KR20020035866A

KR20020035866A - 스테이지장치

Info

Publication number: KR20020035866A
Application number: KR1020027003071A
Authority: KR
Inventors: 오카다나오부미
Original assignee: 기시모토 마사도시; 올림파스 고가꾸 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-05-15
Also published as: US20020100853A1; JP4144980B2; WO2001021979A1; TW469504B; JP2001090773A; US6618121B2; KR100503410B1; CN1376243A; CN1219164C

Abstract

본 발명은 제진대상에서 사용되는 스테이지장치에 관한 것으로서,

입력장치(11)로부터 스테이지(4)의 목표이동량을 입력정보로서 입력하는 것만으로 이 입력정보에 의거하여 제어장치(8)로부터 가감속장치(9)로 가속신호를 출력하는 동시에 가속신호를 출력하고 나서 n×T초 후에 가속신호와 동일 파형이고 방향이 반대가 되는 감속신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

스테이지장치{STAGE DEVICE}

종래 액정디스플레이에서 대표되는 플랫패널디스플레이(FPD)의 유리기판의 결함검사에서는 피검체인 유리기판을 XY의 2축방향으로 이동 가능한 스테이지상에 재치하고, 이 스테이지를 이동시키면서 유리기판의 표면을 현미경 등에 의해 확대하여 결함의 관찰을 실시하고 있다.

도 11은 이와 같은 결함검사에 이용되는 스테이지장치의 한 예를 나타내는 구성도이다. 이 장치에서는 2개 혹은 4개의 지지대(1)상에 공기스프링(3a)과 정반(3b)을 갖는 제진대(3)가 배치되어 있다. 이 제진대(3)상에는 직교하는 XY의 2축방향으로 이동 가능한 스테이지(4)가 탑재되고, 이 스테이지(4)상에는 유리기판 등의 피검체(5)가 재치되어 있다. 또 제진대(3)에는 아암상의 프레임(6)에 의해 현미경(7)이 스테이지(4)상의 피검체(5)의 위쪽에 위치하도록 지지되어 있다. 이것에 의해 스테이지(4)를 XY방향으로 이동시키는 것이고 현미경(7)에 대한 피검체(5)의 위치를 바꾸면서 피검체(5) 표면을 확대하여 관찰할 수 있다.

이 구성의 경우 스테이지(4)는 제어장치(8)에 의해 제어되는 서보모터 등의 가감속장치(9)에 의해 볼나사(10)를 통하여 XY의 2축방향으로 이동된다. 여기에서가감속장치(9)로서 서보모터를 이용하는 경우는 입력장치(11)로부터 목표이동량과 목표속도를 입력하고 제어장치(8)에 출력하는 것이며 제어장치(8)로부터 상기 목표이동량과 상기 목표속도에 걸리는 제어신호가 가감속장치(9)에 출력되고 스테이지(4)가 이동된다.

또한 스테이지(4)를 전자동제어하는 경우는 입력장치(11)를 대신하여 컴퓨터 등의 미리 스테이지(4)의 움직임이 프로그래밍된 장치가 이용된다. 또 장치의 사용자가 현미경(7)의 관찰화상을 보면서 조이스틱이나 버튼스위치(이하 버튼) 등의 입력장치를 이용하여 수동에 의해 스테이지(4)를 제어하는 경우도 있다.

그런데 이와 같은 스테이지장치에는 가감속장치(9)에 의해 스테이지(4)를 이동할 때에 가감속의 반력에 의해 제진대(3)가 요동한다는 문제가 있었다. 스테이지장치(4)는 지지대(1)상에 제진대(3)를 통하여 지지되고, 밑바닥으로부터의 진동을 스테이지(4)에 전달하지 않도록 구성되어 있다. 그러나 제진대(3)는 정반(3b)이 공기스프링(3a)에 의해 탄성적으로 지지되어 있기 때문에, 제진대(3)상에서 스테이지(4)가 가감속을 반복하면 이 가감속을 할 때마다 생기는 반력에 의해 공기스프링(3a)으로 탄성적으로 지지되어 있는 정반(3b)이 요동한다. 이 정반(3b)의 요동이 크면 정반(3b)상의 현미경(7)을 지지하는 프레임(6)에 흔들림이 전달된다. 이 흔들림이 현미경관찰상을 흔들리게 하는 원인이 된다.

