(57)【要約】【課題】摩擦を比較的低レベルとし剛性を比較的高レベルとしつつ光学デバイスの１つまたは複数の光学素子を高精度かつ高信頼性に位置決めするシステムを提供する。【解決手段】位置決めシステムは、可変ズームレンズシステム等の光学デバイス内の光学素子の位置を調整する。フレームが光学素子を支持し、細長支持構造の細長表面がそのフレームを支持する。フレームは細長支持構造に係合する圧電アクチュエータも支持する。制御部は圧電アクチュエータを駆動する制御信号を供給する。駆動されたアクチュエータモジュールの圧電素子は、細長支持構造の細長表面に第１及び第２の力を組み合わせて作用させ、細長表面に対しフレームを位置決めする。圧電素子により与えられた力の組合せによって、細長支持構造に対し圧電アクチュエータが前進する。【選択図】図２
2010041047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学デバイス内部の光学素子を位置決めするシステムであって、
前記光学素子を支持するフレームと、
前記フレームを支持する少なくとも１つの細長表面を各々が備える１つまたは複数の細長支持構造と、
前記フレームにより支持され細長支持構造に係合する１つまたは複数のアクチュエータモジュールと、
各アクチュエータモジュールを駆動する制御信号を供給する制御部と、を備え、
各アクチュエータモジュールは、（ｉ）細長支持構造の少なくとも１つの細長表面に実質的に垂直な方向の第１の力を該細長表面に作用させ、（ｉｉ）該細長表面に実質的に平行な方向の第２の力を該細長表面に作用させる少なくとも１つの圧電素子を備え、
駆動されたアクチュエータモジュールの少なくとも１つの圧電素子は前記第１及び第２の力を該細長表面に組み合わせて作用させて前記フレームを該細長表面に沿って位置決めすることを特徴とするシステム。
【請求項２】
細長支持構造の断面は多角形、円形、または半円形であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
細長支持構造の断面は三角形であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
細長支持構造は３つ設けられており、３つの細長支持構造の長手方向軸はいずれも前記光学デバイスの光軸に実質的に平行であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
駆動されたアクチュエータモジュールの少なくとも１つの圧電素子は、細長支持構造の細長表面に前記第１の力及び前記第２の力を順次作用させることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
駆動されたアクチュエータモジュールの少なくとも１つの圧電素子は、各細長支持構造の細長表面に前記第１及び第２の力の同一の組合せを作用させることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記フレームは、細長支持構造に対する前記フレームの位置を測定するリニアエンコーダを備え、
各アクチュエータモジュールに供給される前記制御信号は、該リニアエンコーダモジュールによる測定結果に基づくことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記細長支持構造に支持されており、別の光学素子を支持する別のフレームと、
前記別のフレームにより支持され前記細長支持構造に係合する別のアクチュエータと、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記制御部は、各アクチュエータモジュールに同一の制御信号を供給することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記光学素子はレンズ素子であり、前記光学デバイスは望遠ズーム光学系であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
照明系からの放射ビームにパターンを付与するパターニングデバイスを支持する支持構造と、
基板を支持する基板支持部へとパターン付きビームを投影する投影系と、を備えるリソグラフィ装置であって、
前記投影系は光学素子を位置決めするシステムを備え、該システムは、
前記光学素子を支持するフレームと、
前記フレームを支持する少なくとも１つの細長表面を各々が備える１つまたは複数の細長支持構造と、
前記フレームにより支持され細長支持構造に係合する１つまたは複数のアクチュエータモジュールと、
各アクチュエータモジュールを駆動する制御信号を供給する制御部と、を備え、
各アクチュエータモジュールは、（ｉ）細長支持構造の少なくとも１つの細長表面に実質的に垂直な方向の第１の力を該細長表面に作用させ、（ｉｉ）該細長表面に実質的に平行な方向の第２の力を該細長表面に作用させる少なくとも１つの圧電素子を備え、
駆動されたアクチュエータモジュールの少なくとも１つの圧電素子は前記第１及び第２の力を該細長表面に組み合わせて作用させて前記フレームを該細長表面に沿って位置決めすることを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１２】
細長支持構造の断面は多角形、円形、または半円形であることを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
細長支持構造の断面は三角形であることを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
駆動されたアクチュエータモジュールの少なくとも１つの圧電素子は、細長支持構造の細長表面に前記第１の力及び前記第２の力を順次作用させることを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
駆動されたアクチュエータモジュールの少なくとも１つの圧電素子は、各細長支持構造の細長表面に前記第１及び第２の力の同一の組合せを作用させることを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記フレームは、細長支持構造に対する前記フレームの位置を測定するリニアエンコーダを備え、
各アクチュエータモジュールに供給される前記制御信号は、該リニアエンコーダモジュールによる測定結果に基づくことを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記細長支持構造に支持されており、別の光学素子を支持する別のフレームと、
前記別のフレームにより支持され前記細長支持構造に係合する別のアクチュエータと、をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記制御部は、各アクチュエータモジュールに同一の制御信号を供給することを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記光学素子はレンズ素子であり、光学デバイスは望遠ズーム光学系であることを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
光学デバイス内部の光学素子を位置決めする方法であって、
前記光学素子の長手方向位置、前記光学素子の横方向位置、及び前記光学素子の回転の１つまたは複数を測定し、
測定された長手方向位置、横方向位置、及び回転の１つまたは複数に応じて、前記光学デバイスの前記光学素子を支持する複数の細長支持構造の１つにおける少なくとも１つの細長表面に第１及び第２の力を組み合わせて作用させ、
前記第１及び第２の力の組合せを少なくとも使用して、前記光学素子の長手方向位置、横方向位置、及び回転の１つまたは複数を調整することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
測定された長手方向位置、横方向位置、及び回転に基づいて制御信号を生成し、
生成された制御信号に少なくとも基づいて少なくとも１つの細長表面に第１及び第２の力を組み合わせて作用させることをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記作用させるステップは、
少なくとも１つの細長表面に実質的に垂直な方向に前記第１の力を作用させ、
少なくとも１つの細長表面に実質的に平行な方向に前記第２の力を作用させることを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記測定するステップは、
前記光学デバイスの光軸に実質的に平行な方向に前記光学素子の長手方向位置を測定し、
前記光学デバイスの光軸に実質的に垂直な方向に前記光学素子の横方向位置を測定し、
前記光学デバイスの光軸に実質的に垂直な任意の軸まわりの前記光学デバイスの回転を測定することを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置内部の光学素子を位置決めするためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板またはその一部に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えばフラットパネルディスプレイ、集積回路（ＩＣ）、及び微細構造を有するその他のデバイスの製造に用いられる。従来の装置においては、光がパターニングデバイスに向けられる。パターニングデバイスは、マスクまたはレチクルなどと呼ばれることもあるし、（マスクレスの場合には）個別的にプログラム可能な素子のアレイまたは個別的に制御可能な素子のアレイなどと呼ばれることもある。パターニングデバイスは、ＩＣ、フラットパネルディスプレイ、またはその他のデバイスの各層に対応した回路パターンを形成するために使用される。このパターンは、基板（例えばガラスプレート、ウェーハ等）に形成された放射感応性材料（レジスト）層に結像されることにより、基板の全体または一部に転写される。この結像には同様の光処理が含まれてもよい。リソグラフィ装置には投影系などのその他の構成要素またはデバイスが存在してもよい。投影系は、ミラー、レンズ、ビームスプリッタ等の光学素子を含んでもよい。投影系は、パターニングの前に放射ビームを複数の個別ビームに分割する例えばマルチフィールドリレー（ＭＦＲ）等の光学素子を含んでもよい。
【０００３】
投影系は、例えばリソグラフィ装置に組み込まれているが、しばしば望遠鏡ズームレンズアセンブリや可変ズームレンズアセンブリを含む。これらのアセンブリには、１つまたは複数の密に実装されたレンズ素子（及びその他の光学素子）が設けられており、これらは密封されたハウジングの内部で高精度かつ高信頼性の位置決めがされなければならない。このような位置決めは、既存の可変ズームレンズアセンブリでは一般にスライド機構を使用して行われる。スライド機構は１つまたは複数のアクチュエータを有する。例えば、可変ズームレンズアセンブリのレンズ素子はハウジング内部に支持され、単一の機械式アクチュエータを使用するスライダにより位置決めされる。
【０００４】
しかし、このようなアセンブリにおけるレンズ素子の位置決め精度は、既存のスライドアセンブリの摩擦特性や、低剛性または可変剛性特性により悪くなる。また、これらの摩擦特性や剛性特性の影響は、低摩擦材料、低摩擦ボールベアリング、低摩擦ローラベアリング、または流体ベアリングを用いる高性能のスライドにおいても生じる。同様の問題は、スライド機構に連結される既存の機械式アクチュエータ（例えば通常のねじやローラねじ、ボールねじ等）にも存在する。流体ベアリングや磁気浮遊式ベアリングなどの摩擦がないベアリングが既存のスライドアセンブリに組み込まれた場合には剛性が低くなりがちである。
【０００５】
さらに、スライドの位置誤差やスライドの直進性誤差により、レンズ素子の横方向位置や傾斜、回転に変動が生じる。既存の位置決めシステムでは光学素子ごとに１つのアクチュエータを使用することが一般的であるが、レンズ素子の横方向位置、傾斜、回転を独立に調整することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、摩擦及び静止摩擦を比較的低レベルとし剛性を比較的高レベルとしつつ光学デバイス内の１つまたは複数の光学素子を高精度かつ高信頼性に位置決めし、既存のシステムの問題を実質的に除去するシステムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態においては、光学デバイス内部の光学素子を位置決めするシステムが提供される。このシステムは、光学素子を支持するフレームと、１つまたは複数の細長支持構造と、を含む。１つまたは複数の細長支持構造の各々は、フレームを支持する少なくとも１つの細長表面を含む。また、このシステムは、フレームにより支持され細長支持構造に係合する１つまたは複数のアクチュエータモジュールを含む。各アクチュエータモジュールは、（ｉ）細長支持構造の少なくとも１つの細長表面に実質的に垂直な方向の第１の力を該細長表面に作用させ、（ｉｉ）該細長表面に実質的に平行な方向の第２の力を該細長表面に作用させる少なくとも１つの圧電素子を含む。制御部は、各アクチュエータモジュールを駆動する制御信号を供給する。これにより、駆動されたアクチュエータモジュールの少なくとも１つの圧電素子は第１及び第２の力を該細長表面に組み合わせて作用させてフレームを該細長表面に沿って位置決めする。
【０００８】
更なる一実施形態においては、リソグラフィ装置は、照明系からの放射ビームにパターンを付与するパターニングデバイスを支持する支持構造と、基板を支持する基板支持部へとパターン付きビームを投影する投影系と、を備える。投影系は、光学素子を位置決めするシステムを含む。このシステムは、光学素子を支持するフレームと、１つまたは複数の細長支持構造と、を含む。１つまたは複数の細長支持構造の各々は、フレームを支持する少なくとも１つの細長表面を含む。また、このシステムは、フレームにより支持され細長支持構造に係合する１つまたは複数のアクチュエータモジュールを含む。各アクチュエータモジュールは、（ｉ）細長支持構造の少なくとも１つの細長表面に実質的に垂直な方向の第１の力を該細長表面に作用させ、（ｉｉ）該細長表面に実質的に平行な方向の第２の力を該細長表面に作用させる少なくとも１つの圧電素子を含む。制御部は、各アクチュエータモジュールを駆動する制御信号を供給する。これにより、駆動されたアクチュエータモジュールの少なくとも１つの圧電素子は第１及び第２の力を該細長表面に組み合わせて作用させてフレームを該細長表面に沿って位置決めする。
【０００９】
更なる一実施形態においては、光学デバイス内部の光学素子を位置決めする方法が提供される。光学素子の長手方向位置、光学素子の横方向位置、及び光学素子の回転の１つまたは複数が測定される。測定された長手方向位置、横方向位置、及び回転の１つまたは複数に応じて、光学デバイスの光学素子を支持する複数の細長支持構造の１つにおける少なくとも１つの細長表面に第１及び第２の力を組み合わせて作用させる。第１及び第２の力の組合せを少なくとも使用して、光学素子の長手方向位置、横方向位置、及び回転の１つまたは複数が調整される。
【００１０】
本発明の更なる実施形態、特徴、効果は、本発明の各種実施形態の構成及び作用とともに以下の図面を参照して詳細に後述される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光学デバイスの光学素子の位置決めシステムの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る図２のシステムに組込可能である圧電アクチュエータの斜視図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る図３の圧電アクチュエータモジュールの動作を模式的に示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係る図３の圧電アクチュエータモジュールの動作を模式的に示す図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態に係る図３の圧電アクチュエータモジュールの動作を模式的に示す図である。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態に係る図３の圧電アクチュエータモジュールの動作を模式的に示す図である。
【図４Ｅ】本発明の一実施形態に係る図３の圧電アクチュエータモジュールの動作を模式的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るキャリアフレームの斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る光学デバイスの一部を切り取って内部を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る光学デバイスの光学素子の位置決め方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書は本発明の特徴を組み入れた１つまたは複数の実施形態を開示する。開示された実施形態は本発明の例示にすぎない。本発明の範囲は開示された実施形態には限定されない。本発明は添付の請求項により定義される。
【００１３】
以下で「一実施形態」、「一実施例」等の表現を用いる場合には、実施形態が特定の特徴、構造、または特性を含んでもよいことを示すにすぎないものであり、当該特徴、構造または特性がすべての実施形態に含まれなければならないことを意味するのではない。またこれらの表現は同一の実施形態を必ずしも指し示すものでもない。さらに、一実施形態に関連して特定の特徴、構造、または特性が説明される場合には、明示的に説明されているか否かによらず当業者の知識により他の実施形態においても当該特徴、構造または特性が有効であるものと理解されたい。
【００１４】
図１Ａは、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置１を模式的に示す図である。装置１は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整する照明系（イルミネータ）ＩＬを含む。支持部ＭＴ（例えばマスクテーブル）は、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持し、第１ポジショナＰＭに接続されている。第１ポジショナＰＭは、パラメタに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めする。基板テーブルＷＴ（例えばウェーハテーブル）は、基板Ｗ（例えば、レジストでコーティングされたウェーハ）を保持し、第２ポジショナＰＷに接続されている。第２ポジショナＰＷは、パラメタに従って基板を正確に位置決めする。投影系ＰＳ（例えば屈折投影レンズ系）は、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）目標部分Ｃに投影する。
【００１５】
一実施例においては、投影系ＰＳは、放射ビームＢを調整する１つまたは複数の光学デバイスをさらに備えてもよい。この場合、投影系制御部ＰＳＣは、投影系ＰＳの内部またはリソグラフィ装置１のその他の光学系内部に設けられた１つまたは複数の光学デバイスに制御信号を与えてもよい。例えば、投影系ＰＳは、密に実装された１つまたは複数のレンズ素子を収容する可変ズームレンズアセンブリを含んでもよい。この場合、投影系制御部ＰＳＣは、そのアセンブリ内部の１つまたは複数の密装レンズ素子の位置を調整する１つまたは複数のアクチュエータに制御信号を与えてもよい。
【００１６】
照明系は、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み得るものであり、放射ビームの向きや形状、あるいは他の特性を制御するためのものである。
【００１７】
支持部ＭＴは、パターニングデバイスの荷重を支える。また、支持部ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の構成、及びパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。支持部ＭＴは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持部ＭＴは、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持部ＭＴは、例えば投影系に対して所望の位置にパターニングデバイスを位置決めすることを保証してもよい。本明細書において「レチクル」または「マスク」という用語は、より一般化された用語である「パターニングデバイス」と同義であるとみなしてもよい。
