【手続補正書】
【提出日】平成23年5月16日(2011.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に連続して設けられた２つの補正部材から構成されている３次の開口収差及び１次１グレードの軸上色収差を除去するための補正装置であって、
前記各補正部材は、少なくとも５以上の奇数の４極子場（ＱＰ）と少なくとも１以上の奇数の８極子場（ＯＰ）を形成する多極子から構成されていて、前記各補正部材は、当該補正部材の真ん中の面（Ｓ，Ｓ’）に対して対称に構成されており、
中央の４極子場（ＱＰ３、ＱＰ３’）を形成する多極子は、前記補正部材（Ｓ，Ｓ’）の真ん中の面に対してセンタリングされて設けられていて、前記４極子場（ＱＰ３，Ｑｐ３’）は結合されて電磁性であり、
第２の補正部材内の４極子場（ＱＰ３，ＱＰ３’）は、第１の補正部材内の４極子場に対して逆対象に配置されており、
各補正部材の中央の４極子場（ＱＰ３，ＱＰ３’）には、８極子場（ＯＰ１，ＯＰ１’）が重畳されている
補正装置において、
前記４極子場（ＱＰ）は、各補正部材の第１の及び最後の４極子場（ＱＰ１，ＱＰ１’；ＱＰ’’，ＱＰ’’’）内で、中間像が形成されるように調整され、
前記各補正部材間に、トランスファレンズ系（ＴＬ）が、補正装置の真ん中の面（Ｍ）に対して対称に設けられており、
前記トランスファレンズ系（ＴＬ）は、少なくとも１つのラウンドレンズを有しており、前記トランスファレンズ系（ＴＬ）の調整は、前記両補正部材の前記真ん中の面（Ｓ，Ｓ’）が相互にアナモルフィックに結像されるように行われ、一方の主平面内での倍率は、他方の主平面での倍率の逆数（Reziproke）であることを特徴とする補正装置。
【請求項２】
補正装置の外側で、補正部材の真ん中の面（Ｓ，Ｓ’）に対して光学的に共役の面内に、８極子場（ＯＰ５）が設けられている請求項１記載の補正装置。
【請求項３】
光軸方向に連続して設けられた２つの補正部材から構成されている３次の開口収差及び１次１グレードの軸上色収差を除去するための補正装置であって、前記各補正部材は、少なくとも５以上の奇数の４極子場（ＱＰ）と少なくとも１以上の奇数の８極子場（ＯＰ）を形成する多極子から構成されていて、前記各補正部材は、当該補正部材の真ん中の面（Ｓ，Ｓ’）に対して対称に構成されており、
中央の４極子場（ＱＰ３、ＱＰ３’）を形成する多極子は、前記補正部材（Ｓ，Ｓ’）の真ん中の面に対してセンタリングされて設けられていて、前記４極子場（ＱＰ３，Ｑｐ３’）は結合されて電磁性であり、
第２の補正部材内の４極子場（ＱＰ３，ＱＰ３’）は、第１の補正部材内の４極子場に対して逆対象に配置されており、
各補正部材の中央の４極子場（ＱＰ３，ＱＰ３’）には、８極子場（ＯＰ１，ＯＰ１’）が重畳されている
補正装置において、
補正装置の外側で、補正部材の真ん中の面（Ｓ，Ｓ’）に対して光学的に共役の面内に、８極子場（ＯＰ５）が設けられており、
前記各補正部材間に、トランスファレンズ系（ＴＬ）が、補正装置の真ん中の面（Ｍ）に対して対称に設けられており、
前記トランスファレンズ系（ＴＬ）は、少なくとも１つのラウンドレンズを有しており、前記トランスファレンズ系（ＴＬ）の調整は、前記両補正部材の前記真ん中の面（Ｓ，Ｓ’）が相互にアナモルフィックに結像されるように行われ、一方の主平面内での倍率は、他方の主平面での倍率の逆数（Reziproke）であることを特徴とする補正装置。
【請求項４】
４極子場（ＱＰ）は、第１の及び最後の４極子場（ＱＰ１，ＱＰ１’；ＱＰ１’’，ＱＰ’’’）内で、各補正部材に中間像が形成されるように調整される請求項３記載の補正装置。
【請求項５】
トランスファレンズ系は、焦点距離ｆの２つのラウンドレンズ（ＴＬ２１，ＴＬ２２）から構成されており、前記２つのラウンドレンズは、各々、第１及び第２の補正部材の隣接した４極子場（ＱＰ１’，ＱＰ１’’）に対して間隔ｆをおいて設けられ、間隔２ｆをおいて相互に設けられている請求項１から４迄の何れか１記載の補正装置。
【請求項６】
