JPH0755422A - 移動体の直進精度測定装置 - Google Patents
移動体の直進精度測定装置Info
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- JPH0755422A JPH0755422A JP21811493A JP21811493A JPH0755422A JP H0755422 A JPH0755422 A JP H0755422A JP 21811493 A JP21811493 A JP 21811493A JP 21811493 A JP21811493 A JP 21811493A JP H0755422 A JPH0755422 A JP H0755422A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動体の直進精度を正確に測定する。
【構成】 Ｚ軸方向に往復移動を行う移動台１は、Ｚ軸
方向に離間した位置に一対の折曲げミラー２，３を有
し、両折曲げミラー２，３はそれぞれＺ軸に対して４５
度の傾斜角で配設されている。両折曲げミラー２，３は
互に逆向きのレーザビームＬ1 ，Ｌ2 を照射し、その反
射光を各ビーム位置検出素子６，７によって受光させ、
その受光点の変位をＸ軸方向の成分とＹ軸方向の成分に
分けて検出し、これらを加算あるいは減算することで移
動台１のＸ軸、Ｙ軸方向の位置ずれや、ピッチング、ヨ
ーイングを算出する。
方向に離間した位置に一対の折曲げミラー２，３を有
し、両折曲げミラー２，３はそれぞれＺ軸に対して４５
度の傾斜角で配設されている。両折曲げミラー２，３は
互に逆向きのレーザビームＬ1 ，Ｌ2 を照射し、その反
射光を各ビーム位置検出素子６，７によって受光させ、
その受光点の変位をＸ軸方向の成分とＹ軸方向の成分に
分けて検出し、これらを加算あるいは減算することで移
動台１のＸ軸、Ｙ軸方向の位置ずれや、ピッチング、ヨ
ーイングを算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直線状の移動路に沿っ
て移動する移動体の前記移動路に対するずれや姿勢の変
化を測定するための移動体の直進精度測定装置に関する
ものである。
て移動する移動体の前記移動路に対するずれや姿勢の変
化を測定するための移動体の直進精度測定装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体露光装置や各種の精密加工機ある
いは精密測定器等においては、位置決め用の移動台等を
直線状の移動路に沿って移動させるに際して、移動台が
所定の姿勢を保ちながら前記移動路からずれることなく
直線運動をしているか否かを正確にモニタすることが要
求される。このような直線運動を行う移動体の運動精度
（以下、「直進精度」という。）を測定するための移動
体の直進精度測定装置としては、従来、高度の指向性を
有するレーザビームを用いるものが開発されており、日
本機械学会論文集Ｃ編５８巻５４６号（１９９２−
２），ｐ．１３４（宮下晃一他：レーザ光を利用した面
内変位測定の研究），１９９０年度精密工学会秋季大会
学術講演論文集Ｈ４９（堀内他：レーザビーム基準直進
精度測定法の研究），昭和６１年度精密工学会春季大会
学術講演論文集９０４（井川他：直進機構のｎｍレベル
での運動精度測定）等の報告がある。
いは精密測定器等においては、位置決め用の移動台等を
直線状の移動路に沿って移動させるに際して、移動台が
所定の姿勢を保ちながら前記移動路からずれることなく
直線運動をしているか否かを正確にモニタすることが要
求される。このような直線運動を行う移動体の運動精度
（以下、「直進精度」という。）を測定するための移動
体の直進精度測定装置としては、従来、高度の指向性を
有するレーザビームを用いるものが開発されており、日
本機械学会論文集Ｃ編５８巻５４６号（１９９２−
２），ｐ．１３４（宮下晃一他：レーザ光を利用した面
内変位測定の研究），１９９０年度精密工学会秋季大会
学術講演論文集Ｈ４９（堀内他：レーザビーム基準直進
精度測定法の研究），昭和６１年度精密工学会春季大会
学術講演論文集９０４（井川他：直進機構のｎｍレベル
