JP2006322714A - Motion stage - Google Patents

Motion stage Download PDF

Info

Publication number
JP2006322714A
JP2006322714A JP2005143562A JP2005143562A JP2006322714A JP 2006322714 A JP2006322714 A JP 2006322714A JP 2005143562 A JP2005143562 A JP 2005143562A JP 2005143562 A JP2005143562 A JP 2005143562A JP 2006322714 A JP2006322714 A JP 2006322714A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
driven
intermediate stage
base
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005143562A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4674490B2 (en
Inventor
Tsukasa Tomita
司 冨田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2005143562A priority Critical patent/JP4674490B2/en
Publication of JP2006322714A publication Critical patent/JP2006322714A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4674490B2 publication Critical patent/JP4674490B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motion stage capable of precise positional adjustment for the structure as a whole provided with the X-axis direction and Y-axis direction actuators. <P>SOLUTION: An X-direction moving intermediate stage 12 which is separated from the stage table 11, capable of moving only in the X-direction and also capable of transferring the displacement in the X-direction, is connected to the X-directional actuator 37 and similarly, an Y-directional moving intermediate stage 14, which is separated from the stage table 11 and capable of moving only in the Y-direction and also capable of transferring the displacement to the stage table 11 in the Y-direction is connected to the Y-directional actuator. Crosstalks, caused by connecting the X-directional actuator 37 and the Y-directional actuator 38, are connected to the stage table are avoided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、位置が固定されたベースに支持されるステージテーブルの位置調整を行う移動ステージ装置に関し、さらに詳細には、ステージテーブルを互いに直交するXY方向にナノスケールレベルで位置調整を行う移動ステージ装置に関する。   The present invention relates to a moving stage device that adjusts the position of a stage table supported by a base whose position is fixed, and more specifically, a moving stage that adjusts the position of a stage table in the XY directions orthogonal to each other at a nanoscale level. Relates to the device.

試料を載置したステージテーブルを、二次元平面内で互いに直交するX方向およびY方向に沿って移動させる移動ステージ装置(X−Yステージ装置ともいう)は、例えば、走査型プローブ顕微鏡(SPM)の試料ステージや各種工作機械等に利用されている。
二次元平面内を移動させる移動ステージ装置では、X軸制御機構、Y軸制御機構が必要であり、これら2軸を制御する際に互いの軸方向のクロストーク(一方の軸を変位させた時に他方の軸が僅かに変位する現象)を回避する必要がある。そのため、従来、X軸ステージとY軸ステージとを積み重ねた2段構造にすることがなされている。X軸ステージとY軸ステージとを積み重ねた2段構造の装置では、下側のステージは上側のステージの重量を支持することとなり、移動動作に大きな負荷が掛かることとなって、最高移動速度を低下したり、駆動機構を大型にしたりする必要がある等の問題がある。
A moving stage apparatus (also referred to as an XY stage apparatus) that moves a stage table on which a sample is placed along a X direction and a Y direction orthogonal to each other in a two-dimensional plane is, for example, a scanning probe microscope (SPM). This is used for various sample stages and various machine tools.
A moving stage device that moves in a two-dimensional plane requires an X-axis control mechanism and a Y-axis control mechanism. When these two axes are controlled, crosstalk in the axial direction of each other (when one of the axes is displaced) It is necessary to avoid a phenomenon in which the other shaft is slightly displaced. Therefore, conventionally, a two-stage structure in which an X-axis stage and a Y-axis stage are stacked has been made. In an apparatus with a two-stage structure in which an X-axis stage and a Y-axis stage are stacked, the lower stage supports the weight of the upper stage, and a large load is applied to the movement operation, so that the maximum movement speed is achieved. There are problems such as a decrease in size and the need to enlarge the drive mechanism.

これに対し、ベースと外枠フレーム(ステージ)との間に中間部材(中間フレーム)を配設し、さらに、ベースと中間部材との間にX方向に変位可能な弾性ヒンジを配置し、中間部材と外枠フレーム(ステージ)との間にY方向に変位可能な弾性ヒンジを配置し、コンパクトな構成で、高速かつ高精度の制御を可能としたX−Yステージの支持構造が開示されている(特許文献1参照)。これによれば、X方向及びY方向へ外枠フレーム(ステージ)を駆動するリニアモータなどの適宜の駆動手段を設けることにより、外枠フレーム(ステージ)をX−Y平面内における任意の方向へ微小駆動することができる。
特開2002−22868号公報
In contrast, an intermediate member (intermediate frame) is disposed between the base and the outer frame frame (stage), and an elastic hinge that is displaceable in the X direction is disposed between the base and the intermediate member. An XY stage support structure is disclosed in which an elastic hinge that can be displaced in the Y direction is disposed between a member and an outer frame (stage), and a compact configuration enables high-speed and high-precision control. (See Patent Document 1). According to this, by providing appropriate driving means such as a linear motor for driving the outer frame (stage) in the X direction and the Y direction, the outer frame (stage) can be moved in an arbitrary direction in the XY plane. It can be driven minutely.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-22868

特許文献1に記載されたX−Yステージの支持構造は、弾性ヒンジを用いるとともに、ベースに対して、中間部材や弾性ヒンジが左右前後対称あるいは点対称となるように取り付けられており、その結果、Z方向、X軸回転(θx)、Y軸回転(θy)、Z軸回転(θz)については、「剛体」として機能するようにして、クロストークが発生しないようにしてある。
一方、X方向及びY方向へ外枠フレームを駆動するリニアモータなどの適宜の駆動手段を設けることが記載されているが、これら駆動手段の外枠フレームへの取り付け位置についても、外枠フレームの重量バランスがX軸方向に左右対称、Y軸方向に前後対称になるように配慮して取り付けることが、クロストークを生じないようにするためには必要となる。しかしながら、実際には、X方向に1つの駆動手段が左右いずれか一辺に取り付けられ、Y方向に1つの駆動手段が前後いずれか一辺に取り付けられることにより重量バランスが非対称になる。
駆動手段が非対称に取り付けられる結果、X方向またはY方向のリニアモータが駆動されると、Z軸回転が生じてクロストークが発生することとなる。
The support structure of the XY stage described in Patent Document 1 uses an elastic hinge, and is attached to the base so that the intermediate member and the elastic hinge are left-right anteroposterior symmetric or point symmetric. The Z direction, the X-axis rotation (θx), the Y-axis rotation (θy), and the Z-axis rotation (θz) function as “rigid bodies” so that crosstalk does not occur.
On the other hand, although it is described that appropriate drive means such as a linear motor for driving the outer frame frame in the X direction and the Y direction is provided, the mounting position of these drive means to the outer frame frame is also described. In order to prevent crosstalk, it is necessary to attach so that the weight balance is symmetrical in the X-axis direction and symmetrical in the longitudinal direction in the Y-axis direction. However, in reality, one driving means is attached to either the left or right side in the X direction, and one driving means is attached to any one of the front and rear sides in the Y direction, so that the weight balance becomes asymmetric.
As a result of the asymmetrical mounting of the driving means, when the X-direction or Y-direction linear motor is driven, Z-axis rotation occurs and crosstalk occurs.

