JPH10186198A - 平行・真直微動装置およびこれを用いたレンズ鏡筒の微小移動装置 - Google Patents
平行・真直微動装置およびこれを用いたレンズ鏡筒の微小移動装置Info
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- JPH10186198A JPH10186198A JP34517696A JP34517696A JPH10186198A JP H10186198 A JPH10186198 A JP H10186198A JP 34517696 A JP34517696 A JP 34517696A JP 34517696 A JP34517696 A JP 34517696A JP H10186198 A JPH10186198 A JP H10186198A
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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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
- G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動に対して平行度、真直度が良く、構造が
簡単で安価に製造することができる平行・真直微動装置
を提供すること。 【解決手段】 同一形状で同一の材質からなる３組の平
行ばね７ａ１−７ｂ１、７ａ２−７ｂ２、７ａ３−７ａ
３の一端に内部鏡筒５を接続し、上記３組の各平行ばね
の他端に鏡筒１を接続する。そして、上記各平行ばねを
各々たわみのない状態で取り付け、上記平行ばねを上記
内部鏡筒５のレンズの光軸と垂直な平面上であって、内
部鏡筒５が移動したときに上記平行ばねに各々生じる力
の合成力が０となるように配置する。マイクロメータ３
を操作して、てこ部材４により内部鏡筒５の底部を押圧
すると、内部鏡筒５は上昇するが、このとき、各平行ば
ねに同一の引っ張り力が加わり、その合成力が０とな
り、内部鏡筒５は光軸に平行にかつ真直動する。
簡単で安価に製造することができる平行・真直微動装置
を提供すること。 【解決手段】 同一形状で同一の材質からなる３組の平
行ばね７ａ１−７ｂ１、７ａ２−７ｂ２、７ａ３−７ａ
３の一端に内部鏡筒５を接続し、上記３組の各平行ばね
の他端に鏡筒１を接続する。そして、上記各平行ばねを
各々たわみのない状態で取り付け、上記平行ばねを上記
内部鏡筒５のレンズの光軸と垂直な平面上であって、内
部鏡筒５が移動したときに上記平行ばねに各々生じる力
の合成力が０となるように配置する。マイクロメータ３
を操作して、てこ部材４により内部鏡筒５の底部を押圧
すると、内部鏡筒５は上昇するが、このとき、各平行ば
ねに同一の引っ張り力が加わり、その合成力が０とな
り、内部鏡筒５は光軸に平行にかつ真直動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光機等の光学装
置、各種精密加工機、各種精密測定器等に使用されるば
ねガイドを用いた平行・真直微動装置およびこれを用い
たレンズ鏡筒の微小移動装置に関する。
置、各種精密加工機、各種精密測定器等に使用されるば
ねガイドを用いた平行・真直微動装置およびこれを用い
たレンズ鏡筒の微小移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】露光機等の光学装置、各種精密加工機、
各種精密測定器等においては、レンズやワーク、被加工
物、被測定物を高精度で位置決めすることが要求され
る。このような要求を満たす移動機構には各種あるが、
ばねガイドが幅広く使用されている。ばねガイドは、摺
動や転がりによる摩擦抵抗がないため、バックラッシュ
なしに作動し、精度と再現性が非常によいとともに、シ
ンプルな構造でメインテナンスが楽な上、製作コストが
かからないといった長所がある。
各種精密測定器等においては、レンズやワーク、被加工
物、被測定物を高精度で位置決めすることが要求され
る。このような要求を満たす移動機構には各種あるが、
ばねガイドが幅広く使用されている。ばねガイドは、摺
動や転がりによる摩擦抵抗がないため、バックラッシュ
なしに作動し、精度と再現性が非常によいとともに、シ
ンプルな構造でメインテナンスが楽な上、製作コストが
かからないといった長所がある。
【０００３】上記のようなばねガイドを用いた移動機構
として、従来から次のものが知られている。 平行ばねを用いた移動機構（その１） 図５は平行ばねを用いた移動機構の一例を示す図であ
り、１０は基台、１１は移動体であり、移動体１１は基
台１０に固定された平行な２枚の板ばねｂ１，ｂ２で取
り付けられている。同図において、移動体１１を同図矢
印方向に移動させると、板ばねｂ１，ｂ２は、同図Ａに
示す状態から同図Ｂに示すように撓み、移動体１１は基
