ヒータ駆動制御方法
【課題】 比較的に少ない作業工数にて均一温度制御のための調整作業を完了することができると共に、ある温度にて均一温度制御を達成したのち、別の温度による均一温度制御に切り換えたとしても、その都度、均一温度制御のための調整作業は不要となるヒータ駆動制御方法を提供する。
【解決手段】 操作出力値生成用の粗テーブルを生成する第１のステップと、操作出力値生成用の精細テーブルを生成する第２のステップと、参照温度が指定される毎に、指定された参照温度をキーとして操作出力値生成用の精細テーブルを検索することにより、その参照温度に対応する各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを抽出すると共に、このデータに基づいて生成される各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与える第３のステップと、を具備する。
【解決手段】 操作出力値生成用の粗テーブルを生成する第１のステップと、操作出力値生成用の精細テーブルを生成する第２のステップと、参照温度が指定される毎に、指定された参照温度をキーとして操作出力値生成用の精細テーブルを検索することにより、その参照温度に対応する各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを抽出すると共に、このデータに基づいて生成される各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与える第３のステップと、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向（例えば、全面均一温度、傾斜分布温度、同心円分布温度等々）を有する温度分布パターンを被加熱物体上に出現させるためのヒータ駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向（例えば、全面均一温度等）を有する温度分布パターンを被加熱物体上に出現させると言った制御系は、液晶ガラスや半導体ウェーハの加熱工程等々にしばしば採用される。
【０００３】
この種の均一温度制御系（Ｎ：Ｎ制御）のイメージ図の一例が図１５に示されている。同図において、５−１〜５−７は偏差増幅器、６−１〜６−７はＰＩＤ演算器、７−１〜７−７は駆動回路と可変調節器等とを含む駆動系、８は７系統のヒータを含む制御対象、９−１〜９−７は温度センサである。なお、ここで、「均一温度制御」とは、シート状や棒状等のワーク上に配置された複数の検出ポイントの温度バラツキをなくすための制御を意味している。
【０００４】
Ｎ：Ｎ制御の場合には、制御対象８に含まれる７個のヒータのそれぞれ毎に、偏差増幅器５とＰＩＤ演算器６と調整手段７と温度センサ９とからなるサーボ系が用意される。すなわち、偏差増幅器５−１〜５−７のそれぞれは、温度センサ９−１〜９−７のそれぞれから得られる第１検出値（ＰＶ１）〜第７検出値（ＰＶ７）と第１設定値（ＳＰ１）〜第７設定値（ＳＰ７）との偏差を増幅する。偏差増幅器５−１〜５−７の各出力は、第１ＰＩＤ演算器６−１〜第７演算器６−７のそれぞれにより、ＰＩＤ演算が施されて操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ７）が生成される。駆動系７−１〜７−７は、第１ＰＩＤ演算器６−１〜第７演算器６−７の各操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ７）に基づいて、制御対象８を構成する図示しない７個のヒータのそれぞれを駆動する。７個のヒータのそれぞれに対応する領域の温度は、それらの領域に設けられた温度センサ９−１〜９−７により検出され、それらの検出値（ＰＶ１〜ＰＶ７）が偏差増幅器５−１〜５−７に送られる。これにより、１つの入力に対して１つの出力制御がペアとなって作動するサーボ系が構成される。
【０００５】
また、他の均一温度制御系（Ｍ：Ｎ制御）のイメージ図の一例が図１６に示されている。同図において、５，５−１，５−２は偏差増幅器、６，６−１，６−２はＰＩＤ演算器、７−１〜７−７は駆動回路と可変調整器等とを含む駆動系、８は７個のヒータを含む制御対象、９，９−１，９−２は温度センサである。
【０００６】
Ｍ：Ｎ制御として、この例では、ＰＩＤ演算器が１つの場合（同図（ａ））と複数の場合（同図（ｂ））とが示されている。すなわち、同図（ａ）に示される場合には、偏差増幅器５は、温度センサ９の検出値（ＰＶ）と設定値（ＳＰ）との偏差を増幅する。偏差増幅器５の出力は、ＰＩＤ演算器６により、ＰＩＤ演算が施されて操作出力（ＭＶ）が生成される。駆動系７−１〜７−７は、ＰＩＤ演算器６の操作出力（ＭＶ）に基づいて、制御対象８を構成する図示しない７個のヒータのそれぞれを駆動する。７個のヒータのそれぞれに対応する領域の温度は、それらの領域のうちの代表領域に設けられた１個の温度センサ９により検出され、その検出値（ＰＶ）が偏差増幅器５に送られる。これにより、１つの入力に対して７つの出力制御がペアとなって作動するサーボ系が構成される。
【０００７】
一方、同図（ｂ）に示される場合には、偏差増幅器５−１は、温度センサ９−１の検出値（ＰＶ１）と設定値（ＳＰ１）との偏差を増幅する。偏差増幅器５−１の出力は、ＰＩＤ演算器６−１により、ＰＩＤ演算が施されて操作出力（ＭＶ１）が生成される。駆動系７−１〜７−３は、ＰＩＤ演算器６−１の操作出力（ＭＶ１）に基づいて、制御対象８を構成する図示しない３個のヒータのそれぞれを駆動する。３個のヒータのそれぞれを駆動する。３個のヒータのそれぞれに対応する領域の温度は、それらの領域のうちの代表領域に設けられた１個の温度センサ９−１により検出され、その検出値（ＰＶ１）が偏差増幅器５に送られる。同様にして、偏差増幅器５−２は、温度センサ９−２の検出値（ＰＶ２）と設定値（ＳＰ２）との偏差を増幅する。偏差増幅器５−２の出力は、ＰＩＤ演算器６−２により、ＰＩＤ演算が施されて操作出力（ＭＶ２）が生成される。駆動系７−４〜７−７は、ＰＩＤ演算器６−２の出力（ＭＶ２）に基づいて、制御対象８を構成する図示しない４個のヒータのそれぞれを駆動する。４個のヒータのそれぞれに対応する領域の温度は、それらの領域のうちの代表領域に設けられた１個の温度センサ９−２により検出され、その検出値（ＰＶ２）が偏差増幅器５−２に送られる。これにより、２つの入力に対して７つの出力制御がペアとなって作動するサーボ系が構成される。
【０００８】
ところで、図１５及び図１６に示される均一温度制御系は、温度制御のために１もしくは２以上のサーボ系を有するとはいえ、被加熱物上の各区画された領域のうち、特に隣接する領域間には熱的な干渉作用が存在するため、単に、個々のサーボ系に対して同一の目標値を設定しただけでは、被加熱物上に均一な温度分布を即座に出現させることは難しく、どうしても人手による調整作業が必要とされる。
【０００９】
この調整作業は、図１５及び図１６の場合には、駆動系７−１〜７−７に含まれる駆動回路（ソリッドステートリレーや電力調整器）に組み込まれた可変調整器（可変抵抗器等のハードウェアで構成される）を操作したり、その前段に位置するＰＩＤ演算器７−１〜７−７の操作出力に対してソフトウェア的に適当な数値を加減算する、と言った手法が採用される。
【００１０】
なお、この調整作業を自動化する試みもなされている。すなわち、本出願人は、先に、隣接領域間での干渉があるために、特に、過渡時や外乱時に温度のバラツキが顕著となって均一な温度制御が困難であり、或いは、各領域を異なる目標温度に制御することが困難であると言った問題点を解決するために、領域相互間における熱的干渉補償制御技術の１つ（以下、「傾斜温度制御」と称する）を提案している。
【００１１】
この傾斜温度制御は、制御対象の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出手段から得られる検出温度を、複数の検出温度に基づく傾斜温度に変換するとともに、代表的な代表温度に変換する手段と、変換手段からの傾斜温度または代表温度を制御量として操作信号をそれぞれ出力する複数の温度制御手段と、各温度制御手段からの操作信号を、制御対象を加熱する複数の加熱手段に、各温度制御手段による制御が、他の温度制御手段による制御に与える影響をなくす又は小さくするように配分する配分手段とを具備するものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８７５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来の均一温度制御のためのヒータ駆動制御方法にあっては、複数の出力制御を行う場合には、次のような問題点が指摘されている。
【００１３】
第１には、装置の出荷時において、均一温度となる条件出し作業のために、膨大な時間を要する、と言った問題点がある。すなわち、ヒータ間の熱的な干渉により、１つのヒータ温度の調整が隣接するヒータ温度に影響を及ぼすために、調整済みのヒータに立ち戻って再度温度調節しなければならないことがあり、ヒータ数が多いと調整の作業工数は膨大なものとなる。しかも、ある温度にて均一温度制御が達成されたとしても、均一温度制御すべき温度が変更されると、その都度、当初の調整時と同様に膨大な作業工数が必要となる。
【００１４】
第２には、調整は勘と経験によるところが多く、技術の伝承も難しいと言った問題点がある。すなわち、熟練した作業者は、経験と勘により隣接するヒータへの熱的干渉の影響を予め予測し温度調整することにより、ある程度、再調整の回数を減らすことができるが、制御対象により影響の度合いが異なるため、技術トレーニング等により他の人間に伝承するのが困難である。
【００１５】
第３には、Ｍ：Ｎ制御を行う場合には特に手間がかかると言った問題点がある。すなわち、ユーザによっては、Ｍ：Ｎ制御を行う場合が多いのであるが、一般的に、装置の通常稼働時には装置出荷時と比較して超すとダウンやスペース削減の目的でセンサの数を場合が多い。このとき、調整時と稼働時ではセンサの数が異なるため、再度調整の手間がかかる場合がある。
【００１６】
第４には、Ｍ：Ｎ制御を行う場合には、Ｎ：Ｎ制御と比較して、均一温度の条件を出すためのパラメータが増加し、調整の難易度はさらに増えるが、この場合にも技術者の経験と勘による調整となり、膨大な作業時間を要することとなると言った問題点がある。すなわち、ヒータ間の熱的な干渉の影響が顕著であり、加工物の温度を均一にするためには、複数のヒータの出力のバランスを取る必要があり、この調整には膨大な調整工数を必要とする。
【００１７】
この発明は上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、比較的に少ない作業工数にて均一温度制御のための調整作業を完了することができると共に、ある温度にて均一温度制御を達成したのち、別の温度による均一温度制御に切り換えたとしても、その都度、均一温度制御のための調整作業は不要となり、しかも、Ｎ：Ｎ制御にて均一温度制御の調整を行ったのち、Ｍ：Ｎ制御による均一温度制御に切り換えても、支障なく運転を継続することが可能なヒータ駆動制御方法を提供することにある。
【００１８】
この発明のさらに他の目的ならびに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解される筈である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明のヒータ駆動制御方法は、被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向を有しかつ所定の分解能で選択可能な任意の参照温度を含む温度分布パターンを被加熱物体上に出現させるためのものである。
【００２０】
このヒータ駆動制御方法は、第１のステップと、第２のステップと、第３のステップとからなる３つのステップを含んでいる。
【００２１】
第１のステップは、各領域のそれぞれ毎に設けられた温度センサからの検出値と各領域のそれぞれ毎の目標値との偏差を入力として所定の補正演算を行ない各領域のそれぞれ毎の操作出力を生成する各領域毎のサーボ系に対して、領域相互間における熱的干渉補償制御を適用しつつ、一群の領域全体としての実温度分布パターンを１の参照温度に予め関連づけられた目標温度分布パターンに整合させる処理を、参照温度分解能よりも十分に大きな間隔で参照温度を変更しては繰り返すと共に、実温度分布パターンが目標温度分布パターンに整合する毎に、その整合状態における各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを取得してはそのときの参照温度と関連づけて所定のメモリに記憶させることにより、操作出力値生成用の粗テーブルを生成する。
【００２２】
第２のステップは、所定のメモリに参照温度と関連づけて記憶された各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータ同士の間を、前記温度分布傾向に基づきかつ少なくとも参照温度分解能に対応する間隔で内挿補間して所定のメモリに記憶させるとにより、操作出力値生成用の精細テーブルを生成する。
【００２３】
