JPH0986888A - Ｚ移動ステージ機構 - Google Patents
Ｚ移動ステージ機構Info
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- JPH0986888A JPH0986888A JP24159295A JP24159295A JPH0986888A JP H0986888 A JPH0986888 A JP H0986888A JP 24159295 A JP24159295 A JP 24159295A JP 24159295 A JP24159295 A JP 24159295A JP H0986888 A JPH0986888 A JP H0986888A
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Landscapes
- Machine Tool Units (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｚ移動ステージを、くさび機構を介して上下移
動させると共に、前記Ｚ移動ステージをばね部材で支承
して前記くさび機構に作用する負荷荷重を軽減するよう
にしたＺ移動ステージ機構において、Ｚ移動ステージの
高さ変動により前記ばね部材のばね力が変化して、数ｍ
ｍの変化に対応する負荷変動となり、負荷荷重の軽減機
能が損なわれるばかりでなく、Ｚ移動ステージが変形す
る虞れがある。 【解決手段】くさび機構１５を介して上下移動させるＺ
移動ステージ２を支承するばね部材としての圧縮コイル
ばね３５を、前記くさび機構１５とくさびの傾斜方向を
同一とした第２のくさび機構３６で支承し、前記Ｚ移動
ステージ２の高さ変動Ｈ1 、Ｈ2 にかかわらず圧縮コイ
ルばね３５の全長ｈを一定としばね力を一定に保つよう
にしたものである。
動させると共に、前記Ｚ移動ステージをばね部材で支承
して前記くさび機構に作用する負荷荷重を軽減するよう
にしたＺ移動ステージ機構において、Ｚ移動ステージの
高さ変動により前記ばね部材のばね力が変化して、数ｍ
ｍの変化に対応する負荷変動となり、負荷荷重の軽減機
能が損なわれるばかりでなく、Ｚ移動ステージが変形す
る虞れがある。 【解決手段】くさび機構１５を介して上下移動させるＺ
移動ステージ２を支承するばね部材としての圧縮コイル
ばね３５を、前記くさび機構１５とくさびの傾斜方向を
同一とした第２のくさび機構３６で支承し、前記Ｚ移動
ステージ２の高さ変動Ｈ1 、Ｈ2 にかかわらず圧縮コイ
ルばね３５の全長ｈを一定としばね力を一定に保つよう
にしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子ビーム
描画装置、マスク検査装置等に適用されるＺ移動ステー
ジに関するものである。
描画装置、マスク検査装置等に適用されるＺ移動ステー
ジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、電子ビーム描画装置等において
は、基板などの試料（被処理材）を、Ｘ、Ｙ、Ｚの各移
動ステージを有するステージ装置の前記Ｚ移動ステージ
上に位置決め固定し、試料をＸＹ方向（水平方向）に移
動させ、かつ、試料面の凹凸や非平行分を補償すべく、
Ｚ移動ステージをＺ移動（上下移動）させて常に描画点
が一定高さになるよう制御しながら、試料に対する描画
等の処理を行うようになっている。
は、基板などの試料（被処理材）を、Ｘ、Ｙ、Ｚの各移
動ステージを有するステージ装置の前記Ｚ移動ステージ
上に位置決め固定し、試料をＸＹ方向（水平方向）に移
動させ、かつ、試料面の凹凸や非平行分を補償すべく、
Ｚ移動ステージをＺ移動（上下移動）させて常に描画点
が一定高さになるよう制御しながら、試料に対する描画
等の処理を行うようになっている。
【０００３】一方、近時、電子ビーム描画装置等におい
て、取扱う基板などの試料の厚さや、大きさが多様化し
ており、このため、Ｚ移動ステージのＺ方向変化量は数
ｍｍとなり、かつ大型基板対応のためＺ移動ステージの
荷重も大きく増加している。
て、取扱う基板などの試料の厚さや、大きさが多様化し
ており、このため、Ｚ移動ステージのＺ方向変化量は数
ｍｍとなり、かつ大型基板対応のためＺ移動ステージの
荷重も大きく増加している。
【０００４】このため、これに対応すべく、Ｚ移動ステ
ージの移動手段として従来のピエゾ素子に変えて、図９
に示すように、くさび機構を利用したものが実用化され
ている。
ージの移動手段として従来のピエゾ素子に変えて、図９
に示すように、くさび機構を利用したものが実用化され
ている。
【０００５】すなわち、支持台としてのＹ移動ステージ
ａと、この上面側に設けられたＺ移動ステージｂとの間
に、くさびｃとこのくさびｃを受けるＬＭガイドｄ，ｅ
からなるくさび機構ｆ…を配設し、前記くさびｃを図示
しない超音波モータ等の駆動源を介して図中、右方向
（実線矢印方向）に移動させることにより、Ｚ移動ステ
ージｂを下方向に移動させ、左方向（破線矢印方向）に
移動させることにより、Ｚ移動ステージｂを上方向に移
動させるものである。そして、Ｚ移動ステージｂ上にホ
ルダｈを介して位置決め固定された基板等の試料ｊに対
する描画点が常に一定高さになるよう制御するようにな
っている。
ａと、この上面側に設けられたＺ移動ステージｂとの間
に、くさびｃとこのくさびｃを受けるＬＭガイドｄ，ｅ
からなるくさび機構ｆ…を配設し、前記くさびｃを図示
しない超音波モータ等の駆動源を介して図中、右方向
（実線矢印方向）に移動させることにより、Ｚ移動ステ
ージｂを下方向に移動させ、左方向（破線矢印方向）に
移動させることにより、Ｚ移動ステージｂを上方向に移
動させるものである。そして、Ｚ移動ステージｂ上にホ
ルダｈを介して位置決め固定された基板等の試料ｊに対
する描画点が常に一定高さになるよう制御するようにな
っている。
【０００６】一方、電子ビーム描画装置は、ビームの位
置変動の原因となる磁性体を移動ステージに使用するこ
とができず、くさび機構ｆのくさびｃを受けるＬＭガイ
ドｄ，ｅ等は、非磁性の材質で構成され、通常の鋼材等
のＬＭガイドの１／４程度で負荷能力が小さい。このた
め、負荷能力を増すために、サイズの大きなものを使用
する必要があり、くさび機構ｆが大きくなってしまう。
また、くさびｃを駆動する超音波モータ等に負荷能力の
大きなものを使用しなければならないという問題があ
る。
置変動の原因となる磁性体を移動ステージに使用するこ
とができず、くさび機構ｆのくさびｃを受けるＬＭガイ
ドｄ，ｅ等は、非磁性の材質で構成され、通常の鋼材等
のＬＭガイドの１／４程度で負荷能力が小さい。このた
め、負荷能力を増すために、サイズの大きなものを使用
する必要があり、くさび機構ｆが大きくなってしまう。
また、くさびｃを駆動する超音波モータ等に負荷能力の
大きなものを使用しなければならないという問題があ
る。
【０００７】そこで、図示するように、Ｚ移動ステージ
ｂをばね部材ｇで支承して前記くさび機構ｆに作用する
負荷荷重を軽減することで、くさび機構ｆの小形化と、
くさびｃを駆動する超音波モータ等の負荷を軽減する工
夫がなされている。
ｂをばね部材ｇで支承して前記くさび機構ｆに作用する
負荷荷重を軽減することで、くさび機構ｆの小形化と、
くさびｃを駆動する超音波モータ等の負荷を軽減する工
夫がなされている。
【０００８】しかし、従来は、単に、負荷能力を軽減す
るためＺ移動ステージｂとＹ移動ステージａの間にばね
部材ｇを入れた構成であり、Ｚ移動ステージｂの高さ変
動により前記ばね部材ｇのばね力が変化してしまう。こ
れは、数ｍｍの変化に対応する負荷変動となり、負荷荷
重の軽減機能が損なわれるばかりでなく、Ｚ移動ステー
ジの変形が問題となる。
るためＺ移動ステージｂとＹ移動ステージａの間にばね
部材ｇを入れた構成であり、Ｚ移動ステージｂの高さ変
動により前記ばね部材ｇのばね力が変化してしまう。こ
れは、数ｍｍの変化に対応する負荷変動となり、負荷荷
重の軽減機能が損なわれるばかりでなく、Ｚ移動ステー
ジの変形が問題となる。
【０００９】また、くさび機構への負荷荷重のＸＹ方向
への分力による負荷変動が駆動手段に作用し、動作状態
に影響を与えると共に駆動手段の寿命を短くするなどの
問題があった。
への分力による負荷変動が駆動手段に作用し、動作状態
に影響を与えると共に駆動手段の寿命を短くするなどの
問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
Ｚ移動ステージを、くさび機構を介して上下移動させる
と共に、前記Ｚ移動ステージをばね部材で支承して前記
くさび機構に作用する負荷荷重を軽減するようにしたＺ
移動ステージ機構においては、Ｚ移動ステージの高さ変
動によりばね部材のばね力が変化してしまい、負荷荷重
の軽減機能が損なわれるばかりでなく、Ｚ移動ステージ
の変形が問題となり、高精度の処理状態を安定して維持
することができなくなる虞れがある。
Ｚ移動ステージを、くさび機構を介して上下移動させる
と共に、前記Ｚ移動ステージをばね部材で支承して前記
くさび機構に作用する負荷荷重を軽減するようにしたＺ
移動ステージ機構においては、Ｚ移動ステージの高さ変
動によりばね部材のばね力が変化してしまい、負荷荷重
の軽減機能が損なわれるばかりでなく、Ｚ移動ステージ
の変形が問題となり、高精度の処理状態を安定して維持
