JP3576291B2 - 顕微鏡ステージ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察標本が載置され一方向または二方向（Ｘ−Ｙ）に移動される顕微鏡ステージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、標本が載置される顕微鏡ステージは、標本を所望する観察位置に移動するための駆動機構が設けられているが、かかる駆動機構としては、ラックとピニオンを組み合わせたものが用いられている。
【０００３】
従って、このような駆動機構を採用した顕微鏡ステージは、ラックとピニオンの加工精度と組立て精度がステージの駆動精度に大きな影響を及ぼすことになる。例えば、ラックとピニオンの加工精度上で、ラックのうねりやピニオンの偏心があるような場合あるいは組立て精度上で十分な平行度を有さない場合などでは、ラックとピニオンの噛み合いが変化してしまい、かかる噛み合いがきつくなったり緩くなったりしてステージの移動がスムーズにいかなくなり作動ムラを生じることがある。
【０００４】
一方、最近、顕微鏡は、半導体ウェハや液晶パネルなどの検査工程に用いられるようになっているが、これら検査すべき半導体ウェハや液晶パネルの最近の大型化に伴い、これらを載置する顕微鏡ステージも大型化が要求されている。
【０００５】
そして、このようなステージを大型化するには、ラックを長尺化することが必要となるが、このような長尺ラックの下でステージの移動をスムーズにするには、長尺ラックを高精度に製作したり、ラックとピニオンの噛み合わせをラック全長に亘って一定となるように、ラックをステージの移動方向に対して厳密に平行に組立てることなどが必要になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、長尺のラックについて加工精度をさらに高めても、うねりなどの発生を皆無にするのはほとんど不可能なことであり、また、組立て精度上をさらに高めたとしてもラックをステージの移動方向に対して厳密に平行に組立てることは非常に困難なことでもある。
【０００７】
さらに、ラックとピニオンによる駆動機構では、使用によって歯の磨耗を生じ、この磨耗粉が検査試料である半導体ウェハなどの上に落下することもあり、これが原因で製品不良を生じることもある。
【０００８】
また、移動操作ハンドルの位置構成によっては、ラックがステージより突出することがあり、これが原因で作業者の手などにぶつかり、ラックの位置精度を狂わせてしまうこともあった。
【０００９】
そこで、従来、特開平４−３１８１４号公報、特開昭６１−１９８２０６号公報に開示されるように、ラックとピニオンによる駆動機構に代えて、歯部を持たない直線レールと摩擦輪を用いたものも考えられている。
【００１０】
ところが、このようにしたものでもレールのうねりや摩擦輪の偏心がある場合、あるいはレール取付け面の平坦度やステージの移動方向との平行度が十分に出ていないような場合は、上述したラックとピニオンによる機構と同様にレールと摩擦輪との係合強度がきつくなったり、緩くなったりしてステージに作動ムラを生じるとともに、レールや摩擦輪に磨耗を生じて摩擦輪がスリップしてステージをスムーズに移動できなくなるという問題がある。さらには、ステージの大型化に伴うレールの長尺化やレールの突出についても上述したラックとピニオンの駆動機構と同様な問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ステージ移動がスムーズで、安定した操作性を得られる顕微鏡ステージを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、少なくとも上下方向に重ねて配置される上ステージと下ステージを有するとともに、下ステージに対して上ステージを直線方向に移動可能にした顕微鏡ステージにおいて、前記上ステージまたは下ステージに、前記上ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のプーリと、前記一対のプーリの間に張設されるとともにこれらプーリの間を往復走行されるエンドレスの駆動力伝達部材と、
前記一対のプーリの一方に設けられ、前記駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、前記下ステージまたは上ステージに設けられ、前記プーリの間を走行される前記駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたクラッチ部材と、前記上ステージに設けられ、前記クラッチ部材を操作するクラッチレバー操作部とにより構成している。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、クラッチ部材は、プランジャガイドと、このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、このプランジャを前記駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有している。
【００１３】
請求項３記載の発明は、少なくとも上下方向に重ねて配置される上ステージと下ステージを有するとともに、前記下ステージに対して上ステージを直線方向に移動可能にした顕微鏡ステージにおいて、前記上ステージまたは下ステージに、前記上ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のプーリと、前記一対のプーリの間に張設されるとともにこれらプーリの間を往復走行されるエンドレスの駆動力伝達部材と、
前記一対のプーリの一方に設けられ、前記駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、前記一対のプーリが配置されていない下ステージまたは上ステージに設けられ、前記プーリの間を走行される前記駆動力伝達部材の往路または復路を選択的に固定可能にし、前記駆動力伝達部材の往路または復路と前記下ステージまたは上ステージとを連結する固定手段とにより構成している。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載において、前記駆動力伝達部材は、歯付きベルトであるとしている。
請求項５記載の発明は、上下方向に重ねて配置されるステージベースと中間ステージより構成され、前記ステージベースに対して前記中間ステージをＹ方向に直線移動可能にしたＹ方向ステージと、上下方向に重ねて配置される前記中間ステージとステージ本体より構成され、前記中間ステージに対して前記ステージ本体をＸ方向に直線移動可能にしたＸ方向ステージと、を備えた顕微鏡ステージにおいて、前記Ｙ方向ステージの前記ステージベースに、前記中間ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＹ方向プーリと、前記Ｘ方向ステージの前記中間ステージに、前記ステージ本体の移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＸ方向プーリと、
前記一対のＹ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＹ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＹ方向駆動力伝達部材と、前記一対のＸ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＸ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＸ方向駆動力伝達部材と、前記中間ステージに設けられ、外側操作軸と内側操作軸を有し、前記一対のＹ方向プーリの一方と前記外側操作軸と一体に取り付けるとともに、前記一対のＸ方向プーリの一方と前記内側操作軸と一体に取り付け、前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、前記ステージベースに設けられ、前記一対のＹ方向プーリの間を走行される前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたＹ方向クラッチ部材と、前記ステージ本体に設けられ、前記一対のＸ方向プーリの間を走行される前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたＸ方向クラッチ部材と、前記ステージ本体に設けられ、前記Ｙ方向クラッチ部材及びＸ方向クラッチ部材による前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の固定または解除を操作するクラッチレバー操作部とにより構成している。
請求項６記載の発明は、請求項５に記載において、前記Ｙ方向クラッチ部材は、プランジャガイドと、このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、このプランジャを前記Ｙ方向駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記Ｙ方向駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有することを特徴としている。
