CN103891114A - 位移装置及其制造、使用和控制方法 - Google Patents

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Abstract

位移装置包括定子及可移动台。该定子包括多个线圈，该多个线圈被定形成在一个或多个层中提供多个大致线性伸长的线圈迹线。线圈层可在Z方向上重叠。该可移动台包括多个磁体阵列。各磁体阵列可包括在对应方向上大致线性伸长的多个磁化区段。各磁化区段具有与磁化区段在其中伸长的方向大致正交的磁化方向，且其磁化方向的至少两个彼此不同。可连接一个或多个放大器以选择性驱动线圈迹线中的电流且从而实现该定子与该可移动台之间的相对移动。

Description

位移装置及其制造、使用和控制方法
相关申请
本申请主张2011年10月27日申请的美国申请第61/551953号和2012年8月30日申请的美国申请第61/694776号的优先权的权益。这两件优先权申请在此通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及位移装置。特定非限制性实施例提供在半导体制造工业中使用的位移装置。
背景技术
运动台(XY台及旋转台)在各种制造、检查及组装制程中广为使用。当前使用的共同解决方案经由连接轴承通过将两个线性台(即，X台及Y台)叠加在一起而实现XY移动。
更为希望的解决方案涉及具有能够作XY运动的单移动台，此消除附加轴承。也可能希望此移动台可提供至少一些Z运动。已尝试使用带电线圈与永磁体之间的相互作用来设计此类位移装置。此方面的努力的实例包含以下：美国专利第6,003,230号；美国专利第6,097,114号；美国专利第6,208,045号；美国专利第6,441,514号；美国专利第6,847,134号；美国专利第6,987,335号；美国专利第7,436,135号；美国专利第7,948,122号；美国专利公开案第2008/0203828号；W.J.Kim及D.L.Trumper,High-precision magnetic levitation stage forphotolithography.Precision Eng.222(1998),pp.66-77；D.L.Trumper等人的“Magnet arrays for synchronous machines”，IEEE IndustryApplications Society Annual Meeting,vol.1,pp.9-18,1993；以及J.W.Jansen、C.M.M.van Lierop、E.A.Lomonova、A.J.A.Vandenput的“MagneticallyLevitated Planar Actuator with Moving Magnets”，IEEE Tran.Ind.App.,Vol44,No4,2008。
通常希望提供具有在现有技术中已知的特征上有所改进的特征的位移装置。
相关技术的前述实例及与其相关的限制旨在说明性且非排外的。在阅读本说明书且研究附图之后，相关技术的其它限制对本领域的技术人员而言将变得显而易见。
附图的简要说明
参见附图对示例性实施例进行了说明。期望本文所揭示的实施例及附图被视为说明性的而非限制性的。
图1A是根据本发明的特定实施例的位移装置的部分示意等距图。
图1B是图1A位移装置沿线1B-1B的部分示意横截面图。
图1C是图1A位移装置沿线1C-1C的部分示意横截面图。
图1D示出根据特定实施例的图1A位移装置的Y磁体阵列的一个的附加细节。
图1E示出根据特定实施例的图1A位移装置的X磁体阵列的一个的附加细节。
图2是可用于图1位移装置中且可用于展示若干线圈参数的单层线圈迹线的示意性部分横截面图。
图3A至图3F是具有可用于图1位移装置的不同布局的单层线圈迹线的示意性部分横截面图。
图4A和图4B是具有可用于图1位移装置的不同布局的多层线圈迹线的示意性部分横截面图。
图5是示出可用于图1位移装置的一组连接方案的单层线圈迹线的示意性部分图。
图6A和图6B是可用于图1位移装置中且可用于展示若干磁体阵列参数的磁体阵列的布局的示意性部分横截面图。
图7A至图7L示出适于与根据特定实施例的图1位移装置搭配使用的磁体阵列的附加细节。
图8A至图8L示出适于与根据特定实施例的图1位移装置搭配使用的磁体阵列的附加细节。
图9A和图9B是与图1位移装置搭配使用且展示其对应磁化区段的磁化方向的根据特定实施例的并联邻近的磁体阵列对的示意性横截面图。
图10A至图10D是根据其它实施例的可用于图1位移装置的磁体阵列的布局的示意性横截面图。
图11A至图11C是用于示出理论场折叠原理的磁体阵列及线圈迹线的示意性横截面图。
图11D是示出可在图1位移装置中使用的线圈迹线及单个磁体阵列的一层以及实际上可如何使用图11A至11C的场折叠原理的示意横截面图。
图12是示出可用于描述电流换向判定的线圈迹线及单个Y磁体阵列的一层的示意横截面图。
图13A和图13B示意性描绘可用于判定具有非磁性隔片的磁体阵列的适当电流的假定磁体阵列构造。
图14A示意性描述适用于图1位移装置用于分开量测可移动台及定子相对于计量框架的位置的感测系统的一个实施例。图14B及图14C示意性描述用于量测图1位移装置的传感器系统的其它实施例。
图15示出适于在控制图1位移装置中使用的控制系统的示意性框图。
图16A至16D示意性描绘根据本发明的一实施例的用于在多个定子之间互换可移动台的方法。
图17A示意性描绘根据本发明的另一个实施例的用于在多个定子之间互换可移动台的方法。图17B示意性描绘如何以一定子上的6个运动自由度控制两个可移动台。
图18示意性绘示用于将多个可移动台移动通过多个不同台的装置。
图19A是根据本发明的实施例的旋转位移装置的水平横截面图。图19B及图19C分别描绘图19A位移装置的可移动台(定子)的仰视横截面图及图19A位移装置的定子的俯视图。
图19D是根据另一实施例的可与图19A位移装置一起使用的可移动台(定子)的仰视横截面图。
图19E是根据另一实施例的可与图19A位移装置一起使用的定子的俯视图。
图20A是图20C示意性描绘根据其它实施例的具有不同相对定向的线圈迹线及磁体阵列的位移装置。
图21A至图21C示意性描绘在特定磁空间周期内具有不同数目的磁化方向的磁体阵列的横截面图。
图22A示出根据另一实施例的可在图1位移装置中使用的线圈迹线布局。图22B描述可用于图1位移装置的Y定向的线圈迹线的一对邻近层。
图23A至图23F示出若干Y定向的线圈迹线，其（虽然在Y方向上大致线性伸长）展现在其各自Y方向上的X方向上延伸的周期空间变动且可用于图1位移装置。
图24A及图24B示出一对Y定向的线圈迹线，其具有可叠加以提供图24C的Y定向的线圈迹线的周期变动。
图25A至图25D示出具有可用于图1位移装置的偏移或移位子阵列的磁体阵列的各个实施例。
图26A、图26B及图26C示出若干Y磁体阵列，其展现在其各自Y方向上的X方向上延伸的周期空间变动且可用于图1位移装置。
图27A及图27B分别描绘若干线圈迹线的俯视图及线圈迹线的横截面图，该线圈迹线包括根据特定实施例且可用于图1位移装置的多个子迹线。
图28A及图28B示出根据另一实施例的可与图1位移装置一起使用的圆形横截面线圈迹线的各个图。图28C及图28D示出线圈迹线可如何包括具有圆形横截面的多个子迹线的实施例。
说明
在以下描述各处提出特定细节以为本领域的技术人员提供更为透彻的理解。然而，可能并未详细展示或描述熟知组件以免不必要地模糊本公开内容。因此，应以说明性而非限制性意义看待本说明书和附图。
提供包括定子及可移动台的位移装置。该定子包括多个线圈，该多个线圈被定形成在一或多个层中提供多个大致线性伸长的线圈迹线。线圈层可在Z方向上重叠。该可移动台包括多个磁体阵列。各磁体阵列可包括在对应方向上大致线性伸长的多个磁化区段。各磁化区段具有与磁化区段在其中伸长的方向大致正交的磁化方向，且这些磁化方向的至少两个彼此不同。可连接一个或多个放大器以选择性驱动线圈迹线中的电流且从而实现该定子与该可移动台之间的相对移动。
特定实施例
图1A是根据本发明的特定实施例的位移装置100的部分示意等距图。图1B及图1C是位移装置100分别沿线1B-1B及线1C-1C的部分示意横截面图。位移装置100包括可移动台110及定子台120。可移动台110包括多个(在说明性实施例中例如：4个)永磁体112A、112B、112C、112D的阵列(统称为磁体阵列112)。定子台120包括多个线圈122。如下文更详细阐述，线圈122的每个沿特定方向伸长，使得在定子120的工作区域124(即移动台110可在其上移动的定子120的区域)中，线圈122有效地提供线性伸长的线圈迹线126。如下文更详细阐述，线圈迹线126的每个包括线圈迹线126沿其线性伸长的对应轴线。为了清楚起见，仅定子120的工作区124的部分是展示于图1A至图1C的图中。应明白，在图1A至图1C的部分图的外侧，线圈122具有并未线性伸长的环。线圈122的环位于定子120的工作区域124的足够远处，这些环并不影响装置100的操作。
在说明性实施例中(如图1C中最佳可见)，定子120包括多个(例如，在说明性实施例中为4个)层128A、128B、128C、128D(统称为层128)的线圈迹线126，其中每对线圈迹线层128通过电绝缘层130彼此分离。应明白，定子120中的层128的数目可因特定实施而变化且说明性实施例所展示的层128的数目是便于解释的目的。在说明性实施例中，各层128包括沿彼此平行的轴线线性伸长的线圈迹线126。在说明性实施例的情况中，层128A、128C包括在平行于Y轴的方向上大致线性伸长的线圈迹线126Y，且层128B、128D包括大致线性定向于平行于X轴的方向上的线圈迹线126X。沿Y轴大致线性定向的线圈迹线126Y在本文中可称为“Y线圈”或“Y迹线”，且如下文更详细阐述，可用于在X方向及Z方向上移动可移动台110。类似地，大致沿X轴线性定向的线圈迹线126X在本文中可称为“X线圈”或“X迹线”，且如下文更详细阐述，可用于在Y方向及Z方向上移动可移动台110。
在说明性实施例中(如图1B中最佳展示的)，可移动台110包括四个磁体阵列112。在一些实施例中，可移动台110可包括四个以上磁体阵列112。各磁体阵列112A、112B、112C、112D包括具有不同磁化方向的多个对应的磁化区段114A、114B、114C、114D(统称为磁化区段114)。在说明性实施例中，各磁化区段114大致沿对应轴方向伸长。说明性实施例的磁化区段114的伸长形状被最佳展示在图1B中。在说明性实施例中的情况中可见，磁体阵列112A的磁化区段114A及磁体阵列112C的磁化区段114C大致在平行于X轴的方向上伸长，且磁体阵列112B的磁化区段114B及磁体阵列112D的磁化区段114D大致在平行于Y轴的方向上伸长。由于其各自磁化区段114的伸长的方向：磁体阵列112A、112C在本文可称为“X磁体阵列”112A、112C且其对应磁化区段114A、114C本文可称为“X磁化区段”；并且磁体阵列112B、112D本文可称为“Y磁体阵列”112B、112D且其对应磁化区段114B、114D在本文可称为“Y磁化区段”。
图1C根据特定非限制性实例示意性地展示Y磁体阵列112B的各种磁化区段114B的定向。更具体地，图1C的Y磁体阵列112B中示意性描绘的箭头展示各个磁化区段114B的磁化方向。此外，在各磁化区段114B内，阴影区表示磁体的北极且白区表示这些磁体的南极。
图1D更详细展示Y磁体阵列112B的横截面图。可见Y磁体阵列112B沿X轴分成若干磁化区段114B且各个区段114B的磁化方向定向在与Y轴正交的方向上—即，磁化区段114B的磁化方向与磁化区段114B沿其伸长的Y轴方向正交。从图1D中亦可观察到磁化区段114B的磁化方向具有沿X轴具有周期(或波长)λ的空间周期性。磁体阵列112的磁化区段114的磁化方向的此空间周期性λ本文可称为磁周期λ、磁空间周期λ、磁波长λ或磁空间波长λ。
在示意性的图1D实施例中，Y磁体阵列112B具有2λ的总X轴宽度—即，两个周期的磁周期λ。此为非必需的。在一些实施例中，Y磁体阵列112B具有由Wm=Nmλ给定的总X轴宽度Wm，其中Nm为正整数。
在示意性的图1D实施例的情况下，磁化区段114B包括四个不同的磁化方向：+Z、-Z、+X、-X，其一起提供磁空间周期λ。此是非必需的。在一些实施例中，磁化区段114B可包括至少两个磁化方向以提供磁空间周期λ，并且在一些实施例中，磁化区段114B可包括四个以上的磁化方向以提供磁空间周期λ。组成完整空间磁周期λ的磁体阵列112的不同磁化方向的数目在本文可称为Nt。与磁化区段114B的磁化方向的数目Nt无关，各区段114B的磁化方向被定向成大致正交于Y轴。在说明性实施例中，图1D也展示磁化区段114B的X轴宽度为：λ/(2Nt)或λ/Nt。在图1D实施例的情况中，其中磁化方向的数目Nt为Nt=4，磁化区段114B的X轴宽度为λ/8(如标注为A、I的边缘区段的情况)或λ/4(如标注为B、C、D、E、F、G、H的情况)。
在示意性的图1D实施例的情况中也可观察到磁化区段114B的磁化绕中心Y-Z平面118(即，在Y轴方向及Z轴方向上延伸且在其X轴方向的中心与磁体阵列112B相交的平面)镜像对称。尽管未明确在图1D中展示，在一些实施例中，磁体阵列112B在其X轴方向处可具有非磁性隔片。更具体地，磁体阵列112B的X轴方向的中心处的磁化区段114B(即，说明性实施例中标注为E的区段)可分成宽度为λ/(2Nt)=λ/8的两个区段且非磁性隔片可插入它们之间。如下文更详细阐述，此一非磁性隔片可用来抵消由高阶磁场所产生的干扰力/力矩。即使利用此非磁性隔片，磁体阵列112B及其磁化区段114B仍将展现以下属性：各个区段114B的磁化方向定向在与Y轴正交的方向上；各个区段114B的X轴宽度将为：λ/(2Nt)(对于外部区段A、I及通过分开区段E而形成的两个区段)或λ/Nt(对于内部区段B、C、D、F、G、H)；且磁化区段114B的磁化绕中心Y-Z平面118镜像对称。
除了对于其在可移动台110上的位置，Y磁体磁体112D及其磁化区段114D的特征可与Y磁体阵列112B及其磁化区段114B的特征类似。
图1E更详细展示X磁体阵列112A的横截面。应明白，X磁体阵列112A沿Y轴分成在X轴方向上大致线性伸长的若干磁化区段114A。在说明性实施例中，除了X方向及Y方向交换之外，X磁体阵列112A及其磁化区段114A的特征可类似于Y磁体阵列112B及其磁化区段114B的特征。例如，磁化区段114A的磁化方向具有沿Y轴具有周期(或波长)λ的空间周期性；X磁体阵列112A在Y方向上的宽度Wm由Wm=Nmλ给定，其中Nm为正整数；各个磁化区段114A的磁化方向定向在与X轴正交的方向上；各个磁化区段114A的Y轴宽度为：λ/(2Nt)(对于外部区段A、I)或λ/Nt(对于内部区段B、C、D、E、F、G、H)，其中Nt表示磁体阵列112A中的不同磁化方向的数目；且磁化区段114A的磁化绕中心X-Z平面118镜像对称。
除了可移动台110上的位置，X磁体阵列112C及其磁化区段114C的特征可类似于X磁体阵列112A及其磁化区段114A的特征。
参考图1B及图1C，现阐述位移装置100的操作。图1C展示可移动台110如何在Z方向上与定子120向上间隔开。定子120与可移动台110之间的此空间可由通过定子120上的线圈122与如下文所讨论的可移动台110上的磁体阵列112的相互作用所产生的Z方向力维持(至少部分地)。在一些实施例中，如此项技术已知，可使用附加提升及/或起重磁体、空气静力轴承、滚柱轴承及/或类似者(未展示)维持定子120与可移动台110之间的此空间。
图1B展示四组有效线圈迹线132A、132B、132C、132D(统称为线圈迹线132)，其每个(在载送电流时)主要负责与磁体阵列112A、112B、112C、112D的对应者相互作用以施加造成可移动台110移动的力。更具体地：当线圈迹线132A载送电流时，其与X磁体阵列112A相互作用以在Y方向及Z方向上对可移动台110施加力；当线圈迹线132B正载送电流时，其与Y磁体阵列112B相互作用以在X方向及Z方向上对可移动台110施加力；当线圈迹线132C正载送电流时，其与X磁体阵列112C相互作用以在Y方向及Z方向上对可移动台110施加力；且当线圈迹线132D正载送电流时，其与Y磁体阵列112D相互作用以在X方向及Z方向上对可移动台110施加力。
应明白，可选择性启动图1B所展示的线圈迹线132以对可移动台110施加所希望的力，并且从而以与可移动台110的刚性移动相关的六个自由度控制可移动台110。如下文进一步阐释，也可以可控制地启动线圈迹线132以控制可移动台110的一些柔性模式振动运动。当在图1B展示的特定位置中展示可移动台110时，线圈迹线132之外的线圈迹线可能无效。然而，应明白，在可移动台110相对于定子120移动时，不同群组的线圈迹线将被选为有效，并且对可移动台110施加所希望的力。
可观察到图1B中所展示的有效线圈迹线132呈现为与其它磁体阵列相互作用。例如，在载送电流时，线圈迹线132C与如上文所讨论的X磁体阵列112C相互作用，但是线圈迹线132C也在Y磁体阵列112B的一部分下通过。令人期望的是，线圈迹线132C中的电流可与Y磁体阵列112B中的磁体相互作用并且对可移动台110施加附加力。然而，由于Y磁体阵列112B的前述特征，可能已由线圈迹线132C与Y磁体阵列112B的磁化区段114B的相互作用造成的力可彼此抵消，使得这些寄生耦合力被消除或保持在最低水平。更特定地，Y磁体阵列112B消除或减少这些交叉耦合力的特征包含：Y磁体阵列112B包含在Y方向上具有定向成与Y方向正交的变化磁化且大致伸长的磁化区段；Y磁体阵列112B的X方向宽度Wm为Wm=Nmλ，其中Nm为整数且λ为上述磁周期λ；并且Y磁体阵列112B绕延伸通过Y磁体阵列112B的X方向的中心的Y-Z平面镜像对称。
例如，为磁波长(Wm=Nmλ)的整数的Y磁体阵列112B的X方向宽度Wm最小化与未对准线圈迹线132C耦合的力，因为磁体阵列112B上的净力将在磁体阵列112B的各波长λ上融合为零(即，将抵消自身)。此外，Y磁体阵列112B绕与X轴正交且延伸通过Y磁体阵列112B的X方向的中心的Y-Z平面的镜像对称归因于磁体阵列112B与X定向的线圈迹线132C的相互作用而最小化净力矩(绕Z轴且绕Y轴)。Y磁体阵列112D的类似特征消除或最小化与线圈迹线132A的交叉耦合。
以类似方式，X磁体阵列112A的特征消除或减少来自线圈迹线132B的交叉耦合力。X磁体阵列112A的此特征包含：X磁体阵列112A包含在X方向上具有定向成与X方向正交的不同磁化且大致伸长的磁化区段；X磁体阵列112A的Y方向宽度Wm为Wm=Nmλ，其中Nm为整数且λ为上述磁周期λ；并且X磁体阵列112A绕与y轴正交且延伸通过X磁体阵列112A的Y方向的中心的X-Z平面镜像对称。X磁体阵列112C的类似特征消除或最小化来自线圈迹线132D的交叉耦合。
线圈阵列
现在提供定子120及其线圈阵列的其它细节。如上文所述，定子120包括多个层128的线圈迹线126，它们大致线性定向在工作区域124中。各层128包括大致彼此对准的线圈迹线126(例如在相同的方向大致线性伸长)。在图1A至图1E说明性实施例中，垂直邻近层128(即在Z方向上彼此接近的层128)包括相对于彼此正交定向的线圈迹线126。例如，层128A、128C中的线圈迹线126Y(图1C)大致线性定向成平行于Y轴且层128B、128D中的线圈迹线126X大致线性定向为平行于X轴。应明白，定子120中的线圈迹线126的层128的数目无需受限于说明性实施例中展示的四层迹线。一般而言，定子120可包括任何适当数目层128的线圈迹线126。此外，线圈迹线126在垂直邻近层128上的定向彼此不同并非为必需。一些实施例可包括若干垂直邻近层128的Y定向迹线126Y，其后接着有若干垂直邻近层128的X定向线圈迹线126X。
可使用一个或多个印刷电路板(PCB)制造定子120及其线圈122的阵列。可使用标准PCB制造、平板显示平版印刷术、平版印刷术及/或此项技术中已知的类似技术制造PCB来提供线圈122及线圈迹线126。可在线圈层128之间制造绝缘体层130(诸如FR4核、预浸体、陶瓷材料及/或类似物)或以其它方式插入。在单个PCB板中可将一个或多个线圈层128叠加在一起(即在Z方向上)。在一些实施例中，大致在相同方向(在不同层128)上伸长的线圈迹线126可取决于用于线圈迹线126的端部的导通孔设计及或连接方法而并联或串联连接。在一些实施例中，大致在相同方向(在不同的层128)上伸长的线圈迹线126并未彼此连接。
使用PCB技术制造的线圈122可同时容纳足够电流用于控制可移动台110的运动。以非限制性实例而言，各线圈122可由6盎司铜(约200-220μm厚)或更多制成。如上文所讨论，在有效区域124中，各线圈122为扁平条纹或线圈迹线126的形状，其归因于表面积对体积的高比率而提供良好导热性。发明人证实(经由测试)层压铜可在高于周围50℃的温升的情况下载送10A/mm2的持续电流密度，而不使用主动散热器。线圈122及线圈迹线126的平坦层128的另一优点在于自然分层的导体，其提供线圈122使其等非常理想地适于载送交流电流，因为自生交替磁场可轻易地从顶表面至底表面穿透导体但是仅产生低的自感应涡流电流。
多个PCB可在X方向及Y方向二者上并排对准(类似于地板砖)以为有效区域124提供所希望的X-Y方向。板对板的横向连接(在X方向及/或Y方向上)可通过连接边缘邻近板的垫、导通孔、铜导线且/或使用类似者的其它适当桥接组件以将导体电连接在邻近PCB板上而制成为位于边缘处。在一些实施例中，此类桥接组件可位于PCB板下面(例如，在相对可移动台110的侧面上)；在一些实施例中，此类桥接组件可附加地或可替代地位于PCB板上面或这些PCB板的侧面上。当PCB在X方向及/或Y方向上彼此邻近地连接时，线圈122的端部端子(未展示)可位于定子120的周边处或附近以便于对驱动电子装置布线。以此方式彼此连接PCB允许位移装置100容易在X方向及Y方向上延伸用于各种应用。当PCB在X方向及/或Y方向上彼此连接时，线圈122的总数目随定子120的有效区域124的X-Y方向而线性增加(而不是二次方地，如涉及所谓“赛道(racetrack)”线圈设计的一些现有技术的技术的情形中)。在一些实施例中，X-Y邻近PCB板上的线圈迹线126可串联地彼此连接以减少用于驱动通过线圈迹线126的电流的放大器的数目。在一些实施例中，X-Y邻近PCB板上的线圈迹线126可由单独放大器个别地放大以增加多级致动的灵活性且减少热产生。
可使用PCB技术将单个PCB板制成具有多达5mm(或更多)的厚度(在Z方向上)。当需要更厚板用于重型应用时，多个PCB可在Z方向上垂直叠加。使用PCB技术制造定子120的另一益处是使用雏菊链（daisy chain）连接将大量低端的传感器(诸如霍尔效应位置传感器、电容位置传感器及/或类似传感器)直接部署在板上。
图2是可在图1位移装置100中使用的定子120及其线圈迹线126的单个层128的示意性部分横截面图。图2展示随后描述中使用的若干参数。更特定地，WC是单个线圈迹线126的宽度。PC是线圈迹线节距—即，相同层128的两个邻近线圈迹线126之间的距离。
在一些实施例中，线圈迹线126的各层128经制造使得：线圈迹线节距PC=λ/N，其中N是正整数且λ是上文讨论的磁体阵列112的空间磁波长；且WC设定为接近于PC，使得邻近线圈迹线126之间存在最小可接受间隙(PC-WC)。例如，迹线间隙PC-WC可设定为50-100μm(例如，小于200μm)。应明白，最小的可能接受的迹线间隙将取决于许多因素，这些因素包含(但不限于)预期在各线圈迹线中载送的电流量，PCB制造程序的能力及系统100的散热特征。图3A至图3C示意性描绘经制造以具有这些特征的线圈迹线层128的许多可能性实施例。在图3A至图3C实施例的每个中，PC=λ/6(即，N=6)且WC设定为非常接近于PC，使得邻近线圈迹线126之间存在最小可接受间隙(例如，小于200μm)。
在一些实施例中，线圈迹线126的各层128经制造使得每MN/2个(其中M是另一正整数)邻近线圈迹线126形成一个线圈群组134，其中相同群组134中的线圈迹线126可由分开的放大器驱动或连接成星形图案且由多相放大器驱动。图3A至图3C展示展现这些特征的许多不同分组配置。在图3A中，M=2且N=6，所以各群组134包括6个邻近线圈迹线126。在一些实施例中，各图3A群组134可由对应的三相放大器(未展示)驱动。例如，标注为A1、B1、C1、A1’、B1’、C1’的线圈迹线126属于一个群组134。图3A中使用的符号’表示反向电流。例如，迹线A1’中的电流与迹线A1的电流相同，但是是在相反方向上。在图3B中，M=1且N=6，所以各群组134包括3个邻近线圈迹线126。在一些实施例中，图3B各群组134可由对应的三相放大器(未展示)驱动。在图3C中，M=3且N=6，所以各群组134包括9个邻近线圈迹线126。在一些实施例中，图3C各群组134可由对应的三相放大器(未展示)驱动。类似于图3A，图3C中使用的符号’表示反向电流。应明白，依据上文，大致每3n个(n是正整数)邻近线圈迹线126可形成由对应的三相放大器驱动的一个群组134。
在一些实施例中，线圈迹线126的各层128经制造使得线圈迹线宽度WC=λ/5且线圈迹线节距PC=λ/k，其中k是小于5的任何数字且λ是磁体阵列112的空间磁周期。因为空间滤波/平均效应，所以设定WC=λ/5具有此线圈迹线宽度最小化由磁体阵列112产生的第五阶磁场的效应。图3D至图3E示意性描绘经制造以具有这些特征的线圈迹线层128的许多可能性实施例。在图3D至图3E实施例的每个中，WC=λ/5且线圈迹线节距PC=λ/k。
在图3D中，WC=λ/5且
Figure BDA0000492842570000111
可从图3D中看出，相较于图3A至第3C中所示的实施例的线圈迹线，邻近线圈迹线126彼此隔得较宽。在图3D实施例中，将每3个邻近线圈迹线126分组在一起以提供群组134，其中各群组134可由对应的三相放大器(未展示)驱动。通常，线圈迹线126可经分组使得每3n个(n是正整数)邻近线圈迹线126可形成由一个对应的三相放大器驱动的一个群组134。图3E展示布局，其中WC=λ/5且在图3E实施例中，将每4个邻近线圈迹线126分组在一起以提供群组134。图3E实施例的群组134可由对应的二相放大器驱动。如同之前，用于标注线圈迹线126的符号’指示反向电流。通常，线圈迹线126可经分组，使得每2n个(n系正整数)邻近线圈迹线126可形成一个群组134。
图3F展示组合图3A至图3C的布局及图3D至图3E的布局的特征的布局。更特定地，在图3F中，线圈迹线节距PC=λ/5且WC设定为接近于PC，使得邻近线圈迹线之间存在最小可接受间隙。应明白，这些特征类似于图3A至图3C的实施例的特征。但是，随着WC设定为接近于PC，WC将几乎等于WC=λ/5，此为图3D至图3E的实施例的特征。因此，图3F中的布局可用于最小化由磁体阵列112产生的第五阶磁场的效应(如上文讨论)。在图3F实施例中，将每5个邻近线圈迹线126分组在一起以提供群组134。图3F实施例的群组134可由对应的五相放大器驱动。大致，线圈迹线126可经分组使得每5n个(n是正整数)邻近线圈迹线126可形成由一个对应的五相放大器驱动的一个群组134。
图4A是可在图1位移装置100的定子120中使用的线圈迹线126的多个层128(128A至128F)的示意性部分横截面图。从图4A可见，层128A、128C、128E包括Y定向线圈迹线126Y且层128B、128D、128F包括X定向线圈迹线126X。也可从图4A观察出，不同层128A、128C、128E中的Y定向线圈迹线126Y在X方向上彼此对准—即，层128A中的线圈迹线126Y与层128C、128E中的线圈迹线126Y对准(在X方向上)。虽然不可从图4A的示意性图直接观察出，但是应明白X定向线圈迹线126X可展现类似特征—即，层128B中的线圈迹线126X与层128D、128F中的线圈迹线126X对准(在Y方向上)。相同行中的线圈迹线126X、126Y(即，在Y方向上彼此对准的迹线126X及/或在X方向上彼此对准的迹线126Y)可彼此串联连接、彼此并联连接或彼此独立地连接。应明白，层128的数量可为任何适当的数量且并不限于图4A中所示的六个。
图4B是可在图1位移装置100的定子120中使用的线圈迹线126的多个层128(128A、128C、128E、128G)的示意性部分横截面图。为了清楚起见，仅在图4B中展示具有Y定向迹线126Y的层128A、128C、128E、128G—即，未在图4B中展示具有X定向迹线126X的层128。亦可从图4B观察出，不同层128A、128C、128E、128G中的Y定向线圈迹线126Y在X方向上彼此偏移—即，层128A中的线圈迹线126Y与层128C中的下一个邻近Y定向线圈迹线126Y偏移，层128C中的线圈迹线126Y与层128E中的下一个邻近Y定向线圈迹线126Y偏移等等。在说明性实施例中，层128A、128E中的线圈迹线126Y在X方向上彼此对准且层128C、128G中的线圈迹线126Y在X方向上彼此对准—即，Y定向线圈迹线126Y的每第二个层128中的线圈迹线126Y在X方向上彼此对准。
虽然无法从图4B的示意性图直接观察出，但是应明白X定向线圈迹线126X可展现类似特征—即，X定向线圈迹线126X的邻近层128B、128D、128F、128H中的线圈迹线126X可在Y方向上彼此偏移。在一些实施例中，X定向线圈迹线126X的每第二个层128中的线圈迹线126X可在Y方向上彼此对准。无论这些偏移如何，此描述指的是相同“行”中的线圈迹线—例如，标注为a1、a2、a3、a4的线圈迹线126Y可称为在相同行中且标注为d1、d2、d3、d4的线圈迹线126Y可称为在相同行中。相同行中的线圈迹线126X、126Y可彼此串联连接、彼此并联连接或彼此独立地连接。
Y定向线圈迹线126Y的邻近层128之间的偏移量称为OL且可用于最小化磁体阵列112的磁场中的较高阶谐波效应。在一些实施例中，OL设计为成
