超音波モータを用いたステージ及びその組立方法
【課題】ステージをコンパクトに構成できると共に、所望の精度を確保でき、更にスケールの防塵を行うことができるようにする。
【解決手段】ベース部２と、テーブル３と、ベース部２とテーブル３との間に配置される案内部材１ａ、１ｂと、テーブル３に摺動板固定部材９と一体的に固定される摺動板８と、超音波モータ１０と、テーブル３にスケール固定部材６と一体的に固定されるスケール４と、センサ５とを含むステージにおいて、治具部材２１を用いて案内部材１ａ、１ｂに予圧を与えた状態で案内部材１ａ、１ｂを固定した後に治具部材２１を取り外し、治具部材２１を取り外した位置に摺動板固定部材９と一体的に固定した摺動板８をテーブル３に固定し、及び又は、治具部材２１を取り外した位置にスケール固定部材６と一体的に固定したスケール４をテーブル３に固定する、ように構成する。
【解決手段】ベース部２と、テーブル３と、ベース部２とテーブル３との間に配置される案内部材１ａ、１ｂと、テーブル３に摺動板固定部材９と一体的に固定される摺動板８と、超音波モータ１０と、テーブル３にスケール固定部材６と一体的に固定されるスケール４と、センサ５とを含むステージにおいて、治具部材２１を用いて案内部材１ａ、１ｂに予圧を与えた状態で案内部材１ａ、１ｂを固定した後に治具部材２１を取り外し、治具部材２１を取り外した位置に摺動板固定部材９と一体的に固定した摺動板８をテーブル３に固定し、及び又は、治具部材２１を取り外した位置にスケール固定部材６と一体的に固定したスケール４をテーブル３に固定する、ように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波モータを用いたステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波モータは、小型性、高い応答性、微小送り可能などの特徴があり、駆動部として利用され、ステージの駆動部としても応用されるようになっている。また、超音波モータの性能を充分に発揮できるように、超音波モータの応用技術において各々工夫されている。例えば、特許文献１には、図９に示すように、移動台１０１の位置を検出するためのスケール１０２を移動台１０１の駆動面と一体にして配置することによって、駆動部１０３の近傍で移動台１０１の位置を検出できるようにし、移動台１０１の移動量を精度よく検出できるようにしたステージが提案されている。また、例えば、特許文献２には、超音波モータを用いた駆動部の摩擦部材と接し、超音波モータによる駆動時に生じた磨耗粉を掻き取る部材を設けることによって、磨耗粉が摩擦部材に付着することを防止し、超音波モータによる駆動を安定させる超音波モータ駆動装置が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−３５２２６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２３６３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、リニアガイドのような案内部材をステージに利用する場合、案内精度を確保するため、ステージを組み立てる時に案内部材に予圧をかける必要がある。一方、ステージをコンパクトに構成しようとする場合、ステージの案内機構部を含めて寸法をなるべく抑えることが望ましい。この場合、図１０に示すように、案内部材１１１ａに矢印１１２の方向の予圧をかけると、案内部材１１１ｂと接するステージの予圧力量受け部１１３ａ（移動台１１３の一部）が変形してしまう可能性がある。従って、上記特許文献１による提案のように、ステージの壁に直接に駆動面を設けると、駆動面の面精度を確保できなくなり、駆動安定性を損なう可能性がある。また、これによって、駆動面に固定されたスケールの面精度も確保できなくなり、位置検出精度に影響を及ぼす可能性もある。
【０００４】
一方、ステージは様々な環境で利用されるので、環境によってスケールに埃が付着してしまう可能性がある。これによって、ステージの位置を正確に検出できなくなってしまう。上記特許文献２による提案では、駆動部の磨耗粉対策を施しているが、スケールの防塵対策については施されていない。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑み、ステージをコンパクトに構成することができると共に、所望の精度を確保することができ、更にスケールの防塵を行うこともできる、超音波モータを用いたステージ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る、超音波モータを用いたステージは、ベース部と、前記ベース部に対し平行移動可能に配置されるテーブルと、前記ベース部と前記テーブルとの間に配置される案内部材と、前記テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動する摺動板と、前記摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記摺動板との摩擦力によって前記テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる超音波モータと、前記テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動するスケールと、前記スケールに対向するように前記ベース部に固定されるセンサと、からなる位置検出手段と、を備え、前記案内部材に予圧を付与するために使用される治具部材を用いて前記案内部材に予圧を与えた状態で前記案内部材を固定した後に前記治具部材を取り外し、前記治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記摺動板を前記テーブルに固定し、及び又は、前記治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記スケールを前記テーブルに固定する、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の第２の態様に係る、超音波モータを用いたステージは、上記第１の態様において、前記スケールに接するように前記ベース部に固定されるブラシを更に備える、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第３の態様に係る、超音波モータを用いたステージは、上記第１又は２の態様において、前記スケールは、前記摺動板よりも上側に配置される、ことを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第４の態様に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、ベース部と、前記ベース部に対し平行移動可能に配置される中間テーブルと、前記中間テーブルに対し、前記中間テーブルの平行移動方向に対して直角方向に、平行移動可能に配置されるトップテーブルと、前記ベース部と前記中間テーブルとの間に配置される第１の案内部材と、前記中間テーブルと前記トップテーブルとの間に配置される第２の案内部材と、前記中間テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記中間テーブルと共に平行移動する第１の摺動板と、前記第１の摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記第１の摺動板との摩擦力によって前記中間テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる第１の超音波モータと、前記中間テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記中間テーブルと共に平行移動する第１のスケールと、前記第１のスケールに対向するように前記ベース部に固定される第１のセンサと、からなる第１の位置検出手段と、前記トップテーブルに第３の固定部材と一体的に固定され、前記トップテーブルと共に平行移動する第２の摺動板と、前記第２の摺動板に接するように前記中間テーブルに固定され、前記第２の摺動板との摩擦力によって前記トップテーブルを前記中間テーブルに対し平行移動させる第２の超音波モータと、前記トップテーブルに第４の固定部材と一体的に固定され、前記トップテーブルと共に平行移動する第２のスケールと、前記第２のスケールに対向するように前記中間テーブルに固定される第２のセンサと、からなる第２の位置検出手段と、を備え、前記第１の案内部材に予圧を付与するために使用される第１の治具部材を用いて前記第１の案内部材に予圧を与えた状態で前記第１の案内部材を固定した後に前記第１の治具部材を取り外し、前記第１の治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記第１の摺動板を前記中間テーブルに固定し、及び又は、前記第１の治具部材を用いて前記第１の案内部材に予圧を与えた状態で前記第１の案内部材を固定した後に前記第１の治具部材を取り外し、前記第１の治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記第１のスケールを前記中間テーブルに固定すると共に、前記第２の案内部材に予圧を付与するために使用される第２の治具部材を用いて前記第２の案内部材に予圧を与えた状態で前記第２の案内部材を固定した後に前記第２の治具部材を取り外し、前記第２の治具部材を取り外した位置に前記第３の固定部材と一体的に固定した前記第２の摺動板を前記トップテーブルに固定し、及び又は、前記第２の治具部材を用いて前記第２の案内部材に予圧を与えた状態で前記第２の案内部材を固定した後に前記第２の治具部材を取り外し、前記第２の治具部材を取り外した位置に前記第４の固定部材と一体的に固定した前記第２のスケールを前記トップテーブルに固定する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第５の態様に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、上記第４の態様において、前記第１のスケールに接するように前記ベース部に固定される第１のブラシと、前記第２のスケールに接するように前記中間テーブルに固定される第２のブラシと、を更に備える、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第６の態様に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、上記第４又は５の態様において、前記第２のスケールは、前記第２の摺動板よりも上側に配置される、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