JPH0358855B2 - - Google Patents
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- JPH0358855B2 JPH0358855B2 JP59204821A JP20482184A JPH0358855B2 JP H0358855 B2 JPH0358855 B2 JP H0358855B2 JP 59204821 A JP59204821 A JP 59204821A JP 20482184 A JP20482184 A JP 20482184A JP H0358855 B2 JPH0358855 B2 JP H0358855B2
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- Japan
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- voltage
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- drive
- fixed
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- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、物体位置の回転及び直進を高精度に
行わせる微動機構に関する。
行わせる微動機構に関する。
近年、半導体ウエーハやマスク基板等の試料に
微細パターンを形成するものとして、電子ビーム
描画装置、縮小投影型転写装置及びＸ線転写装置
等が開発されているが、この種の装置ではサブミ
クロン単位の精度を保持するために微小変位を駆
動する微動機構が必要である。また、上記装置に
限らず測定機器で精密な測定を行う分野等におい
ても、高精度を有する微動機構が必要である。
微細パターンを形成するものとして、電子ビーム
描画装置、縮小投影型転写装置及びＸ線転写装置
等が開発されているが、この種の装置ではサブミ
クロン単位の精度を保持するために微小変位を駆
動する微動機構が必要である。また、上記装置に
限らず測定機器で精密な測定を行う分野等におい
ても、高精度を有する微動機構が必要である。
微動機構としては、一軸方向に移動させるもの
や回転運動を行わせるもの等があるが、回転運動
を行わせる従来の回転微動機構にあつては次によ
うな問題があつた。即ち、ストロークが長いもの
では微動駆動が困難であり、微動駆動が可能なも
のはストロークを長くできない等の問題があつ
た。また、微動機構として回転及び直進運動の両
方を行えるものが要望されているが、このような
機構で微動駆動が可能で、且つ長いストロークが
とれるものは未だ報告されていない。
や回転運動を行わせるもの等があるが、回転運動
を行わせる従来の回転微動機構にあつては次によ
うな問題があつた。即ち、ストロークが長いもの
では微動駆動が困難であり、微動駆動が可能なも
のはストロークを長くできない等の問題があつ
た。また、微動機構として回転及び直進運動の両
方を行えるものが要望されているが、このような
機構で微動駆動が可能で、且つ長いストロークが
とれるものは未だ報告されていない。
上記問題を解決するものとして最近、本発明者
等は第７図ａ，ｂ，ｃに示す如き微動機構を提案
した（特願昭57−72422号）。なお、ａは平面図、
ｂはａの矢視Ａ−Ａ断面図、ｃはａの矢視Ｂ−Ｂ
断面図であり、図中７１，〜，７４は移動部材、
７５は基台、７６，〜，７９は圧電素子等の駆動
部材、８１ａ，〜，８２ｄは電源、９１，〜，９
４は静電チヤツクをそれぞれ示している。この装
置では、駆動部材７６，〜，７９の伸縮により移
動部材７１，〜，７４を微少ステツプで直進及び
回転運動させることができ、しかもステツプを繰
返すことにより十分長いストロークもとることが
できる。
等は第７図ａ，ｂ，ｃに示す如き微動機構を提案
した（特願昭57−72422号）。なお、ａは平面図、
ｂはａの矢視Ａ−Ａ断面図、ｃはａの矢視Ｂ−Ｂ
断面図であり、図中７１，〜，７４は移動部材、
７５は基台、７６，〜，７９は圧電素子等の駆動
部材、８１ａ，〜，８２ｄは電源、９１，〜，９
