(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光運動モジュールと運動制御モジュールとを含み、
前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、
前記遮光運動モジュールは遮光ユニット、駆動ユニット、及び信号測定ユニットを含み、前記遮光ユニットは２つの羽根を含み、
前記運動制御モジュールは制御信号を発し、
前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して前記２つの羽根を駆動して動作させ、
前記信号測定ユニットはリアルタイムで前記２つの羽根の動作状態を測定して運動制御モジュールにフィードバックし、
前記運動制御モジュールは露光量の大きさ及び制御精度要件に基づき、現在の露光量及び理論的露光量の差値を確定し、
その差値が制御精度を満たさない場合には露光を停止し、
その差値が制御精度を満たす場合には、フィードバックされた動作状態によって前記制御信号を更新し、それにより、閉ループ制御を形成して、露光量の要件を充足する露光を続ける、こととするシャッター装置であって、
前記シャッター装置は、
２つの駆動ユニットと２つの信号測定ユニットとを含み、前記２つの羽根に一対一に対応して設置され、
前記遮光運動モジュールは２つの固定軸ユニットをさらに含み、各前記固定軸ユニットはベアリングハウジング、回転軸及びベアリングを含み、前記ベアリングはベアリングハウジングに設置され、前記回転軸は前記ベアリングを貫通し、前記２つの羽根のそれぞれは対応する前記回転軸に連結されて、且つ前記回転軸の一側に設置され、前記２つの駆動ユニットのそれぞれは対応する前記回転軸に連結されて、且つ前記回転軸の他側に設置される、
ことを特徴とするシャッター装置。
【請求項２】
前記駆動ユニットはモーターを含み、前記モーターは対応する羽根の運動を駆動して前記２つの羽根の開閉を実現することを特徴とする請求項１に記載のシャッター装置。
【請求項３】
前記遮光ユニットは２つの羽根アダプタプレートをさらに含み、前記２つの羽根のそれぞれは対応する前記羽根アダプタプレートを通じて対応する前記回転軸に連結されることを特徴とする請求項１に記載のシャッター装置。
【請求項４】
前記羽根アダプタプレートと対応する前記回転軸との間に断熱板が設置されていることを特徴とする請求項３に記載のシャッター装置。
【請求項５】
前記信号測定ユニットは位置センサを含み、前記位置センサは対応する前記羽根の位置をリアルタイムで検出することを特徴とする請求項１に記載のシャッター装置。
【請求項６】
前記位置センサは回転エンコーダまたは円形スケールを含み、前記回転エンコーダまたは円形スケールは対応する回転軸の末端に固定されて、対応する前記羽根の回転角度をリアルタイムで検出することを特徴とする請求項５に記載のシャッター装置。
【請求項７】
前記位置センサはリニアスケールを含むことを特徴とする請求項５に記載のシャッター装置。
【請求項８】
前記運動制御モジュールはプロセッサ、トリガー及びコントローラを含み、前記プロセッサは前記トリガーに露光コマンドを発し、前記トリガーは露光コマンドによってコントローラをトリガーし、前記プロセッサは通信インターフェースを通じてコントローラと通信し、前記コントローラはプロセッサによって送信された情報に基づいて前記遮光運動モジュールの運動を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシャッター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造技術領域に関し、特に、シャッター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置の露光システムにおいて、露光量の精度は非常に重要な指標であり、一般に、露光量の精度指標は１％未満であることが要求され、露光量の精度制御はシャッター羽根の開閉動作によって制御される。高出力水銀ランプ光源の場合、シャッター羽根の開閉完了時間は数十ミリ秒、さらには十数ミリ秒である。このことから、シャッターの作動条件は、高速の始動・停止や、高温といった比較的厳しい作動条件であり、シャッターの性能と信頼性に対する要求が非常に高いことが分かる。
