JPH07302121A - 位置決め制御装置 - Google Patents
位置決め制御装置Info
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- JPH07302121A JPH07302121A JP11341794A JP11341794A JPH07302121A JP H07302121 A JPH07302121 A JP H07302121A JP 11341794 A JP11341794 A JP 11341794A JP 11341794 A JP11341794 A JP 11341794A JP H07302121 A JPH07302121 A JP H07302121A
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Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バンバン制御後の目標値との偏差を減少させ
る。 【構成】 静止目標位置が固定された反復的な駆動を繰
り返す位置決め制御を行うことを目的とした制御用モー
タ５１と、該制御用モータの状態量を検出する状態量検
出手段５２と、この状態量に基づいて該制御用モータに
指令値を与えて該制御用モータの制御を行う指令手段５
３，５４，５５とを備え、バンバン制御により位置決め
制御を行う位置決め制御装置において、前回以前の位置
決め制御結果に基づいて前記指令手段の指令における該
制御用モータの加速から減速への最適な切換えタイミン
グの再演算を行なう演算手段５６，５７を備え、各位置
決め制御においては随時再演算された切換えタイミング
により位置決め制御を行なう。
る。 【構成】 静止目標位置が固定された反復的な駆動を繰
り返す位置決め制御を行うことを目的とした制御用モー
タ５１と、該制御用モータの状態量を検出する状態量検
出手段５２と、この状態量に基づいて該制御用モータに
指令値を与えて該制御用モータの制御を行う指令手段５
３，５４，５５とを備え、バンバン制御により位置決め
制御を行う位置決め制御装置において、前回以前の位置
決め制御結果に基づいて前記指令手段の指令における該
制御用モータの加速から減速への最適な切換えタイミン
グの再演算を行なう演算手段５６，５７を備え、各位置
決め制御においては随時再演算された切換えタイミング
により位置決め制御を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静止位置が固定された
反復的な駆動を繰り返すことを目的とした高速位置決め
制御を行うすべての産業用機器に対して有効な位置決め
制御装置に関する。
反復的な駆動を繰り返すことを目的とした高速位置決め
制御を行うすべての産業用機器に対して有効な位置決め
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にバンバン（BangBang）制御とは次
のような制御方式であり、高速位置決め制御を行うため
に有効な手段である。すなわち、制御量指令装置から
制御用モータが最大加速するような指令値を出力し、
位置、速度、加速度などの状態量を変数とする評価関数
を基準に、ある時点で制御量指令装置から制御用モータ
が最大減速するような指令値を出力し、そして制御用
モータの速度が０となるところで停止させる。
のような制御方式であり、高速位置決め制御を行うため
に有効な手段である。すなわち、制御量指令装置から
制御用モータが最大加速するような指令値を出力し、
位置、速度、加速度などの状態量を変数とする評価関数
を基準に、ある時点で制御量指令装置から制御用モータ
が最大減速するような指令値を出力し、そして制御用
モータの速度が０となるところで停止させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
バンバン制御は状態量をフィードバックさせない開ルー
プ系による制御であるため、従来の技術では、モータ
の回転位置による機械的要因のパラメータ誤差、あるい
は、モータの温度変化、経時劣化変化などによるモー
タの特性変化、などの影響を受け易く、バンバン制御終
了時における目標値偏差を、機械的要因に伴う誤差に依
らず、長期に渡って除去することは困難であった。
バンバン制御は状態量をフィードバックさせない開ルー
プ系による制御であるため、従来の技術では、モータ
の回転位置による機械的要因のパラメータ誤差、あるい
は、モータの温度変化、経時劣化変化などによるモー
タの特性変化、などの影響を受け易く、バンバン制御終
了時における目標値偏差を、機械的要因に伴う誤差に依
らず、長期に渡って除去することは困難であった。
【０００４】本発明の目的は、静止位置が固定された反
復的な駆動を繰り返すバンバン制御を用いた高速位置決
め装置において、機械的要因によるパラメータ誤差や、
モータの経時変化に依らず、バンバン制御後の目標値と
の偏差を減少させることにある。
復的な駆動を繰り返すバンバン制御を用いた高速位置決
め装置において、機械的要因によるパラメータ誤差や、
モータの経時変化に依らず、バンバン制御後の目標値と
の偏差を減少させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、静止目標位置が固定された反復的な駆動を
繰り返す位置決め制御を行うことを目的とした制御用モ
