拼接物镜温度控制装置及拼接物镜温度控制方法

摘要

本发明提供了一种拼接物镜温度控制装置及拼接物镜温度控制方法。所述拼接物镜包括至少一组物镜，所述一组物镜包括相互光路连接的上、下物镜，所述拼接物镜温度控制装置包括水套、上、下进水管、上、下出水管、循环水控制单元、上、下温度传感器以及至少一个下加热器；所述上、下物镜均设置于水套内，所述上进水管和上出水管设置于上物镜处，所述下进水管和下出水管设置于下物镜处，所述循环水控制单元与上、下进水管、上、下出水管连通，所述上、下温度传感器分别邻近上物镜和下物镜，至少一个所述下加热器设置于下进水管上，以通过加热器加热下进水管中的循环冷却水，从而平衡上、下物镜的温度，保证温度控制的整个均匀性。

权利要求

1.一种拼接物镜温度控制装置，所述拼接物镜包括至少一组物镜，所述一组物镜包括相互光路连接的上物镜和下物镜，其特征在于，所述拼接物镜温度控制装置包括水套、上进水管、上出水管、下进水管、下出水管、循环水控制单元、上温度传感器、下温度传感器以及至少一个下加热器；其中，所述上物镜和下物镜均设置于所述水套内，所述上进水管和上出水管设置于所述上物镜处并通过所述水套连通，所述下进水管和下出水管设置于所述下物镜处并通过所述水套连通，所述循环水控制单元与所述上进水管、上出水管、下进水管和下出水管连通，所述上温度传感器邻近所述上物镜，所述下温度传感器邻近所述下物镜，至少一个所述下加热器设置于所述下进水管上。

2.如权利要求1所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述拼接物镜温度控制装置还包括至少一个上加热器，至少一个所述上加热器设置于所述上进水管上。

3.如权利要求2所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述水套为一整体式结构，所述水套包括上放置区域和下放置区域，所述拼接物镜包括多组物镜，所述多组物镜中的所述上物镜均设置于所述上放置区域，所述多组物镜中的所述下物镜均设置于所述下放置区域。

4.如权利要求3所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述上进水管包括一根上总进水管和与所述上总进水管连通的多根上分支进水管，所述下进水管包括一根下总进水管和与所述下总进水管连通的多根下分支进水管；其中，所述循环水控制单元与所述上总进水管和所述下总进水管连通，每个所述上物镜处设置有一根所述上分支进水管，每个所述下物镜处设置有一根所述下分支进水管，至少一个所述下加热器设置于所述下总进水管上，至少一个所述上加热器设置于所述上总进水管上。

5.如权利要求3所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述上温度传感器设置于临近所述上放置区域的中间位置，所述下温度传感器设置于临近所述下放置区域的中间位置。

6.如权利要求1或2所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述拼接物镜包括多组物镜，所述多组物镜划分为若干物镜组，每个所述物镜组共用一个所述水套，每个所述水套包括上放置区域和下放置区域，每个所述物镜组中的所述上物镜均设置于同一个所述水套的所述上放置区域，每个所述物镜组中的所述下物镜均设置于同一个所述水套的所述下放置区域。

7.如权利要求6所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述上进水管包括多根上总进水管和与每根所述上总进水管连通的多根上分支进水管，每个所述物镜组中的所述上物镜共用一根所述上总进水管；所述下进水管包括多根下总进水管和与每根所述下总进水管连通的多根下分支进水管，每个所述物镜组中的所述下物镜共用一根所述下总进水管；

所述拼接物镜温度控制装置包括多个上加热器和下加热器，每根所述上总进水管上设置有一个所述上加热器，每根所述下总进水管上设置有一个所述下加热器；每个所述物镜组中邻近所述上物镜处均设置有一个所述上温度传感器，每个所述物镜组中邻近所述下物镜处均设置有一个所述下温度传感器。

8.如权利要求1所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述水套中设置有与所述上进水管、所述上出水管、所述下进水管和所述下出水管连通的流道，所述流道分布在所述上物镜和所述下物镜的周围。

9.如权利要求8所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述流道为螺旋流道或者弓形流道。

10.如权利要求1所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述拼接物镜温度控制装置还包括设置于所述上进水管和所述下进水管上的调节阀。

11.一种拼接物镜温度控制方法，采用如权利要求1所述的拼接物镜温度控制装置，其特征在于，所述循环水控制单元根据所述上温度传感器和所述下温度传感器的温度探测结果控制所述下加热器的加热温度。

