JPH0968657A - ステージの移動機構 - Google Patents
ステージの移動機構Info
- Publication number
- JPH0968657A JPH0968657A JP22650395A JP22650395A JPH0968657A JP H0968657 A JPH0968657 A JP H0968657A JP 22650395 A JP22650395 A JP 22650395A JP 22650395 A JP22650395 A JP 22650395A JP H0968657 A JPH0968657 A JP H0968657A
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- Japan
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- conversion element
- electromechanical conversion
- displacement
- displacement magnifying
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気機械変換素子の水平方向の微小変位を、
効率良くかつ精度良く、垂直方向の変位に拡大伝達し、
ステ−ジを高精度に上下移動させることを目的とする。 【解決手段】 上下２枚の平板ステ−ジをつなぐ一対の
「く」の字型の変位拡大部材と、該変位拡大部材の中間
位置に前記上下平板ステ−ジと平行に電気機械変換素子
を配置し、該電気機械変換素子の両端を前記一対の変位
拡大部材の中間位置で挟むごとく構成した。
効率良くかつ精度良く、垂直方向の変位に拡大伝達し、
ステ−ジを高精度に上下移動させることを目的とする。 【解決手段】 上下２枚の平板ステ−ジをつなぐ一対の
「く」の字型の変位拡大部材と、該変位拡大部材の中間
位置に前記上下平板ステ−ジと平行に電気機械変換素子
を配置し、該電気機械変換素子の両端を前記一対の変位
拡大部材の中間位置で挟むごとく構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば顕微鏡のス
テージ等に用いることが出来る電気機械変換素子と変位
拡大機構を利用した微小変位機構に関するものである。
テージ等に用いることが出来る電気機械変換素子と変位
拡大機構を利用した微小変位機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５に電気機械変換素子と変位拡大機構
を利用した従来の機構を示す。
を利用した従来の機構を示す。
【０００３】上部ステ−ジ１１と下部ステ−ジ１２は上
下方向Ｂに、高精度に移動する直進案内ガイド１３及び
１３’により結合されており、下部ステ−ジに電気機械
変換素子１４（一例として圧電素子）と水平方向変位伝
達部材１６が組込まれ、上部ステ−ジに垂直方向変位伝
達部材１５が組込まれた構成になっている。
下方向Ｂに、高精度に移動する直進案内ガイド１３及び
１３’により結合されており、下部ステ−ジに電気機械
変換素子１４（一例として圧電素子）と水平方向変位伝
達部材１６が組込まれ、上部ステ−ジに垂直方向変位伝
達部材１５が組込まれた構成になっている。
【０００４】係る構成で、電気機械変換素子１４変形
（符号Ａで示す）で上部ステ−ジ１１がＢ方向に上下動
する。
（符号Ａで示す）で上部ステ−ジ１１がＢ方向に上下動
する。
【０００５】ところが、電気機械変換素子１４の変形分
Ａが変位伝達部材１５および１６の弾性により吸収され
てしまい、電気機械変換素子１４の微小変位Ａが上部ス
テ−ジ１１に効率よく拡大伝達できない。更に、電気機
械変換素子１４の長手方向の変形が上部ステ−ジにも影
響を及ぼし、上部ステ−ジが水平方向に動き易く、上下
方向の真直度が悪いという欠点があった。
Ａが変位伝達部材１５および１６の弾性により吸収され
てしまい、電気機械変換素子１４の微小変位Ａが上部ス
テ−ジ１１に効率よく拡大伝達できない。更に、電気機
械変換素子１４の長手方向の変形が上部ステ−ジにも影
響を及ぼし、上部ステ−ジが水平方向に動き易く、上下
方向の真直度が悪いという欠点があった。
【０００６】ここで、例えば、ステージの上下移動中の
左右方向の動揺は０．５μｍ程度発生する。
左右方向の動揺は０．５μｍ程度発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明には、これらの
問題を除去し、簡単な構成で、小形かつ安価に、効率良
く電気機械変換素子の微小変位を上部ステ−ジに拡大伝
達可能な機構を実現することを目的とする。
問題を除去し、簡単な構成で、小形かつ安価に、効率良
く電気機械変換素子の微小変位を上部ステ−ジに拡大伝
達可能な機構を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の構成を図１に示
す。
す。
【０００９】本発明の微小変位機構は、一対の「く」の
字型をした変位拡大部材１および１’と電気機械変換素
子２、予圧調整ネジ３、上部ステ−ジ４、下部ステ−ジ
５、固定ネジ６から構成されている。
字型をした変位拡大部材１および１’と電気機械変換素
子２、予圧調整ネジ３、上部ステ−ジ４、下部ステ−ジ
５、固定ネジ６から構成されている。
【００１０】ここで、電気機械変換素子２は、一対の
