JPS59171809A - Positioning mechanism - Google Patents

Positioning mechanism

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Publication number
JPS59171809A
JPS59171809A JP4441683A JP4441683A JPS59171809A JP S59171809 A JPS59171809 A JP S59171809A JP 4441683 A JP4441683 A JP 4441683A JP 4441683 A JP4441683 A JP 4441683A JP S59171809 A JPS59171809 A JP S59171809A
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JP
Japan
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sample
adapter
positioning
positioning mechanism
laser beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP4441683A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Nakadai
勉 中台
Tsunemi Fukushima
福島 常美
Kazuya Tsukada
塚田 一也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
Priority to JP4441683A priority Critical patent/JPS59171809A/en
Publication of JPS59171809A publication Critical patent/JPS59171809A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0608Height gauges

Abstract

PURPOSE:To enable stable positioning operations by supporting a sample table rotatably around two axes crossing at right angles to each other, and by detecting the direction of regular reflection of a laser beam on the surface of a sample, which is applied thereto from the reference direction. CONSTITUTION:A laser beam 17 is applied obliquely from above to the central point on the surface of a sample 1 by a laser oscillator 16, and a light regularly reflected on the surface of the sample is received by a one-dimensional position sensor 18. The reception position signal output thereof is inputted to a control device 8 through an amplifier 19 and an analog operator 20. The control device 8 drives a pulse motor 15-1 by an amount corresponding to the modification of a height, thus moving a height adjusting mechanism 15 by the amount.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は位置決め機構に関し、特に薄板状の試料を基準
方向に対して所定角度の傾きを有する如く位置決めする
位置決め機構に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a positioning mechanism, and more particularly to a positioning mechanism for positioning a thin plate-like sample so that it has an inclination of a predetermined angle with respect to a reference direction.

〔従来技術〕[Prior art]

例えば、平板状試料表面の平面度を高精度(誤差0.0
1μm程度)K測定するための平面度測定装置において
は、試料面を、予め基準方向に設定し、かつ、そのXY
Z位置も基準位置に合わせる必要がある。
For example, the flatness of a flat sample surface can be measured with high accuracy (error 0.0
In a flatness measuring device for measuring K (approximately 1 μm), the sample surface is set in advance in the reference direction, and its
It is also necessary to match the Z position to the reference position.

このうちで最も問題となるのは、測定対象面を差遣方向
に設定することであり、従来は次のような機構が用いら
れていた。
The most problematic of these is setting the surface to be measured in the feeding direction, and conventionally the following mechanism has been used.

第1図は、従来、平面を光軸に対して垂直に位置決めす
るためのバネ・バランス方式の垂直度調整機構の概要を
示すものであり、(a)は一部を破断して示す斜視図、
(b)は要部を示す側面図である。
Fig. 1 shows an outline of a conventional spring-balance type perpendicularity adjustment mechanism for positioning a plane perpendicular to the optical axis, and (a) is a partially cutaway perspective view. ,
(b) is a side view showing main parts.

この機構は、鋼球1′により1点支持されるとともに、
周囲をスプリング2′により数個所接続したテーブル3
′上に試料ケを載置し、上記鋼球1′の位置をXYテー
ブル5′により移動させることにより、支持点とスプリ
ング2′の張力とのバランスによりテーブル3′面の傾
きを修正するものである。
This mechanism is supported at one point by a steel ball 1', and
Table 3 whose periphery is connected at several points by springs 2'
By placing the sample on the XY table 5' and moving the position of the steel ball 1' on the XY table 5', the inclination of the table 3' surface is corrected by balancing the tension between the support point and the spring 2'. It is.

