(57)【要約】      （修正有）【課題】高い精度で位置決めを行うことができると共に長いストロークを提供することができ、且つ、装置として薄型化・小型化を図ることが可能な位置決め装置を提供する。【解決手段】第１駆動手段と第１位置検出手段とを備え粗動テーブル２５を位置決めする第１位置決め手段と、第２駆動手段と第２位置検出手段とを備え微動テーブル５１を位置決めする第２位置決め手段と、上記第１位置検出手段により求められる粗動テーブルの位置と上記第２位置検出手段より求められる微動テーブルの位置との差を所定値になるように制御する制御手段とを具備した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動手段と第１位置検出手段とを備え粗動テーブルを位置決めする第１位置決め手段と、
第２駆動手段と第２位置検出手段とを備え微動テーブルを位置決めする第２位置決め手段と、
上記第１位置検出手段により求められる粗動テーブルの位置と上記第２位置検出手段により求められる微動テーブルの位置との差が所定値になるように制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
請求項１記載の位置決め装置において、
上記第２駆動手段はボイスコイルモータであることを特徴とする位置決め装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の位置決め装置において、
上記粗動テーブル上に上記第２駆動手段の構成部品が載置されていることを特徴とする位置決め装置。
【請求項４】
請求項３記載の位置決め装置において、
上記粗動テーブル上に載置されている第２駆動手段の構成部品がコイルであることを特徴とする位置決め装置。
【請求項５】
請求項３記載の位置決め装置において、
上記粗動テーブル上に載置されている第２駆動手段の構成部品が永久磁石またはヨークであることを特徴とする位置決め装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第１駆動手段はワイヤ駆動又はベルト駆動であることを特徴とする位置決め装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第１駆動手段はボールネジ駆動であることを特徴とする位置決め装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第１駆動手段はリニアモータ駆動であることを特徴とする位置決め装置。
【請求項９】
請求項１又は請求項２又は請求項６又は請求項７又は請求項８記載の位置決め装置において、
上記粗動テーブル上に上記第２位置決め手段が載置されていることを特徴とする位置決め装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第２位置検出手段がリニアスケール又はレーザ干渉計を具備するものであることを特徴とする位置決め装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第１位置検出手段がロータリーエンコーダを具備するものであることを特徴とする位置決め装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１０の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第１位置検出手段がリニアエンコーダを具備するものであることを特徴とする位置決め装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１０の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第１位置検出手段が位置センサを用いず内部演算のみで行うものであることを特徴とする位置決め装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３の何れかに記載の位置決め装置において、
上記粗動テーブルと微動テーブルとの位置の差が所定値を越えたことを検出する位置ずれ検出センサを設置したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の位置決め装置において、
上記位置ずれ検出センサを２個設置したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５記載の位置決め装置において、上記位置ずれ検出センサからの検出信号に基づいて位置ずれを補正する位置補正装置が設けられていることを特徴とする位置決め装置。
【請求項１７】
請求項１〜請求項１６の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第１駆動手段の応答周波数を上記第２駆動手段の応答周波数よりも低く設定していることを特徴とする位置決め装置。
【請求項１８】
請求項１〜請求項１７の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第１駆動手段と第２駆動手段の間に振動吸収手段を設けたことを特徴とする位置決め装置。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１８の何れかに記載の位置決め装置において、
上記第２位置決め手段が非接触ガイドを具備するものであることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の位置決め装置において、
上記非接触ガイドが超音波浮上ガイドであることを特徴とする位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は位置決め装置に係り、特に、粗動テーブルを位置決めする第１位置決め手段と微動テーブルを位置決めする第２位置決め手段を組み合わせたものにおいて、上記第１位置決め手段に設けられている第１位置検出手段により検出される粗動テーブルの位置と上記第２位置決め手段に設けられている第２位置検出手段により検出される微動テーブルの位置との差が所定値になるように制御する制御手段を設け、それによって、大型且つ高価なレーザ変位計を使用することなく所望の制御ができるようにし、ひいては、装置の薄型化、小型化、低コスト化を図ることができるように工夫したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
精密位置決め装置としては、例えば、ボールネジ・ボールナット方式のものが知られている。これは、直線案内にボール軸受を使用するものであり、サーボモータによってボールネジを回転・駆動し、それによって、ボールネジに螺合され且つ回転を規制されたボールナットを直線上に移動させて位置決めを行う方法である。しかしながら、この種のボールネジ・ボールナット方式の場合には、直線案内とボールネジに機械的摩擦がある為にサブミクロンオーダ以下の高い精度の位置決めは困難であった。
【０００３】
