JPS61284038A - 二次元可動ステ−ジ - Google Patents
二次元可動ステ−ジInfo
- Publication number
- JPS61284038A JPS61284038A JP12506385A JP12506385A JPS61284038A JP S61284038 A JPS61284038 A JP S61284038A JP 12506385 A JP12506385 A JP 12506385A JP 12506385 A JP12506385 A JP 12506385A JP S61284038 A JPS61284038 A JP S61284038A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- shaft
- point
- vector
- rollers
- 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.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野および発明の目的〕本発明は二次元
可動ステージの改良に係り、従来のＸ−Ｙ移動方式では
な（、ベクトル移動を可能とした新移動方式の新機構に
もとづき、−軸駆動が可能で、しかも変位精度、変位分
解能の高い二次元可動ステージを提供することを目的と
する。
可動ステージの改良に係り、従来のＸ−Ｙ移動方式では
な（、ベクトル移動を可能とした新移動方式の新機構に
もとづき、−軸駆動が可能で、しかも変位精度、変位分
解能の高い二次元可動ステージを提供することを目的と
する。
従来のこの種装置はＸ−Ｙステージと呼ばれていること
からも明らかなように、ステージ面上に固定された仮想
点０が空間に固定された仮想点Ｐに重なるようにステー
ジを移動するには、点０゜ＰのＸ座標値の差Δｘ＝ＸＰ
−Ｘｏおよびｙ軸座 。
からも明らかなように、ステージ面上に固定された仮想
点０が空間に固定された仮想点Ｐに重なるようにステー
ジを移動するには、点０゜ＰのＸ座標値の差Δｘ＝ＸＰ
−Ｘｏおよびｙ軸座 。
標の差ΔＶ−ＹｐＶｏだけ、Ｘ方向移動機構とＹ方向移
動機構とをそれぞれ駆動することにより、ステージを所
定の位置に移動する装置である。
動機構とをそれぞれ駆動することにより、ステージを所
定の位置に移動する装置である。
このため、ステージを動かすにはＸ方向、Ｙ方向の独立
した２個の移動機構が必要であり、したがって移動を自
動化するには２個の独立したドライブ、たとえば２個の
モータを要するので操作が複雑となり、しかもモータの
占有空間が大きくなリ、さらに軽量化できないなどの欠
点があった。
した２個の移動機構が必要であり、したがって移動を自
動化するには２個の独立したドライブ、たとえば２個の
モータを要するので操作が複雑となり、しかもモータの
占有空間が大きくなリ、さらに軽量化できないなどの欠
点があった。
また、従来の移動機構は歯車のバックラッシュ（遊び）
のためサブミクロンオーダの精細な制御には適さないと
いう欠点もあった。
のためサブミクロンオーダの精細な制御には適さないと
いう欠点もあった。
この発明は上述した従来の技術の欠点を解消するもので
、二次元可動ステージの面上に固定されていると仮想し
た点Ｏがステージ面を含む平面Ｆ内の任意の一点Ｐに一
敗するようにステージを移動するものにおいて、ステー
ジを直接点Ｏから点Ｐに向かうベクトルに沿って移動す
るように構成したことを特徴とする二次元可動ステージ
によって目的を達成したものである。
、二次元可動ステージの面上に固定されていると仮想し
た点Ｏがステージ面を含む平面Ｆ内の任意の一点Ｐに一
敗するようにステージを移動するものにおいて、ステー
ジを直接点Ｏから点Ｐに向かうベクトルに沿って移動す
るように構成したことを特徴とする二次元可動ステージ
によって目的を達成したものである。
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
第１図ならびに第２図は、本発明になる圧電アクチュエ
ータを用いた微動ステージの一実施例を示す原理説明図
である。有効径６０ｍの円形ステージ１は、平面内を任
意の向きに士数Ｕだけ可動できるように支持台２に嵌め
込まれ、３本のばね付きポールベアリング３．３′およ
び４で台に押し付けられている。
ータを用いた微動ステージの一実施例を示す原理説明図
である。有効径６０ｍの円形ステージ１は、平面内を任
意の向きに士数Ｕだけ可動できるように支持台２に嵌め
込まれ、３本のばね付きポールベアリング３．３′およ
び４で台に押し付けられている。
このステージ１は、ステージの中心０を空間に固定した
仮想点Ｐまで移動するのに、点０がら点Ｐに向かうベク
トルに沿って移動できることが特徴であり、それを可能
にしているメカニズムについて以下に説明する。