することができなくなる虞れがある。
【００１１】また、くさび機構への負荷荷重のＸＹ方向
への分力による負荷変動が駆動手段に作用し、動作状態
に影響を与えると共に駆動手段の寿命を短くするなどの
問題があった。
への分力による負荷変動が駆動手段に作用し、動作状態
に影響を与えると共に駆動手段の寿命を短くするなどの
問題があった。
【００１２】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
Ｚ移動ステージを、くさび機構を介して上下移動させる
と共に、前記Ｚ移動ステージをばね部材で支承して前記
くさび機構に作用する負荷荷重を軽減するようにしたＺ
移動ステージ機構において、Ｚ移動ステージの高さ変動
にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保つことが
でき、Ｚ移動ステージの負荷荷重の軽減状態が安定して
得られると共に変形等を防止でき、高精度の処理状態を
安定して維持できるようにしたＺ移動ステージ機構を提
供することを目的とする。
Ｚ移動ステージを、くさび機構を介して上下移動させる
と共に、前記Ｚ移動ステージをばね部材で支承して前記
くさび機構に作用する負荷荷重を軽減するようにしたＺ
移動ステージ機構において、Ｚ移動ステージの高さ変動
にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保つことが
でき、Ｚ移動ステージの負荷荷重の軽減状態が安定して
得られると共に変形等を防止でき、高精度の処理状態を
安定して維持できるようにしたＺ移動ステージ機構を提
供することを目的とする。
【００１３】また、負荷荷重のＸＹ方向への分力による
負荷変動を相殺し、安定した動作状態が得られると共に
駆動手段の寿命を延ばすことができるようにしたＺ移動
ステージ機構を提供することを目的とする。
負荷変動を相殺し、安定した動作状態が得られると共に
駆動手段の寿命を延ばすことができるようにしたＺ移動
ステージ機構を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための第１の手段として、Ｚ移動ステージを、く
さび機構を介して上下移動させると共に、前記Ｚ移動ス
テージをばね部材で支承して前記くさび機構に作用する
負荷荷重を軽減するようにしたＺ移動ステージ機構にお
いて、前記ばね部材を、前記くさび機構とくさびの傾斜
方向を同一とした第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移
動ステージの高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね
力を一定に保つようにしたものである。
決するための第１の手段として、Ｚ移動ステージを、く
さび機構を介して上下移動させると共に、前記Ｚ移動ス
テージをばね部材で支承して前記くさび機構に作用する
負荷荷重を軽減するようにしたＺ移動ステージ機構にお
いて、前記ばね部材を、前記くさび機構とくさびの傾斜
方向を同一とした第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移
動ステージの高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね
力を一定に保つようにしたものである。
【００１５】また、第２の手段として、支持台と、この
支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージと、
このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構のくさびの
水平移動動作に伴って前記Ｚ移動ステージを上下移動さ
せるステージ移動手段と、前記Ｚ移動ステージの下面を
支承し前記第１のくさび機構に作用する負荷荷重を軽減
するばね部材と、このばね部材の下面と前記支持台の
間、かつ前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同
一とした状態に設けられ、前記Ｚ移動ステージの高さ変
動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保つ第２
のくさび機構とを具備してなる構成としたものである。
支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージと、
このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構のくさびの
水平移動動作に伴って前記Ｚ移動ステージを上下移動さ
せるステージ移動手段と、前記Ｚ移動ステージの下面を
支承し前記第１のくさび機構に作用する負荷荷重を軽減
するばね部材と、このばね部材の下面と前記支持台の
間、かつ前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同
一とした状態に設けられ、前記Ｚ移動ステージの高さ変
動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保つ第２
のくさび機構とを具備してなる構成としたものである。
【００１６】また、第３の手段として、支持台と、この
支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージと、
このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構のくさびの
水平移動動作に伴って前記Ｚ移動ステージを上下移動さ
せるステージ移動手段と、前記Ｚ移動ステージの下面を
支承し前記第１のくさび機構に作用する負荷荷重を軽減
する圧縮コイルばねと、この圧縮コイルばねの下面と前
記支持台の間、かつ前記第１のくさび機構とくさびの傾
斜方向を同一とすると共にくさびとの接触部にベアリン
グを配した状態に設けられ、前記Ｚ移動ステージの高さ
変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保つ第
２のくさび機構とを具備してなる構成としたものであ
る。
支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージと、
このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構のくさびの
水平移動動作に伴って前記Ｚ移動ステージを上下移動さ
せるステージ移動手段と、前記Ｚ移動ステージの下面を
支承し前記第１のくさび機構に作用する負荷荷重を軽減
する圧縮コイルばねと、この圧縮コイルばねの下面と前
記支持台の間、かつ前記第１のくさび機構とくさびの傾
斜方向を同一とすると共にくさびとの接触部にベアリン
グを配した状態に設けられ、前記Ｚ移動ステージの高さ
変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保つ第
２のくさび機構とを具備してなる構成としたものであ
る。
【００１７】また、第４の手段として、Ｚ移動ステージ
を、駆動手段によって水平移動するくさびの動きに伴っ
て上下移動させるようにしたＺ移動ステージ機構におい
て、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動手段の負荷変
動を相殺する負荷調整機構を設けたものである。
を、駆動手段によって水平移動するくさびの動きに伴っ
て上下移動させるようにしたＺ移動ステージ機構におい
て、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動手段の負荷変
動を相殺する負荷調整機構を設けたものである。
【００１８】また、第５の手段として、支持台と、この
支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージと、
このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構の駆動手段
によって水平移動するくさびの動きに伴って前記Ｚ移動
ステージを上下移動させるステージ移動手段と、前記支
持台もしくは前記くさびと一体に移動するくさび駆動体
の一方、かつ移動方向に角度を持つ状態に設けられた傾
斜ガイド面を有するガイド部材、及び該ガイド部材が設
けられていない他方の部材側に前記傾斜ガイド面に常時
圧接する状態に設けられ、前記くさびの水平移動に伴っ
て前記傾斜ガイド面との距離が変わる弾性押圧部材を有
し、前記駆動手段の負荷変動を相殺する負荷調整機構と
を具備してなる構成としたものである。
支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージと、
このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構の駆動手段
によって水平移動するくさびの動きに伴って前記Ｚ移動
ステージを上下移動させるステージ移動手段と、前記支
持台もしくは前記くさびと一体に移動するくさび駆動体
の一方、かつ移動方向に角度を持つ状態に設けられた傾
斜ガイド面を有するガイド部材、及び該ガイド部材が設
けられていない他方の部材側に前記傾斜ガイド面に常時
圧接する状態に設けられ、前記くさびの水平移動に伴っ
