KR20200019991A - 광학 경로 보상 장치 - Google Patents

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상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드
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Abstract

광학 경로 보상 장치는 웨지 어셈블리(100), 구동 기구(200) 및 프리로드 유닛을 포함한다. 웨지 어셈블리는 이동 가능 웨지(120) 및 고정 웨지(110)를 포함한다. 이동 가능 웨지 및 고정 웨지는 동일한 웨지 각도 및 반대 방향으로 기울어진 각각의 웨지 표면을 갖는다. 프리로드 유닛은 고정 웨지 상의 이동 가능 웨지를 탄성적으로 가압하도록 구성되며, 구동 기구는 이동 가능 웨지의 웨지 표면 및 고정 웨지의 웨지 표면 사이에 상대 이동을 유발하도록 구성된다. 이러한 광학 경로 보상 장치는 다른 방향으로 임의의 에러를 유발하지 않으면서 부드럽고, 편리하며 정밀한 방식의 포커싱 및 레벨링을 위한 측정 시스템의 초점면의 효과적인 위치 보정을 달성할 수 있다.

Description

광학 경로 보상 장치
본 발명은 반도체 집적 회로를 위한 제조 장치의 기술 분야, 보다 구체적으로, 광학 경로 보상 장치에 관한 것이다.
포커싱 및 레벨링을 위한 측정 시스템의 광로는 바이-텔레센트릭 샤임플러그(bi-telecentric Scheimpflug) 구조를 이용한다(경사 물체의 경사 이미지를 형성하기 위해). 이러한 광로의 설정 동안, 물체 평면 또는 상 평면(image plane)에 디포커스 에러가 있는 경우, 측정되고 있는 웨이퍼 표면의 틸트는 "디포커스-틸트 효과"라고 불리는 수직 측정 에러를 유발할 것이다. 이러한 이유로, 물체/상-평면 디포커스는 이러한 디포커스-틸트 효과를 감소시키기 위해 광로의 설정에서 제어되어야 한다.
일반적으로, 광학 경로 보상은 물체 평면의 위치를 직접 조정하거나 특정 두께의 평판을 추가함으로써 달성될 수 있다. 실제로, 이 두 가지 접근법은 다음의 결함과 연관된다.
1) 물체 평면은 포커싱 및 레벨링을 위한 측정 시스템에 대한 기준의 역할을 하기 때문에, 광학 경로 보상을 위한 물체 평면의 위치의 임의의 조정은 다른 방향으로의 변화로부터 분리되지 않으며 이러한 방향으로 에러를 유발하는 경향이 있다.
2) 100가지 이상의 평판이 사용 가능하기 때문에, 고해상도로 상당한 향의 조정이 요구될 때, 기존의 것으로부터 가장 적합한 두께를 갖는 평판을 선택하는 것은 생산 효율에 해로운 시간 소모적인 도전이다.
상술한 문제점을 극복하기 위해, 본 발명은 다른 방향으로 임의의 에러를 유발하지 않으면서 부드럽고, 편리하며 정밀한 방식의 포커싱 및 레벨링을 위한 측정 시스템의 초점면의 효과적인 위치 보정을 달성할 수 있는 광학 경로 보상 장치를 제공한다.
이를 위해, 본 발명의 기술적 해결책은 다음과 같이 제공된다.
웨지 어셈블리(wedge assembly), 구동 기구 및 프리로드 유닛(preload unit)을 포함하고, 웨지 어셈블리는 이동 가능 웨지 및 고정 웨지를 포함하며, 이동 가능 웨지 및 고정 웨지는 동일한 웨지 각도 및 웨지 표면의 반대 배향을 가지고, 프리로드 유닛은 고정 웨지 상의 이동 가능 웨지를 탄성적으로 가압하도록 구성되며, 구동 기구는 이동 가능 웨지의 웨지 표면 및 고정 웨지의 웨지 표면 사이에 상대 운동을 유발하도록 구성되는, 광학 경로 보상 장치.
선택적으로, 고정 웨지는 고정 홀더 상에 장착되고, 이동 가능 웨지는 이동 가능 홀더를 통해 고정 홀더에 고정되며, 고정 홀더는 그 내면에, 이동 가능 홀더에 대응하는 가이드 표면을 가지고, 이동 가능 홀더는 고정 홀더의 가이드 표면에 맞는 외부 측면을 갖는다.
선택적으로, 프리로드 유닛은 이동 가능 홀더와 선형으로 접촉하는 상부 프리로드 모듈을 포함하고, 상부 프리로드 모듈은 이동 가능 웨지의 이동을 위해, 이동 가능 웨지의 웨지 표면에 수직인 프리로드 힘(preload force)을 제공하도록 구성된다.
