(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体に対して相対的に可動なステージと、該ステージを前記基体に対して弾性的に支持する折り曲げばねと、を有する微動ステージ装置において、
前記折り曲げばねは、前記ステージの移動方向に沿って伸縮するように配置され、前記ステージの移動方向に沿って延びる前記ステージの２つの側面の各々に沿って直列に配置され、
前記ステージの２つの側面の各々に複数の突起部が設けられ、該突起部の２つの側面の各々に前記折り曲げばねが装着されていることを特徴とする微動ステージ装置。
【請求項２】
請求項１記載の微動ステージ装置において、前記突起部の前記２つの側面が、前記折り曲げばねで挟んで支持されていることを特徴とする微動ステージ装置。
【請求項３】
請求項１記載の微動ステージ装置において、前記ステージの一方の側面に配置された前記折り曲げばねの伸縮量の合計は、前記ステージの他方の側面に配置された前記折り曲げばねの伸縮量の合計に等しいことを特徴とする微動ステージ装置。
【請求項４】
請求項１記載の微動ステージ装置において、前記ステージを前記基体に対して相対的に移動させるためのピエゾ素子が設けられていることを特徴とする微動ステージ装置。
【請求項５】
微動ステージ装置と、該微動ステージ装置を支持する粗動テーブルと、該粗動テーブルを移動可能に支持する基台と、前記粗動テーブルを前記基台に対して駆動する駆動装置と、を有する微粗動アクチュエータ装置において、
前記微動ステージ装置は、基体と、該基体に対して相対的に可動なステージと、該ステージを前記基体に対して弾性的に支持する折り曲げばねと、を有し、前記折り曲げばねは、前記ステージの移動方向に沿って伸縮するように配置され、前記ステージの移動方向に沿って延びる前記ステージの２つの側面の各々に沿って直列に配置されており、
前記ステージの２つの側面の各々に複数の突起部が設けられ、該突起部の２つの側面の各々に前記折り曲げばねが装着されていることを特徴とする微粗動アクチュエータ装置。
【請求項６】
請求項５記載の微粗動アクチュエータ装置において、前記突起部の前記２つの側面が、前記折り曲げばねで挟んで支持されていることを特徴とする微粗動アクチュエータ装置。
【請求項７】
請求項５記載の微粗動アクチュエータ装置において、前記ステージの一方の側面に配置された前記折り曲げばねの伸縮量の合計は、前記ステージの他方の側面に配置された前記折り曲げばねの伸縮量の合計に等しいことを特徴とする微粗動アクチュエータ装置。
【請求項８】
請求項５記載の微粗動アクチュエータ装置において、前記ステージを前記基体に対して相対的に移動させるためのピエゾ素子が設けられていることを特徴とする微粗動アクチュエータ装置。
【請求項９】
円板と、該円板を回転させるための円板回転機構と、検査対象の磁気ヘッドを支持するヘッド支持部材と、前記磁気ヘッドが前記円板の半径方向に移動するように前記ヘッド支持部材を移動させるための微粗動アクチュエータ装置と、を有する磁気ヘッド検査装置において、
前記微粗動アクチュエータ装置は、微動ステージ装置と、該微動ステージ装置を支持する粗動テーブルと、該粗動テーブルを移動可能に支持する基台と、前記粗動テーブルを前記基台に対して駆動する駆動装置と、を有し、前記微動ステージ装置は、基体と、該基体に対して相対的に可動なステージと、該ステージを前記基体に対して弾性的に支持する折り曲げばねと、を有し、前記ヘッド支持部材は前記ステージに装着され、
前記折り曲げばねは、前記ステージの移動方向に沿って伸縮するように配置され、前記ステージの移動方向に沿って延びる前記ステージの２つの側面の各々に沿って直列に配置されており、
前記ステージの２つの側面の各々に複数の突起部が設けられ、該突起部の２つの側面の各々に前記折り曲げばねが装着されていることを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の磁気ヘッド検査装置において、前記突起部の前記２つの側面が、前記折り曲げばねで挟んで支持されていることを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微動ステージ装置、及び、微動ステージを用いた微粗動アクチュエータ装置、及び、磁気ヘッド検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の部品である磁気ヘッドを検査するために磁気ヘッド検査装置が用いられる。磁気ヘッド検査装置は、典型的には、円板と円板を回転させる回転装置と検査対象の磁気ヘッドを円板に対して駆動する駆動装置を有する。この駆動装置は、磁気ヘッドを円板上に正確に位置決めするように構成されている。
【０００３】
近年、磁気ディスク装置では、高記録密度化が進み、それに伴い、トラック幅が極めて狭くなっている。従って、磁気ヘッド検査装置において、磁気ヘッドの円板に対する位置決め精度を高くする必要性が生じている。
【０００４】
磁気ヘッド検査装置に用いられる駆動装置としては、例えば、特開平１１−２７１４７９公報（特許文献１）に記載された微動ステージ装置を用いることができる。
