CN102331688A - 一种光瞳均匀性补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种光瞳均匀性补偿装置，包括侧壁和多个补偿单元，每个补偿单元包括第一驱动器、第一驱动机构、第一遮光组件和第二遮光组件；其中：在侧壁上设置有多个导轨槽；多个补偿单元沿着侧壁外侧均匀分布，且第一遮光组件位于第一驱动器的和第二遮光组件之间，第一遮光组件和第二遮光组件的另一端穿过导轨槽并伸入照明***的照明光束外延中，补偿单元中的第一遮光组件和第二遮光组件可在第一驱动器和第一驱动机构的驱动下，沿着导轨槽方向即光轴方向独立运动。改变第一遮光组件和第二遮光组件与光瞳共轭面之间的距离。

Description

一种光瞳均匀性补偿装置

技术领域

一种用于补偿照明***，特别是光刻相关的照明***光瞳均匀性的补偿装置。

背景技术

光学投影光刻是利用光学投影成像的原理，将掩膜上的集成电路(IC)图形以分步重复或步进扫描曝光的方式将高分辨率的图形转移到涂胶硅片上。随着IC集成度的不断提高，需要转移的图形线条尺寸也越来越细，这就对光刻性能提出了越来越高的要求。

光刻照明***是光学投影光刻机的核心部分之一，光源发出的光束经过照明***后照射掩膜。对于高分辨率的掩膜，照明***不仅需要提供高度均匀性的照明光场，而且对场平面内的照明角分布均匀性也有很高的要求，这就要求照明***出射光瞳面上的光强分布均匀。

图1a至图1d为遮光元件局部遮挡效应的示意图。对于具有一定数值孔径的照明光束1而言，当遮光元件2伸入到照明光束1中，就会在其后的参考面3上产生该遮光元件2的阴影。由于遮光元件2的挡光作用，阴影处的光强较之无阴影处的光强会有一定的削弱效果。图1a和图1b分别示意了遮光元件2到参考面3的距离不同时，遮光元件2在参考面3上形成的局部遮挡效应。其中L和L’均表示遮光元件2到参考面3的距离。D和D’均表示遮光元件2在参考面3上形成的阴影宽度，d表示遮光元件2的直径。图1c和图1d分别示意了图1a和图1b中参考面3的光强分布情况，E表示光强大小，ΔE和ΔE’均表示阴影处的光强与无阴影处光强的差值大小。从图1a和图1b对比可以看出，随着遮光元件2到参考面3的距离的增大(L’＞L)，遮光元件2在参考面3上形成的阴影宽度也增大(D’＞D)。从图1c和图1d对比得出遮光元件2对参考面3上光强的削弱效果随着距离的增大而减弱(ΔE′＜ΔE)。如当遮光元件2与参考面3之间的距离为0时，参考面3上得到清晰的遮光元件2的全影，全影的大小等于遮光元件2尺寸，随着遮光元件2与参考面3之间的距离增大，阴影会逐渐变大变模糊，这就是遮光元件2的局部遮挡效应。利用局部遮挡效应可以调节参考面上的光强分布，光瞳补偿装置正是采用这个原理对光瞳面光强分布的不均匀性进行补偿的，即对光瞳面上光强较高的区域，***遮光元件2降低该区域的光强，通过对不同区域遮光元件2***深度的控制，使整个光瞳面光强分布趋于均匀。

为了补偿照明***出射光瞳面上光强分布的不均匀性，可调节的光瞳均匀性补偿装置是必不可少的。美国专利US6535274公开了一种补偿装置结构，其中至少两个对称的遮光元件彼此可以转动，但这种结构只能补偿具有对称分布的光瞳光强，对具有复杂的不对称光瞳光强分布的补偿是不可能的。

美国专利US7798676提出了一种利用遮光元件的局部遮挡效应来校正光瞳光强分布的补偿装置，该器件能够校正光瞳照明中复杂的不对称光强分布。但是该专利在校正过程中也存在问题：该种补偿装置只含有一种遮光元件，只通过一种遮光元件由外向内***的方式对光瞳进行均匀性补偿存在多种弊端，首先是遮光元件的局部遮挡效应会使光瞳内外相干因子产生变化，相干因子的变化很难通过该专利结构进行调节；其次是必须对光瞳不同区域(如内部区域和外部区域)光强进行调节时，单种遮光元件结构不可避免地会造成光能的不必要损失。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种调整光瞳面上光强均匀性的补偿装置，该补偿装置能够以较少的能量损失校正照明***出射光瞳或该出射光瞳共轭的光瞳面照明的所有不对称性，并能够调节光瞳的内外相干因子。