선택적으로, 상부 프리로드 모듈은 웨지형 가압 블록(wedge-shaped pressing block) 및 탄성 부재를 포함하고, 웨지형 가압 블록은 이동 가능 웨지의 웨지 각도와 동일한 웨지 각도 및 이동 가능 웨지의 웨지 표면이 가진 것과 동일한 배향을 갖는 웨지 표면을 가지며, 웨지형 가압 블록은 이동 가능 홀더의 이동 방향을 따라 고정 홀더의 측면에 고정되고, 탄성 부재는 이동 가능 홀더 상에 장착된 단부 및 웨지형 가압 블록의 웨지 표면과 탄성 접촉하는 추가 단부를 갖는다.
선택적으로, 상부 프리로드 모듈은 웨지형 가압 블록 및 탄성 부재를 포함하고, 웨지형 가압 블록은 이동 가능 웨지의 웨지 각도와 동일한 웨지 각도 및 이동 가능 웨지의 웨지 표면이 가진 것과 동일한 배향을 갖는 웨지 표면을 가지며, 이동 가능 홀더는 고정 웨지의 웨지 각도와 동일한 웨지 각도 및 고정 웨지의 웨지 표면이 가진 것과 동일한 배향을 갖는 웨지 표면을 갖는 웨지의 형상을 가지고, 웨지형 가압 블록은 이동 가능 홀더의 이동 방향을 따라 고정 홀더의 측면에 고정되며, 탄성 부재는 이동 가능 홀더 상에 장착된 단부 및 웨지형 가압 블록의 웨지 표면과 탄성 접촉하는 추가 단부를 갖는다.
선택적으로, 탄성 부재는 구형 샤프트, 압축 스프링 및 칼라(collar)를 포함하고, 단이 제공된 구형 샤프트의 단부는 탄성 접촉 단부의 역할을 하며, 고정 및 장착을 위한 추가 단부는 스러스트(thrust) 단부의 역할을 하고, 구형 샤프트의 스러스트 단부는 장착 위치에서 칼라에 의해 구속되며, 칼라 및 구형 샤프트는 탄성적으로 고정되고, 압축 스프링은 구형 샤프트 위에 슬리브되고 구형 샤프트의 단 및 장착 위치와 각각 접촉하는 2개의 단부를 통해 압축된다.
선택적으로, 프리로드 유닛은 이동 가능 홀더에 측 방향 프리로드 힘을 제공하기 위해 고정 홀더 상에 장착된 측방향 프리로드 모듈을 더 포함한다.
선택적으로, 측 방향 프리로드 모듈은 고정 홀더의 측면을 통과하고 이동 가능 홀더의 외부 측면에 접하는 세트 스크류(set screw)로서 구현된다.
선택적으로, 구동 기구는 장착 베이스, 마이크로미터 노브 및 인장 스프링을 포함하고, 마이크로미터 노브는 장착 베이스에 장착되고, 각각의 인장 스프링은 장착 베이스에 고정된 일 단부 및 이동 가능 웨지에 연결된 추가 단부를 가지며, 마이크로미터 노브는 이동 가능 웨지의 이동을 위한 구동력을 제공하기 위해, 이동 가능 웨지의 이동 방향으로 연장되거나 후퇴할 수 있다.
선택적으로, 구동 기구는 장착 시트, 장착 커버, 모터 어셈블리 및 모션 모듈을 포함하고, 장착 시트는 장착 커버와 일치하는 가이드 레일이 제공되며, 모션 모듈은 장착 시트 상에 장착되고 장착 커버에 연결되며, 장착 커버는 이동 가능 웨지에 연결되고, 모터 어셈블리는 장착 커버가 가이드 레일을 따라 수평으로 이동하게 하기 위해 모션 모듈이 수평으로 이동하게 구동하도록 구성된다.
선택적으로, 모션 모듈은 리드 스크류(lead screw), 리드 스크류 서포트, 리드 스크류 어댑터, 베어링 및 커플러를 포함하고, 리드 스크류는 장착 시트 상에 리드 스크류 서포트에 의해 장착되며, 리드 스크류는 베어링 및 커플러와 장착되고 순차적으로 모터 어셈블리에 연결된 일 단부 및 리드 스크류 어댑터에 의해 장착 커버의 내부 표면에 고정적으로 연결된 추가 단부를 갖는다.
