JP7344073B2 - 光学装置 - Google Patents

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Description

本開示は、光学装置に関する。
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、10nm以下の微細加工が要求されるようになる。このため、波長約13nmの極端紫外(EUV:Extreme UltraViolet)光を生成するための装置と縮小投影反射光学系とを組み合わせた半導体露光装置の開発が期待されている。
EUV光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるLaser Produced Plasma(LPP)式の装置の開発が進んでいる。
国際公開第2018/150530号 米国特許出願公開第2019/0113765号明細書 特開平8-153665号公報 米国特許第9198273号明細書
概要
本開示の一態様による光学装置は、正面が開口する筐体と、光学機器及び当該光学機器が固定されるベースプレートを含み、筐体の正面から筐体の内部空間に出し入れ自在な光学ユニットと、光学ユニットの出し入れ方向において光学ユニットの引き出し側を後方としたときに筐体の内部空間において光学ユニットよりも後方に配置される位置決め部と、を備え、ベースプレートは、後方におけるベースプレートの基端面に配置される第1凸部と、ベースプレートの基端面に配置される第2凸部と、を含み、第2凸部は、出し入れ方向に直交するベースプレートの幅方向において第1凸部とは異なる位置に配置され、位置決め部は、第1凸部と当接する部分の水平断面形状がV溝形状であり、第1凸部と2か所で当接するVブロックと、第2凸部と当接する部分の水平断面形状が平面形状である平ブロックと、を含み、光学ユニットは、第1凸部及びVブロックの当接と、第2凸部及び平ブロックの当接とによって、筐体の内部空間に位置決めされてよい。
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図1は、光学装置の全体の概略構成例を示す図である。 図2は、比較例において筐体の内部空間に位置決めされる光学ユニットの上面図である。 図3は、図2に示す光学ユニットの側面図である。 図4は、実施形態1において筐体の内部空間に位置決めされる光学ユニットの上面図である。 図5は、図4に示す光学ユニットの側面図である。 図6は、図4に示すA-A線における断面図である。 図7は、図4に示すB-B線における断面図である。 図8は、図4に示すA-A線における実施形態2の断面図である。 図9は、図4に示すB-B線における実施形態2の断面図である。 図10は、図4に示すA-A線における実施形態3の断面図である。 図11は、図4に示すB-B線における実施形態3の断面図である。
実施形態
1.概要
2.比較例の光学装置の説明
2.1 構成
2.2 動作
2.3 課題
3.実施形態1の光学装置の説明
3.1 構成
3.2 動作
3.3 作用・効果
4.実施形態2の光学装置の説明
4.1 構成
4.2 作用・効果
5.実施形態3の光学装置の説明
5.1 構成
5.2 作用・効果
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
1.概要
本開示の実施形態は、図示しないレーザ装置と図示しない増幅モジュールもしくは極端紫外光生成装置との間に配置される光学装置に関するものである。レーザ装置は、レーザ光を出射する。光学装置は、レーザ装置からのレーザ光を増幅モジュールもしくは極端紫外光生成装置に向けて出射する。増幅モジュールは、光学装置からのレーザ光を増幅する。増幅モジュールは、増幅したレーザ光を極端紫外光生成装置に向けて出射してもよい。極端紫外光生成装置は、光学装置もしくは増幅モジュールからのレーザ光から極端紫外(EUV)と呼ばれる波長の光を生成する。
2.比較例の光学装置の説明
2.1 構成
比較例の光学装置10について説明する。図1は、本例の光学装置10の全体の概略構成例を示す図である。光学装置10は、正面が開口する筐体21と、複数の光学ユニット40とを備える。図1では、図示の明瞭化のため、光学ユニット40を簡略化して図示している。
説明の便宜上、光学装置10の高さ方向をZ軸方向とし、Z軸方向に直交する方向をX軸方向とし、Z軸方向とX軸方向とに直交する方向をY軸方向とする。Y軸方向は、光学装置10の筐体21の開口している正面から筐体21の背面に向かう方向である。Y軸方向及びY軸方向とは逆向きの方向を、光学ユニット40の出し入れ方向とする。光学ユニット40の出し入れ方向において、光学ユニット40の引き出し側、別言すると開口している正面側を後方とする。また、光学ユニット40の出し入れ方向において、光学ユニット40の押し込み側、別言すると背面側を前方とする。
筐体21は、Z軸方向において5層に分けられる。各層は、XY平面に沿って配置される枠状のフレーム23と、フレーム23においてYZ平面に沿って配置される一対の側壁25とから構成される。例えば、上から2層目における図中左側の側壁25には、図示しないレーザ装置からのレーザ光が入射する図示しない入射部が配置される。また、上から2層目における図中右側の側壁25には、レーザ光を図示しない増幅モジュールもしくはEUV光生成装置に出射する出射部29が配置される。各層は、YZ平面に沿って配置される板材27によって、2つまたは3つの部屋に分けられる。上から1層目には、天板としての板材27aが配置される。フレーム23と側壁25と板材27と板材27aとは、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属で構成される。層の数及び部屋の数は、特に限定されない。入射部及び出射部29の位置は、特に限定されない。
本実施形態では、1つの部屋には少なくとも1つの光学ユニット40が配置される。複数の光学ユニット40が1つの部屋に配置される場合、1つの部屋において、光学ユニット40の後述するそれぞれの光学機器41は、互いに光学的に接続される。また、2つの光学ユニット40が隣り合う2つの部屋にそれぞれ配置される場合、一方の部屋に配置される光学ユニット40の光学機器41は、部屋を分ける上記した板材27の図示しない孔等を介して他方の部屋に配置される光学ユニット40の光学機器41に光学的に接続される。また、光学機器41のいずれかは、入射部及び出射部29にも光学的に接続されてもよい。
