JP2002311199A - Ｘ線回折装置用ゴニオメータ - Google Patents
Ｘ線回折装置用ゴニオメータInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 第１回転軸と第２回転軸をそれぞれ超音波モ
ータで回転駆動することにより、パルスモータとウォー
ム機構とを使った従来装置と比較して、角度制御を高精
度にし、かつ、滑らかな回転にする。 【解決手段】 θ回転軸３２の第１フランジ４２とケー
シング３０の間に第１超音波モータ６２が配置されてい
る。この第１超音波モータ６２はリング状のステータ６
４と中空円板状のロータ６６とからなる。ステータ６４
はリング状の圧電体６８とリング状の弾性体７０とから
なり、これらはケーシング３０に固定されている。ロー
タ６６の半径方向の内端は第１フランジ４２に固定され
ており、外端は自由端になっている。この自由端の下面
にリング状の弾性体７０の上面が接触している。ロータ
６６はバネ材でできていてその外端は弾性的に上下方向
に変位可能である。第２超音波モータ７６も同様の構成
である。
ータで回転駆動することにより、パルスモータとウォー
ム機構とを使った従来装置と比較して、角度制御を高精
度にし、かつ、滑らかな回転にする。 【解決手段】 θ回転軸３２の第１フランジ４２とケー
シング３０の間に第１超音波モータ６２が配置されてい
る。この第１超音波モータ６２はリング状のステータ６
４と中空円板状のロータ６６とからなる。ステータ６４
はリング状の圧電体６８とリング状の弾性体７０とから
なり、これらはケーシング３０に固定されている。ロー
タ６６の半径方向の内端は第１フランジ４２に固定され
ており、外端は自由端になっている。この自由端の下面
にリング状の弾性体７０の上面が接触している。ロータ
６６はバネ材でできていてその外端は弾性的に上下方向
に変位可能である。第２超音波モータ７６も同様の構成
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はＸ線回折装置用ゴ
ニオメータに関し、特に回転軸の駆動源に特徴のあるＸ
線回折装置用ゴニオメータに関するものである。
ニオメータに関し、特に回転軸の駆動源に特徴のあるＸ
線回折装置用ゴニオメータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のＸ線回折装置用ゴニオメー
タの正面断面図である。θ回転軸１０と２θ回転軸１２
が互いに同軸になるように配置されていて、これらが共
通の中心線１４の周りを回転する。θ回転軸１０には試
料台１６が取り付けられている。２θ回転軸１２にはＸ
線検出器１８が取り付けられている。θ回転軸１０のフ
ランジ２０の外周にはウォームホイールが形成されてい
て、このウォームホイールは第１ウォーム２２によって
回転駆動される。第１ウォーム２２は図示しない第１パ
ルスモータの出力軸に結合されている。同様に、２θ回
転軸１２のフランジ２４の外周にもウォームホイールが
形成されていて、このウォームホイールは第２ウォーム
２６によって回転駆動される。第２ウォーム２６も図示
しない第２パルスモータの出力軸に結合されている。
タの正面断面図である。θ回転軸１０と２θ回転軸１２
が互いに同軸になるように配置されていて、これらが共
通の中心線１４の周りを回転する。θ回転軸１０には試
料台１６が取り付けられている。２θ回転軸１２にはＸ
線検出器１８が取り付けられている。θ回転軸１０のフ
ランジ２０の外周にはウォームホイールが形成されてい
て、このウォームホイールは第１ウォーム２２によって
回転駆動される。第１ウォーム２２は図示しない第１パ
ルスモータの出力軸に結合されている。同様に、２θ回
転軸１２のフランジ２４の外周にもウォームホイールが
形成されていて、このウォームホイールは第２ウォーム
２６によって回転駆動される。第２ウォーム２６も図示
しない第２パルスモータの出力軸に結合されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＸ線回
折装置用ゴニオメータでは、高精度のＸ線回折測定デー
タを得ようとする場合に、θ回転軸１０と２θ回転軸１
２の角度制御の精度が問題になる。角度制御の精度が低
下する要因としては、次のようなものがある。第１に、
ウォームホイールの歯切り精度やウォーム軸の支持機構
のガタなどの機械的誤差が角度制御に影響する。第２
に、パルスモータの分解能によって角度制御の精度が定
