KR100570543B1 - 액티브 미러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반사 박막 (1), 판대 및 하나 이상의 액츄에이터 (31-36)를 포함하는 액티브 미러에 관한 것으로, 제 2 박막 (4) 은 판대와 결합되어 있고, 하나 이상의 액츄에이터 (31-36) 는 2개의 박막 (1, 4) 과 작용적으로 결합된다. 바람직하게는 중심 평면 (M) 에 대해 대칭으로 구성된다.

Description

액티브 미러 {ACTIVE MIRROR}

도 1a 는 본 발명에 따른 미러의 개략적인 종단면도.

도 1b 는 도 1a 의 횡단면도.

도 2a 는 제 2 실시예의 개략적인 종단면도.

도 2b 는 도 2a 의 횡단면도.

본 발명은 반사 박막, 판대 및 하나 이상의 액츄에이터를 포함하는, 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 액티브 미러에 관한 것이다.

상기 유형의 미러는 예를 들어 US 5,204,784 A 및 DE 35 02 024 C2호에 공지되어 있다. 공지된 구조에서는 액츄에이터(들)가 강성 구조물 하나로부터 지지되어 있다.

박막으로서는 표면이 얇고 평평한 구조가 사용되는데, 예를 들어 전술한 간행물에서 변형 가능한 미러 부재로서 제공된 것과 같이 상기 평평한 구조의 가요성은 인장 강도에 비해서 작다.

상기 유형의 액티브 미러는 예를 들어 레이저 미러로서 그리고 마이크로 리소그래피-투영 조명 장치의 일부분으로서 사용된다: 그러나 예를 들어 천문학 망원경에도 사용된다.

본 발명의 목적은, 특히 미러의 정위치의 불변성, 즉 중앙으로부터의 이탈, 초점으로부터의 이탈 및 기울어짐을 최소화하는 면에서 최고의 정확성에 대한 요구를 충족할 수 있도록 액티브 미러를 구성하는 것이다.

상기 목적은, 제 2 박막이 판대와 결합되고, 하나 이상의 액츄에이터는 2개의 박막과 작용 결합되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 미러에 의해 달성된다. 액츄에이터를 지지부로서의 제 2 박막에 결합시킴으로써, 미러-박막의 변형에 대한 고정된 기준 베이스로부터 벗어난다.

특히 청구항 제 2 항 내지 청구항 제 5 항의 바람직한 실시예에 따라 다수의 액츄에이터를 갖춘 장치에서는, 박막의 팽창 및 수축에 의해 고정 지지부에서 형성되는 측면 이동 및 토크의 도입이 감소되는데, 특히 대칭화에 의해서 최소화된다.

청구항 제 6 항의 특징적인 조치도 또한 장애 없는 변형을 위해서 바람직한데, 그 이유는 휨토크의 도입이 중단되기 때문이다. 추가의 바람직한 실시예는 청구항 제 7 항에서 기술된다.

본 발명은 도면을 참조하여 하기에서 자세히 설명된다.

도 1a 및 도 1b의 액티브 미러는 반사 박막(1) 및 판대로 이루어지며, 상기 판대는 외부로 향하는 별모양의 지지 웹 (22) 을 갖는 중앙 칼럼(2) 및 연결 플랜지 (21) 를 갖는 포트 형태의 보호 하우징 (20) 으로 이루어진다. 반사 박막 (1) 에 마주 놓이도록 제 2 박막 (4) 이 배치된다. 2개의 박막 사이에는 각각 볼 링크 (311, 312) 를 통해서 하부로부터 지지되는 액츄에이터 (31-36) 가 배치되어 있다. 전체는 지지 평면 (M) 에 대해 반사 대칭이다.

2개의 박막 (1, 4) 은 동일 부분으로서, 통상적으로 유리 세라믹으로 구성되며, 제 2 박막 (4) 은 표면에서만 래핑되는 한편, 반사 박막 (1) 은 광학적으로 정밀 광택되어 적합한 얇은 층으로 코팅된다. 판대의 중앙 칼럼 (2) 도 바람직하게는 유리 세라믹으로 제조되는데, 왜냐하면 그렇지 않으면 열팽창 효과가 반사 박막 (1) 을 장애적으로 변형시킬 수 있기 때문이다.

액츄에이터 (31-36) 로서는 조정 거리의 높은 해상도를 갖는 소자를 유지하는 압전 트랜지스터가 제공된다. 상기 액츄에이터는 모두 지지 평면 (M) 에 대해서 수직으로 배치된다.

예를 들어 하나의 액츄에이터 (31-36) 가 연장되면, 즉 반사 박막 (1) 이 구부러지면, 필연적으로 광학축 (A) 으로부터 가압 장소 (볼 링크 (311))의 간격이 축소된다. 지금까지 통상적인 바와 같이 볼 링크 (312) 를 갖는 다른 단부가 강성의 토대상에 지지되면, 그로부터 액츄에이터 (31) 의 기울어짐이 야기되고, 그에 따라 측면 방사형의 힘 요소가 반사 박막 (1) 상에 형성된다.

