CN1670562A - 定位方法和定位装置 - Google Patents

Abstract

提供一种定位方法和定位装置，能够使移动体高精度地移动停止在目标位置。使移动体(3)朝向目标位置(20)移动，测定所述移动体(3)的位置和所述目标位置(20)的差(L)，在根据所述差(L)所述移动体(3)的移动量低于基准值时，使所述移动体(3)以低于基准移动量的移动量向所述目标位置(20)方向移动。所述移动体(3)的位置相对于所述目标位置(20)在容许范围以内时使所述移动体(3)停止。

Description

定位方法和定位装置

技术领域

本发明涉及可使载物台等移动体高精度地移动停止在目标位置的定位方法、以及采用这种定位方法的定位装置，特别是涉及在使用于查验磁头的研磨面的干涉条纹的显微镜用载物台朝向磁头的查验位置移动时，能够相对于查验位置高精度、并且在短时间内进行定位的定位方法、以及定位装置。

背景技术

磁头的记录介质对向面被形成为弯曲的曲面的隆起(crown)形状，但为了检查这种隆起形状是否被形成为设计的那样，采用被称为移相法的方法，即：对于从不同的角度观察的磁头的记录介质对向面，观察所述隆起形状的干涉条纹，根据由这种干涉条纹产生的光强分布，求取整个面的相对的相位分布，变换为三维的高度。此时，对于各角度的记录介质对向面的每个面来测定任意的测定点的光强，根据其高度位置进行计算而求取相位。

在通过这种移相法来进行所述隆起形状的检查时，所述测定点的高度位置成为用于求取所述相位的数据，所以需要准确地掌握所述测定点的高度位置，并使显微镜准确地停止在该位置上。

这里，在检查所述磁头的隆起形状时，将显微镜固定在显微镜用载物台上，通过移动该载物台来移动显微镜而将显微镜定位于任意的位置。因此，以往采用通过电动机和具有将该电动机的驱动力传递给所述载物台的丝杠的驱动部件而构成所述载物台的定位装置。

在这样的定位装置中，在进行所述定位时，会发生与到用户指定的位置的载物台的移动量相比，实际上的所述载物台的移动量比到所述指定位置的移动量小的现象，即，被称为空转的现象。

在以下所示的专利文献1中，公开了将脉冲电动机的旋转驱动力通过多个齿轮、齿条和小齿轮使载物台移动的显微镜用载物台。在这种显微镜用载物台中，构成为对所述脉冲电动机进行微步进控制，能够以一脉冲的微小量的驱动量来驱动所述载物台。该文献公开了以下技术思想：在使所述载物台移动并定位在规定位置时，为了抑制在齿轮和齿条等中产生的空转，并进行所述载物台的准确定位，通过由作为弹性部件的拉簧对所述齿轮和齿条向一定方向赋能，从而减少在齿轮和齿条的啮合时产生的振动(ガタつき)。

而在以下所示的专利文献2中，公开了以下技术思想：以添加了大于等于空转发生量的驱动量的量来驱动被微步进控制的脉冲电动机，并通过使从运送滚轮到排纸滚轮的驱动传递齿轮列的空转偏向齿轮的一方向，减少空转的影响，使移动体(被运送物)合适地移动。

[专利文献1]日本专利公开：特开2003-107363号公报

[专利文献2]日本专利公开：特开2002-068519号公报

但是，上述专利文献1和2公开的技术思想，尽管是对所述空转进行控制而使载物台和移动体准确或适当地移动，但由于所述载物台和所述移动体的移动量在依赖于所述脉冲电动机的一步的驱动量的状态下来移动所述载物台和所述移动体，因此所述载物台和所述移动体的定位精度及所述脉冲电动机的一脉冲的移动量都有限度。因此，不能高精度地进行所述载物台和移动体的定位。

发明内容

本发明是用于解决上述现有课题的发明，其目的在于提供能够高精度地进行载物台等移动体的定位的定位方法，以及定位装置。

本发明的定位方法的特征在于，使移动体向目标位置移动，测定所述移动体位置和所述目标位置的差，并根据所述移动体的位置和所述目标位置的差，在所述移动体的移动量低于基准值时，使所述移动体以低于基准移动量的移动量向所述目标位置方向移动，在所述移动体的位置相对于所述目标位置在容许范围以内时，使所述移动体停止。

