JP2001290082A - ステージの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗動時の操作性が良く、耐久性に優れ、かつ
構造が簡単で、安価なステージの駆動装置を提供するこ
と。 【解決手段】 ベース部材１と、ベース部材１に対して
第１方向Ｙへ移動可能な第１移動部材２と、第１方向と
直交する第２方向Ｘへ移動可能な第２移動部材３と、ベ
ース部材１に配設された第１案内部材９と、第２移動部
材３に配設された第２案内部材１１と、第１案内部材９
に当接し、第１回転軸７ｃを有する第１摩擦車６ａと、
第１摩擦車を回転する第１駆動ノブ６ｂと、第２案内部
材に当接し第１回転軸７ｃと同軸の第２摩擦車７ａと、
第１駆動ノブと同軸的な第２駆動ノブ７ｂとを備え、第
１移動部材２に対して、第１摩擦車６ａ及び第２摩擦車
７ａを、第２回転軸１０を中心に回転可能に保持し、第
１摩擦車６ａが第１案内部材９に対し係脱可能とし、か
つ第２摩擦車７ａが第２案内部材１１に対し係脱可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステージの駆動装
置、特に、顕微鏡等の光学検査機器用ステージに好適な
駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウエハなどの大きなサンプルを載
せて観察や検査を行う顕微鏡のステージでは、ステージ
を迅速に移動させるための粗動機構と、ステージを精度
良く微少送りするための微動機構とを備え、両機構を切
り換えられる装置が数多く提案されている。

【０００３】ステージの粗動と微動とを切り換えるため
の一つの方式は顕微鏡ステージ操作ハンドルの偶力を解
除することである。例えば実公昭56-19050号公報などで
開示されているように、偶力解除装置により偶力を解除
し、常に案内部材と摩擦車（ラックとピニオン）が接触
しているが粗動時にはステージを軽く動かすことができ
る機構が知られている。

【０００４】また、特開昭61-198206号又は特開平4-318
14号公報において提案されているように、カムなどによ
り摩擦車と案内部材、或いは駆動ノブと案内部材間に設
けられた中間伝達輪と案内部材などを係脱自在に構成し
たものが知られている。

【０００５】ところで、粗動と微動を切り換えるための
解除装置は特開昭61-198206号公報において提案されて
いる如く上板に構成されているものと、特開昭57-45513
号や特開平4-31814号において提案されている如く上板
以外に構成されているものとが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術のステージのうち顕微鏡ステージハンドルの偶力を
解除する機構では、ステージを微動で動かす際の案内部
材と摩擦車（ラックとピニオン）が粗動時でも係合して
いる。このため、長時間使用すると摩耗による性能劣化
を生ずるおそれがある。また、粗動の際の摩擦車（ピニ
オン）の高速回転にも耐えるように、例えばベアリング
などを使用して対摩耗性を上げるような構成にする必要
がある。従って、コスト的にも高価なものとなってしま
う。

【０００７】また、摩擦車と案内部材、或いは駆動ノブ
と案内部材間に設けられた中間伝達輪と案内部材などを
係脱自在に構成したものでは、粗動の際に案内部材が非
接触となるため摩耗による性能劣化が少なく非常に優れ
た方式である。しかし、構造が極めて複雑で高価なもの
になってしまうといった問題点がある。

【０００８】また、粗動と微動を切り換える解除装置は
上板に配置されていることが望ましい。解除装置が上板
に配置されていない場合は、ステージを微動から粗動に
切り換えて動かしたいときに、まず解除装置が作動して
いるか否かを確認する必要がある。そして、その後、解
除装置が作動していない場合は当該装置を作動させて、
ＸＹ方向に移動する上板の一部、又は上板に固定された
移動つまみに持ち替えてステージを移動させなければな
らない。このため、一連の操作が煩わしかった。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、粗動と微動の切換が可能で、ＸＹ方向に移動可能な
ステージの駆動装置であって、ステージを粗動で動かす
際の操作性が良く、耐久性に優れ、かつ構造が簡単で、
安価なステージの駆動装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためのもであり、以下に、実施形態に示した各図
面を用いてその内容を説明する。