【特許文献１】特開平１１−２７１４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平１１−２７１４７９公報（特許文献１）に記載された微動ステージ装置では、ステージは、折り曲げバネによって基体に支持されている。このような構造では、磁気ヘッドの検査精度及び検査能率を高めるために、ステージの固有振動数を高くする必要がある。ステージの固有振動数を高くするには、折り曲げバネの微動方向に対する剛性を高くすればよい。
【０００６】
しかしながら、折り曲げバネの剛性を高くすると、ステージを移動させるための駆動力を増加させる必要がある。更に、ステージを移動させた場合に折り曲げバネに発生する応力が大きくなる。折り曲げバネの最大許容応力は、折り曲げバネを形成する材料により定まった一定値である。従って、従来の微動ステージ装置ではステージの固有振動数を高くすることが困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、微動ステージ装置において、ステージの固有振動数を高くすることができる機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の微動ステージ装置は、基体と、該基体に対して相対的に可動なステージと、該ステージを前記基体に対して弾性的に支持する弾性支持部材と、を有する。
【０００９】
弾性支持部材は、前記ステージの移動方向に沿って伸縮するように配置され、前記ステージの移動方向に沿って延びる前記ステージの２つの側面の各々に沿って直列に配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、微動ステージ装置において、ステージの固有振動数を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００１２】
図１を参照して、本発明の微動ステージ装置の第１の例を説明する。本例の微動ステージ装置は、ステージ１と基材２とピエゾ素子３とを有する。基材２には孔２ａが形成され、この孔２ａにステージ１が配置されており、ステージ１は基材２に対して相対的に可動である。ピエゾ素子３は、ステージ１と基材２の間に配置されており、ピエゾ素子３を駆動することにより、ステージ１は基材２に対して矢印Ｍにて示す方向に移動する。図示のように基材２の長手方向に沿ってＸ軸、幅方向に沿ってＹ軸、厚さ方向に沿ってＺ軸をとる。ステージ１の移動方向はＸ軸方向である。
【００１３】
ステージ１は矩形の本体１ａとその両側の突起部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅからなる。突起部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅは、ステージ１のＸ軸方向に沿って延びる２つの側面の各々に２個、合計４個設けられている。各突起部は、Ｙ軸方向に延びる互いに平行な２つの側面と、先端のＸ軸方向に延びる端面を有する。
【００１４】
本例によると、ステージ１の突起部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの２つの側面は、弾性支持部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈによって基材２に接続されている。即ち、ステージ１の突起部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの各々は、両側の２つの弾性支持部４ａ及び４ｂ、４ｃ及び４ｄ、４ｅ及び４ｆ、４ｇ及び４ｈに挟まれて支持されている。こうして、ステージ１は、８個の弾性支持部によって、基材１に支持されている。弾性支持部は、弾性変形可能な支持部材であればどのようなものであってもよく、バネ、ゴム、等によって構成されてよい。しかしながら、本例及び以下の例では、弾性支持部は、折り曲げバネであるものとして説明する。折り曲げバネは、薄い板材を折り曲げて形成されたものであり、例えば、金属板材を１回又は複数回折り曲げて形成する。
【００１５】
折り曲げバネ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈの伸縮方向はＸ軸方向である。従って、ステージ１は、折り曲げバネの伸縮によって、Ｘ軸方向に沿って可動である。
【００１６】
本例によると、ステージ１の一方の側面に装着された４個の折り曲げバネ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは直列に配置され、ステージ１の他方の側面に装着された４個の折り曲げバネ４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈは直列に配置されている。ステージ１の一方の側面に装着された４個の折り曲げバネ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの伸縮量の合計は、ステージ１の他方の側面に装着された４個の折り曲げバネ４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈの伸縮量の合計に等しくなるように構成されてよい。それによって、ステージ１は、Ｘ軸方向に沿って直線状に移動する。尚、例えば、８個の折り曲げバネのバネ常数は同一であってよい。
