專利名稱：用于旋轉系統(tǒng)的笛卡爾坐標測量的制作方法
用于旋轉系統(tǒng)的笛卡爾坐標測量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(yōu)先權。
背景技術：
現(xiàn)有技術的描述當使用旋轉系統(tǒng)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(guī)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(guī)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(tǒng)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(tài)機械效應等而發(fā)生改變。例如，如果旋轉中心發(fā)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(fā)生誤差。

發(fā)明內(nèi)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(qū)域和反射區(qū)域的圖案。示例性實施例涉及圖案生成系統(tǒng)、測量或檢查裝置、系統(tǒng)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(tǒng)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(jù)本發(fā)明的某些實施例，至少一個檢測器系統(tǒng)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(fā)射沿一包括光學系統(tǒng)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。


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(jù)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(jù)一示例性實施例的刻度尺配置；
圖5示出了根據(jù)另一示例性實施例的刻度尺配置；圖6示出了根據(jù)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(jù)另一示例性實施例的測量裝置的一部分；圖8示出了根據(jù)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。
具體實施例方式現(xiàn)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(qū)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(nèi)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(qū)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(lián)的列舉項目中的一個或多個的任一個和所有組
I=I O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)。本文使用的術語只是為了描述特定實施例，而并非旨在限制示例性實施例。如本文所使用的，“一”、“一個”、“該”等單數(shù)形式旨在也包括復數(shù)形式，除非上下文另有清楚地指明。此外，應理解的是，“包括”、“包含”和/或“含有”等術語在用于本文時，表明所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、 操作、元件、部件和/或組合的存在或添加。還應注意的是，在一些替代實施方式中，所標示的功能/動作可能不以圖中標示的順序發(fā)生。例如，連續(xù)示出的兩幅圖實際上可能基本同時地執(zhí)行，有時也可能以相反順序執(zhí)行，取決于所涉及的功能/動作。根據(jù)示例性實施例，基材或工件的讀取和寫入/圖案形成應廣義地理解。例如， 讀取可包括顯微檢測、檢查(inspection)、度量(metrology)、波譜檢測、干涉測量、散射測量、上述一個或多個的組合等。