そこで、そのような高い精度の位置決めを行う為に、エア又は磁気による非接触浮上ガイドを用いると共に、非接触駆動可能な電磁リニアモータを用いた駆動方法が開発されていて、例えば、高額な設備である半導体製造装置等において既に使用されている。（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）。
又、本発明者も小型コンパクトな超音波浮上装置を用いた非接触ガイドを開発している（例えば、特願２００２−６５３６６号）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１８６１５６号公報
【特許文献２】
特開平０８−０３７７７２号公報
【特許文献３】
特開平０５−１１１８４４号公報
【０００５】
ところで、上記電磁リニアモータを使用した駆動方式の場合には、機械的な接触なしで駆動することができ、高精度な位置決めが可能であるという利点がある反面、電磁コイルと永久磁石とからなる構造が複雑であり、又、磁界分布の不均一性等により推力リップルがあって高精度な位置決めが困難であるという問題があった。
【０００６】
そこで、これらの問題点を解決するものとして、ボイスコイルモータ（単層型リニアモータ）を使用した駆動方式が提案されている。
【０００７】
ところが、上記ボイスコイルモータの場合には、ストロークが短いという欠点があった。そこで、粗動テーブルを移動・位置決めする粗動テーブル機構とボイスコイルモータを使用して微動テーブルを移動・位置決めする微動テーブル機構とを組み合わせた「ハイブリットリニア駆動機構」構が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００８】
【非特許文献１】
橋爪  等、新野  秀憲、日本機械学会論文集（Ｃ編）、Ｖｏｌ．６７−６６１、第２７３〜第２７９頁。
【０００９】
すなわち、粗動テーブル機構としてワイヤー駆動機構を採用すると共に微動テーブル機構としボイスコイルモータを使用した構成を組み合わせることにより、長いストロークを確保すると共に高い位置決め精度を得ようとするものである。
そして、上記ハイブリットリニア駆動機構の場合には、微動テーブルと粗動テーブル相互間の相対変位量を相対変位測定センサ（具体的には、レーザ変位計）によって直接測定し、その測定値に基づいて、粗動テーブルを微動テーブルに追従させる制御を行うものである。
【００１０】
上記ハイブリットリニア駆動機構を採用した位置決め装置の構成を図１１に示す。図１１に示す位置決め装置は上記非特許文献１の第２７５頁に開示されているものである。該位置決め装置５０１は概略次のような構成になっている。まず、粗動テーブル機構の構成であるが、往復台５０３があり、この往復台５０３はリニア軸受スライダ５０４に固定されており、リニア軸受レール部５０５に沿って図中左右方向に移動可能に配置されている。上記往復台５０３を移動させるための駆動機構は次のように構成されている。すなわち、サーボモータ５０７が設置されていて、このサーボモータ５０７の回転軸にはプーリ５０９が固着されている。一方、反対側には別のプーリ５１１が対向・配置されていて、これらプーリ５０９、５１１にはワイヤ５１３が巻回されている。既に述べた往復台５０３は上記ワイヤ５１３に連結されている。よって、サーボモータ５０７が適宜の方向に回転することにより、プーリ５０９、５１１、ワイヤ５１３を介して往復台５０３が左右何れかの方向に移動することになる。
【００１１】
次に、微動テーブル機構の構成であるが、上記往復台５０３にはボイスコイルモータを構成する二対の永久磁石５１５、５１５（図では片側のみを図示、他の永久磁石はレール５０５の中心線に対称な位置にあり、テーブル５１７の下に隠れている）が設置されている。一方、テーブル５１７が配置されていて、このテーブル５１７は空気静圧案内装置５１９を介して図中左右方向に移動可能に設置されている。上記テーブル５１７側にはボイスコイルモータを構成するコイル５２１が設置されている。つまり、このコイル５２１と上記二対の永久磁石５１５、５１５によってボイスコイルモータを構成しているものである。
【００１２】
上記したように、往復台５０３、リニア軸受スライダ５０４、リニア軸受レール部５０５、サーボモータ５０７、一対のプーリ５０９、５１１、ワイヤ５１３等によって粗動テーブル機構を構成し、一方、テーブル５１７、空気静圧案内装置５１９、二対の永久磁石５１５、５１５、コイル５２１等によって微動テーブル機構を構成し、これらの組み合わせによって長いストロークを確保すると共に高い位置決め精度を得ようとするものである。
【００１３】
又、その際、往復台５０３側に固定されているレーザ変位計５２３によってテーブル５１７に固定されている反射板５２４によりレーザを反射させることにより、微動テーブル側と粗動テーブル側の相対変位量を直接測定し、その測定値に基づいて粗動テーブルとしての往復台５０３を微動テーブルとしてのテーブル５１７に追従させる制御を行うものである。
尚、図中符号５２５はレーザ干渉計用の反射鏡である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、上記ハイブリッドリニア駆動機構を採用した位置決め装置５０１の場合には、微動テーブルとしてのテーブル５１７と粗動テーブルとしての往復台５０３の相対変位量を直接測定するためにレーザ変位計５２３を使用しているが、該レーザ変位計５２３は比較的大型であり、それが原因して位置決め装置の薄型化・小型化が損なわれてしまうという問題があった。
又、粗動テーブルとしての往復台５０３の相対変位量を直接測定するためには、それを可能にする所定の場所に上記レーザ変位計５２３を設置する必要があり、それによって、位置決め装置全体としての設計裕度が低下してしまうという問題があった。
又、上記レーザ変位計は比較的高価であり、その為、位置決め装置としてのコストも上昇してしまうという問題があった。
【００１５】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、高い精度で位置決めを行うことができると共に長いストロークを提供することができ、且つ、装置として薄型化・小型化を図ることが可能な位置決め装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による駆動装置は、第１駆動手段と第１位置検出手段とを備え粗動テーブルを位置決めする第１位置決め手段と、第２駆動手段と第２位置検出手段とを備え微動テーブルを位置決めする第２位置決め手段と、上記第１位置検出手段により求められる粗動テーブルの位置と上記第２位置検出手段により求められる微動テーブルの位置との差が所定値になるように制御する制御手段と、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項２による  位置決め装置は、請求項１記載の位置決め装置において、上記第２駆動手段はボイスコイルモータであることを特徴とするものである。
又、請求項３による位置決め装置は、請求項１又は請求項２記載の位置決め装置において、上記粗動テーブル上に上記第２駆動手段の構成部品が載置されていることを特徴とするものである。
