JPH08190431A - Ｘｙステージ - Google Patents
ＸｙステージInfo
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- JPH08190431A JPH08190431A JP193295A JP193295A JPH08190431A JP H08190431 A JPH08190431 A JP H08190431A JP 193295 A JP193295 A JP 193295A JP 193295 A JP193295 A JP 193295A JP H08190431 A JPH08190431 A JP H08190431A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ステージを駆動する直線駆動源に対する負荷を
低減することにより高い周波数応答性を得ることが可能
なＸＹステージを提供する。 【構成】基台１５上にＸ方向に進退自在なサブステージ
１８を設け、このサブステージ上に、このサブステージ
の進退方向と同一平面で直交するＹ方向に進退自在なメ
インステージ２２を設け、これらサブステージ及びメイ
ンステージを進退移動させる一対の直線駆動源によりメ
インステージをＸ方向及びＹ方向に移動させて任意の位
置に位置決めするＸＹステージである。そして、メイン
ステージ２２を少なくともＹ方向に進退移動させる直線
駆動源は、メインステージの進退方向に沿う側部に配設
された固定子２５と、メインステージの側部に固定され
て推力の発生により固定子に沿ってＹ方向に移動し、且
つＸ方向にも移動自在とされた可動子２７とを備えたリ
ニアモータ２４で構成されている。
低減することにより高い周波数応答性を得ることが可能
なＸＹステージを提供する。 【構成】基台１５上にＸ方向に進退自在なサブステージ
１８を設け、このサブステージ上に、このサブステージ
の進退方向と同一平面で直交するＹ方向に進退自在なメ
インステージ２２を設け、これらサブステージ及びメイ
ンステージを進退移動させる一対の直線駆動源によりメ
インステージをＸ方向及びＹ方向に移動させて任意の位
置に位置決めするＸＹステージである。そして、メイン
ステージ２２を少なくともＹ方向に進退移動させる直線
駆動源は、メインステージの進退方向に沿う側部に配設
された固定子２５と、メインステージの側部に固定され
て推力の発生により固定子に沿ってＹ方向に移動し、且
つＸ方向にも移動自在とされた可動子２７とを備えたリ
ニアモータ２４で構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、メインステージをＸ
方向及びＹ方向に移動させて任意の位置に位置決めする
ＸＹステージに係わり、特に、直線駆動源としてリニア
モータを使用したＸＹステージに関する。
方向及びＹ方向に移動させて任意の位置に位置決めする
ＸＹステージに係わり、特に、直線駆動源としてリニア
モータを使用したＸＹステージに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＸＹステージとして、図３に示す
装置が知られている。この装置は、リニアモータを直線
駆動源とした第１及び第２直動ステージ１、２を直交さ
せた状態で積み重ねて配設し、メインステージ９をＸ方
向及びＹ方向（Ｘ方向と同一平面で直交する方向）に移
動させる装置である。
装置が知られている。この装置は、リニアモータを直線
駆動源とした第１及び第２直動ステージ１、２を直交さ
せた状態で積み重ねて配設し、メインステージ９をＸ方
向及びＹ方向（Ｘ方向と同一平面で直交する方向）に移
動させる装置である。
【０００３】第１直動ステージ１は、ステージ本体１ａ
に一対のガイドロッド１ｂがＸ方向に延在して固定さ
れ、これらガイドロッド１ｂに摺動自在にサブステージ
３が支持されている。そして、サブステージ３の移動方
向の側方には、Ｘ方向に延在して配設された固定子５
と、この固定子５のセンタヨーク５ａの外周面を取り巻
く駆動コイルにより構成され、且つその外周の一部がサ
ブステージ３の側部に固定された可動子６とを備えるＸ
方向リニアモータ７が配設されている。
に一対のガイドロッド１ｂがＸ方向に延在して固定さ
れ、これらガイドロッド１ｂに摺動自在にサブステージ
３が支持されている。そして、サブステージ３の移動方
向の側方には、Ｘ方向に延在して配設された固定子５
と、この固定子５のセンタヨーク５ａの外周面を取り巻
く駆動コイルにより構成され、且つその外周の一部がサ
ブステージ３の側部に固定された可動子６とを備えるＸ
方向リニアモータ７が配設されている。
【０００４】また、第２直動ステージ２は、前記サブス