这种情况下，可以构成为，在使所述移动体朝向所述目标位置向第1方向移动并通过所述目标位置后，使所述移动体朝向目标位置、向与所述第1方向相反方向的第2方向移动，也可以构成为使所述移动体在朝向所述目标位置、向所述第1方向以所述基准移动量移动的状态下移动，并在所述目标位置之前停止后，使所述移动体从所述停止位置以低于所述基准移动量进行移动。

此外，在所述移动体的位置和所述目标位置的差大于等于所述基准值时，优选地通过除以基准移动量来计算所述移动体的移动量。

此外，优选地，所述移动体的移动速度在大于等于所述基准值的情况下与低于所述基准值的情况相比大。

这种情况下，可以构成为用脉冲电动机的旋转驱动力使所述移动体移动，所述基准移动量是所述脉冲电动机的一脉冲的移动量，通过空转以低于所述基准移动量的移动量来移动所述移动体。

此外，本发明的定位装置具有移动体、用于检测所述移动体和目标位置的差的位置检测部件，以及使所述移动体移动的驱动部件，并采用前述定位方法，

其特征在于，通过所述驱动部件使所述移动体朝向目标位置移动，在由所述位置检测部件检测出的所述差低于基准值时，通过所述驱动部件使所述移动体以低于基准移动量的移动量向所述目标位置移动，在所述位置检测部件检测出的所述差在容许范围以内时，停止所述驱动部件，并停止所述移动部件。

这种情况下，优选地，所述驱动部件具有脉冲电动机，对所述脉冲电动机实施微步进控制。

此外，在大于等于所述基准值的情况下能够以25细分进行所述脉冲电动机的微步进控制，在低于所述基准值的情况下能够以250细分进行所述脉冲电动机的微步进控制。

这种情况下，优选地通过所述驱动部件的空转使所述移动体以低于所述基准移动量进行移动。

此外，在所述移动体上适合于固定显微镜。

在本发明的定位方法和定位装置中，在使移动体移动时，使所述移动体以低于驱动部件等的理论值的移动量来移动。因此，可以对所述移动体以高精度进行定位。

在本发明的定位方法和定位装置中，特别是通过利用空转，与作为所述移动体被驱动部件等移动时的理论上的最小移动量的所规定的基准移动量相比，可以以小得多的移动量适当地进行所述移动体的移动。由此，可以用比所述基准移动量所确定的精度更高的精度来定位所述移动体。

此外，在所述移动体的位置和所述目标位置的差大于等于所述基准值时、通过除以基准移动量来计算所述移动体的移动量的情况下，由于以小刻度多次进行用于定位所述移动体的移动，来进行所述移动体的定位动作，所以可以高精度地进行所述移动体的定位。

在使用脉冲电动机作为定位装置的所述驱动部件，对所述脉冲电动机实施微步进控制的情况下，可以进行高精度的定位。

此外，在构成为所述移动体的移动速度与低于所述基准值的情况相比，在大于等于所述基准值时较大的情况下，特别是作为所述定位装置被具体化的情况下，通过在大于等于基准值的情况下以25细分进行所述脉冲电动机的微步进控制，在低于所述基准值的情况下以250细分进行所述脉冲电动机的微步进控制，来设定所述移动体的速度，则可以迅速地进行高精度的定位。

在本发明的定位方法和定位装置中，在使移动体移动时，使所述移动体以低于驱动部件等的理论值的移动量来移动。因此，可以对所述移动体以高精度进行定位。特别是通过利用空转，与作为所述移动体被驱动部件等移动时的理论上的最小移动量的所规定的基准移动量相比，可以以小得多的移动量适当地移动所述移动体。由此，可以用比所述基准移动量所确定的精度更高的精度来定位所述移动体。

此外，在所述移动体的位置和所述目标位置的差大于等于所述基准值时，通过除以基准移动量来计算所述移动体的移动量的情况下，由于以小刻度多次多次连续进行所述移动体的定位移动来进行所述移动体的定位动作，所以可以高精度地进行所述移动体的定位。