駆動手段が非対称に取り付けられていることによりクロストークが発生することを、図を用いて説明する。図5は、対称な形状のXステージ、Yステージを、入れ子構造に配置した移動ステージ装置の構成を示す平面図である。すなわち、この移動ステージ装置は、外側にベース50が配置してあり、ベースの内側にX軸ステージ52、さらにその内側にY軸ステージ55が配置してある。ベース50、X軸ステージ52、Y軸ステージ55は、いずれもX方向、Y方向に左右前後対称な方形枠あるいは方形をなしている。
X軸ステージ52は、左辺と右辺それぞれ対称な二箇所で、X軸弾性ヒンジ53a〜53dによってベースと結合しており、さらに左辺中央には、X方向に押圧するためのX軸アクチュエータ51が取り付けられている。
Y軸ステージ55は、前辺と後辺それぞれ対称な二箇所でY軸弾性ヒンジ56a〜56dによってX軸ステージ52と結合しており、さらに前辺中央には、Y方向に押圧するためのY軸アクチュエータ54が取り付けられている。
The fact that crosstalk occurs due to the asymmetric mounting of the driving means will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a moving stage device in which symmetrical X-stages and Y-stages are arranged in a nested structure. That is, in this moving stage device, a base 50 is disposed outside, an X-axis stage 52 is disposed inside the base, and a Y-axis stage 55 is disposed further inside. The base 50, the X-axis stage 52, and the Y-axis stage 55 all have a rectangular frame or a square shape that is symmetrical in the left-right direction in the X and Y directions.
The X-axis stage 52 is coupled to the base by X-axis elastic hinges 53a to 53d at two symmetrical positions on the left side and the right side, and an X-axis actuator 51 for pressing in the X direction is attached to the center of the left side. It has been.
The Y-axis stage 55 is coupled to the X-axis stage 52 by two Y-axis elastic hinges 56a to 56d at two symmetrical positions on the front side and the rear side, and further, in the center of the front side, Y for pressing in the Y direction. A shaft actuator 54 is attached.

このような構造の移動ステージ装置では、Y軸アクチュエータ54の配置が、X軸アクチュエータ51に対して非対称な配置になっていることに起因して重量バランスが崩れ、クロストークが発生することになる。すなわち、X軸アクチュエータ51を駆動したときにZ軸回転方向のねじれが発生し、微小な変位が発生して、精度よく位置調整ができないという問題があった。
そこで、本発明は、X軸方向、Y軸方向のアクチュエータを取り付けた構造全体として、精度よい位置調整を行うことができるようにした移動ステージ装置を提供するとする。
In the moving stage device having such a structure, the Y-axis actuator 54 is asymmetrically arranged with respect to the X-axis actuator 51, so that the weight balance is lost and crosstalk occurs. . That is, there is a problem that when the X-axis actuator 51 is driven, a twist in the Z-axis rotation direction occurs, a minute displacement occurs, and the position cannot be adjusted accurately.
In view of this, the present invention provides a moving stage device that can perform position adjustment with high accuracy as a whole structure to which actuators in the X-axis direction and the Y-axis direction are attached.

上記課題を解決するためになされた本発明の移動ステージ装置は、ステージテーブルから分離され、X方向のみに変位することができるとともに、X方向の変位をステージテーブルに伝達することができるX方向主動中間ステージに、X方向アクチュエータを接続するようにし、同様に、ステージテーブルから分離され、Y方向のみに変位することができるとともに、Y方向の変位をステージテーブルに伝達することができるY方向主動中間ステージに、Y方向アクチュエータを接続するようにして、X方向アクチュエータおよびY方向アクチュエータがステージテーブルに接続されることに起因して発生するクロストークを回避するようにしている。
すなわち、本発明にかかる移動ステージ装置は、ベースに対して移動可能に支持され、互いに直交するX方向およびY方向に駆動するX方向アクチュエータとY方向アクチュエータとによりXY平面内で位置を移動するステージテーブルを備えた移動ステージ装置において、ベースとステージテーブルとの間には、X方向アクチュエータに接続されX方向にのみ駆動されるX方向主動中間ステージと、X方向主動中間ステージと対をなしX方向にのみ従動するX方向従動中間ステージと、Y方向アクチュエータに接続されY方向にのみ駆動されるY方向主動中間ステージと、Y方向主動中間ステージと対をなしY方向にのみ従動するY方向従動中間ステージとの4つの中間ステージが介在し、X方向主動中間ステージおよびX方向従動中間ステージについてはベースに対してX方向のみに変位可能に支持するX方向変位支持手段を有するとともに、ステージテーブルに対してY方向のみに変位可能に支持するY方向変位支持手段を有し、Y方向主動中間ステージおよびY方向従動中間ステージについてはベースに対してY方向のみに変位可能に支持するY方向変位支持手段を有するとともに、ステージテーブルに対してX方向のみに変位可能に支持するX方向変位支持手段を有するようにしている。
The moving stage device of the present invention made to solve the above problems is separated from the stage table, can be displaced only in the X direction, and can transmit the displacement in the X direction to the stage table. An X-direction actuator is connected to the intermediate stage. Similarly, it is separated from the stage table, can be displaced only in the Y direction, and can transmit the displacement in the Y direction to the stage table. A Y direction actuator is connected to the stage so as to avoid crosstalk caused by the X direction actuator and the Y direction actuator being connected to the stage table.
That is, the moving stage device according to the present invention is a stage that is supported so as to be movable with respect to the base and moves in the XY plane by an X direction actuator and a Y direction actuator that are driven in the X direction and the Y direction orthogonal to each other. In a moving stage apparatus having a table, an X-direction main driving intermediate stage connected to an X-direction actuator and driven only in the X direction and a X-direction main driving intermediate stage are paired between the base and the stage table. X-direction driven intermediate stage driven only in the Y direction, a Y-direction driven intermediate stage connected to the Y-direction actuator and driven only in the Y-direction, and a Y-direction driven intermediate stage paired with the Y-direction driven intermediate stage driven only in the Y-direction Four intermediate stages with the stage intervene, the X direction main driving intermediate stage and the X direction driven intermediate stage The Y direction displacement support means for supporting the base table so as to be displaceable only in the X direction, and the Y direction displacement support means for supporting the stage table so as to be displaceable only in the Y direction. The direction-driven intermediate stage and the Y-direction driven intermediate stage have Y-direction displacement support means for supporting the base table so as to be displaceable only in the Y-direction, and supporting the stage table so as to be displaceable only in the X-direction. Displacement support means is provided.

