JP2881363B2 - 平行移動装置およびレンズ移動装置 - Google Patents
平行移動装置およびレンズ移動装置Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
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- G02B7/023—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種測定装置、精密工
作機械および半導体露光装置等の位置決め装置に用いら
れる平行移動装置およびレンズ移動装置に関するもので
ある。
作機械および半導体露光装置等の位置決め装置に用いら
れる平行移動装置およびレンズ移動装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】各種測定装置、精密工作機械および半導
体露光装置等においては、被測定物や被加工物あるいは
レンズ等の位置決めを高精度で行う必要があり、特に、
被測定物を載置する保持台に垂直な方向、あるいは、レ
ンズの光軸方向の位置決めは、微小な変位を高精度で制
御することが要求される。このために大きな変位を微小
な変位に変換できる平行移動装置が開発されている。
体露光装置等においては、被測定物や被加工物あるいは
レンズ等の位置決めを高精度で行う必要があり、特に、
被測定物を載置する保持台に垂直な方向、あるいは、レ
ンズの光軸方向の位置決めは、微小な変位を高精度で制
御することが要求される。このために大きな変位を微小
な変位に変換できる平行移動装置が開発されている。
【０００３】図５は、従来の平行移動装置の一例（特公
昭５７−３５７９９号公報参照）を示すもので、固定台
５２に設けられた３組の変位縮小機構５４ａ〜５４ｃに
よって移動台５１を上下動させる。各変位縮小機構５４
ａ〜５４ｃは、固定台５２と移動台５１の間に設けられ
た楔形駆動部材５４ｄ〜５４ｆと、これらと固定台５２
の間に設けられた第１の針状ころ列５６ａ〜５６ｃと、
移動台５１に固着された支持板５１ａ〜５１ｃと楔形駆
動部材５４ｄ〜５４ｆの間に設けられた第２の針状ころ
列５６ｄ〜５６ｆからなり、３組の変位縮小機構５４ａ
〜５４ｃの楔形駆動部材５４ｄ〜５４ｆは連結板５４ｇ
によって互に一体的に結合されており、固定台５２の一
端面に押圧されるマイクロメータヘッド５５の押し棒５
５ａによって固定台５２の表面に沿って移動される。す
なわち、マイクロメータヘッド５５が駆動されると、３
個の楔形駆動部材５４ｄ〜５４ｆが同時に等距離だけ水
平方向へ移動し、これによって、移動台５１は固定台５
２と平行状態を維持したまま上下に移動する。各楔形駆
動部材５４ｄ〜５４ｆの傾斜角度θ、その水平移動量δ
Ｘおよび移動台５１の垂直移動量δＺの間にはδＺ＝δ
Ｘ・ｔａｎ（θ）の関係が成立するため、楔形駆動部材
５４ｄ〜５４ｆの傾斜角度を小さく設定するほど、移動
台５１の垂直移動量を高精度で制御することが容易にな
る。
昭５７−３５７９９号公報参照）を示すもので、固定台
５２に設けられた３組の変位縮小機構５４ａ〜５４ｃに
よって移動台５１を上下動させる。各変位縮小機構５４
ａ〜５４ｃは、固定台５２と移動台５１の間に設けられ
た楔形駆動部材５４ｄ〜５４ｆと、これらと固定台５２
の間に設けられた第１の針状ころ列５６ａ〜５６ｃと、
移動台５１に固着された支持板５１ａ〜５１ｃと楔形駆
動部材５４ｄ〜５４ｆの間に設けられた第２の針状ころ
列５６ｄ〜５６ｆからなり、３組の変位縮小機構５４ａ
〜５４ｃの楔形駆動部材５４ｄ〜５４ｆは連結板５４ｇ
によって互に一体的に結合されており、固定台５２の一
端面に押圧されるマイクロメータヘッド５５の押し棒５
５ａによって固定台５２の表面に沿って移動される。す
なわち、マイクロメータヘッド５５が駆動されると、３
個の楔形駆動部材５４ｄ〜５４ｆが同時に等距離だけ水
平方向へ移動し、これによって、移動台５１は固定台５
２と平行状態を維持したまま上下に移動する。各楔形駆
動部材５４ｄ〜５４ｆの傾斜角度θ、その水平移動量δ
Ｘおよび移動台５１の垂直移動量δＺの間にはδＺ＝δ
Ｘ・ｔａｎ（θ）の関係が成立するため、楔形駆動部材
５４ｄ〜５４ｆの傾斜角度を小さく設定するほど、移動
台５１の垂直移動量を高精度で制御することが容易にな
る。
【０００４】また、露光装置においては、投影レンズの
倍率を補正するためにレンズ鏡筒に平行移動装置を組込
んだものが開発されている（特公昭６０−１７１１５７
号公報参照）。
倍率を補正するためにレンズ鏡筒に平行移動装置を組込
んだものが開発されている（特公昭６０−１７１１５７
号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、以下のような解決すべき課題がある。 （１）移動台が面積の小さい３個の楔形駆動部材によっ
て移動されるため、移動中にガタつきやローリング（転
動）が発生し、位置決め精度が低下する。
の技術によれば、以下のような解決すべき課題がある。 （１）移動台が面積の小さい３個の楔形駆動部材によっ
て移動されるため、移動中にガタつきやローリング（転
動）が発生し、位置決め精度が低下する。
【０００６】（２）移動台の移動量を高精度で制御する
には、針状ころ列等の真円度および円筒度、またその接
触面の平面度および平滑度が高いことが要求され、その
ために加工コストが極めて高い。
