DE4007069A1

DE4007069A1 - Verfahren und vorrichtung zur optischen abbildung

Info

Publication number: DE4007069A1
Application number: DE4007069A
Authority: DE
Inventors: Minoru Takubo; Toshio Fukasawa; Tatsuo Yamanaka
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1990-09-20
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: NL9000599A; JPH02241018A; US5061956A; DE4007069C2; JPH0812843B2

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen in Verfahren und Vorrichtungen zur optischen Abbildung, beispielsweise zur Verwendung in Verkleinerungsprojektionsausrichtgeräten oder anderen optischen Abbildungsgeräten, wobei ein Projektionsmuster einer Musterquelle auf ein belichtetes Material, z. B. mit Hilfe von Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle, projiziert wird.

Bislang wurde üblicherweise für Lithographiemusterdruck ein Mustergenerator mit variabler Apertur verwendet, der ein nicht rechtwinkliges Muster auf ein Belichtungsmaterial druckte. Solche bekannten Mustergeneratoren liefern ein rechtwinkliges Muster, das normalerweise von zwei Paaren sich gegenüberliegender Blendenflügel vorgesehen wird, wobei beide Paare gemeinsam eine Vorrichtung zur Definition einer variablen Apertur bilden. Ein solcher Mustergenerator projiziert das rechtwinklige Muster schrittweise und wiederholt nach Art eines Kopier- und Repetiervorgangs durch ein optisches Linsensystem auf ein belichtetes Material, um auf diese Weise ein wahlweise exponiertes Muster in Form eines geeigneten Kreises, eines geeigneten Dreiecks, Quadrates oder anderen Formen zu erzeugen.

Bekannte Musterlithographien mit solchen Mustergeneratoren beinhalten das Problem, daß sie eine große Druckzeit erfordern, da eine Anordnung rechtwinkliger Muster ein vorbestimmtes Expositionsmuster liefert, ein einziger Belichtungsvorgang kein wahlfreies Muster auf dem Belichtungsmaterial erzeugen kann und die Dimensionierungen jedes rechtwinkligen Musters angewiesen werden müssen sowie auch das belichtete Material zweidimensional bewegt werden muß, um das jeweils gewählte Muster zu erzeugen.

Um diese Probleme zu lösen, hat die Anmelderin eine Vorrichtung zur Definition einer variablen Apertur vorgeschlagen, die zumindest ein Paar zwei sich gegenüberliegender Blendenflügel oder Abdeckblenden umfaßt, die jeweils relativ zueinander bewegbar sind, wobei zumindest eine der beiden sich gegenüberliegenden Blendenflügel einen V-förmigen Schlitz bzw. eine entsprechende Aussparung aufweist, so daß ein wahlfreies polygonales Muster erzeugt werden kann (japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. SHO 36-42 799). In dieser Auslegung besteht jedoch noch ein Problem darin, daß diese Vorrichtung zur Definition einer variablen Apertur zwar ein angenähert kreisförmiges Muster erzeugen kann, jedoch kein vollständig kreisförmiges Muster erzeugen kann und die Dimensionen des polygonalen Musters zwar schrittweise, jedoch nicht stufenlos geändert werden können. Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. SHO 61-2 20 895 beschreibt ebenfalls einen optischen Drucker zum Zeichnen eines geeigneten Kreises, wobei dieser Kreis mittels zwei Paaren von Blendenflügeln erzeugt wird, die jeweils einen Schlitz oder eine Aussparung aufweisen. Auch dieser bekannte Drucker oder Plotter beinhaltet die Problematik der obengenannten Gebrauchsmusteranmeldung.

Die Anmelderin schlug daraufhin ein Musterdruckverfahren und eine entsprechende vorrichtung vor, in der ein Musterbild der die Apertur definierenden Vorrichtung nicht mechanisch geändert wurde, sondern die Vergrößerung eines Musterbildes optisch geändert wurde (japanische Patentanmeldung Nr. SHO 63-24 629). Die Lehre dieser Anmeldung besteht darin, daß Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle auf eine Musterquelle projiziert wird, ein optisches Linsensystem das resultierende Projektionsbild der Musterquelle auf einem belichteten Material hervorruft, daß zumindest die Musterquelle oder das belichtete Material oder beide entlang einer optischen Achse bewegt wird bzw. werden oder daß zwischen der Musterquelle und dem optischen Linsensystem eine Vergrößerungskorrekturlinse vorgesehen wird, wobei entweder die Musterquelle oder die Vergrößerungskorrekturlinse oder beide auf der optischen Achse bewegt werden und daraufhin die Musterquelle und die Vergrößerungskorrekturlinse bewegt werden, während ihre Bewegungspositionen so beibehalten werden, daß die Abbildungsposition der Vergrößerungskorrekturlinse mit einer vorbestimmten Position zusammenfällt, wodurch die Vergrößerung des projizierten Musters auf dem belichteten Material stufenlos geändert wird.

In diesem früheren Druckverfahren bzw. in der entsprechenden Vorrichtung der obigen japanischen Patentanmeldung besteht jedoch ein Problem darin, daß die Vergrößerung zwischen dem Projektionsmuster der Musterquelle und einem diesem ähnlichen projizierten Muster, das auf dem belichteten Material hervorgerufen wird, wahlfrei geändert werden kann, während jede der einzelnen Komponenten, die Musterquelle, das belichtete Material und die Vergrößerungskorrekturlinse entlang der optischen Achse bewegt werden müssen, um die Vergrößerung zu ändern, und während, da die Abbildungsposition des projizierten Musters, das auf dem belichteten Material hervorgerufen wird, durch jede Bewegung verschoben wird, eine entsprechende Verschiebung kompensiert werden muß, so daß eine Einstellung zur Änderung der Vergrößerung kompliziert ist und die Auflösung des auf dem belichteten Material projizierten Musters herabgesetzt ist.

Vor dem Hintergrund der oben aufgezeigten Schwierigkeiten wurde die Erfindung gemacht.

Ihre Aufgabe besteht darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur optischen Abbildung anzugeben, bei denen die Vergrößerung eines Musterbildes geändert werden kann, während ein Öffnungsverhältnis eines Lichtquellenbildes, das an der Eintrittspupillenlage einer Projektionslinse hervorgerufen wird, in einen zulässigen Bereich fällt. Im Verfahren und der Vorrichtung werden mehrere Linsen auf der optischen Achse zur Ausbildung eines optischen Systems gemeinsam angeordnet, wobei ein Paar von Linsen des optischen Systems eine Musterquelle sandwichartig zwischen sich einschließen und die Musterquelle und dieses Linsenpaar relativ zueinander so bewegt werden, daß der Abstand zwischen dem Linsenpaar unverändert bleibt.

Zur Lösung der Aufgabe wird durch die Erfindung einerseits ein Verfahren zur optischen Abbildung vorgeschlagen, bei dem Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle (irgendeiner Beleuchtungslicht erzeugenden Vorrichtung, einem Illuminant) auf ein Belichtungsmaterial mit Hilfe eines optischen Systems übertragen wird, das zumindest eine Musterquelle mit einem Projektionsmuster und eine Projektionslinse umfaßt, die dem Belichtungsmaterial gegenüberliegt und dazu dient, das Projektionsmuster auf das Belichtungsmaterial zu projizieren. Das optische Linsensystem weist eine Anordnung auf, in der eine erste Beleuchtungslinse,, eine zweite Beleuchtungslinse, die Musterquelle, eine erste Abbildungslinse und eine zweite Abbildungslinse in dieser Reihenfolge auf einer optischen Achse angeordnet sind. Die erste Beleuchtungslinse erzeugt ein erstes Beleuchtungslichtbild (Abbildung der Lichtquelle) außerhalb des bildraumseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse. Die zweite Beleuchtungslinse erzeugt ein zweites Beleuchtungslichtbild vom ersten Beleuchtungslichtbild außerhalb des objekt- oder gegenstandsseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse, die erste Abbildungslinse erzeugt ein drittes Beleuchtungslichtbild vom zweiten Beleuchtungslichtbild mit derselben Vergrößerung wie der des ersten Beleuchtungslichtbildes auf diesem ersten Beleuchtungslichtbild außerhalb des bildseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse und erzeugt darüber hinaus ein erstes Musterbild von der Musterquelle. Die zweite Abbildungslinse erzeugt ein viertes Bleuchtungslichtbild vom dritten Beleuchtungslichtbild an einer zulässigen Eintrittspupillenposition der Projektionslinse und erzeugt darüber hinaus ein zweites Musterbild vom ersten Musterbild innerhalb einer zulässigen objektraumseitigen Brennweite der Projektionslinse. Ein von der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse gebildetes Paar und die Musterquelle werden relativ zueinander derart verschoben, daß die Distanz zwischen der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse dabei festbleibt, wodurch die Vergrößerung des zweiten Musterbildes derart wahlfrei festlegbar ist, daß das zweite Musterbild innerhalb der zulässigen objektraumseitigen Brennweite der Projektionslinse auftritt und das vierte Bleuchtungslichtbild auf die Eintrittspupillenposition oder innerhalb eines entsprechenden Eintrittspupillentoleranzbereiches der Projektionslinse fällt.

Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 2 wird eine Vorrichtung zur optischen Abbildung angegeben, in der Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle (einem Illuminant) auf ein zu belichtendes Material mit Hilfe eines optischen Systems übertragen wird, das zumindest eine Musterquelle mit einem Projektionsmuster und eine Projektionslinse umfaßt, die dem Belichtungsmaterial gegenüberliegend angeordnet ist und dazu dient, das Projektionsmuster auf das Belichtungsmaterial abzubilden, wobei das optische System umfaßt: eine erste Beleuchtungslinse, die ein erstes Beleuchtungslichtbild von dieser Lichtquelle außerhalb des bildraumseitigen Brennpunktes der ersten Beleuchtungslinse erzeugt; eine zweite Beleuchtungslinse, die ein zweites Beleuchtungslichtbild von diesem ersten Beleuchtungslichtbild innerhalb des bildseitigen Brennpunktes des zweiten Beleuchtungslichtbildes erzeugt, so daß das erste Beleuchtungslichtbild hierbei als virtuelles Bild aufgenommen wird; eine erste Abbildungslinse erzeugt ein erstes Musterbild vom Projektionsmuster der Musterquelle, die innerhalb des bildseitigen Brennpunktes der zweiten Beleuchtungslinse angeordnet ist, außerhalb des bildseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse und erzeugt darüber hinaus ein drittes Beleuchtungslichtbild vom zweiten Beleuchtungslichtbild mit derselben Vergrößerung wie der des ersten Beleuchtungslichtbildes auf dem ersten Beleuchtungslichtbild; und eine zweite Abbildungslinse, der das erste Musterbild und das dritte Beleuchtungslichtbild, die von der ersten Abbildungslinse erzeugt werden, außerhalb des objektraumseitigen Brennpunktes dieser zweiten Abbildungslinse angeboten werden, erzeugt (bildet ab) das erste Musterbild innerhalb einer zulässigen objektraumseitigen Brennweite der Projektionslinse und erzeugt ein viertes Beleuchtungslichtbild vom dritten Beleuchtungslichtbild an einer zulässigen Eintrittspupillenposition oder -lage der Projektionslinse, wobei die erste Beleuchtungslinse, zweite Beleuchtungslinse, erste Abbildungslinse und zweite Abbildungslinse aufeinanderfolgend auf der optischen Achse angeordnet sind und wobei ein aus der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Beleuchtungslinse gebildetes Paar und die Musterquelle relativ zueinander derart bewegbar sind, daß die Distanz zwischen der zweiten Beleuchtungslinse und ersten Abbildungslinse bei dieser Bewegung festbleibt.

Gemäß Anspruch 3 wird in einer Weiterbildung eine Vorrichtung angegeben, bei der die Distanz zwischen der zweiten Beleuchtungslinse und ersten Abbildungslinse kleiner als die Gesamtheit oder Summe der Brennweiten der zweiten Beleuchtungslinse und ersten Abbildungslinse ist, so daß die Musterquelle und das zweite Beleuchtungslichtbild innerhalb des bildseitigen Brennpunktes der zweiten Beleuchtungslinse außerhalb des objektseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse liegen.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 ändert ein Bewegen des Paares aus der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse und der Musterquelle relativ zueinander die Vergrößerung des zweiten Musterbildes, das an einem Punkt außerhalb des bildseitigen Brennpunktes der zweiten Abbildungslinse erzeugt wird. In diesem Fall kann eine Verschiebung des zweiten Musterbildes, die begleitend zur Änderung der Vergrößerung des zweiten Musterbildes auftritt, innerhalb des zulässigen Bereiches des objektseitigen Brennpunktes der Projektionslinse fallen. Ferner kann eine Verschiebung des vierten Beleuchtungslichtbildes von der Lichtquelle, welches an der Eintrittspupillenposition der Projektionslinse erzeugt werden soll, in einen zulässigen Toleranzbereich um diese Eintrittspupillenlage fallen, und ein Öffnungsverhältnis des vierten Beleuchtungslichtbildes kann in einen zulässigen Toleranzbereich fallen, so daß eine einfache Relativbewegung zwischen dem Paar aus der zweiten Beleuchtungslinse und ersten Abbildungslinse und der Musterquelle die Vergrößerung des zweiten Musterbildes ändern kann, ohne daß die Notwendigkeit für eine Korrektur der Distanz zwischen der zweiten Abbildungslinse und der Projektionslinse besteht.

Die Vorrichtung nach Anspruch 3 erzeugt das zweite Beleuchtungslichtbild unter Aufnahme des ersten Beleuchtungslichtbildes, das als erstes Beleuchtungslichtbild mit der ersten Beleuchtungslinse erzeugt worden ist, als virtuelles Bild außerhalb des objektseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse und erzeugt das dritte Beleuchtungsbild vom zweiten Beleuchtungsbild mittels der ersten Abbildungslinse an der Position des ersten Beleuchtungsbildes mit derselben Vergrößerung wie der des ersten Beleuchtungsbildes, so daß eine Verschiebung des dritten Beleuchtungsbildes reduzierbar ist, wenn die zweite Beleuchtungslinse und die erste Abbildungslinse als eine Einheit bewegt werden.

Entsprechend des erfindungsgemäßen optischen Abbildungsverfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 kann ein Beleuchtungslichtbild (Abbildung der Lichtquelle) mit hohem Kontrast und guter Telezentrizität erzeugt werden. Bei der Vergrößerungseinstellung des Musterbildes braucht die Distanz zwischen der zweiten Abbildungslinse und der Projektionslinse nicht korrigiert zu werden, jedoch können die zweite Beleuchtungslinse und die erste Abbildungslinse in einfacher Weise als eine Einheit bewegt werden. Infolgedessen ist die Steuerung der Bewegung der Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse einfach und mit hoher Genauigkeit ausführbar.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen optischen Abbildungsvorrichtung,

Fig. 2(a) einen Grundriß eines Mechanismus zur Definition einer variablen Apertur aus dieser Vorrichtung,

Fig. 2(b) einen Schnitt durch den Mechanismus aus Fig. 2(a) entlang der Linie B-B,

Fig. 2(c) einen Schnitt durch den Mechanismus aus Fig. 2(a) entlang der Linie C-C,

Fig. 2(d) einen Schnitt durch den Mechanismus aus Fig. 2(a) entlang der Linie D-D,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für eine Mustersteuervorrichtung, die im erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird, und

Fig. 4 bis 11 schematische Darstellungen des Strahlengangs optischer Systeme zur Veranschaulichtung der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verkleinerungsprojektionsausrichtgerätes, auf das die Erfindung angewandt ist.

Ein XYZ-Objekttisch, der belichtetes Material 2, beispielsweise ein Master für eine Schattenmaske, trägt, ist durch die Bezugszahl 1 angedeutet und ist in XYZ- Richtungen bewegbar. Ein optisches Linsensystem 4 mit einem Mechanismus 12 zur Definition einer variablen Apertur ist oberhalb des XYZ-Objekttisches 1 angeordnet. Ein Illuminant bzw. eine Lichtquelle 5 mit einer Xenonlampe 5 a und einer Facettenaugenlinse 5 b (fly array lense) ist über Reflexion mittels eines Reflektors 7 oberhalb des optischen Linsensystems 4 angeordnet. Beleuchtungs- oder Belichtungslicht von der Lichtquelle 5 wird über den Reflektor 7 und das optische Linsensystem 4 auf das Material 2 übertragen, welches auf dem XYZ- Objekttisch 1 angeordnet ist, um ein Projektionsmuster, das am Mechanismus 12 zur Definition einer variablen Apertur des opstischen Linsensystems 4 vorgesehen ist, auf dem belichteten Material 2 verkleinert zu projizieren und abzubilden.

Der XYZ-Objekttisch bzw. die XYZ-Stufe 1 umfaßt eine Basis 1 b, die eine schräge obere Führungsfläche 1 a aufweist, die zur rechten Seite der Abbildung hin fortschreitend abfällt, ferner einen Z-Achsentisch 1 f, dessen untere schräge Fläche 1 c sich der schrägen Führungsfläche 1 a der Basis 1 b anpaßt und der eine horizontale obere Fläche 1 d aufweist und von links nach rechts und umgekehrt mit Hilfe eines linearen Antriebsmechanismus 1 e, der einen Antriebsmotor und beispielsweise eine Kugelumlaufspindel usw. umfaßt, bewegbar ist. Ferner umfaßt der XYZ-Objekttisch einen X-Achsentisch 1 h, der auf Wälzelementen 1 g, beispielsweise Kugeln, auf dem Z-Achsentisch 1 f zwischen der linken und rechten Seite gleitend angebracht ist. Ferner ist auf dem X- Achsentisch 1 h ein Y-Achsentisch 1 i angebracht und in Richtung von vorn nach hinten gleitbar. Der lineare Antriebsmechanismus 1 e läßt den Z-Achsentisch 1 f entlang der schrägen Führungsfläche 1 a in Fig. 1 von rechts nach links und umgekehrt gleiten, um das belichtete Material 2, das auf dem Y-Achsentisch 1 i plaziert ist, längs einer optischen Achse 6 zu bewegen.