図2は、比較例において筐体21の内部空間に位置決めされる光学ユニット40の上面図である。また、図3は、図2に示す光学ユニット40の側面図である。
光学機器41は、例えば、入射部から入射したレーザ光を他の光学機器41または出射部29に向けて反射するミラーを含む。光学機器41は、例えば、レンズ、ビームプロファイラ、フォトダイオードを含んでもよい。
光学ユニット40は、光学機器41が主面に固定されるベースプレート43をさらに含む。ベースプレート43の底面の前後左右には、4つの車輪45が配置される。
車輪45は、各部屋におけるフレーム23に配置される一対のレール37を走行可能である。一対のレール37は、各部屋に配置される光学ユニット40それぞれに配置される。一対のレール37は、Y軸方向に沿って延在しており、互いに平行である。レール37の先端は前方に配置され、レール37の基端は後方に配置される。X軸方向における一対のレール37の配置間隔は、ベースプレート43の左右に配置される一対の車輪45の配置間隔に対応する。例えば、レール37のXZ断面はL字形状であり、一方の面には車輪45が載せられ、他方の面には車輪45の外側面が対向する。このようなレール37は、レール37に載せられる光学ユニット40をY軸方向にガイドし、光学ユニット40をZ軸方向とX軸方向周りとY軸周り方向とにおいて位置決めする。レール37は、X軸方向に沿って配置されるフレーム23と一体であってもよいし、フレーム23とは別体であってもよい。なお、図示の明瞭化のため、図1では、レール37の図示を省略している。
光学機器41及びベースプレート43を含む光学ユニット40は、車輪45がレール37を走行することで、筐体21の開口している正面から筐体21の内部空間に出し入れ自在である。また、光学ユニット40は、レール37に沿ってスライド可能であり、前方と後方との間を移動可能である。
光学装置10は、筐体21の内部空間において光学ユニット40よりも前方に配置される一対のピン91を含む。ピン91は、例えば、円柱形状である。ピン91は、レール37の先端に設けられる図示しない孔に嵌め込まれており、レール37に立設される。X軸方向における一対のピン91の配置間隔は、後述するVブロック81及び平ブロック83の配置間隔に対応する。ピン91それぞれは、Y軸方向において、同じ位置に配置される。
光学装置10は、筐体21の内部空間に光学ユニット40を位置決めする位置決め部80をさらに備える。
本比較例では、位置決め部80は、ベースプレート43の先端面に配置されるVブロック81及び平ブロック83を含む。先端面とは、ベースプレート43の前方の面を示す。Vブロック81及び平ブロック83は、Y軸方向に沿っているベースプレート43の中心軸の延長線を挟んで対向して配置される。Vブロック81及び平ブロック83は、レール37上に位置するように配置される。Vブロック81及び平ブロック83は、Y軸方向及びZ軸方向において、同じ位置に配置される。
Vブロック81において、一方のピン91と当接する部分の水平断面形状はV溝形状であり、Vブロック81のV溝は前方から後方に向かって凹む。水平断面は、XY平面である。
平ブロック83において、他方のピン91と当接する部分の水平断面形状は平面形状である。
光学ユニット40が前方へ移動すると、Vブロック81のV溝の内面81aは一方のピン91と2点で当接し、平ブロック83の平面83aは他方のピン91と1点で当接する。ここで、本明細書の説明において「当接」とは、点接触と線接触と微小な面積範囲における接触との少なくとも1つを含む。光学ユニット40は、一方のピン91とVブロック81との当接によって、X軸方向において位置決めされる。また、光学ユニット40は、他方のピン91と平ブロック83との当接によって、Y軸方向とZ軸周り方向とにおいて位置決めされる。また、Vブロック81及び平ブロック83は、一対のピン91との当接によって、光学ユニット40が他の光学ユニット40、入射部または出射部29に光学的に接続される位置に光学ユニット40を位置決めする。
Vブロック81及び平ブロック83と当接する一対のピン91は、本来の光学的な接続位置よりも前方への光学ユニット40の押し込みを防止するストッパである。また、ピン91は、光学ユニット40と筐体21の背面の壁部31との衝突を防止する。壁部31は、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属から構成される。
また、光学装置10は、レール37それぞれの基端に着脱自在な一対のベースブロック100と、Y軸方向においてベースブロック100を挿通する一対の固定部材110とを含む。ベースブロック100は、図示しないボルトによってレール37に固定される。一対のベースブロック100は、Y軸方向において、同じ位置に配置される。一対のベースブロック100は、光学ユニット40がピン91に当接した状態で、光学ユニット40よりも後方に配置される。固定部材110は、例えば、プランジャである。固定部材110は、ベースプレート43の基端面に当接し、Vブロック81及び平ブロック83それぞれがピン91に当接するようにベースプレート43を前方に向けて付勢する。ベースプレート43の基端面とは、ベースプレート43の後方の面を指す。
2.2 動作
次に、比較例における光学ユニット40の位置決め動作について説明する。
光学機器41は、ベースプレート43上に固定される。ベースプレート43は、筐体21の開口している正面から車輪45を介してレール37に載せられる。これにより、光学ユニット40は、Z軸方向とX軸方向周りとY軸周り方向とにおいて位置決めされる。
レール37に載せられた光学ユニット40は、筐体21の開口している正面から前方に向かって手動で押される。これにより、車輪45がレール37を走行し、光学ユニット40は筐体21の内部空間に押し込まれ前方へ移動する。
Vブロック81のV溝の内面81aが光学ユニット40の移動によって一方のピン91に2点で当接すると、光学ユニット40はX軸方向において位置決めされる。また、Vブロック81が一方のピン91と当接した状態で、平ブロック83の平面83aが光学ユニット40の移動によって他方のピン91に1点で当接すると、光学ユニット40はY軸方向とZ軸周り方向とにおいて位置決めされる。
