專(zhuān)利名稱(chēng)：定位方法和定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可使載物臺(tái)等移動(dòng)體高精度地移動(dòng)停止在目標(biāo)位置的定位方法、以及采用這種定位方法的定位裝置，特別是涉及在使用于查驗(yàn)磁頭的研磨面的干涉條紋的顯微鏡用載物臺(tái)朝向磁頭的查驗(yàn)位置移動(dòng)時(shí)，能夠相對(duì)于查驗(yàn)位置高精度、并且在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行定位的定位方法、以及定位裝置。
背景技術(shù)：
磁頭的記錄介質(zhì)對(duì)向面被形成為彎曲的曲面的隆起(crown)形狀，但為了檢查這種隆起形狀是否被形成為設(shè)計(jì)的那樣，采用被稱(chēng)為移相法的方法，即對(duì)于從不同的角度觀(guān)察的磁頭的記錄介質(zhì)對(duì)向面，觀(guān)察所述隆起形狀的干涉條紋，根據(jù)由這種干涉條紋產(chǎn)生的光強(qiáng)分布，求取整個(gè)面的相對(duì)的相位分布，變換為三維的高度。此時(shí)，對(duì)于各角度的記錄介質(zhì)對(duì)向面的每個(gè)面來(lái)測(cè)定任意的測(cè)定點(diǎn)的光強(qiáng)，根據(jù)其高度位置進(jìn)行計(jì)算而求取相位。
在通過(guò)這種移相法來(lái)進(jìn)行所述隆起形狀的檢查時(shí)，所述測(cè)定點(diǎn)的高度位置成為用于求取所述相位的數(shù)據(jù)，所以需要準(zhǔn)確地掌握所述測(cè)定點(diǎn)的高度位置，并使顯微鏡準(zhǔn)確地停止在該位置上。
這里，在檢查所述磁頭的隆起形狀時(shí)，將顯微鏡固定在顯微鏡用載物臺(tái)上，通過(guò)移動(dòng)該載物臺(tái)來(lái)移動(dòng)顯微鏡而將顯微鏡定位于任意的位置。因此，以往采用通過(guò)電動(dòng)機(jī)和具有將該電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞給所述載物臺(tái)的絲杠的驅(qū)動(dòng)部件而構(gòu)成所述載物臺(tái)的定位裝置。
在這樣的定位裝置中，在進(jìn)行所述定位時(shí)，會(huì)發(fā)生與到用戶(hù)指定的位置的載物臺(tái)的移動(dòng)量相比，實(shí)際上的所述載物臺(tái)的移動(dòng)量比到所述指定位置的移動(dòng)量小的現(xiàn)象，即，被稱(chēng)為空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。
在以下所示的專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了將脈沖電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)多個(gè)齒輪、齒條和小齒輪使載物臺(tái)移動(dòng)的顯微鏡用載物臺(tái)。在這種顯微鏡用載物臺(tái)中，構(gòu)成為對(duì)所述脈沖電動(dòng)機(jī)進(jìn)行微步進(jìn)控制，能夠以一脈沖的微小量的驅(qū)動(dòng)量來(lái)驅(qū)動(dòng)所述載物臺(tái)。該文獻(xiàn)公開(kāi)了以下技術(shù)思想在使所述載物臺(tái)移動(dòng)并定位在規(guī)定位置時(shí)，為了抑制在齒輪和齒條等中產(chǎn)生的空轉(zhuǎn)，并進(jìn)行所述載物臺(tái)的準(zhǔn)確定位，通過(guò)由作為彈性部件的拉簧對(duì)所述齒輪和齒條向一定方向賦能，從而減少在齒輪和齒條的嚙合時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)(ガタつき)。
而在以下所示的專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了以下技術(shù)思想以添加了大于等于空轉(zhuǎn)發(fā)生量的驅(qū)動(dòng)量的量來(lái)驅(qū)動(dòng)被微步進(jìn)控制的脈沖電動(dòng)機(jī)，并通過(guò)使從運(yùn)送滾輪到排紙滾輪的驅(qū)動(dòng)傳遞齒輪列的空轉(zhuǎn)偏向齒輪的一方向，減少空轉(zhuǎn)的影響，使移動(dòng)體(被運(yùn)送物)合適地移動(dòng)。
日本專(zhuān)利公開(kāi)特開(kāi)2003-107363號(hào)公報(bào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本專(zhuān)利公開(kāi)特開(kāi)2002-068519號(hào)公報(bào)但是，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2公開(kāi)的技術(shù)思想，盡管是對(duì)所述空轉(zhuǎn)進(jìn)行控制而使載物臺(tái)和移動(dòng)體準(zhǔn)確或適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)，但由于所述載物臺(tái)和所述移動(dòng)體的移動(dòng)量在依賴(lài)于所述脈沖電動(dòng)機(jī)的一步的驅(qū)動(dòng)量的狀態(tài)下來(lái)移動(dòng)所述載物臺(tái)和所述移動(dòng)體，因此所述載物臺(tái)和所述移動(dòng)體的定位精度及所述脈沖電動(dòng)機(jī)的一脈沖的移動(dòng)量都有限度。因此，不能高精度地進(jìn)行所述載物臺(tái)和移動(dòng)體的定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于解決上述現(xiàn)有課題的發(fā)明，其目的在于提供能夠高精度地進(jìn)行載物臺(tái)等移動(dòng)體的定位的定位方法，以及定位裝置。
本發(fā)明的定位方法的特征在于，使移動(dòng)體向目標(biāo)位置移動(dòng)，測(cè)定所述移動(dòng)體位置和所述目標(biāo)位置的差，并根據(jù)所述移動(dòng)體的位置和所述目標(biāo)位置的差，在所述移動(dòng)體的移動(dòng)量低于基準(zhǔn)值時(shí)，使所述移動(dòng)體以低于基準(zhǔn)移動(dòng)量的移動(dòng)量向所述目標(biāo)位置方向移動(dòng)，在所述移動(dòng)體的位置相對(duì)于所述目標(biāo)位置在容許范圍以?xún)?nèi)時(shí)，使所述移動(dòng)體停止。
這種情況下，可以構(gòu)成為，在使所述移動(dòng)體朝向所述目標(biāo)位置向第1方向移動(dòng)并通過(guò)所述目標(biāo)位置后，使所述移動(dòng)體朝向目標(biāo)位置、向與所述第1方向相反方向的第2方向移動(dòng)，也可以構(gòu)成為使所述移動(dòng)體在朝向所述目標(biāo)位置、向所述第1方向以所述基準(zhǔn)移動(dòng)量移動(dòng)的狀態(tài)下移動(dòng)，并在所述目標(biāo)位置之前停止后，使所述移動(dòng)體從所述停止位置以低于所述基準(zhǔn)移動(dòng)量進(jìn)行移動(dòng)。