には、針状ころ列等の真円度および円筒度、またその接
触面の平面度および平滑度が高いことが要求され、その
ために加工コストが極めて高い。
【０００７】（３）針状ころ列等の転がり案内の場合、
高負荷容量、高剛性ではあるが、０．１μｍ以下の位置
決め精度を必要とする場合は、転がり摩擦の影響を受け
て高精度化が難しい。
高負荷容量、高剛性ではあるが、０．１μｍ以下の位置
決め精度を必要とする場合は、転がり摩擦の影響を受け
て高精度化が難しい。
【０００８】（４）針状ころ列等の転動面への定期的給
油を必要とするが、半導体投影露光装置の投影レンズの
鏡筒はメンテナンスフリーおよび高いクリーン度が要求
されるため、このような装置には適用できない。
油を必要とするが、半導体投影露光装置の投影レンズの
鏡筒はメンテナンスフリーおよび高いクリーン度が要求
されるため、このような装置には適用できない。
【０００９】また、従来の露光装置のレンズ移動装置で
は、約１ｍｍ以下の駆動ストロークを必要とする場合、
原理的に不可能であったり、また、剛性が非常に弱くな
る等の欠点があった。
は、約１ｍｍ以下の駆動ストロークを必要とする場合、
原理的に不可能であったり、また、剛性が非常に弱くな
る等の欠点があった。
【００１０】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、移動台の移動量を
高精度で制御できるうえに、加工コストが低く、かつ、
メンテナンスが簡単でクリーン度が高い平行移動装置お
よびレンズ移動装置を提供することを目的とするもので
ある。
の課題に鑑みてなされたものであり、移動台の移動量を
高精度で制御できるうえに、加工コストが低く、かつ、
メンテナンスが簡単でクリーン度が高い平行移動装置お
よびレンズ移動装置を提供することを目的とするもので
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の平行移動装置は、第１の静圧軸受手段によ
って固定台に非接触で支持された第１の表面と、これに
対して傾斜した第２の表面を有する駆動板と、該駆動板
を前記固定台に沿って移動させる駆動手段と、第２の静
圧軸受手段によって前記駆動板の前記第２の表面に非接
触で支持された移動台と、該移動台を前記固定台に対し
て接近および離間自在に支持する支持手段と、前記移動
台を前記駆動板に向って付勢するとともに該駆動板を前
記固定台に向って付勢する付勢手段を有し、前記固定台
および前記移動台のそれぞれの前記駆動板に対向する側
の表面が、前記駆動板の前記第１および前記第２の表面
とそれぞれ平行であり、前記付勢手段が、前記固定台と
前記移動台の間に設けられた略密封空間と、前記略密封
空間に加圧空気を供給する加圧空気供給手段を有するこ
とを特徴とする。
めに本発明の平行移動装置は、第１の静圧軸受手段によ
って固定台に非接触で支持された第１の表面と、これに
対して傾斜した第２の表面を有する駆動板と、該駆動板
を前記固定台に沿って移動させる駆動手段と、第２の静
圧軸受手段によって前記駆動板の前記第２の表面に非接
触で支持された移動台と、該移動台を前記固定台に対し
て接近および離間自在に支持する支持手段と、前記移動
台を前記駆動板に向って付勢するとともに該駆動板を前
記固定台に向って付勢する付勢手段を有し、前記固定台
および前記移動台のそれぞれの前記駆動板に対向する側
の表面が、前記駆動板の前記第１および前記第２の表面
とそれぞれ平行であり、前記付勢手段が、前記固定台と
前記移動台の間に設けられた略密封空間と、前記略密封
空間に加圧空気を供給する加圧空気供給手段を有するこ
とを特徴とする。
【００１２】支持手段が、移動台の外周縁を非接触で支
持する第３の静圧軸受手段を有するとよい。
持する第３の静圧軸受手段を有するとよい。
【００１３】また、本発明のレンズ移動装置は、第１の
静圧軸受手段によって環状のレンズ固定体に非接触で支
持された第１の表面と、これに対して傾斜した第２の表
面を有する環状のレンズ駆動体と、該レンズ駆動体を前
記レンズ固定体に沿って移動させる駆動手段と、第２の
静圧軸受手段によって前記レンズ駆動体の前記第２の表
面に非接触で支持され、レンズの外周縁を保持するレン
ズ移動体と、該レンズ移動体を前記レンズ固定体に対し
て接近および離間自在に支持する支持手段と、前記レン
ズ移動体を前記レンズ駆動体に向って付勢するとともに
前記レンズ駆動体を前記レンズ固定体に向って付勢する
付勢手段とを有し、前記レンズ固定体および前記レンズ
移動体のそれぞれの前記レンズ駆動体に対向する側の表
面が、前記レンズ駆動体の前記第１および前記第２の表
面とそれぞれ平行であることを特徴とする。
静圧軸受手段によって環状のレンズ固定体に非接触で支
持された第１の表面と、これに対して傾斜した第２の表
面を有する環状のレンズ駆動体と、該レンズ駆動体を前
記レンズ固定体に沿って移動させる駆動手段と、第２の
静圧軸受手段によって前記レンズ駆動体の前記第２の表
面に非接触で支持され、レンズの外周縁を保持するレン
ズ移動体と、該レンズ移動体を前記レンズ固定体に対し
て接近および離間自在に支持する支持手段と、前記レン
ズ移動体を前記レンズ駆動体に向って付勢するとともに
前記レンズ駆動体を前記レンズ固定体に向って付勢する
付勢手段とを有し、前記レンズ固定体および前記レンズ
移動体のそれぞれの前記レンズ駆動体に対向する側の表
面が、前記レンズ駆動体の前記第１および前記第２の表
面とそれぞれ平行であることを特徴とする。