선택적으로, 장착 커버는 그 위에 푸시 로드 및 인장 스프링이 제공되고, 인장 스프링은 이동 가능 웨지에 연결되며, 푸시 로드는 이동 가능 웨지의 이동 방향으로 배향되고 모터 모듈의 동작 하에 이동 가능 웨지를 구동하도록 구성된다.
선택적으로, 구동 기구는 트리거, 제한 블록 및 연결 블록을 포함하는 리미터를 포함하고, 제한 블록은 장착 커버에 고정되며, 트리거는 제한 블록에 대한 장착 시트의 2개의 대향 면에서 각각의 연결 블록에 의해 장착 시트에 고정되고, 제한 블록은 트리거와의 위치 대응으로 하향 연장된다.
선택적으로, 구동 기구는 선형 인코더, 선형 인코더 판독 헤드 및 판독 헤드 홀더를 더 포함하고, 선형 인코더는 장착 커버의 외부 표면 상에 장착되며, 판독 헤드 홀더는 장착 시트에 고정되고, 선형 인코더 판독 헤드는 판독 헤드 홀더에 의해 선형 인코더 상에 장착된다.
본 발명의 광학 경로 보상 장치에서, 웨지 어셈블리는 물체 평면 또는 상 평면 근처에 추가되고, 이동 가능 웨지의 웨지 표면은 구동 기구가 고정 웨지에 대해 수평으로 이동하도록 구동함으로써 구동될 수 있으며, 웨지 어셈블리의 두께의 점진적인 변화를 초래하고, 이에 따라 광학 경로가 조정될 수 있다. 이러한 방식으로 다른 방향으로 임의의 에러를 유발하지 않으면서 포커싱 및 레벨링을 위한 측정 시스템의 초점면의 효과적인 위치 보정이 달성될 수 있다. 또한, 프리로드 유닛은 일정한 프리로드를 제공하여, 이동 가능 웨지의 안정적이고 부드러운 이동을 보장하며, 이에 따라 편리한 작동 및 높은 보정 정확도를 허용한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 경로 보상 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 경로 보상 장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨지 어셈블리의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨지 어셈블리의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고정 홀더의 개략적인 구조도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨지형 가압 블록의 개략적인 구조도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성 부재의 개략적인 구조도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 기구의 개략적인 구조도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 기구의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 인코더의 개략적인 구조도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 리미터의 개략적인 구조도이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨지 어셈블리의 구성 요소들 사이의 상대 위치 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 가능 웨지의 이동을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨지 어셈블리의 개략적인 구조도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨지 어셈블리의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 가능 홀더의 개략적인 구조도이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨지형 가압 블록의 개략적인 구조도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 구동 기구의 개략적인 구조도이다.
본 발명의 상기 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 함께 몇 가지 구체적인 실시예들의 다음의 상세한 설명을 읽을 시 보다 명백해질 것이다. 도면은 반드시 축척대로 도시되지 않은 매우 단순화된 형태로 제공되며, 단지 실시예를 설명함에 있어 편의성 및 명확성을 용이하게 하도록 의도됨을 주목해야 한다.
실시예 1
본 발명에 따르면, 광학 경로 보상 장치는 포토리소그래피 툴의 조립 및 시운전 동안 광학 경로의 길이를 변경하고 포커싱 및 레벨링 시스템으로 다시 광학 경로의 변경에 대한 정보를 공급하기 위해 포커싱 및 레벨링 시스템에 배치되며, 이에 따라 초점면의 위치를 보정한다. 포커싱 및 레벨링 시스템에서의 광학 경로 보상 장치의 배치는 본 발명의 실시예 중 하나일 뿐이며, 이에 제한되지는 않는다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 광학 경로 보상 장치는 웨지 어셈블리(100), 구동 기구(200) 및 프리로드 유닛을 포함한다. 웨지 어셈블리(100)는 이동 가능 웨지(120) 및 고정 웨지(110)를 포함한다. 이동 가능 웨지(120) 및 고정 웨지(110)는 동일한 웨지 각도뿐만 아니라 반대 방향으로 기울어진 각각의 웨지 표면을 갖는다. 프리로드 유닛은 고정 웨지(110) 상의 이동 가능 웨지(120)를 탄성적으로 가압하도록 구성되며, 구동 기구(200)는 이동 가능 웨지(120) 및 고정 웨지(110)의 웨지 표면들 사이에 상대 이동을 유발하도록 구성된다. 이동 가능 웨지(120) 및 고정 웨지(110)는 둘 다 투광성 재료(light-transmissive materials)로 만들어지고, 웨지 어셈블리(100)는 포커싱 및 레벨링 시스템의 광로에 배치된다. 광학 경로의 길이는 이동 가능 웨지(120) 및 고정 웨지(110) 사이의 상대적인 위치 관계를 변경하는 것을 통해 웨지 어셈블리(100)의 두께를 변경함으로써 변경될 수 있다.
