DE102008040218A1 - Drehbares optisches Element - Google Patents

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    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und ein Verfahren zum Betrieb einer optischen Einrichtung, bei welchem zur Vermeidung oder Kompensation von Abbildungsfehlern ein oder mehrere optische Elemente um die optische Achse verdreht werden, mit folgenden Schritten: - Bereitstellen einer Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements (21), welche derart hergerichtet ist, dass eine Drehung des optischen Elements möglich ist, - Drehen des optischen Elements um die eigene optische Achse, - Lagerung des optischen Elements derart, dass keine parasitären Verstellungen oder Veränderungen des optischen Elements während und/oder nach der Drehung entstehen oder sich im Abbildungsverhalten auswirken und/oder Manipulationen eines oder mehrerer anderer optischer Elemente in einer oder mehreren zur Ebene des gedrehten optischen Elements konjugierten Ebenen zur Kompensation von Abbildungsveränderungen durch die Drehung des optischen Elements.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer optischen Einrichtung mit einem drehbaren optischen Element, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie sowie entsprechende Vorrichtungen zur Lagerung derartiger optischer Elemente, insbesondere für eine Projektionsbelichtungsanlage sowie eine optische Einrichtung mit entsprechenden Vorrichtungen bzw. eine Projektionsbelichtungsanlage.
  • STAND DER TECHNIK
  • In optischen Einrichtungen und Objektiven, wie insbesondere Projektionsbelichtungsanlagen mit Beleuchtungssystemen und Projektionsobjektiven ist es bekannt, drehbare optische Elemente einzusetzen, um unterschiedliche Wirkungen zu erzielen.
  • So beschreibt beispielsweise die US 5,852,518 eine Projektionsbelichtungsanlage mit mindestens zwei optischen Elementen, welche eine bzgl. der optischen Achse asymmetrische Aberration verursachen und drehbar angeordnet sind, um durch gegenseitiges Verdrehen der optischen Elemente um die optische Achse eine Korrektur von Bildfehlern zu erzeugen, wie z. B. die Korrektur von Astigmatismus.
  • In ähnlicher Weise beschreibt die EP 0 660 169 A1 ein optisches Mittel für eine Projektionsbelichtungsanlage, bei welcher das optische Mittel rotationsasymmetrische Eigenschaften aufweist und drehbar um die optische Achse gelagert ist, um rotationsasymmetrische Abbildungsfehler zu korrigieren.
  • In der US 6,522,392 B1 sind optische Systeme und Verfahren zur Kompensation nicht-rotationssymmetrischer Bildfehler in optischen Systemen, wie Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen beschrieben, bei welchen das optische Element zumindest teilweise während der Abbildung um die optische Achse gedreht wird, um auf diese Weise zu vermeiden, dass durch ungleichmäßige Beleuchtung der optischen Elemente und/oder Wärmeentwicklung in den optischen Elementen nicht-rotationssymmetrische Fehler entstehen können. Da die vorliegende Erfindung für all diese Einsatzzwecke herangezogen werden kann, werden die US 5,852,518 , die EP 660 169 A1 und die US 6,522, 392 B1 durch Verweis hierin vollständig mit aufgenommen.
  • Eine vollständig andere Art der Korrektur von Beeinflussungen optischer Systeme bzw. optischer Elemente durch nicht-rotationssymmetrische Beleuchtung einzelner optischer Elemente und der daraus entstehenden Folgen, wie ungleichmäßiger Erwärmung der optischen Elemente und Materialveränderung der optischen Elemente (Compaction) wird in der EP 0 678 768 A2 beschrieben. Dort werden die optischen Elemente im Wesentlichen durch Kühl- oder Heizeinrichtungen gekühlt oder beheizt, um keine ungleichmäßige Temperaturverteilung in den optischen Elementen zuzulassen. Zusätzlich wird hier jedoch auch vorgeschlagen die optischen Elemente zu verschieben oder zu verkippen, um dadurch Abbildungsfehler auszugleichen. Weiter wird bei einer Verformung der Oberfläche der optischen Elemente durch den Temperatureintrag ein Ausgleich durch entsprechendes Aufbringen von Kräften auf das optische Element vorgeschlagen.
  • Zur drehbaren bzw. allgemein beweglichen Lagerung von optischen Elementen sind aus dem Stand der Technik verschiedene Vorrichtungen bekannt, wie sie beispielsweise in der US 2002/01 63741 A1 beschrieben sind. Derartige Vorrichtungen ermöglichen neben einer Drehung um die Z-Achse, welche parallel zu optischen Achse ausgerichtet ist, gleichzeitig eine Verschiebung in der XY-Ebene, welche senkrecht zur Z-Achse angeordnet ist und der Hauptebene eines entsprechenden optischen Elementes entspricht, sowie entsprechende Verkippungen um Achsen in der XY-Ebene.
  • Ein Antrieb für eine Drehung eines optischen Elements in einem Objektiv ist in der US 6,288, 848 B1 am Beispiel eines Ultraschallmotors für eine automatische Fokussiereinrichtung eines Objektives beschrieben.
  • Die EP 1 245 082 A2 wiederum beschreibt eine Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements, bei welchem das optische Element über flexible Elemente bzw. monolithische Gelenke oder Festkörpergelenke derart gelagert ist, dass eine Verschiebung des optischen Elements in Richtung der optischen Achse (Z-Achse) möglich ist.
  • Da ein Einsatz derartiger Festkörperelemente oder Lagerelemente auch bei der vorliegenden Erfindung möglich ist, ist auch der Offenbarungsgehalt der EP 1 245 982 A1 durch Verweis hierin vollständig mit aufgenommen.
  • Gleiches gilt für die US 6,229,657 B1 , welche ebenfalls eine Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements über entsprechende, monolithisch ausgebildete Gelenke oder Verbindungen im Zusammenhang mit Aktuatoren beschreibt.
  • Die US 2005/000 20 11 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements, bei welchem das optische Element über flexible Elemente gelagert ist, auf welche durch entsprechende Aktuatoren eingewirkt werden kann, so dass eine Ausrichtung oder Positionierung eines optischen Elements möglich ist.
  • Die DE 10 2005 015 627 A1 wiederum beschreibt eine Lagerungsvorrichtung für ein optisches Element, bei welchem das optische Element, das in einer Innenfassung aufgenommen ist, berührungslos gelagert und positioniert werden kann, und zwar über ein entsprechendes Gaslager. Zudem ermöglicht eine derartige Fassung das Einbringen von Verformungen über die entsprechenden Aktuatoren. Auch der Inhalt der DE 10 2005 015 627 A1 wird durch Verweis vollständig hierin mit aufgenommen.
  • Insgesamt zeigt der Stand der Technik, dass für hochpräzise und sehr empfindliche optische Einrichtungen, wie sie beispielsweise in Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie Verwendung finden, einerseits vorteilhafte Einsatzzwecke für drehbare optische Elemente vorhanden sind, z. B. bei der Vermeidung von Fehlern durch nicht-rotationssymmetrische Linsenerwärmung, dass aber andererseits eine exakte Positionierung der optischen Elementen erreicht werden muss und insbesondere eine unerwünschte Einbringung von Spannungen oder Verformungen bei den optischen Elementen vermieden werden muss, um dadurch unerwünscht erzeugte Abbildungsfehler zu vermeiden.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die diametral entgegengesetzten Anforderungen hinsichtlich einer Drehbarkeit von optischen Elementen einerseits und der erforderlichen Positioniergenauigkeit und Vermeidung von Spannungseinflüssen auf optische Elemente andererseits zu vereinen und für leistungsfähige optische Einrichtungen, wie Beleuchtungssysteme oder Projektionsobjektive von Projektionsbelichtungsanlagen, nutzbar zu machen. Entsprechend soll ein Verfahren zum Betrieb einer optischen Einrichtung, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie oder Teile davon sowie Vorrichtungen zur Lagerung von optischen Elementen bereit gestellt werden, welche sowohl die Drehung des optischen Elements um die optische Achse als auch die Positioniergenauigkeit des optischen Elements ermöglichen und dabei andere negative Einflüsse auf die optischen Eigenschaften, wie Positionsungenauigkeiten, Kräfteeinwirkungen, Verformungen und dergleichen weitgehend vermeiden. Die entsprechenden Vorrichtungen sollen einfach aufgebaut und effektiv herstellbar und betreibbar sein.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, Vorrichtungen zur Lagerung eines optischen Elements mit den Merkmalen des Anspruchs 16, 24 oder 27, sowie einer entsprechenden optischen Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 49 oder 51. Weiterhin ist Gegenstand eine Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 57. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung geht aus von der grundsätzlichen Idee, dass eine Drehung eines optischen Elements zu unterschiedlichen Einsatzzwecken in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie oder allgemein optischen Einrichtungen dann möglich ist, wenn die Lagerung des optischen Elements derart ist, dass parasitäre Verstellungen oder Veränderungen des optischen Elements während und/oder nach der Drehung nicht entstehen können oder sich nicht im Abbildungsverhalten auswirken können.
  • Die erste Möglichkeit umfasst also die Ausgestaltung der Lagerung derart, dass durch die besondere Gestaltung der Lagerung Verstellungen, wie Verkippungen oder Verschiebungen, sowie Veränderungen des optischen Elements, wie Verformungen und dergleichen, durch die Drehung des optischen Elements gar nicht entstehen können. Die zweite Möglichkeit besteht darin, eingebrachte Verstellungen oder Veränderungen durch Kompensationsmaßnahmen in ihren Auswirkungen auf die optischen Abbildungseigenschaften zu reduzieren. Hierzu besteht eine Möglichkeit wiederum darin, durch entsprechende Verstelleinrichtungen und/oder Mechanismen zur Beeinflussung des optischen Elements, wie beispielsweise Verformungsmechanismen, eine Kompensation direkt an dem verdrehten optischen Element vorzunehmen. Eine zweite Möglichkeit der Kompensation besteht weiter darin, die Kompensation an einem oder mehreren anderen optischen Elementen der optischen Abbildungseinrichtung vorzunehmen, wobei die Kompensation wiederum durch entsprechende Verstellungen (Verschiebungen, Verdrehungen) und/oder Veränderungen (Verformungen, Heizen, Kühlen) erfolgen kann.
  • Die Lagerung kann also somit nach dem ersten Aspekt derart erfolgen, dass durch entsprechende Lagermittel sichergestellt wird, dass bei der Drehung des optischen Elements um die optische Achse, also um die Z-Achse keine Verschiebung in der Z-Richtung oder in der XY-Ebene und/oder keine Verkippung um eine Achse in der XY-Ebene erfolgen kann. Die XY-Ebene ist hierbei die Ebene quer bzw. senkrecht zu optischen Achse (Z-Achse). Außerdem können die Lagermittel so gestaltet sein, dass Verformungen des optischen Elements vermieden werden.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Lagermittel nach einem zweiten Aspekt so ausgebildet sein, dass entsprechende Verstellungen oder allgemein Veränderungen, wie z. B. Verformungen des optischen Elements, durch die Lagermittel ausgeglichen werden. Dies bedeutet, dass eine aktive Korrektur im Gegensatz zu einer bloßen Vermeidung durchgeführt wird.
  • Um entsprechende Veränderungen bzw. Verstellungen des optischen Elements feststellen zu können, können Erfassungsmittel vorgesehen sein, welche die Verstellung bzw. Veränderung des optischen Elements nach der Drehung und/oder während der Drehung erfassen. Hierzu können entsprechende Sensoren, insbesondere Positionssensoren vorgesehen sein, welche die Positionierung und/oder Ausrichtung des optischen Elements vor, während und/oder nach der Drehung ermitteln, um aus diesen Werten eine entsprechende Nach-Justage des optischen Elements durch die Lagermittel zu ermöglichen.
