DE102017117468B3

DE102017117468B3 - Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels mit einer über ihre Umfangsfläche deformierbaren Planoptik

Info

Publication number: DE102017117468B3
Application number: DE102017117468.0A
Authority: DE
Inventors: Torsten Erbe
Original assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Current assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2037-08-03
Also published as: CN109387917B; CN109387917A; US10775615B2; IL260830A; IL260830B; US20190041632A1

Abstract

Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels, mit einer reflektierenden oder transmittierenden Planoptik (1) und einer Stell- und Halteeinrichtung (2), die mit der Planoptik (1) über mindestens drei elastische Haltelaschen (2.3) so verbunden ist, dass über wenigstens ein in der Stell- und Halteeinrichtung (2) angeordnetes Stellelement (2.4) Kräfte in wenigstens eine der Haltelaschen (2.3) eingeleitet werden können, die durch die Durchbiegung der Haltelaschen (2.3) in ihrer Wirkungsrichtung so umgelenkt werden, dass sie an der Umfangsfläche (1.3) der Planoptik (1) Kräfte verursachen, deren Wirkungsrichtung (R) parallel zur Symmetrieachse (A) der Planoptik (1) verläuft, so dass die Planoptik (1) gezielt deformiert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Planoptik und einer Stell- und Halteeinrichtung, in der die Planoptik gehalten und ihre optisch wirksame Oberfläche durch die Betätigung von Stellelementen der Stell- und Halteeinrichtung gezielt deformierbar ist. Mit einer derartigen Vorrichtung kann ein auftreffendes Strahlenbündel beeinflusst werden, um Abbildungsfehler (Aberrationen) des Strahlenbündels auszugleichen, die durch ein oder mehrere optische Elemente eines optischen Systems verursacht werden und die sich in der Summe als Wellenfrontfehler erfassen lassen.
Wellenfrontfehler lassen sich u.a. mit den sogenannten Zernike-Polynomen mathematisch beschreiben und darstellen. Sie lassen sich zum Beispiel mit Wellenfront-Aberrometern erfassen. Die Wellenfrontfehler können dabei durch einzelne Abbildungsfehler oder auch durch die Überlagerung verschiedener Abbildungsfehler einzelner oder auch mehrerer optischer Elemente eines optischen Systems verursacht werden. Häufig haben einzelne optische Elemente einen dominierenden Einfluss auf die relevanten Abbildungsfehler eines optischen Systems und die dadurch hervorgerufene Wellfrontdeformation weist ein hierfür typisches Erscheinungsbild auf, dem durch eine gezielte Deformation der Oberfläche eines der optischen Elemente oder beispielsweise eines zu diesem Zweck zusätzlich im System angeordneten Spiegels entgegengewirkt werden kann.
Um Abbildungsfehlern entgegenzuwirken, sind aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von Lösungen bekannt, die eine gezielte Oberflächendeformation einer Planoptik, meist eines Spiegels, nutzen. Sie unterscheiden sich im Wesentlichen dadurch, wo eine Stelleinrichtung an der Planoptik angreift und entsprechend ein Kräfteeintrag in die Planoptik erfolgt. Bei einem Teil dieser Lösungen erfolgt der Kräfteeintrag an der Umfangsfläche der Planoptik oder in dem an die Umfangsfläche angrenzenden Randbereich. Nur solche Lösungen werden nachfolgend betrachtet.
Mit einer Korrekturvorrichtung gemäß der US 2012/0275041 A1 kann ein Abbildungsfehler bekannten Ursprungs innerhalb eines optischen Instruments korrigiert werden. Dazu wird ein deformierbarer Spiegel in den optischen Pfad der Anordnung eingebracht, entlang dem sich Strahlenbündel einer elektromagnetischen Strahlung ausbreiten. Auf den Umfangsrand des deformierbaren Spiegels werden Kräfte aufgebracht und in den Spiegel eingeleitet, so dass dieser abhängig von seiner Kontur sowie dem Ort der Krafteinleitung und den Vektoren (Betrag, Richtung) der eingeleiteten Kräfte deformiert wird. Durch die so bewirkte Deformation des Spiegels und dessen dadurch lokal verändertes Reflexionsverhalten, infolge optischer Wegunterschiede, ist eine Korrektur auftretender Wellenfrontfehler ermöglicht.
