(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側部材の内側に複数の撓み素子によって懸架された内側部材、ならびに
光軸に直交する並進運動平面内において前記内側部材を並進運動させるために配置された第１および第２の並進運動調整装置、
を備えた光学素子マウントであって、
各並進運動調整装置が、
（１）前記外側部材の内部において、前記並進運動平面に対して平行な直線的移動通路に沿って移動可能な１個のアクチュエータと、
（２）前記外側部材と前記内側部材との間に延びる１本のシャフトであって、第１のボール・ソケット・ジョイントによって前記アクチュエータに結合され、かつ第２のボール・ソケット・ジョイントによって前記内側部材に結合されたシャフトと、
を備え、
前記第１の並進運動調整装置のための前記アクチュエータの前記直線的移動通路が、前記第２の並進運動調整装置のための前記アクチュエータの前記直線的移動通路に対しほぼ直角をなしていることを特徴とする光学素子マウント。
【請求項２】
前記内側部材および前記外側部材および前記複数の撓み素子が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光学素子マウント。
【請求項３】
前記外側部材がほぼ円柱状であることを特徴とする請求項１記載の光学素子マウント。
【請求項４】
前記内側部材がほぼ円柱状であることを特徴とする請求項１記載の光学素子マウント。
【請求項５】
前記内側部材が開口部を備えていることを特徴とする請求項１記載の光学素子マウント。
【請求項６】
前記内側部材が、屈折性素子、反射性素子、プリズム、回折格子、およびフィルムからなる群から選択された一つの光学素子を保持していることを特徴とする請求項１記載の光学素子マウント。
【請求項７】
前記内側部材が光軸の周りで対称的であることを特徴とする請求項１記載の光学素子マウント。
【請求項８】
ステンレス鋼およびアルミニウムからなる群から選択された一種類の材料から形成されていることを特徴とする請求項２記載の光学素子マウント。
【請求項９】
前記内側部材を前記外側部材に向かって押し付ける付勢力を発生させるガタ止め部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の光学素子マウント。
【請求項１０】
前記ガタ止め部材がリーフスプリングまたはコイルスプリングであることを特徴とする請求項９記載の光学素子マウント。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本願は、「モノリシック光学マウント」と題して２００７年２月２７日付けで提出された米国特許出願第１２／０７２,６３１号を引用する、２００８年１０月３０日付けで提出された米国特許出願第１２／２６１,６４４号に優先権を主張した出願である。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、マウント部品に関し、特に、光軸に直交する平面内における調整可能な並進運動（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を許容する、光学素子のためのマウントに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
フォトリソグラフィー装置またはマイクロフォトリソグラフィー装置は、マイクロエレクトロニック半導体デバイスおよびその他の微小なデバイスの製造に広く用いられている。フォトリソグラフィーにおいては、光学システムが光エネルギーを導いて、シリコンウェーファまたはその他の基板上に形成されている感光性層上に、高解像度かつ精密な位置の整合性をもってパターンを記録する。微細化における絶え間ない進歩は、この機能を果たすために使用される光学システムの性能および正確性に対してますます厳しい要求を課している。多数の光学素子を備えているマイクロフォトリソグラフィー光学システムは、かなり大きくかつ複雑である。重ね合わされた環状レンズアセンブリに関しては、例えば、「光学素子および重ね合わされた環状アセンブリのための分離されたマウント」と題する特許文献１に記載されているような形式の光学装置が好ましい。