４は静電チヤツクをそれぞれ示している。この装
置では、駆動部材７６，〜，７９の伸縮により移
動部材７１，〜，７４を微少ステツプで直進及び
回転運動させることができ、しかもステツプを繰
返すことにより十分長いストロークもとることが
できる。
しかしながらこの種の装置にあつては、次のよ
うな問題があつた。即ち、駆動部材の電圧−変位
特性が使用する全てのものについて一致していな
いと、所望する方向へ移動させるのが極めて困難
である。さらに、固定部材としての静電チヤツク
の電圧−吸引力特性が、使用するもの全てで一致
している方が望ましい。このため、各々の駆動部
材及び固定部材について駆動用電源を設け必要と
する電圧を供給しなければならず、全体構成が大
型化すると共に多大な費用がかかつた。一方、上
記の点を考え電源を１個とし、制御回路系の小型
化・低コスト化をはかると、駆動部材の電圧−変
位特性を同一としなければならず、さらに固定部
材の電圧−吸引力特性を同一にした方が望まし
く、これを達成するには部品の加工誤差を極めて
小さくする必要があり、多大な労力と費用を要す
ることになる。
うな問題があつた。即ち、駆動部材の電圧−変位
特性が使用する全てのものについて一致していな
いと、所望する方向へ移動させるのが極めて困難
である。さらに、固定部材としての静電チヤツク
の電圧−吸引力特性が、使用するもの全てで一致
している方が望ましい。このため、各々の駆動部
材及び固定部材について駆動用電源を設け必要と
する電圧を供給しなければならず、全体構成が大
型化すると共に多大な費用がかかつた。一方、上
記の点を考え電源を１個とし、制御回路系の小型
化・低コスト化をはかると、駆動部材の電圧−変
位特性を同一としなければならず、さらに固定部
材の電圧−吸引力特性を同一にした方が望まし
く、これを達成するには部品の加工誤差を極めて
小さくする必要があり、多大な労力と費用を要す
ることになる。
本発明の目的は、駆動部材や固定部材等の部品
の加工精度を極限まで上げる必要なく、移動部材
を所望する方向へ正確に微動移動させることがで
き、且つ全体構成の小型化及び簡略化をはかり得
る微動機構を提供することにある。
の加工精度を極限まで上げる必要なく、移動部材
を所望する方向へ正確に微動移動させることがで
き、且つ全体構成の小型化及び簡略化をはかり得
る微動機構を提供することにある。
本発明の骨子は、圧電素子からなる駆動部材の
伸び縮みにより微動運動を行わせることにあり、
さらに駆動部材の電圧−変位特性の異なりを補償
することにある。
伸び縮みにより微動運動を行わせることにあり、
さらに駆動部材の電圧−変位特性の異なりを補償
することにある。
即ち本発明は、基台上に移動自在に載置された
複数の移動部材と、印加電圧に応じて伸縮する圧
電素子からなりその伸縮方向両端に上記各移動部
材を取着され該移動部材の隣接するもの同士を接
続する駆動部材と、上記各移動部材をそれぞれ前
記基台上に固定する固定部材とを具備し、駆動部
材の伸縮作用及び固定部材の固定作用により前記
移動部材を回転及び直進運動せしめる微動機構に
おいて、前記駆動部材をそれぞれ別個に駆動する
駆動回路と電源との間に電源電圧を所定の電圧に
調整する電圧調整回路を設けるようにしたもので
ある。
複数の移動部材と、印加電圧に応じて伸縮する圧
電素子からなりその伸縮方向両端に上記各移動部
材を取着され該移動部材の隣接するもの同士を接
続する駆動部材と、上記各移動部材をそれぞれ前
記基台上に固定する固定部材とを具備し、駆動部
材の伸縮作用及び固定部材の固定作用により前記
移動部材を回転及び直進運動せしめる微動機構に
おいて、前記駆動部材をそれぞれ別個に駆動する
駆動回路と電源との間に電源電圧を所定の電圧に
調整する電圧調整回路を設けるようにしたもので
ある。
本発明によれば、各々の駆動部材毎に電圧調整
回路を設け、これらの電圧−変位特性を補償して
いるので、部品の加工精度を極限まで上げる必要
なく、その製造が容易である。しかも、各々の部
材毎に電源を設ける必要もないので、全体構成の
小型化及び簡略化をはかり得る。
回路を設け、これらの電圧−変位特性を補償して
いるので、部品の加工精度を極限まで上げる必要