此外，在所述移動(dòng)體的位置和所述目標(biāo)位置的差大于等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，優(yōu)選地通過(guò)除以基準(zhǔn)移動(dòng)量來(lái)計(jì)算所述移動(dòng)體的移動(dòng)量。
此外，優(yōu)選地，所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度在大于等于所述基準(zhǔn)值的情況下與低于所述基準(zhǔn)值的情況相比大。
這種情況下，可以構(gòu)成為用脈沖電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力使所述移動(dòng)體移動(dòng)，所述基準(zhǔn)移動(dòng)量是所述脈沖電動(dòng)機(jī)的一脈沖的移動(dòng)量，通過(guò)空轉(zhuǎn)以低于所述基準(zhǔn)移動(dòng)量的移動(dòng)量來(lái)移動(dòng)所述移動(dòng)體。
此外，本發(fā)明的定位裝置具有移動(dòng)體、用于檢測(cè)所述移動(dòng)體和目標(biāo)位置的差的位置檢測(cè)部件，以及使所述移動(dòng)體移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件，并采用前述定位方法，其特征在于，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)部件使所述移動(dòng)體朝向目標(biāo)位置移動(dòng)，在由所述位置檢測(cè)部件檢測(cè)出的所述差低于基準(zhǔn)值時(shí)，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)部件使所述移動(dòng)體以低于基準(zhǔn)移動(dòng)量的移動(dòng)量向所述目標(biāo)位置移動(dòng)，在所述位置檢測(cè)部件檢測(cè)出的所述差在容許范圍以?xún)?nèi)時(shí)，停止所述驅(qū)動(dòng)部件，并停止所述移動(dòng)部件。
這種情況下，優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)部件具有脈沖電動(dòng)機(jī)，對(duì)所述脈沖電動(dòng)機(jī)實(shí)施微步進(jìn)控制。
此外，在大于等于所述基準(zhǔn)值的情況下能夠以25細(xì)分進(jìn)行所述脈沖電動(dòng)機(jī)的微步進(jìn)控制，在低于所述基準(zhǔn)值的情況下能夠以250細(xì)分進(jìn)行所述脈沖電動(dòng)機(jī)的微步進(jìn)控制。
這種情況下，優(yōu)選地通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)部件的空轉(zhuǎn)使所述移動(dòng)體以低于所述基準(zhǔn)移動(dòng)量進(jìn)行移動(dòng)。
此外，在所述移動(dòng)體上適合于固定顯微鏡。
在本發(fā)明的定位方法和定位裝置中，在使移動(dòng)體移動(dòng)時(shí)，使所述移動(dòng)體以低于驅(qū)動(dòng)部件等的理論值的移動(dòng)量來(lái)移動(dòng)。因此，可以對(duì)所述移動(dòng)體以高精度進(jìn)行定位。
在本發(fā)明的定位方法和定位裝置中，特別是通過(guò)利用空轉(zhuǎn)，與作為所述移動(dòng)體被驅(qū)動(dòng)部件等移動(dòng)時(shí)的理論上的最小移動(dòng)量的所規(guī)定的基準(zhǔn)移動(dòng)量相比，可以以小得多的移動(dòng)量適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行所述移動(dòng)體的移動(dòng)。由此，可以用比所述基準(zhǔn)移動(dòng)量所確定的精度更高的精度來(lái)定位所述移動(dòng)體。
此外，在所述移動(dòng)體的位置和所述目標(biāo)位置的差大于等于所述基準(zhǔn)值時(shí)、通過(guò)除以基準(zhǔn)移動(dòng)量來(lái)計(jì)算所述移動(dòng)體的移動(dòng)量的情況下，由于以小刻度多次進(jìn)行用于定位所述移動(dòng)體的移動(dòng)，來(lái)進(jìn)行所述移動(dòng)體的定位動(dòng)作，所以可以高精度地進(jìn)行所述移動(dòng)體的定位。
在使用脈沖電動(dòng)機(jī)作為定位裝置的所述驅(qū)動(dòng)部件，對(duì)所述脈沖電動(dòng)機(jī)實(shí)施微步進(jìn)控制的情況下，可以進(jìn)行高精度的定位。
此外，在構(gòu)成為所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度與低于所述基準(zhǔn)值的情況相比，在大于等于所述基準(zhǔn)值時(shí)較大的情況下，特別是作為所述定位裝置被具體化的情況下，通過(guò)在大于等于基準(zhǔn)值的情況下以25細(xì)分進(jìn)行所述脈沖電動(dòng)機(jī)的微步進(jìn)控制，在低于所述基準(zhǔn)值的情況下以250細(xì)分進(jìn)行所述脈沖電動(dòng)機(jī)的微步進(jìn)控制，來(lái)設(shè)定所述移動(dòng)體的速度，則可以迅速地進(jìn)行高精度的定位。
在本發(fā)明的定位方法和定位裝置中，在使移動(dòng)體移動(dòng)時(shí)，使所述移動(dòng)體以低于驅(qū)動(dòng)部件等的理論值的移動(dòng)量來(lái)移動(dòng)。因此，可以對(duì)所述移動(dòng)體以高精度進(jìn)行定位。特別是通過(guò)利用空轉(zhuǎn)，與作為所述移動(dòng)體被驅(qū)動(dòng)部件等移動(dòng)時(shí)的理論上的最小移動(dòng)量的所規(guī)定的基準(zhǔn)移動(dòng)量相比，可以以小得多的移動(dòng)量適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)所述移動(dòng)體。由此，可以用比所述基準(zhǔn)移動(dòng)量所確定的精度更高的精度來(lái)定位所述移動(dòng)體。
此外，在所述移動(dòng)體的位置和所述目標(biāo)位置的差大于等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，通過(guò)除以基準(zhǔn)移動(dòng)量來(lái)計(jì)算所述移動(dòng)體的移動(dòng)量的情況下，由于以小刻度多次多次連續(xù)進(jìn)行所述移動(dòng)體的定位移動(dòng)來(lái)進(jìn)行所述移動(dòng)體的定位動(dòng)作，所以可以高精度地進(jìn)行所述移動(dòng)體的定位。


圖1是表示作為本發(fā)明實(shí)施例的定位裝置的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖2是表示使用圖1所示的定位裝置進(jìn)行檢查的磁頭的立體圖。
