專利名稱：一種雙臺(tái)交換激光尺測量信號切換裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光尺測量信號切換裝置及其方法，特別涉雙エ件臺(tái)激光尺測量信號高速電子切換電路，屬于半導(dǎo)體裝備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
具有納米級運(yùn)動(dòng)定位精度的超精密 微動(dòng)臺(tái)是半導(dǎo)體裝備關(guān)鍵部件之一，如光刻機(jī)中的硅片臺(tái)、掩模臺(tái)等。作為光刻機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)的硅片超精密運(yùn)動(dòng)控制定位系統(tǒng)(以下簡稱エ件臺(tái))的運(yùn)動(dòng)精度和工作效率很大程度上決定了光刻機(jī)的分辨率和曝光效率。目前在集成電路生產(chǎn)過程中，芯片的線寬非常小(目前最小線寬已經(jīng)達(dá)到22nm)，為保證光刻的套刻精度和分辨率，要求エ件臺(tái)具有極高的運(yùn)動(dòng)定位精度；另一方面，從提高生產(chǎn)率的角度考慮，要求不斷提高工件臺(tái)的步進(jìn)和曝光掃描的運(yùn)動(dòng)速度，而速度的提高將不可避免導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的惡化，需要采取大量的技術(shù)措施保障和提高工件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)精度。因此目前光刻機(jī)普遍使用的是雙エ件臺(tái)結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)エ件臺(tái)用于曝光，第二個(gè)エ件臺(tái)用于曝光準(zhǔn)備工作，從而大大提聞了生廣效率。目前采用的光刻機(jī)エ件臺(tái)雙臺(tái)交換系統(tǒng)的示意圖如圖I所示。該系統(tǒng)包含用于曝光的第一エ件臺(tái)和用于預(yù)處理的第二エ件臺(tái)，兩個(gè)エ件臺(tái)設(shè)置在同一長方形基臺(tái)上，長邊為X方向，短邊為Y方向，每個(gè)エ件臺(tái)都可以沿著X方向和Y方向運(yùn)動(dòng)；在Y方向基臺(tái)兩側(cè)對稱放置兩個(gè)激光尺，用于測量第一エ件臺(tái)和第二エ件臺(tái)在X方向的位移。這樣的布置方案會(huì)產(chǎn)生ー個(gè)問題，如圖I中，如果第二エ件臺(tái)運(yùn)動(dòng)到第一エ件臺(tái)右側(cè)時(shí)，會(huì)遮擋住第一激光尺的光信號，第一激光尺測得的讀到的數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。還有其他類似的錯(cuò)誤情況可能發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于激光尺測量信號的高速電子切換方案，用以解決光刻機(jī)雙臺(tái)交換過程中切換激光尺信號問題，該方案可以避免信號切換過程中產(chǎn)生的信號丟失問題，從而保證エ件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)定位精度。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種雙臺(tái)交換激光尺測量信號切換裝置，該雙臺(tái)包括一個(gè)基座及安裝在基座上的兩個(gè)エ件臺(tái)，每個(gè)エ件臺(tái)對應(yīng)ー個(gè)激光尺測量信號切換裝置，其特征在于每個(gè)激光尺測量信號切換裝置包括兩個(gè)激光尺、兩個(gè)差分變單端模塊、ー個(gè)信號處理單元、ー個(gè)單端變差分模塊、一個(gè)切換模塊和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器；每個(gè)激光尺由激光頭和細(xì)分盒組成，激光尺的激光頭沿X方向?qū)ΨQ固定安裝在基臺(tái)上，激光尺測得的信號通過細(xì)分盒輸出三路差分信號；每個(gè)差分變單端模塊與激光尺的細(xì)分盒相連，將從細(xì)分盒輸入的差分信號變?yōu)閱味诵盘栞敵觯磺袚Q模塊與信號處理單元相連，產(chǎn)生切換信號，經(jīng)整形后輸入到信號處理單元；信號處理單元的輸入端分別與兩個(gè)差分變單端模塊和切換模塊相連，在信號處理單元中以切換信號作為選擇信號，實(shí)現(xiàn)兩路激光尺信號切換邏輯；信號處理單元的輸出端與單端變差分模塊相連，該單端變差分模塊將從信號處理單元輸入的單端信號轉(zhuǎn)變成差分信號，然后輸出給控制エ件臺(tái)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