JPH05321819A - 微小機械の駆動方法ならびにその装置 - Google Patents
微小機械の駆動方法ならびにその装置Info
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- JPH05321819A JPH05321819A JP4148343A JP14834392A JPH05321819A JP H05321819 A JPH05321819 A JP H05321819A JP 4148343 A JP4148343 A JP 4148343A JP 14834392 A JP14834392 A JP 14834392A JP H05321819 A JPH05321819 A JP H05321819A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気回路を必要とせず光によって基板上の微
小機械を駆動する。 【構成】 図示しない半導体レーザユニットから発せら
れたレーザ光Ｌ1 はビームスプリッタ１１および集光レ
ンズ１２を経てロータ２へ照射される。ロータ２は半径
方向へのびる複数の羽根５〜８を有し、集光レンズ１２
の焦点位置にある羽根８の側面８ａは前記レーザ光Ｌ1
を反射し、該レーザ光Ｌ1 の衝突エネルギーによる推進
力を得て矢印Ｙ1 の方向へ回動し、その結果、前記ロー
タ２が前記矢印Ｙ1 の方向へ回転する。前記レーザ光Ｌ
1 の一部分はビームスプリッタ１１によって検出器１０
へ導入される。
小機械を駆動する。 【構成】 図示しない半導体レーザユニットから発せら
れたレーザ光Ｌ1 はビームスプリッタ１１および集光レ
ンズ１２を経てロータ２へ照射される。ロータ２は半径
方向へのびる複数の羽根５〜８を有し、集光レンズ１２
の焦点位置にある羽根８の側面８ａは前記レーザ光Ｌ1
を反射し、該レーザ光Ｌ1 の衝突エネルギーによる推進
力を得て矢印Ｙ1 の方向へ回動し、その結果、前記ロー
タ２が前記矢印Ｙ1 の方向へ回転する。前記レーザ光Ｌ
1 の一部分はビームスプリッタ１１によって検出器１０
へ導入される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光を利用してシリコン
基板等の基板上の微小機械、例えばロータや伝動歯車等
を駆動する微小機械の駆動方法およびその装置に関する
ものである。
基板等の基板上の微小機械、例えばロータや伝動歯車等
を駆動する微小機械の駆動方法およびその装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、微細加工によってシリコン基板等
基板（以下、「基板」という）上にモータや歯車等の微
小機械を製作し、各種のセンサやロボットへ応用する技
術が開発された。図４はこのような微小機械の従来例を
説明するもので、基板１０１上に微細加工によって形成
されたロータ１０２は、その中心軸に沿って設けられた
軸穴１０３を有するハブ１０４と、該ハブ１０４から半
径方向外方へ突出する複数の羽根１０５〜１０８からな
り、軸穴１０３に挿入された軸１０９と一体的に結合さ
れ、該軸１０９は図示しない軸受によって回転自在に支
承されている。ロータ１０２の外側には環状に配列され
た複数の電極からなるステータ１１０が配置され、該ス
テータ１１０は、同じく基板１０１上に設けられた駆動
用の電気回路（図示せず）に接続されている。該電気回
路は前記ステータ１１０の各電極に順次位相のずれた交
番電圧、例えば公知の３相電圧を印加するもので、これ
によって前記ロータ１０２の各羽根１０５〜１０８を所
定の回転方向へ吸引する静電吸引力を発生させる。すな
わち、前記ロータ１０２は、各羽根１０５〜１０８とス
テータ１１０の各電極の間に発生する静電吸引力によっ
て所定の方向へ回転する。
基板（以下、「基板」という）上にモータや歯車等の微
小機械を製作し、各種のセンサやロボットへ応用する技
術が開発された。図４はこのような微小機械の従来例を
説明するもので、基板１０１上に微細加工によって形成
されたロータ１０２は、その中心軸に沿って設けられた
軸穴１０３を有するハブ１０４と、該ハブ１０４から半
径方向外方へ突出する複数の羽根１０５〜１０８からな
り、軸穴１０３に挿入された軸１０９と一体的に結合さ
れ、該軸１０９は図示しない軸受によって回転自在に支
承されている。ロータ１０２の外側には環状に配列され
た複数の電極からなるステータ１１０が配置され、該ス
テータ１１０は、同じく基板１０１上に設けられた駆動
用の電気回路（図示せず）に接続されている。該電気回
