JPH08185227A - 目盛書込装置および目盛の書込まれたスケールを用いた位置検出装置 - Google Patents
目盛書込装置および目盛の書込まれたスケールを用いた位置検出装置Info
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- JPH08185227A JPH08185227A JP6327285A JP32728594A JPH08185227A JP H08185227 A JPH08185227 A JP H08185227A JP 6327285 A JP6327285 A JP 6327285A JP 32728594 A JP32728594 A JP 32728594A JP H08185227 A JPH08185227 A JP H08185227A
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 送りネジの加工精度および案内部の加工精度
を向上させる必要がなく、テーブルに対して移動するス
テージの位置を高精度で検出するために必要なスケール
の目盛を書込むことのできる目盛書込装置およびこのス
ケールを用いた位置検出装置を提供する。 【構成】 目盛書込装置１は、モータ２５が駆動して送
りネジ９が回転することでテーブル３に対して移動する
ステージ７の位置を、測定する。その測定のために、レ
ーザ干渉式測長器２７からステージ７に設けられた反射
ミラー１１にレーザが出力され、その干渉により反射ミ
ラー１１の位置が検出され、その検出出力が信号処理器
２９に与えられて、信号処理器２９の出力を受ける書込
み用ヘッド１３は、送りネジ９のネジ山の外周面に送り
ネジ９のリード誤差を含んだ目盛をレーザ変調で刻印す
る。
を向上させる必要がなく、テーブルに対して移動するス
テージの位置を高精度で検出するために必要なスケール
の目盛を書込むことのできる目盛書込装置およびこのス
ケールを用いた位置検出装置を提供する。 【構成】 目盛書込装置１は、モータ２５が駆動して送
りネジ９が回転することでテーブル３に対して移動する
ステージ７の位置を、測定する。その測定のために、レ
ーザ干渉式測長器２７からステージ７に設けられた反射
ミラー１１にレーザが出力され、その干渉により反射ミ
ラー１１の位置が検出され、その検出出力が信号処理器
２９に与えられて、信号処理器２９の出力を受ける書込
み用ヘッド１３は、送りネジ９のネジ山の外周面に送り
ネジ９のリード誤差を含んだ目盛をレーザ変調で刻印す
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、目盛書込装置および
目盛の書込まれたスケールを用いた位置検出装置に関
し、特に、半導体関連製造などで高い位置決め精度が要
求される際に必要なスケールの目盛を書込むことのでき
る目盛書込装置および書込まれた目盛を有するスケール
を用いて対象物である半導体などを載置したステージの
テーブルに対する位置を検出することのできる位置検出
装置に関する。
目盛の書込まれたスケールを用いた位置検出装置に関
し、特に、半導体関連製造などで高い位置決め精度が要
求される際に必要なスケールの目盛を書込むことのでき
る目盛書込装置および書込まれた目盛を有するスケール
を用いて対象物である半導体などを載置したステージの
テーブルに対する位置を検出することのできる位置検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】目盛の形成されたスケールが用いられ
て、テーブルに対して移動するステージの位置を検出す
る位置検出装置がある。ステージには半導体のような対
象物が載置されるため、その位置決めは、精度良く行な
われることが望まれる。ステージがテーブルに対して移
動した際に生じる誤差は、案内部の真直度、送りネジの
リード誤差の影響を受ける。そこで、従来は、位置決め
精度を向上させるために、案内部および送りネジの加工
精度が上げられていた。
て、テーブルに対して移動するステージの位置を検出す
る位置検出装置がある。ステージには半導体のような対
象物が載置されるため、その位置決めは、精度良く行な
われることが望まれる。ステージがテーブルに対して移
動した際に生じる誤差は、案内部の真直度、送りネジの
リード誤差の影響を受ける。そこで、従来は、位置決め
精度を向上させるために、案内部および送りネジの加工
