JP3541260B2

JP3541260B2 - Cross carriage

Info

Publication number: JP3541260B2
Application number: JP02630595A
Authority: JP
Inventors: 浩司小野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: JPH08201700A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は顕微鏡や投影機等に用いられる十字動載物台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の十字動載物台としては、例えば図３に示すようなものが知られている。この十字動載物台は、重ねて配置される３枚のベースプレート３０、３１、３２と、ベースプレート３０、３１間に設けられ、ベースプレート３１をベースプレート３０に対してＸ方向に移動可能に支持する支持手段３３、３４と、ベースプレート３１、３２間に設けられ、ベースプレート３２をベースプレート３１に対してＹ方向に移動可能に支持する支持手段３５、３６とを備えている。各支持手段３３〜３６は、案内面が対向するように設けられた一対のレースと、両レースの案内面上を転動する多数の鋼球と、鋼球を保持する不図示のリテーナとから構成されている。支持手段３３、３４の各レースと支持手段３５、３６の各レースとは互いに直交している。
【０００３】
このような構成を有する従来の十字動載物台では、ベースプレート３２をＸ方向へ動かすと、ベースプレート３２、支持手段３５、３６及びベースプレート３１が一緒に支持手段３３、３４により案内されてＸ方向へ移動し、ベースプレート３２をＹ方向へ動かすと、ベースプレート３２のみが支持手段３５、３６により案内されてＹ方向へ移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術では、（１）３枚のベースプレート３０、３１、３２が必要であるため、載物台自体の高さが高くなってしまうと共に載物台が重くなってしまう、（２）支持手段３３〜３６の各レースを高精度に加工する必要であると共に、ベースプレート３１の下面に固定される各支持手段３３、３４の一方のレース３３ａ、３４ａと、その上面に固定される各支持手段３５、３６の一方のレース３５ａ、３６ａとを直交させるような精度の高い加工が必要であるので、製造コストが高くなってしまうという問題がある。
【０００５】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は載物台自体の高さを低くすると共に、軽量化及び製造コストの低減を図った十字動載物台を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１記載の発明の十字動載物台は、２本の平行な第１の直線案内溝を有する固定ベースプレートと、２本の平行な第２の直線案内溝を有し、前記両直線案内溝が互いに直交するように配置される可動ベースプレートと、前記両直線案内溝の交点で前記両直線案内溝と係合する４つの案内部材を有し、直交する２方向の一方の方向には前記可動ベースプレートが移動し且つその他の方向には前記可動ベースプレートと前記４つの案内部材とが一緒に移動するように前記可動ベースプレートを案内する案内手段とを備えており、前記案内手段は２つの案内片が十字状に連結された４つの案内部材を備え、各案内部材の一方の案内片が前記第１の直線案内溝に摺動可能に係合し且つその他方の案内片が前記第２の直線案内溝に摺動可能に係合するように配置されており、前記４つの案内部材の少なくとも１つは、前記２つの案内片を直交させて固定されており、且つその他の案内部材は、前記２つの案内片を互いに回転可能に連結してある。
【０００９】
請求項２記載の発明の十字動載物台は、２本の平行な第１の直線案内溝を有する固定ベースプレートと、２本の平行な第２の直線案内溝を有し、前記両直線案内溝が互いに直交するように配置される可動ベースプレートと、前記両直線案内溝の交点で前記両直線案内溝と係合する４つの案内部材を有し、直交する２方向の一方の方向には前記可動ベースプレートが移動し且つその他の方向には前記可動ベースプレートと前記４つの案内部材とが一緒に移動するように前記可動ベースプレートを案内する案内手段とを備えており、前記案内手段は、前記両直線案内溝に摺動可能に係合する前記案内部材としての４つの球体と、前記両ベースプレート間に配置され、前記４つの球体を前記両直線案内溝の４つの交点で保持する保持部材とを備えている。
【００１０】
請求項３の発明の十字動載物台は、前記保持部材は４つの保持孔を有する平板であり、前記４つの保持孔は、孔の中心と前記４つの交点とがそれぞれ合致し且つこれら４つの中心を結ぶ仮想の四角形の４つの角がそれぞれ直角となる位置に設けられており、且つ前記４つの球体が前記４つの保持孔にそれぞれ保持されている。
【００１３】
【作用】
請求項１記載の発明の十字動載物台では、可動ベースプレートが案内手段によって固定ベースプレートに対して直交する２方向に移動可能に案内されているので、ベースプレートとしては固定ベースプレート及び可動ベースプレートの２枚だけであり、ベースプレートが１枚減った分だけ、載物台自体の高さ方向の寸法が小さくなり、載物台の重量が減り、かつ材料が少なくてすむ。また、４つの案内部材の各案内片が対応する各直線案内溝に摺動可能に係合することによって、可動ベースプレートが固定ベースプレートに対して直交する２方向に移動可能に案内されているので、レースと鋼球を用いた支持構造のような精度の高い加工が要らない。更に、各案内部材の一方の案内片を固定ベースプレートの第１の直線案内溝に係合させ、各案内部材の他方の案内片に可動ベースプレートの第２の直線案内溝を係合させるだけで組立が完了するので、組立作業が簡単になる。また、２方向の直角度が２つの案内片を直交させて固定された少なくとも１つの案内部材によって確保される共に、可動ベースプレートの円滑な動きが２つの案内片を互いに回転可能に連結してあるその他の案内部材によって確保される。
【００１４】