附图说明

图1是表示作为本发明实施例的定位装置的结构的说明图。

图2是表示使用图1所示的定位装置进行检查的磁头的立体图。

图3是表示通过光学显微镜观察图2所示的磁头的记录介质对向面的状态的侧面图。

图4是表示用图3所示的显微镜观察图2所示的磁头的记录介质对向面的状态的平面图。

图5是表示用图3所示的显微镜观察图2所示的磁头的记录介质对向面的状态的平面图。

图6是表示用图3所示的显微镜观察图2所示的磁头的记录介质对向面的状态的平面图。

图7是表示用图3所示的显微镜观察图2所示的磁头的记录介质对向面的状态的平面图。

图8是表示构成图1所示的定位装置的载物台的起动特性的曲线图。

图9是图8所示的曲线的局部放大曲线图。

图10是说明图1所示的定位装置的定位动作的模式图。

图11使表示图1所示的定位装置的控制方法的说明图。

图12是表示图9所示的曲线的一部分的曲线图。

具体实施方式

图1是表示本发明实施例的定位装置的结构的说明图，图2是表示用图1所示的定位装置进行检查的磁头的立体图。

图2所示的磁头H1例如是构成将记录信号记录在记录介质中，并进行再现的视频设备的磁记录再现装置，或计算机用的数据磁记录再现装置等的滑动型磁头。上述磁头H1，在第1磁心101上形成再现用的MR型薄膜磁头102、记录用的感应头103、以及作为保护膜的绝缘层104，在上述绝缘层104上粘结有第2磁心105。标号106是电极。

上述磁头H1，在氧化铝碳化钛构成的第1磁心101的磁再现头的形成面上，介由Al₂O₃和SiO₂等的绝缘性材料构成的衬底层(未图示)，通过薄膜形成工艺而形成薄膜磁头102，以及作为保护膜的由Al2O3构成的绝缘层104。

如图2所示，上述磁头H1是MR型薄膜磁头102和感应头103的复合型薄膜磁头。

如图2所示，第1磁心101和第2磁心105的记录介质对向面H1A，在记录介质的行进方向，即图示Z方向上被弯曲形成为R形状(隆起形状)。

图1所示的定位装置1用于检查图2所示的磁头H1的上述记录介质对向面H1A的上述隆起形状，是否被形成为设计的形状的容许范围内的形状。

如图3所示，通过显微镜50来观察上述磁头H1的记录介质对向面H1A。此时，使上述显微镜50在上下方向(图示Y1和Y2方向)上移动，同时以任意的观察点作为中心进行观察。此时，如果用上述显微镜观察上述记录介质对向面H1A，则如图4至图7所示，可观察到基于上述隆起形状的干涉条纹60。这里，图4至图7中所示的点a、b、c、d是上述显微镜50的观察点。

由于上述干涉条纹60在1/2周期中明暗被重复，所以使上述显微镜50按上述干涉条纹60的1/4周期的距离进行移动而获得多个图像，观察各图像的干涉条纹60。

这样，采用对观察到的上述隆起形状的干涉条纹60进行观察，由通过该干涉条纹60所产生的光强分布，求取整个面的相对的相位分布，变换为三维的高度的所谓移相法的方法。此时，对每个图像测定上述观察点的光强，根据该光强进行计算而求取相位。

通过这种移相法进行上述隆起形状的检查时，由于上述观察点的位置成为求取上述相位的极其重要的数据，因此必须高精度地掌握上述观察点的位置，并使显微镜准确地停止在该观察点的位置上。

在图1所示的定位装置1中，可以将上述显微镜50的位置以极其高的精度定位。因此，上述定位装置1适于通过移相法来检查上述磁头H1的记录介质对向面H1A的隆起形状。

如图1所示，上述定位装置1被构成为包括：控制器2；作为本发明的移动体的载物台3；标度器4；作为驱动部件的脉冲电动机5；以及起到将作为上述驱动部件的脉冲电动机5的驱动力，传递到作为上述移动体的载物台3的传递部件的功能的丝杠6。

上述控制器2被构成为包括CPU7和驱动器8。

在上述定位装置1中，上述载物台3通过丝杠6与上述脉冲电动机5连接，上述脉冲电动机5的驱动力通过上述丝杠6，可使上述载物台3在图示的Y1方向和Y2方向上移动。上述显微镜50被固定在上述载物台3上。因而，通过该显微镜50来观察基于上述磁头H1的上述隆起形状的干涉条纹60。