トランスファレンズ系（ＴＬ）は、補正装置の真ん中の面（Ｍ）を中心にしてセンタリングされて設けられていて８極子場（ＯＰ２）を形成する多極子を有している請求項１から５迄の何れか１記載の補正装置。
【請求項７】
前記多極子は付加的に１２極子場を形成する請求項６記載の補正装置。
【請求項８】
補正装置の外側で、補正部材の真ん中の面（Ｓ，Ｓ’）に対して光学的に共役の面内に設けられた多極子は、付加的に１２極子場を形成する請求項２から７迄の何れか１記載の補正装置。
【請求項９】
各補正部材の真ん中の４極子場（ＱＰ３，ＱＰ３’）が、各々重畳された８極子場（ＯＰ１，ＯＰ１’）としても多極子内に形成される請求項１から８迄の何れか１記載の補正装置。
【請求項１０】
多極子は、１２極子であり、前記８極子場に付加的に重畳される１２極子場を、補正装置の真ん中の面に対して逆対称の配置で形成する請求項９記載の補正装置。
【請求項１１】
トランスファレンズ系（ＴＬ）は、補正装置の真ん中の面（Ｍ）の前後に等距離で設けられていて８極子場（ＯＰ４，ＯＰ４’）を形成する２つの多極子を有している請求項１から１０迄の何れか１記載の補正装置。
【請求項１２】
各補正部材に、各々真ん中の４極子場（ＱＰ３，ＱＰ３’）を形成する多極子の直ぐ前及び後に、前記８極子場（ＯＰ３，ＯＰ３’，ＯＰ’’，ＯＰ’’’）を形成する多極子が設けられている請求項１から１１迄の何れか１記載の補正装置。
【請求項１３】
多極子は、重畳された１２極子場も形成し、該１２極子場は、補正部材の真ん中（Ｓ，Ｓ’）に対して対称に、かつ補正装置の真ん中の面（Ｍ）に対して逆対称に配置されている請求項１２記載の補正装置。
【請求項１４】
請求項１から１３迄の何れか１記載の補正装置を用いた電子顕微鏡において、補正装置の前後に対物レンズが設けられており、前記補正装置と前記対物レンズとの間にトランスファレンズ系が設けられており、前記トランスファレンズ系は、対象面を拡大して、前記対物レンズの入口結像面の領域内に結像し、補正部材（Ｓ，Ｓ’）の真ん中の面及び前記対物レンズの、前記補正装置側の焦点面は、共役面をなしていることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項１５】
請求項１から１３迄の何れか１記載の補正装置を用いた電子顕微鏡において、補正装置の前後に別のトランスファレンズ（ＴＬ３）及び８極子場（ＯＰ５）を形成する多極子が設けられており、前記別のトランスファレンズ（ＴＬ３）は、補正部材（Ｓ，Ｓ’）の真ん中の面を前記８極子場（ＯＰ５）の真ん中の面に結像することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項１６】
請求項１から１３迄の何れか１記載の補正装置を用いた電子顕微鏡において、各８極子場の各々が、対物レンズの、補正装置側の焦点面に対して共役である面に位置付けられていることを特徴とする電子顕微鏡。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】３次の開口収差及び１次１グレード（Ｇｒａｄｅ）の軸上色収差を除去するための補正装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸方向に連続して設けられた２つの補正部材から構成されている３次の開口収差及び１次１グレード（Grade）の軸上色収差を除去するための補正装置であって、各補正部材は、複数の４極子場と少なくとも１つの８極子場から構成されていて、各補正部材は、当該補正部材の真ん中の面に対して対称に構成されている補正装置に関する。
【０００２】
電子光学結像系は、電子顕微鏡の場合のように、拡大のためにも、電子投影リソグラフィでの縮小のためにも使用される。光電結像系に対する利点は、電子光学結像系の著しく高い解像度であり、この著しく高い解像度は、結像光ビームの著しく短い波長から得られる。光とは異なり、加速電圧に依存する電子光学結像系によると、約１０４のファクタだけ、解像度が改善される。結像のために、電子ビームを導入することは、電気及び／又は磁気レンズを用いて行われる。そのようなレンズ系は、当該レンズ系の構成及び当該レンズ系の配置に依存して、以下分類するような、極めて多種多様な収差が生じる。
