(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートに昇降機構を介して昇降テーブルを装着し、駆動手段を起動して昇降機構を作動させることにより昇降テーブルを昇降可能かつ設定高さ位置に位置決め可能に形成された昇降位置決め装置において、
前記駆動手段が、モータの可逆回転駆動によってねじ軸を可逆回転させて１対のスライドブロックを当該ねじ軸の軸線方向に離隔接近可能に形成され、
前記昇降機構が、各スライドブロックとともに離隔接近可能に当該各スライドブロックに装着された１対の下傾斜ブロックと，当該各傾斜面が各下傾斜ブロックの各傾斜面に対応されかつ該軸線方向に相対移動不能として前記昇降テーブルに固着された１対の上傾斜ブロックとを含み、前記各上傾斜ブロックの傾斜面と前記各下傾斜ブロックの対応傾斜面とが直線軸受を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされかつ付勢手段の付勢力を付与させて前記各上傾斜ブロックの傾斜面を前記各下傾斜ブロックの対応傾斜面に押圧可能に形成されるとともに各下傾斜ブロックの離隔接近運動を当該各上傾斜ブロックの昇降運動に変換可能に形成され、
前記ベースプレートおよび前記昇降テーブルのいずれか一方に取付けられたスケールと，その他方に取付けられた位置検出器とを含み、ベースプレートに対する昇降テーブルの高さ位置を検出可能な高さ位置検出手段を設け、かつこの高さ位置検出手段から出力された検出高さ位置信号を利用して前記モータをフィードバック制御可能に形成されている、昇降位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースプレートに昇降機構を介して昇降テーブルを装着し、駆動手段を起動して昇降機構を作動させることにより昇降テーブルを昇降可能かつ設定高さ位置に位置決め可能に形成された昇降位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４において、従来昇降位置決め装置は、ベースプレート１０Ｐに昇降機構４０Ｐを介して昇降テーブル２０Ｐを装着し、駆動手段３０Ｐを起動して昇降機構４０Ｐを作動させることにより、昇降テーブル２０Ｐを昇降可能かつ設定高さ位置に位置決め可能に形成されている。
【０００３】
すなわち、ベースプレート１０Ｐに左静止側ガイド部材９２Ｌと右静止側ガイド部材９２Ｒとを立設し、昇降テーブル２０Ｐに左可動側ガイド部材９１Ｌおよび右可動側ガイド部材９１Ｒを一体的に固着し、各両者９２Ｌ，９１Ｌ、９２Ｒ，９１Ｒ間に直動軸受９４Ｌ，９３Ｌ、９４Ｒ，９３Ｒを装着した昇降ガイド機構９０を設け、昇降テーブル２０Ｐを上下方向に摺動可能にガイドする。
【０００４】
駆動手段３０Ｐは、ベースプレート１０Ｐ（ブラケット１１Ｐ）に取付けられたモータ３１Ｐ，軸受１５ＰＬ，１５ＰＲに軸支されかつカップリング３２Ｐを介してモータ３１Ｐに連結されたねじ軸３３Ｐおよびこのねじ軸３３Ｐに螺合するナット部材３５Ｐと一体的なスライドブロック３６Ｐを含み、モータ３１Ｐを可逆回転することにより、スライドブロック３６Ｐを左右方向に往復移動させることができる。
【０００５】
昇降機構４０Ｐは、傾斜面４１ＰＳを有しスライドブロック３６Ｐに固着された下傾斜ブロック４１Ｐと、この傾斜面４１ＰＳに対応する傾斜面４３ＰＳを有し昇降テーブル２０Ｐの下面側に固着された上傾斜ブロック４３Ｐとを含み、下傾斜ブロック４１Ｐの左右方向運動を昇降ガイド機構９０によって左右方向位置が拘束された昇降テーブル２０Ｐの昇降運動に変換可能である。
【０００６】
