JP3486499B2 - ブラシレスモータおよびこれを用いた位置決めテーブル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置等
に適用されるブラシレスモータおよびこれを用いた位置
決めテーブル装置に関するものである。また本発明は、
高速で加工物や検査物を移動する必要のある高精度ＮＣ
マシンや高精度検査装置等にも利用できるものである。
また、本発明のブラシレスモータの駆動回路は、ジッタ
またはワウフラッタを嫌う、あらゆるブラシレスモータ
の駆動回路にも有効である。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の位置決めテーブル装置の
概略構成図である。この図に示すような従来の位置決め
テーブル装置は、４相のコイルを一直線上に並べたリニ
アモータコイル１０４を備えている。リニアモータコイ
ル１０４はコイル支持材１０３に支持されており、リニ
アモータコイル１０４を構成するコイルの並ぶ方向と平
行に、一対のガイド１０２が設けられている。ガイド１
０２には上下一対のテーブル天板１０１が案内部１１２
を介してリニアモータコイル１０４を挟持するように取
り付けられており、上下一対のテーブル天板１０１はガ
イド１０２によって前記コイルの並ぶ方向に摺動自在に
案内される。案内部１１２としては、位置決め精度やメ
ンテナンス性を考慮し、転がり、摺動、静圧案内などが
適宜用いられる。上下一対のテーブル天板１０１の各々
には可動磁石１０５が取り付けられ、可動磁石１０５は
前記コイルの並ぶ方向に永久磁石を極性を交互にして４
つ並べて構成されている。そして各可動磁石１０５はリ
ニアモータコイル１０４を介して互いに異なる極性どう
しが向かい合うようにしてテーブル天板１０１に取り付
けられている。

【０００３】また、ガイド１０２の側方にはテーブル天
板１０１の位置を検出するリニアスケールなどの位置検
出器１０６が設けられている。位置検出器１０６にはテ
ーブルの位置検出信号を得るカウンタユニット１０７が
接続され、カウンタユニット１０７には各コイル相を切
り換えるための相切り替えコントローラ１０９が接続さ
れている。相切り替えコントローラ１０９は、カウンタ
ユニット１０７からのテーブル位置信号に応じて、スイ
ッチ１１０を切り替え制御するものである。各スイッチ
１１０ごとにはコイル相が電流アンプ１１１を介して接
続されており、相切り替えコントローラ１０９から出力
されるコイル選択信号によりスイッチ１１０が切り替え
制御されて各コイルへの通電が切り替えられる。また、
カウンタユニット１０７にはテーブルの目標位置とカウ
ンタユニット１０７から得られる現在位置との差分を演
算し、各スイッチ１１０へ指令値として出力するサーボ
コントローラ１０８が接続されている。サーボコントロ
ーラ１０８、相切り替えコントローラ１０９、スイッチ
１１０、および電流アンプ１１１により電流フィードバ
ック部を構成している。

【０００４】図７はこの従来の位置決めテーブル装置に
備えられたリニアモータコイルの通電パターンを示す図
である。図中、リニアモータコイルを構成する４つのコ
イルを図中左から便宜上コイル１ないし４とする。また
記号ＡおよびＢはコイルに流れる電流の向きを示し、記
号Ａは図面正面から見て手前向きの電流方向を示し、記
号Ｂは図面正面から見て奥向きの電流方向を示してい
る。

【０００５】図７の（ａ）〜（ｈ）に示すように、可動
磁石１０５の位置によって通電するコイルおよびそのコ
イルに流れる電流の向きを切り替え、同一方向に推力を
発生させることで、可動磁石１０５を所定の方向に移動
させるとともにテーブルを移動させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、次に示
すように、上記従来例では予め定められた位置でオン・
オフのデジタル信号により切り替えられるスイッチによ
り、コイルを１相ずつ切り替えていく制御構成のため、
切り替え時にモータ電流が大きく低下してしまうという
問題点がある。