그래서 종래에는 제진대의 요동에 대한 대책수단으로서, 예를 들면 일본국 특허공개 1995-307279호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 장치가 고안되어 있다. 이 장치에서는 액티브제진대를 이용하고, 이 제진대의 정반을 액튜에이터를 이용하여 제어하는 것으로 요동을 억제하고 있다. 그러나 이와 같은 수단에서는 정반을 제어하는 액튜에이터와 그 제어계가 필요하게 되기 때문에, 장치의 구성이 복잡해져서 비용적으로도 고가인 장치가 된다는 문제가 있다.

또 다른 대책수단으로서, 일본국 특허공개 1996-111374호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 장치가 고안되어 있다. 이 장치에서는 스테이지의 가감속의 반력이 제진대에 전달되지 않는 형태를 취하고 있다. 이 장치에서는 스테이지의 가감속구동장치가 부착된 프레임이 제진대와는 별개체로 밑바닥에 고정되어 있다. 이것에 의해 가감속할 때의 반력이 프레임에만 가해져서 제진대에는 가해지지 않도록 하여 가감속할 때의 반력에 의한 제진대의 요동을 방지하고 있다. 그러나 이와 같은 수단에서는 스테이지의 가감속구동장치가 필요하게 되는 등 장치의 구성이 복잡하고, 비용적으로도 고가가 되며, 또한 장치의 접지면적도 커진다는 문제가 있다.

또한 다른 대책수단으로서, 일본국 특허공개 1998-144601호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 장치가 고안되어 있다. 이 장치에서는 미리 시뮬레이션에 의해 구한 스테이지의 가감속의 지령값을 이용함으로써 제진대의 요동을 억제하고 있다. 그러나 이와 같은 수단에서는 지령값이 복잡하고, 제진대의 요동주기의 수배의 시간을 요하는 것과 같은 긴 스트로크의 스테이지의 이동에 대응하고 있지 않은 등의 문제가 있다.

본 발명의 목적은 스테이지의 가감속의 반력에 의한 제진대의 요동을 효과적으로 억제할 수 있는 스테이지장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 제진대상에서 사용되는 스테이지장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1에서 제 3 실시형태에 관련되는 스테이지장치의 개략구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 제 1 실시형태의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 제 1 실시형태의 동작을 설명하기 위한 파형도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시형태의 동작을 설명하기 위한 파형도.

도 5는 본 발명의 제 2 실시형태의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 제 2 실시형태의 동작을 설명하기 위한 파형도.

도 7은 본 발명의 제 3 실시형태의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 제 3 실시형태의 동작을 설명하기 위한 파형도.

도 9는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련되는 스테이지장치의 개략구성을 나타내는 도면.

도 10은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련되는 스테이지장치의 개략구성을 나타내는 도면.

도 11은 종래의 스테이지장치의 한 예의 개략구성을 나타내는 도면이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 지지대3: 제진대

3a: 공기스프링3b: 정반

4: 스테이지5: 피검체

6: 프레임7: 현미경

8, 22: 제어장치9: 가감속장치

10: 볼나사11, 21: 입력장치

23: 조정장치24: CCD카메라

25: 모니터31: 진동계

청구항 1에 기재한 발명은, 제진대상에 스테이지를 재치한 스테이지장치에 있어서, 상기 스테이지를 가감속구동하는 구동수단과, 상기 스테이지의 목표이동량 또는 가감속의 개시신호를 입력정보로서 입력하는 입력수단과, 상기 입력수단으로의 입력정보에 의거하여 상기 구동수단에 가속신호를 출력하는 동시에 해당 가속신호를 출력하고 나서 n×T초(다만 n은 자연수, T는 제진대의 고유요동진동주기[초]) 후에 상기 가속신호와 동일 파형이고 방향이 반대가 되는 감속신호를 출력하는 제어수단을 구비하고 있다.

