(57)【要約】【課題】  バランスバネの交換を容易にした可動部付勢ユニット及び焦準装置を提供する。【解決手段】  ステージ５を着脱可能に支持するステージ受け１０に着脱可能なバネユニット本体２１、バネユニット本体２１に対し焦準部６の焦準移動方向にバネ力を作用させるバネ２２、バネ２２のバネ力を抑制した状態で該バネ２２を前記バネユニット本体２１に固定可能にする固定ボルト２６を有するバランスバネユニット１５を、固定ボルト２６によりバネ２２のバネ力を抑制し前記バネユニット本体２１に固定させた状態で前記ステージ受け１０に着脱する。【選択図】      図３ａ
2008020496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体から移動機構を介して移動可能に支持される可動部に対して付勢力を与える付勢ユニットであって、
可動部と支持体の間に配置され、
前記可動部及び前記支持体のうちいずれか一方に固定される第１支持部と、
前記第１支持部とは異なる他方に着脱可能に固定される第２支持部と、
前記第１支持部に支持され、前記第２支持部に対して付勢力を作用させる弾性支持部材と、
前記弾性支持部材による付勢力を抑制した状態で、前記第１支持部と前記第２支持部とを着脱可能に連結する連結固定部材と
を有することを特徴とする可動部材付勢ユニット。
【請求項２】
前記第１支持部は、
前記弾性支持部材の軸心に挿通される挿通部と、
前記弾性支持体の一端を係止させる段部と
を備えることを特徴とする請求項１記載の可動部材付勢ユニット。
【請求項３】
前記第２支持部は、
前記弾性支持体の他端を係止させる係止部と、
前記支持体又は前記可動部に対して着脱可能な固定手段と
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の可動部材付勢ユニット。
【請求項４】
ステージを着脱可能に支持するステージ支持手段と、
前記ステージ支持手段を昇降可能に移動させる移動機構と、
前記ステージ支持手段に着脱可能な付勢ユニット本体、前記付勢ユニット本体に対し前記移動機構の移動方向に付勢力を作用させる付勢手段、前記付勢手段の付勢力を抑制した状態で前記付勢手段を前記付勢ユニット本体に固定可能にする固定手段を有する付勢ユニットを具備し、
前記付勢ユニットは、前記固定手段により前記付勢手段を前記付勢ユニット本体に固定させた状態で前記ステージ支持手段に着脱されることを特徴とする焦準装置。
【請求項５】
前記付勢手段は、バネと、該バネを支持し、該バネの付勢力を前記付勢ユニット本体に作用させる支持部材と、前記支持部材の前記バネの付勢方向に沿った移動を案内するガイド手段を有し、
前記支持部材を前記固定手段により前記付勢ユニット本体に固定可能にしたことを特徴とする請求項４記載の焦準装置。
【請求項６】
前記付勢ユニット本体は、螺合手段を有し、該螺合手段を介して前記ステージ支持手段に着脱可能としたことを特徴とする請求項４又は５記載の焦準装置。
【請求項７】
前記付勢ユニット本体は、固定手段により前記ステージ支持手段に着脱可能としたことを特徴とする請求項４又は５記載の焦準装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージなどの重量バランスを取るために配置されるバランスバネを備えた可動部付勢ユニット及び焦準装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、大型の半導体素子の製造に伴い大型ウェハなどを載置するステージも大型で、重量の大きなものになっており、このようなステージを上下させるための焦準機構も、これら重量に対応したものが用いられている。また、このようなステージを用いて顕微鏡観察を行う場合、スムーズにピント合わせができることが望ましく、このため、焦準機構内部には、ステージの重量バランスを取るのに最適なバランスバネが組み込まれている。
【０００３】
特許文献１は、このようなバランスバネを備えた顕微鏡の一例を示すもので、ステージなどの重量増減により焦準部に作用する重さに応じてバランスバネの交換を簡単にできるようにしている。この場合、特許文献１のものは、筒状上枠と筒状下枠の間にコイルバネを所定の長さで圧縮挟持してなるバネユニットを用い、ステージ交換などで重量が変わった場合に、これに適合する力量の圧縮コイルバネを備えたバネユニットに交換するようにしている。