ベースブロック100がレール37の基端に取り付けられた後、固定部材110はベースブロック100を挿通してベースプレート43を前方に向かって付勢する。これにより、光学ユニット40は、ベースプレート43とVブロック81と平ブロック83とを介してピン91に押し付けられる。そして、光学ユニット40は、ベースプレート43とVブロック81と平ブロック83とを介してピン91と固定部材110とによって挟まれた状態で、筐体21の内部空間においてX軸方向とY軸方向とZ軸周り方向とにおいて固定される。
光学機器41が定期的なメンテナンスをされる場合、または光学機器41が他の新しい光学機器41に交換される場合、ベースブロック100及び固定部材110が取り外される。次に、光学ユニット40は、後方に向かって手動で引き戻され、筐体21の内部空間から筐体21の開口している正面を介して引き出される。
その後に、光学機器41は、ベースプレート43から取り外され、メンテナンスまたは交換される。次に、メンテナンスされた光学機器41、または交換された新たな光学機器41は、ベースプレート43上に固定される。
そして、光学ユニット40は、上記したように、筐体21の開口している正面から筐体21の内部空間に押し込まれ、筐体21の内部空間において位置決め及び固定される。
2.3 課題
比較例の光学装置10では、光学ユニット40が筐体21の内部空間において位置決めされる度に、ピン91へのVブロック81及び平ブロック83の当接が必要となる。Vブロック81と平ブロック83とピン91との後方に配置される光学機器41及びベースプレート43によって視界が遮られるため、当接が適切に実施されているか目視での確認は容易ではない。このため、ガイドレーザ等によって光学装置10における光学ユニット40の位置の再現性が確認されるが、確認のために手間がかかることがある。従って、位置決め状態を容易に確認することが望まれている。
そこで、以下の実施形態では、位置決め状態を容易に確認し得る光学装置10が例示される。
3.実施形態1の光学装置の説明
次に、実施形態1の光学装置10の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
3.1 構成
図4は、本実施形態において筐体21の内部空間に位置決めされる光学ユニット40の上面図である。図5は、図4に示す光学ユニット40の側面図である。本実施形態の光学装置10では、ベースプレート43と位置決め部80と比較例の固定部材110に相当する第1,2固定部材110a,110bとの構成が、比較例のそれとは異なる。
本実施形態では、ベースプレート43は、ベースプレート43の先端面に配置される一対の平板状のプレート47を含む。一対のプレート47は、Y軸方向に沿っているベースプレート43の中心軸の延長線を挟んで対向して配置される。中心軸は、XY平面における断面形状が長方形状であるベースプレート43の長手方向に延びる対称軸でよい。一対のプレート47は、Y軸方向及びZ軸方向において、同じ位置に配置される。また、X軸方向における一対のプレート47の配置間隔は、一対のピン91の配置間隔に対応する。一対のプレート47は、レール37上に位置するように配置される。これにより、光学ユニット40が筐体21の内部空間において押し込まれて前方へ移動すると、プレート47はピン91に当接する。プレート47は、例えば、ゴムやウレタン等の樹脂材料から形成される弾性部材である。プレート47は、当接時に発生する衝撃を吸収し、衝撃から光学ユニット40を保護する。
また、本実施形態では、ベースプレート43は、ベースプレート43の基端面に配置される第1凸部60及び第2凸部70を含む。
第1凸部60及び第2凸部70は、図6及び図7に示す位置決めピン93によってベースプレート43の基端面に位置決めされる。また、第1凸部60及び第2凸部70は、図示しないボルトによってベースプレート43の基端面に固定される。第1凸部60及び第2凸部70は、ベースプレート43の基端面から後方に向かって突出している。第1凸部60及び第2凸部70は、ベースプレート43の中心軸の延長線を挟んで対向して配置される。ベースプレート43の幅方向であるX軸方向における第1凸部60及び第2凸部70の配置間隔は、一対のレール37の配置間隔に対応する。第1凸部60及び第2凸部70は、レール37上に位置するように配置される。第1凸部60及び第2凸部70は、Y軸方向及びZ軸方向において、同じ位置に配置される。Y軸方向において、第1凸部60の長さは、第2凸部70の長さと同一である。
本実施形態では、位置決め部80は、光学ユニット40全体が筐体21の内部空間に押し込まれた後に筐体21の内部空間において光学ユニット40よりも後方に配置されるVブロック181及び平ブロック183を含む。Vブロック181及び平ブロック183は、図6及び図7に示す位置決めピン95に嵌め込まれる。位置決めピン95は、レール37の基端に設けられる図示しない孔に嵌め込まれ、レール37に立設される。Vブロック181及び平ブロック183は、位置決めピン95への嵌め込みによって、レール37に位置決めされる。また、位置決めピン95それぞれは、Y軸方向において、同じ位置に配置される。Vブロック181及び平ブロック183は、位置決めピン95への嵌め込みによって、Y軸方向において、同じ位置に配置される。Vブロック181及び平ブロック183は、ベースプレート43の中心軸の延長線を挟んで対向して配置される。Vブロック181及び平ブロック183は、例えば、図示しないボルトによってレール37の基端に固定される。
Y軸方向において、Vブロック181は第1凸部60に対向して配置され、平ブロック183は第2凸部70に対向して配置される。プレート47がピン91に当接している状態の光学ユニット40が後方に引き戻し可能となるように、Y軸方向において、Vブロック181は、第1凸部60との間に隙間が設けられるように光学ユニット40の後方に配置される。別言すると、Y軸方向において、Vブロック181の後述する内面181aと一方のピン91との間の距離は、一方のプレート47の先端と第1凸部60の後述する曲面61との間の距離よりも長い。一方のピン91及び一方のプレート47は、Vブロック181と同軸上に配置される。また、プレート47がピン91に当接している状態の光学ユニット40が後方に引き戻し可能となるように、Y軸方向において、平ブロック183は、第2凸部70との間に隙間が設けられるように光学ユニット40の後方に配置される。別言すると、Y軸方向において、平ブロック183の後述する底面183aと他方のピン91との間の距離は、他方のプレート47の先端と第2凸部70の後述する曲面71との間の距離よりも長い。他方のピン91及び他方のプレート47は、平ブロック183と同軸上に配置される。