【００１４】
【作用】上記平行移動装置によれば、駆動手段によって
駆動板を移動させることで、移動台を固定台に対して平
行状態を保ちつつ接近または離間させることができる。
駆動板の移動量と移動台の移動量の比は、駆動板の各表
面の傾斜角が小さい程小さくなる。移動台と固定台のそ
れぞれの駆動板に対向する側の表面がそれぞれ駆動板の
両面と平行であるため、静圧軸受手段による支持面積を
大きくすることができる。従って、移動台を移動させる
ときにガタついたり、傾いたりすることなく、その移動
量を高精度で制御できる。また、駆動板が静圧軸受手段
によって非接触で支持されているため、摩擦による精度
低下のおそれがないうえに、これらに対向する表面に高
い平面度や平滑度を必要とせず、従って加工コストが低
い。加えて、給油も必要としない。また、加圧空気によ
る付勢手段を用いて静圧軸受の剛性を高めることで、安
定性とクリーン度を向上できる。
駆動板を移動させることで、移動台を固定台に対して平
行状態を保ちつつ接近または離間させることができる。
駆動板の移動量と移動台の移動量の比は、駆動板の各表
面の傾斜角が小さい程小さくなる。移動台と固定台のそ
れぞれの駆動板に対向する側の表面がそれぞれ駆動板の
両面と平行であるため、静圧軸受手段による支持面積を
大きくすることができる。従って、移動台を移動させる
ときにガタついたり、傾いたりすることなく、その移動
量を高精度で制御できる。また、駆動板が静圧軸受手段
によって非接触で支持されているため、摩擦による精度
低下のおそれがないうえに、これらに対向する表面に高
い平面度や平滑度を必要とせず、従って加工コストが低
い。加えて、給油も必要としない。また、加圧空気によ
る付勢手段を用いて静圧軸受の剛性を高めることで、安
定性とクリーン度を向上できる。
【００１５】また、上記レンズ移動装置は、レンズを安
定して支持し、これを移動させるときも、局部的な応力
を発生させるおそれがない。
定して支持し、これを移動させるときも、局部的な応力
を発生させるおそれがない。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】図１は、第１実施例を示す模式平面図であ
って、本実施例の平行移動装置Ｅ1は、被加工物や基板
等を載置する移動台１とこれを支持する固定台２を有
し、固定台２は、その互いに対向する一対の側縁にそれ
ぞれ近接して立設された一対の第１の固定ガイド２ａ，
２ｂと、他の互いに対向する一対の側縁にそれぞれ近接
して立設された一対の第２の固定ガイド２ｃ，２ｄと、
一方の第１の固定ガイド２ａに隣接して一体的に設けら
れたアクチュエータ支持板２ｅと、一方の第１の固定ガ
イド２ａの上端に一体的に設けられた一対の予圧バネ支
持板２ｆ，２ｇと、他方の第１の固定ガイド２ｂの上端
に一体的に設けられた１個の予圧バネ支持板２ｈを有す
る。
って、本実施例の平行移動装置Ｅ1は、被加工物や基板
等を載置する移動台１とこれを支持する固定台２を有
し、固定台２は、その互いに対向する一対の側縁にそれ
ぞれ近接して立設された一対の第１の固定ガイド２ａ，
２ｂと、他の互いに対向する一対の側縁にそれぞれ近接
して立設された一対の第２の固定ガイド２ｃ，２ｄと、
一方の第１の固定ガイド２ａに隣接して一体的に設けら
れたアクチュエータ支持板２ｅと、一方の第１の固定ガ
イド２ａの上端に一体的に設けられた一対の予圧バネ支
持板２ｆ，２ｇと、他方の第１の固定ガイド２ｂの上端
に一体的に設けられた１個の予圧バネ支持板２ｈを有す
る。
【００１８】図２の（ａ），（ｂ）に示すように、移動
台１と固定台２間には図１のＡ−Ａ線に沿った方向（以
下、「Ｘ方向」という。）に楔形の断面を有し、図１の
Ｂ−Ｂ線で示す方向（以下、「Ｙ方向」という。）には
厚さの変化しない駆動板４が配置され、駆動板４のＸ方
向の一端面には、アクチュエータ支持板２ｅに支持され
たリニアモータ等の駆動手段であるアクチュエータ５の
連結棒５ａが一体的に固着され、アクチュエータ５は連
結棒５ａを介して駆動板４をＸ方向に往復移動させる。
固定台２の図示上面および移動台１の図示下面にはそれ
ぞれ第１および第２の静圧軸受手段である静圧軸受パッ
ド６ａ，６ｂが設けられ、静圧軸受パッド６ａ，６ｂは
両者の間に駆動板４を非接触で往復移動自在に支持す
る。また、各予圧バネ支持板２ｆ〜２ｈに支持された付
勢手段である予圧バネ７ａ〜７ｃは、移動台１の図示上
面に当接され、移動台１を駆動板４とともに固定台２の
上面へ向けて付勢する。
台１と固定台２間には図１のＡ−Ａ線に沿った方向（以
下、「Ｘ方向」という。）に楔形の断面を有し、図１の
Ｂ−Ｂ線で示す方向（以下、「Ｙ方向」という。）には
厚さの変化しない駆動板４が配置され、駆動板４のＸ方
向の一端面には、アクチュエータ支持板２ｅに支持され
たリニアモータ等の駆動手段であるアクチュエータ５の
連結棒５ａが一体的に固着され、アクチュエータ５は連
結棒５ａを介して駆動板４をＸ方向に往復移動させる。
固定台２の図示上面および移動台１の図示下面にはそれ
ぞれ第１および第２の静圧軸受手段である静圧軸受パッ
ド６ａ，６ｂが設けられ、静圧軸受パッド６ａ，６ｂは
両者の間に駆動板４を非接触で往復移動自在に支持す
る。また、各予圧バネ支持板２ｆ〜２ｈに支持された付
勢手段である予圧バネ７ａ〜７ｃは、移動台１の図示上
面に当接され、移動台１を駆動板４とともに固定台２の
上面へ向けて付勢する。