【０００３】
現在、リソグラフィ装置の露光システムで主に用いられるシャッターは、回転モーターで駆動される回転式シャッターと、ボイスコイルモーターで駆動される往復揺動式シャッターである。回転式シャッターは速度が遅いため、少量露光を実現することができない。往復揺動式シャッターは現在開ループ制御構造を用いるが、その信頼性が低く、構造は温度変化に敏感であり、線量の精度の制御が不安定であり、光漏れ現象が頻繁に発生する。
【０００４】
本発明は、各種露光量の要求を効果的に充足し、露光量の精度が低いことや、光漏れの問題を解決することができるシャッター装置を紹介する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来のシャッター露光量の精度が低いことや、光漏れの問題を解決し、各種露光量の要求を充足し、露光量の精度を制御するシャッター装置を提供することにある。
【０００６】
シャッター装置において、遮光運動モジュールと運動制御モジュールとを含み、前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、前記遮光運動モジュールは遮光ユニット、駆動ユニット、及び信号測定ユニットを含み、前記遮光ユニットは２つの羽根を含み、前記運動制御モジュールは制御信号を発し、前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して前記２つの羽根を駆動して運行させ、前記信号測定ユニットはリアルタイムで前記２つの羽根の運行状態を測定して運動制御モジュールにフィードバックし、前記運動制御モジュールはフィードバックされた運行状態によって前記制御信号を更新する。
【０００７】
選択的なものとして、前記シャッター装置は２つの駆動ユニットと２つの信号測定ユニットとを含み、前記２つの羽根に一対一に対応して設置される。
【０００８】
選択的なものとして、前記駆動ユニットはモーターを含み、前記モーターは対応する羽根の運動を駆動して前記２つの羽根の開閉を実現する。
【０００９】
選択的なものとして、前記遮光運動モジュールは２つの固定軸ユニットをさらに含み、各前記固定軸ユニットはベアリングハウジング、回転軸及びベアリングを含み、前記ベアリングはベアリングハウジングに設置され、前記回転軸は前記ベアリングを貫通し、前記２つの羽根のそれぞれは対応する前記回転軸に連結されて、且つ前記回転軸の一側に設置され、前記２つの駆動ユニットのそれぞれは対応する前記回転軸に連結されて、且つ前記回転軸の他側に設置される。
【００１０】
選択的なものとして、前記遮光ユニットは２つの羽根アダプタプレートをさらに含み、前記２つの羽根のそれぞれは対応する前記羽根アダプタプレートを通じて対応する前記回転軸に連結される。
【００１１】
選択的なものとして、前記羽根アダプタプレートと対応する前記回転軸との間に断熱板が設置されている。
【００１２】
選択的なものとして、前記運動制御モジュールは、次の式によって各羽根の回転角誤差αを制御して、前記２つの羽根が閉じられた時に光漏れが発生しないように保障する。
【００１３】
0006955025.tif 000002
【００１４】
式において、Ｍは２つの羽根の重合量であり、Mｍｉｎは２つの羽根の最小重合量であり、Ｒは各羽根の回転半径である。
【００１５】
選択的なものとして、前記信号測定ユニットは位置センサを含み、前記位置センサは対応する前記２つの羽根の位置をリアルタイムで検出する。
【００１６】
選択的なものとして、前記信号測定ユニットは位置センサを含み、前記位置センサは対応する前記羽根の位置をリアルタイムで検出する。
【００１７】
選択的なものとして、前記位置センサは回転エンコーダまたは円形スケールを含み、前記回転エンコーダまたは円形スケールは対応する回転軸の末端に固定されて、対応する前記羽根の回転角度をリアルタイムで検出する。