第３のステップは、参照温度が指定される毎に、指定された参照温度をキーとして操作出力値生成用の精細テーブルを検索することにより、その参照温度に対応する各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを抽出すると共に、このデータに基づいて生成される各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与える。
【００２４】
ここで、「一定の温度分布傾向」には、全ての領域の温度が均一である均一温度分布パターンが含まれることは勿論のこと、それに外にも、一定の方向に沿って温度が徐々に上昇又は下降すると言った傾斜した温度分布パターン、あるいは、同心円上に半径方向へ向かって温度が徐々に上昇又は下降すると言った温度分布パターン等々、様々な温度分布パターンを含んでいる。
【００２５】
また、「各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータ」には、代表領域として定められた１の領域のサーボ系の操作出力値と、その代表領域の操作出力値と他の領域のそれぞれの操作出力値との相関データとを含んでいる他、代表領域のみならず、その他の領域についても、相関データでなくて、個々の操作出力値を含むようにしてもよい。ここで、「相関データ」については比率（例えば、パーセント）、偏差、等々を広く採用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、比較的に少ない作業工数にて均一温度制御のための調整作業を完了することができると共に、ある温度にて均一温度制御を達成したのち、別の温度による均一温度制御に切り換えたとしても、最早、均一温度制御のための調整作業は不要となり、しかも、Ｎ：Ｎ制御にて均一温度制御の調整を行ったのち、Ｍ：Ｎ制御による均一温度制御に切り換えても、支障なく運転を継続することが可能なヒータ駆動制御方法を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明に係るヒータ駆動制御方法の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
先に説明したように、本発明のヒータ駆動制御方法は、被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向を有しかつ所定の分解能で選択可能な任意の参照温度を含む温度分布パターンを被加熱物体上に出現させるために実施される。
【００２９】
この方法は、操作出力生成用の粗テーブルを生成するための第１のステップと、操作出力生成用の精細テーブルを生成するための第２のステップと、各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与えるための第３のステップとを備えている。
【００３０】
第１のステップでは、各領域のそれぞれ毎に設けられた温度センサからの検出値と各領域のそれぞれ毎の目標値との偏差を入力として所定の補正演算を行ない各領域のそれぞれ毎の操作出力を生成する各領域毎のサーボ系に対して、領域相互間における熱的干渉補償制御を適用しつつ、一群の領域全体としての実温度分布パターンを１の参照温度に予め関連づけられた目標温度分布パターンに整合させる処理を、参照温度分解能よりも十分に大きな間隔で参照温度を変更しては繰り返すと共に、実温度分布パターンが目標温度分布パターンに整合する毎に、その整合状態における各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを取得してはそのときの参照温度と関連づけて所定のメモリに記憶させることにより、操作出力値生成用の粗テーブルを生成する動作が実行される。
【００３１】
続く第２のステップでは、所定のメモリに参照温度と関連づけて記憶された各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータ同士の間を、前記温度分布傾向に基づきかつ少なくとも参照温度分解能に対応する間隔で内挿補間して所定のメモリに記憶させるとにより、操作出力値生成用の精細テーブルを生成する動作が実行される。
【００３２】
続く第３のステップでは、参照温度が指定される毎に、指定された参照温度をキーとして操作出力値生成用の精細テーブルを検索することにより、その参照温度に対応する各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを抽出すると共に、このデータに基づいて生成される各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与える動作が実行される。
【００３３】
上述の各ステップのうちで、第１のステップにおける動作を実行するためには、先に図１５や図１６を参照して説明したサーボ制御機能（好ましくは、Ｎ：Ｎ制御）と、本出願人が先に特開２０００−１８７５１４号公報にて提案した「傾斜温度制御」等の領域相互間における熱的干渉補償機能、が必要とされる。なお、傾斜温度制御については、同公報により詳細に説明されているが、要するに、制御対象の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出手段から得られる検出温度を、複数の検出温度に基づく傾斜温度に変換するとともに、代表的な代表温度に変換する手段と、変換手段からの傾斜温度または代表温度を制御量として操作信号をそれぞれ出力する複数の温度制御手段と、各温度制御手段からの操作信号を、制御対象を加熱する複数の加熱手段に、各温度制御手段による制御が、他の温度制御手段による制御に与える影響をなくす又は小さくするように配分する配分手段とを具備するものである。
【００３４】
また、第２のステップにおける動作を実行するためには、数値データ列間の内挿補間を行うための内挿補間演算機能が必要とされる。
【００３５】
さらに、第３のステップにおける動作を実行するためには、与えられた目標温度を引数として複数の領域のそれぞれに対する操作出力値を検索して出力するテーブル検索機能が必要とされる。
【００３６】
これらの機能（サーボ制御機能、熱的干渉補償機能、内挿補間演算機能、テーブル検索機能等々）は、全て、汎用パソコン等で実施することができるから、本発明方法の各ステップの実行に必要な機能をパソコンに組み込むことにより、本発明方法は実現手段としてパソコンを使用したヒータ駆動制御装置として具現化することができる。
【００３７】
一方、サーボ制御機能については、ＰＩＤ温度調節器等の商品名で販売されている温度調節器、ＰＩＤ演算用のファンクションブロックが用意されたプログラマブル・コントローラ（以下、「ＰＬＣ」と称する）等々においても組み込まれているため、本発明方法の各ステップの実行に必要な各機能をそれらの機器に組み込むことにより、本発明方法はそのようなヒータ駆動制御機能を有する温度調節器やＰＬＣとして具現化することもできる。
【００３８】
本発明の各ステップを実行するための機能を含むパソコン、温度調節器、ＰＬＣ等々を「制御装置」として一般化すると、本発明が適用される温度制御系のシステム構成は、制御装置と駆動系とヒータとセンサとに簡略化される。
【００３９】
そこで、以下に、制御装置と、駆動系と、ヒータと、センサとを含むシステム構成を有する温度制御系（特に、この例では、均一温度制御系）を前提として、本発明のヒータ駆動制御方法について詳細に説明する。
【００４０】
なお、このヒータ駆動制御方法に使用される制御装置は、キャリブレーションモードと通常モードとからなる２つの動作モードが用意されている（図３参照）。そして、本発明の第１及び第２のステップはキャリブレーションモードにおいて実施されるのに対して、本発明の第３のステップは通常モードにおいて実施される。なお、これらの動作モードに対応する処理の切換は、ユーザによる所定フラグのオンオフ操作に応じて（ステップ３０１）、自動的に実行される（ステップ３０２又は３０３）。
【００４１】
キャリブレーションモードにおける制御系のシステム構成を示す説明図が図１に示されている。同図に示されるように、この均一温度制御系は、制御装置１と、駆動系２と、ヒータプレート３と、９個のセンサＳ１〜Ｓ９とを含んでいる。
【００４２】
制御装置１には、先に図１５を参照して説明した偏差増幅器５−１〜５−７やＰＩＤ演算器６−１〜６−７に相当する９系統の偏差演算器並びにＰＩＤ演算器の機能が組み込まれている。加えて、この制御装置には、本発明の第１〜第３のステップを実行するための機能も組み込まれている。これらの機能については、後に、図４及び図９のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
駆動系２は、この例にあっては、９系統の独立した駆動系要素（２−１〜２−９）を含んでいる。駆動系要素（２−１〜２−９）の具体的なハードウェア構成は、制御装置１から出力される９系統の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）の信号形態により決定される。すなわち、操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）の信号形態がアナログ量である場合、要素駆動系としては、連続的に電力調整が可能な電力調整器が採用される。これに対して、操作出力の信号形態がＰＷＭ信号等のパルス列の場合、要素駆動系としてはチョッパ制御が可能なソリッドステートリレー（ＳＳＲ）等が採用される。なお、信号線４ａには、９系統の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）が含まれている。
【００４４】
ヒータプレート３は、この例にあっては、縦方向３行×横方向３列の９個の領域に区画されており、各領域のそれぞれそには、個々の領域を個別に加熱するヒータＨ１〜Ｈ９が設けられている。そして、これら９個のヒータＨ１〜Ｈ９のそれぞれが、駆動系２に含まれる９系統の駆動系要素（２−１〜２−９）の各出力にて駆動される。
【００４５】
ヒータプレート３の各区画された９個の領域のそれぞれには、各領域の温度を検出するための温度センサＳ１〜Ｓ９が着脱自在に設けられている。これらの温度センサＳ１〜Ｓ９の出力は、検出値（ＰＶ１〜ＰＶ９）として、制御装置１内の９系統の偏差増幅器のそれぞれに送られ、各偏差増幅器において所定の目標値（ＳＰ１〜ＳＰ９）と比較される。９系統の偏差増幅器の各偏差出力は、それぞれその後段に配置される９系統のＰＩＤ演算器へと与えられ、それらのＰＩＤ演算器からは新たな操作出力が生成される。なお、信号線４ｂには、９系統の温度検出値に相当するセンサ出力信号が含まれている。
【００４６】
次に、キャリブレーションモード処理の詳細を示すフローチャートが図４に示されている。なお、このフローチャートで示される処理は、図１のシステム構成に含まれる制御装置１により実行される。
【００４７】
同図において処理が開始されると、操作出力生成用の粗テーブル生成のための前処理として、プロファイルを作成すべき複数の測定点温度をあらかじめコントローラ（制御装置１の意味）のメモリに、Ｔ１，Ｔ２・・・Ｔｍ，・・・Ｔｎの如くに格納する処理が実行される（ステップ４０１）。ここで、「プロファイル」とは、ヒータＨ１〜Ｈ９に対応する９個の領域の温度をある測定点温度において均一化した状態における一群の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）を取得して、対応するデータをコントローラのメモリに記憶させることを言う。
【００４８】
このとき、Ｔｎ−Ｔ１は均一制御したい温度範囲の上下限を考慮して決定される。また、プロファイルを作成すべき測定点温度間隔Ｔ２−Ｔ１，Ｔ３−Ｔ２，Ｔ４−Ｔ３・・・は、目的とする温度分解能よりも十分に大きな任意の値に決定することができる。
【００４９】
キャリブレーションモード時の測定点（ポイント）例を示す説明図が図５に示されている。同図に示されるように、この例にあっては、制御範囲の下限は０℃、上限は１０００℃とされ、測定点温度間隔は５０℃とされている。
【００５０】
図４に戻って、前処理が終了したならば、本発明の第１のステップに相当する一連の処理が実行される（ステップ４０２〜４０５）。すなわち、先ず、サーボ制御系を構成する９系統の偏差増幅器（図１５の符号５−１〜５−７参照）のそれぞれに対して設定値（ＳＰ１〜ＳＰ９）として測定点温度Ｔｍ（＝Ｔ１）を代入する一方、一連の９系統のサーボ制御系に対して、領域相互間における熱的干渉補償技術を適用することにより、各領域の温度をＰＩＤ制御により測定点温度Ｔｍ（＝Ｔ１）にまで上昇させて整定させる処理を実行する（ステップ４０２）。
【００５１】
このとき、領域相互間における熱的干渉補償技術としては、本出願人が先に特開２０００−１８７５１４号公報にて提案した「傾斜温度制御」を利用することができる。なお、傾斜温度制御については、同公報により詳細に説明されているが、要するに、制御対象の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出手段から得られる検出温度を、複数の検出温度に基づく傾斜温度に変換するとともに、代表的な代表温度に変換する手段と、変換手段からの傾斜温度または代表温度を制御量として操作信号をそれぞれ出力する複数の温度制御手段と、各温度制御手段からの操作信号を、制御対象を加熱する複数の加熱手段に、各温度制御手段による制御が、他の温度制御手段による制御に与える影響をなくす又は小さくするように配分する配分手段とを具備するものである。
