(57)【要約】【課題】  光学顕微鏡や電子顕微鏡に使用される試料ステージを、所定位置にミクロン単位で鉛直移動させるに際し、精度高く制御し、且つ装置全体の大きさを極力抑えることができるようにすることにある。【解決手段】  固定ベースプレート１０２と、この固定ベースプレート１０２上に立設される四角筒形状のガイド筒１０３と、このガイド筒１０３内に昇降動自在に遊嵌され、上端にテーブル１０４を連設した昇降柱１０５と、ガイド筒１０３と昇降柱１０５との間に配されるフラットローラ１０６と、から構成され、フラットローラ１０６は、針状コロ１０９の複数本を相互に平行にして保持プレート１０７に可回転的に組み込んだ構成とし、針状コロ１０９を水平姿勢とした。【選択図】        図１１
2010281982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ベースプレート（１０２）と、該固定ベースプレート（１０２）上に立設される四角筒形状のガイド筒（１０３）と、該ガイド筒（１０３）内に昇降動自在に遊嵌され、上端にテーブル（１０４）を連設した昇降柱（１０５）と、前記ガイド筒（１０３）と昇降柱（１０５）との間に配されるフラットローラ（１０６）と、から構成することを特徴とする位置決めステージ。
【請求項２】
針状コロ（１０９）の複数本を相互に平行にして保持プレート（１０７）に可回転的に組み込んだ構成のフラットローラ（１０６）であって、前記針状コロ（１０９）を水平姿勢としたことを特徴とする請求項１に記載の位置決めステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解析のための或る種の試料や、或る種の加工等を達成するためのワーク等を設置する位置決めステージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学顕微鏡や電子顕微鏡に使用される試料ステージに於いては、光ファイバーの端面を接合する加工工程やプリズムの貼付工程、或る種の試料に例えば放射線を照射して成分を解析するような過程等で、ワークや試料等を任意の方向から観察するため、これ等を所定位置にミクロン単位の鉛直方向に極めて高い精度をもって昇降移動できるようにする要請があり、これを達成するための装置が多く開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４７８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の発明「Ｚチルトステージ」は、ステージを昇降動させる機構として、ステージ下面に球面ジョイントを介して配されるＺリフトの下面と、ベース上に配されて水平方向に前進後退動するアクチュエータの先端に配されたＺスライダの上面とを、傾斜面で面摺接させ、Ｚスライダの前進後退動に伴ってＺリフトを鉛直方向に上下動させる構成である。
【０００５】
しかしながらこの構成では、極めて精度高く即ちミクロン単位で鉛直方向に昇降移動させるには、上記傾斜面ストロークを長くするために傾斜面の角度を小さくしてなければならず、そのために平面スペースを大きくとらなければならない問題がある。また、ステージの上面の水平姿勢を維持したまま昇降移動させるには、ＺリフトとアクチュエータとＺスライダとの組み合わせ機構を複数配置しなければならず、構成が複雑となるばかりでなく、各機構の相互動作同期の精密性が要求されるため、技術的に極めて困難である。
【０００６】
このような問題を回避するべく、図１乃至図６に示したようなステージが現行では工夫されている。
【０００７】
ここでの位置決めステージ１は、ベース２に対してテーブル３を、所定の動力源を介して鉛直方向に昇降動させるものである。即ちモータ等の所定の動力源に懸架されたベルト４を介して回転するプーリ５と一体となった直立姿勢の回転軸６は、テーブル３と一体となったテーブルブラケット７の一部と螺合しており、回転軸６の螺動によりテーブル３がテーブルブラケット７と共に昇降動するのであるが、テーブルブラケット７と、ベース２と一体となったベースブラケット８との間には、鉛直方向に延出するクロスローラガイド機構９が配されており、テーブル３の昇降動を円滑に達成できるようにしている。図に於いて、クロスローラガイド機構９の一部である符号１０はテーブル側ローラレース、符号１１はベース側ローラレースである。
【０００８】
周知のようにクロスローラガイドは、精密研削加工されたＶ溝転送面を有する一対のローラレースと、この対向するＶ溝空間内に精密円筒コロを交互に直交させて組み込んだローラケージとから構成されており、ローラレース上を複数の円筒コロが転動するため停止時から起動時への摩擦の変化（静止摩擦と動摩擦の差）が小さく、作動滑りが生じにくい利点があり、更には、線接触で荷重を支えるので剛性が高い。
【０００９】
しかしながら、クロスローラガイド機構９が鉛直方向に延出する場合、Ｖ溝面とローラケージ面との接触幅が少ないため姿勢が不安定となる不満があった。図６はその説明のための拡大図面であり、テーブル側ローラレース１０とベース側ローラレース１１との間で形成される夫々のＶ溝１２空間内に組み込まれたローラケージ１３の周面とＶ溝１２面との当接線幅ｄが小さいため、剛性が弱く昇降時の軌道の安定性に欠ける不満点があったのである。
【００１０】