【００１８】
本明細書において「パターニングデバイス」なる用語は、基板の目標部分にパターンを生成するために放射ビーム断面にパターンを与えるのに使用される何らかのデバイスであると広義に解釈される。放射ビームに付与されたパターンは、基板の目標部分に望まれるパターンに厳密に一致していなくてもよい。例えば、位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャがパターンに含まれていてもよい。一般に、放射ビームに付与されたパターンは、目標部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応する。
【００１９】
パターニングデバイスは、透過型であってもよいし、反射型であってもよい。パターニングデバイスには例えばマスク、プログラム可能ミラーアレイ、及びプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれるがこれらに限られない。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、さらには多様なハイブリッド型マスクが含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、微小ミラーのマトリックス配列で構成される。各微小ミラーは、入射する放射ビームを異なる複数の方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。ミラーマトリックスにより反射された放射ビームには、傾斜されたミラーによってパターンが付与されている。
【００２０】
本明細書において「投影系」なる用語は、屈折光学素子、反射光学素子、反射屈折光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはこれらの組合せを含む何らかの投影系であると広義に解釈される。投影系は、使用される露光光に応じて、あるいは液浸液または真空の使用等のその他の要因に応じて適切とされるいかなる投影系であってもよい。本明細書において「投影レンズ」という用語は、より一般化された用語である「投影系」と同義であるとみなしてもよい。
【００２１】
図示されるように、装置１は（例えば反射型マスクを有する）反射型である。なお、装置１は（例えば透過型マスクを有する）透過型の装置であってもよい。
【００２２】
リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上のマスクテーブル）を備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、複数のテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。
【００２３】
リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が例えば水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆われるものであってもよい。この液体は、投影系と基板との間の空隙を満たす。液浸液は、例えばマスクと投影系との間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は投影系の開口数を増大させる技術として周知である。本明細書では「液浸」という用語は、基板等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光の際に投影系と基板との間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。
【００２４】
図１Ａに示されるようにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源ＳＯがエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯからビーム搬送系を介してイルミネータＩＬへと到達する。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。あるいは例えば光源が水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称されることがある。
【００２５】
一実施例においては、イルミネータＩＬは放射ビーム瞳面の角強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び／または内径の値（通常それぞれ「σｏｕｔｅｒ」、「σｉｎｎｅｒ」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータ及びコンデンサなどの他の要素を備えてもよい。これらの実施例において、イルミネータＩＬはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。
【００２６】
放射ビームＢは、支持部（例えばマスクテーブルＭＴ）に保持されているパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。マスクＭＡを経た放射ビームは投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２ポジショナＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動される。例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。同様に、例えば走査中またはマスクライブラリからのマスク交換後に、第１ポジショナＰＭと別の位置センサＩＦ１（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡは正確に位置決めされてもよい。
【００２７】
一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、ロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。これらモジュールは、第１ポジショナＰＭの一部を構成する。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２ポジショナＰＷの一部を構成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールにより実現される。ステッパの場合にはスキャナとは異なり、マスクテーブルＭＴはショートストロークモジュールにのみ接続されていてもよいし、マスクテーブルＭＴは固定されていてもよい。マスクＭＡと基板Ｗとは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされる。図示される基板アライメントマークは専用の目標部分を占有しているが、基板アライメントマークは目標部分間の領域に配置されていてもよい（スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、マスクＭＡに複数のダイがある場合には、マスクアライメントマークがダイ間に配置されてもよい。
【００２８】
図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。
【００２９】
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つの目標部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズによって、１回の静的露光で結像される目標部分Ｃの寸法が制限されることになる。
【００３０】
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光での目標部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００３１】
３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴはプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、または連続するパルスとパルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラム可能ミラーアレイなどのプログラム可能パターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに適用可能である。
【００３２】
上記のモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードを用いてもよい。
【００３３】
更なる一実施例においては、リソグラフィ装置１は、ＥＵＶリソグラフィのためのＥＵＶ放射ビームを生成する極紫外（ＥＵＶ）光源を含む。一般に、ＥＵＶ源は放射系（後述）に設けられ、対応する照明系はＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整する。
【００３４】
図１Ｂは、本発明の一実施形態に係るＥＵＶリソグラフィ装置を模式的に示す図である。図１Ｂにおいて、投影装置１は、放射系４２、照明光学ユニット４４、及び投影系ＰＳを含む。放射系４２は、放電プラズマにより放射ビームが形成される放射源ＳＯを含む。一実施例においては、ＥＵＶ放射は例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気等の気体または蒸気により生成される。この気体または蒸気中に高温プラズマが形成されてＥＵＶ領域の電磁放射スペクトルの放射が発せられる。この高温プラズマは、例えば放電により少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生成することにより形成される。効率的に放射を生成するためには、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気またはその他の適する気体または蒸気の例えば１０Ｐａの分圧が必要である。放射源ＳＯが発する放射はソースチャンバ４７からガスバリアまたは汚染物質トラップ４９を通じてコレクタチャンバ４８へと向かう。ガスバリアまたは汚染物質トラップ４９は、ソースチャンバ４７の開口またはその後方に配置されている。一実施例においてはガスバリア４９はチャネル構造を含んでもよい。