テージ３上に積載されており、ステージ本体２ａに一対
のガイドロッド２ｂがＹ方向に延在して固定され、これ
らガイドロッド２ｂに摺動自在にメインステージ９が支
持されている。そして、サブステージ３上には、前記第
２直動ステージ２とともにＹ方向リニアモータ８が搭載
されており、このＹ方向リニアモータ８は、Ｙ方向に延
在して配設された固定子１０と、この固定子１０のセン
タヨーク１０ａの外周面を取り巻く駆動コイルにより構
成され、且つその外周の一部がメインステージ７の側部
に固定された可動子１１とを備えている。
テージ３上に積載されており、ステージ本体２ａに一対
のガイドロッド２ｂがＹ方向に延在して固定され、これ
らガイドロッド２ｂに摺動自在にメインステージ９が支
持されている。そして、サブステージ３上には、前記第
２直動ステージ２とともにＹ方向リニアモータ８が搭載
されており、このＹ方向リニアモータ８は、Ｙ方向に延
在して配設された固定子１０と、この固定子１０のセン
タヨーク１０ａの外周面を取り巻く駆動コイルにより構
成され、且つその外周の一部がメインステージ７の側部
に固定された可動子１１とを備えている。
【０００５】そして、メインステージ９をＸＹ方向の所
定位置に位置決めするには、Ｙ方向リニアモータ８の可
動子１１と、Ｘ方向リニアモータ７の可動子６とにそれ
ぞれ正逆方向の所定の駆動電流を流すことにより、矢印
方向に推力が発生する可動子１１がメインステージ９を
Ｙ方向の任意の位置まで進退移動させると同時に、矢印
方向に推力が発生する可動子６がサブステージ３をＸ方
向の任意の位置まで進退移動させることで、メインステ
ージ９はＸ方向及びＹ方向に同時に移動して所定の位置
に位置決めされる。
定位置に位置決めするには、Ｙ方向リニアモータ８の可
動子１１と、Ｘ方向リニアモータ７の可動子６とにそれ
ぞれ正逆方向の所定の駆動電流を流すことにより、矢印
方向に推力が発生する可動子１１がメインステージ９を
Ｙ方向の任意の位置まで進退移動させると同時に、矢印
方向に推力が発生する可動子６がサブステージ３をＸ方
向の任意の位置まで進退移動させることで、メインステ
ージ９はＸ方向及びＹ方向に同時に移動して所定の位置
に位置決めされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＸＹステージにあっては、サブステージ３が、第２直動
ステージ２及びＹ方向リニアモータ８の全て、特にＹ方
向リニアモータ８を構成する重量の重い固定子１０を積
載しており、サブステージ３を進退移動させるＸ方向リ
ニアモータ７の負荷が大きくなるので、短時間で高精度
にＸ方向の位置決めを行うことが容易ではなく、高い周
波数応答性を得ることができない。
ＸＹステージにあっては、サブステージ３が、第２直動
ステージ２及びＹ方向リニアモータ８の全て、特にＹ方
向リニアモータ８を構成する重量の重い固定子１０を積
載しており、サブステージ３を進退移動させるＸ方向リ
ニアモータ７の負荷が大きくなるので、短時間で高精度
にＸ方向の位置決めを行うことが容易ではなく、高い周
波数応答性を得ることができない。
【０００７】また、Ｘ方向リニアモータ７及びＹ方向リ
ニアモータ８は、重量の異なるサブステージ３及びメイ
ンステージ９を進退移動させなければならないので、そ
れらリニアモータ７、８の設計とそれらを駆動制御する
回路の設計、調整が大幅に異なり、設計コスト及び生産
コストが大幅に向上してしまうという問題もある。そこ
で、この発明は上記事情に鑑みてなされなものであり、
ステージを駆動する直線駆動源に対する負荷を低減する
ことにより高い周波数応答性を得ることが可能なＸＹス
テージを提供することを目的としている。
ニアモータ８は、重量の異なるサブステージ３及びメイ
ンステージ９を進退移動させなければならないので、そ
れらリニアモータ７、８の設計とそれらを駆動制御する
回路の設計、調整が大幅に異なり、設計コスト及び生産
コストが大幅に向上してしまうという問題もある。そこ
で、この発明は上記事情に鑑みてなされなものであり、
ステージを駆動する直線駆動源に対する負荷を低減する
ことにより高い周波数応答性を得ることが可能なＸＹス
テージを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明のＸＹステージ
は、基台上にＸ方向に進退自在なサブステージを設け、
このサブステージ上に、当該サブステージの進退方向と
同一平面で直交するＹ方向に進退自在なメインステージ
を設け、これらサブステージ及びメインステージを進退
移動させる一対の直線駆動源により前記メインステージ
をＸ方向及びＹ方向に移動させて任意の位置に位置決め
するＸＹステージである。そして、このＸＹステージの
前記メインステージを少なくともＹ方向に進退移動させ
る直線駆動源は、前記メインステージの進退方向に沿う
側部に配設された固定子と、前記メインステージに固定
されて推力の発生により前記固定子に沿って前記Ｙ方向
に移動し、且つ前記Ｘ方向にも移動自在とされた可動子
とを備えてなるリニアモータで構成している。
は、基台上にＸ方向に進退自在なサブステージを設け、
このサブステージ上に、当該サブステージの進退方向と
同一平面で直交するＹ方向に進退自在なメインステージ
を設け、これらサブステージ及びメインステージを進退
移動させる一対の直線駆動源により前記メインステージ
をＸ方向及びＹ方向に移動させて任意の位置に位置決め
するＸＹステージである。そして、このＸＹステージの
前記メインステージを少なくともＹ方向に進退移動させ
る直線駆動源は、前記メインステージの進退方向に沿う
側部に配設された固定子と、前記メインステージに固定
されて推力の発生により前記固定子に沿って前記Ｙ方向
に移動し、且つ前記Ｘ方向にも移動自在とされた可動子
とを備えてなるリニアモータで構成している。
【０００９】
【作用】この発明のＸＹステージによれば、メインステ
ージをＹ方向に進退移動させるリニアモータは、可動子
が推力の発生により固定子に沿ってＹ方向に移動するこ
とによりメインステージをＹ方向へ進退移動させる。こ
こで、前記リニアモータの可動子はＸ方向にも移動自在
とされているので、他の直線駆動源の駆動によるサブス
テージの進退移動を介したメインステージのＸ方向の進
退移動量を吸収することができ、他の直線駆動源の駆動
を妨げない。これにより、リニアモータの重量の重い固
定子を基台上に固定してもメインステージをＸ方向及び
Ｙ方向に同時に移動させることが可能となる。
ージをＹ方向に進退移動させるリニアモータは、可動子
が推力の発生により固定子に沿ってＹ方向に移動するこ
とによりメインステージをＹ方向へ進退移動させる。こ
こで、前記リニアモータの可動子はＸ方向にも移動自在
とされているので、他の直線駆動源の駆動によるサブス
テージの進退移動を介したメインステージのＸ方向の進
退移動量を吸収することができ、他の直線駆動源の駆動
を妨げない。これにより、リニアモータの重量の重い固
定子を基台上に固定してもメインステージをＸ方向及び
Ｙ方向に同時に移動させることが可能となる。
【００１０】したがって、従来の装置のようにリニアモ
ータ全体をサブステージ上に搭載せず、重量の重い固定
子を基台上に固定することによりサブステージの軽量化
が図られ、サブステージをＸ方向に進退移動させる直線
駆動源の負荷が小さくなることから、直線駆動源はメイ
ンステージのＸ方向の位置決めを短時間で高精度に行う
ことが可能となる。
ータ全体をサブステージ上に搭載せず、重量の重い固定
子を基台上に固定することによりサブステージの軽量化
が図られ、サブステージをＸ方向に進退移動させる直線
駆動源の負荷が小さくなることから、直線駆動源はメイ
ンステージのＸ方向の位置決めを短時間で高精度に行う
ことが可能となる。
【００１１】ここで、メインステージをＸ方向に進退移
動させる直線駆動源を、メインステージをＹ方向に進退
移動させるリニアモータと同一構造のリニアモータ、即
ち、サブステージの進退方向に沿う側部に配設された固
定子と、サブステージに固定されて推力の発生により前
記固定子に沿ってＸ方向に移動し、且つＹ方向にも移動
自在とされた可動子とを備えたＸ方向のリニアモータと
すると、上述した作用によりこのリニアモータの負荷を
小さくすることが可能となる。これにより、Ｘ方向のリ
ニアモータ及びＹ方向のリニアモータの負荷を略同一に
設定することができるので、それらリニアモータの設計
とそれらを駆動制御する回路の設計、調整は略同一とな
る。
動させる直線駆動源を、メインステージをＹ方向に進退
移動させるリニアモータと同一構造のリニアモータ、即
ち、サブステージの進退方向に沿う側部に配設された固
定子と、サブステージに固定されて推力の発生により前
記固定子に沿ってＸ方向に移動し、且つＹ方向にも移動
自在とされた可動子とを備えたＸ方向のリニアモータと
すると、上述した作用によりこのリニアモータの負荷を
小さくすることが可能となる。これにより、Ｘ方向のリ
ニアモータ及びＹ方向のリニアモータの負荷を略同一に
設定することができるので、それらリニアモータの設計
とそれらを駆動制御する回路の設計、調整は略同一とな
る。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、ボイスコイル形リニアモータを使用し
た本発明の第１実施例を示すものである。なお、図１で
示すＸ方向とＹ方向は、同一平面内で互いに直交してい