請求項２記載の発明の十字動載物台では、可動ベースプレートが案内手段によって固定ベースプレートに対して直交する２方向に移動可能に案内されているので、ベースプレートとしては固定ベースプレート及び可動ベースプレートの２枚だけであり、ベースプレートが１枚減った分だけ、載物台自体の高さ方向の寸法が小さくなり、載物台の重量が減り、かつ材料が少なくてすむ。また、保持部材により保持された４つの球体が対応する各直線案内溝に摺動可能に係合することによって、可動ベースプレートが固定ベースプレートに対して直交する２方向に移動可能に支持されているので、レースと鋼球を用いた支持構造のような精度の高い加工が要らない。更に、保持部材により保持された４つの球体を固定ベースプレートの第１の直線案内溝に係合させ、４つの球体に可動ベースプレートの第２の直線案内溝を係合させるだけで組立が完了するので、組立作業が簡単になる。
【００１５】
請求項３記載の発明の十字動載物台では、２方向の直角度が平板の４つの保持孔によって確保されると共に、可動ベースプレートの円滑な動きが４つの球体の転動によって確保される。
【００１６】
【実施例】
以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの発明の一実施例に係る十字動載物台を示している。この十字動載物台は、固定ベースプレート１と、可動ベースプレート２と、案内手段３とを備えている。
【００１８】
固定ベースプレート１には、２本の平行な直線案内溝１ａ、１ｂが設けられている。可動ベースプレート２には、２本の平行な直線案内溝２ａ、２ｂが設けられている。固定ベースプレート１と可動ベースプレート２とは、直線案内溝１ａ、１ｂと直線案内溝２ａ、２ｂとが互いに直交するように配置される。各直線案内溝１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは、断面がＶ字形状の直線溝である。
【００１９】
案内手段３は、直線案内溝１ａ、１ｂと直線案内溝２ａ、２ｂの４つの交点で両直線案内溝１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに係合する４つの案内部材４〜７を有している。案内手段３は、直交する２方向の一方の方向すなわち直線案内溝２ａ、２ｂに沿った方向（Ｙ方向）には可動ベースプレート２のみが移動し且つその他方の方向直線案内溝１ａ、１ｂに沿った方向（Ｘ方向）には可動ベースプレート２と４つの案内部材４〜７とが一緒に移動するように可動ベースプレート２を案内する。
【００２０】
案内部材４は、断面が半円形状の２つの案内片４ａ、４ｂを、その平面同士を当接させて十字状に連結したものである。残りの案内部材５、６、７は、案内部材４と同様で、２つの案内片５ａ、５ｂ、２つの案内片６ａ、６ｂ、２つの案内片７ａ、７ｂをそれぞれ十字状に連結したものである。
【００２１】
４つの案内部材のうちの１つ（案内部材４）は、直角定規等を用いて２つの案内片４ａ、４ｂを正確に直交させた状態で２つの案内片４ａ、４ｂをビス８によって固定してある。この案内部材４によって、可動ベースプレート２が移動する２方向の直角度が確保される。その他の案内部材５〜７は、２つの案内片をピン９によって互いに回転可能に連結してある。
【００２２】
そして、４つの案内部材４〜７は、一方の案内片４ａ〜７ａが固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂに摺動可能に係合し、他方の案内片４ｂ〜７ｂが可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂに摺動可能に係合するように両ベースプレート１、２間に配置される。
【００２３】
上記一実施例に係る十字動載物台を組み立てる際には、４つの案内部材４〜７の一方の案内片４ａ〜７ａを固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂに係合させ、他方の案内片４ｂ〜７ｂを可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂに係合させるだけで組立が完了する。
【００２４】
次に一実施例に係る十字動載物台の動作を説明する。
【００２５】
可動ベースプレート２を図１の矢印で示すＸ方向（直線案内溝１ａ、１ｂに沿った方向）へ動かすと、この動きが可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂと各案内部材４〜７の案内片４ｂ〜７ｂとの係合部を介して各案内部材４〜７に伝わり、案内片４ｂ〜７ｂに連結された案内片４ａ〜７ａが固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂ内を摺動するので、可動ベースプレート２が４つの案内部材４〜７と一緒にＸ方向へ移動する。
【００２６】
可動ベースプレート２を図１の矢印で示すＹ方向（直線案内溝２ａ、２ｂに沿った方向）へ動かすと、各案内部材４〜７は、案内片４ａ〜７ａと固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂとの係合によってＹ方向への動きを阻止されているので、可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂが各案内部材４〜７の案内片４ａ〜７ａ上を摺動し、可動ベースプレート２のみがＹ方向へ移動する。
【００２７】
上記一実施例に係る十字動載物台によれば、可動ベースプレート２が４つの案内部材４〜７を有する案内手段３によって固定ベースプレート１に対して直交するＸＹ方向に移動可能に案内されているので、ベースプレートとしては固定ベースプレート１及び可動ベースプレート２の２枚だけでよい。これによって、図３に示す上記従来の十字動載物台と比べて、ベースプレートが１枚減った分だけＸＹ方向に垂直な方向（Ｚ方向）の寸法すなわち載物台の高さ方向の寸法が小さくなり、載物台の重量が減り、かつ材料が少なくてすむ。したがって、載物台自体の高さが低くなり、載物台の重量が軽くなり、材料コストが低減されて製造コストが低減される。
【００２８】
また、載物台自体の高さが低くなるので、この十字動載物台を顕微鏡や投影機等に用いた場合に、ＸＹ方向に垂直な方向の測定範囲（Ｚ方向の測定範囲）が拡大される。
【００２９】
また、上記一実施例に係る十字動載物台によれば、４つの案内部材４〜７の一方の案内片４ａ〜７ａが固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂに、他方の案内片４ｂ〜７ｂが可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂにそれぞれ摺動可能に係合することによって、可動ベースプレート２が固定ベースプレート１に対してＸＹ方向に移動可能に案内されているので、レースと鋼球を用いた支持構造のような精度の高い加工が要らない。したがって、製造が容易となり、これによっても製造コストが低減される。