本発明によれば、ステージテーブルを駆動するX軸アクチュエータ、Y軸アクチュエータは、ステージテーブルから分離された中間ステージに接続されており、X軸アクチュエータが駆動されるときには、Y軸アクチュエータについてはステージテーブルから切り離されており、Y軸アクチュエータが駆動されるときは、X軸アクチュエータについては切り離されているので、アクチュエータに起因する重量バランスの非対称性から発生したねじれが問題にならなくなり、ステージ構造全体として、精度よい位置調整を行うことができる。   According to the present invention, the X-axis actuator and the Y-axis actuator for driving the stage table are connected to the intermediate stage separated from the stage table, and when the X-axis actuator is driven, the stage table for the Y-axis actuator is used. When the Y-axis actuator is driven, the X-axis actuator is disconnected, so the torsion caused by the asymmetry of the weight balance caused by the actuator does not become a problem, and the entire stage structure , Accurate position adjustment can be performed.

(その他の課題を解決するための手段および効果)
上記発明において、X方向主動中間ステージおよびX方向従動中間ステージは、それぞれX方向の中心軸に対して左右対称な形状であり、かつ、X方向の中心軸に対して対称な位置に形成された一対のX方向変位支持手段によりベースに対して支持され、かつ、X方向の中心軸に対して対称な位置に形成された1つのY方向変位支持手段によりステージテーブルに対して支持され、Y方向主動中間ステージおよびY方向従動中間ステージは、それぞれY方向の中心軸に対して左右対称な形状であり、かつ、Y方向の中心軸に対して対称な位置に形成された一対のY方向変位支持手段によりベースに対して支持され、かつ、Y方向の中心軸に対して対称な位置に形成された1つのX方向変位支持手段によりステージテーブルに対して支持されるようにしてもよい。
これによれば、X方向主動中間ステージおよびX方向従動中間ステージは、X方向の中心軸に対して、対称な形状にしてあり、かつ、対称な位置に支持されているので、X方向の中心軸に沿ってX方向の荷重を加える(力点が中心軸上)と中間ステージはねじれたり回転したりすることなく正確にX方向に移動するようになる。同様に、Y方向主動中間ステージおよびY方向従動中間ステージは、Y方向の中心軸に対して対称な形状にしてあり、かつ、対称な位置に支持されているので、Y方向の中心軸に沿ってY方向の荷重を加えるとねじれたり回転したりすることなく正確にY方向に移動するようになる。
(Means and effects for solving other problems)
In the above invention, the X-direction main driving intermediate stage and the X-direction driven intermediate stage are respectively symmetrical with respect to the center axis in the X direction and are formed at positions symmetrical with respect to the center axis in the X direction. A pair of X-direction displacement support means is supported with respect to the base, and is supported with respect to the stage table by one Y-direction displacement support means formed at a symmetrical position with respect to the center axis in the X direction. The main intermediate stage and the Y-direction intermediate stage are each symmetrical with respect to the Y-direction central axis, and a pair of Y-direction displacement supports formed at symmetrical positions with respect to the Y-direction central axis. Supported by the means and supported by the stage table by one X-direction displacement support means formed at a symmetrical position with respect to the central axis in the Y direction. Unishi may be.
According to this, the X-direction main intermediate stage and the X-direction intermediate stage are symmetrical with respect to the central axis in the X direction and are supported at symmetrical positions. When a load in the X direction is applied along the axis (the power point is on the central axis), the intermediate stage moves accurately in the X direction without being twisted or rotated. Similarly, since the Y-direction main intermediate stage and the Y-direction intermediate stage are symmetrical with respect to the Y-direction central axis and are supported at symmetrical positions, the Y-direction main intermediate stage and the Y-direction intermediate stage are arranged along the Y-direction central axis. Then, when a load in the Y direction is applied, it moves accurately in the Y direction without twisting or rotating.

上記発明において、X方向変位支持手段およびY方向変位支持手段は、ベースと中間ステージとの間、および、ステージテーブルと中間ステージとの間に介在する副従動ステージと、副従動ステージとベース、副従動ステージと中間ステージ、副従動ステージとステージテーブルとの部材間を接続する弾性ヒンジ機構とから構成されるようにしてもよい。
ここで、弾性ヒンジ機構とは、荷重が加えられる方向を軸方向(この軸をヒンジ軸という)として、ヒンジ軸方向に対しては、ヒンジ自体は伸縮や曲がり等の変形が生じず、加えられた荷重をそのままヒンジ軸方向に伝達することができ、ヒンジ軸方向と垂直方向に対しては弾性的に変形する構造を有しているヒンジを用いた機構をいう。
この発明によれば、ベースと中間ステージとの間、あるいはステージテーブルと中間ステージとの間を、直接、弾性ヒンジで接続するのではなく、副従動ステージを介在させて接続する。すなわち、ベースと中間ステージとの間は、ベース、弾性ヒンジ機構、副従動ステージ、弾性ヒンジ機構、中間ステージの順で接続するようにし、また、ステージテーブルと中間ステージとの間は、ステージテーブル、弾性ヒンジ機構、副従動ステージ、弾性ヒンジ機構、中間ステージの順で接続するようにする。これにより、ベースと中間ステージ、ステージテーブルと中間ステージとの間では、中間ステージが変形することなく、また、弾性ヒンジ機構自体が軸方向に伸縮することなく、中間ステージを動かすことができるようになる(ベースと中間ステージとの間、ステージテーブルと中間ステージとの間を直接、弾性ヒンジ機構で接続した場合、中間ステージが変形するかヒンジ自体がヒンジ軸方向に伸縮するかいずれかの変形部分を設けなければ、中間ステージを動かすことができない)。
In the above invention, the X-direction displacement support means and the Y-direction displacement support means include the sub driven stage, the sub driven stage and the base, and the sub drive stage interposed between the base and the intermediate stage and between the stage table and the intermediate stage. You may make it comprise the elastic stage mechanism which connects between the member of a driven stage and an intermediate | middle stage, and a sub driven stage and a stage table.
Here, the elastic hinge mechanism refers to the direction in which a load is applied as an axial direction (this axis is referred to as a hinge axis), and the hinge itself is not subjected to deformation such as expansion and contraction or bending with respect to the hinge axis direction. It means a mechanism using a hinge that can transmit the load as it is in the hinge axis direction and elastically deforms in the direction perpendicular to the hinge axis direction.
According to the present invention, the base and the intermediate stage or the stage table and the intermediate stage are not directly connected by the elastic hinge, but are connected via the sub driven stage. That is, between the base and the intermediate stage, the base, the elastic hinge mechanism, the sub driven stage, the elastic hinge mechanism, and the intermediate stage are connected in this order, and between the stage table and the intermediate stage, the stage table, The elastic hinge mechanism, the sub driven stage, the elastic hinge mechanism, and the intermediate stage are connected in this order. As a result, the intermediate stage can be moved between the base and the intermediate stage and between the stage table and the intermediate stage without the intermediate stage being deformed and without the elastic hinge mechanism itself expanding and contracting in the axial direction. (When the stage and the intermediate stage are directly connected by the elastic hinge mechanism between the base and the intermediate stage, either the intermediate stage is deformed or the hinge itself is expanded or contracted in the hinge axis direction. The intermediate stage cannot be moved without providing a).

