JPH02277012A - マイクロアクチュエータ及びテーブル装置 - Google Patents
マイクロアクチュエータ及びテーブル装置Info
- Publication number
- JPH02277012A JPH02277012A JP1097559A JP9755989A JPH02277012A JP H02277012 A JPH02277012 A JP H02277012A JP 1097559 A JP1097559 A JP 1097559A JP 9755989 A JP9755989 A JP 9755989A JP H02277012 A JPH02277012 A JP H02277012A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beams
- electrodes
- control circuit
- voltages
- microactuator
- Prior art date
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- Pending
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Micromachines (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば光学デバイスの光軸調整に適用される
マイクロアクチュエータに関する。
マイクロアクチュエータに関する。
（従来の技術）
微細な構造のデバイス、例えば第５図に示すような大き
さがＬＯ＋ｎ程度の光学デバイス１においては光軸の、
３！＃整が行なわれる。この光学デバイス１は、デバイ
ス本体２の内部に発光素子３が設けられるとともにこの
発光素子３と対向する側に光ファイバー４がコネクタ５
によって取り付けられている。そして、これら発光索子
３と光ファイバー４との間に光学レンズ系６が配置され
ている。
さがＬＯ＋ｎ程度の光学デバイス１においては光軸の、
３！＃整が行なわれる。この光学デバイス１は、デバイ
ス本体２の内部に発光素子３が設けられるとともにこの
発光素子３と対向する側に光ファイバー４がコネクタ５
によって取り付けられている。そして、これら発光索子
３と光ファイバー４との間に光学レンズ系６が配置され
ている。
このような構成であれば、発光素子３からの光は拡大ビ
ームとして放射され、この拡大ビームが光学レンズ系６
により集光ビーム７に変換されて光ファイバー４に入射
される。
ームとして放射され、この拡大ビームが光学レンズ系６
により集光ビーム７に変換されて光ファイバー４に入射
される。
ところで、かかる光学デバイス１では集光ビーム７が損
失無く確実に光ファイバー４に入射するように光学レン
ズ系６の光軸が調整されるか、この光軸調整はデバイス
本体２の外部から外部光軸調整装置によって光学レンズ
系６の姿勢を変えることによって行なわれる。
失無く確実に光ファイバー４に入射するように光学レン
ズ系６の光軸が調整されるか、この光軸調整はデバイス
本体２の外部から外部光軸調整装置によって光学レンズ
系６の姿勢を変えることによって行なわれる。
しかしながら、このような外部光軸調整装置は大型であ
り、かつ高価なものとなっている。そのうえ、光学デバ
イス１は超小型化が進んでおり、このような光学デバイ
ス１に対して大型の光軸調整装置は構造等を変更しなけ
れば光軸を調整することが困難となる。従って、以上の
ような光学デバイス１に限らず微細な全てのデバイスに
対して適用できる調整の為の手段が要求されている。
り、かつ高価なものとなっている。そのうえ、光学デバ
イス１は超小型化が進んでおり、このような光学デバイ
ス１に対して大型の光軸調整装置は構造等を変更しなけ
れば光軸を調整することが困難となる。従って、以上の
ような光学デバイス１に限らず微細な全てのデバイスに
対して適用できる調整の為の手段が要求されている。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように微細なデバイスに対する各種調整は大型の
外部調整装置であって高価なものとなり、微細な全ての
デバイスに対して適用できる調整の為の手段が要求され
ている。
外部調整装置であって高価なものとなり、微細な全ての
デバイスに対して適用できる調整の為の手段が要求され
ている。
そこで本発明は、微細なデバイスの調整ができるマイク
ロアクチュエータを提供することを目的とする。
ロアクチュエータを提供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、テーブルを複数の梁により支持した圧電材料