【特許文献１】特開平１０−２８２４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このような特許文献１に用いられるバネユニットは、コイルバネを着脱する際にバネ力を考慮しながら作業を行う必要がある。つまり、バネ取付け時は、コイルバネを縮める方向(圧縮方向)に大きな力をかけながら行い、また、取り外す時はバネ規制が解除される際にキックバックとしてバネ力が作用することで、バネの飛び出しなどに注意を払いながら行うことが必要であり、バランスバネの交換には、面倒な作業が伴うという問題があった。また、ストローク内でアジャスタの変化を抑えたいなどの理由から、バネの巻き数を増やして自由長の長いバネが使用されるため、バランスバネの交換に広いスペースが必要になるという問題もあった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、バランスバネの交換を容易にした可動部付勢ユニット及び焦準装置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】
請求項１記載の発明は、支持体から移動機構を介して移動可能に支持される可動部に対して付勢力を与える付勢ユニットであって、可動部と支持体の間に配置され、前記可動部及び前記支持体のうちいずれか一方に固定される第１支持部と、前記第１支持部とは異なる他方に着脱可能に固定される第２支持部と、前記第１支持部に支持され、前記第２支持部に対して付勢力を作用させる弾性支持部材と、前記弾性支持部材による付勢力を抑制した状態で、前記第１支持部と前記第２支持部とを着脱可能に連結する連結固定部材とを有することを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１支持部は、前記弾性支持部材の軸心に挿通される挿通部と、前記弾性支持体の一端を係止させる段部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記第２支持部は、前記弾性支持体の他端を係止させる係止部と、前記支持体又は前記可動部に対して着脱可能な固定手段とを有することを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の発明は、ステージを着脱可能に支持するステージ支持手段と、前記ステージ支持手段を昇降可能に移動させる移動機構と、前記ステージ支持手段に着脱可能な付勢ユニット本体、前記付勢ユニット本体に対し前記移動機構の移動方向に付勢力を作用させる付勢手段、前記付勢手段の付勢力を抑制した状態で前記付勢手段を前記付勢ユニット本体に固定可能にする固定手段を有する付勢ユニットを具備し、前記付勢ユニットは、前記固定手段により前記付勢手段を前記付勢ユニット本体に固定させた状態で前記ステージ支持手段に着脱されることを特徴としている。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記付勢手段は、バネと、該バネを支持し、該バネの付勢力を前記付勢ユニット本体に作用させる支持部材と、前記支持部材の前記バネの付勢方向に沿った移動を案内するガイド手段を有し、前記支持部材を前記固定手段により前記付勢ユニット本体に固定可能にしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の発明において、前記付勢ユニット本体は、螺合手段を有し、該螺合手段を介して前記ステージ支持手段に着脱可能としたことを特徴としている。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項４又は５記載の発明において、前記付勢ユニット本体は、固定手段により前記ステージ支持手段に着脱可能としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バランスバネの交換を容易にした可動部付勢ユニット及び焦準装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１５】
(第１の実施の形態)
図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態を適用した顕微鏡を説明するための図で、図１は顕微鏡全体構成図(焦準部一部断面図)、図２は焦準部拡大詳細図、図３(ａ)はバランスバネユニット拡大断面詳細図(着脱時)、図３(ｂ)はＡ矢視方向の拡大断面図、図４はバランスバネユニット拡大詳細図(装着時)を示している。
【００１６】
図１及び図２において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１は、ベース部１ａと、このベース部１ａから上方に延びる支柱部１ｂと、この支柱部１ｂの上端で、前記ベース部１ａに対向した状態で水平に延びるアーム部１ｃから構成されている。
【００１７】
アーム部１ｃ先端部の下方には、レボルバ２が設けられている。このレボルバ２には、複数の対物レンズ３が観察光軸Ｌに対して切換え可能に取付けられている。