また、上記発明において、弾性ヒンジ機構は、部材間を接続する一対の平行に配置された弾性ヒンジ対により構成されるようにしてもよい。
すなわち、弾性ヒンジ機構を一対の平行な弾性ヒンジを用いた弾性ヒンジ機構とすることにより、中間ステージを常に中心軸方向に平行に移動させることができる。これにより、中間ステージへ荷重を与える位置が中心軸から外れた場合(力点が中心軸上でない)でも、中間ステージはねじれたり回転したりすることなく中心軸方向に移動することができる。
In the above invention, the elastic hinge mechanism may be configured by a pair of elastic hinge pairs arranged in parallel to connect the members.
That is, by setting the elastic hinge mechanism to an elastic hinge mechanism using a pair of parallel elastic hinges, the intermediate stage can always be moved parallel to the central axis direction. Thereby, even when the position where the load is applied to the intermediate stage deviates from the central axis (the power point is not on the central axis), the intermediate stage can move in the central axis direction without being twisted or rotated.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that various aspects are included without departing from the spirit of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態である移動ステージ装置の構成を示す平面図であり、図2はその一部拡大図である。図3は弾性ヒンジの一例を示す斜視図である。
この移動ステージ装置10は、主に、ステージテーブル11、4つの中間ステージ12〜15、ベース16a〜16d、X方向アクチュエータ37、Y方向アクチュエータ38により構成される。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a moving stage apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view thereof. FIG. 3 is a perspective view showing an example of an elastic hinge.
The moving stage apparatus 10 is mainly composed of a stage table 11, four intermediate stages 12 to 15, bases 16 a to 16 d, an X direction actuator 37, and a Y direction actuator 38.

ステージテーブル11は、X方向となる左右方向、および、Y方向となる前後方向にそれぞれX方向中心軸Xc、Y方向中心軸Ycを有し、これら中心軸Xc、Ycに対して対称な形状である正方形を有している。なお、ステージテーブル11の形状は、正方形以外に長方形、ひし形、円形等でもよい。ステージテーブル11のX方向中心軸Xc、Y方向中心軸Ycの延長線上に沿って、四つの中間ステージ12〜15が配置される。   The stage table 11 has an X-direction center axis Xc and a Y-direction center axis Yc in the left-right direction as the X direction and the front-rear direction as the Y direction, respectively, and has a symmetrical shape with respect to the center axes Xc, Yc. It has a certain square. Note that the shape of the stage table 11 may be a rectangle, a rhombus, a circle or the like other than a square. Four intermediate stages 12 to 15 are arranged along the extended lines of the X-direction center axis Xc and the Y-direction center axis Yc of the stage table 11.

4つの中間ステージ12〜15は、X方向アクチュエータ37に接続されX方向アクチュエータ37のX方向の変位をステージテーブル11に伝達するX方向主動中間ステージ12と、X方向主動中間ステージ12の動きに従動するX方向従動中間ステージ13と、Y方向アクチュエータ38に接続されY方向アクチュエータ38のY方向の変位をステージテーブル11に伝達するY方向主動中間ステージ14と、Y方向主動中間ステージ14の動きに従動するY方向従動中間ステージ15とからなる。これらの中間ステージ12〜15はアクチュエータに接続しているか否かの点を除いていずれも同じ形状であり、また、力が加わっても変形が生じないブロック状部材で構成される。   The four intermediate stages 12 to 15 are connected to the X direction actuator 37 and transmit the X direction displacement of the X direction actuator 37 to the stage table 11, and follow the movement of the X direction main movement intermediate stage 12. The X-direction driven intermediate stage 13, the Y-direction main-drive intermediate stage 14 connected to the Y-direction actuator 38 and transmitting the Y-direction displacement of the Y-direction actuator 38 to the stage table 11, and the movement of the Y-direction main drive intermediate stage 14. And a Y-direction driven intermediate stage 15. These intermediate stages 12 to 15 have the same shape except that they are connected to an actuator, and are constituted by block-like members that do not deform even when a force is applied.

ベース16a〜16dは、Y方向従動中間ステージ15とX方向主動中間ステージ12とに隣接する位置にベース16a、X方向主動中間ステージ12とY方向主動中間ステージ14とに隣接する位置にベース16b、Y方向主動中間ステージ14とX方向従動中間ステージ13とに隣接する位置にベース16c、X方向従動中間ステージ13とY方向従動中間ステージ15とに隣接する位置にベース16dが取り付けてあり、それぞれ位置が固定されている。これらは同じ形状をしており、X方向中心軸Xc、Y方向中心軸Ycに対して対称に配置されている。また、ステージテーブル11の裏面側(紙面奥側)で一体に組み付けてあり、1つのベース16(不図示)を構成している。   The bases 16a to 16d are a base 16a at a position adjacent to the Y-direction driven intermediate stage 15 and the X-direction main driving intermediate stage 12, a base 16b at a position adjacent to the X-direction main driving intermediate stage 12 and the Y-direction main driving intermediate stage 14, A base 16c is attached to a position adjacent to the Y-direction driven intermediate stage 14 and the X-direction driven intermediate stage 13, and a base 16d is attached to a position adjacent to the X-direction driven intermediate stage 13 and the Y-direction driven intermediate stage 15, respectively. Is fixed. These have the same shape and are arranged symmetrically with respect to the X-direction center axis Xc and the Y-direction center axis Yc. Moreover, it is assembled | attached integrally by the back surface side (paper surface back side) of the stage table 11, and the one base 16 (not shown) is comprised.

X方向主動中間ステージ12は、ステージテーブル11とは反対側にX方向アクチュエータ37が接続され、Y方向主動中間ステージ14は、ステージテーブル11とは反対側にY方向アクチュエータ38が接続される。X方向アクチュエータ37、Y方向アクチュエータ38には、ピエゾ素子を用いている。   The X-direction main driving intermediate stage 12 has an X-direction actuator 37 connected to the side opposite to the stage table 11, and the Y-direction main driving intermediate stage 14 has a Y-direction actuator 38 connected to the side opposite to the stage table 11. Piezo elements are used for the X direction actuator 37 and the Y direction actuator 38.

次に、ベース16と中間ステージ12〜15とステージテーブル11との支持構造について説明する。
図2に示すように、X方向主動中間ステージ12は、ベース16aとベース16bとに支持され、かつ、ステージテーブル11の一端を支持する。
X方向主動中間ステージ12とベース16aとの間は、一対の平行な弾性ヒンジ21a、21bと、副従動ステージ17と、一対の平行な弾性ヒンジ22a、22bとにより接続される。ここで用いる弾性ヒンジ21a、21b、22a、22bは、図3に示すように、長手方向をヒンジ軸とし、その両端近傍においてヒンジ軸と垂直方向に削られた薄肉部A、Bを有するロッド状部材で構成される。したがってヒンジ軸方向には変形や伸縮が起きず、ヒンジ軸に垂直方向に曲がることができるようになっている。弾性ヒンジ21a、21b、22a、22bのヒンジ軸方向は、Y方向に向けられており、薄肉部A、Bの削り面がX方向に向けられている。したがって、これらの弾性ヒンジはX方向に変位することができるようにしてある。一方、副従動ステージ17は力が加わっても変形が生じないブロック状部材で構成されている。
Next, a support structure for the base 16, the intermediate stages 12 to 15, and the stage table 11 will be described.
As shown in FIG. 2, the X-direction main driving intermediate stage 12 is supported by the base 16 a and the base 16 b and supports one end of the stage table 11.
The X-direction main driving intermediate stage 12 and the base 16a are connected by a pair of parallel elastic hinges 21a and 21b, a sub driven stage 17, and a pair of parallel elastic hinges 22a and 22b. As shown in FIG. 3, the elastic hinges 21a, 21b, 22a, and 22b used here are rod-shaped having thin portions A and B that have a longitudinal direction as a hinge axis and are cut in the direction perpendicular to the hinge axis in the vicinity of both ends. Consists of members. Therefore, deformation and expansion / contraction do not occur in the hinge axis direction, and it can be bent in a direction perpendicular to the hinge axis. The hinge axis directions of the elastic hinges 21a, 21b, 22a, 22b are directed in the Y direction, and the shaving surfaces of the thin portions A, B are directed in the X direction. Therefore, these elastic hinges can be displaced in the X direction. On the other hand, the sub driven stage 17 is composed of a block-shaped member that does not deform even when a force is applied.

また、弾性ヒンジ21a、22bや弾性ヒンジ22a、22bのように、弾性ヒンジを平行に配置した一対の平行リンク構造とすることにより、弾性ヒンジで結合する部材間の回転変位をなくし、平行に移動するようにしてある。   In addition, a pair of parallel link structures in which elastic hinges are arranged in parallel, such as elastic hinges 21a and 22b and elastic hinges 22a and 22b, eliminates rotational displacement between members coupled by elastic hinges and moves in parallel. I have to do it.

同様に、X方向主動中間ステージ12とベース16bとの間は、一対の平行な弾性ヒンジ23a、23bと、副従動ステージ18と、一対の平行な弾性ヒンジ24a、24bとにより接続される。弾性ヒンジ23a、23b、24a、24bは図3に示すものと同じであり、副従動ステージ18は副従動ステージ17と同じである。弾性ヒンジ23a、23b、24a、24bについてもヒンジ軸方向がY方向に向けられ、X方向に変位することができるようにしてある。副従動ステージ18は変形が生じないブロック状部材で構成されている。   Similarly, the X-direction main driving intermediate stage 12 and the base 16b are connected by a pair of parallel elastic hinges 23a, 23b, a sub driven stage 18, and a pair of parallel elastic hinges 24a, 24b. The elastic hinges 23a, 23b, 24a, 24b are the same as those shown in FIG. 3, and the sub driven stage 18 is the same as the sub driven stage 17. The elastic hinges 23a, 23b, 24a, and 24b are also configured such that the hinge axis direction is directed in the Y direction and can be displaced in the X direction. The sub driven stage 18 is composed of a block-shaped member that does not deform.

また、X方向主動中間ステージ12に対して、副従動ステージ17、18と、弾性ヒンジ21a、21b、22a、22b、23a、23b、24a、24bとは、X方向中心軸Xcに対して対称に配置してある。その結果、X方向アクチュエータ37の駆動によりX方向主動中間ステージ12にX方向の力Fxが作用すると、X方向主動中間ステージ12は、図4(a)に示した平衡状態から図4(b)に示すように右方向に変位する。このときX方向主動中間ステージ12自体のY方向への変位は、中心軸に対して対称な構造を有していることから互いに打ち消され、X方向のみに移動するようになる。すなわち、副従動ステージ17、18がX方向に移動するとともに、Y方向にも変位することにより、X方向主動中間ステージ12は、X方向のみに移動するようになる。   Further, the sub driven stages 17 and 18 and the elastic hinges 21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b, 24a and 24b are symmetrical with respect to the X direction central axis Xc with respect to the X direction main driving intermediate stage 12. It is arranged. As a result, when an X-direction force Fx acts on the X-direction main driving intermediate stage 12 by driving the X-direction actuator 37, the X-direction main driving intermediate stage 12 moves from the equilibrium state shown in FIG. 4A to FIG. 4B. Displace to the right as shown in. At this time, the displacement in the Y direction of the X direction main driving intermediate stage 12 itself cancels each other because it has a symmetrical structure with respect to the central axis, and moves only in the X direction. That is, the sub driven stages 17 and 18 move in the X direction and are also displaced in the Y direction, so that the X direction main driving intermediate stage 12 moves only in the X direction.

一方、X方向主動中間ステージ12とステージテーブル11との間は、一対の平行な弾性ヒンジ25a、25bと、副従動ステージ19と、一対の平行な弾性ヒンジ26a、26bとにより接続してある。弾性ヒンジ25a、25b、26a、26bは図3に示すものと同じである。副従動ステージ19は副従動ステージ17と同じく変形しないブロック状部材で構成される。弾性ヒンジ25a、25b、26a、26bのヒンジ軸方向は、X方向に向けられており、したがって、これらの弾性ヒンジはY方向に変位することができるとともに、X方向には変形や伸縮ができないようにしてある。   On the other hand, the X-direction main driving intermediate stage 12 and the stage table 11 are connected by a pair of parallel elastic hinges 25a and 25b, a sub driven stage 19, and a pair of parallel elastic hinges 26a and 26b. The elastic hinges 25a, 25b, 26a, and 26b are the same as those shown in FIG. The sub driven stage 19 is composed of a block-like member that is not deformed like the sub driven stage 17. The hinge axis directions of the elastic hinges 25a, 25b, 26a, and 26b are oriented in the X direction. Therefore, the elastic hinges can be displaced in the Y direction and cannot be deformed or expanded in the X direction. It is.

上述したように、X方向アクチュエータ37の駆動により、X方向主動ステージ12がX方向のみに移動すると、X方向主動ステージ12は弾性ヒンジ25a、25bを引っ張るが、引張力がヒンジ軸方向であるので、弾性ヒンジ25a、25bは変形することなくX方向のみへの変位を、正確に副従動ステージ19に伝達するようになる。同様に、X方向のみへの変位が生じた副従動ステージ19は、弾性ヒンジ26a、26bをX方向のみに正確に押す。この押圧力は弾性ヒンジ26a、26bのヒンジ軸方向であるので、変形することなくX方向のみの変位を、正確にステージテーブル11に伝達するようになっている。ステージテーブル11自体もX方向中心軸Xcに対して対称な形状であるので、ステージテーブル11はZ軸回転することなく正確にX方向に変位するようになっている。   As described above, when the X-direction main driving stage 12 moves only in the X direction by driving the X-direction actuator 37, the X-direction main driving stage 12 pulls the elastic hinges 25a and 25b, but the tensile force is in the hinge axial direction. The elastic hinges 25a and 25b accurately transmit the displacement only in the X direction to the sub driven stage 19 without being deformed. Similarly, the sub driven stage 19 in which the displacement only in the X direction has pushed the elastic hinges 26a and 26b accurately only in the X direction. Since this pressing force is in the hinge axial direction of the elastic hinges 26a and 26b, the displacement only in the X direction is accurately transmitted to the stage table 11 without being deformed. Since the stage table 11 itself has a symmetrical shape with respect to the X-direction central axis Xc, the stage table 11 is accurately displaced in the X direction without rotating in the Z axis.