Das optische Linsensystem 4 umfaßt eine erste Be- oder Ausleuchtungslinse L _{L 1}, die der Lichtquelle 5 über die Reflexion über den Reflektor 7 gegenüberliegt, ferner eine zweite Beleuchtungslinse L _{L 2} und eine erste Abbildungslinse L _{I 1}, die beide vor oder innerhalb des Bildpunktes O _{L 1} der ersten Beleuchtungslinse L _{L 1} liegen. Ein Fadenkreuz oder eine Strichplatte 11 sind zwischen den beiden Linsen L _{L 2} und L _{I 1} vorgesehen und bilden eine Musterquelle, beispielsweise für ein kreisrundes Muster. Eine zweite Abbildungslinse L _{I 2} ist außerhalb des Bildpunktes O _{L 1} der ersten Beleuchtungslinse L _{L 1} angeordnet und eine Verkleinerungs- oder Reduktionslinse L _R, die eine Projektionslinse darstellt, ist so vorgesehen, daß ein Bildpunkt O _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} in die Objektraumfokaldistanz der Reduktionslinse L _R fällt (d. h. innerhalb der objektseitigen Brennweite der Linse L _R liegt). Die obengenannten Elemente des optischen Linsensystems 4 sind auf der optischen Achse 6 hintereinander angeordnet.

Eine Distanz l zwischen der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} ist so ausgewählt, daß sie kürzer als die Gesamtheit oder Summe (f _{L 2}+f _{I 1}) der Brennweite oder des Brennpunktabstandes f _{L 2} der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der Brennweite f _{I 1} der ersten Abbildungslinse L _{I 1} ist, so daß die Strichplatte 11 und ein virtuelles Bild i₂, das, wie später näher erläutert wird, von der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} geliefert wird, in die bildseitige Brennweite f _{L 2} der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und außerhalb der objektseitigen Brennweite f _{I 1} der ersten Abbildungslinse L _{I 1} fallen, wie in der Zeichnung durch die entsprechenden Brennpunkte f _{I 1} und f _{L 2} angedeutet ist. Das Paar aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} ist entlang der optischen Achse 6 relativ zur Strichplatte 11 so bewegbar, daß die Länge l konstant gehalten wird.

Die Linsen L _{L 2} und L _{I 1} sowie die Strichplatte 11 werden von einem Trag- oder Halterungsmechanismus 13 [Fig. 2(a) bis 2(d)] gehaltert, der am Mechanismus 12 zur Definition einer variablen Apertur entfernbar angebracht ist. Der Aperturdefinitionsmechanismus 12 umfaßt: eine Führung 14 mit einem Querschnitt, der einer rechtwinkligen U-Form entspricht und an einem fixierten Rahmentragwerk befestigt ist, wobei sich die Führung entlang der X-Achse erstreckt und eine quadratische oder rechtwinklige Öffnung 14 a in der Mitte der Führung 14 aufweist; ein Paar von Gleitplatten 15 a und 15 b, die von der Führung 14 gleitend geführt werden; ein Paar Blendenflügel 16 a und 16 b, jeweils mit einer Schneidkante an ihren vorderen Enden, die jeweils an den sich gegenüberliegenden Öffnungsenden 14 a der Gleitplatten 15 a und 15 b befestigt sind; eine weitere Führung 17 mit einem Querschnitt, der der Form eines umgekehrten rechtwinkligen U's entspricht, wobei die Führung 17 am Zentrum der Führung 14 befestigt ist, sich entlang der Y-Achse erstreckt und eine quadratische oder rechtwinklige Öffnung 17 a im Zentrum der Führung 17 aufweist; ein weiteres Paar von Gleitplatten 18 a und 18 b, das in der in Fig. 2(c) gezeigten Weise gleitend von der Führung 17 bewegt wird; und ein weiteres Paar von Blendenflügeln 19 a und 19 b, die jeweils wiederum Schneidkantenvorderenden aufweisen und an den jeweiligen sich gegenüberliegenden Öffnungsseitenenden 14 a der Gleitplatten 18 a und 18 b angebracht sind. Auf diese Weise bilden die beiden Paare von Blendenflügeln oder Abdeckflügeln 16 a, 16 b, 19 a und 19 b gemeinsam ein rechtwinkliges bzw. quadratisches Blendenmuster. Ein Kugelumlaufspindelmechanismus (Fig. 3) umfaßt einen Antriebsmotor 20, eine Gewindespindel oder eine Gewindestange 21, die vom Antriebsmotor 20 angetrieben wird, und eine Kugelmutter 22, die auf die Spindel 21 paßt und jeweils an jedem Blendenflügel 16 a, 16 b, 19 a und 19 b befestigt ist und diesen an ihr befestigten Blendenflügel bewegt. In den Fig. 2(a) bis 2(d) sind die Antriebsmechanismen für die Blendenflügel 16 b, 19 a und 19 b nicht dargetellt, und es ist statt dessen nur der Mechanismus für den Blendenflügel 16 a bzw. dessen Gleitplatte 15 a zu sehen.

Der Halterungsmechanismus 13 umfaßt einen Rahmentragwerk 23, dessen mittlerer Abschnitt lösbar innerhalb der Öffnung 17 a in der Führung 17 des Aperturdefinitionsmechanismus 12 angebracht ist und die Strichplatte 11 hält. Ferner umfaßt der Halterungsmechanismus 13 einen oberen Halter 25, der an den oberen Enden von Gleit- oder Schiebewellen 24 a und 24 b befestigt ist, welche mittels linearer Kugellager 23 a und 23 b vertikal geführt werden, welche innerhalb des Rahmentragwerks 23 befestigt sind, und hält die zweite Beleuchtungslinse L _{L 2}. Ein unterer Halter 26 ist an den unteren Enden der Schiebewellen oder Gleitstücke 24 a und 24 b befestigt und hält die erste Abbildungslinse L _{I 1}. Ferner umfaßt der Mechanismus 13 ein Paar von Kompressions- oder Druckschraubenfedern 27 a und 27 b, die jeweils um die Schiebewellen 24 a und 24 b herum angeordnet zwischen der Unterseite des Rahmentragwerks 23 und der Oberseite des unteren Halters 26 liegen. Darüber hinaus weist der Mechanismus 13 einen Vertilantriebsmechanismus 28 auf, der den oberen Halter 24 vertikal bewegt.

Das Rahmentragwerk 23 umfaßt einen horizontalen Plattenabschnitt 23 c und einen vertikalen Abschnitt 23 d in Form eines umgekehrten rechtwinkligen U's, der integral an die Unterseite des horizontalen Plattenabschnitts 23 c angefügt ist. Eine Durchbohrung oder durchgehende Öffnung 23 e erstreckt sich durch den Mittelpunkt des horizontalen Plattenabschnitts 23 und des Abschnitts 23 d in Form eines auf dem Kopf stehenden rechtwinkligen U's. Ein Zwischenbereich der Oberfläche der inneren Wandung der durchgehenden Öffnung 23 e weist eine Öffnung oder Aussparung auf, die einen Flansch definiert, dessen Unterseite die ein kreisrundes Muster liefernde Strichplatte 11 lösbar hält. Links und rechts von der durchgehenden Aussparung 23 e liegende Durchgangslöcher 23 f und 23 g erstrecken sich durch den horizontalen Plattenabschnitt 23 c und den Abschnitt 23 d in Form eines vertikalen umgedrehten rechtwinkligen U's. Die entsprechenden Linearkugellager 23 a und 23 b sind innerhalb der Durchgangslöcher 23 f und 23 g angeordnet.