るものとする。
明する。図１は、ボイスコイル形リニアモータを使用し
た本発明の第１実施例を示すものである。なお、図１で
示すＸ方向とＹ方向は、同一平面内で互いに直交してい
るものとする。
【００１３】図中符号１５で示すものはＸＹテーブルの
基台であり、この基台１５上には、直動ステージ１６が
配設されている。この直動ステージ１６は、互いに平行
に離間しながら基台１５上のＸ方向に延在して配設され
た一対のガイド部材１７と、これらガイド部材１７にガ
イドされてＸ方向に進退自在とされたサブステージ１８
と、このサブステージ１８を進退移動させる駆動部（直
線駆動源）１９とで概略構成されている。
基台であり、この基台１５上には、直動ステージ１６が
配設されている。この直動ステージ１６は、互いに平行
に離間しながら基台１５上のＸ方向に延在して配設され
た一対のガイド部材１７と、これらガイド部材１７にガ
イドされてＸ方向に進退自在とされたサブステージ１８
と、このサブステージ１８を進退移動させる駆動部（直
線駆動源）１９とで概略構成されている。
【００１４】サブステージ１８は、その下部にガイド部
材１７を外側から囲みながら当接する一対の脚スライド
部１８ａが形成され、その上面縁部に互いに平行に離間
しながらＹ方向に延在する一対のガイド壁１８ｂが形成
されている。これにより、サブステージ１８は、一対の
ガイド部材１７に脚スライド部１８ａが摺動自在に支持
されながら基台１５上でＸ方向に進退自在とされてい
る。
材１７を外側から囲みながら当接する一対の脚スライド
部１８ａが形成され、その上面縁部に互いに平行に離間
しながらＹ方向に延在する一対のガイド壁１８ｂが形成
されている。これにより、サブステージ１８は、一対の
ガイド部材１７に脚スライド部１８ａが摺動自在に支持
されながら基台１５上でＸ方向に進退自在とされてい
る。
【００１５】また、駆動部１９は、回転モータ２０と、
この回転モータ２０に回転運動が伝達されるボールネジ
２１と、図示しないがサブステージ１８の裏面に固定さ
れてボールネジ２１の回転運動をＸ方向の直線運動とし
てサブステージ１８に伝達する伝達機構とを備えてい
る。そして、サブステージ１８上には、メインステージ
２２がＹ方向に進退自在に配設されている。
この回転モータ２０に回転運動が伝達されるボールネジ
２１と、図示しないがサブステージ１８の裏面に固定さ
れてボールネジ２１の回転運動をＸ方向の直線運動とし
てサブステージ１８に伝達する伝達機構とを備えてい
る。そして、サブステージ１８上には、メインステージ
２２がＹ方向に進退自在に配設されている。
【００１６】メインステージ２２の下端面には、Ｙ方向
に互いに平行に離間して一対のスライド部２２ａが形成
されている。そして、これらスライド部材２２ａをサブ
ステージ１８のガイド壁１８ｂに当接した状態でメイン
ステージ２２がサブステージ１８上に載置され、メイン
ステージ２２は、一対のガイド壁１８ｂにスライド部材
２２ａが摺動自在に支持されながらサブステージ１８上
においてＹ方向に進退自在とされている。そして、この
メインステージ２２が移動するＹ方向に沿った側部に
は、Ｙ方向リニアモータ（リニアモータ）２４が配設さ
れている。
に互いに平行に離間して一対のスライド部２２ａが形成
されている。そして、これらスライド部材２２ａをサブ
ステージ１８のガイド壁１８ｂに当接した状態でメイン
ステージ２２がサブステージ１８上に載置され、メイン
ステージ２２は、一対のガイド壁１８ｂにスライド部材
２２ａが摺動自在に支持されながらサブステージ１８上
においてＹ方向に進退自在とされている。そして、この
メインステージ２２が移動するＹ方向に沿った側部に
は、Ｙ方向リニアモータ（リニアモータ）２４が配設さ
れている。
【００１７】このＹ方向リニアモータ２４は、基台１５
上に固定された固定子２５と、固定子２５内部で磁界を
形成する永久磁石２６と、メインステージ２２の側部に
連結して固定子２５に沿って移動自在とされた可動コイ
ル（可動子）２７とを備えている。固定子２５は、基台
１５上に固定されてＹ方向に延在する下部ヨーク２５ａ
と、この下部ヨーク２５ａの内壁とでＹ方向に延在する
空洞部２５ｂを形成する直方体形状のセンタヨーク２５
ｃとで構成されている。また、永久磁石２６は、下部ヨ
ーク２５ａの内壁に固定され、空洞部２５ｂに磁界を形
成している。
上に固定された固定子２５と、固定子２５内部で磁界を
形成する永久磁石２６と、メインステージ２２の側部に
連結して固定子２５に沿って移動自在とされた可動コイ
ル（可動子）２７とを備えている。固定子２５は、基台
１５上に固定されてＹ方向に延在する下部ヨーク２５ａ
と、この下部ヨーク２５ａの内壁とでＹ方向に延在する