【０００３】
軸方向収差：軸点の結像時に生じ、且つ、軸点から出たビームの開口角にのみ依存する収差である。
【０００４】
軸外収差：軸外収差は、軸外結像点の結像時に生じ、結像点の、光軸からの距離（並びに、場合によっては、更に付加的な、開口角）によって定められる。専ら、当該収差の、光軸からの距離によって決まる収差は、デイストーションと呼ばれる。
【０００５】
色収差：結像される粒子は、モノクロではないので、即ち、種々異なった速度を有しているので、色収差が生じ、この色収差は、軸上色収差と軸外色収差に分けることができ、それに応じて、光軸に対する開口角及び／又は距離により一緒に決定される。
【０００６】
軸方向収差及び軸外収差は、色収差に対して限定するために、まとめて、幾何学的収差と呼ばれる。最後に、軸方向収差は、単に開口角にしか依存しないので、開口収差とも呼ばれる。
【０００７】
例えば、電子顕微鏡で使われているような、高解像度電子光学系の性能は、対物レンズの球面収差（＝３次の開口収差）及び１次１グレード（Grade）の軸上色収差によって制限される。相応の補正装置を用いて、この収差を除去するために、著しく努力されてきた。有望なやり方の１つは、多極子、殊に、４極子場及び８極子場を形成するような多極子から構成された補正装置を用いることにある。
【０００８】
冒頭に記載したような補正装置は、同一出願人のドイツ公開特許第１０１５９３０８号に記載されており、当該文献には、４極子場及び８極子場の２重対称の装置が示されている。この装置の欠点としては、３次の軸外コマ収差の補正用の８極子場が設けられておらず、開口収差の補正用の８極子は、当該８極子の構成のために、大きなコマ状の５次の収差を発生してしまう点がある。非点中間像内の開口収差及び色収差補正の示された方式は、極めて高解像度の透過型電子顕微鏡にとってどうしても必要な、高い像点の数の要件と両立できないことが分かった。
【０００９】
冒頭に記載したような装置に基づいて、本発明の課題は、３次の開口収差並びに１次１グレード（Grade）の軸上色収差を補正することができるようにすることにある。
【００１０】
この課題は、本発明によると、各補正部材は、少なくとも５以上の奇数の４極子場と、少なくとも１以上の奇数の８極子場を形成する多極子から構成されており、真ん中の４極子場は、補正部材の真ん中の面に対してセンタリングされて設けられていて電磁性であり、両補正部材の４極子場は、逆対称であり、各補正部材間に、トランスファレンズ系が、補正装置の真ん中の面に対して対称に設けられており、トランスファレンズ系は、少なくとも１つのラウンドレンズを有しており、トランスファレンズ系の調整は、両補正部材の真ん中の面が相互にアナモルフィックに結像されるように行われ、一方の主平面内での倍率は、他方の主平面での倍率の逆数（Reziproke）であり、各補正部材の真ん中の４極子場に、８極子場が重畳されていることにより解決される。
【００１１】
電気的な４極子場と磁気的な４極子場との比は、組み合わされた各エレメントの合成された屈折力とは無関係に変化し、補正装置と対物レンズからなる全システムの色収差がなくなるように調整することができる。補正部材の電気−磁気４極子場には、８極子場が、開口収差の補正のために重畳されている。第２の補正部材内の４極子場は、第１の補正部材内の４極子場に対して逆対称に配置されている。それに対して、開口収差補正用の４極子場は、補正装置の真ん中の面に関して対称に配置されている。両補正部材間のトランスファレンズ系は、少なくとも１つのラウンドレンズから形成されている。トランスファレンズ系は、両補正部材の真ん中の面が光学的に共役な面であるように調整されている。これら両面間の合成された像は、無収差及びアナモルフィックであり、即ち、両主平面に関する倍率が種々異なり、その際、更に一方の平面（第１の主平面）での倍率が、他方の平面（第２の主平面）の倍率の逆数（Reziproke）である。