【０００７】図８は上記従来例の電流フィードバック部
の詳細図である。簡単に動作を説明するため、コイル
１、２のみを記す。同図において、１２０はモータに電
流を供給するゲイン１０００倍のパワーオペアンプ、１
２１はモータコイルの電位差より駆動電流を検出するオ
ペアンプである。１２２は各アンプ１２０、１２１の飽
和を表す。この例では、パワーオペアンプ１２０の出力
は±２８Ｖで飽和し、オペアンプ１２１は±１２Ｖで飽
和するものとする。１２３は各検出電流を各コイルの電
流指令値に負帰還させる差分器である。

【０００８】図９（ａ）〜（ｄ）は、時刻１０ｍｓｅｃ
に通電すべきコイルをコイル１からコイル２へ切り替え
る場合の各部の波形を示す。サーボコントローラ１０８
からは３Ａの電流を流すように指令が出力されるものと
する。相切り替えコントローラ１０９からはスイッチ１
１０を切り替えるオン・オフのデジタル信号が出力さ
れ、その結果、コイル１、２にはそれぞれ図９（ａ）、
（ｂ）に示すようにステップ的な指令１、２が与えられ
る。しかし、電流ループ中には飽和要素１２２が存在す
るため、図９（ｃ）に示すように、それぞれのパワーオ
ペアンプ１２０（ＰＡ１、ＰＡ２）の出力に飽和が見ら
れる。そのため、コイル１、２に出力される電流１、２
はステップ指令には追従できず、図９（ａ）、（ｂ）の
ような応答を示す。

【０００９】この両者の和がモータ電流となるため、図
９（ｄ）のように切り替え時に大きく電流が低下する。
モータトルク（推力）は、この電流値に比例するため、
切り替え時にトルクの低下が発生する。

【００１０】こうしたトルクの低下（相の切り替え）
が、定速移動時および目標位置付近で発生した場合の問
題点を以下に示す。図１０はテーブルの移動中にトルク
の低下がない場合を示すグラフであり、図１１はトルク
の低下（相の切り替え）がある場合のグラフである。図
１０に示すトルクの低下のない場合と比較して、図１１
で示したグラフでは、トルクの低下があるとサーボ特性
（追従性）が悪くなってテーブルの位置が振動的になっ
ていることがわかる。半導体露光装置において、定速駆
動中に露光（スキャン）動作を行う場合、こうした速度
ムラは回路パターンの焼き付け精度を悪化させるため好
ましくない。また、目標位置付近でトルクムラがあると
位置決め精度の悪化、位置決め時間の延長等の悪影響を
制御系に及ぼすので好ましくない。

【００１１】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであって、ブラシレスモータにおける相切り替
え時のトルク低下を極力小さく抑え、もって位置決め精
度が高く、位置決め時間の短い位置決めテーブル装置を
提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、所定方向に配列した複数相のコイルと、こ
の配列に沿ってＮ極およびＳ極を交互に配置した磁束発
生手段と、前記磁束発生手段とコイル間の相対位置を検
出する位置検出手段と、この相対位置に基づいて各コイ
ルに対して選択的に切り替えてサーボコントローラから
の電流指令値を出力する相選択手段と、各コイルに流れ
る電流を検出する複数の電流検出手段と、この検出電流
値を前記各コイルの電流指令値に対してそれぞれ負帰還
させるための複数の差分器と、各差分器からの電流誤差
信号をそれぞれ増幅して各コイルに供給する複数の電流
増幅手段とを備え、前記サーボコントローラからの電流
指令値に比例した駆動電流を前記相選択手段により選択
されたコイルに供給するよう構成したブラシレスモータ
において、前記各コイルの差分器からの電流誤差信号を
前記電流指令値として他のコイルに対して選択的に切り
替えて出力する補助相選択手段を具備し、これにより、
前記相選択手段によるコイル切り替え時の推力低下を補
償するようにしている。

【００１３】ここで補助相選択手段は、例えば、相選択
手段がコイルを切り替えた場合において、相選択手段が
新たに選択したコイルに対する電流誤差信号を、前回選
択していたコイルに対する電流指令として出力する。あ
るいは、補助相選択手段は、相選択手段がコイルを切り
替えた時から一定時間のみ前回のコイルに対する出力を
行なう。

