JP7137373B2 - Stage device and microscope system - Google Patents

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Description

本発明は、ステージ装置及び顕微鏡システムに関する。 The present invention relates to a stage device and a microscope system.

従来、プレートと、プレートを一定方向に移動させるための駆動ユニットとを有するステージ装置は、顕微鏡、検査装置、計測装置など各種装置に載置されている。特許文献1には、固定ベースプレート11の上に中テーブル12を組み付け、更に中テーブル12の上に設置テーブル13を組み付けた構造を有するステージ装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a stage device having a plate and a drive unit for moving the plate in a certain direction is mounted on various devices such as microscopes, inspection devices, and measuring devices. Patent Document 1 discloses a stage device having a structure in which a middle table 12 is assembled on a fixed base plate 11 and a setting table 13 is further assembled on the middle table 12 .

特許文献2には、固定枠1の枠内のX軸用直動案内装置4を介して配置された移動枠2と、移動枠2の枠内のY軸用直動案内装置7を介して配置されたステージ3とを備え、移動枠2を移動させる駆動装置5を固定枠1の上に配置し、ステージ3を移動させるための駆動装置8を移動枠2の上に配置したステージ装置が開示されている。 In Patent Document 2, a movable frame 2 arranged via an X-axis linear motion guide device 4 in the frame of a fixed frame 1 and a Y-axis linear motion guide device 7 in the frame of the movable frame 2 a driving device 5 for moving the moving frame 2 is disposed on the fixed frame 1; and a driving device 8 for moving the stage 3 is disposed on the moving frame 2. disclosed.

特開2010-247245号公報JP 2010-247245 A 特開2017-13210号公報JP 2017-13210 A

特許文献1により開示されるステージ装置では、一方の軸方向のテーブルの上部に他方の軸方向のテーブルを積層した構造であるため、ステージ装置を固定する固定ベースプレートから設置テーブル13まで、各軸方向のテーブル及び移動機構の高さが必要とされる。また、特許文献2により開示されるステージ装置では、ステージを移動させるための駆動装置をステージ上に配置して構成されるため、ボールネジや軸受ブロックなどを有する駆動装置をステージ上に配置するため、プレート及び駆動装置の高さが必要とされる。 The stage device disclosed in Patent Document 1 has a structure in which a table in one axial direction is stacked on top of a table in the other axial direction. of table and moving mechanism height is required. Further, in the stage apparatus disclosed in Patent Document 2, since a driving device for moving the stage is arranged on the stage, a driving device having a ball screw, a bearing block, etc. is arranged on the stage. Plate and drive height is required.

本発明は、高さを極力押えた構成のステージ装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stage apparatus whose height is minimized.

本発明の一態様によるステージ装置は以下の構成を備える。すなわち、ステージ装置は、外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有し前記ベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、を有するステージ装置であって、
前記ベースプレートは、
前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第一の案内部を有し、
前記第一の可動プレートは、
前記第一の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第二の案内部を有し、
前記第一の案内部と前記第二の案内部とが、前記取付面側に配置されており、前記ベースプレートが、前記第一方向、及び前記第一方向と交差する第二方向、及び前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において、前記第一の可動プレートの前記第一の開口部内に配置されていることを特徴とする。
A stage device according to one aspect of the present invention has the following configuration. That is, the stage device is a stage device having a base plate having an attachment surface that can be attached to an external device, and a first movable plate having a first opening and being relatively movable with respect to the base plate. There is
The base plate is
having a first guide portion that guides the movement of the first movable plate in the first direction;
The first movable plate is
A linear motion guide mechanism is configured in combination with the first guide portion, and has a second guide portion that guides the movement of the first movable plate in the first direction,
The first guide portion and the second guide portion are arranged on the mounting surface side, and the base plate is arranged in the first direction, the second direction intersecting the first direction, and the second direction. It is arranged in the first opening of the first movable plate in a third direction intersecting the one direction and the second direction .

また、本発明の他の態様によるステージ装置は以下の構成を備える。すなわち、外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有し前記ベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、第二の開口部を有し前記第一の可動プレートに対して相対的に移動可能な第二の可動プレートと、を有するステージ装置であって、
前記ベースプレートは、
前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第一の案内部を有し、
前記第一の可動プレートは、
前記第一の案内との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第二の案内部と、
前記第一方向に交差する前記第二の可動プレートの第二方向における移動を案内する第三の案内部と、を有し、
前記第二の可動プレートは、
前記第三の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第二の可動プレートの第二方向における移動を案内する第四の案内部を有し、
前記第一の案内部と前記第二の案内部、並びに、前記第三の案内部と前記第四の案内部が、前記取付面側に配置されており、
前記ベースプレートが、前記第一方向、及び、前記第一方向と交差する第二方向、及び、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において、前記第一の可動プレートの前記第一の開口部内に配置され、前記第一の可動プレートが、前記第一方向、及び前記第二方向、及び前記第三方向において、前記第二の可動プレートの前記第二の開口部内に配置されていることを特徴とする。
A stage device according to another aspect of the present invention has the following configuration. That is, a base plate having an attachment surface capable of being attached to an external device, a first movable plate having a first opening and being relatively movable with respect to the base plate, and a second opening having the a second movable plate movable relative to the first movable plate, comprising:
The base plate is
having a first guide portion that guides the movement of the first movable plate in the first direction;
The first movable plate is
a second guide portion that constitutes a linear motion guide mechanism in combination with the first guide and guides the movement of the first movable plate in the first direction;
a third guide portion that guides movement in a second direction of the second movable plate that intersects the first direction;
The second movable plate is
A linear motion guide mechanism is configured in combination with the third guide portion, and has a fourth guide portion that guides the movement of the second movable plate in the second direction,
The first guide portion, the second guide portion, and the third guide portion and the fourth guide portion are arranged on the mounting surface side,
In the first direction, the second direction that intersects with the first direction, and the third direction that intersects with the first direction and the second direction, the base plate moves the first movable plate in the first direction. arranged in one opening, wherein the first movable plate is arranged in the second opening of the second movable plate in the first direction, the second direction, and the third direction; It is characterized by

また、本発明の他の態様によるステージ装置は以下の構成を備える。すなわち、外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有し前記ベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、を有するステージ装置であって、
前記ベースプレートは、
前記取付面と隣接し互いに対向する第一の側面にそれぞれ設けられ、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第一の案内部を有し、
前記第一の可動プレートは、
前記第一の側面に対向する第二の側面にそれぞれ設けられ、前記第一の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第二の案内部を有し、
前記第一の側面と前記第二の側面には、それぞれに形成された溝内の転動体を介して第一方向における移動を案内する前記第一の案内部と前記第二の案内部とが形成されており、
前記ベースプレートが、前記第一方向、及び、前記第一方向と交差する第二方向、及び、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において、前記第一の開口部内に配置されていることを特徴とする。
A stage device according to another aspect of the present invention has the following configuration. That is, a stage apparatus having a base plate having an attachment surface capable of being attached to an external device, and a first movable plate having a first opening and being relatively movable with respect to the base plate,
The base plate is
having first guide portions provided on first side surfaces adjacent to the mounting surface and facing each other and guiding the movement of the first movable plate in the first direction;
The first movable plate is
Each is provided on a second side surface opposite to the first side surface, and in combination with the first guide portion, constitutes a linear motion guide mechanism, and guides the movement of the first movable plate in the first direction. having a second guide,
The first side surface and the second side surface are provided with the first guide portion and the second guide portion that guide movement in the first direction via rolling elements in grooves formed in the respective side surfaces. is formed and
The base plate is arranged in the first opening in the first direction, a second direction intersecting the first direction, and a third direction intersecting the first direction and the second direction. It is characterized by

本発明によれば、高さを極力押えた構成のステージ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a stage apparatus whose height is minimized.

第1実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。2 is an exploded perspective view of the stage device according to the first embodiment; FIG. 第2実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 4 is an exploded perspective view of a stage device according to a second embodiment; 第3実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a third embodiment; 第3実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a third embodiment; 第4実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a fourth embodiment; 第4実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a fourth embodiment; 第5実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a fifth embodiment; 第5実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a fifth embodiment; 第6実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a sixth embodiment; 第7実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a seventh embodiment; 第7実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a seventh embodiment; 第7実施形態におけるステージ装置の分解斜視図。FIG. 11 is an exploded perspective view of a stage device according to a seventh embodiment; 第8実施形態のステージ装置を装置に設置した状態を示す図。The figure which shows the state which installed the stage apparatus of 8th Embodiment in the apparatus. 従来のクロスローラガイドを有するステージを例示する図。FIG. 4 is a diagram illustrating a stage having conventional cross roller guides;

以下、本発明を適用できるステージ装置及び顕微鏡システムの実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Embodiments of a stage device and a microscope system to which the present invention can be applied will be described in detail below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
第1実施形態で説明するステージ装置は、外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有しベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、を有するステージ装置であり、直動案内機構が、取付面側に配置され、ベースプレートが、第一の可動プレートの第一の開口部内に配置されている構成について説明する。
(First embodiment)
The stage apparatus described in the first embodiment includes a base plate having an attachment surface that can be attached to an external device, and a first movable plate having a first opening and movable relative to the base plate. In the stage apparatus having the linear guide mechanism, the linear guide mechanism is arranged on the mounting surface side, and the base plate is arranged in the first opening of the first movable plate.

図1は第1実施形態におけるステージ装置の分解斜視図であり、図1(a)はステージ装置210の直動案内機構を示す分解斜視図である。また、図1(b)はステージ装置210を下方から見た斜視図である。図1(c)は図1(b)のA-Aに沿って切断したステージ装置210の断面図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view of the stage device in the first embodiment, and FIG. 1(a) is an exploded perspective view showing a linear guide mechanism of the stage device 210. FIG. FIG. 1B is a perspective view of the stage device 210 viewed from below. FIG. 1(c) is a cross-sectional view of the stage device 210 cut along AA in FIG. 1(b).

ステージ装置210は、ベースプレートユニット208と、可動プレートユニット209とを有する。 The stage device 210 has a base plate unit 208 and a movable plate unit 209 .

ベースプレートユニット208は、ステージ装置210を、顕微鏡、検査装置、計測装置など各種装置(外部装置)に取り付け可能な取付面211aを有するベースプレート211を含み、ベースプレート211には第一の直動案内部(固定レール216、217)が配置されている。 The base plate unit 208 includes a base plate 211 having an attachment surface 211a that allows the stage device 210 to be attached to various devices (external devices) such as microscopes, inspection devices, and measurement devices. Fixed rails 216, 217) are arranged.

また、可動プレートユニット209は、開口部222(第一の開口部)を有する第一の可動プレート223を含み、第一の可動プレート223には第二の直動案内部(固定レール224と調整レール225)が配置されている。 The movable plate unit 209 also includes a first movable plate 223 having an opening 222 (first opening), and the first movable plate 223 has a second linear motion guide (fixed rail 224 and coordinating rails 225) are arranged.

ここで、第一の直動案内部(固定レール216、217)は、第一の可動プレート223の第一方向における移動を案内し、第二の直動案内部(固定レール224と調整レール225)は、第一の直動案内部との組合せにより直動案内機構LM11、LM12を構成し、第一の可動プレート223の第一方向における移動を案内する。 Here, the first linear guides (fixed rails 216, 217) guide the movement of the first movable plate 223 in the first direction, and the second linear guides (fixed rail 224 and adjustment rail 225) guide the movement of the first movable plate 223 in the first direction. ) form the linear motion guide mechanisms LM11 and LM12 in combination with the first linear motion guide portion, and guide the movement of the first movable plate 223 in the first direction.

取付面211aには顕微鏡、検査装置、計測装置など各種装置(外部装置)などにステージ装置210を取り付けるための取付部212、213、214、215が形成されている。ステージ装置210の取り付け精度を確保するため、各取付部212、213、214、215における平面度及び平行度は、より高い精度で形成されている。 Mounting portions 212, 213, 214, and 215 for mounting the stage device 210 to various devices (external devices) such as a microscope, inspection device, and measuring device are formed on the mounting surface 211a. In order to secure mounting accuracy of the stage device 210, the flatness and parallelism of the mounting portions 212, 213, 214, and 215 are formed with higher accuracy.

また、取付面211aには、第一の直動案内部である固定レール216、217を取り付けるための直動案内設置部218、219が形成されており、直動案内設置部218、219に、固定レール216、217が配置されている。直動案内設置部218、219は、相互の平面度と平行度が確保されていないと、第一の直動案内部を構成する固定レール216、217が曲がって取り付けられ、位置決め性能に影響するため、マイクロメートルレベルの高い精度で形成されている。取付部212、213、214、215と直動案内設置部218、219は略同一平面であり、同時または関連して平面加工が可能である。 Linear motion guide installation portions 218 and 219 for mounting fixed rails 216 and 217, which are the first linear motion guide portions, are formed on the mounting surface 211a. Fixed rails 216, 217 are arranged. If the linear motion guide installation parts 218 and 219 are not secured in mutual flatness and parallelism, the fixed rails 216 and 217 constituting the first linear motion guide part will be bent and installed, which will affect the positioning performance. Therefore, it is formed with a high precision of micrometer level. The mounting portions 212, 213, 214, 215 and the linear motion guide installation portions 218, 219 are substantially flush with each other, and can be processed simultaneously or in association with each other.

固定レール216、217は、高精度に加工された治具(不図示)を用いてマイクロメートルレベルの平行度を出した状態で、固定部材である固定ねじ(不図示)を用いて、ベースプレート211に形成された丸穴220と長丸穴221で治具との位置出しをして、ベースプレート211に固定される。 The fixed rails 216 and 217 are secured to the base plate 211 by using a fixing screw (not shown) as a fixing member in a state in which a jig (not shown) processed with high precision is used to obtain parallelism at the micrometer level. A round hole 220 and an elongated round hole 221 formed in the base plate 211 are used to position the jig.

ベースプレート211に配置される第一の直動案内部(固定レール216、217)では、高精度な位置決めが可能な固定レール216、217を用いた配置構成であるため、取付部212、213、214、215やベースプレート211に対する第一の直動案内部の位置と平行度の取り付け精度を確保することができる。 In the first linear motion guide portion (fixed rails 216, 217) arranged on the base plate 211, since the arrangement configuration uses the fixed rails 216, 217 capable of highly accurate positioning, the mounting portions 212, 213, 214 , 215 and the base plate 211, the mounting accuracy of the position and parallelism of the first direct-acting guide can be ensured.

第一の可動プレート223に配置される第二の直動案内部(固定レール224、調整レール225)では、ベースプレート211に対する相対的な位置を調整がしやすいように、固定レール224と調整レール225とを併用した構成になっている。調整レールは、位置の調整が可能なレールであり、例えば、一方の固定レール224で配置位置が固定されると、他方側の調整レール225で取付位置の誤差を吸収するような微調整を行うことができる。 In the second linear motion guide portion (fixed rail 224, adjusting rail 225) arranged on the first movable plate 223, the fixed rail 224 and the adjusting rail 225 are arranged so as to facilitate adjustment of the relative position with respect to the base plate 211. It is configured with a combination of The adjustment rail is a rail whose position can be adjusted. For example, when the arrangement position is fixed by one fixed rail 224, the other adjustment rail 225 performs fine adjustment to absorb errors in the mounting position. be able to.

第一の可動プレート223の取付面側に配置されている第二の直動案内部(固定レール224、調整レール225)は、上述した第一の直動案内部(固定レール216、217)と協働し、第一の可動プレート223の第一の方向の移動を案内する。すなわち、第一の直動案内部と第二の直動案内部とが、ベースプレート211の取付面211a側に配置されており、第二の直動案内部は、第一の直動案内部との組合せにより直動案内機構LM11、LM12を構成し、第一の可動プレート223の第一方向における移動を案内する。 The second linear motion guide portion (fixed rail 224, adjustment rail 225) arranged on the mounting surface side of the first movable plate 223 is similar to the above-described first linear motion guide portion (fixed rails 216, 217). cooperate to guide the movement of the first movable plate 223 in the first direction. That is, the first linear motion guide portion and the second linear motion guide portion are arranged on the mounting surface 211a side of the base plate 211, and the second linear motion guide portion is the same as the first linear motion guide portion. , constitute the linear guide mechanisms LM11 and LM12, which guide the movement of the first movable plate 223 in the first direction.

第一の可動プレート223には、第二の直動案内部である固定レール224、調整レール225を取り付けるための直動案内設置部226、227が形成されており、直動案内設置部226、227に、固定レール224、調整レール225が配置されている。直動案内設置部226、227は、相互の平面度と平行度が確保されていないと、第二の直動案内部を構成する固定レール224、調整レール225が曲がって取り付けられ、位置決め性能に影響するため、マイクロメートルレベルの高い精度で形成されている。 The first movable plate 223 is formed with linear motion guide installation portions 226 and 227 for mounting a fixed rail 224 and an adjustment rail 225 as a second linear motion guide portion. A fixed rail 224 and an adjustable rail 225 are arranged at 227 . If the linear motion guide installation portions 226 and 227 are not secured for mutual flatness and parallelism, the fixed rail 224 and the adjustment rail 225 that constitute the second linear motion guide portion will be bent and installed, resulting in poor positioning performance. It is formed with a high degree of accuracy on the order of micrometers.

固定レール224は、高精度に加工された治具(不図示)にてマイクロメートルレベルの真直度を出した状態で、固定部材である固定ねじ(不図示)を用いて、第一の可動プレート223に形成された、丸穴228と長丸穴229で治具との位置出しをして、第一の可動プレート223に固定される。また、調整レール225は、固定ねじ(不図示)を用いて、第一の可動プレート223に仮固定しておく。 The fixed rail 224 is fixed to the first movable plate using a fixing screw (not shown) as a fixing member in a state in which micrometer-level straightness is achieved by a jig (not shown) processed with high precision. A round hole 228 and an elongated hole 229 formed in 223 are used to position the jig and fix to the first movable plate 223 . Also, the adjustment rail 225 is temporarily fixed to the first movable plate 223 using a fixing screw (not shown).

図1(b)はベースプレート211の取付面211aから見た位置決めステージ装置210の斜視図である。第一の直動案内部(固定レール216、217)と、第二の直動案内部(固定レール224、調整レール225)とが、取付面211a側に配置されており、ベースプレート211が、第一の可動プレート223の開口部222(第一の開口部)内に配置されている。 FIG. 1(b) is a perspective view of the positioning stage device 210 viewed from the mounting surface 211a of the base plate 211. FIG. The first linear motion guide portion (fixed rails 216, 217) and the second linear motion guide portion (fixed rail 224, adjustment rail 225) are arranged on the mounting surface 211a side, and the base plate 211 It is arranged in the opening 222 (first opening) of one movable plate 223 .

ベースプレートユニット208と可動プレートユニット209とを組立てる際には、固定レール216と固定レール224との間、固定レール217と調整レール225との間に、不図示の転動体(例えば、ボール、ローラ、円柱形状のコロなど)を挿入する。調整レール225は仮固定の状態で転動体の挿入を妨げない。また転動体の挿入は、転動体に予圧が掛からない状態で、転動体を各レールの所定位置まで挿入する。転動体を各レールの所定位置まで挿入したら、治具(不図示)にて転動体に予圧を与えるように、固定ねじを締めしていく。作業方法としては、転動体が存在する位置に所定の予圧を与えて、固定ねじ(不図示)で第一の可動プレート223に固定する。可動プレートユニット209を移動させて転動体の位置を変え、転動体が存在する位置の固定ねじ(不図示)を所定のねじ締めトルクで固定していきながら、直動案内全部の固定を行う。 When assembling the base plate unit 208 and the movable plate unit 209, rolling elements (not shown) (eg, balls, rollers, cylindrical rollers, etc.). The adjustment rail 225 does not interfere with the insertion of the rolling elements in the temporarily fixed state. The rolling elements are inserted into each rail to a predetermined position in a state in which no preload is applied to the rolling elements. After inserting the rolling elements into each rail to a predetermined position, the fixing screws are tightened so as to apply preload to the rolling elements using a jig (not shown). As a working method, a predetermined preload is applied to the position where the rolling element exists, and it is fixed to the first movable plate 223 with a fixing screw (not shown). The movable plate unit 209 is moved to change the position of the rolling elements, and fixing screws (not shown) at the positions where the rolling elements are present are fixed with a predetermined screw tightening torque to fix the entire linear motion guide.