なく、その製造が容易である。しかも、各々の部
材毎に電源を設ける必要もないので、全体構成の
小型化及び簡略化をはかり得る。
また、２以上（移動部材の個数と同数）の駆動
部材による各伸縮作用と、複数の固定部材による
各固定作用とを適当に組み合わせることによつ
て、同一駆動源による移動部材の回転運動及び直
進運動が可能となる。そして、従来機構のように
微動を行わせるとストロークが極めて小さくなる
と伝う欠点がなく、微動で十分長いストロークが
とれ、原理的には無限の回転と直進とが可能であ
る。このため、粗動用及び微動用の機構が不要と
なる。また、駆動源として圧電素子からなる駆動
部材で移動部材を直接駆動しているため、例えば
印加電圧１〔Ｖ〕で0.005［μm］という超微動を確
実に行うことができる。さらに、圧電効果を有す
る部材は、印加電圧の大きさによつて異なるが数
100［Kg］〜数［ｔ］の力を発生することが可能で
あり、大きなトルクを発生する微動機構を提供す
ることができる。
部材による各伸縮作用と、複数の固定部材による
各固定作用とを適当に組み合わせることによつ
て、同一駆動源による移動部材の回転運動及び直
進運動が可能となる。そして、従来機構のように
微動を行わせるとストロークが極めて小さくなる
と伝う欠点がなく、微動で十分長いストロークが
とれ、原理的には無限の回転と直進とが可能であ
る。このため、粗動用及び微動用の機構が不要と
なる。また、駆動源として圧電素子からなる駆動
部材で移動部材を直接駆動しているため、例えば
印加電圧１〔Ｖ〕で0.005［μm］という超微動を確
実に行うことができる。さらに、圧電効果を有す
る部材は、印加電圧の大きさによつて異なるが数
100［Kg］〜数［ｔ］の力を発生することが可能で
あり、大きなトルクを発生する微動機構を提供す
ることができる。
また、本発明はその構成が極めて簡単で故障す
る部品等も用いてないので、計測器類や各種半導
体装置内に組込んで使用しても十分信頼性のある
ものである。さらに、電子ビームやイオンビーム
等の荷電粒子を用いた装置では磁界の変動によつ
て荷電粒子が影響を受けるが、本発明では全ての
構成材料を非磁性材で形成することができ、この
点から荷電粒子を用いる装置に極めて有用性が高
い。
る部品等も用いてないので、計測器類や各種半導
体装置内に組込んで使用しても十分信頼性のある
ものである。さらに、電子ビームやイオンビーム
等の荷電粒子を用いた装置では磁界の変動によつ
て荷電粒子が影響を受けるが、本発明では全ての
構成材料を非磁性材で形成することができ、この
点から荷電粒子を用いる装置に極めて有用性が高
い。
第１図は本発明の一実施例に係わる微動機構の
概略構成を示す平面図、第２図ａは第１図の矢視
Ａ−Ａ断面図、第２図ｂ第１図の矢視Ｂ−Ｂ断面
図である。図中１１，１２，１３，１４はそれぞ
れ矩形板状の移動部材であり、これらの移動部材
１１，〜，１４は導電性の基台１５上に全体とし
て正方形をなすように離間して載置されている。
移動部材１１，〜，１４の隣接するもの同士は駆
動部材１６，１７，１８，１９によりそれぞれ接
続されている。即ち、移動部材１１，１２間には
駆動部材１６が、移動部材１２，１３間には駆動
部材１７が、移動部材１３，１４間には駆動部材
１８が、そして移動部材１４，１１間には駆動部
材１９が設けられている。駆動部材１６，〜，１
９はそれぞれ印加電圧に応じて伸縮する圧電素
子、例えばチタン酸ジルコン酸鉛からなるもの
で、その伸縮方向（図中に示す矢印方向）両端に
前記移動部材１１，〜，１４がそれぞれ取着固定
されている。なお、この固定は接着、ねじ止め或
いは圧入等のいずれであつてもよい。
概略構成を示す平面図、第２図ａは第１図の矢視
Ａ−Ａ断面図、第２図ｂ第１図の矢視Ｂ−Ｂ断面
図である。図中１１，１２，１３，１４はそれぞ
れ矩形板状の移動部材であり、これらの移動部材
１１，〜，１４は導電性の基台１５上に全体とし
て正方形をなすように離間して載置されている。
移動部材１１，〜，１４の隣接するもの同士は駆
動部材１６，１７，１８，１９によりそれぞれ接
続されている。即ち、移動部材１１，１２間には
駆動部材１６が、移動部材１２，１３間には駆動
部材１７が、移動部材１３，１４間には駆動部材