て前記傾斜ガイド面との距離が変わる弾性押圧部材を有
し、前記駆動手段の負荷変動を相殺する負荷調整機構と
を具備してなる構成としたものである。
【００１９】また、第６の手段として、支持台と、この
支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージと、
このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在されたく
さび機構と、このくさび機構のくさびと一体のくさび駆
動体に設けられた雌ねじ部材、この雌ねじ部材に螺合す
るボールねじ、及び該ボールねじを回転駆動させるモー
タを有し、前記モータの駆動によって前記くさびを水平
移動させることにより前記Ｚ移動ステージを上下移動さ
せるくさび移動機構と、前記支持台もしくは前記くさび
駆動体の一方に設けられ、かつ、前記Ｚ移動ステージの
くさびの負荷方向と逆になるような傾斜ガイド面を有す
るガイド部材と、このガイド部材が設けられていない他
方の部材側、かつ前記傾斜ガイド面に常時接触するよう
圧縮ばねにより付勢されたローラを有し、前記くさびの
水平移動に伴う前記くさび移動機構の負荷変動を相殺す
る負荷調整機構とを具備してなる構成としたものであ
る。
支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージと、
このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在されたく
さび機構と、このくさび機構のくさびと一体のくさび駆
動体に設けられた雌ねじ部材、この雌ねじ部材に螺合す
るボールねじ、及び該ボールねじを回転駆動させるモー
タを有し、前記モータの駆動によって前記くさびを水平
移動させることにより前記Ｚ移動ステージを上下移動さ
せるくさび移動機構と、前記支持台もしくは前記くさび
駆動体の一方に設けられ、かつ、前記Ｚ移動ステージの
くさびの負荷方向と逆になるような傾斜ガイド面を有す
るガイド部材と、このガイド部材が設けられていない他
方の部材側、かつ前記傾斜ガイド面に常時接触するよう
圧縮ばねにより付勢されたローラを有し、前記くさびの
水平移動に伴う前記くさび移動機構の負荷変動を相殺す
る負荷調整機構とを具備してなる構成としたものであ
る。
【００２０】上記第１の手段のＺ移動ステージ機構によ
れば、Ｚ移動ステージを支承してＺ移動ステージを上下
移動させるくさび機構に作用する負荷荷重を軽減するば
ね部材を、前記くさび機構とくさびの傾斜方向を同一と
した第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ステージの
高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保
つようにしたから、Ｚ移動ステージの負荷荷重の軽減状
態が安定して得られると共に変形等を防止でき、高精度
の処理状態を安定して維持することが可能となる。
れば、Ｚ移動ステージを支承してＺ移動ステージを上下
移動させるくさび機構に作用する負荷荷重を軽減するば
ね部材を、前記くさび機構とくさびの傾斜方向を同一と
した第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ステージの
高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保
つようにしたから、Ｚ移動ステージの負荷荷重の軽減状
態が安定して得られると共に変形等を防止でき、高精度
の処理状態を安定して維持することが可能となる。
【００２１】また、第２の手段のＺ移動ステージ機構に
よれば、支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステ
ージを支承してＺ移動ステージを上下移動させる第１の
くさび機構に作用する負荷荷重を軽減するばね部材を、
前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同一とした
第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ステージの高さ
変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保つよ
うにしたから、Ｚ移動ステージの負荷荷重の軽減状態が
安定して得られると共に変形等を防止でき、高精度の処
理状態を安定して維持することが可能となる。
よれば、支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステ
ージを支承してＺ移動ステージを上下移動させる第１の
くさび機構に作用する負荷荷重を軽減するばね部材を、
前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同一とした
第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ステージの高さ
変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保つよ
うにしたから、Ｚ移動ステージの負荷荷重の軽減状態が
安定して得られると共に変形等を防止でき、高精度の処
理状態を安定して維持することが可能となる。
【００２２】また、第３の手段のＺ移動ステージ機構に
よれば、支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステ
ージを支承してＺ移動ステージを上下移動させる第１の
くさび機構に作用する負荷荷重を軽減する圧縮コイルば
ねを、前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同一
とすると共にくさびとの接触部にベアリングを配した状
態に設けられ第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ス
テージの高さ変動にかかわらず前記圧縮コイルばねのば
ね力を一定に保つようにしたから、Ｚ移動ステージの負
荷荷重の軽減状態が安定して得られると共に変形等を防
止でき、高精度の処理状態を安定して維持することが可
能となる。また、くさびとの接触部にベアリングを配し
たことにより、摩擦抵抗を極力減らすことができ、Ｚ移
動ステージの動きの妨げとなることがない。
よれば、支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステ
ージを支承してＺ移動ステージを上下移動させる第１の
くさび機構に作用する負荷荷重を軽減する圧縮コイルば
ねを、前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同一
とすると共にくさびとの接触部にベアリングを配した状
態に設けられ第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ス
テージの高さ変動にかかわらず前記圧縮コイルばねのば
ね力を一定に保つようにしたから、Ｚ移動ステージの負
荷荷重の軽減状態が安定して得られると共に変形等を防
止でき、高精度の処理状態を安定して維持することが可
能となる。また、くさびとの接触部にベアリングを配し
たことにより、摩擦抵抗を極力減らすことができ、Ｚ移
動ステージの動きの妨げとなることがない。
【００２３】また、第４の手段のＺ移動ステージ機構に
よれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、駆動
手段によって水平移動するくさびの動きに伴って上下移
動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動手
段の負荷変動を相殺するようにしたから、安定した動作
状態が得られると共に駆動手段の寿命を延ばすことがで
きる。
よれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、駆動
手段によって水平移動するくさびの動きに伴って上下移
動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動手
段の負荷変動を相殺するようにしたから、安定した動作
状態が得られると共に駆動手段の寿命を延ばすことがで
きる。
【００２４】また、第５の手段のＺ移動ステージ機構に
よれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、駆動
手段によって水平移動するくさびの動きに伴って上下移
動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動手
段の負荷変動を相殺するようにしたから、安定した動作
状態が得られると共に駆動手段の寿命を延ばすことがで
きる。また、負荷調整機構を、支持台もしくはＺ移動ス
テージを上下移動させるくさび機構のくさびと一体に移
動するくさび駆動体の一方、かつ移動方向に角度を持つ
状態に設けられた傾斜ガイド面を有するガイド部材と、
該ガイド部材が設けられていない他方の部材側に前記傾
斜ガイド面に常時圧接する状態に設けられ、前記くさび
の水平移動に伴って前記傾斜ガイド面との距離が変わる
弾性押圧部材とを有した構成としたから、負荷調整機構