【００５２】
９個の領域の温度が測定点温度Ｔｍ（＝Ｔ１）にまで上昇して整定されたならば、続いて、各領域に対応する９系統（９ＣＨ）のＰＩＤ演算器（図１５の符号１５−１〜１５−７参照）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）を取得してメモリに記憶させることにより、その測定点温度におけるプロファイルが生成される（ステップ４０３）。
【００５３】
このようにして、測定点温度Ｔｍ（＝Ｔ１）についてのプロファイルが生成されたならば、続いて、そのときの測定点温度Ｔｍが上限温度Ｔｎに達しているか否かの判定が行われ（ステップ４０４）、未だ上限温度に達していなければ（ステップ４０４ＮＯ）、測定点温度Ｔｍを１つ上の測定点温度に変更しては（ステップ４０５）、以上の処理（ステップ４０２，４０３）が繰り返し実行され、Ｔ１（ＭＶ１〜ＭＶ９），Ｔ２（ＭＶ１〜ＭＶ９），Ｔ３（ＭＶ１〜ＭＶ９）・・・の如く、各測定温度毎のプロファイルがメモリ内に格納されて行くこととなる（図５の昇温グラフ参照）。
【００５４】
操作出力値（ＭＶ値）とメモリ格納アドレスとの関係を示す説明図が図６に示されている。同図に示されるように、測定点温度Ｔ１における各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）は、メモリアドレス０００１〜０００９に格納される。同様にして、測定点温度Ｔ２における各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）は、メモリアドレス００１０〜００１８に格納される。
【００５５】
測定点温度Ｔｍをステップ的に上昇させつつプロファイルを生成する間に、測定点温度Ｔｍと上限温度Ｔｎとが一致すると（ステップ４０４ＹＥＳ）、メモリ内の所定エリアには、各測定点温度（Ｔ１〜Ｔｎ）毎に９チャネルの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）が記憶される。
【００５６】
このようにして、各測定点温度（Ｔ１〜Ｔｎ）毎に９チャネルの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）が記憶されたならば、続いて、それらの操作出力値を正規化することにより、本発明の操作出力生成用の粗テーブルが生成される（ステップ４０６）。この正規化処理は、後述する通常モード時に中心となるチャネル（この例では５ＣＨ）の操作出力値（ＭＶ５）を基準（１００％）として、他のチャネル（１ＣＨ〜４ＣＨ，６ＣＨ〜９ＣＨ）の操作出力値の百分率を求めることにより実行される。このようにして求められた中心となるチャネルの操作出力値（ＭＶ５）と他のチャネル（１ＣＨ〜４ＣＨ，６ＣＨ〜９ＣＨ）の操作出力値の百分率とを関係づけてメモリに記憶させることにより、操作出力生成用の粗テーブルが生成されるのである。
【００５７】
このようにして生成された操作出力生成用の粗テーブルが図７に示されている。同図に示されるように、この操作出力生成用の粗テーブルには、５０℃間隔で設定された複数の測定点温度毎に、９個のチャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）のそれぞれにおける操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）が、中心となる５ＣＨの操作出力値（ＭＶ５）に対する百分率値として記憶されている。すなわち、こうして得られる各チャネルの百分率値が、各チャネルの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）に相当するデータとなる。
【００５８】
このようにして操作出力生成用の粗テーブルが生成されたならば、続いて、本発明の第２のステップに相当する内挿補間処理が実行される（ステップ４０７）。この内挿補間処理（ステップ４０７）においては、図８のグラフに示されるように、隣接する測定点温度間の９系統の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）間を公知の内挿補間技術を利用してなだらかな曲線で繋ぐことにより、隣接温度間隔５０℃を所定の分解能で分割してなる各測定点温度毎の９系統の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）を演算により求め、メモリの所定エリアに格納することにより、全温度範囲に対応するプロファイルである操作出力生成用の精細テーブルが完成する（ステップ４０８）。
【００５９】
なお、図８のグラフにおいて、ドット（○、三角、四角、×等々）が表示されている点が操作出力の実測値であり、それらのドットを結ぶ線が内挿補間された演算値である。５０℃間隔をさらに刻む分解能としては、１℃単位、５℃単位、１０℃単位等々を挙げることができる。また、図において、ａはＣＨ１の操作出力、ｂはＣＨ２の操作出力、ｃはＣＨ３の操作出力、ｄはＣＨ４の操作出力、ｅはＣＨ５の操作出力、ｆはＣＨ６の操作出力、ｇはＣＨ７の操作出力、ｈはＣＨ８の操作出力、ｉはＣＨ９の操作出力である。
【００６０】
次に、制御装置２における通常モード処理を詳細に説明する。通常モード時における制御系のシステム構成を示す説明図が図２に示されている。同図に示されるように、通常モード時にあっては、１個のセンサＳ９を除いて、他の８個のセンサＳ１〜Ｓ８はシステムからは除去されている。これは、キャリブレーションモード時はフィードバック制御の必要性から各領域に温度センサを設けるのであるが、通常モード時はフィードバック制御は行わないので、温度制御の観点からは基本的には温度センサは一切不要である。従って、本発明に係る制御系は、顧客に納入する段階では温度表示の目的以外では温度センサは不要であり、その分だけコストダウンを図ることができる。
【００６１】
通常モード処理の詳細を示すフローチャートが図９に示されている。この通常モード処理においては、本発明の第３のステップの処理が実行される。同図において、処理が開始されると、先ず、ユーザの設定操作と連動して、設定値（ＳＰ）の設定が行われる（ステップ９０１）。ここで、設定値（ＳＰ）とは、被加熱物体上の９個の領域を均一な温度にするについて、何℃にて均一化するかの設定を意味している。この具体的な例にあっては、０℃〜１０００℃の温度範囲において、何℃において被加熱物体上の９個の領域を均一化するかを設定する。
【００６２】
このようにして、設定温度値（ＳＰ）の設定が完了したならば（ステップ９０１）、続いて、キャリブレーションモードで求めたプロファイルデータ（出力値生成用の精細テーブル）から、設定温度値（ＳＰ）の各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）の比率（％）を読み出す（ステップ９０２）。換言すれば、指定された参照温度（設定温度値（ＳＰ））をキーとして操作出力値生成用の精細テーブル（図８のグラフ参照）を検索することにより、その参照温度に対応する各領域（ＣＨ１〜ＣＨ９）毎のサーボ系の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）に相当するデータ（比率（％））を抽出するのである。
【００６３】
このようにして、設定温度（ＳＰ）に対応する各領域（ＣＨ１〜ＣＨ９）毎のサーボ系の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）に相当するデータ（比率（％））が抽出されたならば、続いて、制御の中心となるリファレンスポイント（この例では５ＣＨ）の操作出力値（ＭＶ５）に対して、各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）を乗算することにより、各チャネルの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）を再生すると共に、これらの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）を、各系統の駆動系要素へと出力する処理を実行する（ステップ９０３）。
【００６４】
すると、各系統の駆動系要素には、それぞれの領域が設定温度（ＳＰ）で均一化した状態における各操作出力値と同一の値が与えられるから、各ヒータＨ１〜Ｈのそれぞれに対応する領域の温度は、フィードバック系に頼らずとも、ひとりでに設定温度（ＳＰ）において均一化されるのである。その後、温度均一を維持しつつ、均一化すべき温度を変更したいときには、その変更後の温度を設定温度（ＳＰ）として、制御装置１に与えればよいのである。すると、先の場合と同様な処理（ステップ９０１〜９０３）が実行されることにより、各ヒータＨ１〜Ｈのそれぞれに対応する領域の温度は、ひとりでに新たな設定温度（ＳＰ）において均一化されるのである。
【００６５】
次に、本発明に係るヒータ駆動制御方法の他の実施形態を図１０〜図１２を参照しつつ詳細に説明する。この実施形態にあっては、整定状態のみならず、整定時に至る期間についても、各チャネル間における温度均一化を保証するようにしている。
【００６６】
この実施形態においても、ハードウェア的なシステム構成については、図１及び図２に示されるものと同様であり、また図３に示されるように、キャリブレーションモード処理と通常モード処理とを備えている。
【００６７】
整定時に至る期間についても、各チャネル間における温度均一化を達成する場合におけるキャリブレーション処理のフローチャートが図１０に示されている、同図において、処理が開始されると、先ず、立上から過渡、過渡から整定時に移行する温度値（ＰＶ値）を決定する処理がユーザ操作と連動して行われる（ステップ１００１）。この例にあっては、立上から過渡に移行する温度値（ＰＶ値）はＴ１℃、過渡から整定時に移行する温度値（ＰＶ値）はＴ２℃と決定される。
【００６８】
サーボ系の目標値（ＳＰ）として希望する昇温温度（この例では、１６０℃）を設定した後（ステップ１００２）、Ｎ：Ｎ制御によるＰＩＤ演算制御を実行させて昇温動作を行わせつつ、所定の分解能をもって各チャネル（この例ではＣＨ１〜ＣＨ５）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）を時系列的に取得する処理（ステップ１００３）を、現在温度（ＰＶ）がサーボ系の目標値（ＳＰ）に達するまで（ステップ１００４ＮＯ）、繰り返し実行することとなる。
【００６９】
この間に、現在温度（ＰＶ）がサーボ系の目標値（ＳＰ）に達したならば（ステップ１００４ＹＥＳ）、制御開始から温度Ｔ１を越えた時点まで（「立上期間」）に取得された各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）の平均値を演算により求め、その結果を所定のメモリに格納する処理を実行する（ステップ１００５）。これにより、立上時に各チャネルの温度値（ＰＶ１〜ＰＶ５）を均一化するに要する一群の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ５）が求められて、立上時における操作出力生成のための粗テーブルが完成する。
【００７０】
このようにして、立上時における温度均一化のためめの操作出力生成のための粗テーブルが完成したならば、続いて、この粗テーブルの中から操作量の一番大きいチャネル（ＣＨ）の平均操作量（ＭＶｍａｘ）と、その操作量（ＭＶｍａｘ）と各チャネルの操作量（ＭＶ１〜ＭＶ５）との比率（百分率）を求め、メモリの所定エリアに記憶することにより、立上時における温度均一化のためめの操作出力生成のための精細テーブルが完成する（ステップ１００６）。
【００７１】
しかるのち、Ｎ：Ｎ制御によるＰＩＤ演算制御を実行させて昇温動作を行わせつつ、所定の分解能をもって各チャネル（この例ではＣＨ１〜ＣＨ５）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）を時系列的に取得する処理（ステップ１００７）を、現在温度（ＰＶ）がサーボ系の目標値（ＳＰ）に達するまで（ステップ１００８ＮＯ）、繰り返し実行することとなる。
【００７２】
この間に、現在温度（ＰＶ）がサーボ系の目標値（ＳＰ）に達したならば（ステップ１００８ＹＥＳ）、制御開始から温度Ｔ１を越えた時点まで（「過渡期間」）に取得された各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）の平均値を演算により求め、その結果を所定のメモリに格納する処理を実行する（ステップ１００９）。これにより、過渡時に各チャネルの温度値（ＰＶ１〜ＰＶ５）を均一化するに要する一群の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ５）が求められて、過渡時における操作出力生成のための粗テーブルが完成する。
【００７３】
