(57)【要約】【課題】超音波振動子の駆動子と被駆動体との接触部における摩擦力変動の影響を軽減し、テーブルを安定して移動させるようにする。【解決手段】電動テーブル装置は、移動テーブル４２を固定台１４に対して１軸方向に移動可能に支持するガイド４３及び４４と、移動テーブル４２に設けられ、移動テーブル４２の移動範囲と同等以上の長さを有する摺動板と、移動テーブル４２を移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された超音波振動子と、超音波振動子の２つの駆動子と摺動板とが一定の力で押圧されるように支持する押圧機構とを備え、その超音波振動子を複数個設けるようにする。【選択図】図４
2008014913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動テーブルを、前記移動テーブルに対して固定された固定部に対して１軸方向に移動可能に支持する支持手段と、
前記移動テーブルに設けられ、前記移動テーブル移動範囲と同等以上の長さを有する摺動部材と、
前記固定部に設けられ、前記移動テーブルを移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された超音波振動子と、
前記超音波振動子の２つの駆動子と前記摺動部材とが一定の力で押圧されるように支持する押圧手段と、
を備え、
前記超音波振動子が複数個設けられている、
ことを特徴とする電動テーブル装置。
【請求項２】
移動テーブルを、前記移動テーブルに対して固定された固定部に対して１軸方向に移動可能に支持する支持手段と、
前記固定部に設けられ、前記移動テーブル移動範囲と同等以上の長さを有する摺動部材と、
前記移動テーブルに設けられ、前記移動テーブルを移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された超音波振動子と、
前記超音波振動子の２つの駆動子と前記摺動部材とが一定の力で押圧されるように支持する押圧手段と、
を備え、
前記超音波振動子が複数個設けられている、
ことを特徴とする電動テーブル装置。
【請求項３】
前記超音波振動子は、前記移動テーブルの移動方向中心線に対して対向に配置されている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電動テーブル装置。
【請求項４】
前記超音波振動子の２つの駆動子はそれぞれ前記摺動部材と面で接する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の電動テーブル装置。
【請求項５】
顕微鏡に固定される固定台と、
前記固定台に対して第１の軸に沿って移動可能な第１の移動テーブルと、
前記第１の移動テーブルに対して前記第１の軸に略直交する第２の軸に沿って移動可能な第２の移動テーブルと、
前記第１の移動テーブルを前記固定台に対して前記第１の軸方向に移動可能に支持する第１の支持手段と、
前記第２の移動テーブルを前記第１の移動テーブルに対して前記第２の軸方向に移動可能に支持する第２の支持手段と、
前記固定台に設けられ、前記第１の移動テーブル移動範囲と同等以上の長さを有する第１の摺動部材と、
前記第２の移動テーブルに設けられ、前記第２の移動テーブル移動範囲と同等以上の長さを有する第２の摺動部材と、
前記第１の移動テーブルに設けられ、前記第１の移動テーブルを前記第１の軸方向へ移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された第１の超音波振動子と、
前記第１の移動テーブルに設けられ、前記第２の移動テーブルを前記第２の軸方向へ移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された第２の超音波振動子と、
前記第１の超音波振動子の２つの駆動子が前記第１の摺動部材に一定の力で押圧されるように支持する第１の押圧手段と、
前記第２の超音波振動子の２つの駆動子が前記第２の摺動部材に一定の力で押圧されるように支持する第２の押圧手段と、
を備え、
前記第１の超音波振動子及び前記第２の超音波振動子は、それぞれ複数個設けられている、