【００３５】
コレクタチャンバ４８は、斜入射型コレクタから形成される放射コレクタ５０（コレクタミラーまたはコレクタとも呼ばれる）を含む。放射コレクタ５０は、放射コレクタ上流側部５０ａ及び放射コレクタ下流側部５０ｂを有する。コレクタ５０を通過した放射は格子スペクトルフィルタ５１で反射され、コレクタチャンバ４８の開口に位置する仮想的点源５２に集束する。放射コレクタ５０は当業者に公知である。
【００３６】
コレクタチャンバ４８を出た放射ビーム５６は、照明光学ユニット４４において垂直入射リフレクタ５３、５４で反射され、レチクルテーブルまたはマスクテーブルＭＴに位置決めされたレチクルまたはマスク（図示せず）に入射する。パターンが付与されたビーム５７が形成され、投影系ＰＳにおいて反射素子５８、５９を介して基板（図示せず）に結像される。基板はウェーハステージまたは基板テーブルＷＴに支持されている。いくつかの実施例においては、照明光学ユニット４４及び投影系ＰＳは図１Ｂに示すよりも多い（または少ない）素子を含んでもよい。例えば、リソグラフィ装置の形式に応じて、格子スペクトルフィルタ５１を設けてもよいし設けなくてもよい。一実施例においては、照明光学ユニット４４及び投影系ＰＳは図１Ｂに示すよりも多くのミラーを含んでもよい。例えば、投影系ＰＳは、反射素子５８、５９に加えて１つ乃至４つの反射素子が組み込まれていてもよい。図１Ｂにおいては、参照番号１８０は２つのリフレクタ（例えばリフレクタ１４２、１４３）の間の空間を示している。
【００３７】
一実施例においては、コレクタミラー５０は、斜入射ミラーに代えてまたは斜入射ミラーとともに、垂直入射コレクタを含んでもよい。また、コレクタミラー５０としてリフレクタ１４２、１４３、１４６を有する入れ子状のコレクタを説明しているが、これはコレクタの一例にすぎない。
【００３８】
また、図１Ｂに模式的に示される格子５１に代えて、透過型の光学フィルタを用いてもよい。ＥＵＶ透過型の光学フィルタは、ＵＶ放射の低透過光学フィルタまたはＵＶ放射の実質的吸収光学フィルタと同様に、当業者に公知である。よって、本明細書における「格子スペクトルフィルタ」は、格子フィルタまたは透過フィルタを含む「分光フィルタ」をも指し示す。図１Ｂには示されていないが、ＥＵＶ透過光学フィルタが追加されてもよい。ＥＵＶ透過光学フィルタは例えば、コレクタミラー５０の上流に設けられてもよいし、照明ユニット４４及び／または投影系ＰＳに設けられてもよい。
【００３９】
光学素子に関して「上流」「下流」という場合には、ある光学素子が別の１つまたは複数の光学素子に対し「光学的に上流」「光学的に下流」に位置することを示す。図１Ｂにおいては、放射ビームＢはリソグラフィ装置１を通過する。リソグラフィ装置１を通過する放射ビームＢの光路において、第２の光学素子よりもソースＳＯに近い第１の光学素子は第２の光学素子の上流に設けられていると言えるし、第２の光学素子は第１の光学素子の下流に設けられていると言える。例えば、コレクタミラー５０は分光フィルタ５１の上流に設けられており、光学素子５３は分光フィルタ５１の下流に設けられている。
【００４０】
図１Ｂに示されるすべての光学素子（及び本実施例で模式的に図示されていないが追加可能である光学素子）は、ソースＳＯにより生成される汚染物質（例えばＳｎ）の堆積に弱いおそれがある。特に放射コレクタ（及び分光フィルタ５１がある場合にはそれも同様）において問題となり得る。このため、光学素子を清浄化するクリーニングデバイスが設けられ、光学素子に清浄化方法が適用されてもよい。垂直入射ミラー５３、５４及び反射素子５８、５９またはその他の光学素子（例えば追加されたミラー、格子等）にも清浄化方法が適用されてもよい。
【００４１】
放射コレクタ５０が斜入射型コレクタである実施例においてコレクタ５０は光軸Ｏに沿って配置されている。ソースＳＯまたはその像もまた光軸Ｏに沿って配置されていてもよい。放射コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３、１４６（「シェル」、または複数のWolter型リフレクタを含むWolter型リフレクタとしても知られる）を備えてもよい。リフレクタ１４２、１４３、１４６は入れ子状であり、光軸Ｏに関し回転対称である。図１Ｂにおいて、内側のリフレクタを参照番号１４２で示し、中間のリフレクタを参照番号１４３で示し、外側のリフレクタを参照番号１４６で示す。放射コレクタ５０は、ある体積（すなわち外側リフレクタ１４６の内部容積）を包囲する。通常は外側リフレクタ１４６の内部容積は円筒状に閉じられているが、小さい開口が複数あってもよい。
【００４２】
リフレクタ１４２、１４３、１４６それぞれの表面の少なくとも一部は、１つまたは複数の反射層である。このため、リフレクタ１４２、１４３、１４６（放射コレクタが４以上のリフレクタまたはシェルを有する実施例においては追加されたリフレクタも）の少なくとも一部は、ソースＳＯからのＥＵＶ放射を反射して集光するよう設計されている。また、リフレクタ１４２、１４３、１４６の少なくとも一部はＥＵＶ放射を反射及び集光しないように設計されている。これら反射層の表面にさらに保護用のキャップ層が設けられてもよい。キャップ層は反射層表面の少なくとも一部に光学フィルタとして設けられてもよい。
【００４３】
放射コレクタ５０は、ソースＳＯまたはその像の近傍に配置されていてもよい。各リフレクタ１４２、１４３、１４６は、少なくとも２つの隣接する反射面を備えてもよい。ソースＳＯから遠い反射面は、ソースＳＯに近接する反射面に比べて光軸Ｏと小角度を有して配置されている。この構成により、斜入射型コレクタ５０は、光軸Ｏに沿って伝播する（Ｅ）ＵＶ放射ビームを生成する。少なくとも２つのリフレクタが実質的に同軸に配置され、光軸Ｏに実質的に回転対称に延びている。なお、放射コレクタ５０は、外側リフレクタ１４６の外表面または外側リフレクタ１４６の周囲に、例えば保護ホルダやヒータ等の更なる構成を備えてもよい。
【００４４】
本明細書に記載の実施例において、「レンズ」「レンズ素子」なる用語は文脈が許す限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁的光学素子、及び静電的光学素子のいずれかまたは任意の組合せを示してもよい。
【００４５】
また、本明細書における「放射」及び「ビーム」なる用語は、（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長λを有する）紫外（ＵＶ）放射、（例えば５乃至２０ｎｍの範囲に含まれる波長（例えば１３．５ｎｍ）を有する）極紫外（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）放射を含むあらゆる電磁放射、及びイオンビームまたは電子ビーム等の粒子ビームを含む。一般に、７８０乃至３０００ｎｍ（またはそれ以上）の間の波長を有する放射は赤外放射とみなされる。ＵＶとはおよそ１００乃至４００ｎｍの波長を有する放射をいう。リソグラフィにおいては水銀放電ランプにより生成される波長がしばしば用いられる。４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線である。真空ＵＶ（ＶＵＶ、つまり空気に吸収されるＵＶ）とはおよそ１００乃至２００ｎｍの波長を有する放射をいう。深紫外（ＤＵＶ）とは一般に１２６乃至４２８ｎｍの波長を有する放射をいう。一実施例においては、エキシマレーザが、リソグラフィ装置で使用されるＤＵＶ放射を生成可能である。なお、例えば５乃至２０ｎｍの波長を有する放射とは５乃至２０ｎｍの範囲の少なくとも一部のある波長域を有する放射を言うものと理解されたい。
【００４６】
図２は、本発明の一実施形態に係る光学デバイス内部の光学素子２０２を位置決めするシステム２００の一部を示す斜視図である。図２において、光学素子２０２はレンズ素子及び反射素子を含むがこれに限られない。光学素子２０２は光学ハウジング２０４の内部に収容されている。例えば、システム２００は、リソグラフィ装置の可変ズームレンズアセンブリ内部のズームレンズ素子を位置決めしてもよい。しかし、本発明はこれらの光学素子には限られない。別の実施例においては、光学素子２０２は、さまざまな光学素子、光学デバイス、及び光学機械デバイスを含んでもよいことは当業者に明らかであろう。
【００４７】
図２に示される実施例においては、環状キャリアフレーム２１０は、内側表面２１２及び外側フレーム表面２１４を有する。キャリアフレーム２１０の内側表面２１２は、光学ハウジング２０４を支持する。よって、内側表面２１２は光学素子２０２を支持する。一実施例においては、光学ハウジング２０４は内側表面２１２に固定されている。この固定は、ハウジング２０４及び光学素子２０２に適切な複数の手法のいずれかを使用して可能であることは当業者に明らかであろう。
【００４８】
光学ハウジング２０４及び光学素子２０２は、キャリアフレーム２１０から取り外し可能であるモジュラー式のユニットを形成する。しかし、本発明はモジュラー式の光学素子及びハウジングには限られない。別の実施例では、光学素子２０２及び光学ハウジング２０４は、キャリアフレーム２１０の内側フレーム表面２１２に永久に固定されていてもよい。この固定は、適切な複数の手法のいずれかを使用して可能であることは当業者に明らかであろう。また、一実施例では、光学素子２０２は、キャリアフレーム２１０の内側表面２１２に直接固定されていてもよい。この場合、光学ハウジング２０４は省略される。
【００４９】
図２に示される実施例においては、３つの細長支持構造２５０、２６０、２７０がキャリアフレーム２１０を支持するために外側表面２１４の近傍に配置されている。これにより、光学ハウジング２０４及び光学素子２０２が支持される。細長支持構造２５０、２６０、２７０はそれぞれ長手方向軸２５８、２６８、２７８を有する。図２の実施例では、これらの長手方向軸が実質的に互いに平行となるように細長支持構造２５０、２６０、２７０が配置されている。また、図２において、長手方向軸２５８、２６８、２７８が光学素子２０２の光軸２９０とも平行となるように細長支持構造２５０、２６０、２７０は配置されている。一実施例においては、光学素子２０２の光軸２９０は、光学デバイスの光軸（図示せず）と一致していてもよい。