Wie aus den Fig. 2(a) und 2(d) hervorgeht, erstreckt sich entsprechend einem vertikalen Antriebsmechanismus 28 ein Paar von Schiebewellen 29 a und 29 b zwischen der rechten und linken Seite durch die Zentren von Vorder/Hinter-(antero-posterior-)Achsen von im Rahmentragwerk 23 definierten rechtwinkligen Ausnehmungen oder Einstichen 23 h und 23 i symmetrisch auf der Vorder- und Rückseite der durchgehenden Öffnung 23 e, die im horizontalen Plattenabschnitt des Rahmentragwerks 23 definiert ist, eine Verbindungsstange 30 a verbindet die linksseitigen, sich außerhalb des Rahmentragwerks 23 erstreckenden Enden der Schiebewellen 29 a und 29 b, eine weitere Verbindungsstange 23 b verbindet die rechtsseitigen, sich außerhalb des Rahmentragwerks 23 erstreckenden Enden der Schiebewellen 29 a und 29 b, ein Paar von Nocken 31 a und 31 b, die jeweils eine sich nach rechts fortschreitend absenkende Nockensteuerfläche aufweisen, sind jeweils an Abschnitten der Schiebewellen 29 a und 29 b befestigt, welche Abschnitte den Aussparungen 23 h und 23 i entsprechen. Ein Paar von Nockenstößeln 32 a und 32 b, die jeweils mit Wälzlagern, deren äußere Laufflächen in Kontakt mit den Nockensteuerflächen der Nocken 31 a und 31 b sind, ausgestattet sind, sind am oberen Halter 25 befestigt, ein Paar von Zug- oder Spannfedern 34 a und 34 b verbindet die Verbindungsstange 30 a mit einem Ständer oder einer Stütze 33, die an der oberen Fläche der Gleitplatte 15 a befestigt ist, und ferner können in diesem vertikalen Antriebsmechanismus 28 ein Vorsprung 35 a, der an der Verbindungsstange 30 a vorgesehen ist, und ein Anschlag 35 b, der am Ständer 33 vorgesehen ist und ein einstellbares Vorsprungausmaß aufweist, in Kontakt miteinander sein. Eine Bewegung der Gleitplatte 15 a bewegt die Schiebewellen 29 a und 29 b so, daß der obere und untere Halter 25 und 26 als eine Einheit vertikal bewegt werden.

Ein Träger 36, der auf der Unterseite der Führung 14 des Aperturdefinitionsmechanismus 12 angebracht ist, geht in eine Blendenflügelhalterungsstütze über. Das Zentrum des Trägers 36 hält die zweite Abbildungslinse L _{I 1}. Die Position der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} ist derart ausgewählt, daß der Bildpunkt O′ _{I 1}, bei dem das erste Musterbild I₁ des ring- oder kreisförmigen Musters der Strichplatte 11 durch die zweite Abbildungslinse L _{I 2} hervorgerufen wird, mit einer Position zusammenfällt, an der die beiden Blendenpaare 16 a, 16 b und 19 a, 19 b gemeinsam ein quadratisches oder rechteckiges Muster definieren.

Eine Mustersteuervorrichtung 37 steuert den Antriebsmotor 20 des Mechanismus 12 zur Definition einer variablen Apertur.

Die Mustersteuervorrichtung 37 umfaßt: einen Mikrocomputer 38, der zumindest ein Eingangs/Ausgangs-Interface 38 a, einen Prozessor 38 b und einen Speicher 38 c umfaßt; eine Motorantriebsschaltung 39 und eine Musterauswahleingabeeinheit 40 zur Eingabe von Projektionsvergrößerungswerten eines projizierten Musters in den Mikrocomputer 38.

Wenn die Musterauswahleingabeeinheit 40 Daten, die die Projektionsvergrößerung festlegen, eingibt, so nimmt der Prozessor 38 b des Mikrocomputers ansprechend auf die eingegebenen, die Projektionsvergrößerung festlegenden Daten auf eine gespeicherte Tabelle Bezug, die vorab im Speicher 38 c gespeichert worden ist, berechnet eine Zielverschiebung der Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1}, die der gewünschten Projektionsvergrößerung entspricht, und erzeugt eine Verschiebungsanweisung für die Motorantriebsschaltung 39 in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Zielverschiebung bzw. dem Verschiebungszielpunkt und einer gerade vorliegenden Position der Einheit aus den Linsen L _{L 2} und L _{I 1}, um den Antriebsmotor 20 zu steuern, so daß auf diese Weise die Projektionsvergrößerung festgelegt wird.

In der Fig. 1 weist die dem belichteten Material 2 gegenüberliegende Unterseite eines feststehenden, eine Verkleinerungslinse L _R halternden hohlen Zylinders 41 eine Aperturöffnung 42 auf, die Belichtungslicht hindurchläßt, und es sind vier Luftzuführdüsen 43 um den Umfang dieser Öffnung 42 in gleichen Intervallen beabstandet angeordnet. Jede der Düsen 43 ist mit einer gemeinsamen Lufteinspeisungsquelle 44 über eine Verengung 45 und mit einer Einlaßöffnung eines gemeinsamen Differentialdruckwandlers 46 verbunden. Der andere Eingangsanschluß des Differentialdruckwandlers 46 steht mit der Lufteinspeisungsquelle 44 über eine weitere Verengung oder Drosselstelle 47 und mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Düsen 43, die Lufteinspeisungsquelle 44, die Verengungen 45 und 47 und der Differentialdruckwandler 46 bilden gemeinsam ein Luftmikrometer 48.

Ein Erfassungs- oder Detektorsignal des Differentialdruckwandlers 46 wird zu einer Brennpunkteinstellsteuervorrichtung oder -stufe 50 geleitet. Die Brennpunkteinstellsteuervorrichtung 50 vergleicht das Detektorsignal des Differentialwandlers 46 mit einem Zielwert, der von einer Zielwertbestimmungseinheit 50 a bestimmt worden ist, und erzeugt ein Abweichungssignal, das einen Differenzwert aus diesem Vergleich darstellt und einer Antriebsschaltung 50 b, die einen Verstärker usw. umfaßt, zugeführt wird. Die Antriebsschaltung 50 b erzeugt ein Antriebsausgangssignal, das eine Betätigungseinheit, beispielsweise einen Motor für den linearen Antriebsmechanismus 1 e des XYZ-Objekttisches 1 so steuert, daß der lineare Antriebsmechanismus 1 e die Distanz zwischen den Düsen 43 und dem belichteten Material 2 auf einen geeigneten Wert einstellt.

Die XYZ-Achsenbewegungen des XYZ-Objekttisches 1 werden mit Hilfe von Meßwertrückkopplungssignalen von einem Detektor 52 in aufeinanderfolgender Kopier- und Repetiervorgangsweise (step-and-repeat manner) derart gesteuert bzw. geregelt, daß eine ursprüngliche (nicht dargestellte) Markierung, die auf dem Belichtungsmaterial 2 vorgesehen ist, optisch ausgelesen wird, ein Steuerursprung oder -ausgangspunkt auf der Grundlage der ausgelesenen ursprünglichen Markierung bestimmt wird der der Detektor 52, beispielsweise eine Laserlängenmeßeinrichtung, die die absoluten Distanzen entlang der XY-Achsen, ansprechend auf einen Belichtungszyklus des projizierten Musters, erfaßt, die auf den gemessenen Wert zurückgehenden Rückkopplungssignale erzeugt.

Im folgenden wird die Funktionsweise des oben erläuterten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird Belichtungslicht vom Austrittsende der Facettenaugenlinse 5 b der Lichtquelle 5 vom Reflektor 7 zur ersten Beleuchtungslinse L _{L 1} reflektiert. Die erste Beleuchtungslinse L _{L 1} erzeugt das erte Lichtquellenbild i₁ an ihrem entsprechenden Bildpunkt O _{L 1}. Die zweite Beleuchtungslinse L _{L 2} erzeugt das zweite Lichtquellenbild i₂ vom ersten Lichtquellenbild i₁ innerhalb des bildraumseitigen Brennpunktes F′ _{L 2} und außerhalb des objekt- oder gegenstandsraumseitigen Brennpunktes F _{I 1} der ersten Abbildungslinse L _{I 1}, um auf diese Weise das erste Lichtquellenbild i₁ als virtuelles Bild aufzunehmen. Die erste Abbildungslinse L _{I 1} erzeugt das dritte Lichtquellenbild i₃ so groß wie das erste Lichtquellenbild i₁ aus dem zweiten Lichtquellenbild i₂ bei einer Position, die mit der der ersten Abbildung der Lichtquelle i₁ zusammenfällt. Die zweite Abbildungslinse L _{I 2} erzeugt das vierte Lichtquellenbild i₄ aus dem dritten Lichtquellenbild i₃ an der Eintrittspupillenposition der Reduktions- oder Verkleinerungslinse L _R. (Mit Eintrittspupille ist das dingseitige, den Strahlenraum der optischen Abbildung begrenzende Blendenbild gemeint.)

Andererseits erzeugt, wie aus Fig. 5 hervorgeht, die erste Abbildungslinse L _{I 1} das erste Musterbild I₁ an ihrem Bildpunkt O′ _{I 1} vom kreis- oder ringförmigen Muster der Strichplatte 11, die innerhalb des bildseitigen Brennpunktes F′ _{L 2}, d. h. der Brennweite, der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} vorgesehen ist. Die zweite Abbildungslinse L _{I 2} erzeugt ein zweites Musterbild I₂ aus dem ersten Musterbild I₁ am Bildpunkt O′ _{I 2} der Reduktionslinse L _R innerhalb der zulässigen Objektraumbrennweite der -fokaldistanz der Reduktionslinse L _R. Die Reduktionslinse L _R reduziert das zweite Musterbild I₂, um dieses auf dem belichteten Materil 2 vorzusehen, das auf dem XYZ-Objekttisch 1 plaziert ist. Da das ring- oder kreisförmige Muster der Strichplatte 11 am Bildpunkt O′ _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} abgebildet wird, der innerhalb der zulässigen Objektraumbrennweite der Reduktionslinse L _R fällt, wird die Strichplatte 11 äquivalent am Bildpunkt O′ _{I 2} plaziert, so daß die Linsen L _{L 1}, L _{L 2}, L _{I 1} und L _{I 2} gemeinsam eine einzige Kondensorlinse zu bilden scheinen.