Figure BDA0000492842570000131
其中K是正整数。当OL具有此特征且用相等电流驱动特定行中的邻近Y定向迹线(例如，标注为a1及a2的线圈迹线126Y)时，则由磁体阵列112产生的五阶谐波磁场与相同行中的两个偏移迹线126Y(例如，线圈迹线a1及a2)之间的力将趋于彼此抵消(即，彼此衰减)。在一些实施例中，OL设计为其中K是正整数。当OL具有此特征且用相等电流驱动特定行中的邻近Y定向迹线126Y(例如，标注为a1及a2的线圈迹线126Y)时，则由磁体阵列112产生的九阶谐波磁场与相同行中的两个偏移迹线126Y(例如，线圈迹线a1及a2)之间的力将趋于彼此抵消(即，彼此衰减)。
在一些实施例中，可以较佳地使若干谐波场衰减以最小化由磁体阵列112产生的磁场的较高阶谐波引起的总力涟波效应的方式设计OL。在一些实施例中，OL设计为
Figure BDA0000492842570000133
且用相反电流驱动邻近Y迹线层的Y定向线圈迹线(例如，标注为a1及a2的线圈迹线126Y)。结果，流入一个层128中的电流可从邻近层128流回以形成绕组匝。
因为这些线圈迹线126Y可串联连接，所以用相等电流驱动特定行中的Y定向迹线126Y(例如，线圈迹线a1及a2)是实际的，但是因为线圈迹线a1比线圈迹线a2更接近于磁体阵列，所以并不希望实现五阶谐波效应的理想抵消。在一些实施例中，可通过提供如上文讨论的OL及通过用不同电流量驱动特定行但是不同层128中的Y定向迹线126Y(例如，标注为a1及a2的线圈迹线126Y)来进一步减少磁体阵列112的较高阶磁场谐波效应。假设线圈迹线层128A比线圈迹线128C更接近于可移动台110等等，应明白由标注为a1及a2的线圈迹线126Y经历的磁场并不相同。因此，可通过将层128C的迹线126Y中的电流设定为比层128A的对应行的迹线126Y中的对应电流至少高约
Figure BDA0000492842570000141
倍来实现磁体阵列112的磁场的五阶谐波效应的进一步衰减，其中GL是邻近层128中的Y定向线圈迹线126Y之间的中心对中心Z方向间距。例如，标注为a2的线圈迹线126Y中的电流可设定为比标注为a1的迹线126Y中的对应电流至少高约
Figure BDA0000492842570000142
倍。Y定向线圈迹线126Y的每第二个层128的单行的迹线126Y中的电流(例如，标注为a1及a3的迹线126Y中的电流)可设定为相同。
类似地，可通过将层128C的迹线126Y中的电流设定为比层128A的对应行的迹线126Y中的对应电流至少高约
Figure BDA0000492842570000143
倍来实现磁体阵列112的磁场的九阶谐波效应的一些衰减，其中GL是邻近层128中的Y定向线圈迹线126Y之间的中心对中心Z方向间距。例如，标注为a2的线圈迹线126Y中的电流可设定为比标注为a1的迹线126Y中的对应电流至少高约倍。Y定向线圈迹线126Y的每第二个层128的单行的迹线126Y中的电流(例如，标注为a1及a3的迹线126Y中的电流)可设定为相同。
应明白，类似偏移及/或类似电流驱动特征可用于X定向线圈126X以减少与磁体阵列112相关联的较高阶磁场效应。
图5是展示可在图1的位移装置100中使用的群组连接方案的线圈迹线126的单个层128的示意性部分图。图5中展示的层128包括分组为群组134的多个Y定向线圈迹线126Y。如上文所讨论，群组134中的线圈迹线126Y可由共同多相放大器驱动。在图5实施例中，存在线圈迹线126Y的NG=8个不同群组134(在第5中标注为群组1至群组8)。线圈迹线126Y的各群组134在Y方向上延伸且以重复图案沿着X方向并列布置群组134。通常，线圈迹线126Y的群组134的数量NG可为任何适当的正整数。为了减少用于实施位移装置100的放大器(未展示)的数量，属于特定群组134的线圈迹线126Y可串联连接。例如，图5中标注为群组1的线圈迹线126Y的所有群组134可串联连接。当一层中的两个或更多个线圈迹线126Y串联连接时，这些线圈迹线126Y中的电流方向可彼此相同或相反。在各群组134内，各相可由独立放大器(诸如H桥)驱动或所有相连接成星形图案且由多相放大器驱动。在特殊情况中，图5群组134的每个仅包括单个线圈迹线126Y。此特殊情况实施例以操作复杂度及附加硬件为代价，允许相对于电流位置的控制且继而可移动台110的控制的最大灵活性。在此特殊情况中，具有相同群组标注(例如，群组1)的群组134可串联连接且这些迹线126Y中的电流方向可彼此相同或相反。应明白，类似群组连接方案可用于其它层128中的X定向线圈126X。
应明白，甚至在图5的群组连接实施方案的情况中，相同行但是不同层128中的Y定向线圈迹线126(例如，图4B中标记为a1、a2、a3、a4的线圈迹线126Y)亦可串联连接且共享共同放大器。类似地，应明白，甚至在图5的群组连接实施方案的情况中，相同行但是不同层中的X定向线圈迹线126亦可串联连接且共享共同放大器。
因为线圈迹线126的各相具有电容且线圈迹线126的不同相之间存在互电容，所以(若干)一个或多个外部电感器(未展示)可串联地插入于放大器输出端子与(若干)线圈迹线126的端子之间。这些串联电感器可安装于平面线圈PCB板上及/或安装于放大器电路板上及/或安装于将放大器连接至平面线圈组件的电缆的端部中。增加这些串联电感器可增加线圈负载的电感且可从而减少功率放大器的切换电子装置的功耗且减少线圈迹线126中的电流涟波。
磁体阵列
图6A及图6B(统称为图6)是可在图1位移装置100的可移动台110中使用且对展示许多磁体阵列参数有用的磁体阵列112的布局的示意性部分横截面图。可观察出，图6A中的磁体阵列112A、112B、112C、112D的布局相同于图1B中的磁体阵列112A、112B、112C、112D的布局。图6B中的磁体阵列112A、112B、112C、112D的布局类似于图6A及图1B中所示的磁体阵列112A、112B、112C、112D的布局。此章节中的讨论适用于图6A及图6B中所示的两个布局。
图6展示各磁体阵列112具有Wm的宽度及Lm的长度。具有相同伸长方向的两个磁体阵列之间(即，X磁体阵列112A、112C之间或Y磁体阵列112B、112D之间)之间距标示为间距Sm。可观察出，在说明性实施例中，可移动台110包括位于其磁体阵列112的中心中的非扇区113且非扇区113的尺寸为Sm-Wm乘以Sm-Wm。如上文所讨论，对于各磁体阵列112，磁化区段114及对应磁化方向沿着尺寸Lm一致且定向成与尺寸Lm正交。对于各磁体阵列112，磁化区段114及对应磁化方向沿着尺寸Wm的方向改变。虽然未在示意性图中明确展示，但是图6中所示的磁体阵列112可安装于用于将物品(例如，半导体晶圆)支撑于其上的适当工作台或类似物下。
上文连同图1D(对于Y磁体阵列112B)及图1E(对于X磁体阵列112A)描述磁体阵列112的一个实施方案。在随后磁体阵列的描述中，在示例性Y磁体阵列112B的背景内容中提供综合解释。X磁体阵列可包括适当地互换X方向及Y方向及尺寸的类似特征。为了简洁起见，在随后Y磁体阵列112B的描述中，省去字母表示法且将Y磁体阵列112B称为磁体阵列112。类似地，Y磁体阵列112B的磁化区段114B称为磁化区段114。
图7A展示大体上类似于上文连同图1D描述的磁体阵列112B的磁体阵列112的实施例。沿着X轴将磁体阵列112分为大致在Y轴方向上线性伸长的若干磁化区段114。在说明性实施例中，磁化区段114的磁化方向具有周期(或波长)λ沿着X轴的空间周期性；X方向上的磁体阵列112的宽度Wm由Wm=Nmλ给定，其中Nm是正整数(且在图7A实施例中，Nm=2)；多种磁化区段114的磁化方向在正交于Y轴的方向上定向；对于两个最外面(边缘)区段114，多种磁化区段114的X轴宽度为λ/(2Nt)或对于内部区段114，其为λ/Nt，其中Nt表示磁体阵列112中不同磁化方向的数量(且在图7A实施例中，Nt=4)；磁化区段114的磁化是绕中心Y-Z平面118镜像对称。应明白，在Wm=Nmλ且磁化区段114的磁化绕中心Y-Z平面118镜像对称的情况下，最外面(边缘)区段114具有为内部区段114的一半X轴宽度的X轴宽度且最外面边缘区段114具有在沿着Z方向上定向的磁化。
图7B是适于与图1位移装置一起使用的磁体阵列112的另一实施例。除了Nm=1且Nt=4之外，图7B磁体阵列112具有类似于图7A磁体阵列112的特征。可从图7B观察出，甚至在磁体阵列的总X轴宽度Wm小于或等于λ的情况下，定义空间磁周期λ。在图7B情况中，即使仅存在单个周期，但磁体阵列112的磁化区段114的磁化方向被认为在X方向上以周期λ呈空间周期性。
如上文所讨论，展现图7A及图7B中所示的磁体阵列112的属性的磁体阵列112消除或减少来自X方向上定向的线圈迹线126的交叉耦合力。图7A及图7B中所示的磁体阵列112的这些特征包括：磁体阵列112包括大致在Y方向上伸长的磁化区段114，其中对应磁化正交于Y方向定向；磁体阵列112的X方向宽度Wm是Wm=Nmλ，其中Nm是整数且λ是上文描述的磁周期λ；且磁体阵列112是绕延伸通过磁体阵列112的X方向中心的Y-Z轴镜像对称。
图7C及图7D展示适于与图1位移装置一起使用的磁体阵列112的其它实施例。在这些实施例中，磁化区段114的磁化方向具有周期(或波长)λ沿着X轴的空间周期性；X方向上的磁体阵列112的宽度Wm由Wm=(Nm+0.5)λ给定，其中Nm是非负整数(且在图7C实施例中，Nm=0且在图7D实施例中，Nm=1)；多种磁化区段114的磁化方向在正交于Y轴的方向上定向；磁化区段114的磁化是绕中心Y-Z平面118镜面反对称；且最外面(边缘)区段114具有在Z方向上定向的磁化且为内部区段114的X轴宽度λ/Nt=λ/4的一半的X轴宽度λ/(2Nt)=λ/8(其中在图7C及图7D两者的实施例中，Nt=4)。在图7C情况中，即使磁体阵列112展现小于单个周期λ，但磁体阵列112的磁化区段114的磁化方向被认为在X方向上以周期λ呈空间周期性。
当磁体阵列112的宽度Wm是磁波长λ的非整数倍时(例如，在图7C及图7D的实施例中的情况中)，则将存在来自与阵列112的磁场相互作用的非对准线圈迹线126中的电流对磁体阵列112的力或力矩的耦合。例如，在图7C及图7D中所示的Y磁体阵列112的情况中(其绕Y-Z平面118镜面反对称)，将存在来自沿着X方向定向的线圈迹线中的电流对Y磁体阵列112在绕Z的旋转方向上的力矩的耦合。可使用适当的控制技术或使用具有不同(例如，相反)磁化图案的附加磁阵列112的适当配置补偿此净力矩。
图7E及图7H展示适于与图1位移装置一起使用的磁体阵列112的其它实施例。在这些实施例中，磁化区段114的磁化方向具有周期(或波长)λ沿着X轴的空间周期性；X方向上的磁体阵列112的宽度Wm由Wm=Nmλ/2给定，其中Nm是正整数(且在图7E实施例中，Nm=1，在图7F实施例中，Nm=2，在图7G实施例中，Nm=3且在图7H实施例中，Nm=4)；多种磁化区段114的磁化方向在垂直于Y轴的方向上定向；且最外面(边缘)区段114具有沿着X轴定向的磁化及为内部区段114的X轴宽度λ/Nt=λ/4的一半的X轴宽度λ/(2Nt)=λ/8(其中在图7E及图7H的实施例中，Nt=4)。应注意，未在图7E及图7H中明确展示中心Y-Z平面118。但是，应明白，此Y-Z平面118将磁体阵列112的X方向分为一半。
在图7E及图7G中，磁化区段114的磁化绕中心YZ平面118镜像对称，且X方向上的磁体阵列112的宽度Wm并非是空间周期λ的整数倍。在图7E及图7G中所示的Y磁体阵列112的情况中，将存在来自沿着X方向定向的线圈迹线126中的电流对Y磁体阵列112在Y方向上的力的耦合。可使用适当的控制技术或使用具有不同(例如，相反)磁化图案的附加磁阵列112的适当配置补偿此净力。
在图7F及图7H中，磁化区段114的磁化绕中心YZ平面118镜面反对称，且X方向上的磁体阵列112的宽度Wm是空间周期λ的整数倍。在图7F及图7H中所示的Y磁体阵列112的情况中，将存在来自沿着X方向定向的线圈迹线126中的电流对Y磁体阵列112在绕Z的旋转方向上的力矩的耦合。可使用适当的控制技术或使用具有不同(例如，相反)磁化图案的附加磁阵列112的适当配置补偿此净力矩。
图7I至图7L展示适于与图1位移装置一起使用的磁体阵列112的其它实施例。在这些实施例中，磁化区段114的磁化方向具有周期(或波长)λ沿着X轴的空间周期性；X方向上的磁体阵列112的宽度Wm由Wm=Nmλ/2给定，其中Nm是负整数(且在图7I实施例中，Nm=1，在图7J实施例中，Nm=2，在图7K实施例中，Nm=3且在图7L实施例中，Nm=4)；多种磁化区段114的磁化方向在正交于Y轴的方向上定向；且所有磁化区段114的X轴宽度是λ/Nt，其中在图7I至图7L的说明性实施例中，Nt=4。因为图7I至图7L中的磁化区段的磁化并不绕中心YZ平面118镜像对称，所以将存在来自沿着X方向定向的线圈迹线中的电流对Y磁体阵列112在绕Z的旋转方向上的力矩的耦合。此外，对于图7I及图7K中的情况，因为X方向上的磁体阵列112的宽度Wm不是空间周期λ的整数倍，所以将存在来自沿着X方向定向的线圈迹线126中的电流对Y磁体阵列112在Y方向上的力的耦合。可使用适当的控制技术或使用具有不同(例如，相反)磁化图案的附加磁阵列112的适当配置补偿此净力矩。
在一些实施例中，图7A至图7L的磁体阵列112可由具有Y方向长度Lm及X方向宽度λ/(2Nt)或λ/(Nt)的单元磁化区段114制造，其中Nt是如上文讨论的周期λ中的磁化方向的数量。在一些实施例中，具有X方向宽度λ/(Nt)的磁化区段114可由具有X方向宽度λ/(2Nt)及具有在相同方向上定向的磁化方向的一对并列磁化区段114制造。在一些实施例中，单元磁化区段114的Z方向高度可相同于其X方向宽度—例如，λ/(2Nt)或λ/(Nt)。
如上文讨论，可在磁体阵列112中提供中心非磁性隔片。在绕中心Y-Z平面118对称或镜像对称的实施例中，此非磁性隔片可将中心磁化区段114分为一对“半宽度”磁化区段114(即，具有类似于边缘区段114的X方向宽度的X方向宽度)。所得磁体阵列118绕中心Y-Z平面118保持对称或镜像对称。在并不绕中心Y-Z平面118对称的实施例中，可使用不同图案。
图8A至图8L展示根据特定实施例的适于与图1位移装置100一起使用的磁体阵列112。除了图8A至图8L的磁体阵列112包括位于中心的非磁性隔片136(在其X方向上)之外，图8A至图8L的磁体阵列112具有类似于图7A至图7L的磁体阵列112的特征的特征。(图8A至图8L中所示的Y磁体阵列112的)隔片136可具有至少约等于
Figure BDA0000492842570000191
的X轴宽度g，其中Ng是非负整数。当隔片136的宽度g展现此属性时，隔片136将对由磁体阵列112的五阶谐波场产生的干扰扭矩及/或力具有衰减(抵消)效应。大致，非磁性隔片136的宽度g可设定为至少约等于
Figure BDA0000492842570000192
其中Ng具有上文描述的属性且k是将被衰减的磁场的谐波阶。在一些实施例中，(图8A至图8L中所示的Y磁体阵列112的)隔片136可具有至少约等于的X轴宽度g，其中Kg是非负整数且Wc是大致在Y方向上伸长的线圈迹线126的X轴宽度。当隔片136的宽度g展现此属性时，隔片136将对由磁体阵列112的五阶谐波场产生的干扰扭矩及/或力具有衰减(抵消)效应。通常，非磁性隔片136的宽度g可设定为至少约等于
Figure BDA0000492842570000194
其中Kg及Wc具有上文描述的属性且k是将被衰减的磁场的谐波阶。
图8A及图8B中所示的磁体阵列112实施例具有在非磁性隔片136的任一X方向侧上配置的两侧。图8A磁体阵列112的左侧与右侧两者(在示意性图中)具有类似于图7A的磁体阵列112的磁化图案的磁化图案；且图8B磁体阵列112的左侧与右侧两者具有类似于图7B的磁体阵列112的磁化图案的磁化图案。图8A及图8B的磁体阵列112的各侧的X方向宽度Wside(即，阵列112的边缘与非磁性隔片136的边缘之间的X方向距离)是Wside=Nmλ，其中Nm是正整数且图8A及图8B的磁体阵列112的总X方向宽度是Wm=2Nmλ+g，其中在图8A中，Nm=2且在图8B中，Nm=1。
图8C及图8D中所示的磁体阵列112实施例具有在非磁性隔片136的任一X方向侧上配置的两侧。图8C及图8D中所示的磁体阵列112的左(在示意性图中)侧具有分别类似于图7C及图7D中所示的磁体阵列112的磁化图案的磁化图案。图8C及图8D、图8F中所示的磁体阵列112的右(在示意性图中)侧具有与左侧的磁化图案相反的磁化图案—即，如同在磁体阵列112的右侧位置中复制磁体阵列112的左侧且接着绕磁体阵列112的右侧中的各个别磁化区段114线性伸长所沿着的其自身中心轴使该磁化区段114旋转180°。图8C及图8D的磁体阵列112的各侧的X方向宽度Wside是Wside=(Nm-0.5)λ，其中Nm是正整数且图8C及图8D的磁体阵列112的总X方向宽度是Wm=(2Nm-1)λ+g，其中在图8C中，Nm=1且在图8D中，Nm=2。
类似地，图8E、图8G、图8I、图8K中所示的磁体阵列112具有在非磁性隔片136的任一X方向侧上配置的两侧，其中其各自左(在示意性图中)侧具有类似于图7E、图7G、图7I、图7K磁体阵列112的磁化图案的磁化图案且其各自右(在示意性图中)侧具有与左侧(在示意性图0侧)的磁化图案相反的磁化图案，其中“相反”具有上文针对图8C及图8D的情况讨论的相同意义。图8E、图8G、图8I、图8K的磁体阵列112的各侧的X方向宽度Wside是Wside=(Nm-0.5)λ，其中Nm是正整数且图8E、图8G、图8I、图8K的磁体阵列112的总X方向宽度是Wm=(2Nm-1)λ+g，其中在图8E中，Nm=1，在图8G中，Nm=2，在图8I中，Nm=1，在图8K中，Nm=2。
图8F、图8H、图8J、图8L中所示的磁体阵列112具有在非磁性隔片136的任一X方向侧上配置的两侧，其中其左侧及右侧两者具有分别类似于图7F、图7H、图7J、图7L的磁体阵列112的磁化图案的磁化图案。图8F、图8H、图8J、图8L的磁体阵列112的各侧的X方向宽度Wside是Wside=Nmλ，其中Nm是正整数且图8F、图8H、图8J、图8L的磁体阵列112的总X方向宽度是Wm=2Nmλ+g，其中在图8F中，Nm=1，在图8H中，Nm=2，在图8J中，Nm=1，在图8L中，Nm=2。可以与上文针对图7A至图7L描述的方式类似的方式制造图8A至图8L中所示的磁体阵列112。
磁体阵列的布局
如上述，图6A及6B展示根据特定实施例的可在位移装置100的可移动台110中使用的磁体阵列112的布局。根据特定实施例，当将磁体阵列112配置在可移动台110上时，两个邻近并列阵列之间(例如，在图6实施例的情况下是一对X磁体阵列112(诸如X磁体阵列112A与X磁体阵列112C)之间及/或在图6实施例的情况下是一对Y磁体阵列112(诸如Y磁体阵列112B与Y磁体阵列112D)之间)之间距Sm可选择为至少约其中Ns是非负整数且PC是上述线圈迹线节距(见图2)。当设计具有此间距特征的多个并列磁体阵列112时，此间距特征将有助于最小化或减少可通过线圈迹线126的离散属性(即，有限尺寸)产生的力及/或转矩涟波。
在一些实施例中，当将磁体阵列112配置在可移动台110上，两个邻近并列阵列之间(例如，在图6实施例的情况下是一对X磁体阵列112(诸如X磁体阵列112A与X磁体阵列112C)之间及/或在图6实施例的情况下是一对Y磁体阵列112(诸如Y磁体阵列112B与Y磁体阵列112D)之间)之间距Sm可选择为至少约Sm=(2NS+1)λ/12，其中Ns是非负整数。当设计具有此间距特征的多个并列磁体阵列112时，此间距特征将有助于最小化或减少可通过磁体阵列112的五阶谐波磁场与线圈迹线126中流动的电流之间的相互作用产生的每λ6次循环的力及/或扭矩涟波。
在一些实施例中，两个邻近并列磁体阵列112(例如，在图6实施例的情况下系一对X磁体阵列112(诸如X磁体阵列112A与X磁体阵列112C)之间及/或在图6实施例的情况下是一对Y磁体阵列112(诸如Y磁体阵列112B与Y磁体阵列112D)之间)可包括磁化定向彼此相同的磁化区段114。例如，图9A展示此特征，其中Y磁体阵列112B及Y磁体阵列112D包括磁化定向彼此相同的磁化区段114B、114D。在一些实施例中，两个邻近并列磁体阵列112可包括磁化定向彼此相反的磁化区段114—即，正如各磁化区段114分别绕沿其线性伸长的对应中心轴旋转180°。例如，图9B展示此特征，其中磁体阵列112B及磁体阵列112D包括磁化定向彼此相反的磁化区段114B、114D。
在一些实施例中，间距Sm是设计成至少约
Figure BDA0000492842570000212
其中NS是正整数。在邻近并列磁体阵列112(例如，在图6实施例的情况下是一对X磁体阵列112，诸如X磁体阵列112A及X磁体阵列112C，及/或在图6实施例的情况下是一对Y磁体阵列112，诸如Y磁体阵列112B及Y磁体阵列112D)之间距设计成具有此特征的情况下，若并列磁体阵列112具有相同磁化图案且NS是偶数或并列磁体阵列112具有相反磁化图案且NS是奇数，则各并列磁体阵列112的有效线圈迹线126中的电流分布可实质上与空间分布类似(即，同相)。
如上述，图6A及6B所示的磁体阵列112的布局提供定位于磁体阵列112之间的非磁化区113。在一些实施例中，此非磁化区113的尺寸(Sm—Wm)可设计成具有特征(Sm—Wm)≥λ，使得两个并列磁体阵列112的有效线圈迹线126不彼此干扰。
在一些实施例中，图6A及6B所示的磁体阵列112的尺寸Lm设定为至少约等于Lm=NLλ，其中NL是正整数。在磁体阵列112展现此特征的情况下，在磁体阵列112与在正交于磁体阵列112的经伸长尺寸的方向上流入线圈迹线126中的电流之间产生的耦合力将进一步减少。
图6A及6B所示的磁体阵列112的布局不仅可用于图1位移装置100的可移动台110的磁体阵列112的可能布局。更特定地，图10A至10D展示适于在图1位移装置100的可移动台110中使用的磁体阵列112的数个其它可能布局。
图10A展示根据特定实施例的可用于图1位移装置100的可移动台110的磁体阵列112A、112B、112C、112D的布局的示意横截面图。磁体阵列112的图10A布局与磁体阵列112的图6布局不同，因为磁体阵列112已定形(例如，为正方形)使得消除非磁化区113且可移动台110的所有表面下的区域被磁体阵列112占据。在图10A描述的实施例中，各磁体阵列112包括具有如图7A所示的特征的磁化区段114的图案，但是应明白图10A布局的磁体阵列112可具备展现本文所述的任何磁体阵列112的特征(例如，展现图7A至7L及图8A至8L所示的任何磁化图案)的磁化区段114。
图10B展示根据另一实施例的可用于图1位移装置100的可移动台110的磁体阵列112A至112P的布局的示意横截面图。图10B的布局与图10A的布局不同之处是图10B的布局包含四个以上磁体阵列112。在说明性实施例中，磁体阵列112A、112C、112E、112G、112I、112K、112M、112O是X磁体阵列且磁体阵列112B、112D、112F、112H、112J、112L、112N、112P是Y磁体阵列。例如，可使用包括四个以上磁体阵列112的图10B布局，其中可移动台110是相对大的。
图10C展示根据另一实施例的可用于图1位移装置100的可移动台110的磁体阵列112的布局的示意横截面图。为简洁起见，图10C仅清楚标注Y磁体阵列112A1、112A2、112A3、112B1、112B2、112B3、112C1、112C2、112C3、112D1、112D2、112D3，但是应明白图10C也展示X磁体阵列。具有相同定向(例如，X磁体阵列或Y磁体阵列)且在正交于其磁化区段的伸长方向的方向上彼此对准的磁体阵列112可在本文称为对准的磁体阵列组。因为Y磁体阵列112A1、112A2、112A3具有相同定向(例如，其为沿Y轴伸长的Y磁体阵列)且在正交于其各自磁化区段的伸长方向的方向(X方向)上彼此对准，所以其为对准的Y磁体阵列组。可由定子120的相同线圈迹线126(图10C未展示)中的电流流动驱动对准的磁体阵列组。例如，可由定子120的相同线圈迹线126中的电流流动驱动对准的Y磁体阵列112A1、112A2、112A3的组。类似地，可由定子120的相同线圈迹线126驱动对准的Y磁体阵列112B1、112B2、112B3的组，可由定子120的相同线圈迹线126驱动对准的Y磁体阵列112C1、112C2、112C3的组且可由定子120的相同线圈迹线126驱动对准的Y磁体阵列112D1、112D2、112D3的组。
因为各组对准的Y磁体阵列(例如，对准的Y磁体阵列112A1、112A2、112A3的组)与邻近组对准的Y磁体阵列(例如，邻近组对准的Y磁体阵列112B1、112B2、112B3)之间存在间距，所以各组对准的Y磁体阵列可在未与对准的Y磁体阵列的邻近组明显耦合的情况下由其对应有效线圈迹线126独立驱动。在图10C实施例中，对准的Y磁体阵列112A1、112A2、112BA3的组与对准的Y磁体阵列112B1、112B2、112B3的组的致动力中心之间也存在偏移，对准的Y磁体阵列的此两组可用于产生两个浮力(即，Z方向)及两个横向(即，在X方向上)力。
在图10C描述的实施例中，存在四组对准的Y磁体阵列：第一组对准的Y磁体阵列112A1、112A2、112A3；第二组对准的Y磁体阵列112B1、112B2、112B3；第三组对准的Y磁体阵列112C1、112C2、112C3；及第四组对准的Y磁体阵列112D1、112D2、112D3，且各组对准的Y磁体阵列可独立产生两个力(一浮力(在Z方向上)及一横向力(在X方向上))。具有Y方向偏移(例如第一组对准的Y磁体阵列112A1、112A2、112A3与第二组对准的Y磁体阵列112B1、112B2、112B3之间的致动力中心的偏移)的三组或三组以上对准的Y磁体阵列可单独用于以5个自由度提供致动力及扭矩—即，X及Z方向上的力以及绕X、Y及Z轴的力矩。具有Y方向偏移的三组或三组以上对准的Y磁体阵列无法提供的唯一致动力是图10C的Y方向上的力。
在图10C描述的实施例中，存在四组对准的Y磁体阵列：第一组对准的Y磁体阵列112A1、112A2、112A3；第二组对准的Y磁体阵列112B1、112B2、112B3；第三组对准的Y磁体阵列112C1、112C2、112C3；及第四组对准的Y磁体阵列112D1、112D2、112D3。虽然未用参考数字明确列举，但是本领域的技术人员应明白图10C描述的实施例也包含四组对准的X磁体阵列，各组对准的X磁体阵列可独立产生两个力(一浮力(在Z方向上))及一横向力(在Y方向上)。在所有组对准阵列能够由其对应有效线圈迹线126独立驱动的情况下，图10C磁体阵列布局提供大量过度致动。这些过度致动能力可用于控制可移动台110的柔性模式振动以用于可移动台形状校正及/或振动抑制。本领域技术人员应明白图10C的布局提供四组对准的X磁体阵列及四组对准的Y磁体阵列，但是一些实施例可包括更多数目或更少数目组的对准X磁体阵列及对准Y磁体阵列。而且，本领域技术人员应明白图10C的布局提供各组对准的X磁体阵列及各组对准的Y磁体阵列包括三个个别磁体阵列，但是一些实施例可包括在各组对准磁体阵列中具有不同数目个个别磁体阵列。
图10D展示根据另一实施例的可用于图1位移装置100的可移动台110的磁体阵列112的布局的示意横截面图。图10D也示意性描绘可用于致动各组对准的X磁体阵列及对准的Y磁体阵列112的线圈迹线126。应注意图10D所示的线圈迹线126实际上是示意性的且不表示线圈迹线126的尺寸或数目。除图10D中各组对准的X磁体阵列及对准的Y磁体阵列112包括一对个别磁体阵列112(而非三个个别磁体阵列，正如图10C)外，图10D的磁体阵列112的布局与图10C类似。更特定地，图10D的布局包括各组中具有两个个别磁体阵列的四组对准的X磁体阵列及各组中具有两个个别磁体阵列的四组对准的Y磁体阵列。图10D布局中的X磁体阵列组包含：第一组对准的阵列112a1、112a2；第二组对准的阵列112b1、112b2；第三组对准的阵列112c1、112c2；及第四组对准的阵列112d1、112d2。图10D布局中的Y磁体阵列组包含：第一组对准的阵列112A1、112A2；第二组对准的阵列112B1、112B2；第三组对准的阵列112C1、112C2；及第四组对准的阵列112D1、112D2。
正如图10C的布局的情况，可由定子120上的相同组线圈迹线126驱动图10D布局中的对准的磁体阵列组。更特定地，可由线圈迹线126a1/a2驱动第一组对准的X磁体阵列112a1、112a2；可由线圈迹线126b1/b2驱动第二组对准的X磁体阵列112b1、112b2；可由线圈迹线126c1/c2驱动第三组对准的X磁体阵列112c1、112c2；且可由线圈迹线126d1/d2驱动第四组对准的X磁体阵列112d1、112d2。类似地：可由线圈迹线126A1/A2驱动第一组对准的Y磁体阵列112A1、112A2；可由线圈迹线126B1/B2驱动第二组对准的Y磁体阵列112B1、112B2；可由线圈迹线126C1/C2驱动第三组对准的Y磁体阵列112C1、112C2；且可由线圈迹线126D1/D2驱动第四组对准的Y磁体阵列112D1、112D2。应明白各组对准的磁体阵列的有效线圈迹线并非静止而是基于可移动台110的当前位置及可移动台110的所希望移动而动态地确定。
正如上述的图10C的情况，图10D的布局包含大量过度致动。这些过度致动能力可用于控制可移动台110的柔性模式以用于可移动台形状校正及/或可移动台振动抑制。本领域的技术人员应明白图10D的布局提供四组对准的X磁体阵列及四组对准的Y磁体阵列，但是一些实施例可包括更多数目或更少数目个组的对准的X磁体阵列及对准的Y磁体阵列。而且，本领域的技术人员应明白图10D的布局提供各组对准的X磁体阵列及各组对准的Y磁体阵列包括一对个别磁体阵列，但是一些实施例可包括在各组对准的磁体阵列中具有不同数目的个别磁体阵列。