ータと、該制御用モータの状態量を検出する状態量検出
手段と、この状態量に基づいて該制御用モータに指令値
を与えて該制御用モータの制御を行う指令手段とを備
え、バンバン制御により位置決め制御を行う位置決め制
御装置において、前回以前の位置決め制御結果に基づい
て前記指令手段の指令における該制御用モータの加速か
ら減速への最適な切換えタイミングの再演算を行なう演
算手段を備え、各位置決め制御においては随時再演算さ
れた切換えタイミングにより位置決め制御を行なうこと
を特徴とする。複数の静止目標位置に対して順次位置決
め制御を行なう場合は、その各位置決め制御について前
記切換えタイミングが異なり、これら各切換えタイミン
グごとに前記演算手段は前記再演算を行なう。状態量検
出手段が検出する状態量は例えば、前記制御用モータの
位置、速度、加速度のうちの１つ以上である。
本発明では、静止目標位置が固定された反復的な駆動を
繰り返す位置決め制御を行うことを目的とした制御用モ
ータと、該制御用モータの状態量を検出する状態量検出
手段と、この状態量に基づいて該制御用モータに指令値
を与えて該制御用モータの制御を行う指令手段とを備
え、バンバン制御により位置決め制御を行う位置決め制
御装置において、前回以前の位置決め制御結果に基づい
て前記指令手段の指令における該制御用モータの加速か
ら減速への最適な切換えタイミングの再演算を行なう演
算手段を備え、各位置決め制御においては随時再演算さ
れた切換えタイミングにより位置決め制御を行なうこと
を特徴とする。複数の静止目標位置に対して順次位置決
め制御を行なう場合は、その各位置決め制御について前
記切換えタイミングが異なり、これら各切換えタイミン
グごとに前記演算手段は前記再演算を行なう。状態量検
出手段が検出する状態量は例えば、前記制御用モータの
位置、速度、加速度のうちの１つ以上である。
【０００６】
【作用】これによれば、制御用モータの加速から減速へ
の切換えタイミングの最適値が学習的に随時求められ使
用されるため、位置決め制御後の目標値との偏差が減少
する。
の切換えタイミングの最適値が学習的に随時求められ使
用されるため、位置決め制御後の目標値との偏差が減少
する。
【０００７】図１は、本発明に係る位置決め制御装置を
例示するブロック図である。図中、５１は静止位置が固
定された反復的な位置決め制御を行う制御用モータ、５
２は制御用モータ５１の位置、速度、加速度などの状態
量を検出するための状態量検出装置、５３はバンバン制
御の加速から減速への切換えを行う状態を設定する切換
状態量設定装置、５４は状態量検出装置５２が切換状態
量設定装置５３の設定値に到達したかを判別する状態量
比較装置、５５は状態量比較装置５４の出力をもとに制
御用モータ５１に制御指令値を与える制御量指令装置、
５６は過去の位置決め制御における加速から減速への切
換え状態量や、過去のバンバン制御終了後の目標値偏差
などのデータを記憶する記憶装置、５７は記憶装置５６
に記憶されたデータに基づき次回のバンバン制御におけ
る加速・減速切換え最適状態量を演算し切換状態量設定
装置５３に最適値を与える最適値求出装置である。
例示するブロック図である。図中、５１は静止位置が固
定された反復的な位置決め制御を行う制御用モータ、５
２は制御用モータ５１の位置、速度、加速度などの状態
量を検出するための状態量検出装置、５３はバンバン制
御の加速から減速への切換えを行う状態を設定する切換
状態量設定装置、５４は状態量検出装置５２が切換状態
量設定装置５３の設定値に到達したかを判別する状態量
比較装置、５５は状態量比較装置５４の出力をもとに制
御用モータ５１に制御指令値を与える制御量指令装置、
５６は過去の位置決め制御における加速から減速への切
換え状態量や、過去のバンバン制御終了後の目標値偏差
などのデータを記憶する記憶装置、５７は記憶装置５６
に記憶されたデータに基づき次回のバンバン制御におけ
る加速・減速切換え最適状態量を演算し切換状態量設定
装置５３に最適値を与える最適値求出装置である。
【０００８】図３は本発明の位置決め制御装置における
制御シーケンスの一例を示すフローチャートである。こ
れに従えば、まず、切換え状態量設定装置５３に初期状
態を設定する（ステップＳ１）。次に、高速位置決め制
御開始指令に基づき、制御量指令装置５５から制御用モ
ータ５１が最大加速する指令値を出力する（ステップＳ
２〜Ｓ４）。次に、状態量検出装置５２と切換え状態量
設定装置５３の値を状態量比較装置５４により比較し、
２つの値が一致した時、制御量指令装置５５から制御用
モータ５１が最大減速する指令値を出力する（ステップ
Ｓ５，Ｓ６）。次に、制御用モータの速度が０となると
ころでモータを停止させる（ステップＳ７，Ｓ８）。そ
して、次回の同一位置におけるバンバン制御の最適な切
換え状態を最適値求出装置５７により求め、切換え状態
量設定装置５３に切換え最適値を与え（ステップＳ９）
ステップＳ２へ戻る。
制御シーケンスの一例を示すフローチャートである。こ
れに従えば、まず、切換え状態量設定装置５３に初期状
態を設定する（ステップＳ１）。次に、高速位置決め制
御開始指令に基づき、制御量指令装置５５から制御用モ
ータ５１が最大加速する指令値を出力する（ステップＳ
２〜Ｓ４）。次に、状態量検出装置５２と切換え状態量
設定装置５３の値を状態量比較装置５４により比較し、
２つの値が一致した時、制御量指令装置５５から制御用
モータ５１が最大減速する指令値を出力する（ステップ
