JPH02312148A - X-y stage supporting structure - Google Patents
X-y stage supporting structureInfo
- Publication number
- JPH02312148A JPH02312148A JP1134141A JP13414189A JPH02312148A JP H02312148 A JPH02312148 A JP H02312148A JP 1134141 A JP1134141 A JP 1134141A JP 13414189 A JP13414189 A JP 13414189A JP H02312148 A JPH02312148 A JP H02312148A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- link
- stage
- parallel link
- foundation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ０発明の目的
（１）産業上の利用分野
本発明は、光ファイバーのコネクタまたは電子顕微鏡の
資料等がａ置されるとともにＸ−Ｙ方向に位置調整され
るＸ−Ｙステージの支持構造に関し、特に、摺動部の無
いＸ−Ｙステージ支持構造に関する。Detailed Description of the Invention A0 Object of the Invention (1) Industrial Field of Application The present invention is directed to an The present invention relates to a stage support structure, and particularly to an XY stage support structure without a sliding part.
（２）従来の技術
この種のＸ−Ｙステージ支持構造として従来、第３図に
示すようなＸ−Ｙステージ支持構造Ｓｏｌが知られてお
り、このＸ−Ｙステージ支持構造Ｓ。１は、たとえば厚
さ２〜３ｃｍの鋼板を放電加工で切り出してＸ−Ｙステ
ージと一体に製作される。(2) Prior Art As an X-Y stage support structure of this type, an X-Y stage support structure Sol as shown in FIG. 3 is conventionally known, and this X-Y stage support structure S. 1 is manufactured integrally with the X-Y stage by cutting out a steel plate with a thickness of 2 to 3 cm, for example, by electrical discharge machining.
そして、このＸ−Ｙステージ支持構造Ｓ ｏ＋は、図示
しない除振台上の支持部材ＳＯ２に固定支持されるＸ軸
基礎すンクＯ１を備えている。The X-Y stage support structure S o+ includes an X-axis foundation O1 that is fixedly supported by a support member SO2 on a vibration isolation table (not shown).
このＸ軸基礎リンク０１の両端部には、両側部が円弧状
に狭められた、可撓部０２Ａ、０３Ａを介してそれぞれ
同一長さの平行な傾倒リンク０２゜０３が接続されてい
る。この一対の傾倒リンク０２．０３の前記Ｘ軸基礎リ
ンク０１とは反対側の端部に可撓部０２Ｂ、０３Ｂを介
して前記Ｘ軸基礎リンク０１に平行なＸ軸移動リンク０
４の両端部が接続されている。これらＸ軸基礎リンク０
１、一対の傾倒リンク０２，０３、およびＸ軸移動リン
ク０４によりＸ軸平行リンクＡ０が構成されている。Parallel tilting links 02 and 03 each having the same length are connected to both ends of the X-axis foundation link 01 via flexible parts 02A and 03A, each of which is narrowed into an arc shape on both sides. An X-axis moving link 0 parallel to the X-axis foundation link 01 is provided at the opposite end of the pair of tilting links 02.03 to the X-axis foundation link 01 via flexible parts 02B and 03B.
Both ends of 4 are connected. These X-axis foundation links 0
1. A pair of tilting links 02 and 03 and an X-axis moving link 04 constitute an X-axis parallel link A0.
前記Ｘ軸移動リンク０４に垂直方向に延びるＹ軸基礎リ
ンク０５が、このＸ軸移動リンク０４と一体となって動
く様に、それらの連結部０５Ａを剛体の状態で一体に形
成されている。このＹ軸基礎リンク０５と、これに可撓
部０６Ａ、０７Ａを介して接続された一対の傾倒リンク
０６，０７と、両リンク０６，０７に可撓部０６Ｂ、０
７Ｂを介して接続されたＹ軸移動リンク０８によりＹ軸
平行リンクＢ０が前記Ｘ軸平行リンクＡ０と同様に構成
されている。A Y-axis foundation link 05 extending perpendicularly to the X-axis moving link 04 is integrally formed with a connecting portion 05A thereof in a rigid state so as to move together with the X-axis moving link 04. This Y-axis foundation link 05, a pair of tilting links 06, 07 connected to this via flexible parts 06A, 07A, and flexible parts 06B, 0 to both links 06, 07.
A Y-axis parallel link B0 is configured in the same manner as the X-axis parallel link A0 by the Y-axis moving link 08 connected via 7B.
Ｙ軸移動リンク０８の内側には、電子顕微鏡の資料等を
載置するＸ−Ｙステージ０９が、Ｙ軸移動リンク０８と
一体に形成されている。Inside the Y-axis moving link 08, an X-Y stage 09 on which electron microscope materials and the like are placed is formed integrally with the Y-axis moving link 08.
前述のように構成されたＸ−ＹステージにおいてＸ軸方
向の力ＰＯｘを加えると前記可撓部０２Ａ。When a force POx in the X-axis direction is applied to the X-Y stage configured as described above, the flexible portion 02A.
０２Ｂ、０３Ａ、０３Ｂが変形することにより、Ｘ軸移
動リンク０４は、Ｘ軸基礎すンクＯ１と平行を保ちなが
ら、Ｘ軸方向に移動する。このときＸ軸移動リンク０４
はＹ軸方向にも移動するが、その移動量は傾倒リンク０
２．０３の傾斜が小さい間は、微小量である。そしてＸ
−Ｙステージの使用範囲では傾倒リンク０２，０３の傾
斜は極小さく、Ｙ軸方向の移動量は無視できる。このと
きＹ軸平行リンクＢ０は、変形しないので、Ｘ軸移動リ
ンク０４の移動がそのままＸ−Ｙステージ０９に伝えら
れる。このとき前記Ｘ−Ｙステージ０９はＸ軸方向にＭ
。移動する。By deforming 02B, 03A, and 03B, the X-axis moving link 04 moves in the X-axis direction while remaining parallel to the X-axis base link O1. At this time, the X-axis moving link 04
also moves in the Y-axis direction, but the amount of movement is 0 for the tilting link.
While the slope of 2.03 is small, it is a minute amount. And X
-The inclination of the tilting links 02 and 03 is extremely small in the range of use of the Y stage, and the amount of movement in the Y-axis direction can be ignored. At this time, since the Y-axis parallel link B0 is not deformed, the movement of the X-axis moving link 04 is directly transmitted to the XY stage 09. At this time, the X-Y stage 09 moves M in the X-axis direction.
. Moving.
同様にＹ軸方向の力ＰＯ，を加えると、前記可撓部０６
Ａ、０６Ｂ、０７−Ａ、０７Ｂが変形することにより、
前記Ｘ−Ｙステージ０９はＹ軸方向にＮ０移動する。Similarly, when a force PO in the Y-axis direction is applied, the flexible portion 06
By deforming A, 06B, 07-A, 07B,
The X-Y stage 09 moves N0 in the Y-axis direction.
このようにして前記Ｘ−Ｙステージ０９が移動したとき
そこに載置された資料は位置Ｔ０１からＸ軸方向にＭ、
、Ｙ軸方向にＮ０移動し位置Ｔ ｏｚに位置決めされる
。When the X-Y stage 09 moves in this way, the material placed there is moved from position T01 to M in the X-axis direction.
, moves N0 in the Y-axis direction and is positioned at position T oz.
（３）発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来のＸ−Ｙステージ支持構造では
、Ｘ−Ｙステージの移動量を大きくするためには、傾倒
リンクの傾斜量を大きくする、すなわち、傾倒リンクの
可撓部の変形を大きくする必要がある。ところが、傾倒
リンクの可撓部の変形を大きくすると、この可撓部の許
容応力の問題が生じ、現実には可撓部の変形を大きくす
ることができず、傾倒リンクの傾斜量を大きくすること
には限界がある。(3) Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional X-Y stage support structure described above, in order to increase the amount of movement of the X-Y stage, the amount of inclination of the tilting link must be increased. It is necessary to increase the deformation of the flexible part. However, if the deformation of the flexible part of the tilting link is increased, a problem arises in the allowable stress of this flexible part, and in reality, it is not possible to increase the deformation of the flexible part, and the amount of inclination of the tilting link is increased. There are limits to things.
そこで、Ｘ−Ｙステージの移動量を大きくするために傾
倒リンクを長くすると、Ｘ−Ｙステージ支持構造が大き
くなるという問題点があった。また、可撓部を薄くする
と剛性が低下するという問題点もあった。Therefore, when the tilting link is lengthened in order to increase the amount of movement of the X-Y stage, there is a problem in that the X-Y stage support structure becomes larger. Furthermore, there was also the problem that the rigidity decreased when the flexible portion was made thinner.
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、Ｘ−Ｙ
ステージ支持構造の大型化を避けなからＸ−Ｙステージ
の移動量を太き（し得ることを課題とする。The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and
An object of the present invention is to increase the amount of movement of the XY stage without increasing the size of the stage support structure.