【００３０】
また、上記一実施例によれば、各案内部材４〜７の一方の案内片４ａ〜７ａを固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂに係合させ、他方の案内片４ｂ〜７ｂに可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂを係合させるだけで組立が完了するので、組立作業が簡単になる。したがって、製造が容易となり、これによっても製造コストが低減される。
【００３１】
また、上記一実施例によれば、４つの案内部材のうちの１つの案内部材４の案内片４ａ、４ｂを直交させてビス８で固定することにより、可動ベースプレート２が移動するＸＹ方向の直角度を確保することができると共に、他の３つの案内部材５〜７の各２つの案内片をピン９で回転可能に連結することにより、可動ベースプレート２の円滑な動きを確保することができる。
【００３２】
なお、上記一実施例において、案内部材４の他に、この部材と対角線上にある案内部材６の案内片６ａ、６ｂを直交させてビスで固定してもよい。このように構成した場合には、可動ベースプレート２のフレが最も小さくなり、可動ベースプレート２をＸＹ方向へ最も精度良く動かすことができる。
【００３３】
また、上記一実施例において、固定ベースプレート１及び可動ベースプレート２の各直線案内溝１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの断面形状を、Ｖ字形状に代えて半円形状或いは台形状にしてもよい。また、各案内部材４〜７の案内片の断面形状を、半円形状に代えて台形状等の他の形状にしてもよい。なお、各直線案内溝１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの断面形状がＶ字形状或いは台形状で、各案内部材４〜７の案内片の断面形状が半円形状の場合には、各案内部材４〜７の案内片を各直線案内溝１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに摺動可能に係合させる加工が最も容易になる。
【００３４】
なお、可動ベースプレート２の中央部を図１の一点鎖線で示すようにくり抜く必要がある場合、例えば顕微鏡の十字動載物台に照明用の開口部１０をくり抜く場合には、くり抜いた開口部１０の周囲に４つの案内部材４〜７を配置すればよい。
【００３５】
次に、図２に示すこの発明の他の実施例に係る十字動載物台を説明する。なお、この実施例の説明において、上記一実施例と同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００３６】
この実施例に係る十字動載物台では、前記案内手段３は、前記両直線案内溝１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに摺動可能に係合する４つの球体２０と、両ベースプレート１、２間に配置され、４つの球体２０を両直線案内溝１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの４つの交点で保持する平板２１とを備えている。各球体２０は例えば鋼球である。
【００３７】
平板２１は４つの保持孔２１ａを有している。４つの保持孔２１ａは、各孔の中心２１ａ′〜２１ｄ′と前記４つの交点とがそれぞれ合致し（換言すると、孔の中心２１ａ′と２１ｂ′の間隔及び孔の中心２１ｄ′と２１ｃ′の間隔はそれぞれ溝１ａ、１ｂの間隔に等しく、孔の中心２１ａ′と２１ｄ′の間隔及び孔の中心２１ｂ′と２１ｃ′の間隔はそれぞれ溝２ａ、２ｂの間隔に等しく）且つこれら４つの孔の中心２１ａ′〜２１ｄ′を結ぶ仮想の四角形２２の４つの角がそれぞれ直角となる位置に設けられている。４つの球体２０が４つの保持孔２１ａにそれぞれ保持される。なお、各保持孔２１ａと各球体２０との間には、保持孔２１ａに係合して保持された球体２０が保持孔２１ａ内で回転し得る程度の僅かな隙間が設けられている。
【００３８】
また、前記平板２１に、前記開口部１０に対応する照明用の開口部１０ａを設けてもよい。
【００３９】
この実施例に係る十字動載物台を組み立てる際には、平板２１を固定ベースプレート１の上面に載せ、４つの球体を平板２１の４つの保持孔２１ａにそれぞれ係合させると共に固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂに係合させ、４つの球体２０に可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂを係合させるだけで組立が完了する。
【００４０】
次にこの実施例に係る十字動載物台の動作を説明する。
【００４１】
可動ベースプレート２を図２の矢印で示すＸ方向へ動かすと、この動きが可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂを介して４つの球体２０に伝わり、平板２１によって保持された４つの球体２０が固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂ内を転動するので、可動ベースプレート２が４つの球体２０及び平板２１と一緒にＸ方向へ移動する。
【００４２】
可動ベースプレート２を図２の矢印で示すＹ方向へ動かすと、固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂとの係合によってＹ方向への移動を阻止された４つの球体２０が直線案内溝１ａ、１ｂ内で回転するので、可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂが回転する４つの球体２０上を摺動し、可動ベースプレート２のみがＹ方向へ移動する。
上記他の実施例によれば、可動ベースプレート２が４つの球体２０を有する案内手段３によって固定ベースプレート１に対してＸＹ方向に移動可能に支持されているので、ベースプレートとしては固定ベースプレート１及び可動ベースプレート２の２枚だけでよい。これによって、図３に示す上記従来の十字動載物台と比べて、ベースプレートが１枚減った分だけＸＹ方向に垂直な方向（Ｚ方向）の寸法すなわち載物台の高さ方向の寸法が小さくなり、載物台の重量が減り、かつ材料が少なくてすむ。したがって、載物台自体の高さが低くなり、載物台の重量が軽くなり、材料コストが低減されて製造コストが低減される。
【００４３】
また、載物台自体の高さが低くなるので、この十字動載物台を顕微鏡や投影機等に用いた場合に、ＸＹ方向に垂直な方向の測定範囲（Ｚ方向の測定範囲）が拡大される。
