JPS6014949B2 - Optical image scanning device - Google Patents
Optical image scanning deviceInfo
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- JPS6014949B2 JPS6014949B2 JP51094912A JP9491276A JPS6014949B2 JP S6014949 B2 JPS6014949 B2 JP S6014949B2 JP 51094912 A JP51094912 A JP 51094912A JP 9491276 A JP9491276 A JP 9491276A JP S6014949 B2 JPS6014949 B2 JP S6014949B2
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- Japan
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- stage
- optical image
- cam
- dummy
- scanning device
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- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、平行板バネで支持されて往復直線運動するス
テージに穿談されたスリットを通して光像を往復走査す
る光像走査装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical image scanning device that reciprocates an optical image through a slit formed in a stage that is supported by parallel leaf springs and moves linearly in a reciprocating manner.
従来の光陵走査装置において、平行板バネで支持された
ステージを直接カムに係合させて大きなストロークで往
復走査するようにしたところ大きな加振源となり、精度
のよい直線往復運動が得られない欠点を有した。In conventional light beam scanning devices, when the stage supported by parallel leaf springs is directly engaged with the cam and reciprocated scanning with a large stroke, it becomes a large source of vibration, making it impossible to obtain accurate linear reciprocating motion. It had some drawbacks.
本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、平行板
バネステージを大きなストロークで往復直線運動させる
とき平行板バネステージが微振動するのと蛇行運動する
のを防止し、上記ステージに穿設されたスリットによっ
て大きな範囲で光像を精度よく往復走査するようにした
光像走査装置を提供するにある。An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned prior art, to prevent the parallel plate spring stage from vibrating slightly and meandering when the parallel plate spring stage is moved in a reciprocating linear motion with a large stroke, and to provide a hole in the stage. An object of the present invention is to provide an optical image scanning device in which an optical image can be accurately reciprocated over a large range using a slit.
即ち本発明は、平行板バネで支持されて往復直線運動す
るステージに穿設されたスリットを通して光像を往復走
査する光像走査装置において「上記板バネの擦れによっ
て板バネの榛む方向と直角方向の剛性が比較的低いので
蛇行が生じないようにワイヤーロープによって上記ステ
ージに外力を作用させるように構成し、上記平行板バネ
ステージへの作用線の変動を極力小さくするように内カ
ムに係合するカムフオロアーを取付けたダミーステージ
を上記平行板バネステージの往復直線運動方向と同一方
向にバネ力に抗して変位自在に支持し、上記内カムと１
８０度位相の異なる外カムを用いてカウンタバランス用
の質量を逆方向に作用させるようにして加振力を打消し
て微振動をなくすようにしたことを特徴とするものであ
る。以下、本発明を図に示す実施例にもとづいて具体的
に説明する。That is, the present invention provides an optical image scanning device that reciprocates an optical image through a slit formed in a stage that is supported by parallel plate springs and moves linearly in a reciprocating manner. Since the rigidity in this direction is relatively low, a wire rope is used to apply an external force to the stage to prevent meandering, and the inner cam is connected to the parallel plate spring stage to minimize fluctuations in the line of action on the stage. A dummy stage with a mating cam follower attached thereto is supported so as to be freely displaceable against the spring force in the same direction as the reciprocating linear movement direction of the parallel plate spring stage, and the inner cam and one
This system is characterized in that external cams with a phase difference of 80 degrees are used to cause counterbalance masses to act in opposite directions, thereby canceling out the excitation force and eliminating minute vibrations. Hereinafter, the present invention will be specifically explained based on embodiments shown in the drawings.
