JP5168507B2 - Optical element holding mechanism, optical system barrel, and exposure apparatus - Google Patents

Optical element holding mechanism, optical system barrel, and exposure apparatus Download PDF

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本発明は、レンズやミラー等の光学素子を光学系鏡筒に保持する機構等に関する。特には、半導体デバイス露光装置等の精密光学機械において、光学素子の変形を抑制することのできる光学素子保持機構等に関する。また、そのような光学素子保持機構を有する露光装置に関する。   The present invention relates to a mechanism for holding an optical element such as a lens or a mirror in an optical system barrel. In particular, the present invention relates to an optical element holding mechanism that can suppress deformation of an optical element in a precision optical machine such as a semiconductor device exposure apparatus. The present invention also relates to an exposure apparatus having such an optical element holding mechanism.

EUV光(極端紫外光)露光装置を例に採って、背景技術を説明する。   The background art will be described by taking an EUV light (extreme ultraviolet light) exposure apparatus as an example.

図13は、EUV光露光装置の概略構成例を示す図である。   FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration example of an EUV light exposure apparatus.

図13に示す露光装置は、EUV源101と、このEUV源101から射出したEUV光(波長13.4nm)100を反射型マスク102に照射させる照明光学系103と、反射型マスク102上の回路パターンをウエハ104上に投影するEUV投影光学系105と、マスクステージ106及びウエハステージ107から構成されている。   The exposure apparatus shown in FIG. 13 includes an EUV source 101, an illumination optical system 103 that irradiates the reflective mask 102 with EUV light (wavelength 13.4 nm) 100 emitted from the EUV source 101, and a circuit on the reflective mask 102. It comprises an EUV projection optical system 105 that projects a pattern onto a wafer 104, a mask stage 106, and a wafer stage 107.

この露光装置においては、EUV源101から発したEUV光100が照明光学系103を経て反射型マスク102に照射される。反射型マスク102で反射したEUV光100は、投影光学系105に入射する。投影光学系105を通ったEUV光100は、ウエハ104上に到達し、反射型マスク102上のパターンがウエハ104上に縮小転写される。   In this exposure apparatus, the EUV light 100 emitted from the EUV source 101 is applied to the reflective mask 102 via the illumination optical system 103. The EUV light 100 reflected by the reflective mask 102 enters the projection optical system 105. The EUV light 100 that has passed through the projection optical system 105 reaches the wafer 104, and the pattern on the reflective mask 102 is reduced and transferred onto the wafer 104.

投影光学系105は、一例で6枚の多層膜反射鏡(図示されず)で構成されており、その縮小倍率は1/5である。投影光学系105は、ウエハ104上において、幅2mm・長さ30mmの輪帯状の露光視野を有する。各反射鏡は反射面形状が非球面であり、その表面にはEUV光の反射率を向上するためのMo/Si多層膜がコートされている。露光時において、反射型マスク102、ウエハ104は、それぞれステージ106、107上で走査される。ウエハ104の走査速度は、常に反射型マスク102の走査速度の1/5となるように同期している。その結果、光学系の視野よりも大きい領域に広がるパターンを転写することができる。   The projection optical system 105 is composed of, for example, six multilayer mirrors (not shown), and its reduction magnification is 1/5. The projection optical system 105 has a ring-shaped exposure field having a width of 2 mm and a length of 30 mm on the wafer 104. Each reflecting mirror has an aspheric reflecting surface, and the surface thereof is coated with a Mo / Si multilayer film for improving the reflectance of EUV light. At the time of exposure, the reflective mask 102 and the wafer 104 are scanned on the stages 106 and 107, respectively. The scanning speed of the wafer 104 is always synchronized so as to be 1/5 of the scanning speed of the reflective mask 102. As a result, a pattern extending over a region larger than the field of view of the optical system can be transferred.

次いで、図14を参照して、光学系鏡筒についてより詳細に説明する。   Next, the optical system barrel will be described in more detail with reference to FIG.

図14は、EUV光露光装置の光学系鏡筒の一例を示す構成図である。   FIG. 14 is a block diagram showing an example of an optical column of the EUV light exposure apparatus.

図14には、2枚の反射鏡(光学素子)111、112を保持する光学系鏡筒110が示されている。この鏡筒110は、鏡筒本体部110aとフランジ部110bを有する。なお、この鏡筒110はインバー製であり、熱変性が生じにくい。   FIG. 14 shows an optical system barrel 110 that holds two reflecting mirrors (optical elements) 111 and 112. The lens barrel 110 includes a lens barrel body 110a and a flange portion 110b. The lens barrel 110 is made of Invar and is not easily heat denatured.

反射鏡111は、鏡筒110のフランジ部110b上において、位置調整機構(ピエゾモータ等)115を介して保持機構116で保持されている。位置調整機構115は、組み立て時あるいはその後において反射鏡の位置を調整するための機構である。一方、反射鏡112は、鏡筒110のフランジ部110b下において、保持機構117で保持されている。2枚の反射鏡111、112には、それぞれ穴111a、112aが開けられている。図の上部のマスク(物体、図示されず)から発した光100は、上の反射鏡111の穴111aを通って下の反射鏡112の上面に達し、ここで反射した光100が反射鏡111の下面に向かう。この光100は、さらに反射鏡111の下面で反射して下方に向かい、反射鏡112の穴112aを通ってウエハ(像面、図示されず)に到達する。   The reflecting mirror 111 is held by a holding mechanism 116 via a position adjusting mechanism (piezo motor or the like) 115 on the flange portion 110 b of the lens barrel 110. The position adjusting mechanism 115 is a mechanism for adjusting the position of the reflecting mirror at the time of assembly or after that. On the other hand, the reflecting mirror 112 is held by the holding mechanism 117 under the flange portion 110 b of the lens barrel 110. The two reflecting mirrors 111 and 112 have holes 111a and 112a, respectively. The light 100 emitted from the upper mask (object, not shown) in the figure passes through the hole 111 a of the upper reflecting mirror 111 and reaches the upper surface of the lower reflecting mirror 112, and the reflected light 100 is reflected by the reflecting mirror 111. Head to the bottom of the. The light 100 is further reflected by the lower surface of the reflecting mirror 111, travels downward, and reaches the wafer (image plane, not shown) through the hole 112a of the reflecting mirror 112.

EUV光学系においては、前述の通り反射鏡(光学素子)表面にMo/Si多層膜がコートされている。EUV光学系の開口数は0.3であり、波面収差は1nmRMS以下が求められる。このような小さな波面収差を実現するためには、反射鏡として高精度な形状を有する非球面ミラーを用い、高精度なミラー組み立て・調整を行う必要がある。   In the EUV optical system, the Mo / Si multilayer film is coated on the surface of the reflecting mirror (optical element) as described above. The numerical aperture of the EUV optical system is 0.3, and the wavefront aberration is required to be 1 nm RMS or less. In order to realize such a small wavefront aberration, it is necessary to use an aspherical mirror having a highly accurate shape as a reflecting mirror and to assemble and adjust the mirror with high accuracy.

図14を用いて説明したように、光学素子は保持機構116、117で鏡筒110に保持される。この種の保持機構は、高精度なミラーを変形させないで保持する機能と、光学素子の位置が変わらないようにする機能を兼ね備えていることが好ましい。
ここで、光学素子を変形させないようにする機能としては、光学素子が熱膨張した際に保持機構も変形して、光学素子の歪み(不均一変形)を抑制するような機能が考えられる。一方、光学素子の位置が変わらないようにする機能としては、光学素子を全方向で拘束することが考えられる。さらに、鏡筒が加振された場合に、すべり等で位置ずれが生じないようにすることも必要である。
As described with reference to FIG. 14, the optical element is held on the lens barrel 110 by the holding mechanisms 116 and 117. This type of holding mechanism preferably has a function of holding a highly accurate mirror without being deformed and a function of keeping the position of the optical element unchanged.
Here, as a function of preventing the optical element from being deformed, a function of suppressing the distortion (nonuniform deformation) of the optical element by deforming the holding mechanism when the optical element is thermally expanded is considered. On the other hand, as a function of preventing the position of the optical element from changing, it is conceivable to restrain the optical element in all directions. Furthermore, it is also necessary to prevent displacement due to slipping or the like when the lens barrel is vibrated.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光学素子の変形や位置変化を抑制することのできる、あるいは、光学素子を積極的に変形させてより良い光学性能を得ることのできる光学素子保持機構等を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and can suppress deformation and position change of the optical element, or can positively deform the optical element to obtain better optical performance. An object of the present invention is to provide an optical element holding mechanism that can be used.

請求項1に記載の光学素子保持機構は、光学素子を光学系鏡筒に保持する機構であって、前記光学素子の端部を保持する保持部材と、該保持部材を、前記光学素子の径方向、周方向及び傾き方向には柔軟に支え、重力方向には高剛性で支える第1の弾性支持部材と、前記保持部材を、前記径方向及び重力方向には柔軟に支え、前記周方向には高剛性で支える第2の弾性支持部材と、を備えることを特徴とする。
The optical element holding mechanism according to claim 1 is a mechanism for holding an optical element in an optical system barrel, and holding a holding member that holds an end of the optical element, and a diameter of the optical element. Direction, circumferential direction, and tilt direction are supported flexibly, and the first elastic support member is supported with high rigidity in the gravity direction, and the holding member is flexibly supported in the radial direction and gravity direction, and the circumferential direction is And a second elastic support member supported with high rigidity .

この光学素子保持機構によれば、第1の弾性支持部材の重力方向以外の剛性が柔軟であるので、保持機構と光学素子とを結合する際に生じる歪(双方の当接面の平坦性に起因する歪)を、弾性支持部材の変形で吸収することができる。そのため、結合時の光学素子の変形を抑制できる。さらに、温度変化により光学素子の端部が径方向に移動した場合にも、光学素子保持機構により光学素子の変形を抑えることができる。   According to this optical element holding mechanism, since the rigidity of the first elastic support member in the direction other than the gravitational direction is flexible, the strain generated when the holding mechanism and the optical element are coupled (the flatness of both contact surfaces is reduced). The resulting strain) can be absorbed by deformation of the elastic support member. Therefore, deformation of the optical element at the time of coupling can be suppressed. Furthermore, even when the end of the optical element moves in the radial direction due to a temperature change, the optical element holding mechanism can suppress deformation of the optical element.

請求項2に記載の光学素子保持機構においては、第1の弾性支持部材及び/又は第2の弾性支持部材が、前記高剛性で支える方向に直列に配列され、前記柔軟な方向にそれぞれ曲がり易い2組の板バネからなるものとすることができる。   In the optical element holding mechanism according to claim 2, the first elastic support member and / or the second elastic support member are arranged in series in the direction of supporting with high rigidity, and each of them is easily bent in the flexible direction. It can consist of two sets of leaf springs.

