JPS61124915A - Driving and positioning device for extremely small stage - Google Patents
Driving and positioning device for extremely small stageInfo
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- JPS61124915A JPS61124915A JP24654784A JP24654784A JPS61124915A JP S61124915 A JPS61124915 A JP S61124915A JP 24654784 A JP24654784 A JP 24654784A JP 24654784 A JP24654784 A JP 24654784A JP S61124915 A JPS61124915 A JP S61124915A
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- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は顕微鏡等に用いられるステージ、特に微小ステ
ージの駆動位置決め装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a drive positioning device for a stage used in a microscope or the like, particularly a microstage.
（ロ）従来技術
顕微鏡等に使われるノーマルな大きさのステージは、ス
テップモータによって駆動され、パルス数または位置決
めフィードバックによる位置決めが行われている。しか
し、ステージが小さく、ミクロンオーダ或いはサブミク
ロンオーダの位置決め精度と動きの滑らかさが必要な場
合には、このような駆動源を用いてステージの駆動を行
うことは
１）駆動系の大きさがステージの大きさに比べて大きす
ぎる。(b) Prior Art A normal-sized stage used in a microscope or the like is driven by a step motor, and positioning is performed by the number of pulses or positioning feedback. However, if the stage is small and requires positioning accuracy on the micron or submicron order and smooth movement, driving the stage using such a drive source is difficult due to: 1) the size of the drive system; Too big compared to the size of the stage.
２）ステージの動きに清らかさが得られにくい。2) It is difficult to obtain clarity in stage movements.
ステップモータを用いる場合は特に送りムラが大きくな
る。In particular, when a step motor is used, unevenness in feeding becomes large.
３）微小振動が生じる。3) Microscopic vibrations occur.
等の欠点があった。There were drawbacks such as.
（ハ）目的
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、微小ステージの
駆動源が場所をとらず、消費電流が小さく、清らかな動
きが得られ、不要な振動を起こさずに正確な位置決めが
行える微小ステージ駆動位置決め装置の提供を目的とす
る。(C) Objective The present invention eliminates the drawbacks of the prior art described above, and enables the drive source of the microstage to take up less space, consumes less current, provides clean movement, and allows accurate positioning without causing unnecessary vibrations. The purpose of the present invention is to provide a microstage drive positioning device that can drive and position a microstage.
（ニ）構成
本発明はコイルと磁気回路の一方を微小ステージ側に他
方をベース側に取付け、７コイルと磁気回路により生じ
る電磁力によって前記微小ステージを駆動すると共に、
微小ステージの一部に取付けたポジションセンサにより
微小ステージの位置情報を駆動回路にフィードバックし
て該駆動回路で前記コイルに流れる電流の方向及び電流
値を制御するよう構成したことを特徴とする微小ステー
ジ駆動位置決め装置である。(d) Structure The present invention has one of the coils and the magnetic circuit attached to the microstage side and the other to the base side, and the microstage is driven by the electromagnetic force generated by the seven coils and the magnetic circuit.
A microstage characterized in that the position information of the microstage is fed back to a drive circuit by a position sensor attached to a part of the microstage, and the drive circuit controls the direction and current value of the current flowing through the coil. It is a drive positioning device.
（ホ）実施例
第１図は本発明の実施例の正面図、第２図は実施例の平
面図である。(E) Embodiment FIG. 1 is a front view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the embodiment.
ヨーク３に磁石２が取付けられて磁気回路を形成し、全
体としてベース８に設置されている。またコイル１は微
小ステージ４に取付けられている。A magnet 2 is attached to the yoke 3 to form a magnetic circuit, and the whole is installed on a base 8. Further, the coil 1 is attached to a microstage 4.
勿論、ベース８倒にコイル１を、微小ステージ４側に磁
石２をそれぞれ取付けてもよい。コイル■と磁石２との
位置関係は、２個の磁石２．２ではさまれた間にコイル
１が通るように互に配置する。Of course, the coil 1 may be attached to the base 8 upside down, and the magnet 2 may be attached to the microstage 4 side. The positional relationship between the coil 2 and the magnet 2 is such that the coil 1 passes between the two magnets 2.2.
