(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ステージと、当該固定ステージの表面に沿ってスライドする可動ステージと、を含むステージ機構であって、
前記固定ステージが、送りネジと、連結部材を介して可動ステージに連結されるとともに前記送りネジのネジ溝に沿って回転移動するナット部材と、を備え、
前記ナット部材が、当該ナット部材の表面に挿入孔を有するとともに、
前記ナット部材のネジ孔方向において挿入孔の両側に形成されたダブルナット構造を有し、かつ、
前記挿入孔に対して、バックラッシュ吸収部材が挿入してあることを特徴とするステージ機構。
【請求項２】
前記バックラッシュ吸収部材が柱状物であるとともに、当該柱状物の表面に前記送りネジが通過する通過孔を有することを特徴とする請求項１に記載のステージ機構。
【請求項３】
前記挿入孔の配設方向を前記ナット部材のネジ孔方向と直交する方向とすることを特徴とする請求項１または２に記載のステージ機構。
【請求項４】
前記挿入孔が、前記ナット部材を貫通するように設けてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のステージ機構。
【請求項５】
前記ナット部材が、当該ナット部材の周面を覆うカバー部材を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のステージ機構。
【請求項６】
前記固定ステージと、前記可動ステージとの間に、ガイド部材としての金属片を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のステージ機構。
【請求項７】
前記固定ステージと、前記可動ステージとを、上下方向に連結するとともに、前記２つの部材間の摺接力を調整するための押圧ボルト部材を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のステージ機構。
【請求項８】
前記固定ステージおよび前記可動ステージの摺動面が、前記可動ステージのスライド方向に沿って円弧状に湾曲しているとともに、前記可動ステージが、スライドに伴い上下動および回転動をするステージ機構であって、
前記可動ステージの上下動に追従して前記送りネジを上下方向に可動とするための第１の回転機構を備え、かつ、
前記可動ステージの回転動に追従して前記ナット部材を回転可能とするための第２の回転機構を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のステージ機構。
【請求項９】
前記第１の回転機構および第２の回転機構が、前記可動ステージのスライド方向と直交する方向をそれぞれ第１の回転軸および第２の回転軸として回転可能であることを特徴とする請求項８に記載のステージ機構
【請求項１０】
前記固定ステージおよび前記可動ステージの摺動面が平面であって、前記可動ステージが、前記摺動面に沿った平行移動をすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のステージ機構。
【請求項１１】
固定ステージと、当該固定ステージの表面に沿ってスライドする可動ステージと、を含むステージ機構であって、前記固定ステージが、送りネジと、連結部材を介して可動ステージに連結されるとともに前記送りネジのネジ溝に沿って回転移動するナット部材と、を備え、前記ナット部材が、当該ナット部材の表面に挿入孔を有するとともに、前記ナット部材のネジ孔方向において挿入孔の両側に形成されたダブルナット構造を有し、かつ、前記挿入孔に対して、バックラッシュ吸収部材が挿入してあるステージ機構の製造方法であって、下記工程（Ａ）〜（Ｈ）を含むことを特徴とするステージ機構の製造方法。
（Ａ）前記ナット部材の表面に対して、前記挿入孔を形成する挿入孔形成工程
（Ｂ）前記挿入孔を形成した前記ナット部材を、ネジ孔方向に圧縮し、ダブルナット構造を形成するダブルナット構造形成工程
（Ｃ）前記挿入孔に対し、吸収部材前駆体を挿入する挿入工程
（Ｄ）前記ナット部材に挿入された前記吸収部材前駆体に通過孔を形成し、前記吸収部材前駆体を前記バックラッシュ吸収部材とする通過孔形成工程
（Ｅ）前記バックラッシュ吸収部材を挿入した状態の前記ナット部材を、前記連結部材に固定する固定工程
（Ｆ）前記ナット部材を固定した状態の前記連結部材を、前記固定ステージに組み込む組み込み工程
（Ｇ）前記ナット部材のネジ溝に沿って、前記送りネジを回転させながら進入させる送りネジ進入工程
（Ｈ）前記連結部材に可動ステージを連結し、ステージ機構を得る連結工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ機構およびステージ機構の製造方法に関する。特に、直動ステージおよびゴニオステージとして構成した場合であっても、小型かつ構造が簡易でありながら、送りネジを回転させた際には、可動ステージを容易かつ安定的にスライドさせることができる一方で、送りネジの回転を止めた際には、可動ステージのバックラッシュを効果的に抑制することができるステージ機構およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切削、研削、研磨等を行う加工機や顕微鏡等において、ワークを往復移動させるためのステージ機構が広く用いられている。
かかるステージ機構は、基本的に、固定ステージと、可動ステージと、を含むとともに、固定ステージが、送りネジと、連結部材を介して可動ステージに連結されるとともに送りネジのネジ溝に沿って回転移動するナット部材と、を備えている。
したがって、送りネジを回転させることによって、固定ステージは停止したままで、可動ステージおよびこれに固定されたワークのみを往復移動させることができる。
【０００３】
また、このようなステージ機構においては、ワークの移動を極めて精密に行う場合、送りネジと、ナット部材と、の間におけるバックラッシュを最小限に抑制することが要求される。
そこで、かかる要求に応えるべく、ナット部材の内部に樹脂等からなるバックラッシュ吸収部材を設ける方法が提案されている（例えば、特許文献１および２）。
【０００４】
すなわち、特許文献１には、ねじ送り装置において、ねじ軸を支持する軸受部材を無給油潤滑性に優れた熱硬化性の樹脂で構成したことを特徴とするねじ送り装置が開示されている。
より具体的には、図１４に示すように、移動部材１０１を往復移動させるためのねじ送り装置１００は、ねじ軸１０２と、このねじ軸１０２を正逆方向に回転駆動するモーター等からなる回転駆動手段（図示せず）と、移動部材１０１の内部に組み込まれ、かつ、ねじ軸１０２に噛みあうナット部材（１０３、１０４）と、から構成されている。
また、移動部材１０１の内部に組み込まれるナット部材（１０３、１０４）は、ねじ軸１０２と緩く、すなわち、多少のがたがある程度で噛み合う本体１０３と、この本体１０３の内部に設けられ、かつ、ねじ軸１０２とがたがないように密接する２つ以上の軸受部材１０４とから構成されている。
かかる軸受部材１０４は、上下に分割された一組の部材であり、ねじ軸１０２を２箇所で支持している。
また、かかる軸受部材１０４は、その背後からばねや油圧や螺子等の押圧手段１０５で押圧されており、軸受部材１０４が磨耗しても常に軸受部材１０４がねじ軸１０２との間で、所謂「がた」が生じないよう、密接するように構成されている。
【０００５】
また、特許文献２には、図１５に示すように、雌雄ネジ（２０１、２０２）の螺合範囲内の内外周面所要領域にわたる一方または両方の雌雄ネジ山に代えて所要幅の弾性体２０９を取り付けて、螺合時相手の当該雌雄ネジ山に当該弾性体２０９の表面を弾性変形により圧接喰い込ませ、螺回動停止時軸方向への相対的微遊動を制止することを特徴とするネジのバックラッシュ除去機構２００が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２０３６５０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平９−１７７９２４号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたねじ送り装置は、ナット部材に対して所定の樹脂からなるバックラッシュ吸収部材を設けていることから、ある程度バックラッシュの発生を抑制することができるものの、ワークの移動をより精密に行う場面においては、未だ不十分であるという問題が見られた。
すなわち、特許文献１のねじ送り装置は、例えば、加工機や光学顕微鏡における直動ステージ機構に適用した場合であれば、ある程度バックラッシュの抑制ができると言える。
しかしながら、例えば、電子顕微鏡やＸ線結晶回折等の非常に精密なワークの移動性および固定性が求められる場面において用いられるゴニオステージ機構に適用した場合には、ワークの停止時におけるバックラッシュの抑制が不十分であり、測定結果に悪影響を及ぼすという問題が見られた。
【０００８】
また、特許文献２に記載のバックラッシュ除去機構は、マイクロメータヘッド等の工業計測器におけるバックラッシュの抑制を目的としたものであるため、直動ステージ機構に適用した場合であっても、バックラッシュの抑制が不十分であるという問題が見られた。
したがって、特許文献２のバックラッシュ除去機構をゴニオステージ機構に適用した場合には、なおさらバックラッシュの抑制が不十分になり、実際上、実用に供することができないという問題が見られた。