为了实现所述目的，本发明提供的光瞳均匀性补偿装置，包括侧壁和多个补偿单元，每个补偿单元包括第一驱动器、第一驱动机构、第一遮光组件和第二遮光组件；其中：在侧壁上设置有多个导轨槽；多个补偿单元沿着侧壁外侧均匀分布，且第一遮光组件位于第一驱动器和第二遮光组件之间，第一遮光组件和第二遮光组件的另一端穿过导轨槽并伸入照明***的照明光束外延中，补偿单元中的第一遮光组件和第二遮光组件在第一驱动器和第一驱动机构的驱动下，沿着导轨槽方向即光轴方向独立运动，改变第一遮光组件和第二遮光组件与光瞳共轭面之间的距离。

所述的光瞳均匀性补偿装置，还包括上安装基板、下安装基板，所述第一驱动器固接于上安装基板，所述第一驱动机构的一端与第一驱动器通过联轴器方式连接；第一驱动机构的另一端以轴承连接方式连接于下安装基板。

优选实施例：所述第一遮光组件包括第二驱动器、第二驱动机构、第一遮光元件和第一基板，第一基板的一端固定连接于第一驱动机构上的螺母或运动部件上，第一基板的另一端穿过导轨槽***到侧壁内部；第二驱动器、第二驱动机构和第一遮光元件位于侧壁内部；第二驱动器固接在第一基板上；第二驱动机构一端与第二驱动器通过联轴器方式连接，第二驱动机构另一端以轴承方式连接于第一基板上，第一遮光元件的一端固定连接第二驱动机构的螺母或运动部件上，第一遮光元件另一端以导轨连接方式或滑动方式连接于第一基板，第一遮光元件在第二驱动器和第二驱动机构的驱动作用下沿照明光场径向运动调节第一遮光元件***照明光束的深度，使得第一遮光元件能够沿照明光场径向伸入或抽出照明***的照明光束外延。

优选实施例：所述第二遮光组件包括第三驱动器、第三驱动机构、第二遮光元件和第二基板，第二基板的一端固定连接于第一驱动机构上的螺母或运动部件上，第二基板的另一端穿过导轨槽***到侧壁内部；第三驱动器、第三驱动机构和第二遮光元件位于侧壁内部；第三驱动器固接在第二基板上；第三驱动机构一端与第三驱动器通过联轴器方式连接，第三驱动机构另一端以轴承方式连接于第二基板第二遮光元件的一端固定连接第三驱动机构的螺母或运动部件上，第二遮光元件另一端以导轨连接方式或滑动方式连接于第二基板，第二遮光元件在第三驱动器和第三驱动机构的驱动作用下沿照明光场径向运动调节第二遮光元件***照明光束的深度，使得第二遮光元件能够沿照明光场径向伸入或抽出照明***的照明光束外延。

优选实施例：所述的补偿单元可以包含2个或2个以上遮光组件。

优选实施例：所述的第一遮光元件在第二驱动器和第二驱动机构的驱动作用下沿照明光场径向运动调节***照明光场的深度。所述的第二遮光元件在第三驱动器和第三驱动机构的驱动作用下沿照明光场径向运动调节***照明光场的深度，所述调节第一遮光元件和第二遮光元件的***深度及第一遮光组件和第二遮光组件与照明***光瞳共轭面距离来改变照明光瞳处的光强分布，实现对照明***光瞳不均匀性的有效补偿。

优选实施例：所述第一遮光元件设置为不透光的杆状结构，第一遮光元件对***照明光束的所有区域都有局部遮挡效应，所述第二遮光元件设置为具有部分区域透光和部分区域不透光的杆状结构，第二遮光元件***照明光束时，只有不透明区域对照明光束有局部遮挡效应。