「く」の字型をした変位拡大部材１および１’に隙間無
く確実に挟まれている。
「く」の字型をした変位拡大部材１および１’に隙間無
く確実に挟まれている。
【００１１】その結果、電気機械変換素子２が長手方向
に伸縮すると、その伸縮に応じて一対の変位拡大部材１
および１’の「く」の字型の内角θが変化するので、結
果的に上部ステ−ジが上下に効率良く且つ高精度に移動
する。
に伸縮すると、その伸縮に応じて一対の変位拡大部材１
および１’の「く」の字型の内角θが変化するので、結
果的に上部ステ−ジが上下に効率良く且つ高精度に移動
する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１、図２に本発明の実施
例を示す側面図。
例を示す側面図。
【００１３】本発明の微小変位機構は、一対の「く」の
字型をした厚さ０．５から１ｍｍのリン青銅、あるいは
鉄性の変位拡大部材１および１’と、圧電素子等の電気
機械変換素子２、予圧調整ネジ３、上部ステ−ジ４、下
部ステ−ジ５、固定ネジ６から構成されている。図４は
図１、図２の平面図である。
字型をした厚さ０．５から１ｍｍのリン青銅、あるいは
鉄性の変位拡大部材１および１’と、圧電素子等の電気
機械変換素子２、予圧調整ネジ３、上部ステ−ジ４、下
部ステ−ジ５、固定ネジ６から構成されている。図４は
図１、図２の平面図である。
【００１４】ここで、電気機械変換素子２は、一対の
「く」の字型をした変位拡大部材１および１’に隙間無
く確実に挟まれている。
「く」の字型をした変位拡大部材１および１’に隙間無
く確実に挟まれている。
【００１５】その結果、電気機械変換素子２が長手方向
に伸縮すると、その伸縮に応じて一対の変位拡大部材１
および１’の「く」の字型の内角θが変化するので、結
果的に上部ステ−ジが上下に効率良く且つ高精度に移動
する。
に伸縮すると、その伸縮に応じて一対の変位拡大部材１
および１’の「く」の字型の内角θが変化するので、結
果的に上部ステ−ジが上下に効率良く且つ高精度に移動
する。
【００１６】図２は、一対の「く」の字型をした変位拡
大部材１および１’と圧電素子２、予圧調整ネジ３、上
部ステ−ジ４、下部ステ−ジ５、固定ネジ６、移動量調
整用スペ−サ７から構成されている。
大部材１および１’と圧電素子２、予圧調整ネジ３、上
部ステ−ジ４、下部ステ−ジ５、固定ネジ６、移動量調
整用スペ−サ７から構成されている。
【００１７】以下、この動作について説明する。
【００１８】電気機械変換素子２に外部（図示せず）か
ら電圧が印加されると、その電圧に応じて電気機械変換
素子２が長手方向に伸縮する。
ら電圧が印加されると、その電圧に応じて電気機械変換
素子２が長手方向に伸縮する。
【００１９】従って電気機械変換素子２の両端に対称に
配置された一対の「く」の字型をした変位拡大部材１お
よび１’は「く」の字型の内角θが、電気機械変換素子
２の伸縮に対応して変化（例えば２０μｍから１００μ
ｍ）する。
配置された一対の「く」の字型をした変位拡大部材１お
よび１’は「く」の字型の内角θが、電気機械変換素子
２の伸縮に対応して変化（例えば２０μｍから１００μ
ｍ）する。
【００２０】すなわち電気機械変換素子２が伸びたと
き、変位拡大部材１および１’は「く」の字型の内角θ
が開くため、上部ステ−ジ４を上方に移動させる。そし
て電気機械変換素子２が縮んだときはこれと全く逆にな
るので上部ステ−ジ４を下方に移動させる。
き、変位拡大部材１および１’は「く」の字型の内角θ
が開くため、上部ステ−ジ４を上方に移動させる。そし
て電気機械変換素子２が縮んだときはこれと全く逆にな
るので上部ステ−ジ４を下方に移動させる。
【００２１】ここで予圧調整ネジ３は、電気機械変換素
子２が一対の「く」の字型をした変位拡大部材１および
１’に隙間無く確実に挟まれるよう調整するためのもの
である。
子２が一対の「く」の字型をした変位拡大部材１および
１’に隙間無く確実に挟まれるよう調整するためのもの
である。
【００２２】上部ステ−ジ４の移動量を可変する機械的
な方法として、一対の「く」の字型をした変位拡大部材
１および１’の内角θを変更する方法と、変位拡大部材
１および１’に挟まれた電気機械変換素子２と移動量調
整用スペ−サ７の長さの比を変えて調節する方法が考え
られる。本発明では変位拡大部材１および１’の再製作
が不要な後者の方法を実施例とした。
な方法として、一対の「く」の字型をした変位拡大部材
１および１’の内角θを変更する方法と、変位拡大部材
１および１’に挟まれた電気機械変換素子２と移動量調
整用スペ−サ７の長さの比を変えて調節する方法が考え
られる。本発明では変位拡大部材１および１’の再製作
が不要な後者の方法を実施例とした。
【００２３】また、変位拡大部材１および１’は電気機
械変換素子２に対して対称に配置されているおり、かつ
電気機械変換素子２は長手方向以外は自由度があるの
で、電気機械変換素子２からの駆動力は均等に上部ステ
−ジ４の両端に伝達される。この結果上部ステ−ジ４は
水平精度を保ちながら、上下に高精度で移動する。
械変換素子２に対して対称に配置されているおり、かつ
電気機械変換素子２は長手方向以外は自由度があるの
で、電気機械変換素子２からの駆動力は均等に上部ステ
−ジ４の両端に伝達される。この結果上部ステ−ジ４は
水平精度を保ちながら、上下に高精度で移動する。
【００２４】次に電気機械変換素子２を交換する必要が
生じた場合、予圧調整ネジ３を緩めるだけで簡単に電気