かかる従来昇降位置決め装置では、例えばステッピングモータからなるモータ３１Ｐのドライバ（図示省略）に、設定高さ位置相当の一定回転角度相当パルス信号を加えて、モータ３１Ｐを当該一定回転角度だけ一方向に回転させる。すると、ねじ軸３３Ｐが一方向に回転し、スライドブロック３６Ｐを左（または、右）方向つまりねじ軸３３Ｐの軸線方向に一定距離だけ移動させる。これにより、下傾斜ブロック４１Ｐの傾斜面４１ＰＳが上傾斜ブロック４３Ｐの傾斜面４３ＰＳを上昇（下降）するので、昇降テーブル２０Ｐを昇降さることができる。例えば精密電子部品の拡大観察対象部分を電子顕微鏡のフォーカスに合わせることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、昇降機構４０Ｐが、１つの傾斜面４１ＰＳを有する下傾斜ブロック４１Ｐの軸線方向運動を１つの傾斜面４３ＰＳを有する上傾斜ブロック４３Ｐの昇降運動に変換する構成であるから、複数のガイドからなる昇降ガイド機構９０を設けても、昇降テーブル２０Ｐの上下移動の際に偏荷重が発生する。この偏荷重の発生は、昇降テーブル２０Ｐの上面水平度を狂わすので高さ位置決め精度を低下させるばかりか、昇降テーブル２０Ｐの３次元的姿勢を崩すので当該昇降テーブル上の検査対象試料の姿勢を劣悪化させるすなわち合目的的な高さ位置を担保できない。
【０００８】
また、対応する各１の傾斜面４１ＰＳ，４３ＰＳを利用するので、昇降テーブル２０Ｐの高さ位置決めの分解能（設定高さ位置の最小値）を高める（より小さくする）ためには、各傾斜面４１ＰＳ，４３ＰＳの傾斜角度を小さくしなければならない。つまり、軸線方向の大型化を招く。一方において、分解能を一定とすれば、下傾斜ブロック４１Ｐの軸線方向移動量が増大するので、位置決め速度が低下する。
【０００９】
しかも、モータ３１Ｐのドライバに設定高さ位置相当パルス信号を加えるオープンループ制御であることから、位置決め精度が低い（例えば、±３〜５μｍ）。そこで、本出願人は、分解能および位置決め精度の一段の向上を期して、高分解能（例えば、０．１μｍ）の高さ位置検出手段を導入したクローズドループ制御を試行したが、偏荷重を発生する昇降機構４０Ｐおよび昇降ガイド機構９０の構成上、装置大型化およびコスト高を招く割には、位置決め精度を例えば、±１〜０．７μｍ以下に高めることができなかった。何故ならば、偏荷重の発生による昇降テーブル２０Ｐの姿勢変化やその上面の水平度変化の方が、当該分解能（０．１μｍ）よりも遥かに大きいからである。また、精巧な高さ位置検出手段を組込むことじたいが、その構造上難しい。つまり、高分解能な高さ位置検出手段の導入が至難でかつその意味がない。換言すれば、一段の大型化かつコスト高を受忍した上で昇降ガイド機構９０を如何に堅牢に構築したとしても、昇降機構４０Ｐが偏荷重を発生する構造である限り、高分解能でかつ高精度（±０．５μｍ以下）で高さ位置決めを達成することは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、偏荷重を発生させないでかつ高分解能で昇降テーブルを昇降可能であるとともに、小型化および低コスト化を図りつつ高精度な高さ位置決めを達成することのできる昇降位置決め装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ベースプレートに昇降機構を介して昇降テーブルを装着し、駆動手段を起動して昇降機構を作動させることにより昇降テーブルを昇降可能かつ設定高さ位置に位置決め可能に形成された昇降位置決め装置において、前記駆動手段が、モータの可逆回転駆動によってねじ軸を可逆回転させて１対のスライドブロックを当該ねじ軸の軸線方向に離隔接近可能に形成され、前記昇降機構が、各スライドブロックとともに離隔接近可能に当該各スライドブロックに装着された１対の下傾斜ブロックと，当該各傾斜面が各下傾斜ブロックの各傾斜面に対応されかつ該軸線方向に相対移動不能として前記昇降テーブルに固着された１対の上傾斜ブロックとを含み、前記各上傾斜ブロックの傾斜面と前記各下傾斜ブロックの対応傾斜面とが直線軸受を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされかつ付勢手段の付勢力を付与させて前記各上傾斜ブロックの傾斜面を前記各下傾斜ブロックの対応傾斜面に押圧可能に形成されるとともに各下傾斜ブロックの離隔接近運動を当該各上傾斜ブロックの昇降運動に変換可能に形成され、前記ベースプレートおよび前記昇降テーブルのいずれか一方に取付けられたスケールと，その他方に取付けられた位置検出器とを含み、ベースプレートに対する昇降テーブルの高さ位置を検出可能な高さ位置検出手段を設け、かつこの高さ位置検出手段から出力された検出高さ位置信号を利用して前記モータをフィードバック制御可能に形成された昇降位置決め装置である。