优选实施例：所述第一遮光元件的结构为针状立体结构或三角形立体结构，所述第二遮光元件的结构为针状立体结构或三角形立体结构。

所述的光瞳均匀性补偿装置，还可以沿光轴方向设置一个转动机构，使得光瞳均匀性补偿装置绕光轴旋转，补偿由于有限个遮光组件而导致的位置离散效应。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)由于每个遮光组件可以沿光轴方向进行位置调节，因此可以调整每个遮光元件的半影宽度，从而更加有效的提高光瞳均匀性；

2)由于本发明光瞳均匀性补偿装置的结构含有不少于两种的遮光元件，能够对光瞳不同区域上的光强进行遮挡，因此本发明可以调节光瞳内外相干因子；

3)由于采用不同种类的遮光元件，分别对光瞳不同区域的光强进行遮挡，能量损失小，***的整体光强透过率高。

附图说明

图1a为遮光元件与参考面距离为L时的局部遮挡效应的示意图。

图1b为遮光元件与参考面距离为L’时的局部遮挡效应的示意图。

图1c为图1a参考面上的光强分布示意图。

图1d为图1b参考面上的光强分布示意图。

图2为本发明的光瞳均匀性补偿装置立体结构示意图。

图3为本发明的单个补偿单元结构示意图。

图4为本发明的第一遮光组件结构示意图。

图5为本发明的第二遮光组件结构示意图。

图6a为本发明的第一遮光元件结构示意图。

图6b至图6d为本发明的第二遮光元件结构示意图。

图7为本发明的一种光瞳光强分布下，校正光强均匀性遮光元件分布示意图。

图8为本发明的光瞳内外相干因子定义中涉及的内外半径示意图。

图9为本发明的光瞳均匀性补偿装置应用于光刻机投影曝光***光路结构的示意图。

图10为本发明的光瞳均匀性补偿装置侧壁另外一种立体结构示意图。

本发明元件序号列表：

投影曝光***的光源11，       光束12，

光束传递单元13，             衍射光学元件14，

照明单元15，                 掩膜16，

投影物镜单元17，             硅片面18，

照明***光瞳共轭面19，       光学***光瞳面20，

光瞳均匀性补偿装置21，       整个***光轴22，

照明光束外延23，             驱动装置24，

第一驱动器211，              第一驱动机构212，

第一遮光组件213，            第二遮光组件214，

上安装基板215，              下安装基板216，

侧壁217，                    导轨槽2171，

补偿单元218，             第二驱动器2131，

第二驱动机构2132，        第一遮光元件2133，

第一基板2134，            第三驱动器2141，

第三驱动机构2142          第二遮光元件2143，

第二基板2144，            探测器25，

控制器26，                执行器27。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细地描述。

图2为本发明光瞳均匀性补偿装置21的立体结构示意图，其中：包括上安装基板215、下安装基板216、侧壁217，多个补偿单元218，每个补偿单元218包括第一驱动器211、第一驱动机构212、第一遮光组件213和第二遮光组件214；光瞳均匀性补偿装置21的支撑结构包括上安装基板215和下安装基板216，上安装基板215和下安装基板216为圆环片形的基板；其中：侧壁217为圆筒状，侧壁217和上安装基板215以及下安装基板216为机械固接，如螺钉和螺母固定，在侧壁217上设置有多个导轨槽2171；多个补偿单元218设置在上安装基板215和下安装基板216之间，并沿着侧壁217外圆周侧均匀分布。补偿单元218中的第一遮光组件213和第二遮光组件214可在第一驱动器211和第一驱动机构212的驱动下，沿着导轨槽2171方向即光轴22方向独立运动。改变第一遮光组件213和第二遮光组件214与光瞳共轭面19之间的距离。调节第一遮光组件213和第二遮光组件214中的遮光元件2133和2143的局部遮挡效应来补偿光强分布不均匀且分布无规律的照明光瞳的均匀性。

请参见图3为本发明的光瞳均匀性补偿装置21的单个补偿单元218的结构，每个补偿单元218包括第一驱动器211和第一驱动机构212，第一遮光组件213和第二遮光组件214。第一驱动器211和第一驱动机构212驱动第一遮光组件213和第二遮光组件214沿着光轴22方向独立运动，调节第一遮光组件213、第二遮光组件214的轴向位置与照明***光瞳共轭面19的距离，调节第一遮光元件2133及第二遮光元件2143的局部遮挡效应，从而调节光瞳共轭面19上的阴影宽度，有效补偿光强分布不均匀且分布无规律的照明光瞳的均匀性。