【００１８】
ベース部１ａ側には、対物レンズ３と対向させてステージ５が配置されている。このステージ５には、試料４が載置されている。また、ステージ５は、不図示のツマミを操作することで、試料４をＸＹ軸方向に水平移動させることができ、また、後述する焦準用の粗微動ハンドル１４の操作により焦準手段としての手動式の焦準部６を介し観察光軸Ｌに沿って上下方向(Ｚ軸方向)に移動可能となり、試料４の焦点合わせができるようになっている。
【００１９】
この場合、焦準部６は、図２に示すように構成されている。
【００２０】
ステージ５には、不図示のネジ等で着脱可能にステージ支持手段としてのステージ受け１０が一体に設けられている。ステージ受け１０は、リニアガイド１１を介して顕微鏡本体１に対し観察光軸Ｌに沿ったＺ軸方向に移動可能に支持されている。この場合、リニアガイド１１は、固定部１１ａと可動部１１ｂを有し、固定部１１ａが顕微鏡本体１に固定され、可動部１１ｂがステージ受け１０に固定され、ステージ受け１０をＺ軸方向に精度良く案内する。
【００２１】
ステージ受け１０には、ラック１２が設けられている。ラック１２には、ピニオン１３が噛合されている。ピニオン１３は、顕微鏡本体１に回転自由に支持されている。また、ピニオン１３は、焦準用の粗微動ハンドル１４と同軸上に設けられている。粗微動ハンドル１４は、減速歯車を内蔵しており、粗微動ハンドル１４を回転させることで、ピニオン１３を減速回転させ、ステージ受け１０を移動できるようになっている。また、粗微動ハンドル１４は、操作性向上及び作用荷重の変動に対処するため回転操作の重さを調節可能な不図示の重さ調整機能が備えられている。
【００２２】
ステージ受け１０には、バランスバネユニット１５が組み込まれている。バランスバネユニット１５は、一方端部をステージ受け１０にねじ込まれ、他方端部を顕微鏡本体１側に取り付けられている。
【００２３】
図３（ａ）（ｂ）及び図４は、バランスバネユニット１５を詳細に説明するための図で、図３(ａ)（ｂ）はステージ受け１０のバランスバネユニット１５を交換する際のバネ力が作用していない状態を示し、図４は、ステージ受け１０へ装着した状態のバネ力が作用している状態を示している。
【００２４】
図において、２１は筒状のバネユニット本体で、このバネユニット本体２１は、一方端部(上方端部)に鍔部２１ａが形成されるとともに、この鍔部２１ａに隣接する外周面に沿って螺合手段としてのねじ部２１ｂが形成されている。また、バネユニット本体２１は、鍔部２１ａ側の開口内部周面に後述の固定手段としての固定ボルト２６の頭部が当て付けられる段部２１ｃと、バネ２２端が係止される段部２１ｄが形成されている。このようなバネユニット本体２１は、前記ねじ部２１ｂが前記ステージ受け１０のねじ部１０ａにねじ込まれ、ステージ受け１０内に一体に固定される。
【００２５】
バネユニット本体２１の中空部には、バネ手段を構成する支持部材の支持棒２３が挿通されている。この支持棒２３は、一方端部（上方端部）の端面にねじ穴２３ａが形成されている。また、支持棒２３は、他方端部（下方端部）に段部２３ｂを介して大径部２３ｃが形成されている。この大径部２３ｃには、軸方向に沿って穴部２３ｄが形成されるとともに、穴部２３ｄに連通するスリット２３ｅが軸方向に沿って形成されている。
【００２６】
支持棒２３の穴部２３ｄには、ガイド手段を構成する案内棒２４が挿入されている。この案内棒２４は、基端部２４ａ上に直立して設けられている。基端部２４ａの下端面には、ねじ部２４ｂが設けられている。このねじ部２４ｂは、顕微鏡本体１のねじ部１ｄにねじ込まれ、基端部２４ａを介して案内棒２４を直立状態で固定する。案内棒２４の先端部には、回転防止ピン２５が水平方向に突出して設けられている。この回転防止ピン２５は、前記支持棒２３のスリット２３ｅに挿入されており、支持棒２３の軸方向の移動を許容し軸回りの回転を防止するようにしている(図３（ｂ）参照)。
【００２７】
支持棒２３には、バネ本体としてのバネ２２が設けられている。バネ２２は、コイル状をしたもので、中心軸に沿って前記支持棒２３が挿通されている。また、バネ２２は、一方端を前記バネユニット本体２１の段部２１ｄに、他方端を前記支持棒２３の段部２３ｂにそれぞれ係止され、常時、バネユニット本体２１に対して上方向のばね力を作用させるようにしている。なお、バネ２２には、内径及び外径の全長に渡り、バネユニット本体２１及び支持棒２３に対する擦れ防止及び錆止めのためのグリス等が塗られている。
【００２８】
前記バネユニット本体２１の鍔部２１ａ側の開口部には、固定ボルト２６が着脱可能に設けられている。この固定ボルト２６は、前記支持棒２３上端面のねじ穴２３ａにねじ込まれ、その頭部を前記バネユニット本体２１の段部２１ｃに当て付け、さらに支持棒２３先端をバネユニット本体２１の段部２１ｄに当て付けることで、バネユニット本体２１に支持棒２３を固定する。この場合、支持棒２３先端がバネユニット本体２１の段部２１ｄに当て付けられた状態で、支持棒２３の大径部２３ｃ下端と案内棒２４の基端部２４ａ上端に隙間Ｂが生じるように調整されている。
【００２９】
図４は、前記固定ボルト２６を緩めて外した場合を示すものである。この場合、固定ボルト２６を外すと、バネ２２の作用により支持棒２３は下側に押され(作用反作用の法則でステージ受け１０は上側に押される)、支持棒２３の大径部２３ｃ下端と案内棒２４の基端部２４ａ上端の間の隙間Ｂが無くなり、支持棒２３先端とバネユニット本体２１の段部２１ｄとの間に隙問Ｃが新たに生じる。
【００３０】
次に、このように構成された第１の実施の形態の作用を説明する。
【００３１】
まず、顕微鏡として試料観察を行なう場合、バランスバネユニット１５は、固定ボルト２６が外され、図４に示す状態になっている。
【００３２】
次に、粗微動ハンドル１４を回転させて、ステージ５上の試料４をＺ軸方向に移動させる。このとき、ステージ５のＺ軸方向の位置は、バランスバネユニット１５の交換直後で最下限位置に設定されているものとする。
【００３３】
この状態から粗微動ハンドル１４の粗動側のハンドルを回転して、対物レンズ３の焦点(ピント位置)付近までステージ５を上昇させ、その後、微動側のハンドルを回転してピントが合うまで操作する。この場合、バランスバネユニット１５のバネ力量は、下方向に作用するステージ５、ステージ受け１０、リニアガイド１１、ラック１２及びバネユニット本体２１の総荷重に反するように働いている。このとき、バランスバネユニット１５によるバネ力量と前記総荷重を等しい状態、つまり両者をバランスさせてしまうと、ラック１２とピニオン１３の噛合においてバックラッシを除去できなくなるので、通常は１〜３Kg程度の下向き荷重を作用させるようにバネ力量が設定されている。また、粗微動ハンドル１４は、重さ調整機能を備えており、それにより、ステージ５の自然落下を防止できる。勿論、バランスバネユニット１５は、Ｚ軸方向ストローク内で前記バックラッシを生じさせないように、たわみ量を増やしてバネ常数(単位長さあたりの荷重変化)を小さ目に設定することでバネ力量の変化を小さく抑えるようにしている。
【００３４】
次に、バランスバネユニット１５の交換手順を説明する。
【００３５】
この場合、一例として８インチウエハ用のステージを１４インチウエハ用のステージに交換する場合を説明する。
【００３６】
まず、粗微動ハンドル１４の粗動側のハンドルを回転させて、ステージ５を最下限位置まで移動させる。そして、粗微動ハンドル１４の重さ調節を最大に重くなるように設定する。これは、ステージ５を外した時に、ステージ受け１０が、バランスバネユニット１５のバネ力で上昇してしまうのを防ぐためである(１４インチステージ用のバランスバネユニット１５を装着した時のステージ受け１０の上昇にも同様に対処する)。
【００３７】
次に、ステージ５を外す。この状態は、図４に示す通りである。
【００３８】
次に、固定ボルト２６をバネユニット本体２１の上方開口部から挿入し、支持棒２３上端面のねじ穴２３ａにねじ込む。そして、固定ボルト２６の頭部をバネユニット本体２１の段部２１ｃに当て付け、さらに支持棒２３先端をバネユニット本体２１の段部２１ｄに当て付けることで、バネユニット本体２１と支持棒２３を一体化させる。このとき、固定ボルト２６の回転に対し、支持棒２３はスリット２３ｅにより軸方向に移動するのみであり、回転防止ピン２５の作用により空回りすることはない。
【００３９】
次に、バネユニット本体２１を回転させステージ受け１０のねじ部１０ａに対するねじ部２１ｂのねじ込みを緩めることにより、ステージ受け１０より取り外す。以上で８インチステージ用のバランスバネユニット１５の取り外しは完了である。
【００４０】
次に、１４インチステージ用のバランスバネユニット１５の取付けを説明する。
【００４１】
この場合、基本的には８インチステージ用のバランスバネユニット１５の取り外しの逆の操作を行なえばよい。また、これら１４インチステージ用及び８インチステージ用のそれぞれのバランスバネユニット１５は、工場などで所定の治具を用いて組立てられたものを前提としている。
【００４２】
上述した８インチステージ用のバランスバネユニット１５を外した状態で、１４インチステージ用のバランスバネユニット１５をステージ受け１０の上方より挿入する。このとき、支持棒２３のスリット２３ｅに案内棒２４先端部の回転防止ピン２５が挿入されるようにする。