【００１４】また、複数のコイルは１相目からＮ相目ま
で順に並べて配置したＮ個のコイルであり、補助相選択
手段は、相選択手段がｋ相目（１≦ｋ≦Ｎ）を選択して
いる場合、その選択区間の中間位置以前は（ｋ−１）相
目を選択し、それ以降は（ｋ＋１）相目を選択する。あ
るいは、補助相選択手段は、相選択手段がｋ相目（１≦
ｋ≦Ｎ）を選択している場合、（ｋ−１）相目との切り
替え位置近傍では（ｋ−１）相目を選択し、（ｋ＋１）
相目との切り替え位置近傍では（ｋ＋１）相目を選択
し、それらの間においては他の相を選択しない。

【００１５】このようなブラシレスモータは、例えば位
置決めテーブル装置に好ましく用いられ、またかかる位
置決めテーブル装置は、半導体露光装置等に好ましく用
いられる。

【００１６】

【作用】この構成において、相選択手段が、ある第１の
コイル相に対して第１の電流指令を出力した後、次の第
２のコイル相に対して第２の電流指令を出力する場合、
回路中の飽和要素により、第２のコイル相に流れる電流
は第２の電流指令に対して直ちには追従しない。この追
従しなかった分の電流指令値は、差分器からの電流誤差
信号となる。これが例えば第１のコイル相に対する電流
指令値として出力され、相切り替え前の第１の電流指令
に付加される。すると、第１の電流指令値はこの付加さ
れた分だけなまった形の信号となり、このため、第１の
電流指令値に対しては飽和が生じることなく、正しく追
従した電流が第１のコイルに流れることになる。したが
って、第２の電流指令に対して飽和した分が、第１の電
流指令に付加されて補われ、その結果、各コイルへの合
計電流値が実質的に変化せず、切り替え時のトルク低下
が防止される。

【００１７】

【実施例】

（第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例に係る
位置決めテーブル装置の概略構成図であり、図２は、こ
の実施例の電流フィードバック部の詳細部である。

【００１８】図１に示すような本発明の位置決めテーブ
ル装置は、従来の図６のものと同様に４相のコイルを一
直線上に並べたリニアモータコイル４を備えている。リ
ニアモータコイル４はコイル支持材３に支持されてお
り、リニアモータコイル４を構成するコイルの並ぶ方向
と平行に、一対のガイド２が設けられいる。ガイド２に
は上下一対のテーブル天板１が案内部１２を介してリニ
アモータコイル４を支持するように取り付けられてお
り、上下一対のテーブル天板１はガイド２によって前記
コイルの並ぶ方向に摺動自在に案内される。案内部１２
としては、位置決め精度やメンテナンス性を考慮し、転
がり、摺動、静圧案内等が用いられる。上下一対のテー
ブル天板１の各々には可動磁石５が取り付けられ、可動
磁石５は前記コイルの並ぶ方向に永久磁石を極性を交互
にして４つ並べて構成されている。そして各可動磁石５
はリニアモータコイル４を介して互いに異なる極性どう
しが向き合うようにしてテーブル天板１に取り付けられ
ている。

【００１９】また、ガイド２の側方にはテーブル天板１
の位置を検出するリニアスケール等の位置検出器６が設
けられている。位置検出器６にはテーブルの位置信号を
得るカウンタユニット７が接続され、カウンタユニット
７には各コイル相を切り替えるための相切り替えコント
ローラ９が接続されている。また、カウンタユニット７
にはテーブルの目標位置とカウンタユニット７から得ら
れる現在位置信号との差分を演算し、各電流アンプ１１
へ電流指令値として出力するサーボコントローラ８が接
続されている。

【００２０】相切り替えコントローラ９は、カウンタユ
ニット７からのテーブル位置信号に応じて通電すべきコ
イル（以下、このコイルをメインコイルと呼ぶ）を切り
替えるため、スイッチ１３をａ接点に切り替え制御する
ものであり、さらに補助すべきコイル（以下、このコイ
ルをサブコイルと呼ぶ）を切り替えるため、スイッチ１
３をｂ接点に切り替え制御するものである。