まってしまう。上述した従来のゴニオメータでは、例え
ば、回転中心線１４から１８０ｍｍ（代表的なゴニオメ
ータにおける、回転中心線１４から受光スリットまでの
距離に相当する）の位置での周方向の位置分解能が２μ
ｍ程度である。この位置分解能は、角度制御の精度に換
算すると、１万分の１度のオーダーである。このような
精度では、高精度のＸ線回折測定データ（例えば、半価
幅の非常に狭いロッキングカーブ）を得るのが難しい。
折装置用ゴニオメータでは、高精度のＸ線回折測定デー
タを得ようとする場合に、θ回転軸１０と２θ回転軸１
２の角度制御の精度が問題になる。角度制御の精度が低
下する要因としては、次のようなものがある。第１に、
ウォームホイールの歯切り精度やウォーム軸の支持機構
のガタなどの機械的誤差が角度制御に影響する。第２
に、パルスモータの分解能によって角度制御の精度が定
まってしまう。上述した従来のゴニオメータでは、例え
ば、回転中心線１４から１８０ｍｍ（代表的なゴニオメ
ータにおける、回転中心線１４から受光スリットまでの
距離に相当する）の位置での周方向の位置分解能が２μ
ｍ程度である。この位置分解能は、角度制御の精度に換
算すると、１万分の１度のオーダーである。このような
精度では、高精度のＸ線回折測定データ（例えば、半価
幅の非常に狭いロッキングカーブ）を得るのが難しい。
【０００４】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたものであり、その目的は、非常に高精度で、か
つ、滑らかな回転が可能なＸ線回折装置用ゴニオメータ
を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、非常に高精度で、か
つ、滑らかな回転が可能なＸ線回折装置用ゴニオメータ
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のＸ線回折装置
用ゴニオメータは、第１回転軸と第２回転軸をそれぞれ
超音波モータで回転駆動している。これにより、パルス
モータとウォーム機構とを使った従来装置と比較して、
角度制御が高精度になり、かつ、滑らかに回転する。
用ゴニオメータは、第１回転軸と第２回転軸をそれぞれ
超音波モータで回転駆動している。これにより、パルス
モータとウォーム機構とを使った従来装置と比較して、
角度制御が高精度になり、かつ、滑らかに回転する。
【０００６】この発明は、少なくとも二つの回転軸を有
するＸ線回折装置用ゴニオメータに適用できるものであ
り、三つ以上の回転軸を有するゴニオメータに適用する
こともできる。また、試料台をθ回転する期間中にＸ線
検出器を２θ回転する、いわゆるθ−２θ走査の通常の
ゴニオメータに適用できるのはもちろんであるが、それ
以外の走査方式、例えば、試料台を静止させてＸ線源と
Ｘ線検出器とを互いに反対方向に同一角度だけ回転する
ゴニオメータにも適用できる。
するＸ線回折装置用ゴニオメータに適用できるものであ
り、三つ以上の回転軸を有するゴニオメータに適用する
こともできる。また、試料台をθ回転する期間中にＸ線
検出器を２θ回転する、いわゆるθ−２θ走査の通常の
ゴニオメータに適用できるのはもちろんであるが、それ
以外の走査方式、例えば、試料台を静止させてＸ線源と
Ｘ線検出器とを互いに反対方向に同一角度だけ回転する
ゴニオメータにも適用できる。
【０００７】ところで、超音波モータ自体は周知の技術
であるが、Ｘ線回折装置用ゴニオメータの回転駆動源と
してこれを採用することは知られていない。Ｘ線回折装
置に限らずに、その他の分析装置の分野においても、試
料台等を回転駆動するために超音波モータを使うことは
ほとんど知られていない。この発明における超音波モー
タの使用例に比較的近いものとしては、例えば、特開平
９−３０８２７１号公報の図１０の実施例がある。この
実施例では、基板配線検査装置のＸＹθテーブルの駆動
に関して、リング状の超音波モータを使ってθテーブル
の上下位置を制御している。
であるが、Ｘ線回折装置用ゴニオメータの回転駆動源と
してこれを採用することは知られていない。Ｘ線回折装
置に限らずに、その他の分析装置の分野においても、試
料台等を回転駆動するために超音波モータを使うことは
ほとんど知られていない。この発明における超音波モー
タの使用例に比較的近いものとしては、例えば、特開平
９−３０８２７１号公報の図１０の実施例がある。この
実施例では、基板配線検査装置のＸＹθテーブルの駆動