Konkret wird in der vorgenannten US 2012/0275041 A1 vorgeschlagen, die Kontur des Spiegels in Abhängigkeit von dem zu korrigierenden Abbildungsfehler zu wählen, z. B. rund, um die Fokuslage zu korrigieren, oder elliptisch, um die Fokuslage und den Astigmatismus zu korrigieren. Damit können trotz gleicher an der Umfangslinie angreifender Kräfte lokal unterschiedlich große Biegemomente auf die Oberfläche eingetragen werden, je nach Abstand des Kräfteeintrages zum Mittelpunkt des Spiegels. Als Mittel zum Kräfteeintrag wird vorgeschlagen, eine Zwischenplatte mit einer gleichen Kontur, wie sie der Spiegel aufweist, über einen Ring mit dem Umfangsrand des Spiegels zu verbinden und z. B. mittels eines Piezoaktuators mittig in die Zwischenplatte eine Kraft einzuleiten, die dann am Umfang des Spiegels wirkt. Um die Kraftwirkung entlang des Umfangs des Spiegels zu differenzieren, wird vorgeschlagen, die Zwischenplatte in ihrer Dicke differenziert auszuführen oder / und die Kräfte außermittig in die Zwischenplatte einzuleiten. Bei dieser Lösung können entlang des Umfangs unterschiedlich große Biegemomente im Spiegel erzeugt werden. Das Verhältnis der Biegemomente zueinander ist jedoch mit der Konzeption der Kontur des Spiegels vorgegeben und damit nicht mehr variierbar.
Aus der US 7 229 178 B1 ist ein deformierbarer Spiegel bekannt, dessen kreisförmige oder ovale Spiegelplatte über eine innere (kleinere) und eine äußere (größere) ringförmige Auflage parabolisch gebogen werden kann. Dazu ist der Spiegel zwischen der ringförmigen Auflage aufgenommen. Die hierzu erforderliche Kraft wird über ein mechanisches Stellelement eingeleitet. Das Stellelement wirkt direkt oder indirekt über einen Hebel auf eine der ringförmigen Auflagen ein. Die Einleitung über die ebenen und parallelen ringförmigen Auflagen erfolgt stets zentrisch zur Symmetrieachse des Spiegels. Hiermit können lediglich die Parameter einer paraboloidischen Oberfläche beeinflusst werden. Auch hier ist kein örtlich differenzierter Krafteintrag möglich.
In einer aus der DE 601 16 322 T2 bekannten Vorrichtung werden Aberrationen ebenfalls mittels Krafteinleitung auf einen Spiegel kompensiert. Zur Krafteinleitung sind mindestens ein aktives Stellelement und zwei sogenannte Kraftstangen vorhanden. Die Kraftstangen stehen jeweils mit ihren Enden über jeweils ein Verformungselement mit dem Spiegel in Verbindung, womit punktuell eine gleiche Kraft in den Spiegel eingeleitet wird. Ein punktuell differenzierter Kräfteeintrag ist nicht möglich.
Aus der DE 196 28 672 C2 ist ein Spiegel mit einer randseitig gehaltenen deformierbaren Spiegelplatte sowie mit einem die Spiegelplatte rückseitig beaufschlagenden Stellmechanismus mit mehreren parallel geschalteten Federn, die an der Rückseite der Spiegelplatte angreifen, und einer Verstelleinrichtung zur Einstellung der Federkraft bekannt. Hier erfolgt ein Krafteintrag in den Spiegelmittelpunkt und in sich paarweise radial gegenüberliegende exzentrische Angriffspunkte. Der Krafteintrag ist nur für alle Angriffspunkte gemeinsam einstellbar.
