| 主权项 |
1.一种定位系统,用以响应于定位指令而将工具定 位相对于工件上之目标位置,包含: 一慢定位器,以使工具与工件之间作大范围之相对 移动,该慢定位器包括能够概括沿着一轴移动之平 移级; 一快定位器,以使工具与工件之间作小范围之相对 移动; 一定位信号处理器,以自定位指令而得出慢及快移 动控制信号; 一慢定位器驱动器,以控制平移级之大范围相对移 动,以响应于慢移动控制信号; 一快定位器驱动器,以控制快定位器之小范围相对 移动,以响应于快移动控制信号; 一对空间相隔之位移感测器,其与快定位器驱动器 相连通并系耦接以与该平移级沿着轴移动;及 一参考表面,位于该平移级附近并与轴平行,该平 移级系能够沿着参考表面移动,且该等位移感测器 系能够取得关于其自参考表面之相对距离的资讯, 并将该资讯传输至快定位器驱动器,以校正关连于 该平移级之离轴或旋转运动的阿贝误差。2.如申 请专利范围第1项之定位系统,其中该旋转运动系 偏航。3.如申请专利范围第1项之定位系统,其中该 平移级系支撑一工件之第一平移级;该慢定位器尚 包含一第二平移级,其能够沿着与第一轴成实质垂 直之第二轴移动;且该快定位器系安装在第二平移 级上。4.如申请专利范围第3项之定位系统,其中该 第一及第二平移级系载负各自相互独有之第一及 第二惯性质量。5.如申请专利范围第3项之定位系 统,其中该第一定位器系第一快定位器,且其中该 第二平移级支撑第二快定位器。6.如申请专利范 围第3项之定位系统,其中该多个工件系安装在第 一平移级上。7.如申请专利范围第3项之定位系统, 其中该第二平移级包含第二对空间相隔之位移感 测器,其与快定位器驱动器相连通并系耦接以与第 二平移级沿着第二轴移动,其中一第二参考表面系 位于第二平移级附近并与第二轴平行,第二平移级 系能够沿着第二参考表面移动,且该等第二位移感 测器系能够取得关于其自第二参考表面之相对距 离的第二资讯,并将第二资讯传输至快定位器驱动 器,以校正关连于第二平移级之第二离轴或旋转运 动的第二阿贝误差。8.如申请专利范围第7项之定 位系统,其中该第二旋转运动系俯仰或偏航。9.如 申请专利范围第7项之定位系统,其中该第二平移 级包含第三对空间相隔之位移感测器,其与快定位 器驱动器相连通并系耦接以与第二平移级沿着第 二轴移动,其中一第三参考平面系位于第二平移级 附近并与第二轴平行,第二平移级系能够沿着第三 参考平面移动,且该等第三位移感测器系能够取得 关于其自第三参考平面之相对距离的第三资讯,并 将第三资讯传输至快定位器驱动器,以校正关连于 第二平移级之第三离轴或旋转运动的第三阿贝误 差。10.如申请专利范围第9项之定位系统,其中该 第三旋转运动系俯仰或偏航。11.如申请专利范围 第9项之定位系统,其中该第二平移级包含一第四 个位移感测器,其与快定位器驱动器相连通并系耦 接以与第二平移级在包括第二轴之平面移动,其中 一第四参考表面系位于第二平移级附近并与第二 轴平行,且于概括包括第二参考表面之一第二平面 中,第二平移级系能够沿着第四参考表面移动,且 该等第四位移感测器系与该等第二位移感测器之 一者合作以能够取得关于其自各别之第四或第二 参考平面之相对距离的第四资讯,并将第四资讯传 输至快定位器驱动器,以校正关连于第二平移级之 第四离轴或旋转运动的第四阿贝误差。12.如申请 专利范围第9项之定位系统,其中该第四旋转运动 系滚转。13.如申请专利范围第1项之定位系统,其 中该等位移感测器包含电容性感测器。14.如申请 专利范围第1项之定位系统,其中该等位移感测器 系能够辨识小至10nm之相对距离。15.如申请专利范 围第1项之定位系统,其中该等位移感测器系能够 测量大至50m之相对距离。16.如申请专利范围第1 项之定位系统,其中该工具系雷射光束。17.一种定 位系统,用以响应于定位指令而将雷射光束定位相 对于工件上之目标位置,包含: 第一定位器,使雷射光束与工件之间作大范围之相 对移动,该第一定位器包括第一平移级,其能够支 撑工件于平面并概括沿着第一轴移动; 一固定光学头,包括固定光学路径,其系导引向工 件之平面并与其成横向; 第二定位器,使在雷射光束与工件之间作大范围之 相对移动,该第二定位器包括第二平移级,其能够 支撑该固定光学头并概括沿着与第一轴为横向之 第二轴移动; 一定位信号处理器,以自定位指令而得出移动控制 信号; 第一及第二定位驱动器,控制各别之第一及第二平 移级之大范围相对运动,以响应于移动控制信号; 一对空间相隔之第一位移感测器,其与定位器驱动 器相连通并系耦接以与第一平移级沿第一轴移动; 及 第一参考平面,位于第一平移级附近与第一轴平行 ,该第一平移级系能够沿着第一参考平面移动,且 该等第一位移感测器系能够取得关于其自第一参 考面之相对距离的资讯,并将该资讯传输至定位器 驱动器,以校正关连于第一平移级之离轴或旋转运 动的阿贝误差。18.如申请专利范围第17项之定位 系统,其中该旋转运动系偏航。19.如申请专利范围 第17项之定位系统,其中该平移级系第一平移级,其 支撑工件;慢定位器尚包含第二平移级,其系能够 沿着第二轴移动,该轴系实质为与第一轴垂直;快 定位器系安装在第二平移级上。20.如申请专利范 围第19项之定位系统,其中第一及第二平移级系载 负各别相互独有之第一及第二惯性质量。21.如申 请专利范围第19项之定位系统,其中该快定位器系 第一定位器,且其中该第二平移级支撑第二快定位 器。22.如申请专利范围第19项之定位系统,其中多 个工件系安装在第一平移级上。23.如申请专利范 围第19项之定位系统,其中该第二平移级包含第二 对空间相隔之位移感测器,其与快定位器驱动器相 连通并系耦接以与第二平移级沿着第二轴移动,其 中一第二参考表面系位于第二平移级附近并与第 二轴平行,该第二平移级系能够沿着第二参考表面 移动,该等第二位移感测器系能够取得关于其自第 二参考表面之相对距离的第二资讯,并将第二资讯 传输至快定位器驱动器,以校正关连于第二平移级 之第二离轴或旋转运动的第二阿贝误差。24.如申 请专利范围第23项之定位系统,其中该第二旋转运 动系俯仰或偏航。25.如申请专利范围第23项之定 位系统,其中该第二平移级包含第三对空间相隔之 位移感测器,其系耦接以与第二平移级沿着第二轴 移动并与快定位器驱动器相连通,且其中一第三参 考表面系位于第二平移级附近并与第二轴平行且 与第二参考表面成横向,该第二平移级系能够沿着 第三参考表面移动,该等第三位移感测器系能够取 得关于其自第三参考表面之相对距离的第三资讯, 并传输第三资料至快定位器驱动器,以校正关连于 第二平移级之第三离轴运动的第三阿贝误差。26. 如申请专利范围第25项之定位系统,其中该第三旋 转运动系俯仰或偏航。27.如申请专利范围第25项 之定位系统,其中该第二平移级包含一第四位移感 测器,其系耦接以与第二平移级于包括第二轴之平 面移动并与快定位器相连通,且其中该第四参考表 面系位于第二平移级附近并与第二轴平行,且于包 括第二参考表面之第二平面中,该第二平移级系能 够沿着第四参考表面移动,该等第四位移感测器系 与该等第二位移感测器之一者合作,以取得关于其 自各别之第四及第二参考表面之相对距离的第四 资讯,并将第四资讯传输至快定位器驱动器,以校 正关连于第二平移级之第四离轴运动的第四阿贝 误差。28.如申请专利范围第27项之定位系统,其中 该第四旋转运动系滚转。29.如申请专利范围第17 项之定位系统,其中该等位移感测器包含电容性感 测器。30.如申请专利范围第17项之定位系统,其中 该等位移感测器可辨识小至10nm之相对距离。31.如 申请专利范围第17项之定位系统,其中该等位移感 测器可测量大至50m之相对距离。32.一种用以定 位雷射输出相对于工件目标位置之方法,包含: 由一定位信号处理器提供慢及快移动控制信号; 以慢定位器驱动器控制一平移级之大范围相对移 动,概括沿着一轴且沿着位于平移级附近并与该轴 平行之一参考表面,以响应于慢移动控制信号; 以快定位器驱动器控制快定位器之小范围相对移 动,以响应于快移动控制信号; 使在雷射输出与平移级上的工件之间作大范围相 对移动; 以一对空间相隔之位移感测器取得关于其自参考 表面之相对距离的资讯,该对位移感测器系耦接以 与平移级沿着轴移动; 传输来自位移感测器之资讯至快定位器驱动器; 以快定位器实施在雷射输出与工件之间的小范围 相对移动,包括校正关连于该平移级之离轴或旋转 运动的阿贝误差;及 产生雷射输出以射于工件上之目标位置。33.如申 请专利范围第32项之方法,其中该旋转运动系偏航 。34.如申请专利范围第32项之方法,其中平移级系 第一平移级,其支撑一工件;慢定位器尚包含第二 平移级,其系能够沿着实质与第一轴垂直之第二轴 移动;快定位器系安装在第二平移级上。35.如申请 专利范围第34项之方法,其中第一及第二平移级系 载负各自相互独有之第一及第二惯性质量。36.如 申请专利范围第34项之方法,其中该快定位器系第 一快定位器,且其中该第二平移级支撑第二快定位 器。37.如申请专利范围第34项之方法,其中多个工 件系安装在第一平移级上。38.如申请专利范围第 34项之方法,其中该第二平移级包含第二对空间相 隔之位移感测器,其与快定位器相连通并系耦接以 与第二平移级沿着第二轴移动,其中一第二参考表 面系位于第二平移级附近并与第二轴平行,第二平 移级系能够沿着第二参考表面移动,该等第二位移 感测器系能够取得关于其自第二参考表面之相对 距离的第二资讯,并将第二资讯传输至快定位器驱 动器,以校正关连于第二平移级之第二离轴或旋转 运动的第二阿贝误差。39.如申请专利范围第38项 之方法,其中该第二旋转运动系俯仰或偏航。40.如 申请专利范围第38项之方法,其中该第二平移级包 含第三对空间相隔之位移感测器,其与快定位器驱 动器相连通并系耦接以与第二平移级沿着第二轴 移动,且其中一第三参考表面系位于第二平移级附 近并与第二轴平行,该第二平移级系能够沿着第三 参考表面移动,该等第三位移感测器系能够取得关 于其自第三参考表面之相对距离的第三资讯,并将 第三资讯传输至快定位器驱动器,以校正关连于第 二平移级之第三离轴或旋转运动的第三阿贝误差 。41.如申请专利范围第40项之方法,其中该第三旋 转运动系俯仰或偏航。42.如申请专利范围第40项 之方法,其中该第二平移级包含一第四位移感测器 ,其与快定位器驱动器相连通并系耦接以与第二平 移级在包括第二轴之一平面移动,且其中一第四参 考表面系位于第二平移级并与第二轴平行,且于包 括第二参考表面之第二平面,第二平移级系能够沿 着第四参考表面移动,该等第四位移感测器系与该 等第二位移感测器之一者合作以系能够取得关于 其自各别之第四及第二参考表面之相对距离的第 四资讯,并将第四资讯传输至快定位器驱动器,以 校正关连于第二平移级之第四离轴或旋转运动的 第四阿贝误差。43.如申请专利范围第40项之方法, 其中该第四旋转运动系滚转。44.如申请专利范围 第32项之方法,其中该等位移感测器包含电容性感 测器。45.如申请专利范围第32项之方法,其中该等 位移感测器系能够辨识小至10nm之相对距离。46.如 申请专利范围第32项之方法,其中该等位移感测器 系能够测量大至50m之相对距离。图式简单说明: 第一图系显示包括三个相互垂直之平移动作轴(X 、Y、及Z)以及三个相互垂直之旋转动作轴(滚转、 俯仰、及偏航)之六轴。 第二图A及第二图B系显示本发明之多级雷射光束 定位系统之方块图。 第三图系显示适用于本发明之习知技艺之电流计 驱动镜定位器的片断侧视图。 第四图系显示安装在Y-轴级(工件级)之Y-级阿贝误 差感测器相对于参考表面之较佳位置的平面图。 第五图系显示安装于第四图之Y-轴级上的感测器 之较佳位置的端视图。 第六图系显示安装在X-轴级(工具级)之X-级阿贝误 差感测器相对于参考表面之较佳位置的侧面视图 。 第七图系显示安装在第六图之X-轴级上的感测器 之较佳位置的端视图。 第八图系显示安装在第六图之X-轴级上的感测器 之较佳位置的平面图。 第九图系显示运用本发明之多头雷射加工系统之 一斜视图。 第十图系包括使用于第九图之多头雷射机器系统 中的多个快速级信号处理器之数位信号处理系统 的简化电气方块图。 第十一图系使用于第十图之数位信号处理系统中 的多个快速级信号处理器之一者的简化电气方块 图。 |