での運動精度測定）等の報告がある。
【０００３】これらは、図９に示すように、レーザ発生
装置１０４から発生されたレーザビームＬ0 を、移動体
１０１に保持されたビーム位置検出素子１０６に向って
照射し、ビーム位置検出素子１０６の受光面においてレ
ーザビームＬ0 の受光位置の変化を検出することで直進
精度を測定する。また、図１０に示す装置ではビーム位
置を零位法により常に一定に保つようフィードバック系
を構成したもので、圧電素子１１７ａ，１１７ｂの駆動
電圧からビーム位置変化すなわち直進精度を測定する。
さらに、レーザビームの光路に２つのビーム位置検出素
子を互に離間した位置に設け、両者の出力の差から移動
体の傾きを算出し、より高精度に直進精度を測定するこ
とも提案されている。
装置１０４から発生されたレーザビームＬ0 を、移動体
１０１に保持されたビーム位置検出素子１０６に向って
照射し、ビーム位置検出素子１０６の受光面においてレ
ーザビームＬ0 の受光位置の変化を検出することで直進
精度を測定する。また、図１０に示す装置ではビーム位
置を零位法により常に一定に保つようフィードバック系
を構成したもので、圧電素子１１７ａ，１１７ｂの駆動
電圧からビーム位置変化すなわち直進精度を測定する。
さらに、レーザビームの光路に２つのビーム位置検出素
子を互に離間した位置に設け、両者の出力の差から移動
体の傾きを算出し、より高精度に直進精度を測定するこ
とも提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、２つのビーム位置検出素子を一つのレ
ーザビームの光路に沿って互に離間した位置に配設する
と、一方のビーム位置検出素子に到達するまでのレーザ
ビームの光路の長さが著しく長くなるために、大気等に
よるレーザビームのゆらぎに起因する誤差が増大し、そ
の結果、測定精度を著しく損うおそれがある。
の技術によれば、２つのビーム位置検出素子を一つのレ
ーザビームの光路に沿って互に離間した位置に配設する
と、一方のビーム位置検出素子に到達するまでのレーザ
ビームの光路の長さが著しく長くなるために、大気等に
よるレーザビームのゆらぎに起因する誤差が増大し、そ
の結果、測定精度を著しく損うおそれがある。
【０００５】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、一対のビーム位置検出素
子を用いて極めて高精度に移動体の直進精度を測定する
ことのできる移動体の直進精度測定装置を提供すること
を目的とするものである。
に鑑みてなされたものであり、一対のビーム位置検出素
子を用いて極めて高精度に移動体の直進精度を測定する
ことのできる移動体の直進精度測定装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の移動体の直進精度測定装置は、直線状の移
動路に沿って移動する移動体の前記移動路に沿って互に
離間した部位にそれぞれ一体的に設けられた一対の受光
面と、両受光面に、前記移動路に沿って互に逆向きの照
明光をそれぞれ照射する照明手段と、各受光面の受光点
の変位を検出する検出手段からなることを特徴とする。
に、本発明の移動体の直進精度測定装置は、直線状の移
動路に沿って移動する移動体の前記移動路に沿って互に
離間した部位にそれぞれ一体的に設けられた一対の受光
面と、両受光面に、前記移動路に沿って互に逆向きの照
明光をそれぞれ照射する照明手段と、各受光面の受光点
の変位を検出する検出手段からなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記装置によれば、各受光面の受光点の変位を
互に直交する２軸に沿った成分に分けて検出し、検出さ
れた変位の成分を加算、減算することで移動体の移動路
に対する位置ずれや姿勢の変化を高精度で求めることが
できる。移動体の両受光面に互に逆向きの照明光を照射
することで、受光面に到達する照明光の光路の長さが著
しく長くなるのを防ぎ、照明光のゆらぎ等に起因する測
定誤差を低減できる。その結果、移動体の直進精度をよ
り高精度に測定できる。
互に直交する２軸に沿った成分に分けて検出し、検出さ
れた変位の成分を加算、減算することで移動体の移動路
に対する位置ずれや姿勢の変化を高精度で求めることが
できる。移動体の両受光面に互に逆向きの照明光を照射
することで、受光面に到達する照明光の光路の長さが著
しく長くなるのを防ぎ、照明光のゆらぎ等に起因する測
定誤差を低減できる。その結果、移動体の直進精度をよ
り高精度に測定できる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【０００９】図１は第１実施例を示す模式斜視図であっ
て、本実施例の移動体の直進精度測定装置Ｅ−１は、所
定の軸方向（以下、「Ｚ軸方向」という。）の移動路に
沿って往復移動する移動体である移動台１とそれぞれ一
体的に設けられた一対の折曲げミラー２，３と、各折曲
げミラー２，３にＺ軸方向に互に逆向きの照明光である
レーザビームＬ1 ，Ｌ2 を照射する光源であるレーザ発
生装置４，５と、各折曲げミラー２，３の反射光を受光
する検出手段であるビーム位置検出素子６，７からな
り、各ビーム位置検出素子６，７は各折曲げミラー２，
３と同様に移動台１に固定されており、各折曲げミラー
２，３の受光面である反射面２ａ，３ａは、Ｚ軸方向に
直角である移動台１の厚さ方向（以下、「Ｙ軸方向」と
いう。）とＺ軸方向とＹ軸方向に直角である移動台１の
幅方向（以下、「Ｘ軸方向」という。）に対して平行で
あり、Ｚ軸方向には４５度の傾斜をもつ互に逆向きの傾
斜面である。また、各レーザ発生装置４，５は、レーザ
ビームＬ1 ，Ｌ2 の光路をＺ軸方向に延長したとき、両
者が互に重なりあうように配設されている。各ビーム位
置検出素子６，７は、折曲げミラー２，３の反射光を検
出する受光面６ａ，７ａを有し、前記反射光の受光点の
変位から、以下の方法で、移動台１の前記移動路に対す
る位置ずれ（並進変位）や姿勢の変化（傾斜）を検出す
るものである。
て、本実施例の移動体の直進精度測定装置Ｅ−１は、所
定の軸方向（以下、「Ｚ軸方向」という。）の移動路に
沿って往復移動する移動体である移動台１とそれぞれ一
体的に設けられた一対の折曲げミラー２，３と、各折曲
げミラー２，３にＺ軸方向に互に逆向きの照明光である
レーザビームＬ1 ，Ｌ2 を照射する光源であるレーザ発
生装置４，５と、各折曲げミラー２，３の反射光を受光
する検出手段であるビーム位置検出素子６，７からな
り、各ビーム位置検出素子６，７は各折曲げミラー２，
３と同様に移動台１に固定されており、各折曲げミラー
２，３の受光面である反射面２ａ，３ａは、Ｚ軸方向に
直角である移動台１の厚さ方向（以下、「Ｙ軸方向」と
いう。）とＺ軸方向とＹ軸方向に直角である移動台１の
幅方向（以下、「Ｘ軸方向」という。）に対して平行で
あり、Ｚ軸方向には４５度の傾斜をもつ互に逆向きの傾
斜面である。また、各レーザ発生装置４，５は、レーザ
ビームＬ1 ，Ｌ2 の光路をＺ軸方向に延長したとき、両
者が互に重なりあうように配設されている。各ビーム位
置検出素子６，７は、折曲げミラー２，３の反射光を検
出する受光面６ａ，７ａを有し、前記反射光の受光点の
変位から、以下の方法で、移動台１の前記移動路に対す
る位置ずれ（並進変位）や姿勢の変化（傾斜）を検出す
るものである。
【００１０】まず、図２に示すように、移動台１のＹ軸
方向の並進変位および傾斜を検出する方法を説明する。
移動台１が、破線で示すように、Ｙ軸方向図示下向きに
ｄｙだけ位置ずれを発生したとき（Ｙ軸方向の並進変
位）、折曲げミラー２，３とともにビーム位置検出素子
６，７の原点Ｏ1 ，Ｏ2 がそれぞれレーザビームＬ1 ，
Ｌ2 に対してＹ軸方向下向きにｄｙだけ移動するため、
各ビーム位置検出素子６，７の受光点Ｐ1 ，Ｐ2 は受光
面６ａ，７ａのＹ軸上をｄｙだけ上方へ移動する。従っ
て、受光点Ｐ1 ，Ｐ2 のＹ軸方向の変位の平均値からＹ
軸方向の並進変位の量を検出できる。
方向の並進変位および傾斜を検出する方法を説明する。
移動台１が、破線で示すように、Ｙ軸方向図示下向きに
ｄｙだけ位置ずれを発生したとき（Ｙ軸方向の並進変
位）、折曲げミラー２，３とともにビーム位置検出素子
６，７の原点Ｏ1 ，Ｏ2 がそれぞれレーザビームＬ1 ，