【００１９】駆動板４の上面はＸ方向へ傾斜しており、
移動台１の下面もこれと平行に傾斜している。従って、
駆動板４がアクチュエータ５によってＸ方向へ移動され
ると、移動台１は固定台２と平行状態を保ちつつ、Ｘ方
向とＹ方向に垂直な方向（以下、「Ｚ方向」という。）
へ移動する。ここで、駆動板４のＸ方向の移動量δＸ
と、駆動板４と移動台１のそれぞれの傾斜面の傾斜角度
θと、移動台１のＺ方向の移動量δＺの間には、δＺ＝
δＸ・ｔａｎ（θ）の関係が成立する。一例として、δ
Ｘ＝１０ｍｍ、θ＝２．８６２４ｄｅｇであれば移動台
１の移動量δＺは０．５ｍｍであり、駆動板４の移動量
の０．０５倍に縮小される。
移動台１の下面もこれと平行に傾斜している。従って、
駆動板４がアクチュエータ５によってＸ方向へ移動され
ると、移動台１は固定台２と平行状態を保ちつつ、Ｘ方
向とＹ方向に垂直な方向（以下、「Ｚ方向」という。）
へ移動する。ここで、駆動板４のＸ方向の移動量δＸ
と、駆動板４と移動台１のそれぞれの傾斜面の傾斜角度
θと、移動台１のＺ方向の移動量δＺの間には、δＺ＝
δＸ・ｔａｎ（θ）の関係が成立する。一例として、δ
Ｘ＝１０ｍｍ、θ＝２．８６２４ｄｅｇであれば移動台
１の移動量δＺは０．５ｍｍであり、駆動板４の移動量
の０．０５倍に縮小される。
【００２０】また、移動台１のＸ方向の両側縁１ａ，１
ｂはそれぞれ第１の固定ガイド２ａ，２ｂに保持された
静圧軸受パッド６ｃ，６ｄによって非接触で支持され、
移動台１のＹ方向の両端縁１ｃ，１ｄもそれぞれ前記静
圧軸受パッド６ｃ，６ｄとともに第３の静圧軸受手段を
構成する第２の固定ガイド２ｃ，２ｄの静圧軸受パッド
６ｅ，６ｆの上半部分によって非接触で支持され、さら
に、駆動板４のＹ方向の両端縁４ａ，４ｂはそれぞれ第
２の固定ガイド２ｃ，２ｄの静圧軸受パッド６ｅ，６ｆ
の下半部分によって非接触で支持されている。なお、第
１の固定ガイド２ａ，２ｂは、これに保持された静圧軸
受パッド６ｃ，６ｄの図示下方にそれぞれ開口２ｉ，２
ｋを有し、駆動板４がアクチュエータ５によってＸ方向
に移動したとき、各開口２ｉ，２ｋを貫通して第１の固
定ガイド２ａ，２ｂの外側へ突出できるように構成され
る。
ｂはそれぞれ第１の固定ガイド２ａ，２ｂに保持された
静圧軸受パッド６ｃ，６ｄによって非接触で支持され、
移動台１のＹ方向の両端縁１ｃ，１ｄもそれぞれ前記静
圧軸受パッド６ｃ，６ｄとともに第３の静圧軸受手段を
構成する第２の固定ガイド２ｃ，２ｄの静圧軸受パッド
６ｅ，６ｆの上半部分によって非接触で支持され、さら
に、駆動板４のＹ方向の両端縁４ａ，４ｂはそれぞれ第
２の固定ガイド２ｃ，２ｄの静圧軸受パッド６ｅ，６ｆ
の下半部分によって非接触で支持されている。なお、第
１の固定ガイド２ａ，２ｂは、これに保持された静圧軸
受パッド６ｃ，６ｄの図示下方にそれぞれ開口２ｉ，２
ｋを有し、駆動板４がアクチュエータ５によってＸ方向
に移動したとき、各開口２ｉ，２ｋを貫通して第１の固
定ガイド２ａ，２ｂの外側へ突出できるように構成され
る。
【００２１】各静圧軸受パッド６ａ〜６ｆは公知の多孔
質静圧軸受パッドであり、それぞれ、その背面に空所６
ｇを有し、図示しない加圧空気供給源から内部配管６ｈ
を経て供給される加圧空気を細孔によって分散させて対
向面に噴出し、その静圧によって形成される流体潤滑膜
の作用により対向面を非接触で支持するものである。多
孔質静圧軸受パッドに替えて公知の自成絞り型あるいは
表面絞り型の静圧軸受を用いてもよい。
質静圧軸受パッドであり、それぞれ、その背面に空所６
ｇを有し、図示しない加圧空気供給源から内部配管６ｈ
を経て供給される加圧空気を細孔によって分散させて対
向面に噴出し、その静圧によって形成される流体潤滑膜
の作用により対向面を非接触で支持するものである。多
孔質静圧軸受パッドに替えて公知の自成絞り型あるいは
表面絞り型の静圧軸受を用いてもよい。
【００２２】本実施例は、駆動板が静圧軸受パッドによ
って非接触で支持されているため、固定台や移動台との
対向面を高精度で仕上げる必要がないうえに、駆動板の
両面が空気膜によって均一に支持され加工形状精度の平
均化がなされ、駆動板の移動中にピッチングやローリン
グのおそれがすくないために移動台の位置決め精度を大
幅に向上させることができる。
って非接触で支持されているため、固定台や移動台との
対向面を高精度で仕上げる必要がないうえに、駆動板の
両面が空気膜によって均一に支持され加工形状精度の平
均化がなされ、駆動板の移動中にピッチングやローリン
グのおそれがすくないために移動台の位置決め精度を大
幅に向上させることができる。
【００２３】また、移動台の外周縁も静圧軸受パッドに
よって非接触で支持されているため、移動台を板バネ等
によって固定ガイドに連結した場合に比べ支持力変動が
なく、移動台のＺ方向の移動量の許容値を例えば０．５
ｍｍ程度に大きくすることができるうえに外部の振動を
迅速に吸収するという利点もある。
よって非接触で支持されているため、移動台を板バネ等
によって固定ガイドに連結した場合に比べ支持力変動が
なく、移動台のＺ方向の移動量の許容値を例えば０．５
ｍｍ程度に大きくすることができるうえに外部の振動を
迅速に吸収するという利点もある。
【００２４】さらに、ころ軸受を用いた場合のように給
油を必要とせず、従ってメンテナンスが簡単であり、給
油による装置や雰囲気の汚染の心配もない。
油を必要とせず、従ってメンテナンスが簡単であり、給
油による装置や雰囲気の汚染の心配もない。
【００２５】図３は、第２実施例を示す一部破断平面図
であり、本実施例のレンズ移動装置Ｅ2 は、レンズ２３
を保持する移動台である環状のレンズ移動体２１と、こ
れを支持する固定台である環状のレンズ固定体２２を有
し、レンズ固定体２２は、その外周部分に立設された筒
状固定ガイド２２ａと、レンズ固定体２２の外周縁に一
体的に設けられたアクチュエータ支持板２２ｊを有す
る。
であり、本実施例のレンズ移動装置Ｅ2 は、レンズ２３
を保持する移動台である環状のレンズ移動体２１と、こ
れを支持する固定台である環状のレンズ固定体２２を有
し、レンズ固定体２２は、その外周部分に立設された筒
状固定ガイド２２ａと、レンズ固定体２２の外周縁に一
体的に設けられたアクチュエータ支持板２２ｊを有す
る。
【００２６】図４に示すように、レンズ移動体２１とレ
ンズ固定体２２の間には、図３のＣ−Ｃ線で示す方向
（以下、「Ｘ方向」という。）に楔形の断面を有し、こ
れと直角である方向（以下、「Ｙ方向」という。）には
厚さの変化しない駆動板である環状のレンズ駆動体２４
が配置され、レンズ駆動体２４のＸ方向の一端には径方
向外方へ突出する連結部材２４ａが一体的に設けられ、
連結部材２４ａは、アクチュエータ支持板２２ｊに支持
されたリニアモータ等の駆動手段であるアクチュエータ
２５の連結棒２５ａに一体的に固着されている。またレ
ンズ駆動体２４のＸ方向の他端には径方向外方へ突出す
る案内部材２４ｂが一体的に設けられ、同様にレンズ移
動体２１はレンズ駆動体２４の案内部材２４ｂに重なり
あう位置に回止めガイド２１ａを有する。
ンズ固定体２２の間には、図３のＣ−Ｃ線で示す方向
（以下、「Ｘ方向」という。）に楔形の断面を有し、こ
れと直角である方向（以下、「Ｙ方向」という。）には
厚さの変化しない駆動板である環状のレンズ駆動体２４
が配置され、レンズ駆動体２４のＸ方向の一端には径方
向外方へ突出する連結部材２４ａが一体的に設けられ、
連結部材２４ａは、アクチュエータ支持板２２ｊに支持
されたリニアモータ等の駆動手段であるアクチュエータ
２５の連結棒２５ａに一体的に固着されている。またレ
ンズ駆動体２４のＸ方向の他端には径方向外方へ突出す
る案内部材２４ｂが一体的に設けられ、同様にレンズ移
動体２１はレンズ駆動体２４の案内部材２４ｂに重なり
あう位置に回止めガイド２１ａを有する。
【００２７】筒状固定ガイド２２ａは、Ｘ方向の両端に
それぞれ径方向に貫通する開口２２ｉ，２２ｋを有し、
各開口２２ｉ，２２ｋには図示下端をレンズ固定体２２
に固着された一対の案内ブロック２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄ，２２ｅがそれぞれ配置され、一方の開口２２ｉに設
けられた案内ブロック２２ｂ，２２ｃはレンズ駆動体２
４の連結部材２４ａの両側面に対向し、他方の開口２２
ｋに設けられた案内ブロック２２ｄ，２２ｅは、レンズ
駆動体２４の案内部材２４ｂとレンズ移動体２１の回止
めガイド２１ａのそれぞれの両側面に対向して配設され
ている。
それぞれ径方向に貫通する開口２２ｉ，２２ｋを有し、
各開口２２ｉ，２２ｋには図示下端をレンズ固定体２２
に固着された一対の案内ブロック２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄ，２２ｅがそれぞれ配置され、一方の開口２２ｉに設
けられた案内ブロック２２ｂ，２２ｃはレンズ駆動体２
４の連結部材２４ａの両側面に対向し、他方の開口２２
ｋに設けられた案内ブロック２２ｄ，２２ｅは、レンズ
駆動体２４の案内部材２４ｂとレンズ移動体２１の回止
めガイド２１ａのそれぞれの両側面に対向して配設され
ている。
【００２８】また、筒状固定ガイド２２ａの図示上端に
は、その内周縁から径方向内方へ突出する環状の張出片
２２ｆが一体的に設けられ、張出片２２ｆは、レンズ移
動体２１の図示上端に設けられた段差２１ｂとの間に環
状の略密封空間である予圧室２７を形成し、筒状固定ガ
イド２２ａの張出片２２ｆの内周面とレンズ移動体２１
の外周面の間には絞り２７ａが形成されている。筒状固
定ガイド２２ａの加圧空気供給手段である内部配管２７
ｂは、予圧室２７に加圧空気を供給し、増大する空気圧
によってレンズ移動体２１の段差２１ｂを図示下方へ押
圧することにより、レンズ移動体２１をレンズ駆動体２
４に付勢するとともに該レンズ駆動体２４をレンズ固定
体２２に向って付勢する。すなわち、内部配管２７ｂ
は、予圧室２７とともに付勢手段を構成する。
は、その内周縁から径方向内方へ突出する環状の張出片
２２ｆが一体的に設けられ、張出片２２ｆは、レンズ移
動体２１の図示上端に設けられた段差２１ｂとの間に環
状の略密封空間である予圧室２７を形成し、筒状固定ガ
イド２２ａの張出片２２ｆの内周面とレンズ移動体２１
の外周面の間には絞り２７ａが形成されている。筒状固
定ガイド２２ａの加圧空気供給手段である内部配管２７
ｂは、予圧室２７に加圧空気を供給し、増大する空気圧
によってレンズ移動体２１の段差２１ｂを図示下方へ押
圧することにより、レンズ移動体２１をレンズ駆動体２
４に付勢するとともに該レンズ駆動体２４をレンズ固定
体２２に向って付勢する。すなわち、内部配管２７ｂ
は、予圧室２７とともに付勢手段を構成する。
【００２９】レンズ固定体２２の図示上面およびレンズ
移動体２１の図示下面にはそれぞれ環状の第１および第
