CN215297943U

CN215297943U - 一种用于无掩膜曝光照明的角度调节机构

Info

Publication number: CN215297943U
Application number: CN202120902177.6U
Authority: CN
Inventors: 桂立
Original assignee: Suzhou Saiyuan Optical Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Saiyuan Optical Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2021-12-24
Anticipated expiration: 2031-04-28

Abstract

本实用新型公开了一种用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，包括DMD芯片组件、准直透镜组、汇聚透镜、第一反射镜、第二反射镜以及安装壳体，第二反射镜包括第二镜片以及安装块，第二镜片固定于安装块，安装块通过紧固件活动安装于安装壳体，准直透镜组包括若干在一条直线上依次设置的准直透镜，第一反射镜位于准直透镜组与汇聚透镜之间使经过准直透镜组的光反射至汇聚透镜，第二反射镜位于汇聚透镜与DMD芯片组件之间，转动紧固件使安装块相对安装壳体移动以调节第二镜片的位置，使经过汇聚透镜的光反射至DMD芯片组件上，通过上述设计，曝光机结构紧凑，并且对透镜以及反光镜的安装精度要求不高。

Description

一种用于无掩膜曝光照明的角度调节机构

技术领域

本实用新型涉及光学镜头，尤其是涉及一种用于无掩膜曝光照明的角度调节机构。

背景技术

在微电子、光学、线路板等微加工领域，紫外曝光机具有非常重要的应用。传统掩膜式曝光机使用的是大尺寸平行紫外光源加掩膜的曝光形式。而目前现有无掩膜曝光机采用的是光源、光源准直系统、DMD芯片以及投影模组的结构，上述结构能够采用反光镜来折叠光路，减小曝光机的体积，但这对照明模组内部透镜以及反光镜的安装精度要求很高，否则会导致反光镜反射的光无法对准DMD芯片组件。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种结构紧凑，并且对透镜以及反光镜的安装精度要求不高，通过调节反光镜的位置使反光镜反射的光对准DMD芯片组件的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构。

本实用新型的目的之一采用以下技术方案实现：

一种用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，包括DMD芯片组件、准直透镜组、汇聚透镜、第一反射镜、第二反射镜以及安装壳体，所述第二反射镜包括第二镜片以及安装块，所述第二镜片固定于所述安装块，所述安装块通过紧固件活动安装于所述安装壳体，所述准直透镜组包括若干在一条直线上依次设置的准直透镜，所述第一反射镜位于所述准直透镜组与所述汇聚透镜之间使经过所述准直透镜组的光反射至所述汇聚透镜，所述第二反射镜位于所述汇聚透镜与所述DMD芯片组件之间，转动所述紧固件使所述安装块相对所述安装壳体移动以调节所述第二镜片的位置，使经过所述汇聚透镜的光反射至所述DMD芯片组件上。

进一步地，所述紧固件与所述安装壳体螺纹配合。

进一步地，所述紧固件为螺钉。

进一步地，所述第二镜片与水平面呈锐角夹角。

进一步地，所述第一反射镜包括转接壳体以及第一镜片，所述第一镜片固定于所述转接壳体，所述第一镜片与水平面呈锐角夹角并与所述第二镜片相对。

进一步地，所述第一镜片与所述第二镜片之间的连线和所述准直透镜组所在的直线垂直。

进一步地，若干所述准直透镜依次为第一准直透镜，所述第一准直透镜为凹凸透镜；第二准直透镜，所述第二准直透镜为双凸透镜；第三准直透镜，所述第三准直透镜为双凸透镜；第四准直透镜，所述第四准直透镜为平凸透镜。

进一步地，所述第一准直透镜靠近物面为凹面，靠近像面为凸面，凹面的曲率半径大于凸面的曲率半径。

进一步地，所述第二准直透镜靠近物面的曲率半径大于靠近像面的曲率半径。

进一步地，所述第三准直透镜靠近物面为凸面，靠近像面为凹面，凸面的曲率半径大于凹面的曲率半径。

相比现有技术，本实用新型用于无掩膜曝光照明的角度调节机构通过旋转紧固件，使安装块相对安装壳体移动以调节第二镜片的位置，使经过汇聚透镜的光反射至DMD芯片组件上，通过上述设计，曝光机结构紧凑，并且对透镜以及反光镜的安装精度要求不高。