に関して、リング状の超音波モータを使ってθテーブル
の上下位置を制御している。
【０００８】この発明において、第１超音波モータと第
２超音波モータのロータは、バネ材で作られた概略円板
状にすることができる。このロータの半径方向の内端は
第１回転軸または第２回転軸に固定されており、一方、
ロータの半径方向の外端は自由端になっていて、この自
由端に第１超音波モータまたは第２超音波のモータのス
テータをロータの弾性復元力の作用のもとで接触させる
ことができる。この場合、ロータは、ロータとステータ
とを所定圧力のもとで接触させるための押し付け力付与
部材としても機能する。
２超音波モータのロータは、バネ材で作られた概略円板
状にすることができる。このロータの半径方向の内端は
第１回転軸または第２回転軸に固定されており、一方、
ロータの半径方向の外端は自由端になっていて、この自
由端に第１超音波モータまたは第２超音波のモータのス
テータをロータの弾性復元力の作用のもとで接触させる
ことができる。この場合、ロータは、ロータとステータ
とを所定圧力のもとで接触させるための押し付け力付与
部材としても機能する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、この発明のＸ線回折装置
用ゴニオメータの一つの実施形態の正面断面図である。
ケーシング３０に対してθ回転軸（第１回転軸）３２と
２θ回転軸（第２回転軸）３４が共通の中心線２８の周
りに回転可能に取り付けられている。θ回転軸３２には
試料台３６が取り付けられている。２θ回転軸３４には
アーム支持台８６を介してアーム３８が固定されてい
る。このアーム３８の上にＸ線検出器４０が取り付けら
れている。θ回転軸３２の下端には概略円柱状のエンコ
ーダ支持体７１が固定されていて、その外周面に環状の
第１エンコーダ７２が固定されている。この第１エンコ
ーダ７２の表面に形成されたマークを第１検出器７３で
読み取ることで、θ回転軸３２の回転位置を検出でき
る。第１検出器７３はケーシング３０に固定されてい
る。一方、２θ回転軸３４の上端には概略中空円板状の
アーム支持台８６が固定されていて、このアーム支持台
８６の外周面に環状の第２エンコーダ８７が固定されて
いる。この第２エンコーダ８７の表面に形成されたマー
クを第２検出器８８で読み取ることで、２θ回転軸３４
の回転位置を検出できる。第２検出器８８もケーシング
３０に固定されている。
用ゴニオメータの一つの実施形態の正面断面図である。
ケーシング３０に対してθ回転軸（第１回転軸）３２と
２θ回転軸（第２回転軸）３４が共通の中心線２８の周
りに回転可能に取り付けられている。θ回転軸３２には
試料台３６が取り付けられている。２θ回転軸３４には
アーム支持台８６を介してアーム３８が固定されてい
る。このアーム３８の上にＸ線検出器４０が取り付けら
れている。θ回転軸３２の下端には概略円柱状のエンコ
ーダ支持体７１が固定されていて、その外周面に環状の
第１エンコーダ７２が固定されている。この第１エンコ
ーダ７２の表面に形成されたマークを第１検出器７３で
読み取ることで、θ回転軸３２の回転位置を検出でき
る。第１検出器７３はケーシング３０に固定されてい
る。一方、２θ回転軸３４の上端には概略中空円板状の
アーム支持台８６が固定されていて、このアーム支持台
８６の外周面に環状の第２エンコーダ８７が固定されて
いる。この第２エンコーダ８７の表面に形成されたマー
クを第２検出器８８で読み取ることで、２θ回転軸３４
の回転位置を検出できる。第２検出器８８もケーシング
３０に固定されている。
【００１０】図２は図１のＡ部の拡大図である。θ回転
軸３２（図１）の下端には第１フランジ４２があって、
この第１フランジ４２の下面とケーシング３０の底部と
の間には第１軸受４４が配置されている。第１軸受４４
はワイヤベアリングからなり、これは、リング状の４本
（上下２本ずつ）の硬質ワイヤ４６の間に多数の硬質ボ
ール４８を転動自在に配置したものである。２θ回転軸
３４の下端には第２フランジ５０があって、この第２フ
ランジ５０の下面と第１フランジ４２の上面との間には
第２軸受５２が配置されている。さらに、第２フランジ
５０の上面とリングねじ５４の下面との間にも第３軸受
５６が配置されている。第２軸受５２と第３軸受５６も
第１軸受４４と同様のワイヤベアリングである。リング
ねじ５４の外周の雄ねじ５８はケーシング３０の上部の
内周の雌ねじ６０と噛み合っていて、リングねじ５４を