In der DE 10 2007 010 906 A1 wird eine Vorrichtung mit einer Stelleinrichtung vorgeschlagen, die wenigstens einen Hauptaktuator aufweist, der an der Umfangsfläche eines optischen Elements angreift. In einer Ausführung wird ein Biegemoment in das optische Element eingetragen, wobei die Achse des Biegemomentes senkrecht zur optischen Achse und senkrecht zu einer Radialrichtung steht. Im Falle nur eines Hauptaktuators ist das optische Element auf der Gegenseite in axialer Richtung fixiert. Vorteilhaft sind auf zwei zur optischen Achse gegenüberliegenden Seiten Hauptaktuatoren vorgesehen, die jeweils ein Biegemoment in das optische Element einleiten. Als Hauptaktuator wird ein elektrodynamischer Antrieb vorgeschlagen. Insbesondere ein elektromagnetischer Tauchspulenantrieb soll geeignet sein, um mit einer hohen Wiederhol- und Positioniergenauigkeit hohe Kräfte in das optische Element einleiten zu können, um das optische Element damit sehr genau und reproduzierbar durchzubiegen. Die Vorrichtung ist insbesondere für eine dynamische Korrektur von Wellenfrontfehlern, beispielsweise die einer holographischen Projektionseinrichtung, und nicht für eine statische Korrektur geeignet.
Die US 3 601 343 A offenbart eine Fassung zum spannungsfreien Halten eines Elementes mit einem zur Fassung unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Die Fassung besteht aus einem starren Ringkörper, an dem eine Vielzahl von biegeweichen Haltearmen in axialer Richtung der Fassung ausgebildet sind, die an ihren freien Enden das zu haltende Element fassen. Die Fassung lässt lediglich eine radiale Bewegung, und damit ein ungehindertes unterschiedliches Ausdehnen von Fassung und Element in radialer Richtung zu.
In der DE 198 27 603 A1 sind in Verbindung mit einer Projektions-Belichtungsanlage der Mikrolithographie eine Fassung, in der ein optisches Element angeordnet ist, und Aktuatoren, die senkrecht zur optischen Achse am optischen Element angreifen, offenbart. Die Aktuatoren sollen Biegungen des optischen Elements bewirken, ohne wesentliche Dickenänderungen.
Die DE 10 2012 209 309 A1 offenbart eine Lithographieanlage mit mindestens einer Spiegelanordnung. Eine Spiegelanordnung von Lithographieanlagen umfasst Spiegel mit einem großen Durchmesser, was eine deformationsarme Lagerung und Aktuierung erschwert. Gemäß der vorgenannten DE 10 2012 209 309 A1 wird der Spiegel aus einem Spiegelsubstrat, dessen Vorderseite mit einer reflektierenden Oberfläche versehen ist, und einer ringförmigen Seitenwand gebildet, wobei das Spiegelsubstrat und die Seitenwand einen Hohlraum begrenzen, womit der Spiegel ein vergleichsweise geringes Gewicht erhält. Über mehrere Lagerelemente ist der Spiegel über die Seitenwand an einem Strukturelement der Lithographieanlage aktiv oder passiv gelagert. Damit findet eine weitgehende Deformationsentkopplung zur reflektierenden Oberfläche des Spiegels statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einer deformierbaren Planoptik zum Ausgleich von Aberrationen zu finden, mit der ein örtlich differenzierter und sehr feinfühliger Kräfteeintrag an der Umfangsfläche der Planoptik erfolgt.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Es ist erfindungswesentlich, dass an der zu deformierenden Planoptik an der Umfangsfläche verteilt wenigstens drei Haltelaschen befestigt sind. Durch eine Verbiegung wenigstens einer der Haltelaschen senkrecht zu deren Längsachse und damit zur Symmetrieachse der Planoptik, nach der Montage der Vorrichtung, wird eine Kraft in Richtung der Symmetrieachse zum Träger hin an der Umfangsfläche der Planoptik in diese eingetragen. Es kann über alle Haltelaschen jeweils eine Kraft eingetragen werden, wenn die Planoptik mittig auf einer Auflagefläche des Trägers abgestützt ist, sodass der Träger als Widerlager wirkt.