今、コイル１の巻数をＮ、コイル１に流す電流値を６、
磁気回路中にあるコイル１の長さく１本あたり）を２、
磁気回路によって発生する磁束密度をＢとすると、フレ
ミングの法則により、力Ｆは、−ＢＩＮＡ
となり、この方Ｆが磁束及び電流のいずれにも垂直な方
向に作用する。すなわち力Ｆが微小ステージ４の駆動源
であり、微小ステージ４の移動方向は電流の向きによっ
て決定される。５は微小ステージ４の移動を案内するレ
ールである。６は微小ステージ４の一部に取付けられた
ポジションセンサで、７はコイル１への電流を制御する
駆動回路である。すなわち、ポジションセンサ６により
微小ステージ４の位置情報を駆動回路７に常にフィード
バックするようにし、駆動回路７は微小ステージ４の位
置情報により、さらに必要な力Ｆを発生させる電流の電
流値り及び電流の向きを制御して供給する。なお微小ス
テージ４の刻々の駆動に必要な力は微小ステージ４にか
かる負荷、ステージ４とレール５の摩擦力等も考慮して
、電流値りが定められる。ポジションセンサ６と駆動回
路７とによるフィードバック方式により、微小ステージ
４の移動にヒステリシスがなくなるだけでなく、ミクロ
ン或いはザブミクロンオーダの精度でステージの位置決
めが可能となる。駆動回路７にはステージ駆動に際して
の応答速度の改善及びハンチング防止のための手段を付
加している。この駆動回路７は微小ステージ４等から十
分に離れた所に配置することができるので、ステージ４
の駆動系を小さくすることができる。Now, the number of turns of coil 1 is N, the current value flowing through coil 1 is 6,
The length of each coil 1 in the magnetic circuit is 2,
If the magnetic flux density generated by the magnetic circuit is B, then according to Fleming's law, the force F becomes -BINA, and this F acts in a direction perpendicular to both the magnetic flux and the current. That is, the force F is the driving source for the microstage 4, and the direction of movement of the microstage 4 is determined by the direction of the current. Reference numeral 5 denotes a rail that guides the movement of the microstage 4. 6 is a position sensor attached to a part of the micro stage 4, and 7 is a drive circuit that controls the current to the coil 1. That is, the position sensor 6 constantly feeds back the position information of the micro stage 4 to the drive circuit 7, and the drive circuit 7 uses the position information of the micro stage 4 to determine the current value and current of the current that generates the necessary force F. control the direction of the supply. Note that the current value of the force required to drive the minute stage 4 every moment is determined by taking into account the load applied to the minute stage 4, the frictional force between the stage 4 and the rail 5, etc. The feedback system using the position sensor 6 and the drive circuit 7 not only eliminates hysteresis in the movement of the micro stage 4, but also enables positioning of the stage with accuracy on the order of microns or submicrons. The drive circuit 7 is provided with means for improving response speed and preventing hunting when driving the stage. Since this drive circuit 7 can be placed sufficiently away from the micro stage 4, etc., the stage 4
The drive system can be made smaller.
第３図はポジションセンサを用いない場合の例を示す装
置の正面図を示す。この例はポジションセンサの代わり
にバネ６０等の弾性体を用いる例である。すなわち、ス
テージ駆動のヒステリシスがあまり問題とならず、精密
な位置決めが必要でない場合等において、電磁力とバネ
６０等による復元力とを釣り合わせることにより微小ス
テージ４の駆動位置決めを行うものである。この例の場
合は、ポジションセンサが不要となり構成は簡単になる
が、電磁力とバネ力とを釣り合わせるために常にコイル
に電流を流す必要のあること、精密な位置決めが困難で
あること、及びヒステリシスが生じる点が既述の実施例
と異なる。FIG. 3 shows a front view of the device showing an example in which no position sensor is used. In this example, an elastic body such as a spring 60 is used instead of the position sensor. That is, in cases where hysteresis in stage drive does not pose much of a problem and precise positioning is not required, the drive position of the minute stage 4 is performed by balancing the electromagnetic force with the restoring force of the spring 60 or the like. In this case, a position sensor is not required and the configuration is simple, but there are problems such as the need to constantly supply current to the coil in order to balance the electromagnetic force and the spring force, and the difficulty of precise positioning. This embodiment differs from the previously described embodiments in that hysteresis occurs.