【００１１】本発明は、ベース部材（下板１）と、前記
ベース部材に対して第１の方向（Ｙ方向）へ移動可能な
第１の移動部材（中板２）と、前記第１の移動部材に対
して前記第１の方向と直交する第２の方向（Ｘ方向）へ
移動可能な第２の移動部材（上板３）と、前記ベース部
材に配設された第１の案内部材（９）と、前記第２の移
動部材に配設された第２の案内部材（１１）と、前記第
１の案内部材に当接し、第１の回転軸７ｃを有する第１
の摩擦車（６ａ）と、前記第１の摩擦車を回転する第１
の駆動ノブ（６ｂ）と、前記第２の案内部材に当接し前
記第１の回転軸７ｃと同軸に配置された第２の摩擦車
（７ａ）と、前記第１の駆動ノブと同軸的に配置された
第２の駆動ノブ（７ｂ）とを備えたステージの駆動装置
において、前記第１の移動部材（中板２）に対して、前
記第１の摩擦車及び第２の摩擦車を、前記第１の回転軸
とは異なる第２の回転軸（１０）を中心に回転可能に保
持し、前記第１の摩擦車が第１の案内部材に対し係脱可
能とし、かつ前記第２の摩擦車が第２の案内部材に対し
係脱可能としたことを特徴とするステージの駆動装置を
提供する。

【００１２】また、好ましい態様では、前記第２の案内
部材を前記第１の方向に平行移動し、前記第２の案内部
材と前記第２の摩擦車との当接を解除するための駆動機
構（リンク機構）と、前記第２の案内部材の前記第１の
方向への移動を前記第１の移動部材に当接している前記
第１の摩擦車に伝達し、前記第１の案内部材と前記第１
の摩擦車との当接を解除するための伝達手段（５）とを
有していることが望ましい。

【００１３】また、好ましい態様では、前記第１の摩擦
車は前記第１の案内部材の長手方向の辺に対してほぼ垂
直に係脱可能とし、かつ前記第２の摩擦車は前記第２の
案内部材の長手方向の辺に対してほぼ垂直に係脱可能と
したことが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基いて本発明の
実施形態について説明する。

【００１５】図１は、実施形態にかかるステージの駆動
装置の概略構成を示す部分断面図である。

【００１６】上板３は中板２に対してコロレースを介し
てＸ方向（図１の左右方向）に移動可能に設けられてい
る。中板２は下板１に対してコロレースを介してＹ方向
（図１の紙面垂直方向）に移動可能に設けられている。
また、図５（Ａ）に示したように、下板１は顕微鏡本体
ＭＢの上下動部に取り付けられている。なお、本実施形
態にかかるステージ駆動装置を備える顕微鏡観察装置に
ついては後述する。

【００１７】中板２には軸１０が設けられ、駆動板５が
軸１０を中心にして回転自在に軸支されている。図３に
示すように、駆動板５には、中空軸４ａが固設され、こ
の中空軸４ａの外周には、上方に摩擦車６ａを有し下端
に操作ハンドル６ｂを有する中空軸６が嵌合している。
また、中空軸４ａの内周には、上方の突出端に摩擦車７
ａを有し、下方の突出端に操作ハンドル７ｂを有する軸
７ｃが嵌合している。その結果、操作ハンドル６ｂ、７
ｂはいわゆる同軸ハンドルとなっている。

【００１８】図１に示すように、下板１には、Ｙ方向案
内部材９が固設されている。中板２と駆動板５との間に
は圧縮ばね８が設けられており、この圧縮ばね８によっ
て駆動板５が軸１０を中心にして回転する方向へ付勢力
が与えられている。そして、駆動板５は、摩擦車６ａが
Ｙ方向案内部材９に当接するよう付勢ばね８により押圧
されている。好ましくは、摩擦車６ａとＹ方向案内部材
９との当接は、摩擦車６ａがＹ方向案内部材９の長辺に
対してほぼ直角に押圧されるように構成するのが望まし
い。かかる構成により、粗動と微動とを切り換えた際の
観察像の移動を少なくすることができる。