空洞部２５ｂを形成する直方体形状のセンタヨーク２５
ｃとで構成されている。また、永久磁石２６は、下部ヨ
ーク２５ａの内壁に固定され、空洞部２５ｂに磁界を形
成している。
【００１８】そして、可動コイル２７は、センタヨーク
２５ｃの周囲をコイル状に取り囲んでいる導線に、図示
しないコントローラから正逆方向の電流が通電されるこ
とにより矢印Ｌ1 方向の推力が発生する。そして、この
推力によりセンタヨーク２５ｃに沿って移動することに
より、メインステージ２２をＹ方向に進退移動させる。
２５ｃの周囲をコイル状に取り囲んでいる導線に、図示
しないコントローラから正逆方向の電流が通電されるこ
とにより矢印Ｌ1 方向の推力が発生する。そして、この
推力によりセンタヨーク２５ｃに沿って移動することに
より、メインステージ２２をＹ方向に進退移動させる。
【００１９】ここで、本実施例の可動コイル２７は、図
１に示すように、センタヨーク２５ｃの幅方向に沿って
延在する導線がセンタヨーク２５ｃの上面及び下面に対
向し、且つセンタヨーク２５ｃの両側面に体面する導線
がそれら両側面と同時に接触しないように空間を設けた
Ｘ方向に長尺な矩形状のコイル空隙２７ａが形成されて
いる。これにより、可動コイル２７は、推力の発生によ
り矢印Ｌ1 方向に移動するが、推力が発生しないＸ方向
にもメインステージ２２とともに移動自在とされてセン
タヨーク２５ｃと係合している。
１に示すように、センタヨーク２５ｃの幅方向に沿って
延在する導線がセンタヨーク２５ｃの上面及び下面に対
向し、且つセンタヨーク２５ｃの両側面に体面する導線
がそれら両側面と同時に接触しないように空間を設けた
Ｘ方向に長尺な矩形状のコイル空隙２７ａが形成されて
いる。これにより、可動コイル２７は、推力の発生によ
り矢印Ｌ1 方向に移動するが、推力が発生しないＸ方向
にもメインステージ２２とともに移動自在とされてセン
タヨーク２５ｃと係合している。
【００２０】上記構成のＸＹステージによれば、Ｙ方向
リニアモータ２４の可動コイル２７に所定方向の電流が
通電されると、可動コイル２７は矢印Ｌ1 方向の推力の
発生によってセンタヨーク２５ｃに沿いながらＹ方向に
移動し、可動コイル２７と連結しているメインステージ
２２もＹ方向の所定位置まで進退移動していく。これと
同時に、駆動部１９の回転モータ２０を駆動すると、ボ
ールねじ２１を介してサブステージ１８に直線運動が伝
達され、サブステージ１８はＸ方向に進退移動するが、
センタヨーク２５ｃに沿ってＹ方向に移動している可動
コイル２７は、メインステージ２２とともにＸ方向に移
動していく。これにより、Ｙ方向リニアモータ２４及び
駆動部１９を同時に駆動させることにより、メインステ
ージ２２はＸ方向及びＹ方向に同時に進退移動して所定
の位置に位置決めされる。
リニアモータ２４の可動コイル２７に所定方向の電流が
通電されると、可動コイル２７は矢印Ｌ1 方向の推力の
発生によってセンタヨーク２５ｃに沿いながらＹ方向に
移動し、可動コイル２７と連結しているメインステージ
２２もＹ方向の所定位置まで進退移動していく。これと
同時に、駆動部１９の回転モータ２０を駆動すると、ボ
ールねじ２１を介してサブステージ１８に直線運動が伝
達され、サブステージ１８はＸ方向に進退移動するが、
センタヨーク２５ｃに沿ってＹ方向に移動している可動
コイル２７は、メインステージ２２とともにＸ方向に移
動していく。これにより、Ｙ方向リニアモータ２４及び
駆動部１９を同時に駆動させることにより、メインステ
ージ２２はＸ方向及びＹ方向に同時に進退移動して所定
の位置に位置決めされる。
【００２１】したがって、本実施例のＸＹステージは、
Ｙ方向リニアモータ２４を構成する重量の重い固定子２
５を基台１５上に固定した状態でメインステージ２２を
Ｘ方向及びＹ方向に同時に移動させることが可能となる
ので、サブステージ１８の軽量化が図られ、サブステー
ジ１８をＸ方向に進退移動させる駆動部１９の負荷を小
さくすることができる。これにより、駆動部１９はメイ
ンステージ２２のＸ方向の位置決めを短時間で高精度に
行うことが可能となるので、高い周波数応答性が得られ
るＸＹステージを提供することができる。
Ｙ方向リニアモータ２４を構成する重量の重い固定子２
５を基台１５上に固定した状態でメインステージ２２を
Ｘ方向及びＹ方向に同時に移動させることが可能となる
ので、サブステージ１８の軽量化が図られ、サブステー
ジ１８をＸ方向に進退移動させる駆動部１９の負荷を小
さくすることができる。これにより、駆動部１９はメイ
ンステージ２２のＸ方向の位置決めを短時間で高精度に
行うことが可能となるので、高い周波数応答性が得られ
るＸＹステージを提供することができる。
【００２２】次に、図２に示すものは、本発明の第２実