路は前記ステータ１１０の各電極に順次位相のずれた交
番電圧、例えば公知の３相電圧を印加するもので、これ
によって前記ロータ１０２の各羽根１０５〜１０８を所
定の回転方向へ吸引する静電吸引力を発生させる。すな
わち、前記ロータ１０２は、各羽根１０５〜１０８とス
テータ１１０の各電極の間に発生する静電吸引力によっ
て所定の方向へ回転する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、基板上にモータや歯車等の微小機械
を作成するとともに、該微小機械を駆動するための電気
回路を設けなければならず、該電気回路の発熱が問題と
なるうえに、電気回路に必要なスペースを確保するため
に基板が大形化かつ複雑化する。
来の技術によれば、基板上にモータや歯車等の微小機械
を作成するとともに、該微小機械を駆動するための電気
回路を設けなければならず、該電気回路の発熱が問題と
なるうえに、電気回路に必要なスペースを確保するため
に基板が大形化かつ複雑化する。
【０００４】さらに前記電気回路からステータに印加さ
れる交番電圧の周波数特性に上限があるため、ロータを
高速回転させることが容易ではない。
れる交番電圧の周波数特性に上限があるため、ロータを
高速回転させることが容易ではない。
【０００５】また、回転速度や回転方向を制御する場合
にも応答性が低い等の障害があり、例えば、ロータを急
激に逆回転させることなどは困難であった。
にも応答性が低い等の障害があり、例えば、ロータを急
激に逆回転させることなどは困難であった。
【０００６】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、微小機械を駆動する
ための電気回路を必要とせず、前記微小機械を有する基
板を小形化かつ簡略化することのできる微小機械の駆動
方法及びその装置を提供することを目的とするものであ
る。
課題に鑑みてなされたものであり、微小機械を駆動する
ための電気回路を必要とせず、前記微小機械を有する基
板を小形化かつ簡略化することのできる微小機械の駆動
方法及びその装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の微小機械の駆動方法は、基板上の微小機
械を駆動する微小機械の駆動方法であって、前記微小機
械に照射された光を前記微小機械の表面で反射させるこ
とによって推進力を発生させ、発生した推進力によって
前記微小機械を駆動することを特徴とする。
めに、本発明の微小機械の駆動方法は、基板上の微小機
械を駆動する微小機械の駆動方法であって、前記微小機
械に照射された光を前記微小機械の表面で反射させるこ
とによって推進力を発生させ、発生した推進力によって
前記微小機械を駆動することを特徴とする。
【０００８】光がレーザ光であってもよい。
【０００９】また、基板上の微小機械を駆動する微小機
械の駆動装置であって、前記微小機械に照射された光を
前記微小機械の表面に集光させるレンズ手段からなり、
該レンズ手段が前記基板上に設けられており、前記微小
機械が前記レンズ手段によって前記表面に集光された光
を反射することによって得られる推進力によって回転自
在であることを特徴とする。
械の駆動装置であって、前記微小機械に照射された光を
前記微小機械の表面に集光させるレンズ手段からなり、
該レンズ手段が前記基板上に設けられており、前記微小
機械が前記レンズ手段によって前記表面に集光された光
を反射することによって得られる推進力によって回転自
在であることを特徴とする。
【００１０】
【作用】照射された光を反射することによって得られる
推進力によって微小機械を駆動する。なお、ある物体の
表面に照射された光が、該表面によって１００％の反射
率で反射された場合に、前記光の衝突エネルギーによっ
て前記物体に働く推進力は以下のように算出される。
推進力によって微小機械を駆動する。なお、ある物体の
表面に照射された光が、該表面によって１００％の反射
率で反射された場合に、前記光の衝突エネルギーによっ
て前記物体に働く推進力は以下のように算出される。
【００１１】図３に示すように、静止した質量ｍの物体
Ｍに波数ベクトルｋを有する１個の光子Ｐが反射率１０
０％で衝突した場合、運動量の保存の法則から次式の関
係が成立する。
Ｍに波数ベクトルｋを有する１個の光子Ｐが反射率１０
０％で衝突した場合、運動量の保存の法則から次式の関
係が成立する。
【００１２】 Ｈｋ＝ｍｖ＋Ｈｋ′ （１） ここで、Ｈはプランク定数ｈを２πで割ったもの、ｖは
衝突後の物体Ｍの速度、ｋ′は衝突後の光子Ｐの波数ベ