このようにして、過渡時における温度均一化のためめの操作出力生成のための粗テーブルが完成したならば、続いて、この粗テーブルの中から操作量の一番大きいチャネル（ＣＨ）の平均操作量（ＭＶｍａｘ）と、その操作量（ＭＶｍａｘ）と各チャネルの操作量（ＭＶ１〜ＭＶ５）との比率（百分率）を求め、メモリの所定エリアに記憶することにより、過渡時における温度均一化のためめの操作出力生成のための精細テーブルが完成する（ステップ１０１０）。
【００７４】
このようにして生成された「立上時」並びに「過渡時」の温度均一化のためめの操作出力生成のための粗テーブルの内容を図１１のグラフに示す。同図に示されるように、整定状態に至る期間は、「立上時」と「過渡時」とからなる２つのフェーズに切り分けられている。
【００７５】
「立上時」における各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の平均操作量の値は、この例では、３，５ＣＨの平均操作量＞１ＣＨの平均操作量＞４ＣＨの平均操作量＞２ＣＨの平均操作量の大小関係が成立している。この場合、粗テーブルの中から操作量の一番大きいチャネル（３ＣＨ又は５ＣＨ）の平均操作量（ＭＶｍａｘ）と、その操作量（ＭＶｍａｘ）と各チャネルの操作量（ＭＶ１〜ＭＶ５）との比率（百分率）を求め、メモリの所定エリアに記憶することにより、立上時における温度均一化のためめの操作出力生成のための精細テーブルが完成する。
【００７６】
「過渡時」における各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の平均操作量の値は、この例では、３ＣＨの平均操作量＞５ＣＨの平均操作量＞４ＣＨの平均操作量＞１ＣＨの平均操作量＞２ＣＨの平均操作量の大小関係が成立している。この場合、粗テーブルの中から操作量の一番大きいチャネル（３ＣＨ）の平均操作量（ＭＶｍａｘ）と、その操作量（ＭＶｍａｘ）と各チャネルの操作量（ＭＶ１〜ＭＶ５）との比率（百分率）を求め、メモリの所定エリアに記憶することにより、過渡時における温度均一化のためめの操作出力生成のための精細テーブルが完成する。
【００７７】
なお、整定状態に至る期間の切り分けは、現在値（ＰＶ値）を基に、経過時間を基に、或いは操作量（ＭＶ値）を基に、等々と言ったように、制御対象に応じて最適な切り分け方法を採用すればよい。この例にあっては、「整定時」に至る期間は、開始から温度Ｔ１に至る間に相当する「立上時」と温度Ｔ２に至る間に相当する「過渡時」との２つの期間に切り分けられている。
【００７８】
次に、通常モード処理について説明する。整定時に至る期間についても温度均一化を達成する場合の通常モード処理が図１２のフローチャートに示されている。同図において、処理が開始されると、先ず、ユーザ操作と連動して、ユーザにより指定された指示温度（ＳＰ）を５系統のサーボ系（偏差増幅器並びにＰＩＤ演算器を含む）の設定温度としてセットする処理が実行される（ステップ１２０１）。ここで言う「指示温度（ＳＰ）」とは、この例にあっては、被加熱物体上に設定された５つの領域を均一温度化するについて、何℃で均一温度化するかを決めるものである。
【００７９】
なお、制御装置１のメモリ内には、「立上時」、「過渡時」、「整定時」にそれぞれ各系統の駆動系に与えられるべき３種類の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）を含む精細テーブルが、指示温度（ＳＰ）と関連づけて記憶されている。
【００８０】
指示温度（ＳＰ）のセットが完了したならば、続いて、キャリブレーションモードでメモリに格納した「立上時」の各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の平均操作量（ＭＶ値）を「立上時」の精細テーブルから読み出すと共に、それらの平均操作量を各チャネルの駆動系に与える処理（ステップ１２０２）が、領域の検知温度（ＰＶ）が「立上時」と「過渡時」との境界を規定する温度Ｔ１に到達するまで（ステップ１２０３ＮＯ）、繰り返し実行される。
【００８１】
この間に、領域の検知温度（ＰＶ）が「立上時」と「過渡時」との境界を規定する温度Ｔ１に到達すると（ステップ１２０３ＹＥＳ）、続いて、キャリブレーションモードでメモリに格納した「過渡時」の各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の平均操作量（ＭＶ値）を「過渡時」の精細テーブルから読み出すと共に、それらの平均操作量を各チャネルの駆動系に与える処理（ステップ１２０４）が、領域の検知温度（ＰＶ）が「過渡時」と「整定時」との境界を規定する温度Ｔ２に到達するまで（ステップ１２０５ＮＯ）、繰り返し実行される。
【００８２】
この間に、領域の検知温度（ＰＶ）が「過渡時」と「整定時」との境界を規定する温度Ｔ２に到達すると（ステップ１２０５ＹＥＳ）、続いて、キャリブレーションモードでメモリに格納した「整定時」の各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の操作量（ＭＶ値）を「整定時」の精細テーブルから読み出すと共に、それらの操作量を各チャネルの駆動系に与える処理（ステップ１２０６）が、実行される。これにより、各チャネルに対応する複数の領域の温度は、図１１に示されるように、「立上時」、「過渡時」、「整定時」のいずれにおいても、均一な温度に保たれる。
【００８３】
最後に、本発明方法を実施するためのより具体的なシステム構成について説明する。先に説明したように、図１及び図２のシステム構成における制御装置１の機能は、ＰＩＤ演算機能が組み込まれた制御用パソコン、ＰＩＤ演算用のファンクションブロックが組み込まれたＰＬＤ、ＰＩＤ演算機能が組み込まれた温度調節器等々に対して、本発明方法の各ステップに相当する処理を組み込むことで実現することができる。
【００８４】
そこで、一例として、本発明が適用された均一温度制御装置のＰＬＣによる構成例を図が図１３に示すこととする。制御装置として機能するＰＬＣ１ａは、電源ユニット１１と、ＣＰＵユニット１２と、アナログ入力ユニット１３と、出力ユニット１４とを有する。
【００８５】
ＰＬＣ１１ａのＣＰＵユニット１２には、図１４に示されるように、システムプログラム（ファームウェア）を格納するＲＯＭ１２ａと、ＣＰＵユニット全体を統括制御するマイクロプロセッサ１２ｂと、ユーザがラダー図言語やファンクションブロックを使用して任意に作成したユーザプログラムを格納するためのユーザプログラムメモリ１２ｃと、マイクロプロセッサ１２ｂが各種の演算を実行する際にワークエリアとして使用されるワークＲＡＭ１２ｄと、演算に必要な各種のデータが格納されるデータ格納用不揮発性メモリ１２ｅと、ユーザプログラムメモリ１２ｃから各種のユーザ命令を読み出して実行する機能を有するＡＳＩＣ１２ｆと、外部入出力ユニットに含まれる入力又は出力信号に対応するデータを格納する入出力メモリ１２ｇとが含まれている。
【００８６】
ユーザはラダー図言語やＰＩＤ演算用のファンクションブロック等々を使用して、図１５に示されるサーボ制御系に相当する機能を実現するユーザプロクラムを作成する。こうして作成されたユーザプログラムは、ユーザプロクラムメモリ１２ｃに格納される。また、ユーザは、図３〜図５のフローチャートに示される機能に相当するユーザプログラムについても、ラダー図言語やＰＩＤ演算用のファンクションブロック等々を使用して実現する。このとき、図６〜図８に示される操作出力生成用の粗テーブル並びにこれを内挿補間処理してなる精細テーブルについては、データ格納用不揮発性メモリ１２ｅに格納される。これにより、ＰＬＣ１ａが起動されると、図３に示されるように、キャリブレーションモード処理（ステップ３０２）と通常モード処理（ステップ３０３）とが実行されて、本発明に係るヒータ駆動制御が実現される。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明によれば、比較的に少ない作業工数にて均一温度制御のための調整作業を完了することができると共に、ある温度にて均一温度制御を達成したのち、別の温度による均一温度制御に切り換えたとしても、最早、均一温度制御のための再調整作業は不要となり、しかも、Ｎ：Ｎ制御にて均一温度制御の調整を行ったのち、Ｍ：Ｎ制御による均一温度制御に切り換えても、支障なく運転を継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】キャリブレーションモード時における制御系のシステム構成を示す説明図である。
【図２】通常モード時における制御系のシステム構成を示す説明図である。
【図３】本発明方法が適用された均一温度制御装置の動作を示すゼネラルフローチャートである。
【図４】キャリブレーションモード処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】キャリブレーションモード時の測定ポイント例を示す説明図である。
【図６】操作出力値（ＭＶ値）とメモリ格納アドレスとの関係を示す説明図である。
【図７】操作出力生成用粗テーブルの内容を表にして示す説明図である。
【図８】操作出力生成用精細テーブルの内容をグラフに示す説明図である。
【図９】通常モード処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】整定時に至る期間についても温度均一化を達成する場合のキャリブレーション処理を示すフローチャートである。
【図１１】整定時に至る期間についても温度均一化を達成する場合の操作量を示す説明図である。
【図１２】整定時に至る期間についても温度均一化を達成する場合の通常モード処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明が適用された均一温度制御装置のＰＬＣによる構成例を示す説明図である。
【図１４】ＰＬＣのＣＰＵユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１５】均一温度制御装置（Ｎ：Ｎ制御）のイメージ図である。
【図１６】均一温度制御装置（Ｍ：Ｎ制御）のイメージ図である。
【符号の説明】
【００８９】
１ 制御装置
１ａ ＰＬＣ
２ 駆動系
３ ヒータプレート
４ａ 信号線（操作出力信号を含む）
４ｂ 信号線（温度検出信号を含む）
５，５−１〜５−７ 偏差増幅器
６，６−１〜６−７ ＰＩＤ演算器
７−１〜７−７ 駆動系
８ 制御対象
９，９−１，９−２ 温度センサ
１１ 電源ユニット
１２ ＣＰＵユニット
１２ａ システムＲＯＭ
１２ｂ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
１２ｃ ユーザプログラムメモリ（ＵＭ）
１２ｄ ワークＲＡＭ
１２ｅ データ可能用不揮発性メモリ
１２ｆ 命令実行機能を有するＡＳＤＩＣ
１２ｇ 入出力メモリ（ＩＯＭ）
１３ アナログ入力ユニット
１４ 出力ユニット
ａ ｃｈ１の内挿補完曲線
ｂ ｃｈ２の内挿補完曲線
ｃ ｃｈ３の内挿補完曲線
ｄ ｃｈ４の内挿補完曲線
ｅ ｃｈ５の内挿補完曲線
ｆ ｃｈ６の内挿補完曲線
ｇ ｃｈ７の内挿補完曲線
ｈ ｃｈ８の内挿補完曲線
ｉ ｃｈ９の内挿補完曲線
Ｈ１〜Ｈ９ ヒータ
Ｓ１〜Ｓ９ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向（例えば、全面均一温度、傾斜分布温度、同心円分布温度等々）を有する温度分布パターンを被加熱物体上に出現させるためのヒータ駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向（例えば、全面均一温度等）を有する温度分布パターンを被加熱物体上に出現させると言った制御系は、液晶ガラスや半導体ウェーハの加熱工程等々にしばしば採用される。
【０００３】
この種の均一温度制御系（Ｎ：Ｎ制御）のイメージ図の一例が図１５に示されている。同図において、５−１〜５−７は偏差増幅器、６−１〜６−７はＰＩＤ演算器、７−１〜７−７は駆動回路と可変調節器等とを含む駆動系、８は７系統のヒータを含む制御対象、９−１〜９−７は温度センサである。なお、ここで、「均一温度制御」とは、シート状や棒状等のワーク上に配置された複数の検出ポイントの温度バラツキをなくすための制御を意味している。
【０００４】
Ｎ：Ｎ制御の場合には、制御対象８に含まれる７個のヒータのそれぞれ毎に、偏差増幅器５とＰＩＤ演算器６と調整手段７と温度センサ９とからなるサーボ系が用意される。すなわち、偏差増幅器５−１〜５−７のそれぞれは、温度センサ９−１〜９−７のそれぞれから得られる第１検出値（ＰＶ１）〜第７検出値（ＰＶ７）と第１設定値（ＳＰ１）〜第７設定値（ＳＰ７）との偏差を増幅する。偏差増幅器５−１〜５−７の各出力は、第１ＰＩＤ演算器６−１〜第７演算器６−７のそれぞれにより、ＰＩＤ演算が施されて操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ７）が生成される。駆動系７−１〜７−７は、第１ＰＩＤ演算器６−１〜第７演算器６−７の各操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ７）に基づいて、制御対象８を構成する図示しない７個のヒータのそれぞれを駆動する。７個のヒータのそれぞれに対応する領域の温度は、それらの領域に設けられた温度センサ９−１〜９−７により検出され、それらの検出値（ＰＶ１〜ＰＶ７）が偏差増幅器５−１〜５−７に送られる。これにより、１つの入力に対して１つの出力制御がペアとなって作動するサーボ系が構成される。