又、請求項４による位置決め装置は、請求項３記載の位置決め装置において、上記粗動テーブル上に載置されている第２駆動手段の構成部品がコイルであることを特徴とするものである。
又、請求項５による位置決め装置は、請求項３記載の位置決め装置において、上記粗動テーブル上に載置されている第２駆動手段の構成部品が永久磁石またはヨークであることを特徴とするものである。
又、請求項６による位置決め装置は、請求項１〜請求項５の何れかに記載の位置決め装置において、上記第１駆動手段はワイヤ駆動又はベルト駆動であることを特徴とするものである。
又、請求項７による位置決め装置は、請求項１〜請求項５の何れかに記載の位置決め装置において、上記第１駆動手段はボールネジ駆動であることを特徴とするものである。
又、請求項８による位置決め装置は、請求項１〜請求項５の何れかに記載の位置決め装置において、上記第１駆動手段はリニアモータ駆動であることを特徴とするものである。
又、請求項９による位置決め装置は、請求項１又は請求項２又は請求項６又は請求項７又は請求項８記載の位置決め装置において、上記粗動テーブル上に上記第２位置決め手段が載置されていることを特徴とするものである。
又、請求項１０による位置決め装置は、請求項１〜請求項９の何れかに記載の位置決め装置において、上記第２位置検出手段がリニアスケール又はレーザ干渉計を具備するものであることを特徴とするものである。
又、請求項１１による位置決め装置は、請求項１〜請求項１０の何れかに記載の位置決め装置において、  上記第１位置検出手段がロータリーエンコーダを具備するものであることを特徴とするものである。
又、請求項１２による位置決め装置は、請求項１〜請求項１０の何れかに記載の位置決め装置において、上記第１位置検出手段がリニアエンコーダを具備するものであることを特徴とするものである。
又、請求項１３による位置決め装置は、請求項１〜請求項１０の何れかに記載の位置決め装置において、上記第１位置検出手段が位置センサを用いず内部演算のみで行うものであることを特徴とするものである。
又、請求項１４による位置決め装置は、請求項１〜請求項１３の何れかに記載の位置決め装置において、上記粗動テーブルと微動テーブルとの位置の差が所定値を越えたことを検出する位置ずれ検出センサを設置したことを特徴とするものである。
又、請求項１５による位置決め装置は、請求項１４記載の位置決め装置において、上記位置ずれ検出センサを２個設置したことを特徴とするものである。
又、請求項１６による位置決め装置は、請求項１４又は請求項１５記載の位置決め装置において、上記位置ずれ検出センサからの検出信号に基づいて位置ずれを補正する位置補正装置が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項１７による位置決め装置は、請求項１〜請求項１６の何れかに記載の位置決め装置において、上記第１駆動手段の応答周波数を上記第２駆動手段の応答周波数よりも低く設定していることを特徴とするものである。
又、請求項１８による位置決め装置は、請求項１〜請求項１７の何れかに記載の位置決め装置において、上記第１駆動手段と第２駆動手段の間に振動吸収手段を設けたことを特徴とするものである。
又、請求項１９による位置決め装置は、請求項１〜請求項１８の何れかに記載の位置決め装置において、上記第２位置決め手段が非接触ガイドを具備するものであることを特徴とするものである。
又、請求項２０による位置決め装置は、請求項１９記載の位置決め装置において、上記非接触ガイドが超音波浮上ガイドであることを特徴とするものである。
【００１７】
すなわち、本願発明による位置決め装置は、第１駆動手段と第１位置検出手段とを備え粗動テーブルを位置決めする第１位置決め手段と、第２駆動手段と第２位置検出手段とを備え微動テーブルを位置決めする第２位置決め手段と、上記第１位置検出手段により求められる粗動テーブルの位置と上記第２位置検出手段により求められる微動テーブルの位置との差が所定値になるように制御する制御手段と、を具備したことを特徴とするものである。つまり、第１位置検出手段と第２位置検出手段によって夫々の位置検出を行い、それらの情報から粗動テーブルと微動テーブルの位置の差を算出し、その差が所定値になるように制御するものである。よって、従来、粗動テーブルと微動テーブルの相対変位量を直接測定する場合に必要であった大型且つ高価なレーザ変位計を必要とすることはなく、比較的小型で安価な第１位置検出手段と第２位置検出手段があれば所望の制御を実現することができる。それによって、位置決め装置としての薄型化、小型化、低コスト化を図ることができるようになったものである。
その際、上記第２駆動手段としてボイスコイルモータを採用することが考えられ、それによって、比較的簡単な構成で高い位置決め精度を得ることができる。
又、上記粗動テーブル上に上記第２駆動手段の構成部品を載置した構成が考えられる。
又、上記粗動テーブル上に載置されている第２駆動手段の装置部品としては、コイルである場合が考えられ、又、永久磁石又はヨークである場合が考えられる。
又、上記第１駆動手段としては、例えば、ワイヤ駆動又はベルト駆動が考えられると共に、ボールねじ駆動やリニアモータ駆動が考えられる。
又、上記粗動テーブル上に上記第２位置決め手段全体を載置した構成が考えられる。
又、上記第２位置検出手段としては、例えば、リニアスケール又はレーザ干渉計を使用したものが考えられる。
又、上記第１位置検出手段としては、例えば、ロータリーエンコーダを使用したものやリニアエンコーダを使用したものが考えられる。
又、上記第１位置検出手段としては、例えば、位置センサを用いず内部演算のみで行うものが考えられ、この場合にはそれによってさらに構成の簡略化を図ることができる。
又、上記粗動テーブルと微動テーブルとの位置の差が所定値を越えたことを検出する位置ずれ検出センサを設置することが考えられ、その場合には、粗動テーブルと微動テーブルの位置ずれを検出して必要な処置を施すことが可能になり、それによって、微動テーブルの第２駆動手段が正常に動作しなくなる不具合を防止することができる。
又、上記位置ずれ検出センサを２個設置した場合には、位置ずれの方向をも検知することが可能になる。
又、上記位置ずれ検出センサを使用した位置補正装置を設けることが考えられ、その場合には、検出された位置ずれ情報に基づいて必要な補正を迅速に施すことが可能になる。
又、上記第１駆動手段の応答周波数を第２駆動手段の応答周波数よりも低くすることが考えられ、そのように構成することにより、振動発生を防止することが可能になる。
又、上記第１駆動手段と第２駆動手段の間に振動吸収手段を設置することが考えられ、それによって、第１駆動手段側の振動や衝撃が第２駆動手段側に伝達されることを緩和することができ、それによって、位置決め精度の低下を防止することが可能になる。
又、上記第２位置決め手段として、例えば、非接触ガイドを備えたものとして構成することが考えられ、それによって、摩擦等に影響されることがない高い精度の位置決めが可能になる。