１８が、そして移動部材１４，１１間には駆動部
材１９が設けられている。駆動部材１６，〜，１
９はそれぞれ印加電圧に応じて伸縮する圧電素
子、例えばチタン酸ジルコン酸鉛からなるもの
で、その伸縮方向（図中に示す矢印方向）両端に
前記移動部材１１，〜，１４がそれぞれ取着固定
されている。なお、この固定は接着、ねじ止め或
いは圧入等のいずれであつてもよい。
駆動部材１６には駆動回路２１ａが接続され、
同様に駆動部材１７には駆動回路２１ｂが、駆動
部材１８には駆動回路２１ｃが、駆動部材１９に
は駆動回路２１ｂが接続されている。駆動回路２
１ａには電圧調整回路２２ａが接続され、この電
圧調整回路２２ａにより電源２５から分岐回路２
６を介して供給された電源電圧が所定の電圧に調
整されて駆動回路２１ａに印加されている。他の
駆動回路２１ｂ，〜，２１ｄについても同様に電
圧調整回路２２ｂ〜，２２ｄにて調整された電圧
が印加されている。ここで、電圧調整回路２２
ａ，〜，２２ｄは、電圧印加による駆動部材１
６，〜，１９の伸長量がそれぞれ等しくなる電圧
に調整するものである。これにより、電圧調整回
路２２ａ，〜，２２ｄの出力VRをそれぞれVa，
〜，Vdとすると、Va印加による駆動部材１６の
伸長量、Vb印加による駆動部材１７の伸長量、
Vc印加による駆動部材１８の伸長量、Vd印加に
よる駆動部材１９の伸長量がそれぞれ等しいもの
となつている。駆動回路２１ａ，〜，２１ｄは
CPU２７により制御され、電圧調整回路２２ａ，
〜，２２ｄの出力電圧VR、その中間電圧（1/2）
VR及び零の電圧を選択して駆動部材１１，〜，
１４に印加するものとなつている。
同様に駆動部材１７には駆動回路２１ｂが、駆動
部材１８には駆動回路２１ｃが、駆動部材１９に
は駆動回路２１ｂが接続されている。駆動回路２
１ａには電圧調整回路２２ａが接続され、この電
圧調整回路２２ａにより電源２５から分岐回路２
６を介して供給された電源電圧が所定の電圧に調
整されて駆動回路２１ａに印加されている。他の
駆動回路２１ｂ，〜，２１ｄについても同様に電
圧調整回路２２ｂ〜，２２ｄにて調整された電圧
が印加されている。ここで、電圧調整回路２２
ａ，〜，２２ｄは、電圧印加による駆動部材１
６，〜，１９の伸長量がそれぞれ等しくなる電圧
に調整するものである。これにより、電圧調整回
路２２ａ，〜，２２ｄの出力VRをそれぞれVa，
〜，Vdとすると、Va印加による駆動部材１６の
伸長量、Vb印加による駆動部材１７の伸長量、
Vc印加による駆動部材１８の伸長量、Vd印加に
よる駆動部材１９の伸長量がそれぞれ等しいもの
となつている。駆動回路２１ａ，〜，２１ｄは
CPU２７により制御され、電圧調整回路２２ａ，
〜，２２ｄの出力電圧VR、その中間電圧（1/2）
VR及び零の電圧を選択して駆動部材１１，〜，
１４に印加するものとなつている。
一方、前記移動部材１１の下部には電極３１ａ
及び絶縁層３１ｂ，３１ｃからなる静電チヤツク
（固定部材）３１が設けられており、同様に移動
部材１２，〜，１４の下部には静電チヤツク３
２，３３，３４がそれぞれ設けられている。これ
らの静電チヤツク３１，〜，３４は電圧印加によ
り移動部材１１，〜，１４を基台１５上に吸着固
定するものである。なお、静電チヤツク３１，
〜，３４には前記移動部材と同様に駆動回路３５
ａ，〜，３５ｄ及び電圧調整回路３６ａ，〜，３
６ｄが接続され、電源２５からの電圧が所定の電
圧に調整されて印加されるものとなつている。こ
こで、電圧調整回路３６ａ，〜，３６ｄは、電圧
印加による静電チツヤツク３１，〜，３４の吸引
力がそれぞれ等しくなる電圧に調整するものであ
る。これにより、電圧調整回路２６ａ，〜，２６
ｄの出力電圧VSをそれぞれVa，〜，Vdとする
と、Va印加による静電チヤツク３１の吸引力、
Vb印加による静電チヤツク３２の吸引力、Vc印
加による静電チヤツク３３の吸引力、Vd印加に
よる静電チヤツク３４の吸引力が等しいものとな
つている。
及び絶縁層３１ｂ，３１ｃからなる静電チヤツク
（固定部材）３１が設けられており、同様に移動
部材１２，〜，１４の下部には静電チヤツク３
２，３３，３４がそれぞれ設けられている。これ
らの静電チヤツク３１，〜，３４は電圧印加によ