請求項７記載の発明は、請求項５に記載において、前記Ｘ方向クラッチ部材は、プランジャガイドと、このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、このプランジャを前記Ｘ方向駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記Ｘ方向駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有することを特徴としている。
請求項８記載の発明は、請求項１又は５記載記載において、前記クラッチレバー操作部は、前記操作ハンドル側に設けられていることを特徴としている。
請求項９記載の発明は、上下方向に重ねて配置されるステージベースと中間ステージより構成され、前記ステージベースに対して前記中間ステージをＹ方向に直線移動可能にし たＹ方向ステージと、上下方向に重ねて配置される前記中間ステージとステージ本体より構成され、前記中間ステージに対して前記ステージ本体をＸ方向に直線移動可能にしたＸ方向ステージと、を備えた顕微鏡ステージにおいて、前記Ｙ方向ステージの前記ステージベースに、前記中間ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＹ方向プーリと、前記Ｘ方向ステージの前記中間ステージに、前記ステージ本体の移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＸ方向プーリと、前記一対のＹ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＹ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＹ方向駆動力伝達部材と、前記一対のＸ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＸ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＸ方向駆動力伝達部材と、前記中間ステージに設けられ、外側操作軸と内側操作軸を有し、前記一対のＹ方向プーリの一方と前記外側操作軸と一体に取り付けられるとともに、前記一対のＸ方向プーリの一方と前記内側操作軸と一体に取り付け、前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、前記ステージベースに設けられ、前記一対のＹ方向プーリの間を走行される前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路に選択的に固定可能にし、前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路と前記ステージベースとを連結するＹ方向固定手段と、前記ステージ本体に設けられ、前記一対のＸ方向プーリの間を走行される前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路に選択的に固定可能にし、前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路と前記ステージ本体とを連結するＸ方向固定手段とにより構成している。
【００１４】
この結果、請求項１または２記載の発明によれば、下ステージに対して移動可能にした上ステージは、一対のプーリに張設されたエンドレスの駆動力伝達部材の往復走行により直線駆動されて所定方向の移動が得られるので、標本位置合わせのための上ステージの移動がスムーズで、安定した操作性が得られ、また、必要に応じてクラッチ部材により駆動力伝達部材の固定を解除できるので、標本の粗い位置合わせ時の上ステージ本体の移動の際にも駆動力伝達部材などの運動抵抗を受けることがなくスムーズな移動が得られる。
【００１５】また、請求項３記載の発明によれば、一対のプーリ間に張設されたエンドレスの駆動力伝達部材の往路または復路の一方を選択的に固定できるので、上ステージ本体の移動方向を必要に応じて逆転させることができ、検鏡者の要求に応じて上ステージ本体の移動方向を自由に選択することができる。
また、請求項４記載の発明によれば、プーリとの間の滑りをなくすことができるので、さらに確実な動作を得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に従い説明する。
（第１の実施の形態）
図１および図２は、本発明が適用される顕微鏡ステージの概略構成を示している。なお、図１は一部断面となっている。
【００１８】
図において、１は図示しない顕微鏡本体に固定されるステージベースで、このステージベース１は、その中央部に円形の透孔１０１を形成している。また、このステージベース１の相対向する２つの側面にガイド溝１ａ、１ａを形成している。
【００１９】このステージベース１上には、中間ステージ２を設けている。この中間ステージ２は、その中央部に矩形状の透孔２０１を形成するとともに、ステージベース１のガイド溝１ａ、１ａを有する側面に対応して配置されたガイド３、３を一体に設けて、これらガイド３、３によりステージベース１のガイド溝１ａ、１ａに沿ってＹ軸方向の直線移動を可能にしている。
【００２０】
この場合、ガイド３、３は、ステージベース１のガイド溝１ａ、１ａに対応したガイド溝３ａ、３ａを有している。そして、これらガイド溝１ａと３ａの間にローラ（またはボール）６を介在させることで、ガイド溝１ａ、１ａに沿ったガイド３、３の動きをスムーズにしている。
【００２１】また、中間ステージ２は、ガイド３、３を有していない相対向する２つの側面にガイド溝２ａ、２ａを形成している。中間ステージ２上には、標本が載置されるステージ本体４を設けている。このステージ本体４は、中央部に矩形状の透孔４０１を形成するとともに、前記中間ステージ２のガイド溝２ａ、２ａを有する側面に対応して配置されたガイド５、５を一体に設けて、これらガイド５、５により中間ステージ２のガイド溝２ａ、２ａに沿ってＸ軸方向の直線移動を可能にしている。
【００２２】
この場合もガイド５、５は、中間ステージ２のガイド溝２ａ、２ａに対応したガイド溝５ａ、５ａを有している。そして、これらガイド溝２ａと５ａの間にローラ（またはボール）６を介在させることで、ガイド溝２ａ、２ａに沿ったガイド５、５の動きをスムーズにしている。
【００２３】
中間ステージ２の一方のガイド３を取付けた側縁には、この一方のガイド３に沿って、つまり、中間ステージ２の移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて一対のプーリ９ａ、９ｂを配置し、これらプーリ９ａ、９ｂの間に、エンドレスの平ベルト８を張設し、これらプーリ９ａ、９ｂの間を往復走行するようにしている。
【００２４】
そして、これらプーリ９ａ、９ｂのうち、プーリ９ａには、操作ハンドル７を設けている。この操作ハンドル７は、つまみ部７０１を設けた外側操作軸７０２と、この外側操作軸７０２の軸に沿って挿通された内側操作軸７０３を有していて、このうちの外側操作軸７０２先端にプーリ９ａを一体に取付け、つまみ部７０１により外側操作軸７０２を回転させることで、プーリ９ａによりベルト８のみを駆動できるようにしている。
【００２５】
また、中間ステージ２のステージ本体４に取付けたガイド５に対応する側縁には、このガイド５に沿った溝部２０２を形成し、この溝部２０２内の両端部、つまり、ステージ本体４の移動方向と平行な方向に所定間隔をおいて一対のプーリ１０ａ、１０ｂを配置し、これらプーリ１０ａ、１０ｂの間に、エンドレスの平ベルト１１を張設し、これらプーリ１０ａ、１０ｂの間を往復走行するようにしている。
【００２６】
そして、これらプーリ１０ａ、１０ｂのうち、プーリ１０ａには、操作ハンドル７の内側操作軸７０３先端を一体に取付け、操作ハンドル７の内側操作軸７０３を回転させることで、プーリ１０ａによりベルト１１のみを駆動できるようになっている。
【００２７】
一方、ステージベース１とベルト８の間には、クラッチ部１２を設けている。このクラッチ部１２は、ステージベース１側に設けられ、後述するクラッチレバー操作部１４での操作によりベルト８の往路または復路を固定または解除できるようにしたもので、具体的には、図３に示すように構成している。
【００２８】
この場合、クラッチ部１２は、ステージベース１に固定されたプレート１２１の先端部を垂直方向に折曲げ、この折曲げ部１２１ａに対向させてベルト８を位置させている。また、プレート１２１上には、筒状のプランジャガイド１２２を設けている。そして、このプランジャガイド１２２の中空部には、バネ１２３を介してプランジャ１２４を移動自在に挿通していて、常時、バネ１２３の偏倚力によりプランジャ１２４先端でベルト８をプレート１２１の折曲げ部１２１ａ面に押付け、ベルト８の動きを固定するようにしている。また、プランジャガイド１２２には、後述するクラッチレバー操作部１４より導出されるアウターワイヤ１２５を接続していて、このアウターワイヤ１２５中のインナーワイヤ１２６をプランジャガイド１２２内部のプランジャ１２４に接続し、インナーワイヤ１２６の図示左方向の引っ張り力によりプランジャ１２４をバネ１２３の偏倚力に抗した方向に移動できるようにしている。
【００２９】
一方、中間ステージ２とステージ本体４の間にもクラッチ部１３を設けている。このクラッチ部１３は、ステージ本体４側に設けられ、後述するクラッチレバー操作部１４での操作によりベルト１１の往路または復路を固定または解除できるようにしたもので、具体的には、図４に示すように構成している。
【００３０】