  • Anstelle von entsprechenden Positionssensoren oder zusätzlich zu diesen können die Erfassungsmittel auch Mittel zur Messung der Abbildungseigenschaften des optischen Elements und/oder der optischen Einrichtung, in welcher das optische Element angeordnet ist, umfassen. Entsprechend kann aus einer Abänderung der ermittelten Abbildungseigenschaften gegenüber einer theoretisch berechneten oder vorher gemessenen Abbildungseigenschaft ein entsprechender Abbildungsfehler ermittelt werden, welcher durch die Lagermittel des optischen Elements korrigiert bzw. ausgeglichen werden kann. Hierzu können die Lagermittel unterschiedlichste Maßnahmen vorsehen, beispielsweise die entsprechende Ausrichtung und/oder Positionierung des optischen Elements oder eine Veränderung des optischen Elements, z. B. durch eine Verformung des optischen Elements.
  • Die Ausrichtung und/oder Positionierung des optischen Elements kann hierbei durch translatorische Bewegungen entlang von unabhängigen Raumachsen, also beispielsweise entlang der X-, Y- und/oder Z-Achse sowie um eine entsprechende Drehung bzw. Verkippung um eine dieser Achsen erfolgen.
  • Die Verformung des optischen Elements kann durch Aufbringen von Kräften und/oder Momenten in unterschiedlicher Richtung bewirkt werden.
  • Sowohl für die Ausrichtung und/oder Positionierung als auch für die Verformung des optischen Elements können entsprechende Akuatoren oder Manipulatoren (XY-Manipulatoren, Kippmanipulatoren), welche mehrere Akuatoren umfassen können, vorgesehen sein.
  • Aufgrund des Vorsehens entsprechender Aktuatoren und/oder Manipulatoren an den Lagermitteln des optischen Elements kann vorteilhaft ein optisches Element realisiert werden, bei welchem gleichzeitig ein Drehung des optischen Elements um die optische Achse und eine Verformung des optischen Elements zur Anpassung der Abbildungseigenschaften vorgenommen werden kann. Beispielsweise können durch mehrere Aktuatoren am Umfang des optischen Elements und entsprechende Lagerstellen des optischen Elements mehrwellige bzw. mehrzählige Deformationen des optischen Elements erzielt werden, die zur Korrektur mehrwelliger bzw. mehrzähliger Abbildungsfehler eingesetzt werden können. Entsprechend kann durch die drehbare Ausgestaltung eines verformbaren optischen Elements und/oder das Vorsehen ein oder mehrerer derartiger drehbarer, verformbarer optischer Elemente eine Korrektur von entsprechenden mehrwelligen oder mehrzähligen Abbildungsfehlern in jeder azimutalen Ausrichtung erfolgen.
  • Die Kompensation von parasitären Verstellungen (Verkippungen, Verdrehungen, Verschiebungen etc.) oder Veränderungen (Verformungen, Änderung des Spannungszustands, etc.) des gedrehten optischen Elements kann nach einem dritten Aspekt durch Kompensationsmaßnahmen an einem oder mehreren anderen optischen Elementen vorgenommen werden, welche insbesondere in entsprechenden konjugierten Ebenen vorgesehen sind. Die Kompensationsmaßnahmen können hierbei wiederum entsprechende Verstellungen, also Bewegungen und/oder Drehungen, insbesondere Verkippungen um Achsen quer zur optischen Achse, und/oder durch Verformungen des oder der anderen optischen Elemente vorgenommen werden.
  • Die konjugierten Ebenen werden durch das paraxiale Subaperturverhältnis definiert, welches gegeben ist durch
    Figure 00070001
    wobei a die paraxiale Randstrahlhöhe und b die paraxiale Hauptstrahlhöhe ist. Eine Definition des paraxialen Randstrahls bzw. paraxialen Hauptstrahls ist in „Fundamental Optical Design" von Michael J. Kidgerm, SPIE PRESS, Bellingham, Washington, USA gegeben, wobei die zugrunde liegende und oben genannte Offenbarung durch Referenz hierin mit aufgenommen ist.
  • Das paraxiale Subaperturverhältnis ist eine vorzeichenbehaftete Größe, die ein Maß für die Feld- bzw. Pupillennähe einer Ebene im Strahlengang ist. Per Definition ist das Subaperturverhältnis auf Werte zwischen –1 und 1 normiert, wobei beispielsweise jeder Feldebene ein paraxiales Subaperturverhältnis von +1 oder –1 und jeder Pupillenebene von 0 zugeordnet ist. Entsprechend bezeichnen paraxiale Subaperturverhältnisse von +1 oder –1 für die vorliegende Anmeldung Feldebenen während das Subaperturverhältnis von 0 Pupillenebenen bestimmt. Feldnahe Ebenen weisen somit paraxiale Subaperturverhältniss im Bereich von +1 oder –1, während pupillennahe Ebenen ein Subaperturverhältnis im Bereich von 0 aufweisen. Das Vorzeichen gibt die Stellung der Ebene vor oder hinter einer Bezugsebene an. Zur Definition kann z. B. das Vorzeichen des Durchstoßpunktes eines Komastrahls in der betreffenden Fläche herangezogen werden.
  • Zwei Ebenen im Strahlengang heißen konjugiert, wenn sie das gleiche oder ein ähnliches paraxiales Subaperturverhältnis aufweisen. Ähnlich ist das Subaperturverhältnis, wenn sich der absolute Wert um 0,2 oder weniger, insbesondere 0,1 oder weniger unterscheidet. Dabei können die Vorzeichen gleich oder unterschiedlich sein. Somit ergibt sich für die Ähnlichkeit des paraxialen Subaperturverhältnisses die Möglichkeit der betragsmäßigen Ähnlichkeit mit gleichen oder unterschiedlichen Vorzeichen. Auch Flächen mit betragsmäßig gleichem Subaperturverhältnis und unterschiedlichen Vorzeichen sind somit konjugiert. Insbesondere können Gruppen von gegenseitig korrigierten optischen Elementen in konjugierten Ebenen mit unterschiedlichen Vorzeichen und/oder gleichen Vorzeichen vorgesehen sein, wobei die Anordnung in Ebenen mit unterschiedlichen Vorzeichen des paraxialen Subaperturverhältnisses bevorzugt sein kann.
  • Da für die drehbaren optischen Elemente und die entsprechend vorzusehenden Lagermittel, die mittels XY- und/oder Z-Manipulatoren und/oder Kippmanipulatoren Drehbewegungen und/oder komplizierte Ausgleichsbewegungen und/oder Deformationen des optischen Elements bewirken müssen, komplizierte Mechanismen vorzusehen sind, ist es vorteilhaft, wenn für derartige mechanische, elektrische, elektromechanische, magnetische oder sonstige Komponenten vielfältigste Materialen eingesetzt werden können. Entsprechend ist es vorteilhaft eine Streulichtblendeneinrichtung vorzusehen, welche verhindert, dass Streulicht aus dem optischen Bereich der optischen Einrichtung in den mechanischen Bereich der Fassungen oder Teilen davon gelangt, da nicht jedes Material das entsprechende Streulicht auf Dauer unbeschadet übersteht. Durch das Vorsehen einer entsprechenden Streulichtblendeneinrichtung wird jedoch gewährleistet, dass eine freie Materialwahl für die Fassungen und die darin vorgesehenen Lagermittel möglich ist, so dass für die Lagermittel und Fassungen vielfältige Materialen eingesetzt werden können.
  • Das Vorsehen einer entsprechenden Streulichtblendeneinrichtung hat auch den Vorteil, dass in den unterschiedlichen Bereichen eine unterschiedliche Spülung der optischen Einrichtung mit Spülgasen, einerseits in dem mechanischen Bereich und andererseits in dem optischen Bereich, vorgesehen werden kann.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, für den auch unabhängig Schutz begehrt wird, kann eine erste Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements, welche eine Drehmöglichkeit für das optische Element vorsieht, derart ausgebildet sein, dass das optische Element berührungslos in zumindest einem Lagerpunkt gelagert wird, wobei die berührungslose Lagerung über eine Fluidlagerung, insbesondere Gaslagerung erfolgt, die unmittelbar auf das optische Element gerichtet wird. Im Gegensatz zur DE 10 2005 015 627 A1 , welche eine Fluidlagerung eines inneren Fassungsrings gegenüber einem äußeren Fassungsring zeigt, wird bei der vorliegenden Erfindung auf einen inneren Fassungsring verzichtet. Durch das Weglassen eines inneren Fassungsringes, welcher sich gegenüber einem äußeren Fassungsring dreht und der das optische Element, beispielsweise durch Verklemmen oder Verkleben aufnimmt, wird vermieden, dass durch den inneren Fassungsring parasitäre Kräfte, die zu Verspannungen des optischen Elements führen können, auf das optische Element einwirken. Vielmehr ermöglicht die ummittelbare Fluid- bzw. Gaslagerung eine spannungsarme, aber präzise und exakte Lagerung. Vorzugsweise kann deshalb die Lagerung auch vollständig berührungsfrei vorgesehen sein, so dass beispielsweise nicht nur eine Lagerung in Z-Richtung berührungslos ausgebildet ist, sondern auch in entsprechender radialer Richtung.
  • Zur Bewegung eines derart gelagerten optischen Elements können entsprechende Mittel vorgesehen sein, und zwar nicht nur zur Bewegung des optischen Elements in Form einer Drehung um die optische Achse, sondern zusätzlich zur Verschiebung entlang mindestens einer der drei unabhängigen Raumachsen, vorzugsweise zur Verschiebung in Richtung sämtlicher unabhängiger Raumachsen und/oder zur Drehung bzw. Verkippung um mindestens eine, vorzugsweise um alle diese Raumachsen. Entsprechend kann durch die Mittel zur Bewegung des optischen Elements nicht nur die in den vielen Fällen gewünschte Drehung der optischen Elements um die optische Achse bewirkt werden, sondern auch eine entsprechende (Nach-)Justage des optischen Elements während und/oder nach der Drehung sowohl durch eine Verschiebung in der XY-Ebene als auch in der Z-Richtung sowie eine Verkippung oder Drehung um eine Achse in der XY-Ebene.
  • Als Mittel zur Bewegung des optischen Elements kommt hierbei insbesondere die Fluidlagerung selbst in Frage, so dass durch eine Steuerung der Abgabe von Fluid an entsprechenden Lagerpunkten eine Bewegung des optischen Elements erzielt werden kann. Beispielsweise kann die Drehung des optischen Elements um die optische Achse durch ein Anströmen der Stirnseiten mit Fluid bewirkt werden. Allerdings sind auch andere Mittel zur Bewegung des optischen Elements denkbar, wie hydraulische, pneumatische, magnetische, elektrische, mechanische und/oder elektromechanische Aktuatoren.
  • Die Mittel zur Bewegung des optischen Elements können auch einen Schrittmotor umfassen, wobei der Läufer durch das optische Element gebildet ist, während die umgebende Fassung den Stator darstellt. Auf dem optischen Element müssen lediglich entsprechende Magnete angeordnet werden, beispielsweise in Form von dünnen Magnetschichten an der Stirnseite einer optischen Linse. Durch Anordnung von elektromagnetischen Spulen in der umgebenden Fassung (Stator) und Ansteuerung der entsprechenden Spulen kann das optische Element zu einer Drehbewegung angeregt werden. Durch Aufbringen der Magnete bzw. Magnetschichten auf das optische Element direkt kann ein derartiger Antrieb auch ohne Vorsehen einer zumindest zweiteiligen Fassung mit Innenring realisiert werden.
  • Bei einer oben beschriebenen Fluidlagerung kann die zumindest in einem Lagerpunkt oder in mehreren oder sämtlichen Lagerpunkten berührungsfreie Lagerung lediglich zeitweise, beispielsweise während der Durchführung einer Bewegung, insbesondere Drehung vorgesehen sein. In diesem Fall können für die Lagerung des optischen Elements in den Zeiten, in denen keine Bewegung vorgenommen wird, zusätzliche Lagermittel vorgesehen sein, welche eine Kontaktlagerung bereitstellen. Diese zusätzlichen Lagermittel werden dann zur Lagerung des optischen Elements genutzt, wenn dieses in Ruhe ist und nicht bewegt wird. Die Lagermittel können hierbei insbesondere Dreipunktlager umfassen, wie sie nachfolgend noch beschrieben werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung einer entsprechenden Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements, für welche wiederum unabhängig und im Zusammenhang mit den anderen Aspekten der Erfindung Schutz begehrt wird, können Mittel zur Verformung des optischen Elements vorgesehen sein, so dass beide Funktionalitäten in einem entsprechenden optischen Element vereint sind, nämlich einerseits die Drehbarkeit um die optische Achse und andererseits die Verformbarkeit des optischen Elements.