청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 발명에 있어서, 상기 입력수단은 조이스틱 또는 버튼스위치로 이루어진다.

청구항 3에 기재한 발명은, 제진대상에 스테이지를 재치한 스테이지장치에 있어서, 상기 스테이지를 가감속구동하는 구동수단과, 상기 스테이지의 목표이동속도를 입력정보로서 입력하는 입력수단과, 상기 입력수단으로의 입력내용에 의거하여 상기 구동수단에 제 1 가속신호를 출력하는 동시에 해당 제 1 가속신호를 출력하고 나서 (n－0. 5)×T초(다만 n은 자연수, T는 제진대의 고유요동진동주기[초]) 후에 상기 제 1 가속신호와 동일 파형이고 방향이 같은 제 2 가속신호를 출력하는 제어수단을 구비하고 있다.

청구항 4에 기재한 발명은, 청구항 1에서 3의 어느 하나에 기재한 발명에 있어서, 제어수단은 상기 제진대의 고유요동진동주기(T)에 상당하는 변수(Tc)를 외부로부터 변경 가능하게 하고, 해당 변수(Tc)를 상기 고유요동진동주기(T)로 간주하여 상기 구동수단을 제어한다.

청구항 5에 기재한 발명은, 청구항 4에 기재한 발명에 있어서, 상기 제진대의 요동진동을 검출하는 검출수단을 구비하고,

상기 제어수단은 상기 검출수단에서 검출된 진동진폭에 따라서 상기 변수(Tc)를 조정한다.

이 결과 청구항 1에 기재한 발명에 따르면, 입력수단으로부터 스테이지의 목표이동량을 입력하여 이동시킬 때도 제진대의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

청구항 2에 기재한 발명에 따르면, 스테이지를 이동시킬 때에 제진대(3)의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

청구항 3에 기재한 발명에 따르면, 입력수단으로부터 스테이지의 목표이동속도를 입력하여 정속이동시킬 때도 제진대의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

청구항 4에 기재한 발명에 따르면, 요동대의 고유요동진동주기가 미지인 경우이어도 외부로부터 최적인 상태로 설정할 수 있으므로, 제진대의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

청구항 5에 기재한 발명에 따르면, 변수(Tc)를 최적으로 조정할 수 있으므로, 제진대의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

이하 본 발명의 실시형태를 도면에 따라서 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 스테이지장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서 도 11과 동일한 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다.

도 1에 있어서, 입력장치(11)는 스테이지(4)의 목표이동량을 입력정보로서 입력하고 제어장치(8)에 출력하는 것이다. 입력장치(11)에는 수동에 의해 목표이동량을 입력하는 장치, 혹은 미리 프로그래밍된 컴퓨터 등이 이용된다.

제어장치(8)는 특정의 것에 한정되지 않는데, 예를 들면 컴퓨터에 의해 구성되고, 가감속장치(9)를 이루는 서보모터의 드라이버를 제어한다. 또 제어장치(8)는 입력장치(11)로부터 스테이지(4)의 목표이동량을 입력하면 스테이지(4)의 가속도의 크기를 연산한다.

또한 미리 계산 또는 실측에 의해 소정의 가속신호를 출력하기 시작하고 나서 n×T초 후에 상기 가속신호와 동일 파형이고 방향이 반대가 되는 감속신호를 출력한 경우의 스테이지(4)의 이동량이 조사되고 있다. 여기에서 n은 자연수, T는 제진대(3)의 고유요동진동주기[초]이다. 이 소정의 가속신호의 크기를 A0, 스테이지(4)의 이동량을 D0으로 하면, 실제로 입력장치(11)로부터 스테이지(4)의 목표이동량(D1)이 입력된 경우 제어장치(8)에서는 하기 식(1)에 의해 스테이지(4)의 가속신호(가속도신호)(A1)가 구해진다.