図は本発明の光電顕微鏡内に設けられた光像走査装置の
一実施例を示すものである。即ち、２は光露顕微鏡内に
設けられ、平行板バネ３で支えられたステージで、光像
を往復走査するスリット１５を穿設している。このステ
ージ２の一端を引張りスプリング竃で引張り、反対側の
一端をワイヤーローブ４で引張る。ワイヤーロープ４は
ステージ２と同じように平行板バネ１６で支えられたダ
ミーステージ５に連結していて、ダミーステージ５は内
カム７によって駆動される。ダミーステージ５を駆動す
る内カム７はダミーステージ５の一端に取付けられたカ
ムフオロワー６に内接している。一方、カムに関してダ
ミーステージ５と反対側にカウンターバランスウェイト
１１を持つ平行板バネ機構１７が設置されていて、この
平行板バネ機機ｌｙの上端部材の一端に取付けられてい
るカムフオロワは内カム７と１８０ｏ位相の異なる外カ
ム８に外接している。また、カムフオロワ１０が外カム
８に常に押し付けられているように圧縮バネ１２でカウ
ンターバランスウェイトを押している。上記内カム７及
び外カム８‘まベルト車９を固着した回転軸ｇａに取付
けられ、ベルト車９及び平ベルト１３を介してモーター
１４によって回転される。次に動作を述べる。The figure shows an embodiment of an optical image scanning device provided in a photoelectron microscope according to the present invention. That is, 2 is a stage provided in the light exposure microscope, supported by a parallel plate spring 3, and has a slit 15 for reciprocating scanning of an optical image. One end of this stage 2 is pulled by a tension spring, and one end of the opposite side is pulled by a wire lobe 4. The wire rope 4 is connected to a dummy stage 5 supported by a parallel plate spring 16 like the stage 2, and the dummy stage 5 is driven by an inner cam 7. An inner cam 7 that drives the dummy stage 5 is inscribed in a cam follower 6 attached to one end of the dummy stage 5. On the other hand, a parallel plate spring mechanism 17 having a counterbalance weight 11 is installed on the opposite side of the dummy stage 5 with respect to the cam, and the cam follower attached to one end of the upper end member of this parallel plate spring machine is connected to the inner cam 7. It is circumscribed by the outer cam 8 having a 180° phase difference. Further, a compression spring 12 pushes a counterbalance weight so that the cam follower 10 is always pressed against the outer cam 8. The inner cam 7 and the outer cam 8' are attached to a rotating shaft ga to which a belt pulley 9 is fixed, and are rotated by a motor 14 via the belt pulley 9 and flat belt 13. Next, the operation will be described.
モータ１４が回転してベルト車９が矢印の方向に回転す
れば、回転藤９ａと共に内カム７及び外カム８が回転し
、これに接するカムフオロワ６及び１０１こよってカリ
ンタバランスウェィト１１とダミーステージ５は互い向
いあった矢印の方向に動く。ダミーステージ５が矢印の
方向に動くとワイヤーロープ４によってステージ２も同
じ方向に引張られる。内カム７とカム４フオロワ６の接
触角（圧力角）は内カム７の回転とともに変動してダミ
ーステージ５にｙ方向成分の力が作用し「従ってｙ方向
にわずかに榛む。ステージ２はワイヤーロープ４によっ
て力を受けるので、ステージ５のｙ方向の榛みによる影
響は小さくなり、近似的にｘ方向のみに力を受けること
になるためｘ軸とｚ軸を含む面内の動きをする。板バネ
３がｘ方向ストロークに対して十分長ければステージ２
の円弧運動も直線運動も近似することができる。またカ
ムフオロワ６が常に内カム７との接触状態を保つため引
張スプリング１でステージ２を引張っておく。カウンタ
ーバランスウェイト１１は、内カム７によって駆動され
るダミー０ステージ５及びステージ２を含む系の質量と
同一質量となるように調整し、重心がｚ方向についてダ
ミーステージ５やステージ２の重心位置と一致させてあ
るので、内カム７によって駆動される系と外カム８によ
って駆動される系とは動的平衡をタ保つので「 ｘ方向
の加振力はほとんど生じない。また、カム７とカム８は
カムの回転中心に対し回転の動的平衡を保つように予め
調整しておく。これによって「振動による影響が少なく
光像を走査するスリット１５を穿設したステージ２は精
度の高い直線運動を実現でき、スリットの動きによる光
函変換素子による検出誤差を小さくし、精度のよい測定
を可能とすることができる。なお、本実施例は特許出願
番号昭和５位王６４２７２号の明細書に記載されている
マクスアラィメント装置のスリット枠を走査させる装置
を具体的に示したものである。以上説明したように本発
明によれば、カム駆動によるためステージを大きなスト
ロークで往復直線運動させて大きな範囲でステ−ジに穿
設されたスリットによって光像を往復走査することがで
き、しかもこのステージとカムで駆動されるダミーステ
ージとをワイヤーロープで接続すると共にカウンタバラ
ンスウェイトを設けたことにより、上記ステージの蛇行
と微振動をなくし、高精度の直線運動、即ち光像の往復
走査を実現でき、光像交換素子による検出誤差を小さく