各補正部材の両真ん中の面間の第１及び第２の主平面での倍率は、相互に異なっており、その結果、組み合わされた電気−磁気的な４極子場の領域内で、１つの像点から出た軸方向のビーム束は、それ故、強い楕円の断面を有している。第１の補正部材内では、楕円断面の比較的長い半軸がｘ方向に配向されており、有利に、ｘｚ平面内で補正される。第２の補正部材内では、楕円断面の比較的長い半軸がｙ方向に配向されており、有利に、ｙ方向で補正される。両補正部材は協働して、両主平面内の対物レンズの１次１グレード（Grade）の軸上色収差及び３次の開口収差を完全に補正する。
【００１２】
相互に共役なアナモルフィックな各面内での補正の原理は、本発明によると、非点収差中間像における補正の原理に置き換えられる。補正装置は、当該補正装置の対称性のために、３次の２回スター収差Ｓ３を生じない。従って、補正装置によって導入された３次の４回非点収差Ａ３を補正することが残されている。これは、補正部材の真ん中の面に対して光学的に共役な面内に位置付けられている単一の８極子場によって達成される。
【００１３】
光軸の方向での構造は以下のようである：先ず、２つの４極子場が順次連続して間隔をおいて設けられている。当該４極子場に続く第３の４極子場に、１つ又は複数の８極子場が設けられている。それに続いて、真ん中の４極子場の真ん中の面に対して対称的に、別の２つの４極子場が対称な配列で続いている。両補正部材間に、対称面内に、トランスファレンズ系が設けられており、トランスファレンズ系は、同様に真ん中の面に対して対称である。トランスファレンズ系は、一般的な構成では、少なくとも１つのラウンドレンズから形成されている。トランスファレンズ系は、両補正部材の真ん中の４極子場及び８極子場が相互に結像されるように調整されている。前述の補正装置により、３次の開口収差Ｃ３並びに１次１グレード（Grade）の色収差Ｃｃを除去することができるようになる。
【００１４】
同一焦点距離ｆの２つのラウンドレンズから構成されたトランスファレンズ系が有利である。トランスファレンズ系の第１のラウンドレンズからの第１の補正部材の最後の４極子の間隔は、第２のラウンドレンズの、第２の補正部材の第１の４極子からの間隔と同様に、ｆである。両ラウンドレンズの距離は、２ｆである。各レンズの極性は、当該各レンズの極性の、ラーモア回転に対する寄与が近似的に補償されるように、相互に逆である。
【００１５】
有利な実施例では、補正装置の調整は、正確には、４極子場とトランスファレンズ系の調整は以下のように行われ、つまり、軸方向基本軌道が、像の中心の点から出た、最初の４極子及び最後の４極子内の（ｘα，ｙβ）軌道として、光軸を交差する補正部材を形成し、つまり、そこでは、中間像が形成され、更に、各々ｘｙ平面乃至ｙｚ平面内に位置している軸外軌道（ｘγ，ｙδ）が、補正部材の真ん中の４極子場の真ん中で光軸と交差し、従って、そこでは、入力像面の無収差回折像が形成されるように調整が行われる。従って、基本軌道は、以下の経過を有している。
【００１６】
ｘｚ平面では、基本軌道ｘαが、第１の４極子の真ん中を通り、従って、偏向されない。従って、そこでは、中間結像は形成されない。第２及び第３の４極子場内では、偏向は逆方向で行われ、その際、基本軌道の後続の経過は、補正部材の対称性に基づいて同様に対称的である。トランスファレンズ系は、基本軌道が第２の補正部材内に、第１の補正部材の場合と同様に入るように作用する。４極子場の逆対称性に基づいて、第２の補正部材内の後続の経過は、第１の補正部材内のｙβ軌道の経過に相応する。
【００１７】
ｘｚ平面内で、軸外基本軌道ｘγは、基本軌道が軸平行に第１の４極子内に入り、これにより、４極子の真ん中の点を通るので、そのために、偏向しない基本軌道ｘαとは逆に、光軸の方向に偏向するようになる。基本軌道ｘγは、軸近傍領域内で第２の４極子を通り、その結果、ほんの僅かに偏向し、第３の４極子の真ん中で光軸と交差する。基本軌道ｘγの後続の経過は、補正部材の真ん中の面に対して逆対称（antisymmetrisch）である。それに続くトランスファレンズ系では、基本軌道ｘγは、同様に逆対称であり、それ故、光軸は、トランスファレンズ系の真ん中で交差する。この理由から、基本軌道ｘγは、第１の補正部材と同様に第２の補正部材内に入る。４極子場の逆対称性に基づいて、第２の補正部材内のｘγ軌道の後続の経過は、第１の補正部材内の基本軌道ｙδの経過に相応する。