【００１８】
選択的なものとして、前記位置センサはリニアスケールを含む。
【００１９】
選択的なものとして、前記運動制御モジュールはプロセッサ、トリガー及びコントローラを含み、前記プロセッサはトリガーに露光コマンドを発し、前記トリガーは露光コマンドによってコントローラをトリガーし、前記プロセッサは通信インターフェースを通じてコントローラと通信し、前記コントローラはプロセッサによって送信された情報に基づいて前記遮光運動モジュールの運動を制御する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明で提供するシャッター装置は、遮光運動モジュール及び運動制御モジュールを含み、前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、前記遮光運動モジュールは遮光ユニット、駆動ユニット及び信号測定ユニットを含み、前記遮光ユニットは２つの羽根を含み、前記運動制御モジュールは制御信号を発し、前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して前記２つの羽根を駆動して運行させ、前記信号測定ユニットは前記２つの羽根の運行状態をリアルタイムで測定して運動制御モジュールにフィードバックし、前記運動制御モジュールはフィードバックされた運行状態に基づいて制御信号を更新して、従来のシャッター露光量の精度が低いことや、光漏れの問題を解決し、各種露光量の要件を充足し、露光量の精度を制御する。
【００２１】
さらに、コントローラによってモーターを制御して羽根の運行状態を制御し、また、位置センサは羽根の状態をリアルタイムでコントローラにフィードバックし、コントローラはさらにモーターの駆動力を調整して閉ループ制御を形成して、シャッターが閉じられた状態での光漏れ問題を効果的に解決する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例におけるシャッター装置の構造図である。
【図２】本発明の一実施例における遮光運動モジュールの構造図である。
【図３】本発明の一実施例における固定軸ユニットの断面図である。
【図４】本発明の一実施例における羽根が閉状態に置かれた状態を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施例における露光プロセスのタイミングチャートである。
【図６】本発明の一実施例における羽根の位置シミュレーション軌跡図である。
【図７】本発明の一実施例における羽根の速度シミュレーション図である。
【図８】本発明の一実施例における羽根の加速シミュレーション図である。
【図９】本発明の一実施例における羽根の運動プロセスの誤差シミュレーション分析である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面及び具体的な実施例を結合して本発明で提案するシャッター装置についてさらに詳しく説明する。本発明の利点及び特徴は、以下の説明及び特許請求範囲によってさらに明らかになる。なお、本発明の図面は、簡易化した形式を採用し、且つ正確ではない比率を使用しており、本発明の実施例を容易かつ明確に説明することを補助するために用いられることに留意すべきである。
【００２４】
従来のシャッター装置は、線量の制御が不安定であり、光漏れの問題があった。本発明者らは、上記の問題を解決するために、長期的な研究及び実験により新しいシャッター装置を開発した。
【００２５】
本発明はシャッター装置を提供し、遮光運動モジュール及び運動制御モジュールを含み、前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、前記遮光運動モジュールは、遮光ユニット、駆動ユニット及び信号測定ユニットを含み、前記遮光ユニットは２つの羽根を含み、前記運動制御モジュールは制御信号を発し、前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して前記２つの羽根を駆動して運行させ、前記信号測定ユニットは前記２つの羽根の運行状態をリアルタイムで測定して運動制御モジュールにフィードバックし、前記運動制御モジュールはフィードバックされた運行状態に応じて前記制御信号を更新する。