Entsprechend dieser Anordnung ändert die gleichzeitige Bewegung der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} bezüglich der Strichplatte 11 mittels der Mustersteuervorrichtung 15 die Vergrößerung des Musterbildes, das am Bildpunkt O′ _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} erzeugt wird, in der Weise, daß das Öffnungsverhältnis des Beleuchtungslichtbildes der Lichtquelle 5, das auf die Eintrittspupille der Reduktionslinse L _R einfällt, innerhalb eines zulässigen Bereiches fallen kann.

Im folgenden wird das Prinzip, das die Änderung der Distanz der Einheit der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} von der Strichplatte 11 die Vergrößerung des zweiten Musterbildes I₂ ändert, näher erläutert.

Zunächst wird die Beziehung zwischen einer Verschiebung Δ eines Objektpunktes O einer einzigen dünnen Linse und einer Verschiebung Δ′ eines entsprechenden Bildpunktes O′ der einzigen dünnen Linse erläutert, wobei diese Beziehung der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt.

In der Fig. 6 ist die objektseitige Brennweite einer dünnen Linse mit f angedeutet, die bildseitige Brennweite ist mit f′ angedeutet, die Distanz vom Hauptpunkt H der dünnen Linse zum Objektpunkt O ist mit S angezeigt, die Distanz vom Hauptpunkt H zum Bildpunkt O′ ist mit S′ angezeigt, die Größe eines Objektes, das am Objektpunkt O liegt, ist mit A angedeutet, die Größe eines entsprechenden Bildes, das am Bildpunkt O′ erzeugt wird, ist mit B angedeutet, und die Vergrößerung wird mit m bezeichnet. Damit ergibt sich die folgende Abbildungsgleichung:

Die Vergrößerung m wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

Infolgedessen werden die Distanzen S und S′ aus den Gleichungen (1) und (2) wie folgt abgeleitet:

S′ = f′ [1-m ] (4)

Die Beziehung zwischen der Verschiebung Δ des Objektpunktes O und der Verschiebung Δ′ des Bildpunktes O′ wird aus Gleichung (1) wie folgt abgeleitet:

In diesem Fall ist die Rate der Änderung K einer Vergrößerung m* nach einer Verschiebung zur Vergrößerung m vor der Verschiebung durch die folgende Gleichung ausdrückbar:

Substitution der Gleichungen (1), (3) und (5) für m* und m aus Gleichung (7) und darauffolgende Umformung der resultierenden Gleichung ergeben die folgende Gleichung:

Die Bildpunktverschiebung Δ′ wird wie folgt ausgedrückt:

Δ′ = mf′ (1-K ) (9)

In ähnlicher Weise wird die Rate der Änderung K, bezogen auf die Objektverschiebung Δ, wie folgt ausgedrückt:

Die Objektverschiebung Δ ergibt sich wei folgt:

Subtraktion der Gleichung (11) von Gleichung (9) liefert die folgende Gleichung:

Infolgedessen kann die Beziehung zwischen der Bildpunktverschiebung Δ′ und Objektpunktverschiebung Δ wie folgt ausgedrückt werden:

Δ′ = Δ (m²K-1) + Δ = Δ m²K (13)

Da, wenn die erste Abbildungslinse L _{I 1} um eine Verschiebung Δ₁ so verschoben wird, daß das kreisrunde Muster der Strichplatte 11 am Bildpunkt O′ _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} abgebildet wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die Beziehung zwischen der Verschiebung Δ₁ der ersten Abbildungslinse L _{I 1} und einer Verschiebung Δ″ _I des Bildpunktes O′ _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} mit Bezug auf die erste Abbildungslinse L _{I 1} äquivalent zu der Beziehung zwischen einer Verschiebung Δ₁, um die die Strichplatte 11 in einer bezüglich der Verschiebung der ersten Abbildungslinse L _{I 1} entgegengesetzten Richtung verschoben wird, und der Verschiebung Δ″ _I des Bildpunktes O′ _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} ist, so wird folglich eine Verschiebung des ersten Musterbildes I₁, die von der ersten Abbildungslinse L _{I 1} hervorgerufen wird, durch den Ausdruck Δ′ _I-Δ _I ausgedrückt. Wird eine Vergrößerung vor der Verschiebung durch m _{I 1} ausgedrückt, eine Vergrößerung nach einer Verschiebung durch m _{I 1}* ausgedrückt und die Rate der Änderung in der Vergrößerung durch K _{I 1} (=m _{I 1}*/m _{I 1}) ausgedrückt, so wird aus Gleichung (12) die folgende Gleichung abgeleitet:

Δ′ _I - Δ _I = Δ _I(m²_{I 1} K _{I 1}-1) (14)

Eine Bildpunktverschiebung Δ″ _I der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} wird folgendermaßen ausgedrückt, wenn eine Vergrößerung vor der Verschiebung durch m _{I 2}, eine Vergrößerung nach der Verschiebung durch m _{I 2}* ausgedrückt werden und die Rate der Änderung in der Vergrößerung K _{I 2} (=m _{I 2}*/m _{I 2}) dargestellt wird, wobei die folgende Gleichung aus Gleichung (13) abgeleitet wird:

Δ″ _I = (Δ′ _I-Δ _I] m _{I 2} K _{I 2} = (m²_{I 1} K _{I 1}-1) m _{I 2} K _{I 2} (15)

Andererseits kann die Objektpunktverschiebung Δ _I der ersten Abbildungslinse L _{I 1} aus Gleichung (11) wie folgt abgeleitet werden:

Eine Objektpunktverschiebung (Δ′ _I-Δ _I) der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} kann ebenfalls aus Gleichung (11) wie folgt abgeleitet werden:

Eine Änderungsrate der Vergrößerung K _{I 1} kann aus Gleichung (10) wie folgt abgeleitet werden:

Eine Änderungsrate der Vergrößerung K _{I 1} kann ebenfalls aus Gleichung (10) wie folgt abgeleitet werden:

Wird die erste Abbildungslinse L _{I 1} um die Verschiebung Δ _I verschoben, wird eine generelle Vergrößerung K _I, die am Bildpunkt O′ _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} geliefert wird, folgendermaßen ausgedrückt:

Ein Umformen dieser Gleichung (20) liefert die Verschiebung Δ _I der ersten Abbildungslinse L _{I 1}, die wie folgt ausgedrückt werden kann:

Wird der zulässige Bereich der Objektraumbrennweite der Reduktionslinse L _R beispielsweise zu 0,4 mm angenommen, so ergeben sich die folgenden Dimensionierungen für die jeweiligen Linsen: Im Fall der ersten Beleuchtungslinse L _{L 1} betragen die Brennweite f _{L 1}= 394,40 mm, der effektive Durchmesser ⌀=79 mm, die f-Zahl (Lichtstärke)=4,99, der Abstand von der Hauptebene zum Objektpunkt S _{L 1}=-1095,56 mm, der Abstand von der Hauptebene zum Bildpunkt S′ _{L 1}-3290 mm und die Vergrößerung m _{L 1}=-1/3,7778; im Fall der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} betragen die Brennweite f _{L 2}=76,77 mm, der effektive Durchmesser ⌀=25 mm, die f-Zahl=3,07, der Abstand von der Hauptebene zum Objektpunkt S _{L 2}=-256,04 mm, der Abstand von der Hauptebene zum Bildpunkt S′ _{L 2}=59,06 mm und die Vergrößerung m _{L 2}=1/4,3353; im Fall der ersten Abbildungslinse L _{I 1} betragen die Brennweite f _{I 1}=30 mm, der effektive Durchmesser ⌀=17 mm, die f-Zahl=1,76, der Abstand von der Hauptebene zum Objektpunkt S _{I 1}= -36,92 mm, der Abstand von der Hauptebene zum Bildpunkt S′ _{I 1}=160,06 mm und die Vergrößerung m _{I 2}= -4,3353 (S _{I 1}=-60 mm, S′ _{I 1}=60 mm und die Vergrößerung m _{I 1}=-1 für ein Musterbild); im Fall der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} betragen die Brennweite f _{I 2}=81 mm, der effektive Durchmesser ⌀=32 mm, die f-Zahl=2,53, der Abstand von der Hauptebene zum Objektpunkt S _{I 2}=102,44 mm, der Abstand von der Hauptebene zum Bildpunkt S′ _{I 2}=387 mm, die Vergrößerung m _{I 2}=-3,7778 (S _{I 2}=-202,5 mm, S′ _{I 2}=135 mm und die Vergrößerung m _{I 2}=-1/1,5 für ein Musterbild). Die Verschiebung Δ _I von L _{I 1} wird für die angegebenen Werte durch die Gleichung (21) hervorgerufen, wobei eine gewünschte allgemeine oder generelle Vergrößerung K₁ gegeben wird. Fällt die Verschiebung Δ″ _I des Bildpunktes O′ _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} innerhalb des zulässigen Bereiches der objektseitigen Brennweite von 0,4 mm, so kann in diesem Fall ein gutes defokussiertes bzw. unscharfes freies Musterbild auf die Reduktionslinse L _R fallen.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die Verschiebung Δ₁, die Änderungsrate der Vergrößerung K _{I 1} und die Bildpunktverschiebung Δ′ _I-Δ _I der ersten Abbildungslinse L _{I 1} und die Änderungsrate der Vergrößerung K _{I 2} und die Bildpunktverschiebung Δ″ _I der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} für verschiedene gegebene generelle oder insgesamte Vergrößerungen K _I.