Ｌ2 に対してＹ軸方向下向きにｄｙだけ移動するため、
各ビーム位置検出素子６，７の受光点Ｐ1 ，Ｐ2 は受光
面６ａ，７ａのＹ軸上をｄｙだけ上方へ移動する。従っ
て、受光点Ｐ1 ，Ｐ2 のＹ軸方向の変位の平均値からＹ
軸方向の並進変位の量を検出できる。
【００１１】次に、図３に示すように、移動台１が移動
方向にｄθ1 だけ傾いたとき（Ｙ軸方向の傾斜、ピッチ
ング）、Ｚ軸方向図示左側の折曲げミラー２はその反射
光を受光するビーム位置検出素子６とともに時計まわり
に回転しながら上昇し、Ｚ軸方向図示右側の折曲げミラ
ー３はその反射光を受光するビーム位置検出素子７とと
もに時計まわりに回転しながら下降する。従って、各ビ
ーム位置検出素子６，７の受光点Ｐ１1 ，Ｐ2 のＹ軸方
向の変位の差と両変位の平均値に基づいてＹ軸方向の傾
斜すなわちピッチングの角度ｄθ1 を算出することがで
きる。
方向にｄθ1 だけ傾いたとき（Ｙ軸方向の傾斜、ピッチ
ング）、Ｚ軸方向図示左側の折曲げミラー２はその反射
光を受光するビーム位置検出素子６とともに時計まわり
に回転しながら上昇し、Ｚ軸方向図示右側の折曲げミラ
ー３はその反射光を受光するビーム位置検出素子７とと
もに時計まわりに回転しながら下降する。従って、各ビ
ーム位置検出素子６，７の受光点Ｐ１1 ，Ｐ2 のＹ軸方
向の変位の差と両変位の平均値に基づいてＹ軸方向の傾
斜すなわちピッチングの角度ｄθ1 を算出することがで
きる。
【００１２】移動台１のＹ軸方向の並進変位と傾斜が同
時に発生したときも、前述の受光点Ｐ1 ，Ｐ2 の変位が
合成されるだけであるから、ビーム位置検出素子６，７
の出力の和に基づいてＹ軸方向の並進変位を、両者の出
力の和と差に基づいてＹ軸方向の傾斜を求めることがで
きる。
時に発生したときも、前述の受光点Ｐ1 ，Ｐ2 の変位が
合成されるだけであるから、ビーム位置検出素子６，７
の出力の和に基づいてＹ軸方向の並進変位を、両者の出
力の和と差に基づいてＹ軸方向の傾斜を求めることがで
きる。
【００１３】次に、移動台１のＸ軸方向の並進変位およ
び傾斜（ヨーイング）を検出する方法を説明する。図４
に示すように、移動台１がＸ軸方向に図示下向きにｄｘ
だけ位置ずれを発生したとき（Ｘ軸方向の並進変位）、
折曲げミラー２，３がそれぞれレーザビームＬ1 ，Ｌ2
に対して前記と同じ方向にｄｘだけ移動し、折曲げミラ
ー２，３の反射面２ａ，３ａの傾斜角がそれぞれ４５度
であるためにそれぞれの反射点Ｒ1 ，Ｒ2 が互に逆方向
へｄｘだけ移動し、各ビーム位置検出素子６，７が破線
で示す位置へ移動するとともに受光点Ｐ1 ，Ｐ2 がｄｘ
だけ互に逆向きに移動する。従って、受光点Ｐ1 ，Ｐ2
の変位の差の１／２がＸ軸方向の並進変位の量に一致す
る。
び傾斜（ヨーイング）を検出する方法を説明する。図４
に示すように、移動台１がＸ軸方向に図示下向きにｄｘ
だけ位置ずれを発生したとき（Ｘ軸方向の並進変位）、
折曲げミラー２，３がそれぞれレーザビームＬ1 ，Ｌ2
に対して前記と同じ方向にｄｘだけ移動し、折曲げミラ
ー２，３の反射面２ａ，３ａの傾斜角がそれぞれ４５度
であるためにそれぞれの反射点Ｒ1 ，Ｒ2 が互に逆方向
へｄｘだけ移動し、各ビーム位置検出素子６，７が破線
で示す位置へ移動するとともに受光点Ｐ1 ，Ｐ2 がｄｘ
だけ互に逆向きに移動する。従って、受光点Ｐ1 ，Ｐ2
の変位の差の１／２がＸ軸方向の並進変位の量に一致す
る。
【００１４】次に、図５に示すように、各折曲げミラー
２，３がレーザビームＬ1 ，Ｌ2 の反射点を中心として
Ｘ軸方向にｄθ2 だけ傾いたとき、（Ｘ軸方向の傾斜す
なわちヨーイング）、各折曲げミラー２，３の反射光は
２ｄθ2 だけ傾斜するが、各ビーム位置検出素子６，７
もｄθ2 だけ回転し、従って、これらの原点Ｏ1 ，Ｏ2
もｄθ2 に比例してＸ軸方向へ移動するため、受光点Ｐ
1 ，Ｐ2 の変位はｄθ2 に比例する。また、移動台１が
Ｘ軸方向にｄθ2 だけ傾くと、各折曲げミラー２，３が
ｄθ2 だけ傾くとともに両折曲げミラー２，３が互に逆
方向へ同量だけ移動する。従って、Ｘ軸方向の傾斜すな
わちヨーイングの量を前記受光点Ｐ1 ，Ｐ2 のＸ軸方向
の変位の和に基づいて算出できる。なお、移動台１のＸ