  • Hierbei können die Mittel zur Bewegung bzw. Drehung des optischen Elements und die Mittel zur Verformung des optischen Elements zumindest teilweise identisch sein. Beispielsweise kann durch eine entsprechende Ansteuerung der Fluide bzw. Gase in einer Fluid- bzw. Gaslagerung gemäß dem vorher beschriebenen Aspekt der Erfindung zusätzlich zu einer Bewegung des optischen Elements auch eine Verformung des optischen Elements bewirkt werden, und zwar gleichzeitig oder zeitl. nacheinander. Allerdings können entsprechende Maßnahmen auch bei optischen Elementen mit einer inneren Fassung realisiert werden. Dies gilt auch für die nachfolgenden Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung.
  • Gleiches gilt in ähnlicher Weise für andere Aktuatoren, die entsprechend vorgesehen sein können, um neben einer Bewegung eine Verformung des optischen Elements zu bewirken. Auch hier kommen wieder entsprechende hydraulische, pneumatische, magnetische, elektrische, mechanische und/oder elektromechanische Aktuatoren in Frage.
  • Die drehbaren und verformbaren optischen Elemente können nun so eingesetzt werden, dass durch die Verformung des drehbaren optischen Elements ein entsprechender Abbildungsfehler, der durch Verstellung des drehbaren optischen Elements während oder nach der Drehung entstanden ist, kompensiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Verformung des optischen Elements zusammen mit der Drehbarkeit zur Korrektur unabhängiger Abbildungsfehler in einer optischen Einrichtung eingesetzt werden.
  • Nach einem weiteren Aspekt für eine Vorrichtung zur Lagerung eines drehbaren optischen Elements, für welchen wiederum zusammen und unabhängig mit den anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung Schutz begehrt wird, weisen die Lagermittel für das drehbare optische Element eine Lagerung, insbesondere Dreipunktlagerung auf, welche zumindest näherungsweise eine statisch bestimmte Lagerung des optischen Elements vor und nach einer Drehung ermöglicht. Insbesondere soll die Lagerung so gestaltet sein, dass für alle Bewegungsfreiheitsgrade, evtl. mit Ausnahme einer Bewegung aus der Lagerung heraus (in die Z-Richtung), eine definierte, möglichst nicht überbestimmte Lagerung gegeben ist. Eine derartige Maßnahme kann in Kombination mit anderen Maßnahmen vorgesehen werden oder als alleinige Maßnahme zur Erzielung der erforderlichen Positioniergenauigkeit nach einer Drehung. Diese Maßnahme, die für drehbare optische Elemente einsetzbar ist, welche normalerweise im Ruhezustand in der optischen Einrichtung genutzt werden, ermöglicht eine vereinfachte Drehanordnung, da die Drehanordnung während der Drehung keine Ausrichtung und/oder Positionierung sicherstellen muss. Vielmehr wird das optische Element zur Drehung aus der Dreipunktlagerung angehoben und nach Durchführung der Drehung wieder in eine entsprechende Lagerung abgesenkt, welche die Positioniergenauigkeit gewährleistet.
  • Als Punktlagerung kann ein Paar von Lagerelementen vorgesehen sein, welches einerseits eine zumindest teilweise Kugel und andererseits eine Pfanne umfasst. Hier kommt es zu einer tatsächlichen Einzelpunktlagerung. Eine näherungsweise Punktlagerung kann beispielsweise mit einem Paar aus eine v-förmigen Nut einerseits und einer zumindest teilweisen Kugel oder einem zumindest teilweisem Kegel andererseits erfolgen, wobei hier streng genommen zwei punktförmige Auflagen in der v-förmigen Nut vorliegen.
  • Um eine Lagerung des optischen Elements in unterschiedlicher azimutaler Ausrichtung zu gewährleisten, können entsprechend mehrerer Punktlager vorgesehen sein, so dass in verschiedener azimutaler Ausrichtung eine Dreipunktlagerung gewährleistet werden kann. Beispielsweise können sechs v-förmigen Nuten vorgesehen sein, wobei jeweils eine Gruppe mit drei Nuten für eine Dreipunktlagerung vorgesehen ist und die andere Gruppe um einen entsprechenden Drehwinkel um die optische Achse verdreht ist. Entsprechend sind vorzugsweise 3n Punktlager mit n = 1, 2, 3... vorgesehen.
  • Um die Positioniergenauigkeit zu erhöhen können die Lagermittel, insbesondere die Komponenten eines Lagerpaares für eine Punktlagerung, justierbar ausgeführt sein, um durch eine entsprechende Nachjustage die Positioniergenauigkeit weiter zu erhöhen.
  • Darüber hinaus kann eine Vorspanneinrichtung vorgesehen sein, um das optische Element und/oder eine entsprechend fest mit ihm verbundene Komponente, wie beispielsweise einen inneren Fassungsring, in das entsprechende Lager vorzuspannen, um sicherzustellen, dass das optische Element die vorgesehen Lagerposition einnimmt.
  • Die Komponenten einer derartigen Vorspanneinrichtung können zumindest teilweise wiederum identisch zu den Mitteln zur Bewegung bzw. Drehung und/oder zur Verformung des optischen Elementes sein. Bei der Ausführungsvariante mit einem Fluidlager bzw. Gaslager kann die Vorspanneinrichtung beispielsweise dadurch betrieben werden, dass anstelle des Ausströmens von Fluid Unterdruck erzeugt wird, so dass das optische Element direkt oder damit fest verbundene Komponenten, wie beispielsweise ein innerer Fassungsring in das Lager gezogen werden. Entsprechend können die Komponenten der Vorspanneinrichtung allgemein wiederum hydraulische, pneumatische, magnetische, elektrische, mechanische und/oder elektromechanische Aktuatoren umfassen.
  • Für alle beschriebenen Lagervorrichtungen für optische Elemente können allgemein Mittel zur Bewegung des optischen Elements vorgesehen sein, die über eine Drehbewegung hinaus eine Bewegung zur Nach-Justage bzw. Positionierung und/oder Ausrichtung, üblicherweise eine Verschiebung in der XY-Ebene und/oder in Richtung der Z-Achse und/oder eine Verkippung um eine Drehachse innerhalb der XY-Ebene ermöglichen. Diese Bewegungen können durch unterschiedlichste Akuatoren durchgeführt werden, wobei die Aktuatoren lösbar von den anzutreibenden Komponenten und/oder berührungslos als auch fest in Kontakt mit diesen Komponenten stehend ausgeführt sein können.
  • Vorzugsweise können die Mittel zur Bewegung des optischen Elements Manipulatoren am Umfang des optischen Elements aufweisen, welche ein oder mehrere, insbesondere unterschiedliche Aktuatoren umfassen können. Insbesondere ist es möglich, auch Manipulatoren, die für eine Bewegung in der XY-Ebene vorgesehen sind, zur Drehung des optischen Elements einzusetzen, wenn an mehreren Stellen am Umfang des optischen Elements eine tangentiale Bewegung durch die Manipulatoren bewirkt wird. Die tangentiale Bewegung des optischen Elements kann hier wiederum durch direkten Antrieb unmittelbar am optischen Element erfolgen oder an einem inneren Fassungsring, in dem das optische Element gelagert ist.
  • Eine Ausgestaltung eines entsprechenden Antriebs kann mehrere Piezo-Aktuatoren umfassen, welche Bewegungen in mehrere unabhängige Richtungen ermöglichen. Diese Piezo-Aktuatoren können insbesondere in einem Piezo-Aktuatorenstapel vorgesehen sein, welcher neben einer Hubbewegung zur Annährung des Piezo-Aktuatorenstapels an das zu bewegende optische Element oder eine entsprechende Fassungskomponente auch zumindest eine Bewegung in tangentialer Richtung und/oder radialer Richtung ermöglicht.
  • Durch Anordnung von mindestens zwei Piezo-Aktuatorenstapel lässt sich damit eine Bewegung realisieren. Vorzugsweise können mindestens zwei gegenüberliegende Piezo-Aktuatorenstapel vorgesehen sein, die das zu bewegende optische Element und/oder eine entsprechende Innenfassung einschließen. Vorzugsweise sind mehrere Aktuatorenstapel beidseits des zu bewegenden Teils vorgesehen.
  • Um die Positioniergenauigkeit weiter zu erhöhen, kann eine Gruppe der Aktuatoren in Richtung parallel zur optischen Achse ortsfest angeordnet sein, um als Anschlagfläche oder Referenzposition zu dienen.
  • Eine weitere Verbesserung kann durch Vorsehen eines ortsfesten Lagerblocks im Zusammenhang mit derartigen Piezo-Aktuatoren bewirkt werden.
  • Eine weitere Form eines entsprechenden Antriebs kann durch sich selbsttätig bewegende Piezo-Aktuatoren bewirkt werden, wie sie beispielsweise in der DE 196 431 80 A1 beschrieben sind, wobei deren Offenbarungsgehalt vollständig durch Verweis in die vorliegende Offenbarung mit aufgenommen wird.
  • Darüber hinaus kann eine Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements mit einer beschränkten Drehbarkeit des optischen Elements auch durch XY-Manipulatoren realisiert werden, welche Hebel- und/oder Gelenkanordnungen zur Bewegung des optischen Elements in der XY-Ebene aufweisen. Durch entsprechende Anordnung einer Mehrzahl von Manipulatoren kann durch eine überlagerte Bewegung der Manipulatoren eine Drehbewegung realisiert werden. Gleichzeitig können die XY-Manipulatoren zur Nach-Justage in der XY-Ebene verwendet werden.
  • Ganz Allgemein kann eine Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements unterschiedliche Lagermittel umfassen, beispielsweise einerseits für die Lagerung während einer Bewegung und für die Lagerung im Ruhezustand. Entsprechend können bei allen vorher beschriebenen Vorrichtungen sowohl die einen als auch die anderen Lagerungsmittel, wie z. B. Fluidlagerungen (Luft- oder Gaslager) und Dreipunktlagerungen, zusammen vorgesehen sein. Entsprechend können die Vorrichtungen zur Lagerung eines optischen Elements allgemein entsprechende, geeignete Lagerungsmittel umfassen, wie Magnetlager, Wälzlager, Kugellager, Gleitlager, Festkörpergelenke und dergleichen.