【００１７】
本例によると、ステージ１の両側は、それぞれ、直列に配置された４個の折り曲げバネによって弾性的に支持されている。即ち、ステージ１は８個の折り曲げバネによって支持されている。従って、本例の微動ステージ装置の折り曲げバネの個数は、特開平１１−２７１４７９公報（特許文献１）の図１に記載された微動ステージ装置の折り曲げバネの個数の２倍である。従って、本例の微動ステージ装置のステージのＸ軸方向の固有振動数は、特開平１１−２７１４７９公報に記載された微動ステージ装置のステージのＸ軸方向の固有振動数の約１．４倍である。
【００１８】
また、特開平１１−２７１４７９公報に記載された微動ステージ装置では、ステージと折り曲げバネは、ステージの移動方向に沿って直列に配置されているが、本例によると、ステージと折り曲げバネは、ステージの移動方向に沿って並列に配置されている。従って、本例の微動ステージ装置では、折り曲げバネの個数を増加させても、ステージの移動方向の寸法は増加しない。
【００１９】
図２を参照して、本発明の微動ステージ装置の第２の例を説明する。本例の微動ステージ装置は、ステージ１と基材２とピエゾ素子３とを有する。ステージ１は矩形の本体１ａとその両側の突起部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇからなる。突起部１ｂ〜１ｇは、ステージ１のＸ軸方向に沿って延びる２つの側面の各々に３個、合計６個設けられている。各突起部は、Ｙ軸方向に延びる互いに平行な２つの側面と、先端のＸ軸方向に延びる端面を有する。
【００２０】
ステージ１の突起部の２つの側面は、折り曲げバネ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉ、４ｊ、４ｋ、４ｌによって基材２に接続されている。即ち、ステージ１の突起部の各々は、両側の２つの折り曲げバネ４ａ及び４ｂ、４ｃ及び４ｄ、４ｅ及び４ｆ、４ｇ及び４ｈ、４ｉ及び４ｊ、４ｋ及び４ｌに挟まれて支持されている。こうして、ステージ１は、１２個の折り曲げバネによって、基材２に支持されている。
【００２１】
本例の微動ステージ装置を図１の第１の例と比較すると、本例の微動ステージでは、ステージ１の突起部１ｂ〜１ｇ、及び、折り曲げバネ４ａ〜４ｌの個数が異なり、それ以外の構成は、図１の第１の例と同様であってよい。
【００２２】
本例によると、ステージ１の一方の側面に装着された６個の折り曲げバネ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆは直列に配置され、ステージ１の他方の側面に装着された６個の折り曲げバネ４ｇ、４ｈ、４ｉ、４ｊ、４ｋ、４ｌは直列に配置されている。ステージ１の一方の側面に装着された６個の折り曲げバネ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆの伸縮量の合計は、ステージ１の他方の側面に装着された６個の折り曲げバネ４ｇ、４ｈ、４ｉ、４ｊ、４ｋ、４ｌの伸縮量の合計に等しくなるように構成されてよい。それによって、ステージ１は、Ｘ軸方向に沿って直線状に移動する。尚、例えば、１２個の折り曲げバネのバネ常数は同一であってよい。
【００２３】
本例によると、ステージ１の両側は、それぞれ、直列に配置された６個の折り曲げバネによって弾性的に支持されている。即ち、ステージ１は１２個の折り曲げバネによって支持されている。従って、本例の微動ステージ装置の折り曲げバネの個数は、特開平１１−２７１４７９公報（特許文献１）の図１に記載された微動ステージ装置の折り曲げバネの個数の３倍である。従って、本例の微動ステージ装置のステージのＸ軸方向の固有振動数は、特開平１１−２７１４７９公報に記載された微動ステージ装置のステージのＸ軸方向の固有振動数の約１．７倍である。
【００２４】
図１の例では、ステージ１の突起部は４個であり、折り曲げバネは８個である。図２の例では、ステージ１の突起部は６個であり、折り曲げバネは１２個である。従って、ステージ１の突起部の個数を多くすることにより、折り曲げバネの個数を多くすることができる。ステージ１の突起部の個数を多くするには、突起部のＸ方向の寸法を小さくすればよい。本発明によると、ステージ１の突起部の個数を多くすることによって、折り曲げバネの個数を増加することができる。
【００２５】
図１及び図２に示した本発明による微動ステージ装置は、以下に説明するように、磁気ヘッド検査装置に適用可能である。しかしながら、本発明による微動ステージ装置は、半導体分野及び光学分野の検査装置にも適用可能である。即ち、本発明の微動ステージ装置は、微小移動が必要な機構、又は、微小位置決め用機構にも適用可能である。
【００２６】