上述脉冲电动机5的步进角为0.36°，旋转一周需要1000个脉冲。因而，由上述驱动器8进行控制，以进行将一步进进行250细分的微步进控制。此外，上述丝杠6的一节距构成为1mm。

因此，在上述脉冲电动机5输出一脉冲的情况下，上述载物台3的移动量为1mm/1000脉冲/250细分＝4nm。该4nm的移动量在上述定位装置1中为上述载物台3的基准移动量。此外，对上述脉冲电动机5进行了250细分时，在上述载物台3的移动速度中为低速时。这种低速时的后述的定位周期的每一周期的最大移动量为V1，与该低速时的上述载物台3的最大移动速度相关。该V1在上述脉冲电动机5的微步进为250细分时与其由载物台3的负载来限定，不如由电气上可输入到驱动器的频率来确定。

再有，通过上述驱动器8，上述脉冲电动机5还可被构成为进行25细分的微步进控制。这样，在将上述脉冲电动机5进行了25细分时，在上述载物台3的移动速度中为高速时。该高速时的后述的定位周期的每一周期的最大移动量为V2，与该高速时的上述载物台3的最大移动速度相关。该V2通过载物台3的负载和上述脉冲电动机5的扭矩的关系来确定，是控制上所必需的参数，以不引起脉冲电动机5特有的失步现象。

上述脉冲电动机5的一脉冲输出时的上述载物台3的基准移动量为4nm，所以在使上述载物台3移动并停止在目标位置的情况下，相对于上述载物台3的目标位置的定位精度极限为4nm是正常的。

但是，在本发明的上述定位装置1中，可将上述载物台3以比4nm小的距离(精度)来定位。以下说明其原理。

图8表示对上述载物台3指令从基准点移动到某处时的指令位置(nm)、以及根据上述指令上述载物台3实际移动时的距上述基准点的移动位置(nm)的曲线图，图9是将上述指令位置放大到50nm来表示图8所示的曲线的曲线图。

图8中所示的‘载物台No.1’表示在上述脉冲电动机5中作为上述丝杠6使用1mm/节距丝杠时的载物台，具有每一脉冲4nm的基准移动量。另一方面，‘载物台No.2’表示在上述脉冲电动机5中作为上述丝杠6使用0.5mm/节距丝杠时的载物台，具有每一脉冲2nm的基准移动量。

如图8所示，在与按照指令那样移动的情况下的曲线比较时，可知对于指令位置，上述‘载物台No.1’和‘载物台No.2’实际上移动的距离变短。这被称为空转现象，被认为是因驱动上述‘载物台No.1’、‘载物台No.2’的部件(例如丝杠6等)的弹性变形而产生的，在上述定位装置1中，是在对上述载物台3进行定位时造成定位精度下降的原因。在图8中，在‘载物台No.1’和‘载物台No.2’中，偏离‘按照指令那样进行移动的情况’的曲线的差成为空转。

此外，如图8所示，指令位置的值越小，实际的移动量越小，指令位置的值越小，空转越大。特别地，这被称为渐增型空转。

在本发明的上述定位装置1中，在上述空转大的区域，即在上述指令位置的值小的区域中，通过移动上述载物台，将上述载物台3以比上述脉冲电动机5的一个脉冲的上述载物台3的移动量小的量来移动。即，例如如果以比上述脉冲电动机5的一个脉冲的移动量小的值来指令上述载物台的指令移动量，则如从图8和图9可知，与指令移动量相比，只以非常小的量来移动上述载物台3，所以可进行比理论的载物台的最小移动量4nm小的值的移动。

再有，在上述定位装置1中，如后述那样，指令移动量为1nm。

下面，用图1、图10和图11来说明上述定位装置1的上述载物台3的定位动作。这里，图10是说明将上述载物台3的中心线O-O移动到与处于目标位置20的磁头H1的虚线21同一线上时的定位动作的模式图。而图11是表示上述控制器2的内部处理的图。再有，在图10所示的上述磁头H1的上述虚线21上，存在上述磁头H1的上述测定点a、b、c或d。