  • Zur Erfassung der Position und/oder Ausrichtung des optischen Elements kann mindestens eine Erfassungseinrichtung vorgesehen sein, wobei hier Messsysteme, z. B. in Form von Positionssensoren an den entsprechenden optischen Elementen und/oder deren Fassungen vorgesehen sein können. Ein mögliches Messsystem ist beispielsweise ein Glasmaßstab, z. B. in Form eines ringförmigen Glasmaßstabes, der orthogonal zueinander angeordneten Gitteranordnungen mit entsprechenden Sensoren aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Messsystem, welches die Abbildungseigenschaften der optischen Einrichtung ermittelt, herangezogen werden.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, für den selbstständig und im Zusammenhang mit anderen Aspekten der Erfindung Schutz begehrt wird, wird in einer optischen Einrichtung mit mehreren optischen Elementen, vorzugsweise gelagert in Vorrichtungen der vorher besprochenen Art, eine Streulichtblendeneinrichtung vorgesehen, welche dafür sorgt, dass kein Streulicht in den mechanische Bereich zwischen den einzelnen optischen Elemente eindringen und dort zu Materialschädigungen und/oder unerwünschten Materialerwärmungen führen kann. Entsprechend können vielfältige Materialen unabhängig von ihrer Eignung bzgl. der verwendeten Strahlung zur Realisierung der Lagermittel, Aktuatoren, Manipulatoren usw. eingesetzt werden. Vorzugsweise umfasst die Streulichtblendeinrichtung zwei Blendenteile, von denen jeweils eines an einem der benachbarten optischen Elemente derart vorgesehen ist, dass eine Überlappung vorliegt, die ein Eindringen der Strahlung verhindert. Die Form ist dabei so gestaltet, dass Lichtfallen erzeugt werden, so dass das Licht nicht in den kritischen mechanischen Bereich eindringen kann. Außerdem kann die Streulichtblendeneinrichtung so gestaltet sein, dass die Komponenten mit einer rauen Oberfläche versehen sind, so dass weitere Reflexionen des Streulichts vermieden werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen hierbei in rein schematischer Weise in
  • 1 eine Schnittansicht zweier optischer Elemente, welche drehbar in einer optischen Einrichtung zur Kompensation von Bildfehlern angeordnet sein können;
  • 2 in den Teilbildern a) und b) eine teilweise Draufsicht und eine teilweise Seitenansicht eines deformierbaren, drehbaren optischen Elements;
  • 3 eine teilweise Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements;
  • 4 eine teilweise Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements;
  • 5 eine teilweise Seitenansicht der Ausführungsform aus 4 gemäß einer anderen Schnittlinie;
  • 6 eine teilweise Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements;
  • 7 in den Teilbildern a) und b) eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements in geschnittenem Zustand (a) und ohne Fassung (b);
  • 8 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines drehbaren optischen Elementes;
  • 9 eine Detailansicht aus 8;
  • 10 eine teilweise Schnittansicht der Ausführungsform der 8 und 9;
  • 11 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements;
  • 12 eine Detailansicht der Ausführungsform aus 11;
  • 13 eine perspektivische Darstellung des Antriebselements aus den 11 und 12;
  • 14 eine weitere Ausführungsform des Antriebselements für das Ausführungsbeispiel der 11;
  • 15 eine Seitenansicht eines weiteren Antriebselements für ein drehbares optisches Element;
  • 16 eine perspektivische Darstellung des Einsatzes des Antriebselements aus 15;
  • 17 eine Darstellung eines XY-Manipulators auf Basis verschiedener Gelenke und flexibler Lagerelemente;
  • 18 a) eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements auf Basis eines XY-Manipulators mit Hebelgetrieben; und b) eine Schemadarstellung überlagerter Bewegungen;
  • 19 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements;
  • 20 eine Darstellung des Zusammenwirkens der Komponenten der Ausführungsform der 19;
  • 21 eine teilweise Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements;
  • 22 eine teilweise Schnittansicht einer Abwandlung der Ausführungsform der 21;
  • 23 eine weitere Abwandlung der Ausführungsformen der 21 und 22;
  • 24 eine perspektivische Darstellung einer Lagervorrichtung für ein drehbares optisches Element;
  • 25 eine perspektivische Darstellung einer Messeinrichtung für ein drehbares optisches Element;
  • 26 eine Darstellung einer weiteren Messeinrichtung für ein drehbares optisches Element;
  • 27 eine teilweise Draufsicht auf ein drehbares optisches Element mit einer Messvorrichtung gemäß 26;
  • 28 eine Seitenansicht benachbarter optischer Elemente in einer optischen Einrichtung;
  • 29 eine teilweise Schnittansicht benachbarter optischer Elemente mit einer Streulichtblendenrichtung; und in
  • 30 eine Seitenansicht mehrerer optischer Elemente in einer optische Einrichtung mit Darstellung der Wirkungsweise der Streulichtblendeneinrichtung.
  • Die 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung zwei optische Elemente in Form von optischen Linsen 10 und 11 welchen an ihren Oberflächen 12 und 13 charakteristische Oberflächen aufweisen, welche bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 bei einer bestimmten Orientierung der optischen Elemente 10 und 11 derart komplementär sind, dass sie sich gegenseitig kompensieren und somit keine Auswirkung auf die Abbildung durch die optischen Elemente 10 und 11 bewirkt wird. Allerdings wird bei einer Drehung der optischen Elemente 10 und 11 zueinander um die optische Achse 14, also in einer anderen azimutalen Stellung zueinander durch die charakteristischen Oberflächen 12 und 13 ein Bildfehler gezielt zugelassen, welcher einen anderen Bildfehler der optischen Einrichtung, in welcher die optischen Elemente 10 und 11 vorgesehen sind, korrigieren bzw. kompensieren kann. Entsprechend zeigt dieses Anwendungsbeispiel, dass durch drehbare optische Elemente eine Korrektur von Abbildungsfehlern, beispielsweise von Astigmatismus möglich ist. Dies ist auch bei Abbildungsfehlern, die durch die in der optischen Einrichtung verwendete Strahlung erzeugt werden, interessant, da in diesem Fall der Abbildungsfehler mit zunehmender Verwendungszeit der optischen Einrichtung entsteht und die Korrektur auch erst nach dem Entstehen des Abbildungsfehlers vorgenommen werden kann. Entsprechend ist hier die Verwendung von drehbaren optischen Elementen sehr vorteilhaft.
  • Darüber hinaus können drehbare optische Elemente auch für die Nachjustage allgemein nach einer bestimmten Betriebszeit der optischen Einrichtung oder bei der erstmaligen Justage bei Zusammenbau der optischen Einrichtung Verwendung finden.
  • Eine Nachjustage der optischen Einrichtung durch entsprechendes Drehen der optischen Elemente kann beispielsweise zur Kompensation von sogenannten Lifetime-Effekten, bei welchen das Material der optischen Elemente durch die Betriebsdauer verändert worden ist (Compaction) erforderlich werden.
  • Ein weiteres Einsatzgebiet von drehbaren optischen Elementen kann beispielsweise die Verwendung von drehbaren λ/4-Plättchen zur Kompensation von polarisationsinduzierter Doppelbrechung sein. Ein drehbarer Polarisationsmanipulator ist beispielsweise in der WO 2005/031467 A2 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Verweis mit aufgenommen ist.
  • Eine Weiterbildung eines drehbaren Polarisationsmanipulators kann durch ein drehbares, deformierbares, optisches Element verwirklicht werden, bei welchem durch gezielte Verspannung des optischen Elements durch Druck oder Zug an ausgewählten Stellen am Rand eine spannungsinduzierte Doppelbrechung induziert werden kann. Durch die drehbare Ausgestaltung des deformierbaren optischen Elementes lässt sich ein entsprechender Polarisationsmanipulator realisieren.
  • Die 2 zeigt in den Teilbildern a) (Draufsicht) und b) (teilweise Seitenansicht) die schematische Realisierung eines drehbaren, deformierbaren optischen Elementes.
  • Die 2a) zeigt ein optisches Element 21, welches in einer Innenfassung 17 derart gelagert ist, dass entsprechend dem Pfeil F eine Kraft auf das optische Element 21 ausgeübt werden kann, so dass eine Verformung des Elements 21 erfolgt. Ein entsprechender Aktuator zur Ausübung der Kraft kann in dem Fassungsring 17, welcher das optische Element 21 aufnimmt, enthalten sein oder vom Außenring 18 über den Innenring 17 einwirken.
  • Wie insbesondere aus der 2b) hervorgeht, ist das optische Element 21 mit dem inneren Fassungsring 17 über entsprechende Lagerelemente 19 drehbar in einem Außenfassungsring 18 gelagert, der gemäß der Abbildung der 2a) eine Abdeckung 20 aufweist, welche den inneren Fassungsring 17 zumindest teilweise überdeckt.
  • Die Lagerelemente 19 ermöglichen eine radiale und axiale Ausrichtung einerseits in der Hauptebene des optischen Elements 21, welche in der 2b) senkrecht auf der Zeichenebene steht und als XY-Ebene bezeichnet werden kann, sowie andererseits in einer Richtung senkrecht dazu, welche parallel zur optischen Achse verläuft und als Z-Richtung bezeichnet wird. Die entsprechende Lagerung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.
  • Drehbare, deformierbare optischen Elemente können nicht nur als Polarisationsmanipulator eingesetzt werden, sondern können allgemein zur Kompensation oder Beeinflussung von Bildfehlern in einer optischen Einrichtung verwendet werden. Durch eine entsprechende Anzahl von Manipulatoren und/oder Einspannungen des optischen Elements können unterschiedlichste Deformationen des optischen Elements erreicht werden, die für verschiedene Abbildungsfehler zur Kompensation eingesetzt werden können. Allgemein lassen sich durch geeignete Auswahl von Aktuatoren und Einspannungen n-wellige Deformationen, also Deformationen mit einer n-Zähligkeit einfügen, wobei n eine natürliche Zahl ≥ 1 ist. Durch die drehbare Ausgestaltung des optischen Elements kann die azimutale Ausrichtung, also die Orientierung bzgl. einer Drehung um die optischen Achse beliebig gewählt werden, so dass mit einem oder mehreren zusammenwirkenden drehbaren, deformierbaren optischen Elementen eine Vielzahl von beliebig azimutal orientierten Abbildungsfehlern korrigiert bzw. kompensiert werden können.
  • Dies zeigt, dass zahlreiche Anwendungsfälle für drehbare, optische Elemente vorliegen, bei denen die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung Verwendung finden können.
  • Im Folgenden sollen nunmehr weitere Beispiele für die Realisierung von drehbaren optischen Elementen beschrieben werden.
  • Die 3 zeigt hierbei ähnlich der Ausführungsform der 2b) ein optisches Element 21, welches an oder in einen inneren Fassungsring 17 gelagert ist, welcher wiederum über Lagerstellen 19 drehbar in einem äußeren Fassungsring 18 aufgenommen ist. Die Lagerung des inneren Fassungsringes 17 im äußeren Fassungsring 18 kann dabei in unterschiedlichster Weise realisiert werden. Allerdings müssen je nach Ausbildung der entsprechenden Lagestellen 19 zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um die beispielsweise für die Mikrolithographie erforderliche Genauigkeit der Ausrichtung und Orientierung des optischen Elements 21 zu gewährleisten. Hierbei schlägt die Erfindung vor, entweder die Lagerstellen 19 derart auszugestalten, dass die erforderliche Positioniergenauigkeit erreicht wird oder zusätzliche Aktuatoren oder Manipulatoren vorzusehen, welche während oder nach erfolgter Drehung des optischen Elements 21 eine entsprechende Ausrichtung und Orientierung des optischen Elements 21 ermöglichen, also beispielsweise XY-Manipulatoren, Z-Manipulatoren oder Kippeinrichtungen zur Verkippung des optischen Elementen 21 um die X- oder Y-Achse oder eine Achse in der XY-Ebene.
  • Die 4 zeigt eine Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements 21, bei welchem das optische Element 21 mit dem inneren Fassungsring 17 über eine Luft- oder Gaslagerung in dem äußeren Fassungsring 18 drehbar angeordnet ist. Hierzu weist der äußere Fassungsring 18 ein oder mehrere Gaskanäle 24 auf, über welche Luft oder allgemein Gas auf den inneren Fassungsring 17 geleitet werden kann. Sofern die Verklemmung 25, die in der Abdeckung 20 vorgesehen ist, gelöst ist, kann das optische Element 21 mit dem inneren Fassungsring 17 von dem Lagerblock 23 angehoben werden, um im angehobenen Zustand verdreht zu werden. Nach erfolgter Verdrehung wird die Gas- bzw. Luftzufuhr über die Gaskanäle 24 gestoppt, so dass der innere Fassungsring 17 wieder auf den Lagerblock 23 abgesenkt wird und über die der Verklemmung 25 wieder arretiert werden kann. Auf dem Lagerblock 23 ist ein Anschlag 26 in Richtung der Z-Achse bzw. optischen Achse vorgesehen, sowie in Radialrichtung ein Anschlag 27. Der Anschlag 27 verläuft, wie in 4 zu sehen ist nicht vertikal, sondern leicht zur Vertikalen geneigt, so dass sich die Ausnehmung, in der sich der innere Fassungsring 17 im äußeren Fassungsring 18 befindet, komisch verjüngt. Bei einer umlaufenden Anordnung des Anschlags 27 ergibt sich eine Kegelstumpflagerung. Alternativ können die Anschläge 26 und/oder 27 auch als über den Umfang verteilte Punktlager, insbesondere insgesamt als Dreipunktlager ausgeführt werden, so dass sich eine statisch bestimmte Lagerung des inneren Fassungsringes 17 mit dem optischen Element 21 im äußeren Fassungsring 18 ergibt. Die Art der Ausführung der Lagerung kann dabei sehr unterschiedlich sein. Wesentlich hierbei ist, dass vor und nach dem Drehen des optischen Elements 21 dieses in einer definierten Position gelagert ist, so dass Positionierungenauigkeiten aufgrund der Drehung vermieden werden.
