CN100590953C - 具有闭锁装置的x-y台驱动器和数据存储系统 - Google Patents

具有闭锁装置的x-y台驱动器和数据存储系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有闭锁装置的X-Y台驱动器和具有这种X-Y台驱动器的数据存储系统。X-Y台驱动器包括：X-Y台；支撑单元，该支撑单元支撑X-Y台并具有弹性梁，该弹性梁支撑X-Y台的拐角；驱动单元，该驱动单元沿着第一方向和与第一方向垂直的第二方向驱动X-Y台；加强筋，该加强筋防止X-Y台转动；以及闭锁装置，该闭锁装置通过静电力固定所述加强筋。

Description

具有闭锁装置的X-Y台驱动器和数据存储系统
技术领域
本发明涉及一种具有闭锁装置的X-Y台驱动器，以及具有这种X-Y台驱动器的数据存储系统，尤其是，涉及一种具有能够在X-Y台在沿着预定方向移动的同时防止X-Y台沿不同方向移动的闭锁装置的X-Y台驱动器以及具有这种X-Y台驱动器的数据存储系统。
背景技术
最近已经研发了利用微型电动机械系统(MEMS)技术的各种磁装置，这种磁装置包括磁性罗盘、电磁扫描仪、以及电磁阀。尤其是，已经积极开展了关于MEMS型数据存储系统的研究，该MEMS型数据存储系统利用扫描探针显微镜(SPM)技术。
这种数据存储系统通过在二维平面内移动其上放置介质的X-Y台同时将多个探针固定在数据存储系统上将数据记录在介质上或从介质读取数据。为了记录或读取高密度数据，具有介质的X-Y台相对于探针的位置必须精确控制。尤其是，在X-Y台沿着预定方向移动的同时，必须防止X-Y台沿不同方向移动。
发明内容
本发明提供一种具有闭锁装置的X-Y台驱动器，该闭锁装置在X-Y台沿着预定方向移动的同时防止X-Y台在不同的方向移动。
本发明还提供了一种数据存储系统，该数据存储系统包括具有闭锁装置的X-Y台驱动器。
根据本发明的一个方面，提供了一种具有闭锁装置的X-Y台，X-Y台包括：X-Y台；支撑单元，该支撑单元支撑X-Y台并具有弹性梁，该弹性梁支撑X-Y台的拐角；驱动单元，该驱动单元沿着第一方向和与第一方向垂直的第二方向驱动X-Y台；加强筋(stiffener)，该加强筋防止X-Y台转动；以及闭锁装置，该闭锁装置通过静电力固定所述加强筋。
闭锁装置可以包括：第一锚定件，该第一锚定件设置成面对所述加强筋的侧表面；多个第一梳状电极，所述第一梳状电极形成在加强筋面对第一锚定件的表面上；以及多个第二梳状电极，所述第二梳状电极与第一梳状电极交替地设置在第一锚定件上。
对应于第一梳状电极的第二梳妆电极可以是分别形成在第一梳状电极两侧上的一对电极。
第一梳状电极宽度可以大于第二梳状电极的宽度。
支撑单元可以包括：支撑所述弹性梁的第二锚定件和接触第二锚定件的底面的基底，其中，第一锚定件可以形成在该基底上。
驱动单元可以包括形成在X-Y台上的多个线圈和形成在所述线圈的上下并围绕线圈形成磁场的永久磁铁。
根据本发明的另一方面，提供了一种数据存储系统，其包括：具有闭锁装置的X-Y台驱动器；安装在X-Y台上的介质；以及固定地设置在所述介质上方以读取介质的每个单元中的数据或将数据记录在介质的每个单元中的探针阵列。
附图说明
本发明的上述和其他特征和优点将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例变得更清楚，图中：
图1是根据本发明一个实施例的数据存储系统的示意性分解透视图；
图2是图1的数据存储系统的示意性透视图；
图3是图1的数据存储系统的横截面图；
图4是在图1的数据存储系统中所采用的X-Y台驱动器的局部透视图；
图5是图4的X-Y台驱动器的平面图；
图6是图4的部分A的放大图；
图7是说明驱动根据本发明一个实施例的X-Y台驱动器的原理的示意图；
图8和9是用于解释根据本发明的闭锁装置的平面图。
具体实施方式
将参照附图详细描述根据本发明一个实施例的具有闭锁装置的X-Y台驱动器。