Wenn die Planoptik kein Spiegel sondern eine transparente Planplatte ist, kann sie nicht über eine Auflagefläche mittig abgestützt werden, weshalb hier die Funktion des Widerlagers durch mindestens eine der Haltelaschen übernommen wird. Diese Haltelasche wird dann entweder bei der Herstellung der gewünschten Deformation der Planoptik nicht verbogen, womit diese an der Umfangsfläche aufgrund ihrer Steifigkeit in Richtung der Längsachse eine Gegenkraft erzeugt, oder sie wurde vor der Montage vorgespannt, so dass über die Verringerung der Vorspannung eine verstärkte Gegenkraft erzeugt werden kann. Hierbei wird eine Verschiebung bzw. Verkippung in Kauf genommen, die zwar keine Deformation darstellt, aber eine Wirkung auf die Abbildung hat, die gegebenenfalls zusätzlich durch die Deformation ausgeglichen werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen:

1a eine erste Prinzipskizze einer Vorrichtung mit einem Spiegel im Schnittbild,
1b eine Vorrichtung gemäß 1 a in perspektivischer Ansicht,
1c eine Prinzipskizze einer Haltelasche,
1d eine montierte Haltelasche im entspannten Zustand,
1e eine montierte Haltelasche im gespannten Zustand,
2a eine zweite Prinzipskizze einer Vorrichtung mit einer Planplatte im Schnittbild,
2b eine Vorrichtung gemäß 2a in perspektivischer Ansicht,
3a - 3d verschiedene vorteilhafte Verteilungen der Haltelaschen an der Umfangsfläche der Planoptik,
4a - 4f verschiedene vorteilhafte Ausführungen des ersten Endes der Haltelaschen,
5a eine besonders vorteilhafte Ausführung einer Haltelasche,
5b eine montierte Haltelasche gemäß 5a im entspannten Zustand und
5c eine montierte Haltelasche gemäß 5a im gespannten Zustand.

In den 1 a und 1 b sowie 2a und 2b sind zwei Ausführungen für eine Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels prinzipiell dargestellt. Sie unterscheiden sich insofern, dass bei der Ausführung gemäß 1 a die Vorrichtung einen Spiegel, als reflektierende Planoptik 1, und bei der Ausführung gemäß 2a die Vorrichtung eine Planplatte, als transmittierende Planoptik 1, enthält. Die reflektierende oder die transmittierende Planoptik 1 werden in der Vorrichtung gezielt deformiert, womit die Wellenfront eines auftreffenden Strahlenbündels gezielt beeinflusst wird.
Die Planoptik 1 weist eine Symmetrieachse A, eine Vorderseite 1.1, eine Rückseite 1.2 und eine zylindrische Umfangsfläche 1.3 auf.
Über die Planoptik 1 hinaus enthält die Vorrichtung eine Stell- und Halteeinrichtung 2, die koaxial zur Planoptik 1 angeordnet ist und einen Träger 2.1, eine Fassungseinheit 2.2 und mindestens drei elastische Haltelaschen 2.3 enthält. Der Träger 2.1 und die Fassungseinheit 2.2 haben eine gemeinsame Symmetrieachse B, die mit der Symmetrieachse A der Planoptik 1 zusammenfällt, und sind miteinander fest verbunden. Die Verbindung kann über eine lösbare Verbindung, wie dargestellt, oder über eine nicht lösbare stoffschlüssige Verbindung hergestellt sein.
Der Träger 2.1 weist eine erste zylindrische Trägerumfangsfläche 2.1.1 und eine zweite zylindrische Trägerumfangsfläche 2.1.2 auf. Zwischen der ersten und der zweiten zylindrischen Trägerumfangsfläche 2.1.1, 2.1.2 befindet sich eine Ausnehmung 2.1.0, gegenüber der die erste und die zweite zylindrische Trägerumfangsfläche 2.1.1, 2.1.2 erhaben sind und deren Breite einem senkrechten Abstand a der ersten und der zweiten zylindrischen Trägerumfangsfläche 2.1.1, 2.1.2 zueinander entspricht. Der Durchmesser der Umfangsfläche 1.3 der Planoptik 1 und der Durchmesser der ersten und der zweiten zylindrischen Trägerumfangsfläche 2.1 .1, 2.1 .2 sind gleich.
Die mindestens drei elastischen Haltelaschen 2.3 weisen, wie in 1c dargestellt, jeweils eine Längsachse 2.3.0 auf, die parallel zur gemeinsamen Symmetrieachse B verläuft, und sind jeweils mit einem ersten Ende 2.3.1 fest an der Umfangsfläche 1.3 und mit einem zweiten Ende 2.3.2 fest an der zweiten zylindrischen Trägerumfangsfläche 2.1.2 angebracht. An der ersten Trägerumfangsfläche 2.1.1 liegen sie jeweils an.
