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特許5913624手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5913624
(24)【登録日】2016年4月8日
(45)【発行日】2016年6月8日
(54)【発明の名称】手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージ
(51)【国際特許分類】
G12B 5/00 20060101AFI20160526BHJP
G02B 7/00 20060101ALI20160526BHJP
【ＦＩ】
G12B5/00 T
G02B7/00 C
【請求項の数】35
【全頁数】34
(21)【出願番号】特願2014-544401(P2014-544401)
(86)(22)【出願日】2013年10月2日
(86)【国際出願番号】JP2013077405
(87)【国際公開番号】WO2014069190
(87)【国際公開日】20140508
【審査請求日】2015年2月20日
(31)【優先権主張番号】PCT/JP2012/076559
(32)【優先日】2012年10月5日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】506177268
【氏名又は名称】株式会社ミラック光学
(74)【代理人】
【識別番号】100130476
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 昭穂
(72)【発明者】
【氏名】村松 洋明
【審査官】
榮永 雅夫
(56)【参考文献】
【文献】
特許第４８９０６５２（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
特開昭５６−０９７６５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−０９５１２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭６１−０６８２１９（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ１２Ｂ ５／００
Ｇ０２Ｂ ７／００
Ｇ０２Ｂ ２１／２６
Ｂ２３Ｑ １／００ − ７６
Ｂ２３Ｑ ５／２２
Ｂ２３Ｑ ５／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う手動ステージに取り付けられ、
手動ステージの摺動部品又は固定部品を挟み込んで共回りを防止する回転防止用冶具と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合するハンドル駆動用連結部と、
ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
手動ステージの摺動部品又は固定部品を挟み込んで共回りを防止する回転防止用冶具と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合するハンドル駆動用連結部と、
ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項2】
請求項１に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、ハンドル駆動用連結部は、手動で回転操作されることにより、ハンドル把持部により把持されたハンドルのつまみ部を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、回転防止用冶具は、一対のクランプであり、クランプの先端部を相互に開くか、又は閉じて着脱自在に摺動部品又は固定部品を挟み込む開閉機構を備えることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項4】
請求項３に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、前記開閉機構は、ギアを軸回りに回転させることで連結するホイールを回転させて一方のクランプの先端部の開閉を行い、ホイールに噛み合うスパーギアをホイールの回転に連動して回転させて他方のクランプの先端部の開閉を行い、一対のクランプの先端部を相互に開くか、又は閉じることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項5】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、ハンドル把持部は、爪状のチャック装置によりハンドルのつまみ部を着脱自在に把持することを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項6】
精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う手動ステージにおいて、
摺動部品又は固定部品を挟み込んで共回りを防止する回転防止用冶具と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合するハンドル駆動用連結部と、
ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする手動ステージ。
摺動部品又は固定部品を挟み込んで共回りを防止する回転防止用冶具と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合するハンドル駆動用連結部と、
ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする手動ステージ。
【請求項7】
請求項６に記載の手動ステージであって、取り付けられた電動化ユニットのハンドル駆動用連結部を手動で回転操作することにより、ハンドル把持部により把持されたハンドルのつまみ部を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことを特徴とする手動ステージ。
【請求項8】
精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う手動ステージに取り付けられ、
摺動部品又は固定部品を挟み込んで固定させる挟み固定部と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら摺動部品又は固定部品のハンドルと連結する電動化ユニット本体と、
ハンドルを回転させるモーターと、を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
摺動部品又は固定部品を挟み込んで固定させる挟み固定部と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら摺動部品又は固定部品のハンドルと連結する電動化ユニット本体と、
ハンドルを回転させるモーターと、を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項9】
請求項８に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、挟み固定部は、ボルト孔が明いた挟みプレートと通しボルトにより構成されたフレームであり、摺動部品又は固定部品を両側からフレームで挟み込み、ナットを締め込むことにより摺動部品又は固定部品が締め付けられることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項10】
請求項８又は９に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、電動化ユニット本体は、摺動部品又は固定部品のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみを有することを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項11】
請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、電動化ユニット本体には、ハンドルからつまみ部が除去されたハンドル軸が連結されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項12】
精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う手動ステージにおいて、
摺動部品又は固定部品を挟み込んで固定させる挟み固定部と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら摺動部品又は固定部品のハンドルと連結する電動化ユニット本体と、
ハンドルを回転させるモーターと、
を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする手動ステージ。
摺動部品又は固定部品を挟み込んで固定させる挟み固定部と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら摺動部品又は固定部品のハンドルと連結する電動化ユニット本体と、
ハンドルを回転させるモーターと、
を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする手動ステージ。
【請求項13】
請求項１２に記載の手動ステージであって、取り付けられた電動化ユニット本体は、摺動部品又は固定部品のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみを有することを特徴とする手動ステージ。
【請求項14】
精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージに取り付けられ、
ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
モーターの共回りを防止する回転防止用冶具と、
モーターと接続し、回転防止用冶具が取り付けられるモーター接続部を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
モーターの共回りを防止する回転防止用冶具と、
モーターと接続し、回転防止用冶具が取り付けられるモーター接続部を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項15】
請求項１４に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、回転防止用冶具は、送りネジ式手動ステージの固定部品端部のブロックに設けられた複数の固定用孔に嵌入される連結シャフトであることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項16】
請求項１４又は１５に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、ハンドル把持部は、手動で回転操作されることにより、ハンドル把持部により把持されたハンドルのつまみ部を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項17】
請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、ハンドル駆動用連結部は、ハンドル把持部と組み合わされて一体となってハンドル軸とモーター軸とを連動させることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項18】
精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージであって、
ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
モーターの共回りを防止する回転防止用冶具と、
モーターと接続し、回転防止用冶具が取り付けられるモーター接続部と、
を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする手動ステージ。
ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
モーターの共回りを防止する回転防止用冶具と、
モーターと接続し、回転防止用冶具が取り付けられるモーター接続部と、
を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする手動ステージ。
【請求項19】
請求項１８に記載の手動ステージであって、取り付けられた電動化ユニットのハンドル把持部を手動で回転操作することにより、ハンドル把持部により把持されたハンドルのつまみ部を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことを特徴とする電動化ユニット付き手動ステージ。
【請求項20】
精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージに取り付けられ、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
モーターの共回りを防止する回転防止部と、