图10A至10D的布局中的各个别磁体阵列112的特征(例如，磁化区段114的定向、长度Lm、宽度Wm及类似特征)可与本文所述的任何特征(例如，展现图7A至7L及图8A至8L所示的任何磁化图案)类似。图10C、图10D的邻近阵列之间距Sm可与上文图6A、6B所述的间距类似。
场折叠及电流换向
在一些实施例中，磁体阵列112包括与所谓的“海尔贝克(Halbach)阵列”类似的特征。大致，假设海尔贝克阵列的磁场是主要与少量五阶谐波失真成正弦。在长而多周期的海尔贝克阵列足够里面(即，远离边缘)的位置处，此假设是相对精确的。然而，在海尔贝克阵列边缘处，尤其在磁体阵列是仅1至2个磁化周期(λ)宽时(例如，正如图7及8所示的一些磁体阵列112)，磁场绝非正弦。磁体阵列112的边缘处的磁场失真可以称为弥散场效应。设计换向律以实现此类非正弦场的至少近似线性的力特征是困难的。
一种用于最小化在使用载流线圈迹线以将力施加至海尔贝克阵列上时的弥散场效应的技术涉及增大该海尔贝克阵列中的磁化周期(λ)数目。虽然可归因于弥散场的扰动力不随磁化周期数目增大而改变，但是这些扰动力对施加至较大海尔贝克阵列上的力的总量的效应减少。用于最小化在使用载流线圈迹线以将力施加至海尔贝克阵列上时的弥散场效应的另一技术仅涉及激发定位于远离海尔贝克阵列的边缘及弥散场之处的线圈迹线。此第二技术牺牲了力产生容量。
发明人已确定可理论证明(使用空间回旋理论)宽度为Wm的磁化阵列与周期为Wm的无限宽电流阵列之间的力(横向及垂直两者)与周期为Wm的无限宽磁体阵列与单个线圈迹线之间的力大小相同。图11A至11C描述此原理。图11A展示相对于以恒定电流激发的单个线圈迹线126横向移动(即，在示意性视图的X方向上)的宽度为Wm的短Y磁体阵列112。此图11A配置因线圈迹线126与磁体阵列112的边缘处或附近的弥散场相互作用而产生非正弦力。在图11B中，以与原线圈迹线126相同的量的电流激发的附加线圈迹线126’经添加以形成周期为Wm的无限宽电流阵列。磁体阵列112与线圈迹线126、126’的阵列之间的合成总力与由五阶谐波引起的小分量成正弦。在图11C中，力产生在单个线圈迹线126中的电流与周期为Wm的无限宽周期性磁体阵列112之间。
若以相同量的电流激发所有线圈迹线126、126’，则在图11B配置中磁体阵列112与线圈迹线126、126’的阵列之间的总力与在图11C配置中磁体阵列112与单个线圈迹线126之间的力相同。此相同原理应用于图7及图8所示的任何磁体阵列112。实际上，在磁体阵列112的边缘外，无需图11B无限线圈阵列且其足以激发多达λ/2或λ/2以上的附加线圈迹线。这些效性明显简化力分析。使用此原理及标准的三相正弦换向，磁体阵列112(及包括多个磁体阵列112的可移动台110)上的致动力具有极佳线性特征，此合乎高速准确应用所希望。
图11D是展示可在图1位移装置100中使用的线圈迹线126及单个磁体阵列112的一层128以及实际上可如何使用图11A至11C的场折叠原理的示意横截面图。有效(载流)线圈迹线126示为纯黑色；以白色展示的迹线126表示其它磁体阵列(未展示)的无效线圈迹线126或有效线圈迹线126。在图11D的示意性视图中，磁体阵列112是具有在Y方向上大致线性伸长的磁化区段114的Y磁体阵列。如可从图11D所见，激发在磁体阵列112下方且向外超过磁体阵列112的各X轴边缘达场折叠长度LFF的线圈迹线126。超过此区(即，大于LFF、远离磁体阵列112的X轴边缘)的线圈迹线126可能对其它磁体阵列无效或有效或者也可能对示意性磁体阵列112有效。取决于邻近磁体阵列之间的间隙(例如，图6所示的间隙Sm-Wm)，LFF可设定为使延伸超过磁体阵列112的X轴边缘的希望与避免邻近磁体阵列力耦合平衡的合适距离。在一些实施例中，LFF可设定为LFF=Nffλ/2，其中Nff是正整数。在一些实施例中，LFF可设定为大于或等于λ/2的任何数值。在磁体阵列112的边缘的任一侧上的场折叠长度为LFF的情况下，可以与磁体阵列112在两侧上无限延伸的情况下进行的方式相同的方式设计换向律的电流方向及大小。此意味着除线圈迹线126相对于彼此电相移外，相同磁体阵列112的相同层128上的所有有效线圈迹线126遵循相同换向律(最常见的是正弦换向)。
图12是展示可用于描述电流换向判定的线圈迹线126及单个Y磁体阵列112的一层128的示意横截面图。图12磁体阵列112是Y磁体阵列112，此意味着其磁化区段114在Y方向上大致线性伸长。图12展示一有效线圈迹线126(以黑色展示)与以白色展示的所有其它线圈迹线126(有效或无效)。图12包含装有磁体阵列112的坐标框架Xm-Ym-Zm，其中Zm轴原点是在磁体阵列112的底面处，Xm轴原点是在磁体阵列112的中心。按照这些定义，磁体阵列112底面下方的空间中的磁场可根据以下方程序而模型化：
B z ( x m , z m ) = B o cos ( x m λ c ) e z m / λ c B x ( x m , z m ) = B o sin ( x m λ c ) e z m / λ c
其中λc=λ/2π且(xm,zm)是磁体阵列112底面下方的空间中的任意点。虽然磁体阵列112的X轴宽度有限，但是其磁场可如磁体阵列112在X方向上以磁化区段114的周期性磁化图案连续重复的方式无限延伸般模型化。因为使用场折叠方法，所以此模型化假设不明显影响力计算的精确度。如图12所示，线圈迹线126定位(即，居中)于(xm,zm)处。不管此线圈迹线126的位置(xm,zm)是恰在磁体阵列112下方或超过磁体阵列112的X尺寸边缘，我们也可根据以下方程激发此磁体阵列112的此线圈迹线126：
I = - k F ax cos ( x m λ c ) e - x m λ c - KF az sin ( x m λ c ) e - x m λ c
其中I是在迹线126中在位置(xm,zm)处的电流；Fax及Faz表示分别在X及Z方向上施加至磁体阵列112上的所希望力；k是致动器常系数；且电流参考方向(正电流方向)与Ym轴一致(即，若电流流动至图12的页中，则I是正的)。当根据上述换向律激发磁体阵列112的所有有效电流迹线126时(当然，因为各线圈迹线126具有不同空间位置，所以各迹线126可具有不同电流振幅/方向)，施加至磁体阵列112上的致动力将是Fax及Faz。线圈迹线126在相同横向位置中(即，在图12的相同X轴位置中)，但是不同层128可串联连接(即，具有相同电流)或被分别控制。当这些不同层128串联连接时，可基于最高层128上线圈迹线126的位置而计算在相同横向位置中但是在不同层128中的线圈迹线126的所希望电流振幅。
如上述，一些磁体阵列112(例如，图8A至8L所示的磁体阵列)包括非磁化隔片136。对于这些磁体阵列112，线圈迹线电流判定可通过假设不存在非磁化隔片136及通过假设各侧的磁体阵列112朝向其中心(即，朝向Y-Z平面118)移动达隔片136的宽度g的一半而完成。图13A及13B示意性展示此程序，其中在假设图13A磁体阵列112具有图13B磁体阵列112的属性的基础上计算实际的图13A磁体阵列112的电流换向。按照这些假设，发明人确定实际合力将不等于经计算值(Fax、Faz)，但是将使用合适控制算法及/或类似算法以可能固定的换算因数(例如，95%)进行换算。可使用合适控制技术而容纳这些差，诸如将所希望力设定为稍大于若不存在隔片136可能希望的力。如上述，隔片136具有其可减少磁体阵列112的磁场的五阶谐波的效应的益处。
传感器系统
为了精确控制在位移装置100中可移动台110相对于的定子120的位置(例如，至典型平版印刷术程序及/或类似程序所希望的准确度)，希望知道可移动台110与定子120的相对位置。如上所述，施加至可移动台110上的力是取决于(定子120上的)线圈迹线126与(可移动台110上的)磁体阵列112之间的相对间距。可导致判定这些相对位置有难度的问题可通过地面振动、通过定子120上的反力及/或类似因素而产生的定子120的运动。图14A示意性描述用于分开量测可移动台110及定子120相对于计量框架202的位置的感测系统200的一实施例。在说明性实施例中，定子120受定子框架204(其可受地面或另一振动隔离系统(未展示)支撑)支撑且可移动台110在由如上述的磁体阵列与载流线圈迹线相互作用引起的致动力的影响下浮在定子120上方。定子框架204可对定子120的线圈组件提供机械支撑及散热。
计量框架202受一个或多个振动隔离机构206(其可为被动或主动振动隔离机构206，诸如弹簧、气缸、空气轴承及/或类似物)支撑。振动隔离机构206使计量框架202与地面隔离装置隔离。计量框架202也可由合适材料(例如，热稳定材料及机械稳定材料)制造。在说明性实施例中，计量框架202提供用于独立量测可移动台110及定子120两者相对于稳定计量框架202的位置的稳定位置参考。在图14A视图中，Xm1、Zm1、Zm2表示可移动台110相对于计量框架202的位置的数个坐标。虽然图14A视图展示三维的相对位置，但是应了解实际上可存在与可移动台110相对于计量框架202的位置相关联的6轴或6轴以上量测。任何合适的位置传感装置可用于判定这些量测。合适位置传感器的非限制性实例包含：激光位移干涉仪、二维光学编码器、激光三角量测传感器、电容式位移传感器及/或类似物。
图14A所示的Xs1、Zs2及Zs2表示定子框架204相对于计量框架202的位置坐标。虽然图14A视图展示三维的相对位置，但是应明白实际上可存在与定子框架204相对于计量框架202的位置相关联的6轴或6轴以上量测。因为定子框架204相对于计量框架202的位置仅具有少量振动，所以许多低成本及短行程位置感测装置足以量测定子框架204的位置。合适位置传感器的非限制性实例包含：电容式位移传感器、涡电流位移传感器、光学编码器、激光三角量测传感器及/或类似物。应明白虽然定子框架204的位置可能因制造误差、热负载及/或类似因素而无法确切获知，但是在量测定子框架204相对于计量框架202的位置中这些因素引起DC或低频不确定性且可通过以低频使用具有足够高增益的控制方案(例如，通过非限制性实例的整合控制组件)来控制可移动台110的位置以有效减弱这些不确定性而克服。即，控制方案可经设计使得以远快于与定子框架204的位置量测相关联的低频不确定性的速率调整可移动台110的位置。定子框架204的位置的AC或相对高的频率分量更为重要。因此，希望使用适当高带宽的位置传感器量测这些高频分量。
图14B展示用于量测可移动台110的位置的传感器系统220的另一实施例。在说明性实施例中，可移动台110包括：多个磁体阵列112、移动台结构226及一个或多个传感器目标224。合宜地，一个或多个传感器目标224可定位于磁体阵列112之间的空间230中(见图1B)。定子框架204包括一个或多个传感器读取头222。这些读取头222可安装在定子120的线圈组件中的孔内部。传感器读取头222可与传感器目标224光学地、电学地、电磁地及/或以类似方式相互作用以量测移动台110相对于定子框架240的相对位置。通过非限制性实例：传感器目标224可包括光学二维光栅板且传感器读取头222可包括光学编码器读取头；传感器目标224可包括具有二维栅格特征的导电板且传感器读取头222可包括电容式位移量测探头；传感器目标224可包括适合用于干涉仪的反射表面且传感器读取头222可包括激光干涉仪读取头等。
不同位置感测技术可经组合以提供整体系统。应明白传感器读取头222可定位于可移动台110上且传感器目标224可定位于定子框架204上。而且，在图14B实施例中，可量测可移动台110相对于定子框架204的位置。在一些实施例中，相同类型传感器目标224及传感器读取头222可定位于可移动台110及计量框架202上以在与图14A类似的系统中量测可移动台110相对于计量框架202的位置。此外，应明白图14B仅展示一维或多维的量测，但是可使用类似技术量测其它维数。
图14C展示适于与图1位移装置100一起使用的传感器系统240的另一实施例。可移动台110具备多个可识别标记242(例如，诸如发光二极管(LED)、反射标记表面及/或类似物)。立体摄像机244可获取这些标记242及来自这些标记242的影像位置的影像，适当程序化的控制器246可判定这些标记242相对于立体摄像机244的空间位置。图14C实施例展示可使用相同摄像机244及控制器246感测多个可移动台(例如，可移动110及具有标记242A的可移动台110A)。因此，系统240可量测两个可移动台120之间的相对位置。本领域的技术人员应明白合适标记亦可定位于定子框架204上以获得可移动台关于定子框架204的位置。
应明白上述传感器系统具有自身优点及缺点，诸如成本、量测范围/体积、分辨率、精确度、增量或绝对位置、视线区块的敏感度。两个或两个以上上述传感器系统可经组合以实现所希望效能特征。
运动控制
图15展示适于在控制图1位移装置100中使用的控制系统300的示意方块图。可由合适的程序化控制器(未清楚展示)实施控制系统300。此类控制器(及其组件)可包括硬件、软件、固件或其任何组合。例如，此类控制器可在包括一个或多个处理器、使用者输入设备、显示器及/或类似物的程序化计算机系统上实施。此类控制器可实施为具有合适用户接口的包括一个或多个处理器、使用者输入设备、显示器及/或类似物的嵌入式系统。处理器可包括微处理器、数字信号处理器、图形处理器、场可程序化门阵列及/或类似物。该控制器的组件可组合或再分，且该控制器的组件可包括与该控制器的其它组件共享的子组件。该控制器的组件可实体上彼此远离。该控制器经组合以控制一个或多个放大器(未清楚展示)以驱动线圈迹线126中的电流且从而相对于定子120可控制地移动可移动台110。
在图15的示意图中，Vr表示定义应用程序希望的可移动台110的轨迹的参考运动命令信号。Vr通常是向量，规定以包括多个自由度的方式的可移动台110的所希望轨迹。此多个自由度可包含对应于刚体运动及/或振动模式运动的状态。由于由特定应用程序且从应用程序观点定义Vr，所以Vr未必是定义可移动台110的重心的运动及/或振动模式坐标格式所希望的形式。例如，Vr可指定照相平版印刷术应用中晶片表面上的点的运动(其中该晶片安装在可移动台110顶部上)，而非指定可移动台110的重心的运动。在这些情况下，Vr可转换成在模态参考坐标框架中经由参考位置坐标变换区块302定义的对应向量
Figure BDA0000492842570000313
向量
Figure BDA0000492842570000314
可包括例如：
Φ r = q r 1 q r 2 q r 3 q r 4 q r 5 q r 6 q r 7 q r 8
其中qr1、...、qr6表示定义刚体运动的6种状态(例如，3种平移状态及3种旋转状态)的所希望(参考)运动值且qr7、qr8表示两种柔性振动模式状态的参考值。应明白一些实施例可使用不同数目个刚体状态及/或柔性模式状态。
在图15的示意图中，Vf表示包括与可移动台110的经量测位置相关的信息的位置反馈传感器305的输出。大致，Vf也将在模态坐标框架中经由反馈位置坐标变换区块304而转换成运动向量
Figure BDA0000492842570000316
该向量可包括例如：
Φ f = q f 1 q f 2 q f 3 q f 4 q f 5 q f 6 q f 7 q f 8
其中qf1、...、qf6表示定义刚体运动的6种状态(例如，3种平移状态及3种旋转状态)的反馈值(例如，反馈位置值)且qf7、qf8表示两种柔性振动模式状态的反馈值。
在作为输入的情况下，可由前馈运动控制器306计算前馈控制力/扭矩向量Ff(模态域力/扭矩)。在
Figure BDA0000492842570000323
作为输入的情况下，可由反馈运动控制器308计算反馈控制力/扭矩向量Fb(模态域力/扭矩)。总模态域力/扭矩向量计算为对于各磁体阵列112，致动器力坐标变换区块310可用于将模态域力/扭矩向量
Figure BDA0000492842570000325
转换成力命令Fa。如上述，对于各磁体阵列，可根据由区块312执行的有效线圈电流换向算法而从Fa计算各磁体阵列的对应有效线圈电流向量Ia(包含各迹线的电流值)。根据移动台110的位置
Figure BDA0000492842570000326
可由区块314执行电流坐标变换以判定定子线圈迹线126的各群组的线圈迹线参考电流Isr。对于线圈迹线126的各群组，此参考电流Isr将为：零(无效)；或特定磁体阵列112的有效线圈电流Ia；或多个磁体阵列112的有效线圈电流的电流组合。可定子线圈参考电流命令Isr提供给功率放大器316以驱动可移动台110，且由Is表示由放大器316提供的实际定子线圈电流。
可对于可移动台110的最佳运动控制量测可移动台110的所有6(或甚至更多)个自由度。然而，在特定情况下，一些传感器或传感器的一部分可能出故障或出现功能障碍，或出于成本相关理由，可存在安装在可移动台110的工作体积内的特定空间处的少数传感器。存在并非量测可移动台110的所有6个位置自由度且可称为潜在感测的情况的实例。一些实施例提供一种用于在潜在感测的情况下控制可移动台110的运动控制方法。当传感器系统不提供Z方向(即，悬浮方向)上的量测时，各磁体阵列112的所希望力的Z分量可设定为恒定水平，例如，各磁体阵列112上的力的Z分量可设定为可移动台110上的重力的一小部分。此外，上述换向方程式可变成：
I = - k F ax cos ( x m λ c ) e - z 0 λ c - kF az sin ( x m λ c ) e - z 0 λ c
其中标称恒定垂直位置z0是用于各磁体阵列112而非在线圈迹线126上方的磁体阵列112的实际相对高度，其中标称恒定垂直位置z0是在可移动台的坐标框架中线圈迹线126的标称位置。例如，在一些实施例中，z0=-1mm。因为Z方向(悬浮)力是在线圈迹线126上方的磁体阵列112的高度减少时增大，所以恒定值z0将导致被动悬浮效应。此被动悬浮效应可比可移动台110的Z方向的主动控制相对更易受外力影响，但是此被动悬浮效应仍可确保可移动台110浮在定子120上方而无机械接触。通过非限制性实例，当希望在非关键工作区内移动可移动台110时，此被动Z方向控制策略是对较低成本应用、除此之外更大程度容许位置不确定性及/或类似因素的应用有用。
可发生特殊情况的潜在感测案例，其中可移动台110的经感测位置量测仅可用于X及Y平位移置以及绕Z的旋转自由度。在此情况下，上述被动控制机制可确保在Z平移方向上绕X轴旋转及绕Y轴旋转的稳定性。
多个可移动台
在特定应用(诸如照相平版印刷术、自动组装系统及/或类似应用)中，可能希望同时并独立控制一个以上可移动台。此可例如通过提供对应的多个可独立控制定子及控制在各定子上一可移动台的移动而实现。在一些情况下，希望互换可移动台(例如，以将可移动台从一定子移动至另一定子)。
图16A至16D示意性描绘根据本发明的一实施例的用于在多个定子120之间互换可移动台110的方法400。更特定地，方法400涉及可移动台110A从定子120A至定子120B及可移动台110B从定子120B至定子120A的移动。方法400涉及使用至少一中间定子120C。在图16A中，展示在其各自定子120A、120B上操作的可移动台110A及110B。在图16B中，可移动台110A是从定子120A移动至中间定子120C。在图16C中，可移动台110B是从定子120B移动至定子120A。在图16D中，可移动台110A是从中间定子120C移动至定子120B。
图17A示意性描绘根据本发明的另一实施例的用于在多个定子120之间互换可移动台110的方法420。定子102A、120B是被独立控制。在方法420的初始阶段中，可移动台110A是在定子120A上工作且可移动台110B是在定子120B上工作，且两者同时并独立进行。为了交换定子，可引起可移动台110A及可移动台110B以图17A所示的箭头方向移动。此移动将动量施加至可移动台110A、110B上。当两个可移动台110A、110B(或更准确言的其对应X磁体阵列112)沿X方向重叠(即，当一些X定向的线圈迹线延伸在可移动台110A、110B两者的X磁体阵列112下方时)，接着“共享”X定向的线圈迹线(或所有X定向的线圈迹线)可关闭，同时所希望Y定向的线圈迹线保持有效。因为上述的过度致动，所以系统仍可以5个自由度(Y方向平移系唯一不受控制的运动)有效控制可移动台110A、110B的运动。因为两个可移动台110A、110B的Y方向动量，所以该两个可移动台110A、110B可平滑地通过彼此而不彼此接触或撞碰。应注意两个台110A、110B的会合位置未必在两个定子120A、120B的边界处。一般而言，此会合位置可以是任何定子120A、120B上或两个定子120A与120B之间的任何地方。
图17B示意性描绘对于一定子120上的各可移动台可如何以6个运动自由度控制两个可移动台110A、110B。在图17B实施例中，两个可移动台110A、110B(或更准确言的，其对应磁体阵列112)系在X方向上具有非重叠位置且在Y方向上具有部分重叠位置。因此，运用示意性组合，可独立启动可移动台110A、110B的X定向的线圈迹线，但是可移动台110A、110B(或更准确而言，可移动台110A、110B的磁体阵列112)共享数个Y定向的线圈迹线。然而，运用图17B所示的组合，也存在仅延伸在可移动台110A的一个或多个磁体阵列112下方的数个Y定向的线圈迹线及仅延伸在可移动台110B的一个或多个磁体阵列112下方的数个Y定向的线圈迹线。“共享”Y定向的线圈迹线可停用，但是运用有效X定向的线圈迹线及至少一些可独立控制的Y定向的线圈迹线，仍可以6个自由度独立控制可移动台110A、110B。在图17B描述的组合中，展示可移动台110A、110B在Y方向上直接彼此邻近。虽然此组合是可能的，但是可移动台110A、110B未必在Y方向上隔开。此外，在图17B中，展示可移动台110A、110B(或准确而言其磁体阵列112)是在Y方向上的部分重叠位置处，但是若可移动台110A、110B(或准确而言其磁体阵列112)在X方向上远离彼此隔开(即，在Y方向上完全不重叠)，则这些也可被独立控制。图17B的可移动台可使用上文图17A所述的技术而在X方向及/或Y方向上通过彼此—例如，可移动台110A可移动至可移动台110B右边(在示意性视图中)或可移动台110A可移动至可移动台110B下方(在示意性视图中)。应明白可发生两个可移动台110A、110B(或准确言的其磁体阵列112)在Y方向上具有非重叠位置且在X方向上具有部分重叠(或非重叠)位置的类似情况。
在一些应用中，可能希望移动可移动台110使的通过数个不同台。图18示意性描述适于此目的的装置460。在说明性实施例中，可移动台110A至110D是在若干定子120A至120F之间移动，且在一些应用中对于一些操作可停止在各定子120处。一般而言，可存在任何合适数目个可移动台110及任何合适数目个(大于可移动台110的数目)定子120。在各定子120A至120F上，本文所述类型的运动控制系统可用于控制对应可移动台110A至110D的位置。在一些实施例中，可能仅需要准确位置控制发生在定子120A至120F内部。因此，可由相对便宜的位置量测系统(诸如室内GPS、立体摄像机及/或类似物)引导定子至定子运动。
旋转位移装置
存在具有一些Z方向运动(即，在毫米级别内)与绕Z轴的旋转运动的旋转位移装置的业界需求。图19A是根据本发明的实施例的旋转位移装置500的水平横截面图。图19B及图19C分别描绘位移装置500的可移动台(定子)510的仰视横截面图及位移装置500的定子520的俯视图。如可从图19B最佳所见，可移动台510包括具有在径向方向上伸长且具有周向定向的磁化方向的磁化区段514的磁体阵列512。正如上述的XY可移动台，磁化区段514的磁化方向的定向大致正交于其纵向延伸的方向—即，在旋转位移装置500的情况下，磁化区段514的磁化方向的周向定向大致正交于磁化区段514实体伸长的方向(径向)。
在说明性实施例中，磁体阵列512具有有角度的空间磁化周期λ。在一些实施例中，磁体阵列512中的空间磁化周期λ的数目是正整数Nm。在说明性实施例的特定情况下，Nm=8，因此由各空间磁化周期对向的角度是λ=360°/8=45°。在其它实施例中，Nm可具有不同值。在一些实施例中，磁体阵列512可包括非整数的空间磁化周期λ。通过非限制性实例，在一些实施例中，磁体阵列512可包括(Nm+0.5)λ个空间磁化周期。正如本文所述的XY实施例，各磁化区段514的宽度系整个空间磁化周期λ中磁化方向的数目Nt的函数。在说明性实施例的情况下，Nt=4且因此各磁化区段514的角宽度是λ/Nt=λ/4=11.25°。在一些实施例中，Nt可具有不同值。
图19C展示定子250如何包括多个径向定向的线圈迹线526。应明白在线圈迹线526中径向传播的电流能够在周向方向(例如，具有X及/或Y分量的方向)上及在Z方向上将力施加至磁体阵列112。在说明性实施例的特定情况下，线圈迹线526分成多个(例如，四个)群组(标注成群组1至4)且以虚线展示描绘。因为线圈迹线526的群组的几何位置，所以群组1及3中的线圈迹线526将Z方向及主要Y方向力施加至磁体阵列512上，同时群组2及4中的线圈迹线将Z方向及主要X方向力施加至磁体阵列512上。Z方向力可经控制以产生Z方向平移以及绕X及Y轴的旋转。X及Y方向力可经控制以产生绕Z轴的扭矩(及对应旋转)且亦可经控制以产生X及Y平移(若需要)。因此，在适当控制线圈迹线526中的电流的情况下，位移装置500的可移动台510可准确控制为旋转位移装置，但是亦可以所有6个自由度控制。应明白图19A至19C展示的线圈迹线526的特定分组仅表示一可能实施例。正如本文所述的任何XY实施例，可为了最大柔性而分别控制各线圈迹线526。而且，亦可提供线圈迹线526的不同分组配置。线圈迹线526可串联或并联连接以实现各种设计目的。
在说明性实施例中，定子520包括多个(例如，四个)传感器读取头521，其在可移动台510上与一个或多个对应传感器目标519相互作用以量测或以其它方式感测可移动台510绕Z轴的旋转定向以及可移动台510的X及Y平移位置。在一特定实施例中，传感器读取头521包括编码器读取头且传感器目标519包括编码器磁盘。在说明性实施例中，定子520亦包括多个(例如，四个)电容式传感器523，其可用于量测或以其它方式侦测可移动台510相对于定子520的Z方向高度以及可移动台510绕X及Y轴的旋转定向。应明白图19的特定实施例中所示的传感器仅表示可与旋转位移装置(诸如旋转位移装置500)一起使用的合适传感器系统的一特定实施例且可使用其它感测系统。
图19D是根据另一实施例的可与位移装置500一起使用的可移动台(定子)510’(即，在可移动台510之处)的仰视横截面图。可移动台510’与可移动台510不同之处是可移动台510’包括多个有角度地隔开的磁体阵列512’。在说明性实施例的情况下，可移动台510’包括四个磁体阵列512’。各磁体阵列512’具有有角度空间磁化周期λ。在一些实施例中，各磁体阵列512’中空间磁化周期λ的数目是正整数Nm，使得由各阵列对向的角度是Wm=Nmλ。在图19D实施例的特定情况下，Nm=1。在一些实施例中，Nm可具有不同值。在一些实施例中，由各阵列512对向的角度是Wm=(Nm+0.5)λ，其中Nm是非负整数。正如本文所述的XY实施例，各磁化区段514的宽度是整个空间磁化周期λ中磁化方向的数目Nt的函数。在说明性实施例的情况下，Nt=4且因此各磁化区段514的角宽度是λ/Nt=λ/4。在一些实施例中，Nt可具有不同值。在一些实施例中，磁体阵列512可包括具有角宽度λ/2Nt的磁化区段514。正如上文所述的XY实施例，具有角宽度λ/2Nt的此“半宽度”磁化区段514可提供在磁体阵列512的边缘处，但是此并非必要且可在其它位置处使用这些半宽度磁化区段。
图19E是根据另一实施例的可与位移装置500一起使用的定子520’(即，在定子520之处)的俯视图。定子520’与定子520不同之处是定子520’包括线圈迹线526’的多个层528A、528B(例如，在说明性实施例的情况下是两个)，其中邻近层528A、528B中的线圈迹线526’彼此空间(角度)偏移达偏移角度OL。在一些实施例中，偏移角度OL可设定为至少约其中K是整数。当偏移角度OL展现此属性时，此偏移可能易于抵消可由磁体阵列512的五阶谐波磁场引起的力/扭矩涟波。应注意可同时使用图19D的可移动台510’及图19E的定子520’两者。
其它布局及组合
图20A示意性描绘根据另一实施例的位移装置600。位移装置600包括具有多个磁体阵列612的可移动台(未明确展示)。在说明性实施例中，位移装置600包括三个磁体阵列612(标注成612A、612B、612C)。各磁体阵列612A、612B、612C包括在XY平面中以特定定向大致线性伸长的对应的多个磁化区段614A、614B、614C—例如，磁体阵列612A的磁化区段614A具有线性伸长的一个定向，磁体阵列612B的磁化区段614B具有线性伸长的第二定向且磁体阵列612C的磁化区段614C具有线性伸长的第三定向。正如本文所述的其它位移装置，磁化区段614A、614B、614C的磁化方向大致可正交于这些实际伸长的方向。除这些磁化区段的相对定向外，磁体阵列612及磁化区段614的特征可与上述磁体阵列112及磁化区段114的特征类似。
位移装置600还包括具有多个大致线性伸长的线圈迹线626的定子(未明确展示)。在说明性实施例中，位移装置600包括可定位于该定子的对应层(未明确展示)上的线圈迹线626(标注成626A、626B、626C)的三个组。线圈迹线626A、626B、626C的各层可包括在对应X-Y平面中以特定定向大致线性伸长的线圈迹线626A、626B、626C。这些层及其对应线圈迹线626A、626B、626C可在位移装置600的工作区中彼此重叠(在Z方向上)。除这些线圈迹线的相对定向外，线圈迹线626的特征可与上述线圈迹线126的特征类似。
除线性伸长的线圈迹线626A’、626B’、626C’的定向是与线性伸长的线圈迹线626A、626B、626C的定向不同且磁化区段614A’、614B’、614C’延伸的定向是与磁化区段614A、614B、614C延伸的定向不同外，图20B所示的位移装置600’是与位移装置600类似。