明提供的一種雙臺(tái)交換激光尺測量信號切換方法，其特征在于該方法按如下步驟進(jìn)行I)設(shè)初始時(shí)刻第一エ件臺(tái)坐標(biāo)位置(x1Q, y10),第二エ件臺(tái)坐標(biāo)位置(x2Ci，y2ci);當(dāng)?shù)谝互_(tái)和第二エ件臺(tái)交換位置時(shí)，第一エ件臺(tái)沿X方向運(yùn)動(dòng)，第二エ件臺(tái)沿著與第一エ件臺(tái)相反的方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由第一激光尺測量第一エ件臺(tái)X方向的位置，通過第一激光頭采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過第一細(xì)分盒將三路差分信號A+/A-、B+/B-和C+/C-輸出給第一差分變單端模塊，第一差分變單端模塊將三路差分信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?，然后輸入給第一信號處理単元，再由第一信號處理單元輸入到第一單端變差分模塊，最后由第一單端變差分模塊輸入到第一驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)；由第二激光尺測量第二エ件臺(tái)X方向的位置，通過第二激光頭采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過第 ニ細(xì)分盒將三路差分信號A+/A-、B+/B-、C+/C-輸出給第二差分變單端模塊，第二差分變單端模塊將三路差分信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?，然后輸入給第二信號處理單，再由第二信號處理單輸入到第二單端變差分模塊，最后由第二單端變差分模塊輸入到第二驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)；2)當(dāng)?shù)诙_(tái)運(yùn)動(dòng)至(x2, y2)，第一エ件臺(tái)運(yùn)動(dòng)至(X1, Y1)時(shí)，第一切換模塊產(chǎn)生一個(gè)切換信號，經(jīng)過信號整形輸入給第一信號處理單元，通過第一信號處理單元中的激光尺切換邏輯，將原來用于測量第一エ件臺(tái)的第一激光尺切換至第三激光尺，由第三激光尺測量第一エ件臺(tái)X方向的位置，通過第三激光頭采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過第三細(xì)分盒將三路差分信號輸出給第三差分變單端模塊，第三差分變單端模塊將第三激光尺采集的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘栞斎虢o第一信號處理單元，再由第一信號處理單元輸入到第一單端變差分模塊，最后由第一單端變差分模塊輸入到第一驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。采用本發(fā)明的高速電子切換方案可以解決雙エ件臺(tái)交換過程中激光尺切換的問題，當(dāng)?shù)诙_(tái)運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)(擋住第一エ件臺(tái)的激光尺信號之前)，切換模塊會(huì)產(chǎn)生ー個(gè)切換脈沖信號，通過信號處理單元中的激光切換邏輯就會(huì)切換測量位置信息的激光尺。特別的，如果是第二エ件臺(tái)擋住了測量第一エ件臺(tái)X方向位置的一側(cè)激光尺，通過本發(fā)明的激光尺信號切換方案，就會(huì)切換到另一側(cè)激光尺測量第一エ件臺(tái)X方向位置。采用本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)兩激光尺的快速切換，切換時(shí)間小于激光尺驅(qū)動(dòng)器的采樣周期，避免了激光尺測量過程中位置信號的丟失，保證了エ件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)定位精度，電路結(jié)構(gòu)簡単，性能穩(wěn)定。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中雙臺(tái)交換激光尺布置方案示意圖。圖2為本發(fā)明提供的雙臺(tái)交換前激光尺布置方案示意圖。圖3為本發(fā)明提供的雙臺(tái)交換過程中激光尺布置方案示意圖。圖4為エ件臺(tái)位置示意圖。