この場合、ステージ本体４は、中間ステージ２の溝部２０２に対応して溝部４０２を形成していて、この溝部４０２内にクラッチ部１３を設けている。このクラッチ部１３は、溝部４０２の底面にＬ形状の当て部材１３１を設け、この当て部材１３１に対向させてベルト１１を位置させている。溝部４０２の底面には、筒状のプランジャガイド１３２を設けている。そして、このプランジャガイド１３２の中空部には、バネ１３３を介してプランジャ１３４を移動自在に挿通していて、常時、バネ１３３の偏倚力によりプランジャ１３４先端でベルト１１を当て部材１３１の１３１ａ面に押付け、ベルト１１の動きを固定するようにしている。また、プランジャガイド１３２には、後述するクラッチレバー操作部１４より導出されるアウターワイヤ１３５を接続していて、このアウターワイヤ１３５中のインナーワイヤ１３６をプランジャガイド１３２内部のプランジャ１３４に接続し、インナーワイヤ１３６の図示左方向の引っ張り力によりプランジャ１３４をバネ１３３の偏倚力に抗した方向に移動できるようにしている。
【００３１】
そして、ステージ本体４には、クラッチレバー操作部１４を設けている。このクラッチレバー操作部１４は、図５に示すようにステージ本体４にグリップ１４１を固定し、このグリップ１４１内部に支持部材１４２によりクラッチレバー１４３を回動自在に支持している。クラッチレバー１４３の上端には、上述したアウターワイヤ１２５中のインナーワイヤ１２６とアウターワイヤ１３５中のインナーワイヤ１３６を接続していて、クラッチレバー１４３の回動操作によりインナーワイヤ１２６と１３６に引っ張り力を作用させるようにしている。この場合、クラッチレバー１４３の支持部材１４２による支持点は、インナーワイヤ１２６、１３６との接続点側に大きく偏っていて、グリップ１４１を握って僅かな握力だけで、クラッチレバー１４３を図示実線位置から図示破線位置まで回動操作でき、インナーワイヤ１２６、１３６にそれぞれ所定の引っ張り力を与えることができるようになっている。
【００３２】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
まず、クラッチレバー操作部１４のクラッチレバー１４３を回動操作していない場合には、クラッチレバー１４３は、図示実線位置にあって、インナーワイヤ１２６と１３６にそれぞれ引っ張り力が作用されていない。
【００３３】
この状態では、クラッチ部１２は、バネ１２３の偏倚力によりプランジャ１２４先端でベルト８をプレート１２１の折曲げ部１２１ａ面に押付け、このベルト８の動きを固定している。また、クラッチ部１３についてもバネ１３３の偏倚力によりプランジャ１３４先端でベルト１１を当て部材１３１の１３１ａ面に押付け、ベルト１１の動きを固定している。
【００３４】
そして、この状態から操作ハンドル７のつまみ部７０１により外側操作軸７０２を回転すると、プーリ９ａを介してエンドレスベルト８が駆動されるので、中間ステージ２は、Ｙ軸方向に移動され、この移動と伴にステージ本体４もＹ軸方向に移動される。また、ハンドル７の内側操作軸７０３を回転すると、今度は、プーリ１０ａを介してベルト１１が駆動されるようになり、ステージ本体４がＸ軸方向に移動される。
【００３５】
これにより、操作ハンドル７において、外側操作軸７０２および内側操作軸７０３を選択的に回転操作することで、ステージ本体４をＹ軸方向およびＸ軸方向に移動することができ、ステージ本体４上の図示しない標本を所望する位置に移動することができる。
【００３６】
次に、クラッチレバー操作部１４のグリップ１４１を握って、クラッチレバー１４３を図５に示す破線位置まで回動操作すると、インナーワイヤ１２６、１３６にそれぞれ所定の引っ張り力を与えるようになり、これらインナーワイヤ１２６、１３６の引っ張り力により、図３に示すクラッチ部１２では、インナーワイヤ１２６の図示左方向の引っ張り力によりプランジャ１２４がバネ１２３の偏倚力に抗した方向に図示破線位置まで移動されてベルト８の固定が解除され、同時に、図４に示すクラッチ部１３でも、インナーワイヤ１３６の図示左方向の引っ張り力によりプランジャ１３４がバネ１３３の偏倚力に抗した方向に図示破線位置まで移動されてベルト１１の固定が解除される。
【００３７】
これにより、ステージベース１とベルト８の連結およびステージ本体４とベルト１１の連結が解除されるので、直接中間ステージ２をＹ軸方向、ステージ本体４をＸ軸方向にそれぞれ移動させることにより、ステージ本体４上の図示しない標本の粗い位置合わせを操作ハンドル７やベルト８、１１の運動抵抗を受けることなくスムーズに行うことができる。
【００３８】
その後、クラッチレバー操作部１４のグリップ１４１の握りを離して、クラッチレバー１４３を図５に示す実線位置まで戻し、インナーワイヤ１２６、１３６での所定の引っ張り力を解除すれば、再びクラッチ部１２、１３によりステージベース１とベルト８およびステージ本体４とベルト１１のそれぞれの連結が復活し、操作ハンドル７によるステージ本体４の移動が可能になる。
【００３９】
従って、このようにすれば、ステージベース１上の中間ステージ２およびステージ本体４は、プーリ９ａ、９ｂおよび１０ａ、１０ｂ間にそれぞれ張設されたベルト８、１１の往復走行により直線駆動され、ステージ本体４にＸ軸およびＹ軸方向の移動を得られるようにしているので、従来のステージ駆動部としてラックとピニオンやレールと摩擦輪を組み合わせたものと比べ、ラックやレールの飛び出しがなくなり、さらにラックやレールのような加工精度も要求されないことから製作が簡単で、さらに組み立て調整も必要ないことから、組み立ても簡単にできる。また、ラックとピニオンのような特有なきしみもなく、レールと摩擦輪の特有なスリップもないので、標本の位置合わせのためのステージ移動がスムーズで、安定した操作性が得られる。さらにまた、ステージの大型化にもプーリ９ａ、９ｂおよび１０ａ、１０ｂの間隔を大きくとるだけで簡単に対応することができる。
【００４０】
また、クラッチレバー１４での操作のみにより、ベルト８、１１の固定を解除できるので、標本の粗い位置合わせの際に操作ハンドル７によらずに直接ステージ本体４を移動させる場合にベルト８、１１などの運動抵抗を受けることなくスムーズに行うこともできる。
【００４１】なお、上述した実施例では、平ベルト８（１１）とプーリ９ａ、９ｂ（１１ａ、１１ｂ）の組み合わせのものについて述べたが、Ｖ字状ベルトとプーリ、歯付きベルトとプーリなどの組み合わせのものを用いてもよい。この場合、特に、歯付きベルトを用いれば、プーリとの間の滑りをなくすことができるので、さらに確実な動作を得られる。また、これらベルトに代えてワイヤーを用いることもできる。また、上述では、ステージベース１上に中間ステージ２およびステージ本体４を設け、ステージ本体４にＸ軸およびＹ軸方向の直線移動を可能にしたが、中間ステージ２を省略してステージ本体４に一方向の直線移動を可能にしたものにも適用できる。
（第２の実施の形態）図６および図７は、第２の実施の形態の概略構成を示すもので、上述した図１および図２と同一部分には、同符号を付している。
【００４２】
この場合、ステージベース１にベルト固定部２１を設けている。このベルト固定部２１は、図８に示すようにプレート２１１の先端部に肉厚の固定部本体２１２を形成し、この固定部本体２１２にネジ孔２１３を設けている。
【００４３】
そして、このようなベルト固定部２１は、プレート２１１をステージベース１に固定するとともに、肉厚の固定部本体２１２をプーリ９ａ、９ｂ間を平行に走行されるベルト８、８間に介在させ、固定部本体２１２の外側からベルト８を介してネジ２２を捩じ込むことにより、固定部本体２１２の外側を走行する例えば往路側のベルト８を固定部本体２１２に固定可能にしている。また、このベルト固定部２１は、図９に示すように固定部本体２１２の内側からベルト８を介してネジ２２を捩じ込むことで、固定部本体２１２の内側を走行する復路側のベルト８を固定部本体２１２に固定できるようにもしている。
【００４４】
一方、ステージ本体４にもベルト固定部２３を設けている。このベルト固定部２３も、上述した図８および図９に示したベルト固定部２１と同様に構成していて、プーリ１０ａ、１０ｂ間を平行に走行されるベルト１１、１１の往路または復路を選択的に固定できるようになっている。
【００４５】
しかして、この状態から操作ハンドル７のつまみ部７０１により外側操作軸７０２を回転すると、プーリ９ａを介してベルト８が駆動されるので、中間ステージ２は、Ｙ軸方向に移動され、この移動と伴にステージ本体４もＹ軸方向に移動される。また、ハンドル７の内側操作軸７０３を回転すると、今度は、プーリ１０ａを介してエンドレスベルト１１が直線的に駆動されるようになり、ステージ本体４がＸ軸方向に移動される。
【００４６】
これにより、操作ハンドル７において、外側操作軸７０２および内側操作軸７０３を選択的に回転操作することで、ステージ本体４をＹ軸方向およびＸ軸方向にそれぞれ移動することができ、ステージ本体４上の図示しない標本を所望する位置に移動することができる。
【００４７】
この場合、各ベルト固定部２１、２３において、固定部本体２１２、２３２に対するベルト８、１１の固定位置を図８または図９に示すように適宜切り替えることにより、操作ハンドル７の操作方向に対するステージ本体４のＹ軸およびＸ軸の移動方向を反対にすることができる。つまり、検鏡者の要求に応じて操作ハンドル７の操作方向に対するステージ本体４のＹ軸およびＸ軸の移動方向を自由に選択できるので、例えば、倒立像を得る鏡筒から正立像を得る鏡筒に切り替わったような場合、これとともにステージ本体４のＹ軸およびＸ軸の移動方向を切り替えることで、ステージ操作により違和感のない検鏡をスムーズに行うことができる。