【０００９】
そこで、本発明者は鋭意検討した結果、ナット部材の表面に挿入孔を設け、ナット部材のネジ孔方向において挿入孔の両側にダブルナット構造を形成するとともに、当該挿入孔に対してバックラッシュ吸収部材を挿入することにより、直動ステージ機構およびゴニオステージ機構に適用した場合であっても、優れた可動ステージの移動性および固定性が得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、直動ステージ機構およびゴニオステージ機構として構成した場合であっても、小型かつ構造が簡易でありながら、送りネジを回転させた際には、可動ステージを容易かつ安定的にスライドさせることができる一方で、送りネジの回転を止めた際には、可動ステージのバックラッシュを効果的に抑制できるステージ機構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】
【００１０】
本発明によれば、固定ステージと、当該固定ステージの表面に沿ってスライドする可動ステージと、を含むステージ機構であって、固定ステージが、送りネジと、連結部材を介して可動ステージに連結されるとともに送りネジのネジ溝に沿って回転移動するナット部材と、を備え、ナット部材が、当該ナット部材の表面に挿入孔を有するとともに、ナット部材のネジ孔方向において挿入孔の両側に形成されたダブルナット構造を有し、かつ、挿入孔に対して、バックラッシュ吸収部材が挿入してあることを特徴とするステージ機構が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、本発明のステージ機構であれば、ナット部材が、その表面に挿入孔を有していることから、ナット部材をネジ孔方向に圧縮することで、挿入孔を介して容易かつ正確にダブルナット構造を形成することができ、これにより可動ステージの基本的な固定性を向上させることができる。
また、ナット部材の表面に設けられた挿入孔に対して、バックラッシュ吸収部材を挿入できることから、ナット部材内部へのバックラッシュ吸収部材の供給量の調整が容易になり、可動ステージの固定性をさらに向上させることができる。
すなわち、ダブルナット構造によって可動ステージの基本的な固定性を確保した上で、さらに、ダブルナット構造の中央部に挿入されたバックラッシュ吸収部材の応力吸収性により、微細ながたつきについても効果的に吸収することで、優れた可動ステージの固定性を得ることができる。
また、バックラッシュ吸収部材の応力吸収性により、送りネジの回転に連動した可動ステージの移動性についても、より滑らかにすることができる。
したがって、本発明のステージ機構であれば、ナット部材のネジ孔方向において挿入孔の両側に形成されたダブルナット構造と、挿入孔に挿入されたバックラッシュ吸収部材との相乗効果により、小型かつ構造が簡易でありながら、優れた可動ステージの移動性および固定性を得ることができる。
【００１１】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、バックラッシュ吸収部材が柱状物であるとともに、当該柱状物の表面に送りネジが通過する通過孔を有することが好ましい。
このように構成することにより、バックラッシュ吸収部材による応力吸収が容易になって、さらに優れた可動ステージの移動性および固定性を得ることができる。
【００１２】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、挿入孔の配設方向をナット部材のネジ孔方向と直交する方向とすることが好ましい。
このように構成することにより、ダブルナット構造の形成がより容易になり、さらに優れた可動ステージの移動性および固定性を得ることができる。
【００１３】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、挿入孔が、ナット部材を貫通するように設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、ダブルナット構造の形成がより容易になるとともに、ナット部材内部におけるバックラッシュ吸収部材の固定安定性を向上させ、さらに優れた可動ステージの移動性および固定性を得ることができる。
【００１４】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、ナット部材が、当該ナット部材の周面を覆うカバー部材を備えることが好ましい。
このように構成することにより、ナット部材内部におけるバックラッシュ吸収部材の固定安定性をより向上させるとともに、送りネジに対する圧力を高め、さらに優れた可動ステージの移動性および固定性を得ることができる。
【００１５】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、固定ステージと、可動ステージとの間に、ガイド部材としての金属片を備えることが好ましい。
このように構成することにより、簡易な構成でありながら、固定ステージと、可動ステージとの間におけるガイドレールとしての機能を発揮し、さらに優れた可動ステージの移動性および固定性を得ることができる。
【００１６】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、固定ステージと、可動ステージとを、上下方向に連結するとともに、２つの部材間の摺接力を調整するための押圧ボルト部材を備えることが好ましい。
このように構成することにより、固定ステージと、可動ステージとの間における上下方向の密着性を向上させ、さらに優れた可動ステージの移動性および固定性を得ることができる。
【００１７】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、固定ステージおよび可動ステージの摺動面が、可動ステージのスライド方向に沿って円弧状に湾曲しているとともに、可動ステージが、スライドに伴い上下動および回転動をするステージ機構であって、可動ステージの上下動に追従して送りネジを上下方向に可動とするための第１の回転機構を備え、かつ、可動ステージの回転動に追従してナット部材を回転可能とするための第２の回転機構を備えることが好ましい。
このように構成することにより、優れた可動ステージの移動性および固定性を有するゴニオステージ機構を得ることができる。
【００１８】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、第１の回転機構および第２の回転機構が、可動ステージのスライド方向と直交する方向をそれぞれ第１の回転軸および第２の回転軸として回転可能であることが好ましい。
このように構成することにより、可動ステージの上下動および回転動に対する送りネジおよびナット部材の追従が容易になり、さらに優れた可動ステージの移動性および固定性を有するゴニオステージ機構を得ることができる。
【００１９】
また、本発明のステージ機構を構成するにあたり、固定ステージおよび可動ステージの摺動面が平面であって、可動ステージが、摺動面に沿った平行移動をすることが好ましい。
このように構成することにより、優れた可動ステージの移動性および固定性を有する直動ステージ機構を得ることができる。
【００２０】
また、本発明の別の態様は、固定ステージと、当該固定ステージの表面に沿ってスライドする可動ステージと、を含むステージ機構であって、固定ステージが、送りネジと、連結部材を介して可動ステージに連結されるとともに送りネジのネジ溝に沿って回転移動するナット部材と、を備え、ナット部材が、当該ナット部材の表面に挿入孔を有するとともに、ナット部材のネジ孔方向において挿入孔の両側に形成されたダブルナット構造を有し、かつ、挿入孔に対して、バックラッシュ吸収部材が挿入してあるステージ機構の製造方法であって、下記工程（Ａ）〜（Ｈ）を含むことを特徴とするステージ機構の製造方法である。
（Ａ）ナット部材の表面に対して、挿入孔を形成する挿入孔形成工程
（Ｂ）挿入孔を形成したナット部材を、ネジ孔方向に圧縮し、ダブルナット構造を形成するダブルナット構造形成工程
（Ｃ）挿入孔に対し、吸収部材前駆体を挿入する挿入工程
（Ｄ）ナット部材に挿入された吸収部材前駆体に通過孔を形成し、吸収部材前駆体をバックラッシュ吸収部材とする通過孔形成工程
（Ｅ）バックラッシュ吸収部材を挿入した状態のナット部材を、連結部材に固定する固定工程
（Ｆ）ナット部材を固定した状態の連結部材を、固定ステージに組み込む組み込み工程
（Ｇ）ナット部材のネジ溝に沿って、送りネジを回転させながら進入させる送りネジ進入工程
（Ｈ）連結部材に可動ステージを連結し、ステージ機構を得る連結工程
このように構成することにより、優れた可動ステージの移動性および固定性を有するステージ機構を、より効率的に組み上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施形態のゴニオステージ機構の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すゴニオステージ機構のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｂ）は、第１の実施形態のゴニオステージ機構における固定ステージを説明するために供する図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、ナット部材における挿入孔について説明するために供する図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、ナット部材におけるダブルナット構造について説明するために供する図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、バックラッシュ吸収部材について説明するために供する図である。