A1=(D1/D0)×A0…(1)

상기 식(1)에 있어서, D0, A0은 미리 구해져서 제어장치(8)에 기억되어 있는 값이다. A1은 가속도의 크기를 나타내는 값이다. 또 D1은 A1의 크기를 갖는 특정의 가속도신호파형에 의해 가감속하고, T초간 등속이동할 때의 이동량이다.

이하 상기와 같은 구성을 이루는 스테이지장치의 동작에 대하여 도 2의 플로우챠트 및 도 3(A)∼도 3(F)의 스테이지(4) 및 제진대(3)에 관련되는 파형을 기초로 설명한다.

우선 스텝S101에서 입력장치(11)로부터 스테이지(4)의 목표이동량(D1)이 입력되면 제어장치(8)는 스텝S201에서 상기 식(1)에 의해 스테이지(4)의 가속신호(A1)를 연산하여 구한다. 이 가속신호(A1)는 스텝S202에서 제어장치(8)로부터 도 3(A)에 나타내는 타이밍으로 가감속장치(9)에 주어진다. 이것에 의해 스텝S301에서 스테이지(4)는 도 3(B)에 나타내는 바와 같이 가속되고, 도 3(C)에 나타내는 바와 같이 이동된다.

스테이지(4)가 가속신호(A1)에 의해 가속을 시작하면 그 반력에 의해 제진대(3)가 도 3(D)에 나타내는 바와 같이 요동을 시작하고 도 3(E)에 나타내는 바와 같이 가속된다. 이 때의 제진대(3)의 요동은 고유의 요동진동주기(T)이다.

그 후 스텝S203에서 도 3(A)에 나타내는 가속신호(A1)를 출력하고 나서 n×T초 후(여기에서는 n=1인 T초 후)에 스텝S204에서 제어장치(8)로부터 가속신호(A1)와 동일 파형이고 방향이 반대가 되는 감속신호(A1’)가 가감속장치(9)에 출력된다. 그러면 스텝S302에서 스테이지(4)는 감속을 시작하는데, 이 때의 감속신호(A1’)는 가속신호(A1)와 동일 파형이고 방향이 반대이므로 스텝S303에서 도 3(B)에 나타내는 바와 같이 스테이지(4)는 정지로 이행한다.

한편 스테이지(4)의 감속에 의해 반력이 제진대(3)에 가해지는데, 이 반력이 가해지는 것은 도 3(F)에 나타내는 바와 같이 제진대(3)의 운동량이 스테이지(4)의 이동방향과 반대방향의 극대값(A2)이 될 때이다. 이것에 의해 제진대(3)의 운동량은 스테이지(4)의 감속시의 반력에 의해 효율적으로 상쇄되기 때문에 도 3(D)에 나타내는 바와 같이 요동을 억제할 수 있다.

덧붙여서, 도 4(A)∼도 4(F)는 본 발명을 받아들이지 않는 경우의 스테이지(4) 및 제진대(3)에 관련되는 파형을 나타내고 있으며, 도 3(A)∼도 3(F)에 대응하는 도면이다. 특히 도 3(D)와 도 4(D)를 비교하면 본 발명에 의해 제진대(3)의 요동이 대폭으로 억제되어 있는 것을 이해할 수 있다.

본 제 1 실시형태에 따르면, 입력장치(11)로부터 스테이지(4)의 목표이동량을 입력정보로서 입력하는 것만으로 이 입력정보에 의거하여 제어장치(8)로부터 가감속장치(9)로 가속신호를 출력하는 동시에 가속신호를 출력하고 나서 n×T초 후에 가속신호와 동일 파형이고 방향이 반대가 되는 감속신호를 출력하고 있다. 이것에 의해 제진대(3)의 운동량은 스테이지(4)의 감속시의 반력에 의해 효율적으로 상쇄되게 되어 제진대의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

다음으로 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다. 여기에서의 스테이지장치의 개략구성은 도 1과 똑같으므로 이하에서는 동일 도면을 채용하는 것으로 한다.