Ｂ０発明の構成
（１） 課題を解決するための手段
前記課題を解決するために、本発明のＸ−Ｙステージ支
持構造は、支持部材に固定された第１Ｘ軸基礎リンクと
この第１Ｘ軸基礎リンクに平行な第１Ｘ軸移動リンクと
これらの第１Ｘ軸基礎リンクおよび第１Ｘ軸移動リンク
に両端が可撓部を介して接続された一対の傾倒リンクと
から構成された第１Ｘ軸平行リンクと、前記第１Ｘ軸移
動リンクに固定された第１Ｙ軸基礎リンクとこの第１Ｙ
軸基礎リンクに平行な第１Ｙ軸移動リンクとこれらの第
１Ｙ軸基礎リンクおよび第１Ｙ軸移動リンクに両端が可
撓部を介して接続された一対の傾倒リンクとから構成さ
れた第１Ｙ軸平行リンクと、前記第１Ｙ軸移動リンクに
固定された第２Ｘ軸基礎リンクとこの第２Ｘ軸基礎リン
クに平行で且つＸ−Ｙステージが支持された第２Ｘ軸移
動リンクとこれらの第２Ｘ軸基礎リンクおよび第２Ｘ軸
移動リンクに両端が可撓部を介して接続された一対の傾
倒リンクとから構成された第２ｘ軸平行リンクとを備え
たことを特徴とする。B0 Configuration of the Invention (1) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the X-Y stage support structure of the present invention includes a first X-axis foundation link fixed to a support member and a first X-axis foundation link. a first X-axis parallel link configured from a first X-axis moving link parallel to the link, and a pair of tilting links whose both ends are connected to the first X-axis foundation link and the first X-axis moving link via flexible parts; , a first Y-axis foundation link fixed to the first X-axis moving link and the first Y-axis
A first Y-axis parallel link consisting of a first Y-axis moving link parallel to the axis foundation link, and a pair of tilting links whose both ends are connected to the first Y-axis foundation link and the first Y-axis moving link via flexible parts. a second X-axis foundation link fixed to the first Y-axis moving link, a second X-axis movement link parallel to the second X-axis foundation link and supporting an X-Y stage, and these second X-axis foundation links. and a second x-axis parallel link configured from a pair of tilting links whose ends are connected to the second x-axis moving link via a flexible portion.
前記記載中、「・・・に固定された〜」は「・・・」と
ｒ〜」との連結部が剛体の状態であることを意味し、そ
の連結部は一体構造の金属板を放電加工により切り出し
て形成したり、別体のものを弾性変形不能に結合して形
成したりすることができる。In the above description, "fixed to..." means that the connecting part between "..." and "r~" is in a rigid state, and the connecting part discharges the integral metal plate. It can be formed by cutting it out by processing, or it can be formed by joining separate pieces so that they cannot be elastically deformed.
（２）作 用
前述の構成を備えた本発明によれば、Ｘ−Ｙステージの
移動が、Ｘ軸方向には第１Ｘ軸平行リンクおよび第２Ｘ
軸平行リンクによって行われる。(2) Effect According to the present invention having the above-described configuration, the movement of the X-Y stage is caused by the first X-axis parallel link and the second
This is done by axis-parallel links.
このように、Ｘ軸の移動を前記２個の平行リンクにより
行うようにしたＸ−Ｙステージ支持構造は、前記２個の
平行リンクの中の一方の平行リンクを、他方の平行リン
クの内側または積重ねた位置に配置することができる。In this way, the X-Y stage support structure in which the movement of the X axis is performed by the two parallel links is such that one of the two parallel links is moved inside or outside the other parallel link. Can be placed in a stacked position.
このようなＸ−Ｙステージ支持構造は、Ｘ軸方向の移動
を従来のＸ−Ｙステージ支持構造に比べ、Ｘ−Ｙステー
ジの最大移動量を同一とした場合に小型化することが可
能となる。Such an X-Y stage support structure can be made smaller in terms of movement in the X-axis direction compared to a conventional X-Y stage support structure when the maximum amount of movement of the X-Y stage is kept the same. .
（３）実施例
以下、図面により本発明のＸ−Ｙステージの実施例につ
いて説明する。(3) Embodiments Hereinafter, embodiments of the X-Y stage of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず第１図により本発明の第１実施例を説明する。First, a first embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG.
Ｘ−Ｙステージ支持構造Ｓｌは、外側から内側に向って
順次設けられた第１Ｘ軸移動リンクＡ、第１Ｙ軸平行リ
ンクＢ、第２Ｘ軸平行リンクＣ１および第２Ｙ軸平行リ
ンクＤを備えており、これらの各リンクＡ−Ｄは厚さ２
〜３ｃｍの鋼板を放電加工で切り出して製作される０次
に前記各平行リンクＡ−Ｄの構成を順次説明する。The X-Y stage support structure Sl includes a first X-axis moving link A, a first Y-axis parallel link B, a second X-axis parallel link C1, and a second Y-axis parallel link D, which are provided in order from the outside to the inside. , each of these links A-D has a thickness of 2
The structure of each of the above-mentioned parallel links A to D, which are manufactured by cutting out a ~3 cm steel plate by electrical discharge machining, will be explained in sequence.
（ａ、）第１ｘ軸平行リンクＡの構成。(a,) Configuration of the first x-axis parallel link A.
図示しない除振台上の支持部材Ｓ！に固定される第１Ｘ
軸基礎リンク１の両端部には、両側部が円弧状に狭めら
れた可撓部２Ａ、３Ａを介してそれぞれ同一長さの平行
な傾倒リンク２．３が接続されている。一対の傾倒リン
ク２．３の前記第１Ｘ軸基礎リンク１とは反対側の端部
に可撓部２Ｂ。Support member S on the vibration isolation table (not shown)! The first X fixed at
Parallel tilting links 2.3 each having the same length are connected to both ends of the shaft foundation link 1 via flexible portions 2A and 3A, each of which is narrowed in an arc shape on both sides. A flexible portion 2B is provided at the end of the pair of tilting links 2.3 opposite to the first X-axis foundation link 1.
３Ｂを介して前記第１Ｘ軸基礎リンク１に平行な第１Ｘ
軸移動リンク４の両端部が接続されている。A first X parallel to the first X-axis foundation link 1 via 3B
Both ends of the axial movement link 4 are connected.
これら第１Ｘ軸基礎リンクｌ、一対の傾倒リンク２．３
、および第１Ｘ軸移動リンク４により第１Ｘ軸平行リン
クＡが構成されている。These first X-axis foundation links l, a pair of tilting links 2.3
, and the first X-axis moving link 4 constitute a first X-axis parallel link A.
（ａよ）第１Ｙ軸平行リンクＢの構成。(a) Configuration of the first Y-axis parallel link B.
前記第１Ｘ軸移動リンク４とこれから内側に垂直に延び
る第１Ｙ軸基礎リンク５とは、一体とな゛ って動く
様に、それらの連結部５Ａが剛体の状態で一体に形成さ
れている。この第１Ｙ軸基礎リンク５と、これに可撓部
６Ａ、７Ａを介して接続された一対の傾倒リンク６．７
と、この両リンク６゜７に可撓部６Ｂ、７Ｂを介して接
続された第１Ｙ軸移動リンク８により第１Ｙ軸平行リン
クＢが前記第１ｘ軸平行リンクＡと同様に構成されてい
る。The first X-axis moving link 4 and the first Y-axis foundation link 5 extending vertically inward from the first X-axis moving link 4 are integrally formed with a connecting portion 5A in a rigid state so that they move as one. This first Y-axis foundation link 5 and a pair of tilting links 6.7 connected thereto via flexible parts 6A and 7A.
A first Y-axis parallel link B is constructed in the same manner as the first x-axis parallel link A by a first Y-axis moving link 8 connected to both links 6.degree. 7 via flexible portions 6B and 7B.
（ａ、）第２Ｘ軸平行リンクＣの構成。(a,) Configuration of the second X-axis parallel link C.
前記第１Ｙ軸移動リンク８から内側方に垂直に延びてそ
れと一体に形成された第２）ｌ基礎リンク９と、これに
可撓部１０Ａ、ＩＩＡを介して接続された一対の傾倒リ
ンク１０．１１と、この両リンクｉｏ、ｔｔに可撓部１
０Ｂ、ＩＩＢを介して接続された第２Ｘ軸移動リンク１
２により第２Ｘ軸平行リンクＣが前記第１ｘ軸平行リン
クＡと同様に構成されている。A second) l foundation link 9 extending vertically inward from the first Y-axis moving link 8 and integrally formed therewith, and a pair of tilting links 10 connected to this via flexible portions 10A and IIA. 11, and the flexible part 1 is attached to both links io and tt.
