(57)【要約】【課題】二段式のフライアイレンズ装置であって、上下段のレンズユニットの間隔調整後に上下段のレンズユニットの芯ずれ調整を行うことができ、以てレンズユニット自体の構成と相俟って、製品の品質向上と歩留まり向上に寄与し得る二段式フライアイレンズ装置を提供することを課題とする。【解決手段】フライアイレンズ１１を有する上側レンズユニット３と下側レンズユニット２を適宜間隔を置いて二段に配設し、前記上側レンズユニット３と下側レンズユニット２の間隔は調整可能であり、また、前記上側レンズユニット３及び下側レンズユニット２の少なくとも一方のフライアイレンズ１１は水平方向に微動調整可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライアイレンズを有する上側レンズユニットと下側レンズユニットを適宜間隔を置いて二段に配設し、前記上側レンズユニットと下側レンズユニットの間隔は調整可能であり、また、前記上側レンズユニット及び下側レンズユニットの少なくとも一方のフライアイレンズは水平方向に微動調整可能であることを特徴とする二段式フライアイレンズ装置。
【請求項２】
前記上側レンズユニットと下側レンズユニットのフライアイレンズは周囲をレンズフレームによって取り囲まれ、前記レンズフレームを通してネジ込まれる調整ネジの進退によって前記微動調整がなされる請求項１に記載の二段式フライアイレンズ装置。
【請求項３】
前記レンズフレームと前記フライアイレンズとの間にステンレス等製のスペーサが挟入される請求項２に記載の二段式フライアイレンズ装置。
【請求項４】
前記フライアインレンズは、周囲に補強枠が固定されたものである請求項２に記載の二段式フライアイレンズ装置。
【請求項５】
前記補強枠は前記フライアイレンズと同一資材製である請求項４に記載の二段式フライアイレンズ装置。
【請求項６】
前記レンズフレームと前記補強枠との間にステンレス等製のスペーサが挟入される請求項４又は５に記載の二段式フライアイレンズ装置。
【請求項７】
ベースと、前記ベースに接して前記ベース上にリニアシャフトを介して固定される下側レンズユニットと、前記下側レンズユニット上に立てられたネジ軸を介し、前記下側レンズユニットの上方に適宜間隙を保持して配置される上側レンズユニットとを有し、前記上側レンズユニットは、前記リニアシャフトによって支持されつつ前記ネジ軸に沿って上下動可能である請求項１乃至６のいずれかに記載の二段式フライアイレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二段式フライアイレンズ装置、より詳細には、超ＬＳＩの加工機器であるステッパ（縮小投影機）やプリント配線板用露光装置等に使用される、小さな凸レンズ（レンズ単体）を連結して構成されるフライアイレンズを、間隔を置いて二段に配置した二段式フライアイレンズ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フライアイレンズは、多数の同じレンズ単体を縦横に配列した結像素子で、それを構成するレンズ単体の数の多重像を生じ、光源が点の場合には多くの点像が得られるもので、照明系の光学特性の向上、改善等のために、各種露光装置やステッパ等に用いられている。
【０００３】
上記ステッパ等において、超ＬＳＩ等の更なる微小化の要請に伴ない、フライアイレンズを二段に配置する試みがなされている。その場合フライアイレンズは、４×４とか５×５のようにエレメント数が少ないときは、一般に、額縁状のレンズカバーで挟まれる。そして、レンズ外周面は遮光処理されるが、そのために照度低下を招いていた（図５）。
【０００４】
また、額縁状のベース上に、フライアイレンズの２辺を受ける直角型の受部を固定すると共に、この受部の２辺に対してフライアイレンズを押圧するプッシャーを設置した保持具を用いることが考えられている。しかるにこの場合は、プッシャーによるフライアイレンズの微動調整が難しいだけでなく、フライアイレンズと受部及びプッシャーとの間から、レンズを通らない生の光が漏れ、照射面に特異な点（高照度の点）を生じせしめて照度分布を悪くするという問題があった（図６）。
【０００５】