台１０に対して平行に移動する。
として、従来から次のものが知られている。 平行ばねを用いた移動機構（その１） 図５は平行ばねを用いた移動機構の一例を示す図であ
り、１０は基台、１１は移動体であり、移動体１１は基
台１０に固定された平行な２枚の板ばねｂ１，ｂ２で取
り付けられている。同図において、移動体１１を同図矢
印方向に移動させると、板ばねｂ１，ｂ２は、同図Ａに
示す状態から同図Ｂに示すように撓み、移動体１１は基
台１０に対して平行に移動する。
【０００４】上記移動機構は、移動体１１を上記のよう
に平行移動させることができるが、移動体１１が下方に
移動したとき、同図に示すように移動体１１はΔＬだけ
基台１０側に移動する。すなわち、上記移動機構は、平
行動は得られても真直動を得ることはできず、移動体１
１の変位Ｉに対して、その２乗に比例した横変位（Δ
Ｌ）が発生する。このため、上記機構は高精度な平行・
真直移動のためのガイドとしては適さない。
に平行移動させることができるが、移動体１１が下方に
移動したとき、同図に示すように移動体１１はΔＬだけ
基台１０側に移動する。すなわち、上記移動機構は、平
行動は得られても真直動を得ることはできず、移動体１
１の変位Ｉに対して、その２乗に比例した横変位（Δ
Ｌ）が発生する。このため、上記機構は高精度な平行・
真直移動のためのガイドとしては適さない。
【０００５】 平行ばねを用いた移動機構（その２） 上記移動体１１の横変位をキャンセルすることができる
移動機構として、同形状・同材質の４枚の板ばねを用い
た図６に示す機構が知られている。同図において、基台
１０には２枚の平行な板ばねｂ１，ｂ３の一端が固定さ
れ、板ばねｂ１，ｂ３の他端には中間移動体１２に取り
付けられている。さらに、中間移動体１２には２枚の平
行な板ばねｂ２，ｂ４の一端が固定され、その他端が移
動体１１に取り付けられている。
移動機構として、同形状・同材質の４枚の板ばねを用い
た図６に示す機構が知られている。同図において、基台
１０には２枚の平行な板ばねｂ１，ｂ３の一端が固定さ
れ、板ばねｂ１，ｂ３の他端には中間移動体１２に取り
付けられている。さらに、中間移動体１２には２枚の平
行な板ばねｂ２，ｂ４の一端が固定され、その他端が移
動体１１に取り付けられている。
【０００６】同図において、移動体１１を同図の矢印方
向に移動させると、平行ばねｂ２，ｂ４が撓み、移動体
１１は同図の左方向にΔＬ移動しようとする。一方、中
間移動体１２と基台１０の間に設けられた板ばねｂ１，
ｂ３も同量だけ撓み、中間移動体１２は同図の右方向に
ΔＬだけ移動しようとする。結局、上記左右方向の移動
が相殺され、理論的には移動体１１は基台１０に平行に
移動する。この機構であれば、理論的には平行・真直動
が成立し、移動範囲を広くすることができるが、実際に
は、移動体に加わる振動等による力によって、板ばねｂ
１〜ｂ４に自然の曲げ以外の、引っ張り、圧縮、傾斜、
ねじれ等の力が加わり、板ばねｂ１〜ｂ４は複雑に撓
み、移動体１１は必ずしも平行・真直動しない。
向に移動させると、平行ばねｂ２，ｂ４が撓み、移動体
１１は同図の左方向にΔＬ移動しようとする。一方、中
間移動体１２と基台１０の間に設けられた板ばねｂ１，
ｂ３も同量だけ撓み、中間移動体１２は同図の右方向に
ΔＬだけ移動しようとする。結局、上記左右方向の移動
が相殺され、理論的には移動体１１は基台１０に平行に
移動する。この機構であれば、理論的には平行・真直動
が成立し、移動範囲を広くすることができるが、実際に
は、移動体に加わる振動等による力によって、板ばねｂ
１〜ｂ４に自然の曲げ以外の、引っ張り、圧縮、傾斜、
ねじれ等の力が加わり、板ばねｂ１〜ｂ４は複雑に撓
み、移動体１１は必ずしも平行・真直動しない。
【０００７】 １対の板ばねを用いた移動機構 上記した平行ばねを用いずに精度のよい平行・真直動を
実現する方法として、図７に示す方法が知られている。
同図に示すように、移動体１１の両側に一対の板ばねｂ
１，ｂ２を取り付け、該板ばねｂ１，ｂ２の他端を基台
１０に取り付けられた板ばね支持体１３に固定する。そ
して、移動体１１と基台１０の間の少なくとも３か所に
くさび等の駆動体を設け、移動体１１に対し、同図矢印
方向に駆動力を与える。上記機構では、３か所に設けら
れた駆動体の各駆動力を移動体平面に対して垂直にかつ
等しくすれば、移動体１１を平行・真直動させることが
できる。
実現する方法として、図７に示す方法が知られている。
同図に示すように、移動体１１の両側に一対の板ばねｂ
１，ｂ２を取り付け、該板ばねｂ１，ｂ２の他端を基台
１０に取り付けられた板ばね支持体１３に固定する。そ
して、移動体１１と基台１０の間の少なくとも３か所に
くさび等の駆動体を設け、移動体１１に対し、同図矢印
方向に駆動力を与える。上記機構では、３か所に設けら
れた駆動体の各駆動力を移動体平面に対して垂直にかつ
等しくすれば、移動体１１を平行・真直動させることが
できる。
【０００８】上記した装置においては、２枚の板ばねｂ
１，ｂ２が１平面内にある場合の板ばねｂ１，ｂ２内部
の引っ張り力を０とすると、移動体１１の移動によって
板ばねｂ１，ｂ２はわずかに伸び、内部に引っ張り力が
生ずる。このような装置では、移動体１１が板ばねｂ
１，ｂ２の弾性限度内で移動するように構成する必要が
ある。上記構成とすれば、高精度で移動体１１の平行・
真直動を実現することができるが、上記３か所に設けら
れた駆動体の各駆動力を移動体平面に対して垂直にかつ
等しくしなければならず、これをくさび等で実現する場
合には、高い加工精度、組み立て精度が要求される。
１，ｂ２が１平面内にある場合の板ばねｂ１，ｂ２内部
の引っ張り力を０とすると、移動体１１の移動によって
板ばねｂ１，ｂ２はわずかに伸び、内部に引っ張り力が
生ずる。このような装置では、移動体１１が板ばねｂ
１，ｂ２の弾性限度内で移動するように構成する必要が
ある。上記構成とすれば、高精度で移動体１１の平行・
真直動を実現することができるが、上記３か所に設けら
れた駆動体の各駆動力を移動体平面に対して垂直にかつ
等しくしなければならず、これをくさび等で実現する場
合には、高い加工精度、組み立て精度が要求される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、上記
の移動機構は、移動体を平行に移動させることができる
が、真直動を得ることができず、また、の移動機構
は、理論的には平行かつ真直動が可能であるが、実際に
は移動体に加わる振動等による力によって、板ばねが複
雑に撓むため、必ずしも平行・真直動を得ることができ
ない。さらに、上記の移動機構を用いれば、比較的高
い精度で平行・真直動を得ることができるが、移動体を
駆動する駆動機構が複雑となり、加工・組み立てに高い
精度が要求されるといった問題がある。
の移動機構は、移動体を平行に移動させることができる
が、真直動を得ることができず、また、の移動機構
は、理論的には平行かつ真直動が可能であるが、実際に
は移動体に加わる振動等による力によって、板ばねが複
雑に撓むため、必ずしも平行・真直動を得ることができ
ない。さらに、上記の移動機構を用いれば、比較的高
い精度で平行・真直動を得ることができるが、移動体を
駆動する駆動機構が複雑となり、加工・組み立てに高い
精度が要求されるといった問題がある。
【００１０】本発明は上記した従来技術の問題点を考慮
してなされたものであって、その第１の目的は、移動に
対して平行度、真直度が良く、またバックラッシュがな
く再現性がよく、さらに、構造が簡単で安価に製造する
ことができる平行・真直微動装置を提供することであ
る。本発明の第２の目的は、レンズ（もしくはレンズ
群）を平行かつ真直度良く、また、バックラッシュがな
く再現性がよく微動させることができ、構造が簡単で安
価に製造することができるレンズ鏡筒の微小移動装置を
提供することである。
してなされたものであって、その第１の目的は、移動に
対して平行度、真直度が良く、またバックラッシュがな
く再現性がよく、さらに、構造が簡単で安価に製造する
ことができる平行・真直微動装置を提供することであ
る。本発明の第２の目的は、レンズ（もしくはレンズ
群）を平行かつ真直度良く、また、バックラッシュがな
く再現性がよく微動させることができ、構造が簡単で安
価に製造することができるレンズ鏡筒の微小移動装置を
提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を本発明におい
ては、次のようにして解決する。 （１）同一形状で同一の材質からなる３組以上の平行ば
ねと、上記３組以上の各平行ばねの一端が接続された移
動部材と、上記３組以上の各平行ばねの他端が接続され
た固定部材とから平行・真直微動装置を構成し、上記各
平行ばねを、各々たわみのない状態で上記移動部材と固
定部材間に取り付け、上記移動部材の移動方向と垂直な
平面上であって、移動部材が移動したときに上記平行ば
ねに各々生じる力の合成力が０となるように配置する。 （２）上記（１）において、上記平行ばねを、各平行ば
ねの曲げ方向の中心軸の交点が上記移動部材の特定の移
動軸上にあり、各中心軸が互いになす角度が等くなるよ
うに配置する。
ては、次のようにして解決する。 （１）同一形状で同一の材質からなる３組以上の平行ば
ねと、上記３組以上の各平行ばねの一端が接続された移
動部材と、上記３組以上の各平行ばねの他端が接続され
た固定部材とから平行・真直微動装置を構成し、上記各
平行ばねを、各々たわみのない状態で上記移動部材と固
定部材間に取り付け、上記移動部材の移動方向と垂直な
平面上であって、移動部材が移動したときに上記平行ば
ねに各々生じる力の合成力が０となるように配置する。 （２）上記（１）において、上記平行ばねを、各平行ば
ねの曲げ方向の中心軸の交点が上記移動部材の特定の移
動軸上にあり、各中心軸が互いになす角度が等くなるよ
うに配置する。