り移動部材１１，〜，１４を基台１５上に吸着固
定するものである。なお、静電チヤツク３１，
〜，３４には前記移動部材と同様に駆動回路３５
ａ，〜，３５ｄ及び電圧調整回路３６ａ，〜，３
６ｄが接続され、電源２５からの電圧が所定の電
圧に調整されて印加されるものとなつている。こ
こで、電圧調整回路３６ａ，〜，３６ｄは、電圧
印加による静電チツヤツク３１，〜，３４の吸引
力がそれぞれ等しくなる電圧に調整するものであ
る。これにより、電圧調整回路２６ａ，〜，２６
ｄの出力電圧VSをそれぞれVa，〜，Vdとする
と、Va印加による静電チヤツク３１の吸引力、
Vb印加による静電チヤツク３２の吸引力、Vc印
加による静電チヤツク３３の吸引力、Vd印加に
よる静電チヤツク３４の吸引力が等しいものとな
つている。
次に、このように構成された本実施例機構の作
用を説明する。
用を説明する。
まず、電圧調整回路２２ａ，〜，２２ｄにより
駆動回路２１ａ，〜，２１ｄに印加する電圧VR
をそれぞれ前述した如く調整しておき、電圧調整
回路３６ａ，〜，３６ｄにより駆動回路３５ａ，
〜，３５ｄに印加する電圧Vsをそれぞれ前述し
た如く調整しておく。そして、駆動回路２１ａ，
〜，２１ｄは定常時に電圧調整回路２２ａ，〜，
２２ｄの出力電圧VRの半分の電圧（1/2）VRを印
加し、CPU２７の指示で駆動部材１６，〜，19
を伸長させる場合にはVR、縮長させる場合には
零の電圧を印加するものとしておく。また、駆動
回路３５ａ，〜，３５ｄは静電チヤツク３１，
〜，３４を駆動するときに電圧調整回路３６ａ，
〜，４６ｄの出力電圧VSを印加するものとして
おく。
駆動回路２１ａ，〜，２１ｄに印加する電圧VR
をそれぞれ前述した如く調整しておき、電圧調整
回路３６ａ，〜，３６ｄにより駆動回路３５ａ，
〜，３５ｄに印加する電圧Vsをそれぞれ前述し
た如く調整しておく。そして、駆動回路２１ａ，
〜，２１ｄは定常時に電圧調整回路２２ａ，〜，
２２ｄの出力電圧VRの半分の電圧（1/2）VRを印
加し、CPU２７の指示で駆動部材１６，〜，19
を伸長させる場合にはVR、縮長させる場合には
零の電圧を印加するものとしておく。また、駆動
回路３５ａ，〜，３５ｄは静電チヤツク３１，
〜，３４を駆動するときに電圧調整回路３６ａ，
〜，４６ｄの出力電圧VSを印加するものとして
おく。
さて、回転運動をさせるには、静電チヤツク３
３，３４により移動部材１３，１４を基台１５上
に固定したのち、第３図ａに示す如く駆動部材１
７を伸長させると共に駆動部材１９を縮長させ
る。これにより、移動部材１１，１２が矢印Ｐ方
向に微少回転する。次に、静電チヤツク３１，３
２により移動部材１１，１２を基台１５上に固定
したのち上記静電チヤツク３３，３４による移動
部材１３，１４の固定を解除する。この状態で第
３図ｂに示す如く駆動部材１７を縮長させると共
に、駆動部材１９を伸長させると、移動部材１
３，１４が矢印Ｐ方向に微少回転する。以上の操
作を繰返すことによつて、移動部材１１，〜，１
４は矢印Ｐ方向に回転せしめられることになる。
３，３４により移動部材１３，１４を基台１５上
に固定したのち、第３図ａに示す如く駆動部材１
７を伸長させると共に駆動部材１９を縮長させ
る。これにより、移動部材１１，１２が矢印Ｐ方
向に微少回転する。次に、静電チヤツク３１，３
２により移動部材１１，１２を基台１５上に固定
したのち上記静電チヤツク３３，３４による移動
部材１３，１４の固定を解除する。この状態で第
３図ｂに示す如く駆動部材１７を縮長させると共
に、駆動部材１９を伸長させると、移動部材１
３，１４が矢印Ｐ方向に微少回転する。以上の操
作を繰返すことによつて、移動部材１１，〜，１
４は矢印Ｐ方向に回転せしめられることになる。
直進運動をさせるには、静電チヤツク３２，３
３により移動部材１２，１３を基台１５上に固定
したのち、第４図ａに示す如く駆動部材１６，１
８を共に伸長させる。これにより、移動部材１
１，１４は矢印Ｑ方向に微少移動（直進移動）す
る。次に、静電チヤツク３１，３４により移動部
材１１，１４を基台１５上に固定したのち、上記
静電チヤツク３１，３３による移動部材１２，１
３の固定を解除する。この状態で第４図ｂに示す