【０００５】
また、他の均一温度制御系（Ｍ：Ｎ制御）のイメージ図の一例が図１６に示されている。同図において、５，５−１，５−２は偏差増幅器、６，６−１，６−２はＰＩＤ演算器、７−１〜７−７は駆動回路と可変調整器等とを含む駆動系、８は７個のヒータを含む制御対象、９，９−１，９−２は温度センサである。
【０００６】
Ｍ：Ｎ制御として、この例では、ＰＩＤ演算器が１つの場合（同図（ａ））と複数の場合（同図（ｂ））とが示されている。すなわち、同図（ａ）に示される場合には、偏差増幅器５は、温度センサ９の検出値（ＰＶ）と設定値（ＳＰ）との偏差を増幅する。偏差増幅器５の出力は、ＰＩＤ演算器６により、ＰＩＤ演算が施されて操作出力（ＭＶ）が生成される。駆動系７−１〜７−７は、ＰＩＤ演算器６の操作出力（ＭＶ）に基づいて、制御対象８を構成する図示しない７個のヒータのそれぞれを駆動する。７個のヒータのそれぞれに対応する領域の温度は、それらの領域のうちの代表領域に設けられた１個の温度センサ９により検出され、その検出値（ＰＶ）が偏差増幅器５に送られる。これにより、１つの入力に対して７つの出力制御がペアとなって作動するサーボ系が構成される。
【０００７】
一方、同図（ｂ）に示される場合には、偏差増幅器５−１は、温度センサ９−１の検出値（ＰＶ１）と設定値（ＳＰ１）との偏差を増幅する。偏差増幅器５−１の出力は、ＰＩＤ演算器６−１により、ＰＩＤ演算が施されて操作出力（ＭＶ１）が生成される。駆動系７−１〜７−３は、ＰＩＤ演算器６−１の操作出力（ＭＶ１）に基づいて、制御対象８を構成する図示しない３個のヒータのそれぞれを駆動する。３個のヒータのそれぞれを駆動する。３個のヒータのそれぞれに対応する領域の温度は、それらの領域のうちの代表領域に設けられた１個の温度センサ９−１により検出され、その検出値（ＰＶ１）が偏差増幅器５に送られる。同様にして、偏差増幅器５−２は、温度センサ９−２の検出値（ＰＶ２）と設定値（ＳＰ２）との偏差を増幅する。偏差増幅器５−２の出力は、ＰＩＤ演算器６−２により、ＰＩＤ演算が施されて操作出力（ＭＶ２）が生成される。駆動系７−４〜７−７は、ＰＩＤ演算器６−２の出力（ＭＶ２）に基づいて、制御対象８を構成する図示しない４個のヒータのそれぞれを駆動する。４個のヒータのそれぞれに対応する領域の温度は、それらの領域のうちの代表領域に設けられた１個の温度センサ９−２により検出され、その検出値（ＰＶ２）が偏差増幅器５−２に送られる。これにより、２つの入力に対して７つの出力制御がペアとなって作動するサーボ系が構成される。
【０００８】
ところで、図１５及び図１６に示される均一温度制御系は、温度制御のために１もしくは２以上のサーボ系を有するとはいえ、被加熱物上の各区画された領域のうち、特に隣接する領域間には熱的な干渉作用が存在するため、単に、個々のサーボ系に対して同一の目標値を設定しただけでは、被加熱物上に均一な温度分布を即座に出現させることは難しく、どうしても人手による調整作業が必要とされる。
【０００９】
この調整作業は、図１５及び図１６の場合には、駆動系７−１〜７−７に含まれる駆動回路（ソリッドステートリレーや電力調整器）に組み込まれた可変調整器（可変抵抗器等のハードウェアで構成される）を操作したり、その前段に位置するＰＩＤ演算器７−１〜７−７の操作出力に対してソフトウェア的に適当な数値を加減算する、と言った手法が採用される。
【００１０】
なお、この調整作業を自動化する試みもなされている。すなわち、本出願人は、先に、隣接領域間での干渉があるために、特に、過渡時や外乱時に温度のバラツキが顕著となって均一な温度制御が困難であり、或いは、各領域を異なる目標温度に制御することが困難であると言った問題点を解決するために、領域相互間における熱的干渉補償制御技術の１つ（以下、「傾斜温度制御」と称する）を提案している。
【００１１】
この傾斜温度制御は、制御対象の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出手段から得られる検出温度を、複数の検出温度に基づく傾斜温度に変換するとともに、代表的な代表温度に変換する手段と、変換手段からの傾斜温度または代表温度を制御量として操作信号をそれぞれ出力する複数の温度制御手段と、各温度制御手段からの操作信号を、制御対象を加熱する複数の加熱手段に、各温度制御手段による制御が、他の温度制御手段による制御に与える影響をなくす又は小さくするように配分する配分手段とを具備するものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８７５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来の均一温度制御のためのヒータ駆動制御方法にあっては、複数の出力制御を行う場合には、次のような問題点が指摘されている。
【００１３】
第１には、装置の出荷時において、均一温度となる条件出し作業のために、膨大な時間を要する、と言った問題点がある。すなわち、ヒータ間の熱的な干渉により、１つのヒータ温度の調整が隣接するヒータ温度に影響を及ぼすために、調整済みのヒータに立ち戻って再度温度調節しなければならないことがあり、ヒータ数が多いと調整の作業工数は膨大なものとなる。しかも、ある温度にて均一温度制御が達成されたとしても、均一温度制御すべき温度が変更されると、その都度、当初の調整時と同様に膨大な作業工数が必要となる。
【００１４】
第２には、調整は勘と経験によるところが多く、技術の伝承も難しいと言った問題点がある。すなわち、熟練した作業者は、経験と勘により隣接するヒータへの熱的干渉の影響を予め予測し温度調整することにより、ある程度、再調整の回数を減らすことができるが、制御対象により影響の度合いが異なるため、技術トレーニング等により他の人間に伝承するのが困難である。
【００１５】
第３には、Ｍ：Ｎ制御を行う場合には特に手間がかかると言った問題点がある。すなわち、ユーザによっては、Ｍ：Ｎ制御を行う場合が多いのであるが、一般的に、装置の通常稼働時には装置出荷時と比較して超すとダウンやスペース削減の目的でセンサの数を場合が多い。このとき、調整時と稼働時ではセンサの数が異なるため、再度調整の手間がかかる場合がある。
【００１６】
第４には、Ｍ：Ｎ制御を行う場合には、Ｎ：Ｎ制御と比較して、均一温度の条件を出すためのパラメータが増加し、調整の難易度はさらに増えるが、この場合にも技術者の経験と勘による調整となり、膨大な作業時間を要することとなると言った問題点がある。すなわち、ヒータ間の熱的な干渉の影響が顕著であり、加工物の温度を均一にするためには、複数のヒータの出力のバランスを取る必要があり、この調整には膨大な調整工数を必要とする。
【００１７】
この発明は上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、比較的に少ない作業工数にて均一温度制御のための調整作業を完了することができると共に、ある温度にて均一温度制御を達成したのち、別の温度による均一温度制御に切り換えたとしても、その都度、均一温度制御のための調整作業は不要となり、しかも、Ｎ：Ｎ制御にて均一温度制御の調整を行ったのち、Ｍ：Ｎ制御による均一温度制御に切り換えても、支障なく運転を継続することが可能なヒータ駆動制御方法を提供することにある。
【００１８】
この発明のさらに他の目的ならびに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解される筈である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明のヒータ駆動制御方法は、被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向を有しかつ所定の分解能で選択可能な任意の参照温度を含む温度分布パターンを被加熱物体上に出現させるためのものである。
【００２０】
このヒータ駆動制御方法は、第１のステップと、第２のステップと、第３のステップとからなる３つのステップを含んでいる。
【００２１】
第１のステップは、各領域のそれぞれ毎に設けられた温度センサからの検出値と各領域のそれぞれ毎の目標値との偏差を入力として所定の補正演算を行ない各領域のそれぞれ毎の操作出力を生成する各領域毎のサーボ系に対して、領域相互間における熱的干渉補償制御を適用しつつ、一群の領域全体としての実温度分布パターンを１の参照温度に予め関連づけられた目標温度分布パターンに整合させる処理を、参照温度分解能よりも十分に大きな間隔で参照温度を変更しては繰り返すと共に、実温度分布パターンが目標温度分布パターンに整合する毎に、その整合状態における各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを取得してはそのときの参照温度と関連づけて所定のメモリに記憶させることにより、操作出力値生成用の粗テーブルを生成する。
【００２２】
第２のステップは、所定のメモリに参照温度と関連づけて記憶された各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータ同士の間を、前記温度分布傾向に基づきかつ少なくとも参照温度分解能に対応する間隔で内挿補間して所定のメモリに記憶させるとにより、操作出力値生成用の精細テーブルを生成する。
【００２３】
第３のステップは、参照温度が指定される毎に、指定された参照温度をキーとして操作出力値生成用の精細テーブルを検索することにより、その参照温度に対応する各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを抽出すると共に、このデータに基づいて生成される各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与える。
【００２４】
ここで、「一定の温度分布傾向」には、全ての領域の温度が均一である均一温度分布パターンが含まれることは勿論のこと、それに外にも、一定の方向に沿って温度が徐々に上昇又は下降すると言った傾斜した温度分布パターン、あるいは、同心円上に半径方向へ向かって温度が徐々に上昇又は下降すると言った温度分布パターン等々、様々な温度分布パターンを含んでいる。
【００２５】
また、「各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータ」には、代表領域として定められた１の領域のサーボ系の操作出力値と、その代表領域の操作出力値と他の領域のそれぞれの操作出力値との相関データとを含んでいる他、代表領域のみならず、その他の領域についても、相関データでなくて、個々の操作出力値を含むようにしてもよい。ここで、「相関データ」については比率（例えば、パーセント）、偏差、等々を広く採用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、比較的に少ない作業工数にて均一温度制御のための調整作業を完了することができると共に、ある温度にて均一温度制御を達成したのち、別の温度による均一温度制御に切り換えたとしても、最早、均一温度制御のための調整作業は不要となり、しかも、Ｎ：Ｎ制御にて均一温度制御の調整を行ったのち、Ｍ：Ｎ制御による均一温度制御に切り換えても、支障なく運転を継続することが可能なヒータ駆動制御方法を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明に係るヒータ駆動制御方法の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
先に説明したように、本発明のヒータ駆動制御方法は、被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向を有しかつ所定の分解能で選択可能な任意の参照温度を含む温度分布パターンを被加熱物体上に出現させるために実施される。
【００２９】
この方法は、操作出力生成用の粗テーブルを生成するための第１のステップと、操作出力生成用の精細テーブルを生成するための第２のステップと、各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与えるための第３のステップとを備えている。
【００３０】
第１のステップでは、各領域のそれぞれ毎に設けられた温度センサからの検出値と各領域のそれぞれ毎の目標値との偏差を入力として所定の補正演算を行ない各領域のそれぞれ毎の操作出力を生成する各領域毎のサーボ系に対して、領域相互間における熱的干渉補償制御を適用しつつ、一群の領域全体としての実温度分布パターンを１の参照温度に予め関連づけられた目標温度分布パターンに整合させる処理を、参照温度分解能よりも十分に大きな間隔で参照温度を変更しては繰り返すと共に、実温度分布パターンが目標温度分布パターンに整合する毎に、その整合状態における各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを取得してはそのときの参照温度と関連づけて所定のメモリに記憶させることにより、操作出力値生成用の粗テーブルを生成する動作が実行される。