图20C示意性描绘根据另一实施例的位移装置700。位移装置700包括具有多个磁体阵列712的可移动台(未明确展示)。在说明性实施例中，位移装置700包括两个磁体阵列712(标注成712A、712B)。各磁体阵列712A、712B包括在X-Y平面中以特定定向大致线性伸长的对应的多个磁化区段714A、714B—例如，磁体阵列712A的磁化区段714A具有线性伸长的一定向且磁体阵列712B的磁化区段714B具有线性伸长的第二定向。正如本文所述的其它位移装置，磁化区段714A、714B的磁化方向大致可正交于其实际伸长的方向。除这些磁化区段的相对定向外，磁体阵列712及磁化区段714的特征可与上述磁体阵列112及磁化区段114的特征类似。
位移装置700还包括具有多个大致线性伸长的线圈迹线726的定子(未明确展示)。在说明性实施例中，位移装置700包括可定位于该定子的对应层(未明确展示)上的两组线圈迹线726(标注成726A、726B)。线圈迹线726A、726B的各层可包括在对应X-Y平面中以特定定向大致线性伸长的线圈迹线726A、726B。这些层及其对应线圈迹线726A、726B可在位移装置700的工作区中彼此重叠(在Z方向上)。除这些线圈迹线的相对定向外，线圈迹线726的特征可与上述线圈迹线126的特征类似。
应明白图20C实施例的位移装置700将无法提供所有6个自由度。运用合适控制技术，图200C的实施例可提供以4个自由度的运动。
图20A至20C可用于展示本发明的一个方面及特定实施例的特征。一些本文所述的实施例包含相对大数目个磁体阵列。虽然此可实现可增强控制可移动台相对于定子移动的能力的过度致动，但是此并非必要。特定实施例可包括具有任何合适的多个(仅两个)磁体阵列的可移动台，其中若所有磁体阵列的线性伸长的方向跨越可移动台的X-Y平面，则各此类磁体阵列包括沿对应方向大致线性伸长的多个磁化区段。虽然线性伸长的较佳方向可包括至少两个正交方向(这些可使控制计算相对更简单)，但是此并非必要。在磁体阵列是在单个可移动台X-Y平面中对准的情况下，线性伸长的任何两个或两个以上非平行方向将跨越该X-Y平面。在希望6个自由度的本发明较佳实施例中，三个或三个以上磁体阵列具备磁体阵列的至少两个是在非平行方向上线性伸长且三个磁体阵列的力中心是非共线的。此外，各磁体阵列中的磁化区段的磁化方向大致正交于这些磁化区段线性伸长的方向。在磁体阵列内，磁化区段的磁化可具有与本文所述的任何特征(例如见图7及8)类似的特征。
类似地，特定实施例可包括具有在任何合适的多个方向上伸长的线圈迹线的定子，前提是这些线圈迹线的线性伸长方向跨越该定子的假想X-Y平面。虽然线性伸长的较佳方向可包括至少两个正交方向(其等可使控制计算相对更简单)，但是此并非必要。线性伸长的任何两个或两个以上非平行方向将跨越该定子的假想X-Y平面。该定子的X-Y平面可称为假想X-Y平面，因为具有不同线性伸长方向的线圈迹线可提供在如上述的不同层上。这些层可在Z方向上具有不同位置。因此，可认为该定子的假想X-Y平面好像将各此类层中的线圈迹线假想地带到沿Z轴具有对应单个位置的单个X-Y平面一样。
上述的说明描述在磁化空间周期λ内可存在不同数目Nt个磁化方向。然而，对于上述所有示意性实施例，Nt=4。图21A至21C示意性描绘具有不同值Nt(即，在特定磁化周期λ内具有不同数目个磁化方向)的磁体阵列802A、802B、802C。图21A的磁体阵列802A具有Nt=4，图21B的磁体阵列802B具有Nt=2且图21C的磁体阵列802C具有Nt=8。数目Nt可选择为任何合适数目，具有相对大Nt的优点在于相对大Nt是以在制造磁体阵列中需可能的更大成本及复杂度为代价而提供具有相对大的基谐波及相对小的较高阶谐波的对应磁体阵列。
如上所述，图3D至3F所示的线圈布局(其中Wc=λ/5)具有其等可导致抵消或衰减由磁体阵列112产生的磁场的五阶谐波的一些效应的优点。图22A示意性展示根据另一实施例的可在位移装置100中使用的线圈迹线布局。图22A实施例中的线圈迹线126是以迹线长度Lm斜交在可移动台110的X-Y平面中达到一定量Oc。在一些实施例中，斜交量Oc(应了解其可为由Y定向的迹线126以其Y方向长度Lm横越的X方向距离)可选择为λ/5或λ/9或λ/13以导致由磁体阵列112产生的磁场的五阶或九阶或十三阶谐波衰减。此斜交量Oc可经调整以通过设定Oc=λ/n而衰减其它谐波，其中n是希望衰减的谐波的数目。在图22A实施例中，线圈迹线126的x方向宽度Wm示为λ/6，但是大致此并非必要且Y方向宽度Wm可具有其它值。通过非限制性实例，除上述的斜交外，图22A线圈迹线的布局是与图3A至3F所示的任何布局类似。
应明白以图22A所示的方式斜交的Y定向的线圈迹线126将导致Y定向的线圈与X磁体阵列112之间具有一些可能的非希望耦合。即，在具有图22A所示的斜交的Y定向的线圈迹线中流动的电流可将力或扭矩施加至X磁体阵列112上。在Y定向的线圈迹线126的情况下，此交叉耦合可通过使Y定向的线圈迹线126以相反方向斜交在Y定向的线圈迹线126的交替层128中以对此交叉耦合具有抵消或衰减效应而减少或最小化。图22B示意性描述Y定向的线圈迹线126的一对邻近层128。为清楚起见，未清楚展示Y定向的线圈迹线126的层128之间的X定向的线圈迹线。图22B实施例的邻近层128中的Y定向的线圈迹线126是以相反方向斜交在X-Y平面中。邻近层128中的线圈迹线126的此相反斜交可用于减少或最小化Y定向的线圈迹线126与X磁体阵列112之间的非希望耦合，同时减少磁体阵列112的磁场的五阶谐波的效应。如在上述的线圈迹线126的各个实施例中，不同层128中的线圈迹线126可串联地、并联地及/或单独地电连接。
图23A至23D展示展现在X方向上以总X方向峰峰（peak-to-peak）值振幅Oc及Y方向空间周期τc延伸的空间三角波的Y定向的线圈迹线126(同时在Y方向上大致线性伸长)的各个实施例。在说明性实施例中，Y方向空间周期τc设定为Y方向长度Lm的整数因子(例如，图23A是Lm、图23B是Lm/2、图23C是Lm/3及图23D是Lm/4)且振幅Oc设定为λ/5。Y定向的线圈迹线126的此两个特征可减少Y定向的迹线与X磁体阵列112交叉耦合的效应且亦可有助于衰减线圈迹线的单个层128上的阵列112的磁场的五阶谐波的效应。应明白设定值Oc以具有不同值可用于通过设定Oc=λ/n而抵消其它谐波(例如，九阶谐波或十三阶谐波)，其中n是希望衰减的谐波的数目。邻近Y定向的层128上的Y定向的线圈迹线126可制造成具有相反三角波相位(例如，在X方向上相反)。图23E及图23F展示Y定向的线圈迹线126的类似空间周期性方波及正弦波形，其中Y方向空间周期τc设定为Y方向长度Lm的整数因子且峰峰值振幅Oc设定为λ/5以衰减磁体阵列112的五阶谐波的效应。
图24C示意性描绘起因于图24A的方波线圈迹线126与图24B的三角波线圈迹线126叠加的Y定向的线圈迹线126。图24A方波具有空间周期τc1及振幅Oc1且图24B三角波具有空间周期τc2及振幅Oc2。优选地，空间周期τc1及τc2皆设定为线圈迹线126的Y方向长度Lm的整数因子。振幅Oc1及Oc2可设定为不同水平以衰减磁体阵列112的磁场的一阶以上谐波的效应。一般而言，值Oc1及Oc2可设定为不同水平Oc1=λ/n及Oc2=λ/m，其中n及m是希望衰减的谐波的数目。
除努力改变线圈迹线126的线性伸长以衰减磁体阵列112的磁场的较高阶谐波的效应外或取而代之，一些实施例可能涉及改变磁体阵列112及其磁化区段114的线性伸长。图25A展示根据另一实施例的可在位移装置100中使用的磁体阵列112。图25A描述的实例中所示的磁体阵列112是Y磁体阵列且其Y尺寸Lm分成多个子阵列112A、112B、112C，这些子阵列的每个是在X方向上与其邻近子阵列偏移达距离Om。在说明性实施例中，磁体阵列112极端处的子阵列112A、112C具有Y尺寸Lm/4且磁体阵列112中间的子阵列112B具有Y尺寸Lm/2。在说明性实施例中，子阵列112A、112C是在X方向上彼此对准且皆在X方向上与子阵列112B偏移一定距离Om。在一些实施例中，子阵列112C可能是在与子阵列112B与子阵列112A偏移相同的X方向上与子阵列112B偏移。
在一些实施例中，偏移Om可设定为至少约等于
Figure BDA0000492842570000411
其中Nm是任何整数。设定Om以具有此特征将易于衰减或抵消磁体阵列112的磁场的五阶谐波与在Y方向上载送电流的线圈迹线126相互作用的效应，从而减少或最小化相关联力涟波。在一些实施例中，偏移Om可设定为至少约等于
Figure BDA0000492842570000412
以衰减磁体阵列112的磁场的九阶谐波与在Y方向上载送电流的线圈迹线126相互作用的效应。在一些实施例中，偏移Om可设定为至少约等于
Figure BDA0000492842570000413
其中Nm系任何整数且Wc是大致在Y方向上伸长的线圈迹线126的X轴宽度。设定Om以具有此特征将易于衰减或抵消磁体阵列112的磁场的五阶谐波与在Y方向上载送电流的线圈迹线126相互作用的效应，从而减少或最小化相关联力涟波。在一些实施例中，偏移Om可设定为至少约等于
Figure BDA0000492842570000414
以衰减磁体阵列112的磁场的九阶谐波与在Y方向上载送电流的线圈迹线126相互作用的效应。
在一些实施例中，磁体阵列112可具备不同数目个子阵列。图25B展示特定实施例，其中Y磁体阵列112的Y尺寸Lm包括一对子阵列112A、112B，各子阵列具有Y尺寸Lm/2且在X方向上彼此偏移达距离Om。图25B子阵列112A、112B的偏移距离Om可具有与图25A子阵列的偏移距离Om相同的特征。虽然图25A描述的实施例中所示的磁体阵列112包括三个子阵列且图25B描述的实施例中所示的磁体阵列112包括两个子阵列，但是磁体阵列112大致可具备具有与图25A及25B所示的特征类似的特征的任何合适数目个子阵列。
图25C及图25D展示可用于衰减其等对应磁场的多个空间谐波的效应的磁体阵列112的数个实施例。图25C及25D展示Y磁体阵列112的一实施例，其包括具有Y方向长度
Figure BDA0000492842570000421
(图25D标注成a、b、c、f、g、h)的六个子阵列及具有Y方向长度
Figure BDA0000492842570000422
(图25D标注成d-e)的一子阵列，其中Lm是磁体阵列112的总Y方向长度。图25D展示一些子阵列(a、b、c、d-e、f、g、h)如何(在X方向上)相对于彼此移位或偏移。在图25C及25D的实施例中，子阵列b与g是在X方向上对准，子阵列a及h是相对于子阵列b及g移位(在示意性视图中向右)达到一定量Om2，子阵列d及e(一起作子阵列d-e)是相对于子阵列b及g移位(在示意性视图中向右)达到一定量Om1，且子阵列c及f是相对于子阵列b及g移位(在示意性视图中向右)达到一定量2Om2+Om1。该说明性实施例的各子阵列a、b、c、d-e、f、g、h具有X方向宽度Wm。线A-A的镜像对称(在磁体阵列112的Y尺寸Lm中心处)减少或最小化图25C、25D磁体阵列112的力矩及/或力扰动。通过图25C、25D配置衰减的谐波具有等于2Om1及2Om2的空间长度。例如，通过设定Om1=λ/10及Om2=λ/26，磁场的五阶及九阶谐波衰减。一般而言，通过设定Om1=λ(M-0.5)/p、Om1=λ(N-0.5)/q将大大最小化起因于波长(空间周期)λ/p及λ/q两者的谐波磁场的扰动力矩/力，其中M及N是任意整数。
图25C至25D描述的技术可经外推使得与任何合适数目个谐波相关联的场引发的扰动力矩及/或力效应可使用这些技术的合适变化而同时衰减。也可能衰减一谐波阶的场引发的效应，但是保持一定程度的净力矩扰动(诸如图25B所示)。
如同图22A、图22B的斜交线圈迹线126及图23A至图23F及24C的空间周期性线圈迹线126，特定实施例的磁体阵列112可沿其等各自磁化区段114大致线性伸长的方向斜交或具备沿该方向的空间周期。磁体阵列112的此斜交及/或空间周期可用于减少或最小化这些磁体阵列112的磁场的较高阶谐波的效应。图26A展示在Y方向上大致线性伸长但是在X方向上以其Y方向长度Lm斜交达Op的Y磁体阵列112。假设图26A磁体阵列112经组合以与具有线圈宽度为如上文定义的Wc的矩形几何形状的线圈迹线126相互作用，则斜交量可设定为至少约等于非负值Op=k∧f-Wc，其中∧f是待衰减磁场的空间谐波的波长且k是正整数。例如，若希望衰减图26A磁体阵列112的五阶谐波场的效应，则Op可设定为kλ/5-Wc，其中k是正整数。
图26B及图26C展示空间周期性Y磁体阵列112，其中各阵列112的边缘是在X方向上以其Y方向长度Lm改变达Op。图26B及图26C的磁体阵列112是以空间周期τm为周期，其中在图26B阵列中τm=Lm且在图26C阵列中τm=Lm/2。如同上述的空间周期性线圈迹线，空间周期τm大致可设定为Y方向长度Lm的整数因子。而且，与上述的空间周期性线圈迹线的情况类似，空间周期性磁体阵列除具备三角波形外亦可具备空间周期性波形，诸如方波、正弦波形或叠加波形。峰峰值振幅参数Op可具有上文结合图26A所述的术语Op的特征。
在一些实施例中，斜交线圈迹线与倾斜磁体阵列的组合亦可经有效实施以消除磁体阵列中的内部应力同时减少或最小化载流线圈迹线与磁体阵列的磁场的较高阶谐波的相互作用效应。
虽然本文讨论数个示例性方面及实施例，但是本领域的技术人员应明白特定修改、置换、添加及其子组合。例如：
图22、图23及图24的实施例中所示的线圈迹线是Y定向的线圈迹线。应明白X定向的线圈迹线可具备类似特征。类似地，图25及图26的实施例中所示的磁体阵列是Y磁体阵列，但是应明白X磁体阵列可具备类似特征。而且，图25及图26的实施例中所示的磁体阵列具有特定磁化图案。一般而言，这些磁体阵列可具备任何合适磁化图案，例如诸如图7及图8所示的任何磁化图案。
出于最小化或减少由可移动台110上的磁体阵列112的运动引发的涡电流的目的，线圈迹线126可相对窄。在一些实施例中，各线圈迹线126可包括多个子迹线126’。图27A(俯视图)及图27B(横截面图)示意性展示此类实施例。在图27A的线圈迹线126A、126B、126C中，各线圈迹线126A、126B、126C包括多个对应子迹线126A’、126B’、126C’(统称子迹线126’)，其中各子迹线126’具有为其对应线圈126的宽度Wc的一小部分的宽度Tc。各子迹线126’仅载送流动通过其对应迹线126的电流的一部分。图27A实施例中的各子迹线126’是通过宽度为Tf的绝缘体而与其邻近子迹线126’绝缘，但是在线圈迹线126内绝缘体宽度Tf大致无需为均匀的且希望最小化Tf以实现高表面占空因子。一般而言，任何合适数目个子迹线126’可提供在各迹线126中，此取决于Wc、子迹线宽度Tc及绝缘宽度Tf。各对应线圈迹线126的子迹线126’可在这些端部处(例如，在说明性实施例的情况下在这些Y尺寸端部处)并联地电连接。子迹线126’彼此连接的区可在装置100的工作区外—即，在可移动台110的运动范围外，但是此并非必要。在其它实施例中，子迹线126’可彼此串联连接。可使用已知PCB制造技术制造线圈子迹线126’。图27B展示一特定迹线126及其对应子迹线126’的横截面图。
可使用除PCB技术外的技术制造线圈迹线126。大致线性伸长或可经定形以大致线性伸长的任何导体可用于提供线圈迹线126。图28A及图28B展示在定子120的有效区124中的线圈122包括具有圆形横截面的线圈迹线126的一实例。图28B展示迹线126可如何在X及Y方向上大致线性伸长以提供迹线(X定向的迹线126X及Y定向的迹线126Y)的交替层128的细节。图28A及图28B所示的各迹线126可由各个横截面的进一步子迹线组成。图28C展示一实例，其中具有圆形横截面的迹线126包括具有圆形横截面的多个子迹线126’。一种用于实施此迹线的共同方法可能是使用标准多细丝线与外部绝缘体。图28D展示具有矩形横截面的线圈迹线126具有圆形横截面的子迹线126’的一实例。
在示意性实例中，不同层128上的线圈迹线126示为彼此相同。在一些实施例中，不同层128上的线圈迹线126及/或具有不同定向(例如，X定向及Y定向)的线圈迹线126可具有彼此不同的属性。通过非限制性实例，X定向的线圈迹线126可具有第一线圈宽度Wc1及/或线圈间距Pc1且Y定向的线圈迹线126可具有可能与X定向的线圈迹线126相同或不同的第二线圈宽度Wc2及/或线圈间距Pc2。线圈迹线126的其它属性可以附加地或者可替代地彼此不同。类似地，磁体阵列112(例如，不同定向的磁体阵列112(例如，X磁体阵列及Y磁体阵列112)或甚至是具有相同定向的磁体阵列112)示为彼此相同。在一些实施例中，不同磁体阵列112可具有彼此不同的属性。通过非限制性实例，X磁体阵列可具有第一宽度Wm1及/或空间周期λ1且Y磁体阵列可具有第二宽度Wm2及/或空间周期λ2。磁体阵列112的其它属性可以附加地或者可替代地彼此不同。
在此描述及随附申请专利范围中，应认为组件(诸如层128、线圈迹线126、移动台110或磁体阵列112)是在某个方向上或沿某个方向彼此重叠。例如，来自不同层128的线圈迹线126可在Z方向上或沿Z方向彼此重叠。当描述两个或两个以上对象在Z方向上或沿Z方向彼此重叠时，应了解此用法意味着Z方向定向的线可按比例绘制以使该两个或两个以上物件相交。
在本文提供的说明及附图中，可移动台示为静止，其中其等X、Y及Z轴与对应定子的X、Y及Z轴相同。为简洁起见，在本揭示内容中采用此惯例。当然，应明白从本揭示内容来看，可移动台可(且经设计以)相对于其定子移动，在此情况下该可移动台的X、Y及Z轴可不再与其定子的X、Y及Z轴相同(或对准)。因此，在下文申请专利范围中，该定子的X、Y及Z轴称为定子X轴、定子Y轴及定子Z轴，且该可移动台的X、Y及Z轴称为台X轴、台Y轴及台Z轴。对应方向可称为定子X方向(平行于定子X轴)、定子Y方向(平行于定子Y轴)、定子Z方向(平行于定子Z轴)、台X方向(平行于台X轴)、台Y方向(平行于台Y轴)及台Z方向(平行于台Z轴)。相对于定子轴定义的方向、位置及平面大致可称为定子方向、定子位置及定子平面且相对于台轴定义的方向、位置及平面大致可称为台方向、台位置及台平面。
在上文描述中，定子包括载流线圈迹线且可移动台包括磁体阵列。当然，此可能相反—即，定子可包括磁体阵列且可移动台可包括载流线圈迹线。而且，组件(例如，定子或可移动台)实际上是移动或该组件实际上静止将取决于从其观察到该组件的参考框架。例如，定子可相对于可移动台的参考框架移动，或该定子及该可移动台两者可相对于外部参考框架移动。因此，在下文申请专利范围中，除非上下文特别要求字面解释，否则不应字面解释术语定子以及可移动台及其参考(包含定子及/或台X、Y、Z方向、定子及/或台X、Y、Z轴及/或类似物的参考)。此外，除非上下文特别要求，否则应了解可移动台(及其方向、轴及/或类似物)可相对于定子(及其方向、轴及/或类似物)移动或定子(及其方向、轴及/或类似物)可相对于可移动台(及其方向、轴及/或类似物)移动。
虽然上文已讨论数个示例性方面及实施例，但是本领域的技术人员应明白特定修改、置换、添加及其子组合。因此，意欲将下文随附申请专利范围及将来采用的申请专利范围解译成包含如在其等真实精神及范畴内的所有这些修改、置换、添加及子组合。

Claims (140)

1.一种位移装置，其包括：
定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层上，所述第一多个线圈迹线在所述第一层中在第一定子方向大致线性地伸长；和
第二多个线圈迹线，其分布在对应的第二定子Z位置处的第二层上，所述第二多个线圈迹线在所述第二层中在第二定子方向大致线性地伸长，所述第二定子方向不平行于所述第一定子方向；
所述第一层和所述第二层在所述工作区域中在定子Z方向彼此重叠，所述定子Z方向大致正交于所述第一定子方向和所述第二定子方向两者；和
可移动台，其包括多个磁体阵列，所述多个磁体阵列包括：
第一磁体阵列，其包括在第一台方向大致线性地伸长的多个第一磁化区段，每个第一磁化区段的磁化方向大致正交于所述第一台方向，并且所述第一磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
第二磁体阵列，其包括在不平行于所述第一台方向的第二台方向大致线性地伸长的多个第二磁化区段，每个第二磁化区段的磁化方向大致正交于所述第二台方向，并且所述第二磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
一个或多个放大器，其经连接以驱动所述第一多个线圈迹线和所述第二多个线圈迹线中的电流，从而实现所述定子和所述可移动台之间的相对移动。
2.根据权利要求1所述的位移装置，其中所述第一定子方向是定子X方向，所述第二定子方向是定子Y方向，所述定子X方向、所述定子Y方向和所述定子Z方向大致相互彼此正交。
3.根据权利要求1和2中任何一个所述的位移装置，其中所述多个线圈迹线包括：
一个或多个第一附加层，每个第一附加层定位在对应的第一附加定子Z位置，并且每个第一附加层包括在所述第一附加层中在所述第一定子方向大致线性地伸长的对应的多个线圈迹线；和
一个或多个第二附加层，每个第二附加层定位在对应的第二附加定子Z位置，并且每个第二附加层包括在所述第二附加层中在所述第二定子方向大致线性地伸长的对应的多个线圈迹线；
其中所述第一层、所述一个或多个第一附加层、所述一个或多个第二附加层在所述定子的所述工作区域中在所述定子Z方向彼此重叠。
4.根据权利要求1至3中任何一个所述的位移装置，其中所述第一台方向是台X方向，所述第二台方向是台Y方向，所述台X方向与所述台Y方向大致彼此正交。
5.根据权利要求4所述的位移装置，其中所述多个第一磁化区段的磁化方向在所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1上展现第一空间磁周期λ1，所述多个第二磁化区段的磁化方向在所述第二磁体阵列的台X方向宽度Wm2上展现第二空间磁周期λ2。
6.根据权利要求5所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1给定为Wm1=Nm1λ1,所述第二磁体阵列的台X方向宽度Wm2给定为Wm2=Nm2λ2,其中Nm1，Nm2是正整数。
7.根据权利要求5和6中任何一个所述的位移装置，其中：
所述多个第一磁化区段包括在所述第一磁体阵列边缘的一对第一边缘磁体区段，和在远离所述第一磁体阵列的该边缘的位置处的一个或多个第一内部磁化阵列；
所述多个第二磁化区段包括在所述第二磁体阵列边缘的一对第二边缘磁体区段，和在远离所述第二磁体阵列的该边缘的位置处的一个或多个第二内部磁化阵列。
8.根据权利要求7所述的位移装置，其中所述第一边缘磁化区段和所述第二边缘磁化区段在台Z方向被磁化定向，所述台Z方向正交于所述台X方向和所述台Y方向两者。
9.根据权利要求7和8中任何一个所述的位移装置，其中：
所述第一边缘磁化区段具有台Y方向宽度λ1/2Nt1,所述第二边缘磁化区段具有台X方向宽度λ2/2Nt2;
所述第一内部磁化区段具有台Y方向宽度λ1/Nt1,所述第二内部磁化区段具有台X方向宽度λ2/Nt2;
其中Nt1是不同的磁化方向的数目，其形成完整的空间磁周期λ1，Nt2是不同的磁化方向的数目，其形成完整的空间磁周期λ2。
10.根据权利要求5至9中任何一个所述的位移装置，其中：
所述多个第一磁化区段的磁化方向绕第一平面镜像对称，该第一平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸并且位于所述第一磁体阵列的所述台Y方向宽度Wm1的中心处；并且
所述多个第二磁化区段的磁化方向绕第二平面镜像对称，该第二平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸并且位于所述第二磁体阵列的所述台X方向宽度Wm2的中心处。
11.根据权利要求5至10中任何一个所述的位移装置，其中λ1=λ2。
12.根据权利要求5至11中任何一个所述的位移装置，其中Wm1=Wm2。
13.根据权利要求9所述的位移装置，其中Nt1=Nt2。
14.根据权利要求4至13中任何一个所述的位移装置，其中所述多个磁体阵列包括：
第三磁体阵列，其包括在所述台X方向大致线性地伸长的多个第三磁化区段，每个第三磁化区段的磁化方向大致正交于所述台X方向，并且所述第三磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同;和
第四磁体阵列，其包括在所述台Y方向大致线性地伸长的多个第四磁化区段，每个第四磁化区段的磁化方向大致正交于所述台Y方向，并且所述第四磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同。
15.根据权利要求14所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列和所述第三磁体阵列的台位置在所述台X方向彼此偏移。
16.根据权利要求15所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列和所述第三磁体阵列的台位置在所述台X方向彼此偏移第一偏移距离，所述第一偏移距离小于所述第一磁体阵列的台X方向长度Lm1。
17.根据权利要求14至16中任何一个所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列和所述第三磁体阵列在所述台Y方向彼此间隔开。
18.根据权利要求14至17中任何一个所述的位移装置，其中所述第二磁体阵列和所述第四磁体阵列在所述台Y方向彼此偏移。
19.根据权利要求18所述的位移装置，其中所述第二磁体阵列和所述第四磁体阵列的台位置在所述台Y方向彼此偏移第二偏移距离，所述第二偏移距离小于所述第二磁体阵列的台Y方向长度Lm2。
20.根据权利要求14至19中任何一个所述的位移装置，其中所述第二磁体阵列和所述第四磁体阵列在所述台X方向彼此间隔开。
21.根据权利要求14至20中任何一个所述的位移装置，其中：所述第一磁体阵列的台Y方向定向边缘和所述第二磁体阵列的台Y方向定向边缘在所述台X方向彼此对准；所述第三磁体阵列的台Y方向定向边缘和所述第四磁体阵列的台Y方向定向边缘在所述台X方向彼此对准。
22.根据权利要求14至21中任何一个所述的位移装置，其中：所述第一磁体阵列的台X方向定向边缘和所述第二磁体阵列的台X方向定向边缘在所述台Y方向彼此对准；所述第三磁体阵列的台X方向定向边缘和所述第四磁体阵列的台X方向定向边缘在所述台Y方向彼此对准。
23.根据权利要求2至4中任何一个所述的位移装置，其中所述多个第一磁化区段的磁化方向在大致正交于所述第一台方向的台方向所述第一磁体阵列的宽度Wm1上展现空间磁周期λ1，所述多个第二磁化区段的磁化方向在大致正交于所述第二台方向的台方向所述第二磁体阵列的宽度Wm2上展现空间磁周期λ2。
24.根据权利要求23所述的位移装置，其中所述第一多个线圈迹线中的每个的定子Y方向宽度Wc1给定为Wc1=λ1/5，所述第二多个线圈迹线中的每个的定子X方向宽度Wc2给定为Wc2=λ2/5。
25.根据权利要求23所述的位移装置，其中所述第一多个线圈迹线的定子Y方向节距Pc1给定为Pc1=λ1/N1，所述第二多个线圈迹线的定子X方向节距Pc2给定为Pc2=λ2/N2，其中N1和N2是正整数。
26.根据权利要求25所述的位移装置，其中所述第一多个线圈迹线中的每个具有定子Y方向宽度Wc1且Pc1-Wc1小于200微米。
27.根据权利要求1至4,24-26所述的位移装置，其中所述第一多个线圈迹线包括多个第一线圈迹线群组，每个第一线圈迹线群组包括大量线圈迹线，
所述大量线圈迹线被连接成由单个多相放大器驱动。
28.根据权利要求1至4,24-26所述的位移装置，其中所述第一多个线圈迹线包括多个第一线圈迹线群组，所述多个线圈迹线群组包括至少两个第一线圈迹线群组，其彼此间隔开并且被连接成由共同的放大器驱动。
29.根据权利要求1至4,24-26所述的位移装置，其中所述第一多个线圈迹线中的每个由其自身的独立放大器驱动。
30.根据权利要求2所述的位移装置，其中所述第一台方向是台X方向，所述第二台方向是台Y方向，所述台X方向和所述台Y方向彼此正交，其中所述多个第一磁化区段的磁化方向在所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1上展现空间磁周期λ1，所述多个第二磁化区段的磁化方向在所述第二磁体阵列的台X方向宽度Wm2上展现空间磁周期λ2。
31.根据权利要求30所述的位移装置，包括：
第三层，其定位在对应的第三定子Z位置，并且包括在所述第三层中在所述定子X方向大致线性地伸长的对应的第三多个线圈迹线；和
第四层，其定位在对应的第四定子Z位置，并且包括在所述第四层中在所述定子Y方向大致线性地伸长的对应的第四多个线圈迹线；
其中所述第一层、所述第二层、所述第三层、所述第四层在所述定子的所述工作区域中在所述定子Z方向彼此重叠。
32.根据权利要求31所述的位移装置，其中所述第一层中的所述第一多个线圈迹线中的每个在所述定子Y方向与所述第三层中的所述第三多个线圈迹线中的对应的一个对准，所述第二层中的所述第二多个线圈迹线中的每个在所述定子X方向与所述第四层中的所述第四多个线圈迹线中的对应的一个对准。
33.根据权利要求31所述的位移装置，其中所述第一层中的所述第一多个线圈迹线中的每个在所述定子Y方向与所述第三层中的所述第三多个线圈迹线中的对应的一个偏移的量为OL1。
34.根据权利要求33所述的位移装置，其中所述第二层中的所述第二多个线圈迹线中的每个在所述定子X方向与所述第四层中的所述第四多个线圈迹线中的对应的一个偏移的量为OL2。
35.根据权利要求33所述的位移装置，其中所述偏移的量OL1给定为 O L 1 = ± λ 1 10 + K 1 λ 1 5 , 其中K1是正整数。
36.根据权利要求34所述的位移装置，其中OL1=OL2。