【０００４】
マイクロフォトリソグラフィーには極めて高品質のレンズが用いられている。一般にこれらのレンズ（「ステッパーレンズ」として知られている）は、各レンズ素子がステンレス鋼から作製された円柱状の「セル」内に極めて正確に取り付けられた多数の素子を備えている。これらのセルのそれぞれは、極めて厳しい許容誤差をもって作製されている。例えば接合面は、レンズが組み付けられるとき、一連のセルのそれぞれが隣接するセルの面に対して僅かな調整が可能にまたは不可能にボルト止めされるように、平坦かつ平行に研磨される。全てのセルが組み付けられると、全てのレンズがテストされ、かつ如何なる望ましくない収差または画像欠陥も発見される。
【０００５】
実際に、１個のレンズが最初に完全に組み付けられた後、綿密な測定を通じて測定された光学的欠陥を修正するために、一つまたはそれ以上の素子をＸ方向またはＹ方向へ僅かに移動させなければならないことが決定されることが多い。この形式の調整は、すぐ隣の部品の位置に悪影響を与えることなしに、かつレンズ素子の光軸に沿った位置を変えることなしに達成されなければならない。場合によっては、この形式の修正は、レンズアセンブリの分解、レンズ位置の再調整、再組付け、および再試験を必要とする。光学装置の製造分野の当業者であれば周知のように、これは費用がかかり、かつ人為的ミスを起こし易い時間のかかる作業である。
【０００６】
Ｘ−Ｙ方向の心出し調整を行なう必要性に対応する代替的な対策は、外側マウントに連結された内側リングを備えたレンズセル自体の構造に関してである。この対策は、例えば「光学的結像デバイス、特に少なくとも１個の光学素子を備えた対象物」と題する特許文献２に開示された複雑な光学マウントに採用されている。この形式の構造における外側マウントは、構造体を支持しかつレンズアセンブリ内の隣接するセルに取り付け、内側リングは、調整されるべきレンズ素子を支持している。次に、光軸（Ｚ軸）に直交するＸ−Ｙ平面内の好ましい位置へ内側リングを移動させるために、一個またはそれ以上の対向する調整ねじが用いられる。
【０００７】
外側マウントの内側に支持された内側リングを用いた解決策は、Ｘ−Ｙ平面内調整が必要な場合に、レンズアセンブリを解体する必要性を軽減することはできるが、実際にはこの形式の対策には欠点がある。この形式の常套的な解決策は、調整時に、望ましくないかつ予測不能な寄生運動を助長し得る摩擦力および表面滑りに曝され易く、その結果、内側リングを一方向に沿って移動させるためになされる調整が、直角方向への望ましくない運動を生じさせる。この望ましくない運動の量は、今回の調整から次の調整まで予測することが困難であり、かつ表面の輪郭および仕上げ、ならびに駆動されたアクチュエータおよび動かされていないアクチュエータに関するアクチュエータねじまたはその他のアクチュエータシャフトの相対的回転位置、駆動されかつ駆動されないアクチュエータと内側リングとの間の接触角、ならびにＸ−Ｙ平面内の最初の位置および最終的な位置等の多くの要因に左右される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５,４２８,４８２号明細書
【特許文献２】米国特許第６,１９１,８９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、Ｘ−Ｙ平面位置の調整のための従来のアクチェータの常套的な配置を用いた場合には、満足されない結果を招く。機械的界面における摩擦力および表面形状の望ましくない変化は、調整に際して予測が困難な量の寄生運動を生じさせる可能性がある。Ｘ−Ｙ平面の調整に提案された常套的な多くの提案は、かなり複雑でかつ多くの部品を含み、調整が行なわれるときに望ましくない寄生運動を招く危険性を増大させる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、レンズのマウンティングおよび調整の技術を進歩させることにある。この目的に添って本発明は光学素子マウントを提供し、この光学素子マウントは、
外側部材の内側に複数の撓み素子によって懸架された内側部材、ならびに
光軸に直交する並進運動平面内において上記内側部材を並進運動させるために配置された第１および第２の並進運動調整装置、