モーターと接続するモーター接続部と、
を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
モーターの共回りを防止する回転防止部と、
モーターと接続するモーター接続部と、
を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項21】
請求項２０に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、回転防止部は、手動ステージの固定部品端部に設けられた複数の固定用孔に締結具により固定されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項22】
請求項２０又は２１に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、ハンドル駆動用連結部は、手動で回転操作されることにより、手動ステージのハンドル軸を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項23】
請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、ハンドル駆動用連結部は、ハンドルからつまみ部が除去されたハンドル軸に連結されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項24】
請求項２３に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、ハンドル駆動用連結部は、ハンドル軸に連結された連結軸を介してハンドル軸に連結されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項25】
請求項２０乃至２４のいずれか１項に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、回転防止部は、モーター接続部及びハンドル軸支持台と一体的に形成され、ハンドル駆動用連結部を挟み込むことを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項26】
精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージであって、
ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
モーターの共回りを防止する回転防止部と、
モーターと接続するモーター接続部と、
を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする手動ステージ。
ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、
ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、
モーターの共回りを防止する回転防止部と、
モーターと接続するモーター接続部と、
を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする手動ステージ。
【請求項27】
請求項２６に記載の手動ステージであって、取り付けられた電動化ユニットのハンドル駆動用連結部を手動で回転操作することにより、ハンドル軸を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことを特徴とする手動ステージ。
【請求項28】
請求項８に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、摺動部品又は固定部品の両側の挟み固定部は、摺動部品又は固定部品を挟み込む側にそれぞれ弾性体を備え、弾性体の弾性力により摺動部品又は固定部品を両側から押し込んで固定させることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項29】
請求項８に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、摺動部品又は固定部品の両側の挟み固定部は、相互を連結するスプリングを備え、スプリングの弾性力により摺動部品又は固定部品を両側から押し込んで固定させることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項30】
請求項２８又は２９に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、電動化ユニット本体は、摺動部品又は固定部品のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみを有することを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項31】
請求項２８乃至３０のいずれか１項に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、電動化ユニット本体には、ハンドルからつまみ部が除去されたハンドル軸が連結されることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項32】
請求項２９乃至３１のいずれか１項に記載の手動ステージ用電動化ユニットであって、電動化ユニット本体は、挟み固定部が外れるのを防止するストッパを備えることを特徴とする手動ステージ用電動化ユニット。
【請求項33】
請求項１２に記載の手動ステージであって、摺動部品又は固定部品の両側の挟み固定部は、摺動部品又は固定部品を挟み込む側にそれぞれ弾性体を備え、弾性体の弾性力により摺動部品又は固定部品を両側から押し込んで固定させることを特徴とする手動ステージ。
【請求項34】
請求項１２に記載の手動ステージであって、摺動部品又は固定部品の両側の挟み固定部は、相互を連結するスプリングを備え、スプリングの弾性力により摺動部品又は固定部品を両側から押し込んで固定させることを特徴とする手動ステージ。
【請求項35】
請求項３３又は３４に記載の手動ステージであって、取り付けられた電動化ユニット本体は、摺動部品又は固定部品のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみを有することを特徴とする手動ステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージに係り、特に、摺動部品又は固定部品を手動で移動させる手動ステージに取り付けられ、自動で摺動部品又は固定部品を移動させる電動化ユニット、及びこの電動化ユニットが装備された手動ステージに関する。
【背景技術】
【0002】
例えばＣＣＤカメラやセンサなどの電機・電子機器、例えばレンズや顕微鏡などの光学機器、例えばＬＥＤなどの照明機器などは、その取付けに際し、位置決めやピント合わせのために位置調整をしなければならない場合がある。また、それらの取付け後において、更にそれらの位置を微調整しなければならない場合がある。上述した電機・電子機器、光学機器、照明機器などは、一般に「ステージ」と呼ばれる機械要素上に設置されて位置調整や微調整が行われる。なお、本明細書では、位置決めやピント合わせのための位置調整や微調整を必要とする機器を「精密機器」と総称する。
【0003】
これらのステージのうち、利用者がハンドル操作により精密機器を移動させるものを「手動ステージ」といい、摺動部品、固定部品及びハンドルから構成される。この手動ステージは、摺動部品と固定部品とが摺動機構を介して連結され、摺動部品又は固定部品に設けられたハンドルを軸回りに回転操作させ、固定部品に対して摺動部品を移動させて精密機器の位置調整を行う機器である。この手動ステージには、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれる。また、それぞれのステージには、使用目的に応じて多様な形式があり、例えば、アリ溝式ステージの場合には、１方向に摺動するＸ軸アリ溝式ステージ、略直交する２方向に摺動するＸＹ軸アリ溝式ステージ、上下方向に摺動するＺ軸アリ溝ステージなどがある。
【0004】
図６から図１６に、上述した多様な形式の実施例を図面に示す。図６はＸ軸ステージの実施例である。図７はＸ軸ステージ（ハンドル延長タイプ）の実施例である。図８はＸＹ軸ステージの実施例である。図９はＺ軸ステージの実施例である。図１０はＸ軸ステージの実施例である。図１１はＺ軸ステージの実施例である。図１２はＸ軸ステージの実施例である。図１３はＸ軸ステージ（アリ溝送りネジタイプ）の実施例である。図１４はＸ軸ステージ（アリ溝スリム送りネジタイプ）の実施例である。図１５はＸ軸ステージ（アリ溝スリム送りネジタイプ）の実施例である。そして、図１６はＸ軸ステージの実施例である。
【0005】
手動ステージは、駆動機構により摺動部品を固定部品に対して移動させて精密機器の位置調整を行う。この駆動機構には、例えば、主としてアリ溝式ステージに用いられるラックアンドピニオン、主として送りネジ式ステージに用いられる雄ネジ棒及び雌ネジ筒などがある。さらに、駆動機構として手動ではなく自動又は電動で操作する自動ステージ又は電動ステージがある。
【0006】
精密機器は、ステージのうち摺動部品の上側に設けられた精密機器取付け孔に締結具により取り付けられる。また、ステージの固定部品は、締結具を土台固定孔にねじ込むことにより土台に固定される。この手動ステージは、摺動部品に設けられた摺動固定ネジを締め込むことにより固定部品上の任意の位置において固定され、この摺動固定ネジを緩めることにより固定部品上を移動することが可能となる。
【0007】
特許文献１の図２を参照してラックアンドピニオン式手動ステージの駆動機構を説明する。ラックアンドピニオンによる駆動機構は、摺動部品又は固定部品に固定されたラック（特許文献１図２符号１３）と、ハンドルと回転軸が共通するように接続されて固定部品又は摺動部品により支持されたピニオンギア（同符号１４）とが係合され、ハンドル（同符号９）を回転するとピニオンギアが連動して回転してラック上を移動し、摺動部品が固定部品に対して摺動する駆動機構である。つまり、ハンドルを回転駆動することでラック及びピニオンギアが動作する駆動機構である。このラックアンドピニオン式による手動ステージは、後述するアリ溝式ステージという摺動機構と組み合わされ、ハンドル１回転により約１８ｍｍ移動し、素早く大きい動きが必要な場合に適した駆動機構である。
【0008】
特許文献１の図２２を参照して送りネジ式手動ステージの駆動機構を説明する。送りネジ式による駆動機構は、精密機器が取付けられる摺動部品の裏面に接続される雌ネジ筒（特許文献１図２２符号３０６）と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒（同符号３０７）とが係合され、ハンドル（同符号３０９）の操作により雄ネジ棒を回転させて固定部品に対して摺動部品を移動させる駆動機構である。つまり、ハンドルを回転駆動することで雄ネジ棒及び雌ネジ筒が動作する駆動機構である。この送りネジ式による手動ステージは、後述するアリ溝式ステージという摺動機構と組み合わされ、ハンドル１回転により、機種により約０．５ｍｍ，約１.０ｍｍ，約２．０ｍｍ，約約４．２ｍｍ，約５．０ｍｍ，約１０.０ｍｍなどのピッチで移動し、耐荷重性が要求され微細な調整が必要な場合に適した駆動機構である。
【0009】
特許文献１の図１を参照してアリ溝による摺動機構を説明する。ラックアンドピニオン式手動ステージ、及び送りネジ式手動ステージでは、固定部品に対して摺動部品を滑らかに摺動させる摺動機構としてアリ溝式手動ステージを用いられるのが一般的である。アリ溝式手動ステージとは、台形状に窪んだアリ溝（特許文献１図１符号３）を有する固定部品と、台形状に突出したアリ（同符号２）を有する摺動部品が嵌合され、摺動部品が固定部品に対して滑らかに摺動する手動ステージである。
【0010】
このアリ溝ステージは、手動ステージのみであり、ステージとモーターなどの回転駆動機構とが一体化された自動ステージ（或いは電動ステージ）はまだ開発されていない。一方、アリ溝ステージとは異なる他の摺動機構を備えるリニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージなどでは、内部にモーター、制御装置などが組み込まれた自動ステージが既に開発されている。なお、この自動ステージ（或いは電動ステージ）は、その機構により自動操作（或いは電動操作）のみが可能であり、手動により操作することはできない。
【0011】
また、特許文献２の図１１には、電動機によりハンドルの回転制御を行うシステムが開示されている。ここでは、第１ブロックに第１ワッシャを介してクランプ部材（図１１の符号４０９）が接続し、クランプ部材に第２ワッシャを介して回転操作部（図１１の符号４０６）が接続する。さらに、回転操作部には、カプラ（図１１の符号３１）により電動機（図１１の符号３２）及び制御装置（図１１の符号３３）が連結される。すなわち、電動機がカプラを介して回転操作部の端部に連結され、電動機の回転操作により雄ネジ棒を回転させ、固定部品に対して摺動部品を移動させる。
【0012】
さらに、特許文献３には、手動ステージ本体に取付けられる部品を、使い勝手、要求される機能、及び使用される用途に合わせて選択できる高機能な手動ステージユニット及び手動ステージ構成システムが開示されている。そして、図６に示す「手動ステージ本体（図６中符号２）」に図９に示すように「ハンドル部品（群）（図９中符号５ａ〜５ｅ）」が選択されて取り付けられることが開示されている。このうち、図９（ｅ）には、ハンドル連結手段に連結するハンドル部品を更に包み込むカプラにより電動機及び制御装置に接続し、電動機によりハンドルの回転制御を行うための電動ハンドル部品（図９中符号５ｅ）を示す。これらのハンドル部品は、全て手動ステージ本体のハンドル連結手段の先端ネジ部に係合するように構成され、この電動ハンドル部品を選択することで、手動ステージを電動ステージに拡張することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特許第４６０６５０１号公報
【特許文献2】特許第４８９０６５２号公報
【特許文献3】特許第４５７４７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
上述した、ステージとモーターなどの回転駆動機構とが一体化された自動ステージ、或いは電動ステージは、ステージにモーターなどの自動化装置が組み込まれているため、摺動部品の移動は自動操作に限られる。このため、手動ステージを使い慣れたユーザーにとっては使い勝手が悪くなる場合がある。例えば、位置の調整をする際に微妙な移動が必要となる場合である。この場合には、手動による調整のほうが望ましく、自動操作では手動による微妙なハンドル操作を代替することは難しい。また、手動による微妙な調整を自動化（或いは電動化）により実現しようとすると、より高価な制御機構や制御ソフトウエアが必要となってしまうという問題がある。また、ステージの利用者は、一体化された自動ステージを既存の手動ステージに取り付けられないため、新たに自動ステージを購入しなければならないという問題がある。
【0015】
また、特許文献２に示す、電動機によりハンドルの回転制御を行うシステム、及び特許文献３に示す電動ステージについて、これらを実用化して着脱自在なユニットとするには、下記の３つの技術的な課題を解決しなければならない。
【0016】
第１に、モーターの回転により電動化ユニット自体が共回りするのを防止する機構が必要となる点である。すなわち、電動化ユニットをモーターの回転の影響を受けない固定物に取付ければならない。そして、この共回りを防止する機構は手動ステージに対して容易に着脱できる機構でなければならないという問題がある。
【0017】
第２に、既存の手動ステージの摺動部品又は固定部品に取り付け可能とするためには、多様なサイズの摺動部品又は固定部品に汎用的に取り付けられる機構が必要となる。また、手動ステージのハンドルを回転させるためには多様なサイズのハンドルを汎用的に掴むことが可能な機構が必要になる。さらに、摺動部品、固定部品、ハンドルなどには製作誤差があるため、製作誤差に対応して確実に取付けられる機構や確実に掴む機構が要求されるという問題がある。
【0018】
第３に、ステージを自動化或いは電動化した場合であってもステージの位置の微調整を容易に行える機構が必要となる。つまり、手動ステージの利点である微調整が可能な点は自動ステージ（或いは電動式ステージ）においても要求される。この点に関し、自動ステージ（或いは電動式ステージ）においてこの微調整を行うためには、複雑な制御機構とそれを動作させる制御ソフトウエアが必要となり、経済的ではないという問題がある。
【0019】
本願の目的は、かかる課題を解決し、ハンドルの手動回転により摺動部品又は固定部品を移動させる従来の手動ステージに対して、簡易な機構を着脱させることで自動と手動とが選択自在となり、さらに手動により微調整も可能な手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0020】
上記目的を達成するため、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニットは、精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う手動ステージに取り付けられ、手動ステージの摺動部品又は固定部品を挟み込んで共回りを防止する回転防止用冶具と、ハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合するハンドル駆動用連結部と、ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする。
【0021】
上記構成により、手動ステージに電動化ユニットが着脱自在に取り付けられる。そして、電動化ユニットの着脱により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。これにより、ユーザーは、すでに購入した手動ステージについて新たに購入した電動化ユニットを取り付けることで自動操作モード（或いは電動操作モード）とすることができる。また、取り付けられた電動化ユニットを取り外すことで手動操作モードに戻すことができ、ステージの使い勝手が良くなる。このように、ユーザーは、手動操作の利点及び自動操作或いは電動操作のそれぞれの利点を生かして使い分けることができる。
【0022】
この電動化ユニットは、回転防止用冶具、ハンドル駆動用連結部、ハンドル把持部、及びモーターから構成される。そして、手動ステージの摺動部品又は固定部品を挟み込む回転防止用冶具により共回りを防止することができる。また、回転防止用冶具によりサイズが異なる摺動部品又は固定部品に対しても挟み込むことが可能となる。また、回転防止用冶具により摺動部品又は固定部品の寸法精度のばらつきに対しても確実に挟み込むことができる。また、ハンドル駆動用連結部によりハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合させることができる。さらに、ハンドル把持部により、寸法精度にばらつきのあるハンドルのつまみ部を確実に把持することができる。
【0023】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、ハンドル駆動用連結部が、手動で回転操作されることにより、ハンドル把持部により把持されたハンドルのつまみ部を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことが好ましい。これにより、上述した手動操作及び自動操作に加えて、自動操作を止めることで、ハンドル駆動用連結部により手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0024】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、回転防止用冶具が、一対のクランプであり、クランプの先端部を相互に開くか、又は閉じて着脱自在に摺動部品又は固定部品を挟み込む開閉機構を備えることが好ましい。これにより、簡単な機構により確実に共回りを防止することができる。また、回転防止用冶具によりサイズが異なる摺動部品又は固定部品に対しても挟み込むことが可能となる。さらに、回転防止用冶具により摺動部品又は固定部品の寸法精度のばらつきに対しても確実に挟み込むことができる。
【0025】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、開閉機構が、ギアを軸回りに回転させることで連結するホイールを回転させて一方のクランプの先端部の開閉を行い、ホイールに噛み合うスパーギアをホイールの回転に連動して回転させて他方のクランプの先端部の開閉を行い、一対のクランプの先端部を相互に開くか、又は閉じることが好ましい。この開閉機構により、簡単な機構で確実に共回りを防止することができる。また、回転防止用冶具によりサイズが異なる摺動部品又は固定部品に対しても挟み込むことが可能となる。さらに、回転防止用冶具により摺動部品又は固定部品の寸法精度のばらつきに対しても確実に挟み込むことができる。
【0026】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、ハンドル把持部が、爪状のチャック装置によりハンドルのつまみ部を着脱自在に把持することが好ましい。これにより、簡単な機構でハンドルのつまみ部を確実に把持することができる。また、このチャック機構を大きさの異なる他のチャック機構に取り換えることで多様な大きさのつまみ部に対応可能である。さらに、寸法精度にばらつきのあるハンドルのつまみ部を確実に把持することができる。
【0027】
上記目的を達成するため、本発明に係る手動ステージは、精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う手動ステージにおいて、摺動部品又は固定部品を挟み込んで共回りを防止する回転防止用冶具と、ハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合するハンドル駆動用連結部と、ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする。
【0028】
上記構成により、電動化ユニットが着脱自在に取り付けられた手動ステージは、電動化ユニットの着脱により手動操作又は自動操作のいずれか一方が自在に選択される。これにより、ユーザーは、すでに購入した手動ステージについて自動操作モード（或いは電動操作モード）にすることができる。また、取り付けられた電動化ユニットを外すことで手動操作モードに切り替えることができ、ステージの使い勝手が良くなる。このように、ユーザーは、手動操作の利点及び自動操作或いは電動操作のそれぞれの利点を生かして使い分けることができる。
【0029】
この電動化ユニットは、回転防止用冶具、ハンドル駆動用連結部、ハンドル把持部、及びモーターから構成される。そして、手動ステージの摺動部品又は固定部品を挟み込む回転防止用冶具により共回りを防止することができる。また、回転防止用冶具により大きさが異なる摺動部品又は固定部品に対しても挟み込むことが可能となる。また、ハンドル駆動用連結部によりハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合させることができる。さらに、ハンドル把持部により、寸法精度にばらつきのあるハンドルのつまみ部を確実に把持することができる。
【0030】
また、手動ステージは、取り付けられた電動化ユニットのハンドル駆動用連結部を手動で回転操作することにより、ハンドル把持部により把持されたハンドルのつまみ部を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことが好ましい。これにより、上述した手動操作及び自動操作に加えて、自動操作を止めることで、ハンドル駆動用連結部により手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0031】
上記目的を達成するため、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニットは、精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う手動ステージに取り付けられ、摺動部品又は固定部品を挟み込んで固定させる挟み固定部と、ハンドル軸と略同軸を保持しながら摺動部品又は固定部品のハンドルと連結する電動化ユニット本体と、ハンドルを回転させるモーターと、を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする。
【0032】
上記構成により、手動ステージに電動化ユニットが着脱自在に取り付けられる。そして、電動化ユニットの着脱により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。これにより、ユーザーは、すでに購入した手動ステージについて新たに購入した電動化ユニットを取り付けることで自動操作モード（或いは電動操作モード）とすることができる。また、取り付けられた電動化ユニットを外すことで手動操作モードに戻すことができ、ステージの使い勝手が良くなる。このように、ユーザーは、手動操作の利点及び自動操作或いは電動操作のそれぞれの利点を生かして使い分けることができる。
【0033】
この電動化ユニットは、摺動部品又は固定部品を挟み込んで固定させる挟み固定部、ハンドル軸と略同軸を保持しながら摺動部品又は固定部品のハンドルと連結する電動化ユニット本体、及びハンドルを回転させるモーターから構成される。そして、手動ステージの摺動部品又は固定部品を固定させる挟み固定部により共回りを防止することができる。また、挟み固定部によりサイズが異なる摺動部品又は固定部品に対しても挟み込むことが可能となる。また、挟み固定部により摺動部品又は固定部品の寸法精度のばらつきに対しても確実に挟み込むことができる。また、電動化ユニット本体によりハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルと結合させることができる。さらに、電動化ユニット本体により、寸法精度にばらつきのあるハンドルのつまみ部を確実に把持することができる。
【0034】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、挟み固定部が、ボルト孔が明いた挟みプレートと通しボルトにより構成されたフレームであり、摺動部品又は固定部品を両側からフレームで挟み込み、ナットを締め込むことにより摺動部品又は固定部品が締め付けられることが好ましい。これにより、簡単な機構で確実に共回りを防止することができる。また、このフレームにより大きさが異なる摺動部品又は固定部品に対しても挟み込むことが可能となる。
【0035】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、電動化ユニット本体が、摺動部品又は固定部品のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみを有することが好ましい。これにより、上述した手動操作及び自動操作に加えて、自動操作モードをやめることで、ハンドル駆動用連結部により手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0036】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、電動化ユニット本体には、ハンドルからつまみ部が除去されたハンドル軸が連結されることが好ましい。これにより、簡易な機構によりハンドルを回転させることができる。また、寸法精度が比較的悪いハンドルのつまみ部ではなく、寸法精度が比較的良いハンドル軸を把持することができる。
【0037】
上記目的を達成するため、本発明に係る手動ステージは、精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う手動ステージにおいて、摺動部品又は固定部品を挟み込んで固定させる挟み固定部と、ハンドル軸と略同軸を保持しながら摺動部品又は固定部品のハンドルと連結する電動化ユニット本体と、ハンドルを回転させるモーターと、を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする。
【0038】
上記構成により、電動化ユニットは、手動ステージに着脱自在に取り付けられ、着脱により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。これにより、ユーザーは、すでに購入した手動ステージについて新たに購入した電動化ユニットを取り付けることで電動ステージとすることができる。また、取り付けられた電動化ユニットを取り除くことで手動ステージに戻すことができ、使い勝手が良くなる。また、ユーザーは、手動操作の利点及び電動操作の利点を生かして使い分けることができる。
【0039】
また、手動ステージは、取り付けられた電動化ユニット本体が、摺動部品又は固定部品のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみを有することが好ましい。これにより、上述した手動操作及び自動操作に加えて、自動操作を止めて、微調整つまみにより手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0040】
上記目的を達成するため、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニットは、精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージに取り付けられ、ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、モーターの共回りを防止する回転防止用冶具と、モーターと接続し、回転防止用冶具が取り付けられるモーター接続部と、を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする。
【0041】
上記構成により、手動ステージに電動化ユニットが着脱自在に取り付けられる。そして、電動化ユニットの着脱により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。これにより、ユーザーは、すでに購入した手動ステージについて新たに購入した電動化ユニットを取り付けることで自動操作モード（或いは電動操作モード）とすることができる。また、取り付けられた電動化ユニットを取り外すことで手動操作モードに戻すことができ、ステージの使い勝手が良くなる。このように、ユーザーは、手動操作の利点及び自動操作或いは電動操作のそれぞれの利点を生かして使い分けることができる。
【0042】
この電動化ユニットは、回転防止用冶具、ハンドル駆動用連結部、ハンドル把持部、モーター、及びモーター接続部から構成される。このモーター接続部によりモーターと回転防止用冶具が連結される。さらに、回転防止用冶具が手動ステージに連結されることでモーターの共回りが防止される。また、ハンドル駆動用連結部により、ハンドル軸とモーター軸とが略同軸を保持しながら連動される。さらに、ハンドル把持部により、寸法精度にばらつきのあるハンドルのつまみ部を確実に把持することができる。
【0043】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、回転防止用冶具が、送りネジ式手動ステージの固定部品端部のブロックに設けられた複数の固定用孔に嵌入される連結シャフトであることが好ましい。このように、送りネジ式手動ステージに一般的に設けられている固定用孔を利用して少なくとも２本の連結シャフトを挿入することでモーターの共回りを容易に防止することができる。
【0044】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、ハンドル把持部が、手動で回転操作されることにより、ハンドル把持部により把持されたハンドルのつまみ部を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことが好ましい。これにより、ユーザーは、モーターの使用を停止し、ハンドル把持部を回転させることで手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0045】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、ハンドル駆動用連結部が、ハンドル把持部と組み合わされて一体となってハンドル軸とモーター軸とを連動させることを特徴とすることが好ましい。これにより、ハンドル把持部を回転させることでモーターの回転を確実にハンドルの回転に繋げることができる。
【0046】
上記目的を達成するため、本発明に係る手動ステージは、精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージであって、ハンドルのつまみ部を把持するハンドル把持部と、ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、モーターの共回りを防止する回転防止用冶具と、モーターと接続し、回転防止用冶具が取り付けられるモーター接続部と、を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする。
【0047】
上記構成により、電動化ユニットは、手動ステージに着脱自在に取り付けられ、着脱により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。これにより、ユーザーは、すでに購入した手動ステージについて新たに購入した電動化ユニットを取り付けることで電動ステージとすることができる。また、取り付けられた電動化ユニットを取り除くことで手動ステージに戻すことができ、使い勝手が良くなる。また、ユーザーは、手動操作の利点及び電動操作の利点を生かして使い分けることができる。
【0048】
また、手動ステージは、取り付けられた電動化ユニットのハンドル把持部を手動で回転操作することにより、ハンドル把持部により把持されたハンドルのつまみ部を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことを特徴とすることが好ましい。これにより、ユーザーは、モーターの使用を停止し、ハンドル把持部を回転させることで手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0049】
上記目的を達成するため、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニットは、精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージに取り付けられ、ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、モーターの共回りを防止する回転防止部と、モーターと接続するモーター接続部と、を備え、着脱することで手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択されることを特徴とする。
【0050】
上記構成により、手動ステージに電動化ユニットが着脱自在に取り付けられる。そして、電動化ユニットの着脱により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。これにより、ユーザーは、すでに購入した手動ステージについて新たに購入した電動化ユニットを取り付けることで自動操作モード（或いは電動操作モード）とすることができる。また、取り付けられた電動化ユニットを取り外すことで手動操作モードに戻すことができ、ステージの使い勝手が良くなる。このように、ユーザーは、手動操作の利点及び自動操作或いは電動操作のそれぞれの利点を生かして使い分けることができる。
【0051】
この電動化ユニットは、回転防止用冶具、ハンドル駆動用連結部、モーター、及びモーター接続部から構成される。このモーター接続部によりモーターと回転防止用冶具が連結される。さらに、回転防止用冶具が手動ステージに連結されることでモーターの共回りが防止される。また、ハンドル駆動用連結部により、ハンドル軸とモーター軸とが略同軸を保持しながら連動される。
【0052】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、手動ステージの固定部品端部に設けられた複数の固定用孔に締結具により固定されることが好ましい。このように、送りネジ式手動ステージに一般的に設けられている固定用孔を利用して締結具により固定することでモーターの共回りを容易に防止することができる。
【0053】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、ハンドル駆動用連結部が、手動で回転操作されることにより、手動ステージのハンドル軸を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことが好ましい。これにより、ユーザーは、モーターの使用を停止し、ハンドル駆動用連結部を回転させることで手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0054】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、ハンドル駆動用連結部は、ハンドルからつまみ部が除去されたハンドル軸に連結されることが好ましい。これにより、簡易な機構によりハンドルを回転させることができる。また、寸法精度が比較的悪いハンドルのつまみ部ではなく、寸法精度が比較的良いハンドル軸を回転させることができる。
【0055】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、ハンドル駆動用連結部は、ハンドル軸に連結された連結軸を介してハンドル軸に連結されることが好ましい。これにより、手動ステージのハンドル軸のサイズに合わせて連結軸を選択することができる。
【0056】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、回転防止部は、モーター接続部及びハンドル軸支持台と一体的に形成され、ハンドル駆動用連結部を挟み込むことが好ましい。すなわち、回転防止部とモーター接続部とが固定される。また、ハンドル軸がハンドル軸支持台により確実に保持される。これにより、モーター接続部及び回転防止部が確実にモーターに接続したうえでモーターの共回りを防止できる。
【0057】
上記目的を達成するため、本発明に係る手動ステージは、精密機器が取り付けられる摺動部品と、土台に固定される固定部品とが駆動機構を介して連結され、ハンドルの軸回りの回転操作により摺動部品を移動させ、精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージであって、ハンドル軸と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部と、ハンドル駆動用連結部を回転させるモーターと、モーターの共回りを防止する回転防止部と、モーターと接続するモーター接続部と、を備える電動化ユニットを取付けることで自動操作が選択可能となることを特徴とする。
【0058】
上記構成により、電動化ユニットは、手動ステージに着脱自在に取り付けられ、着脱により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。これにより、ユーザーは、すでに購入した手動ステージについて新たに購入した電動化ユニットを取り付けることで電動ステージとすることができる。また、取り付けられた電動化ユニットを取り除くことで手動ステージに戻すことができ、使い勝手が良くなる。また、ユーザーは、手動操作の利点及び電動操作の利点を生かして使い分けることができる。
【0059】
また、手動ステージは、取り付けられた電動化ユニットのハンドル駆動用連結部を手動で回転操作することにより、ハンドル軸を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことが好ましい。これにより、ユーザーは、モーターの使用を停止し、ハンドル把持部を回転させることで手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0060】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、摺動部品又は固定部品の両側の挟み固定部は、摺動部品又は固定部品を挟み込む側にそれぞれ弾性体を備え、弾性体の弾性力により摺動部品又は固定部品を両側から押し込んで固定させることが好ましい。このように、摺動部品又は固定部品を両側の挟み固定部により挟み込む際に、弾性体という簡易な機構により摺動部品又は固定部品を両側から押し付け、確実に共回りを防止することができる。
【0061】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、摺動部品又は固定部品の両側の挟み固定部は、相互を連結するスプリングを備え、スプリングの弾性力により摺動部品又は固定部品を両側から押し込んで固定させることが好ましい。このように、摺動部品又は固定部品を両側の挟み固定部により挟み込む際に、スプリングという簡易な機構により摺動部品又は固定部品を両側から押し付け、確実に共回りを防止することができる。
【0062】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、電動化ユニット本体は、摺動部品又は固定部品のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみを有することが好ましい。これにより、上述した手動操作及び自動操作に加えて、自動操作モードをやめることで、ハンドル駆動用連結部により手動でハンドルの微調整をすることができる。
【0063】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、電動化ユニット本体には、ハンドルからつまみ部が除去されたハンドル軸が連結されることが好ましい。これにより、容易な機構によりハンドルを回転させることができる。また、寸法精度が比較的悪いハンドルのつまみ部ではなく、寸法精度が比較的良いハンドル軸を把持することができる。
【0064】
また、手動ステージ用電動化ユニットは、電動化ユニット本体は、挟み固定部が外れるのを防止するストッパを備えることが好ましい。これにより、挟み固定部を広げ過ぎて外れてしまう事態を回避できることが好ましい。
【0065】
また、手動ステージは、摺動部品又は固定部品の両側の挟み固定部は、摺動部品又は固定部品を挟み込む側にそれぞれ弾性体を備え、弾性体の弾性力により摺動部品又は固定部品を両側から押し込んで固定させることが好ましい。このように、摺動部品又は固定部品を両側の挟み固定部により挟み込む際に、弾性体という簡易な機構により摺動部品又は固定部品を両側から押し付け、確実に共回りを防止することができる。
【0066】
また、手動ステージは、摺動部品又は固定部品の両側の挟み固定部は、相互を連結するスプリングを備え、スプリングの弾性力により摺動部品又は固定部品を両側から押し込んで固定させることが好ましい。このように、摺動部品又は固定部品を両側の挟み固定部により挟み込む際に、スプリングという簡易な機構により摺動部品又は固定部品を両側から押し付け、確実に共回りを防止することができる。
【0067】
また、手動ステージは、取り付けられた電動化ユニット本体は、摺動部品又は固定部品のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみを有することが好ましい。これにより、上述した手動操作及び自動操作に加えて、自動操作モードをやめることで、ハンドル駆動用連結部により手動でハンドルの微調整をすることができる。
【発明の効果】
【0068】
以上のように、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージによれば、ハンドルの手動回転により摺動部品を移動させる従来の手動ステージに対して、簡易な機構を着脱させることで自動と手動とが選択自在となり、さらに手動により微調整も可能な手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】本発明に係る手動ステージ用電動化ユニットの第１の実施形態の概略構成を示す斜視図であり、電動化ユニット付き手動ステージの第１の実施形態の概略構成を示す分解された斜視図である。
【図3】本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージの他の第２実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図6】本発明の対象となるＸ軸ステージの平面図及び側面図である。
【図7】本発明の対象となるＸ軸ステージ（ハンドル延長タイプ）の平面図及び側面図である。
【図8】本発明の対象となるＸＹ軸ステージの平面図及び側面図である。
【図9】本発明の対象となるＺ軸ステージの平面図及び側面図である。
【図10】本発明の対象となるＸ軸ステージの平面図、底面図、及び側面図である。
【図11】本発明の対象となるＺ軸ステージの平面図、底面図、及び側面図である。
【図12】本発明の対象となるＸ軸ステージの平面図、底面図、及び側面図である。
【図13】本発明の対象となるＸ軸ステージ（アリ溝送りネジタイプ）の平面図、底面図、及び側面図である。
【図14】本発明の対象となるＸ軸ステージ（アリ溝スリム送りネジタイプ）の平面図、底面図、及び側面図である。
【図15】本発明の対象となるＸ軸ステージ（アリ溝スリム送りネジタイプ）の平面図、底面図、及び側面図である。
【図16】本発明の対象となるＸ軸ステージの平面図、底面図、及び側面図である。
【図17】本発明に係る手動ステージ用電動化ユニットの第３の実施形態の概略構成を示す斜視図であり、電動化ユニット付き手動ステージの第３の実施形態の概略構成を示す分解された斜視図である。
【図19】送りネジ式手動ステージと電動化ユニットとの接続方法を示す斜視図である。
【図20】電動化ユニット付き手動ステージのＡ−Ａ断面図（一部分）である。
【図21】本発明に係る手動ステージ用電動化ユニットの第４の実施形態の概略構成を示す斜視図であり、電動化ユニット付き手動ステージの第４の実施形態の概略構成を示す一部分解された斜視図である。
【図23】電動化ユニットの構成を示す斜視図である。
【図24】送りネジ式手動ステージと電動化ユニットとの接続方法を示す斜視図である。
【図26】本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージの第２実施形態をバリエーションである第１実施例の概略構成を示す斜視図である。
【図28】本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット、及び電動化ユニット付き手動ステージの第２実施形態のバリエーションである第２実施例の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0070】
（手動ステージ用電動化ユニットの第１実施形態の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット１の第１実施形態につき、詳細に説明する。図１に手動ステージ用電動化ユニット１の第１実施形態の概略構成を斜視図で示す。手動ステージ用電動化ユニット１は、手動ステージ１０に取り付けられ、手動ステージ１０に自動ステージの機能が発揮される。また、図２に、図１の手動ステージ用電動化ユニット１の側面図を示す。
【0071】
手動ステージ１０は、摺動部品１２と固定部品１１とが、例えば、ラックアンドピニオン式、送りネジ式などの駆動機構を介して連結される。図１には、ラック１５及びピニオンギア１６（図２参照）が噛み合って摺動するラックアンドピニオン式の手動ステージの場合を示すが、例えば、送りネジ式の手動ステージなど他の手動ステージであっても良い。そして、図１に示す手動ステージ１０の場合にはハンドル１３及びハンドルつまみ部１９が摺動部品１２には取り付けられる。そして、ハンドル１３の回転により摺動部品１２に連結されたピニオンギア１６が回転し、固定部品に取り付けられたラック１５上を移動する。なお、ハンドル１３が固定部品１１に取り付けられている場合には、ハンドル１３の回転により固定部品１１に連結されたピニオンギア１６が回転し、摺動部品１２に取り付けられたラック１５上を移動する。手動ステージ１０の利用者は、ハンドルつまみ部１９を軸回りに回転操作させ、固定部品１１に対して摺動部品１２を移動させて精密機器の位置調整を行う。また、手動ステージ１０は、図２に示す摺動固定ネジ５が締め込まれることで摺動部品１２を固定部品１１上の任意の位置において固定する。そして、摺動固定ネジ５を緩めることにより摺動部品１２を移動可能にする。また、精密機器（図示せず）が精密機器取付け孔１４に締結具により取り付けられる。さらに、固定部品１１は、締結具を土台固定孔１７にねじ込むことにより土台（図示せず）に固定される。
【0072】
本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット１は、この手動ステージ１０に取り付けられ、手動ステージ１０の摺動部品１２の移動を電動化させるユニットである。図１に示すように、この電動化ユニット１は、回転防止用冶具であるクランプ３、ハンドル駆動用連結部であるカプリング９、ハンドル把持部であるカプリング用爪７、及び電動化ユニット本体２に内蔵されるモーター（図示せず）から構成される。また、電動化ユニット本体２には配線が束ねられたワイヤーハーネス４が取り付けられる。なお、手動ステージ１０には、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれるが、本発明の電動化ユニット１は、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ以外にも上述した手動ステージ１０の中で電動化ユニット１が取り付く手動ステージ１０には適用される。
【0073】
クランプ３は、手動ステージ１０の摺動部品１２又は固定部品１１を両側から挟み込み、モーターの回転により生じるトルクに対して反力を発生させ、電動化ユニット１の共回りを防止する。また、カプリング９は、ハンドル軸１８と略同軸を保持しながらハンドル１３と結合する。そして、このカプリング９はモーター（図示せず）により回転される。また、カプリング用爪７は、ハンドル１３のつまみ部１９を把持し、カプリング９の回転をハンドル１３に伝達する。このカプリング用爪７には、「爪」状のチャック装置が設けられ、ハンドル１３のつまみ部１９を挟み込み着脱自在に把持する。
【0074】
図２に示すように、このクランプ３は、先端部を相互に開くか又は閉じて着脱自在に摺動部品１２又は固定部品１１を挟み込む開閉機構となる。この開閉機構は、クランプ開閉用ネジ８によりギア２１を軸回りに回転させることで連結するホイール２３を回転させ、一方のクランプ３の先端部の開閉を行う。また、ホイール２３に噛み合うスパーギア２２をホイール２３の回転に連動して回転させて他方のクランプ３の先端部を開閉させる。そして、この一対のクランプ３の先端部の開閉の方向および開閉の度合いは、電動化ユニット本体２に設けられたクランプ開閉用ネジ８の回転方向及び回転量により調整される。このように、一対のクランプ３の先端部を相互に開くか、又は閉じることで簡易に摺動部品１２又は固定部品１１を挟み込むことが可能となる。また、この開閉機構によりサイズが異なる摺動部品１２又は固定部品１１に対しても挟み込むことが可能となる。また、この開閉機構により摺動部品１２又は固定部品１１の寸法精度のばらつきに対しても確実に挟み込むことができる。
【0075】
カプリング９は、ハンドル１３と結合する機構であり、その円形の外周につまみ部であるローレット６を備える。カプリング用爪７がハンドル１３のつまみ部１９を把持している状態であれば、手動でローレット６を回転操作することにより、ハンドル１３のつまみ部１９を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことが可能となる。
【0076】
このように、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット１は手動ステージ１０に対して着脱自在である。そして、電動化ユニット１を手動ステージ１０に取り付けることで自動操作モード（或いは電動操作モード）に切り替わる。また、電動化ユニット１を手動ステージ１０から除去することで手動操作モードに切り替わる。つまり、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット１により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。さらに、電動化ユニット１を手動ステージ１０に取り付けた自動操作モード（或いは電動操作モード）であってもローレット６を手動で回転させることで精密機器の位置を微調整することができる。これにより、自動操作モード（或いは電動操作モード）の際に手動操作モードの利点を実施できる。
【0077】
（手動ステージ用電動化ユニットの第２実施形態の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３０の第２実施形態につき、詳細に説明する。図３に、手動ステージ用電動化ユニット３０の第２実施形態の概略構成を斜視図で示す。手動ステージ用電動化ユニット３０は、手動ステージ１０に取り付けられ、手動ステージ１０に自動ステージの機能が発揮される。また、図４に、図３の手動ステージ用電動化ユニット３０の平面図を示す。さらに、図５に、図４の手動ステージ用電動化ユニット３０の側面図を示す。
【0078】
手動ステージ１０は、摺動部品３１と固定部品４４とが、例えば、ラックアンドピニオン、送りネジなどの駆動機構を介して連結される。図３には、ラック４１及びピニオンギア（図示せず）が噛み合って摺動するラックアンドピニオン式の手動ステージの場合を示す。本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３０は、この手動ステージ１０に取り付けられ、手動ステージ１０の摺動部品３１又は固定部品４４の移動を電動化させるユニットである。なお、手動ステージ１０には、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれるが、本発明の手動ステージ１０は、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ以外にも上述した手動ステージ１０の中で電動化ユニット３０の取り付けが可能な手動ステージ１０にも適用される。
【0079】
図３及び図４に示すように、この電動化ユニット３０は、摺動部品３１又は固定部品４４を挟み込んで固定させる挟み固定部２４と、ハンドル軸４５と略同軸を保持しながら摺動部品３１又は固定部品４４のハンドルと連結する電動化ユニット本体４０と、ハンドルを回転させるモーター（図示せず）とから構成される。また、電動化ユニット本体４０には配線が束ねられたワイヤーハーネス４３が取り付けられる。
【0080】
挟み固定部２４は、摺動部品３１又は固定部品４４の前面で電動化ユニット本体４０との間に設けられる挟みプレート３６ａ、摺動部品３１又は固定部品４４の後面に設けられる挟みプレート３６ｂ、挟みプレート３６ａ及び３６ｂを連結する通しボルト３４ａ，３４ｂ、及び通しボルト３４ａ，３４ｂに接続する袋ナット３５ａ，３５ｂからなり、フレームが構成される。電動化ユニット本体４０は、取付けボルト４２により挟みプレート３６ａに接続される。このフレームの袋ナット３５、及び電動化ユニット本体４０に設けられた通しボルト締付けネジ３９を締め込むことで、電動化ユニット本体４０は、摺動部品３１又は固定部品４４に密着して接続される。そして、このフレームにより簡単な機構で確実に共回りを防止することができる。また、大きさが異なる摺動部品又は固定部品に対しても挟み込むことが可能となる。
【0081】
図４に示すように、電動化ユニット本体４０には、ハンドルからつまみ部が除去されたハンドル軸４５が連結される。このハンドル軸４５は、電動化ユニット本体４０内に設けられたモーター（図示せず）に連動したギア４６に連結されて電動により回転する。このギア４６は止めネジ４７によりハンドル軸４５に固定される。さらに、電動化ユニット本体４０は、摺動部品３１又は固定部品４４のハンドル軸４５と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみ３７を有する。この微調整つまみ３７を手動で回転させると摺動部品３１又は固定部品４４のハンドル軸４５が連動して回転する。
【0082】
このように、電動化ユニット本体４０は、ギア４６によりハンドル軸４５を回転させる。これにより、電動化ユニット本体４０はハンドル軸４５と略同軸を保持しながらハンドルと結合させることができる。さらに、電動化ユニット本体４０は、寸法精度にばらつきのあるハンドルのつまみ部ではなくハンドル軸４５を直接把持することで確実にモーターの回転を手動ステージ１０に伝達できる。
【0083】
このように、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３０は手動ステージ１０に対して着脱自在である。そして、電動化ユニット３０を手動ステージ１０に取り付けることで自動操作モード（或いは電動操作モード）に切り替わる。また、電動化ユニット３０を手動ステージ１０から除去することで手動操作モードに切り替わる。つまり、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３０により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。さらに、電動化ユニット３０を手動ステージ１０に取り付けた自動操作モード（或いは電動操作モード）であっても微調整つまみ３７を手動で回転させることで精密機器の位置を微調整することができる。これにより、自動操作モードの際に手動操作モードの利点を実施できる。
【0084】
（電動化ユニット付き手動ステージの第１実施形態の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ２０の第１実施形態につき、詳細に説明する。図１に、電動化ユニット付き手動ステージ２０の第１実施形態を分解した斜視図で示す。電動化ユニット付き手動ステージ２０は、手動ステージ用電動化ユニット１が図１中の一点鎖線の方向に手動ステージ１０に結合されたステージである。また、図２に、図１の電動化ユニット付き手動ステージ２０の側面図を示す。
【0085】
なお、手動ステージ１０には、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれるが、本発明の手動ステージ１０は、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ以外にも上述した手動ステージ１０の中で電動化ユニット１の取り付けが可能な手動ステージ１０にも適用される。
【0086】
本電動化ユニット付き手動ステージ２０は、手動ステージ１０に電動化ユニット１が組み込まれた機器である。そして、電動化ユニット１は、回転防止用冶具であるクランプ３、ハンドル駆動用連結部であるカプリング９、ハンドル把持部であるカプリング用爪７、及び電動化ユニット本体２に内蔵されるモーター（図示せず）から構成される。
【0087】
図２に示すように、カプリング９は、円形の外周につまみ部であるローレット６を備える。カプリング用爪７がハンドル１３のつまみ部１９を把持している状態であれば、手動でローレット６を回転操作することにより、ハンドル１３のつまみ部１９を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことが可能となる。
【0088】
このように、電動化ユニット付き手動ステージ２０は、電動化ユニット１が手動ステージ１０に取り付けられていることで自動操作モードとなる。また、電動化ユニット１を手動ステージ１０から除去することで手動操作モードに切り替わる。つまり、本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ２０は、手動操作又は自動操作（或いは電動操作モード）のいずれか一方が選択される。さらに、電動化ユニット１が手動ステージ１０に取り付けられた「自動操作」モードであってもローレット６を手動で回転させることで精密機器の位置を微調整することができる。これにより、自動操作（或いは電動操作モード）モードの際に手動操作モードの利点を実施できる。
【0089】
（電動化ユニット付き手動ステージの第２実施形態の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ５０の第２実施形態につき、詳細に説明する。図３に、電動化ユニット付き手動ステージ５０の第２実施形態を斜視図で示す。電動化ユニット付き手動ステージ５０は、手動ステージ用電動化ユニット３０が手動ステージ１０に結合されたステージである。また、図４に、図３の電動化ユニット付き手動ステージ５０の正面図を示す。また、図５に、図３の電動化ユニット付き手動ステージ５０の側面図を示す。
【0090】
電動化ユニット３０は、摺動部品３１又は固定部品４４を挟み込んで固定させる挟み固定部２４と、ハンドル軸と略同軸を保持しながら摺動部品３１又は固定部品４４のハンドルと連結する電動化ユニット本体４０と、ハンドルを回転させるモーター（図示せず）とから構成される。
【0091】
なお、手動ステージ１０には、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれるが、本発明の手動ステージ１０は、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ以外にも上述した手動ステージ１０の中で電動化ユニット３０の取り付けが可能な手動ステージ１０にも適用される。
【0092】
取り付けられた電動化ユニット本体４０は、摺動部品３１又は固定部品４４のハンドル軸と略同軸を保持しながらハンドルを手動で回転させる微調整つまみ３７を有する。
【0093】
（電動化ユニットの制御方法）上述した電動化ユニット１,３０の制御方法は、制御盤（図示せず）により行われ、単純なＯＮ／ＯＦＦスイッチによる操作だけではなく、ジョイスティックによる多段階（無段階）速度指令が可能な操作、キーパッドによる移動量指定による操作が可能であり、利用者により操作方法が指定されても良い。
【0094】
（手動ステージ用電動化ユニットの第３実施形態の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット２００の第３実施形態につき、詳細に説明する。図１７に、手動ステージ用電動化ユニット２００の第３実施形態の概略構成を斜視図で示す。また、図１８に、図１７の手動ステージ用電動化ユニット２００の回転防止用冶具２０３、モーター接続部２０８、及びギアードモーター２４８の構成を斜視図で示す。また、図１９に、手動ステージ２１０と回転防止用冶具２０３との接続方法を斜視図で示す。さらに、図２０に、電動化ユニット付き手動ステージ２２０の一部を断面図です。手動ステージ用電動化ユニット２００は、手動ステージ２１０に取り付けられ、手動ステージ２１０に自動ステージの機能が発揮される。
【0095】
手動ステージ２１０は、摺動部品２１２と固定部品２１１とが雄ネジ及び雌ネジから構成される駆動機構を介して連結される。そして、図１７に示すように、手動ステージ２１０にはハンドル２１３及びハンドルつまみ部２１９が摺動部品２１２に取り付けられる。手動ステージ２１０の利用者は、ハンドルつまみ部２１９を軸回りに回転操作させる。雄ネジであるハンドル軸２１８は、このハンドルつまみ部２１９の回転に連動して回転し、摺動部品２１２に固定された雌ネジを移動させる。このように、固定部品２１１に対して摺動部品２１２を移動させて精密機器の位置調整を行う。また、手動ステージ２１０は、図１７に示す摺動固定ネジ２０５が締め込まれることで摺動部品２１２を固定部品２１１上の任意の位置において固定する。そして、摺動固定ネジ２０５を緩めることにより摺動部品２１２を摺動可能にする。また、精密機器（図示せず）が精密機器取付け孔２１４に締結具により取り付けられる。さらに、固定部品２１１は、締結具を土台固定孔２１７にねじ込むことにより土台（図示せず）に固定される。
【0096】
本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット２００は、この手動ステージ２１０に取り付けられ、手動ステージ２１０の摺動部品２１２の移動を電動化させるユニットである。図１７に示すように、この電動化ユニット２００は、モーターの共回りを防止する回転防止用冶具２０３、ハンドル軸２１８と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部２０９、ハンドル２１３のつまみ部２１９を把持するハンドル把持部２０７、ハンドル駆動用連結部２０９を回転させるギアードモーター２４８、及びモーターと接続し、回転防止冶具２０３が取り付けられるモーター接続部２０８から構成される。なお、本発明では、モーターとしてギアードモーター２４８が用いられるが、このギアードモーター２４８には限らず、他のモーターであっても良い。
【0097】
なお、手動ステージ２１０には、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれるが、本実施形態の電動化ユニット２００は、送りネジ式ステージに適用される。
【0098】
図１７に示すように、回転防止用冶具２０３は、本実施形態では２本の連結シャフト２４９である。図１８に示すように、これらの連結シャフト２４９は、モーター接続部２０８に設けられた連結シャフト固定用孔２５６に挿入された連結シャフト固定用ネジ２５４により固定される。また、モーター接続部２０８は、モーター接続部固定用ネジ２５５がモーター接続部固定用孔２５７を貫通しモーター取付け用孔２５８に締結されることでギアードモーター２４８に固定される。そして、図１９に示すように、連結シャフト２４９は、手動ステージ２１０の固定部品２１１の端部のブロック２５１に設けられた固定用孔２５２にそれぞれ嵌入される。これにより、モーター接続部２０８に固定されたギアードモーター２４８は、２本の連結シャフト２４９により手動ステージ２１０に固定される。このように、電動化ユニット２００は、これらの構成により手動ステージ２１０に固定され、モーター軸２５３の回転の影響を受けずに共回りが防止される。
【0099】
ハンドル駆動用連結部２０９は、ハンドル軸２１８とモーター軸２５３とを連動させる。図２０に断面で示すように、ハンドル駆動用連結部２０９は、一端がギアードモーター２４８から突出するモーター軸２５３に接続し、他端の突出部がハンドル２１３のハンドル軸２１８に接続する。そして、ハンドル駆動用連結部２０９は、ハンドル軸２１８とモーター軸２５３と同軸で接続するため、ギアードモーター２４８によるモーター軸２５３の回転をハンドル２１３のハンドル軸２１８に連動させることができる。
【0100】
ハンドル把持部２０７は、ハンドル駆動用連結部２０９と組み合わされて一体となる。そして、ハンドル把持部２０７により把持されたハンドル２１３のつまみ部２１９を回転させる。このため、ハンドル把持部２０７は、例えばエラストマーなどのラバーといった摩擦係数の高い素材が用いられるが、それに限らず、アルミニウム等の金属等の素材が用いられても良い。さらに、このハンドル把持部２０７は、手動で回転操作されることにより、精密機器の位置の微調整を行うことができる。
【0101】
このように、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット２００は手動ステージ２１０に対して着脱自在である。そして、電動化ユニット２００を手動ステージ２１０に取り付けることで自動操作モード（或いは電動操作モード）に切り替わる。また、電動化ユニット２００を手動ステージ２１０から除去することで手動操作モードに切り替わる。つまり、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット２００により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。さらに、電動化ユニット２００を手動ステージ２１０に取り付けた自動操作モード（或いは電動操作モード）であってもハンドル把持部２０７を手動で回転させることで精密機器の位置を微調整することができる。これにより、自動操作モード（或いは電動操作モード）の際に手動操作モードの利点を実施できる。
【0102】
（手動ステージ用電動化ユニットの第４実施形態の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３００の第４実施形態につき、詳細に説明する。図２１は、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３００の第４実施形態の概略構成を示す斜視図であり、電動化ユニット付き手動ステージ３２０の第４の実施形態の概略構成を示す一部分解された斜視図である。また、図２２は、図２１に示す電動化ユニット付き手動ステージ３２０の全体構成を示す斜視図である。また、図２３は、電動化ユニット３００の構成を示す斜視図である。また、図２４は、送りネジ式手動ステージ３１０と電動化ユニット３００との接続方法を示す斜視図である。さらに、図２５は、図２２に示す電動化ユニット付き手動ステージ３２０のＢ−Ｂ断面図である。手動ステージ用電動化ユニット３００は、手動ステージ３１０に取り付けられ、手動ステージ３１０に自動ステージの機能が発揮される。
【0103】
手動ステージ３１０は、摺動部品３１２と固定部品３１１とが雄ネジ及び雌ネジから構成される駆動機構を介して連結される。そして、図２１に示す手動ステージ３１０には、摺動部品３１２に取り付けられていたハンドル（図１７参照）及びハンドルつまみ部（図１７参照）が取り外され、手動ステージ用電動化ユニット３００が取り付けられる。手動ステージ３１０の利用者は、ハンドルつまみ部２１９を軸回りに回転操作させる。雄ネジであるハンドル軸３１８は、このハンドルつまみ部２１９の回転に連動して回転し、摺動部品３１２に固定された雌ネジを移動させる。このように、固定部品３１１に対して摺動部品３１２を移動させて精密機器の位置調整を行う。また、手動ステージ３１０は、図２１に示す摺動固定ネジ３０５が締め込まれることで摺動部品３１２を固定部品３１１上の任意の位置において固定する。そして、摺動固定ネジ３０５を緩めることにより摺動部品３１２を移動可能にする。また、精密機器（図示せず）が精密機器取付け孔３１４に締結具により取り付けられる。さらに、固定部品３１１は、締結具を土台固定孔３１７にねじ込むことにより土台（図示せず）に固定される。
【0104】
本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３００は、この手動ステージ３１０に取り付けられ、手動ステージ３１０の摺動部品３１２の移動を電動化させるユニットである。図２１に示すように、この電動化ユニット３００は、ハンドル軸３１８と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部３０９、ハンドル駆動用連結部３０９を回転させるギアードモーター３４８、ギアードモーター３４８の共回りを防止する回転防止部３０３、及びギアードモーター３４８と接続するモーター接続部３０８から構成される。なお、手動ステージ３１０には、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれるが、本実施形態の電動化ユニット３００は、送りネジ式ステージに適用される。
【0105】
ハンドル駆動用連結部３０９は、ハンドル軸３１８とモーター軸３５３とを連動させる。図２５に断面で示すように、ハンドル駆動用連結部３０９は、一端がギアードモーター３４８から突出するモーター軸３５３に接続し、他端がハンドルのハンドル軸３１８に接続する。そして、ハンドル駆動用連結部３０９は、ハンドル軸３１８とモーター軸３５３と同軸で接続するため、ギアードモーター３４８によるモーター軸３５３の回転をハンドルのハンドル軸３１８に連動させることができる。
【0106】
図２３に示すように、回転防止部３０３は、モーター接続部３０８及びハンドル軸支持台３５９と一体的に形成され、Ｌ字状となる。そして、このＬ字の中にハンドル駆動用連結部３０９を安定的に挟み込むことができる。これにより、コンパクトな手動ステージ用電動化ユニット３００となる。
【0107】
また、図２４に示すように、回転防止部３０３は、回転防止部固定用ネジ３６４により、手動ステージ３１０の固定部品３１１の端部に設けられた２箇所のブロック固定用孔３５２に固定される。この回転防止部固定用ネジ３６４は、手動ステージ３１０の固定部品３１１の端部の２箇所で回転が拘束される。また、図２３に示すように、モーター接続部３０８は、モーター接続部固定用ネジ３６２によりモーター接続部固定用孔３６３を貫通してモーター取付け用孔３５８に固定される。このモーター接続部固定用ネジ３６２は、３個がモーター接続部３０８に設けられたモーター取付け用孔３５８を貫通するが、下部の１個は、回転防止部３０３及びモーター接続部３０８を貫通する。このように、回転防止部３０３は、手動ステージ３１０及びモーター３４８に固定される構成によりモーター３４８の共回りが防止される。
【0108】
ハンドル駆動用連結部３０９は、ハンドルからつまみ部が除去されたハンドル軸３１８に連結される。そして、ハンドル駆動用連結部３０９は、ハンドル軸３１８に連結された連結軸３６８を介してハンドル軸３１８に連結される。すなわち、ハンドル軸３１８は、手動ステージ３１０の機種によりサイズが異なる場合がある。その場合には、その手動ステージ３１０の機種のハンドル軸３１８の適合する連結軸３６８を用いてハンドル駆動用連結部３０９に接続することができる。このように、必要な連結軸３６８を揃えておけば機種が異なる手動ステージ３１０に対応することができる。また、ハンドル駆動用連結部３０９は、手動で回転操作されることにより、手動ステージのハンドル軸３１８を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことができる。
【0109】
このように、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３００は手動ステージ３１０に対して着脱自在である。そして、電動化ユニット３００を手動ステージ３１０に取り付けることで自動操作モード（或いは電動操作モード）に切り替わる。また、電動化ユニット３００を手動ステージ３１０から除去することで手動操作モードに切り替わる。つまり、本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット３００により手動操作又は自動操作のいずれか一方が選択される。さらに、電動化ユニット３００を手動ステージ３１０に取り付けた自動操作モード（或いは電動操作モード）であってもハンドル駆動用連結部３０９を手動で回転させることで精密機器の位置を微調整することができる。これにより、自動操作モード（或いは電動操作モード）の際に手動操作モードの利点を実施できる。
【0110】
（電動化ユニット付き手動ステージの第３実施形態の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ２２０の第３実施形態につき、詳細に説明する。図１７に、電動化ユニット付き手動ステージ２２０の第３実施形態を分解した斜視図で示す。電動化ユニット付き手動ステージ２２０は、手動ステージ用電動化ユニット２００が手動ステージ２１０に結合されたステージである。また、図２０に、図１７の電動化ユニット付き手動ステージ２２０の断面図を示す。
【0111】
なお、手動ステージ２１０には、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれるが、本発明の手動ステージ２１０は、送りネジ式ステージに適用される。
【0112】
本電動化ユニット付き手動ステージ２２０は、手動ステージ２１０に電動化ユニット２００が組み込まれた機器である。そして、電動化ユニット２００は、モーターの共回りを防止する回転防止用冶具２０３、ハンドル軸２１８と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部２０９、ハンドル２１３のつまみ部２１９を把持するハンドル把持部２０７、ハンドル駆動用連結部２０９を回転させるギアードモーター２４８、及びモーターと接続し、回転防止用冶具２０３が取り付けられるモーター接続部２０８から構成される。
【0113】
また、取り付けられた電動化ユニット２００のハンドル把持部２０７を手動で回転操作することにより、ハンドル把持部２０７より把持されたハンドル２１３のつまみ部２１９を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことができる。
【0114】
このように、電動化ユニット付き手動ステージ２２０は、電動化ユニット２００が手動ステージ２１０に取り付けられていることで自動操作モードとなる。また、電動化ユニット２００を手動ステージ２１０から除去することで手動操作モードに切り替わる。つまり、本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ２２０は、手動操作又は自動操作（或いは電動操作モード）のいずれか一方が選択される。さらに、電動化ユニット２００が手動ステージ２１０に取り付けられた「自動操作」モードであってもハンドル駆動用連結部２０９を手動で回転させることで精密機器の位置を微調整することができる。これにより、自動操作（或いは電動操作モード）モードの際に手動操作モードの利点を実施できる。【0115】
（電動化ユニット付き手動ステージの第４実施形態の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ３２０の第４実施形態につき、詳細に説明する。図２２に、電動化ユニット付き手動ステージ３２０の第４実施形態を斜視図で示す。電動化ユニット付き手動ステージ３２０は、手動ステージ用電動化ユニット３００が手動ステージ３１０に結合されたステージである。また、図２５に、電動化ユニット付き手動ステージ３２０の断面図を示す。
【0116】
なお、手動ステージ３１０には、その摺動機構により、例えば、アリ溝式ステージ、送りネジ式ステージ、リニアボール式ステージ、クロスローラ式ステージ、簡易ボール式ステージ、アリ溝スライドレール式ステージなどが含まれるが、本発明の手動ステージ３１０は、送りネジ式ステージに適用される。
【0117】
本電動化ユニット付き手動ステージ３２０は、手動ステージ３１０に電動化ユニット３００が組み込まれた機器である。そして、電動化ユニット３００は、ハンドル軸３１８と略同軸を保持しながら連結するハンドル駆動用連結部３０９、ハンドル駆動用連結部３０９を回転させるギアードモーター３４８、ハンドル駆動用連結部３０９を挟み込んで共回りを防止する回転防止部３０３、及びモーター３４８と接続するモーター接続部３０８から構成される。また、図２１に示すように、ハンドル駆動用連結部３０９が、ハンドル軸３１８のサイズと適合させるために連結軸３６８を備えても良い。なお、図２２は、この連結軸３６８が不要な場合を示す。
【0118】
また、取り付けられた電動化ユニット３００のハンドル駆動用連結部３０９を手動で回転操作することにより、ハンドル軸３１８を回転させ、精密機器の位置の微調整を行うことができる。
