(57)【要約】【課題】被検出対象物であるディスクを回転自在に載置可能であって、自身のディスク搭載面に存在する反りや歪みに起因して生ずる上記ディスクの面ぶれを調整可能な回転ステージを提供する。【解決手段】回転ステージでは、第１環状部材(３３)と第２環状部材(３７)とは互いに対向する面を持ち、対向する両面間でスペーサ(３４ａ)が挟持されると共に、第１環状部材(３３)と第２環状部材(３７)とがスペーサ(３４ａ)を挟んで互いに固定されている。スペーサ(３４ａ)が挟持されていない箇所における対向する両面間の距離を調整することにより、第１環状部材(３３)の撓みを調整する調整部が設けられていることを特徴としている。【選択図】図６
2017122619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤形状を有する回転部材と、
円環形状を有するフレーム部材と、
上記回転部材を回転駆動する回転駆動部と
を備え、
上記フレーム部材は、
上記回転部材に固定された第１環状部材と、
第２環状部材と、
上記第１環状部材と上記第２環状部材との間に介設された少なくとも１個以上のスペーサと
を含んでおり、
上記第１環状部材と上記第２環状部材とは互いに対向する面を持ち、上記対向する両面間で上記スペーサが挟持されると共に、上記第１環状部材と上記第２環状部材とが上記スペーサを挟んで互いに固定されており、
上記スペーサが挟持されていない箇所における上記対向する両面間の距離を調整することにより、上記第１環状部材の撓みを調整する調整部が設けられていることを特徴とする回転ステージ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転ステージにおいて、
上記第２環状部材は、上記第１環状部材よりも高い剛性を有することを特徴とする回転ステージ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転ステージにおいて、
上記調整部は、
上記第１環状部材に対して、上記第２環状部材に接近させるための変形力と、上記第２環状部材から遠ざけるための変形力との少なくとも一方を加える変形力付加部を備え、
上記変形力付加部によって、上記第１環状部材に対して変形力を加えることによって、上記第１環状部材の撓みを調整することを特徴とする回転ステージ。
【請求項４】
請求項３に記載の回転ステージにおいて、
上記変形力付加部は、上記スペーサが挟持されていない箇所に設けられたねじを有し、
上記ねじの締め付け量を変化させることにより、上記第２環状部材に上記第１環状部材を接近させるための変形力、または、上記第２環状部材から上記第１環状部材を遠ざけるための変形力が生じることを特徴とする回転ステージ。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の回転ステージにおいて、
上記スペーサの個数は複数であり、
上記複数のスペーサは、上記第１環状部材と上記第２環状部材との互いに対向する両面間において周方向に等間隔に配置されており、
上記調整部は、上記各スペーサが挟持されている複数箇所の間に設けられていることを特徴とする回転ステージ。
【請求項６】
請求項５に記載の回転ステージにおいて、
上記各調整部は、周方向において互いに隣り合う二個の上記スペーサの中間の位置に設けられていることを特徴とする回転ステージ。
【請求項７】
請求項５または６に記載の回転ステージにおいて、
上記回転部材と上記回転駆動部とは、上記回転部材の回転中心において、上記回転部材の傾きを調整可能なチルト調整部を介して固定されており、
上記チルト調整部は、上記回転中心から複数方向への仮想線に対する傾きを互いに独立して調整可能になっており、
上記回転部材の回転中心から上記複数方向への仮想線上の夫々に上記複数のスペーサが配置されていることを特徴とする回転ステージ。
【請求項８】
請求項７に記載の回転ステージにおいて、
上記チルト調整部は、
球面座と、
上記球面座上に傾動可能に配置されると共に、上記回転部材の中央部に取り付けられて、上記回転部材を支持するステージ支持部と、
上記球面座の周辺に設けられると共に、上記回転部材の回転中心から上記複数方向への仮想線と重なる複数の複数の調整ねじと
備え、
上記複数の調整ねじの締め付け量を調整することにより、上記ステージ支持部が傾動するようになっていることを特徴とする回転ステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、微小粒子検出装置等に用いられる回転ステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微小粒子検出装置として、液体中あるいはメンブレンやスライドガラス上に展開された微小粒子に光を照射し、上記微小粒子から発生する蛍光あるいは散乱光を検出して、粒子の計数または性状検査を行うものがある。ここで、上記微小粒子としては、無機粒子、微生物、細胞、血液中の赤血球、白血球、血小板、血管内皮細胞、組織の微小細胞片等がある。また、上記微小粒子が液体中にある場合、微小粒子を含む液体は微小粒子懸濁液となる。
【０００３】
上記微小粒子検出装置は、光学ヘッドからレーザー光をディスク内に分布する粒子に集光して照射し、粒子から発生する散乱光あるいは蛍光を検出する。このとき、上記光学ヘッドが、ディスクを搭載して回転するディスク状のステージ上を、回転方向に相対的に走査することにより、上記粒子が画像化されるようになっている。
【０００４】
ところで、上述したディスク回転方式の微小粒子検出装置では、円盤状のステージ自体に反りや歪みが存在する場合には、被検出対象物であるディスクの設置面の傾きは上記ステージの上面によって決まってしまう。そのため、チルト調整によってステージの傾きを調整しても、チルト調整後のステージの上面に載置されたディスク(被検出対象物)の読取面を基準面として見ると、この基準面に高さ方向のぶれが生じてしまうと言う問題がある。
【０００５】
上記基準面に生ずる高さ方向のぶれが大きくなると、例えば上記ディスク内に分布する微小粒子にレーザー光の焦点を合わせて照射して上記微小粒子の情報を読み取る場合に、レーザー光の焦点深度内で上記微小粒子を捉えることができなくなる。そのために、検出精度を低下させる要因となってしまう。
【０００６】
ところで、回転するステージに装着されたディスクの傾きを検出補正する技術として、特開２００７‐５２８２３号公報(特許文献１)に開示されたディスク駆動装置、および、特許第３７８７５５６号公報(特許文献２)に開示された保持装置がある。
【０００７】
上記特許文献１に開示されたディスク駆動装置においては、上記ステージとしてのターンテーブル上に、上記ディスクとしての光ディスクを搭載して回転させる。上記光ディスクの半径は上記ターンテーブルの半径よりも大きく、上記ターンテーブルの外周部から突出した上記光ディスクの下面の下方にはチルトセンサが配置されている。このチルトセンサを半径方向に走査させて、上記光ディスクの傾きを検出する。
【０００８】
そして、制御部によって、上記チルトセンサからの検出信号に応じて、上記ターンテーブルに装着されて上記光ディスクのセンタ孔の周囲３箇所を支持する３つのチルト調整部の夫々における回転軸方向の支持位置を独立して変更することによって、上記光ディスクの傾きを調整するようにしている。
【０００９】
また、上記特許文献２に開示された保持装置では、上記ステージとしてのリング状の保持部材の内周縁部が上記ディスクとしての光学部材を保持する。より詳しくは、上記保持部材は周方向に等間隔となるように設けられた３つのフックを有している。この各フックの半径方向内側の端部が、上記光学部材の有効領域外の部分である外周縁部の下面に接触し、上記光学部材を重力方向に支持している。
【００１０】
そして、上記各フックに弾性部材によって変位力を与えることによって上記光学部材に所望の変位を独立して与えるようにしている。こうして、上記保持部材のうねり等に起因して上記光学部材の組み付け時に生ずる上記光学部材の歪みを補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７‐５２８２３号公報
【特許文献２】特許第３７８７５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来のディスクの傾きを検出補正する技術においては、以下のような問題がある。
【００１３】
すなわち、上記特許文献１に開示されたディスク駆動装置では、ターンテーブル(ステージ)上に搭載された光ディスク(ディスク)の傾きを低減することを目的としている。したがって、上記光ディスクが装着される上記ターンテーブルの反り,歪み,付着物等に起因する上記光ディスクの面ぶれをなくすことはできないと言う問題がある。