して高精度のパターン寸法の測定が可能となる。When the motor 14 rotates and the belt pulley 9 rotates in the direction of the arrow, the inner cam 7 and the outer cam 8 rotate together with the rotary wheel 9a, and the cam followers 6 and 101 in contact therewith cause the carinter balance weight 11 and the dummy stage to rotate. 5 moves in the direction of the arrows facing each other. When the dummy stage 5 moves in the direction of the arrow, the stage 2 is also pulled in the same direction by the wire rope 4. The contact angle (pressure angle) between the inner cam 7 and the cam 4 follower 6 changes with the rotation of the inner cam 7, and a force in the y direction acts on the dummy stage 5, causing it to sag slightly in the y direction. Since the force is received by the wire rope 4, the influence of the y-direction sagging of the stage 5 is reduced, and since the force is approximately applied only in the x-direction, the stage 5 moves in a plane that includes the x-axis and the z-axis. .If the leaf spring 3 is long enough for the stroke in the x direction, stage 2
Both arc motion and linear motion can be approximated. Further, in order to keep the cam follower 6 always in contact with the inner cam 7, the stage 2 is pulled by the tension spring 1. The counterbalance weight 11 is adjusted so that it has the same mass as the mass of the system including the dummy stage 5 and stage 2 driven by the inner cam 7, and its center of gravity is aligned with the center of gravity of the dummy stage 5 and stage 2 in the z direction. Since the system driven by the inner cam 7 and the system driven by the outer cam 8 maintain dynamic equilibrium, almost no excitation force is generated in the x direction. 8 is adjusted in advance to maintain dynamic balance of rotation with respect to the center of rotation of the cam.This allows the stage 2, which has a slit 15 for scanning the optical image with less influence from vibration, to perform highly accurate linear motion. This makes it possible to reduce the detection error caused by the optical box conversion element due to the movement of the slit, making it possible to perform highly accurate measurements.This embodiment is described in the specification of patent application number 1935 No. 64272. This is a concrete example of a device that scans the slit frame of the Max alignment device described above.As explained above, according to the present invention, the stage is reciprocated linearly with a large stroke due to the cam drive. The optical image can be scanned back and forth over a large range using a slit drilled in the stage, and this stage and a dummy stage driven by a cam are connected with a wire rope and a counterbalance weight is provided. This eliminates the meandering and micro-vibration of the stage and achieves highly accurate linear motion, that is, reciprocating scanning of the optical image, and reduces the detection error caused by the optical image exchange element, making it possible to measure pattern dimensions with high accuracy. .
更にこの光像走査装置をアラィメント装置に適用すれば
、アラィメント検出精度を土０．１仏を確保することが
できる。Furthermore, if this optical image scanning device is applied to an alignment device, alignment detection accuracy of 0.1 mm can be ensured.
図は本発明の光像走査装置の一実施例を示す斜視図であ
る。
符号の説明、１…・・・引張スプリング、２・・・・．
・ステージ、３……板バネ、４……ワイヤロー 、５…
…ダミーステージ、６，１０……力ムフオロワ、７・・
・・・・内カム、８・・・・・・外カム、９ａ…・・・
回転軸、１１……カウンターバランスウェイト、１２・
・…・圧縮バネ、１４…・・・モータ。The figure is a perspective view showing an embodiment of the optical image scanning device of the present invention. Explanation of symbols, 1...Tension spring, 2...