精度が上げられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、案内部
や送りネジの加工精度が上げられるためには、その製造
工程が複雑化してしまうという問題があった。
や送りネジの加工精度が上げられるためには、その製造
工程が複雑化してしまうという問題があった。
【０００４】また一方で、スケールとしてリニアスケー
ルが用いられて、ステージの位置をフィードバック制御
で制御する場合には、リニアスケール直近では高精度の
位置決めは可能であるが、案内部の真直度の影響でリニ
アスケールから離れた位置では位置決め精度が悪くなる
という問題があった。
ルが用いられて、ステージの位置をフィードバック制御
で制御する場合には、リニアスケール直近では高精度の
位置決めは可能であるが、案内部の真直度の影響でリニ
アスケールから離れた位置では位置決め精度が悪くなる
という問題があった。
【０００５】ゆえに、本発明の目的は、ステージが移動
した際に生じる誤差を、案内部や送りネジの加工精度を
上げることで対応するのではなく、スケール自体で対応
することのできる位置検出装置を提供することである。
した際に生じる誤差を、案内部や送りネジの加工精度を
上げることで対応するのではなく、スケール自体で対応
することのできる位置検出装置を提供することである。
【０００６】さらに、本発明の目的は、上記位置検出装
置で必要とされるスケールに目盛を書込むことのできる
目盛書込装置を提供することである。
置で必要とされるスケールに目盛を書込むことのできる
目盛書込装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る目
盛書込装置は、対象物が載置されるステージをテーブル
に対して移動させ、その位置をフィードバック制御で制
御するために用いられるスケールに目盛を書込む目盛書
込装置であって、ステージのテーブルに対する位置を測
定する測定手段と、測定手段の測定した位置と予め予測
された位置との間の誤差が考慮された目盛をスケールに
書込む書込手段とを備えて構成される。
盛書込装置は、対象物が載置されるステージをテーブル
に対して移動させ、その位置をフィードバック制御で制
御するために用いられるスケールに目盛を書込む目盛書
込装置であって、ステージのテーブルに対する位置を測
定する測定手段と、測定手段の測定した位置と予め予測
された位置との間の誤差が考慮された目盛をスケールに
書込む書込手段とを備えて構成される。
【０００８】請求項２では、請求項１の測定手段は、ス
テージに設けられた反射手段と、反射手段にレーザを出
力してその干渉からテーブルの位置を測定するレーザ干
渉式測定手段とを含んでいる。
テージに設けられた反射手段と、反射手段にレーザを出
力してその干渉からテーブルの位置を測定するレーザ干
渉式測定手段とを含んでいる。
【０００９】請求項３では、請求項１の書込手段は、測
定手段の出力に応じて、レーザで目盛を刻印するレーザ
刻印手段を含んでいる。
定手段の出力に応じて、レーザで目盛を刻印するレーザ
刻印手段を含んでいる。
【００１０】請求項４では、請求項１の書込手段は、測
定手段の出力に応じて、磁性体に目盛を磁気記録する磁
気記録手段を含んでいる。
定手段の出力に応じて、磁性体に目盛を磁気記録する磁
気記録手段を含んでいる。
【００１１】請求項５の発明に係る位置検出装置は、目
盛の形成されたスケールを用いて、テーブルに対して移
動するステージの位置を検出する位置検出装置であっ
て、対象物が載置されるステージをテーブルに対して移
動させる移動手段と、ステージの位置をスケールを用い
て検出する検出手段と、検出手段の検出出力に応じてス
テージの位置をフィードバック制御で制御する制御手段
とを備え、スケールは、ステージが移動した際に生じる
誤差が考慮された目盛が形成されていることを特徴とし
ている。
盛の形成されたスケールを用いて、テーブルに対して移
動するステージの位置を検出する位置検出装置であっ
て、対象物が載置されるステージをテーブルに対して移
動させる移動手段と、ステージの位置をスケールを用い
て検出する検出手段と、検出手段の検出出力に応じてス
テージの位置をフィードバック制御で制御する制御手段
とを備え、スケールは、ステージが移動した際に生じる
誤差が考慮された目盛が形成されていることを特徴とし
ている。
【００１２】請求項６では、請求項５の移動手段は、送