【００２１】各スイッチ１３毎にはコイル相が電流アン
プ１１を介して接続されており、相切り替えコントロー
ラ９がスイッチ１３のａ接点を選択すると、サーボコン
トローラ８からの電流指令値が電流アンプ１１に接続さ
れ、スイッチ１３のｂ接点を選択すると、隣の電流アン
プ１１からの電流誤差信号が電流アンプ１１に接続さ
れ、スイッチ１３のｃ接点を選択すると、０Ａの電流指
令値であるグランドが電流アンプ１１に接続される。

【００２２】図２は図１の装置における電流フィードバ
ック部の詳細図であり、簡単に動作を説明するためにコ
イル１、２のみに関して示している。図２において、２
０はモータに電流を供給するゲイン１０００倍のパワー
オペアンプ、２１はモータコイルの電位差より電流値を
検出するオペアンプである。２２はこれらの出力の飽和
を表す。２３は各検出電流を各コイルの電流指令値に負
帰還させる差分器である。

【００２３】図３（ａ）〜（ｅ）は、時刻１０ｍｓｅｃ
に通電すべきコイルをコイル１からコイル２に切り替え
た場合の電流フィードバック部の各部の波形を示す。
今、サーボコントローラ８からは３Ａの電流を流すよう
に指令が出ているものとする。このとき、相切り替えコ
ントローラ９から、コイル２のスイッチ１３に、ｃ接点
からａ接点に切り替えるデジタル信号が出力されると、
コイル２には図３（ｂ）に示すようにステップ的な指令
である指令２が与えられる。しかし、電流ループ中には
飽和要素２２が存在するため、図３（ｄ）に示すよう
に、コイル２のパワーオペアンプ２０（ＰＡ２）の出力
には飽和が見られる。そのため、コイル２への電流２は
ステップ指令に追従できず、図３（ｂ）のような応答を
示す。

【００２４】図３（ｃ）はコイル２の電流指令値から出
力電流を減算したものを示し、この信号がコイル１のス
イッチ１３のｂ接点に接続されている。相切り替えコン
トローラ９からは、コイル１のスイッチ１３にはａ接点
からｂ接点に切り替えるデジタル信号が出力され、その
結果コイル１には図３（ａ）に示すようにステップをな
まらした指令である指令１が与えられる。この指令１が
なだらかであるため、電流ループ中の飽和要素が存在し
ても、図３（ｄ）に示すように、パワーオペアンプ１
（ＰＡ１）の出力には飽和は発生しない。その結果、電
流１はステップをなまらした電流指令１に追従できて、
図３（ａ）のような応答を示す。

【００２５】この両者の和がモータ電流となるため、図
３（ｅ）のように切り替え時のモータ電流の低下が防止
でき、したがって切り替え時のモータトルクの低下も防
止することができる。

【００２６】この例では、切り替え前にメインコイルで
あったものをサブコイルとして選択しているが、サブコ
イルが有効であるのは、コイルの切り替え後のメインコ
イルがその飽和要素により電流指令値に追従できない数
ｍｓｅｃであるので、サブコイルの電流指令値１がゼロ
になった後は、サブコイルをオフするためにコイル１の
スイッチ１３をｂ接点からｃ接点に切り替えるようにし
てもよい。さらにサブコイルの選択期間はコイル切り替
え後の一定時間に限定してもよい。

【００２７】次に、リニアモータコイルがコイル１〜４
の４つある場合の動作について説明する。図１２は図１
の装置において、駆動に従って変化して行く可動磁石５
とリニアモータコイルとの位置関係を示す。この図では
簡単のため上下一対の可動磁石の上側とコイルのみを図
示している。また、図１３は各コイル１〜４のスイッチ
１３の接続状態を示す。図１３において、例えばコイル
１−ａはコイル１がメインコイルとして選択され、１−
ｂはサブコイルとして選択され、１−ｃはいずれにも選
択されていない状態を示す。また、（ａ）は図１２
（ａ）の位置を示している。