圖3是表示通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀(guān)察圖2所示的磁頭的記錄介質(zhì)對(duì)向面的狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖4是表示用圖3所示的顯微鏡觀(guān)察圖2所示的磁頭的記錄介質(zhì)對(duì)向面的狀態(tài)的平面圖。
圖5是表示用圖3所示的顯微鏡觀(guān)察圖2所示的磁頭的記錄介質(zhì)對(duì)向面的狀態(tài)的平面圖。
圖6是表示用圖3所示的顯微鏡觀(guān)察圖2所示的磁頭的記錄介質(zhì)對(duì)向面的狀態(tài)的平面圖。
圖7是表示用圖3所示的顯微鏡觀(guān)察圖2所示的磁頭的記錄介質(zhì)對(duì)向面的狀態(tài)的平面圖。
圖8是表示構(gòu)成圖1所示的定位裝置的載物臺(tái)的起動(dòng)特性的曲線(xiàn)圖。
圖9是圖8所示的曲線(xiàn)的局部放大曲線(xiàn)圖。
圖10是說(shuō)明圖1所示的定位裝置的定位動(dòng)作的模式圖。
圖11使表示圖1所示的定位裝置的控制方法的說(shuō)明圖。
圖12是表示圖9所示的曲線(xiàn)的一部分的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的定位裝置的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖，圖2是表示用圖1所示的定位裝置進(jìn)行檢查的磁頭的立體圖。
圖2所示的磁頭H1例如是構(gòu)成將記錄信號(hào)記錄在記錄介質(zhì)中，并進(jìn)行再現(xiàn)的視頻設(shè)備的磁記錄再現(xiàn)裝置，或計(jì)算機(jī)用的數(shù)據(jù)磁記錄再現(xiàn)裝置等的滑動(dòng)型磁頭。上述磁頭H1，在第1磁心101上形成再現(xiàn)用的MR型薄膜磁頭102、記錄用的感應(yīng)頭103、以及作為保護(hù)膜的絕緣層104，在上述絕緣層104上粘結(jié)有第2磁心105。標(biāo)號(hào)106是電極。
上述磁頭H1，在氧化鋁碳化鈦構(gòu)成的第1磁心101的磁再現(xiàn)頭的形成面上，介由Al2O3和SiO2等的絕緣性材料構(gòu)成的襯底層(未圖示)，通過(guò)薄膜形成工藝而形成薄膜磁頭102，以及作為保護(hù)膜的由Al2O3構(gòu)成的絕緣層104。
如圖2所示，上述磁頭H1是MR型薄膜磁頭102和感應(yīng)頭103的復(fù)合型薄膜磁頭。
如圖2所示，第1磁心101和第2磁心105的記錄介質(zhì)對(duì)向面H1A，在記錄介質(zhì)的行進(jìn)方向，即圖示Z方向上被彎曲形成為R形狀(隆起形狀)。
圖1所示的定位裝置1用于檢查圖2所示的磁頭H1的上述記錄介質(zhì)對(duì)向面H1A的上述隆起形狀，是否被形成為設(shè)計(jì)的形狀的容許范圍內(nèi)的形狀。
如圖3所示，通過(guò)顯微鏡50來(lái)觀(guān)察上述磁頭H1的記錄介質(zhì)對(duì)向面H1A。此時(shí)，使上述顯微鏡50在上下方向(圖示Y1和Y2方向)上移動(dòng)，同時(shí)以任意的觀(guān)察點(diǎn)作為中心進(jìn)行觀(guān)察。此時(shí)，如果用上述顯微鏡觀(guān)察上述記錄介質(zhì)對(duì)向面H1A，則如圖4至圖7所示，可觀(guān)察到基于上述隆起形狀的干涉條紋60。這里，圖4至圖7中所示的點(diǎn)a、b、c、d是上述顯微鏡50的觀(guān)察點(diǎn)。
由于上述干涉條紋60在1/2周期中明暗被重復(fù)，所以使上述顯微鏡50按上述干涉條紋60的1/4周期的距離進(jìn)行移動(dòng)而獲得多個(gè)圖像，觀(guān)察各圖像的干涉條紋60。
這樣，采用對(duì)觀(guān)察到的上述隆起形狀的干涉條紋60進(jìn)行觀(guān)察，由通過(guò)該干涉條紋60所產(chǎn)生的光強(qiáng)分布，求取整個(gè)面的相對(duì)的相位分布，變換為三維的高度的所謂移相法的方法。此時(shí)，對(duì)每個(gè)圖像測(cè)定上述觀(guān)察點(diǎn)的光強(qiáng)，根據(jù)該光強(qiáng)進(jìn)行計(jì)算而求取相位。
通過(guò)這種移相法進(jìn)行上述隆起形狀的檢查時(shí)，由于上述觀(guān)察點(diǎn)的位置成為求取上述相位的極其重要的數(shù)據(jù)，因此必須高精度地掌握上述觀(guān)察點(diǎn)的位置，并使顯微鏡準(zhǔn)確地停止在該觀(guān)察點(diǎn)的位置上。
在圖1所示的定位裝置1中，可以將上述顯微鏡50的位置以極其高的精度定位。因此，上述定位裝置1適于通過(guò)移相法來(lái)檢查上述磁頭H1的記錄介質(zhì)對(duì)向面H1A的隆起形狀。
如圖1所示，上述定位裝置1被構(gòu)成為包括控制器2；作為本發(fā)明的移動(dòng)體的載物臺(tái)3；標(biāo)度器4；作為驅(qū)動(dòng)部件的脈沖電動(dòng)機(jī)5；以及起到將作為上述驅(qū)動(dòng)部件的脈沖電動(dòng)機(jī)5的驅(qū)動(dòng)力，傳遞到作為上述移動(dòng)體的載物臺(tái)3的傳遞部件的功能的絲杠6。
上述控制器2被構(gòu)成為包括CPU7和驅(qū)動(dòng)器8。
在上述定位裝置1中，上述載物臺(tái)3通過(guò)絲杠6與上述脈沖電動(dòng)機(jī)5連接，上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)上述絲杠6，可使上述載物臺(tái)3在圖示的Y1方向和Y2方向上移動(dòng)。上述顯微鏡50被固定在上述載物臺(tái)3上。因而，通過(guò)該顯微鏡50來(lái)觀(guān)察基于上述磁頭H1的上述隆起形狀的干涉條紋60。
上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的步進(jìn)角為0.36°，旋轉(zhuǎn)一周需要1000個(gè)脈沖。因而，由上述驅(qū)動(dòng)器8進(jìn)行控制，以進(jìn)行將一步進(jìn)進(jìn)行250細(xì)分的微步進(jìn)控制。此外，上述絲杠6的一節(jié)距構(gòu)成為1mm。
因此，在上述脈沖電動(dòng)機(jī)5輸出一脈沖的情況下，上述載物臺(tái)3的移動(dòng)量為1mm/1000脈沖/250細(xì)分＝4nm。該4nm的移動(dòng)量在上述定位裝置1中為上述載物臺(tái)3的基準(zhǔn)移動(dòng)量。此外，對(duì)上述脈沖電動(dòng)機(jī)5進(jìn)行了250細(xì)分時(shí)，在上述載物臺(tái)3的移動(dòng)速度中為低速時(shí)。這種低速時(shí)的后述的定位周期的每一周期的最大移動(dòng)量為V1，與該低速時(shí)的上述載物臺(tái)3的最大移動(dòng)速度相關(guān)。該V1在上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的微步進(jìn)為250細(xì)分時(shí)與其由載物臺(tái)3的負(fù)載來(lái)限定，不如由電氣上可輸入到驅(qū)動(dòng)器的頻率來(lái)確定。