りネジを含み、スケールは、送りネジの外周面に沿って
形成される目盛を有することを特徴としている。
りネジを含み、スケールは、送りネジの外周面に沿って
形成される目盛を有することを特徴としている。
【００１３】請求項７では、請求項６の送りネジの外周
面に沿って形成される目盛は、送りネジのリード誤差が
考慮された目盛を含んでいる。
面に沿って形成される目盛は、送りネジのリード誤差が
考慮された目盛を含んでいる。
【００１４】請求項８では、請求項５のスケールは、ス
テージの移動方向に沿って固定的に設けられるリニアス
ケールを含んでいる。
テージの移動方向に沿って固定的に設けられるリニアス
ケールを含んでいる。
【００１５】請求項９では、請求項８のテーブルには、
ステージの移動方向に沿って案内部が設けられており、
リニアスケールは、案内部の真直度に応じて生じるステ
ージの移動方向に対して直交する方向の誤差が考慮され
た目盛が形成されたことを特徴としている。
ステージの移動方向に沿って案内部が設けられており、
リニアスケールは、案内部の真直度に応じて生じるステ
ージの移動方向に対して直交する方向の誤差が考慮され
た目盛が形成されたことを特徴としている。
【００１６】
【作用】請求項１の発明に係る目盛書込装置は、ステー
ジのテーブルに対する位置を測定し、その測定された位
置と予測された位置との間の誤差が考慮された目盛をス
ケールに書込むことができる。
ジのテーブルに対する位置を測定し、その測定された位
置と予測された位置との間の誤差が考慮された目盛をス
ケールに書込むことができる。
【００１７】請求項５の発明に係る位置検出装置は、対
象物が載置されるステージをテーブルに対して移動さ
せ、その移動の際に生じる誤差が考慮された目盛が形成
されたスケールを用いてステージの位置を検出し、その
検出出力に応じてステージの位置をフィードバック制御
で制御するので、ステージを移動させる際の移動精度を
向上させる必要がなく、移動の際に生じる誤差をキャン
セルしてステージの位置を検出して制御することができ
る。
象物が載置されるステージをテーブルに対して移動さ
せ、その移動の際に生じる誤差が考慮された目盛が形成
されたスケールを用いてステージの位置を検出し、その
検出出力に応じてステージの位置をフィードバック制御
で制御するので、ステージを移動させる際の移動精度を
向上させる必要がなく、移動の際に生じる誤差をキャン
セルしてステージの位置を検出して制御することができ
る。
【００１８】
【実施例】図１は、この発明の第１の実施例による目盛
書込装置を示した概略図である。
書込装置を示した概略図である。
【００１９】図１を参照して、目盛書込装置１は、テー
ブル３に対して移動するステージ７の位置を検出するた
めに必要なスケールに目盛を書込む装置である。テーブ
ル３には、ステージ７の移動方向に沿って案内部５ａ，
５ｂが設けられている。そして、モータ２５が駆動し、
送りネジ９が回転することで、ステージ７は案内部５
ａ，５ｂに沿って移動を行なう。
ブル３に対して移動するステージ７の位置を検出するた
めに必要なスケールに目盛を書込む装置である。テーブ
ル３には、ステージ７の移動方向に沿って案内部５ａ，
５ｂが設けられている。そして、モータ２５が駆動し、
送りネジ９が回転することで、ステージ７は案内部５
ａ，５ｂに沿って移動を行なう。
【００２０】目盛書込装置１は、反射ミラー１１と、レ
ーザ干渉式測長器２７と、信号処理器２９と、書込み用
ヘッド１３とを含む。反射ミラー１１は、ステージ７の
たとえば中央部（位置決め精度が必要な位置）に固定さ
れている。レーザ干渉式測長器２７は、反射ミラー１１
に向けてレーザ光を出力する。そして、レーザ光の干渉
により、現在の反射ミラー１１の位置を測定する。この
測定で得られる反射ミラー１１の位置は、ステージ７の
移動の際に生じる誤差を含んだ値となる。すなわち、送
りネジ９のリード誤差（１回転させて軸方向に進む距離
のばらつき）や、案内部５ａ，５ｂの真直度誤差に伴っ
て、測定される値は誤差を含んでいる。したがって、モ
ータ２５が駆動することにより予め予測される反射ミラ
ー１１の位置と、レーザ干渉式測長器２７が測定した反
射ミラー１１との位置とは誤差に伴って値が異なる場合
が生じる。そこで、レーザ干渉式測長器２７は、反射ミ
ラー１１の位置を示すパルス信号を信号処理器２９に与
えれる。信号処理器２９は、パルス信号を信号処理し、