【００４４】
また、上記他の実施例によれば、平板２１の４つの保持孔２１ａにより保持された４つの球体２０が両直線案内溝１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに摺動可能に係合することによって、可動ベースプレート２が固定ベースプレート１に対してＸＹ方向に移動可能に案内されているので、レースと鋼球を用いた支持構造のような精度の高い加工が要らない。したがって、製造が容易となり、これによっても製造コストが低減される。
【００４５】
また、上記他の実施例によれば、平板２１を固定ベースプレート１の上面に載せ、４つの球体を平板２１の４つの保持孔２１ａにそれぞれ係合させると共に固定ベースプレート１の直線案内溝１ａ、１ｂに係合させ、４つの球体２０に可動ベースプレート２の直線案内溝２ａ、２ｂを係合させるだけで組立が完了するので、組立作業が簡単になる。
【００４６】
また、上記他の実施例によれば、４つの保持孔２１ａを、孔の中心２１ａ´〜２１ｄ´と前記４つの交点とがそれぞれ合致し且つこれら４つの孔の中心２１ａ´〜２１ｄ´を結ぶ仮想の四角形２２の４つの角がそれぞれ直角となる位置に設けることにより、可動ベースプレート２が移動するＸＹ方向の直角度を確保することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明に係る十字動載物台によれば、可動ベースプレートが案内手段によって固定ベースプレートに対して直交する２方向に移動可能に案内されているので、ベースプレートとしては固定ベースプレート及び可動ベースプレートの２枚だけであり、ベースプレートが１枚減った分だけ、直交する２方向に垂直な方向の寸法すなわち載物台の高さ方向の寸法が小さくなり、載物台の重量が減り、かつ材料が少なくてすむ。したがって、載物台自体の高さを低くすることができ、載物台の重量を軽くすることができ、材料コストを低減して製造コストを低減することができる。また、レースと鋼球を用いた支持構造のような精度の高い加工が要らないので、製造が容易になって製造コストを低減することができると共に、組立作業が簡単になるので、これによっても製造コストを低減することができる。更に、２つの案内片を直交させて固定された少なくとも１つの案内部材によって直交する２方向の直角度を確保することができると共に、２つの案内片を互いに回転可能に連結してあるその他の案内部材によって可動ベースプレートの円滑な動きを確保することができる。
【００５０】
請求項２記載の十字動載物台によれば、可動ベースプレートが案内手段によって固定ベースプレートに対して直交する２方向に移動可能に案内されているので、ベースプレートとしては固定ベースプレート及び可動ベースプレートの２枚だけであり、ベースプレートが１枚減った分だけ、直交する２方向に垂直な方向の寸法すなわち載物台の高さ方向の寸法が小さくなり、載物台の重量が減り、かつ材料が少なくてすむ。したがって載物台自体の高さを低くすることができ、載物台の重量を軽くすることができ、材料コストを低減して製造コストを低減することができる。また、レースと鋼球を用いた支持構造のような精度の高い加工が要らないので、製造が容易になって製造コストを低減することができると共に、組立作業が簡単になるので、これによっても製造コストを低減することができる。
【００５１】
請求項３記載の発明の十字動載物台によれば、直交する２方向の直角度を平板の４つの保持孔によって確保することができると共に、可動ベースプレートの円滑な動きを４つの球体の転動によって確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る十字動載物台を示す分解斜視図である。
【図２】この発明の他の実施例に係る十字動載物台を示す分解斜視図である。
【図３】従来の十字動載物台を示す斜視図である。
【符号の説明】
１固定ベースプレート
１ａ、１ｂ直線案内溝（第１の直線案内溝）
２可動ベースプレート
２ａ、２ｂ直線案内溝（第２の直線案内溝）
３案内手段
４〜７案内部材
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ案内片
２０球体（案内部材）
２１平板（保持部材）
２１ａ保持孔
２１ａ´〜２１ｄ´ 孔の中心[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a cruciform stage used for a microscope, a projector, and the like.
[0002]
[Prior art]
As a conventional cross moving stage, for example, the one shown in FIG. 3 is known. The cruciform stage is provided between three base plates 30, 31, and 32, which are arranged one above the other, and supports the base plate 31 so as to be movable in the X direction with respect to the base plate 30. There are provided means 33, 34 and support means 35, 36 provided between the base plates 31, 32 for supporting the base plate 32 movably in the Y direction with respect to the base plate 31. Each of the support means 33 to 36 includes a pair of races provided so that the guide surfaces are opposed to each other, a number of steel balls rolling on the guide surfaces of both races, and a retainer (not shown) holding the steel balls. It is configured. Each race of the support means 33, 34 and each race of the support means 35, 36 are orthogonal to each other.
