝缘材料,以使所述多个磁致伸缩柱彼此绝缘;
螺旋套设在所述磁致伸缩体周向外侧的螺线管;
环状的磁通循环部件,由多个环状的磁导片和多个环状的绝缘片交替层叠形成;所述磁通循环部件包括相对的第一位置和第二位置,所述磁通循环部件在所述第二位置处设有第三通孔,且所述第三通孔与所述第二通孔相对应;所述磁致伸缩体设置于所述磁通循环部件的环状中空区域内,所述磁致伸缩体的一端穿入所述第三通孔,所述磁致伸缩体的另一端与所述第一位置通过导体连接;
设置于所述第三通孔内的第二位移传导柱,用于与所述磁通循环部件形成磁通回路,所述第二位移传导柱的一端与所述磁致伸缩体的对应所述第三通孔的端部相接触;
覆盖于所述第三通孔外侧的第二薄膜,所述第二薄膜具有柔性,且能够防止漏磁;
设置于所述第二薄膜背向所述磁通循环部件一侧的第三位移传导柱,所述第三位移传导柱穿入所述第二通孔;
所述柔性光学反射镜与各所述磁致伸缩位移计的顶端粘接连接;或者,
各所述磁致伸缩位移计的顶部设有吸盘,所述柔性光学反射镜通过所述吸盘与各所述磁致伸缩位移计的顶端吸附连接。
2.根据权利要求1所述的光学反射镜,其特征在于,所述磁场屏蔽外壳包括:
屏蔽体,所述屏蔽体为一端敞口的多层壳体结构,由内至外所述屏蔽体包括交替层叠设置的至少一层绝缘层和至少一层屏蔽层,且所述屏蔽体最内层为绝缘层,最外层为屏蔽层;
与所述屏蔽体相配合的屏蔽盖,由内至外所述屏蔽盖包括交替层叠设置的至少一层绝缘层和至少一层屏蔽层,所述屏蔽盖的至少一层绝缘层与所述所述屏蔽体的至少一层绝缘层一一对应设置,所述屏蔽盖的至少一层屏蔽层与所述所述屏蔽体的至少一层屏蔽层一一对应设置,且所述屏蔽盖最内层为绝缘层,最外层为屏蔽层;所述屏蔽盖上设置有所述第二通孔。
3.根据权利要求1所述的光学反射镜,其特征在于,所述磁致伸缩位移计还包括:
设置于所述第二通孔内的圆柱环,所述圆柱环套设于所述位移执行部件穿入所述第二通孔的一端的外侧,所述圆柱环用于隔离所述第二通孔的内壁与所述位移执行部件穿入所述第二通孔的一端;
设置于所述第二通孔内第四位移传导柱,所述第四位移传导柱位于所述位移执行部件穿入所述第二通孔的一端的顶部;
设置于所述位移执行部件穿入所述第二通孔的一端与所述第四位移传导柱之间的第三薄膜,所述第三薄膜具有柔性,且能够屏蔽磁场。
4.根据权利要求1所述的光学反射镜,其特征在于,所述柔性光学反射镜包括:柔性衬底基板,以及,附着在所述柔性衬底基板上的光学反射膜,所述光学反射膜包括金属反射膜、全电介质反射膜或者金属电介质反射膜。
5.一种光学反射镜系统,其特征在于,包括:
如权利要求1~4任一项所述的光学反射镜;
与所述光学反射镜连接的控制器,用于根据对所述光学反射镜上各位置点的表面曲率的要求,控制施加在相应的磁致伸缩位移计上的电压或电流,以改变相应的磁致伸缩位移计的伸缩量,使所述光学反射镜上相应位置点的表面曲率变化至所要求的曲率。
6.根据权利要求5所述的光学反射镜系统,其特征在于,所述光学反射镜系统还包括:
与所述控制器连接的光学传感器,所述光学传感器用于检测被所述光学反射镜投射到物体表面各位置点的光线照度值,并将检测得到的光线照度值反馈给所述控制器;
与所述控制器和所述多个磁致伸缩位移计连接的供电装置,所述供电装置用于在所述控制器的控制下为所述多个磁致伸缩位移计分别提供电压或电流。
7.一种曝光机,其特征在于,所述曝光机包括权利要求1~4任一项所述的光学反射镜。
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