JPS60207239A - 微動往復駆動装置 - Google Patents
微動往復駆動装置Info
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- JPS60207239A JPS60207239A JP59064689A JP6468984A JPS60207239A JP S60207239 A JPS60207239 A JP S60207239A JP 59064689 A JP59064689 A JP 59064689A JP 6468984 A JP6468984 A JP 6468984A JP S60207239 A JPS60207239 A JP S60207239A
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- signal
- pulse motor
- drive
- driving
- driven
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/20—Means for supporting or positioning the object or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/12—Constructional details
- H02N2/123—Mechanical transmission means, e.g. for gearing
- H02N2/126—Mechanical transmission means, e.g. for gearing for conversion into linear motion
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Transmission Devices (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】
（〆）産業上の利用分野
本発明は、電子顕微鏡や電子線マイクロアナライザ等の
試料台の駆動等に利用される微動往復駆動装置に関する
ものである。
試料台の駆動等に利用される微動往復駆動装置に関する
ものである。
（ロ）従来技術
従来、この種の微動往復駆動装置としては、軸心回りに
回転可能に設けられ駆動対象物を螺合支持するねじ棒と
、このねじ棒を回転させて前記駆動対象物を螺合進退さ
せるパルスモニタと、駆動指令信号に基いて駆動用信号
を発生させその駆動用信号により前記パルスモータを作
動させる駆動制御手段とを具備してなるものが知られて
いる。
回転可能に設けられ駆動対象物を螺合支持するねじ棒と
、このねじ棒を回転させて前記駆動対象物を螺合進退さ
せるパルスモニタと、駆動指令信号に基いて駆動用信号
を発生させその駆動用信号により前記パルスモータを作
動させる駆動制御手段とを具備してなるものが知られて
いる。
ところが、このようなものには、前記パルスモータによ
る駆動を分解能の高い精密なものとすると駆動対象物の
位置決め精度は高くなるが駆動速度は遅くなり、かつそ
の位置決め精度にも限界がある。かといって前記パルス
モータによる駆動を分解能の低い粗なものとすると駆動
速度は速くなるが位置決め精度は低くなるという不都合
がある。
る駆動を分解能の高い精密なものとすると駆動対象物の
位置決め精度は高くなるが駆動速度は遅くなり、かつそ
の位置決め精度にも限界がある。かといって前記パルス
モータによる駆動を分解能の低い粗なものとすると駆動
速度は速くなるが位置決め精度は低くなるという不都合
がある。
また 前記パルスモータに代えて電歪アクチュエータを
使用し、電歪素子の変形を利用して駆動対象物を駆動さ
せるようにしたものもある。しかし、このようなものは
、位置決め精度はパルスモータの場合よりも高いが、作
動範囲が狭いという不都合がある。
使用し、電歪素子の変形を利用して駆動対象物を駆動さ
せるようにしたものもある。しかし、このようなものは
、位置決め精度はパルスモータの場合よりも高いが、作
動範囲が狭いという不都合がある。
（ハ）目的