12.如权利要求11所述的拼接物镜温度控制方法，其特征在于，所述拼接物镜温度控制装置还包括设置于所述上进水管上的至少一个上加热器；

若所述上温度传感器比所述下温度传感器探测的温度高，向所述上物镜直接提供循环冷却水，同时向所述下物镜提供通过所述下加热器加热后的循环冷却水；

若所述上温度传感器比所述下温度传感器探测的温度低，向所述上物镜提供通过所述上加热器加热后的循环冷却水，同时向所述下物镜直接提供循环冷却水。

13.如权利要求11所述的拼接物镜温度控制方法，其特征在于，所述拼接物镜包括多组物镜，多组所述物镜划分为若干物镜组，所述上进水管包括多根上总进水管，所述下进水管包括多根下总进水管，每个所述物镜组中的所述上物镜共用一根所述上总进水管，每个所述物镜组中的所述下物镜共用一根所述下总进水管，所述拼接物镜温度控制装置包括多个上加热器和多个所述下加热器，每根所述上总进水管上设置有一个所述上加热器，每根所述下总进水管上设置有一个所述下加热器，每个所述物镜组中邻近所述上物镜处均设置有一个所述上温度传感器，每个所述物镜组中邻近所述下物镜处均设置有一个所述下温度传感器，所述循环水控制单元根据每个所述物镜组中的所述上温度传感器和所述下温度传感器控制该物镜组中的所述上加热器和所述下加热器的加热温度。

14.如权利要求13所述的拼接物镜温度控制方法，其特征在于，根据多组物镜周围的环境热源情况划分所述物镜组。

15.如权利要求12至14中任意一项所述的拼接物镜温度控制方法，其特征在于，所述循环水控制单元采用分阶段PID算法控制所述上加热器和/或所述下加热器的加热温度。

说明书

拼接物镜温度控制装置及拼接物镜温度控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及零部件温度控制领域，特别涉及一种拼接物镜温度控制装置及拼接物镜温度控制方法。

背景技术

[0002] 光刻机是大规模、超大规模集成电路制造的核心设备，它包括曝光系统、工件台、掩模台、硅片传输系统、工件传输系统、微环境系统等分系统。其中，曝光系统与微环境系统是保证光刻机曝光线条质量的关键系统，而光刻机投影物镜的温度控制则是关键中的关键。

[0003] 光刻机对投影物镜内部环境的要求极高，尤其是温度的稳定性与均匀性要求。由于长时间进行激光曝光，投影物镜内部温度随曝光时间而变化。投影物镜内部温度的变化会造成焦面漂移，导致曝光线条畸变和像散，严重降低曝光线条的质量。因此，投影物镜内部温度控制是保证光刻机曝光线条质量的关键技术。

[0004] 为了对光刻机投影物镜内部温度进行控制，通常的做法是在投影物镜外部安装一个恒温水套，通过控制恒温水套内的循环水温度对投影物镜内部温度进行间接控制。图1为现有的一种光刻机的物镜温度控制装置示意图，适用于对一组物镜进行温度控制，其中，一组物镜包括一端通过法兰盘100固定连接的上、下镜筒。

[0005] 该光刻机的物镜温度控制装置包括第一、二水套210、220、分流集流板230、循环水控制单元240、调节阀251、252、253、温度传感器261、262、263和温度控制单元270；第一水套210包括第一水套体211和双螺旋缠绕在第一水套体211外壁的第一水管212；第二水套220包括第二水套体221和双螺旋缠绕在第二水套体221外壁的第二水管222；法兰盘100的上表面还设置有第三水管(未图示)。具体应用时，上镜筒设置于第一水套体211的内部，下镜筒设置于第二水套体221的内部；分流集流板230通过分流集流管231与第一水管212连通，同时通过分流集流管232与第二水管222连通；调节阀251、252、253设置于分流集流管231、232上；循环水控制单元240通过传输管241、242与分流集流板230连通；温度传感器261、262设置于第一水套体211上，温度传感器263设置于第二水套体221上，用于实时监控上、下镜筒的温度差并反馈至温度控制单元270；温度控制单元270连接循环水控制单元240，其根据温度传感器261～263感测到的温度差值调整调节阀251、252、253的打开程度，并调整循环水控制单元240提供的循环水温度的设定值。

[0006] 总而言之，在上述的光刻机的物镜温度控制装置中，通过第一水管212、第二水管222内的循环水与物镜的上、下镜筒进行热交换，进而对上、下镜筒的温度进行整体控制。然而，由于光路从上镜筒进入至下镜筒存在能量损失，因此，上、下镜筒的温度有一定差异。但是现有技术中并未考虑这种差异，而是采用同一温度的循环水控制，因而不易平衡上、下镜筒的温度。另一方面，一组物镜同时使用多个温度传感器进行控制，控制结构复杂。