図３を参照して本発明による微粗動アクチュエータ装置の例を説明する。本例の微粗動アクチュエータ装置は、微動ステージ装置１０、粗動テーブル１１、基台１２、シャフト１３及びシャフト１３を回転させる駆動手段（図示なし）を有し、リニアアクチュエータである。微動ステージ装置１０は図２に記載された微動ステージ装置である。しかしながら、微動ステージ装置１０は、図１に記載された微動ステージ装置であってもよい。微動ステージ装置１０は、ステージ１と基材２とピエゾ素子３とを有する。
【００２７】
図示のように微動ステージ装置１０の基材２の長手方向に沿ってＸ軸、基材２の幅方向に沿ってＹ軸、基材２の厚さ方向に沿ってＺ軸をとる。ステージ１の移動方向ＭはＸ軸方向である。
【００２８】
微動ステージ装置１０は、粗動テーブル１１上に装着されている。駆動手段によってシャフト１３を回転させると、粗動テーブル１１は、シャフト１３に沿って移動することができる。粗動テーブル１１の移動方向ＮはＸ軸方向である。粗動テーブル１１とシャフト１３の間には、シャフトの回転を粗動テーブル１１の直線運動に変換する機構が設けられている。このような機構として、例えば、シャフト１３の周囲に形成されたネジと、粗動テーブル１１の下面に設けられた雌ネジからなるネジ機構が使用されてよい。シャフト１３が回転すると、シャフトのネジに係合する雌ねじがネジの進む方向と反対方向に移動する。それによって、粗動テーブル１１はＸ軸方向に沿って移動する。
【００２９】
本例の微粗動アクチュエータ装置では、粗動テーブル１１の移動とステージ１の移動を組み合わせることができる。比較的大きな移動が必要なときは、シャフト１３を回転させることにより、粗動テーブル１１を移動させる。比較的小さな移動、例えば、微動が必要な場合には、ピエゾ素子３により、ステージ１を移動させる。
【００３０】
図４を参照して本発明による磁気ヘッド検査装置の例を説明する。本例の磁気ヘッド検査装置は、微粗動アクチュエータ装置２０と、ヘッド固定ジグ３１と、円板３２と、円板回転機構３３を有する。ヘッド固定ジグ３１の先端には、磁気ヘッド３５が装着されている。円板３２は、円板回転機構３３により回転する。
【００３１】
微粗動アクチュエータ装置２０は、図３に示した微粗動アクチュエータ装置であってよい。従って、微粗動アクチュエータ装置２０は、微動ステージ装置１０、粗動テーブル１１、基台１２、シャフト１３及びシャフト１３を回転させる駆動手段（図示なし）を有する。更に、微動ステージ装置１０は、図１又は図２に記載された微動ステージ装置であってよい。従って、微動ステージ装置１０は、ステージ１と基材２とピエゾ素子３と折り曲げばね４ａ〜４ｈ、又は、４ａ〜４ｌを有する。ヘッド固定ジグ３１は、微動ステージ装置１０のステージ１に固定されている。
【００３２】
本例の磁気ヘッド検査装置では、微粗動アクチュエータ装置２０の粗動テーブル１１の移動によって、磁気ヘッド３５を円板３２の半径方向Ｒに移動可能であるが、ステージ１の移動によっても、磁気ヘッド３５を円板３２の半径方向Ｒに移動可能である。磁気ヘッド３２を半径方向Ｒに比較的大きな距離移動させる場合には、シャフト１３を回転させることにより、駆粗動テーブル１１を移動させる。磁気ヘッド３５を半径方向Ｒに比較的小さな距離移動させる場合、例えば、微動が必要な場合には、ピエゾ素子３により、ステージ１を移動させる。
【００３３】
こうして、本例によると、粗動テーブル１１の移動とステージ１の移動を組み合わせることによって、磁気ヘッド３５を円板３２上の所定の位置に高精度にて、且つ、能率的に、位置決めすることができる。従って、高記録密度の磁気ディスク、即ち、トラック幅の狭い磁気ディスクのための磁気ヘッド３５の検査が可能である。
【００３４】
以上本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内にて様々な変更が可能であることは当業者に容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の微動ステージ装置の第１の例を示す図である。
【図２】本発明の微動ステージ装置の第２の例を示す図である。
【図３】本発明の微粗動アクチュエータ装置の例を示す図である。
【図４】本発明の磁気ヘッド検査装置の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…ステージ、１ａ…ステージ本体、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ…ステージ突起部、２…基材、２ａ…孔、３…ピエゾ素子、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉ、４ｊ、４ｋ、４ｌ…折り曲げバネ（弾性支持部材）、１０…微動ステージ装置、１１…粗動テーブル、１２…基台、１３…シャフト、２０…微粗動アクチュエータ装置、３１…ヘッド固定ジグ、３２…円板、３３…円板回転機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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