第７の態様に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、上記第４乃至６の何れか一つの態様において、前記第１のスケールは、前記中間テーブルを挟んで、前記第１の摺動板の反対側に配置される、ことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の第８の態様に係る方法は、ベース部と、前記ベース部に対し平行移動可能に配置されるテーブルと、前記ベース部と前記テーブルとの間に配置される案内部材と、前記テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動する摺動板と、前記摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記摺動板との摩擦力によって前記テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる超音波モータと、前記テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動するスケールと、前記スケールに対向するように前記ベース部に固定されるセンサと、からなる位置検出手段と、を備えたステージの組立方法であって、治具部材を用いて前記案内部材に予圧を与えた状態で前記案内部材を固定し、前記案内部材の固定の後に前記治具部材を取り外し、前記治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記摺動板を前記テーブルに固定し、及び又は、前記治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記スケールを前記テーブルに固定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、超音波モータを用いたステージにおいて、当該ステージをコンパクトに構成することができると共に、所望の精度を確保することができ、更にスケールの防塵を行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
図１(a),(b) は、本発明の第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの構成例を示す図である。同図(a) は、そのステージの上面図であり、同図(b) は、同図(a) のＡ−Ａ´断面図である。但し、同図(a)は、一部に断面図及び透視図を含み、同図(b) は、一部に透視図を含んでいる。
【００１６】
同図(a),(b) において、案内部材１ａ、１ｂは、ベース部２とテーブル３の間に配置されるリニアガイドのような案内部材である。案内部材１ａ、１ｂの各々において、一方の部分はベース部２に固定され、他方の部分はテーブル３に固定されている。これによって、ベース部２に対してテーブル３が平行移動できるようになっている。スケール４とセンサ５は、テーブル３の位置を検出するための位置検出手段である。スケール４は、スケール固定部材６と一体化され、スケール固定部材６を介してテーブル３に、テーブル３の平行移動方向に沿って固定されている。なお、スケール固定部材６は、ビス１１ａ、１１ｂによってテーブル３に固定される。センサ５は、スケール４と対面（対向）するようにベース部２に固定されており、センサ５とスケール４とでテーブル３の位置を検出できるようになっている。ブラシ７ａ、７ｂは、ベース部２に固定され、各々の先端がスケール４と接するように配置されている。
【００１７】
摺動板８は、摺動板固定部材９と一体化されている。また、摺動板８は、摺動板固定部材９を介してテーブル３に固定され、テーブル３に対して、摺動板８の表面（超音波モータ１０と対向する面）がスケール４の表面（センサ５と対向する面）より奥側に配置されるようになっている。なお、摺動板固定部材９は、図示しないビスによってテーブル３に固定される。超音波モータ１０は、摺動板８と接するようにベース部２に固定されており、超音波モータ１０と摺動板８との間の摩擦力によって、案内部材１ａ、１ｂの案内方向にテーブル３を平行移動させることができるようになっている。
【００１８】
なお、上記の構成において、ビス１１ａ、１１ｂを用いてスケール固定部材６をテーブル３に固定する際に用いられるビス穴（テーブル３に設けられているビス穴）３ａ、３ｂは、ステージ組立作業の際に、ビスを用いて治具部材をテーブル３に固定する際に用いられるビス穴を兼ねている。このような構成により、ステージ組立作業の際には、スケール固定部材６と摺動板固定部材９とが配置される位置に、剛性の高い治具部材を取り外し可能に配置することができるようになっている。
【００１９】
図２は、治具部材がテーブル３に固定されたときの組立作業中のステージの状態を示す図である。なお、同図は、図１(a) のＡ−Ａ´断面に対応する図であり、一部に透視図を含んでいる。また、同図に示した組立作業中の時点の状態は、スケール固定部材６、スケール４、摺動板固定部材９、摺動板８、超音波モータ１０、ブラシ７ａ、７ｂ、及びセンサ５が、取り付けられる前の時点の状態である。
【００２０】
図２に示したように、組立作業中において、治具部材２１は、ビス２２ａ、２２ｂ（但しビス２２ｂは不図示）によってテーブル３に固定される。なお、ビス２２ａ、２２ｂの代わりに、ビス１１ａ、１１ｂを用いることも勿論可能である。
【００２１】
ステージを組み立てる際は、このように治具部材２１をテーブル３に固定した後に、ステージに用いる案内部材１ａ、１ｂの案内精度を確保するために、矢印２３の方向から予圧力量を与え、仮締め（仮固定）されている案内部材１ａ、１ｂに予圧を与える。そして、必要な予圧力量を与えた後、案内部材１ａ、１ｂの各々をテーブル３とベース部２に本締め（本固定）する。これにより、予圧が案内部材１ａ、１ｂに保持されるようになるので、案内部材１ａ、１ｂの摺動性能を確保することができるようになる。
【００２２】
その後は、治具部材２１を取り外し、図１(a),(b) に示したように、スケール４と一体化されたスケール固定部材６をビス１１ａ、１１ｂを用いてテーブル３に固定すると共に、摺動板８と一体化された摺動板固定部材９を図示しないビスを用いてテーブル３に固定する。これにより、予圧力量による変形等が生じることなく、スケール４や摺動板８を配置できるようになる。
【００２３】
さらに、ブラシ７ａ、７ｂを、各々の先端がスケール４に接するように、ベース部２に固定する。これにより、スケール４にゴミや埃が付着した場合であっても、テーブル３が平行移動すれば、ブラシ７ａ、７ｂによって、そのゴミや埃をスケール４から掻き落とすことが可能となる。また、スケール４は、摺動板８よりも上側に配置されているので、摺動板８と超音波モータ１０との間で発生し摺動板８に付着した磨耗粉がスケール４に付着するのを防止することができる。さらに、摺動板８は、スケール４よりもテーブル３の奥側に配置されているので、仮にステージが逆さに置かれたとしても、摺動板固定部材９の一部の面９ａが壁となり、摺動板８と超音波モータ１０との間で発生し摺動板８に付着した磨耗粉が直接にスケール４に落下するのを防止することができる。
【００２４】
以上、本実施形態に係るステージによれば、案内部材１ａ、１ｂに予圧をかけた後にスケール４や摺動板８をテーブル３に配置することができるので、予圧力量による変形等の影響を受けることなくスケール４や摺動板８を配置することができる。これによって、所望の精度を確保できると共に、ステージを組み立てる際にスケール４や摺動板８にキズが付けられるのを防止することもできる。また、このような構成を有すると共に、駆動部として超音波モータを用いるようにしたので、ステージをコンパクトに構成することもできる。さらに、ブラシ７ａ、７ｂを設けることによって、スケール４に付着した埃等を掻き落すことができ、テーブル３の位置検出精度を確保することもできる。
【００２５】
なお、本実施形態に係るステージにおいては、図３乃至５に示すように、各種の変形が可能である。なお、図３乃至５の各々は、図１(a) のＡ−Ａ´断面に対応する図であり、一部に透視図を含んでいる。
【００２６】
例えば、図３に示すように、治具部材２１を、図２に示した位置の反対側に取り付けるように構成することも可能である。但し、この場合には、予圧力量も、図２に示した矢印２３の方向とは反対の方向、すなわち矢印２４の方向から与えられるようになる。
【００２７】
また、例えば、図４に示すように、テーブル３の厚さを薄くするために、テーブル３の両側に、スケール４と摺動板８をそれぞれ配置するように構成することも可能である。この場合は、一方の側に、摺動板８、摺動板固定部材９、及び超音波モータ１０が配置され、他方の側に、スケール４、スケール固定部材６、センサ５、及びブラシ７ａ、７ｂが配置される。なお、この場合は、治具部材２１をテーブル３に固定する際に使用されるビス穴として、ビス２２ａ、２２ｂ（但し、ビス２２ａは不図示）を用いてスケール固定部材６をテーブル３に固定する際に使用されるビス穴（テーブル３に設けられたビス穴）を利用することもできるし、ビス２３ａ、２３ｂ（但し、ビス２３ｂは不図示）を用いて摺動板固定部材９をテーブル３に固定する際に使用されるビス穴（テーブル３に設けられたビス穴）を利用することも可能である。また、この場合、予圧力量は、図２や図３に示したように、治具部材２１が取り付けられた側とは反対の方向から与えられることになる。この例によれば、テーブル３の厚さを薄くすることができることは勿論のこと、摺動板８とスケール４との位置が離れることから、摺動板８と超音波モータ１０との間で発生し摺動板８に付着した磨耗粉がスケール４に付着するのを防止することができる。
【００２８】
また、例えば、図５に示すように、ブラシ７ａ、７ｂの各々の先端が、スケール４及び摺動板８の両方に接するように構成することも可能である。この場合は、スケール４に付着したゴミや埃を掻き落とすことができると共に、摺動板８と超音波モータ１０との間で発生し摺動板８に付着した磨耗粉も掻き落とすことができるので、超音波モータ１０による駆動性能を確保することもできる。
【００２９】
また、本実施形態に係るステージにおいては、スケール４とスケール固定部材６、及び、摺動板８と摺動板固定部材９、を各々一つの部材として構成することも可能である。
また、この他にも、上述の構成を組み合わせて、更に別の構成のステージに変形することも可能である。
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、基本的に、その下半分の部分の構成として図４に示した構成を採用し、その上半分の部分の構成として図１(a),(b) に示した構成を採用したものである。
【００３０】