を簡単かつ安価な構成で実現できる。
よれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、駆動
手段によって水平移動するくさびの動きに伴って上下移
動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動手
段の負荷変動を相殺するようにしたから、安定した動作
状態が得られると共に駆動手段の寿命を延ばすことがで
きる。また、負荷調整機構を、支持台もしくはＺ移動ス
テージを上下移動させるくさび機構のくさびと一体に移
動するくさび駆動体の一方、かつ移動方向に角度を持つ
状態に設けられた傾斜ガイド面を有するガイド部材と、
該ガイド部材が設けられていない他方の部材側に前記傾
斜ガイド面に常時圧接する状態に設けられ、前記くさび
の水平移動に伴って前記傾斜ガイド面との距離が変わる
弾性押圧部材とを有した構成としたから、負荷調整機構
を簡単かつ安価な構成で実現できる。
【００２５】また、第６の手段のＺ移動ステージ機構に
よれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、くさ
び移動機構によって水平移動するくさびの動きに伴って
上下移動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記
くさび移動機構のボールねじ及びモータの負荷変動を相
殺するようにしたから、安定した動作状態が得られると
共にボールねじ及びモータの寿命を延ばすことができ
る。また、負荷調整機構を、支持台もしくはくさび駆動
体の一方に設けられ、かつ、Ｚ移動ステージのくさびの
負荷方向と逆になるような傾斜ガイド面を有するガイド
部材と、このガイド部材が設けられていない他方の部材
側、かつ前記傾斜ガイド面に常時接触するよう圧縮ばね
により付勢されたローラとを有した構成としたから、負
荷調整機構を簡単かつ安価な構成で実現できる。
よれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、くさ
び移動機構によって水平移動するくさびの動きに伴って
上下移動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記
くさび移動機構のボールねじ及びモータの負荷変動を相
殺するようにしたから、安定した動作状態が得られると
共にボールねじ及びモータの寿命を延ばすことができ
る。また、負荷調整機構を、支持台もしくはくさび駆動
体の一方に設けられ、かつ、Ｚ移動ステージのくさびの
負荷方向と逆になるような傾斜ガイド面を有するガイド
部材と、このガイド部材が設けられていない他方の部材
側、かつ前記傾斜ガイド面に常時接触するよう圧縮ばね
により付勢されたローラとを有した構成としたから、負
荷調整機構を簡単かつ安価な構成で実現できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、図１ないし図６を参照して
本発明の第１の実施の形態を説明する。まず、図１ない
し図３を参照して本発明のＺ移動ステージ機構の全体構
成を説明する。
本発明の第１の実施の形態を説明する。まず、図１ない
し図３を参照して本発明のＺ移動ステージ機構の全体構
成を説明する。
【００２７】図中１は、図示しないＸ移動ステージ上に
搭載された支持台としてのＹ移動ステージであり、この
Ｙ移動ステージ１上には、Ｚ移動ステージ２が設けられ
ている。
搭載された支持台としてのＹ移動ステージであり、この
Ｙ移動ステージ１上には、Ｚ移動ステージ２が設けられ
ている。
【００２８】このＺ移動ステージ２は、その上面部に、
試料保持部材であるホルダ３と位置測定用のレーザミラ
ー４が搭載されている。また、Ｚ移動ステージ２は、そ
の下面両側縁部分が、図２及び図３に示すように、一端
をＹ移動ステージ１上に固定した支持部材５に、また、
他端をＺ移動ステージ２の下面に固定した支持部材６に
それぞれボルト７を介して固定した板ばね８，８を有す
る支持手段９，９を介して弾性的に支承され、上下動可
能となっている。
試料保持部材であるホルダ３と位置測定用のレーザミラ
ー４が搭載されている。また、Ｚ移動ステージ２は、そ
の下面両側縁部分が、図２及び図３に示すように、一端
をＹ移動ステージ１上に固定した支持部材５に、また、
他端をＺ移動ステージ２の下面に固定した支持部材６に
それぞれボルト７を介して固定した板ばね８，８を有す
る支持手段９，９を介して弾性的に支承され、上下動可
能となっている。
【００２９】また、Ｙ移動ステージ１とＺ移動ステージ
２との間に、Ｚ移動ステージ２を上下移動（Ｚ移動）さ
せるステージ移動手段としてのＺ駆動部１０が設けられ
ている。
２との間に、Ｚ移動ステージ２を上下移動（Ｚ移動）さ
せるステージ移動手段としてのＺ駆動部１０が設けられ
ている。
【００３０】Ｚ駆動部１０は、図２に示すように、Ｚ移
動ステージ２を３点支持する状態に配設された３つの第
１のくさび機構１５…と、これら第１のくさび機構１５
…の図において左側が傾斜下端となる３つのくさび１５
ａ…を左右方向に移動させるくさび移動機構１６を有す
る。
動ステージ２を３点支持する状態に配設された３つの第
１のくさび機構１５…と、これら第１のくさび機構１５
…の図において左側が傾斜下端となる３つのくさび１５
ａ…を左右方向に移動させるくさび移動機構１６を有す
る。
【００３１】くさび機構１５…は、それぞれ、図１に示
すようにＹ移動ステージ１上に固定したＬＭガイド１５
ｂと、Ｚ移動ステージ２の下面に固定されたＬＭガイド
１５ｃと、これらＬＭガイド１５ｂ，１５ｃの間に介在
された前記くさび１５ａとからなり、前記くさび１５ａ
…は、水平状態に支持された板状のくさび駆動体２０の
保持孔に嵌合保持され、一体化された状態となってい
る。
すようにＹ移動ステージ１上に固定したＬＭガイド１５
ｂと、Ｚ移動ステージ２の下面に固定されたＬＭガイド
１５ｃと、これらＬＭガイド１５ｂ，１５ｃの間に介在
された前記くさび１５ａとからなり、前記くさび１５ａ
…は、水平状態に支持された板状のくさび駆動体２０の
保持孔に嵌合保持され、一体化された状態となってい
る。
【００３２】また、くさび移動機構１６は、図２に示す
ように、前記くさび駆動体２０の図において左側部位、
かつ、幅方向中央部に装着された雌ねじ部材２１、この
雌ねじ部材２１に螺合するボールねじ２２、及び該ボー
ルねじ２２を回転駆動させる駆動源としての超音波モー
タ２３を有した構成となっている。
ように、前記くさび駆動体２０の図において左側部位、
かつ、幅方向中央部に装着された雌ねじ部材２１、この
雌ねじ部材２１に螺合するボールねじ２２、及び該ボー
ルねじ２２を回転駆動させる駆動源としての超音波モー
タ２３を有した構成となっている。
【００３３】前記雌ねじ部材２１は、図２、図４及び図
５に示すように、雌ねじ部材取付け部材２４を介してく
さび駆動体２０に取り付けられている。また、雌ねじ部
材２１に螺合するボールねじ２２は、Ｙ移動ステージ１
上に固定したベアリングホルダ２５によって保持された
ベアリング２６によって回転自在に軸支されていると共
に、その一端部はカップリング２７を介して前記超音波
モータ２３の駆動軸２３ａと連結されている。また、超
音波モータ２３は、ベアリングホルダ２５に連結された
ケーシング２８に取り付けられている。
５に示すように、雌ねじ部材取付け部材２４を介してく
さび駆動体２０に取り付けられている。また、雌ねじ部
材２１に螺合するボールねじ２２は、Ｙ移動ステージ１
上に固定したベアリングホルダ２５によって保持された
ベアリング２６によって回転自在に軸支されていると共
に、その一端部はカップリング２７を介して前記超音波
モータ２３の駆動軸２３ａと連結されている。また、超
音波モータ２３は、ベアリングホルダ２５に連結された
ケーシング２８に取り付けられている。
【００３４】しかして、前記超音波モータ２３を駆動源
としてボールねじ２２を正方向（図２の実線矢印Ａ方
向）に回転させることにより、くさび１５ａ…が組み込
まれた板状のくさび駆動体２０が、図２において右方向
（図１，図２の実線矢印Ｂ方向）に移動し、また、超音
波モータ２３を駆動源としてボールねじ２２を逆方向
（図２の破線矢印Ｃ方向）に回転させることにより、く
さび１５ａ…が組み込まれた板状のくさび駆動体２０
が、図１，図２において左方向（図１，図２の破線矢印
Ｄ方向）に移動するようになっている。
としてボールねじ２２を正方向（図２の実線矢印Ａ方
向）に回転させることにより、くさび１５ａ…が組み込
まれた板状のくさび駆動体２０が、図２において右方向
（図１，図２の実線矢印Ｂ方向）に移動し、また、超音
波モータ２３を駆動源としてボールねじ２２を逆方向
（図２の破線矢印Ｃ方向）に回転させることにより、く
さび１５ａ…が組み込まれた板状のくさび駆動体２０
が、図１，図２において左方向（図１，図２の破線矢印
Ｄ方向）に移動するようになっている。
【００３５】そして、このくさび駆動体２０の実線矢印
Ｂ方向の動き、すなわち、ＬＭガイド１５ｂ，１５ｃ間
へのくさび１５ａ…の割込み量が少なくなる動きによ
り、Ｚ移動ステージ２が下方向（図１の実線矢印Ｅ方
向）に移動し、また、くさび駆動体２０の破線矢印Ｄ方
向の動き、すなわち、ＬＭガイド１５ｂ，１５ｃ間への
くさび１５ａ…の割込み量が多くなる動きにより、Ｚ移
