JP2003121128A - 平面モータ装置 - Google Patents
平面モータ装置Info
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- JP2003121128A JP2003121128A JP2001319114A JP2001319114A JP2003121128A JP 2003121128 A JP2003121128 A JP 2003121128A JP 2001319114 A JP2001319114 A JP 2001319114A JP 2001319114 A JP2001319114 A JP 2001319114A JP 2003121128 A JP2003121128 A JP 2003121128A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＸＹステージ上を平面モータにより移動可能
なスライダにおいて、その移動方向のピッチング角を検
出してスライダ上の負荷の位置誤差を解消する平面モー
タ装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光線の反射光により位置制御をす
る光干渉部とＸＹステージ上を移動するモータ部とを有
するスライダと、このスライダの移動を制御する制御手
段とを備えた平面モータ装置であって、光干渉部は、水
平方向に対して垂線方向に設けた少なくとも２個のレー
ザ光照射部からの照射光の反射光を受光してピッチング
方向を検出するピッチング方向検出手段を備える。
なスライダにおいて、その移動方向のピッチング角を検
出してスライダ上の負荷の位置誤差を解消する平面モー
タ装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光線の反射光により位置制御をす
る光干渉部とＸＹステージ上を移動するモータ部とを有
するスライダと、このスライダの移動を制御する制御手
段とを備えた平面モータ装置であって、光干渉部は、水
平方向に対して垂線方向に設けた少なくとも２個のレー
ザ光照射部からの照射光の反射光を受光してピッチング
方向を検出するピッチング方向検出手段を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面モータ装置に
関し、詳しくはレーザ干渉計を内蔵した平面モータにお
いて、移動方向のピッチング角を測定し、そのピッチン
グ角の姿勢制御を可能にした平面モータ装置に関する。
関し、詳しくはレーザ干渉計を内蔵した平面モータにお
いて、移動方向のピッチング角を測定し、そのピッチン
グ角の姿勢制御を可能にした平面モータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術における平面モータ装置は、レ
ーザ干渉計を内蔵したモータでリアルタイムで位置制御
を行えるようにしたものであり、Ｘ方向に２ビーム（Ｘ
１、Ｘ２）、Ｙ方向に１ビームを用いて、Ｘ座標、Ｙ座
標及びＸ１とＸ２の光路差により、θ回転を測定して姿
勢制御する。この平面モータ装置は、図６に示すよう
に、所定の平面からなるＸＹステージ１１であって、一
方のコーナーにスライダ１２の原点位置を決定する内蔵
原点ＯＴ（Ｏｖｅｒ Ｔｒａｖｅｌ）センサー１３と、
この内蔵原点ＯＴセンサー１３を挟んだＸ軸及びＹ軸両
辺にX軸及びＹ軸反射ミラー１４、１５を備えた構成と
なっている。
ーザ干渉計を内蔵したモータでリアルタイムで位置制御
を行えるようにしたものであり、Ｘ方向に２ビーム（Ｘ
１、Ｘ２）、Ｙ方向に１ビームを用いて、Ｘ座標、Ｙ座
標及びＸ１とＸ２の光路差により、θ回転を測定して姿
勢制御する。この平面モータ装置は、図６に示すよう
に、所定の平面からなるＸＹステージ１１であって、一
方のコーナーにスライダ１２の原点位置を決定する内蔵
原点ＯＴ（Ｏｖｅｒ Ｔｒａｖｅｌ）センサー１３と、
この内蔵原点ＯＴセンサー１３を挟んだＸ軸及びＹ軸両
辺にX軸及びＹ軸反射ミラー１４、１５を備えた構成と
なっている。
【０００３】スライダ１２は、ＸＹステージ１１上を移
動するものであり、３軸モータを備えたモータ部及びレ
ーザ干渉計を備えた光干渉部とから構成されている。
動するものであり、３軸モータを備えたモータ部及びレ
ーザ干渉計を備えた光干渉部とから構成されている。
【０００４】又、このスライダ１２は、制御手段である
３軸コントローラ１６により制御される。３軸コントロ
ーラ１６はスライダ１２の３軸モータを制御するＸ１軸
ドライバ１７、Ｘ２軸ドライバ１８、Ｙ軸ドライバ１９
とからなる。この３軸コントローラ１６はコントローラ
２０による位置指令パルス信号により制御される。
３軸コントローラ１６により制御される。３軸コントロ
ーラ１６はスライダ１２の３軸モータを制御するＸ１軸