图1是根据本发明一个实施例的数据存储系统的示意性分解透视图，而图2和3分别是图1的数据存储系统的示意性透视图和横截面图。
参照图1到3，数据存储系统包括X-Y台驱动器10和探针阵列90，记录数据的介质21安装在X-Y台驱动器10上，而探针阵列90固定地设置在介质21之上。在图2和3中，省略了探针阵列90。
X-Y台驱动器10包括基底15、其上安装介质21的X-Y台20、保持X-Y台20与基底15预定距离并弹性支撑X-Y台20的支撑单元30、防止X-Y台20转动的加强筋40、在X-Y台20被沿着一个轴驱动时防止X-Y台20沿着另一轴移动的闭锁装置50、以及沿着两个轴驱动X-Y台20的电磁驱动器80。
在本实施例中，虽然描述了具有X-Y台20的数据存储系统，介质21安装在X-Y台上，但是本发明并非局限于此。例如，X-Y台驱动器10可以应用于任何通过探针阵列90分析放置在X-Y台20上的样本的系统中。
探针阵列90包括形成在悬臂92底面上的微尖端(未示出)，存储在介质21的每个单元(数据存储单元)中的数据利用该微尖端记录或读取。
随着X-Y台20水平移动，介质21的各单元的相对位置变化，因此，可以通过探针阵列90的微尖端读取或记录数据。为此目的，提供电磁驱动器80，以沿两个方向在基底15上水平移动X-Y台20，即，沿第一方向(x方向)和与第一方向垂直的第二方向(y方向)。
电磁驱动器80包括多个设置在X-Y台20上的平面线圈81、设置在X-Y台20之上和之下对应于所述平面线圈81的多个永久磁铁87和88、以及用于与所述磁铁87和88一起构成一个闭环磁路的磁轭89。附图标记85表示用于将电流提供到平面线圈81的驱动电极焊盘。
如图1和2所示，平面线圈81可以形成在X-Y台20的上部上，但是本发明不局限于此。例如，平面线圈81可以形成在X-Y台20的下部上或穿过X-Y台20形成。
在本实施例中，X-Y台20具有矩形形状，在其每一侧附近设置四个平面线圈81。具有不同极性的一对永久磁铁87和88安装在四个平面线圈81的每个的上面和下面。X-Y台20根据电流流过平面线圈81时产生的电磁力在X-Y平面内移动。
图4是图1的数据存储系统中采用的X-Y台驱动器10的局部透视图，而图5是图4的X-Y台驱动器10的平面图。
参照图4和5，支撑单元30包括设置在X-Y台20的拐角部分上的弹性梁31和支撑该弹性梁31并安装在基底15上的第一锚定件38。该弹性梁38在垂直方向上变形小，而在水平方向上变形大。
弹性梁31包括x方向部分31x和y方向部分31y。x方向部分31x在y方向上变形，而y方向部分31y在x方向上变形。X-Y台20根据弹性梁31的弯曲而在X-Y方向上移动。
加强筋40平行于X-Y台20的每一侧并距其预定距离地设置。弹性梁31连接到加强筋40的两端上，以防止在X-Y台20水平移动时X-Y台20转动。为此目的，加强筋40包括平行于x方向的x方向部分40x和平行于y方向的y方向部分40y。加强筋40的端部分别连接到弹性元件31的x方向部分31x和y方向部分31y上。
闭锁装置50包括基底15上面对加强筋40的第二锚定件54、形成在加强筋40上面对第二锚定件54的第一梳状电极51、以及与第一梳状电极51交替地安装在第二锚定件54上的第二梳状电极51。参照图6，第二梳状电极52时设置在第一梳状电极51两侧上的一对电极。第一梳状电极51设置在第二梳状电极52的中心。第一梳状电极51的宽度W1大于第二梳状电极52的宽度W2。
在本实施例中，第二梳妆电极52分别形成在第一梳状电极51的两侧上，但是本发明不局限于此。即，对应于第二梳妆电极52的一对第一梳妆电极51可以形成在第二梳妆电极52的两侧上，而第二梳状电极52宽度可以大于第一梳状电极的宽度。
基底15上的各元件，即：第一锚定件38、第二锚定件54、X-Y台20和弹性梁31由导电材料形成，例如由单晶硅形成。基底15可以由具有高电绝缘能力的材料形成，如玻璃基底。