クトルである。単位時間あたりの光子の衝突個数をｎと
すると、（１）式は次のように変形出来る。
衝突後の物体Ｍの速度、ｋ′は衝突後の光子Ｐの波数ベ
クトルである。単位時間あたりの光子の衝突個数をｎと
すると、（１）式は次のように変形出来る。
【００１３】 ｍ（Δｖ／Δｔ）＝ｎＨ（ｋ−ｋ′） （２） つまり、ｎ個の光子を反射することによって物体Ｍが得
る推進力は（２）式の右辺（すなわち、入射光子と反射
光子の運動量の差）で与えられることになる。
る推進力は（２）式の右辺（すなわち、入射光子と反射
光子の運動量の差）で与えられることになる。
【００１４】光による推進力はレーザパワー１Ｗに対し
６．７ｎＮであり、この値は小型静電型のモータに匹敵
する。すなわち、装置の微小化により質量ｍがμｇ以下
の領域において十分な駆動力を与えるようになる。
６．７ｎＮであり、この値は小型静電型のモータに匹敵
する。すなわち、装置の微小化により質量ｍがμｇ以下
の領域において十分な駆動力を与えるようになる。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１６】図１は第１実施例を説明する説明図であっ
て、基板であるシリコン基板１上に公知のＬＩＧＡ＝Ｌ
ｉｔｈｏｇｒａｆｉｅ Ｇａｌｖａｎｉｋ Ａｂｆｏｒ
ｍｕｎｇ（以下、「ＬＩＧＡプロセス」という。）等の
微細加工によって作成されたロータ２は、その中心軸に
沿って設けられた軸穴３を有するハブ４と、該ハブ４か
ら半径方向外方へ突出する複数の羽根５〜８から構成さ
れる。
て、基板であるシリコン基板１上に公知のＬＩＧＡ＝Ｌ
ｉｔｈｏｇｒａｆｉｅ Ｇａｌｖａｎｉｋ Ａｂｆｏｒ
ｍｕｎｇ（以下、「ＬＩＧＡプロセス」という。）等の
微細加工によって作成されたロータ２は、その中心軸に
沿って設けられた軸穴３を有するハブ４と、該ハブ４か
ら半径方向外方へ突出する複数の羽根５〜８から構成さ
れる。
【００１７】ＬＩＧＡプロセスを用いることにより形状
寸法精度はサブミクロン以下で加工が行われるだけでな
く、厚み方向に対し垂直な形状物の成型が可能である。
また、構造材として代表的にはＰＭＭＡ等熱可塑性プラ
スチックが使用でき、ロータ質量が小さいまま外型を大
きくでき、高トルクを得ることが可能である。本実施例
においては、図２のロータ羽根部の大きさが、長さ５０
μ、高さ２０μ、厚み５μでハブ径が１０μであり、こ
のモータの質量は０．０５μｇである。ロータ羽根面上
にはＡｌ、Ｃｕ、Ｃｒなど高反射率の金属を真空蒸着、
メッキによって形成する。羽根面の表面粗さは最大表面
粗さＲｍａｘで０．０８μｍ以下であり、概ね１００％
で入射光を反射することが可能である。また、前記ハブ
４は、軸穴３に挿入された軸９と一体的に結合されてお
り、該軸９は図示しない軸受によって回転自在に支承さ
れている。軸受の摩擦を低減するために、軸受下部に磁
石を取り付けるか、ハブ自体を硬質磁性材料で作り、基
板上に配置した磁石あるいはコイルとの反撥力を利用し
て浮上させる。あるいは、軸受下部と基板との間に空気
層を形成して浮上させることも可能である。
寸法精度はサブミクロン以下で加工が行われるだけでな
く、厚み方向に対し垂直な形状物の成型が可能である。
また、構造材として代表的にはＰＭＭＡ等熱可塑性プラ
スチックが使用でき、ロータ質量が小さいまま外型を大
きくでき、高トルクを得ることが可能である。本実施例
においては、図２のロータ羽根部の大きさが、長さ５０
μ、高さ２０μ、厚み５μでハブ径が１０μであり、こ
のモータの質量は０．０５μｇである。ロータ羽根面上
にはＡｌ、Ｃｕ、Ｃｒなど高反射率の金属を真空蒸着、
メッキによって形成する。羽根面の表面粗さは最大表面
粗さＲｍａｘで０．０８μｍ以下であり、概ね１００％
で入射光を反射することが可能である。また、前記ハブ
４は、軸穴３に挿入された軸９と一体的に結合されてお
り、該軸９は図示しない軸受によって回転自在に支承さ
れている。軸受の摩擦を低減するために、軸受下部に磁
石を取り付けるか、ハブ自体を硬質磁性材料で作り、基
板上に配置した磁石あるいはコイルとの反撥力を利用し
て浮上させる。あるいは、軸受下部と基板との間に空気
層を形成して浮上させることも可能である。
【００１８】前記ロータ２の近傍には、図示しない半導
体レーザユニットから発せられたレーザ光Ｌ1 の一部分
を反射して検出器１０へ導入するためのビームスプリッ
タ１１と、前記レーザ光Ｌ1 の大部分をロータ２へ向か
って集光するためのレンズ手段である集光レンズ１２か
らなる光学系１３が配置されている。なお、前記検出器
１０、ビームスプリッタ１１および集光レンズ１２はロ
