JPS63292005A - 走り誤差補正をなした移動量検出装置 - Google Patents

走り誤差補正をなした移動量検出装置

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JPS63292005A
JPS63292005A JP62127647A JP12764787A JPS63292005A JP S63292005 A JPS63292005 A JP S63292005A JP 62127647 A JP62127647 A JP 62127647A JP 12764787 A JP12764787 A JP 12764787A JP S63292005 A JPS63292005 A JP S63292005A
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JP
Japan
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movement
inclination
amount
plate
error
Prior art date
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JP62127647A
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English (en)
Inventor
Kunio Nakane
中根　邦雄
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直線移動部材における走り誤差の補正をなした
移動量検出装置に関するものであり、測定機用の載物台
の移動量検出装置として用いるに最適のものである。
〔従来の技術〕
従来の移動量検出の補正は、（１）載物台の測定誤差を
レーザ測長機等によってあらかじめ精密に測定しておき
その測定誤差値から誤差曲線を作る、（２）一般に誤差
曲線は測定長にほぼ比例するので、得られた誤差曲線か
ら比例係数を求める、（３）測定・にあたってはカウン
ター内にこの比例係数をメモリーさせておき、自動的に
補正計算させた値（座標値）を表示させる、ことによっ
て行なわれていた。これにより誤差曲線が測定長にほぼ
比例する状態での測定精度はかなり良くなるが、それと
異る状態（例えば被検物の重量やバランスの変化等で載
物台がヨーイングやピッチングを行ない、誤差曲線が測
定長に比例しない状態）では、必ずしも同じ比例係数と
はなり得す、誤差発生の要因となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の如き従来の技術に於ては、いわゆる固定補正方式
である為、補正測定状態以外での使用では正しい測定値
が得られない恐れがあるという問題点があった。本発明
はこの様な問題点を解決する為に行なわれるもので、ど
の様な測定中でもリアルタイムに誤差を検出して補正を
行う装置を得る事を目的とする。
〔問題点を解決する為の手段］ 上記目的の為本発明では相対移動する第１部材と第２部
材の一方に２軸の光電オートコリメータを組み込み、他
方に前記オートコリメータからの測定光束を前記オート
コリメータに反射する反射部材を固設し、測定数差の原
因となる移動時の傾き量（ピッチング、ヨーイング）を
測定し、この測定値に基づいて前記相対移動量を検出す
る検出手段の値を演算手段で補正するようにした。
〔作　用〕
本発明では移動部材の移動による傾きをリアルタイムで
検知し、その値によって補正をかけているので、従来の
如き比例係数による定数補正で、ある定まった状態にお
いてのみしか正しい補正がかからないような不都合は無
い。
〔実施例］ 第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施例で、基
板ｌ上の移動板２は第１図（ｃ）に示したように、基板
１に移動板２の移動方向に設けたガイドレール３ａ、３
ａ’　と、移動板２にレール３ａ、３　ａｌ　とそれぞ
れ並設させたガイドレール３ｂ、３ｂ’　　と、ガイド
レール３ａと３ｂ、３ａ゛　と３ｂ’　の間におのおの
挟持せしめた転勤ボール４ａ、４ａ’　によって、基板
１との間をスムーズに動く事が出来る。移動板２の側面
には、第１図（ａ）に示したように駆動ナツト５が取付
けられており、基板１に取付けられている軸受７．８に
よって回転可能に設けられる移動用雄ねじ６が駆動ナツ
ト５に螺合し、雄ねじ６の回転によってナツト５が移動
する。９は雄ねじ６の回転駆動用モーターである。移動
板２下面には固定ミラー１０が移動方向に直交する方向
に反射面がくるように取付けられており、基板１上部に
は、固定ミラーＩＯの反射面に対向するように小型の２
軸光電オートコリメータ１１が取付けである。移動読取
用エンコーダスケール１２は基板１の側面に固定され、
移動板２の側面には、エンコーダスケール１２の目盛を
光電的に読取るエンコーダ読取部１３が取付けられ、そ
の結果、基板Ｉに対する移動板２の移動量を読取ること
ができる。１４は被検物を示す。２軸光電オートコリメ
ータ１１からのヨーイングとピッチングに応じた電気信
号、移動量読取エンコーダ１３からの移動量信号は演算
器１５に出力される。演算器１５はエンコーダ読取部１
３による移動量をオートコリメータ１１からの信号に応
じて補正し、この補正された移動量が移動板２の移動量
として表示器１６により表示されるように構成されてい
る。
以下、第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の動作について説