ことを特徴とする顕微鏡ステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡ステージなど位置決めが必要な分野で用いることのできる電動テーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡に用いられている電動テーブル装置（以下単に「電動テーブル」ともいう）は、駆動部に、ステッピングモータ等の回転モータとモータの回転駆動力をテーブルの直線移動に変換する運動伝達機構とが用いられている。これらのモータや運動伝達機構は、大きな設置スペースを必要とするため、テーブルの上面や外周面から大きく突出する問題があった。例えば、これまでマニュアルテーブル装置（以下単に「マニュアルテーブル」という）を保温箱のようにテーブル周辺の空間を制限する箱で覆って使用したり、マイクロマニピュレータやインキュベータなどテーブル周辺に様々な装置を配置したりしていた観察者が、そのマニュアルテーブルを電動テーブルに置き換えたい場合、電動テーブルはマニュアルテーブルより大きなスペースが必要となるため、単に置き換えることは難しかった。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許文献１や特許文献２などに代表されるような、超音波アクチュエータを用いた電動テーブルが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２６５９９６号公報
【特許文献２】特開２０００−２８７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超音波アクチュエータは、自身に設けられた摩擦部材（駆動子）と被駆動体との接触部の摩擦力により駆動、停止を行う。このため、接触状態の変化や汚れなどにより接触部の摩擦力が変動すると移動速度や移動量が変化してしまう。接触点数が少ないと、摩擦力の変動はそのままテーブルの移動特性に大きく影響してしまう問題がある。例えば、従来の技術では、接触点数が２点であるため、どちらか一方の駆動子の摩擦力がゼロとなりスリップしたとすると、移動量は半減してしまう。このように移動量が変動してしまうと、目標位置への到達時間が非常に長くなってしまったり、最悪の場合、目標位置に位置決めできない問題が生じることもある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑み、超音波振動子の駆動子と被駆動体との接触部における摩擦力変動の影響を軽減し、テーブルを安定して移動させることができる電動テーブル装置及び顕微鏡ステージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る電動テーブル装置は、移動テーブルを、前記移動テーブルに対して固定された固定部に対して１軸方向に移動可能に支持する支持手段と、前記移動テーブルに設けられ、前記移動テーブル移動範囲と同等以上の長さを有する摺動部材と、前記固定部に設けられ、前記移動テーブルを移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された超音波振動子と、前記超音波振動子の２つの駆動子と前記摺動部材とが一定の力で押圧されるように支持する押圧手段と、を備え、前記超音波振動子が複数個設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る電動テーブル装置は、移動テーブルを、前記移動テーブルに対して固定された固定部に対して１軸方向に移動可能に支持する支持手段と、前記固定部に設けられ、前記移動テーブル移動範囲と同等以上の長さを有する摺動部材と、前記移動テーブルに設けられ、前記移動テーブルを移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された超音波振動子と、前記超音波振動子の２つの駆動子と前記摺動部材とが一定の力で押圧されるように支持する押圧手段と、を備え、前記超音波振動子が複数個設けられている、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第３の態様に係る電動テーブル装置は、上記第１又は２の態様において、前記超音波振動子は、前記移動テーブルの移動方向中心線に対して対向に配置されている、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第４の態様に係る電動テーブル装置は、上記第１乃至３の何れか一つの態様において、前記超音波振動子の２つの駆動子はそれぞれ前記摺動部材と面で接する、ことを特徴とする。