よって本発明は、上述した従来技術の欠点、不都合、不満を解消するべく開発された位置決めステージであって、光学顕微鏡や電子顕微鏡に使用される試料ステージを、所定位置にミクロン単位で鉛直移動させるに際し、精度高く制御し、且つ装置全体の大きさを極力抑えることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の位置決めステージは、固定ベースプレートと、この固定ベースプレート上に立設される四角筒形状のガイド筒と、このガイド筒内に昇降動自在に遊嵌され、上端にテーブルを連設した昇降柱と、前記したガイド筒と昇降柱との間に配されるフラットローラと、から構成することを特徴とする。この場合、フラットローラを針状コロの複数本を相互に平行にして保持プレートに可回転的に組み込んだ構成とし、針状コロを水平姿勢とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記した本発明にあって、昇降動する昇降柱はその周囲を四角筒形状のガイド筒内でフラットローラにより接触保持されることになるので、昇降動に際して極めて軌道の安定性を確保することができる。即ち、フラットローラの針状コロは、昇降柱の外面及びガイド筒の内面に、その周面が方向に沿って線接触することになるので、高度の剛性が得られる。
【００１３】
そして四角筒形状のガイド筒内に遊嵌される水平断面四角形状の昇降柱は、その四面がフラットローラに夫々接触してガイド筒内で四方から均等な圧力で挟持されることになるので、安定した精度ある昇降動が達成できるのである。
【００１４】
周知のように、フラットローラは針状コロの複数本を相互に平行にして保持プレートに可回転的に組み込んだ構成であり、針状コロを水平姿勢とすることにより、針状コロの軸回転により停止時から起動時への摩擦の変化（静止摩擦と動摩擦の差）が小さく、作動滑りが生じにくい利点があり、更には、線接触で荷重を支えるので剛性が高い。
【００１５】
それ故、上記した本発明の如く、上端にテーブルを連設した昇降柱の昇降移動をフラットローラを介して行えば、微小送りを正確に追随させ、低速から高速までの安定した動作が可能であり、高剛性及び高負荷容量を実現することができる等、多くの優れた作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】現行の昇降移動を達成する位置決めステージの一例を示す全体斜視図である。
【図２】図１にあって、テーブルを外した状態の斜視図である。
【図３】図２の要部を示す平面図である。
【図４】図３に於けるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３に於けるＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図３に於けるＣの拡大平面図である。
【図７】本発明にかかる位置決めステージの要部の透視斜視図である。
【図８】本発明にかかる位置決めステージの要部の透視正面図である。
【図９】透視平面図である。
【図１０】テーブルの上昇限の断面図である。
【図１１】テーブルの下降限の断面図である。
【図１２】フラットローラの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
位置決めステージ１０１は、固定ベースプレート１０２と、この固定ベースプレート１０２上に立設される四角筒形状のガイド筒１０３と、このガイド筒１０３内に昇降動自在に遊嵌され、上端にテーブル１０４を連設した昇降柱１０５と、前記したガイド筒１０３と昇降柱１０５との間に配されるフラットローラ１０６と、から構成される。
【００１８】
フラットローラ１０６は、保持プレート１０７に横長な透孔１０８の複数を平行に開設し、この透孔１０８に針状コロ１０９を可回転的に組み込んだ構成で、結果的にはフラットローラ１０６は、針状コロ１０９の複数本が水平姿勢で相互に平行に可回転的に組み込まれた構成である（図１２参照）。
【実施例１】
【００１９】
図示実施例にあって、固定ベースプレート１０２上に一体立設される四角筒形状のガイド筒１０３は、平面視で正方形であるが長方形であっても良く、四枚のガイドプレート１０３ａを昇降柱１０５及びフラットローラ１０６を所定位置に組み込んだ状態で相互に密に隙間なく組み付けることにより構成する。
【００２０】
ガイド筒１０３内に遊嵌される昇降柱１０５もまた筒形状であり、内部に連接された隔壁１１０の中心に螺子孔１１１が開設されてある。
【００２１】
ガイド筒１０３の中心となる固定ベースプレート１０２位置には、上記した螺子孔１１１に先端部が螺合する送り螺子１１２が立設されてあり、送り螺子１１２の基端にはプーリ１１３が設けられ、微量回転が可能なモータ等の所定の動力源（図示省略）とベルト１１４を介して懸架されており、送り螺子１１２の回転により昇降柱１０５を昇降動させるものである。送り螺子１１２の一回転による昇降柱１０５の昇降移動量はここでは0.5mmに設定してある。
【００２２】
フラットローラ１０６は、図示実施例では、ガイド筒１０３の各面或いは昇降柱１０５の各面に対して夫々一対ずつ並列させてあり、可能な限り均等に且つ確実に昇降柱１０５を精度高く保持できるようにしてあり、図１２で示したように針状コロ１０９の長さＤのストロークは前述した現行製品のローラケージ１３の周面とＶ溝１２面との当接線幅ｄのストロークに比べて際立って大きいので、剛性が強く昇降時の軌道の安定性を確実に維持できるのである。
【符号の説明】
【００２３】
１  位置決めステージ
２  ベース
３  テーブル
４  ベルト
５  プーリ
６  回転軸
７  テーブルブラケット
８  ベースブラケット
９  クロスローラガイド機構
１０  テーブル側ローラレース
１１  ベース側ローラレース
１２  Ｖ溝
１３  ローラケージ
１０１  位置決めステージ
１０２  固定ベースプレート
１０３  ガイド筒
１０３ａ  ガイドプレート
１０４  テーブル
１０５  昇降柱
１０６  フラットローラ
１０７  保持プレート
１０８  透孔
１０９  針状コロ
１１０  隔壁
１１１  螺子孔
１１２  送り螺子
１１３  プーリ
１１４  ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010281982.tif 000011
【図１０】
2010281982.tif 000012
【図１１】
2010281982.tif 000013
【図１２】
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