JP2013210218A - レーザ光斑絶対位置付け駆動装置と駆動システム及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】底板に剛性結合されるモーター駆動モジュールと、上記モーター駆動モジュールによって駆動され、上記底板に相対的に変位可能の作業台と、上記作業台に剛性結合され、底板光斑画像参考底板領域中の光斑撮像領域の光斑画像を捕獲できる光斑撮像モジュールと、位置付けモードにおいて、操作される制御モジュールと、が含有され、上記制御モジュールは、上記光斑撮像モジュールを制御して、上記作業台において、所定の位置にある光斑画像参考底板領域の即時光斑画像を捕獲し、上記即時光斑画像と参考座標光斑画像データベースの参考座標光斑画像と比較して、上記即時光斑画像の即時位置座標を取得し、また、上記即時位置座標と目標位置座標と対比して、誤差ベクトルを取得し、上記制御モジュールが、上記誤差ベクトルに基づいて、上記モーター駆動モジュールを駆動し、上記作業台を、上記目標位置座標に位置させる。
【選択図】図1
Description
本発明の一観点によれば、モーター駆動モジュールと作業台、光斑撮像モジュール及び制御モジュールからなる作動装置を提供する。上記モーター駆動モジュールは、底板に剛性結合され、上記底板は、光斑画像と座標システムとを結合するための光斑画像参考底板領域を有し、上記作業台は、上記モーター駆動モジュールによる駆動に合わせて、上記モーター駆動モジュールによって、上記底板が相対的に変位するように駆動され、上記光斑撮像モジュールは、上記作業台に剛性結合され、上記作業台と上記底板とが、相対的に変位可能になり、また、上記光斑画像参考底板領域中の一つの光斑撮像領域の一つの光斑画像を捕獲でき、そして、上記制御モジュールは、位置付けモードにおいて、上記モーター駆動モジュールと上記光斑撮像モジュールを操作でき、上記制御モジュールは、上記光斑撮像モジュールに、上記作業台にある所定の位置にある光斑画像参考底板領域の即時光斑画像を捕獲させ、上記即時光斑画像と参考座標光斑画像データベースの参考座標光斑画像とを対比して、上記即時光斑画像の即時位置座標を取得するように、制御でき、それから、上記即時位置座標と目標位置座標とを対比して、誤差ベクトルを取得し、上記制御モジュールが、上記誤差ベクトルに基づいて、上記作業台が、上記目標位置座標に位置するように、上記モーター駆動モジュールを駆動する。
(A)上記作業台に剛性結合する光斑撮像モジュールを設置して、上記光斑画像参考底板領域中の一つの光斑撮像領域の一つの光斑画像を捕獲するステップと、
(B)上記光斑画像と参考座標光斑画像データベースの参考座標光斑画像とを対比し、上記作業台の即時位置座標を取得するステップと、
(C)上記作業台の即時位置座標と目標位置座標との誤差ベクトルに基づいて、上記作業台を、上記目標位置座標に位置するように駆動する上記モーター駆動モジュールを制御するステップと、が含有される。
図1と図2及び図4のように、上記参考座標作成モードにおいて、上記制御モジュール14は、ステップS11で、上記モーター駆動モジュール11が上記作業台12を変位する方式を制御でき、上記光斑撮像モジュール13は、連続的に、上記底板20の光斑画像参考底板領域21において、座標システム中の異なる位置座標の光斑画像を捕獲でき、また、同時に、ステップS12で、高精度位置付け装置(例えば、上記作業台に、レーザ干渉計を設置し、例えば、Agilent 5530動的校正測定装置)に合わせて、上記作業台12において、所定の位置にある光斑画像参考底板領域21の光斑画像について、座標システム中の絶対位置付け座標を定義する。
10 作動装置
11 モーター駆動モジュール
111 モーター
112 案内部材
113 圧電作動部材
114 ベース
115 圧電素子
116 圧電素子
12 作業台
13 光斑撮像モジュール
14 制御モジュール
20 底板
21 光斑画像参考底板領域
21’ 光斑尺
22 光斑撮像領域
S11〜S13 ステップ
S21〜S24 ステップ
S241〜S246 サブステップ
Claims (20)
- 底板に剛性結合され、上記底板に、光斑画像と座標システムを結合する光斑画像参考底板領域があるモーター駆動モジュールと、
上記モーター駆動モジュールに結合され、上記モーター駆動モジュールにより駆動されて、上記底板に対応して、変位する作業台と、
上記作業台に剛性結合されて、上記作業台とともに、上記底板が、ともに相対的に変位し、上記光斑画像参考底板領域において、一つの光斑撮像領域中の一つの光斑画像を捕獲する光斑撮像モジュールと、
上記モーター駆動モジュールと上記光斑撮像モジュールとともに、位置付けモードにおいて、操作され、上記光斑撮像モジュールに、上記作業台において、所定の位置にある光斑画像参考底板領域の即時光斑画像を捕獲させるように、制御し、上記即時光斑画像と参考座標光斑画像データベースの参考座標光斑画像とを対比して、上記即時光斑画像の即時位置座標を得てから、上記即時位置座標と目標位置座標とを対比し、誤差ベクトルを手に入れ、上記誤差ベクトルに基づいて、上記作業台が上記目標位置座標に位置するように、上記モーター駆動モジュールを作動させる制御モジュールと、