（へ）効果
本発明は以上の構成よりなり、ミリメートルオーダから
ミクロンオーダのスパンをもつ微小ステージの駆動源が
コンパクトにかつ簡単に構成できる。ポジションセンサ
によりミクロン或いはサブミクロンオーダの位置決め精
度が得られる。微小ステージの動きが滑らかになり、微
小振動等を起こさない、また移動速度は可変である。位
置決め設定位置まで微小ステージが移動するとコイルに
は電流がほとんど流れないために消費電力が少ない。(f) Effects The present invention has the above-described configuration, and the driving source for a microstage having a span from the millimeter order to the micron order can be constructed compactly and easily. The position sensor provides positioning accuracy on the order of microns or submicrons. The movement of the micro stage is smooth and does not cause micro vibrations, and the moving speed is variable. When the microstage moves to the positioning setting position, almost no current flows through the coil, so power consumption is low.
第１図は本発明の実施例の正面図、第２図は実施例の平
面図、第３図はポジションセンサを用いない場合の例を
示す装置の正面図である。
１−コイル
２−磁石
３・−ヨーク
４−微小ステージ
５−一一一・レール
６・−・ポジシランセンサ
７−・・駆動回路
８−・ベース
６０−・バネFIG. 1 is a front view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the embodiment, and FIG. 3 is a front view of an apparatus showing an example in which no position sensor is used. 1 - Coil 2 - Magnet 3 - Yoke 4 - Micro stage 5 - 111 - Rail 6 - Posisilane sensor 7 - Drive circuit 8 - Base 60 - Spring
Claims (1)
ス側に取付け、該コイルと磁気回路により生じる電磁力
によって前記微小ステージを駆動すると共に、微小ステ
ージの一部に取付けたポジションセンサにより微小ステ
ージの位置情報を駆動回路にフィードバックして該駆動
回路で前記コイルに流れる電流の方向及び電流値を制御
するよう構成したことを特徴とする微小ステージ駆動位
置決め装置。One of the coil and magnetic circuit is attached to the microstage side and the other to the base side, and the electromagnetic force generated by the coil and magnetic circuit drives the microstage, and the position sensor attached to a part of the microstage drives the microstage. 1. A micro stage drive positioning device, characterized in that position information is fed back to a drive circuit so that the drive circuit controls the direction and current value of the current flowing through the coil.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24654784A JPS61124915A (en) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | Driving and positioning device for extremely small stage |
| CN85108845.7A CN1005792B (en) | 1984-11-21 | 1985-11-20 | Driving device for definitive place of microtype table |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24654784A JPS61124915A (en) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | Driving and positioning device for extremely small stage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124915A true JPS61124915A (en) | 1986-06-12 |
Family
ID=17150032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24654784A Pending JPS61124915A (en) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | Driving and positioning device for extremely small stage |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124915A (en) |
| CN (1) | CN1005792B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015143783A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 埼玉県 | positioning mechanism |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3002148A1 (en) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | Mikroscan Technologies, Inc. | Systems, media, methods, and apparatus for enhanced digital microscopy |
| CN116609332B (en) * | 2023-07-20 | 2023-10-13 | 佳木斯大学 | Novel tissue embryo pathological section panorama scanning system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254459A (en) * | 1975-10-29 | 1977-05-02 | Hitachi Ltd | Precisely and finely movable pedestal |
-
1984
- 1984-11-21 JP JP24654784A patent/JPS61124915A/en active Pending
-
1985
- 1985-11-20 CN CN85108845.7A patent/CN1005792B/en not_active Expired
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| JPS5254459A (en) * | 1975-10-29 | 1977-05-02 | Hitachi Ltd | Precisely and finely movable pedestal |
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| JP2015143783A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 埼玉県 | positioning mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN85108845A (en) | 1986-11-05 |
| CN1005792B (en) | 1989-11-15 |
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