図６(a),(b) は、本実施形態に係る、超音波モータを用いたＸＹステージの構成例を示す図である。同図(a) は、そのＸＹステージの正面図であり、同図(b) は、そのＸＹステージの左側面図である。但し、同図(a) では、ＸＹステージの下半分の部分を、断面（図１(a) のＡ−Ａ´断面に対応する）として示し、図６(b) では、ＸＹステージの上半分の部分を、断面（図１(a) のＡ−Ａ´断面に対応する）として示している。
【００３１】
図６(a),(b) に示したように、本実施形態に係るＸＹステージは、ベース部３１と、中間テーブル３２と、トップテーブル３３とを有する。ベース部３１と中間テーブル３２との間には、Ｙ案内部材３４ａ、３４ｂが配置され、中間テーブル３２とトップテーブル３３との間には、Ｘ案内部材３５ａ、３５ｂが配置されている。これによって、中間テーブル３２とトップテーブル３３とがベース部３１に対して互いに直角方向に平行移動できるようになっている。
【００３２】
Ｙスケール３６とＹセンサ３７は、中間テーブル３２の位置を検出するための位置検出手段である。Ｙスケール３６は、Ｙスケール固定部材３８と一体化され、Ｙスケール固定部材３８を介して中間テーブル３２に、中間テーブル３２の平行移動方向に沿って固定されている。なお、Ｙスケール固定部材３８は、図４を用いて説明した構成と同様に、図示しないビスによって中間テーブル３２に固定される。Ｙセンサ３７は、Ｙスケール３６と対面（対向）するようにベース部３１に固定されており、Ｙセンサ３７とＹスケール３６とで中間テーブル３２の位置を検出できるようになっている。Ｙブラシ３９ａ、３９ｂ（但し、３９ａは不図示）は、ベース部３１に固定され、各々の先端がＹスケール３６と接するように配置されている。
【００３３】
Ｙ摺動板４０は、Ｙ摺動板固定部材４１と一体化され、このＹ摺動板固定部材４１を介して中間テーブル３２に固定されている。なお、Ｙ摺動板固定部材４１は、図４を用いて説明した構成と同様に、図示しないビスによって中間テーブル３２に固定される。Ｙ超音波モータ４２は、Ｙ摺動板４０と接するようにベース部３１に固定されており、Ｙ超音波モータ４２とＹ摺動板４０との間の摩擦力によって、案内部材３４ａ、３４ｂの案内方向に中間テーブル３２を平行移動させることができるようになっている。
【００３４】
Ｘスケール４３とＸセンサ４４は、トップテーブル３３の位置を検出するための位置検出手段である。Ｘスケール４３は、Ｘスケール固定部材４５と一体化され、Ｘスケール固定部材４５を介してトップテーブル３３に、トップテーブル３３の平行移動方向に沿って固定されている。なお、Ｘスケール固定部材４５は、図１(a),(b) を用いて説明したものと同様に、図示しないビスによってトップテーブル３３に固定される。Ｘセンサ４４は、Ｘスケール４３と対面（対向）するように中間テーブル３２に固定されており、Ｘセンサ４４とＸスケール４３とでトップテーブル３３の位置を検出できるようになっている。Ｘブラシ４６ａ、４６ｂ（但し、４６ａは不図示）は、中間テーブル３２に固定され、各々の先端がＸスケール４３と接するように配置されている。
【００３５】
Ｘ摺動板４７は、Ｘ摺動板固定部材４８と一体化されている。また、Ｘ摺動板４７は、Ｘ摺動板固定部材４８を介してトップテーブル３３に固定され、トップテーブル３３に対して、Ｘ摺動板４７の表面（Ｘ超音波モータ４９と対向する面）がＸスケール４３の表面（Ｘセンサ４４と対向する面）より奥側に配置されるようになっている。なお、Ｘ摺動板固定部材４８は、図１(a),(b) を用いて説明したものと同様に、図示しないビスによってトップテーブル３３に固定される。Ｘ超音波モータ４９は、Ｘ摺動板４７と接するように中間テーブル３２に固定されており、Ｘ超音波モータ４９とＸ摺動板４７との間の摩擦力によって、案内部材３５ａ、３５ｂの案内方向にトップテーブル３３を平行移動させることができるようになっている。
【００３６】
上記の構成において、Ｘ超音波モータ４９とＸ摺動板４７とによる駆動では、トップテーブル３３を図６(b) の紙面に対して垂直方向に平行移動させることができ、Ｙ超音波モータ４２とＹ摺動板４０とによる駆動では、トップテーブル３３と中間テーブル３２とを同図(b) の紙面に対して平行方向に平行移動させることができるようになっている。
【００３７】
なお、上記の構成において、ビスを用いてＸスケール固定部材４５をトップテーブル３３に固定する際に用いられるビス穴（トップテーブル３３に設けられているビス穴）は、図１(a),(b) を用いて説明した構成と同様に、ステージ組立作業の際に、ビスを用いて治具部材をトップテーブル３３に固定する際に用いられるビス穴を兼ねている。また、ビスを用いてＹ摺動板固定部材４１を中間テーブル３２に固定する際に用いられるビス穴（中間テーブル３２に設けられているビス穴）、又は、ビスを用いてＹスケール固定部材３８を中間テーブル３２に固定する際に用いられるビス穴（中間テーブル３２に設けられているビス穴）は、図４を用いて説明した構成と同様に、ステージ組立作業の際に、ビスを用いて治具部材を中間テーブル３２に固定する際に用いられるビス穴を兼ねている。このような構成により、ステージ組立作業の際には、Ｘスケール固定部材４５とＸ摺動板固定部材４８とが配置される位置と、Ｙ摺動板固定部材４１又はＹスケール固定部材３８が配置される位置とに、剛性の高い治具部材を取り外し可能に配置することができるようになっている。
【００３８】
図７は、治具部材が中間テーブル３２に固定されたときの組立作業中のＸＹステージの状態を示す図である。図８は、治具部材がトップテーブル３３に固定されたときの組立作業中のＸＹステージの状態を示す図である。なお、図７は、図６(a) に示した図に対応し、図８は、図６(b) に示した図に対応する。また、図７及び図８に示した組立作業中の時点は、Ｘスケール固定部材４５、Ｘスケール４３、Ｘ摺動板固定部材４８、Ｘ摺動板４７、Ｘ超音波モータ４９、Ｘブラシ４６ａ、４６ｂ、及びＸセンサ４４と、Ｙスケール固定部材３８、Ｙスケール３６、Ｙ摺動板固定部材４１、Ｙ摺動板４０、Ｙ超音波モータ４２、Ｙブラシ３９ａ、３９ｂ、及びＹセンサ３７が、取り付けられる前の時点の状態である。
【００３９】
図７及び図８に示したように、組立作業中において、治具部材５０は、図示しないビスによって中間テーブル３２に固定され、治具部材５１は、図示しないビスによってトップテーブル３３に固定される。
【００４０】
ＸＹステージを組み立てる際は、図７に示したように、治具部材５０を中間テーブル３２に固定した後に、Ｙ案内部材３４ａ、３４ｂの案内精度を確保するために、矢印５２の方向から予圧力量を与え、仮締め（仮固定）されているＹ案内部材３４ａ、３４ｂに予圧を与える。そして、必要な予圧力量を与えた後、Ｙ案内部材３４ａ、３４ｂの各々を中間テーブル３２とベース部３１に本締め（本固定）する。同様に、図８に示したように、治具部材５１をトップテーブル３３に固定した後に、Ｘ案内部材３５ａ、３５ｂの案内精度を確保するために、矢印５３の方向から予圧力量を与え、仮締め（仮固定）されているＸ案内部材３５ａ、３５ｂに予圧を与える。そして、必要な予圧力量を与えた後、Ｘ案内部材３５ａ、３５ｂの各々をトップテーブル３３と中間テーブル３２に本締め（本固定）する。これにより、予圧がＹ案内部材３４ａ、３４ｂとＸ案内部材３５ａ、３５ｂに保持されるようになるので、Ｙ案内部材３４ａ、３４ｂとＸ案内部材３５ａ、３５ｂの摺動性能を確保することができるようになる。
【００４１】
その後は、治具部材５０、５１を取り外し、図６(a),(b) に示したように、Ｙスケール３６と一体化されたＹスケール固定部材３８を中間テーブル３２に固定し、Ｙ摺動板４０と一体化されたＹ摺動板固定部材４１を中間テーブル３２に固定すると共に、Ｘスケール４３と一体化されたＸスケール固定部材４５をトップテーブル３３に固定し、Ｘ摺動板４７と一体化されたＸ摺動板固定部材４８をトップテーブル３３に固定する。これにより、予圧力量による変形等が生じることなく、Ｘスケール４３、Ｘ摺動板４７、Ｙスケール３６、及びＹ摺動板４０を配置でき、所望の精度を確保することができるようになる。
【００４２】
さらに、Ｙブラシ３９ａ、３９ｂを、各々の先端がＹスケール３６に接するようにベース部３１に固定すると共に、Ｘブラシ４６ａ、４６ｂを、各々の先端がＸスケール４３に接するように中間テーブル３２に固定する。これにより、Ｘスケール４３やＹスケール３６にゴミや埃が付着した場合であっても、中間テーブル３２やトップテーブル３３が移動すれば、Ｘブラシ４６ａ、４６ｂ及びＹブラシ３９ａ、３９ｂによって、そのゴミや埃をＸスケール４３やＹスケール３６から掻き落とすことが可能となり、位置検出精度を確保できるようになる。また、Ｘスケール４３は、Ｘ摺動板４７よりも上側に配置されているので、Ｘ摺動板４７とＸ超音波モータ４９との間で発生しＸ摺動板４７に付着した磨耗粉がＸスケール４３に付着するのを防止することができる。さらに、Ｘ摺動板４７は、Ｘスケール４３よりもトップテーブル３３の奥側に配置されているので、仮にＸＹステージが逆さに置かれたとしても、Ｘ摺動板固定部材４８の一部の面４８ａが壁となり、Ｘ摺動板４７とＸ超音波モータ４９との間で発生しＸ摺動板４７に付着した磨耗粉が直接にＸスケール４３に落下するのを防止することができる。また、Ｙスケール３６とＹ摺動板４０との位置は離れているので、Ｙ摺動板４０とＹ超音波モータ４２との間で発生しＹ摺動板４０に付着した磨耗粉がＹスケール３６に付着するのを防止することができる。
【００４３】
以上、本実施形態に係るＸＹステージによれば、Ｘ案内部材３５ａ、３５ｂ及びＹ案内部材３４ａ、３４ｂに予圧をかけた後に、Ｘスケール４３及びＸ摺動板４７をトップテーブル３３に配置することができると共に、Ｙスケール３６及びＹ摺動板４０を中間テーブル３２に配置することができるので、予圧力量による変形等の影響を受けることなく、Ｘスケール４３、Ｘ摺動板４７、Ｙスケール３６、及びＹ摺動板４０を配置することができる。これによって、所望の精度を確保できると共に、ＸＹステージを組み立てる際にＸスケール４３、Ｘ摺動板４７、Ｙスケール３６、及びＹ摺動板４０にキズが付けられるのを防止することもできる。また、Ｙスケール３６とＹ摺動板４０とを中間テーブル３２の両側に配置する等といった構成を有すると共に、駆動部として超音波モータを用いるようにしたので、ＸＹステージをコンパクトに構成することもできる。さらに、Ｘブラシ４６ａ、４６ｂ及びＹブラシ３９ａ、３９ｂを設けることによって、Ｘスケール４３やＹスケール３６に付着した埃等を掻き落すことができ、トップテーブル３３や中間テーブル３２の位置検出精度を確保することもできる。
【００４４】
なお、本実施形態に係るＸＹステージにおいて、治具部材５０を中間テーブル３２に固定する際に、図７に示した位置とは反対の位置に、治具部材５０を固定することも可能である。すなわち、治具部材５０を、Ｙスケール固定部材３８が配置される位置にて、中間テーブル３２に固定するようにすることも可能である。但し、この場合には、同図の紙面右側の方向からＹ案内部材３４ｂに予圧力量が与えられるようになる。