また、ステージテーブル11を挟んでX方向主動中間ステージ12と反対側には、X方向従動中間ステージ13が取り付けられている。X方向従動中間ステージ13は、X方向主動中間ステージ12と対をなすものであり、形状が同じであるとともに、副従動ステージ17、18、19と、弾性ヒンジ21a、21b、〜、26a、26bとによるステージテーブル11やベース16c、16dとの間の支持構造についても同じである(但しX方向アクチュエータ37が接続されていない点が異なる)。   An X-direction driven intermediate stage 13 is attached to the opposite side of the X-direction main driving intermediate stage 12 across the stage table 11. The X-direction driven intermediate stage 13 is paired with the X-direction main driving intermediate stage 12 and has the same shape, and the auxiliary driven stages 17, 18, 19 and elastic hinges 21a, 21b,..., 26a, 26b. The same applies to the support structure between the stage table 11 and the bases 16c and 16d (except that the X-direction actuator 37 is not connected).

Y方向主動中間ステージ14とY方向従動中間ステージ15とについて説明する。
これらは、それぞれX方向主動中間ステージ12とX方向従動中間ステージ13についての支持構造と基本的に同じであり、副従動ステージ27、28、29は、それぞれ副従動ステージ17、18、19に対応しており、これらと同じ機能、動作を行う。また、弾性ヒンジ31a、31b、〜、36a、36bは、弾性ヒンジ21a、21b、〜、26a、26bに対応しており、これらと同じ機能、動作を行う。
The Y direction driven intermediate stage 14 and the Y direction driven intermediate stage 15 will be described.
These are basically the same as the support structure for the X-direction driven intermediate stage 12 and the X-direction driven intermediate stage 13, respectively, and the secondary driven stages 27, 28, 29 correspond to the secondary driven stages 17, 18, 19, respectively. And perform the same functions and operations. The elastic hinges 31a, 31b,..., 36a, 36b correspond to the elastic hinges 21a, 21b,..., 26a, 26b, and perform the same functions and operations as these.

次に、移動ステージ装置10の動作について説明する。図示しない制御機構により、X方向アクチュエータ37、Y方向アクチュエータ38を駆動する。
X方向アクチュエータ37が駆動されると、X方向主動中間ステージ12がX方向に押圧され、弾性ヒンジ21a、21b、〜、24a、24bが変形するとともに、副従動ステージ17、18が変位することにより、X方向主動中間ステージ12はX方向のみに移動する。X方向主動中間ステージ12の動きは、ヒンジ軸がX方向に向いている弾性ヒンジ25a、25b、26a、26bと副従動ステージ19とにより、正確にステージテーブル11に伝達され、ステージテーブル11は、X方向のみに移動する。ステージテーブル11を挟んで反対側に位置するX方向従動中間ステージ13は、ステージテーブル11のX方向の動きを受け、弾性ヒンジ21a、21b、〜、26a、26bと副従動ステージ17〜19とにより、X方向主動中間ステージ12の動きに従動した動きをする。これにより、ステージテーブル11は、X方向主動中間ステージ12、X方向従動中間ステージ13による支持構造を保ちながら、X方向に移動する。
Next, the operation of the moving stage device 10 will be described. The X direction actuator 37 and the Y direction actuator 38 are driven by a control mechanism (not shown).
When the X direction actuator 37 is driven, the X direction main driving intermediate stage 12 is pressed in the X direction, the elastic hinges 21a, 21b,..., 24a, 24b are deformed, and the sub driven stages 17, 18 are displaced. The X-direction main driving intermediate stage 12 moves only in the X direction. The movement of the X-direction main driving intermediate stage 12 is accurately transmitted to the stage table 11 by the elastic hinges 25a, 25b, 26a, 26b and the sub driven stage 19 whose hinge axis is directed in the X direction. Move only in the X direction. The X-direction driven intermediate stage 13 located on the opposite side across the stage table 11 receives the movement of the stage table 11 in the X direction, and is constituted by the elastic hinges 21a, 21b,..., 26a, 26b and the sub driven stages 17-19. The X-direction main driving intermediate stage 12 moves in accordance with the movement. Thereby, the stage table 11 moves in the X direction while maintaining the support structure by the X direction main driving intermediate stage 12 and the X direction driven intermediate stage 13.

ステージテーブル11がX方向に動くときのY方向主動中間ステージ14、Y方向従動中間ステージ15との関係について説明する。
Y方向主動中間ステージ14、Y方向従動中間ステージ15は、ベース16a〜16dに対して、副従動ステージ27、28と、弾性ヒンジ31a、31b、〜、34a、34bとを介して支持されているが、これら弾性ヒンジ31a、31b、〜、34a、34bのヒンジ軸がX方向を向いているので、Y方向主動中間ステージ14、Y方向従動中間ステージ15はX方向には動けない。
A relationship between the Y-direction main intermediate stage 14 and the Y-direction intermediate stage 15 when the stage table 11 moves in the X direction will be described.
The Y-direction driven intermediate stage 14 and the Y-direction driven intermediate stage 15 are supported by the bases 16a to 16d via the auxiliary driven stages 27 and 28 and the elastic hinges 31a, 31b, to 34a and 34b. However, since the hinge axes of these elastic hinges 31a, 31b,..., 34a, 34b are oriented in the X direction, the Y direction main driving intermediate stage 14 and the Y direction driven intermediate stage 15 cannot move in the X direction.

一方、Y方向主動中間ステージ14、Y方向従動中間ステージ15は、ステージテーブル11を、副従動ステージ29、弾性ヒンジ35a、35b、36a、36bを介して支持している。弾性ヒンジ35a、35b、36a、36bのヒンジ軸はY方向を向いているので、X方向に変形することができる。したがって、ステージテーブル11のX方向の動きを、副従動ステージ29、弾性ヒンジ35a、35b、36a、36bで吸収することができる。
このため、X方向の力が働いてステージテーブル11が動くときに、ステージテーブル11とY方向主動中間ステージ14、Y方向従動中間ステージ15とは分離されており、それゆえY方向アクチュエータ38もステージテーブル11から分離されているので、これによる影響を受けない。
On the other hand, the Y-direction driven intermediate stage 14 and the Y-direction driven intermediate stage 15 support the stage table 11 via the auxiliary driven stage 29 and elastic hinges 35a, 35b, 36a, 36b. Since the hinge shafts of the elastic hinges 35a, 35b, 36a, 36b are oriented in the Y direction, they can be deformed in the X direction. Therefore, the movement of the stage table 11 in the X direction can be absorbed by the sub driven stage 29 and the elastic hinges 35a, 35b, 36a, 36b.
For this reason, when the stage table 11 is moved by the force in the X direction, the stage table 11 is separated from the Y-direction main intermediate stage 14 and the Y-direction intermediate stage 15, and therefore the Y-direction actuator 38 is also a stage. Since it is separated from the table 11, it is not affected by this.

