[发明专利]位移装置及其制造、使用和控制方法

权利要求书

1.一种位移装置，其包括：

定子，其包括：

第一多个伸长的线圈，其定形成提供工作区域，第一多个线圈迹线大致被线性地定位在该工作区域内，所述第一多个线圈迹线分布在相应的第一定子Z位置处的第一层上，每个所述第一多个线圈迹线大致在所述第一层沿定子X方向线性地伸长，用于承载在所述定子X方向的电流；和

第二多个伸长的线圈，其定形成提供所述工作区域，第二多个线圈迹线大致被线性地定位在所述工作区域内，所述第二多个线圈迹线分布在相应的第二定子Z位置处的第二层上，每个所述第二多个线圈迹线大致在所述第二层沿定子Y方向线性地伸长，用于承载在所述定子Y方向的电流,所述定子Y方向不平行于所述定子X方向；

所述第一和第二层在定子Z方向彼此重叠，所述定子Z方向大致正交于所述定子X方向和所述定子Y方向两者；和

可移动台，其包括：

第一磁体阵列，其包括在台X方向大致线性地伸长的多个第一磁化区段，每个第一磁化区段的相应磁化方向大致正交于所述台X方向，所述第一磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；和

第二磁体阵列，其包括在不平行于所述台X方向的台Y方向大致线性地伸长的多个第二磁化区段，每个第二磁化区段的磁化方向大致正交于所述台Y方向，所述第二磁化区段中的至少两个的磁化方向彼此不同；

一个或多个放大器，其经连接以驱动所述第一多个线圈迹线和所述第二多个线圈迹线中的电流；

其中每个所述第一多个线圈迹线的定子X方向尺寸和每个所述第二多个线圈迹线的定子Y方向尺寸分别大于所述可移动台上的所述磁体阵列的台X方向延伸度和所述可移动台上的所述磁体阵列的台Y方向延伸度。

2.根据权利要求1所述的位移装置，所述可移动台包括：

第三磁体阵列，其包括多个第三磁化区段，每个第三磁化区段在台X方向大致线性地伸长，且每个第三磁化区段的磁化方向大致正交于所述台X方向；和

第四磁体阵列，其包括多个第四磁化区段，每个第四磁化区段在台Y方向大致线性地伸长，且每个第四磁化区段的磁化方向大致正交于所述台Y方向。

3.根据权利要求2所述的位移装置，其中所述台X方向正交于所述台Y方向，并且所述定子X方向正交于所述定子Y方向。

4.根据权利要求2或3所述的位移装置，其中每个所述第一多个线圈迹线延伸过所述第一层的定子X方向尺寸，每个所述第二多个线圈迹线延伸过所述第二层的定子Y方向尺寸，所述第一和第二层在所述定子Z方向彼此重叠一定程度的区域，并且所述区域的定子X方向尺寸和所述区域的定子Y方向尺寸分别大于所述可移动台上的所述磁体阵列的所述台X方向延伸度和所述可移动台上的所述磁体阵列的所述台Y方向延伸度以允许所述可移动台在所述区域上方的运动。

5.根据权利要求2或3所述的位移装置，其中：所述多个第一磁化区段包括具有不同磁化方向的至少三个第一磁化区段；所述多个第二磁化区段包括具有不同磁化方向的至少三个第二磁化区段；所述多个第三磁化区段包括具有不同磁化方向的至少三个第三磁化区段；所述多个第四磁化区段包括具有不同磁化方向的至少三个第四磁化区段。

6.根据权利要求2或3所述的位移装置，其中：所述多个第一磁化区段包括具有不同磁化方向的四个第一磁化区段；所述多个第二磁化区段包括具有不同磁化方向的四个第二磁化区段；所述多个第三磁化区段包括具有不同磁化方向的四个第三磁化区段；所述多个第四磁化区段包括具有不同磁化方向的四个第四磁化区段。

7.根据权利要求2或3所述的位移装置，其中：所述多个第一磁化区段中至少一个的台Y方向宽度是所述第一磁体阵列的台Y方向宽度的1/4或1/8；所述多个第二磁化区段中至少一个的台X方向宽度是所述第二磁体阵列的所述台X方向宽度的1/4或1/8；所述多个第三磁化区段中至少一个的台Y方向宽度是所述第三磁体阵列的台Y方向宽度的1/4或1/8；所述多个第四磁化区段中至少一个的台X方向宽度是所述第四磁体阵列的所述台X方向宽度的1/4或1/8。

8.根据权利要求2或3所述的位移装置，其中：在所述第一磁体阵列内的所述第一磁化区段的形状和磁化分布与在所述第三磁体阵列内的所述第三磁化区段的形状和磁化分布相同；在所述第二磁体阵列内的所述第二磁化区段的形状和磁化分布与在所述第四磁体阵列内的所述第四磁化区段的形状和磁化分布相同。