(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルを所定の位置に位置決めするアライメント装置において、
前記駆動機構は、並進自由度を持つ２つの並進駆動部と、回転自由度を持つ１つの回転駆動部とよりなる機構部と、
２つの前記並進駆動部と１つの前記回転駆動部にそれぞれ該駆動部を駆動するための３つの電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出部と、指令信号を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、
から構成される並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールを少なくも２組備えたものであり、
前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、前記制御器に動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機により、２つの前記並進駆動部と１つの前記回転駆動部を動作させることにより、前記テーブルを２方向の並進移動もしくは回転移動させるようにしたことを特徴とするアライメント装置。
【請求項２】
前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、少なくとも１つの並進駆動部と、１つの回転駆動部とからなり、前記回転駆動部の回転中心が、回転中心から同一半径上に配置され、前記回転中心に対して軸対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
【請求項３】
前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、前記並進駆動部の移動方向の１つが回転中心に一致するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のアライメント装置。
【請求項４】
前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、２自由度を有する前記並進駆動部の上部または下部に、前記回転駆動部を備えていることを特徴とする請求項２に記載のアライメント装置。
【請求項５】
前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、少なくとも１自由度を有する前記並進駆動部の上部に、前記回転駆動部が配置され、該回転駆動部の上部に、少なくとも１自由度を有する前記並進駆動部が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のアライメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置やプリント基板、液晶表示素子等の露光装置などで、モータを駆動して、テーブルを移動させ、テーブル上の被位置決め物（以下、対象物という）を所定の位置に位置決めするアライメント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の第１例である、リニアモータを内蔵したステージ装置は、リニアモータを用いて微小の角度位置決めを可能にし、小型、薄型化している（例えば、特許文献１参照）。
また、従来技術の第２例である、２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置は、テーブルへの組み付けが簡単でかつ高精度に案内支持できる２軸平行・１軸旋回運動案内機構を用いたテーブル装置としているものもある（例えば、特許文献２参照）。
まず、従来技術の第１例のリニアモータを内蔵したステージ装置を説明する。
図５９は、従来の第１例によるリニアモータを内蔵したステージ装置の一実施例を示し、一方向であるＸ方向から見た正面図である。
図６０は、従来技術の第１例による図５９のステージ装置を示す平面図である。
リニアモータを内蔵したステージ装置は、回転ステージ１０３と第２ステージ１０２との間に微小の回転方向に移動させる駆動装置として回転用リニアモータ１１３を組み込み、特に、回転ステージ１０３の微小量の角度位置きめを考慮して，回転用リニアモータ１１３として、可動マグネット型リニアモータを適用し、回転用リニアモータ１１３と回転方向部分である回転ステージ１０３を微小量だけ回転方向（即ち、θ方向）に移動させてワーク等の部品を角度位置決めする回転ステージ装置である。
一方向の直線方向であるＸ方向に往復移動する第１ステージ１０１と、Ｘ方向に直交するＹ方向に往復移動する第２ステージ１０２とによって構成されるＸＹステージ装置に回転ステージ１０３（即ち、θステージ装置）を組み込み，ＸＹ−θステージ装置の複合ステージ装置に構成し、ワーク等の部品をＸ方向，Ｙ方向及び回転方向（θ方向）に対して平面上での位置決めを行う構造に構成している。
このように、従来技術の第１例におけるリニアモータを内蔵したステージ装置は、小型、薄型化してＸＹθ方向の位置決めをするようにしている。
次に、従来技術の第２例を２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置を説明する。
図６１は、従来の第２例による２軸平行・１軸旋回運動案内機構の一部破断分解斜視図である。
図６１は、従来技術の第２例による２軸平行・１軸旋回運動案内機構を用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置であり、同図（ａ）はテーブルを省略して２点鎖線で示す平面図、同図（ｂ）は正面図である。
図６２は、従来技術の第２例によるテーブルの平面図である。
図６２のように、２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１は、２軸平行運動案内部２７０と、この２軸平行運動案内部２７０に組み付けられる旋回運動案内部２８０と、から構成されている。
また、２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１を用いた２軸平行・旋回テーブル装置は、図６１、図６２に示すように、４つの２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄを介して、テーブル２３３を基台２３４に対して平行に互いに直交する２軸方向に移動自在に支持し、テーブル２３３中央部に位置する旋回軸Ｃ０を中心にして旋回可能となっている。
４つのうち３つの２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｄには、それぞれ直線方向に伸縮駆動される、回転モータ２３８と、この回転モータ２３８の回転運動を直線運動に変換する送りねじ機構２３９から構成される直線駆動機構２３７Ａ，２３７Ｂ，２３７Ｄが作動連結されている。これにより、２軸平行・１軸旋回運動案内機構２０１Ｃは、自由に運動ができる。
前記テーブル２３３を平行移動させる場合は、２つの直線駆動機構２３７Ａ，２３７Ｂもしくは、直線駆動機構２３７Ｃを駆動する。
テーブル２３３を旋回軸Ｃ０に対して旋回させる場合、直線駆動機構２３７Ａ，２３７Ｂとを互いに逆方向に図６３に示すように同一量＋ΔＸ，−ΔＸだけ駆動させ、一方、直線駆動機構２３７ＤをＹ軸方向に所定量ΔＹだけ駆動させる。
このように、従来技術における２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置は、テーブルを平行移動または旋回させ、位置決めを行うようにしている。
【特許文献１】
特開２００２−３２８１９１号公報（図１、図２）
【特許文献２】
特開平１１−２４５１２８号公報（図２、図４、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術の第１例のリニアモータを内蔵したステージ装置は、ＸＹθの３方向の各軸が重なりあった装置構成となっていて、位置決めする対象物が大型化すると、ステージ装置が物理的に高くなるという問題があった。近年、液晶材料は年々大型化しており、テーブル即ちステージの往復移動や回転移動させるためには、リニアモータやステージ装置をそのまま大きくせざるを得ず、ステージ装置の重心が高くなると、振動等の外乱に弱いという欠点もあった。
また、ＸＹθの３方向の各軸が重なりあった装置構成のため、ステージが大型化した場合、ＸＹが移動すると、重心位置がずれる。このため、駆動部によるステージの移動位置によっては、各軸の連結部に荷重が集中し、ステージに大きなモーメント荷重が発生することになり、ステージの円滑な移動が妨げられたり、意図しない回転移動が生じたりして、位置決め精度が低下する問題がある。
【０００４】
また、従来技術の第２例の２軸平行・１軸旋回運動案内機構およびこれを用いた２軸平行・１軸旋回テーブル装置は、２軸平行・１軸旋回運動案内機構をテーブルの４隅のうちの３つに配置した、３軸構成となっている。このため、１軸のみで駆動する方向があり、モータの容量が不均一のため、２軸を駆動させる方向と同じ性能を発揮することができないので、１軸のみで駆動する方向では、移動・位置決めに時間が掛かり、結果的に効率性・生産性が悪くなるという問題があった。
また、ボールねじ駆動なので、バックラッシュ等のメカロスが存在した。
さらに、大型化したテーブルを移動するような場合は、１軸駆動では、テーブルの片側で駆動することにとなるので、駆動軸の無いテーブル片側が遅れて移動し、テーブル位置決め精度が低下するというような問題もあった。
【０００５】
加えて、テーブル上の対象物の加工などが行われる際に、外力が掛かると、制御系で保持しない並進自由度や、回転自由度が存在するので、テーブルが外力に従い移動する場合がある。この後、外力によるテーブルや対象物の移動を把握する部が無いので、テーブル位置を補正できない問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、テーブルが大型化しても、装置の高さを抑えて構成するとともに、テーブルや対象物による荷重をバランス良く分散して支持し、さらに、駆動力をバランスよく作用させることで、各方向への並進移動、回転移動を同じような性能で、精度良く、効率的に動作させ、加えて、テーブルに外力が加わって、テーブルが移動した場合にも、再度テーブルを補正できるアライメント装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための部】