【００１０】
上記の各態様に係る電動テーブル装置によれば、超音波振動子が複数個設けられるので、駆動子と摺動部材との接触部が４箇所以上と大幅に増えることとなり、仮に、どこか１つの接触部で摩擦力変動が生じたとしても移動量の変化を大幅に軽減でき、テーブル動作特性を大幅に劣化させないようにすることができる。
【００１１】
本発明の第５の態様に係る顕微鏡ステージは、顕微鏡に固定される固定台と、前記固定台に対して第１の軸に沿って移動可能な第１の移動テーブルと、前記第１の移動テーブルに対して前記第１の軸に略直交する第２の軸に沿って移動可能な第２の移動テーブルと、前記第１の移動テーブルを前記固定台に対して前記第１の軸方向に移動可能に支持する第１の支持手段と、前記第２の移動テーブルを前記第１の移動テーブルに対して前記第２の軸方向に移動可能に支持する第２の支持手段と、前記固定台に設けられ、前記第１の移動テーブル移動範囲と同等以上の長さを有する第１の摺動部材と、前記第２の移動テーブルに設けられ、前記第２の移動テーブル移動範囲と同等以上の長さを有する第２の摺動部材と、前記第１の移動テーブルに設けられ、前記第１の移動テーブルを前記第１の軸方向へ移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された第１の超音波振動子と、前記第１の移動テーブルに設けられ、前記第２の移動テーブルを前記第２の軸方向へ移動させる、１つの圧電体と２つの駆動子とで構成された第２の超音波振動子と、前記第１の超音波振動子の２つの駆動子が前記第１の摺動部材に一定の力で押圧されるように支持する第１の押圧手段と、前記第２の超音波振動子の２つの駆動子が前記第２の摺動部材に一定の力で押圧されるように支持する第２の押圧手段と、を備え、前記第１の超音波振動子及び前記第２の超音波振動子は、それぞれ複数個設けられている、ことを特徴とする。
【００１２】
この顕微鏡ステージによれば、１つの軸方向について、超音波振動子が複数個設けられるので、駆動子と摺動部材との接触部が４箇所以上と大幅に増えることとなり、仮に、どこか１つの接触部で摩擦力変動が生じたとしても移動量の変化を大幅に軽減でき、テーブル動作特性を大幅に劣化させないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、超音波振動子の駆動子と被駆動体との接触部における摩擦力変動によるテーブル動作特性の劣化を軽減することができ、テーブルを安定して移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る電動テーブル装置である顕微鏡ステージの構成を示す図である。
同図に示した顕微鏡ステージは、大きく分けて固定台１、Ｙテーブル２、Ｘテーブル３とからなり、Ｙテーブル２は固定台１に対してＹ方向に移動可能に支持され、Ｘテーブル３はＹテーブル２に対してＸ方向に移動可能に支持されている。尚、Ｘテーブル３とＹテーブル２に注目すると、Ｙテーブル２は、Ｘテーブル３に対して固定された固定部とも言うことができる。
【００１６】
Ｙテーブル２をＹ方向に移動可能に支持しているのは、固定台１の上面及びＹテーブル２の下面に固定された、クロスローラガイドなどのような支持手段である第１ガイド４（４ａ及び４ｂ）と５（５ａ及び５ｂ）であり、Ｘテーブル３をＸ方向に移動可能に支持し
ているのは、Ｙテーブル２の上面及びＸテーブル３の下面に固定された、クロスローラガ
イドなどのような支持手段である第２ガイド６（６ａ及び６ｂ）と７（７ａ及び７ｂ）である。
【００１７】
固定台１に固定された第１ガイド４ａと５ａの側面には、それぞれ摺動板８と９が取り付けられている。摺動板８と９の取り付け位置は、摺動板８と９の長手方向中心線が、Ｙテーブル２の移動方向と平行であって第１ガイド４ａ及び５ａそれぞれのガイド方向中心線を通る面上にあることが望ましいが、特に、この位置に限定されなくても良い。また、摺動板８と９の長手方向長さは、それぞれ固定台１に対するＹテーブル２の移動範囲と同等以上の長さを有している。
【００１８】
超音波モータ１０及び１１は、Ｙテーブル２の下面に固定され、摺動板８及び９にそれぞれ当接するように配置されている。このように配置することで、超音波モータ１０及び１１は、固定台１を挟み込むように対向に配置されることになる。尚、同図では、超音波モータ１０及び１１を簡略化して示しているが、実際には、後述の図２に示す構成を有している。