37.根据权利要求33至36中任何一个所述的位移装置，其中所述第一层中的所述第一多个线圈迹线中的每个和所述第三层中的所述第三多个线圈迹线中的其对应的一个被连接成用相同的电流驱动。
38.根据权利要求33至36中任何一个所述的位移装置，其中在所述第一层中的所述第一多个线圈迹线中的每个在所述定子Z方向与在所述第三层中的所述第三多个线圈迹线中的其对应的一个间隔开一定距离GL,并且其中所述位移装置包括控制器，其配置成驱动在所述第三多个迹线中的对应一个中的电流，其电流量为倍高于在所述第一层中的所述第一线圈迹线中被驱动的电流量。
39.根据权利要求1所述的位移装置，其中所述第一定子方向斜交于定子X方向，使得所述第一多个线圈迹线中的每个的边缘在定子Y方向斜交所述第一线圈迹线的定子X方向长度Lm1的量为Oc1-Wc1,其中Wc1是所述第一线圈迹线的定子Y方向宽度，所述第二多个线圈迹线中的每个的边缘在定子X方向斜交所述第二线圈迹线的定子X方向长度Lm2的量为Oc2-Wc2,其中Wc2是所述第一线圈迹线的定子X方向宽度,所述定子X方向、所述定子Y方向和所述定子Z方向大致相互彼此正交。
40.根据权利要求39所述的位移装置，其中所述第一台方向是台X方向，所述第二台方向是台Y方向，所述台X方向和所述台Y方向彼此正交，并且其中所述多个第一磁化区段的磁化方向在所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1上展现空间磁周期λ1，Oc1被给定为下列中的一个：λ1/5，λ1/9，和λ1/13。
41.根据权利要求1所述的位移装置，其中由于在所述第一定子方向大致线性地伸长，所述第一多个磁化区段中的每个在大致正交于所述第一定子方向的该定子方向具有某空间变量，并且所述空间变量是随着在所述第一定子方向以空间周期τc1和峰峰空间变量Oc1而空间地周期性变化。
42.根据权利要求41所述的位移装置，其中所述空间周期τc1给定为τc1=Lm1/n1,其中n1是正整数，Lm1是在所述第一定子方向的所述第一多个线圈迹线的长度。
43.根据权利要求41至42任何一个所述的位移装置，其中所述第一台方向是台X方向，所述第二台方向是台Y方向，所述台X方向和所述台Y方向彼此正交，并且其中所述多个第一磁化区段的磁化方向在所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1上展现空间磁周期λ1，所述峰峰空间变量Oc被给定为下列中的一个：λ1/5，λ1/9，和λ1/13。
44.根据权利要求41至43中任何一个所述的位移装置，其中由于在所述第二定子方向大致线性地伸长，所述第一多个磁化区段中的每个在大致正交于所述第二定子方向的该定子方向具有某空间变量，并且所述空间变量是随着在所述第二定子方向以空间周期τc2和峰峰空间变量Oc2而具有空间周期性。
45.根据权利要求44所述的位移装置，其中τc1=τc2。
46.根据权利要求44至45中任何一个所述的位移装置，其中Oc1=Oc2。
47.根据权利要求23所述的位移装置，其中所述第一多个线圈迹线中的每个的定子Y方向宽度Wc1包括第一多个子迹线，所述第一多个子迹线中的每个被电绝缘材料在所述定子Y方向彼此间隔开；所述第二多个线圈迹线中的每个的定子X方向宽度Wc2包括第二多个子迹线，所述第二多个子迹线中的每个被电绝缘材料在所述定子X方向彼此间隔开。
48.根据权利要求47所述的位移装置，其中对于所述第一多个线圈迹线中的每个，所述第一多个子迹线并联。
49.根据权利要求47所述的位移装置，其中对于所述第一多个线圈迹线中的每个，所述第一多个子迹线串联。
50.根据权利要求5所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列的所述台Y方向宽度Wm1被给定为Wm1=(Nm1+0.5)λ1,所述第二磁体阵列的所述台X方向宽度Wm2被给定为Wm2=(Nm2+0.5)λ2，其中Nm1和Nm2是正整数。
51.根据权利要求50所述的位移装置，其中：
所述多个第一磁化区段的磁化方向绕第一平面镜像反对称，该第一平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸并且位于所述第一磁体阵列的所述台Y方向宽度Wm1的中心处；并且
所述多个第二磁化区段的磁化方向绕第二平面镜像反对称，该第二平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸并且位于所述第二磁体阵列的所述台X方向宽度Wm2的中心处。
52.根据权利要求4所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列包括第一非磁性隔片，其具有台Y方向宽度g1且位于所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1的中心处，并且其中所述第二磁体阵列包括第二非磁性隔片，其具有台X方向宽度g2且位于所述第二磁体阵列的台X方向宽度Wm2的中心处。
53.根据权利要求52所述的位移装置，其中所述第一隔片将所述第一磁体阵列分成一对第一侧，每个第一侧在其台Y方向宽度Wside1上展现空间磁周期λ1并且其中所述第二隔片将所述第二磁体阵列分成一对第二侧，每个第二侧在其台X方向宽度Wside2上展现空间磁周期λ2。
54.根据权利要求53所述的位移装置，其中所述每个第一侧的台Y方向宽度Wside1给定为Wside1=Nm1λ1,其中Nm1是正整数。
55.根据权利要求54所述的位移装置，其中所述每个第一侧的台X方向宽度Wside2给定为Wside2=Nm2λ2,其中Nm2是正整数。
56.根据权利要求55所述的位移装置，其中Wside1=Wside2。
57.根据权利要求55和56中任何一个所述的位移装置，其中λ1=λ2。
58.根据权利要求53所述的位移装置，其中所述每个第一侧的台Y方向宽度Wside1给定为Wside1=(Nm1+0.5)λ1，所述每个第二侧的台X方向宽度Wside2给定为Wside2=(Nm2+0.5)λ2，其中Nm1和Nm2是正整数。
59.根据权利要求53至58中的任何一个所述的位移装置，其中:
每个第一侧包括第一磁化区段的对应群组，并且其中第一磁化区段的每个群组包括在所述第一侧边缘的一对第一边缘磁化区段和在远离所述第一侧的该边缘的位置处的一个或多个第一内部磁化区段；
每个第二侧包括第二磁化区段的对应群组，并且其中第二磁化区段的每个群组包括在所述第二侧边缘的一对第二边缘磁化区段和在远离所述第二侧的该边缘的位置处的一个或多个第二内部磁化区段。
60.根据权利要求59所述的位移装置，其中所述第一侧的第一磁化区段和所述第二侧的第二磁化区段沿台Z方向被磁化定向，所述台Z方向正交于所述台X方向和所述台Y方向两者。
61.根据权利要求59和60中的任何一个所述的位移装置，其中:
所述第一侧的第一边缘磁化区段具有台Y方向宽度λ1/2Nt1;和
所述第一侧的第一内部磁化区段具有台Y方向宽度λ1/Nt1;
其中Nt1是不同的磁化方向的数目，其形成完整的空间磁周期λ1。
62.根据权利要求61所述的位移装置，其中:
所述第二侧的第二边缘磁化区段具有台X方向宽度λ2/2Nt2;和
所述第二侧的第二内部磁化区段具有台X方向宽度λ2/Nt2;
其中Nt2是不同的磁化方向的数目，其形成完整的空间磁周期λ2。
63.根据权利要求62所述的位移装置，其中Nt1=Nt2。
64.根据权利要求62至63中的任何一个所述的位移装置，其中λ1=λ2。
65.根据权利要求52所述的位移装置，其中：
所述多个第一磁化区段的磁化方向绕第一平面镜像对称，该第一平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸并且位于所述第一磁体阵列的所述台Y方向宽度Wm1的中心处；并且
所述多个第二磁化区段的磁化方向绕第二平面镜像对称，该第二平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸的并且位于所述第二磁体阵列的所述台X方向宽度Wm2的中心处；
所述台Z方向正交于所述台X方向和所述台Y方向两者。
66.根据权利要求52所述的位移装置，其中：
所述多个第一磁化区段的磁化方向绕第一平面镜像反对称，该第二平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸的并且位于所述第一磁体阵列的所述台Y方向宽度Wm1的中心处；并且
所述多个第二磁化区段的磁化方向绕第二平面镜像反对称，该第二平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸并且位于所述第二磁体阵列的所述台X方向宽度Wm2的中心处；
所述台Z方向正交于所述台X方向和所述台Y方向两者。
67.根据权利要求1所述的位移装置，其中所述第一台方向斜交于所述台X方向，使得所述多个第一磁化区段中的每个的边缘在所述台Y方向斜交所述第一磁化区段的X方向长度Lm1的量为Op1,所述多个第二磁化区段中的每个的边缘在所述台X方向斜交所述第二磁化区段的Y方向长度Lm2的量为Op2，所述台X方向和所述台Y方向大致相互彼此正交。
68.根据权利要求67所述的位移装置，其中所述多个第一磁化区段的磁化方向展现所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1上的空间磁周期λ1，并且Op1给定为kλ1/5-Wc1,其中k正整数，Wc1是所述第一多个线圈迹线的每个的宽度。
69.根据权利要求1所述的位移装置，其中由于在所述第一台方向大致线性地伸长，所述多个第一磁化区段中的每个在大致正交于所述第一台方向的该台方向具有某空间变量，并且所述空间变量是随着在所述第一台方向的长度Lm1以空间周期τm1和峰峰空间变量Op1而具有空间周期性。
70.根据权利要求69所述的位移装置，其中所述空间周期τm1给定为τm1=Lm1/n1,其中n1是正整数。
71.根据权利要求69至70中任何一个所述的位移装置，其中所述第一台方向是台X方向，所述第二台方向是台Y方向，所述台X方向与所述台Y方向大致彼此正交，其中所述多个第一磁化区段的磁化方向展现所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1上的空间磁周期λ1，并且Op1给定为kλ1/5-Wc1,其中k正整数，Wc1是所述第一多个线圈迹线的每个的宽度。
72.根据权利要求69至71中任何一个所述的位移装置，其中由于在所述第二台方向大致线性地伸长，所述多个第二磁化区段中的每个在大致正交于所述第二台方向的该台方向具有某空间变量，并且所述空间变量是随着在所述第二台方向的长度Lm2以空间周期τm2和峰峰空间变量Op2而具有空间周期性。
73.根据权利要求72所述的位移装置，其中τm1=τm2。
74.根据权利要求72和73中任何一个所述的位移装置，其中Op1=Op2。
75.根据权利要求4所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列包括在其台X方向长度Lm1上的多个第一子阵列，每个第一子阵列在所述台Y方向偏移于其相邻的第一子阵列。
76.根据权利要求75所述的位移装置，其中所述多个子阵列包括位于所述第一磁体阵列的所述台X方向长度Lm1的中心处的中心子阵列，所述中心子阵列的台X方向长度为其它子阵列中的至少一个的台X方向长度的两倍。
77.根据权利要求76所述的位移装置，其中所述子阵列的偏移使得所述第一磁体阵列绕一个平面对称，该平面在所述台Y方向和所述台Z方向延伸并且位于所述中心子阵列的台X方向中心处。
78.根据权利要求15所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列和所述第三磁体阵列的台位置在所述台X方向彼此偏移第一偏移距离，所述第一偏移距离等于所述第一磁体阵列的台X方向长度Lm1。
79.根据权利要求78所述的位移装置，其中所述第二磁体阵列和所述第四磁体阵列的台位置在所述台Y方向彼此偏移第二偏移距离，所述第二偏移距离等于所述第一磁体阵列的台Y方向长度Lm2。
80.根据权利要求4至13中的任何一个所述的位移装置，其中所述多个磁体阵列包括：
多个X磁体阵列，所述多个X磁体阵列中的每个包括在所述台X方向大致线性地伸长的对应的多个X伸长磁化区段，每个X伸长磁化区段的磁化方向大致正交于所述台X方向并且所述X伸长磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
多个Y磁体阵列，所述多个Y磁体阵列中的每个包括在所述台Y方向大致线性地伸长的对应的多个Y伸长磁化区段，每个Y伸长磁化区段的磁化方向大致正交于所述台Y方向并且所述Y伸长磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同。
81.根据权利要求80所述的位移装置，其中所述多个X磁体阵列包括一组或多组对准的X磁体阵列，每组对准的X磁体阵列包括在所述台Y方向彼此对准的一群组X磁体阵列。
82.根据权利要求81所述的位移装置，其中所述多个Y磁体阵列包括一组或多组对准的Y磁体阵列，每组对准的Y磁体阵列包括在所述台X方向彼此对准的一群组Y磁体阵列。
83.根据权利要求81和82中的任何一个所述的位移装置，其中所述一组或多组对准的X磁体阵列包括在所述台X方向偏移的至少两组对准的X磁体阵列。
84.根据权利要求17所述的位移装置，其中在所述台Y方向的所述第一磁体阵列和所述第三磁体阵列之间的间隙给定为Ns1λ1/2-Wm1,其中Ns1是正整数，Wm1是所述第一磁体阵列的台Y方向宽度。
85.根据权利要求84所述的位移装置，其中Ns1是偶数整数，所述第三磁体阵列的所述第三磁化区段的磁化图案与所述第一磁体阵列的所述第一磁化区段的磁化图案相同。
86.根据权利要求84所述的位移装置，其中Ns1是奇数整数，所述第三磁体阵列的所述第三磁化区段的磁化图案与所述第一磁体阵列的所述第一磁化区段的磁化图案相反。
87.根据权利要求2所述的位移装置，其中所述第一台方向是台X方向，所述第二台方向是台Y方向，所述台X方向与所述台Y方向大致彼此正交,其中所述多个磁体阵列包括：
第三磁体阵列，其包括在所述台X方向大致线性地伸长的多个第三磁化区段，每个第三磁化区段的磁化方向大致正交于所述台X方向，并且所述第三磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同;和
第四磁体阵列，其包括在所述台Y方向大致线性地伸长的多个第四磁化区段，每个第四磁化区段的磁化方向大致正交于所述台Y方向，并且所述第四磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同。
88.根据权利要求87所述的位移装置，包括控制器，其被配置成控制所述多个放大器，并且由此控制被驱动至所述第一多个线圈迹线和所述第二线圈迹线的所述电流。
89.根据权利要求88所述的位移装置，其中所述控制器被配置成使得所述多个放大器驱动在所述第一多个线圈迹线的子集中的电流，所述第一多个线圈迹线的子集的定子Y方向宽度大于所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1至少超过所述第一磁体阵列的每个定子X方向定向的边缘的量为Lff。
90.根据权利要求89所述的位移装置，其中所述多个第一磁化区段的磁化方向展现所述第一磁体阵列的所述台Y方向宽度Wm1上的空间磁周期λ1，Lff大于或等于λ1/2。
91.根据权利要求88所述的位移装置，包括由一个或多个减振机构支撑的计量框架和多个位置传感器，所述多个位置传感器配置成感应在所述计量框架和所述定制之间的第一距离测量和在所述计量框架和所述可移动台之间的第二距离测量，并且其中所述控制器被连接成接收所述第一距离测量和第二距离测量，且基于所述第一距离测量和第二距离测量确定在所述定子和所述可移动台之间的相对距离。
92.根据权利要求88所述的位移装置，包括第二可移动台，其包括第二多个磁体阵列，所述第二多个磁体阵列包括：
第五磁体阵列，其包括在第二台X方向大致线性地伸长的多个第五磁化区段，每个第五磁化区段的磁化方向大致正交于所述第二台X方向，并且所述第五磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同;
第六磁体阵列，其包括在第二台Y方向大致线性地伸长的多个第六磁化区段，每个第六磁化区段的磁化方向大致正交于所述第二台Y方向，并且所述第六磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；
第七磁体阵列，其包括在所述第二台X方向大致线性地伸长的多个第七磁化区段，每个第七磁化区段的磁化方向大致正交于所述第二台X方向，并且所述第七磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同;
第八磁体阵列，其包括在所述第二台Y方向大致线性地伸长的多个第八磁化区段，每个第八磁化区段的磁化方向大致正交于所述第二台Y方向，并且所述第八磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
其中：
其中所述第一和第二台X和Y方向大致平行于对应的定子X和Y方向；
所述第一可移动台的所述第一和第三磁体阵列中的至少一个在所述定子X方向不与所述第二可移动台的任何磁体阵列重叠，其具有在所述第二台X方向伸长的磁化区段；和
所述第一可移动台的所述第二和第四磁体阵列中的至少一个在所述定子Y方向不与所述第二可移动台的任何磁体阵列重叠，其具有在所述第二台Y方向伸长的磁化区段；和
其中所述控制器配置成通过选择性地驱动电流至所述第一和第二多个线圈迹线而独立地控制所述第一和第二可移动台的位置。
93.根据权利要求92所述的位移装置，其中所述控制器被配置成以至少六个自由度独立地控制所述第一可移动台的位置，以至少六个自由度独立地控制所述第二可移动台的位置。
94.根据权利要求88所述的位移装置，其包括：第二定子，所述第二定子包括定形成提供第二工作区域的第二多个伸长的线圈，其中所述第二多个线圈的迹线大致被线性地定位在该第二工作区域内，所述第二多个伸长的线圈包括：
第三多个线圈迹线，其分布在对应的第三定子Z位置处的第三层上，所述第三多个线圈迹线在所述第三层中在第三定子方向大致线性地伸长；和
第四多个线圈迹线，其分布在对应的第四定子Z位置处的第四层上，所述第四多个线圈迹线在所述第四层中在第四定子方向大致线性地伸长；
所述第三层和所述第四层在所述第二工作区域中在所述定子Z方向彼此重叠，所述第二工作区域在所述定子Z方向不与所述工作区域重叠；和
其中所述控制器配置成控制被驱动至所述第一、第二、第三和第四多个线圈迹线的所述电流从而将所述可移动台从所述工作区域移动至所述第二工作区域。
95.根据权利要求1所述的位移装置，其中所述多个伸长的线圈包括第三多个线圈迹线，其分布在对应的第三定子Z位置处的第三层上，所述第三多个线圈迹线在所述第三层中沿第三定子方向大致线性地伸长，所述第三定子方向不平行于所述第一和第二定子方向，所述第一、第二和第三层在所述工作区域中在所述定子Z方向彼此重叠；并且其中所述多个磁体阵列包括：第三磁体阵列，其包括在不平行于所述第一和第二台方向的第三台方向大致线性地伸长的多个第三磁化区段，每个第三磁化区段的磁化方向大致正交于所述第三台方向，并且所述第三磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；其中多个放大器被连接成驱动所述第一、第二和第三多个线圈迹线中的电流，由此实现在所述定子和所述可移动台之间的移动。
96.根据权利要求1至77中任何一个所述的位移装置，其中所述第一磁化区段中的至少四个的磁化方向彼此不同。
97.根据权利要求1至77中任何一个所述的位移装置，其中所述第一磁化区段中的至少八个的磁化方向彼此不同。
98.一种用于在定子和可移动台之间实现位移的方法，该方法包括：
提供定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层上，所述第一多个线圈迹线在所述第一层中在第一定子方向大致被线性地伸长；和
第二多个线圈迹线，其分布在对应的第二定子Z位置处的第二层上，所述第二多个线圈迹线在所述第二层中在第二定子方向大致被线性地伸长，所述第二定子方向不平行于所述第一定子方向；
所述第一层和所述第二层在所述工作区域中沿定子Z方向彼此重叠，所述定子Z方向大致正交于所述第一定子方向和所述第二定子方向两者；和
提供可移动台，其包括多个磁体阵列，所述多个磁体阵列包括：
第一磁体阵列，其包括在第一台方向大致线性地伸长的多个第一磁化区段，每个第一磁化区段的磁化方向大致正交于所述第一台方向，并且所述第一磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
第二磁体阵列，其包括在不平行于所述第一台方向的第二台方向大致线性地伸长的多个第二磁化区段，每个第一磁化区段的磁化方向大致正交于所述第一台方向，并且所述第一磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
选择性地驱动所述第一多个线圈迹线和所述第二多个线圈迹线中的电流，由此实现所述定子和所述可移动台之间的相对移动。
99.根据权利要求98所述的方法，其中选择性地驱动所述第一多个线圈迹线和所述第二多个线圈迹线中的电流包括根据以下形式的换向公式确定在所述第二线圈迹线中的每个中被驱动的电流：
I = - k F as cos ( x m λ c ) e - z m λ c - kF az sin ( x m λ c ) e - x m λ c .
其中：I为在台位置(xm,zm)的一个第二线圈迹线中的电流；Fax及Faz分别表示在所述定子X方向和所述定子Z方向上在所述第二磁体阵列上施加的所希望的力；k是致动器常系数；且λc=λ/2π，其中λ为所述第二磁体阵列中的第二磁化区段的磁化方向的空间磁周期。
100.根据权利要求98至99中任何一个所述的方法，包括：为所述第一磁体阵列提供第一非磁性隔片，其具有台Y方向宽度g1且位于所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1的中心处；为所述第二磁体阵列提供第二非磁性隔片，其具有台X方向宽度g2且位于所述第二磁体阵列的台X方向宽度Wm2的中心处；并且其中选择性地驱动在所述第一和第二多个线圈迹线中的电流包括设定所述第一非磁性隔片的每侧上的所述第一磁性阵列的部分位于g1/2更靠近所述第一磁体阵列的所述台Y方向宽度Wm1的中心，所述第二非磁性隔片的每侧上的所述第二磁性阵列的部分位于g2/2更靠近所述第二磁体阵列的所述台X方向宽度Wm2的中心。
101.根据权利要求98至99中任何一个所述的方法，其中选择性地驱动在所述第一和第二多个线圈迹线中的电流以实现在所述定子和所述可移动台之间的相对移动包括控制所述定子和所述可移动台之间以与刚性体运动相关联的六个自由度的移动。
102.根据权利要求101所述的方法，其中选择性地驱动在所述第一和第二多个线圈迹线中的电流以实现在所述定子和所述可移动台之间的相对移动包括控制与以下的至少一个相关联的一个或多个附加状态：所述可移动台的柔性模式振动运动；和所述可移动台的静态变形。
103.根据权利要求98至99中任何一个所述的方法，包括权利要求2-97的任何特征、特征群组合、子特征和/或子特征的群组合，和/或与其相关的适于从属于权利要求98至102的特征。
104.一种位移装置，其包括：
定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层上，所述第一多个线圈迹线在所述第一层中在定子X方向大致线性地伸长；和
第二多个线圈迹线，其分布在对应的第二定子Z位置处的第二层上，所述第二多个线圈迹线在所述第二层中在定子Y方向大致线性地伸长，所述定子Y方向不平行于所述定子X方向；
所述第一层和所述第二层在所述工作区域中沿定子Z方向彼此重叠，所述定子X方向、所述定子Y方向和所述定子Z方向大致相互彼此正交；和
可移动台，其包括多个磁体阵列，所述多个磁体阵列包括：
第一磁体阵列，其包括在台X方向大致线性地伸长的多个第一磁化区段，每个第一磁化区段的磁化方向大致正交于所述台X方向，并且所述第一磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
第二磁体阵列，其包括在大致正交于所述台X方向的台Y方向大致线性地伸长的多个第二磁化区段，每个第二磁化区段的磁化方向大致正交于所述台Y方向，并且所述第二磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；
第三磁体阵列，其包括在所述台X方向大致线性地伸长的多个第三磁化区段，每个第三磁化区段的磁化方向大致正交于所述台X方向，并且所述第三磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
第四磁体阵列，其包括在所述台Y方向大致线性地伸长的多个第四磁化区段，每个第四磁化区段的磁化方向大致正交于所述台Y方向，并且所述第四磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；
一个或多个放大器，其被连接以驱动所述第一多个线圈迹线和所述第二多个线圈迹线中的电流，从而实现所述定子和所述可移动台之间的相对移动。
105.根据权利要求104所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列和所述第三磁体阵列在所述台X方向彼此间隔开且在所述台Y方向彼此间隔开。
106.根据权利要求105所述的位移装置，其中所述第二磁体阵列和所述第四磁体阵列在所述台X方向彼此间隔开且在所述台Y方向彼此间隔开。
107.根据权利要求104所述的位移装置，其中所述多个第一磁化区段的磁化方向在所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1上展现第一空间磁周期λ1，所述多个第二磁化区段的磁化方向在所述第二磁体阵列的台X方向宽度Wm2上展现第二空间磁周期λ2。
108.根据权利要求107所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1给定为Wm1=Nm1λ1,所述第二磁体阵列的台X方向宽度Wm2给定为Wm2=Nm2λ2,其中Nm1，Nm2是正整数。
109.根据权利要求107和108中任何一个所述的位移装置，其中：
所述多个第一磁化区段包括在所述第一磁体阵列边缘的一对第一边缘磁体区段，和在远离所述第一磁体阵列的该边缘的位置处的一个或多个第一内部磁化阵列；
所述多个第二磁化区段包括在所述第二磁体阵列边缘的一对第二边缘磁体区段，和在远离所述第二磁体阵列的该边缘的位置处的一个或多个第二内部磁化阵列。
110.根据权利要求109所述的位移装置，其中所述第一边缘磁化区段和所述第二边缘磁化区段在台Z方向被磁化定向，所述台Z方向正交于所述台X方向和所述台Y方向两者。
111.根据权利要求109和110中任何一个所述的位移装置，其中：
所述第一边缘磁化区段具有台Y方向宽度λ1/2Nt1,所述第二边缘磁化区段具有台X方向宽度λ2/2Nt2;
所述第一内部磁化区段具有台Y方向宽度λ1/Nt1,所述第二内部磁化区段具有台X方向宽度λ2/Nt2;
其中Nt1是不同的磁化方向的数目，其形成完整的空间磁周期λ1，Nt2是不同的磁化方向的数目，其形成完整的空间磁周期λ2。
112.根据权利要求107至111中任何一个所述的位移装置，其中：
所述多个第一磁化区段的磁化方向绕第一平面镜像对称，该第一平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸并且位于所述第一磁体阵列的所述台Y方向宽度Wm1的中心处；并且
所述多个第二磁化区段的磁化方向绕第二平面镜像对称，该第二平面在所述台X方向和所述台Z方向延伸并且位于所述第二磁体阵列的所述台X方向宽度Wm2的中心处。
113.根据权利要求104至112任何一个所述的位移装置，其中所述多个线圈迹线包括：
一个或多个第一附加层，每个第一附加层定位在对应的第一附加定子Z位置，并且每个第一附加层包括在所述第一附加层中在所述第一定子方向大致线性地伸长的对应的多个线圈迹线；和
一个或多个第二附加层，每个第二附加层定位在对应的第二附加定子Z位置，并且每个第二附加层包括在所述第二附加层中在所述第二定子方向大致线性地伸长的对应的多个线圈迹线；
其中所述第一层、所述一个或多个第一附加层、所述一个或多个第二附加层在所述定子的所述工作区域中在所述定子Z方向彼此重叠。
114.根据权利要求113所述的位移装置，其中所述第一层中的所述第一多个线圈迹线中的每个与所述一个或多个第一附加层中的所述一个或多个线圈迹线中的线圈迹线中的对应的一个在所述定子Y方向对准。
115.根据权利要求113所述的位移装置，其中所述第一层中的所述第一多个线圈迹线中的每个在所述定子Y方向与所述一个或多个第一附加层中的至少一个的所述多个线圈迹线中的线圈迹线的对应的一个偏移的量为OL1。
116.根据权利要求104至106中任何一个所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列包括第一非磁性隔片，其具有台Y方向宽度g1且位于所述第一磁体阵列的台Y方向宽度Wm1的中心处，并且其中所述第二磁体阵列包括第二非磁性隔片，其具有台X方向宽度g2且位于所述第二磁体阵列的台X方向宽度Wm2的中心处。
117.根据权利要求116所述的位移装置，其中所述第一隔片将所述第一磁体阵列分成一对第一侧，每个第一侧在其台Y方向宽度Wside1上展现空间磁周期λ1并且其中所述第二隔片将所述第二磁体阵列分成一对第二侧，每个第二侧在其台X方向宽度Wside2上展现空间磁周期λ2。
118.根据权利要求117所述的位移装置，其中所述每个第一侧的台Y方向宽度Wside1给定为Wside1=Nm1λ1,其中Nm1是正整数，并且其中所述每个第一侧的台X方向宽度Wside2给定为Wside2=Nm2λ2,其中Nm2是正整数。