本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
駆動速度が速くジかも位置決め精度の高い微動往復駆動
装置を提供することを目的とする。
駆動速度が速くジかも位置決め精度の高い微動往復駆動
装置を提供することを目的とする。
（ニ）構成
本発明は、前記目的を実現するために、軸心方向にスラ
イド可能にかつ軸心回りに回転可能に設けられ試料台等
の駆動対象物を螺合支持するねじ棒と、このねじ棒を回
転させて前記駆動対象物を螺合進退させるパルスモータ
と、電歪素゛子の変形を利用して前記駆動対象物をねじ
棒の軸心方向に直接または該ねじ棒を介して間接的に微
小進退させる電歪アクチュエータと、駆動指令信号に基
いて分解能の比較的低い粗駆動用信号と分解能の比較的
高い精密駆動用信号とを発生させその粗駆動用信号によ
り前記パルスモータを作動させるとともに前記精密駆動
用信号により前記電φアクチュ二一夕を作動させる駆動
制御手段とを具備するものとしたことを特徴とする。
イド可能にかつ軸心回りに回転可能に設けられ試料台等
の駆動対象物を螺合支持するねじ棒と、このねじ棒を回
転させて前記駆動対象物を螺合進退させるパルスモータ
と、電歪素゛子の変形を利用して前記駆動対象物をねじ
棒の軸心方向に直接または該ねじ棒を介して間接的に微
小進退させる電歪アクチュエータと、駆動指令信号に基
いて分解能の比較的低い粗駆動用信号と分解能の比較的
高い精密駆動用信号とを発生させその粗駆動用信号によ
り前記パルスモータを作動させるとともに前記精密駆動
用信号により前記電φアクチュ二一夕を作動させる駆動
制御手段とを具備するものとしたことを特徴とする。
（ホ）実施例
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
微動往復駆動装置ｌのスクリュー溝を刻設したねじ棒２
を軸心方向にスライド可能にかつ軸心回りに回転可能に
設け、このねじ棒２に駆動対象物である試料台Ａを螺合
支持させている。すなわち、ねじ棒２を試料台Ａの内部
に配設されこの試料台Ａと一体にスライド可能なポール
式のナツト３に螺合させて、この試料台Ａを支持させて
いる。なお、このナツト３にはバックラッシュを防ぐた
めのプレロードをかけである。また、このねじ棒２の一
端ｍ ２ ａを、カップリング４を介して、パルスモー
タ５に連結し、このパルスモータ５によってねじ棒２を
軸心回りに回転させて前記試料台Ａを螺合進退させるよ
うにしている。ここで、カップリング４は、ねじ棒２の
回転方向のバックラッシュを防止できるとともにねじ棒
２の軸心方向のスライドを吸収できる構造としである。
を軸心方向にスライド可能にかつ軸心回りに回転可能に
設け、このねじ棒２に駆動対象物である試料台Ａを螺合
支持させている。すなわち、ねじ棒２を試料台Ａの内部
に配設されこの試料台Ａと一体にスライド可能なポール
式のナツト３に螺合させて、この試料台Ａを支持させて
いる。なお、このナツト３にはバックラッシュを防ぐた
めのプレロードをかけである。また、このねじ棒２の一
端ｍ ２ ａを、カップリング４を介して、パルスモー
タ５に連結し、このパルスモータ５によってねじ棒２を
軸心回りに回転させて前記試料台Ａを螺合進退させるよ
うにしている。ここで、カップリング４は、ねじ棒２の
回転方向のバックラッシュを防止できるとともにねじ棒
２の軸心方向のスライドを吸収できる構造としである。
また、このねじ棒２の他端部２ｂを、電歪アクチュエー
タ６によって支承している。この電歪アクチュエータ６
は、一端にフランジ部７を有した筒状のケース８内に複
数の電歪素子９を積層収容するとともに、該ケース８の
他端の端壁に前記ねじ棒２の他端部２ｂを嵌合させ、こ
の他端部２ｂと前記電歪素子９との間にスペーサ１１を
介在させたものである。そして、この電歪アクチュエー
タ６は、ねじ棒２の端面２ｂ“にスペーサ１１を介して
当接押圧されて前記電歪素子９をそれぞれ歪めた状態で
組立てられており、前記電歪素子９に電圧を印加すると
Ｂ−Ｂ”間の寸法りが微小な値伸長するようになってい
る。なお、１０は試料台Ａを第１図中右方向へ付勢して
バックラッシュを防ぐばねである。