第一の直動案内部(固定レール216、217)と、第二の直動案内部(固定レール224、調整レール225)との間、すなわち、固定レール216と固定レール224との間、固定レール217と調整レール225との間に転動体を挿入した状態で固定することにより、第一の可動プレート223は、ベースプレート211に対して、第一方向に移動可能となる。ベースプレート211に対する第一の可動プレート223の移動方向を図1(b)の矢印で示す。開口部222(第一の開口部)の移動方向の開口寸法aと、ベースプレート211の寸法bとの差分が、ステージ装置210の移動可能距離となる。 A fixed By fixing the rolling element between the rail 217 and the adjustment rail 225 in a state where it is inserted, the first movable plate 223 can move in the first direction with respect to the base plate 211 . The moving direction of the first movable plate 223 with respect to the base plate 211 is indicated by an arrow in FIG. 1(b). The difference between the opening dimension a in the movement direction of the opening 222 (first opening) and the dimension b of the base plate 211 is the movable distance of the stage device 210 .

ベースプレート211が、第一の可動プレート223の開口部222(第一の開口部)内に配置されている入れ子状構造とすることにより、ベースプレート211の底面(外部装置に取り付け可能な取付面211a)から第一の可動プレート223の上面までの高さを極力押えた位置決めステージ装置210を提供することができる。 The nested structure in which the base plate 211 is arranged in the opening 222 (first opening) of the first movable plate 223 allows the bottom surface of the base plate 211 (mounting surface 211a that can be attached to an external device). to the upper surface of the first movable plate 223, the positioning stage device 210 can be provided.

(第2実施形態)
第2実施形態で説明するステージ装置は、外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有しベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、を有するステージ装置であり、直動案内機構が、ベースプレートと第一の可動プレートとの間の側面部に形成され、ベースプレートが、第一の可動プレートの第一の開口部内に配置されている構成について説明する。
(Second embodiment)
The stage apparatus described in the second embodiment includes a base plate having an attachment surface that can be attached to an external device, and a first movable plate having a first opening and being relatively movable with respect to the base plate. In the stage apparatus having explain.

図2は第2実施形態におけるステージ装置の分解斜視図であり、図2(a)はステージ装置140の直動案内機構を示す分解斜視図である。また、図2(b)ステージ装置140を下方から見た斜視図である。図2(c)は図2(b)のB-Bに沿って切断した断面図である。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the stage device according to the second embodiment, and FIG. 2(a) is an exploded perspective view showing a linear guide mechanism of the stage device 140. FIG. FIG. 2B is a perspective view of the stage device 140 viewed from below. FIG. 2(c) is a cross-sectional view cut along BB in FIG. 2(b).

ステージ装置140は、ベースプレート141と、第一の可動プレート142とを有する。 The stage device 140 has a base plate 141 and a first movable plate 142 .

ベースプレート141は、外部装置に取り付け可能な取付面141aを有し、取付面141aと隣接し互いに対向する第一の側面143、144にそれぞれ設けられ、第一の可動プレート142の第一方向における移動を案内する第一の直動案内部(固定レール145、146)を有する。 The base plate 141 has an attachment surface 141a that can be attached to an external device, and is provided on first side surfaces 143 and 144 that are adjacent to the attachment surface 141a and face each other. It has a first direct-acting guide portion (fixed rails 145, 146) that guides the .

また、第一の可動プレート142は、第一の側面143、144に対向する第二の側面154、155にそれぞれ設けられ、第一の直動案内部(固定レール145、146)との組合せにより直動案内機構LM21、LM22を構成し、第一の可動プレート142の第一方向における移動を案内する第二の直動案内部(固定レール156、調整レール157)を有する。 In addition, the first movable plate 142 is provided on second side surfaces 154 and 155 facing the first side surfaces 143 and 144, respectively, and is combined with the first direct-acting guides (fixed rails 145 and 146) to It constitutes the linear motion guide mechanisms LM21 and LM22, and has a second linear motion guide portion (fixed rail 156, adjustment rail 157) that guides the movement of the first movable plate 142 in the first direction.

ベースプレート141の第一の側面143、144と、第一の側面143、144に対向する、第一の可動プレート142の第二の側面154、155には、それぞれ溝が形成され、形成された溝内の転動体を介して第一の可動プレート142の第一方向における移動を案内する第一の直動案内部(固定レール145、146)と第二の直動案内部(固定レール156、調整レール157)とが形成される。 First side surfaces 143 and 144 of the base plate 141 and second side surfaces 154 and 155 of the first movable plate 142 facing the first side surfaces 143 and 144 are formed with grooves, respectively. A first linear motion guide portion (fixed rails 145, 146) and a second linear motion guide portion (fixed rail 156, adjusting rail 156) guide movement in the first direction of the first movable plate 142 via inner rolling elements. rails 157) are formed.

図2(b)はベースプレート141の取付面141aから見たステージ装置140の斜視図である。ベースプレート141が、第一の可動プレート12の開口部166内(第一の開口部内)に配置されている。 FIG. 2B is a perspective view of the stage device 140 viewed from the mounting surface 141a of the base plate 141. FIG. A base plate 141 is arranged within the opening 166 (inside the first opening) of the first movable plate 12 .

ベースプレート141の取付面141aには、顕微鏡、検査装置、計測装置など各種装置(外部装置)などにステージ装置140を取り付けるための装置取付部162、163、164、165が形成されている。また、ベースプレート141の側面(第一の側面)143、144の2面には高精度なV字状の断面形状を有する溝(V溝)が形成され、第一の側面に形成された溝が第一の直動案内部の固定レール145、146として機能する。 A mounting surface 141a of the base plate 141 is formed with device mounting portions 162, 163, 164, and 165 for mounting the stage device 140 to various devices (external devices) such as microscopes, inspection devices, and measuring devices. Two side surfaces (first side surfaces) 143 and 144 of the base plate 141 are formed with grooves (V grooves) having highly accurate V-shaped cross-sectional shapes. They function as fixed rails 145 and 146 of the first linear motion guide.

第一の可動プレート142は、複数のプレート147、148、149、150を有しており、複数のプレートを複数のねじ151により締結することにより構成される。必要に応じてプレート間における隙間調整のため調整部材であるシム152、153を用いることが可能である。 The first movable plate 142 has a plurality of plates 147 , 148 , 149 , 150 and is constructed by fastening the plurality of plates with a plurality of screws 151 . Shims 152 and 153, which are adjusting members, can be used to adjust the gap between the plates as needed.

第一の可動プレート142の組み立て方法は、まず、プレート147に対して、プレート149、150を固定しておく。ベースプレート141の第一の側面143に設けられた固定レール145と、プレート147の第二の側面154に設けられた固定レール156との間、ベースプレート141の第一の側面144に設けられた固定レール146とプレート148の第二の側面155に設けられた調整レール157との間に転動体(例えば、ボール、ローラ、円柱状のコロなど)を所定の位置に挿入した状態で、プレート148を複数のねじ151で仮固定する。 As for the method of assembling the first movable plate 142 , first, the plates 149 and 150 are fixed to the plate 147 . Between the fixed rail 145 provided on the first side 143 of the base plate 141 and the fixed rail 156 provided on the second side 154 of the plate 147, the fixed rail provided on the first side 144 of the base plate 141 A plurality of plates 148 are inserted with rolling elements (for example, balls, rollers, cylindrical rollers, etc.) inserted in predetermined positions between 146 and adjustment rails 157 provided on the second side surface 155 of the plate 148 . is temporarily fixed with a screw 151 of .

プレート149の長さcとプレート150の長さdで、ローラに適宜予圧を与えるが、必要に応じてシム152、153を挟み、複数のねじ151を所定のねじ締めトルクで本締めして固定する。プレート147、148は第二の側面154、155にマイクロメートルレベルの高い精度で溝加工をするのに適した形状をしている。またプレート149、150と当接する側面(第二の側面を含まない部分)158、159、160、161においてもマイクロメートルレベルの高い精度で平面加工をするのに適した形状をしている。 The rollers are appropriately preloaded by the length c of the plate 149 and the length d of the plate 150. If necessary, shims 152 and 153 are interposed, and a plurality of screws 151 are fully tightened with a predetermined screw tightening torque. do. The plates 147, 148 have a shape suitable for grooving the second side surfaces 154, 155 with micrometer-level accuracy. The side surfaces (portions not including the second side surface) 158, 159, 160, and 161 that contact the plates 149 and 150 also have shapes suitable for planar processing with high micrometer-level precision.

ここで、第一の可動プレート142を構成するプレート147、148の側面(第二の側面)154、155の2面には高精度なV字状の断面形状を有する溝(V溝)が形成され、第二の側面に形成された溝が第二の直動案内部の固定レール156、調整レール157として機能する。 Here, two side surfaces (second side surfaces) 154 and 155 of the plates 147 and 148 constituting the first movable plate 142 are formed with grooves (V grooves) having highly accurate V-shaped cross-sectional shapes. A groove formed on the second side surface functions as a fixed rail 156 and an adjusting rail 157 of the second linear motion guide.

プレート147の側面158、159と、プレート148の側面160、161には溝でなく、高精度な平面が形成されている。プレート149、150の長さc、dも高精度な寸法で形成され、直動案内機構LM21、LM22の転動体(不図示)をレールの所定位置にて挟んだ状態で、ねじ151で固定することにより、直動案内機構LM21、LM22の転動体に対して所望の予圧を作用させることができる。 The side surfaces 158 and 159 of the plate 147 and the side surfaces 160 and 161 of the plate 148 are not grooves but highly precise planes. The lengths c and d of the plates 149 and 150 are also formed with highly accurate dimensions, and the rolling elements (not shown) of the linear motion guide mechanisms LM21 and LM22 are fixed with screws 151 in a state where they are sandwiched at predetermined positions of the rails. Thus, a desired preload can be applied to the rolling elements of the linear motion guide mechanisms LM21 and LM22.

尚、本実施形態ではV溝を形成しているが、溝の断面形状は、例えば、U字など様々な形態の溝であってもよい。また、転動体にはボール、ローラ、円柱形状のコロなどを用いることが可能である。例えば、円柱形状のコロを使用する場合、ボールに比較して剛性に優れ、予圧に強い直動案内機構LM21、LM22を構成することができる。 Although the V-shaped groove is formed in this embodiment, the cross-sectional shape of the groove may be a U-shaped groove, for example. Moreover, it is possible to use a ball, a roller, a cylindrical roller, or the like as the rolling element. For example, when cylindrical rollers are used, linear motion guide mechanisms LM21 and LM22 can be configured that are superior in rigidity and resistant to preload as compared to balls.

第一の直動案内部(固定レール145、146)と、第二の直動案内部(固定レール156、調整レール157)との間、すなわち、固定レール145と固定レール156との間、固定レール146と調整レール157との間に転動体を挿入した状態で固定することにより、第一の可動プレート142は、ベースプレート141に対して、第一方向に移動可能となる。ベースプレート141に対する第一の可動プレート142の移動方向を図2(b)の矢印で示す。第一の可動プレート142の開口部166内にベースプレート141が入る、入れ子構造で、開口部166(第一の開口部)の移動方向の開口寸法eとベースプレート141の寸法fとの差分が、ステージ装置140の移動可能距離となる。 A fixed By fixing the rolling elements between the rail 146 and the adjustment rail 157 in a state where they are inserted, the first movable plate 142 can move in the first direction with respect to the base plate 141 . The moving direction of the first movable plate 142 with respect to the base plate 141 is indicated by an arrow in FIG. 2(b). The base plate 141 has a nested structure in which the opening 166 of the first movable plate 142 is inserted. It becomes the movable distance of the device 140 .

ベースプレート141が、第一の可動プレート142の開口部166(第一の開口部)内に配置されている入れ子状構造とすることにより、ベースプレート141の底面(外部装置に取り付け可能な取付面211a)から第一の可動プレート142の上面までの高さを極力押えたステージ装置140を提供することができる。 The nested structure in which the base plate 141 is arranged in the opening 166 (first opening) of the first movable plate 142 allows the bottom surface of the base plate 141 (mounting surface 211a that can be attached to an external device). to the upper surface of the first movable plate 142, the stage device 140 can be provided.

(第3実施形態)
第3実施形態で説明するステージ装置は、外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有しベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、第二の開口部を有し第一の可動プレートに対して相対的に移動可能な第二の可動プレートと、を有するステージ装置である。ベースプレートと第一の可動プレートとの間の直動案内機構、および、第一の可動プレートと第二の可動プレートとの間の直動案内機構が、取付面側に配置され、ベースプレートが、第一の可動プレートの第一の開口部内に配置され、第一の可動プレートが、第二の可動プレートの第二の開口部内に配置されている構成について説明する。
(Third embodiment)
A stage device described in the third embodiment includes a base plate having an attachment surface capable of being attached to an external device, a first movable plate having a first opening and relatively movable with respect to the base plate, a and a second movable plate having two openings and movable relative to the first movable plate. A linear motion guide mechanism between the base plate and the first movable plate and a linear motion guide mechanism between the first movable plate and the second movable plate are arranged on the mounting surface side, and the base plate A configuration in which one movable plate is arranged in the first opening and the first movable plate is arranged in the second opening of the second movable plate will be described.

図3は第3実施形態におけるステージ装置26の分解斜視図である。ステージ装置26は、ベースプレートユニット27、中間プレートユニット(第一の可動プレートユニット)28、上面プレートユニット(第二の可動プレートユニット)29を有する。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the stage device 26 in the third embodiment. The stage device 26 has a base plate unit 27 , an intermediate plate unit (first movable plate unit) 28 and an upper plate unit (second movable plate unit) 29 .

ベースプレートユニット27は、ベースプレート1を含み、ベースプレート1には、第一の直動案内部(Y軸固定レール6、7)が配置されている。第一の直動案内部(Y軸固定レール6、7)は第一の可動プレート11の第一方向(Y方向)における移動を案内する。 The base plate unit 27 includes a base plate 1 on which a first linear motion guide (Y-axis fixed rails 6 and 7) is arranged. The first linear motion guides (Y-axis fixed rails 6 and 7) guide the movement of the first movable plate 11 in the first direction (Y direction).

中間プレートユニット28は、第一の開口部10を有する第一の可動プレート11を含み、第一の可動プレート11には、第二の直動案内部(Y軸固定レール12、Y軸調整レール13)と、第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)が配置されている。ここで、第二の直動案内部(Y軸固定レール12、Y軸調整レール13)は、第一の直動案内部との組合せにより直動案内機構LM31、LM32を構成し、第一の可動プレート11の第一方向における移動を案内する。また、第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)は、第一方向に交差する第二の可動プレート20の第二方向における移動を案内する。 The intermediate plate unit 28 includes a first movable plate 11 having a first opening 10. The first movable plate 11 has second linear guides (Y-axis fixed rail 12, Y-axis adjustment rail 13) and a third direct-acting guide (X-axis fixed rails 14, 15). Here, the second linear motion guide portion (Y-axis fixed rail 12, Y-axis adjustment rail 13) constitutes the linear motion guide mechanisms LM31 and LM32 in combination with the first linear motion guide portion. It guides the movement of the movable plate 11 in the first direction. Also, the third linear motion guide portions (X-axis fixed rails 14 and 15) guide the movement of the second movable plate 20 in the second direction intersecting the first direction.

上面プレートユニット29は、第二の開口部30を有する第二の可動プレート20を含み、第二の可動プレート20には、第四の直動案内部(X軸固定レール21、X軸調整レール22)が配置されている。ここで、第四の直動案内部(X軸固定レール21、X軸調整レール22)は、第三の案内部との組合せにより直動案内機構LM33、LM34を構成し、第二の可動プレート20の第二方向における移動を案内する。 The top plate unit 29 includes a second movable plate 20 having a second opening 30. The second movable plate 20 has a fourth linear motion guide (X-axis fixed rail 21, X-axis adjustment rail 22) are arranged. Here, the fourth linear motion guide portion (X-axis fixed rail 21, X-axis adjustment rail 22) constitutes the linear motion guide mechanisms LM33 and LM34 in combination with the third guide portion, and the second movable plate 20 guides movement in the second direction.

図3に示すように、ベースプレート1は、ステージ装置26を、顕微鏡、検査装置、計測装置など各種装置(外部装置)に取り付け可能な取付面1aを有し、取付面1aには外部装置などにステージ装置26を取り付けるための取付部2、3、4、5が形成されている。取付部2、3、4、5は、相互の平面度と平行度が確保されていないと装置への取り付けに支障が出るので、より高い精度で形成されている。 As shown in FIG. 3, the base plate 1 has a mounting surface 1a on which the stage device 26 can be mounted to various devices (external devices) such as microscopes, inspection devices, and measuring devices. Mounting portions 2, 3, 4 and 5 for mounting the stage device 26 are formed. The mounting portions 2, 3, 4, and 5 are formed with a higher degree of precision, because if the mutual flatness and parallelism are not ensured, the mounting to the device will be hindered.

取付面1aには第一の直動案内部であるY軸固定レール6、7を取り付けるための直動案内設置部8、9が形成されている。直動案内設置部8、9は、相互の平面度と平行度が確保されていないと、第一の直動案内部を構成するY軸固定レール6、7が曲がって取り付けられ、位置決め性能に影響するため、マイクロメートルレベルの高い精度で形成されている。取付部2、3、4、5と直動案内設置部8、9は略同一平面であり、同時または関連して平面加工が可能である。 Linear motion guide installation portions 8 and 9 for mounting Y-axis fixed rails 6 and 7, which are first linear motion guide portions, are formed on the mounting surface 1a. If the linear motion guide installation portions 8 and 9 are not secured for mutual flatness and parallelism, the Y-axis fixed rails 6 and 7 constituting the first linear motion guide portion will be bent and installed, resulting in poor positioning performance. It is formed with a high degree of accuracy on the order of micrometers. The mounting portions 2, 3, 4, 5 and the linear motion guide installation portions 8, 9 are substantially flush with each other, and can be machined simultaneously or in association with each other.

また、第一の可動プレート11には、第二の直動案内部(Y軸固定レール12とY軸調整レール13)、および第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)を取り付けるための直動案内設置部16、17、18、19が取付面側に形成されている。互いに組になる直動案内設置部16、17の2つの設置部、および直動案内設置部18、19の2つの設置部は、相互の平面度と平行度が確保されていないと、第二の直動案内部(Y軸固定レール12、Y軸調整レール13)、および第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)が曲がって取り付けられ、位置決め性能に影響するため、マイクロメートルレベルの高い精度で形成されている。直動案内設置部16、17、18、19は同時または関連して平面加工が可能なように略同一平面に形成されている。 In addition, the first movable plate 11 has a second linear guide portion (the Y-axis fixed rail 12 and the Y-axis adjustment rail 13) and a third linear motion guide portion (the X-axis fixed rails 14 and 15). Linear motion guide installation portions 16, 17, 18, and 19 for mounting are formed on the mounting surface side. If the two installation portions of the linear motion guide installation portions 16 and 17 and the two installation portions of the linear motion guide installation portions 18 and 19 that are paired with each other are not secured for mutual flatness and parallelism, the second 1 linear motion guide (Y-axis fixed rail 12, Y-axis adjustment rail 13) and the third linear motion guide (X-axis fixed rails 14, 15) are bent and attached, which affects the positioning performance. It is formed with high precision of meter level. The linear motion guide installation parts 16, 17, 18 and 19 are formed on substantially the same plane so that they can be machined simultaneously or in association with each other.