如く駆動部材１６，１８を共に縮長させると、移
動部材１２，１３が矢印Ｑ方向に微小移動する。
以上の操作を繰返すことによつて移動部材１１，
〜，１４は矢印Ｑ方向に直進せしめられることに
なる。
３により移動部材１２，１３を基台１５上に固定
したのち、第４図ａに示す如く駆動部材１６，１
８を共に伸長させる。これにより、移動部材１
１，１４は矢印Ｑ方向に微少移動（直進移動）す
る。次に、静電チヤツク３１，３４により移動部
材１１，１４を基台１５上に固定したのち、上記
静電チヤツク３１，３３による移動部材１２，１
３の固定を解除する。この状態で第４図ｂに示す
如く駆動部材１６，１８を共に縮長させると、移
動部材１２，１３が矢印Ｑ方向に微小移動する。
以上の操作を繰返すことによつて移動部材１１，
〜，１４は矢印Ｑ方向に直進せしめられることに
なる。
かくして本実施例によれば、移動部材１１，
〜，１４を回転或いは直進運動させることがで
き、さらに回転及び直進運動を同時に行わせるこ
とも可能である。また、移動部材１１，〜，１４
の運動方向は駆動部材１６，〜，１９の各伸縮作
用と静電チヤツク３１，〜，３４の各固定作用と
を適当に選択することによつて、自由に設定する
ことができる。
〜，１４を回転或いは直進運動させることがで
き、さらに回転及び直進運動を同時に行わせるこ
とも可能である。また、移動部材１１，〜，１４
の運動方向は駆動部材１６，〜，１９の各伸縮作
用と静電チヤツク３１，〜，３４の各固定作用と
を適当に選択することによつて、自由に設定する
ことができる。
これに加え、電圧調整回路２２ａ，〜，２２
ｄ，３６ａ，〜，３６ｄを設けたことにより、次
のような効果が得られる。即ち、電源が１個で済
むので、全体構成の小型化をはかり得る。しか
も、駆動部材１６，〜，１９及び静電チヤツク３
１，〜，３４の電圧−変位特性及び電圧−吸引力
特性の違いを補償しているので、部品の加工精度
に関係なく、正確な微動移動を実現することがで
きる。
ｄ，３６ａ，〜，３６ｄを設けたことにより、次
のような効果が得られる。即ち、電源が１個で済
むので、全体構成の小型化をはかり得る。しか
も、駆動部材１６，〜，１９及び静電チヤツク３
１，〜，３４の電圧−変位特性及び電圧−吸引力
特性の違いを補償しているので、部品の加工精度
に関係なく、正確な微動移動を実現することがで
きる。
第５図は他の実施例の要部構成を示す平面図で
ある。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。この実施例が
先に説明した実施例と異なる点は、前記移動部材
１１，〜，１４を材料の弾性変形を利用した弾性
ヒンジ５１でつなげるようにしたことであり、他
は先の実施例と同様である。このような構成であ
れば先の実施例と同様の効果を奏するのは勿論、
駆動部材１６，〜，１９や静電チヤツク３１，
〜，３４による駆動時及び固定時等における衝撃
を緩和することができると云う効果を奏する。
ある。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。この実施例が
先に説明した実施例と異なる点は、前記移動部材
１１，〜，１４を材料の弾性変形を利用した弾性
ヒンジ５１でつなげるようにしたことであり、他
は先の実施例と同様である。このような構成であ
れば先の実施例と同様の効果を奏するのは勿論、
駆動部材１６，〜，１９や静電チヤツク３１，
〜，３４による駆動時及び固定時等における衝撃
を緩和することができると云う効果を奏する。
なお、本発明は上述した各実施例に限定される
ものではない。前記実施例では移動部材及び駆動
部材をそれぞれ４個用いた場合を説明したが、前
記駆動部材が少なくとも２個以上であれば適宜変
更することができる。例えば３個とした場合、第
６図に示す如く移動部材６１，６２，６３及び駆
動部材６４，６５，６６を用い、回転させるには
駆動部材６４，６５の伸縮を交互に行い、また直
進させるには駆動部材６４，６５の伸縮を同時に
行うようにすればよい。さらに、この場合移動部
材６１，〜，６３と駆動部材６４，〜，６６との
間に設けた弾性ヒンジ６７により各部材間で発生
する歪みを緩衝させることが可能となる。