タ６によって支承している。この電歪アクチュエータ６
は、一端にフランジ部７を有した筒状のケース８内に複
数の電歪素子９を積層収容するとともに、該ケース８の
他端の端壁に前記ねじ棒２の他端部２ｂを嵌合させ、こ
の他端部２ｂと前記電歪素子９との間にスペーサ１１を
介在させたものである。そして、この電歪アクチュエー
タ６は、ねじ棒２の端面２ｂ“にスペーサ１１を介して
当接押圧されて前記電歪素子９をそれぞれ歪めた状態で
組立てられており、前記電歪素子９に電圧を印加すると
Ｂ−Ｂ”間の寸法りが微小な値伸長するようになってい
る。なお、１０は試料台Ａを第１図中右方向へ付勢して
バックラッシュを防ぐばねである。
そして、このようなパルスモータ５および電歪アクチュ
エータ６を駆動制御手段１２により駆動させるようにし
ている。この駆動制御手段工２は、第４図に示すように
信号処理回路１３と、１０進アツプ・ダウンカウンタ１
４と、パルスモータ駆動回路１５と、判断回路１６と、
Ｄ／Ａ変換回路１７と、電歪素子駆動回路１８とを有し
てなるものである。信号処理回路１３は、図示しない信
号発信手段から発せられる信号を、アップ・ダウン信号
ｉ１ａとパルス列信号ｉｌｂからなる駆動指令信号１１
として出力するものである。ここで、アップ中ダウン信
号ｉｌ＆は、パルスモータ５の回転方向を制御する信号
であり、ア・ノブ信号により該パルスモータ５を正回転
させて試料台Ａを左方に駆動し、ダウン信号により逆回
転させるようになっている。また、パルス列信号ｉ１ｂ
は、パルスモータ５および電歪アクチュエータ６の駆動
量を指令する信号である。ｌＯａアップ・ダウンカウン
タ１４は、前記駆動指令信号ｉ１Ｌこ基いて、比較的分
解能の低い粗駆動用信号１１と比較的分解能の高い精密
駆動用信号ｉｉとを発生させるものである、具体的には
、前記信号処理回路１３から送られてくるパルス列信号
ｉ＋ｂ１回ごとにパルス信号である精密駆動用信号１１
を１回出力するとともに、該カウンダ１４の数値の２桁
目が変化する毎にパルス信号である粗駆動用信号１２を
１回出方するようになっている。なお、粗駆動用信号１
１出方１口につきパルスモータ５が試料台ＡをＩＩＬｍ
駆動させるだけ回転するように設定している。パルスモ
ータ駆動回路１５は、Ｒｉ７記アップφダウン信号ｆｌ
ａおよび粗駆動用信号１１を処理してパルスモータ５に
伝え、該パルスモータ５を回転駆動させるものである。
エータ６を駆動制御手段１２により駆動させるようにし
ている。この駆動制御手段工２は、第４図に示すように
信号処理回路１３と、１０進アツプ・ダウンカウンタ１
４と、パルスモータ駆動回路１５と、判断回路１６と、
Ｄ／Ａ変換回路１７と、電歪素子駆動回路１８とを有し
てなるものである。信号処理回路１３は、図示しない信
号発信手段から発せられる信号を、アップ・ダウン信号
ｉ１ａとパルス列信号ｉｌｂからなる駆動指令信号１１
として出力するものである。ここで、アップ中ダウン信
号ｉｌ＆は、パルスモータ５の回転方向を制御する信号
であり、ア・ノブ信号により該パルスモータ５を正回転
させて試料台Ａを左方に駆動し、ダウン信号により逆回
転させるようになっている。また、パルス列信号ｉ１ｂ
は、パルスモータ５および電歪アクチュエータ６の駆動
量を指令する信号である。ｌＯａアップ・ダウンカウン
タ１４は、前記駆動指令信号ｉ１Ｌこ基いて、比較的分
解能の低い粗駆動用信号１１と比較的分解能の高い精密
駆動用信号ｉｉとを発生させるものである、具体的には
、前記信号処理回路１３から送られてくるパルス列信号
ｉ＋ｂ１回ごとにパルス信号である精密駆動用信号１１
を１回出力するとともに、該カウンダ１４の数値の２桁
目が変化する毎にパルス信号である粗駆動用信号１２を
１回出方するようになっている。なお、粗駆動用信号１
１出方１口につきパルスモータ５が試料台ＡをＩＩＬｍ
駆動させるだけ回転するように設定している。パルスモ
ータ駆動回路１５は、Ｒｉ７記アップφダウン信号ｆｌ
ａおよび粗駆動用信号１１を処理してパルスモータ５に
伝え、該パルスモータ５を回転駆動させるものである。
判断回路１６は、パルスモータ５の駆動が終ったが否か
を、前記精密駆動用信号１１の入力される間隔によって