입력장치(11)는 조이스틱이나 버튼에 의해 스테이지를 이동시키는 장치를 상정하고 있다. 입력장치(11)는 예를 들면 버튼으로 이루어지는 경우 상기 버튼을 누르면 스테이지(4)가 이동을 시작하고, 상기 버튼을 떼면 스테이지(4)의 이동이 정지하는 기능을 갖고 있다. 이 때의 버튼조작이 제어장치(8)에 가감속의 개시신호로서 주어진다.

또 제어장치(8)는 입력장치(11)의 상기 버튼이 눌러지면 입력신호를 상승시키는 동시에 이 입력신호의 상승을 트리거로 하고, 제진대(3)의 요동진동주기(T)로 이루어지는 펄스를 발생한다. 그 후 제어장치(8)는 입력장치(11)의 버튼이 떼어지면 입력신호를 하강시킨다.

이하 상기와 같은 구성을 이루는 스테이지장치의 동작에 대하여 도 5의 플로우챠트 및 도 6(A)∼도 6(F)의 스테이지(4) 및 제진대(3)에 관련되는 파형을 기초로 설명한다.

우선 스텝S111에서 입력장치(11)의 버튼이 눌러지면 제어장치(8)는 스텝S211에서 도 6(A)에 나타내는 바와 같이 입력신호(B1)를 상승시키는 동시에 이 신호의 상승을 트리거로 하고, 도 6(B)에 나타내는 바와 같이 제진대(3)의 요동진동주기(T)로 이루어지는 펄스(B2)를 발생시키며, 동시에 도 6(C)에 나타내는 바와 같이 가속신호(B3)를 출력한다. 이것에 의해 스텝S311에서 스테이지(4)의 가속이 개시된다.

이 상태에서 스텝S112에서 입력장치(11)의 버튼이 떼어지면 도 6(A)에 나타내는 바와 같이 입력신호(B1)가 하강한다. 그러면 스텝S212에서 제어장치(8)는 이입력신호(B1)의 하강이 트리거되고 나서 최초로 펄스(B2)가 상승하는 타이밍으로 트리거를 걸고 도 6(C)에 나타내는 감속신호(B4)를 출력한다. 그 후 스텝S213에서 제어장치(8)는 펄스(B2)의 발생을 정지한다.

이것에 의해 가속신호(B3)가 출력되고 나서 n×T초 후에 감속신호(B4)가 출력되고 스텝S312에서 스테이지(4)는 감속을 시작한다. 이 감속신호(B3)는 가속신호(B3)와 동일 파형이고 방향이 반대로 되어 있으며, 도 6(F)에 나타내는 바와 같이 제진대(3)의 운동량이 스테이지(4)의 이동방향과 반대방향의 극대값(B5)을 이룰 때에 출력된다. 이 때문에 스테이지(4)의 감속의 반력이 스테이지(4)의 운동량을 효과적으로 상쇄하게 되며, 스텝S313에서 스테이지(4)는 정지로 이행한다. 이 경우 도 6(D)에 나타내는 바와 같이 제진대(3)의 요동을 파선으로 나타낸 본 발명을 받아들이지 않는 종래예에 비해 효과적으로 억제할 수 있다.

본 제 2 실시형태에 따르면, 입력장치(11)로서 조이스틱이나 버튼을 이용하여 스테이지(4)를 이동시킬 때에 제진대(3)의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

다음으로 본 발명의 제 3 실시형태를 설명한다. 여기에서의 스테이지장치의 개략구성은 도 1과 똑같으므로 이하에서는 동일 도면을 채용하는 것으로 한다.

입력장치(11)는 스테이지(4)의 목표이동속도를 입력정보로서 입력하는 것으로 스테이지(4)를 정속으로 이동하는 경우에 이용된다. 즉 입력장치(11)는 스테이지(4)를 정속으로 긴 스트로크에 걸쳐서 이동시키고, 스테이지(4)상의 피검체(5)를 관찰, 측정하는 경우에 이용된다.