機械変換素子２を取外すことができ、逆の手順で新たな
電気機械変換素子２を組込めば良い。
生じた場合、予圧調整ネジ３を緩めるだけで簡単に電気
機械変換素子２を取外すことができ、逆の手順で新たな
電気機械変換素子２を組込めば良い。
【００２５】このように本発明の装置は保守性が非常に
容易であるという特徴を有している。 また、例えば、
この実施例によれば、上下移動中の左右方向の動揺は
０．２μｍ以下に抑えることができる。
容易であるという特徴を有している。 また、例えば、
この実施例によれば、上下移動中の左右方向の動揺は
０．２μｍ以下に抑えることができる。
【００２６】次に本発明の他の実施例について、図３で
説明する。
説明する。
【００２７】上部ステ−ジ４の移動量を大きく設定する
時、電気機械変換素子２の伸縮を大きくする必要があ
る。そのため、長い電気機械変換素子２が有利であり、
構造的には変位拡大部材１および１’の内角θ側に電気
機械変換素子２を配置した方がコンパクトにできる。
時、電気機械変換素子２の伸縮を大きくする必要があ
る。そのため、長い電気機械変換素子２が有利であり、
構造的には変位拡大部材１および１’の内角θ側に電気
機械変換素子２を配置した方がコンパクトにできる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成ながら、小
形かつ安価で、高精度なステ−ジの上下移動機構を実現
することが出来る。
形かつ安価で、高精度なステ−ジの上下移動機構を実現
することが出来る。
【図１】 本発明の構成簡略側面図
【図２】 本発明の実施例簡略側面図
【図３】 本発明の他の実施例簡略側面図
【図４】 本発明の実施例概略平面図
【図５】 従来例の概略側面図
１および１’：変位拡大部材 ２：電気機械変換素子
３：予圧調整ネジ ４：上部ステ−ジ ５：下部ステ
−ジ ６：固定ネジ ７：移動量調整用スペ−サ １１：上部ステ−ジ １２：下部ステ−ジ １３および
１３’：直進案内ガイド １４：電気機械変換素子 １
５：垂直方向変位伝達部材 １６：水平方向変位伝達部
材
３：予圧調整ネジ ４：上部ステ−ジ ５：下部ステ
−ジ ６：固定ネジ ７：移動量調整用スペ−サ １１：上部ステ−ジ １２：下部ステ−ジ １３および
１３’：直進案内ガイド １４：電気機械変換素子 １
５：垂直方向変位伝達部材 １６：水平方向変位伝達部
材
Claims (1)
- 【請求項１】上下２枚の平板ステ−ジをつなぐ一対の
「く」の字型の変位拡大部材と、該変位拡大部材の中間
位置に前記上下平板ステ−ジと平行に電気機械変換素子
を配置し、該電気機械変換素子の両端を前記一対の変位
拡大部材の中間位置で挟むごとく固定し構成したことを
特徴とするステージの移動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22650395A JPH0968657A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | ステージの移動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22650395A JPH0968657A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | ステージの移動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968657A true JPH0968657A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16846143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22650395A Pending JPH0968657A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | ステージの移動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0968657A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004002199B4 (de) * | 2003-02-21 | 2007-10-18 | Korea Advanced Institute Of Science & Technology | Dreiachs-Linearbewegungseinheit und Vorrichtung zum Untersuchen einer Probe hiermit |
-
1995
- 1995-09-04 JP JP22650395A patent/JPH0968657A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004002199B4 (de) * | 2003-02-21 | 2007-10-18 | Korea Advanced Institute Of Science & Technology | Dreiachs-Linearbewegungseinheit und Vorrichtung zum Untersuchen einer Probe hiermit |
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