又、上記非接触ガイドとしては、例えば、超音波浮上ガイドが考えられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。本実施の形態による位置決め装置は、粗動テーブルを移動・位置決めする第１位置決め手段と、微動テーブルを移動・位置決めする第２位置決め手段とから構成されている。以下、順次説明する。
【００１９】
まずは、第１位置決め手段の構成から説明していく。図１及び図２に示すように、固定部１があり、この固定部１は略Ｕ字状をなしていて、底壁部３と、左側側壁部５と、右側側壁部７とから構成されている。上記左側側壁部５と右側側壁部７の内側には、左側ガイド部９と右側ガイド部１１が鋭利な状態で突出・配置されている。
【００２０】
上記左側ガイド部９は、上側傾斜面１３と下側傾斜面１５とを備えた構成になっていて、これら上側傾斜面１３と下側傾斜面１５によって挟まれた部分が内側に突出・配置されているものである。同様に、上記右側ガイド部１１も上側傾斜面１７と下側傾斜面１９とを備えた構成になっていて、これら上側傾斜面１７と下側傾斜面１９によって挟まれた部分が内側に突出・配置されているものである。
【００２１】
上記固定部１の内側であって底壁部３の上には第１駆動手段としてのリニアガイド機構２１が設置されている。すなわち、上記底壁部３上にはリニアガイドレール２３が敷設されており、このリニアガイドレール２３上には粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５が移動可能に配置されている。一方、図１及び図２（ｂ）に示すように、位置決め装置の一端側（図１中右側）には駆動モータ２７が設置されていて、この駆動モータ２７の回転軸２９にはプーリ３１が固着されている。又、上記プーリ３１に対向するように別のプーリ３３が位置決め装置の他端側（図１中左側）に配置されている。上記両プーリ３１、３３にはワイヤ３５が巻回されている。
【００２２】
そして、既に説明したリニアガイドスライダ２５は上記ワイヤ３５に連結されている。よって、上記駆動モータ２７を適宜の方向に回転・駆動することにより、一対のプーリ３１、３３、及びワイヤ３５を介して、リニアガイドスライダ２５が図１中左右方向（Ｙ軸方向）に移動することになる。
尚、ワイヤ３５の代わりにベルトを使用してもよい。
【００２３】
上記駆動モータ２７には第１位置検出手段としてのロータリーエンコーダ３７が取り付けられている。このロータリーエンコーダ３７によって駆動モータ２７の回転数を検出し、それによって、一対のプーリ３１、３３を介して送り出したワイヤ３５の距離を算出し、それに基づいてリニアガイドスライド２５の位置を検出するものである。
以上の構成が粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５を位置決めする為の第１位置決め手段の構成である。
【００２４】
次に、第２位置決め手段の構成を説明する。まず、既に述べたリニアガイドスライダ２５の上面には、図２に示すように、プレート４１が設置されており、このプレート４１の上面には、第２駆動手段としてのボイスコイルモータを構成するコイル４３が設置されている。
【００２５】
一方、既に説明した固定部１の内側には可動部５１が、図２中Ｚ軸方向に浮上可能であって、図１中左右方向（Ｙ軸方向）に移動可能な状態で収容・配置されている。上記可動部５１は主として可動部本体５３と振動装置５５と柱部５７等から構成されている。上記振動装置５５は、振動板５９と、この振動板５９の上下両面に取り付けられた電極部６１、６３とから構成されている。又、上記振動板５９は圧電材料から構成されている。
【００２６】
又、上記振動装置５５の左右両側には、既に説明した固定部１側の左側ガイド部９と右側ガイド部１１に対応するように、左側ガイド部６５、右側ガイド部６７が設けられている。上記左側ガイド部６５には、上側傾斜面６９と下側傾斜面７１が設けられていて鋭利な凹部を構成している。同様に、上記右側ガイド部６７にも、上側傾斜面７３と下側傾斜面７５が設けられていて鋭利な凹部を構成している。
【００２７】
そして、上記構成をなす振動装置５５が超音波振動することにより、図２に示すように、可動部５１がＺ軸方向に浮上した非接触の状態になるものである。
【００２８】
上記可動部５１の柱部５７の下端には平板部７７が取り付けられていて、この平板部７７の下面側には、図２及び図３に示すように、第２駆動手段としてのボイスコイルモータを構成する永久磁石７９、７９が取り付けられている。そして、既に説明したコイル４３はこの永久磁石７９、７９に対して平行な方向、すなわち、水平方向に巻回された状態で設置されている。これら永久磁石７９、７９、コイル４３とからなるボイスコイルモータによって可動部５１を図１中左右方向、すなわち、Ｙ方向に移動させるための駆動力を発生させるようになっている。
【００２９】
上記永久磁石７９、７９は、図３に示すように、その磁化の向きが逆向きになっている。これは次のような理由による。すなわち、図３において、コイル４３の左端部と右端部では電流の向きが逆向きになる。そのため、「フレミングの左手の法則」による推力の向きを同じにするためには、２個の永久磁石７９、７９を配置し、且つ、それら永久磁石７９、７９より生じる磁束の向きを逆向きにする必要があるものである。そして、この場合コイル４３の図３中左端部分が同図中右側の永久磁石７９側に移動することはないので、結局、ストロークはコイル４３の移動方向の幅の１／２ということになる。又、上記コイル４３と永久磁石７９、７９との間の隙間（ｈ）は、この実施の形態では、１ｍｍに設定されている。
【００３０】
又、図１及び図２に示すように、上記可動部本体５３には第２位置検出手段を構成するセンサ検出部８１が取り付けられていると共に、固定部１の左側側壁５の内面であって上端部には、同じく第２位置検出手段を構成するリニアスケール８３が取り付けられている。これらセンサ検出部８１とリニアスケール８３とからなる第２位置検出手段によって可動部５１の位置を検出するものである。
以上の構成が、微動テーブルとしての可動部５１を移動させて位置決めする為の第２位置決め手段の構成である。
【００３１】
次に、上記第１位置決め手段と第２位置決め手段を制御するための制御手段の構成を説明する。図４は、本実施の形態における制御手段の構成を示すブロック図である。まず、微動テーブル側から説明すると、リニアスケール８３を介して検出される可動部５１の位置検出信号は、微動テーブル側コントローラ８５のカウンタ８７に入力される。カウンタ８７に入力されその正逆を含めて計数された信号は位置演算器８９に入力されて演算される。位置演算器８９において演算された信号は制御演算器９１に入力される。この制御演算器９１では別途入力されている指令信号と実際の位置情報とを対比してその偏差を補う為の制御信号を出力する。該制御信号はＤ／Ａコンバータ９３を介してデジタル・アナログ変換されてボイスコイルモータドライバ９５に入力される。ボイスコイルモータドライバ９５は入力した制御信号に基づいてボイスコイルモータ、すなわち、コイル５３と永久磁石７９、７９からなるボイスコイルモータを制御・駆動する。
【００３２】