119.根据权利要求117至118中任何一个所述的位移装置，其中Wside1=Wside2。
120.根据权利要求117至119中任何一个所述的位移装置，其中λ1=λ2。
121.根据权利要求117至119中的任何一个所述的位移装置，其中:
每个第一侧包括第一磁化区段的对应群组，并且其中第一磁化区段的每个群组包括在所述第一侧边缘的一对第一边缘磁化区段和在远离所述第一侧的该边缘的位置处的一个或多个第一内部磁化区段；
每个第二侧包括第二磁化区段的对应群组，并且其中第二磁化区段的每个群组包括在所述第二侧边缘的一对第二边缘磁化区段和在远离所述第二侧的该边缘的位置处的一个或多个第二内部磁化区段；和
所述第一侧的第一磁化区段和所述第二侧的第二磁化区段沿台Z方向被磁化定向，所述台Z方向正交于所述台X方向和所述台Y方向两者。
122.根据权利要求117至120中的任何一个所述的位移装置，其中:
每个第一侧包括第一磁化区段的对应群组，并且其中第一磁化区段的每个群组包括在所述第一侧边缘的一对第一边缘磁化区段和在远离所述第一侧的该边缘的位置处的一个或多个第一内部磁化区段；
所述第一侧的第一边缘磁化区段具有台Y方向宽度λ1/2Nt1;和
所述第一侧的第一内部磁化区段具有台Y方向宽度λ1/Nt1;
其中Nt1是不同的磁化方向的数目，其形成完整的空间磁周期λ1。
123.根据权利要求104至122中任何一个所述的方法，包括权利要求2-97的任何特征、特征群组合、子特征和/或子特征的群组合，和/或与其相关的适于从属于权利要求104至122的特征。
124.一种位移装置，其包括：
定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层上，所述第一多个线圈迹线在所述第一层中在第一定子方向大致线性地伸长；和
第二多个线圈迹线，其分布在对应的第二定子Z位置处的第二层上，所述第二多个线圈迹线在所述第二层中在第二定子方向大致线性地伸长；和
第三多个线圈迹线，其分布在对应的第三定子Z位置处的第三层上，所述第三多个线圈迹线在所述第三层中在第三定子方向大致线性地伸长，所述第一、第二和第三定子方向彼此不平行；
所述第一层和所述第三层在所述工作区域中沿定子Z方向彼此重叠，所述定子Z方向大致正交于所述第一、第二和第三定子方向；和
可移动台，其包括多个磁体阵列，所述多个磁体阵列包括：
第一磁体阵列，其包括在第一台方向大致线性地伸长的多个第一磁化区段，每个第一磁化区段的磁化方向大致正交于所述第一台方向，并且所述第一磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和
第二磁体阵列，其包括在不平行于所述第一台方向的第二台方向大致线性地伸长的多个第二磁化区段，每个第二磁化区段的磁化方向大致正交于所述第二台方向，并且所述第二磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；
第三磁体阵列，其包括在所述第三台方向大致线性地伸长的多个第三磁化区段，每个第三磁化区段的磁化方向大致正交于所述第三台方向，并且所述第三磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；
所述第一、第二和第三台方向彼此平行；和
一个或多个放大器，其经连接以驱动所述第一、第二和第三多个线圈迹线中的电流，从而实现所述定子和所述可移动台之间的相对移动。
125.根据权利要求124所述的方法，包括权利要求2-97的任何特征、特征群组合、子特征和/或子特征的群组合，和/或与其相关的适于从属于权利要求124的特征。
126.一种位移装置，其包括：
定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层的第一环状线圈区域上，所述第一多个线圈迹线在所述第一环状线圈区域中的径向定子方向大致线性地伸长；
可移动台，其包括多个磁体阵列，所述多个磁体阵列包括：
第一磁体阵列，其在环状磁体区域的至少第一部分上分布，并且包括在所述环状磁体区域中的台径向方向大致线性地伸长的多个第一磁化区段，每个第一磁化区段的磁化方向大致正交于其对应的台径向方向，并且所述第一磁化区段中的每个的磁化方向不同于其相邻的第一磁化区段的磁化方向；和
一个或多个放大器，其经连接以驱动所述多个线圈迹线中的电流，从而实现所述定子和所述可移动台之间的相对移动。
127.根据权利要求126所述的位移装置，其中所述多个线圈包括第二多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层的第一环状线圈区域上，所述第二多个线圈迹线在所述第二环状线圈区域中的径向定子方向大致线性地伸长，所述第一和第二环状线圈区域在定子Z方向重叠，所述定子Z方向大致正交于所述径向定子方向；并且其中所述第一环状线圈区域周围的所述第一多个线圈迹线中的每个的角度位置与所述第二环状线圈区域周围的所述第二多个线圈迹线中的对应的一个的角度位置对准。
128.根据权利要求126所述的位移装置，其中所述多个线圈包括第二多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层的第一环状线圈区域上，所述第二多个线圈迹线在所述第二环状线圈区域中的径向定子方向大致线性地伸长，所述第一和第二环状线圈区域在定子Z方向重叠，所述定子Z方向大致正交于所述径向定子方向；并且其中所述第一环状线圈区域周围的所述第一多个线圈迹线中的每个的角度位置与所述第二环状线圈区域周围的所述第二多个线圈迹线中的对应的一个的角度位置有角度偏移。
129.根据权利要求126至128中的任何一个所述的位移装置，其中所述定子包括第二磁体阵列，其在所述环状磁体区域的第二部分上分布，并且与所述第一磁体阵列有角度偏移，所述第二磁体阵列包括在所述环状磁体区域中的台径向方向大致线性地伸长的多个第二磁化区段，每个第二磁化区段的磁化方向大致正交于其对应的台径向方向，并且所述第二磁化区段中的每个的磁化方向不同于其相邻的第二磁化区段的磁化方向。
130.根据权利要求126所述的位移装置，其中所述第一磁体阵列绕所述环状磁体区域的整体成角度地延伸。
131.根据权利要求126至130中的任何一个所述的位移装置，包括权利要求2-97的任何特征、特征群组合、子特征和/或子特征的群组合，和/或与其相关的适于从属于权利要求126至130的特征。
132.一种位移装置，其包括：
定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层上，所述第一多个线圈迹线在所述第一层中在第一定子方向大致线性地伸长；和
第二多个线圈迹线，其分布在对应的第二定子Z位置处的第二层上，所述第二多个线圈迹线在所述第二层中在第二定子方向大致线性地伸长；
所述第一层和所述第二层在所述工作区域中在定子Z方向彼此重叠，所述定子Z方向大致正交于所述第一定子方向；
所述第一层中的所述第一多个线圈迹线中的每个在正交于所述第一定子方向和所述定子Z方向两者的第二定子方向偏移于所述第二层中的所述第二多个线圈迹线的对应的一个；和
可移动台，其包括多个磁体阵列，每个磁体阵列包括大致线性地伸长的多个磁化区段，并且磁化区段的磁化方向大致正交于其线性地伸长的方向；和
一个或多个放大器，其经连接以驱动所述多个线圈迹线中的电流，从而实现所述定子和所述可移动台之间的相对移动。
133.根据权利要求132所述的位移装置，包括权利要求2-97的任何特征、特征群组合、子特征和/或子特征的群组合，和/或与其相关的适于从属于权利要求132的特征。
134.一种位移装置，其包括：
定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层上，所述第一多个线圈迹线在所述第一层中在第一定子方向大致线性地伸长；和
第二多个线圈迹线，其分布在对应的第二定子Z位置处的第二层上，所述第二多个线圈迹线在所述第二层中在第二定子方向大致线性地伸长；所述第二定子方向不平行于所述第一定子方向；
可移动台，其包括至少一个磁体阵列，所述磁体阵列包括在第一台方向大致线性地伸长的多个磁化区段，并且每个磁化区段的磁化方向大致正交于所述第一台方向并且不同于其相邻的磁化区段的磁化方向；所述多个磁化区段的磁化方向在正交于所述第一台方向的第二台方向的所述磁体阵列宽度Wm1上展现第一空间磁周期λ1；
其中所述多个磁化区段包括在所述磁体阵列边缘的一对边缘磁化区段，和在远离所述磁体阵列的该边缘的位置处的一个或多个内部磁化区段；并且其中所述边缘磁化区段在所述第二台方向的宽度是在所述第二台方向的所述内部磁体区段的宽度的一半。
135.根据权利要求134所述的位移装置，包括权利要求2-97的任何特征、特征群组合、子特征和/或子特征的群组合，和/或与其相关的适于从属于权利要求134的特征。
136.一种位移装置，其包括：
定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层上，所述第一多个线圈迹线在所述第一层中在第一定子方向大致线性地伸长；和
第二多个线圈迹线，其分布在对应的第二定子Z位置处的第二层上，所述第二多个线圈迹线在所述第二层中在第二定子方向大致线性地伸长；所述第二定子方向不平行于所述第一定子方向；
可移动台，其包括至少一个磁体阵列，所述磁体阵列包括在第一台方向大致线性地伸长的多个磁化区段，每个磁化区段的磁化方向大致正交于所述第一台方向，并且所述第一磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；以及非磁性隔片，其具有正交于所述第一台方向的第二台方向的宽度g1且位于所述第二台方向的所述磁体阵列的宽度Wm1的中心处，所述隔片将所述磁体阵列分成一对侧，每侧在所述第二台方向宽度Wside1上展现空间磁周期λ1。
137.根据权利要求136所述的位移装置，包括权利要求2-97的任何特征、特征群组合、子特征和/或子特征的群组合，和/或与其相关的适于从属于权利要求136的特征。
138.一种位移装置，其包括：
定子，其包括定形成提供工作区域的多个伸长的线圈，该线圈的迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述多个伸长的线圈包括：
第一多个线圈迹线，其分布在对应的第一定子Z位置处的第一层上，所述第一多个线圈迹线在所述第一层中在第一定子方向大致线性地伸长；和
第二多个线圈迹线，其分布在对应的第二定子Z位置处的第二层上，所述第二多个线圈迹线在所述第二层中在第二定子方向大致线性地伸长；所述第二定子方向不平行于所述第一定子方向；
可移动台，其包括至少一个磁体阵列，所述磁体阵列包括在第一台方向大致线性地伸长的多个磁化区段，每个磁化区段的磁化方向大致正交于所述第一台方向，并且所述第一磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；以及在所述第一台方向长度Lm1上的多个子阵列，每个子阵列在正交于所述第一台方向的所述第二台方向偏移于其相邻的子阵列。
139.根据权利要求138所述的位移装置，其中所述多个子阵列包括位于所述磁体阵列的所述第一台方向长度Lm1的中心处的中心子阵列，所述中心子阵列在所述第一台方向长度为其它子阵列的所述第一台方向长度的两倍。
140.根据权利要求138至139所述的位移装置，包括权利要求2-97的任何特征、特征群组合、子特征和/或子特征的群组合，和/或与其相关的适于从属于权利要求138至139的特征。
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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105333891A (zh) * 2014-08-08 2016-02-17 上海联影医疗科技有限公司 编码装置、编码方法及医疗病床
CN107005138A (zh) * 2014-12-08 2017-08-01 罗伯特·博世有限公司 用于使运输体运动的设备的安全系统
CN107117462A (zh) * 2016-02-25 2017-09-01 罗伯特·博世有限公司 确定至少一个悬浮的输送体相对于悬浮供送单元的位置和/或取向的装置和方法
CN107612232A (zh) * 2017-09-27 2018-01-19 西安工程大学 一种电磁数字致动器阵列的微型平面马达装置及其驱动方法
CN107667064A (zh) * 2015-05-26 2018-02-06 罗伯特·博世有限公司 输送装置
CN108336884A (zh) * 2017-01-19 2018-07-27 广东极迅精密仪器有限公司 位移装置
CN108370210A (zh) * 2015-11-13 2018-08-03 物理仪器(Pi)两合有限公司 平面定位设备和定位台
CN108604853A (zh) * 2016-02-12 2018-09-28 Asml荷兰有限公司 多相线性电动机、多相平面电动机、平台、光刻设备和器件制造方法
CN109075623A (zh) * 2016-03-10 2018-12-21 莱特拉姆有限责任公司 具有一体式线路电抗器的线性电机定子
CN110601492A (zh) * 2018-06-13 2019-12-20 罗伯特·博世有限公司 具有安全功能的运输设备
CN111490642A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 广东极迅精密仪器有限公司 一种基于霍尔效应传感器和平面电机的位移装置
CN111542993A (zh) * 2017-12-27 2020-08-14 贝克霍夫自动化有限公司 定子单元和定子模块
CN111656656A (zh) * 2017-12-20 2020-09-11 物理仪器(Pi)两合有限公司 电动机
CN112236851A (zh) * 2018-06-14 2021-01-15 罗伯特·博世有限公司 用于运送至少一个晶片的运送装置
US10948315B2 (en) 2018-12-21 2021-03-16 Industrial Technology Research Institute Magnetic position detecting device and method
CN112514208A (zh) * 2018-07-25 2021-03-16 倍福自动化有限公司 用于平面马达的定子导体的连接结构
CN112928886A (zh) * 2019-12-06 2021-06-08 佳能株式会社 输送系统、可移动元件、控制装置、控制方法以及物品的制造方法
CN113168151A (zh) * 2018-11-26 2021-07-23 倍福自动化有限公司 用于在驱动面上驱动至少两个动子时避免碰撞的设备和方法
US11303175B2 (en) 2016-02-12 2022-04-12 Asml Netherlands B.V. Multiphase linear motor, multiphase planar motor, stage, lithographic apparatus and device manufacturing method
US20230082380A1 (en) * 2021-09-14 2023-03-16 Novanta Corporation Position encoder based on halbach magnetic element
CN117277723A (zh) * 2023-11-20 2023-12-22 季华实验室 二维弧形阵列六自由度磁浮微动台及器件转移装置
US11855557B2 (en) 2018-11-26 2023-12-26 Beckhoff Automation Gmbh Device and method for preventing a collision when driving at least two movers on a drive surface
US12040675B2 (en) 2018-11-26 2024-07-16 Beckhoff Automation Gmbh Method for driving a rotor of a planar drive system
US12047024B2 (en) 2018-11-26 2024-07-23 Beckhoff Automation Gmbh Device for driving at least one mover over a drive area
US12063003B2 (en) 2018-11-26 2024-08-13 Beckhoff Automation Gmbh Device and method for path planning for a mover of a drive device

Families Citing this family (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011100153A1 (de) * 2011-04-29 2012-10-31 Physik Instrumente GmbH & Co. KG Anordnung eines planaren 6D-Positionierers
EP4033645A1 (en) 2011-10-27 2022-07-27 The University of British Columbia Displacement devices and methods for fabrication, use and control of same
CN103066894B (zh) * 2012-12-12 2015-05-20 清华大学 一种六自由度磁悬浮工件台
EP3014219B1 (en) 2013-08-06 2017-10-11 The University Of British Columbia Displacement devices and methods and apparatus for detecting and estimating motion associated with same
US9302577B2 (en) * 2013-08-29 2016-04-05 Roberto Sanchez Catalan Halbach array electric motor with substantially contiguous electromagnetic cores
CN104753306B (zh) * 2013-12-31 2018-07-20 上海微电子装备（集团）股份有限公司 磁钢阵列以及磁浮平面电机
CN106575884A (zh) * 2014-04-26 2017-04-19 Elix无线充电系统公司 用于无线能量传输系统的磁场配置
WO2015179962A1 (en) 2014-05-30 2015-12-03 The University Of British Columbia Displacement devices and methods for fabrication, use and control of same
EP3152822B1 (en) * 2014-06-07 2019-08-07 The University Of British Columbia Methods and systems for controllably moving multiple moveable stages in a displacement device
WO2015188281A1 (en) * 2014-06-14 2015-12-17 The University Of British Columbia Displacement devices, moveable stages for displacement devices and methods for fabrication, use and control of same
DE102014212256A1 (de) 2014-06-26 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Förderer mit Zugmittelabschnitt und Linearmotorabschnitt
DE102014214693A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Wiegen eines Behältnisses
WO2016012171A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung
DE102014214697A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses
DE102014214696A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Transport eines Behältnisses relativ zu einer Füllstation
DE102015209618A1 (de) 2015-05-26 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung
DE102014214694A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Verschließen eines Behältnisses
DE102014225317A1 (de) 2014-12-09 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetbetriebene Fördervorrichtung
CN105811730B (zh) * 2014-12-30 2018-06-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种六自由度直线电机
JP2016152668A (ja) * 2015-02-17 2016-08-22 住友重機械工業株式会社 リニアモータ、磁石ユニット、ステージ装置
DE102015209613A1 (de) 2015-05-26 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung
DE102015209628A1 (de) 2015-05-26 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung
DE102015210905A1 (de) * 2015-05-26 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung
DE102015209625A1 (de) 2015-05-26 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung
NL2015092B1 (en) * 2015-07-06 2017-01-30 Ding Chenyang Displacement device.
WO2017004716A1 (en) 2015-07-06 2017-01-12 The University Of British Columbia Methods and systems for controllably moving one or more moveable stages in a displacement device
DE102015216199A1 (de) 2015-08-25 2017-03-02 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Planar-Positioniervorrichtung und Positioniertisch
EP3160012B1 (de) * 2015-10-20 2024-06-19 Etel S.A. Sekundärteil eines linearmotors
DE102016221181A1 (de) * 2016-10-27 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh Spulensystem und Verfahren zum Herstellen eines Spulensystems
WO2017076761A1 (de) * 2015-11-05 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum herstellen einer spulenanordnung, spulenanordnung, stator und mehrdimensionaler antrieb
DE102016218777A1 (de) 2015-11-19 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung und Verfahren zur Herstellung
JP6749346B2 (ja) * 2016-01-22 2020-09-02 Tdk株式会社 アクチュエータ
DE102016217573A1 (de) 2016-04-04 2017-10-05 Robert Bosch Gmbh Werkstückträgersystem
DE102016205513A1 (de) 2016-04-04 2017-10-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Transportieren eines Gutes, mehrdimensionaler Antrieb und Verarbeitungsvorrichtung
DE102016206087A1 (de) 2016-04-12 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Werkstückträgersystem
DE102016208155A1 (de) 2016-05-12 2017-11-16 Robert Bosch Gmbh Positionsbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Position und/oder Orientierung eines von einem Stator zu befördernden Transportkörpers relativ zu dem Stator
JP6722048B2 (ja) * 2016-06-09 2020-07-15 キヤノン株式会社 ステージ装置およびリニアアクチュエータ
JP6929024B2 (ja) * 2016-07-06 2021-09-01 キヤノン株式会社 光学装置、露光装置及び物品の製造方法
DE102016213137A1 (de) * 2016-07-19 2018-01-25 Robert Bosch Gmbh Stator für einen elektrischen Motor und Verfahren zum Herstellen eines solchen Stators
DE102016215212A1 (de) 2016-08-16 2018-02-22 Robert Bosch Gmbh Bewegungsvorrichtung mit magnetischer Positionsbestimmung und Datenübertragungsvorrichtung
US10031559B1 (en) * 2016-09-19 2018-07-24 Apple Inc. Switchable magnetic array
CN113428597B (zh) 2016-10-05 2022-11-15 莱特拉姆有限责任公司 线性电机输送机系统
DE102016220573A1 (de) * 2016-10-20 2018-04-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Position und/oder Orientierung eines frei schwebenden Elements
DE102016223901A1 (de) 2016-12-01 2018-06-07 Robert Bosch Gmbh Beförderungsvorrichtung mit einem Stator und einem Transportkörper zur kontrollierten Beförderung des Transportkörpers relativ zum Stator
US9841298B1 (en) * 2016-12-30 2017-12-12 Metal Industries Research And Development Centre Measurement device for linear stage
KR102380348B1 (ko) * 2017-03-24 2022-03-31 삼성전자주식회사 무선 전력 송신 장치 및 거치 형태에 따른 무선 전력 송신 방법
EP4236042A3 (en) 2017-03-27 2023-10-11 Planar Motor Incorporated Robotic devices and methods for fabrication, use and control of same
