专利名称：三自由度反射镜调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学反射镜的调整装置，特别是涉及一种具有三自由度的 光学反射镜的调整装置。
背景技术：
反射镜是一种重要的光学元器件，在光学仪器中占有十分重要的地位。目 前，在光学仪器的使用中，反射镜的主要作用是用来实现光束的转折及其方向 的改变，所以，反射镜的安装、固定与调整，都起着十分重要的作用。在反射 镜的调整过程中，倾角的调整往往会引起中心光线反射点的位置发生改变，从 而造成中心光线反射点前后距离发生变化，致使局部光程发生偏移。以下以传 统直顶式两维角度圆形调整架为例，加以说明。请参考图1和图2，其分别为传统直顶式两维角度圆形调整架的侧视图以及 立体图。如图所示，该调整架包括支撑架11,调节基座16,反射镜镜框14以 及嵌于反射镜镜框14内的反射镜18。连接弹簧15连接反射镜镜框14与调节基 座16,支撑圓球12，微调螺钉13、 17用以调节反射镜的角度，然而由于调节 支撑点的支撑圆球12在调整架的一角，而反射镜18的工作面往往在其几何中 心处，因而该调整架在实现反射镜的角度调整时，往往会造成光线反射点前后 光程发生变化，从而引起工作面的绝对距离发生改变。故此种装置在发生变化 后，由于其设计固有的局限性，不能够实现除俯仰和倾斜角度调整功能外线位 移的调整，且该类装置的刚性不稳定。而某些光学设备，例如光刻机照明反射装置等，对反射点位置有严格的要 求，为此如何在反射镜俯仰和倾斜角度调整的同时实现线位移的调整，已变得 十分重要。发明内容本发明的目的在于提供一种反射镜调整装置，以解决传统调整装置中出现 的于倾角调整时反射点位置发生变化的问题。为达上述目的，本发明提供一种反射镜调整装置，包括 一反射镜镜框和 一调节基座，其中该反射镜镜框一侧安装有一反射镜，另一侧与调节基座相对； 一线位移调整件，连接上述反射镜镜框与调节基座，其一端万向连接于反射镜 镜框与调节基座相对的一侧，另一端轴向连接调节基座，其中该线位移调整件 与反射镜镜框的连接位置与上述反射镜的几何中心处相对应。进一步的，通过调整上述线位移调整件的轴向位移，可调整反射镜镜框与 调节基座之间的距离。进一步的，上述反射镜调整装置还包括 一锁固件，当反射镜镜框与调节 基座之间的距离满足要求时，将线位移调整件锁固于上述调节基座。进一步的，上述锁固件为一锁固螺母。进一步的，上述线位移调整件为一球头螺杆，其与反射镜镜框相连的一端 为球形端。进一步的，上述反射镜镜框与调节基座相对的一侧具有一球形槽，其位置 与上述反射镜的几何中心处相对应，上述球头螺杆的球形端位于该球形槽内， 其另一端轴向连接于上述调节基座，且该球头螺杆可以绕着球形槽的轴线做自 由^走转。进一步的，上述反射镜调整装置还包括 一连接螺母，将上述球头螺杆的 球形端固定于球形槽内。进一步的，上述反射镜调整装置还包括多个角度调整销，轴向连接于调 节基座与反射镜镜框之间，其中通过调整角度调整销的轴向位移，调整反射镜 上下俯仰和左右倾斜的角度。进一步的，上述角度调整销为四个，分别穿过上述调节基座而接于上述反 射镜镜框的四个边角处。进一步的，上述角度调整销为微调螺钉。进一步的，上述反射镜调整装置还包括 一支撑架，其中上述调节基座安 装于该支撑架上。综上所述，本发明利用万向节的多自由度工作原理，实现反射镜倾斜和俯 仰的调节，同时通过控制调节基座与反射镜镜框之间的距离来实现另一自由度线位移的调节。与传统调整装置相比，其具有如下优点在光路调试中，获得精确角度偏移的情况下，能够保持光线反射前后反射 点的位置不发生改变，局部光程稳定；在光路调试中，尤其针对光刻机等对反射点位置有严格的要求的设备，在 获得精确角度偏移的情况下，能够根据需要，适时调整光线反射前后反射点的 位置；避免使用弹簧连接，减少了系统工作中的不稳定因素，克服了同类调整机 构模态低的缺点。