电极焊盘58形成在第二锚定件54上，且电极焊盘58通过导线邦定电连接到外侧。
现在将参照附图描述根据本发明一个实施例的具有闭锁装置50的X-Y台驱动器10的操作。
图7是图示驱动根据本发明一个实施例的X-Y台驱动器10的原理的示意图。不同极性的这对永久磁铁87和88安装成彼此面对，形成在X-Y台20上的平面线圈81的一部分设置在它们之间。磁场B形成在两个永久磁铁87和88之间的空间内。当电流流经的平面线圈81的部分防止在所述空间内，其上形成平面线圈81的X-Y台20接收在与磁场方向和电流方向都垂直的方向上的力F。
图8和9是用于解释根据本发明一个实施例的闭锁装置的操作的平面图。当X-Y台20被沿着x方向驱动时，第一预定电压Vx施加到形成在加强筋40的x方向部分40x上的第二梳状电极52上。如图8所示，该对第二梳状电极52由于第二梳状电极52和第一梳状电极51之间的静电力而接触第一梳状电极51。于是，第一梳状电极51被闭锁。当第一梳状电极51被第二梳状电极52闭锁时，加强筋40的x方向部分40x被固定。
接着，当电流施加到沿着x方向驱动X-Y台20的平面线圈81上时，如图9所示，X-Y台20在x方向上移动。此时，弹性梁31的y方向部分31y在x方向上变形，而加强筋40的y方向部分40y与X-Y台20一起在x方向上移动。另一方面，加强筋40的x方向部分40x由于它被固定在闭锁装置50中而不移动，于是，X-Y台20不会在y方向上移动。于是，通过控制流入平面线圈81内的电流的方向和电流大小可以使X-Y台20在理想方向上移动，此时，利用探针阵列90可以将数据存储在介质21内或从介质21内读取数据。
为了在y方向上移动X-Y台20，在加强筋40的y方向部分40y被闭锁装置50固定且加强筋40的x方向部分40x从闭锁装置50中释放之后，当电流施加到平面线圈81上时，通过弹性梁31的x方向部分31x的弹性变形，加强筋40的x方向部分40x在y方向上移动。
由于加强筋被闭锁装置固定，根据本发明的X-Y台可以在理想方向上被精确驱动。
如上所述，由于X-Y台在不希望方向上的位移被禁止，根据本发明的具有闭锁装置的X-Y台驱动器可以被精确驱动。
而且，根据本发明的数据存储系统可以精确控制X-Y台的位置。因此，可以存储和读取高密度的数据。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体图示和描述了本发明，但是本领域技术人员可以理解到在不背离所附的权利要求书限定的本发明的范围和精髓的前提下，可以在形式和细节上对本发明作出各种变化。

Claims (9)

1.一种具有闭锁装置的X-Y台驱动器，该X-Y台驱动器包括：
X-Y台；
支撑单元，该支撑单元支撑X-Y台并具有弹性梁，该弹性梁支撑X-Y台的拐角；
驱动单元，该驱动单元沿着第一方向和与第一方向垂直的第二方向驱动X-Y台；
加强筋，该加强筋防止X-Y台转动，设置为平行于X-Y台的每一侧并距其预定距离，并且所述弹性梁连接到该加强筋的两端；以及
闭锁装置，该闭锁装置通过静电力固定所述加强筋。
2.如权利要求1所述的X-Y台驱动器，其中，所述闭锁装置包括：
第一锚定件，该第一锚定件设置成面对所述加强筋的侧表面；
多个第一梳状电极，所述第一梳状电极形成在加强筋面对第一锚定件的表面上；以及
多个第二梳状电极，设置在第一锚定件上，所述第二梳状电极与第一梳状电极交替地设置。
3.如权利要求2所述的X-Y台驱动器，其中，对应于第一梳状电极的第二梳状电极是分别形成在第一梳状电极两侧上的一对电极。
4.如权利要求3所述的X-Y台驱动器，其中，第一梳状电极的宽度大于第二梳状电极的宽度。
5.如权利要求2所述的X-Y台驱动器，其中，对应于第二梳状电极的第一梳状电极是分别形成在第二梳状电极两侧上的一对电极。
6.如权利要求5所述的X-Y台驱动器，其中，第二梳状电极的宽度大于第一梳状电极的宽度。