【００１８】
ｙｚ平面内では以下の通りである：像の真ん中の点から出た基本軌道ｙβは、第１の４極子内の光軸を通過し、従って、何ら影響を受けない。第２の４極子内では、光軸の方向に偏向する。第３の４極子内では、それに続く第２の半部内で、フィールドの対称性に基づいて、第１の補正部材の真ん中の面に対しても対称に経過するようにするために、光軸から離れてｙβが偏向する。トランスファレンズ系内では、基本軌道は、光軸に対して、ｙβが第２の補正部材内に第１の補正部材内の場合と同じ方向で入るようにして偏向される。４極子場の逆対称性に基づいて、第２の補正部材内のｙβ軌道の後続の経過は、第１の補正部材内の基本軌道ｘαの経過に相応する。
【００１９】
軸外基本軌道ｙδは、第１の４極子内へ光軸に対して平行に間隔をおいて入り、光軸から離れて偏向され、第２の４極子内で光軸の方に偏向される。基本軌道は、第３の４極子場の真ん中で光軸が通過し、対称なフィールドに基づいて、第１の補正部材から１８０°回転し、従って、第１の補正部材内で、第３の４極子の真ん中に対して逆対称の経過を有している。後続の経過では、ｙδの軌道は、トランスファレンズ系を逆対称に通過する。第２の補正部材内には、第１の補正部材の場合と同様に入る。４極子場の逆対称性に基づいて、第２の補正部材内のｙδの軌道の後続の経過は、第１の補正部材内の基本軌道ｘγの経過に相応する。
【００２０】
補正装置の前述の構成では、一般的な場合、３次の４回の非点収差が生じる。この非点収差の除去のために、択一的な２つの解決手段がある。第１の手段では、トランスファシステムの真ん中に、８極子場を設け、この８極子場は、４回の非点収差が補償されるように調整される。別の択一的解決手段では、同じ像収差の補正のための８極子場を、補正装置の外側に設けることができる。後者の場合、付加的な簡単なトランスファレンズＴＬ３が必要であり、このトランスファレンズＴＬ３は、外部の８極子場の真ん中が補正部材の真ん中の面に対して共役であるようにされている。外部の８極子場と、付加的なトランスファレンズは、ビーム方向で見て、補正装置の前又は後ろ側に設けることができる。８極子場がトランスファレンズ系の真ん中に位置している場合、この条件は、付加的なトランスファレンズＴＬ３を用いなくても充足される。
【００２１】
４極子場及び８極子場を構成及び実現するために、それ自体公知の多極子を用いてもよく、この多極子は、その多回性（Zaehligkeit）に依存して、４極子場も８極子場も形成することができる。従って、構造ユニットの多極子により、重畳した多数の場が形成される。有利には１２極子を用いるとよく、この１２極子によると、電気的及び／又は磁気的に重畳した４極子場及び８極子場を同時に形成することができる。
【００２２】
５次の軸方向収差を低減するために、上述の本発明は、既述のシステムを越えて、補正部材の領域において、対称的な装置構成の補正部材の真ん中に１２極子場を重畳することによって、更に改善することができる。中央乃至外部の８極子場に１２極子場を重畳してもよい。特に有利には、補正装置の真ん中の面に対して逆対称の配置で、各補正部材の真ん中の多極子上、及び、この多極子上に、補正部材の真ん中の４極子場の直ぐ前と直ぐ後ろに１２極子場を形成することができる。この１２極子場は、補正部材の真ん中に対して対称的に、且つ、補正装置の真ん中に対して逆対称に配向されている。この最後に説明した特に有利な実施例によると、透過形電子顕微鏡において、振幅コントラスト像及び位相コントラスト像用の光結像条件を含む、０を中心とした広い領域に亘って、５次の球面収差を調整することができるようになる。
【００２３】
