KR20010014500A - 조정 앗셈블리 - Google Patents

Abstract

조정 앗셈블리는 기초부(마운트 링 1), 조정 부품(내부 링 3), 레버(경사 레버 5), 및 구동부(구동 엘레멘트 6)로 구성된다. 레버(경사 레버 5)는 평행한 방향을 잡는 2개의 탄성 고정 피봇팅 조인트(7, 8)를 거쳐 기초부(마운트 링 1)와 조정 부품(내부 링 3)에 연결된다. 2개의 고정 피봇팅 조인트(7) 중 하나는 2개의 피봇팅 조인트 부품(7a, 7b)로 분할되고, 이는 이들의 피봇팅 축(9)을 따라 이들이 제 2 고정 피봇팅 조인트(8)의 한쪽 측면에서 옆으로 비스듬히 오프셋되도록 정렬된다.

Description

조정 앗셈블리 {Adjustable assembly}

본 발명은 특허청구범위 제 1 항에서 보는 바와 같은 조정 앗셈블리에 관한 것이다. 또한 본 발명은 조정 앗셈블리의 일실시예로서 광학 마운트(optical mount)에 관한 것이다.

현재까지 알려진 예컨대 렌즈와 같은 광학 엘레멘트를 마운팅(mounting) 즉, 설치하는 기술로는 광학 엘레멘트가 마운트(mount), 즉 받침대에 연결되는 위치에서 또한 마운트의 플랜지에서 접속되는 위치에서 생기는 허용오차는 광학 엘레멘트가 마운트에 맞추어질 때, 그리고 마운트에 접속 부착된 광학 엘레멘트가 렌즈시스템에 맞추어질 때 생기는 광학 엘레멘트의 긴장도(straining)에 관계된다. 이런 경우에 광학 엘레멘트는, 세점 마운팅(three-point mounting)의 형태로 중간 링 또는 내부 링의 도움으로 통계적으로 정해진 방법으로, 마운트의 플랜지에 접속되어, 전술한 바와 같이 불가피한 허용오차가 광축에 관하여 광학 엘레멘트의 경사를 안내한다.

독일특허 DD 278 207 A1에는 각 광학 엘레멘트의 광축이 렌즈시스템의 기계축에 관하여 정렬 가능하게 하므로써 광학 엘레멘트 조정이 가능하도록 한 장치가 개시되어 있다. 그러나, 이 조정 엘레멘트는 오늘날 요구되는 높은 정확도를 가지고 렌즈시스템의 축으로부터 광학 엘레멘트의 광축상의 편차를 수정해주지 못한다. 예컨대 반도체 리소그라피(semiconductor lithography)에서의 대상물(objects)에 대해서는 더욱 그렇다.

일본특허 JP 10-54 932호에서는 다부품배치(multi-part configuration)에서 레버감축기어(lever reduction gear)로 마운트에의 접속에 관한 사항이 개시되어 있다.

미국특허 US 5 428 482호에서는 광학 엘레멘트로서 렌즈가 그 위에 설치되는 내부 링(inner ring)과 마운트 사이의 접속에 관한 사항이 기재되어 있다. 이 접속은 이들이 주변으로 고정 피봇팅 조인트(solid pivoting joints)로 정렬되도록 하므로써 이루어진다.

본 발명은 스트레스를 고립시킨, 즉 스트레스를 제거한 앗셈블리를 제공하기 위한 것으로, 특히 광학 엘레멘트를 설치시키는 기술을 제공하므로써, 제조 및 설치 상의 허용오차에 기인하여 경사되는 조정 가능한 부재, 예컨대 광학 엘레멘트로서 렌즈와 같은 것을 조정할 수 있는 부재를 제공하므로써 구동 또는 조정 매니퓰레이터(manipulators)에 의해 소정의 위치로 되돌려 경사되게 하기 위한 것이다.

본 발명상의 목적은 특허청구범위 제 1 항에서 기재된 특징으로 달성된다.

조정 가능한 앗셈블리에 관한 일례 또는 가능한 이용에 대해서는 특허청구범위 제 3 항에 나타나 있다.

특히, 광학 마운트(optical mount)로 사용될 경우, x/z 방향변위 directional transformations)는 큰 투과율과 높은 정확도에 맞추어 이루어지며, 이는 마운트 링에서의 공간에 맞도록 한 공간절약구조에 의하여 이루어진다.