Die Fig. 1a - 1e und 2a und 2b treffen für alle denkbaren Ausführungen der Haltelaschen 2.3 zu. Die Ausführung der Haltelaschen 2.3, deren Anordnung und die Art der Verbindung an der Umfangsfläche 1.3 der Planoptik 1 über das erste Ende 2.3.1 sowie an dem Träger 2.1 über das zweite Ende 2.3.2 sind hier nur beispielhaft gezeigt und können im Einzelnen hiervon vielfältig abweichend und untereinander beliebig kombiniert sein, wie an späterer Stelle erläutert wird.
Die Fassungseinheit 2.2 ist um den Träger 2.1 und mit ihm fest verbunden angeordnet. Beide können auch monolithisch miteinander verbunden sein.
In der Fassungseinheit 2.2 ist wenigstens ein Stellelement 2.4 angeordnet, das einer der wenigstens drei elastischen Haltelaschen 2.3 zugeordnet ist. Durch die translatorische Verstellung des Stellelementes 2.4, welches senkrecht auf die Oberfläche der Haltelasche 2.3 gerichtet wirkt, wird die Haltelasche 2.3 senkrecht zu ihrer Längsachse 2.3.0 durchgebogen. So kann die Haltelasche 2.3 sowohl vor der Montage vorgespannt und nach der Montage zum Zweck der Deformation der Planoptik 1 zunehmend entspannt werden, als auch spannungsfrei montiert und zur Deformation der Planoptik 1 nach der Montage gespannt werden. In 1d ist eine spannungsfreie Haltelasche 2.3 und in 1e eine Haltelasche 2.3 in einem gespannten Zustand dargestellt. Handelt es sich bei der Haltelasche 2.3 um eine einfache Blattfeder mit einem konstanten rechteckigen Querschnitt über ihre Länge, greift das Stellelement 2.4 an der Haltelasche 2.3 bevorzugt mittig über der Ausnehmung 2.1.0 an.
Das Stellelement 2.4 hat eine Wirkungsrichtung R_E , radial zur gemeinsamen Symmetrieachse B, entlang der eine Stellkraft bzw. ein Stellweg radial zur gemeinsamen Symmetrieachse B in die Haltelasche 2.3 eingetragen wird, so dass diese sich senkrecht zu ihrer Längsachse 2.3.0 verbiegt. Die Haltelasche 2.3 verbiegt sich nicht über ihre gesamte Länge entlang der Längsachse 2.3.0 zwischen den festen Verbindungen am ersten Ende 2.3.1 und zweiten Ende 2.3.2 sondern nur über eine Länge gleich dem Abstand a, da sie durch die Anlage an der ersten Trägerumfangsfläche 2.1.1 in der Wirkungsrichtung R_E unfrei ist. Eine Differenz s zwischen der Länge einer entstehenden Biegelinie BL der Haltelasche 2.3 über dem Abstand a und dem Abstand a entspricht der Strecke, um die das erste Ende 2.3.1 der Haltelasche 2.3, im Falle einer spannungsfreien Montage, zum Träger 2.1 hin gezogen wird, und eine hierzu relevante Kraft wirkt an der Umfangsfläche 1.3 der Planoptik 1 in einer Wirkungsrichtung R_A . Die Wirkungsrichtung R_A verläuft parallel zur Symmetrieachse A der Planoptik 1. Im Falle der Vorspannung ändert die Wirkungsrichtung R_E den Richtungssinn, wenn die Vorspannung über die Verstellung des Stellelementes 2.4 reduziert wird.
Hinsichtlich der vorangestellten Beschreibung unterscheiden sich die Ausführungen gemäß der Fig. 1a und 2a nicht.