  • Die 5 zeigt in einer weiteren seitlichen Schnittansicht entlang einer anderen Schnittlinie das Ausführungsbeispiel der 4, wobei hier der Antrieb des inneren Fassungsringes 17 über einen Antriebswelle 29 und ein Zahnrad 28, welches mit einem Zahnkranz 30 zusammenwirkt, gezeigt ist.
  • Alternativ zu den gezeigten Lagerungs- und Antriebsvarianten ist eine Lagerung während der Drehung, also eine angehobene Position des inneren Fassungsringes 17 gegenüber dem Anschlag 26 beispielsweise auch durch ein Magnetlager möglich. Ferner ist auch eine Lagerung auf dem Lagerbock 23 über ein Wälzlager oder dergleichen denkbar.
  • Als Antrieb können auch andere Antriebsarten zur Anwendung kommen, wie beispielsweise ein Ultraschall-Aktuator, wie in der US-Schrift US 6,288,848 B1 beschrieben.
  • Die Arretierung des inneren Fassungsringes 17 gegenüber dem äußeren Fassungsring 18 über die Verklemmung 25 kann auch durch eine entsprechende Hemmung des Antriebes bewirkt werden. Die Verklemmung kann außer mit einer Verschraubung, wie in 4 angedeutet, auch mit einer Scheibenbremse oder dergleichen verwirklicht werden.
  • Eine andere Art der Lagerung eines drehbaren optischen Elements 21 ist in der 6 gezeigt. Das dortige optische Element 21 in Form einer optischen Linse ist ebenfalls in einer Fassung 31 eines Luft- bzw. Gaslagers gelagert, wobei jedoch kein innerer Fassungsring vorgesehen ist, in welchem das optische Element 21 gehalten ist. Vielmehr werden durch die Luft- bzw. Gaskanäle 32 die Luft bzw. allgemein das Gas unmittelbar auf das optische Element 21 gelenkt. Entsprechend muss das optische Element 21 in der Fassung weder geklemmt noch in sonstiger Weise befestigt, z. B. geklebt werden, so dass auf diese Weise keine Spannungen in das optische Element 21 eingebracht werden. Eine derartige Lagerung ist insbesondere für das ständige Drehen eines optischen Elements 21, wie es beispielsweise im US-Patent US 6,522,392 B1 beschrieben ist, vorteilhaft. Die Offenbarung der US 6,522,392 B1 wird hiermit durch Verweis vollständig in die vorliegende Offenbarung aufgenommen. Durch das beständige Rotieren des optischen Elements, insbesondere beispielsweise der gezeigten optischen Linse 21 um die optische Achse wird beispielsweise bei ungleichmäßiger Strahlenbelastung, d. h. nicht rotationssymmetrischer Beanspruchung eine rotationssymmetrische Vergleichmäßigung erreicht. Folglich kommt es nicht zum „Einbrennen" von entsprechenden Zuständen, beispielsweise Polarisationszuständen, da das optische Element beständige um die optische Achse verdreht wird.
  • Durch die entsprechende Ansteuerung bzw. Versorgung der Luft- bzw. Gaskanäle 32 kann während der Drehung des optischen Elements 21 eine entsprechende Korrektur der Positionierung und/oder Ausrichtung vorgenommen werden, wobei Verschiebungen in den drei unabhängigen Raumachsen sowie zusätzlich entsprechende Verkippungen um senkrecht zur optischen Achse stehenden unabhängigen Raumachsen möglich sind. Zur Positionierung und/oder Ausrichtung des optischen Elements 21 können Sensoren vorgesehen sein oder es können entsprechende Abbildungseigenschaften des optischen Elements erfasst und zur Ausrichtung und Korrektur verwendet werden.
  • Eine entsprechende Lagerung kann alternativ zu einer Luft- bzw. Gaslagerung auch durch eine entsprechende magnetische Lagerung bewirkt werden, wenn z. B. dünne Magnetschichten auf dem optischen Element abgeschieden werden (nicht gezeigt).
  • Bei der gezeigten Ausführungsform mit einer Gaslagerung erfolgt der Antrieb des optischen Elements durch einen Schrittmotor, wie er in den Teilbildern a) und b) der 7 gezeigt ist. Zu diesem Zweck ist die Fassung 31 als Stator eines Schrittmotorantriebes ausgebildet, während das optische Element 21 als Läufer des Schrittmotors vorgesehen ist. Entsprechend sind, wie im Teilbild b) der 7 zu sehen ist, entlang des Umfangs der Stirnseite des optischen Elements 21 eine Vielzahl von Magneten 33 beispielsweise in Form von dünnen magnetischen Schichten vorgesehen, welche mit ansteuerbaren Elektromagneten der Fassung 32 zusammenwirken. Durch eine entsprechende Anziehung bzw. Abstoßung der Magnete 33 des optischen Elements 21 und der geschalteten Elektromagnete der Fassung 31 kann eine Drehung des optischen Elements 21 wie bei einem Schrittmotor bewirkt werden.
  • Bei den Ausführungsformen der 6 und 7 ist mittels der für die Lagerung verwendeten Aktuatoren in Form von Gasauslässen oder alternativ magnetischen Kräften auch eine Verformung des optischen Elements möglich, wie dies beispielsweise auch in der DE 10 2005 015 627 A1 beschrieben ist, welche hiermit wiederum durch Verweis vollständig in der vorliegenden Offenbarung aufgenommen wird. Beispielsweise kann durch entsprechendes Ansteuern des Luft- bzw. Gasaustritts in den Luft- bzw. Gaskanälen 32 eine astigmatische oder auch entsprechende höherwellige Verformung des optischen Elements eingebracht werden, die auf Grund der Drehbarkeit des optischen Elements 21 azimutal je nach Anwendungsfall ausgerichtet werden kann. Das optische Element der Ausführungsform der 6 und 7 wird dann in der azimutalen Orientierung gehalten, ohne dass eine beständige Rotation erfolgt.
  • Eine weitere Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements 21 ist in 8 gezeigt. Das optische Element 21, in der gezeigten Ausführungsform wiederum eine optische Linse 21, ist hierbei in einem inneren Fassungsring 41 auf entsprechenden Linsenauflagen 42 gelagert. Die Linsenauflagen 42 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel äquidistant um den inneren Fassungsring 41 verteilt, so dass sich bei insgesamt drei Linsenauflagen 42 ein Winkelabstand von jeweils ca. 120° ergibt.
  • Der innere Fassungsring 41 ist in einem äußeren Fassungsring 40 gelagert, in welchem er drehbar aufgenommen ist. Um feststellen zu können, inwieweit der innere Fassungsring 41 gegenüber dem äußeren Fassungsring 40 verdreht ist, ist ein Drehwinkelgeber 43 vorgesehen, welcher die Verdrehung des inneren Fassungsrings 41 gegenüber dem äußeren Fassungsring 40 erfassen und somit die Verdrehung des inneren Fassungsrings 41 mit dem optischen Element 21 steuern bzw. regeln kann.
  • Zum Antrieb des inneren Fassungsrings 41 gegenüber dem äußeren Fassungsring 40 sind Aktuatoren 40 vorgesehen, die den inneren Fassungsring 41, welcher auch als Läufer bezeichnet werden kann, antreiben. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Aktuatoren vorgesehen, welche wiederum äquidistant um den Umfang des inneren Fassungsrings 41 verteilt sind und somit zwischen sich einen Winkelabstand von jeweils ca. 120° einschließen.
  • Um während bzw. nach der Verdrehung die richtige Positionierung innerhalb der Hauptebene des optischen Elements, also in der xy-Ebene, welche mit der Zeichnungsebene identisch ist, zu gewährleisten, sind in den Aktuatoren 44 radiale Führungen 45 integriert, welche sicherstellen, dass die xy-Positionierung aufrecht erhalten bleiben. In gleicher Weise wird über die Lagerung des inneren Fassungsrings 41 in den Aktuatoren 44 sichergestellt, dass die Positionierung in z-Richtung, also in Richtung der optischen Achse, ebenfalls beibehalten wird bzw. nach Beendigung der Drehung wieder gewährleistet werden kann.
  • Die radiale Führung 45 kann beispielsweise durch entsprechende Kugellager realisiert werden. Gleiches gilt für die Lagerung des inneren Fassungsrings 41 in den Aktuatoren, welche ebenfalls durch Kugel- bzw. Wälzlager folgen kann. Es sind jedoch auch andere Lagerungen denkbar, welche eine exakte Positionierung des optischen Elements 21 während oder nach einer Drehung gewährleisten. Beispiele hierzu finden sich auch bei nachfolgenden Ausführungsbeispielen.
  • Die 9 zeigt in einer Detailansicht der Draufsicht der 8 bei teilweise aufgebrochenem Aktuator 44 Details der radialen Führung 45, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kugellager ausgeführt ist.
  • Zusätzlich ist zwischen äußerem Fassungsring 40 und Aktuator 44 eine Abstimmeinrichtung 46, beispielsweise bestehend aus zwei oder vier einstellbaren Teilen vorgesehen, wie insbesondere auch aus 10 zu erkennen ist. Diese Abstimmeinrichtung 46 dient dazu, die xy-Positionierung in der Hauptebene des optischen Elements 21, also in der Zeichnungsebene der 8 und 9 einstellen zu können. Entsprechend kann die Abstimmeinrichtung 46 in ihrem Abstand zwischen Aktuator 44 und äußerem Führungsring 40 verändert und durch eine entsprechende Fixierung 47 fest eingestellt werden. Im Sinne einer kinematisch bestimmten Lagerung in der xy-Ebene sind bei den drei am Umfang des optischen Elements 21 bzw. des inneren Fassungsrings 41 vorgesehenen Aktuatoren 44 zwei der Abstimmeinrichtungen 46 nach Einstellung durch die Fixierung 47 fixiert, während eine der Abstimmeinrichtungen 46 durch eine flexibles Element, wie beispielsweise eine Feder in Richtung des inneren Fassungsrings 41 vorgespannt ist.
  • Die Aktuatoren 44 können zur Bewegung des inneren Fassungsrings 41 unterschiedliche Komponenten aufweisen, wie beispielsweise Piezoaktuatoren, insbesondere sog. PI-Hybridaktuatoren 48.
  • Eine mögliche Gestaltung entsprechender Aktuatoren wird nachfolgend beschrieben.
  • Die 11 zeigt noch einmal in einer perspektivischen Darstellung die Anordnung von entsprechenden Aktuatoreinheiten 44 oder Manipulatoren äquidistant verteilt am Umfang eines inneren Fassungsrings 41, welcher ein optisches Element 21 aufnehmen kann. Wie mit der sternförmigen Winkeldarstellung gezeigt, sind die entsprechenden Manipulatoren bzw. Aktuatoreneinheiten 44 in einem Winkelabstand von jeweils ca. 120° zueinander angeordnet, so dass durch eine tangentiale Bewegung des inneren Fassungsrings 41 durch die in den Aktuatoren 44 enthaltenen Piezoaktuatoren 48 insgesamt eine Drehbewegung des inneren Fassungsrings 41 ermöglicht wird.