【００１２】（３）同一形状で同一の材質からなる３組
以上の平行ばねと、上記３組以上の平行ばねの一端が接
続された鏡筒と、上記鏡筒内に配置され、上記３組以上
の平行ばねの他端が接続された内部鏡筒と、上記内部鏡
筒内に配置されたレンズと、上記内部鏡筒を上記レンズ
の光軸方向に移動させるための駆動力を発生する駆動手
段とからレンズ鏡筒の微小移動装置を構成し、上記各平
行ばねを、各々たわみのない状態で上記鏡筒と内部鏡筒
間に取り付け、上記内部鏡筒のレンズの光軸と垂直な平
面上であって、内部鏡筒が移動したときに上記平行ばね
に各々生じる力の合成力が０となるように配置する。
以上の平行ばねと、上記３組以上の平行ばねの一端が接
続された鏡筒と、上記鏡筒内に配置され、上記３組以上
の平行ばねの他端が接続された内部鏡筒と、上記内部鏡
筒内に配置されたレンズと、上記内部鏡筒を上記レンズ
の光軸方向に移動させるための駆動力を発生する駆動手
段とからレンズ鏡筒の微小移動装置を構成し、上記各平
行ばねを、各々たわみのない状態で上記鏡筒と内部鏡筒
間に取り付け、上記内部鏡筒のレンズの光軸と垂直な平
面上であって、内部鏡筒が移動したときに上記平行ばね
に各々生じる力の合成力が０となるように配置する。
【００１３】本発明の請求項１，２の発明においては、
上記（１）（２）のように構成したので、移動部材を移
動させたとき、各平行ばねに同一の引っ張り力が加わり
その合成力が０となり、移動体を平行かつ真直動させる
ことができる。本発明の請求項３の発明においては、上
記（３）のように構成したので、内部鏡筒を駆動手段に
より移動させたとき、上記と同様、各平行ばねに同一の
引っ張り力が加わりその合成力が０となり、内部鏡筒を
光軸に平行にかつ真直動させることができる。
上記（１）（２）のように構成したので、移動部材を移
動させたとき、各平行ばねに同一の引っ張り力が加わり
その合成力が０となり、移動体を平行かつ真直動させる
ことができる。本発明の請求項３の発明においては、上
記（３）のように構成したので、内部鏡筒を駆動手段に
より移動させたとき、上記と同様、各平行ばねに同一の
引っ張り力が加わりその合成力が０となり、内部鏡筒を
光軸に平行にかつ真直動させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明を、半導体製造用投
影露光装置等に使用されるレンズ鏡筒の微小移動装置に
適用した実施例を示す図であり、同図（ａ）は平面図、
同図（ｂ）は（ａ）におけるＡ方向の断面図である。同
図において、１は鏡筒、５は内部鏡筒であり、内部鏡筒
５の内部にはレンズ群２が取り付けられており、内部鏡
筒５を鏡筒１に対して同図（ｂ）の上下方向に微小に移
動させることにより、例えば投影倍率等を調整する。内
部鏡筒５と鏡筒１の内部凸部６との間には、同一形状、
同一材質の板ばね７ａ１〜７ａ３、７ｂ１〜７ｂ３が６
枚固定されており、板ばね７ａ１と７ｂ１、板ばね７ａ
２と７ｂ２、板ばね７ａ３と７ｂ３で平行ばねを構成し
ている。これらの平行ばね７ａ１，７ｂ１、７ａ２，７
ｂ２、７ａ３，７ｂ３は、それぞれの曲げ方向の中心軸
が、レンズ群２の光軸のまわりに等間隔（この場合は１
２０°）になるように配置されている。
影露光装置等に使用されるレンズ鏡筒の微小移動装置に
適用した実施例を示す図であり、同図（ａ）は平面図、
同図（ｂ）は（ａ）におけるＡ方向の断面図である。同
図において、１は鏡筒、５は内部鏡筒であり、内部鏡筒
５の内部にはレンズ群２が取り付けられており、内部鏡
筒５を鏡筒１に対して同図（ｂ）の上下方向に微小に移
動させることにより、例えば投影倍率等を調整する。内
部鏡筒５と鏡筒１の内部凸部６との間には、同一形状、
同一材質の板ばね７ａ１〜７ａ３、７ｂ１〜７ｂ３が６
枚固定されており、板ばね７ａ１と７ｂ１、板ばね７ａ
２と７ｂ２、板ばね７ａ３と７ｂ３で平行ばねを構成し
ている。これらの平行ばね７ａ１，７ｂ１、７ａ２，７
ｂ２、７ａ３，７ｂ３は、それぞれの曲げ方向の中心軸
が、レンズ群２の光軸のまわりに等間隔（この場合は１
２０°）になるように配置されている。
【００１５】３はマイクロメータ、４はてこ部材であ
り、てこ部材４は取り付け部材８に軸支されており、そ
の軸を中心として回動する。また、てこ部材４のＰ１点
はマイクロメータ３の可動部３ａに接し、Ｐ２点は内部
鏡筒５の底部に接している。このため、マイクロメータ
３を可動部３ａが突出する方向に回転させると、てこ部
材４のＰ１点が押されて、てこ部材４が回動し、てこ部
材４のＰ２点が内部鏡筒５の底部を押して内部鏡筒５を
押し上げる。ここで、鏡筒１と内部鏡筒５間に平行ばね
７ａ１と７ｂ１のみが接続されている場合には、内部鏡
筒５が上方に押し上げられると、前記図５に示したよう
に内部鏡筒５はΔＬだけ鏡筒１側に移動しようとする
が、実際には鏡筒１と内部鏡筒５間に平行ばね７ａ２と
７ｂ２、７ａ３と７ｂ３が設けられているので、内部鏡
筒５は上記のような移動ができず、各平行ばね７ａ１〜