【００１２】
かかる発明では、例えば１対の下傾斜ブロックの各傾斜面がねじ軸の軸線方向の各外側から内側に向けて立上がる形態としかつ１対の上傾斜ブロックの各傾斜面が下傾斜ブロックの対応各傾斜面に各外側から係合可能な形態とした場合、駆動手段を形成するモータを駆動してねじ軸を一方向に回転させると、１対のスライドブロックが、当該ねじ軸の軸線方向に離隔する。つまり、１対の下傾斜ブロック（傾斜面）を軸線方向に離隔させる。
【００１３】
すると、上傾斜ブロックが軸線方向に相対移動不能として昇降テーブルに固着されているので、当該各傾斜面が対応する下傾斜ブロックの各傾斜面に沿って上昇する。つまり、昇降テーブルを上昇させることができる。ここに、各上傾斜ブロックの傾斜面は、直線軸受を介して、離隔接近する各下傾斜ブロックの対応傾斜面と摺動しつつ傾斜方向に昇降する。したがって、円滑な昇降運動をできるから、駆動手段の負荷を軽減できるとともに各下傾斜ブロックの軸線方向間隔と昇降テーブルの昇降位置との対応性を高精度でかつ確実に担保できる。しかも、昇降テーブル側の各上傾斜ブロックの傾斜面は、付勢手段の付勢力を利用して、ベースプレート側各下傾斜ブロックの対応傾斜面に押圧されている。つまり、対応各傾斜面の相対位置を一定化しつつ昇降機構および駆動手段のバックラッシュを除去できる。この昇降テーブルの高さ（上昇）位置は、離隔後の各下傾斜ブロックの軸線方向間隔つまりはモータの回転角度で決まる。
【００１４】
次いで、モータを駆動してねじ軸を他方向に回転させると、１対のスライドブロックが当該ねじ軸の軸線方向に接近する。つまり、１対の下傾斜ブロック（傾斜面）を軸線方向に接近させる。すると、各上傾斜ブロックの当該各傾斜面が対応する下傾斜ブロックの各傾斜面に沿って下降する。つまり、昇降テーブルを下降させることができる。この場合の昇降テーブルの高さ（下降）位置も、接近後の各下傾斜ブロックの軸線方向における間隔つまりはモータの回転角度で決まる。かくして、例えば昇降テーブル側のスケールとベースプレート側の位置検出器とが、上下方向に相対移動する。すなわち、高さ位置検出手段が、昇降テーブルの高さ位置を検出しつつ当該高さ位置信号を出力する。この検出高さ位置信号を設定高さ位置信号に対するフィードバック信号としてモータをクローズドループで回転制御することができる。つまり、オープン制御の従来例の場合に比較して飛躍的な高精度位置決めを行える。
【００１５】
すなわち、各下傾斜ブロックの離隔接近運動を当該各上傾斜ブロックの昇降運動に変換すること、つまり上下移動の際の偏荷重を機構的に相殺できる。したがって、偏荷重を発生させないでかつ高分解能で昇降テーブルを昇降できるとともに、小型化および低コスト化並びに高精度な高さ位置決めを達成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本昇降位置決め装置は、図１〜図９に示す如く、駆動手段３０がモータ３１の可逆回転駆動によってねじ軸（３３）を可逆回転させて１対のスライドブロック３６を当該ねじ軸（３３）の軸線方向に離隔接近可能に形成されるとともに、昇降機構４０が各スライドブロック３６とともに離隔接近可能に装着された１対の下傾斜ブロック４１と，当該各傾斜面４３Ｓが各下傾斜ブロック４１の傾斜面４１Ｓに対応しかつ該軸線方向に相対移動不能として昇降テーブル２０に固着された１対の上傾斜ブロック４３とを含み、さらに直線軸受４５、付勢手段（２５）および高さ位置検出手段５０を設け、各下傾斜ブロック４１の離隔接近運動を当該各上傾斜ブロック４３の昇降運動に変換可能かつ検出高さ位置信号を利用してモータをフィードバック制御可能に形成されている。