ステージ装置26が取り付けられる装置が顕微鏡の場合、第一の方向を、図3に示すY軸方向に設定すると、Y軸方向から延設される顕微鏡の保持部(例えば図12(c)の440)との干渉を回避しつつ、ステージ装置26の高さを極力押さえることが可能になる。顕微鏡の保持部を跨ぐ構成で第一の直動案内部(Y軸固定レール6、7)を配置することが可能になり、その分、ステージ装置26の高さを薄くできる構造上の利点がある。 When the device to which the stage device 26 is attached is a microscope, if the first direction is set to the Y-axis direction shown in FIG. ), the height of the stage device 26 can be suppressed as much as possible. It is possible to dispose the first linear motion guides (Y-axis fixed rails 6 and 7) by straddling the holding part of the microscope. be.

第二の可動プレート(上面テーブルプレート)20には、第四の直動案内部(X軸固定レール21、X軸調整レール22)を取り付けるための直動案内設置部23、24が取付面側に形成されている。直動案内設置部23、24は同時または関連して平面加工が可能なように略同一平面に形成されている。 On the second movable plate (top table plate) 20, linear motion guide installation portions 23 and 24 for mounting the fourth linear motion guide portion (X-axis fixed rail 21, X-axis adjustment rail 22) are provided on the mounting surface side. is formed in The linear guide installation parts 23 and 24 are formed on substantially the same plane so that they can be machined simultaneously or in association with each other.

ベースプレート1と第一の可動プレート11との間の直動案内機構LM31、LM32および、第一の可動プレート11と第二の可動プレート20との間の直動案内機構LM33、LM34が、取付面側に配置される。すなわち、第一の直動案内部(Y軸固定レール6、7)と第二の直動案内部(Y軸固定レール12、Y軸調整レール13)、並びに、第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)と第四の直動案内部(X軸固定レール21、X軸調整レール22)が、ベースプレート1の取付面1a側に配置されている。 The linear motion guide mechanisms LM31 and LM32 between the base plate 1 and the first movable plate 11 and the linear motion guide mechanisms LM33 and LM34 between the first movable plate 11 and the second movable plate 20 are mounted on the mounting surface. placed on the side. That is, the first linear motion guide portion (Y-axis fixed rails 6 and 7), the second linear motion guide portion (Y-axis fixed rail 12, Y-axis adjustment rail 13), and the third linear motion guide portion ( The X-axis fixed rails 14, 15) and the fourth direct-acting guide portion (X-axis fixed rail 21, X-axis adjustment rail 22) are arranged on the mounting surface 1a side of the base plate 1. As shown in FIG.

ここで、図3に示すように、ベースプレート1が、第一の可動プレート11の第一の開口部10内に配置され、第一の可動プレート11が、第二の可動プレート20の第二の開口部30内に配置されている。 Here, as shown in FIG. 3 , the base plate 1 is placed in the first opening 10 of the first movable plate 11 , and the first movable plate 11 is positioned in the second opening of the second movable plate 20 . It is positioned within the opening 30 .

第一の直動案内部(Y軸固定レール6、7)と、第二の直動案内部(Y軸固定レール12、Y軸調整レール13)との間、すなわち、Y軸固定レール6とY軸固定レール12との間、Y軸固定レール7とY軸調整レール13との間に転動体を挿入した状態で固定することにより、第一の可動プレート11は、ベースプレート1に対して、第一方向に移動可能となる。 Between the first linear motion guide portion (Y-axis fixed rails 6, 7) and the second linear motion guide portion (Y-axis fixed rail 12, Y-axis adjustment rail 13), that is, between the Y-axis fixed rail 6 and By fixing the rolling elements between the Y-axis fixed rail 12 and between the Y-axis fixed rail 7 and the Y-axis adjustment rail 13 with the rolling elements inserted, the first movable plate 11 is fixed to the base plate 1 by: It becomes movable in the first direction.

同様に、第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)と、第四の直動案内部(X軸固定レール21、X軸調整レール22)との間、すなわち、X軸固定レール14とX軸固定レール21との間、X軸固定レール15とX軸調整レール22との間に転動体を挿入した状態で固定することにより、第二の可動プレート20は、第一の可動プレート11に対して、第二方向に移動可能となる。 Similarly, between the third linear motion guide portion (X-axis fixed rails 14, 15) and the fourth linear motion guide portion (X-axis fixed rail 21, X-axis adjustment rail 22), that is, the X-axis fixed By inserting and fixing rolling elements between the rail 14 and the X-axis fixed rail 21 and between the X-axis fixed rail 15 and the X-axis adjustment rail 22, the second movable plate 20 is fixed to the first It becomes movable in the second direction with respect to the movable plate 11 .

第二の直動案内部(Y軸固定レール12、Y軸調整レール13)と、第一の直動案内部(Y軸固定レール6、7)との組合せにより構成される直動案内機構LM31、LM32、また、第四の直動案内部(X軸固定レール21、X軸調整レール22)と、第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)との組合せにより構成される直動案内機構LM33、LM34としては、例えば、非循環のボールを用いたクロスローラガイドやボールガイド、ボールが循環するセパレート形直動ガイドがステージ薄型化のために適用可能である。 A linear motion guide mechanism LM31 composed of a combination of a second linear motion guide portion (Y-axis fixed rail 12, Y-axis adjustment rail 13) and a first linear motion guide portion (Y-axis fixed rails 6, 7) , LM32, and a combination of a fourth linear motion guide portion (X-axis fixed rail 21, X-axis adjustment rail 22) and a third linear motion guide portion (X-axis fixed rails 14, 15). As the linear motion guide mechanisms LM33 and LM34, for example, a cross roller guide or a ball guide using non-circulating balls, or a separate type linear motion guide in which balls circulate can be applied to reduce the thickness of the stage.

図3に示すように、第一の開口部10のY方向の開口寸法とベースプレート1のY方向寸法の差分が、第一方向(Y方向)の移動可能距離となり、開口部30のX方向の開口寸法と第一の可動プレート11のY方向寸法の差分が、第二方向(X方向)の移動可能距離となる。前述した直動案内機構の構成、各部材の加工や、平面度、平行度の精度については各実施形態についても同様のことが言える。 As shown in FIG. 3, the difference between the Y-direction dimension of the first opening 10 and the Y-direction dimension of the base plate 1 is the movable distance in the first direction (Y-direction), and the X-direction dimension of the opening 30 is The difference between the opening size and the Y-direction size of the first movable plate 11 is the movable distance in the second direction (X-direction). The same can be said for each embodiment with respect to the configuration of the linear motion guide mechanism, the processing of each member, and the accuracy of flatness and parallelism.

次に、ステージ装置26の組立て方法について説明する。まず、ベースプレートユニット27の第一の直動案内部であるY軸固定レール6、7は、ベースプレート1に固定されている。Y軸固定レール6、7は治具にてマイクロメートルレベルの平行度を出した状態で固定部材である固定ねじ(不図示)でベースプレート1に固定される。 Next, a method for assembling the stage device 26 will be described. First, the Y-axis fixed rails 6 and 7, which are the first direct-acting guides of the base plate unit 27, are fixed to the base plate 1. As shown in FIG. The Y-axis fixed rails 6 and 7 are fixed to the base plate 1 by fixing screws (not shown), which are fixing members, in a state in which parallelism of the micrometer level is achieved by a jig.

中間プレートユニット28の第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)は、相互に治具(不図示)にてマイクロメートルレベルの平行度を出した状態で、固定ねじ(不図示)にて第一の可動プレート11に固定される。 The third direct-acting guides (X-axis fixed rails 14 and 15) of the intermediate plate unit 28 are secured to each other by fixing screws (not shown) in a state of micrometer-level parallelism with a jig (not shown). ) to the first movable plate 11 .

次に、第二の直動案内部の一方のY軸固定レール12は、第三の直動案内部(X軸固定レール14、15)のどちらか一方のレールを基準とし、治具(不図示)にてマイクロメートルレベルの直角度を出した状態で、固定ねじ(不図示)にて第一の可動プレート11に固定される。 Next, one of the Y-axis fixed rails 12 of the second linear motion guide part is based on one of the rails of the third linear motion guide part (X-axis fixed rails 14 and 15), and a jig (unused ), and fixed to the first movable plate 11 by fixing screws (not shown).

第二の直動案内部のもう一方のY軸調整レール13は、まず、仮固定の状態で第一の可動プレート11に固定しておく。 The other Y-axis adjustment rail 13 of the second linear guide portion is first fixed to the first movable plate 11 in a temporarily fixed state.

ベースプレート1のY軸固定レール6と第一の可動プレート11のY軸固定レール12との間、ベースプレート1のY軸固定レール7と第一の可動プレート11のY軸調整レール13との間に、不図示の転動体を挿入した後、治具にて転動体に予圧を与えた状態で、Y軸調整レール13を固定ねじ(不図示)で固定する。 Between the Y-axis fixed rail 6 of the base plate 1 and the Y-axis fixed rail 12 of the first movable plate 11, and between the Y-axis fixed rail 7 of the base plate 1 and the Y-axis adjustment rail 13 of the first movable plate 11 After inserting the rolling elements (not shown), the Y-axis adjusting rail 13 is fixed with a fixing screw (not shown) while preloading the rolling elements with a jig.

上面プレートユニット29の第四の直動案内部の一方のX軸固定レール21はマイクロメートルレベルの真直度で、第二の可動プレート20に固定される。 One X-axis fixed rail 21 of the fourth direct-acting guide portion of the upper plate unit 29 is fixed to the second movable plate 20 with straightness on the order of micrometers.

第四の直動案内部のもう一方のX軸調整レール22は、まず、仮固定の状態で第二の可動プレート20に固定しておく。 The other X-axis adjustment rail 22 of the fourth linear guide portion is first fixed to the second movable plate 20 in a temporarily fixed state.

そして、第一の可動プレート11のX軸固定レール14と第二の可動プレート20のX軸固定レール21との間、第一の可動プレート11のX軸固定レール15と第二の可動プレート20のX軸調整レール22との間に、不図示の転動体を挿入した後、治具にて転動体に予圧を与えた状態でX軸調整レール22を固定ねじ(不図示)で固定する。 Between the X-axis fixed rail 14 of the first movable plate 11 and the X-axis fixed rail 21 of the second movable plate 20, the X-axis fixed rail 15 of the first movable plate 11 and the second movable plate 20 After inserting a rolling element (not shown) between the X-axis adjustment rail 22 and the X-axis adjustment rail 22 while preloading the rolling element with a jig, the X-axis adjustment rail 22 is fixed with a fixing screw (not shown).

図3のステージ装置26は、マイクロメートルレベルの平行度で配置する2本のY軸固定レール7、X軸固定レール15の外側に、Y軸調整レール13、X軸調整レール22が配置されるので、ステージ装置26の外部から、Y軸調整レール13、X軸調整レール22に対する予圧調整をすることが可能になる。 In the stage device 26 of FIG. 3, the Y-axis adjustment rail 13 and the X-axis adjustment rail 22 are arranged outside the two Y-axis fixed rails 7 and the X-axis fixed rail 15 arranged with parallelism at the micrometer level. Therefore, it is possible to adjust the preload on the Y-axis adjustment rail 13 and the X-axis adjustment rail 22 from the outside of the stage device 26 .

ステージ装置26の直動案内設置部8、9、16、17、18、19、23、24には、プレートに直動案内部を当接させて位置決めする部分が無く、平面加工に適するプレート形状にしている。直動案内部を当接させて位置決めする部分が無い代わりに、治具にて直動案内部を組み立てることが可能である。 The linear motion guide installation portions 8, 9, 16, 17, 18, 19, 23, and 24 of the stage device 26 do not have a portion for positioning the linear motion guide portion by contacting the plate, and the plate shape is suitable for planar processing. I have to. It is possible to assemble the linear motion guide part with a jig instead of having a portion for contacting and positioning the linear motion guide part.

従来の調整レールの設置には図13(b)に示す調整ねじ穴76を有する背板77をステージ64に形成する必要があった。本実施形態では、図3に示す第一の可動プレート11および第二の可動プレート20には背板が無い。調整ねじ穴を有する背板が無い構造により、第一の可動プレート11および第二の可動プレート20の形状が簡素になり加工の簡便化と軽量化、ステージ装置26の小型化を図ることが可能になる。また、図13(a)に示す複数の調整ねじ68を不要とすることで、部品コストの削減を図ることが可能になる。 In order to install a conventional adjustment rail, it was necessary to form a back plate 77 having an adjustment screw hole 76 shown in FIG. 13(b) on the stage 64. In this embodiment, the first movable plate 11 and the second movable plate 20 shown in FIG. 3 have no back plate. The structure without a back plate having adjustment screw holes simplifies the shape of the first movable plate 11 and the second movable plate 20, simplifies the processing, reduces the weight, and makes it possible to reduce the size of the stage device 26. become. Further, by eliminating the need for the plurality of adjusting screws 68 shown in FIG. 13(a), it is possible to reduce the cost of parts.

図4は第3実施形態におけるステージ装置26の斜視図であり、図3で説明したベースプレートユニット27(ベースプレート1)、中間プレートユニット28(第一の可動プレート11)、上面プレートユニット29(第二の可動プレート20)を組み立て、駆動部であるモータを配置した構成を示している。 FIG. 4 is a perspective view of the stage device 26 in the third embodiment, and includes the base plate unit 27 (base plate 1), the intermediate plate unit 28 (first movable plate 11), and the top plate unit 29 (second plate) described in FIG. The movable plate 20) is assembled and a motor, which is a drive unit, is arranged.

ベースプレート1に対し、第一の可動プレート11は第一の方向(Y方向)に相対的に移動可能であり、第二の可動プレート20は、第一の可動プレート11に対し第二の方向(X方向)に移動可能である。また、ベースプレート1を基準とした場合、第二の可動プレートは、ベースプレート1に対して相対的に移動可能である。 The first movable plate 11 is relatively movable in a first direction (Y direction) with respect to the base plate 1, and the second movable plate 20 is movable in a second direction (Y direction) with respect to the first movable plate 11. X direction). Moreover, when the base plate 1 is used as a reference, the second movable plate is relatively movable with respect to the base plate 1 .

図4(b)は図4(a)のC-Cに沿って切断した断面図である。ベースプレート1と第一の可動プレート11との間には、第一の可動プレート11を第一の方向(Y方向)に駆動するための第一駆動部(第一駆動モータ201、202)が配置されている。第一駆動モータ201、202として、例えば、リニア型超音波モータを使用することが可能である。ベースプレート1の側面に圧電素子(固定子)を配置し、圧電素子(固定子)に対向するように第一の可動プレート11の側面に摩擦材(可動子)を配置し、圧電素子(固定子)と摩擦材(可動子)との間で生成される第一方向の駆動力に基づいて、第一の可動プレート11を第一方向に駆動することができる。図4(b)では、第一駆動モータ201、202として、2つのリニア型超音波モータを用いた双発型の構成を例示したが、この例に限らず、どちらか一方の単発型でもよい。尚、固定子と可動子の配置の配置位置を入れ替えて、第一の可動プレート11に対してベースプレート1を第一方向に駆動することも可能である。 FIG. 4(b) is a sectional view cut along CC in FIG. 4(a). A first drive unit (first drive motors 201 and 202) for driving the first movable plate 11 in the first direction (Y direction) is arranged between the base plate 1 and the first movable plate 11. It is Linear ultrasonic motors, for example, can be used as the first drive motors 201 , 202 . A piezoelectric element (stator) is arranged on the side surface of the base plate 1, and a friction material (moving element) is arranged on the side surface of the first movable plate 11 so as to face the piezoelectric element (stator). ) and the friction material (movable element) in the first direction, the first movable plate 11 can be driven in the first direction. Although FIG. 4B illustrates a twin-engine configuration using two linear ultrasonic motors as the first drive motors 201 and 202, the configuration is not limited to this example, and either one of them may be a single-engine configuration. It is also possible to switch the arrangement positions of the stator and the mover and drive the base plate 1 in the first direction with respect to the first movable plate 11 .

図4(c)は図4(a)のD-Dに沿って切断した断面図である。第一の可動プレート11と第二の可動プレート20との間には、第二の可動プレート20を第二の方向(X方向)に駆動するための第二駆動部(第二駆動モータ203、204)が配置されている。第二駆動モータ203、204は、第一駆動モータ201、202と同様に、リニア型超音波モータを使用することが可能である。 FIG. 4(c) is a sectional view taken along line DD of FIG. 4(a). Between the first movable plate 11 and the second movable plate 20, a second drive unit (second drive motor 203, 204) are arranged. The second drive motors 203 and 204 can use linear ultrasonic motors, like the first drive motors 201 and 202 .

第一の可動プレート11の側面に圧電素子(固定子)を配置し、圧電素子(固定子)に対向するように第二の可動プレート20の側面に摩擦材(可動子)を配置し、圧電素子(固定子)と摩擦材(可動子)との間で生成される第二方向の駆動力に基づいて、第二の可動プレート20を第二方向にすることができる。図4(c)では、第二駆動モータ203、204として、2つのリニア型超音波モータを用いた双発型の構成を例示したが、この例に限らず、どちらか一方の単発型でもよい。また、固定子と可動子の配置位置を入れ替えて、第二の可動プレート20に対して第一の可動プレート11を第二方向に駆動することも可能である。 A piezoelectric element (stator) is arranged on the side surface of the first movable plate 11, and a friction material (movable element) is arranged on the side surface of the second movable plate 20 so as to face the piezoelectric element (stator). The second movable plate 20 can be oriented in the second direction based on the driving force in the second direction generated between the element (stator) and the friction material (mover). Although FIG. 4C illustrates a twin-engine configuration using two linear ultrasonic motors as the second drive motors 203 and 204, the configuration is not limited to this example, and either one of them may be a single-engine configuration. It is also possible to switch the arrangement positions of the stator and the mover and drive the first movable plate 11 in the second direction with respect to the second movable plate 20 .

本実施形態で説明した第一駆動部(第一駆動モータ201、202)、第二駆動部(第二駆動モータ203、204)の構成例は、先に説明した第1および第2実施形態、後に説明する各実施形態に適用することが可能である。 Configuration examples of the first drive units (first drive motors 201 and 202) and the second drive units (second drive motors 203 and 204) described in this embodiment are similar to those in the first and second embodiments described above, It can be applied to each embodiment described later.

また、第一駆動部(第一駆動モータ201、202)、第二駆動部(第二駆動モータ203、204)の構成として、手動機構を用いたもの、電動機構を用いたもの、手動機構と電動機構を組み合わせることも可能である。手動機構としては、例えば、ワイヤとプーリを用いたものやラックとピニオンを用いたものが挙げられる。電動機構としては、例えば、リニア型超音波モータやコアレスコイルとマグネットによるリニアモータを適用することが可能である。また、回転型モータのうち、コギングの少ないコアレスモータや超音波モータでワイヤ駆動する機構を高精度位置決めとステージの薄型化のために適用することが可能である。手動機構と電動機構を組み合わせたものとしては、上記の手動機構と電動機構を組み合わせ、手動自動モードと自動モードの切換え部(制御部)を有したものである。 Further, the first drive section (first drive motors 201, 202) and the second drive section (second drive motors 203, 204) may be configured using a manual mechanism, using an electric mechanism, or using a manual mechanism. It is also possible to combine motorized mechanisms. Examples of manual mechanisms include those using wires and pulleys and those using racks and pinions. As the electric mechanism, for example, a linear ultrasonic motor or a linear motor using a coreless coil and a magnet can be applied. Among rotary motors, a coreless motor with less cogging or a wire-driven mechanism using an ultrasonic motor can be applied for high-accuracy positioning and thinning of the stage. A combination of a manual mechanism and an electric mechanism is a combination of the manual mechanism and the electric mechanism, and has a switching unit (control unit) for switching between the manual automatic mode and the automatic mode.

従来のステージ装置は、取付面から上面テーブルプレートまでの間に、固定ベースプレート、中間プレート、上面テーブルプレート、X軸レール、Y軸レールが配置された積層構造であり、ステージ装置の高さは、これら各部の全ての厚さの和となる。 A conventional stage device has a laminated structure in which a fixed base plate, an intermediate plate, an upper table plate, an X-axis rail, and a Y-axis rail are arranged between the mounting surface and the upper table plate. It is the sum of the thicknesses of all these parts.

本実施形態では、図4に示すように、ベースプレート1が、第一の可動プレート11の第一の開口部10内に配置されている入れ子状構造とし、第一の可動プレート11が、第二の可動プレート20の開口部30(第二の開口部)内に配置されている入れ子状構造とすることにより、ベースプレート1の底面(外部装置に取り付け可能な取付面1a)から第一の可動プレート11及び第二の可動プレート20の上面までの高さを極力押えたステージ装置26を提供することができる。 In this embodiment, as shown in FIG. 4, the base plate 1 has a nested structure arranged in the first opening 10 of the first movable plate 11, and the first movable plate 11 By forming a nested structure arranged in the opening 30 (second opening) of the movable plate 20, the bottom surface of the base plate 1 (mounting surface 1a that can be attached to an external device) to the first movable plate 11 and the height to the upper surface of the second movable plate 20 can be minimized.

尚、ステージ装置を構成する各プレートに関して、ベースプレート1、第一の可動プレート11、第二の可動プレート20の材料は、熱膨張の関係から同一材料にするのが好ましい。ステージ装置の薄型化を図るため、ステージ装置の高さ方向の寸法を極力低減する必要がある。また、移動ストロークを確保するため、開口部が大きい部材形状にする必要も生じ得る。ステージ装置を構成する各プレートは撓みやすい部材形状となるが、各プレートの撓みを低減するため、各部材のヤング率(弾性係数)は、より高い材料を使用することが好ましい。 It is preferable that the base plate 1, the first movable plate 11, and the second movable plate 20 be made of the same material for each plate that constitutes the stage apparatus in terms of thermal expansion. In order to reduce the thickness of the stage device, it is necessary to reduce the height dimension of the stage device as much as possible. Also, in order to secure the movement stroke, it may be necessary to use a member shape with a large opening. Each plate constituting the stage device has a flexible member shape, but in order to reduce the bending of each plate, it is preferable to use a material with a higher Young's modulus (elastic modulus) for each member.

ベースプレート1に開口部126を設けたステージ装置26を顕微鏡に用いた場合、取付面側から照明光学系の光路を形成することができる。また薄型のステージ装置であるため、第二の可動プレート20に観察用スライド積載台、クレンメルや各種調整機構を付加しても、対物レンズとの距離を十分確保することが可能である。 When the stage device 26 having the opening 126 provided in the base plate 1 is used for a microscope, the optical path of the illumination optical system can be formed from the mounting surface side. Further, since the stage device is thin, it is possible to secure a sufficient distance from the objective lens even if the second movable plate 20 is provided with an observation slide loading table, a cremmel, or various adjustment mechanisms.

(第4実施形態)
第4実施形態では、ステージ装置が、位置検出用のスケールと、プレートの位置を検出する検出部とを有する構成について説明する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a configuration in which the stage device has a scale for position detection and a detection section for detecting the position of the plate will be described.

図5は第4実施形態におけるステージ装置の分解斜視図であり、図6(a)は図5と異なる視点から見たステージ装置の分解斜視図である。また、図6(b)は、図6(a)のステージ装置を組み立てた状態で、E-Eに沿って切断したときの断面図であり、図6(c)は図6(a)のステージ装置を組み立てた状態で、F-Fに沿って切断したときの断面図である。 5 is an exploded perspective view of the stage device in the fourth embodiment, and FIG. 6(a) is an exploded perspective view of the stage device seen from a viewpoint different from that of FIG. FIG. 6(b) is a cross-sectional view of the assembled stage device of FIG. 6(a) taken along line EE, and FIG. 6(c) is a cross-sectional view of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line FF with the stage device assembled.

本実施形態のステージ装置130において、第二の可動プレート50には、第一の方向(Y方向)及び第二の方向(X方向)に周期的に形成されたパターンを有するスケール55が配置されている。 In the stage apparatus 130 of this embodiment, the second movable plate 50 is provided with a scale 55 having a pattern periodically formed in the first direction (Y direction) and the second direction (X direction). ing.

また、ステージ装置130において、ベースプレート31には、ベースプレート31に対する第二の可動プレート50の第一方向(Y方向)に対する位置をスケール55のパターンの検知に基づいて検出する第一検出部57が配置されている。また、ベースプレート31には、ベースプレート31に対する第二の可動プレート50の第二方向(X方向)に対する位置をスケール55のパターンの検知に基づいて検出する第二検出部56が配置されている。 In the stage device 130 , the base plate 31 is provided with a first detection unit 57 that detects the position of the second movable plate 50 in the first direction (Y direction) with respect to the base plate 31 based on detection of the pattern of the scale 55 . It is Further, the base plate 31 is provided with a second detection unit 56 that detects the position of the second movable plate 50 in the second direction (X direction) with respect to the base plate 31 based on detection of the pattern of the scale 55 .

上面プレートユニット133は第二の可動プレート50を含み、第二の可動プレート50には、スケール55と、第四の直動案内部(X軸固定レール51、X軸調整レール52)とが配置されている。スケール55と第四の直動案内部との配置面は、ベースプレート31の取付面31a側に対応するもので、第二の可動プレート50の上面59に対する裏面側に対応するものである。 The upper plate unit 133 includes a second movable plate 50 on which a scale 55 and a fourth linear guide (X-axis fixed rail 51, X-axis adjustment rail 52) are arranged. It is The arrangement surface of the scale 55 and the fourth linear motion guide portion corresponds to the mounting surface 31a side of the base plate 31 and to the rear surface side of the upper surface 59 of the second movable plate 50 .

第二の可動プレート50の取付面側には、第四の直動案内部(X軸固定レール51、X軸調整レール52)を取り付けるための直動案内設置部53、54は、同時または関連して平面加工が可能なように略同一平面に形成されている。 On the mounting surface side of the second movable plate 50, the linear motion guide installation portions 53 and 54 for mounting the fourth linear motion guide portion (the X-axis fixed rail 51 and the X-axis adjustment rail 52) are installed simultaneously or in association with each other. They are formed on substantially the same plane so that planar processing is possible.

X軸固定レール51はマイクロメートルレベルの真直度で、第二の可動プレート50に固定されている。X軸調整レール52は、まず仮固定の状態で第二の可動プレート50に固定しておく。そして、第一の可動プレート41のX軸固定レール46と第二の可動プレート50のX軸固定レール51との間、第一の可動プレート41のX軸固定レール47と第二の可動プレート50のX軸調整レール52との間に、不図示の転動体を挿入した後、治具にて転動体に予圧を与えた状態でX軸調整レール52を固定ねじで固定する。ここで、固定ネジは、例えば、後述する第5実施形態の背板263を固定する固定ねじ264と同様のねじを使用することが可能である。 The X-axis fixed rail 51 is fixed to the second movable plate 50 with straightness of micrometer level. The X-axis adjustment rail 52 is first fixed to the second movable plate 50 in a temporarily fixed state. Between the X-axis fixed rail 46 of the first movable plate 41 and the X-axis fixed rail 51 of the second movable plate 50, the X-axis fixed rail 47 of the first movable plate 41 and the second movable plate 50 After inserting a rolling element (not shown) between the X-axis adjustment rail 52 and the X-axis adjustment rail 52, the X-axis adjustment rail 52 is fixed with a fixing screw while preloading the rolling element with a jig. Here, as the fixing screw, for example, a screw similar to the fixing screw 264 for fixing the back plate 263 of the fifth embodiment, which will be described later, can be used.

本実施形態のステージ装置130においても、ステージ装置26の外部から、X軸調整レール52に対する予圧調整をすることが可能になる。 Also in the stage device 130 of this embodiment, it is possible to adjust the preload on the X-axis adjustment rail 52 from outside the stage device 26 .

ステージ装置130の直動案内設置部38、39、44、45、48、49、53、54には、プレートに直動案内部を当接させて位置決めする部分が無く、平面加工に適するプレート形状にしている。直動案内部を当接させて位置決めする部分が無い代わりに、治具にて直動案内機構を組み立てる。図5に示すように、第二の可動プレート50には裏面反射型のXYスケールであるスケール55が配置されている。ベースプレート31に配置されている第一検出部57は、ベースプレート31に対する第二の可動プレート50の第一方向(Y方向)に対する位置をスケール55のパターンの検知に基づいて検出する。また、ベースプレート31に配置されている第二検出部56は、ベースプレート31に対する第二の可動プレート50の第二方向(X方向)に対する位置をスケール55のパターンの検知に基づいて検出する。 The linear motion guide installation portions 38, 39, 44, 45, 48, 49, 53, and 54 of the stage device 130 do not have a portion for positioning the linear motion guide portion by contacting the plate, and the plate shape is suitable for planar processing. I have to. A linear guide mechanism is assembled with a jig instead of having a portion for contacting and positioning the linear guide. As shown in FIG. 5, the second movable plate 50 is provided with a scale 55 that is a back reflection type XY scale. The first detector 57 arranged on the base plate 31 detects the position of the second movable plate 50 with respect to the base plate 31 in the first direction (Y direction) based on detection of the pattern of the scale 55 . Also, the second detection unit 56 arranged on the base plate 31 detects the position of the second movable plate 50 with respect to the base plate 31 in the second direction (X direction) based on detection of the pattern of the scale 55 .

スケール55を裏面反射のXYスケールにすることで、スケール55と、第一検出部57(Y軸)及び第二検出部56(X軸)との間のギャップを詰めることが可能になる。これにより、ベースプレート31の取付面31aから、第二の可動プレート50の上面59までの高さを薄くすることが可能となる。第一検出部57(Y軸)及び第二検出部56(X軸)への配線のためのフレキシブル基板58が設置されている。このフレキシブル基板58に代わりリード線などによる配線を用いることも可能である。 By making the scale 55 an XY scale for rear surface reflection, it is possible to close the gap between the scale 55 and the first detection unit 57 (Y axis) and the second detection unit 56 (X axis). As a result, the height from the attachment surface 31a of the base plate 31 to the upper surface 59 of the second movable plate 50 can be reduced. A flexible substrate 58 is installed for wiring to the first detection section 57 (Y-axis) and the second detection section 56 (X-axis). It is also possible to use wiring such as lead wires instead of the flexible substrate 58 .

図5及び図6に示すステージ装置130では、ベースプレート31が、第一の可動プレート41の開口部40内に配置された構造(入れ子構造)であるが、第一の可動プレート41と第二の可動プレート50とは入れ子構造になっていない。このため、第3実施形態のステージ装置26の構成に比べてステージ装置の高さが高くなるが、開口部40や第一の可動プレート41のX方向寸法に関係なくX方向の移動可能距離を大きく取れるのが構造上の特徴である。 5 and 6, the base plate 31 is arranged in the opening 40 of the first movable plate 41 (nested structure). It does not have a nested structure with the movable plate 50 . Therefore, although the height of the stage device is higher than that of the stage device 26 of the third embodiment, the movable distance in the X direction can be increased regardless of the X-direction dimensions of the opening 40 and the first movable plate 41. Its structural feature is that it can be made large.

顕微鏡用のステージ装置に要求される移動可能距離は、スライドガラスの形状により、Y方向(第一の方向)の移動可能距離が短く、X方向(第二の方向)の移動可能距離が長い。そのため移動可能距離が小さいY軸(第一の)方向は入れ子構造にして薄型化を図り、X軸(第二の)方向は移動可能距離が大きく取れるように、入れ子構造としないステージ装置130の構造を顕微鏡システムに適用することが可能である。 The movable distance required for a microscope stage device is a short movable distance in the Y direction (first direction) and a long movable distance in the X direction (second direction) depending on the shape of the slide glass. Therefore, the Y-axis (first) direction, in which the movable distance is small, has a nested structure to reduce the thickness, while the X-axis (second) direction has a large movable distance. It is possible to apply the structure to a microscope system.

また、顕微鏡システムにステージ装置130を適用する場合、ステージ装置130の第二の可動プレート50のX軸固定レール51を顕微鏡鏡基側にして、X軸調整レール52を操作側手前に配置することにより、顕微鏡への取り付けと、直動案内部の予圧調整を作業上容易に行うことが可能になる。 When the stage device 130 is applied to a microscope system, the X-axis fixing rail 51 of the second movable plate 50 of the stage device 130 should be on the microscope base side, and the X-axis adjustment rail 52 should be placed in front of the operation side. Therefore, it is possible to easily perform attachment to the microscope and preload adjustment of the linear guide.

ステージ装置130では、第一の可動プレート41の開口部40の大きさは、ベースプレート31が全部入る大きさでなくても、第一検出部57(Y軸)及び第二検出部56(X軸)とスケール55との間に必要な大きさの開口部を設けて、ベースプレートユニット131と対面する部分を薄くして逃げ、薄型化を図るステージ構造でもよい。図6に示すように、ステージ装置130の第二の可動プレート50には第一の可動プレート41が入る開口部は形成されていないが、第一の可動プレート41と対向する第二の可動プレート50の面を薄くして逃げ、薄型化を図るステージ構造でもよい。 In the stage device 130, even if the size of the opening 40 of the first movable plate 41 is not large enough to accommodate the entire base plate 31, the first detection unit 57 (Y-axis) and the second detection unit 56 (X-axis) ) and the scale 55, and the portion facing the base plate unit 131 is thinned to escape, thereby reducing the thickness of the stage. As shown in FIG. 6, the second movable plate 50 of the stage device 130 does not have an opening for receiving the first movable plate 41. A stage structure may be used in which the surface of 50 is thinned to escape and be thinned.

図5及び図6に示すステージ装置130の構成例では、第二の可動プレート50は開口部を有さず、スケール55を有している例を説明しているが、この例に限定されない。例えば、図3で示した第二の可動プレート20の開口部30(第二の開口部)の近傍に、第一の方向(Y方向)及び第二の方向(X方向)に周期的に形成されたパターンを有するスケールを配置し、このスケールのパターンをベースプレート1に配置された、第一の方向(Y方向)の検出部及び第二の方向(X方向)の検出部で検出するようにしてもよい。この場合は、開口部の配置位置や配置形状に対応して、第一検出部57(Y軸)及び第二検出部56(X軸)の配置やフレキシブル基板58の配置を行えばよい。本実施形態で説明したスケール55や第一検出部57(Y軸)及び第二検出部56(X軸)の構成は、他の実施形態においても適用することは可能である。 In the configuration example of the stage device 130 shown in FIGS. 5 and 6, the second movable plate 50 does not have an opening and has the scale 55. However, the present invention is not limited to this example. For example, in the vicinity of the opening 30 (second opening) of the second movable plate 20 shown in FIG. The pattern of the scale is detected by the detectors in the first direction (Y direction) and the detectors in the second direction (X direction) arranged on the base plate 1. may In this case, the arrangement of the first detection section 57 (Y-axis) and the second detection section 56 (X-axis) and the arrangement of the flexible substrate 58 may be performed according to the arrangement position and arrangement shape of the opening. The configurations of the scale 55, the first detector 57 (Y-axis), and the second detector 56 (X-axis) described in this embodiment can also be applied to other embodiments.

(第5実施形態)
第5実施形態では、第4実施形態で説明したステージ装置における直動案内機構の組立て手順とは異なるステージ装置の構成について説明する。図7及び図8は、第5実施形態におけるステージ装置の構成を説明する斜視図である。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, the configuration of the stage device, which is different from the procedure for assembling the linear motion guide mechanism in the stage device described in the fourth embodiment, will be described. 7 and 8 are perspective views illustrating the configuration of the stage device according to the fifth embodiment.

図7(a)は第5実施形態におけるステージ装置230の分解斜視図である。ステージ装置230はベースプレートユニット238、中間プレートユニット249、上面プレートユニット259を有する。基本的なステージ装置の構成は第4実施形態で説明した構成と同様であるが、直動案内機構の組立て用として着脱可能な背板263が配置可能である点で相違する。 FIG. 7(a) is an exploded perspective view of the stage device 230 in the fifth embodiment. The stage device 230 has a base plate unit 238 , an intermediate plate unit 249 and an upper plate unit 259 . The basic configuration of the stage device is similar to that described in the fourth embodiment, but differs in that a detachable back plate 263 can be arranged for assembling the linear motion guide mechanism.

図7(b)~(d)は、第5実施形態におけるステージ装置230の直動案内機構の組立て手順を説明する図である。図7(c)および図7(d)において背板263、固定ねじ264、調整ねじ265について説明する。 7B to 7D are diagrams for explaining the assembly procedure of the linear guide mechanism of the stage device 230 in the fifth embodiment. The back plate 263, the fixing screw 264, and the adjusting screw 265 will be described with reference to FIGS. 7(c) and 7(d).

図7(b)は第5実施形態におけるステージ装置230のベースプレートユニット238の斜視図である。ベースプレート231の取付面231aには、顕微鏡、検査装置、計測装置など各種装置(外部装置)などにステージ装置140を取り付けるための取付部232、233、234、235が形成されている。ステージ装置210の取り付け精度を確保するため、各取付部232、233、234、235における平面度及び平行度は、より高い精度で形成されている。 FIG. 7B is a perspective view of the base plate unit 238 of the stage device 230 in the fifth embodiment. Mounting portions 232, 233, 234, and 235 for mounting the stage device 140 to various devices (external devices) such as microscopes, inspection devices, and measuring devices are formed on the mounting surface 231a of the base plate 231. FIG. In order to ensure mounting accuracy of the stage device 210, the flatness and parallelism of the mounting portions 232, 233, 234, and 235 are formed with higher accuracy.

ベースプレート231の取付面231aには、第一の直動案内部(Y軸固定レール236、237)が配置されており、第一の直動案内部(Y軸固定レール236、237)は、相互にマイクロメートルレベルの平行度で、ベースプレート231に固定されている。第一の直動案内部(Y軸固定レール236、237)は、治具(不図示)にて平行を出した状態で、固定部材である固定ねじ(不図示)でベースプレート231に固定される。 A first linear motion guide portion (Y-axis fixed rails 236, 237) is arranged on the mounting surface 231a of the base plate 231, and the first linear motion guide portions (Y-axis fixed rails 236, 237) are mutually It is fixed to the base plate 231 with parallelism on the micrometer level. The first direct-acting guides (Y-axis fixed rails 236 and 237) are fixed to the base plate 231 by fixing screws (not shown), which are fixing members, in a parallel state using a jig (not shown). .

