光学元件的倾斜的制作方法

文档序号:11160575阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光学单元,尤其是分段镜单元,具有

-光学元件(109;209)和

-支撑装置(111),其中,

-光学元件(109;209)具有尤其是长条形的光学表面(109.1;209.1),所述光学表面定义主延伸平面(PME)和在主延伸平面(PME)中的主延伸方向,

-支撑装置(111)包括支撑单元和促动器单元(113),

-促动器单元(113)设计用于使光学表面倾斜,方式为通过促动器单元(113)在光学元件(109;209)上施加倾斜力矩(M1),

其特征在于,

-倾斜力矩(M1)倾斜于主延伸平面(PME)地延伸并且

-支撑单元(112;212)设计用于在光学表面由于促动器单元(113)的倾斜力矩(M1)倾斜时预设用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2),所述倾斜轴线基本上处于光学表面的主延伸平面(PME)中。

2.按权利要求1所述的光学单元,其中,

-支撑单元(112;212)设计为,使得用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2)基本上与主延伸方向平行地、尤其是基本上与主延伸方向在同一条直线上地延伸,

和/或

-倾斜力矩(M1)相对于光学表面的主延伸平面(PME)和/或主延伸方向倾斜1°至30°,优选5°至20°,进一步优选8°至15°,

和/或

-用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2)在至少一个倾斜轴线点基本上处于光学表面上,其中,用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2)尤其处于光学表面的在倾斜轴线点中定义的切平面中。

3.按权利要求1或2所述的光学单元,其中,

-支撑单元(112;212)设计为通过被动元件定义倾斜轴线(TA1、TA2)的被动装置,

和/或

-支撑单元(112;212)包括至少两个至少能够区段性地弹性变形的支撑元件(112.1至112.4;212.12),所述支撑元件定义倾斜轴线(TA1、TA2),

和/或

-支撑单元(112;212)包括至少两个支撑元件(112.1至112.4;212.12),尤其是至少三个支撑元件(112.1至112.4;212.12)和基础元件(112.7;212.7),其中,通过支撑元件(112.1至112.4;212.12)在至少一个运行状态中将光学元件(109;209)的至少大部分重力导入基础元件(112.7;212.7)中,其中,将光学元件(109;209)的重力的尤其至少80%,优选至少90%,进一步优选95%至100%导入基础元件(112.7;212.7)中,

和/或

-支撑单元(112;212)包括至少一个导引单元(215;315),所述导引单元与光学元件(109;209)相连并且为了定义倾斜轴线(TA1、TA2)限定光学元件(109;209)的至少两个运动自由度,尤其是三个运动自由度,

和/或

-支撑单元(112;212)包括至少一个导引单元(215;315),所述导引单元与光学元件(109;209)相连并且为了定义倾斜轴线(TA1、TA2)设计为,使得其承接垂直于光学表面的主延伸平面(PME)作用的倾斜力矩分量。

4.按权利要求1至3之一所述的光学单元,其中,

-支撑单元(112;212)包括至少两个按照板式弹簧形式设计的、能够弹性变形的支撑元件(112.1至112.4;212.12),所述支撑元件定义倾斜轴线(TA1、TA2),

其中,

-每个支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其定义板式弹簧主延伸平面并且支撑元件(112.1至112.4;212.12)这样彼此倾斜地布置,使得板式弹簧主延伸平面相交在倾斜轴线(TA1、TA2)中,

和/或

-至少一个支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其设计为板式弹簧,所述板式弹簧在只通过光学元件(109;209)的重力负载的状态下基本上设计为平的,

和/或

-至少一个支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其设计为薄的板式弹簧,所述板式弹簧具有沿纵轴线的长度尺寸和垂直于板式弹簧主延伸平面的最大厚度尺寸,其中,最大厚度尺寸尤其小于长度尺寸的4%,优选小于2%,进一步优选为0.2%至1%,

和/或

-每个支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其定义板式弹簧主延伸平面并且至少一个支撑元件(112.1至112.4;212.12)在其板式弹簧主延伸平面中具有基本上呈平行四边形的外轮廓,其中,所述外轮廓的至少一对侧边基本上平行于倾斜轴线(TA1、TA2)地延伸。