【図６】図６は、図１（ａ）に示すゴニオステージ機構の分解図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、図１（ａ）に示すゴニオステージ機構のガイド部材および押圧ボルト部材を含む箇所のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８は、図７（ａ）に示すゴニオステージ機構のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｂ）は、第１の回転機構および第２の回転機構について説明するために供する図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｂ）は、第１の回転機構および第２の回転機構について説明するために供する別の図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第２の実施形態の直動ステージ機構の斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す直動ステージ機構のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｅ）は、図１（ａ）〜（ｂ）に示すゴニオステージ機構の製造方法について説明するために供する図である。
【図１３】図１３（ｆ）〜（ｈ）は、図１（ａ）〜（ｂ）に示すゴニオステージ機構の製造方法について説明するために供する別の図である。
【図１４】図１４は、従来のステージ機構を説明するために供する図である。
【図１５】図１５は、従来のステージ機構を説明するために供する別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、図１（ａ）〜（ｂ）に例示するように、固定ステージ１１と、当該固定ステージ１１の表面に沿ってスライドする可動ステージ１２と、を含むステージ機構１０であって、固定ステージ１１が、送りネジ１５と、連結部材１３を介して可動ステージ１２に連結されるとともに送りネジ１５のネジ溝に沿って回転移動するナット部材１６と、を備え、ナット部材１６が、当該ナット部材１６の表面に挿入孔１６ａを有するとともに、ナット部材１６のネジ孔方向において挿入孔１６ａの両側に形成されたダブルナット構造を有し、かつ、挿入孔１６ａに対して、バックラッシュ吸収部材１６ｂが挿入してあることを特徴とするゴニオステージ機構１０である。
ここで、ゴニオステージ機構１０とは、ステージ機構の外部における所定の一点を中心点とする円弧上を、可動ステージ１２が移動するように構成されているものを言う。
したがって、ゴニオステージ機構１０においては、固定ステージ１１および可動ステージ１２の摺動面が、可動ステージ１２のスライド方向に沿って円弧状に湾曲しているとともに、可動ステージ１２が、スライドに伴い上下動および回転動をすることになる。
より具体的には、可動ステージ１２が、固定ステージ１１の上面における円弧状の湾曲面に沿って昇り降りする意味で上下動し、円弧状の湾曲面に沿って角度を変えながら移動する意味で回転動をすることになる。
以下、適宜図面を参照しながら、第１の実施形態のゴニオステージ機構について、具体的に説明する。
【００２３】
１．基本動作
まず、図１（ａ）〜（ｂ）に示すゴニオステージ機構１０の基本動作を説明する。
すなわち、固定ステージ１１に組み込まれている送りネジ１５を、手動もしくはモーター等により回転させると、その回転力がナット部材１６に伝達される。
このとき、ナット部材１６は、送りネジ１５からの回転力に追従して回転しようとするが、ナット部材１６は、連結部材１３を介して可動ステージ１２に連結されているため、回転不能となっている。
したがって、送りネジ１５の回転運動は、ナット部材１６およびこれに連結部材１３を介して連結した可動ステージ１２のスライド運動に変換されることになるため、可動ステージ１２を送りネジ１５の送りに同期させて、その軸方向に沿って往復移動させることができる。
また、送りネジ１５の回転を停止することで、可動ステージ１２は、その位置に正確に停止することができる。
【００２４】
２．固定ステージ
（１）形態
図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、ゴニオステージ機構１０における固定ステージ１１の形態としては、可動ステージ１２との摺動面となる上面が、可動ステージ１２のスライド方向に沿って円弧状に湾曲しており、かつ、全体形状が平板状であれば、特に制限されるものではない。
すなわち、通常、固定ステージ１１を平板状の略直方体とするとともに、その寸法として、縦幅（送りネジの軸心方向の幅）を２〜１０ｃｍの範囲内の値、横幅を２〜１０ｃｍの範囲内の値とし、かつ、厚さを１〜１０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
また、上面の円弧状の湾曲における曲率半径を２０〜３００ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような立体形状、寸法および曲率半径を有する固定ステージ１１であれば、使い勝手や製造が容易になるばかりか、ワーク固定用貫通孔１２ｂ等を介して、所定のワーク（図示せず）を取り付けた可動ステージ１２と組み合わせた場合であっても、それらを安定的に保持しながら、容易にスライドさせることができるためである。
【００２５】
また、固定ステージの形態に関して、図２（ａ）に示すように、固定ステージ１１、を上面視した場合に、その中心部に所定の空間を形成するためのくり抜き部１８ａを設けることが好ましい。
この理由は、かかるくり抜き部１８ａのスペースを利用して、ナット部材１６およびナット部材１６と可動ステージ１２とを連結するための連結部材１３を、送りネジ１５の回転によって往復移動させることができるためである。
したがって、送りネジ１５の回転による送りに同期させて、固定ステージ１１は停止したままで、可動ステージ１２のみをスライドさせることができる。
【００２６】
ここで、固定ステージ１１に設けるくり抜き部１８ａの平面形状については、特に制限されるものではないが、通常、四角形または角丸四角形とすることが好ましい。
また、その寸法としては、縦幅（送りネジの軸心方向の幅）を１０〜１００ｍｍの範囲内の値とし、横幅を１０〜１００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００２７】
また、固定ステージ１１の構成材料についても、特に制限されるものではないが、通常、アルミニウム（アルマイト処理アルミニウムを含む。）、銅、黄銅、鉄、ニッケル、マグネシウム、タングステン、セラミック、高分子樹脂材料等の少なくとも一つであることが好ましい。
特に、アルマイト処理アルミニウムであれば、軽量性、耐食性、耐久性、加工性、熱伝導性、装飾性、および経済性等に優れていることから、固定ステージ１１の構成材料として好適である。
【００２８】
その他、固定ステージ１１の形態に関して、図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、固定ステージ１１は、その側面や裏面等に、小孔である取り付け孔やグリース注入孔（図示せず）が一つまたは二つ以上設けてあることが好ましい。
すなわち、取り付け孔を設けた場合、当該取り付け孔を利用して、固定ステージ１１と他の部品とを固定したりすることができ、グリース注入孔を設けた場合、固定ステージ１１と、可動ステージ１２との摺動面に等に、所定のグリースや潤滑オイルを供給することによって、可動ステージ１２をさらに滑らかにスライドさせることができる。
【００２９】
（２）送りネジ
また、図１（ｂ）に示す送りネジ１５は、固定ステージ１１の側面に設けられた開口部１９から、第１の回転機構３０を介して、固定ステージ１１の内部に挿入され、くり抜き部１８ａにおいて、ナット部材１６のネジ溝に沿って回転させながら進入させてある。
かかるナット部材１６は、連結部材１３を介して可動ステージ１２と連結しているため、送りネジ１５の回転による送りに同期させて、固定ステージ１１は停止したままで、可動ステージ１２のみをスライドさせることができる。
なお、第１の回転機構３０の詳細については、後述する。
【００３０】
また、図１（ｂ）に示すように、送りネジ１５は、ネジ回し等と係合する凹部を有する頭部１５ａと、ナット部材１６のネジ溝に沿って回転しながら進入するためのネジ溝を有するネジ部１５ｂと、を含んでなる構成である。
また、送りネジ１５におけるネジ部１５ｂの直径を、通常、１〜２０ｍｍの範囲内の値とし、長さを５〜１００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