仮想点Ｐまで移動するのに、点０がら点Ｐに向かうベク
トルに沿って移動できることが特徴であり、それを可能
にしているメカニズムについて以下に説明する。
ステージ１を動かすのは硬球５であり、シャフト６で串
刺しにされた状態で、ステージ１に圧着され、ステージ
１を上方に持ち上げ宙に浮かしたまま、シャフト６で駆
動された硬球５の回転によって、シャフト６と垂直方向
に移動する。このときステージ１はばね付きボール３．
３′、４と硬球５およびベアリング９によって水平に保
たれる。
刺しにされた状態で、ステージ１に圧着され、ステージ
１を上方に持ち上げ宙に浮かしたまま、シャフト６で駆
動された硬球５の回転によって、シャフト６と垂直方向
に移動する。このときステージ１はばね付きボール３．
３′、４と硬球５およびベアリング９によって水平に保
たれる。
シャフト６には動力伝達のための円錐ローラ７および８
が固定されており、これらのローラの対ローラ７および
８の直交シャフトには円板ローラ１１および１２が固定
され、コイルスプリング１４および１５によって円錐ロ
ーラ７および８の対同志を圧着する力を受けている。ロ
ーラ１１゜１２は共にローラ１３と接し、１本のシャフ
トと連結され、さらに４個の円錐ローラ１６．１７゜１
８および１９によってシャフト２ｏに連結されている。
が固定されており、これらのローラの対ローラ７および
８の直交シャフトには円板ローラ１１および１２が固定
され、コイルスプリング１４および１５によって円錐ロ
ーラ７および８の対同志を圧着する力を受けている。ロ
ーラ１１゜１２は共にローラ１３と接し、１本のシャフ
トと連結され、さらに４個の円錐ローラ１６．１７゜１
８および１９によってシャフト２ｏに連結されている。
つまりシャフト２０を回転駆動すると硬球５が回転し、
ステージ１がシャフト６と垂直の方向に移動する。ここ
で、ステージをベクトル’ｎｙの向きに動かすにはシャ
フト６を予め百Ｆと垂直な方向にセットしなければなら
ない。それには、リード線２１および２２の間に電流を
流すことにより、コイルスプリング２３で浮上している
円錐ローラ１９をマグネトチャック２４に吸着固定する
。このとき円錐ローラ１６，１７．１８およびシャフト
２０はともに下方に少し移動し、同時に保持枠１０も下
がるので、硬球５はステージから離れる。シャフト２０
を回すと、ローラ１７．１８が回転し、ローラ１９が停
止しているため １８のシャフトの向きはシャフト２ｏ
を含む面内で首を振り、保持枠１０は腕木１０’によっ
て、硬球を中心にして、シャフト６を±９０度首を振る
ことができ、ステージの移動方向を任意にセットできる
。リード線の電源をオフにすると硬球がステージに圧着
し、ステージ移動準備が完了する。
ステージ１がシャフト６と垂直の方向に移動する。ここ
で、ステージをベクトル’ｎｙの向きに動かすにはシャ
フト６を予め百Ｆと垂直な方向にセットしなければなら
ない。それには、リード線２１および２２の間に電流を
流すことにより、コイルスプリング２３で浮上している
円錐ローラ１９をマグネトチャック２４に吸着固定する
。このとき円錐ローラ１６，１７．１８およびシャフト
２０はともに下方に少し移動し、同時に保持枠１０も下
がるので、硬球５はステージから離れる。シャフト２０
を回すと、ローラ１７．１８が回転し、ローラ１９が停
止しているため １８のシャフトの向きはシャフト２ｏ
を含む面内で首を振り、保持枠１０は腕木１０’によっ
て、硬球を中心にして、シャフト６を±９０度首を振る
ことができ、ステージの移動方向を任意にセットできる
。リード線の電源をオフにすると硬球がステージに圧着
し、ステージ移動準備が完了する。
以上説明したように、二次元可動ステージの面上に固定
されていると仮想した点０がステージ面を含む平面Ｆ内
の任意の一点Ｐに一敗するようにステージを移動する方
法において、ステージを直接点０から点Ｐに向かうベク
トルに沿って移動するように構成したので、本発明の二
次元可動ステージは従来のＸ−Ｙステージと比較して次
のような画期的に優れた機能・効果を有する。
されていると仮想した点０がステージ面を含む平面Ｆ内
の任意の一点Ｐに一敗するようにステージを移動する方
法において、ステージを直接点０から点Ｐに向かうベク
トルに沿って移動するように構成したので、本発明の二
次元可動ステージは従来のＸ−Ｙステージと比較して次
のような画期的に優れた機能・効果を有する。
その１は従来のＸ−Ｙステージでは、移動のための出発
点と到達点の位置を直交座標に投影したそれぞれのＸ座
標値とＹ座標値の差を求め、その分だけ独立に移動する
方式を採っているので、移動機能もＸ、Ｙ２式を要し、
送り自動化するにはモータも２個必要である。ところが
、本発明の移動機能は球形コロを用いてステージを移動
する方式を採っているので、出発点から到達点に向かう
ベクトルの大きさ向きを知れば、このベクトルに沿って
直接移動することができ、自動送りのためのモータも１