を備え、
各並進運動調整装置が、
（１）上記外側部材の内部において、上記並進運動平面に対して平行な直線的移動通路に沿って移動可能な１個のアクチュエータと、
（２）上記外側部材と上記内側部材との間に延びる１本のシャフトであって、第１のボール・ソケット・ジョイントによって上記アクチュエータに結合され、かつ第２のボール・ソケット・ジョイントによって上記内側部材に結合されたシャフトと、
を備え、
上記第１の並進運動調整装置のための上記アクチュエータの上記直線的移動通路が、上記第２の並進運動調整装置のための上記アクチュエータの上記直線的移動通路に対しほぼ直角をなしている。
【００１１】
ここに開示されている光学素子マウントは、調整可能なＸ−Ｙ並進運動を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
この光学素子マウントの一つの効果は、他のマウンティング方法よりも摩擦が少ない制御可能な並進運動および予測可能な寄生運動を提供する。
【００１３】
この光学素子マウントのさらなる効果は、移動可能な部品上の応力が少ない並進運動を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】標準座標軸に対する理想的なレンズマウントの全体機能を示す斜視図
【図２Ａ】一連の撓み素子によって外側部材内に懸架された内側部材を備えた光学素子マウントの斜視図
【図２Ｂ】一連の撓み素子によって外側部材内に懸架された内側部材を備えた光学素子マウントの斜視図
【図３】直角をなすように配置された一対の並進運動調整装置を備えた光学素子マウントの平面図
【図４】一つの並進運動調整装置を示す一部を切除した拡大斜視図
【図５Ａ】紙面内にある並進運動面に沿った位置へ内側部材を移動させるための並進運動調整装置の動作を示す概略的平面図
【図５Ｂ】紙面内にある並進運動面に沿った位置へ内側部材を移動させるための並進運動調整装置の動作を示す概略的平面図
【図５Ｃ】紙面内にある並進運動面に沿った位置へ内側部材を移動させるための並進運動調整装置の動作を示す概略的平面図
【図５Ｄ】紙面内にある並進運動面に沿った位置へ内側部材を移動させるための並進運動調整装置の動作を示す概略的平面図
【図６】寄生運動を含む複数の運動成分を示す並進運動調整装置の概略的側面図
【図７】モノリシックな実施の形態における光学素子マウントの斜視図
【図８】ガタ止め部材として一対のスプリングを用いた一つの実施の形態における並進運動調整装置の拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここに示されかつ説明されている図面は、種々の実施の形態によるレンズマウント装置およびアクチュエータ機構に関する動作および製作の鍵となる原理を説明するために備えられたもので、これらの図の多くは、実際のサイズまたは尺度を示す目的で描かれたものではない。基本的な構造的関係または動作原理を強調するために、幾分かの誇張が必要であろう。
【００１６】
本明細書との関連で、「頂部」および「底部」の用語は相対的なものであって、表面の必然的な方位を示すものではなく、単に部品または材料ブロックに関する両面を参照および識別するために用いられているに過ぎない。
【００１７】
図１を参照すると、マイクロリソグラフィー・レンズ装置およびその他のレンズアセンブリに関して一般に用いられている基準のＸＹＺ軸表示とともにフレーム１２内の内側部材、すなわちレンズホルダ１０が示されている。Ｚ軸が光軸Ｏに対応する。種々の実施の形態の光学素子マウントが図１に示された全体的構成を用いており、かつ光軸（Ｚ）に直交するＸ−Ｙ平面に沿ったレンズホルダ１０の相対位置の調整を可能にする装置を提供する。
【００１８】
光学設計および精密機構の分野においては、或る制約パターンを規定するために二つの物体を連結する撓み素子が用いられ、これによって、それ以外の動きは制約または阻止しながら二つの物体間に或る所望の自由度（ＤＯＦ）を許容することが知られている。
【００１９】