ータ２と同様にＬＩＧＡプロセス等の微細加工によって
前記シリコン基板１上に作成されたものであり、前記半
導体レーザユニットは、微細加工によってシリコン基板
１上に作成されたＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓからなる半導
体レーザユニットでもよいし、また前記シリコン基板１
から離れた部位に設けられた同様の半導体レーザユニッ
トあるいは別の用途に用いられるレーザ光の一部分を分
割したものでもよい。
体レーザユニットから発せられたレーザ光Ｌ1 の一部分
を反射して検出器１０へ導入するためのビームスプリッ
タ１１と、前記レーザ光Ｌ1 の大部分をロータ２へ向か
って集光するためのレンズ手段である集光レンズ１２か
らなる光学系１３が配置されている。なお、前記検出器
１０、ビームスプリッタ１１および集光レンズ１２はロ
ータ２と同様にＬＩＧＡプロセス等の微細加工によって
前記シリコン基板１上に作成されたものであり、前記半
導体レーザユニットは、微細加工によってシリコン基板
１上に作成されたＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓからなる半導
体レーザユニットでもよいし、また前記シリコン基板１
から離れた部位に設けられた同様の半導体レーザユニッ
トあるいは別の用途に用いられるレーザ光の一部分を分
割したものでもよい。
【００１９】前記光学系１３を経てロータ２へ照射され
たレーザＬ1 は、ロータ２の羽根５〜８のうちで光学系
１３の略焦点位置にある羽根８の側面８ａによって反射
され、羽根８は前記レーザ光Ｌ1 を反射することによっ
て得られる推進力によって矢印Ｙ1 の方向へ回動する。
その結果、ロータ２は前記矢印Ｙ1 の方向へ回転し、こ
れによって羽根７の側面７ａが前記焦点位置へ回動し、
羽根７はここで前述と同様の推進力を受けてロータ２を
さらに矢印Ｙ1 の方向へ回転させる。
たレーザＬ1 は、ロータ２の羽根５〜８のうちで光学系
１３の略焦点位置にある羽根８の側面８ａによって反射
され、羽根８は前記レーザ光Ｌ1 を反射することによっ
て得られる推進力によって矢印Ｙ1 の方向へ回動する。
その結果、ロータ２は前記矢印Ｙ1 の方向へ回転し、こ
れによって羽根７の側面７ａが前記焦点位置へ回動し、
羽根７はここで前述と同様の推進力を受けてロータ２を
さらに矢印Ｙ1 の方向へ回転させる。
【００２０】このような工程が繰返されることで、ロー
タ２が矢印Ｙ1 の方向に連続的あるいは間欠的に回転す
る。この間ビームスプリッタ１１によって反射されたレ
ーザ光を検出器１０によってモニターすることにより、
ロータ２に照射されるレーザ光の光量を測定し、ロータ
２の回転速度を推定することができる。また、検出器１
０の出力に基づいて、前記半導体レーザユニットを制御
することでロータ２の回転速度を調節することができる
ことはいうまでもない。
タ２が矢印Ｙ1 の方向に連続的あるいは間欠的に回転す
る。この間ビームスプリッタ１１によって反射されたレ
ーザ光を検出器１０によってモニターすることにより、
ロータ２に照射されるレーザ光の光量を測定し、ロータ
２の回転速度を推定することができる。また、検出器１
０の出力に基づいて、前記半導体レーザユニットを制御
することでロータ２の回転速度を調節することができる
ことはいうまでもない。
【００２１】さらに、半導体レーザユニットのレーザ光
は連続光であってもパルス光であってもよい。また、半
導体レーザユニットの出力を周期的あるいは非周期的に
多様に変化させることにより、ロータ２の回転形態を連
続的または間欠的、その他様々に変化させることができ
る。
は連続光であってもパルス光であってもよい。また、半
導体レーザユニットの出力を周期的あるいは非周期的に
多様に変化させることにより、ロータ２の回転形態を連
続的または間欠的、その他様々に変化させることができ
る。
【００２２】なお、ロータの各羽根の側面を高反射率の
材料によって鏡面化する替わりに、各羽根またはロータ
全体を高反射率の材料によって作成してもよい。
材料によって鏡面化する替わりに、各羽根またはロータ
全体を高反射率の材料によって作成してもよい。
【００２３】前記の大きさのモータを試作し、１００ｍ
Ｗのレーザ光で駆動したところ毎分３０回転で回ること
が確認された。本実施例はレーザ光のエネルギーを回転
運動に変換したが往復運動等に変換することももちろん
可能である。
Ｗのレーザ光で駆動したところ毎分３０回転で回ること
が確認された。本実施例はレーザ光のエネルギーを回転
