[發明專利]一種物鏡主動阻尼器控制方法及物鏡主動阻尼器裝置

有效

• 申請號: 201710525481.1
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN109212706B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 董磊;劉赟;廖飛紅
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

本發明提出了一種物鏡主動阻尼器控制方法及物鏡主動阻尼器裝置，所述物鏡主動阻尼器控制方法包括如下步驟:步驟1：根據基板的振動節點，對減振單元進行布局；步驟2：采用積分力反饋算法控制所述減振單元進行物鏡減振；所述物鏡主動阻尼器裝置包括振動單元、基板和物鏡，所述振動單元設置在基板和物鏡之間，且所述振動單元在所述基板上的位置與所述基板的振動節點對應。采用本發明提出的物鏡主動阻尼器控制方法及裝置，可以減少物鏡主動阻尼器受到的來自基板的干擾激勵，并降低物鏡主動阻尼器所需補償行程；并能增加閉環控制系統的最大阻尼，補償閉環控制系統最大阻尼不足的情況。

技術領域

本發明涉及物鏡主動阻尼器領域，特別涉及一種物鏡主動阻尼器控制方法及物鏡主動阻尼器裝置。

背景技術

物鏡主動阻尼器具有支撐物鏡，主動抑制物鏡振動的作用，并能補償振動所引起位移，從而達到主動隔離內部世界振動對物鏡造成的影響、保持物鏡位置的穩定，提高物鏡曝光質量的目標。

物鏡主動阻尼器由多個主動柔性塊組成，單個主動柔性塊主要包括阻尼器柔性模塊、壓電力傳感器和壓電力執行器。其中，阻尼器柔性模塊的主要作用是支撐負載、提供垂向剛度；壓電力傳感器用于測量物鏡因擺動而作用在柔性塊上力的變化；壓電執行器用于施加垂向控制力，補償因振動而產生的位移變化。現有的物鏡主動阻尼器的控制器主要有積分力反饋(IFF，Integral Force Feedback)，及在IFF基礎上對積分環節添加較小正極點的漏出積分力反饋(LIFF，Leaking Integral Force Feedback)加上高通濾波器的控制器方案。

傳統的物鏡主動阻尼器，受到來自基板等外界因素的干擾激勵，物鏡主動阻尼器所需補償行程較長，閉環控制系統中也常常出現最大阻尼不足的問題。

公開號為US7110089的美國專利公開了一種物鏡主動阻尼器安裝在圓形基板上，三個物鏡主動阻尼器在基板上的布置呈等邊三角形。由于物鏡與基板連接，基板的振動作為物鏡的激勵源，對物鏡的減振影響很大。柔性塊布置在基板振動小的位置上，減少物鏡阻尼器受到的振動干擾，同時可以降低物鏡阻尼器所需的補償行程。但由于圓形基板的對稱性，圓周上的任意一點相對其他點都不具有特殊性，無法確定振動幅值較小的位置。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種物鏡主動阻尼器控制方法及物鏡主動阻尼器裝置，能夠減少物鏡主動阻尼器受到的來自基板的干擾激勵，并降低物鏡主動阻尼器所需補償行程，對閉環控制系統的最大阻尼進行調節，以補償閉環控制系統最大阻尼不足的情況。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種物鏡主動阻尼器控制方法，包括如下步驟：

步驟1：根據基板的振動節點，對減振單元進行布局；

步驟2：采用積分力反饋算法控制所述減振單元進行物鏡減振。

可選地，所述步驟1包括：

步驟11：對基板進行模態分析，確定基板的振動節點；

步驟12：根據所述基板的振動節點和減振單元的數量，將所述減振單元設置在所述基板和物鏡之間。

可選地，所述步驟12中：減振單元通過聯接接口設置在所述基板和物鏡之間，不同所述減振單元與所述基板之間的聯接接口方向不同。

可選地，不同減振單元與所述基板之間的聯接接口方向互相垂直。

可選地，所述步驟2包括：

步驟21：獲取振動力信號，將振動力信號轉換到邏輯軸上；

步驟22：使用積分力反饋算法處理所述邏輯軸上的振動力信號，形成控制信號；

步驟23：利用所述控制信號控制減振單元實施減振動作，并輸出振動力信號，重復步驟21-步驟23。