【００５０】
また、一実施例においては、細長支持構造２５０、２６０、２７０はそれぞれ実質的に三角形の断面を有する細長角柱構造である。よって、細長支持構造２５０、２６０、２７０はそれぞれ実質的に平坦な細長表面を少なくとも３つ有する。例えば、細長支持構造２５０は細長表面２５２、２５４、２５６を有し、細長支持構造２６０は細長表面２６２、２６４、２６６を有し、細長支持構造２７０は細長表面２７２、２７４、２７６を有する。一実施例においては、細長支持構造２５０、２６０、２７０は弾性材料で形成されていてもよい。弾性材料は例えばガラス、セラミックス、金属、及び複合材料のいずれかであってもよい。
【００５１】
上述のように光学デバイスにおいて光学素子を位置決めする既存のシステム（例えば可変ズームレンズアセンブリの１つまたは複数のレンズ素子を位置決めするシステム）は一般に、単一の機械式アクチュエータにより駆動されるスライドアセンブリを使用して光学素子を支持する。しかし、このデバイスで光学素子を位置決めしたときの精度は、既存のスライドアセンブリの特性である摩擦や静止摩擦、あるいは低剛性、可変剛性により悪化する。また、単一のアクチュエータを使用する光学素子位置決めシステムは一般に、光学素子の横方向位置または回転を独立に調整または修正することができない。
【００５２】
システム２００はこれら既存のシステムとは異なり、一組の圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０を使用して細長支持構造２５０、２６０、２７０に沿ってキャリアフレーム２１０を位置決めする。複数の圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０はそれぞれ対応する細長支持構造２５０、２６０、２７０に係合している。圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０は、制御モジュール（例えば図１Ａの投影系制御部ＰＳＣ）により与えられる制御信号に応答してキャリアフレーム２１０を位置決めする。
【００５３】
圧電アクチュエータには、個別の複数の圧電素子または積層された複数の圧電素子が組み込まれている。圧電アクチュエータは、静止状態では電力消費が比較的小さい一方で、正確かつ反復可能に動作する。また、圧電アクチュエータはアウトガス由来の固体粒子及び炭化水素粒子あるいはその他の汚染物質の生成が無視できるレベルであるので、真空環境での使用に向いている。
【００５４】
例えば、圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０が駆動されると、それぞれが対応する細長支持構造２５０、２６０、２７０に係合する。それにより、圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０は、細長支持構造２５０、２６０、２７０に沿って光軸２９０に平行な方向にキャリアフレーム２１０を位置決めする。既存の位置決めシステムとは異なり、圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０は、キャリアフレーム２１０の横方向（光軸２９０に垂直な方向）の位置を独立して調整することを可能にする。圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０は、キャリアフレーム２１０の傾斜及び回転を独立して制御することも可能にする。
【００５５】
図２に示される実施例においては、複数の圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０はそれぞれキャリアフレーム２１０の外側フレーム表面２１４に配置されている。この場合、細長支持構造に沿う方向にキャリアフレーム２１０が移動する際のキャリアフレーム２１０と各圧電アクチュエータモジュールとの相対移動が実質的に防止される。
【００５６】
また、図２に示される実施例においては、圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０はキャリアフレーム２１０の外側表面２１４に１２０°間隔で配置され、同様に配置された細長支持構造２５０、２６０、２７０に各々が係合している。しかし、他の実施例では、圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０は、各細長支持構造に係合するように外側表面２１４の任意の位置に配置されてもよい。
【００５７】
圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０はそれぞれが、複数の細長支持構造２５０、２６０、２７０のいずれかの第１表面に係合する第１圧電素子と、その細長支持構造の第２表面に係合する第２圧電素子と、を含む。例えば、図２に示す実施例においては圧電アクチュエータモジュール２２０は、細長支持構造２５０の第１表面２５２に係合する第１圧電素子２２２と、細長支持構造２５０の第２表面２５４に係合する第２圧電素子２２４と、を含む。また、例えば圧電アクチュエータモジュール２４０は、細長支持構造２７０の第１表面２７２に係合する第１圧電素子２４２と、細長支持構造２７０の第２表面２７４に係合する第２圧電素子２４４と、を含む。図２には示されていないが、圧電アクチュエータモジュール２３０の内部にも同様の圧電素子の組が設けられており、細長支持構造２６０の第１表面２６２及び第２表面２６４に係合する。
【００５８】
圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０は、制御モジュールからの制御信号に応答して個別的にまたは集合的に駆動される。制御モジュールは例えば図１Ａの投影系制御部ＰＳＣである。駆動された各圧電アクチュエータモジュールの複数の圧電素子のそれぞれ（例えば圧電モジュール２２０が駆動された場合には第１圧電素子２２２及び第２圧電素子２２４）は、細長支持構造の対応する細長表面に力を作用させる。例えば、制御信号を受信して、第１圧電素子２２２は細長支持構造２５０の細長表面２５２に第１の力及び第２の力の組合せを作用させ、第２圧電素子２２４は細長支持構造２５０の細長表面２５４に第１の力及び第２の力の組合せを作用させる。一実施例においては、第１の力は細長表面に実質的に垂直な方向であり（例えば細長表面に垂直に作用する力）、第２の力は細長表面に実質的に平行な方向である（例えば細長表面の接線方向に作用する力）。
【００５９】
一実施例においては、各圧電アクチュエータモジュールに付随する２つの圧電素子（例えばモジュール２２０に付随する圧電素子２２２、２２４）の各々は、圧電性を有する２つの独立した部材を含む。各部材が圧電性の部材を複数有してもよい。これら２つの独立した圧電部材は、制御信号に応答して、細長支持構造の対応細長表面に第１及び第２の力の組合せを周期的に作用させる。各圧電部材が第１及び第２の力を周期的に作用させることにより、細長支持構造に対し圧電アクチュエータモジュール全体を前進させることができる。この場合、圧電アクチュエータモジュールは、既存のアクチュエータ及びスライドアセンブリの静止摩擦特性、動摩擦特性、可変剛性特性を実質的に低減または除去するように細長支持構造に沿って「這う（クリーピング）」といえる。２つの圧電素子２２２、２２４が支持構造の互いに反対側の２つの表面（すなわち支持構造２５０の表面２５２、２５４）に配置されているので、各圧電素子による第１の力はこれら表面に対しアクチュエータに横方向の移動（例えばこれら表面の両方に垂直な面内の移動）を生じさせる。
【００６０】
図３は、本発明の一実施形態に係り、図２のシステムに組込可能である圧電アクチュエータ３２０を示す。図３においては、圧電アクチュエータモジュール３２０は、第１圧電素子３２２及び第２圧電素子３２４を支持する単一のモジュールブロック３２１を含む。第１圧電素子３２２及び第２圧電素子３２４はそれぞれ細長支持構造（図示せず）の細長表面（例えば図２の細長支持構造２５０の表面２５２、２５４）に係合する。また、ブロック３２１は符号３２６で示すモジュールをさらに含む。モジュール３２６は、受信した制御信号を第１圧電素子３２２及び第２圧電素子３２４に伝達する。
【００６１】
ブロック３２１は、電気的及び光学的に不活性な材料で形成されていてもよい。例えば、グラファイト、セラミックス材料、ガラス、またはその他の適切な材料で形成されていてもよい。また、ブロック３２１は、キャリアフレーム表面（例えば図２のキャリアフレーム２１０の外側表面２１４）に取り付けられてもよい。ブロック３２１に形成された取付部３２７を使用して取り付けられてもよい。この場合、ブロック３２１は、接着剤、ボルト、ねじ、リベット、溶接、はんだ付けなどの任意の取付方法によりキャリアフレームに取り付けられてもよい。
【００６２】
一実施例においては、第１圧電素子３２２及び第２圧電素子３２４は、「積層」された多数の圧電要素から構成されていてもよい。第１圧電素子３２２及び第２圧電素子３２４はこのような積層構造を複数含み、これらがタンデムに動作するようになっていてもよい。これにより、受信した制御信号に応答して独立または準独立に各々が動作する複数の部位を有する区分構造が形成されてもよい。
【００６３】
上述のように、圧電アクチュエータモジュール３２０は、制御信号に応答して細長支持構造に沿ってゆっくりと這うように移動することができる。制御信号を受信すると、第１圧電素子３２２及び第２圧電素子３２４はそれぞれ起動され、細長支持構造の表面に第１及び第２の力を周期的に作用させる。図２を参照して述べたように、これによりモジュール３２０は細長支持構造に沿って前進する。一実施例においては、素子３２２、３２４のそれぞれは細長支持構造の対応表面に第１の力を独立に作用させる。よって、モジュール３２０に独立した横方向移動が生じる。
【００６４】