【００４８】
図１０は、上述したベルト固定部の他の例を示すもので、この場合、ベルト固定部３１は、プレート３１１の先端部に肉厚の固定部本体３１２を形成し、この固定部本体３１２頭部にクラッチ部材３１３をネジ３２により固定可能にしている。このクラッチ部材３１３は、両端部を同方向に折り曲げて押さえ部３１３ａ、３１３ｂを形成するとともに、中間部にネジ３２が挿通される長孔３１３ｃを軸方向に沿って形成していて、長孔３１３ｃに対するネジ３２の固定位置によって固定部本体３１２と押さえ部３１３ａ、３１３ｂの間隔を調整できるようにしている。
【００４９】
そして、このようなベルト固定部３１は、プレート３１１をステージベース１（またはステージ本体４）に固定するとともに、固定部本体３１２をプーリ９ａ、９ｂ（１０ａ、１０ｂ）間で平行に走行されるベルト８、８（１１、１１）間に介在させ、この状態で、長孔３１３ｃに対するネジ３２の固定位置を決定することで、押さえ部３１３ａ（または３１３ｂ）と固定部本体３１２の間に走行されるベルト８（１１）の往路または復路を固定可能にしている。
【００５０】
従って、このようにしても、クラッチ部材３１３の長孔３１３ｃに対するネジ３２の固定位置により、ベルト８、８（１１、１１）の往路または復路の一方を選択的に固定できるので、操作ハンドル７の操作方向に対するステージ本体のＹ軸およびＸ軸の移動方向を必要に応じて逆転することができ、これにより上述したと同様な効果を期待できる。
【００５１】
なお、実施の形態の中では、プーリを回転させるステージの操作ハンドル７を手動で回転させる構成のものを示したが、プーリをモータにより電気的に駆動する構成に対しても本発明を適用できる。
【００５２】
また、クラッチ部１２、１３でベルトの固定を解除するためにワイヤを用いて操作する例を示したが、このクラッチ部に周知の直動タイプの電磁ソレノイドを組込み、この電磁ソレノイドの駆動スイッチをクラッチレバー操作部１４に取り付けて電磁ソレノイドがオンの時にベルトの固定が解除するように構成することもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、下ステージに対して移動可能にした上ステージは、一対のプーリに張設されたエンドレスの駆動力伝達部材の往復走行により直線駆動されて所定方向の移動が得られるようになるので、標本位置合わせのための上ステージの移動がスムーズで、安定した操作性が得られ、また、必要に応じてクラッチ部材により駆動力伝達部材の固定を解除できるので、標本の粗い位置合わせ時の上ステージ本体の移動の際にも駆動力伝達部材などの運動抵抗を受けることがなくスムーズな移動が得られる。
【００５４】
また、ラックやレールが不要になるので、加工、組み立てが簡単になり、ステージの移動に伴うラック、レールのの飛び出しも防止することができる。
さらに一対のプーリ間に張設されたエンドレスの駆動力伝達部材の往路または復路の一方を選択的に固定できるので、上ステージ本体の移動方向を必要に応じて逆転させることができ、検鏡者の要求に応じて上ステージ本体の移動方向を自由に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられるクラッチ部の概略構成を示す図。
【図４】第１の実施の形態に用いられるクラッチ部の概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態に用いられるクラッチレバー操作部の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図７】第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図８】第２の実施の形態に用いられるベルト固定部の概略構成を示す図。
【図９】第２の実施の形態に用いられるベルト固定部の概略構成を示す図。
【図１０】第２の実施の形態に用いられるベルト固定部の他の例の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１…ステージベース、１ａ…ガイド溝、１０１…透孔、２…中間ステージ、２ａ…ガイド溝、２０１…透孔、２０２…溝部、３…ガイド、３ａ…ガイド溝、４…ステージ本体、４０１…透孔、５…カイド、５ａ…ガイド溝、６…ローラ、７…操作ハンドル、７０１…つまみ部、７０２…外側操作軸、７０３…内側操作軸、８…ベルト、９ａ、９ｂ…プーリ、１０ａ、１０ｂ…プーリ、１１…ベルト、１２…クラッチ部、１２１…プレート、１２１ａ…折曲げ部、１２２…プランジャガイド、１２３…バネ、１２４…プランジャ、１２５…アウターワイヤ、１２６…インナーワイヤ、１３…クラッチ部、１３１…当て部材、１３２…プランジャガイド、１３３…バネ、１３４…プランジャ、１３５…アウターワイヤ、１３６…インナーワイヤ、１４…クラッチレバー操作部、１４１…グリップ、１４２…支持ぶざい、１４３…クラッチレバー、２１…ベルト固定部、２１１…プレート、２１２…固定部本体、２１３…ネジ孔、２２…ネジ、２３…ベルト固定部、３１…ベルト固定部、３１１…プレート、３１２…固定部本体、３１３…クラッチ部材、３１３ａ、３１３ｂ…押さえ部、３１３ｃ…長孔、３２…ネジ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察標本が載置され一方向または二方向（Ｘ−Ｙ）に移動される顕微鏡ステージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、標本が載置される顕微鏡ステージは、標本を所望する観察位置に移動するための駆動機構が設けられているが、かかる駆動機構としては、ラックとピニオンを組み合わせたものが用いられている。
【０００３】
従って、このような駆動機構を採用した顕微鏡ステージは、ラックとピニオンの加工精度と組立て精度がステージの駆動精度に大きな影響を及ぼすことになる。例えば、ラックとピニオンの加工精度上で、ラックのうねりやピニオンの偏心があるような場合あるいは組立て精度上で十分な平行度を有さない場合などでは、ラックとピニオンの噛み合いが変化してしまい、かかる噛み合いがきつくなったり緩くなったりしてステージの移動がスムーズにいかなくなり作動ムラを生じることがある。
【０００４】
一方、最近、顕微鏡は、半導体ウェハや液晶パネルなどの検査工程に用いられるようになっているが、これら検査すべき半導体ウェハや液晶パネルの最近の大型化に伴い、これらを載置する顕微鏡ステージも大型化が要求されている。
【０００５】
そして、このようなステージを大型化するには、ラックを長尺化することが必要となるが、このような長尺ラックの下でステージの移動をスムーズにするには、長尺ラックを高精度に製作したり、ラックとピニオンの噛み合わせをラック全長に亘って一定となるように、ラックをステージの移動方向に対して厳密に平行に組立てることなどが必要になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、長尺のラックについて加工精度をさらに高めても、うねりなどの発生を皆無にするのはほとんど不可能なことであり、また、組立て精度上をさらに高めたとしてもラックをステージの移動方向に対して厳密に平行に組立てることは非常に困難なことでもある。
【０００７】
さらに、ラックとピニオンによる駆動機構では、使用によって歯の磨耗を生じ、この磨耗粉が検査試料である半導体ウェハなどの上に落下することもあり、これが原因で製品不良を生じることもある。
【０００８】
また、移動操作ハンドルの位置構成によっては、ラックがステージより突出することがあり、これが原因で作業者の手などにぶつかり、ラックの位置精度を狂わせてしまうこともあった。
【０００９】
そこで、従来、特開平４−３１８１４号公報、特開昭６１−１９８２０６号公報に開示されるように、ラックとピニオンによる駆動機構に代えて、歯部を持たない直線レールと摩擦輪を用いたものも考えられている。
【００１０】
ところが、このようにしたものでもレールのうねりや摩擦輪の偏心がある場合、あるいはレール取付け面の平坦度やステージの移動方向との平行度が十分に出ていないような場合は、上述したラックとピニオンによる機構と同様にレールと摩擦輪との係合強度がきつくなったり、緩くなったりしてステージに作動ムラを生じるとともに、レールや摩擦輪に磨耗を生じて摩擦輪がスリップしてステージをスムーズに移動できなくなるという問題がある。さらには、ステージの大型化に伴うレールの長尺化やレールの突出についても上述したラックとピニオンの駆動機構と同様な問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ステージ移動がスムーズで、安定した操作性を得られる顕微鏡ステージを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、少なくとも上下方向に重ねて配置される上ステージと下ステージを有するとともに、下ステージに対して上ステージを直線方向に移動可能にした顕微鏡ステージにおいて、前記上ステージまたは下ステージに、前記上ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のプーリと、前記一対のプーリの間に張設されるとともにこれらプーリの間を往復走行されるエンドレスの駆動力伝達部材と、