しかしながら、この機構では、上記傾き修正動作(あお
り)の回動中心が一定でないため垂直度調整により上下
位置も変化するという問題、テーブルの固定力が弱く外
部振動、テーブル上で試料を移動させた場合の重心位置
変動の影響を受は易く、安定性に欠ける等の問題があっ
た。
However, with this mechanism, there are problems in that the center of rotation of the above-mentioned tilt correction operation (tilt) is not constant, so the vertical position changes when adjusting the verticality, and the fixing force of the table is weak, causing external vibrations and moving the sample on the table. It is easily affected by changes in the center of gravity, and there are problems such as a lack of stability.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の位置決め機構における上述の如き
問題を解消し、安定した位置決め操作が可能な位置決め
機構を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a positioning mechanism that solves the above-mentioned problems in conventional positioning mechanisms and allows stable positioning operations.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の要点は、試料台上に載置された平板状の試料を
基準方向に対して所定角度の傾きを有する如(位置決め
する機構において、前記試料台を、互いに直交する2本
の軸をそれぞれ中心として回動自在に支承するとともに
、前記試料面上に前記基準方向から照射したレーザビー
ムの、該試料面での正反射光方向を検出することにより
、該試料面の傾きを検出する手段と、該検出手段の出力
に基づいて前記試料台の傾きを調整する手段とを設けた
点にある。
The gist of the present invention is to provide a mechanism for positioning a flat sample placed on a sample stand at a predetermined angle with respect to a reference direction. means for detecting the inclination of the sample surface by detecting the direction of specularly reflected light on the sample surface of a laser beam irradiated onto the sample surface from the reference direction; and means for adjusting the inclination of the sample stage based on the output of the detection means.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

以下の説明は、本発明の一実施例である試料台傾き調整
機構に、XY方向位置合わせ機構およびZ方向位置合わ
せ機構を組合わせた、試料の総合的位置決め機構を例に
挙げて行う。
The following description will be made by taking as an example a comprehensive sample positioning mechanism that is an embodiment of the present invention, which is a sample table tilt adjustment mechanism combined with an XY-direction positioning mechanism and a Z-direction positioning mechanism.

なお本明細書において、XY方向とは試料表面を含む平
面内に定義される互いに直交する方向を、また、Z方向
とは上記平面に垂直の方向を言う。
Note that in this specification, the XY directions refer to mutually orthogonal directions defined within a plane including the sample surface, and the Z direction refers to a direction perpendicular to the plane.

本実施例の位置決め機構の概要を以下に述べる。An outline of the positioning mechanism of this embodiment will be described below.

(1)小さな試料(例えば、数n角)を複数個直線状に
並べて、アダプター(1種のパレット)に装填し、この
アダプタ一単位での取扱いと、細部での個々の試料対応
の取扱いとを行う。
(1) Multiple small samples (for example, several n squares) are lined up in a straight line and loaded onto an adapter (a type of pallet), and the adapter can be handled as a unit, and the individual samples can be handled in detail. I do.

(2) X Y方向の位置合わせは、予め位置精度を確
保した直線状ガイドブロックに、前記アダプターを押し
当てて、その位置を固定する方法により行い、個々の試
料の位置合わせおよびアダプターの搬入・搬出は共通の
押込みロッドにより行う。
(2) Positioning in the X and Y directions is performed by pressing the adapter against a linear guide block whose positioning accuracy has been ensured in advance and fixing the position. Unloading is performed using a common push rod.

(3)Z方向の位置合わせは、レーザビームおよびポジ
ションセンサを用いて検出した基準値からのズレ量をパ
ルスモータに送るパルス数に変換してボールネジ、テー
パスライド等を介して調整する。
(3) Positioning in the Z direction is adjusted by converting the amount of deviation from a reference value detected using a laser beam and a position sensor into the number of pulses sent to a pulse motor, and using a ball screw, taper slide, etc.

(4)傾き調整は、レーザビームおよびポジションセン
サを用いて検出した基準値からのズレをパルスモータに
送るパルス数に変換して、ボールネジ、スライドガイド
等を介して、2方向から調整する。
(4) Tilt adjustment is performed by converting the deviation from a reference value detected using a laser beam and a position sensor into the number of pulses sent to a pulse motor, and adjusting from two directions via a ball screw, slide guide, etc.

以下、各項について詳細に説明する。Each item will be explained in detail below.

(1)ロード・アンロードおよびXY方向位置決め機構 第2図(a)は試料を複数個まとめてセットするための
アダプターの詳細を示すものである。試料1はアダプタ
ー2上で、板バネ2−1.ピン2−2および直線ブロッ
ク2−3により、個々にそのX。
(1) Loading/unloading and XY direction positioning mechanism FIG. 2(a) shows details of an adapter for setting a plurality of samples at once. Sample 1 is mounted on adapter 2 and leaf springs 2-1. Its X individually by pin 2-2 and straight block 2-3.

