可調(diào)節(jié)光源裝置及包括該裝置的精密測(cè)量設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及精密測(cè)量或加工設(shè)備內(nèi)高發(fā)熱光源的精密調(diào)節(jié)和定位，尤其適用于半 導(dǎo)體大規(guī)模集成電路制造和測(cè)量設(shè)備的能量源調(diào)節(jié)和精密定位。
【背景技術(shù)】
[0002] 在許多精密測(cè)量設(shè)備中，需要對(duì)高發(fā)熱量的光源進(jìn)行定位調(diào)節(jié)以形成所需要的光 路，而在設(shè)備內(nèi)部，測(cè)量系統(tǒng)往往對(duì)熱沖擊比較敏感，因此，在使用這些光源的同時(shí)，必須防 止熱量從光源進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)。
[0003] 在現(xiàn)有的精密測(cè)量設(shè)備中，通常的散熱做法是對(duì)光源進(jìn)行風(fēng)冷，S卩：在設(shè)備內(nèi)部形 成有氣流通路，通過(guò)例如風(fēng)扇吹向光源然后經(jīng)由氣流通路將被加熱的空氣帶走。然而，這種 散熱做法在光源和測(cè)量系統(tǒng)的熱敏感元器件之間仍然存在熱對(duì)流和熱輻射，因此不能有效 地防止熱量從光源進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)節(jié)光源裝置及包括該裝置的精密測(cè)量設(shè)備以消除 現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)光源進(jìn)行實(shí)時(shí)定位調(diào)節(jié)并防止光源對(duì)精密測(cè)量設(shè)備內(nèi)測(cè)量系 統(tǒng)的熱敏感元器件的熱沖擊。
[0005] 為此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種可調(diào)節(jié)光源裝置，其適用于精密測(cè)量設(shè) 備，該可調(diào)節(jié)光源裝置包括：
[0006] 冷卻基體，其包括形成有內(nèi)腔的殼體、將內(nèi)腔分隔成冷腔和熱腔的隔板、可樞轉(zhuǎn)地 連接至殼體的冷腔門(mén)和熱腔門(mén)，其中，隔板上設(shè)置有調(diào)整通道；
[0007] 多維調(diào)整架，其位于冷腔內(nèi)并置于隔板上；
[0008] 光源，其位于熱腔內(nèi)并與外部電源連接；
[0009] 可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件，其貫穿調(diào)整通道在冷腔和熱腔內(nèi)延伸，可移動(dòng)絕緣隔 熱連接組件一端與多維調(diào)整架連接，另一端與光源連接從而當(dāng)可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件受 多維調(diào)整架驅(qū)動(dòng)而移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)光源移動(dòng)；
[0010] 調(diào)整通道密封機(jī)構(gòu)，其設(shè)置成與可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件可移動(dòng)連接并保持封閉 調(diào)整通道的一端以阻隔冷腔和熱腔之間的熱交換；
[0011] 其中，殼體還具有出光口以將光源發(fā)射的光束引出到殼體外。
[0012] 在本發(fā)明的該方面，由于多維調(diào)整架同光源一起位于殼體內(nèi)，因此可以減小精密 測(cè)量設(shè)備的尺寸和重量；同時(shí)，由于多維調(diào)整架和光源分別位于冷腔和熱腔內(nèi)，操作者只需 打開(kāi)冷腔門(mén)而無(wú)需打開(kāi)熱腔門(mén)進(jìn)行操作，可以避免敞開(kāi)整個(gè)冷卻基體的內(nèi)腔來(lái)調(diào)整多維調(diào) 整架，從而提高了冷卻基體的冷卻可靠性；而且，由于設(shè)備的測(cè)量系統(tǒng)環(huán)境與熱腔之間有冷 腔作為緩沖，使測(cè)量系統(tǒng)受到的熱沖擊可忽略不計(jì)，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性；另外，即使 在隔板上設(shè)置有調(diào)整通道，但由于作為運(yùn)動(dòng)傳遞部件的連接組件具有絕緣隔熱性能以及調(diào) 整通道密封機(jī)構(gòu)的存在，使熱腔與冷腔中的熱量交換盡可能小。
[0013] 優(yōu)選地，上述可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件包括隔熱連接柱和位于熱腔內(nèi)的絕緣連接 塊，隔熱連接柱貫穿調(diào)整通道在冷腔和熱腔內(nèi)延伸，絕緣連接塊一端與隔熱連接柱連接，另 一端與光源連接。通過(guò)這種設(shè)置，可以避免熱腔和冷腔之間電傳導(dǎo)，大幅減少其熱傳導(dǎo)。
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)選地，上述隔熱連接柱為水冷型金屬連接柱，從而當(dāng)光源散熱量較大時(shí) 可對(duì)連接柱進(jìn)行水冷處理；上述絕緣連接塊為陶瓷連接塊，其可用來(lái)使隔熱連接柱相對(duì)光 源絕緣。
[0015] 再進(jìn)一步優(yōu)選地，上述可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件包括陰極隔熱連接柱、陽(yáng)極隔熱 連接柱、陰極絕緣連接塊、陽(yáng)極絕緣連接塊、冷腔連接板、熱腔連接板，其中，陰極隔熱連接 柱和陽(yáng)極隔熱連接柱各自的位于冷腔的一端經(jīng)由冷腔連接板與多維調(diào)整架連接，陰極隔熱 連接柱和陽(yáng)極隔熱連接柱各自的位于熱腔的另一端與熱腔連接板連接，陰極絕緣連接塊和 陽(yáng)極絕緣連接塊的一端經(jīng)由熱腔連接板分別與陰極隔熱連接柱和陽(yáng)極隔熱連接柱連接，另 一端分別與光源的陰極端和陽(yáng)極端連接。通過(guò)上述布置，光源在熱腔中的位置能夠更加穩(wěn) 定地得以調(diào)節(jié)。
[0016] 又再進(jìn)一步優(yōu)選地，上述光源的陰極和陽(yáng)極分別由陰極夾塊和陽(yáng)極夾塊夾持從而 構(gòu)成陰極端和陽(yáng)極端，其中陰極絕緣連接塊和陽(yáng)極絕緣連接塊的另一端分別與陰極夾塊和 陽(yáng)極夾塊連接。
[0017] 優(yōu)選地，上述調(diào)整通道的尺寸設(shè)置成使得隔熱連接柱沿三維方向可移動(dòng)，上述調(diào) 整通道密封機(jī)構(gòu)包括壓縮彈簧和密封件，壓縮彈簧套設(shè)于隔熱連接柱上并且一端由隔熱連 接柱上的肩部止動(dòng)另一端頂?shù)置芊饧酝ㄟ^(guò)施加偏置力使密封件封閉調(diào)整通道的一端。通 過(guò)上述設(shè)置，隔熱連接柱在前后、左右、上下等多維方向可移動(dòng)，由于調(diào)整通道密封機(jī)構(gòu)使 得即使在隔熱連接柱的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也能夠起到封閉調(diào)整通道的作用，因此阻隔了熱腔和冷 腔之間的氣體對(duì)流和熱輻射。
[0018] 進(jìn)一步優(yōu)選地，上述密封件為密封壓套，密封壓套包括套設(shè)于隔熱連接柱上的柱 體部和位于冷腔內(nèi)用于封閉調(diào)整通道的一端的蓋板部。或者，上述密封件為蓋板式簧片，蓋 板式簧片套設(shè)于隔熱連接柱上并位于冷腔內(nèi)用于封閉調(diào)整通道的一端。
[0019] 優(yōu)選地，上述殼體外側(cè)裝設(shè)有水冷板，從而可對(duì)整個(gè)基體進(jìn)行水冷。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種精密測(cè)量設(shè)備，其包括如上所述的可調(diào)節(jié)光 源裝置。
[0021] 通過(guò)參考下面所描述的實(shí)施方式，本發(fā)明的這些方面和其他方面將會(huì)得到清晰地 闡述。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作方式以及進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面結(jié)合附圖的描述 得到更好地理解，其中，相同的參考標(biāo)記標(biāo)識(shí)相同的元件：
[0023] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的可調(diào)節(jié)光源裝置的示意性立體圖；
[0024] 圖2是圖1中可調(diào)節(jié)光源裝置的側(cè)視圖，其中冷腔門(mén)和熱腔門(mén)上的把手未示；
[0025] 圖3是圖2中可調(diào)節(jié)光源裝置沿AA線的剖視圖；
[0026] 圖4是圖1中可調(diào)節(jié)光源裝置從另一角度看的立體圖，其中為示出可調(diào)節(jié)光源裝 置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而去除了冷腔門(mén)和熱腔門(mén)；
[0027] 圖5是圖4中隔熱連接柱的一個(gè)變例的剖視圖，其中隔熱連接柱被實(shí)施為水冷型 金屬連接柱；
[0028] 圖6是圖4中可調(diào)節(jié)光源裝置的示意性原理圖。
[0029] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0030]
[0031]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可調(diào)節(jié)光源裝置，其適用于精密測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)光源裝置包 括： 冷卻基體，其包括形成有內(nèi)腔的殼體、將內(nèi)腔分隔成冷腔和熱腔的隔板、可樞轉(zhuǎn)地連接 至殼體的冷腔門(mén)和熱腔門(mén)，所述隔板上設(shè)置有調(diào)整通道； 多維調(diào)整架，其位于所述冷腔內(nèi)并置于所述隔板上； 光源，其位于所述熱腔內(nèi)并與外部電源連接； 可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件，其貫穿所述調(diào)整通道在所述冷腔和熱腔內(nèi)延伸，所述可移 動(dòng)絕緣隔熱連接組件一端與所述多維調(diào)整架連接，另一端與所述光源連接從而當(dāng)所述可移 動(dòng)絕緣隔熱連接組件受所述多維調(diào)整架驅(qū)動(dòng)而移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)所述光源移動(dòng)； 調(diào)整通道密封機(jī)構(gòu)，其設(shè)置成與所述可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件可移動(dòng)連接并保持封閉 所述調(diào)整通道的一端以阻隔冷腔和熱腔之間的熱交換； 其中，所述殼體還具有出光口以將所述光源發(fā)射的光束引出到所述殼體外。
2. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件 包括隔熱連接柱和位于所述熱腔內(nèi)的絕緣連接塊，所述隔熱連接柱貫穿所述調(diào)整通道在所 述冷腔和熱腔內(nèi)延伸，所述絕緣連接塊一端與所述隔熱連接柱連接，另一端與所述光源連 接。
3. 如權(quán)利要求2所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述隔熱連接柱為水冷型金屬 連接柱。
4. 如權(quán)利要求2所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述絕緣連接塊為陶瓷連接塊。
5. 如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)絕緣隔熱 連接組件包括陰極隔熱連接柱、陽(yáng)極隔熱連接柱、陰極絕緣連接塊、陽(yáng)極絕緣連接塊、冷腔 連接板、熱腔連接板，其中，所述陰極隔熱連接柱和陽(yáng)極隔熱連接柱各自的位于所述冷腔的 一端經(jīng)由所述冷腔連接板與所述多維調(diào)整架連接，所述陰極隔熱連接柱和陽(yáng)極隔熱連接柱 各自的位于所述熱腔的另一端與所述熱腔連接板連接，所述陰極絕緣連接塊和陽(yáng)極絕緣連 接塊的一端經(jīng)由所述熱腔連接板分別與所述陰極隔熱連接柱和陽(yáng)極隔熱連接柱連接，另一 端分別與所述光源的陰極端和陽(yáng)極端連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述光源的陰極和陽(yáng)極分別由 陰極夾塊和陽(yáng)極夾塊夾持從而構(gòu)成所述陰極端和所述陽(yáng)極端，其中所述陰極絕緣連接塊和 陽(yáng)極絕緣連接塊的所述另一端分別與所述陰極夾塊和陽(yáng)極夾塊連接。
7. 如權(quán)利要求2所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述調(diào)整通道的尺寸設(shè)置成使 得所述隔熱連接柱沿多維方向可移動(dòng)，所述調(diào)整通道密封機(jī)構(gòu)包括壓縮彈簧和密封件，所 述壓縮彈簧套設(shè)于所述隔熱連接柱上并且一端由所述隔熱連接柱上的肩部止動(dòng)另一端頂 抵所述密封件以通過(guò)施加偏置力使密封件封閉所述調(diào)整通道的所述一端。
8. 如權(quán)利要求7所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述密封件為密封壓套，所述密 封壓套包括套設(shè)于所述隔熱連接柱上的柱體部和位于所述冷腔內(nèi)用于封閉所述調(diào)整通道 的所述一端的蓋板部。
9. 如權(quán)利要求7所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述密封件為蓋板式簧片，所述 蓋板式簧片套設(shè)于所述隔熱連接柱上并位于所述冷腔內(nèi)用于封閉所述調(diào)整通道的所述一 端。
10. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)光源裝置，其特征在于，所述殼體外側(cè)裝設(shè)有水冷板。
11. 一種精密測(cè)量設(shè)備，其包括如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的可調(diào)節(jié)光源裝置。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可調(diào)節(jié)光源裝置及包括該裝置的精密測(cè)量設(shè)備，包括：冷卻基體、多維調(diào)整架、光源和可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件。冷卻基體包括殼體、將內(nèi)腔分隔成冷腔和熱腔的隔板、冷腔門(mén)和熱腔門(mén)，隔板上設(shè)置有調(diào)整通道；多維調(diào)整架位于冷腔內(nèi)并置于隔板上；光源位于熱腔內(nèi)并與外部電源連接；可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件貫穿調(diào)整通道在冷腔和熱腔內(nèi)延伸，其一端與多維調(diào)整架連接，另一端與光源連接；調(diào)整通道密封機(jī)構(gòu)設(shè)置成與可移動(dòng)絕緣隔熱連接組件連接并保持封閉調(diào)整通道的一端；殼體還具有出光口以將光源發(fā)射的光束引出到殼體外。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位調(diào)節(jié)光源的同時(shí)有效防止光源對(duì)精密測(cè)量設(shè)備內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)的熱敏感元器件的熱沖擊。
【IPC分類】F21V29-503, F21V29-56, F21V17-00, G01B11-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104713487
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310674726
【發(fā)明人】馬濤, 高海軍, 劉軍凱
【申請(qǐng)人】睿勵(lì)科學(xué)儀器（上海）有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2013年12月11日