JPH01116506A - 凸面を有するレンズの保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレンズの保持装置に係り、特に６凸レンズのご
とき凸面を有するレンズの保持に最適なレンズの保持装
置に関する。

〔従来の技術〕

レンズを鏡胴に固定保持させる手段としては、第１に固
定具を用いてレンズを鏡胴に押し付けて固定保持させる
手段がある。具体的には、金属又はプラスチック等より
なる押え環を介してレンズを固定させる手段、ゴム、コ
ルク、フェルト等の緩衝材を介してレンズを固定保持さ
せる手段、カシメによりレンズを鏡胴に固定保持させる
手段等が用いられている。

第２に、接着剤を介してレンズを鏡胴に固定保持させる
手段があり、その具体的手段としては次のような手段が
ある。即ち、レンズの外周面の全周にわたって接着剤を
充填し、接着剤を介してレンズを鏡胴に固定保持させる
方法、実開昭６１−１５５８１４号公開に開示された技
術のごとく、レンズの有効口径外の外周部や鏡胴内周面
に接着剤の非接着用凹部を形設し、前記非接着用凹部を
除くレンズ外周面と鏡胴内周面間に接着剤を充填してレ
ンズを鏡胴に固定保持させる方法等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

最近では、半導体分野でのＬＳＩの高密度化に伴い、縮
小投影露光装置の縮小レンズの高精度化。

顕微鏡等の高分解能化等がもたらされ、そのためにこれ
ら高精度化、高分解能化等に対応できる光学部品の出現
が要求されてきている。即ち、具体的には、波面歪がλ
／２０（λは波長、λ−６３３ｎｍ）以下の高精度の光
学部品が要望され、従って、光学部品固定に伴う波面歪
の変化はλ／３０以下が必要とされる。

ところが、上記従来技術においてはそれぞれ次のような
問題点があり、満足できるものではなかった。

まず、押え環等の固定具を介してレンズを鏡胴に固定保
持させる手段の場合には、光学部品に応力が集中する部
分が生じるために光学性能が低下し、所定の光学性能を
維持できないという問題点があった。

又、カシメ手段にてレンズを鏡胴に固定保持させる手段
の場合にも上記固定具による場合と同様に光学部品を機
械力学的に固定保持させるものであるために、固定時に
生ずる応力が光学部品全体に広がり、そのために光学性
能が著しく低下するという問題点があった。

又、レンズの外周面の全周にわたって接着剤を充填して
固定保持する手段の場合には、接着強度等の点からレン
ズの波面歪の変化をλ／３０以下に維持することができ
なかった。又、実開昭６１−１５５８１４号公報に開示
された固定保持手段の場合には、レンズの外周面や鏡胴
の内周面に非接着用の凹部を形設加工しなければならず
、加工コストが著しく高くなるという問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であって、容易な加工で、レンズの波面歪を高精度に維
持しつつレンズを鏡胴に固定保持しうるようにしたレン
ズ、特に凸面を有するレンズの保持装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、凸
面を有するレンズを接着剤を介して鏡胴に固定保持させ
るように構成してなるレンズの保持装置において、前記
レンズ外周面上の接着部を、前記鏡胴におけるレンズ受
け部側に近接した位置にある凸レンズ面側の外周端縁部
からレンズ外周面の光軸方向の幅の１／２以内の一部に
設定して構成することにより、低コストにて、゛かつレ
ンズの波面歪の低下を極力抑制しつつ確実にレンズを固
定保持しうるようにしたものである。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。

（第１実施例） 第１図は、本発明に係る凸面を有するレンズの保持装置
１の第１実施例を示す半断面正面図であり、図は縮小投
影露光装置の縮小レンズのレンズ保持装置を例示してい
る。

図に示すようにレンズ保持装置１は、被保持体であるレ
ンズ２と、レンズ２を保持するための鏡胴３とレンズ２
を鏡胴３に対して接着固定するための接着剤４とより構
成しである。

被保持体であるレンズ２は、ガラス（硝材Ｆ２）素材に
て凹凸形状のレンズ（凸面下側）に形設してあり、レン
ズ２の大きさは、直径１２０ｍｍ。

外周面２ａの幅Ｌ＋−１５ｍ−に設定しである。

鏡胴３は真鍮にて構成してあり、その光軸方向の一端側
にはレンズ２の支持部（受部）３ａが形設しである。　
筒状の鏡胴３の内周面にはレンズ外周面２ａを保持する
ためのレンズ保持部３ｂが光軸と直交する方向に突設し
である。レンズ保持部３ｂの内周面とレンズ外周面２ａ
との間には、０−１ｇ＋醜のクリアランス（間隙）が設
定してあり、レンズ２は、このクリアランスに充填され
る接着剤４を介して鏡胴３に接着固定保持されるように
なっている。

レンズ２を鏡胴３に接着固定する接着剤４は、レンズ２
における凸面側（即ち図において下面側）のレンズ外周
面２ａの下側位置（即ち、凸面側レンズ面の外周縁）か
らｌｌ−１ｍｍの位置を中心として光軸方向の幅を０．
５ｍ■に設定して充填しである。