  • Wie die 12 in ihrer perspektivischen Darstellung zeigt, sind in einer Aktuatoreneinheit 44 mit einem im Querschnitt c-förmigen Gehäuse, wie in 10 gezeigt, beispielsweise vier Piezoaktuatorenstapel 48 vorgesehen, wobei jeweils zwei Aktuatorenstapel 48 an der Ober- und Unterseite des inneren Fassungsrings 41 angeordnet sind. Die Aktuatorenstapel 48 können hierbei entweder in radialer Richtung nebeneinander oder in Umfangsrichtung hintereinander vorgesehen sein.
  • Obwohl die in 12 gezeigten Piezoaktuatorenstapel 48 in der Ausführungsform der 8 bis 10 eingesetzt werden können, erfordern die Piezoaktuatorenstapel 48, wie sie in der 12 dargestellt sind, keine zusätzliche radiale Führung 45, wie in dem Ausführungsbeispiel der 8 bis 10 gezeigt, da diese Aktuatorenstapel 48 eine entsprechende xy-Positionierung mit enthalten, wie nachfolgend gezeigt werden wird. Entsprechend könnte als Antriebsmittel für das Ausführungsbeispiel der 8 bis 10 auch ein Aktuator eingesetzt werden, der Piezoaktuatorenstapel enthält, welche keine xy-Positionierung ermöglichen.
  • Die Piezoaktuatorenstapel 48 der Ausführungsform, die in 12 gezeigt ist, weist jeweils drei unterschiedliche Piezoaktuatoren 49, 50 und 51 auf.
  • Von den drei Piezoaktuatoren 49 bis 51 ist einer ein Hubpiezoaktuator 49, welcher eine Bewegung des Piezoaktuatorenstapels 48 in Richtung des inneren Fassungsrings 41 oder umgekehrt ermöglicht. Die anderen beiden Piezoaktuatoren 50 und 51 sind Scheraktuatoren, welche eine Bewegung des Piezoaktuatorenstapels jeweils entlang unabhängiger Raumrichtungen ermöglichen. So ermöglicht beispielsweise der Piezoaktuator 50 eine Bewegung tangential zum inneren Fassungsring 41, während der Piezoaktuator 51 eine Bewegung radial zum inneren Fassungsring 41 bewirkt. Auf diese Weise ist es möglich, durch die tangentiale Stellbewegung eine Drehbewegung durch die drei im Umfang angeordneten Aktuatoreneinheiten 44 zu bewirken, während die radiale Stellbewegung durch den Piezoaktuator 41 eine xy-Positionierung ermöglicht, so dass parasitäre Bewegungen, also Verstellungen des optischen Elements durch die Drehbewegung ausgeglichen werden können.
  • Der Einsatz der beiden Piezoaktuatorenstapel auf jeder Seite des inneren Fassungsrings 41 erfolgt dabei abwechselnd, wobei der Hubpiezoaktuator 49 jeweils den Piezoaktuatorenstapel 48 in Kontakt mit dem inneren Fassungsring 41 bringt oder die Verbindung entsprechend löst. Dadurch können die entsprechenden Scherpiezoaktuatoren 50 bzw. 51 nach Ausführung einer Bewegung von dem inneren Fassungsring 41 gelöst und in ihre Ausgangsposition zurückgestellt werden, um nachfolgend eine weitere Bewegung des inneren Fassungsrings 41 zu bewirken.
  • Um auch in Richtung parallel zur optischen Achse, also in z-Richtung eine definierte Position des optischen Elements bzw. des inneren Fassungsrings 41 zu erhalten bzw. beizubehalten, ist eine Gruppe der Piezoaktuatorenstapel 48 fest mit dem äußeren Fassungsring 40 verbunden bzw. ortsfest gegenüber diesem angeordnet (siehe 13). Üblicherweise ist dies die unterhalb des inneren Fassungsrings 41 befindliche Gruppe von Piezoaktuatorenstapel 48 um eine entsprechende Auflage bzw. einen entsprechenden Anschlag für den inneren Fassungsring 41 und das entsprechende optische Element 21 zu bilden. Demgegenüber kann, wie in 13 deutlich zu sehen ist, die Gruppe der Piezoaktuatorenstapel 48, die oberhalb des inneren Fassungsrings 41 vorgesehen ist bzw. allgemein die nicht festgelegte Gruppe von Piezoaktuatorenstapeln 48 über Federelemente 52 federnd bzw. allgemein elastisch vorgespannt gelagert sein, um den inneren Fassungsring 41 bzw. das damit verbundene optische Element 21 in Richtung der optischen Achse (z-Achse) vorzuspannen bzw. festzulegen.
  • Eine andere Möglichkeit eine definierte Position in Richtung der z-Achse zu erhalten, besteht weiterhin darin, dass der Gruppe von Piezoaktuatorenstapel, also der mindestens zwei Piezoaktuatorenstapel 48 ein feststehender Lagerblock 53 zugeordnet wird, der als fester Lagerblock 53 den Vorteil bildet, dass keine Ungenauigkeiten durch Veränderungen der Piezoelemente zu befürchten sind (siehe 14). Der feststehende Lagerblock 53 kann beispielsweise aus Metall oder Keramik gebildet sein.
  • Bei den Antriebsformen, die in den 11 bis 14 dargestellt sind, kann somit zumindest bzgl. der xy-Positionierung eine entsprechende Nachjustage durch die entsprechenden Lagerelemente erfolgen. Hierzu ist es wiederum erforderlich, die Position des optischen Elements genau zu erfassen, was über entsprechende Sensoren und/oder optische Messungen der Abbildungseigenschaften des positionierten optischen Elements möglich ist. Sofern ein Messsystem mit entsprechenden Sensoren zur Feststellung der Positionierung und/oder Ausrichtung des optischen Elements bzw. dessen inneren Fassungsrings verwendet wird, kann die Genauigkeit noch dadurch verbessert werden, dass das entsprechende Messsystem in unterschiedlichen Positionen kalibriert wird und insbesondere durch eine entsprechende Messung der Abbildungseigenschaften des optischen Elements kalibriert wird.
  • Eine weitere Antriebsmöglichkeit für den inneren Fassungsring bzw. ein darin gelagertes optisches Element oder direkt für das entsprechende optische Element ist in den 15 und 16 dargestellt. Die 15 zeigt eine schematische Darstellung eines Piezoaktuators 60 mit zwei Piezoelementen 61 und 62, die mit einem Festlager 63 mit dem zu drehenden optischen Element bzw. einer entsprechenden Fassungskomponente verbunden sind. Der Piezoaktuator 60 weist einen Verstärkungsring 64 auf, der sich über zwei Lager 65 und 66 gegenüber den inneren Stegflächen eines im Querschnitt c-förmigen Elements eines äußeren Fassungsrings 40 abstützt. Ein entsprechender Piezoaktuator 60 ist vom Prinzip her in der Offenlegungsschrift DE 196 43 180 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Verweis vollständig in die vorliegende Offenbarung mit aufgenommen wird. Durch eine Steuerung der Piezoelemente 61 und 62 kann eine Bewegung der Lagerstellen 65 und 66 des Verstärkungsrings 64 entlang dem äußeren Fassungsring 40 gemäß dem Doppelpfeil, wie er in 16 dargestellt ist, erfolgen.
  • Die 17 zeigt in einer schematischen Darstellung, wie durch verschiedene, am Umfang eines optischen Elements vorgesehene Gelenke 70 oder flexible Elemente 71, welche prinzipiell einen sog. xy-Manipulator zur Bewegung des optischen Elements 21 in seiner Hauptebene, also der Zeichenebene bilden, zur kombinierten Drehung um die optische Achse und Positionierung und/oder Ausrichtung in der xy-Ebene eingesetzt werden kann. Durch entsprechende Gelenke 70 oder flexible Elemente 71, welche auch monolithisch mit dem optischen Element 21 oder einem entsprechenden inneren Fassungsring (nicht gezeigt) ausgebildet sein können, kann eine Drehbewegung des optischen Elements um die optische Achse 72 erfolgen und zwar durch eine mehrfache Überlagerung tangentialer Bewegungen von beispielsweise drei gleichmäßig am Umfang des optischen Elements 21 angeordneten Aktuatoren, wie beispielsweise vorher ähnlich für Piezoaktuatoren im Ausführungsbeispiel der 8 bis 11 beschrieben.
  • Die 18 zeigt im Teilbild b) eine schematische Darstellung einer entsprechenden Überlagerung von Einzelbewegungen eines derartigen xy-Manipulators, welche zu einer Drehbewegung um die optische Achse bzw. die z-Achse kombiniert werden können. Teilbild b) der 18 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher durch Hebelgetriebe 80, 81, 82, die am Umfang des optischen Elements 21 jeweils in einem Abstand von ca. 120° zueinander angeordnet sind, entsprechende Verschiebungen in der xy-Ebene (Zeichenebene) eine entsprechende Drehung bewirken. Eine Verstellung der Hebelgetriebe ist hierbei durch die Pfeile P1 bis P3 angedeutet. Zusätzlich kann durch die Hebelgetriebe 80, 81 und 82 eine entsprechende xy-Nachjustierung nach der Drehung durchgeführt werden.
  • Die 19 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine weitere Ausführungsform eines drehbaren optischen Elements. Diese umfasst einen Drehring 150, der über (nicht dargestellte) Kugellager in einer Außenfassung oder in der Innenwand des Gehäuses einer optischen Einrichtung gelagert ist. Der Drehring 150 weist auf seiner Unterseite oder an seiner Mantelseite einen Zahnkranz 151 auf, der mittels einer ebenfalls in dem Außenring bzw. dem Gehäuse gelagerten Antriebsspindel 152 angetrieben wird, auf der ein Zahnrad mit dem Zahnkranz 151 zusammenwirkt. Alternativ kann auch ein Reibrad auf der Antriebsspindel 152 vorhanden sein, wenn auf der Unterseite des Drehrings 150 anstelle des Zahnkranzes ein rauer Kreisring vorhanden ist.
  • Der Drehring 150 weist auf seiner Oberseite mehrere Paare von jeweils zwei senkrecht stehenden Zapfen 153, 154 auf, die in geringem Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen denen sich jeweils ein waagrecht liegender Zapfen 155 eines gleichzeitig eine Drehbewegung vollziehenden Hubrings 156 befindet. Wird der Hubring 156 und damit der Zapfen 155 in Richtung eines Doppelpfeils A, d. h. parallel zur optischen Achse, bewegt, bewegt sich der Zapfen 155 zwischen den Zapfen 153, 154. Der Hubring 156 lagert, zusätzlich über wenigstens eine seitlich an ihm angebrachte Rolle 157 auf einer Kurvenbahn 158. Die Kurvenbahn 158 ist in einem ortsfesten Außenring 159 angeordnet.
  • Der Hubring 156 trägt auf seiner Oberseite entweder über Zapfen 160 oder über andere Auflagen eine Fassung 161 eines optischen Elements, um dieses temporär weiterzutransportieren, wenn sich der Hubring 156 in der angehobenen Stellung befindet. Die Fassung 161 umfasst ihrerseits seitliche Vorsprünge 162, 163 mit kegel- oder halbkugelförmigen Zapfen oder Vorsprüngen 164, 165 in Abständen von vorzugsweise 120°, die dazu dienen, die Fassung 161 auf einer Bahn 66 zu lagern, die vorzugsweise auf der Oberseite des Außenrings 159 verläuft. Innerhalb dieser Bahn 166 sind in festen Winkelabständen V-förmige Nuten, angebracht, um die Fassung 161 zusammen mit dem optischen Element mittels der Zapfen 164, 165 darin lagern zu können, also etwa drei Nuten im Abstand von 120°, sechs Nuten im Abstand von 60°, zwölf Nuten im Abstand von 30°, neun Nuten im Abstand von 40°, usw.. Die Kegellager oder die V-Nuten können je nach geforderter Genauigkeit justierbar ausgeführt sein.
  • Die Kurvenbahn 158 (11) weist beispielsweise im 120°-Abstand Absenkungen 167, 168 und 169 auf, die die Rollen 157 aufnehmen können. Die durch das Hinein- oder Hinausrollen der Rollen 157 in die Absenkungen 167, 168, 169 bzw. aus diesen heraus verursachten Bewegungen in senkrechter Richtung werden über die Zapfen 155 auf den Hubring 156 übertragen und erzeugen in diesem eine Bewegung, wie sie durch die Kurve 170 in 20 dargestellt ist. Dabei haben die Absenkungen 167, 168, 169 jeweils eine Steigung mit einem Steigungswinkel β, der kleiner ist als Steigungswinkel α in der Bahn 166 mit den V-förmigen Nuten, d. h. den Kugel- oder Kegellagern, so dass ein sanftes Hinein- und Hinausgleiten der Zapfen oder Kegel 164, 165 ermöglicht wird.
  • Gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel vereint der Hubring 156 in sich eine Hub- und eine Drehfunktion; jedoch können beide Funktionalitäten auch auf zwei verschiedene Bauelemente verteilt sein. Ebenso können auch zwei oder mehr getrennte Antriebselemente, Motoren oder handbetriebene Stelleinrichtungen, vorhanden sein, insbesondere in Verbindung mit der oben beschriebenen Kurvenscheibe. Bei allen Varianten ist ein Verbindungselement notwendig, das nur solange im Eingriff zum drehbaren Element steht, wie die Verdrehung des Elements erfolgt. Die Verstellung lässt sich auch durch einen elektromagnetischen Mechanismus erreichen, wie bereits für die Ausführungsform mit innenringlosem Gaslager beschrieben. Hierbei ist ein Stator in einem feststehenden Außenring oder einem anderen festen, den Innenring mit dem optischen Bauelement fest umgebenden Bauteil eingebaut, während der Innenring Tragmagnete trägt. Durch einen durch die Statorpakete hindurch fließenden Strom lässt sich ein elektromagnetisches Wanderfeld erzeugen, das in den Tragmagneten eine elektromagnetische Erregung erzeugt und dadurch eine Bewegung des Innenrings mit dem optischen Bauelement verursacht.
  • 21 zeigt ein mögliches Schema des Aufbaus einer Lagervorrichtung, wobei das Bezugszeichen 150a das Kugellager des Drehrings 150 und das Bezugszeichen 152a die Antriebseinheit zum Antrieb der Spindel 152 bezeichnet.
  • In einer anderen Variante der Lagervorrichtung ist vorgesehen, dass anstelle eines sich drehenden Hubrings 156 die Hub- und die Drehfunktion getrennt voneinander realisiert sind; hierbei wird eine Dreheinheit 152c (22) durch einen Drehantrieb 152d bewegt, während eine Hubeinheit 152e durch eine ihr zugeordnete Antriebseinheit 152f angetrieben wird. Über Verbindungen 160a, 160b~ ist der temporäre Eingriff der Dreheinheit 152c bzw. der Hubeinheit 152e mit der Fassung 161 dargestellt.
  • 23 zeigt den in 21 dargestellten Aufbau, in dem zusätzlich ein Kipp- oder Z-Manipulator 160c, ein x-y-Manipulator 160d und eine Messeinrichtung 160e zum Ermitteln der durch die Manipulatoren 160c und 160d vorgenommenen Verstellungen vorgesehen sind.
  • Bei den bisherigen Ausführungsformen von drehbaren optischen Elementen war in vielen Fällen die Möglichkeit gegeben, dass mögliche parasitäre Bewegungen, also Verstellungen des optischen Elements durch die Drehbewegungen, die über das hinausgehen, was durch die Drehbewegung erreicht werden soll, also beispielsweise Verschiebungen in der xy-Ebene oder Verkippungen um eine Drehachse in der xy-Ebene, durch entsprechende Manipulatoren bzw. Aktuatoren beseitigt werden, die entsprechende Gegenbewegungen, also Gegenverschiebungen oder Ausgleichskippungen vornehmen können.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch, wie beispielsweise bereits bei den Ausführungsformen der 4, 8 oder 14 angesprochen worden ist, möglich, entsprechende Beeinträchtigungen zu vermeiden, indem definierte Lagerungen vorgesehen werden. Dies betrifft insbesondere die Variante von drehbaren optischen Elementen, die nach einer Verdrehung wieder in einer Ruheposition verbleiben, wie auch bei den zuletzt beschriebenen Ausführungsformen. Entsprechend ist es bei derartigen drehbaren, optischen Elementen möglich, eine exakte Positionierung durch eine exakte Lagerung in der Ruheposition zu gewährleisten. Dies kann insbesondere bei einer näherungsweise kinematisch bestimmten Lagerung gewährleistet werden. Für die drehbaren optischen Elemente bedeutet dies beispielsweise, dass eine Dreipunktlagerung für eine exakte Positionierung vorgesehen ist. Als Punktlagerung kann hierzu beispielsweise eine Lagerung mit einem Lagerpaar aus einer Kugel und einer Pfanne bzw. einer Teilkugel und einer entsprechenden Pfanne vorgesehen werden. Alternativ ist auch die Anordnung einer Kugel oder Teilkugel in einer V-Nut oder eines Kegels oder eines Teilkegels in einer V-Nut möglich.
  • Derartige Punktlager bzw. näherungsweise Punktlager können nun mehrfach in entsprechenden Winkelabständen an der entsprechenden Fassung des optischen Elements oder einem äußeren Fassungsring des optischen Elements vorgesehen sein, um vordefinierte Drehungen vornehmen zu können.
  • Dies ist beispielhaft in 24 dargestellt. Der äußere Fassungsring 40 weist insgesamt sechs V-förmige Nuten 201, 202 auf, in welche Halbkugeln 200 des drehbaren inneren Fassungsrings (nicht gezeigt) eingreifen können. Der innere bewegliche Fassungsring mit den Halbkugeln 200 weist lediglich drei Halbkugeln 200 für eine Dreipunktlagerung auf. Diese greifen entweder in die V-Nuten 201 oder 202 ein. Durch entsprechende Drehung des inneren, beweglichen Fassungsrings um die optische Achse kann entweder die eine oder die andere Gruppe von V-Nuten ausgewählt werden. Entsprechend ist diese Möglichkeit der exakten Positionierung für alle drehbaren optischen Elemente anwendbar, bei welchen die zueinander beweglichen Teile während der Drehbewegung auf Abstand gebracht werden und nach der Drehbewegung zur gegenseitigen Lagerung angenähert werden. Dies kann beispielsweise durch das optische Element unmittelbar in Bezug zur entsprechenden Fassung oder über einen Fassungsring mit dem optischem Element gegenüber einem äußeren Fassungsring gegeben sein.
  • Zusätzlich kann auch hier eine Nachjustage durch entsprechende xy-Manipulatoren oder Kippmanipulatoren sowie Hubmanipulatoren bzgl. der Bewegung entlang der z-Achse (optische Achse) vorgesehen sein.
  • Um das optische Element oder eine entsprechende Fassungskomponente exakt in der Lagerung zu halten, kann auch eine entsprechende Vorspanneinrichtung, beispielsweise über Federelemente oder dergleichen vorgesehen seine, um das optische Element bzw. die entsprechende Lagerkomponente in das Gegenlager zu drücken oder zu ziehen.
  • Um eine Justage oder Nachjustage des drehbaren optischen Elements durch xy-Manipulatoren, Kippmanipulatoren, Hubmanipulatoren, etc. vornehmen zu können, ist es erforderlich, wie bereits oben angesprochen, eine entsprechende Positionserfassung des optischen Elements oder einer entsprechenden Fassungskomponente zu ermöglichen. Dies kann beispielsweise über entsprechende Sensoren oder Messsysteme erfolgen, die an dem optischen Element oder einer entsprechenden Fassungskomponente vorgesehen sind.
  • Die 25 zeigt ein Beispiel für einen ringförmigen Glasmaßstab 300, der zur Positionierung und/oder Ausrichtung des bewegbaren optischen Elements mit einer entsprechenden Fassungskomponente Verwendung finden kann. Der ringförmige Glasmaßstab weist zwei Gitter 301 und 302 auf, von denen das eine umlaufend ringförmig ausgebildet ist (301), während das andere radial verläuft (302). Durch zwei Sensorköpfe 303 im Winkelabstand von 90° kann damit eine exakte Positionsermittlung vorgenommen werden.
  • Eine andere einfache Art der Positionserfassung ist in den 26 und 27 dargestellt, welche in 26 einen einfachen Nonius 406 auf einer drehbaren Komponente gegenüber einer feststehenden Markierung auf einer ortsfesten Komponente der Fassung in einer Seitenansicht zeigt. Eine derartige Messanordnung ist jedoch nur für kleine Winkeländerungen von drehbaren optischen Elementen geeignet. Eine entsprechende Draufsicht auf ein drehbares optisches Element 401 in 27 zeigt, dass die entsprechende Fassung 402 des optischen Elements 401 Langlöcher 405 aufweist, die den maximalen Drehwinkel des optischen Elements 401 zeigen.
  • Wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen deutlich geworden ist, erfordern die drehbaren optischen Elemente insbesondere in den Fassungen Bauteile, deren Hauptanforderung darin liegt, eine entsprechende Drehung und/oder andersartige Bewegung zu ermöglichen.
  • Bei optischen Einrichtungen, wie beispielsweise Beleuchtungssystemen oder Projektionsobjektiven von Projektionsbelichtungsanlagen sind die Fassungen der optischen Elemente jedoch hohen Belastungen durch Streulicht von hochenergetischer Laserstrahlung ausgesetzt. Die 28 zeigt zwei benachbarte optische Elemente 500 und 501, die in entsprechenden Fassungen 502 und 503 angeordnet sind. Im Zentrum ist der optische Bereich 504 gegeben, der für die optische Abbildung genutzt wird. Im Fassungsbereich 502 bzw. 503 bzw. benachbart dazu ist entsprechend ein mechanischer Bereich gegeben, der beispielsweise die Drehlagerungen und dergleichen aufweist. Dieser mechanische Bereich ist jedoch unter Umständen durch Streulicht belastet, so dass gemäß der 29 eine Streulichtblendenanordnung 600 mit einer oberen inneren Blende 601 und einer unteren äußeren Blende 602 vorgesehen ist. Die obere innere Blende 601 ist an dem einen optischen Element 500 bzw. der entsprechenden Fassung angeordnet, während das äußere untere Blendenelement 602 im benachbarten optischen Element 501 bzw. deren Fassung angeordnet ist. Wie die 30 zeigt, wird durch eine entsprechende Anordnung bewirkt, dass ein Streulicht geschützter mechanischer Bereich 505 neben dem optischen Bereich 504 bei einem Stapel von nebeneinander angeordneten optischen Elementen 500, 501 vorgesehen ist. Dadurch können im mechanischen Bereich 505 eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien eingesetzt werden, welche ansonsten aufgrund der Strahlungsbelastung nicht geeignet gewesen wären. Dies ist insbesondere für die Ausbildung von drehbaren optischen Elementen vorteilhaft, da dadurch die Materialauswahl insbesondere für die beweglichen Elemente vereinfacht wird.
