一种用于切换光路的装置和方法与流程

1.本发明涉及光学设备领域，尤其涉及一种用于切换光路的装置和方法。


背景技术：

2.许多半导体测量设备，尤其是用于测量半导体制造工艺中的各种薄膜参数和细微变化(如膜厚、折射率、应力等)的精密薄膜测量设备，通常需要观察不同倍数情况下的视场情况。而为了不同的倍数视场，需要不同的倍数镜头，不同倍数的镜头需要不同的光路，为了使不同倍数的镜头投影在电荷耦合器件(charge
‑
coupled device，ccd)相机上的影像不受其它镜头光路造成的杂散光影响，需要将其它光路上的光进行吸收，减少反射，并且在切换光路的过程中，要减少对光机结构的振动影响。
3.基于现有技术的光路切换设备一般使用气缸对挡板进行移动，这样会造成较大的振动，并且，挡板表面用黑色阳极氧化对光进行一定的吸收，而黑色阳极氧化对光波的吸收率较低，会产生一定的杂散光，影响其余镜头光路投影在ccd相机上的成像效果。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种用于切换光路的装置和方法。
5.本技术实施例提供了一种用于切换光路的装置，其特征在于，包括：电机装置、限位装置和挡板；其中，挡板连接于电机装置的电机轴，电机装置基于预定的移动指令围绕电机轴旋转，从而带动挡板旋转至需要挡光的位置。
6.本技术实施例提供了一种基于本技术的装置切换光路的方法，包括：
7.根据需要挡光的位置，生成相应的移动指令；
8.使得电机装置基于该移动指令围绕电机轴旋转，从而带动挡板旋转至需要挡光的位置。
9.与现有技术相比，本技术实施例具有以下优点：使用电机装置来根据预定的移动指令进行一定角度的旋转，从而带动挡板移动至需要挡光的位置，使用电机作为动力来移动挡板的方式转动平滑、力矩稳定、振动较小，提升了光路切换的效率；根据本技术实施例的装置使用吸光布来吸收光波，提升了吸光率。
附图说明
10.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
11.图1示出了根据本技术实施例的用于切换光路的装置的结构示意图；
12.图2示出了根据本技术实施例的一个示例性的用于切换光路装置的结构示意图；
13.图3示出了根据本技术实施例的切换光路的方法流程图。
14.附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
15.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本技术的示例性实施例的目的。但是本技术可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
16.应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
17.应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。
18.这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
19.还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
20.下面结合附图对本技术实施例作进一步详细描述。
21.图1示出了根据本技术实施例的用于切换光路的装置的结构示意图。
22.其中，根据本技术的装置可包含于各种光学机械设备。
23.优选地，根据本技术的装置可包含于半导体测量设备。
24.参照图1，所述装置包括电机装置101、限位装置102和挡板103。
25.其中，挡板103连接于电机装置101的电机轴，电机装置101基于预定的移动指令围绕电机轴旋转，从而带动挡板103旋转至需要挡光的位置。
26.根据一个实施例，所述电机装置101为伺服电机。通过伺服电机内置的编码器生成相应的移动指令，使得伺服电机基于该移动指令围绕电机轴旋转特定的角度，从而带动挡板103旋转至需要挡光的位置。
27.其中，伺服电机的编码器包括各种类型的、可用于测量磁极位置和控制伺服电机的转角及转速的编码器。
28.根据一个实施例，所述电机装置101为诸如步进电机的不设编码器的电机，所述装置还包括编码器，通过该编码器生成相应的移动指令，不设编码器的电机接收来自该编码器的移动指令，并基于该移动指令围绕电机轴旋转特定的角度，从而带动挡板103旋转至需要挡光的位置。