その出力を書込み用ヘッド１３に与える。書込み用ヘッ
ド１３は、レーザを出力でき、そのレーザにパワー変調
をかけて送りネジ９の外周面に目盛を刻印する。
ーザ干渉式測長器２７と、信号処理器２９と、書込み用
ヘッド１３とを含む。反射ミラー１１は、ステージ７の
たとえば中央部（位置決め精度が必要な位置）に固定さ
れている。レーザ干渉式測長器２７は、反射ミラー１１
に向けてレーザ光を出力する。そして、レーザ光の干渉
により、現在の反射ミラー１１の位置を測定する。この
測定で得られる反射ミラー１１の位置は、ステージ７の
移動の際に生じる誤差を含んだ値となる。すなわち、送
りネジ９のリード誤差（１回転させて軸方向に進む距離
のばらつき）や、案内部５ａ，５ｂの真直度誤差に伴っ
て、測定される値は誤差を含んでいる。したがって、モ
ータ２５が駆動することにより予め予測される反射ミラ
ー１１の位置と、レーザ干渉式測長器２７が測定した反
射ミラー１１との位置とは誤差に伴って値が異なる場合
が生じる。そこで、レーザ干渉式測長器２７は、反射ミ
ラー１１の位置を示すパルス信号を信号処理器２９に与
えれる。信号処理器２９は、パルス信号を信号処理し、
その出力を書込み用ヘッド１３に与える。書込み用ヘッ
ド１３は、レーザを出力でき、そのレーザにパワー変調
をかけて送りネジ９の外周面に目盛を刻印する。
【００２１】図２は、スケールとして用いられる送りネ
ジを示した図であり、図３は、目盛を説明するための図
であり、図３（ａ）は、従来のスケールの目盛を示した
図であり、図３（ｂ）は、本発明のスケールの目盛を示
した図である。
ジを示した図であり、図３は、目盛を説明するための図
であり、図３（ａ）は、従来のスケールの目盛を示した
図であり、図３（ｂ）は、本発明のスケールの目盛を示
した図である。
【００２２】図２および図３を参照して、書込み用ヘッ
ド１３がレーザを刻印する送りネジ９としては、たとえ
ば、ボールネジタイプが一例として挙げられる。ボール
ネジタイプの送りネジ９は、ネジ溝２１が形成されて、
そのネジ溝２１に対してネジ山２３も形成されている。
ステージ７に取付けられるナット１５ａ，１５ｂのボー
ル溝１７と送りネジ９のネジ溝２１との間には、ボール
１９ａ〜１９ｌが設けられる。そして、モータ２５が駆
動することで送りネジ９が回転し、ステージ７に固定さ
れるナット１５ａ，１５ｂがその回転に伴って移動する
こととなる。
ド１３がレーザを刻印する送りネジ９としては、たとえ
ば、ボールネジタイプが一例として挙げられる。ボール
ネジタイプの送りネジ９は、ネジ溝２１が形成されて、
そのネジ溝２１に対してネジ山２３も形成されている。
ステージ７に取付けられるナット１５ａ，１５ｂのボー
ル溝１７と送りネジ９のネジ溝２１との間には、ボール
１９ａ〜１９ｌが設けられる。そして、モータ２５が駆
動することで送りネジ９が回転し、ステージ７に固定さ
れるナット１５ａ，１５ｂがその回転に伴って移動する
こととなる。
【００２３】ボール溝１７は、スパイラル加工されてい
る。しかし、たとえばボール溝１７の真直度誤差のよう
な加工誤差があるため、不規則にリード誤差が生じる。
る。しかし、たとえばボール溝１７の真直度誤差のよう
な加工誤差があるため、不規則にリード誤差が生じる。
【００２４】そこで、書込み用ヘッド１３は、結果的
に、図３（ｂ）に示すようにリード誤差を含んだ目盛を
送りねじ９のネジ山に書込む。
に、図３（ｂ）に示すようにリード誤差を含んだ目盛を
送りねじ９のネジ山に書込む。
【００２５】このように、図３（ａ）に示すようにすべ
て等間隔の目盛を書込むのでなく、図３（ｂ）に示すよ
うに誤差を含んだ目盛を書込む。
て等間隔の目盛を書込むのでなく、図３（ｂ）に示すよ
うに誤差を含んだ目盛を書込む。
【００２６】これにより、送りネジ９の加工精度を必要
以上に向上させる必要がなく、加工精度を向上させるた
めに必要な製造工程を省くことができる。
以上に向上させる必要がなく、加工精度を向上させるた
めに必要な製造工程を省くことができる。
【００２７】図４は、この発明の第２の実施例による目
盛書込装置の概略を示した図である。
盛書込装置の概略を示した図である。
【００２８】図４を参照して、図１に示す目盛書込装置
と異なる部分について特に説明する。目盛書込装置５１
は、反射ミラー１１と、レーザ干渉式測長器２７と、信
号処理器２９と、書込み用ヘッド５５とを含む。そし
て、この実施例では、スケールは、送りネジ９の外径に