【００１９】上板３にはＸ方向案内部材１１が設けられ
ている。Ｘ方向案内部材１１は、図４に示したように、
長手方向の両端近傍に固定した段付き小ねじ１２ａ，１
２ｂと、上板３に固定した段付き小ねじ１３ａ，１３ｂ
と、段付き小ねじ１２ａ，１３ａに回転自在に取り付け
られた第１回転板１４ａと、段付き小ねじ１２ｂ，１３
ｂに回転自在に取り付けられた第２回転板１４ｂとによ
って形成される、いわゆる平行四辺形のリンク機構によ
って、Ｙ方向へ平行に移動するように構成されている。
また、図２に示したように、上板３と第１回転板１４ａ
との間に配設した圧縮ばね１５により第１回転板１４ａ
が時計方向の回転力を得るように付勢されている。これ
により、第１、第２回転板１４ａ，１４ｂは段付き小ね
じ１３ａ，１３ｂを中心に回転し、Ｘ方向案内部材１１
はＸ方向に動きつつＹ方向（図２上方）に平行移動す
る。その結果、Ｘ方向案内部材１１は摩擦車７ａに当接
するように押圧されている。

【００２０】図４に示したように、駆動板５には、Ｘ方
向案内部材１１の摩擦車７ａが当接する面とは反対側の
面に対向した位置にピン１６が配設されている。ピン１
６は端部にベアリング１６ａを有し、図２の状態、すな
わちＸ方向案内部材１１が摩擦車７ａと当接している状
態において、ベアリング１６ａとＸ方向案内部材１１と
僅かな間隔を取るように配設されている。

【００２１】図２に示したように、上板３には粗動ハン
ドル１７が固設されている。また、第１回転板１４ａに
は、粗動ハンドル１７と共に握持しうる粗動切換つまみ
１８が固設されている。上述したように上板３と第１回
転板１４ａとの間には圧縮ばね１５が設けられ、粗動ハ
ンドル１７と共に粗動切換つまみ１８を握持することに
より、圧縮ばね１５の付勢力に抗して第１回転板１４ａ
を段付きねじ１３を中心として反時計方向に回転するよ
うに作用する。

【００２２】従って、粗動ハンドル１７と粗動切換つま
み１８とを握持すると、第１回転板１４ａは圧縮ばね１
５の付勢力に抗して反時計方向に回転し、その結果、Ｘ
方向案内部材１１はＹ方向（図２における下方）に平行
移動する。このため、Ｘ方向案内部材１１と摩擦車７ａ
との接触が外れ、Ｘ方向案内部材１１はベアリング１６
ａに当接する。Ｘ方向案内部材１１がさらにＹ方向（図
２における下方）に平行移動すると、ピン１６を介して
ベアリング１６ａと一体の駆動板５は，軸１０を中心に
回転させられる。ベアリング１６ａがＸ方向案内部材１
１の当接面を摺動する為、駆動板５はＸ方向案内部材１
１と共にＹ方向（図２の下方向）へ移動する。そして、
ベアリング１６ａとピン１６を介して一体の駆動板５は
軸１０を中心として時計方向に回転する。すなわち、移
動板５が圧縮ばね８の付勢力に抗して図２右方（軸１０
を中心とする時計方向）へ移動される。その結果、Ｘ方
向案内部材１１と摩擦車７ａとの接触が外れると共に、
ほぼ同時に摩擦車６ａとＹ方向案内部材９との接触は外
れる。

【００２３】以上説明したように、粗動ハンドル１７と
粗動切換つまみ１８とを握持して、上板３をＸ方向，又
はＹ方向に移動すると、摩擦車６ａ、７ａがそれぞれの
案内部材９，１１と非接触な状態となるのでステージを
粗動（早送り）できる。

【００２４】また、粗動ハンドル１７と粗動切換つまみ
１８とから手を離すと、圧縮ばね１５によってＸ方向案
内部材１１が摩擦車７ａに押圧され、圧縮ばね８により
摩擦車６ａがＹ方向案内部材９に押圧される。従って、
操作ハンドル７ｂを回転すると、摩擦車７ａとＸ方向案
内部材１１によって上板３はＸ方向に移動し、操作ハン
ドル６ｂを回転すると摩擦車６ａとＹ方向案内部材９に
よって中板２はＹ方向に移動する。このようにして微動
送りが行われる。

【００２５】図５（Ａ），（Ｂ）は、上記実施形態にか
かるステージ駆動装置を備える顕微鏡観察装置の外観構
成を示す図である。焦準ハンドルＨにより標本を載置し
たステージを上下動させて、ピントを調整することがで
きる。そして、上述したように、ステージ駆動装置の下
板１が顕微鏡本体ＭＢの上下動部に取り付けられてい
る。中板２は下板１に対してＹ方向に移動可能に設けら
れている。上板３は中板２に対してＸ方向に移動可能に
設けられている。