이하 상기와 같은 구성을 이루는 스테이지장치의 동작에 대하여 도 7의 플로우챠트 및 도 8(A)∼도 8(F)의 스테이지(4) 및 제진대(3)에 관련되는 파형을 기초로 설명한다.

우선 스텝S121에서 입력장치(11)로부터 스테이지(4)의 목표이동속도가 입력되면 제어장치(8)는 스텝S221에서 스테이지(4)의 가속신호의 크기(진폭)를 연산한다. 여기에서의 연산은 제 1 실시형태와 같도록 실시된다. 즉 소정의 가속파형에 의하여 가속한 경우에 도달하는 속도를 미리 계산 또는 실측에 의해 구하고, 그 값을 계산용의 기준값으로서 기억해둔다. 실제로 필요한 가속파형의 크기는 [소정의 가속파형에 잇어서의 도달속도에 대한 목표이동속도의 비율]을 [소정의 가속파형의 크기]에 곱함으로써 산출된다. 또 이 경우의 스테이지(4)의 목표이동속도는 도 8(A)에 나타내는 바와 같이 같은 파형의 가속신호에 의해 2회 가속하는 것으로 얻어지도록 하고 있으며, 가속신호의 크기는 목표이동속도의 반의 속도까지 가속하는데 필요한 크기로 하고 있다.

이 상태로부터 스텝S222에서 제어장치(8)가 목표이동속도의 반의 속도까지 가속하는 제 1 가속신호(C1)를 출력하면 도 8(B)에 나타내는 바와 같이 스텝S321에서 스텝이지(4)는 목표이동속도의 반의 속도까지 가속된다. 제어장치(8)는 스텝S223에서 제 1 가속신호(C1)를 출력하고 나서 (0. 5-n)×T초 후에 스텝S224에서 제 1 가속신호(C1)와 같은 파형의 제 2 가속신호(C2)를 출력한다. 이 제 2 가속신호(C2)에 의해 스텝S322에서 스테이지(4)는 더욱 가속되어서 목표이동속도에 도달한다. 그 후 스텝S323에서 스테이지(4)는 등속이동을 한다.

이 경우 제 1 가속신호(C1)에 의해 스테이지(4)를 가속하면 도 8(C)에 나타내는 바와 같이 그 반력에 의해 제진대(3)가 요동을 개시한다. 그리고 제 1 가속신호(C1)가 출력되고 나서 (n-0. 5)×T초 후(도 8에서는 n=1이고 0. 5T초 후)에 제 2 가속신호(C2)가 출력한다. 이 제 2 가속신호(C2)는 도 8(E)에 나타내는 바와 같이 제진대(3)의 운동량이 스테이지(4)의 이동방향과 동일 방향의 극대값(C3)을 취할 때에 출력되게 된다. 이 제 2 가속신호(C2)에 의한 반력은 제진대(3)의 운동량을 상쇄하기 때문에 도 8(C)에 나타내는 바와 같이 제진대(3)의 요동을 파선으로 나타낸 본 발명을 받아들이지 않은 종래예에 비해 효과적으로 억제할 수 있다.

본 제 3 실시형태에 따르면, 입력장치(11)로부터 스테이지(4)의 목표이동속도를 입력하고 스테이지(4)를 정속이동시킬 때도 제진대(3)의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

다음으로 본 발명의 제 4 실시형태를 설명한다. 제 1에서 제 3 실시형태에서는 제진대(3)의 요동진동주기(T)가 기존의 경우를 설명했다. 본 제 4 실시형태에서는 제진대(3)의 요동진동주기(T)가 미지인 경우에 요동진동주기(T)를 수동으로 조정하는 것이 가능한 스테이지장치를 나타내고 있다.

도 9는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련되는 스테이지장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 도 9에 있어서 도 1, 도 11과 동일한 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다.