なお、本実施例においては、凸面側のレンズ外周面２ａ
下端位置から１１−１ａの位置を接着部の中心位置に設
定したが、これに限定されるものではなく、第２図にて
示すごとく、レンズ外周面２ａの光軸方向の幅りのうち
凸面側レンズ外周面２ａ下端位置からＯ〜１／２Ｌの範
囲内に接着部を設定して構成するものであれば、本実施
例に属するものである。

接着剤４は、紫外線硬化型接着剤を用いてあり、硬化物
の硬度がシリアＡ９０（シ門アＡ３０〜９５のもので可
）のものを使用した。

次に、上記構成によりなるレンズ保持袋Ｗ！１の作用、
効果について説明する。

まず、レンズ保持装置Ｗ１により凹凸レンズ２を接着固
定保持するに先立ってレンズ２の波面歪をフィゾー型干
渉計にて測定したところ、上面側の凹面の波面歪はλ／
３３．下面側の凹面の波面歪はλ／４０であった。

次に、上記構成のレンズ保持袋ｆｉｌにてレンズ２を接
着固定保持した後のレンズ２の各面の波面歪をフィゾー
型干渉計似て測定したところ、上面側凹面の波面歪はλ
／２１、下面側凸面の波面歪はλ／２２であった。従っ
て、接着固定前後のレンズ２の波面歪の低下はλ／５０
以上であり、殆ど波面歪を低下させることなくレンズ２
を鏡胴３に接着固定保持しうるちのである。又、このレ
ンズ２と鏡胴３との接着構造物の接着強度を圧縮せん断
強度試験機により測定したところ、２０８ｋｇｒであり
、充分な保持強度を有していた。従って、本実施例のレ
ンズ保持装置１によれば、レンズ固定保持前のレンズ２
の波面歪を殆ど低下させることなく、かつ、レンズ２の
保持強度も充分確保した状態でレンズ２を鏡胴３に接着
固定保持しうるちのである。換言すれば、接着固定時の
レンズ２の光学性能の低下を極力抑制しつつ大口径で重
量の大きなレンズをも確実に固定保持しうるちのであり
、その結果、極めて高精度の光学部品（光学系）が得ら
れるものである。

又、レンズ外周面２ａや鏡胴３の内周面３ａに非接着用
の凹部を形設することなく上記のごとき作用効果が得ら
れるので、低コストにて高精度のレンズ保持装置１が得
られる。。

第３図は、第１図にて示すレンズ２と同一のレンズを接
着位置を変化させて鏡胴３に固定保持した場合の波面歪
の低下量の変化を示すグラフ図である０図に示すように
、接着位置を上方に移行させるに従って光学歪の発生が
大きくなることが理解できる。出願人の試験結果によれ
ば、接着位置をレンズ外周面２ａ下面位置から１２−の
位置に設定したところ、波面歪はλ／２０以上となり、
著しい光学性能の低下がみられた。なお、図中、実線は
凸面側のグラフを波線は凹面側のグラフを示している。

又、接着位置を凸面側レンズ外周面２ａ下端位置から１
／２Ｌの範囲内に設定し、接着部における接着幅を０．
５〜１０ａ＋ａｉの範囲内で変化させて設定したところ
、波面歪の低下は下表のようになった。

表 表から明らかなように、接着幅の増加に伴い波面歪の低
下が大きくなり、特に接着幅を１０１ｍ１１に設定した
場合には著しい光学性能の低下がみられた。

次に、接着剤４の変更に伴う波面歪の変化をみるために
接着剤４を硬度ショアＤ７０（ショアＡ１００以上）の
ものに変更し、接着部をレンズ外周面下端部から１ａの
位置を中心とした０、５ｍの接着幅に設定してレンズ２
を接着固定したところ、波面歪の低下がλ／２０以上と
なり、著しい光学性能の低下がみられた。従って、本実
施例においては、硬度ショアアＡ３０〜９５のものを使
用するのが望ましい。

なお、上記実施例においては、凹凸レンズを下面側を凸
面側に設定して接着固定する例について説明したが、第
４図にて示すごとく６凸型レンズ２を接着固定する場合
にも適用できるものである。

即ち、レンズ外周面２ａの下部（レンズ外周面２ａの光
軸方向の幅りの外周面下端から１／２Ｌまでの範囲内）
を０．５鵬の接着幅にて接着することにより、波面歪の
低下をλ／５０以上に抑えて、かつ高強度にて保持する
ことができ、上記実施例と同様の効果を奏しうるもので
ある。

（第２実施例） 第５図は、本発明に係るレンズ保持装置１の第２実施例
を示すものであり、本実施例の特徴は、凸凹形状のレン
ズ２を接着固定保持する例に通用した点である。レンズ
２は、ガラス（硝材５ＫＩ４）素材にて凸凹形状（凸面
上側）に形設してあり、レンズ２の大きさは直径１２０
ｍ、外周面２ａの幅Ｌ＝１０ｎｍに設定しである。又、
レンズ２の中心肉厚Ｔの中心位ｆＭと外周面２ａの幅り
の中心位ＩＮとの間ｌの中間点は、レンズ外周面２ａの
下端位置から８゜８ｍｍ（図のｈ寸法）に設定しである
。そして、このレンズ外周面２ａの下端位置から８．８
ｍ＋＊の位置を接着幅０．５鵬にてレンズ２を接着固定
しである。その他の構成は、第１実施例と同様であるの
で、その説明を省略する。

