(57)【要約】      （修正有）【課題】光学系では、その用途に応じて光の強度を変化させたり、経時変化によって光の強度が異なったりする。光の強度によらず水分濃度が均一であったため、雰囲気汚染物質を除去する能力も一様で、汚染の表面汚染物質の生成速度にばらつきが生じていた。そこで光の強度が変動しても高透過率を維持すること。【解決手段】光学系の光の強度を検出し、その光強度に応じて最適な水分量を供給できる。これにより、光源強度が変化したり、光学系内の雰囲気が変化して光の強度が変化した場合でも、最高の透過率を確保できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を有する光学系において、該光学素子を通過する光の強度に連動して雰囲気中の水分濃度を調節できる機構を有する光学系。
【請求項２】
請求項１記載の光学系の光源波長が４００ｎｍ以下であることを特徴とする光学系。
【請求項３】
請求項１記載の光学系において、水分以外の雰囲気ガスとしてアルゴン、窒素、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトンのうち少なくとも１種類以上導入することを特徴とする光学系。
【請求項４】
請求項１記載の光学系において、該光学系内に設置されたレンズの表面に薄膜がコ−ティングされていることを特徴とする光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を利用した光学部品の光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学系における光源波長の短波長化に伴い、従来の光学系では測定の精度や再現性に問題がでてきている。その原因として短波長の光を吸収する雰囲気中の汚染物質（以降、雰囲気中汚染物質と称する）の存在が挙げられる。この雰囲気中汚染物質は光と反応し、新たな汚染物質（以降、表層汚染物質と称する）を生成し、それが光学部品表層上に堆積し測定精度を悪化させているのである。そこで、この雰囲気中汚染物質を除去するために特開２０００−３０６８０７では水分を導入していた。これは水分が光によって分解され、生成した物質が雰囲気中汚染物質と反応して、汚染物質を除去するというプロセスを利用したものである。
【０００３】
その汚染除去反応のプロセス記述すると、まず水に光を照射することにより
Ｈ２Ｏ→ＯＨ＋Ｈ
という反応を経てＯＨを生成する。このＯＨは強力な酸化作用を有しているため
２ＯＨ＋Ｃ→ＣＯ２＋Ｈ２
という反応を経て汚染の主因である炭素をガス化、排気し、除去するのである。
【特許文献１】特開２０００−３０６８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方光学系では、その用途に応じて光の強度を変化させたり、また光源の経時変化によって光の強度が異なったりする。このような光の強弱が存在すると、雰囲気汚染物質に光が照射されて生成する表層汚染物質は光の強度によってその生成速度が異なるため、光の強度が異なると表層汚染物質の生成速度が異なってくる。
【０００５】
しかし上記従来技術では、光の強度に寄らず水分濃度が均一であったため、雰囲気汚染物質を除去する能力も一様で、汚染の表面汚染物質の生成速度にばらつきが生じていた。つまり、光の強度が弱いと表層汚染物質の堆積速度が遅いため少量の水分導入量で十分なのだがそれ以上の水分が導入され、水分自身が光の透過性の悪さから逆に透過率を減少させていた。一方光の強度が強く表層汚染物質の堆積速度が早い部位では、汚染除去に必要量の水分が不足し十分に汚染が除去できなく、汚染物質が堆積しこれもまた透過率の減少を招くという現象が生じていた。
【０００６】
そこで本発明の課題とは、光の強度が変動しても汚染物質を必要な量だけ除去し、高透過率を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は課題を解決する手段として、光学系の光の強度を検出しそれに応じて最適な水分導入量を調節して導入できる機構を有するものである。これにより、光源強度が変化したり、また光学系内の雰囲気が変化して光の強度が変化した場合でも、その光強度に応じて最適な水分量が供給できるため、どんな状態でもその時点で最高の透過率を確保することができる。
【０００８】
また本発明において、表層汚染物質はエネルギ−の強い光照射下で生成し易い。そのため、エネルギ−が強い波長４００ｎｍ以下の光源を使用した場合に顕著に表層汚染物質が生成するため、本発明が有効となる。さらにその光源を用いる際、光の透過性を更に良好にするため、水分とともにアルゴン、窒素、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトン等の不活性ガスを導入することが望まれる。また、表層汚染物質は触媒金属を基に生成するので、それを多分に含むレンズの薄膜コ−ティング上には生成しやく、その際にも本発明が有効となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、光源強度が変化したり、また光学系内の雰囲気が変化して光の強度が変化した場合でも、その光強度に応じて最適な水分量が供給できるため、どんな状態でもその時点で最高の透過率を確保することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１１】
図１に本実施例の形態を示す。レンズ１，２，３，４を内包するステンレス製容器５にバルブ６を介して、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、バルブ７を介して水蒸気が導入される。水蒸気は水分発生器８によって液体を加熱蒸発させて生成される。光は光源９から発せられディテクタ１０に集光され、制御器１１で光量が検知される。また制御器１１は光量に応じて流量計１２に対して信号を出力し、最適な水蒸気を容器内へ導入できるようになっている。
【実施例１】
【００１２】
図１において水分発生器で水蒸気を発生させ、窒素とともにレンズを内包するステンレス製容器に導入する。その際、窒素流量１０Ｌ／min、水蒸気導入量を５ｃｃ／minを導入して水分濃度５０ｐｐｍを保持した。この雰囲気下で光源２０に低圧水銀灯を用い光学系に照射した。その結果を図２のグラフに示す。光の強度は初期透過率を１００％とした場合の各照射時で、NDフィルタ−を途中挿入したため、透過率が段階的に変化している。また水を一切導入しない時の透過率も同時に示した。このグラフより、水を導入しない場合、徐々に透過率が減少する傾向が見られるが、本発明のように光量に応じて水分を導入する方式では１０００時間照射後でも、ほとんど透過率が劣化することはなかった。
【実施例２】
【００１３】
実施例１と同様に水分発生器で水蒸気を発生させアルゴンとともに、レンズを内包するステンレス製容器に導入する。その際、アルゴンの流量１０Ｌ／min、水蒸気導入量を１ｃｃ／minを導入して水分濃度１０ｐｐｍを保持し、この雰囲気下で光源２０にArFレ−ザを用い光学系に照射した。その結果を図３のグラフに示す。光の強度は初期透過率を１００％とした場合の各照射時間での透過率を表している。このグラフより１０００時間照射してもほとんど、透過率が劣化することはなかった。
【００１４】
（産業上の利用可能性）
光を利用した光学部品の光学系に利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例の形態
【図２】低圧水銀灯を照射した場合の光学系の透過率変動
【図３】ArFレ−ザを照射した場合の光学系の透過率変動
【図１】
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【図２】
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【図３】
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