도 9에 있어서, 입력장치(21)는 스테이지(4)의 목표이동량을 입력정보로서 입력하고 제어장치(22)에 출력하는 것이다. 입력장치(21)는 수동으로 목표이동량을 입력하는 것이어도, 혹은 미리 프로그래밍된 컴퓨터이어도 목표이동량을 입력하여 제어장치(22)에 출력하는 기능을 갖는 것이면 된다.

제어장치(22)는 특정의 것에 한정되지 않는데, 예를 들면 컴퓨터를 갖고 가감속장치(9)를 이루는 서보모터의 드라이버를 제어한다. 또 제어장치(22)는 제진대(3)의 요동진동주기(T)에 상당하는 변수(Tc)를 외부로부터 변경 가능하게 하고 있다.

제어장치(22)에는 조정장치(23)가 접속되어 있다. 이 조정장치(23)는 미지인 제진대(3)의 요동진동주기(T)에 상당하는 제어장치(22)의 변수(Tc)를 수동에 의해 임의로 변경하기 위한 것이다. 또 현미경(7)에는 CCD카메라(24)가 설치되어 있으며, 현미경(7)을 통하여 입력된 피검체의 관찰상이 CCD카메라(24)로 촬상되어 모니터(25)에 표시된다.

이와 같은 구성을 이루는 스테이지장치에 있어서, 제어장치(22)내의 변수(Tc)를 제진대(3)의 요동진동주기(T)로서 스테이지(4)를 구동하면 스테이지(4)의 구동과 함께 제진대(3)가 요동진동한다. 이것에 의해 현미경(7)도 스테이지(4)와 함께 가진(加振)되고 모니터(25)상에 표시되는 관찰상이 진동한다.

관찰자는 모니터(25)상의 관찰상의 진동상태를 보면서 이 진동이 작아지도록 조정장치(23)에 의해 제어장치(22)내의 변수(Tc)의 조정을 실시하고 최적인 변수(Tc)를 설정한다. 제어장치(22)는 이 변수(Tc)를 제진대(3)의 요동진동주기(T)로 간주하고, 상기한 제 1에서 제 3 실시형태와 똑같은 스테이지(4)의 제어를 실시한다.

여기에서는 관찰자가 관찰상의 진동상태를 보면서 제어장치(22)내의변수(Tc)를 조정하고 있는데, 도시하지 않은 진동계를 제진대(3)에 설치하고 그 진동계의 진동파형을 보면서 조정하는 것도 가능하다.

본 제 4 실시형태에 따르면, 제진대(3)의 요동진동주기(T)가 미지이어도 관찰자가 현미경관찰상의 진동을 보면서 제어장치(22)내의 변수(Tc)를 조정하는 것으로 최적인 변수(Tc)를 설정할 수 있게 되기 때문에, 제진대(3)의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

다음으로 본 발명의 제 5 실시형태를 나타낸다. 제 1에서 제 3 실시형태에서는 제진대(3)의 요동진동주기(T)가 기존인 경우를 설명하고, 제 4 실시형태에서는 요동진동주기(T)가 미지이고 수동에 의해 입력하는 경우를 설명했다. 본 제 5 실시형태에서는 제진대(3)의 요동진동주기(T)가 미지인 경우에 요동진동주기(T)를 자동으로 조정하는 것이 가능한 스테이지장치를 나타내고 있다.

도 10은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련되는 스테이지장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 도 10에 있어서 도 9와 동일한 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다.

도 10에 있어서, 입력장치(21)는 스테이지(4)의 목표이동량을 입력정보로서 입력하고 제어장치(22)에 출력하는 것이다. 입력장치(21)는 수동으로 목표이동량을 입력하는 것이어도, 혹은 미리 프로그래밍이 된 컴퓨터이어도 목표이동량을 입력하여 제어장치(22)에 출력하는 기능을 갖는 것이면 된다.