【００４３】
次に、バネユニット本体２１を回転させ、ねじ部２１ｂをステージ受け１０のねじ部１０ａにねじ込み、ステージ受け１０に固定する。次に、固定ボルト２６の支持棒２３上端面のねじ穴２３ａへのねじ込みを緩めて取り外し、支持棒２３先端のバネユニット本体２１の段部２１ｄへの当て付けを解除し、バネ２２の作用による支持棒２３の上下方向の移動を可能にする。これにより、１４インチステージ用のバランスバネユニット１５の取付けは終了する。
【００４４】
したがって、このようにすれば、予め工場等で組み立てられたユニット化されたバランスバネユニット１５を使用し、このようなユニット化されているバネユニット本体２１をステージ受け１０の上方より挿入してねじ込むだけで取付けができるので、バネユニット本体２１の取付け時に、バネ２２を縮める等の大きな力を必要とすることなく、短時間で簡単にバランスバネユニット１５を組み込むことができる。このことは、ステージ５の大型化により重量増になっても、バランスバネユニット１５の交換のみで対応ができる。例えばステージ５の大きさが決まっているならば、その重さに対応した内部バネの異なるバランスバネユニット１５を用意しておけばよい。また、ステージ５の上に重い試料４を載せたい場合は、試料４の重さに応じてバランスバネユニット１５のバネ常数(バネ交換)を設定すればよく、即座に対応ができる。さらに、バランスバネユニット１５を交換する際、つまり組付け時のバランスバネユニット１５の全体長さは、バネ２２を最も縮めた状態でありコンパクトにできるので、ステージ受け１０へ装着する時に、ステージ受け１０とレボルバ２が装着される顕微鏡本体１のアーム部１ｃとの間の距離が短くても装着することができる。さらにバランスバネユニット１５がコンパクトということは、保存性、運搬性にも優れている。
【００４５】
さらにまた、バネ２２には、錆止めなどのためグリス等が塗られているが、バランスバネユニット１５の交換時に、バネ２２に直接手が触れることなく作業を終了できるので、作業の際に手を汚すことがなく、また、汚れた手で他の機器を操作することにより、これら機器にもグリスを付着させるようなことも防ぐことができる。
【００４６】
(変形例)
上述した第１の実施の形態では、ステージ受け１０に１個のバランスバネユニット１５を設けるようにしたが、２個以上でも構わない。また、第１の実施の形態では、バランスバネユニット１５をリニアガイド１１の近くに配置しているが、観察光軸Ｌの真下でも、観察光軸Ｌを挟んだ反対側でも、リニアガイド１１の剛性を満足できるならば、何処でも構わない。又第１の実施の形態では，ステージ５を外した状態から、バランスバネユニット１５をステージ受け１０の上方より取付けているが、上下を引っくり返して、顕微鏡本体１の下方より取付ける方式も容易に考えられる。さらに、上述した第１の実施の形態では、正立型の顕微鏡について述べたが、倒立型の顕微鏡にも適用することができる。
【００４７】
(第２の実施の形態)
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００４８】
図５（ａ）（ｂ）及び図６は本発明の第２の実施の形態に係わる顕微鏡を説明するための図で、図５（ａ）はバランスバネユニットの拡大断面詳細図(着脱時)、図５（ｂ）はＡ矢視拡大断面図、図６はバランスバネユニットの拡大詳細図(装着時)を示している。なお、これら図５（ａ）（ｂ）及び図６は第１の実施の形態と同一部分には同符号を付している。
【００４９】
この場合、第１の実施の形態と異なるのは、バランスバネユニット３３の一部を構成するバネユニット本体３１、ステージ受け３２及び固定手段としての固定ネジ３４である。バネユニット本体３１は、一方端部(上方端部)に鍔部３１ａが形成され、この鍔部３１ａにねじ穴３１ｂが形成されている。また、ステージ受け３２は、前記バネユニット本体３１が挿入された状態で，鍔部３１ａが当て付けられる段部３２ａが形成されている。この段部３２ａには、前記鍔部３１ａのねじ穴３１ｂに連通するねじ穴３２ｂが形成されている。このねじ穴３２ｂには、前記鍔部３１ａのねじ穴３１ｂ側から前記固定ネジ３４がねじ込まれ、バネユニット本体３１をステージ受け３２内に固定させる。
【００５０】
その他、バランスバネユニット３３は、第１の実施の形態と同様である。
【００５１】
次に、このように構成された第２の実施の形態の作用を説明する。
【００５２】
この場合、顕微鏡の構成及び焦準部については、第１の実施の形態と同様なので説明は省略する。
【００５３】
次に、バランスバネユニット３３の交換手順を説明する。この場合も、８インチウエハ用のステージを１４インチウエハ用のステージに交換する場合を説明する。
【００５４】