【００２４】
ここで、図１は平面図、図２は左側面図、図３は右側面図、図４は正面図である。また、図５は昇降テーブル２０を取外した状態を説明するための平面図で、図６は図５の矢視線Ａ−Ａに基づく左側面図、図７は矢視線Ｂ−Ｂに基づく右側断面図、図８は矢視線Ｃ−Ｃに基づく正断面図で、図９は図８の矢視線Ｄ−Ｄに基づく断面図である。なお、図６，図７および図８には、説明便宜のために、昇降テーブル２０を図示してある。
【００２５】
図８において、昇降位置決め装置は、ベースプレート１０に昇降機構４０を介して昇降テーブル２０を装着し、駆動手段３０を起動して昇降機構４０を昇降作動させることにより、昇降テーブル２０を昇降可能かつ設定高さに位置決め可能に形成されている。
【００２６】
ベースプレート１０は、上・下面平行で、例えば定盤上に載置した場合に、上面が水平状態になる。図５，図８で、右側にはモータブロック１１が固定されている。また、このベースプレート１０には、図５〜図７に示す如く、詳細後記のねじ軸を形成する開閉型のボールねじ軸３３の軸線を中心として１対の直線軸受レール１２Ａ，１２Ｂが固着されている。
【００２７】
これら直線軸受レール１２Ａ，１２Ｂに、各１対の直線軸受移動ブロック１３ＡＬ，１３ＡＲ、１３ＢＬ，１３ＢＲが、摺動自在に装着されている。そして、図５で左側の直線軸受移動ブロック１３ＡＬ，１３ＢＬにスライドブロック３６Ｌがビス止めされ、かつ右側の直線軸受移動ブロック１３ＡＲ，１３ＢＲにスライドブロック３６Ｒがビス止めされている。すなわち、各スライドブロック３６Ｌ，３６Ｒは、直線軸受レール１２Ａ，１２Ｂの長手方向（図５，図８で左右方向）、つまりはボールねじ軸３３の軸線方向に摺動自在である。
【００２８】
駆動手段３０は、可逆回転駆動可能なモータ３１，カップリング３２を介して連結されたボールねじ軸３３とからなる。ボールねじ軸３３は、ベースプレート１０に固着されたボールねじブラケット１５Ｌ，１５Ｒにベアリングを介して軸支されている。モータ３１は、ステッピングモータを採用したが、他の形式（例えば、超音波モータ，サーボモータ等）を採用してもよい。
【００２９】
ここに、ねじ軸つまりボールねじ軸３３の図８に示す左側ねじ部３３Ｌと右側ねじ部３３Ｒとは、逆ねじに形成されている。各ねじ部３３Ｌ，３３Ｒにはボールフランジ３５Ｌ，３５Ｒが螺合され、当該各ボールフランジ３５Ｌ，３５Ｒが上記したスライドブロック３６Ｌ，３６Ｒに装着固定されている。かくして、ボールねじ３３を可逆回転させれば、スライドブロック３６Ｌ，３６Ｒを、図５，図８の左右方向に離隔接近運動させることができる。
【００３０】
昇降機構４０は、スライドブロック３６Ｌ，３６Ｒにそれぞれ固着された１対の下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒと、ねじ軸（３３）の軸線方向に相対移動不能として昇降テーブル２０の下面側に固着された１対の上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒとからなり、各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの離隔接近運動を当該各上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの昇降運動に変換可能に構成されている。
【００３１】
すなわち、左側の下傾斜ブロック４１Ｌには図８に示す右上から左下に（内側から外側に）向かって下降傾斜する傾斜面４１Ｓが設けられ、右側の下傾斜ブロック４１Ｒには左上から右下に（内側から外側に）向かって傾斜する傾斜面４１Ｓが設けられている。各傾斜面４１Ｓ，４１Ｓは、同角度（この実施形態では、４５度）とされている。また、昇降テーブル２０の下面側に固着された左右の上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの各傾斜面４３Ｓ，４３Ｓは、当該各傾斜面４１Ｓ，４１Ｓに対応する角度（４５度）とされている。
【００３２】
この実施形態では、各上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの傾斜面４３Ｓ，４３Ｓと，当該各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの対応傾斜面４１Ｓ，４１Ｓとは、図９に示すクロスローラガイドからなる直線軸受４５を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされている。駆動手段３０の負荷軽減と円滑な昇降運動とを図りつつ、各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの軸線方向間隔と昇降テーブル２０の昇降位置との対応性を高精度でかつ確実に担保するためである。
【００３３】
すなわち、図８において、下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒ（傾斜面４１Ｓ，４１Ｓ）を左右方向に離隔（接近）させると、各上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの左右方向間隔が一定に固定されているので、傾斜面４３Ｓ，４３Ｓは当該傾斜面４１Ｓ，４１Ｓに沿ってする上昇（下降）する。つまり、昇降テーブル２０を上下動する際の偏荷重を相殺することができる。つまり、偏荷重を発生せずかつ昇降テーブル２０の上面を水平に維持することができるから、高分解能で昇降テーブル２０を昇降させかつ高精度な高さ位置決めをすることができるとともに、堅牢で大型・高コストの従来昇降ガイド機構９０を一掃できるから、大幅な小型化および低コスト化を達成できる。
【００３４】
しかも、図２〜図４に示す如く、ベースプレート１０（スプリングフック１８）と昇降テーブル２０（スプリングフック２８）との間に設けた４つの付勢手段（スプリング２５）の各付勢力を昇降テーブル２０に引張力として付与し、各上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの傾斜面４３Ｓ，４３Ｓ（４５Ａ，４５Ｂ）を各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの対応傾斜面４１Ｓ，４１Ｓに押圧可能に形成してある。したがって、駆動手段３０，昇降手段４０をも含む各部のバックラッシュを除去できるから、一段と高精度な位置決めができる。
【００３５】
なお、この昇降機構４０の各上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの傾斜面４３Ｓ，４３Ｓと当該各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの対応傾斜面４１Ｓ，４１Ｓとの傾斜方向は、上記構成に限定されない。つまり、上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒ（傾斜面４３Ｓ，４３Ｓ）の左右方向相対位置が固定されている限りにおいて、例えば図１３に示す如く外側から内側に向かって下降傾斜するように形成することができる。
【００３６】
高さ位置検出手段５０は、図１０に示すブラケット２６を介して昇降テーブル２０側に取付けられたスケール（光学メインスケール）５１と，ブラケット１９Ｌ，１９Ｒ（図４参照）間に取付けられた光学サブスケールを含む位置検出器５２とからなり、ベースプレート１０に対する昇降テーブル２０の高さ位置を検出して、図１２に示す検出高さ位置信号ｆを出力可能である。なお、５９はカバーである。
【００３７】