ねじ込むことで、二つのフランジ４２、５０を三つの軸
受４４、５２、５６の間に挟みこむことができる。
軸３２（図１）の下端には第１フランジ４２があって、
この第１フランジ４２の下面とケーシング３０の底部と
の間には第１軸受４４が配置されている。第１軸受４４
はワイヤベアリングからなり、これは、リング状の４本
（上下２本ずつ）の硬質ワイヤ４６の間に多数の硬質ボ
ール４８を転動自在に配置したものである。２θ回転軸
３４の下端には第２フランジ５０があって、この第２フ
ランジ５０の下面と第１フランジ４２の上面との間には
第２軸受５２が配置されている。さらに、第２フランジ
５０の上面とリングねじ５４の下面との間にも第３軸受
５６が配置されている。第２軸受５２と第３軸受５６も
第１軸受４４と同様のワイヤベアリングである。リング
ねじ５４の外周の雄ねじ５８はケーシング３０の上部の
内周の雌ねじ６０と噛み合っていて、リングねじ５４を
ねじ込むことで、二つのフランジ４２、５０を三つの軸
受４４、５２、５６の間に挟みこむことができる。
【００１１】次に、超音波モータからなる駆動部を説明
する。第１フランジ４２の下面とケーシング３０の底部
の間には第１超音波モータ６２が配置されている。第１
超音波モータ６２はリング状のステータ６４と中空円板
状のロータ６６とからなる。ステータ６４はリング状の
圧電体６８とリング状の弾性体７０とからなり、これら
はケーシング３０に固定されている。ロータ６６の半径
方向の内端は、第１フランジ４２の下面に形成された環
状の段部９０にねじ９１で固定されている。ロータ６６
の半径方向の外端は自由端になっており、この自由端の
下面にリング状の弾性体７０の上面が接触している。ロ
ータ６６はバネ材でできていてその外端は弾性的に上下
方向に変位可能である。そして、ロータ６６の半径方向
の外端が、リング状の弾性体７０の上面によって上方に
押し上げられることで、ロータ６６と弾性体７０との間
の接触圧力が維持される。すなわち、ロータ６６の弾性
復元力によって発生する押し付け力が、ロータ６６と弾
性体７０との間に作用する。
する。第１フランジ４２の下面とケーシング３０の底部
の間には第１超音波モータ６２が配置されている。第１
超音波モータ６２はリング状のステータ６４と中空円板
状のロータ６６とからなる。ステータ６４はリング状の
圧電体６８とリング状の弾性体７０とからなり、これら
はケーシング３０に固定されている。ロータ６６の半径
方向の内端は、第１フランジ４２の下面に形成された環
状の段部９０にねじ９１で固定されている。ロータ６６
の半径方向の外端は自由端になっており、この自由端の
下面にリング状の弾性体７０の上面が接触している。ロ
ータ６６はバネ材でできていてその外端は弾性的に上下
方向に変位可能である。そして、ロータ６６の半径方向
の外端が、リング状の弾性体７０の上面によって上方に
押し上げられることで、ロータ６６と弾性体７０との間
の接触圧力が維持される。すなわち、ロータ６６の弾性
復元力によって発生する押し付け力が、ロータ６６と弾
性体７０との間に作用する。
【００１２】同様に、第２超音波モータ７６はリング状
のステータ７８と中空円板状のロータ８０とからなる。
ステータ７８はリング状の圧電体８２とリング状の弾性
体８４とからなり、これらはリングねじ５４に固定され
ている。ロータ８０の半径方向の内端は、第２フランジ
５０の上面に形成された環状の段部９２にねじ９３で固
定されている。ロータ８０の半径方向の外端は自由端に
なっており、この自由端の上面にリング状の弾性体８４
の下面が接触している。ロータ８０はバネ材でできてい
て、ロータ６６と同様に、その外端は弾性的に上下方向
に変位可能である。
のステータ７８と中空円板状のロータ８０とからなる。
ステータ７８はリング状の圧電体８２とリング状の弾性
体８４とからなり、これらはリングねじ５４に固定され
ている。ロータ８０の半径方向の内端は、第２フランジ
５０の上面に形成された環状の段部９２にねじ９３で固
定されている。ロータ８０の半径方向の外端は自由端に
なっており、この自由端の上面にリング状の弾性体８４
の下面が接触している。ロータ８０はバネ材でできてい
て、ロータ６６と同様に、その外端は弾性的に上下方向
に変位可能である。
【００１３】図３は第２超音波モータ７６の分解斜視図
である。なお、第１超音波モータもこれと同じ構成であ
る。図３において、圧電体８２は４個の円弧状の圧電素