首先，如图1所示，在内置于上述CPU2中的脉冲计数器(PC)9中，通过脉冲发生器11，输入用于使上述载物台3移动至图10所示的目标位置20的信号S1(步骤1)。该信号S1是用于对于上述载物台3移动至目标位置20的移动指令，规定以每一脉冲多大的最低移动量来移动上述载物台3就可以的信号。此时，通过上述脉冲计数器9，可进行一脉冲下的上述脉冲电动机5的驱动，规定上述载物台3的最小移动量。该最小移动量是比上述脉冲电动机的每一脉冲下的上述基准移动量小的移动量，在本实施方式的定位装置1中，能够以1nm为单位进行指令。其理由是，利用上述空转，可将上述脉冲电动机5的一脉冲的上述载物台3的移动量微小地进行。

接着，用作为本发明的位置检测部件的上述标度器4，来测定从处于如图10所示位置A的上述载物台3的O-O线至上述目标位置20的中心线O’-O’线的差，即距离L。该标度器4例如可由具有玻璃和栅板上的网而构成的公知的光标度器等构成。然后，将上述标度器4测定的上述距离L的距离信号S2通过图1所示的脉冲计数器(PC)10输入到上述CPU7(步骤2)。该信号S2是脉冲信号，通过上述脉冲计数器10，可以使标度器4的位置随着载物台3在每一脉冲中移动。在本实施方式的定位装置1中，由于上述标度器4可根据上述信号S1以1nm为单位来移动，所以可以按1nm的位置检测精度来检测上述载物台3的位置。

然后，上述信号S1和S2通过上述脉冲计数器9和10被输入到上述CPU7的旋转方向判断部件12(步骤3)。

上述旋转方向判断部件12根据上述信号S1和上述信号S2的距离，判断使上述载物台3相对于图10所示的目标位置20，应该向作为第1方向的Y1方向移动，还是应该向作为第2方向(与上述第1方向相反的方向)的Y2方向移动，将基于该判断的信号S3输入到上述CPU7的PID控制(比例积分微分控制)部件13(步骤4)。此时上述信号S3在使上述载物台3向Y1方向移动的情况下，后述的控制量C为正值。另一方面，在使上述载物台3向Y2方向移动的情况下，后述的控制量C为负值。

在上述PID控制部件13中，根据上述信号S3，为了使上述载物台3靠近上述目标位置20，进行PID控制(步骤5)。

上述PID控制部件13根据来自上述脉冲发生器11的信号S1、来自上述标度器4的距离信号S2、以及从上述旋转方向判断部件12输出的上述信号S3，计算上述载物台3的必要的控制量(即上述载物台3的必要移动量)C，将其作为信号S4，输入到上述CPU 7的移动控制部件14(步骤6)。

上述移动控制部件14根据由上述PID控制部件13计算的上述信号S4，控制用于使上述载物台3移动的上述脉冲电动机5的驱动。

在图11中示出了上述移动控制部件14的控制方法。这里，在图14中‘Max’是由上述驱动器8对上述脉冲电动机5的微步进进行25细分时的、与后述的定位周期的每一周期的移动量相同的值。而‘A’是表示上述高速时的脉冲电动机5的细分数和上述低速时的脉冲电动机5的细分数之比，在上述定位装置中为250/25＝10。‘Pitch’是上述低速时速度的每一脉冲的上述载物台3的移动量，即上述基准移动量，在上述定位装置1中为4nm。

如图11所示，上述PID控制部件13计算出的上述控制量C作为信号S4被输入到上述移动控制部件14。

在上述控制量C的绝对值|C|为|C|＞‘Max’的情况下，将信号S5a输出到上述驱动器8，使得上述脉冲电动机5以{Max/(A×(Pitch))}的脉冲数而被驱动。此时，上述驱动器8输出信号6a，使得上述脉冲电动机5以25细分的微步进而被驱动(步骤7a)。此时，在上述C为正值的情况下，使上述脉冲电动机5向顺时针方向(CW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y1方向移动，在其为负值的情况下，使上述脉冲电动机5向逆时针方向(CCW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y2方向移动。再有，也可以构成为使上述脉冲电动机5向顺时针方向(CW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y2方向移动，使上述脉冲电动机5向逆时针方向(CCW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y1方向移动。

