JP5128665B2 - 寄生負荷最小化光学素子モジュール - Google Patents
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Description
しかし、このような補償のための動作によっても、レンズ及びレンズシート間の摩擦接触に起因して、依然としてかなりの寄生力がレンズに作用してしまう。したがって、はめあい部品間における更なる補償のための動作は、はめあい部品の弾性変形や、結果的にはめあい部品内におけるプレストレスとしての寄生負荷につながってしまう。
以下において、本発明に係る光学結像装置101の好ましい実施形態について、図1〜5を参照して説明する。
下部レンズ接触面8.3及びサポート面9.5の間の接触に摩擦が無ければ、図6Bに破線9.10で示すように、(完全平面の)下部レンズ接触面8.3及びサポート面9.5が完全に接触すれば直ぐに、上述のような均衡状態となる。
長さLについての、一定の曲げモーメントMbは、
したがって、実質的にレンズ108の光軸が不所望に傾斜することは無い。
ただし、リーフスプリング素子109.27の材料の弾性率をEとする。したがって、接続位置における、放射方向(x軸方向)に対する各リンク部109.29及び109.30の角度α1及びα2は、それぞれ以下のように算出することができる。
更なる境界条件において、2つの角度α1及びα2は、同一である(すなわち、α1=α2)ことを要し、このとき、第1の長さ及び第2の長さが同一である(すなわち、a=b)であることは明らかである。
以下、図1〜10、及び図11Aを参照して説明した、本発明に従う光学素子モジュール207.1の第2の実施形態を示す。光学素子モジュール207.1は、その基本設計及び機能面において光学素子モジュール107.1に大部分が対応し、図1に示す光学結像装置101における光学素子モジュール107.1に代えて用いることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に100を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
2つのリーフスプリング素子109.16に代えて、脚109.15に対して1つのリーフスプリング素子209.16だけを設ける。
したがって、脚209.15における所定の幾何学的境界条件において、第2リーフスプリング素子209.16の大きさ及び/又は素材を変更することで、サポート面109.5に対する第2傾斜軸109.17の位置を調整することができる。更には、上述のような調整手段109.18を備えることもできる。
以下、図1〜10、及び図11Bを参照して説明した、本発明に従う光学素子モジュール307.1の第3実施形態を示す。光学素子モジュール307.1は、その基本設計及び機能面において光学素子モジュール107.1に大部分が対応し、図1に示す光学結像装置101における光学素子モジュール107.1に代えて用いることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に200を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
同一平面上のリーフスプリング素子109.16の代わりに、2つのリーフスプリング素子309.16を備える。これらの主拡張平面は、第2傾斜軸109.17を定める交差線上で交差し、サポートリング109.1(y軸)の接線方向に延在する。
以下、図1〜10、及び図11Cを参照して説明した、本発明に従う光学素子モジュール407.1の第4実施形態を示す。光学素子モジュール407.11は、その基本設計及び機能面において光学素子モジュール107.1に大部分が対応し、図1に示す光学結像装置101における光学素子モジュール107.1に代えて用いることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に300を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
以下において、本発明に係る光学結像装置507.1の第5実施形態について、図1〜10及び図12を参照して説明する。光学素子モジュール507.1はその基本設計及び機能の大部分が光学素子モジュール107.1に対応し、図1に示す光学結像装置101の光学素子モジュール107.1と置き換えることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に400を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
したがって、このような傾斜動作に対して比較的抵抗の少ない構成を実現することができる。
以下において、本発明に係る光学結像装置607.1の第6実施形態について、図1〜10及び図13を参照して説明する。光学素子モジュール607.1はその基本設計及び機能の大部分が光学素子モジュール107.1に対応し、図1に示す光学結像装置101の光学素子モジュール107.1と置き換えることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に500を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
しかし、参照面RPに対するリーフスプリング素子609.27の構成は、第1実施形態において詳述したリーフスプリング素子109.27の少なくとも一つと同一である。
