可调节光源装置及包括该装置的精密测量设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及精密测量或加工设备内高发热光源的精密调节和定位，尤其适用于半 导体大规模集成电路制造和测量设备的能量源调节和精密定位。
【背景技术】
[0002] 在许多精密测量设备中，需要对高发热量的光源进行定位调节以形成所需要的光 路，而在设备内部，测量系统往往对热冲击比较敏感，因此，在使用这些光源的同时，必须防 止热量从光源进入测量系统内。
[0003] 在现有的精密测量设备中，通常的散热做法是对光源进行风冷，S卩：在设备内部形 成有气流通路，通过例如风扇吹向光源然后经由气流通路将被加热的空气带走。然而，这种 散热做法在光源和测量系统的热敏感元器件之间仍然存在热对流和热辐射，因此不能有效 地防止热量从光源进入测量系统内。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种可调节光源装置及包括该装置的精密测量设备以消除 现有技术的上述不足，实现对光源进行实时定位调节并防止光源对精密测量设备内测量系 统的热敏感元器件的热冲击。
[0005] 为此，根据本发明的一个方面，提供一种可调节光源装置，其适用于精密测量设 备，该可调节光源装置包括：
[0006] 冷却基体，其包括形成有内腔的壳体、将内腔分隔成冷腔和热腔的隔板、可枢转地 连接至壳体的冷腔门和热腔门，其中，隔板上设置有调整通道；
[0007] 多维调整架，其位于冷腔内并置于隔板上；
[0008] 光源，其位于热腔内并与外部电源连接；
[0009] 可移动绝缘隔热连接组件，其贯穿调整通道在冷腔和热腔内延伸，可移动绝缘隔 热连接组件一端与多维调整架连接，另一端与光源连接从而当可移动绝缘隔热连接组件受 多维调整架驱动而移动时带动光源移动；
[0010] 调整通道密封机构，其设置成与可移动绝缘隔热连接组件可移动连接并保持封闭 调整通道的一端以阻隔冷腔和热腔之间的热交换；
[0011] 其中，壳体还具有出光口以将光源发射的光束引出到壳体外。
[0012] 在本发明的该方面，由于多维调整架同光源一起位于壳体内，因此可以减小精密 测量设备的尺寸和重量；同时，由于多维调整架和光源分别位于冷腔和热腔内，操作者只需 打开冷腔门而无需打开热腔门进行操作，可以避免敞开整个冷却基体的内腔来调整多维调 整架，从而提高了冷却基体的冷却可靠性；而且，由于设备的测量系统环境与热腔之间有冷 腔作为缓冲，使测量系统受到的热冲击可忽略不计，提高了设备运行的稳定性；另外，即使 在隔板上设置有调整通道，但由于作为运动传递部件的连接组件具有绝缘隔热性能以及调 整通道密封机构的存在，使热腔与冷腔中的热量交换尽可能小。
[0013] 优选地，上述可移动绝缘隔热连接组件包括隔热连接柱和位于热腔内的绝缘连接 块，隔热连接柱贯穿调整通道在冷腔和热腔内延伸，绝缘连接块一端与隔热连接柱连接，另 一端与光源连接。通过这种设置，可以避免热腔和冷腔之间电传导，大幅减少其热传导。
[0014] 进一步优选地，上述隔热连接柱为水冷型金属连接柱，从而当光源散热量较大时 可对连接柱进行水冷处理；上述绝缘连接块为陶瓷连接块，其可用来使隔热连接柱相对光 源绝缘。
[0015] 再进一步优选地，上述可移动绝缘隔热连接组件包括阴极隔热连接柱、阳极隔热 连接柱、阴极绝缘连接块、阳极绝缘连接块、冷腔连接板、热腔连接板，其中，阴极隔热连接 柱和阳极隔热连接柱各自的位于冷腔的一端经由冷腔连接板与多维调整架连接，阴极隔热 连接柱和阳极隔热连接柱各自的位于热腔的另一端与热腔连接板连接，阴极绝缘连接块和 阳极绝缘连接块的一端经由热腔连接板分别与阴极隔热连接柱和阳极隔热连接柱连接，另 一端分别与光源的阴极端和阳极端连接。通过上述布置，光源在热腔中的位置能够更加稳 定地得以调节。
[0016] 又再进一步优选地，上述光源的阴极和阳极分别由阴极夹块和阳极夹块夹持从而 构成阴极端和阳极端，其中阴极绝缘连接块和阳极绝缘连接块的另一端分别与阴极夹块和 阳极夹块连接。
[0017] 优选地，上述调整通道的尺寸设置成使得隔热连接柱沿三维方向可移动，上述调 整通道密封机构包括压缩弹簧和密封件，压缩弹簧套设于隔热连接柱上并且一端由隔热连 接柱上的肩部止动另一端顶抵密封件以通过施加偏置力使密封件封闭调整通道的一端。通 过上述设置，隔热连接柱在前后、左右、上下等多维方向可移动，由于调整通道密封机构使 得即使在隔热连接柱的运动过程中也能够起到封闭调整通道的作用，因此阻隔了热腔和冷 腔之间的气体对流和热辐射。
[0018] 进一步优选地，上述密封件为密封压套，密封压套包括套设于隔热连接柱上的柱 体部和位于冷腔内用于封闭调整通道的一端的盖板部。或者，上述密封件为盖板式簧片，盖 板式簧片套设于隔热连接柱上并位于冷腔内用于封闭调整通道的一端。
[0019] 优选地，上述壳体外侧装设有水冷板，从而可对整个基体进行水冷。
[0020] 根据本发明的另一个方面，提供一种精密测量设备，其包括如上所述的可调节光 源装置。
[0021] 通过参考下面所描述的实施方式，本发明的这些方面和其他方面将会得到清晰地 阐述。
【附图说明】