ドライバ１７、Ｘ２軸ドライバ１８、Ｙ軸ドライバ１９
とからなる。この３軸コントローラ１６はコントローラ
２０による位置指令パルス信号により制御される。
【０００５】このような構成の平面モータ装置は、コン
トローラ２０からの位置指令パルス信号によりＸＹステ
ージ１１上のスライダ１２を上下左右方向に移動させる
ことが可能で、その位置はＸ軸及びＹ軸反射ミラー１
４、１５により反射されるＸ１、Ｘ２軸レーザ光線、Ｙ
軸レーザ光線により位置制御をする。
トローラ２０からの位置指令パルス信号によりＸＹステ
ージ１１上のスライダ１２を上下左右方向に移動させる
ことが可能で、その位置はＸ軸及びＹ軸反射ミラー１
４、１５により反射されるＸ１、Ｘ２軸レーザ光線、Ｙ
軸レーザ光線により位置制御をする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術で説明した平面モータ装置において、Ｘ１軸、Ｘ２
軸、Ｙ軸の３軸による位置検出により、Ｘ、Ｙの位置制
御とθ回転（ヨーイング角）の姿勢制御を行っている
が、平面モータのスライダはステージ上のプラテンの平
面度及びモータのゴギング等の影響によりピッチング方
向にモータが傾いてしまうという問題がある。
術で説明した平面モータ装置において、Ｘ１軸、Ｘ２
軸、Ｙ軸の３軸による位置検出により、Ｘ、Ｙの位置制
御とθ回転（ヨーイング角）の姿勢制御を行っている
が、平面モータのスライダはステージ上のプラテンの平
面度及びモータのゴギング等の影響によりピッチング方
向にモータが傾いてしまうという問題がある。
【０００７】即ち、図７に示すように、ＸＹステージ１
１上をスライダ１２が進行する方向に対して、ＸＹステ
ージ表面に滑らかな凹凸があると、その凹凸の上を進行
するため、垂線に対してピッチング角θｐの傾きが生じ
ることになり、その誤差がスライダ１２上の負荷２１の
位置誤差を生じることになる。θｐは通常、数角度秒の
オーダーで生じる。
１上をスライダ１２が進行する方向に対して、ＸＹステ
ージ表面に滑らかな凹凸があると、その凹凸の上を進行
するため、垂線に対してピッチング角θｐの傾きが生じ
ることになり、その誤差がスライダ１２上の負荷２１の
位置誤差を生じることになる。θｐは通常、数角度秒の
オーダーで生じる。
【０００８】又、図８に示すように、スライダ１２上に
はユーザ独自の負荷２１を搭載するため、その負荷の高
さ方向に延長されることになる。従って、この高さをｈ
とすると、ｈ・θｐぶんだけの位置誤差が発生するとい
う問題もある。ここで、θｐ＜＜１である。
はユーザ独自の負荷２１を搭載するため、その負荷の高
さ方向に延長されることになる。従って、この高さをｈ
とすると、ｈ・θｐぶんだけの位置誤差が発生するとい
う問題もある。ここで、θｐ＜＜１である。
【０００９】更に、スライダ１２においては位置補正を
行っているが、補正データを取得する際の高さｈは固定
であり、ユーザ毎に可変に対応できないという問題もあ
る。
行っているが、補正データを取得する際の高さｈは固定
であり、ユーザ毎に可変に対応できないという問題もあ
る。
【００１０】従って、スライダ１２に対してピッチング
角θｐをリアルタイムで測定し、常に初期位置からのピ
ッチング角θｐの変化がないようにピッチング方向の姿
勢制御を行うようにして、ピッチングによる位置誤差へ
の影響をなくすことに解決しなければならない課題を有
する。
角θｐをリアルタイムで測定し、常に初期位置からのピ
ッチング角θｐの変化がないようにピッチング方向の姿
勢制御を行うようにして、ピッチングによる位置誤差へ
の影響をなくすことに解決しなければならない課題を有
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明に係る平面モータ装置は、次に示す構成にす
ることである。
に、本発明に係る平面モータ装置は、次に示す構成にす
ることである。
【００１２】（１） レーザ光線の反射光により位置制
御をする光干渉部とＸＹステージ上を移動するモータ部
とを有するスライダと、該スライダの移動を制御する制
御手段とを備えた平面モータ装置であって、前記光干渉
部は、水平方向に対して垂線方向に設けた少なくとも２
個のレーザ光照射部からの照射光の反射光を受光してピ
ッチング方向を検出するピッチング方向検出手段を備え
たことを特徴とする平面モータ装置。 （２） 前記ピッチング方向検出手段は、前記スライダ
の位置制御をするレーザ光照射部の１つを兼ねさせたこ
とを特徴とする（１）に記載の平面モータ装置。 （３） 前記ピッチング方向検出手段は、前記スライダ
のＸ軸方向の位置制御を水平方向に設けた２個のレーザ
光線照射部に対して、その１個のレーザ光照射部を兼ね
させたことを特徴とする（１）に記載の平面モータ装
