[发明专利]一种用于高速曝光的质量平衡方法和装置

权利要求书

1.一种用于高速曝光的质量平衡方法，该方法通过平行分布的可同向和相向运动的曝光模块(a)形成曝光区域(b)，曝光区域(b)的宽度变化通过曝光模块(a)的运动实现，曝光模块(a)的相对运动通过动力单元(c)驱动，动力单元(c)与曝光模块(a)的相对位移(p)通过一级编码器(d)进行测量；其特征在于：阻尼单元(f)和弹簧单元(e)并联配置在动力单元(c)和绝对基准(h)之间，消除曝光模块(a)的加速度运动引起的质量冲量(r)，冲量消除过程中动力单元(c)产生的平衡位移(q)通过二级编码器(g)进行测量，相对位移(p)与平衡位移(q)的矢量和为曝光模块(a)的实际位移(s)；以实时获取的实际位移(s)为依据，可通过动力单元(c)对曝光模块(a)进行再次驱动直至曝光区域(b)的最终定位。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速曝光的质量平衡方法，其特征在于：阻尼单元(f)的刚度远大于弹簧单元(e)，消除质量冲量(r)所产生的平衡位移(q)不超过0.5mm量级，采用二级编码器(g)平衡位移(q)进行测量，二级编码器(g)的精度远大于一级编码器(d)。

3.一种用于高速曝光的质量平衡装置，该装置包括纵向扫描系统(1)和横向扫描系统(2)，纵向扫描系统(1)和横向扫描系统(2)固连且正交配置，横向扫描系统(2)的与纵向扫描系统(1)的构成相同，其特征在于：所述纵向扫描系统(1)包括隔振外壳(3)、扫描执行机构(4)、阻尼机构(5)和弹簧机构(6)，阻尼机构(5)和弹簧机构(6)并行安装在隔振外壳(3)与扫描执行机构(4)之间，隔振外壳(3)安装有高分辨读数器(7)，扫描执行机构(4)上安装有精密光栅尺(8)，高分辨读数器(7)的安装位置与精密光栅尺(8)对应；所述扫描执行机构(4)包括底座(9)、扫描部件(10)和上盖(11)；所述底座(9)包括槽壳(13)、串行线圈(14)和气浮工作台(15)，槽壳(13)上加工有卡槽(16)，串行线圈(14)安装在卡槽(16)内，气浮工作台(15)安装在槽壳(13)上，且平行于串行线圈(14)；所述扫描部件(10)包括扫描板(17)、L型桥架(18)和阵列磁钢模块(20)，扫描板(17)和阵列磁钢模块(20)均固连在L型桥架(18)上，阵列磁钢模块(20)安装有光栅尺(19)和防撞阻尼(22)，L型桥架(17)上安装有气浮滑板(21)；所述上盖(11)上安装有读数头(12)，读数头(12)的安装位置与光栅尺(19)对应；

所述扫描部件(10)可移动的装配在底座(9)上，其中阵列磁钢模块(20)装配在串行线圈(14)和气浮工作台(15)之间，L型桥架(17)装配在气浮工作台(15)上方；所述串行线圈(14)配合阵列磁钢模块(20)驱动扫描部件(10)进行往复直线运动，气浮工作台(15)配合气浮滑板(21)对扫描部件(10)进行支承导向，读数头(12)配合光栅尺(19)对扫描部件(10)进行相对位置测量；阻尼机构(5)和弹簧机构(6)配合，对高速曝光中时扫描执行机构(4)的冲量变化进行质量平衡；高分辨读数器(7)配合精密光栅尺(8)对扫描执行机构(4)的振动位移进行测量；扫描板(17)的实际位移为读数头(12)与高分辨读数器(7)的测量结果之和。

4.根据权利要求3所述的一种用于高速曝光的质量平衡装置，其特征在于：扫描部件(10)上安装有阵列磁钢模块(20)形成电磁驱动，扫描部件(10)上安装有气浮滑板(21)形成气浮支承导向，不连接任何线缆结构。