2nd X-axis moving link 1 connected via 0B, IIB
2, the second X-axis parallel link C is configured similarly to the first x-axis parallel link A.
（ａ４）第２Ｙ軸平行リンクＤの構成。(a4) Configuration of the second Y-axis parallel link D.
前記第２Ｘ軸移動リンク１２から内側方に垂直に延びて
一体に形成された第２Ｙ軸基礎リンク１３と、これに可
撓部１４Ａ、１５Ａを介して接続された一対の傾倒リン
ク１４．１５と、両リンク１４．１５に可撓部１４Ｂ、
１５Ｂを介して接続された第２Ｙ軸移動リンク１６によ
り第２Ｙ軸平行リンクＤが前記第１Ｘ軸平行リンクＡと
同様に構成されている。a second Y-axis foundation link 13 extending vertically inward from the second X-axis moving link 12 and integrally formed; a pair of tilting links 14.15 connected to the second Y-axis foundation link 13 via flexible portions 14A and 15A; , a flexible portion 14B on both links 14.15,
A second Y-axis parallel link D is configured in the same manner as the first X-axis parallel link A by the second Y-axis moving link 16 connected via 15B.
前記第２Ｙ軸移動リンク１６の内側には、電子顕微鏡の
資料等を載置するｘ−Ｙステージ１７が、第２Ｙ軸移動
リンク１６と−４体に形成されている。Inside the second Y-axis moving link 16, an x-y stage 17 on which electron microscope materials and the like are placed is formed in the same body as the second Y-axis moving link 16.
次に、前述の構成を備えた第１実施例の作用を説明する
。この作用の説明は、前記Ｘ−Ｙステージ１７をＸ軸方
向にＭ （Ｍｌ＋Ｍ２）、Ｙ軸方向にＮ（Ｎｌ−１−Ｎ
２）移動する一場合について行う。Next, the operation of the first embodiment having the above-described configuration will be explained. The explanation of this action is to move the X-Y stage 17 with M (Ml+M2) in the
2) Perform for one case of movement.
前記第２Ｘ軸平行リンクＣの第２Ｘ軸移動リンク１２に
外部から力Ｐｘを加えると、このＸ軸方向の力Ｐｘは第
２Ｘ軸平行リンクＣ（１２→１０（１１）→９〕→第１
Ｙ軸平行リンクＢ（８→６（７）→５〕→第ＬＸ軸平行
リンクＡ（４→２（３）→ｌ〕→Ｘ軸基礎リンク１を固
定する前記支持部材Ｓ２へと伝達される。When a force Px is applied from the outside to the second X-axis movable link 12 of the second X-axis parallel link C, this force Px in the X-axis direction changes from the second X-axis parallel link C (12 → 10 (11) → 9) → the first
Y-axis parallel link B (8 → 6 (7) → 5) → LX-axis parallel link A (4 → 2 (3) → l) → Transmitted to the support member S2 that fixes the X-axis foundation link 1 .
二のときの前記各平行リンクＡ、Ｂ、Ｃの作動は次の（
ｂ＋ ）、（ｂｚ ）、（ｂｉ ）のようになる。The operation of each of the parallel links A, B, and C in case 2 is as follows (
b+ ), (bz ), (bi ).
（ｂｌ）第１Ｘ軸平行リンクＡの作動〔各リンクの力の
伝達順序：４→２（３）→ｌ〕
第１Ｙ軸平行リンクＢ→第１Ｘ軸平行リンクＡに伝わる
力Ｐｘは、第１Ｙ軸平行リンクＢの第１Ｙｌｄｌ基礎リ
ンク５から第１Ｘ軸平行リンクＡの第１Ｘ軸移動リンク
４に伝わり、第１Ｘ軸移動リンク４を力Ｐｘで押す。そ
うすると、一対の傾倒リンク２．３の可撓部２Ａ、２Ｂ
、３Ａ、３Ｂが変形することにより、一対の傾倒リンク
２．３が傾斜し、一対の傾倒リンク２，３の端部に接続
された第１Ｘ軸移動リンク４は、第１Ｘ軸基礎リンクｌ
と平行を保ちながら、Ｘ軸方向にＭｌ移動する。(bl) Operation of the first X-axis parallel link A [force transmission order of each link: 4→2(3)→l] The force Px transmitted from the first Y-axis parallel link B to the first X-axis parallel link A is The force is transmitted from the first Yldl foundation link 5 of the axis-parallel link B to the first X-axis moving link 4 of the first X-axis parallel link A, and pushes the first X-axis moving link 4 with a force Px. Then, the flexible parts 2A and 2B of the pair of tilting links 2.3
, 3A, 3B are deformed, the pair of tilting links 2.3 are tilted, and the first X-axis moving link 4 connected to the ends of the pair of tilting links 2, 3 becomes the first X-axis foundation link l.
Move Ml in the X-axis direction while maintaining parallel to .
Ｙ軸方向にも移動するが、傾倒リンク２，３の傾斜が小
さい間は、微小量である。そして、Ｘ−Ｙステージの使
用範囲では傾倒リンク２．３の傾斜は極小さく、第１Ｘ
軸移動リンク４のＹ軸方向の移動量は無視できる。Although it also moves in the Y-axis direction, the amount is minute as long as the tilting links 2 and 3 have a small inclination. In the range of use of the X-Y stage, the tilting link 2.3 has an extremely small inclination, and the 1st
The amount of movement of the axis movement link 4 in the Y-axis direction can be ignored.
（ｂｚ ）第１Ｙ軸平行リンクＢの作動（各リンクの力
の伝達順序：８→６（７）→５）
また、第１Ｙ軸平行リンクＢは一対の傾倒リンク６．７
の可撓部６Ａ、６Ｂ、７Ａ、７ＢがＸ軸方向には剛性が
あるため、Ｘ軸方向の力Ｐｘでは、何ら変形しない。と
ころで、第１Ｙ軸基礎リンク５は、第１Ｘ軸平行リンク
Ａの第１Ｘ軸移動リンク４と一体となって動（のでＸ軸
方向にＭ１移動する。そして、第１Ｙ軸移動リンク８は
、第１Ｙ軸平行リンクＢが変形しないので、前記第１Ｙ
軸基礎リンク５とともにＸ軸方向にＭ１移動する。(bz) Operation of the first Y-axis parallel link B (force transmission order of each link: 8 → 6 (7) → 5) Also, the first Y-axis parallel link B is a pair of tilting links 6.7
Since the flexible parts 6A, 6B, 7A, and 7B have rigidity in the X-axis direction, they do not deform at all under the force Px in the X-axis direction. By the way, the first Y-axis foundation link 5 moves integrally with the first X-axis moving link 4 of the first X-axis parallel link A (so it moves M1 in the X-axis direction. Since the 1Y-axis parallel link B is not deformed, the 1Y-axis parallel link B is not deformed.
It moves M1 along with the shaft foundation link 5 in the X-axis direction.
したがって、第１Ｙ軸移動リンク８は、上記Ｍｌだけ移
動する。Therefore, the first Y-axis moving link 8 moves by the amount Ml mentioned above.
（ｂ、）第２Ｘ軸平行リンクＣの作動〔各リンクの力の
伝達順序：１２→１０（１１）→９〕前記力Ｐｘが第２
Ｘ軸平行リンクＣの第２Ｘ軸移動リンク１２に加えられ
ると、一対の傾倒リンク１０．１１の可撓部１０Ａ、Ｉ
ＯＢ、ＩＩＡ。(b,) Operation of the second X-axis parallel link C [force transmission order of each link: 12 → 10 (11) → 9] The force Px is
When added to the second X-axis moving link 12 of the X-axis parallel link C, the flexible portions 10A, I of the pair of tilting links 10.11
OB, IIA.
１１Ｂが変形することにより、一対の傾倒リンク１０．
１１が傾斜し、一対の傾倒リンク１Ｏ１１１の端部に接
続された第２Ｘ軸移動リンク１２は、第２Ｘ軸基礎リン
ク９と平行を保ちながら、Ｘ軸方向にＭ２移動する。第
２Ｘ軸移動リンク１２はＹ軸方向にも移動するが、その
移動量は無視できる。11B deforms, a pair of tilting links 10.
11 is inclined, and the second X-axis moving link 12 connected to the ends of the pair of tilting links 1O111 moves M2 in the X-axis direction while remaining parallel to the second X-axis foundation link 9. Although the second X-axis moving link 12 also moves in the Y-axis direction, the amount of movement can be ignored.
前述の（ｂｉ ）〜（ｂ、）から明らかなように、前記
力Ｐｘにより前記第２Ｘ軸移動リンク１２は、上記Ｍｌ
と上記Ｍ２の合計のＭ（Ｍ！＋Ｍ２）移動する。As is clear from the above (bi) to (b,), the force Px causes the second X-axis moving link 12 to move toward the Ml
and the sum of M2 above (M!+M2).