軸方向の像点用に達成可能な点の解像度の他に、同じ光学的品質で伝送可能な像収差の大きさは、高解像度電子顕微鏡にとって決定的な意味がある。同じ光学的品質で伝送可能な結像点の個数によって定量化される有効な像場の大きさは、像点の、光軸からの間隔にリニアに依存する軸外収差によって決定される。軸からの間隔に比較的高く依存する収差は、超高解像度の場合には、当該収差が小さいために何ら影響しない。
【００２４】
従来技術の対物レンズの３次の、軸間隔にリニアに依存する収差は、軸外コマ収差と呼ばれる。この収差は、従来の構造形式の補正装置では補正できない。この欠点の結果、従来の対物レンズ及び色収差及び開口収差の補正用の補正装置を用いると、２００ｋＶの加速電圧で０．０５ｎｍの点解像度の場合に、４００ｘ４００像点より少ない結像フィールドしか伝送することができず、それでは、超高解像度電子顕微鏡で使用するためには不十分である。超高解像度電子顕微鏡では、使用されている平面電子検出器（ＣＣＤカメラ）の容量を完全に利用することができるためには、少なくとも２０００ｘ２０００像点の伝送が必要である。比較可能な光学的品質で伝送可能な像点の個数を増大するためには、対物レンズの３次の軸外コマ収差の補正用の付加的な８極子場を設けて、８極子場の適切な構成によって、生じた５次のコマ収差を所期のように最小にすることが不可避であることが分かった。と言うのは、さもないと、像点の個数が許容し得ない程制限されるからである。
【００２５】
このために、各補正部材の真ん中の４極子場の始めと終わりに、各々直ぐに続いて８極子場が設けられる。トランスファレンズ系内には、同様に、補正装置の真ん中の面の前後に同じ間隔で２つの８極子場が設けられる。トランスファレンズ系内に４回の非点収差の補正装置が設けられている場合には、その際、３つの８極子場がトランスファレンズ系内に設けられる。更に、各補正部材内には、真ん中の４極子場の各々直ぐ前後に２つの８極子場が設けられる。この付加的な８極子場は、上述の別の２つの８極子場と一緒にトランスファ系の領域内で、３次の軸外コマ収差が補償されるように調整される。対物レンズと共に、補正装置は、その際、アプラナート及びアクロマチックの結像系を形成し、つまり、開口収差、軸方向収差、及び、軸外コマ収差が同時に補償される。既述の収差の補正に関して、補正装置は、一般性を特別なやり方に制限せずに、高解像度透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）に使用するのに適している。高解像度にとつて重要な、３次の開口収差の除去及び色収差の他に、軸外コマ収差の除去により、大きな像領域を伝送することができるようになる。
【００２６】
補正装置と対物レンズとの間に、少なくとも１つのラウンドレンズから構成されたトランスファレンズ系が必要である。対物レンズと共に、このトランスファ系は、物体面を拡大して補正装置の入力像面内に結像する。トランスファ系の調整は、補正部材の真ん中の面が、対物レンズの、補正装置側の焦点面に対して光学的に共役であるように、即ち、物体の平行な照射の際に、物体面の回折像が、補正部材の真ん中に位置するように選定される。
【００２７】
この特別な装置構成に基づいて、光軸からの間隔がリニアである、５次の全ての像の軸外収差は小さい。と言うのは、真ん中の４極子内の８極子場、及び、トランスファレンズ系の真ん中の光学的な８極子場も、択一的な、３次の軸方向収差の補正に使われる補正装置の端の光学的な８極子場も、各々回折像内に位置していて、収差の制限に寄与しない。
【００２８】
本発明の別の詳細点、特徴及び利点について、以下説明する。ここで、本発明の補正装置の構成及び近軸ビーム路について、略示した図を用いて詳細に説明する。
【００２９】
その際：
図１は、補正装置のフォーカシングエレメントの配置をｘｚ面、及び、ｙｚ面で示した図、
図２は、図１のシステムにおいて８極子場の配置を示す図、
図３は、図１のシステムにおいて外部８極子場の配置を示す図である。
【００３０】
以下、４極子場をＱＰで示し、８極子場をＯＰで示し、トランスファレンズをＴＬで示す。
【００３１】
補正装置は、４極子場に関して真ん中の面（Ｍ）に対して逆対称であり、第１の（第２の）補正部材内で真ん中の面Ｓ（Ｓ’）に対して対称である。  結像系の物体面が、対物レンズ、及び、場合によっては、トランスファレンズによって、第１の補正部材の４極子場ＱＰ１内に結像される。それに応じて、軸方向の基本軌道ｘα，ｙβは、近似的に４極子場ＱＰ１の中心を通過し、偏向しない。軸外基本軌道ｘγ，ｙδは、両基本軌道が種々異なった主断面内を通過するので、異なった方向に偏向される。ビーム軌道の方向に、光軸に沿って続く直ぐ次の４極子場ＱＰ２は、軸外基本軌道ｘγ，ｙδを、当該４極子場ＱＰ２が、第３の４極子場ＱＰ３内で中心の光軸を通過するように偏向される。軸方向の基本軌道ｘα，ｙβは、ＱＰ３から光軸の方に屈折され、又は、光軸から離れる方向に屈折される。この第３の４極子場ＱＰ３は、電気的、磁気的に構成されており、その結果、全強度を維持しつつ、且つ、電気的及び磁気的な４極子場の成分の調整により、１次１グレード（Grade）の軸上色収差の制御及び除去が可能となる。各補正部材が当該補正部材の真ん中の面Ｓに対して対称的に形成されているので、４極子場ＱＰ２’及びＱＰ１’は、対称に続いている。
【００３２】
第１の補正部材に続いて、トランスファレンズ系ＴＬ２が設けられており、このトランスファレンズ系は、相互に距離２ｆで設けられている、焦点距離ｆの同一ラウンドレンズＴＬ２１及びＴＬ２２から構成されている。トランスファレンズ系ＴＬ２は、入力像面が、第１の補正部材の最後の４極子場ＱＰ１’の真ん中の面に生じ、出力像面が、第２の補正部材の第１の４極子場ＱＰ１’’の真ん中の面に生じる４ｆ系を形成する。４極子場の所要の逆対称に基づいて、第２の補正部材は、４極子場の配向に関して逆対称に構成されている。極性を無視した空間的構成は、個別多極子の場合同一である。ｘｙ面内には、第１の補正部材内のｙｚ面内に相応する第２の補正部材内のビーム軌道が形成され、ｙｚ面内には、第１の補正部材内のｘｙ面内に相応する第２の補正部材内のビーム軌道が形成される。
【００３３】
図２は、図１に示されている補正装置における８極子場の配置を示す。従って、構成は、図１に示されたものと一致し、その結果、繰り返しを避けるために図１が参照される。
【００３４】
４極子場ＱＰ３，ＱＰ３’には、各々８極子ＯＰ１，ＯＰ１’が重畳され、補正装置Ｍの中心の面内に別の８極子場がある。既述の８極子場は、真ん中の面Ｍに関して対称に配向されており、３次の軸方向収差を完全に補正するのに使われる。真ん中の４極子場ＱＰ３乃至ＱＰ３’の直前及び直後に、８極子場ＯＰ３，ＯＰ３’乃至ＯＰ３’’、ＯＰ３’’’が位置している。同様に、８極子場ＯＰ４，Ｐ４’の対が、各トランスファレンズＴＬ２１／ＴＬ２２間に設けられている。軸外基本軌道のゼロ位置の領域内に位置している、この８極子場は、３次の軸外コマ収差を完全に補正するのに使われる。補正装置の真ん中の面内に設けられている８極子場ＯＰ２は、３次の４回非点収差を補正するのに使われる。
【００３５】
図３は、補正装置の外側に設けられた８極子場ＯＰ５によって補正される場合の３次の４回非点収差を示す。従って、構成は、図１に示されたものと一致し、その結果、繰り返しを避けるために図１が参照される。４極子場ＱＰ３，ＱＰ３’には、各々８極子場ＯＰ１，ＯＰ１’が重畳されている。焦点距離ｆ’の個別の付加的なトランスファレンズＴＬ３は、最後の４極子場ＱＰ１’’’の中心から距離ｆの第２の補正部材のところで終わり、補正部材Ｓ，Ｓ’の真ん中の面の結像が、４極子場ＱＰ１’’’の真ん中から距離２ｆのところに位置し、そこに８極子場ＯＰ５が位置している。既述の８極子場ＯＰＩ，ＯＰＴは、面Ｍに関して対称に配向されており、３次の軸方向収差を完全に補正するのに使われる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】補正装置のフォーカシングエレメントの配置をｘｚ面、及び、ｙｚ面で示した図
【図２】図１のシステムにおいて８極子場の配置を示す図
【図３】図１のシステムにおいて外部８極子場の配置を示す図