【００４５】
また、本実施形態に係るＸＹステージにおいても各種の変形が可能である。
例えば、図８に示した治具部材５１を、図３に示した構成と同様に、トップテーブル３３を挟んで、反対側に配置するように構成することもできる。但し、この場合には、図８の紙面左側の方向からＸ案内部材３５ｂに予圧力量が与えられるようになる。
【００４６】
また、例えば、Ｙスケール３６、Ｙスケール固定部材３８、Ｙセンサ３７、及びＹブラシ３９ａ、３９ｂと、Ｙ摺動板４０、Ｙ摺動板固定部材４１、及びＹ超音波モータ４２とを、当該ＸＹステージの上半分の部分の構成と同様に、中間テーブルの片側に配置するようにすることも可能である。この場合、Ｙ超音波モータ４２の近傍で中間テーブル３２の位置を検出できるようになるので、中間テーブル３２の位置検出精度がより高くなる。
【００４７】
また、例えば、Ｘスケール４３、Ｘスケール固定部材４５、Ｘセンサ４４、及びＸブラシ４６ａ、４６ｂと、Ｘ摺動板４７、Ｘ摺動板固定部材４８、及びＸ超音波モータ４９とを、当該ＸＹステージの下半分の部分の構成と同様に、トップテーブル３３を挟んで両側に配置するようにすることも可能である。
【００４８】
また、例えば、Ｘブラシ４６、４６ｂを、図５を用いて説明したブラシ７ａ、７ｂと同様に、各々のブラシの先端が、Ｘスケール４３及びＸ摺動板４７の両方に接するように構成することも可能である。
【００４９】
また、例えば、Ｘスケール４３とＸスケール固定部材４５、Ｙスケール３６とＹスケール固定部材３８、Ｘ摺動板４７とＸ摺動板固定部材４８、及び、Ｙ摺動板４０とＹ摺動板固定部材４１、を各々一つの部材として構成することも可能である。
【００５０】
また、この他にも、上述の構成を組み合わせて、更に別の構成のＸＹステージに変形することも可能である。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】(a),(b) は、第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの構成例を示す図である。
【図２】治具部材がテーブルに固定されたときの組立作業中のステージの状態を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの変形例を示す第１の図である。
【図４】第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの変形例を示す第２の図である。
【図５】第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの変形例を示す第３の図である。
【図６】(a),(b) は、第２の実施形態に係る、超音波モータを用いたＸＹステージの構成例を示す図である。
【図７】治具部材が中間テーブルに固定されたときの組立作業中のＸＹステージの状態を示す図である。
【図８】治具部材がトップテーブルに固定されたときの組立作業中のＸＹステージの状態を示す図である。
【図９】従来のステージの構成例を示す図である。
【図１０】組立作業中の従来のステージの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ａ、１ｂ 案内部材
２ ベース部
３ テーブル
４ スケール
５ センサ
６ スケール固定部材
７ａ、７ｂ ブラシ
８ 摺動板
９ 摺動板固定部材
１０ 超音波モータ
１１ａ、１１ｂ ビス
２１ 治具部材２１
２２ａ、２２ｂ ビス
２３、２４ 矢印
３１ ベース部
３２ 中間テーブル
３３ トップテーブル
３４ａ、３４ｂ Ｙ案内部材
３５ａ、３５ｂ Ｘ案内部材
３６ Ｙスケール
３７ Ｙセンサ
３８ Ｙスケール固定部材
３９ａ、３９ｂ Ｙブラシ
４０ Ｙ摺動板
４１ Ｙ摺動板固定部材
４２ Ｙ超音波モータ
４３ Ｘスケール
４４ Ｘセンサ
４５ Ｘスケール固定部材
４６ａ、４６ｂ Ｘブラシ
４７ Ｘ摺動板
４８ Ｘ摺動板固定部材
４９ Ｘ超音波モータ
５０、５１ 治具部材
５２、５３ 矢印
１０１ 移動台
１０２ スケール
１０３ 駆動部
１１１ａ、１１１ｂ 案内部材
１１２矢印
１１３ 移動台
１１３ａ 予圧力量受け部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波モータを用いたステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波モータは、小型性、高い応答性、微小送り可能などの特徴があり、駆動部として利用され、ステージの駆動部としても応用されるようになっている。また、超音波モータの性能を充分に発揮できるように、超音波モータの応用技術において各々工夫されている。例えば、特許文献１には、図９に示すように、移動台１０１の位置を検出するためのスケール１０２を移動台１０１の駆動面と一体にして配置することによって、駆動部１０３の近傍で移動台１０１の位置を検出できるようにし、移動台１０１の移動量を精度よく検出できるようにしたステージが提案されている。また、例えば、特許文献２には、超音波モータを用いた駆動部の摩擦部材と接し、超音波モータによる駆動時に生じた磨耗粉を掻き取る部材を設けることによって、磨耗粉が摩擦部材に付着することを防止し、超音波モータによる駆動を安定させる超音波モータ駆動装置が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−３５２２６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２３６３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、リニアガイドのような案内部材をステージに利用する場合、案内精度を確保するため、ステージを組み立てる時に案内部材に予圧をかける必要がある。一方、ステージをコンパクトに構成しようとする場合、ステージの案内機構部を含めて寸法をなるべく抑えることが望ましい。この場合、図１０に示すように、案内部材１１１ａに矢印１１２の方向の予圧をかけると、案内部材１１１ｂと接するステージの予圧力量受け部１１３ａ（移動台１１３の一部）が変形してしまう可能性がある。従って、上記特許文献１による提案のように、ステージの壁に直接に駆動面を設けると、駆動面の面精度を確保できなくなり、駆動安定性を損なう可能性がある。また、これによって、駆動面に固定されたスケールの面精度も確保できなくなり、位置検出精度に影響を及ぼす可能性もある。
【０００４】
一方、ステージは様々な環境で利用されるので、環境によってスケールに埃が付着してしまう可能性がある。これによって、ステージの位置を正確に検出できなくなってしまう。上記特許文献２による提案では、駆動部の磨耗粉対策を施しているが、スケールの防塵対策については施されていない。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑み、ステージをコンパクトに構成することができると共に、所望の精度を確保することができ、更にスケールの防塵を行うこともできる、超音波モータを用いたステージ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る、超音波モータを用いたステージは、ベース部と、前記ベース部に対し平行移動可能に配置されるテーブルと、前記ベース部と前記テーブルとの間に配置される案内部材と、前記テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動する摺動板と、前記摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記摺動板との摩擦力によって前記テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる超音波モータと、前記テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動するスケールと、前記スケールに対向するように前記ベース部に固定されるセンサと、からなる位置検出手段と、を備え、前記案内部材に予圧を付与するために使用される治具部材を用いて前記案内部材に予圧を与えた状態で前記案内部材を固定した後に前記治具部材を取り外し、前記治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記摺動板を前記テーブルに固定し、及び又は、前記治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記スケールを前記テーブルに固定する、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の第２の態様に係る、超音波モータを用いたステージは、上記第１の態様において、前記スケールに接するように前記ベース部に固定されるブラシを更に備える、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第３の態様に係る、超音波モータを用いたステージは、上記第１又は２の態様において、前記スケールは、前記摺動板よりも上側に配置される、ことを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第４の態様に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、ベース部と、前記ベース部に対し平行移動可能に配置される中間テーブルと、前記中間テーブルに対し、前記中間テーブルの平行移動方向に対して直角方向に、平行移動可能に配置されるトップテーブルと、前記ベース部と前記中間テーブルとの間に配置される第１の案内部材と、前記中間テーブルと前記トップテーブルとの間に配置される第２の案内部材と、前記中間テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記中間テーブルと共に平行移動する第１の摺動板と、前記第１の摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記第１の摺動板との摩擦力によって前記中間テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる第１の超音波モータと、前記中間テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記中間テーブルと共に平行移動する第１のスケールと、前記第１のスケールに対向するように前記ベース部に固定される第１のセンサと、からなる第１の位置検出手段と、前記トップテーブルに第３の固定部材と一体的に固定され、前記トップテーブルと共に平行移動する第２の摺動板と、前記第２の摺動板に接するように前記中間テーブルに固定され、前記第２の摺動板との摩擦力によって前記トップテーブルを前記