明する。被検物１４を計測する為、モーター９によって
ねじ６を回転させてナツト５をねじ６の軸方向に移動さ
せ、それによって移動板２を移動する。移動板２の移動
に応じてエンコーダ読取部１３も移動し、スケール部１
２（基板１）との相対移動量に応じた数の移動パルスが
エンコーダ読取部１３から発生する。一方、移動板２の
傾き（ヨーイング、ピッチング）は固定ミラー１０を介
して２軸オートコリメータ１１にてモニターしている。
２軸オートコリメータ１１は固定ミラー１０に射出した
反射光の振れ角を直交する２方向で測定するもので、そ
れによって、第２図（ａ）に示したヨーイングによる（
頃き角θ８、第２図（ｂ）に示したピッチングによるイ
頃き角θ２を測定することができる。傾き角θ１、θ２
に応じた信号は共に演算器１５に送られる。演算器１５
内では送られた傾き角θ３、θ２とあらかじめ与えられ
るヨーイング係数Ｈ＋（Ｈ＋　はコリメータ１１の測定
光軸１１とスケール１２との距離）、ピッチング係数Ｈ
ｚ（Ｈｚはコリメータ１１の測定光軸ｌ、と被検物１４
の測定点（上面）との距離）、（第２図（ａ）、（ｂ）
参照）から誤差ΔＬ１、ΔＬｔ　（ΔＬ＋−Ｈ＋　θ１
、ΔＬｔ　＝Ｈ。
θ２であり、ΔＬｔ　はヨーイングによる移動方向での
位置ずれ、ΔＬ、はピッチングによる移動方向での位置
ずれである）を算出し、エンコーダより送られて来た移
動板２の移動量にリアルタイムに加減算されその値が表
示器１６に表示される。
以上の実施例によれば、この種の載物台の測定誤差の原
因となる被検物の測定移動時の傾き量（ピッチング、ヨ
ーイング）を移動状態においてリアルタイムに検知し、
演算器が誤差を求め、エンコーダ読取部１３からの測定
値をリアルタイムに補正しているので、被検物の重量や
大きさ、設定位置が変化しても、精度の良い移動量を（
」ることのできる誤差補正装置を得ることができる１゜
なお、以上の説明では、載物台は移動板２が一方向にの
み移動するものを例に上げたが、移動板２が直交する２
方向へ移動するいわゆるＸ−Ｙ＠載物台も同様に本発明
を採用することができる。
この場合は、移動板２としての上板と中板との一方に反
射鏡（固定ミラー）を、他方に２軸オートコリメータを
設け、中板と下板（基板）との一方に反射鏡（固定ミラ
ー）を他方に２軸オートコリメータを設ければよい。こ
の場合、それぞれの反射鏡はそれぞれの板（上板と中板
、もしくは中板と下板）の相対移動方向に直交する方向
に反射面を有し、それぞれのオートコリメータの光軸は
反射鏡の移動方向に一致するように反射鏡及びオートコ
リメータの向きが調整されている。
さらに、以上の説明では、載物台を例に上げたが、移動
方向が水平面とは異なる面内にあっても構わないことは
勿論で、本発明の走り誤差補正装置は、直線移動部材で
あればその移動方向、使用態様にかかわらずに用いるこ
とができる。
また、移動量検出器としてのエンコーダ１２．１３は、
移動板２の移動方向での座標がわかるものであれば何で
も良い。
なお、第２図（ａ）、（ｂ）から明らかなように、ヨー
イング（第２図（ａ））はあらかじめ固定のヨーイング
係数Ｈ３を用いているので問題はないが、ピッチング（
第２図（ｂ））は被検物１４の高さが変わるとピッチン
グ係数Ｈ！が変化するから、より正確な測定を行なうた
めには、被検物１４の高さに応じてピッチング係数を作
業者が演算器１５に導入できるようになせばよい。
〔発明の効果〕
以上の様に本発明によれば、直線移動部材の移動量測定
の誤差原因となる移動時の傾き（ピッチング、ヨーイン
グ）Ｍを移動状態において、リアルタイムに検知し、得
られた値に基づいて測定誤差の補正を行なっているので
、直線移動部材の移動量検出を正確に行なえる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例を示す図であっ
て、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は部分断面図
、第１図（ｃ）は側面図、　第２図（ａ）、（ｂ）は第
１図における直線移動部材のヨーイング（第２図（ａ）
）、ピッチング（第２図（ｂ））を説明するための概略
図である。 〔主要部分の符号の説明〕 θ１・・・田−イング角度、 θ２・・・ピッチング角度、 １・・・基板、 ２・・・移動板（被検物膜置板）、 １０・・・傾き角検出ミラー、 １１・・・光電オートコリメータ、 １２・・・リニヤスケール、 １３・・・リニヤスケール検出読取部、１５・・・演算
器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第１部材と該第１部材に直線移動自在に案内された第２
    部材との相対直線移動量を検出する検出手段を有する直
    線移動量検出装置において、前記直線移動の方向に測定
    光軸を有する２軸の光電オートコリメータを前記第１部
    材と前記第２部材のいずれか一方に設けると共に、前記
    オートコリメータからの測定光束を前記オートコリメー
    タへ反射する反射部材を前記第１部材と前記第２部材の
    他方に設け、さらに、前記検出手段からの移動量を前記
    オートコリメータからの前記反射部材の傾きに応じた信
    号に基づいて補正し、出力する演算手段を設けたことを
    特徴とする走り誤差補正をなした直線移動量検出装置。
JP62127647A 1987-05-25 1987-05-25 走り誤差補正をなした移動量検出装置 Pending JPS63292005A (ja)

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