この場合も、最初に粗微動ハンドル１４の粗動側のハンドルを回転させて、ステージ５を最下限位置まで移動させる。そして、粗微動ハンドル１４の重さ調節を最大に重くなるように設定する。これは、ステージ５を外した時に、ステージ受け３２が、バランスバネユニット３３のバネ力で上昇してしまうのを防ぐためである(１４インチステージ用のバランスバネユニット３３を装着した時のステージ受け３２の上昇にも同様に対枠する)。
【００５５】
次に、ステージ５を外す。この状態は図６と同様である。
【００５６】
次に、固定ボルト２６をバネユニット本体３１の上方開口部から挿入し、支持棒２３上端面のねじ穴２３ａにねじ込み、バネユニット本体３１と支持棒２３を一体化させる。このとき、固定ボルト２６の回転に対し、支持棒２３はスリット２３ｅにより軸方向に移動するのみであり、回転防止ピン２５の作用により空回りすることはない。
【００５７】
次に、ネジ３４のねじ込みを緩めてねじ穴３２ｂ、３１ｂから取り外すことにより、バネユニット本体３１をステージ受け３２より取り外す。以上で８インチステージ用のバランスバネユニット３３の取り外しは完了である。
【００５８】
次に、１４インチステージ用のバランスバネユニット３３の取付けを説明する。
【００５９】
この場合も、基本的には８インチステージ用のバランスバネユニット３３の取り外しの逆の操作を行えばよい。また、これら１４インチステージ用及び８インチステージ用のそれぞれのバランスバネユニット３３は、工場などで所定の治具を用いて組立てられたものを前提としている。
【００６０】
上述した８インチステージ用のバランスバネユニット３３した状態で、１４インチステージ用のバランスバネユニット３３をステージ受け３２の上方より挿入する。このとき、支持棒２３のスリット２３ｅに案内棒２４先端部の回転防止ピン２５が挿入されるようにする。
【００６１】
次に、ネジ３４をねじ穴３１ｂ、３２ｂにねじ込み、バネユニット本体３１をステージ受け３２の段部３２ａに当て付け固定する。次に、固定ボルト２６の支持棒２３上端面のねじ穴２３ａへのねじ込みを緩めて取り外し、支持棒２３先端のバネユニット本体２１への当て付けを解除し、バネ２２の作用による支持棒２３の上下方向の移動を可能にする。これにより、１４インチステージ用のバランスバネユニット３３の取付けは終了する。
【００６２】
したがって、このようにしても第１の実施の形態と同様な効果を得られる。さらに、第１の実施の形態では、バランスバネユニット３３を装着すると同時に、バネユニット本体２１自身を回転させながらステージ受け１０に装着するのに対して、第２の実施の形態では、バネユニット本体３１をステージ受け３２の上方より落とし込むようにしたので、バネ２２に対して回転方向の力を全く生じさせることなく、バネユニット本体３１を装着することができる。このためバネ２２に対し、ねじり力が作用することがないので、バネ２２自身の座屈を抑えることができる。また、バネ２２に、ねじり力が作用することがないので、支持棒２３やバネユニット本体２１と接触する程度を最小限にでき、このため、ステージ５上下動による支持棒２３やバネユニット本体２１の磨耗も抑えることもできる。
【００６３】
（変形例）
第２の実施の形態では、ステージ受けバランスバネユニット３３を装着するのに、ネジ３４を用いて固定しているが、ネジ３４の数はバネ２２のバネ力に応じて変えればよく、何個であってもよい。また、前記ネジ３４による固定以外にも、バネユニット本体３１の鍔部３１ａ側面の円周方向にＶ溝を設け、このＶ溝に対しステージ受け３２側からねじ込まれる先端が円錐状のイモネジなどを押付けて固定する方法、バネユニット本体３１の鍔部３１ａ側面に対しステージ受け３２側からねじ込まれる先端が平らなイモネジを押付けて固定する方法あるいはバネユニット本体３１の鍔部３１ａ側面の円周方向の任意の場所に円錐状の凹部を設け、これら凹部に対してステージ受け３２側からねじ込まれる先端が円錐又は平のイモネジを押付けて固定する方法などが容易に考えられる。
【００６４】
(第３の実施の形態)
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６５】
図７は本発明の第２の実施の形態に係わる顕微鏡の電動焦準部拡大詳細図を示すもので、第１の実施の形態と同一部分には同符号を付している。
【００６６】
図において、４２は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体４２は、第１の実施の形態で述べたと同様に不図示のレボルバに複数の対物レンズ３が観察光軸Ｌに対して切換え可能に取付けられている。
【００６７】
対物レンズ３と対向させてステージ５が配置されている。このステージ５には、試料４が載置されている。また、ステージ５は、不図示のツマミを操作することで、試料４をＸＹ軸方向に水平移動させることができる。ステージ５には、該ステージ５をＺ軸方向に移動させるための電動焦準部５２が設けられている。
【００６８】
この場合、電動焦準部５２は、以下述べるように構成されている。
【００６９】
４１はステージ受けで、このステージ受け４１は、不図示のネジ等で着脱可能にステージ５に設けられている。ステージ受け４１は、リニアガイド１１を介して顕微鏡本体１に対し観察光軸Ｌ１に沿った上下方向に移動可能に支持されている。
【００７０】
顕微鏡本体４２には、不図示の取付け手段を介して電動駆動源のモータ４３が設けられている。このモータ４３は、回転軸４３ａをリニアガイド１１に沿った方向に配置され、カップリング４４を介してスクリューネジ４７が接続されている。スクリューネジ４７は、ベアリング抜け止め環４５を有するベアリング４６により顕微鏡本体４２に対し回転自由に支持されている。スクリューネジ４７には、ナット４８が螺装されている。また、ナット４８には、連結部材４９を介して前記ステージ受け４１が連結されている。ナット４８は、スクリューネジ４７の回転とともに上下方向に移動され、これとともにステージ受け４１も観察光軸Ｌ１に沿った上下方向に移動される。
【００７１】
ステージ受け４１には、バランスバネユニット１５が組み込まれている。バランスバネユニット１５は、一方端部をステージ受け４１にねじ込まれ、他方端部を顕微鏡本体４２側に挿入されている。
【００７２】
なお、５０はスペーサで、このスペーサ５０は、顕微鏡本体４２とステージ受け４１の間に介在されるもので、取付けネジ５１により顕微鏡本体４２及びステージ受け４１とともに固定可能にしている。
【００７３】
次に、このように構成された第３の実施の形態の作用を説明する。
【００７４】
いま、顕微鏡は、試料４を観察できる状態になっているものとする。この状態から、不図示のコントローラ又はハンドスイッチを操作して、試料４に対するピント合わせを行う。この場合、コントローラなどの操作によりモータ４３が回転すると、カップリング４４を介して回転軸４３ａの回転がスクリューネジ４７に伝えられる。この状態で、スクリューネジ４７に螺装されるナット４８は、連結部材４９に固定されていて回転できないため、ネジ作用により上下方向に移動し、前記連結部材４９に連結されたステージ受け４１及びステージ５も上下方向に移動される。この場合、モータ４３の回転方向（ＣＷ／ＣＣＷ）及びネジの巻き方(右ネジ／左ネジ)により、回転方向と移動方向が決定される。また、図示していないが、ナット４８の上下方向には上限リミットセンサ及び下限リミットセンサが配置されており、電気的にナット４８の移動許容範囲が制限されている。
【００７５】
次に、バランスバネユニット１５の交換手順を説明する。
【００７６】
この場合も、８インチウエハ用のステージを１４インチウエハ用のステージに交換する場合を説明する。
【００７７】
まず、不図示のコントローラを操作し、モータ４３を回転させて、ステージ５を最下限位置まで移動させる（下限リミットセンサ動作位置）。そして、ステージ５を外し、ステージ受け４１と顕微鏡本体４２の間にスペーサ５０を挟み、取付けネジ５１を締込み、これらを固定する。これは、ステージ受け４１が、バランスバネユニット１５のバネ力で上昇してしまうのを防ぐためである。(１４インチステージ用のバランスバネユニット１５を装着した時のステージ受け１０の上昇にも同様に対処する)。例えば、モータ４３が通電時にトルクを維持できるタイプのものならば、第１の実施の形態で述べた粗微動ハンドルに内蔵された重さ出しに相当する機構は必要ないが、安全のため(急な停電、故障等)、スペーサ５０は設けておくことが好ましい。
【００７８】
この状態でのバランスバネユニット１５は、第１の実施の形態で説明した図４と同じである。また、この後のバランスバネユニット１５の交換手順は、第１の実施の形態とほぼ同じであるが、細部で異なるので説明を行なう。
【００７９】
この場合も、固定ボルト２６をバネユニット本体２１の上方開口部から挿入し、突き当たるまでネジ込み、バネユニット本体２１と支持棒２３を一体化させる。その時、支持棒２３は回転防止ピン２５の作用により空回りすることはない。
【００８０】
次に、バネユニット本体２１を回転させステージ受け４１へのねじ込みを緩めて取り外す。以上で８インチステージ用のバランスバネユニット１５の取り外しは完了である。
【００８１】
次に、１４インチステージ用のバランスバネユニット１５の取付けを説明する。
【００８２】