動ステージ２が上方向（図１の破線矢印Ｆ方向）に移動
するようになっている。
Ｂ方向の動き、すなわち、ＬＭガイド１５ｂ，１５ｃ間
へのくさび１５ａ…の割込み量が少なくなる動きによ
り、Ｚ移動ステージ２が下方向（図１の実線矢印Ｅ方
向）に移動し、また、くさび駆動体２０の破線矢印Ｄ方
向の動き、すなわち、ＬＭガイド１５ｂ，１５ｃ間への
くさび１５ａ…の割込み量が多くなる動きにより、Ｚ移
動ステージ２が上方向（図１の破線矢印Ｆ方向）に移動
するようになっている。
【００３６】このように、Ｚ移動ステージ２を上下動さ
せることにより、ホルダ３を介して位置決め固定された
基板等の試料３０に対する描画点が常に一定高さになる
よう制御することになる。
せることにより、ホルダ３を介して位置決め固定された
基板等の試料３０に対する描画点が常に一定高さになる
よう制御することになる。
【００３７】また、前記Ｚ移動ステージ２の下面には、
図１、図２及び図４に示すように、前記Ｚ移動ステージ
２の下面を３点支持状態で支承する３つのばね部材とし
ての圧縮コイルばね３５…が配設されており、これら圧
縮コイルばね３５…の押上力によって前記第１のくさび
機構１５…に作用する負荷荷重を軽減するようになって
いる。
図１、図２及び図４に示すように、前記Ｚ移動ステージ
２の下面を３点支持状態で支承する３つのばね部材とし
ての圧縮コイルばね３５…が配設されており、これら圧
縮コイルばね３５…の押上力によって前記第１のくさび
機構１５…に作用する負荷荷重を軽減するようになって
いる。
【００３８】さらに、この圧縮コイルばね３５…の下面
と前記支持台としてのＹ移動ステージ１の間には、それ
ぞれ、前記第１のくさび機構１５…に作用する負荷荷重
が常に一定の負荷荷重となるようにするための第２のく
さび機構３６…が配置されている。
と前記支持台としてのＹ移動ステージ１の間には、それ
ぞれ、前記第１のくさび機構１５…に作用する負荷荷重
が常に一定の負荷荷重となるようにするための第２のく
さび機構３６…が配置されている。
【００３９】第２のくさび機構３６…は、図１及び図４
に示すように、前記第１のくさび機構１５のくさび１５
ａと同一の傾斜方向を有するくさび３６ａ…を前記くさ
び駆動体２０に組み付けた構成となっている。また、く
さび３６ａとの接触部にベアリング３７，３８を配した
構成となっている。
に示すように、前記第１のくさび機構１５のくさび１５
ａと同一の傾斜方向を有するくさび３６ａ…を前記くさ
び駆動体２０に組み付けた構成となっている。また、く
さび３６ａとの接触部にベアリング３７，３８を配した
構成となっている。
【００４０】また、ベアリング３８は圧縮コイルばね３
５のばね受け部材を兼用するベアリングホルダ３９によ
り回転自在に保持されている。しかして、図６に示すよ
うに、超音波モータ２３を駆動源としたくさび移動機構
１６により、くさび駆動体２０が、右方向（実線矢印Ｂ
方向）に移動すると、くさび１５ａ…の作用により、前
述したように、Ｚ移動ステージ２が下方向（実線矢印Ｅ
方向）に移動し、また、逆に左方向（破線矢印Ｄ方向）
に移動することによりＺ移動ステージ２が上方向（破線
矢印Ｆ方向）に移動し、試料３０に対する描画点が常に
一定高さになるよう制御される。
５のばね受け部材を兼用するベアリングホルダ３９によ
り回転自在に保持されている。しかして、図６に示すよ
うに、超音波モータ２３を駆動源としたくさび移動機構
１６により、くさび駆動体２０が、右方向（実線矢印Ｂ
方向）に移動すると、くさび１５ａ…の作用により、前
述したように、Ｚ移動ステージ２が下方向（実線矢印Ｅ
方向）に移動し、また、逆に左方向（破線矢印Ｄ方向）
に移動することによりＺ移動ステージ２が上方向（破線
矢印Ｆ方向）に移動し、試料３０に対する描画点が常に
一定高さになるよう制御される。
【００４１】また、このとき、Ｚ移動ステージ２を支承
する圧縮コイルばね３５…は、その下面に配設されたく
さび３６ａ…の作用により、下端側の支持位置の調整が
なされ、Ｚ移動ステージ２の高さ位置が、低い位置Ｈ1
あるいは高い位置Ｈ2 に変動しても、Ｚ移動ステージ２
を支承する圧縮コイルばね３５…の全長ｈが変化しな
い。
する圧縮コイルばね３５…は、その下面に配設されたく
さび３６ａ…の作用により、下端側の支持位置の調整が
なされ、Ｚ移動ステージ２の高さ位置が、低い位置Ｈ1
あるいは高い位置Ｈ2 に変動しても、Ｚ移動ステージ２
を支承する圧縮コイルばね３５…の全長ｈが変化しな
い。
【００４２】この圧縮コイルばね３５…の全長ｈが常に
一定であることにより、常に、Ｚ移動ステージ２のばね
力（押上力）を一定に保つことができ、その押上力によ
って前記第１のくさび機構１５…に作用する負荷荷重が
常に一定の負荷荷重となる。
一定であることにより、常に、Ｚ移動ステージ２のばね
力（押上力）を一定に保つことができ、その押上力によ
って前記第１のくさび機構１５…に作用する負荷荷重が
常に一定の負荷荷重となる。
【００４３】これにより、前記第１のくさび機構１５…
に作用する負荷荷重の軽減状態が安定して得られると共
にＺ移動ステージ２の変形等を防止でき、高精度の処理
状態を安定して維持することが可能となる。
に作用する負荷荷重の軽減状態が安定して得られると共
にＺ移動ステージ２の変形等を防止でき、高精度の処理
状態を安定して維持することが可能となる。
【００４４】また、くさび３６ａとの接触部にベアリン
グ３７，３８を配したことにより、摩擦抵抗を極力減ら
すことができ、Ｚ移動ステージ２の動きの妨げとなるこ
とがない。
グ３７，３８を配したことにより、摩擦抵抗を極力減ら
すことができ、Ｚ移動ステージ２の動きの妨げとなるこ
とがない。
【００４５】なお、このとき、Ｙ移動ステージ１とＺ移
動ステージ２のＸＹ方向の相対位置はＬＭガイド１５
ｂ，１５ｃによる規制と、板ばね８，８による規制で相
対位置ずれを防止する。また、Ｚ移動により板ばね８，
８の回転分位置はずれるが、Ｚ移動ステージ２上の基板
３０、レーザミラー４によってステージ位置制御を行っ
ているので問題とならない。
動ステージ２のＸＹ方向の相対位置はＬＭガイド１５
ｂ，１５ｃによる規制と、板ばね８，８による規制で相
対位置ずれを防止する。また、Ｚ移動により板ばね８，
８の回転分位置はずれるが、Ｚ移動ステージ２上の基板
３０、レーザミラー４によってステージ位置制御を行っ
ているので問題とならない。
【００４６】また、この第１の実施の形態においては、
第１のくさび機構１５…及びばね部材としての圧縮コイ
ルばね３５…をそれぞれ３点支持する状態に３ヵ所ずつ
設けて、下方からの６ヵ所で均等に受けることにより、
Ｚ移動ステージ２の自重によるたわみを少なく抑えるこ
とができるものとなっている。
第１のくさび機構１５…及びばね部材としての圧縮コイ
ルばね３５…をそれぞれ３点支持する状態に３ヵ所ずつ
設けて、下方からの６ヵ所で均等に受けることにより、
Ｚ移動ステージ２の自重によるたわみを少なく抑えるこ
とができるものとなっている。
【００４７】なお、ＬＭガイド１５ｂ，１５ｃはＺ方向
位置、ＸＹ方向位置を規制することから３点で支持する
ことが望ましい。また、圧縮コイルばね３５…は、Ｚ移
動ステージ２のたわみをより少なくするためには更に多
くの点で支持するようにしても良い。
位置、ＸＹ方向位置を規制することから３点で支持する
ことが望ましい。また、圧縮コイルばね３５…は、Ｚ移
動ステージ２のたわみをより少なくするためには更に多
くの点で支持するようにしても良い。
【００４８】次に、図７及び図８を参照して、本発明の
第２の実施形態について説明する。なお、この第２の実
施形態は、前述の第１の実施形態に、くさび１５ａ，３
６ａの水平移動に伴う前記駆動手段の負荷変動、すなわ
ち、ＸＹ方向の分力荷重を相殺する負荷調整機構４０…
を付加した構成となっている。
第２の実施形態について説明する。なお、この第２の実
施形態は、前述の第１の実施形態に、くさび１５ａ，３
６ａの水平移動に伴う前記駆動手段の負荷変動、すなわ
ち、ＸＹ方向の分力荷重を相殺する負荷調整機構４０…
を付加した構成となっている。
【００４９】なお、この第２の実施形態の説明におい
て、前述の第１の実施形態と同一部分は同一の符号を付
して重複した部分の説明を省略する。負荷調整機構４０
…は、図７及び図８に示すように、前記くさび駆動体２
０の下面に取り付けられた前記Ｚ移動ステージ２のくさ
び機構１５の負荷方向と逆になるような傾斜ガイド面４
２ａを有するガイド部材４２と、前記支持台としてのＹ
移動ステージ１上に設けられ前記傾斜ガイド面４２ａに
常時接触部材を圧接させる弾性押圧部材４３とで構成さ
れる。
て、前述の第１の実施形態と同一部分は同一の符号を付
して重複した部分の説明を省略する。負荷調整機構４０
…は、図７及び図８に示すように、前記くさび駆動体２
０の下面に取り付けられた前記Ｚ移動ステージ２のくさ
び機構１５の負荷方向と逆になるような傾斜ガイド面４
２ａを有するガイド部材４２と、前記支持台としてのＹ
移動ステージ１上に設けられ前記傾斜ガイド面４２ａに
常時接触部材を圧接させる弾性押圧部材４３とで構成さ
れる。
【００５０】弾性押圧部材４３は、Ｙ移動ステージ１に
固定されたローラホルダ４３ａと、このローラホルダ４
３ａによって突没自在に保持された接触部材としてのロ
ーラ４３ｂと、このローラ４３ｂを常時突出する方向に
付勢し前記傾斜ガイド面４２ａに常時接触させる付勢部