一方、粗動テーブル側をみてみると、粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５の位置はロータリーエンコーダ３７によって検出され、その検出信号は粗動テーブル側コントローラ１０１のカウンタ１０３に入力される。カウンタ１０３では正逆を含めて計数されその信号は位置演算器１０５に入力されて演算され、ワイヤ３５の移動量ひいては位置情報が算出される。そして、この位置演算器１０５にて演算された信号は相対距離演算器１０７に入力される。この相対距離演算器１０７には、微動テーブル側コントローラ８５の位置演算器８９からの信号も入力される。
【００３３】
そして、相対距離演算器１０７は、位置演算器８９及び位置演算器１０５からの信号に基づいて、微動テーブルとしての可動部５１と粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５の相対距離を算出する。相対距離演算器１０７において演算・算出された信号は、制御演算器１０９に入力され、さらに、Ｄ／Ａコンバータ１１１を介してデジタル・アナログ変換されてモータドライバ１１３に入力される。モータドライバ１１３は、入力した制御信号に基づいて、駆動モータ２７を駆動させるものである。
【００３４】
つまり、微動テーブル側コントローラ８５は、指令値に対して微動テーブルとしての可動部５１を移動・位置決めさせるべく制御しており、一方、粗動テーブル側コントローラ１０１は、微動テーブルとしての可動部５１と粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５との相対距離を算出して該相対距離を所定値（この実施の形態の場合には「０」）にするべくリニアガイドスライダ２５を移動・位置決めするものである。  それによって、粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５を微動テーブルとしての可動部５１に追従させるものである。
【００３５】
又、この実施の形態の場合には、第１駆動手段側の応答周波数を第２駆動手段側の応答周波数より低く設定している。具体的には、第１駆動手段側の応答周波数を第２駆動手段側の応答周波数の１／１０に設定している。これは、次のような理由による。すなわち、仮に、第１駆動手段側の応答周波数を第２駆動手段側の応答周波数と同程度に設定した場合には、粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５と微動テーブルとしての可動部５１が振動してしまうことになり、それが原因して高い精度での位置決めが不可能になってしまうことが予想される。そこで、第１駆動手段側の応答周波数を第２駆動手段側の応答周波数より低く設定しているものである。
【００３６】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、図２に示すように、振動装置５５による超音波振動によって可動部５１に浮上力が作用し、可動部５１は、図２に示すように、固定部１に対してＺ軸方向に浮上した状態、つまり、固定部１側に対して非接触の状態になる。
その状態で、コイル４３に適宜の方向に電流を流すことにより、「フレミングの左手の法則」に基づいて、可動部５１に対して図１中Ｙ方向の何れかに移動するための駆動力が作用する。したがって、可動部５１はＹ方向の何れかに移動することになる。これが微動テーブル側の動作である。
すなわち、高精度の精密位置決めのために、摩擦が極めて少なく、制御性が良好な非接触ガイド（ここではさらに薄型化に有利な超音波浮上ガイド）を用い、且つ、推力リップルがないボイスコイルモータによって高精度位置決めに好適な構成としている。
【００３７】
一方、粗動テーブル側の動作であるが、これは、制御手段による制御によって、基本的には上記微動テーブルとしての可動部５１に追従する動作を行う。つまり、可動部５１の位置情報と粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５の位置情報に基づいて両者の相対距離を算出し、該相対距離が「０」になるように駆動モータ２７を制御・駆動する。それによって、リニアガイドスライダ２５が可動部５１に追従するように動作することになる。
以上の動作を連続的に行うことにより、可動部５１を所望の位置に高い精度で位置決めさせることができるものである。
因みに、ボイスコイルモータ駆動の場合には、そのストロークが５〜３０ｍｍ程度に限られてしまうが、これを粗動テーブル、すなわち、第１位置決め手段と組み合わせることにより大幅に拡大することが可能になる。
【００３８】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、位置決め装置としての薄型化、小型化を図ることができるようになった。これは、大型であった従来のレーザ変位計を使用することなく必要な検出が可能になったからである。つまり、相対距離を検出していたレーザ変位計を省略し、相対距離を第１位置検出手段と第２位置検出手段とから得られる各位置の差演算により求めるようにしたからである。
又、センサ検出部８１とリニアスケール８３を使用した第２位置検出手段、ロータリーエンコーダ３７を使用した第１位置検出手段は共に比較的小型で廉価であり、よって、位置決め装置としてコンパクトにできると共にコストの低減を図ることができるものである。
又、リニアエンコーダでも同様の機能が得られるが、特に、ロータリーエンコーダ３７の場合には駆動モータ２７に直結されていて非常にコンパクトであり、又、微動テーブルの周辺に配置する必要もないので、装置設計の自由度が大幅に拡大されるものであり、勿論、既に述べた小型化、薄型化を図る上で好都合である。
又、この実施の形態の場合には、第１駆動手段側の応答周波数を第２駆動手段側の応答周波数より低く設定している。具体的には、第１駆動手段側の応答周波数を第２駆動手段側の応答周波数の１／１０に設定している。それによって、粗動テーブルと微動テーブルの振動発生を防止することができ、精度が高くて高速の位置決めが可能になる。
本実施の形態では、コイル４３を粗動テーブル側に配置すると共に永久磁石７９を微動テーブル側に配置した。これは逆の配置でも同様の駆動は可能である。しかしながら、この種のコイル４３の場合は電流により発熱するので、粗動テーブル側は非接触で浮上している微動テーブル側に比べて冷却能が高く、上記発熱を抑制する上で粗動テーブル側に配置するのが効果的である。
【００３９】
次に、図５乃至図７を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合は、粗動テーブルをワイヤ駆動方式によって移動させる構成としたが、この第２の実施の形態の場合には、粗動テーブルをボールネジ・ボールナット方式によって移動させるように構成したものであり、又、粗動テーブル上に第２位置決め手段全体を搭載するように構成したものである。以下、詳細に説明する。
【００４０】
まず、粗動テーブルを移動・位置決めする第１位置決め手段の構成から説明する。固定部２０１があり、この固定部２０１は、底壁部２０３と側壁部２０４、２０５とから構成されている。上記側壁部２０４、２０５の内側には粗動テーブル２０７が、図５及び図６中左右方向に移動可能に設置されている。上記粗動テーブル２０７は、図示しないボールネジ・ボールナット機構によって移動するものである。
【００４１】
すなわち、サーボモータが設置されていて、該サーボモータの回転軸にはボールネジが連結されている。上記ボールネジにはボールナットがその回転を規制された状態で螺合・配置されていて、上記粗動テーブル２０７はこのボールナットに連結されている。よって、上記サーボモータを適宜の方向に回転・駆動することにより、ボールネジ、ボールナットを介して、粗動テ―ブル２０７が、図５及び図６中左右方向に移動することになる。
【００４２】
又、上記サーボモータには、図示しないロータリーエンコーダが取り付けられていて、サーボモータの回転数を介して粗動テーブル２０７の位置を検出するように構成されている。
以上が粗動テーブル２０７を移動・位置決めするための第１位置決め手段の構成である。
【００４３】
次に、微動テーブルを移動・位置決めする第２位置決め手段の構成を説明する。まず、既に説明した粗動テーブル２０７の上面には振動吸収手段としてのラバ２１１が設置されている。このラバ２１１の上には、第２位置決め手段側の固定部２１３が設置されている。上記固定部２１３は略Ｕ字状をなしていて、底壁部２１５と、左側側壁部２１７と、右側側壁部２１９とから構成されている。上記左側側壁部２１７と右側側壁部２１９の内側には、左側ガイド部２２１と右側ガイド部２２３が鋭利な状態で突出・配置されている。
【００４４】
上記左側ガイド部２２１は、上側傾斜面２２５と下側傾斜面２２７とを備えた構成になっていて、これら上側傾斜面２２５と下側傾斜面２２７によって挟まれた部分が内側に突出・配置されているものである。同様に、上記右側ガイド部２２３も上側傾斜面２２９と下側傾斜面２３１とを備えた構成になっていて、これら上側傾斜面２２９と下側傾斜面２３１によって挟まれた部分が内側に突出・配置されているものである。
【００４５】
上記固定部２１３の内側には可動部２４１が、図７中Ｚ軸方向に浮上可能であって、図５及び図６中左右方向（Ｙ軸方向）に移動可能な状態で収容・配置されている。上記可動部２４１は主として可動部本体２４３と振動装置２４５と柱部２４７等から構成されている。上記振動装置２４５は、振動板２４９と、この振動板２４９の上下両面に取り付けられた電極部２５１、２５３とから構成されている。又、上記振動板２４９は圧電材料から構成されている。
【００４６】
又、上記振動装置２４５の左右両側には、既に説明した固定部２１３側の左側ガイド部２２１と右側ガイド部２２３に対応するように、左側ガイド部２５２、右側ガイド部２５４が設けられている。上記左側ガイド部２５２には、上側傾斜面２５５と下側傾斜面２５７が設けられていて鋭利な凹部を構成している。同様に、上記右側ガイド部２５４にも、上側傾斜面２５９と下側傾斜面２６１が設けられていて鋭利な凹部を構成している。
そして、上記構成をなす振動装置２４５が超音波振動することにより、図７に示すように、可動部２４１がＺ軸方向に浮上し、固定部２１３に対して非接触の状態になるものである。
【００４７】
上記可動部２４１の柱部２４７の下端には平板部２６３が取り付けられていて、この平板部２６３の下面側には、図７に示すように、ボイスコイルモータを構成する永久磁石２６５、２６５が取り付けられている。一方、固定部２１３の底壁２１５の内側にはボイスコイルモータを構成するコイル２６７が設置されている。又、上記コイル２６７は上記永久磁石２６５、２６５に対して平行な方向、すなわち、水平方向に巻回された状態で設置されている。これら永久磁石２６５、２６５、コイル２６７とからなる構成によって可動部２４１を、図５及び図６中左右方向、すなわち、Ｙ方向に移動させるための駆動力を発生させるようになっている。
尚、上記永久磁石２６５、２６５とコイル２６７との関係は、図３に示した前記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００４８】
又、上記可動部本体２４３にはセンサ検出部２６９が取り付けられていると共に、粗動テーブル側の固定部２０１の側壁部２０５の内面であって上端部にはリニアスケール２７１が取り付けられている。これらセンサ検出部２６９とリニアスケール２７１とによって第２位置検出手段を構成しており、この第２位置検出手段によって可動部２４１の位置を検出するものである。
以上の構成が、微動テーブルとしての可動部２４１を移動させて位置決めする為の第２位置決め手段の構成である。
又、制御手段の構成は前記第１の実施の形態の場合と全く同じである。
【００４９】
以上、この第２の実施の形態のような構成であっても、前記第１の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができるものである。
又、ラバ２１１を介在させることにより防振効果を得ることができる。この点について詳しく説明する。この第２の実施の形態の場合には、前記第１の実施の形態の場合のワイヤ駆動方式に比べて剛性が高いボールネジ・ボールナット駆動方式を採用している。そのため、粗動テーブル２０７側の振動や衝撃が微動テーブルとしての可動部２４１側に直接伝わるとになり、これが微動テーブル側の外乱になって位置決め精度を低下させることが懸念される。そこで、上記ラバ２１１を介在させて上記振動や衝撃の伝達を緩和するようにしているものである。
【００５０】
次に、図８及び図９を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態の場合には、前記第１の実施の形態による位置決め装置を改良するものである。すなわち、前記第１の実施の形態の場合は、粗動テーブル側と微動テーブル側の位置を夫々検出し、それら位置情報に基づいて両者の相対距離を算出し、該相対距離が所定値、具体的には「０」になるように制御するものである。
【００５１】
ところが、粗動テーブル側のロータリーエンコーダのミスカウント、ワイヤとプーリ間の滑り等が原因して、コイルと永久磁石の位置にずれが発生することが予想される。このような位置ずれが発生し大きな位置ずれが発生した場合には、微動テーブル側の駆動が正常に機能しなくなってしまう。
そこで、この第３の実施の形態の場合には、上記位置ずれ、すなわち、コイルと永久磁石との間の位置ずれをセンサによって検知して自動補正しようとするものである。以下、詳細に説明する。
【００５２】
図８（ａ）は、コイル４３と永久磁石７９、７９を中心にした構成を抽出して示す正面図であり、又、図８（ｂ）は図８（ａ）のｂ−ｂ断面図である。
尚、前記第１の実施の形態の場合と同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
図に示すように、粗動テーブルとしてのリニアガイドスライダ２５上には、センサ回路基板３０１が設置されていて、このセンサ回路基板３０１上にはプレート３０３が設置されている。このプレート３０３上にボイスコイルモータを構成する上記コイル４３が設置されている。
【００５３】