図２Ａおよび図２Ｂの斜視図は、本発明の一つの実施の形態による撓み素子を用いた光学素子マウント２０を示す。光学素子マウント２０は、外側部材２４内に複数の撓み素子２６の配置によって懸架された内側部材２２を有する。図１に関しては、内側部材２２がレンズホルダ１０に対応し、レンズ、ミラー、プリズム、フィルム、回折格子、またはその他の光学素子を光軸Ｏに沿って保持するのに用いることができ、外側部材２４はフレーム１２に対応し、例えばマイクロリソグラフィー・レンズ装置内の環状リング内に他の光学素子マウントを固定するのに用いられる。図２Ａおよび図２Ｂに示された実施の形態においては、撓み素子２６が折り畳まれたシート形式のものである。本発明の折り畳まれたシートからなる撓み素子、もっと簡単に言えば折り目撓み素子は、その折り目線に沿った単式制約を提供する。図示の実施の形態は、光軸と平行な方向を向いた折り目を有する折り目撓み制約構造を採用して、Ｚ軸方向の移動を厳しく制約し、かつＸ軸およびＹ軸周りの回転を制約している。内側部材２２および光軸Ｏに対して実質的に周辺を取り巻く接線方向撓み素子３２は、Ｚ軸周りの回転を制約している。内側部材２２と外側部材２４との間には、Ｘ軸およびＹ軸に沿った二つの自由度が残存している。第１の並進運動調整装置３０ａおよび第２の並進運動調整装置３０ｂが設けられており、並進運動調整装置３０ａは、良く見えるように外側部材２４が図示のように切除されている。内側部材２２内には、レンズ素子を取り付ける実施の形態のために開口部２８が設けられている。破線の矢印によって示されているガタ止め力Ｌは、図２Ａおよび図２Ｂには示されていないが後述されているスプリング、撓み素子、または他の機構によって一般に与えられる。
【００２０】
図２Ｂの斜視図は、基準のＸ−Ｙ軸および光軸Ｏに対する光学素子マウント２０を示す。本図および次の図３の平面図に示されているように、並進運動調整装置３０ａおよび並進運動調整装置３０ｂのアクチュエータ３４は、Ｘ−Ｙ平面内において互いにほぼ直角をなしており、すなわち、光学素子マウント２０においては一般的には±１°以内であるが、真の直角から±１０°以上は広がることはない直線的移動通路ＰａおよびＰｂを有する。このような配置は、調整が行なわれるときの機械的クロストークの可能性および作用を軽減するので、真の直角に近ければ近い程好ましい。
【００２１】
図４の斜視図は、一つの並進運動調整装置３０の詳細図を示す。この装置はアクチュエータ３４を備え、このアクチュエータ３４は、内側部材２２との間に延びるシャフト３６に結合された調整ねじ等からなる。シャフト３６の両端は、ボール・ソケット・ジョイント４８ａおよび４８ｂを用いて結合されている。この結合形式を用いた直交調整機構は、より詳細に下記に説明されているように、軽減された摩擦ときっちりと制御された予測可能な寄生運動とを示す並進運動装置を提供する。
【００２２】
一連の図５Ａ，５Ｂ，５Ｃおよび５Ｄは、並進運動調整装置３０ａおよび並進運動調整装置３０ｂが如何にして協働してＸ−Ｙ平面、すなわち並進運動平面に沿った種々の位置への内側部材２２の制御可能な移動を行なうかを概略的に示している。接線方向スプリング、撓み素子またはガタ止め手段等のガタ止め部材４６は、接線方向撓み部材３２と連動して働く。
【００２３】
各並進運動調整装置３０ａ，３０ｂにおいて、アクチュエータ３４は、ボール・ソケット・ジョイント４８ａにおいてシャフト３６に結合されている。同様に、内側部材２２に対するシャフト３６の結合も、符号４８ｂが付されたボール・ソケット・ジョイントにより行なわれている。図５Ａ〜５Ｄの実施の形態に示されているような調整ねじとすることができるアクチュエータ３４は、例えば磁気的に、またはモータにより、または圧電的に駆動されるアクチュエータであってもよい。アクチュエータ３４は、ガタ止め部材４６の付勢力に抗してシャフト３６の一端を駆動する。この付勢力を用いると、アクチュエータ３４および内側部材２２の双方に対するシャフト３６の緊密な接触を維持するのに役立つ。
【００２４】