第一驱动机构212的一端与第一驱动器211通过联轴器方式连接，第一驱动机构212的另一端与下安装基板216以轴承方式连接；第一遮光组件213和第二遮光组件214固定连接于第一驱动机构212上的螺母或运动部件上，且第一遮光组件213位于第一驱动器211的和第二遮光组件214之间，第一遮光组件213和第二遮光组件214穿过导轨槽2171伸入侧壁217内部，第一驱动器211和第一驱动机构212驱动第一遮光组件213和第二遮光组件214沿着光轴22方向独立运动，调节第一遮光组件213、第二遮光组件214的轴向位置与照明***光瞳共轭面19的距离，调节第一遮光组件213的第一遮光元件2133及第二遮光组件214的第二遮光元件2143的局部遮挡效应，从而调节光瞳共轭面19上的阴影宽度，能有效补偿光强分布不均匀且分布无规律的照明光瞳均匀性和补偿效率。所选的第一驱动器211可以是步进电机，直线电机等，所选的第一驱动机构212可以是丝杆或其它机构，第一驱动器211和第一驱动机构212的具体选择及连接方式可以由本领域技术人员根据具体需求选择。

请参见图4示出本发明的第一遮光组件213的结构，所述的第一遮光组件213包括第二驱动器2131、第二驱动机构2132、第一遮光元件2133和第一基板2134，第一基板2134的一端固定连接于第一驱动机构212上的螺母或运动部件上，第一基板2134的另一端穿过导轨槽2171***到侧壁217内部；第二驱动器2131、第二驱动机构2132和第一遮光元件2133位于侧壁217内部，第二驱动器2131固接在第一基板2134上，第二驱动机构2132一端与第二驱动器2131通过联轴器方式连接，第二驱动机构2132另一端以轴承方式连接于第一基板2134上，第一遮光元件2133的一端固定连接第二驱动机构2132的螺母或运动部件上，第一遮光元件2133另一端以导轨连接或滑动连接于第一基板2134，第一遮光元件2133在第二驱动器2131和第二驱动机构2132的驱动作用下沿照明光场径向运动，调节第一遮光元件2133***照明光束的深度。使得第一遮光元件2133能够沿光场径向伸入或抽出照明***的照明光场外延23，改变第一遮光元件2133在照明场中的伸入深度。所述第一遮光元件2133最多能伸入到达到光轴22位置，抽出时第一遮光元件2133能够完全离开照明光场外延23。调节第一遮光元件2133***深度和第一遮光组件213与照明***光瞳共轭面19距离来改变照明光瞳处的光强分布，实现对照明***光瞳不均匀性的有效补偿。

请参见图5示出本发明的第二遮光组件214的结构，所述的第二遮光组件214包括第三驱动器2141、第三驱动机构2142、第二遮光元件2143和第二基板2144，第二基板2144的一端固定连接于第一驱动机构212上的螺母或运动部件上，第二基板2144的另一端穿过导轨槽2171***到侧壁217内部；第三驱动器2141、第三驱动机构2142和第二遮光元件2143位于侧壁217内部，第三驱动器2141固接在第二基板2144上，第三驱动机构2142一端与第三驱动器2141通过联轴器方式连接，第三驱动机构2142另一端以轴承方式连接于第二基板2144上，第二遮光元件2143的一端固定连接第三驱动机构2142的螺母或运动部件上，第二遮光元件2143另一端以导轨连接或滑动连接于第二基板2144，第二遮光元件2143在第三驱动器2141和第三驱动机构2142的驱动作用下沿照明光场径向运动，调节第二遮光元件2143***照明光束的深度。使得第二遮光元件2143能够沿光场径向伸入或抽出照明***的照明光场外延23，改变第二遮光元件2143在照明场中的伸入深度。所述第二遮光元件2143最多能伸入到达到光轴22位置，抽出时第二遮光元件2143能够完全离开照明光场外延23。调节第二遮光元件2143***深度和第二遮光组件214与照明***光瞳共轭面19距离来改变照明光瞳处的光强分布，实现对照明***光瞳不均匀性的有效补偿。