置。 （４） 前記スライダの上部にアクチュエータを介在さ
せて負荷取付用プレートを取付け、該アクチュエータは
前記ピッチング方向検出手段で検出したピッチング角に
応じて上下方向の高さを変化させて前記負荷取付用プレ
ートを水平に維持することを特徴とする（１）に記載の
平面モータ装置。
御をする光干渉部とＸＹステージ上を移動するモータ部
とを有するスライダと、該スライダの移動を制御する制
御手段とを備えた平面モータ装置であって、前記光干渉
部は、水平方向に対して垂線方向に設けた少なくとも２
個のレーザ光照射部からの照射光の反射光を受光してピ
ッチング方向を検出するピッチング方向検出手段を備え
たことを特徴とする平面モータ装置。 （２） 前記ピッチング方向検出手段は、前記スライダ
の位置制御をするレーザ光照射部の１つを兼ねさせたこ
とを特徴とする（１）に記載の平面モータ装置。 （３） 前記ピッチング方向検出手段は、前記スライダ
のＸ軸方向の位置制御を水平方向に設けた２個のレーザ
光線照射部に対して、その１個のレーザ光照射部を兼ね
させたことを特徴とする（１）に記載の平面モータ装
置。 （４） 前記スライダの上部にアクチュエータを介在さ
せて負荷取付用プレートを取付け、該アクチュエータは
前記ピッチング方向検出手段で検出したピッチング角に
応じて上下方向の高さを変化させて前記負荷取付用プレ
ートを水平に維持することを特徴とする（１）に記載の
平面モータ装置。
【００１３】（５） Ｘ軸及びＹ軸方向の一方端部に反
射ミラーを備えたＸＹステージと、Ｘ軸方向であって水
平方向に２個のレーザ光照射／受光部とＹ軸方向に１個
のレーザ光照射／受光部とを備えた光干渉部と前記ＸＹ
ステージ上を移動するモータ部とを有するスライダと、
前記スライダの移動を制御する制御手段とからなり、前
記光干渉部には、Ｘ軸方向であって、前記１個のレーザ
光照射／受光部に対して垂線方向に設けた１個のレーザ
光照射／受光部からなるピッチング方向検出部を備えた
ことを特徴とする平面モータ装置。 （６） 前記ピッチング方向検出部は、前記スライダの
Ｘ軸方向の位置制御をする水平方向に設けた２個のレー
ザ光照射／受光部に対して、その１個のレーザ光照射／
受光部を兼ねさせたことを特徴とする（５）に記載の平
面モータ装置。 （７） 前記スライダの上部にアクチュエータを介在さ
せて負荷取付用プレートを取付け、該アクチュエータは
前記ピッチング方向検出部で検出したピッチング角に応
じて上下方向の高さを変化させて前記負荷取付用プレー
トを水平に維持することを特徴とする（５）に記載の平
面モータ装置。
射ミラーを備えたＸＹステージと、Ｘ軸方向であって水
平方向に２個のレーザ光照射／受光部とＹ軸方向に１個
のレーザ光照射／受光部とを備えた光干渉部と前記ＸＹ
ステージ上を移動するモータ部とを有するスライダと、
前記スライダの移動を制御する制御手段とからなり、前
記光干渉部には、Ｘ軸方向であって、前記１個のレーザ
光照射／受光部に対して垂線方向に設けた１個のレーザ
光照射／受光部からなるピッチング方向検出部を備えた
ことを特徴とする平面モータ装置。 （６） 前記ピッチング方向検出部は、前記スライダの
Ｘ軸方向の位置制御をする水平方向に設けた２個のレー
ザ光照射／受光部に対して、その１個のレーザ光照射／
受光部を兼ねさせたことを特徴とする（５）に記載の平
面モータ装置。 （７） 前記スライダの上部にアクチュエータを介在さ
せて負荷取付用プレートを取付け、該アクチュエータは
前記ピッチング方向検出部で検出したピッチング角に応
じて上下方向の高さを変化させて前記負荷取付用プレー
トを水平に維持することを特徴とする（５）に記載の平
面モータ装置。
【００１４】このように、ＸＹステージ上を移動するス
ライダのピッチング方向（ピッチング角）を検出するピ
ッチング方向検出手段を備えた構造にすることにより、
スライダ上の負荷の位置誤差を少なくすること又はなく
すことが可能になる。
ライダのピッチング方向（ピッチング角）を検出するピ
ッチング方向検出手段を備えた構造にすることにより、
スライダ上の負荷の位置誤差を少なくすること又はなく
すことが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る平面モータ装
置の実施形態について図面を参照して説明する。尚、従
来技術で説明したものと同じものには同一符号を付与し
て説明する。
置の実施形態について図面を参照して説明する。尚、従
来技術で説明したものと同じものには同一符号を付与し
て説明する。
【００１６】本発明に係る第１の実施形態の平面モータ
装置は、図１〜図３に示すように、四角形状のＸＹステ
ージ１１と、このＸＹステージ１１上を移動可能なスラ
イダ１２Ａと、このスライダ１２Ａの移動及び位置を制
御する制御手段である制御部２１Ａとからなる。尚、そ
の他の構成は省略してある。