次に、Vブロック181と、Vブロック181に当接する第1凸部60とについて説明する。
Vブロック181において、第1凸部60と当接する部分の水平断面形状はV溝形状であり、Vブロック181のV溝は前方から後方に向かって凹む。V溝の内面181aは、光学ユニット40が後方へ移動すると、第1凸部60と2か所で当接する。
第1凸部60は、Vブロック181のV溝の内面181aと当接する2つの曲面61を含む。第1凸部60は柱状であり、曲面61はV溝の内面181aに当接する第1凸部60の基端の角部がR面取り加工を施された部分である。別言すると、Vブロック181と当接する第1凸部60の基端の水平断面形状は、円弧状である。
次に、平ブロック183と、平ブロック183に当接する第2凸部70とについて説明する。
平ブロック183において、第2凸部70と当接する部分の水平断面形状は凹形状であり、平ブロック183の凹部は前方から後方に向かって凹む。凹部の底面183aは、平面である。底面183aは、光学ユニット40が後方に移動すると、第2凸部70と1か所で当接する。
第2凸部70は、柱状である。第2凸部70の基端は、半円柱状となっている。この基端において、第2凸部70は、平ブロック183の底面183aと1か所で当接する曲面71を含む。曲面71は、例えば、断面が半円状の曲面である。別言すると、平ブロック183と当接する第2凸部70の基端の水平断面形状は、円弧状である。
次に、図6を参照して第1固定部材110aについて説明する。図6は、図4に示すA-A線における断面図である。
本実施形態では、第1固定部材110aは、例えばボルトである。第1固定部材110aは、第1凸部60の中心と同軸上に配置される。第1固定部材110aは、Y軸方向においてVブロック181を貫通して第1凸部60に螺合する。第1固定部材110aの頭部がVブロック181に当接すると、Y軸方向への第1固定部材110aの進行が停止する。この状態で、第1固定部材110aが第1固定部材110aの長手軸周りに回転すると、第1固定部材110aと螺合する第1凸部60はVブロック181に向けてたぐり寄せられて後方に移動する。つまり、第1固定部材110aは、第1固定部材110aの長手軸周りの回転によって第1凸部60の曲面61をVブロック181の内面181aに向けて引き込む。
第1固定部材110aの頭部とVブロック181との間には、一対の球面ワッシャ111a,111bが配置される。球面ワッシャ111a,111bは、互いに対面する側の座面が凸と凹の球面になったものである。
次に、図7を参照して第2固定部材110bについて説明する。図7は、図4に示すB-B線における断面図である
本実施形態では、第2固定部材110bは、例えばボルトである。第2固定部材110bは、第2凸部70の中心と同軸上に配置される。第2固定部材110bは、Y軸方向において平ブロック183を貫通して第2凸部70に螺合する。第2固定部材110bの頭部が平ブロック183に当接すると、Y軸方向への第2固定部材110bの進行が停止する。この状態で、第2固定部材110bが第2固定部材110bの長手軸周りに回転すると、第2固定部材110bに螺合する第2凸部70は平ブロック183に向けてたぐり寄せられて後方に移動する。つまり、第2固定部材110bは、第2固定部材110bの長手軸周りの回転によって第2凸部70の曲面71を平ブロック183の底面183aに向けて引き込む。
第2固定部材110bの頭部と平ブロック183との間には、一対の球面ワッシャ113a,113bが配置される。球面ワッシャ113a,113bは、互いに対面する側の座面が凸と凹の球面になったものである。
3.2 動作
次に、本実施形態における光学ユニット40の位置決め動作について説明する。
比較例と同様に、光学機器41は、ベースプレート43上に固定される。ベースプレート43は、筐体21の開口している正面から車輪45を介してレール37に載せられる。これにより、光学ユニット40は、Z軸方向とX軸方向周りとY軸周り方向とにおいて位置決めされる。
比較例と同様に、レール37に載せられた光学ユニット40は、筐体21の開口している正面から前方に向かって手動で押される。これにより、車輪45がレール37を走行し、光学ユニット40は筐体21の内部空間に押し込まれ前方へ移動する。
光学ユニット40が筐体21の内部空間に押し込まれると、プレート47はピン91に当接する。これにより、光学ユニット40と筐体21の壁部31との衝突が防止される。また、プレート47は、当接時において発生する衝撃を吸収し、衝撃から光学ユニット40を保護する。また、プレート47がピン91に当接している状態では、第1凸部60及び第2凸部70それぞれの基端は、Vブロック181及び平ブロック183の配置位置よりも前方に位置している。
位置決めピン95がレール37の基端に嵌め込まれ、Vブロック181及び平ブロック183は位置決めピン95への嵌め込みによってレール37の基端に位置決めされる。また、Vブロック181及び平ブロック183は図示しないボルトによってレール37の基端に固定される。これにより、Vブロック181及び平ブロック183は、筐体21の内部空間に配置される光学ユニット40の後方に配置される。Y軸方向において、Vブロック181のV溝の内面181aと第1凸部60の曲面61との間と、平ブロック183の凹部の底面183aと第2凸部70の曲面71との間には、隙間が設けられる。従って、光学ユニット40は、後方に引き戻し可能となっている。
光学ユニット40は、筐体21の内部空間において筐体21の開口している正面に向かって手動で引き戻される。すなわち、車輪45がレール37を走行し、光学ユニット40は筐体21の内部空間において正面側に引き戻される。また、プレート47はピン91から離れ、プレート47とピン91との間には隙間が設けられる。
第1凸部60の2つの曲面61は、引き戻しによってVブロック181のV溝の内面181aに当接する。これにより、光学ユニット40はX軸方向において位置決めされる。
また、第2凸部70の曲面71は、引き戻しによって平ブロック183の凹部の底面183aに当接する。これにより、光学ユニット40はY軸方向とZ軸周り方向とにおいて位置決めされる。