[0007] 此外，随着光刻机在TFT(薄膜晶体管，Thin Film Transistor)领域的应用，玻璃基体的尺寸越来越大，由单组物镜曝光技术发展到多组物镜拼接曝光技术。在该新技术应用下，不仅需要对多组物镜的温度同时进行控制，而且伴随着周围热源的增加，物镜尺寸的增大，还需要解决紧凑空间下的大热源的隔热问题。因此，如果采用技术中的物镜温度控制方法，不但温度控制的均匀性差，而且控制结构复杂，使用不方便。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种拼接物镜温度控制装置及拼接物镜温度控制方法，以解决紧凑空间下的多个物镜同时温控的温度均匀性问题。

[0009] 为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种拼接物镜温度控制装置，所述拼接物镜包括至少一组物镜，所述一组物镜包括相互光路连接的上物镜和下物镜，其特征在于，所述拼接物镜温度控制装置包括水套、上进水管、上出水管、下进水管、下出水管、循环水控制单元、上温度传感器、下温度传感器以及至少一个下加热器；其中，所述上物镜和下物镜均设置于所述水套内，所述上进水管和上出水管设置于所述上物镜处并通过所述水套连通，所述下进水管和下出水管设置于所述下物镜处并通过所述水套连通，所述循环水控制单元与所述上进水管、上出水管、下进水管和下出水管连通，所述上温度传感器邻近所述上物镜，所述下温度传感器所述邻近所述下物镜，至少一个所述下加热器设置于所述下进水管上。

[0010] 此外，本发明还提供了一种拼接物镜温度控制方法，其采用上述拼接物镜温度控制装置，同时所述循环水控制单元根据所述上温度传感器和所述下温度传感器的温度探测结果控制所述下加热器的加热温度。

[0011] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述拼接物镜温度控制装置还包括至少一个上加热器，至少一个所述上加热器设置于所述上进水管上。

[0012] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述水套为一整体式结构，所述水套包括上放置区域和下放置区域，所述拼接物镜包括多组物镜，所述多组物镜中的所述上物镜均设置于所述上放置区域，所述多组物镜中的所述下物镜均设置于所述下放置区域。

[0013] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述上进水管包括一根上总进水管和与所述上总进水管连通的多根上分支进水管，所述下进水管包括一根下总进水管和与所述下总进水管连通的多根下分支进水管；其中，所述循环水控制单元与所述上总进水管和所述下总进水管连通，每个所述上物镜处设置有一根所述上分支进水管，每个所述下物镜处设置有一根所述下分支进水管，至少一个所述下加热器设置于所述下总进水管上，至少一个所述上加热器设置于所述上总进水管上。

[0014] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述上温度传感器设置于临近所述上放置区域的中间位置，所述下温度传感器设置于临近所述下放置区域的中间位置。

[0015] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述拼接物镜包括多组物镜，所述多组物镜划分为若干物镜组，每个所述物镜组共用一个所述水套，每个所述水套包括上放置区域和下放置区域，每个所述物镜组中的所述上物镜均设置于同一个所述水套的上所述放置区域，每个所述物镜组中的所述下物镜均设置于同一个所述水套的所述下放置区域。

[0016] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述上进水管包括多根上总进水管和与每根所述上总进水管连通的多根上分支进水管，每个所述物镜组中的所述上物镜共用一根所述上总进水管；所述下进水管包括多根下总进水管和与每根所述下总进水管连通的多根下分支进水管，每个所述物镜组中的所述下物镜共用一根所述下总进水管；所述拼接温度控制装置包括多个上加热器和下加热器，每根所述上总进水管上设置有一个所述上加热器，每根所述下总进水管上设置有一个所述下加热器；每个所述物镜组中邻近所述上物镜处均设置有一个所述上温度传感器，每个所述物镜组中邻近所述下物镜处均设置有一个所述下温度传感器。

[0017] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述水套中设置有与所述上进水管、所述上出水管、所述下进水管和所述下出水管连通的流道，所述流道分布在所述上物镜和所述下物镜的周围。

[0018] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述流道为螺旋流道或者弓形流道。

[0019] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制装置中，所述拼接物镜温度控制装置还包括设置于所述上进水管和所述下进水管上的调节阀。

[0020] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制方法中，所述拼接物镜温度控制装置还包括设置于所述上进水管上的至少一个上加热器；