また、送りネジ１５は、モーター等を用いて回転動作させることも好ましいが、より簡易な構成とすべく、ネジ回しや六角レンチ等を用いて、手動で回転動作させることが好ましい。
【００３１】
（３）ナット部材
また、図１（ｂ）に示すナット部材１６は、送りネジ１５のネジ溝に沿って回転移動する雌ネジであり、送りネジ１５の回転による送りに同期して、送りネジ１５の上を往復運動する部材である。
かかるナット部材１６は、連結部材１３を介して可動ステージ１２に連結していることから、送りネジ１５の回転による送りに同期させて、固定ステージ１１は停止したままで、可動ステージ１２のみをスライドさせることができる。
【００３２】
（３）−１  態様
また、ナット部材１６の形態としては、送りネジ１５のネジ溝に沿って回転移動可能であれば特に制限されるものではないが、例えば、図１（ｂ）に示すように、送りネジ１５の軸方向を長軸とし、これに沿った方向にネジ孔を有する円柱形または多角柱形とすることが好ましい。
また、その寸法としては、通常、長軸方向の長さを２〜３０ｍｍ、幅を２〜３０ｍｍとすることが好ましい。
【００３３】
また、ナット部材１６における最大肉厚を０．２〜５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明のナット部材１６は、その表面に挿入孔１６ａを設け、かつ、ナット部材１６のネジ孔方向において挿入孔１６ａの両側にダブルナット構造を形成することを特徴としているため、ナット部材１６の肉厚が挿入孔１６ａおよびダブルナット構造の形成に密接に関わってくるためである。
すなわち、ナット部材１６における最大肉厚が小さ過ぎると、ダブルナット構造を形成すべくナット部材１６をネジ孔方向に圧縮した場合に、過度に圧縮され易くなって、圧縮具合の調整が困難になる場合があるためである。一方、ナット部材１６における最大肉厚が大き過ぎると、挿入孔１６ａの形成効率が過度に低下したり、ダブルナット構造を形成すべくナット部材１６をネジ孔方向に圧縮した場合に、過度に圧縮しにくくなって、ダブルナット構造の形成効率が低下したりする場合があるためである。
したがって、ナット部材１６における最大肉厚を０．５〜３ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．８〜１．５ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３４】
また、ナット部材１６の構成材料としては、特に限定されるものではないが、表面に挿入孔１６ａを設けたり、ネジ孔方向に圧縮してダブルナット構造を形成したりする観点からは、特殊用途鋼鋼材であるＳＵＳ、ＳＵＨ、ＳＵＪ、ＳＵＰ、ＳＵＭや、工具鋼鋼材であるＳＫ、ＳＫＳ、ＳＫＤ、ＳＫＴ、ＳＫＨ等の少なくとも一つであることが好ましい。
中でも、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ４４０、ＳＫＳ、ＳＫＳ、ＳＫＤを用いることが、特に好ましい。
【００３５】
（３）−２  挿入孔
また、本発明においては、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ナット部材１６が、その表面に挿入孔１６ａを有することを特徴とする。
この理由は、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、かかる挿入孔１６ａを設けることにより、ナット部材１６をネジ孔方向に圧縮することで、容易かつ正確に図３（ｃ）に示すようなダブルナット構造を形成することができ、これにより可動ステージ１２の固定性を向上させることができるためである。
さらに、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、挿入孔１６ａに対して、バックラッシュ吸収部材１６ｂを挿入することにより、ナット部材１６の内部へのバックラッシュ吸収部材１６ｂの供給量の調整が容易になり、可動ステージ１２の移動性を向上させつつ固定性をさらに向上させることができるためである。
【００３６】
また、挿入孔１６ａの態様としては、ナット部材１６の表面に、ナット部材１６の内部に開口するように設けられていれば特に制限されるものではないが、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、挿入孔１６ａがナット部材１６のネジ孔方向における中央に設けてあるとともに、挿入孔１６ａの配設方向をナット部材１６のネジ孔方向と直交する方向とすることが好ましい。
この理由は、挿入孔１６をこのように設けることにより、ダブルナット構造の形成がより容易になるとともに、ナット部材１６の内部におけるネジ溝部分およびバックラッシュ吸収部分の配置が均等になり、さらに優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を得ることができるためである。
【００３７】
ここで、図４（ａ）〜（ｃ）を用いて、ダブルナット構造について説明する。
すなわち、本発明におけるナット部材１６は、ナット部材１６の表面に挿入孔１６ａを有するとともに、ナット部材１６のネジ孔方向において挿入孔１６ａの両側に形成されたダブルナット構造を有することを特徴とする。
かかるダブルナット構造とは、図４（ｃ）に示すように、ナット部材１６のネジ孔方向における所定箇所を境界線（点線Ｘ）として、ナット部材１６のネジ山を、送りネジ１５のネジ山に対して、両側から押圧できるようなナット部材１６の構造を意味する。
かかるダブルナット構造を有するナット部材１６であれば、図４（ｃ）に示すように、送りネジ１５と、これとネジ溝に沿って回転移動するナット部材１６との間における「がた」の発生を効果的に抑制することができるため、後述するバックラッシュ吸収部材１６ｂによる応力吸収効果と相まって、優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を得ることができる。
そして、本発明のナット部材１６は、挿入孔１６ａを有することから、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、ナット部材１６をネジ孔方向に圧縮することで、容易に上述したダブルナット構造を形成することができる。
【００３８】
具体的には、圧縮によるナット部材１６の圧縮率を制御することで、容易に所望のダブルナット構造を得ることができる。
より具体的には、ナット部材１６の圧縮率を、圧縮前のナット部材１６のネジ孔方向における長さに対して、１〜２０％の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる圧縮率が１％未満の値となると、十分な固定性を得ることができないためである。一方、かかる圧縮率が２０％を超えた値となると、優れた固定性は得られるものの、移動性が過度に低下する場合があるためである。
したがって、ナット部材１６の圧縮率を、圧縮前のナット部材１６のネジ孔方向における長さに対して、２〜１０％の範囲内の値とすることがより好ましく、３〜５％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、ナット部材１５の圧縮具合を調整すべく、図４（ａ）に示すように、ナット部材１６の表面における残留幅部分に、凹状部分１６ｅを設けておくことも好ましい。
【００３９】
また、挿入孔１６ａの平面形状としては、特に限定されるものではないが、図４（ｂ）に示すように、円形または楕円形とすることが好ましい。
この理由は、挿入孔１６ａの平面形状を円形または楕円形とすることにより、図４（ｂ）に示すように、ナット部材１６の表面における残留幅（Ｌ１）を、局所的に薄くすることができ、これにより、ナット部材１６をネジ孔方向に圧縮した際に、かかる局所的に薄くなった部分を境界として、より容易かつ正確にダブルナット構造を形成することができるためである。
なお、残留幅（Ｌ１）は、０．５〜２ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００４０】
また、挿入孔１６ａの最大径を、通常、０．５〜２５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、挿入孔１６ａの最大径が０．５ｍｍ未満の値となると、ナット部材１６の内部において、バックラッシュ吸収部材１６ｂが、送りネジ１５によって分断されてしまう場合があるためである。
一方、挿入孔１６ａの最大径が２５ｍｍを超えた値となると、ナット部材１６の強度が過度に低下する場合があるためである。
したがって、挿入孔１６ａの最大径を１〜１５ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２〜１０ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４１】
また、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、挿入孔１６ａが、ナット部材１６を貫通するように設けてあることが好ましい。
この理由は、挿入孔１６ａをこのように設けることにより、ダブルナット構造の形成がより容易になるとともに、ナット部材１６の内部におけるバックラッシュ吸収部材１６ｂの固定安定性を向上させ、さらに優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を得ることができるためである。
