[發明專利]用于旋轉系統的笛卡爾坐標測量

有效

• 申請號: 200980155912.3
• 申請日: 2009-12-04
• 公開（公告）號: CN102301199A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: J.沃爾瑟
• 申請（專利權）人: 麥克羅尼克邁達塔有限責任公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01D5/244;G01D5/26;G01S17/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲瑩

相關申請的交叉引用

本專利申請要求2008年12月5日提交的美國臨時專利申請No.61/193,522的優先權。

背景技術

現有技術的描述

當使用旋轉系統時，精確測量笛卡爾坐標系中的周緣位置是比較困難的。

通常，周緣位置是通過角度測量裝置測量的，而笛卡爾坐標是使用角度測量裝置確定的半徑算出的。常規角度測量裝置的一個示例是旋轉編碼器，該旋轉編碼器具有圓盤，圓盤具有可被光學地測量的角度間隔開的光柵。

要在常規角度測量裝置中計算笛卡爾坐標，半徑必須是恒定和預先已知的。但是在具有多個臂的旋轉系統中，可能存在多個半徑。此外，周緣位置可能因為溫度波動、旋轉速度、動態機械效應等而發生改變。例如，如果旋轉中心發生變化，則在測量角度時不能精確測得周緣位置。這導致在所確定的笛卡爾坐標中發生誤差。

發明內容

示例性實施例提供用于測量激光束的位置的測量裝置和方法，其中沿旋轉體的臂朝位于給定或期望的周緣位置處的刻度尺反射激光束。如以下將詳細描述的，刻度尺(或光柵)是透射或反射激光束的透明區域和反射區域的圖案。

示例性實施例涉及圖案生成系統、測量或檢查裝置、系統和工具、以及笛卡爾坐標測量方法。

示例性實施例提供用于測量笛卡爾坐標系中的周緣位置的設備和方法。在一個示例中，周緣位置是指由極坐標系中的半徑和旋轉角給定的周長上的位置。

笛卡爾坐標測量可用于拾取、安置、牽引和/或測量物體，所述物體的位置通過以旋轉和直線運動的組合進行移動的系統在笛卡爾坐標中被限定出。在一個示例中，是曝光在一標準笛卡爾XY坐標系中畫出的圖案的情況。

根據本發明的某些實施例，至少一個檢測器系統構造成檢測激光的反射或透射，所述反射或透射起源于：激光源發射沿一包括光學系統的旋轉臂的半徑向一表面上入射的激光，同時所述激光掃描沿旋轉臂的半徑定位在周緣位置的上方或下方的刻度尺或光柵。

附圖說明

將參考附圖來描述示例性實施例，附圖中：

圖1示出了沿旋轉體的臂反射激光束的測量裝置或工具的簡化的示例性實施例；

圖2示出了根據一示例性實施例的包括有旋轉體的測量裝置；

圖3示出了另一示例性實施例的測量裝置；

圖4示出了根據一示例性實施例的刻度尺配置；

圖5示出了根據另一示例性實施例的刻度尺配置；

圖6示出了根據一示例性實施例的包括有架空刻度尺的測量裝置的一部分；

圖7示出了根據另一示例性實施例的測量裝置的一部分；

圖8示出了根據又一示例性實施例的測量裝置的一部分；而

圖9示出了使用來自刻度尺的底面的反射的示例性實施例。

具體實施方式

現在將更充分地參考附圖來描述示例性實施例，其中只示出了一些示例性實施例。附圖中，各層和區域的厚度是夸大的，以便于說明。各圖中的相同附圖標記代表相同元件。

具體的說明性實施例在本文公開。然而，本文所公開的特定結構和功能詳情僅僅是為了描述示例性實施例的目的。示例性實施例可以多種變型進行實施，而不應該解釋為只局限于本文給出的示例性實施例。

然而，應該理解的是，沒有意圖將示例性實施例限制于所公開的特定示例性實施例，相反，示例性實施例應覆蓋落于適當范圍內的所有變型、等同方案和替代方案。在整個附圖的描述中，相同的標記指代相同的元件。

應該理解的是，雖然本文中可能使用第一、第二等術語來描述多種不同的元件，但是這些元件不應該被這些術語限制。這些術語只用于區別元件。例如，在不背離示例性實施例的范圍的情況下，第一元件可稱為第二元件，并且相似地，第二元件也可稱為第一元件。如本文所使用的，術語“和/或”包括相關聯的列舉項目中的一個或多個的任一個和所有組合。

應該理解的是，當一元件被描述為“連接”或“連結”至另一元件時，它可以是直接連接或連結至另一元件，也可以存在中間元件。對比之下，當一元件被描述為“直接連接”或“直接連結”至另一元件時，則不存在中間元件。用于描述元件之間的關系的其它詞語也應該以相同的方式解釋(例如“之間”與“直接之間”、“相鄰”與“直接相鄰”等)。