中間テーブルに対し平行移動させる第２の超音波モータと、前記トップテーブルに第４の固定部材と一体的に固定され、前記トップテーブルと共に平行移動する第２のスケールと、前記第２のスケールに対向するように前記中間テーブルに固定される第２のセンサと、からなる第２の位置検出手段と、を備え、前記第１の案内部材に予圧を付与するために使用される第１の治具部材を用いて前記第１の案内部材に予圧を与えた状態で前記第１の案内部材を固定した後に前記第１の治具部材を取り外し、前記第１の治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記第１の摺動板を前記中間テーブルに固定し、及び又は、前記第１の治具部材を用いて前記第１の案内部材に予圧を与えた状態で前記第１の案内部材を固定した後に前記第１の治具部材を取り外し、前記第１の治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記第１のスケールを前記中間テーブルに固定すると共に、前記第２の案内部材に予圧を付与するために使用される第２の治具部材を用いて前記第２の案内部材に予圧を与えた状態で前記第２の案内部材を固定した後に前記第２の治具部材を取り外し、前記第２の治具部材を取り外した位置に前記第３の固定部材と一体的に固定した前記第２の摺動板を前記トップテーブルに固定し、及び又は、前記第２の治具部材を用いて前記第２の案内部材に予圧を与えた状態で前記第２の案内部材を固定した後に前記第２の治具部材を取り外し、前記第２の治具部材を取り外した位置に前記第４の固定部材と一体的に固定した前記第２のスケールを前記トップテーブルに固定する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第５の態様に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、上記第４の態様において、前記第１のスケールに接するように前記ベース部に固定される第１のブラシと、前記第２のスケールに接するように前記中間テーブルに固定される第２のブラシと、を更に備える、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第６の態様に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、上記第４又は５の態様において、前記第２のスケールは、前記第２の摺動板よりも上側に配置される、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第７の態様に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、上記第４乃至６の何れか一つの態様において、前記第１のスケールは、前記中間テーブルを挟んで、前記第１の摺動板の反対側に配置される、ことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の第８の態様に係る方法は、ベース部と、前記ベース部に対し平行移動可能に配置されるテーブルと、前記ベース部と前記テーブルとの間に配置される案内部材と、前記テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動する摺動板と、前記摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記摺動板との摩擦力によって前記テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる超音波モータと、前記テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動するスケールと、前記スケールに対向するように前記ベース部に固定されるセンサと、からなる位置検出手段と、を備えたステージの組立方法であって、治具部材を用いて前記案内部材に予圧を与えた状態で前記案内部材を固定し、前記案内部材の固定の後に前記治具部材を取り外し、前記治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記摺動板を前記テーブルに固定し、及び又は、前記治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記スケールを前記テーブルに固定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、超音波モータを用いたステージにおいて、当該ステージをコンパクトに構成することができると共に、所望の精度を確保することができ、更にスケールの防塵を行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
図１(a),(b) は、本発明の第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの構成例を示す図である。同図(a) は、そのステージの上面図であり、同図(b) は、同図(a) のＡ−Ａ´断面図である。但し、同図(a)は、一部に断面図及び透視図を含み、同図(b) は、一部に透視図を含んでいる。
【００１６】
同図(a),(b) において、案内部材１ａ、１ｂは、ベース部２とテーブル３の間に配置されるリニアガイドのような案内部材である。案内部材１ａ、１ｂの各々において、一方の部分はベース部２に固定され、他方の部分はテーブル３に固定されている。これによって、ベース部２に対してテーブル３が平行移動できるようになっている。スケール４とセンサ５は、テーブル３の位置を検出するための位置検出手段である。スケール４は、スケール固定部材６と一体化され、スケール固定部材６を介してテーブル３に、テーブル３の平行移動方向に沿って固定されている。なお、スケール固定部材６は、ビス１１ａ、１１ｂによってテーブル３に固定される。センサ５は、スケール４と対面（対向）するようにベース部２に固定されており、センサ５とスケール４とでテーブル３の位置を検出できるようになっている。ブラシ７ａ、７ｂは、ベース部２に固定され、各々の先端がスケール４と接するように配置されている。
【００１７】
摺動板８は、摺動板固定部材９と一体化されている。また、摺動板８は、摺動板固定部材９を介してテーブル３に固定され、テーブル３に対して、摺動板８の表面（超音波モータ１０と対向する面）がスケール４の表面（センサ５と対向する面）より奥側に配置されるようになっている。なお、摺動板固定部材９は、図示しないビスによってテーブル３に固定される。超音波モータ１０は、摺動板８と接するようにベース部２に固定されており、超音波モータ１０と摺動板８との間の摩擦力によって、案内部材１ａ、１ｂの案内方向にテーブル３を平行移動させることができるようになっている。
【００１８】
なお、上記の構成において、ビス１１ａ、１１ｂを用いてスケール固定部材６をテーブル３に固定する際に用いられるビス穴（テーブル３に設けられているビス穴）３ａ、３ｂは、ステージ組立作業の際に、ビスを用いて治具部材をテーブル３に固定する際に用いられるビス穴を兼ねている。このような構成により、ステージ組立作業の際には、スケール固定部材６と摺動板固定部材９とが配置される位置に、剛性の高い治具部材を取り外し可能に配置することができるようになっている。
【００１９】
図２は、治具部材がテーブル３に固定されたときの組立作業中のステージの状態を示す図である。なお、同図は、図１(a) のＡ−Ａ´断面に対応する図であり、一部に透視図を含んでいる。また、同図に示した組立作業中の時点の状態は、スケール固定部材６、スケール４、摺動板固定部材９、摺動板８、超音波モータ１０、ブラシ７ａ、７ｂ、及びセンサ５が、取り付けられる前の時点の状態である。
【００２０】
図２に示したように、組立作業中において、治具部材２１は、ビス２２ａ、２２ｂ（但しビス２２ｂは不図示）によってテーブル３に固定される。なお、ビス２２ａ、２２ｂの代わりに、ビス１１ａ、１１ｂを用いることも勿論可能である。
【００２１】
ステージを組み立てる際は、このように治具部材２１をテーブル３に固定した後に、ステージに用いる案内部材１ａ、１ｂの案内精度を確保するために、矢印２３の方向から予圧力量を与え、仮締め（仮固定）されている案内部材１ａ、１ｂに予圧を与える。そして、必要な予圧力量を与えた後、案内部材１ａ、１ｂの各々をテーブル３とベース部２に本締め（本固定）する。これにより、予圧が案内部材１ａ、１ｂに保持されるようになるので、案内部材１ａ、１ｂの摺動性能を確保することができるようになる。
【００２２】
その後は、治具部材２１を取り外し、図１(a),(b) に示したように、スケール４と一体化されたスケール固定部材６をビス１１ａ、１１ｂを用いてテーブル３に固定すると共に、摺動板８と一体化された摺動板固定部材９を図示しないビスを用いてテーブル３に固定する。これにより、予圧力量による変形等が生じることなく、スケール４や摺動板８を配置できるようになる。
【００２３】
さらに、ブラシ７ａ、７ｂを、各々の先端がスケール４に接するように、ベース部２に固定する。これにより、スケール４にゴミや埃が付着した場合であっても、テーブル３が平行移動すれば、ブラシ７ａ、７ｂによって、そのゴミや埃をスケール４から掻き落とすことが可能となる。また、スケール４は、摺動板８よりも上側に配置されているので、摺動板８と超音波モータ１０との間で発生し摺動板８に付着した磨耗粉がスケール４に付着するのを防止することができる。さらに、摺動板８は、スケール４よりもテーブル３の奥側に配置されているので、仮にステージが逆さに置かれたとしても、摺動板固定部材９の一部の面９ａが壁となり、摺動板８と超音波モータ１０との間で発生し摺動板８に付着した磨耗粉が直接にスケール４に落下するのを防止することができる。
【００２４】
以上、本実施形態に係るステージによれば、案内部材１ａ、１ｂに予圧をかけた後にスケール４や摺動板８をテーブル３に配置することができるので、予圧力量による変形等の影響を受けることなくスケール４や摺動板８を配置することができる。これによって、所望の精度を確保できると共に、ステージを組み立てる際にスケール４や摺動板８にキズが付けられるのを防止することもできる。また、このような構成を有すると共に、駆動部として超音波モータを用いるようにしたので、ステージをコンパクトに構成することもできる。さらに、ブラシ７ａ、７ｂを設けることによって、スケール４に付着した埃等を掻き落すことができ、テーブル３の位置検出精度を確保することもできる。
【００２５】
なお、本実施形態に係るステージにおいては、図３乃至５に示すように、各種の変形が可能である。なお、図３乃至５の各々は、図１(a) のＡ−Ａ´断面に対応する図であり、一部に透視図を含んでいる。
【００２６】