すなわち、挿入孔１６ａが、ナット部材１６を貫通していることにより、図３（ａ）に示すように、ナット部材１６の上方の側面および下方の側面にそれぞれ挿入孔１６ａが設けられることになるため、ナット部材１６をネジ孔方向に圧縮した場合に、圧縮力が均等に作用し、均一なダブルナット構造を容易に形成することができる。
また、挿入孔１６ａが、ナット部材１６を貫通していることにより、図５（ａ）に示すように、ナット部材１６の上方の側面および下方の側面にそれぞれ挿入孔１６ａが設けられることになるため、挿入されるバックラッシュ吸収部材１６ｂを、上下に設けられた２つの挿入孔１６ａによって支持し、その固定安定性を向上させることができる。
【００４２】
（３）−３  バックラッシュ吸収部材
また、本発明においては、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、ナット部材１６の表面に設けられた挿入孔１６ａに対し、バックラッシュ吸収部材１６ｂが挿入してあることを特徴とする。
この理由は、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、挿入孔１６ａに対して、バックラッシュ吸収部材１６ｂを挿入することにより、ナット部材１６の内部へのバックラッシュ吸収部材１６ｂの供給量の調整が容易になり、可動ステージ１２の移動性および固定性をさらに向上させることができるためである。
すなわち、かかるバックラッシュ吸収部材１６ｂによれば、可動ステージ１２がスライドしている間には、所定の滑り性を発揮しつつ応力を吸収して、当該可動ステージ１２のスライドを阻害することなく、その横揺れや捩れ等を防止することができる。
一方、可動ステージ１２を固定する際には、適度に変形して、可動ステージ１２のバックラッシュを抑制し、かつ、固定した後には、十分に固化して、同様に可動ステージ１２等に発生する応力を吸収し、強固に固定状態を保持することができ、所謂「ロック性」を得ることができる。
したがって、上述したダブルナット構造による「がた」の発生を抑制する効果と相まって、優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を得ることができる。
【００４３】
なお、送りネジ１５の回転に伴って、発熱現象が生じる場合があるが、バックラッシュ吸収部材１６ｂは、かかる発熱現象によって発生した熱を効果的に吸収することができる。
すなわち、吸収した熱によって、バックラッシュ吸収部材１６ｂが一部可塑化される場合もあるが、所定の滑り性等はそのまま発揮することができる。
【００４４】
また、図５（ｃ）に示すように、バックラッシュ吸収部材１６ｂが柱状物であるとともに、当該柱状物の挿入孔１６ａに対する挿入方向における中央部に、送りネジ１５が通過する通過孔１６ｄを有することが好ましい。
この理由は、バックラッシュ吸収部材１６ｂの形態をこのようにすることにより、バックラッシュ吸収部材１６ｂによる応力吸収が容易になって、さらに優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を得ることができるためである。
すなわち、特に、挿入孔１６ａがナット部材１６を貫通するように設けられている場合には、２つの挿入孔１６ａの両方を通るバックラッシュ吸収部材１６ｂは、自ずと柱状物となるためである。
また、当該柱状物の挿入孔１６ａに対する挿入方向における中央部に送りネジ１５が通過する通過孔１６ｄを設けることにより、ナット部材１６に対して送りネジ１５を回転させながら進入させた際に、送りネジ１５を安定的にバックラッシュ吸収部材１６ｂにも進入させることができるためである。
さらに、かかる通過孔１６ｄの直径を調整することにより、ナット部材１６の内部へのバックラッシュ吸収部材１６ｂの供給量を事後的に調整することができ、送りネジ１５に対するバックラッシュ吸収部材１６ｂの圧力を、適宜、調整することができるためである。
【００４５】
また、上述した通過孔１６ｄの直径としては、送りネジ１５におけるネジ部１５ｂの外径から、ネジ溝におけるピッチ幅を差し引いた値とすることが好ましい。
したがって、例えば、ネジ部１５ｂの外径が５ｍｍであり、ネジ溝のピッチ幅が０．８ｍｍの場合には、通過孔１６ｄの直径を４．２ｍｍとすることが好ましい。
なお、通過孔１６ｄの形成方法については、後述する。
また、本発明においては、通過孔１６ｄを有さないものであっても、バックラッシュ吸収部材１６ｂから除外されるものではないが、特に、その時点では通過孔１６ｄを有していないものの、後の工程において通過孔１６ｄを形成する予定であるバックラッシュ吸収部材１６ｂを、特に「吸収部材前駆体」と称する場合がある。
【００４６】
また、バックラッシュ吸収部材１６ｂの構成材料としては、有機樹脂成分とすることが好ましく、例えば、アミド樹脂（ナイロン樹脂）、ウレタン樹脂、エステル樹脂、カーボネート樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ゴム系樹脂（天然ゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）等）、イミド樹脂、アミド−イミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂、およびフェノール樹脂の少なくとも一つの樹脂材料から構成してあることが好ましい。
この理由は、このような熱可塑性樹脂材料や熱硬化性樹脂材料からなるバックラッシュ吸収部材１６ｂであれば、バックラッシュ吸収部材１６ｂの成形性やバックラッシュ吸収性等が高まり、さらに優れた可動ステージ１２の移動性や固定性を得ることができるためである。
そして、特に、アミド樹脂（ナイロン樹脂）、ウレタン樹脂、およびゴム系樹脂の少なくとも一つであれば、可動ステージ１２の移動性と、固定性とのバランスをさらに良好にすることができ、かつ、耐久性等にも優れることから、より好適な構成材料として挙げることができる。
【００４７】
また、バックラッシュ吸収部材１６ｂの構成材料（樹脂成分）のガラス転移点または融点を、通常、３０〜２５０℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる構成材料のガラス転移点または融点が３０℃未満の値になると、耐熱性や機械的強度が不足して、バックラッシュ吸収性や可動ステージ１２の固定性が低下する場合があるためである。
一方、かかる構成材料のガラス転移点または融点が２５０℃を超えた値になると、使用可能な樹脂材料の種類が過度に制限されたり、バックラッシュ吸収性が著しく低下したりする場合があるためである。
したがって、バックラッシュ吸収部材１６ｂの構成材料のガラス転移点または融点を、５０〜２００℃の範囲内の値とすることがより好ましく、８０〜１８０℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、バックラッシュ吸収部材１６ｂの構成材料のガラス転移点は、ＤＳＣ測定における比熱の変化点として測定することができるし、融点を有する構成材料であれば、ＪＩＳＫ７１２１に準拠して、ＤＳＣ融解熱ピーク温度として測定することができる。
【００４８】
（３）−４  カバー部材
また、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ナット部材１６が、当該ナット部材１６の周面を覆うカバー部材１６ｃを備えるとともに、当該カバー部材１６ｃによってバックラッシュ吸収部材１６ｂを挿入孔１６ａに挿入した状態で固定してあることが好ましい。
この理由は、かかるカバー部材１６ｃを備えることにより、ナット部材１６の内部におけるバックラッシュ吸収部材１６ｂの固定安定性をより向上させるとともに、送りネジ１５に対する圧力を高め、さらに優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を得ることができるためである。
すなわち、図５（ｂ）に示すように、バックラッシュ吸収部材１６ｂを挿入孔１６ａに対して挿入した後に、カバー部材１６ｃによって挿入孔１６ａを塞いでしまうことにより、バックラッシュ吸収部材１６ｂを、ナット部材１６の内部に安定的に固定することができる。
また、バックラッシュ吸収部材１６ｂが加熱された場合であっても、バックラッシュ吸収部材１６ｂが過度に変形したり、ナット部材１６の外に流出したりすることも防止することができる。
【００４９】
３．可動ステージ
図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、ゴニオステージ機構１０の可動ステージ１２の形態としては、固定ステージ１１との摺動面となる下面が、固定ステージ１１の上面と同じ曲率半径にて湾曲しており、かつ、全体形状が平板状であれば、特に制限されるものではない。
したがって、通常、可動ステージ１２を平板状の略直方体とするとともに、その寸法として、縦幅（送りネジの軸心方向の幅）を２〜１０ｃｍの範囲内の値、横幅を２〜１０ｃｍの範囲内の値とし、かつ、厚さを１〜１０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