US11360400B2 (en) 2017-05-19 2022-06-14 Massachusetts Institute Of Technology Transport system having a magnetically levitated transportation stage
WO2018236469A1 (en) 2017-06-19 2018-12-27 Laitram, L.L.C. TRANSPORTER MONORAIL WITH TRAYS
US11223303B2 (en) * 2017-06-19 2022-01-11 Nikon Research Corporation Of America Motor with force constant modeling and identification for flexible mode control
DE102017212808A1 (de) 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Mehrschichtspule, Antriebselement und Planarantriebssystem, sowie Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtspule
EP3681830A4 (en) 2017-09-13 2021-06-23 Laitram, LLC SINGLE RAIL TRAY CONVEYOR WITH PASSIVE GUIDE RAILS
KR102411955B1 (ko) * 2017-10-17 2022-06-22 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 모터, 이중 행정 스테이지 및 리소그래피 장치
EP3486612B1 (en) 2017-11-20 2020-07-01 Robert Bosch GmbH Method for generating a trajectory
DE102017222425A1 (de) 2017-12-12 2019-06-13 Robert Bosch Gmbh Transportsystem, Verfahren zur Steuerung des Transportsystems und Transportsystemanordnung
DE102017131304A1 (de) 2017-12-27 2019-06-27 Beckhoff Automation Gmbh Statormodul
DE102017131320A1 (de) 2017-12-27 2019-06-27 Beckhoff Automation Gmbh Planarantriebssystem, Statormodul und Sensormodul
DE102017131326A1 (de) 2017-12-27 2019-06-27 Beckhoff Automation Gmbh Statormodul
DE102017131324A1 (de) 2017-12-27 2019-06-27 Beckhoff Automation Gmbh Statormodul und Planarantriebssystem
DE102017131314A1 (de) 2017-12-27 2019-06-27 Beckhoff Automation Gmbh Statormodul
US10654660B2 (en) 2018-01-31 2020-05-19 Laitram, L.L.C. Hygienic magnetic tray and conveyor
US10807803B2 (en) 2018-01-31 2020-10-20 Laitram, L.L.C. Hygienic low-friction magnetic tray and conveyor
DE102018203667A1 (de) 2018-03-12 2019-09-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur automatisierten Bewegungsplanung bei einem Planarantrieb
WO2019204692A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 Massachusetts Institute Of Technology Magnetically-levitated transporter
DE102018117981A1 (de) * 2018-07-25 2020-01-30 Beckhoff Automation Gmbh Statoreinheit und Statormodul
DE102018117953B3 (de) 2018-07-25 2019-11-07 Beckhoff Automation Gmbh Statoreinheit
US11575337B2 (en) 2018-10-13 2023-02-07 Planar Motor Incorporated. Systems and methods for identifying a magnetic mover
EP3653428A1 (de) 2018-11-19 2020-05-20 B&R Industrial Automation GmbH Verfahren zum sicheren überwachen der funktion eines langstatorlinearmotors
EP3947217A4 (en) 2019-03-29 2022-05-11 Planar Motor Inc. ROBOTIC DEVICE AND METHODS OF MAKING, USING AND CONTROLLING THE SAME
CA3141948A1 (en) 2019-05-28 2020-12-03 B&R Industrial Automation GmbH Transport device
US11962214B2 (en) 2019-05-28 2024-04-16 B&R Industrial Automation GmbH Transport device
WO2020260566A1 (de) * 2019-06-27 2020-12-30 Beckhoff Automation Gmbh Anordnung von statormodulen für ein planarantriebssystem
DE102019117430A1 (de) 2019-06-27 2020-12-31 Beckhoff Automation Gmbh Verfahren zum Bewegen eines Läufers in einem Planarantriebssystem
US11193812B2 (en) 2019-07-01 2021-12-07 B&R Industrial Automation GmbH Electromagnetic conveyor with weighing station
AT523101A1 (de) 2019-10-31 2021-05-15 B & R Ind Automation Gmbh Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors
AT523102A1 (de) 2019-10-31 2021-05-15 B & R Ind Automation Gmbh Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors
AT523217A1 (de) 2019-11-27 2021-06-15 B & R Ind Automation Gmbh Transporteinrichtung
US20230006529A1 (en) 2019-11-27 2023-01-05 B&R Industrial Automation GmbH Transport device
JP2021090343A (ja) 2019-12-03 2021-06-10 ベーウントエル・インダストリアル・オートメイション・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 安全機能
EP4078791A4 (en) 2019-12-16 2024-01-17 Planar Motor Incorporated STATOR MODULES AND ROBOT SYSTEMS
US11476139B2 (en) 2020-02-20 2022-10-18 Brooks Automation Us, Llc Substrate process apparatus
AT523565A1 (de) 2020-03-05 2021-09-15 B & R Ind Automation Gmbh Transporteinrichtung
AT523564A1 (de) 2020-03-05 2021-09-15 B & R Ind Automation Gmbh Transporteinrichtung
EP3883124A1 (de) 2020-03-19 2021-09-22 Beckhoff Automation GmbH Verfahren zum steuern eines planarantriebssystems und planarantriebssystem
EP3890171A1 (de) 2020-04-02 2021-10-06 Beckhoff Automation GmbH Verfahren zum steuern eines planarantriebssystems und planarantriebssystem
AT523640B1 (de) 2020-04-27 2021-10-15 B & R Ind Automation Gmbh Stützstruktur für einen Planarmotor
AT523810A1 (de) 2020-04-27 2021-11-15 B & R Ind Automation Gmbh Führungsvorrichtung für Shuttles eines Planarmotors
CN116097557A (zh) 2020-09-03 2023-05-09 B&R工业自动化有限公司 用于操作直线电动机的方法
AT524046B1 (de) 2020-12-01 2022-02-15 B & R Ind Automation Gmbh Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors
AT524925A1 (de) 2021-03-25 2022-10-15 B & R Ind Automation Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Transportanlage in Form eines Langstatorlinearmotors
IT202100009569A1 (it) 2021-04-15 2022-10-15 G Mondini S P A Apparecchiatura e metodo per il posizionamento di prodotti su supporti
JP2024522540A (ja) 2021-06-02 2024-06-21 ベーウントエル・インダストリアル・オートメイション・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 運搬装置及び運搬装置の動作方法
IT202100015857A1 (it) 2021-06-17 2022-12-17 G Mondini S P A Apparecchiatura per la termosaldatura di un film di copertura a un elemento di supporto
DE102021129155A1 (de) 2021-11-09 2023-05-11 Syntegon Technology Gmbh Planares Transportsystem
CN114295465B (zh) * 2021-11-22 2024-06-07 北京机电工程研究所 模态试验预载施加装置、模态试验系统及预载施加方法
WO2023096694A1 (en) * 2021-11-23 2023-06-01 Laitram, L.L.C. Magnetic conveyor system
DE102021132185A1 (de) 2021-12-07 2023-06-07 Sener Cicek Anlage und Verfahren zum Bearbeiten eines Bauteils
JP2023086105A (ja) 2021-12-09 2023-06-21 ベーウントエル・インダストリアル・オートメイション・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 平面モータを稼働させるための方法
WO2023122258A2 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 Hyperloop Technologies, Inc. Topologies to reduce force ripple for propulsion motors
CN118435514A (zh) 2021-12-27 2024-08-02 B和R工业自动化有限公司 电流对称调节
DE102022105622B4 (de) 2022-03-10 2024-06-13 Baumann Maschinenbau Solms Gmbh & Co.Kg Verfahren zum Sortieren von Nutzen und Anordnung zum Bearbeiten von bedruckten Bogen
DE102022105619A1 (de) 2022-03-10 2023-09-14 Baumann Maschinenbau Solms Gmbh & Co.Kg Anordnung sowie Verfahren zum Bearbeiten blattförmigen Guts
DE102022105597B3 (de) 2022-03-10 2023-03-30 Baumann Maschinenbau Solms Gmbh & Co.Kg Verfahren und Anordnung zum Anordnen von Nutzen
US11958694B2 (en) * 2022-03-11 2024-04-16 Laitram, L.L.C. Magnetic XY sorting conveyor
WO2023186856A1 (de) 2022-03-28 2023-10-05 B&R Industrial Automation GmbH Transporteinheit und zugehöriges montageverfahren
WO2023200954A1 (en) 2022-04-13 2023-10-19 Aprecia Pharmaceuticals LLC System and method for additive manufacturing using an omnidirectional magnetic movement apparatus
WO2023208945A1 (de) 2022-04-28 2023-11-02 B&R Industrial Automation GmbH Verfahren zur identifikation und kompensation eines positions-messfehlers
WO2023213701A1 (de) 2022-05-02 2023-11-09 B&R Industrial Automation GmbH Verfahren und vorrichtung zum überwachen des betriebs einer transporteinrichtung
JP2024051304A (ja) 2022-09-30 2024-04-11 東京エレクトロン株式会社 基板搬送モジュール及び基板搬送方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441514B1 (en) * 1997-04-28 2002-08-27 Ultratech Stepper, Inc. Magnetically positioned X-Y stage having six degrees of freedom
US6452292B1 (en) * 2000-06-26 2002-09-17 Nikon Corporation Planar motor with linear coil arrays
US20050090902A1 (en) * 2000-02-10 2005-04-28 Masini Michael A. Shoulder prosthesis with anatomic reattachment features
US6987335B2 (en) * 2002-12-27 2006-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Alignment apparatus and exposure apparatus using the same
US20070046221A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-01 Canon Kabushiki Kaisha Method for controlling stage apparatus
US20100238425A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-23 Nikon Corporation Coil Variations for an Oval Coil Planar Motor
CN201956875U (zh) * 2011-01-27 2011-08-31 东南大学 梯形线圈型永磁无铁直线电机

Family Cites Families (117)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3376578A (en) 1966-05-31 1968-04-02 Bruce A. Sawyer Magnetic positioning device
NL7302941A (zh) 1973-03-02 1974-09-04
JPS58175020A (ja) 1982-04-05 1983-10-14 Telmec Co Ltd 二次元精密位置決め装置
US4654571A (en) * 1985-09-16 1987-03-31 Hinds Walter E Single plane orthogonally movable drive system
US4835424A (en) 1987-03-23 1989-05-30 Megamation Incorporated Platen laminated in mutually perpendicular direction for use with linear motors and the like
US5125347A (en) 1989-10-30 1992-06-30 Hitachi, Ltd. Power supply system for a linear motor type transportation system
US5196745A (en) 1991-08-16 1993-03-23 Massachusetts Institute Of Technology Magnetic positioning device
JP2714502B2 (ja) 1991-09-18 1998-02-16 キヤノン株式会社 移動ステージ装置
JPH07123345B2 (ja) * 1992-11-17 1995-12-25 株式会社精工舎 可動マグネット形リニア直流モータ
US5334892A (en) 1992-12-22 1994-08-02 Anorad Corporation Positioning device for planar positioning
JPH086642A (ja) * 1994-06-20 1996-01-12 Brother Ind Ltd 平面モータの位置決め装置
US5925956A (en) * 1995-06-30 1999-07-20 Nikon Corporation Stage construction incorporating magnetically levitated movable stage
AUPN422295A0 (en) 1995-07-18 1995-08-10 Bytecraft Research Pty. Ltd. Control system
JPH09121522A (ja) * 1995-10-23 1997-05-06 Sawafuji Electric Co Ltd フラット回転機
US5777402A (en) 1996-06-24 1998-07-07 Anorad Corporation Two-axis motor with high density magnetic platen
US5886432A (en) 1997-04-28 1999-03-23 Ultratech Stepper, Inc. Magnetically-positioned X-Y stage having six-degrees of freedom
JP4164905B2 (ja) 1997-09-25 2008-10-15 株式会社ニコン 電磁力モータ、ステージ装置および露光装置
US6003230A (en) 1997-10-03 1999-12-21 Massachusetts Institute Of Technology Magnetic positioner having a single moving part
US7170241B1 (en) 1998-02-26 2007-01-30 Anorad Corporation Path module for a linear motor, modular linear motor system and method to control same
US6876105B1 (en) 1998-02-26 2005-04-05 Anorad Corporation Wireless encoder
WO1999046848A1 (fr) 1998-03-13 1999-09-16 Nikon Corporation Procede de fabrication de moteur lineaire, moteur lineaire, etage pourvu de ce moteur lineaire et systeme d'exposition
AU2852899A (en) 1998-03-19 1999-10-11 Nikon Corporation Flat motor, stage, exposure apparatus and method of producing the same, and device and method for manufacturing the same
US6252234B1 (en) 1998-08-14 2001-06-26 Nikon Corporation Reaction force isolation system for a planar motor
US6097114A (en) 1998-08-17 2000-08-01 Nikon Corporation Compact planar motor having multiple degrees of freedom
US6144118A (en) 1998-09-18 2000-11-07 General Scanning, Inc. High-speed precision positioning apparatus
US6208045B1 (en) 1998-11-16 2001-03-27 Nikon Corporation Electric motors and positioning devices having moving magnet arrays and six degrees of freedom
WO2000033318A1 (fr) 1998-11-30 2000-06-08 Nikon Corporation Dispositif d'etagement se son procede de fabrication; dispositif d'alignement et son procede de fabrication
KR100855921B1 (ko) 1999-02-04 2008-09-02 가부시키가이샤 니콘 평면모터장치 및 그 구동방법, 스테이지장치 및 그구동방법, 노광장치 및 노광방법, 그리고 디바이스 및 그제조방법
TW466542B (en) 1999-02-26 2001-12-01 Nippon Kogaku Kk A stage device and a method of manufacturing same, a position controlling method, an exposure device and a method of manufacturing same, and a device and a method of manufacturing same
US6590355B1 (en) 1999-06-07 2003-07-08 Nikon Corporation Linear motor device, stage device, and exposure apparatus
US6144119A (en) 1999-06-18 2000-11-07 Nikon Corporation Planar electric motor with dual coil and magnet arrays
TWI248718B (en) 1999-09-02 2006-02-01 Koninkl Philips Electronics Nv Displacement device
US6437463B1 (en) 2000-04-24 2002-08-20 Nikon Corporation Wafer positioner with planar motor and mag-lev fine stage
US6445093B1 (en) * 2000-06-26 2002-09-03 Nikon Corporation Planar motor with linear coil arrays
JP2002112526A (ja) * 2000-06-26 2002-04-12 Nikon Corp 平面モータ、ステージ位置決めシステム、露光装置
US6885430B2 (en) 2000-11-16 2005-04-26 Nikon Corporation System and method for resetting a reaction mass assembly of a stage assembly
TWI258914B (en) 2000-12-27 2006-07-21 Koninkl Philips Electronics Nv Displacement device
US20020149270A1 (en) 2001-04-12 2002-10-17 Hazelton Andrew J. Planar electric motor with two sided magnet array
US6670730B2 (en) * 2001-04-12 2003-12-30 Ballado Investments Inc. Multi-phase linear motor with induction coils arranged on an axis perpendicular to the direction of motion
US6650079B2 (en) 2001-06-01 2003-11-18 Nikon Corporation System and method to control planar motors
WO2003026838A1 (en) 2001-09-24 2003-04-03 Agency For Science, Technology And Research Decoupled planar positioning system
US6710495B2 (en) * 2001-10-01 2004-03-23 Wisconsin Alumni Research Foundation Multi-phase electric motor with third harmonic current injection
JP2003164137A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Fuji Electric Co Ltd 電磁アクチュエータ