[0022] 本发明的结构和操作方式以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述 得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：
[0023] 图1是根据本发明的一个优选实施方式的可调节光源装置的示意性立体图；
[0024] 图2是图1中可调节光源装置的侧视图，其中冷腔门和热腔门上的把手未示；
[0025] 图3是图2中可调节光源装置沿AA线的剖视图；
[0026] 图4是图1中可调节光源装置从另一角度看的立体图，其中为示出可调节光源装 置的内部结构而去除了冷腔门和热腔门；
[0027] 图5是图4中隔热连接柱的一个变例的剖视图，其中隔热连接柱被实施为水冷型 金属连接柱；
[0028] 图6是图4中可调节光源装置的示意性原理图。
[0029] 附图标记说明
[0030]
[0031]
【主权项】
1. 一种可调节光源装置，其适用于精密测量设备，其特征在于，所述可调节光源装置包 括： 冷却基体，其包括形成有内腔的壳体、将内腔分隔成冷腔和热腔的隔板、可枢转地连接 至壳体的冷腔门和热腔门，所述隔板上设置有调整通道； 多维调整架，其位于所述冷腔内并置于所述隔板上； 光源，其位于所述热腔内并与外部电源连接； 可移动绝缘隔热连接组件，其贯穿所述调整通道在所述冷腔和热腔内延伸，所述可移 动绝缘隔热连接组件一端与所述多维调整架连接，另一端与所述光源连接从而当所述可移 动绝缘隔热连接组件受所述多维调整架驱动而移动时带动所述光源移动； 调整通道密封机构，其设置成与所述可移动绝缘隔热连接组件可移动连接并保持封闭 所述调整通道的一端以阻隔冷腔和热腔之间的热交换； 其中，所述壳体还具有出光口以将所述光源发射的光束引出到所述壳体外。
2. 如权利要求1所述的可调节光源装置，其特征在于，所述可移动绝缘隔热连接组件 包括隔热连接柱和位于所述热腔内的绝缘连接块，所述隔热连接柱贯穿所述调整通道在所 述冷腔和热腔内延伸，所述绝缘连接块一端与所述隔热连接柱连接，另一端与所述光源连 接。
3. 如权利要求2所述的可调节光源装置，其特征在于，所述隔热连接柱为水冷型金属 连接柱。
4. 如权利要求2所述的可调节光源装置，其特征在于，所述绝缘连接块为陶瓷连接块。
5. 如权利要求2至4任一项所述的可调节光源装置，其特征在于，所述可移动绝缘隔热 连接组件包括阴极隔热连接柱、阳极隔热连接柱、阴极绝缘连接块、阳极绝缘连接块、冷腔 连接板、热腔连接板，其中，所述阴极隔热连接柱和阳极隔热连接柱各自的位于所述冷腔的 一端经由所述冷腔连接板与所述多维调整架连接，所述阴极隔热连接柱和阳极隔热连接柱 各自的位于所述热腔的另一端与所述热腔连接板连接，所述阴极绝缘连接块和阳极绝缘连 接块的一端经由所述热腔连接板分别与所述阴极隔热连接柱和阳极隔热连接柱连接，另一 端分别与所述光源的阴极端和阳极端连接。
6. 如权利要求5所述的可调节光源装置，其特征在于，所述光源的阴极和阳极分别由 阴极夹块和阳极夹块夹持从而构成所述阴极端和所述阳极端，其中所述阴极绝缘连接块和 阳极绝缘连接块的所述另一端分别与所述阴极夹块和阳极夹块连接。
7. 如权利要求2所述的可调节光源装置，其特征在于，所述调整通道的尺寸设置成使 得所述隔热连接柱沿多维方向可移动，所述调整通道密封机构包括压缩弹簧和密封件，所 述压缩弹簧套设于所述隔热连接柱上并且一端由所述隔热连接柱上的肩部止动另一端顶 抵所述密封件以通过施加偏置力使密封件封闭所述调整通道的所述一端。
8. 如权利要求7所述的可调节光源装置，其特征在于，所述密封件为密封压套，所述密 封压套包括套设于所述隔热连接柱上的柱体部和位于所述冷腔内用于封闭所述调整通道 的所述一端的盖板部。
9. 如权利要求7所述的可调节光源装置，其特征在于，所述密封件为盖板式簧片，所述 盖板式簧片套设于所述隔热连接柱上并位于所述冷腔内用于封闭所述调整通道的所述一 端。
10. 如权利要求1所述的可调节光源装置，其特征在于，所述壳体外侧装设有水冷板。
11. 一种精密测量设备，其包括如权利要求1至10中任一项所述的可调节光源装置。
【专利摘要】本发明提供一种可调节光源装置及包括该装置的精密测量设备，包括：冷却基体、多维调整架、光源和可移动绝缘隔热连接组件。冷却基体包括壳体、将内腔分隔成冷腔和热腔的隔板、冷腔门和热腔门，隔板上设置有调整通道；多维调整架位于冷腔内并置于隔板上；光源位于热腔内并与外部电源连接；可移动绝缘隔热连接组件贯穿调整通道在冷腔和热腔内延伸，其一端与多维调整架连接，另一端与光源连接；调整通道密封机构设置成与可移动绝缘隔热连接组件连接并保持封闭调整通道的一端；壳体还具有出光口以将光源发射的光束引出到壳体外。本发明实现实时定位调节光源的同时有效防止光源对精密测量设备内测量系统的热敏感元器件的热冲击。
【IPC分类】F21V29-503, F21V29-56, F21V17-00, G01B11-06
【公开号】CN104713487
【申请号】CN201310674726
【发明人】马涛, 高海军, 刘军凯
【申请人】睿励科学仪器（上海）有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月11日