材である圧縮ばね４３ｃとを有した構成となっている。
固定されたローラホルダ４３ａと、このローラホルダ４
３ａによって突没自在に保持された接触部材としてのロ
ーラ４３ｂと、このローラ４３ｂを常時突出する方向に
付勢し前記傾斜ガイド面４２ａに常時接触させる付勢部
材である圧縮ばね４３ｃとを有した構成となっている。
【００５１】図８に示すように、くさび機構１５により
Ｚ移動ステージ２のＺ方向負荷荷重は、矢印Ｊで示すＸ
Ｙ方向の分力荷重として減少した荷重になり、ボールね
じ２２にスラスト力が加わり、また、これを駆動する超
音波モータ２３に負荷として加わる。
Ｚ移動ステージ２のＺ方向負荷荷重は、矢印Ｊで示すＸ
Ｙ方向の分力荷重として減少した荷重になり、ボールね
じ２２にスラスト力が加わり、また、これを駆動する超
音波モータ２３に負荷として加わる。
【００５２】また、この時の負荷は、Ｚ移動ステージ２
を上昇させる時、すなわち、くさび駆動体２０の左方向
（破線矢印Ｄ方向）に移動する時大きくなる。逆にＺ移
動ステージ２を下降させる時、くさび駆動体２０の右方
向（実線矢印Ｂ方向）に移動する時小さくなる。
を上昇させる時、すなわち、くさび駆動体２０の左方向
（破線矢印Ｄ方向）に移動する時大きくなる。逆にＺ移
動ステージ２を下降させる時、くさび駆動体２０の右方
向（実線矢印Ｂ方向）に移動する時小さくなる。
【００５３】しかし、この第２の実施形態によれば、前
記Ｚ移動ステージ２のくさび機構１５の負荷方向と逆に
なるような傾斜ガイド面４２ａを有するガイド部材４２
と、このガイド部材４２の前記傾斜ガイド面４２ａに圧
縮ばね４３ｃの付勢力で圧接するローラ４３ｂを有する
弾性押圧部材４３とからなる負荷調整機構４０…を設け
て上記のような負荷変動を相殺することができる。
記Ｚ移動ステージ２のくさび機構１５の負荷方向と逆に
なるような傾斜ガイド面４２ａを有するガイド部材４２
と、このガイド部材４２の前記傾斜ガイド面４２ａに圧
縮ばね４３ｃの付勢力で圧接するローラ４３ｂを有する
弾性押圧部材４３とからなる負荷調整機構４０…を設け
て上記のような負荷変動を相殺することができる。
【００５４】これにより、安定した動作状態が得られる
と共にボールねじ２２及び超音波モータ２３の寿命を延
ばすことができる。また、圧縮ばね４３ｃでボールねじ
２２へのスラスト力を軽減することができる。ＸＹ方向
のスペースは広く上記のように圧縮ばね４３ｃを配置す
ることでばね定数を小さくしボールねじ２２にかかるス
ラスト力の変動も小さくすることができた。
と共にボールねじ２２及び超音波モータ２３の寿命を延
ばすことができる。また、圧縮ばね４３ｃでボールねじ
２２へのスラスト力を軽減することができる。ＸＹ方向
のスペースは広く上記のように圧縮ばね４３ｃを配置す
ることでばね定数を小さくしボールねじ２２にかかるス
ラスト力の変動も小さくすることができた。
【００５５】なお、この第２の実施形態の説明におい
て、くさび駆動体２０の下面に傾斜ガイド面４２ａを有
するガイド部材４２を取り付け、Ｙ移動ステージ１上に
弾性押圧部材４３を取り付けるものについて説明した
が、くさび駆動体２０の下面に弾性押圧部材４３を、ま
た、Ｙ移動ステージ１上に傾斜ガイド面４２ａを有する
ガイド部材４２を取り付けるようにしても良い。その
他、本発明は、本発明の要旨を変えない範囲で種々変形
実施可能なことは勿論である。
て、くさび駆動体２０の下面に傾斜ガイド面４２ａを有
するガイド部材４２を取り付け、Ｙ移動ステージ１上に
弾性押圧部材４３を取り付けるものについて説明した
が、くさび駆動体２０の下面に弾性押圧部材４３を、ま
た、Ｙ移動ステージ１上に傾斜ガイド面４２ａを有する
ガイド部材４２を取り付けるようにしても良い。その
他、本発明は、本発明の要旨を変えない範囲で種々変形
実施可能なことは勿論である。
【００５６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれば
次のような効果を奏する。請求項１記載のＺ移動ステー
ジ機構によれば、Ｚ移動ステージを支承してＺ移動ステ
ージを上下移動させるくさび機構に作用する負荷荷重を
軽減するばね部材を、前記くさび機構とくさびの傾斜方
向を同一とした第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動
ステージの高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね力
を一定に保つようにしたから、Ｚ移動ステージの負荷荷
重の軽減状態が安定して得られると共に変形等を防止で
き、高精度の処理状態を安定して維持することが可能と
なる。
次のような効果を奏する。請求項１記載のＺ移動ステー
ジ機構によれば、Ｚ移動ステージを支承してＺ移動ステ
ージを上下移動させるくさび機構に作用する負荷荷重を
軽減するばね部材を、前記くさび機構とくさびの傾斜方
向を同一とした第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動
ステージの高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね力
を一定に保つようにしたから、Ｚ移動ステージの負荷荷
重の軽減状態が安定して得られると共に変形等を防止で
き、高精度の処理状態を安定して維持することが可能と
なる。
【００５７】また、請求項２記載のＺ移動ステージ機構
によれば、支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ス
テージを支承してＺ移動ステージを上下移動させる第１
のくさび機構に作用する負荷荷重を軽減するばね部材
を、前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同一と
した第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ステージの
高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保
つようにしたから、Ｚ移動ステージの負荷荷重の軽減状
態が安定して得られると共に変形等を防止でき、高精度
の処理状態を安定して維持することが可能となる。
によれば、支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ス
テージを支承してＺ移動ステージを上下移動させる第１
のくさび機構に作用する負荷荷重を軽減するばね部材
を、前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同一と
した第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ステージの
高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一定に保
つようにしたから、Ｚ移動ステージの負荷荷重の軽減状
態が安定して得られると共に変形等を防止でき、高精度
の処理状態を安定して維持することが可能となる。
【００５８】また、請求項３記載のＺ移動ステージ機構
によれば、支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ス
テージを支承してＺ移動ステージを上下移動させる第１
のくさび機構に作用する負荷荷重を軽減する圧縮コイル
ばねを、前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同
一とすると共にくさびとの接触部にベアリングを配した
状態に設けられ第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動
ステージの高さ変動にかかわらず前記圧縮コイルばねの
ばね力を一定に保つようにしたから、Ｚ移動ステージの
負荷荷重の軽減状態が安定して得られると共に変形等を
防止でき、高精度の処理状態を安定して維持することが
可能となる。また、くさびとの接触部にベアリングを配
したことにより、摩擦抵抗を極力減らすことができ、Ｚ
移動ステージの動きの妨げとなることがない。
によれば、支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ス
テージを支承してＺ移動ステージを上下移動させる第１
のくさび機構に作用する負荷荷重を軽減する圧縮コイル
ばねを、前記第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同
一とすると共にくさびとの接触部にベアリングを配した
状態に設けられ第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動
ステージの高さ変動にかかわらず前記圧縮コイルばねの
ばね力を一定に保つようにしたから、Ｚ移動ステージの
負荷荷重の軽減状態が安定して得られると共に変形等を
防止でき、高精度の処理状態を安定して維持することが
可能となる。また、くさびとの接触部にベアリングを配
したことにより、摩擦抵抗を極力減らすことができ、Ｚ
移動ステージの動きの妨げとなることがない。
【００５９】また、請求項４記載のＺ移動ステージ機構
によれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、駆