ボール・ソケット・ジョイント４８ａおよび４８ｂの回転運動は、Ｘ−Ｙ調整時の機械的接触面における静止摩擦（ｓｔａｔｉｃ  ｆｒｉｃｔｉｏｎ）、すなわち“ｓｔｉｃｔｉｏｎ”の作用を軽減するのに役立つ。図５Ａにおいては、内側部材２２が外側部材２４内のほぼ中心にあって、双方のシャフト３６は互いにほぼ直角関係をもって示されている。文字「Ａ」は、一つの図から次の図への内側部材２２の相対運動を示すのに役立つ案内手段として参考のために図５Ａ〜５Ｄに示されている。明確にするために、内側部材２２は如何なる形式の開口部も有しない密実なものとして表わされている。内側部材２２の動きは、図示のように、撓み素子３２に沿った中心線が直交するＸ軸およびＹ軸と交差する点Ｐ１およびＰ２の周りの回転運動によって示されている。如何なる運動が生じるかを示すために、これらの図においては内側部材２２と外側部材２２との間に比較的大きいギャップが存在している。図Ａ〜Ｄにおいては相対運動が誇張されており、かつこの機構が如何様に働くかをより明快に説明するために、スプリングおよび撓み素子は概略的に表わされている。
【００２５】
図５Ｂにおいては、並進運動調整装置３０ａにおけるアクチュエータ３４が、黒い矢印で示されているように内側部材２２に向かって内方へ駆動され、並進運動調整装置３０ｂにおけるアクチュエータ３４は静止している。この運動は、内側部材２２を点Ｐ１周りの僅かな回転とともに僅かに右方および下方へ変位させる。それぞれのシャフト３６はもはや互いに直角をなしてはいない。
【００２６】
図５Ｃにおいては、並進運動調整装置３０ｂにおけるアクチュエータ３４が、黒い矢印で示されているように内側部材２２に向かって内方へ駆動され、並進運動調整装置３０ａにおけるアクチュエータ３４は静止している。この調整は、内側部材２２の下方への僅かな移動と点Ｐ２周りの回転とを生じさせる。
【００２７】
図５Ｄにおいては、双方のアクチュエータ３４が、輪郭線の矢印で示されているように引き戻され、すなわち外方へ駆動され、内側部材２２の上方および左方への、より目立った運動が発生する。この係止の調整については、双方の点Ｐ１およびＰ２の周りの回転が示されている。
【００２８】
図５Ａ〜５Ｄに示されているように、各シャフト３６は、この配置によって「よろめくロッド」の形式で有効に振舞って、Ｘ−Ｙ平面上の一つの位置から別の位置までの平滑な運動を効果的に提供する。アクチュエータ３４と内側部材２２との間の中間部材としてのシャフト３６の使用、およびその二重のボール・ソケット・ジョイントを備えた構成は、常套的な作動体系を用いた調整において遭遇する静止摩擦力を軽減する。
【００２９】
先に言及されているように、一つの実施の形態の並進運動調整装置の別の効果は、調整がなされるときの寄生運動の予測および制御に関する。この実施の形態の二重ボール・ソケット結合構造は、内側部材２２が一つの位置から他の位置へ移動するときの寄生運動が実質的に定量化されかつ制御されるのを可能にする。図６の概略図は、並進運動調整装置３０に付随する寄生運動の重要な成分を示す。一方の並進運動調整装置３０における調整が他方の並進運動調整装置３０におけるシャフト３６の相対位置に角度変化θを発生させる。一方の直交軸に対する動きの大きさは（ｓｉｎθ）である。他方の直交軸に沿った動きは（１−ｃｏｓθ）である。
【００３０】
図５Ａ〜５Ｄおよび図６における符号Ｌを参照して説明される、ガタ止め部材４６によって提供される付勢力は、種々の方法で導入されることが可能である。例えば重力を付勢力として用いることができるので、別個のスプリングは不要になる。しかしながら、リーフスプリングまたはコイルスプリング等の或る形式のスプリング、またはその他の付勢機構が、第１の並進運動調整装置３０ａおよび第２の並進運動調整装置３０ｂの双方に対して作用する機械的付勢力を印加するために用いられる。撓み素子を用いる構造も、ガタ止め部材４６の付勢力を提供するために用いることが可能であろう。しかしながら、内側部材２２に対して圧縮力を直接的に印加することは、そこに支持されている光学素子に歪みを発生させる可能性があるので、一般的には望ましくないであろう。したがって、図５Ａ〜５Ｄの単純化された概略図におけるガタ止め部材４６の構成は、必要とされる付勢力の原理および概略的方向を示してはいるが、もしガタ止め部材４６から実際に印加される圧縮力が、内側部材２２内に取り付けられているレンズの歪みの原因になり得るならば満足できないであろう。
【００３１】
この問題の解答として、アクチュエータ３４と同軸の付勢力Ｌを印加することは、内側部材２２に対して直接的に圧縮力を印加するものではないために、最も効果的であろう。しかしながら、これを実際に達成することは困難であり、同軸的付勢力に近似した力を加えることも容認される。