[0021] 若所述上温度传感器比所述下温度传感器探测的温度高，向所述上物镜直接提供循环冷却水，同时向所述下物镜提供通过所述下加热器加热后的循环冷却水；

[0022] 若所述上温度传感器比所述下温度传感器探测的温度低，向所述上物镜提供通过所述上加热器加热后的循环冷却水，同时向所述下物镜直接提供循环冷却水。

[0023] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制方法中，所述拼接物镜包括多组物镜，多组所述物镜划分为若干物镜组，所述上进水管包括多根上总进水管，所述下进水管包括多根下总进水管，每个所述物镜组中的所述上物镜共用一根所述上总进水管，每个所述物镜组中的所述下物镜共用一根所述下总进水管，所述拼接温度控制装置包括多个上加热器和多个所述下加热器，每根所述上总进水管上设置有一个所述上加热器，每根所述下总进水管上设置有一个所述下加热器，每个所述物镜组中邻近所述上物镜处均设置有一个所述上温度传感器，每个所述物镜组中邻近所述下物镜处均设置有一个所述下温度传感器，所述循环水控制单元根据每个所述物镜组中的所述上温度传感器和所述下温度传感器控制该物镜组中的所述上加热器和所述下加热器的加热温度。

[0024] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制方法中，根据多组物镜周围的环境热源情况划分所述物镜组。

[0025] 可选的，在所述的拼接物镜温度控制方法中，所述循环水控制单元采用分阶段PID算法控制所述上加热器和/或所述下加热器的加热温度。

[0026] 综上所述，本发明的拼接物镜温度控制装置以及拼接物镜温度控制方法，具有以下有益效果：

[0027] 第一、本发明通过设置于下进水管上的至少一个加热器，使得循环水控制单元可以根据上、下温度传感器的温度探测结果控制下加热器的加热温度，进而对下进水管中的循环冷却水进行加热，这样利于平衡上、下物镜的温度，保证温度控制的整个均匀性；而且，通过在上进水管上设置至少一个上加热器，并根据上温度传感器和下温度传感器的温度探测结果，向温度高的物镜直接提供循环冷却水，同时向温度低的物镜通过加热器加热提供加热后的循环冷却水，更利于平衡上、下物镜的温度，更好地提升温度控制的整个均匀性；

[0028] 第二、本发明采用整体式结构的水套，可以同时套设多组物镜，结构简单，空间紧凑，利于紧凑空间下的大热源隔热；

[0029] 第三、当拼接物镜包括多组物镜时，本发明通过将多组物镜中的上物镜均设置于水套的上放置区域，以及多组物镜中的下物镜均设置于水套的下放置区域，同时，通过在下总进水管上设置一个下加热器，以及在上总进水管上设置一个上加热器，可以对多组物镜中的上、下物镜分别进行温度控制，多组物镜中的上物镜或下物镜进行整体温度控制，控制结构简单，使用方便；

[0030] 第四、当拼接物镜包括多组物镜时，本发明根据多组物镜周围的环境热源情况将多组物镜分为若干物镜组，并且每个物镜组共用一个水套，同时每个物镜组的上物镜共用一根上总进水管，每个物镜组的下物镜共用一根下总进水管，并且采用设置于上总进水管上的一个上加热器和设置于下总进水管上的一个下加热器，以对每个物镜组中的上加热器和下加热器的加热温度进行控制，不仅控制结构简单，而且易于实现多物镜组下更精确地温度控制，提升温控的精度。

附图说明

[0031] 图1为现有的光刻机的物镜温度控制装置的结构示意图；

[0032] 图2为本发明实施例一的拼接物镜温度控制装置的结构示意图；

[0033] 图3为本发明实施例二的拼接物镜温度控制装置的结构示意图。

具体实施方式

[0034] 本发明提供了一种拼接物镜温度控制装置及拼接物镜温度控制方法，本发明的拼接物镜温度控制装置适用于的拼接物镜包括至少一组物镜，所述一组物镜包括相互光路连接的上物镜和下物镜。

[0035] 本发明的拼接物镜温度控制装置包括水套、上进水管、上出水管、下进水管、下出水管、循环水控制单元、上温度传感器、下温度传感器以及至少一个下加热器；其中，所述上物镜和下物镜均设置于所述水套内，所述上进水管和上出水管设置于所述上物镜处并通过所述水套连通，所述下进水管和下出水管设置于所述下物镜处并通过所述水套连通，所述循环水控制单元与所述上进水管、上出水管、下进水管和下出水管连通，所述上温度传感器邻近所述上物镜，所述下温度传感器所述邻近所述下物镜，至少一个所述下加热器设置于所述下进水管上。本发明的拼接物镜温度控制方法采用上述的拼接物镜温度控制装置，并且，所述循环水控制单元根据上温度传感器和下温度传感器的温度探测结果控制下加热器的加热温度。

[0036] 本发明通过设置于下进水管上的至少一个所述加热器，使得循环水控制单元可以根据上、下温度传感器的温度探测结果控制下加热器的加热温度，进而对下进水管中的循环冷却水进行加热，这样利于平衡上、下物镜的温度，保证温度控制的整个均匀性。