判断し、該パルスモータ５駆動終了後に入力された精密
駆動用信号１１の回数（１桁）を示すデジタル信号ｉ４
を出力するものである。また、Ｄ／Ａ変換回路１７は、
前記デジタル信号ｉ４を対応する量のアナログ、信号ｉ
５に変換するものである。さらに、電歪素子駆動回路１
８は、前記アナログ信号ｉ５を増幅して、電歪素子９に
電圧を印’）ＪＵ Ｌで伸長させるものである。なお、
前記デジタル信号ｉ４は精密駆動信号ｉｌ１回あたり、
電歪素子９を０．１．ｍ伸長させて、試料台Ａをねじ棒
２と一体に第１図中左方へ０．１．ｍ駆動させるように
設定している。
を、前記精密駆動用信号１１の入力される間隔によって
判断し、該パルスモータ５駆動終了後に入力された精密
駆動用信号１１の回数（１桁）を示すデジタル信号ｉ４
を出力するものである。また、Ｄ／Ａ変換回路１７は、
前記デジタル信号ｉ４を対応する量のアナログ、信号ｉ
５に変換するものである。さらに、電歪素子駆動回路１
８は、前記アナログ信号ｉ５を増幅して、電歪素子９に
電圧を印’）ＪＵ Ｌで伸長させるものである。なお、
前記デジタル信号ｉ４は精密駆動信号ｉｌ１回あたり、
電歪素子９を０．１．ｍ伸長させて、試料台Ａをねじ棒
２と一体に第１図中左方へ０．１．ｍ駆動させるように
設定している。
次にこの装置の作動を説明する。
例えば、試料台Ａを２．３μｍ第１図中左方へ駆動させ
る場合、アップ−ダウン信号ｉ１ ａをアップにし、パ
ルス列信号ｆｉｂを２３回受発信るものとし、信号処理
回路１３かも駆動用信号ｉ１ として発信する。この駆
動用信号ｉ１のうちアップ・ダウン信号ｆｌａは直接パ
ルスモータ駆動回路１５へ入力されパルスモータ５を正
回転させる。
る場合、アップ−ダウン信号ｉ１ ａをアップにし、パ
ルス列信号ｆｉｂを２３回受発信るものとし、信号処理
回路１３かも駆動用信号ｉ１ として発信する。この駆
動用信号ｉ１のうちアップ・ダウン信号ｆｌａは直接パ
ルスモータ駆動回路１５へ入力されパルスモータ５を正
回転させる。
また、パルス列信号１１１）は１０進アツプφダウンカ
ウンタ１４に入力され、ここでかかる信号ｉＩｂに基い
て２３回の４ＦＴ号のうち２桁目の数値が変化する毎に
１回出方される分解能の低い粗駆動用信号ｉ２が２回、
１桁目の数値が変化する毎に１回出力される分解能の高
い精密駆動用信号！１が２３回、それぞれ出力される。
ウンタ１４に入力され、ここでかかる信号ｉＩｂに基い
て２３回の４ＦＴ号のうち２桁目の数値が変化する毎に
１回出方される分解能の低い粗駆動用信号ｉ２が２回、
１桁目の数値が変化する毎に１回出力される分解能の高
い精密駆動用信号！１が２３回、それぞれ出力される。
これらのうち、粗駆動用信号ｉ１はパルスモータ駆動回
路１５に入力され、その度毎に、すなわち２回、パルス
モータ５を回転駆動させ、各回転駆動毎に前記試料台Ａ
を１μｍずつ左方へ駆動させる。また、精密駆動用信号
１１は判断回路１６に入力されるが、パルスモータ５の
駆動が終わる２０回目までの信号１りはキャンセルされ
、パルスモータ５駆動終了後に入力される３回の信号１
１のみに応じるデジタル信号ｉ４が判断回路１６から出
力されＤ／Ａ変換回路１７へ入力される。そして、この
Ｄ／Ａ変換回路１７において、電歪アクチュエータ６の
′電歪素子９を０．３μｍ伸長させるアナログ信号ｉ５
に変換され、かかる信号ｉｓが°屯歪素子駆動回路１８
シこ入ノＪされて増幅され、電歪素子９に所定゛の印加
電圧が与えられて該″１を歪素子９が０．３ルｍ伸長し
、かかる伸長によってねじ棒２および試料台Ａが一体に
左方へ０．３１Ｌｍ駆動する。このようにして、パルス
モータ５と電歪アクチュエータ６とを共に駆動させるこ
とによって、試料台Ａを左方へ２．３ｇｍ駆動させるこ
とができる。また、こうして駆動させた試料台Ａを例え
ば、０．５１ｚｍ：ＪＪ１図中右方へ駆動させる場合は
、アップ・ダウン信号ＩＩ＆をダウンとし、パルス列信
号ｉ１ｂを５回として、それぞれ信号処理回路１３から
出力する。このときアップやダウン信号ｉ１ ａはパル
スモータ駆動回路１５へも入力されパルスモータ５を逆
回転させる。また、このアップ・ダウン信号ｉ１ａ及び