在上述绝对值|C|为|C|＞V1的情况下，将信号S5b输出到上述驱动器8，使得上述脉冲电动机5以{C/(A×(Pitch))}的脉冲数而被驱动。此时，上述驱动器8输出信号6b，使得上述脉冲电动机以25细分的微步进而被驱动5(步骤7b)。此时，在上述C为正值的情况下，使上述脉冲电动机5向顺时针方向(CW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y1方向移动，在其为负值的情况下，使上述脉冲电动机5向逆时针方向(CCW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y2方向移动。再有，也可以构成为使上述脉冲电动机5向顺时针方向(CW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y2方向移动，使上述脉冲电动机5向逆时针方向(CCW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y1方向移动。

在上述绝对值|C|为|C|≥‘Pitch’的情况下，将信号S5c输出到上述驱动器8，使得上述脉冲电动机5以{C/Pitch}的脉冲数而被驱动。此时，上述驱动器8输出信号6c，使得上述脉冲电动机5以250细分的微步进而被驱动(步骤7c)。此时，在上述C为正值的情况下，使上述脉冲电动机5向顺时针方向(CW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y1方向移动，在其为负值的情况下，使上述脉冲电动机5向逆时针方向(CCW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y2方向移动。再有，也可以构成为使上述脉冲电动机5向顺时针方向(CW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y2方向移动，使上述脉冲电动机5向逆时针方向(CCW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y1方向移动。

在上述绝对值|C|为|C|＜‘Pitch’，且|C|＞0的情况下，将信号S5d输出到上述驱动器8，使得上述脉冲电动机5以一脉冲而被驱动。该‘Pitch’、即基准移动量，为本发明的‘基准值’。此时，上述驱动器8输出信号6c，使得上述脉冲电动机5以250细分的微步进而被驱动(步骤7d)。此时，在上述C为正值的情况下，使上述脉冲电动机5向顺时针方向(CW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y1方向移动，在其为负值的情况下，使上述脉冲电动机5向逆时针方向(CCW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y2方向移动。再有，也可以构成为使上述脉冲电动机5向顺时针方向(CW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y2方向移动，使上述脉冲电动机5向逆时针方向(CCW)旋转驱动而使上述载物台3向图10所示的Y1方向移动。

这样，以上述步骤1至步骤7作为定位周期的一个周期，在上述|C|低于1nm时，使上述载物台3停止，上述载物台3的定位完成。该1nm是根据上述信号S1而规定的。因此，该1nm为本发明的‘容许范围’。在每隔上述一周期，上述载物台3的位置相对于上述目标位置20位于大于等于1nm的距离的情况下，重复进行上述定位周期，在上述|C|低于1nm时，上述载物台3的定位完成。再有，在上述定位周期的第2周期以后，如果存储上述步骤1和2，并从上述步骤3开始，则可简单地进行载物台3的定位。

再有，在上述定位周期的中途，通过上述步骤1至步骤7使上述载物台3从图10所示的A位置向图示箭头方向移动时，在上述定位周期的一周期结束时，可以停止在停止位置A’，以使上述载物台3位于上述目标位置20之前(图示Y2方向)，或也可以停止在停止位置A”，以使上述载物台3位于上述目标位置20的图示Y1方向上。

在本发明的定位装置1中，在从上述步骤7a至上述步骤7b中，将上述载物台3的移动量C与上述定位周期的一周期中可移动的移动量(V1、V2)进行比较。由此，能够以不使上述脉冲电动机5失步的最大限度的速度和精度，进行上述载物台3的移动。

另一方面，在步骤7c和7d中，根据‘Pitch’来比较上述控制量C。由此，在上述载物台3必要的移动量低于‘Pitch’的情况下，通过可输出的最少脉冲来驱动上述脉冲电动机5，使上述载物台3移动，从而可对上述载物台3进行位置的微调。

在本发明的上述定位装置1中，在上述步骤7a、7b、7c中，用除以了上述Pitch、即上述基准移动量所得的值来决定上述控制量C。因此，在使上述载物台3向用于定位的图10所示的Y1方向、或Y2方向上移动时，作为只与空转相同量的不足部分，在目标位置20之前处停止上述载物台3，在下个定位周期中，由于可以使上述载物台3小刻度地移动，以补偿该不足部分，因此能够高精度地进行上述载物台3的定位。