【００２６】
図１は本発明の一実施例におけるシャッター装置の構造図であり、図１に示すように、前記シャッター装置は、遮光運動モジュール１と運動制御モジュール２とを含み、運動制御モジュール２は前記遮光運動モジュール１の運動を制御する。図２は本発明の一実施例における遮光運動モジュール１の構造図であり、図２に示すように、前記遮光運動モジュールは固定軸ユニット１０、信号測定ユニット２０、遮光ユニット３０及び駆動ユニット４０を含む。本実施例において、遮光運動モジュール１は、２組の前記信号測定ユニット２０、遮光ユニット３０、及び駆動ユニット４０を含み、前記固定軸ユニット１０は２つの信号測定ユニット２０、遮光ユニット３０及び駆動ユニット４０を連結し、また、それらを対称的に分布させ、２つの遮光ユニット３０の反対方向運動によってシャッター装置の始動を実現し、２つの遮光ユニット３０の対向運動によってシャッター装置の閉鎖を実現する。以下、説明の便宜上、１つの構造のみについて説明する。前記固定軸ユニット１０は前記駆動ユニット４０と遮光ユニット３０と、前記信号測定ユニット２０と遮光ユニット３０とを連結する。続いて、図１に示すように、前記運動制御モジュール２は、プロセッサ７０、トリガー６０及びコントローラ８０を含む。前記プロセッサ７０は、通信インターフェースを通じてコントローラ８０と通信し、前記プロセッサ７０はトリガー６０に露光コマンドを発送し、前記トリガー６０は露出コマンドに基づいてコントローラ８０をトリガーし、前記コントローラ８０は前記遮光ユニット３０の運行状態を制御し、信号測定ユニット２０は遮光ユニット３０の運行状態をリアルタイムでプロセッサ７０にフィードバックする。
【００２７】
前記遮光ユニット３０は、羽根アダプタプレート３０１と、羽根アダプタプレート３０１にボルトで固定される羽根３０２とを含む。
【００２８】
図３は本発明の実施例における固定軸ユニットの断面図であり、図２に示すＡ−Ａ’破線に沿って切断したものが図３となる。図３に示すように、前記固定軸ユニット１０は、ベアリングハウジング１０４、回転軸１０２、ベアリング１０１及び断熱板１０３を含み、前記回転軸１０２はベアリングハウジング１０４を貫通し、前記ベアリングはセラミックスベアリングであることが好ましい。前記ベアリング１０１はベアリングハウジング１０４に固定され、前記断熱板１０３は回転軸１０２上に固定され、前記遮光ユニット３０の羽根アダプタプレート３０１は前記回転軸１０２に連結されて、且つ前記固定軸ユニット１０の一側に設置され、前記駆動ユニット４０は前記回転軸１０２に連結されて、且つ前記固定軸ユニット１０の他側に設置される。
【００２９】
続いて、図２及び図３に示すように、前記駆動ユニット４０は、モーター、好ましくはボイスコイルモーターを含み、前記ボイスコイルモーターは、ボイスコイルモーター磁石４０１及びボイスコイルモーターコイル４０２を含み、ボイスコイルモーターコイル４０２は回転軸１０２に固定され、ボイスコイルモーターコイル４０２は回転軸１０２を駆動して回転させることができる。ベアリング１０１の外輪はベアリングハウジング１０４に固定される。羽根アダプタプレート３０１は回転軸１０２に固定され、羽根３０２はボルトを通じて羽根アダプタプレート３０１に固定される。このように、ボイスコイルモーターが回転軸１０２を駆動して羽根３０２を回転させることにより、羽根３０２の開閉動作を実現することができる。断熱板１０３は回転軸１０２上に固定されて羽根アダプタプレート３０１と羽根３０２との熱伝導を遮断する。前記断熱板１０３はガラス繊維断断熱シートであることが好ましく、回転軸１０２と羽根アダプタプレート３０１との間に固定されて羽根アダプタプレート３０１上の熱伝導を遮断することができ、羽根３０２の熱伝導効果を最小に低減してシャッターの運行性能を向上させる。
【００３０】