Tabelle 1

Wie aus dieser Tabelle 1 hervorgeht, wird beim Verschieben der ersten Abbildungslinse L _{I 1} aus einer Position, die das zweite Musterbild des kreisförmigen Musters der Strichplatte 11 am Bildpunkt O′ _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} mit einer gleichbleibenden Größe (Vergrößerung von 1) erzeugt, nach links das zweite Musterbild I₂ vergrößert, andererseits wird beim Verschieben der ersten Abbildungslinse L _{I 1} aus dieser Position nach rechts das zweite Musterbild I₂ verkleinert. Werden derartige Vergrößerungs- und Verkleinerungsbereiche mit ±15% angesetzt, so wird dafür gesorgt, daß die Bildpunktverschiebung Δ″ _I in den zulässigen Bereich der Objektraumbrennweite (0,4 mm) der Reduktionslinse L _R fällt, so daß die Brennweite der Reduktionslinse L _R nicht speziell eingestellt werden muß.

Wie oben erläutert wurde, erzeugt das Beleuchtungslicht von der Lichtquelle 5 das erste Beleuchtungs- oder Lichtquellenbild i₁ am Bildpunkt O′ _{L 1} außerhalb des bildseitigen Brennpunktes F′ _{I 1} der ersten Abbildungslinse L _{I 1} mittels der ersten Beleuchtungslinse L _{L 1}, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, erzeugt die zweite Beleuchtungslinse L _{L 2} das zweite Lichtquellenbild (die zweite Abbildung des Beleuchtungslichtes) i₂, welches ein virtuelles Bild innerhalb des bildseitigen Brennpunktes F _{L 2} der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} außerhalb des objektraumseitigen Brennpunktes F _{I 1} der ersten Abbildungslinse L _{I 1} vom ersten Lichtquellenbild i₁ darstellt. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, erzeugt die erste Abbildungslinse L _{I 1} das dritte Lichtquellen- oder Beleuchtungsbild i₃ ebenso groß wie das erste Lichtquellenbild i₁ am Bildpunkt O′ _{L 1} der ersten Beleuchtungslinse L _{L 1} aus dem zweiten Lichtquellenbild i₂. Wie ferner aus Fig. 4 hervorgeht, erzeugt die Abbildungslinse L _{I 2} das vierte Lichtquellenbild i₄ an der Eintrittspupillenlage der Reduktionslinse L _R aus dem dritten Lichtquellenbild i₃.

In diesem Fall ist die Verschiebung der Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} um die Verschiebung Δ _L, wie in Fig. 9 gezeigt, äquivalent zu einer virtuellen Objektpunktverschiebung Δ _L des ersten Beleuchtungslichtbildes i₁, so daß der Bildpunkt O′ _{L 2} der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2}, bei dem das Beleuchtungslichtbild i₂ erzeugt wird, relativ zur zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und die Verschiebung Δ′ _L verschoben wird.

Infolgedessen wird die Beziehung der Objektpunktverschiebung Δ _L und der Bildpunktverschiebung Δ′ _L aus Gleichung (13) wie folgt ausgedrückt:

Δ′ _L = Δ _Lm²_{L 2} K _{L 2} (22)

Da die Änderungsrate in der Vergrößerung K _{L 2} sich aus Gleichung (10) wie folgt ergibt:

ergibt sich bei Substitution von K _{L 2} in Gleichung (23) mit Hilfe von Gleichung (22) die folgende Gleichung für die Bildpunktverschiebung Δ′ _{L 2}:

Da ein Verschieben des Bildpunktes O′ _{L 2}, bei dem das zweite Beleuchtungslichtbild i₂ erzeugt wird, um die Verschiebung Δ′ _L aus der Anfangsposition der Fig. 10(a) zur Position der Fig. 10(b) äquivalent einer Verschiebung des Objektpunktes O _{I 1} der ersten Abbildungslinse L _{I 1} um die Verschiebung Δ _{I 2} (=Δ′ _L) in der Beziehung zwischen dem zweiten Beleuchtungslichtbild i₂ und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} ist, so ergibt sich folglich die Beziehung zwischen der Objektpunktverschiebung Δ _{I 1} und der Bildpunktverschiebung Δ′ _{I 1} aus Gleichung (13) wie folgt:

Δ′ _I = Δ _{I 1} m²_{I 1} K _{I 1} (25)

Die Änderungsrate in der Vergrößerung K _{I 1} wird aus Gleichung (10) wie folgt abgeleitet:

Die Substitution von K _{I 1} in Gleichung (26) durch den entsprechenden Wert aus Gleichung (25) liefert die Bildpunktverschiebung Δ′ _{I 1} mit folgender Gleichung:

Da die Objektverschiebung Δ _{I 1} gleich der Bildpunktverschiebung Δ′ _{L 2} der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} ist, ergibt die Substitution der Objektpunktverschiebung Δ _{I 1} in Gleichung (24), d. h. von Δ′ _{L 2}, durch die Gleichung (27) die folgende Gleichung für die Objektpunktverschiebung:

Infolgedessen ergibt sich, wie in Fig. 11 gezeigt ist, bei Verschiebung der ersten Abbildungslinse L _{I 1} um eine Verschiebung Δ _L eine Verschiebung des dritten Beleuchtungslichtbildes i₃, das am Bildpunkt O′ _{I 1} erzeugt wird, um die Verschiebung Δ₃, in der die Verschiebung Δ _L von der Verschiebung Δ′ _{I 1} subtrahiert ist.

Infolgedessen ist die Verschiebung Δ₃ durch die folgende Gleichung darstellbar:

Δ₃ = Δ′ _{I 1} - Δ _L (29)

Wird in Gleichung (28) Δ′ _{I 1} aus Gleichung (29) ersetzt und dann die resultierende Gleichung (29) umgeformt, so ergibt sich die Gleichung:

worin

A = Δ _Lf_{I 1} f _{L 2} m²_{I 1} m²_{L 2}
B = Δ _L[f _{I 1} f _{L 2}-_L(f _{I 1} m _{L 2}+f _{L 2} m _{I 1} m²_{L 2})_-]
C = f _{I 1} f _{L 2}-_L(f _{I 1} m _{L 2}+f _{L 2} m _{I 1} m²_{L 2})

In Gleichung (30) sind die Bedingungen, die erforderlich sind, um die Vergrößerungen des ersten Beleuchtungslichtbildes i₁ und dritten Beleuchtungslichtbildes i₃ gleich zu machen und um das erste und dritte Beleuchtungsbild i₁ und i₃ an derselben Position, jedoch umgekehrt bezüglich einander abzubilden, wie folgt:

m _{I 1} · m _{L 2} = -1 (31)

m²_{I 1} · m²_{L 2} = 1 (32)

Substituiert man in den Gleichungen (31) und (32) m _{I 1} mit Hilfe von Gleichung (30) und formt die resultierende Gleichung um, so ergibt sich die folgende Gleichung:

Da die zweite Abbildungslinse L _{I 2} das vierte Beleuchtungslichtbild i₄ an der Eintrittspupillenlage der Reduktionslinse L _R aus dem dritten Beleuchtungslichtbild i₃ erzeugt, wird die Bildpunktverschiebung Δ′ _{L 4} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} mit Gleichung (13) wie folgt ausgedrückt:

Δ′ _{L 4} = Δ₃ · m _{I 2} · K _{I 2} (34)

Da in diesem Fall die Änderungsrate der Vergrößerung K _{I 2} mit Hilfe von Gleichung (10) wie folgt ausgedrückt werden kann:

ergibt sich beim Einsetzen von Gleichung (34) in Gleichung (35) die Bildpunktverschiebung Δ′ _{L 4} in folgender Weise:

Bei Substitution von Δ₃ in Gleichung (36) mit Hilfe von Gleichung (33) und darauffolgendes Umformen der resultierenden Gleichung (36) gewinnt man die Beziehung zwischen der Bildpunktverschiebung Δ′ _{L 4} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} und der Verschiebung Δ _L der Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} wie folgt:

Die insgesamte oder generelle Vergrößerung K _L des vierten Beleuchtungsbildes i₄, das an der Eintrittspupillenposition oder -lage der Reduktionslinse L _R erzeugt wird, wird wie folgt ausgedrückt:

Die Objektpunktverschiebung Δ _{I 1}, die gleich der Bildpunktverschiebung Δ′ _{L 2} ist, wird aus der Verschiebung Δ _L der Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} mit Hilfe von Gleichung (24) berechnet. Ferner wird mit Hilfe von Gleichung (33) die Bildverschiebung Δ₃ aus der Verschiebung Δ _L berechnet.