【００１９】
リニアスケール１２は、固定台１に固定された第１ガイド４ａの側面に固定されている。リニアスケール１２の取り付け位置は、リニアスケール１２の長手方向中心線が、Ｙテーブル２の移動方向と平行であって第１ガイド４ａ及び５ａそれぞれのガイド方向中心線を通る面上にある位置となっているが、リニアスケール１２の長手方向中心線がＹテーブル２の移動方向と平行に固定台１に固定される位置であれば任意の位置でも構わない。
【００２０】
センサヘッド１３は、Ｙテーブル２の下面に固定されていて、リニアスケール１２と対向するように配置されている。
Ｘテーブル３に固定された第２ガイド６ｂと７ｂの側面には、それぞれ摺動板１４と１５が取り付けられている。摺動板１４と１５の取り付け位置は、摺動板１４と１５の長手方向中心線が、Ｘテーブル３の移動方向と平行であって第２ガイド６ｂ及び７ｂそれぞれのガイド方向中心線を通る面上にあることが望ましいが、特に、この位置に限定されなくても良い。また、摺動板１４と１５の長手方向長さは、それぞれＹテーブル２に対するＸテーブル３の移動範囲と同等以上の長さを有している。
【００２１】
超音波モータ１６及び１７は、Ｙテーブル２の上面に固定され、摺動板１４及び１５にそれぞれ当接するように配置されている。このように配置することで、超音波モータ１６及び１７は、Ｘテーブル３を挟み込むように対向に配置されることになる。尚、同図では
、超音波モータ１６及び１７も簡略化して示しているが、実際には、後述の図２に示す構成を有している。
【００２２】
リニアスケール１８は、Ｘテーブル３に固定された第２ガイド７ｂの側面に固定されて
いる。リニアスケール１８の取り付け位置は、リニアスケール１８の長手方向中心線が、Ｘテーブル３の移動方向と平行であって第２ガイド６ｂ及び７ｂそれぞれのガイド方向中心線を通る面上にある位置となっているが、リニアスケール１８の長手方向中心線がＸテーブル３の移動方向と平行にＸテーブル３に固定される位置であれば任意の位置でも構わない。
【００２３】
センサヘッド１９は、Ｙテーブル２の上面に固定されていて、リニアスケール１８と対向するように配置されている。
ここで、超音波モータの構成について、図２を参照しながら更に詳細に説明する。本実施例では、超音波モータ１０、１１、１６、１７の各構成を同一としているので、ここでは、代表して超音波モータ１０の構成を説明することにする。
【００２４】
図２は、超音波モータ１０の構成を詳細に示す図である。
同図において、電気信号を印加することで振動する積層型圧電素子２６には、２つの駆動子２７、２８が取り付けられており、この駆動子２７、２８が摺動板８に対し、ある一定の力で面で当接されている。尚、１つの積層型圧電素子２６と２つの駆動子２７、２８は、超音波振動子を構成するものである。積層型圧電素子２６の上面には、支持ピン２９が接着などにより固定されている。
【００２５】
一方、固定部材３０は、固定用ビス穴３１、３２を通してビスなどでＹテーブル２に固定されている。また、固定部材３０の内部には、支持部材３３が挿入可能な幅の溝が形成されていて、支持部材３３を固定部材３０の溝部に挿入した状態で、それぞれに設けられた固定ピン用穴３４、３５に固定ピン３６を通すことで、両者は固定されている。このとき、支持部材３３は固定部材３０に対して固定ピン３６を軸に回転可能なように固定されることになる。
【００２６】
また、積層型圧電素子２６の上面に固定されている支持ピン２９は、支持部材３３の下方に設けられたＶ溝形状の支持ピン受け部３７にガタ無く支持されている。
駆動子２７、２８と摺動板８とが当接する押圧力は、例えばプランジャなどの押圧部材３８により付加される。押圧部材３８には周囲におねじが形成されているのが普通である。このため、固定部材３０に設けられた押庄部材用タップ３９に押圧部材３８がねじ込まれる。ねじ込んでいくと、押圧部材３８の先端部は支持部材３３の上面に押し当てられる。このとき、支持部材３３は固定ピン３６を中心に回転する。この回転により、支持部材３３の下面に設けられたＶ溝形状の支持ピン受け部３７とガタ無く接している支持ピン２