【００２８】これらの図に示すように、まず図１２
（ａ）の位置ではメインコイルはコイル１であり、サブ
コイルはコイル２となる。図１２（ｂ）の位置で、メイ
ンコイルはコイル１からコイル２に切り替わり、サブコ
イルはコイル２からコイル１に切り替わり、サブコイル
であるコイル１がメインコイルであるコイル２の電流補
償を行う。図１２（ｂ）はメインコイルであるコイル２
とサブコイルであるコイル１に電流が流れている状態を
示し、図１２（ｃ）は、サブコイルであるコイル１の電
流がゼロに戻った状態を示す。

【００２９】さらに図１２（ｂ）と図１２（ｄ）の中間
位置である図１２（ｃ）の位置においてサブコイルであ
るコイル１の電流方向を切り替える。ただし、この位置
ではメインコイルであるコイル２には飽和は見られない
ので、サブコイルであるコイル１はメインコイルの電流
補償を行わない。図１２（ｄ）の位置で、メインコイル
はコイル２からコイル１に切り替わり、サブコイルはコ
イル１からコイル２に切り替わり、再びサブコイルはメ
インコイルの電流補償を行う。図１２（ｄ）はメインコ
イルであるコイル１とサブコイルであるコイル２に電流
が流れている状態を示し、図１２（ｅ）はサブコイルで
あるコイル２の電流がゼロに戻った状態を示す。

【００３０】同様に、図１２（ｄ）と図１２（ｆ）の中
間位置である図１２（ｅ）の位置で、サブコイルである
コイル２の電流方向を切り替える。ただし、この位置で
は、メインコイルであるコイル１には飽和は見られない
ので、サブコイルであるコイル２はメインコイルの電流
補償を行わない。図１２（ｆ）の位置で再びメインコイ
ルはコイル１からコイル２へ切り替わり、サブコイルは
コイル２からコイル１に切り替わり、再びサブコイルは
メインコイルの電流補償を行う。図１２（ｆ）はメイン
コイルであるコイル２とサブコイルであるコイル１に電
流が流れている状態を示し、図１２（ｇ）はサブコイル
であるコイル１の電流がゼロに戻った状態を示す。

【００３１】さらに、図１２（ｆ）と図１２（ｈ）の中
間位置である図１２（ｇ）の位置で、サブコイルをコイ
ル１からコイル３に切り替える。ただし、この位置で
は、メインコイルであるコイル２には飽和は見られない
ので、サブコイルであるコイル３はメインコイルの電流
補償を行わない。図１２（ｈ）の位置で、メインコイル
はコイル２からコイル３へ切り替わり、サブコイルはコ
イル３からコイル２に切り替わり、再びサブコイルはメ
インコイルの電流補償を行う。図１２（ｈ）はメインコ
イルであるコイル３とサブコイルであるコイル２に電流
が流れている状態を示している。

【００３２】この例では、例えばコイル２がメインコイ
ルとして選択されている図１２（ｃ）の位置において、
サブコイルはコイル１の電流の向きが切り換えられてお
り、図１２（ｇ）の位置において、サブコイルはコイル
１からコイル３へ切り替えられている。すなわち、メイ
ンコイルとしてｋ相（１≦ｋ≦４）が選択されている場
合、ｋ相の選択区間の中間位置以前ではサブコイルとし
て（ｋ−１）相が選択され、ｋ相の中間位置以降では
（ｋ＋１）相がサブコイルとして選択されている。この
ように、メインコイルの切り替え位置の中間位置におい
てサブコイルを切り替えるようにしても、本発明に従っ
たサブコイルの選択が可能である。

【００３３】（第２の実施例）図１４は本発明の第２の
実施例に係る位置決めテーブル装置における各コイル１
〜４のスイッチ１３の接続状態を示す。この接続タイミ
ング以外の構成は第１の実施例の場合と同様である。

【００３４】図１４に示すように、４個のコイル１〜４
のうち、ｋ相目（１≦ｋ≦４）をメインコイルとして選
択している場合、（ｋ−１）相目とのメインコイルの切
り替え位置近傍では（ｋ−１）相目をサブコイルとして
選択し、（ｋ＋１）相目とのメインコイルの切り替え位
置近傍では（ｋ＋１）相目をサブコイルとして選択し、
それらの間においては他の相をサブコイルとして選択し
ないようにしてもよい。