例えば、図３に示すように、治具部材２１を、図２に示した位置の反対側に取り付けるように構成することも可能である。但し、この場合には、予圧力量も、図２に示した矢印２３の方向とは反対の方向、すなわち矢印２４の方向から与えられるようになる。
【００２７】
また、例えば、図４に示すように、テーブル３の厚さを薄くするために、テーブル３の両側に、スケール４と摺動板８をそれぞれ配置するように構成することも可能である。この場合は、一方の側に、摺動板８、摺動板固定部材９、及び超音波モータ１０が配置され、他方の側に、スケール４、スケール固定部材６、センサ５、及びブラシ７ａ、７ｂが配置される。なお、この場合は、治具部材２１をテーブル３に固定する際に使用されるビス穴として、ビス２２ａ、２２ｂ（但し、ビス２２ａは不図示）を用いてスケール固定部材６をテーブル３に固定する際に使用されるビス穴（テーブル３に設けられたビス穴）を利用することもできるし、ビス２３ａ、２３ｂ（但し、ビス２３ｂは不図示）を用いて摺動板固定部材９をテーブル３に固定する際に使用されるビス穴（テーブル３に設けられたビス穴）を利用することも可能である。また、この場合、予圧力量は、図２や図３に示したように、治具部材２１が取り付けられた側とは反対の方向から与えられることになる。この例によれば、テーブル３の厚さを薄くすることができることは勿論のこと、摺動板８とスケール４との位置が離れることから、摺動板８と超音波モータ１０との間で発生し摺動板８に付着した磨耗粉がスケール４に付着するのを防止することができる。
【００２８】
また、例えば、図５に示すように、ブラシ７ａ、７ｂの各々の先端が、スケール４及び摺動板８の両方に接するように構成することも可能である。この場合は、スケール４に付着したゴミや埃を掻き落とすことができると共に、摺動板８と超音波モータ１０との間で発生し摺動板８に付着した磨耗粉も掻き落とすことができるので、超音波モータ１０による駆動性能を確保することもできる。
【００２９】
また、本実施形態に係るステージにおいては、スケール４とスケール固定部材６、及び、摺動板８と摺動板固定部材９、を各々一つの部材として構成することも可能である。
また、この他にも、上述の構成を組み合わせて、更に別の構成のステージに変形することも可能である。
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係る、超音波モータを用いたＸＹステージは、基本的に、その下半分の部分の構成として図４に示した構成を採用し、その上半分の部分の構成として図１(a),(b) に示した構成を採用したものである。
【００３０】
図６(a),(b) は、本実施形態に係る、超音波モータを用いたＸＹステージの構成例を示す図である。同図(a) は、そのＸＹステージの正面図であり、同図(b) は、そのＸＹステージの左側面図である。但し、同図(a) では、ＸＹステージの下半分の部分を、断面（図１(a) のＡ−Ａ´断面に対応する）として示し、図６(b) では、ＸＹステージの上半分の部分を、断面（図１(a) のＡ−Ａ´断面に対応する）として示している。
【００３１】
図６(a),(b) に示したように、本実施形態に係るＸＹステージは、ベース部３１と、中間テーブル３２と、トップテーブル３３とを有する。ベース部３１と中間テーブル３２との間には、Ｙ案内部材３４ａ、３４ｂが配置され、中間テーブル３２とトップテーブル３３との間には、Ｘ案内部材３５ａ、３５ｂが配置されている。これによって、中間テーブル３２とトップテーブル３３とがベース部３１に対して互いに直角方向に平行移動できるようになっている。
【００３２】
Ｙスケール３６とＹセンサ３７は、中間テーブル３２の位置を検出するための位置検出手段である。Ｙスケール３６は、Ｙスケール固定部材３８と一体化され、Ｙスケール固定部材３８を介して中間テーブル３２に、中間テーブル３２の平行移動方向に沿って固定されている。なお、Ｙスケール固定部材３８は、図４を用いて説明した構成と同様に、図示しないビスによって中間テーブル３２に固定される。Ｙセンサ３７は、Ｙスケール３６と対面（対向）するようにベース部３１に固定されており、Ｙセンサ３７とＹスケール３６とで中間テーブル３２の位置を検出できるようになっている。Ｙブラシ３９ａ、３９ｂ（但し、３９ａは不図示）は、ベース部３１に固定され、各々の先端がＹスケール３６と接するように配置されている。
【００３３】
Ｙ摺動板４０は、Ｙ摺動板固定部材４１と一体化され、このＹ摺動板固定部材４１を介して中間テーブル３２に固定されている。なお、Ｙ摺動板固定部材４１は、図４を用いて説明した構成と同様に、図示しないビスによって中間テーブル３２に固定される。Ｙ超音波モータ４２は、Ｙ摺動板４０と接するようにベース部３１に固定されており、Ｙ超音波モータ４２とＹ摺動板４０との間の摩擦力によって、案内部材３４ａ、３４ｂの案内方向に中間テーブル３２を平行移動させることができるようになっている。
【００３４】
Ｘスケール４３とＸセンサ４４は、トップテーブル３３の位置を検出するための位置検出手段である。Ｘスケール４３は、Ｘスケール固定部材４５と一体化され、Ｘスケール固定部材４５を介してトップテーブル３３に、トップテーブル３３の平行移動方向に沿って固定されている。なお、Ｘスケール固定部材４５は、図１(a),(b) を用いて説明したものと同様に、図示しないビスによってトップテーブル３３に固定される。Ｘセンサ４４は、Ｘスケール４３と対面（対向）するように中間テーブル３２に固定されており、Ｘセンサ４４とＸスケール４３とでトップテーブル３３の位置を検出できるようになっている。Ｘブラシ４６ａ、４６ｂ（但し、４６ａは不図示）は、中間テーブル３２に固定され、各々の先端がＸスケール４３と接するように配置されている。
【００３５】
Ｘ摺動板４７は、Ｘ摺動板固定部材４８と一体化されている。また、Ｘ摺動板４７は、Ｘ摺動板固定部材４８を介してトップテーブル３３に固定され、トップテーブル３３に対して、Ｘ摺動板４７の表面（Ｘ超音波モータ４９と対向する面）がＸスケール４３の表面（Ｘセンサ４４と対向する面）より奥側に配置されるようになっている。なお、Ｘ摺動板固定部材４８は、図１(a),(b) を用いて説明したものと同様に、図示しないビスによってトップテーブル３３に固定される。Ｘ超音波モータ４９は、Ｘ摺動板４７と接するように中間テーブル３２に固定されており、Ｘ超音波モータ４９とＸ摺動板４７との間の摩擦力によって、案内部材３５ａ、３５ｂの案内方向にトップテーブル３３を平行移動させることができるようになっている。
【００３６】
上記の構成において、Ｘ超音波モータ４９とＸ摺動板４７とによる駆動では、トップテーブル３３を図６(b) の紙面に対して垂直方向に平行移動させることができ、Ｙ超音波モータ４２とＹ摺動板４０とによる駆動では、トップテーブル３３と中間テーブル３２とを同図(b) の紙面に対して平行方向に平行移動させることができるようになっている。
【００３７】
なお、上記の構成において、ビスを用いてＸスケール固定部材４５をトップテーブル３３に固定する際に用いられるビス穴（トップテーブル３３に設けられているビス穴）は、図１(a),(b) を用いて説明した構成と同様に、ステージ組立作業の際に、ビスを用いて治具部材をトップテーブル３３に固定する際に用いられるビス穴を兼ねている。また、ビスを用いてＹ摺動板固定部材４１を中間テーブル３２に固定する際に用いられるビス穴（中間テーブル３２に設けられているビス穴）、又は、ビスを用いてＹスケール固定部材３８を中間テーブル３２に固定する際に用いられるビス穴（中間テーブル３２に設けられているビス穴）は、図４を用いて説明した構成と同様に、ステージ組立作業の際に、ビスを用いて治具部材を中間テーブル３２に固定する際に用いられるビス穴を兼ねている。このような構成により、ステージ組立作業の際には、Ｘスケール固定部材４５とＸ摺動板固定部材４８とが配置される位置と、Ｙ摺動板固定部材４１又はＹスケール固定部材３８が配置される位置とに、剛性の高い治具部材を取り外し可能に配置することができるようになっている。
【００３８】
図７は、治具部材が中間テーブル３２に固定されたときの組立作業中のＸＹステージの状態を示す図である。図８は、治具部材がトップテーブル３３に固定されたときの組立作業中のＸＹステージの状態を示す図である。なお、図７は、図６(a) に示した図に対応し、図８は、図６(b) に示した図に対応する。また、図７及び図８に示した組立作業中の時点は、Ｘスケール固定部材４５、Ｘスケール４３、Ｘ摺動板固定部材４８、Ｘ摺動板４７、Ｘ超音波モータ４９、Ｘブラシ４６ａ、４６ｂ、及びＸセンサ４４と、Ｙスケール固定部材３８、Ｙスケール３６、Ｙ摺動板固定部材４１、Ｙ摺動板４０、Ｙ超音波モータ４２、Ｙブラシ３９ａ、３９ｂ、及びＹセンサ３７が、取り付けられる前の時点の状態である。
【００３９】
図７及び図８に示したように、組立作業中において、治具部材５０は、図示しないビスによって中間テーブル３２に固定され、治具部材５１は、図示しないビスによってトップテーブル３３に固定される。
【００４０】
ＸＹステージを組み立てる際は、図７に示したように、治具部材５０を中間テーブル３２に固定した後に、Ｙ案内部材３４ａ、３４ｂの案内精度を確保するために、矢印５２の方向から予圧力量を与え、仮締め（仮固定）されているＹ案内部材３４ａ、３４ｂに予圧を与える。そして、必要な予圧力量を与えた後、Ｙ案内部材３４ａ、３４ｂの各々を中間テーブル３２とベース部３１に本締め（本固定）する。同様に、図８に示したように、治具部材５１をトップテーブル３３に固定した後に、Ｘ案内部材３５ａ、３５ｂの案内精度を確保するために、矢印５３の方向から予圧力量を与え、仮締め（仮固定）されているＸ案内部材３５ａ、３５ｂに予圧を与える。そして、必要な予圧力量を与えた後、Ｘ案内部材３５ａ、３５ｂの各々をトップテーブル３３と中間テーブル３２に本締め（本固定）する。これにより、予圧がＹ案内部材３４ａ、３４ｂとＸ案内部材３５ａ、３５ｂに保持されるようになるので、Ｙ案内部材３４ａ、３４ｂとＸ案内部材３５ａ、３５ｂの摺動性能を確保することができるようになる。
【００４１】
その後は、治具部材５０、５１を取り外し、図６(a),(b) に示したように、Ｙスケール３６と一体化されたＹスケール固定部材３８を中間テーブル３２に固定し、Ｙ摺動板４０と一体化されたＹ摺動板固定部材４１を中間テーブル３２に固定すると共に、Ｘスケール４３と一体化されたＸスケール固定部材４５をトップテーブル３３に固定し、Ｘ摺動板４７と一体化されたＸ摺動板固定部材４８をトップテーブル３３に固定する。これにより、予圧力量による変形等が生じることなく、Ｘスケール４３、Ｘ摺動板４７、Ｙスケール３６、及びＹ摺動板４０を配置でき、所望の精度を確保することができるようになる。
【００４２】