第2凸部70は第1凸部60とY軸方向において同じ位置に配置され、平ブロック183はVブロック181とY軸方向において同じ位置に配置される。光学ユニット40がY軸方向に沿って引き戻された場合、第2凸部70の曲面71と平ブロック183の凹部の底面183aとの当接は、第1凸部60の2つの曲面61とVブロック181のV溝の内面181aとの当接と同時である。なお、光学ユニット40がY軸方向に対して傾いて引き戻された場合、第2凸部70及び平ブロック183の当接と、第1凸部60及びVブロック181の当接とにおいて、一方は他方よりも先に当接する。先に当接した部分を中心に光学ユニット40がZ軸方向周りに回転すると、他方が当接する。例えば、底面183aへの曲面71の当接よりも前に曲面61が内面181aに当接した場合、光学ユニット40が曲面61を中心にZ軸方向周りに回転する。これにより、曲面61は内面181aに当接しつつ、曲面71は底面183aに当接する。例えば、内面181aへの曲面61の当接よりも前に曲面71が底面183aに当接した場合、光学ユニット40が曲面71を中心にZ軸方向周りに回転する。これにより、曲面71は底面183aをZ軸方向周りに転がり、曲面61は内面181aに当接する。
次に、第1凸部60の2つの曲面61がVブロック181のV溝の内面181aに当接した状態で、第1固定部材110aは、球面ワッシャ111a,111bを介してVブロック181を貫通する。また、第1固定部材110aは、第1固定部材110aの長手軸周りの回転によって第1凸部60に螺合する。第1固定部材110aは、球面ワッシャ111a,111bの凸凹によって、Y軸方向に沿ってVブロック181と第1凸部60とに挿入される。第1固定部材110aの頭部がVブロック181に当接すると、Y軸方向への第1固定部材110aの進行が停止する。この状態で、第1固定部材110aが第1固定部材110aの長手軸周りにさらに回転すると、第1凸部60は第1固定部材110aと第1凸部60との螺合によってVブロック181に向けて移動する。つまり、第1固定部材110aは、第1凸部60をVブロック181に向けて引き込む。これにより、第1凸部60の2つの曲面61はVブロック181のV溝の内面181aに押し付けられ、光学ユニット40はX軸方向において固定される。
また、第2凸部70の曲面71が平ブロック183の凹部の底面183aに当接した状態で、第2固定部材110bは、球面ワッシャ113a,113bを介して平ブロック183を貫通する。また、第2固定部材110bは、第2固定部材110bの長手軸周りの回転によって第2凸部70に螺合する。第2固定部材110bは、球面ワッシャ113a,113bの凸凹によって、Y軸方向に沿って平ブロック183と第2凸部70とに挿入される。第2固定部材110bの頭部が平ブロック183に当接すると、Y軸方向への第2固定部材110bの進行が停止する。この状態で、第2固定部材110bが第2固定部材110bの長手軸周りにさらに回転すると、第2凸部70は第2固定部材110bと第2凸部70との螺合によって平ブロック183に向けて移動する。つまり、第2固定部材110bは、第2凸部70を平ブロック183に向けて引き込む。これにより、第2凸部70の曲面71は平ブロック183の凹部の底面183aに押し付けられ、光学ユニット40はY軸方向とZ軸周り方向とにおいて固定される。
光学機器41が定期的なメンテナンスをされる場合、または光学機器41が他の新しい光学機器41に交換される場合、第1固定部材110aはVブロック181及び第1凸部60から引き抜かれ、第2固定部材110bは平ブロック183及び第2凸部70から引き抜かれる。Vブロック181及び平ブロック183をレール37に固定するボルトが取り外され、Vブロック181及び平ブロック183が位置決めピン95とともにレール37から取り外される。
比較例と同様に、光学ユニット40は、後方に向かって手動で引き戻され、筐体21の内部空間から筐体21の開口している正面を介して引き出される。その後に、光学機器41は、ベースプレート43から取り外され、メンテナンスまたは交換される。次に、メンテナンスされた光学機器41、または交換された新たな光学機器41は、ベースプレート43上に固定される。
そして、光学ユニット40は、上記したように、筐体21の開口している正面から筐体21の内部空間に押し込まれ、筐体21の内部空間において位置決め及び固定される。
3.3 作用・効果
本実施形態では、第1凸部60及び第2凸部70はベースプレート43の基端面に配置され、第2凸部70はX軸方向において第1凸部60とは異なる位置に配置される。また、Vブロック181及び平ブロック183は筐体21の内部空間において光学ユニット40よりも後方に配置され、Vブロック181は第1凸部60と2か所で当接し、平ブロック183は第2凸部70と1か所で当接する。光学ユニット40は、第1凸部60及びVブロック181の当接と、第2凸部70及び平ブロック183の当接とによって、筐体21の内部空間において位置決めされる。
上記によって、位置決めは、光学ユニット40の後方にて実施される。これにより、位置決めの状態が目視で確認される場合、光学機器41とベースプレート43とによって視界が遮られることが抑制される。
従って、本実施形態の光学装置10では、位置決め状態を容易に確認し得る。
また、本実施形態では、ガイドレーザ等によって光学ユニット40の位置の再現性が確認される場合、位置決めが後方で実施されるため、位置決めが前方で実施される場合に比べて確認のための手間が抑制され得、光学ユニット40の位置の再調整が容易に実施され得る。また、目視での確認が容易となるため、ガイドレーザの使用が抑制され得る。
また、本実施形態では、第1凸部60は柱状であり、Vブロック181と当接する第1凸部60の基端の水平断面形状は円弧状である。
このため、第1凸部60は、Vブロック181のV溝の内面181aに2か所で当接し得、光学ユニット40をX軸方向において位置決めし得る。
また、本実施形態では、第1固定部材110aは第1凸部60をVブロック181に向けて引き込む。
このため、第1凸部60はVブロック181に押し付けられ得、第1固定部材110aが引き込まない場合に比べてX軸方向において光学ユニット40は固定され得る。
また、本実施形態では、第1固定部材110aは第1凸部60の中心と同軸上に配置される。