９が、押圧部材３８の押圧方向と同じ方向に加圧されることになる。これに伴い、支持ピン２９と積層型圧電素子２６と駆動子２７、２８は一体的に固定されているため、駆動子２７、２８は摺動板８に押し付けられることになる。押圧部材３８をさらにねじ込むと押圧力はさらに強くなる。このように、超音波モータ１０は、駆動子２７、２８と摺動板８とが一定の力で押圧されるように支持する押圧手段である押圧機構を備えている。
【００２７】
超音波モータの構成の詳細は以上のように１個の超音波モータに２つの駆動子２７、２８が設けられている。このため、Ｘテーブル３に対して対向する２個の超音波モータ１６、１７が対向して配置してあるためＸテーブル３の移動に関与する摺動板１４、１５と駆動子との接触部は全部で４箇所となる。同様に、Ｙテーブル２の移動に関与する摺動板８、９と駆動子との接触部も全部で４箇所となる。
【００２８】
また、図１に示した顕微鏡ステージは、その固定台１を顕微鏡などに固定して使用することを想定しているため、固定台１、Ｙテーブル２、Ｘステージ３の中央には、それぞれ
開口部２０、２１、２２が設けられていて、光が通過できるようになっている。そのため、顕微鏡観察などの妨げにならない。
【００２９】
尚、本実施例に係る顕微鏡ステージにおいて、固定台１に対するＹステージ２の移動範囲においては、必ず、超音波モータ１０の２つの駆動子が摺動板８に接触し、超音波モータ１１の２つの駆動子が摺動板９に接触するように構成されている。また、Ｙステージ２に対するＸステージ１の移動範囲においても同様に、必ず、超音波モータ１６の２つの駆動子が摺動板１４に接触し、超音波モータ１７の２つの駆動子が摺動板１５に接触するように構成されている。
【００３０】
続いて顕微鏡ステージのテーブル動作について説明する。
尚、本実施例において、超音波モータ１０、１１、１６、１７に電気信号を印加した際の基本動作は、例えば、ホームページアドレス「http://www.olympus.co.jp/jp/crdc/tech/1997b/bm971200uslmj.cfm」に記載されているものと同様である。また、センサヘッド１３、１９は、例えば、特開平１１−２４３２５８号公報に記載されているような光学式リニアエンコーダを用いる。
【００３１】
顕微鏡ステージにおいて、Ｙテーブル２をＹ方向に移動させたい場合は、超音波モータ１０及び１１に電気信号を印加する。電気信号の印加により、超音波モータ１０及び１１は、摺動板９、１０上を移動する。超音波モータ１０及び１１はＹテーブル２に固定されており、Ｙテーブル２は第１ガイド４、５により固定台１に対しＹ方向に移動可能に支持されているため、Ｙテーブル２はＹ方向に移動する。この移動量は、リニアスケール１２とセンサヘッド１３によって検出され、目標位置との誤差が求められるようになっている。この誤差量が目標数値以下になるまで超音波モータ１０及び１１に電気信号を印加し、Ｙテーブル２をＹ方向に移動させる。移動に必要な駆動トルクは、超音波モータ１０、１１に設けられた駆動子と摺動板８、９との接触による摩擦力によって生じている。
【００３２】
一方、Ｘテーブル３をＸ方向に移動させたい場合は、超音波モータ１６及び１７に電気
信号を印加する。電気信号の印加により、超音波モータ１６及び１７は、摺動板１４、１５上を相対的に移動する。超音波モータ１６及び１７はＹテーブル２に固定されており、Ｘテーブル３は第２ガイド６、７によりＹテーブル２に対しＸ方向に移動可能に支持され
ているため、Ｘテーブル３はＸ方向に移動する。この移動量は、リニアスケール１８とセ
ンサヘッド１９によって検出され、目標位置との誤差が求められるようになっている。この誤差量が目標数値以下になるまで超音波モータ１６及び１７に電気信号を印加し、Ｘテーブル３をＸ方向に移動させる。移動に必要な駆動トルクは、超音波モータ１６、１７に
設けられた駆動子と摺動板１４、１５との接触による摩擦力によって生じている。
【００３３】
以上のような顕微鏡ステージの構成及び動作により、駆動子と摺動板との間の摩擦力変動の影響を軽減することができ、テーブルを安定して移動させることができる。従来の電動テーブル装置では、１軸方向についての駆動子と摺動板との接触点数が２点しかなく、何らかの理由でどちらか１つの接触点の摩擦力が変動すると、移動量が大きく変化してしまうためにＸＹテーブルとしての動作特性が劣化してしまう問題があった。これに対し、本実施例に係る顕微鏡ステージでは、１軸方向についての駆動子と摺動板の接触部が４箇所と大幅に増えるため、どこか１つの接触部で摩擦力変動が生じたとしても移動量の変化を大幅に軽減でき、ＸＹテーブルとしての動作特性を大幅に劣化させることはない。