が含有される、ことを特徴とするレーザ光斑絶対位置付け駆動装置。 - 上記制御モジュールは、更に、参考座標作成モードにおいて、操作され、上記参考座標作成モードにおいて、上記制御モジュールが、上記光斑撮像モジュールで、連続的に光斑撮像で、上記光斑画像参考底板領域の全ての光斑画像を捕獲し、また、上記作業台上に、設置された高精度位置付け装置で、全ての捕獲した光斑画像を多段階に参考座標を標定し、上記制御モジュールにより、各段階の光斑画像とその位置参考座標を記録して、上記参考座標光斑画像データベースを作成し、そして、上記高精度位置付け装置が、レーザ干渉計であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動装置。
- 上記モーター駆動モジュールは、モーターと上記底板に剛性結合された案内部材とが含まれ、上記作業台が、変位可能にその上に載せられ、上記モーターとともに、操作されて、上記作業台と上記底板が、相対的に変位可能に駆動されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動装置。
- 上記モーターは、リニアモーターであり、上記案内部材は、リニアレールであることを特徴とする請求項3に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動装置。
- 上記モーターは、サーブモーターやステッパーモーターの何れかの一つであり、上記案内部材は、上記作業台に結合され、上記サーブモーターや上記ステッパーモーターによって駆動されて、上記作業台と上記底板とが、相対的に変位されるボールスクリューが備えられる、ことを特徴とする請求項3に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動装置。
- 上記モーター駆動モジュールは、更に、上記案内部材上に設置された変位可能のベースと、上記ベース上に設置され、上記制御モジュールとともに操作される圧電素子とを有する、圧電作動部材が備えられ、上記作業台が、上記ベースに配置されて、上記圧電素子に接続され、上記圧電素子によって駆動され、上記ベースに対して、相対的に変位できる、ことを特徴とする請求項3に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動装置。
- 上記モーター駆動モジュールは、更に、上記案内部材に設置された第一の方向に変位可能のベースと、一対の上記ベースに設置されて上記制御モジュールとともに操作される圧電素子とを有する、圧電作動部材が備えられ、上記作業台が、上記ベースに配置されて、上記圧電素子に接続され、上記圧電素子によって駆動され、上記ベースに対して、相対的に変位でき、その一つの圧電素子によって、上記作業台が、第一の方向に変位するように駆動され、もう一つの圧電素子により、上記作業台が、第一の方向に垂直する第二の方向に変位するように駆動される、ことを特徴とする請求項3に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動装置。
- 上記光斑撮像モジュールと上記制御モジュールは、ケーブルやワイヤレスで、互いに連絡する、ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動装置。
- 光斑画像と座標システムを結合するための光斑画像参考底板領域を有する底板と、
上記底板に剛性結合されるモーター駆動モジュールと、上記モーター駆動モジュールに結合され、上記モーター駆動モジュールによって駆動されて、上記底板に対して、相対的に変位可能である作業台と、上記作業台に剛性結合され、上記作業台とともに、上記底板に対して、相対的に変位可能で、上記光斑画像参考底板領域中の一つの光斑撮像領域の一つの光斑画像を捕獲する光斑撮像モジュールと、上記モーター駆動モジュールと上記光斑撮像モジュールとともに、位置付けモードにおいて、操作され、上記光斑撮像モジュールに、上記作業台において、所定の位置にある光斑画像参考底板領域の即時光斑画像を捕獲させるように、制御し、上記即時光斑画像と一参考座標光斑画像データベースの参考座標光斑画像とを対比して、上記即時光斑画像の即時位置座標を得てから、上記即時位置座標と目標位置座標とを対比し、誤差ベクトルを手に入れ、上記誤差ベクトルに基づいて、上記作業台が上記目標位置座標に位置するように、上記モーター駆動モジュールを作動させる制御モジュールとを有する、駆動装置と、