[0003]
In the conventional cruciform stage having such a configuration, when the base plate 32 is moved in the X direction, the base plate 32, the support means 35, 36, and the base plate 31 are guided together by the support means 33, 34, and are moved in the X direction. When the user moves and moves the base plate 32 in the Y direction, only the base plate 32 is guided by the support means 35 and 36 and moves in the Y direction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, (1) three base plates 30, 31, and 32 are required, so that the height of the mounting table itself becomes high and the mounting table becomes heavy. (2) Each of the races of the support means 33 to 36 needs to be processed with high precision, and one of the races 33a and 34a of each of the support means 33 and 34 fixed to the lower surface of the base plate 31 and each of the supports fixed to the upper surface thereof. Since high-precision machining is required so that one of the races 35a and 36a of the means 35 and 36 is orthogonal to each other, there is a problem that the manufacturing cost is increased.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cross-moving stage that reduces the height of the stage itself and reduces the weight and manufacturing cost. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a cross moving stage according to the first aspect of the present invention includes a fixed base plate having two parallel first linear guide grooves and two parallel second linear guide grooves. A movable base plate having the two linear guide grooves arranged so as to be orthogonal to each other, and four guide members engaging with the linear guide grooves at an intersection of the linear guide grooves, and two orthogonal directions. Guide means for guiding the movable base plate such that the movable base plate moves in one direction and the movable base plate and the four guide members move together in the other direction, The guide means includes four guide members in which two guide pieces are connected in a cross shape, and one guide piece of each guide member is slidably engaged with the first linear guide groove and the other guide member. The piece is the second straight line The four guide members are arranged so as to slidably engage with the inner groove, at least one of the four guide members is fixed with the two guide pieces orthogonal to each other, and the other guide members are The two guide pieces are rotatably connected to each other.
[0009]
Cross Dono workpiece stage of the second aspect of the present invention includes a fixed base plate having two first straight guide grooves parallel in, parallel second linear guide grooves of the two, the two linear guide A movable base plate having grooves arranged orthogonally to each other, and four guide members engaging with the linear guide grooves at the intersection of the linear guide grooves, and having one of two orthogonal directions, Guide means for guiding the movable base plate such that the movable base plate moves and in the other direction, the movable base plate and the four guide members move together, and the guide means comprises: The guide member includes four spheres slidably engaged with the guide grooves, and a holding member disposed between the base plates and holding the four spheres at four intersections of the two linear guide grooves. hand I have.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, the holding member is a flat plate having four holding holes, and the four holding holes are aligned with the center of the hole and the four intersections, respectively. Four corners of an imaginary square connecting the two centers are provided at positions that are each a right angle, and the four spheres are held in the four holding holes, respectively.
[0013]
[Action]
According to the first aspect of the invention, since the movable base plate is guided by the guide means so as to be movable in two directions perpendicular to the fixed base plate, two base plates, a fixed base plate and a movable base plate, are used. And the height of the mounting table itself is reduced by an amount corresponding to the reduction of one base plate, so that the weight of the mounting table is reduced and the amount of material is reduced. Further, since the guide pieces of the four guide members are slidably engaged with the corresponding linear guide grooves, the movable base plate is guided so as to be movable in two directions orthogonal to the fixed base plate. High-precision processing such as a support structure using races and steel balls is not required. Furthermore, assembly is performed by simply engaging one guide piece of each guide member with the first linear guide groove of the fixed base plate and engaging the other guide piece of each guide member with the second linear guide groove of the movable base plate. Is completed, the assembling work is simplified. In addition, the perpendicularity in the two directions is ensured by at least one guide member fixed by orthogonally intersecting the two guide pieces, and the smooth movement of the movable base plate rotatably connects the two guide pieces to each other. Secured by other guide members.
[0014]
In the cross-moving stage according to the second aspect of the present invention, the movable base plate is guided by the guide means so as to be movable in two directions perpendicular to the fixed base plate, so that the base plate is a fixed base plate and a movable base plate. And the height of the mounting table itself is reduced by an amount corresponding to the reduction of one base plate, so that the weight of the mounting table is reduced and the amount of material is reduced. Further, since the four spheres held by the holding member are slidably engaged with the corresponding linear guide grooves, the movable base plate is supported movably in two directions orthogonal to the fixed base plate. In addition, high-precision processing such as a support structure using a race and steel balls is not required. Furthermore, the assembly is completed only by engaging the four spheres held by the holding member with the first linear guide groove of the fixed base plate and engaging the second linear guide groove of the movable base plate with the four spheres. And the assembly work is simplified.
[0015]
According to the third aspect of the invention, the perpendicularity in two directions is ensured by the four holding holes of the flat plate, and the smooth movement of the movable base plate is ensured by the rolling of the four spheres.
[0016]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 shows a cross carriage according to an embodiment of the present invention. The cruciform stage includes a fixed base plate 1, a movable base plate 2, and guide means 3.