図４Ａ乃至図４Ｅは、本発明の一実施形態に係り、図３の圧電アクチュエータモジュール３２０が細長支持構造４５０に沿って前進する過程を模式的に示す図である。図４Ａは、制御信号を受信する前のアクチュエータモジュール３２０の第１圧電素子３２２を模式的に示す。一実施例においては、第１圧電素子３２２は、モジュール３２０に固定されている部位３２２Ａと、部位３２２Ａに隣接しモジュール３２０に固定されていない２つの部位３２２Ｂ、３２２Ｃと、を含む。図４Ａ乃至図４Ｅには示されていないが、第２圧電素子３２４またはその他のモジュールの圧電素子は図４Ａ乃至図４Ｅに示される力を細長支持構造の対応細長表面に周期的に作用させることができる。
【００６５】
一実施例においては、第１圧電素子３２２の部位３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃはいずれも細長支持構造４５０の細長表面４５２（例えば図２の細長支持構造２５０の細長表面２５２）に向けて伸張可能である。この伸張により、部位３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃと表面４５２との間に摩擦接触が生じる。それにより、表面４５２に実質的に垂直な方向に力（例えば垂直分力）が作用する。同様にして、部位３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃはいずれも表面４５２から引き戻されて第１の力を解放することができる。ところが、部位３２２Ａとは異なり、部位３２２Ｂ、３２２Ｃは、表面４５２に実質的に平行な方向に細長表面４５２に沿って伸縮可能である。これにより、表面４５２に実質的に平行な第２の力（例えば接線分力）を作用させることができる。
【００６６】
制御信号を受信すると、第１圧電素子３２２の部位３２２Ａは図４Ｂに示されるように、細長表面４５２に向けて伸びて接触し、表面４５２に実質的に垂直な第１の力Ｆ１を作用させる。部位３２２Ａが第１の力を作用させている間に、第１圧電素子３２２の部位３２２Ｂ（あるいは部位３２２Ｃ）は図４Ｃに示されるように、表面４５２に平行な方向に伸びる。この伸張が完了すると、部位３２２Ｂは表面４５２へと曲がり表面４５２に接触して、図４Ｄに示されるように、表面４５２に実質的に垂直な別の力Ｆ２を作用させる。したがって、部位３２２Ａ、３２２Ｂは対応細長表面に実質的に垂直な力Ｆ１、Ｆ２を作用させて表面４５２を第１圧電素子３２２に固定する。
【００６７】
図４Ｅにおいては、部位３２２Ｂが力Ｆ２を作用させている間に、部位３２２Ａは表面４５２から離れて力Ｆ１を解放する。そして、部位３２２Ｂが表面４５２に平行な方向に引き戻されるときに、既に解放されている部位３２２Ａ及びそこに取り付けられているモジュール３２０は、引き続き固定されている部位３２２Ｂに向かって引っ張られる。部位３２２Ａはアクチュエータモジュール３２０に固定されているので、アクチュエータモジュール３２０は部位３２２Ｂが縮むことによって固定部位３２２Ｂに向かって表面４５２に平行な方向に前進する。アクチュエータモジュール３２０の表面４５２に沿う移動が完了すると、クリーピングの１周期が完了する。
【００６８】
他の実施例では、圧電素子３２２（または他のいずれかの圧電素子）により１回または複数回のクリーピング運動が実行されて圧電アクチュエータモジュール３２０が細長支持構造４５０に沿って前進してもよい。また、図４Ａ乃至図４Ｅには示されていないが、圧電アクチュエータモジュール３２０の第２圧電素子３２４が第１圧電素子３２２とともに図４Ａ乃至図４Ｅに示す周期的プロセスを実行し、細長支持構造の対応する表面に沿ってアクチュエータモジュール３２０を協働して前進させてもよい。
【００６９】
図２に示す実施例に戻る。図４Ａ乃至図４Ｅに示す周期プロセスは、駆動された圧電アクチュエータモジュール（例えば圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０）の各圧電素子により実行され、その圧電アクチュエータモジュールが対応する細長支持構造に沿って前進されてもよい。一実施例においては、圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０のそれぞれは、制御モジュール（例えば図１Ａの投影系制御部ＰＳＣ）により供給される単一の制御信号により駆動され、細長支持構造２５０、２６０、２７０のそれぞれを一定速度で移動してもよい。それにより、傾斜及び回転が誘起されることなく細長支持構造に沿ってキャリアフレーム２１０を位置決めすることができる。
【００７０】
しかし、更なる一実施例においては、位置決めシステム２００の１つまたは複数の圧電アクチュエータモジュールは、位置決めシステム２００の他の１つまたは複数の圧電アクチュエータモジュールが受信する制御信号とは異なる制御信号を受信してもよい。例えば、制御モジュールからの制御信号に応答して圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０が細長支持構造２５０、２６０を前進する一方で、圧電アクチュエータモジュール２４０は静止状態に維持されてもよい。この場合、圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０はキャリアフレーム２１０及び光学素子２０２を傾斜させ、例えば他の光学素子（図示せず）に対し光学素子２０２を偏らせることになる。
【００７１】
一実施例においては、キャリアフレーム２１０の外側表面２１４に沿う２つの圧電アクチュエータモジュール（例えば図２の圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０のいずれか２つ）の位置決めにより、各圧電アクチュエータモジュールの圧電素子と細長支持構造（例えば図２の細長支持構造２５０、２６０、２７０）の細長表面との運動学的接触を保証するのに十分な接線方向の（または弾性）コンプライアンスを得られる。また、径方向のコンプライアンスを保証するためには、図２に示す圧電アクチュエータモジュールの１つに付随する圧電素子に相当の予荷重が与えられてもよい。この場合、各圧電アクチュエータモジュールは細長支持構造の細長表面に接触して傾斜方向にも十分なコンプライアンスを有する。
【００７２】
一実施例においては、細長支持構造及び細長表面は、運動学的接触に必要なコンプライアンスを各圧電モジュールの設計に組み込むのに十分な精度で製造されかつ位置決めされている。運動学的接触に必要なコンプライアンスは、圧電アクチュエータモジュールの特性及び動作により生じてもよい。圧電アクチュエータモジュール２２０、２３０、２４０が集合的に及び／または個別的に（弾性）接線方向コンプライアンスを与える場合には、セル及びレンズの回転方向は弾性的に平均することにより決定される（多くの場合、回転荷重及び回転精度要求がともに小さいため、この平均化で十分である）。
【００７３】
一実施例においては、図２に示される圧電アクチュエータモジュールは、制御信号がないときに細長支持構造への係合状態を維持してもよい。この場合、キャリアフレーム２１０及び光学素子２０２の位置、傾斜、回転が摩擦力により保たれるので、位置及び向きの経時的変動が最小化される。位置及び向きは微小に変化しうるが、圧電アクチュエータモジュールの圧電素子の横方向動作を利用することによりその微小変化を補償することができる。
【００７４】
図５は、本発明の一実施形態に係るキャリアフレーム５１０の斜視図である。図５において、光学素子５０２は光学ハウジング５０４に収容され、光学ハウジング５０４及び光学素子５０２はともにキャリアフレーム５１０の内側表面５１２に支持されている。光学ハウジング５０４は当業者に明らかな材料固定技術により内側フレーム表面５１２に固定されていてもよい。
【００７５】
一実施例においては、光学ハウジング５０４及び光学素子５０２は、キャリアフレーム５１０から取り外し可能であるモジュラーユニットを形成する。しかし、本発明はモジュラー式の光学素子及びハウジングには限られない。他の実施例では、光学素子５０２及び光学ハウジング５０４はキャリアフレーム５１０の内側フレーム表面５１２に当業者に明らかな材料固定技術により永久に固定されていてもよい。
【００７６】
図２の実施形態と同様に、キャリアフレーム５１０の外側表面５１４は複数の圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０を支持する。圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０のそれぞれは、対応する細長支持構造（図示せず）に係合する。図５の実施例では、圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０は、キャリアフレーム５１０の外側表面５１４に１２０°間隔で配置され、対応する細長支持構造に係合する。しかし、他の実施例では、圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０は、細長支持構造に係合可能である限りキャリアフレーム５１０の外側表面５１４のいかなる位置に設けられてもよい。
【００７７】
上述のように、圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０はそれぞれが、対応する細長支持構造の第１表面に係合する第１圧電素子と、その細長支持構造の第２表面に係合する第２圧電素子と、を含む。例えば、圧電アクチュエータモジュール５２０は、細長支持構造（図示せず）の細長表面に各々が係合する第１圧電素子５２２及び第２圧電素子５２４を含む。また、例えば圧電アクチュエータモジュール５４０は、細長支持構造（図示せず）の細長表面に各々が係合する第１圧電素子５４２及び第２圧電素子５４４を含む。同様に、例えば圧電アクチュエータモジュール５３０は、細長支持構造（図示せず）の細長表面に各々が係合する第１圧電素子５３２及び第２圧電素子５３４を含む。
【００７８】
圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０は、制御モジュールからの制御信号に応答して個別的にまたは集合的に駆動される。制御モジュールは例えば図１Ａの投影系制御部ＰＳＣである。駆動された圧電アクチュエータモジュールの各圧電素子（例えば第１圧電素子５２２及び第２圧電素子５２４）は、対応する細長表面に複数の力の組合せを作用させて圧電アクチュエータモジュールを細長支持構造に対し位置決めする。なお、図２、図３、図４Ａ乃至図４Ｅを参照して述べた構成は、圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０も備えている。各圧電アクチュエータモジュールに付随する圧電素子についても同様である。
【００７９】
キャリアフレーム５１０はさらに、複数のセンサハウジング５８２、５８４、５８６を支持する。センサハウジング５８２、５８４、５８６はそれぞれ、キャリアフレーム５１０の外側表面５１４に配置されている。センサハウジング５８２、５８４、５８６はキャリアフレーム５１０の一部を形成しているが、他の実施例ではセンサハウジング５８２、５８４、５８６は当業者に明らかな技術でキャリアフレーム５１０の外側表面５１４に固定されたモジュラー式のユニットであってもよい。
【００８０】
図５に示される実施例では、センサハウジング５８２、５８４、５８６のそれぞれに、センサ５８１、５８３、５８５が配置されている。一実施例においては、センサ５８１、５８３、５８５はリニアエンコーダである。リニアエンコーダは、アブソリュートリニアエンコーダであってもよいし、インクリメンタルリニアエンコーダであってもよい。また、アブソリュートリニアエンコーダまたはインクリメンタルリニアエンコーダは、光スケールを読み取る光読み取りヘッド、磁気スケールを読み取る磁気読み取りヘッド、または当業者に明らかなその他の読み取りヘッドの任意の組合せを含んでもよい。他の実施例では本発明の趣旨を逸脱しない限り、センサ５８１、５８３、５８５は任意の他のセンサに変更されてもよいし、そのような他のセンサが追加されてもよい。
【００８１】
図５に示される実施例においては、センサハウジング５８２、５８４、５８６はそれぞれ対応する圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０の近傍に配置される。この場合、各センサハウジングに設けられたリニアエンコーダは、対応する細長支持構造の表面からスケールを読み取って、センサハウジングの位置を測定する。これにより、対応する支持構造の表面に対するキャリアフレームの位置が測定される。例えば、図２においては、センサハウジング（図示せず）に収容されたリニアエンコーダ（図示せず）は細長支持構造２５０の表面２８７に配置されたスケール（図示せず）を読み取って表面２８７におけるセンサハウジングの位置を決定する。同様にして、他のセンサハウジング（図示せず）に収容されたリニアエンコーダ（図示せず）は細長支持構造２７０の表面２８９に配置されたスケール（図示せず）を読み取って表面２８９におけるセンサハウジングの位置を決定する。さらに、センサハウジング（図示せず）に収容されたリニアエンコーダ（図示せず）は細長支持構造２６０の表面２８８に配置されたスケール（図示せず）を読み取って表面２８８におけるセンサハウジングの位置を決定する。
【００８２】
しかし、本発明は、１つまたは複数の細長支持構造の表面に配置されたスケールを読み取るリニアエンコーダには限られない。他の実施例では、キャリアフレーム５１０に付随する１つまたは複数のリニアエンコーダ（例えば、センサまたはリニアエンコーダ５８１、５８３、５８５）は、細長支持構造から離れて位置するスケール（例えば細長支持構造から離れた位置にあるガラススケール）を読み取ってもよい。また、本発明は３つの個別のセンサハウジングを支持するキャリアフレームには限られない。他の実施例では本発明の趣旨から逸脱しない限り、任意の数のセンサモジュール及びセンサハウジングがキャリアフレーム５１０の外側表面５１４に設けられてもよく、これらセンサによりキャリアフレーム５１０の位置が測定されてもよい。
【００８３】
図５には示されていないが、センサまたはリニアエンコーダ５８１、５８３、５８５の測定結果は、例えば図２に示される位置決めシステムの制御モジュールにフィードバックされてもよい。この場合、圧電アクチュエータモジュール５２０、５３０、５４０に供給される制御信号を介してキャリアフレーム５１０の位置、傾斜、回転を与える閉ループフィードバックにリニアエンコーダの測定結果が与えられてもよい。
【００８４】
本明細書に記載の実施形態は既存の位置決めシステムとは異なり、複数のアクチュエータ及び複数の細長支持構造を単一のインターフェイスへと結合している。この単一のインターフェイスは、アクチュエータの接触面に高い剛性を実現するとともに摩擦及びスティクションを実質的に除去する。また、本明細書に記載の実施形態は圧電アクチュエータの設計を均一にすることができるので、製造コスト及びメンテナンスによるダウンタイムを小さくすることができる。
【００８５】
また、本明細書に記載の位置決めシステムは、一群の細長支持構造（例えば図２の細長支持構造２５０、２６０、２７０）を共有して多数のキャリアフレームを位置決めしてもよい。図６は、本発明の一実施形態に係る位置決めシステムを用いて多数の光学素子６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃを位置決めする光学デバイス６００の一部を切り取って内部を示す斜視図である。例えば、図２の位置決めシステムを使用して各光学素子は位置決めされる。一実施例においては、光学デバイス６００は、密閉ハウジング６０１に密に実装された１つまたは複数のレンズ素子６０２を位置決めする可変ズームレンズアセンブリである。
【００８６】
図６に示される実施例においては、光学デバイス６００は、符号６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃで示される３つの別個の光学素子を含む。光学素子６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃはそれぞれ、光学ハウジング６０４Ａ、６０４Ｂ、６０４Ｃに収容されている。光学ハウジング６０４Ａ、６０４Ｂ、６０４Ｃ、及びそれらハウジングの各々に収容されている光学素子６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃは、それぞれキャリアフレーム６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃに支持されている。
【００８７】
キャリアフレーム６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃはともに、符号６５０、６６０、６７０で示される一群の細長支持構造で支持されている。図６に示される実施例においては、光学デバイス６００のハウジング６０１の内面６０１Ａが各細長支持構造６５０、６６０、６７０を支持しているので、これら支持構造はハウジング６０１の安定性及び剛性に影響する。
【００８８】
キャリアフレーム６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃは、共通する一群の細長支持構造６５０、６６０、６７０に沿って一群の対応する圧電アクチュエータモジュールにより制御モジュールからの制御信号に応答して位置決めされる。これらの圧電アクチュエータモジュールはそれぞれ、細長支持構造６５０、６６０、６７０に係合する。制御モジュールは例えば図１Ａの投影系制御部ＰＳＣである。例えば、圧電アクチュエータモジュール６２０Ａ、６３０Ａ、６３０Ｂはそれぞれ細長支持構造６５０、６６０、６７０に係合することにより細長支持構造６５０、６６０、６７０に対しキャリアフレーム６１０Ａを位置決めする。図６には必ずしも明示されていないが、一群の圧電アクチュエータモジュールはそれぞれ制御信号に応答して細長支持構造６５０、６６０、６７０に係合することにより細長支持構造６５０、６６０、６７０に対しキャリアフレーム６１０Ｂ、６１０Ｃを位置決めする。例えば、圧電アクチュエータモジュール６２０Ａ、６３０Ａ、６３０Ｂの機能及び動作は、図２、図３、図４Ａ乃至図４Ｅを参照して述べた同様のデバイスと同様であってもよい。
【００８９】
各キャリアフレーム６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃは、センサハウジングの内部に設けられた１つまたは複数のセンサ（例えばリニアエンコーダ）を含む。例えば、キャリアフレーム６１０Ａは、センサ６８１Ａを内部に有するセンサハウジング６８２Ａを支持する。また、センサモジュール６８１Ｂはキャリアフレーム６１０Ｂに支持されるセンサハウジング６８２Ｂの内部に設けられ、センサモジュール６８１Ｃはキャリアフレーム６１０Ｃに支持されるセンサハウジング６８２Ｃの内部に設けられている。一実施例においては、リニアエンコーダ６８１Ａ、６８１Ｂ、６８１Ｃの構成は、図５のリニアエンコーダを参照して述べた同様のデバイスと同様であってもよい。
【００９０】
図６の実施例においては、センサ６８１Ａ、６８１Ｂ、６８１Ｃは、共通のガラススケール６８７を読み取るリニアエンコーダである。ガラススケール６８７は、細長支持構造６５０から離れてその近傍に配置されている。図６には示されていないが、キャリアフレーム６１０Ａ、６１０Ｂ、６０１Ｃは、細長支持構造６６０、６７０から離れてその近傍に配置されるガラススケールを読み取るセンサモジュールを支持してもよい。一実施例においては、各キャリアフレームに関する３つのリニアエンコーダの測定結果により、各キャリアフレームの位置、傾斜、回転についての情報が与えられる。これは図５を参照して述べたのと同様であってもよい。
【００９１】
また、キャリアフレーム６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃに関してリニアエンコーダ６８１Ａ、６８１Ｂ、６８１Ｃから得られた情報は、光学デバイスに付随する制御モジュール（例えば図１Ａの投影系制御部ＰＳＣ）にフィードバックされてもよい。これは例えば図２を参照して述べたのと同様であってもよい。この場合、リニアエンコーダ６８１Ａ、６８１Ｂ、６８１Ｃの測定結果は、キャリアフレーム６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃに付随する圧電アクチュエータモジュールに供給される制御信号を通じてキャリアフレーム６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃの位置、傾斜、回転についての閉ループフィードバックに与えられてもよい。