ものではない。前記実施例では移動部材及び駆動
部材をそれぞれ４個用いた場合を説明したが、前
記駆動部材が少なくとも２個以上であれば適宜変
更することができる。例えば３個とした場合、第
６図に示す如く移動部材６１，６２，６３及び駆
動部材６４，６５，６６を用い、回転させるには
駆動部材６４，６５の伸縮を交互に行い、また直
進させるには駆動部材６４，６５の伸縮を同時に
行うようにすればよい。さらに、この場合移動部
材６１，〜，６３と駆動部材６４，〜，６６との
間に設けた弾性ヒンジ６７により各部材間で発生
する歪みを緩衝させることが可能となる。
また、前記移動部材の形状や寸法等は、仕様に
応じて適宜定めればよい。さらに、前記固定部材
に必ずしも静電チヤツクに限るものではなく、電
磁チヤツクその他のものであつてもよい。また、
前記駆動部材の伸縮作用及び固定部材の固定作用
を組合わせた移動部材の駆動方法は、所望とする
運動やその方向等の条件に応じて適宜変更すれば
よい。さらに、駆動部材に印加する電圧は、所望
とする運動速度や移動量等の条件に応じて適宜定
めればよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
応じて適宜定めればよい。さらに、前記固定部材
に必ずしも静電チヤツクに限るものではなく、電
磁チヤツクその他のものであつてもよい。また、
前記駆動部材の伸縮作用及び固定部材の固定作用
を組合わせた移動部材の駆動方法は、所望とする
運動やその方向等の条件に応じて適宜変更すれば
よい。さらに、駆動部材に印加する電圧は、所望
とする運動速度や移動量等の条件に応じて適宜定
めればよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
第１図は本発明の一実施例に係わる微動機構の
概略構成を示す平面図、第２図ａは第１図の矢視
Ａ−Ａ断面図、第２図ｂは第１図の矢視Ｂ−Ｂ断
面図、第３図ａ，ｂ及び第４図ａ，ｂはそれぞれ
上記実施例の作用を説明するための模式図、第５
図は他の実施例の要部構成を示す平面図、第６図
は変形例を示す平面図、第７図ａ〜ｃは従来例の
概略構成を示す図である。 １１，〜，１４…移動部材、１５…基台、１
６，〜，１９…駆動部材、２１ａ，〜，２１ｄ，
３５ａ，〜，３５ｄ…駆動回路、２２ａ，〜，２
２ｄ，３６ａ，〜，３６ｄ…電圧調整回路、２５
…電源、２６…分岐回路、２７…CPU、３１，
〜，３４…静電チヤツク（固定部材）。
概略構成を示す平面図、第２図ａは第１図の矢視
Ａ−Ａ断面図、第２図ｂは第１図の矢視Ｂ−Ｂ断
面図、第３図ａ，ｂ及び第４図ａ，ｂはそれぞれ
上記実施例の作用を説明するための模式図、第５
図は他の実施例の要部構成を示す平面図、第６図
は変形例を示す平面図、第７図ａ〜ｃは従来例の
概略構成を示す図である。 １１，〜，１４…移動部材、１５…基台、１
６，〜，１９…駆動部材、２１ａ，〜，２１ｄ，
３５ａ，〜，３５ｄ…駆動回路、２２ａ，〜，２
２ｄ，３６ａ，〜，３６ｄ…電圧調整回路、２５
…電源、２６…分岐回路、２７…CPU、３１，
〜，３４…静電チヤツク（固定部材）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基台上に移動自在に載置された複数の移動部
材と、印加電圧に応じて伸縮する圧電素子からな
り、その伸縮方向両端に上記各移動部材を取着さ
れ該移動部材の隣接するもの同士を接続する２以
上の駆動部材と、これらの駆動部材にそれぞれ別
個に接続され、入力電圧を分圧して上記各駆動部
材に印加する駆動回路と、これらの駆動回路と１
つの電源との間にそれぞれ挿入され、上記駆動回
路を介して前記各駆動部材に電圧を印加したとき
の各駆動部材の伸縮量がそれぞれ等しくなるよう
に電源電圧を所定の電圧に調整して上記駆動回路
に与える電圧調整回路と、前記各移動部材をそれ
ぞれ前記基台上に選択的に固定する固定部材とを
具備したことを特徴とする微動機構。 ２ 前記駆動部材を駆動する駆動回路は、前記電
圧調整回路により調整された電圧VR、その半分
の電圧（1/2）VR及び零の各電圧を選択して前記