装置は、図１〜図３に示すように、四角形状のＸＹステ
ージ１１と、このＸＹステージ１１上を移動可能なスラ
イダ１２Ａと、このスライダ１２Ａの移動及び位置を制
御する制御手段である制御部２１Ａとからなる。尚、そ
の他の構成は省略してある。
【００１７】ＸＹステージ１１には、その一方のコーナ
ーにスライダ１２Ａの原点位置を設定するための位置Ｏ
Ｔセンサー１３を設け、この位置ＯＴセンサー１３を挟
んだ両側のＸ軸及びＹ軸端部にＸ軸反射ミラー１４及び
Ｙ軸反射ミラー１５を取り付けた構成になっている。
ーにスライダ１２Ａの原点位置を設定するための位置Ｏ
Ｔセンサー１３を設け、この位置ＯＴセンサー１３を挟
んだ両側のＸ軸及びＹ軸端部にＸ軸反射ミラー１４及び
Ｙ軸反射ミラー１５を取り付けた構成になっている。
【００１８】スライダ１２Ａは、図２及び図３に示すよ
うに、レーザ光線の反射光を用いて位置制御を行う光干
渉部２２と、その下部にＸＹステージ１１上を動く平面
モータ部２３とからなり、その光干渉部２２の上部に
は、アクチュエータ（Ｚ軸Ｘ１及びＸ２アクチュエータ
２４、２５）を介在させた負荷取付用プレー２６を備え
た構成になっている。
うに、レーザ光線の反射光を用いて位置制御を行う光干
渉部２２と、その下部にＸＹステージ１１上を動く平面
モータ部２３とからなり、その光干渉部２２の上部に
は、アクチュエータ（Ｚ軸Ｘ１及びＸ２アクチュエータ
２４、２５）を介在させた負荷取付用プレー２６を備え
た構成になっている。
【００１９】光干渉部２２は、Ｘ軸方向であって水平方
向にＸ１Ｌビーム照射／受光部２７、Ｘ２ビーム照射／
受光部２８、及びＸ１Ｌビーム照射／受光部２８と垂線
方向にＸ１Ｈビーム照射／受光部２９を備え、Ｙ軸方向
にＹビーム照射／受光部３０を設けた構造となってい
る。このＸ１Ｌビーム照射／受光部２７とＸ２ビーム照
射／受光部２８の両者でスライダの回転を制御する姿勢
制御、Ｘ１Ｈビーム照射／受光部２９又はＸ２ビーム照
射／受光部２８でＸ軸方向への移動距離の制御をする。
又、Ｘ１Ｌビーム照射／受光部２７とＸ１Ｈビーム照射
／受光部２９とでスライダ１２Ａのピッチング方向の傾
きを検出するピッチング方向検出手段であるピッチング
方向検出部を構成する。
向にＸ１Ｌビーム照射／受光部２７、Ｘ２ビーム照射／
受光部２８、及びＸ１Ｌビーム照射／受光部２８と垂線
方向にＸ１Ｈビーム照射／受光部２９を備え、Ｙ軸方向
にＹビーム照射／受光部３０を設けた構造となってい
る。このＸ１Ｌビーム照射／受光部２７とＸ２ビーム照
射／受光部２８の両者でスライダの回転を制御する姿勢
制御、Ｘ１Ｈビーム照射／受光部２９又はＸ２ビーム照
射／受光部２８でＸ軸方向への移動距離の制御をする。
又、Ｘ１Ｌビーム照射／受光部２７とＸ１Ｈビーム照射
／受光部２９とでスライダ１２Ａのピッチング方向の傾
きを検出するピッチング方向検出手段であるピッチング
方向検出部を構成する。
【００２０】Ｙビーム照射／受光部３０は、Ｙ軸方向の
移動距離を制御する。
移動距離を制御する。
【００２１】アクチュエータは、スライダ１２Ａの両端
に設けたＺ軸Ｘ１アクチュエータ２４とＺ軸Ｘ２アクチ
ュエータ２５とからなり、上記のピッチング方向検出部
によるピッチング方向の傾きを検出すると、この両者の
高さが変化してＺ軸Ｘ１及びＸ２アクチュエータ２４、
２５で支える負荷取付用プレート２６を水平に維持す
る。
に設けたＺ軸Ｘ１アクチュエータ２４とＺ軸Ｘ２アクチ
ュエータ２５とからなり、上記のピッチング方向検出部
によるピッチング方向の傾きを検出すると、この両者の
高さが変化してＺ軸Ｘ１及びＸ２アクチュエータ２４、
２５で支える負荷取付用プレート２６を水平に維持す
る。
【００２２】制御部２１Ａは、スライダ１２ＡがＸ軸／
Ｙ軸方向への移動を制御することに加え、スライダ１２
Ａのピッチング方向への傾きを検出してＺ軸Ｘ１及びＸ
２アクチュエータ２４、２５の高さを制御して負荷取付
用プレート２６を水平に維持するピッチング方向の制御
をする機能を備えている。
Ｙ軸方向への移動を制御することに加え、スライダ１２
Ａのピッチング方向への傾きを検出してＺ軸Ｘ１及びＸ
２アクチュエータ２４、２５の高さを制御して負荷取付
用プレート２６を水平に維持するピッチング方向の制御
をする機能を備えている。
【００２３】このような構成からなる平面モータ装置に
おける動作について説明すると、先ず、Ｘ１Ｌビーム照
射／受光部２７からレーザ光線をＸ軸反射ミラー１４方
向に照射し、その反射された反射光を受光してＸ軸方向
への移動を制御すると共に、Ｙビーム照射／受光部３０
からレーザ光線をＹ軸反射ミラー１５方向に照射して、
その反射光を受光してＹ軸方向の移動を制御する。
おける動作について説明すると、先ず、Ｘ１Ｌビーム照
射／受光部２７からレーザ光線をＸ軸反射ミラー１４方