又、上記センサ回路基板３０１上には光センサ３０５、３０７が所定位置に夫々設置されている。上記センサ回路基板３０１には上記光センサ３０５、３０７の検出回路（図示せず）が設けられている。上記光センサ３０５及び光センサ３０７はコイル４３の内側に配置されており、光センサ３０５の先端からはＬＥＤ発光の光が光センサ３０５の先端のレンズにより集光され投射される。光センサ３０５から投射された光は永久磁石７９の表面（又は表面上に張付けられた反射テープの高反射率表面）にて反射され、光センサ３０５の先端集光レンズに入射し、光センサ３０５の受光素子に入射する。仮に、光センサ３０５の直上に投射光を反射する永久磁石７９がなければ、光センサ３０５の受光素子には微弱な強度の光しか戻ってこない。それによって、光センサ３０５の直上に永久磁石７９があるか否かを検出するものである。そして、上記センサ回路基板３０１上には光強度が所定の大きさ以上か以下かの判定回路が設けられており、これにより永久磁石７９が直上に有るか否かが判別できるものである。
【００５４】
又、この第３の実施の形態の場合には、２個の永久磁石７９、７９間に隙間（Ｃ）が設けられており、光センサ３０５の直上に永久磁石７９がある場合と隙間（Ｃ）がある場合とではその光反射強度が異なる。よって、その光反射強度の大きさによって光センサ３０５の直上に永久磁石７９があるのか或いは隙間（Ｃ）が有るのかを判定できるものである。これは光センサ３０７の場合も同様である。
尚、その他の方法としては、光センサをコイル４３の外側に配置して永久磁石７９が直上にある場合と永久磁石７９から外れた場合を判定する方法、または永久磁石７９の表面上に高反射領域（たとえば白色）と低反射領域（たとえば黒色）をもつ反射テープを貼り、この反射強度差により判定する方法等も有効である。
【００５５】
次に、図９を参照して、この実施の形態の場合の制御手段の構成を説明する。
尚、前記第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
まず、光センサ３０５、３０７からの検出信号は、粗動テーブル側コントローラ１０１に設けられた相対位置補正器３０９に入力される。相対位置補正器３０９は、光センサ３０５、３０７から入力された検出信号に基づいて、微動テーブルと粗動テーブルとの間の相対距離が所定値を越えているか否か、越えている場合にはその大きさ（一定値）と方向を認識し、相対距離演算器１０７に出力する。そのとき、相対距離演算器１０７は、位置演算器８９と１０５との差から得られた相対距離と比べ、違いが有れば相対距離補正器の出力値に置き換えることにより位置ずれの自動補正がなされる。
【００５６】
上記制御をより具体的に説明する。前述したように、カウンター８７、１０３等のミスカウント等が原因して各位置がずれてくると、ストロークが短い微動テーブル側の第２位置決め手段が正常に機能しなくなる。そこで上記したように、光センサ３０５及び光センサ３０７の２個の光センサを用いて、予め設定された所定量を超えた時その相対距離を検出し、微動、粗動の位置演算器の差演算で求められた相対距離と比べて補正する。
【００５７】
例えば、図８（ｂ）において、光センサ３０５又は光センサ３０７が永久磁石７９、７９の直下から永久磁石７９、７９間の隙間（Ｃ）の直下に移動した状態を想定すると、隙間（Ｃ）直下に移動した光センサ３０５、３０７の受光素子は強い光の受光から弱い光の受光へと変化する。この受光変化によって相対距離の大きさが検知できるものである。そして、図８（ｂ）に示す状態を正規位置（相対距離０）とし、この図の状態で光センサ３０５の中心から直上の永久磁石７９の右端までの左右方向の距離を（β）とすると共に、同図中左方向が位置座標の正方向だと仮定する。この時、例えば、光センサ３０５が図中右方向にずれて隙間（Ｃ）に差し掛かった時には、微動テーブル側と粗動テーブル側の相対距離は（＋β）となる。そして、相対位置補正器３０９は、このとき光センサ３０５からの信号変化を受信し（＋β）の位置データを相対距離演算器１０７に送る。相対距離演算器１０７は微動テーブル側の位置演算器８９と粗動テーブル側の位置演算器１０５から送られてきた位置データ（Ｘｐ，Ｘｃ）の差（Ｘｐ−Ｘｃ）を算出すると共に、該相対距離と（＋β）との差（Ｘｐ−Ｘｃ−β）を算出する。この差（α＝Ｘｐ−Ｘｃ−β）が相対距離の位置ずれ量（α）となるので、この位置ずれ量（α）を相対距離演算器１０７に記憶させる。以降の相対距離演算はこの（α）で補正し、相対距離は（Ｘｐ−Ｘｃ＋α）で算出されることになる。
【００５８】
因みに、図８（ｂ）において左にずれて隙間（Ｃ）に差し掛かった時には、微動テーブルと粗動テーブルの相対距離は（−β）となる。相対位置補正器１０７は、このとき光センサ３０７からの信号変化を受信し（−β）の位置データを相対距離演算器１０７に送る。以降は既に説明した光センサ３０５の場合と同じである。
【００５９】
すなわち、相対位置補正器３０９は光センサ３０５又は光センサ３０７からの信号変化を受信し、予め設定されている距離データ（ここでは＋β，−β）を相対距離演算器１０７に送る。このデータを受取った相対距離演算器１０７は現在演算している相対距離と比べ差が生じていたらこれを補正し、この補正値を記憶し以降の演算に用いることで相対位置の補正が行われるものである。
【００６０】
又、本位置補正方法を用いて、最初の微動テーブルと粗動テーブルの相対位置の設定を簡易に行なうこともできる。例えば、粗動テーブルの駆動電流を制限しておき、微動テーブルを大きく動かすことにより、光センサ３０５、３０７を永久磁石７９、７９から外れさせ、上記相対位置補正器３０９を機能させれば相対位置の正しい設定が行われたことになる。
【００６１】
尚、この第３の実施の形態の場合は、２個の光センサ３０５、３０７を設置した場合を例に挙げて説明しているが、１個の光センサの場合も想定される。この場合は、例えば、１個の光センサを、図８（ｂ）の側断面図において、コイル４３の中心に配置し、永久磁石７９、７９間の隙間（Ｃ）を適当に設定すればよい。そして、相対位置ずれの少ない時は光センサの直上は隙間（Ｃ）であり、所定量の位置ずれのある場合は永久磁石７９、７９が直上にあることになり、隙間（Ｃ）部が直上に有るか永久磁石７９、７９が直上に有るかによって不具合を判別することができる。
但し、この場合には、図８（ｂ）の側断面図中の左側の永久磁石７９が直上にあるか右側の永久磁石７９が直上にあるかの判定はできない。よって、前述したような補正はできないものである。
【００６２】
尚、この第３の実施の形態では、センサとして光センサを用いた例を挙げて説明したが、光センサの代わりに、例えば、磁気センサ等を使用しても同様の検出はできるものである。
【００６３】
次に、図１０を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。前記第１〜第３の実施の形態の場合には、微動テーブル側については第２位置検出手段によってその位置を検出し、粗動テーブル側については第１位置検出手段によってその位置を検出するようにしていた。それに対して、この第４の実施の形態の場合には、上記第１位置検出手段をなくして、その代わりに内部演算器を設けて処理しようとするものである。以下、詳細に説明する。