但是，如果小刻度地进行上述载物台3的移动，则直至定位为止的上述定位周期数会增多，定位需要的时间也变长。为了抑制它，在上述定位装置1中，在上述载物台3的控制量C变大的步骤7a和7b的情况下，通过以25细分的微步进来控制上述脉冲电动机5，增大脉冲电动机5的上述一脉冲的驱动量，提高上述载物台3的移动速度，从而可以迅速地进行上述载物台3的定位。

另外，在上述载物台3的控制量C大的情况下，用除以了上述‘Pitch’所得的值来决定上述控制量C，形成由上述‘Pitch’计算出的上述基准移动量部分的输出，从而使上述载物台3不超过上述目标位置20。

但是，如上述那样，在控制量C更大的步骤7a和7b的情况下，将上述脉冲电动机5的微步进细分从250细分切换为25细分。这是为了进行上述载物台3的微小的移动并进行定位，需要将上述脉冲电动机5的微步进进行250细分，但是定位周期的一周期中可输出的上述脉冲电动机5的脉冲数受到上述驱动器8的电路规格等限制，所以在将上述微步进进行250细分时，为了避免上述载物台3的移动速度慢，通过将上述脉冲电动机5的微步进进行25细分，从而可以使用上述脉冲电动机5的最大扭矩区域，如上述那样，可增大上述载物台3的移动速度。

另一方面，在上述载物台3的控制量C小的步骤7c和7d的情况下，通过将上述脉冲电动机5按250细分的微步进来控制，通过减小脉冲电动机5的一脉冲的驱动量，可微小地移动上述载物台3，提高上述载物台3的定位精度。

在上述定位装置1中，如上述那样，在按250细分的微步进来控制上述脉冲电动机5的情况下，理论上的上述载物台3的移动量、即上述基准移动量为4nm。但也不限于此，在上述定位装置中，通过用上述信号S1将载物台3的移动量设定为1nm，用上述信号S2将上述标度器4的测定精度设定为1nm，从而使上述载物台3的定位精度实现为1nm的精度。

如上所述，在本发明的上述定位装置1中，在空转大的区域中使上述载物台3移动，所以即使对上述脉冲电动机5进行一脉冲驱动，也可以使上述载物台3按低于4nm的移动量来移动。这里，图12仅写出与图9中上述定位装置1中使用的载物台3相当的所示的‘载物台1’。如图12所示，在上述‘载物台1’的曲线中，在指令了250细分微步进控制时的脉冲电动机5的一脉冲部分即4nm的情况下，上述‘载物台1’实际上移动的移动量可能低于1nm。因此，在上述定位装置1中，即使上述载物台3的移动量指令为一脉冲、即4nm，也可使上述载物台3以低于1nm移动。因而，用上述标度器4对以低于1nm移动的上述载物台3进行位置测量，将其信号S2反馈给上述控制器2，从而可按1nm的精度来定位上述载物台3。

这样，在本发明的定位装置1中，利用上述空转，与作为上述载物台3的原来的理论上的最小移动量的基准移动量相比，可按小得多的移动量来移动上述载物台3，从而能够以高于上述基准移动量所确定的精度来定位上述载物台3。

此外，在本发明的定位装置1中，利用上述空转，与作为上述载物台3的原来的理论上的最小移动量的基准移动量相比，可按小得多的移动量来移动上述载物台3，所以不需要使用按理论上最小移动量本身非常小的高精度尺寸形成的载物台3和丝杠6等的结构部件，因此可将使用的载物台3和丝杠6等的结构部件的成本抑制得较为低廉。

再有，尽管以在上述步骤7c中，|C|≥‘Pitch’的情况，在步骤7d中，|C|＜‘Pitch’的情况作为例子，即通过将上述控制量|C|与上述基准移动量的比较来计算用于驱动上述脉冲电动机5的脉冲数，但本发明不限于此，也可以取代上述基准移动量，例如以图8所示的基于载物台3的起动特性的任意的数来进行上述比较，计算用于驱动上述脉冲电动机5的脉冲数。如果做到这样，则根据定位的条件，可调整上述载物台3的移动速度、以及定位速度。这种情况下，上述步骤7d中的本发明的‘基准值’为上述任意的数。