Y方向アクチュエータ38が駆動された場合についても同様であり、Y方向の力が働いてステージテーブル11が動くときに、X方向主動中間ステージ12、X方向従動中間ステージ13は分離されており、それゆえX方向アクチュエータ37もステージテーブル11から分離されているので、これによる影響を受けない。
よって、X方向、Y方向アクチュエータの非対称的な配置による影響を受けることなく、精度の高い位置調整を行うことができる。
The same applies to the case where the Y-direction actuator 38 is driven. When the stage table 11 moves due to the Y-direction force, the X-direction main driving intermediate stage 12 and the X-direction driven intermediate stage 13 are separated. Therefore, the X-direction actuator 37 is also separated from the stage table 11 and is not affected by this.
Therefore, highly accurate position adjustment can be performed without being affected by the asymmetrical arrangement of the X-direction and Y-direction actuators.

本実施形態では、弾性ヒンジをロッド状部材で構成し、ステージテーブル、中間ステージ、副従動ステージと接続することとしたが、ステージテーブル、中間ステージ、副従動ステージ、弾性ヒンジをひとつのブロック材をくり抜くことにより(ワイヤカット加工等)、本発明の構成を実現するようにしてもよい。   In this embodiment, the elastic hinge is composed of a rod-shaped member and is connected to the stage table, the intermediate stage, and the secondary driven stage. However, the stage table, the intermediate stage, the secondary driven stage, and the elastic hinge are combined into one block material. You may make it implement | achieve the structure of this invention by hollowing out (wire cutting process etc.).

本発明は、精度の高い位置調整を行う移動ステージ装置に適用することができ、例えば、走査型プローブ顕微鏡、工作機械の試料ステージとして利用することができる。   The present invention can be applied to a movable stage apparatus that performs highly accurate position adjustment, and can be used as, for example, a scanning probe microscope or a sample stage of a machine tool.

本発明の一実施形態で移動ステージ装置の構成を示す平面図。The top view which shows the structure of a movement stage apparatus in one Embodiment of this invention. 図1の一部拡大図。The partially expanded view of FIG. 弾性ヒンジの一例を示す図。The figure which shows an example of an elastic hinge. アクチュエータを駆動したときの中間ステージとベースとの位置関係を説明する図。The figure explaining the positional relationship of an intermediate stage and a base when an actuator is driven. 従来の移動ステージ装置の構成を示す平面図。The top view which shows the structure of the conventional movement stage apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10:移動ステージ装置
11:ステージテーブル
12:X方向主動中間ステージ
13:X方向従動中間ステージ
14:Y方向主動中間ステージ
15:Y方向従動中間ステージ
16a〜16d: ベース
17〜19: 副従動ステージ
21a、21b、〜、26a、26b: 弾性ヒンジ
31a、31b、〜、36a、36b: 弾性ヒンジ
37: X方向アクチュエータ
38: Y方法アクチュエータ
10: moving stage device 11: stage table 12: X-direction driven intermediate stage 13: X-direction driven intermediate stage 14: Y-direction driven intermediate stage 15: Y-direction driven intermediate stages 16a-16d: bases 17-19: sub-driven stage 21a , 21b, ˜, 26a, 26b: elastic hinges 31a, 31b, ˜, 36a, 36b: elastic hinge 37: X direction actuator 38: Y method actuator

Claims (4)

ベースに対して移動可能に支持され、互いに直交するX方向およびY方向に駆動するX方向アクチュエータとY方向アクチュエータとによりXY平面内で位置を移動するステージテーブルを備えた移動ステージ装置において、
ベースとステージテーブルとの間には、X方向アクチュエータに接続されX方向にのみ駆動されるX方向主動中間ステージと、X方向主動中間ステージと対をなしX方向にのみ従動するX方向従動中間ステージと、Y方向アクチュエータに接続されY方向にのみ駆動されるY方向主動中間ステージと、Y方向主動中間ステージと対をなしY方向にのみ従動するY方向従動中間ステージとの4つの中間ステージが介在し、
X方向主動中間ステージおよびX方向従動中間ステージについてはベースに対してX方向のみに変位可能に支持するX方向変位支持手段を有するとともに、ステージテーブルに対してY方向のみに変位可能に支持するY方向変位支持手段を有し、
Y方向主動中間ステージおよびY方向従動中間ステージについてはベースに対してY方向のみに変位可能に支持するY方向変位支持手段を有するとともに、ステージテーブルに対してX方向のみに変位可能に支持するX方向変位支持手段を有することを特徴とする移動ステージ装置。
In a movable stage apparatus including a stage table that is supported so as to be movable with respect to a base and moves in an XY plane by an X direction actuator and a Y direction actuator that are driven in an X direction and a Y direction orthogonal to each other.
Between the base table and the stage table, an X-direction intermediate stage that is connected to an X-direction actuator and is driven only in the X direction, and an X-direction intermediate stage that is driven only in the X direction. And a Y-direction driven intermediate stage connected to the Y-direction actuator and driven only in the Y-direction, and a Y-direction driven intermediate stage which is paired with the Y-direction driven intermediate stage and driven only in the Y-direction. And
The X-direction main intermediate stage and the X-direction intermediate stage have X-direction displacement support means for supporting the base table so as to be displaceable only in the X direction, and supporting the stage table so as to be displaceable only in the Y direction. Directional displacement support means,
The Y-direction main intermediate stage and the Y-direction intermediate stage have Y-direction displacement support means for supporting the base table so as to be displaceable only in the Y direction, and supporting the stage table so as to be displaceable only in the X direction. A moving stage device comprising a direction displacement support means.
X方向主動中間ステージおよびX方向従動中間ステージは、それぞれX方向の中心軸に対して左右対称な形状であり、かつ、X方向の中心軸に対して対称な位置に形成された一対のX方向変位支持手段によりベースに対して支持され、かつ、X方向の中心軸に対して対称な位置に形成された1つのY方向変位支持手段によりステージテーブルを支持し、
Y方向主動中間ステージおよびY方向従動中間ステージは、それぞれY方向の中心軸に対して左右対称な形状であり、かつ、Y方向の中心軸に対して対称な位置に形成された一対のY方向変位支持手段によりベースに対して支持され、かつ、Y方向の中心軸に対して対称な位置に形成された1つのX方向変位支持手段によりステージテーブルを支持することを特徴とする請求項1に記載の移動ステージ装置。
Each of the X-direction main driving intermediate stage and the X-direction driven intermediate stage has a pair of X directions that are symmetrical with respect to the center axis in the X direction and are formed at positions symmetrical with respect to the center axis in the X direction. The stage table is supported by one Y-direction displacement support means which is supported with respect to the base by the displacement support means and formed at a position symmetrical to the central axis in the X direction,
The Y-direction primary intermediate stage and the Y-direction intermediate stage are each a pair of Y-directions that are symmetrical with respect to the central axis in the Y-direction and that are symmetrically formed with respect to the central axis in the Y-direction. The stage table is supported by one X-direction displacement support means that is supported by the displacement support means with respect to the base and formed at a symmetrical position with respect to the central axis in the Y direction. The moving stage device described.
X方向変位支持手段およびY方向変位支持手段は、ベースと中間ステージとの間、ステージテーブルと中間ステージとの間に介在する副従動ステージと、
副従動ステージとベース、副従動ステージと中間ステージ、副従動ステージとステージテーブルとの部材間を接続する弾性ヒンジ機構とから構成されることを特徴とする請求項2に記載の移動ステージ装置。
The X-direction displacement support means and the Y-direction displacement support means include a sub driven stage interposed between the base and the intermediate stage, and between the stage table and the intermediate stage,
3. The moving stage device according to claim 2, comprising a sub driven stage and a base, a sub driven stage and an intermediate stage, and an elastic hinge mechanism for connecting members of the sub driven stage and the stage table.
弾性ヒンジ機構は、部材間を接続する一対の平行に配置された弾性ヒンジ対により構成されることを特徴とする請求項3に記載の移動ステージ装置。 4. The moving stage device according to claim 3, wherein the elastic hinge mechanism is constituted by a pair of elastic hinges arranged in parallel to connect the members.
JP2005143562A 2005-05-17 2005-05-17 Moving stage device Expired - Fee Related JP4674490B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005143562A JP4674490B2 (en) 2005-05-17 2005-05-17 Moving stage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005143562A JP4674490B2 (en) 2005-05-17 2005-05-17 Moving stage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006322714A true JP2006322714A (en) 2006-11-30
JP4674490B2 JP4674490B2 (en) 2011-04-20