【００３５】（第３の実施例）図４は、本発明の第３の
実施例に係る位置決めテーブル装置の概略構成図であ
る。本実施例の装置は第１の実施例に示す装置構成とほ
とんど同様であるので、本実施例では第１の実施例と異
なる構成について説明する。

【００３６】本発明の位置決めテーブル装置では、相切
り替えのために位置検出器６とは別に磁気式や光学式の
位置検出素子を配置する場合が考えられる。図４はこの
例を示すものであり、同図に示すように、リニアモータ
コイル４を構成する各コイルの中心部には、磁界を検出
できるホール素子１４がそれぞれ配置されている。各ホ
ール素子１４は相切り替えコントローラ９と接続されて
おり、ホール素子１４に対する磁界が可動磁石５によっ
て加えられると、ホール素子１４は忠実に可動磁石５の
位置を検出して電気信号に変換し、この電気信号を相切
り替えコントローラ９に出力する。これにより相切り替
えコントローラ９は、第１実施例と同様にテーブルの位
置に応じてコイル相を順次選択することが可能になる。

【００３７】そして、相切り替えコントローラ９から出
力される、各コイルをメイン・サブ・オフに選択するデ
ジタル出力のコイル選択信号にはスイッチ１３が接続さ
れている。このスイッチ１３により、各コイルは主に駆
動するメインコイル、メインコイルへの切り替え時のモ
ータ電流の低下を補償するサブコイル、何も駆動しない
オフ状態の３つの動作状態に切り替えられる。

【００３８】なお、上記第１〜第３の実施例において
は、位置検出器６として光学式もしくは磁気式のリニア
スケールを使用したが、半導体露光装置などの高精度な
位置決めテーブル装置においては高分解能のレーザー干
渉計を使用した方がより好ましい。

【００３９】 さらに本発明は、図５に示すような、円
上に多相のモータコイルを配置した回転型のステージ装
置にも適用可能である。図５はこの回転型ステージの斜
視図である。同図に示すような、回転テーブル天板１５
下部に可動磁石１６を配置し、位置検出器１８により得
られる位置検出信号に応じて、分割されたモータコイル
１７上を回転するステージにおいても、本発明を同様に
して適用することができる。

【００４０】以上説明したようにこれらの各実施例によ
れば、各コイルの電流指令値とそのコイルの検出電流値
の差分を、補助相選択手段により選択されたコイルに出
力することで、コイル切り替え時のトルク（推力）の低
下を補償し、位置決め精度、位置決め時間等に悪影響を
及ぼす過渡現象を防止することが可能になる。

【００４１】なお、これらの実施例で説明しているコイ
ルの相切り替え手段においては、リニアスケール等の位
置検出器に接続されたカウンタユニットからの現在位置
信号から、相切り替えコントローラがコイルの相を選択
しているが、この代わりに、モータに結合されたロータ
リー・エンコーダやリニア・エンコーダ等のエンコーダ
信号をデコードし、その結果を相選択に使用するように
してもよい。同様に、ホール素子等の磁気検出器をモー
タに組み込み、ホール素子からの検出信号をコイルの相
選択に使用することもできる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ラシレスモータにおいて、駆動電流指令と検出電流値の
誤差である電流誤差信号を他の電流増幅手段の１つに選
択的に出力するようにしたため、コイルの切り替え時の
推力低下を補償することが可能になる。したがって、こ
のブラシレスモータを用いることによって、位置決め精
度が高く、位置決め時間の短い位置決めテーブル装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の位置決めテーブル装置の第１の実施
例の概略構成図である。