したがって、ここでは、リーフスプリング素子109.27に関する上述の説明についてのみ参照する。また、クランプ面109.26及び上部レンズ接触面108.4の間の接触領域AC全体で、接触圧力PCが均一に分布する。
以下において、本発明に係る光学結像装置707.1の第7実施形態について、図1〜10及び図13〜15を参照して説明する。光学素子モジュール707.1はその基本設計及び機能の大部分が光学素子モジュール107.1及び607.1に対応し、図1に示す光学結像装置101の光学素子モジュール107.1と置き換えることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に600を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
以下において、本発明に係る光学結像装置807.1の第8実施形態について、図1〜10及び図16を参照して説明する。光学素子モジュール807.1はその基本設計及び機能の大部分が光学素子モジュール107.1に対応し、図1に示す光学結像装置101の光学素子モジュール107.1と置き換えることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に700を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
以下において、本発明に係る光学結像装置907.1の第9実施形態について、図1〜10及び図17を参照して説明する。光学素子モジュール907.1はその基本設計及び機能の大部分が光学素子モジュール107.1に対応し、図1に示す光学結像装置101の光学素子モジュール107.1と置き換えることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に800を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
以下において、本発明に係る光学結像装置1007.1の第10実施形態について、図1〜10及び図18を参照して説明する。光学素子モジュール1007.1はその基本設計及び機能の大部分が光学素子モジュール107.1に対応し、図1に示す光学結像装置101の光学素子モジュール107.1と置き換えることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に900を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
以下において、本発明に係る光学結像装置1107.1の第11実施形態について、図1〜10及び図18を参照して説明する。光学素子モジュール1107.1はその基本設計及び機能の大部分が光学素子モジュール107.1に対応し、図1に示す光学結像装置101の光学素子モジュール107.1と置き換えることができる。したがって、ここでは、主に上述の記載を参照し、光学素子モジュール107.1と異なる点について以下に詳述する。具体的には、同様の部分は、上述の参照符号に1000を加えた参照符号を付して示し、これらに関しては、特に明示が無ければ、第1実施形態において説明した内容を参照されたい。
Claims (27)
- 光学素子モジュールであって、
光学素子を有する光学素子ユニットと、
前記サポート構造体はサポート器具と、該サポート器具に接続された接触器具とを備え、
前記接触器具は、該接触器具の第1の接触面を介して保持力方向に前記光学素子ユニット上に保持力を作用し、前記第1接触面は前記光学素子ユニットの第2接触面に接触しており、
前記接触器具は、前記第1接触面及び前記サポート器具の間で運動力学的に直列配置される第1のリンク部及び第2のリンク部を備え、前記第1リンク部の第1端は前記第1接触面に隣接し、前記第1リンク部の第2端は、前記第2リンク部に隣接し、
前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、前記第1接触面において、前記保持力方向に伝わる接触力に応じた前記第1方向のたわみに耐えるように配置され、前記第1リンク部の前記たわみにおいては、少なくとも前記第1端の第1軌跡は、少なくとも前記第2リンク部の前記たわみによって生じる前記第1端の第2軌跡とは逆方向であり、
前記第1及び第2軌跡は、前記第1方向に沿う変位軌跡、前記第2方向に沿う変位軌跡、又は前記第1及び第2方向に対して横断方向に延在する軸についての回転軌跡であることを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、
前記第1リンク部及び第2リンク部は、前記保持力方向について横断方向である第2方向に延在し、
前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、前記保持力に応じて弾性変形し、
前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、参照面の両側に配置され、前記参照面は前記保持力を有し、且つ、前記第2方向に対して横断方向に延在していることを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、少なくとも1つの前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、弾性ヒンジ素子を有し、