前記一対のプーリの一方に設けられ、前記駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、前記下ステージまたは上ステージに設けられ、前記プーリの間を走行される前記駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたクラッチ部材と、前記上ステージに設けられ、前記クラッチ部材を操作するクラッチレバー操作部とにより構成している。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、クラッチ部材は、プランジャガイドと、このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、このプランジャを前記駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有している。
【００１３】
請求項３記載の発明は、少なくとも上下方向に重ねて配置される上ステージと下ステージを有するとともに、前記下ステージに対して上ステージを直線方向に移動可能にした顕微鏡ステージにおいて、前記上ステージまたは下ステージに、前記上ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のプーリと、前記一対のプーリの間に張設されるとともにこれらプーリの間を往復走行されるエンドレスの駆動力伝達部材と、
前記一対のプーリの一方に設けられ、前記駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、前記一対のプーリが配置されていない下ステージまたは上ステージに設けられ、前記プーリの間を走行される前記駆動力伝達部材の往路または復路を選択的に固定可能にし、前記駆動力伝達部材の往路または復路と前記下ステージまたは上ステージとを連結する固定手段とにより構成している。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載において、前記駆動力伝達部材は、歯付きベルトであるとしている。
請求項５記載の発明は、上下方向に重ねて配置されるステージベースと中間ステージより構成され、前記ステージベースに対して前記中間ステージをＹ方向に直線移動可能にしたＹ方向ステージと、上下方向に重ねて配置される前記中間ステージとステージ本体より構成され、前記中間ステージに対して前記ステージ本体をＸ方向に直線移動可能にしたＸ方向ステージと、を備えた顕微鏡ステージにおいて、前記Ｙ方向ステージの前記ステージベースに、前記中間ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＹ方向プーリと、前記Ｘ方向ステージの前記中間ステージに、前記ステージ本体の移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＸ方向プーリと、
前記一対のＹ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＹ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＹ方向駆動力伝達部材と、前記一対のＸ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＸ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＸ方向駆動力伝達部材と、前記中間ステージに設けられ、外側操作軸と内側操作軸を有し、前記一対のＹ方向プーリの一方と前記外側操作軸と一体に取り付けるとともに、前記一対のＸ方向プーリの一方と前記内側操作軸と一体に取り付け、前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、前記ステージベースに設けられ、前記一対のＹ方向プーリの間を走行される前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたＹ方向クラッチ部材と、前記ステージ本体に設けられ、前記一対のＸ方向プーリの間を走行される前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたＸ方向クラッチ部材と、前記ステージ本体に設けられ、前記Ｙ方向クラッチ部材及びＸ方向クラッチ部材による前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の固定または解除を操作するクラッチレバー操作部とにより構成している。
請求項６記載の発明は、請求項５に記載において、前記Ｙ方向クラッチ部材は、プランジャガイドと、このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、このプランジャを前記Ｙ方向駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記Ｙ方向駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有することを特徴としている。
請求項７記載の発明は、請求項５に記載において、前記Ｘ方向クラッチ部材は、プランジャガイドと、このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、このプランジャを前記Ｘ方向駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記Ｘ方向駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有することを特徴としている。
請求項８記載の発明は、請求項１又は５記載記載において、前記クラッチレバー操作部は、前記操作ハンドル側に設けられていることを特徴としている。
請求項９記載の発明は、上下方向に重ねて配置されるステージベースと中間ステージより構成され、前記ステージベースに対して前記中間ステージをＹ方向に直線移動可能にし たＹ方向ステージと、上下方向に重ねて配置される前記中間ステージとステージ本体より構成され、前記中間ステージに対して前記ステージ本体をＸ方向に直線移動可能にしたＸ方向ステージと、を備えた顕微鏡ステージにおいて、前記Ｙ方向ステージの前記ステージベースに、前記中間ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＹ方向プーリと、前記Ｘ方向ステージの前記中間ステージに、前記ステージ本体の移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＸ方向プーリと、前記一対のＹ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＹ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＹ方向駆動力伝達部材と、前記一対のＸ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＸ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＸ方向駆動力伝達部材と、前記中間ステージに設けられ、外側操作軸と内側操作軸を有し、前記一対のＹ方向プーリの一方と前記外側操作軸と一体に取り付けられるとともに、前記一対のＸ方向プーリの一方と前記内側操作軸と一体に取り付け、前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、前記ステージベースに設けられ、前記一対のＹ方向プーリの間を走行される前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路に選択的に固定可能にし、前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路と前記ステージベースとを連結するＹ方向固定手段と、前記ステージ本体に設けられ、前記一対のＸ方向プーリの間を走行される前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路に選択的に固定可能にし、前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路と前記ステージ本体とを連結するＸ方向固定手段とにより構成している。
【００１４】
この結果、請求項１または２記載の発明によれば、下ステージに対して移動可能にした上ステージは、一対のプーリに張設されたエンドレスの駆動力伝達部材の往復走行により直線駆動されて所定方向の移動が得られるので、標本位置合わせのための上ステージの移動がスムーズで、安定した操作性が得られ、また、必要に応じてクラッチ部材により駆動力伝達部材の固定を解除できるので、標本の粗い位置合わせ時の上ステージ本体の移動の際にも駆動力伝達部材などの運動抵抗を受けることがなくスムーズな移動が得られる。
【００１５】また、請求項３記載の発明によれば、一対のプーリ間に張設されたエンドレスの駆動力伝達部材の往路または復路の一方を選択的に固定できるので、上ステージ本体の移動方向を必要に応じて逆転させることができ、検鏡者の要求に応じて上ステージ本体の移動方向を自由に選択することができる。
また、請求項４記載の発明によれば、プーリとの間の滑りをなくすことができるので、さらに確実な動作を得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に従い説明する。
（第１の実施の形態）
図１および図２は、本発明が適用される顕微鏡ステージの概略構成を示している。なお、図１は一部断面となっている。
【００１８】
図において、１は図示しない顕微鏡本体に固定されるステージベースで、このステージベース１は、その中央部に円形の透孔１０１を形成している。また、このステージベース１の相対向する２つの側面にガイド溝１ａ、１ａを形成している。
【００１９】このステージベース１上には、中間ステージ２を設けている。この中間ステージ２は、その中央部に矩形状の透孔２０１を形成するとともに、ステージベース１のガイド溝１ａ、１ａを有する側面に対応して配置されたガイド３、３を一体に設けて、これらガイド３、３によりステージベース１のガイド溝１ａ、１ａに沿ってＹ軸方向の直線移動を可能にしている。
【００２０】
この場合、ガイド３、３は、ステージベース１のガイド溝１ａ、１ａに対応したガイド溝３ａ、３ａを有している。そして、これらガイド溝１ａと３ａの間にローラ（またはボール）６を介在させることで、ガイド溝１ａ、１ａに沿ったガイド３、３の動きをスムーズにしている。
【００２１】また、中間ステージ２は、ガイド３、３を有していない相対向する２つの側面にガイド溝２ａ、２ａを形成している。中間ステージ２上には、標本が載置されるステージ本体４を設けている。このステージ本体４は、中央部に矩形状の透孔４０１を形成するとともに、前記中間ステージ２のガイド溝２ａ、２ａを有する側面に対応して配置されたガイド５、５を一体に設けて、これらガイド５、５により中間ステージ２のガイド溝２ａ、２ａに沿ってＸ軸方向の直線移動を可能にしている。
【００２２】
この場合もガイド５、５は、中間ステージ２のガイド溝２ａ、２ａに対応したガイド溝５ａ、５ａを有している。そして、これらガイド溝２ａと５ａの間にローラ（またはボール）６を介在させることで、ガイド溝２ａ、２ａに沿ったガイド５、５の動きをスムーズにしている。
【００２３】
中間ステージ２の一方のガイド３を取付けた側縁には、この一方のガイド３に沿って、つまり、中間ステージ２の移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて一対のプーリ９ａ、９ｂを配置し、これらプーリ９ａ、９ｂの間に、エンドレスの平ベルト８を張設し、これらプーリ９ａ、９ｂの間を往復走行するようにしている。
【００２４】
そして、これらプーリ９ａ、９ｂのうち、プーリ９ａには、操作ハンドル７を設けている。この操作ハンドル７は、つまみ部７０１を設けた外側操作軸７０２と、この外側操作軸７０２の軸に沿って挿通された内側操作軸７０３を有していて、このうちの外側操作軸７０２先端にプーリ９ａを一体に取付け、つまみ部７０１により外側操作軸７０２を回転させることで、プーリ９ａによりベルト８のみを駆動できるようにしている。
【００２５】
また、中間ステージ２のステージ本体４に取付けたガイド５に対応する側縁には、このガイド５に沿った溝部２０２を形成し、この溝部２０２内の両端部、つまり、ステージ本体４の移動方向と平行な方向に所定間隔をおいて一対のプーリ１０ａ、１０ｂを配置し、これらプーリ１０ａ、１０ｂの間に、エンドレスの平ベルト１１を張設し、これらプーリ１０ａ、１０ｂの間を往復走行するようにしている。
【００２６】
そして、これらプーリ１０ａ、１０ｂのうち、プーリ１０ａには、操作ハンドル７の内側操作軸７０３先端を一体に取付け、操作ハンドル７の内側操作軸７０３を回転させることで、プーリ１０ａによりベルト１１のみを駆動できるようになっている。
【００２７】
一方、ステージベース１とベルト８の間には、クラッチ部１２を設けている。このクラッチ部１２は、ステージベース１側に設けられ、後述するクラッチレバー操作部１４での操作によりベルト８の往路または復路を固定または解除できるようにしたもので、具体的には、図３に示すように構成している。
【００２８】
この場合、クラッチ部１２は、ステージベース１に固定されたプレート１２１の先端部を垂直方向に折曲げ、この折曲げ部１２１ａに対向させてベルト８を位置させている。また、プレート１２１上には、筒状のプランジャガイド１２２を設けている。そして、このプランジャガイド１２２の中空部には、バネ１２３を介してプランジャ１２４を移動自在に挿通していて、常時、バネ１２３の偏倚力によりプランジャ１２４先端でベルト８をプレート１２１の折曲げ部１２１ａ面に押付け、ベルト８の動きを固定するようにしている。また、プランジャガイド１２２には、後述するクラッチレバー操作部１４より導出されるアウターワイヤ１２５を接続していて、このアウターワイヤ１２５中のインナーワイヤ１２６をプランジャガイド１２２内部のプランジャ１２４に接続し、インナーワイヤ１２６の図示左方向の引っ張り力によりプランジャ１２４をバネ１２３の偏倚力に抗した方向に移動できるようにしている。
【００２９】
一方、中間ステージ２とステージ本体４の間にもクラッチ部１３を設けている。このクラッチ部１３は、ステージ本体４側に設けられ、後述するクラッチレバー操作部１４での操作によりベルト１１の往路または復路を固定または解除できるようにしたもので、具体的には、図４に示すように構成している。
【００３０】
この場合、ステージ本体４は、中間ステージ２の溝部２０２に対応して溝部４０２を形成していて、この溝部４０２内にクラッチ部１３を設けている。このクラッチ部１３は、溝部４０２の底面にＬ形状の当て部材１３１を設け、この当て部材１３１に対向させてベルト１１を位置させている。溝部４０２の底面には、筒状のプランジャガイド１３２を設けている。そして、このプランジャガイド１３２の中空部には、バネ１３３を介してプランジャ１３４を移動自在に挿通していて、常時、バネ１３３の偏倚力によりプランジャ１３４先端でベルト１１を当て部材１３１の１３１ａ面に押付け、ベルト１１の動きを固定するようにしている。また、プランジャガイド１３２には、後述するクラッチレバー操作部１４より導出されるアウターワイヤ１３５を接続していて、このアウターワイヤ１３５中のインナーワイヤ１３６をプランジャガイド１３２内部のプランジャ１３４に接続し、インナーワイヤ１３６の図示左方向の引っ張り力によりプランジャ１３４をバネ１３３の偏倚力に抗した方向に移動できるようにしている。
【００３１】
そして、ステージ本体４には、クラッチレバー操作部１４を設けている。このクラッチレバー操作部１４は、図５に示すようにステージ本体４にグリップ１４１を固定し、このグリップ１４１内部に支持部材１４２によりクラッチレバー１４３を回動自在に支持している。クラッチレバー１４３の上端には、上述したアウターワイヤ１２５中のインナーワイヤ１２６とアウターワイヤ１３５中のインナーワイヤ１３６を接続していて、クラッチレバー１４３の回動操作によりインナーワイヤ１２６と１３６に引っ張り力を作用させるようにしている。この場合、クラッチレバー１４３の支持部材１４２による支持点は、インナーワイヤ１２６、１３６との接続点側に大きく偏っていて、グリップ１４１を握って僅かな握力だけで、クラッチレバー１４３を図示実線位置から図示破線位置まで回動操作でき、インナーワイヤ１２６、１３６にそれぞれ所定の引っ張り力を与えることができるようになっている。
【００３２】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
まず、クラッチレバー操作部１４のクラッチレバー１４３を回動操作していない場合には、クラッチレバー１４３は、図示実線位置にあって、インナーワイヤ１２６と１３６にそれぞれ引っ張り力が作用されていない。
【００３３】
この状態では、クラッチ部１２は、バネ１２３の偏倚力によりプランジャ１２４先端でベルト８をプレート１２１の折曲げ部１２１ａ面に押付け、このベルト８の動きを固定している。また、クラッチ部１３についてもバネ１３３の偏倚力によりプランジャ１３４先端でベルト１１を当て部材１３１の１３１ａ面に押付け、ベルト１１の動きを固定している。
【００３４】
そして、この状態から操作ハンドル７のつまみ部７０１により外側操作軸７０２を回転すると、プーリ９ａを介してエンドレスベルト８が駆動されるので、中間ステージ２は、Ｙ軸方向に移動され、この移動と伴にステージ本体４もＹ軸方向に移動される。また、ハンドル７の内側操作軸７０３を回転すると、今度は、プーリ１０ａを介してベルト１１が駆動されるようになり、ステージ本体４がＸ軸方向に移動される。
【００３５】
これにより、操作ハンドル７において、外側操作軸７０２および内側操作軸７０３を選択的に回転操作することで、ステージ本体４をＹ軸方向およびＸ軸方向に移動することができ、ステージ本体４上の図示しない標本を所望する位置に移動することができる。
【００３６】
次に、クラッチレバー操作部１４のグリップ１４１を握って、クラッチレバー１４３を図５に示す破線位置まで回動操作すると、インナーワイヤ１２６、１３６にそれぞれ所定の引っ張り力を与えるようになり、これらインナーワイヤ１２６、１３６の引っ張り力により、図３に示すクラッチ部１２では、インナーワイヤ１２６の図示左方向の引っ張り力によりプランジャ１２４がバネ１２３の偏倚力に抗した方向に図示破線位置まで移動されてベルト８の固定が解除され、同時に、図４に示すクラッチ部１３でも、インナーワイヤ１３６の図示左方向の引っ張り力によりプランジャ１３４がバネ１３３の偏倚力に抗した方向に図示破線位置まで移動されてベルト１１の固定が解除される。
【００３７】
これにより、ステージベース１とベルト８の連結およびステージ本体４とベルト１１の連結が解除されるので、直接中間ステージ２をＹ軸方向、ステージ本体４をＸ軸方向にそれぞれ移動させることにより、ステージ本体４上の図示しない標本の粗い位置合わせを操作ハンドル７やベルト８、１１の運動抵抗を受けることなくスムーズに行うことができる。