向に照射し、その反射された反射光を受光してＸ軸方向
への移動を制御すると共に、Ｙビーム照射／受光部３０
からレーザ光線をＹ軸反射ミラー１５方向に照射して、
その反射光を受光してＹ軸方向の移動を制御する。
【００２４】一方、Ｘ１Ｈビーム照射／受光部２９とＸ
２ビーム照射／受光部２８からＸ軸反射ミラー１４方向
にレーザ光線を照射し、その反射光からスライダ１２Ａ
の回転方向を検出して姿勢制御をする。
２ビーム照射／受光部２８からＸ軸反射ミラー１４方向
にレーザ光線を照射し、その反射光からスライダ１２Ａ
の回転方向を検出して姿勢制御をする。
【００２５】さて、このようにＸ軸／Ｙ軸方向の移動制
御及び姿勢制御をして移動するスライダ１２Ａに対し
て、Ｘ１Ｌビーム照射／受光部２７及びＸ１Ｈビーム照
射／受光部２９からのレーザ光線をＸ軸反射ミラー１４
方向に照射してその反射光の光路差からスライダ１２Ａ
のピッチング方向の傾き（ピッチング角）を検出する。
そして、このピッチング方向の傾きが検出されたなら
ば、その傾きに応じてＺ軸Ｘ１及びＸ２アクチュエータ
２４、２５の高さを制御して負荷取付用プレート２６を
水平にする。
御及び姿勢制御をして移動するスライダ１２Ａに対し
て、Ｘ１Ｌビーム照射／受光部２７及びＸ１Ｈビーム照
射／受光部２９からのレーザ光線をＸ軸反射ミラー１４
方向に照射してその反射光の光路差からスライダ１２Ａ
のピッチング方向の傾き（ピッチング角）を検出する。
そして、このピッチング方向の傾きが検出されたなら
ば、その傾きに応じてＺ軸Ｘ１及びＸ２アクチュエータ
２４、２５の高さを制御して負荷取付用プレート２６を
水平にする。
【００２６】実施例においては移動する方向（実施例に
おいてＸ軸方向）に対するピッチング角に応じて負荷取
付用プレート２６を水平にすることにより、搭載されて
いる負荷を水平に維持できる。これは、負荷取付用プレ
ート２６に搭載されている搭載物の高さが高くなって
も、負荷取付用プレート２６は常に水平を維持すること
ができるため、負荷取付用プレート２６との傾きによる
位置誤差を最小限に又はなくすことができるのである。
おいてＸ軸方向）に対するピッチング角に応じて負荷取
付用プレート２６を水平にすることにより、搭載されて
いる負荷を水平に維持できる。これは、負荷取付用プレ
ート２６に搭載されている搭載物の高さが高くなって
も、負荷取付用プレート２６は常に水平を維持すること
ができるため、負荷取付用プレート２６との傾きによる
位置誤差を最小限に又はなくすことができるのである。
【００２７】次に、本発明に係る第２の実施形態の平面
モータ装置について、図面を参照して説明する。
モータ装置について、図面を参照して説明する。
【００２８】第２の実施形態の平面モータ装置は、スラ
イダのピッチング方向をＸ軸方向及びＹ軸方向の両者か
ら検出して、スライダ上の負荷取付用プレートを水平に
保つようにしたものである。
イダのピッチング方向をＸ軸方向及びＹ軸方向の両者か
ら検出して、スライダ上の負荷取付用プレートを水平に
保つようにしたものである。
【００２９】本発明に係る第２の実施形態の平面モータ
装置は、図４及び図５に示すように、スライダのＸ軸方
向及びＹ軸方向の進行方向に対するピッチング角を検出
できるようにしたものであり、四角形状のＸＹステージ
１１と、このＸＹステージ１１上を移動可能なスライダ
１２Ｂと、このスライダ１２Ｂの移動及び位置を制御す
る制御手段である制御部２１Ｂとからなる。尚、その他
の構成は省略してある。
装置は、図４及び図５に示すように、スライダのＸ軸方
向及びＹ軸方向の進行方向に対するピッチング角を検出
できるようにしたものであり、四角形状のＸＹステージ
１１と、このＸＹステージ１１上を移動可能なスライダ
１２Ｂと、このスライダ１２Ｂの移動及び位置を制御す
る制御手段である制御部２１Ｂとからなる。尚、その他
の構成は省略してある。
【００３０】ＸＹステージ１１には、その一方のコーナ
ーにスライダ１２Ｂの原点位置を設定するための位置Ｏ
Ｔセンサー１３を設け、この位置ＯＴセンサー１３を挟
んだ両側のＸ軸及びＹ軸端部にＸ軸反射ミラー１４及び
Ｙ軸反射ミラー１５を取り付けた構成になっている。
ーにスライダ１２Ｂの原点位置を設定するための位置Ｏ
Ｔセンサー１３を設け、この位置ＯＴセンサー１３を挟
んだ両側のＸ軸及びＹ軸端部にＸ軸反射ミラー１４及び
Ｙ軸反射ミラー１５を取り付けた構成になっている。
【００３１】スライダ１２Ｂは、レーザ光線の反射光を
用いて位置制御を行う光干渉部２２と、その下部にＸＹ
ステージ１１上を動く平面モータ部２３とからなり、そ
の光干渉部２２の上部には、アクチュエータ（２４、２
５、３２、３３）を介在させて負荷取付用プレート２６
を設けた構成になっている。
用いて位置制御を行う光干渉部２２と、その下部にＸＹ
ステージ１１上を動く平面モータ部２３とからなり、そ
の光干渉部２２の上部には、アクチュエータ（２４、２
５、３２、３３）を介在させて負荷取付用プレート２６
を設けた構成になっている。
【００３２】光干渉部２２は、Ｘ軸方向であって水平方
向にＸ１Ｌビーム照射／受光部２７、Ｘ２ビーム照射／
受光部２８、及びＸ１Ｌビーム照射／受光部２７と垂線
方向にＸ１Ｈビーム照射／受光部２９を備え、Ｙ軸方向
にＹＬビーム照射／受光部３４とこのＹＬビーム照射／
受光部３４と垂線方向にＹＨビーム照射／受光部３５を
設けた構造となっている。
向にＸ１Ｌビーム照射／受光部２７、Ｘ２ビーム照射／
受光部２８、及びＸ１Ｌビーム照射／受光部２７と垂線
方向にＸ１Ｈビーム照射／受光部２９を備え、Ｙ軸方向
にＹＬビーム照射／受光部３４とこのＹＬビーム照射／
受光部３４と垂線方向にＹＨビーム照射／受光部３５を
設けた構造となっている。
【００３３】このＸ１Ｌビーム照射／受光部２７とＸ２
ビーム照射／受光部２８の２つでスライダの回転を制御
する姿勢制御、Ｘ１Ｌビーム照射／受光部２７又はＸ２
ビーム照射／受光部２８でＸ軸方向への移動距離の制御
をする。
ビーム照射／受光部２８の２つでスライダの回転を制御
する姿勢制御、Ｘ１Ｌビーム照射／受光部２７又はＸ２
ビーム照射／受光部２８でＸ軸方向への移動距離の制御
をする。
【００３４】又、Ｘ１Ｌビーム照射／受光部２７とＸ１
Ｈビーム照射／受光部２９とでスライダのＸ軸側のピッ
チング方向の傾きを検出するＸ軸ピッチング方向検出手
段を構成する。
Ｈビーム照射／受光部２９とでスライダのＸ軸側のピッ
チング方向の傾きを検出するＸ軸ピッチング方向検出手
段を構成する。
【００３５】ＹＬビーム照射／受光部３４はＹ軸方向の
移動距離を制御する。ＹＬビーム照射／受光部３４とＹ
Ｈビーム照射／受光部３５とでスライダ１２ＢのＹ軸側
のピッチング方向の傾きを検出するＹ軸ピッチング方向
検出手段を構成する。
移動距離を制御する。ＹＬビーム照射／受光部３４とＹ
Ｈビーム照射／受光部３５とでスライダ１２ＢのＹ軸側
のピッチング方向の傾きを検出するＹ軸ピッチング方向
検出手段を構成する。
【００３６】アクチュエータは、スライダのＸ軸方向両
端に設けたＺ軸方向Ｘ１アクチュエータ２４とＺ軸方向
Ｘ２アクチュエータ２５と、Ｚ軸方向Ｙ１アクチュエー
タ３２とＺ軸方向Ｙ２アクチュエータ３３とからなる。
端に設けたＺ軸方向Ｘ１アクチュエータ２４とＺ軸方向
Ｘ２アクチュエータ２５と、Ｚ軸方向Ｙ１アクチュエー
タ３２とＺ軸方向Ｙ２アクチュエータ３３とからなる。
【００３７】制御部２１Ｂは、スライダがＸ軸／Ｙ軸方
向への移動を制御することに加え、スライダ１２ＢのＸ
軸方向及びＹ軸方向両者のピッチング方向のピッチング
角を検出してＸ軸方向両端のＺ軸方向Ｘ１アクチュエー
タ２４及びＺ軸方向Ｘ２アクチュエータ２５の高さを制
御して負荷取付用プレート２６のＸ軸方向の高さを水平
に維持すると共に、Ｙ軸方向両端のＺ軸方向Ｙ１アクチ
ュエータ３２とＺ軸方向Ｙ２アクチュエータ３３の高さ
を制御して負荷取付用プレー２６のＹ軸方向の高さを水
平に維持する。
向への移動を制御することに加え、スライダ１２ＢのＸ
軸方向及びＹ軸方向両者のピッチング方向のピッチング
角を検出してＸ軸方向両端のＺ軸方向Ｘ１アクチュエー
タ２４及びＺ軸方向Ｘ２アクチュエータ２５の高さを制
御して負荷取付用プレート２６のＸ軸方向の高さを水平
に維持すると共に、Ｙ軸方向両端のＺ軸方向Ｙ１アクチ
ュエータ３２とＺ軸方向Ｙ２アクチュエータ３３の高さ
を制御して負荷取付用プレー２６のＹ軸方向の高さを水
平に維持する。
【００３８】このような構成からなる平面モータ装置に
おける動作について説明すると、先ず、Ｘ１Ｌビーム照
射／受光部２７からレーザ光線をＸ軸反射ミラー１４方
向に照射し、その反射された反射光を受光してＸ軸方向
への移動を制御すると共に、ＹＬビーム照射／受光部３
４からレーザ光線をＹ軸反射ミラー１５方向に照射し
て、その反射光を受光してＹ軸方向の移動を制御する。
おける動作について説明すると、先ず、Ｘ１Ｌビーム照
射／受光部２７からレーザ光線をＸ軸反射ミラー１４方
向に照射し、その反射された反射光を受光してＸ軸方向
への移動を制御すると共に、ＹＬビーム照射／受光部３
４からレーザ光線をＹ軸反射ミラー１５方向に照射し
て、その反射光を受光してＹ軸方向の移動を制御する。
【００３９】一方、Ｘ１Ｌビーム照射／受光部２７とＸ
２ビーム照射／受光部２８からＸ軸反射ミラー１４方向
にレーザ光線を照射し、その反射光からスライダの回転
方向を検出して姿勢制御をする。
２ビーム照射／受光部２８からＸ軸反射ミラー１４方向
にレーザ光線を照射し、その反射光からスライダの回転
方向を検出して姿勢制御をする。
【００４０】さて、このようにＸ軸／Ｙ軸方向の移動制
御及び姿勢制御をして移動するスライダに対して、Ｘ１