Wird als Planoptik 1 vorteilhaft ein Spiegel verwendet, wie in 1a gezeigt, kann die Rückseite 1.2, die keine optische Wirkung hat, anderweitig genutzt werden. Entsprechend ist am Träger 2.1 eine erhabene Auflagefläche 2.1.3 vorhanden, auf der sich die Planoptik 1 mittig mit ihrer Rückseite 1.2 auf dem Träger 2.1 abstützt, sodass dieser ein Widerlager für über die Haltelaschen 2.3 eingeleitete Kräfte bildet. Vorteilhaft können dadurch alle Haltelaschen 2.3 genutzt werden, um über diese gleiche oder unterschiedlich große Kräfte in die Planoptik 1 einzutragen. Die Haltelaschen 2.3 könnten teilweise oder alle spannungsfrei oder unter Vorspannung montiert sein. Sind alle Haltelaschen 2.3 spannungsfrei oder unter Vorspannung montiert, haben die in die Haltelaschen 2.3 eingetragenen Kräfte sämtlich ein gleiches Vorzeichen. Ansonsten können Kräfte in entgegengesetzte Richtungen in die Haltelaschen 2.3 und entsprechend in die Planoptik 1 eingetragen werden. Haltelaschen 2.3, in die keine Kräfte eingetragen werden, wirken aufgrund ihrer Steifigkeit in Richtung ihrer nicht verbogenen Längsachse 2.3.0 als ein zusätzliches Widerlager. Je nachdem, wie eine erwartungsgemäße Deformation an der Planoptik 1 möglich sein soll, sind die Haltelaschen 2.3 vorgespannt oder entspannt montiert, dimensioniert und in ihrer Anzahl und ihrer Anordnung zueinander an der Umfangsfläche 1.3 der Planoptik 1 montiert.
Wird als Planoptik 1 vorteilhaft eine transparente Planplatte verwendet, wie in 2a dargestellt, weist der Träger 2.1 einen Durchbruch 2.1.4 auf, der ein durch die Planplatte geführtes Strahlenbündel nicht begrenzt. Wenigstens eine der Haltelaschen 2.3 muss dann als Widerlager für über andere der Haltelaschen 2.3 eingeleitete Kräfte wirken, damit sich die Krafteinwirkung über die anderen Haltelaschen 2.3 nicht in eine axiale Verschiebung sondern in ein Verbiegung der Planoptik 1 umschlägt. Wird jeder der Haltelaschen 2.3 ein Stellelement 2.4 zugeordnet, kann ausgewählt werden, welche der Haltelaschen 2.3 für eine Krafteinleitung bzw. welche der Haltelaschen 2.3 als Widerlager wirkend verwendet werden. Auch in diesem Fall können die Haltelaschen 2.3 wahlweise spannungsfrei oder vorgespannt montiert sein.
Wie in 2a dargestellt, hat die transparente Planplatte - das kann ebenso auf einen Planspiegel - zutreffen, einen beidseitig umlaufenden abgestuften Randbereich 1.4. Dieser kann ebenso nur einseitig ausgebildet sein. Die transparente Planplatte bzw. der Planspiegel weisen dadurch entlang dieses abgestuften Randbereichs 1.4 eine geringere Dicke auf, wodurch die Biegeempfindlichkeit vergrößert wird.
Vorteilhafte Ausführungen für die Anordnung der Haltelaschen 2.3 an der Umfangsfläche 1.3 der Planoptik 1 sind in den 3a - 3d angegeben. Sie sind bevorzugt an der Umfangsfläche 1.3 einzeln oder paarweise symmetrisch verteilt angeordnet. Die auf der Oberfläche der Planoptik 1 dargestellten dünnen Linien stellen Linien gleicher Höhe dar und sollen in Annäherung die Möglichkeiten unterschiedlich verbogener Oberflächen in Abhängigkeit von der Anordnung der Haltelaschen 2.3 beispielhaft zeigen. Die hier schwarz dargestellten Haltelaschen 2.3 wirken als Widerlager, während über die weiß dargestellten Haltelaschen 2.3 Kräfte in die Planplatte eingetragen werden, die in den dargestellten Beispielen jeweils in einer Richtung, das heißt nicht in entgegengesetzter Richtung wirken.
In den 4a - 4f sind verschiedene vorteilhafte Ausführungen des ersten und zweiten Endes 2.3.1, 2.3.2 für die Haltelasche 2.3 gezeigt. Sie unterscheiden sich insbesondere in ihrer Torsionssteifigkeit und ihrer tangentialen Elastizität sowie in der Kraftverteilung an der Umfangsfläche 1.3 der Planoptik 1. Das erste Ende 2.3.1 ist bevorzugt an der Umfangsfläche 1.3 der Planoptik 1 angeklebt.