JP2003189589A (ja) * 2001-12-21 2003-07-04 Canon Inc 可動磁石型リニアモータ、露光装置及びデバイス製造方法
JP3916048B2 (ja) * 2002-01-10 2007-05-16 株式会社安川電機 リニアモータ
DE60332681D1 (de) 2002-01-22 2010-07-08 Ebara Corp Trägerplattevorrichtung
EP1357429A1 (en) * 2002-04-23 2003-10-29 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1357434A1 (en) 2002-04-23 2003-10-29 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2004023960A (ja) * 2002-06-19 2004-01-22 Nikon Corp リニアモータ装置、ステージ装置及び露光装置
US6777896B2 (en) * 2002-07-09 2004-08-17 Nikon Corporation Methods and apparatus for initializing a planar motor
US7224252B2 (en) 2003-06-06 2007-05-29 Magno Corporation Adaptive magnetic levitation apparatus and method
US7057370B2 (en) * 2003-06-21 2006-06-06 Igor Victorovich Touzov Ultra-fast precision motor with X, Y and Theta motion and ultra-fast optical decoding and absolute position detector
JP4478470B2 (ja) * 2004-01-26 2010-06-09 キヤノン株式会社 位置決めステージ装置
JP3981669B2 (ja) 2004-03-02 2007-09-26 セイコーエプソン株式会社 モータ及びモータの駆動システム
JP2005253179A (ja) 2004-03-03 2005-09-15 Canon Inc 位置決め装置、露光装置およびデバイス製造方法
WO2005090202A1 (en) 2004-03-18 2005-09-29 Dickinson Kent H Shipping container
JP2005268608A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd ステージ装置
US7536161B2 (en) 2004-03-31 2009-05-19 Silicon Laboratories Inc. Magnetically differential input
JP2006042547A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Sharp Corp 平面リニアモータならびに平面リニアモータ用プラテンおよびその製造方法
JP4552573B2 (ja) * 2004-09-16 2010-09-29 株式会社安川電機 リニアモータ装置
CN100541337C (zh) 2005-01-17 2009-09-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 移动装置
US7882701B2 (en) 2005-01-18 2011-02-08 Massachusetts Institute Of Technology Microfabricated mechanical frequency multiplier
JP2006211812A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Canon Inc 位置決め装置、露光装置、並びにデバイス製造方法
JP4738829B2 (ja) 2005-02-09 2011-08-03 キヤノン株式会社 位置決め装置
US7550890B2 (en) * 2005-08-23 2009-06-23 Seagate Technology Llc Motor assembly with an integrated flexible printed circuit
US7459808B2 (en) 2005-11-15 2008-12-02 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and motor
US7541699B2 (en) 2005-12-27 2009-06-02 Asml Netherlands B.V. Magnet assembly, linear actuator, planar motor and lithographic apparatus
TWI454859B (zh) 2006-03-30 2014-10-01 尼康股份有限公司 移動體裝置、曝光裝置與曝光方法以及元件製造方法
JP2008006642A (ja) 2006-06-28 2008-01-17 Brother Ind Ltd 記録装置
KR101511929B1 (ko) 2006-09-01 2015-04-13 가부시키가이샤 니콘 이동체 구동 방법 및 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 방법 및 장치, 노광 방법 및 장치, 디바이스 제조 방법, 그리고 캘리브레이션 방법
US7504794B2 (en) 2006-11-29 2009-03-17 Chiba Precision Co., Ltd. Planar motor
US7633070B2 (en) 2006-12-18 2009-12-15 Kla-Tencor Technologies Corporation Substrate processing apparatus and method
KR20100016658A (ko) * 2007-04-19 2010-02-12 가부시키가이샤 니콘 3 운동도 이동기 및 그 제어 방법
US20080285005A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Jean-Marc Gery System and method for measuring and mapping a sideforce for a mover
DE102007024602A1 (de) 2007-05-25 2008-11-27 Etel S.A. Planarmotor
JP5663304B2 (ja) 2007-06-27 2015-02-04 ブルックス オートメーション インコーポレイテッド 多次元位置センサ
DE102007038845A1 (de) * 2007-08-16 2009-03-19 Dorma Gmbh + Co. Kg Anordnung von Statormodulen in einem Linearmotor
JP2009060773A (ja) 2007-09-04 2009-03-19 Canon Inc 駆動装置およびそれを用いた平面モータおよびそれを用いた露光装置
US20090195195A1 (en) * 2008-02-03 2009-08-06 Lieh-Feng Huang Position Feedback Device for a Linear Motor
JP2009253090A (ja) 2008-04-08 2009-10-29 Canon Inc 位置決めステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法
CN101978585B (zh) * 2008-04-18 2013-08-07 株式会社安川电机 多自由度传动装置以及载物台装置
JP2010004684A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Canon Inc モータ装置、製造方法、露光装置及びデバイスの製造方法
CN101971483B (zh) * 2008-08-19 2013-06-12 株式会社安川电机 直线电动机装置
US7965010B2 (en) 2008-09-03 2011-06-21 Bose Corporation Linear motor with patterned magnet arrays
US20100090545A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-15 Binnard Michael B Planar motor with wedge shaped magnets and diagonal magnetization directions
JP5430204B2 (ja) 2009-04-01 2014-02-26 キヤノン株式会社 リニアモータおよびそれを用いたステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法
US7808133B1 (en) 2009-04-21 2010-10-05 Asm Assembly Automation Ltd. Dual-axis planar motor providing force constant and thermal stability
JP5486874B2 (ja) 2009-08-28 2014-05-07 Ｔｈｋ株式会社 分散配置リニアモータおよび分散配置リニアモータの制御方法
JP4941790B2 (ja) 2009-08-28 2012-05-30 村田機械株式会社 移動体システム
WO2011032201A1 (en) 2009-09-21 2011-03-24 Soderberg Rod F A matrix material comprising magnetic particles for use in hybrid and electric vehicles
CN101707404B (zh) 2009-11-30 2012-03-28 哈尔滨工业大学 复合结构永磁电机的Halbach阵列盘式转子
US9465305B2 (en) * 2010-05-18 2016-10-11 Nikon Corporation Method for determining a commutation offset and for determining a compensation map for a stage
US8593016B2 (en) 2010-12-03 2013-11-26 Sri International Levitated micro-manipulator system
CN201956872U (zh) 2011-01-30 2011-08-31 深圳市万至达电机制造有限公司 一种步进电机
JP5649058B2 (ja) 2011-02-02 2015-01-07 独立行政法人理化学研究所 アンジュレータ磁石列およびアンジュレータ
NL2008696A (en) 2011-05-25 2012-11-27 Asml Netherlands Bv A multi-stage system, a control method therefor, and a lithographic apparatus.
US9030057B2 (en) * 2011-06-24 2015-05-12 Nikon Corporation Method and apparatus to allow a plurality of stages to operate in close proximity
US20130164687A1 (en) 2011-06-30 2013-06-27 Michael B. Binnard Hybrid cooling and thermal shield for electromagnetic actuators
US20130140372A1 (en) 2011-06-30 2013-06-06 Nikon Corporation Temperature control of a mover with active bypass, predictive feedforward control, and phase change housing
EP2568582B1 (de) * 2011-09-12 2014-06-04 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
EP4033645A1 (en) 2011-10-27 2022-07-27 The University of British Columbia Displacement devices and methods for fabrication, use and control of same
CN202405989U (zh) 2012-01-17 2012-08-29 东南大学 低速大转矩永磁游标直线波浪发电机
US9755493B2 (en) 2012-07-31 2017-09-05 Shanghai Micro Electronics Equipment (Group) Co., Ltd. Linear motor and stage apparatus
WO2014033715A1 (en) 2012-08-27 2014-03-06 Albus Technologies Ltd. Rotor with magnet pattern
US8736133B1 (en) * 2013-03-14 2014-05-27 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for overlapping windings
EP3014219B1 (en) 2013-08-06 2017-10-11 The University Of British Columbia Displacement devices and methods and apparatus for detecting and estimating motion associated with same
US10084364B2 (en) 2013-10-05 2018-09-25 Nikon Research Corporation Of America Power minimizing controller for a stage assembly
US10261419B2 (en) 2014-05-22 2019-04-16 Nikon Corporation Magnet array for moving magnet planar motor
WO2015179962A1 (en) 2014-05-30 2015-12-03 The University Of British Columbia Displacement devices and methods for fabrication, use and control of same
EP3152822B1 (en) 2014-06-07 2019-08-07 The University Of British Columbia Methods and systems for controllably moving multiple moveable stages in a displacement device
WO2015188281A1 (en) 2014-06-14 2015-12-17 The University Of British Columbia Displacement devices, moveable stages for displacement devices and methods for fabrication, use and control of same
DE102014214697A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses
WO2016012171A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Transportvorrichtung
DE102014214694A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Verschließen eines Behältnisses
DE102014214696A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Transport eines Behältnisses relativ zu einer Füllstation
DE102014214693A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Wiegen eines Behältnisses
DE102014225171A1 (de) 2014-12-08 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Sicherungssystem für eine Anordnung zum Bewegen von Transportkörpern

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441514B1 (en) * 1997-04-28 2002-08-27 Ultratech Stepper, Inc. Magnetically positioned X-Y stage having six degrees of freedom
US20050090902A1 (en) * 2000-02-10 2005-04-28 Masini Michael A. Shoulder prosthesis with anatomic reattachment features
US6452292B1 (en) * 2000-06-26 2002-09-17 Nikon Corporation Planar motor with linear coil arrays
US6987335B2 (en) * 2002-12-27 2006-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Alignment apparatus and exposure apparatus using the same
US20070046221A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-01 Canon Kabushiki Kaisha Method for controlling stage apparatus
US20100238425A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-23 Nikon Corporation Coil Variations for an Oval Coil Planar Motor
CN201956875U (zh) * 2011-01-27 2011-08-31 东南大学 梯形线圈型永磁无铁直线电机

Cited By (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105333891A (zh) * 2014-08-08 2016-02-17 上海联影医疗科技有限公司 编码装置、编码方法及医疗病床
CN107005138A (zh) * 2014-12-08 2017-08-01 罗伯特·博世有限公司 用于使运输体运动的设备的安全系统
CN107005138B (zh) * 2014-12-08 2019-06-04 罗伯特·博世有限公司 用于使运输体运动的设备的安全系统
CN107667064A (zh) * 2015-05-26 2018-02-06 罗伯特·博世有限公司 输送装置
CN108370210A (zh) * 2015-11-13 2018-08-03 物理仪器(Pi)两合有限公司 平面定位设备和定位台
US11837931B2 (en) 2016-02-12 2023-12-05 Asml Netherlands B.V. Multiphase linear motor, multiphase planar motor, stage, lithographic apparatus and device manufacturing method
CN108604853A (zh) * 2016-02-12 2018-09-28 Asml荷兰有限公司 多相线性电动机、多相平面电动机、平台、光刻设备和器件制造方法
US11303175B2 (en) 2016-02-12 2022-04-12 Asml Netherlands B.V. Multiphase linear motor, multiphase planar motor, stage, lithographic apparatus and device manufacturing method
CN107117462A (zh) * 2016-02-25 2017-09-01 罗伯特·博世有限公司 确定至少一个悬浮的输送体相对于悬浮供送单元的位置和/或取向的装置和方法
CN107117462B (zh) * 2016-02-25 2020-11-10 罗伯特·博世有限公司 确定至少一个悬浮的输送体相对于悬浮供送单元的位置和/或取向的装置和方法
CN109075623B (zh) * 2016-03-10 2021-04-09 莱特拉姆有限责任公司 具有一体式线路电抗器的线性电机定子
CN109075623A (zh) * 2016-03-10 2018-12-21 莱特拉姆有限责任公司 具有一体式线路电抗器的线性电机定子
CN108336884B (zh) * 2017-01-19 2020-07-21 广东极迅精密仪器有限公司 位移装置
CN108336884A (zh) * 2017-01-19 2018-07-27 广东极迅精密仪器有限公司 位移装置
CN107612232B (zh) * 2017-09-27 2019-05-17 西安工程大学 一种电磁数字致动器阵列的微型平面马达装置及其驱动方法
CN107612232A (zh) * 2017-09-27 2018-01-19 西安工程大学 一种电磁数字致动器阵列的微型平面马达装置及其驱动方法
US11502591B2 (en) 2017-12-20 2022-11-15 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Electric motor having a magnetic track with a plurality of a magnet elements
CN111656656A (zh) * 2017-12-20 2020-09-11 物理仪器(Pi)两合有限公司 电动机
CN111542993A (zh) * 2017-12-27 2020-08-14 贝克霍夫自动化有限公司 定子单元和定子模块
US11522433B2 (en) 2017-12-27 2022-12-06 Beckhoff Automation Gmbh Stator unit and stator module
CN111542993B (zh) * 2017-12-27 2021-09-17 贝克霍夫自动化有限公司 定子单元和定子模块
CN110601492A (zh) * 2018-06-13 2019-12-20 罗伯特·博世有限公司 具有安全功能的运输设备
CN112236851A (zh) * 2018-06-14 2021-01-15 罗伯特·博世有限公司 用于运送至少一个晶片的运送装置
CN112236851B (zh) * 2018-06-14 2024-07-23 罗伯特·博世有限公司 用于运送至少一个晶片的运送装置
US11936273B2 (en) 2018-07-25 2024-03-19 Beckhoff Automation Gmbh Stator and conductor connections for a planar motor
CN112514208A (zh) * 2018-07-25 2021-03-16 倍福自动化有限公司 用于平面马达的定子导体的连接结构
CN112514208B (zh) * 2018-07-25 2022-08-26 倍福自动化有限公司 用于平面马达的定子导体的连接结构
CN113168151A (zh) * 2018-11-26 2021-07-23 倍福自动化有限公司 用于在驱动面上驱动至少两个动子时避免碰撞的设备和方法
US12047024B2 (en) 2018-11-26 2024-07-23 Beckhoff Automation Gmbh Device for driving at least one mover over a drive area
CN113168151B (zh) * 2018-11-26 2022-06-28 倍福自动化有限公司 用于在驱动面上驱动至少两个动子时避免碰撞的设备和方法
US11855557B2 (en) 2018-11-26 2023-12-26 Beckhoff Automation Gmbh Device and method for preventing a collision when driving at least two movers on a drive surface
US12063003B2 (en) 2018-11-26 2024-08-13 Beckhoff Automation Gmbh Device and method for path planning for a mover of a drive device
US12038764B2 (en) 2018-11-26 2024-07-16 Beckhoff Automation Gmbh Device and method for preventing a collision when driving at least two moving elements on a driving surface
US12040675B2 (en) 2018-11-26 2024-07-16 Beckhoff Automation Gmbh Method for driving a rotor of a planar drive system
US10948315B2 (en) 2018-12-21 2021-03-16 Industrial Technology Research Institute Magnetic position detecting device and method
US12068655B2 (en) 2019-01-29 2024-08-20 Shanghai Yinguan Semiconductor Technology Co., Ltd. Displacement device based on hall-effect sensors and planar motors
CN111490642A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 广东极迅精密仪器有限公司 一种基于霍尔效应传感器和平面电机的位移装置
CN112928886A (zh) * 2019-12-06 2021-06-08 佳能株式会社 输送系统、可移动元件、控制装置、控制方法以及物品的制造方法
US20230082380A1 (en) * 2021-09-14 2023-03-16 Novanta Corporation Position encoder based on halbach magnetic element
CN117277723B (zh) * 2023-11-20 2024-03-08 季华实验室 二维弧形阵列六自由度磁浮微动台及器件转移装置
CN117277723A (zh) * 2023-11-20 2023-12-22 季华实验室 二维弧形阵列六自由度磁浮微动台及器件转移装置

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EP2759047B1 (en) 2022-03-16
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US10008915B2 (en) 2018-06-26
US20180269764A1 (en) 2018-09-20
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US11228232B2 (en) 2022-01-18
WO2013059934A1 (en) 2013-05-02
US20170317569A1 (en) 2017-11-02

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