JP2814011B2 - 微小位置調整方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、たとえば大型レンズ鏡筒の様な重量の大き
な対象物を微小位置決め調整する方法および装置に関す
る。

［従来の技術］ 一般に、200kg程度の大型レンズ鏡筒のような重量物
をミクロン単位でずらし調整することは非常に困難であ
る。したがって従来、このような重量物をずらして位置
決めするに際しては、熟練者がハンマー等の工具により
対象物を叩いてずらして試行錯誤的に作業していた。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例では人間が感覚的にハンマ
ーを操作し叩きながらずらして調整を行っていたため、
作業が試行錯誤的である、熟練を要する作業であ
る、時間がかかる、精度がばらつき品質が安定しな
い、等の欠点があった。

本発明の目的は、このような従業技術の問題点に鑑
み、熟練を要することなく重量物を短時間でかつ安定し
た高い精度で微小位置決め調整できるような方法および
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明の微小位置調整方法で
は、対象物を振動子を用いて目標位置に位置決めする微
小位置調整方法において、前記振動子（振動子２）が前
記対象物（鏡筒１）を押圧する力を検出する押圧力検出
手段（圧力センサ10）の検出値に基づいて前記振動子を
移動させる移動手段（テーブル3,モーター４）を制御す
ることにより前記対象物に前記目標位置の方向で最大静
止摩擦力以下の押圧力を前記振動子を介して与え、前記
振動子を前記目標位置と前記対象物の位置を検出する位
置検出手段（位置センサ５）によって検出される前記対
象物の現在位置との差に基づいて求められる振幅値で振
動させて前記対象物への加振を行なうことにより前記対
象物を前記目標位置の方向に移動させることを特徴とし
ている。

また、本発明の微小位置調整装置では、対象物を振動
子を用いて目標位置に位置決めする微小位置調整装置に
おいて、前記振動子（振動子２）が前記対象物（鏡筒
１）を押圧する力を検出する押圧力検出手段（圧力セン
サ10）と、前記対象物に前記目標位置の方向で最大静止
摩擦力以下の押圧力を前記振動子を介して与えるために
前記押圧力検出手段の検出値に基づいて前記振動子を移
動させる移動手段（テーブル3,モーター４）と、前記対
象物の位置を検出する位置検出手段（位置センサ５）
と、前記対象物への加振のために前記振動子を前記目標
位置と前記位置検出手段によって検出される前記対象物
の現在位置との差に基づいて求められる振幅値で振動さ
せる振動制御手段（加振制御回路９）を有することを特
徴としている。

［作用］ 本発明においては、従来のように人間の感覚に頼って
ハンマー等で叩いてずらし本整をするのではなく、対象
物に振動子を介して最大静止摩擦力以下の押圧力を加
え、目標位置と現在位置の差に基づいた加振振幅で振動
子を振動させて対象物を摺動または移動させる。従っ
て、微小な調整による高精度な位置決めが行なわれ、ま
たその際に振動子の移動や振動が押圧力検出手段や位置
検出手段の出力に基づいて制御されるので、迅速かつ自
動的な位置決めが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る微小位置調整装置の
構成図であり、本発明の特徴を最も良く表す図面であ
る。同図に於て、１は位置調整の対象物であるところの
鏡筒、２は鏡筒１を加振する振動子、３は振動子を移動
し押圧力を与えるテーブル、４はテーブル３を駆動する
モータ、５は鏡筒１の位置情報を得るための電気マイク
ロ（位置センサ）、６は電気マイクロ５の信号を増幅す
るためのセンサ信号増幅回路、７はセンサ信号増幅回路
６の出力に基づいて鏡筒１の位置決め目標位置と現在位
置との差を計算し次の指令値を与える制御回路、８は制
御回路７からの指令に基づきモータ４を駆動してテーブ
ル３を駆動するテーブル駆動回路、９は制御回路７から
の指令に基づき振動子２を制御する加振制御回路、10は
振動子２が鏡筒１を押圧する力を測定してその結果を制
御回路７へ出力するセンサである。

次にこの装置の動作を説明する。

鏡筒１の位置決め調整に際しては、まず、電気マイク
ロ５からの現在位置の信号がセンサ信号増幅回路６で増
幅され、制御回路７に入力される。現在位置が入力され
ると、制御回路７においては、あらかじめ設定されてい
る目標値と現在位置との差が計算され、その結果はそれ
相当の加振振幅に変換される。

一方、制御回路７はテーブル駆動回路８に、一定圧力
の押圧力で鏡筒１をずらし方向へ押すための信号を与え
る。与えられた信号はモータ４に送られ、モータ４はこ
れに応じて回転しテーブル３を移動させる。そして、テ
ーブル３に固定されている振動子２の先端に固定された
圧力センサ10が一定圧を検出すると、制御回路７はテー
ブル駆動回路８への信号出力を停止する。

次に、制御回路７から加振制御回路９へ先ほど計算し
た加振振幅値を送り、振動子２を加振して鏡筒１をずら
す。その後、制御回路７はテーブル３を原点位置にもど
し、電気マイクロ５からの現在位置の信号を取り込み、
目標値に入っていれば、調整を完了し、入っていなけれ
ば入るまで繰り返し上記動作を行う。

本実施例においては、以上のようにして自動的に位置
調整作業を行うことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、対象物に対し振動子を介してプ
リテンション（最大静止摩擦力以下の押圧力）を与え、
振動子で対象物を加振して対象物を摺動または移動させ
るようにしたため、従来では困難であった微細なサブミ
クロン単位の精度での位置決めを行なうことができる。
また、全自動化が可能となり、高度な熟練作業の必要な
く短時間で自動的に位置決め調整を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る微小位置調整装置の
構成を示すブロック図である。 １……対象物（鏡筒）、２……振動子、３……テーブ
ル、４……モータ、５……位置センサ、６……センサ信
号増幅回路、７……制御回路、、８……テーブル駆動回
路、９……加振制御回路、10……圧力センサ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物を振動子を用いて目標位置に位置決
   めする微小位置調整方法において、前記振動子が前記対
   象物を押圧する力を検出する押圧力検出手段の検出値に
   基づいて前記振動子を移動させる移動手段を制御するこ
   とにより前記対象物に前記目標位置の方向で最大静止摩
   擦力以下の押圧力を前記振動子を介して与え、前記振動
   子を前記目標位置と前記対象物の位置を検出する位置検
   出手段によって検出される前記対象物の現在位置との差
   に基づいて求められる振幅値で振動させて前記対象物へ
   の加振を行なうことにより前記対象物を前記目標位置の
   方向に移動させることを特徴とする微小位置調整方法。
2. 【請求項２】対象物を振動子を用いて目標位置に位置決
   めする微小位置調整装置において、前記振動子が前記対
   象物を押圧する力を検出する押圧力検出手段と、前記対
   象物に前記目標位置の方向で最大静止摩擦力以下の押圧
   力を前記振動子を介して与えるために前記押圧力検出手
   段の検出値に基づいて前記振動子を移動させる移動手段
   と、前記対象物の位置を検出する位置検出手段と、前記
   対象物への加振のために前記振動子を前記目標位置と前
   記位置検出手段によって検出される前記対象物の現在位
   置との差に基づいて求められる振幅値で振動させる振動
   制御手段を有することを特徴とする微小位置調整装置。