【００３８】
その後、クラッチレバー操作部１４のグリップ１４１の握りを離して、クラッチレバー１４３を図５に示す実線位置まで戻し、インナーワイヤ１２６、１３６での所定の引っ張り力を解除すれば、再びクラッチ部１２、１３によりステージベース１とベルト８およびステージ本体４とベルト１１のそれぞれの連結が復活し、操作ハンドル７によるステージ本体４の移動が可能になる。
【００３９】
従って、このようにすれば、ステージベース１上の中間ステージ２およびステージ本体４は、プーリ９ａ、９ｂおよび１０ａ、１０ｂ間にそれぞれ張設されたベルト８、１１の往復走行により直線駆動され、ステージ本体４にＸ軸およびＹ軸方向の移動を得られるようにしているので、従来のステージ駆動部としてラックとピニオンやレールと摩擦輪を組み合わせたものと比べ、ラックやレールの飛び出しがなくなり、さらにラックやレールのような加工精度も要求されないことから製作が簡単で、さらに組み立て調整も必要ないことから、組み立ても簡単にできる。また、ラックとピニオンのような特有なきしみもなく、レールと摩擦輪の特有なスリップもないので、標本の位置合わせのためのステージ移動がスムーズで、安定した操作性が得られる。さらにまた、ステージの大型化にもプーリ９ａ、９ｂおよび１０ａ、１０ｂの間隔を大きくとるだけで簡単に対応することができる。
【００４０】
また、クラッチレバー１４での操作のみにより、ベルト８、１１の固定を解除できるので、標本の粗い位置合わせの際に操作ハンドル７によらずに直接ステージ本体４を移動させる場合にベルト８、１１などの運動抵抗を受けることなくスムーズに行うこともできる。
【００４１】なお、上述した実施例では、平ベルト８（１１）とプーリ９ａ、９ｂ（１１ａ、１１ｂ）の組み合わせのものについて述べたが、Ｖ字状ベルトとプーリ、歯付きベルトとプーリなどの組み合わせのものを用いてもよい。この場合、特に、歯付きベルトを用いれば、プーリとの間の滑りをなくすことができるので、さらに確実な動作を得られる。また、これらベルトに代えてワイヤーを用いることもできる。また、上述では、ステージベース１上に中間ステージ２およびステージ本体４を設け、ステージ本体４にＸ軸およびＹ軸方向の直線移動を可能にしたが、中間ステージ２を省略してステージ本体４に一方向の直線移動を可能にしたものにも適用できる。
（第２の実施の形態）図６および図７は、第２の実施の形態の概略構成を示すもので、上述した図１および図２と同一部分には、同符号を付している。
【００４２】
この場合、ステージベース１にベルト固定部２１を設けている。このベルト固定部２１は、図８に示すようにプレート２１１の先端部に肉厚の固定部本体２１２を形成し、この固定部本体２１２にネジ孔２１３を設けている。
【００４３】
そして、このようなベルト固定部２１は、プレート２１１をステージベース１に固定するとともに、肉厚の固定部本体２１２をプーリ９ａ、９ｂ間を平行に走行されるベルト８、８間に介在させ、固定部本体２１２の外側からベルト８を介してネジ２２を捩じ込むことにより、固定部本体２１２の外側を走行する例えば往路側のベルト８を固定部本体２１２に固定可能にしている。また、このベルト固定部２１は、図９に示すように固定部本体２１２の内側からベルト８を介してネジ２２を捩じ込むことで、固定部本体２１２の内側を走行する復路側のベルト８を固定部本体２１２に固定できるようにもしている。
【００４４】
一方、ステージ本体４にもベルト固定部２３を設けている。このベルト固定部２３も、上述した図８および図９に示したベルト固定部２１と同様に構成していて、プーリ１０ａ、１０ｂ間を平行に走行されるベルト１１、１１の往路または復路を選択的に固定できるようになっている。
【００４５】
しかして、この状態から操作ハンドル７のつまみ部７０１により外側操作軸７０２を回転すると、プーリ９ａを介してベルト８が駆動されるので、中間ステージ２は、Ｙ軸方向に移動され、この移動と伴にステージ本体４もＹ軸方向に移動される。また、ハンドル７の内側操作軸７０３を回転すると、今度は、プーリ１０ａを介してエンドレスベルト１１が直線的に駆動されるようになり、ステージ本体４がＸ軸方向に移動される。
【００４６】
これにより、操作ハンドル７において、外側操作軸７０２および内側操作軸７０３を選択的に回転操作することで、ステージ本体４をＹ軸方向およびＸ軸方向にそれぞれ移動することができ、ステージ本体４上の図示しない標本を所望する位置に移動することができる。
【００４７】
この場合、各ベルト固定部２１、２３において、固定部本体２１２、２３２に対するベルト８、１１の固定位置を図８または図９に示すように適宜切り替えることにより、操作ハンドル７の操作方向に対するステージ本体４のＹ軸およびＸ軸の移動方向を反対にすることができる。つまり、検鏡者の要求に応じて操作ハンドル７の操作方向に対するステージ本体４のＹ軸およびＸ軸の移動方向を自由に選択できるので、例えば、倒立像を得る鏡筒から正立像を得る鏡筒に切り替わったような場合、これとともにステージ本体４のＹ軸およびＸ軸の移動方向を切り替えることで、ステージ操作により違和感のない検鏡をスムーズに行うことができる。
【００４８】
図１０は、上述したベルト固定部の他の例を示すもので、この場合、ベルト固定部３１は、プレート３１１の先端部に肉厚の固定部本体３１２を形成し、この固定部本体３１２頭部にクラッチ部材３１３をネジ３２により固定可能にしている。このクラッチ部材３１３は、両端部を同方向に折り曲げて押さえ部３１３ａ、３１３ｂを形成するとともに、中間部にネジ３２が挿通される長孔３１３ｃを軸方向に沿って形成していて、長孔３１３ｃに対するネジ３２の固定位置によって固定部本体３１２と押さえ部３１３ａ、３１３ｂの間隔を調整できるようにしている。
【００４９】
そして、このようなベルト固定部３１は、プレート３１１をステージベース１（またはステージ本体４）に固定するとともに、固定部本体３１２をプーリ９ａ、９ｂ（１０ａ、１０ｂ）間で平行に走行されるベルト８、８（１１、１１）間に介在させ、この状態で、長孔３１３ｃに対するネジ３２の固定位置を決定することで、押さえ部３１３ａ（または３１３ｂ）と固定部本体３１２の間に走行されるベルト８（１１）の往路または復路を固定可能にしている。
【００５０】
従って、このようにしても、クラッチ部材３１３の長孔３１３ｃに対するネジ３２の固定位置により、ベルト８、８（１１、１１）の往路または復路の一方を選択的に固定できるので、操作ハンドル７の操作方向に対するステージ本体のＹ軸およびＸ軸の移動方向を必要に応じて逆転することができ、これにより上述したと同様な効果を期待できる。
【００５１】
なお、実施の形態の中では、プーリを回転させるステージの操作ハンドル７を手動で回転させる構成のものを示したが、プーリをモータにより電気的に駆動する構成に対しても本発明を適用できる。
【００５２】
また、クラッチ部１２、１３でベルトの固定を解除するためにワイヤを用いて操作する例を示したが、このクラッチ部に周知の直動タイプの電磁ソレノイドを組込み、この電磁ソレノイドの駆動スイッチをクラッチレバー操作部１４に取り付けて電磁ソレノイドがオンの時にベルトの固定が解除するように構成することもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、下ステージに対して移動可能にした上ステージは、一対のプーリに張設されたエンドレスの駆動力伝達部材の往復走行により直線駆動されて所定方向の移動が得られるようになるので、標本位置合わせのための上ステージの移動がスムーズで、安定した操作性が得られ、また、必要に応じてクラッチ部材により駆動力伝達部材の固定を解除できるので、標本の粗い位置合わせ時の上ステージ本体の移動の際にも駆動力伝達部材などの運動抵抗を受けることがなくスムーズな移動が得られる。
【００５４】
また、ラックやレールが不要になるので、加工、組み立てが簡単になり、ステージの移動に伴うラック、レールのの飛び出しも防止することができる。
さらに一対のプーリ間に張設されたエンドレスの駆動力伝達部材の往路または復路の一方を選択的に固定できるので、上ステージ本体の移動方向を必要に応じて逆転させることができ、検鏡者の要求に応じて上ステージ本体の移動方向を自由に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられるクラッチ部の概略構成を示す図。
【図４】第１の実施の形態に用いられるクラッチ部の概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態に用いられるクラッチレバー操作部の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図７】第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図８】第２の実施の形態に用いられるベルト固定部の概略構成を示す図。
【図９】第２の実施の形態に用いられるベルト固定部の概略構成を示す図。