附图说明

图1为本实用新型用于无掩膜曝光照明的角度调节机构的立体图；

图2为图1的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构的立体剖视图；

图3为图1的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构的光学结构图；

图4为图1的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构的光路图。

图中：10、DMD芯片组件；20、镜头窗口；60、准直透镜组；61、第一准直透镜；62、第二准直透镜；63、第三准直透镜；64、第四准直透镜；70、汇聚透镜；80、第一反射镜；81、转接壳体；82、第一镜片；90、第二反射镜；91、第二镜片；92、安装块；100、匀光棒；200、安装壳体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，本实用新型一种用于无掩膜曝光照明的角度调节机构包括DMD芯片组件10、镜头窗口20、准直透镜组60、汇聚透镜70、第一反射镜80、第二反射镜90、匀光棒100以及安装壳体200。DMD芯片组件10作为像面。镜头窗口20能够防尘。准直透镜组60将匀光棒100输出的光进行准直。汇聚透镜70汇聚光线。第一反射镜80以及第二反射镜90反射光线，折叠光路，使用于无掩膜曝光照明的角度调节机构整体结构紧凑。匀光棒100将光纤输入的激光匀化后输出。匀光棒100的出光面作为物面。安装壳体200用于安装第二反射镜90。

具体的，准直透镜组60包括第一准直透镜61、第二准直透镜62、第三准直透镜63以及第四准直透镜64。第一准直透镜61为凹凸透镜，第一准直透镜61靠近物面为凹面，靠近像面为凸面，凹面的曲率半径大于凸面的曲率半径。第二准直透镜62为双凸透镜，第二准直透镜62靠近物面的曲率半径大于靠近像面的曲率半径。第三准直透镜63为凸凹透镜，第三准直透镜63靠近物面为凸面，靠近像面为凹面，凸面的曲率半径大于凹面的曲率半径。第四准直透镜64为平凸透镜，第四准直透镜64靠近物面为平面，靠近像面为凸面。

汇聚透镜70为双凸透镜，汇聚透镜70靠近物面的曲率半径与靠近像面的曲率半径相等。

需要说明的是，上述第一准直透镜61、第二准直透镜62至第四准直透镜64的描述，第一、第二等仅是为了区分透镜的命名方式，不代表排列顺序。

较佳的，用于无掩膜曝光照明的角度调节机构的曲率半径R的范围如下：

第一准直透镜61的物侧：5mm<R<7.5mm，第一准直透镜61的像侧：4mm<R<6.5mm；

第二准直透镜62的物侧：110mm<R<140mm，第二准直透镜62的像侧：11mm<R<15mm；

第三准直透镜63的物侧：8.5mm<R<11mm，第三准直透镜63的像侧：7.5mm<R<9.5mm；

第四准直透镜64的物侧：无穷大，第四准直透镜64的像侧：23mm<R<27mm；

汇聚透镜70的物侧：80mm<R<95mm，汇聚透镜70的像侧：80mm<R<95mm。

上述透镜使用火石玻璃或冕牌玻璃等材料制成。

下面以具体的实施例进行说明，各个透镜的各项参数如下表：

名称	透镜表面	曲率半径	中心厚度	材料nd	材料vd
						物面	平面	∞	3
第一准直透镜61	凹面	6.802	3	1.5168	64.212
							凸面	4.83	1.35
第二准直透镜62	凸面	129.63	2.5	1.5168	64.212
							凸面	13	9
第三准直透镜63	凸面	9.6	4	1.5168	64.212
							凹面	8.35	3.45
第四准直透镜64	平面	∞	2.5	1.5168	64.212
							凸面	25.32	61.8
汇聚透镜70	凸面	86.23	6	1.5168	64.212
							凸面	86.23	136
像面	平面	∞	0