図7(c)は第5実施形態におけるステージ装置230の中間プレートユニット249の斜視図である。説明のため背板263、固定ねじ264、調整ねじ265を図示している。 FIG. 7(c) is a perspective view of the intermediate plate unit 249 of the stage device 230 in the fifth embodiment. A back plate 263, a fixing screw 264, and an adjusting screw 265 are shown for explanation.

第一の可動プレート241の取付面側に、第三の直動案内部(X軸固定レール246、247)が配置されており、第三の直動案内部(X軸固定レール246、247)は、相互はマイクロメートルレベルの平行度で、第一の可動プレート241に固定されている。第三の直動案内部(X軸固定レール246、247)は、治具(不図示)にて平行を出した状態で、固定部材である固定ねじ(不図示)で第一の可動プレート241に固定される。 A third linear motion guide portion (X-axis fixed rails 246, 247) is arranged on the mounting surface side of the first movable plate 241, and the third linear motion guide portion (X-axis fixed rails 246, 247) is arranged. are fixed to the first movable plate 241 with mutual parallelism on the order of micrometers. The third linear motion guides (X-axis fixed rails 246 and 247) are aligned with a jig (not shown), and are fixed to the first movable plate 241 by a fixing screw (not shown), which is a fixing member. fixed to

次に、第三の直動案内部(X軸固定レール246、247)のどちらか一方のレールを基準として、治具(不図示)にてマイクロメートルレベルの直角度で、Y軸固定レール242(第二の直動案内部)を固定ねじ(不図示)で第一の可動プレート241に固定する。Y軸調整レール243(第二の直動案内部)は、最初に固定ねじ(不図示)で仮固定の状態で第一の可動プレート241に固定しておく。図7(c)では固定ねじは不図示であるが、背板263を固定する固定ねじ264と同様のねじである。 Next, using either one of the third linear motion guides (X-axis fixed rails 246, 247) as a reference, the Y-axis fixed rail 242 is perpendicular to the micrometer level using a jig (not shown). (Second linear motion guide) is fixed to the first movable plate 241 with a fixing screw (not shown). The Y-axis adjustment rail 243 (second linear motion guide) is first fixed to the first movable plate 241 in a temporarily fixed state with a fixing screw (not shown). Although the fixing screw is not shown in FIG. 7(c), it is the same screw as the fixing screw 264 that fixes the back plate 263. FIG.

第一の可動プレート241に配置されているY軸調整レール243(第二の直動案内部)の直動案内設置部245には背板263を固定する固定ねじ264のためのねじ穴248が形成されている。背板263は、Y軸調整レール243(第二の直動案内部)に隣り合うように固定ねじで配置される。尚、背板263の固定には、ねじ穴248でなく、ボルト穴を用いても良い。第一の可動プレート241に高い平面度で形成された直動案内設置部245に背板263を設置することで、背板263の曲がりや歪みを最小限に押えることが可能な構造となる。 A linear motion guide installation portion 245 of the Y-axis adjustment rail 243 (second linear motion guide portion) arranged on the first movable plate 241 has a screw hole 248 for a fixing screw 264 for fixing the back plate 263 . formed. The back plate 263 is arranged with fixing screws so as to be adjacent to the Y-axis adjustment rail 243 (second linear motion guide). Note that bolt holes may be used instead of the screw holes 248 to fix the back plate 263 . By installing the back plate 263 on the linear motion guide installation portion 245 formed with high flatness on the first movable plate 241, a structure is obtained in which bending and distortion of the back plate 263 can be minimized.

背板263にはボルト穴261と調整ねじ穴262が形成されている。尚、ボルト穴261でなく、ねじ穴で第一の可動プレート241に固定する方法でもよい。複数ある調整ねじ穴262にはそれぞれ調整ねじ265が取り付けられ、図8(a)で説明する直動案内のレールや転動体に適宜予圧を与えてガタ取りを行う。 A bolt hole 261 and an adjusting screw hole 262 are formed in the back plate 263 . It should be noted that a method of fixing to the first movable plate 241 with a screw hole instead of the bolt hole 261 may be used. An adjusting screw 265 is attached to each of the plurality of adjusting screw holes 262, and play is removed by applying an appropriate preload to the rails and rolling elements of the linear motion guide described in FIG. 8(a).

図7(d)は第5実施形態におけるステージ装置230の上面プレートユニット259の斜視図である。説明のため背板263、固定ねじ264、調整ねじ265を図示している。上面プレートユニット259の第二の可動プレート250には、X軸固定レール251(第四の直動案内部)がマイクロメートルレベルの真直度で、第二の可動プレート250に固定ねじ(不図示)で固定されている。X軸調整レール252(第四の直動案内部)は、最初に仮固定の状態で第二の可動プレート250に固定しておく。背板263は、X軸調整レール252(第四の直動案内部)に隣り合うように配置される。図7(d)では固定ねじは不図示であるが、背板263を固定する固定ねじ264と同様のねじである。 FIG. 7D is a perspective view of the upper plate unit 259 of the stage device 230 in the fifth embodiment. A back plate 263, a fixing screw 264, and an adjusting screw 265 are shown for explanation. The second movable plate 250 of the upper plate unit 259 has an X-axis fixed rail 251 (fourth linear motion guide) with micrometer-level straightness, and a fixed screw (not shown) is attached to the second movable plate 250. is fixed with The X-axis adjustment rail 252 (fourth linear motion guide) is first fixed to the second movable plate 250 in a temporarily fixed state. The back plate 263 is arranged so as to be adjacent to the X-axis adjustment rail 252 (fourth linear guide). Although the fixing screw is not shown in FIG. 7(d), it is the same screw as the fixing screw 264 that fixes the back plate 263. As shown in FIG.

第二の可動プレート250に配置されているX軸調整レール252(第四の直動案内部)の直動案内設置部254には背板263を固定する固定ねじ264のためのねじ穴255が形成されている。背板263は、X軸調整レール252(第四の直動案内部)に隣り合うように固定ねじで配置される。尚、背板263の固定には、ねじ穴255でなく、ボルト穴を用いても良い。第二の可動プレート250に高い平面度で形成された直動案内設置部254に背板263を設置することで、背板263の曲がりや歪みを最小限に押えることが可能な構造となる。 A linear motion guide installation portion 254 of the X-axis adjustment rail 252 (fourth linear motion guide portion) disposed on the second movable plate 250 has a screw hole 255 for a fixing screw 264 for fixing the back plate 263 . formed. The back plate 263 is arranged with fixing screws so as to be adjacent to the X-axis adjustment rail 252 (fourth linear motion guide). Note that the back plate 263 may be fixed using bolt holes instead of the screw holes 255 . By installing the back plate 263 on the linear motion guide installation portion 254 formed on the second movable plate 250 with high flatness, a structure is obtained in which bending and distortion of the back plate 263 can be minimized.

図8(a)は第5実施形態におけるステージ装置230に脱着可能な背板263を取り付けた状態の斜視図である。第一の可動プレート241には、Y軸調整レール243(第二の直動案内部)に隣り合うように背板263が配置されており、第二の可動プレート250には、X軸調整レール252(第四の直動案内部)に隣り合うように背板263が配置されている。 FIG. 8(a) is a perspective view of a state where a detachable back plate 263 is attached to the stage device 230 according to the fifth embodiment. A back plate 263 is arranged on the first movable plate 241 so as to be adjacent to the Y-axis adjustment rail 243 (second linear motion guide), and the second movable plate 250 has an X-axis adjustment rail. A back plate 263 is arranged so as to be adjacent to 252 (fourth linear guide).

各直動案内部のレールに転動体を挿入する際、背板263を取り付けた状態で行う。背板263に設けられている調整ねじ穴262には、調整ねじ265が装着されている。 When inserting the rolling elements into the rails of each linear motion guide, the back plate 263 is attached. An adjustment screw 265 is mounted in an adjustment screw hole 262 provided in the back plate 263 .

まず、最初に、ベースプレート231と第一の可動プレート241との間で構成される直動案内機構LM81、LM82の組立てについて説明する。ベースプレート231のY軸固定レール236と第一の可動プレート241のY軸固定レール242との間、及び、ベースプレート231のY軸固定レール237と第一の可動プレート241のY軸調整レール243との間に転動体(不図示)を挿入する。 First, assembly of the linear guide mechanisms LM81 and LM82 configured between the base plate 231 and the first movable plate 241 will be described. Between the Y-axis fixed rail 236 of the base plate 231 and the Y-axis fixed rail 242 of the first movable plate 241, and between the Y-axis fixed rail 237 of the base plate 231 and the Y-axis adjustment rail 243 of the first movable plate 241 A rolling element (not shown) is inserted between them.

Y軸調整レール243は仮固定の状態で転動体の挿入を妨げない。また転動体の挿入は、Y軸調整レール243に隣り合って配置されている背板263の調整ねじ265で転動体に予圧が掛からない状態に緩めておき、転動体をレールの所定位置まで挿入する。 The Y-axis adjustment rail 243 does not interfere with the insertion of the rolling elements in a temporarily fixed state. For the insertion of the rolling elements, the adjusting screw 265 of the back plate 263 arranged adjacent to the Y-axis adjusting rail 243 is loosened so that no preload is applied to the rolling elements, and the rolling elements are inserted to the predetermined position of the rail. do.

転動体をレールの所定位置まで挿入したら、Y軸調整レール243に隣り合って配置されている背板263の調整ねじ265で転動体に適宜予圧を与えるため、調整ねじ265でY軸調整レール243を押した状態で、固定ねじ(不図示)でY軸調整レール243を第一の可動プレート241に固定していく。 After the rolling elements have been inserted to a predetermined position on the rail, the adjustment screws 265 of the back plate 263 arranged adjacent to the Y-axis adjustment rail 243 are used to apply preload to the rolling elements. is pressed, the Y-axis adjustment rail 243 is fixed to the first movable plate 241 with a fixing screw (not shown).

作業方法としては、転動体が存在する位置の調整ねじ265を、所定のねじ締めトルクで締め、第一の可動プレート241を移動させて転動体の位置を変え、転動体が存在する位置の調整ねじ265を締めて予圧を与えていきながら直動案内機構LM81、LM82の全域のガタ取りを行う。ピックテスタやダイヤルゲージでガタを見ながら行うことも可能である。 As a work method, the adjustment screw 265 at the position where the rolling element exists is tightened with a predetermined screw tightening torque, the first movable plate 241 is moved to change the position of the rolling element, and the position where the rolling element exists is adjusted. Looseness of the linear guide mechanisms LM81 and LM82 is removed over the entire area while applying preload by tightening the screw 265 . It is also possible to check the looseness with a pick tester or dial gauge.

調整ねじ265によるガタ取りを終えたら、仮固定のY軸調整レール243を固定ねじ(不図示)を用いて、転動体が存在する位置で所定のねじ締めトルクによりねじ固定する。図8(a)では、Y軸調整レール243の固定ねじは不図示であるが、図7(c)の固定ねじ246と同様のねじでY軸調整レール243を固定することが可能である。Y軸調整レール243の本締め固定を終えたら、Y軸調整レール243に隣り合って配置されている背板263の調整ねじ265を緩めた後、図7(c)の固定ねじ264を取り外して、第一の可動プレート241から背板263を取り外す。以上がベースプレート231と第一の可動プレート241との間で構成される直動案内機構LM81、LM82の組立ての概要である。 After removing looseness with the adjusting screw 265, the temporarily fixed Y-axis adjusting rail 243 is fixed with a predetermined screw tightening torque using a fixing screw (not shown) at the position where the rolling element exists. Although fixing screws for the Y-axis adjusting rail 243 are not shown in FIG. 8(a), the Y-axis adjusting rail 243 can be fixed with screws similar to the fixing screws 246 in FIG. 7(c). After the final tightening of the Y-axis adjustment rail 243 is completed, the adjustment screw 265 of the back plate 263 arranged adjacent to the Y-axis adjustment rail 243 is loosened, and then the fixing screw 264 of FIG. 7(c) is removed. , remove the back plate 263 from the first movable plate 241 . The outline of assembly of the linear guide mechanisms LM81 and LM82 configured between the base plate 231 and the first movable plate 241 has been described above.

次に、第一の可動プレート241と第二の可動プレート250との間で構成される直動案内機構LM83、LM84の組立てについて説明する。第一の可動プレート241のX軸固定レール246と第二の可動プレート250のX軸固定レール251との間、及び、第一の可動プレート241のX軸固定レール247と第二の可動プレート250のX軸調整レール252との間に転動体(不図示)を挿入する。 Next, assembly of the linear guide mechanisms LM83 and LM84 configured between the first movable plate 241 and the second movable plate 250 will be described. Between the X-axis fixed rail 246 of the first movable plate 241 and the X-axis fixed rail 251 of the second movable plate 250, and between the X-axis fixed rail 247 of the first movable plate 241 and the second movable plate 250 A rolling element (not shown) is inserted between the X-axis adjustment rail 252 and the X-axis adjustment rail 252 .

X軸調整レール252は仮固定の状態で転動体の挿入を妨げない。また転動体の挿入は、X軸調整レール252に隣り合って配置されている背板263の調整ねじ265で転動体に予圧が掛からない状態に緩めておき、転動体をレールの所定位置まで挿入する。 The X-axis adjustment rail 252 does not interfere with the insertion of the rolling elements in a temporarily fixed state. When inserting the rolling elements, loosen the adjusting screw 265 of the back plate 263 adjacent to the X-axis adjusting rail 252 so that no preload is applied to the rolling elements, and then insert the rolling elements to a predetermined position on the rail. do.

転動体をレールの所定位置まで挿入したら、X軸調整レール252に隣り合って配置されている背板263の調整ねじ265で転動体に適宜予圧を与えるため、調整ねじ265でX軸調整レール252を押した状態で、固定ねじ(不図示)でX軸調整レール252を第二の可動プレート250に固定していく。 After the rolling elements have been inserted to a predetermined position on the rail, the X-axis adjusting rail 252 is adjusted by the adjusting screw 265 in order to apply a suitable preload to the rolling elements using the adjusting screw 265 of the back plate 263 arranged adjacent to the X-axis adjusting rail 252 . is pressed, the X-axis adjustment rail 252 is fixed to the second movable plate 250 with a fixing screw (not shown).

作業方法としては、転動体が存在する位置の調整ねじ265を、所定のねじ締めトルクで締め、第二の可動プレート250を移動させて転動体の位置を変え、転動体が存在する位置の調整ねじ265を締めて予圧を与えていきながら直動案内機構LM83、LM84の全域のガタ取りを行う。ピックテスタやダイヤルゲージでガタを見ながら行うことも可能である。 As a work method, the adjustment screw 265 at the position where the rolling element exists is tightened with a predetermined screw tightening torque, the second movable plate 250 is moved to change the position of the rolling element, and the position where the rolling element exists is adjusted. While applying preload by tightening the screws 265, looseness of the linear motion guide mechanisms LM83 and LM84 is eliminated. It is also possible to check the looseness with a pick tester or dial gauge.

調整ねじ265によるガタ取りを終えたら、仮固定のX軸調整レール252を固定ねじ(不図示)を用いて、転動体が存在する位置で所定のねじ締めトルクによりねじ固定する。図8(a)では、X軸調整レール252の固定ねじは不図示であるが、図7(d)の固定ねじ264と同様のねじでX軸調整レール252を固定することが可能である。X軸調整レール252の本締め固定を終えたら、X軸調整レール252に隣り合って配置されている背板263の調整ねじ265を緩めた後、図7(d)の固定ねじ264を取り外して、第二の可動プレート250から背板263を取り外す。以上が第一の可動プレート241と第二の可動プレート250との間で構成される直動案内機構LM83、LM84の組立ての概要である。尚、上記の方法は組み立ての一例で、他の方法を用いて直動案内機構LM81~LM84を組立てることも可能である。 After removing looseness with the adjusting screw 265, the temporarily fixed X-axis adjusting rail 252 is fixed with a predetermined screw tightening torque using a fixing screw (not shown) at the position where the rolling element exists. Although fixing screws for the X-axis adjustment rail 252 are not shown in FIG. 8(a), the X-axis adjustment rail 252 can be fixed with a screw similar to the fixing screw 264 in FIG. 7(d). After the final tightening of the X-axis adjustment rail 252 is completed, the adjustment screw 265 of the back plate 263 arranged adjacent to the X-axis adjustment rail 252 is loosened, and then the fixing screw 264 of FIG. 7(d) is removed. , remove the back plate 263 from the second movable plate 250 . The outline of assembly of the linear guide mechanisms LM83 and LM84 configured between the first movable plate 241 and the second movable plate 250 has been described above. The above method is an example of assembly, and other methods can be used to assemble the linear motion guide mechanisms LM81 to LM84.

図8(b)は第5実施形態におけるステージ装置230をベースプレート231の取付面側から見た斜視図である。組立てが完了したステージ装置230には、図13(b)に示す、調整ねじ穴76を有する背板77が無い。代わりにねじ穴248を有する直動案内設置部245と、ねじ穴255を有する直動案内設置部254が形成されている。第5実施形態のステージ装置230では、背板263で調整レール(Y軸調整レール243、X軸調整レール252)の与圧調整をしつつ、調整レールを最終的に固定し、調整ねじ穴を有する背板をステージ装置から着脱できることを特徴としている。 FIG. 8(b) is a perspective view of the stage device 230 in the fifth embodiment, viewed from the mounting surface side of the base plate 231. FIG. The assembled stage device 230 does not have the back plate 77 having the adjustment screw holes 76 shown in FIG. 13(b). Instead, a linear motion guide installation portion 245 having a screw hole 248 and a linear motion guide installation portion 254 having a screw hole 255 are formed. In the stage device 230 of the fifth embodiment, the adjusting rails (the Y-axis adjusting rail 243 and the X-axis adjusting rail 252) are pressurized and adjusted by the back plate 263, the adjusting rails are finally fixed, and the adjusting screw holes are formed. It is characterized in that the back plate can be attached and detached from the stage device.

調整ねじ穴を有する背板263を再利用することが可能であり、コスト低減を図ることができる。また背板263を外した分、ステージ装置230の小型化と軽量化が可能になる。 The back plate 263 having the adjustment screw holes can be reused, and cost reduction can be achieved. In addition, since the back plate 263 is removed, the size and weight of the stage device 230 can be reduced.

直動案内機構の転動体に予圧を与えガタ取りをするために従来のステージに要した凸部を含む複雑な部品形状は必要なく、穴加工と平面加工のみの簡素な形状で、加工の簡便化とコスト低減を図ることができる。凸部を含む複雑な形状を高精度に加工する加工機は高価であり、加工機の調整や加工形状の検査も複雑である。本実施形態を適用すれば、穴加工と平面加工機による別形状のステージ製作の汎用使用が容易であり、加工後の部品検査も簡便になる。 In order to apply preload to the rolling elements of the linear motion guide mechanism and remove backlash, there is no need for a complicated part shape including a convex part, which is required for conventional stages. and cost reduction can be achieved. A processing machine for processing a complicated shape including convex portions with high precision is expensive, and the adjustment of the processing machine and the inspection of the processed shape are also complicated. If this embodiment is applied, it is easy to use for general purpose production of stages with different shapes by hole machining and plane machining, and it is also easy to inspect parts after machining.