Ｌビーム照射／受光部２７及びＸ１Ｈビーム照射／受光
部２９からのレーザ光線をＸ軸反射ミラー１４方向に照
射してその反射光からスライダ１２Ｂのピッチング方向
の傾きを検出する。そして、このピッチング方向の傾き
が検出されたならば、その傾きに応じてＺ軸Ｘ１アクチ
ュエータ２４及びＺ軸Ｘ２アクチュエータ２５の高さを
制御してＸ軸方向の負荷取付用プレート２６を水平にす
る。
御及び姿勢制御をして移動するスライダに対して、Ｘ１
Ｌビーム照射／受光部２７及びＸ１Ｈビーム照射／受光
部２９からのレーザ光線をＸ軸反射ミラー１４方向に照
射してその反射光からスライダ１２Ｂのピッチング方向
の傾きを検出する。そして、このピッチング方向の傾き
が検出されたならば、その傾きに応じてＺ軸Ｘ１アクチ
ュエータ２４及びＺ軸Ｘ２アクチュエータ２５の高さを
制御してＸ軸方向の負荷取付用プレート２６を水平にす
る。
【００４１】一方、Ｙ軸方向に対しても、ＹＬビーム照
射／受光部３４からのレーザ光線によりＹ軸方向の移動
制御をすると共に、ＹＬビーム照射／受光部３４及びＹ
Ｈビーム照射／受光部３５の光路差に基づいてピッチン
グ方向の傾きを検出して、Ｚ軸Ｙ１及びＺ軸Ｙ２アクチ
ュエータ３２、３３の高さを制御して負荷取付用プレー
ト２６のＹ軸方向の傾きを水平に維持する。
射／受光部３４からのレーザ光線によりＹ軸方向の移動
制御をすると共に、ＹＬビーム照射／受光部３４及びＹ
Ｈビーム照射／受光部３５の光路差に基づいてピッチン
グ方向の傾きを検出して、Ｚ軸Ｙ１及びＺ軸Ｙ２アクチ
ュエータ３２、３３の高さを制御して負荷取付用プレー
ト２６のＹ軸方向の傾きを水平に維持する。
【００４２】このようにして、Ｘ／Ｙ軸方向共にピッチ
ング角を検出して負荷取付用プレート２６を水平に維持
することができるため、その上部に載せることができる
負荷に対してもスライダ１２Ｂが移動しているときには
常時水平を維持することができる。そのため、位置誤差
を減少させるか、又はなくすことができるため、正確に
目的とする位置に目的物を移動することができるのであ
る。
ング角を検出して負荷取付用プレート２６を水平に維持
することができるため、その上部に載せることができる
負荷に対してもスライダ１２Ｂが移動しているときには
常時水平を維持することができる。そのため、位置誤差
を減少させるか、又はなくすことができるため、正確に
目的とする位置に目的物を移動することができるのであ
る。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の平面モー
タ装置は、特にＸ軸方向の移動に対して、そのピッチン
グ角を演算検出することにより、スライダ上部に搭載し
ている負荷に傾きを常時水平に保つことができるため、
その目的とする位置での位置誤差を解消することができ
るという効果がある。
タ装置は、特にＸ軸方向の移動に対して、そのピッチン
グ角を演算検出することにより、スライダ上部に搭載し
ている負荷に傾きを常時水平に保つことができるため、
その目的とする位置での位置誤差を解消することができ
るという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施形態の平面モータ装置を略
示的に示した平面図である。
示的に示した平面図である。
【図２】同略示的に示したＸ軸方向の側面図である。
【図３】同略示的に示したＹ軸方向からみた側面図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２の実施形態の平面モータ装置を略
示的に示した平面図である。
示的に示した平面図である。
【図５】同略示的に示したＹ軸方向の側面図である。
【図６】従来技術における平面モータ装置を略示的に平
面図である。
面図である。
【図７】スライダがＸＹステージ上を移動するときのよ
うすをマクロ的にみた説明図である。
うすをマクロ的にみた説明図である。
【図８】スライダ上における負荷の傾き（ピッチング
角）のようすを示した説明図である
角）のようすを示した説明図である
１１ ＸＹステージ
１２Ａ スライダ
１３ 原点ＯＴセンサー
１４ Ｘ軸反射ミラー
１５ Ｙ軸反射ミラー
２１Ａ 制御部
２１Ｂ 制御部
２２ 光干渉部
２３ 平面モータ部
２４ Ｚ軸Ｘ１アクチュエータ
２５ Ｚ軸Ｘ２アクチュエータ
２６ 負荷取付用プレート
２７ Ｘ１Ｌビーム照射／受光部
２８ Ｘ２ビーム照射／受光部
２９ Ｘ１Ｈビーム照射／受光部
３０ Ｙビーム照射／受光部
３２ Ｚ軸Ｙ１アクチュエータ
３３ Ｚ軸Ｙ２アクチュエータ
３４ ＹＬビーム照射／受光部
３５ ＹＨビーム照射／受光部
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザ光線の反射光により位置制御をす
る光干渉部とＸＹステージ上を移動するモータ部とを有