【０００７】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、機台部に配置された駆動機構を介して対象物を搭載するテーブルを所定の位置に位置決めするアライメント装置において、前記駆動機構は、並進自由度を持つ２つの並進駆動部と、回転自由度を持つ１つの回転駆動部とよりなる機構部と、２つの前記並進駆動部と１つの前記回転駆動部にそれぞれ該駆動部を駆動するための３つの電動機と、被検出体となる該機構部の動作量を検出する検出部と、指令信号を受けて前記電動機を制御する制御器とよりなる電動機制御装置と、から構成される並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールを少なくも２組備えたものであり、前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、前記制御器に動作指令を与える指令装置を備えると共に、前記電動機により、２つの前記並進駆動部と１つの前記回転駆動部を動作させることにより、前記テーブルを２方向の並進移動もしくは回転移動させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、少なくとも１つの並進駆動部と、１つの回転駆動部とからなり、前記回転駆動部の回転中心が、回転中心から同一半径上に配置され、前記回転中心に対して軸対称に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、前記並進駆動部の移動方向の１つが回転中心に一致するように配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、２自由度を有する前記並進駆動部の上部または下部に、前記回転駆動部を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、前記並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールは、少なくとも１自由度を有する前記並進駆動部の上部に、前記回転駆動部が配置され、該回転駆動部の上部に、少なくとも１自由度を有する前記並進駆動部が配置されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、次のような効果がある。
本発明によると、装置の高さを抑えてＸＹθの３方向へ動作するテーブルを実現でき、テーブルや対象物の荷重を、バランス良く分散して支持することができ、さらに、テーブルを移動する駆動力を、バランス良く分散して出力できるので、テーブルの並進移動や回転移動では、どの方向にも各リニアモータが動作し、重心から偏らずに動作するので、均一な性能で、精度良く、効率的に動作させることができる。
また、本発明によると、テーブルや対象物の荷重を、バランス良く分散して支持することができ、さらに、テーブルを移動する駆動力を、バランス良く分散して出力できるので、どの方向にも各リニアモータが動作し、重心から偏らずに動作する状況に加えて、特定の方向に必要な駆動出力を追加することができる。
また、本発明によると、テーブルの回転角度や並進動作量がわかれば、テーブルの動作量と各リニアモータの動作量が幾何学的な関係によって決定されるので、各並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの並進駆動部の動作量を算出し、動作指令として用いることができる。
また、本発明によると、テーブル上の対象物の配置状況を２次元位置センサを用いて位置の補正値を算出することで、テーブル移動動作を迅速に行うことができる。
また、本発明によると、２つの並進自由度案内部の取り付け角度が固定なので、テーブル移動する際に必要な動作量を比較的簡単に演算することができる。
また、本発明によると、２つの並進駆動部の直動案内を挟んで回転駆動部を置くことができ、テーブルから機台まで連続して支持できるので、テーブル他の荷重に対して、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールが変形を抑制して支持することができる。
また、本発明によると、テーブルの平面内の動作を抑制せずにテーブルや対象物の荷重を、バランス良く分散して支持することができる。
また、本発明によると、XYθの３方向へ動作するテーブルを実現でき、テーブルや対象物の荷重を、バランス良く分散して支持することができ、さらに、テーブルを移動する駆動力を、バランス良く分散して出力できるので、テーブルの並進移動や回転移動では、どの方向にも各並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールが動作し、重心から偏らずに動作するので、均一な性能で、精度良く、効率的に動作させることができる。
また、本発明によると、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの回転駆動部の中心が、テーブル中心から同一半径上に配置され、テーブル中心軸対象に配置されているので、重心の偏りが生じることなく、動作できることにより精度良く動作させることができる。
また、本発明によると、並進駆動部の１つの移動方向が回転中心に一致することにより、テーブル移動に必要な動作量を比較的簡単に演算することができる。
また、本発明によると、２つの並進駆動部の取り付け角度が固定なので、テーブル移動する際に必要な動作量を比較的簡単に演算することができる。
また、本発明によると、２つの並進駆動部に挟まれて回転駆動部が配置されることにより、テーブルから機台まで連続して支持できるので、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの変形が抑制され、テーブルは精度良く位置決めされる。
また、本発明によると、テーブル上の対象物の位置が２次元位置センサにより求められ、位置の補正値が算出される補正量算出部を具備したことにより、テーブルに位置ずれが生じた場合でも、テーブルは所定の位置へ確実に位置決めされる。
また、本発明によると、テーブル上の対象物の配置状況を２次元位置センサの検出信号により位置の補正値を算出することで、テーブル移動動作を迅速に行うことができる。
また、本発明によると、前記回転駆動部が移動した後に、並進駆動部が移動するように指令を生成する指令部を具備したことにより、補正量の算出が容易となり、テーブルは効率的に位置決めされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の概略図
【図２】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の構成図
【図３】本発明の第１実施例を示すアライメント装置に使用する並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図（ｃ）は側面図
【図４】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１を示す図
【図５】本発明の第１実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図
【図６】本発明の第１実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図
【図７】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の２次元位置センサによる対象物の配置図および位置補正方法を示す図
【図８】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例２を示す図
【図９】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例３を示す図
【図１０】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例４を示す図
【図１１】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例４におけるテーブルの回転移動を示す図
【図１２】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例５を示す図
【図１３】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例６を示す図
【図１４】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例７を示す図
【図１５】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例８を示す図
【図１６】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例９を示す図
【図１７】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１０を示す図
【図１８】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１１を示す図
【図１９】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１２を示す図
【図２０】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１３を示す図
【図２１】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１４を示す図
【図２２】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１５を示す図
【図２３】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１６を示す図
【図２４】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１７を示す図
【図２５】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１８を示す図
【図２６】本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１９を示す図
【図２７】本発明の第２実施例を示すアライメント装置の構成図
【図２８】本発明の第２実施例を示すアライメント装置に使用する並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図（ｃ）は側面図
【図２９】本発明の第２実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図
【図３０】本発明の第２実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図
【図３１】本発明の第３実施例を示すアライメント装置に使用する３自由度モジュールの概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図（ｃ）は側面図
【図３２】本発明の第３実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールと３自由度モジュールの配置例１を示す図
【図３３】本発明の第３実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールと３自由度モジュールの配置例２を示す図
【図３４】本発明の第４実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１を示す図
【図３５】本発明の第５実施例を示すアライメント装置を示す模式図
【図３６】本発明の第５実施例を示す並進回転駆動機構の上面および側面図
【図３７】本発明の第５実施例を示すアライメント装置の上面図および側面図
【図３８】本発明の第５実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図
【図３９】本発明の第５実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図
【図４０】本発明の第６実施例を示す並進回転駆動機構の上面図および側面図
【図４１】本発明の第７実施例を示すアライメント装置を示す模式図
【図４２】本発明の第７実施例を示す並進回転駆動機構の上面および側面図
【図４３】本発明の第７実施例を示すアライメント装置の並進回転駆動機構の配置およびテーブルの回転移動を示す図