前記弾性ヒンジ素子は、前記保持力に応じて弾性変形することを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、少なくとも1つの前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、リーフスプリング部を有し、
前記リーフスプリング部は、前記保持力に応じて弾性変形することを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項4に記載の光学素子モジュールであって、前記リーフスプリング部は、前記第1方向又は前記第2方向のうち少なくとも1つに沿って延在することを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、少なくとも1つのリーフスプリング素子により形成されることを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、
前記接触器具は、前記サポート器具に接続された接触素子及びマウント素子を備え、
前記第1接触面は前記接触素子の表面であり、
前記第1リンク部及び第2リンク部は、前記保持力方向について横断方向である第2方向に延在し、
前記第2方向に沿う前記接触素子は、参照面の両側に配置され、前記参照面は前記保持力を有し、且つ、前記第2方向に対して横断方向に延在し、
前記接触素子は第3方向に沿って延在し、前記第3方向は前記保持力方向及び前記第2方向に対して横断方向に延在し、
前記第1リンク部及び前記第2リンク部は2つのリーフスプリング素子によって形成され、
前記第3方向に沿う前記リーフスプリング素子は、前記接触素子の両側に配置されており、
前記リーフスプリング素子のそれぞれは、前記参照面の片側に位置する第一端において、前記接触素子に接続され、前記参照面の他端に位置する第2端において、前記マウント素子に接続されることを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、
前記第1リンク部及び第2リンク部は、前記保持力方向について横断方向である第2方向に延在し、
前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、前記生じた保持力に応じて、前記保持力方向及び前記第2方向によって定められる曲げ平面について横断方向に延在する曲げ軸についての曲げモーメントを生じ、
前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、前記第2方向に沿って、曲げモーメントがゼロの地点において、前記曲げモーメントが正の値から負の値に変化するように配置され、
前記ゼロ曲げモーメントの地点は、前記第2方向に沿い、前記参照面付近に位置するか、又は実質的に前記参照面内に位置することを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、
前記第1接触面は保持接触圧力を前記第2接触面に作用させ、
前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、前記保持接触圧力が前記第2接触面において略均等に分散するように、変形可能なことを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、前記接触器具はモノリシック構成素子であることを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、
前記接触器具は前記第1接触面の傾斜動作の傾斜軸を定めるように配置され、前記傾斜動作は、前記第1接触面に伝えられた、前記保持力方向の接触力によって生じ、
前記傾斜軸は、前記第1接触面付近に位置するか、又は、実質的に前記第1接触面内に位置することを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項11に記載の光学素子モジュールであって、
前記第1接触面は、前記第2接触面のための接触面と、前記傾斜軸について横断方向の、接触面の最大長さ寸法とを定め、
前記第1接触面及び前記傾斜軸の間の距離は少なくとも、前記接触面の最大長さ寸法の20%、前記接触面の最大長さ寸法の5%のいずれか未満であることを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項11に記載の光学素子モジュールであって、前記傾斜軸は、前記第1リンク部及び前記第2リンク部の少なくとも一つによって定められることを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項13に記載の光学素子モジュールであって、
前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、少なくとも1つのリーフスプリング素子により形成され、
前記少なくとも一つのリーフスプリング素子は、前記第2接触面のための接触面に、近接して、又は実質的に前記第2接触面のための接触面内に配置され、前記接触面は前記第1接触面によって定められることを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項11に記載の光学素子モジュールであって、
前記傾斜軸は第1接触面の第1傾斜動作の第1傾斜軸であり、
前記接触器具は前記第1接触面の第2傾斜動作の第2傾斜軸を定めるように配置され、前記傾斜動作は、前記第1接触面に伝えられた、前記第1方向の接触力によって生じ、
前記第2傾斜軸は、前記第1傾斜軸に対して横断方向に延在し、
前記第2傾斜軸は、前記第1接触面付近に位置するか、又は、実質的に前記第1接触面内に位置することを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項15に記載の光学素子モジュールであって、前記第1傾斜軸及び前記第2傾斜軸の少なくとも一つは、第1リンク部又は前記第2リンク部によって定められることを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項11に記載の光学素子モジュールであって、少なくとも1つの前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、前記傾斜軸を定める少なくとも一つの弾性ヒンジ素子を有することを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項11に記載の光学素子モジュールであって、少なくとも1つの前記第1リンク部及び前記第2リンク部は、前記傾斜軸を定める少なくとも一つのリーフスプリング素子を有することを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項11に記載の光学素子モジュールであって、前記傾斜軸は前記接触器具の少なくとも一つの弾性変形素子によって定められることを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項19に記載の光学素子モジュールであって、
前記接続部は2つのリーフスプリング素子を備え、
前記リーフスプリング素子のそれぞれは、リーフスプリング平面に延在し、前記リーフスプリング平面が交差線上で交差するように配置され、前記交差線は前記傾斜軸を定めることを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項19に記載の光学素子モジュールであって、
前記接触器具は3つの弾性変形ストラット素子を備え、
前記ストラット素子のそれぞれは、ストラット軸を有し、且つ前記ストラット軸が交差点において交差するように配置され、前記交差点は前記傾斜軸の点を定めることを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、前記接触器具はクランプ器具であって、該クランプ器具は、前記保持力として、クランプ力を前記光学素子ユニットに作用させることを特徴とする光学素子モジュール。
- 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、
前記接触器具はベアリング器具であって、前記生じた保持力としてベアリング力を前記光学素子ユニットに作用させ、
前記ベアリング力は、前記光学素子ユニットに作用する前記光学素子ユニット及びクランプ力に作用する重力のうち、少なくともいずれか一つに対抗することを特徴とする、光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、
前記サポート構造体は、前記接触器具をサポートするサポート器具を備え、
前記第1接触面は前記第2接触面の接触平面を定め、
前記第1リンク部及び第2リンク部は、前記保持力方向に延在し、
前記第1リンク部は前記接触面の一方の側に位置し、前記第2リンク部は前記接触面の他方の側に位置することを特徴とする光学素子モジュール。 - 請求項1に記載の光学素子モジュールであって、
前記光学素子ユニットは、光学機能部を有する光学素子を備え、
前記光学素子の第1部分は、前記光学機能部の外側に位置し、
前記光学素子の第2部分は、前記光学機能部及び応力逃がし溝を備える前記第1部分の間に位置し、 - 照射装置と、
マスクを受容するマスク器具と、
光学投影器具と、
基板を受容する基板器具と
を備え、
前記照射装置は、前記マスク上に形成されたパターンを照射するように構成され、
前記光学投影器具は、前記パターンの像を前記基板に投影するように構成され、
前記照射装置及び前記光学投影器具の少なくともいずれか一方は、請求項1に従う光学素子モジュールを備えることを特徴とする光学結像装置。 - 保持力によって光学素子ユニットを保持する方法であって、
前記光学素子ユニットを構成するステップであって、該光学素子ユニットに光学素子、サポート器具、及び第1接触面を介して、前記保持力を保持力方向に第2接触面に作用させる接触器具を備え、前記接触器具は、第1リンク部及び第2リンク部を備え、前記第1リンク部及び第2リンク部は、前記第1接触面及び前記サポート器具との間で運動力学的に直列配置され、前記第1リンク部の第一端は前記第1接触面に隣接配置され、前記第1リンク部の第2端は前記第2リンク部に隣接配置されることを特徴とするステップと
前記第1リンク部及び前記第2リンク部を、前記第1接触面に伝わった接触力に応じた前記第1方向のたわみに耐えるように配置するステップであって、前記第1リンク部の前記たわみにおいては、少なくとも前記第1端の第1軌跡は、前記第2リンク部の前記たわみによって生じる、前記保持力方向の前記第1端の第2軌跡とは反対であり、
前記第1及び第2軌跡は、前記第1方向に沿う変位軌跡、前記第2方向に沿う変位軌跡、又は前記第1及び第2方向に対して横断方向に延在する軸についての回転軌跡であるように構成するステップと、
前記保持力を作用させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
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