Das zweite Ende 2.3.2 der Haltelaschen 2.3 kann ebenfalls stoffschlüssig, aber z. B. auch kraftschlüssig zwischen dem Träger 2.1 und der Fassungseinheit 2.2 befestigt sein. Zudem sind die Haltelaschen 2.3 vorteilhaft aus einem Blech herausgearbeitet und in Gruppen oder alle mit ihren zweiten Enden 2.3.2 monolithisch untereinander verbunden.
Als Stellelemente 2.4 kommen mechanische Stellelemente, wie Stellschrauben, oder elektromechanische Stellelemente, wie Piezoelemente, in Frage, mit denen über einen translatorischen Stellweg eine Kraft auf eine Haltelasche 2.3 eingeleitet wird, um diese zwischen ihrem fixierten ersten und zweiten Ende 2.3.1, 2.3.2 zu spannen.
Grundsätzlich können als Haltelaschen 2.3 übliche Blattfedern mit einem konstanten rechteckigen Querschnitt über ihre Länge verwendet werden, wie sie der Darstellung in den 1a und 1b entsprechen. Sie können aber auch hiervon abweichende Querschnitte über die Länge aufweisen (nicht in den Zeichnungen dargestellt), indem sie über ihre Dicke oder über ihre Breite entlang ihrer Länge variieren.
Als besonders vorteilhaft wird eine Haltelasche 2.3 verwendet, wie sie in den 5a - 5c gezeigt und nachfolgend beschrieben wird.
Diese Ausführung der Haltelasche 2.3 ist durch Trenn- und / oder Ausschnitte in einen Blattfederrahmen 2.3.3 und eine eingerahmte Blattfederzunge 2.3.4 unterteilt ist. Vorteilhaft sind der Blattfederrahmen 2.3.3 und die Blattfederzunge 2.3.4 zur Längsachse 2.3.0 symmetrisch ausgeführt.
Das erste Ende 2.3.1 und das zweite Ende 2.3.2 der Haltelasche 2.3 sind am Blattfederrahmen 2.3.3 ausgebildet.
Die Blattfederzunge 2.3.4 ist mit dem Blattfederrahmen 2.3.3 über ein festes Zungenende 2.3.4.1 monolithisch verbunden, das dem ersten Ende 2.3.1 zugewandt und zu diesem in einem Abstand angeordnet ist. Gegenüberliegend weist die Blattfederzunge 2.3.4 ein freies Zungenende 2.3.4.2 auf, das dem zweiten Ende 2.3.2 zugewandt ist. Das Stellelement 2.4 wirkt in seiner Wirkungsrichtung R_E auf das freie Zungenende 2.3.4.2. Die Haltelasche 2.3 liegt mit dem Blattfederrahmen 2.3.3 an der ersten Trägerumfangsfläche 2.1.1 an und wird bei Krafteinwirkung auf die Haltelasche 2.3 über das Stellelement 2.4 gegen diese gedrückt, sodass das zweite Ende 2.3.2 in der Wirkungsrichtung R_A der Planoptik 1 geführt ist. Durch die geschachtelte Ausführung der Blattfederzunge 2.3.4 innerhalb des Blattfederrahmens 2.3.3 ergibt sich als ein besonderer Vorteil für diese Ausführung der Haltelasche 2.3, dass ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zwischen dem eingeleiteten Stellweg des Stellelementes 2.4 bzw. einer entsprechend eingeleiteten Kraft und der an der Umfangsfläche 1.3 der Planoptik 1 wirkenden Kraft eingestellt werden kann, ohne dass hierfür die Außenmaße der Haltelasche 2.3 angepasst werden müssten.