图1为传统直顶式两维角度圆形调整架的侧-现图；图2为传统直顶式两维角度圓形调整架的立体图；图3为本发明一实施例的反射镜调整装置的立体结构示意图；图4为本发明一实施例的反射镜调整装置的侧面剖视图；图5为本发明一实施例的反射镜调整装置的主视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施 方式作进一步的说明。请参考图3与图4,其分别为本发明一实施例的反射镜调整装置的立体结构 示意图与側面剖视图。如图所示，该反射镜调整装置包括反射镜镜框3和调节 基座4，反射镜镜框一侧安装有反射镜2，另一侧则与调节基座4相对。线位移 调整件8连接反射镜镜框3与调节基座4，如图所示，线位移调整件8的一端万 向连接于反射镜镜框3与调节基座4相对的一侧，另一端轴向连接调节基座4， 即其与反射镜镜框3相连的一端可以在各个自由度上进行调整，而其与调节基 座4相连的一端可以在轴向自由度上进行调整，另外线位移调整件8与反射镜 镜框3的连接位置与反射镜2的几何中心处相对应。其中由于线位移调整件8的一端处于与反射镜2的几何中心处相对应的位 置，且与反射镜镜框3之间为万向连接，在调整反射镜的上下俯仰和左右倾斜 的角度时，起到了支撑与配合的作用，从而在光路调试获得精确的角度偏移的 同时，保持了光线反射前后反射点的位置不发生改变，局部光程稳定；另外线 位移调整件8与调节基座4相连的一端在轴向自由度上的调整，实现了反射镜 镜框3与调节基座4之间的距离的调整，从而实现了传统装置中无法实现的这 一自由度上线位移的调节，以在光路调试中获得精确角度偏移的情况下，根据 需要，适时的调整光线反射前后反射点的位置。该反射镜调整装置还包括多个角度调整销5，其轴向连接于反射镜镜框3与 调节基座4之间，当调整其中一个或几个角度调整销5的轴向位移时，反射镜 上下俯仰和左右倾斜的角度随之变化。如图所示，在本实施例中，角度调整销5 为微调螺钉，数量为四个，其穿过调节基座4而接于反射镜镜框3的四个边角 处，即对称的位于线位移调整件8的周围，从而在线位移调整件8的配合下， 实现对反射镜2的上下俯仰和左右倾斜的角度调整。当然，此处角度调整销的 数量并不以此为限，其可为三个或更多。在本实施例中，线位移调整件8为球头螺杆，其具有一球形端，以万向连 接反射镜镜框3。为了实现以上连接，反射镜镜框3与调节基座4相对的一侧具 有球形槽IO，其位置与反射镜2的几何中心处相对应，通过连接螺母6将球头 螺杆8的球形端固定到反射镜框3后面的球形槽10中，且球头螺杆8可以绕着 球形槽10的轴线做自由旋转。而球头螺杆8的另一端通过螺紋安装到调节基座 4上，根据工作需要，调整球头螺杆的轴向位移，即控制反射镜镜框3与调节基 座4之间的距离H,当此距离H满足要求时，利用锁固件9锁紧防松，其中该 锁固件9为锁固螺母。另外该反射镜调整装置还包括支撑架1,用以安装调节基座4。如图5所示， 在本发明一实施例中，通过螺钉7，将调节基座4固定到支撑架l上。