另外，为了补偿由于有限个遮光组件而导致的位置离散效应，整个光瞳均匀性补偿装置21还可以沿光轴22方向设置一个转动机构，使得光瞳均匀性补偿装置21绕光轴22旋转。

不同的遮光组件包括的遮光元件种类不同，用以满足对光瞳共轭面19不同区域光强的调节。图6a为一种杆状不透明结构的第一遮光元件2133，它能对***光束内所有面积区域内的光强起调节作用。图6b为另外一种杆状具有部分透明结构的第二遮光元件2143，该杆状结构第二遮光元件2143的前端不透明、而后端透明，***照明光场内时只有不透明区域对光强起调节作用，对于只要调节光瞳内部区域光强，不希望影响光瞳外部光强时，第二遮光元件2143能够在不影响光瞳外部光强分布的条件下实现对光瞳内部光强的有效调节。

第一遮光元件2133和第二遮光元件2143还可以设置成非杆状结构，如针状、三角形状等，以满足不同照明条件需求，第二遮光元件2143的透光率还可以设置为渐进式，即从一端开始透过率不断减小，如阶跃式和台阶式等形式。第二遮光元件2143的透光率还可以设置为间歇式或其它形式，如图6c和图6d所示结构。

图7为一种光瞳光强分布下，第一遮光元件2133和第二遮光元件2143校正光强均匀性示意图。光瞳颜色的深浅表示该区域光强的大小，颜色越深表示光强越大。对于不均匀光瞳光强，单独采用单一的遮光元件很难实现光瞳的不均匀性补偿，或需要以较大的能量损失为代价来实现光瞳的不均匀性补偿，对于本发明的结构而言就能够方便地实现均匀性补偿。根据***光瞳光强的分布情况，调节相应的第一遮光元件2133和第二遮光元件2143***深度，实现以最小的能量损失补偿了光瞳的所有不均匀性。第二遮光元件2143可以实现对光瞳内部光强的调节的同时对光瞳外部光强分布影响很小。第一遮光元件2133对***光瞳的所有区域光强进行调节。本实施例优选地，通过两种遮光元件的不同***深度的设置，可以实现以较少的能量损失对光瞳所有不对称性进行补偿。

本发明的另一个优势在于可以调节光瞳内外相干因子，图8给出圆形光瞳。R为光瞳半径，R_out定义为包含光瞳总能量90％时相应的光瞳半径R的大小，R_in定义为包含光瞳总能量10％时相应的光瞳半径R的大小。内相干因子定义为R_in/R值，外相干因子定义为R_out/R的值。

对光瞳不均匀性进行调节时，对光瞳外部光强阻挡较多时，光瞳外部损失较大，光瞳的内外相干半径会变小。同样的，当对光瞳内部光强阻挡较多时，光瞳内部光强损失较大，光瞳的内外相干半径会变大。且内外相干半径变化量并不相同，用照明***中的的变焦子***对相干因子进行调节并不一定能保证内外相干因子同时满足***要求。本发明的光瞳补偿装置含有不少于两种的遮光组件，能够对光瞳特定区域上的光强进行阻挡，因此可以对***内外相干因子进行有效的微调。即当光瞳补偿装置对光瞳外部光强阻挡较多，光瞳外部光强损失较大时，光瞳的内外相干半径变小。在通过变焦***条件后仍然无法满足***内外相干因子要求时，可以调节相应的遮光组件对光瞳内部光强做出一定阻挡，使***内外相干半径增大。同样地，当光瞳内部光强损失较大，光瞳的内外相干半径变大时，可以调节相应的遮光组件对光瞳外部光强做出一定阻挡。这样，利用光瞳补偿装置多种遮光组件的调节作用配合变焦子***能够很好地完成***内外相干因子的调节工作。