２の静圧軸受手段である静圧軸受パッド２６ａ，２６ｂ
が設けられ、静圧軸受パッド２６ａ，２６ｂは両者の間
にレンズ駆動体２４を非接触で往復移動自在に支持す
る。レンズ駆動体２４の上面はＸ方向へ傾斜しており、
レンズ移動体２１の下面もこれに沿って同じ傾斜角度で
傾斜している。従って、レンズ駆動体２４がアクチュエ
ータ２５によってＸ方向へ移動されると、レンズ移動体
２１はレンズ固定体２２と平行状態を保ちつつ、Ｘ方向
とＹ方向に垂直な方向（以下、「Ｚ方向」という。）へ
移動する。ここで、レンズ駆動体２４のＸ方向の移動量
δＸと、レンズ駆動体２４とレンズ移動体２１のそれぞ
れの傾斜面の傾斜角度θと、レンズ移動体２１のＺ方向
の移動量δＺの間にはδＺ＝δＸ・ｔａｎ（θ）の関係
が成立する。
移動体２１の図示下面にはそれぞれ環状の第１および第
２の静圧軸受手段である静圧軸受パッド２６ａ，２６ｂ
が設けられ、静圧軸受パッド２６ａ，２６ｂは両者の間
にレンズ駆動体２４を非接触で往復移動自在に支持す
る。レンズ駆動体２４の上面はＸ方向へ傾斜しており、
レンズ移動体２１の下面もこれに沿って同じ傾斜角度で
傾斜している。従って、レンズ駆動体２４がアクチュエ
ータ２５によってＸ方向へ移動されると、レンズ移動体
２１はレンズ固定体２２と平行状態を保ちつつ、Ｘ方向
とＹ方向に垂直な方向（以下、「Ｚ方向」という。）へ
移動する。ここで、レンズ駆動体２４のＸ方向の移動量
δＸと、レンズ駆動体２４とレンズ移動体２１のそれぞ
れの傾斜面の傾斜角度θと、レンズ移動体２１のＺ方向
の移動量δＺの間にはδＺ＝δＸ・ｔａｎ（θ）の関係
が成立する。
【００３０】なお、筒状固定ガイド２２ａはその内周面
にレンズ移動体２１の外周面に対向する支持手段である
筒状の第３の静圧軸受面である静圧軸受パッド２６ｃを
有し、これによってレンズ移動体２１を非接触で軸方向
に往復移動自在に支持し、また、案内ブロック２２ｂ〜
２２ｅは、それぞれ、レンズ駆動体２４の連結部材２４
ａに対向する表面およびレンズ駆動体２４の案内部材２
４ｂとレンズ移動体２１の回止めガイド２１ａに対向す
る表面に静圧軸受パッド２６ｄ〜２６ｇを有し、これら
によって連結部材２４ａ、案内部材２４ｂおよび回止め
ガイド２１ａをそれぞれ非接触で支持する。
にレンズ移動体２１の外周面に対向する支持手段である
筒状の第３の静圧軸受面である静圧軸受パッド２６ｃを
有し、これによってレンズ移動体２１を非接触で軸方向
に往復移動自在に支持し、また、案内ブロック２２ｂ〜
２２ｅは、それぞれ、レンズ駆動体２４の連結部材２４
ａに対向する表面およびレンズ駆動体２４の案内部材２
４ｂとレンズ移動体２１の回止めガイド２１ａに対向す
る表面に静圧軸受パッド２６ｄ〜２６ｇを有し、これら
によって連結部材２４ａ、案内部材２４ｂおよび回止め
ガイド２１ａをそれぞれ非接触で支持する。
【００３１】なお、静圧軸受パッド２６ａ〜２６ｇのそ
れぞれの構成については、第１実施例の静圧軸受パッド
と同様であるので説明は省略する。
れぞれの構成については、第１実施例の静圧軸受パッド
と同様であるので説明は省略する。
【００３２】本実施例は、レンズの位置を光軸方向に高
精度で制御できるうえに、レンズを安定して支持し、こ
れを移動させるときにローリングやピッチングのおそれ
もない。また、給油を必要としないため、クリーン度が
高い。
精度で制御できるうえに、レンズを安定して支持し、こ
れを移動させるときにローリングやピッチングのおそれ
もない。また、給油を必要としないため、クリーン度が
高い。
【００３３】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００３４】本発明の平行移動装置は、移動台の移動量
を高精度で制御できる。その結果、移動台の位置決め精
度を大幅に向上できる。加えて、加工コストを低く、か
つメンテナンスが簡単でクリーン度が高い。
を高精度で制御できる。その結果、移動台の位置決め精
度を大幅に向上できる。加えて、加工コストを低く、か
つメンテナンスが簡単でクリーン度が高い。
【００３５】また、本発明のレンズ移動装置は、レンズ
の位置を高精度で制御できるうえに、加工コストが低
く、さらに、レンズを安定して支持し、局部的な応力を
発生させることなく、従って、レンズ変形に伴ってレン
ズの屈折率を変化させることなくレンズを移動できる。
加えて、クリーン度が高いためにレンズを汚染するおそ
れもない。
の位置を高精度で制御できるうえに、加工コストが低
く、さらに、レンズを安定して支持し、局部的な応力を
発生させることなく、従って、レンズ変形に伴ってレン
ズの屈折率を変化させることなくレンズを移動できる。
加えて、クリーン度が高いためにレンズを汚染するおそ
れもない。
【図１】第１実施例を示す模式平面図である。
【図２】図１の装置の断面を示すもので、（ａ）は図１
のＡ−Ａ線に沿ってとった断面図、（ｂ）は同図のＢ−
Ｂ線に沿ってとった断面図である。
のＡ−Ａ線に沿ってとった断面図、（ｂ）は同図のＢ−
Ｂ線に沿ってとった断面図である。
【図３】第２実施例を一部破断して示す一部破断平面図
である。
である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線に沿ってとった断面図である。
【図５】従来例を示す斜視図である。