７ｂ３には図１（ａ）に示す力ｆが働く。
り、てこ部材４は取り付け部材８に軸支されており、そ
の軸を中心として回動する。また、てこ部材４のＰ１点
はマイクロメータ３の可動部３ａに接し、Ｐ２点は内部
鏡筒５の底部に接している。このため、マイクロメータ
３を可動部３ａが突出する方向に回転させると、てこ部
材４のＰ１点が押されて、てこ部材４が回動し、てこ部
材４のＰ２点が内部鏡筒５の底部を押して内部鏡筒５を
押し上げる。ここで、鏡筒１と内部鏡筒５間に平行ばね
７ａ１と７ｂ１のみが接続されている場合には、内部鏡
筒５が上方に押し上げられると、前記図５に示したよう
に内部鏡筒５はΔＬだけ鏡筒１側に移動しようとする
が、実際には鏡筒１と内部鏡筒５間に平行ばね７ａ２と
７ｂ２、７ａ３と７ｂ３が設けられているので、内部鏡
筒５は上記のような移動ができず、各平行ばね７ａ１〜
７ｂ３には図１（ａ）に示す力ｆが働く。
【００１６】各平行ばね７ａ１と７ｂ１、７ａ２と７ｂ
２、７ａ３と７ｂ３は同一形状、同一材質の板ばねから
構成されており、また、各平行ばねは図１（ａ）に示す
ように等間隔（１２０°間隔）で配置されているので、
その合成力は平衡を保つ。すなわち、各平行ばね７ａ１
と７ｂ１、７ａ２と７ｂ２、７ａ３と７ｂ３に生じる力
をベクトルとみたとき、合成したベクトルは０となって
釣り合う。そして、各平行ばねに等しい張力が加わって
わずかに伸び、内部鏡筒５は光軸に対して平行に真直動
する。
２、７ａ３と７ｂ３は同一形状、同一材質の板ばねから
構成されており、また、各平行ばねは図１（ａ）に示す
ように等間隔（１２０°間隔）で配置されているので、
その合成力は平衡を保つ。すなわち、各平行ばね７ａ１
と７ｂ１、７ａ２と７ｂ２、７ａ３と７ｂ３に生じる力
をベクトルとみたとき、合成したベクトルは０となって
釣り合う。そして、各平行ばねに等しい張力が加わって
わずかに伸び、内部鏡筒５は光軸に対して平行に真直動
する。
【００１７】なお、内部鏡筒５に加わる外力は、光軸が
重力方向の場合は、光軸上の内部鏡筒５の自重と、内部
鏡筒５への駆動点との位置によってモーメントがかか
り、平行ばね７ａ１〜７ｂ３には種々の撓みが合成した
力がかかる。しかしながら、各平行ばねの各板ばねはそ
れぞれ１平面上にあるため、一方が伸びようとすれば、
他方には縮む力で反発するので、内部鏡筒５の平行度が
くずれることはない。また、一つの平行ばねにねじれ力
が加わっても、他の平行ばねにより支えられる。
重力方向の場合は、光軸上の内部鏡筒５の自重と、内部
鏡筒５への駆動点との位置によってモーメントがかか
り、平行ばね７ａ１〜７ｂ３には種々の撓みが合成した
力がかかる。しかしながら、各平行ばねの各板ばねはそ
れぞれ１平面上にあるため、一方が伸びようとすれば、
他方には縮む力で反発するので、内部鏡筒５の平行度が
くずれることはない。また、一つの平行ばねにねじれ力
が加わっても、他の平行ばねにより支えられる。
【００１８】上記構成の微小移動装置における真直度を
調べるため、図２に示す平行ばねを用いて、図１の装置
を組み立て内部鏡筒５の真直度を調べた。なお、上記実
験に使用した板ばねの材質はＳＫＳ−ＣＳＰＨ、板ばね
の厚さは０．３ｍｍｔであり、また、図２に示すように
板ばねの幅２６ｍｍ、板ばねの間隔１４０ｍｍ、板ばね
の変形部の長さ４０ｍｍの平行ばねを図１に示すように
１２０°間隔で配置した。上記構成において、内部鏡筒
５を光軸方向に±０．５ｍｍ移動させたところ、内部鏡
筒５は真直度０．５μｍ以下で移動し、必要な精度を確
保できることが確認できた。以上のように、本実施例に
おいては、鏡筒１と内部鏡筒５間に同一形状・同一材質
の平行ばね７ａ１〜７ｂ３を等間隔に配置したので、内
部鏡筒５を光軸に対して平行に真直動させることができ
る。また、平行ばねを用いているので、バックラッシュ
を生じることがなく、再現性よく内部鏡筒５を微動させ
ることができる。
調べるため、図２に示す平行ばねを用いて、図１の装置
を組み立て内部鏡筒５の真直度を調べた。なお、上記実
験に使用した板ばねの材質はＳＫＳ−ＣＳＰＨ、板ばね
の厚さは０．３ｍｍｔであり、また、図２に示すように
板ばねの幅２６ｍｍ、板ばねの間隔１４０ｍｍ、板ばね
の変形部の長さ４０ｍｍの平行ばねを図１に示すように
１２０°間隔で配置した。上記構成において、内部鏡筒
５を光軸方向に±０．５ｍｍ移動させたところ、内部鏡
筒５は真直度０．５μｍ以下で移動し、必要な精度を確
保できることが確認できた。以上のように、本実施例に
おいては、鏡筒１と内部鏡筒５間に同一形状・同一材質
の平行ばね７ａ１〜７ｂ３を等間隔に配置したので、内
部鏡筒５を光軸に対して平行に真直動させることができ
る。また、平行ばねを用いているので、バックラッシュ
を生じることがなく、再現性よく内部鏡筒５を微動させ
ることができる。
【００１９】上記実施例では、３組の平行ばねを１２０
°間隔に配置した場合を示したが、平行ばねの数、配置
は上記実施例に限定されるものではなく、平行ばねに働