【００１４】
また、上記特許文献２に開示された保持装置においては、上記保持部材(ステージ)のうねり等に起因する上記光学部材(ディスク)の歪みを補正することが可能である。しかしながら、上記保持部材自身の歪みを矯正するものではない。さらに、上記光学部材に接触する部分が上記フックの３箇所に限定されてしまうので、上記３箇所以外における歪みを補正することはできないと言う問題がある。
【００１５】
そこで、この発明の課題は、被検出対象物であるディスクを回転自在に載置可能であって、上記ディスクの面ぶれを調整可能な回転ステージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、この発明の回転ステージは、
円盤形状を有する回転部材と、
円環形状を有するフレーム部材と、
上記回転部材を回転駆動する回転駆動部と
を備え、
上記フレーム部材は、
上記回転部材に固定された第１環状部材と、
第２環状部材と、
上記第１環状部材と上記第２環状部材との間に介設された少なくとも１個以上のスペーサと
を含んでおり、
上記第１環状部材と上記第２環状部材とは互いに対向する面を持ち、上記対向する両面間で上記スペーサが挟持されると共に、上記第１環状部材と上記第２環状部材とが上記スペーサを挟んで互いに固定されており、
上記スペーサが挟持されていない箇所における上記対向する両面間の距離を調整することにより、上記第１環状部材の撓みを調整する調整部が設けられていることを特徴としている。
【００１７】
一実施形態の回転ステージでは、
上記第１環状部材は上記回転部材の外周縁部に固定されている。
【００１８】
一実施形態の回転ステージでは、
上記第１環状部材は上記回転部材の内周縁部に固定されている。
【００１９】
一実施形態の回転ステージでは、
上記第２環状部材は、上記第１環状部材よりも高い剛性を有する。
【００２０】
一実施形態の回転ステージでは、
上記調整部は、
上記第１環状部材に対して、上記第２環状部材に接近させるための変形力と、上記第２環状部材から遠ざけるための変形力との少なくとも一方を加える変形力付加部を備え、
上記変形力付加部によって、上記第１環状部材に対して変形力を加えることによって、上記第１環状部材の撓みを調整する。
【００２１】
一実施形態の回転ステージでは、
上記変形力付加部は、上記スペーサが挟持されていない箇所に設けられたねじを有し、
上記ねじの締め付け量を変化させることにより、上記第２環状部材に上記第１環状部材を接近させるための変形力、または、上記第２環状部材から上記第１環状部材を遠ざけるための変形力が生じる。
【００２２】
一実施形態の回転ステージでは、
上記スペーサの個数は複数であり、
上記複数のスペーサは、上記第１環状部材と上記第２環状部材との互いに対向する両面間において周方向に等間隔に配置されており、
上記調整部は、上記各スペーサが挟持されている複数箇所の間に設けられている。
【００２３】
一実施形態の回転ステージでは、
上記各調整部は、周方向において互いに隣り合う二個の上記スペーサの中間の位置に設けられている。
【００２４】
一実施形態の回転ステージでは、
上記回転部材と上記回転駆動部とは、上記回転部材の回転中心において、上記回転部材の傾きを調整可能なチルト調整部を介して固定されており、
上記チルト調整部は、上記回転中心から複数方向への仮想線に対する傾きを互いに独立して調整可能になっており、
上記回転部材の回転中心から上記複数方向への仮想線上の夫々に上記複数のスペーサが配置されている。
【００２５】
一実施形態の回転ステージでは、
上記チルト調整部は、
球面座３０ｅと、
上記球面座３０ｅ上に傾動可能に配置されると共に、上記回転部材の中央部に取り付けられて、上記回転部材を支持するステージ支持部と、
上記球面座３０ｅの周辺に設けられると共に、上記回転部材の回転中心から上記複数方向への仮想線と重なる複数の複数の調整ねじと
備え、
上記複数の調整ねじの締め付け量を調整することにより、上記ステージ支持部が傾動するようになっている。
【発明の効果】
【００２６】
上述の構成により、この発明は、被検出対象物であるディスクを回転自在に載置可能であって、上記ディスクの面ぶれを調整可能な回転ステージを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の回転ステージを適用した微小粒子検出装置における概略構成を示す図である。
【図２】図１における回転ステージの概略構成を示す図である。
【図３】図２におけるホルダの概略平面図である。
【図４】図３におけるディスク支持部材の概略底面図である。
【図５】図３における固定部材の概略平面図である。
【図６】図３におけるＡ−Ａ’矢視断面の模式図である。
【図７】図３における面ぶれ調整部を中心から見た模式図である。
【図８】ディスクステージに生ずる面内高さ分布を例示する図である。
【図９】面ぶれ調整部による面ぶれ調整前と面ぶれ調整後との模式図である。
【図１０】面ぶれ調整の効果を示す図である。
【図１１】図３とは異なるホルダの概略構成図である。
【図１２】図９とは異なる面ぶれ調整部による面ぶれ調整前の図である。
【図１３】図３および図１１とは異なるホルダの外観斜視図である。
【図１４】図３,図１１および図１３とは異なるホルダの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２９】
〔第１実施形態〕
この第１実施形態においては、この発明の回転ステージを、ディスク回転方式の微小粒子検出装置に適用した場合について説明する。
【００３０】
図１は、上記微小粒子検出装置の概略構成を示す図である。この発明の回転ステージの説明に先立って、図１に従って、本ディスク回転方式の微小粒子検出装置について概略説明する。
【００３１】
この微小粒子検出装置は、検体が注入されたディスクと、ディスクを回転させる回転駆動系と、散乱光または蛍光を検出する光検出光学系と、上記検出光学系を半径方向に駆動させる駆動機構(図示せず)とから、概略構成されている。
【００３２】
図１において、１は光源装置、２は対物レンズ、３は第１検出装置、４は第２検出装置である。光源装置１と対物レンズ２と第１検出装置３と第２検出装置４は、枠体内に収納されて光学モジュール５を構成している。そして、光学モジュール５の上方には対物レンズ２に対向してディスク６が配置され、ディスク６内には例えば蛍光物質によって標識された微小粒子が分布する懸濁液やゲル支持体やメンブレン等の転写支持体がサンプル(上記検体)７として封入されている。
【００３３】
上記光学モジュール５の光源装置１には、第１波長のレーザー光を出射する第１半導体レーザー８が光源として設けられている。この第１半導体レーザー８の光軸上には、第１レンズ９,スポットサイズ調整レンズ１０および第１アパーチャ１１をこの順で配置している。さらに、第１半導体レーザー８に加えて、上記第１波長とは異なる第２波長のレーザー光を出射する第２半導体レーザー１２を配置している。さらに、第２半導体レーザー１２からのレーザー光を平行光化する第２レンズ１３を配置している。そして、第１半導体レーザー８の光軸と第２半導体レーザー１２の光軸との交差位置には、第１波長のレーザー光を透過する一方、第２波長のレーザー光を反射する第１ダイクロイックミラー１４を配置している。ここで、第１半導体レーザー８,第１レンズ９,スポットサイズ調整レンズ１０,第１アパーチャ１１,第２半導体レーザー１２,第２レンズ１３および第１ダイクロイックミラー１４は、一つのケース内に収納され、光源装置１を構成している。
【００３４】
さらに、上記第１半導体レーザー８の光軸上には、第１ダイクロイックミラー１４を透過した光を、対物レンズ２側に向かうように反射させるプリズム１５を配置している。また、プリズム１５によって反射された光と対物レンズ２の光軸との交差位置には、プリズム１５からの光を対物レンズ２に入射するように反射させる第２ダイクロイックミラー１６を配置している。ここで、第２ダイクロイックミラー１６は、サンプル７からの蛍光を透過する一方、散乱光を反射する。
【００３５】
なお、この発明で言うところの「散乱光」とは、第１半導体レーザー８または第２半導体レーザー１２から出射された光が、サンプル７の照射箇所から周囲に等方的に散乱された光であり、出射光と同じ波長の光である。これに対し、「蛍光」とは、第１半導体レーザー８または第２半導体レーザー１２から出射された光が、サンプル７に照射され、微小粒子を示す蛍光物質を励起し、サンプル７の照射箇所から周囲に等方的に散乱された蛍光であり、出射光とは異なる波長の光である。
【００３６】