式だけでよいので、操作も簡単、場所も要せず小型・軽
量である。その２は移動機能に歯車などがなく、球形コ
ロとステージ平面との摩擦を利用しているので送りに遊
びがなく、極めて精細な移動ができ、変位制御が簡単で
あり半導体マスク合わせ電子顕微鏡ステージなどのミク
ロン以下の精密移動を要するステージにも利用できる。
点と到達点の位置を直交座標に投影したそれぞれのＸ座
標値とＹ座標値の差を求め、その分だけ独立に移動する
方式を採っているので、移動機能もＸ、Ｙ２式を要し、
送り自動化するにはモータも２個必要である。ところが
、本発明の移動機能は球形コロを用いてステージを移動
する方式を採っているので、出発点から到達点に向かう
ベクトルの大きさ向きを知れば、このベクトルに沿って
直接移動することができ、自動送りのためのモータも１
式だけでよいので、操作も簡単、場所も要せず小型・軽
量である。その２は移動機能に歯車などがなく、球形コ
ロとステージ平面との摩擦を利用しているので送りに遊
びがなく、極めて精細な移動ができ、変位制御が簡単で
あり半導体マスク合わせ電子顕微鏡ステージなどのミク
ロン以下の精密移動を要するステージにも利用できる。
第１図および第２図は、本発明の実施例に係る二次元可
動ステージの原理説明図および平面図である。 １・・・・・・ステージ、５・・・・・・硬球、６・・
・・・・シャフト、７．８．１６〜１９・・・・・・円
錐ローラ、３０・・・・・・主シヤフト。
動ステージの原理説明図および平面図である。 １・・・・・・ステージ、５・・・・・・硬球、６・・
・・・・シャフト、７．８．１６〜１９・・・・・・円
錐ローラ、３０・・・・・・主シヤフト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、二次元可動ステージの面上に固定されていると仮想
した点Ｏがステージ面を含む平面Ｆ内の任意の一点Ｐに
一致するようにステージを移動するものにおいて、ステ
ージを直接点Ｏから点Ｐに向かうベクトルに沿つて移動
するように構成したことを特徴とする二次元可動ステー
ジ。 ２、特許請求の範囲第１項記載の二次元可動ステージに
おいて、硬球を串刺しにしたシャフトを硬球を中心にベ
クトルと垂直な方向に面内でまわし、次に硬球をステー
ジに圧着した状態で、シャフトを軸のまわりに回転する
ことにより、硬球とステージとの摩擦でステージがシャ
フトと垂直な方向に移動するように構成したことを特徴
とする二次元可動ステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12506385A JPS61284038A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 二次元可動ステ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12506385A JPS61284038A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 二次元可動ステ−ジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284038A true JPS61284038A (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=14900899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12506385A Pending JPS61284038A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 二次元可動ステ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284038A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102390019A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-03-28 | 西安合升动力科技有限公司 | 交流永磁同步电机驱动式机床工作台 |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP12506385A patent/JPS61284038A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102390019A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-03-28 | 西安合升动力科技有限公司 | 交流永磁同步电机驱动式机床工作台 |
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