軸方向の傾斜すなわちヨーイングをより正確に検出する
ためには、折曲げミラー２，３の一方からＸ軸方向に所
定距離だけ離れた位置に第３の折曲げミラーを設け、そ
の反射光に基づいて移動台１の厚さの方向の傾き（ロー
リング）を検出することが望ましい。
２，３がレーザビームＬ1 ，Ｌ2 の反射点を中心として
Ｘ軸方向にｄθ2 だけ傾いたとき、（Ｘ軸方向の傾斜す
なわちヨーイング）、各折曲げミラー２，３の反射光は
２ｄθ2 だけ傾斜するが、各ビーム位置検出素子６，７
もｄθ2 だけ回転し、従って、これらの原点Ｏ1 ，Ｏ2
もｄθ2 に比例してＸ軸方向へ移動するため、受光点Ｐ
1 ，Ｐ2 の変位はｄθ2 に比例する。また、移動台１が
Ｘ軸方向にｄθ2 だけ傾くと、各折曲げミラー２，３が
ｄθ2 だけ傾くとともに両折曲げミラー２，３が互に逆
方向へ同量だけ移動する。従って、Ｘ軸方向の傾斜すな
わちヨーイングの量を前記受光点Ｐ1 ，Ｐ2 のＸ軸方向
の変位の和に基づいて算出できる。なお、移動台１のＸ
軸方向の傾斜すなわちヨーイングをより正確に検出する
ためには、折曲げミラー２，３の一方からＸ軸方向に所
定距離だけ離れた位置に第３の折曲げミラーを設け、そ
の反射光に基づいて移動台１の厚さの方向の傾き（ロー
リング）を検出することが望ましい。
【００１５】本実施例の移動体の直進精度測定装置は、
移動台の移動路に沿って逆向きに照射される一対のレー
ザビームによって移動台の直進精度を測定するものであ
るため、両レーザビームの光路の長さの差に基づく測定
誤差を低減できるとともに、移動台の並進変位に加えて
ピッチングとヨーイングの２つの傾斜を同時に検出でき
るという利点を有する。
移動台の移動路に沿って逆向きに照射される一対のレー
ザビームによって移動台の直進精度を測定するものであ
るため、両レーザビームの光路の長さの差に基づく測定
誤差を低減できるとともに、移動台の並進変位に加えて
ピッチングとヨーイングの２つの傾斜を同時に検出でき
るという利点を有する。
【００１６】図６は本実施例の第１変形例Ｅ−２を示す
もので、２つのレーザ発生装置４，５を用いる替わりに
１個のレーザ発生装置１４から発生されたレーザビーム
Ｌ3をビームスプリッタ１５によって２つに分割し、ミ
ラー１６〜２０を経て移動台１上の折曲げミラー２，３
に照射するように構成したものである。本変形例は各ビ
ーム位置検出素子６，７に到達するまでのレーザビーム
の光路が長くなるおそれがあるが、１個のレーザ発生装
置を用いているために経済的であるという利点を有す
る。
もので、２つのレーザ発生装置４，５を用いる替わりに
１個のレーザ発生装置１４から発生されたレーザビーム
Ｌ3をビームスプリッタ１５によって２つに分割し、ミ
ラー１６〜２０を経て移動台１上の折曲げミラー２，３
に照射するように構成したものである。本変形例は各ビ
ーム位置検出素子６，７に到達するまでのレーザビーム
の光路が長くなるおそれがあるが、１個のレーザ発生装
置を用いているために経済的であるという利点を有す
る。
【００１７】図７は本実施例の第２変形例Ｅ−３を示す
もので、これは、第１変形例Ｅ−２と同じく１個のレー
ザ発生装置２４から発生されたレーザビームＬ4 をビー
ムスプリッタ２５によって分割して移動台１上の折曲げ
ミラー２，３に照射するものであり、分割されたレーザ
ビームＬｐの光路に、それぞれの大気によるゆらぎを検
出するモニタ手段であるモニタユニット２６を設けたも
のである。各モニタユニット２６は、分割された分割レ
ーザビームＬｐの光路に直列に配設された一対のビーム
スプリッタ２７ａ，２７ｂと、各ビームスプリッタ２７
ａ，２７ｂの反射光を検出するモニタユニットビーム位
置検出素子２８ａ，２８ｂからなり、各モニタユニット
ビーム位置検出素子２８ａ，２８ｂはその受光点の変位
によって各分割レーザビームＬｐのゆらぎを検出し、こ
れに基づいて前記ビーム位置検出素子６，７の出力を補
正することで、各分割レーザビームＬｐのゆらぎによる
誤差を解消する。なお、分割レーザビームＬｐの光路に
配設されるビームスプリッタ２７ａ，２７ｂの替わりに
ハーフミラーを用いてもよい。また、各モニタユニット
２６のモニタユニットビーム位置検出素子２８ａ，２８