【図４４】本発明の第７実施例を示す位置補正方法を示す模式図
【図４５】本発明の第８実施例を示す並進回転駆動機構の配置およびテーブルの回転移動を示す図
【図４６】本発明の第９実施例を示す並進回転駆動機構の配置およびテーブルの回転移動を示す図
【図４７】本発明の第９実施例を示す並進回転駆動機構の配置およびテーブルの回転移動を示す図
【図４８】本発明の第１０実施例を示すアライメント装置の上面図
【図４９】本発明の第１１実施例を示すアライメント装置の上面図
【図５０】本発明の第１２実施例を示すアライメント装置上面図
【図５１】本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例１)
【図５２】本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例２)
【図５３】本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例３)
【図５４】本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例４)
【図５５】本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例５)
【図５６】本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例６)
【図５７】本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例７)
【図５８】本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例８)
【図５９】第１の従来例のリニアモータを内蔵したステージ装置の正面図
【図６０】第１の従来例のリニアモータを内蔵したステージ装置の平面図
【図６１】第２の従来例の２軸平行・１軸旋回運動案内機構の一部破断分解斜視図
【図６２】第２の従来例の２軸平行・１軸旋回テーブル装置の平面図および側面図同図（ａ）はテーブルを省略して２点鎖線で示す平面図、同図（ｂ）は正面図
【図６３】第２の従来例のテーブルの平面図
【符号の説明】
【００１０】
１  リニアモータ
２  動作量検出部
３  制御器
４  テーブル
５  対象物
６  並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール
７  機台部
８  指令部
９  ２次元位置センサ
１０  補正量算出部
１１  並進駆動部
１２  回転自由度案内部
１３  並進自由度案内部
１４  ３自由度モジュール
１５  動作量演算部
１６  電動機
１６Ｌ  リニアモータ
１６Ｒ  回転型モータ
１７  回転駆動部
２１  直動案内
２２  直動案内ブロック
２３  回転用軸受
１０１  第１ステージ
１０２  第２ステージ
１０３  回転ステージ
１０４  基台
１０５，１０６  直動案内ユニット
１０７  軌道レール
１０８  スライダ
１０９  ストッパ
１１０，１１４，１１５  コード
１１１  第１リニアモータ
１１２  第２リニアモータ
１１３  回転用リニアモータ
１１７  センサ
１１８  リニアスケール
１１９，１２１，１２２，１２５  突出部
１２０  テーブル
１２６  取付用ねじ孔
１２８  ベッド
１３４  第３リニアモータの一次側
１４１  取付用孔
１３９  第３リニアモータの二次側
２０１  ２軸平行・１軸旋回運動案内機構
２０２  第１軌道レール
２０４  移動ブロック
２０５  ボール（転動体）
２０６  第２軌道レール
２１０  第１凹部
２１１  第２凹部
２１２  ボール転走溝（第１軌道レール）
２１３  ボール転走溝（第１凹部）
２１４  ボール逃がし通路
２１５  方向転換路
２１６  側蓋
２１７  ボール転走溝（第２軌道レール）
２１８  ボール転走溝（第２凹部）
２１９  ボール逃がし通路
２２０  方向転換路
２２１  側蓋
２３３  テーブル（第２部材）
２３４  基台（第１部材）
２３７  直線駆動機構
２３８  回転モータ
２３９  送りねじ機構
２４１  ナット
２４２  ねじ軸
２４３  ベアリング（複列アンギュラコンタクトタイプ）
２４４  ベアリングサポート
２４７  継手部材
２４９  ブレーキ機構
２７０  ２軸平行運動案内部
２８０  旋回運動案内部
２０６  回転モータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の第１実施例のアライメント装置の構成は、以下のようになっている。
図１は、本発明の第１実施例を示すアライメント装置の概略図である。
図２は、本発明の第１実施例を示すアライメント装置の構成図である。
図３は、本発明の第１実施例を示すアライメント装置に使用する並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図（ｃ）は側面図である。
図４は、本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１を示す図である。
図において、１（１ａ，１ｂ，１ｃ）はリニアモータ、２（２ａ，２ｂ，２ｃ）は動作量検出部、３（３ａ，３ｂ，３ｃ）は制御器、４はテーブル、５は対象物、６（６ａ，６ｂ，６ｃ）は並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール、７は機台部、８は指令部、９は２次元位置センサ、１０補正量算出部、１１（１１ａ，１１ｂ１１ｃ）は並進駆動部、１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）は回転自由度案内部、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）は並進自由度案内部、１５は動作量演算部、２１は直動案内、２２は直動案内ブロック、２３は回転用軸受となっている。
【００１３】
本発明が特許文献１と異なる部分は、リニアモータを重ねてＸＹθ方向へのテーブル移動を実現しているのでは無く、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を少なくとも３つ備えてＸＹθ方向へのテーブル移動を実現している部分である。
本発明が特許文献２と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を少なくとも３つ備えて、その配置を均等配置して、各方向へのテーブル移動を偏りなく実現している部分である。
【００１４】
図１のように、２次元位置センサ９が把握した対象物５の配置を、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）が駆動して、テーブル４を移動して、位置の補正を行う。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）はテーブル４と機台部７に固定されている。
図２のように、テーブル４は並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が、３つ（６ａ，６ｂ，６ｃ）付随し、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）は、並進駆動部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）と、回転自由度案内部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）と、並進自由度案内部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）から成り、並進駆動部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）には、リニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）が装着され、リニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）は、指令部８に従い制御器３（３ａ，３ｂ，３ｃ）が動作を制御する。２次元位置センサ９が捕らえた対象物５の画像を画像処理して、対象物５があるべき配置位置を補正量算出部１０が算出して得た値から指令部８は、テーブル４の動作量からリニアモータ１の動作量を各動作量演算部１５にて算出し、各制御器３（３ａ，３ｂ，３ｃ）に補正量を指令する。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）のように、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、リニアモータ１を有する並進駆動部１１と、回転自由度案内部１２と、並進自由度案内部１３から成り、機台部７からテーブル４までの間に、並進自由度、並進自由度、回転自由度を順に有するように構成されている。
回転自由度案内部１２には、回転用軸受２３を有して回転自由度を実現し、並進駆動部１１と並進自由度案内部１３には、直動案内２１を移動できる直動案内ブロック２２を設けることで、並進自由度を実現している。
さらに、２つの並進自由度は、直交するように構成されている。
図４のように、図３で示した並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）が３つ有り、その初期位置が構成する正三角形の重心が、テーブル４の重心と一致するように、かつ、並進駆動部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）のリニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）が、テーブル４の中心から成す円の接線方向に駆動するように配置されている。
【００１５】
次に、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６と、これを用いたアライメント装置の動作について説明する。
図５は本発明の第１実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
図５において、Ｏｏはテーブルの中心および回転中心、Ｒは回転半径、δＺｉは並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の動作量、Δθはテーブルの回転角度、ａ，ｂ，ｃは並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の初期位置、ａ’，ｂ’，ｃ’はδＺｉ移動時の並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の移動後の位置、ａ’’，ｂ’’，ｃ’’は並進・回転自由度機構モジュール６の回転自由度案内部１２の移動後の位置である。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）の並進駆動部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）のリニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）を、同じ量だけ進めると、リニアモータ１ａは初期位置ａからａ’へ、リニアモータ１ｂは初期位置ｂからｂ’へ、リニアモータ１ｃは初期位置ｃからｃ’へ、移動する。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）の上端と下端は、テーブル４と機台部７に固定されているが、並進自由度案内部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）と回転自由度案内部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）による並進自由度と回転自由度を有しているので、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａの直交関係がある並進自由度案内部１３ａは、他軸のリニアモータ１ｂ、１ｃが動作するので、直動案内２１が移動し、回転自由度案内部１２ａも回転する。