寫入/形成圖案可包括使光阻材料曝光、通過光學加熱退火、消融(ablating)、通過光束為表面生成任何其它變化等。基材的示例包括平板顯示器、印刷電路板(PCB)、包裝應用中的基材或工件、光伏面板(photovoltaic panel)等。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(qū)域和反射區(qū)域的圖案。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，至少一個檢測器系統(tǒng)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(fā)射沿一包括光學系統(tǒng)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處的刻度尺或光柵。檢測器系統(tǒng)可包括任意種類的檢測器或攝像頭，還可包括構造成基于光的檢測到的反射或透射來生成脈沖序列的觸發(fā)器件。檢測器系統(tǒng)可用于確定激光束在工件上的入射位置，例如寫入或讀取光束、入射到工件上的發(fā)射光，其中激光束的入射位置在沿著旋轉光學臂的半徑的周緣位置的上方或下方。檢測器系統(tǒng)于是可構造成從同樣定位在沿著旋轉光學臂的半徑的周緣位置上方或下方的刻度尺或光柵來檢測激光的反射或透射。在某些實施例中，檢測器系統(tǒng)可包括控制器件，用于修正與期望的寫入或讀取光束位置的偏差，例如通過調(diào)節(jié)寫入或讀取光束在工件上的入射位置。在寫入系統(tǒng)中，寫入光束可用于消融表面或用于在例如基材或晶片等工件上生成圖案。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，寫入光束或讀取光束位置的修正可通過在旋轉光學系統(tǒng)的旋轉運動期間操縱寫入光束的方向來實現(xiàn)，例如在周緣位置處包括有至少一個寫入光束的至少一個旋轉光學臂的運動期間，調(diào)節(jié)至少一個寫入光束在工件上的入射位置。根據(jù)另一實施例，寫入光束位置的修正可通過使用例如反射鏡(例如可變形反射鏡)等光學部件在旋轉光學系統(tǒng)的旋轉運動期間操縱寫入光束的方向來實現(xiàn)。根據(jù)又一實施例，寫入光束或讀取光束的位置可在多個旋轉光學臂的掃描區(qū)域之間得到修正，各旋轉光學臂包括至少一個寫入和/或讀取光束。示例性實施例與包括有旋轉體的圖案生成器、測量系統(tǒng)、測量裝置和測量工具有關。旋轉體可包括一個或多個臂(例如2、3、4、5、6個或甚至更多個臂)，各臂可包括構造成寫入/形成或讀取圖案或圖像的光學系統(tǒng)。在一個示例中，臂的讀取/寫入頭是靜止或基本靜止的，而光學圖像通過旋轉或搖擺的光學系統(tǒng)從旋轉軸線附近的位置平移至遠離旋轉軸線的位置。在一個示例中，旋轉系統(tǒng)可包括兩個平行的反射鏡，因此可在工件上掃描一個圓。根據(jù)示例性實施例確定的測量數(shù)據(jù)(例如周緣位置數(shù)據(jù))可與用于Y位置的其它位置測量裝置(例如直線編碼器或干涉儀)和用于X位置的旋轉編碼器組合。該組合能夠在系統(tǒng)的完全旋轉期間和完全直線運動內(nèi)提供更絕對的笛卡爾坐標。示例性實施例可隨同連續(xù)旋轉系統(tǒng)進行利用，所述連續(xù)旋轉系統(tǒng)與環(huán)境交換比較少的或等于零的能量和比較小的振動。至少一個示例性實施例提供一種測量裝置，用于測量笛卡爾坐標系中的周緣位置。至少根據(jù)該示例性實施例，所述測量裝置包括旋轉激光源、反射器、刻度尺和檢測器。 所述旋轉激光源構造成沿旋轉體的半徑發(fā)射旋轉激光束。所述反射器構造成沿垂直于所述激光束的路徑的方向反射所述激光束。所述刻度尺具有由透明區(qū)域和反射區(qū)域形成的圖案，并定位在所述測量裝置的周緣位置處。所述檢測器構造成通過檢測旋轉激光束在激光束掃描刻度尺的同時發(fā)生的反射或透射來提供脈沖序列。所述脈沖序列對應于系統(tǒng)的笛卡爾坐標。至少一個其它示例性實施例提供一種方法，用于測量笛卡爾坐標系中的周緣位置。根據(jù)至少該示例性實施例，沿旋轉體的半徑發(fā)射旋轉激光束；沿垂直于所述激光束的路徑的方向反射所述旋轉激光束；和通過檢測所述旋轉激光束在掃描位于測量裝置的周緣區(qū)域的由透明區(qū)域和反射區(qū)域形成的圖案的同時發(fā)生的反射或透射來提供脈沖序列。所述脈沖序列對應于系統(tǒng)的笛卡爾坐標。根據(jù)至少一部分示例性實施例，所述旋轉體包括多個臂，而所述反射器構造成沿旋轉體的多個臂之一反射激光束。脈沖序列中的每隔一個脈沖表示笛卡爾坐標系的第一方向上的位置。連續(xù)脈沖之間的時間差表示笛卡爾坐標系的第二方向上的位置。根據(jù)至少一部分示例性實施例，所述檢測器可配置在刻度尺的上部。根據(jù)至少一部分示例性實施例，所述測量裝置還可包括構造成維持刻度尺與載置臺之間的固定的相對距離的支承件(例如氣承(air bearing)墊)。根據(jù)至少一部分示例性實施例，至少一個氣承構造成通過在載置臺與刻度尺的支持構件之間提供至少一個氣承，來在刻度尺與垂直于載置臺的運動方向的載置臺之間維持固定的相對距離(或位置)。根據(jù)至少一部分示例性實施例，所述測量裝置還可包括彈簧加載墊和構造成沿載置臺的側面引導刻度尺的支承件(bearing)。根據(jù)至少一部分其它示例性實施例，所述測量裝置可包括至少一個墊(例如氣承墊)，用于維持刻度尺與載置臺之間的相對位置，方法是擴展在載置臺的移動方向(Y方向) 上沿載置臺的側面的引導(guiding)，以使刻度尺跟隨載置臺旋轉。根據(jù)至少一部分其它示例性實施例，所述測量裝置可包括至少兩個彈簧加載墊， 它們構造成通過以給定或預定的距離沿載置臺的側面的滑動來將刻度尺維持在載置臺上方的固定位置處。根據(jù)至少一部分其它示例性實施例，所述測量裝置可包括至少一個彈簧加載墊 (例如氣承墊)和至少一個第二墊(例如氣承墊)，所述至少一個彈簧加載墊用于沿垂直于載置臺的移動方向的方向維持刻度尺的支持構件與載置臺之間的距離，所述至少一個第二墊擴展在載置臺的移動方向(Y方向)上沿載置臺的側面的引導以使刻度尺跟隨載置臺旋轉。激光源與構造成發(fā)射曝光光束的源是可以是分離的。在該情況下，反射器可構造成沿第一方向朝刻度尺反射激光束，而沿第二方向朝工件反射曝光光束?；蛘撸瓷淦骺蓸嬙斐裳叵嗤较蚍瓷浼す馐推毓夤馐?。在該情況下，激光源發(fā)射的激光束也可用作曝光工件的曝光光束。所述反射器可將激光束的第一部分反射向工件以曝光所述工件，而將激光束的第二部分反射向刻度尺?；蛘?，所述激光束的第一部分和所述激光束的第二部分可以是沿相反方向反射的。根據(jù)至少一部分示例性實施例，所述激光束可被反射向所述工件以曝光所述工件，而用以曝光所述工件的激光束的反射部分可反射回所述刻度尺，所述刻度尺配置在所述反射器上方。圖1示出了沿旋轉體的臂(或半徑)反射激光束的測量裝置或工具的簡化的示例性實施例。
參考圖1，激光束108沿順時針(或θ )方向掃描刻度尺或光柵110。激光束108 的反射和/或透射由一檢測器(未示出)檢測。檢測器基于激光束108的檢測到的反射和 /或透射而生成由脈沖序列106組成的檢測器信號D_S。檢測器可為激光束108的各個檢測到的反射和/或透射生成脈沖，并且脈沖的序列對應于笛卡爾坐標。根據(jù)至少該示例性實施例，檢測器可以是構造成基于光的檢測到的反射或透射而生成脈沖序列的任何檢測器。在一個示例中，以上參考圖1所描述的檢測器可以是測量光強的任何標準或常規(guī)的光檢測器。仍然參考圖1，刻度尺110包括垂直狹縫102和傾斜狹縫104。在本示例中，檢測器信號D_S的每隔一個脈沖106-n對應于笛卡爾坐標系中的一個特定X位置，而兩個連續(xù)脈沖之間的時間Δ t對應于笛卡爾坐標系中的一個特定Y位置。圖2示出了根據(jù)一示例性實施例的包括旋轉體的測量裝置或系統(tǒng)。參考圖2，該測量裝置包括具有四個臂202的旋轉體208。旋轉體208配置在基部 210上方。載置臺212配置在基部210上，并且能夠保持工件214。在一示例操作中，激光源206朝旋轉體208發(fā)射旋轉或掃描的激光束200。激光束200沿旋轉體208的臂202被反射(例如，被未示出的反射器)向配置于載置臺212的周緣處的刻度尺204。仍然參考圖2，另一反射器(圖2中也未示出)向上朝刻度尺204反射激光束200。 當激光束200掃描刻度尺204時，刻度尺204將激光束200反射回定位于非旋轉位置處的檢測器。至少在該示例性實施例中，檢測器可定位在非旋轉位置的激光源附近，而返回光可被45度半透明板(未示出)水平地反射(例如，從圖2中的垂直光束起90度)。當激光束200掃描圖2中的刻度尺204時，檢測器生成包括有脈沖序列的檢測器信號。如以上參考圖1所描述的，例如，檢測器信號的每隔一個脈沖對應于笛卡爾坐標系中的一個特定X位置，而兩個連續(xù)脈沖之間的時間Δ t對應于笛卡爾坐標系中的一個特定Y 位置。因此，給定或期望的周緣位置的笛卡爾坐標可基于生成的檢測器信號而得到確定。與圖1的情況一樣，以上參考圖2所描述的檢測器可以是測量光強的任何標準或常規(guī)的光檢測器。根據(jù)至少一部分示例性實施例，刻度尺204和/或載置臺212可構造成沿X和/ 或Y方向移動，以使刻度尺204能夠相對于載置臺212定位。圖3示出了另一示例性實施例的測量裝置。圖3所示測量裝置類似于圖2所示測量裝置，不同之處在于光的透射是在刻度尺的背面測得的。在圖2和3中，相同標記指代相同元件。參考圖3，該測量裝置包括具有四個臂202的旋轉體208。旋轉體208配置在基部 210上方。激光源206朝旋轉體208發(fā)射旋轉激光束300。旋轉激光束300沿臂202之一被反射器(未示出)反射。激光束300于是被另一反射器(也未示出)朝載置臺212的周緣處的刻度尺304向上反射。當激光束300掃描刻度尺304時，激光束300透射穿過刻度尺304并由配置成位于或比較靠近刻度尺304的上表面(例如背面)的檢測器306檢測。在該示例性實施例中，檢測器306生成包括有脈沖序列的檢測器信號。如以上參考圖1和2所描述的，例如，檢測器信號的每隔一個脈沖對應于笛卡爾坐標系中的一個特定 X位置，而兩個連續(xù)脈沖之間的時間At對應于笛卡爾坐標系中的一個特定Y位置。因此，給定或期望的周緣位置的笛卡爾坐標可基于生成的檢測器信號而得到確定。與圖1和2的情況一樣，以上參考圖3所描述的檢測器306可以是測量光強的任何標準或常規(guī)的光檢測器。在旋轉和分光運動件(prismatic movement)(其中分光運動件是例如移動的載置臺)的組合的系統(tǒng)中，在垂直于運動件的方向上的相對位置可用支承件通過沿載置臺212 的側面引導刻度尺204、304而測得。要處理載置臺212的旋轉，可增加兩個或更多個引導墊，以使刻度尺204、304跟隨載置臺212的旋轉。根據(jù)示例性實施例，彈簧加載引導墊可借若干方式實施。例如，彈簧加載引導墊可以是氣承、套筒支承件、磁力支承件等。墊能夠沿正交方向以給定或預定距離沿載置臺的側面滑動，從而維持刻度尺在載置臺上方的固定位置。圖4示出了根據(jù)一示例性實施例的測量裝置的一部分。在該示例性實施例中，刻度尺404安裝至彈簧加載墊406，彈簧加載墊406沿載置臺212的側面借支承件引導。圖5示出了構造成類似于圖4所示系統(tǒng)的部分的測量裝置的一部分，但是多增加有兩個墊502和504，以根據(jù)載置臺旋轉來調(diào)節(jié)刻度尺旋轉。在圖5中，兩個多余的墊502 和504擴展了在Y方向上沿載置臺212的側面的引導，使得刻度尺404跟隨載置臺旋轉。圖6 9示出了根據(jù)多個不同示例性實施例的構造成朝刻度尺/在刻度尺上反射測量光束的測量裝置的部分。如圖所示和以下詳細描述的，測量光束可從曝光光束或從完全分離的激光源得到。圖6示出了根據(jù)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。在該示例性實施例中，測量激光束606從激光源608得到，激光源608與曝光光束614的源是分離的。參考圖6，在一示例操作中，激光源608朝旋轉體的臂602發(fā)射旋轉激光束606。激光束606沿臂602被引導向反射器610。反射器610朝配置在載置臺612上方的刻度尺604 反射激光束606。激光束606掃描刻度尺604，而激光束606的透射或反射被檢測器(未示出)檢測到。在本示例中，檢測器能夠基于掃描激光束606的檢測到的透射或反射而生成檢測器信號，而給定或期望的周緣位置的笛卡爾坐標能夠基于包括有檢測器信號的脈沖序列得到確定。以上參考圖6所描述的檢測器可以是測量光強的任何標準或常規(guī)光檢測器。至少根據(jù)圖6所示的示例性實施例，反射器610配置在載置臺612與刻度尺604 之間。圖7示出了根據(jù)一示例性實施例的包括有刻度尺的測量裝置的一部分。在本示例中，與圖6所示示例性實施例相比，刻度尺配置成靠近臺架(stage)的表面。圖7中的測量激光束706從激光源708得到，激光源708與曝光光束714的源是分離的。