また、図１において、上記対物レンズ２の光軸上における第２ダイクロイックミラー１６の下方には、第２ダイクロイックミラー１６側から順に、対物レンズ２によって集光されて平行光に変換されたサンプル７からの光(蛍光とは異なる波長の光)を減光するバンドパスフィルタ１７、バンドパスフィルタ１７を通過した蛍光を集光する第３レンズ１８、および、第３レンズ１８を通過した蛍光の迷光をカットする第２アパーチャ１９が配置されている。さらに、対物レンズ２の光軸上における第２アパーチャ１９の下方には、第２アパーチャ１９を通過した蛍光を検出する光電子増倍管(ＰＭＴ)等の検出素子を含む第１検出器２０が配置されている。ここで、第２アパーチャ１９と第１検出器２０とは、一つのケース内に収納されて上記光検出光学系の一例である第１検出装置３を構成している。
【００３７】
上記プリズム１５と第２ダイクロイックミラー１６とを結ぶ光軸上におけるプリズム１５の図１中の左方には、プリズム１５側から順に、対物レンズ２により集光されて平行光に変換されたサンプル７からの散乱光を減光するＮＤ(減光)フィルタ２１、ＮＤフィルタ２１を通過した散乱光を集光する第４レンズ２２、および、第４レンズ２２を通過した散乱光の迷光をカットする第３アパーチャ２３が配置されている。さらに、第３アパーチャ２３の左方には、第３アパーチャ２３を通過した散乱光を検出する上記ＰＭＴ等の検出素子を含む第２検出器２４が配置されている。ここで、第３アパーチャ２３および第２検出器２４は、一つのケース内に収納されて上記光検出光学系の一例である第２検出装置４を構成している。なお、ダイクロイックミラーを追加して、上記検出装置を３つ以上としても良い。
【００３８】
なお、上記構成においては、上記第１半導体レーザー８および第２半導体レーザー１２の複数の光源を搭載しているが、必ずしも複数の光源が必要ではない。
【００３９】
上記ディスク６は透明に且つ円形に構成されており、中心軸２５に固定された円形の皿状のホルダ２６に収容されて、中心軸２５に対して固定されている。中心軸２５は、上記回転駆動系の一例としてのスピンドルモータ２７で回転可能になっている。これに対し、光学モジュール５は、ディスク６が成す円板の半径方向に、上記駆動機構によって段階的に移動可能になっている。
【００４０】
上記構成において、光検出を行う際には、上記ディスク６を回転させながら光学モジュール５をディスク６の半径方向に移動させて、サンプル７内の微小粒子からの蛍光または散乱光の検出を行う。
【００４１】
以下、一例として、上記散乱光を検出する散乱光検出の場合を例に挙げて説明する。
【００４２】
上記光源装置１の第１半導体レーザー８および第２半導体レーザー１２のうち、第２ダイクロイックミラー１６で反射される波長のレーザー光を出射する方の半導体レーザー、例えば第１半導体レーザー８から第１波長のレーザー光を出射させる。
【００４３】
上記第１半導体レーザー８から出射された励起光(レーザー光)は、第１レンズ９,スポットサイズ調整レンズ１０および第１アパーチャ１１で収束され、第１ダイクロイックミラー１４を透過する。次いで、プリズム１５および第２ダイクロイックミラー１６によって反射され、対物レンズ２およびディスク６を通過して、サンプル７における下面上の一点に集光される。その場合、プリズム１５の長手方向(水平方向)の長さは短く、上記長手方向に直交する方向の幅は狭くなっており、第１半導体レーザー８からの励起光は対物レンズ２の光軸付近(励起光透過部)のみを通過するようになっている。こうして、サンプル７中の微小粒子に集束光が照射されると、上記集束光が照射された部分から周囲に等方的に散乱された散乱光が生ずる。
【００４４】
上記散乱光は、上記サンプル７における上記集束光が照射された部分から周囲に等方的に出射される。そして、出射された散乱光のうちのディスク６を透過して対物レンズ２に入射した成分が、対物レンズ２を通過し、第２ダイクロイックミラー１６によって反射され、ＮＤフィルタ２１,第４レンズ２２および第３アパーチャ２３を通過して、第２検出器２４によって検出される。そして、第２検出器２４で検出された信号は、内蔵されるＡＤ変換器等によってＡＤ変換等の処理が施された後に、上記検出部の一例であるＰＣ(パーソナルコンピュータ)等へ送出される。こうして、サンプル７上の各測定点での蛍光強度の分布が内部メモリ等に記録される。また、検出信号に基づいて粒子カウントを行った場合には、粒子カウントデータが上記内部メモリ等に記録される。
【００４５】
上記第３アパーチャ２３は、空間的な迷光をカットするために配置されている。また、共焦点アパーチャとしても機能しており、サンプル７が存在する面以外からの不必要な反射光や迷光を除去する。例えば、ディスク６の面やレンズ面で発生した反射光は対物レンズ２の焦点位置からずれているので、対物レンズ２の後段に続く光学系によって第３アパーチャ２３の位置で広がった光となり、効率よく第３アパーチャ２３を透過することができない。
【００４６】
こうして、上記ディスク６を回転させながら上述のような検出を行うことによって、各測定点での散乱光強度が上記ＰＣの内部メモリ等に記録される。
【００４７】
なお、上述の説明は、上記第１半導体レーザー８からの第１波長のレーザー光による散乱光検出の場合を説明したが、第２半導体レーザー１２からの第２波長のレーザー光による場合も、第１ダイクロイックミラー１４で反射される以外は、全く同様である。また、上記蛍光を検出する蛍光検出の場合も、第２ダイクロイックミラー１６を透過する波長のレーザー光を出射する方の半導体レーザーを用い、第２ダイクロイックミラー１６を透過した蛍光を第１検出装置３で検出する以外は、全く同様である。
【００４８】
ここで、上記ホルダ２６の外周面２６ａには、周方向に一定の角度のピッチで反射面を配列したエンコーダリング(図示せず)を設けている。さらに、ホルダ２６の外周面２６ａに対向する位置には、一対の発光素子と受光素子とが搭載されたヘッド２８を配置している。こうして、ヘッド２８からのエンコーダ信号によって中心軸２５の回転変位、つまりディスク６の回転変位が検出可能になっている。したがって、ヘッド２８からのエンコーダ信号に同期して、タンジェンシャル方向の一定角度毎に上記散乱光強度のデータを取得することが可能になっている。
【００４９】
以下、この発明の回転ステージの説明を行う。
【００５０】
上記回転ステージは、図２に概略構成を示すように、ディスク６を収容する皿状のホルダ２６と、このホルダ２６のチルト角を調整するチルト調整部２９と、ホルダ２６を回転駆動するスピンドルモータ２７と、スピンドルモータ２７の回転力をホルダ２６に伝達する中心軸２５とを備えている。
【００５１】
上記チルト調整部２９は、球面座３０ｅと、この球面座３０ｅ上に傾動可能に配置されるステージ支持部３０ａと、球面座３０ｅの周囲に配置された３本の調整ねじ３０ｂ〜３０ｄと、中心軸２５を介してスピンドルモータ２７に連結された底部３０ｆとを有する。このチルト調整部２９は、ホルダ２６における下面中央部と中心軸２５の上端との間に設けられており、例えば中心軸２５に対して垂直な面を基準面として、ホルダ２６におけるチルト角を調整する。より詳しくは、チルト調整部２９は、ホルダ２６の回転中心から半半径方向に延びる３本の仮想線５０ａ〜５０ｃ(図３に示す)に対する傾きを互いに独立して調整可能になっている。なお、ホルダ２６の回転中心は、後述するディスクステージ３６の回転中心と一致する。
【００５２】
上記ステージ支持部３０ａは、ディスクステージ３６の中央部に取り付けられて、ディスクステージ３６を支持する。また、ステージ支持部３０ａには、ステージ支持部３０ａを上下方向に貫通する３つのねじ穴６０ａ〜６０ｃが設けられている。
【００５３】
上記調整ねじ３０ｂ〜３０ｄは仮想線５０ａ〜５０ｃに重なっている。また、調整ねじ３０ｂ〜３０ｄの各上端部は、ステージ支持部３０ａのねじ穴６０ａ〜６０ｃに螺合している。一方、調整ねじ３０ｂ〜３０ｄの各下端部は、底部３０ｆの上面に設けられた凹部(図示せず)内に傾動可能に当接している。このような調整ねじ３０ｂ〜３０ｄの締め付け量を調整することにより、ステージ支持部３０ａが傾動するようになっている。
【００５４】
図３は、上記ホルダ２６の概略平面図である。また、図４は、ホルダ２６の一部となる内側部材３１を下側から見た概略底面図である。
【００５５】
上記ホルダ２６は、図３,図４に示すように、ディスク６を支持する内側部材３１と、この内側部材３１を収容する外側部材３２とを備える。
【００５６】
上記内側部材３１は、環状の例えば金属板を加工して得られる第１環状部材３３と、この第１環状部材３３の半径方向内側に配置されたディスクステージ３６とを有している。また、第１環状部材３３における内周面には段部３３ａが形成されており、この段部３３ａの高さ(深さ)は、少なくともディスク６を支持するディスクステージ３６の厚みとディスク６の厚みとを加算した値を有している。