パルス列信号ｉＩｂが駆動用信号発信回路１４に入力さ
れ、該回路１４内にカウントされたパルス数２３を１８
まで減少させる。このとき、電歪素子９は電圧が印加さ
れなくなって短縮し、また、該パルス数が２０まで減少
すると粗駆動用信号ｉｚが出力されてパルスモータ５が
ホＪ記と反対方向へ１度回転駆動する。また、前記カウ
ントされたパルス数が１８になると、精密駆動用信号ｉ
１８回分に対応するデジタル信号ｉ４が出力され、Ｄ／
Ａ変換回路１７によってアナログ信号ｉ５に変換され、
電歪素子駆動回路１８を介して電歪素子９を０．８１Ｌ
ｍ伸長させる。かかる操作によって、パルスモータ５の
回転駆動によりｌｐｍ右方へ駆動し、電歪アクチュエー
タ６により、 ０．８−０．３ ＝０．５ （ｐｍ）左
方へ駆動するので、結局、前記第１回目の駆動位置から
右方へ０゜５ルｍ駆動する。
路１５に入力され、その度毎に、すなわち２回、パルス
モータ５を回転駆動させ、各回転駆動毎に前記試料台Ａ
を１μｍずつ左方へ駆動させる。また、精密駆動用信号
１１は判断回路１６に入力されるが、パルスモータ５の
駆動が終わる２０回目までの信号１りはキャンセルされ
、パルスモータ５駆動終了後に入力される３回の信号１
１のみに応じるデジタル信号ｉ４が判断回路１６から出
力されＤ／Ａ変換回路１７へ入力される。そして、この
Ｄ／Ａ変換回路１７において、電歪アクチュエータ６の
′電歪素子９を０．３μｍ伸長させるアナログ信号ｉ５
に変換され、かかる信号ｉｓが°屯歪素子駆動回路１８
シこ入ノＪされて増幅され、電歪素子９に所定゛の印加
電圧が与えられて該″１を歪素子９が０．３ルｍ伸長し
、かかる伸長によってねじ棒２および試料台Ａが一体に
左方へ０．３１Ｌｍ駆動する。このようにして、パルス
モータ５と電歪アクチュエータ６とを共に駆動させるこ
とによって、試料台Ａを左方へ２．３ｇｍ駆動させるこ
とができる。また、こうして駆動させた試料台Ａを例え
ば、０．５１ｚｍ：ＪＪ１図中右方へ駆動させる場合は
、アップ・ダウン信号ＩＩ＆をダウンとし、パルス列信
号ｉ１ｂを５回として、それぞれ信号処理回路１３から
出力する。このときアップやダウン信号ｉ１ ａはパル
スモータ駆動回路１５へも入力されパルスモータ５を逆
回転させる。また、このアップ・ダウン信号ｉ１ａ及び
パルス列信号ｉＩｂが駆動用信号発信回路１４に入力さ
れ、該回路１４内にカウントされたパルス数２３を１８
まで減少させる。このとき、電歪素子９は電圧が印加さ
れなくなって短縮し、また、該パルス数が２０まで減少
すると粗駆動用信号ｉｚが出力されてパルスモータ５が
ホＪ記と反対方向へ１度回転駆動する。また、前記カウ
ントされたパルス数が１８になると、精密駆動用信号ｉ
１８回分に対応するデジタル信号ｉ４が出力され、Ｄ／
Ａ変換回路１７によってアナログ信号ｉ５に変換され、
電歪素子駆動回路１８を介して電歪素子９を０．８１Ｌ
ｍ伸長させる。かかる操作によって、パルスモータ５の
回転駆動によりｌｐｍ右方へ駆動し、電歪アクチュエー
タ６により、 ０．８−０．３ ＝０．５ （ｐｍ）左
方へ駆動するので、結局、前記第１回目の駆動位置から
右方へ０゜５ルｍ駆動する。
このようにして試料台Ａを駆動させるものであるが、本
実施例においては、駆動させるのにノ５ルスモータ５と
電歪アクチュエータ６の両方を設け、粗い駆動をパルス
モータ５により、精密な駆１肋を電歪アクチュエータ６
により行なわせるようにしているので、駆動速度はパル
スモータ５により速くでき、しかも位置決め精度は電歪
アクチュエータ６により高くできるので、従来のものに
比べてはるかに使用に便利である。
実施例においては、駆動させるのにノ５ルスモータ５と
電歪アクチュエータ６の両方を設け、粗い駆動をパルス
モータ５により、精密な駆１肋を電歪アクチュエータ６
により行なわせるようにしているので、駆動速度はパル
スモータ５により速くでき、しかも位置決め精度は電歪
アクチュエータ６により高くできるので、従来のものに
比べてはるかに使用に便利である。
なお、本発明は前記実施例に限られないのは勿論であり
、適用対象は試料台に限られない。
、適用対象は試料台に限られない。
また、駆動制御手段は前記実施例に限られず、例えば、