更に、フライアイレンズユニットを二段に配置する場合においては、両ユニットの間隔調整のために一方のユニットをＺ方向に移動させることになるが、その場合、両ユニットの芯を狂わすことなく平行移動させることは至難の業である。従って、一方のレンズユニットをＺ方向に移動させた後、双方のレンズユニットをＸ，Ｙ軸方向に微動させて芯ズレを直す微調整をすることが要望されるところであるが、従来その微調整が可能な二段式フライアイレンズ装置は提供されていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１４４８４２号
【特許文献２】特開平７−１５６２８４号
【特許文献３】特開平８−２６７４６号
【特許文献４】実開昭６２−１９９７１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来のフライアレンズの場合は、照度低下とか照度分布が悪いとかいった理由で製品の歩留まりが悪く、また、二段式フライアイレンズ装置においては、上段又は下段のレンズユニットを微動させて上下段のレンズユニットの芯ずれを是正するための手段がなかった。
【０００８】
そこで本発明は、二段式のフライアイレンズ装置であって、上下段のレンズユニットの間隔調整後に上下段のレンズユニットの芯ずれ調整を行うことができ、以てレンズユニット自体の構成と相俟って、製品の品質向上と歩留まり向上に寄与し得る二段式フライアイレンズ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、フライアイレンズを有する上側レンズユニットと下側レンズユニットを適宜間隔を置いて二段に配設し、前記上側レンズユニットと下側レンズユニットの間隔は調整可能であり、また、前記上側レンズユニット及び下側レンズユニットの少なくとも一方のフライアイレンズは水平方向に微動調整可能であることを特徴とする二段式フライアイレンズ装置、を以て上記課題を解決した。
【００１０】
好ましくは、前記上側レンズユニットと下側レンズユニットのフライアイレンズは周囲をレンズフレームによって取り囲まれ、前記レンズフレームを通してネジ込まれた調整ネジの進退によって前記微動調整がなされる。
【００１１】
また、好ましくは、前記フライアインレンズは、周囲に補強枠が固定されたものであり、前記補強枠は前記フライアイレンズと同一資材製であり、前記レンズフレームと前記補強枠との間にステンレス等製のスペーサが挟入される。
【００１２】
また、好ましくは本装置は、ベースと、前記ベースに接して前記ベース上にリニアシャフトを介して固定される下側レンズユニットと、前記下側レンズユニット上に立てられたネジ軸を介し、前記下側レンズユニットの上方に適宜間隙を保持して配置される上側レンズユニットとを有し、前記上側レンズユニットは、前記リニアシャフトによって支持されつつ前記ネジ軸に沿って上下動可能に構成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る二段式フライアイレンズ装置によれば、上下段のレンズユニットの間隔調整後に上下段のレンズユニットの芯ずれ調整を行うことができ、以てレンズユニット自体の構成と相俟って、製品の品質向上と歩留まり向上に寄与し得る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面に依拠して説明する。図１は本発明に係るフライアイレンズ装置の全体構成を示す斜視図、図２はその分解斜視図である。そこに示された本装置は、ベース１と、ベース１に接してベース１上にリニアシャフト４を介して固定される下側レンズユニット３と、下側レンズユニット３上に立てられたネジ軸５を介し、下側レンズユニット３の上方に適宜間隙を保持して配置される上側レンズユニット２とから成る。
【００１５】
ベース１はその中央部に、後述する上下のレンズユニット２、３に組み込まれるフライアイレンズ１１のサイズに対応する大きさの方形開口７を有し、方形開口７の２つの対向する縁辺に、段付き穴８が、例えば、それぞれ２個宛形成される。段付き穴８には、後述するように、リニアシャフト４の一端面にネジ込まれることになるシャフト固定ネジ９の頭を隠すと共に係止するための段部が形成される。また、ベース１の四隅には、本装置をステッパー等の利用機器に固定するためのネジ穴１０が形成される。
【００１６】