第一反射镜80包括转接壳体81以及第一镜片82。第一镜片82固定于转接壳体81。第一镜片82与水平面呈锐角夹角。

第二反射镜90包括第二镜片91以及安装块92。安装块92设有倾斜面。第二镜片91固定于倾斜面上，第二镜片91与水平面呈锐角夹角。

组装无掩膜曝光的照明结构时，第一准直透镜61、第二准直透镜62、第三准直透镜63以及第四准直透镜64在一条直线上，匀光棒100、准直透镜组60以及第一反射镜80在一条直线上。匀光棒100位于准直透镜组60一侧，第一反射镜80位于准直透镜组60另一侧。第二反射镜90的安装块92通过紧固件安装于安装壳体200内部。紧固件与安装壳体200螺纹配合，安装块92安装于紧固件端部。在本实施例中，紧固件为螺钉。

第一反射镜80、第二反射镜90、汇聚透镜70位于一直线上，并且所在直线与准直透镜组60所在直线垂直。汇聚透镜70位于第一反射镜80以及第二反射镜90之间。第二镜片91与第一镜片82相对。

使用时，匀光棒100将光纤输入的激光匀化后输出，准直透镜组60将匀光棒100输出的光进行准直。第一反射镜80将准直透镜组60输出的光反射，使光转折90度，折叠光路。汇聚透镜70汇聚光线。第二反射镜90反射光线，使光线反射至镜头窗口20以及DMD芯片组件10，折叠光路，使曝光机整体结构紧凑。当第二镜片91反射的光不在DMD芯片组件10上时，转动紧固件，使安装块92移动带动第二镜片91的位置调整，使经过汇聚透镜70的光反射至DMD芯片组件10上，通过上述设计，无掩膜曝光照明模组对透镜以及反光镜的安装精度要求不高，便于生产以及加工。

对上述用于无掩膜曝光照明的角度调节机构进行光学检测，检测光源波长为405nm，场曲像差小，畸变小，曝光镜头的像面中心的远心度曲线在0.3mrad以内，具有非常好的远心度。

本实用新型用于无掩膜曝光照明的角度调节机构物方NA为0.4，物高2h为3mm，设计波段405nm，放大率7.5倍，远心度在0.3mrad以内。用于无掩膜曝光照明的角度调节机构结构简单、光能透过率更高，照明均匀性更好。通过第一反射镜80以及第二反射镜90折叠光路，使无掩膜曝光的照明结构整体结构紧凑，利于曝光机小型化。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本实用新型实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，包括DMD芯片组件、准直透镜组以及汇聚透镜，其特征在于：所述无掩膜曝光的照明结构还包括第一反射镜、第二反射镜以及安装壳体，所述第二反射镜包括第二镜片以及安装块，所述第二镜片固定于所述安装块，所述安装块通过紧固件活动安装于所述安装壳体，所述准直透镜组包括若干在一条直线上依次设置的准直透镜，所述第一反射镜位于所述准直透镜组与所述汇聚透镜之间使经过所述准直透镜组的光反射至所述汇聚透镜，所述第二反射镜位于所述汇聚透镜与所述DMD芯片组件之间，转动所述紧固件使所述安装块相对所述安装壳体移动以调节所述第二镜片的位置，使经过所述汇聚透镜的光反射至所述DMD芯片组件上。

2.根据权利要求1所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：所述紧固件与所述安装壳体螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：所述紧固件为螺钉。

4.根据权利要求1所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：所述第二镜片与水平面呈锐角夹角。

5.根据权利要求4所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：所述第一反射镜包括转接壳体以及第一镜片，所述第一镜片固定于所述转接壳体，所述第一镜片与水平面呈锐角夹角并与所述第二镜片相对。

6.根据权利要求5所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：所述第一镜片与所述第二镜片之间的连线和所述准直透镜组所在的直线垂直。

7.根据权利要求1所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：若干所述准直透镜依次为第一准直透镜，所述第一准直透镜为凹凸透镜；第二准直透镜，所述第二准直透镜为双凸透镜；第三准直透镜，所述第三准直透镜为双凸透镜；第四准直透镜，所述第四准直透镜为平凸透镜。

8.根据权利要求7所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：所述第一准直透镜靠近物面为凹面，靠近像面为凸面，凹面的曲率半径大于凸面的曲率半径。

9.根据权利要求7所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：所述第二准直透镜靠近物面的曲率半径大于靠近像面的曲率半径。

10.根据权利要求7所述的用于无掩膜曝光照明的角度调节机构，其特征在于：所述第三准直透镜靠近物面为凸面，靠近像面为凹面，凸面的曲率半径大于凹面的曲率半径。