このため、第1固定部材110aの引き込み力は、第1固定部材110aが第1凸部60の中心と同軸上に配置されていない場合に比べて、第1凸部60に伝達され易くなり得、第1凸部60をVブロック181に引き込み易くなり得る。
また、本実施形態では、第2凸部70は柱状であり、平ブロック183と当接する第2凸部70の基端の水平断面形状は円弧状である。
このため、第2凸部70は、平ブロック183の凹部の底面183aに当接し得、光学ユニット40をY軸方向とZ軸周り方向とにおいて位置決めし得る。
また、本実施形態では、第2固定部材110bは第2凸部70を平ブロック183に向けて引き込む。
このため、第2凸部70は平ブロック183に押し付けられ得、第2固定部材110bが引き込まない場合に比べてY軸方向とZ軸周り方向とにおいて光学ユニット40は固定され得る。
また、本実施形態では、第2固定部材110bは第2凸部70の中心と同軸上に配置される。
このため、第2固定部材110bの引き込み力は、第2固定部材110bが第2凸部70の中心と同軸上に配置されていない場合に比べて、第2凸部70に伝達され易くなり得、第2凸部70を平ブロック183に引き込み易くなり得る。
また、本実施形態では、光学ユニット40が筐体21の内部空間に押し込められた後に、位置決め部80は光学ユニット40の後方に配置される。また、光学ユニット40が位置決め部80に向かって引き戻されることによって、第1凸部60及びVブロック181は当接し、さらに、第2凸部70及び平ブロック183は当接する。
これにより、光学ユニット40が筐体21の内部空間に押し込められる場合に位置決め部80が光学ユニット40の前方に配置されていないため、押し込み時における光学ユニット40と位置決め部80との衝突が防止され得る。また、光学ユニット40の引き戻しによって当接が実施されるため、位置決め状態が光学ユニット40の後方にて確認され得る。
また、本実施形態では、Vブロック181に対する第1固定部材110aの芯ずれは球面ワッシャ111a,111bによって吸収され得、第1固定部材110aは球面ワッシャ111a,111bによってY軸方向に沿って移動し得る。このため、第1固定部材110aは、Y軸方向に沿って第1凸部60をVブロック181に向けて引き込み得、X軸方向において第1凸部60を固定し得る。
また、本実施形態では、平ブロック183に対する第2固定部材110bの芯ずれは球面ワッシャ113a,113bによって吸収され得、第2固定部材110bは球面ワッシャ113a,113bによってY軸方向に沿って移動し得る。このため、第2固定部材110bは、Y軸方向に沿って第2凸部70を平ブロック183に向けて引き込み得、Y軸方向とZ軸周り方向とにおいて第2凸部70を固定し得る。
なお、第1固定部材110aは、ボルトとしているが、第1凸部60をVブロック181に向けて押し付けられれば、これに限定する必要はない。第1固定部材110aは、例えば、光学ユニット40をVブロック181に引っ張るばね材でもよい。また、第1固定部材110aは、例えば、第1凸部60とVブロック181とを挟み込んで、第1凸部60をVブロック181に向けて押し付けてもよい。ここでは第1固定部材110aを用いて説明したが、第2固定部材110bについても同様である。
第1凸部60はVブロック181のV溝の内面181aと2か所で当接すればよく、第1凸部60の曲面61は第2凸部70の曲面71のように断面が半円状の曲面でもよい。
第1凸部60は、第2凸部70とX軸方向において異なる位置に配置されていれば、第2凸部70とZ軸方向において異なる位置に配置されていてもよい。
本実施形態では、プレート47がピン91に当接した後、Vブロック181及び平ブロック183が配置される。しかしながら、光学ユニット40がVブロック181及び平ブロック183の配置位置よりも前方に押し込まれた後に、Vブロック181及び平ブロック183が光学ユニット40の後方に配置されてもよい。この場合、光学ユニット40はプレート47がピン91に当接する前にVブロック181及び平ブロック183に向かって手動で引き戻されてもよい。
4.実施形態2の光学装置の説明
次に、実施形態2の光学装置10の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
4.1 構成
図8は、図4に示すA-A線における本実施形態の断面図である。図9は、図4に示すB-B線における本実施形態の断面図である。本実施形態では、第1凸部60と第2凸部70との構成が、実施形態1のそれとは異なる。
図8に示すように、第1凸部60は、ベースプレート43の基端面に配置される第1本体部63と、後方に向かって突出するように第1本体部63に嵌合する第1ピン65とを含む。第1本体部63は、位置決めピン93及び図示しないボルトによってベースプレート43の基端面に固定される。第1本体部63の基端面は、Vブロック181のV溝に挿入されず、Vブロック181から離れて配置される。第1本体部63から後方に向かって突出している第1ピン65の基端は、半球状となっている。この基端において、第1ピン65はVブロック181のV溝の内面181aと2か所で点当接する半球面61aを含む。
第1固定部材110aは、Z軸方向において第1ピン65とは異なる位置で第1本体部63に螺合する。本実施形態では、第1固定部材110aは、Z軸方向において第1ピン65よりも下方の位置にて第1本体部63に螺合する。第1固定部材110aは、好ましくは第1ピン65の真下の位置にて第1本体部63に螺合する。
図9に示すように、第2凸部70は、ベースプレート43の基端面に配置される第2本体部73と、後方に向かって突出するように第2本体部73に嵌合する第2ピン75とを含む。第2本体部73は、位置決めピン93及び図示しないボルトによってベースプレート43の基端面に固定される。第2本体部73の基端面は、平ブロック183の凹部に挿入されず、平ブロック183から離れて配置される。第2本体部73から後方に向かって突出している第2ピン75の基端は、半球状となっている。この基端において、第2ピン75は平ブロック183の凹部の底面183aと1か所で点当接する半球面71aを含む。Y軸方向において、第2ピン75の長さは、第1ピン65の長さと同一である。