駆動部材に印加するものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の微動機構。 ３ 前記駆動部材の伸縮作用及び固定部材の固定
作用により前記移動部材を回転及び運動せしめる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の微
動機構。 ４ 前記固定部材は、前記各移動部材の表面層に
電極及び誘電層からなる静電チヤツクをそれぞれ
れ形成してなるものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の微動機構。 ５ 前記固定部材には入力電圧を該固定部材に選
択的に印加する駆動回路がそれぞれ接続されてお
り、これらの固定部材用の駆動回路と前記電源又
はこれとは別の１つの電源との間には電圧調整回
路がそれぞれ接続されており、これらの電圧調整
回路は前記固定部材用の駆動回路の入力電圧を前
記固定部材に印加したときの各固定部材の吸引力
がそれぞれ等しくなるように電源電圧を所定の電
圧に調整して上記固定部材用の駆動回路に与える
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載の微動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204821A JPS6182433A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 微動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204821A JPS6182433A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 微動機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182433A JPS6182433A (ja) | 1986-04-26 |
| JPH0358855B2 true JPH0358855B2 (ja) | 1991-09-06 |
Family
ID=16496938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59204821A Granted JPS6182433A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 微動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6182433A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH064209B2 (ja) * | 1987-10-06 | 1994-01-19 | 日本電気株式会社 | 位置決め機構 |
| JPH064210B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1994-01-19 | 日本電気株式会社 | 位置決め機構 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55157451A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-08 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Positioning device |
| JPS58190079A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-05 | Toshiba Corp | 微動機構 |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP59204821A patent/JPS6182433A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6182433A (ja) | 1986-04-26 |
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