また、下面の円弧状の湾曲における曲率半径については、固定ステージ１１の上面の円弧状の湾曲における曲率半径と同じにする必要がある。
すなわち、このような立体形状、寸法および曲率半径を有する移動ステージ１２であれば、固定ステージ１１と同様の寸法であって、ゴニオステージ機構１０がコンパクトにまとまるとともに、送りネジ１５の回転による送りに同期させて、固定ステージ１１は停止したままで、可動ステージ１２のみをスライドさせることができるためである。
【００５０】
また、可動ステージ１２の構成材料についても、特に制限されるものではないが、固定ステージと同様に、通常、アルミニウム（アルマイト処理アルミニウムを含む。）、銅、黄銅、鉄、ニッケル、マグネシウム、タングステン、セラミック、高分子樹脂材料等の少なくとも一つであることが好ましい。
【００５１】
なお、可動ステージ１２は、図１（ａ）に示すように、その表面側に、小孔であるグリース注入孔１２ａが一つまたは二つ以上設けてあることが好ましい。
この理由は、かかるグリース注入孔１２ａを用いて所定グリースを注入し、固定ステージ１１と、可動ステージ１２との間のスライド性をさらに向上させることができるためである。
また、可動ステージ１２は、図１（ａ）に示すように、その表面側に、例えば、直径１〜５ｍｍのワーク固定用貫通孔１２ｂが一つまたは二つ以上設けてあることが好ましい。
この理由は、かかるワーク固定用貫通孔を用いて、所定ワークを、ゴニオステージ機構１０に対して強固に取り付けることができるためである。
【００５２】
４．連結部材
また、図１（ｂ）に示すように、連結部材１３は、固定ステージ１１と、可動ステージ１２とを連結するための部材であって、送りネジ１５の回転に同期させて可動ステージ１２のみをスライドさせるための部材である。
より具体的には、連結部材１３は、ナット部材１６を挿入するためのナット部材挿入孔１３ａと、可動ステージ１２の下面に対して固定されるための固定部１３ｂと、を有する。
【００５３】
また、ナット部材挿入孔１３ａに挿入され、例えば、ネジによって固定されたナット部材１６には、固定ステージ１１に組み込まれた送りネジ１５がネジ溝に回転させながら進入する。
一方、固定部１３ｂは、例えば、ボルトおよびナット等によって可動ステージ１２の下面に固定される。
したがって、連結部材１３を介して、固定ステージ１１と可動ステージ１２とが連結されることになり、かつ、送りネジ１５の回転による送りに同期して、可動ステージ１２のみを、安定的にスライドさせることが可能となる。
【００５４】
５．ガイド部材
また、図２（ａ）〜（ｂ）、図６および図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、固定ステージ１１と、可動ステージ１２との間に、ガイド部材２０としての金属片２０ａを備えることが好ましい。
より具体的には、固定ステージ１１および可動ステージ１２の摺動面の一部に、金属片２０ａと、固定ステージ１１の上面に設けられたガイド溝２０ｂと、可動ステージ１２の下面に設けられたガイド溝２０ａと、から構成される一つまたは二つ以上のガイド部材２０を設けることが好ましい。
この理由は、このようなガイド部材２０を備えることにより、簡易な構成でありながら、固定ステージ１１と、可動ステージ１２との間におけるガイドレールとしての機能を発揮し、さらに優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を得ることができるためである。
すなわち、かかるガイド部材２０は、可動ステージ１２を、左右にぶれることなく、所定方向のみに安定的にスライドさせるための部材である。
【００５５】
より具体的には、図２（ａ）に示すように、概四角形状の固定ステージ１１の上面において、くり抜き部１８ａの両側に、送りネジ１５の軸心方向と平行になるように、ガイド溝２０ｂを形成し、かかるガイド溝２０ｂの中に、所定長さの金属片２０ａを圧入することによって、図１（ａ）に示すゴニオステージ機構１０の分解図である図６に示すように、固定ステージ１１の上面に金属片２０ａの一部が突出した構成とする。
【００５６】
また、図１（ａ）に示すゴニオステージ機構１０におけるＢ−Ｂ断面図である図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、移動ステージ１２においても、固定ステージ１１のガイド溝２０ｂと対向する位置に、同様のガイド溝２０ｃを形成することにより、金属片２０ａが、その上下方向に設けられたガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）にそれぞれ圧入される。
したがって、金属片２０ａおよびその上下に設けられたガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）によってガイド部材２０が構成され、それに沿って、可動ステージ１２が固定ステージ１１に対して、円滑にスライド可能な構成とすることができる。
【００５７】
なお、図２（ａ）〜（ｂ）、図６および図７（ａ）〜（ｃ）においては、金属片２０ａに貫通穴を設けるとともに、後述する押圧ボルト部材１７によって金属片２０ａと可動ステージ１２とが固定された形態を例示しているが、金属片２０ａは、固定ステージ１１および可動ステージ１２のいずれにも固定されないフリーな態様であってもよい。
【００５８】
また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、金属片２０ａは、固定ステージ１１および移動ステージ１２の摺動面における円弧状の湾曲に追従して移動できるよう、その断面形状を湾曲させることが好ましい。
また、図２（ａ）に示すように、金属片２０ａを上面視した場合の平面形状を直線状とすることもできるが、図２（ｂ）に示すように、その平面形状が、緩やかな円弧を描くように湾曲させた形状とすることがより好ましい。
この理由は、金属片２０ａの平面形状をこのように湾曲させることによって、金属片２０ａをガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）に対して圧入することが容易になるとともに、圧入した後には、ガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の内側面を局所的に強固に押圧することにより、可動ステージ１２を、左右にぶれることなくスライドさせることができるためである。
【００５９】
さらに、図２（ｂ）に示すように、ガイド部材２０を複数設ける場合には、それぞれの金属片２０ａの湾曲方向が一致するように構成することが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、それぞれのガイド部材２０において、ガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の内壁面に対する金属片２０ａの押圧方向が一致することから、可動ステージ１２における左右のぶれをさらに安定的に抑制してスライドさせることができるためである。
【００６０】
次いで、図７（ａ）〜（ｃ）に言及して、ガイド部材２０の一部を構成する金属片２０ａの長さと、ガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の長さとの関係を説明する。
まず、金属片２０ａの長さは、ガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の長さよりも短い値であるが、通常、ガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の長さの５０〜９０％の範囲内の値であって、より具体的には、１．５〜８ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる金属片２０ａの長さが１．５ｃｍ未満の値となると、ガイド部材２０を構成した場合におけるガイド効果が著しく低下する場合があるためである。
一方、かかる金属片２０ａの長さが８ｃｍを超えた値になると、ゴニオステージ機構１０の重量が過度に重くなったり、送りネジ１５の回転による送りに同期させて、可動ステージ１２のみを円滑にスライドさせることが困難となったりする場合があるためである。
したがって、かかる金属片２０ａの長さを２〜７ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましく、３〜５ｃｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００６１】
また、金属片２０ａの厚さについても、ガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の深さの合計と実質的に等しくすることが好ましく、通常、０．５〜８ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる金属片２０ａの厚さが０．５ｍｍ未満の値となると、ガイド部材２０を構成した場合におけるガイド効果が著しく低下する場合があるためである。
一方、かかる金属片２０ａの厚さが８ｍｍを超えた値となると、ゴニオステージ機構１０の重量が過度に重くなったり、送りネジ１５の回転による送りに同期させて、可動ステージ１２のみを円滑にスライドさせることが困難になったりする場合があるためである。