施例を示すものである。なお、第１実施例と同一の構成
部材には、同一符号を付してその説明を省略する。本実
施例は、第１実施例の回転モータ２０及びボールねじ２
１を主構成とする駆動部１９に替えて、Ｙ方向リニアモ
ータ２４と同一構成のＸ方向リニアモータ２８を備えた
ことを特徴とするＸＹステージである。
施例を示すものである。なお、第１実施例と同一の構成
部材には、同一符号を付してその説明を省略する。本実
施例は、第１実施例の回転モータ２０及びボールねじ２
１を主構成とする駆動部１９に替えて、Ｙ方向リニアモ
ータ２４と同一構成のＸ方向リニアモータ２８を備えた
ことを特徴とするＸＹステージである。
【００２３】すなわち、前記Ｘ方向リニアモータ２８
は、メインステージ２２のＹ方向の移動範囲よりさらに
Ｙ方向に所定距離だけ離間する基台１５上にＸ方向に延
在して配設された固定子２５と、固定子２５内部で磁界
を形成する永久磁石２６と、メインステージ２２のＹ方
向の側部に連結して固定子２５に沿って移動自在とされ
た可動コイル２７とを備えている。
は、メインステージ２２のＹ方向の移動範囲よりさらに
Ｙ方向に所定距離だけ離間する基台１５上にＸ方向に延
在して配設された固定子２５と、固定子２５内部で磁界
を形成する永久磁石２６と、メインステージ２２のＹ方
向の側部に連結して固定子２５に沿って移動自在とされ
た可動コイル２７とを備えている。
【００２４】そして、このＸ方向リニアモータ２８の可
動コイル２７は、図示しないコントローラから正逆方向
の電流が通電されることにより矢印Ｌ2 方向の推力が発
生し、この推力によりセンタヨーク２５ｃに沿って移動
してメインステージ２２及びサブステージ１８をＸ方向
に進退移動させる。また、長尺な矩形状のコイル空隙２
７ａが形成されているので、推力が発生しないＹ方向に
もメインステージ２２とともに移動自在とされながらセ
ンタヨーク２５ｃと係合している。
動コイル２７は、図示しないコントローラから正逆方向
の電流が通電されることにより矢印Ｌ2 方向の推力が発
生し、この推力によりセンタヨーク２５ｃに沿って移動
してメインステージ２２及びサブステージ１８をＸ方向
に進退移動させる。また、長尺な矩形状のコイル空隙２
７ａが形成されているので、推力が発生しないＹ方向に
もメインステージ２２とともに移動自在とされながらセ
ンタヨーク２５ｃと係合している。
【００２５】上記構成のＸＹステージによれば、Ｙ方向
リニアモータ２４及びＸ方向リニアモータ２８をそれぞ
れ構成している固定子２５が基台１５上に固定され、且
つそれぞれの可動コイル２７は、推力発生により移動す
る方向Ｌ1 、Ｌ2 と直交するＸ方向若しくはＹ方向への
移動が自在とされているので、サブステージ１８の軽量
化が図られ、サブステージ１８をＸ方向に進退移動させ
るＸ方向リニアモータ２８の負荷を小さくすることがで
きる。これにより、第１実施例と同様に、高い周波数応
答性が得られるＸＹステージを提供することができる。
リニアモータ２４及びＸ方向リニアモータ２８をそれぞ
れ構成している固定子２５が基台１５上に固定され、且
つそれぞれの可動コイル２７は、推力発生により移動す
る方向Ｌ1 、Ｌ2 と直交するＸ方向若しくはＹ方向への
移動が自在とされているので、サブステージ１８の軽量
化が図られ、サブステージ１８をＸ方向に進退移動させ
るＸ方向リニアモータ２８の負荷を小さくすることがで
きる。これにより、第１実施例と同様に、高い周波数応
答性が得られるＸＹステージを提供することができる。
【００２６】それとともに、本実施例では、Ｙ方向リニ
アモータ２４及びＸ方向リニアモータ２８の駆動負荷を
略同一に設定することができるので、それらリニアモー
タの設計とそれらを駆動制御する回路の設計、調整を略
同一とすることができ、設計コスト及び生産コストを大
幅に低減することができる。なお、図１及び図２で示す
Ｘ方向とＹ方向は、互いを逆転した方向としても、同様
の作用効果を得ることができる。
アモータ２４及びＸ方向リニアモータ２８の駆動負荷を
略同一に設定することができるので、それらリニアモー
タの設計とそれらを駆動制御する回路の設計、調整を略
同一とすることができ、設計コスト及び生産コストを大
幅に低減することができる。なお、図１及び図２で示す
Ｘ方向とＹ方向は、互いを逆転した方向としても、同様
の作用効果を得ることができる。
【００２７】また、本発明を構成している固定子及び可
動子は、上記実施例の構造に限るものではなく、例え
ば、基台１５上にメインステージ２２に向けてスライド
自在に配設されている固定子とともに可動子が移動する
構造としても、同様の作用効果を得ることができる。ま
た、上記各実施例のリニアモータとしてボイスコイル形