제 1 도는 조정 앗셈블리로서 광학 마운트(optical mount)를 평면도로 나타낸 것이다.

제 2 도는 경사 레버(tilting lever)를 가진 레버기어구조로서 고정 피봇팅 조인트를 개략 도시한 것이다.

제 3 도는 제 4 도의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 드라이브의 조정 엘레멘트의 레벨에서 단면을 가지고 제 1 도 상의 광학 마운트를 상세 평면도로 나타낸 것이다.

제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라서 본 단면도이다.

제 5 도는 고정 피봇팅 조인트의 역에서의 추가 실시예를 상세 평면도로 나타낸 것이다.

주요 부호 :

1. 마운트 링(mount ring)

2. 고정 조인트(solid joint)

3. 내부 링

4. 렌즈

5. 경사 레버(tilting lever)

6. 구동 엘레멘트(drive element)

7, 8, 13. 고정 피봇팅 조인트

9. 피봇팅 축

12. 레버

14. 슬릿트 홈

15. 접속위치

본 발명은 기본적으로 기초부(base), 조정부(adjustable part), 하나 이상의 레버와 구동부(drive)로 구성되고, 하나 이상의 레버는 평행히 방향을 가진 2개의 탄성 고정 피봇팅 조인트(elastic solid pivoting joints)를 거쳐 기초와 조정부에 접속되며, 여기에서 2개의 고정 피봇팅 조인트 중 하나는 2개의 피봇팅 조인트 부품로 분할되며, 이는 이들의 피봇팅 축을 따라 정렬되므로써 이들이 제 2 고정 피봇팅 조인트의 어느 한쪽 측면상에서 오프셋되도록 한 조정 앗셈블리 (Adjustable assembly)에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 기초부가 마운트 또는 마운트에 연결되는 부품(part)에 의하여 대표되고, 또한 조정부품은 광학 엘레멘트에 연결되는 내부 링에 대표되며, 상기 마운트는 내부 링이 하나 이상의 축에 관하여 경사되도록 하고 또한 마운트 또는 마운트에 연결된 부품에서 정렬되는 구동부와 하나 이상의 경사 레버와로 구성되도록 한 광학 마운트(optical mount)에 관한 것이다.

본 발명의 보다 상세한 내용은 종속청구범위로부터 또한 기본적으로 도면에 의한 실시예에 따라 설명한다.

제 1 도에 나타나 있는 광학 마운트는 마운트로서, 마운트 링 1을 갖고 있고, 이는 3개의 고정 조인트 2를 통해 내부 링 3에 접속된다. 이 마운트 링 1과 내부 링 3은 하나의 편으로 구성된다. 내부 링 3은 광학 엘레멘트로서 렌즈 4를 포함한다.

플랜지를 가진 링(flanged ring) 1을 그 위에 렌즈 4가 맞추어지는 내부 링 3에 접속하면 3개의 고정 조인트 2에 의하여 스트레스로부터 해방된다.

본 발명을 보다 요약하여 설명하면, 조정 앗셈블리는 기초부(마운트 링 1), 조정 부품(내부 링 3), 레버(경사 레버 5), 및 구동부(구동 엘레멘트 6)로 구성된다. 레버(경사 레버 5)는 평행한 방향을 잡는 2개의 탄성 고정 피봇팅 조인트 7, 8를 거쳐 기초부(마운트 링 1)와 조정 부품(내부 링 3)에 연결된다. 2개의 고정 피봇팅 조인트 7 중 하나는 2개의 피봇팅 조인트 부품 7a, 7b로 분할되고, 이는 이들의 피봇팅 축 9을 따라 이들이 제 2 고정 피봇팅 조인트 8의 한쪽 측면에서 옆으로 비스듬히 오프셋되도록 정렬되도록 한 것이다.

레버 기어기구의 형태로 설계되는 하나 이상의 고정 조인트 2에 의하여 조정 (adjustment)이 가능해지는데, 이는 필히 경사 레버 5로 구성된다. 제 2 도에서 볼 수 있는 바와 같이, 구동 엘레멘트(drive element) 6는 제 3~5 도에 나타나 있는데, L형을 가지는, 경사 레버 5의 한쪽 끝에서 매니퓰레이터(manipulator) 또는 구동 드라이브(drive)로서의 역할을 한다.