再有，通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)器8，上述脈沖電動(dòng)機(jī)5還可被構(gòu)成為進(jìn)行25細(xì)分的微步進(jìn)控制。這樣，在將上述脈沖電動(dòng)機(jī)5進(jìn)行了25細(xì)分時(shí)，在上述載物臺(tái)3的移動(dòng)速度中為高速時(shí)。該高速時(shí)的后述的定位周期的每一周期的最大移動(dòng)量為V2，與該高速時(shí)的上述載物臺(tái)3的最大移動(dòng)速度相關(guān)。該V2通過(guò)載物臺(tái)3的負(fù)載和上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的扭矩的關(guān)系來(lái)確定，是控制上所必需的參數(shù)，以不引起脈沖電動(dòng)機(jī)5特有的失步現(xiàn)象。
上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的一脈沖輸出時(shí)的上述載物臺(tái)3的基準(zhǔn)移動(dòng)量為4nm，所以在使上述載物臺(tái)3移動(dòng)并停止在目標(biāo)位置的情況下，相對(duì)于上述載物臺(tái)3的目標(biāo)位置的定位精度極限為4nm是正常的。
但是，在本發(fā)明的上述定位裝置1中，可將上述載物臺(tái)3以比4nm小的距離(精度)來(lái)定位。以下說(shuō)明其原理。
圖8表示對(duì)上述載物臺(tái)3指令從基準(zhǔn)點(diǎn)移動(dòng)到某處時(shí)的指令位置(nm)、以及根據(jù)上述指令上述載物臺(tái)3實(shí)際移動(dòng)時(shí)的距上述基準(zhǔn)點(diǎn)的移動(dòng)位置(nm)的曲線(xiàn)圖，圖9是將上述指令位置放大到50nm來(lái)表示圖8所示的曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖。
圖8中所示的‘載物臺(tái)No.1’表示在上述脈沖電動(dòng)機(jī)5中作為上述絲杠6使用1mm/節(jié)距絲杠時(shí)的載物臺(tái)，具有每一脈沖4nm的基準(zhǔn)移動(dòng)量。另一方面，‘載物臺(tái)No.2’表示在上述脈沖電動(dòng)機(jī)5中作為上述絲杠6使用0.5mm/節(jié)距絲杠時(shí)的載物臺(tái)，具有每一脈沖2nm的基準(zhǔn)移動(dòng)量。
如圖8所示，在與按照指令那樣移動(dòng)的情況下的曲線(xiàn)比較時(shí)，可知對(duì)于指令位置，上述‘載物臺(tái)No.1’和‘載物臺(tái)No.2’實(shí)際上移動(dòng)的距離變短。這被稱(chēng)為空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，被認(rèn)為是因驅(qū)動(dòng)上述‘載物臺(tái)No.1’、‘載物臺(tái)No.2’的部件(例如絲杠6等)的彈性變形而產(chǎn)生的，在上述定位裝置1中，是在對(duì)上述載物臺(tái)3進(jìn)行定位時(shí)造成定位精度下降的原因。在圖8中，在‘載物臺(tái)No.1’和‘載物臺(tái)No.2’中，偏離‘按照指令那樣進(jìn)行移動(dòng)的情況’的曲線(xiàn)的差成為空轉(zhuǎn)。
此外，如圖8所示，指令位置的值越小，實(shí)際的移動(dòng)量越小，指令位置的值越小，空轉(zhuǎn)越大。特別地，這被稱(chēng)為漸增型空轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的上述定位裝置1中，在上述空轉(zhuǎn)大的區(qū)域，即在上述指令位置的值小的區(qū)域中，通過(guò)移動(dòng)上述載物臺(tái)，將上述載物臺(tái)3以比上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的一個(gè)脈沖的上述載物臺(tái)3的移動(dòng)量小的量來(lái)移動(dòng)。即，例如如果以比上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的一個(gè)脈沖的移動(dòng)量小的值來(lái)指令上述載物臺(tái)的指令移動(dòng)量，則如從圖8和圖9可知，與指令移動(dòng)量相比，只以非常小的量來(lái)移動(dòng)上述載物臺(tái)3，所以可進(jìn)行比理論的載物臺(tái)的最小移動(dòng)量4nm小的值的移動(dòng)。
再有，在上述定位裝置1中，如后述那樣，指令移動(dòng)量為1nm。
下面，用圖1、圖10和圖11來(lái)說(shuō)明上述定位裝置1的上述載物臺(tái)3的定位動(dòng)作。這里，圖10是說(shuō)明將上述載物臺(tái)3的中心線(xiàn)O-O移動(dòng)到與處于目標(biāo)位置20的磁頭H1的虛線(xiàn)21同一線(xiàn)上時(shí)的定位動(dòng)作的模式圖。而圖11是表示上述控制器2的內(nèi)部處理的圖。再有，在圖10所示的上述磁頭H1的上述虛線(xiàn)21上，存在上述磁頭H1的上述測(cè)定點(diǎn)a、b、c或d。
首先，如圖1所示，在內(nèi)置于上述CPU2中的脈沖計(jì)數(shù)器(PC)9中，通過(guò)脈沖發(fā)生器11，輸入用于使上述載物臺(tái)3移動(dòng)至圖10所示的目標(biāo)位置20的信號(hào)S1(步驟1)。該信號(hào)S1是用于對(duì)于上述載物臺(tái)3移動(dòng)至目標(biāo)位置20的移動(dòng)指令，規(guī)定以每一脈沖多大的最低移動(dòng)量來(lái)移動(dòng)上述載物臺(tái)3就可以的信號(hào)。此時(shí)，通過(guò)上述脈沖計(jì)數(shù)器9，可進(jìn)行一脈沖下的上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的驅(qū)動(dòng)，規(guī)定上述載物臺(tái)3的最小移動(dòng)量。該最小移動(dòng)量是比上述脈沖電動(dòng)機(jī)的每一脈沖下的上述基準(zhǔn)移動(dòng)量小的移動(dòng)量，在本實(shí)施方式的定位裝置1中，能夠以1nm為單位進(jìn)行指令。其理由是，利用上述空轉(zhuǎn)，可將上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的一脈沖的上述載物臺(tái)3的移動(dòng)量微小地進(jìn)行。
接著，用作為本發(fā)明的位置檢測(cè)部件的上述標(biāo)度器4，來(lái)測(cè)定從處于如圖10所示位置A的上述載物臺(tái)3的O-O線(xiàn)至上述目標(biāo)位置20的中心線(xiàn)O’-O’線(xiàn)的差，即距離L。該標(biāo)度器4例如可由具有玻璃和柵板上的網(wǎng)而構(gòu)成的公知的光標(biāo)度器等構(gòu)成。然后，將上述標(biāo)度器4測(cè)定的上述距離L的距離信號(hào)S2通過(guò)圖1所示的脈沖計(jì)數(shù)器(PC)10輸入到上述CPU7(步驟2)。該信號(hào)S2是脈沖信號(hào)，通過(guò)上述脈沖計(jì)數(shù)器10，可以使標(biāo)度器4的位置隨著載物臺(tái)3在每一脈沖中移動(dòng)。在本實(shí)施方式的定位裝置1中，由于上述標(biāo)度器4可根據(jù)上述信號(hào)S1以1nm為單位來(lái)移動(dòng)，所以可以按1nm的位置檢測(cè)精度來(lái)檢測(cè)上述載物臺(tái)3的位置。