・Stage, 3...plate spring, 4...wire row, 5...
...Dummy stage, 6,10... Powerful stage, 7...
...Inner cam, 8...Outer cam, 9a...
Rotating axis, 11... Counterbalance weight, 12.
...Compression spring, 14...Motor.
Claims (1)
に穿設されたスリツトを通して光像を往復走査する光像
走査装置において、上記ステージに対し上記往復直線運
動の方向に並設され、且バネで上記往復直線運動方向の
両方向から中立位置に復帰するように変位自在に支持さ
れたダミーステージと、上記ステージの一端とダミース
テージの一端とを接続するワイヤロープと、該ワイヤロ
ープで引張る方向と逆方向に上記ステージに張力を附与
して復帰させるように懸架されたスプリングと、上記ダ
ミーステージの他端側に設置され、且回転駆動源に接続
されて回転する回転軸と、該回転軸を中心に上記ダミー
ステージと相対向して設置され、且バネで上記往復直線
運動方向の両方向から中立位置に復帰するように変位自
在に支持され、上記ステージ及びダミーステージの質量
と同一質量を有するカウンタバランスウエイトと、上記
回転軸に取付けられ、且上記ダミーステージの他端に設
けられたカムフオロアーと内接してダミーステージと共
にワイヤロープを引張って上記ステージを変位させる内
カムと、上記回転軸に取付けられ、上記内カムと逆位相
のカム曲線を有し、且上記カウンタバランスウエイトの
一端に設けられたカムフオロアーに外接する外カムとを
備え、上記回転軸を回転駆動させて上記ステージを往復
直線運動させると共に上記ステージに加振力を与えない
ようにしたことを特徴とする光像走査装置。1. In an optical image scanning device that reciprocates an optical image through a slit formed in a stage that is supported by a parallel plate spring and moves in a reciprocating linear motion, the optical image scanning device is arranged parallel to the stage in the direction of the reciprocating linear movement, and A dummy stage supported so as to be freely displaceable so as to return to a neutral position from both directions of the reciprocating linear motion; a wire rope connecting one end of the stage and one end of the dummy stage; a spring suspended so as to apply tension to the stage in a direction to return it; a rotating shaft installed at the other end of the dummy stage and connected to a rotational drive source to rotate; a counter installed at the center opposite to the dummy stage, supported by a spring so as to be freely displaceable so as to return to a neutral position from both directions of the reciprocating linear movement, and having the same mass as the stage and the dummy stage; a balance weight, an inner cam attached to the rotating shaft and inscribed in a cam follower provided at the other end of the dummy stage and displacing the stage by pulling a wire rope together with the dummy stage; , an outer cam having a cam curve having a phase opposite to that of the inner cam, and circumscribing a cam follower provided at one end of the counterbalance weight, and driving the rotating shaft to rotate the stage to linearly reciprocate the stage. and an optical image scanning device characterized in that no excitation force is applied to the stage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51094912A JPS6014949B2 (en) | 1976-08-11 | 1976-08-11 | Optical image scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51094912A JPS6014949B2 (en) | 1976-08-11 | 1976-08-11 | Optical image scanning device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5321365A JPS5321365A (en) | 1978-02-27 |
| JPS6014949B2 true JPS6014949B2 (en) | 1985-04-16 |
Family
ID=14123212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51094912A Expired JPS6014949B2 (en) | 1976-08-11 | 1976-08-11 | Optical image scanning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014949B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02124948U (en) * | 1989-03-23 | 1990-10-15 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2672655B1 (en) * | 1991-02-11 | 1993-04-30 | Merlin Gerin | DEVICE FOR GENERATING AN ALTERNATIVE MOTION WITH ENERGY ACCUMULATION. |
-
1976
- 1976-08-11 JP JP51094912A patent/JPS6014949B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02124948U (en) * | 1989-03-23 | 1990-10-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5321365A (en) | 1978-02-27 |
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