子８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄからなり、全体とし
てリング状になっている。弾性体８４は金属または合成
樹脂製のリングである。この弾性体８４に上述の４個の
圧電素子８２ａ〜８２ｄが貼り付けられている。各圧電
素子８２ａ〜８２ｄに位相の異なる高周波電圧を印加す
ると、弾性体８４に楕円運動が生じる。そして、この弾
性体８４にロータ８０を押し付けておくと、ロータ８０
は弾性体８４に対して相対的に回転する。ロータ８０は
第２フランジ５０の段部９２に固定されているので、こ
の第２フランジ５０（すなわち、図１の２θ回転軸３
４）は弾性体８４に対して回転することになる。なお、
第２フランジ５０の外周付近の環状の溝９４は第３軸受
５６（図２を参照）を収容する溝である。
である。なお、第１超音波モータもこれと同じ構成であ
る。図３において、圧電体８２は４個の円弧状の圧電素
子８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄからなり、全体とし
てリング状になっている。弾性体８４は金属または合成
樹脂製のリングである。この弾性体８４に上述の４個の
圧電素子８２ａ〜８２ｄが貼り付けられている。各圧電
素子８２ａ〜８２ｄに位相の異なる高周波電圧を印加す
ると、弾性体８４に楕円運動が生じる。そして、この弾
性体８４にロータ８０を押し付けておくと、ロータ８０
は弾性体８４に対して相対的に回転する。ロータ８０は
第２フランジ５０の段部９２に固定されているので、こ
の第２フランジ５０（すなわち、図１の２θ回転軸３
４）は弾性体８４に対して回転することになる。なお、
第２フランジ５０の外周付近の環状の溝９４は第３軸受
５６（図２を参照）を収容する溝である。
【００１４】この超音波モータは、圧電素子に印加する
高周波電圧を制御することで、ロータの回転を制御でき
る。すなわち、図１の第１エンコーダ７２と第２エンコ
ーダ８７の回転位置を第１検出器７３と第２検出器８８
で検出して、これを超音波モータ制御回路にフィードバ
ックすることで、二つの回転軸３２、３４を独立して高
精度に角度制御できる。この点を以下に説明する。図４
は第２超音波モータの制御装置のブロック図である。第
２エンコーダ８７の回転位置は第２検出器８８で検出さ
れ、その出力信号（アナログ信号）が増幅器９６に送ら
れる。増幅器９６では上記アナログ信号がデジタル信号
（Ａ相及びＢ相）に変換されて、サーボコントローラ９
８に送られる。サーボコントローラ９８では上述の検出
値と指令値との差を求めて、その差に応じたアナログ信
号をモータドライバ１００に送る。モータドライバ１０
０ではこれをもとに駆動信号（高周波電圧）を生成し
て、これを第２超音波モータの４個の圧電素子８２ａ〜
８２ｄに供給する。その結果、第２超音波モータのロー
タ８０（図３）が回転して、第２エンコーダ８７の回転
位置が指令値に等しくなるように制御される。この実施
形態では、エンコーダの角度分解能は約１０万分の１度
である。この角度分解能は、回転中心線から１８０ｍｍ
の位置のところの周方向の位置分解能に換算すると約
０．１μｍである。
高周波電圧を制御することで、ロータの回転を制御でき
る。すなわち、図１の第１エンコーダ７２と第２エンコ
ーダ８７の回転位置を第１検出器７３と第２検出器８８
で検出して、これを超音波モータ制御回路にフィードバ
ックすることで、二つの回転軸３２、３４を独立して高
精度に角度制御できる。この点を以下に説明する。図４
は第２超音波モータの制御装置のブロック図である。第
２エンコーダ８７の回転位置は第２検出器８８で検出さ
れ、その出力信号（アナログ信号）が増幅器９６に送ら
れる。増幅器９６では上記アナログ信号がデジタル信号
（Ａ相及びＢ相）に変換されて、サーボコントローラ９
８に送られる。サーボコントローラ９８では上述の検出
値と指令値との差を求めて、その差に応じたアナログ信
号をモータドライバ１００に送る。モータドライバ１０
０ではこれをもとに駆動信号（高周波電圧）を生成し
て、これを第２超音波モータの４個の圧電素子８２ａ〜
８２ｄに供給する。その結果、第２超音波モータのロー
タ８０（図３）が回転して、第２エンコーダ８７の回転
位置が指令値に等しくなるように制御される。この実施
形態では、エンコーダの角度分解能は約１０万分の１度
である。この角度分解能は、回転中心線から１８０ｍｍ
の位置のところの周方向の位置分解能に換算すると約
０．１μｍである。