リニアモータを使用したが、これに限るものではなく、
多極型リニアモータ、マグネット可動型リニアモータ等
を使用しても、上記実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。
動子は、上記実施例の構造に限るものではなく、例え
ば、基台１５上にメインステージ２２に向けてスライド
自在に配設されている固定子とともに可動子が移動する
構造としても、同様の作用効果を得ることができる。ま
た、上記各実施例のリニアモータとしてボイスコイル形
リニアモータを使用したが、これに限るものではなく、
多極型リニアモータ、マグネット可動型リニアモータ等
を使用しても、上記実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のＸＹス
テージは、メインステージを少なくともＹ方向に進退移
動させる直線駆動源が、メインステージの進退方向に沿
う側部に配設された固定子と、前記メインステージの側
部に固定されて推力の発生により前記固定子に沿ってＹ
方向に移動し、且つＸ方向にも移動自在とされて可動子
とを備えてなるリニアモータで構成されることにより、
このリニアモータの固定子を基台上に固定することが可
能となり、それにより、メインステージを載置している
サブステージの軽量化を図ることができる。これによ
り、サブステージをＸ方向に進退移動させる直線駆動源
の負荷を小さくすることができるので、直線駆動源はＸ
方向の位置決めを短時間で高精度に行うことが可能とな
り、高い周波数応答性のＸＹステージを提供することが
できる。
テージは、メインステージを少なくともＹ方向に進退移
動させる直線駆動源が、メインステージの進退方向に沿
う側部に配設された固定子と、前記メインステージの側
部に固定されて推力の発生により前記固定子に沿ってＹ
方向に移動し、且つＸ方向にも移動自在とされて可動子
とを備えてなるリニアモータで構成されることにより、
このリニアモータの固定子を基台上に固定することが可
能となり、それにより、メインステージを載置している
サブステージの軽量化を図ることができる。これによ
り、サブステージをＸ方向に進退移動させる直線駆動源
の負荷を小さくすることができるので、直線駆動源はＸ
方向の位置決めを短時間で高精度に行うことが可能とな
り、高い周波数応答性のＸＹステージを提供することが
できる。
【００２９】また、サブステージをＸ方向に進退移動さ
せる直線駆動源を上述したリニアモータと同一構造のリ
ニアモータとし、Ｘ方向及びＹ方向の直線駆動源を同一
構造の一対のリニアモータとすることにより、サブステ
ージをＸ方向に進退移動させるリニアモータの負荷を小
さくすることが可能となるとともに、Ｘ方向のリニアモ
ータ及びＹ方向のリニアモータの駆動負荷を略同一に設
定することができるので、それらリニアモータの設計と
それらを駆動制御する回路の設計、調整を略同一とする
ことができ、設計コスト及び生産コストを大幅に低減す
ることができる。
せる直線駆動源を上述したリニアモータと同一構造のリ
ニアモータとし、Ｘ方向及びＹ方向の直線駆動源を同一
構造の一対のリニアモータとすることにより、サブステ
ージをＸ方向に進退移動させるリニアモータの負荷を小
さくすることが可能となるとともに、Ｘ方向のリニアモ
ータ及びＹ方向のリニアモータの駆動負荷を略同一に設
定することができるので、それらリニアモータの設計と
それらを駆動制御する回路の設計、調整を略同一とする
ことができ、設計コスト及び生産コストを大幅に低減す
ることができる。
【図１】この発明のＸＹステージにおいてＹ方向の直線
駆動源としてリニアモータが使用されている第１実施例
を示す斜視図である。
駆動源としてリニアモータが使用されている第１実施例
を示す斜視図である。
【図２】この発明のＸＹステージにおいてＹ方向及びＸ
方向の直線駆動源の両者にリニアモータが使用されてい
る第２実施例を示す斜視図である。
方向の直線駆動源の両者にリニアモータが使用されてい
る第２実施例を示す斜視図である。
【図３】従来のＸＹステージを示す斜視図である。
１５ 基台 １８ サブステージ １９ 駆動部（直線駆動源） ２２ メインステージ ２４、２８ リニアモータ ２５ 固定子 ２５ａ 下部ヨーク ２５ｃ センタヨーク ２６ 永久磁石 ２７ 可動コイル（可動子） ２７ａ コイル空隙
Claims (1)
- 【請求項１】 基台上にＸ方向に進退自在なサブステー
ジを設け、このサブステージ上に、当該サブステージの
進退方向と同一平面で直交するＹ方向に進退自在なメイ
ンステージを設け、これらサブステージ及びメインステ
ージを進退移動させる一対の直線駆動源により前記メイ
ンステージをＸ方向及びＹ方向に移動させて任意の位置