運動に変換したが往復運動等に変換することももちろん
可能である。
【００２４】図２は第２実施例を説明する説明図であっ
て、本実施例は、前記第１実施例と同様のロータ２２の
近傍に第１実施例の光学系１３と同様の光学系３３ａ，
３３ｂおよび第１実施例の検出器１０と同様の検出器３
０ａ，３０ｂが配置され、各光学系３３ａ，３３ｂはビ
ームスプリッタ３１ａ，３１ｂおよびレンズ手段である
集光レンズ３２ａ，３２ｂを有し、各集光レンズ３２
ａ，３２ｂは前記ロータ２２の軸対称に位置する一対の
部位に焦点位置を有する。また、前記ロータ２２は、半
径方向外方へのびる複数の羽根２５〜２８を有し、各羽
根２５〜２８は表面であるその両側面２５ａ，２５ｂ，
２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂがそ
れぞれ高反射率の材料で被覆され、これによって鏡面化
されている。
て、本実施例は、前記第１実施例と同様のロータ２２の
近傍に第１実施例の光学系１３と同様の光学系３３ａ，
３３ｂおよび第１実施例の検出器１０と同様の検出器３
０ａ，３０ｂが配置され、各光学系３３ａ，３３ｂはビ
ームスプリッタ３１ａ，３１ｂおよびレンズ手段である
集光レンズ３２ａ，３２ｂを有し、各集光レンズ３２
ａ，３２ｂは前記ロータ２２の軸対称に位置する一対の
部位に焦点位置を有する。また、前記ロータ２２は、半
径方向外方へのびる複数の羽根２５〜２８を有し、各羽
根２５〜２８は表面であるその両側面２５ａ，２５ｂ，
２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂがそ
れぞれ高反射率の材料で被覆され、これによって鏡面化
されている。
【００２５】図示しない第１の半導体レーザユニットか
ら発せられたレーザ光Ｌ2 は前記光学系３３ａを経てそ
の焦点位置にあるロータ２２の羽根２８に照射され、そ
の側面２８ａによって反射され、羽根２８は前記レーザ
光Ｌ2 を反射することによって得られる推進力によって
矢印Ｙ2 の方向へ回動し、その結果、ロータ２２が前記
矢印Ｙ2 の方向に回転する。これによってロータ２２の
羽根２７が前記焦点位置へ移動し、ここで前記と同様の
推進力を受けてさらにロータ２２を回転させる。このよ
うな工程が繰返されることでロータ２２が連続的あるい
は間欠的に矢印Ｙ2 の方向に回転する。
ら発せられたレーザ光Ｌ2 は前記光学系３３ａを経てそ
の焦点位置にあるロータ２２の羽根２８に照射され、そ
の側面２８ａによって反射され、羽根２８は前記レーザ
光Ｌ2 を反射することによって得られる推進力によって
矢印Ｙ2 の方向へ回動し、その結果、ロータ２２が前記
矢印Ｙ2 の方向に回転する。これによってロータ２２の
羽根２７が前記焦点位置へ移動し、ここで前記と同様の
推進力を受けてさらにロータ２２を回転させる。このよ
うな工程が繰返されることでロータ２２が連続的あるい
は間欠的に矢印Ｙ2 の方向に回転する。
【００２６】他方、図示しない第２の半導体レーザユニ
ットから発せられたレーザ光Ｌ3 は、前記光学系３３ｂ
を経てその焦点位置にあるロータ２２の羽根２６に照射
され、該羽根２６の側面２６ｂによって反射され、羽根
２６は前記レーザ光Ｌ3 を反射することによって得られ
る推進力によって矢印Ｙ3 の方向へ移動し、その結果、
ロータ２２が矢印Ｙ3 の方向へ回転する。これによって
ロータ２２の羽根２７が前記光学系３３ｂの焦点位置へ
回動し、ここで前記と同様の推進力を受けてさらに矢印
Ｙ3 で示す方向にロータ２２を回転させる。
ットから発せられたレーザ光Ｌ3 は、前記光学系３３ｂ
を経てその焦点位置にあるロータ２２の羽根２６に照射
され、該羽根２６の側面２６ｂによって反射され、羽根
２６は前記レーザ光Ｌ3 を反射することによって得られ
る推進力によって矢印Ｙ3 の方向へ移動し、その結果、
ロータ２２が矢印Ｙ3 の方向へ回転する。これによって
ロータ２２の羽根２７が前記光学系３３ｂの焦点位置へ
回動し、ここで前記と同様の推進力を受けてさらに矢印
Ｙ3 で示す方向にロータ２２を回転させる。
【００２７】本実施例においては、前記第１および第２
の半導体レーザユニットのいずれか一方のレーザ光をロ
ータに照射することによってこれを矢印Ｙ2 で示す方向
あるいは矢印Ｙ3 で示す方向に連続的又は間欠的に回転
させることができるとともに、前記第１および第２の半
導体レーザユニットから同時にレーザ光を発生させて、
各半導体レーザユニットの出力の大きさならびにその変
動のタイミングを調節することにより、ロータの回転速
度の調節、停止あるいは逆回転等を自在に行うことがで