(第6実施形態)
第6実施形態では、駆動部を配置したステージ装置の構成例について説明する。図9(a)は第6実施形態におけるステージ装置270の分解斜視図であり、図9(b)は、ステージ装置270を組立てた状態の斜視図であり、図9(c)は、ステージ装置を組み立てた状態(図9(b))で、G-Gに沿って切断したときの断面図である。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, a configuration example of a stage device in which driving units are arranged will be described. 9(a) is an exploded perspective view of the stage device 270 in the sixth embodiment, FIG. 9(b) is a perspective view of the stage device 270 assembled, and FIG. 9(c) is a stage device. is assembled (FIG. 9(b)) and is a cross-sectional view taken along GG.

図9のステージ装置270では、駆動部の構成として、電動機構であるコアレスコイルとマグネットによる円筒型リニアモータを用いた例を示している。ステージ装置270はベースプレートユニット271、中間プレートユニット272、上面プレートユニット273を有している。 In the stage device 270 of FIG. 9, an example of using a cylindrical linear motor composed of a coreless coil, which is an electric mechanism, and a magnet, is shown as the configuration of the drive section. The stage device 270 has a base plate unit 271 , an intermediate plate unit 272 and an upper plate unit 273 .

第一の方向にY方向、第二の方向にX方向を設定し、第一の直動案内部としてY軸固定レール236、237を用い、第二の直動案内部としてY軸固定レール242、Y軸調整レール243を用いている。また、第三の直動案内部としてX軸固定レール246、247を用い、第四の直動案内部としてX軸固定レール251と、X軸調整レール252を用いている。 The Y direction is set as the first direction, and the X direction is set as the second direction. Y-axis fixed rails 236 and 237 are used as the first linear motion guide portion, and the Y-axis fixed rail 242 is used as the second linear motion guide portion. , the Y-axis adjustment rail 243 is used. The X-axis fixed rails 246 and 247 are used as the third linear motion guide portion, and the X-axis fixed rail 251 and the X-axis adjustment rail 252 are used as the fourth linear motion guide portion.

図9(a)において、ベースプレートユニット271は、図7(b)のベースプレートユニット238に、穴275を有するY軸コイル276を、コイル取付板277で固定したものである。中間プレートユニット272は、図7(c)の第一の可動プレート241に、穴278を有するX軸コイル279を、コイル取付板280で固定したものである。更にY軸マグネット棒281を2つのマグネット棒取付具282、283で固定したものである。また、上面プレートユニット273は、図7(d)の第二の可動プレート250に、マグネット取付板284を固定し、マグネット取付板284に対して、X軸マグネット棒285を2つのマグネット棒取付具286、287で固定したものである。 9A, a base plate unit 271 is obtained by fixing a Y-axis coil 276 having a hole 275 to the base plate unit 238 of FIG. 7B with a coil mounting plate 277. In FIG. The intermediate plate unit 272 is obtained by fixing an X-axis coil 279 having a hole 278 to the first movable plate 241 shown in FIG. 7C with a coil mounting plate 280 . Furthermore, the Y-axis magnet bar 281 is fixed by two magnet bar fixtures 282 and 283 . In addition, the upper plate unit 273 has a magnet mounting plate 284 fixed to the second movable plate 250 of FIG. 286 and 287 are fixed.

Y方向駆動部は、Y軸コイル276とY軸マグネット棒281で構成される。組み立ての際は、Y軸コイル276の穴275の中にY軸マグネット棒281を通し、マグネット棒取付具282、283でY軸マグネット棒281は第一の可動プレート241に固定される。Y方向駆動部により、ベースプレート231に対して第一の可動プレート241が第一方向(Y方向)に相対移動する。ステージ装置270の組立てにおいて、Y方向移動可能距離の全域でY軸コイル276の穴275と、Y軸マグネット棒281が接触しないように位置調整される。 The Y-direction driving section is composed of the Y-axis coil 276 and the Y-axis magnet bar 281 . During assembly, the Y-axis magnet bar 281 is passed through the hole 275 of the Y-axis coil 276 and fixed to the first movable plate 241 by the magnet bar fixtures 282 and 283 . The Y-direction driving section causes the first movable plate 241 to move relative to the base plate 231 in the first direction (Y-direction). In assembling the stage device 270, the position is adjusted so that the hole 275 of the Y-axis coil 276 and the Y-axis magnet bar 281 do not come into contact with each other throughout the Y-direction movable distance.

X方向駆動部は、X軸コイル279とX軸マグネット棒285で構成される。組み立ての際は、X軸コイル279の穴278の中にX軸マグネット棒285を通し、マグネット棒取付具286、287でX軸マグネット棒285は、第二の可動プレート250のマグネット取付板284に固定される。X方向駆動部により、第一の可動プレート241に対して第二の可動プレート250が第二方向(X方向)に相対移動する。ステージ装置270の組立てにおいて、X方向移動可能距離の全域でX軸コイル279の穴278と、X軸マグネット棒285が接触しないように位置調整される。 The X-direction drive section is composed of an X-axis coil 279 and an X-axis magnet bar 285 . When assembling, the X-axis magnet bar 285 is passed through the hole 278 of the X-axis coil 279, and the X-axis magnet bar 285 is attached to the magnet mounting plate 284 of the second movable plate 250 by the magnet bar fixtures 286 and 287. Fixed. The second movable plate 250 is relatively moved in the second direction (X direction) with respect to the first movable plate 241 by the X-direction driving section. In assembling the stage device 270, the position is adjusted so that the hole 278 of the X-axis coil 279 and the X-axis magnet bar 285 do not come into contact with each other throughout the X-direction movable distance.

図9(b)は第6実施形態におけるステージ装置270の斜視図であり、Y軸固定レール236、237、242、Y軸調整レール243、X軸固定レール246、247、251、X軸調整レール252で囲まれた内側に、ベースプレート231の取付面231aが位置している。ベースプレート231の取付面231aには、顕微鏡、検査装置、計測装置など各種装置(外部装置)などにステージ装置140を取り付けるための取付部232、233、234、235が形成されている。 FIG. 9B is a perspective view of the stage device 270 according to the sixth embodiment. The mounting surface 231a of the base plate 231 is positioned inside the area surrounded by 252. As shown in FIG. Mounting portions 232, 233, 234, and 235 for mounting the stage device 140 to various devices (external devices) such as microscopes, inspection devices, and measuring devices are formed on the mounting surface 231a of the base plate 231. FIG.

第一の直動案内部(Y軸固定レール236、237)、及び第三の直動案内部(X軸固定レール246、247)に挟まれた領域の外側領域に、第一方向(Y方向)の駆動部の電気子であるY軸コイル276と、第二方向(X方向)の駆動部の電気子であるX軸コイル279とが配置されているのが第6実施形態によるステージ装置270の特徴である。 A first direction (Y direction ) and the X-axis coil 279, which is the armature of the second-direction (X-direction) drive section, are arranged in the stage device 270 according to the sixth embodiment. It is a feature of

第一の直動案内部(Y軸固定レール236、237)、及び第三の直動案内部(X軸固定レール246、247)に挟まれた領域の外側領域に、第一方向(Y方向)の駆動部と第二方向(X方向)の駆動部の電気子(Y軸コイル276、X軸コイル279)を配置することで、ステージ装置270を分解することなく、ステージ装置270の外部から修理や調整、検査をすることが容易な構造となる。 A first direction (Y direction ) drive section and the drive section in the second direction (X direction) (Y-axis coil 276, X-axis coil 279). The structure can be easily repaired, adjusted, and inspected.

図9(c)は第6実施形態におけるステージ装置270を組み立てた状態(図9(b))で、G-Gに沿って切断したときの断面図である。第二方向(X方向)の駆動部であるX軸コイル279がX軸固定レール246の外側に配置されている。また、Y軸固定レール236はY軸固定レール242に隠れてしまっているが、Y軸固定レール236の外側に第一方向(Y方向)の駆動部であるY軸コイル276が配置されている。図9(c)ではY軸固定レール242で取付面が隠れてしまっているが、図9(b)を参照し、取付部232、233、234、235は、X軸固定レール246、247の直動案内設置部の位置として、上面プレートユニット273の上面288までの高さを見ることができる。 FIG. 9(c) is a sectional view taken along GG in the assembled state (FIG. 9(b)) of the stage device 270 in the sixth embodiment. An X-axis coil 279 that is a driving portion in the second direction (X-direction) is arranged outside the X-axis fixed rail 246 . In addition, although the Y-axis fixed rail 236 is hidden behind the Y-axis fixed rail 242, a Y-axis coil 276, which is a driving portion in the first direction (Y direction), is arranged outside the Y-axis fixed rail 236. . Although the mounting surface is hidden by the Y-axis fixed rail 242 in FIG. 9C, referring to FIG. The height to the top surface 288 of the top plate unit 273 can be seen as the position of the linear motion guide installation portion.

また、図9(b)および図9(c)を参照して、ステージ装置270は、第二方向(X方向)の駆動部であるX軸コイル279と第一方向(Y方向)の駆動部の電気子であるY軸コイル276を設けても、ベースプレート231の取付面231aにある取付部232、233、234、235から上面プレートユニット273の上面288までの高さに、駆動部の高さが加算されない構造であり、薄型のステージ装置を実現することが可能になる。 9(b) and 9(c), the stage device 270 includes an X-axis coil 279 as a second direction (X direction) drive unit and a first direction (Y direction) drive unit. Even if the Y-axis coil 276 is provided, the height from the mounting portions 232, 233, 234, and 235 on the mounting surface 231a of the base plate 231 to the top surface 288 of the top plate unit 273 does not exceed the height of the drive unit. is not added, and it is possible to realize a thin stage device.

尚、図9(a)~(c)では、駆動部の構成として、円筒型リニアモータによる電動機構の例を示したが、駆動部の構成として手動機構を用いたもの、電動機構を用いたもの、手動機構と電動機構を組み合わせたもののいずれの組合せでもよい。駆動部の構成を、第一の直動案内部(Y軸固定レール236、237)、及び第三の直動案内部(X軸固定レール246、247)に挟まれた領域の外側領域に配置することにより、ステージ装置270の外部から修理や調整、検査をすることが容易なステージ装置の構造となる。 In FIGS. 9A to 9C, an example of an electric mechanism using a cylindrical linear motor is shown as the configuration of the drive unit, but a manual mechanism and an electric mechanism are used as the configuration of the drive unit. or a combination of a manual mechanism and an electric mechanism. The configuration of the drive section is arranged outside the area sandwiched between the first linear motion guide section (Y-axis fixed rails 236, 237) and the third linear motion guide section (X-axis fixed rails 246, 247). As a result, the structure of the stage device can be easily repaired, adjusted, and inspected from the outside of the stage device 270 .

(第7実施形態)
第7実施形態では、駆動部を配置したステージ装置の構成例について説明する。図10は第7実施形態におけるステージ装置300の分解斜視図である。ステージ装置300は、ベースプレートユニット301、中間プレートユニット302、上面プレートユニット303を有する。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, a configuration example of a stage device in which driving units are arranged will be described. FIG. 10 is an exploded perspective view of stage device 300 in the seventh embodiment. The stage device 300 has a base plate unit 301 , an intermediate plate unit 302 and an upper plate unit 303 .

図11A(a)はベースプレートユニット301、中間プレートユニット302、第一方向(Y方向)の駆動部の電気子ユニットであるY方向コイルユニット313の分解斜視図である。図11A(b)はステージ装置300に脱着可能な背板352を取り付けた状態を示す斜視図であり、図11A(c)はステージ装置300を組立てた状態の斜視図である。また、図11B(d)は、ステージ装置を組み立てた状態(図11(c))で、H-Hに沿って切断したときの断面図であり、図11B(e)はステージ装置を組み立てた状態(図11A(c))で、I-Iに沿って切断した断面図である。 FIG. 11A(a) is an exploded perspective view of the base plate unit 301, the intermediate plate unit 302, and the Y-direction coil unit 313, which is the armature unit of the first direction (Y-direction) drive unit. FIG. 11A(b) is a perspective view showing a state in which a detachable back plate 352 is attached to the stage device 300, and FIG. 11A(c) is a perspective view showing the state in which the stage device 300 is assembled. FIG. 11B(d) is a cross-sectional view taken along line HH in the assembled state of the stage device (FIG. 11(c)), and FIG. FIG. 11A is a sectional view cut along II in the state (FIG. 11A(c)).

ベースプレートユニット301は、ステージ装置300を、外部装置等に取り付け可能な取付面304aを有するベースプレート304を含み、ベースプレート304は、第一の直動案内部(Y軸固定レール307、308)と、第一方向(Y方向)の駆動部(Y方向コイルユニット313)とを有する。 The base plate unit 301 includes a base plate 304 having a mounting surface 304a capable of mounting the stage device 300 to an external device or the like. and a one-direction (Y-direction) drive unit (Y-direction coil unit 313).

中間プレートユニット302は、開口部345を有する第一の可動プレート316、317、318、319と、第二の直動案内部(Y軸固定レール323、Y軸調整レール324)と、第三の直動案内部(X軸固定レール334、335)と、第二方向(X方向)の駆動部(X方向コイルユニット329)とを有する。 The intermediate plate unit 302 includes first movable plates 316, 317, 318, and 319 having openings 345, second linear motion guides (Y-axis fixed rail 323, Y-axis adjustment rail 324), and third It has a linear guide section (X-axis fixed rails 334, 335) and a drive section (X-direction coil unit 329) for the second direction (X-direction).

上面プレートユニット303は、第二の可動プレート337と、第四の直動案内部(X軸固定レール336、X軸調整レール338)とを有する。 The upper plate unit 303 has a second movable plate 337 and a fourth linear guide (X-axis fixed rail 336, X-axis adjustment rail 338).

ベースプレートユニット301を構成するベースプレート304の第一の直動案内部(Y軸固定レール307、308)は、取付面304aと隣接し互いに対向する第一の側面305、306にそれぞれ設けられ、第一の可動プレート316、317の第一方向における移動を案内する。第一の直動案内部(Y軸固定レール307、308)の構成として、第一の側面305、306には、高精度なV溝が形成されている。 The first linear motion guide portions (Y-axis fixed rails 307, 308) of the base plate 304 constituting the base plate unit 301 are provided respectively on the first side surfaces 305, 306 adjacent to the mounting surface 304a and facing each other. guides the movement of the movable plates 316, 317 in the first direction. High-precision V-grooves are formed in the first side surfaces 305 and 306 as a configuration of the first linear motion guide portion (the Y-axis fixed rails 307 and 308).

取付面304aには顕微鏡、検査装置、計測装置など各種装置などへステージ装置300を取り付けるための取付部309、310、311、312が形成されている。取付部309、310、311、312は、相互の平面度と平行度が悪いと装置への取り付けに支障が出るので高い精度で形成されている。 Mounting portions 309, 310, 311, and 312 for mounting the stage device 300 to various devices such as a microscope, an inspection device, and a measuring device are formed on the mounting surface 304a. The mounting portions 309, 310, 311, and 312 are formed with high accuracy because poor mutual flatness and parallelism hinder mounting to the apparatus.

また、ベースプレート304には、第一方向(Y方向)の駆動部(Y方向コイルユニット313)が配置されており、Y方向コイルユニット313は複数のコイル314と板部材315とを有し、板部材315とベースプレート304はねじ(不図示)で固定され、脱着可能である。 Further, a first direction (Y-direction) driving portion (Y-direction coil unit 313) is arranged on the base plate 304. The Y-direction coil unit 313 has a plurality of coils 314 and a plate member 315. The member 315 and the base plate 304 are fixed with screws (not shown) and are detachable.

中間プレートユニット302は、第一の可動プレート316、317、318、319を有し、第一の可動プレート316、317、318、319の組立方法については第2実施形態と同様である。第一の可動プレートを組み立てた状態で、第一の可動プレート316、317、318、319は、開口部345を有している。 The intermediate plate unit 302 has first movable plates 316, 317, 318 and 319, and the method of assembling the first movable plates 316, 317, 318 and 319 is the same as in the second embodiment. The first movable plates 316 , 317 , 318 , 319 have openings 345 when the first movable plates are assembled.

第二の直動案内部(Y軸固定レール323、Y軸調整レール324)は、ベースプレート304の第一の直動案内部に対向し、第一の可動プレート316、317、318、319の第二の側面321、322に設けられている。第二の直動案内部(Y軸固定レール323、Y軸調整レール324)は第一の直動案内部(Y軸固定レール307、308)と協働して、第一の可動プレートの移動(第一方向(Y方向)への移動)を案内する。すなわち、第一の可動プレートは、第一の側面305、306に対向する第二の側面321、322にそれぞれ設けられ、第一の直動案内部との組合せにより直動案内機構LM110、LM111を構成し、第一の可動プレートの移動(第一方向(Y方向)を案内する。第二の直動案内部(Y軸固定レール323、Y軸調整レール324)の構成として、第二の側面321、322には、高精度なV溝が形成されている。第一の側面305、306と第二の側面321、322には、それぞれに形成された溝内の転動体を介して第一の可動プレートの移動(第一方向(Y方向)を案内する第一の直動案内部と第二の直動案内部とが形成される。 The second linear motion guide (Y-axis fixed rail 323, Y-axis adjustment rail 324) faces the first linear motion guide of the base plate 304, and the first movable plates 316, 317, 318, 319 It is provided on two side surfaces 321 and 322 . The second linear motion guide (Y-axis fixed rail 323, Y-axis adjustment rail 324) cooperates with the first linear motion guide (Y-axis fixed rails 307, 308) to move the first movable plate. (Movement in the first direction (Y direction)) is guided. That is, the first movable plates are provided on the second side surfaces 321 and 322 facing the first side surfaces 305 and 306, respectively, and are combined with the first linear motion guide portions to operate the linear motion guide mechanisms LM110 and LM111. and guides the movement of the first movable plate (first direction (Y direction)). High-precision V-grooves are formed in 321 and 322. First side surfaces 305 and 306 and second side surfaces 321 and 322 are formed with rolling elements in the grooves formed respectively. A first linear motion guide portion and a second linear motion guide portion for guiding the movement (first direction (Y direction)) of the movable plate are formed.

第一の可動プレート316、317のうち、第二の側面を含まない側面325、326、327、328は高精度な平面が形成されている。また、第一の可動プレートを構成する第一の可動プレート318、319の長さg、hも高精度な寸法で形成され、直動案内機構LM110、LM111の転動体(不図示)をレールの所定位置に挟んだ状態で、図11A(a)に示す複数のねじ346で固定することにより、直動案内機構LM110、LM111の転動体に対して所望の予圧を作用させることができる。予圧調整のため図11A(a)に示すように必要に応じて調整部材であるシム347、348を挟むことも可能である。 Side surfaces 325, 326, 327, and 328 of the first movable plates 316 and 317, which do not include the second side surface, are highly accurate planes. In addition, the lengths g and h of the first movable plates 318 and 319 constituting the first movable plate are also formed with highly accurate dimensions, and the rolling elements (not shown) of the linear motion guide mechanisms LM110 and LM111 are aligned with the rails. A desired preload can be applied to the rolling elements of the linear motion guide mechanisms LM110 and LM111 by fixing them with a plurality of screws 346 shown in FIG. As shown in FIG. 11A(a), shims 347 and 348, which are adjustment members, may be interposed as necessary for preload adjustment.

第一の可動プレート316にはマグネット320が固定され、Y方向コイルユニット313とマグネット320とで第一方向(Y方向)の駆動部を構成し、第一方向(Y方向)の駆動部は、ベースプレートユニット301のベースプレート304に対して第一の可動プレートを第一の方向(Y方向)に駆動する。 A magnet 320 is fixed to the first movable plate 316, and the Y-direction coil unit 313 and the magnet 320 constitute a first-direction (Y-direction) driving section. The first movable plate is driven in the first direction (Y direction) with respect to base plate 304 of base plate unit 301 .