から形成される微細な可動機構と、６梁にそれぞれ設け
られた複数の電極と、これら電極にそれぞれ正負極の電
圧を供給してテーブルを移動させる制御回路を備えて上
記目的を達成しようとするマイクロアクチュエータであ
る。
から形成される微細な可動機構と、６梁にそれぞれ設け
られた複数の電極と、これら電極にそれぞれ正負極の電
圧を供給してテーブルを移動させる制御回路を備えて上
記目的を達成しようとするマイクロアクチュエータであ
る。
そして、可動機構は、レーザアシストエツチングにより
形成されている。
形成されている。
（作用）
このような手段を備えたことにより、６梁にそれぞれ設
けられた複数の・電極にそれぞれ制御回路から正負極の
電圧が供給されると、圧電効果により６梁が収縮してテ
ーブルが移動する。
けられた複数の・電極にそれぞれ制御回路から正負極の
電圧が供給されると、圧電効果により６梁が収縮してテ
ーブルが移動する。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図はマイクロアクチュエータの構成図である。同図
において１０は可動機構であって、この可動機構１０は
外枠１１の内側に４本の梁１２゜１３．１４．１５によ
って支持されたテーブル１６が形成されている。ところ
で、この可動機構１０はレーザアシストエツチングによ
る加工によって形成されるもので、外枠１１の各辺の長
さは１０ｍ５程度に形成されている。そして、６梁１２
゜１３．１４．１５にはそれぞれ金Ａｕから成る各電極
１７．１８，１９．２０が形成されている。
において１０は可動機構であって、この可動機構１０は
外枠１１の内側に４本の梁１２゜１３．１４．１５によ
って支持されたテーブル１６が形成されている。ところ
で、この可動機構１０はレーザアシストエツチングによ
る加工によって形成されるもので、外枠１１の各辺の長
さは１０ｍ５程度に形成されている。そして、６梁１２
゜１３．１４．１５にはそれぞれ金Ａｕから成る各電極
１７．１８，１９．２０が形成されている。
ところで、レーザアシストエツチングは微細加工を行う
加工方法であって、例えば化学液の中にシリコン８１等
の材料を浸漬するか、又流れている化学液中に材料を置
き、この状態に材料の表面にレーザビームを照射してレ
ーザビームの照射された領域を選択的に除去するもので
ある。そこで、第１図に示す可動機構１０は圧電材料で
あるＰＺＴ （ＰｂＴｉ Ｚ ｒｏｉ ）基板に金Ａｕ
をコーティングした材料を水酸化カリウム（ＫＯＨ）の
溶液中に浸漬し、Ｎｂ：ＹＡＧレーザをアシストとして
ウェットエツチングして形成したものである。
加工方法であって、例えば化学液の中にシリコン８１等
の材料を浸漬するか、又流れている化学液中に材料を置
き、この状態に材料の表面にレーザビームを照射してレ
ーザビームの照射された領域を選択的に除去するもので
ある。そこで、第１図に示す可動機構１０は圧電材料で
あるＰＺＴ （ＰｂＴｉ Ｚ ｒｏｉ ）基板に金Ａｕ
をコーティングした材料を水酸化カリウム（ＫＯＨ）の
溶液中に浸漬し、Ｎｂ：ＹＡＧレーザをアシストとして
ウェットエツチングして形成したものである。
一方、２１は制御回路であって、この制御回路２１は各
電極１７．１ｇ、１９．２０にそれぞれ正負極のアナロ
グ電圧をその電圧レベルをテーブル１６の移動量に応じ
て可変して印加する機能を有するものである。なお、可
動機構１０の各電極１７〜２０の形成された而とは反対
の面は接地されている。
電極１７．１ｇ、１９．２０にそれぞれ正負極のアナロ
グ電圧をその電圧レベルをテーブル１６の移動量に応じ
て可変して印加する機能を有するものである。なお、可
動機構１０の各電極１７〜２０の形成された而とは反対
の面は接地されている。
かかる構成であれば、制御回路２１によって各電極１７
〜２Ｑのうち各電極１７．１８に同一電圧レベルの負電
圧が印加されるとともに各電極１９．２０に同一電圧レ
ベルの正電圧が印加されると、第２図に示すように圧電
材料の圧電効果によって６梁１２，１３は縮・むととも
に６梁１４゜１５は伸びる。ここで、６梁１２，１３の
縮み量は負電圧のレベルによって応じ、又６梁１４゜１
５の伸び量は正電圧のレベルに応じている。この結果、
テーブル１６は矢印（イ）方向に平行移動する。なお、
各電極１７．１８に同一電圧レベルの正電圧を印加する
とともに各電極１９．２０に同一電圧レベルの負電圧を
印加すれば、テーブル１６は矢印（イ）方向とは逆方向
に平行移動する。又、制御回路２１によって各電極１７
〜２０のうち各電極１７．２０に同一電圧レベルの負電