【図２】 図１の装置の電流フィードバック部の詳細図
である。

【図３】 図１の装置の電流フィードバック部各部の信
号波形である。

【図４】 本発明の位置決めテーブル装置の第３の実施
例の概略構成図である。

【図５】 本発明が適用し得る回転型テーブル装置の斜
視図である。

【図６】 従来の位置決めテーブル装置の概略構成図で
ある。

【図７】 図６の装置の駆動の様子を示す図である。

【図８】 図６の装置の電流フィードバック部詳細図で
ある。

【図９】 図６の装置の電流フィードバック部各部の信
号波形である。

【図１０】 テーブル移動時にトルクの低下がない場合
を示したグラフである。

【図１１】 テーブル移動時にトルクの低下（相の切り
替え）がある場合のグラフである。

【図１２】 図１の装置の駆動の様子を示す図である。

【図１３】 図１の装置における各コイル１〜４のスイ
ッチ１３の接続状態を示すタイミングチャートである。

【図１４】 本発明の第２の実施例に係る位置決めテー
ブル装置における各コイル１〜４のスイッチ１３の接続
状態を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１：テーブル天板、２：ガイド、３：コイル支持部材、
４：リニアモータコイル、５：可動磁石、６：位置検出
器（リニアスケール）、７：カウンター・ユニット、
８：サーボコントローラ、９：相切り替えコントロー
ラ、１０：スイッチ、１１：電流アンプ、１２：案内
部、１３：スイッチ、１５：回転テーブル天板、１６：
可動磁石、１７：モータコイル、１８：位置検出器（ロ
ータリーエンコーダ）、２０：パワーオペアンプ、２
１：オペアンプ、２２：飽和要素、２３：差分器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 5/00 H02P 6/00 G03F 9/00 H01L 21/027 H01L 21/68

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に配列した複数相のコイルと、
   この配列に沿ってＮ極およびＳ極を交互に配置した磁束
   発生手段と、前記磁束発生手段とコイル間の相対位置を
   検出する位置検出手段と、この相対位置に基づいて各コ
   イルに対して選択的に切り替えてサーボコントローラか
   らの電流指令値を出力する相選択手段と、各コイルに流
   れる電流を検出する複数の電流検出手段と、この検出電
   流値を前記各コイルの電流指令に対してそれぞれ負帰還
   させるための複数の差分器と、各差分器からの電流誤差
   信号をそれぞれ増幅して各コイルに供給する複数の電流
   増幅手段とを備え、前記サーボコントローラからの電流
   指令値に比例した駆動電流を前記相選択手段により選択
   されたコイルに供給するよう構成したブラシレスモータ
   において、前記各コイルの差分器からの電流誤差信号を
   前記電流指令値として他のコイルに対して選択的に切り
   替えて出力する補助相選択手段を具備し、これにより、
   前記相選択手段によるコイル切り替え時の推力低下を補
   償するようにしたことを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 前記補助相選択手段は、前記相選択手段
   がコイルを切り替えた場合において、前記相選択手段が
   新たに選択したコイルに対する前記電流誤差信号を、前
   回選択していたコイルに対する前記電流指令として出力
   することを特徴とする請求項１記載のブラシレスモー
   タ。
3. 【請求項３】 前記補助相選択手段は、前記相選択手段
   がコイルを切り替えた時から一定時間のみ前記前回のコ
   イルに対する出力を行なうことを特徴とする請求項２記
   載のブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 前記複数のコイルは１相目からＮ相目ま
   で順に並べて配置したＮ個のコイルであり、前記補助相
   選択手段は、前記相選択手段がｋ相目（１≦ｋ≦Ｎ）を
   選択している場合、その選択区間の中間位置以前は（ｋ
   −１）相目を選択し、それ以降は（ｋ＋１）相目を選択
   することを特徴とする請求項１記載のブラシレスモー
   タ。
5. 【請求項５】 前記複数のコイルは１相目からＮ相目ま
   で順に並べて配置したＮ個のコイルであり、前記補助相
   選択手段は、前記相選択手段がｋ相目（１≦ｋ≦Ｎ）を
   選択している場合、（ｋ−１）相目との切り替え位置近
   傍では（ｋ−１）相目を選択し、（ｋ＋１）相目との切
   り替え位置近傍では（ｋ＋１）相目を選択し、それらの
   間においては他の相を選択しないことを特徴とする請求
   項１記載のブラシレスモータ。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかのブラシレスモ
   ータを用いた位置決めテーブル装置。
7. 【請求項７】 請求項６の位置決めテーブル装置を用い
   た半導体露光装置。