この高さ位置検出手段５０は、検出分解能が０．１μｍ以下である。つまり、従来例（図１４）では、駆動手段３０Ｐおよび昇降機構４０Ｐに偏荷重が発生しかつこれにより昇降テーブル２０Ｐの姿勢やその上面の水平度が変化したので、かかる高分解能の高さ位置検出手段５０を取付けすることがその構造上難しくかつ導入する意味がなかったが、本発明装置で、はじめて導入することができかつその効果を奏することができると理解される。
【００３８】
なお、スケール５１をベースプレート１０側に、位置検出器５２を昇降テーブル２０側に取付けてもよい。ただし、この実施形態のように取付ければ、静止側（１０）の位置検出器５２と外部との配線を簡素化し易い。また、高さ位置検出手段５０は、他の検出方式（例えば、静電検出方式）としてもよい。
【００３９】
図１１において、リミット検出手段６０は、ブラケット６６を介してベースプレート１０に取付けられた上下１対のフォトセンサ６２Ｕ，６２Ｌと，ブラケット２７を介して昇降テーブル２０に取付けられたドグ６５とからなり、この実施形態では原点（ホームポジション）およびストロークエンドを検出できる。目盛付きブロック６７は、昇降テーブル２０の位置を目視確認するためのものである。
【００４０】
なお、図９に示す直線軸受４５Ａ，４５Ｂのリテーナ（図示省略）による上・下傾斜ブロック４３Ｌ，４１Ｌとの相対傾斜方向移動量は、図１２のコントローラ７０からの出力信号（Ｓｄ）に基づく相対傾斜最大移動量よりも大きく、さらにこのストロークエンド検出により拘束される相対傾斜最大移動量は、コントローラ７０からの出力信号（Ｓｄ）に基づく相対傾斜最大移動量より小さい。つまり、機器保護上の安全策が３段に設定してある。
【００４１】
昇降駆動制御系を示す図１２において、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＯＭ，インターフェイス等を含むコントローラ７０は、設定器７５からの設定信号Ｓｍを目標信号としかつ高さ位置検出手段５０から出力された検出高さ位置信号をフィードバック信号ｆとしてモータ３１のドライバ７１に制御信号Ｓｄを出力可能である。つまり、クローズドループ回転制御回路を構成してある。設定器７５でセットされる設定信号Ｓｍの最小値（分解能）は、０．１μｍである。
【００４２】
なお、リミット検出手段６０のストロークエンド検出で、モータ３１は強制停止される。機器保護のためである。
【００４３】
また、このコントローラ７０は、検出高さ位置信号（ｆ）を利用してインクリメント表示信号Ｓｉを出力可能である。表示器８０は、デジタル表示方式で、リセットボタン８１を用いたリセット動作で表示値をゼロにクリア可能かつ入力されたインクリメント表示信号Ｓｉに対応する高さ位置を最小単位が０．０５μｍで表示出力できる。なお、最小表示単位を上記分解能（０．１μｍ）と同じに切換えることができる。また、上記原点（ホームポジション）を利用して、アブソリュート表示に選択的に切替可能である。
【００４４】
したがって、オープンループ制御である従来例の場合に比較して飛躍的な高精度位置決めを行える。すなわち、この実施形態では、設定値（０．１μｍ）に対して、昇降テーブル２０を±０．１μｍ以下の高精度で高さ位置決めができることを、表示器８０の表示から確認することができた。
【００４５】
かかる構成の実施形態では、図１２のコントローラ７０からドライバ７１に信号Ｓｄを出力して、駆動手段３０を形成するモータ３１を駆動してねじ軸（３３）を一方向（例えば、左回転方向）に回転させると、図８に示す１対のスライドブロック３６Ｌ，３６Ｒが当該ねじ軸（３３）の軸線方向に離隔する。つまり、１対の下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒ（傾斜面４１Ｓ，４１Ｓ）を、軸線方向に離隔させることができる。
【００４６】