[0037] 以下结合附图2～3对本发明提出的一种拼接物镜温度控制装置以及拼接物镜温度控制方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0038] 【实施例一】

[0039] 参阅图2，图2为本发明实施例一的拼接物镜温度控制装置的结构示意图。如图2所示，本实施例的拼接物镜包括四组物镜，其中，每组物镜包括相互光路连接的上物镜和下物镜。此外，可以理解的是：所述上物镜和下物镜均包括一个镜筒。另外，需要说明的是，本发明的拼接物镜包括但不局限于四组物镜，但至少包括一组物镜，在此，本实施例只是以四组物镜进行举例说明，但并不能以此作为对本发明的限定，具体应用时，所述拼接物镜的数量可以根据实际情况做相应调整。

[0040] 如图2所示，本实施例的拼接物镜温度控制装置包括水套310、循环水控制单元320、上进水管331、上出水管332、下进水管333、下出水管334、上温度传感器341、下温度传感器342和下加热器350。

[0041] 所述水套310为一整体式结构，其可同时套设多组物镜，结构紧凑，使用方便，成本低，利于紧凑空间下的大热源的隔热。可选的，所述水套310包括上放置区域311和下放置区域312。应用时，所述四组物镜进一步分成上物镜组410和下物镜组420，所述上物镜组410包括四个上物镜411、412、413、414，所述四个上物镜411、412、413、414的镜筒均设置于上放置区域311中，同时，所述下物镜组420包括四个下物镜421、422、423、424，所述四个下物镜421、422、423、424的镜筒均设置于下放置区域312中。

[0042] 本实施例的拼接物镜温度控制装置，通过将四组物镜分为上、下物镜组分别进行温度控制，利于平衡上、下物镜的温度，确保温度控制的整个均匀性。

[0043] 所述循环水控制单元320通过上进水管331、上出水管332与上放置区域311连通，以向上放置区域311提供循环冷却水，同时所述循环水控制单元320又接收上进水管331和上出水管332内的回流水，从而对设置于上放置区域311中的上物镜组410进行循环冷却。

[0044] 相应的，所述循环水控制单元320通过下进水管333、下出水管334与下放置区域312连通，以向下放置区域312提供循环冷却水，同时所述循环水控制单元320接收下进水管
333和下出水管334内的回流水，从而对设置于下放置区域312中的下物镜组420进行循环冷却。

[0045] 此外，所述上放置区域311中临近其中一个上物镜处设有上温度传感器341，以实时监控上物镜组410中各个上物镜的温度差，并反馈至循环水控制单元320。所述下放置区域312中临近其中一个下物镜处设有下温度传感器342，以实时监控下物镜组420中各个下物镜的温度差并反馈至循环水控制单元320。

[0046] 申请人考虑到光路从上物镜的镜筒进入至下物镜的镜筒存在能量损失，因此，为了补偿上、下物镜的温度差异，在下进水管333上设置了一个下加热器350，以对下进水管333中循环冷却水进行加热温度补偿，从而提升下进水管333中循环冷却水的温度，进而保证上物镜和下物镜的温度均匀性。

[0047] 继续参阅图2，本实施例的拼接物镜组包括四组物镜，针对所述四组物镜，所述上进水管331包括一根上总进水管和与所述上总进水管连通的四根上分支进水管，其中，所述上总进水管与循环水控制单元320连通；同样的，所述上出水管332包括一根上总出水管和与所述上总出水管连通的四根上分支出水管，所述上总出水管与循环水控制单元320连通。

[0048] 与此同时，所述下进水管333包括一根下总进水管和与所述下总进水管连通的四根下分支进水管，所述下总进水管与循环水控制单元320连通；所述下出水管334包括一根下总出水管和与所述下总出水管连通的四根下分支出水管，所述下总出水管与循环水控制单元320连通。

[0049] 本实施例提供的拼接物镜温度控制装置，在每个上物镜处设置一组上水管，同时每个下物镜处设置有一组下水管，其中，所述一组上水管包括相互连通的一根上分支进水管和一根上分支出水管，所述一组下水管包括相互连通的一根下分支进水管和一根下分支出水管。采用多路水管进行循环水冷却，利于确保每个物镜可以得到很好的冷却，保证每个物镜的温度均匀性。

[0050] 本实施例中，所述下加热器350优选设置于所述下总进水管上，以同时对下物镜组420进行加热温度控制。其他实施例中，每根下分支进水管中也可以设置一个下加热器，但在下总进水管上设置一个加热器350，结构简单，控制方便。

[0051] 较佳的，本实施例的上总进水管上也可设置一个上加热器(未图示)，以同时对上物镜组410进行加热温度控制。或者，每根上分支进水管中可以设置一个上加热器。本申请通过设置上加热器，便于循环水控制单元320通过上温度传感器341和下温度传感器342的温度探测结果，控制上、下加热器的温度，更利于精确控制上、下物镜的温度。