【0119】
このように、電動化ユニット付き手動ステージ３２０は、電動化ユニット３００が手動ステージ３１０に取り付けられていることで自動操作モードとなる。また、電動化ユニット３００を手動ステージ３１０から除去することで手動操作モードに切り替わる。つまり、本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ３２０は、手動操作又は自動操作（或いは電動操作モード）のいずれか一方が選択される。さらに、電動化ユニット３００が手動ステージ３１０に取り付けられた「自動操作」モードであってもハンドル駆動用連結部３０９を手動で回転させることで精密機器の位置を微調整することができる。これにより、自動操作（或いは電動操作モード）モードの際に手動操作モードの利点を実施できる。
【0120】
（電動化ユニット付き手動ステージの第２実施形態の第１実施例の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る手動ステージ用電動化ユニット４００の第２実施形態の第１実施例につき、詳細に説明する。この第１実施例は、図３及び図４に示す第２実施形態のバリエーションである。図２６に、手動ステージ用電動化ユニット４００の第１実施例の概略構成を斜視図で示す。手動ステージ用電動化ユニット４００は、手動ステージ４１０に取り付けられ、手動ステージ４１０に自動ステージの機能が発揮される。また、図２７に、図２６の手動ステージ用電動化ユニット４００の平面図を示す。以下の第１実施例についての記載では、図３及び図４に示す第２実施形態と同様の記載は省略して第２実施形態との差異についてのみ説明する。従って、図３及び図４に示す第２実施形態に関する記載のうち、以下の第１実施例に関する記載にないものは援用される。
【0121】
図２６及び図２７に示すように、この電動化ユニット４００は、摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込んで固定させる挟み固定部４２４の構成について、図３及び図４に示す第２実施形態と相違する。
【0122】
図２７に示すように、挟み固定部４２４は、摺動部品４３１又は固定部品４４４の両側を挟み込むように設置される。そして、この挟み固定部４２４は、摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込む側にそれぞれ弾性体４５０を備える。それにより、弾性体４５０の弾性力により摺動部品４３１又は固定部品４４４を両側から押し込んで固定させる。つまり、手動ステージ４１０に手動ステージ用電動化ユニット４００を取り付ける際には、電動化ユニット４００の左右の挟み固定部４２４を若干開き、摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込む。弾性体４５０は、挟み固定部４２４の摺動部品４３１又は固定部品４４４と接触する面から僅かに突出させてある。従って、弾性体４５０は、挟み固定部４２４が摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込んだ際に圧縮される。左右の挟み固定部４２４が摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込むと、弾性体４５０は圧縮されて弾性変形し、復元しようとする弾性力が発生する。そして、弾性体４５０のこの弾性力により摺動部品４３１又は固定部品４４４を両側から押し込んで固定させる。このように、この弾性体４５０により簡単な機構で確実に共回りを防止することができる。
【0123】
（電動化ユニット付き手動ステージの第２実施形態の第２実施例の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る手動ステージ用電動化ユニットの第２実施形態の第２実施例につき、詳細に説明する。この第２実施例は、図３及び図４に示す第２実施形態のバリエーションである。図２８に、手動ステージ用電動化ユニット５００の第２実施例の概略構成を斜視図で示す。手動ステージ用電動化ユニット５００は、手動ステージ５１０に取り付けられ、手動ステージ５１０に自動ステージの機能が発揮される。また、図２９に、図２８の手動ステージ用電動化ユニット５００の平面図を示す。さらに、図３０に、図２８の手動ステージ用電動化ユニット５００を手動ステージ５１０側からみた斜視図で示す。以下の第２実施例についての記載では、図３及び図４に示す第２実施形態と同様の記載は省略して第２実施形態との差異についてのみ説明する。従って、図３及び図４に示す第２実施形態に関する記載のうち、以下の第２実施例に関する記載にないものは援用される。
【0124】
図２８及び図２９に示すように、この電動化ユニット５００は、摺動部品５３１又は固定部品５４４を挟み込んで固定させる挟み固定部５２４の構成について、図３及び図４に示す第２実施形態と相違する。
【0125】
図２９に示すように、挟み固定部５２４は、摺動部品５３１又は固定部品５４４の両側を挟み込むように設置される。そして、図３０に示すように、摺動部品５３１又は固定部品５４４の両側の挟み固定部５２４は、挟み固定部反力盤５５３により支持され、相互を連結するスプリング５５０を備える。それにより、スプリング５５０の弾性力により摺動部品５３１又は固定部品５４４を両側から押し込んで固定させ、スプリング５５０の弾性力の反力は挟み固定部反力盤５５３が負担する。つまり、手動ステージ５１０に手動ステージ用電動化ユニット５００を取り付ける際には、電動化ユニット５００の左右の挟み固定部５２４を若干開き、摺動部品５３１又は固定部品５４４を挟み込む。このように、電動化ユニット５００の左右の挟み固定部５２４を若干開くことでスプリング５５０が弾性変形し、復元しようとする張力が発生する。そして、スプリング５５０のこの張力により摺動部品５３１又は固定部品５４４を両側から押し込んで固定させる。なお、挟み固定部５２４は、固定部抜止め５５２により抜けが防止される。このように、このスプリング５５０を用いた簡単な機構により確実に共回りが防止され、モーター５３９により手動ステージ５１０が電動で動作する。
【0126】
（手動ステージの第２実施形態の第１実施例の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ４２０の第１実施例につき、詳細に説明する。図２６に、電動化ユニット付き手動ステージ４２０の第１実施例を斜視図で示す。電動化ユニット付き手動ステージ４２０は、手動ステージ用電動化ユニット４００が手動ステージ４１０に結合されたステージである。また、図２７に、図２６の電動化ユニット付き手動ステージ４２０の平面図を示す。以下の第１実施例についての記載では、図３及び図４に示す第２実施形態と同様の記載は省略して第２実施形態との差異についてのみ説明する。従って、図３及び図４に示す第２実施形態に関する記載のうち、以下の第１実施例に関する記載にないものは援用される。
【0127】
図２６及び図２７に示すように、この電動化ユニット付き手動ステージ４２０は、摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込んで固定させる挟み固定部４２４の構成について、図３及び図４に示す第２実施形態と相違する。
【0128】
図２７に示すように、挟み固定部４２４は、摺動部品４３１又は固定部品４４４の両側を挟み込むように設置される。そして、この挟み固定部４２４は、摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込む側にそれぞれ弾性体４５０を備える。それにより、弾性体４５０の弾性力により摺動部品４３１又は固定部品４４４を両側から押し込んで固定させる。つまり、手動ステージ４１０に手動ステージ用電動化ユニット４００を取り付ける際には、電動化ユニット４００の左右の挟み固定部４２４を若干開き、摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込む。弾性体４５０は、挟み固定部４２４が摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込んだ際に圧縮されるように挟み固定部４２４の摺動部品４３１又は固定部品４４４と接触する面から僅かに突出させてある。従って、弾性体４５０は、左右の挟み固定部４２４が摺動部品４３１又は固定部品４４４を挟み込むと圧縮されて弾性変形し、復元しようとする弾性力が発生する。そして、弾性体４５０のこの弾性力により摺動部品４３１又は固定部品４４４を両側から押し込んで固定させる。このように、この弾性体４５０により簡単な機構で確実に共回りを防止することができる。
【0129】
（手動ステージの第２実施形態の第２実施例の構成）以下に、図面を用いて本発明に係る電動化ユニット付き手動ステージ５２０の第２実施例につき、詳細に説明する。図２８に、電動化ユニット付き手動ステージ５２０の第２実施例を斜視図で示す。電動化ユニット付き手動ステージ５２０は、手動ステージ用電動化ユニット５００が手動ステージ５１０に結合されたステージである。また、図２９に、図２７の電動化ユニット付き手動ステージ５２０の平面図を示す。以下の第２実施例についての記載では、図３及び図４に示す第２実施形態と同様の記載は省略して第２実施形態との差異についてのみ説明する。従って、図３及び図４に示す第２実施形態に関する記載のうち、以下の第２実施例に関する記載にないものは援用される。
【0130】
図２８及び図２９に示すように、この電動化ユニット付き手動ステージ５２０は、摺動部品５３１又は固定部品５４４を挟み込んで固定させる挟み固定部５２４の構成について、図３及び図４に示す第２実施形態と相違する。
【0131】
図２９に示すように、挟み固定部５２４は、摺動部品５３１又は固定部品５４４の両側を挟み込むように設置される。そして、図３０に示すように、摺動部品５３１又は固定部品５４４の両側の挟み固定部５２４は、挟み固定部反力盤５５３により支持され、相互を連結するスプリング５５０を備える。それにより、スプリング５５０の弾性力により摺動部品５３１又は固定部品５４４を両側から押し込んで固定させ、スプリング５５０の弾性力の反力は挟み固定部反力盤５５３が負担する。つまり、手動ステージ５１０に手動ステージ用電動化ユニット５００を取り付ける際には、電動化ユニット５００の左右の挟み固定部５２４を若干開き、摺動部品５３１又は固定部品５４４を挟み込む。このように、電動化ユニット５００の左右の挟み固定部５２４を若干開くことでスプリング５５０が弾性変形し、復元しようとする張力が発生する。そして、スプリング５５０のこの張力により摺動部品５３１又は固定部品５４４を両側から押し込んで固定させる。なお、挟み固定部５２４は、固定部抜止め５５２により抜けが防止される。このように、このスプリング５５０を用いた簡単な機構により確実に共回りが防止され、モーター５３９により手動ステージ５１０が電動で動作する。
【符号の説明】
【0132】
１，３０，２００，３００，４００，５００ （手動ステージ用）電動化ユニット、２，４０，４４０ 電動化ユニット本体、
３，２０３，３０３ クランプ（回転防止用冶具、回転防止部）、
４，４３，４４３，５４３ ワイヤーハーネス、
５，２０５，３０５ 摺動固定ネジ、
６ ローレット、
７，２０７ カプリング用爪（ハンドル把持部）、
８ 開閉用ネジ、
２０８，３０８ モーター接続部、
９，２０９，３０９ カプリング（ハンドル駆動用連結部）、
１０，１００，２１０，３１０，４１０，５１０ 手動ステージ、
１１，４４，２１１，３１１，４４４，５４４ 固定部品、
１２，３１，２１２，３１２，４３１，５３１ 摺動部品、
１３，２１３，３１３ ハンドル、
１４，３２，２１４，３１４，４３２，５３２ 精密機器取付け孔、
１５，４１，４４１，５４１ ラック、
１６ ピニオンギア、
１７，３８，２１７，３１７，４３８，５３８ 土台固定孔、
１８，４５，２１８，３１８ ハンドル軸、
１９，１１９，２１９ （ハンドル）つまみ部、
２０，５０，２２０，３２０，４２０，５２０ 電動化ユニット付き手動ステージ、
２１，４６ ギア、
２２ スパーギア、
２３ ホイール、
２４，４２４，５２４ 挟み固定部、
３３ 調整孔、３４，３４ａ，３４ｂ 通しボルト（六角ボルト）、
３５，３５ａ，３５ｂ 袋ナット、
３６，３６ａ，３６ｂ 挟みプレート、
３７，４３７，５３７ 微調整つまみ、
３９ 通しボルト締付けネジ、
４３９，５３９ モーター、
４２，４４２，５４２ 取付けボルト、
４７，４４７，５４７ 止めネジ、
２４８，３４８ ギアードモーター、
２４９ 連結シャフト、
２５１ ブロック、
２５２，３５２ ブロック固定用孔、
２５３，３５３ モーター軸、
２５４ 連結シャフト固定用ネジ、
２５５ モーター接続部固定用ネジ、
２５６ 連結シャフト固定用孔、
２５７ モーター接続部固定用孔、
２５８，３５８ モーター取付け用孔、
２５９，３５９ ハンドル軸支持台
２６０，３６０ ハンドル軸貫通孔
２６１ ハンドル固定用ストッパ、
３６２ モーター接続部固定用ネジ、
３６３ モーター接続部固定用孔、
３６４ 回転防止部固定用ネジ、
３６５ 回転防止部固定用孔、
３６６ ストッパ用ネジ、
３６７ ストッパ用孔、
３６８ 連結軸、
４５０ 弾性体、
５５０ スプリング、
５５１ スプリング受け材、
５５２ 挟み固定部抜け止め、
５５３ 挟み固定部反力盤。