するスライダと、該スライダの移動を制御する制御手段
とを備えた平面モータ装置であって、 前記光干渉部は、水平方向に対して垂線方向に設けた少
なくとも２個のレーザ光照射部からの照射光の反射光を
受光してピッチング方向を検出するピッチング方向検出
手段を備えたことを特徴とする平面モータ装置。 - 【請求項２】 前記ピッチング方向検出手段は、前記ス
ライダの位置制御をするレーザ光照射部の１つを兼ねさ
せたことを特徴とする請求項１に記載の平面モータ装
置。 - 【請求項３】 前記ピッチング方向検出手段は、前記ス
ライダのＸ軸方向の位置制御を水平方向に設けた２個の
レーザ光線照射部に対して、その１個のレーザ光照射部
を兼ねさせたことを特徴とする請求項１に記載の平面モ
ータ装置。 - 【請求項４】 前記スライダの上部にアクチュエータを
介在させて負荷取付用プレートを取付け、該アクチュエ
ータは前記ピッチング方向検出手段で検出したピッチン
グ角に応じて上下方向の高さを変化させて前記負荷取付
用プレートを水平に維持することを特徴とする請求項１
に記載の平面モータ装置。 - 【請求項５】 Ｘ軸及びＹ軸方向の一方端部に反射ミラ
ーを備えたＸＹステージと、Ｘ軸方向であって水平方向
に２個のレーザ光照射／受光部とＹ軸方向に１個のレー
ザ光照射／受光部とを備えた光干渉部と前記ＸＹステー
ジ上を移動するモータ部とを有するスライダと、前記ス
ライダの移動を制御する制御手段とからなり、 前記光干渉部には、Ｘ軸方向であって、前記１個のレー
ザ光照射／受光部に対して垂線方向に設けた１個のレー
ザ光照射／受光部からなるピッチング方向検出部を備え
たことを特徴とする平面モータ装置。 - 【請求項６】 前記ピッチング方向検出部は、前記スラ
イダのＸ軸方向の位置制御をする水平方向に設けた２個
のレーザ光照射／受光部に対して、その１個のレーザ光
照射／受光部を兼ねさせたことを特徴とする請求項５に
記載の平面モータ装置。 - 【請求項７】 前記スライダの上部にアクチュエータを
介在させて負荷取付用プレートを取付け、該アクチュエ
ータは前記ピッチング方向検出部で検出したピッチング
角に応じて上下方向の高さを変化させて前記負荷取付用
プレートを水平に維持することを特徴とする請求項５に
記載の平面モータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319114A JP2003121128A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 平面モータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319114A JP2003121128A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 平面モータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003121128A true JP2003121128A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19136706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001319114A Pending JP2003121128A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 平面モータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003121128A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013127311A1 (zh) * | 2012-03-01 | 2013-09-06 | 清华大学 | 一种平面电机动子位移的测量方法 |
-
2001
- 2001-10-17 JP JP2001319114A patent/JP2003121128A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013127311A1 (zh) * | 2012-03-01 | 2013-09-06 | 清华大学 | 一种平面电机动子位移的测量方法 |
| US9310782B2 (en) | 2012-03-01 | 2016-04-12 | Shanghai Micro Electronics Equipment Co., Ltd. | Method for measuring displacement of planar motor rotor |
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