また、中間プレートユニット302には、第二方向(X方向)の駆動部(X方向コイルユニット329)が配置されており、X方向コイルユニット329は複数のコイル330と板部材331とを有し、板部材331と中間プレートユニット302の第一の可動プレート318とは、ねじ(不図示)で固定され、脱着可能である。 Further, the intermediate plate unit 302 is provided with a drive section (X-direction coil unit 329) for the second direction (X-direction), and the X-direction coil unit 329 has a plurality of coils 330 and a plate member 331. , the plate member 331 and the first movable plate 318 of the intermediate plate unit 302 are fixed with screws (not shown) and are detachable.

中間プレートユニット302における第三の直動案内部(X軸固定レール334、335)は、第一の可動プレートの、互いに対向する一対の側面332、333にそれぞれ設けられている。第一の可動プレート318、319の外周の側面(第三の側面)332、333の2面には、第三の直動案内部(X軸固定レール334、335)の構成として、それぞれ高精度なV溝が形成されており、第三の直動案内部(X軸固定レール334、335)は第二の可動プレート337の第二方向(X方向)における移動を案内する。そして、ベースプレート304と第一の可動プレート316、317、318、319とを組立てた状態で、ベースプレート304が、第一の可動プレートの開口部345内に配置される。第三の直動案内部(X軸固定レール334、335)は、第一の可動プレートの第二の側面を有する部材(316、322)に対して交差する部材(318、319)の外周側に位置する第三の側面にそれぞれ配置されている。 The third direct-acting guide portions (X-axis fixed rails 334, 335) in the intermediate plate unit 302 are provided on a pair of side surfaces 332, 333 facing each other of the first movable plate, respectively. On two outer peripheral side surfaces (third side surfaces) 332 and 333 of the first movable plates 318 and 319, high-precision A V-groove is formed, and the third linear motion guide portion (X-axis fixed rails 334 and 335) guides the movement of the second movable plate 337 in the second direction (X direction). Then, with the base plate 304 and the first movable plates 316, 317, 318, 319 assembled, the base plate 304 is placed in the opening 345 of the first movable plate. The third linear motion guide portion (X-axis fixed rails 334, 335) is located on the outer peripheral side of the members (318, 319) intersecting the members (316, 322) having the second side surface of the first movable plate. are respectively located on the third side located in the

上面プレートユニット303の第二の可動プレート337には、第三の直動案内部と協働して、第二の可動プレート337の第二の方向(X方向)における移動を案内する、第四の直動案内部(X軸固定レール336、X軸調整レール338)が配置されている。すなわち、第四の直動案内部(X軸固定レール336、X軸調整レール338)は、第三の案内部に対向するように配置されており、第四の直動案内部(X軸固定レール336、X軸調整レール338)は、第三の直動案内部(X軸固定レール334、335)との組合せにより直動案内機構LM112、LM113を構成し、第二の可動プレート337の第二の方向(X方向)における移動を案内する。 The second movable plate 337 of the top plate unit 303 has a fourth guide member that guides movement of the second movable plate 337 in the second direction (X direction) in cooperation with the third linear motion guide portion. linear motion guides (X-axis fixed rail 336, X-axis adjustment rail 338) are arranged. That is, the fourth linear guide portion (X-axis fixed rail 336, X-axis adjustment rail 338) is arranged to face the third guide portion. The rail 336 and the X-axis adjustment rail 338) constitute the linear motion guide mechanisms LM112 and LM113 in combination with the third linear motion guide portions (X-axis fixed rails 334 and 335). It guides movement in two directions (the X direction).

第二の可動プレート337にはスケール341が配置されている。このスケール341は、第一の方向及び第二の方向に周期的に形成されたパターンを有する。ベースプレート304が、第一の可動プレートの開口部345内に配置され、ベースプレート304と、第一の可動プレートが略同一平面に配列されているので、図11A(a)に示す、X軸位置検出部(第二位置検出部)349、Y軸位置検出部(第一位置検出部)350とスケール341によって、ベースプレート304に対する第二の可動プレート337のXY座標(第一方向と第二方向に対する位置)を検出することができる。すなわち、Y軸位置検出部(第一位置検出部)350は、ベースプレート304に対する第二の可動プレート337の第一方向に対する位置をスケール341のパターンの検知に基づいて検出することが可能である。また、X軸位置検出部(第二位置検出部)349は、ベースプレート304に対する第二の可動プレート337の第二方向に対する位置をパターンの検知に基づいて検出することが可能である。 A scale 341 is arranged on the second movable plate 337 . This scale 341 has a pattern formed periodically in a first direction and a second direction. The base plate 304 is arranged in the opening 345 of the first movable plate, and the base plate 304 and the first movable plate are arranged substantially on the same plane. XY coordinates of the second movable plate 337 with respect to the base plate 304 (positions in the first direction and the second direction ) can be detected. That is, the Y-axis position detection section (first position detection section) 350 can detect the position of the second movable plate 337 in the first direction with respect to the base plate 304 based on detection of the pattern of the scale 341 . Also, the X-axis position detector (second position detector) 349 can detect the position of the second movable plate 337 with respect to the base plate 304 in the second direction based on pattern detection.

フレキシブル基板351はX軸位置検出部349とY軸位置検出部350への配線のために設置されているが、フレキシブル基板351に代わりリード線などによる配線を用いることも可能である。 The flexible substrate 351 is provided for wiring to the X-axis position detection section 349 and the Y-axis position detection section 350, but instead of the flexible substrate 351, wiring such as lead wires can be used.

マグネット343が板部材344に固定されたマグネットユニット342が、第二の可動プレート337に固定される。X方向(第二方向)のX方向コイルユニット329とマグネットユニット342とで第二の方向(X方向)の駆動部(第二方向駆動部)を構成し、第二方向駆動部は、第一の可動プレート316、317、318、319に対し、第二の可動プレート337を第二の方向に駆動する。 A magnet unit 342 in which a magnet 343 is fixed to a plate member 344 is fixed to the second movable plate 337 . The X-direction coil unit 329 and the magnet unit 342 in the X-direction (second direction) constitute a second-direction (X-direction) drive section (second-direction drive section). The second movable plate 337 is driven in the second direction relative to the other movable plates 316, 317, 318, 319.

第二の可動プレート337に配置されている第四の直動案内部であるX軸固定レール336は、第三直動案内部に対向するように配置され、マイクロメートルレベルの真直度で、第二の可動プレート337に固定されている。また、第二の可動プレート337には第四の直動案内部であるX軸調整レール338が固定され、X軸調整レール338の直動案内設置部339には、図11A(b)に示す背板352を取り付けるためのねじ穴340を有する。尚、背板352の固定には、ねじ穴340でなく、ボルト穴を用いても良い。 The X-axis fixed rail 336, which is the fourth linear motion guide arranged on the second movable plate 337, is arranged so as to face the third linear motion guide, and has a micrometer-level straightness. It is fixed to the second movable plate 337 . An X-axis adjustment rail 338, which is a fourth linear motion guide portion, is fixed to the second movable plate 337, and a linear motion guide installation portion 339 of the X-axis adjustment rail 338 has a It has screw holes 340 for mounting a back plate 352 . Note that bolt holes may be used instead of the screw holes 340 to fix the back plate 352 .

本実施形態では第四の直動案内部(X軸固定レール336,X軸調整レール338)は、第二の可動プレート337の取付面側に配置されているが、第二の可動プレートの第四の直動案内部は、第三の直動案内部(X軸固定レール334、335)に対向するように第二の可動プレートの側面に設けてもよい。更に、第二の可動プレートに第二の開口部を形成し、第一の可動プレートが、第二の可動プレートの第二の開口部内に配置されるようにしてもよい。 In this embodiment, the fourth linear motion guide portion (X-axis fixed rail 336, X-axis adjustment rail 338) is arranged on the mounting surface side of the second movable plate 337. The four linear motion guides may be provided on the side surface of the second movable plate so as to face the third linear motion guides (X-axis fixed rails 334 and 335). Further, a second opening may be formed in the second movable plate, and the first movable plate may be positioned within the second opening of the second movable plate.

この場合、例えば、第二の可動プレートの開口部(第二の開口部)の近傍に、第一の方向(Y方向)及び第二の方向(X方向)に周期的に形成されたパターンを有するスケールを配置し、このスケールのパターンをベースプレート304に配置された、X軸位置検出部(第二位置検出部)349、Y軸位置検出部(第一位置検出部)350で検出するようにしてもよい。この場合は、開口部の配置位置や配置形状に対応して、X軸位置検出部(第二位置検出部)349、Y軸位置検出部(第一位置検出部)350の配置やフレキシブル基板の配置を行えばよい。 In this case, for example, a pattern periodically formed in the first direction (Y direction) and the second direction (X direction) is formed near the opening (second opening) of the second movable plate. The pattern of this scale is detected by the X-axis position detection section (second position detection section) 349 and the Y-axis position detection section (first position detection section) 350 arranged on the base plate 304. may In this case, the arrangement of the X-axis position detection section (second position detection section) 349 and the Y-axis position detection section (first position detection section) 350 and the flexible printed circuit board are arranged according to the arrangement position and arrangement shape of the opening. Placement can be done.

図11A(b)は、第7実施形態におけるステージ装置300に脱着可能な背板352を取り付けた状態を示す斜視図である。X軸調整レール338(第四の直動案内部)は、まず、仮固定の状態で第二の可動プレート337に固定しておく。 FIG. 11A(b) is a perspective view showing a state in which a detachable back plate 352 is attached to the stage device 300 according to the seventh embodiment. The X-axis adjustment rail 338 (fourth linear motion guide) is first fixed to the second movable plate 337 in a temporarily fixed state.

X軸固定レール335(第三の直動案内部)とX軸固定レール336(第四の直動案内部)との間、X軸固定レール334(第三の直動案内部)とX軸調整レール338(第四の直動案内部)との間に、転動体(不図示)を挿入した後、背板352の複数の調整ねじ355にて適宜転動体に予圧を与えた状態でX軸調整レール338を固定ねじ(不図示)で固定する。 Between the X-axis fixed rail 335 (third linear motion guide) and the X-axis fixed rail 336 (fourth linear motion guide), between the X-axis fixed rail 334 (third linear motion guide) and the X-axis After inserting the rolling elements (not shown) between the adjustment rail 338 (fourth linear motion guide portion), X The axis adjustment rail 338 is fixed with a fixing screw (not shown).

背板352にはボルト穴353と調整ねじ穴354が形成されている。複数のボルト穴353に固定ねじ356を取り付け、背板352を第二の可動プレート337に固定する。尚、ボルト穴353でなく、ねじ穴で第二の可動プレート337に固定する方法でもよい。 A bolt hole 353 and an adjusting screw hole 354 are formed in the back plate 352 . Fixing screws 356 are attached to the plurality of bolt holes 353 to fix the back plate 352 to the second movable plate 337 . It should be noted that a method of fixing to the second movable plate 337 with a screw hole instead of the bolt hole 353 may be used.

複数の調整ねじ穴354にはそれぞれ調整ねじ355が取り付けられ、図8(a)で説明した方法と同様にして直動案内部のレールや転動体に適宜予圧を与えるガタ取りを行う。 Adjusting screws 355 are attached to the plurality of adjusting screw holes 354, respectively, and looseness is removed by appropriately preloading the rails and rolling elements of the linear motion guide portion in the same manner as described with reference to FIG. 8(a).

図11A(c)は第7実施形態おけるステージ装置300を組立てた状態の斜視図である。ステージ装置300の斜視図である。Y軸固定レール307、308(第一の直動案内部)で挟まれた領域の外側領域に、Y方向(第一の方向)の駆動部の電気子であるコイル314とX方向(第二の方向)の駆動部の電気子であるコイル330が配置されているのが第7実施形態におけるステージ装置300の特徴である。ステージ装置300のコイル314とコイル330の全ての電気子が、取付部309、310、311、312の反対側の面となる図11B(d)に示す上面357側のどの面からも面外に出ていない構造である。 FIG. 11A(c) is a perspective view of the assembled state of the stage device 300 in the seventh embodiment. 3 is a perspective view of a stage device 300; FIG. A coil 314, which is the armature of the drive unit in the Y direction (first direction) and a coil 314 in the X direction (second A characteristic feature of the stage device 300 in the seventh embodiment is that the coil 330, which is the armature of the drive section in the direction of ), is arranged. All the armatures of the coils 314 and 330 of the stage device 300 are out of plane from any surface on the side of the upper surface 357 shown in FIG. It is a structure that does not appear.

図11B(d)はステージ装置を組み立てた状態(図11A(c))で、H-Hに沿って切断したときの断面図であり、第一の直動案内部のY軸固定レール307、308と第二の直動案内部のY軸固定レール323およびY軸調整レール324の断面部分を示す。第一の方向の駆動部のY方向コイルユニット313は複数のコイル314と板部材315から成り、Y方向コイルユニット313とマグネット320とで第一の方向であるY方向の駆動部を構成している。第一の直動案内部のY軸固定レール307、308に挟まれた領域の外側領域に、第一の方向(Y方向)の駆動部のY方向コイルユニット313があることにより、ステージ装置300における取付部309、310の取付面側からY方向コイルユニット313の修理や調整、検査をすることが容易なステージ装置の構造となる。 FIG. 11B(d) is a cross-sectional view of the assembled state of the stage device (FIG. 11A(c)) taken along line HH. 308 and cross-sectional portions of the Y-axis fixed rail 323 and the Y-axis adjustment rail 324 of the second linear motion guide are shown. The Y-direction coil unit 313 of the driving portion for the first direction is composed of a plurality of coils 314 and plate members 315, and the Y-direction coil unit 313 and the magnet 320 constitute the driving portion for the Y direction, which is the first direction. there is Since the Y-direction coil unit 313 of the drive section for the first direction (Y-direction) is located in the outer region of the region sandwiched between the Y-axis fixed rails 307 and 308 of the first linear motion guide section, the stage device 300 The structure of the stage device makes it easy to repair, adjust, and inspect the Y-direction coil unit 313 from the mounting surface side of the mounting portions 309 and 310 in .

ここでは、Y方向コイルユニット313とマグネット320を、Y軸固定レール307の外側に配置した単発型の駆動部を示したが、Y軸固定レール308の外側に配置した単発型の駆動部や、Y軸固定レール307の外側とY軸固定レール308の外側に駆動部を配置する双発型のステージ装置の構成も可能である。 Here, a single-shot type drive unit in which the Y-direction coil unit 313 and the magnet 320 are arranged outside the Y-axis fixed rail 307 is shown, but a single-shot type drive unit in which the Y-axis fixed rail 308 is arranged, It is also possible to configure a twin-engine type stage apparatus in which the drive units are arranged outside the Y-axis fixed rail 307 and the Y-axis fixed rail 308 .

ステージ装置300の第一の方向(Y方向)の駆動部が、取付部309、310から見て、上面プレートユニット303の上面357までの高さ方向に対して出っ張らない構造(上面より厚み方向に突出していない構造)のため、顕微鏡用ステージに用いた場合、ステージ装置の上方に位置する対物レンズに干渉しない利点がある。 A drive portion in the first direction (Y direction) of the stage device 300 does not protrude in the height direction up to the upper surface 357 of the upper plate unit 303 when viewed from the mounting portions 309 and 310 (in the thickness direction from the upper surface). Because of its non-protruding structure), it has the advantage of not interfering with the objective lens positioned above the stage device when used in a microscope stage.

図11B(e)はステージ装置を組み立てた状態(図11A(c))で、I-Iに沿って切断した断面図であり、第三の直動案内部のX軸固定レール334、335と、第四の直動案内部のX軸固定レール336およびX軸調整レール338の断面部分を示す。第二の方向(X方向)の駆動部のX方向コイルユニット329は複数のコイル330と板部材331から成る。マグネット343が板部材344に固定されたマグネットユニット342とX方向コイルユニット329とで第二の方向(X方向)の駆動部を構成している。第一の直動案内部のY軸固定レール307、308に挟まれた領域の外側領域に、第二の方向(X方向)の駆動部のX方向コイルユニット329があることにより、ステージ装置300における取付部310、312の取付面側からX方向コイルユニット329の修理や調整、検査をすることが容易なステージ装置の構造となる。 FIG. 11B(e) is a cross-sectional view of the assembled state of the stage device (FIG. 11A(c)) taken along line I-I, showing the X-axis fixed rails 334 and 335 of the third linear motion guide section. 8 shows cross-sectional portions of the X-axis fixed rail 336 and the X-axis adjustment rail 338 of the fourth linear motion guide. The X-direction coil unit 329 of the drive section for the second direction (X-direction) is composed of a plurality of coils 330 and plate members 331 . A magnet unit 342 in which a magnet 343 is fixed to a plate member 344 and an X-direction coil unit 329 constitute a second direction (X-direction) drive unit. Since the X-direction coil unit 329 of the drive section for the second direction (X-direction) is located in the outer region of the region sandwiched between the Y-axis fixed rails 307 and 308 of the first linear motion guide section, the stage device 300 The structure of the stage device makes it easy to repair, adjust, and inspect the X-direction coil unit 329 from the mounting surface side of the mounting portions 310 and 312 in .

図11B(d)および図11B(e)を参照して、ステージ装置300は、X方向の駆動部とY方向の駆動部を付加しても、ベースプレート304の取付面304a(取付部309、310、311、312)から上面プレートユニット303(第二の可動プレート337)の上面357までの高さに、駆動部の高さが加算されない構造であり、薄型のステージ装置を実現することが可能になる。 Referring to FIGS. 11B(d) and 11B(e), stage device 300 is provided with mounting surface 304a (mounting portions 309, 310) of base plate 304 even if the X-direction driving portion and the Y-direction driving portion are added. , 311, 312) to the upper surface 357 of the upper plate unit 303 (second movable plate 337), and the height of the drive unit is not added, making it possible to realize a thin stage device. Become.

(第8実施形態)
第8実施形態では、ステージ装置を組み込んだ装置400の構成について説明する。ここでは、装置400として顕微鏡にステージ装置を組み込んだ顕微鏡システムの構成を例として示すが、装置400は、精密工作機器、測定器(計測装置)、検査装置というマイクロメートル単位での精度で位置決めが必要な装置に適用可能である。本実施形態では、ステージ装置の構成として、第7実施形態のステージ装置300を用いているが、第1実施形態から第6実施形態のいずれのステージ装置を用いてもよい。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, the configuration of an apparatus 400 incorporating a stage device will be described. Here, the configuration of a microscope system in which a stage device is incorporated in a microscope is shown as an example of the device 400. The device 400 is a precision machine tool, a measuring device (measuring device), and an inspection device that can be positioned with micrometer accuracy. Applicable to the required equipment. In this embodiment, the stage device 300 of the seventh embodiment is used as the configuration of the stage device, but any stage device of the first to sixth embodiments may be used.

図12(a)はステージ装置300を装置400に設置した側面図であり、図12(b)は装置400の代表例としての顕微鏡(ステージ装置300の取付前)を示す斜視図である。図12(c)、(d)はステージ装置300を装置400に設置した斜視図である。 FIG. 12(a) is a side view of the stage device 300 installed in the device 400, and FIG. 12(b) is a perspective view showing a microscope (before mounting the stage device 300) as a typical example of the device 400. FIG. 12C and 12D are perspective views of the stage device 300 installed in the device 400. FIG.