動手段によって水平移動するくさびの動きに伴って上下
移動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動
手段の負荷変動を相殺するようにしたから、安定した動
作状態が得られると共に駆動手段の寿命を延ばすことが
できる。
によれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、駆
動手段によって水平移動するくさびの動きに伴って上下
移動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動
手段の負荷変動を相殺するようにしたから、安定した動
作状態が得られると共に駆動手段の寿命を延ばすことが
できる。
【００６０】また、請求項５記載のＺ移動ステージ機構
によれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、駆
動手段によって水平移動するくさびの動きに伴って上下
移動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動
手段の負荷変動を相殺するようにしたから、安定した動
作状態が得られると共に駆動手段の寿命を延ばすことが
できる。また、負荷調整機構を、支持台もしくはＺ移動
ステージを上下移動させるくさび機構のくさびと一体に
移動するくさび駆動体の一方、かつ移動方向に角度を持
つ状態に設けられた傾斜ガイド面を有するガイド部材
と、該ガイド部材が設けられていない他方の部材側に前
記傾斜ガイド面に常時圧接する状態に設けられ、前記く
さびの水平移動に伴って前記傾斜ガイド面との距離が変
わる弾性押圧部材とを有した構成としたから、負荷調整
機構を簡単かつ安価な構成で実現できる。
によれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、駆
動手段によって水平移動するくさびの動きに伴って上下
移動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前記駆動
手段の負荷変動を相殺するようにしたから、安定した動
作状態が得られると共に駆動手段の寿命を延ばすことが
できる。また、負荷調整機構を、支持台もしくはＺ移動
ステージを上下移動させるくさび機構のくさびと一体に
移動するくさび駆動体の一方、かつ移動方向に角度を持
つ状態に設けられた傾斜ガイド面を有するガイド部材
と、該ガイド部材が設けられていない他方の部材側に前
記傾斜ガイド面に常時圧接する状態に設けられ、前記く
さびの水平移動に伴って前記傾斜ガイド面との距離が変
わる弾性押圧部材とを有した構成としたから、負荷調整
機構を簡単かつ安価な構成で実現できる。
【００６１】また、請求項６記載のＺ移動ステージ機構
によれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、く
さび移動機構によって水平移動するくさびの動きに伴っ
て上下移動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前
記くさび移動機構のボールねじ及びモータの負荷変動を
相殺するようにしたから、安定した動作状態が得られる
と共にボールねじ及びモータの寿命を延ばすことができ
る。また、負荷調整機構を、支持台もしくはくさび駆動
体の一方に設けられ、かつ、Ｚ移動ステージのくさびの
負荷方向と逆になるような傾斜ガイド面を有するガイド
部材と、このガイド部材が設けられていない他方の部材
側、かつ前記傾斜ガイド面に常時接触するよう圧縮ばね
により付勢されたローラとを有した構成としたから、負
荷調整機構を簡単かつ安価な構成で実現できる。
によれば、負荷調整機構を設け、Ｚ移動ステージを、く
さび移動機構によって水平移動するくさびの動きに伴っ
て上下移動させる際に、前記くさびの水平移動に伴う前
記くさび移動機構のボールねじ及びモータの負荷変動を
相殺するようにしたから、安定した動作状態が得られる
と共にボールねじ及びモータの寿命を延ばすことができ
る。また、負荷調整機構を、支持台もしくはくさび駆動
体の一方に設けられ、かつ、Ｚ移動ステージのくさびの
負荷方向と逆になるような傾斜ガイド面を有するガイド
部材と、このガイド部材が設けられていない他方の部材
側、かつ前記傾斜ガイド面に常時接触するよう圧縮ばね
により付勢されたローラとを有した構成としたから、負
荷調整機構を簡単かつ安価な構成で実現できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態のＺ移動ステージ機
構の側断面図。
構の側断面図。
【図２】図１のＰ−Ｐ線に沿う断面平面図。
【図３】同じく第１の実施の形態のＺ移動ステージ機構
の側面図。
の側面図。
【図４】図２のＲ−Ｒ線に沿う断面側面図。
【図５】図１のＱ−Ｑ線に沿う断面平面図。
【図６】同じく第１の実施の形態の作用を説明するため
の説明図。
の説明図。
【図７】本発明の第２の実施の形態のＺ移動ステージ機
構の断面平面図。
構の断面平面図。
【図８】同じく第２の実施の形態の作用を説明するため
の説明図。
の説明図。
【図９】従来例を示す側面図。
１…Ｙ移動ステージ（支持台）、２…Ｚ移動ステージ、
３…ホルダ（試料保持部材）、８…板ばね、９…支持手
段、１０…Ｚ駆動部（ステージ移動手段）、１５…第１
のくさび機構、１５ａ…くさび、１５ｂ…ＬＭガイド、
１５ｃ…ＬＭガイド、１６…くさび移動機構、２０…く
さび駆動体、２１…雌ねじ部材、２２…ボールねじ、２
３…超音波モータ（駆動源）、２３ａ…駆動軸、３０…
試料、３５…圧縮コイルばね（ばね部材）、３６…第２
のくさび機構、３６ａ…くさび、３７，３８…ベアリン
グ、４０…負荷調整機構、４２ａ…傾斜ガイド面、４２
…ガイド部材、４３…弾性押圧部材、４３ａ…ローラホ
ルダ、４３ｂ…ローラ（接触部材）、４３ｃ…圧縮ばね
（付勢部材）。
３…ホルダ（試料保持部材）、８…板ばね、９…支持手
段、１０…Ｚ駆動部（ステージ移動手段）、１５…第１
のくさび機構、１５ａ…くさび、１５ｂ…ＬＭガイド、
１５ｃ…ＬＭガイド、１６…くさび移動機構、２０…く
さび駆動体、２１…雌ねじ部材、２２…ボールねじ、２
３…超音波モータ（駆動源）、２３ａ…駆動軸、３０…
試料、３５…圧縮コイルばね（ばね部材）、３６…第２
のくさび機構、３６ａ…くさび、３７，３８…ベアリン
グ、４０…負荷調整機構、４２ａ…傾斜ガイド面、４２
…ガイド部材、４３…弾性押圧部材、４３ａ…ローラホ
ルダ、４３ｂ…ローラ（接触部材）、４３ｃ…圧縮ばね
（付勢部材）。
Claims (6)
- 【請求項１】Ｚ移動ステージを、くさび機構を介して上
下移動させると共に、前記Ｚ移動ステージをばね部材で
支承して前記くさび機構に作用する負荷荷重を軽減する
ようにしたＺ移動ステージ機構において、 前記ばね部材を、前記くさび機構とくさびの傾斜方向を
同一とした第２のくさび機構で支承し、前記Ｚ移動ステ
ージの高さ変動にかかわらず前記ばね部材のばね力を一
定に保つようにしたことを特徴とするＺ移動ステージ機
構。 - 【請求項２】支持台と、 この支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージ
と、 このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構のくさびの
水平移動動作に伴って前記Ｚ移動ステージを上下移動さ
せるステージ移動手段と、 前記Ｚ移動ステージの下面を支承し前記第１のくさび機
構に作用する負荷荷重を軽減するばね部材と、 このばね部材の下面と前記支持台の間、かつ前記第１の
くさび機構とくさびの傾斜方向を同一とした状態に設け
られ、前記Ｚ移動ステージの高さ変動にかかわらず前記
ばね部材のばね力を一定に保つ第２のくさび機構と、を
具備してなることを特徴とするＺ移動ステージ機構。 - 【請求項３】支持台と、 この支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージ
と、 このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構のくさびの
水平移動動作に伴って前記Ｚ移動ステージを上下移動さ
せるステージ移動手段と、 前記Ｚ移動ステージの下面を支承し前記第１のくさび機
構に作用する負荷荷重を軽減する圧縮コイルばねと、 この圧縮コイルばねの下面と前記支持台の間、かつ前記
第１のくさび機構とくさびの傾斜方向を同一とすると共
にくさびとの接触部にベアリングを配した状態に設けら
れ、前記Ｚ移動ステージの高さ変動にかかわらず前記ば
ね部材のばね力を一定に保つ第２のくさび機構と、を具
備してなることを特徴とするＺ移動ステージ機構。 - 【請求項４】Ｚ移動ステージを、駆動手段によって水平
移動するくさびの動きに伴って上下移動させるようにし
たＺ移動ステージ機構において、 前記くさびの水平移動に伴う前記駆動手段の負荷変動を
相殺する負荷調整機構を設けたことを特徴とするＺ移動
ステージ機構。 - 【請求項５】支持台と、 この支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージ
と、 このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在された第