この場合、弾性支持部材の支え力を簡単に実現することができる。   In this case, the supporting force of the elastic support member can be easily realized.

請求項3に記載の光学素子保持機構においては、前記2組の板バネが、1個のブロックの中に直交するように作り込まれている2次元板バネであるものとすることができる。   In the optical element holding mechanism according to a third aspect, the two sets of leaf springs may be two-dimensional leaf springs built so as to be orthogonal to one block.

この場合、前述と同様に、1個のブロック中の小さいスペース内で2組の板バネ機能を実現することができる。   In this case, as described above, two sets of leaf spring functions can be realized in a small space in one block.

請求項4に記載の光学素子保持機構においては、前記弾性支持部材の2組の板バネのセンターと、前記保持部材及び前記光学素子の端部の保持用突起のセンターとが一致していることが好ましい。   5. The optical element holding mechanism according to claim 4, wherein the centers of the two sets of leaf springs of the elastic support member coincide with the centers of the holding protrusions at the ends of the holding member and the optical element. Is preferred.

光学素子には、単なる押し引き力が加わる以外にも、モーメント力が作用する。これらの外力は、光学素子の形状に悪影響を及ぼす可能性がある。本発明のこの態様では、板バネと保持用突起のセンターとを一致させることで、保持用突起部分に無理な力が発生しないため、光学素子の変形を小さく抑えることができる。   A moment force acts on the optical element in addition to a simple pulling force. These external forces may adversely affect the shape of the optical element. In this aspect of the present invention, by aligning the leaf spring and the center of the holding projection, no excessive force is generated in the holding projection portion, so that the deformation of the optical element can be suppressed to a small level.

請求項5に記載の光学素子保持機構においては、前記保持部材、前記第1の弾性支持部材及び前記第2の弾性支持部材のセットが、前記光学素子側周に3組以上分散配置されているものとすることができる。   In the optical element holding mechanism according to claim 5, three or more sets of the holding member, the first elastic support member, and the second elastic support member are dispersedly arranged on the side periphery of the optical element. Can be.

この場合、光学素子の拘束力を全水平方向に対して得ることができる。   In this case, the binding force of the optical element can be obtained in all horizontal directions.

請求項6に記載の光学系鏡筒は、光学素子の保持機構と、該光学素子の位置調整機構及び/又は光学素子の形状調整機構と、を具備する光学系鏡筒であって、前記光学素子の保持機構が前述の光学素子保持機構であることを特徴とする。   The optical system barrel according to claim 6 is an optical system barrel including an optical element holding mechanism, a position adjusting mechanism of the optical element and / or a shape adjusting mechanism of the optical element, The element holding mechanism is the optical element holding mechanism described above.

請求項7に記載の光学系鏡筒は、前記形状調整機構が、前記保持機構を介して光学素子にモーメントをかけて前記光学素子の形状誤差を補正することを特徴とする。   The optical system barrel according to claim 7 is characterized in that the shape adjusting mechanism applies a moment to the optical element via the holding mechanism to correct a shape error of the optical element.

形状調整機構により光学素子の形状誤差を補正することで、所望の波面収差及び解像力が得やすくなる。   By correcting the shape error of the optical element by the shape adjustment mechanism, desired wavefront aberration and resolution can be easily obtained.

請求項8に記載の光学系鏡筒においては、前記形状調整機構が、前記保持機構に水平方向の変位を加えるアクチュエータを有することができる。   In the optical system barrel according to an eighth aspect, the shape adjusting mechanism may include an actuator that applies a horizontal displacement to the holding mechanism.

この場合、アクチュエータで保持機構に変位を加えて光学素子を変形させることができる。光学素子が変形すると、波面収差が変化するので、この変化を参照しながら光学素子の形状を調整することで、所望の波面収差を得ることができる。   In this case, the optical element can be deformed by applying displacement to the holding mechanism with the actuator. When the optical element is deformed, the wavefront aberration changes. Therefore, the desired wavefront aberration can be obtained by adjusting the shape of the optical element while referring to this change.

請求項9に記載の光学系鏡筒は、前記位置調整機構が、アクチュエータと、 該アクチュエータの動きを縮小して前記光学素子保持機構に伝える駆動量縮小機構と、を有することを特徴とする。   The optical system barrel according to claim 9 is characterized in that the position adjustment mechanism includes an actuator and a drive amount reduction mechanism that reduces the movement of the actuator and transmits the reduced movement to the optical element holding mechanism.

このような光学系鏡筒は、駆動量縮小機構で光学素子の微調整を行うことができるので、例えば要求位置精度が1μm程度の小さい場合に好適である。   Such an optical system barrel is suitable when the required position accuracy is as small as about 1 μm because the optical element can be finely adjusted by the drive amount reduction mechanism.

請求項10に記載の露光装置は、エネルギ線を感応基板に選択的に照射してパターン形成する露光装置であって、 該エネルギ線の光学系を搭載する前述の光学系鏡筒を具備することを特徴とする。   The exposure apparatus according to claim 10 is an exposure apparatus that selectively irradiates a sensitive substrate with an energy beam to form a pattern, and includes the above-described optical system barrel on which the optical system of the energy beam is mounted. It is characterized by.

なお、前記エネルギ線の種類は、EUV光に限られるものではなく、紫外光、電子線、イオンビーム等であってもよい。また、露光の方式も特に限定されず、縮小投影露光や等倍近接転写であってよい。   The type of the energy beam is not limited to EUV light, but may be ultraviolet light, electron beam, ion beam, or the like. Further, the exposure method is not particularly limited, and may be reduced projection exposure or equal magnification proximity transfer.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光学素子の変形を抑制することのできる等の効果がある。 As apparent from the above description, according to the present invention, there is an effect that deformation of the optical element can be suppressed.

図1(A)は本発明の第1実施例に係る光学系鏡筒内のミラー保持機構を示す平面図であり、図1(B)は同保持機構の接着部材の拡大図である。FIG. 1A is a plan view showing a mirror holding mechanism in the optical system barrel according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view of an adhesive member of the holding mechanism. 図2(A)は同ミラー保持機構を示す側面断面図であり、図2(B)は同機構の鍔状部材の平面図である。FIG. 2A is a side sectional view showing the mirror holding mechanism, and FIG. 2B is a plan view of a bowl-shaped member of the mechanism. 本発明の第2実施例に係る露光装置の光学系鏡筒を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the optical system barrel of the exposure apparatus which concerns on 2nd Example of this invention. 同鏡筒内のミラー及びその保持機構を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing a mirror in the barrel and its holding mechanism. 同保持機構の保持部材の詳細な構成を示す正面図である。It is a front view which shows the detailed structure of the holding member of the holding mechanism. 図6(A)は図5のX−X線に沿う断面図であり、図6(B)は外挟持部材の自由状態を示す説明図であり、図6(C)は外挟持部材の調整後の状態を示す説明図である。6A is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 5, FIG. 6B is an explanatory view showing a free state of the outer clamping member, and FIG. 6C is an adjustment of the outer clamping member. It is explanatory drawing which shows a back state. 図5のY−Y線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the YY line | wire of FIG. 図7のZ−Z線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the ZZ line | wire of FIG. 図3及び図4に示す保持機構の弾性支持部材(2次元板バネ)の詳細な構造を示す図である。(A)は正面図であり、(B)は側面図であり、(C)は上面図であり、(D)は下面図である。It is a figure which shows the detailed structure of the elastic support member (two-dimensional leaf | plate spring) of the holding mechanism shown in FIG.3 and FIG.4. (A) is a front view, (B) is a side view, (C) is a top view, and (D) is a bottom view. 図10(A)は本実施の形態における位置調整機構(81、82)の駆動量縮小機構の一例を主に示す平面図であり、図10(B)は位置調整機構(80)の一例を主に示す構成図である。FIG. 10A is a plan view mainly showing an example of the drive amount reduction mechanism of the position adjustment mechanism (81 82) in the present embodiment, and FIG. 10B is an example of the position adjustment mechanism (80). It is a block diagram mainly shown. 2次元板バネとリング間に2次元アクチュエータ(形状調整機構)が設けられた例を示す図である。It is a figure which shows the example in which the two-dimensional actuator (shape adjustment mechanism) was provided between the two-dimensional leaf | plate spring and the ring. 図12(A)は本発明に係る光学系鏡筒の固定機構の例を示す平面図であり、図12(B)は同固定機構の側面図である。FIG. 12A is a plan view showing an example of the fixing mechanism of the optical barrel according to the present invention, and FIG. 12B is a side view of the fixing mechanism. EUV光露光装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic structural example of an EUV light exposure apparatus. EUV光露光装置の光学系鏡筒の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the optical system barrel of an EUV light exposure apparatus.

以下、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明における上下左右とは、特に断らない限り、各図における上下左右方向を指すものとする。
[第1実施例]
図1(A)は本発明の第1実施例に係る光学系鏡筒内のミラー保持機構を示す平面図であり、図1(B)は同保持機構の接着部材の拡大図である。
Hereinafter, it demonstrates, referring drawings. In the following description, “up, down, left, and right” refers to the up, down, left, and right directions in each drawing unless otherwise specified.
[First embodiment]
FIG. 1A is a plan view showing a mirror holding mechanism in the optical system barrel according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view of an adhesive member of the holding mechanism.

図2(A)は同ミラー保持機構を示す側面断面図であり、図2(B)は同機構の鍔状部材の平面図である。   FIG. 2A is a side sectional view showing the mirror holding mechanism, and FIG. 2B is a plan view of a bowl-shaped member of the mechanism.

これらの図に示す板状のミラー1(光学素子)は、光学系鏡筒内に配置されている。このミラー1は、図1に示すように、3組の保持部材セット10で保持されている。これら保持部材セット10は、ミラー1の側周面に120°振り分けられて分散配置されている。同ミラー1は、図2(A)に示すように、これら3組の保持部材セット10、リング3及び鍔状部材5によって、光学系鏡筒内に保持されている。   A plate-like mirror 1 (optical element) shown in these drawings is arranged in an optical system barrel. The mirror 1 is held by three holding member sets 10 as shown in FIG. These holding member sets 10 are distributed and arranged on the side peripheral surface of the mirror 1 by 120 °. As shown in FIG. 2A, the mirror 1 is held in the optical system barrel by the three holding member sets 10, the ring 3, and the bowl-like member 5.

まず、保持部材セット10について説明する。   First, the holding member set 10 will be described.