【００３２】
図７の斜視図および図８の拡大断面図は、ガタ止め部材４６として、各並進運動調整装置３０ａ，３０ｂに密接した室４０内に配置された一対のスプリングを用いて同軸付勢を近似した光学素子マウント２０の実施の形態を示す。この実施の形態に用いられているスプリングは、抵抗力に抗して付勢力を印加する圧縮スプリングまたは伸長スプリングである。スプリングの引っ張り力またはその他の付勢力は、例えば調整ねじを用いて調整可能である。図３の典型的な実施の形態に示されているように、この実施の形態に関する接線方向撓み素子３２は、並進運動調整装置３０ａおよび３０ｂによって形成されるほぼ直角の内側にある。図７における外側部材２４に対する内側部材２２の懸架にも折り目撓み素子２６が用いられている。
【００３３】
ボール・ソケット・ジョイントの変形
機械的技術分野においては、種々のボール・ソケット・ジョイントが知られている。シャフト３６の各端部におけるボール・ソケット・ジョイントに関しては多くの可能な実施の形態が存在する。図８の実施の形態は、球状素子３８が着座するほぼ円錐形のソケットを有するシャフト３６を示している。これは、内側部材２２における対応するソケット４２に対して低摩擦結合を提供する。シャフト３６の他端部においても同様の結合部を採用することができる。別の実施の形態においては、例えば、シャフト３６の一端部または両端部が丸められ、または丸められたまたは球状の接触面を備えている。
【００３４】
一体的な実施の形態
レンズまたはその他の光学素子のための運動学的マウント機構を提供する種々の光学素子マウント２０の種々の実施の形態は、単一材料内に複数の空洞を配置した構造を形成することによって引き算的に形成されて、あるいは、材料を一つの模様に堆積させて単一部材に形成する多くの技法の何れかによって足し算的に形成されて、内側部材２２、外側部材２４および撓み素子２６および３２が一体的に構成された場合には、従来のレンズマウントを上回る利点を有する。この単一体アセンブリは、図２Ａおよび２Ｂに関して先に説明されたように、内側部材すなわちレンズホルダを外側部材すなわちフレームから懸架する複数の撓み素子の配置を提供する。単一体構造は、熱膨張係数の差ならびに固定手段を用いた作製および組立てによって生じる諸問題を排除する利点を有する。全体的に見れば、単一体に機械加工されたレンズマウント・アセンブリは、他の形式のレンズマウントよりも機械的応力が低い。一体構造は、光学的アセンブリの構成に関して、より簡単な取扱い、組立て、および取付けを可能にする。一体的に形成された光学素子マウントは組込み構造を有することが有利である。
【００３５】
コンピュータによる数値制御（ＣＮＣ）によって可能になった機械加工技術を用いると、単一体構造を提供するために、高度に正確かつ再現性のある機械加工が可能になる。ＥＤＭ（放電加工）は、金属および他の硬い導電性材料から複雑な部品の精密に作製することに利用することができるＣＮＣ加工の一つの特化された形態である。簡単に説明すると、ＥＤＭは、電極と、除去されるべき材料との間のギャップを横切る放電を利用して導電性物質からなる被加工品から材料を選択的に侵食する。電極の周囲のギャップ領域には誘電性液体が継続的に流れる。ワイヤＥＤＭは、継続的に移動するワイヤを電極として用いるＥＤＭの一つの形式である。一体的部品の作製に適した他の技法は、常套的な機械加工法、レーザー加工法、種々のエッチング技法、ウォータージェット切断法、および固体ブ゛ロックから材料を除去して、規定された寸法の空洞を形成かつ整形し、それらの全体的な輪郭および深さを調整する一般的な加工技術を含む。
【００３６】
一体的な光学素子マウント２０に関して用いられる材料は、ステンレス鋼、アルミニウム、またはその他の金属、またはプラスチック等の多くのポリマーのうちの何れか、セラミック、あるいは必要な撓み度合を許容する他の材料を含む、用途および作製法の形式に適した材料を含む。ＥＤＭに関しては、導電性材料が必要である。開口部２８は、例えば、より安価な加工方法を用いて、最初に材料ブロックに形成することができる。
【００３７】
