JP4807264B2 - Moving stage - Google Patents

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Description

本発明は、例えば各種顕微鏡や微細加工装置において、観察試料や加工対象物を載置するためのステージを平面内方向に移動させる移動ステージに関するものである。   The present invention relates to a moving stage that moves a stage for placing an observation sample and an object to be processed in an in-plane direction, for example, in various microscopes and fine processing apparatuses.

図１０は従来の移動ステージの一例を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はステージがＸ方向へ移動したときの状態を示す平面図である。この図において、便宜上、ステージ２と撓み梁６とが重なっている部分においても撓み梁６を図示しているが、実際にはステージ２の上面によって隠れている。また、これらの図面における右方向をＸ方向とし、上方向をＹ方向とする。Ｘ方向とＹ方向は同一平面内において互いに直交している。   10A and 10B are diagrams showing an example of a conventional moving stage. FIG. 10A is a plan view thereof, and FIG. 10B is a plan view showing a state when the stage is moved in the X direction. In this figure, for the sake of convenience, the deflecting beam 6 is also shown in the portion where the stage 2 and the deflecting beam 6 overlap, but in reality, it is hidden by the upper surface of the stage 2. Also, the right direction in these drawings is the X direction, and the upper direction is the Y direction. The X direction and the Y direction are orthogonal to each other in the same plane.

ベース１にステージ２の４隅が板バネ１２を介して保持されている。ステージ２のＸ方向側（図では右側）に、圧電アクチュエータを有するレバー部４ａが配置され、ベース１に固定されている。ステージ２のＹ方向側（図では上側）に、圧電アクチュエータを有するレバー部４ｂが配置されている。ステージ２とレバー部４ａは、Ｘ方向に伸びた２本の撓み梁６で連結されている。ステージ２とレバー部４ｂは、Ｙ方向に伸びた２本の撓み梁６で連結されている。撓み梁６の端部はステージ２、レバー部４ａ及び４ｂに固定されている。   Four corners of the stage 2 are held by the base 1 via leaf springs 12. A lever portion 4 a having a piezoelectric actuator is arranged on the X direction side (right side in the figure) of the stage 2 and is fixed to the base 1. A lever portion 4b having a piezoelectric actuator is arranged on the Y direction side (upper side in the figure) of the stage 2. The stage 2 and the lever portion 4a are connected by two bending beams 6 extending in the X direction. The stage 2 and the lever portion 4b are connected by two bending beams 6 extending in the Y direction. The end of the bending beam 6 is fixed to the stage 2 and the lever portions 4a and 4b.

図１０（Ｂ）に示されるように、レバー部４ａを駆動すると、ステージ２とレバー部４ａを連結している撓み梁６を介してＸ方向への引張力がステージ２に加わり、ステージ２がＸ方向に移動する。このとき、ステージ２とレバー部４ｂを連結している２本の撓み梁６は撓み、その曲げ剛性に応じた復元力がステージ２に作用することになる。ステージ２とレバー部４ｂを連結している２本の撓み梁６のステージ２側の固定端は、レバー部４ｂから見てステージ２のＸ方向の中心軸よりも手前側にあるため、ステージ２を矢印の方向（反時計回り）へ回転させようとする回転モーメントが生じる。これにより、ステージ２の平行移動が阻害され、ステージ２の移動精度が悪化する。これは、ステージ２をＹ方向へ移動させた場合も同様の問題が起こる。   As shown in FIG. 10B, when the lever portion 4a is driven, a tensile force in the X direction is applied to the stage 2 via the bending beam 6 connecting the stage 2 and the lever portion 4a. Move in the X direction. At this time, the two bending beams 6 connecting the stage 2 and the lever portion 4b are bent, and a restoring force corresponding to the bending rigidity acts on the stage 2. Since the fixed end on the stage 2 side of the two bending beams 6 connecting the stage 2 and the lever portion 4b is on the near side of the center axis in the X direction of the stage 2 when viewed from the lever portion 4b, the stage 2 A rotational moment is generated that attempts to rotate in the direction of the arrow (counterclockwise). Thereby, the parallel movement of the stage 2 is inhibited, and the movement accuracy of the stage 2 is deteriorated. The same problem occurs when the stage 2 is moved in the Y direction.

そこで本発明は、ステージ移動時に、撓み梁の曲げ剛性によってステージが回転することを防止することを目的とするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to prevent the stage from rotating due to the bending rigidity of the bending beam when the stage is moved.

本発明にかかる移動ステージは、ステージと、前記ステージに一端が保持されて他端がＸ方向に伸び、前記ステージのＸ方向の中心軸を挟んで対称となる位置に配置された２本のＸ方向側撓み梁と、前記ステージに一端が保持されて他端がＹ方向に伸び、前記ステージのＹ方向の中心軸を挟んで対称となる位置に配置された２本のＹ方向側撓み梁と、前記ステージのＸ方向側に配置されて前記Ｘ方向側撓み梁の他端を保持し、前記Ｘ方向側撓み梁にＸ方向への引張力を加えるためのＸ方向側駆動部と、前記ステージのＹ方向側に配置されて前記Ｙ方向側撓み梁の他端を保持し、前記Ｙ方向側撓み梁にＹ方向への引張力を加えるためのＹ方向側駆動部と、を備え、前記Ｘ方向側駆動部及びＹ方向側駆動部によって前記撓み梁を介して前記ステージにそれぞれＸ方向、Ｙ方向の引張力を加えることで前記ステージをＸ方向、Ｙ方向に移動させる移動ステージであって、Ｘ方向側撓み梁とＹ方向側撓み梁の一方は、その少なくとも一端が前記ステージもしくは駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されているか、一端がステージのＸ方向もしくはＹ方向の中心軸上でステージに保持されているか、又はそれぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側でステージに一端が固定されて保持されかつ前記駆動部に他端が固定されて保持されており、Ｘ方向側撓み梁とＹ方向側撓み梁の他方は、その少なくとも一端が前記ステージもしくは駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されているか、一端がステージのＸ方向もしくはＹ方向の中心軸上でステージに保持されているか、又はそれぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側でステージに一端が固定されて保持されかつ前記駆動部に他端が固定されて保持されていることを特徴とするものである。
少なくとも一端がステージ又は駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されている場合には、各撓み梁の端部が全て回転できない状態でステージや駆動部に固定されている場合に比べて、ステージが移動したときの撓み梁の撓み量が小さくなり、ステージに作用する撓み梁の曲げ剛性による回転モーメントが小さくなる。撓み梁の一端がステージの中心軸上でステージに保持されている場合には、撓み梁の曲げ剛性によりステージの移動を妨げる方向に作用する並進力がステージの中心軸上に作用するので、撓み梁の曲げ剛性による回転モーメントがステージに作用しなくなる。また、撓み梁がそれぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側で一端がステージに固定されて保持され、かつ他端が駆動部に固定されて保持されていれば、撓み梁がステージに固定されていることによる回転モーメントと、撓み梁が駆動部に固定されていることによる回転モーメントが相反する向きに作用するので、これらの回転モーメントが相殺されてステージに作用する回転モーメントは小さくなる。 The moving stage according to the present invention includes a stage and two Xs disposed at positions symmetrical with respect to the center axis in the X direction of the stage, with one end held by the stage and the other end extending in the X direction. A direction-side bending beam, and two Y-direction side bending beams disposed at symmetrical positions with one end held by the stage and the other end extending in the Y direction and sandwiching the central axis in the Y direction of the stage. An X-direction side drive unit disposed on the X-direction side of the stage to hold the other end of the X-direction side bending beam and to apply a tensile force in the X direction to the X-direction side bending beam; A Y-direction side drive unit that is disposed on the Y-direction side to hold the other end of the Y-direction side bending beam and applies a tensile force in the Y direction to the Y-direction side bending beam. The stay via the bending beam by the direction side drive unit and the Y direction side drive unit. The moving stage moves the stage in the X direction and the Y direction by applying tensile forces in the X direction and the Y direction respectively, and at least one end of the X direction side bending beam and the Y direction side bending beam is at least one end thereof. The stage or the holding unit of the driving unit is held so as to be rotatable in a plane, or one end is held on the stage on the central axis in the X direction or Y direction of the stage, or each is driven. One end of the stage is fixed and held on the side farther from the center axis of the stage as viewed from the section, and the other end is fixed and held on the drive section, and the X direction side bending beam and the Y direction side bending beam On the other hand, at least one end thereof is held so as to be rotatable in a plane around the holding portion of the stage or the drive unit, or one end is on the central axis in the X direction or Y direction of the stage One end is fixed and held on the stage at a position farther from the center axis of the stage as viewed from the driving unit that is driven by each stage, and the other end is fixed and held by the driving unit. It is characterized by being.
When at least one end is rotatably held in a plane around the stage or the holding part of the driving part, when the end part of each bending beam is fixed to the stage or the driving part in a state where it cannot be rotated. In comparison, the amount of bending of the bending beam when the stage moves decreases, and the rotational moment due to the bending rigidity of the bending beam acting on the stage decreases. If one end of the bending beam is held on the stage on the central axis of the stage, the translational force acting in the direction that prevents the movement of the stage due to the bending rigidity of the bending beam acts on the central axis of the stage. The rotational moment due to the bending stiffness of the beam does not act on the stage. Also, if the bending beam is held at one end fixed to the stage on the side farther from the center axis of the stage as viewed from the drive unit that is driven, and the other end is fixed and held at the drive unit, Since the rotational moment due to the bending beam being fixed to the stage and the rotational moment due to the deflection beam being fixed to the drive part act in opposite directions, these rotational moments cancel each other and act on the stage. The rotational moment becomes smaller.

本発明にかかる移動ステージにおいては、各撓み梁の少なくとも一端はステージ又は駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されていてもよい。
各撓み梁の一端がステージの中心軸上でステージに保持されていてもよい。
各撓み梁は、それぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側で一端がステージに固定されて保持されかつ他端が駆動部に固定されて保持されていてもよい。
このように、Ｘ方向側撓み梁とＹ方向側撓み梁が同じ条件でステージや駆動部に保持されていることで、Ｘ方向及びＹ方向へのステージの移動を安定させることができる。 In the moving stage according to the present invention, at least one end of each bending beam may be held rotatably in a plane around the holding part of the stage or the driving part.
One end of each bending beam may be held on the stage on the central axis of the stage.
Each bending beam may be held with one end fixed to the stage and the other end fixed to the drive unit on the side farther from the center axis of the stage as viewed from the drive unit that drives each.
Thus, the movement of the stage in the X direction and the Y direction can be stabilized by holding the X direction side bending beam and the Y direction side bending beam on the stage and the drive unit under the same conditions.

本発明の移動ステージでは、Ｘ方向側撓み梁とＹ方向側撓み梁の一方は、その少なくとも一端がステージもしくは駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されているか、一端がステージのＸ方向もしくはＹ方向の中心軸上でステージに保持されているか、又はそれぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側でステージに一端が固定されて保持されかつ駆動部に他端が固定されて保持されており、Ｘ方向側撓み梁とＹ方向側撓み梁の他方は、その少なくとも一端がステージもしくは駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されているか、一端がステージのＸ方向もしくはＹ方向の中心軸上でステージに保持されているか、又はそれぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側でステージに一端が固定されて保持されかつ駆動部に他端が固定されて保持されているので、ステージの移動時の回転運動を抑制することができる。   In the moving stage of the present invention, at least one end of the X-direction side bending beam and the Y-direction side bending beam is held so as to be rotatable in a plane around the stage or the holding portion of the driving unit, or one end is the stage. Are held on the stage on the central axis in the X direction or Y direction, or one end is fixed and held on the stage farther from the central axis of the stage as viewed from the driving unit to which each is driven, and the driving unit The other end of the X-direction side bending beam and the Y-direction side bending beam is held so that at least one end thereof is rotatable in a plane around the holding portion of the stage or the drive unit. Or one end is held by the stage on the central axis in the X or Y direction of the stage, or farther from the central axis of the stage as viewed from the drive unit that drives each of them. The other end to be and driver held one end to the stage is fixed is held fixed, it is possible to suppress the rotational motion during movement of the stage.

以下に本発明にかかる移動ステージにおける好ましい実施形態を図１から図９までの図面を参照しながら説明する。なお、図１から図９（図２を除く）においては、図示されているステージ２や駆動部４ａ，４ｂを支持するベース、ベースとステージ２との間に介在する板バネ等の弾性部材の図示は省略している。また、これらの図面においては、便宜上、ステージ２と撓み梁６ａ〜６ｄとが重なっている部分においても撓み梁６ａ〜６ｄが描かれているが、実際にはステージ２の上面によって隠れている。また、これらの図面における右方向をＸ方向とし、上方向をＹ方向とする。Ｘ方向とＹ方向は同一平面内において互いに直交している。   A preferred embodiment of a moving stage according to the present invention will be described below with reference to the drawings from FIG. 1 to FIG. 1 to 9 (excluding FIG. 2), an elastic member such as a base for supporting the stage 2 and the driving units 4a and 4b shown in the figure, and a leaf spring interposed between the base and the stage 2 is used. Illustration is omitted. In these drawings, for the sake of convenience, the deflecting beams 6a to 6d are drawn even in the portion where the stage 2 and the deflecting beams 6a to 6d are overlapped, but they are actually hidden by the upper surface of the stage 2. Also, the right direction in these drawings is the X direction, and the upper direction is the Y direction. The X direction and the Y direction are orthogonal to each other in the same plane.

[実施例１]
図１は本発明にかかる移動ステージの第１の実施例を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はステージがＸ方向に移動したときの状態を示す平面図である。
ステージ２のＸ方向側（図では右側）に、Ｘ方向側駆動部として、圧電アクチュエータを有し、破線で示された状態に変形するレバー部４ａが配置されている。ステージ２のＹ方向側（図では上側）に、Ｙ方向側駆動部として、圧電アクチュエータを有し、破線で示された状態に変形するレバー部４ｂが配置されている。 [Example 1]
1A and 1B are views showing a first embodiment of a moving stage according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a plan view showing a state when the stage is moved in the X direction.
On the X direction side (right side in the drawing) of the stage 2, a lever portion 4 a having a piezoelectric actuator and deforming into a state indicated by a broken line is disposed as an X direction side drive unit. On the Y direction side (upper side in the drawing) of the stage 2, a lever portion 4 b having a piezoelectric actuator as a Y direction side drive unit and deforming into a state indicated by a broken line is disposed.

ステージ２とレバー部４ａとの間には、一端がステージ２に保持され他端がレバー部４ａに保持され、ステージ２のＸ方向の中心軸を挟んで対称となる位置に配置された２本の撓み梁６ａ，６ｂが設けられている。ステージ２とレバー部４ｂの間には、一端がステージ２に保持され他端がレバー部４ｂに保持され、ステージ２のＹ方向の中心軸を挟んで対称となる位置に配置された２本の撓み梁６ｃ，６ｄが設けられている。   Between the stage 2 and the lever portion 4a, two ends are held at the stage 2 and the other end is held at the lever portion 4a, and are arranged at positions symmetrical with respect to the center axis in the X direction of the stage 2. Bending beams 6a and 6b are provided. Between the stage 2 and the lever portion 4b, one end is held by the stage 2 and the other end is held by the lever portion 4b. The two pieces are arranged at symmetrical positions with respect to the central axis of the stage 2 in the Y direction. Deflection beams 6c and 6d are provided.

撓み梁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄはステージ２及びレバー部４ａ，４ｂに端部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを中心に回転可能に保持されている。撓み梁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの接続部分の一例は、例えば図２に示されるようになボールジョイントである。撓み梁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの端部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが球状となっており、ステージ２及びレバー部４ａ，４ｂが撓み梁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを保持する部分が端部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの形状に対応した形状となっている。
なお、以下の説明では、撓み梁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがその端部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを中心に回転可能に保持されている場合において、単に「回転可能に保持されている」と表示する。 The bending beams 6a, 6b, 6c, and 6d are held by the stage 2 and the lever portions 4a and 4b so as to be rotatable about the end portions 8a, 8b, 8c, 8d, 10a, 10b, 10c, and 10d. An example of a connecting portion of the bending beams 6a, 6b, 6c, 6d is a ball joint as shown in FIG. The end portions 8a, 8b, 8c, 8d, 10a, 10b, 10c, and 10d of the bending beams 6a, 6b, 6c, and 6d are spherical, and the stage 2 and the lever portions 4a and 4b are bending beams 6a, 6b, and 6c. , 6d is held in a shape corresponding to the shape of the end portions 8a, 8b, 8c, 8d, 10a, 10b, 10c, 10d.
In the following description, in the case where the bending beams 6a, 6b, 6c, 6d are held so as to be rotatable around the end portions 8a, 8b, 8c, 8d, 10a, 10b, 10c, 10d, simply “ “It is held rotatably”.

図１（Ｂ）に示されるように、レバー部４ａを駆動すると、レバー部４ａは撓み梁６ａ，６ｂを介してステージ２にＸ方向への引張力を加え、ステージ２をＸ方向へ移動させる。このとき、撓み梁６ｃ，６ｄはステージ２及びレバー部４ｂに対して回転可能に保持されているため、ステージ２が移動しても撓むことなく端部１０ｃ，１０ｄがＸ方向に移動するだけである。よって、撓み梁６ｃ，６ｄの曲げ剛性による回転モーメントがステージ２に作用しないので、ステージ２の回転運動が抑制される。
図示は省略しているが、レバー部４ｂを駆動してステージ２をＹ方向に移動させた場合も同様に、ステージ２の回転運動が抑制される。 As shown in FIG. 1B, when the lever portion 4a is driven, the lever portion 4a applies a tensile force in the X direction to the stage 2 via the bending beams 6a and 6b, thereby moving the stage 2 in the X direction. . At this time, since the bending beams 6c and 6d are rotatably held with respect to the stage 2 and the lever portion 4b, the end portions 10c and 10d only move in the X direction without being bent even if the stage 2 moves. It is. Therefore, since the rotational moment due to the bending rigidity of the bending beams 6c and 6d does not act on the stage 2, the rotational movement of the stage 2 is suppressed.
Although illustration is omitted, the rotational movement of the stage 2 is similarly suppressed when the lever portion 4b is driven to move the stage 2 in the Y direction.

また、図１ではステージ２及びレバー部４ａ，４ｂが撓み梁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを回転可能に保持しているが、例えば図３に示されているように、撓み梁６ｃ，６ｄをレバー部４ｂは回転可能に保持し、ステージ２は回転させることなく固定して保持していてもよい。また、逆に撓み梁６ｃ，６ｄをステージ２が回転可能に保持し、レバー部４ｂは回転させることなく固定して保持していてもよい。ステージ２がＸ方向に移動したときの撓み梁６ｃ，６ｄの撓み量は、撓み梁６ｃ，６ｄの両端８ｃ，８ｄ，１０ｃ，１０ｄが固定された状態で保持されている場合よりも小さくなるので、撓み梁６ｃ，６ｄの曲げ剛性によりステージ２に作用する回転モーメントは小さくなり、ステージ２のＸ方向への移動時の回転運動が抑制される。
なお、ここでは撓み梁６ｃ，６ｄについてのみ説明したが、撓み梁６ａ，６ｂについても同様に一方側で回転可能に、他方側で固定して保持するようにすることができる。 In FIG. 1, the stage 2 and the lever portions 4a and 4b hold the bending beams 6a, 6b, 6c, and 6d in a rotatable manner. However, as shown in FIG. The lever portion 4b may be rotatably held, and the stage 2 may be fixedly held without being rotated. Conversely, the bending beams 6c and 6d may be held so that the stage 2 is rotatable, and the lever portion 4b may be fixed and held without being rotated. Since the bending amount of the bending beams 6c and 6d when the stage 2 moves in the X direction is smaller than that when the both ends 8c, 8d, 10c and 10d of the bending beams 6c and 6d are held in a fixed state. The rotational moment acting on the stage 2 is reduced by the bending rigidity of the bending beams 6c and 6d, and the rotational movement when the stage 2 moves in the X direction is suppressed.
Although only the bending beams 6c and 6d have been described here, the bending beams 6a and 6b can be similarly held rotatably on one side and fixed on the other side.

[実施例２]
図４は本発明にかかる第２の実施例を示す平面図である。
この実施例では、撓み梁６ａ，６ｂの一方の端部８ａ，８ｂはレバー部４ａに固定された状態で保持されており、撓み梁６ａ，６ｂの他方の端部１０ａ，１０ｂは、ステージ２のＹ方向の中心軸Ｃｙ上でステージ２に固定されて保持されている。また、撓み梁６ｃ，６ｄの一方の端部８ｃ，８ｄはレバー部４ｂに固定された状態で保持されており、撓み梁６ｃ，６ｄの他方の端部１０ｃ，１０ｄは、ステージ２のＸ方向の中心軸Ｃｘ上でステージ２に保持されている。なお、ここでの「中心軸Ｃｘ上」，「中心軸Ｃｙ上」とは中心軸近傍の位置も含む。 [Example 2]
FIG. 4 is a plan view showing a second embodiment according to the present invention.
In this embodiment, one end portions 8a and 8b of the bending beams 6a and 6b are held in a state of being fixed to the lever portion 4a, and the other end portions 10a and 10b of the bending beams 6a and 6b are connected to the stage 2. Are fixedly held on the stage 2 on the central axis Cy in the Y direction. Further, one end portions 8c and 8d of the bending beams 6c and 6d are held in a state of being fixed to the lever portion 4b, and the other end portions 10c and 10d of the bending beams 6c and 6d are held in the X direction of the stage 2. Is held by the stage 2 on the central axis Cx. Here, “on the central axis Cx” and “on the central axis Cy” include positions near the central axis.

レバー部４ａを駆動してステージ２をＸ方向に移動させると、撓み梁６ｃ，６ｄの両端８ｃ，８ｄ，１０ｃ，１０ｄが固定された状態で保持されているために、撓み梁６ｃ，６ｄは撓み、その曲げ剛性に応じたＸ方向とは反対方向向きの復元力がステージ２に作用する。しかし、撓み梁６ｃ，６ｄの端部１０ｃ，１０ｄはステージ２のＸ軸方向の中心軸上において固定されているため、撓み梁６ｃ，６ｄの曲げ剛性に応じたＸ方向とは反対方向向きの復元力はステージ２の中心軸上に作用することになり、ステージ２に回転モーメントが生じないことになる。したがって、ステージ２のＸ方向への移動時の回転運動が抑制される。また、レバー部４ｂを駆動してステージ２をＹ方向へ移動させた場合も同様である。   When the lever part 4a is driven to move the stage 2 in the X direction, the ends 8c, 8d, 10c, 10d of the bending beams 6c, 6d are held in a fixed state, so that the bending beams 6c, 6d are A restoring force in the direction opposite to the X direction corresponding to the bending and bending rigidity acts on the stage 2. However, since the end portions 10c and 10d of the bending beams 6c and 6d are fixed on the central axis in the X-axis direction of the stage 2, the direction of the bending beam 6c and 6d is opposite to the X direction according to the bending rigidity of the bending beams 6c and 6d. The restoring force acts on the central axis of the stage 2 and no rotational moment is generated in the stage 2. Therefore, the rotational movement when the stage 2 moves in the X direction is suppressed. The same applies when the lever portion 4b is driven to move the stage 2 in the Y direction.

また、図５に示されているように、撓み梁６ｃ，６ｄの一端８ｃ，８ｄ又は１０ｃ，１０ｄが回転可能に保持されていてもよい。図５では撓み梁６ｃ，６ｄの一端８ｃ，８ｄがレバー部４ｂによって回転可能に保持され、他端１０ｃ，１０ｄはステージ２によって固定された状態で保持されている。このような場合、ステージ２がＸ方向に移動したときに、撓み梁６ｃ，６ｄがさらに撓み難くなるので、よりステージ２の回転運動を抑制する効果がある。なお、これは撓み梁６ａ，６ｂについても同様に適用することができる。   Moreover, as FIG. 5 shows, the end 8c, 8d or 10c, 10d of the bending beams 6c, 6d may be hold | maintained rotatably. In FIG. 5, one ends 8 c and 8 d of the bending beams 6 c and 6 d are rotatably held by the lever portion 4 b, and the other ends 10 c and 10 d are held in a state of being fixed by the stage 2. In such a case, when the stage 2 moves in the X direction, the bending beams 6c and 6d become more difficult to bend, so that there is an effect of further suppressing the rotational movement of the stage 2. This can also be applied to the bending beams 6a and 6b.

また、図６に示されているように、撓み梁６ａ，６ｂの端部１０ａ，１０ｂは、レバー部４ａ側から見てステージ２のＹ方向の中心軸よりも手前側で保持されていてもよい。この場合には、ステージ２をＹ方向に移動させたときにステージ２に作用する回転モーメントを小さくするために、端部８ａ，８ｂ又は端部１０ａ，１０ｂが回転可能に保持されている必要がある。   Further, as shown in FIG. 6, the end portions 10a and 10b of the bending beams 6a and 6b may be held on the near side of the center axis in the Y direction of the stage 2 when viewed from the lever portion 4a side. Good. In this case, in order to reduce the rotational moment acting on the stage 2 when the stage 2 is moved in the Y direction, the end portions 8a and 8b or the end portions 10a and 10b need to be held rotatably. is there.

[実施例３]
図７は本発明にかかる移動ステージの第３の実施例を示す平面図である。
この実施例では、撓み梁６ａ，６ｂの端部８ａ，８ｂはレバー部４ａに回転可能に、又は固定された状態で保持されている。撓み梁６ａ，６ｂの端部１０ａ，１０ｂは、ステージ２のＹ方向の中心軸Ｃｙ上でステージ２に回転可能に、又は固定された状態で保持されている。また、撓み梁６ｃ，６ｄの端部８ｃ，８ｄはレバー部４ｂに固定された状態で保持されている。撓み梁６ｃ，６ｄの端部１０ｃ，１０ｄは、レバー部４ｂ側から見てステージ２のＸ方向の中心軸Ｃｘよりも遠方側でステージ２に固定された状態で保持されている。 [Example 3]
FIG. 7 is a plan view showing a third embodiment of the moving stage according to the present invention.
In this embodiment, the end portions 8a and 8b of the bending beams 6a and 6b are held by the lever portion 4a so as to be rotatable or fixed. End portions 10a and 10b of the bending beams 6a and 6b are held on the stage 2 so as to be rotatable or fixed on the center axis Cy in the Y direction of the stage 2. Further, the end portions 8c and 8d of the bending beams 6c and 6d are held in a state of being fixed to the lever portion 4b. The end portions 10c and 10d of the bending beams 6c and 6d are held in a state of being fixed to the stage 2 on the far side from the central axis Cx in the X direction of the stage 2 when viewed from the lever portion 4b side.

レバー部４ａを駆動してステージ２をＸ方向に移動させると、撓み梁６ｃ，６ｄの端部１０ｃ，１０ｄがＸ方向へ移動して撓み梁６ｃ，６ｄが撓み、その曲げ剛性に応じた復元力がステージ２に作用する。しかし、撓み梁６ｃ，６ｄの端部１０ｃ，１０ｄは、レバー部４ｂ側から見てステージ２のＸ方向の中心軸Ｃｘよりも遠方側でステージ２に固定されて保持されているため、撓み梁６ｃ，６ｄの曲げ剛性に応じた復元力による回転モーメントとは相反する方向の回転モーメントがステージに作用し、これらの回転モーメントが相殺されてステージ２の回転運動が抑制される。   When the lever portion 4a is driven to move the stage 2 in the X direction, the end portions 10c and 10d of the bending beams 6c and 6d are moved in the X direction to bend the bending beams 6c and 6d, and are restored according to the bending rigidity. Force acts on stage 2. However, the end portions 10c and 10d of the bending beams 6c and 6d are fixed and held on the stage 2 on the far side from the central axis Cx in the X direction of the stage 2 when viewed from the lever portion 4b side. A rotational moment in a direction opposite to the rotational moment due to the restoring force according to the bending rigidity of 6c and 6d acts on the stage, and these rotational moments are offset to suppress the rotational motion of the stage 2.

ステージ２がΔＸだけ変位したときに撓み梁６ｃ，６ｄの曲げ剛性によって生じる回転モーメントＭは、
Ｍ＝Ａ・ΔＸ（Ａは定数） （１）
と表わすことができる。また、撓み梁６ｃ，６ｄの端部１０ｃ，１０ｄがステージ２のＸ方向の中心軸Ｃｘから距離Ｌの位置で保持されていることにより生じるモーメントＭ’は、
Ｍ’＝Ｌ・Ｋ・ΔＸ（Ｋは撓み梁６ｃ，６ｄの剛性） （２）
と表わすことができる。これらのモーメントＭ，Ｍ’は互いに相反する向きに作用するので、Ｍ＝Ｍ’となるようにＦＥＭ（Finite-Element Method）解析などを用いてＫ，Ｌを決定することで、ステージ２に作用する回転モーメントを完全になくすことができる。 When the stage 2 is displaced by ΔX, the rotational moment M generated by the bending rigidity of the bending beams 6c and 6d is
M = A · ΔX (A is a constant) (1)
Can be expressed as Further, the moment M ′ generated when the end portions 10c and 10d of the bending beams 6c and 6d are held at a distance L from the center axis Cx in the X direction of the stage 2 is:
M ′ = L · K · ΔX (K is the rigidity of the deflecting beams 6c and 6d) (2)
Can be expressed as Since these moments M and M ′ act in opposite directions, acting on stage 2 by determining K and L using FEM (Finite-Element Method) analysis or the like so that M = M ′. Rotating moment can be completely eliminated.

なお、図７においては、撓み梁６ａ，６ｂはステージ２のＹ方向の中心軸Ｃｙ上でステージ２に保持されているが、図８に示されているように、レバー部４ａから見てステージ２のＹ方向の中心軸Ｃｙよりも手前側で保持されていてもよい。この場合には、撓み梁６ａ，６ｂの端部８ａ，８ｂ、又は端部１０ａ，１０ｂが回転可能に保持されている必要がある。
また、図９に示されているように、撓み梁６ａ，６ｂも、レバー部４ａによって端部８ａ，８ｂが固定された状態で保持され、ステージ２によってレバー部４ａから見てステージ２のＹ方向の中心軸Ｃｙよりも遠方側で固定された状態で保持されていてもよい。 In FIG. 7, the bending beams 6a and 6b are held by the stage 2 on the center axis Cy in the Y direction of the stage 2, but as shown in FIG. 8, the stage is viewed from the lever portion 4a. 2 may be held closer to the front side than the central axis Cy in the Y direction. In this case, the end portions 8a and 8b or the end portions 10a and 10b of the bending beams 6a and 6b need to be held rotatably.
Further, as shown in FIG. 9, the bending beams 6a and 6b are also held in a state where the end portions 8a and 8b are fixed by the lever portion 4a. You may hold | maintain in the state fixed to the far side rather than the central axis Cy of a direction.

本発明にかかる移動ステージの第１の実施例を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はステージ２がＸ方向へ移動したときの状態を示す平面図である。It is a figure which shows the 1st Example of the movement stage concerning this invention, (A) is the top view, (B) is a top view which shows the state when the stage 2 moves to the X direction. 撓み梁を回転可能に保持する部分の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the part which hold | maintains a bending beam rotatably. 第１の実施例の変形例を示す移動ステージの平面図である。It is a top view of the movement stage which shows the modification of a 1st Example. 本発明にかかる移動ステージの第２の実施例を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd Example of the movement stage concerning this invention. 第２の実施例の変形例を示す移動ステージの平面図である。It is a top view of the movement stage which shows the modification of a 2nd Example. 第２の実施例のさらなる変形例を示す移動ステージの平面図である。It is a top view of the movement stage which shows the further modification of a 2nd Example. 本発明にかかる移動ステージの第３の実施例を示す平面図である。It is a top view which shows the 3rd Example of the movement stage concerning this invention. 第３の実施例の変形例を示す移動ステージの平面図である。It is a top view of the movement stage which shows the modification of a 3rd Example. 第３の実施例のさらなる変形例を示す移動ステージの平面図である。It is a top view of the movement stage which shows the further modification of a 3rd Example. 従来の移動ステージの一例を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はステージ２がＸ方向へ移動したときの状態を示す平面図である。It is a figure which shows an example of the conventional moving stage, (A) is the top view, (B) is a top view which shows a state when the stage 2 moves to the X direction.

符号の説明Explanation of symbols

２ 移動ステージ
４ａ，４ｂ レバー部
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 撓み梁
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 撓み梁の端部 2 Moving stage 4a, 4b Lever part 6a, 6b, 6c, 6d Bending beam 8a, 8b, 8c, 8d, 10a, 10b, 10c, 10d End part of bending beam

Claims (4)

ステージと、前記ステージに一端が保持されて他端がＸ方向に伸び、前記ステージのＸ方向の中心軸を挟んで対称となる位置に配置された２本のＸ方向側撓み梁と、前記ステージに一端が保持されて他端がＹ方向に伸び、前記ステージのＹ方向の中心軸を挟んで対称となる位置に配置された２本のＹ方向側撓み梁と、前記ステージのＸ方向側に配置されて前記Ｘ方向側撓み梁の他端を保持し、前記Ｘ方向側撓み梁にＸ方向への引張力を加えるためのＸ方向側駆動部と、前記ステージのＹ方向側に配置されて前記Ｙ方向側撓み梁の他端を保持し、前記Ｙ方向側撓み梁にＹ方向への引張力を加えるためのＹ方向側駆動部と、を備え、前記Ｘ方向側駆動部及びＹ方向側駆動部によって前記撓み梁を介して前記ステージにそれぞれＸ方向、Ｙ方向の引張力を加えることで前記ステージをＸ方向、Ｙ方向に移動させる移動ステージにおいて、
Ｘ方向側撓み梁とＹ方向側撓み梁の一方は、その少なくとも一端が前記ステージもしくは駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されているか、一端がステージのＸ方向もしくはＹ方向の中心軸上でステージに保持されているか、又はそれぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側でステージに一端が固定されて保持されかつ前記駆動部に他端が固定されて保持されており、
Ｘ方向側撓み梁とＹ方向側撓み梁の他方は、その少なくとも一端が前記ステージもしくは駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されているか、一端がステージのＸ方向もしくはＹ方向の中心軸上でステージに保持されているか、又はそれぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側でステージに一端が固定されて保持されかつ前記駆動部に他端が固定されて保持されていることを特徴とする移動ステージ。 A stage, two X-direction bending beams arranged at symmetrical positions with one end held by the stage and the other end extending in the X direction and sandwiching a central axis in the X direction of the stage; and the stage Two Y-direction bending beams arranged at positions that are held symmetrically with the other end extending in the Y direction and symmetric with respect to the central axis in the Y direction of the stage, and on the X direction side of the stage An X-direction side drive unit for holding the other end of the X-direction side bending beam and applying a tensile force in the X direction to the X-direction side bending beam, and a Y-direction side of the stage. A Y-direction side drive unit for holding the other end of the Y-direction side deflection beam and applying a tensile force in the Y direction to the Y-direction side deflection beam, and the X-direction side drive unit and the Y-direction side The drive unit pulls the stage in the X direction and the Y direction through the bending beam. X direction the stage by applying a force, in the movable stage that moves in the Y direction,
One of the X-direction side bending beam and the Y-direction side bending beam has at least one end thereof held so as to be rotatable in a plane around the holding portion of the stage or the drive unit, or one end is X-direction or Y-direction of the stage. Are held on the stage on the central axis of the stage, or one end is fixed and held on the stage farther from the central axis of the stage as viewed from the drive unit to which each is driven, and the other end is fixed to the drive unit Has been held,
At least one end of the other of the X-direction side bending beam and the Y-direction side bending beam is held so as to be rotatable in a plane around the holding portion of the stage or the drive unit, or one end is X-direction or Y-direction of the stage. Are held on the stage on the central axis of the stage, or one end is fixed and held on the stage farther from the central axis of the stage as viewed from the drive unit to which each is driven, and the other end is fixed to the drive unit A moving stage characterized by being held. 前記各撓み梁の少なくとも一端は前記ステージ又は駆動部の保持部を中心として平面内で回転可能に保持されている請求項１に記載の移動ステージ。   2. The moving stage according to claim 1, wherein at least one end of each of the bending beams is held so as to be rotatable in a plane around the holding portion of the stage or the driving unit. 前記各撓み梁の一端が前記ステージの中心軸上でステージに保持されている請求項１に記載の移動ステージ。   The moving stage according to claim 1, wherein one end of each of the bending beams is held by the stage on a central axis of the stage. 前記各撓み梁は、それぞれが駆動される駆動部から見てステージの中心軸よりも遠方側で一端がステージに固定されて保持されかつ他端が前記駆動部に固定されて保持されている請求項１に記載の移動ステージ。   Each bending beam has one end fixed to the stage and held farther than the center axis of the stage as viewed from the driving unit to which each is driven, and the other end fixed and held to the driving unit. Item 2. The moving stage according to Item 1.
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