圧が印加されるとともに各電極１８．１９に同一電圧レ
ベルの正電圧が印加されると、第３図に示すように圧電
材料の圧電効果によって６梁１２゜１５は縮むとともに
６梁１３．１４は伸びる。この結果、テーブル１６は矢
印（ロ）方向に回動する。なお、各電極１７．２０に同
一電圧レベルの正電圧を印加するとともに各電極１８．
１９に同一電圧レベルの負電圧を印加すれば、テーブル
１６は矢印（ロ）方向に対して逆方向に回動する。
〜２Ｑのうち各電極１７．１８に同一電圧レベルの負電
圧が印加されるとともに各電極１９．２０に同一電圧レ
ベルの正電圧が印加されると、第２図に示すように圧電
材料の圧電効果によって６梁１２，１３は縮・むととも
に６梁１４゜１５は伸びる。ここで、６梁１２，１３の
縮み量は負電圧のレベルによって応じ、又６梁１４゜１
５の伸び量は正電圧のレベルに応じている。この結果、
テーブル１６は矢印（イ）方向に平行移動する。なお、
各電極１７．１８に同一電圧レベルの正電圧を印加する
とともに各電極１９．２０に同一電圧レベルの負電圧を
印加すれば、テーブル１６は矢印（イ）方向とは逆方向
に平行移動する。又、制御回路２１によって各電極１７
〜２０のうち各電極１７．２０に同一電圧レベルの負電
圧が印加されるとともに各電極１８．１９に同一電圧レ
ベルの正電圧が印加されると、第３図に示すように圧電
材料の圧電効果によって６梁１２゜１５は縮むとともに
６梁１３．１４は伸びる。この結果、テーブル１６は矢
印（ロ）方向に回動する。なお、各電極１７．２０に同
一電圧レベルの正電圧を印加するとともに各電極１８．
１９に同一電圧レベルの負電圧を印加すれば、テーブル
１６は矢印（ロ）方向に対して逆方向に回動する。
このように上記一実施例であれば、６梁１２〜１５にそ
れぞれ設けられた各電極１７〜２０にそれぞれ制御回路
２１から正負極のｒｙ圧を印加して圧電効果による６梁
１２〜１５の収縮によってテーブル１６を移動するよう
にしたので、微細なテーブル１６を所望の位置に移動さ
せることができる。従って、このテーブル１６上に被調
整系を載置すれば微細な被調整系をテーブル１６の平面
上で平行移動させたり回動させて微調整ができる。
れぞれ設けられた各電極１７〜２０にそれぞれ制御回路
２１から正負極のｒｙ圧を印加して圧電効果による６梁
１２〜１５の収縮によってテーブル１６を移動するよう
にしたので、微細なテーブル１６を所望の位置に移動さ
せることができる。従って、このテーブル１６上に被調
整系を載置すれば微細な被調整系をテーブル１６の平面
上で平行移動させたり回動させて微調整ができる。
次に上記第１実施例のマイクロアクチュエータを光学デ
バイスに適用した場合について第４図に示す光学デバイ
スの構成図を参照して説明する。
バイスに適用した場合について第４図に示す光学デバイ
スの構成図を参照して説明する。
なお、第１図と同一部分には同一符号を付してその詳し
い説明は省略する。デバイス本体３０の内部には発光索
子３１が設けられるとともにこの発光素子３１と対向す
る側に光ファイバー３２がコネクタ３・３によって取り
付けられている。そして、光ファイバー３２の取り付は
位置には４分割された受光索子３４が設けられている。
い説明は省略する。デバイス本体３０の内部には発光索
子３１が設けられるとともにこの発光素子３１と対向す
る側に光ファイバー３２がコネクタ３・３によって取り
付けられている。そして、光ファイバー３２の取り付は
位置には４分割された受光索子３４が設けられている。
又、デバイス本体３０の内部には第１図に示す可動機構
１０が設けられ、この可動機構１，０のテーブル１６上
に支持台３５を介して光学レンズ系３６が設けられてい
る。一方、姿勢制御回路３７は受光素子３４の４つの各
分割素子からの受光信号を受けてこれら受光信号から集
光ビーム３１ｂの集光位置を求め、この集光位置と光学
レンズ系３６の光軸が合わされたときの集光位置とのず
れ量を求めてこのずれ量を無くす各電圧信号ｖ１〜ｖ４
を可動機構１０の各電極１７〜２０に供給する機能を有
するものである。
１０が設けられ、この可動機構１，０のテーブル１６上
に支持台３５を介して光学レンズ系３６が設けられてい
る。一方、姿勢制御回路３７は受光素子３４の４つの各
分割素子からの受光信号を受けてこれら受光信号から集
光ビーム３１ｂの集光位置を求め、この集光位置と光学
レンズ系３６の光軸が合わされたときの集光位置とのず
れ量を求めてこのずれ量を無くす各電圧信号ｖ１〜ｖ４
を可動機構１０の各電極１７〜２０に供給する機能を有
するものである。
このような構成であれば、発光素子３１から発光された
光の拡大ビーム３１ａは光学レンズ系３６によって集光
