(57)【要約】【課題】１方向に移動可能な少なくとも１つの有刃体エッジが取り付けられているスタッド型接合部を持つ、少なくとも２つの平面状基礎構造体から成る、特にレーザ走査型顕微鏡の照明光路用および／または検出光路用の調整可能なピンホール【解決手段】、基礎構造体が、統合された光学式または電磁式のポジション設定素子を有し、有刃体に、またはそれに連結した状態で、光学式または電磁式のポジション捕捉装置が装備されており、ポジションの光学的捕捉には、少なくとも１つの光源からの光線を通過させる、非対称の２つの開口部が逆方向に設けられ、その開口部の前方または後方に、移動方向に対して垂直方向にスリットが設けられていて、スリット通過光量がそれぞれの開口部ごとに別々に検出されるピンホール。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１方向に移動可能な少なくとも１つの有刃体エッジが取り付けられている、スタッド型接合部を持つ、少なくとも２つの平面状基礎構造体から成る、特にレーザ走査型顕微鏡の照明光路用および／または検出光路用の調整可能なピンホール。
【請求項２】
基礎構造体が、統合された少なくとも１つのポジション設定素子、好ましくは光学式、容量式または電磁式のポジション設定素子を含んでいる、請求項１に記載のピンホール。
【請求項３】
基礎構造体が、向い合った側に、好ましくは平行な中間空間を形成する相互間で移動可能な２つの有刃体エッジを含んでいる、請求項１または２に記載のピンホール。
【請求項４】
２つの基礎構造体にそれぞれ２つの有刃体が装備されていて、一方の有刃体の移動方向が他方の有刃体に対して、好ましくは９０°の角度を形成する、請求項１〜３の１つに記載のピンホール。
【請求項５】
有刃体に、またはそれに連結した状態で、好ましくは光学式または電磁式のポジション捕捉装置が装備されている、請求項１〜４の１つに記載のピンホール。
【請求項６】
ポジションの光学的捕捉のため、少なくとも１つの光源からの光線が通過できる、非対称の２つの開口部が逆方向に設けられており、その開口部の前方または後方に、好ましくは移動方向に対して垂直方向にスリットが設けられていて、スリット通過光量がそれぞれの開口部ごとに別々に検出される、請求１〜５の１つに記載のピンホール。
【請求項７】
開口部として、逆向きに配置された２つの三角部が設けられている、請求項６に記載のピンホール。
【請求項８】
移動操作用の駆動装置として電磁式アクチュエータが装備されている、請求項１〜７のうちの１つに記載のピンホール。
【請求項９】
特に、レーザ走査型顕微鏡の照明光路および／または検出光路に配置される、相対位置の変更が可能で、相互間で形成される光線通過孔のサイズ変更ができる、少なくとも２つの素子を有する、ピンホールのポジションおよび開口サイズの光学的捕捉のための装置であって、
少なくとも１つの光源からの光線を通過させることのできる、非対称の２つの開口部がほぼ逆方向に設けられていて、その開口部の前方または後方にスリットが設けられていて、スリット通過光量がそれぞれの開口部ごとに別々に検出される装置。
【請求項１０】
有刃体エッジのポジションおよび開口サイズが、統合された光学測定システムを通じて、閉じられた制御ループに従ってコントロールされる、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ＤＥ２０２０５０７９Ｕ１にはピンホール用のハサミ式閉鎖機構のことが記述されている。
そこでは、特に、互に向き合う位置にあって、回転軸の周りを互に向き合って移動するようになっている角部分の製作精度が、ピンホール開口部における再現性のある光線遮断性の閉鎖およびそれの正確な正方形形態を達成する上で重大な障害になっている。
【特許文献１】ＤＥ２０２０５０７９Ｕ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
課題は、光線遮断性の閉鎖が可能で、その開口部がサイズ０時点から正方形である高精度のピンホールを作製することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
この課題は独立請求項によって解決される。
好ましい変化形態は従属請求項の対象である。
本発明の特に大きな長所は、準モノリシックで非常に平坦な「サンドイッチ」構造の設計にある。本発明に従えば、さらに光学式のポジション測定ユニットも直接統合することができる。
【０００４】
ピンホール位置のコントロールは、ヒステリシス現象を起こすことなく、閉じられた計測ループに従って行うことができる。
本発明は多様な素材、特にシリコンウェハ材によって実現可能である。それにより、ミニチュア化された構造様式がさらに小型化できる。
制御のためのエネルギー消費は僅かである。
製作コストは驚くほど低い。
【０００５】
基礎構造体は、内部の持ち上げられた位置に構成され弾力性接合部に保持された有刃体、すなわち、有利なことに、不動の空間関係の状態で逆方向に配置されてポジションコントロールに用いられる、少なくとも２つの三角部（光学式ポジション測定ユニットＯＰＭ）を含み持つ少なくとも１つの有刃体を有する、少なくとも１つのモノリシックな平面構造から成っている。
【０００６】
さらに、そのポジションコントロール構成体は、好ましくは、基礎構造体と同じ素材の平面的構造から成っていて、小さな光源（例えばＬＥＤ）およびそのサイズに適合する受光器を有し、サンドイッチ構造形態を取って基礎構造体に接している。ＯＰＭの機能については後段でさらに詳しく説明する。
基礎構造体の有刃体は互に向き合う平行位置にあり、その場合、閉鎖状態の改善のため、互に斜めの位置で組み合わせることができる。
【０００７】
組み込まれた移動素子の機械的装置、ここでは、好ましくは平行四辺形の懸垂装置が、相互に移動可能な両刃の平行性を確保する。
有刃体の移動は、小型化マグネット・アクチュエータにより、好ましくはムービング・マグネットタイプにより行われるが、それに限定されるものではない。その場合、電気コイル内部には１つまたは複数の永久磁石または別な種類の電磁式アクチュエータが移動可能なように配置されている。
有利なことに、マグネット・アクチュエータは有刃体と同じ平面状構造の上に配置されており、そこで有刃体を移動させる。
可動刃と光学式ポジション測定ユニットとの連結により、閉じられた制御ループに従って有刃体の制御が可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に基づくピンホールにより、下記事項が少なくとも実現可能である。
−  直径３〜３００μｍの開口
−  ドリフト幅＋／−３００μｍの移動範囲
−  ポジションの再現性および５００ｎｍ以下の刃開口サイズ
−  サイズ５０×５０×２０ｍｍ未満クラスのコンパクト構造
−  誤差０.８μｍ未満のエッジ精度
−  高い刃剛性（軸方向のオーバラップ誤差僅か）
−  少なくとも３５０〜８００ｎｍ領域、加えてＩＲおよびＵＶ領域の波長に対する無依存性
−  １秒以内の調整時間
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では本発明を図面に基づきより詳しく説明する。
基礎構造体の平面状構造Ｓは、結合部を小さくして、且つ弾力性を保つように、その接合部にくり抜き部が設けられた弾力性のある小型スタッドＳＴのはめ込まれた外枠Ｒから成っている。
【００１０】
スタッドＳＴは２つの内部ベースプレートＧ１およびＧ２を保持していて、そこには平行なエッジが向き合っている２つの有刃体Ｓｃ１、Ｓｃ２が固定されている。ベースプレートＧ１およびＧ２には側方に電磁式アクチュエータの磁石Ｍが取り付けられているが、これはフレームＲに固定されたコイルＳＰ内から突き出ている。電気制御により磁石Ｍがコイル内で移動するため、それにより矢印方向において有刃体Ｓｃ１、Ｓｃ２の相互移動が惹き起こされる。
弾力性スタッドＳＴは、その長軸方向に対して直角に移動することができ、接合部ではその方向に弾力性があるが、他方、当装置は有刃体の移動方向に対して直角方向には高い剛性を有している。
【００１１】
ポジションコントロール構成体ＯＰＭのうち、ここでは各有刃体用の三角部Ｄ１およびＤ２だけが描かれている（図３および対応説明文参照）。
両基礎構造体の向い合う有刃体が、好ましくは９０°で相対するように、図１に基づく２つの平面状基礎構造体が相互接合されていれば、有刃体エッジの距離変更を通してその都度高精度で形態調整のできる、レーザ走査型顕微鏡のピンホールとして使用される四角形を、好ましくは正方形を形成することができる。
【００１２】
図２では、電磁式アクチュエータの磁石Ｍおよび電気コイルＳＰが拡大描画されている。
図３には光学測定システムが描かれている。
移動方向（矢印）に直角な列に配置されている逆向き三角部Ｄ１、Ｄ２の背後には、移動方向に対して垂直な方向にスリットＡＰが配置されており（２つのスリットも可能である）、それぞれの三角開口部照明用の１つまたは好ましくは２つのＬＥＤ  Ｌ１、Ｌ２によって照明される。
【００１３】
有刃体の移動により、単一スリットまたは複数スリットＡＰにおける三角部Ｄ１、Ｄ２の透光領域が変化する。これは、それぞれの三角部用として別々に配置された光源とは別の反対側にある２つの検出器ＤＥ１、ＤＥ２によって捕捉される光量の変化を意味している。その光量差が移動距離Ｘに比例した調整信号を形成するが、他方、検出器信号の総和は同じままなので、その信号は光量変動には依存しない極めて高い近似性が保証される。
【００１４】
Ｘ方向、Ｙ方向における調整信号の捕捉により、ピンホールの開口状態に関する情報を得ることができる。調整装置の検定は、外部測定または直接レーザ走査型顕微鏡で行うことができる。
ポジション捕捉素子は、それがフィードバック用の電気的信号を提供する限り、光学センサではない別な、例えば容量式、誘導式または電磁式のセンサによって有利な形で実現することも当然可能である。
【００１５】
図４に見られるように、個々の素子はスリット開口部を持つアパーチャプレートを中心に対称的に配置されており、ピンホールの機械作動式開口のための有刃体、光量検出のための光検出プレートおよび電子構成素子の保護、散乱光遮蔽のためのカバープレートを有する２つの基礎構造体から成っている。
平面状素子は、すべてピンによって位置決めされ、固定されている。
いずれの素子も、数多くの素材から、特に金属素材、セラミックス素材、半導体および合成物質素材から、様々な加工方法を通して実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の基本構造である。
【図２】駆動装置である。
【図３】光学測定システムである。
【図４】ピンホール個別構成部の立体分解図である。
【符号の説明】
【００１７】
Ｄ１、Ｄ２      三角部
ＳＴ      スタッド
Ｒ        外枠
ＳＰ      コイル
Ｇ１、Ｇ２      ベースプレート
Ｍ        磁石
Ｓｃ１、Ｓｃ２      有刃体
Ｓ        平面構造体
ＤＥ１、ＤＥ２      検出器
Ｌ１、Ｌ２      ＬＥＤ
ＡＰ        スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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