스테이지(4)를 지지하는 제진대(3)에는 진동계(31)가 부착되어 있다. 이 진동계(31)는 제진대(3)의 요동진동을 검출한다. 즉 진동계(31)는 제진대(3)의 요동진동을 검출하고 진동신호를 제어장치(22)에 출력한다.

제어장치(22)는 특정의 것에 한정되지 않는데, 예를 들면 컴퓨터를 갖고 가감속장치(9)를 이루는 서보모터의 드라이버를 제어한다. 또 제어장치(22)는 제진대(3)의 요동진동주기(T)에 상당하는 변수(Tc)를 외부로부터 변경 가능하게 구성되어 있다. 변수(Tc)는 진동계(31)에 의해 검출된 진동진폭에 따른 신호에 의해 조정 가능하다.

이와 같은 구성을 이루는 스테이지장치에 있어서, 제어장치(22)내의 변수(Tc)를 제진대(3)의 요동진동주기(T)로서 스테이지(4)를 구동하면 스테이지(4)의 구동과 함께 제진대(3)가 요동진동하고, 이 때의 진동진폭이 진동계(31)에 의해 검출된다. 그리고 진동계(31)에 의해 검출된 진동진폭에 따른 신호가 진동계(31)로부터 제어장치(22)에 입력되면 제어장치(22)는 변수(Tc)를 바꾸면서 다시 진동진폭을 입력하고 진동진폭이 최소로 되는 변수(Tc)를 찾아낸다. 제어장치(22)는 찾아낸 변수(Tc)를 제진대(3)의 요동진동주기(T)로 간주하고 상기한 제 1에서 제 3 실시형태와 똑같은 스테이지(4)의 제어를 실시한다.

본 제 5 실시형태에 따르면, 제진대(3)의 요동진동주기(T)가 미지이어도 진동계(31)로부터의 진동진폭에 따라서 제어장치(22)내의 변수(Tc)를 최적으로 조정할 수 있으므로 제진대(3)의 요동을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 실시형태에만 한정되지 않고 요지를 변경하지 않는 범위에서 적당히 변형하여 실시할 수 있다.

이상 서술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 스테이지가감속의 반력에 의한 제진대의 요동을 효과적으로 억제할 수 있는 스테이장치를 제공할 수 있다.

Claims

제진대상에 스테이지를 재치한 스테이지장치에 있어서,

상기 스테이지를 가감속구동하는 구동수단과,

상기 스테이지의 목표이동량 또는 가감속의 개시신호를 입력정보로서 입력하는 입력수단과,

상기 입력수단으로의 입력정보에 의거하여 상기 구동수단에 가속신호를 출력하는 동시에 해당 가속신호를 출력하고 나서 n×T초(다만 n은 자연수, T는 제진대의 고유요동진동주기[초]) 후에 상기 가속신호와 동일 파형이고 방향이 반대가 되는 감속신호를 출력하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 입력수단은 조이스틱 또는 버튼스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
제진대상에 스테이지를 재치한 스테이지장치에 있어서,

상기 스테이지를 가감속구동하는 구동수단과,

상기 스테이지의 목표이동속도를 입력정보로서 입력하는 입력수단과,

상기 입력수단으로의 입력내용에 의거하여 상기 구동수단에 제 1 가속신호를 출력하는 동시에 해당 제 1 가속신호를 출력하고 나서 (n－0. 5)×T초(다만 n은 자연수, T는 제진대의 고유요동진동주기[초]) 후에 상기 제 1 가속신호와 동일 파형이고 방향이 같은 제 2 가속신호를 출력하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
제 1 항에서 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

제어수단은 상기 제진대의 고유요동진동주기(T)에 상당하는 변수(Tc)를 외부로부터 변경 가능하게 하고, 해당 변수(Tc)를 상기 고유요동진동주기(T)로 간주하여 상기 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제진대의 요동진동을 검출하는 검출수단을 구비하고,

상기 제어수단은 상기 검출수단에서 검출된 진동진폭에 따라서 상기 변수(Tc)를 조정하는 것을 특징으로 하는 스테이지장치.