Y方向位置が固定される。すなわち、X方向位置は直線
ブロック2−3に当接することにより等ピッチに、また
、Y方向位置はピン2−2により基準線イに規制され、
この状態は板バネ2−1により保持される。破線で示し
たピン2−4は、アダプター2の裏側に設けられている
ものであり、これについては後に述べる。
The Y direction position is fixed. That is, the position in the X direction is regulated to an equal pitch by contacting the linear block 2-3, and the position in the Y direction is regulated to the reference line A by the pin 2-2.
This state is maintained by the leaf spring 2-1. Pins 2-4 indicated by broken lines are provided on the back side of the adapter 2, and will be described later.

第2図(b)は上述の如く試料を保持したアダプター2
を測定テーブル9上にロード・アンロードする機構の要
部を示すものである。測定テーブル9の右側方に置かれ
たアダプター2は1、直線送り機構(以下、単に「送り
機構」という)4により、測定テーブル9上に送られる
。上記送り機構4は、パルスモータ4−1.ラックとビ
ニオン4−2゜送りガイド4−3.試料送りロッド4−
4および送り位置検出スイッチ群4−5から構成されて
いる。本送り機構手は、送り位置検出スイッチ群4−5
の出力に基づき、アダプター2を所定のピッチで移動・
停止させる機能を有する。そして、各試料1が測定テー
ブル9の中心位置にある状態で、必要な測定動作を行い
、これが終了したら、次の試料を測定テーブル9の中心
位置に送るものである。これを繰返しすべての試料の測
定が終了した場合には、更に送り機構4を動作させて、
アダプター2を測定テーブル9の左側方に設けられてい
るアダプター搬出用ベルト5の位置に送る。搬出用ベル
ト5はモークロにより駆動され、アダプター2を搬出す
る。これらの制御はマイクロコンピュータ搭載の制御装
置8により行われる。
Figure 2(b) shows the adapter 2 holding the sample as described above.
This figure shows the main part of the mechanism for loading and unloading the data onto and from the measurement table 9. The adapter 2 placed on the right side of the measurement table 9 is sent onto the measurement table 9 by a linear feed mechanism 1 (hereinafter simply referred to as "feed mechanism") 4. The feeding mechanism 4 includes a pulse motor 4-1. Rack and binion 4-2° feed guide 4-3. Sample feeding rod 4-
4 and a feed position detection switch group 4-5. The main feed mechanism is the feed position detection switch group 4-5.
Adapter 2 is moved at a predetermined pitch based on the output of
It has a function to stop. Then, with each sample 1 at the center position of the measurement table 9, necessary measurement operations are performed, and when this is completed, the next sample is sent to the center position of the measurement table 9. Repeat this process and when all the samples have been measured, operate the feed mechanism 4 again.
The adapter 2 is sent to the position of the adapter carrying belt 5 provided on the left side of the measurement table 9. The carry-out belt 5 is driven by a mokuro to carry out the adapter 2. These controls are performed by a control device 8 equipped with a microcomputer.

次に、測定テーブル9上におけるアダプター2のX、 
 Y方向位置合わせについて説明する。第2図(C)は
、測定テーブル9上におけるアダプター2のX、Y方向
位置合わせの詳細を示す図である。
Next, the X of the adapter 2 on the measurement table 9,
Y-direction alignment will be explained. FIG. 2(C) is a diagram showing details of positioning of the adapter 2 on the measurement table 9 in the X and Y directions.

アダプター2には試料1の配列ピッチごとに前記ピン2
−4が設けられている。測定テーブル9上にはアダプタ
ーX、 Y方向位置合わせ機構3が設けられている。該
位置合わせ機構3は、3−IAを支点として回動可能で
ストッパ3−9方向にスプリング3−4で付勢されてい
る押さえレバー3−2.3−IBを支点として回動可能
でストッパ3−〇方向にスプリング3−5で付勢されて
いるラチェット3−3.基準スライド面3−8および板
バネ3−7から構成されている。
The adapter 2 has the pins 2 for each arrangement pitch of the sample 1.
-4 is provided. An adapter X and Y direction positioning mechanism 3 are provided on the measurement table 9. The positioning mechanism 3 is rotatable about a fulcrum 3-IA and is pivotable about a presser lever 3-2. Ratchet 3-3. is biased in direction 3-0 by spring 3-5. It is composed of a reference slide surface 3-8 and a leaf spring 3-7.