すると、上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒが軸線方向に相対移動不能として昇降テーブル２０に固着されているので、当該各傾斜面４３Ｓ，４３Ｓが対応する下傾斜ブロックの各傾斜面４１Ｓ，４１Ｓに沿って上昇する。昇降テーブル２０を上昇させることができる。この昇降テーブル２０の高さ（上昇）位置は、離隔後の各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの軸線方向の間隔で決まる。つまり、設定器７５にセットした設定値（この実施形態では、最大値が５．００００ｍｍ）に対応するモータ３１の回転角度で決まる。
【００４７】
この期間中、高さ位置検出手段５０が働き、昇降テーブル２０の現在高さ位置を検出している。図１２に示す検出高さ位置信号（ｆ）は、コントローラ７０にフィードバック信号ｆとして帰還されるから、昇降テーブル２０を設定値±０．１μｍ以下の高精度で高さ位置決めすることができる。表示器８０にその値が表示される。
【００４８】
次いで、モータ３１を駆動してねじ軸（３３）を他方向（右回転方向）に回転させると、１対のスライドブロック３６Ｌ，３６Ｒが当該ねじ軸（３３）の軸線方向に接近する。つまり、１対の下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒ（傾斜面４１Ｓ，４１Ｓ）を軸線方向に接近させる。すると、各上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの当該各傾斜面４３Ｓ，４３Ｓが対応する下傾斜ブロックの各傾斜面４１Ｓ，４１Ｓに沿って下降する。つまり、昇降テーブル２０を下降させることができる。この場合の昇降テーブル２０の高さ（下降）位置も、接近後の各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの軸線方向における間隔で決まる。つまり、設定器７５にセットした設定値（この実施形態では、最小値が０．００００ｍｍ）に対応するモータ３１の回転角度で決まる。
【００４９】
すなわち、各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの離隔接近運動を当該各上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの昇降運動に変換することができるから、上下動の際に偏荷重を相殺できる。したがって、高分解能で昇降テーブル２０を昇降かつ高精度で高さ位置決めできるとともに、大幅な小型化および低コスト化を達成できる。
【００５０】
しかも、各上傾斜ブロック４３Ｌ，４３Ｒの傾斜面４３Ｓ，４３Ｓと各下傾斜ブロック４１Ｌ，４１Ｒの対応傾斜面４１Ｓ，４１Ｓとが直線軸受（４５Ａ、４５Ｂ）を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされているから、円滑な昇降運動ができる。つまり駆動手段３０（３１）の負荷を軽減できる。
【００５１】
また、ベースプレート１０と昇降テーブル２０との間に４つの付勢手段（２５）を設け、各上傾斜ブロックの傾斜面を各下傾斜ブロックの対応傾斜面に押圧させてあるので、各部のバックラッシュを除去できる。すなわち、一段と高精度で位置決めできる。
【００５２】
さらに、スケール５１および位置検出器５２を含む光電式で高分解能（０．１μｍ以下）の高さ位置検出手段５０を設けかつ検出高さ位置信号（ｆ）を利用してモータ３１をフィードバック回転制御可能に形成されているから、オープン制御の従来例の場合に比較して飛躍的な高精度（±０．１μｍ以下）での高さ位置決めを行える。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、駆動手段がモータの可逆回転駆動によって１対のスライドブロックを軸線方向に離隔接近可能、かつ昇降機構が離隔接近可能に装着された１対の下傾斜ブロックと，軸線方向に相対移動不能として昇降テーブルに固着された１対の上傾斜ブロックとを含み、さらに直線軸受、付勢手段および高さ位置検出手段を設け、各下傾斜ブロックの離隔接近運動を当該各上傾斜ブロックの昇降運動に変換可能かつ検出高さ位置信号を利用してモータをフィードバック制御可能に形成された昇降位置決め装置であるから、次のような優れた効果を奏することができる。
【００５４】
（イ）  昇降テーブルの上下動の際に発生する偏荷重を相殺することができる。つまり、偏荷重を発生させないので昇降テーブルの上面を水平に維持できるから、高さ位置決め精度を従来例の場合に比較して大幅に向上できるとともに、昇降テーブルの３次元的姿勢を一定に保持できるから、昇降テーブル上の検査対象試料の姿勢を安定できる。したがって、例えば±０．１μｍ以下の高精度での高さ位置決めを必要とする試験・研究並びに産業上の利用性を飛躍的に拡大できる。
【００５５】
（ロ）  対応する各２の傾斜面を利用するので、各傾斜面の傾斜角度を従来例の場合に比較して大きくすることができる。したがって、大幅な軸線方向の小型化および低コストを達成できる。
【００５６】
（ハ）  偏荷重を発生しない昇降機構であるから、従来例の堅牢で大型・高コストの昇降ガイド機構を一掃できる。したがって、大幅な装置小型化およびコスト低減を達成できるとともに、高分解能な高さ位置検出手段の取付けが簡単かつクローズドループ制御の導入が容易である。
【００５７】
（ニ） しかも、対応する傾斜面が直線軸受を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされているので、さらに円滑な昇降運動をできる。また、駆動手段の負荷を軽減できるとともに、各下傾斜ブロックの軸線方向間隔と昇降テーブルの昇降位置との対応性を高精度でかつ確実に担保できる。
【００５８】
（ホ） 上・下傾斜ブロックの対応傾斜面に押圧可能に形成されているので、一段と高精度で位置決めできる。
【００５９】
（へ） 駆動手段を構成するモータをフィードバック回転制御可能に形成されているので、オープン制御の従来例の場合に比較して、飛躍的な高精度で高さ位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す平面図である。
【図２】同じく、左側面図である。
【図３】同じく、右側面図である。
【図４】同じく、正面図である。
【図５】同じく、昇降テーブルを取外した状態を説明するための平面図である。
【図６】同じく、図５の矢視線Ａ−Ａに基づく左側面図である。
【図７】同じく、図５の矢視線Ｂ−Ｂに基づく右側断面図である。
【図８】同じく、図５の矢視線Ｃ−Ｃに基づく正断面図である。
【図９】同じく、図８の矢視線Ｄ−Ｄに基づく断面図である。
【図１０】同じく、高さ位置検出手段を説明するための図である。
【図１１】同じく、リミット検出手段を説明するための図である。
【図１２】同じく、昇降駆動制御系を説明するための図である。
【図１３】同じく、昇降機構の変形例を説明するための図である。
【図１４】従来例を説明するための正断面図である。
【符号の説明】
１０  ベースプレート
１２  直線軸受レール
１３  直線軸受移動ブロック
１５  ボールねじブラケット
１８  スプリングフック
２０  昇降テーブル
２５  スプリング（付勢手段）
３０  駆動手段
３１  モータ
３３  ボールねじ軸（ねじ軸）
３５  ボールフランジ
３６  スライドブロック４０  昇降機構
４１  下傾斜ブロック
４１Ｓ  傾斜面
４３  上傾斜ブロック
４３Ｓ  傾斜面
４５  直線軸受
５０  高さ位置検出手段
５１  スケール
５２  位置検出器６０  リミット検出手段
６２  フォトセンサ
７０  コントローラ
７５  設定器
８０  表示器
９０  昇降ガイド機構
【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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