Ｓ５，Ｓ６）。次に、制御用モータの速度が０となると
ころでモータを停止させる（ステップＳ７，Ｓ８）。そ
して、次回の同一位置におけるバンバン制御の最適な切
換え状態を最適値求出装置５７により求め、切換え状態
量設定装置５３に切換え最適値を与え（ステップＳ９）
ステップＳ２へ戻る。
【０００９】以上のことをさらに詳しく説明する。バン
バン制御は温度変化や経時劣化変化の影響を受け易く、
長期に渡ってこれらの影響を無視しバンバン制御後の偏
差を除去することは困難である。したがって、本発明で
はバンバン制御後の目標値偏差などをもとに、同一位置
における次回のバンバン制御の最適な加速から減速への
切換え状態を学習的に求める方法を用いる。すなわち、
あるｎ＋１回目（ｎは整数）のバンバン制御を用いた高
速位置決め制御を行う時、これと同一位置におけるｎ回
目以前のバンバン制御終了後の目標値偏差などの状態量
をもとに演算を行い、ｎ＋１回目におけるバンバン制御
の加速から減速への最適切換え状態Ｘ（ｎ＋１）を学習
的に求める。ｎ＋１回目の加速から減速への切換え状態
を求める式は（１）式により求められる。ここで関数ｆ
unc は過去の状態量データを用いて学習によりＸ
（１），Ｘ（２），…，Ｘ（ｎ）の１つ以上からＸ（ｎ
＋１）を求める最適値求出関数である。 Ｘ（ｎ＋１）＝ｆunc （Ｘ（１），Ｘ（２），…，Ｘ（ｎ）） （１） また、バンバン制御は機械的要因に依存した駆動位置に
よるパラメータ誤差の影響を受け易い。このため、図２
に示すように、切換え状態Ｘ（ｎ）にバンバン制御の駆
動位置毎に独立した値Ｘl （ｎ）を与え、それぞれ独立
に最適化を行うことにより、機械的要因に依らない高速
位置決め制御を行うことができる。以上の式は（２）式
のように表すことができる。 Ｘl(ｎ＋１) ＝ｆunc(Ｘl(１) ，Ｘl(２) ，…，Ｘl(ｎ)) （２） ここで、l は駆動位置によるパラメータの違いを表す。
バン制御は温度変化や経時劣化変化の影響を受け易く、
長期に渡ってこれらの影響を無視しバンバン制御後の偏
差を除去することは困難である。したがって、本発明で
はバンバン制御後の目標値偏差などをもとに、同一位置
における次回のバンバン制御の最適な加速から減速への
切換え状態を学習的に求める方法を用いる。すなわち、
あるｎ＋１回目（ｎは整数）のバンバン制御を用いた高
速位置決め制御を行う時、これと同一位置におけるｎ回
目以前のバンバン制御終了後の目標値偏差などの状態量
をもとに演算を行い、ｎ＋１回目におけるバンバン制御
の加速から減速への最適切換え状態Ｘ（ｎ＋１）を学習
的に求める。ｎ＋１回目の加速から減速への切換え状態
を求める式は（１）式により求められる。ここで関数ｆ
unc は過去の状態量データを用いて学習によりＸ
（１），Ｘ（２），…，Ｘ（ｎ）の１つ以上からＸ（ｎ
＋１）を求める最適値求出関数である。 Ｘ（ｎ＋１）＝ｆunc （Ｘ（１），Ｘ（２），…，Ｘ（ｎ）） （１） また、バンバン制御は機械的要因に依存した駆動位置に
よるパラメータ誤差の影響を受け易い。このため、図２
に示すように、切換え状態Ｘ（ｎ）にバンバン制御の駆
動位置毎に独立した値Ｘl （ｎ）を与え、それぞれ独立
に最適化を行うことにより、機械的要因に依らない高速
位置決め制御を行うことができる。以上の式は（２）式
のように表すことができる。 Ｘl(ｎ＋１) ＝ｆunc(Ｘl(１) ，Ｘl(２) ，…，Ｘl(ｎ)) （２） ここで、l は駆動位置によるパラメータの違いを表す。
【００１０】
【実施例】本発明に係わる第一の実施例として、半導体
露光装置における露光シャッタの高速位置決め制御例を
示す。図４に半導体露光装置の照明系の構成を示す。１
は光源となるランプである。２はランプ１によって照明
されるマスクであり半導体回路パターンが形成されてい
る。３はウエハでありマスク２の回路パターンがその上
面に形成される。４は光の強度を検出する光センサ、５
は光センサ４の出力を電圧信号に変換するアンプ、６は
電圧信号を周波数信号に変換するＶ／Ｆコンバータ、７
はＶ／Ｆコンバータ６のパルスを計測するパルスカウン
タ、８は露光すべき目標露光量を設定する露光量設定
器、９は目標露光量設定装置８の露光量を補正する遅れ
露光量補正装置、１０はウエハ露光量が目標露光量に到
達したかを判別する比較装置、１１は比較器１０の出力
をもとに露光シャッタに開閉指令を与えるシャッタ開／
閉指令装置、１２はモータを制御し露光シャッタを開閉
するシャッタ駆動装置である。
露光装置における露光シャッタの高速位置決め制御例を
示す。図４に半導体露光装置の照明系の構成を示す。１
は光源となるランプである。２はランプ１によって照明
されるマスクであり半導体回路パターンが形成されてい
る。３はウエハでありマスク２の回路パターンがその上
面に形成される。４は光の強度を検出する光センサ、５
は光センサ４の出力を電圧信号に変換するアンプ、６は
電圧信号を周波数信号に変換するＶ／Ｆコンバータ、７
はＶ／Ｆコンバータ６のパルスを計測するパルスカウン
タ、８は露光すべき目標露光量を設定する露光量設定
器、９は目標露光量設定装置８の露光量を補正する遅れ
露光量補正装置、１０はウエハ露光量が目標露光量に到
達したかを判別する比較装置、１１は比較器１０の出力
をもとに露光シャッタに開閉指令を与えるシャッタ開／
閉指令装置、１２はモータを制御し露光シャッタを開閉
するシャッタ駆動装置である。
【００１１】また、図５は図４の装置におけるシャッタ
駆動回路１２の構成を示す。１３は制御用モータであ
る。１４は光源からの光を透過／遮断するシャッタ羽根
であり、制御用モータ１３の軸に接続されている。１５
は制御用モータ１３の回転位置を検出するための位置検
出装置、１６はモータの加速から減速への切換え位置を
設定する装置、１７は位置検出装置１５と切換え位置設
定装置１６の比較をする位置比較装置、１８は位置比較
装置１７の出力をもとにモータドライバ１９に指令値を
与える制御量指令装置、１９はモータを駆動するモータ
ドライバ、２０はモータの過去の状態量データを蓄積す
る記憶装置、２１は記憶装置２０のデータ値をもとに最
適なバンバン制御の加速から減速への切換え位置を演算
し位置比較器１６に最適値を与える最適値求出装置であ
る。
駆動回路１２の構成を示す。１３は制御用モータであ
る。１４は光源からの光を透過／遮断するシャッタ羽根
であり、制御用モータ１３の軸に接続されている。１５
は制御用モータ１３の回転位置を検出するための位置検
出装置、１６はモータの加速から減速への切換え位置を
設定する装置、１７は位置検出装置１５と切換え位置設
定装置１６の比較をする位置比較装置、１８は位置比較
装置１７の出力をもとにモータドライバ１９に指令値を
与える制御量指令装置、１９はモータを駆動するモータ
ドライバ、２０はモータの過去の状態量データを蓄積す
る記憶装置、２１は記憶装置２０のデータ値をもとに最
適なバンバン制御の加速から減速への切換え位置を演算
し位置比較器１６に最適値を与える最適値求出装置であ
る。
【００１２】図６にシャッタ羽根１４の外形例を示す。
ここでは各々６０度の角度を持つ３枚羽根の例を示す。
羽根を６０度回転させることにより、光源１からの光の
透過／遮断の切換えを行うことができる。
ここでは各々６０度の角度を持つ３枚羽根の例を示す。
羽根を６０度回転させることにより、光源１からの光の
透過／遮断の切換えを行うことができる。
【００１３】上記構成の露光装置による露光シーケンス
を示す。露光を行う場合、露光すべき目標露光量が露光
量設定器８より比較器１０に与えられ、シャッタ開／閉
指令装置１１よりシャッタ駆動回路１２に開指令を発生
し、シャッタ羽根１４を開駆動する。シャッタ羽根１４
が開くとランプ１からの露光光がシャッタ羽根１４を通
過し、マスク２を通してウエハ３を照明する。このと
き、露光光は光センサ４に入射し、アンプ５で電圧信号
に変換され、さらにＶ／Ｆコンバータ６によりパルス列
に変換される。このパルス数はパルスカウンタ７により
計数される。パルスカウンタ７の値が、露光量設定器８
の値に到達した時、シャッタ開／閉指令装置１１はシャ
ッタ駆動回路１２にシャッタ閉指令を発生し、シャッタ
羽根１４が閉じて露光が終了する。
を示す。露光を行う場合、露光すべき目標露光量が露光
量設定器８より比較器１０に与えられ、シャッタ開／閉
指令装置１１よりシャッタ駆動回路１２に開指令を発生
し、シャッタ羽根１４を開駆動する。シャッタ羽根１４
が開くとランプ１からの露光光がシャッタ羽根１４を通
過し、マスク２を通してウエハ３を照明する。このと
き、露光光は光センサ４に入射し、アンプ５で電圧信号
に変換され、さらにＶ／Ｆコンバータ６によりパルス列
に変換される。このパルス数はパルスカウンタ７により
計数される。パルスカウンタ７の値が、露光量設定器８
の値に到達した時、シャッタ開／閉指令装置１１はシャ
ッタ駆動回路１２にシャッタ閉指令を発生し、シャッタ
羽根１４が閉じて露光が終了する。
【００１４】ところで、上記露光シーケンスにおいて、
図７に示すようにシャッタ開／閉指令装置がシャッタ閉
指令を発生してから完全にシャッタ羽根１４が閉じるま
でに時間遅れが生じる。この時間遅れ分に相当する遅れ
露光量が発生するため、これを補正する遅れ露光量補正
装置９が必要となる。この遅れ露光量は、ランプの明る
さや露光シャッタ閉時間をもとに、シャッタ閉指令以前
に値を予測し遅れ露光量補正装置９に設定されるもので
ある。このため、予測した遅れ露光量の真の遅れ露光量
に対する誤差や、閉動作時における露光シャッタの制御
誤差などの要因により、従来、目標露光量に対する実露
光量の露光量誤差が生じるという問題が発生した。
図７に示すようにシャッタ開／閉指令装置がシャッタ閉
指令を発生してから完全にシャッタ羽根１４が閉じるま
でに時間遅れが生じる。この時間遅れ分に相当する遅れ
露光量が発生するため、これを補正する遅れ露光量補正
装置９が必要となる。この遅れ露光量は、ランプの明る
さや露光シャッタ閉時間をもとに、シャッタ閉指令以前
に値を予測し遅れ露光量補正装置９に設定されるもので
ある。このため、予測した遅れ露光量の真の遅れ露光量
に対する誤差や、閉動作時における露光シャッタの制御
誤差などの要因により、従来、目標露光量に対する実露
光量の露光量誤差が生じるという問題が発生した。
【００１５】この露光量誤差を取り除くための手段とし
て、（１）シャッタ羽根の高速駆動を行うこと、（２）
シャッタ羽根を目標位置に正確に静止させることが有効
である。図８にシャッタ羽根を高速駆動した時の遅れ露
光量の変化を示す。シャッタ閉指令が発生してから閉動
作完了までの時間がｔ1 ，ｔ2 （０＜ｔ1 ＜ｔ2 ）の２
つの露光シャッタの遅れ露光量をそれぞれＱ1 ，Ｑ2 で
表すと（０＜）Ｑ1 ＜Ｑ2 であるため、そのばらつき量
は（０＜）βＱ1 ＜βＱ2 と表すことができる。ここ
で、β（０＜β＜１）は前述の原因に依存する遅れ露光
量のばらつき率を表す。このため、シャッタ羽根を高速
駆動することにより遅れ露光量のばらつき量を小さくす
ることができる。また、図９にシャッタ羽根が目標値に
対して偏差をもって静止した時の遅れ露光量の変化を示
す。この図より、シャッタ羽根を目標値に正確に静止さ
せることにより、遅れ露光量のばらつき量を小さくする
ことができることがわかる。これらの理由のため半導体
露光装置の露光シャッタにおいて、高精度な高速位置決
め制御を行うことにより目標値との設定誤差の少ない露
光量制御を行うことができる。
て、（１）シャッタ羽根の高速駆動を行うこと、（２）
シャッタ羽根を目標位置に正確に静止させることが有効
である。図８にシャッタ羽根を高速駆動した時の遅れ露
光量の変化を示す。シャッタ閉指令が発生してから閉動
作完了までの時間がｔ1 ，ｔ2 （０＜ｔ1 ＜ｔ2 ）の２
つの露光シャッタの遅れ露光量をそれぞれＱ1 ，Ｑ2 で
表すと（０＜）Ｑ1 ＜Ｑ2 であるため、そのばらつき量
は（０＜）βＱ1 ＜βＱ2 と表すことができる。ここ
で、β（０＜β＜１）は前述の原因に依存する遅れ露光
量のばらつき率を表す。このため、シャッタ羽根を高速
駆動することにより遅れ露光量のばらつき量を小さくす
ることができる。また、図９にシャッタ羽根が目標値に
対して偏差をもって静止した時の遅れ露光量の変化を示
す。この図より、シャッタ羽根を目標値に正確に静止さ
せることにより、遅れ露光量のばらつき量を小さくする
ことができることがわかる。これらの理由のため半導体
露光装置の露光シャッタにおいて、高精度な高速位置決
め制御を行うことにより目標値との設定誤差の少ない露
光量制御を行うことができる。
【００１６】次に本実施例におけるシャッタ羽根を例に
とり、最適値求出関数ｆunc の一例を（３）式に示す。
ここで、ｘofs はバンバン制御終了後の目標値偏差、ε
tol（＞０）は目標値偏差の許容範囲、α（＞０）は目
標値偏差が許容範囲−εtol＜ｘofs ＜εtol を満たし
ていない場合に次回のバンバン制御における加速から減
速への切換え位置ｘ（ｎ＋１）を学習変動させるパルス
数を表す。
とり、最適値求出関数ｆunc の一例を（３）式に示す。
ここで、ｘofs はバンバン制御終了後の目標値偏差、ε
tol（＞０）は目標値偏差の許容範囲、α（＞０）は目
標値偏差が許容範囲−εtol＜ｘofs ＜εtol を満たし
ていない場合に次回のバンバン制御における加速から減
速への切換え位置ｘ（ｎ＋１）を学習変動させるパルス
数を表す。
【００１７】
【数１】 図１０に（３）式に基づくバンバン制御の加速から減速
への切換え位置最適化例を示す。このようにしてバンバ
ン制御を行う毎に目標値偏差を監視し、偏差が許容範囲
外の場合に次回のバンバン制御の最適切換え位置を変更
決定することにより経時変化に依らない制御系の設計を
行うことができる。
への切換え位置最適化例を示す。このようにしてバンバ
ン制御を行う毎に目標値偏差を監視し、偏差が許容範囲
外の場合に次回のバンバン制御の最適切換え位置を変更
決定することにより経時変化に依らない制御系の設計を
行うことができる。
【００１８】また、シャッタ羽根１４は前述した通り各
々６０度の角度をなしているため、６回の高速位置決め
制御により１回転（３６０度回転）し始発位置に戻る。
このため、６個の異なる独立した切換えパラメータｘl
（ｎ）（ｌ＝１，２，…，６）を各バンバン制御に用
い、各パラメータに独立に最適値を求めることにより、
機械的要因による誤差を取り除くことができる。以上の
結果は最終的に（４）式のように表すことができる。
々６０度の角度をなしているため、６回の高速位置決め
制御により１回転（３６０度回転）し始発位置に戻る。
このため、６個の異なる独立した切換えパラメータｘl
（ｎ）（ｌ＝１，２，…，６）を各バンバン制御に用
い、各パラメータに独立に最適値を求めることにより、
機械的要因による誤差を取り除くことができる。以上の
結果は最終的に（４）式のように表すことができる。
【００１９】
【数２】 以上のアルゴリズムを図１１に示す。図３のものとほぼ
同様である。この方式を用いることにより、モータの温
度変化や経時変化に依らず、また、モータの機械的要因
に依らない高精度な露光量制御を長期に渡って行うこと
ができる。
同様である。この方式を用いることにより、モータの温
度変化や経時変化に依らず、また、モータの機械的要因
に依らない高精度な露光量制御を長期に渡って行うこと
ができる。
【００２０】また、本制御方式を用いることにより、露
光シャッタの開指令を受けてから開動作終了までの時
間、閉指令を受けてから開動作終了までの時間を短くす
ることができるため、従来実現できなかった短時間の露
光量制御を行うことが可能になる。
光シャッタの開指令を受けてから開動作終了までの時
間、閉指令を受けてから開動作終了までの時間を短くす
ることができるため、従来実現できなかった短時間の露
光量制御を行うことが可能になる。
【００２１】なお、上述の実施例においては、制御用モ
ータの軸に負荷をつけた回転位置決め制御の例を示した
が、図１２に示すような直線運動を行う高速位置決め制
御においても全く同様の手段を用いることができる。
ータの軸に負荷をつけた回転位置決め制御の例を示した
が、図１２に示すような直線運動を行う高速位置決め制
御においても全く同様の手段を用いることができる。
【００２２】また、最適値求出関数ｆunc の他の例とし
ては（５）式など種々あげられる。この式はｍ回目から
ｎ回目（０＜ｍ＜ｎ）までのバンバン制御後の目標値と
の偏差の平均とｘl （ｎ）との差を求めることにより切
換え位置の最適化を行うものである。Ｋ（＞０）は発振
防止などを目的とした重み定数である。
ては（５）式など種々あげられる。この式はｍ回目から
ｎ回目（０＜ｍ＜ｎ）までのバンバン制御後の目標値と
の偏差の平均とｘl （ｎ）との差を求めることにより切
換え位置の最適化を行うものである。Ｋ（＞０）は発振
防止などを目的とした重み定数である。
【００２３】
【数３】 これらの最適値求出関数は制御の必要とする条件に応じ
て種々決定し用いることができる。
て種々決定し用いることができる。
【００２４】また、先述の実施例においては、モータの
位置をバンバン制御の切換えパラメータとして用いた
が、この代わりに速度、加速度などの状態量を切換えパ
ラメータとする最適値求出関数を用いることもできる。
また、位置、速度、加速度などの状態量の２つ以上を切
換えパラメータとする最適値求出関数を用いることもで
きる。
位置をバンバン制御の切換えパラメータとして用いた
が、この代わりに速度、加速度などの状態量を切換えパ
ラメータとする最適値求出関数を用いることもできる。
また、位置、速度、加速度などの状態量の２つ以上を切
換えパラメータとする最適値求出関数を用いることもで
きる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
モータの加速から減速への切換えタイミングを学習的に
求め随時最適値に変動させることにより、モータの経時
変化に依らず長期に渡ってバンバン制御後の目標値との
偏差を減少させることができる。また、この切換えタイ
ミングパラメータを反復位置決め制御において位置別に
与え、それぞれ独立に最適化を行うことにより、モータ
の回転位置に伴う機械的要因によるパラメータ誤差に依
らずバンバン制御後の目標値との偏差を減少させること
ができる。
モータの加速から減速への切換えタイミングを学習的に
求め随時最適値に変動させることにより、モータの経時
変化に依らず長期に渡ってバンバン制御後の目標値との
偏差を減少させることができる。また、この切換えタイ
ミングパラメータを反復位置決め制御において位置別に
与え、それぞれ独立に最適化を行うことにより、モータ
の回転位置に伴う機械的要因によるパラメータ誤差に依
らずバンバン制御後の目標値との偏差を減少させること
ができる。
【図１】 本発明の高速位置決め制御装置を例示するブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 図１の装置における反復位置決め制御におけ
る切換えパラメータＸl （ｎ）を表す図である。
る切換えパラメータＸl （ｎ）を表す図である。
【図３】 図１の装置による高速位置決め制御のシーケ
ンスを表すフローチャートである。
ンスを表すフローチャートである。
【図４】 本発明の一実施例に係わる半導体露光装置の
露光量制御系のブロック図である。
露光量制御系のブロック図である。
【図５】 図４の装置における露光シャッタ制御系のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】 図４の装置における露光シャッタ羽根の外形
図である。
図である。
【図７】 露光量制御における遅れ露光量を表す説明図
である。
である。
【図８】 シャッタ羽根を高速駆動した時の遅れ露光量
の変化を示す説明図である。
の変化を示す説明図である。
【図９】 シャッタ羽根が目標値偏差を生じた時の遅れ
露光量の変化を示す説明図である。
露光量の変化を示す説明図である。
【図１０】 図４の装置における最適値求出関数ｆunc
の最適化例を示す説明図である。
の最適化例を示す説明図である。
【図１１】 図４の装置における露光シャッタの制御パ
ラメータ最適化アルゴリズムを示すフローチャートであ
る
ラメータ最適化アルゴリズムを示すフローチャートであ
る
【図１２】 本発明を適用し得る直線運動をする高速位
置決め制御を表す模式図である。
置決め制御を表す模式図である。
１：ランプ、２：マスク、３：ウエハ、４：光センサ、
５：アンプ、６：Ｖ／Ｆコンバータ、７：パルスカウン
ター、８：目標露光量設定装置、９：遅れ露光量補正装
置、１０：露光量比較装置、１１：シャッタ開／閉指令
装置、１２：シャッタ駆動装置、１３：制御用モータ、
１４：シャッタ羽根、１５：位置検出装置、１６：切換
え位置設定装置、１７：位置比較装置、１８：制御量指
令装置、１９：モータドライバ、２０：記憶装置、２
１：最適値求出装置。５１：制御用モータ、５２：状態
量検出装置、５３：切換え状態設定装置、５４：状態比
較装置、５５：制御量指令装置、５６：記憶装置、５
７：最適値求出装置。
５：アンプ、６：Ｖ／Ｆコンバータ、７：パルスカウン
ター、８：目標露光量設定装置、９：遅れ露光量補正装
置、１０：露光量比較装置、１１：シャッタ開／閉指令
装置、１２：シャッタ駆動装置、１３：制御用モータ、
１４：シャッタ羽根、１５：位置検出装置、１６：切換
え位置設定装置、１７：位置比較装置、１８：制御量指
令装置、１９：モータドライバ、２０：記憶装置、２
１：最適値求出装置。５１：制御用モータ、５２：状態
量検出装置、５３：切換え状態設定装置、５４：状態比
較装置、５５：制御量指令装置、５６：記憶装置、５
７：最適値求出装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 19/00 Ｈ０１Ｌ 21/027
Claims (3)
- 【請求項１】 静止目標位置が固定された反復的な駆動
を繰り返す位置決め制御を行うことを目的とした制御用
モータと、該制御用モータの状態量を検出する状態量検
出手段と、この状態量に基づいて該制御用モータに指令
値を与えて該制御用モータの制御を行う指令手段とを備
え、バンバン制御により位置決め制御を行う位置決め制
御装置において、前回以前の位置決め制御結果に基づい
て前記指令手段の指令における該制御用モータの加速か
ら減速への最適な切換えタイミングの再演算を行なう演
算手段を備え、各位置決め制御においては随時再演算さ
れた切換えタイミングにより位置決め制御を行なうこと
を特徴とする位置決め制御装置。 - 【請求項２】 前記位置決め装置は複数の静止目標位置
に対して順次位置決め制御を行なうものであり、その各
位置決め制御について前記切換えタイミングが異なり、
これら各切換えタイミングごとに前記演算手段は前記再
演算を行なうものであることを特徴とする請求項１記載
の位置決め制御装置。 - 【請求項３】 状態量検出手段が検出する状態量は、前
記制御用モータの位置、速度、加速度のうちの１つ以上
であることを特徴とする請求項１または２記載の位置決
め制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11341794A JP3159287B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11341794A JP3159287B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 位置決め制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07302121A true JPH07302121A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3159287B2 JP3159287B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=14611734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11341794A Expired - Fee Related JP3159287B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 位置決め制御装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3159287B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008243176A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 位置制御装置 |
| WO2013008602A1 (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | いすゞ自動車株式会社 | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
| WO2013031521A1 (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | いすゞ自動車株式会社 | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
| CN102999012A (zh) * | 2011-09-16 | 2013-03-27 | 兄弟工业株式会社 | 电机控制装置以及图像形成设备 |
| JP2013125324A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Isuzu Motors Ltd | エネルギ評価制御方法及びエネルギ評価制御装置 |
| JP2013125325A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Isuzu Motors Ltd | エネルギ評価制御方法及びエネルギ評価制御装置 |
| US8866432B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-10-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor control device and image forming apparatus |
| US9323198B2 (en) | 2011-03-31 | 2016-04-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor control apparatus and image forming apparatus |
| US9519275B2 (en) | 2011-09-16 | 2016-12-13 | Isuzu Motors Limited | Actuator control method and actuator control device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6011271A (en) | 1994-04-28 | 2000-01-04 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method of fabricating the same |
-
1994
- 1994-05-02 JP JP11341794A patent/JP3159287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008243176A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 位置制御装置 |
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| EP2733554A4 (en) * | 2011-07-12 | 2016-01-06 | Isuzu Motors Ltd | ACTUATOR CONTROL METHOD AND ACTUATOR CONTROL DEVICE |
| WO2013008602A1 (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | いすゞ自動車株式会社 | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
| JP2013020464A (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-31 | Isuzu Motors Ltd | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
| US9558897B2 (en) | 2011-07-12 | 2017-01-31 | Isuzu Motors Limited | Actuator control method and actuator control device |
| JP2013047891A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Isuzu Motors Ltd | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
| CN103649853A (zh) * | 2011-08-29 | 2014-03-19 | 五十铃自动车株式会社 | 促动器的控制方法及促动器的控制装置 |
| WO2013031521A1 (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | いすゞ自動車株式会社 | アクチュエータの制御方法及びアクチュエータの制御装置 |
| US9606517B2 (en) | 2011-08-29 | 2017-03-28 | Isuzu Motors Limited | Actuator control method and actuator control device |
| US8833894B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-09-16 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor control device and image forming apparatus |
| US8866432B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-10-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor control device and image forming apparatus |
| CN102999012B (zh) * | 2011-09-16 | 2014-11-12 | 兄弟工业株式会社 | 电机控制装置以及图像形成设备 |
| CN102999012A (zh) * | 2011-09-16 | 2013-03-27 | 兄弟工业株式会社 | 电机控制装置以及图像形成设备 |
| US9519275B2 (en) | 2011-09-16 | 2016-12-13 | Isuzu Motors Limited | Actuator control method and actuator control device |
| JP2013125325A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Isuzu Motors Ltd | エネルギ評価制御方法及びエネルギ評価制御装置 |
| JP2013125324A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Isuzu Motors Ltd | エネルギ評価制御方法及びエネルギ評価制御装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3159287B2 (ja) | 2001-04-23 |
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