此外，尽管在上述定位装置1的说明中，说明了将上述步骤1中的上述信号S1作为1nm来输入的例子，但在本发明中也可以用除此以外的任意的数值进行指令，该数值为本发明的‘容许范围’。这种情况下，还通过上述步骤2中的上述信号S2与上述信号S1相同的任意数值一致，可以使载物台的位置检测精度与移动量的精度一致，可进行准确的定位。

此外，在用电动机控制来进行以上那样的上述载物台3的1nm精度下的定位的情况下，由于以往没有电动机自身的分辨能力的限制，所以一般使用音圈电动机和伺服电动机等可连续驱动的电动机。但是，在这样的可连续驱动的电动机的情况下，因电流的大小和极性而在一方向上产生扭矩，所以在上述载物台3到达目标位置20时，电流值为非常小的值，成为没有保持扭矩、或以上述标度器的最小分辨能力的值进行微小振动的状态。

相反，在本发明的上述定位装置1中，由于作为电动机使用脉冲电动机5，所以即使上述载物台3到达目标位置20时，也可以按额定状态继续流过电流，所以可以通过上述脉冲电动机5来维持上述载物台3的保持扭矩，因此可以使上述载物台3在目标位置20为静止状态。

此外，在使用音圈电动机和伺服电动机等可连续驱动的电动机的情况下，切断电流就停止控制，在上述载物台3上施加的力等的影响下电动机会旋转，上述载物台3会移动，但通过使用上述脉冲电动机5，即使在停止控制后，也可以抑制上述载物台3移动。

Claims (11)

1.一种定位方法，其特征在于，使移动体向目标位置移动，测定所述移动体位置和所述目标位置的差，并根据所述移动体的位置和所述目标位置的差，在所述移动体的移动量低于基准值时，使所述移动体以低于基准移动量的移动量在所述目标位置方向上移动，在所述移动体的位置相对于所述目标位置在容许范围以内时，使所述移动体停止。

2.如权利要求1所述的定位方法，其中，在使所述移动体朝向所述目标位置向第1方向移动并使其通过所述目标位置之后，使所述移动体朝向目标位置向作为与所述第1方向相反方向的第2方向移动。

3.如权利要求1所述的定位方法，其中，在使所述移动体朝向所述目标位置向所述第1方向以所述基准移动量移动的状态下移动、并使其在所述目标位置之前停止之后，使所述移动体从所述停止位置以低于所述基准移动量的移动量进行移动。

4.如权利要求1至3中任何一项所述的定位方法，其中，在所述移动体的位置和所述目标位置的差大于等于所述基准值时，通过除以基准移动量来计算所述移动体的移动量。

5.如权利要求1至4中任何一项所述的定位方法，其中，所述移动体的移动速度，在大于等于所述基准值的情况下比低于所述基准值的情况大。

6.如权利要求1至5中任何一项所述的定位方法，其中，通过脉冲电动机的旋转驱动力使所述移动体移动，所述基准移动量是所述脉冲电动机的一脉冲的移动量，通过空转以低于所述基准移动量的移动量来移动所述移动体。

7.一种定位装置，采用在权利要求1至6中所记载的定位方法，并具有移动体、用于检测所述移动体和目标位置的差的位置检测部件、以及使所述移动体移动的驱动部件，其特征在于，

通过所述驱动部件使所述移动体朝向目标位置移动，在由所述位置检测部件检测出的所述差低于基准值时，通过所述驱动部件使所述移动体以低于基准移动量的移动量向所述目标位置方向移动，在由所述位置检测部件检测出的所述差在容许范围以内时，停止所述驱动部件，并使所述移动部件停止。

8.如权利要求7所述的定位装置，其中，所述驱动部件具有脉冲电动机，对所述脉冲电动机实施微步进控制。

9.如权利要求8所述的定位装置，其中，在大于等于所述基准值的情况下以25细分进行所述脉冲电动机的微步进控制，在低于所述基准值的情况下以250细分进行所述脉冲电动机的微步进控制。

10.如权利要求7至9中任何一项所述的定位装置，其中，通过所述驱动部件的空转使所述移动体按低于所述基准移动量进行移动。

11.如权利要求7至10中任何一项所述的定位装置，其中，在所述移动体上固定有显微镜。

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