第２Ｙ軸平行リンクＤには、力Ｐｘが加わらないため、
変形しない、したがって、第２Ｙ軸平行リンクＤの第２
Ｙ軸移動リンク１６に一体に形成されているＸ−Ｙステ
ージ１７は、第２Ｘ軸移動リンク１２と同じＭｌとＭ２
の合計のＭ（Ｍ１＋Ｍ２）移動する。なお、説明上、Ｘ
軸方向の力ＰＸによるＸ軸方向のＸ−Ｙステージ１７の
移動を、第１Ｘ軸平行リンクＡのＭｌ、および第２Ｘ軸
平行リンクＣのＭ２の、２個に別々に分けたが、実際に
は第１Ｘ軸平行リンクＡと第２Ｘ軸平行リンクＣの変形
は同時に行われ、移動Ｍ１および移動Ｍ２は同時に発生
する。Since force Px is not applied to the second Y-axis parallel link D,
No deformation, therefore, the second of the second Y-axis parallel link D
The X-Y stage 17 integrally formed with the Y-axis moving link 16 has the same Ml and M2 as the second X-axis moving link 12.
A total of M (M1+M2) is moved. In addition, for the purpose of explanation,
The movement of the X-Y stage 17 in the X-axis direction due to the axial force PX was divided into two parts, Ml of the first X-axis parallel link A and M2 of the second X-axis parallel link C, but in reality In this case, the first X-axis parallel link A and the second X-axis parallel link C are deformed simultaneously, and the movement M1 and the movement M2 occur simultaneously.
次に前記第２Ｙ軸平行リンクＤの第２Ｙ軸移動リンク１
６に外部からＹ軸方向に力Ｐｙを加えると、この力Ｐ７
は第２Ｙ軸平行リンクＤ（１６→１４ （１５）→１３
）→第２Ｘ軸平行リンクＣ〔１２→１０（１１）→９〕
→第１Ｙ軸平行リンクＢ（８→６（７）→５〕→第１Ｘ
軸平行リンクＡ（４→２（３）→１〕→Ｘ軸基礎リンク
ｌを固定する前記支持部材Ｓｚへと伝達される。Next, the second Y-axis moving link 1 of the second Y-axis parallel link D
When force Py is applied externally to 6 in the Y-axis direction, this force P7
is the second Y-axis parallel link D (16 → 14 (15) → 13
) → 2nd X-axis parallel link C [12 → 10 (11) → 9]
→ 1st Y-axis parallel link B (8 → 6 (7) → 5) → 1st X
Axis-parallel link A (4→2(3)→1)→Transmitted to the support member Sz that fixes the X-axis foundation link 1.
このときの前記各平行リンクＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの作動は、
次の（Ｃ，）〜（Ｃ４）のようになる。The operation of each of the parallel links A, B, C, and D at this time is as follows:
The following (C,) to (C4) are obtained.
（ｃｌ）第１Ｘ軸平行リンクＡ〔各リンク１〜４の力の
伝達順序：４→２（３）→ｌ〕
第１Ｘ軸平行リンクＡは変形しないので、第１Ｘ軸移動
リンク４はＹ軸方向には移動しない。(cl) First X-axis parallel link A [Force transmission order for each link 1 to 4: 4 → 2 (3) → l] Since the first X-axis parallel link A does not deform, the first X-axis moving link 4 Do not move in any direction.
（Ｃ２）第１Ｙ軸平行リンクＢ〔各リンク５〜８の力の
伝達順序二８→６（７）→５〕
前記可撓部６Ａ、６Ｂ、７Ａ、７Ｂが変形することによ
り第１Ｙ軸平行リンクＢが変形し、第１Ｙ軸移動リンク
８は、Ｙ軸方向にＮ１移動する。(C2) First Y-axis parallel link B [Force transmission order of each link 5 to 8 28→6(7)→5] By deforming the flexible parts 6A, 6B, 7A, and 7B, the first Y-axis parallel link B The link B is deformed, and the first Y-axis moving link 8 moves N1 in the Y-axis direction.
（Ｃ１）各第２Ｘ軸平行リンクＣ〔各リンク９〜１２の
カの伝達順序＝１２→１０（１１）→９〕Ｙ軸方向にＮ
１移動する第１Ｙ軸移動リンク８に一体となって動くよ
うに接続された第２Ｘ軸基礎リンク９もＮ１移動する。(C1) Each second X-axis parallel link C [force transmission order of each link 9 to 12 = 12 → 10 (11) → 9] N in the Y-axis direction
The second X-axis foundation link 9, which is connected to move integrally with the first Y-axis moving link 8 that moves by N1, also moves by N1.
第２Ｘ軸平行リンクＣは変形しないので、第２ｘ軸移動
リンクＩ２もＹ軸方向にＮｌ移動する。Since the second X-axis parallel link C is not deformed, the second x-axis moving link I2 also moves by N1 in the Y-axis direction.
（Ｃ４）第２Ｙ軸平行リンクＤ〔各リンク１３〜１６の
力の伝達順序：１６→１４（１，５）→Ｉ３〕
第２Ｙ軸基礎リンク１３は、第２Ｘ軸平行リンクＣの第
２Ｘ軸移動リンク１２と一体となって動くのでＹ軸方向
にＮｌ移動する。そして、前記可撓部１０Ａ、ＩＯＢ、
ＬＩＡ、ＩＩＢが撓むことにより第２Ｙ軸移動リンク１
６は、前記Ｙ軸方向にＮ１移動する第２Ｙｌ＋ｂ基礎リ
ンク１３に対してＹ軸方向にＮ２移動する。したがって
、第２Ｙ軸移動リンク１６は、上記Ｎｌと上記Ｎ２の合
計のＮ（Ｎ１＋Ｎ２）移動する。(C4) Second Y-axis parallel link D [Force transmission order of each link 13 to 16: 16 → 14 (1, 5) → I3] The second Y-axis foundation link 13 is the second X-axis of the second X-axis parallel link C Since it moves together with the moving link 12, it moves by Nl in the Y-axis direction. And the flexible portion 10A, IOB,
By bending LIA and IIB, the second Y-axis moving link 1
6 moves by N2 in the Y-axis direction with respect to the second Yl+b foundation link 13 which moves by N1 in the Y-axis direction. Therefore, the second Y-axis moving link 16 moves by N (N1+N2), which is the sum of Nl and N2.
したがって、第２Ｙ軸平行リンクＤの第２Ｙ軸移動リン
ク１６に一体に形成されているｘ−Ｙステージ１７は、
第２Ｙ軸移動リンク１６七同じＮ１とＮ２の合計のＮ（
Ｎ１＋Ｎ２）移動する。なお、説明上、Ｙ軸方向の力Ｐ
ａｙによるＹ軸方向の移動を、第１Ｙ軸平行リンクＢの
Ｎ１、および第２Ｙ軸平行リンクＤのＮ２の、２個に別
々に分けたが、実際には第１Ｙ軸平行リンクＢと第２Ｙ
軸平行リンクＤの変形は同時に行われ、移動Ｎ１および
移動Ｎ２は同時に発生する。Therefore, the x-Y stage 17 integrally formed with the second Y-axis moving link 16 of the second Y-axis parallel link D is
2nd Y-axis moving link 16 7 Same N1 and N2 total N(
N1+N2) Move. For the purpose of explanation, the force P in the Y-axis direction
The movement in the Y-axis direction due to ay was divided into two parts, N1 of the first Y-axis parallel link B and N2 of the second Y-axis parallel link D, but in reality
The deformation of the axis-parallel link D takes place simultaneously, and the movements N1 and N2 occur simultaneously.
このようにして、Ｘ−Ｙステージ１７を、Ｘ軸方向の力
ＰｘによりＸ軸方向にＭ（Ｍｌ十Ｍ２）移動させるとと
もにＹ軸方向の力ｐｙによりＹ軸方向にＮ（Ｎ１＋Ｎ２
）移動させると、それに載置された資料は、位置Ｔ、→
（Ｔ２）→Ｔ３へと移動して位置決めされる。In this way, the X-Y stage 17 is moved M (Ml + M2) in the X-axis direction by the force Px in the X-axis direction, and N (N1 + N2) in the Y-axis direction by the force py in the Y-axis direction.
), the material placed on it will be moved to position T, →
It moves from (T2) to T3 and is positioned.
次に、第２図により本発明のＸ−Ｙステージの第２実施
例を説明する。Next, a second embodiment of the X-Y stage of the present invention will be described with reference to FIG.
第１図に示した第１実施例と同じように、第２実施例の
Ｘ−Ｙステージ支持構造Ｓ、も、厚さ２〜３Ｃ！１１の
鋼板を放電加工で、切り出して製作される。Similar to the first embodiment shown in FIG. 1, the X-Y stage support structure S of the second embodiment also has a thickness of 2 to 3C! It is manufactured by cutting out 11 steel plates using electrical discharge machining.