추가적으로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 웨지(110)는 고정 홀더(130) 상에 장착될 수 있으며, 이동 가능 웨지(120)는 고정 홀더(130)의 이동 가능 홀더(140)에 고정될 수 있다. 고정 홀더(130)는 그 내면에, 이동 가능 홀더(140)와 협동하기 위한 가이드 표면(141)을 가질 수 있으며, 이동 가능 홀더(140)는 완전히 고정 홀더(130)의 가이드 표면(141)과 접촉하는 외부 측면을 가질 수 있다. 이 실시예에서, 고정 홀더(130)는 바람직하게 그 내면에, 이동 가능 홀더(140)가 고정 홀더(130) 내에서 이동하도록 가이드하기 위한 2개의 가이드 표면(141)을 갖는다.
추가적으로, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 프리로드 유닛은 이동 가능 홀더(140)와 각각 선형으로 접촉하는 상부 프리로드 모듈(300)을 포함할 수 있다. 상부 프리로드 모듈(300)은 이동 가능 웨지(120)의 이동을 위해, 이동 가능 웨지(120)의 웨지 표면에 수직인 프리로드 힘을 제공한다. 또한, 상부 프리로드 모듈(300)은 각각 제1 웨지형 가압 블록(310) 및 탄성 부재(320)를 포함할 수 있다. 제1 웨지형 가압 블록(310)은 이동 가능 웨지(120)와 동일한 웨지 각도 및 웨지 표면 배향을 가질 수 있다. 제1 웨지형 가압 블록(310)은 이동 가능 홀더(140)가 이동 가능한 방향을 따라 고정 홀더(130)의 측면 상에 고정될 수 있다. 탄성 부재(320)는 일 단부에서 이동 가능 홀더(140) 상에 장착될 수 있고 제1 웨지형 가압 블록(310)의 웨지 표면과 탄성 접촉될 수 있다.
추가적으로, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(320)는 구형 샤프트(321), 압축 스프링(322) 및 칼라(323)를 포함할 수 있다. 구형 샤프트(321)는 단이 제공된 탄성 접촉 단부, 및 장착 및 고정을 위한 스러스트 단부를 가질 수 있다. 구형 샤프트(321)의 스러스트 단부는 장착 위치에서 칼라(323)에 의해 구속될 수 있다. 이 실시예에서, 스러스트 단부 부분은 이동 가능 홀더(140) 상에 칼라(323)에 의해 구속될 수 있다. 칼라(323) 및 구형 샤프트(321)는 탄성적으로 고정된다. 압축 스프링(322)은 구형 샤프트(321) 위에 슬리브될 수 있고, 그 2개의 단부가 이동 가능 홀더(140) 및 구형 샤프트(321)의 단과 각각 접촉하게 되면, 압축 스프링(322)이 압축된다. 구형 샤프트(321)의 단은 제1 웨지형 가압 블록(310)의 웨지 표면에 접할 수 있다.
바람직하게는, 도 3을 계속 참조하여, 프리로드 유닛은 이동 가능 홀더(140)에 측 방향 프리로드 힘을 제공하기 위해 고정 홀더(130)의 2개의 면 상에 장착된 측 방향 프리로드 모듈(400)을 더 포함할 수 있다. 이 실시예에 따르면, 측 방향 프리로드 모듈(400)은 고정 홀더(130)의 측면을 통과하고 이동 가능 홀더(140)의 측면에 접하는 세트 스크류로서 구현된다.
추가적으로, 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 구동 기구(200)는 장착 시트(210), 장착 커버(220), 모터 어셈블리(230) 및 모션 모듈(240)을 포함할 수 있다. 장착 시트(210)는 장착 커버(220)와 일치할 수 있는 가이드 레일(211)이 제공된다. 모션 모듈(240)은 장착 시트(210) 상에 장착될 수 있고 장착 커버(220)에 결합될 수 있으며, 장착 커버(220)는 이동 가능 웨지(120)에 연결될 수 있다. 모터 어셈블리(230)는 모션 모듈(240)이 수평으로 이동하도록 구동하여, 이에 따라 장착 커버(220)가 가이드 레일(211)을 따라 수평으로 이동하게 하게 하도록 구성될 수 있다.
추가적으로, 도 8을 계속 참조하여, 모터 어셈블리(230)는 모터 서포트(232) 및 모터 서포트(232)에 의해 모션 모듈(240)에 결합된 모터(231)를 포함할 수 있다.