圖5為第一エ件臺(tái)激光尺測量信號高速切換裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖6為第二エ件臺(tái)激光尺測量信號高速切換裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖中I-第一エ件臺(tái)，2-第二エ件臺(tái)，3-基臺(tái)；101-第一激光尺，201-第二激光尺；102-第三激光尺，202-第四激光尺；101. I-第一激光頭，101. 2-第一細(xì)分盒；102. I-第三激光頭，102. 2-第三細(xì)分盒；103_第一差分變單端模塊，104-第三差分變單端模塊；105-第一信號處理單兀，106-第一切換模塊；107-第一單端變差分模塊，108-第一驅(qū)動(dòng)器；201. I-第二激光頭，201. 2-第二細(xì)分盒；202. 1_第四激光頭，202. 2-第四細(xì)分盒；203_第ニ差分變單端模塊，204-第四差分變單端模塊；205-第二信號處理單元，206-第二切換模塊；207_第二單端變差分模塊，208-第二驅(qū)動(dòng)器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)和工作過程來進(jìn)ー步說明本發(fā)明。 圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的雙臺(tái)交換激光尺布置方案示意圖。該方案包含第一エ件臺(tái)I和第二エ件臺(tái)2，布置在同一長方形基臺(tái)3上，長邊為X方向，短邊為Y方向，兩エ件臺(tái)都可以沿著X方向和Y方向運(yùn)動(dòng)；在基臺(tái)Y方向兩側(cè)對稱放置一對激光尺即用于測量第一エ件臺(tái)位置的第一激光尺101和用于測量第二エ件臺(tái)位置的第二激光尺201。圖2為本發(fā)明提供的雙臺(tái)交換前激光尺布置方案示意圖(交換前的狀態(tài))，包括第一エ件臺(tái)I和第二エ件臺(tái)2，布置在同一長方形基臺(tái)3上，長邊為X方向，短邊為Y方向，兩エ件臺(tái)都可以沿著X方向和Y方向運(yùn)動(dòng)；在基臺(tái)Y方向兩側(cè)分別放置兩個(gè)激光尺第一激光尺101和第三激光尺102，且沿Y方向?qū)ΨQ布置，第二激光尺201和第四激光尺202沿Y方向?qū)ΨQ布置；其中第一激光尺101和第三激光尺102用于測量第一エ件臺(tái)I在X方向的位置，第二激光尺201和第四激光尺202用于測量第二エ件臺(tái)2在X方向的位置。如果第二エ件臺(tái)運(yùn)動(dòng)到第一エ件臺(tái)右側(cè)時(shí)會(huì)遮擋住右側(cè)第一激光尺的光信號，此時(shí)用第三激光尺代替第一激光尺測量第一エ件臺(tái)X方向位移，這樣就可以避免以上的問題。其他類似的情況解決方法也是如此。但是，采用這樣測量エ件臺(tái)位移的方案會(huì)產(chǎn)生ー個(gè)問題，在切換過程中，如果切換太慢，切換時(shí)間大于エ件臺(tái)驅(qū)動(dòng)器的采樣周期，就會(huì)存在位置信號的丟失，造成位置測量誤差，降低エ件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)定位精度。圖3為本發(fā)明提供的雙臺(tái)交換過程中激光尺布置方案示意圖，在雙臺(tái)交換過程中，當(dāng)?shù)诙_(tái)2運(yùn)動(dòng)到第一エ件臺(tái)I右側(cè)時(shí)，會(huì)遮擋住用于測量第一エ件臺(tái)I的X方向位移的第一激光尺101，使用本發(fā)明的雙臺(tái)交換激光尺信號高速電子切換方案，可以將測量第一エ件臺(tái)I的第一激光尺101切換至第三激光尺102。圖4為エ件臺(tái)位置示意圖，第一エ件臺(tái)的初始位置為(xlcl，yltl)，第二エ件臺(tái)的初始位置為(x2C1，y2(l)，激光尺信號切換時(shí)刻第一エ件臺(tái)的位置為(X1^1)，激光尺信號切換時(shí)刻第二エ件臺(tái)的位置為(χ2，y2)。圖5為第一エ件臺(tái)激光尺測量信號高速切換裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。該切換裝置包括兩個(gè)激光尺、兩個(gè)差分變單端模塊、ー個(gè)信號處理單兀、ー個(gè)單端變差分模塊、ー個(gè)切換模塊和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器；每個(gè)激光尺由激光頭和細(xì)分盒組成，激光尺的激光頭沿X方向?qū)ΨQ固定安裝在基臺(tái)上，激光尺測得的信號通過細(xì)分盒輸出三路差分信號；每個(gè)差分變單端模塊與激光尺的細(xì)分盒相連，將從細(xì)分盒輸入的差分信號變?yōu)閱味诵盘栞敵觯磺袚Q模塊與信號處理單元相連，產(chǎn)生切換信號，經(jīng)整形后輸入到信號處理單元；信號處理單元的輸入端分別與兩個(gè)差分變單端模塊和切換模塊相連，在信號處理單元中以切換信號作為選擇信號，實(shí)現(xiàn)兩路激光尺信號切換邏輯；信號處理單元的輸出端與單端變差分模塊相連，該單端變差分模塊將從信號處理單元輸入的單端信號轉(zhuǎn)變成差分信號，然后輸出給控制エ件臺(tái)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。