装置400(顕微鏡)は、ステージ装置300と、光学系である対物レンズ401、接眼レンズ407、鏡筒408と、焦準系であるハンドル(つまみ)402、ステージ装置300を保持する保持部であるステージ設置部404、アーム(鏡柱)409、鏡脚410とで構成されている。 The device 400 (microscope) is a holding unit that holds the stage device 300, an objective lens 401, an eyepiece lens 407, and a lens barrel 408 that are optical systems, a handle (knob) 402 that is a focusing system, and the stage device 300. It is composed of a stage setting portion 404 , an arm (mirror column) 409 and a mirror leg 410 .

光源である反射鏡(照明系)や、調整ねじ等の一部部材は省略されている。観察光学系は対物レンズ401、接眼レンズ407、鏡筒408から構成されている。観察光学系は、観察対象である試料を観察するために設けられ、このような観察光学系を介して、試料の観察像を得ることができる。焦準系(ハンドル402)は、回転させる量に対応して上下方向(Z方向)に移動し、試料に焦点距離を合わせることができる。 Some members such as a reflecting mirror (illumination system) as a light source and an adjusting screw are omitted. The observation optical system is composed of an objective lens 401 , an eyepiece lens 407 and a lens barrel 408 . An observation optical system is provided for observing a sample, which is an observation target, and an observation image of the sample can be obtained via such an observation optical system. The focusing system (handle 402) can be moved in the vertical direction (Z direction) corresponding to the amount of rotation to adjust the focal length to the sample.

アーム(鏡柱)409、鏡脚410(ベース部材)は、上述した観察光学系、照明系、焦準系を保持している。ステージ設置部404は保持部の一部である。ステージ装置300は、光学系を構成する対物レンズ401と、保持部であるステージ設置部404との間に配置され、装置400のステージ設置部404にステージ装置300の取付面を合わせ、ねじ405で固定され、配置されている。装置400の対物レンズ401はハンドル402により、矢印403に示す方向(Z方向)に移動可能である。 An arm (mirror column) 409 and a mirror leg 410 (base member) hold the above-described observation optical system, illumination system, and focusing system. The stage mounting portion 404 is part of the holding portion. The stage device 300 is arranged between an objective lens 401 that constitutes an optical system and a stage setting portion 404 that is a holding portion. fixed and placed. The objective lens 401 of the device 400 can be moved in the direction indicated by the arrow 403 (Z direction) by the handle 402 .

ステージ装置300の上面357に対して、矢印403に示す対物レンズ401の可動範囲は有限で、この可動範囲を大きく取ろうとすると、装置400全体の大きさや、対物レンズ401の可動機構が大型になる。装置400のステージ設置部404から対物レンズ401までの距離Jの間に、ステージ装置300が設置される。そのためステージ装置300は、ステージ設置部404からステージ装置300の上面357までを極力薄くすることが求められる。 The movable range of the objective lens 401 indicated by the arrow 403 with respect to the upper surface 357 of the stage device 300 is finite, and if an attempt is made to increase this movable range, the overall size of the device 400 and the movable mechanism of the objective lens 401 become large. . The stage device 300 is installed between the distance J from the stage installation portion 404 of the device 400 to the objective lens 401 . Therefore, the stage device 300 is required to be as thin as possible from the stage installation portion 404 to the upper surface 357 of the stage device 300 .

本実施形態の小型・薄型のステージ装置300を配置することで、対物レンズの可動範囲が大きくとれるため、測定範囲の拡大が期待できる。 By arranging the small and thin stage device 300 of the present embodiment, the movable range of the objective lens can be increased, so an expansion of the measurement range can be expected.

図12(c)を参照し、ステージ装置300を装置400に設置する際は、ステージ装置300のX軸固定レール336と、装置400のステージ位置決めの基準となる部分である、鏡基406とを基準として、治具(不図示)にて位置出しをすると、配置の際に精度が高くなるため好適である。X軸固定レール336と鏡基406で位置出しをすることにより、ステージ装置300の第二の方向であるX方向と装置400位置出しが容易となる。 Referring to FIG. 12(c), when the stage device 300 is installed in the device 400, the X-axis fixed rail 336 of the stage device 300 and the mirror base 406, which is a reference for positioning the stage of the device 400, are separated. Positioning using a jig (not shown) as a reference is preferable because it increases the accuracy of placement. Positioning with the X-axis fixing rail 336 and the mirror base 406 facilitates the positioning of the stage device 300 in the X direction, which is the second direction, and the device 400 .

ステージ装置300を組み込んだ顕微鏡システムにおいては、X方向の移動可能距離がY方向より大きく、顕微鏡観察でステージ装置300をX方向に駆動した際、斜行を極力少なくするように設置することができる。 In a microscope system incorporating the stage device 300, the movable distance in the X direction is larger than that in the Y direction, and when the stage device 300 is driven in the X direction during microscope observation, it can be installed so as to minimize skew. .

ステージ装置300が装置400に設置された時、第二の方向の駆動部の電気子であるX方向コイルユニット329が、装置操作者が操作する際に、手前側に配置されるため、保守や点検、調整の際、好適である。 When the stage device 300 is installed in the device 400, the X-direction coil unit 329, which is the armature of the second-direction drive section, is arranged on the near side when the device operator operates it, so maintenance and It is suitable for inspection and adjustment.

図12(d)を参照し、ステージ装置300は、装置400に設置した状態のままで、第一の方向の駆動部の電気子であるY方向コイルユニット313、および第二の方向の駆動部の電気子であるX方向コイルユニット329の修理や調整を容易にすることができる。 Referring to FIG. 12(d), stage apparatus 300, in a state of being installed in apparatus 400, is arranged to have Y-direction coil unit 313, which is the armature of the drive section in the first direction, and the drive section in the second direction. repair and adjustment of the X-direction coil unit 329, which is the armature of the

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。ステージ装置の構成も上記の実施形態に限定されず、種々の変形及び変更が可能である。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist. The configuration of the stage device is also not limited to the above embodiment, and various modifications and changes are possible.

(変形例1)
例えば、第3実施形態では、ベースプレートと第一の可動プレートとの間で構成される直動案内機構と、第一の可動プレートと第二の可動プレートとの間で構成される直動案内機構は、いずれも、ベースプレートの取付面側に配置された構成を説明したが(図3)、いずれか一方の直動案内機構をプレートの側面に設ける構成にしてもよい。
(Modification 1)
For example, in the third embodiment, a linear motion guide mechanism configured between the base plate and the first movable plate and a linear motion guide mechanism configured between the first movable plate and the second movable plate 3 described the configuration in which both are arranged on the mounting surface side of the base plate (FIG. 3), but either one of the linear motion guide mechanisms may be arranged on the side surface of the plate.

例えば、第一の可動プレートと第二の可動プレートとの間で構成される直動案内機構を、図2に示すように、第一の可動プレートの側面と、この側面に対向する第二の可動プレートの側面に設けることも可能である。 For example, a linear motion guide mechanism configured between a first movable plate and a second movable plate may be arranged as shown in FIG. It is also possible to provide it on the side surface of the movable plate.

また、第一の可動プレートとベースプレートとの間で構成される直動案内機構を、例えば、図2に示すように、第一の可動プレートの側面と、この側面に対向するベースプレートの側面に設けることも可能である。 Further, a linear guide mechanism configured between the first movable plate and the base plate is provided on the side surface of the first movable plate and the side surface of the base plate opposite to this side surface, for example, as shown in FIG. is also possible.

(変形例2)
第7実施形態で説明したステージ装置の構成において、ベースプレートと第一の可動プレートとの間で構成される直動案内機構と、第一の可動プレートと第二の可動プレートとの間で構成される直動案内機構は、いずれも、プレート間の対向面に配置される構成を説明したが(図11A、図11B)、いずれか一方の直動案内機構をベースプレートの取付面側に設ける構成にしてもよい。
(Modification 2)
In the configuration of the stage apparatus described in the seventh embodiment, the linear guide mechanism configured between the base plate and the first movable plate, and the linear motion guide mechanism configured between the first movable plate and the second movable plate. 11A and 11B). may

例えば、第一の可動プレートと第二の可動プレートとの間で構成される直動案内機構を、図1に示すように、ベースプレートの取付面側に設けることも可能である。 For example, as shown in FIG. 1, it is possible to provide a linear guide mechanism configured between the first movable plate and the second movable plate on the mounting surface side of the base plate.

また、第一の可動プレートとベースプレートとの間で構成される直動案内機構を、例えば、図1に示すように、ベースプレートの取付面側に設けることも可能である。 Further, it is also possible to provide a linear guide mechanism configured between the first movable plate and the base plate, for example, on the mounting surface side of the base plate as shown in FIG.

208:ベースプレートユニット、210:ステージ装置、211:ベースプレート、216:固定レール(第一の直動案内部(第一の案内部)、217:調整レール(第一の直動案内部(第一の案内部)、222:開口部、223:第一の可動プレート、224:固定レール(第二の直動案内部(第二の案内部))、225:調整レール(第二の直動案内部(第二の案内部))、211a:取付面、LM11:直動案内機構(216、224)、LM12: 直動案内機構(217、225) 208: base plate unit, 210: stage device, 211: base plate, 216: fixed rail (first linear motion guide section (first guide section), 217: adjustment rail (first linear motion guide section (first guide portion), 222: opening, 223: first movable plate, 224: fixed rail (second linear motion guide portion (second guide portion)), 225: adjustment rail (second linear motion guide portion (second guide portion)), 211a: mounting surface, LM11: linear guide mechanism (216, 224), LM12: linear guide mechanism (217, 225)

Claims (14)

外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有し前記ベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、を有するステージ装置であって、
前記ベースプレートは、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第一の案内部を有し、
前記第一の可動プレートは、前記第一の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第二の案内部を有し、
前記第一の案内部と前記第二の案内部とが、前記取付面側に配置されており、前記ベースプレートが、前記第一方向、及び前記第一方向と交差する第二方向、及び前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において、前記第一の可動プレートの前記第一の開口部内に配置されていることを特徴とするステージ装置。
A stage device comprising: a base plate having a mounting surface that can be attached to an external device; and a first movable plate having a first opening and movable relative to the base plate,
the base plate has a first guide portion that guides the movement of the first movable plate in the first direction;
The first movable plate has a second guide portion that constitutes a linear motion guide mechanism in combination with the first guide portion and guides the movement of the first movable plate in the first direction,
The first guide portion and the second guide portion are arranged on the mounting surface side, and the base plate is arranged in the first direction, the second direction intersecting the first direction, and the second direction. A stage device, wherein the stage device is arranged in the first opening of the first movable plate in a third direction intersecting the one direction and the second direction .
前記第一の可動プレートに対して相対的に移動可能な第二の可動プレートを更に有し、
前記第一の可動プレートは、前記第一方向に交差する前記第二の可動プレートの第二方向における移動を案内する第三の案内部を更に有し、
前記第二の可動プレートは、前記第三の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第二の可動プレートの第二方向における移動を案内する第四の案内部を更に有することを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。
further comprising a second movable plate movable relative to the first movable plate;
The first movable plate further has a third guide portion that guides movement of the second movable plate in a second direction intersecting the first direction,
The second movable plate further comprises a fourth guide that forms a linear motion guide mechanism in combination with the third guide and guides the movement of the second movable plate in the second direction. The stage device according to claim 1, characterized by:
前記第二の可動プレートは第二の開口部を有し、
前記第一の可動プレートが、前記第一方向、及び前記第二方向、及び前記第三方向において、前記第二の可動プレートの前記第二の開口部内に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のステージ装置。
the second movable plate has a second opening;
The first movable plate is arranged within the second opening of the second movable plate in the first direction, the second direction, and the third direction. Item 3. The stage device according to item 2.
前記第三の案内部と前記第四の案内部とは、前記取付面側に配置されていることを特徴とする請求項2または3に記載のステージ装置。 4. The stage apparatus according to claim 2, wherein said third guide portion and said fourth guide portion are arranged on said mounting surface side. 外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有し前記ベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、第二の開口部を有し前記第一の可動プレートに対して相対的に移動可能な第二の可動プレートと、を有するステージ装置であって、
前記ベースプレートは、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第一の案内部を有し、
前記第一の可動プレートは、
前記第一の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第二の案内部と、
前記第一方向に交差する前記第二の可動プレートの第二方向における移動を案内する第三の案内部と、を有し、
前記第二の可動プレートは、前記第三の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第二の可動プレートの第二方向における移動を案内する第四の案内部を有し、
前記第一の案内部と前記第二の案内部、並びに、前記第三の案内部と前記第四の案内部が、前記取付面側に配置されており、
前記ベースプレートが、前記第一方向、及び、前記第一方向と交差する第二方向、及び、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において、前記第一の可動プレートの前記第一の開口部内に配置され、前記第一の可動プレートが、前記第一方向、及び前記第二方向、及び前記第三方向において、前記第二の可動プレートの前記第二の開口部内に配置されていることを特徴とするステージ装置。
a base plate having a mounting surface capable of being attached to an external device; a first movable plate having a first opening and movable relative to the base plate; and a second opening having the first a second movable plate that is relatively movable with respect to the movable plate of
the base plate has a first guide portion that guides the movement of the first movable plate in the first direction;
The first movable plate is
a second guide that forms a linear motion guide mechanism in combination with the first guide and guides the movement of the first movable plate in the first direction;
a third guide portion that guides movement in a second direction of the second movable plate that intersects the first direction;
The second movable plate has a fourth guide portion that constitutes a linear motion guide mechanism in combination with the third guide portion and guides the movement of the second movable plate in the second direction,
The first guide portion, the second guide portion, and the third guide portion and the fourth guide portion are arranged on the mounting surface side,
In the first direction, the second direction that intersects with the first direction, and the third direction that intersects with the first direction and the second direction, the base plate moves the first movable plate in the first direction. arranged in one opening, wherein the first movable plate is arranged in the second opening of the second movable plate in the first direction, the second direction, and the third direction; A stage device characterized by:
外部装置に取り付け可能な取付面を有するベースプレートと、第一の開口部を有し前記ベースプレートに対して相対的に移動可能な第一の可動プレートと、を有するステージ装置であって、
前記ベースプレートは、前記取付面と隣接し互いに対向する第一の側面にそれぞれ設けられ、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第一の案内部を有し、
前記第一の可動プレートは、前記第一の側面に対向する第二の側面にそれぞれ設けられ、前記第一の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第一の可動プレートの第一方向における移動を案内する第二の案内部を有し、
前記第一の側面と前記第二の側面には、それぞれに形成された溝内の転動体を介して第一方向における移動を案内する前記第一の案内部と前記第二の案内部とが形成されており、
前記ベースプレートが、前記第一方向、及び、前記第一方向と交差する第二方向、及び、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において、前記第一の開口部内に配置されていることを特徴とするステージ装置。
A stage device comprising: a base plate having a mounting surface that can be attached to an external device; and a first movable plate having a first opening and movable relative to the base plate,
The base plate has first guide portions provided on respective first side surfaces facing each other adjacent to the mounting surface for guiding movement of the first movable plate in the first direction,
The first movable plate is provided on a second side surface facing the first side surface, and is combined with the first guide portion to form a linear motion guide mechanism. having a second guide portion that guides movement in the first direction;
The first side surface and the second side surface are provided with the first guide portion and the second guide portion that guide movement in the first direction via rolling elements in grooves formed in the respective side surfaces. is formed and
The base plate is arranged in the first opening in the first direction, a second direction intersecting the first direction, and a third direction intersecting the first direction and the second direction. A stage device characterized by:
前記第一の可動プレートに対して相対的に移動可能な第二の可動プレートを更に有し、
前記第一の可動プレートは、前記第一方向に交差する前記第二の可動プレートの第二方向における移動を案内する第三の案内部を更に有し、
前記第二の可動プレートは、前記第三の案内部との組合せにより直動案内機構を構成し、前記第二の可動プレートの第二方向における移動を案内する第四の案内部を更に有することを特徴とする請求項6に記載のステージ装置。
further comprising a second movable plate movable relative to the first movable plate;
The first movable plate further has a third guide portion that guides movement of the second movable plate in a second direction intersecting the first direction,
The second movable plate further comprises a fourth guide that forms a linear motion guide mechanism in combination with the third guide and guides the movement of the second movable plate in the second direction. 7. The stage device according to claim 6, characterized by:
前記第二の可動プレートは第二の開口部を有し、
前記第一の可動プレートが、前記第一方向、及び前記第二方向、及び前記第三方向において、前記第二の可動プレートの前記第二の開口部内に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のステージ装置。
the second movable plate has a second opening;
The first movable plate is arranged within the second opening of the second movable plate in the first direction, the second direction, and the third direction. Item 8. The stage device according to item 7.
前記第三の案内部は、前記第一の可動プレートの前記第二の側面を有する部材に対して交差する部材の外周側に位置する第三の側面にそれぞれ配置されており、
前記第四の案内部は、前記第三の案内部に対向するように配置されていることを特徴とする請求項7または8に記載のステージ装置。
The third guide portions are arranged on third side surfaces located on the outer peripheral side of the member that intersects the member having the second side surface of the first movable plate,
9. A stage device according to claim 7, wherein said fourth guide portion is arranged so as to face said third guide portion.
前記ベースプレートと前記第一の可動プレートとの間には、前記第一の可動プレートを前記第一方向に駆動するための第一駆動手段が配置されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のステージ装置。 10. A first driving means for driving the first movable plate in the first direction is arranged between the base plate and the first movable plate. The stage device according to any one of 1. 前記第一の可動プレートと前記第二の可動プレートとの間には、前記第二の可動プレートを前記第二方向に駆動するための第二駆動手段が配置されていることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載のステージ装置。 A second driving means for driving the second movable plate in the second direction is arranged between the first movable plate and the second movable plate. Item 6. The stage device according to any one of Items 2 to 5. 前記第一の可動プレートと前記第二の可動プレートとの間には、前記第二の可動プレートを前記第二方向に駆動するための第二駆動手段を更に有することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載のステージ装置。 8. A second driving means for driving the second movable plate in the second direction is further provided between the first movable plate and the second movable plate. 10. The stage device according to any one of items 1 to 9. 前記第二の可動プレートに配置され、前記第一方向及び前記第二方向に周期的に形成されたパターンを有するスケールを更に有し、
前記第二の可動プレートは、更に、前記ベースプレートに対して相対的に移動可能であり、
前記ベースプレートは、
前記ベースプレートに対する前記第二の可動プレートの前記第一方向に対する位置を前記パターンの検知に基づいて検出する第一検出手段と、
前記ベースプレートに対する前記第二の可動プレートの前記第二方向に対する位置を前記パターンの検知に基づいて検出する第二検出手段と、
を有することを特徴とする請求項2または7に記載のステージ装置。
further comprising a scale disposed on the second movable plate and having a pattern periodically formed in the first direction and the second direction;
the second movable plate is further movable relative to the base plate;
The base plate is
first detection means for detecting the position of the second movable plate with respect to the base plate in the first direction based on detection of the pattern;
second detection means for detecting the position of the second movable plate with respect to the base plate in the second direction based on detection of the pattern;
8. The stage device according to claim 2 or 7, characterized by comprising:
光学系と、取付面を介してステージ装置を保持する保持部と、を備えた顕微鏡システムであって、
前記光学系と、前記保持部との間に前記ステージ装置が保持され、
前記ステージ装置は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載のステージ装置であることを特徴とする顕微鏡システム。
A microscope system comprising an optical system and a holder that holds a stage device via a mounting surface,
The stage device is held between the optical system and the holding section,
A microscope system, wherein the stage device is the stage device according to any one of claims 1 to 13.
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