同様に、並進自由度案内部１３ｂの直動案内２１が移動し、回転自由度案内部１２ｂも回転し、並進自由度案内部１３ｃの直動案内２１が移動し、回転自由度案内部１２ｃも回転するので、テーブル４が回転運動する。
回転自由度案内部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）は、並進自由度案内部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）の上部に構成されているので、回転自由度案内部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）は、回転運動の回転中心からの半径上（ａ’’，ｂ’’，ｃ’’）に移動することになる。
【００１６】
均等かつテーブル中心に対して対象に並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）が配置されているため、各並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）の並進駆動部１１のリニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）を、同じ量だけ進めると、テーブル４はテーブル中心に対して回転移動する。
なお、リニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）の移動範囲は有限のため、テーブル４の大きな回転角度の移動は不可能である。
【００１７】
また、テーブルの中心を回転中心とするテーブル４の回転角度Δθと並進駆動部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）のリニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）の動作量δｚｉの関係は図４のようになる。
つまり、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）の初期配置位置は既知であるので、テーブル４の回転角度Δθが決まれば、並進駆動部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）のリニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）の動作量δｚｉが求まることになる。
ここでは、テーブル４の中心を回転中心としたが、任意の位置を回転中心とした場合も、同様になり、回転中心の位置と回転角度から、各並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）のリニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）の動作量δｚｉが決まる。
よって、テーブル４の回転角度と各並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）のリニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）の動作量δｚｉの関係は幾何学的に決まり、指令部８が、これらの動作量として指令すれば、各制御器３は、動作量δｚｉだけリニアモータ１を駆動することができる。
【００１８】
図６は本発明の第１実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図である。
図６において、Ｌはテーブル４の並進動作量、αはテーブル４の並進移動方向が成す角度、δＺｉは並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の動作量ａ，ｂ，ｃは並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の初期位置ａ’’’１，ｂ’’’１，ｃ’’’１はδＺｉ移動時の並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の移動後の位置ａ’’’，ｂ’’’，ｃ’’’は並進・回転自由度機構モジュール６の回転自由度案内部１２の移動後の位置である。
テーブル４を並進移動する場合も、テーブル４の並進動作量と方向と、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）のリニアモータ１（１ａ，１ｂ，１ｃ）の各々の動作量δｚｉが幾何学的に決定できる。
図６のように、リニアモータ１ａが初期位置ａからａ’’’１へ、リニアモータ１ｂが初期位置ｂからｂ’’’１へ、リニアモータ１ｃが初期位置ｃからｃ’’’１へ、移動すると、テーブル４が並進移動する。
テーブル４の並進動作量は、リニアモータ１ａの駆動方向の成分：ａからａ’’’１までと、並進自由度案内部１３ａの直動案内２１の移動成分：ａ’’’１からａ’’’までを合成した量に等しい。同様に、リニアモータ１ｂの駆動方向の成分：ｂからｂ’’’１と、並進自由度案内部１３ｂの直動案内２１の移動成分：ｂ’’’１からｂ’’’、を合成した量に等しく、リニアモータ１ｃの駆動方向の成分：ｃからｃ’’’１と並進自由度案内部１３ｃの直動案内２１の移動成分：ｃ’’１からｃ’’’を合成した量に等しい。
並進自由度案内部１３ａは、リニアモータ１ｂおよび１ｃの動作によってａ’’’へ移動する。同様に、並進自由度案内部１３ｂ、１３ｃはリニアモータ１ａ，１ｂ，１ｃの動作によってｂ’’’へ移動する。
なお、テーブルに回転方向への力が掛からないので、回転自由度案内部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）は作用しない。
以上のように、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を複数用いて、テーブル４を回転および並進移動することができる。
【００１９】
次に、本発明の第１実施例の一連の動作を説明する。
アライメント装置のテーブル４に対象物５に置かれ、加工等の作業をするうえで、対象物５を加工側に合わせて配置する必要があるので、テーブル４を平面上で移動して、対象物５の位置を補正する必要が出てくる。
図７は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の説明図で、（ａ）は２次元位置センサによる対象物の配置図を示し、（ｂ）はおよび位置補正方法を示す図である。
図７（ａ）のように、テーブル４に置かれた対象物５の配置は、２次元位置センサ９で画像として認識できる。
この画像にて、補正量算出部１０は、図７（ｂ）のように、対象物５に予め記されたマークや対象物５の特徴を認識できれば、その傾きから、ある回転中心からの回転角度や、並進動作量を認識できる。
補正量算出部１０が補正角度Ф、動作量Ｌを算出すると、動作量演算部１５は、図５、図６で示したように、テーブル４の動作量から、幾何学的に各並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の動作量がわかるので、指令部８に各軸の動作量を出力する。指令部８は、この各制御器３に動作量δｚｉを指令する。各制御器３は、動作量δｚｉを実行するように、各リニアモータ１を駆動するので、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が作用して、テーブル４を移動して、対象物５の位置を補正することができる。
対象物５の位置の補正が完了したあと、テーブル４上の対象物５の加工などが行われる際に、外力が掛かると、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６には制御系で保持しない並進自由度の回転自由度案内部１２や、回転自由度の並進自由度案内部１３が存在するので、テーブル４が外力に従い移動する可能性がある。この場合、２次元位置センサ９でテーブル４上の対象物５の配置を認識できるので、再度、２次元位置センサ９の画像を基に、補正量算出部１０が、テーブル４の補正量を算出し、前述のように補正できるのである。
【００２０】
なお、本実施例では、図３のように、各並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を配置したが、別の形態でも良い。
図８は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例２を示す図である。
図９は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例３を示す図である。
図３の配置を、テーブル中心に右回りに９０度回転させた配置でも良いし、図３の配置を、テーブル中心に右回りに１８０度回転させて配置しても良い。また、図示しないが、図３の配置を、テーブル中心に任意の角度回転させた配置でも良い。
【００２１】
図１０は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例４を示す図である。
図１１は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例４におけるテーブルの回転移動を示す図である。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が３つあれば、並進駆動部１１・リニアモータ１の駆動方向を、正三角形を囲い込むように配置しても良い。
図１１のように、この場合も、図５と同様に、テーブル４の回転角度θと各リニアモータ１の動作量δＺｉは幾何学的に決定できる。
リニアモータ１ａが初期位置ａからａ’へ、リニアモータ１ｂが初期位置ｂからｂ’へ、リニアモータ１ｃが初期位置ｃからｃ’へ、移動すると、テーブル４が回転移動する。
これは、図５と同様に、任意の回転中心の回転移動とした場合も同様に幾何学的に、動作量δＺｉと回転移動の角度が決まる。並進移動も同様である。
【００２２】
図１２は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例５を示す図である。
図１３は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例６を示す図である。
図１２のように、並進駆動部１１・リニアモータ１の駆動方向を、図１０とは逆向きに正三角形を囲い込んだ配置でも良い。
さらに、図１３のように、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を傾けて配置しても良く、リニアモータ１の正負の動作方向で他の並進自由度案内部１１と回転自由度案内部１２の方向が確定できるように配置すれば良い。
【００２３】
さらに、本実施例では、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を３つ用いたが、これにこだわるものではない。
図１４は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例７を示す図である。
図１５は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例８を示す図である。
図１６は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例９を示す図である。
図１７は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１０を示す図である。
図１４〜図１７のように４つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を配置して構成しても良い。
テーブルの回転移動や並進移動と、各リニアモータの動作量の関係は幾何学的に決定できる。また、リニアモータ１の正負の動作方向で他の並進自由度案内部１１と回転自由度案内部１２の方向が確定できるように配置すれば良い。
【００２４】
図１８は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１１を示す図である。
図１９は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１２を示す図である。
図２０は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１３を示す図である。
図１８〜図２０は５つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を配置した例であるが、前述と同様に、テーブル４の回転移動や並進移動と、各リニアモータ１の動作量の関係は幾何学的に決定できる。また、リニアモータ１の正負の動作方向で他の並進自由度案内部１１と回転自由度案内部１２の方向が確定できるように配置すれば良い。
【００２５】
図２１は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１４を示す図である。
図２１は６つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を配置した例であるが、同様に、テーブルの回転移動や並進移動と、各リニアモータの動作量の関係は幾何学的に決定できる。また、リニアモータ１の正負の動作方向で他の並進自由度案内部１１と回転自由度案内部１２の方向が確定できるように配置すれば良い。
さらに、図示していないが、７つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を配置しても良い。
【００２６】
図２２は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１５を示す図である。
図２２は６つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を配置した例であるが、テーブル４の中心から２種類の正三角形を成すように、構成している。
テーブルの回転移動や並進移動と、各リニアモータの動作量の関係は幾何学的に決定できる。また、リニアモータ１の正負の動作方向で他の並進自由度案内部１１と回転自由度案内部１２の方向が確定できるように配置すれば良い。
【００２７】
図２３は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１６を示す図である。
図２４は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１７を示す図である。
図２５は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１８を示す図である。
図２６は本発明の第１実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１９を示す図である。
図２３〜図２６は８つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を配置した例であるが、前述と同様に、テーブル４の回転移動や並進移動と、各リニアモータの動作量の関係は幾何学的に決定できる。また、図２２のように、テーブル４の中心から並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の初期位置が複数の半径を構成するように配置しても良く、また、リニアモータ１の正負の動作方向で他の並進自由度案内部１１と回転自由度案内部１２の方向が確定できるように配置すれば良い。
【００２８】
図示した例にこだわらず、少なくとも３つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールを有し、リニアモータ１の正負の動作方向で他の並進自由度案内部１１と回転自由度案内部１２の方向が確定できるように配置すれば良い。
テーブルの回転移動や並進移動と、各リニアモータの動作量の関係は幾何学的に決定できる。
これにより、テーブル４が大型化して重荷重になっても、バランスよく並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が荷重を支持し、さらに、バランスよくテーブル４を各方向への並進移動や、回転移動を行うことができるのである。
【実施例２】
【００２９】
本発明の第２実施例のアライメント装置の構成は、以下のようになっている。
図２７は本発明の第２実施例を示すアライメント装置構成図である。
図２８は本発明の第２実施例を示すアライメント装置に使用する並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの概略図である。
図において、１（１ａ，１ｂ，１ｃ）はリニアモータ、２（２ａ，２ｂ，２ｃ）は動作量検出部、３（３ａ，３ｂ，３ｃ）は制御器、４はテーブル、５は対象物、６（６ａ，６ｂ，６ｃ）は並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール、７は機台部、８は指令部、９は２次元位置センサ、１０補正量算出部、１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）は並進駆動部、１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）は回転自由度案内部、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）は並進自由度案内部、２１は直動案内、２２は直動案内ブロック、２３は回転用軸受となっている。
【００３０】
本発明の第２実施例の概略は、第１実施例の図１と同じであり、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の配置は第１実施例の図３と同じである。
本発明の第２実施例が、第１実施例と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成である。
図２８のように、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、リニアモータ１を有する並進駆動部１１と、回転自由度案内部１２と、並進自由度案内部１３から成り、機台部７からテーブル４までの間に、並進自由度、回転自由度、並進自由度を順に有するように構成されている。
図４とは、回転自由度、並進自由度の順番が異なり、２つの並進自由度が、回転自由度を介して構成しているため、並進駆動部１１と並進自由度案内部１３が成す角度が変わる点が、第１実施例とは異なる。
【００３１】
第１実施例と同様に、２次元位置センサ９が把握した対象物５の配置を、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６（６ａ，６ｂ，６ｃ）が駆動して、テーブル４を移動して、位置の補正を行う。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成が異なる以外は、機能や基本的な動作は第１実施例と同様である。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成が、第１実施例は異なるので、テーブル４の移動と、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の動作量の幾何学的な関係が異なる。
図２９は本発明の第２実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。
図３０は本発明の第２実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図である。
図２９において、Ｏｏはテーブルの中心および回転中心、Ｒは回転半径、δＺｉは並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の動作量、Δθはテーブルの回転角度、ａ，ｂ，ｃは並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の初期位置、ａ’，ｂ’，ｃ’はδＺｉ移動時の並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の移動後の位置、ａ’’，ｂ’’，ｃ’’は並進・回転自由度機構モジュール６の並進自由度案内部１３の移動後の位置である。
テーブル４の回転移動は、２つの並進自由度が、回転自由度を介して構成しているため、並進駆動部１１と並進自由度案内部１３が成す角度が変わる。
図２９のように、テーブル中心Ｏｏを中心にΔθ回転するには、並進駆動部１１ａのリニアモータ１ａの初期位置ａからａ’までの移動によるδＺ１が必要になる。第１実施例の場合は、２つの並進自由度は、直交が固定される構成なので、図中のδＺ１−１だけ移動すれば、テーブル４をΔθ回転できたが、２つの並進自由度が回転自由度を介して連結され、２つの並進自由度が成す角度が変わるので、図中のδＺ１−２の成分を第１実施例の場合の動作量δＺ１−１に追加する必要がある。
これらのδＺ１−１、δＺ１−２は、図２９のように、幾何学的に求められる。
他の並進・回転自由度機構モジュール６ｂ、６ｃも同様に、並進駆動部１１ｂ、１１ｃのリニアモータ１ｂ、１ｃの初期位置ｂからｂ’、ｃからｃ’までの移動によるδＺ２、δＺ３が幾何学的に求めることができる。
図３０において、Ｌはテーブル４の並進動作量、αはテーブル４の並進移動方向が成す角度、δＺｉはは並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の動作量、ａ，ｂ，ｃは並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の初期位置、ａ’’’１，ｂ’’’１，ｃ’’’１はδＺｉ移動時の並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１のリニアモータ１の移動後の位置、ａ’’’，ｂ’’’，ｃ’’’は並進・回転自由度機構モジュール６の並進自由度案内部１３の移動後の位置である。
【００３２】
テーブル４の並進移動では、回転成分が発生しないので、並進・回転自由度機構モジュール６の回転自由度案内部１２は作用しない。よって、テーブル４の並進移動の場合の各リニアモータ１の動作量は、第１実施例と同じ幾何学的関係となり、同様に算出できる。
本発明の第２実施例の一連の動作は、第１実施例と同様になる。
２次元位置センサ９や補正量算出部１０の機能は変わらず、並進・回転自由度機構モジュール６の構成が異なるだけなので、動作量演算部１５が各リニアモータ１の動作量を算出する際に用いる回転移動の幾何学的関係が異なり、第１実施例とは異なる値を動作量演算部１５が算出する。
その後、第１実施例と同様に、各リニアモータ１を動作させ、テーブル４を移動して、対象物５の位置を補正する。
対象物５の位置の補正が完了したあと、第１実施例と同様に、再度、２次元位置センサ９により対象物５の位置を把握し、再度、対象物５の位置の補正を実施しても良い。
【００３３】
なお、本実施例では、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の配置を図２７のように示したが、これにこだわるものではなく、第１実施例で示したように図８〜図１０、図１２〜図２６のように配置しても良い。
テーブル４の動作量と並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６のリニアモータ１の動作量は幾何学的な関係がある。
【実施例３】
【００３４】
本発明の第３実施例のアライメント装置の構成は以下のようになっている。
図３１は本発明の第３実施例を示すアライメント装置に使用する３自由度モジュールの概略図である。
図３２は本発明の第３実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールと３自由度モジュールの配置例１を示す図である。
図３３は本発明の第３実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールと３自由度モジュールの配置例２を示す図である。
図において、４はテーブル、６は並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール、１２は回転自由度案内部、１３は並進自由度案内部、１４は３自由度モジュール、２１は直動案内、２２は直動案内ブロック、２３は回転用軸受となっている。
全体の構成は、第１実施例や第２実施例と同様な構成となっていて、リニアモータ１、動作量検出部２、制御器３、テーブル４、対象物５、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６、機台部７、指令部８、２次元位置センサ９、補正量算出部１０、並進駆動部１１、回転自由度案内部１２、並進自由度案内部１３、動作量演算部１５、直動案内２１、直動案内ブロック２２、回転用軸受２３を備えている。
３自由度モジュール１４は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６のように駆動源を持たず、１つの回転と２つの並進自由度を持つ機構であり、第１実施例の図３の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６のように並進、並進、回転の順に機台部７からテーブル４に掛けて構成しても良いし、第２実施例の図２８の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６のように、並進、回転、並進の順に機台部７からテーブル４に掛けて構成しても良い。
また、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成も、第１実施例もしくは第２実施例の構成である。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の配置を図３２と図３３に示したが、第１実施例の図４や、図８〜図１０、図１２〜図２６に３自由度モジュール１４を追加して構成しても良い。
【００３５】
本発明の第３実施例が、第１実施例もしくは第２実施例と異なる部分は、３自由度モジュール１４を追加した構成である点である。
また、第３実施例では、図３２、図３３のように、４つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を用いた例と、８つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を配置した例を図示している。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６と、これを用いたアライメント装置の動作も、前記の第１実施例、第２実施例と同様である。
３自由度モジュール１４は、駆動源が無く、３自由度を有しているので、テーブル４の駆動に従い、各自由度が作用して、テーブル４の移動を妨げない。
テーブル４が大型化すると、重量が大きくなり、テーブル４自体がたわみ、平面精度が低下する場合があるが、３自由度モジュール１４で支持すれば、テーブル４の変形を抑制し、平面精度を維持することができるようになる。
【実施例４】
【００３６】
図３４に本発明の第４実施例を示すアライメント装置の上面図および並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置例１を示す図を示す。
図３４は、実施例１の図１４に、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を追加した構成になっている。
全体の構成は、第１実施例や第２実施例、第３実施例と同様な構成となっていて、リニアモータ１、動作量検出部２、制御器３、テーブル４、対象物５、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６、機台部７、指令部８、２次元位置センサ９、補正量算出部１０、並進駆動部１１、回転自由度案内部１２、並進自由度案内部１３、動作量演算部１５、直動案内２１、直動案内ブロック２２、回転用軸受２３を備えている。
【００３７】
本発明の第４実施例が、第１実施例、第２実施例、第３実施例と異なる部分は、テーブル４および機台部７に対して、均等に配置された並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６にさらに、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を追加して、一方向だけリニアモータ１が増加した構成になっている点である。
本実施例においても、テーブル４の移動は、第１実施例、第２実施例、第３実施例と同様に行うことができる。
テーブル４の移動と、各リニアモータの動作量δＺｉは幾何学的に決定でき、指令部８にて動作量を指令すれば、テーブル４上の対象物５の位置の補正を実施できる。
なお、本実施例では、実施例１の図１４に、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を追加した構成したが、これにこだわるものではなく、第１実施例の図４、図８〜図１０、図１２〜図１３、もしくは図１５〜図２６に並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を追加して構成しても良い。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、制御器３によりリニアモータ１の機能を切り、フリーラン状態にすれば、３自由度を持つ３自由度モジュール１４と同じ機能を有するので、不均一に配置された並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６をフリーラン状態にすれば、第３実施例と同じ作用および効果をもつ。
なお、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、第１実施例の図４と、第２実施例の図２８とあり、テーブル４とリニアモータ１との幾何学的な関係が変わるが、各々に適した指令を生成するようにすれば、２つの種類の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を混在して使用しても良い。
【実施例５】
【００３８】
図３５は、本発明の第５実施例を示すアライメント装置を示す模式図である。
図３６は、本発明の第５実施例を示す並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの上面および側面図である。
図３７は、本発明の第５実施例を示すアライメント装置の上面図である。
アライメント装置は、図３５に示すようにテーブル下面に２つ配置された並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６指令部とから構成されている。
指令部８は、テーブル４の動作量として必要なリニアモータ１６Lと回転型モータ１６Rの動作量を算出して、各制御器３に動作量を指令する。リニアモータ１６Lと回転型モータ１６Rは、指令部８からの指令にしたがって６つの制御器３により動作が制御されている。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、図３６に示すように２つの並進自由度部１１と、回転型モータ１を有する１つ回転駆動部１７とからなり、機台部７からテーブル４までの間に、並進駆動部１１、回転駆動部１７、並進駆動部１１を順次配置されるように構成されている。並進駆動部１１には、リニアモータ１６Lが装着され、直動案内２１を移動できる直動案内ブロック２２を設けることで、並進自由に支持されている。回転駆動部１７には回転型モータ１６Rが装着され、回転用軸受２３を設けることで回転自由に支持されている。２つの並進駆動部１１の間に回転駆動部１７があるため直交するとは限らない。
２個の第１および第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａ，６ｂは、図３７に示すように回転駆動部１７の回転中心が、テーブル４の中心（Oo）から同一半径上でテーブル４の中心に対して軸対称になるように配置されている。
【００３９】
本発明が特許文献１および特許文献２と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を２つ備えてXYθ方向へのテーブル移動を実現している部分である。
【００４０】
次に、アライメント装置の回転移動について図３８を用いて説明する。図３８は、本発明の第５実施例を示すアライメント装置のテーブルの回転移動を示す図である。Ooはテーブルの中心および回転中心、Rは回転半径、δZiｊは並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１の移動量、Δθはテーブルの回転角度、a,bは初期位置ある。
テーブル４の回転移動は、２つの並進駆動部１１は、回転駆動部１７を介して構成されているため、２つの並進駆動部１１がなす角度は直交とは限らない。
図３８のように、第１の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａの下部に配置された並進駆動部１１の移動量はδＺ1Ｙ、上部に配置された並進駆動部１１の移動量はδＺ1Ｘ，回転駆動部１７の移動量はδ1θとした場合、第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ｂの下部に配置された並進自由度部１１の移動量はδＺ2Ｙ、上部に配置された並進駆動部１１の移動量はδＺ2Ｘ，回転駆動部１７の移動量がδ2θになるように移動する。さらに、２つの並進駆動部１１が回転駆動部１７を介して配置され、２つの並進駆動部１１がなす角度は直交ではないので、δε１の成分が動作量δZｙ１に追加されることにより、テーブル４はテーブル中心に回転移動する。