[0052] 进一步，本实施例的四组物镜套设于水套310后构成两行、四列的矩阵；所述矩阵的第一行包括四个等距分布的上物镜411、412、413、414，所述矩阵的第二行包括四个等距分布的下物镜421、422、423、424。其中，所述上物镜411和下物镜421构成第一组物镜，所述上物镜412和下物镜422构成第二组物镜，所述上物镜413和下物镜423构成第三组物镜，所述上物镜414和下物镜424构成第四组物镜。

[0053] 更进一步的，本实施例的上温度传感器341可以设置于临近上放置区域311的中间位置，所述下温度传感器342可以设置于临近下放置区域312的中间位置。这是因为中间位置附近的物镜与环境热源隔热性好，利于监控，更利于提高温度控制的精度。

[0054] 为了有效的隔绝环境热源，本实施例的水套310用于套设物镜镜筒的壁厚优选为大于等于30mm，相比于现有技术中使用的水套的壁厚3mm，本实施例的水套310的壁厚增加了十倍或以上，提高了温度控制的精度。

[0055] 【实施例二】

[0056] 实施例二与实施例一不同之处在于，本实施例的拼接物镜包括六组物镜，所述六组物镜进一步划分为两个物镜组，其中一个物镜组包括四组物镜，另一个物镜组包括两组物镜，每组物镜包括相互光路连接的上、下物镜，同时，每个物镜组共用一个水套，而且本实施例的拼接温度控制装置包括多个上加热器和下加热器，具体的，请参阅图3，图3为本发明实施例二的拼接物镜温度控制装置的结构示意图。

[0057] 如图3所示，本实施例的拼接物镜温度控制装置包括第一单元510、第二单元520和循环水控制单元530。

[0058] 所述第一单元510包括第一水套511、第一进水管512、第一出水管513、第二进水管514、第二出水管515、上温度传感器器516、下温度传感517、上加热器518和下加热器519。

[0059] 所述第一水套511可同时套设四组物镜600。本实施例的四组物镜600是根据周围环境热源的情况归为一物镜组，具体的，所述四组物镜是处于同一或近似同一环境热源中。更可选的，所述第一水套511为一整体式结构，其包括上放置区域511a和下放置区域511b。
所述四组物镜600的上物镜均设置于第一水套511的上放置区域511a中，同时所述四组物镜
600的下物镜均设置于第一水套511的下放置区域511b中。

[0060] 所述四组物镜600套设于第一水套511中后构成两行、四列的矩阵，所述矩阵的第一行610包括四个等距分布的上物镜611、612、613、614，所述矩阵的第二行620包括四个等距分布的下物镜621、622、623、624。其中，所述上物镜611和下物镜621构成第一组物镜，所述上物镜612和下物镜622构成第二组物镜，所述上物镜613和下物镜623构成第三组物镜，所述上物镜614和下物镜624构成第四组物镜。

[0061] 所述循环水控制单元530通过第一进水管512、第一出水管513与上放置区域511a连通，以向上放置区域511a提供循环冷却水，并接收第一进水管512和第一出水管513内的回流水。同时，所述循环水控制单元530通过第二进水管514、第二出水管515与下放置区域511b连通，以向下放置区域511b提供循环冷却水，并接收第二进水管514和第二出水管515内的回流水。

[0062] 所述上温度传感器516设置于上放置区域511a中并邻近四组物镜600中的某个上物镜处，所述下温度传感器517设置于下放置区域511b中并临近邻近四组物镜600中的某个下物镜处。

[0063] 可选的，所述上温度传感器516可设置于临近上放置区域511a的中间位置，所述下温度传感器517可设置于邻近下放置区域511b的中间位置。

[0064] 针对四组物镜600，所述第一进水管512包括一根第一总进水管(未标示)和与所述第一总进水管连通的四根第一分支进水管(未标示)，所述四根第一分支进水管均与上放置区域511a连通，所述第一总进水管与循环水控制单元530连通。其中，所述上加热器518设置于所述第一总进水管上，用于对第一进水管512中循环冷却水进行加热温度补偿，利于同时控制四组物镜600中的上物镜的加热温度，结构简单，控制方便。

[0065] 同时，所述第二进水管514包括一根第二总进水管(未标示)和与所述第二总进水管连通的四根第二分支进水管(未标示)，所述四根第二分支进水管均与下放置区域511b连通，所述第二总进水管与循环水控制单元530连通。其中，所述下加热器519设置于所述第二总进水管上，用于对第二进水管514中循环冷却水进行加热温度补偿，同理，利于同时控制四组物镜600中的下物镜的加热温度，结构简单，控制方便。