5.按权利要求1至3之一所述的光学单元,其中,

-支撑单元(112;212)包括至少三个按照弹性撑杆形式设计的、能够弹性变形的支撑元件(112.1至112.4;212.12),所述支撑元件定义倾斜轴线(TA1、TA2),其中,

-支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其布置为三脚架的形式,

和/或

-每个支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其定义杆纵轴线并且支撑元件(112.1至112.4;212.12)这样彼此倾斜地布置,使得杆纵轴线在倾斜轴线(TA1、TA2)的一点处相交,

和/或

-支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其分别定义杆纵轴线并且沿着其杆纵轴线基本上具有相同的长度尺寸,

和/或

-至少一个支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其设计为杆状弹簧,所述杆状弹簧设计为在只通过光学元件(109;209)的重力负载的状态下基本上呈直线形,

和/或

-至少一个支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其设计为细长的杆状弹簧,所述杆状弹簧具有沿着纵轴线的长度尺寸和垂直于纵轴线的最大横向尺寸,其中,最大横向尺寸尤其小于长度尺寸的4%,优选小于2%,进一步优选为0.3%至1.8%。

6.按权利要求5所述的光学单元,其中,

-支撑单元(112;212)包括基础元件(112.7;212.7)和至少一个用于定义倾斜轴线(TA1、TA2)的导引单元(215;315),

-支撑元件(112.1至112.4;212.12)支撑在基础元件(112.1;212.7)上并且

-导引单元(215;315)在运动学上平行于支撑元件(112.1至112.4;212.12)地布置在基础元件(112.7;212.7)与光学元件(109;209)之间,

其中,

-导引单元(215;315)尤其限定光学元件(109;209)的至少两个运动自由度,尤其是三个运动自由度,

和/或

-导引单元(215;315)尤其设计为,使得其承接垂直于光学表面的主延伸平面(PME)作用的倾斜力矩分量,

和/或

-导引单元(215;315)尤其设计为,使得其在光学表面由于倾斜力矩(M1)倾斜时在光学元件(109;209)上施加反向力矩,其中,反向力矩补偿垂直于光学表面的主延伸平面(PME)作用的倾斜力矩分量的至少一部分,尤其是至少75%,优选至少85%,进一步优选90%至100%。

7.按权利要求6所述的光学单元,其中,

-导引单元(215;315)具有至少一个铰接地与光学元件(109;209)和基础元件(112.7;212.7)相连的导引元件(215.1),

和/或

-导引单元(215;315)具有至少两个铰接地与光学元件和基础元件(112.7;212.7)相连的导引元件(215.1),其中,导引元件(215.1)尤其沿光学元件(109;209)的横向朝光学元件(109;209)的对置侧布置,其中,横向处于主延伸平面(PME)中并且垂直于主延伸方向延伸,

和/或

-导引单元(215;315)具有至少一个按照板式弹簧形式设计的导引元件(215.1)。

8.按权利要求7所述的光学单元,其中,

-至少一个导引元件(215.1)定义光学元件(109;209)上的第一铰接点(215.4)和基础元件(112.7;212.7)上的第二铰接点(215.5)并且

-处于第一铰接点(215.4)与第二铰接点(215.5)之间的连接线在垂直于主延伸平面(PME)并且平行于倾斜力矩(M1)延伸的平面中相对于倾斜力矩(M1)倾斜第一倾斜角地延伸,

和/或

-处于第一铰接点(215.4)与第二铰接点(215.5)之间的连接线在垂直于主延伸平面(PME)并且平行于倾斜力矩(M1)延伸的平面中相对于主延伸平面(PME)倾斜第二倾斜角地延伸,

其中,

-第一倾斜角尤其是1°至30°,优选5°至20°,进一步优选8°至15°,

和/或

-第二倾斜角尤其是-10°至10°,优选-5°至5°,进一步优选0°至2°,

和/或

-连接线尤其按照与主延伸平面(PME)相同的旋转方向相对于倾斜力矩(M1)倾斜地延伸。

9.按权利要求8所述的光学单元,其中,

-支撑元件(112.1至112.4;212.12)定义尤其处于主延伸平面(PME)中的旋转点,并且

-第一铰接点尤其沿着光学元件(109;209)的横向与旋转点间隔一段旋转点距离,其中,

-第一铰接点(215.4)与第二铰接点(215.5)之间的铰接点距离和/或旋转点距离和/或第一倾斜角和/或第二倾斜角这样选择,使得在光学表面由于促动器单元(113)的倾斜力矩(M1)倾斜时预设用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2),所述倾斜轴线基本上处于光学表面的主延伸平面(PME)中。

10.按权利要求1至9之一所述的光学单元,其中,

-倾斜轴线(TA1)是光学表面的第一倾斜轴线,

-倾斜力矩(M1)是第一倾斜力矩并且

-支撑单元(112;212)设计用于在横向于、尤其是垂直于第一倾斜力矩(M1)延伸的第二倾斜力矩(M2)的作用下定义光学表面的横向于、尤其是垂直于第一倾斜轴线(TA1)延伸的第二倾斜轴线(TA2),其中,

-第二倾斜轴线(TA2)尤其基本上处于光学表面的主延伸平面(PME)中。

11.按权利要求10所述的光学单元,其中,

-支撑单元(112;212)设计为通过被动元件定义第二倾斜轴线(TA2)的被动装置,

和/或

-支撑单元(112;212)包括至少两个能够至少区段性地弹性变形的支撑元件(112.1至112.4;212.12),所述支撑元件定义第二倾斜轴线(TA2),

和/或

-支撑单元(112;212)包括至少一个导引单元(215;315),所述导引单元与光学元件(109;209)相连并且为了定义第二倾斜轴线(TA2)限定光学元件(109;209)的至少两个运动自由度,尤其是三个运动自由度,

和/或

-支撑单元(112;212)包括至少两个设计为板式弹簧形式、尤其是薄的板式弹簧的能够弹性变形的支撑元件(112.1至112.4;212.12),所述支撑元件定义第二倾斜轴线(TA2),其中,每个支撑元件(112.1至112.4;212.12)尤其定义板式弹簧主延伸平面并且支撑元件(112.1至112.4;212.12)这样彼此倾斜地布置,使得板式弹簧主延伸平面相交在第二倾斜轴线(TA2)中,其中,至少一个支撑元件(112.1至112.4;212.12)在其板式弹簧主延伸平面中尤其具有基本上呈平行四边形的外轮廓,其中,所述外轮廓的至少一对侧边基本上平行于第二倾斜轴线(TA2)地延伸。

12.按权利要求1至11之一所述的光学单元,其中,

-光学表面(109.1;209.1)沿主延伸方向设计为长条形,

和/或

-光学表面(109.1;209.1)横向于主延伸方向设计得较窄,

和/或

-光学表面(109.1;209.1)沿主延伸方向具有第一最大尺寸并且垂直于主延伸方向具有第二最大尺寸,其中,第二最大尺寸小于第一最大尺寸的10%,优选小于5%,进一步优选为0.2%至2%,更优选为0.5%至1%。

13.按权利要求1至12之一所述的光学单元,其中,

-促动器单元(113)设计用于在运行状态中只将相对于主延伸平面(PME)倾斜延伸的倾斜力矩(M1)施加在光学元件(109;209)上,

和/或

-促动器单元(113)设计用于在运行状态中只将横向于、尤其是垂直于相对主延伸平面(PME)倾斜延伸的倾斜力矩(M1)延伸的倾斜力矩施加在光学元件(109;209)上。

14.一种光学模块,尤其是分段镜,具有至少一个按权利要求1至13之一所述的光学单元,其中尤其是

-多个光学单元的支撑单元(112;212)具有共同的基础元件(112.7;212.7)和/或

-光学元件(109;209)是具有光学作用的表面(109.1;209.1)的分段元件,其中,光学作用的表面(109.1;209.1)的面积尤其是0.1mm2至200mm2,优选是0.5mm2至100mm2,进一步优选是1.0mm2至50mm2