7.如权利要求2所述的X-Y台驱动器，其中，支撑单元包括：支撑所述弹性梁的第二锚定件和接触第二锚定件的底面的基底，其中，第一锚定件可以形成在该基底上。
8.如权利要求1所述的X-Y台驱动器，其中，驱动单元包括形成在X-Y台上的多个线圈和形成在所述线圈的上、下并围绕所述线圈形成磁场的永久磁铁。
9.一种数据存储系统，包括：
如权利要求1所述的X-Y台驱动器；
安装在X-Y台上的介质；以及
固定地设置在所述介质上方以读取介质的每个单元中的数据或将数据记录在介质的每个单元中的探针阵列。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2959345B1 (fr) * 2010-04-21 2017-05-19 Isp System Actionneur lineaire sans contact a guidage flexible et application a une table de deplacement
JP6648984B2 (ja) * 2014-12-26 2020-02-19 日本電産サンキョー株式会社 アクチュエータ
JP6626725B2 (ja) * 2016-01-29 2019-12-25 日本電産サンキョー株式会社 アクチュエータ
WO2018030269A1 (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 日本電産サンキョー株式会社 振動発生装置
JP6944287B2 (ja) * 2017-06-30 2021-10-06 日本電産サンキョー株式会社 アクチュエータ
CN111817497B (zh) * 2020-07-10 2022-01-21 深圳市汇顶科技股份有限公司 控制装置和运动机构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100311070B1 (ko) * 1999-02-08 2001-10-17 이중구 리니어 스텝 모터를 이용한 ｘｙ-스테이지 및 그 제어 시스템
JP2001069746A (ja) 1999-09-01 2001-03-16 Nsk Ltd 非接触型テーブル
KR100387243B1 (ko) * 2000-06-26 2003-06-12 삼성전자주식회사 초소형 정보저장기기용 ｘ-ｙ 스테이지 전자 구동 장치 및그 코일 제작 방법
US6992407B2 (en) * 2002-07-30 2006-01-31 Tamura Corporation Precision machining stage equipment
US7133115B2 (en) * 2003-10-14 2006-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Positioning device, exposure apparatus using the positioning device, and device production method
JP2005168154A (ja) 2003-12-02 2005-06-23 Chiba Seimitsu:Kk 平面モータ
JP4298547B2 (ja) * 2004-03-01 2009-07-22 キヤノン株式会社 位置決め装置およびそれを用いた露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
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KR20070082192A (ko) 2007-08-21

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