前記送り機構4により図の右方から送り込まれたアダプ
ター2は、上記ラチェツ)3−3.押さえレバ〜3−2
をそれぞれスプリング3−5 、3−4に抗して移動さ
せ、図の位置で停止する。ここで送り機構を若干後退さ
せると、押さえレバー3−2はスプリング3−4により
ピン2−4を図の右方向に押し、かつ、ラチェット3−
3はストッパ3−6で抑止されるので、アダプター2は
ラチェット3−3により規制された位置に停止し、X方
向の予め規定された基準位置に合わせられる。
The adapter 2 fed from the right side of the figure by the feeding mechanism 4 is moved by the above-mentioned ratchet) 3-3. Press lever ~ 3-2
are moved against the springs 3-5 and 3-4, respectively, and stopped at the position shown in the figure. When the feed mechanism is moved slightly backward, the holding lever 3-2 pushes the pin 2-4 to the right in the figure by the spring 3-4, and the ratchet 3-2
3 is restrained by the stopper 3-6, the adapter 2 stops at a position regulated by the ratchet 3-3 and is aligned with a predetermined reference position in the X direction.

また、Y方向については、アダプター2を板バネ3−7
により基準スライド面3−8に押圧することにより定位
置が得られる。なお、X方向に前記等ピツチの送りを行
い、上と同様に停止させることにより、アダプター2上
の各試料1の位置について、X、  Y方向の位置合わ
せを±lOμm程度の精度で行うことができる。測定テ
ーブル上に上記位置合わせ機構3が設けられているため
、前記送り機構4の試料送りロンド4−4の停止精度は
±0,5朋程度で充分である。
In addition, regarding the Y direction, the adapter 2 is connected to the plate spring 3-7.
A fixed position can be obtained by pressing against the reference slide surface 3-8. In addition, by feeding the same pitch in the X direction and stopping in the same manner as above, it is possible to align the position of each sample 1 on the adapter 2 in the X and Y directions with an accuracy of about ±10μm. can. Since the positioning mechanism 3 is provided on the measurement table, the stopping accuracy of the sample feeding rond 4-4 of the feeding mechanism 4 is sufficient at approximately ±0.5 mm.

(2)傾き設定機構 第3図(a)は試料表面に照射されるレーザビームに対
して試料表面をこれに正確に垂直に設定する例を示す斜
視図である。測定テーブル9は前記アダプター2を搭載
する内テーブル9−1と外テープ#l9−3とから構成
され、内テープA/9−1は軸9−2を介して外テーブ
ル9−3に係合されており、外テーブル9−3は軸9−
4を介して固定支持部7に係合されている。従って、内
テーブル9−1は軸9−2.9−4のそれぞれを中心に
回動可能である。また、上記軸9−2.9−4は内テー
ブル9−1上(正確にはその上のアダプター2上)の試
料1表面を含む平面内に設けられており、かつ、互いに
直交している。なお、上記軸9−2.9−4の方向はX
、  Y方向と適当な角度(例えば45°)を有する方
向で良い。
(2) Tilt Setting Mechanism FIG. 3(a) is a perspective view showing an example of setting the sample surface accurately perpendicular to the laser beam irradiated onto the sample surface. The measurement table 9 is composed of an inner table 9-1 on which the adapter 2 is mounted and an outer tape #19-3, and the inner tape A/9-1 is engaged with the outer table 9-3 via the shaft 9-2. The outer table 9-3 is connected to the shaft 9-
It is engaged with the fixed support part 7 via 4. Therefore, the inner table 9-1 is rotatable about each of the shafts 9-2, 9-4. Furthermore, the axes 9-2 and 9-4 are provided within a plane that includes the surface of the sample 1 on the inner table 9-1 (more precisely, on the adapter 2 above it), and are orthogonal to each other. . Note that the direction of the axis 9-2, 9-4 is X
, may be a direction having an appropriate angle (for example, 45°) with the Y direction.