に位置決めするＸＹステージにおいて、 前記メインステージを少なくともＹ方向に進退移動させ
る直線駆動源を、前記メインステージの進退方向に沿う
側部に配設された固定子と、前記メインステージに固定
されて推力の発生により前記固定子に沿って前記Ｙ方向
に移動し、且つ前記Ｘ方向にも移動自在とされた可動子
とを備えてなるリニアモータで構成したことを特徴とす
るＸＹステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP193295A JPH08190431A (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | Ｘｙステージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP193295A JPH08190431A (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | Ｘｙステージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08190431A true JPH08190431A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11515391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP193295A Pending JPH08190431A (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | Ｘｙステージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08190431A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001169528A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Shinko Electric Co Ltd | 移動体システム |
| US6326708B1 (en) | 1999-07-06 | 2001-12-04 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Slider unit with built-in moving-coil linear motor |
| 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 |
| WO2004059821A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Iai Corporation | 駆動装置 |
| JP2015043260A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ステージ装置およびそれを用いた荷電粒子線装置 |
-
1995
- 1995-01-10 JP JP193295A patent/JPH08190431A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326708B1 (en) | 1999-07-06 | 2001-12-04 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Slider unit with built-in moving-coil linear motor |
| JP2001169528A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Shinko Electric Co Ltd | 移動体システム |
| 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 |
| WO2004059821A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Iai Corporation | 駆動装置 |
| JP2015043260A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ステージ装置およびそれを用いた荷電粒子線装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040419 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041221 |