[0018]
The fixed base plate 1 is provided with two parallel linear guide grooves 1a and 1b. The movable base plate 2 is provided with two parallel linear guide grooves 2a and 2b. The fixed base plate 1 and the movable base plate 2 are arranged such that the linear guide grooves 1a and 1b and the linear guide grooves 2a and 2b are orthogonal to each other. Each straight guide groove 1a, 1b, 2a, 2b is a straight groove having a V-shaped cross section.
[0019]
The guide means 3 has four guide members 4 to 7 which engage with the linear guide grooves 1a, 1b, 2a, 2b at four intersections of the linear guide grooves 1a, 1b and the linear guide grooves 2a, 2b. . In the guide means 3, only the movable base plate 2 moves in one of two orthogonal directions, that is, the direction along the linear guide grooves 2a and 2b (Y direction), and along the other direction linear guide grooves 1a and 1b. The movable base plate 2 is guided so that the movable base plate 2 and the four guide members 4 to 7 move together in the direction (X direction).
[0020]
The guide member 4 is formed by connecting two guide pieces 4a and 4b, each having a semicircular cross section, in a cross shape by bringing their planes into contact with each other. The remaining guide members 5, 6, 7 are similar to the guide member 4, and are formed by connecting two guide pieces 5a, 5b, two guide pieces 6a, 6b, and two guide pieces 7a, 7b in a cross shape, respectively. is there.
[0021]
One of the four guide members (guide member 4) is fixed to the two guide pieces 4a and 4b with screws 8 in a state where the two guide pieces 4a and 4b are accurately orthogonalized using a right angle ruler or the like. It is. The guide member 4 secures a perpendicularity in two directions in which the movable base plate 2 moves. The other guide members 5 to 7 have two guide pieces rotatably connected to each other by pins 9.
[0022]
In the four guide members 4 to 7, one of the guide pieces 4a to 7a is slidably engaged with the linear guide grooves 1a and 1b of the fixed base plate 1, and the other guide piece 4b to 7b is It is arranged between both base plates 1 and 2 so as to slidably engage with the linear guide grooves 2a and 2b.
[0023]
When assembling the cross-moving stage according to the one embodiment, one of the guide pieces 4a to 7a of the four guide members 4 to 7 is engaged with the linear guide grooves 1a and 1b of the fixed base plate 1, and the other is provided. The assembly is completed only by engaging the guide pieces 4b to 7b with the linear guide grooves 2a, 2b of the movable base plate 2.
[0024]
Next, an operation of the cross-moving stage according to the embodiment will be described.
[0025]
When the movable base plate 2 is moved in the X direction indicated by the arrow in FIG. 1 (the direction along the linear guide grooves 1a and 1b), the movement is guided by the linear guide grooves 2a and 2b of the movable base plate 2 and the guide members 4 to 7. The guide pieces 4a to 7a are transmitted to the guide members 4 to 7 via engagement portions with the pieces 4b to 7b, and slide in the linear guide grooves 1a and 1b of the fixed base plate 1 by being connected to the guide pieces 4b to 7b. Therefore, the movable base plate 2 moves in the X direction together with the four guide members 4 to 7.
[0026]
When the movable base plate 2 is moved in the Y direction (the direction along the linear guide grooves 2a, 2b) indicated by the arrow in FIG. 1, each of the guide members 4 to 7 includes the guide pieces 4a to 7a and the linear guide groove 1a of the fixed base plate 1. , 1b, the movement in the Y direction is prevented, so that the linear guide grooves 2a, 2b of the movable base plate 2 slide on the guide pieces 4a-7a of the guide members 4-7, and the movable base plate Only 2 moves in the Y direction.
[0027]
According to the cross-moving stage according to the embodiment, the movable base plate 2 is guided by the guide means 3 having the four guide members 4 to 7 so as to be movable in the XY directions orthogonal to the fixed base plate 1. Therefore, only two base plates, the fixed base plate 1 and the movable base plate 2, may be used. As a result, the dimension in the direction perpendicular to the XY directions (Z direction), that is, the dimension in the height direction of the stage, is reduced by one base plate as compared with the above-described conventional cross-motion stage shown in FIG. Smaller, the weight of the stage is reduced, and less material is required. Therefore, the height of the stage itself is reduced, the weight of the stage is reduced, the material cost is reduced, and the manufacturing cost is reduced.
[0028]
In addition, since the height of the stage itself becomes low, when this cross stage is used for a microscope, a projector, or the like, the measurement range in the direction perpendicular to the XY directions (the measurement range in the Z direction) is enlarged. Is done.
[0029]
Further, according to the cross-moving stage according to the embodiment, one of the four guide members 4 to 7 has one of the guide pieces 4 a to 7 a in the straight guide grooves 1 a and 1 b of the fixed base plate 1 and the other guide piece 4 b. 7b are slidably engaged with the linear guide grooves 2a, 2b of the movable base plate 2, so that the movable base plate 2 is guided movably in the X and Y directions with respect to the fixed base plate 1. High-precision processing such as a support structure using balls is not required. Therefore, manufacturing is facilitated, which also reduces manufacturing costs.
[0030]
Further, according to the above embodiment, one of the guide members 4 to 7 is engaged with one of the guide pieces 4 a to 7 a in the linear guide grooves 1 a and 1 b of the fixed base plate 1, and the other guide pieces 4 b to 7 b are engaged with the movable base plate. Since the assembly is completed only by engaging the two linear guide grooves 2a, 2b, the assembly work is simplified. Therefore, manufacturing is facilitated, which also reduces manufacturing costs.
[0031]
Further, according to the above-described embodiment, the guide pieces 4a and 4b of one of the four guide members 4 are orthogonally fixed with the screws 8 so that the movable base plate 2 moves in the X and Y directions. The angle can be ensured, and the two guide pieces of the other three guide members 5 to 7 are rotatably connected by the pins 9 so that the movable base plate 2 can be smoothly moved.
[0032]
In the above-described embodiment, in addition to the guide member 4, this member and the guide pieces 6a and 6b of the guide member 6 on the diagonal may be fixed with screws so as to be orthogonal to each other. With this configuration, the deflection of the movable base plate 2 is minimized, and the movable base plate 2 can be moved in the XY directions with the highest accuracy.
[0033]
Further, in the above embodiment, the cross-sectional shape of each of the linear guide grooves 1a, 1b, 2a, 2b of the fixed base plate 1 and the movable base plate 2 may be semicircular or trapezoidal instead of V-shaped. Further, the cross-sectional shape of the guide piece of each of the guide members 4 to 7 may be another shape such as a trapezoidal shape instead of the semicircular shape. If the cross-sectional shape of each linear guide groove 1a, 1b, 2a, 2b is V-shaped or trapezoidal and the cross-sectional shape of the guide piece of each of the guide members 4 to 7 is semicircular, each guide member 4 The process of slidably engaging the guide pieces of Nos. To 7 with the respective linear guide grooves 1a, 1b, 2a, 2b is easiest.
[0034]
When it is necessary to cut out the central portion of the movable base plate 2 as shown by the one-dot chain line in FIG. 1, for example, when cutting out the opening 10 for illumination on the cross carriage of the microscope, the cut-out opening 10 is used. , Four guide members 4 to 7 may be arranged.
[0035]
Next, a cross-moving stage according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described. In the description of this embodiment, the same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
[0036]
In the cross-moving stage according to this embodiment, the guide means 3 includes four spheres 20 slidably engaged with the linear guide grooves 1a, 1b, 2a, and 2b, and a space between the base plates 1 and 2. And a flat plate 21 that holds four spheres 20 at four intersections of both straight guide grooves 1a, 1b, 2a, 2b. Each sphere 20 is, for example, a steel ball.
[0037]
The flat plate 21 has four holding holes 21a. In the four holding holes 21a, the centers 21a 'to 21d' of the holes and the four intersections respectively match (in other words, the distance between the centers 21a 'and 21b' of the holes and the centers 21d 'and 21c' of the holes). The spacing is equal to the spacing between the grooves 1a and 1b, respectively, the spacing between the centers 21a 'and 21d' of the holes and the spacing between the centers 21b 'and 21c' of the holes is equal to the spacing between the grooves 2a and 2b, respectively). The four corners of an imaginary rectangle 22 connecting the centers 21a 'to 21d' are provided at positions where each corner is a right angle. Four spheres 20 are respectively held in four holding holes 21a. A small gap is provided between each holding hole 21a and each sphere 20 such that the sphere 20 engaged with and held by the holding hole 21a can rotate in the holding hole 21a.
[0038]
Further, the flat plate 21 may be provided with an illumination opening 10 a corresponding to the opening 10.
[0039]
When assembling the cross-movement stage according to this embodiment, the flat plate 21 is placed on the upper surface of the fixed base plate 1, and four spheres are respectively engaged with the four holding holes 21 a of the flat plate 21. The assembly is completed only by engaging the guide grooves 1a and 1b with the four spherical bodies 20 and the linear guide grooves 2a and 2b of the movable base plate 2.
[0040]
Next, the operation of the cross-moving stage according to this embodiment will be described.
[0041]
When the movable base plate 2 is moved in the X direction indicated by the arrow in FIG. 2, this movement is transmitted to the four spheres 20 via the linear guide grooves 2a and 2b of the movable base plate 2, and the four spheres 20 held by the flat plate 21 are moved. Since the movable base plate 2 rolls in the linear guide grooves 1a and 1b of the fixed base plate 1, the movable base plate 2 moves in the X direction together with the four spheres 20 and the flat plate 21.
[0042]
When the movable base plate 2 is moved in the Y direction indicated by the arrow in FIG. 2, the four spheres 20 that are prevented from moving in the Y direction by engagement with the linear guide grooves 1a and 1b of the fixed base plate 1 become linear guide grooves 1a and 1b. 1b, the linear guide grooves 2a, 2b of the movable base plate 2 slide on the four rotating spheres 20, and only the movable base plate 2 moves in the Y direction.
According to the other embodiment, since the movable base plate 2 is supported by the guide means 3 having four spheres 20 so as to be movable in the XY directions with respect to the fixed base plate 1, the fixed base plate 1 and the movable base plate are used as base plates. 2 only needs to be used. As a result, the dimension in the direction perpendicular to the XY directions (Z direction), that is, the dimension in the height direction of the stage, is reduced by one base plate as compared with the above-mentioned conventional cross-motion stage shown in FIG. Smaller, the weight of the stage is reduced, and less material is required. Therefore, the height of the stage itself is reduced, the weight of the stage is reduced, the material cost is reduced, and the manufacturing cost is reduced.