ｂの出力に基づいてビームスプリッタ２５と各モニタユ
ニット２６の間に設けられたミラー２９を圧電素子等に
よって移動させ、常にビーム位置を一定とすることで各
分割レーザビームＬｐのゆらぎを解消することもでき
る。
もので、これは、第１変形例Ｅ−２と同じく１個のレー
ザ発生装置２４から発生されたレーザビームＬ4 をビー
ムスプリッタ２５によって分割して移動台１上の折曲げ
ミラー２，３に照射するものであり、分割されたレーザ
ビームＬｐの光路に、それぞれの大気によるゆらぎを検
出するモニタ手段であるモニタユニット２６を設けたも
のである。各モニタユニット２６は、分割された分割レ
ーザビームＬｐの光路に直列に配設された一対のビーム
スプリッタ２７ａ，２７ｂと、各ビームスプリッタ２７
ａ，２７ｂの反射光を検出するモニタユニットビーム位
置検出素子２８ａ，２８ｂからなり、各モニタユニット
ビーム位置検出素子２８ａ，２８ｂはその受光点の変位
によって各分割レーザビームＬｐのゆらぎを検出し、こ
れに基づいて前記ビーム位置検出素子６，７の出力を補
正することで、各分割レーザビームＬｐのゆらぎによる
誤差を解消する。なお、分割レーザビームＬｐの光路に
配設されるビームスプリッタ２７ａ，２７ｂの替わりに
ハーフミラーを用いてもよい。また、各モニタユニット
２６のモニタユニットビーム位置検出素子２８ａ，２８
ｂの出力に基づいてビームスプリッタ２５と各モニタユ
ニット２６の間に設けられたミラー２９を圧電素子等に
よって移動させ、常にビーム位置を一定とすることで各
分割レーザビームＬｐのゆらぎを解消することもでき
る。
【００１８】図８は本実施例の第３変形例Ｅ−４を示す
もので、これは、第２変形例と同様の１個のレーザ発生
装置３４および一対のモニタユニット４６と、移動台３
１上に設けられた第１および第２の折曲げミラー３２，
３３と、その反射光をそれぞれ検出する第１および第２
のビーム位置検出素子３６，３７と、移動台３１上に設
けられた第３の受光面である折曲げミラー３８とその反
射光を検出する第３の検出手段であるビーム位置検出素
子３９からなり、第１および第２の折曲げミラー３２，
３３と第１および第２のビーム位置検出素子３６，３７
はそれぞれ第１実施例の折曲げミラー２，３とビーム位
置検出素子６，７と同様である。第３の折曲げミラー３
８は、第１および第２の折曲げミラー３２，３３に照射
されるレーザビームと平行であり、かつ、これから所定
距離だけ離間した第３の照明光であるレーザビームを第
３のビーム位置検出素子３９に向って反射するもので、
第１、第２のビーム位置検出素子３６，３７の出力を第
３のビーム位置検出素子３９の出力によって補正をする
ことで、前述のように、移動台３１のヨーイングをより
正確に検出できる。
もので、これは、第２変形例と同様の１個のレーザ発生
装置３４および一対のモニタユニット４６と、移動台３
１上に設けられた第１および第２の折曲げミラー３２，
３３と、その反射光をそれぞれ検出する第１および第２
のビーム位置検出素子３６，３７と、移動台３１上に設
けられた第３の受光面である折曲げミラー３８とその反
射光を検出する第３の検出手段であるビーム位置検出素
子３９からなり、第１および第２の折曲げミラー３２，
３３と第１および第２のビーム位置検出素子３６，３７
はそれぞれ第１実施例の折曲げミラー２，３とビーム位
置検出素子６，７と同様である。第３の折曲げミラー３
８は、第１および第２の折曲げミラー３２，３３に照射
されるレーザビームと平行であり、かつ、これから所定
距離だけ離間した第３の照明光であるレーザビームを第
３のビーム位置検出素子３９に向って反射するもので、
第１、第２のビーム位置検出素子３６，３７の出力を第
３のビーム位置検出素子３９の出力によって補正をする
ことで、前述のように、移動台３１のヨーイングをより
正確に検出できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
ので、以下に記載するような効果を奏する。
【００２０】一対のビーム位置検出素子を用いて極めて
高精度に移動体の直進精度を測定できる。その結果、半
導体露光装置や各種の精密測定器あるいは精密加工機の