図１、図２及び図３に示すように、前記ボイスコイルモーターコイル４０２は回転軸１０２を駆動して回転させ、回転軸１０２は前記羽根アダプタプレート３０１に連結されて羽根３０２を駆動して回転させて羽根３０２の開閉を実現する。前記信号測定ユニット２０は位置センサ２０１を含み、前記位置センサ２０１は回転軸１０２の末端に固定された回転エンコーダを含むことが好ましく、前記回転エンコーダは、円形格子スケールまたはリニアスケールを用いて代替することもできる。前記位置センサ２０１は、羽根３０２の回転角度と位置をリアルタイムで検出し、最終的に情報をプロセッサ７０にフィードバックすることができ、プロセッサ７０は、露光量の大きさ及びと制御精度要件に基づき、現在の露光量及び理論的露光量の差値を計算し、その差値が制御精度を満たさない場合は、露光を停止してシャッターを閉じ、その差値が制御精度を満たす場合には、露光量の要件を充足する露光を続ける。露光が持続されているプロセスにおいて、回転エンコーダ２０１は常にリアルタイムで羽根３０２の回転角度を検出し、情報をプロセッサ７０にフィードバックし、プロセッサ７０はフィードバックされた情報に基づいてコントローラ８０にコマンドを下し、また、コントローラ８０を通じてモーターの駆動力を制御して羽根の運行状態を調整し、それにより、閉ループ制御を形成して、露光量の精度と露光量の大きさを制御する。
【００３１】
露出が終わると、羽根を閉じた状態にする必要があり（図４に示すように）、２つの羽根の重合量はＭであり、羽根が閉じられた状態で光漏れ現象が発生してはならないので、羽根の最小重合量Mｍｉｎには要求があり、羽根の回転半径をＲとし、閉じられた状態での羽根の角度誤差をαとする場合、αは次の式を充足すべきである：
【００３２】
0006955025.tif 000003
（1）
【００３３】
前記羽根の回転半径Ｒは、回転中心から羽根の遮光部位の輪郭の最遠端までの直線距離を指す。図２に示す実施例において、羽根の回転半径Ｒつまり回転軸またはベアリング中心から羽根の遮光部位の輪郭上で直線距離が最も長い点までの距離である。２つの羽根の重合量Ｍは、羽根が閉じられた状態にある時、２つの羽根の対向する直線輪郭の間の直線距離として定義することができる。
【００３４】
図５は、本発明の一実施例における露光プロセスのタイミングチャートであり、縦座標は羽根の閉状態から外側へ開かれる回転角度を示し、縦座標ゼロ（回転角度０度）は羽根の閉位置に対応し、横座標は時間を示す。ここで、Ｔ１時間は羽根の開きプロセスであり、この時から露光を始める。Ｔ２時間は羽根が完全に開かれるプロセスであり、この時の羽根は完全に開かれて不動状態を保ち、露光し続ける。Ｔ３時間は羽根が閉じられるプロセスであり、露出が終わる。ここで、Ｔ１及びＴ３が小さいほど、少量露光の要件を充足することができ、露光精度が高くなる。
【００３５】
以下では、具体的なシミュレーションケースを例に挙げて本発明の有益な効果について説明する。羽根の開閉時間は１２ミリ秒とし、ストローク（つまり、羽根が閉じられた状態から完全に開かれる状態まで回転する角度）は２０°（０．３４９ｒａｄ）とし、開閉する時羽根が高速状態にあるようにし、羽根の回転半径Ｒは１００ｍｍとし、２つの羽根が閉じられた状態における重合量Ｍは８ｍｍとし、閉じられた状態で光漏れが発生しないように確保するために、最小重合量は６ｍｍに設計する。図６は羽根の位置のシミュレーション軌跡図であり、ここで、横座標は時間（ｓ）を表し、縦座標は羽根の位置（ｒａｄ）を表す。図６から羽根の開放時間は１２ミリ秒、羽根の最大運行位置は０．３４９ｒａｄであることが分かる。図７は羽根の速度シミュレーション図であり、ここで、横座標は時間（ｓ）を表し、縦座標は羽根の角速度（ｒａｄ／ｓ２）を表す。図７から羽根は最初の６ミリ秒は加速状態にあり、最大角速度は５８．１８ｒａｄ／ｓ２に達し、６〜１２ミリ秒で羽根は静止するまで減速状態にあり、１２ミリ秒後に静止状態になることが分かる。