が含有される、ことを特徴とするレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。 - 上記制御モジュールは、更に、参考座標作成モードにおいて、操作され、上記光斑撮像モジュールで、連続的に光斑撮像で、上記光斑画像参考底板領域の全ての光斑画像を捕獲し、また、上記作業台上に、設置された高精度位置付け装置で、全ての捕獲した光斑画像を多段階に参考座標を標定し、上記制御モジュールにより、各段階の光斑画像とその位置参考座標を記録して、上記参考座標光斑画像データベースを作成し、そして、上記高精度位置付け装置が、レーザ干渉計であることを特徴とする請求項9に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 上記駆動装置のモーター駆動モジュールは、モーターと上記底板に剛性結合された案内部材とが含まれ、上記作業台が、変位可能にその上に載せられ、上記モーターとともに、操作されて、上記作業台と上記底板が、相対的に変位可能に駆動されることを特徴とする請求項9に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 上記モーターは、リニアモーターであり、上記案内部材は、リニアレールであることを特徴とする請求項11に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 上記モーターは、サーブモーターやステッパーモーターの何れかの一つであり、上記案内部材は、上記作業台に結合され、上記サーブモーターや上記ステッパーモーターによって駆動されて、上記作業台と上記底板とが、相対的に変位されるボールスクリューが備えられる、ことを特徴とする請求項11に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 上記モーター駆動モジュールは、更に、上記案内部材上に設置された変位可能のベースと、上記ベース上に設置され、上記制御モジュールとともに操作される圧電素子とを有する、圧電作動部材が備えられ、上記作業台が、上記ベースに配置されて、上記圧電素子に接続され、上記圧電素子によって駆動され、上記ベースに対して、相対的に変位でかる、ことを特徴とする請求項11に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 上記モーター駆動モジュールの圧電作動部材は、上記案内部材に設置された第一の方向に変位可能のベースと、一対の上記ベースに設置されて上記制御モジュールとともに操作される圧電素子とを有し、上記作業台が、上記ベースに配置されて、上記圧電素子に接続され、上記圧電素子によって駆動され、上記ベースに対して、相対的に変位でき、その一つの圧電素子によって、上記作業台が、第一の方向に変位するように駆動され、もう一つの圧電素子によって、上記作業台が、第一の方向に垂直する第二の方向に変位するように駆動される、ことを特徴とする請求項11に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 上記底板は、耐磨耗や耐変形材料からなることを特徴とする請求項9に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 上記底板の材料は、0過剰(Zero−inflated)ガラスや大理石、金属及びその組み合わせからなる群れの何れかの一つからなる、ことを特徴とする請求項16に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 上記光斑撮像モジュールと上記制御モジュールは、ケーブルやワイヤレスで互いに連絡する、ことを特徴とする請求項9に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動システム。
- 作業台と底板とを、相対的に変位可能に駆動でき、上記作業台が、上記底板のモーター駆動モジュールに剛性結合されて駆動され、上記底板が、光斑画像と座標システムとを結合するための光斑画像参考底板領域を有する、レーザ光斑絶対位置付け駆動方法であって、
(A)上記作業台に剛性結合する光斑撮像モジュールを設置して、上記光斑画像参考底板領域中の一つの光斑撮像領域の一つの光斑画像を捕獲するステップと、
(B)上記光斑画像と参考座標光斑画像データベースの参考座標光斑画像とを対比し、上記作業台の即時位置座標を取得するステップと、
(C)上記作業台の即時位置座標と目標位置座標との誤差ベクトルに基づいて、上記作業台を、上記目標位置座標に位置するように駆動する上記モーター駆動モジュールを制御するステップと、が含有される、ことを特徴とするレーザ光斑絶対位置付け駆動方法。 - 上記参考座標光斑画像データベースを作成して、上記参考座標光斑画像データベースと上記座標システムとを結合し、上記作業台を変位させるように、上記モーター駆動モジュールを制御することにより、上記光斑撮像モジュールが、座標システムの異なる座標位置にある光斑画像参考底板領域の光斑画像を捕獲できる、ことを特徴とする請求項19に記載のレーザ光斑絶対位置付け駆動方法。
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