JPH0475012A - ステージ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、互いに直交する方向へ移動可能で一側面に直
線案内部材を取付けた一対の移動台と、各移動台の移動
方向に対して直交する方向へ延びていて前記各直線案内
部材と常時係合する伝動輪が夫々固着された一対の駆動
ノブと、摩擦部材を用いて前記各移動台の移動に必要な
力量を重くしたり軽くしたりするクラッチ式の一対の制
動機構を備えたステージ駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

この種のステージ駆動装置は、半導体製造過程の大型ウ
ェハを検査する顕微鏡に適していることから、従来多く
の形式のものが提案されているが、これらは、何れもス
テージを粗動する場合はステージの動きが軽く、駆動ノ
ブを用いて微動する場合はステージの動きに制動が掛け
られてステージに外力が加えられても妄りに動くことか
ないようになっている。

ところで、これら従来のものを機構的に大別すると、例
えば実公昭５６−１９０５０号や特開昭６１−２４６７
１４号において提案されている如く、回転力量を極く軽
くした駆動ノブと同心一体のピニオン等の伝動輪か移動
台のラック等の直線案内部材と常時係合していて常態で
のステージの移動即ち粗動操作は軽く行なわれ得且つ微
動操作時には摩擦部材により駆動ノブ軸に押動力が加え
られて制動が掛かるようにしたブレーキ方式と、特開昭
５７−４５５１３号、西独特許第３３４５５７０号にお
いて提案されている如く、移動台の直線案内部材と常時
係合している伝動輪と摩擦部材により制動の掛かった駆
動ノブとが別体となっていて粗動操作は軽く行なわれ得
且つ微動操作時には伝動輪の軸に対して駆動ノブをクラ
ッチして制動が掛かるようにしたクラッチ方式とがある
。

〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、上記従来のステージ駆動装置は、何れも制動
が掛かった状態では、伝動輪の軸に制動が掛かっている
ため、その状態でステージを手で移動させると、直線案
内部材と伝動輪との間の負荷か大きくなって無理かかか
り、摩耗、破損が生じ易くて耐久性か乏しいという問題
かあった。又、何れも一対の駆動ノブが同軸に構成され
ていてそこに制動機構を組み込んて粗動・微動の切換え
を駆動ノブ軸内で行う構成となっているため、互いに直
交する二方向独自の制動機構を構成するのが困難で、構
造も複雑になり、更に制動力の調整も面倒であるという
問題があった。その中で、クラッチ方式のものは、比較
的摩耗に強く、粗微動の力量差が大きくとれる等優位な
点が多いが、その構造は複雑で組立も困難となり、製造
コストが高くなるという問題があった。

又、特に特開昭６１−２４６７１４号に記載のものは、
制動リングが常に駆動ノブ軸と結合されたスリーブと接
触しているので、摩耗が問題になっていた。

本発明は、上記問題点に鑑み、摩耗、破損が生し難くて
耐久性に優れ、互いに直交する二方向独自の制動機構を
構成するのか容易で、構造も簡単になり、制動力の調整
が容易であり、製造コストが低くなり、更に互いに直交
する二方向について粗動・微動の切換えが同時又は別々
に行えるようにしたステージ駆動装置を提供することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるステージ駆動装置は、 互いに直交する方向へ移動可能で一側面に直線案内部材
を取付けた一対の移動台と、各移動台の移動方向に対し
て直交する方向へ延びていて前記各直線案内部材と常時
係合する伝動輪が夫々固着された一対の駆動ノブと、摩
擦部材を用いて前記各移動台の移動に必要な力量を重く
したり軽くしたりするクラッチ式の一対の制動機構を備
えたステージ駆動装置において、 前記制動機構が、前記駆動ノブの軸又はその近傍に設け
た軸に枢着されたリング又はレバーと、該リング又はレ
バー或いは固定部材に固着された摩擦部材とを備えてい
て、前記リング又はレバーの回動により該摩擦部材を前
記移動台に押し付けたり離したりするように構成されて
いることを特徴としている。

又、上記構成に加えて、 前記一対の制動機構のリング又はレバーを同時に又は別
々に回動せしめるカム付き操作ノブを設けたことを特徴
としている。

〔作　用〕

上記構成によれば、制動が掛かった状態では、伝動輪の
軸ではなくて移動台に直接制動が掛かつているため、そ
の状態でステージを手で移動させても、直線案内部材と
伝動輪との間にかかる負荷は極めて小さく、従って摩耗
、破損が生じ難くて耐久性に優れている。又、制動機構
は駆動ノブの軸を単に枢支軸として利用するか又は駆動
ノブとは全く別個に設けられていて粗動・微動の切換え
を駆動ノブとは無関係に行うようになっているので、互
いに直交する二方向独自の制動機構を構成するのが容易
であり、構造も簡単になり、制動力の調整も容易であり
、更に製造コストも低くなる。

又、二方向の制動機構の操作ノブを独立して操作でき、
又は二方向の制動機構のリング又はし／く−を同時に又
は別々に回動せしめるカム付き操作ノブを設けているの
で、互いに直交する二方向について粗動・微動の切換え
を同時又は別々に行うことができる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づき本発明の詳細な説明する
。

第１図は本発明によるステージ駆動装置の第１実施例の
一方向についての駆動機構と制動機構の斜視図、第２図
は第１図の一部破断要部平面図である。

図中、ｌはネジ等を用いて図示しない顕微鏡本体の準焦
部に取付けられるべき固定板、２はスラストベアリング
３を介して固定板１に一方向（例えばＸ方向）へ直線移
動し得るように取付けられていると共に端縁に該第１方
向に沿うう・ツク２ａ（直線案内部）と摩擦レール２ｂ
が形成された移動台、４は移動台２の移動方向に直交す
る方向に延び且つ固定板ｌの突出部１ａに枢着されてい
てその軸部の先端にラック２ａと常時噛合するピニオン
５　（伝動輪）か固着された駆動ノブであって、これら
が駆動機構を構成している。６は一端か駆動ノブ４の細
部に枢着されていて中途部に摩擦レール２ｂに押接され
得且つ適度な回転抵抗が付与された摩擦輪７が枢着され
たレバー　８は顕微鏡本体９に取付けられていてレバー
６を左旋方向即ち摩擦輪７を摩擦レール２ｂに押し付け
る方向に付勢する板バネ、１０は顕微鏡本体９に進退可
能に螺着され且つその先端か板バネ８に当接せしめられ
ていてその突出長を変化せしめることによりバネ８によ
るレバー６に対する付勢力を調節する調節ネジ、１１は
駆動ノブ４と平行に延び且つ固定板ｌの突出部１ａに枢
着されてその軸部の先端にレバー６の他端に板バネ８と
は反対側から当接し得る円板の一部がカットされて成る
カム１２が固着された操作ノブであって、操作ノブ１１
を回動せしめることによりレバー６を揺動せしめて摩擦
輪７を摩擦レール２ｂに板バネ８の弾力により押し付け
たり板バネ８に抗して離したりするようになっており、
これらが制動機構を構成している。

そして、以上の駆動機構及び制動機構と同じものが他方
向（例えばＹ方向）についても設けられている。

本実施例は上述の如く構成されているから、駆動ノブ４
を回せば、この回転運動はピニオン５とラック２ａの作
用により直線運動に変換され、移動台２が例えばＸ方向
へ移動せしめられる。そして、この時操作ノブ１１を操
作してカム１２が図示状態（カム１２のカット部分がレ
バー６側にある状態）をとるようにしておけば、板バネ
８の付勢力によりレバー６が左旋され摩擦輪７が摩擦レ
ール２ｂに押接せしめられて移動台２に制動が掛かった
状態となるので、ステージに外力が加えられても妄りに
動くことなくステージを微動させることができる。尚、
この時の制動力は、調節ネジＩＯを進退せしめて板バネ
８の付勢力を変えることにより調節できる。又、摩擦輪
７に付与された回動抵抗を変えることでも調節できる。