きる。
の半導体レーザユニットのいずれか一方のレーザ光をロ
ータに照射することによってこれを矢印Ｙ2 で示す方向
あるいは矢印Ｙ3 で示す方向に連続的又は間欠的に回転
させることができるとともに、前記第１および第２の半
導体レーザユニットから同時にレーザ光を発生させて、
各半導体レーザユニットの出力の大きさならびにその変
動のタイミングを調節することにより、ロータの回転速
度の調節、停止あるいは逆回転等を自在に行うことがで
きる。
【００２８】その他の点については第１実施例と同様で
あるので同一符号を表わし、説明は省略する。
あるので同一符号を表わし、説明は省略する。
【００２９】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００３０】基板上の微小機械を駆動するための電気回
路を必要とせず、簡単なレンズ手段を基板に設けるだけ
でよい。従って前記基板を小形化かつ簡略化することが
できる。また、光がレーザ光であればその光源である半
導体レーザユニットを前記基板に搭載しても該基板が大
形化かつ複雑化することはない。
路を必要とせず、簡単なレンズ手段を基板に設けるだけ
でよい。従って前記基板を小形化かつ簡略化することが
できる。また、光がレーザ光であればその光源である半
導体レーザユニットを前記基板に搭載しても該基板が大
形化かつ複雑化することはない。
【００３１】加えて、光を調節することによる微小機械
の駆動速度の制御および急停止や逆駆動等の駆動形態の
変更が自在であり、また、高速駆動も容易である。
の駆動速度の制御および急停止や逆駆動等の駆動形態の
変更が自在であり、また、高速駆動も容易である。
【００３２】その結果、微小機械を用いるセンサやロボ
ットをより小形化かつ高性能化できる。
ットをより小形化かつ高性能化できる。
【図１】第１実施例を説明する説明図である。
【図２】第２実施例を説明する説明図である。
【図３】ある物体が光の反射による推進力を得る状況を
説明する図である。
説明する図である。
【図４】従来例を説明する説明図である。
Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 レーザ光 １ シリコン基板 ２，２２ ロータ ４ ハブ ９ 軸 ５〜８，２５〜２８ 羽根 ５ａ〜８ａ，２５ａ〜２８ａ，２５ｂ〜２８ｂ 側面 １０ 検出器 １１，３１ａ，３１ｂ ビームスプリッタ １２，３２ａ，３２ｂ 集光レンズ １３，３３ａ，３３ｂ 光学系
Claims (11)
- 【請求項１】 基板上の微小機械を駆動する微小機械の
駆動方法であって、前記微小機械に照射された光を前記
微小機械の表面で反射させることによって推進力を発生
させ、発生した推進力によって前記微小機械を駆動する
ことを特徴とする微小機械の駆動方法。 - 【請求項２】 光がレーザ光であることを特徴とする請
求項１記載の微小機械の駆動方法。 - 【請求項３】 微小機械の互に離間した複数の部位のそ
れぞれに光を照射することを特徴とする請求項１または
２記載の微小機械の駆動方法。 - 【請求項４】 光を調節することによって微小機械の駆
動を制御することを特徴とする請求項１ないし３いずれ
かに記載の微小機械の駆動方法。 - 【請求項５】 基板上の微小機械を駆動する微小機械の
駆動装置であって、前記微小機械に照射された光を前記
微小機械の表面に集光させるレンズ手段からなり、該レ
ンズ手段が前記基板上に設けられており、前記微小機械
が前記表面に集光された光を反射することによって得ら
れる推進力によって回転自在であることを特徴とする微
小機械の駆動装置。 - 【請求項６】 光がレンズ手段に入射する前に前記光の
一部分を反射するビームスプリッタと、該ビームスプリ
ッタによって反射された光を受光する検出器を有し、該
検出器と前記ビームスプリッタが微小機械を有する基板
上に設けられていることを特徴とする請求項５記載の微
小機械の駆動装置。 - 【請求項７】 光が半導体レーザユニットを光源とする
ものであることを特徴とする請求項５または６記載の微
小機械の駆動装置。 - 【請求項８】 半導体レーザユニットが微小機械を有す
る基板上に設けられていることを特徴とする請求項７記
載の微小機械の駆動装置。 - 【請求項９】 微小機械が半径方向外方へのびる複数の
羽根を有するロータであって、各羽根の一方の側面が鏡
面化されており、光を集光させる表面が各羽根の前記鏡
面化された側面であることを特徴とする請求項５ないし
８いずれかに記載の微小機械の駆動装置。 - 【請求項１０】 基板上の微小機械を駆動する微小機械