【００５７】
上記第１環状部材３３の段部３３ａには、薄板状の例えばガラス板を加工して得られるディスクステージ３６の外周縁部が乗せられて固定される。さらに、ディスクステージ３６上にディスク６を搭載することによって、ディスクステージ３６でディスク６を下側から支持するようになっている。
【００５８】
また、上記第１環状部材３３の下面には、周方向に等間隔をあけてスペーサ３４ａ〜３４ｃが取り付けられる。このスペーサ３４ａ〜３４ｃは、仮想線５０ａ〜５０ｃ上に位置し、互いに等しい厚さであって、概略矩形の板である。
【００５９】
また、上記スペーサ３４ａ〜３４ｃの位置には第１環状部材３３とスペーサ３４とを貫通する穴３５ａ〜３５ｃがあけられている。さらに、第１環状部材３３における穴３５ａ〜３５ｃ同士の周方向中間には、第１環状部材３３を貫通する穴３５ｄ〜３５ｆがあけられている。すなわち、第１環状部材３３には、等間隔に６個の穴３５ａ〜３５ｆがあけられている。
【００６０】
そして、上記ディスクステージ３６の中央部には、上述したように、チルト調整部２９のステージ支持部３０ａが取り付けられている。これにより、チルト調整部２９の調整ねじ３０ｂ〜３０ｄの締め付け量を調整することにより、ステージ支持部３０ａと共にディスクステージ３６を傾動させることができるようになっている。すなわち、ディスクステージ３６のチルト角は調整可能である。したがって、ディスクステージ３６によって下側から支持されているディスク６のチルト角も調整可能である。
【００６１】
図５は、上記外側部材３２の概略平面図である。また、図６は、図３のＡ−Ａ’矢視断面の模式図である。なお、図６においては、各部材の位置関係や係わりを分かり易く模式的に描いており、各部材の寸法は実際の寸法とは異なる。
【００６２】
上記外側部材３２は、図５,図６に示すように、第１環状部材３３に取り付けられた第２環状部材３７を有している。この第２環状部材３７は、第１環状部材３３を半径方向において取り囲む周壁部３７ａと、第１環状部材３３下に配置された底部３７ｂとで構成されている。この周壁部３７ａは底部３７３７ｂの外周縁部の全周にわたって立設されている。また、周壁部３７ａの外周面に、上記エンコーダリング(図示せず)が設けられている。すなわち、周壁部３７ａの外周面はホルダ２６の外周面を構成する。
【００６３】
また、上記底部３７ｂは、第１環状部材３３の半径方向の幅と略同じ半径方向の幅を有している。この底部３７ｂ上に、スペーサ３４ａ〜３４ｃを介して第１環状部材３３が載置される。また、底部３７ｂには、第１環状部材３３の穴３５ａ〜３５ｆに対向する位置にねじ穴３８ａ〜３８ｆがあけられている。
【００６４】
ここで、上記外側部材３２の第２環状部材３７の剛性は、第１環状部材３３の剛性よりも高く設定されている。
【００６５】
以上のごとく、この第１実施形態においては、ディスクステージ３６が回転部材の一例を構成している。また、第１環状部材３３、第２環状部材３７およびスペーサ３４ａ〜３４ｃが、フレーム部材の一例を構成している。また、中心軸２５およびスピンドルモータ２７が、回転駆動部の一例を構成している。
【００６６】
上記構成の回転ステージは、以下のように組み立てられる。
【００６７】
まず、上記第１環状部材３３の段部３３ａ上にディスクステージ３６の外周縁部を配置して、第１環状部材３３の段部３３ａにディスクステージ３６の外周縁部を接着固定することにより、ディスクステージ３６に第１環状部材３３を取り付ける。このディスクステージ３６の中央部には、チルト調整部２９のステージ支持部３０ａの外径と略同じ径を有する取付穴３６ａが設けられている。
【００６８】
次に、上記ディスクステージ３６の取付穴３６ａにステージ支持部３０ａの上端部を嵌合し、ディスクステージ３６の取付穴３６ａの周縁部にステージ支持部３０ａの上端部を接着固定することにより、ディスクステージ３６の中央部にステージ支持部３０ａを取り付ける。この際に、ステージ支持部３０ａの中心と調整ねじ３０ｂ〜３０ｄとを結ぶ線の延長上に、穴３５ａ〜３５ｃが位置するように、チルト調整部２９の周方向の位置決めを行う(図３,図４参照)。
【００６９】
次に、上記第２環状部材３７の半径方向内側の空間にチルト調整部２９を挿入すると共に、スペーサ３４を第２環状部材３７の底部３７ｂ上にスペーサ３４ａ〜３４ｃを載置する。その際に、第１環状部材３３の穴３５ａ〜３５ｆと第２環状部材３７のねじ穴３８ａ〜３８ｆとの位置合わせを行う。そして、ねじ３９ａ〜３９ｆを、穴３５ａ〜３５ｆに挿通してねじ穴３８ａ〜３８ｆに螺合させることにより、第１環状部材３３に、スペーサ３４ａ〜３４ｃを介して第２環状部材３７を取り付ける。
【００７０】
また、その際に、上記スペーサ３４ａ〜３４ｃを通過するねじ３９ａ〜３９ｃ以外のねじ３９ｄ〜３９ｆは、第１環状部材３３と第２環状部材３７の底部３７ｂとの間に配置されてスプリングワッシャー４０ａ,４０ｂを挿通して、ねじ穴３８ｄ〜３８ｆに螺合するようにする。
【００７１】
なお、上記ねじ３９ｄが挿通されてねじ穴３８ｄに螺合するスプリングワッシャー４０ａは図７,図９に示し、また、ねじ３９ｅが挿通されてねじ穴３８ｅに螺合するスプリングワッシャー４０ｂは図６に示すが、ねじ３９ｆが挿通されてねじ穴３８ｆに螺合するスプリングワッシャーは図示していない。
【００７２】
以下、上述のように組み立てられた回転ステージの面ぶれ調整機能について、詳細に説明する。図７は、上記面ぶれ調整機能を実現する面ぶれ調整部４１〜４３(図３に示す)のうちの面ぶれ調整部４１(Ｂ〜Ｂ’)を、ステージ支持部３０ａの中心から見た正面図である。
【００７３】
図３,図７から分かるように、面ぶれ調整部４１は、第１環状部材３３と、スペーサ３４ａ,３４ｂと、スプリングワッシャー４０ａと、第２環状部材３７の底部３７ｂとで、概略構成されている。この面ぶれ調整部４１と同様に、面ぶれ調整部４２は、第１環状部材３３と、スペーサ３４ｂ,３４ｃと、ねじ３９ｅが挿通されるスプリングワッシャー(図示せず)と、第２環状部材３７の底部３７ｂとで、概略構成されている。また、面ぶれ調整部４２は、第１環状部材３３と、スペーサ３４ａ,３４ｃと、ねじ３９ｆが挿通されるスプリングワッシャー(図示せず)と、第２環状部材３７の底部３７ｂとで、概略構成されている。以下、図７に示す面ぶれ調整部４１に従って、「面ぶれ調整動作」について述べる。
【００７４】
図７に示すように、上記スペーサ３４ａ,３４ｂに重なる第１環状部材３３の一部と、第２環状部材３７の底部３７ｂとの間隔は、スペーサ３４ａ,３４ｂを貫通するねじ３９ａ,３９ｂによって、スペーサ３４ａ,３４ｂの厚みに固定されている。これに対して、スペーサ３４ａとスペーサ３４ｂの間に位置する第１環状部材３３の一部と、第２環状部材３７の底部３７ｂとの間隔は、スプリングワッシャー４０ａを貫通するねじ３９ｄによって調整可能である。
【００７５】
すなわち、上記スペーサ３４ａとスペーサ３４ｂの間に位置する第１環状部材３３の一部と、第２環状部材３７の底部３７ｂとの間には、スプリングワッシャー４０ａが装着されている。そして、上述したように、第２環状部材３７の剛性は、第１環状部材３３の剛性よりも高く設定されている。したがって、スプリングワッシャー４０ａの弾性を第１環状部材３３の剛性を上回るように設定しておけば、スプリングワッシャー４０ａの弾性力によって第１環状部材３３の一部を上方に押し上げることができる。この場合、ねじ３９ｄを緩めることによって第１環状部材３３の一部は上方に撓む一方、ねじ３９ｄを締めることによって第１環状部材３３の一部は下方に撓むようにすることができる。このように、ねじ３９ｄを緩めるか、締めるかにより、スペーサ３４ａとスペーサ３４ｂの間に位置する第１環状部材３３の一部と、第２環状部材３７の底部３７ｂとの間隔を調整できるようになっている。
【００７６】
したがって、上記スペーサ３４ａ,３４ｂに重なる第１環状部材３３の一部の位置が固定される一方、スペーサ３４ａとスペーサ３４ｂの間に位置する第１環状部材３３の一部の位置が調整可能となる。その結果、第１環状部材３３の一部の撓みが調整可能となり、ひいては第１環状部材３３に外周縁が接着固定されたディスクステージ３６の一部の撓みが調整可能となる。すなわち、ディスク６の搭載面を構成するディスクステージ３６の撓みを局所的に調整可能となる。
【００７７】
以下、上記スペーサ３４ａ〜３４ｃを貫通するねじ３９ａ〜３９ｃを固定ねじと称し、周方向において互いに隣り合うスペーサ３４ａ〜３４ｃ同士の間に位置するねじ３９ｄ〜３９ｆを調整ねじと称する。
【００７８】