然后，上述信號(hào)S1和S2通過(guò)上述脈沖計(jì)數(shù)器9和10被輸入到上述CPU7的旋轉(zhuǎn)方向判斷部件12(步驟3)。
上述旋轉(zhuǎn)方向判斷部件12根據(jù)上述信號(hào)S1和上述信號(hào)S2的距離，判斷使上述載物臺(tái)3相對(duì)于圖10所示的目標(biāo)位置20，應(yīng)該向作為第1方向的Y1方向移動(dòng)，還是應(yīng)該向作為第2方向(與上述第1方向相反的方向)的Y2方向移動(dòng)，將基于該判斷的信號(hào)S3輸入到上述CPU7的PID控制(比例積分微分控制)部件13(步驟4)。此時(shí)上述信號(hào)S3在使上述載物臺(tái)3向Y1方向移動(dòng)的情況下，后述的控制量C為正值。另一方面，在使上述載物臺(tái)3向Y2方向移動(dòng)的情況下，后述的控制量C為負(fù)值。
在上述PID控制部件13中，根據(jù)上述信號(hào)S3，為了使上述載物臺(tái)3靠近上述目標(biāo)位置20，進(jìn)行PID控制(步驟5)。
上述PID控制部件13根據(jù)來(lái)自上述脈沖發(fā)生器11的信號(hào)S1、來(lái)自上述標(biāo)度器4的距離信號(hào)S2、以及從上述旋轉(zhuǎn)方向判斷部件12輸出的上述信號(hào)S3，計(jì)算上述載物臺(tái)3的必要的控制量(即上述載物臺(tái)3的必要移動(dòng)量)C，將其作為信號(hào)S4，輸入到上述CPU 7的移動(dòng)控制部件14(步驟6)。
上述移動(dòng)控制部件14根據(jù)由上述PID控制部件13計(jì)算的上述信號(hào)S4，控制用于使上述載物臺(tái)3移動(dòng)的上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的驅(qū)動(dòng)。
在圖11中示出了上述移動(dòng)控制部件14的控制方法。這里，在圖14中‘Max’是由上述驅(qū)動(dòng)器8對(duì)上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的微步進(jìn)進(jìn)行25細(xì)分時(shí)的、與后述的定位周期的每一周期的移動(dòng)量相同的值。而‘A’是表示上述高速時(shí)的脈沖電動(dòng)機(jī)5的細(xì)分?jǐn)?shù)和上述低速時(shí)的脈沖電動(dòng)機(jī)5的細(xì)分?jǐn)?shù)之比，在上述定位裝置中為250/25＝10?！甈itch’是上述低速時(shí)速度的每一脈沖的上述載物臺(tái)3的移動(dòng)量，即上述基準(zhǔn)移動(dòng)量，在上述定位裝置1中為4nm。
如圖11所示，上述PID控制部件13計(jì)算出的上述控制量C作為信號(hào)S4被輸入到上述移動(dòng)控制部件14。
在上述控制量C的絕對(duì)值|C|為|C|＞‘Max’的情況下，將信號(hào)S5a輸出到上述驅(qū)動(dòng)器8，使得上述脈沖電動(dòng)機(jī)5以{Max/(A×(Pitch))}的脈沖數(shù)而被驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)器8輸出信號(hào)6a，使得上述脈沖電動(dòng)機(jī)5以25細(xì)分的微步進(jìn)而被驅(qū)動(dòng)(步驟7a)。此時(shí)，在上述C為正值的情況下，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向順時(shí)針?lè)较?CW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y1方向移動(dòng)，在其為負(fù)值的情況下，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向逆時(shí)針?lè)较?CCW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y2方向移動(dòng)。再有，也可以構(gòu)成為使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向順時(shí)針?lè)较?CW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y2方向移動(dòng)，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向逆時(shí)針?lè)较?CCW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y1方向移動(dòng)。
在上述絕對(duì)值|C|為|C|＞V1的情況下，將信號(hào)S5b輸出到上述驅(qū)動(dòng)器8，使得上述脈沖電動(dòng)機(jī)5以{C/(A×(Pitch))}的脈沖數(shù)而被驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)器8輸出信號(hào)6b，使得上述脈沖電動(dòng)機(jī)以25細(xì)分的微步進(jìn)而被驅(qū)動(dòng)5(步驟7b)。此時(shí)，在上述C為正值的情況下，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向順時(shí)針?lè)较?CW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y1方向移動(dòng)，在其為負(fù)值的情況下，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向逆時(shí)針?lè)较?CCW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y2方向移動(dòng)。再有，也可以構(gòu)成為使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向順時(shí)針?lè)较?CW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y2方向移動(dòng)，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向逆時(shí)針?lè)较?CCW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y1方向移動(dòng)。