このように、テーブル４の移動量と並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の各移動量は幾何学的に決まり、並進駆動部１１と回転駆動部１７の移動によりテーブル４はテーブル中心に回転移動する。
ここでは、テーブル４の中心Ooを基準としたが、任意の位置を回転中心としてもよく、幾何学的に並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の各移動量がもとめられることにより任意の場所を回転中心として回転移動する。
次に、テーブルの並進移動について図３９を用いて説明する。図３９は本発明の第５実施例を示すアライメント装置のテーブルの並進移動を示す図である。Lはテーブル４の並進動作量、αはテーブル４の並進移動方向がなす角度、δZijは並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の各並進自由度部の移動量である。テーブル４は、第１の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａ，６ｂの上下部に配置された並進駆動部１１に所定の移動量が指令され、位置決めされる。
このように、テーブル４の移動量と並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の各移動量は幾何学的に決まり、並進駆動部１１の移動により、テーブル４は並進移動する。回転駆動部１７は作用せず、回転型モータ１６Rは、テーブル４に回転方向への動きが生じないように保持する。
【００４１】
以上のような構成にしたので、テーブル４の移動中や移動完了後に、対象物５が加工などされる際に、外力が作用しても、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は動作量検出部２によりテーブル４の位置を検出してフィードバック制御されているので、テーブル４の位置決め位置は保持される。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は２つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
【実施例６】
【００４２】
次に、本発明の第６実施例を説明する。図４０は本発明の第６実施例を示すテーブルの回転移動と並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置を示す側面図である。
実施例６の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａは、図３６に示した実施例５と同じである。また、実施例６が実施例５と異なる部分は、第１の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａは、下部の並進駆動部１１がX方向に駆動するように配置され、上部の並進駆動部１１が、回転駆動部１７の上にY方向に駆動するように配置されて構成されており、第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ｂは、下部の並進駆動部１１がY方向に駆動するように配置され、上部の並進駆動部１１が、回転駆動部１７の上にX方向に駆動するように配置された構成されている点である。
動作については、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａが実施例５と同じであり、２つの第１および第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａ，６ｂの並進駆動部１１の配置の向きが相違しているが、幾何学的に求められる補正量から各駆動部へ指令すればよく、並進駆動部１１と回転駆動部１７の動作は実施例５と同様であるので省略する。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は２つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
【実施例７】
【００４３】
次に、本発明の第７実施例を説明する。
図４１は、本発明の第７実施例を示すアライメント装置を示す模式図である。
図４２は、本発明の第７実施例を示す並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの上面および側面図である。
図４３は、本発明の第７実施例を示すアライメント装置の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置およびテーブルの回転移動を示す図である。
図４１において、９は２次元位置センサ、１０は補正量算出部である。
実施例７が実施例５、実施例６と異なる部分は、図４１に示すように、テーブル上方に配置されたＣＣＤカメラなどからなる２次元位置センサ９と、２次元位置センサ９の検出信号をもとに制御する補正量算出部１０とを構成に加えた点と、テーブル下面に２つ配置された並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が図４２のような構成である点である。
２次元位置センサ９がモニタされた対象物５の画像は画像処理されて、対象物５があるべき配置位置が、補正量算出部１０で算出されるので、対象物５があるべき配置になるように、第５例と同様にしてリニアモータ１６Lと回転型モータ１６Rを指令部８からの指令にしたがって６つの制御器３により動作を制御する。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、実施例５とは異なり図４２に示すように、下から順次並進駆動部１１と、並進駆動部１１と、回転駆動部１７とから構成されている。
また、２個の第１および第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａ，６ｂは、実施例５と同様に、回転駆動部１２の回転中心が、テーブル４の中心（Oo）から同一半径上でテーブル４の中心に対して軸対称になるように配置されている。
本発明が特許文献１および特許文献２と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６がテーブル４の下面に２つ備えられ、XYθ方向へテーブルが移動されている部分である。
【００４４】
次に、実施例７のアライメント装置の回転移動について図４３を用いて説明する。Ooはテーブルの中心および回転中心、Rは回転半径、δZijは並進駆動部１１の移動量、Δθはテーブルの回転角度、a,bは初期位置である。
第１の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａの下部の並進駆動部１１の移動量がδＺ1Ｙ、上部の並進駆動部１１の移動量がδＺ1Ｘ，回転駆動部１２の移動量がδ1θとした時、第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ｂの下部の並進駆動部１１の移動量がδＺ2Ｙ、上部の並進駆動部１１の移動量がδＺ2Ｘ，回転駆動部１２の移動量がδ2θになるように移動することにより、テーブル４はテーブル中心に回転移動する。
図４２のように並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成が実施例５と異なるので、幾何学的な関係が変わり各電動機１の動作量が異なる点があるが、テーブル４の移動量と並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の各移動量は、幾何学的に決まる点は同じであり、並進駆動部１１と回転駆動部１２の移動によりテーブル４はテーブル中心に回転移動する。
テーブルの並進移動については、回転駆動部１７が動作せず、実施例５と同様の動作となるので省略する。
【００４５】
次に、実施例７のアライメント装置の一連の動作について説明する。
図４４は本発明の第７実施例を示す位置補正方法を示す模式図である。
テーブル４に置かれた対象物５の位置は、２次元位置センサ９で画像として認識される。補正量算出部１０は、対象物５に予め記されたマークや対象物５の特徴（図中＋で示す）を検出し、その傾き角からある回転中心からの回転角度や、並進動作量が求められる。
補正角度Ф、動作量Lが補正量算出部１０により算出され、テーブル４の位置から、幾何学的に、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の各駆動部の動作量が求められ、指令部８は各制御器３に動作量δZiｊを指令され、テーブル４は位置決めされ、対象物５の位置は補正される。
ここで、テーブル４の移動中や移動完了後に、対象物５が加工などされる際に、外力が作用しても、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は動作量検出部２によりテーブル４の位置を検出してフィードバック制御されているので、テーブル４の位置決め位置は保持される。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は２つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
さらに、万が一テーブル４が外力により移動しても、２次元位置センサ９がテーブル４の移動を把握できるので、再び２次元の位置決めを行えばよい。
ここでは、並進駆動部１１は、リニアモータ１６Lを２台用いて説明したが、平面モータでも良く、平面内を自在に移動するものであれば良い。また、各駆動機構の駆動部を電磁型で説明したが、圧電型等でも良く、特に限定されるものではない。
【実施例８】
【００４６】
次に、本発明の第８実施例を説明する。図４５は、本発明の第８実施例を示すアライメント装置の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置およびテーブルの回転移動を示す図である。
実施例８が実施例５および実施例６と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成である。並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成は、図４２に示した実施例６と同じである。また、実施例７に示した２次元位置センサ９、補正量算出部１０は省略する。
実施例８が実施例７と異なる部分は、第１の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａは、下部の並進駆動部１１がX方向に駆動するように配置され、上部の並進駆動部１１が、Y方向に駆動するように配置されて構成されており、第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ｂは、下部の並進駆動部１１がY方向に駆動するように配置され、上部の並進駆動部１１が、X方向に駆動するように配置された構成されている点である。
動作については、２個の第１および第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａ，６ｂの並進駆動部１１の配置が相違しているが、幾何学的に求められる補正量から各駆動部へ指令すればよく、並進駆動部１１と回転駆動部１２の動作は実施例６と同様であるので省略する。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は２つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
【実施例９】
【００４７】
次に、本発明の第９の実施例について説明する。図４６は本発明の第９実施例を示す並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの上面図および側面図である。
図４７は、本発明の第９実施例を示す並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールの配置およびテーブルの回転移動を示す図である。
実施例９が、実施例５から実施例８と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成である。図４６に示すように２つの並進駆動部１１が回転駆動部１７とからなり、機台部７からテーブル４までの間に、回転駆動部１７、並進駆動部１１、並進駆動部１１を順次配置されるように構成されている点である。また、実施例７に示した２次元位置センサ９、補正量算出部１０は省略する。
次に、アライメント装置の回転移動について図４７を用いて説明する。（Ａ）は２つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の配置の向きが異なる場合であり、（Ｂ）は２つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の配置の向きが同じ場合である。つまり、実施例５（図３７）と実施例６（図４０）、実施例７（図４３）と実施例８（図４５）の違いに相当する。
Ooはテーブルの中心および回転中心、Rは回転半径、δZiｊは並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の並進駆動部１１の移動量、Δθはテーブルの回転角度、a,bは初期位置ある。
（Ａ）（Ｂ）いずれの場合も、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向の各自由度の移動量は同じである。図４６のように、第１の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ａの下部に配置された並進駆動機構１１の移動量はδＺ1Ｙ、上部に配置された並進駆動部１１の移動量はδＺ1Ｘ，回転駆動部１７の移動量はδ1θとした場合、第２の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６ｂの下部に配置された並進駆動部１１の移動量はδＺ2Ｙ、上部に配置された並進駆動部１１の移動量はδＺ2Ｘ，回転駆動部１７の移動量はδ2θ移動することにより、テーブル４はテーブル中心に回転移動する。
テーブルの並進移動については、回転駆動部１７が動作しないことにより、実施例５と同様の動作となるので省略する。また、実施例９の一連の動作も実施例５や実施例７と同様であるので省略する。
以上のように実施例５から実施例９に示したように、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の構成が変わっても、テーブル４の移動量と各並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の各駆動部の移動量とは幾何学的に求められる。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は２つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
【実施例１０】
【００４８】
次に、第１０の実施例について説明する。図４８は本発明の第１０実施例を示すアライメント装置の上面図である。実施例１０が、実施例５から９と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の数であり、３つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６を用いている。また、実施例７に示した２次元位置センサ９、補正量算出部１０は省略する。
アライメント装置の回転移動、並進移動およびテーブルの一連の動作については、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の個数が増えたに過ぎず同一であるので省略する。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、構成が実施例５から実施例９に示したいずれでも、さらに異なる構成の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が混在しても、また、その配置の向きがいずれの場合でも幾何学的に決定できる。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は３つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
【実施例１１】
【００４９】
次に、第１１の実施例について説明する。図４９は、本発明の第１１実施例を示すアライメント装置の上面図である。
実施例１１が、実施例５から１０と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の数である。並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、構成が実施例５から実施例９に示したいずれでも、さらに異なる構成の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が混在しても、また、その配置の向きがいずれの場合でも幾何学的に決定できるため、アライメント装置の回転移動、並進移動およびテーブルの一連の動作については、同一であるので省略する。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は４つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は４つの並進回転駆動で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
【実施例１２】
【００５０】
次に、第１２の実施例について説明する。図５０は、本発明の第１２実施例を示すアライメント装置上面図である。実施例１２が、実施例５から１０と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の数である。実施例１１とは並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の数が同じ４つである。
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、構成が実施例５から実施例９に示したいずれでも、さらに異なる構成の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が混在しても、また、その配置の向きがいずれの場合でも幾何学的に決定できるため、アライメント装置の回転移動、並進移動およびテーブルの一連の動作については、同一であるので省略する。
このように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は２つの並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
【実施例１３】
【００５１】
次に、第１３の実施例について説明する。
図５１は本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例１)、図５２は本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例２)、図５３は本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例３)、図５４は本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例４)、図５５は本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例５)、図５６は本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例６)、図５７は本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例７)、図５８は本発明の第１３実施例を示すアライメント装置の上面図(その他の変形配置例８)である。実施例１３が実施例５から１２と異なる部分は、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の数であり、図５１から５８に示されるように、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が５個以上用いられた点である。並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６は、構成が実施例５から実施例９に示したいずれでも、さらに異なる構成の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が混在しても、また、その配置の向きがいずれの場合でも幾何学的に決定できるため、アライメント装置の回転移動、並進移動およびテーブルの一連の動作については、同一であるので省略する。また、実施例７に示した２次元位置センサ９、補正量算出部１０は省略する。
つまり、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６が異なる構成で配置された場合でも、構成に合わせて指令部８にて移動量を指令すれば良く、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６において、並進駆動部１１と回転駆動部１７の配置が異なるものを混在していても良い。
また、並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６の数と配置は、第５実施例から第１３実施例で示したものではなくとも、複数の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６がテーブル４下面に配置され、テーブル４が回転移動および並進移動されるものであれば良い。
【００５２】
以上のように、テーブル４が大型化して重荷重になっても、荷重は２つ以上の並進駆動・並進・回転自由度機構モジュール６で分散して支持され、外力がテーブル４に作用しても、位置が保持されることにより、テーブル４は、任意の位置へ精度良く位置決めされる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
並進駆動・並進・回転自由度機構モジュールによって、リニアモータをすべて下部に構成することによって、テーブルが大型化しても、テーブル高さを抑えて構成することができるので、装置高さの小型化という用途にも適用できる。
さらに、装置が大型化しても、特殊な大型リニアモータを使用せず、標準的なリニアモータを複数利用して、駆動力を分散して構成できるので、装置部品の納期やコストの面で、特殊品に比べて安易に調達できるという利点もある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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