【００３４】
ここで、１軸方向についての駆動子と摺動板との接触点数が２点しかない従来の電動テーブル装置と、１軸方向についての駆動子と摺動板との接触部が４箇所ある本実施例に係る顕微鏡ステージとにおける動作特性の違いを、図３(a),(b) を用いて説明する。
【００３５】
図３(a) は、１軸方向についての駆動子と摺動板との接触点数が２点しかない従来の電動テーブル装置の動作特性の一例を示す図、同図(b) は、１軸方向についての駆動子と摺動板との接触部が４箇所ある本実施例に係る顕微鏡ステージの動作特性の一例を示す図である。同図(a),(b) は、いずれも、ステージを１軸方向に０．１μｍづつ移動させるように電気信号を印加したときの動作特性を示している。
【００３６】
同図(a),(b) に示したように、従来の電動テーブル装置では、印加された電気信号に対する実際の移動量が０．１μｍから大きくばらついてしまっているのに対し、本実施例に係る顕微鏡ステージでは、印加された電気信号に対する実際の移動量が０．１μｍでほぼ一定となり、良好な動作特性が得られている。
【実施例２】
【００３７】
本発明の実施例２に係る電動テーブル装置は、ＸＹの２軸ステージではなく１軸ステージであるということ以外は、実施例１に係る顕微鏡ステージと構成及び動作とも基本的に同様である。
【００３８】
図４は、本実施例に係る電動テーブル装置の構成を示す図である。
同図に示したように、電動テーブル装置は、大きく分けて固定台４１、移動テーブル４２とからなり、移動テーブル４２は固定台４１に対して１軸方向に移動可能に支持されている。移動テーブル４２を１軸方向に移動可能に支持しているのは、固定台４１の上面及び移動テーブル４２の下面に固定された、クロスローラガイドなどのような支持手段であるガイド４３（４３ａ及び４３ｂ）と４４（４４ａ及び４４ｂ）である。
【００３９】
移動テーブル４２の下面に固定されたガイド４３ｂと４４ｂの側面には、それぞれ摺動板（ガイド４３ｂの側面に取り付けられた摺動板は不図示、ガイド４４ｂの側面に取り付けられた摺動板は４５）が取り付けられている。摺動板の取り付け位置については、実施例１にて説明した位置と同様である。また、摺動板の長手方向長さは、それぞれ固定台４１に対する移動テーブル４２の移動範囲と同等以上の長さを有している。
【００４０】
超音波モータ４６及び４７は、固定台４１の上面に固定され、摺動板にそれぞれ当接するように配置されている。このように配置することで、超音波モータ４６及び４７は、移動テーブル４２を挟み込むように対向に配置されることになる。尚、同図では、超音波モータ４６及び４７を簡略化して示しているが、実際には、前述の図２に示した構成と同様の構成を有している。
【００４１】
リニアスケール４８は、移動テーブル４２の下面に固定されたガイド４４ｂの側面に固定されている。リニアスケール４８の取り付け位置についても、実施例１にて説明した位置と同様である。
【００４２】
センサヘッド４９は、固定台４１の上面に固定されていて、リニアスケール４８と対向するように配置されている。
尚、本実施例に係る電動テーブル装置において、固定台４１に対する移動ステージ４２の移動範囲においては、必ず、超音波モータ４６の２つの駆動子が摺動板４５に接触し、超音波モータ４７の２つの駆動子が対向する不図示の摺動板に接触するように構成されている。
【００４３】
続いて、本実施例に係る電動テーブル装置のテーブル動作について説明するが、これについても実施例１に係る顕微鏡ステージと基本的に同様である。つまり、移動テーブル４２を１軸方向に移動させたい場合は、超音波モータ４６及び４７に電気信号を印加する。電気信号の印加により、超音波モータ４６及び４７は、摺動板上を相対的に移動する。超音波モータ４６及び４７は固定台４１に固定されており、移動テーブル４２はガイド４３、４４により固定台４１に対し１軸方向に移動可能に支持されているため、移動テーブル４２は１軸方向に移動する。この移動量は、リニアスケール４８とセンサヘッド４９によって検出され、目標位置との誤差が求められるようになっている。この誤差量が目標数値以下になるまで超音波モータ４６及び４７に電気信号を印加し、移動テーブル４２を１軸方向に移動させる。移動に必要な駆動トルクは、超音波モータ４６、４７に設けられた駆動子と摺動板との接触による摩擦力によって生じている。