【００３１】
続く第２のステップでは、所定のメモリに参照温度と関連づけて記憶された各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータ同士の間を、前記温度分布傾向に基づきかつ少なくとも参照温度分解能に対応する間隔で内挿補間して所定のメモリに記憶させるとにより、操作出力値生成用の精細テーブルを生成する動作が実行される。
【００３２】
続く第３のステップでは、参照温度が指定される毎に、指定された参照温度をキーとして操作出力値生成用の精細テーブルを検索することにより、その参照温度に対応する各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを抽出すると共に、このデータに基づいて生成される各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与える動作が実行される。
【００３３】
上述の各ステップのうちで、第１のステップにおける動作を実行するためには、先に図１５や図１６を参照して説明したサーボ制御機能（好ましくは、Ｎ：Ｎ制御）と、本出願人が先に特開２０００−１８７５１４号公報にて提案した「傾斜温度制御」等の領域相互間における熱的干渉補償機能、が必要とされる。なお、傾斜温度制御については、同公報により詳細に説明されているが、要するに、制御対象の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出手段から得られる検出温度を、複数の検出温度に基づく傾斜温度に変換するとともに、代表的な代表温度に変換する手段と、変換手段からの傾斜温度または代表温度を制御量として操作信号をそれぞれ出力する複数の温度制御手段と、各温度制御手段からの操作信号を、制御対象を加熱する複数の加熱手段に、各温度制御手段による制御が、他の温度制御手段による制御に与える影響をなくす又は小さくするように配分する配分手段とを具備するものである。
【００３４】
また、第２のステップにおける動作を実行するためには、数値データ列間の内挿補間を行うための内挿補間演算機能が必要とされる。
【００３５】
さらに、第３のステップにおける動作を実行するためには、与えられた目標温度を引数として複数の領域のそれぞれに対する操作出力値を検索して出力するテーブル検索機能が必要とされる。
【００３６】
これらの機能（サーボ制御機能、熱的干渉補償機能、内挿補間演算機能、テーブル検索機能等々）は、全て、汎用パソコン等で実施することができるから、本発明方法の各ステップの実行に必要な機能をパソコンに組み込むことにより、本発明方法は実現手段としてパソコンを使用したヒータ駆動制御装置として具現化することができる。
【００３７】
一方、サーボ制御機能については、ＰＩＤ温度調節器等の商品名で販売されている温度調節器、ＰＩＤ演算用のファンクションブロックが用意されたプログラマブル・コントローラ（以下、「ＰＬＣ」と称する）等々においても組み込まれているため、本発明方法の各ステップの実行に必要な各機能をそれらの機器に組み込むことにより、本発明方法はそのようなヒータ駆動制御機能を有する温度調節器やＰＬＣとして具現化することもできる。
【００３８】
本発明の各ステップを実行するための機能を含むパソコン、温度調節器、ＰＬＣ等々を「制御装置」として一般化すると、本発明が適用される温度制御系のシステム構成は、制御装置と駆動系とヒータとセンサとに簡略化される。
【００３９】
そこで、以下に、制御装置と、駆動系と、ヒータと、センサとを含むシステム構成を有する温度制御系（特に、この例では、均一温度制御系）を前提として、本発明のヒータ駆動制御方法について詳細に説明する。
【００４０】
なお、このヒータ駆動制御方法に使用される制御装置は、キャリブレーションモードと通常モードとからなる２つの動作モードが用意されている（図３参照）。そして、本発明の第１及び第２のステップはキャリブレーションモードにおいて実施されるのに対して、本発明の第３のステップは通常モードにおいて実施される。なお、これらの動作モードに対応する処理の切換は、ユーザによる所定フラグのオンオフ操作に応じて（ステップ３０１）、自動的に実行される（ステップ３０２又は３０３）。
【００４１】
キャリブレーションモードにおける制御系のシステム構成を示す説明図が図１に示されている。同図に示されるように、この均一温度制御系は、制御装置１と、駆動系２と、ヒータプレート３と、９個のセンサＳ１〜Ｓ９とを含んでいる。
【００４２】
制御装置１には、先に図１５を参照して説明した偏差増幅器５−１〜５−７やＰＩＤ演算器６−１〜６−７に相当する９系統の偏差演算器並びにＰＩＤ演算器の機能が組み込まれている。加えて、この制御装置には、本発明の第１〜第３のステップを実行するための機能も組み込まれている。これらの機能については、後に、図４及び図９のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
駆動系２は、この例にあっては、９系統の独立した駆動系要素（２−１〜２−９）を含んでいる。駆動系要素（２−１〜２−９）の具体的なハードウェア構成は、制御装置１から出力される９系統の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）の信号形態により決定される。すなわち、操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）の信号形態がアナログ量である場合、要素駆動系としては、連続的に電力調整が可能な電力調整器が採用される。これに対して、操作出力の信号形態がＰＷＭ信号等のパルス列の場合、要素駆動系としてはチョッパ制御が可能なソリッドステートリレー（ＳＳＲ）等が採用される。なお、信号線４ａには、９系統の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）が含まれている。
【００４４】
ヒータプレート３は、この例にあっては、縦方向３行×横方向３列の９個の領域に区画されており、各領域のそれぞれそには、個々の領域を個別に加熱するヒータＨ１〜Ｈ９が設けられている。そして、これら９個のヒータＨ１〜Ｈ９のそれぞれが、駆動系２に含まれる９系統の駆動系要素（２−１〜２−９）の各出力にて駆動される。
【００４５】
ヒータプレート３の各区画された９個の領域のそれぞれには、各領域の温度を検出するための温度センサＳ１〜Ｓ９が着脱自在に設けられている。これらの温度センサＳ１〜Ｓ９の出力は、検出値（ＰＶ１〜ＰＶ９）として、制御装置１内の９系統の偏差増幅器のそれぞれに送られ、各偏差増幅器において所定の目標値（ＳＰ１〜ＳＰ９）と比較される。９系統の偏差増幅器の各偏差出力は、それぞれその後段に配置される９系統のＰＩＤ演算器へと与えられ、それらのＰＩＤ演算器からは新たな操作出力が生成される。なお、信号線４ｂには、９系統の温度検出値に相当するセンサ出力信号が含まれている。
【００４６】
次に、キャリブレーションモード処理の詳細を示すフローチャートが図４に示されている。なお、このフローチャートで示される処理は、図１のシステム構成に含まれる制御装置１により実行される。
【００４７】
同図において処理が開始されると、操作出力生成用の粗テーブル生成のための前処理として、プロファイルを作成すべき複数の測定点温度をあらかじめコントローラ（制御装置１の意味）のメモリに、Ｔ１，Ｔ２・・・Ｔｍ，・・・Ｔｎの如くに格納する処理が実行される（ステップ４０１）。ここで、「プロファイル」とは、ヒータＨ１〜Ｈ９に対応する９個の領域の温度をある測定点温度において均一化した状態における一群の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）を取得して、対応するデータをコントローラのメモリに記憶させることを言う。
【００４８】
このとき、Ｔｎ−Ｔ１は均一制御したい温度範囲の上下限を考慮して決定される。また、プロファイルを作成すべき測定点温度間隔Ｔ２−Ｔ１，Ｔ３−Ｔ２，Ｔ４−Ｔ３・・・は、目的とする温度分解能よりも十分に大きな任意の値に決定することができる。
【００４９】
キャリブレーションモード時の測定点（ポイント）例を示す説明図が図５に示されている。同図に示されるように、この例にあっては、制御範囲の下限は０℃、上限は１０００℃とされ、測定点温度間隔は５０℃とされている。
【００５０】
図４に戻って、前処理が終了したならば、本発明の第１のステップに相当する一連の処理が実行される（ステップ４０２〜４０５）。すなわち、先ず、サーボ制御系を構成する９系統の偏差増幅器（図１５の符号５−１〜５−７参照）のそれぞれに対して設定値（ＳＰ１〜ＳＰ９）として測定点温度Ｔｍ（＝Ｔ１）を代入する一方、一連の９系統のサーボ制御系に対して、領域相互間における熱的干渉補償技術を適用することにより、各領域の温度をＰＩＤ制御により測定点温度Ｔｍ（＝Ｔ１）にまで上昇させて整定させる処理を実行する（ステップ４０２）。
【００５１】
このとき、領域相互間における熱的干渉補償技術としては、本出願人が先に特開２０００−１８７５１４号公報にて提案した「傾斜温度制御」を利用することができる。なお、傾斜温度制御については、同公報により詳細に説明されているが、要するに、制御対象の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出手段から得られる検出温度を、複数の検出温度に基づく傾斜温度に変換するとともに、代表的な代表温度に変換する手段と、変換手段からの傾斜温度または代表温度を制御量として操作信号をそれぞれ出力する複数の温度制御手段と、各温度制御手段からの操作信号を、制御対象を加熱する複数の加熱手段に、各温度制御手段による制御が、他の温度制御手段による制御に与える影響をなくす又は小さくするように配分する配分手段とを具備するものである。
【００５２】
９個の領域の温度が測定点温度Ｔｍ（＝Ｔ１）にまで上昇して整定されたならば、続いて、各領域に対応する９系統（９ＣＨ）のＰＩＤ演算器（図１５の符号１５−１〜１５−７参照）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ９）を取得してメモリに記憶させることにより、その測定点温度におけるプロファイルが生成される（ステップ４０３）。
【００５３】
このようにして、測定点温度Ｔｍ（＝Ｔ１）についてのプロファイルが生成されたならば、続いて、そのときの測定点温度Ｔｍが上限温度Ｔｎに達しているか否かの判定が行われ（ステップ４０４）、未だ上限温度に達していなければ（ステップ４０４ＮＯ）、測定点温度Ｔｍを１つ上の測定点温度に変更しては（ステップ４０５）、以上の処理（ステップ４０２，４０３）が繰り返し実行され、Ｔ１（ＭＶ１〜ＭＶ９），Ｔ２（ＭＶ１〜ＭＶ９），Ｔ３（ＭＶ１〜ＭＶ９）・・・の如く、各測定温度毎のプロファイルがメモリ内に格納されて行くこととなる（図５の昇温グラフ参照）。
【００５４】
操作出力値（ＭＶ値）とメモリ格納アドレスとの関係を示す説明図が図６に示されている。同図に示されるように、測定点温度Ｔ１における各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）は、メモリアドレス０００１〜０００９に格納される。同様にして、測定点温度Ｔ２における各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）は、メモリアドレス００１０〜００１８に格納される。
【００５５】
測定点温度Ｔｍをステップ的に上昇させつつプロファイルを生成する間に、測定点温度Ｔｍと上限温度Ｔｎとが一致すると（ステップ４０４ＹＥＳ）、メモリ内の所定エリアには、各測定点温度（Ｔ１〜Ｔｎ）毎に９チャネルの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）が記憶される。
【００５６】
このようにして、各測定点温度（Ｔ１〜Ｔｎ）毎に９チャネルの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）が記憶されたならば、続いて、それらの操作出力値を正規化することにより、本発明の操作出力生成用の粗テーブルが生成される（ステップ４０６）。この正規化処理は、後述する通常モード時に中心となるチャネル（この例では５ＣＨ）の操作出力値（ＭＶ５）を基準（１００％）として、他のチャネル（１ＣＨ〜４ＣＨ，６ＣＨ〜９ＣＨ）の操作出力値の百分率を求めることにより実行される。このようにして求められた中心となるチャネルの操作出力値（ＭＶ５）と他のチャネル（１ＣＨ〜４ＣＨ，６ＣＨ〜９ＣＨ）の操作出力値の百分率とを関係づけてメモリに記憶させることにより、操作出力生成用の粗テーブルが生成されるのである。
【００５７】
このようにして生成された操作出力生成用の粗テーブルが図７に示されている。同図に示されるように、この操作出力生成用の粗テーブルには、５０℃間隔で設定された複数の測定点温度毎に、９個のチャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）のそれぞれにおける操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）が、中心となる５ＣＨの操作出力値（ＭＶ５）に対する百分率値として記憶されている。すなわち、こうして得られる各チャネルの百分率値が、各チャネルの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）に相当するデータとなる。
【００５８】
このようにして操作出力生成用の粗テーブルが生成されたならば、続いて、本発明の第２のステップに相当する内挿補間処理が実行される（ステップ４０７）。この内挿補間処理（ステップ４０７）においては、図８のグラフに示されるように、隣接する測定点温度間の９系統の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）間を公知の内挿補間技術を利用してなだらかな曲線で繋ぐことにより、隣接温度間隔５０℃を所定の分解能で分割してなる各測定点温度毎の９系統の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）を演算により求め、メモリの所定エリアに格納することにより、全温度範囲に対応するプロファイルである操作出力生成用の精細テーブルが完成する（ステップ４０８）。
【００５９】
なお、図８のグラフにおいて、ドット（○、三角、四角、×等々）が表示されている点が操作出力の実測値であり、それらのドットを結ぶ線が内挿補間された演算値である。５０℃間隔をさらに刻む分解能としては、１℃単位、５℃単位、１０℃単位等々を挙げることができる。また、図において、ａはＣＨ１の操作出力、ｂはＣＨ２の操作出力、ｃはＣＨ３の操作出力、ｄはＣＨ４の操作出力、ｅはＣＨ５の操作出力、ｆはＣＨ６の操作出力、ｇはＣＨ７の操作出力、ｈはＣＨ８の操作出力、ｉはＣＨ９の操作出力である。
【００６０】
次に、制御装置２における通常モード処理を詳細に説明する。通常モード時における制御系のシステム構成を示す説明図が図２に示されている。同図に示されるように、通常モード時にあっては、１個のセンサＳ９を除いて、他の８個のセンサＳ１〜Ｓ８はシステムからは除去されている。これは、キャリブレーションモード時はフィードバック制御の必要性から各領域に温度センサを設けるのであるが、通常モード時はフィードバック制御は行わないので、温度制御の観点からは基本的には温度センサは一切不要である。従って、本発明に係る制御系は、顧客に納入する段階では温度表示の目的以外では温度センサは不要であり、その分だけコストダウンを図ることができる。
【００６１】
通常モード処理の詳細を示すフローチャートが図９に示されている。この通常モード処理においては、本発明の第３のステップの処理が実行される。同図において、処理が開始されると、先ず、ユーザの設定操作と連動して、設定値（ＳＰ）の設定が行われる（ステップ９０１）。ここで、設定値（ＳＰ）とは、被加熱物体上の９個の領域を均一な温度にするについて、何℃にて均一化するかの設定を意味している。この具体的な例にあっては、０℃〜１０００℃の温度範囲において、何℃において被加熱物体上の９個の領域を均一化するかを設定する。
【００６２】
このようにして、設定温度値（ＳＰ）の設定が完了したならば（ステップ９０１）、続いて、キャリブレーションモードで求めたプロファイルデータ（出力値生成用の精細テーブル）から、設定温度値（ＳＰ）の各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）の比率（％）を読み出す（ステップ９０２）。換言すれば、指定された参照温度（設定温度値（ＳＰ））をキーとして操作出力値生成用の精細テーブル（図８のグラフ参照）を検索することにより、その参照温度に対応する各領域（ＣＨ１〜ＣＨ９）毎のサーボ系の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）に相当するデータ（比率（％））を抽出するのである。
【００６３】
このようにして、設定温度（ＳＰ）に対応する各領域（ＣＨ１〜ＣＨ９）毎のサーボ系の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）に相当するデータ（比率（％））が抽出されたならば、続いて、制御の中心となるリファレンスポイント（この例では５ＣＨ）の操作出力値（ＭＶ５）に対して、各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ９）の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）を乗算することにより、各チャネルの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）を再生すると共に、これらの操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ９）を、各系統の駆動系要素へと出力する処理を実行する（ステップ９０３）。
【００６４】
すると、各系統の駆動系要素には、それぞれの領域が設定温度（ＳＰ）で均一化した状態における各操作出力値と同一の値が与えられるから、各ヒータＨ１〜Ｈのそれぞれに対応する領域の温度は、フィードバック系に頼らずとも、ひとりでに設定温度（ＳＰ）において均一化されるのである。その後、温度均一を維持しつつ、均一化すべき温度を変更したいときには、その変更後の温度を設定温度（ＳＰ）として、制御装置１に与えればよいのである。すると、先の場合と同様な処理（ステップ９０１〜９０３）が実行されることにより、各ヒータＨ１〜Ｈのそれぞれに対応する領域の温度は、ひとりでに新たな設定温度（ＳＰ）において均一化されるのである。
【００６５】
次に、本発明に係るヒータ駆動制御方法の他の実施形態を図１０〜図１２を参照しつつ詳細に説明する。この実施形態にあっては、整定状態のみならず、整定時に至る期間についても、各チャネル間における温度均一化を保証するようにしている。
【００６６】
この実施形態においても、ハードウェア的なシステム構成については、図１及び図２に示されるものと同様であり、また図３に示されるように、キャリブレーションモード処理と通常モード処理とを備えている。
【００６７】
整定時に至る期間についても、各チャネル間における温度均一化を達成する場合におけるキャリブレーション処理のフローチャートが図１０に示されている、同図において、処理が開始されると、先ず、立上から過渡、過渡から整定時に移行する温度値（ＰＶ値）を決定する処理がユーザ操作と連動して行われる（ステップ１００１）。この例にあっては、立上から過渡に移行する温度値（ＰＶ値）はＴ１℃、過渡から整定時に移行する温度値（ＰＶ値）はＴ２℃と決定される。
【００６８】
サーボ系の目標値（ＳＰ）として希望する昇温温度（この例では、１６０℃）を設定した後（ステップ１００２）、Ｎ：Ｎ制御によるＰＩＤ演算制御を実行させて昇温動作を行わせつつ、所定の分解能をもって各チャネル（この例ではＣＨ１〜ＣＨ５）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）を時系列的に取得する処理（ステップ１００３）を、現在温度（ＰＶ）がサーボ系の目標値（ＳＰ）に達するまで（ステップ１００４ＮＯ）、繰り返し実行することとなる。
【００６９】
この間に、現在温度（ＰＶ）がサーボ系の目標値（ＳＰ）に達したならば（ステップ１００４ＹＥＳ）、制御開始から温度Ｔ１を越えた時点まで（「立上期間」）に取得された各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）の平均値を演算により求め、その結果を所定のメモリに格納する処理を実行する（ステップ１００５）。これにより、立上時に各チャネルの温度値（ＰＶ１〜ＰＶ５）を均一化するに要する一群の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ５）が求められて、立上時における操作出力生成のための粗テーブルが完成する。
【００７０】
このようにして、立上時における温度均一化のためめの操作出力生成のための粗テーブルが完成したならば、続いて、この粗テーブルの中から操作量の一番大きいチャネル（ＣＨ）の平均操作量（ＭＶｍａｘ）と、その操作量（ＭＶｍａｘ）と各チャネルの操作量（ＭＶ１〜ＭＶ５）との比率（百分率）を求め、メモリの所定エリアに記憶することにより、立上時における温度均一化のためめの操作出力生成のための精細テーブルが完成する（ステップ１００６）。
【００７１】
しかるのち、Ｎ：Ｎ制御によるＰＩＤ演算制御を実行させて昇温動作を行わせつつ、所定の分解能をもって各チャネル（この例ではＣＨ１〜ＣＨ５）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）を時系列的に取得する処理（ステップ１００７）を、現在温度（ＰＶ）がサーボ系の目標値（ＳＰ）に達するまで（ステップ１００８ＮＯ）、繰り返し実行することとなる。
【００７２】
この間に、現在温度（ＰＶ）がサーボ系の目標値（ＳＰ）に達したならば（ステップ１００８ＹＥＳ）、制御開始から温度Ｔ１を越えた時点まで（「過渡期間」）に取得された各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）の平均値を演算により求め、その結果を所定のメモリに格納する処理を実行する（ステップ１００９）。これにより、過渡時に各チャネルの温度値（ＰＶ１〜ＰＶ５）を均一化するに要する一群の操作出力値（ＭＶ１〜ＭＶ５）が求められて、過渡時における操作出力生成のための粗テーブルが完成する。
【００７３】
このようにして、過渡時における温度均一化のためめの操作出力生成のための粗テーブルが完成したならば、続いて、この粗テーブルの中から操作量の一番大きいチャネル（ＣＨ）の平均操作量（ＭＶｍａｘ）と、その操作量（ＭＶｍａｘ）と各チャネルの操作量（ＭＶ１〜ＭＶ５）との比率（百分率）を求め、メモリの所定エリアに記憶することにより、過渡時における温度均一化のためめの操作出力生成のための精細テーブルが完成する（ステップ１０１０）。
【００７４】
このようにして生成された「立上時」並びに「過渡時」の温度均一化のためめの操作出力生成のための粗テーブルの内容を図１１のグラフに示す。同図に示されるように、整定状態に至る期間は、「立上時」と「過渡時」とからなる２つのフェーズに切り分けられている。
【００７５】
「立上時」における各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の平均操作量の値は、この例では、３，５ＣＨの平均操作量＞１ＣＨの平均操作量＞４ＣＨの平均操作量＞２ＣＨの平均操作量の大小関係が成立している。この場合、粗テーブルの中から操作量の一番大きいチャネル（３ＣＨ又は５ＣＨ）の平均操作量（ＭＶｍａｘ）と、その操作量（ＭＶｍａｘ）と各チャネルの操作量（ＭＶ１〜ＭＶ５）との比率（百分率）を求め、メモリの所定エリアに記憶することにより、立上時における温度均一化のためめの操作出力生成のための精細テーブルが完成する。
【００７６】
「過渡時」における各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の平均操作量の値は、この例では、３ＣＨの平均操作量＞５ＣＨの平均操作量＞４ＣＨの平均操作量＞１ＣＨの平均操作量＞２ＣＨの平均操作量の大小関係が成立している。この場合、粗テーブルの中から操作量の一番大きいチャネル（３ＣＨ）の平均操作量（ＭＶｍａｘ）と、その操作量（ＭＶｍａｘ）と各チャネルの操作量（ＭＶ１〜ＭＶ５）との比率（百分率）を求め、メモリの所定エリアに記憶することにより、過渡時における温度均一化のためめの操作出力生成のための精細テーブルが完成する。
【００７７】
なお、整定状態に至る期間の切り分けは、現在値（ＰＶ値）を基に、経過時間を基に、或いは操作量（ＭＶ値）を基に、等々と言ったように、制御対象に応じて最適な切り分け方法を採用すればよい。この例にあっては、「整定時」に至る期間は、開始から温度Ｔ１に至る間に相当する「立上時」と温度Ｔ２に至る間に相当する「過渡時」との２つの期間に切り分けられている。
【００７８】
次に、通常モード処理について説明する。整定時に至る期間についても温度均一化を達成する場合の通常モード処理が図１２のフローチャートに示されている。同図において、処理が開始されると、先ず、ユーザ操作と連動して、ユーザにより指定された指示温度（ＳＰ）を５系統のサーボ系（偏差増幅器並びにＰＩＤ演算器を含む）の設定温度としてセットする処理が実行される（ステップ１２０１）。ここで言う「指示温度（ＳＰ）」とは、この例にあっては、被加熱物体上に設定された５つの領域を均一温度化するについて、何℃で均一温度化するかを決めるものである。
【００７９】
なお、制御装置１のメモリ内には、「立上時」、「過渡時」、「整定時」にそれぞれ各系統の駆動系に与えられるべき３種類の操作出力（ＭＶ１〜ＭＶ５）を含む精細テーブルが、指示温度（ＳＰ）と関連づけて記憶されている。
【００８０】