추가적으로, 도 9를 계속 참조하여, 모션 모듈(240)은 리드 스크류(241), 리드 스크류 서포트(242), 리드 스크류 어댑터(245), 베어링(243) 및 커플러(244)를 포함할 수 있다. 리드 스크류(241)는 장착 시트(210) 상에 리드 스크류 서포트(242)에 의해 장착될 수 있어서 리드 스크류(241)의 일 단부는 순차적으로 베어링(243) 및 커플러(244)와 장착되고 모터 어셈블리(230)에 연결되며, 리드 스크류(241)의 추가 단부는 리드 스크류 어댑터(245)에 의해 장착 커버(220)의 내부 표면에 고정적으로 연결된다. 베어링(243) 및 커플러(244)의 도움으로, 모터 어셈블리(230)의 회전 운동은 리드 스크류(241)의 병진 운동으로 변환될 수 있으며, 이는 장착 커버(220)가 가이드 레일(211)을 따라 병진하도록 유발할 것이다.
추가적으로, 도 9를 계속 참조하여, 장착 커버(220)는 그 위에 푸시 로드(221) 및 제1 인장 스프링(222)이 제공될 수 있다. 제1 인장 스프링(222)은 이동 가능 웨지(120)에 연결될 수 있으며, 푸시 로드(221)는 이동 가능 웨지(120)의 이동 방향을 따라 배향될 수 있고 모터 어셈블리(230)의 동작 하에 이동 가능 웨지(120)를 밀도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 도 10에 도시된 바와 같이, 구동 기구(200)는 선형 인코더(250), 선형 인코더 판독 헤드(260) 및 판독 헤드 홀더(270)를 포함할 수 있다. 선형 인코더(250)는 장착 커버(220)의 외부 표면 상에 장착될 수 있으며, 판독 헤드 홀더(270)는 장착 시트(210)에 고정될 수 있고, 선형 인코더 판독 헤드(260)는 판독 헤드 홀더(270)에 의해 선형 인코더(250) 상에 배열된다. 장착 커버(220)가 병진할 때, 선형 인코더(250)는 이동 가능 웨지(120)의 변위에 대한 정보를 얻고 포커싱 및 레벨링 시스템으로 다시 정보를 공급하는 선형 인코더 판독 헤드(260)를 동반하여, 장착 커버(220)와 함께 이동할 것이며, 이로부터 포커싱 및 레벨링 시스템의 초점면의 변위가 추정될 수 있다.
추가적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 구동 기구(200)는 트리거(510), 제한 블록(520) 및 연결 블록(530)을 포함하는 리미터(500)를 더 포함할 수 있다. 제한 블록(520)은 장착 커버(220)에 고정될 수 있으며, 트리거(510)는 제한 블록(520)에 대한 장착 시트(210)의 2개의 대향 면에서 각각의 연결 블록(530)에 의해 고정될 수 있다. 제한 블록(520)은 트리거(510)와의 위치 대응으로 하향 연장될 수 있다. 이러한 설계로, 제한 블록(520)은 장착 커버(220)와 함께 이동할 것이며, 제한 블록(520)의 연장 부분이 임의의 트리거(510)와 접촉하게 될 때, 손상을 피하기 위해 경보가 발생할 수 있다.
본 발명의 광학 경로 보상 기구의 작동은 도 1 내지 도 10을 참조하여 이하에서 설명될 것이다.
모터(231)는 모터(231)의 구동 하에 리드 스크류(241)가 병진하여 장착 커버(220)가 가이드 레일(211)을 따라 선형으로 이동하게 유발하고 그에 따라 제1 인장 스프링(222)이 선형으로 이동하도록 활성화될 수 있다. 제1 인장 스프링(222)에 의해 당겨지면서, 이동 가능 홀더(140)는 푸시 로드(221) 및 제1 인장 스프링(222) 모두에 의해 보장된 높은 안정성과 함께 가이드 표면(141)을 따라 병진할 것이다. 이동하는 이동 가능 홀더(140)는 이동 가능 웨지(120)가 고정 웨지(110)의 웨지 표면 위로 슬라이딩하도록 구동할 것이고, 일정한 프리로드 힘은 이동 가능 홀더(140)의 이동 동안 상부 프리로드 모듈(300) 및 측 방향 프리로드 모듈(400)에 의해 제공될 수 있으며, 이는 이동 가능 홀더(140)의 안정적이고 부드러운 이동을 보장한다.
도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 이동 가능 웨지(120)의 이동은 AC에서 AB로 웨지 어셈블리(100)의 두께 변화, 즉, BC만큼의 변화 및 따라서 광학 경로의 변화를 초래할 수 있다. 선형 인코더 판독 헤드(260)에 의해 측정된 이동 가능 웨지(120)의 변위는 H로 표시되고, 광학 경로의 변화는
Figure pct00001
일 것이며, 여기서
Figure pct00002
는 이동 가능 웨지(120)의 웨지 각도를 나타내고,
Figure pct00003
은 이동 가능 웨지(120)의 굴절률(refractive index)을 나타낸다. 광학 경로가 상 평면을 감지기의 초점면에 정렬하도록 튜닝될 때, 이동 가능 웨지(120)는 더 이상 이동되지 않을 수 있다. 그렇지 않으면, 이동 가능 웨지(120)는 계속 이동할 것이다.
본 발명에 따라, 표 1은 이동 가능 웨지(120) 및 고정 웨지(110) 사이의 상대적인 슬라이딩 운동 동안 구동력 및 마찰력 사이의 관계를 나타내며, 이는 공식:
Figure pct00004
에 의해 정의된다. 구동력은 이동 가능 웨지(120)의 이동 방향으로 적용되며, 공식에서,
Figure pct00005
는 이동 가능 웨지(120)의 구동력 및 이동 방향 사이의 각도를 나타내고, F는 구동력을 나타내고, f는 상대 운동 동안 이동 가능 웨지(120) 상에 가해지는 마찰력을 나타내며, mg는 중력을 나타내고, 이는 본 실시예에 따라 1.5 N이고, F1은 프리로드에 의해 제공된 프리로드 힘을 나타내며, 본 실시예에 따르면, 각 보상 스프링(322)은 Φ4의 외부 직경, 15 mm의 자유 길이, 5.25 mm의 최대 허용 변위, Φ0.55 mm의 와이어 직경 및 2.0 N/mm의 스프링 상수를 가지고 2.0Х3=6 N의 힘을 발생시키도록 3 mm만큼 압축되는 것이 바람직하고, u는 마찰 계수를 나타내고, 본 실시예에서, 이동 가능 웨지(120)의 이동 동안 마찰 계수가 0.12이도록 이동 가능 웨지(120) 및 고정 웨지(110) 사이에 침유(immersion oil)가 적용될 수 있다.
Figure pct00006
실시예 2
본 실시예는 본 실시예에 따른 이동 가능 홀더(150)가 웨지형이고 이동 동안 상부 프리로드 모듈(300)에 의한 프리로드 힘이 제공된다는 점에서 실시예 1과 상이하다. 구체적으로, 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 각각의 상부 프리로드 모듈(300)은 제2 웨지형 가압 블록(330) 및 탄성 부재(320)를 포함한다. 제2 웨지형 가압 블록(330)은 이동 가능 웨지(120)와 동일한 웨지 각도 및 웨지 표면 배향을 가지며, 웨지형 이동 가능 홀더(150)는 고정 웨지(110)와 동일한 웨지 각도 및 웨지 표면 배향을 갖는다. 제2 웨지형 가압 블록(330)은 웨지형 이동 가능 홀더(150)의 이동 방향을 따라 고정 홀더(1300의 측면 상에 장착되며, 탄성 부재(320)는 일 단부에서 가압 블록에 장착되고 웨지형 이동 가능 홀더(150)의 웨지 표면과 탄성 접촉하게 되어서 슬라이딩 운동 동안 이동 가능 웨지(120)에 프리로드를 제공하며, 여기서 프리로드 힘은 웨지형 이동 가능 웨지(120)의 웨지 표면에 수직이고, 이러한 방식으로, 부드럽고 안정적인 슬라이딩 운동이 보장될 수 있다.
실시예 3
본 실시예는 도 18에 도시된 바와 같이, 구동 기구(200)가 본 실시예에 따른 장착 베이스(283), 마이크로미터 노브(281) 및 제2 인장 스프링(282)을 포함한다는 점에서 실시예 1 및 2와 상이하다. 마이크로미터 노브(281)는 장착 베이스(283)에 장착되며, 각각의 제2 인장 스프링(282)은 일 단부에서 장착 베이스(283)에 고정되고 다른 단부에서 이동 가능 웨지(120)에 결합된다. 마이크로미터 노브(281)는 이동 가능 웨지(120)의 이동 방향으로 연장되거나 후퇴할 수 있고 이에 따라 이동 가능 웨지(120)에 구동력을 제공한다. 마이크로드럼은 추가로 제공될 수 있으며, 이동 가능 웨지(1200의 변위에 대한 정보를 표시하기 위해 축척이 표시되어 있다.