の駆動装置であって、前記微小機械の互に離間した複数
の部位のそれぞれに照射された光を各部位の表面に集光
させるレンズ手段を有し、該レンズ手段が前記基板上に
設けられており、前記微小機械が各部位の表面に集光さ
れた光を反射することによって得られる推進力によって
回転自在であることを特徴とする微小機械の駆動装置。 - 【請求項１１】 微小機械が半径方向外方へのびる複数
の羽根を有するロータであって、各羽根の互に対向する
２つの側面がそれぞれ鏡面化されており、光を集光させ
る表面が各羽根の前記２つの鏡面化された側面のそれぞ
れであることを特徴とする請求項１０記載の微小機械の
駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14834392A JP3413495B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 微小機械の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14834392A JP3413495B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 微小機械の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05321819A true JPH05321819A (ja) | 1993-12-07 |
| JP3413495B2 JP3413495B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=15450649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14834392A Expired - Fee Related JP3413495B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 微小機械の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413495B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523079A (ja) * | 2003-03-19 | 2006-10-05 | スペースデザイン コーポレイション | 放射圧を変換またはそれ以外に利用して機械的仕事を発生させる方法及び装置 |
| JPWO2009016769A1 (ja) * | 2007-08-01 | 2010-10-14 | ナルックス株式会社 | 光マイクロモータ |
| JP2013231981A (ja) * | 2006-07-26 | 2013-11-14 | Spacedesign Corp | 光波によって生じる放射圧を伝達する方法及び装置 |
| JP2021155013A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | 敏之 中村 | 超超短波帯の電磁波を用いた光量子推力発生装置 |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP14834392A patent/JP3413495B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523079A (ja) * | 2003-03-19 | 2006-10-05 | スペースデザイン コーポレイション | 放射圧を変換またはそれ以外に利用して機械的仕事を発生させる方法及び装置 |
| JP2013231981A (ja) * | 2006-07-26 | 2013-11-14 | Spacedesign Corp | 光波によって生じる放射圧を伝達する方法及び装置 |
| JPWO2009016769A1 (ja) * | 2007-08-01 | 2010-10-14 | ナルックス株式会社 | 光マイクロモータ |
| JP2021155013A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | 敏之 中村 | 超超短波帯の電磁波を用いた光量子推力発生装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3413495B2 (ja) | 2003-06-03 |
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