本実施例のレンズ保持装置Ｗ１にて接着固定保持した後
のレンズ２の波面歪の低下を測定したところ、各面とも
λ１５０以下であり、殆んど波面歪を低下指せることな
くレンズ２を固定保持することができた。又、保持強度
を測定したところ、１９５ｋｇｆであり、保持強度も充
分であった。

尚、本実施例においては、レンズ外周面２ａ下端位置か
ら８．８ｆｆｉ１１の位置のにてレンズ２を接着固定す
る例を示したが、これに限定されるものではなく、第６
図にて示すごとく、レンズ外周面２ａの光軸方向の幅り
のうち凸面側のレンズ外周面（即ち、図においてレンズ
外周面２ａの上端）から０〜１／２Ｌの範囲内に接着部
を設定して構成するものであれば、本実施例に属するも
のである。

又、本実施例においては、上面が凸面の凸凹レンズの例
について示したが、この場合の凸面もレンズ受部３ａ側
に近接した凸レンズ面側と称するものとする。

第７図は、第５図にて示したレンズ２を同一レンズを接
着位置を変化させて鏡Ｗ４３に固定保持させた場合の、
接着位置と波面歪の低下量との関係を示すグラフ図であ
る０図において、実線はレンズ２における凸面側のグラ
フ、破線は凹面側のグラフを示している。

図に示すように、レンズ中心肉厚の中心と外周面２ａの
中心との中間位置（第７図にてＡで示す位ｒｌ）にて波
面歪の低下が極小値をとり、波面歪の低下を最も抑制す
ることができた。

又、凸凹形状を有するレンズで、レンズ中心肉厚の中心
と外周面の幅の中心との中間位置がレンズ外周面２ａ上
にない場合には、レンズ外周面２ａの最も上の位置を接
着保持する構成とすることにより、波面歪の低下を最も
抑制できるものであ・　　る。

その他の効果は、第１実施例と同様であるので、その説
明を省略する。

なお、上記実施例においては、被保持体であるレンズを
ガラス製のレンズに限定して説明したが、プラスチック
レンズに対しても上記各実施例と同様の効果を保持しつ
つ固定保持しうるちのである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、低コストにて、かつレン
ズの波面歪を高精度に維持しつつ凸面を有するレンズを
鏡胴に固定保持しうるちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るレンズ保持装置の第１実施例を
示す半断面正面図、 第２図は、第１図にて示す凹凸形状レンズ（凸面下側）
における接着部の位置を示す説明図、第３図は、第１実
施例におけるレンズ接着部の一位置の変化とその位置の
変化に伴う波面歪の低下量との関係を示すグラフ図、 第４図は、６凸形状レンズを保持する場合のレンズの接
着部位置を示す説明図、 第５１図は、本発明に係るレンズ保持装置の第２実施例
を示す半断面正面図、 第６図は、第５図にて示す凸凹形状レンズ（凸面上側）
における接着部の位置を示す説明図、第７図は、第２実
施例におけるレンズ接着部の位置の変化とその位置の変
化に伴う波面歪の低下量との関係を示すグラフ図である
。 ２・・・レンズ ２ａ・・・レンズ外周面 ３・・・鏡胴 ３ａ・・・レンズ受部 ４・・・接着剤 Ｌ・・・レンズ外周面の幅 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社手続補正書
（自発） １．事件の表示 昭和−６２年　特　許　願　第２７４３２４号２、発明
の名称 凸面を有するレンズの保持装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号名　称　
（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表者　　下　
　山　　敏　　部 ４、代理人〒１０５ 住　所　東京都港区浜松町２丁目２番１５号６、補正の
対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄及び図面７、補正の
内容 （１）明細書第１０頁第１０行目に記載する「硬度ショ
アア丁とあるのを「硬度ショア」と補正する。 （２）同第１１頁第２０行目に記載する「を低下指せる
」とあるのを「を低下させる」と補正する。 （３）同第１２頁第４行目に記載する「位置のにて」と
あるのをｒ位置にて」と補正する。 （４）同第１２頁第５行目に記載する「限定されるもて
は」とあるのを「限定されるものでは」と補正する。 （５）図面中筒１図を別紙の通り補正する。 ８、添付書類の目録

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）凸面を有するレンズを接着剤を介して鏡胴に固定
   保持させるように構成してなるレンズの保持装置におい
   て、 前記レンズ外周面上の接着部を、前記鏡胴におけるレン
   ズ受け部側に近接した位置にある凸レンズ面側の外周端
   縁部からレンズ外周面の光軸方向の幅の１／２以内の一
   部に設定して構成したことを特徴とする凸面を有するレ
   ンズの保持装置。