명백히, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 다양한 수정 및 변형을 만들 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구 범위 및 그 등가물의 범위 내에 있는 경우 이러한 모든 수정 및 변형을 포함하도록 의도된다.
도 1 내지 도 18에서, 100은 웨지 어셈블리를 나타내고, 110은 고정 웨지를 나타내고, 120은 이동 가능 웨지를 나타내고, 130은 고정 홀더를 나타내고, 140은 이동 가능 홀더를 나타내고, 141은 가이드 표면을 나타내고, 150은 웨지형 이동 가능 홀더를 나타내고, 200은 구동 기구를 나타내고, 210은 장착 시트를 나타내고, 211은 가이드 레일을 나타내고, 220은 장착 커버를 나타내고, 221은 푸시 로드를 나타내고, 222는 제1 인장 스프링을 나타내고, 230은 모터 어셈블리를 나타내고, 231은 모터를 나타내고, 232는 모터 서포트를 나타내고 240은 모션 모듈을 나타내고, 241은 리드 스크류를 나타내고, 242는 리드 스크류 서포트를 나타내고, 243은 베어링을 나타내고, 244는 커플러를 나타내고, 245는 리드 스크류 어댑터를 나타내고, 250은 선형 인코더를 나타내고, 260은 선형 인코더 판독 헤드를 나타내고, 270은 판독 헤드 홀더를 나타내고, 281은 마이크로미터 노브를 나타내고, 282는 제2 인장 스프링을 나타내고, 283은 장착 베이스를 나타내고, 284는 마이크로드럼을 나타내고, 300은 상부 프리로드 모듈을 나타내고, 310은 제1 웨지형 가압 블록을 나타내고, 320은 탄성 부재를 나타내고, 321은 구형 샤프트를 나타내고, 322는 압축 스프링을 나타내고, 323은 칼라를 나타내고, 330은 제2 웨지형 가압 블록을 나타내고, 400은 측 방향 프리로드 블록을 나타내고, 500은 리미터를 나타내고, 510은 트리거를 나타내고, 520은 제한 블록을 나타내고, 530은 연결 블록을 나타낸다.

Claims (14)

  1. 웨지 어셈블리, 구동 기구 및 프리로드 유닛을 포함하고, 웨지 어셈블리는 이동 가능 웨지 및 고정 웨지를 포함하며, 이동 가능 웨지 및 고정 웨지는 동일한 웨지 각도 및 웨지 표면의 반대 배향을 가지고, 프리로드 유닛은 고정 웨지 상의 이동 가능 웨지를 탄성적으로 가압하도록 구성되며, 구동 기구는 이동 가능 웨지의 웨지 표면 및 고정 웨지의 웨지 표면 사이에 상대 운동을 유발하도록 구성되는, 광학 경로 보상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    고정 웨지는 고정 홀더 상에 장착되고, 이동 가능 웨지는 이동 가능 홀더를 통해 고정 홀더에 고정되며, 고정 홀더는 그 내면에, 이동 가능 홀더에 대응하는 가이드 표면을 가지고, 이동 가능 홀더는 고정 홀더의 가이드 표면에 맞는 외부 측면을 갖는, 광학 경로 보상 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    프리로드 유닛은 이동 가능 홀더와 선형으로 접촉하는 상부 프리로드 모듈을 포함하고, 상부 프리로드 모듈은 이동 가능 웨지의 이동을 위해, 이동 가능 웨지의 웨지 표면에 수직인 프리로드 힘을 제공하도록 구성되는, 광학 경로 보상 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상부 프리로드 모듈은 웨지형 가압 블록 및 탄성 부재를 포함하고, 웨지형 가압 블록은 이동 가능 웨지의 웨지 각도와 동일한 웨지 각도 및 이동 가능 웨지의 웨지 표면이 가진 것과 동일한 배향을 갖는 웨지 표면을 가지며, 웨지형 가압 블록은 이동 가능 홀더의 이동 방향을 따라 고정 홀더의 측면에 고정되고, 탄성 부재는 이동 가능 홀더 상에 장착된 단부 및 웨지형 가압 블록의 웨지 표면과 탄성 접촉하는 추가 단부를 갖는, 광학 경로 보상 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상부 프리로드 모듈은 웨지형 가압 블록 및 탄성 부재를 포함하고, 웨지형 가압 블록은 이동 가능 웨지의 웨지 각도와 동일한 웨지 각도 및 이동 가능 웨지의 웨지 표면이 가진 것과 동일한 배향을 갖는 웨지 표면을 가지며, 이동 가능 홀더는 고정 웨지의 웨지 각도와 동일한 웨지 각도 및 고정 웨지의 웨지 표면이 가진 것과 