上記軸9−2.9−4の延長上の交点01をテーブルセ
ンターとし、試料1(第3図(a)では省略されている
か、前述の如\、アダプター2に搭載されている)をこ
こに位置決めする。上記叉点oIから真下側に剛性の高
いアーム9−5を伸ばし、その先端に鋼球9−t3を数
句げる。該鋼球9−6は、フc+ツク10−1.l0−
2を移動させることにより、それぞれ、X方向およびY
方向に移動可能である。
The intersection point 01 on the extension of the axes 9-2 and 9-4 is set as the center of the table, and the sample 1 (either omitted in Fig. 3(a) or mounted on the adapter 2 as described above) is placed here. position. A highly rigid arm 9-5 is extended directly below from the fork point oI, and several steel balls 9-t3 are fired at its tip. The steel ball 9-6 is attached to the hook c+tsuku 10-1. l0-
2 in the X direction and Y direction, respectively.
It is possible to move in the direction.

なお、9−7.9−8はスプリングであり、上述の如く
構成することにより、測定テーブル9面を全方向にあお
ることが可能になる。
Note that 9-7 and 9-8 are springs, and by configuring them as described above, it becomes possible to swing the surface of the measurement table 9 in all directions.

上記ブロック10−1.10−2は以下に示す精密X、
Y送り機構10により駆動される。該送り機構10の詳
細を第3図(b)に示した。第3図(b)は、X、 Y
送り機構10のX方向送り部分のみを示しているが、Y
方向送り部分も全く同様の構成である。パルスモータ1
0−3に直結したボールネジ10−手の回転により、該
ボールネジ10−4上のボールナラ)105はZ方向に
移動する。この移動は、スライドガイドがら成るテーバ
摺動面1o−6を介することによってブロック1o−1
をX方向に移動させるように変俣される。またテーバ摺
動画10−6がZ軸となす角をAとすると、ブロック1
0−1の送り減速化はtan Aに比例することになる
The above blocks 10-1 and 10-2 are precision X shown below,
It is driven by the Y feed mechanism 10. The details of the feeding mechanism 10 are shown in FIG. 3(b). Figure 3(b) shows X, Y
Although only the X direction feeding portion of the feeding mechanism 10 is shown,
The directional feed portion also has a completely similar configuration. Pulse motor 1
By hand rotation of the ball screw 10 directly connected to the ball screw 10-3, the ball nut 105 on the ball screw 10-4 moves in the Z direction. This movement is achieved by moving the block 1o-1 through the Taber sliding surface 1o-6 consisting of a slide guide.
is transformed so as to move it in the X direction. Also, if the angle that the Taber sliding animation 10-6 makes with the Z axis is A, block 1
A feed deceleration of 0-1 will be proportional to tan A.

なお、本実流側においては、送りの際のガタを最小限に
するため、各摺動面10−6.10−7.10−8゜1
0−9にすべてスライドガイドを用いている。
In addition, on the actual flow side, in order to minimize play during feeding, each sliding surface 10-6.10-7.10-8°1
All slide guides are used for 0-9.

次に、レーザビームに対する垂直度の誤差検出およびフ
ィードバックについて説明する。第3図(b)において
、入射レーザビーム21は試料1衣面で正反射し、ビー
ムスプリッタ11を通って2欠元ポジション七ンサ12
に受光される。上記ポジションセンサ12は、試料表面
が入射元軸に正確に垂直な場合に、その正反射光がポジ
ションセンサ12の中心位置で受光されるように、予め
位置調整されている。試料10表面が正規位置から角度
θだけ傾いた場合、正反射ビームは入射ビームに対して
角度2θの傾きを持つこととなり、前記ポジションセン
サ12面上でS・2θ(Sは試料1表面とポジションセ
ンサ12迄の光路長)の変位を生ずる。このポジション
センサ12上での受光位置を増幅器13.アナログ演算
器14で算出し、これを前記マイクロコンピュータ搭載
の制御装置8に入力して前記変位量をパルスモータ−0
−3のパルス数として出力し、前記ブロック10−1を
駆動してあおり修正を行う。
Next, error detection and feedback of perpendicularity to the laser beam will be explained. In FIG. 3(b), the incident laser beam 21 is specularly reflected on the surface of the sample 1, passes through the beam splitter 11, and passes through the beam splitter 11.
The light is received by the The position sensor 12 is adjusted in advance so that when the sample surface is exactly perpendicular to the incident source axis, the specularly reflected light is received at the center of the position sensor 12. If the surface of the sample 10 is tilted by an angle θ from the normal position, the specularly reflected beam will have an angle of 2θ with respect to the incident beam. (the optical path length up to the sensor 12). The light receiving position on the position sensor 12 is detected by the amplifier 13. The analog calculation unit 14 calculates the amount of displacement, inputs it to the control device 8 equipped with the microcomputer, and calculates the amount of displacement by the pulse motor 0.
-3 pulses and drives the block 10-1 to correct the tilt.