第２実施例のＸ−Ｙステージ支持構造Ｓｌも、第１実施
例と同様に、外側から内側に向って順次、第１ｘ軸平行
リンクＡ、第１Ｙ軸平行リンクＢ、第２Ｘ軸平行リンク
Ｃ５および第２Ｙ軸平行リンクＤが設けられている。Similarly to the first embodiment, the X-Y stage support structure Sl of the second embodiment includes, in order from the outside to the inside, a first x-axis parallel link A, a first Y-axis parallel link B, and a second X-axis parallel link C5. and a second Y-axis parallel link D.
第２実施例のＸ−Ｙステージ支持構造Ｓ、は、下記の２
点（ｉ ） 、 （ｉｉ ） 、 （ｉｎ ）で第
１実施例のものと相違している。The X-Y stage support structure S of the second embodiment is as follows:
This embodiment differs from the first embodiment in points (i), (ii), and (in).
（ｉ ） １ｍ倒リンクの可撓部は両側部が円弧状に狭
められて形成されているが、この狭められる量すなわち
剛性がが、第１実施例のものは全部同一であるが、第２
実施例のものは場所により相違している。(i) The flexible part of the 1m inclination link is narrowed into an arc shape on both sides, and the amount of narrowing, that is, the rigidity, is the same in the first embodiment, but in the second embodiment.
The examples differ depending on the location.
すなわち、第２Ｘ軸平行リンクＣの一対の傾倒リンク１
０．１１の可撓部１０Ａ、ＩＯＢ、１１Ａ、ＩＩＢおよ
び第２Ｙ軸平行リンクＤの一対の傾倒リンク１４．１５
の可撓部１４Ａ、１４Ｂ。That is, the pair of tilting links 1 of the second X-axis parallel link C
0.11 flexible parts 10A, IOB, 11A, IIB and a pair of tilting links 14.15 of the second Y-axis parallel link D
flexible parts 14A, 14B.
１５Ａ、１５Ｂは両側部が円弧状に狭められて形成され
ているが、この狭められる量が第１Ｘ軸平行リンクＡの
一対の傾倒リンク２，３の可撓部２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３
Ｂおよび第１Ｙ軸平行リンクＢ１７）一対（ＤＩｔｒ４
ｔ’Ａ’） ７り６、 ７（７）可撓部６Ａ、 ６
Ｂ。15A and 15B are formed with both sides narrowed in an arc shape, and the amount of narrowing corresponds to the flexible portions 2A, 2B, 3A, 3 of the pair of tilting links 2 and 3 of the first X-axis parallel link A.
B and first Y-axis parallel link B17) pair (DItr4
t'A') 7ri 6, 7(7) Flexible part 6A, 6
B.
７Ａ、７Ｂよりも小さい、すなわち剛性が高い。It is smaller than 7A and 7B, that is, it has higher rigidity.
そこで、第２Ｘ軸平行リンクＣおよび第２Ｙ軸平行リン
クＤが、第１Ｘ軸平行リンクＡおよび第１Ｙ軸平行リン
クＢよりも剛性が高くなる。Therefore, the second X-axis parallel link C and the second Y-axis parallel link D have higher rigidity than the first X-axis parallel link A and the first Y-axis parallel link B.
（ｉｉ）Ｘ−Ｙステージ１７を移動させるために力を加
えるが、力の加え方が相違している。(ii) A force is applied to move the X-Y stage 17, but the way of applying the force is different.
すなわち、第１Ｘ軸平行リンクへの第１Ｘ軸移動リンク
４にＸ軸方向に外部からの力Ｐｘが加えられ、第１Ｙ軸
平行リンクＢの第１Ｙ軸移動リンク８にＹ軸方向に外部
からの力Ｐｙが加えられる。That is, an external force Px is applied in the X-axis direction to the first X-axis moving link 4 to the first X-axis parallel link, and an external force Px is applied to the first Y-axis moving link 8 of the first Y-axis parallel link B in the Y-axis direction. A force Py is applied.
そして、Ｘ−Ｙステージ支持構造Ｓ２内部に力を発生さ
せる２個の圧電素子が設けられている。Two piezoelectric elements that generate force are provided inside the XY stage support structure S2.
まず、第１Ｙ軸基礎リンク５と第２Ｘ軸移動リンク１２
との間に第２Ｘ軸移動リンク１２の長手方向軸線に合せ
てＸ軸方向の圧電素子１８が設けられている。このＸ軸
方向の圧電素子１８は、第１Ｙ軸基礎リンク５には固着
され、第２Ｘ軸移動リンク１２には摺動可能に圧接され
ている。次に、第２Ｘ軸移動リンク１２と第２Ｙ軸移動
リンク１６との間に第２Ｙ軸移動リンク１６の長手方向
軸線に合せてＹ軸方向の圧電素子１９が設けられている
。このＹ軸方向の圧電素子１９は、第２ｘ軸移動リンク
１２には固着され、第２Ｙ軸移動リンク１６には摺動可
能に圧接されている。First, the first Y-axis foundation link 5 and the second X-axis moving link 12
A piezoelectric element 18 in the X-axis direction is provided in alignment with the longitudinal axis of the second X-axis moving link 12. The piezoelectric element 18 in the X-axis direction is fixed to the first Y-axis foundation link 5 and is slidably pressed against the second X-axis moving link 12 . Next, a piezoelectric element 19 in the Y-axis direction is provided between the second X-axis moving link 12 and the second Y-axis moving link 16 in alignment with the longitudinal axis of the second Y-axis moving link 16. This piezoelectric element 19 in the Y-axis direction is fixed to the second x-axis moving link 12 and is slidably pressed against the second Y-axis moving link 16.
（ｉｉｉ）第１Ｙ軸移動リンク８を必要に応じて固定で
きるように固定装置（図示せず）が、第１Ｙ軸移動リン
ク８の下方に設けられている。この固定装置は、Ｘ−Ｙ
ステージ外部の前記支持部材３２等に固定された上向き
の圧電素子で構成されている。(iii) A fixing device (not shown) is provided below the first Y-axis moving link 8 so that the first Y-axis moving link 8 can be fixed as necessary. This fixation device is
It is composed of an upward piezoelectric element fixed to the support member 32 or the like outside the stage.
そして、この圧電素子に電圧をかけることにより、この
圧電素子を所定方向に伸長させ、第１Ｙ軸移動リンク８
の下面を圧接して固定する。また、圧電素子に電圧をか
けない時は、圧電素子は元に戻って短くなり、固定は解
除されるようになっている。By applying a voltage to this piezoelectric element, this piezoelectric element is expanded in a predetermined direction, and the first Y-axis moving link 8
Press the bottom surface of the to fix it. Furthermore, when no voltage is applied to the piezoelectric element, the piezoelectric element returns to its original length, becomes shorter, and is released from fixation.
次に前述の構成を備えた第２実施例のＸ−Ｙステージ支
持構造Ｓ１の作用を説明する。Next, the operation of the X-Y stage support structure S1 of the second embodiment having the above-described configuration will be explained.
Ｘ−Ｙステージ１７の移動は、前記第１実施例では２個
の力Ｐ、ｘおよび力ｐｙで行ったが、第２実施例では前
記力Ｐｘ、Ｐｙにより大体の位置調整を行った後、前記
圧電素子１８によるＸ軸方向の力Ｒｘおよび圧電素子１
９によるＹ軸方向の力Ｒｙによる微調整を行う。In the first embodiment, the X-Y stage 17 was moved using two forces P, x, and py, but in the second embodiment, after roughly adjusting the position using the forces Px and Py, Force Rx in the X-axis direction due to the piezoelectric element 18 and piezoelectric element 1
9, fine adjustment is performed using the force Ry in the Y-axis direction.
次に、前記各力Ｐｘ、Ｐｙ、Ｒｘ、Ｒｙの作用を説明す
るが、第１Ｘ軸平行リンクＡ、第１Ｙ軸平行リンクＢ１
第２Ｘ軸平行リンクＣおよび第２Ｙ軸平行リンクＤの変
形原理は前記第１実施例と同じなので、簡単に説明する
。Next, the effects of the respective forces Px, Py, Rx, and Ry will be explained. First X-axis parallel link A, first Y-axis parallel link B1
The principle of deformation of the second X-axis parallel link C and the second Y-axis parallel link D is the same as that of the first embodiment, and will therefore be briefly explained.
（ｄ、）力Ｐｘの作用
外部からＸ軸方向の力Ｐｘを第１Ｘ軸移動リンク４に加
えると、このＸ軸方向の力Ｐｘは、第１Ｘ軸移動リンク
４→一対の傾倒リンク２，３→第１Ｘ軸基礎リンク１→
第１Ｘ軸基礎リンクｌを固定する前記支持部材Ｓ２へと
伝わる。(d,) Effect of force Px When a force Px in the X-axis direction is applied from the outside to the first X-axis moving link 4, this force Px in the X-axis direction changes from the first X-axis moving link 4 to the pair of tilting links 2 and 3. →1st X-axis basic link 1→
It is transmitted to the support member S2 that fixes the first X-axis foundation link l.
このＸ軸方向の力Ｐｘの伝達により、第１Ｘ軸移動リン
ク４が変形する。そして、第１Ｘ軸移動リンク４が、第
１Ｘ軸基礎リンク１に対してＸ軸方向にＭ１移動する。The first X-axis moving link 4 is deformed by the transmission of the force Px in the X-axis direction. Then, the first X-axis moving link 4 moves M1 in the X-axis direction with respect to the first X-axis foundation link 1.
また、第１Ｙ軸平行リンクＢ、第２Ｘ軸平行リンクＣ１
および第２Ｙ軸平行リンクＤには、力Ｐｘによっては変
形しない。したがって、Ｘ−Ｙステージ１７は、力Ｐｘ
による第１Ｘ軸平行リンクＡの変形によりＸ軸方向にＭ
１移動する。In addition, a first Y-axis parallel link B, a second X-axis parallel link C1
The second Y-axis parallel link D is not deformed by the force Px. Therefore, the X-Y stage 17 has a force Px
M in the X-axis direction due to the deformation of the first X-axis parallel link A by
Move 1.
（ｄ、）力ＰＶの作用
次に、外部からＹ軸方向の力ｐｙを第１Ｙ軸移動リンク
８に加えると、このＹ軸方向の力ｐｙは、第１Ｙ軸移動
リンク８→一対の傾倒リンク６．７→第１ＹＴｏ基礎リ
ンク５→第１Ｘ軸移動リンク４→一対の傾倒リンク２．
３→第１ｘ軸基礎リンク１→第１Ｘｌｌｊｉ礎リンク１
を固定する前記支持部材Ｓ２へと伝わる。(d,) Effect of force PV Next, when a force py in the Y-axis direction is applied from the outside to the first Y-axis moving link 8, this force py in the Y-axis direction is 6.7 → First YTo foundation link 5 → First X-axis moving link 4 → Pair of tilting links 2.
3 → 1st x-axis foundation link 1 → 1st Xllji foundation link 1
is transmitted to the support member S2, which fixes the .
このＹ軸方向の力Ｐ７の伝達により、第１Ｙ軸平行リン
クＢが変形する。そして、第１Ｙ軸移動リンク８が、第
１Ｙ軸基礎リンク５に対してＹ軸方向にＮｌ移動する。Due to the transmission of the force P7 in the Y-axis direction, the first Y-axis parallel link B is deformed. Then, the first Y-axis moving link 8 moves by N1 in the Y-axis direction with respect to the first Y-axis foundation link 5.
なお、Ｙ軸方向の力ｐｙでは、第１Ｘ軸平行リンクＡは
変形しない。また、第２Ｘ軸平行リンクＣ１および第２
Ｙ軸平行リンクＤは、力ｐｙによっては変形しない、し
たがって、Ｘ−Ｙステージ１７は力Ｐｙによる第１Ｙ軸
平行リンクＢの変形によりＹ軸方向にＮｌ移動する。Note that the first X-axis parallel link A is not deformed by the force py in the Y-axis direction. In addition, the second X-axis parallel link C1 and the second
The Y-axis parallel link D is not deformed by the force py. Therefore, the X-Y stage 17 moves Nl in the Y-axis direction due to the deformation of the first Y-axis parallel link B by the force Py.
この時点でＸ−Ｙステージ１７は、力Ｐｘによる第１Ｘ
軸平行リンクへの変形によりＸ軸方向にＭｌ移動し、力
ｐｙによる第１Ｙ軸平行リンクＢの変形によりＹ軸方向
にＮｌ移動する。このＭｌ。At this point, the X-Y stage 17 is moved to the first
The deformation to the axis-parallel link causes a movement Ml in the X-axis direction, and the deformation of the first Y-axis parallel link B by the force py causes a movement Nl in the Y-axis direction. This Ml.
Ｎ１の移動により、Ｘ−Ｙステージ１７の大体の位置の
調整が行われる。このとき資料はＸ−Ｙステージ１７と
ともに移動して位置ＴＩから位置Ｔ２へ移動する。By moving N1, the approximate position of the X-Y stage 17 is adjusted. At this time, the material moves together with the XY stage 17 from position TI to position T2.
（ｄ、）圧電素子１８によるＸ軸方向の力Ｒｘの作用
次に、第１Ｙ軸移動リンク８を前述の固定装置（図示せ
ず）により支持部材Ｓ２に固定してから、Ｘ軸方向の圧
電素子１日に電圧をかけて延ばし、Ｘ軸方向の力Ｒｘを
発生させる。Ｘ軸方向の力ＲＸの力の調整は圧電素子１
８にかける電圧の調整で行う、このＸ軸方向の力Ｒｘは
、第２ｘ軸移動リンク１２→一対の傾倒リンクｉｏ、ｉ
ｉ→第２Ｘ軸基礎リンク９→第１Ｙ軸移動リンク８→前
記支持部材Ｓ、へと伝わる。Ｘ軸方向の力Ｒｘの反力−
Ｒｘは、第１Ｙ軸基礎リンク５→傾倒リンク７→第１Ｙ
軸移動リンク８→前記支持部材Ｓｔへと伝わる。(d,) Effect of force Rx in the X-axis direction by the piezoelectric element 18 Next, the first Y-axis moving link 8 is fixed to the support member S2 by the aforementioned fixing device (not shown), and then the piezoelectric element 18 A voltage is applied to the element 1 and stretched to generate a force Rx in the X-axis direction. The force in the X-axis direction RX is adjusted using the piezoelectric element 1.
This force Rx in the X-axis direction, which is achieved by adjusting the voltage applied to
i→second X-axis foundation link 9→first Y-axis moving link 8→support member S. Reaction force of force Rx in the X-axis direction -
Rx is the first Y-axis foundation link 5 → tilting link 7 → first Y-axis
It is transmitted from the axial movement link 8 to the support member St.
このＸ軸方向の力Ｒｘの伝達により、第２ｘ軸平行リン
クＣが変形する。そして、第２ｘ軸移動リンク１２が、
第２ｘ軸基礎リンク９に対してＸ軸方向にＮ２移動する
。また、第２Ｙ軸平行リンクＤは、力Ｒχによっては変
形しない、したがって、ｘ−ｙステージ１７は、Ｘ軸方
向の力Ｒｘによる第２Ｘ軸平行リンクＣの変形によりＸ
軸方向にＮ２移動する。なお、Ｘ軸方向の力Ｒｘの反力
は、傾倒リンク７を引っ張るだけで、Ｘ−Ｙステージ１
７の移動には影響を与えない。Due to the transmission of the force Rx in the X-axis direction, the second x-axis parallel link C is deformed. Then, the second x-axis moving link 12 is
The second x-axis foundation link 9 is moved by N2 in the X-axis direction. Further, the second Y-axis parallel link D is not deformed by the force Rχ. Therefore, the x-y stage 17 is
Move N2 in the axial direction. Note that the reaction force of the force Rx in the X-axis direction can be generated by simply pulling the tilting link 7.
It does not affect the movement of 7.
（ｄ４）圧電素子１９によるＹ軸方向の力ＲＦの作用
次に前記Ｙ軸方向の圧電素子１９に電圧をかけて伸ばし
、Ｙ軸方向の力Ｒｙを発生させる。Ｙ軸方向の力Ｒ）Ｆ
の力の調整は圧電素子１９にかける電圧の調整で行う、
このＹ軸方向の力Ｒｙは、第２Ｙ軸移動リンク１６→一
対の傾倒リンク１４゜１５→第２Ｙ軸基礎リンク１３→
第２Ｘ軸移動リンク１２→第２Ｘ軸移動リンク１２のＹ
軸方向の力Ｒｙの反力−Ｒ７のかかる部分へと伝わる。(d4) Effect of force RF in the Y-axis direction by the piezoelectric element 19 Next, a voltage is applied to the piezoelectric element 19 in the Y-axis direction to stretch it and generate a force Ry in the Y-axis direction. Force in the Y-axis direction R)F
The force is adjusted by adjusting the voltage applied to the piezoelectric element 19.
This Y-axis direction force Ry is as follows: second Y-axis moving link 16→pair of tilting links 14°15→second Y-axis foundation link 13→
Second X-axis moving link 12 → Y of second X-axis moving link 12
The reaction force -R7 of the axial force Ry is transmitted to the part where it is applied.