ビーム３１ｂに変換されて光ファイバー３２に入射する
。このとき、受光素子３４は集光ビーム３１ｂの集光位
置に応じて４つの分割素子から受光量に応じた各受光信
号を出力する。これら受光信号は姿勢制御回路３７に送
られ、この姿勢制御回路３７は各受光信号から集光ビー
ム３１ｂの集光位置を求めて光学レンズ系３６の光軸が
合わされたときの集光位置とのずれ量を求める。そして
、この姿勢制御回路３７はこのずれ量を無くす各電圧信
号ｖ１〜Ｖ、をそれぞれ各電極１７〜２０に送る。これ
により、可動機構１０の６梁１２〜１５が第２図及び第
３図に示すように収縮してテーブル１６が１１０行移動
及び回動する。しかるに、このテーブル１６の移動によ
って光学レンズ系３６の姿勢が調整され、この結果光学
レンズ系３６の光軸が合わされる。
光の拡大ビーム３１ａは光学レンズ系３６によって集光
ビーム３１ｂに変換されて光ファイバー３２に入射する
。このとき、受光素子３４は集光ビーム３１ｂの集光位
置に応じて４つの分割素子から受光量に応じた各受光信
号を出力する。これら受光信号は姿勢制御回路３７に送
られ、この姿勢制御回路３７は各受光信号から集光ビー
ム３１ｂの集光位置を求めて光学レンズ系３６の光軸が
合わされたときの集光位置とのずれ量を求める。そして
、この姿勢制御回路３７はこのずれ量を無くす各電圧信
号ｖ１〜Ｖ、をそれぞれ各電極１７〜２０に送る。これ
により、可動機構１０の６梁１２〜１５が第２図及び第
３図に示すように収縮してテーブル１６が１１０行移動
及び回動する。しかるに、このテーブル１６の移動によ
って光学レンズ系３６の姿勢が調整され、この結果光学
レンズ系３６の光軸が合わされる。
このように光学デバイスに適用すれば、超小型のデバイ
ス本体３０の内部に可動機構１０を設けて光学レンズ系
３６の光軸を調整できる。
ス本体３０の内部に可動機構１０を設けて光学レンズ系
３６の光軸を調整できる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、可
動機構１０のテーブル１６は上記一実施例のように平行
移動及び回動に限らず構造を食えてテーブルをＸＹ平面
上で平行移動させるとともにθ方向に回動させるように
してもよい。
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、可
動機構１０のテーブル１６は上記一実施例のように平行
移動及び回動に限らず構造を食えてテーブルをＸＹ平面
上で平行移動させるとともにθ方向に回動させるように
してもよい。
又、光学デバイスの光軸調整に限らず他の微細なデバイ
スの各種調整に適用してもよい。
スの各種調整に適用してもよい。
［発明の効果］
以上詳記したように本１発明によれば、微細なデバイス
の調整ができるマイクロアクチュエータを提供できる。
の調整ができるマイクロアクチュエータを提供できる。
第１図乃至第４図は本発明に係わるマイクロアクチュエ
ータの一実施例を説明するための図であって、第１図は
構成図、第２図及び第３図は可動機構の作用を示す図、
第４図は光学デバイスに適用した場合の構成図、第５図
は従来技術を説明するための図である。 １０・・・可動機構、１１・・・外枠、１２〜１５・・
・梁、１６・・・テーブル、１７〜２０・・・電極、２
１・・・制御回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図 第４図
ータの一実施例を説明するための図であって、第１図は
構成図、第２図及び第３図は可動機構の作用を示す図、
第４図は光学デバイスに適用した場合の構成図、第５図
は従来技術を説明するための図である。 １０・・・可動機構、１１・・・外枠、１２〜１５・・
・梁、１６・・・テーブル、１７〜２０・・・電極、２
１・・・制御回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図 第４図
Claims (2)
- （１）テーブルを複数の梁により支持した圧電材料から
形成される微細な可動機構と、前記各梁にそれぞれ設け
られた複数の電極と、これら電極にそれぞれ正負極の電
圧を供給して前記テーブルを移動させる制御回路とを具
備したことを特徴とするマイクロアクチュエータ。 - （２）可動機構は、レーザアシストエッチングにより形