액츄에이터 (31-36) 도 동일하게 구부러지는, 마찬가지로 탄성적인 박막 (4) 상에 하부로부터 지지되기 때문에 상기 효과는 감소되며, 2개의 박막 (1, 4) 이 기계적으로 동일한 특성을 갖는 도시된 경우에는 기울어짐이 완전히 피해져서 수평 변위만 나타난다.

액츄에이터 (31-36) 의 조정 거리는 상기 배열에 의해 반사 박막 (1) 의 변형으로서 절반만 작용하지만, 이를 위해서 해상도는 배가되고 장애는 액츄에이터 (31-36) 의 열팽창에 의해 절반으로 감소된다.

액츄에이터 (31-36) 에 대한 대응 지지물(counter support)로서 중앙 칼럼 (2) 을 갖는 판대의 구성에 의해, 마찬가지로 다수의 장점이 달성된다: 미러 중심 (구부러진 미러에서 미러 정점) 의 위치는 액츄에이터 (31-36) 의 변형과 무관하다.

반사 박막 (1) 의 위치를 규정하는 중앙 칼럼 (2) 은 콤팩트하기 때문에 온도 증감에 대해 영향을 받지 않는다. (그와 달리 판대링 (도 2a/b와 비교)은 온도 증감에 의해서 서로 마주 놓인 장소 사이의 길이차에 대해 그리고 그에 따라 반사 박막의 기울기에 대해 더 쉽게 영향을 받는다).

반사되는 박막 (1) 의 치수는 예를 들어 3 내지 10㎜의 두께에서 5 내지 20㎝의 직경을 갖는다. 액츄에이터 (31-36) 의 제안된 조정 거리는 2 내지 10²㎚ 사이의 크기에 놓인다.

다른 실시예는 도 2a 및 도 2b 에서 보여준다. 본 실시예에서 반사 박막 (100) 은 오목 미러로서 실시되며, 제 2 박막 (400) 은 그에 상응하게 형성된다. 2개의 박막은 링 (200) 을 갖는 에지에 고정된다. 본 실시예에서도 지지 평면 (M) 은 반사 대칭 평면이다.

본 실시예에서는 광학축 (A) 상에 놓여 있는 액츄에이터 (300) 에 의해서 이 미 반사 박막 (100) 의 중앙 대칭 변형에 도달할 수 있다. 그러나 이 경우에는 박막의 정점이 축선 방향으로 이동된다. 추가 액츄에이터 (310, 320, 330) 는 대칭으로 반사 박막 (100) 의 표면 위에 분배되며, 광학축 (A) 에 대해서는 평행하게 그리고 지지 평면 (M) 에 대해서는 수직으로 배치된다.

축방향을 유지하기 위한 액츄에이터의 부드러운 지지의 본 발명에 따른 원리는 광학에서 필요한 것과 같은 다양한 미러 형태를 위해 길이와 무관하게 사용될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 관련 마운팅 기술은 다만 예정된 형태에 한정되지 않고, 임의의 변형물도 액츄에이터로서 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 특히 크기가 10² nm이하로 작게 변형되면서 높은 정확성에 대한 요구를 위해서 바람직하게 사용된다.

본 발명에 의해, 특히 미러의 정위치의 불변성, 즉 중앙으로부터의 이탈, 초점으로부터의 이탈 및 기울어짐을 최소화하는 면에서 최고의 정확성에 대한 요구를 충족할 수 있도록 액티브 미러를 구성할 수 있게 되었다.

Claims (8)

1. 반사 박막;

   판대;

   상기 판대에 결합된 제2 박막;

   상기 반사 박막과 제2 박막에 작용적으로 결합된 하나 이상의 액츄에이터; 및

   상기 반사 박막과 제2 박막에 결합된 적어도 하나의 대응 지지물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 미러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 박막은 반사 박막과 동일한 기계적 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 액티브 미러.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 박막은 반사 박막에 대해서 반사 대칭인 것을 특징으로 하는 액티브 미러.
4. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,

   하나의 지지 평면 (M) 이 존재하며, 모든 액츄에이터는 그 지지 평면에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 액티브 미러.
5. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,

   액츄에이터의 작용점은 광학축에 대해서 대칭으로 반사 박막 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 액티브 미러.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   하나의 지지 평면이 존재하고, 모든 액츄에이터는 그 지지 평면에 대해 수직하며, 상기 액츄에이터는 볼 링크 위의 반사 박막과 제2 박막에서 하부로부터 지지되는 것을 특징으로 하는 액티브 미러.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 판대는 광학축 상에 배치된 중앙 칼럼을 포함하며, 상기 중앙 칼럼은 반사 박막과 제2 박막과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 미러.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   액츄에이터의 작용점은 광학축에 대해서 대칭으로 반사 박막 상에 배치되고, 상기 액츄에이터는 볼 링크 위의 반사 박막과 제2 박막에서 하부로부터 지지되는 것을 특징으로 하는 액티브 미러.

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