【００６４】
図１０はこの第４の実施の形態における制御手段の構成を示すブロック図であり、まず、第１位置検出手段が省略されており、粗動テーブル側の制御はいわゆる「オープンループ制御」になっている。そして、上記第１位置検出手段をなくす代わりに内部演算器４０１が設けられている。この場合は埋込型マイクロコントローラーのソフトが増加するだけでランニングコストは不要である。したがって薄型、コンパクト化及び低コスト化には最も好ましい構成となる。
【００６５】
そして、上記内部演算器４０１は、制御演算器１０９からの動作指令値を基に内部演算して粗動テーブルの位置を算出する。これを具体的に説明すると、例えば、前記第１の実施の形態で示した駆動モータ２７がステッピングモータであれば、指令ステップ数に基づいて内部演算することにより粗動テーブルの位置を算出することができる。
尚、この場合には図１０に示しているＤ／Ａコンバータ１１１も不要となり、直接接デジタルステップ数でモータドライバー１１３に移動指令を出力することができる。
又、駆動モータ２７がサーボモータやＤＣモータである場合には、制御演算器１０９の出力である推力指令値、すなわち加速度より速度、移動距離を演算することにより粗動テーブルの位置の算出が可能である。
但し、この場合には負荷変動や外乱により精度が落ちることがあるので、図中に示す光センサ３０５、３０７による相対位置補正装置の装備が望まれる。
【００６６】
以上、この第４の実施の形態によると、粗動テーブル側の第１位置検出手段が不用になるので、それによって、位置決め装置としての構成をさらに簡略化、コンパクト化することが可能になる。
【００６７】
尚、本発明は前記第１〜第４の実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記第１〜第４の実施の形態の場合には、第２駆動手段としてのボイスコイルモータとして超扁平型ボイスコイルモータを例に挙げて説明したが、通常の扁平型ボイスコイルモータであってもよい。
又、粗動テーブル側の駆動モータとしては様々なものが想定されるが、例えば、サーボモータ、ＤＣモータ、ステッピングモータ、リニアモータ、超音波モータ、等であり、回転或いは直動の何れのモータであってもよい。
又、微動テーブル側におけるコイルと永久磁石の配置に関して、前記各実施の形態の場合には、冷却効果を期待して、固定側にコイルを設置した例を挙げて説明しているが、可動側、すなわち、浮上する側にコイルを配置する構成も含むものである。
又、第２位置検出手段は高精度要求を満たすものであればリニアスケールに限定されるものではない。例えば、レーザ干渉計も好適である。
その他、図示した構成はあくまで例であってそれに限定されるものではない。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明による位置決め装置によると、まず、第１位置検出手段と第２位置検出手段によって夫々の位置検出を行い、それらの情報から粗動テーブルと微動テーブルの位置の差を算出し、その差が所定値になるように制御するようにしたので、従来、すなわち、粗動テーブルと微動テーブルの相対変位量を直接測定する場合のように大型且つ高価な変位計を必要とすることはなく、比較的小型で安価な第１位置検出手段と第２位置検出手段があれば所望の制御を実現することができる。それによって、位置決め装置としての薄型化、小型化、低コスト化を図ることができるようになった。
又、第２駆動手段としてボイスコイルモータを採用した場合には、比較的簡単な構成で高い位置決め精度を得ることができる。
又、上記第１位置検出手段として、例えば、位置センサを用いず内部演算のみで行うように構成した場合には、それによって更に構成の簡略化を図ることができる。
又、上記粗動テーブルと微動テーブルとの位置の差が所定値を越えたことを検出する位置ずれ検出センサを設置した場合には、粗動テーブルと微動テーブルの位置ずれを検出して必要な処置を施すことが可能になり、それによって、位置決め精度の低下を防止することができる。
又、上記第１駆動手段の応答周波数を第２駆動手段の応答周波数よりも低くした場合には、振動発生を防止して位置決め精度の低下を防止することができる。
又、上記第１駆動手段と第２駆動手段の間に振動吸収手段を設置した場合には、それによって、動作時の振動を吸収して位置きめ精度の低下を防止することが可能になる。
又、上記第２位置決め手段として非接触ガイドを備えたものとして構成した場合には、それによって、摩擦等に影響されることがない高い精度の位置決めが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、位置決め装置の全体の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２（ａ）は図１のａ−ａ断面図、図２（ｂ）は図１のｂ−ｂ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、一対の永久磁石とコイルを図２（ａ）に示す方向とは直交する方向から視た一部断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、制御の内容を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、位置決め装置の全体の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図で、位置決め装置の全体の構成を示す正面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態を示す図で、図８（ａ）は位置決め装置の要部の構成を示す断面図で、図８（ｂ）は図８（ａ）のｂ−ｂ断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を示す図で、制御の内容を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態を示す図で、制御の内容を示すブロック図である。
【図１１】従来例を示す図で、図１１（ａ）は位置決め装置の全体の構成を示す平面図、図１１（ｂ）は位置決め装置の全体の構成を示す正面図である。
【符号の内容】
１  固定部
２１  リニアガイド機構
２３  リニアガイドレール
２５  リニアガイドスライダ（粗動テーブル）
２７  駆動モータ
３１  プーリ
３３  プーリ
３５  ワイヤ
３７  ロータリーエンコーダ
４３  コイル
５１  可動部（微動テーブル）
５５  振動装置
７９  永久磁石
８１  検出部センサ
８３  リニアスケール
８５  微動テーブル側コントローラ
１０１  粗動テーブル側コントローラ
【図１】
2004223641.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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