ここで、前記ボールネジ10−4の駆動量(ボールナラ
) Ic)−5の移動量)を2.鋼球アーム長をlとす
れば、前記試料1の傾き角θは θキ土tan A と表わされる。従って、2およびAを小さく、かつ、l
を大きく設定すれば微細な傾き調整が可能となる。
Here, the driving amount (ball null) of the ball screw 10-4 (movement amount of Ic)-5) is set to 2. If the steel ball arm length is l, the inclination angle θ of the sample 1 is expressed as θ tan A . Therefore, if 2 and A are small and l
By setting large, fine tilt adjustment becomes possible.

なお、前述の如く、上記動作はY方向の移動についても
全く同様である。
Note that, as described above, the above operation is exactly the same for movement in the Y direction.

(3)Z方向位置決め機構 測定光学系からの試料面高さは常に一定に保つ必要があ
るが、厚さの異なる試料を測足する場合、あるいは傾き
調整を行ったことにより高さが変動した場合には、測足
テーブル全体の高さを修正する必要を生ずる。第4図に
その実施例を示した。
(3) Z-direction positioning mechanism Although the height of the sample surface from the measurement optical system must always be kept constant, the height may fluctuate when measuring samples with different thicknesses or due to tilt adjustment. In some cases, it becomes necessary to correct the height of the entire foot measuring table. An example of this is shown in FIG.

言うまでもなく、以下の動作は傾き修正を行った後に行
うものである。
Needless to say, the following operations are performed after performing the tilt correction.

第4図は試料1°の表面の高さを検出し、これの基準位
置からのズレをパルスモータのパルス数トしてフィード
バックし修正を行うものである。レーザ発振器16’に
より斜め上方から試料10表面中心点に照射したレーザ
ビーム17の試料面での正反射光を一次元ポジションセ
ンサ18で受光し、その受光位置信号出力を増幅器19
.アナログ演算器20を通して前記制御装置8に入力す
る。制御装置8は高さの修正量に対応する分だけパルス
モータ15−1を駆動し、高さ調整機構15をその分上
下させる。該高さ調整機構15は第3図(b)の精密X
、Y送り機構の片方と全く同様の(裂溝である。
In FIG. 4, the height of the surface of the sample 1° is detected, and the deviation from the reference position is fed back and corrected by the number of pulses of the pulse motor. The one-dimensional position sensor 18 receives the specularly reflected light of the laser beam 17 irradiated from obliquely upward onto the center point of the surface of the sample 10 by the laser oscillator 16', and the received position signal output is sent to the amplifier 19.
.. The signal is input to the control device 8 through the analog computing unit 20. The control device 8 drives the pulse motor 15-1 by an amount corresponding to the amount of height correction, and moves the height adjustment mechanism 15 up and down by that amount. The height adjustment mechanism 15 is a precision X shown in FIG. 3(b).
, is exactly the same as one side of the Y feed mechanism (it is a fissure).

上記XY方向位置決め機構、1頃き設廻機構およびZ方
向位置決め機構を備えた本実施例の位置決め機構によれ
ば、例えば、XYZ位置合わせ精度±1μm1面傾き精
度士ゲ以下の精密位置合わせを自動操作により行うこと
ができた。
According to the positioning mechanism of this embodiment, which is equipped with the above-mentioned XY direction positioning mechanism, 1 rotation setting mechanism, and Z direction positioning mechanism, for example, precise positioning with an XYZ positioning accuracy of ±1 μm or less than a one-plane tilt accuracy can be automatically performed. This could be done by operation.