く力のベクトルの和が０になるように、３組以上の平行
ばねを配置すれば同様の効果を得ることができる。ま
た、上記実施例では、各平行ばねの曲げ方向の幅の中心
軸を光軸に向けるように構成したが、各平行ばねの中心
軸が向かう方向はかならずしも光軸である必要はなく、
移動体の移動方向に平行な軸であればよい。図３、図４
は平行ばねのその他の配置例を示す図である。図３
（ａ）（ｂ）は４組の平行ばねを特定の軸の回りに対称
に配置した場合を示し、その時の平行ばねに働く力のベ
クトルの方向はそれぞれ同図（ｃ）（ｄ）に示すように
なる。
°間隔に配置した場合を示したが、平行ばねの数、配置
は上記実施例に限定されるものではなく、平行ばねに働
く力のベクトルの和が０になるように、３組以上の平行
ばねを配置すれば同様の効果を得ることができる。ま
た、上記実施例では、各平行ばねの曲げ方向の幅の中心
軸を光軸に向けるように構成したが、各平行ばねの中心
軸が向かう方向はかならずしも光軸である必要はなく、
移動体の移動方向に平行な軸であればよい。図３、図４
は平行ばねのその他の配置例を示す図である。図３
（ａ）（ｂ）は４組の平行ばねを特定の軸の回りに対称
に配置した場合を示し、その時の平行ばねに働く力のベ
クトルの方向はそれぞれ同図（ｃ）（ｄ）に示すように
なる。
【００２０】また、上記特定の軸が複数であってもよ
く、移動体内の特定の軸にかかる平行ばねの引っ張り力
の合成力が、全体として０になるように構成すれば、上
記と同様な効果を得ることができる。すなわち、図４
（ａ）（ｂ）に示すように６組もしくは４組の平行ばね
を用い、それらの引っ張り力の合成力が同図（ｃ）
（ｄ）に示すように全体として０になるように構成すれ
ばよい。なお、上記図３、図４に示すように、平行ばね
を３組以上にすれば、全体として変形に耐える力は増加
し、剛性は平行ばねの数を増やせば増やす程高くなる。
ただし、平行ばねの数を増やしすぎると、その精度を保
持するのが難しくなるので、平行ばねの数はｎ＝３が加
工・組み立て上最適である。
く、移動体内の特定の軸にかかる平行ばねの引っ張り力
の合成力が、全体として０になるように構成すれば、上
記と同様な効果を得ることができる。すなわち、図４
（ａ）（ｂ）に示すように６組もしくは４組の平行ばね
を用い、それらの引っ張り力の合成力が同図（ｃ）
（ｄ）に示すように全体として０になるように構成すれ
ばよい。なお、上記図３、図４に示すように、平行ばね
を３組以上にすれば、全体として変形に耐える力は増加
し、剛性は平行ばねの数を増やせば増やす程高くなる。
ただし、平行ばねの数を増やしすぎると、その精度を保
持するのが難しくなるので、平行ばねの数はｎ＝３が加
工・組み立て上最適である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、同一形状で同一の材質からなる３組以上の平行ばね
と、上記３組の各平行ばねの一端が接続された移動部材
と、上記３組以上の各平行ばねの他端が接続された固定
部材とから平行・真直微動装置を構成し、上記各平行ば
ねを、各々たわみのない状態で上記移動部材と固定部材
間に取り付け、上記移動部材の移動方向と垂直な平面上
であって、移動部材が移動したときに上記平行ばねに各
々生じる力の合成力が０となるように配置したので、以
下の効果を得ることができる。 （１）平行度が高く、バックラッシュがなく、再現性よ
く移動体を微動させることが可能となる。また、真直度
がよく、剛性の高い移動を実現することができる。
は、同一形状で同一の材質からなる３組以上の平行ばね
と、上記３組の各平行ばねの一端が接続された移動部材
と、上記３組以上の各平行ばねの他端が接続された固定
部材とから平行・真直微動装置を構成し、上記各平行ば
ねを、各々たわみのない状態で上記移動部材と固定部材
間に取り付け、上記移動部材の移動方向と垂直な平面上
であって、移動部材が移動したときに上記平行ばねに各
々生じる力の合成力が０となるように配置したので、以
下の効果を得ることができる。 （１）平行度が高く、バックラッシュがなく、再現性よ
く移動体を微動させることが可能となる。また、真直度
がよく、剛性の高い移動を実現することができる。
【００２２】（２）３組以上の平行ばねにより移動部材
を平行かつ真直動させることができるので、移動体を移
動させるための駆動手段として簡単な機構を用いること
ができ、装置の製造コストを低減化することができ、ま
た保守性を向上させることができる。 （３）上記微動装置をレンズ鏡筒の微動装置に適用する
ことにより、レンズを光軸に沿って平行にかつ真直動さ
せることができ、投影倍率等を精度よく調整することが
できる。また、レンズを移動させるための駆動機構も、
てこ等の簡単な機構を用いることができ、製造コストを
低減化することができ、保守性を向上させることができ
る。
を平行かつ真直動させることができるので、移動体を移
動させるための駆動手段として簡単な機構を用いること
