JP4664412B2 - アラインメント補正システム及びその使用方法 - Google Patents
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Description
X’=K1+(K2 ×X)+(K3 ×Y)
Y’=K4+(K5 ×Y)+(K6 ×X)
6つの常数K1からK6は、生成された各機械に対して実験的に見出す必要がある。K1及びK4は、オフセット誤差を補正し、K2及びK5は、スケール不正確性を補正し、かつK3及びK6は、スキュー誤差を補正する。これらの方程式では、X及びYという用語は、プローブの要求された位置を表すが、X’及びY’は、達成した実際の位置を表している。次に、多重回帰分析を実施して、適正な誤差補正座標を判断することができる。多重回帰分析の計算方法に対しては、Irwin Miller及びJohn E.Freund著「技術者のための確率及び統計学」、12.4節、245−254(Dr.Albert A.Bennet編、1965)を参照されたい。「技術者のための確率及び統計学」は、開示する本発明と矛盾しない全ての目的に対して本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。
Claims (25)
- (a)各ターゲット位置が光反射性物体を受け取るように適合され、かつ該ターゲット位置の全てが実質的に単一基部平面にある1つ又はそれよりも多くのターゲット位置を備えた表面を有する基部と、
(b)各々が前記ターゲット位置の1つで位置決めされた1つ又はそれよりも多くの光反射性物体と、
(c)光源と反射光を検出するセンサとを有するプローブと、
を含み、
前記プローブは、該プローブが、光線で各ターゲット位置を照明することができ、かつ前記センサが、そのようなターゲット位置に位置するあらゆる光反射性物体からの反射光を検出することができるように、前記基部平面と実質的に平行で該基部平面からある一定の距離にあるプローブ平面内において光反射性物体が位置決めされた各ターゲット位置に対応する位置に位置決め可能である、
ことを特徴とするアラインメント補正システム。 - 前記光源は、レーザであることを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。
- 前記光反射性物体は、光反射性球体であることを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。
- 前記光線は、前記基部平面に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。
- 前記基部の前記表面は、各ターゲット位置で光反射性物体を収容するための凹部又は穴を含むことを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。
- 光反射性物体が、前記各ターゲット位置すべてに位置決めされることを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。
- 前記基部表面上の前記ターゲット位置は、2つのターゲット位置が同じX座標又は同じY座標を有しないように、前記基部平面内のx軸及びy軸によって定められた直角座標系のX座標及びY座標によって定められることを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。
- 前記基部表面は、コーナの少なくとも2つの対を含み、各対の該コーナは、互いから対角線上に位置決めされ、
少なくとも2つのターゲット位置は、前記基部表面の第1の対の対向するコーナ間に延びる第1の対角線に沿って位置決めされることを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。 - 2つ又はそれよりも多くのターゲット位置は、前記基部表面上の第2の対の対向するコーナ間に延びる第2の対角線上に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項8に記載のアラインメント補正システム。 - 前記基部は、液体を受け取るための容器を保持するようになっていることを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。
- 液体を受け取るための前記容器は、試験管又はマイクロタイタープレートのラックから選択されることを特徴とする請求項10に記載のアラインメント補正システム。
- 前記基部表面の上方の前記プローブ平面内のx軸及びy軸によって定められた直角座標系のあらゆるX−Y座標に移動するようになったX−Yアクチュエータをそれぞれ有するX−Yプロッタ又は直角座標ロボットの一部であることを特徴とする請求項1に記載のアラインメント補正システム。
- 前記直角座標ロボットは、液体処理ロボットであることを特徴とする請求項12に記載のアラインメント補正システム。
- 前記プローブは、前記X−Yアクチュエータ上に装着されることを特徴とする請求項12に記載のアラインメント補正システム。
- 前記光反射性球体は、ボールベアリング、金属被膜球体、セラミック球体、反射性ガラス球体、又は反射性プラスチック球体から選択されることを特徴とする請求項3に記載のアラインメント補正システム。
- 前記プローブは、再帰的反射レーザ光学センサであることを特徴とする請求項2に記載のアラインメント補正システム。
- 請求項1に記載のアラインメント補正システムを用いて機械のアラインメント誤差を補正する方法であって、
(a)アラインメント補正システムのプローブからの光線で1つ又はそれよりも多くの光反射性物体を照明する段階と、
(b)前記少なくとも1つの光反射性物体から反射された光をプローブセンサで検出する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 機械のアラインメント誤差を補正する方法であって、
(a)請求項1に記載のアラインメント補正システムのプローブをターゲット位置の1つで光反射性物体の1つの上に位置決めする段階と、
(b)プローブ光源からの光線で前記光反射性物体を照明する段階と、
(c)前記光反射性物体から反射された光をプローブセンサで検出する段階と、
(d)前記反射光が最大になるまで前記光反射性物体に対して前記プローブを再位置決めし、その最大で該プローブの位置を記録する段階と、
(e)光反射性物体をそこに有する各ターゲット位置に対して以上の段階を繰り返す段階と、
(f)段階(d)で集められたデータからアラインメント誤差を判断する段階と、
を含み、
前記光反射性物体は、光反射性球体であり、
前記光線は、前記基部平面に対して実質的に垂直である
ことを特徴とする方法。 - 前記アラインメント誤差は、オフセット誤差、スケール不正確性、又はスキューのうちの1つ又はそれよりも多くのものであることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記プローブは、各光反射性物体の中心線を走査するように位置決めされることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- x軸及びy軸が、前記基部平面内に直角座標系を定め、
前記x軸に沿った中心線及び前記y軸に沿った中心線は、両方とも走査されることを特徴とする請求項19に記載の方法。 - x中心線に沿った走査が実行され、y中心線が、該x中心線から走査され、該y中心線から、該x中心線が再度走査されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記x軸に沿った前記中心線及び前記y軸に沿った前記中心線は、各ターゲット位置に対する1組のX及びY測定値を与えることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 多重線形回帰が、各ターゲット位置に対するX及びY測定値の組に対して実行されることを特徴とする請求項22に記載の方法。
- (a)プローブを更に含む直角座標ロボットアームと、
(b)各ターゲット位置が光反射性球体を受け取るように適合され、かつ該ターゲット位置の全てが実質的に単一基部平面にあり、更に、前記ロボットアーム及び基部が、互いから垂直に配置されて実質的に平行な平面を占める、1つ又はそれよりも多くのターゲット位置を備えた表面を有する基部と、
(c)各々が前記ターゲット位置の1つに位置決めされた1つ又はそれよりも多くの光反射性球体と、
を含み、
(d)前記プローブは、レーザと反射レーザ光を検出するセンサとを更に含み、該プローブは、該プローブが、レーザ光線で各ターゲット位置を照明することができ、かつ該センサが、そのようなターゲット位置に位置するあらゆる光反射性球体からの反射光を検出することができるように、前記基部平面と実質的に平行で該基部平面からある一定の距離にあるプローブ平面内において光反射性物体が位置決めされた各ターゲット位置に対応する位置に位置決め可能である、
ことを特徴とするアラインメント補正システム。
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