參考圖7，激光源708朝旋轉體的臂702發(fā)射旋轉激光束706。一反射器(未示出)沿臂702朝另一反射器710引導激光束706。反射器710向下朝配置在載置臺712上方的刻度尺704反射激光束706。當激光束706掃描刻度尺704時，激光束706的透射或反射如上所述由一檢測器(未示出)檢測到。如以上參考圖6所描述的，檢測器能夠基于掃描激光束706的檢測到的透射或反射而生成檢測器信號，而給定或期望的周緣位置的笛卡爾坐標能夠基于包括有檢測器信號的脈沖序列得到確定。以上參考圖7所描述的檢測器可以是測量光強的任何標準或常規(guī)的光檢測器。在該示例性實施例中，刻度尺704配置在反射器710與載置臺712之間。根據(jù)至少一部分示例性實施例，用以曝光工件的光可掃描刻度尺。圖8示出了將用以曝光工件的曝光光束的一部分用來掃描刻度尺并確定周緣位置的笛卡爾坐標的示例性實施例。在該示例性實施例中，測量激光束806從曝光光束得到。參考圖8，在一示例操作中，激光器808朝旋轉體的臂802發(fā)射旋轉激光束806。一反射器(未示出)沿臂802朝另一反射器810反射激光束806。反射器810將激光束806 的一部分反射向載置臺812，并將激光束806的另一部分向下反射向配置于載置臺812上方的刻度尺804。當激光束806掃描刻度尺804時，來自刻度尺804的上表面的激光束806 的反射如上所述被一檢測器(未示出)檢測到。如上所述，檢測器能夠基于掃描激光束806的檢測到的透射或反射而生成檢測器信號，而給定或期望周緣位置的笛卡爾坐標能夠基于包括有檢測器信號的脈沖序列得以確定。以上參考圖8所描述的檢測器可以是測量光強的任何標準或常規(guī)的光檢測器。圖9示出了將來自刻度尺的底面的反射/透射用于確定周緣位置的笛卡爾坐標的示例。在該示例性實施例中，測量激光束906從曝光光束得到。參考圖9，激光器908朝旋轉體的臂902發(fā)射旋轉激光束906。一反射器(未示出)沿旋轉體的臂902朝反射器/偏轉器/光學元件910引導激光束906。反射器/偏轉器910向上朝刻度尺904引導激光束906。當激光束906掃描刻度尺904時，激光束906被刻度尺904反射回光學元件910。反射回的激光束906回穿過光學元件910，并入射到載置臺912上和/或被一檢測器(未示出)檢測到。如上所述，檢測器能夠基于掃描激光束906的檢測到的透射或反射而生成檢測器信號，而給定或期望的周緣位置的笛卡爾坐標能夠基于包括有檢測器信號的脈沖序列得以確定。以上參考圖9所描述的檢測器可以是測量光強的任何標準或常規(guī)的光檢測器。以上的描述是為了圖示和描述目的。它并非旨在窮舉。特定示例性實施例的各元件或特征通常并不局限于該特定示例，而是在適用時是可交換的，并且能夠用于即使未具體地圖示或描述的所選實施例。同樣的事物也可以多種方式發(fā)生變型。這種變型不能視為背離示例性實施例，并且所有這種變型旨在包括在本文所述示例性實施例的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種用于測量笛卡爾坐標系中的周緣位置的測量裝置，所述測量裝置包括構造成沿旋轉體的半徑發(fā)射旋轉激光束的旋轉激光源；構造成沿垂直于所述激光束的路徑的方向反射所述激光束的反射器；具有透明區(qū)域和反射區(qū)域的圖案的刻度尺，該刻度尺定位在所述測量裝置的周緣位置處；和檢測器，構造成通過檢測所述旋轉激光束在掃描所述刻度尺的同時發(fā)生的反射或透射來提供脈沖序列，所述脈沖序列對應于系統(tǒng)的笛卡爾坐標。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述旋轉體包括多個臂，而所述反射器構造成朝所述刻度尺反射所述激光束。
3.如權利要求1和2中任一項所述的裝置，其中，所述脈沖序列中的每隔一個脈沖表示笛卡爾坐標系的第一方向上的一個位置，而連續(xù)脈沖之間的時間差表示笛卡爾坐標系的第二方向上的一個位置。
4.如權利要求1-3中任一項所述的裝置，其中，所述檢測器配置在所述刻度尺的上部， 并且所述檢測器檢測所述旋轉激光束透射過所述刻度尺。
5.如權利要求1所述的裝置，還包括構造成在所述刻度尺與一載置臺之間維持固定的相對距離的至少一個支承件和至少一個墊；其中，所述載置臺能夠保持工件。
6.如權利要求1所述的裝置，還包括構造成在所述刻度尺與一載置臺之間維持固定的相對位置的至少一個支承件和至少一個墊；其中，所述載置臺能夠保持工件。
7.如權利要求5和6中任一項所述的裝置，其中，所述反射器配置在所述載置臺與所述刻度尺之間。
8.如權利要求5和6中任一項所述的裝置，其中，所述刻度尺配置在所述載置臺與所述反射器之間。
9.如權利要求5和6中任一項所述的裝置，其中，所述至少一個墊是彈簧加載墊，而所述彈簧加載墊和所述支承件構造成通過沿所述載置臺的側面進行滑動來引導所述刻度尺。
10.如權利要求1所述的裝置，還包括至少兩個彈簧加載墊，構造成以給定或預定距離沿一載置臺的側面進行滑動來將所述刻度尺維持在所述載置臺上方的固定位置。
11.如權利要求1-10中任一項所述的裝置，其中，所述激光源與構造成發(fā)射曝光光束的源是分離的。
12.如權利要求11所述的裝置，其中，所述反射器沿第一方向朝所述刻度尺反射所述激光束，而沿第二方向朝所述工件反射所述曝光光束。
13.如權利要求11所述的裝置，其中，所述反射器沿相同方向反射所述激光束和所述曙光光束ο
14.如權利要求1-10中任一項所述的裝置，其中，所述激光源發(fā)射的激光束也是用于曝光工件的曝光光束。
15.如權利要求14所述的裝置，其中，所述反射器將所述激光束的第一部分反射向所述工件用以曝光所述工件，而將所述激光束的第二部分反射向所述刻度尺。
16.如權利要求15所述的裝置，其中，所述激光束的第一部分和所述激光束的第二部分是沿相反方向反射的。
17.如權利要求14所述的裝置，其中，所述激光束被反射向所述工件用以曝光所述工件，而用以曝光所述工件的激光束的反射部分被反射回所述刻度尺，所述刻度尺配置在所述反射器上方。
18.一種用于測量笛卡爾坐標系中的周緣位置的方法，所述方法包括沿旋轉體的半徑發(fā)射旋轉激光束；沿垂直于所述激光束的路徑的方向反射所述旋轉激光束；和通過檢測所述旋轉激光束在掃描位于測量裝置的周緣區(qū)域的由透明區(qū)域和反射區(qū)域形成的圖案的同時發(fā)生的反射或透射來提供脈沖序列，所述脈沖序列對應于系統(tǒng)的笛卡爾坐標。
19.如權利要求18所述的方法，其中，所述脈沖序列中的每隔一個脈沖表示笛卡爾坐標系的第一方向上的一個位置，而連續(xù)脈沖之間的時間差表示笛卡爾坐標系的第二方向上的一個位置。
20.如權利要求18-19中任一項所述的方法，還包括通過沿固定有刻度尺的載置臺的側面進行滑動，來通過墊和支承件弓I導所述刻度尺。
21.如權利要求18-20中任一項所述的方法，還包括通過以給定或預定的距離沿載置臺的側面滑動至少兩個墊，來將刻度尺維持在載置臺上方的固定位置處；其中，所述刻度尺固定于所述載置臺。
22.如權利要求18-21中任一項所述的方法，其中，所述反射包括沿第一方向朝所述刻度尺反射所述激光束；和沿第二方向朝工件反射曝光光束。
23.如權利要求18-21中任一項所述的方法，其中，所述反射包括沿相同方向反射所述激光束和曝光光束。
24.如權利要求18-21中任一項所述的方法，其中，所述反射包括朝工件反射所述激光束的第一部分用以曝光所述工件，并朝所述刻度尺反射所述激光束的第二部分。
25.如權利要求M所述的方法，其中，所述激光束的第一部分和所述激光束的第二部分是沿相反方向反射的。
26.如權利要求18-21中任一項所述的方法，其中，所述反射包括朝工件反射所述激光束用以曝光所述工件，其中用以曝光所述工件的激光束的反射部分反射回所述刻度尺，所述刻度尺配置在所述反射器上方。
全文摘要
在用于測量笛卡爾坐標系中的周緣位置的測量裝置中，一旋轉激光源(206)構造成沿旋轉體(208)的半徑發(fā)射激光束(108)。反射器(610、710)構造成沿垂直于激光束的路徑的方向反射激光束，而具有透明和反射區(qū)域的圖案(102、104)的刻度尺(204、304、404、604、704)定位在測量裝置的周緣位置處。檢測器(306)構造成通過檢測旋轉激光束(108)在激光器掃描刻度尺的同時發(fā)生的反射或透射來提供脈沖序列(106)。所述脈沖序列(106)對應于系統(tǒng)的笛卡爾坐標(X，Y)。
文檔編號G01B11/00GK102301199SQ200980155912
公開日2011年12月28日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2008年12月5日
發(fā)明者J.沃爾瑟 申請人:麥克羅尼克邁達塔有限責任公司