第2固定部材110bは、Z軸方向において第2ピン75とは異なる位置で第2本体部73に螺合する。本実施形態では、第2固定部材110bは、Z軸方向において第2ピン75よりも下方の位置にて第2本体部73に螺合する。第2固定部材110bは、好ましくは第2ピン75の真下の位置にて第2本体部73に螺合する。
4.2 作用・効果
本実施形態では、第1凸部60は第1本体部63と第1ピン65とを含み、第1ピン65は半球面61aを含む。
これにより、第1凸部60は、Vブロック181のV溝の内面181aと2か所で点当接し得、光学ユニット40をX軸方向において位置決めし得る。また、光学ユニット40は点当接以外の当接に比べて点当接によってX軸方向において精度よく位置決めされ得る。
また、本実施形態では、第1固定部材110aは第1ピン65よりも下方の位置にて第1本体部63に螺合する。
これにより、第1固定部材110aが第1凸部60をVブロック181に引き込む場合に、半球面61aとVブロック181のV溝の内面181aとの点当接部分を中心に、図8に示す+X方向から見ると時計回りの力が光学ユニット40にかかる。光学ユニット40は、時計回りの力によって先端に行くほどレール37に押し付けられる。従って、時計回りの力が光学ユニット40にかからない場合に比べて、X軸方向における光学ユニット40の位置ずれは抑制され得る。また、第1ピン65が時計回りの力によって点当接部分を中心に傾いたとしても、第1ピン65は半球面61aによってVブロック181のV溝の内面181aに2か所で点当接し得る。このため、X軸方向における光学ユニット40の位置ずれは抑制され得る。また、第1ピン65が第1固定部材110aよりも上方に配置されるため、第1ピン65の半球面61aとVブロック181のV溝の内面181aとの当接状態はVブロック181の上方から目視にて容易に確認され得る。
また、本実施形態では、球面ワッシャ111a,111bが第1固定部材110aの頭部及びVブロック181の間に配置される。
第1固定部材110aが時計回りの力によってY軸方向に対して傾こうとしても、第1固定部材110aは球面ワッシャ111a,111bの凸凹によって傾きを抑制される。従って、第1固定部材110aは、球面ワッシャ111a,111bが配置されていない場合に比べて、Y軸方向に沿って配置され得、第1固定部材110aの引き込み力は第1凸部60に伝達され易くなり得る。
本実施形態では、第2凸部70は第2本体部73と第2ピン75とを含み、第2ピン75は半球面71aを含む。
これにより、第2凸部70は、平ブロック183の凹部の底面183aと1か所で点当接し得、光学ユニット40をY軸方向とZ軸周り方向とにおいて位置決めし得る。また、光学ユニット40は点当接以外の当接に比べて点当接によってY軸方向とZ軸周り方向とにおいて精度よく位置決めされ得る。
また、本実施形態では、第2固定部材110bは第2ピン75よりも下方の位置にて第2本体部73に螺合する。
これにより、第2固定部材110bが第2凸部70を平ブロック183に引き込む場合に、半球面71aと平ブロック183の凹部の底面183aとの点当接部分を中心に、図9に示す+X方向から見ると時計回りの力が光学ユニット40にかかる。光学ユニット40は、時計回りの力によって先端に行くほどレール37に押し付けられる。従って、時計回りの力が光学ユニット40にかからない場合に比べて、Y軸方向とZ軸周り方向とにおける光学ユニット40の位置ずれは抑制され得る。また、第2ピン75が時計回りの力によって点当接部分を中心に傾いたとしても、第2ピン75は半球面71aによって平ブロック183の凹部の底面183aに点当接し得る。このため、Y軸方向とZ軸周り方向とにおける光学ユニット40の位置ずれは抑制され得る。また、第2ピン75が第2固定部材110bよりも上方に配置されるため、第2ピン75の半球面71aと平ブロック183の凹部の底面183aとの当接状態は平ブロック183の上方から目視にて容易に確認され得る。
また、本実施形態では、球面ワッシャ113a,113bが第2固定部材110bの頭部及び平ブロック183の間に配置される。
第2固定部材110bが時計回りの力によってY軸方向に対して傾こうとしても、第2固定部材110bは球面ワッシャ113a,113bの凸凹によって傾きを抑制される。従って、第2固定部材110bは、球面ワッシャ113a,113bが配置されていない場合に比べて、Y軸方向に沿って配置され得、第2固定部材110bの引き込み力は第2凸部70に伝達され易くなり得る。
なお、本実施形態の第1ピン65は、実施形態1のように、Vブロック181のV溝の内面181aと当接する2つの円弧状の曲面61を含んでもよい。また、第2ピン75も、実施形態1のように、曲面71を含んでもよい。
5.実施形態3の光学装置の説明
次に、実施形態3の光学装置10の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
5.1 構成
図10は、図4に示すA-A線における本実施形態の断面図である。図11は、図4に示すB-B線における本実施形態の断面図である。本実施形態では、第1固定部材110a及び第1ピン65の位置と、第2固定部材110b及び第2ピン75の位置とが、実施形態2のそれとは異なる。
図10に示すように、本実施形態では、第1固定部材110aは、Z軸方向において第1ピン65よりも上方の位置にて第1本体部63に螺合する。第1固定部材110aは、好ましくは第1ピン65の真上の位置にて第1本体部63に螺合する。
図11に示すように、本実施形態では、第2固定部材110bは、Z軸方向において第2ピン75よりも上方の位置にて第2本体部73に螺合する。第2固定部材110bは、好ましくは第2ピン75の真上の位置にて第2本体部73に螺合する。
5.2 作用・効果
第1固定部材110aは、第1ピン65よりも上方に配置される。このため、第1固定部材110aが第1ピン65よりも上方に配置されていない場合に比べて、第1固定部材110aは第1本体部63に容易に螺合させ易くなり得、第1固定部材110aと第1本体部63との螺合状態はVブロック181の上方から目視にて容易に確認され得る。
また、第2固定部材110bは、第2ピン75よりも上方に配置される。このため、第2固定部材110bが第2ピン75よりも上方に配置されていない場合に比べて、第2固定部材110bは第2本体部73に容易に螺合させ易くなり得、第2固定部材110bと第2本体部73との螺合状態は平ブロック183の上方から目視にて容易に確認され得る。