和/或

-尤其设置100至100000,优选100至10000,进一步优选1000至10000个分段元件(109;209),

和/或

-尤其设置50至10000,优选100至7500,进一步优选500至5000个分段元件(109;209)。

15.一种尤其用于微光刻的光学成像装置,具有

-具有第一光学元件组(106)的照明装置(102),

-用于容纳对象(104.1)的对象装置(104),

-具有第二光学元件组(107)的投射装置(103)和

-图像装置(105),其中,

-照明装置(102)设计用于照亮对象(104.1)并且

-投射装置(103)设计用于将对象(104.1)的图像投射到图像装置(105)上,其特征在于,

-照明装置(102)和/或投射装置(103)包括按权利要求14所述的光学模块。

16.一种用于借助支撑装置(111)支撑光学元件、尤其是分段镜的分段元件的方法,其中,光学元件(109;209)具有尤其是长条形的光学表面(109.1;209.2),所述光学表面定义主延伸平面(PME)和主延伸平面(PME)中的主延伸方向,其中,

-通过在光学元件(109;209)上施加倾斜力矩(M1)使光学元件(109;209)倾斜,

其特征在于,

-倾斜力矩(M1)倾斜于主延伸平面(PME)地延伸并且

-支撑单元(112;212)在光学表面由于倾斜力矩(M1)倾斜时预设用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2),所述倾斜轴线基本上处于光学表面的主延伸平面(PME)中。

17.按权利要求16所述的方法,其中,

-支撑单元(112;212)预设用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2),所述倾斜轴线基本上与主延伸方向平行地、尤其是基本上与主延伸方向在同一条直线上地延伸,

和/或

-倾斜力矩(M1)相对于光学表面的主延伸平面(PME)和/或主延伸方向倾斜1°至30°,优选5°至20°,进一步优选8°至15°,

和/或

-用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2)在至少一个倾斜轴线点基本上处于光学表面上,其中,用于光学表面(109.1;209.1)的倾斜轴线(TA1、TA2)尤其处于光学表面的在倾斜轴线点中定义的切平面中。

18.按权利要求16或17所述的方法,其中,

-为了定义倾斜轴线(TA1、TA2),限定光学元件(109;209)的至少两个运动自由度,尤其是三个运动自由度,

和/或

-为了定义倾斜轴线(TA1、TA2),通过支撑单元(112;212)的至少一个导引单元(215;315)承接垂直于光学表面的主延伸平面(PME)作用的倾斜力矩分量,

和/或

-导引单元(215;315)在光学表面倾斜时在光学元件(109;209)上施加反向力矩,其中,反向力矩补偿垂直于光学表面的主延伸平面(PME)作用的倾斜力矩分量的至少一部分,尤其是至少75%,优选至少85%,进一步优选90%至100%。

19.按权利要求16至18之一所述的方法,其中,

-倾斜轴线(TA1)是光学表面的第一倾斜轴线,

-倾斜力矩(M1)是第一倾斜力矩并且

-支撑单元(112;212)在横向于、尤其是垂直于第一倾斜力矩(M1)延伸的第二倾斜力矩(M2)的作用下定义光学表面的横向于、尤其是垂直于第一倾斜轴线(TA1)延伸的第二倾斜轴线(TA2),其中,

-第二倾斜轴线(TA2)尤其基本上处于光学表面的主延伸平面(PME)中。

20.按权利要求16至19之一所述的方法,其中,

-在运行状态中只将相对于主延伸平面(PME)倾斜延伸的倾斜力矩(M1)施加在光学元件(109;209)上,

和/或

-在运行状态中只将横向于、尤其是垂直于相对主延伸平面(PME)倾斜延伸的倾斜力矩(M1)延伸的倾斜力矩施加在光学元件(109;209)上。

21.一种尤其用于微光刻的光学成像方法,其中,

-通过具有第一光学元件组(106)的照明装置(102)照亮对象(104.1)并且

-借助具有第二光学元件组(107)的投射装置(103)使对象(104.1)成像在图像装置(105)上,

其特征在于,

-在照明装置(102)和/或投射装置(103)中应用按权利要求16至20之一所述的方法。

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