【００９２】
この実施形態により、光学デバイス内部に密に実装された光学素子及びそれに対応するキャリアフレームにおいて各密装光学素子の位置、傾斜、回転を閉ループフィードバックで制御することができる。
【００９３】
図６の実施例では３つの光学素子が３つの対応するキャリアフレームに支持されているが、本発明はこれに限られない。他の実施例では、細長支持構造６５０、６６０、６７０は当業者に制御可能と認識される任意の数の密装光学素子を支持してもよい。
【００９４】
また、上述の各実施形態においては光学素子を支持するキャリアフレームが３つの細長支持構造に沿って位置決めされ傾斜され回転されている。しかし、他の実施例では、本発明の趣旨から逸脱しない限り、キャリアフレームは任意の数の細長支持構造で支持されてもよい。また、この場合、キャリアフレームは、細長支持構造に係合する圧電アクチュエータモジュールによって、細長支持構造に沿って位置決めされ傾斜され回転されてもよい。
【００９５】
一実施例においては、図２の細長支持構造２５０、２６０、２７０等の細長支持構造は、三角形または実質的に三角形状の断面を有する必要はない。一実施例においては、細長支持構造の断面は円形または半円であり、対応する圧電アクチュエータとの接触が細いライン状であってもよい。更なる一実施例においては、本発明の趣旨から逸脱しない限り、断面が三角形、実質的三角形状、円形、半円、または多角形の細長ロッドが一群の細長支持構造に混在していてもよい。この場合においても細長支持構造に係合する圧電アクチュエータには上述のように、接線方向及び径方向のコンプライアンスが要求される。
【００９６】
一実施例においては、細長支持構造は、細長プレートであってもよい。この場合、接線方向のコンプライアンスが細長表面に必要とされないのであれば、単一の圧電素子を有する圧電アクチュエータモジュールが細長プレートに係合してもよい。
【００９７】
上述のように、細長支持構造は実質的に三角形の断面を有し、それに対応する圧電アクチュエータモジュールの第１及び第２の圧電素子はそれぞれ隣接する細長表面に係合してもよい（例えば図２では細長支持構造２５０の細長表面２５２、２５４に第１及び第２の圧電素子２２２、２２４が係合している）。この場合、細長支持構造の実質的に三角形の断面形状において、係合される隣接細長表面間の角度を小さく変更してもよい。これにより、各圧電モジュール内に生じる力を制限して、キャリアフレーム及び光学素子に伝わる反作用力の径方向成分を小さくすることができる。
【００９８】
図２の実施例においては、各々が２つの圧電素子を有する３つの圧電アクチュエータ要素が位置決めシステム２００に組み込まれている。しかし、他の実施例では、これら３つの圧電素子の組は、各々が単一の圧電素子を有する６つの圧電アクチュエータモジュールに置き換えられてもよい。この場合、１つの光学素子を収容する１つのキャリアフレームにより３つの圧電アクチュエータモジュールが支持されてもよい。これら３つの圧電アクチュエータモジュールはそれぞれ、多角形断面を有する細長ロッドの一表面で動作してもよい。一実施例においては、これらの角柱細長ロッドがキャリアフレームを外表面近傍で貫通し、キャリアフレームの移動方向（例えば光学デバイスの光軸）に平行に配置されていてもよい。
【００９９】
キャリアフレームの外面近傍にさらに３つの細長プレートが配置され、各細長プレートの平坦面がキャリアフレームの外面に対向していてもよい。キャリアフレームは、細長プレートの平坦面で動作する単一の圧電素子を各々が含む３つの圧電アクチュエータモジュールを支持してもよい。一実施例においては、これら３つの追加された圧電アクチュエータモジュールは細長プレート表面に対し径方向に柔軟であり、キャリアフレームが静止しているときに細長プレートに係合していてもよい。
【０１００】
上述の図６の実施例では、一群の細長ロッド及び細長プレートが、光学デバイスに密に実装された多数のキャリアフレームにより共通に使用される。一実施例においては、細長プレートは若干湾曲していてもよく、光学デバイスのハウジング（例えば図６のハウジング６０２）の一部であってもよい。この場合、システムには、キャリアフレームの回転を制御及び／または制限する機構が追加されてもよい。
【０１０１】
キャリアフレームは、摩擦のない補助ベアリングを支持してもよい。補助ベアリングは、光学デバイスのハウジング内面または細長プレートに対して動作する。補助ベアリングは例えば流体（空気）ベアリングまたは磁気浮上式ベアリングであるがこれらには限られない。角柱細長ロッドに係合する３つの圧電アクチュエータモジュールは、１つまたは複数の「リニアモータ」アクチュエータまたはその他のリニアアクチュエータに置き換えられてもよい。この場合、リニアアクチュエータは粗動に用い、径方向の圧電アクチュエータを併用することにより精密位置決め、固定、静止剛性等を実現してもよい。磁気浮上式ベアリング及びリニアモータの機能は、統合された一組の磁気要素によって実現することも可能である。
【０１０２】
図７は、本発明の一実施形態に係る光学システム内で光学素子を位置決めする方法７００を説明するためのフローチャートである。ステップ７０２においては、光学デバイス内の光学素子の長手方向位置、横方向位置、及び回転の少なくとも１つが測定される。一実施例においては、ステップ７０２の測定は、光スケールまたは磁気スケールを読み取るリニアエンコーダ（例えばアブソリュートリニアエンコーダ及び／またはインクリメンタルリニアエンコーダ）を使用して行われてもよい。また、一実施例においては、長手方向の位置測定は光学デバイスの光軸に実質的に平行な方向に行われ、光学素子の横方向位置の測定は光学デバイスの光軸に実質的に垂直な方向に行われ、光学素子の回転の測定は光軸に実質的に垂直な任意の軸に対して行われる。
【０１０３】
ステップ７０４においては制御信号が、ステップ７０２で得られた光学素子の長手方向位置、横方向位置、及び回転の測定結果に少なくとも基づいて生成される。ステップ７０６においては、生成された制御信号に応答して、第１及び第２の力の組合せが、光学デバイスの光学素子を各々が支持する複数の細長構造の１つの少なくとも１つの表面に与えられる。続いてステップ７０８においては、与えられた第１及び第２の力の組合せを使用して、光学デバイスの光学素子の長手方向位置、横方向位置、及び回転の１つまたは複数が調整される。
【０１０４】
一実施例においては、第１の力は細長表面に実質的に垂直な方向に与えられ、第２の力は細長表面に実質的に平行な方向に与えられてもよい。また、一実施例においては、本発明の趣旨から逸脱しない限り、第１及び第２の力の組合せは順次与えられてもよいし、別々に与えられてもよいし、第１及び第２の力を任意に組み合わせて周期的に与えてもよい。
【０１０５】
一実施例においては、ステップ７０６、７０８は、細長支持構造の細長表面（例えば図２の細長支持構造２５０の細長表面２５２、２５４）に係合する１つまたは複数の圧電素子（例えば図２の圧電素子２２２、２２４）を有する圧電アクチュエータモジュール（例えば図２の圧電アクチュエータモジュール２２０）により実行されてもよい。この場合、ステップ７０４の制御信号は、例えば図１Ａの投影系制御部ＰＳＣ等の制御モジュールにより生成されてもよい。しかし、他の実施例においては、本発明の趣旨から逸脱しない限り、ステップ７０６及びステップ７０８は、任意の他のアクチュエータモジュールまたは複数のアクチュエータモジュールの組合せ（例えば機械式アクチュエータ及びリニアモータ）により実行されてもよい。
【０１０６】
上述の実施形態においては、例えば図２のシステム２００等の位置決めシステムは、投影系の光学デバイス内の１つまたは複数の光学素子の位置決めに使用されている。光学デバイスは１つまたは複数の密に実装されたレンズ素子を収容する可変ズームレンズアセンブリを含むがこれに限られない。しかし、本発明は投影系とともに使用される位置決めシステムには限られない。他の実施例においては、本発明の位置決めシステムは、本発明の趣旨から逸脱しない限り、任意の光学システムに組み込まれてもよい。例えば、位置決めシステム（例えば図２に示す上述のシステム）は、光のパターンを直接的または間接的に集光して光学像を形成する光学システムとともに使用されてもよい。そのような光学システムは例えば、照明された表面の特性に従って該表面から得られる散乱光により光学像を形成するものを含むがこれに限られない。
【０１０７】
［結語］
本発明の種々の実施例を上に記載したが、それらはあくまでも例示であって、それらに限定されるものではない。本発明の精神と範囲に反することなく種々に変更することができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。本発明の範囲と精神は上述の例示に限定されるものではなく、請求項とその均等物によってのみ定義されるものである。
【０１０８】
「課題を解決する手段」及び「要約書」の項ではなく「発明の詳細な説明」の項が請求項を解釈するのに使用されるように意図されている。「課題を解決する手段」及び「要約書」の欄は本発明者が考えた本発明の実施例の１つ以上を示すものであるが、すべてを説明するものではない。よって、本発明及び請求項をいかなる形にも限定するものではない。
【図１Ａ】
2010041047.tif 000003
【図１Ｂ】
2010041047.tif 000004
【図２】
2010041047.tif 000005
【図３】
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【図４Ａ】
2010041047.tif 000007
【図４Ｂ】
2010041047.tif 000008
【図４Ｃ】
2010041047.tif 000009
【図４Ｄ】
2010041047.tif 000010
【図４Ｅ】
2010041047.tif 000011
【図５】
2010041047.tif 000012
【図６】
2010041047.tif 000013
【図７】
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【外国語明細書】
2010041047000001.pdf