第５図に示す駆動制御手段１２”のように、信号処理回
路１３と１．１０進アツプ・ダウンカウンタ１４”と、
パルスモータ駆動回路１５と、Ｄ／Ａ変換回路１７と、
電歪素子駆動回路１８とを具備するものとし、１０進ア
ツプ・ダウンカウンタ１４’にデコーダ機能を併有させ
、該カウンタ１４’から直接、パルスモータ５駆動終了
後の精密駆動用信号１１の回数に対応するデジタル信号
ｉ４を出力させるようにしたものでもよい。なお、９は
電歪素子である。このようなものであれば、パルス列信
号１１°ｂが１０進アツプ令ダウンカウンタ１４”に１
回入力される毎に精密駆動用信号１１が１回出力され、
かかる精密駆動用信号１１がデジタル信号ｉ４に変換さ
れて該カウンタ１４°から出力される。そして、かかる
デジタル信号ｉ４がＤ／Ａ変換回路１７によってアナロ
グ信号ｉ５に変換され、電歪素子駆動回路１８により増
幅されて電歪素子９を駆動させる。したがって、パルス
列信号ｉ１ｂが９回人力されるまでは電歪素子９は伸長
していき、パルス列信号ｉ１ｂの１０回目が入力される
と、カウンタの１桁目の数値がゼロに戻るのＴ、デジタ
ル信号ｉ４の出力が停止され、電歪素子９への適圧の印
加が行なわれなくなって、該電歪素子９が駆動開始前の
状態にまで短縮する。このようにして電歪素子９は駆動
し、例えばパルス列信号ｉ１ｂを２３回入力して試料台
を２．３ｇｍ左方へ駆動させる場合は、該１ｉ歪素子９
は、伸長→短縮を２回行なった後、３回目に０．３ Ｊ
ＬＩ１１伸長した状態で停止する。
第５図に示す駆動制御手段１２”のように、信号処理回
路１３と１．１０進アツプ・ダウンカウンタ１４”と、
パルスモータ駆動回路１５と、Ｄ／Ａ変換回路１７と、
電歪素子駆動回路１８とを具備するものとし、１０進ア
ツプ・ダウンカウンタ１４’にデコーダ機能を併有させ
、該カウンタ１４’から直接、パルスモータ５駆動終了
後の精密駆動用信号１１の回数に対応するデジタル信号
ｉ４を出力させるようにしたものでもよい。なお、９は
電歪素子である。このようなものであれば、パルス列信
号１１°ｂが１０進アツプ令ダウンカウンタ１４”に１
回入力される毎に精密駆動用信号１１が１回出力され、
かかる精密駆動用信号１１がデジタル信号ｉ４に変換さ
れて該カウンタ１４°から出力される。そして、かかる
デジタル信号ｉ４がＤ／Ａ変換回路１７によってアナロ
グ信号ｉ５に変換され、電歪素子駆動回路１８により増
幅されて電歪素子９を駆動させる。したがって、パルス
列信号ｉ１ｂが９回人力されるまでは電歪素子９は伸長
していき、パルス列信号ｉ１ｂの１０回目が入力される
と、カウンタの１桁目の数値がゼロに戻るのＴ、デジタ
ル信号ｉ４の出力が停止され、電歪素子９への適圧の印
加が行なわれなくなって、該電歪素子９が駆動開始前の
状態にまで短縮する。このようにして電歪素子９は駆動
し、例えばパルス列信号ｉ１ｂを２３回入力して試料台
を２．３ｇｍ左方へ駆動させる場合は、該１ｉ歪素子９
は、伸長→短縮を２回行なった後、３回目に０．３ Ｊ
ＬＩ１１伸長した状態で停止する。
一方、パルスモータ５は粗駆動用信号ｉｚによって駆動
し、試料台を２ＪＬ１１左方へ駆動させる。このような
ものであれば１判断回路を別に設ける必黄がなく構造が
簡単である。また、第６図に示す駆動制御Ｐｙｔ１２”
のように、マイクロコンピュータ等により構成される信
号処理回路１３”と、パルスモータ駆動回路１５と、Ｄ
／Ａ変換回路１７と、電歪素子駆動回路１８とを具備す
るものとし、信号処理回路１３′°にカウントａ能およ
び演算機能を併有させ、該信号処理回路１３′°から直
接、粗駆動用信号１１とデジタル信号ｉ４を出力させる
ようにしたものでもよい、なお、５はパルスモータ、９
は電歪素子である。このようなものであれば、パルス列
信号１ｌｌ）を２３回入力して試料台を左方へ２．３ル
履駆動させる場合は。
し、試料台を２ＪＬ１１左方へ駆動させる。このような
ものであれば１判断回路を別に設ける必黄がなく構造が
簡単である。また、第６図に示す駆動制御Ｐｙｔ１２”
のように、マイクロコンピュータ等により構成される信
号処理回路１３”と、パルスモータ駆動回路１５と、Ｄ