[0066] 此外，本实施例的第二单元520包括第二水套521、第三进水管522、第一出水管513、第四进水管523、第二出水管515、上温度传感器524、下温度传感器525、上加热器526和下加热器527。

[0067] 所述第二水套521可同时套设两组物镜700，所述两组物镜700是根据周围的环境热源情况归为一物镜组，具体的，所述两组物镜700是处于同一或近似同一环境热源二中。此外，本实施例的第二水套521为一整体式结构，其包括上放置区域521a和下放置区域
521b，所述两组物镜700的上物镜均设置于上放置区域521a中，所述两组物镜700的下物镜均设置于下放置区域521b中。

[0068] 所述两组物镜700套设于第二水套521中后构成两行、两列的矩阵，所述矩阵的第一行710包括两个等距分布的上物镜711、712，所述矩阵的第二行720包括两个等距分布的下物镜721、724。其中，所述上物镜711和下物镜721构成第一组物镜，所述上物镜712和下物镜722构成第二组物镜。

[0069] 所述循环水控制单元530通过第三进水管522、第一出水管513与上放置区域521a连通，用于向上放置区域521a提供循环冷却水，并接收第三进水管522和第一出水管513内的回流水。同时，所述循环水控制单元530通过第四进水管523、第二出水管515与下放置区域521b连通，用于向下放置区域521b提供循环冷却水，并接收第四进水管523和第二出水管515内的回流水。

[0070] 所述上温度传感器524设置于上放置区域521a中并邻近两组物镜700中的某个上物镜处，所述下温度传感器525设置于下放置区域521b中并邻近两组物镜700中的某个下物镜处。可选的，所述上温度传感器524可设置于距离循环水控制单元530相对较远的上物镜712处，以实时监控第一行710中上物镜的温度；所述下温度传感器525可设置于距离循环水控制单元530相对较远的下物镜722处，以实时监控第二行720中下物镜的温度。

[0071] 所述第三进水管522进一步包括一根第三总进水管和与第三总进水管连通的两根第三分支进水管，所述两根第三分支进水管均与上放置区域521a连通，所述第三总进水管与循环水控制单元530连通。

[0072] 所述第四进水管523包括一根第四总进水管和与所述第四总进水管连通的两根第四分支进水管，所述两根第四分支进水管均与下放置区域521b连通，所述第四总进水管与循环水控制单元530连通。

[0073] 所述上加热器526设置于第三总进水管上，用于对第三进水管522中循环冷却水进行加热补偿。所述下加热器527设置于第四总进水管上，用于对第四进水管523中循环冷却水进行加热补偿。

[0074] 本实施例提供的拼接物镜温度控制装置，通过整体式结构的水套和物镜分组方式对多组物镜进行温度控制，并且采用多个加热器进行精确温控调节，利于更进一步提升温度控制的精度。

[0075] 此外，本实施例的拼接物镜的分组原则为：根据周围的环境热源将多组物镜分成若干物镜组，具体操作时，先将周围的环境热源识别并根据发热情况分成若干物镜组，再根据多组物镜的数量情况将物镜组数量最小化，保证物镜组数量最少且各物镜组均能达到控制精度。

[0076] 可以理解的是，在环境热源识别时，可以结合考虑发热功率和发热时间两个因素将多组物镜分成若干物镜组。并且，在识别周围的环境热源时，可以设置一环境传感器来设别周围的环境热源，并将环境热源相同或近似的多组物镜归为一个物镜组。

[0077] 上述实施例提供的拼接物镜温度控制装置中，可以理解的是，上述水套中设置有与上述上进水管、上出水管、下进水管和下出水管连通的流道，所述流道分布在每个上物镜和下物镜的周围。所述流道可以为螺旋流道，或者弓形流道，具体的，本发明并不作限定。此处，所述水套包括实施例一中所述的水套310以及实施例二中所述的第一水套511与第二水套521，所述水管包括实施例一中所述上进水管、上出水管、下进水管和下出水管，以及实施例二中所述第一、二、三、四进水管与所述第一、二出水管。

[0078] 进一步的，上述各根分支进水管上还可设置调节阀(未图示)，用于控制所述各根分支进水管内的循环冷却水的流量。更进一步的，所述拼接物镜温度控制装置还可包括分流集流板(未图示)，所述分流集流板通过分流集流管与水管连通，以通过所述分流集流板向所述水管提供循环冷却水，并接收所述水管内的回流水。并且，所述循环水控制单元320、530通过传输管与所述分流集流板连通，用于控制循环冷却水的温度并通过所述传输管向所述分流集流板提供循环冷却水。