このＹ軸方向の力Ｒｙの伝達により、第２Ｙ軸平行リン
クＤが変形する。そして、第２Ｙ軸移動リンク１６が、
第２Ｙ軸基礎リンク１３に対してＹ軸方向にＮ２移動す
る。したがって、Ｘ−Ｙステージ１７は、Ｙ軸方向の力
Ｒｙによる第２Ｙ軸平行リンクＤの変形によりＹ軸方向
にＮ２移動すこのようにして、前記Ｘ−Ｙステージ１７
は、Ｘ軸方向の力Ｒｘによる第２ｘ軸平行リンクＣの変
形によりＸ軸方向にＮ２移動し、Ｙ軸方向の力Ｒｙによ
る第２Ｙ軸平行リンクＤの変形によりＹ軸方向にＮ２移
動する。このＮ２．Ｎ２の移動により、Ｘ−Ｙステージ
１７の位置の微調整を行う。Due to the transmission of the force Ry in the Y-axis direction, the second Y-axis parallel link D is deformed. Then, the second Y-axis moving link 16
It moves N2 in the Y-axis direction with respect to the second Y-axis foundation link 13. Therefore, the X-Y stage 17 is moved by N2 in the Y-axis direction due to the deformation of the second Y-axis parallel link D by the force Ry in the Y-axis direction.
moves by N2 in the X-axis direction due to the deformation of the second x-axis parallel link C due to the force Rx in the X-axis direction, and moves N2 in the Y-axis direction due to the deformation of the second Y-axis parallel link D due to the force Ry in the Y-axis direction. This N2. By moving N2, the position of the X-Y stage 17 is finely adjusted.
したがって、この第２実施例の場合、Ｘ−Ｙステージ１
７に載置された資料は、位置ＴＩからＭｌおよびＮｌ移
動の大体の調整による位置Ｔ２へ移動し、次にＮ２およ
びＮ２移動の微調整による位置Ｔ３へと二段階で移動し
、高精度の位置調整が行われる。また、移動量の大きい
大体の調整の際には、可撓部の剛性が低く、長い傾倒リ
ンク２゜３．６．７が用いられ、移動量の小さい微調整
の際には、可撓部の剛性が高く、短い傾倒リンク１０．
１１，１４．１５が用いられる。したがって、小さな力
で大体の調整ができ、微調整の際には逆に、力を加えて
も大きくは移動しないため細かな調整が楽である。Therefore, in the case of this second embodiment, the X-Y stage 1
The material placed in 7 is moved in two steps from position TI to position T2 by rough adjustment of Ml and Nl movements, and then to position T3 by fine adjustment of N2 and N2 movements. Position adjustment is performed. In addition, when making general adjustments with a large amount of movement, a long tilting link 2°3.6.7 with a low rigidity of the flexible part is used, and when making fine adjustments with a small amount of movement, the flexible part is used. Highly rigid and short tilting link 10.
11, 14, and 15 are used. Therefore, general adjustments can be made with a small amount of force, and conversely, when making fine adjustments, it is easy to make fine adjustments because it does not move much even if force is applied.
さらに、Ｘ−Ｙステージ１７の位置の微調整の隙のＸ軸
方向の移動３１Ｍ２、およびＹ軸方向の移動量Ｎ２をＸ
軸方向の圧電素子１８、およびＹ軸方向の圧電素子１９
で行っているので、上記微調整を前記圧電素子にかける
電圧調整で容易に行うことができる。Furthermore, the movement 31M2 in the X-axis direction and the amount of movement N2 in the Y-axis direction for fine adjustment of the position of the X-Y stage 17 are
Axial piezoelectric element 18 and Y-axis piezoelectric element 19
Therefore, the fine adjustment described above can be easily performed by adjusting the voltage applied to the piezoelectric element.
前述の本発明の第２実施例によれば、第２Ｘ軸平行リン
クＣおよび第２Ｙ軸平行リンクＤが、第１Ｘ軸平行リン
クＡおよび第１Ｙ軸平行リンクＢ・よりも剛性が高い、
このためＸ−Ｙステージ支持構造Ｓ１の共振周波数が高
まる。Ｘ−Ｙステージ支持構造Ｓ１は、前述の様に除振
台上の支持部材Ｓ！に固定されて使用される。ところで
、一般に除振台は高周波の振動は除去するが、低周波の
振動は除去しない、したがって、除振台上のＸ−Ｙステ
ージ支持構造Ｓ１の共振周波数が低い場合にはＸ−Ｙス
テージ支持構造Ｓ１が共振し易いが、この第２実施例の
場合は、前述のように共振周波数が高いため、低周波の
振動を除去しない除振台上で使用しても共振しない、ま
た、第２実施例の場合は、資料の位置の微調整を行う際
第１Ｙ軸移動リンク８が固定装置により固定されるため
、より一層剛性が高まり、共振周波数が高まる。According to the second embodiment of the present invention described above, the second X-axis parallel link C and the second Y-axis parallel link D have higher rigidity than the first X-axis parallel link A and the first Y-axis parallel link B.
Therefore, the resonant frequency of the X-Y stage support structure S1 increases. As mentioned above, the X-Y stage support structure S1 is a support member S! on the vibration isolation table. It is fixed and used. By the way, in general, a vibration isolation table removes high-frequency vibrations but does not remove low-frequency vibrations. Therefore, if the resonance frequency of the X-Y stage support structure S1 on the vibration isolation table is low, the X-Y stage support Although the structure S1 is likely to resonate, in the case of the second embodiment, since the resonance frequency is high as described above, it does not resonate even if it is used on a vibration isolation table that does not remove low frequency vibrations. In the case of the embodiment, since the first Y-axis moving link 8 is fixed by the fixing device when finely adjusting the position of the material, the rigidity is further increased and the resonance frequency is increased.
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変、更
を行うことが可能である。Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various small design changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention described in the claims. It is possible to make changes.
例えば、圧電素子の代わりに、ソレノイド等の駆動素子
を使用することも可能である。また、Ｘ−Ｙステージ１
７の位置制御は、位置センサーを設けて、フィードバッ
ク制御することも可能である。さらに、第１Ｘ軸平行リ
ンクＡ、第１Ｙ軸平行リンクＢ、第２Ｘ軸平行リンクＣ
１および第２Ｙ軸平行リンクＤは、平面的に設けられて
いるが、これらを立体的に配置することも可能である。For example, it is also possible to use a driving element such as a solenoid instead of a piezoelectric element. Also, X-Y stage 1
Position control 7 can also be feedback-controlled by providing a position sensor. Furthermore, a first X-axis parallel link A, a first Y-axis parallel link B, a second X-axis parallel link C
Although the first and second Y-axis parallel links D are provided two-dimensionally, it is also possible to arrange them three-dimensionally.
この場合、例えば第１ｘ軸平行リンクＡの上に、第１Ｘ
軸平行リンクＡと同ε大きさの第１Ｙ軸平行リンクＢを
配置することも可能である。さらにまた、第１Ｘ軸平行
リンクＡ、第１Ｙ軸平行リンクＢ、第２Ｘ軸平行リンク
Ｃ１または第２′ｉ／軸平行リンクＤ（以下、総称して
「平行リンク」と呼ぶ）に外部から加える力は、平行リ
ンクが変形するように、加えられるならば、どの場所で
あって ′もよく、例えばＸ−Ｙステージ１７に直接加
えることも可能である。そして、各平行リンクの大きさ
は、適宜窓めることが可能である。そしてまた、前記Ｘ
−Ｙステージ１７は、第２Ｘ軸移動リンクに連結された
第２Ｙ軸平行リンクにより支持する代わりに、第２Ｘ軸
移動リンクにより直接支持することも可能であり、また
、前記第２Ｙ軸平行リンクに更に他の平行リンクを介し
て支持することも可能である。そしてさらに、Ｘ−Ｙス
テージ支持構造は、厚みある板で一体加工する代りに薄
い板で加工したものを複数枚上下の位置合わせを行って
重ねて構成することも可能である。In this case, for example, on the first x-axis parallel link A, the first
It is also possible to arrange a first Y-axis parallel link B having the same ε size as the axis-parallel link A. Furthermore, the first X-axis parallel link A, the first Y-axis parallel link B, the second X-axis parallel link C1, or the 2'i/axis parallel link D (hereinafter collectively referred to as "parallel link") is added from the outside. The force can be applied anywhere, such as directly to the X-Y stage 17, so that the parallel links are deformed. The size of each parallel link can be adjusted as appropriate. And also, the above
- Instead of being supported by the second Y-axis parallel link connected to the second X-axis moving link, the Y stage 17 can also be directly supported by the second Furthermore, support via other parallel links is also possible. Furthermore, instead of integrally processing a thick plate, the X-Y stage support structure can be constructed by stacking a plurality of thin plates with vertical alignment.