Ist folglich die Verschiebung Δ′ _{L 4} des vierten Beleuchtungslichtbildes i₄ (in dem die objektseitige Brennweite f _{L 2} der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} -76,77 mm beträgt, die objektseitige Brennweite f _{I 1} der ersten Abbildungslinse L _{I 1} -30 mm beträgt, die objektseitige Brennweite f _{I 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} -81 mm beträgt, die Vergrößerung m _{L 2} 1/4,3353 beträgt, die Vergrößerung m _{I 1} -4,3353 (d. h. ein invertiertes Bild) und die Vergrößerung m _{I 2} -3,7778 in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen Dimensionierungen betragen, für den Fall, daß der zulässige Bereich der Eintrittspupillenlage der Reduktionslinse L _R beispielsweise 2 mm beträgt) innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches (beispielsweise ±0,02), bezogen auf den Referenzwert eines Öffnungsverhältnisses, das als ein Verhältnis des Durchmessers eines Beleuchtungslichtbildes (Abbildung der Lichtquelle) zum Durchmesser einer Eintrittspupille definiert ist und im allgemeinen auf einen Wert von 1 oder weniger ausgewählt ist, unter dem zulässigen Eintrittspupillenlagenbereich von 2 mm, so fällt das Beleuchtungslicht von der Lichtquelle 5 effektiv auf die Reduktionslinse L _R.

Die folgende Tabelle 2 zeigt Berechnungsergebnisse von Bildpunktverschiebungen Δ _{L 4} für Verschiebungen Δ _L der Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslonse L _{I 1} sowie Öffnungsverhältnisse s des Durchmessers d des von der zweiten Abbildungslinse entworfenen vierten Beleuchtungslichtbildes i₄, das hervorgerufen wird, wenn das Musterbild I₂ mit der Vergrößerung K _I vergrößert bzw. verkleinert wird.

Tabelle 2

Wie aus der Tabelle 2 hervorgeht, wird, wenn die zweiten Musterbilder I₂, in denen das kreisförmige Muster der Strichplatte 11 mit gewünschten Vergrößerungswerten vergrößert bzw. verkleinert abgebildet wird, die Verschiebung Δ′ _{L 4} des Beleuchtungslichtbildes i₄ im wesentlichen innerhalb des zulässigen Eintrittspupillenlagebereiches von 2 mm der Reduktionslinse L _R innerhalb des Toleranzberieches von ±0,02 des Öffnungsverhältnisses eingegrenzt und auf diesen Bereich beschränkt, so daß die Eintrittspupillenlage der Verkleinerungs- oder Reduktionslinse L _R nicht in besonderer Weise eingestellt werden muß.

Infolgedessen kann durch Speichern der Verhältnisse zwischen den Vergrößerungswerten K _I der Musterbilder und der entsprechenden Verschiebungen Δ _L der Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} als Tabelle im Speicher 38 c der Mustersteuervorrichtung 37 die Möglichkeit gegeben werden, sofort den Vergrößerungen K _I entsprechende Verschiebungen der Einheit aus den Linsen L _{L 2} und L _{I 1} zu berechnen, wenn der Prozessor 38 b die ausgewählten Vergrößerungsdaten empfängt. Diese Berechnung verursacht, daß der Antriebsmotor 20 die Vergrößerung des Musterbildes entsprechend einstellt. Unmittelbar von dieser Vergrößerungseinstellung ausgehend, kann eine einfache Verschiebung der Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} mit einer vorbestimmten fixierten Distanz zwischen den Linsen bewirken, daß das zweite Musterbild I₂ innerhalb der zulässigen objektraumseitigen Brennweite der Reduktionslinse L _R eingegrenzt wird und das vierte Beleuchtungslichtbild i₄ so begrenzt wird, daß es innerhalb eines zulässigen Öffnungsverhältnistoleranzbereiches in den zulässigen Eintrittspupillenlagebereich der Reduktionslinse L _R fällt, so daß die fixierte Distanz zwischen der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} und der Reduktionslinse L _R nicht korrigiert zu werden braucht.

Infolgedessen wird nach einem Abschluß der Einstellung des optischen Systems 4 eine Brennpunkteinstellung zwischen der Reduktionslinse L _R und dem belichteten Material 2 ausgeführt. Die Bewegung des XYZ-Objekttisches 1 längs der optischen Achse ruft diese Brennpunkteinstellung hervor. Da eine Distanz k zwischen dem optischen Zentrum der Reduktionslinse L _R und der Unterseite des fixierten Hohlzylinders 41 festliegt, wird zunächst mittels einer Zielwerteinstelleinheit 50 a ein Zielwert festgelegt, in dem der Wert der Distanz k von einem Zielwert b subtrahiert wird. In diesem Betriebszustand führt die Lufteinspeisungsquelle 44 durch die Verengung 45 unter Druck stehende Luft zu den Düsen 43, um auf diese Weise das Luftmikrometer 48 und die Brennpunkteinstellsteuervorrichtung 50 in ihre Betriebsstellungen zu bringen.

Wenn die Brennpunkteinstellsteuervorrichtung 50 sich in ihrer Betriebsstellung befindet, wird der Antriebsschaltung 50 b das Abweichungssignal einer Differenz zwischen dem vorgegebenen Zielwert der Zielwerteinstelleinheit oder -bestimmungseinheit 50 a und einem Differentialdruckdetektorsignal vom Differentialdruckwandler 46 zugeführt. Die Antriebsschaltung 50 b erzeugt ein Antriebssignal für den linearen Antriebsmechanismus 1 e zur Bewegung des XYZ-Objekttisches 1 vertikal oder längs der Z-Achse, so daß auf diese Weise das Abweichungssignal Null wird. Auf diese Weise wird die Brennpunkteinstellung zwischen der Reduktionslinse L _R und dem belichteten Material 2 abgeschlossen.

Nachdem die Brennpunkteinstellung abgeschlossen ist, wird der XYZ-Objekttisch 1 längs der XY-Achsen in geeigneter Weise so verschoben, daß das Material 2 an einer vorbestimmten Musterbelichtungsposition oder -expositionsposition positioniert wird. Dann wird ein geeigneter Ausschnitt des zu belichtenden Materials 2 mit dem projizierten Muster belichtet. Daraufhin wird der XYZ-Objekttisch 1 wiederum längs der XY-Achse bewegt, um das zu belichtende Material 2 in die nächste Musterbelichtungsposition zu bewegen. Auf diese Weise wird der Kopier- und Repetiervorgang einer Belichtung des Materials 2 durch das projizierte Muster so lange wiederholt, bis sämtliche Belichtungen an sämtlichen Belichtungspositionen des Materials 2 ausgeführt worden sind. Das belichtete Material 2, das allen Belichtungsstufen unterworfen worden ist, wird vom XYZ-Objekttisch 1 abgenommen. Daraufhin wird ein nächstfolgend zu belichtendes Material 2 auf den Objekttisch 1 gelegt und wiederum dem oben erläuterten Verfahren unterzogen.

Soll die Größe des projizierten Musters, das zur Exposition des Materials 2 verwendet wird, geändert werden, so wird die gewünschte Vergrößerung K _I der Musterauswahleingabeeinheit 40 der Mustersteuervorrichtung 37 zugeführt, um dafür zu sorgen, daß der Antriebsmotor 20 die Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} um die dieser Vergrößerung K _I entsprechende Verschiebung Δ _L verschiebt, um die Vergrößerung des zweiten Musterbildes I₂ einzustellen.

Wird z. B. andererseits ein polygonales Muster, beispielsweise ein rechtwinkliges Muster vorbestimmter Ausmaße auf das belichtete Material 2 projiziert, so wird das Rahmentragwerk 23 entfernt, und die vier Blendenflügel 16 a, 16 b, 19 a und 19 b können so eingestellt werden, daß sie gemeinsam das gewünschte polygonale Muster erzeugen und dieses lediglich mittels der Reduktionslinse L _R auf das Material projizieren.

Entsprechend der oben erläuterten Erfindung kann durch Verschieben der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1}, die die Strichplatte 11 sandwichartig einschließen, in einer feststehenden Einheit die Vergrößerung des zweiten Musterbildes I₂, das am Bildpunkt O′ _{L 2} der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} hervorgerufen wird, stufenlos so geändert werden, daß die Verschiebung Δ″ _I des zweiten Musterbildes I₂ auf den zulässigen objektraumseitigen Brennweitenbereich der Reduktionslinse L _R beschränkt wird und die Verschiebung Δ′ _{L 4} des vierten Beleuchtungslichtbildes i₄, welches an der Eintrittspupillenlage der Reduktionslinse L _R erzeugt wird, auf den zulässigen Eintrittspupillenlagebereich der Reduktionslinse L _R innerhalb des vorbestimmten Öffnungsverhältnistoleranzbereiches beschränkt wird. Auf diese Weise wird das Musterbild effektiv projiziert, eine Belichtungsungleichmäßigkeit im projizierten Muster, mit dem das belichtete Material 2 belichtet wird, wird eliminiert, so daß eine hohe Auflösung erzielt wird, und die Distanz zwischen der zweiten Abbildungslinse L _{I 2} und der Reduktionslinse L _R braucht nicht korrigiert zu werden.

Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ist jede der Linsen L _{L 1}, L _{L 2}, L _{I 1} und L _{I 2} mit einer einzelnen Linse verwirklicht. Jedoch können alternativ auch mehrere Linsen zur Realisierung jeder einzelnen dieser Linsen L _{L 1}, L _{L 2}, L _{I 1} und L _{I 2} verwendet werden.

Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Teil der Einheit der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} bewegt. Jedoch ist die Art und Weise dieser Bewegung nicht auf diese Möglichkeit beschränkt, es kann jedoch auch als Bewegungsteil die Strichplatte 11 bewegt werden.

Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel bildet das kreis- oder ringförmige Muster der Strichplatte 11 die Musterquelle. Jedoch ist die Form der Musterquelle nicht auf derartige kreisförmige Muster beschränkt, sondern es können z. B. mehrere Strichplatten 11 mit Mustern unterschiedlicher Formen am Umfang eines Kreises auf einer Scheibe angeordnet werden, die rotiert, um auf diese Weise ein gewünschtes Muster auf der optischen Achse 6 zu positionieren. Auch können wahlweise andere Musterquellen, z. B. andere Masken, verwendet werden.

Entsprechend des ersten Ausführungsbeispiels werden ein Paar von Nocken 31 a und 31 b und entsprechende Nockenstößeln 32 a und 32 b für den vertikalen Antriebsmechanismus 28 verwendet, mit dem die Einheit aus der zweiten Beleuchtungslinse L _{L 2} und der ersten Abbildungslinse L _{I 1} bewegt wird. Jedoch ist der vertikale Antriebsmechanismus 28 nicht auf eine solche Ausführung beschränkt, sondern es kann statt dessen z. B. auch ein Antriebsmechanismus mit einer Vorschubspindel linear die Schiebewellen 24 a und 24 b antreiben.

In der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels wurde die Erfindung auf ein Verkleinerungsprojektionsausrichtgerät angewandt. Jedoch ist die Erfindung nicht auf solche Geräte beschränkt, sondern ist ebenfalls auf alle möglichen anderen Optischen Abbildungsgeräte, beispielsweise auf Musterschreibgeräte, anwendbar, die ein Muster einer Musterquelle, beispielsweise eines Mustergenerators, auf ein belichtetes Material schreiben.

Claims

1. Verfahren zur optischen Abbildung, in welchem Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle auf ein zu belichtendes Material mittels eines optischen Systems übertragen wird, welches zumindest eine Musterquelle mit einem zu projizierenden Muster und eine Projektionslinse umfaßt, die dem Belichtungsmaterial gegenüberliegt, um das Projektionsmuster auf das Belichtungsmaterial abzubilden, dadurch gekennzeichnet,
daß im optischen Linsensystem eine Anordnung verwendet wird, in der eine erste Beleuchtungslinse, eine zweite Beleuchtungslinse, die Musterquelle, eine erste Abbildungslinse und eine zweite Abbildungslinse in dieser Reihenfolge von der Lichtquelle zur Projektionslinse auf der optischen Achse angeordnet sind,
daß die erste Beleuchtungslinse ein erstes Beleuchtungslichtbild (Abbildung der Lichtquelle) außerhalb des bildseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse erzeugt,
daß die zweite Beleuchtungslinse ein zweites Beleuchtungslichtbild von diesem ersen Beleuchtungslichtbild außerhalb des objektseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse erzeugt,
daß die erste Abbildungslinse ein drittes Beleuchtungslichtbild vom zweiten Beleuchtungslichtbild mit derselben Vergrößerung wie der des ersten Beleuchtungslichtbildes auf dem ersten Beleuchtungslichtbild außerhalb des bildseitigen Brennpunktes der ersten Abbildungslinse erzeugt und ein erstes Musterbild von der Musterquelle erzeugt,
daß die zweite Abbildungslinse ein viertes Beleuchtungslichtbild vom dritten Beleuchtungslichtbild an einer zulässigen Eintrittspupillenlage der Projektionslinse erzeugt und ein zweites Musterbild vom ersten Musterbild innerhalb einer zulässigen objektraumseitigen Brennweite der Projektionslinse,
daß ein aus der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse gebildetes Paar und die Musterquelle relativ so zueinander verschoben werden, daß die Distanz zwischen der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse hierbei festbleibt, wodurch die Vergrößerung des zweiten Musterbildes wahlweise derart einstellbar ist, daß das zweite Musterbild in die zulässige objektraumseitige Brennweite der Projektionslinse fällt und das vierte Beleuchtungslichtbild auf die Eintrittspupillenposition oder in einen zulässigen Eintrittspupillenbereich der Projektionslinse fällt.

2. Vorrichtung zur optischen Abbildung, in welcher Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle mittels eines optischen Systems, das zumindest eine Musterquelle mit einem Projektionsmuster und eine Projektionslinse umfaßt, die zur Abbildung des Projektionsmusters auf Belichtungsmaterial diesem gegenüberliegend angeordnet ist, auf das Belichtungsmaterial übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System umfaßt:
eine erste Beleuchtungslinse (L _{L 1}), die ein erstes Beleuchtungslichtbild (i₁) von der Lichtquelle (5) außerhalb des bildraumseitigen Brennpunktes der ersten Beleuchtungslinse erzeugt;
eine zweite Beleuchtungslinse (L _{L 2}), die ein zweites Beleuchtungslichtbild (i₂) innerhalb des bildraumseitigen Brennpunktes (F′ _{L 2}) der zweiten Beleuchtungslinse vom von der ersten Beleuchtungslinse erzeugten Beleuchtungsbild so erzeugt, daß das erste Beleuchtungsbild (i₁) als virtuelles Bild aufgenommen wird;
eine erste Abbildungslinse (L _{I 1}), die vom Projektionsmuster der Musterquelle (11), die innerhalb des bildraumseitigen Brennpunktes der zweiten Beleuchtungslinse (L _{L 2}) vorgesehen ist, ein erstes Musterbild (I₁) außerhalb des bildraumseitigen Brennpunktes (F′ _{I 1}) der ersten Abbildungslinse erzeugt und die ein drittes Beleuchtungslichtbild (i₃) vom zweiten Beleuchtungslichtbild (i₂) mit derselben Vergrößerung wie der des ersten Beleuchtungslichtbildes (i₁) auf dem ersten Beleuchtungslichtbild (i₁) erzeugt und
eine zweite Abbildungslinse (L _{I 1}), der das erste Musterbild (I₁) und das dritte Beleuchtungslichtbild (i₃), die von der ersten Abbildungslinse (L _{I 1}) erzeugt werden, außerhalb des objektraumseitigen Brennpunktes (F _{I 2}) der zweiten Abbildungslinse angeboten werden und die das erste Musterbild innerhalb einer zulässigen objektraumseitigen Brennweite der Projektionslinse (L _R) abbildet und ein viertes Beleuchtungslichtbild (i₄) vom dritten Beleuchtungslichtbild an einer zulässigen Eintrittspupillenposition der Projektionslinse (L _R) erzeugt, daß die erste Beleuchtungslinse (L _{L 1}), die zweite Beleuchtungslinse (L _{L 2}), die erste Abbildungslinse (L _{I 1}) und die zweite Abbildungslinse (L _{I 2}) aufeinanderfolgend auf der optischen Achse angeordnet sind und daß ein aus der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse gebildetes Paar und die Musteruqelle relativ zueinander derart bewegbar sind, daß die Distanz zwischen der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse bei dieser Bewegung festbleibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz zwischen der zweiten Beleuchtungslinse (L _{L 2}) und der ersten Abbildungslinse (L _{I 1}) geringer als die Gesamtheit der Brennweiten der zweiten Beleuchtungslinse und der ersten Abbildungslinse ist, so daß die Musterquelle (11) und das zweite Beleuchtungslichtbild (i₂) innerhalb des bildraumseitigen Brennpunktes (F′ _{L 2}) der zweiten Beleuchtungslinse (L _{L 2}) und außerhalb des objektraumseitigen Brennpunktes (F _{I 1}) der ersten Abbildungslinse (L _{I 1}) liegen.