上記第１環状部材３３に対するスペーサ３４ａ〜３４ｃの位置(つまり固定位置)は、ステージ支持部３０ａの中心と調整ねじ３９ｄ〜３９ｆとを結ぶ線の延長上にある。したがって、調整ねじ３９ｄ〜３９ｆによって調整されたディスクステージ３６のチルト角を保持した状態で、ディスクステージ３６の局所的な撓みを調整できるのである。
【００７９】
したがって、この第１実施形態においては、面ぶれ調整部４１〜４３が調整部の一例を構成している。
【００８０】
次に、上記ディスクステージ３６の局所的な撓みの調整について、より具体的に説明する。
【００８１】
上記微小粒子検出装置においては、ホルダ２６における面ぶれ調整をチルト角調整のみで行う場合には、図８に示すように、ディスクステージ３６に固有の反りや歪みに起因する面内高さ分布が存在する際には、ディスク６の設置面はディスクステージ３６のトップ面によって決まってしまう。そのために、チルト角の調整のみを行っても、ディスクステージ３６上に載置されたディスク６の読取面にぶれが生じてしまう。
【００８２】
この第１実施形態においては、図７に示すような面ぶれ調整部４１があるので、図８に示すようなディスクステージ３６の面内高さ分布を調整することができる。すなわち、図８の高さｈを低減できる。
【００８３】
図９は、図８に示すような面内高さ分布を有するディスクステージ３６が取り付けられたホルダ２６の面ぶれ調整部４１をステージ支持部３０ａの中心から見た模式図である。ここで、図９に示す面ぶれ調整部４１は、スペーサ３４ａとスペーサ３４ｂの間における面ぶれ調整部である。但し、図９(ａ)は面ぶれ調整前であり、図９(ｂ)は面ぶれ調整後である。
【００８４】
図９(ａ)においては、上記調整ねじ３９ｄは緩められており、第１環状部材３３には撓みが生じてはおらず、略水平になっている。このとき、ディスクステージ３６には、図８と同様に上方への大きな反りが生じているとする。
【００８５】
図９(ｂ)においては、上記調整ねじ３９ｄが締められてスプリングワッシャー４０ａは圧縮されており、第１環状部材３３は図９(ａ)の場合よりも下方に撓んでいる。その結果、ディスクステージ３６における上方への反りが矯正されて、局所的に平坦化されている。
【００８６】
したがって、スペーサ３４ｂとスペーサ３４ｃの間における面ぶれ調整部である面ぶれ調整部４２と、スペーサ３４ｃとスペーサ３４ａの間における面ぶれ調整部である面ぶれ調整部４３とにおいても、上述のような面ぶれ調整動作を行えば、ディスクステージ３６における面内高さ分布を略均一にすることができるのである。
【００８７】
図１０は、上記ディスクステージ３６に撓みが生じているホルダ２６に対して、ホルダ２６が備える面ぶれ調整部４１〜４３によって面ぶれ調整動作を行った際の効果を示している。縦軸は、ディスクステージ３６におけるステージ支持部３０ａの中心から所定半径の位置での面内高さを示す。横軸は、例えば面ぶれ調整部４１における固定ねじ３９ａの位置を基準とした、ステージ支持部３０ａの中心周りの角度を示す。
【００８８】
図１０において、一点鎖線の曲線は、撓み調整前におけるディスクステージ３６の面内高さ変位を示す。固定ねじ３９ａ,３９ｂ,３９ｃの位置である０°,１２０°,２４０°では、第１環状部材３３が固定ねじ３９ａ〜３９ｃにより第２環状部材３７の底部３７ｂに固定されているために、ディスクステージ３６の面内高さは略基準高さになっている。そして、６０°,１８０°,３００°の位置においては、つまり、調整ねじ３９ｄ〜３９ｆの近傍位置においては、ディスクステージ３６の面内高さが極大値または極小値を呈している。
【００８９】
これに対し、実線の曲線は、撓み調整後におけるディスクステージ３６の面内高さ変位を示す。上述した面ぶれ調整動作により、調整ねじ３９ｆを締め、調整ねじ３９ｅ,３９ｄを緩めることによって、ディスクステージ３６の面内高さ分布を基準高さから所定範囲内に収めることができるのである。
【００９０】
以上のごとく、この第１実施形態において、回転ステージは、サンプル７が封入されたディスク６を収容するホルダ２６と、ホルダ２６のチルト角を調整するチルト調整部２９と、ホルダ２６を回転駆動するスピンドルモータ２７と、スピンドルモータ２７の回転力をホルダ２６に伝達する中心軸２５とで構成されている。
【００９１】
また、上記ホルダ２６は、ディスク６を支持する内側部材３１と、内側部材３１の外周縁部に取り付けられた外側部材３２とで構成されている。
【００９２】
なお、上記内側部材３１は第１環状部材３３を有し、この第１環状部材３３の内周面にはディスクステージ３６の外周縁部を固定し、第１環状部材３３下には３個のスペーサ３４ａ〜３４ｃを設置している。さらに、ディスクステージ３６の中央部には、チルト調整部２９のステージ支持部３０ａを取り付けている。
【００９３】
また、上記外側部材３２は、第１環状部材３３に取り付けられた第２環状部材３７を有している。そして、第２環状部材３７の周壁部３７ａの外周面(ホルダ２６の外周面２６ａ)には、上記エンコーダリング(図示せず)が設けられる一方、第２環状部材３７の底部３７ｂの上には、第１環状部材３３が配置される。
【００９４】
また、上記第１環状部材３３のスペーサ３４を第２環状部材３７の底部３７ｂの上面に載置し、固定ねじ３９ａ〜３９ｃにより、第１環状部材３３にスペーサ３４を介して第２環状部材３７を締結固定する。さらに、調整ねじ３９ｄ〜３９ｆにより、第１環状部材３３を第２環状部材３７の底部３７ｂに対してスプリングワッシャー４０ａ,４０ｂを介して撓み可能に連結している。
【００９５】
こうして、上記スペーサ３４ａ〜３４ｃのうちの周方向で互いに隣り合う二個のスペーサ間における第１環状部材３３,スプリングワッシャー４０および底部３７ｂによって、面ぶれ調整機能を実現する面ぶれ調整部４１〜４３を構成するのである。
【００９６】
したがって、図９(ａ)に示すように、上記調整ねじ３９ｄが緩められて、第１環状部材３３には撓みが生じてはおらず、ディスクステージ３６に固有の上方への反りが生じている場合において、図９(ｂ)に示すように、調整ねじ３９ｄを締めることにより、スプリングワッシャー４０ａが圧縮されて第１環状部材３３が下方に撓み、ディスクステージ３６における上方への反りが矯正されて、局所的に平坦化される。
【００９７】
すなわち、上述のような面ぶれ調整動作を、スペーサ３４ａ〜３４ｂ間と、スペーサ３４ｂ〜３４ｃ間と、スペーサ３４ｃ〜３４ａ間との、夫々における面ぶれ調整部４１〜４３に付いて行うことによって、図１０に示すように、ディスクステージ３６における面内高さ分布を略均一にすることができるのである。
【００９８】
上記第１実施形態では、上記第１環状部材３３と第２環状部材３７の底部３７ｂとの間に、弾性部材の一例としてスプリングワッシャー４０ａ,４０ｂを用いているが、圧縮ばね等を用いてもよい。
【００９９】
また、上記第１実施形態では、スプリングワッシャー４０ａ,４０ｂは、第１環状部材３３を、第２環状部材３７とは反対側に付勢しているが、第２環状部材３７側に付勢するようにしても構わない。
【０１００】
また、上記第１実施形態では、スペーサ３４を、第１環状部材３３とは別体に構成しているが、第１環状部材３３と一体に構成しても差し支えない。
【０１０１】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、上記第１実施形態とは異なる構成を有する面ぶれ調整部２４１〜２４３に関する。
【０１０２】
この第２実施形態においても、この発明の回転ステージを、ディスク回転方式の微小粒子検出装置に適用した場合について説明する。なお、この第２実施形態における微小粒子検出装置の構成およびホルダ２２６の基本構成は、上記第１実施形態の場合と同様である。そこで、以下においては、上記第１実施形態の場合と同じ部材については、同じ番号を付して詳細な説明は省略する。そして、上記第１実施形態の場合とは異なる部分について説明する。
【０１０３】
図１１は、上記ホルダ２２６の概略構成図である。但し、図１１(ａ)は平面図であり、図１１(ｂ)は裏面図である。上記第１実施形態の場合と同様に、ホルダ２２６は、ディスク６を支持する内側部材２３１と、この内側部材２３１を収容する外側部材２３２とを含むように構成されている。
【０１０４】
この第２実施形態においては、内側部材２３１の第１環状部材２３３の半径方向の幅、および、第２環状部材２３７の底部２３７ｂとの半径方向の幅は、それぞれ、上記第１実施形態の場合よりも広く設定されている。そして、図１１(ａ)に示すように、固定ねじ３９ａ〜３９ｃ用の穴、および、調整ねじ３９ｄ〜３９ｆ用の穴は、第１環状部材２３３の内周縁部に形成されている。さらに、図１１(ｂ)に示すように、第２環状部材２３７の底部２３７ｂの外周縁部側には、調整ねじ５１ａ〜５１ｃ用の穴(図示せず)があけられ、この穴には調整ねじ５１ａ〜５１ｃを螺合させるための雌ねじが形成されている。ここで、調整ねじ５１ａ〜５１ｃは、固定ねじ３９ａ〜３９ｃよりも、半径方向外側に位置する。