29.根据一个实施例，所述挡板103上设有吸光布104，所述吸光布通过粘胶粘贴在挡
板上。
30.根据一个实施例，所述限位装置102包括软限位装置1021和机械限位装置1022。
31.其中，所述软限位装置1021用于防止电机装置101的移动位置超过预定的位置。
32.优选地，所述软限位装置1021为磁性开关，所述磁性开关设置在电机的支架上。
33.可选地，所述软限位装置1021为接近开关。
34.其中，所述机械限位装置1022用于在电机装置失控，软限位装置1021失效的情况下防止电机装置101的移动位置超过预定的位置。
35.优选地，所述机械限位装置1022的一端与电机装置101的安装座相连接，另一端设有橡胶套，用于与挡板103接触时形成缓冲。
36.根据一个实施例，所述装置还包括接头105，所述接头105用于接头压缩空气，从而利用压缩空气来清洁电机轴。
37.根据本技术实施例的装置，使用电机装置来根据预定的移动指令进行一定角度的旋转，从而带动挡板移动至需要挡光的位置，使用电机作为动力来移动挡板的方式转动平滑、力矩稳定、振动较小，提升了光路切换的效率；根据本技术实施例的装置使用吸光布来吸收光波，提升了吸光率。
38.图2示出了根据本技术实施例的一个示例性的用于切换光路装置的结构示意图。
39.参照图2，所述装置包括伺服电机201、接头202、磁性开关203、机械限位204、电机支架205和挡板206。
40.其中，挡板103连接于电机装置101的电机轴，电机装置101基于预定的移动指令围绕电机轴旋转，从而带动挡板103旋转至需要挡光的位置。
41.通过伺服电机内置的编码器生成相应的移动指令，使得伺服电机基于该移动指令围绕电机轴旋转特定的角度，从而带动挡板旋转至需要挡光的位置。
42.其中，所述接头202用于接通压缩空气，从而利用压缩空气来清洁伺服电机201的电机轴。
43.其中，所述挡板206上设有吸光布207，所述吸光布207通过粘胶粘贴在挡板206上。其中，所述吸光布207的吸光率可达99.8％，从而能够减少杂散光。
44.其中，磁性开关203用于防止伺服电机201的移动位置超过预定的位置。所述磁性开关203设置在电机支架205与之相配合的槽内，并且，挡板206内设有电磁铁，以便于与磁性开关203相配合。
45.其中，所述机械限位204用于在伺服电机201失控，磁性开关203失效的情况下防止伺服电机201的移动位置超过预定的位置。所述机械限位204的一端与伺服电机201的安装座相连接，另一端设有橡胶套，用于与挡板206接触时形成缓冲。
46.根据本技术实施例的装置，使用伺服电机来根据预定的移动指令进行一定角度的旋转，从而带动挡板移动至需要挡光的位置，伺服电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定，且电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，非常适用于洁净环境。
47.图3示出了根据本技术实施例的切换光路的方法流程图。
48.参照图3，所述方法包括步骤s1和步骤s2。
49.在步骤s1中，根据需要挡光的位置，生成相应的移动指令。
50.具体地，根据需要挡光的位置和当前的位置，确定需要转动的角度；基于所确定的角度，生成相应的移动指令，以指令电机装置围绕电机轴旋转相应的角度。
51.在步骤s2中，使得电机装置基于该移动指令围绕电机轴旋转，从而带动挡板旋转至需要挡光的位置。
52.例如，使用如图3所示的装置进行光路切换，假设根据需要挡光的位置和当前的位置，确定需要挡板顺时针转动60度。则伺服电机内置的编码器生成相应的移动指令，使得伺服电机基于该移动指令围绕电机轴旋转顺时针转动60度，从而带动挡板顺时针转动60度，至需要挡光的位置。
53.根据本技术实施例的方法，使用电机装置来根据预定的移动指令进行一定角度的旋转，从而带动挡板移动至需要挡光的位置，使用电机作为动力来移动挡板的方式转动平滑、力矩稳定、振动较小，提升了光路切换的效率；根据本技术实施例的方法使用吸光布来吸收光波，提升了吸光率。
54.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。