【図１０】第２の実施の形態に用いられるベルト固定部の他の例の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１…ステージベース、１ａ…ガイド溝、１０１…透孔、２…中間ステージ、２ａ…ガイド溝、２０１…透孔、２０２…溝部、３…ガイド、３ａ…ガイド溝、４…ステージ本体、４０１…透孔、５…カイド、５ａ…ガイド溝、６…ローラ、７…操作ハンドル、７０１…つまみ部、７０２…外側操作軸、７０３…内側操作軸、８…ベルト、９ａ、９ｂ…プーリ、１０ａ、１０ｂ…プーリ、１１…ベルト、１２…クラッチ部、１２１…プレート、１２１ａ…折曲げ部、１２２…プランジャガイド、１２３…バネ、１２４…プランジャ、１２５…アウターワイヤ、１２６…インナーワイヤ、１３…クラッチ部、１３１…当て部材、１３２…プランジャガイド、１３３…バネ、１３４…プランジャ、１３５…アウターワイヤ、１３６…インナーワイヤ、１４…クラッチレバー操作部、１４１…グリップ、１４２…支持ぶざい、１４３…クラッチレバー、２１…ベルト固定部、２１１…プレート、２１２…固定部本体、２１３…ネジ孔、２２…ネジ、２３…ベルト固定部、３１…ベルト固定部、３１１…プレート、３１２…固定部本体、３１３…クラッチ部材、３１３ａ、３１３ｂ…押さえ部、３１３ｃ…長孔、３２…ネジ。
Claims (9)
- 少なくとも上下方向に重ねて配置される上ステージと下ステージを有するとともに、下ステージに対して上ステージを直線方向に移動可能にした顕微鏡ステージにおいて、
前記上ステージまたは下ステージに、前記上ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のプーリと、
前記一対のプーリの間に張設されるとともにこれらプーリの間を往復走行されるエンドレスの駆動力伝達部材と、
前記一対のプーリの一方に設けられ、前記駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、
前記下ステージまたは上ステージに設けられ、前記プーリの間を走行される前記駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたクラッチ部材と、
前記上ステージに設けられ、前記クラッチ部材を操作するクラッチレバー操作部と
を具備したことを特徴とする顕微鏡ステージ。 - 前記クラッチ部材は、
プランジャガイドと、このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、このプランジャを前記駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有することを特徴とする請求項１記載の顕微鏡ステージ。 - 少なくとも上下方向に重ねて配置される上ステージと下ステージを有するとともに、前記下ステージに対して上ステージを直線方向に移動可能にした顕微鏡ステージにおいて、
前記上ステージまたは下ステージに、前記上ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のプーリと、
前記一対のプーリの間に張設されるとともにこれらプーリの間を往復走行されるエンドレスの駆動力伝達部材と、
前記一対のプーリの一方に設けられ、前記駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、
前記一対のプーリが配置されていない下ステージまたは上ステージに設けられ、前記プーリの間を走行される前記駆動力伝達部材の往路または復路を選択的に固定可能にし、前記駆動力伝達部材の往路または復路と前記下ステージまたは上ステージとを連結する固定手段と
を具備したことを特徴とする顕微鏡ステージ。 - 前記駆動力伝達部材は、歯付きベルトであることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の顕微鏡ステージ。
- 上下方向に重ねて配置されるステージベースと中間ステージより構成され、前記ステージベースに対して前記中間ステージをＹ方向に直線移動可能にしたＹ方向ステージと、
上下方向に重ねて配置される前記中間ステージとステージ本体より構成され、前記中間ステージに対して前記ステージ本体をＸ方向に直線移動可能にしたＸ方向ステージと、
を備えた顕微鏡ステージにおいて、
前記Ｙ方向ステージの前記ステージベースに、前記中間ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＹ方向プーリと、
前記Ｘ方向ステージの前記中間ステージに、前記ステージ本体の移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＸ方向プーリと、
前記一対のＹ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＹ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＹ方向駆動力伝達部材と、
前記一対のＸ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＸ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＸ方向駆動力伝達部材と、
前記中間ステージに設けられ、外側操作軸と内側操作軸を有し、前記一対のＹ方向プー リの一方と前記外側操作軸と一体に取り付けるとともに、前記一対のＸ方向プーリの一方と前記内側操作軸と一体に取り付け、前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、
前記ステージベースに設けられ、前記一対のＹ方向プーリの間を走行される前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたＹ方向クラッチ部材と、
前記ステージ本体に設けられ、前記一対のＸ方向プーリの間を走行される前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路のいずれか一方を固定または解除可能にしたＸ方向クラッチ部材と、
前記ステージ本体に設けられ、前記Ｙ方向クラッチ部材及びＸ方向クラッチ部材による前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の固定または解除を操作するクラッチレバー操作部と
を具備したことを特徴とする顕微鏡ステージ。 - 前記Ｙ方向クラッチ部材は、
プランジャガイドと、
このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、
このプランジャを前記Ｙ方向駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、
前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記Ｙ方向駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有することを特徴とする請求項５記載の顕微鏡ステージ。 - 前記Ｘ方向クラッチ部材は、
プランジャガイドと、
このプランジャガイドに沿って移動可能に設けられたプランジャと、
このプランジャを前記Ｘ方向駆動力伝達部材側に押圧する偏倚力を作用するバネ部材と、
前記プランジャを前記バネの偏倚力に抗して前記Ｘ方向駆動力伝達部材から開離する方向に操作する操作手段とを有することを特徴とする請求項５記載の顕微鏡ステージ。 - 前記クラッチレバー操作部は、前記操作ハンドル側に設けられていることを特徴とする請求項１又は５記載の顕微鏡ステージ。
- 上下方向に重ねて配置されるステージベースと中間ステージより構成され、前記ステージベースに対して前記中間ステージをＹ方向に直線移動可能にしたＹ方向ステージと、
上下方向に重ねて配置される前記中間ステージとステージ本体より構成され、前記中間ステージに対して前記ステージ本体をＸ方向に直線移動可能にしたＸ方向ステージと、
を備えた顕微鏡ステージにおいて、
前記Ｙ方向ステージの前記ステージベースに、前記中間ステージの移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＹ方向プーリと、
前記Ｘ方向ステージの前記中間ステージに、前記ステージ本体の移動方向と平行な方向に沿って所定間隔をおいて配置される一対のＸ方向プーリと、
前記一対のＹ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＹ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＹ方向駆動力伝達部材と、
前記一対のＸ方向プーリの間に張設されるとともにこれら一対のＸ方向プーリの間を往復走行されるエンドレスのＸ方向駆動力伝達部材と、
前記中間ステージに設けられ、外側操作軸と内側操作軸を有し、前記一対のＹ方向プーリの一方と前記外側操作軸と一体に取り付けられるとともに、前記一対のＸ方向プーリの一方と前記内側操作軸と一体に取り付け、前記Ｙ方向駆動力伝達部材及び前記Ｘ方向駆動力伝達部材の駆動操作を行なう操作ハンドルと、
前記ステージベースに設けられ、前記一対のＹ方向プーリの間を走行される前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路に選択的に固定可能にし、前記Ｙ方向駆動力伝達部材の往路または復路と前記ステージベースとを連結するＹ方向固定手段と、
前記ステージ本体に設けられ、前記一対のＸ方向プーリの間を走行される前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路に選択的に固定可能にし、前記Ｘ方向駆動力伝達部材の往路または復路と前記ステージ本体とを連結するＸ方向固定手段と、
を具備したことを特徴とする顕微鏡ステージ。
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