図1に示すように、保持部材セット10は、連結部材18を備えている。この連結部材18は、前述のリング3(図2(A)参照)への連結用の部材である。連結部材18の内側(ミラー1側周面を向いた側)には、中央の接着部材16と、この接着部材16からミラー1の周方向の双方向にそれぞれ延びる2枚の板バネ11とが設けられている。   As shown in FIG. 1, the holding member set 10 includes a connecting member 18. The connecting member 18 is a member for connecting to the ring 3 (see FIG. 2A). On the inner side of the connecting member 18 (the side facing the mirror 1 side peripheral surface), there are a central adhesive member 16 and two leaf springs 11 extending from the adhesive member 16 in both directions in the circumferential direction of the mirror 1. Is provided.

接着部材16のミラー1側周面と対向する面(表面)には、縦及び横に延びる格子状の溝14が形成されている(図1(B)参照)。この格子状の溝14により、接着部材16表面は複数に分割されている。この接着部材16表面は、接着剤17でミラー1側周面に接着されている(図1及び図2(A)では、接着剤17は誇張して分厚く図示されている)。接着部材16表面を複数に分割することで、接着剤17の固化時の収縮が抑制され、ミラー1の変形が抑制される。接着剤17としては、ミラー1の光学性能や光学系鏡筒の周辺機器等に悪影響を及ぼさない材料(例えばエポキシ系接着剤等)を用いる。特に、アウトガスの少ない接着剤を使用すると、ガスがミラー1に付着する等の悪影響を回避できる。   A lattice-like groove 14 extending in the vertical and horizontal directions is formed on the surface (front surface) of the adhesive member 16 facing the peripheral surface on the mirror 1 side (see FIG. 1B). Due to the lattice-like grooves 14, the surface of the adhesive member 16 is divided into a plurality of parts. The surface of the adhesive member 16 is bonded to the peripheral surface of the mirror 1 with an adhesive 17 (in FIGS. 1 and 2A, the adhesive 17 is exaggerated and thickened). By dividing the surface of the adhesive member 16 into a plurality of parts, shrinkage when the adhesive 17 is solidified is suppressed, and deformation of the mirror 1 is suppressed. As the adhesive 17, a material that does not adversely affect the optical performance of the mirror 1, peripheral devices of the optical system barrel, and the like (for example, epoxy adhesive) is used. In particular, when an adhesive with less outgas is used, adverse effects such as adhesion of gas to the mirror 1 can be avoided.

接着部材16の両側の各板バネ11は、2枚のバネ片12が剛体片13を挟んで直列に接続されてなる。剛体片13の長さは、2枚のバネ片12の長さの合計の2倍以上となっている。バネ片12は、長くて薄いほど剛性が小さくなるが、過度に薄い場合は加工時や組立時に塑性変形を起こす可能性があるため、最小限の剛性が確保されるような性状とする。また、板バネの座屈を防止するためにも、バネ片12の長さを短くする意味がある。   Each leaf spring 11 on both sides of the adhesive member 16 is formed by connecting two spring pieces 12 in series with a rigid piece 13 interposed therebetween. The length of the rigid piece 13 is at least twice the total length of the two spring pieces 12. The longer and thinner the spring piece 12, the smaller the rigidity. However, if the spring piece 12 is excessively thin, plastic deformation may occur at the time of processing or assembly, so that the minimum rigidity is ensured. Moreover, it is meaningful to shorten the length of the spring piece 12 in order to prevent buckling of the leaf spring.

実際には、ミラー1の剛性(これは概ねミラー1のサイズで決まる)や要求形状精度に応じて決めるものとする。一例で数値を述べると、バネ片の厚さは0.1〜1mmの範囲、長さは1mm〜10mmの範囲で選択することができる。さらに、剛体片13の長さは、2枚のバネ片12の長さの合計の2倍以上とするのが好ましい。例えば、ミラー1の直径が200mm、厚さが30mmの場合は、バネ片12の厚さを0.5mm、長さを3mm程度とし、剛体片13の長さを15mmとする。所見によれば、このような板バネを用いた場合にミラーの変形を1nm以下に抑えることができた。   Actually, it is determined according to the rigidity of the mirror 1 (which is generally determined by the size of the mirror 1) and the required shape accuracy. As an example, the value of the spring piece can be selected in the range of 0.1 to 1 mm, and the length can be selected in the range of 1 mm to 10 mm. Furthermore, it is preferable that the length of the rigid piece 13 is at least twice the total length of the two spring pieces 12. For example, when the diameter of the mirror 1 is 200 mm and the thickness is 30 mm, the thickness of the spring piece 12 is about 0.5 mm, the length is about 3 mm, and the length of the rigid piece 13 is 15 mm. According to the observation, when such a leaf spring was used, the deformation of the mirror could be suppressed to 1 nm or less.

次に、リング3及び鍔状部材5について説明する。   Next, the ring 3 and the bowl-shaped member 5 will be described.

図2(A)に示すように、リング3は、ミラー1と光学系鏡筒フランジ2との間に介在している。このリング3の下端面に、各保持部材セット10の連結部材18が固定されている。リング3と光学系鏡筒フランジ2とは、鍔状部材5で繋がれている。この鍔状部材5は、リング3に外嵌する外嵌部5aと、この外嵌部5a端部から外側に張り出した鍔部5bとが一体形成されてなる。外嵌部5aとリング3、及び、鍔部5bと光学系鏡筒フランジ2は、それぞれネジ(図示されず)で結合されている。   As shown in FIG. 2A, the ring 3 is interposed between the mirror 1 and the optical system lens barrel flange 2. The connecting member 18 of each holding member set 10 is fixed to the lower end surface of the ring 3. The ring 3 and the optical system barrel flange 2 are connected by a hook-shaped member 5. The flange-shaped member 5 is formed by integrally forming an outer fitting portion 5a that is fitted on the ring 3 and a flange portion 5b that projects outward from the end of the outer fitting portion 5a. The outer fitting portion 5a and the ring 3, and the flange portion 5b and the optical system lens barrel flange 2 are coupled by screws (not shown).

鍔状部材5の厚さは、リング3の厚さの1/10以下となっている。図2(B)に示すように、鍔部5bにはスリット5cが切り込まれている。このような鍔状部材5を介在させることにより、リング3の変形は、厚さの薄い低剛性の鍔状部材5に偏って生じる。そのため、リング3全体の変形が小さくなり、ミラー1の変形も小さく抑えることができる。必ずしもスリット5cを設ける必要はないが、本実施例では鍔状部材5にスリット5cを形成したことで剛性がより小さくなっており、リング3の変形はより鍔状部材5に偏って生じる。   The thickness of the bowl-shaped member 5 is 1/10 or less of the thickness of the ring 3. As shown in FIG. 2B, a slit 5c is cut in the flange portion 5b. By interposing such a hook-shaped member 5, the deformation of the ring 3 occurs in a biased manner toward the thin low-rigid hook-shaped member 5. Therefore, the deformation of the entire ring 3 is reduced, and the deformation of the mirror 1 can be suppressed to a small level. Although it is not always necessary to provide the slit 5 c, in this embodiment, the rigidity is further reduced by forming the slit 5 c in the hook-shaped member 5, and the deformation of the ring 3 is more biased toward the hook-shaped member 5.

なお、図2(A)に示すように、鍔状部材5と光学系鏡筒フランジ2間には、ワッシャー等のスペーサ7を介装することもできる。この場合は、スペーサ7分のスペース(隙間)を確保することができるので、光学系鏡筒フランジ2と鍔状部材5とが保持部分以外で接触するのを防止できる。あるいは、スペーサとして平坦なワッシャーを用いる場合は、取り付け時の鍔状部材5の鍔部5bの変形を抑制することもできる。   As shown in FIG. 2A, a spacer 7 such as a washer can be interposed between the flange-shaped member 5 and the optical system barrel flange 2. In this case, since the space (gap) for the spacer 7 can be secured, it is possible to prevent the optical system lens barrel flange 2 and the flange-like member 5 from contacting each other than the holding portion. Or when using a flat washer as a spacer, a deformation | transformation of the collar part 5b of the collar-shaped member 5 at the time of attachment can also be suppressed.

このような保持機構によれば、ミラー1側面と光学系鏡筒フランジ2との接触部において、板バネ11がミラー1側面の垂直方向(ミラー1の径方向)に容易に変形する。そのため、ミラー1自身は上下・左右・前後に関して拘束されている一方で、ミラー1が熱膨張等により変形した場合にも、板バネ11が逃げてミラー1の不均一な局所変形を小さく抑えることができる。
[第2実施例]
図3は、本発明の第2実施例に係る露光装置の光学系鏡筒を示す側面断面図である。
According to such a holding mechanism, the leaf spring 11 is easily deformed in the vertical direction of the side surface of the mirror 1 (the radial direction of the mirror 1) at the contact portion between the side surface of the mirror 1 and the optical system barrel flange 2. For this reason, the mirror 1 itself is restrained in the vertical, horizontal, and front-rear directions, but even when the mirror 1 is deformed due to thermal expansion or the like, the leaf spring 11 escapes to suppress uneven local deformation of the mirror 1 to a small extent. Can do.
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a side sectional view showing the optical system barrel of the exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図4は、同鏡筒内のミラー及びその保持機構を示す平面断面図である。   FIG. 4 is a plan sectional view showing a mirror in the lens barrel and a holding mechanism thereof.

図5は、同保持機構の保持部材の詳細な構成を示す正面図である。   FIG. 5 is a front view showing a detailed configuration of a holding member of the holding mechanism.

図6(A)は図5のX−X線に沿う断面図であり、図6(B)は外挟持部材の自由状態を示す説明図であり、図6(C)は外挟持部材の調整後の状態を示す説明図である。   6A is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 5, FIG. 6B is an explanatory view showing a free state of the outer clamping member, and FIG. 6C is an adjustment of the outer clamping member. It is explanatory drawing which shows a back state.

図7は、図5のY−Y線に沿う断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line YY of FIG.

図8は、図7のZ−Z線に沿う断面図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG.

図9は、図3及び図4に示す保持機構の弾性支持部材(2次元板バネ)の詳細な構造を示す図である。(A)は正面図であり、(B)は側面図であり、(C)は上面図であり、(D)は下面図である。   FIG. 9 is a diagram showing a detailed structure of the elastic support member (two-dimensional leaf spring) of the holding mechanism shown in FIGS. 3 and 4. (A) is a front view, (B) is a side view, (C) is a top view, and (D) is a bottom view.

図3、図4等には、板状のミラー201(光学素子)の端部(保持突起)201Aが示されている。ミラー201の保持突起201Aは、ミラー側周面に互いに離れて3ヶ所に一体に形成されている。各保持突起201Aは、本実施例では保持部材20に挟まれた状態で保持されている。   3 and 4 show an end portion (holding protrusion) 201A of a plate-like mirror 201 (optical element). The holding projections 201A of the mirror 201 are integrally formed at three locations apart from each other on the mirror side peripheral surface. Each holding projection 201A is held in a state of being sandwiched between holding members 20 in this embodiment.

以下、主に図5〜図8を参照して、保持部材20の詳細な構成について説明する。   Hereinafter, the detailed configuration of the holding member 20 will be described mainly with reference to FIGS.

図6にわかり易く示すように、保持部材20は、ミラー201の保持突起201Aを上下に挟み込む上下挟持部材21を備えている。この上下挟持部材21は、ミラー保持突起201Aの上面に当接する上押え部材22と、ミラー保持突起201Aの外周端及び下面に当接する下押え部材23とを有する。上押え部材22と下押え部材23は、図5に示すネジS1で結合されている。なお、これら上下押え部材22、23は、一体に形成することもできる。   As clearly shown in FIG. 6, the holding member 20 includes an upper and lower holding member 21 that holds the holding protrusion 201 </ b> A of the mirror 201 up and down. The upper and lower clamping member 21 includes an upper pressing member 22 that contacts the upper surface of the mirror holding projection 201A, and a lower pressing member 23 that contacts the outer peripheral end and the lower surface of the mirror holding projection 201A. The upper presser member 22 and the lower presser member 23 are coupled by a screw S1 shown in FIG. The upper and lower pressing members 22 and 23 can be integrally formed.

上押え部材22は、図8に最も良く示すように、ミラー保持突起201Aの上面に当接する中央部25と、この中央部25を挟んで両側の端部27とを備えている。中央部25と両端部27とは、ワイヤーカット加工で形成された板バネ28で一体に繋がっている。この板バネ28により、中央部25は端部27に対して上下に変位できる。   As shown best in FIG. 8, the upper pressing member 22 includes a central portion 25 that contacts the upper surface of the mirror holding projection 201 </ b> A, and end portions 27 on both sides of the central portion 25. The central portion 25 and both end portions 27 are integrally connected by a leaf spring 28 formed by wire cutting. The center portion 25 can be displaced up and down with respect to the end portion 27 by the leaf spring 28.

下押え部材23は、図6、図7に最も良く示すように、ミラー保持突起201Aの外周端側に位置する側板部31と、ミラー保持突起201Aの下面側に位置する下端部33とを有する略断面L字状(図6参照)の部材である。下押え部材23の側板部31は略平板状であり、内面に凹部31aが形成されている。この凹部31aには、ミラー保持突起201Aの外周端部が係合する。下押え部材23の下端部33は、中央上側に凸部33a(図8参照)が形成されている。この凸部33aは、ミラー保持突起201Aの下面側に当接する。   As best shown in FIGS. 6 and 7, the lower presser member 23 has a side plate portion 31 located on the outer peripheral end side of the mirror holding projection 201A and a lower end portion 33 located on the lower surface side of the mirror holding projection 201A. It is a member having a substantially L-shaped cross section (see FIG. 6). The side plate portion 31 of the lower presser member 23 has a substantially flat plate shape, and a recess 31a is formed on the inner surface. The outer peripheral end of the mirror holding projection 201A is engaged with the recess 31a. As for the lower end part 33 of the lower pressing member 23, the convex part 33a (refer FIG. 8) is formed in the center upper side. The convex portion 33a contacts the lower surface side of the mirror holding projection 201A.

図6、図8にわかり易く示すように、上押え部材22の中央部25、及び、下押え部材23の下端部33には、それぞれ上ネジ軸36、下ネジ軸37が挿通されている。これら上下ネジ軸36、37は、ミラー保持突起201Aを介して互いに平行に位置している。これらのネジ軸36、37については後述する。   As clearly shown in FIGS. 6 and 8, an upper screw shaft 36 and a lower screw shaft 37 are inserted into the center portion 25 of the upper pressing member 22 and the lower end portion 33 of the lower pressing member 23, respectively. These upper and lower screw shafts 36 and 37 are positioned in parallel to each other via the mirror holding projection 201A. These screw shafts 36 and 37 will be described later.

図8に示すように、ミラー保持突起201Aの左端側において、上押え部材22の端部27と下押え部材23の下端部33間には、バネ付きブロック(左挟持部材)41が配置されている。バネ付きブロック41と下押え部材23の側板部31は、図5に示すネジS2で結合されている。このバネ付きブロック41は、ブロック本体42と当接部43を有する。当接部43には、ミラー保持突起201Aの側面に当たる当接面43aが形成されている。当接部43を挟んで上下において、ブロック本体42には、上下ネジ軸36、37の左端部が捩じ込まれている。   As shown in FIG. 8, on the left end side of the mirror holding projection 201 </ b> A, a spring-equipped block (left clamping member) 41 is disposed between the end portion 27 of the upper pressing member 22 and the lower end portion 33 of the lower pressing member 23. Yes. The spring-loaded block 41 and the side plate portion 31 of the lower pressing member 23 are coupled by a screw S2 shown in FIG. This spring-loaded block 41 has a block main body 42 and a contact portion 43. The contact portion 43 is formed with a contact surface 43a that contacts the side surface of the mirror holding projection 201A. The left end portions of the upper and lower screw shafts 36 and 37 are screwed into the block main body 42 at the upper and lower sides with the contact portion 43 interposed therebetween.

ブロック本体42には、水平方向(光学素子1の径方向)変形用の板バネ(水平板バネ)45が形成されている。この水平板バネ45は、図7にわかり易く示すように、ブロック本体42の厚みが薄くなるよう、両側面から幅中心に向けて上下方向に沿う溝が彫り込まれることで、ブロック本体42の一部(薄肉部)として形成されている。この水平板バネ45は、同一面内で互いに平行に2ヶ所に形成されている。この水平板バネ45により、ブロック本体42は図7の矢印α方向に傾斜(回転)可能である。   The block main body 42 is formed with a plate spring (horizontal plate spring) 45 for deformation in the horizontal direction (the radial direction of the optical element 1). As shown in FIG. 7, the horizontal leaf spring 45 is a part of the block main body 42 by engraving a groove along the vertical direction from both side surfaces toward the width center so that the thickness of the block main body 42 is reduced. It is formed as (thin wall part). The horizontal leaf springs 45 are formed at two locations in parallel with each other in the same plane. The horizontal plate spring 45 can incline (rotate) the block body 42 in the direction of the arrow α in FIG.

図8に示すように、バネ付きブロック41の当接部43は、ブロック本体42の右側に上下方向傾斜用の板バネ(上下板バネ)47で繋がれている。この上下板バネ47は、ワイヤーカット加工によりブロック本体42に切り込み形成されている。当接部43の当接面43aは、ブロック本体42の端面よりも右側(ミラー保持突起201A側)突出している。この上下板バネ47により、当接部43がブロック本体42に対して上下に傾く方向(図8の矢印β方向)に傾斜可能である。すなわち、上下板バネ47全体で、当接部43の当接面43aが傾斜可能になっている。   As shown in FIG. 8, the abutting portion 43 of the block 41 with the spring is connected to the right side of the block main body 42 by a plate spring (upper and lower plate spring) 47 for tilting in the vertical direction. The upper and lower leaf springs 47 are cut and formed in the block body 42 by wire cutting. The contact surface 43 a of the contact portion 43 protrudes to the right side (mirror holding protrusion 201 </ b> A side) from the end surface of the block main body 42. The upper and lower leaf springs 47 can incline the abutting portion 43 in the direction in which the contact portion 43 inclines up and down with respect to the block body 42 (in the direction of arrow β in FIG. 8). In other words, the contact surface 43a of the contact portion 43 can be tilted by the entire upper and lower leaf springs 47.

図8に示すように、ミラー保持突起201Aの右端側において、上押え部材22の端部27と下押え部材23の下端部33間には、右挟持部材51及び撓み板53が配置されている。右挟持部材51の上下端部には、上下ネジ軸36、37が挿通されている。右挟持部材51の左端側(ミラー保持突起201A側)には、ミラー保持突起201Aの側面に当たるミラー当接突起51aが形成されている。右挟持部材51の右端側(ミラー保持突起201Aと逆側)には、撓み板53の中心に当たる撓み板当接突起51bが形成されている。右挟持部材51と下押え部材23の側板部31は、図5に示すネジS3で結合されている。   As shown in FIG. 8, on the right end side of the mirror holding projection 201 </ b> A, a right clamping member 51 and a deflecting plate 53 are disposed between the end portion 27 of the upper pressing member 22 and the lower end portion 33 of the lower pressing member 23. . Upper and lower screw shafts 36 and 37 are inserted through the upper and lower ends of the right clamping member 51. On the left end side (mirror holding projection 201A side) of the right clamping member 51, a mirror abutting projection 51a is formed that hits the side surface of the mirror holding projection 201A. On the right end side of the right clamping member 51 (on the side opposite to the mirror holding projection 201 </ b> A), a deflecting plate abutting projection 51 b that hits the center of the deflecting plate 53 is formed. The right clamping member 51 and the side plate portion 31 of the lower pressing member 23 are coupled by a screw S3 shown in FIG.

撓み板53は、右挟持部材51の右隣りに配置されている。撓み板53にも上下ネジ軸36、37が挿通している。この撓み板53よりも外側(図8の右側)において、上下ネジ軸36、37の右端部には、それぞれナット56、57が螺合している。撓み板53は、これらネジ軸36、37に支持された状態で、右挟持部材51の撓み板当接突起51bを力点としてナット56、57の締め付け量に伴い撓むことができる。なお、ネジ軸36、37を通している上押え部材22の中央部25や下押え部材23の下端部33、右挟持部材51の貫通孔はネジ軸36、37よりも大きく、ネジ軸36、37の外側には隙間がある。   The bending plate 53 is disposed on the right side of the right clamping member 51. The upper and lower screw shafts 36 and 37 are also inserted through the bending plate 53. Nuts 56 and 57 are screwed into the right end portions of the upper and lower screw shafts 36 and 37 on the outer side (right side in FIG. 8) of the bending plate 53, respectively. The flexure plate 53 can be flexed with the tightening amount of the nuts 56 and 57 with the flexure plate abutment protrusion 51b of the right clamping member 51 as a power point while being supported by the screw shafts 36 and 37. The central portion 25 of the upper pressing member 22 passing through the screw shafts 36 and 37, the lower end portion 33 of the lower pressing member 23, and the through holes of the right clamping member 51 are larger than the screw shafts 36 and 37. There is a gap on the outside.

図5に示すように、上下挟持部材21の側板部31の右寄り部分には、窓39が2つ形成されている。各窓39からは、右挟持部材51及び撓み板53と、これらの間のネジ軸36、37が見えている。これら窓39から顕微鏡等で右挟持部材51と撓み板53との間の寸法を測定することで、ナット56、57の締め付け量に伴う撓み板53の撓み量を測定できる。そして、撓み板53の撓み量(前述の寸法)に基づき、ミラー保持突起201Aの左右側部の挟持力(バネ付きブロック41と右挟持部材51とで挟み込む力)を調整できる。   As shown in FIG. 5, two windows 39 are formed on the right side portion of the side plate portion 31 of the upper and lower clamping member 21. From each window 39, the right clamping member 51, the flexible plate 53, and the screw shafts 36 and 37 between them can be seen. By measuring the size between the right clamping member 51 and the bending plate 53 from these windows 39 with a microscope or the like, the bending amount of the bending plate 53 accompanying the tightening amount of the nuts 56 and 57 can be measured. Based on the amount of bending (the above-described dimensions) of the bending plate 53, the holding force (the force to be held between the spring-loaded block 41 and the right holding member 51) on the left and right sides of the mirror holding projection 201A can be adjusted.

なお、図5の符号Tは、側板部31と図4の部材202とを結合するためのタップ穴である。   In addition, the code | symbol T of FIG. 5 is a tap hole for couple | bonding the side-plate part 31 and the member 202 of FIG.

図6にわかり易く示すように、保持部材20の上下挟持部材21には、コ字状の外挟持部材61が外嵌している。外挟持部材61の上端部62の内側には、突起62aが形成されている。この突起62aは、上下挟持部材21の上押え部材22の中央部25上面に当たっている。外挟持部材61の下端部63は、上下挟持部材21の下押え部材23の下端部33に形成された凹部34内に配置されている。外挟持部材61の上端部62と下端部63間は、短冊板状の中間部64となっている。   As clearly shown in FIG. 6, a U-shaped outer clamping member 61 is externally fitted to the upper and lower clamping members 21 of the holding member 20. A protrusion 62 a is formed on the inner side of the upper end portion 62 of the outer clamping member 61. The protrusion 62 a is in contact with the upper surface of the central portion 25 of the upper pressing member 22 of the upper and lower clamping member 21. The lower end portion 63 of the outer clamping member 61 is disposed in a recess 34 formed in the lower end portion 33 of the lower pressing member 23 of the upper and lower clamping member 21. Between the upper end part 62 and the lower end part 63 of the outer clamping member 61 is a strip-like intermediate part 64.

図8に示すように、外挟持部材61の下端部63には、3つの貫通孔63a(中央部)、63b(両側部)が開けられている。中央の貫通孔63aと同心上において、下押え部材23の下端部33には位置決めピン35が固定されている。この位置決めピン35の下端部は、下端部63中央の貫通孔63aを通って、下側に突出している。さらに、外挟持部材61の下端部63の2つの貫通孔63bと略同心上において、下押え部材23の下端部33には2つのネジ孔33bが形成されている。両ネジ孔33b内には、それぞれ穴付きネジ32が螺入している。   As shown in FIG. 8, three through holes 63 a (center portion) and 63 b (both side portions) are opened in the lower end portion 63 of the outer clamping member 61. A positioning pin 35 is fixed to the lower end 33 of the lower presser member 23 concentrically with the central through hole 63a. The lower end portion of the positioning pin 35 protrudes downward through the through hole 63a at the center of the lower end portion 63. Further, two screw holes 33 b are formed in the lower end portion 33 of the lower pressing member 23 substantially concentrically with the two through holes 63 b in the lower end portion 63 of the outer clamping member 61. Screws 32 with holes are screwed into the screw holes 33b.

穴付きネジ32は、外挟持部材61の下端部63の貫通孔63b内からレンチ等を入れて回すことで、ネジ孔33b内を上下に移動できる。穴付きネジ32を回して下げると、ネジ下端が外挟持部材61の下端部63上面に当たり、同下端部63を押し下げる。この押し下げ力は、外挟持部材61の上端部62に伝わり、同上端部62も下がろうとする。この押し下げ力は、上端部62の突起62aから上押え部材22の中央部25を介してミラー保持突起201Aに伝わる。すなわち、穴付きネジ32を下げた場合は、上下挟持部材21の上押え部材22と下押え部材23間で、ミラー保持突起201Aを挟む力が大きくなる。逆に、穴付きネジ32を回して上げ、ネジ下端が外挟持部材61の下端部63上面から離れると、上下挟持部材21の上押え部材22と下押え部材23間のミラー保持突起201Aの挟み力が小さくなる。   The screw 32 with a hole can be moved up and down in the screw hole 33b by turning a wrench or the like through the through hole 63b of the lower end portion 63 of the outer clamping member 61. When the screw 32 with a hole is turned down, the lower end of the screw hits the upper surface of the lower end portion 63 of the outer clamping member 61 and pushes down the lower end portion 63. This push-down force is transmitted to the upper end portion 62 of the outer clamping member 61, and the upper end portion 62 also tends to be lowered. This pressing force is transmitted from the protrusion 62a of the upper end portion 62 to the mirror holding protrusion 201A via the center portion 25 of the upper pressing member 22. That is, when the screw 32 with a hole is lowered, the force for sandwiching the mirror holding projection 201A between the upper pressing member 22 and the lower pressing member 23 of the upper and lower clamping member 21 is increased. Conversely, when the screw 32 with the hole is turned up and the lower end of the screw is separated from the upper surface of the lower end portion 63 of the outer clamping member 61, the mirror holding projection 201A is clamped between the upper pressing member 22 and the lower pressing member 23 of the upper and lower clamping member 21. The power is reduced.

ここで、図6(B)、(C)を参照して、穴付きネジ32の上下に伴う外挟持部材61の変形(挟む力の調節)について説明する。図6(B)に示すように、ネジ下端が外挟持部材61の下端部63上面に当たるまでは、外挟持部材61は平常のコ字状を保っている。この状態から穴付きネジ32が下がって、ネジ下端が外挟持部材61の下端部63を押し下げると、図6(C)に示すように、主に中間部64が撓んで外挟持部材61が変形する。このときの外挟持部材61の変形量δは、穴付きネジ32の下がり位置に応じて調節できる。   Here, with reference to FIG. 6 (B) and (C), the deformation | transformation (adjustment of the pinching force) of the outer clamping member 61 accompanying the upper and lower sides of the screw 32 with a hole is demonstrated. As shown in FIG. 6 (B), the outer clamping member 61 maintains a normal U-shape until the lower end of the screw hits the upper surface of the lower end portion 63 of the outer clamping member 61. When the holed screw 32 is lowered from this state and the lower end of the screw pushes down the lower end portion 63 of the outer clamping member 61, the intermediate portion 64 is mainly bent and the outer clamping member 61 is deformed as shown in FIG. To do. The deformation amount δ of the outer clamping member 61 at this time can be adjusted according to the lowered position of the screw 32 with a hole.

従来は、このような挟持部材がなく、ミラー保持突起をネジで直接的に押えており、ミラー保持突起を押える力をネジの締め付けトルクでもって管理していた。しかしながら、このような管理では、トルクが一定であっても押える力は一定にはなりにくいため、ミラー保持突起を押える力が安定しにくく、そのためミラー変形が一定ではなかった。一方、前述した保持部材20は、ミラー保持突起を押える力を目に見える形で管理できるので、保持に必要な挟持力を確実に得ることができる。つまり、保持部材20により、極力ミラーを変形させないようにするとともに、ミラーの不可避的な変形については常に安定的に管理することができる。   Conventionally, there is no such clamping member, and the mirror holding projection is directly pressed by a screw, and the force for pressing the mirror holding projection is managed by the tightening torque of the screw. However, in such management, since the pressing force is difficult to be constant even if the torque is constant, the pressing force of the mirror holding projection is difficult to stabilize, and therefore the mirror deformation is not constant. On the other hand, since the holding member 20 described above can manage the force for pressing the mirror holding projection in a visible manner, the holding force necessary for holding can be reliably obtained. That is, the holding member 20 can prevent the mirror from being deformed as much as possible, and can always manage the inevitable deformation of the mirror stably.

このように、本実施例の保持部材20を用いると、ミラー保持突起201Aを上下左右四方向から挟み込むことができる。そして、バネ付きブロック41の板バネ45、47、並びに、上押え部材22の板バネ28の作用により、ミラー保持突起201Aを柔軟に且つピッタリと左右・上下で挟むことができる。これにより、ミラー保持突起201Aの局所的な変形が抑制されるとともに、当接部の摩擦力が増大してミラー保持突起201Aの位置ずれも抑制される。あるいは、ミラー保持突起201Aの高い保持力を実現することもできる。さらに、上押え部材22の板バネ28と、バネ付きブロック41の板バネ45、47とが変形して逃げることで、ミラー保持突起201Aに無理な力がかからず、その変形を小さく抑えることができる。   Thus, when the holding member 20 of the present embodiment is used, the mirror holding projection 201A can be sandwiched from four directions, up, down, left, and right. The mirror holding projections 201A can be sandwiched flexibly and perfectly right and left and up and down by the action of the leaf springs 45 and 47 of the block 41 with spring and the leaf spring 28 of the upper pressing member 22. As a result, local deformation of the mirror holding projection 201A is suppressed, and the frictional force of the abutting portion is increased, thereby suppressing the displacement of the mirror holding projection 201A. Alternatively, a high holding force of the mirror holding protrusion 201A can be realized. Furthermore, since the plate spring 28 of the upper holding member 22 and the plate springs 45 and 47 of the spring-loaded block 41 are deformed and escape, an excessive force is not applied to the mirror holding projection 201A, and the deformation is suppressed to be small. Can do.

再び図3及び図4に戻って説明する。   Returning to FIG. 3 and FIG.

図3に示すように、保持部材20の下側には弾性支持部材(弾性支持部材1)70が配置されている。一方、図4に示すように、保持部材20の左右にも弾性支持部材(弾性支持部材2)70が配置されている。これら弾性支持部材70、70は、図9に詳細に示す2次元板バネである。各弾性支持部材(2次元板バネ)70、70の構造は実質的に同一であるため、以下、図9を参照してこの2次元板バネ70の構成を説明する。
As shown in FIG. 3, an elastic support member (elastic support member 1) 70 is disposed below the holding member 20. On the other hand, as shown in FIG. 4, elastic support members (elastic support members 2) 70 are also arranged on the left and right sides of the holding member 20. These elastic support members 70 and 70 ' are two-dimensional leaf springs shown in detail in FIG. Since the structure of each elastic support member (two-dimensional leaf spring) 70, 70 ' is substantially the same, the configuration of the two-dimensional leaf spring 70 will be described below with reference to FIG.

図9に示すように、この2次元板バネ70は、2組の板バネが1個のブロックの中に直交するように作り込まれている。より詳しくは、この2次元板バネ70は、中央のブロック部71を備えている。このブロック部71は、略直方体状の中実のものである。同部71の上端及び下端には、左右両側(ブロック長手方向)に羽根状に張り出した取付片部72、73がそれぞれ形成されている。そして、ブロック部71には、一筆書きのワイヤーカット加工によって、2組の板バネを形成する切り込み溝75・75′、76・76′が直交するように切り込まれている。切り込み溝75と75′、並びに、切り込み溝76と76′は、ぞれぞれブロック部71の中心線C1(図9(A)参照)、C2(図9(B)参照)に対して対称に切り込まれている。各溝の幅は、一例で0.3mm程度である。   As shown in FIG. 9, the two-dimensional leaf spring 70 is formed so that two sets of leaf springs are orthogonal to each other in one block. More specifically, the two-dimensional leaf spring 70 includes a central block portion 71. The block portion 71 is a solid body having a substantially rectangular parallelepiped shape. At the upper end and the lower end of the same portion 71, attachment piece portions 72, 73 projecting in a blade shape on the left and right sides (block longitudinal direction) are formed, respectively. In the block portion 71, cut grooves 75 and 75 ′ and 76 and 76 ′ forming two sets of leaf springs are cut so as to be orthogonal to each other by wire cutting with a single stroke. The cut grooves 75 and 75 'and the cut grooves 76 and 76' are symmetrical with respect to the center lines C1 (see FIG. 9A) and C2 (see FIG. 9B) of the block portion 71, respectively. It is cut into. For example, the width of each groove is about 0.3 mm.

切り込み溝75(及びそれと対称な切り込み溝75′)は、以下の第1〜第4切込部75a〜75dが連なるように形成されたものである;図9(A)に示すように、第1切込部75aは、ブロック部71側部と上端取付片部72の境界部近傍から中心線C1近傍に延びる。第2切込部75bは、第1切込部75a終端から90°曲がって中心線C1と平行に延びる。第3切込部75cは、第2切込部75b終端から中心線C1とは離れる側に膨らむようにコ字状に切り込まれてなる。第4切込部75dは、第3切込部75c終端から90°曲がって中心線C1と平行に延びる(第2切込部75bと同一直線上に延びる)。前記第2切込部75bと75b´の間、並びに、第4切込部75dと75d´の間に、薄い板バネ77X、77Yが形成されている。   The notch groove 75 (and the notch groove 75 'symmetrical thereto) is formed so that the following first to fourth notch portions 75a to 75d are connected; as shown in FIG. The one cut portion 75a extends from the vicinity of the boundary portion between the side portion of the block portion 71 and the upper end attachment piece portion 72 to the vicinity of the center line C1. The second notch 75b bends 90 ° from the end of the first notch 75a and extends parallel to the center line C1. The third cut portion 75c is cut in a U shape so as to swell from the end of the second cut portion 75b to the side away from the center line C1. The fourth cut portion 75d bends 90 ° from the end of the third cut portion 75c and extends parallel to the center line C1 (extends on the same straight line as the second cut portion 75b). Thin leaf springs 77X and 77Y are formed between the second cut portions 75b and 75b ′ and between the fourth cut portions 75d and 75d ′.

切り込み溝76(及びそれと対称な切り込み溝76′)は、以下の第1〜第4切込部76a〜76dが連なるように形成されたものである;図9(B)に示すように、第1切込部76aは、ブロック部71側部と下端取付片部73の境界部近傍から中心線C2近傍に延びる。第2切込部76bは、第1切込部76a終端から90°曲がって中心線C2と平行に延びる。第3切込部76cは、第2切込部76b終端から中心線C2とは離れる側に膨らむようにコ字状に切り込まれてなる。第4切込部76dは、第3切込部76c終端から90°曲がって中心線C2と平行に延びる(第2切込部76bと同一直線上に延びる)。前記第2切込部76bと76b´の間、並びに、第4切込部76dと76d´の間に、薄い板バネ78X、78Yが形成されている。   The notch groove 76 (and the notch groove 76 'symmetrical thereto) is formed so that the following first to fourth notch portions 76a to 76d are connected; as shown in FIG. The one cut portion 76a extends from the vicinity of the boundary portion between the block portion 71 side portion and the lower end attachment piece portion 73 to the vicinity of the center line C2. The second notch 76b bends 90 ° from the end of the first notch 76a and extends parallel to the center line C2. The third cut portion 76c is cut in a U shape so as to swell from the end of the second cut portion 76b to the side away from the center line C2. The fourth cut portion 76d bends 90 ° from the end of the third cut portion 76c and extends parallel to the center line C2 (extends on the same straight line as the second cut portion 76b). Thin leaf springs 78X and 78Y are formed between the second cut portions 76b and 76b 'and between the fourth cut portions 76d and 76d'.

切り込み溝75・75′及び76・76′が切り込まれることで、ブロック部71は、図9(A)及び図9(B)の矢印方向(水平及び傾き(回転)の両方向)に変位可能である。このような各溝の形成に用いたワイヤーカット加工は、ブロック部71に過度な力を加えることなく精密な加工を行うことができる。このような2次元板バネ70により、1個のブロック中の小さいスペース内で2組の板バネ機能を実現することができる。   By cutting the cut grooves 75, 75 'and 76, 76', the block 71 can be displaced in the directions of arrows (both horizontal and tilted (rotated)) in FIGS. 9A and 9B. It is. The wire cut processing used for forming each groove can perform precise processing without applying excessive force to the block portion 71. With such a two-dimensional leaf spring 70, two sets of leaf spring functions can be realized in a small space in one block.

2次元板バネ70のブロック部71の上下端面中心には、それぞれピン孔71a、71bが形成されている。上側のピン孔71aには、位置決めピン35(図3等参照)が係合する。上取付片部72の孔72a、及び、下取付片部73の孔73aは、それぞれ2次元板バネ70固定用ネジが挿通される挿通用孔である。   Pin holes 71a and 71b are formed at the centers of the upper and lower end surfaces of the block portion 71 of the two-dimensional leaf spring 70, respectively. The positioning pin 35 (see FIG. 3 and the like) engages with the upper pin hole 71a. The hole 72a of the upper mounting piece 72 and the hole 73a of the lower mounting piece 73 are insertion holes through which screws for fixing the two-dimensional leaf spring 70 are inserted.

再び図3及び図4に戻って説明する。   Returning to FIG. 3 and FIG.

図3に示すように、ミラー保持突起201Aの保持部材20と2次元板バネ70は、保持部材20の位置決めピン35が2次元板バネ70のピン孔71aに係合した状態でネジ結合される。このとき、2次元板バネ70のセンターと、保持機構の位置決めピン35のセンターとは一致している。このようにセンターを一致させて位置決めピン35のほぼ中央と2次元板バネ70の面とを一致させることで、ミラー201に重力や衝撃が加わっても、ミラー保持突起201Aを掴んでいる箇所に無理な力がかからない。そのため、ミラー201の変形を小さく抑えることができる。なお、保持部材20は、ミラー保持突起201Aと一体にすることが目的であり、保持部材20自体は歪まない。   As shown in FIG. 3, the holding member 20 of the mirror holding projection 201 </ b> A and the two-dimensional plate spring 70 are screw-coupled in a state where the positioning pin 35 of the holding member 20 is engaged with the pin hole 71 a of the two-dimensional plate spring 70. . At this time, the center of the two-dimensional leaf spring 70 coincides with the center of the positioning pin 35 of the holding mechanism. In this way, by aligning the center and aligning the approximate center of the positioning pin 35 with the surface of the two-dimensional leaf spring 70, even if gravity or impact is applied to the mirror 201, the mirror holding projection 201A can be gripped. Unreasonable power is not applied. Therefore, deformation of the mirror 201 can be suppressed to a small level. The holding member 20 is intended to be integrated with the mirror holding protrusion 201A, and the holding member 20 itself is not distorted.

図3に示すような、保持部材20の下側に取り付けられた2次元板バネ(弾性支持部材1)70は、保持部材20を、重力方向には高剛性で支え、ミラー周方向、径方向及び傾き方向には柔軟に支える。一方、図4に示すような、保持部材20の左右に取り付けられた2次元板バネ(弾性支持部材2)70は、保持部材20を、ミラー周方向には高剛性で支え、重力方向及びミラー径方向には柔軟に支える。このようなミラーの保持機構によれば、保持部材20とミラー201と結合する際に生じる歪(双方の当接面の平坦性に起
する歪)を、各2次元板バネ70の変形で吸収することができる。そのため、結合時のミラー201の変形を抑制できる。
A two-dimensional leaf spring (elastic support member 1) 70 attached to the lower side of the holding member 20 as shown in FIG. 3 supports the holding member 20 with high rigidity in the direction of gravity, and the mirror circumferential direction and radial direction. And it supports flexibly in the tilt direction. On the other hand, as shown in FIG. 4, two-dimensional leaf springs (elastic support members 2) 70 ' attached to the left and right of the holding member 20 support the holding member 20 with high rigidity in the circumferential direction of the mirror. Flexible support in the mirror radial direction. According to such a mirror holding mechanism, the distortion that occurs when the holding member 20 and the mirror 201 are coupled (distortion caused by the flatness of both contact surfaces) is caused by the deformation of each two-dimensional leaf spring 70 . Can be absorbed. Therefore, deformation of the mirror 201 at the time of coupling can be suppressed.

図3に示すように、2次元板バネ70の下端取付片部73は、リング3に固定される。さらに、リング3と光学系鏡筒フランジ2の間に挟まれた状態で、ミラー201の位置調整機構80、81、82が配置されている。一方、リング3と光学系鏡筒フランジ2を繋ぐように、固定機構90が配置されている。   As shown in FIG. 3, the lower end attachment piece 73 of the two-dimensional leaf spring 70 is fixed to the ring 3. Further, position adjusting mechanisms 80, 81, 82 of the mirror 201 are arranged in a state of being sandwiched between the ring 3 and the optical system barrel flange 2. On the other hand, a fixing mechanism 90 is arranged so as to connect the ring 3 and the optical system barrel flange 2.

位置調整機構80は、ミラー201のZ、θx、θyの位置調整(X、Y、Zは図3の矢印方向参照)を行う。一方、位置調整機構81、82は、ミラー201のX、Y、θzの位置調整(X、Y、Zは図3の矢印方向参照)を行う。位置調整機構80は、例えばDCモータやピコモータ(PZTモータ)等のアクチュエータで作用する。   The position adjustment mechanism 80 adjusts the position of Z, θx, and θy of the mirror 201 (refer to the arrow directions in FIG. 3 for X, Y, and Z). On the other hand, the position adjustment mechanisms 81 and 82 adjust the X, Y, and θz positions of the mirror 201 (refer to the arrow directions in FIG. 3 for X, Y, and Z). The position adjustment mechanism 80 is operated by an actuator such as a DC motor or a pico motor (PZT motor).

ミラー201として高精度な非球面ミラーを用いる場合には、要求される位置精度が1μm程度と小さい場合がある。ミラー201が球面ミラーである場合は、横ずれは傾きと同じ収差を発生させることが多い。一方、ミラー201が非球面ミラーである場合は、収差の発生量や種類が同じであるとは限らない。本実施例の位置調整機構80、81、82は、横ずらしと傾きの両方の機能、及び、間隔調整機能(つまりX、Y、Z、θx、θy、θz調整)を有しているので、これらの機能を適宜調整してミラー201の位置誤差を補正することにより、所望の波面収差及び解像力が得やすくなる。   When a highly accurate aspherical mirror is used as the mirror 201, the required positional accuracy may be as small as about 1 μm. When the mirror 201 is a spherical mirror, the lateral shift often generates the same aberration as the tilt. On the other hand, when the mirror 201 is an aspherical mirror, the amount and type of aberration are not necessarily the same. Since the position adjustment mechanisms 80, 81, 82 of this embodiment have both a lateral shift function and an inclination function, and an interval adjustment function (that is, X, Y, Z, θx, θy, θz adjustment), By appropriately adjusting these functions and correcting the position error of the mirror 201, desired wavefront aberration and resolution can be easily obtained.

さらに、位置調整機構80、81、82は、図10に示すような駆動量縮小機構(てこ機構)で構成することができる。   Further, the position adjusting mechanisms 80, 81, 82 can be configured by a driving amount reducing mechanism (lever mechanism) as shown in FIG.

図10(A)は本実施の形態における位置調整機構(81、82)の駆動量縮小機構の一例を主に示す平面図であり、図10(B)は位置調整機構(80)の一例を主に示す構成図である。   FIG. 10A is a plan view mainly showing an example of the drive amount reduction mechanism of the position adjustment mechanism (81 82) in the present embodiment, and FIG. 10B is an example of the position adjustment mechanism (80). It is a block diagram mainly shown.

図10(A)の左のてこ機構(Y方向位置調整機構)81と、右のてこ機構(YX方向位置調整機構)82は、前述の通りミラー201のX、Y、θzの位置の微調整を行う機構である。図10(B)には、図10(A)の中央のリング3(仮想的に示す)周囲に120°間隔で配置された調整機構80(計3つ)の詳細が示されている。これら3つの調整機構80は、前述の通りミラー201のZ、θx、θyの位置調整を行う機構である。各機構80、81、82は、図3に示すように、保持機構の直下に配置されている(図3と図10(A)の支持点F参照)。調整機構80がリング3の直下に配置されていることで、リング3の剛性を低くできるようになっている。ただし、調整機構80は、必ずしも保持機構の直下に配置される必要はない。   The left lever mechanism (Y-direction position adjusting mechanism) 81 and the right lever mechanism (YX-direction position adjusting mechanism) 82 in FIG. 10A are finely adjusted for the X, Y, and θz positions of the mirror 201 as described above. It is a mechanism that performs. FIG. 10B shows details of adjusting mechanisms 80 (three in total) arranged at intervals of 120 ° around the center ring 3 (shown virtually) in FIG. These three adjusting mechanisms 80 are mechanisms for adjusting the positions of Z, θx, and θy of the mirror 201 as described above. As shown in FIG. 3, each mechanism 80, 81, 82 is arranged immediately below the holding mechanism (see the support point F in FIGS. 3 and 10A). Since the adjusting mechanism 80 is disposed immediately below the ring 3, the rigidity of the ring 3 can be reduced. However, the adjustment mechanism 80 does not necessarily need to be disposed directly below the holding mechanism.

駆動量縮小機構は、アクチュエータAの動きを縮小してリング3に伝える。リング3の位置を調整することによって、ミラー201の位置が調整される。駆動量縮小機構は、てこレバー85を備えている。このてこレバー85は、図10(B)に示すように、光学系鏡筒フランジ2に固定される固定部85aと、2次元板バネ70を介してリング3に接続される移動部85bと、これら両部間を繋ぐ板バネ86を有する。固定部85aと移動部85bは、板バネ86を挟んで平行に配置されている。   The drive amount reduction mechanism reduces the movement of the actuator A and transmits it to the ring 3. By adjusting the position of the ring 3, the position of the mirror 201 is adjusted. The drive amount reduction mechanism includes a lever lever 85. As shown in FIG. 10B, the lever lever 85 includes a fixed portion 85a fixed to the optical system lens barrel flange 2, a moving portion 85b connected to the ring 3 via a two-dimensional leaf spring 70, A leaf spring 86 is provided to connect these two parts. The fixed portion 85a and the moving portion 85b are arranged in parallel with the leaf spring 86 interposed therebetween.

駆動量縮小機構(位置調整機構80)は、アクチュエータAを作動すると、てこレバー85の移動部85bが図10(B)の矢印Z1方向に動く。この移動部85bの動きは、板バネ86を支点として、2次元板バネ87を図10(B)の矢印Z2方向に動かす。このとき、てこレバー85のてこ作用により、移動部85bの動き(アクチュエータAの駆動量)が縮小されて2次元板バネ70に伝わる。   In the drive amount reduction mechanism (position adjustment mechanism 80), when the actuator A is operated, the moving portion 85b of the lever lever 85 moves in the direction of the arrow Z1 in FIG. The movement of the moving portion 85b moves the two-dimensional leaf spring 87 in the direction of arrow Z2 in FIG. 10B with the leaf spring 86 as a fulcrum. At this time, due to the lever action of the lever lever 85, the movement of the moving portion 85 b (drive amount of the actuator A) is reduced and transmitted to the two-dimensional leaf spring 70.

駆動量縮小機構(位置調整機構81、82)は、前述と同様にして、各アクチュエータAを作動すると、各板バネ86を支点として、各2次元板バネに縮小された駆動量が伝わる。この駆動量は、各2次元板バネから支持点(力点)Fにおいてリング3に作用する。位置調整機構81においては、2次元板バネ88が図10(A)の矢印Y方向に動く。一方、位置調整機構82においては、2つの2次元板バネ88がそれぞれ図10(A)の矢印Y、Xに動く。   When the actuators A are actuated in the same manner as described above, the drive amount reduction mechanisms (position adjustment mechanisms 81 and 82) transmit the reduced drive amounts to the two-dimensional plate springs using the plate springs 86 as fulcrums. This driving amount acts on the ring 3 at a support point (power point) F from each two-dimensional leaf spring. In the position adjustment mechanism 81, the two-dimensional leaf spring 88 moves in the direction of arrow Y in FIG. On the other hand, in the position adjustment mechanism 82, the two two-dimensional leaf springs 88 move in the directions of arrows Y and X in FIG.

このような駆動量微小機構(位置調整機構80、81、82)により、ミラー201の位置微調整を行うことができる。   With such a drive amount micro mechanism (position adjustment mechanisms 80, 81, 82), the position of the mirror 201 can be finely adjusted.

ところで、前述の位置調整機構80、81、82によりミラー201の位置を調整した後、その位置を維持しなければならないが、位置調整機構80、81、82では位置の維持能力が充分でない場合がある。このような場合、前述の図3の固定機構90を用いる。
図12(A)は本発明に係る光学系鏡筒の固定機構の例を示す平面図であり、図12(B)は同固定機構の側面図である。
By the way, after the position of the mirror 201 is adjusted by the above-described position adjusting mechanisms 80, 81, and 82, the position must be maintained. However, the position adjusting mechanisms 80, 81, and 82 may not have sufficient ability to maintain the position. is there. In such a case, the fixing mechanism 90 shown in FIG. 3 is used.
FIG. 12A is a plan view showing an example of the fixing mechanism of the optical barrel according to the present invention, and FIG. 12B is a side view of the fixing mechanism.

図12(及び前述の図3)に示すように、固定機構90は、光学系鏡筒フランジ2とリング3を繋ぐクランプ部材91と板バネ92とからなる。板バネ92は、クランプ部材91に光学系鏡筒フランジ2・リング3をネジ等で結合する際、リング3の位置がずれないようにする役割を果たす。この板バネ92は、2枚のバネ片95が剛体片96を挟んで直列に接続されてなる。2枚のバネ片95は、同一平面内に位置する。各板バネ92は、リング3の周方向に沿って3組以上分散配置する。このとき、分散配置された各板バネ92の自由度が互いに異なる向きとなるように配置する。   As shown in FIG. 12 (and FIG. 3 described above), the fixing mechanism 90 includes a clamp member 91 that connects the optical system lens barrel flange 2 and the ring 3, and a leaf spring 92. The leaf spring 92 serves to prevent the position of the ring 3 from shifting when the optical system barrel flange 2 and the ring 3 are coupled to the clamp member 91 with screws or the like. The leaf spring 92 is formed by connecting two spring pieces 95 in series with a rigid piece 96 interposed therebetween. The two spring pieces 95 are located in the same plane. Three or more pairs of the leaf springs 92 are distributed along the circumferential direction of the ring 3. At this time, the leaf springs 92 arranged in a distributed manner are arranged in different directions.

このように板バネ92を配置すると、保持部材20の位置調整を行った後に、各板バネ92の動きが拘束し合って自由度がなくなり、ミラーの位置を維持できる。特に、図のように3組の固定機構90を120°間隔で分散配置し、板バネ92の向きも120°間隔で変えると、固定機構90が略完全に拘束できる。なお、3組が最もバランスがよく理想的ではあるが、さらに強固に固定したい場合は4組以上とすることもできる。4組以上とした場合は、不静定で過剰拘束となるが、リング3をより強く固定できる。この際、リング3が多少歪んだとしても、2次元板バネ70がバネ変形するため、リング3の歪はミラー201の変形には影響が少ない。また、リング3の歪の許容量は、ミラー201の許容歪量に比べれば各段に大きいので、大きな問題はないといえる。   If the leaf springs 92 are arranged in this way, after the position adjustment of the holding member 20 is performed, the movements of the leaf springs 92 are restrained and there is no degree of freedom, and the mirror position can be maintained. In particular, as shown in the figure, when the three fixing mechanisms 90 are dispersedly arranged at intervals of 120 ° and the direction of the leaf springs 92 is also changed at intervals of 120 °, the fixing mechanisms 90 can be restrained almost completely. Three sets are ideal because of the best balance, but it is also possible to use four or more sets if you want to fix them more firmly. When the number of groups is four or more, the ring 3 can be fixed more strongly although it is instable and excessively constrained. At this time, even if the ring 3 is somewhat distorted, the two-dimensional leaf spring 70 is spring-deformed, so that the distortion of the ring 3 has little influence on the deformation of the mirror 201. Further, since the allowable distortion amount of the ring 3 is larger in each stage than the allowable distortion amount of the mirror 201, it can be said that there is no big problem.

なお、図11に示すアクチュエータでミラーの形状誤差を補正することも可能である。ここで述べるミラーの形状誤差の補正は、前述のミラーの位置微調整とは別の調整である。
図11(A)及び(B)は、2次元板バネとリング間に2次元アクチュエータ(形状調整機構)が設けられた例を示す図である。
It is also possible to correct the mirror shape error with the actuator shown in FIG. The correction of the mirror shape error described here is an adjustment different from the fine position adjustment of the mirror described above.
FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating an example in which a two-dimensional actuator (shape adjusting mechanism) is provided between a two-dimensional leaf spring and a ring.

図11においては、図3に示す2次元板バネ70とリング3間に、2次元アクチュエータBが設けられている。2次元アクチュエータBを作動すると、2次元板バネ70に周方向又は径方向の変位を加えることができる。図11(A)は、2次元アクチュエータBで2次元板バネ70を径方向に変位させ、ミラー201の保持突起201Aに矢印M1のモーメント力を与えた状態を模式的に示す。一方、図11(B)は、2次元アクチュエータBで2次元板バネ70を周方向に変位させ、ミラー201の保持突起201Aに矢印M2のモーメント力を与えた状態を模式的に示す。ミラー201が変形すると波面収差が変化するので、これに基づき所望の波面収差となるようなモーメント力を加え、ミラーの形状誤差を補正する。   In FIG. 11, a two-dimensional actuator B is provided between the two-dimensional leaf spring 70 and the ring 3 shown in FIG. When the two-dimensional actuator B is operated, a displacement in the circumferential direction or the radial direction can be applied to the two-dimensional leaf spring 70. FIG. 11A schematically shows a state where the two-dimensional leaf spring 70 is displaced in the radial direction by the two-dimensional actuator B and the moment force indicated by the arrow M1 is applied to the holding projection 201A of the mirror 201. FIG. On the other hand, FIG. 11B schematically illustrates a state in which the two-dimensional leaf spring 70 is displaced in the circumferential direction by the two-dimensional actuator B and the moment force indicated by the arrow M2 is applied to the holding projection 201A of the mirror 201. When the mirror 201 is deformed, the wavefront aberration changes, and based on this, a moment force that gives a desired wavefront aberration is applied to correct the mirror shape error.

1、201 ミラー(光学素子)
1A、201A ミラー保持突起
2 光学系鏡筒フランジ 3 リング
5 鍔状部材 5a 外嵌部
5b 鍔部 5c スリット
7 スペーサ
10 保持部材セット 11 板バネ
12 バネ片 13 剛体片
14 溝 16 接着部材
17 接着剤 18 連結部材
20 保持部材 21 上下挟持部材
22 上押え部材 23 下押え部材
25 中央部 27 端部
28 板バネ 31 側板部
32 穴付きネジ 33 下端部
35 位置決めピン 36 上ネジ軸
37 下ネジ軸 39 窓
41 バネ付きブロック(左挟持部材) 42 ブロック本体
43 当接部 43a 当接面
45 板バネ(水平板バネ) 47 板バネ(上下板バネ)
51 右挟持部材
51a ミラー当接突起 51b 撓み板当接突起
53 撓み板 56、57 ナット
61 外挟持部材
62 上端部 62a 突起
63 下端部 63a、63b 貫通孔
64 変形部
70 2次元板バネ 71 ブロック部
71a、71b ピン孔 72、73 取付片部
75、75′、76、76′ 切り込み溝
77X、77Y、78X、78Y 板バネ
80 調整機構
81 Y方向位置調整機構 82 YX方向位置調整機構
85 てこレバー
85a 固定部 85b 移動部
86 板バネ
90 固定機構 91 クランプ部材
92 板バネ 95 バネ片
96 剛体片 A、B アクチュエータ
1,201 Mirror (Optical element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 201A Mirror holding protrusion 2 Optical system lens barrel flange 3 Ring 5 Gutter-like member 5a Outer fitting part 5b Gutter part 5c Slit 7 Spacer 10 Holding member set 11 Leaf spring 12 Spring piece 13 Rigid piece 14 Groove 16 Adhesive member 17 Adhesive 18 connecting member 20 holding member 21 upper and lower clamping member 22 upper pressing member 23 lower pressing member 25 center portion 27 end portion 28 leaf spring 31 side plate portion 32 screw with hole 33 lower end portion 35 positioning pin 36 upper screw shaft 37 lower screw shaft 39 window 41 Block with Spring (Left Holding Member) 42 Block Body 43 Abutting Portion 43a Abutting Surface 45 Leaf Spring (Horizontal Leaf Spring) 47 Leaf Spring (Upper and Lower Leaf Springs)
51 Right clamping member 51a Mirror abutting projection 51b Bending plate abutting projection 53 Bending plate 56, 57 Nut 61 Outer clamping member 62 Upper end 62a Projection 63 Lower end 63a, 63b Through hole 64 Deformed portion 70 Two-dimensional leaf spring 71 Block portion 71a, 71b Pin holes 72, 73 Mounting pieces 75, 75 ', 76, 76' Cut grooves 77X, 77Y, 78X, 78Y Leaf spring 80 Adjustment mechanism 81 Y-direction position adjustment mechanism 82 YX-direction position adjustment mechanism 85 Lever lever 85a Fixed portion 85b Moving portion 86 Leaf spring 90 Fixing mechanism 91 Clamp member 92 Leaf spring 95 Spring piece 96 Rigid piece A, B Actuator

Claims (10)

光学素子を光学系鏡筒に保持する機構であって、
前記光学素子の端部を保持する保持部材と、
該保持部材を、前記光学素子の径方向、周方向及び傾き方向には柔軟に支え、重力方向には高剛性で支える第1の弾性支持部材と、
前記保持部材を、前記径方向及び重力方向には柔軟に支え、前記周方向には高剛性で支える第2の弾性支持部材と、
を備えることを特徴とする光学素子保持機構。
A mechanism for holding the optical element in the optical barrel;
A holding member for holding an end of the optical element;
A first elastic support member that flexibly supports the holding member in the radial direction, the circumferential direction, and the tilt direction of the optical element, and supports the holding member with high rigidity in the gravity direction ;
A second elastic support member that flexibly supports the holding member in the radial direction and the gravity direction and supports the circumferential direction with high rigidity ;
An optical element holding mechanism comprising:
前記第1の弾性支持部材及び/又は前記第2の弾性支持部材が、前記高剛性で支える方
向に直列に配列され、前記柔軟な方向にそれぞれ曲がり易い2組の板バネからなることを
特徴とする請求項1記載の光学素子保持機構。
The first elastic support member and / or the second elastic support member are arranged in series in the direction of supporting with high rigidity and are composed of two sets of leaf springs that are easily bent in the flexible direction. The optical element holding mechanism according to claim 1.
前記2組の板バネが、1個のブロックの中に直交するように作り込まれている2次元板
バネであることを特徴とする請求項2記載の光学素子保持機構。
3. The optical element holding mechanism according to claim 2, wherein the two sets of leaf springs are two-dimensional leaf springs formed so as to be orthogonal to one block.
前記弾性支持部材の2組の板バネのセンターと、前記保持部材及び前記光学素子の端部
の保持用突起のセンターとが一致していることを特徴とする請求項2又は3記載の光学素
子保持機構。
4. The optical element according to claim 2, wherein the centers of the two sets of leaf springs of the elastic support member coincide with the centers of the holding protrusions at the ends of the holding member and the optical element. Retention mechanism.
前記保持部材、前記第1の弾性支持部材及び前記第2の弾性支持部材のセットが、前記
光学素子の側周に3組以上分散配置されていることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の光学素子保持機構。
The set of said holding member, said 1st elastic support member, and said 2nd elastic support member is disperse | distributed 3 or more sets by the side periphery of the said optical element among Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The optical element holding mechanism according to any one of claims.
光学素子の保持機構と、
該光学素子の位置調整機構及び/又は光学素子の形状調整機構と、を具備する光学系鏡
筒であって、
前記光学素子の保持機構が請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の光学素子保持機構
であることを特徴とする光学系鏡筒。
An optical element holding mechanism;
An optical system barrel comprising a position adjusting mechanism for the optical element and / or a shape adjusting mechanism for the optical element,
An optical system barrel, wherein the optical element holding mechanism is the optical element holding mechanism according to any one of claims 1 to 5.
前記形状調整機構が、前記保持機構を介して前記光学素子にモーメントをかけて前記光
学素子の形状誤差を補正することを特徴とする請求項6に記載の光学系鏡筒。
The optical system barrel according to claim 6, wherein the shape adjusting mechanism applies a moment to the optical element via the holding mechanism to correct a shape error of the optical element.
前記形状調整機構が、前記保持機構に水平方向の変位を加えるアクチュエータを有する
ことを特徴とする請求項7に記載の光学系鏡筒。
The optical system barrel according to claim 7, wherein the shape adjusting mechanism includes an actuator that applies a horizontal displacement to the holding mechanism.
前記位置調整機構は、アクチュエータと、該アクチュエータの動きを縮小して前記光学
素子保持機構に伝える駆動量縮小機構とを有することを特徴とする請求項6〜8のいずれ
か一項に記載の光学系鏡筒。
The optical according to any one of claims 6 to 8, wherein the position adjustment mechanism includes an actuator and a drive amount reduction mechanism that reduces the movement of the actuator and transmits the reduction to the optical element holding mechanism. System barrel.
エネルギ線を感応基板に選択的に照射してパターン形成する露光装置であって、
該エネルギ線の光学系を搭載する請求項6〜9のうちいずれか一項に記載の光学系鏡筒
を具備することを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that selectively irradiates a sensitive substrate with energy rays to form a pattern,
An exposure apparatus comprising the optical system barrel according to any one of claims 6 to 9, wherein the energy beam optical system is mounted.
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