移動台等の位置決め精度を向上できる。
高精度に移動体の直進精度を測定できる。その結果、半
導体露光装置や各種の精密測定器あるいは精密加工機の
移動台等の位置決め精度を向上できる。
【図１】第１実施例を示す模式斜視図である。
【図２】移動台のＹ軸方向の並進変位による各ビーム位
置検出素子の受光点の変位を説明する図である。
置検出素子の受光点の変位を説明する図である。
【図３】移動台のＹ軸方向の傾斜による各ビーム位置検
出素子の受光点の変位を説明する図である。
出素子の受光点の変位を説明する図である。
【図４】移動台のＸ軸方向の並進変位による各ビーム位
置検出素子の受光点の変位を説明する図である。
置検出素子の受光点の変位を説明する図である。
【図５】移動台のＸ軸方向の傾斜による各ビーム位置検
出素子の受光点の変位を説明する図である。
出素子の受光点の変位を説明する図である。
【図６】第１実施例の第１変形例を示す斜視図である。
【図７】第１実施例の第２変形例を示す斜視図である。
【図８】第１実施例の第３変形例を示す斜視図である。
【図９】従来例を説明する説明図である。
【図１０】別の従来例を説明する説明図である。
１，３１ 移動台 ２，３，３２，３３，３８ 折曲げミラー ４，５，１４，２４，３４ レーザ発生装置 ６，７，３６，３７，３９ ビーム位置検出素子 ２６，４６ モニタユニット
Claims (4)
- 【請求項１】 直線状の移動路に沿って移動する移動体
の前記移動路に沿って互に離間した部位にそれぞれ一体
的に設けられた一対の受光面と、両受光面に、前記移動
路に沿って互に逆向きの照明光をそれぞれ照射する照明
手段と、各受光面の受光点の変位を検出する検出手段か
らなる移動体の直進精度測定装置。 - 【請求項２】 照明手段が、互に逆向きの照明光を発生
させる一対の光源からなることを特徴とする請求項１記
載の移動体の直進精度測定装置。 - 【請求項３】 照明光のゆらぎを検出するモニタ手段が
設けられていることを特徴とする請求項１または２記載
の移動体の直進精度測定装置。 - 【請求項４】 両受光面から移動路に垂直な方向に離間
した第３の受光面が移動体と一体的に設けられており、
前記第３の受光面に第３の照明光を照射する第３の照明
手段と、前記第３の受光面の受光点の変位を検出する第
３の検出手段が付加されていることを特徴とする請求項
１ないし３いずれか１項記載の移動体の直進精度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21811493A JPH0755422A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 移動体の直進精度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21811493A JPH0755422A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 移動体の直進精度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755422A true JPH0755422A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16714850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21811493A Pending JPH0755422A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 移動体の直進精度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755422A (ja) |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP21811493A patent/JPH0755422A/ja active Pending
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