１ 移動台 ２ 固定台 ２ａ〜２ｄ 固定ガイド ４ 駆動板 ５，２５ アクチュエータ ６ａ〜６ｆ 静圧軸受パッド ７ａ〜７ｃ 予圧バネ ２１ レンズ移動体 ２１ａ 回止めガイド ２２ レンズ固定体 ２２ａ 筒状固定ガイド ２３ レンズ ２４ レンズ駆動体 ２６ａ〜２６ｇ 静圧軸受パッド ２７ 予圧室 ２７ａ 絞り ２７ｂ 内部配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｇ０２Ｂ 7/04 Ｄ 21/68 Ｚ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ ５１６Ｂ (56)参考文献 特開 平４−63649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−208839（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−193133（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−18833（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161810（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−156710（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−35799（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平３−38714（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23Q 1/00 - 1/76 G02B 7/00 G02B 7/04 G03F 7/207 G12B 5/00 H01L 21/027 H01L 21/68
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の静圧軸受手段によって固定台に非
接触で支持された第１の表面と、これに対して傾斜した
第２の表面を有する駆動板と、該駆動板を前記固定台に
沿って移動させる駆動手段と、第２の静圧軸受手段によ
って前記駆動板の前記第２の表面に非接触で支持された
移動台と、該移動台を前記固定台に対して接近および離
間自在に支持する支持手段と、前記移動台を前記駆動板
に向って付勢するとともに該駆動板を前記固定台に向っ
て付勢する付勢手段を有し、前記固定台および前記移動
台のそれぞれの前記駆動板に対向する側の表面が、前記
駆動板の前記第１および前記第２の表面とそれぞれ平行
であり、前記付勢手段が、前記固定台と前記移動台の間
に設けられた略密封空間と、前記略密封空間に加圧空気
を供給する加圧空気供給手段を有することを特徴とする
平行移動装置。 - 【請求項２】 支持手段が、移動台の外周縁を非接触で
支持する第３の静圧軸受手段を有することを特徴とする
請求項１記載の平行移動装置。 - 【請求項３】 第１の静圧軸受手段によって環状のレン
ズ固定体に非接触で支持された第１の表面と、これに対
して傾斜した第２の表面を有する環状のレンズ駆動体
と、該レンズ駆動体を前記レンズ固定体に沿って移動さ
せる駆動手段と、第２の静圧軸受手段によって前記レン
ズ駆動体の前記第２の表面に非接触で支持され、レンズ
の外周縁を保持するレンズ移動体と、該レンズ移動体を
前記レンズ固定体に対して接近および離間自在に支持す
る支持手段と、前記レンズ移動体を前記レンズ駆動体に
向って付勢するとともに前記レンズ駆動体を前記レンズ
固定体に向って付勢する付勢手段とを有し、前記レンズ
固定体および前記レンズ移動体のそれぞれの前記レンズ
駆動体に対向する側の表面が、前記レンズ駆動体の前記
第１および前記第２の表面とそれぞれ平行であることを
特徴とするレンズ移動装置。 - 【請求項４】 支持手段が、レンズ移動体の外周縁を非
接触で支持する第３の静圧軸受手段を有することを特徴
とする請求項３記載のレンズ移動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3742193A JP2881363B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 平行移動装置およびレンズ移動装置 |
| US06/188,016 US5376988A (en) | 1993-02-02 | 1994-01-28 | Parallel-moving apparatus and lens moving device in an exposing apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3742193A JP2881363B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 平行移動装置およびレンズ移動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06226570A JPH06226570A (ja) | 1994-08-16 |