第一激光尺101包含第一激光頭101. I和第一細(xì)分盒101. 2，第一激光頭101. I測得的數(shù)據(jù)通過第一細(xì)分盒輸出三路差分信號，第一激光尺101與第一差分變單端103相連。第三激光尺102包含第三激光頭102. I和第三細(xì)分盒102. 2，第三激光頭102. I測得的數(shù)據(jù)通過第三細(xì)分盒102. 2輸出三路差分信號，第三激光尺102與第三差分變單端模塊104相連。第一差分變單端模塊103的一端與第一細(xì)分盒101. 2相連，另一端與信號處理單元105相連，其作用是將上述細(xì)分盒101. 2輸入的差分信號變?yōu)橄鄳?yīng)的單端信號(此單端信號為第一エ件臺(tái)X方向的位置信號)輸出給信號處理單元105，作為待切換信號。 第三差分變單端模塊104的一端與第三細(xì)分盒102. 2相連，另一端與信號處理單元105相連，其作用是將上述細(xì)分盒102. 2輸入的差分信號變?yōu)橄鄳?yīng)的單端信號(此單端信號為第二エ件臺(tái)X方向的位置信號)輸出給第一信號處理單元105，作為待切換信號。第一切換模塊106,與第一信號處理單兀相連,在第一切換模塊106中設(shè)定當(dāng)エ件臺(tái)運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)產(chǎn)生切換信號，經(jīng)過信號整形后輸入第一信號處理單元105中，作為切換邏輯的選擇信號；第一信號處理單兀105,與上述的兩個(gè)差分變單端模塊和第一切換模塊106相連，在第一信號處理單元105中以切換信號作為選擇信號，實(shí)現(xiàn)兩路激光尺切換邏輯；第一單端變差分模塊107，與上述的第一信號處理單元105相連，其作用是將從信號處理單元輸入的單端信號轉(zhuǎn)變成差分信號輸出給第一驅(qū)動(dòng)器108并控制第一エ件臺(tái)2運(yùn)動(dòng)。圖6為第二エ件臺(tái)激光尺測量信號高速切換裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。第二激光尺201包含第二激光頭201. I和第二細(xì)分盒201. 2，第二激光頭201. I測得的數(shù)據(jù)通過第二細(xì)分盒輸出三路差分信號，第二激光尺201與第二差分變單端203相連。第四激光尺202包含第四激光頭202. I和第四細(xì)分盒202. 2，第四激光頭202. I測得的數(shù)據(jù)通過第四細(xì)分盒202. 2輸出三路差分信號，第四激光尺202與第四差分變單端模塊204相連。第二差分變單端模塊203的一端與第二細(xì)分盒201. 2相連，另一端與第二信號處理單元205相連，其作用是將第二細(xì)分盒201. 2輸入的差分信號變?yōu)橄鄳?yīng)的單端信號(此單端信號為第一エ件臺(tái)X方向的位置信號)輸出給第二信號處理單元205，作為待切換信號。第四差分變單端模塊204的一端與第四細(xì)分盒202. 2相連，另一端與第二信號處理單元205相連，其作用是將第四細(xì)分盒202. 2輸入的差分信號變?yōu)橄鄳?yīng)的單端信號(此單端信號為第二エ件臺(tái)X方向的位置信號)輸出給第二信號處理單元205，作為待切換信號。第二切換模塊206，與第二信號處理單元相連，在第二切換模塊206中設(shè)定當(dāng)エ件臺(tái)運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)產(chǎn)生切換信號，經(jīng)過信號整形后輸入第二信號處理單元205中，作為切換邏輯的選擇信號；第二信號處理單元205，與第二差分變單端模塊203、第四差分變單端模塊204和第二切換模塊206相連，在第二信號處理單元205中以切換信號作為選擇信號，實(shí)現(xiàn)兩路激光尺切換邏輯；第二單端變差分模塊207，與上述的第二信號處理單元205相連，其作用是將從信號處理單元輸入的單端信號轉(zhuǎn)變成差分信號輸出給第二驅(qū)動(dòng)器208并控制第二エ件臺(tái)2運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)エ件臺(tái)進(jìn)行交換時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如圖3所示，這里我們具體討論第一エ件臺(tái)I的X方向的位置測量，即第一激光尺101和第三激光尺102的切換關(guān)系。