[0043]
In addition, since the height of the stage itself becomes low, when this cross stage is used for a microscope or a projector, the measurement range in the direction perpendicular to the XY directions (the measurement range in the Z direction) is enlarged. Is done.
[0044]
According to the other embodiment, the four spheres 20 held by the four holding holes 21a of the flat plate 21 are slidably engaged with the two linear guide grooves 1a, 1b, 2a, and 2b. Since the movable base plate 2 is guided so as to be movable in the XY directions with respect to the fixed base plate 1, high-precision processing such as a support structure using a race and steel balls is not required. Therefore, manufacturing is facilitated, which also reduces manufacturing costs.
[0045]
According to the other embodiment, the flat plate 21 is placed on the upper surface of the fixed base plate 1, the four spheres are respectively engaged with the four holding holes 21a of the flat plate 21, and the linear guide grooves 1a, 1b of the fixed base plate 1 are formed. And assembly is completed only by engaging the linear guide grooves 2a and 2b of the movable base plate 2 with the four spheres 20, thereby simplifying the assembly operation.
[0046]
Further, according to the above other embodiment, the four holding holes 21a are formed by connecting the centers 21a 'to 21d' of the holes with the four intersections and connecting the centers 21a 'to 21d' of the four holes. By providing the four corners of the virtual square 22 at positions that are each a right angle, it is possible to secure a right angle in the XY directions in which the movable base plate 2 moves.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the cross-moving stage according to the first aspect of the present invention, the movable base plate is guided by the guide means so as to be movable in two directions perpendicular to the fixed base plate. Is only a fixed base plate and a movable base plate, and the dimension in the direction perpendicular to the two orthogonal directions, that is, the dimension in the height direction of the mounting table is reduced by the amount of the reduced base plate, and Less weight and less material. Therefore, the height of the mounting table itself can be reduced, the weight of the mounting table can be reduced, the material cost can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since high-precision processing such as a support structure using races and steel balls is not required, manufacturing can be facilitated and manufacturing costs can be reduced, and assembling work can be simplified. Manufacturing costs can be reduced. Further, at least one guide member fixed with the two guide pieces orthogonal to each other can ensure a perpendicularity in two orthogonal directions, and other guides in which the two guide pieces are rotatably connected to each other. The smooth movement of the movable base plate can be ensured by the member.
[0050]
According to the cross-moving stage according to the second aspect, the movable base plate is guided by the guide means so as to be movable in two directions perpendicular to the fixed base plate, so that the base plate is a fixed base plate and a movable base plate. And the dimension in the direction perpendicular to the two orthogonal directions, that is, the dimension in the height direction of the stage, is reduced by the amount of one base plate reduced, and the weight of the stage is reduced and the material is reduced. Yes. Therefore, the height of the mounting table itself can be reduced, the weight of the mounting table can be reduced, the material cost can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since high-precision processing such as a support structure using races and steel balls is not required, manufacturing can be facilitated and manufacturing costs can be reduced, and assembling work can be simplified. Manufacturing costs can be reduced.
[0051]
According to the cross moving stage of the third aspect of the invention, the perpendicularity in two orthogonal directions can be ensured by the four holding holes of the flat plate, and the smooth movement of the movable base plate can be ensured by the four spherical bodies. Can be secured by movement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a cross moving stage according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a cruciform stage according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a conventional cross-shaped moving stage.
[Explanation of symbols]
1 Fixed base plates 1a, 1b Linear guide groove (first linear guide groove)
2 movable base plates 2a, 2b linear guide grooves (second linear guide grooves)
3 guide means 4-7 guide members 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b guide piece 20 sphere (guide member)
21 flat plate (holding member)
21a Holding holes 21a 'to 21d' Center of holes

Claims

A fixed base plate having two parallel first linear guide grooves;
A movable base plate having two parallel second linear guide grooves, wherein the two linear guide grooves are arranged to be orthogonal to each other;
It has four guide members that engage with the linear guide grooves at the intersection of the linear guide grooves, the movable base plate moves in one of two orthogonal directions, and the movable base plate moves in the other direction. And guide means for guiding the movable base plate so that the four guide members move together.
The guide means includes four guide members in which two guide pieces are connected in a cross shape, and one guide piece of each guide member is slidably engaged with the first linear guide groove, and the other one of the guide members is slidably engaged with the first linear guide groove. A guide piece is arranged to slidably engage with the second linear guide groove;
At least one of the four guide members is fixed so that the two guide pieces are orthogonal to each other, and the other guide members rotatably connect the two guide pieces to each other. Crucifix stage.

A fixed base plate having two parallel first linear guide grooves;
A movable base plate having two parallel second linear guide grooves, wherein the two linear guide grooves are arranged to be orthogonal to each other;
It has four guide members that engage with the linear guide grooves at the intersection of the linear guide grooves, the movable base plate moves in one of two orthogonal directions, and the movable base plate moves in the other direction. And guide means for guiding the movable base plate so that the four guide members move together.
The guide means includes four spheres as the guide members slidably engaged with the two linear guide grooves, and is disposed between the two base plates. And a holding member for holding the moving object.

The holding member is a flat plate having four holding holes, and the four holding holes have four corners of a virtual square in which the center of the hole and the four intersections respectively match and connect these four centers. The cross-moving stage according to claim 2, wherein the four spheres are provided at right angles, and the four spheres are held in the four holding holes, respectively.