／Ａ変換回路１７と、電歪素子駆動回路１８とを具備す
るものとし、信号処理回路１３′°にカウントａ能およ
び演算機能を併有させ、該信号処理回路１３′°から直
接、粗駆動用信号１１とデジタル信号ｉ４を出力させる
ようにしたものでもよい、なお、５はパルスモータ、９
は電歪素子である。このようなものであれば、パルス列
信号１ｌｌ）を２３回入力して試料台を左方へ２．３ル
履駆動させる場合は。
粗駆動用信号１１を２回と、精密駆動用信号１１３回分
に対応するデジタル信号ｉ４を、信号処理回路１３”か
ら出力する。そして、パルスモータ５を駆動させて試料
台を２ｇｍ左方へ駆動させる一方、電歪素子９を０．３
μｍ左方へ駆動させて試料台を０．３ｇｍ左方へ駆動さ
せる。このようなものであれば、よりいっそう構造が簡
単である。
に対応するデジタル信号ｉ４を、信号処理回路１３”か
ら出力する。そして、パルスモータ５を駆動させて試料
台を２ｇｍ左方へ駆動させる一方、電歪素子９を０．３
μｍ左方へ駆動させて試料台を０．３ｇｍ左方へ駆動さ
せる。このようなものであれば、よりいっそう構造が簡
単である。
また、駆動対象物の位置決めは…ｊＡしたオープンルー
プ式のものに限らず、フィードバーツク式のものでもよ
い。
プ式のものに限らず、フィードバーツク式のものでもよ
い。
また、パルスモータの回転駆動１回あたりの駆動対象物
の駆動量と電歪素子の変形による駆動対象物の駆動量の
最小値とは、それぞれ１＃Ｌｍ、０゜１Ｂｍに限られず
、パルスモータの回転駆動による駆動量の方が大であれ
ばどのような組合わせであってもよい。
の駆動量と電歪素子の変形による駆動対象物の駆動量の
最小値とは、それぞれ１＃Ｌｍ、０゜１Ｂｍに限られず
、パルスモータの回転駆動による駆動量の方が大であれ
ばどのような組合わせであってもよい。
また、この装置を複数組合せれば、駆動対象物を２軸あ
るいは３軸上を駆動させる１ことができる。
るいは３軸上を駆動させる１ことができる。
また、電歪アクチュエータをねじ棒のかわりに駆動対象
物に直接結合し、その結合体全体をねじ拶で駆動する構
造とすることによっても、同様の微動駆動をさせること
ができる。
物に直接結合し、その結合体全体をねじ拶で駆動する構
造とすることによっても、同様の微動駆動をさせること
ができる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が６
７能である。
７能である。
（へ）効果
以上、説明したように、本発明は、駆動速度が速くかつ
位置決め精度の高い微動往復駆動装置を提供できるもの
である。
位置決め精度の高い微動往復駆動装置を提供できるもの
である。
第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は概
略正面図、第２図は電歪アクチュエータを示す正断面図
、第３図は駆動用信号を示す説明図、第４図は回路説明
図である。＠５図、第６図はそれぞれ本発明の他の実施
例を示す第４図相当の図である。 ２＃・・ねじ棒 ５・・・パルスモータ ６ｍ１１・電歪アクチュエータ ９・・・電歪素子 １２．１２°、１２゛・・・駆動制御手段Ａ Ｉ＋ １
１・駆動対象物（試料台）１１Φ・舎駆動指令信号 １２・・・粗駆動用信号 ｉｚ 書・・精密駆動用信号 代理人 弁理士 赤澤−博
略正面図、第２図は電歪アクチュエータを示す正断面図
、第３図は駆動用信号を示す説明図、第４図は回路説明
図である。＠５図、第６図はそれぞれ本発明の他の実施
例を示す第４図相当の図である。 ２＃・・ねじ棒 ５・・・パルスモータ ６ｍ１１・電歪アクチュエータ ９・・・電歪素子 １２．１２°、１２゛・・・駆動制御手段Ａ Ｉ＋ １
１・駆動対象物（試料台）１１Φ・舎駆動指令信号 １２・・・粗駆動用信号 ｉｚ 書・・精密駆動用信号 代理人 弁理士 赤澤−博
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 軸心方向にスライド可能にかつ軸心回りに回転【１［能
に設けられ試料台等の駆動対象物を螺合支持するねじ林
と、このねじ棒を回転させて前記駆動対象物を螺合進退
させるパルスモータと、電歪素子の変形を利用して前記