Bezugszeichenliste

1: Planoptik
1.1: Vorderseite
1.2: Rückseite
1.3: Umfangsfläche (der Planoptik 1)
1.4: abgestufter Randbereich
2: Stell- und Halteeinrichtung
2.1: Träger
2.1.0: Ausnehmung
2.1.1: erste Trägerumfangsfläche
2.1.2: zweite Trägerumfangsfläche
2.1.3: Auflagefläche
2.1.4: Durchbruch
2.2: Fassungseinheit
2.3: Haltelasche
2.3.0: Längsachse
2.3.1: erstes Ende
2.3.2: zweites Ende
2.3.3: Blattfederrahmen
2.3.4: Blattfederzunge
2.3.4.1: festes Zungenende
2.3.4.2: freies Zungenende
2.4: Stellelement
A: Symmetrieachse (der Planoptik 1)
B: gemeinsame Symmetrieachse (von Träger 2.1 und Fassungseinheit 2.2)
a: Abstand
R_E: Wirkungsrichtung des Stellelementes 2.4
R_A: Wirkungsrichtung der Haltelaschen 2.3 an der Planoptik 1
s: Differenz
BL: Biegelinie

Claims

Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels, mit einer reflektierenden oder transmittierenden Planoptik (1), die eine Vorderseite (1.1), eine Rückseite (1.2) und eine zylindrische Umfangsfläche (1.3) um eine Symmetrieachse (A) aufweist, und einer Stell- und Halteeinrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Stell- und Halteeinrichtung (2) koaxial zur Planoptik (1) angeordnet einen Träger (2.1) und eine Fassungseinheit (2.2) mit einer gemeinsamen Symmetrieachse (B) und mindestens drei elastische Haltelaschen (2.3) enthält, wobei der Träger (2.1) eine erste zylindrische Trägerumfangsfläche (2.1.1) und eine zweite zylindrische Trägerumfangsfläche (2.1.2) aufweist, die einen senkrechten Abstand (a) zueinander, eine Ausnehmung (2.1.0) begrenzend, sowie einen gleichen Durchmesser wie die Umfangsfläche (1.3) der Planoptik (1) haben, die Fassungseinheit (2.2) um den Träger (2.1) und mit ihm fest verbunden angeordnet ist, die mindestens drei elastischen Haltelaschen (2.3) jeweils eine Längsachse (2.3.0) aufweisen, die parallel zur gemeinsamen Symmetrieachse (B) verläuft, und jeweils mit einem ersten Ende (2.3.1) fest an der Umfangsfläche (1.3) und mit einem zweiten Ende (2.3.2) fest an der zweiten zylindrischen Trägerumfangsfläche (2.1.2) angebracht sind und an der ersten Trägerumfangsfläche (2.1.1) anliegen und wenigstens einer der wenigstens drei elastischen Haltelaschen (2.3) ein in der Fassungseinheit (2.2) angeordnetes Stellelement (2.4) zugeordnet ist, mittels dem die zugeordnete Haltelasche (2.3) über eine Länge gleich dem Abstand (a) senkrecht zu ihrer Längsachse (2.3.0) verbiegbar ist.
Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planoptik (1) ein Spiegel ist und am Träger (2.1) eine erhabene Auflagefläche (2.1.3) vorhanden ist, auf der sich die Planoptik (1) mittig mit ihrer Rückseite (1.2) auf dem Träger (2.1) abstützt, sodass dieser ein Widerlager für über die Haltelaschen (2.3) eingeleitete Kräfte bildet.
Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planoptik (1) eine transparente Planplatte ist und der Träger (2.1) einen Durchbruch (2.1.4) aufweist, der ein durch die Planplatte geführtes Strahlenbündel nicht begrenzt, und wenigstens eine der Haltelaschen (2.3) als Widerlager für über andere der Haltelaschen (2.3) eingeleitete Kräfte wirkt.
Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der wenigstens drei elastischen Haltelaschen (2.3) vorgespannt ist.
Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei elastischen Haltelaschen (2.3) achssymmetrisch zur gemeinsamen Symmetrieachse (B) angeordnet sind.
Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelaschen (2.3) jeweils durch Trenn- und/ oder Ausschnitte in einen Blattfederrahmen (2.3.3) und eine eingerahmte Blattfederzunge (2.3.4) unterteilt sind, wobei das erste Ende (2.3.1) und das zweite Ende (2.3.2) der Haltelasche (2.3) am Blattfederrahmen (2.3.3) ausgebildet sind und dieser an der ersten Trägerumfangsfläche (2.1.1) anliegt, die Blattfederzunge (2.3.4) mit dem Blattfederrahmen (2.3.3) über ein festes Zungenende (2.3.4.1) monolithisch verbunden ist, das dem ersten Ende (2.3.1) zugewandt und zu diesem in einem Abstand angeordnet ist, und das zugeordnete Stellelement (2.4) auf ein freies Zungenende (2.3.4.2) wirkt.
Vorrichtung zur variierbaren Beeinflussung der Wellenfront eines Strahlenbündels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planoptik (1) einen einseitig oder beidseitig abgestuften Randbereich (1.4) aufweist.