[0079] 【实施例三】

[0080] 参阅图2，本实施例还提供了一种拼接物镜温度控制方法，其采用实施例一所述的拼接物镜温度控制装置的，并包括：在进行温度控制时，所述循环水孔单元320根据上温度传感器341和下温度传感器342的温度探测结果控制下加热器350的加热温度，以对四组物镜400中的下物镜的温度进行加热温度补偿，确保上、下物镜的温度均匀性。

[0081] 可选的，当所述拼接物镜温度控制装置还包括设置于所述上进水管331上的至少一个上加热器时，所述拼接物镜温度控制方法还包括：

[0082] 进行温度控制时，若上温度传感器341比下温度传感器342探测的温度高，向四组物镜400中的上物镜直接提供循环冷却水，同时向四组物镜400中的下物镜提供通过下加热器350加热后的循环冷却水；

[0083] 若上温度传感器341比下温度传感器342探测的温度低，向四组物镜400中的上物镜提供通过上加热器加热后的循环冷却水，同时向四组物镜400中的下物镜直接提供循环冷却水。

[0084] 更可选的，所述拼接物镜温度控制方法还采用如实施例二所述的拼接物镜温度控制装置，并还包括：所述循环水控制单元530根据每个物镜组中的上温度传感器和下温度传感器控制该物镜组中的上加热器和下加热器的加热温度。

[0085] 具体地说，对于其中一个物镜组，例如所述四组物镜600，所述第一单元510中设置有一个上加热器518和一个下加热器519，所述循环水控制单元530根据上温度传感器516和下温度传感器517反馈回来的温度值控制上加热器518和下加热器519的加热温度；并且，对于另一个物镜组，如所述两组物镜700，，所述第二单元520中设置有一个上加热器526和一个下加热器527，所述循环水控制单元530根据上温度传感器524和下温度传感器525反馈回来的温度值控制上加热器526和下加热器527的加热温度。

[0086] 此外，对于实施例二提供的拼接物镜温度控制装置，其每一物镜组中的上、下物镜的温度控制方法，也可采用比较上、下温度传感器的温度探测结果，来进行温度控制，具体的，可参阅上述实施例提供的拼接物镜温度控制方法。

[0087] 可选的，上述拼接物镜温度控制方法还包括：根据多组物镜周围的环境热源情况划分物镜组；参阅图3，具体地说，周围的环境热源划分为环境热源一和环境热源二，所述六组物镜600设置于所述环境热源一中，而所述两组物镜700设置于所述环境热源二中。

[0088] 进一步的，本实施例的拼接物镜温度控制方法可以采用分阶段PID算法控制上加热器和下加热器的加热温度，由于此为本领域技术人员容易从现有技术中获知的技术，本实施例在此不再具体叙述。

[0089] 综上所述，本发明提供的拼接物镜温度控制装置及拼接物镜温度控制方法，相比于现有技术，具有以下有益效果：

[0090] 第一、本发明通过设置于下进水管中的至少一个加热器，使得循环水控制单元可以根据上、下温度传感器的温度探测结果控制下加热器的加热温度，进而对下进水管中的循环冷却水进行加热，这样利于平衡上、下物镜的温度，保证温度控制的整个均匀性。而且，本发明通过在上进水管上设置至少一个上加热器，并根据上温度传感器和下温度传感器的温度探测结果，向温度高的物镜直接提供循环冷却水，同时向温度低的物镜通过加热器加热提供加热后的循环冷却水，更利于平衡上、下物镜的温度，更好地提升温度控制的整个均匀性。

[0091] 第二、本发明采用整体式结构的水套，可以同时套设多组物镜，结构简单，空间紧凑，利于紧凑空间下的大热源隔热。

[0092] 第三、当拼接物镜包括多组物镜时，本发明通过将多组物镜中的上物镜均设置于水套的上放置区域，以及多组物镜中的下物镜均设置于水套的下放置区域，同时，通过在下总进水管上设置一个下加热器，以及在上总进水管上设置一个上加热器，可以对多组物镜中的上、下物镜分别进行温度控制，多组物镜中的上物镜或下物镜进行整体温度控制，控制结构简单，使用方便。

[0093] 第四、当拼接物镜包括多组物镜时，本发明根据多组物镜周围的环境热源情况将多组物镜分为若干物镜组，并且每个物镜组共用一个水套，同时每个物镜组的上物镜共用一根上总进水管，每个物镜组的下物镜共用一根下总进水管，并且采用设置于上总进水管上的一个上加热器和设置于下总进水管上的一个下加热器，以对每个物镜组中的上加热器和下加热器的加热温度进行控制，不仅控制结构简单，而且易于实现多物镜组下更精确地温度控制，提升温控的精度。

[0094] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。