目盛が形成されたものでなく、ステージ７の移動方向に
沿ってテーブル３に固定的に設けられたリニアスケール
５３が使用される。送りネジ９は、前述のボールネジタ
イプの送りネジでもよく、摩擦駆動タイプの送りネジが
使用されてもよい。いずれの送りネジが使用されても、
送りネジのリード誤差以外に案内部５ａ，５ｂの真直度
に伴う誤差が生じる場合がある。
と異なる部分について特に説明する。目盛書込装置５１
は、反射ミラー１１と、レーザ干渉式測長器２７と、信
号処理器２９と、書込み用ヘッド５５とを含む。そし
て、この実施例では、スケールは、送りネジ９の外径に
目盛が形成されたものでなく、ステージ７の移動方向に
沿ってテーブル３に固定的に設けられたリニアスケール
５３が使用される。送りネジ９は、前述のボールネジタ
イプの送りネジでもよく、摩擦駆動タイプの送りネジが
使用されてもよい。いずれの送りネジが使用されても、
送りネジのリード誤差以外に案内部５ａ，５ｂの真直度
に伴う誤差が生じる場合がある。
【００２９】すなわち、案内部５ａ，５ｂが移動方向に
対して完全に平行に設けられればよいが、図４に示すよ
うに多少の歪みが生じている場合には、ステージ７は、
本来の目盛からθずれた目盛でその位置を判断されてし
まう。そこで、目盛書込装置５１は、このようなステー
ジ７の移動方向に対して直交する方向の誤差を考慮して
リニアスケール５３の目盛を書込む。
対して完全に平行に設けられればよいが、図４に示すよ
うに多少の歪みが生じている場合には、ステージ７は、
本来の目盛からθずれた目盛でその位置を判断されてし
まう。そこで、目盛書込装置５１は、このようなステー
ジ７の移動方向に対して直交する方向の誤差を考慮して
リニアスケール５３の目盛を書込む。
【００３０】次に動作について説明する。レーザ干渉式
測長器２７は、反射ミラー１１にレーザを出力し、その
干渉により現在の反射ミラー１１の位置を検出し、信号
処理器５９に与える。信号処理器５９は、信号処理を行
なって書込み用ヘッド５５に与える。書込み用ヘッド５
５は、結果的に、案内部５ａ，５ｂの真直度に伴う誤差
を考慮して、リニアスケール５３に目盛を書込む。たと
えば、リニアスケール５３が磁性体のスケールであれ
ば、書込み用ヘッド５５は、磁気ヘッドであり、その誤
差を含んだ目盛をリニアスケール５３に磁気記録する。
このような目盛は、図５（ｂ）に示すように誤差を含ん
だものとなる。
測長器２７は、反射ミラー１１にレーザを出力し、その
干渉により現在の反射ミラー１１の位置を検出し、信号
処理器５９に与える。信号処理器５９は、信号処理を行
なって書込み用ヘッド５５に与える。書込み用ヘッド５
５は、結果的に、案内部５ａ，５ｂの真直度に伴う誤差
を考慮して、リニアスケール５３に目盛を書込む。たと
えば、リニアスケール５３が磁性体のスケールであれ
ば、書込み用ヘッド５５は、磁気ヘッドであり、その誤
差を含んだ目盛をリニアスケール５３に磁気記録する。
このような目盛は、図５（ｂ）に示すように誤差を含ん
だものとなる。
【００３１】このようにして、図５（ａ）に示すように
スケールの目盛はすべて等間隔のもので書込まれるので
なく、結果的に、誤差が考慮されて書込まれる。したが
って、案内部５ａ，５ｂの加工精度が必要以上に向上さ
れる必要がなく、その際に生じる製造工程を省略するこ
とができる。
スケールの目盛はすべて等間隔のもので書込まれるので
なく、結果的に、誤差が考慮されて書込まれる。したが
って、案内部５ａ，５ｂの加工精度が必要以上に向上さ
れる必要がなく、その際に生じる製造工程を省略するこ
とができる。
【００３２】図６は、この発明の第３の実施例による位
置検出装置の概略を示した図である。
置検出装置の概略を示した図である。
【００３３】位置検出装置１０１は、テーブル３に対し
て移動するステージ７の位置を検出する。この位置検出
装置１０１が位置を検出する際に用いるスケールは、図
１の目盛書込装置１が送りネジ９の外周に沿って目盛を
書込んだスケールである。
て移動するステージ７の位置を検出する。この位置検出
装置１０１が位置を検出する際に用いるスケールは、図
１の目盛書込装置１が送りネジ９の外周に沿って目盛を
書込んだスケールである。
【００３４】位置検出装置１０１は、スケールを兼ねる
送りネジ９と、モータ２５と、駆動回路１０７と、位置
制御部１０５と、検出用ヘッド１０３とを含む。
送りネジ９と、モータ２５と、駆動回路１０７と、位置
制御部１０５と、検出用ヘッド１０３とを含む。
【００３５】次に動作について説明する。まず、位置制
御部１０５に指令パルス１０９が与えられる。この指令
パルス１０９は、モータ２５の回転回数に見合ったステ
ージ７の移動距離を示す信号である。これにより、位置
制御部１０５は駆動回路１０７を制御する。駆動回路１
０７が制御されることで、モータ２５が駆動し、送りネ
ジ９が必要量回転する。そして、ステージ７は送りネジ
９の回転に応じて移動を行なう。
御部１０５に指令パルス１０９が与えられる。この指令
パルス１０９は、モータ２５の回転回数に見合ったステ
ージ７の移動距離を示す信号である。これにより、位置
制御部１０５は駆動回路１０７を制御する。駆動回路１
０７が制御されることで、モータ２５が駆動し、送りネ
ジ９が必要量回転する。そして、ステージ７は送りネジ
９の回転に応じて移動を行なう。
【００３６】その後、実際の位置が検出用ヘッド１０３
から検出される。その検出信号が位置制御部１０５に与
えられ、その後フィードバック制御が行なわれる。すな
わち、位置制御部１０５は、検出信号をもとに、修正さ
れるべき位置にステージ７が移動するよう、駆動回路１
０７を制御する。そして、駆動回路１０７が制御される
ことで、モータ２５が駆動し、修正されるべき位置にス
テージ７が移動する。
から検出される。その検出信号が位置制御部１０５に与
えられ、その後フィードバック制御が行なわれる。すな
わち、位置制御部１０５は、検出信号をもとに、修正さ
れるべき位置にステージ７が移動するよう、駆動回路１
０７を制御する。そして、駆動回路１０７が制御される
ことで、モータ２５が駆動し、修正されるべき位置にス
テージ７が移動する。
【００３７】検出用ヘッド１０３が検出する送りネジ９
の目盛は、前述したように誤差を含んだ目盛であるた
め、送りネジ９のリード誤差がキャンセルされた値とし
てステージ７の位置を検出できる。
の目盛は、前述したように誤差を含んだ目盛であるた
め、送りネジ９のリード誤差がキャンセルされた値とし
てステージ７の位置を検出できる。
【００３８】なお、ここで用いられた送りネジの外周に
誤差を含んだ目盛が書込まれることで、図４に示す目盛
書込装置５１が目盛を書込んだリニアスケール５３が用
いられる場合に比べて、信号の読取誤差の影響がＬ／π
Ｄ（Ｌはネジリード、Ｄはネジ外径）になる。これは、
ネジの外周であるπＤに対するリードＬの比であり、ス
ケールの読取が縮小されて誤差が抑えられるという効果
が得られる。
誤差を含んだ目盛が書込まれることで、図４に示す目盛
書込装置５１が目盛を書込んだリニアスケール５３が用
いられる場合に比べて、信号の読取誤差の影響がＬ／π
Ｄ（Ｌはネジリード、Ｄはネジ外径）になる。これは、
ネジの外周であるπＤに対するリードＬの比であり、ス
ケールの読取が縮小されて誤差が抑えられるという効果
が得られる。
【００３９】図７は、この発明の第４の実施例による位
置検出装置の概略を示した図である。
置検出装置の概略を示した図である。
【００４０】図７を参照して、図６に示す位置検出装置
と異なる部分について特に説明する。位置検出装置１５
１は、送りネジ９と、モータ２５と、駆動回路１０７
と、位置制御部１０５と、リニアスケール５３と、検出
用ヘッド１５３とを含む。リニアスケール５３は、図４
に示す目盛書込装置５１が目盛を書込んだリニアスケー
ルである。したがって、検出用ヘッド１５３が検出する
ステージ７の位置は、案内部５ａ，５ｂの真直度に伴う
誤差を考慮した位置として検出できる。この検出信号を
もとに、位置制御部１０５は、フィードバック制御を行
なう。このようにして、案内部５ａ，５ｂの真直度に伴
う誤差がキャンセルされる。
と異なる部分について特に説明する。位置検出装置１５
１は、送りネジ９と、モータ２５と、駆動回路１０７
と、位置制御部１０５と、リニアスケール５３と、検出
用ヘッド１５３とを含む。リニアスケール５３は、図４
に示す目盛書込装置５１が目盛を書込んだリニアスケー
ルである。したがって、検出用ヘッド１５３が検出する
ステージ７の位置は、案内部５ａ，５ｂの真直度に伴う
誤差を考慮した位置として検出できる。この検出信号を
もとに、位置制御部１０５は、フィードバック制御を行
なう。このようにして、案内部５ａ，５ｂの真直度に伴
う誤差がキャンセルされる。
【００４１】なお、図１に示す目盛書込装置は送りネジ