図３は上側レンズユニット２の構成を示す分解斜視図で、上側レンズユニット２は、フライアイレンズ１１と、フライアイレンズ１１の四周を取り巻くレンズフレーム１２と、フライアイレンズ１１を挟持する上下面のレンズカバー１３、１４とから成る。
【００１７】
フライアイレンズ１１は、レンズ単体を縦横に接合して構成したレンズ集合体であるが、その周囲に、適宜幅の補強枠１１ａを固定することが好ましい。補強枠１１ａの素材は特に問わず、金属製であってもよいが、好ましくは、レンズ単体と同一素材製（通例石英ガラス）とする。また、補強枠１１ａは、予め四角形に組んだものであって、その中にフライアイレンズ１１を嵌め込むこととしてもよいし、４本の角棒材をフライアイレンズの周囲に接着、溶着等によって固定することとしてもよい。
【００１８】
フライアイレンズ１１は、その構成レンズ数が多い場合最外周は使用しないことが多いので、補強枠１１ａが存在しても、フライアイレンズとしての機能が阻害されることはない。また、補強枠１１ａによって周辺部が保護されるため、周辺部のレンズ単体の端部が欠損することが防止される。
【００１９】
レンズフレーム１２は、通例同一形状の４つのフレーム構成材１５ａ〜１５ｄを井桁状に組むことにより形成される。
【００２０】
フレーム構成材１５ａ〜１５ｄは、一角部に四角の切除部１６を設けた平板で、その切除部１６に、連結ネジを挿通するための挿通孔１７が、幅方向に１又は複数貫設され、切除部１６と反対側の端面には、挿通孔１７と直交する方向に、別のフレーム構成材１５ａ〜１５ｄの挿通孔１７に対応するネジ穴１８が穿設される。
【００２１】
対向する一対のフレーム構成材１５ａ、１５ｂには、リニアシャフト４を縦方向に挿通するためのシャフト挿通孔１９が１又は複数透設されると共に、シャフト挿通孔１９よりも外側にネジ穴２０が形成される。フレーム構成材１５ａ、１５ｂには更に、シャフト挿通孔１９とネジ穴２０、２０の間において、それぞれ幅方向に抜ける調整ネジ２５のネジ穴２１が貫設される。
【００２２】
また、他方の対向する一対のフレーム構成材１５ｃ、１５ｄには、ネジ軸５をネジ込むためのネジ軸穴２２が１又は２形成されると共に、ネジ軸穴２２の両側に、ネジ穴２３が形成される。フレーム構成材１５ｃ、１５ｄには更に、ネジ軸穴２２とネジ穴２３との間においてそれぞれ幅方向に抜ける調整ネジ２５のネジ穴２４が貫設される。
【００２３】
レンズフレーム１２の組み立てに当っては、１つのフレーム構成材１５ａのネジ穴１８形成端面に、他のフレーム構成材１５ｄの挿通孔１７形成端部を当てがい、連結ネジ２６を切除部１６側より挿通孔１７に挿入貫通させてネジ穴１８にネジ込む。このような操作を各フレーム構成材１５ａ〜１５ｄ間において行ない、フレーム構成材１５ａ〜１５ｄを井桁状に組む。
【００２４】
このようにして組み立てられたレンズフレーム１２の開口部のサイズは、補強枠１１ａを含むフライアイレンズ１１のサイズより少し大きくなるように設定される。従って、フライアイレンズ１１は上方からレンズフレーム１２の開口部内に落とし込むことができる。その際開口部２７の内側面とフライアイレンズ１１の外側面との間に隙間ができるが、本発明においては、その隙間に、通例ステンレス製のスペーサ２８が挿入される。
【００２５】
かくして調整ネジ２５をネジ穴２４にネジ込み、螺進させていくと、やがて調整ネジ２５の先端がネジ孔２４から出てスペーサー２８に当たる。そこで、各フレーム構成材１５ａ〜１５ｄの調整ネジを適宜進退させることにより、レンズフレーム１２内におけるフライアイレンズ１２の微妙な位置調整が可能となる。その際調整ネジ２５の先端はスペーサー２８に当たるので、調整ネジ２５の先端がフライアイレンズ１１又は補強枠１１ａに喰い込んで損傷を与えることはない。
【００２６】
上面レンズカバー１３と下面レンズカバー１４は、レンズフレーム１２の平面形状とほぼ同じ形状の、通例アルミニウム製薄板で、一方の対向する２辺に、シャフト挿通孔１９に対応するシャフト挿通孔２９及びネジ穴２０に対応するネジ穴３０が形成され、また、他方の対向する２辺に、ネジ穴２３に対応するネジ穴３３が形成される（図３では、ネジ穴２０、２３は２個宛設けてあるが、ネジ穴３０、３３は１個のみ設けてある。）。更に、ネジ穴３３を設ける２辺に、ネジ軸穴２２に対応するネジ軸穴３２が形成される。