在上述絕對(duì)值|C|為|C|≥‘Pitch’的情況下，將信號(hào)S5c輸出到上述驅(qū)動(dòng)器8，使得上述脈沖電動(dòng)機(jī)5以{C/Pitch}的脈沖數(shù)而被驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)器8輸出信號(hào)6c，使得上述脈沖電動(dòng)機(jī)5以250細(xì)分的微步進(jìn)而被驅(qū)動(dòng)(步驟7c)。此時(shí)，在上述C為正值的情況下，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向順時(shí)針?lè)较?CW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y1方向移動(dòng)，在其為負(fù)值的情況下，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向逆時(shí)針?lè)较?CCW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y2方向移動(dòng)。再有，也可以構(gòu)成為使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向順時(shí)針?lè)较?CW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y2方向移動(dòng)，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向逆時(shí)針?lè)较?CCW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y1方向移動(dòng)。
在上述絕對(duì)值|C|為|C|＜‘Pitch’，且|C|＞0的情況下，將信號(hào)S5d輸出到上述驅(qū)動(dòng)器8，使得上述脈沖電動(dòng)機(jī)5以一脈沖而被驅(qū)動(dòng)。該‘Pitch’、即基準(zhǔn)移動(dòng)量，為本發(fā)明的‘基準(zhǔn)值’。此時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)器8輸出信號(hào)6c，使得上述脈沖電動(dòng)機(jī)5以250細(xì)分的微步進(jìn)而被驅(qū)動(dòng)(步驟7d)。此時(shí)，在上述C為正值的情況下，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向順時(shí)針?lè)较?CW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y1方向移動(dòng)，在其為負(fù)值的情況下，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向逆時(shí)針?lè)较?CCW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y2方向移動(dòng)。再有，也可以構(gòu)成為使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向順時(shí)針?lè)较?CW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y2方向移動(dòng)，使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5向逆時(shí)針?lè)较?CCW)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使上述載物臺(tái)3向圖10所示的Y1方向移動(dòng)。
這樣，以上述步驟1至步驟7作為定位周期的一個(gè)周期，在上述|C|低于1nm時(shí)，使上述載物臺(tái)3停止，上述載物臺(tái)3的定位完成。該1nm是根據(jù)上述信號(hào)S1而規(guī)定的。因此，該1nm為本發(fā)明的‘容許范圍’。在每隔上述一周期，上述載物臺(tái)3的位置相對(duì)于上述目標(biāo)位置20位于大于等于1nm的距離的情況下，重復(fù)進(jìn)行上述定位周期，在上述|C|低于1nm時(shí)，上述載物臺(tái)3的定位完成。再有，在上述定位周期的第2周期以后，如果存儲(chǔ)上述步驟1和2，并從上述步驟3開(kāi)始，則可簡(jiǎn)單地進(jìn)行載物臺(tái)3的定位。
再有，在上述定位周期的中途，通過(guò)上述步驟1至步驟7使上述載物臺(tái)3從圖10所示的A位置向圖示箭頭方向移動(dòng)時(shí)，在上述定位周期的一周期結(jié)束時(shí)，可以停止在停止位置A’，以使上述載物臺(tái)3位于上述目標(biāo)位置20之前(圖示Y2方向)，或也可以停止在停止位置A”，以使上述載物臺(tái)3位于上述目標(biāo)位置20的圖示Y1方向上。
在本發(fā)明的定位裝置1中，在從上述步驟7a至上述步驟7b中，將上述載物臺(tái)3的移動(dòng)量C與上述定位周期的一周期中可移動(dòng)的移動(dòng)量(V1、V2)進(jìn)行比較。由此，能夠以不使上述脈沖電動(dòng)機(jī)5失步的最大限度的速度和精度，進(jìn)行上述載物臺(tái)3的移動(dòng)。
另一方面，在步驟7c和7d中，根據(jù)‘Pitch’來(lái)比較上述控制量C。由此，在上述載物臺(tái)3必要的移動(dòng)量低于‘Pitch’的情況下，通過(guò)可輸出的最少脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)上述脈沖電動(dòng)機(jī)5，使上述載物臺(tái)3移動(dòng)，從而可對(duì)上述載物臺(tái)3進(jìn)行位置的微調(diào)。
在本發(fā)明的上述定位裝置1中，在上述步驟7a、7b、7c中，用除以了上述Pitch、即上述基準(zhǔn)移動(dòng)量所得的值來(lái)決定上述控制量C。因此，在使上述載物臺(tái)3向用于定位的圖10所示的Y1方向、或Y2方向上移動(dòng)時(shí)，作為只與空轉(zhuǎn)相同量的不足部分，在目標(biāo)位置20之前處停止上述載物臺(tái)3，在下個(gè)定位周期中，由于可以使上述載物臺(tái)3小刻度地移動(dòng)，以補(bǔ)償該不足部分，因此能夠高精度地進(jìn)行上述載物臺(tái)3的定位。
但是，如果小刻度地進(jìn)行上述載物臺(tái)3的移動(dòng)，則直至定位為止的上述定位周期數(shù)會(huì)增多，定位需要的時(shí)間也變長(zhǎng)。為了抑制它，在上述定位裝置1中，在上述載物臺(tái)3的控制量C變大的步驟7a和7b的情況下，通過(guò)以25細(xì)分的微步進(jìn)來(lái)控制上述脈沖電動(dòng)機(jī)5，增大脈沖電動(dòng)機(jī)5的上述一脈沖的驅(qū)動(dòng)量，提高上述載物臺(tái)3的移動(dòng)速度，從而可以迅速地進(jìn)行上述載物臺(tái)3的定位。
另外，在上述載物臺(tái)3的控制量C大的情況下，用除以了上述‘Pitch’所得的值來(lái)決定上述控制量C，形成由上述‘Pitch’計(jì)算出的上述基準(zhǔn)移動(dòng)量部分的輸出，從而使上述載物臺(tái)3不超過(guò)上述目標(biāo)位置20。