【００１５】上述のように、超音波モータをゴニオメー
タの駆動源として使うと、パルスモータとウォーム機構
とを使う従来のゴニオメータと比較して、次の理由によ
り、高精度の角度制御が可能になる。第１に、超音波モ
ータをθ回転軸と２θ回転軸のフランジに直接組み込む
ことで、ウォーム機構等の機械的伝動機構が不要にな
り、機械的伝動機構に起因する精度低下が生じない。第
２に、パルスモータは１パルス当たりの回転角度で最小
分解能が決まり、それ以上の精度向上は望めないが、超
音波モータではそのような制約がない。したがって、角
度検出の精度さえ向上させれば、パルスモータよりもは
るかに高精度の角度制御が可能になる。図１の実施形態
では、角度検出用のエンコーダの分解能は、回転中心線
から１８０ｍｍの位置のところにおける周方向の位置分
解能に換算して約０．１μｍなので、パルスモータを使
った従来例と比較して、角度分解能が１０倍以上も向上
することになる。しかも、パルスモータのようなステッ
プ送りではないので、滑らかな回転運動になる。
タの駆動源として使うと、パルスモータとウォーム機構
とを使う従来のゴニオメータと比較して、次の理由によ
り、高精度の角度制御が可能になる。第１に、超音波モ
ータをθ回転軸と２θ回転軸のフランジに直接組み込む
ことで、ウォーム機構等の機械的伝動機構が不要にな
り、機械的伝動機構に起因する精度低下が生じない。第
２に、パルスモータは１パルス当たりの回転角度で最小
分解能が決まり、それ以上の精度向上は望めないが、超
音波モータではそのような制約がない。したがって、角
度検出の精度さえ向上させれば、パルスモータよりもは
るかに高精度の角度制御が可能になる。図１の実施形態
では、角度検出用のエンコーダの分解能は、回転中心線
から１８０ｍｍの位置のところにおける周方向の位置分
解能に換算して約０．１μｍなので、パルスモータを使
った従来例と比較して、角度分解能が１０倍以上も向上
することになる。しかも、パルスモータのようなステッ
プ送りではないので、滑らかな回転運動になる。
【００１６】さらに、従来のパルスモータ式の回転駆動
機構では、ケーシングの外側にパルスモータを取り付け
る必要があるが、超音波モータを採用すると、回転駆動
機構がすべてケーシングの内部に収まり、ゴニオメータ
がコンパクトになる。
機構では、ケーシングの外側にパルスモータを取り付け
る必要があるが、超音波モータを採用すると、回転駆動
機構がすべてケーシングの内部に収まり、ゴニオメータ
がコンパクトになる。
【００１７】また、超音波モータを使う代わりに、交流
サーボモータや直流モータで直接、θ回転軸と２θ回転
軸を回転させることも考えられるが、このようなサーボ
モータを使う場合と比較すると、超音波モータは次の利
点がある。第１に、サーボ回路が直流サーボモータに近
い回路構成で構築できるので、交流サーボモータに比べ
ると安価である。第２に、直流モータに見られるオーバ
ーシュート（慣性による行き過ぎ）が無いので、応答性
に優れている。したがって、サーボ制御が容易になる。
第３に、モータ停止時に無通電状態にすることで高保持
トルクを発生するので、停止時の制御が不要となり、余
計なハンチング動作を抑えることができる。すなわち、
停止時に完全に静止できる。
サーボモータや直流モータで直接、θ回転軸と２θ回転
軸を回転させることも考えられるが、このようなサーボ
モータを使う場合と比較すると、超音波モータは次の利
点がある。第１に、サーボ回路が直流サーボモータに近
い回路構成で構築できるので、交流サーボモータに比べ
ると安価である。第２に、直流モータに見られるオーバ
ーシュート（慣性による行き過ぎ）が無いので、応答性
に優れている。したがって、サーボ制御が容易になる。
第３に、モータ停止時に無通電状態にすることで高保持
トルクを発生するので、停止時の制御が不要となり、余
計なハンチング動作を抑えることができる。すなわち、
停止時に完全に静止できる。
【００１８】
【発明の効果】この発明のＸ線回折装置用ゴニオメータ
は、第１回転軸と第２回転軸をそれぞれ超音波モータで
回転駆動しているので、パルスモータとウォーム機構と
を使った従来装置と比較して、角度制御が高精度にな
り、かつ、滑らかに回転する。
は、第１回転軸と第２回転軸をそれぞれ超音波モータで
回転駆動しているので、パルスモータとウォーム機構と
を使った従来装置と比較して、角度制御が高精度にな
り、かつ、滑らかに回転する。
【図１】この発明のＸ線回折装置用ゴニオメータの一つ