【００２６】光源ＬＳからの照明光で照明された標本か
らの光は、対物レンズを透過した後、双眼鏡筒ＬＢにて
不図示の観察者により観察される。ここで、標本を観察
視野内へ移動させるため、ステージを大きく移動させた
い場合は、図５（Ｂ）に示す粗動ハンドル１７と粗動切
換つまみ１８とを握持する。これにより上述したように
ステージを粗動状態にできる。次に、ステージを微動さ
せたい場合は、粗動ハンドル１７と粗動切換つまみ１８
との握持を解除し、Ｙ方向操作ハンドル６ｂ、Ｘ方向操
作ハンドル７ｂとを回転することで各方向へ微動させる
ことができる。

【００２７】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
構成を取り得ることはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステージの早送りをする際、簡単な切換操作によって摩
擦車と案内部材との当接を解除できるので、操作性が良
く、かつ耐久性の優れたステージの駆動装置を得ること
ができる。さらに、本発明によればステージの機構を簡
単な構成で実現できるため、使用する部品点数も少な
く、かつ組立も非常に簡単になり、安価なステージの駆
動装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の概略構成を示す要部断
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図４】本発明の第１実施形態において上板、中板、下
板を除いた主要部分の斜視外観図である。

【図５】（Ａ），（Ｂ）はステージ駆動装置を備える顕
微鏡観察装置の外観構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 下板 ２ 中板（Ｙ方向に移動可能） ３ 上板（Ｘ方向に移動可能） ５ 駆動板 ６ 中空軸 ６ａ，７ａ 摩擦車 ６ｂ Ｙ方向操作ハンドル ７ｂ Ｘ方向操作ハンドル ７ｃ 軸 ８、１５ 圧縮ばね ９ Ｙ方向案内部材 １０ 軸 １１ Ｘ方向案内部材 １２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ 段付き小ねじ １４ａ 第１回転板 １４ｂ 第２回転板 １６ ピン １６ａ ベアリング １７ 粗動ハンドル １８ 粗動切換つまみ ＬＳ 光源 ＬＢ 双眼鏡筒 ＯＢ 対物レンズ ＭＢ 顕微鏡本体 Ｈ 焦準ハンドル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部材と、 前記ベース部材に対して第１の方向へ移動可能な第１の
   移動部材と、 前記第１の移動部材に対して前記第１の方向と直交する
   第２の方向へ移動可能な第２の移動部材と、 前記ベース部材に配設された第１の案内部材と、 前記第２の移動部材に配設された第２の案内部材と、 前記第１の案内部材に当接し、第１の回転軸を有する第
   １の摩擦車と、 前記第１の摩擦車を回転する第１の駆動ノブと、 前記第２の案内部材に当接し前記第１の回転軸と同軸に
   配置された第２の摩擦車と、 前記第１の駆動ノブと同軸的に配置された第２の駆動ノ
   ブとを備えたステージの駆動装置において、 前記第１の移動部材に対して、前記第１の摩擦車及び第
   ２の摩擦車を、前記第１の回転軸とは異なる第２の回転
   軸を中心に回転可能に保持し、前記第１の摩擦車が第１
   の案内部材に対し係脱可能とし、かつ前記第２の摩擦車
   が第２の案内部材に対し係脱可能としたことを特徴とす
   るステージの駆動装置。
2. 【請求項２】 前記第２の案内部材を前記第１の方向に
   平行移動し、前記第２の案内部材と前記第２の摩擦車と
   の当接を解除するための駆動機構と、 前記第２の案内部材の前記第１の方向への移動を前記第
   １の移動部材に当接している前記第１の摩擦車に伝達
   し、前記第１の案内部材と前記第１の摩擦車との当接を
   解除するための伝達手段とを有していることを特徴とす
   る請求項１に記載のステージの駆動装置。
3. 【請求項３】 前記第１の摩擦車は前記第１の案内部材
   の長手方向の辺に対してほぼ垂直に係脱可能とし、かつ
   前記第２の摩擦車は前記第２の案内部材の長手方向の辺
   に対してほぼ垂直に係脱可能としたことを特徴とする請
   求項１又は２に記載のステージの駆動装置。