由此可见本发明一实施例利用角度调整销5来实现反射镜2的角度调整， 由于线位移调整件8与反射镜镜框3之间釆用万向连接，且连接点与反射镜2 的几何中心位置相对应，故在角度调整时，保持了中心光线反射点的位置不发 生改变，局部光程稳定；同时线位移调整件8与调节_&座4相连的一端在轴向自由度上的调整，实现了反射镜镜框3与调节基座4之间的距离的调整，从而 实现了传统装置中无法实现的这一自由度上线位移的调节；另外本实施例利用 线位移调整件8与角度调整销5实现反射镜镜框3与调节基座4之间的连接， 避免了传统装置中弹簧的使用，减少了系统工作中的不稳定因素，使其刚性更 力口稳定。以上仅为举例，并非用以限定本发明，本发明的保护范围应当以权利要求 书所涵盖的范围为准。
权利要求
1.一种反射镜调整装置，包括一反射镜镜框和一调节基座，其中该反射镜镜框一侧安装有一反射镜，另一侧与调节基座相对，其特征是，该反射镜调整装置还包括一线位移调整件，连接上述反射镜镜框与调节基座，其一端万向连接于反射镜镜框与调节基座相对的一侧，另一端轴向连接调节基座，其中该线位移调整件与反射镜镜框的连接位置与上述反射镜的几何中心处相对应。
2. 根据权利要求1所述的反射镜调整装置，其特征是，其中通过调整上述 线位移调整件的轴向位移，可调整反射镜镜框与调节基座之间的距离。
3. 根据权利要求2所述的反射镜调整装置，其特征是，还包括 一锁固件，当反射镜镜框与调节基座之间的距离满足要求时，将线位移调整件锁固于上述调节基座。
4. 根据权利要求3所述的反射镜调整装置，其特征是，其中上述锁固件为 一锁固螺母。
5. 根据权利要求1所述的反射镜调整装置，其特征是，其中上述线位移调 整件为 一球头螺杆，其与反射镜镜框相连的 一 端为球形端。
6. 根据权利要求5所述的反射镜调整装置，其特征是，其中上述反射镜镜 框与调节基座相对的一侧具有一球形槽，其位置与上述反射镜的几何中心处相 对应，上述球头螺杆的球形端位于该球形槽内，其另一端轴向连接于上述调节 基座，且该球头螺杆可以绕着球形槽的轴线做自由旋转。
7. 根据权利要求6所述的反射镜调整装置，其特征是，还包括 一连接螺母，将上述球头螺杆的球形端固定于球形槽内。
8. 根据权利要求1所述的反射镜调整装置，其特征是，还包括 多个角度调整销，轴向连接于调节基座与反射镜镜框之间，其中通过调整角度调整销的轴向位移，调整反射镜上下俯仰和左右倾斜的角度。
9. 根据权利要求8所述的反射镜调整装置，其特征是，其中上述角度调整 销为四个，分別穿过上述调节基座而接于上述反射镜镜框的四个边角处。
10. 根据权利要求8所述的反射镜调整装置，其特征是，其中上述角度调整 销为微调螺钉。
11. 根据权利要求1所述的反射镜调整装置，其特征是，还包括 一支撑架，其中上述调节基座安装于该支撑架上。
全文摘要
本发明公开了一种三自由度反射镜调整装置，其利用万向节的多自由度工作原理，实现反射镜倾斜和俯仰的调节，同时通过控制调节基座与反射镜镜框之间的距离来实现另一自由度线位移的调节。该调整装置包括一反射镜镜框和一调节基座，其中该反射镜镜框一侧安装有一反射镜，另一侧与调节基座相对；一线位移调整件，连接上述反射镜镜框与调节基座，该线位移调整件的一端万向连接于反射镜镜框与调节基座相对的一侧，另一端轴向连接调节基座，其中该线位移调整件与反射镜镜框的连接位置与上述反射镜的几何中心处相对应。
文档编号G02B7/182GK101216590SQ20081003284
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月21日 优先权日2008年1月21日
发明者王洪尊 申请人:上海微电子装备有限公司