경사 레버 5는 투과율 1/L을 달성하고, X방향에서 Z방향(광축)으로의 움직임 방향의 역방향을 갖는다. 이 투과율은 종국적으로는 특히 레버 아암 1을 어떻게 하면 작게 만들 수 있느냐의 여부에 달려 있다. 이에 대한 방법은 제 3~5도에서 볼 수 있는 바와 같다. 즉, 제 1 도에 개략 나타나 있는 하나 이상의 고정 조인트 2는 조인트부 7a, 7b로 나누어지는 2개의 고정 피봇팅 조인트 7, 8를 가진 레버 기어기구로 설계되는데, 이들은 서로의 사이에 놓여있는 고정 피봇팅 조인트 8의 어느 한 측면에 비스듬히 오프셋하는 피봇팅 축 9을 따라 정렬된다. 고정 피봇팅 조인트 7, 8는 평행하게 방향을 잡고, 조정을 위한 가능성을 부여하기 위하여 적절히 탄성적으로 되어 있다.

2개의 피봇팅 조인트부 7a, 7b를 가진 고정 피봇팅 조인트 7는 마운트 링 1의 바깥쪽에 접속된다. U형 슬릿트 10는 마운트 링 1으로부터 경사 레버 5의 분리를 나타낸다. 경사 레버 5의 상단에서, 구동 엘레멘트 6는 슬릿트 10를 통해 경사 레버 5 상에서 작용한다.

고정 피봇팅 조인트 8는 내부 링 3에 대하여 안쪽에서 접속되고, 바깥쪽에서는 하단에서 경사 레버 5 상에서, 즉, 구동 엘레멘트 6의 작용점으로부터 먼 단부에서 절편을 이루고 있다. 마운트 링 1으로부터 내부 링 3의 고립은 주변 슬릿트 홈(peripheral slit) 11에 의해 주어지며, 이는 고정 피봇팅 조인트 7, 8에 의해서만 간섭을 받는다.

제 3 도, 제 4 도로부터 알 수 있는 바와 같이, 고정 피봇팅 조인트 7가 2개의 피봇팅 조인트부 7a, 7b의 두가지로 분할됨에 따라, 고정 피봇팅 조인트 7, 8는 비분할형의 경우에 일어날 수 있는 것보다 더욱 서로 가깝게 움직일 수 있다. 이 칫수 1는 이에 따라 더욱 작은 것으로 선택 가능하므로 투과율 1/L은, 구동 엘레멘트 6가 내부 링 3을 이동시키고, 따라서 Z방향으로 광학 엘레멘트 4를 이동시키기 위해 구동 엘레멘트(상세히 도시 안됨)에 의하여 활성화된다.

투과율이 더욱 증가되게 될 경우, 이는 제 5 도에서 도시된 바와 같이 정밀하게 될 수 있다.

여기에서 볼 수 있는 바와 같이, 또하나의 레버 전동(lever transmission)이 레버 12로, 구동 엘레멘트 6와 경사 레버 5 사이에 정렬된다. 이 레버 12는 탄성 고정 피봇팅 조인트 13를 통해, 마운트에 설치위치로서 한쪽 끝에서 접속 설치되고, 한편으로는 레버 12는 슬릿트 홈 14에 의하여 마운트 링 1으로부터 분리된다.이 슬릿트 홈 14은 구동 엘레멘트 6에 의해 활성화될 때, 물론, 레버 12의 대응되는 움직임에 맞추어 그에 상응하는 폭이 되어야 한다. 고정 피봇팅 조인트 13로 한쪽 끝으로부터 먼 단부지역에서, 구동 엘레멘트 6는 작용한다. 추가적으로 레버 전동은 결국 단일품목으로 또는 마운트 1을 갖는 하나 편(piece)으로 된다. 이 레버는 중간 아암의 형태로 접속위치 15를 거쳐 경사 레버 5에 접속된다. 투과율의 증가를 달성하기 위하여, 접속위치 15는 구동 엘레멘트 6의 작용점보다 고정 피봇팅 조인트 13로 단부에 보다 근접되게 정렬된다. 투과율은 이 경우 선택된 거리에 좌우된다.

접속위치 15는 물론 서로 다르게 설계된다. 이는 예컨대 작용 회전방향 및 그 위치에 대하여 작용한다.