本发明中，所述的上安装基板215和下安装基板216作用是支撑固定光瞳均匀性补偿装置的作用，当能够满足稳固性要求时可以只设置其中的一个，也可以不设置上下安装基板，通过相邻的器件安装固定第一驱动器211、第一驱动机构212。所述的侧壁217除为圆筒结构外，还可以采用锥筒或正多边筒状等，如正六棱筒或正八棱筒，且采用正多边形筒时，筒的内部也可以设置为圆状，如图10所示，总之，侧壁217的结构只要能满足结构要求即可，不做特定限制。所述的第一遮光元件2133和第二遮光元件2143的结构形式也可以进行互换，即第一遮光元件2133为部分透明，而第二遮光元件2143不透明结构，或者二者同时候为不透明或同时为半透明结构。所述侧壁217和上安装基板215以及下安装基板216也可以为机械焊接，也可以采用一体结构。所有涉及到的驱动器和驱动机构可以通过本领域的技术人员根据需要来选择，例如可采用步进电机，直线电机，压电陶瓷元件或磁致伸缩元件等作为驱动器。采用丝杆机构，柔性铰链机构，齿轮齿条机构等作为驱动机构。特别优选的，沿周向分布驱动器和驱动机构，每种遮光组件都在驱动机构上排布一个。通过合理的机构设计实现由一个驱动器和一个驱动机构驱动多个遮光元件自由地做直线运动。光瞳补偿装置圆周内第一驱动器211的数量在十几个到几十个不等，可以根据遮光元件充满整个光瞳面的面积而确定。第一驱动器211的数量和第一驱动机构212的数量相对应，光瞳补偿装置的每一个第一驱动机构212上可以使用3个或者3个以上的遮光组件。

图9是本发明的光瞳补偿装置21应用于光刻机投影曝光***光路结构的实施例，包括投影曝光***的光源11、光束12、光束传递单元13、衍射光学元件14、照明单元15、掩膜16、投影物镜单元17、硅片面18、照明***光瞳共轭面19、投影物镜***光瞳共轭面20、光瞳均匀性补偿装置21和整个***光轴22。光束传递单元13位于光源11和衍射光学元件14之间，光源11发出的激光光束12入射到光束传递单元13上，经过光束传递单元13的扩束准直后入射到衍射光学元件14上，通过衍射光学元件14变换出具有不同的照明模式的光束；照明单元15位于衍射光学元件14和掩膜16之间，照明单元15接收具有不同的照明模式的光束，光束经过照明单元15后形成均匀性大于90％的照明光场，均匀化的照明光场投射到掩模16上，经过均匀照明光场照射后掩模16生成图案；投影物镜单元17位于掩膜16和硅片面18之间，投影物镜单元17接收掩模16的图案后，将图案投射到硅片面18上，在硅片面18上形成和掩模16相同的图案，从而对硅片面18上光刻胶进行曝光，上述过程完成了光刻曝光过程，即将掩模16的图案刻蚀在了硅片面18上。光束传输路径外还有信号控制单元28，包括驱动装置24、、探测器25、控制器26和执行器27，依次通过信号线依次连接，此信号控制单元28的执行器27通过信号线连接到光瞳均匀性补偿装置21的各个驱动器上。

光刻机照明光场除了具有很高的均匀性要求外，照明光场还要具有很高的角分布均匀性，即要求整个光学***的光瞳光强分布均匀。在照明单元15内部存在光学***光瞳面20的共轭像面，如图9所示照明***光瞳共轭面19。本发明所涉及的光瞳均匀性补偿装置21位于照明单元15的光瞳共轭面19之前，通过光瞳均匀性补偿装置21的遮光元件的局部遮挡效应调节照明单元15的光瞳共轭面19上的光强分布，从而补偿光学***光瞳光强分布的不均匀性。通常信号控制单元28位于光束传输路径以外，当要对光瞳的均匀性进行补偿时，移走掩膜16，探测器25通过驱动装置24的作用进入到照明光束外延23内，并置于掩膜16原位置处。探测器25探测得到掩膜16处光强分布及角度分布的信号传给控制器26，控制器26处理探测器25得到的光强分布信号并产生相应的控制信号传给执行器27，执行器27根据接收到的控制信号产生执行信号传给光瞳均匀性补偿装置21的各个驱动器。光瞳均匀性补偿装置21上驱动器响应执行器27的执行信号做出相应的运动，例如在光轴22附近光强较周围光强高，执行器27发出信号使得光瞳均匀性补偿装置21的遮光元件遮挡此处光强，通过补偿此处光强，从而调整光瞳面上的光强均匀性。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例变化和变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种光瞳均匀性补偿装置，其特征在于，包括侧壁和多个补偿单元，每个补偿单元包括第一驱动器、第一驱动机构、第一遮光组件和第二遮光组件；其中：在侧壁上设置有多个导轨槽；多个补偿单元沿着侧壁外侧均匀分布，且第一遮光组件位于第一驱动器和第二遮光组件之间，第一遮光组件和第二遮光组件的另一端穿过导轨槽并伸入照明***的照明光束外延中，补偿单元中的第一遮光组件和第二遮光组件在第一驱动器和第一驱动机构的驱动下，沿着导轨槽方向即光轴方向独立运动，改变第一遮光组件和第二遮光组件与光瞳共轭面之间的距离。