さらに、Ｙブラシ３９ａ、３９ｂを、各々の先端がＹスケール３６に接するようにベース部３１に固定すると共に、Ｘブラシ４６ａ、４６ｂを、各々の先端がＸスケール４３に接するように中間テーブル３２に固定する。これにより、Ｘスケール４３やＹスケール３６にゴミや埃が付着した場合であっても、中間テーブル３２やトップテーブル３３が移動すれば、Ｘブラシ４６ａ、４６ｂ及びＹブラシ３９ａ、３９ｂによって、そのゴミや埃をＸスケール４３やＹスケール３６から掻き落とすことが可能となり、位置検出精度を確保できるようになる。また、Ｘスケール４３は、Ｘ摺動板４７よりも上側に配置されているので、Ｘ摺動板４７とＸ超音波モータ４９との間で発生しＸ摺動板４７に付着した磨耗粉がＸスケール４３に付着するのを防止することができる。さらに、Ｘ摺動板４７は、Ｘスケール４３よりもトップテーブル３３の奥側に配置されているので、仮にＸＹステージが逆さに置かれたとしても、Ｘ摺動板固定部材４８の一部の面４８ａが壁となり、Ｘ摺動板４７とＸ超音波モータ４９との間で発生しＸ摺動板４７に付着した磨耗粉が直接にＸスケール４３に落下するのを防止することができる。また、Ｙスケール３６とＹ摺動板４０との位置は離れているので、Ｙ摺動板４０とＹ超音波モータ４２との間で発生しＹ摺動板４０に付着した磨耗粉がＹスケール３６に付着するのを防止することができる。
【００４３】
以上、本実施形態に係るＸＹステージによれば、Ｘ案内部材３５ａ、３５ｂ及びＹ案内部材３４ａ、３４ｂに予圧をかけた後に、Ｘスケール４３及びＸ摺動板４７をトップテーブル３３に配置することができると共に、Ｙスケール３６及びＹ摺動板４０を中間テーブル３２に配置することができるので、予圧力量による変形等の影響を受けることなく、Ｘスケール４３、Ｘ摺動板４７、Ｙスケール３６、及びＹ摺動板４０を配置することができる。これによって、所望の精度を確保できると共に、ＸＹステージを組み立てる際にＸスケール４３、Ｘ摺動板４７、Ｙスケール３６、及びＹ摺動板４０にキズが付けられるのを防止することもできる。また、Ｙスケール３６とＹ摺動板４０とを中間テーブル３２の両側に配置する等といった構成を有すると共に、駆動部として超音波モータを用いるようにしたので、ＸＹステージをコンパクトに構成することもできる。さらに、Ｘブラシ４６ａ、４６ｂ及びＹブラシ３９ａ、３９ｂを設けることによって、Ｘスケール４３やＹスケール３６に付着した埃等を掻き落すことができ、トップテーブル３３や中間テーブル３２の位置検出精度を確保することもできる。
【００４４】
なお、本実施形態に係るＸＹステージにおいて、治具部材５０を中間テーブル３２に固定する際に、図７に示した位置とは反対の位置に、治具部材５０を固定することも可能である。すなわち、治具部材５０を、Ｙスケール固定部材３８が配置される位置にて、中間テーブル３２に固定するようにすることも可能である。但し、この場合には、同図の紙面右側の方向からＹ案内部材３４ｂに予圧力量が与えられるようになる。
【００４５】
また、本実施形態に係るＸＹステージにおいても各種の変形が可能である。
例えば、図８に示した治具部材５１を、図３に示した構成と同様に、トップテーブル３３を挟んで、反対側に配置するように構成することもできる。但し、この場合には、図８の紙面左側の方向からＸ案内部材３５ｂに予圧力量が与えられるようになる。
【００４６】
また、例えば、Ｙスケール３６、Ｙスケール固定部材３８、Ｙセンサ３７、及びＹブラシ３９ａ、３９ｂと、Ｙ摺動板４０、Ｙ摺動板固定部材４１、及びＹ超音波モータ４２とを、当該ＸＹステージの上半分の部分の構成と同様に、中間テーブルの片側に配置するようにすることも可能である。この場合、Ｙ超音波モータ４２の近傍で中間テーブル３２の位置を検出できるようになるので、中間テーブル３２の位置検出精度がより高くなる。
【００４７】
また、例えば、Ｘスケール４３、Ｘスケール固定部材４５、Ｘセンサ４４、及びＸブラシ４６ａ、４６ｂと、Ｘ摺動板４７、Ｘ摺動板固定部材４８、及びＸ超音波モータ４９とを、当該ＸＹステージの下半分の部分の構成と同様に、トップテーブル３３を挟んで両側に配置するようにすることも可能である。
【００４８】
また、例えば、Ｘブラシ４６、４６ｂを、図５を用いて説明したブラシ７ａ、７ｂと同様に、各々のブラシの先端が、Ｘスケール４３及びＸ摺動板４７の両方に接するように構成することも可能である。
【００４９】
また、例えば、Ｘスケール４３とＸスケール固定部材４５、Ｙスケール３６とＹスケール固定部材３８、Ｘ摺動板４７とＸ摺動板固定部材４８、及び、Ｙ摺動板４０とＹ摺動板固定部材４１、を各々一つの部材として構成することも可能である。
【００５０】
また、この他にも、上述の構成を組み合わせて、更に別の構成のＸＹステージに変形することも可能である。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】(a),(b) は、第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの構成例を示す図である。
【図２】治具部材がテーブルに固定されたときの組立作業中のステージの状態を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの変形例を示す第１の図である。
【図４】第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの変形例を示す第２の図である。
【図５】第１の実施形態に係る、超音波モータを用いたステージの変形例を示す第３の図である。
【図６】(a),(b) は、第２の実施形態に係る、超音波モータを用いたＸＹステージの構成例を示す図である。
【図７】治具部材が中間テーブルに固定されたときの組立作業中のＸＹステージの状態を示す図である。
【図８】治具部材がトップテーブルに固定されたときの組立作業中のＸＹステージの状態を示す図である。
【図９】従来のステージの構成例を示す図である。
【図１０】組立作業中の従来のステージの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ａ、１ｂ 案内部材
２ ベース部
３ テーブル
４ スケール
５ センサ
６ スケール固定部材
７ａ、７ｂ ブラシ
８ 摺動板
９ 摺動板固定部材
１０ 超音波モータ
１１ａ、１１ｂ ビス
２１ 治具部材２１
２２ａ、２２ｂ ビス
２３、２４ 矢印
３１ ベース部
３２ 中間テーブル
３３ トップテーブル
３４ａ、３４ｂ Ｙ案内部材
３５ａ、３５ｂ Ｘ案内部材
３６ Ｙスケール
３７ Ｙセンサ
３８ Ｙスケール固定部材
３９ａ、３９ｂ Ｙブラシ
４０ Ｙ摺動板
４１ Ｙ摺動板固定部材
４２ Ｙ超音波モータ
４３ Ｘスケール
４４ Ｘセンサ
４５ Ｘスケール固定部材
４６ａ、４６ｂ Ｘブラシ
４７ Ｘ摺動板
４８ Ｘ摺動板固定部材
４９ Ｘ超音波モータ
５０、５１ 治具部材
５２、５３ 矢印
１０１ 移動台
１０２ スケール
１０３ 駆動部
１１１ａ、１１１ｂ 案内部材
１１２矢印
１１３ 移動台
１１３ａ 予圧力量受け部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
前記ベース部に対し平行移動可能に配置されるテーブルと、
前記ベース部と前記テーブルとの間に配置される案内部材と、
前記テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動する摺動板と、
前記摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記摺動板との摩擦力によって前記テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる超音波モータと、
前記テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動するスケールと、前記スケールに対向するように前記ベース部に固定されるセンサと、からなる位置検出手段と、
を備え、
前記案内部材に予圧を付与するために使用される治具部材を用いて前記案内部材に予圧を与えた状態で前記案内部材を固定した後に前記治具部材を取り外し、前記治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記摺動板を前記テーブルに固定し、及び又は、前記治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記スケールを前記テーブルに固定する、
ことを特徴とする超音波モータを用いたステージ。
【請求項２】
前記スケールに接するように前記ベース部に固定されるブラシを更に備える、
ことを特徴とする請求項１記載の超音波モータを用いたステージ。
【請求項３】
前記スケールは、前記摺動板よりも上側に配置される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の超音波モータを用いたステージ。
【請求項４】
ベース部と、
前記ベース部に対し平行移動可能に配置される中間テーブルと、
前記中間テーブルに対し、前記中間テーブルの平行移動方向に対して直角方向に、平行移動可能に配置されるトップテーブルと、
前記ベース部と前記中間テーブルとの間に配置される第１の案内部材と、
前記中間テーブルと前記トップテーブルとの間に配置される第２の案内部材と、
前記中間テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記中間テーブルと共に平行移動する第１の摺動板と、
前記第１の摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記第１の摺動板との摩擦力によって前記中間テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる第１の超音波モータと、
前記中間テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記中間テーブルと共に平行移動する第１のスケールと、前記第１のスケールに対向するように前記ベース部に固定される第１のセンサと、からなる第１の位置検出手段と、
前記トップテーブルに第３の固定部材と一体的に固定され、前記トップテーブルと共に平行移動する第２の摺動板と、
前記第２の摺動板に接するように前記中間テーブルに固定され、前記第２の摺動板との摩擦力によって前記トップテーブルを前記中間テーブルに対し平行移動させる第２の超音波モータと、
前記トップテーブルに第４の固定部材と一体的に固定され、前記トップテーブルと共に平行移動する第２のスケールと、前記第２のスケールに対向するように前記中間テーブルに固定される第２のセンサと、からなる第２の位置検出手段と、
を備え、
前記第１の案内部材に予圧を付与するために使用される第１の治具部材を用いて前記第１の案内部材に予圧を与えた状態で前記第１の案内部材を固定した後に前記第１の治具部材を取り外し、前記第１の治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記第１の摺動板を前記中間テーブルに固定し、及び又は、前記第１の治具部材を用いて前記第１の案内部材に予圧を与えた状態で前記第１の案内部材を固定した後に前記第１の治具部材を取り外し、前記第１の治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記第１のスケールを前記中間テーブルに固定すると共に、