ができ、装置の製造コストを低減化することができ、ま
た保守性を向上させることができる。 （３）上記微動装置をレンズ鏡筒の微動装置に適用する
ことにより、レンズを光軸に沿って平行にかつ真直動さ
せることができ、投影倍率等を精度よく調整することが
できる。また、レンズを移動させるための駆動機構も、
てこ等の簡単な機構を用いることができ、製造コストを
低減化することができ、保守性を向上させることができ
る。
【図１】本発明の実施例のレンズ鏡筒の微動装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の実施例の微動機構の真直度を調べるた
めに用いた平行ばねの構成を示す図である。
めに用いた平行ばねの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例の微動装置の他の構成例を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の実施例の微動装置の他の構成例を示す
図である。
図である。
【図５】平行ばねを用いた移動機構の一例を示す図であ
る。
る。
【図６】移動体の横変位をキャンセルできる平行ばねを
用いた移動機構の一例を示す図である。
用いた移動機構の一例を示す図である。
【図７】一対の板ばねを用いた移動機構の一例を示す図
である。
である。
１ 鏡筒 ２ レンズ群 ３ マイクロメータ ４ てこ部材 ５ 内部鏡筒 ６ の内部凸部 ７ａ１，７ｂ１ 平行ばね ７ａ２，７ｂ２ 平行ばね ７ａ３，７ｂ３ 平行ばね ８ 取り付け部材
Claims (3)
- 【請求項１】 同一形状で同一の材質からなる３組以上
の平行ばねと、 上記３組以上の各平行ばねの一端が接続された移動部材
と、 上記３組以上の各平行ばねの他端が接続された固定部材
とから構成され、 上記各平行ばねは各々たわみのない状態で取り付けら
れ、各平行ばねは、上記移動部材の移動方向と垂直な平
面上であって、移動部材が移動したときに上記平行ばね
に各々生じる力の合成力が０となるように配置されてい
ることを特徴とする平行・真直微動装置。 - 【請求項２】 上記平行ばねは、各平行ばねの曲げ方向
の中心軸の交点が上記移動部材の特定の移動軸上にあ
り、各中心軸が互いになす角度が等しいことを特徴とす
る請求項１の平行・真直微動装置。 - 【請求項３】 同一形状で同一の材質からなる３組以上
の平行ばねと、 上記３組以上の平行ばねの一端が接続された鏡筒と、 上記鏡筒内に配置され、上記３組以上の平行ばねの他端
が接続された内部鏡筒と、 上記内部鏡筒内に配置されたレンズと、 上記内部鏡筒を上記レンズの光軸方向に移動させるため
の駆動力を発生する駆動手段とから構成され、 上記各平行ばねは、各々たわみのない状態で上記鏡筒と
内部鏡筒間に取り付けられ、上記内部鏡筒のレンズの光
軸と垂直な平面上であって、内部鏡筒が移動したときに
上記平行ばねに各々生じる力の合成力が０となるように
配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒の微小移動
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34517696A JPH10186198A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 平行・真直微動装置およびこれを用いたレンズ鏡筒の微小移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34517696A JPH10186198A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 平行・真直微動装置およびこれを用いたレンズ鏡筒の微小移動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186198A true JPH10186198A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18374813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34517696A Pending JPH10186198A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 平行・真直微動装置およびこれを用いたレンズ鏡筒の微小移動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10186198A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1031996A2 (de) * | 1999-02-27 | 2000-08-30 | Carl Zeiss | Verstellbare Baugruppe |