なお、本発明は上記実施例に限られるべきものではない
ことは言うまでもない。
It goes without saying that the present invention should not be limited to the above embodiments.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた如く、本発明によれば、殆んどが車中で入手
可能な通常の精度の部分を用いて、きわめて高精度の位
置決めが可能な位置決め機構を実現できるという顕著な
効果を奏するものである。
As described above, the present invention has the remarkable effect that it is possible to realize a positioning mechanism capable of extremely high precision positioning by using ordinary precision parts that are mostly available in vehicles. It is.

また本発明の位置決め機構はマイクロコンピュータを用
いて簡単に制御可能であり、自動化がきわめて容易であ
るという利点をも有する。
The positioning mechanism of the present invention also has the advantage that it can be easily controlled using a microcomputer and is extremely easy to automate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)は従来の位置決め機構の一例を示す一部破
断斜視図、同(b)はその狭部を示す側面図、第2図〜
第4図は本発明の一実施例を示すもので、第2図(a)
はアダプターを示す平面図、同(b)はアダプター送り
機構を示す平面図、同(C)はXY方向位置決め機構を
示す平面図、第3図(a)は傾き設矩機構を示す斜視図
、同(b)はその詳細を示す側面図、第4図はZ方向位
置決め機構を示す側面図である。 1:試料、2ニアダブター、3:XY方向位置合わせ機
構、4:送り機構、5:搬出ベルト、8:制御装置、9
:測ボテープル、lo:XY梢密送り機構、11:ビー
ムスプリッタ、12.18:ポジションセンサ、14.
20:アナログ演算器。 第   1   図 3′ 第   2   図 49− 第 2 図(c) 4・ 第   3   図 (b) 上−m=・\
FIG. 1(a) is a partially cutaway perspective view showing an example of a conventional positioning mechanism, FIG. 1(b) is a side view showing the narrow part, and FIGS.
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, and FIG. 2(a)
3(b) is a plan view showing the adapter feeding mechanism; FIG. 3(C) is a plan view showing the XY direction positioning mechanism; FIG. 3(a) is a perspective view showing the tilting rectangular mechanism; FIG. 4B is a side view showing the details thereof, and FIG. 4 is a side view showing the Z-direction positioning mechanism. 1: Sample, 2 Near doubler, 3: XY direction positioning mechanism, 4: Feeding mechanism, 5: Carrying out belt, 8: Control device, 9
: Bottle measuring table, lo: XY tree top feed mechanism, 11: Beam splitter, 12.18: Position sensor, 14.
20: Analog computing unit. 1st Fig. 3' 2nd Fig. 49- Fig. 2 (c) 4. Fig. 3 (b) Upper -m=・\

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)試料台上に載置された平板状の試料を基準方向に
対して所定角度の傾きを有する如く位置決めする機構に
おいて、前記試料台を、互いに直交する2本の軸をそれ
ぞれ中心として回動自在に支承するとともに、前記試料
面上に前記基準方向から照射したレーザビームの、該試
料面での正反射光方向を検出することにより、該試料面
の傾きを検出する手段と、該検出手段の出力に基づいて
前記試料台の傾きを調整する手段とを設けたことを特徴
とする位置決め機構。
(1) In a mechanism for positioning a flat sample placed on a sample stage so that it has an inclination of a predetermined angle with respect to a reference direction, the sample stage is rotated about two axes that are perpendicular to each other. means for detecting the inclination of the sample surface by movably supporting the sample surface and detecting the direction of specularly reflected light on the sample surface of a laser beam irradiated onto the sample surface from the reference direction; A positioning mechanism characterized by comprising: means for adjusting the inclination of the sample stage based on the output of the means.
(2)前記所定角度が90°であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の位置決め機構。
(2) The positioning mechanism according to claim 1, wherein the predetermined angle is 90°.
JP4441683A 1983-03-18 1983-03-18 Positioning mechanism Pending JPS59171809A (en)

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