設(shè)初始時(shí)刻第一エ件臺(tái)I坐標(biāo)位置(x1Q，y10)，第二エ件臺(tái)2坐標(biāo)位置(x2Q，y20);當(dāng)?shù)诙_(tái)2和第一エ件臺(tái)I交換位置時(shí)，第二エ件臺(tái)2沿X方向向右運(yùn)動(dòng)，第一エ件臺(tái)I沿X方向向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由第一激光尺101測量第一エ件臺(tái)IX方向的位置，通過第一激光頭101. I采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過第一細(xì)分盒101. 2將三路差分信號輸出給第一差分變單端模塊103，第一差分變單端模塊103將第一激光尺101采集的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?即第一エ件臺(tái)X方向的位置信號)輸入給信號處理單元105，再由信號處理單元105輸入到單端變差分模塊107，最后由單端變 差分模塊107輸入到驅(qū)動(dòng)器108控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙_(tái)2運(yùn)動(dòng)至(x2，y2),第一エ件臺(tái)I運(yùn)動(dòng)至(Xl，Y1)時(shí)，切換模塊106產(chǎn)生ー個(gè)切換信號，經(jīng)過信號整形輸入給信號處理單元105作為切換信號，通過信號處理單元105中的激光尺切換邏輯，將原來用于測量第一エ件臺(tái)I的第一激光尺101切換至第三激光尺102。此時(shí)，由第三激光尺102測量第一エ件臺(tái)IX方向的位置，通過第三激光頭102. I采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過第三細(xì)分盒102. 2將三路差分信號輸出給第三差分變單端模塊104，第三差分變單端模塊104將第三激光尺102采集的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?即第一エ件臺(tái)X方向的位置信號)輸入給信號處理單元105，再由信號處理單元105輸入到單端變差分模塊107，最后由單端變差分模塊107輸入到驅(qū)動(dòng)器108控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。在激光尺信號切換過程中，可以實(shí)現(xiàn)兩激光尺高速切換，切換時(shí)間小于驅(qū)動(dòng)器的采樣周期，因此，毎次切換可以保證測量誤差不超過I個(gè)單位，保證了エ件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)定位精度。
權(quán)利要求
1.一種雙臺(tái)交換激光尺測量信號切換裝置，該雙臺(tái)包括一個(gè)基座及安裝在基座上的兩個(gè)工件臺(tái)，每個(gè)工件臺(tái)對應(yīng)一個(gè)激光尺測量信號切換裝置，其特征在于每個(gè)激光尺測量信號切換裝置包括兩個(gè)激光尺、兩個(gè)差分變單端模塊、一個(gè)信號處理單元、一個(gè)單端變差分模塊、一個(gè)切換模塊和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器；每個(gè)激光尺由激光頭和細(xì)分盒組成，激光尺的激光頭沿X方向?qū)ΨQ固定安裝在基臺(tái)上，激光尺測得的信號通過細(xì)分盒輸出三路差分信號；每個(gè)差分變單端模塊與激光尺的細(xì)分盒相連，將從細(xì)分盒輸入的差分信號變?yōu)閱味诵盘栞敵?；切換模塊與信號處理單元相連，產(chǎn)生切換信號，經(jīng)整形后輸入到信號處理單元；信號處理單元的輸入端分別與兩個(gè)差分變單端模塊和切換模塊相連，在信號處理單元中以切換信號作為選擇信號，實(shí)現(xiàn)兩路激光尺信號切換邏輯；信號處理單元的輸出端與單端變差分模塊相連，該單端變差分模塊將從信號處理單元輸入的單端信號轉(zhuǎn)變成差分信號，然后輸出給控制工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。