2.根据权利要求1所述的光瞳均匀性补偿装置，其特征在于，还包括上安装基板、下安装基板，所述第一驱动器固接于上安装基板，所述第一驱动机构的一端与第一驱动器通过联轴器方式连接；第一驱动机构的另一端以轴承连接方式连接于下安装基板。

3.根据权利要求1所述的光瞳均匀性补偿装置，其特征在于：所述第一遮光组件包括第二驱动器、第二驱动机构、第一遮光元件和第一基板，第一基板的一端固定连接于第一驱动机构上的螺母或运动部件上，第一基板的另一端穿过导轨槽***到侧壁内部；第二驱动器、第二驱动机构和第一遮光元件位于侧壁内部；第二驱动器固接在第一基板上；第二驱动机构一端与第二驱动器通过联轴器方式连接，第二驱动机构另一端以轴承方式连接于第一基板上，第一遮光元件的一端固定连接第二驱动机构的螺母或运动部件上，第一遮光元件另一端以导轨连接方式或滑动方式连接于第一基板，第一遮光元件在第二驱动器和第二驱动机构的驱动作用下沿照明光场径向运动调节第一遮光元件***照明光束的深度，使得第一遮光元件能够沿照明光场径向伸入或抽出照明***的照明光束外延。

4.根据权利要求1所述的光瞳均匀性补偿装置，其特征在于：所述第二遮光组件包括第三驱动器、第三驱动机构、第二遮光元件和第二基板，第二基板的一端固定连接于第一驱动机构上的螺母或运动部件上，第二基板的另一端穿过导轨槽***到侧壁内部；第三驱动器、第三驱动机构和第二遮光元件位于侧壁内部；第三驱动器固接在第二基板上；第三驱动机构一端与第三驱动器通过联轴器方式连接，第三驱动机构另一端以轴承方式连接于第二基板上，第二遮光元件的一端固定连接第三驱动机构的螺母或运动部件上，第二遮光元件另一端以导轨连接方式或滑动方式连接于第二基板，第二遮光元件在第三驱动器和第三驱动机构的驱动作用下沿照明光场径向运动调节第二遮光元件***照明光束的深度，使得第二遮光元件能够沿照明光场径向伸入或抽出照明***的照明光束外延。

5.根据权利要求1所述的光瞳均匀性补偿装置，其特征在于，所述的补偿单元包含2个或2个以上遮光组件。

6.根据权利要求3和4所述的光瞳均匀性补偿装置，其特征在于，所述的第一遮光元件在第二驱动器和第二驱动机构的驱动作用下沿照明光场径向运动调节***照明光场的深度；所述的第二遮光元件在第三驱动器和第三驱动机构的驱动作用下沿照明光场径向运动调节***照明光场的深度，所述调节第一遮光元件和第二遮光元件的***深度及第一遮光组件和第二遮光组件与照明***光瞳共轭面距离来改变照明光瞳处的光强分布，实现对照明***光瞳不均匀性的有效补偿。

7.根据权利要求3所述的光瞳均匀性补偿装置，其特征在于，所述第一遮光元件设置为不透光的杆状结构，第一遮光元件对***照明光束的所有区域都有局部遮挡效应，所述第二遮光元件设置为具有部分区域透光和部分区域不透光的杆状结构，第二遮光元件***照明光束时，只有不透明区域对照明光束有局部遮挡效应。

8.根据权利要求3所述的光瞳均匀性补偿装置，其特征在于，所述第一遮光元件的结构为针状立体结构或三角形立体结构，所述第二遮光元件的结构为针状立体结构或三角形立体结构。

9.根据权利要求1至8所述的光瞳均匀性补偿装置，还能沿光轴方向设置一个转动机构，使得光瞳均匀性补偿装置绕光轴旋转，补偿由于有限个遮光组件而导致的位置离散效应。

Images