成されている請求項（１）記載のマイクロアクチュエー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1097559A JPH02277012A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | マイクロアクチュエータ及びテーブル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1097559A JPH02277012A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | マイクロアクチュエータ及びテーブル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02277012A true JPH02277012A (ja) | 1990-11-13 |
Family
ID=14195594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1097559A Pending JPH02277012A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | マイクロアクチュエータ及びテーブル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02277012A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942837A (en) * | 1996-04-02 | 1999-08-24 | Mdc Max Datwyler Bleienbach Ag | Highly dynamic piezo-electric drive mechanism |
| JP2001320104A (ja) * | 1999-10-01 | 2001-11-16 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪デバイス及びその製造方法 |
| JP2001320105A (ja) * | 1999-10-01 | 2001-11-16 | Ngk Insulators Ltd | 圧電／電歪デバイス及びその製造方法 |
| JP2005157360A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Agilent Technol Inc | 光モジュールのためのアライメントアセンブリ及び方法 |
| JP2006524317A (ja) * | 2002-12-20 | 2006-10-26 | モレキュラー・イメージング・コーポレーション | 走査プローブ型顕微鏡用の迅速走査ステージ |
| JP2010502899A (ja) * | 2005-09-08 | 2010-01-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 線形アクチュエータを使用するパーソナルケア装置に対する作動システム |
| JP2010134432A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-06-17 | Fraunhofer Ges | マイクロメカニカル素子、マイクロメカニカル素子を監視するためのセンサ、マイクロメカニカル素子を操作する方法、マイクロメカニカル素子の監視方法、これらの方法を実施するためのプログラムコードを含むコンピュータプログラムおよびマイクロメカニカル素子の機械的固有共振に影響を与える方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6345519B2 (ja) * | 1980-10-13 | 1988-09-09 | Hitachi Ltd |
-
1989
- 1989-04-19 JP JP1097559A patent/JPH02277012A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6345519B2 (ja) * | 1980-10-13 | 1988-09-09 | Hitachi Ltd |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8379283B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-02-19 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Micromechanical element and sensor for monitoring a micromechanical element |
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