材料によっては、光学素子マウント２０は、成形部品として、または材料の堆積を含む足し算的方法によって形成されることが多くの急速試作品作製技法の何れ可能である。光学素子マウント２０の作製に利用可能ないくつかの急速試作品作製技法は、選択的レーザー焼結法（ＳＬＳ）、ステレオリソグラフィー法、および足し算的に固体構造を作製するその他の技法を含む。これらの技法は、外側部材２４の内部に内側部材２２を形成しかつそれら間に延びる折り目撓み素子２６を形成するパターンに単一材料を堆積させる。
【００３８】
光学素子マウント２０はまた、フォトリソグラフィー以外の用途においてその制約機構を提供する利点がある。その内側部材および外側部材が一体構造として形成される場合、運動学的マウント機構は、大量の組み付けおよび従来のレンズマウント装置に必要な調整を排除しながら精密に作製することができ、しかも望ましくない温度作用を最小にすることができる。
【００３９】
以上、いくつかの好ましい実施の形態を参照しながら光学素子マウントの構成について詳細に説明したが、上述したかつ添付の請求項に規定された本発明の範囲内から離れることなしに種々の変形および変更を行なうことが可能なことは、当業者であれば理解されるであろう。例えば、光学素子マウント２０はフォトリソグラフィーの用途に好適であるが、このマウントは、Ｘ−Ｙ並進運動が必要なその他の多くの用途に利用可能である。内側部材２２内に取り付けられた光学素子は、Ｘ−Ｙ位置調整が必要なレンズの心出しを提供する助けとするために、一つの実施の形態において球面レンズである。しかしながら、この光学素子は、屈折性素子、反射性素子、プリズム、フィルム、またはその他の光学素子のうちの何れかの適当な形式のものとすることができる。別の選択肢として、ここでは主としてレンズホルダとして説明されている内側部材２２は、例えば反射被膜で処理されることにより光学素子自体として機能することも可能である。折り目撓み素子２６は、それらの折り目が光軸と平行でありさえすれば、何個配置されていてもよい。内側部材２２および外側部材２４は、内側部材２２がほぼ円柱状でかつ光軸Ｏに関して対称であれば、如何なる形状であってもよい。しかしながら、光軸に関して対称なことは必ずしも必要ではない。
【００４０】
円柱の数学的定義は、通常の正しい円柱のみでなく、１本の固定された直線に平行な直線が移動することによって外表面が画成され、この移動する直線が、固定された閉曲線平面すなわち底面と交差している全ての他の形状を含む。図２Ａ以下の典型的な実施の形態における内側部材２２および外側部材２４に関して円柱形状が示されているが、これらの部品の一方または双方が非円柱状であってもよい。
【００４１】
有利にも、種々の実施の形態の光学素子マウントは、寄生運動の明確かつ予測可能な成分を伴った並進運動を提供する。並進運動調整装置３０ａおよび３０ｂは、互いに関してほぼ直角に配置され、内側部材に対する過制約力および反力は、例えば互いに１２０°の角度で調整力を印加する従来の対策よりも低減される。各並進運動調整装置におけるシャフトによって提供される二重ボール・ソケット式結合により、摩擦は、従来の並進装置のそれよりも劇的に低減される。
【００４２】
したがって、光軸に直交する平面内で並進運動を示す、光学素子のためのマウントが提供される。
【符号の説明】
【００４３】
１０  レンズホルダ
１２  フレーム
２０  光学素子マウント
２２  内側部材
２４  外側部材
２６、３２  撓み素子
２８  開口部
３０，３０ａ，３０ｂ  並進運動調整装置
３４  アクチェータ
３６  シャフト
３８  球状素子
４０  室
４２  ソケット
４４  ガタ止め部材
４８ａ，４８ｂ  ボール・ソケット・ジョイント
【図１】
0005346090.tif 000002
【図２Ａ】
0005346090.tif 000003
【図２Ｂ】
0005346090.tif 000004
【図３】
0005346090.tif 000005
【図４】
0005346090.tif 000006
【図５Ａ】
0005346090.tif 000007
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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