のリード誤差を考慮した目盛を送りネジに書込み、図６
に示す位置検出装置は、その目盛を有するスケールを用
いて位置を検出したが、送りネジ９の外周に形成される
目盛は、案内部５ａ，５ｂの真直度に伴う誤差が考慮さ
れた目盛であってもよい。
のリード誤差を考慮した目盛を送りネジに書込み、図６
に示す位置検出装置は、その目盛を有するスケールを用
いて位置を検出したが、送りネジ９の外周に形成される
目盛は、案内部５ａ，５ｂの真直度に伴う誤差が考慮さ
れた目盛であってもよい。
【００４２】また、図４に示す目盛書込装置は、案内部
５ａ，５ｂの真直度に伴う誤差が考慮された目盛をリニ
アスケール５３に書込み、図７に示す位置検出装置は、
そのリニアスケールの目盛を用いてステージ７の位置を
検出したが、リニアスケール５３に書込まれる目盛は、
送りネジのリード誤差が考慮された目盛であってもよ
い。
５ａ，５ｂの真直度に伴う誤差が考慮された目盛をリニ
アスケール５３に書込み、図７に示す位置検出装置は、
そのリニアスケールの目盛を用いてステージ７の位置を
検出したが、リニアスケール５３に書込まれる目盛は、
送りネジのリード誤差が考慮された目盛であってもよ
い。
【００４３】このように、この発明によれば、目盛書込
装置は、比較的低精度で安価な部品（送りねじ、案内
部）に対応できるスケールの目盛を書込むことができ、
位置検出装置は、低精度で安価な部品を使用しつつ位置
決め精度の高い位置検出を行なうことができる。
装置は、比較的低精度で安価な部品（送りねじ、案内
部）に対応できるスケールの目盛を書込むことができ、
位置検出装置は、低精度で安価な部品を使用しつつ位置
決め精度の高い位置検出を行なうことができる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、ステージのテーブルに対する位置と予め予測された
位置との間の誤差が考慮された目盛をスケールに書込む
ので、ステージをテーブルに対して移動させる際の移動
精度が低精度であっても対応できるスケールを作成する
ことができる。
ば、ステージのテーブルに対する位置と予め予測された
位置との間の誤差が考慮された目盛をスケールに書込む
ので、ステージをテーブルに対して移動させる際の移動
精度が低精度であっても対応できるスケールを作成する
ことができる。
【００４５】請求項５の発明に係る位置検出装置によれ
ば、ステージが移動した際に生じる誤差が考慮された目
盛の形成されたスケールが用いられて、ステージをテー
ブルに対して移動させる際の移動精度が低精度であって
も、高精度の位置検出を行なうことができる。
ば、ステージが移動した際に生じる誤差が考慮された目
盛の形成されたスケールが用いられて、ステージをテー
ブルに対して移動させる際の移動精度が低精度であって
も、高精度の位置検出を行なうことができる。
【図１】この発明の第１の実施例による目盛書込用装置
の概略を示した図である。
の概略を示した図である。
【図２】図１の送りネジを示した図である。
【図３】図２の送りネジのネジ山に形成される目盛を説
明するための図である。
明するための図である。
【図４】この発明の第２の実施例による目盛書込用装置
の概略を示した図である。
の概略を示した図である。
【図５】図４のリニアスケールに書込まれる目盛を説明
するための図である。
するための図である。
【図６】この発明の第３の実施例による位置検出装置の
概略を示した図であって、図１の目盛書込装置で目盛の
書込まれたスケールを用いて位置を検出する位置検出装
置の概略を示した図である。
概略を示した図であって、図１の目盛書込装置で目盛の
書込まれたスケールを用いて位置を検出する位置検出装
置の概略を示した図である。
【図７】この発明の第４の実施例による位置検出装置の
概略を示した図であって、図４の目盛書込装置で目盛の
書込まれたスケールを用いて位置を検出する位置検出装
置の概略を示した図である。
概略を示した図であって、図４の目盛書込装置で目盛の
書込まれたスケールを用いて位置を検出する位置検出装
置の概略を示した図である。
１，５１ 目盛書込装置 ３ テーブル ５ａ，５ｂ 案内部 ７ ステージ ９ 送りネジ １１ 反射ミラー １３，５５ 書込み用ヘッド ２５ モータ ２７ レーザ干渉式測長器 ５３ リニアスケール １０１，１５１ 位置検出装置 １０３，１５３ 検出用ヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｄ 5/245 Ｖ 5/36 Ｂ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｆ
Claims (9)
- 【請求項１】 対象物が載置されるステージをテーブル
に対して移動させ、その位置をフィードバック制御で制
御するために用いられるスケールに目盛を書込む目盛書
込装置であって、 前記スケールの前記テーブルに対する位置を測定する測
定手段と、 前記測定手段の測定した位置と予め予測された位置との
間の誤差が考慮された目盛を前記スケールに書込む書込
手段とを備えた、目盛書込装置。 - 【請求項２】 前記測定手段は、 前記ステージに設けられた反射手段と、 前記反射手段にレーザを出力してその干渉から前記スケ
ールの位置を測定するレーザ干渉式測定手段とを含む、
請求項１記載の目盛書込装置。 - 【請求項３】 前記書込手段は、前記測定手段の出力に
応じて、レーザで目盛を刻印するレーザ刻印手段を含
む、請求項１記載の目盛書込装置。 - 【請求項４】 前記書込手段は、前記測定手段の出力に
応じて、磁性体に目盛を磁気記録する磁気記録手段を含
む、請求項１記載の目盛書込装置。 - 【請求項５】 目盛の形成されたスケールを用いて、テ
ーブルに対して移動するステージの位置を検出する位置
検出装置であって、 対象物が載置される前記ステージを前記テーブルに対し
て移動させる移動手段と、 前記ステージの位置を前記スケールを用いて検出する検
出手段と、 前記検出手段の検出出力に応じて前記ステージの位置を
フィードバック制御で制御する制御手段とを備え、 前記スケールは、前記ステージが移動した際に生じる誤
差が考慮された目盛が形成されていることを特徴とす
る、位置検出装置。 - 【請求項６】 前記移動手段は、送りネジを含み、 前記スケールは、前記送りネジの外周面に沿って形成さ
れる目盛を有することを特徴とする、請求項５記載の位
置検出装置。 - 【請求項７】 前記送りネジの外周面に沿って形成され
る目盛は、前記送りネジのリード誤差が考慮された目盛
を含む、請求項６記載の位置検出装置。 - 【請求項８】 前記スケールは、前記ステージの移動方
向に沿って固定的に設けられるリニアスケールを含む、
請求項５記載の位置検出装置。 - 【請求項９】 前記テーブルには、前記ステージの移動
方向に沿って案内部が設けられており、 前記リニアスケールは、前記案内部の真直度に応じて生
じる前記ステージの移動方向に対して直交する方向の誤
差が考慮された目盛が形成されたことを特徴とする、請
求項８記載の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6327285A JPH08185227A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 目盛書込装置および目盛の書込まれたスケールを用いた位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6327285A JPH08185227A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 目盛書込装置および目盛の書込まれたスケールを用いた位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08185227A true JPH08185227A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18197422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6327285A Withdrawn JPH08185227A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 目盛書込装置および目盛の書込まれたスケールを用いた位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08185227A (ja) |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP6327285A patent/JPH08185227A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |