形状测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使探针进行扫描来进行形状测量的形状测量装置，实现了降低振动的噪声。该形状测量装置具备第一(Y轴方向)移动体(19)、与第一移动体大致平行地移动的移动辅助体(24)和向与所述第一移动体大致成直角的方向移动的第二(X轴方向)移动体(3)，利用所述移动辅助体承受使第二移动体移动所产生的力，由于在XY轴方向上进行驱动，因此，在使设于第二移动体上的测量用探针(1)在XY轴方向上进行扫描时，第一移动体不会受到第一移动体的移动方向的大致直角方向的反作用，能抑制第一移动体的振动。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种使探针进行扫描来进行形状测量的形状测量装置，实现了降低振动的噪声。该形状测量装置具备第一(Y轴方向)移动体(19)、与第一移动体大致平行地移动的移动辅助体(24)和向与所述第一移动体大致成直角的方向移动的第二(X轴方向)移动体(3)，利用所述移动辅助体承受使第二移动体移动所产生的力，由于在XY轴方向上进行驱动，因此，在使设于第二移动体上的测量用探针(1)在XY轴方向上进行扫描时，第一移动体不会受到第一移动体的移动方向的大致直角方向的反作用，能抑制第一移动体的振动。【专利说明】形状测量装置
本专利技术涉及使用探针等测量形状的形状测量装置，该形状测量装置利用工作台使在XY轴方向上确定表面的探针或测量物在XY轴方向上移动，并利用探针对测量物的形状进行测量。
技术介绍
由于近年来光电技术的进步，在数码相机等照相机和智能手机等使用照相机的移动设备中，对于提高画质的要求越来越高。特别是，作为照相机所使用的透镜的表面形状，对于加工为相对于设计形状误差为0.1iim(IOOnm)以下的、高精度透镜的要求越来越高。其中，在进行高精度测量的形状测量装置中，对于通过降低测量时的噪声来实现高精度化的要求也越来越高。特别是，在通过使探针进行扫描来进行形状测量的形状测量装置中，要求降低扫描测量时的振动噪声，降低扫描时的振动的效果在于XY工作台的性能所占的比例较高。以往的形状测量装置等所使用的工作台结构公知有这样的结构:利用与工作台的可动部和固定部不同的另外的支承构件支承线性电动机端部的承受线性电动机的驱动力的部分，使驱动工作台时的力的反作用不由工作台整体承受，从而来降低在形状测量装置产生的振动(例如参照专利文献I)。图8A及图8B表示专利文献I记载的以往的工作台结构。在图8A及图8B中，101是平台，102是可动工作台，103X是第一 X轴方向的线性电动机，103Y是第一 Y轴方向的线性电动机，104X是第二 X轴方向的线性电动机，104Y是第二 Y轴方向的线性电动机，105X是支承第二 X轴方向的线性电动机104X的支承板，105Y是支承第二 Y轴方向的线性电动机104Y的支承板。支承板105XU05Y设置于与平台101不同的底盘109上。另外，平台101构成为利用除振装置110除振。另外，支承第二 X轴方向的线性电动机104X和第二 Y轴方向的线性电动机104Y的支承板105XU05Y构成为从底盘109延伸出臂来进行支承。可动工作台102被以下述方式支承，即，使用空气轴承等在X轴轭106X和Y轴轭106Y的交点位置以能在XY方向上移动的方式对可动工作台102进行定位，该X轴轭106X在Y方向上移动且对X方向的移动方向进行控制，该Y轴轭106Y在X方向上移动且对Y方向的移动方向进行控制。利用该结构，X轴轭106X利用第二 Y轴方向的线性电动机104Y的推力在Y方向上动作，从而进行可动工作台102的Y方向的粗定位。利用同样的步骤，Y轴轭106Y利用第二 X轴方向的线性电动机104X的推力在X方向上动作，从而进行可动工作台102的X方向的粗定位。在此，就X轴轭106X在Y轴方向上移动的引导而言，利用Y轴空气轴承107Y来限定移动方向，就Y轴轭106Y在X轴方向上移动的引导而言，利用X轴空气轴承107X来限定移动方向。另外，利用设于X轴轭106X及Y轴轭106Y的、在X方向上进行驱动的线圈108X及在Y方向上进行驱动的线圈108Y，分别在X方向及Y方向上相对于可动工作台102产生推力，从而进行微定位。在图8A及图8B中，表示在Y轴方向上驱动可动工作台102的以往例，以下说明使用第二 Y轴方向的线性电动机104Y以较大推力且以高速对可动台102进行粗定位。此时，第二 Y轴方向的线性电动机104Y的支承板105Y从底盘109延伸出臂来进行支承。因此，在第二 Y轴方向的线性电动机104Y驱动时，相对于利用X轴轭106X驱动可动工作台102时产生的力，在第二 Y轴方向的线性电动机104Y的固定侧产生反作用的力。该反作用的力不会传递至构成工作台单元的平台101。因此，在由第二 Y轴方向的线性电动机104Y以较大推力且以高速进行粗定位时，平台101不会产生振动等。专利文献专利文献1:日本特开平5-77126号公报但是，在进行微定位时，由于在底盘109上设置支承板105Y来支承第二 Y轴方向的线性电动机104Y的固定侧，因此，来自底盘109的振动等通过第二 Y轴方向的线性电动机104Y的驱动力传递至X轴轭106X，无法进行高精度的定位。因此，在进行微细的位置控制时，在利用第二 Y轴方向的线性电动机104Y进行的粗定位结束后，切断第二 Y轴方向的线性电动机104Y的驱动力。然后，利用配置于防振装置110上且设置于Y轴轭106Y上的第一 Y轴方向的线性电动机103Y，对设置于工作台102的磁铁部分产生推力，从而避免底盘振动地进行高精度的定位。但是，在该结构中，相对于为驱动工作台102而产生的力，在作为力的产生源的Y轴轭106Y上产生反作用的力。在此，对于Y轴轭106Y的Y轴方向的位置而言，移动方向的限制精度良好，由刚性较低的X轴空气轴承107X来限制移动方向。另外，由驱动可动工作台102的力产生的加速度与可动部分的重量成反比。因此，在可动工作台102的重量大于Y轴轭106Y的重量且进行驱动的力为恒定的情况下，与由驱动可动工作台102的力产生的加速度相比，由在重量比可动工作台102轻的Y轴轭106Y产生的反作用产生的加速度大。另外，对于Y轴轭106Y的Y轴方向的限制而言，利用刚性较低的X轴空气轴承107X来进行支承。由于这些理由，在Y轴轭106Y上产生振幅较大的振动。由于在该Y轴轭106Y引起的振动，有害的振动噪声通过共振等向形状测量装置的不同部分传播，成为产生对测量有害的噪声的原因，存在不能进行高精度测量这样的问题。S卩，在上述以往的结构中，由于利用第一线性电动机103X或103Y进行微细的定位驱动，因此，来自可动工作台102的反作用的力由重量比可动工作台102轻的Y轴轭106Y承受。另外，为了高精度地限制该Y轴轭106Y的位置，利用刚性较低的X轴空气轴承107X来进行支承。因此，无法利用X轴空气轴承107X完全承接在Y轴轭106Y上产生的大的加速度，从而产生大振幅的振动，由于该振动，在装置的不同部分产生共振，在测量时产生噪声，存在不能进行高精度测量这样的课题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述以往的课题而做成的，其目的在于提供一种使用探针等测量形状的形状测量装置，该形状测量装置的目的在于在XY轴方向上驱动探针或测量物进行测量时降低测量时的振动而进行高精度的测量。为了达到上述目的，根据本专利技术的一个技术方案，提供一种形状测量装置，该形状测量装置具备:平台；第一移动体，其配置于所述平台上，具有沿所述平台的XY轴方向中的任一个的第一轴方向延伸且与所述平台相连结的第一固定部和相对于所述第一固定部沿所述第一轴方向进行前后移动的第一可动部；移动辅助体，其具有沿所述第一轴方向延伸且与所述平台连结的辅助体固定部和相对于所述辅助体固定部与所述第一可动部的移动方向大致平行地进行前后移动的辅助体可动部；以及第二移动体，其具有沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形状测量装置，该形状测量装置具备：平台；第一移动体，其配置于所述平台上，具有沿所述平台的XY轴方向中的任一个的第一轴方向延伸且与所述平台相连结的第一固定部和相对于所述第一固定部沿所述第一轴方向进行前后移动的第一可动部；移动辅助体，其具有沿所述第一轴方向延伸且与所述平台连结的辅助体固定部和相对于所述辅助体固定部与所述第一可动部的移动方向大致平行地进行前后移动的辅助体可动部；以及第二移动体，其具有沿所述平台的所述XY轴方向中的与所述第一轴方向正交的第二轴方向延伸的第二固定部和相对于所述第二固定部在所述第二轴方向上进行左右移动的第二可动部，所述第二固定部的一端部能移动地支承于所述第一移动体，另一端部固定于所述移动辅助体的所述辅助体可动部，所述第一移动体具有包括所述第一固定部和所述第一可动部的第一轴方向驱动装置，并且所述第二移动体具有包括所述第二固定部和所述第二可动部的第二轴方向驱动装置，驱动所述第一轴方向驱动装置而使XY工作台与所述第一可动部一起相对于所述第一固定部在所述第一轴方向上移动，当驱动所述第二轴方向驱动装置而使所述XY工作台与所述第二可动部一起相对于所述第二固定部在所述第二轴方向上移动时，利用所述移动辅助体承受所述第二可动部移动时产生的力的反作用，利用所述XY工作台支承对测量物的表面进行测量的探针和所述测量物中的其中一方，将另一方支承于所述平台，驱动所述XY工作台而使所述探针相对于所述测量物的所述表面在XY轴方向上相对地进行扫描，根据由所述探针获得的信息测量所述测量物的形状。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久保圭司，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP