JP5848364B2

JP5848364B2 - 連続走査型ｘｙ移動ステージ

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Publication number: JP5848364B2
Application number: JP2013554423A
Authority: JP
Inventors: マシューシープットマン; ジョンビープットマン
Original assignee: Nanotronics Imaging Inc
Current assignee: Nanotronics Imaging Inc
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: KR20140019784A; CN103619533A; US20140027967A1; US9561566B2; EP2675589A1; EP2675589B1; CN103619533B; WO2012112138A1; JP2014511481A; KR101850513B1

Description

本発明は、一般に動作制御の分野に関し、より詳細には対象を平面内で動かすための装置に関する。特定の実施形態では、本発明は対象を平面内で連続螺旋パターンに、また別の実施形態では同心円に、動かすための装置に関する。具体的には、非限定的な適用であるが、本発明は、対象を平面内で撮像デバイスに対して動かすための装置に関する。

対象を画定された平面内で動かすための装置が現在存在する。これらの装置は、対象を平面内部で１つの画定された方向、たとえばｘ方向に動かすために、手動又は電動システムを利用し、対象を第１の画定された方向に垂直な平面内部で一方向、たとえばｙ方向に動かすために第２の手動又は電動システムを使用する。例示的な「ｘ方向」及び「ｙ方向」の用語の使用により、当然のことながらＸＹ平面の動きを説明する。このような用語は、平面は一方の次元が「ｘ」と示され、他方が「ｙ」と示された、二次元表面であるので、あらゆる平面を画定するために使用されることが可能であることを理解されたい。このような用語は、本開示に利用される。

前述の装置は、「ＸＹ移動ステージ」と呼ばれ、多くの構成が当業者に公知である。通常の供給業者には、Franklin Mechanical and Control Inc.（米国カリフォルニア州Gilroy）及びPhysik Instrumente L.P.（米国マサチューセッツ州Auburn、PI L.P.でも公知である）が含まれる。これらの企業によって提供された移動ステージ、ならびに米国特許第５，１４２，７９１号（Hitachi, Ltd.（日立製作所）、日本国東京）、米国特許第５，４０８，７５０号（Mitutoyo Corporation（株式会社ミツトヨ）、日本国東京）、及び米国特許第６，８０９，３０６号（Olympus Optical Co. Ltd.（オリンパス光学工業株式会社）、日本国東京）によって具体的に提供された移動ステージを検討して、動きを管理するための手段及び動きの許容範囲は様々であることがわかる。また動きは手動、又はサーボ、ステッパ及び圧電モータ運動を含むがこれに限定されない電動でもよいこともわかる。

従来技術の一例は、図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃに提供され、図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは典型的なＸＹ移動ステージを示す。図１Ａでは、Ｘステージ１は、台部７をＸ平面内で動かすことが示されている。主要駆動機構６は、手動又は電動のいずれであってもよく、連結部５により送りねじ３に連結される。送りねじ３は、装着ブラケット２ａ及び２ｂに軸受装着され、装着ブラケット２ａ及び２ｂは概して静止表面に取り付けられる。またガイドロッド４も、装着ブラケット２ａ及び２ｂに装着され、台部７は、台部７がガイドロッド４に沿って動くことができるように、それを通ってガイドロッド４が延在する貫通孔８を含む。また台部７は、ねじ穴９を含むか、又はボールナットを備え、その結果送りねじ３が主要駆動機構６によって回転されると、台部７は平面を通ってＸ方向に動かされる。ガイドロッド４は台部７の回転を防止する。

図１Ｂでは、Ｙステージ１０は台部１６をＹ平面内で動かすことが示される。主要駆動機構１５は、手動又は電動のいずれであってもよく、連結部１４により送りねじ１２に連結される。送りねじ１２は、装着ブラケット１１ａ及び１１ｂに軸受装着され、装着ブラケット１１ａ及び１１ｂは図１Ｃに関して以下により完全に記載されるように、台部７に取り付けられる。またガイドロッド１３も、装着ブラケット１１ａ及び１１ｂに装着され、台部１６は、台部１６がガイドロッド１３に沿って動くことができるように、それを通ってガイドロッド１３が延在する貫通孔１８を含む。また台部１６は、ねじ穴１９を含むか、又はボールナットを備え、その結果送りねじ１２が主要駆動機構１５によって回転されると、台部１６は平面を通ってＹ方向に動かされる。ガイドロッド１３は台部１６の回転を防止する。

図１Ｃでは、Ｙステージ１０の台部１６は、装着ブラケット１１ａ及び１１ｂを台部７に取り付けることにより、Ｘステージ１の台部７に取り付けられる。図１Ｃにおいて組み合わされたステージは、その中で動かされる対象が台部１６上に置かれ、従って装着され、送りねじ１２の回転を通してＹ方向に、また送りねじ３の回転を通してＸ方向に自由に動かされることが可能な、典型的なＸＹ移動ステージ１７を表す。それ故、台部１６及びその上の対象は、送りねじ３及び１２のそれぞれの長さによってのみ抑制される、Ｘ及びＹ方向に自由に動かされることが可能である。

図１Ｃに示されたように（及びその公知の変形形態において）現在の技術では、移動度は、送りねじ３及び１２のピッチ、ならびに主要駆動機構６及び１５の回転制御によって抑制されることがわかる。たとえば、１ミリメートル当たり５スレッドのピッチをもつ送りねじ３及び１ステップ当たり１回転度でステッピングできるステッピングモータが、送りねじ３を駆動すると仮定すると、ステッピングモータの各ステップは、台部を約０．５６マイクロメートル動かすことになる。従って、増分移動度は駆動部及び送りねじの選択によって変えられてよい。

公知のように、このような移動ステージは、対象を走査するために利用されることが多い。本明細書で使用される場合、「走査」は、対象の所望の表面領域をプローブ、スタイラス又は電磁ビーム（たとえば、可視光、電子ビーム、レーザなど）のいずれかにより画定すること、又は分析することを指すと広く理解されるべきである。たとえば、これらの移動ステージは、走査型プローブ電子顕微鏡、走査型ビーム電子顕微鏡、及び光学検査デバイスなどに利用されることが多い。前述のＸＹ移動ステージとともに、画定されたＸＹ平面全体を走査するために、移動の方向は、台部が送りねじの長さによって画定された移動の限度に達した際に、停止され逆転されなければならない。それ故、移動は走査中に何度も停止され方向変更される。この例において与えられた構成部品で、移動は１００ｍｍｘ１００ｍｍの平面を走査するために約１８０，０００回停止され方向変更されなければならないはずであり、並進運動の開始、停止、速度及び方向は、手動の操作者の介入によって、又はＸステージのために１つ及びＹステージのために１つの、２つの主要駆動機構のコンピュータ駆動制御の方法のいずれかによって制御されなければならない。

当技術分野は様々な移動ステージで装着されるが、より容易に自動化された並進運動のための装置を提供することにより、その上に改良される余地がある。本発明は、運動管理及びＸＹ移動ステージの複雑性の両方を低減するように設計される。

一実施形態では、本発明は主要駆動機構及びステージ駆動組立体を備えるＸＹ移動ステージを提供する。主要駆動機構は、回転軸を中心にステージ駆動組立体を回転させる。またＸＹ移動ステージは、対象ステージを画定された平面の外部で回転することなく、画定された平面内で自由に周回する対象ステージを含む。ステージピンは、ステージ駆動組立体の回転運動が画定された平面内で対象ステージの周回運動を得るように、ステージ駆動組立体を対象ステージと関連付ける。ステージピンを回転軸に対して位置付けることは、対象ステージの周回運動の直径を調節可能とするように調節可能である。

別の実施形態では、本発明は、主要駆動機構及びステージ駆動組立体を備えるＸＹ移動ステージを提供する。主要駆動機構は、回転軸を中心にステージ駆動組立体を回転させる。移動ステージは、対象ステージと、対象ステージを画定された平面の外部で回転することなく該平面内に保持するための手段とをさらに含む。ステージピンはステージ駆動組立体を対象ステージと関連付け、また、ステージ駆動組立体の回転運動が画定された平面内での対象ステージの周回運動を得るように、ステージ駆動組立体の回転軸に対してステージピンの位置を調節するための手段が設けられている。

上に要約されたＸＹ移動ステージのいずれかによる特定の実施形態では、移動ステージは、ステージ駆動組立体と関連しそれと共に回転する送りねじをさらに含み、ステージピンは、送りねじの回転がステージピンを送りねじの長さに沿って動かしてステージ駆動組立体の回転軸に対して異なる位置を占めるように、送りねじ上に螺合される。これらの実施形態のさらなる適応では、移動ステージは、送りねじに関連した送りねじ傘歯車と、送りねじ傘歯車と噛合する駆動傘歯車をさらに含み、送りねじ傘歯車と駆動傘歯車との相互作用は、送りねじを回転させる働きをし、それによってステージピンを送りねじの長さに沿って動かす。具体的な実施形態では、駆動傘歯車は固定され、傘歯車歯の不連続のセットを含み、送りねじ傘歯車は、傘歯車歯の不連続のセットを介して、ステージ駆動組立体の一回転中に１回だけ駆動傘歯車と相互作用し、ステージピンはその相互作用に起因する独立した距離を動く。他の具体的な実施形態では、駆動傘歯車は、ステージ駆動組立体の回転の間常に送りねじ傘歯車が傘歯車歯を介して駆動傘歯車と相互作用するように、傘歯車歯の完全な輪を提供し、ステージピンはその相互作用に起因して送りねじの長さに沿って連続的に動く。

先行技術によるＸＹ移動ステージを概ね表す図である。ステージ駆動組立体上の中心位置における対象ステージと共に示された、本発明によるＸＹ移動ステージの平面図である。図２のＸＹ移動ステージの側面立面図である。ステージ駆動組立体上のずれた位置に移動された対象ステージと共に示された、図２のＸＹ移動ステージの側面立面図である。ステージ駆動組立体及びその構成部品の平面図である。ステージ駆動組立体上のずれた位置に移動された対象ステージ、及び０度回転に位置されたステージ駆動組立体と共に示された、図２のＸＹ移動ステージの平面図である。ステージ駆動組立体上のずれた位置に移動された対象ステージ、及び９０度回転に位置されたステージ駆動組立体と共に示された、図２のＸＹ移動ステージの平面図である。ステージ駆動組立体上のずれた位置に移動された対象ステージ、及び１８０度回転に位置されたステージ駆動組立体と共に示された、図２のＸＹ移動ステージの平面図である。ステージ駆動組立体上のずれた位置に移動された対象ステージ、及び２７０度回転に位置されたステージ駆動組立体と共に示された、図２のＸＹ移動ステージの平面図である。図６〜図９の対象ステージ配置がどのように重複するかを示す、図２のＸＹ移動ステージの概略平面図である。対象ステージを同心円軌道内で動かすための可能性を示す、図２のＸＹ移動ステージの概略平面である。本発明によるＸＹ移動ステージの第２の実施形態の側面立面図であり、移動ステージは螺旋ステージ移動パターンを生成することができる。ＸＹ移動ステージの第２の実施形態のステージ駆動組立体の平面図である。本発明によるＸＹ移動ステージの第３の実施形態の側面立面図であり、移動ステージは同心円の移動パターンを生成できる。ＸＹ移動ステージの第３の実施形態のステージ駆動組立体の平面図である。

本発明の対象、技法及び構造の完全な理解のために、以下の詳細な説明及び添付図面を参照されたい。

本発明によるＸＹ移動ステージの第１の実施形態は、図２〜１１に示され、番号２０によって指定されている。移動ステージ２０は、対象ステージ２２内の貫通孔２５及び２７においてガイドロッド２４及び２６に装着された対象ステージ２２を含む。ガイドロッド２４及び２６は、対象ステージ２２がその上をＸ方向に摺動できるように、図２に示されたＸ方向に延在する。ガイドロッド２４及び２６の対向端部は、貫通孔２９ａ及び２９ｂ（ロッド２４における）ならびに３１ａ及び３１ｂ（ロッド２６における）においてガイドロッド２８及び３０に装着される。ガイドロッド２８及び３０は、ガイドロッド２４及び２６がその上をＹ方向に摺動できるように、図２に示されたＹ方向に延在する。従って、対象ステージ２２は、Ｘ及びＹ方向の両方に動くことができる。リニア軸受は、対象ステージ２２がガイドロッド２４及び２６に沿って移動できるために、ロッド２４と貫通孔２５の相互作用、ならびにロッド２６と貫通孔２７の相互作用において設置される。同様に、リニア軸受は、ガイドロッド２４及び２６がガイドロッド２８及び３０に沿って動くことができるために、ロッド２８と貫通孔２９ａ（ロッド２４）及び３１ａ（ロッド２６）の相互作用、ならびにロッド３０及び貫通孔２９b（ロッド２４）及びロッド３１ｂ（ロッド２６）の相互作用において設置される。移動ステージ２０は、移動ステージ２０を表面に取り付けた脚３３ａ、３３ｂ、３４ａ及び３４ｂを含む。このような構造でもって、対象ステージ２２は、Ｘ及びＹ方向によって画定された、従ってＸＹ平面と呼ばれる単一平面内で動くことができる。対象ステージ２２内の貫通孔２５及び２７を平行関係に通って延在する２つのガイドロッド２４及び２６を利用することによって、対象ステージ２２は、回転を防止され、従って運動中に水平を保持される。従って、対象ステージ２２は、対象ステージをその平面の外部に回転させることなく、画定された平面内を自由に周回する。たとえば、非円形の貫通孔及び非円形のガイドロッドを利用することによるような運動を確実にするために、他の構造を実施することができる。

図３及び４に示されているように、主要駆動機構３６は、対象ステージ２２をＸＹ平面内で動かす働きをする。主要駆動機構３６は、好ましくはステッピングモータであるが、あらゆるモータ又は手動式駆動であってもよい。主要駆動機構３６は、ステージ駆動組立体３８が、軸４０によって画定された回転軸を中心に回転駆動されるように、主要駆動機構３６によって回転される軸４０により、ステージ駆動組立体３８に取り付けられる。これは、その中でステージ駆動組立体３８を回転駆動する一方法に過ぎず、他の駆動概念を利用できることを理解されたい。たとえば、主要駆動機構は、その代わりにステージ駆動組立体３８からずれて設置され、ベルト駆動を介して同物を駆動するモータを含んでもよい。加えて、結合は、軸４０及び駆動組立体３８が任意に係脱され得るように、軸４０とステージ駆動組立体３８の接合点において利用されてもよい。

ステージ駆動組立体３８は、送りねじ４２、及び送りねじ４２が回転されるにつれて送りねじ４２の長さに沿って動くために螺合される送りねじボールナット４４からなり、送りねじボールナット４４は、送りねじ４２が１方向（たとえば、時計回り）に回転されると、送りねじ４２に沿って１方向に動き、送りねじ４２が反対方向（たとえば、反時計回り）に回転されると、反対方向に動く。送りねじ４２の対向端部は、図５に番号４３で概ね示され、当業者に公知である軸受及び軸受筐体により、ステージ駆動組立体３８に取り付けられる。ステージピン４６はボールナット４４から延び、ステージピン４６が対象ステージ２２に対して回転できるように、軸受４８を介して対象ステージ２２を係合する。送りねじ４２が回転するにつれて、ボールナット４４、従ってステージピン４６は、送りねじ４２に沿ってねじ４２の中心に対して異なる軸方向にずれた場所に移動する。本発明によれば、送りねじ４２は、手動で又は自動工程を通して操作されることが可能であるが、自動工程は、自動工程が操作者の時間及び労力を低減しそし所望の運動を達成するようにプログラムされることが可能であるので、より好ましい可能性がある。ステージピン４６は軸受４８により対象ステージ２２に結合されるので、対象ステージ２２はステージピン４６に従って動く。ステージピン４６及び対象ステージ２２の代表的な動きは、図４に示されている。ステージ駆動組立体３８及びその前述の構成部品の平面図が図５に提供されており、図において送りねじ４２及びボールナット４４が明確に見られる。

ステージピン４６は、ステージ駆動組立体３８の回転運動が対象ステージの周回運動を得るように、ステージ駆動組立体の回転軸に対するステージピンの位置付けは周回運動の直径を画定して、ステージ駆動組立体３８を対象ステージ２２に関連付ける。図６、７、８及び９は、ステージ駆動組立体３８が反時計回りに３６０度回転するときの、対象ステージ２２の動きを示す。提供された異なる像は９０度間隔で示され、０度での位置付けがＡと標され、９０度での位置付けがＢと標され、１８０度での位置付けがＣと標され、２７０度での位置付けがＤと標されている。対象ステージ２２は（従ってその上に置かれたあらゆる対象は）、Ｘ及びＹ軸に対して配向を変化させないが、位置を変化させることに留意されたい。位置のこの変化は図１０に表され、異なる位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは重ね合わせて示されている。各位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤにおけるステージピン４６の位置付けを比較することによって、主要駆動機構３６によるステージ駆動組立体３８の連続回転が、ステージピン４６を直径ｄを有する円に回転するはずであることがわかる。ステージピン４６が送りねじ４６の中心からさらに離れて徐々に動かされるにつれて、ステージピン４６は、ｄ_ｍｉｎからｄ_ｍａｘの範囲の直径を有する同心円を動くことが図１１に示されている。直径ｄ_ｍｉｎは、送りねじ４２の中心からの最小運動に依存するはずであり、直径ｄ_ｍａｘは、送りねじ４２上のボールナット４４の許容できる最外部の位置付けに依存するはずである。

ＸＹ移動ステージの第２の実施形態は、図１２Ａ及び１２Ｂに示され、番号１２０によって指定され、移動ステージ２０の実施形態における部品への同様の部品は、１００を加えられるが同様の番号を受け取る。この実施形態を有効に網羅するために、この実施形態と移動ステージ２０の実施形態の差異のみが詳細に網羅され、図内に番号が付されているが具体的に記載されていない、それらの要素の構造及び機能を理解するために、移動ステージ２０の第１の実施形態を参照できる。

移動ステージ１２０は、主要駆動機構１３６によるステージ駆動組立体１３８の回転中、ステージピン１４６の連続運動をもたらす構成部品を提供する。送りねじ１４２は、軸受及び軸受筐体１４３においてステージ駆動組立体１３８に装着され、移動ステージ２０の実施形態に酷似しているが、送りねじの一端は傘歯車１５０を提供するために軸受取付を通って延びる。噛合傘歯車１５２は脚１５４に示されるように、静止表面に取り付けられる。ステージ駆動組立体１３８が主要駆動機構１３６によって回転されるにつれ、傘歯車１５０は、静止噛合傘歯車１５２に対して回転され、その結果、送りねじ１４２は回転され、ボールナット１４４は傘歯車１５０と噛合傘歯車１５２との間の相対歯車比率に比例して送りねじ１４２に沿って動かされる。次いでこれは対象ステージ１２２の動きをもたらし、ステージ駆動組立体１３８が連続して回転されるにつれて、螺旋運動パターンが生成される。

ＸＹ移動ステージの第３の実施形態は図１３Ａ及び１３Ｂに示され、番号２２０によって指定され、移動ステージ２０の実施形態における部品への同様の部品は、２００を加えられるが同様の番号を受け取る。この実施形態を有効に網羅するために、この実施形態と移動ステージ２０の実施形態の差異のみが詳細に網羅され、図内に番号が付されているが具体的に記載されていないそれらの要素の構造及び機能を理解するために、移動ステージ２０の第１の実施形態及び移動ステージ１２０の第２の実施形態を参照できる。

移動ステージ２２０は、主要駆動機構２３６によるステージ駆動組立体２３８の回転中、ステージピン２４６の不連続の又は独立した運動をもたらす構成部品を提供する。送りねじ２４２は、軸受及び軸受筐体２４３においてステージ駆動組立体２３８に装着され、移動ステージ２０の実施形態に酷似しているが、送りねじの一端は傘歯車２６０を提供するために軸受取付を通って延びる。噛合傘歯車２６２は脚２５４に示されるように、静止表面に取り付けられるが、螺合運動を生成する第２の実施形態の傘歯車１５２に比較して、この傘歯車２６２は、限定された数の歯車歯のみが存在するように修正される。これらの歯車歯は番号２６３、２６４及び２６５によって指定される。ステージ駆動組立体２３８が主要駆動機構２３６によって回転されるにつれ、傘歯車２６０は、歯車歯２６３、２６４及び２６５に係合しこれらを通過する際にのみ、静止噛合傘歯車２６２によって回転されることになり、その結果、送りねじ２４２は独立した距離のみを回転され、ボールナット２４４は送りねじ２４２に沿って独立した距離のみを同様に動かされる。次いでこれは、対象ステージ２２２の不連続の又は独立した運動をもたらし、歯車歯の唯一の不連続の又は独立した位置を有する噛合傘歯車２６２のための構造により、ステージ駆動組立体２３８が連続して回転されるにつれて、不連続の又は独立した同心円を介して対象ステージを動かす運動パターンが生成される。

ボールナット２４４の不連続の又は独立した運動及びそれ故対象ステージ２２２は、噛合傘歯車２６２上の歯車歯の配置及び数に依存することになる。たとえば、噛合傘歯車２６２内に提供された単一歯を覆う傘歯車２６０の回転は、明確に画定された不連続の又は独立した運動をもたらすはずである。この例を続けると、傘歯車２６０が３６の歯を有する場合、噛合傘歯車２６２上の単一歯を覆う傘歯車２６０の動きは、傘歯車２６０及びその取り付けられた送りねじ２４２を３６分の１回転（１０度の回転）だけ回転させるはずである。噛合傘歯車２６２が複数の歯を有する場合、２６３、２６４及び２６５に示されたように、送りねじの得られる回転は３６分の１回転の３倍すなわち３０度であるはずである。送りねじ２４２は、傘歯車２６０上の歯の数及び噛合傘歯車２６２上の歯の数に比例して回転され、対象ステージ２２はボールナット２４４、結合部２４８及びステージピン２４６のそれぞれの運動を通して動かされる。ステージ駆動組立体２３８の各回転は、円形パターンが各回転上になされるように、対象ステージ２２２を一段階動かすことになる。各連続回転は、台部を送りねじ２４２の端部によって可能にされた限度まで連続してより大きい直径に動かすことになる。

前述を踏まえると、従って本発明の工程は、単一の主要駆動機構を提供し、ＸＹ移動状態を連続走査し、実質的に当技術分野を向上させることが明らかである。特許法に従って本発明の好ましい実施形態のみを以上に詳細に記載したが、本発明はそれに又はそれによって限定されるものではない。むしろ本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲内に含まれるすべての修正形態及び変形形態を含むものとする。

Claims

主要駆動機構と、
前記主要駆動機構により回転軸を中心に回転されるステージ駆動組立体と、
画定された平面の外部で回転することなく、前記平面内で自由に周回する対象ステージと、
前記ステージ駆動組立体の回転運動が前記画定された平面内での前記対象ステージの周回運動を得るように、前記ステージ駆動組立体を前記対象ステージに結合するステージピンであって、前記対象ステージの前記周回運動の直径を調節可能とするように、前記回転軸に対する前記ステージピンの位置付けが調節可能である、ステージピンと、
前記ステージ駆動組立体に取り付けられて該ステージ駆動組立体と共に回転する送りねじであって、前記ステージピンは、前記送りねじの回転により前記ステージピンを前記送りねじの長さに沿って動かして前記ステージ駆動組立体の前記回転軸に対して異なる位置を占めるように、前記送りねじ上に螺合される、送りねじと、
を備えるＸＹ移動ステージ。
前記対象ステージ内の対象ステージ貫通孔と、
前記貫通孔を第１の方向に通って延び、ステージロッド貫通孔を含むステージロッドと、
前記ステージロッド貫通孔を通って延びるガイドロッドであって、前記ステージロッド、前記ガイドロッド、前記対象ステージ貫通孔及び前記ガイドロッド貫通孔は、前記対象ステージが画定された平面の外部に回転することなく、前記平面内を自由に周回するように、前記対象ステージの運動を制限する働きをする、ガイドロッドと、
をさらに備える、請求項１に記載のＸＹ移動ステージ。
前記送りねじに取り付けられた送りねじ傘歯車と、
前記送りねじ傘歯車と噛合する駆動傘歯車であって、前記送りねじ傘歯車と前記駆動傘歯車との相互作用により前記送りねじを回転させ、それによって前記ステージピンを前記送りねじの前記長さに沿って動かす、駆動傘歯車と、
をさらに備える、請求項１に記載のＸＹ移動ステージ。
主要駆動機構と、
前記主要駆動機構により回転軸を中心に回転されるステージ駆動組立体と、
画定された平面の外部で回転することなく、前記平面内で自由に周回する対象ステージと、
前記ステージ駆動組立体の回転運動が前記画定された平面内での前記対象ステージの周回運動を得るように、前記ステージ駆動組立体を前記対象ステージに結合するステージピンであって、前記対象ステージの前記周回運動の直径を調節可能とするように、前記回転軸に対する前記ステージピンの位置付けが調節可能である、ステージピンと、
前記ステージ駆動組立体に取り付けられて該ステージ駆動組立体と共に回転する送りねじであって、前記ステージピンは、前記送りねじの回転により前記ステージピンを前記送りねじの長さに沿って動かして前記ステージ駆動組立体の前記回転軸に対して異なる位置を占めるように、前記送りねじ上に螺合される、送りねじと、
前記送りねじに取り付けられた送りねじ傘歯車と、
前記送りねじ傘歯車と噛合する駆動傘歯車であって、前記送りねじ傘歯車と前記駆動傘歯車との相互作用により前記送りねじを回転させ、それによって前記ステージピンを前記送りねじの前記長さに沿って動かす、駆動傘歯車と、
を備え、前記駆動傘歯車は固定され、傘歯車歯の不連続のセットを含み、前記送りねじ傘歯車は、傘歯車歯の前記不連続のセットを介して、前記ステージ駆動組立体の一回転中に１回だけ前記駆動傘歯車と相互作用し、前記ステージピンは前記相互作用に起因する独立した距離を動く、ＸＹ移動ステージ。
主要駆動機構と、
前記主要駆動機構により回転軸を中心に回転されるステージ駆動組立体と、
画定された平面の外部で回転することなく、前記平面内で自由に周回する対象ステージと、
前記ステージ駆動組立体の回転運動が前記画定された平面内での前記対象ステージの周回運動を得るように、前記ステージ駆動組立体を前記対象ステージに結合するステージピンであって、前記対象ステージの前記周回運動の直径を調節可能とするように、前記回転軸に対する前記ステージピンの位置付けが調節可能である、ステージピンと、
前記ステージ駆動組立体に取り付けられて該ステージ駆動組立体と共に回転する送りねじであって、前記ステージピンは、前記送りねじの回転により前記ステージピンを前記送りねじの長さに沿って動かして前記ステージ駆動組立体の前記回転軸に対して異なる位置を占めるように、前記送りねじ上に螺合される、送りねじと、
前記送りねじに取り付けられた送りねじ傘歯車と、
前記送りねじ傘歯車と噛合する駆動傘歯車であって、前記送りねじ傘歯車と前記駆動傘歯車との相互作用により前記送りねじを回転させ、それによって前記ステージピンを前記送りねじの前記長さに沿って動かす、駆動傘歯車と、
を備え、前記駆動傘歯車は、前記ステージ駆動組立体の回転の間常に前記送りねじ傘歯車が前記傘歯車歯を介して前記駆動傘歯車と相互作用するように、傘歯車歯の完全な輪を提供し、前記ステージピンは前記相互作用に起因して前記送りねじの前記長さに沿って連続的に動く、ＸＹ移動ステージ。