一种用于光刻精密工件台的针孔检测镜头.pdf

本发明公开了一种用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，属于工业电视监控领域。所述针孔镜头包括镜头结构和CCD摄像装置，其放大倍率为β＝-0.37x，物方数值孔径为NA＝0.0225，物方视场为Φ25mm。该镜头可以让系统及时了解到工件台的位置状况，从而对工件台的位置做出及时的调整，使其始终处于正确位置并保持水平。本发明所使用的玻璃材料全部来自成都光明光电有限公司。

1.  一种用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，其特征是：从入射方向开始依次设置有5枚镜片，分别为L1～L5，其中光阑位于镜头的最前端，5枚镜片全部位于光阑与镜片之间，而镜片与镜片之间全部采用隔圈压紧。

2.  根据权利要求1所述的用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，其特征是：其光学系统共轭距为300mm，物方工作距100mm，像方工作距30mm。

3.  根据权利要求1所述的用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，其特征是：其光学系统为缩小成像，放大倍率M＝-0.37×。

4.  根据权利要求1所述的用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，其特征是：其光路为小广角光路。

5.  根据权利要求1、2、3或4所述的用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，其特征是：其像方有效视场为Φ9mm，物方数值孔径达到0.0225，其中工艺因子取0.7，该物镜的分辨力理论上为5um。

6.  根据权利要求5所述的用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，其特征是：其镜片材料采用成都光明光电公司的、牌号分别为H-QK3L、H-LAK54和ZF7L的玻璃。

一种用于光刻精密工件台的针孔检测镜头
技术领域
本发明涉及一种用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，属于工业电视监控领域。
背景技术
在精密机械加工、组装以及光刻加工中，为了保证加工出来的产品质量满足要求，往往会对工件台的位置状况提出很高的要求，不仅要保证工件台的位置精度，还要保证其水平度，这就要求检测镜头具有很高的精度，同时为了不影响加工，镜头的尺寸也不能太大，这对于检测镜头的设计来说是一个不小的挑战。
发明内容
为了解决上述难题，本发明设计了一种用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，可以有效地校正各类像差，达到较高的分辨率，从而准确的知道光刻工件台的位置情况。
本发明采用的技术方案为：一种用于光刻精密工件台的针孔检测镜头，从入射方向开始依次设置有5枚镜片，分别为L1～L5，其中光阑位于镜头的最前端，距离镜片L1的位置较远，镜片L1至L5之间全部采用隔圈抵紧，而最后利用一个压圈将镜片L1压紧，从而达到封装镜片的目的。
进一步的，其光学系统共轭距为300，物方工作距100mm，像方工作距30mm。
进一步的，其光学系统为缩小成像，放大倍率M＝-0.37×。
进一步的，其光路为小广角光路。
进一步的，其像方有效视场为Φ9mm，物方数值孔径可以达到0.0225，其中工艺因子取0.7，该物镜的分辨力理论上可以达到5um。
进一步的，其镜片材料采用成都光明光电公司的、牌号分别为H-QK3L、H-LAK54和ZF7L的玻璃，这三种牌号的玻璃在实测中表现良好。
进一步的，应用国产玻璃优化设计之后，该检测镜头分辨力σ接近5um，场曲约为σ/3，畸变控制在全视场的0.0003％以下。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)使用比较少的镜片，就可以达到比较理想的分辨率；
(2)该镜头体积小，拆装简单，对光刻加工的工作影响较小。
附图说明
图1为本发明用于光刻精密工件台的针孔检测镜头结构图；
图2为本发明用于光刻精密工件台的针孔检测镜头MTF曲线；
图3为本发明用于光刻精密工件台的针孔检测镜头波像差曲线；
图4为本发明用于光刻精密工件台的针孔检测镜头弥散斑点列图；
图5为本发明用于光刻精密工件台的针孔检测镜头总体装配图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式进行详细说明。
本发明的结构如图1所示，在工件台上，入射光线首先由孔径光阑入射，然后依次通过镜片L1～L5，最终成像在像面之上。
本针孔成像镜头采用倒序方式进行封装，即将镜片从L5到L1依次封装到镜筒之中，镜片与镜片之间采用隔圈来相互抵紧，最后使用压圈将镜片L1压紧，从而达到封装镜片的目的。
本发明用于光刻精密工件台的针孔检测镜头总共包含5枚镜片，少于国外现有的成熟设计方案，在使用同厂家同牌号玻璃的情况下可以有效提高成像品质，同时也能保证更换成对应的国产玻璃时，镜头的分辨率率接近国外的设计方案。镜头曲率参数如下：