작동 엘레멘트 6가 작용화되면, 레버 12는 대응되는 편차를 갖게 되고 굴곡력은 - 투과에 의해 따라서 점점 올라가는데 - 경사 레버 5에 접속위치 15를 통해 통과된다. 이에 따라, 광학 엘레멘트 4의 이동은 Z방향으로 발생된다. 즉, 광축 방향으로, 공지의 방법으로 제 3 도 및 제 4 도에 도시된 실시예에 따라 이동된다. 이와 같은 방법으로, 경사진 광학 엘레멘트는 소정의 위치로 다시 뒤로 경사질 수 있다.

본 발명에 따른 해결방법에서는 예컨대 광학 엘레멘트와 같은 조정 가능한 부재를 위한 매우 작은 공간에서의 구동(drive)에 의해 미세한 정도까지 매우 높은 투과율(transmission ratio)을 허용한다. 이는 2개의 피봇팅 조인트 부재로 나뉘게 되는 2개의 고정 피봇팅 조인트 중 하나에 의하여 생기게 되는데, 이는 예컨대 이들의 피봇팅 축을 따라 정렬되므로써 제 2 고정 피봇팅 조인트의 어느 한쪽에 옆으로 비스듬히 오프셋(offset)된다. 이와 같은 방법으로 투과율을 결정하는 고정 피봇팅 조인트들 사이의 거리는 매우 줄어들게 된다.

본 발명에 의하여, 오늘날 요구되는 조정 엘레멘트의 높은 정확도와 렌즈시스템의 축으로부터 광학 엘레멘트의 광축 상의 편차를 수정해줄 수 있다.

Claims (11)

1. 기초부(base), 조정부(adjustable part), 하나 이상의 레버와 구동부(drive)로 구성되고, 하나 이상의 레버는 평행히 방향을 가진 2개의 탄성 고정 피봇팅 조인트(elastic solid pivoting joints)를 거쳐 기초부와 조정부에 접속되며, 여기에서 2개의 고정 피봇팅 조인트(7) 중 하나는 2개의 피봇팅 조인트 부품(7a, 7b)으로 분할되며, 이는 이들의 피봇팅 축(9)을 따라 정렬되므로써 이들이 제 2 고정 피봇팅 조인트(8)의 어느 한쪽 측면상에서 오프셋되도록 한 조정 앗셈블리(A adjustable assembly).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부(6)는 경사 레버(5) 상에서 작용하고 분리된 고정 피봇팅 조인트(7)의 2개의 피봇팅 조인트 부품(7a, 7b) 사이에서 정렬되도록 한 조정 앗셈블리.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 고정 피봇팅 조인트(8)는 구동부(6)의 작용점으로부터 멀리 떨어진 경사 레버(5)의 단부(end)에 위치되도록 한 조정 앗셈블리.
4. 상기 제 1 항에서 조정 앗셈블리로 설계되는 광학 마운트는, 기초부(base)가 마운트 또는 마운트에 연결되는 부품(part)에 의하여 대표되고, 또한 조정부품은 광학 엘레멘트에 연결되는 내부 링에 의해 대표되며, 상기 마운트는 내부 링(3)이 하나 이상의 축에 관하여 경사되도록 하고 또한 마운트(1) 또는 마운트에 연결된 부품에서 정렬되는 구동부(6)와 하나 이상의 경사 레버와로 구성되도록 한 광학 마운트(optical mount).
5. 제 4 항에 있어서, 상기 경사 레버는 셋 또는 네개의 경사 레버(5)와 구동부(6)는 주변부로 배치되게 정렬되도록 한 광학 마운트.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 다른 레버 전동은 구동부(6)와 고정 피봇팅 조인트(7, 8)의 사이에서 이루어지도록 한 광학 마운트.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 또 다른 레버 전동은 마운트(1)에 설치되고 구동부(6)가 그 위에서 작용하는, 레버(12)로 제공되도록 한 광학 마운트.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 레버(12)는 마운트에서 일단부에 설치되고, 또한 구동부(6)는 설치단부(mounting end)로부터 먼 단부에서 작용하도록 한 광학 마운트.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 경사 레버(5)는 레버 (12)의 수용위치(bearing location)와 구동부(6)의 작용점 사이에 위치한 연결위치부(15)에서 레버(12)에 연결되는 광학 마운트.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 레버(12)의 설치위치는 제 3 고정 조인트(13)로 설계되는 광학 마운트.
11. 제 6 항에 있어서, 또 하나의 레버 전동은 마운트(1)로 단일화되는 광학 마운트.