光學元1固連，支撐圓環(huán)22支撐于支撐臺31的上方，鏡框外環(huán)23懸于所述凹槽32的上方，在上蓋板6的下表面和鏡框外環(huán)23的上表面通過粘膠方式相對固定有第一環(huán)形電磁鐵41和第二環(huán)形電磁鐵42，該第二環(huán)形電磁鐵42與第一環(huán)形電磁鐵41之間的排斥力分別垂直作用于鏡框外環(huán)23和上蓋板6上，由于上蓋板6的剛度較大，因此鏡框外環(huán)23上加載有較大的垂直向下的壓力，而支撐內(nèi)環(huán)22支撐于支撐臺31上，參見圖4，根據(jù)杠桿原理，可帶動鏡框內(nèi)環(huán)21發(fā)生光軸方向的反向移動，從而導致與鏡框內(nèi)環(huán)21固連的光學元件1發(fā)生形變，最終實現(xiàn)旋轉對稱相差的補償。
[0021]本實施方案中，參見圖1，在光學元件重力變形補償裝置中還設置有傳感器5，該傳感器5固定設置于鏡框外環(huán)23的下方，與第二環(huán)形電磁鐵42的位置相對應，該傳感器5可實時檢測鏡框外環(huán)23沿光軸方向的位移量，且第一環(huán)形電磁鐵41和第二環(huán)形電磁鐵42中通入的控制電流大小依據(jù)傳感器5檢測到的位移量進行調(diào)整。
[0022]通過實驗，將傳感器5檢測到的可變形鏡框2中鏡框外環(huán)23的機械變形量，與光學元件1面形對稱像差的變化量進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，找到二者之間的線性關系，標定出實現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)作用的第一環(huán)形電磁鐵41和第二環(huán)形電磁鐵42的磁力調(diào)整量，進而確定控制電流的調(diào)整量，形成閉環(huán)進行精密控制。
[0023]其中，傳感器5的個數(shù)為多個，其沿著所述鏡框外環(huán)23周向均勻布置，參見圖2，在鏡框外環(huán)23下端與外鏡框3上端對應位置通過螺釘安裝3個傳感器5，該3個傳感器沿周向呈120°布置，其中的傳感器為電容傳感器。
[0024]為了提高檢測的準確度和精度，上述傳感器5的分布圓與鏡框外環(huán)23同軸度優(yōu)于0.05mmo
[0025]本實施方案中，參見圖2，在外鏡框3的外側壁上設置有通孔33，該通，33用于第一環(huán)形電磁鐵41和第二環(huán)形電磁鐵42的電流控制和傳感器5輸出信號的外接，方便裝置的使用連線。
[0026]為了保證第一環(huán)形電磁鐵41和第二環(huán)形電磁鐵42之間的電磁作用力相對光軸方向的對稱性，將可變形鏡框2的外壁與第二環(huán)形電磁鐵42固定環(huán)面之間同軸度設計優(yōu)于0.05mm，將上蓋板6外緣與第一環(huán)形電磁鐵41固定環(huán)面之間同軸度優(yōu)于0.05mm，將上蓋板6與外鏡框3之間采用優(yōu)于H7g6的間隙配合。
[0027]上述各個實施方案中提供的光學元件重力變形補償裝置，適用于深紫外投影物鏡中光學透鏡的高精度像差補償，同時也適用于平面標準具的高精度支撐結構設計。
[0028]上述各個實施方案是按照遞進的方式進行撰寫的，著重強調(diào)各個實施方案的不同之處，其相似部分可以相互參見。
【主權項】
1.一種光學元件重力變形補償裝置，其特征在于，包括: 外鏡框(3)，其內(nèi)周設置有向上延伸的支撐臺(31)，其外側壁與所述支撐臺(31)之間設置有凹槽(32); 可變形鏡框(2 )，其通過上蓋板(6 )壓緊于所述外鏡框(3 )內(nèi)，且所述可變形鏡框(2 )由一體連接的鏡框內(nèi)環(huán)(21)、支撐圓環(huán)(22)和鏡框外環(huán)(23)構成，其中，所述鏡框內(nèi)環(huán)(21)用于與光學元件固連，所述支撐圓環(huán)(22)支撐于所述支撐臺(31)的上方，所述鏡框外環(huán)(23)懸于所述凹槽(32)的上方； 第一環(huán)形電磁鐵(41)，設置于所述上蓋板(6)的下表面； 第二環(huán)形電磁鐵(42)，設置于所述鏡框外環(huán)(23)的上表面，與所述第一環(huán)形電磁鐵(41)相對，所述第二環(huán)形電磁鐵(42)與所述第一環(huán)形電磁鐵(41)之間的排斥力分別垂直作用于所述鏡框外環(huán)(23 )和所述上蓋板(6 )上。2.按照權利要求1所述光學元件重力變形補償裝置，其特征在于，還包括: 傳感器(5)，設置于所述鏡框外環(huán)(23)的下方，與所述第二環(huán)形電磁鐵(42)的位置相對應，用于實時檢測所述鏡框外環(huán)(23)沿光軸方向的位移量； 且所述第一環(huán)形電磁鐵(41)和所述第二環(huán)形電磁鐵(42)中通入的控制電流大小依據(jù)所述傳感器(5)檢測到的位移量進行調(diào)整。3.按照權利要求2所述光學元件重力變形補償裝置，其特征在于:所述傳感器(5)的個數(shù)為多個，其沿著所述鏡框外環(huán)(23)周向均勻布置。4.按照權利要求3所述光學元件重力變形補償裝置，其特征在于:傳感器(5)的分布圓與所述鏡框外環(huán)(23)同軸度優(yōu)于0.05mm。5.按照權利要求2所述光學元件重力變形補償裝置，其特征在于:所述外鏡框(3)的外側壁上設置有通孔(33)，所述通孔(33)用于所述第一環(huán)形電磁鐵(41)和所述第二環(huán)形電磁鐵(42 )的控制電流以及所述傳感器(5 )輸出信號的外接。6.按照權利要求1所述光學元件重力變形補償裝置，其特征在于: 所述可變形鏡框(2)的外壁與所述第二環(huán)形電磁鐵(42)固定環(huán)面之間同軸度優(yōu)于0.05mm ； 所述上蓋板(6)外緣與所述第一環(huán)形電磁鐵(41)固定環(huán)面之間同軸度優(yōu)于0.05mm。7.按照權利要求1所述光學元件重力變形補償裝置，其特征在于:所述上蓋板(6)與所述外鏡框(3)之間采用優(yōu)于H7g6的間隙配合。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光學元件重力變形補償裝置，包括光學元件、可變形鏡框、一對環(huán)形電磁鐵、電容傳感器和上蓋板；可變形鏡框為鏡框內(nèi)環(huán)、鏡框外環(huán)和支撐圓環(huán)組成的一體化結構，鏡框內(nèi)環(huán)通過側壁上的注膠孔與光學元件固連，支撐圓環(huán)下部與外鏡框凸臺接觸提供支撐點，鏡框外環(huán)上部安裝一個環(huán)形電磁鐵，通過電磁鐵間的排斥提供垂直向下的位移量，加載后可變形鏡框外框帶動內(nèi)框發(fā)生軸向移動，從而導致光學元件發(fā)生形變，最終實現(xiàn)旋轉對稱像差的補償；具有結構簡單，設計合理等優(yōu)點。
【IPC分類】G03F7/20
【公開號】CN105372949
【申請?zhí)枴緾N201510827320
【發(fā)明人】方斌, 田偉, 苗二龍
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月25日