そして、制動力を極めて強くすれば、上記制動機構はロ
ック機構として作用する。

次に、操作ノブ１１を１８０°回転してカム１２のカッ
ト部分と反対側の円弧部がレバー６の他端に当接するよ
うにすれば、レバー６か板バネ８に抗して右旋され摩擦
輪７が摩擦レール２ｂから離されるので、制動は解除さ
れる。従って、ステージを極めて軽い力で粗動させるこ
とかできる。

そして、以上の動作は例えばＹ方向についても同様に行
なわれる。

以上、本実施例の動作原理について説明したが、本実施
例は、制動が掛かった状態では、ピニオン５の軸ではな
くて移動台２に直接制動が掛かっているため、その状態
でステージを手で移動させても、ラック２ａとピニオン
５との間にかかる負荷は極めて小さく、従って摩耗、破
損が生じ難くて耐久性に優れている。又、制動機構は駆
動ノブ４の軸を単に枢支軸として利用していて粗動・微
動の切換えを駆動ノブ４とは無関係に行うようになって
いるので、互いに直交する二方向（Ｘ、Ｙ方向）独自の
制動機構を構成するのが容易であり、構造も簡単になり
、制動力の調整も容易であり、更に製造コストも低くな
る。又、二方向の制動機構の操作ノブ１１．１１を独立
して操作できるので、二方向について粗動・微動の切換
えを同時又は別々に行うこともできる。

第３図は第２実施例の駆動機構と制動機構の斜視図であ
って、これはＸ、Ｙ方向の駆動ノブ４゜４′を同軸に構
成し且っＸ、Ｙ方向のレバー６゜６′も同軸に構成する
と共にＸ、Ｙ方向の板バネ８．８′も別々に設け、更に
操作ノブ１１の軸には第４図に示した如＜１８０’回転
対称な二つの部分がカットされたＸ方向用のカム１２と
９０’回転対称な二つの部分かカットされたＹ方向用の
カム１２′が積層状態で固着されて成るものである。尚
、２′はラック２′ａ、摩擦レール２’ｂを有するＹ方
向の移動台、５′はＹ方向の駆動ノブ４′の細部に固着
されていてラック２’ａと噛合するピニオン、７′はＹ
方向のレバー６′の一端に枢着されていて摩擦レール２
’ｂに押接され得る摩擦輪である。

本実施例は上述の如く構成されているから、第１実施例
と同様に、駆動ノブ４，４′を夫々回すことにより移動
台２．２′が夫々Ｘ方向、Ｙ方向に移動せしめられる。

そして、第４図に示した如く操作ノブ１１のカム’２．
１２’の四つの回動状態ｆａ）、　（ｂ）、　ｆＣ）、
　（ｄ）を適宜選択すれば、（ａ）ではＸ方向に制動が
掛かるがＹ方向の制動が解除され、（ｂ）ではＸ方向の
制動は解除されるがＹ方向に制動が掛かり、（Ｃ）では
Ｘ、Ｙ両方向に制動が掛かり、（ｄ）ではＸ、Ｙ両方向
の制動が解除される。

第５図（Ａ）及び（Ｂ）と第６図（Ａ）及び（Ｂ）は夫
々第３実施例の一方向についての駆動機構と制動機構の
縦断面図及び底面図である。

図中、１３は基端が固定板１に固着されていて先端が移
動台２に押接され得るようになっている制動用バネ（摩
擦部材）、１４は駆動ノブ４と同軸的に固定板１に枢支
されていると共に適当な位置にアーム１４ａと操作レバ
ー１４ｂとが設けられていて適当な回動位置にある時ア
ーム１４ａが制動用バネ１３を移動台２に押し付けるよ
うになっているリング、１５．１５は固定板ｌに植設さ
れていて操作レバー１４ｂの回動範囲を規制している一
対のストッパーであって、これらが制動機構を構成して
いると共に、これと同じものが他方向についても設けら
れている。

本実施例は上述の如く構成されているがら、リング１４
が第５図に示した位置にあってアーム１４ａが制動用バ
ネＩ３がら外れている時は制動用バネ１３の先端は移動
台２に接触せず、制動は解除された状態にある。次に、
操作レバー１４ｂを操作してリング１４を第６図に示し
た位置へ回動せしめるとアーム１４ａが制動用バネ１３
を押圧する状態となり、制動用バネ１３の先端が移動台
２に押接せしめられるので、制動が掛がった状態となる
。

尚、制動力の調整は、例えばアーム１４ａの下面に回動
方向に沿うテーパを付けてアーム１４ａの回動角によっ
て制動用バネ１３を押し下げる量が変化するようにし、
それによって制動用バネ１３の移動台２に対する押接力
が変化するようにすることにより実現できる。

尚、上記各実施例では、レバー６．６′又はリング１４
は駆動ノブ４，４′の軸に枢着されるが又は同軸となっ
ているが、これには限定されず例えば駆動ノブ４．４′
の軸の近傍に設けられた軸に枢着するようにしても良い
。但し、その場合、レバー６．６′又はリング１４が駆
動ノブ４゜４′と干渉しないように注意する必要がある
。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によるステージ駆動装置は、摩耗、
破損が生じ難くて耐久性に優れ、互いに直交する二方向
独自の制動機構を構成するのが容易で、構造も簡単にな
り、制動力の調整が容易であり、製造コストが低くなり
、更に互いに直交する二方向について粗動・微動の切換
えが同時又は別々に行えるという実用上重要な利点を有
している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるステージ駆動装置の第１実施例の
一方向についての駆動機構と制動機構の斜視図、第２図
は第１図の一部破断要部平面図、第３図は第２実施例の
駆動機構と制動機構の斜視図、第４図は上記第２実施例
における操作ノブのカムの４つの回動状態を示す図、第
５図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々第３実施例の一方向につい
ての駆動機構と制動機構の制動解除状態における縦断面
図及び底面図、第６図（Ａ）及び（Ｂ）は上記第３実施
例の制動が掛かった状態における縦断面図及び底面図で
ある。 ■・・・・固定板、１ａ・・・・突出部、２，２′・・
・・移動台、２ａ、２’　ａ−−−・ラック、２ｂ、２
’ｂ・・・・摩擦レール、３・・・・スラストベアリン
グ、４゜４′・・・・駆動ノブ、５，５′・・・・ピニ
オン、６゜６′・・・・レバ７　、　７１・・・・摩擦
輪、８，８′・・・・板バネ、９・・・・顕微鏡本体、
１０・・・・調節ネジ、１１・・・・操作ノブ、１２．
１２’・・・・カム、１３・・・・制動用バネ、１４・
・・・リング、１４ａ・・・・アーム、１４ｂ・・・・
操作レバー　１５・・・・ストッパー 第３ 図 （Ｑ） ３・４図 （ｂ）　　　　　（Ｃ） （ｄ） １・１ １・２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに直交する方向へ移動可能で一側面に直線案
   内部材を取付けた一対の移動台と、各移動台の移動方向
   に対して直交する方向へ延びていて前記各直線案内部材
   と常時係合する伝動輪が夫々固着された一対の駆動ノブ
   と、摩擦部材を用いて前記各移動台の移動に必要な力量
   を重くしたり軽くしたりするクラッチ式の一対の制動機
   構を備えたステージ駆動装置において、 前記制動機構が、前記駆動ノブの軸又はその近傍に設け
   た軸に枢着されたリング又はレバーと、該リング又はレ
   バー或いは固定部材に取付けられた摩擦部材とを備えて
   いて、前記リング又はレバーの回動により該摩擦部材を
   前記移動台に押し付けたり離したりするように構成され
   ていることを特徴とするステージ駆動装置。
2. （２）前記一対の制動機構のリング又はレバーを同時に
   又は別々に回動せしめるカム付き操作ノブを設けたこと
   を特徴とする請求項（１）に記載のステージ駆動装置。