サーフェスエンコーダを搭載した次世代高速高精度Sawyer型平面モータの研究開発

1.超精密旋盤と高速工具サーボ機構による円筒加工に加え,平面にも同様に計測基準面の加工を行った.平面マスタを用いてシリコンゴムの一つであるPDMS(ポリジメチルシロキサン)転写を行い,厚さ100μmの計測基準面を得ることに成功した.この方法においてもUV転写と同様に振幅方向でほぼ100%転写されていることを確認している.昨年度行ったUV転写とあわせて2種類の方法で厚さ100μmの計測基準面を創成することに成功した.以上から転写による計測基準面創成方法の有効性を示した.2.大型のSawyer型平面モータシステムを用いて位置決めシステムを構築した.1.のPDMS転写および円筒マスタを用いたUV転写により得られたフィルム状の計測基準面をSawyer型平面モータのプラテン面に貼り付け,フォーサ側に2次元角度センサを搭載してサーフェスエンコーダを構成した.また,2次元角度センサの信号処理回路をフォーサに取り付けることで外部には制御器のみというシンプルな構成にした.制御器にはDSPを用いることで高速な制御が可能となっている.以上のような構成のステージシステムでクローズドループ制御によるXYθz3自由度駆動の位置決め実験を行った.オープンループの位置決め精度50μmと比較して,XY方向に±100nm,θz方向に±4arcsecまで位置決め精度が向上することを示した.以上によって,本研究で提案するステージシステムの有効性を示した.

1.超精密旋盤と高速工具サーボ機構による円筒加工に加え,平面にも同様に計測基準面の加工を行った.平面マスタを用いてシリコンゴムの一つであるPDMS(ポリジメチルシロキサン)転写を行い,厚さ100μmの計測基準面を得ることに成功した.この方法においてもUV転写と同様に振幅方向でほぼ100%転写されていることを確認している.昨年度行ったUV転写とあわせて2種類の方法で厚さ100μmの計測基準面を創成することに成功した.以上から転写による計測基準面創成方法の有効性を示した.2.大型のSawyer型平面モータシステムを用いて位置決めシステムを構築した.1.のPDMS転写および円筒マスタを用いたUV転写により得られたフィルム状の計測基準面をSawyer型平面モータのプラテン面に貼り付け,フォーサ側に2次元角度センサを搭載してサーフェスエンコーダを構成した.また,2次元角度センサの信号処理回路をフォーサに取り付けることで外部には制御器のみというシンプルな構成にした.制御器にはDSPを用いることで高速な制御が可能となっている.以上のような構成のステージシステムでクローズドループ制御によるXYθz3自由度駆動の位置決め実験を行った.オープンループの位置決め精度50μmと比較して,XY方向に±100nm,θz方向に±4arcsecまで位置決め精度が向上することを示した.以上によって,本研究で提案するステージシステムの有効性を示した.