前記第２の案内部材に予圧を付与するために使用される第２の治具部材を用いて前記第２の案内部材に予圧を与えた状態で前記第２の案内部材を固定した後に前記第２の治具部材を取り外し、前記第２の治具部材を取り外した位置に前記第３の固定部材と一体的に固定した前記第２の摺動板を前記トップテーブルに固定し、及び又は、前記第２の治具部材を用いて前記第２の案内部材に予圧を与えた状態で前記第２の案内部材を固定した後に前記第２の治具部材を取り外し、前記第２の治具部材を取り外した位置に前記第４の固定部材と一体的に固定した前記第２のスケールを前記トップテーブルに固定する、
ことを特徴とする超音波モータを用いたＸＹステージ。
【請求項５】
前記第１のスケールに接するように前記ベース部に固定される第１のブラシと、
前記第２のスケールに接するように前記中間テーブルに固定される第２のブラシと、
を更に備える、
ことを特徴とする請求項４記載の超音波モータを用いたＸＹステージ。
【請求項６】
前記第２のスケールは、前記第２の摺動板よりも上側に配置される、
ことを特徴とする請求項４又は５記載の超音波モータを用いたＸＹステージ。
【請求項７】
前記第１のスケールは、前記中間テーブルを挟んで、前記第１の摺動板の反対側に配置される、
ことを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の超音波モータを用いたＸＹステージ。
【請求項８】
ベース部と、前記ベース部に対し平行移動可能に配置されるテーブルと、前記ベース部と前記テーブルとの間に配置される案内部材と、前記テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動する摺動板と、前記摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記摺動板との摩擦力によって前記テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる超音波モータと、前記テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動するスケールと、前記スケールに対向するように前記ベース部に固定されるセンサと、からなる位置検出手段と、を備えたステージの組立方法であって、
治具部材を用いて前記案内部材に予圧を与えた状態で前記案内部材を固定し、
前記案内部材の固定の後に前記治具部材を取り外し、
前記治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記摺動板を前記テーブルに固定し、及び又は、前記治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記スケールを前記テーブルに固定する、
ことを特徴とするステージの組立方法。
【請求項１】
ベース部と、
前記ベース部に対し平行移動可能に配置されるテーブルと、
前記ベース部と前記テーブルとの間に配置される案内部材と、
前記テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動する摺動板と、
前記摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記摺動板との摩擦力によって前記テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる超音波モータと、
前記テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動するスケールと、前記スケールに対向するように前記ベース部に固定されるセンサと、からなる位置検出手段と、
を備え、
前記案内部材に予圧を付与するために使用される治具部材を用いて前記案内部材に予圧を与えた状態で前記案内部材を固定した後に前記治具部材を取り外し、前記治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記摺動板を前記テーブルに固定し、及び又は、前記治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記スケールを前記テーブルに固定する、
ことを特徴とする超音波モータを用いたステージ。
【請求項２】
前記スケールに接するように前記ベース部に固定されるブラシを更に備える、
ことを特徴とする請求項１記載の超音波モータを用いたステージ。
【請求項３】
前記スケールは、前記摺動板よりも上側に配置される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の超音波モータを用いたステージ。
【請求項４】
ベース部と、
前記ベース部に対し平行移動可能に配置される中間テーブルと、
前記中間テーブルに対し、前記中間テーブルの平行移動方向に対して直角方向に、平行移動可能に配置されるトップテーブルと、
前記ベース部と前記中間テーブルとの間に配置される第１の案内部材と、
前記中間テーブルと前記トップテーブルとの間に配置される第２の案内部材と、
前記中間テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記中間テーブルと共に平行移動する第１の摺動板と、
前記第１の摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記第１の摺動板との摩擦力によって前記中間テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる第１の超音波モータと、
前記中間テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記中間テーブルと共に平行移動する第１のスケールと、前記第１のスケールに対向するように前記ベース部に固定される第１のセンサと、からなる第１の位置検出手段と、
前記トップテーブルに第３の固定部材と一体的に固定され、前記トップテーブルと共に平行移動する第２の摺動板と、
前記第２の摺動板に接するように前記中間テーブルに固定され、前記第２の摺動板との摩擦力によって前記トップテーブルを前記中間テーブルに対し平行移動させる第２の超音波モータと、
前記トップテーブルに第４の固定部材と一体的に固定され、前記トップテーブルと共に平行移動する第２のスケールと、前記第２のスケールに対向するように前記中間テーブルに固定される第２のセンサと、からなる第２の位置検出手段と、
を備え、
前記第１の案内部材に予圧を付与するために使用される第１の治具部材を用いて前記第１の案内部材に予圧を与えた状態で前記第１の案内部材を固定した後に前記第１の治具部材を取り外し、前記第１の治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記第１の摺動板を前記中間テーブルに固定し、及び又は、前記第１の治具部材を用いて前記第１の案内部材に予圧を与えた状態で前記第１の案内部材を固定した後に前記第１の治具部材を取り外し、前記第１の治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記第１のスケールを前記中間テーブルに固定すると共に、
前記第２の案内部材に予圧を付与するために使用される第２の治具部材を用いて前記第２の案内部材に予圧を与えた状態で前記第２の案内部材を固定した後に前記第２の治具部材を取り外し、前記第２の治具部材を取り外した位置に前記第３の固定部材と一体的に固定した前記第２の摺動板を前記トップテーブルに固定し、及び又は、前記第２の治具部材を用いて前記第２の案内部材に予圧を与えた状態で前記第２の案内部材を固定した後に前記第２の治具部材を取り外し、前記第２の治具部材を取り外した位置に前記第４の固定部材と一体的に固定した前記第２のスケールを前記トップテーブルに固定する、
ことを特徴とする超音波モータを用いたＸＹステージ。
【請求項５】
前記第１のスケールに接するように前記ベース部に固定される第１のブラシと、
前記第２のスケールに接するように前記中間テーブルに固定される第２のブラシと、
を更に備える、
ことを特徴とする請求項４記載の超音波モータを用いたＸＹステージ。
【請求項６】
前記第２のスケールは、前記第２の摺動板よりも上側に配置される、
ことを特徴とする請求項４又は５記載の超音波モータを用いたＸＹステージ。
【請求項７】
前記第１のスケールは、前記中間テーブルを挟んで、前記第１の摺動板の反対側に配置される、
ことを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の超音波モータを用いたＸＹステージ。
【請求項８】
ベース部と、前記ベース部に対し平行移動可能に配置されるテーブルと、前記ベース部と前記テーブルとの間に配置される案内部材と、前記テーブルに第１の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動する摺動板と、前記摺動板に接するように前記ベース部に固定され、前記摺動板との摩擦力によって前記テーブルを前記ベース部に対し平行移動させる超音波モータと、前記テーブルに第２の固定部材と一体的に固定され、前記テーブルと共に平行移動するスケールと、前記スケールに対向するように前記ベース部に固定されるセンサと、からなる位置検出手段と、を備えたステージの組立方法であって、
治具部材を用いて前記案内部材に予圧を与えた状態で前記案内部材を固定し、
前記案内部材の固定の後に前記治具部材を取り外し、
前記治具部材を取り外した位置に前記第１の固定部材と一体的に固定した前記摺動板を前記テーブルに固定し、及び又は、前記治具部材を取り外した位置に前記第２の固定部材と一体的に固定した前記スケールを前記テーブルに固定する、
ことを特徴とするステージの組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−３２２４７（Ｐ２０１０−３２２４７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９２１７４（Ｐ２００８−１９２１７４）
【出願日】平成２０年７月２５日（２００８．７．２５）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２５日（２００８．７．２５）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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