| JP2881363B2 true JP2881363B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=12497063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3742193A Expired - Lifetime JP2881363B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 平行移動装置およびレンズ移動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5376988A (ja) |
| JP (1) | JP2881363B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104607908A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-13 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 作用力平衡机构 |
| CN105834761A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-10 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种运行顺畅的浮动式工作台结构 |
| CN105834762A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-10 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种位置可调的浮动式工作台设备 |
| CN105881039A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-24 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种防超程的浮动式工作台结构 |
| CN105881038A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-24 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种可双轴调节的浮动式工作台装置 |
| CN106002319A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-12 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种用于工业加工的浮动式工作台结构 |
| CN106002335A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-12 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种可双轴调节的浮动式工作台结构 |
| CN106002320A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-12 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种可双轴调节的工作台装置 |
| CN106002337A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-12 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种方便调节间隙的浮动式工作台装置 |
| CN106002318A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-12 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种具有双轴调节功能的工作台设备 |
| CN106041552A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-26 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种可双轴调节的加工工作台结构 |
| CN106041545A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-26 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种可双轴调节的加工工作台装置 |
| CN106078247A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-11-09 | 石狮市固定科锁具有限公司 | 一种方便调整间隙的工作台结构 |
| CN106392675A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-02-15 | 天津百利机械装备研究院有限公司 | 一种重型卧式加工机床的滑枕结构 |
| CN107738117A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-27 | 东莞长盈精密技术有限公司 | 自锁夹具 |
| CN106002336B (zh) * | 2016-06-07 | 2018-07-10 | 安溪县都源达包装材料有限公司 | 一种防断电的浮动式工作台机构 |
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