図８は、羽根の加速シミュレーション図であり、ここで、横座標は時間（ｓ）を表し、縦座標は羽根の加速度（ｒａｄ／ｓ２）を表し、羽根の最初の６ミリ秒の加速度は９６９６ｒａｄ／ｓ２であり、後の６ミリ秒の羽根の加速度は−９６９６ｒａｄ／ｓ２である。図９は前記羽根の運動プロセスにおける誤差シミュレーション分析であり、ここで、横座標は時間（ｓ）を表し、縦座標は角度誤差（ｒａｄ）、つまり、運動制御モジュール２が羽根の回転角に対する制御値と羽根の実際回転角度との間の差値を表す。図９からプロセス全体において最大誤差は６．７７６ｍｒａｄであることが分かる。式１の計算によれば、光漏れのないシャッターの許容角度誤差は１０ｍｒａｄである。それにより、本発明で提供するシャッター装置は高速状態で光が漏れない使用要件を充足し、また、非常に高い露光精度を有し、少量露光の需要も充足することができる。
【００３６】
対応した、本発明は前記シャッター装置を用いて実現される閉ループ制御方法をさらに提供し、以下のステップ：
【００３７】
運動制御モジュールが制御信号を発するステップ１；
【００３８】
駆動ユニットが遮光ユニットを駆動して運行させるステップ２；
【００３９】
信号測定ユニットが遮光ユニットの運行状態をリアルタイムで検出して運動制御モジュールにフィードバックするステップ３；
【００４０】
運動制御モジュールが露光量の要件及び前記信号測定ユニットの検出量によって駆動ユニットに制御信号を発するステップ４；
【００４１】
駆動ユニットが運動制御モジュールから発する制御信号によって駆動力を調整して、遮光ユニットの運行状態を制御するステップ５；を含む。
【００４２】
以下、前述の実施例を結合して閉ループ制御方法について具体的に説明する。
【００４３】
プロセッサ７０はトリガー６０に露光コマンドを発し、トリガー６０はコントローラ８０に羽根３０２を開くコマンドを発し、コントローラ８０はモーターにコマンドを発し、モーターは回転軸１０２を駆動して羽根３０２を開く。位置センサ２０１は羽根３０２の運行状態を検出してプロセッサ７０にフィードバックし、プロセッサ７０はフィードバックされた情報によってトリガー６０を通じて露光コマンドを調整し、さらに、コントローラ８０は露光コマンドによってリアルタイムで駆動コマンドを調整し、羽根３０２の運動状態をリアルタイムで調整する。露光を完了した後、羽根３０２は閉じられ、スイッチセンサは羽根が閉じられた状態をプロセッサ７０にフィードバックし、前記プロセッサ７０は予め設定された条件に基づいて新しい露光の開始を待つ。
【００４４】
以下では、具体的な素子モデルを結合して説明する。具体的に、前記プロセッサ７０はＰＰＣボードであり、前記トリガー６０はＩＳＢボードであり、前記コントローラ８０は、例えば商用コントローラであってもよい。ＩＳＢボードは商用コントローラをトリガーさせ、商用コントローラはモーターと位置センサ２０１を駆動して位置ループの閉ループ制御を行うようにする。ＰＰＣボードはシリアルポートＲＳ２３２通信を通じて商用コントローラと通信を交わす。具体的な制御プロセスは次の２つのプロセスを含む。
【００４５】
１）ＰＰＣボードとＩＳＢボードの制御流れは、異なる露光量に応じて対応する制御を行う：ａ．ＰＰＣボードはＩＳＢボードに露光コマンドを発し；ｂ．ＩＳＢボードは駆動コマンドに応じてＴｒｉｇ  ｏｐｅｎ（羽根を開く）コマンドを商用コントローラに発し；ｃ．異なる用量で異なるシャッター保持時間を計算した後、ＩＳＢボードは駆動コマンドに応じて商用コントローラにＴｒｉｇ  ｃｌｏｓｅ（羽根を閉じる）コマンドを発する。
【００４６】
２）商用コントローラはＩＳＢボードのコマンドに応じて対応する操作を行う：ａ．商用コントローラの電源がオンになると、ゼロ検索操作を実行し、その後、所定の小電流でＯＦＦ状態を保持し、ｂ．サーボはＩＳＢボードのＴｒｉｇコマンドを待機して対応する開閉動作を行う。
【００４７】
シャッターの閉ループ制御の信頼性を説明するために、特に次の例を設計して説明する。羽根の開閉時間は１２ミリ秒とし、ストロークは２０°とし、つまり開閉する時羽根が高速状態にあるようにし、羽根の回転半径Ｒは１００ｍｍとし、２つの羽根が閉じられた状態における重合量Ｍは８ｍｍとし、閉じられた状態で光漏れが発生しないように確保するために、最小重合量は６ｍｍに設計され、サーボ周期は３３３μsに設計する。図６は羽根の位置のシミュレーション軌跡図であり、ここで、横座標は時間（ｓ）を表し、縦座標は羽根の位置（ｒａｄ）を表す。図６から、羽根の開放時間は１２ミリ秒、羽根の最大運行位置は０．３４９ｒａｄであることが分かる。図７は羽根の速度シミュレーション図であり、ここで、横座標は時間（ｓ）を表し、縦座標は羽根の角速度（ｒａｄ／ｓ２）を表す。図７から、羽根は最初の６ミリ秒は加速状態にあり、最大角速度は５８．１８ｒａｄ／ｓ２に達し、６〜１２ミリ秒で羽根は静止するまで減速状態にあり、１２ミリ秒後に静止状態になることが分かる。図８は、羽根の加速シミュレーション図であり、ここで、横座標は時間（ｓ）を表し、縦座標は羽根の加速度（ｒａｄ／ｓ２）を表し、最初の６ミリ秒の羽根の加速度は９６９６ｒａｄ／ｓ２であり、後の６ミリ秒の加速度は−９６９６ｒａｄ／ｓ２である。図９は前記羽根の運動プロセスにおける誤差シミュレーション分析であり、ここで、横座標は時間（ｓ）を表し、縦座標は角度誤差（ｒａｄ）を表す。図９から、プロセス全体において最大誤差は６．７７６ｍｒａｄであり、式１の計算によれば、光漏れのないシャッターの許容角度誤差は１０ｍｒａｄであることが分かる。それにより、この例のように設計されたパラメーターはシャッターの高速閉ループ制御状態でシャッターの光漏れのない使用要件を充足し、また、信頼性が良い。
【００４８】
本発明は、遮光運動モジュール及び運動制御モジュールを含むシャッター装置及び方法を提供し、前記運動制御モジュールは前記遮光運動モジュールの運動を制御し、前記遮光運動モジュールは遮光ユニット、駆動ユニット及び信号測定ユニットを含む。前記運動制御モジュールは制御信号を発し、前記駆動ユニットは前記制御信号を受信して遮光ユニットの運行を制御し、前記信号測定ユニットは遮光ユニットの動作状態をリアルタイムで運動制御モジュールにフィードバックし、運動制御モジュールはフィードバックされた運行状態によってリアルタイムで信号を制御する。本発明は、従来のシャッター露光量の精度が低いことや、光漏れの問題を解決して、各種露光量の要件を充足し、露光量の精度を制御する。
【００４９】
さらに、コントローラを利用してモーターを制御して羽根の運行状態を制御し、また、回転エンコーダーは羽根の状態をリアルタイムでコントローラにフィードバックし、それにより、コントローラはさらにモーターの駆動力を調整して閉ループ制御を形成してシャッターが閉じられた状態での光漏れの問題を効果的に解決する。
【００５０】
以上の説明は、本発明の好ましい実施例について説明するだけであって、本発明の範囲を制限するのではない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、電動モーターの代わりに電動シリンダー及びシリンダーを用いることを容易に想到することができ、また、その他の明らかな変更、修正は全部本発明の保護の範囲に属する。
【符号の説明】
【００５１】
１：遮光運動モジュール、２：運動制御モジュール、１０：固定軸ユニット、２０：信号測定ユニット、３０：遮光ユニット、４０：駆動ユニット、６０：プロセッサー、７０：トリガー、８０：コントローラ、１０１：ベアリング、１０２：回転軸、１０３：遮熱板、１０４：ベアリングハウジング、２０１：位置センサ、３０１：回転アダプタプレート、３０２：羽根、４０１：ボイスコイルモーター磁石、４０２：ボイスコイルモーターコイル
【図１】
0006955025.tif 000004
【図２】
0006955025.tif 000005
【図３】
0006955025.tif 000006
【図４】
0006955025.tif 000007
【図５】
0006955025.tif 000008
【図６】
0006955025.tif 000009
【図７】
0006955025.tif 000010
【図８】
0006955025.tif 000011
【図９】
0006955025.tif 000012