[发明专利]可调节光源装置及包括该装置的精密测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及精密测量或加工设备内高发热光源的精密调节和定位，尤其适用于半导体大规模集成电路制造和测量设备的能量源调节和精密定位。

背景技术

在许多精密测量设备中，需要对高发热量的光源进行定位调节以形成所需要的光路，而在设备内部，测量系统往往对热冲击比较敏感，因此，在使用这些光源的同时，必须防止热量从光源进入测量系统内。

在现有的精密测量设备中，通常的散热做法是对光源进行风冷，即：在设备内部形成有气流通路，通过例如风扇吹向光源然后经由气流通路将被加热的空气带走。然而，这种散热做法在光源和测量系统的热敏感元器件之间仍然存在热对流和热辐射，因此不能有效地防止热量从光源进入测量系统内。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调节光源装置及包括该装置的精密测量设备以消除现有技术的上述不足，实现对光源进行实时定位调节并防止光源对精密测量设备内测量系统的热敏感元器件的热冲击。

为此，根据本发明的一个方面，提供一种可调节光源装置，其适用于精密测量设备，该可调节光源装置包括：

冷却基体，其包括形成有内腔的壳体、将内腔分隔成冷腔和热腔的隔板、可枢转地连接至壳体的冷腔门和热腔门，其中，隔板上设置有调整通道；

多维调整架，其位于冷腔内并置于隔板上；

光源，其位于热腔内并与外部电源连接；

可移动绝缘隔热连接组件，其贯穿调整通道在冷腔和热腔内延伸，可移动绝缘隔热连接组件一端与多维调整架连接，另一端与光源连接从而当可移动绝缘隔热连接组件受多维调整架驱动而移动时带动光源移动；

调整通道密封机构，其设置成与可移动绝缘隔热连接组件可移动连接并保持封闭调整通道的一端以阻隔冷腔和热腔之间的热交换；

其中，壳体还具有出光口以将光源发射的光束引出到壳体外。

在本发明的该方面，由于多维调整架同光源一起位于壳体内，因此可以减小精密测量设备的尺寸和重量；同时，由于多维调整架和光源分别位于冷腔和热腔内，操作者只需打开冷腔门而无需打开热腔门进行操作，可以避免敞开整个冷却基体的内腔来调整多维调整架，从而提高了冷却基体的冷却可靠性；而且，由于设备的测量系统环境与热腔之间有冷腔作为缓冲，使测量系统受到的热冲击可忽略不计，提高了设备运行的稳定性；另外，即使在隔板上设置有调整通道，但由于作为运动传递部件的连接组件具有绝缘隔热性能以及调整通道密封机构的存在，使热腔与冷腔中的热量交换尽可能小。

优选地，上述可移动绝缘隔热连接组件包括隔热连接柱和位于热腔内的绝缘连接块，隔热连接柱贯穿调整通道在冷腔和热腔内延伸，绝缘连接块一端与隔热连接柱连接，另一端与光源连接。通过这种设置，可以避免热腔和冷腔之间电传导，大幅减少其热传导。

进一步优选地，上述隔热连接柱为水冷型金属连接柱，从而当光源散热量较大时可对连接柱进行水冷处理；上述绝缘连接块为陶瓷连接块，其可用来使隔热连接柱相对光源绝缘。

再进一步优选地，上述可移动绝缘隔热连接组件包括阴极隔热连接柱、阳极隔热连接柱、阴极绝缘连接块、阳极绝缘连接块、冷腔连接板、热腔连接板，其中，阴极隔热连接柱和阳极隔热连接柱各自的位于冷腔的一端经由冷腔连接板与多维调整架连接，阴极隔热连接柱和阳极隔热连接柱各自的位于热腔的另一端与热腔连接板连接，阴极绝缘连接块和阳极绝缘连接块的一端经由热腔连接板分别与阴极隔热连接柱和阳极隔热连接柱连接，另一端分别与光源的阴极端和阳极端连接。通过上述布置，光源在热腔中的位置能够更加稳定地得以调节。

又再进一步优选地，上述光源的阴极和阳极分别由阴极夹块和阳极夹块夹持从而构成阴极端和阳极端，其中阴极绝缘连接块和阳极绝缘连接块的另一端分别与阴极夹块和阳极夹块连接。

优选地，上述调整通道的尺寸设置成使得隔热连接柱沿三维方向可移动，上述调整通道密封机构包括压缩弹簧和密封件，压缩弹簧套设于隔热连接柱上并且一端由隔热连接柱上的肩部止动另一端顶抵密封件以通过施加偏置力使密封件封闭调整通道的一端。通过上述设置，隔热连接柱在前后、左右、上下等多维方向可移动，由于调整通道密封机构使得即使在隔热连接柱的运动过程中也能够起到封闭调整通道的作用，因此阻隔了热腔和冷腔之间的气体对流和热辐射。