指示温度（ＳＰ）のセットが完了したならば、続いて、キャリブレーションモードでメモリに格納した「立上時」の各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の平均操作量（ＭＶ値）を「立上時」の精細テーブルから読み出すと共に、それらの平均操作量を各チャネルの駆動系に与える処理（ステップ１２０２）が、領域の検知温度（ＰＶ）が「立上時」と「過渡時」との境界を規定する温度Ｔ１に到達するまで（ステップ１２０３ＮＯ）、繰り返し実行される。
【００８１】
この間に、領域の検知温度（ＰＶ）が「立上時」と「過渡時」との境界を規定する温度Ｔ１に到達すると（ステップ１２０３ＹＥＳ）、続いて、キャリブレーションモードでメモリに格納した「過渡時」の各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の平均操作量（ＭＶ値）を「過渡時」の精細テーブルから読み出すと共に、それらの平均操作量を各チャネルの駆動系に与える処理（ステップ１２０４）が、領域の検知温度（ＰＶ）が「過渡時」と「整定時」との境界を規定する温度Ｔ２に到達するまで（ステップ１２０５ＮＯ）、繰り返し実行される。
【００８２】
この間に、領域の検知温度（ＰＶ）が「過渡時」と「整定時」との境界を規定する温度Ｔ２に到達すると（ステップ１２０５ＹＥＳ）、続いて、キャリブレーションモードでメモリに格納した「整定時」の各チャネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）の操作量（ＭＶ値）を「整定時」の精細テーブルから読み出すと共に、それらの操作量を各チャネルの駆動系に与える処理（ステップ１２０６）が、実行される。これにより、各チャネルに対応する複数の領域の温度は、図１１に示されるように、「立上時」、「過渡時」、「整定時」のいずれにおいても、均一な温度に保たれる。
【００８３】
最後に、本発明方法を実施するためのより具体的なシステム構成について説明する。先に説明したように、図１及び図２のシステム構成における制御装置１の機能は、ＰＩＤ演算機能が組み込まれた制御用パソコン、ＰＩＤ演算用のファンクションブロックが組み込まれたＰＬＤ、ＰＩＤ演算機能が組み込まれた温度調節器等々に対して、本発明方法の各ステップに相当する処理を組み込むことで実現することができる。
【００８４】
そこで、一例として、本発明が適用された均一温度制御装置のＰＬＣによる構成例を図が図１３に示すこととする。制御装置として機能するＰＬＣ１ａは、電源ユニット１１と、ＣＰＵユニット１２と、アナログ入力ユニット１３と、出力ユニット１４とを有する。
【００８５】
ＰＬＣ１１ａのＣＰＵユニット１２には、図１４に示されるように、システムプログラム（ファームウェア）を格納するＲＯＭ１２ａと、ＣＰＵユニット全体を統括制御するマイクロプロセッサ１２ｂと、ユーザがラダー図言語やファンクションブロックを使用して任意に作成したユーザプログラムを格納するためのユーザプログラムメモリ１２ｃと、マイクロプロセッサ１２ｂが各種の演算を実行する際にワークエリアとして使用されるワークＲＡＭ１２ｄと、演算に必要な各種のデータが格納されるデータ格納用不揮発性メモリ１２ｅと、ユーザプログラムメモリ１２ｃから各種のユーザ命令を読み出して実行する機能を有するＡＳＩＣ１２ｆと、外部入出力ユニットに含まれる入力又は出力信号に対応するデータを格納する入出力メモリ１２ｇとが含まれている。
【００８６】
ユーザはラダー図言語やＰＩＤ演算用のファンクションブロック等々を使用して、図１５に示されるサーボ制御系に相当する機能を実現するユーザプロクラムを作成する。こうして作成されたユーザプログラムは、ユーザプロクラムメモリ１２ｃに格納される。また、ユーザは、図３〜図５のフローチャートに示される機能に相当するユーザプログラムについても、ラダー図言語やＰＩＤ演算用のファンクションブロック等々を使用して実現する。このとき、図６〜図８に示される操作出力生成用の粗テーブル並びにこれを内挿補間処理してなる精細テーブルについては、データ格納用不揮発性メモリ１２ｅに格納される。これにより、ＰＬＣ１ａが起動されると、図３に示されるように、キャリブレーションモード処理（ステップ３０２）と通常モード処理（ステップ３０３）とが実行されて、本発明に係るヒータ駆動制御が実現される。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明によれば、比較的に少ない作業工数にて均一温度制御のための調整作業を完了することができると共に、ある温度にて均一温度制御を達成したのち、別の温度による均一温度制御に切り換えたとしても、最早、均一温度制御のための再調整作業は不要となり、しかも、Ｎ：Ｎ制御にて均一温度制御の調整を行ったのち、Ｍ：Ｎ制御による均一温度制御に切り換えても、支障なく運転を継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】キャリブレーションモード時における制御系のシステム構成を示す説明図である。
【図２】通常モード時における制御系のシステム構成を示す説明図である。
【図３】本発明方法が適用された均一温度制御装置の動作を示すゼネラルフローチャートである。
【図４】キャリブレーションモード処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】キャリブレーションモード時の測定ポイント例を示す説明図である。
【図６】操作出力値（ＭＶ値）とメモリ格納アドレスとの関係を示す説明図である。
【図７】操作出力生成用粗テーブルの内容を表にして示す説明図である。
【図８】操作出力生成用精細テーブルの内容をグラフに示す説明図である。
【図９】通常モード処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】整定時に至る期間についても温度均一化を達成する場合のキャリブレーション処理を示すフローチャートである。
【図１１】整定時に至る期間についても温度均一化を達成する場合の操作量を示す説明図である。
【図１２】整定時に至る期間についても温度均一化を達成する場合の通常モード処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明が適用された均一温度制御装置のＰＬＣによる構成例を示す説明図である。
【図１４】ＰＬＣのＣＰＵユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１５】均一温度制御装置（Ｎ：Ｎ制御）のイメージ図である。
【図１６】均一温度制御装置（Ｍ：Ｎ制御）のイメージ図である。
【符号の説明】
【００８９】
１ 制御装置
１ａ ＰＬＣ
２ 駆動系
３ ヒータプレート
４ａ 信号線（操作出力信号を含む）
４ｂ 信号線（温度検出信号を含む）
５，５−１〜５−７ 偏差増幅器
６，６−１〜６−７ ＰＩＤ演算器
７−１〜７−７ 駆動系
８ 制御対象
９，９−１，９−２ 温度センサ
１１ 電源ユニット
１２ ＣＰＵユニット
１２ａ システムＲＯＭ
１２ｂ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
１２ｃ ユーザプログラムメモリ（ＵＭ）
１２ｄ ワークＲＡＭ
１２ｅ データ可能用不揮発性メモリ
１２ｆ 命令実行機能を有するＡＳＤＩＣ
１２ｇ 入出力メモリ（ＩＯＭ）
１３ アナログ入力ユニット
１４ 出力ユニット
ａ ｃｈ１の内挿補完曲線
ｂ ｃｈ２の内挿補完曲線
ｃ ｃｈ３の内挿補完曲線
ｄ ｃｈ４の内挿補完曲線
ｅ ｃｈ５の内挿補完曲線
ｆ ｃｈ６の内挿補完曲線
ｇ ｃｈ７の内挿補完曲線
ｈ ｃｈ８の内挿補完曲線
ｉ ｃｈ９の内挿補完曲線
Ｈ１〜Ｈ９ ヒータ
Ｓ１〜Ｓ９ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向を有しかつ所定の分解能で選択可能な任意の参照温度を含む温度分布パターンを被加熱物体上に出現させるためのヒータ駆動制御方法であって、
各領域のそれぞれ毎に設けられた温度センサからの検出値と各領域のそれぞれ毎の目標値との偏差を入力として所定の補正演算を行ない各領域のそれぞれ毎の操作出力を生成する各領域毎のサーボ系に対して、領域相互間における熱的干渉補償制御を適用しつつ、一群の領域全体としての実温度分布パターンを１の参照温度に予め関連づけられた目標温度分布パターンに整合させる処理を、参照温度分解能よりも十分に大きな間隔で参照温度を変更しては繰り返すと共に、実温度分布パターンが目標温度分布パターンに整合する毎に、その整合状態における各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを取得してはそのときの参照温度と関連づけて所定のメモリに記憶させることにより、操作出力値生成用の粗テーブルを生成する第１のステップと、
所定のメモリに参照温度と関連づけて記憶された各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータ同士の間を、前記温度分布傾向に基づきかつ少なくとも参照温度分解能に対応する間隔で内挿補間して所定のメモリに記憶させるとにより、操作出力値生成用の精細テーブルを生成する第２のステップと、
参照温度が指定される毎に、指定された参照温度をキーとして操作出力値生成用の精細テーブルを検索することにより、その参照温度に対応する各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを抽出すると共に、このデータに基づいて生成される各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与える第３のステップと、
を具備することを特徴とするヒータ駆動制御方法。
【請求項２】
一定の温度分布傾向が、全ての領域の温度が均一なことである、ことを特徴とする請求項１に記載のヒータ駆動制御方法。
【請求項３】
各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータが、代表領域として定められた１の領域のサーボ系の操作出力値と、その代表領域の操作出力値と他の領域のそれぞれの操作出力値との相関データとを含んでいる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒータ駆動制御方法。
【請求項１】
被加熱物体上を適宜に区画してなる複数の領域のそれぞれを個別に加熱する各ヒータの駆動系に対して適宜な操作出力を与えることにより、一定の温度分布傾向を有しかつ所定の分解能で選択可能な任意の参照温度を含む温度分布パターンを被加熱物体上に出現させるためのヒータ駆動制御方法であって、
各領域のそれぞれ毎に設けられた温度センサからの検出値と各領域のそれぞれ毎の目標値との偏差を入力として所定の補正演算を行ない各領域のそれぞれ毎の操作出力を生成する各領域毎のサーボ系に対して、領域相互間における熱的干渉補償制御を適用しつつ、一群の領域全体としての実温度分布パターンを１の参照温度に予め関連づけられた目標温度分布パターンに整合させる処理を、参照温度分解能よりも十分に大きな間隔で参照温度を変更しては繰り返すと共に、実温度分布パターンが目標温度分布パターンに整合する毎に、その整合状態における各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを取得してはそのときの参照温度と関連づけて所定のメモリに記憶させることにより、操作出力値生成用の粗テーブルを生成する第１のステップと、
所定のメモリに参照温度と関連づけて記憶された各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータ同士の間を、前記温度分布傾向に基づきかつ少なくとも参照温度分解能に対応する間隔で内挿補間して所定のメモリに記憶させるとにより、操作出力値生成用の精細テーブルを生成する第２のステップと、
参照温度が指定される毎に、指定された参照温度をキーとして操作出力値生成用の精細テーブルを検索することにより、その参照温度に対応する各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータを抽出すると共に、このデータに基づいて生成される各操作出力値をそれぞれ該当する領域の駆動系に与える第３のステップと、
を具備することを特徴とするヒータ駆動制御方法。
【請求項２】
一定の温度分布傾向が、全ての領域の温度が均一なことである、ことを特徴とする請求項１に記載のヒータ駆動制御方法。
【請求項３】
各領域毎のサーボ系の操作出力値に相当するデータが、代表領域として定められた１の領域のサーボ系の操作出力値と、その代表領域の操作出力値と他の領域のそれぞれの操作出力値との相関データとを含んでいる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒータ駆動制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−１９３５２７（Ｐ２００７−１９３５２７Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０３６３（Ｐ２００６−１０３６３）
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]