したがって、かかる金属片２０ａの厚さを１〜７ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２〜６ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００６２】
一方、ガイド部材２０の一部を構成するガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の長さは、金属片の長さよりも長く形成してあれば、特に制限されるものではなく、可動ステージ１２のスライド幅に合わせて適宜設定することができる。
したがって、例えば、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、固定ステージ１１および可動ステージ１２の両端部にまで形成されていてもよい。
【００６３】
さらに、ガイド部材２０の一部を構成するそれぞれのガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の深さについても、金属片２０ａの厚さによるが、通常、０．１〜８ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、それぞれのガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の深さが０．１ｍｍ未満の値となると、ガイド部材２０を構成した場合におけるガイド効果が著しく低下したり、金属片２０ａの固定性が低下したりする場合があるためである。
一方、それぞれのガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の深さが８ｍｍを超えた値となると、固定ステージ１１の強度や安定性が低下したり、送りネジ１５の回転による送りに同期させて、可動ステージ１２のみを円滑にスライドさせたりすることが困難になる場合があるためである。
したがって、それぞれのガイド溝（２０ｂ、２０ｃ）の深さを０．５〜６ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１〜４ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００６４】
なお、上述したガイド部材２０のかわりに、あるいは上述したガイド部材２０と併用して、ボールガイドやクロスローラガイド等を用いることも好ましい。
すなわち、図示しないものの、固定ステージおよび可動ステージにおけるそれぞれの所定場所であって、かつ平行位置に、二本のＶ溝レールを設けて、その中に、複数のボールまたはローラを配列し、これらのボールまたはローラが、Ｖ溝レールに沿って転がりながら移動する構成とすることによって、所定のガイド効果を発揮させることも好ましい。
【００６５】
６．押圧ボルト部材
また、図７（ａ）〜（ｃ）および図８に示すように、固定ステージ１１と、可動ステージ１２とを、上下方向に連結するとともに、２つの部材間の摺接力を調整するための押圧ボルト部材１７を備えることが好ましい。
この理由は、かかる押圧ボルト部材１７を備えることにより、固定ステージ１１と、可動ステージ１２との間における上下方向の密着性を向上させ、さらに優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を得ることができるためである。
【００６６】
より具体的には、図１（ａ）に示すゴニオステージ機構１０におけるＢ−Ｂ断面図である図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、固定ステージ１１におけるくり抜き部１８ａの両側に、送りネジ１５の軸心方向と平行になるように、押圧用くり抜き部１８ｂを設けて、スライドレール部材１７ａ、圧縮バネ１７ｂおよびワッシャー１７ｃを介して、押圧ボルト部材１７を下方からネジ込み、固定ステージ１１と、可動ステージ１２と、を上下方向に圧接させることが好ましい。
すなわち、押圧ボルト部材１７のねじ込み量を調節し、押圧ボルト部材１７、圧縮バネ１７ｂとの間の距離を所定範囲内の値とすることにより、固定ステージ１１と、可動ステージ１２との間の摺接力を調節することができる。
また、押圧ボルト部材１７は、可動ステージ１２に固定されているため、可動ステージ１２のスライドに同期して押圧用くり抜き部１８ｂの内部を往復移動する必要がある。
この点、図７（ａ）に示すゴニオステージ機構１０のＣ−Ｃ断面図である図８に示すように、押圧用くり抜き部１８ｂに対して、固定ステージ１１の下方から装着されるスライドレール部材１７ａには、可動ステージ１２のスライド方向に沿った開口部が設けられているため、これを貫通して配置された押圧ボルト部材１７の往復移動が可能となる。
さらに、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、スライドレール部材１７ａの下面における断面形状は、固定ステージ１１および可動ステージ１２の摺動面における湾曲に追従するように湾曲しているため、可動ステージ１２がスライドした場合であっても、常に一定の押圧力を付与することができる。
【００６７】
７．第１の回転機構
また、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、送りネジ１５が、可動ステージ１２の上下動に追従して送りネジ１５を上下方向に可動とするための第１の回転機構３０を備えることが好ましい。
この理由は、かかる第１の回転機構３０を備えることにより、優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を有するゴニオステージ機構１０を得ることができるためである。
より具体的には、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、第１の回転機構３０が、可動ステージ１２のスライド方向と直交する方向を回転軸（第１の回転軸）として回転可能であることが好ましい。
【００６８】
すなわち、例えば、図９（ａ）に示す状態から、図９（ｂ）に示す状態へと可動ステージ１２をスライドさせた場合、可動ステージ１２が、固定ステージ１１の上面における円弧状の湾曲面に沿って左方向へと昇っていくことになる。
したがって、このような可動ステージ１２の上下動に対応して、送りネジ１５も上下動可能でない場合には、可動ステージ１２を送りネジ１５の回転による送りに同期させてスライドさせることができなくなる。
そこで、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、可動ステージ１２のスライド方向と直交する方向を回転軸（第１の回転軸）として回転可能である第１の回転機構３０を設け、かかる第１の回転機構３０を中心として送りネジ１５を微小回転させることにより、可動ステージ１２の上下動に対応して、送りネジ１５を上下動させることができるようになる。
その結果、可動ステージ１２を送りネジ１５の回転による送りに同期させてスライドさせることが可能となる。
【００６９】
より具体的に説明すると、図９（ａ）〜（ｂ）におけるゴニオステージ１０から、可動ステージ１２、連結部材１３、送りネジ１５および第１の回転機構３０のみを抽出した図１０（ａ）〜（ｂ）に示すように、第１の回転機構３０は、円柱状の形状であり、その長軸方向における中央部に、かかる長軸方向と直交する方向に送りネジ１５が貫通するための貫通孔が設けられている。
そして、第１の回転機構３０は、固定ステージ１１に対して回転可能となるように組み込まれる。
したがって、第１の回転機構３０が回転することにより、これを貫通するように組み込まれた送りネジ１５は、可動ステージ１２の上下動に対応して、上下動することが可能となる。
【００７０】
８．第２の回転機構
また、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、ナット部材１６が、可動ステージ１２の回転動に追従してナット部材１６を回転可能とするための第２の回転機構４０を備えることが好ましい。
この理由は、かかる第２の回転機構４０を備えることにより、優れた可動ステージ１２の移動性および固定性を有するゴニオステージ機構１０を得ることができるためである。
より具体的には、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、第２の回転機構４０が、可動ステージ１２のスライド方向と直交する方向を回転軸（第２の回転軸）として回転可能であることが好ましい。
【００７１】
すなわち、例えば、図９（ａ）に示す状態から、図９（ｂ）に示す状態へと可動ステージ１２をスライドさせた場合、可動ステージ１２が、固定ステージ１１の上面における円弧状の湾曲面に沿って時計回りに回転することになる。
したがって、このような可動ステージ１２の回転動に追従して、連結部材１３に挿入されているナット部材１６まで回転することになると、ナット部材１６にネジ溝に沿って回転しながら進入している送りネジ１５までもがかかる回転動に追従せざるを得なくなり、その場合には、可動ステージ１２を送りネジ１５の回転による送りに同期させてスライドさせることができなくなる。