の実施形態の正面断面図である。
の実施形態の正面断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】超音波モータの分解斜視図である。
【図４】超音波モータの制御装置のブロック図である。
【図５】従来のＸ線回折装置用ゴニオメータの正面断面
図である。
図である。
２８ 中心線 ３０ ケーシング ３２ θ回転軸 ３４ ２θ回転軸 ３６ 試料台 ４０ Ｘ線検出器 ４２ 第１フランジ ５０ 第２フランジ ６２ 第１超音波モータ ６４ ステータ ６６ ロータ ６８ 圧電体 ７０ 弾性体 ７６ 第２超音波モータ ７８ ステータ ８０ ロータ ８２ 圧電体 ８４ 弾性体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 寿之 東京都昭島市松原町３丁目９番12号 理学 電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA18 CA01 GA13 JA08 PA13 SA07 5H680 BB01 BC10 CC05 DD02 DD12 DD23 DD36 DD53 DD65
Claims (2)
- 【請求項１】 中心線の周りを回転する第１回転軸と、
前記中心線の周りを回転する第２回転軸とを有するＸ線
回折装置用ゴニオメータにおいて、 前記第１回転軸は第１超音波モータによって回転駆動さ
れ、前記第２回転軸は第２超音波モータによって回転駆
動されることを特徴とするＸ線回折装置用ゴニオメー
タ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＸ線回折装置用ゴニオ
メータにおいて、前記第１超音波モータと第２超音波モ
ータは、それぞれ、バネ材で作られた概略円板状のロー
タを備えており、このロータの半径方向の内端は前記第
１回転軸または前記第２回転軸に固定されており、一
方、ロータの半径方向の外端は自由端になっていて、こ
の自由端に前記第１超音波モータまたは第２超音波のモ
ータのステータが前記ロータの弾性復元力の作用のもと
で接触していることを特徴とするＸ線回折装置用ゴニオ
メータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111268A JP2002311199A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | Ｘ線回折装置用ゴニオメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111268A JP2002311199A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | Ｘ線回折装置用ゴニオメータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002311199A true JP2002311199A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18962900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001111268A Pending JP2002311199A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | Ｘ線回折装置用ゴニオメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002311199A (ja) |
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| JP2015014569A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 国立大学法人京都大学 | Ｘ線回折装置一体型雰囲気制御グローブボックス装置、およびその製造方法 |
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-
2001
- 2001-04-10 JP JP2001111268A patent/JP2002311199A/ja active Pending
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