但是，如上述那樣，在控制量C更大的步驟7a和7b的情況下，將上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的微步進(jìn)細(xì)分從250細(xì)分切換為25細(xì)分。這是為了進(jìn)行上述載物臺(tái)3的微小的移動(dòng)并進(jìn)行定位，需要將上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的微步進(jìn)進(jìn)行250細(xì)分，但是定位周期的一周期中可輸出的上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的脈沖數(shù)受到上述驅(qū)動(dòng)器8的電路規(guī)格等限制，所以在將上述微步進(jìn)進(jìn)行250細(xì)分時(shí)，為了避免上述載物臺(tái)3的移動(dòng)速度慢，通過(guò)將上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的微步進(jìn)進(jìn)行25細(xì)分，從而可以使用上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的最大扭矩區(qū)域，如上述那樣，可增大上述載物臺(tái)3的移動(dòng)速度。
另一方面，在上述載物臺(tái)3的控制量C小的步驟7c和7d的情況下，通過(guò)將上述脈沖電動(dòng)機(jī)5按250細(xì)分的微步進(jìn)來(lái)控制，通過(guò)減小脈沖電動(dòng)機(jī)5的一脈沖的驅(qū)動(dòng)量，可微小地移動(dòng)上述載物臺(tái)3，提高上述載物臺(tái)3的定位精度。
在上述定位裝置1中，如上述那樣，在按250細(xì)分的微步進(jìn)來(lái)控制上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的情況下，理論上的上述載物臺(tái)3的移動(dòng)量、即上述基準(zhǔn)移動(dòng)量為4nm。但也不限于此，在上述定位裝置中，通過(guò)用上述信號(hào)S1將載物臺(tái)3的移動(dòng)量設(shè)定為1nm，用上述信號(hào)S2將上述標(biāo)度器4的測(cè)定精度設(shè)定為1nm，從而使上述載物臺(tái)3的定位精度實(shí)現(xiàn)為1nm的精度。
如上所述，在本發(fā)明的上述定位裝置1中，在空轉(zhuǎn)大的區(qū)域中使上述載物臺(tái)3移動(dòng)，所以即使對(duì)上述脈沖電動(dòng)機(jī)5進(jìn)行一脈沖驅(qū)動(dòng)，也可以使上述載物臺(tái)3按低于4nm的移動(dòng)量來(lái)移動(dòng)。這里，圖12僅寫(xiě)出與圖9中上述定位裝置1中使用的載物臺(tái)3相當(dāng)?shù)乃镜摹d物臺(tái)1’。如圖12所示，在上述‘載物臺(tái)1’的曲線(xiàn)中，在指令了250細(xì)分微步進(jìn)控制時(shí)的脈沖電動(dòng)機(jī)5的一脈沖部分即4nm的情況下，上述‘載物臺(tái)1’實(shí)際上移動(dòng)的移動(dòng)量可能低于1nm。因此，在上述定位裝置1中，即使上述載物臺(tái)3的移動(dòng)量指令為一脈沖、即4nm，也可使上述載物臺(tái)3以低于1nm移動(dòng)。因而，用上述標(biāo)度器4對(duì)以低于1nm移動(dòng)的上述載物臺(tái)3進(jìn)行位置測(cè)量，將其信號(hào)S2反饋給上述控制器2，從而可按1nm的精度來(lái)定位上述載物臺(tái)3。
這樣，在本發(fā)明的定位裝置1中，利用上述空轉(zhuǎn)，與作為上述載物臺(tái)3的原來(lái)的理論上的最小移動(dòng)量的基準(zhǔn)移動(dòng)量相比，可按小得多的移動(dòng)量來(lái)移動(dòng)上述載物臺(tái)3，從而能夠以高于上述基準(zhǔn)移動(dòng)量所確定的精度來(lái)定位上述載物臺(tái)3。
此外，在本發(fā)明的定位裝置1中，利用上述空轉(zhuǎn)，與作為上述載物臺(tái)3的原來(lái)的理論上的最小移動(dòng)量的基準(zhǔn)移動(dòng)量相比，可按小得多的移動(dòng)量來(lái)移動(dòng)上述載物臺(tái)3，所以不需要使用按理論上最小移動(dòng)量本身非常小的高精度尺寸形成的載物臺(tái)3和絲杠6等的結(jié)構(gòu)部件，因此可將使用的載物臺(tái)3和絲杠6等的結(jié)構(gòu)部件的成本抑制得較為低廉。
再有，盡管以在上述步驟7c中，|C|≥‘Pitch’的情況，在步驟7d中，|C|＜‘Pitch’的情況作為例子，即通過(guò)將上述控制量|C|與上述基準(zhǔn)移動(dòng)量的比較來(lái)計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的脈沖數(shù)，但本發(fā)明不限于此，也可以取代上述基準(zhǔn)移動(dòng)量，例如以圖8所示的基于載物臺(tái)3的起動(dòng)特性的任意的數(shù)來(lái)進(jìn)行上述比較，計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)上述脈沖電動(dòng)機(jī)5的脈沖數(shù)。如果做到這樣，則根據(jù)定位的條件，可調(diào)整上述載物臺(tái)3的移動(dòng)速度、以及定位速度。這種情況下，上述步驟7d中的本發(fā)明的‘基準(zhǔn)值’為上述任意的數(shù)。
此外，盡管在上述定位裝置1的說(shuō)明中，說(shuō)明了將上述步驟1中的上述信號(hào)S1作為1nm來(lái)輸入的例子，但在本發(fā)明中也可以用除此以外的任意的數(shù)值進(jìn)行指令，該數(shù)值為本發(fā)明的‘容許范圍’。這種情況下，還通過(guò)上述步驟2中的上述信號(hào)S2與上述信號(hào)S1相同的任意數(shù)值一致，可以使載物臺(tái)的位置檢測(cè)精度與移動(dòng)量的精度一致，可進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。
此外，在用電動(dòng)機(jī)控制來(lái)進(jìn)行以上那樣的上述載物臺(tái)3的1nm精度下的定位的情況下，由于以往沒(méi)有電動(dòng)機(jī)自身的分辨能力的限制，所以一般使用音圈電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等可連續(xù)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。但是，在這樣的可連續(xù)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的情況下，因電流的大小和極性而在一方向上產(chǎn)生扭矩，所以在上述載物臺(tái)3到達(dá)目標(biāo)位置20時(shí)，電流值為非常小的值，成為沒(méi)有保持扭矩、或以上述標(biāo)度器的最小分辨能力的值進(jìn)行微小振動(dòng)的狀態(tài)。