そこで、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、連結部材１３において、可動ステージ１２のスライド方向と直交する方向を回転軸（第２の回転軸）として回転可能である第２の回転機構４０を設けることにより、可動ステージ１２に連結した連結部材１３に対し、ナット部材１５が自由に回転可能となる。
これにより、可動ステージ１２およびこれに連結した連結部材１３の回転動から、ナット部材１５およびそのネジ溝に沿って進入させてある送りネジ１５をフリーにすることができるようになり、ひいては、可動ステージ１２を送りネジ１５の回転による送りに同期させてスライドさせることが可能となる。
【００７２】
より具体的に説明すると、図１０（ａ）〜（ｂ）に示すように、第２の回転機構４０は、円柱状の形状であり、その長軸方向における中央部に、かかる長軸方向と直交する方向にナット部材１６を挿入するための貫通孔（ナット部材挿入孔１３ａ）が設けられている。
そして、第２の回転機構４０は、連結部材１３に対して回転可能となるように組み込まれる。
したがって、第２の回転機構４０が回転することにより、ナット部材１６およびこれに進入している送りネジ１５を、可動ステージ１２およびこれに連結した連結部材１３の回転動からフリーにすることが可能となる。
【００７３】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態は、図１１（ａ）〜（ｂ）に示すように、固定ステージ１１´と、当該固定ステージ１１´の表面に沿ってスライドする可動ステージ１２´と、を含むステージ機構１０´であって、固定ステージ１１´が、送りネジ１５と、連結部材１３を介して可動ステージ１２に連結されるとともに送りネジ１５のネジ溝に沿って回転移動するナット部材１６と、を備え、ナット部材１６が、当該ナット部材１６の表面に挿入孔１６ａを有するとともに、ナット部材１６のネジ孔方向において挿入孔１６ａの両側に形成されたダブルナット構造を有し、かつ、挿入孔１６ａに対して、バックラッシュ吸収部材１６ｂが挿入してあることを特徴とする直動ステージ１０´である。
ここで、直動ステージ１０´とは、固定ステージ１１´および可動ステージ１２´の摺動面が平面であって、可動ステージ１２´が、摺動面に沿った平行移動をすることを特徴とする直動ステージ機構１０´を言う。
以下、第１の実施形態のゴニオステージ機構と異なる点のみを説明する。
【００７４】
図１１（ａ）〜（ｂ）に示すように、第２の実施形態の直動ステージ機構１０´は、固定ステージ１１´および可動ステージ１２´の摺動面が平面であって、可動ステージ１２´が、摺動面に沿った平行移動をする点が、第１の実施形態のゴニオステージ機構との相違点である。
また、直動ステージ機構１０´は、ゴニオステージ機構と異なり、可動ステージ１２´が上下動および回転動をすることなく、単純に平行移動するのみであることから、これら上下動および回転動による問題を解決するための第１の回転機構および第２の回転機構については、省略することができる。
以上の点以外については、直動ステージ機構１０´は、基本的にゴニオステージ機構と同様の構成とすることができる。
【００７５】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態は、図１２（ａ）〜（ｅ）および図１３（ｆ）〜（ｈ）に示すように、第１および第２の実施形態としての本発明のステージ機構１０の製造方法であって、下記工程（Ａ）〜（Ｈ）を含むことを特徴とするステージ機構１０の製造方法である。
（Ａ）ナット部材１６の表面に対して、挿入孔１６ａを形成する挿入孔形成工程
（Ｂ）挿入孔１６ａを形成したナット部材１６を、ネジ孔方向に圧縮し、ダブルナット構造を形成するダブルナット構造形成工程
（Ｃ）挿入孔１６ａに対し、吸収部材前駆体１６ｂ´を挿入する挿入工程
（Ｄ）ナット部材１６に挿入された吸収部材前駆体１６ｂ´に通過孔１６ｄを形成し、吸収部材前駆体１６ｂ´をバックラッシュ吸収部材１６ｂとする通過孔形成工程
（Ｅ）バックラッシュ吸収部材１６ｂを挿入した状態のナット部材を、連結部材１３に固定する固定工程
（Ｆ）ナット部材１６を固定した状態の連結部材１３を、固定ステージ１１に組み込む組み込み工程
（Ｇ）ナット部材１６のネジ溝に沿って、送りネジ１５を回転させながら進入させる送りネジ進入工程
（Ｈ）連結部材１３に可動ステージ１２を連結し、ステージ機構１０を得る連結工程
すなわち、上述した工程を経てステージ機構１０を製造することにより、優れた可動ステージの移動性および固定性を有するステージ機構１０を、より効率的に組み上げることができる。
以下、工程ごとに具体的に説明する。
【００７６】
１．工程（Ａ）：挿入孔形成工程
工程（Ａ）は、図１２（ａ）に示すように、ナット部材１６の表面に対して、挿入孔１６ａを形成する挿入孔形成工程である。
このとき、挿入孔を形成する際の具体的条件としては、特に制限されるものではないが、ナット部材の表面に挿入孔を設けた際の残留幅部分が、圧縮によって外部に突出することを考慮して、該残留幅部分に予め凹状部分を設けておき、カバー部材の装着等の際に、突出部分が障害とならないようにしておくことが好ましい。
なお、図１２（ａ）〜（ｅ）および図１３（ｆ）〜（ｈ）においては、その左側に、各部材における図１（ａ）に示すゴニオステージ機構のＡ−Ａ断面図に相当する断面図を示し、その右側には、これとは９０°ずれた横方向から見た場合の非断面図を示している。
したがって、第３の実施形態では、一例として、ゴニオステージ機構の製造方法を説明しているが、言うまでも無く、これに限られない。
【００７７】
２．工程（Ｂ）：ダブルナット構造形成工程
次いで、工程（Ｂ）は、図１２（ｂ）に示すように、挿入孔１６ａを形成したナット部材１６を、ネジ孔方向に圧縮し、ダブルナット構造を形成するダブルナット構造工程である。
【００７８】
３．工程（Ｃ）：挿入工程
次いで、工程（Ｃ）は、図１２（ｃ）に示すように、挿入孔１６ａに対し、吸収部材前駆体１６ｂ´を挿入する挿入工程である。
【００７９】
４．工程（Ｄ）：通過孔形成工程
次いで、工程（Ｄ）は、図１２（ｄ）に示すように、ナット部材１６ｄに挿入された吸収部材前駆体１６ｂ´に通過孔１６ｄを形成し、吸収部材前駆体１６ｂ´をバックラッシュ吸収部材１６ｂとする通過孔形成工程である。
このとき、通過孔の形成条件としては、特に制限されるものではないが、吸収部材前駆体を安定的にナット部材内部に固定する観点から、ナット部材に対してカバー部材を装着した状態で、タップにより通過孔を形成することが好ましい。
【００８０】
５．工程（Ｅ）：固定工程
次いで、工程（Ｅ）は、図１２（ｅ）に示すように、バックラッシュ吸収部材１６ｂを挿入した状態のナット部材１６を、連結部材１３に固定する固定工程である。
【００８１】
６．工程（Ｆ）：組み込み工程
次いで、工程（Ｆ）は、図１３（ｆ）に示すように、ナット部材１６を固定した状態の連結部材１３を、固定ステージ１１に組み込む組み込み工程である。
【００８２】
７．工程（Ｇ）：送りネジ進入工程
次いで、工程（Ｇ）は、図１３（ｇ）に示すように、ナット部材１６のネジ溝に沿って、送りネジ１５を回転させながら進入させる工程である。
【００８３】
８．工程（Ｈ）：連結工程
次いで、工程（Ｈ）は、図１３（ｈ）に示すように、連結部材１３に可動ステージ１２を連結し、ゴニオステージ機構１０を得る連結工程である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上説明したように、本発明のステージ機構によれば、ナット部材の表面に挿入孔を設け、ナット部材のネジ孔方向において挿入孔の両側にダブルナット構造を形成するとともに、当該挿入孔に対してバックラッシュ吸収部材を挿入することにより、優れた可動ステージの移動性および固定性が得られるようになった。
その結果、本発明のステージ機構によれば、小型かつ構造が簡易でありながら、送りネジを回転させた際には、可動ステージを容易かつ安定的にスライドさせることができる一方で、送りネジの回転を止めた際には、可動ステージのバックラッシュを効果的に抑制できるようになった。
したがって、本発明のステージ機構によれば、カメラ、センサ、電極ライト等のワークを可動ステージに搭載した場合における微調整が極めて容易であるため、各種ステージ機構への応用が期待される。
【符号の説明】
【００８５】
１０：ゴニオステージ機構、１０´：直動ステージ機構、１１：固定ステージ（ゴニオステージ機構）、１１´：固定ステージ（直動ステージ機構）、１２：可動ステージ（ゴニオステージ機構）、１２´：可動ステージ（直動ステージ機構）、１２ａ：グリース注入孔、１２ｂ：ワーク固定用貫通孔、１２ｃ：押圧ナット貫通孔、１３：連結部材、１３ａ：ナット部材挿入孔：１３ｂ：固定部、１５：送りネジ、１６：ナット部材、１６ａ：挿入孔、１６ｂ：バックラッシュ吸収部材、１６ｃ：カバー部材、１６ｄ：通過孔、１６ｅ：凹状部分、１７：押圧ナット部材、１７ａ：スライドレール部材、１７ｂ：圧縮バネ、１７ｃ：ワッシャー、１８ａ：くり抜き部、１８ｂ：押圧用くり抜き部、１９：開口部、２０：ガイド部材、２０ａ：金属片、２０ｂ：ガイド溝（固定ステージ）、２０ｃ：ガイド溝（可動ステージ）、３０：第１の回転機構、４０：第２の回転機構
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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