2.一種采用如權(quán)利要求I所述裝置的雙臺(tái)交換激光尺測量信號切換方法，其特征在于該方法按如下步驟進(jìn)行 1)設(shè)初始時(shí)刻第一工件臺(tái)(I)坐標(biāo)位置(X1(l，y1(l)，第二工件臺(tái)(2)坐標(biāo)位置(x2CI,y20)；當(dāng)?shù)谝还ぜ_(tái)(I)和第二工件臺(tái)(2)交換位置時(shí)，第一工件臺(tái)(I)沿X方向運(yùn)動(dòng)，第二工件臺(tái)(2)沿著與第一工件臺(tái)相反的方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由第一激光尺(101)測量第一工件臺(tái)(I) X方向的位置，通過第一激光頭(101. I)采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過第一細(xì)分盒(101. 2)將三路差分信號A+/A-、B+/B-和C+/C-輸出給第一差分變單端模塊(103)，第一差分變單端模塊(103)將三路差分信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?，然后輸入給第一信號處理單元(105)，再由第一信號處理單元(105)輸入到第一單端變差分模塊(107),最后由第一單端變差分模塊(107)輸入到第一驅(qū)動(dòng)器(108)控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)； 由第二激光尺(201)測量第二工件臺(tái)(2)X方向的位置，通過第二激光頭(201. I)采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過第二細(xì)分盒(201.2)將三路差分信號4+/^-、8+作-、0+/(輸出給第二差分變單端模塊(203)，第二差分變單端模塊(203)將三路差分信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?，然后輸入給第二信號處理單(205)，再由第二信號處理單(205)輸入到第二單端變差分模塊(207)，最后由第二單端變差分模塊(207)輸入到第二驅(qū)動(dòng)器(208)控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)； 2)當(dāng)?shù)诙ぜ_(tái)(2)運(yùn)動(dòng)至(x2,y2),第一工件臺(tái)(I)運(yùn)動(dòng)至(X1, yj時(shí),第一切換模塊(106)產(chǎn)生一個(gè)切換信號，經(jīng)過信號整形輸入給第一信號處理單元(105)，通過第一信號處理單元(105)中的激光尺切換邏輯，將原來用于測量第一工件臺(tái)(I)的第一激光尺(101)切換至第三激光尺(102)，由第三激光尺(102)測量第一工件臺(tái)(I )X方向的位置，通過第三激光頭(102. I)采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過第三細(xì)分盒(102. 2)將三路差分信號輸出給第三差分變單端模塊(104)，第三差分變單端模塊(104)將第三激光尺(102)采集的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘栞斎虢o第一信號處理單元(105)，再由第一信號處理單元(105)輸入到第一單端變差分模塊(107)，最后由第一單端變差分模塊(107)輸入到第一驅(qū)動(dòng)器(108)控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種雙臺(tái)交換激光尺測量信號切換裝置及方法，該雙臺(tái)包括一個(gè)基座及安裝在基座上的兩個(gè)工件臺(tái)，每個(gè)工件臺(tái)對應(yīng)一個(gè)激光尺測量信號切換裝置；每個(gè)切換裝置包括兩個(gè)激光尺，兩個(gè)差分變單端模塊，一個(gè)信號處理單元，一個(gè)切換模塊，一個(gè)單端變差分模塊和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器；每個(gè)激光尺由激光頭和細(xì)分盒組成。在雙臺(tái)交換過程中，當(dāng)兩個(gè)工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，切換模塊產(chǎn)生一個(gè)切換信號，輸入給信號處理單元，通過信號處理單元中的切換邏輯可以實(shí)現(xiàn)兩路激光尺信號的快速切換，避免因工件臺(tái)遮擋激光尺而產(chǎn)生的測量錯(cuò)誤。本方案切換時(shí)間小于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的采樣周期，從而避免了切換過程中的信號丟失問題，保證了工件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)定位精度。
文檔編號G03F7/20GK102707578SQ20121017018
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者余東東, 尹文生, 張鳴, 成榮, 朱煜, 李鑫, 楊開明, 穆海華, 胡金春, 蔣毅 申請人:清華大學(xué)