Ｃ１発明の効果
前述の本発明によれば、Ｘ−ＹステージのＸ軸方向の移
動を２個の平行リンクにより行うので、前記２個の平行
リンクの中の一方の平行リンクを他方の平行リンクの内
側または積重ねた位置に配置することができる。したが
って、Ｘ軸方向の移動を１個の平行リンクにより行うも
のに比べて、Ｘ−Ｙステージの最大移動量を同一とした
場合にＸ−Ｙステージ支持構造を小型化することができ
る。C1 Effects of the Invention According to the invention described above, since the movement of the X-Y stage in the X-axis direction is performed by two parallel links, one of the two parallel links is connected to the other parallel link. can be placed inside or in a stacked position. Therefore, compared to a structure in which movement in the X-axis direction is performed using one parallel link, the X-Y stage support structure can be made smaller when the maximum amount of movement of the X-Y stage is kept the same.
第１図は本発明のＸ−Ｙステージ支持構造の第１実施例
の平面図、第２図は本発明のＸ−Ｙステージ支持構造の
第２実施例の平面図、第３図は従来のＸ−Ｙステージの
平面図である。
Ａ・・・第１Ｘ軸平行リンク、Ｂ・・・第１Ｙ軸平行リ
ンク、Ｃ・・・第２Ｘ軸平行リンク、Ｄ・・・第２Ｙ軸
平行リンク、Ｓｌ・・・Ｘ−Ｙステージ支持構造、Ｓｔ
・・・支持部材、
１・・・第１Ｘ軸基礎リンク、２．３・・・一対の傾倒
リンク、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ・・・可撓部、４・・
・第１Ｘ軸移動リンク、５・・・第１Ｙ軸基礎リンク、
６．７・・・一対の傾倒リンク、６Ａ、６Ｂ、７Ａ、７
Ｂ・・・可撓部、８・・・第１Ｙ軸移動リンク、９・・
・第２ｘ軸基礎リンク、１０．１１・・・一対の傾倒リ
ンク、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・・可撓部、
１２・・・第２Ｘ軸移動リンク、１３・・・第２Ｙ軸基
礎リンク、１４．１５・・・一対の傾倒リンク、１４Ａ
、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ・・・可撓部、１６・・・第
２Ｙ軸移動リンク、１７・・・Ｘ−ＹステージFIG. 1 is a plan view of a first embodiment of the X-Y stage support structure of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a second embodiment of the X-Y stage support structure of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of a conventional X-Y stage support structure. FIG. 3 is a plan view of the XY stage. A...First X-axis parallel link, B...First Y-axis parallel link, C...Second X-axis parallel link, D...Second Y-axis parallel link, Sl...X-Y stage support structure , St.
... Supporting member, 1... First X-axis foundation link, 2.3... A pair of tilting links, 2A, 2B, 3A, 3B... Flexible part, 4...
- 1st X-axis movement link, 5... 1st Y-axis basic link,
6.7...Pair of tilting links, 6A, 6B, 7A, 7
B... Flexible part, 8... First Y-axis moving link, 9...
・Second x-axis foundation link, 10.11...pair of tilting links, IOA, IOB, IIA, IIB...flexible part,
12... Second X-axis moving link, 13... Second Y-axis foundation link, 14.15... Pair of tilting links, 14A
, 14B, 15A, 15B...Flexible part, 16...Second Y-axis moving link, 17...X-Y stage
Claims (2)
第１Ｘ軸基礎リンクに平行な第１Ｘ軸移動リンクとこれ
らの第１Ｘ軸基礎リンクおよび第１Ｘ軸移動リンクに両
端が可撓部を介して接続された一対の傾倒リンクとから
構成された第１Ｘ軸平行リンクと、前記第１Ｘ軸移動リ
ンクに固定された第１Ｙ軸基礎リンクとこの第１Ｙ軸基
礎リンクに平行な第１Ｙ軸移動リンクとこれらの第１Ｙ
軸基礎リンクおよび第１Ｙ軸移動リンクに両端が可撓部
を介して接続された一対の傾倒リンクとから構成された
第１Ｙ軸平行リンクと、前記第１Ｙ軸移動リンクに固定
された第２Ｘ軸基礎リンクとこの第２Ｘ軸基礎リンクに
平行で且つＸ−Ｙステージが支持された第２Ｘ軸移動リ
ンクとこれらの第２Ｘ軸基礎リンクおよび第２Ｘ軸移動
リンクに両端が可撓部を介して接続された一対の傾倒リ
ンクとから構成された第２Ｘ軸平行リンクとを備えたＸ
−Ｙステージ支持構造。(1) A first X-axis foundation link fixed to a support member, a first X-axis movable link parallel to this first X-axis foundation link, and a flexible portion at both ends of these first X-axis foundation link and first X-axis movable link. a first X-axis parallel link configured with a pair of tilting links connected through the link; a first Y-axis foundation link fixed to the first X-axis movement link; and a first Y-axis movement parallel to the first Y-axis foundation link. Links and these 1st Y
a first Y-axis parallel link composed of an axial foundation link and a pair of tilting links whose ends are connected to the first Y-axis movable link via a flexible portion; and a second X-axis fixed to the first Y-axis movable link. A foundation link, a second X-axis moving link parallel to the second X-axis foundation link and supporting an X-Y stage, and both ends connected to the second X-axis foundation link and second X-axis moving link via flexible parts. a pair of tilted links, and a second X-axis parallel link composed of
-Y stage support structure.
る手段が設けられ、前記第２Ｘ軸平行リンクの傾倒リン
ク両端の可撓部の剛性が、前記第１Ｘ軸平行リンクの傾
倒リンク両端の可撓部および前記第１Ｙ軸平行リンクの
傾倒リンク両端の可撓部の剛性より高く形成された第（
１）項記載のＸ−Ｙステージ支持構造。(2) Means for fixing the first Y-axis movable link to the support member is provided, and the rigidity of the flexible portions at both ends of the tilting link of the second X-axis parallel link is equal to a flexible portion and a second (
1) X-Y stage support structure described in section 1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134141A JP2780335B2 (en) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | XY stage support structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134141A JP2780335B2 (en) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | XY stage support structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02312148A true JPH02312148A (en) | 1990-12-27 |
| JP2780335B2 JP2780335B2 (en) | 1998-07-30 |
Family
ID=15121433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1134141A Expired - Lifetime JP2780335B2 (en) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | XY stage support structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780335B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6467761B1 (en) * | 1999-06-21 | 2002-10-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Positioning stage |
| US7107693B2 (en) * | 2005-01-14 | 2006-09-19 | Illinois Institute Of Technology | Apparatus and method for precise angular positioning |
| WO2007032026A3 (en) * | 2005-09-14 | 2007-06-07 | Hilaal Alam | An apparatus for moving an object in nanometer and method thereof |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP1134141A patent/JP2780335B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6467761B1 (en) * | 1999-06-21 | 2002-10-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Positioning stage |
| US7107693B2 (en) * | 2005-01-14 | 2006-09-19 | Illinois Institute Of Technology | Apparatus and method for precise angular positioning |
| WO2007032026A3 (en) * | 2005-09-14 | 2007-06-07 | Hilaal Alam | An apparatus for moving an object in nanometer and method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2780335B2 (en) | 1998-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7348709B2 (en) | Heavy-load nanopositioner with dual-parallel flexure design | |
| US7830577B2 (en) | Micromechanical device with adjustable resonant frequency by geometry alteration and method for operating same | |
| US7348571B2 (en) | Scanning mechanism for scanning probe microscope and scanning probe microscope | |
| EP2201421B1 (en) | Mems scanning micromirror with reduced dynamic deformation | |
| US7663292B2 (en) | Ultrasonic actuator | |
| JPH0212381B2 (en) | ||
| KR20020077332A (en) | Flexure assembly for a scanner | |
| KR20080096265A (en) | Piezoelectric plate and piezoelectric actuator using the plate | |
| US20130321892A1 (en) | Positioning device for scanning a surface | |
| US8495761B2 (en) | Planar positioning device and inspection device provided with the same | |
| JP2003219663A (en) | Electrostatic actuator | |
| JPH02312148A (en) | X-y stage supporting structure | |
| US8575821B2 (en) | Piezoelectric actuator and piezoelectric actuator array | |
| JP2000009867A (en) | Stage moving device | |
| JP3772005B2 (en) | Moving device and scanning probe microscope having the moving device | |
| US7249535B2 (en) | Two-dimensional displacement apparatus | |
| JP2018011375A (en) | Piezoelectric actuator | |
| JP2001022445A (en) | Displacement enlarging mechanism | |
| JP4039718B2 (en) | Table mechanism | |
| JPS63153405A (en) | Scanning type tunnel microscope | |
| JP3899265B2 (en) | Large displacement scanning mechanism | |
| de Bruijn et al. | Piezoelectric Wafer Stage Based on Highly Variable Viscoelastic Stiffness | |
| JPH0360937A (en) | Fine adjustment stage device | |
| JPH01222310A (en) | Fine device | |
| JPH0989912A (en) | Table mechanism |