なお、上記したある実施形態における第1凸部及びVブロックの構成は、上記した他の実施形態における第2凸部及び平ブロックの構成と組み合わされてもよい。
また、V溝の内面181aに対向する実施形態1の第1凸部60の面は、実施形態2の第1ピン65のように半球面となっていてもよい。ここでは第1凸部60を用いて説明したが、第2凸部70についても同様である。
また、筐体21に複数の光学ユニット40が配置される例を説明したが、筐体21に1つのみの光学ユニット40が配置されてもよい。
実施形態2及び実施形態3において、第1本体部63は、第2本体部73と一体でもよい。また、第1ピン65は、第1本体部63を介さずにベースプレート43の基端面に配置されてもよい。第2ピン75は、第2本体部73を介さずにベースプレート43の基端面に配置されてもよい。
また、光学装置10は、レーザ装置を内蔵し、レーザ装置が出力するレーザ光を光学ユニット40及び出射部29を介して増幅モジュールもしくは極端紫外光生成装置に向けて出射する構成でもよい。この場合、入射部が配置されていなくてもよい。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、不定冠詞「1つの」は、「少なくとも1つ」又は「1又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「A、B及びCの少なくとも1つ」という用語は、「A」「B」「C」「A+B」「A+C」「B+C」又は「A+B+C」と解釈されるべきである。さらに、それらと「A」「B」「C」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (16)

  1. 正面が開口する筐体と、
    光学機器及び当該光学機器が固定されるベースプレートを含み、前記筐体の前記正面から前記筐体の内部空間に出し入れ自在な光学ユニットと、
    前記光学ユニットが前記内部空間に押し込まれた後に、前記光学ユニットの出し入れ方向において前記光学ユニットの引き出し側を後方としたときに前記筐体の前記内部空間において前記光学ユニットよりも後方に配置される位置決め部と、
    を備え、
    前記ベースプレートは、
    後方における前記ベースプレートの基端面に配置される第1凸部と、
    前記ベースプレートの前記基端面に配置される第2凸部と、
    を含み、
    前記第2凸部は、前記出し入れ方向に直交する前記ベースプレートの幅方向において前記第1凸部とは異なる位置に配置され、
    前記位置決め部は、
    前記第1凸部と当接する部分の水平断面形状がV溝形状であり、前記第1凸部と2か所で当接するVブロックと、
    前記第2凸部と当接する部分の水平断面形状が平面形状である平ブロックと、
    を含み、
    前記光学ユニットは、前記第1凸部及び前記Vブロックの当接と、前記第2凸部及び前記平ブロックの当接とによって、前記筐体の前記内部空間に位置決めされる
    光学装置。
  2. 請求項1に記載の光学装置であって、
    前記第1凸部は柱状であり、前記Vブロックと当接する前記第1凸部の基端の水平断面形状は円弧状である。
  3. 請求項1に記載の光学装置であって、
    前記Vブロックを貫通して前記第1凸部に螺合し、前記第1凸部を前記Vブロックに向けて引き込む第1固定部材をさらに備える。
  4. 請求項3に記載の光学装置であって、
    前記第1固定部材は、前記第1凸部の中心と同軸上に配置される。
  5. 請求項1に記載の光学装置であって、
    前記第1凸部は、
    前記ベースプレートの前記基端面に配置される第1本体部と、
    後方に向かって突出するように前記第1本体部に嵌合する第1ピンと、
    を含み、
    前記第1ピンは、前記Vブロックと前記2か所で点当接する半球面を含む。
  6. 請求項5に記載の光学装置であって、
    前記Vブロックを貫通して前記第1本体部に螺合し、前記第1ピンを前記Vブロックに向けて引き込む第1固定部材をさらに備える。
  7. 請求項6に記載の光学装置であって、
    前記第1固定部材は、前記出し入れ方向に直交する前記筐体の高さ方向において前記第1ピンよりも下方の位置にて前記第1本体部に螺合する。
  8. 請求項6に記載の光学装置であって、
    前記第1固定部材は、前記出し入れ方向に直交する前記筐体の高さ方向において前記第1ピンよりも上方の位置にて前記第1本体部に螺合する。
  9. 請求項1に記載の光学装置であって、
    前記第2凸部は柱状であり、前記平ブロックと当接する前記第2凸部の基端の水平断面形状は円弧状である。
  10. 請求項1に記載の光学装置であって、
    前記平ブロックを貫通して前記第2凸部に螺合し、前記第2凸部を前記平ブロックに向けて引き込む第2固定部材をさらに備える。
  11. 請求項10に記載の光学装置であって、
    前記第2固定部材は、前記第2凸部の中心と同軸上に配置される。
  12. 請求項1に記載の光学装置であって、
    前記第2凸部は、
    前記ベースプレートの前記基端面に配置される第2本体部と、
    後方に向かって突出するように前記第2本体部に嵌合する第2ピンと、
    を含み、
    前記第2ピンは、前記平ブロックと1か所で当接する半球面を含む。
  13. 請求項12に記載の光学装置であって、
    前記平ブロックを貫通して前記第2本体部に螺合し、前記第2ピンを前記平ブロックに向けて引き込む第2固定部材をさらに備える。
  14. 請求項13に記載の光学装置であって、
    前記第2固定部材は、前記出し入れ方向に直交する前記筐体の高さ方向において前記第2ピンよりも下方の位置にて前記第2本体部に螺合する。
  15. 請求項13に記載の光学装置であって、
    前記第2固定部材は、前記出し入れ方向に直交する前記筐体の高さ方向において前記第2ピンよりも上方の位置にて前記第2本体部に螺合する。
  16. 請求項1に記載の光学装置であって、
    前記光学ユニットの押し込み後に後方に配置される前記位置決め部に向かって前記光学ユニットが引き戻されることによって、前記第1凸部及び前記Vブロックは当接し、さらに、前記第2凸部及び前記平ブロックは当接する。
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