【０１０５】
上記第２環状部材２３７の底部２３７ｂの外周縁部には、上記第１実施形態と同様に、周壁部２３７ａが立設けられている。
【０１０６】
また、この第２実施形態においては、調整ねじ３９ｄ〜３９ｆと調整ねじ５１ａ〜５１ｃとは、スプリングワッシャー等の弾性部材に挿通されてはいない。そして、調整ねじ３９ｄ〜３９ｆの先端は第２環状部材２３７の表面に当接している。一方、調整ねじ５１ａ〜５１ｃの先端は第１環状部材２３３の裏面に当接している。
【０１０７】
図１２は、図８に示すような面内高さ分布を有するディスクステージ３６が取り付けられたホルダ２２６の面ぶれ調整部２４１の断面をステージ支持部３０ａの中心から見た模式図である。ここで、図１２に示す面ぶれ調整部２４１は、スペーサ３４ａ〜３４ｂ間における面ぶれ調整部であり、面ぶれ調整前を示している。
【０１０８】
図１２においては、上記調整ねじ５１ａは緩められており、第１環状部材２３３には撓みが生じてはおらず、略水平になっている。そのために、ディスクステージ３６には、図８と同様に上方への大きな反りが生じている。
【０１０９】
この場合、上記ディスクステージ３６における上方への反りを矯正して局所的に平坦化するには、第１環状部材２３３を図１２の場合よりも下方に撓ませる必要がある。そこで、この第２実施形態の場合には、総ての調整ねじ３９ｄ〜３９ｆ,５１ａ〜５１ｃにはスプリングワッシャー等の弾性部材が挿通されていないことを鑑み、上記第１実施形態の場合と同様に、第１環状部材２３３に対して上方から挿通されている調整ねじ３９ｄを締め付けて前進させる。こうして、第１環状部材２３３と第２環状部材２３７の底部２３７ｂとの間隔を狭めるのである。その結果、第１環状部材２３３は局所的に押し下げられて下方に撓み、ディスクステージ３６における上方への反りが矯正されて局所的に平坦化されるのである(図９(ｂ)参照)。
【０１１０】
但し、この場合には、上記第１環状部材２３３の下方への撓みを妨害しないように、調整ねじ５１ａの先端を十分に引き下げておく必要がある。
【０１１１】
これに対し、図示しないが、上記第１環状部材２３３には撓みが生じてはおらず略水平になっており、ディスクステージ３６には図１２とは逆に下方への反りが生じている場合には、第１環状部材２３３を図１２の場合よりも上方に撓ませる必要がある。ところが、調整ねじ３９ｄにはスプリングワッシャー等の弾性部材は挿通されていないので、調整ねじ３９ｄを緩めて後退させても第１環状部材２３３を上方に撓ませることができない。
【０１１２】
そこで、この場合には、上記第１環状部材２３３の裏面に先端が当接している調整ねじ５１ａを前進させて、その先端で第１環状部材２３３を局所的に押し上げて、第１環状部材２３３を局所的に上方に撓ませるのである。その結果、第１環状部材２３３は局所的に押し上げられて上方に撓み、ディスクステージ３６における下方への反りが矯正されて局所的に平坦化されるのである。
【０１１３】
但し、この場合には、上記第１環状部材２３３の上方への撓みを妨害しないように、調整ねじ３９ｄの先端を底部２３７ｂから離間させておく必要がある。
【０１１４】
したがって、上述のような面ぶれ調整動作を、スペーサ３４ａ〜３４ｂ間と、スペーサ３４ｂ〜３４ｃ間と、スペーサ３４ｃ〜３４ａ間との、夫々における面ぶれ調整部２４１〜２４３について行うことによって、ディスクステージ３６における面内高さ分布を略均一にすることができるのである。
【０１１５】
以上のごとく、この第２実施形態によれば、上記第１環状部材２３３の下方への撓みと上方への撓みとを、第１環状部材２３３を上方から押し下げるための調整ねじ３９ｄ〜３９ｆと、第１環状部材２３３を下方から押し上げるための調整ねじ５１ａ〜５１ｃとの異なる機能を有する調整ねじによって、生じさせるようにしている。
【０１１６】
したがって、上記調整ねじ３９ｄ〜３９ｆと調整ねじ５１ａ〜５１ｃとには、第１環状部材２３３を押し上げ押し下げるためのスプリングワッシャー等の弾性部材を挿通する必要がない。したがって、第１環状部材２３３と第２環状部材２３７の底部２３７ｂとの間隔を、第１環状部材２３３が必要最大量だけ下方に撓むことが可能な距離まで狭めることができ、回転ステージのコンパクト化を図ることができる。さらに、スプリングワッシャー等の小さく且つ精密な弾性部材を必要とせず、簡素化を図ることができる。
【０１１７】
〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、面ぶれ調整部を上記第１,第２実施形態とは異なる位置に設けた構成に関する。
【０１１８】
この第３実施形態においても、この発明の回転ステージを、ディスク回転方式の微小粒子検出装置に適用した場合について説明する。なお、この第３実施形態における微小粒子検出装置の構成およびホルダ３２６の基本構成は、上記第１実施形態の場合と同様である。そこで、以下においては、上記第１実施形態の場合と同じ部材については、同じ番号を付して詳細な説明は省略する。そして、上記第１実施形態の場合とは異なる部分について説明する。
【０１１９】
図１３は、上記ホルダ３２６の外観斜視図であり、上記面ぶれ調整部はホルダ３２６の半径方向内側に設けられている。
【０１２０】
上記面ぶれ調整部は、上記第１,第２実施形態と同様に、第１環状部材３３３と、スペーサ６３と、スプリングワッシャー６６と、第２環状部材３３７とで、概略構成されている。ここで、第１環状部材３３３は、上記第１実施形態とは異なる外径および内径を有している。また、第２環状部材２３７の外径は、第１環状部材３３３の外形と略同じになっている。そして、３個のスペーサ６３は、第１環状部材３３３の外周縁部と第２環状部材２３７の外周縁部との間において、周方向に等間隔となるように配置されている。
【０１２１】
上記ディスクステージ３６の中央部には、第１環状部材３３３の外径と略同じ内径を有する取付穴が設けられている。この取付穴の周縁部に第１環状部材３３３の外周縁部を接着固定することによって、ディスクステージ３６に第１環状部材３３３を取り付けている。
【０１２２】
また、上記第１環状部材３３３の下側には、第２環状部材２３７が、スペーサ６３を挟んで第１環状部材３３３と平行に設置されている。そして、第１環状部材３３３と第２環状部材２３７とが、各スペーサ６３の位置で、固定ねじ６４によって締結固定されている。さらに、第１環状部材３３３と第２環状部材２３７とにおける３個の固定ねじ６４の間の夫々が、スプリングワッシャー６６を介して、調整ねじ６５によって連結されている。
【０１２３】
すなわち、上記面ぶれ調整部は、ディスクステージ３６の内周縁部に固定された第１環状部材３３３の周方向において互いに隣り合う二個のスペーサ６３間における第１環状部材３３３,スペーサ６３,スプリングワッシャー６６および第２環状部材２３７によって構成されるのである。
【０１２４】
さらに、上記第１環状部材３３３の内周縁部に、チルト調整部３２９のステージ支持部２３０ａを固定することによって、ディスクステージ３６の第１環状部材３３３の半径方向内側にステージ支持部３３０ａを配置している。ここでも、上記第１実施形態と同様に、ステージ支持部３３０ａの中心と調整ねじ(図示せず)とを結ぶ線の延長上に、スペーサ６３を配置している。
【０１２５】
すなわち、上記調整部３２９は、上記第１実施形態のチルト調整部２９に比べて大きさが小さくなっているだけで、そのチルト調整部２９と同様の作用効果を奏するものである。
【０１２６】
上述したように、この第３実施形態においては、ディスクステージ３６の半径方向内側に上記面ぶれ調整部を配置している。このため、ホルダ３２６におけるディスクステージ３６の外周縁を支持する箇所には、面ぶれ調整部４１〜４３としての機能は不要となる。そこで、この第３実施形態においては、上記第１実施形態のホルダ２６の機能から面ぶれ調整部４１〜４３の機能を削除、つまりスペーサ３４ａ〜３４ｃ,第２環状部材３７,スプリングワッシャー４０ａ,４０ｂ,固定ねじ３９ａ〜３９ｃおよび調整ねじ３９ｄ〜３９ｆを削除するなどして、ホルダ３２６を得ている。
【０１２７】
上記構成によれば、ディスクステージ３６の半径方向内側に上記面ぶれ調整部を配置しているので、ディスクステージ３６の中央側に局所的に生じた固有の反りを効果的に調整することが可能になる。
【０１２８】
〔第４実施形態〕
この第４実施形態は、面ぶれ調整部を上記第１〜第３実施形態とは異なる位置に設けた構成に関する。
【０１２９】
この第４実施形態においても、この発明の回転ステージを、ディスク回転方式の微小粒子検出装置に適用した場合について説明する。なお、この第４実施形態における微小粒子検出装置の構成およびホルダ４２６の基本構成は、上記第１実施形態の場合と同様である。そこで、以下においては、上記第１実施形態の場合と同じ部材については、同じ番号を付して詳細な説明は省略する。そして、上記第１実施形態の場合とは異なる部分について説明する。
【０１３０】
図１４は、上記ホルダ４２６の概略平面図である。この第４実施形態においては、上記第１実施形態の場合と同様に、ディスクステージ３６の外周縁部には、第１環状部材３３と、スペーサ３４ａ〜３４ｃ(図４に示す)と、スプリングワッシャー４０ａ,４０ｂ(図６,図７,図９に示す)と、第２環状部材３７と、固定ねじ３９ａ〜３９ｃと、調整ねじ３９ｄ〜３９ｆとで概略構成される面ぶれ調整部４１〜４３(図３に示す)を、設けている。
【０１３１】
さらに、上記第３実施形態の場合と同様に、ディスクステージ３６の半径方向内側には面ぶれ調整部を設けている。この面ぶれ調整部は、第１環状部材３３３と、スペーサ６３(図１３に示す)と、スプリングワッシャー６６(図１３に示す)と、第２環状部材３３７(図１３に示す)固定ねじ６４と、調整ねじ６５とで概略構成される。
【０１３２】
したがって、図１４において上記第３実施形態の場合と同じ部材については、同じ番号を付している。
【０１３３】
この第４実施形態によれば、ディスクステージ３６の外周縁部側および中央部側に局所的に生ずる反りを個別に調整することができる。ディスクステージ３６の径が大きい場合には、ディスクステージ３６の外周縁部側と、ディスクステージ３６の中央部側とでは、面内高さが大きく異なる場合が生ずる。このような場合でも、ディスクステージ３６の外周縁部側および中央部側の反りを個別に調整することによって、面ぶれを最小限に抑えることが可能になる。
【０１３４】
また、図１４から分かるように、上記ディスクステージ３６の半径方向外側に位置する固定ねじ３９ａ〜３９ｃと、ディスクステージ３６の半径方向内側に位置する固定ねじ６４とは、チルト調整部３２９の中心と調整ねじ３３０ｂ〜３３０ｄとを結ぶ線の延長上に位置している。したがって、調整ねじ３３０ｂ〜３３０ｄによって調整されたディスクステージ３６のチルト角を保持した状態で、ディスクステージ３６の局所的な撓みを調整できる。
【０１３５】
さらに、上記ディスクステージ３６の径が大きい場合には、ディスクステージ３６の反り量も大きくなる。そして、上記反り量が、固定ねじ３９ａ〜３９ｃ,６４の位置でのチルト角以上に大きい場合には、チルト調整部３２９によって固定ねじ３９ａ〜３９ｃ,６４の位置でのチルト角を最小に調整した後に、ディスクステージ３６の半径方向外側に位置する調整ねじ３９ｄ〜３９ｆと、ディスクステージ３６の半径方向内側に位置する調整ねじ６５とによって、面内高さを最小限に調整することが可能になる。
【０１３６】
なお、上記第１〜第４実施形態においては、この発明の回転ステージを微小粒子検出装置に適用した場合について説明している。しかしながら、適用可能な装置は、上記微小粒子検出装置に限定されるものではない。円周方向に情報が記録されたディスクを回転可能に支持して光学的に上記情報を読み出す装置であれば、適用可能である。
【０１３７】
また、上記第１〜第４実施形態においては、スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３を周方向に等間隔に３個を配置しているが、言うまでもなくその数は３個に限定されるものではない。また、必ずしも、スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３は、第１環状部材３３,３３３と別体に構成する必要はない。第１環状部材３３,３３３と、第２環状部材３７,３３７との何れか一方と一体に構成してもよい。
【０１３８】
また、上記第１〜第４実施形態においては、ディスクステージ３６を第１環状部材３３に接着固定しているが、ねじ等の他の方法で固定しても構わない。
【０１３９】
また、上記第１〜第４実施形態においては、スプリングワッシャー４０および調整ねじ３９ｄ〜３９ｆによる力の換りに、例えば、電磁力等を用いても構わない。
【０１４０】
この発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記第１〜第４実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第１〜第４実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。
【０１４１】
すなわち、この発明および実施形態を纏めると、次のようになる。
【０１４２】
この発明の回転ステージは、
円盤形状を有する回転部材３６と、
円環形状を有するフレーム部材３３,３７,２３３,２３７,３４ａ〜３４ｃ,６３と、
上記回転部材３６を回転駆動する回転駆動部２５,２７と
を備え、
上記フレーム部材３３,３７,２３３,２３７,３４ａ〜３４ｃ,６３は、
上記回転部材３６の外周縁部に固定された第１環状部材３３,２３３,３３３と、
第２環状部材３７,２３７,３３７と、
上記第１環状部材３３,２３３,３３３と上記第２環状部材３７,２３７,３３７との間に介設された少なくとも１個以上のスペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３と
を含んでおり、
上記第１環状部材３３,２３３,３３３と上記第２環状部材３７,２３７,３３７とは互いに対向する面を持ち、上記対向する両面間で上記スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が挟持されると共に、上記第１環状部材３３,２３３,３３３と上記第２環状部材３７,２３７,３３７とが上記スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３を挟んで互いに固定されており、
上記スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が挟持されていない箇所における上記対向する両面間の距離を調整することにより、上記第１環状部材３３,２３３,３３３の撓みを調整する調整部４１〜４３,２４１〜２４３が設けられていることを特徴としている。
【０１４３】
上記構成によれば、上記回転部材３６は、回転駆動部２５,２７で回転駆動されるので、被検出対象物であるディスクを回転自在に載置可能である。
【０１４４】
また、上記フレーム部材３３,３７,２３３,２３７,３４ａ〜３４ｃ,６３に回転部材３６を固定する場合、フレーム部材３３,３７,２３３,２３７,３４ａ〜３４ｃ,６３に少しでも撓みがあると、固定された回転部材３６の方にも反りや歪みが生じてしまう。すなわち、回転部材３６も撓んでしまう。そこで、調整部４１〜４３,２４１〜２４３によって、スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が挟持されていない箇所における上記対向する両面間の距離を調整する。このとき、フレーム部材３３,３７,２３３,２３７,３４ａ〜３４ｃ,６３における第１環状部材３３,２３３,３３３の撓みを、回転部材３６の反りや歪みとは逆方向に調整することにより、第１環状部材３３,２３３,３３３に固定されている回転部材３６の反りや歪みを打ち消すことができる。したがって、この発明の回転ステージは、回転部材３６に搭載されたディスクを回転させたときに生ずるディスクの面ぶれを調整可能である。
【０１４５】
一実施形態の回転ステージでは、
上記第２環状部材３７,２３７,３３７は、上記第１環状部材３３,２３３,３３３よりも高い剛性を有する。
【０１４６】
上記実施形態によれば、上記第２環状部材３７,２３７,３３７の剛性を第１環状部材３３,２３３,３３３の剛性よりも高く設定することにより、第１環状部材３３,２３３,３３３の撓み調整が容易となる。
【０１４７】
一実施形態の回転ステージでは、
上記調整部４１〜４３,２４１〜２４３は、
上記第１環状部材３３,２３３,３３３に対して、上記第２環状部材３７,２３７,３３７に接近させるための変形力と、上記第２環状部材３７,２３７,３３７から遠ざけるための変形力との少なくとも一方を加える変形力付加部３９ｄ〜３９ｆ,４０ａ,４０ｂ,５１ａ〜５１ｃ,６５,６６を備え、
上記変形力付加部３９ｄ〜３９ｆ,４０ａ,４０ｂ,５１ａ〜５１ｃ,６５,６６によって、上記第１環状部材３３,２３３,３３３に対して変形力を加えることによって、上記第１環状部材３３,２３３,３３３の撓みを調整する。
【０１４８】
上記実施形態によれば、上記変形力付加部３９ｄ〜３９ｆ,４０ａ,４０ｂ,５１ａ〜５１ｃ,６５,６６は、第１環状部材３３,２３３,３３３に対して、第２環状部材３７,２３７,３３７に接近させるための変形力と、上記第２環状部材３７,２３７,３３７から遠ざけるための変形力との少なくとも一方を加えるので、例えば、弾性部材４０ａ,４０ｂとねじ３９ｄ〜３９ｆとで構成することができる。
【０１４９】
また、上記変形力付加部３９ｄ〜３９ｆ,４０ａ,４０ｂ,５１ａ〜５１ｃ,６５,６６を弾性部材４０ａ,４０ｂとねじ３９ｄ〜３９ｆとで構成した場合、ねじ３９ｄ〜３９ｆの回転という簡単な操作で、第１環状部材３３,２３３,３３３に対して、第２環状部材３７,２３７,３３７に接近させたり、遠ざけたりすることができる。
【０１５０】
一実施形態の回転ステージでは、
上記変形力付加部３９ｄ〜３９ｆ,４０ａ,４０ｂ,５１ａ〜５１ｃ,６５,６６は、上記スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が挟持されていない箇所に設けられたねじ３９ｄ〜３９ｆ,５１ａ〜５１ｃ,６５を有し、
上記ねじ３９ｄ〜３９ｆ,５１ａ〜５１ｃ,６５の締め付け量を変化させることにより、上記第２環状部材３７,２３７,３３７に上記第１環状部材３３,２３３,３３３を接近させるための変形力、または、上記第２環状部材３７,２３７,３３７から上記第１環状部材３３,２３３,３３３を遠ざけるための変形力が生じる。
【０１５１】
上記実施形態によれば、上記ねじ３９ｄ〜３９ｆ,５１ａ〜５１ｃ,６５の締め付け量を変化させるとき、スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が挟持されていない箇所にねじ３９ｄ〜３９ｆ,５１ａ〜５１ｃ,６５を設けているので、ねじ３９ｄ〜３９ｆ,５１ａ〜５１ｃ,６５がスペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３との接触で回り難くなるのを防ぐことができる。
【０１５２】
一実施形態の回転ステージでは、
上記スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３の個数は複数であり、
上記複数のスペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３は、上記第１環状部材３３,２３３,３３３と上記第２環状部材３７,２３７,３３７との互いに対向する両面間において周方向に等間隔に配置されており、
上記調整部４１〜４３,２４１〜２４３は、上記各スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が挟持されている複数箇所の間に設けられている。
【０１５３】
上記実施形態によれば、上記各スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が挟持されている複数箇所の間に調整部４１〜４３,２４１〜２４３を設けることにより、調整部４１〜４３,２４１〜２４３は第１環状部材３３,２３３,３３３の撓みをきめ細やかに調整することができる。
【０１５４】
一実施形態の回転ステージでは、
上記各調整部４１〜４３,２４１〜２４３は、周方向において互いに隣り合う二個の上記スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３の中間の位置に設けられている。
【０１５５】
上記実施形態によれば、上記周方向において互いに隣り合う二個の上記スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３の中間の位置に各調整部４１〜４３,２４１〜２４３を設けることにより、第１環状部材３３,２３３,３３３を各調整部４１〜４３,２４１〜２４３で効果的に撓ませることができる。
【０１５６】
一実施形態の回転ステージでは、
上記回転部材３６と上記回転駆動部２５,２７とは、上記回転部材３６の回転中心において、上記回転部材３６の傾きを調整可能なチルト調整部２９,３２９を介して固定されており、
上記チルト調整部２９,３２９は、上記回転中心から複数方向への仮想線５０ａ〜５０ｃに対する傾きを互いに独立して調整可能になっており、
上記回転部材３６の回転中心から上記複数方向への仮想線５０ａ〜５０ｃ上の夫々に上記複数のスペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が配置されている。
【０１５７】
上記実施形態によれば、上記回転部材３６の理想的な状態とは、完全に水平面と平行になるような状態であり、回転部材３６の外周縁部の全ての高さが一定となる状態である。この状態を実現するためには、まず、チルト調整部２９,３２９によって回転部材３６の傾きが水平になるように調整する。次に、上記回転部材３６にうねりや反りがある場合には、各スペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３間のうねりや反りを各調整部４１〜４３,２４１〜２４３によって調整すればよい。したがって、上記調整部４１〜４３,２４１〜２４３で第１環状部材３３,２３３,３３３の撓みを調整しなくても、回転部材３６を理想的な状態にできる。
【０１５８】
また、上記チルト調整部２９,３２９は、回転中心から複数方向への仮想線５０ａ〜５０ｃに対する傾きを互いに独立して調整可能になっている。ここで、上記回転部材３６の回転中心から複数方向への仮想線５０ａ〜５０ｃ上の夫々に複数のスペーサ３４ａ〜３４ｃ,６３が配置されている。したがって、上記チルト調整部２９,３２９によって回転中心から複数方向への傾きが調整された後に、調整部４１〜４３,２４１〜２４３によって回転部材３６の反りや歪みを修正する際に、チルト調整部２９,３２９によって調整された複数方向への傾きを水平に保てる。
【０１５９】
一実施形態の回転ステージでは、
上記チルト調整部２９,３２９は、
球面座３０ｅと、
上記球面座３０ｅ上に傾動可能に配置されると共に、上記回転部材３６の中央部に取り付けられて、上記回転部材３６を支持するステージ支持部３０ａ,３３０ａと、
上記球面座３０ｅの周辺に設けられると共に、上記回転部材３６の回転中心から上記複数方向への仮想線５０ａ〜５０ｃと重なる複数の複数の調整ねじ３０ｂ〜３０ｄ,３３０ｂ〜３３０ｄと
備え、
上記複数の調整ねじ３０ｂ〜３０ｄ,３３０ｂ〜３３０ｄの締め付け量を調整することにより、上記ステージ支持部３０ａ,３３０ａが傾動するようになっている。
【０１６０】
上記実施形態によれば、上記複数の調整ねじ３０ｂ〜３０ｄ,３３０ｂ〜３３０ｄの締め付け量を調整することにより、ステージ支持部３０ａ,３３０ａを傾動させることができるので、回転部材３６の傾きを水平にするための調整が簡単である。
【符号の説明】
【０１６１】
１  光源装置
２  対物レンズ
３,４  検出装置
５  光学モジュール
６  ディスク
７  サンプル
８,１２  半導体レーザー
９,１３,１８,２２  レンズ
１０  スポットサイズ調整レンズ
１１,１９,２３  アパーチャ
１４,１６  ダイクロイックミラー
１５  プリズム
１７  バンドパスフィルタ
２０,２４  検出器
２１  ＮＤフィルタ
２５  中心軸
２６,２２６,３２６,４２６  ホルダ
２７  スピンドルモータ
２８  ヘッド
２９,３２９  チルト調整部
３０ａ,３３０ａ  ステージ支持部
３０ｂ〜３０ｄ,３３０ｂ〜３３０ｄ  調整ねじ
３１,２３１  内側部材
３２,２３２  外側部材
３３,２３３,３３３  第１環状部材
３３ａ  段部
３４ａ〜３４ｃ  スペーサ
３５a〜３５ｆ  穴
３６  ディスクステージ
３７,２３７,３３７  第２環状部材
３７ａ,２３７ａ  周壁部
３７ｂ,２３７ｂ  底部
３８ａ〜３８ｆ  ねじ穴
３９ａ〜３９ｃ,６４  固定ねじ
３９ｄ〜３９ｆ,５１ａ〜５１ｃ,６５  調整ねじ
４０ａ,４０ｂ,６６  スプリングワッシャー
４１〜４３,２４１〜２４３  面ぶれ調整部
【図１】
2017122619.tif 000003
【図２】
2017122619.tif 000004
【図３】
2017122619.tif 000005
【図４】
2017122619.tif 000006
【図５】
2017122619.tif 000007
【図６】
2017122619.tif 000008
【図７】
2017122619.tif 000009
【図８】
2017122619.tif 000010
【図９】
2017122619.tif 000011
【図１０】
2017122619.tif 000012
【図１１】
2017122619.tif 000013
【図１２】
2017122619.tif 000014
【図１３】
2017122619.tif 000015
【図１４】
2017122619.tif 000016