相反，在本發(fā)明的上述定位裝置1中，由于作為電動(dòng)機(jī)使用脈沖電動(dòng)機(jī)5，所以即使上述載物臺(tái)3到達(dá)目標(biāo)位置20時(shí)，也可以按額定狀態(tài)繼續(xù)流過(guò)電流，所以可以通過(guò)上述脈沖電動(dòng)機(jī)5來(lái)維持上述載物臺(tái)3的保持扭矩，因此可以使上述載物臺(tái)3在目標(biāo)位置20為靜止?fàn)顟B(tài)。
此外，在使用音圈電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等可連續(xù)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的情況下，切斷電流就停止控制，在上述載物臺(tái)3上施加的力等的影響下電動(dòng)機(jī)會(huì)旋轉(zhuǎn)，上述載物臺(tái)3會(huì)移動(dòng)，但通過(guò)使用上述脈沖電動(dòng)機(jī)5，即使在停止控制后，也可以抑制上述載物臺(tái)3移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種定位方法，其特征在于，使移動(dòng)體向目標(biāo)位置移動(dòng)，測(cè)定所述移動(dòng)體位置和所述目標(biāo)位置的差，并根據(jù)所述移動(dòng)體的位置和所述目標(biāo)位置的差，在所述移動(dòng)體的移動(dòng)量低于基準(zhǔn)值時(shí)，使所述移動(dòng)體以低于基準(zhǔn)移動(dòng)量的移動(dòng)量在所述目標(biāo)位置方向上移動(dòng)，在所述移動(dòng)體的位置相對(duì)于所述目標(biāo)位置在容許范圍以?xún)?nèi)時(shí)，使所述移動(dòng)體停止。
2.如權(quán)利要求1所述的定位方法，其中，在使所述移動(dòng)體朝向所述目標(biāo)位置向第1方向移動(dòng)并使其通過(guò)所述目標(biāo)位置之后，使所述移動(dòng)體朝向目標(biāo)位置向作為與所述第1方向相反方向的第2方向移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的定位方法，其中，在使所述移動(dòng)體朝向所述目標(biāo)位置向所述第1方向以所述基準(zhǔn)移動(dòng)量移動(dòng)的狀態(tài)下移動(dòng)、并使其在所述目標(biāo)位置之前停止之后，使所述移動(dòng)體從所述停止位置以低于所述基準(zhǔn)移動(dòng)量的移動(dòng)量進(jìn)行移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的定位方法，其中，在所述移動(dòng)體的位置和所述目標(biāo)位置的差大于等于所述基準(zhǔn)值時(shí)，通過(guò)除以基準(zhǔn)移動(dòng)量來(lái)計(jì)算所述移動(dòng)體的移動(dòng)量。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的定位方法，其中，所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度，在大于等于所述基準(zhǔn)值的情況下比低于所述基準(zhǔn)值的情況大。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的定位方法，其中，通過(guò)脈沖電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力使所述移動(dòng)體移動(dòng)，所述基準(zhǔn)移動(dòng)量是所述脈沖電動(dòng)機(jī)的一脈沖的移動(dòng)量，通過(guò)空轉(zhuǎn)以低于所述基準(zhǔn)移動(dòng)量的移動(dòng)量來(lái)移動(dòng)所述移動(dòng)體。
7.一種定位裝置，采用在權(quán)利要求1至6中所記載的定位方法，并具有移動(dòng)體、用于檢測(cè)所述移動(dòng)體和目標(biāo)位置的差的位置檢測(cè)部件、以及使所述移動(dòng)體移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件，其特征在于，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)部件使所述移動(dòng)體朝向目標(biāo)位置移動(dòng)，在由所述位置檢測(cè)部件檢測(cè)出的所述差低于基準(zhǔn)值時(shí)，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)部件使所述移動(dòng)體以低于基準(zhǔn)移動(dòng)量的移動(dòng)量向所述目標(biāo)位置方向移動(dòng)，在由所述位置檢測(cè)部件檢測(cè)出的所述差在容許范圍以?xún)?nèi)時(shí)，停止所述驅(qū)動(dòng)部件，并使所述移動(dòng)部件停止。
8.如權(quán)利要求7所述的定位裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)部件具有脈沖電動(dòng)機(jī)，對(duì)所述脈沖電動(dòng)機(jī)實(shí)施微步進(jìn)控制。
9.如權(quán)利要求8所述的定位裝置，其中，在大于等于所述基準(zhǔn)值的情況下以25細(xì)分進(jìn)行所述脈沖電動(dòng)機(jī)的微步進(jìn)控制，在低于所述基準(zhǔn)值的情況下以250細(xì)分進(jìn)行所述脈沖電動(dòng)機(jī)的微步進(jìn)控制。
10.如權(quán)利要求7至9中任何一項(xiàng)所述的定位裝置，其中，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)部件的空轉(zhuǎn)使所述移動(dòng)體按低于所述基準(zhǔn)移動(dòng)量進(jìn)行移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求7至10中任何一項(xiàng)所述的定位裝置，其中，在所述移動(dòng)體上固定有顯微鏡。
全文摘要
提供一種定位方法和定位裝置，能夠使移動(dòng)體高精度地移動(dòng)停止在目標(biāo)位置。使移動(dòng)體(3)朝向目標(biāo)位置(20)移動(dòng)，測(cè)定所述移動(dòng)體(3)的位置和所述目標(biāo)位置(20)的差(L)，在根據(jù)所述差(L)所述移動(dòng)體(3)的移動(dòng)量低于基準(zhǔn)值時(shí)，使所述移動(dòng)體(3)以低于基準(zhǔn)移動(dòng)量的移動(dòng)量向所述目標(biāo)位置(20)方向移動(dòng)。所述移動(dòng)體(3)的位置相對(duì)于所述目標(biāo)位置(20)在容許范圍以?xún)?nèi)時(shí)使所述移動(dòng)體(3)停止。
文檔編號(hào)G02B21/26GK1670562SQ20051005582
公開(kāi)日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
發(fā)明者阿部浩 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社