【００２７】
上面レンズカバー１３と下面レンズカバー１４のそれぞれの中央開口部３５、３６の縁は、組立時にフライアイレンズ１１の端部上、より詳細には、補強材１１ａ上にくるように設定される（図４参照）。このような構成のため、フライアイレンズ１１は、照度低下とか照度分布不良とかの問題を起こすことなく、その全てが利用可能となるので、製品の歩留まりが向上する。
【００２８】
下側レンズユニット３の構成は、シャフト挿入孔２９の代わりにシャフト固定ネジ９を通すためのネジ挿通孔３７を設けること以外は、上側レンズユニット２の構成とほぼ同じである。
【００２９】
次に、図２を参照しつつ、本装置全体の組み立て方法について説明する。組み立てに当っては、先ずベース１上に下側レンズユニット３を定置し、シャフト固定ネジ９を、段付穴８からネジ挿通孔３７へと挿通してその先端部を突出させる。そして、各シャフト固定ネジ９にリニアシャフト４をネジ付けてリニアシャフト４を立てると共に、各ネジ軸穴３２にネジ軸５を、下側ローレット５ｂを中程に位置させた状態にてネジ込んで立てる。
【００３０】
次いで、上側レンズユニット２を、そのシャフト挿入孔２９にリニアシャフト４の上部を挿通させると共に、そのネジ軸穴３２にネジ軸５の上部を挿通させることにより配置し、下側ローレット５ｂ上に支持させる。上側レンズユニット２の位置、換言すれば、上側レンズユニット２と下側レンズユニット３との間隔は、下側ローレット５ｂを進退させることによって調整することができる。かくして上側レンズユニット２の位置決めがなされたところで、上側ローレット５ａをネジ付けて上側レンズユニット２を固定する。
【００３１】
このようにして組み立てた本装置は、ベース１のネジ穴１０に固定ネジをネジ込むことにより、ステッパその他の利用機器に固定して使用する。その使用に際し、フライアイレンズ１１を微動調整する場合は、上述したように、各部の調整ネジ２５を進退させる。
【００３２】
この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施態様について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施態様を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施態様に制約されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る二段式フライアイレンズ装置の外観図である。
【図２】本発明に係る二段式フライアイレンズ装置の分解斜視図である。
【図３】本発明に係る二段式フライアイレンズ装置の上側レンズユニットの分解斜視図である。
【図４】本発明に係る二段式フライアイレンズ装置の上側レンズユニットの拡大縦断面図である。
【図５】従来の二段式フライアイレンズの問題点を示す図である。
【図６】従来の二段式フライアイレンズの他の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    ベース
２    下側レンズユニット
３    上側レンズユニット
４    リニアシャフト
５    ネジ軸
７    開口
８    段付き穴
９    ネジ
１０    ネジ穴
１１    フライアイレンズ
１１ａ  補強材
１２    レンズフレーム
１３    上面レンズカバー
１４    下面レンズカバー
１５ａ  フレーム構成材
１５ｂ  フレーム構成材
１５ｃ  フレーム構成材
１５ｄ  フレーム構成材
１６    切除部
１７    挿通孔
１８    ネジ穴
１９    シャフト挿通孔
２０    ネジ穴
２１    ネジ穴
２２    ネジ軸穴
２３    ネジ穴
２４    ネジ穴
２５    調整ネジ
２６    連結ネジ
２８    スペーサ
２９    シャフト挿通孔
３０    ネジ穴
３２    ネジ軸穴
３３    ネジ穴
３５    中央開口部
３６    中央開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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