| WO2001081970A3 (en) * | 2000-04-25 | 2002-07-25 | Silicon Valley Group | Apparatus, system, and method for precision positioning and alignment of a lens in an optical system |
| EP1310829A1 (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US6734949B2 (en) | 2001-11-07 | 2004-05-11 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| WO2005064382A1 (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Nikon Corporation | 光学素子の保持装置、鏡筒、露光装置、及びデバイスの製造方法 |
| DE102010008756A1 (de) * | 2010-02-17 | 2011-06-30 | Carl Zeiss Laser Optics GmbH, 73447 | Optische Anordnung |
| JP2011145688A (ja) * | 2000-03-30 | 2011-07-28 | Canon Inc | 光学要素の支持構造、それを用いた露光装置及び半導体デバイスの製造方法 |
| CN105071200A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-11-18 | 江苏卓远激光科技有限公司 | 一种激光器镜片固定座活动安装结构 |
| WO2019102957A1 (ja) * | 2017-11-24 | 2019-05-31 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 光学装置の取付構造及び露光装置 |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP34517696A patent/JPH10186198A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1031996A2 (de) * | 1999-02-27 | 2000-08-30 | Carl Zeiss | Verstellbare Baugruppe |
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| KR100767833B1 (ko) * | 2001-11-07 | 2007-10-17 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피장치 및 디바이스 제조방법 |
| US6734949B2 (en) | 2001-11-07 | 2004-05-11 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
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| JPWO2005064382A1 (ja) * | 2003-12-25 | 2007-12-20 | 株式会社ニコン | 光学素子の保持装置、鏡筒、露光装置、及びデバイスの製造方法 |
| US7697222B2 (en) | 2003-12-25 | 2010-04-13 | Nikon Corporation | Apparatus for holding optical element, barrel, exposure apparatus, and device producing method |
| DE102010008756A1 (de) * | 2010-02-17 | 2011-06-30 | Carl Zeiss Laser Optics GmbH, 73447 | Optische Anordnung |
| CN105071200A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-11-18 | 江苏卓远激光科技有限公司 | 一种激光器镜片固定座活动安装结构 |
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| KR20200088270A (ko) * | 2017-11-24 | 2020-07-22 | 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디 | 광학 장치의 부착 구조 및 노광 장치 |
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