１のくさび機構を有し、該第１のくさび機構の駆動手段
によって水平移動するくさびの動きに伴って前記Ｚ移動
ステージを上下移動させるステージ移動手段と、 前記支持台もしくは前記くさびと一体に移動するくさび
駆動体の一方、かつ移動方向に角度を持つ状態に設けら
れた傾斜ガイド面を有するガイド部材、及び該ガイド部
材が設けられていない他方の部材側に前記傾斜ガイド面
に常時圧接する状態に設けられ、前記くさびの水平移動
に伴って前記傾斜ガイド面との距離が変わる弾性押圧部
材を有し、前記駆動手段の負荷変動を相殺する負荷調整
機構と、を具備してなることを特徴とするＺ移動ステー
ジ機構。 - 【請求項６】支持台と、 この支持台上に上下動可能に支持されたＺ移動ステージ
と、 このＺ移動ステージと前記支持台との間に介在されたく
さび機構と、 このくさび機構のくさびと一体のくさび駆動体に設けら
れた雌ねじ部材、この雌ねじ部材に螺合するボールね
じ、及び該ボールねじを回転駆動させるモータを有し、
前記モータの駆動によって前記くさびを水平移動させる
ことにより前記Ｚ移動ステージを上下移動させるくさび
移動機構と、 前記支持台もしくは前記くさび駆動体の一方に設けら
れ、かつ、前記Ｚ移動ステージのくさびの負荷方向と逆
になるような傾斜ガイド面を有するガイド部材と、この
ガイド部材が設けられていない他方の部材側、かつ前記
傾斜ガイド面に常時接触するよう圧縮ばねにより付勢さ
れたローラを有し、前記くさびの水平移動に伴う前記く
さび移動機構の負荷変動を相殺する負荷調整機構と、を
具備してなることを特徴とするＺ移動ステージ機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159295A JP3621759B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Ｚ移動ステージ機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159295A JP3621759B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Ｚ移動ステージ機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0986888A true JPH0986888A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3621759B2 JP3621759B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=17076607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24159295A Expired - Fee Related JP3621759B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Ｚ移動ステージ機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3621759B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000338896A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Sony Corp | 基板位置決め装置および基板貼り合わせ装置 |
| WO2003026837A1 (fr) * | 2001-09-19 | 2003-04-03 | Yugen Kaisha Newly Laboratory | Dispositif pour deplacer un article lourd equipe d'un mecanisme de reduction de charge et table de fixation de piece pour machine outil |
| JP2009136964A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 位置決めテーブル、配線基板製造装置、及び配線基板の製造方法 |
| JP2011056631A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Hitachi High-Technologies Corp | テーブル昇降装置 |
| WO2011102193A1 (ja) * | 2010-02-17 | 2011-08-25 | 石川県 | 圧電アクチュエータ機構 |
| CN102922305A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 赵显华 | 一种多工位超声波金属表面加工装置 |
| KR101292194B1 (ko) * | 2011-12-05 | 2013-08-01 | (주)세다 | 승강 장치 |
| CN113929012A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-14 | 苏州迈为科技股份有限公司 | 一种楔形升降轴结构 |
| CN115136295A (zh) * | 2020-02-17 | 2022-09-30 | 捷普有限公司 | 用于为末端执行器提供自提取夹持的装置、系统和方法 |
| WO2024025013A1 (ko) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 엘지전자 주식회사 | 자율 모바일 로봇 및 리프트 유닛 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102581293B1 (ko) * | 2021-09-28 | 2023-09-21 | 주토스 주식회사 | Z축 경사이동식 경도 측정기 |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP24159295A patent/JP3621759B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2003026837A1 (fr) * | 2001-09-19 | 2003-04-03 | Yugen Kaisha Newly Laboratory | Dispositif pour deplacer un article lourd equipe d'un mecanisme de reduction de charge et table de fixation de piece pour machine outil |
| JP2009136964A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 位置決めテーブル、配線基板製造装置、及び配線基板の製造方法 |
| JP2011056631A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Hitachi High-Technologies Corp | テーブル昇降装置 |
| CN102783009A (zh) * | 2010-02-17 | 2012-11-14 | 石川县 | 压电致动器机构 |
| JP2011172331A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Ishikawa Prefecture | 圧電アクチュエータ機構 |
| WO2011102193A1 (ja) * | 2010-02-17 | 2011-08-25 | 石川県 | 圧電アクチュエータ機構 |
| KR101292194B1 (ko) * | 2011-12-05 | 2013-08-01 | (주)세다 | 승강 장치 |
| CN102922305A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 赵显华 | 一种多工位超声波金属表面加工装置 |
| CN102922305B (zh) * | 2012-11-27 | 2015-11-11 | 赵显华 | 一种多工位超声波金属表面加工装置 |
| CN115136295A (zh) * | 2020-02-17 | 2022-09-30 | 捷普有限公司 | 用于为末端执行器提供自提取夹持的装置、系统和方法 |
| CN113929012A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-14 | 苏州迈为科技股份有限公司 | 一种楔形升降轴结构 |
| CN113929012B (zh) * | 2021-09-17 | 2023-04-21 | 苏州迈为科技股份有限公司 | 一种楔形升降轴结构 |
| WO2024025013A1 (ko) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 엘지전자 주식회사 | 자율 모바일 로봇 및 리프트 유닛 |
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