JPH04331452A

JPH04331452A - 光学検査機器用スキャニングステージ

Info

Publication number: JPH04331452A
Application number: JP9754391A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Shimada; 佳弘島田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1992-11-19

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば顕微鏡などの光
学検査機器用として好適なリニアモータ式スキャニング
ステージに関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】光学検査機器用のスキャニ
ングステージにおいては、固定ステージに対して走行ス
テージを目標位置近辺に高速で移動させた後、微動操作
を行って正確に目標位置に移動させる必要がある。又、
ウェハや液晶パネルの検査では、欠陥等をチェックした
位置を記憶させ、これを後で正確に再現する必要がある
。前記目標位置への高速移動及び微動操作を行うには手
動スキャニングステージが好適であるが、記憶した位置
を正確に再現するには電動スキャニングステージが必要
となってくる。

【０００３】従来の電動スキャニングステージの多くは
回転モータを使用した種類のものである。この回転モー
タ式スキャニングステージは、走行ステージに取り付け
られたナットを、回転モータによって回転される送りね
じと係合させ、走行ステージを移動可能に構成している
。しかし、回転モータの送りねじと走行ステージのナッ
トとが常に係合しているねじ機構を使用しているために
、操作者が走行ステージを手動で高速移動させたくても
不可能であり、電動で、即ち前記回転モータで高速移動
させようとすると、回転モータを大出力のものにしなけ
ればならないので、スキャニングステージを含む装置全
体が大型化し、高価なものになってしまう。

【０００４】電動による高速移動及び微動操作並びに記
憶した位置の正確な再現は、エンコーダからの信号を得
てリニアモータの制御を行う制御手段を具備したリニア
モータ式スキャニングステージであれば好適に行い得る
。しかし、リニアモータ式のものには、手動による高速
移動及び微動操作を積極的に行うという考え方はなく、
これを行う場合には前記制御手段の電源を切らねばなら
ないので記憶した位置に従って制御することは不可能で
ある。

【０００５】本発明は、手動による高速移動及び微動操
作を積極的に行うことができ、かつ、記憶した位置の正
確な再現が電動により可能なリニアモータ式スキャニン
グステージを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】従って本発明によるリニ
アモータ式スキャニングステージにおいては、固定ステ
ージに対する走行ステージの位置を読み取るエンコーダ
からの信号を得て、前記走行ステージを駆動させるリニ
アモータのフィードバック制御を行う制御手段を具備す
るものであって、リニアモータをオン・オフする切り替
えスイッチと、この切り替えスイッチによってリニアモ
ータがオフされたときに、前記走行ステージを前記固定
ステージに対して手動で駆動させる駆動装置とを具備す
ることを特徴とする。

【０００７】

【作用】まず、切り替えスイッチでリニアモータをオフ
し、駆動装置で走行ステージを固定ステージに対して手
動により駆動させる。制御手段はエンコーダからの信号
を得てリニアモータのフィードバック制御を行う。

【０００８】

【実施例】以下に、図１及び図２を参照して、本発明に
よるリニアモータ式スキャニングステージの第１実施例
を説明する。

【０００９】図１に示すように、本実施例のリニアモー
タ式スキャニングステージは、図示しない装置本体に取
着された固定ステージ２を具備する。この固定ステージ
２上には、水平方向に走行可能な走行ステージ４が設け
られている。これら固定ステージ２と走行ステージ４と
の間には、走行ステージ４の走行を案内する直動案内６
が挿入されている。固定ステージ２の上部には、ヨーク
１０ａに固着されたコイル１０ｂが埋設されている。走
行ステージ６の下部には、ヨーク１０ｃに固着された磁
石１０ｄが、前記コイル１０ｂに対向するように埋設さ
れている。これらヨーク１０ａ，コイル１０ｂ，ヨーク
１０ｃ，磁石１０ｄは、リニアモータ１０を構成する。

【００１０】前記走行ステージ４の一側には、垂直方向
に回転軸を有するノブ軸１２ａが回転可能に取着されて
いる。このノブ軸１２ａの中間部には、固定ステージ２
の下面に固着された摩擦部材１４と係合する摩擦車１２
ｂが、ノブ軸１２ａと同軸的に固着されている。又、ノ
ブ軸１２ａの下端部には、これを回転させる操作ノブ１
２が固着されている。これら操作ノブ１２、ノブ軸１２
ａ、摩擦車１２ｂ、摩擦部材１４は、走行ステージ４を
手動で駆動させる駆動装置を構成している。

【００１１】前記走行ステージ４の下面には、リニアス
ケール１６ａが固着されている。このリニアスケール１
６ａの下方には、これを読み取る検出ヘッド１６ｂのヘ
ッド部分が位置している。この検出ヘッド１６ｂは、固
定ステージ２の下面他側に固着されている。これらリニ
アスケール１６ａ及び検出ヘッド１６ｂは、リニアエン
コーダ１６を構成する。このリニアエンコーダ１６は、
リニアスケール１６ａを読み取って信号を送るようにコ
ントローラ１８に接続されている。このコントローラ１
８には、前記リニアモータ１０が電気的に接続されてい
る。

【００１２】このコントローラ１８は、リニアエンコー
ダ１６からの信号を受け取って位置を記憶し、走行ステ
ージ４をフィードバック制御する。このコントローラ１
８とリニアモータ１０とは、リニアモータ１０をオン・
オフする切り替えスイッチ２０によって接続されている
。この切り替えスイッチ２０は、図２に示すように、固
定ステージ２の前面に取着されている。この切り替えス
イッチ２０は、リニアモータ１０への駆動源の供給を断
続するものであり、リニアエンコーダ１６とコントロー
ラ１８との接続を断続するものではない。

【００１３】この様に構成された第１実施例のリニアモ
ータ式スキャニングステージの作用を説明する。走行ス
テージ４を目標位置へ手動で高速移動及び微動操作を行
い、この目標位置を記憶させ、後でこの位置を再現させ
る場合、まず、切り替えスイッチ２０を操作してリニア
モータ１０をオフにする。すると走行ステージ４は手動
により高速移動可能になり、高速移動を行った後に操作
ノブ１２を回転させて走行ステージ４を微動操作し、目
標位置へ移動させる。そしてこの位置を、リニアエンコ
ーダ１６の位置信号を受け取ることにより、コントロー
ラ１８に読み込ませる。コントローラ１８による読み込
み動作はこのまま続行されるので、切り替えスイッチ２
０をオンにすることにより、いつでも位置の再現が可能
である。本実施例によれば、手動による高速移動及び微
動操作を行うことができ、位置の再現が電動で可能であ
る。

【００１４】次に、図３乃至図５を参照して本発明によ
る第２実施例のリニアモータ式スキャニングステージを
説明する。なお、第１実施例と同一の部材は同一の符号
で示し、説明を省略する。

【００１５】第２実施例の基本構成は第１実施例のもの
とほぼ同様であるが、相違する点は、摩擦車１２ｂと摩
擦部材１４との係合を断続させるリンク機構を設けたこ
とである。図３に示す前記摩擦部材１４は、図４に示す
ように、リンク機構を構成する第１及び第２のリンク部
材３０，３２によってＸ−Ｙ平面内でリンク移動可能に
固定ステージ２に取り付けられている。第１のリンク部
材３０の基端部は回転軸３０ａによって回転可能に固定
ステージ２に取り付けられ、先端部は摩擦部材１４の一
端部に回転可能に取り付けられている。第２のリンク部
材３２はくの字型に形成されており、その折曲部が回転
軸３２ａによって回転可能に固定ステージ２に取り付け
られ、先端部が摩擦部材１４の他端部に回転可能に取り
付けられている。

【００１６】前記摩擦部材１４は、図４に示す摩擦車１
２ｂと常に係合するように２個の板ばね３４によって付
勢されている。前記第２のリンク部材３２の基端部は、
ソレノイド３６に接続されており、このソレノイド３６
を作用させることによって、摩擦部材１４は２個の板ば
ね３４の付勢力に逆らって摩擦車１２ｂとの係合が解除
される。このソレノイド３６はソレノイド切り替えスイ
ッチ４０によってオン・オフされる。このソレノイド切
り替えスイッチ４０は、リニアモータ１０の切り替えス
イッチ２０がオンになったときにソレノイド３６を作動
させ、オフになったときに停止させるように、切り替え
スイッチ２０に接続されている。このソレノイド切り替
えスイッチ４０は、図５に示すように、固定ステージ２
の前面に取り付けられている。

【００１７】この様に構成された第２実施例のスキャニ
ングステージの作用を以下に説明する。まず切り替えス
イッチ２０をオンすると、リニアモータ１０がオンし、
ソレノイド３６が作動して摩擦部材１４と摩擦車１２ｂ
との係合が解除される。切り替えスイッチ２０をオフす
ると、リニアモータ１０がオフし、ソレノイド３６の作
動が停止して摩擦部材１４と摩擦車１２ｂとが係合する
。

【００１８】上述のように構成すれば、リニアモータを
オンして電動で駆動させる場合、摩擦車と摩擦部材との
係合が必ず解除されるので、リニアモータに余分な付加
がかからず、低発熱、低消費電力が実現できる。次に図
６を参照して第３実施例を説明する。第２実施例と同様
に、第１実施例と同一の部材は同一の符号で示し、説明
を省略する。

【００１９】本実施例のリニアモータ式スキャニングス
テージは、第２実施例のものに、切り替えスイッチ２０
と同様の機能を果たすタッチスイッチ５０を追加したも
のである。このタッチスイッチ５０は、前記走行ステー
ジ４の一側の前部である手動操作部４ａの前面に取り付
けられている。このタッチスイッチ５０は、これにタッ
チしない状態であればリニアモータ１０はオンであり、
タッチするとリニアモータ１０をオフする。このタッチ
スイッチ５０及び切り替えスイッチ２０は、どちらか一
方を操作すればリニアモータ１０をオフするように接続
されている。

【００２０】本実施例によれば、手動で高速移動させた
い場合に、いちいちソレノイド切り替えスイッチ４５を
操作しなくても、手動操作部４ａを手で掴めばタッチス
イッチ５０にタッチすることになるのでリニアモータ１
０がオフになり、手動による高速移動が可能になる。

【００２１】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、多数の実施例、変形例が可能である。例えば、上
記３つの実施例においては単軸のステージであったが、
Ｘ−Ｙ２軸ステージにも応用することができる。

【００２２】

【発明の効果】手動による高速移動及び微動操作を積極
的に行うことができ、かつ、記憶した位置の正確な再現
が可能なリニアモータ式スキャニングステージを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による第１実施例のリニアモー
タ式スキャニングステージを示す正面図である。

【図２】図２は、図１におけるスキャニングステージの
斜視図である。

【図３】図３は、第２実施例のリニアモータ式スキャニ
ングステージの正面図である。

【図４】図４は、図３におけるスキャニングステージの
下面図である。

【図５】図５は、図３におけるスキャニングステージの
斜視図である。

【図６】図６は、第３実施例のリニアモータ式スキャニ
ングステージの斜視図である。

【符号の説明】

２…固定ステージ、４…走行ステージ、１０…リニアモ
ータ、１２…操作ノブ、１２ａ…ノブ軸、１２ｂ…摩擦
車、１４…摩擦部材、１６…リニアエンコーダ、１６ａ
…リニアスケール、１６ｂ…検出ヘッド、１８…コント
ローラ、２０…切り替えスイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　固定ステージに対する走行ステージの
位置を読み取るエンコーダからの信号を得て、前記走行
ステージを駆動させるリニアモータのフィードバック制
御を行う制御手段を具備するリニアモータ式スキャニン
グステージにおいて、リニアモータをオン・オフする切
り替えスイッチと、この切り替えスイッチによってリニ
アモータがオフされたときに、前記走行ステージを前記
固定ステージに対して手動で駆動させる駆動装置とを具
備することを特徴とするリニアモータ式スキャニングス
テージ。