この場合、基本的には８インチステージ用のバランスバネユニット１５の取り外しの逆の操作を行なえばよい。また、これら１４インチステージ用及び８インチステージ用のそれぞれのバランスバネユニット１５は、工場などで所定の治具を用いて組立てられたものを前提としている。
【００８３】
上述した８インチステージ用のバランスバネユニット１５を外した状態で、１４インチステージ用のバランスバネユニット１５をステージ受け１０の上方より挿入する。このとき、支持棒２３のスリット２３ｅに案内棒２４先端部の回転防止ピン２５が挿入されるようにする。
【００８４】
次に、バネユニット本体２１を回転させてステージ受け４１にねじ込み固定する。そして、固定ボルト２６を緩めて取り外す。次に、ステージ受け４１と顕微鏡本体４２を固定しているスペーサ５０を、取付けネジ５１を緩めて取り外す。これにより１４インチステージ用のバランスバネユニット１５の取付けは終了する。
【００８５】
したがって、このようにしても第１の実施の形態と同様な効果を得られる。さらに、第１の実施の形態では、焦準部６の粗微動ハンドル１４に内蔵された回転操作の重さ調整機能によりステージ５が装着されていない場合のステージ受け１０の浮き上がりを防ぐようにしているが、この第３の実施の形態では、顕微鏡本体４２とステージ受け４１との間にスペーサ５０を介在させることにより、このスペーサ５０を取付けネジ５１により確実に固定をした状態でバランスバネユニット１５の脱着を行うことができるので、電動焦準部５２を採用した場合の、急な停電や故障などの際の安全性をさらに高めることができる。
【００８６】
（変形例）
上述した第３の実施の形態では、バランスバネユニット１５の交換時に、顕微鏡本体４２とステージ受け４１との間にスペーサ５０を介して固定しているが、電動焦準部５２だけに限らず、第１の実施の形態で述べた手動焦準においても有効である。また、第３の実施の形態では、顕微鏡本体４２とステージ受け４１との間にスペーサ５０を挟んで、ステージ受け４１を動かないように固定しているが、顕微鏡本体４２側又はステージ受け４１側に、スペーサ５０の高さに相当する凸部を形成して、取付けネジにより固定するようにしてもよい。また、取付けネジで固定するのではなく、顕微鏡本体４２側に穴(軸部)、ステージ受け４１側に軸部(穴)を形成するとともに、軸部の周面にＶ溝又は段部を形成し、これらを嵌合させた状態で、これらＶ溝又は段部に対し側方からねじ込まれるイモネジを押付けて固定する方法も容易に考えられる。
【００８７】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００８８】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を適用した顕微鏡の全体構成図。
【図２】第１の実施の形態の焦準部拡大詳細図。
【図３（ａ）】第１の実施の形態のバランスバネユニット拡大断面詳細図。
【図３（ｂ）】第１の実施の形態のバランスバネユニットの一部拡大断面図。
【図４】第１の実施の形態のバランスバネユニット拡大断面詳細図。
【図５（ａ）】本発明の第２の実施の形態を適用した顕微鏡のバランスバネユニット拡大断面詳細図。
【図５（ｂ）】本発明の第２の実施の形態を適用した顕微鏡のバランスバネユニットの一部拡大断面図。
【図６】第２の実施の形態のバランスバネユニット拡大断面詳細図。
【図７】本発明の第２の実施の形態を適用した顕微鏡の電動焦準部拡大詳細図。
【符号の説明】
【００９０】
１…顕微鏡本体、１ａ…ベース部、１ｂ…支柱部
１ｃ…アーム部、１ｄ…ねじ部、２…レボルバ
３…対物レンズ、４…試料、５…ステージ
６…焦準部、１０…ステージ受け、１０ａ…ねじ部
１１…リニアガイド、１１ａ…固定部、１１ｂ…可動部
１２…ラック、１３…ピニオン
１４…粗微動ハンドル、１５…バランスバネユニット
２１…バネユニット本体、２１ａ…鍔部、２１ｂ…ねじ部
２１ｃ、２１ｄ…段部、２２…バネ
２３…支持棒、２３ａ…ねじ穴、２３ｂ…段部
２３ｃ…大径部、２３ｄ…穴部、２３ｅ…スリット
２４…案内棒、２４ａ…基端部、２４ｂ…ねじ部
２５…回転防止ピン、２６…固定ボルト、
３１…バネユニット本体、３１ａ…鍔部
３１ｂ．３２ｂ…ねじ穴、３２…ステージ受け
３２ａ…段部、３３…バランスバネユニット
３４…ネジ、４１…ステージ受け、４２…顕微鏡本体
４３…モータ、４３ａ…回転軸、４４…カップリング
４５…ベアリング抜け止め環、４６…ベアリング
４７…スクリューネジ、４８…ナット、４９…連結部材
５０…スペーサ、５１…ネジ、５２…電動焦準部
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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