동일한 배향을 갖는 웨지 표면을 갖는 웨지의 형상을 가지고, 웨지형 가압 블록은 이동 가능 홀더의 이동 방향을 따라 고정 홀더의 측면에 고정되며, 탄성 부재는 이동 가능 홀더 상에 장착된 단부 및 웨지형 가압 블록의 웨지 표면과 탄성 접촉하는 추가 단부를 갖는, 광학 경로 보상 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    탄성 부재는 구형 샤프트, 압축 스프링 및 칼라를 포함하고, 단이 제공된 구형 샤프트의 단부는 탄성 접촉 단부의 역할을 하며, 고정 및 장착을 위한 추가 단부는 스러스트 단부의 역할을 하고, 구형 샤프트의 스러스트 단부는 장착 위치에서 칼라에 의해 구속되며, 칼라 및 구형 샤프트는 탄성적으로 고정되고, 압축 스프링은 구형 샤프트 위에 슬리브되고 구형 샤프트의 단 및 장착 위치와 각각 접촉하는 2개의 단부를 통해 압축되는, 광학 경로 보상 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    프리로드 유닛은 이동 가능 홀더에 측 방향 프리로드 힘을 제공하기 위해 고정 홀더 상에 장착된 측방향 프리로드 모듈을 더 포함하는, 광학 경로 보상 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    측 방향 프리로드 모듈은 고정 홀더의 측면을 통과하고 이동 가능 홀더의 외부 측면에 접하는 세트 스크류로서 구현되는, 광학 경로 보상 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    구동 기구는 장착 베이스, 마이크로미터 노브 및 인장 스프링을 포함하고, 마이크로미터 노브는 장착 베이스에 장착되고, 각각의 인장 스프링은 장착 베이스에 고정된 일 단부 및 이동 가능 웨지에 연결된 추가 단부를 가지며, 마이크로미터 노브는 이동 가능 웨지의 이동을 위한 구동력을 제공하기 위해, 이동 가능 웨지의 이동 방향으로 연장되거나 후퇴할 수 있는, 광학 경로 보상 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    구동 기구는 장착 시트, 장착 커버, 모터 어셈블리 및 모션 모듈을 포함하고, 장착 시트는 장착 커버와 일치하는 가이드 레일이 제공되며, 모션 모듈은 장착 시트 상에 장착되고 장착 커버에 연결되며, 장착 커버는 이동 가능 웨지에 연결되고, 모터 어셈블리는 장착 커버가 가이드 레일을 따라 수평으로 이동하게 하기 위해 모션 모듈이 수평으로 이동하게 구동하도록 구성되는, 광학 경로 보상 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    모션 모듈은 리드 스크류, 리드 스크류 서포트, 리드 스크류 어댑터, 베어링 및 커플러를 포함하고, 리드 스크류는 장착 시트 상에 리드 스크류 서포트에 의해 장착되며, 리드 스크류는 베어링 및 커플러와 장착되고 순차적으로 모터 어셈블리에 연결된 일 단부 및 리드 스크류 어댑터에 의해 장착 커버의 내부 표면에 고정적으로 연결된 추가 단부를 갖는, 광학 경로 보상 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    장착 커버는 그 위에 푸시 로드 및 인장 스프링이 제공되고, 인장 스프링은 이동 가능 웨지에 연결되며, 푸시 로드는 이동 가능 웨지의 이동 방향으로 배향되고 모터 모듈의 동작 하에 이동 가능 웨지를 구동하도록 구성되는, 광학 경로 보상 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    구동 기구는 트리거, 제한 블록 및 연결 블록을 포함하는 리미터를 포함하고, 제한 블록은 장착 커버에 고정되며, 트리거는 제한 블록에 대한 장착 시트의 2개의 대향 면에서 각각의 연결 블록에 의해 장착 시트에 고정되고, 제한 블록은 트리거와의 위치 대응으로 하향 연장되는, 광학 경로 보상 장치.

  14. 제10항에 있어서,
    구동 기구는 선형 인코더, 선형 인코더 판독 헤드 및 판독 헤드 홀더를 더 포함하고, 선형 인코더는 장착 커버의 외부 표면 상에 장착되며, 판독 헤드 홀더는 장착 시트에 고정되고, 선형 인코더 판독 헤드는 판독 헤드 홀더에 의해 선형 인코더 상에 장착되는, 광학 경로 보상 장치.
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