  • Durch die Streulichtblendeneinrichtung kann auch eine unterschiedliche Spülung des optischen Bereichs 504 und des mechanischen Bereichs 505 mit Spülgas verwirklicht werden, so dass z. B. eine kaskadenartige Spülung vorgenommen werden kann.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann klar ersichtlich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen und Änderungen möglich sind, insbesondere im Hinblick darauf, dass alle Merkmale der einzelnen Aspekte und Ausführungen der Erfindung untereinander in unterschiedlichster Weise kombiniert werden können und/oder dass entsprechende Merkmale weggelassen werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung umfasst insbesondere die Kombination aller vorgestellten Ausführungsformen und Merkmale in unterschiedlichsten Zusammenstellungen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 5852518 [0003, 0005]
    • - EP 0660169 A1 [0004]
    • - US 6522392 B1 [0005, 0108, 0108]
    • - EP 660169 A1 [0005]
    • - US 6522392 B1 [0005]
    • - EP 0678768 A2 [0006]
    • - US 2002/0163741 A1 [0007]
    • - US 6288848 B1 [0008, 0106]
    • - EP 1245082 A2 [0009]
    • - EP 1245982 A1 [0010]
    • - US 6229657 B1 [0011]
    • - US 2005/0002011 A1 [0012]
    • - DE 102005015627 A1 [0013, 0013, 0033, 0112]
    • - DE 19643180 A1 [0054, 0131]
    • - WO 2005/031467 A2 [0093]

Claims (57)

  1. Verfahren zum Betrieb einer optischen Einrichtung, bei welchem zur Vermeidung oder Kompensation von Abbildungsfehlern ein oder mehrere optische Elemente um die optische Achse verdreht werden, mit folgenden Schritten: – Bereitstellen einer Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elementes (21), welche derart hergerichtet ist, dass eine Drehung des optischen Elements möglich ist, – Drehen des optischen Elements um die optische Achse, – Lagerung des optischen Elements derart, dass keine parasitären Verstellungen oder Veränderungen des optischen Elements während und/oder nach der Drehung entstehen oder sich im Abbildungsverhalten auswirken, und/oder Manipulationen eines oder mehrerer anderer optischer Elemente in einer oder mehreren zur Ebene des gedrehten optischen Elements konjugierten Ebenen zur Kompensation von Abbildungsveränderungen durch die Drehung des optischen Elements.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung mittels Lagermitteln erfolgt, die sicherstellen, dass keine parasitären Verstellungen des optischen Elements (21) während oder nach der Drehung verbleiben, und/oder mittels Lagermitteln, welche parasitäre Verstellungen ausgleichen.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung und/oder Veränderung des optischen Elements nach und/oder während der Drehung durch Erfassungsmittel erfasst wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung und/oder Veränderung des optischen Elements durch Erfassung der Abbildungseigenschaften und/oder unter Verwendung von Positionssensoren bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der festgestellten Verstellung und/oder Veränderung des optischen Elements die Lagermittel derart verändert werden, dass die Ausrichtung des optischen Elements angepasst und/oder das optische Element zur Korrektur der Abbildungseigenschaften verformt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung des optischen Elements durch eine Verschiebung in der Hauptebene des optischen Elements und/oder eine Verkippung um eine Achse in oder parallel zu der Hauptebene des optischen Elements durch zusätzliche und/oder die Drehung des optischen Elements bewirkende Aktuatoren oder Manipulatoren erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element vor, während und/oder nach dem Drehen gezielt verformt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulation des oder der anderen optischen Elemente durch translatorische Bewegung entlang mindestens einer unabhängiger Raumachse und/oder Verdrehung um mindestens eine unabhängige Raumachse erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulation des oder der anderen optischen Elemente durch Verformung des oder der optischen Elemente erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass konjugierte Ebenen durch das gleiche oder ein ähnliches paraxiale Subaperturverhältnis definiert sind, wobei das paraxiale Subaperturverhältnis definiert ist durch
    Figure 00350001
    wobei a die paraxiale Randstrahlhöhe und b die paraxiale Hauptstrahlhöhe ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Subaperturverhältnis lediglich betragsmäßig ähnlich ist oder bei gleichem Betrag sich auch das Vorzeichen unterscheidet.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein ähnliches paraxiales Subaperturverhältnis gegeben ist, wenn der Absolutwert des paraxialen Subaperturverhältnisses um 0,2 oder weniger, insbesondere um 0,1 oder weniger voneinander abweicht.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Streulichtblendeneinrichtung (600) bereitgestellt wird, welche verhindert, dass Streulicht aus dem optischen Bereich in den Bereich der Fassungen oder Teilen davon oder auf nicht optisch genutzte Bereiche des optischen Elements gelangt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der optischen Einrichtung eine Spülung mit Spülgas vorgenommen wird, wobei im optischen Bereich die Spülung unterschiedlich, insbesondere hinsichtlich des Gasdrucks im Vergleich zum durch die Streulichtblendeneinrichtung abgetrennten Bereich ausgeführt wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mirkolithographie oder ein Teil davon ist.
  16. Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements mit einer Fassung, die das optische Element umgibt, wobei die Fassung Strömungskanäle für ein gasförmiges oder flüssiges Fluid umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (24) so angeordnet sind, dass das Fluid unmittelbar auf das optische Element geleitet wird, so dass das optische Element zumindest in einem Lagerpunkt berührungsfrei gelagert werden kann.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (24) so angeordnet sind, dass das optische Element vollständig berührungsfrei gelagert ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Bewegung des optischen Elements vorgesehen sind.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bewegung des optischen Elements eine Verschiebung entlang mindestens einer von drei unabhängigen Raumachsen und/oder die Drehung um mindestens eine dieser Achsen ermöglichen.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bewegung des optischen Elements die Strömungskanäle (24) umfassen und insbesondere Düsen zur steuerbaren Abgabe von Fluid aufweisen.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bewegung des optischen Elements mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe aufweisen, welche hydraulische, pneumatische, magnetische, elektrische, mechanische und elektromechanische Aktuatoren umfasst.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bewegung des optischen Elements einen Schrittmotor umfassen, wobei der Stator in der Fassung (31) und der Läufer durch das optische Element (21), insbesondere durch vorzugsweise unmittelbar an dem optischen Element angeordnete Magnete (33) gebildet sind.
  23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Lagermittel vorgesehen sind, welche einen Wechsel zwischen berührungsfreier Lagerung und Kontaktlagerung ermöglichen.
  24. Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 16 bis 23, mit einer Fassung, die das optische Element umgibt, wobei die Fassung Mittel zum Drehen des optischen Elements um die optische Achse des optischen Elements aufweist, insbesondere nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Verformung des optischen Elementes vorgesehen sind.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Drehung des optischen Elements und die Mittel zur Verformung des optischen Elements zumindest teilweise identisch sind.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Verformung des optischen Elements mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe aufweisen, welche hydraulische, pneumatische, magnetische, elektrische, mechanische und elektromechanische Aktuatoren umfasst.
  27. Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 16 bis 26, mit einer Fassung, die das optische Element umgibt, wobei die Fassung Mittel zum Drehen des optischen Elements um die optische Achse des optischen Elements aufweist, insbesondere nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass Lagermittel für eine Dreipunktlagerung des drehbaren optischen Elements in der Fassung vorgesehen sind.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktlagerung ein Paar mit einer V-förmigen Nut und einer mindestens teilweisen Kugel oder einem mindestens teilweisen Kegel umfasst.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktlagerung ein Paar mit einer Pfanne und einer mindestens teilweisen Kugel umfasst.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere mehr als drei Punktlager vorgesehen sind, so dass das drehbare optische Element in unterschiedlicher azimutaler Orientierung lagerbar ist.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermittel, insbesondere mindestens eine Komponente eines Lagerpaars justierbar ausgeführt sind.
  32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspanneinrichtung zum Vorspannen des optischen Elements in das Lager vorgesehen ist.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung Komponenten aufweist, die zumindest teilweise identisch zu Komponenten von Mitteln zur Bewegung oder Drehung und/oder zur Verformung des optischen Elements sind.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe aufweist, welche hydraulische, pneumatische, magnetische, elektrische, mechanische und elektromechanische Aktuatoren umfasst.
  35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine mindestens zweitteilige Fassung mit einer Innenfassung und einer Außenfassung aufweist, wobei die Innenfassung gegenüber der Außenfassung um die optische Achse drehbar ist.
  36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Mitteln zur Drehung des optischen Elements weitere Mittel zur Bewegung des optischen Elements vorgesehen sind.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bewegung des optischen Elements mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe aufweisen, welche hydraulische, pneumatische, magnetische, elektrische, mechanische, und elektromechanische Aktuatoren umfasst.
  38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Bewegung des optischen Elements vorgesehen sind, welche lösbare und/oder berührungslose Aktuatoren umfassen.
  39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass Manipulatoren zur Bewegung des optischen Elements vorgesehen sind, welche am Umfang des optischen Elements an mindestens einer, vorzugsweise mehreren Stellen angeordnet sind und dort eine tangentiale Bewegung bewirken können, so dass das optische Element gedreht wird.
  40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass Manipulatoren (44) zur Bewegung des optischen Elements vorgesehen sind, welche mehrere Piezoaktuatoren umfassen, die Bewegungen in mehrere unabhängige Richtungen ermöglichen, insbesondere eine Bewegung in tangentialer und radialer Richtung.
  41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator mindestens zwei gegenüber liegende, insbesondere zwei gegenüber liegende Gruppen (48) von Piezoaktuatoren umfasst, die zwischen sich das zu bewegende optische Element und/oder eine Innenfassung einschließen.
  42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein Piezoaktuator oder eine Gruppe von Aktuatoren in Richtung parallel zur optischen Achse ortsfest angeordnet ist bzw. sind.
  43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Piezoaktuator ein ortsfester Lagerblock (53) zugeordnet ist, welcher insbesondere einen Anschlag in Richtung parallel zur optischen Achse bildet.
  44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass Manipulatoren zur Bewegung des optischen Elements vorgesehen sind, welche am Umfang des optischen Elements an mindestens einer, vorzugsweise mehreren Stellen angeordnet sind und mit Hilfe von Piezoaktuatoren entlang des Umfangs gegenüber einem Teil der Fassung beweglich sind.
  45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass Manipulatoren zur Bewegung des optischen Elements vorgesehen sind, welche am Umfang des optischen Elements an mehreren Stellen angeordnet sind und Hebel- und/oder Gelenkanordnungen umfassen, die insbesondere eine Bewegung des optischen Elements in der xy-Ebene quer zur optischen Achse ermöglichen.
  46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Lagermittel, insbesondere für die Lagerung während einer Drehbewegung, insbesondere Drehung in Form von Magnetlagern, Fluidlagern, Luft- oder Gaslagern, Wälzlagern, Kugellagern, Gleitlagern und/oder Festkörpergelenken vorgesehen sind.
  47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Position und/oder Ausrichtung des optischen Elements vorgesehen ist.
  48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Teil einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie ist.
  49. Optische Einrichtung mit mehreren optischen Elementen entlang eines optischen Pfades dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, vorzugsweise mehrere optische Elemente vorgesehen sind, welche in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 48 gelagert sind.
  50. Einrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einrichtung zur Bestimmung der Abbildungseigenschaften der optischen Einrichtung vorgesehen ist.
  51. Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 49 bis 50 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 49, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten optischen Elementen eine Streulichtblendeneinrichtung vorgesehen ist.
  52. Einrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Streulichtblendeneinrichtung an Fassungen der optischen Elemente vorgesehen ist, und zwar insbesondere jeweils ein Blendenteil an jeder der benachbarten Fassungen.
  53. Einrichtung nach Anspruch 51 oder 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Streulichtblendeneinrichtung Lichtfallen aufweist.
  54. Einrichtung nach einem der Ansprüche 51 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Streulichtblendeneinrichtung (60) gegenseitig überlappende Blendenteile (601, 602) umfasst, wobei das der optischen Achse zugewandte Blendenteil parallel zur optischen Achse in einem Bereich näher zur Lichtquelle vorgesehen ist, während das von der optischen Achse weiter entfernt liegende Blendenteil das andere Blendenteil teilweise überlappt und in einem von der Lichtquelle weiter entfernten Bereich vorgesehen ist.
  55. Einrichtung nach einem der Ansprüche 51 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Streulichtblendeneinrichtung zumindest teilweise aufgeraute Oberflächen zur Verminderung von Streulicht aufweist.
  56. Einrichtung nach einem der Ansprüche 49 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente in Vorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 16 bis 48 in konjugierten Ebenen vorgesehen sind.
  57. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit mindestens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 48 und/oder mindestens einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 49 bis 56.
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