【００４４】
以上のような電動テーブル装置の構成及び動作により、実施例１に係る顕微鏡ステージと同様に、駆動子と摺動板との間の摩擦力変動の影響を軽減することができ、テーブルを安定して移動させることができる。
【実施例３】
【００４５】
本発明の実施例３に係る電動テーブル装置は、超音波モータが対向して配置されるのではなく片側に２個並べて配置されているということ以外は、実施例２に係る電動テーブル装置と構成及び動作とも基本的に同様である。
【００４６】
図５は、本実施例に係る電動テーブル装置の構成を示す図である。尚、同図では、図４に示した要素と同一のものについては同一の符号を付している。
図５に示したように、本実施例に係る電動テーブル装置では、超音波モータ４６、４７が片側に２個並べて配置されたことに伴って、リニアスケール４８（同図では不図示）が移動テーブル４２の下面に固定されたガイド４３ｂの側面に固定され、センサヘッド４９が固定台４１の上面に固定されリニアスケール４８と対向するように配置されている。また、２個の超音波モータ４６、４７に対して１つの摺動板５１がガイド４４ｂに固定されている。その他の構成については、実施例２に係る電動テーブル装置と同様である。
【００４７】
このように構成された電動テーブル装置のテーブル動作については、移動テーブル４２を１軸方向に移動させるのに、片側に２個並べて配置された超音波モータ４６、４７を用いて行うこと以外は、実施例２に係る電動テーブル装置と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
以上のような電動テーブル装置の構成及び動作により、実施例２に係る顕微鏡ステージと同様に、駆動子と摺動板との間の摩擦力変動の影響を軽減することができ、テーブルを安定して移動させることができる。
【００４９】
尚、本実施例に係る電動テーブル装置において、固定台４１に対する移動テーブル４２の移動範囲においては、必ず、超音波モータ４６及び４７のそれぞれの振動子の全てが摺動板５１と接触するように、摺動板５１の長手方向長さを更に長く構成することもできる。このときの長さは、固定台４１に対する移動テーブル４２の移動範囲と同等以上の長さになることは勿論のことである。
【００５０】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１に係る電動テーブル装置である顕微鏡ステージの構成を示す図である。
【図２】超音波モータの構成を詳細に示す図である。
【図３】(a) は１軸方向についての駆動子と摺動板との接触点数が２点しかない従来の電動テーブル装置の動作特性の一例を示す図、(b) は１軸方向についての駆動子と摺動板との接触部が４箇所ある実施例１に係る顕微鏡ステージの動作特性の一例を示す図である。
【図４】実施例２に係る電動テーブル装置の構成を示す図である。
【図５】実施例３に係る電動テーブル装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１      固定台
２      Ｙステージ
３      Ｘステージ
４、５  第１ガイド
６、７  第２ガイド
８、９  摺動板
１０、１１  超音波モータ
１２    リニアスケール
１３    センサヘッド
１４、１５  摺動板
１６、１７  超音波モータ
１８    リニアスケール
１９    センサヘッド
２０、２１、２２  開口部
２６    積層型圧電素子
２７、２８  駆動子
２９    支持ピン
３０    固定部材
３１、３２  固定用ビス穴
３３    支持部材
３４、３５  固定ピン用穴
３６    固定ピン
３７    支持ピン受け部
３８    押圧部材
３９    押圧部材用タップ
４１    固定台
４２    移動テーブル
４３、４４  ガイド
４５    摺動板
４６、４７  超音波モータ
４８    リニアスケール
４９    センサヘッド
５１    摺動板
【図１】
2008014913.tif 000003
【図２】
2008014913.tif 000004
【図３】
2008014913.tif 000005
【図４】
2008014913.tif 000006
【図５】
2008014913.tif 000007