駆動対象物をねじ棒の軸心方向に直接または該ねじ棒を
介して間接的に微小進退させる電歪アクチュエータと、
駆動指令信号に基いて分解能の比較的低い粗駆動用信号
と分解能の比較的高い精密駆動用信号とを発生させその
粗駆動用信号により前記パルスモータを作動させるとと
もに前記精密駆動用信号により前記電歪アクチュエータ
を作動させる駆動制御手段とを具＜ｉｎ してなること
を特徴とする微動往復駆動装置、ｙ＋。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59064689A JPS60207239A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 微動往復駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59064689A JPS60207239A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 微動往復駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207239A true JPS60207239A (ja) | 1985-10-18 |
| JPH053698B2 JPH053698B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=13265369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59064689A Granted JPS60207239A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 微動往復駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207239A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63187110U (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-30 | ||
| JPS64635A (en) * | 1987-06-22 | 1989-01-05 | Toshiba Mach Co Ltd | Sample setting device |
| JP2010176850A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料ステージ装置 |
| JP2016109483A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社ジェイテクト | ボールねじ測定装置 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59064689A patent/JPS60207239A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63187110U (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-30 | ||
| JPS64635A (en) * | 1987-06-22 | 1989-01-05 | Toshiba Mach Co Ltd | Sample setting device |
| JP2010176850A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料ステージ装置 |
| JP2016109483A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社ジェイテクト | ボールねじ測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH053698B2 (ja) | 1993-01-18 |
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