Family

ID=37542522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005143562A Expired - Fee Related JP4674490B2 (en) 2005-05-17 2005-05-17 Moving stage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4674490B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009052985A (en) * 2007-08-24 2009-03-12 Akita Prefecture Positioning mechanism
KR101066846B1 (en) 2010-11-04 2011-09-26 한국기계연구원 Piezo-driven ultra precision scanner actuating device and the actuation method for the same
KR101076495B1 (en) 2010-04-13 2011-10-24 고려대학교 산학협력단 Ultra-precision linear stage using unified motion amplification and guide mechanism
WO2013171896A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 独立行政法人産業技術総合研究所 Rotating shaft holding mechanism and rotational viscometer with same
JP2014102109A (en) * 2012-11-19 2014-06-05 Tmc System Kk Precision fine sliding test machine
KR101705154B1 (en) * 2015-11-03 2017-02-10 한국기계연구원 Flexure hinge-based fine stage for vertical planar 3-DOF motion with high load capacity
KR20200094879A (en) * 2019-01-30 2020-08-10 하이윈 마이크로시스템 코포레이션 Flexible instrument
KR20220084609A (en) * 2020-12-14 2022-06-21 한국기계연구원 Method for correcting yaw of X-Y stage

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105006254B (en) * 2014-04-23 2017-05-03 东北大学 Large-stroke quick-response X-Y micro-motion workbench with double displacement magnification

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01107188A (en) * 1987-10-20 1989-04-25 Fujitsu Ltd Finely adjusting x-y stage
JP2002022867A (en) * 2000-07-07 2002-01-23 Sumitomo Heavy Ind Ltd X-y stage

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01107188A (en) * 1987-10-20 1989-04-25 Fujitsu Ltd Finely adjusting x-y stage
JP2002022867A (en) * 2000-07-07 2002-01-23 Sumitomo Heavy Ind Ltd X-y stage

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009052985A (en) * 2007-08-24 2009-03-12 Akita Prefecture Positioning mechanism
KR101076495B1 (en) 2010-04-13 2011-10-24 고려대학교 산학협력단 Ultra-precision linear stage using unified motion amplification and guide mechanism
KR101066846B1 (en) 2010-11-04 2011-09-26 한국기계연구원 Piezo-driven ultra precision scanner actuating device and the actuation method for the same
WO2013171896A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 独立行政法人産業技術総合研究所 Rotating shaft holding mechanism and rotational viscometer with same
US9163663B2 (en) 2012-05-18 2015-10-20 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Rotating shaft holding mechanism and rotational viscometer with same
JP2014102109A (en) * 2012-11-19 2014-06-05 Tmc System Kk Precision fine sliding test machine
KR101705154B1 (en) * 2015-11-03 2017-02-10 한국기계연구원 Flexure hinge-based fine stage for vertical planar 3-DOF motion with high load capacity
KR20200094879A (en) * 2019-01-30 2020-08-10 하이윈 마이크로시스템 코포레이션 Flexible instrument
KR102166482B1 (en) * 2019-01-30 2020-10-19 하이윈 마이크로시스템 코포레이션 Flexible instrument
KR20220084609A (en) * 2020-12-14 2022-06-21 한국기계연구원 Method for correcting yaw of X-Y stage
WO2022131728A1 (en) * 2020-12-14 2022-06-23 한국기계연구원 X-y stage yaw correction method and x-y stage
KR102458515B1 (en) * 2020-12-14 2022-10-27 한국기계연구원 Method for correcting yaw of X-Y stage

Also Published As

Publication number Publication date
JP4674490B2 (en) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4674490B2 (en) Moving stage device
US7898204B2 (en) High-speed substrate manipulator
US7240434B2 (en) Stage apparatus
JP6040057B2 (en) Two-dimensional moving closed link structure
JPH08150526A (en) Machine tool
KR100586885B1 (en) Micro position-control system
WO2003026838A1 (en) Decoupled planar positioning system
EP3251789B1 (en) Open frame, parallel, two axis flexure stage with yaw compensation
Shinno et al. XY-θ nano-positioning table system for a mother machine
JP5078098B2 (en) Parallel mechanism and control method thereof
KR101650335B1 (en) Piezo-driven mechanism and Flexure hinge-based piezo-driven fine stage for vertical planar 3-DOF motion with high load capacity having the same
US20240019634A1 (en) Multi-axis positioner
KR20020090396A (en) Ultra-precision moving apparatus
KR100675331B1 (en) Nano dimensional driving manipulator with four degree of freedoms
KR101705154B1 (en) Flexure hinge-based fine stage for vertical planar 3-DOF motion with high load capacity
JP2003274677A (en) Infitesimal displacement apparatus
JP5407277B2 (en) XY stage device
JP4423081B2 (en) Parallel link device link and parallel link device
JP2780335B2 (en) XY stage support structure
JPH0646246B2 (en) Fine movement mechanism
JP4220505B2 (en) Stage equipment (STAGEEAPPARATUS)
JP2004074166A (en) Optical scanner and laser beam machine
JPH01238759A (en) Precisely fine movement base with six degrees of freedom
JPH04348834A (en) Micromovement x-y table
JPH04354636A (en) Multiple axis rectilinear driving device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070717

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100831

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110110

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4674490

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees