JP2001242935A - Positioning equipment and method for manufacturing the same - Google Patents

Positioning equipment and method for manufacturing the same

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JP2001242935A
JP2001242935A JP2000049939A JP2000049939A JP2001242935A JP 2001242935 A JP2001242935 A JP 2001242935A JP 2000049939 A JP2000049939 A JP 2000049939A JP 2000049939 A JP2000049939 A JP 2000049939A JP 2001242935 A JP2001242935 A JP 2001242935A
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JP
Japan
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plane
vibrator
stage
movable stage
information transmission
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JP2000049939A
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Japanese (ja)
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Kazuyasu One
一泰 大根
Takatoshi Ashizawa
隆利 芦沢
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of difficulty in disposing a fixed stage having a switch terminal mounted thereon so as to position a mount surface of the fixed stage in parallel to a movement direction of a moving element. SOLUTION: Positioning equipment 30 is fabricated by disposing a first plane 36a and a second plane 36b in parallel on a base material of a fixed stage 36 being structured by independent members 36-1, 36-2 to be mutually connected. A guide member 33 attachable to a movable stage 33 is then attached to at least one plane of the first plane 36a and the second plane 36b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位置決め装置及び
その製造法に関する。具体的には、本発明は、例えば光
ファイバ等の情報伝送路の切換装置に適用するのに好適
な、例えば超音波アクチュエータ等の振動アクチュエー
タを用いた位置決め装置及びその製造法に関する。
[0001] The present invention relates to a positioning device and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a positioning device using a vibration actuator such as an ultrasonic actuator and a method for manufacturing the positioning device, which is suitable for application to a device for switching an information transmission path such as an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、光ファイバや電気的な信号線さ
らには磁気的な信号線等といった各種の情報伝送路を切
り替えるために、情報伝送路切換装置が用いられる。こ
の情報伝送路切換装置は、一般的に、入力側の情報伝送
路及び出力側の情報伝送路それぞれの端部に設けられた
切換端子同士を、所定距離だけ離して互いに対向配置さ
せること(以下、本明細書では「軸芯合わせ」とい
う。)により、入力側の情報伝送路から出力側の情報伝
送路への情報の伝送を行う。従来、この情報伝送路切換
装置において切換端子を駆動させるための切換端子駆動
機構には、電気的なステップモータや、サーボモータと
リニアステージとの組合せ、さらには電磁石とリニアス
テージとの組合せ等が、用いられてきた。
2. Description of the Related Art For example, an information transmission line switching device is used to switch various information transmission lines such as an optical fiber, an electric signal line, and a magnetic signal line. In general, this information transmission line switching device is configured such that switching terminals provided at ends of an input side information transmission line and an output side information transmission line are opposed to each other at a predetermined distance from each other (hereinafter, referred to as “terminals”). In this specification, the information is transmitted from the information transmission path on the input side to the information transmission path on the output side. Conventionally, a switching terminal driving mechanism for driving a switching terminal in this information transmission path switching device includes an electric step motor, a combination of a servo motor and a linear stage, and a combination of an electromagnet and a linear stage. , Has been used.

【0003】しかし、これらの切換端子駆動機構に用い
られる電気的なステップモータ等の開発は既に尽くされ
た感があり、その寸法や重量の点でよりいっそうの小型
化や軽量化を図ることは難しかった。このため、情報伝
送路切換装置の全体の小型化や軽量化も、殆ど限界に達
していた。
However, there is a feeling that the development of electric step motors and the like used for these switching terminal driving mechanisms has been exhausted, and it is not possible to further reduce the size and weight in terms of size and weight. was difficult. For this reason, the reduction in size and weight of the information transmission line switching device has almost reached its limit.

【0004】そこで、特開平6−34897号公報に
は、切換端子駆動機構に超音波アクチュエータを用いる
ことが提案されている。図11は、この公報により開示
された情報伝送路切換装置1の構成を示す説明図であっ
て、図11(A)は全体の構成を示す斜視図、図11
(B)は図11(A)における出力側ホルダ5を抽出し
て示す斜視図、図11(C)は出力側ホルダ5の内部を
走行する端末部品8を示す説明図である。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-34897 proposes to use an ultrasonic actuator for a switching terminal driving mechanism. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the configuration of the information transmission line switching device 1 disclosed in this publication. FIG. 11 (A) is a perspective view showing the entire configuration.
11B is a perspective view showing the output side holder 5 extracted from FIG. 11A, and FIG. 11C is an explanatory view showing the terminal component 8 traveling inside the output side holder 5.

【0005】図11(A)に示すように、この情報伝送
路切換装置1は、入力側の情報伝送路2を支持する入力
側ホルダ3と、出力側の情報伝送路4を支持する出力側
ホルダ5と、入力側の情報伝送路2及び出力側の情報伝
送路4それぞれの先端に設けられた切換端子同士(図示
しない。)の軸芯合わせを行う位置合わせ装置6とを有
する。入力側ホルダ3及び出力側ホルダ5それぞれの内
部には、図11(A)及び図11(B)に示すように、
情報伝送路2、4の延設方向へ向けて開口した複数の移
動スペース7が設けられる。図11(C)に示すよう
に、各移動スペース7の内部には、超音波振動を発生す
る圧電セラミックス9a〜9dが四隅に配置された直方
体型の端末部品8が移動スペース7の内面に加圧接触し
た状態で配置される。そして、端部から離れた中間部を
端末部品8によって支持された情報伝送路2、4が各移
動スペース7を貫通する。
As shown in FIG. 11A, an information transmission line switching device 1 comprises an input side holder 3 for supporting an input side information transmission line 2 and an output side for supporting an output side information transmission line 4. It has a holder 5 and a positioning device 6 for aligning axes of switching terminals (not shown) provided at the ends of the input-side information transmission path 2 and the output-side information transmission path 4. As shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B), the inside of each of the input side holder 3 and the output side holder 5 includes:
A plurality of moving spaces 7 are provided that open toward the direction in which the information transmission paths 2 and 4 extend. As shown in FIG. 11 (C), inside each moving space 7, rectangular parallelepiped terminal components 8 in which piezoelectric ceramics 9a to 9d generating ultrasonic vibrations are arranged at four corners are added to the inner surface of the moving space 7. They are placed in pressure contact. Then, the information transmission paths 2, 4, which are supported by the terminal components 8 in the intermediate part away from the end, penetrate each moving space 7.

【0006】各圧電セラミックス9a〜9dは、適当な
駆動信号を入力されることにより、超音波振動を発生す
る。これにより、端末部品8は、情報伝送路2、4の中
間点を支持しながら、図11(A)における両矢印方向
へ移動する。端末部品8の移動に伴って、情報伝送路
2、4の先端に設けられた切換端子も移動する。そし
て、情報伝送路2、4の先端に設けられた切換端子同士
の軸芯合わせが、位置合わせ装置6の内部で行われる。
この軸芯合わせにより、情報伝送路2の切換端子と、情
報伝送路4の切換端子とは、数μm程度の位置合わせ誤
差の範囲内で対向配置される。
Each of the piezoelectric ceramics 9a to 9d generates an ultrasonic vibration when an appropriate drive signal is inputted. As a result, the terminal component 8 moves in the double arrow direction in FIG. 11A while supporting the intermediate point between the information transmission paths 2 and 4. As the terminal component 8 moves, the switching terminals provided at the tips of the information transmission paths 2 and 4 also move. Then, axis alignment of the switching terminals provided at the tips of the information transmission paths 2 and 4 is performed inside the positioning device 6.
Due to this axial alignment, the switching terminal of the information transmission path 2 and the switching terminal of the information transmission path 4 are opposed to each other within a range of an alignment error of about several μm.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この情報伝送路切換装
置1では、入力側の情報伝送路2および出力側の情報伝
送路4それぞれの中間点を、端末部品8により支持す
る。しかし、各情報伝送路2、4は一般的に可撓性を有
するため、情報伝送路2、4の中間点から各切換端子が
装着される情報伝送路2、4の端部までの間で情報伝送
路2、4が屈曲変形してしまう。このため、この情報伝
送路切換装置1では、切換端子同士を数μm程度の位置
合わせ誤差の範囲内で対向配置させるためには、位置合
わせ装置6は不可欠であった。
In the information transmission line switching device 1, the intermediate parts of the input side information transmission line 2 and the output side information transmission line 4 are supported by terminal components 8. However, since each of the information transmission lines 2 and 4 is generally flexible, the distance between the intermediate point of the information transmission lines 2 and 4 and the end of the information transmission lines 2 and 4 to which each switching terminal is attached is set. The information transmission paths 2 and 4 are bent and deformed. Therefore, in the information transmission line switching device 1, the positioning device 6 is indispensable for arranging the switching terminals to face each other within the range of the positioning error of about several μm.

【0008】また、停止時に、端末部品8自体は所定の
位置で確かに停止するものの、各切換端子は、いずれ
も、端末部品8により支持される中間点から離れている
ため、位置合わせ装置6の内部において切換端子を支持
する部材(図示しない。)にブレーキ機構を設けて、所
定の位置で正確に停止させる必要もあった。
[0008] Further, when the terminal component 8 itself stops at a predetermined position at the time of stopping, each of the switching terminals is separated from the intermediate point supported by the terminal component 8, so that the positioning device 6 is stopped. It is also necessary to provide a brake mechanism on a member (not shown) that supports the switching terminal inside the device, and to accurately stop at a predetermined position.

【0009】このように、図11に示す従来の情報伝送
路切換装置1は、停止時にはその位置で保持される自己
保持性や高精度の位置決め性を有する超音波アクチュエ
ータを用いているにもかかわらず、切換端子の位置合わ
せ装置6が不可欠であったり、切換端子を支持する部材
にブレーキ機構を設ける必要があった。このため、この
超音波アクチュエータを用いた情報伝送路切換装置1に
は、よりいっそうの小型化や軽量化を図る余地があっ
た。
As described above, the conventional information transmission line switching device 1 shown in FIG. 11 uses an ultrasonic actuator having a self-holding property and a high-precision positioning property that is held at the position when stopped. Instead, the switching terminal positioning device 6 is indispensable, or a member supporting the switching terminal needs to be provided with a brake mechanism. For this reason, the information transmission path switching device 1 using this ultrasonic actuator has room for further reduction in size and weight.

【0010】そこで、本出願人は、先に特願平11−2
03369号により、超音波アクチュエータを用いた情
報伝送路切換装置を提案した。図12は、この提案にか
かる情報伝送路切換装置10の構成例を、一部破断した
状態で示す斜視図である。
Accordingly, the present applicant has previously filed Japanese Patent Application No.
No. 03369 has proposed an information transmission path switching device using an ultrasonic actuator. FIG. 12 is a perspective view showing a configuration example of the information transmission line switching device 10 according to the proposal in a partially broken state.

【0011】この情報伝送路切換装置10は、入力側の
情報伝送路11aの端部に設けられる切換端子11と、
出力側の情報伝送路12aの端部に設けられる切換端子
12と、切換端子11を支持しながら、これらを略平行
に相対移動させ、情報伝送時には切換端子11および切
換端子12を対向配置させる超音波アクチュエータ13を
用いた切換端子駆動機構14とを備える。
The information transmission line switching device 10 includes a switching terminal 11 provided at an end of an input side information transmission line 11a,
While supporting the switching terminal 12 provided at the end of the information transmission path 12a on the output side and the switching terminal 11, these are relatively moved substantially parallel to each other, and at the time of information transmission, the switching terminal 11 and the switching terminal 12 are opposed to each other. A switching terminal drive mechanism 14 using an acoustic actuator 13.

【0012】この超音波アクチュエータ13は、収容枠
15aおよびベース基板15bを有するベース部材15
と、コイルスプリング16および振動子支持部材17を
有し収容枠15aによって支持される加圧支持機構18
と、矩形平板状の弾性体19a及び圧電素子19bを有
して1次の縦振動及び4次の屈曲振動を励振する振動子
19と、レール部材21a及びガイド部材21bを有し
て移動子20を直線的に移動自在に支持するリニアガイ
ド21とを備え、振動子19と移動子20との間で相対
運動を発生する。切換端子11は移動子20に固定され
るとともに、切換端子12はベース基板15bに固定さ
れる。なお、この振動子19は、例えば「第5回電磁力
関連のダイナミックスシンポジウム講演論文集」の39
3頁等により開示された、いわゆる異形モード縮退型の
振動子である。
The ultrasonic actuator 13 includes a base member 15 having a housing frame 15a and a base substrate 15b.
And a pressure support mechanism 18 having a coil spring 16 and a vibrator support member 17 and supported by the housing frame 15a.
And a vibrator 19 having a rectangular flat elastic body 19a and a piezoelectric element 19b to excite primary longitudinal vibration and quaternary bending vibration, and a moving element 20 having a rail member 21a and a guide member 21b. And a linear guide 21 that supports the movable member 20 linearly and movably, and generates a relative motion between the vibrator 19 and the movable member 20. The switching terminal 11 is fixed to the mover 20, and the switching terminal 12 is fixed to the base substrate 15b. The vibrator 19 is described in, for example, 39th of “5th Electromagnetic Force-Related Dynamics Symposium Proceedings”.
This is a so-called deformed mode degenerate type vibrator disclosed on page 3 and the like.

【0013】この情報伝送路切換装置10は、超音波ア
クチュエータ13の構成要素であるベース基板15bに
移動子20を直接固定するとともに移動子20に切換端
子11を直接固定するため、切換端子11、12の専用
の位置合わせ機構やブレーキ機構を設ける必要がない。
このため、図11に示す情報伝送路切換装置1よりも、
充分に小型化や軽量化を図ることができる。また、この
情報伝送路切換装置10は、超音波アクチュエータ13
が優れた起動停止特性を有することから、電磁モータを
用いた情報伝送路切換装置よりも、整定時間が短縮化さ
れることも期待される。
The information transmission line switching device 10 is configured to directly fix the moving element 20 to the base substrate 15b, which is a component of the ultrasonic actuator 13, and to directly fix the switching terminal 11 to the moving element 20, so that the switching terminal 11, There is no need to provide twelve dedicated alignment mechanisms and brake mechanisms.
Therefore, as compared with the information transmission line switching device 1 shown in FIG.
The size and weight can be sufficiently reduced. Further, the information transmission path switching device 10 includes an ultrasonic actuator 13
Has excellent start-stop characteristics, so that it is expected that the settling time will be shorter than that of an information transmission line switching device using an electromagnetic motor.

【0014】しかし、本発明者は、情報伝送路切換装置
のよりいっそうの性能向上を図るためにさらに検討を重
ねた結果、この情報伝送路切換装置10には以下に記載
する課題があることがわかった。
However, as a result of further study by the present inventor to further improve the performance of the information transmission line switching device, this information transmission line switching device 10 has the following problems. all right.

【0015】すなわち、この情報伝送路切換装置10で
は、ベース基板15bに固定された図示しない固定ステ
ージに搭載された切換端子12と、移動子20に固定さ
れた切換端子11とが光学的に導通するように、切換端
子11及び切換端子12同士が互いに狭い間隔を保った
ままで切換端子12を移動させなければならない。
That is, in the information transmission line switching device 10, the switching terminal 12 mounted on a fixed stage (not shown) fixed to the base substrate 15b and the switching terminal 11 fixed to the moving element 20 are optically connected. Therefore, the switching terminal 12 must be moved while keeping the switching terminal 11 and the switching terminal 12 at a narrow distance from each other.

【0016】しかし、固定ステージの切換端子12を固
定する搭載面と、移動子20の移動方向とが平行関係を
有していないと、切換端子12の光軸と、切換端子11
の光軸とが互いに一致しなくなってしまう。特に、図1
2に示すZ軸方向において、移動子20の移動方向と、
切換端子12を固定する固定ステージの搭載面とが平行
になっていないと、移動子20の位置決め精度をいくら
向上させても、切換端子12及び切換端子11それぞれ
の光軸が、少なくともZ軸方向について一致しなくなっ
てしまう。
However, if the mounting surface of the fixed stage on which the switching terminal 12 is fixed and the moving direction of the moving element 20 do not have a parallel relationship, the optical axis of the switching terminal 12 and the switching terminal 11
Are not coincident with each other. In particular, FIG.
2, the moving direction of the moving element 20;
If the mounting surface of the fixed stage for fixing the switching terminal 12 is not parallel, no matter how much the positioning accuracy of the moving element 20 is improved, the optical axis of each of the switching terminal 12 and the switching terminal 11 will be at least in the Z-axis direction. Will no longer match.

【0017】ここで、固定ステージの切換端子12を固
定する搭載面と、移動子20の移動方向との要求平行度
は極めて高いため、固定ステージをベース基板15bに
固定する際の調整作業が極めて難しかった。このため、
所望の要求平行度を得るためには長時間に渡る調整作業
を余儀なくされ、情報伝送路切換装置10の組立て工数
の著しい増加を招いていた。
Here, since the required parallelism between the mounting surface of the fixed stage on which the switching terminal 12 is fixed and the moving direction of the moving element 20 is extremely high, an adjustment operation for fixing the fixed stage to the base substrate 15b is extremely difficult. was difficult. For this reason,
In order to obtain a desired required parallelism, an adjustment operation for a long time was inevitable, resulting in a remarkable increase in the number of assembling steps of the information transmission line switching device 10.

【0018】本発明の目的は、切換端子を搭載する固定
ステージを、その搭載面が移動子の移動方向と平行にな
るように配置することを、容易にかつ確実に行うことが
できる位置決め装置及びその製造法を提供することであ
る。
An object of the present invention is to provide a positioning device and a positioning device which can easily and reliably arrange a fixed stage on which a switching terminal is mounted so that a mounting surface thereof is parallel to a moving direction of a moving element. It is to provide a manufacturing method thereof.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、固定ステージ
に設けられている第1の平面と、この第1の平面に平行
な第2の平面とを設け、この第2の平面に可動ステージ
を案内する案内部材を装着することにより上記の課題を
解決することができるという、新規かつ重要な知見に基
づくものである。
According to the present invention, a first stage provided on a fixed stage and a second plane parallel to the first plane are provided, and a movable stage is provided on the second plane. It is based on a new and important finding that the above-mentioned problem can be solved by mounting a guide member for guiding the information.

【0020】請求項1の発明では、固定ステージと、こ
の固定ステージに設けられる第1の平面との平行な位置
関係を維持しながら直線的に移動する可動ステージとを
備え、固定ステージには、可動ステージを案内する案内
部材を支持するとともに第1の平面に平行に設けられる
第2の平面が設けられ、案内部材が第2の平面に設けら
れていることを特徴とする位置決め装置を提供する。
According to the first aspect of the present invention, the fixed stage includes a movable stage that moves linearly while maintaining a parallel positional relationship with a first plane provided on the fixed stage. A positioning device is provided, which supports a guide member for guiding the movable stage and has a second plane provided in parallel with the first plane, and the guide member is provided on the second plane. .

【0021】請求項2の発明は、請求項1に記載された
位置決め装置において、固定ステージが、単一材料によ
り一体に構成されるか、又は、互いに別部品である複数
の部材を接合することにより構成された後に、第1の平
面及び第2の平面を互いに平行に設けられることによ
り、形成されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the positioning device according to the first aspect, the fixed stage is integrally formed of a single material or a plurality of members that are separate parts are joined to each other. After that, the first plane and the second plane are provided in parallel with each other, thereby being formed.

【0022】さらに、請求項3の発明では、単一材料に
より一体に構成された固定ステージの母材、又は、互い
に別部品である複数の部材を接合することにより構成さ
れた固定ステージの母材に、第1の平面及び第2の平面
を互いに平行に設けた後、第1の平面及び第2の平面の
うちの少なくとも一方の平面に、可動ステージを支持す
る案内部材を取り付けることを特徴とする位置決め装置
の製造法を提供する。
Further, according to the invention of claim 3, the base material of the fixed stage integrally formed of a single material or the base material of the fixed stage formed by joining a plurality of members which are separate parts from each other After the first plane and the second plane are provided in parallel with each other, a guide member for supporting the movable stage is attached to at least one of the first plane and the second plane. A method of manufacturing a positioning device is provided.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明に
かかる振動アクチュエータを用いた位置決め装置の実施
の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。な
お、以降の実施の形態は、振動アクチュエータが超音波
の振動域を利用した超音波アクチュエータである場合を
例にとって、説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, an embodiment of a positioning device using a vibration actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, an example will be described in which the vibration actuator is an ultrasonic actuator using an ultrasonic vibration region.

【0024】図1は、本実施形態の位置決め装置30
を、その一部を簡略化及び透視するとともに省略して示
す斜視図である。また、図2は、図1におけるA矢視図
である。さらに、図3は、図1におけるB矢視図であ
る。
FIG. 1 shows a positioning device 30 according to this embodiment.
FIG. 1 is a perspective view showing a part of the structure, which is simplified and transparent, and is omitted. FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. FIG. 3 is a view taken in the direction of the arrow B in FIG.

【0025】図1〜図3に示すように、本実施形態の位
置決め装置30は、ベース基板31と、案内部材32
と、可動ステージ33と、超音波アクチュエータ34
と、位置検出装置35と、固定ステージ36とを有す
る。以下、位置決め装置30のこれらの構成要素を順次
説明する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the positioning device 30 of this embodiment comprises a base substrate 31 and a guide member 32.
, Movable stage 33, ultrasonic actuator 34
And a position detection device 35 and a fixed stage 36. Hereinafter, these components of the positioning device 30 will be sequentially described.

【0026】〔ベース基板31〕ベース基板31は、位
置決め装置30の各構成要素を搭載して固定する平板材
である。すなわち、ベース基板31は、位置検出装置3
5と、固定ステージ36と、固定ブロック47とを、い
ずれも、その上面に搭載して固定する。
[Base Board 31] The base board 31 is a flat plate on which the components of the positioning device 30 are mounted and fixed. That is, the base substrate 31 is mounted on the position detecting device 3.
5, the fixed stage 36, and the fixed block 47 are all mounted and fixed on the upper surface thereof.

【0027】ベース基板31は、これらの各構成要素を
搭載するのに充分な剛性を有する材料により構成すれば
よく、特定の材料には限定されない。
The base substrate 31 may be made of a material having sufficient rigidity to mount these components, and is not limited to a specific material.

【0028】本実施形態のベース基板31は、以上のよ
うに構成される。
The base substrate 31 of the present embodiment is configured as described above.

【0029】〔案内部材32〕ベース基板31には、後
述する固定ステージ36の第2の平面36bを介して、
案内部材32が支持される。本実施形態では、案内部材
32として、レール部材32aと、移動部材であるガイ
ド部材32bとをともに有する、いわゆるリニアガイド
を用いた。
[Guide Member 32] The guide member 32 is provided on the base substrate 31 via a second flat surface 36b of a fixed stage 36 described later.
The guide member 32 is supported. In the present embodiment, a so-called linear guide having both a rail member 32a and a guide member 32b as a moving member is used as the guide member 32.

【0030】すなわち、レール部材32aは、図3に示
すような凸形の異形断面形状を有し、直線状に形成され
る。また、レール部材32aは、ベース基板31の上面
に垂直に設置された固定ステージ36の水平面である第
2の平面36bに敷設される。本実施形態では、レール
部材32aとガイド部材32bとの嵌合方向は、図1〜
図3におけるY軸方向となり、後述するように、振動子
39による可動ステージ33の加圧方向と一致する方向
に設定される。
That is, the rail member 32a has a convex cross section as shown in FIG. 3 and is formed in a straight line. Further, the rail member 32a is laid on a second plane 36b which is a horizontal plane of the fixed stage 36 installed vertically on the upper surface of the base substrate 31. In this embodiment, the fitting direction of the rail member 32a and the guide member 32b is shown in FIGS.
The direction is the Y-axis direction in FIG. 3, and is set to a direction that coincides with the direction in which the vibrator 39 presses the movable stage 33 as described later.

【0031】また、ガイド部材32bは可動ステージ3
3の裏面に、例えばねじ止め等の適宜手段により固定さ
れる。ガイド部材32bはレール部材32aの敷設方向
へ直線的に往復移動自在に配置されるため、このガイド
部材32bに固定される可動ステージ33も、レール部
材32aの敷設方向へ往復移動自在に支持される。
The guide member 32b is connected to the movable stage 3
3 is fixed to the back surface by an appropriate means such as screwing. Since the guide member 32b is arranged so as to be able to reciprocate linearly in the direction in which the rail member 32a is laid, the movable stage 33 fixed to the guide member 32b is also supported so as to be able to reciprocate in the direction in which the rail member 32a is laid. .

【0032】なお、本実施形態では、レール部材32a
が凸形の異形断面形状を有するとともにガイド部材32
bがレール部材32aと嵌合可能な凹形の断面形状を有
する場合を例にとった。しかし、この形態に限定される
ものではなく、この形態とは逆に、レール部材32aが
凹形の異形断面形状を有するとともにガイド部材32b
がレール部材32aと嵌合可能な凸形の断面形状を有す
るように構成してもよい。
In this embodiment, the rail member 32a
Has a convex cross section and a guide member 32.
The case where b has a concave cross-sectional shape that can be fitted to the rail member 32a is taken as an example. However, the present invention is not limited to this embodiment. Contrary to this embodiment, the rail member 32a has a concave cross section and a guide member 32b.
May have a convex cross-sectional shape that can be fitted to the rail member 32a.

【0033】本実施形態では、案内部材32としてリニ
アガイドを用いているため、可動ステージ33の位置精
度を、向上できる。
In this embodiment, since a linear guide is used as the guide member 32, the positional accuracy of the movable stage 33 can be improved.

【0034】本実施形態の案内部材32は、以上のよう
に構成される。
The guide member 32 of this embodiment is configured as described above.

【0035】〔可動ステージ33〕可動ステージ33
は、例えばアルミニウム合金のような軽金属材料により
軽量に構成される。本実施形態では、この可動ステージ
33は、振動子39が接触する第1の平面である振動子
接触面33aと、振動子接触面33aと略直交する第2
の平面である搭載面33bとを有し、図3に示すよう
に、略L字状に屈曲して形成される。このため、相対運
動の方向に関する垂直面を断面として見たときの断面二
次モーメントが大きく、剛性が高い。したがって、振動
子接触面33aは、振動子39が発生する第2の振動で
ある屈曲振動B4による加圧力を垂直に受けても、変形
し難い。これにより、搭載面33bには、振動子39が
発生する振動に起因した振動が発生し難い構造となって
いる。これにより、可動ステージ33の停止位置精度を
向上できる。
[Movable stage 33] Movable stage 33
Is made lightweight by a light metal material such as an aluminum alloy. In the present embodiment, the movable stage 33 includes a vibrator contact surface 33a, which is a first plane with which the vibrator 39 contacts, and a second surface substantially orthogonal to the vibrator contact surface 33a.
And a bent surface in a substantially L-shape as shown in FIG. Therefore, the second moment of area when the vertical plane in the direction of the relative motion is viewed as a cross section is large, and the rigidity is high. Therefore, the vibrator contact surface 33a is unlikely to be deformed even when it is vertically subjected to the pressing force by the bending vibration B4 that is the second vibration generated by the vibrator 39. Thus, the mounting surface 33b has a structure in which vibrations due to the vibration generated by the vibrator 39 are unlikely to occur. Thereby, the stop position accuracy of the movable stage 33 can be improved.

【0036】振動子接触面33aの外面のうちで振動子
39と接触する平面には、振動子39との接触状態を安
定に保つことにより振動子39が発生する駆動力を効率
的に受けるため、ラップ加工による鏡面仕上を行われて
いる。
A flat surface of the outer surface of the vibrator contact surface 33a which is in contact with the vibrator 39 is provided to efficiently receive the driving force generated by the vibrator 39 by keeping the contact state with the vibrator 39 stable. The mirror finish is performed by lapping.

【0037】一方、搭載面33bは、振動子39の加圧
方向、すなわち屈曲振動B4の振動方向と平行な方向へ
向けて延設されている。このため、振動子39及び可動
ステージ33の加圧方向と直交する方向への寸法を抑制
できる。
On the other hand, the mounting surface 33b extends in a direction in which the vibrator 39 is pressed, that is, in a direction parallel to the vibration direction of the bending vibration B4. For this reason, the dimension of the vibrator 39 and the movable stage 33 in the direction orthogonal to the pressing direction can be suppressed.

【0038】この搭載面33bの裏面の略中央部には、
前述したように、適宜手段によってガイド部材32bが
固定される。このため、可動ステージ33は、レール部
材32aの敷設方向へ往復移動自在に支持される。
At a substantially central portion of the back surface of the mounting surface 33b,
As described above, the guide member 32b is fixed by appropriate means. For this reason, the movable stage 33 is supported so as to be able to reciprocate in the laying direction of the rail member 32a.

【0039】本実施形態では、搭載面33bには、光フ
ァイバ38aの切換端子38が搭載される。この切換端
子38は、例えば樹脂材料により直方体状に形成され、
入力側の光ファイバ38aの端部を貫通させた状態で固
定されて、装着される。
In this embodiment, the switching terminal 38 of the optical fiber 38a is mounted on the mounting surface 33b. The switching terminal 38 is formed in a rectangular parallelepiped shape by, for example, a resin material.
The optical fiber 38a on the input side is fixed and mounted with the end thereof penetrating therethrough.

【0040】本実施形態では、光ファイバ38aとし
て、中心部に設けられた屈折率がn1であるコアと、コ
アの外周に設けられた屈折率がn2 (n2 <n1 )のク
ラッディングと、クラッディングの外周に設けられたコ
アやクラッディングに比較して格段に光吸収の多い材料
からなるジャケットとを有するステップ形光ファイバを
用いた。
In the present embodiment, as the optical fiber 38a, a core provided at the center and having a refractive index of n 1 and a clad provided at the outer periphery of the core and having a refractive index of n 2 (n 2 <n 1 ). A step-type optical fiber having a cladding and a jacket provided on the outer periphery of the cladding and made of a material having much more light absorption than the cladding is used.

【0041】本実施形態の可動ステージ33は、以上の
ように構成される。
The movable stage 33 of this embodiment is configured as described above.

【0042】〔超音波アクチュエータ34〕超音波アク
チュエータ34は、振動子39及び振動子固定部材40
を有する。以下、これらについて順次説明する。
[Ultrasonic actuator 34] The ultrasonic actuator 34 includes a vibrator 39 and a vibrator fixing member 40.
Having. Hereinafter, these will be sequentially described.

【0043】(i)振動子39 図4は、本実施形態における振動子39の構成を示す斜
視図である。また、図5は、振動子39の説明図であ
り、図5(A)は上面図、図5(B)は側面図、図5
(C)は振動子39に発生する二つの異なる振動L1及
びB4それぞれの波形例を示す説明図である。
(I) Vibrator 39 FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the vibrator 39 in the present embodiment. 5A and 5B are explanatory views of the vibrator 39. FIG. 5A is a top view, FIG. 5B is a side view, and FIG.
(C) is an explanatory view showing waveform examples of two different vibrations L1 and B4 generated in the vibrator 39.

【0044】図1〜図5にそれぞれ示すように、本実施
形態で用いる振動子39は、弾性体41と、弾性体41
の一方の平面に装着された圧電体42とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 5, the vibrator 39 used in this embodiment includes an elastic body 41 and an elastic body 41.
And a piezoelectric body 42 mounted on one of the flat surfaces.

【0045】弾性体41は、例えば鉄鋼、ステンレス
鋼、リン青銅又はエリンバー材等といった共振先鋭度が
大きな金属材料により構成されることが望ましく、矩形
平板状に形成される。また、弾性体41の各部の寸法
は、発生する1次の縦振動L1及び4次の屈曲振動B4
それぞれの固有振動数fL1、f B4が略一致するように、
設定される。
The elastic body 41 is preferably made of a metal material having a large resonance sharpness, such as steel, stainless steel, phosphor bronze, or Elinvar material, and is formed in a rectangular flat plate shape. The dimensions of each part of the elastic body 41 are determined by the primary longitudinal vibration L1 and the quaternary bending vibration B4.
In order that the natural frequencies f L1 and f B4 substantially coincide with each other,
Is set.

【0046】弾性体41の一方の平面には、圧電体42
が例えば接着により装着される。また、弾性体41の他
方の平面には、弾性体41の幅方向に2本の溝部が相対
運動方向(図2、図4及び図5それぞれにおける左右方
向)に関して所定距離だけ離れて設けられる。これらの
溝部に、横断面形状が矩形である各棒型の、高分子材等
を主成分とした摺動部材が嵌め込まれて装着され、突起
状に突出して装着される。高分子材としては、PTF
E、ポリイミド樹脂、ポリアセタール、PPSさらには
PEEK等の高分子材料が例示される。
A piezoelectric body 42 is provided on one plane of the elastic body 41.
Is mounted, for example, by bonding. In the other plane of the elastic body 41, two grooves are provided in the width direction of the elastic body 41 at a predetermined distance in the relative movement direction (the left and right directions in FIGS. 2, 4 and 5). In each of these grooves, a rod-shaped sliding member having a rectangular cross-sectional shape, which is mainly composed of a polymer material, is fitted and mounted, and is mounted so as to protrude. As the polymer material, PTF
Polymer materials such as E, polyimide resin, polyacetal, PPS, and PEEK are exemplified.

【0047】そして、この摺動部材が駆動力取出部43
a、43bとして機能する。したがって、弾性体41は
これら摺動部材からなる駆動力取出部43a、43bを
介して、可動ステージ33の振動子接触面33aに加圧
接触する。
The sliding member is used as a driving force output portion 43.
a, 43b. Therefore, the elastic body 41 comes into pressure contact with the vibrator contact surface 33a of the movable stage 33 via the driving force extracting portions 43a and 43b formed of these sliding members.

【0048】また、図3に示すように、各駆動力取出部
43a、43bは、いずれも、振動子39の幅方向に二
つに分割され、分割されたそれぞれの駆動力取出部43
a、43a’、43b、43b’が振動子39の幅方向
の端部側に配置される。このように、本実施形態では、
各駆動力取出部43a、43bは、それぞれが2個の摺
動材により構成される。
As shown in FIG. 3, each of the driving force extracting portions 43a and 43b is divided into two in the width direction of the vibrator 39, and each of the divided driving force extracting portions 43a and 43b is divided into two.
a, 43 a ′, 43 b, 43 b ′ are arranged on the end side in the width direction of the vibrator 39. Thus, in the present embodiment,
Each of the driving force extracting portions 43a and 43b is formed of two sliding members.

【0049】これらの駆動力取出部43a、43bは、
図5(B)及び図5(C)に示すように、弾性体41に
発生する4次の屈曲振動B4の4つの腹位置l1 〜l4
のうちの外側に位置する二つの腹位置l1 、l4 に一致
する位置にそれぞれ設けられる。なお、駆動力取出部4
3a、43bは、屈曲振動B4の二つの腹位置l1 、l
4 に正確に一致する位置に設けられる必要はなく、これ
らの腹位置l1 、l4の近傍に設けられていてもよい。
These driving force take-out portions 43a, 43b
Figure 5 (B) and FIG. 5 as shown in (C), 4 single loop position l 1 to l 4 of the fourth order bending vibration B4 generated in the elastic member 41
Are respectively provided at positions corresponding to the two antinode positions l 1 and l 4 located outside. In addition, the driving force extraction unit 4
3a and 43b are two antinode positions l 1 and l of the bending vibration B4.
It is not necessary to be provided at a position exactly corresponding to 4 , and it may be provided near these antinode positions l 1 and l 4 .

【0050】圧電体42は、本実施形態ではPZT(チ
タンジルコン酸鉛)からなる一枚の薄板状の圧電素子に
より構成される。この圧電体42には、図4及び図5に
示すように、A相の駆動信号VA が入力される入力領域
42a、42cと、A相の駆動信号とは位相が約(π/
2)ずれたB相の駆動信号VB が入力される入力領域4
2b、42dとが形成される。各入力領域42a〜42
dは、いずれも、図5(A)〜図5(C)に示すよう
に、弾性体41に発生する屈曲振動B4の5つの節位置
1 〜n5 により区画された4つの領域に連続して形成
される。すなわち、駆動信号の入力により変形する各入
力領域42a〜42dが、いずれも、不動点である節位
置n1 〜n5 を跨がない。そのため、入力領域42a〜
42dの変形が節位置n1 〜n5 によって抑制されるこ
とがない。これにより、各入力領域42a〜42dに入
力された電気エネルギを最大の効率で弾性体41の変
形、すなわち機械エネルギへ変換することができる。
In the present embodiment, the piezoelectric body 42 is formed of a single thin plate-like piezoelectric element made of PZT (lead titanium zirconate). As shown in FIGS. 4 and 5, the input regions 42 a and 42 c to which the A-phase drive signal VA is input and the A-phase drive signal have a phase of about (π /
2) input drive signal V B of the shifted phase B are input area 4
2b and 42d are formed. Each input area 42a to 42
As shown in FIGS. 5 (A) to 5 (C), d is continuous to four regions defined by five nodal positions n 1 to n 5 of bending vibration B4 generated in elastic body 41. Formed. That is, each input region 42a~42d be deformed by input of the driving signal are both, it does not cross the nodal position n 1 ~n 5 is fixed point. Therefore, the input areas 42a to 42a
Never deformation 42d is suppressed by nodal positions n 1 ~n 5. Thus, the electric energy input to each of the input areas 42a to 42d can be transformed into the elastic body 41, that is, converted into mechanical energy with maximum efficiency.

【0051】また、屈曲振動B4の節位置n2 、n4
は、振動子39が発生する縦振動L1により電気エネル
ギを出力する検出領域42p、42p’が設けられる。
これにより、振動子39が発生する縦振動L1の振動状
態がモニタされる。
At the node positions n 2 and n 4 of the bending vibration B4, detection areas 42p and 42p 'for outputting electric energy by the longitudinal vibration L1 generated by the vibrator 39 are provided.
Thereby, the vibration state of the longitudinal vibration L1 generated by the vibrator 39 is monitored.

【0052】そして、図4、図5(A)及び図5(B)
に示すように、各入力領域42a〜42dと各検出領域
42p、42p’とは、それぞれの表面を、銀電極44
a〜44d、44p、44p’により覆われる。これに
より、各入力領域42a〜42dへ独立して駆動信号を
入力したり、各検出領域42p、42p’から独立して
検出信号を出力することができる。なお、図面を簡略化
して理解を容易にするため、図1〜図3では、いずれ
も、銀電極44a〜44d、44p、44p’は省略し
てある。
FIG. 4, FIG. 5 (A) and FIG. 5 (B)
As shown in the figure, each of the input areas 42a to 42d and each of the detection areas 42p and 42p '
a to 44d, 44p and 44p '. As a result, a drive signal can be input to each of the input regions 42a to 42d independently, and a detection signal can be output independently from each of the detection regions 42p and 42p '. In addition, in order to simplify a drawing and to make it easy to understand, in FIGS. 1-3, all the silver electrodes 44a-44d, 44p, and 44p 'are abbreviate | omitted.

【0053】各銀電極44a〜44dには、電気エネル
ギの授受を行うためのリード線45a〜45dが半田付
けされて接続され、また、銀電極44p、44p’に
は、同じくリード線(図示しない。)が半田付けされて
接続されている。
Lead wires 45a to 45d for transmitting and receiving electric energy are connected to the silver electrodes 44a to 44d by soldering, and lead wires (not shown) are connected to the silver electrodes 44p and 44p '. .) Are connected by soldering.

【0054】本実施形態では、振動子39の両側面の長
手方向の中央部に、それぞれ、貫通孔を有する支持用突
起部46a、46bが設けられている。この支持用突起
部46a、46bの形成位置は、図5(B)及び図5
(C)に示すように、振動子39が発生する縦振動L1
及び屈曲振動B4それぞれの節位置であるため、支持に
伴う振動の減衰が最小限に抑制される。
In this embodiment, supporting projections 46a and 46b having through holes are provided at the longitudinal center portions of both sides of the vibrator 39, respectively. The supporting protrusions 46a and 46b are formed at positions shown in FIGS.
As shown in (C), the longitudinal vibration L1 generated by the vibrator 39
And the bending vibration B4 are at the respective node positions, so that the attenuation of the vibration accompanying the support is minimized.

【0055】なお、本実施形態では、図5(A)に示す
ように、振動子39はその平面の中央部を中心として点
対称となるように、形成される。これにより、各駆動力
取出部43a、43a’、43b、43b’に発生する
楕円運動を略同じ形状とすることができ、相対運動方向
の反転に伴う駆動差が殆ど解消される。
In this embodiment, as shown in FIG. 5A, the vibrator 39 is formed so as to be point-symmetric about the center of the plane. Accordingly, the elliptical motions generated in the respective driving force extracting portions 43a, 43a ', 43b, 43b' can be made to have substantially the same shape, and the driving difference due to the reversal of the relative motion direction is almost eliminated.

【0056】図7を参照しながら後述するように、位置
決め装置30の駆動制御装置61から、圧電体42の入
力領域42a、42cには、縦振動L1及び屈曲振動B
4それぞれの固有振動数に一致した周波数を有するA相
の駆動信号VA が入力される。また、入力領域42b、
42dには、A相の駆動信号とは(π/2)の位相差を
有するB相の駆動信号VB が入力される。すると、図5
(C)に示すように、弾性体41には、相対運動方向
(図5における左右方向)へ振動する第1の振動である
1次の縦振動L1と、この相対運動方向に直交する上下
方向、すなわち振動子39と可動ステージ33との加圧
方向に平行な方向へ振動する第2の振動である4次の屈
曲振動B4とが同時に発生する。発生した縦振動L1と
屈曲振動B4とは合成されて、駆動力取出部43a、4
3a’と駆動力取出部43b、43b’とには、図5
(B)に例示するように、互いの位相がπずれた楕円運
動がそれぞれ発生する。これにより、振動子39は加圧
接触する可動ステージ33との間で、縦振動L1の振動
方向への相対的な直線運動を発生する。なお、相対運動
方向を逆向きにするには、B相の駆動信号が、A相の駆
動信号に対して(−π/2)の位相差を有するように設
定すればよい。
As will be described later with reference to FIG. 7, the drive control device 61 of the positioning device 30 applies the longitudinal vibration L1 and the bending vibration B to the input areas 42a and 42c of the piezoelectric body 42.
4 drive signal V A of the A phase with a frequency that matches the natural frequency of each is input. Also, the input area 42b,
The 42d, the drive signal of the A-phase driving signal V B of the B phase having a phase difference of (π / 2) is input. Then, FIG.
As shown in (C), the elastic body 41 has a primary longitudinal vibration L1, which is a first vibration vibrating in the relative movement direction (the left-right direction in FIG. 5), and a vertical direction perpendicular to the relative movement direction. That is, the fourth-order bending vibration B4, which is the second vibration that vibrates in a direction parallel to the pressing direction of the vibrator 39 and the movable stage 33, is simultaneously generated. The generated longitudinal vibration L1 and bending vibration B4 are combined, and the driving force extracting portions 43a,
3a 'and the driving force extracting portions 43b and 43b'
As illustrated in (B), elliptic motions with phases shifted from each other by π occur. Thus, the vibrator 39 generates a relative linear motion in the vibration direction of the longitudinal vibration L1 between the vibrator 39 and the movable stage 33 that comes into pressure contact. In order to reverse the direction of the relative movement, the B-phase drive signal may be set to have a phase difference of (−π / 2) with respect to the A-phase drive signal.

【0057】このように、本実施形態の振動子39は、
相対運動の方向へ振動する第1の振動である縦振動L1
と、振動子39と可動ステージ33との加圧方向と同じ
方向へ振動する第2の振動である屈曲振動B4とを励振
することにより、可動ステージ33との間で直線的な相
対運動を発生する、いわゆる異形モード縮退型の振動子
である。 (ii)振動子固定部材40 図1〜図3に示すように、振動子固定部材40は、固定
ブロック47と、加圧部材48と、支持部材49とを有
する。
As described above, the vibrator 39 of the present embodiment is
Longitudinal vibration L1, which is the first vibration oscillating in the direction of relative motion
And a bending vibration B4, which is a second vibration vibrating in the same direction as the pressing direction of the vibrator 39 and the movable stage 33, generates a linear relative motion between the movable stage 33 and the vibrating vibration B4. This is a so-called deformed mode degenerate type vibrator. (Ii) Vibrator fixing member 40 As shown in FIGS. 1 to 3, the vibrator fixing member 40 includes a fixing block 47, a pressing member 48, and a support member 49.

【0058】固定ブロック47は、ベース基板31に、
例えばねじ止め等の適宜手段により固定されるブロック
体である。固定ブロック47の内部には、振動子39の
加圧方向(図2における上下方向)に貫通した装着部が
設けられており、この装着部に、ねじ部48b及び加圧
部材であるコイルスプリング48aが設けられ、コイル
スプリング48aの先端に、略円錐状の加圧端子48c
が設けられている。この加圧端子48cの先端が振動子
39の中央部に当接する。このため、振動子39は、コ
イルスプリング48aが発生するばね力により、加圧端
子48cにより加圧される。このため、振動子39の駆
動力取出部43a〜43b’と可動ステージ33の振動
子接触面33aとが適当な加圧力で加圧接触する。
The fixed block 47 is provided on the base substrate 31.
For example, the block body is fixed by appropriate means such as screwing. A mounting portion that penetrates the vibrator 39 in the pressing direction (vertical direction in FIG. 2) is provided inside the fixed block 47. The mounting portion includes a screw portion 48b and a coil spring 48a serving as a pressing member. Is provided at the tip of the coil spring 48a.
Is provided. The tip of the pressure terminal 48c contacts the center of the vibrator 39. Therefore, the vibrator 39 is pressed by the pressing terminal 48c by the spring force generated by the coil spring 48a. For this reason, the driving force output portions 43a to 43b 'of the vibrator 39 and the vibrator contact surface 33a of the movable stage 33 are brought into pressurized contact with an appropriate pressing force.

【0059】なお、ねじ部48bのねじ込み位置を変更
することにより、コイルスプリング48aが発生するば
ね力が変更される。これにより、振動子39の駆動力取
出部43a〜43b’と可動ステージ33の振動子接触
面33aとの間の加圧力を、適宜変更することができ
る。
By changing the screwing position of the screw portion 48b, the spring force generated by the coil spring 48a is changed. Thus, the pressing force between the driving force output portions 43a to 43b 'of the vibrator 39 and the vibrator contact surface 33a of the movable stage 33 can be appropriately changed.

【0060】固定ブロック47の振動子39側の平面に
は、支持部材49が設けられる。本実施形態では、支持
部材49は、振動子39と可動ステージ33との加圧方
向と平行な方向へ向けて延設された2本の支持ピン49
a、49bを有する。支持ピン49a、49bは、振動
子39に形成された支持用突起部46a、46bにそれ
ぞれ設けられた二つの貫通孔の間の間隔と同じ距離だけ
離れて、固定ブロック47に適宜手段により固定され
る。また、支持ピン49a、49bは、支持用突起部4
6a、46bにそれぞれ設けられた二つの貫通孔に、隙
間を有して嵌まり合う。
A support member 49 is provided on a plane of the fixed block 47 on the vibrator 39 side. In the present embodiment, the support member 49 includes two support pins 49 extending in a direction parallel to the pressing direction of the vibrator 39 and the movable stage 33.
a and 49b. The support pins 49a and 49b are fixed to the fixing block 47 by appropriate means at a distance equal to the distance between two through holes provided in the supporting projections 46a and 46b formed on the vibrator 39, respectively. You. Further, the support pins 49a and 49b are
The two through holes provided in 6a and 46b are fitted with a gap therebetween.

【0061】このように、振動子39は、加圧部材48
により可動ステージ33へ加圧されるとともに、支持部
材49により加圧部材48の加圧方向へは変位自在であ
るとともに相対運動の方向には拘束されて、固定ブロッ
ク47に支持される。すなわち、振動子39による可動
ステージ33の加圧方向は、図1〜図3におけるY方向
となり、レール部材32aとガイド部材32bとの嵌合
方向と同じ方向とされる。
As described above, the vibrator 39 is connected to the pressing member 48.
Is pressed to the movable stage 33, and is displaceable in the pressing direction of the pressing member 48 by the support member 49, and is restrained in the direction of the relative movement, and is supported by the fixed block 47. That is, the direction in which the vibrator 39 presses the movable stage 33 is the Y direction in FIGS. 1 to 3 and is the same as the direction in which the rail member 32a and the guide member 32b are fitted.

【0062】本実施形態の超音波アクチュエータ34
は、以上のように構成される。
The ultrasonic actuator 34 of the present embodiment
Is configured as described above.

【0063】〔位置検出装置35〕ベース基板31に
は、連結部材37を介して、可動ステージ33の位置検
出装置35が搭載される。本実施形態では、位置検出装
置として、発光及び受光を行う本体35aと、スケール
を形成されて検出部を構成する反射板35bとを有する
反射型の光学式リニアエンコーダを用いた。
[Position Detecting Device 35] The position detecting device 35 of the movable stage 33 is mounted on the base substrate 31 via the connecting member 37. In the present embodiment, a reflection type optical linear encoder having a main body 35a for emitting and receiving light and a reflection plate 35b having a scale and constituting a detection unit is used as the position detection device.

【0064】本体35aは、連結部材37を介して、ベ
ース基板31に適宜手段により固定される。一方、本実
施形態では、反射板35bは、可動ステージ33の本体
35a側の側面に、搭載面33bに直交するようにし
て、設けられる。
The main body 35a is fixed to the base substrate 31 via a connecting member 37 by appropriate means. On the other hand, in the present embodiment, the reflection plate 35b is provided on the side surface of the movable stage 33 on the main body 35a side so as to be orthogonal to the mounting surface 33b.

【0065】このエンコーダ35により、可動ステージ
33の現位置が検出される。検出値は、位置決め装置3
0の駆動制御装置61へ出力され、超音波アクチュエー
タ34の駆動状態が制御される。
The current position of the movable stage 33 is detected by the encoder 35. The detected value is determined by the positioning device 3
The drive state of the ultrasonic actuator 34 is output to the drive control device 61 of 0.

【0066】本実施形態の位置検出装置35は、以上の
ように構成される。
The position detecting device 35 of the present embodiment is configured as described above.

【0067】〔固定ステージ36〕図6は、固定ステー
ジ36を抽出して示す説明図であって、図6(A)は上
面図、図6(B)は正面図である。
[Fixed Stage 36] FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams showing the fixed stage 36 extracted. FIG. 6A is a top view, and FIG. 6B is a front view.

【0068】図1〜図3及び図6に示すように、ベース
基板31には、固定ステージ36が適宜手段により固定
される。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3 and FIG. 6, a fixed stage 36 is fixed to the base substrate 31 by appropriate means.

【0069】本実施形態では、固定ステージ36は、互
いに別部品である第1の部材36−1及び第2の部材3
6−2を、例えば接着や溶接等の適宜手段により接合す
ることによって、図1〜図3及び図6に示すような段差
状に構成されているが、これとは異なり、単一材料によ
り一体に構成されていてもよい。
In the present embodiment, the fixed stage 36 includes a first member 36-1 and a second member 3 which are separate components.
6-2 is formed in a stepped shape as shown in FIGS. 1 to 3 and 6 by joining them by an appropriate means such as adhesion or welding, but is different from this, and is integrated by a single material. May be configured.

【0070】これら第1の部材36−1及び第2の部材
36−2を接合した後に、第1の部材36−1の切換端
子50を搭載する搭載面には第1の平面36aが、また
第2の部材36−2のレール部材32aを固定する面に
は第2の平面36bが、互いに平行に設けられる。
After joining the first member 36-1 and the second member 36-2, a first flat surface 36a is provided on the mounting surface of the first member 36-1 on which the switching terminal 50 is mounted. On the surface of the second member 36-2 on which the rail member 32a is fixed, second planes 36b are provided in parallel with each other.

【0071】第1の平面36a及び第2の平面36bを
互いに平行に形成するには、周知慣用の加工機械の保持
部に、接合された第1の部材36−1及び第2の部材3
6−2を固定して行えばよい。例えば、接合された第1
の部材36−1及び第2の部材36−2を、周知慣用の
研削盤の保持部に固定し、送り装置によって、接合され
た第1の部材36−1及び第2の部材36−2を送り方
向へ送りながら第1の部材36−1に回転する砥石車を
押し付けて第1の平面36aを形成した後、第1の部材
36−1及び第2の部材36−2を保持部に保持したま
ま、砥石車のシフト量を変更して第1の部材36−1及
び第2の部材36−2を送り方向へ送りながら第2の部
材36−2に回転する砥石車を押し付けて第2の平面3
6bを形成すればよい。
In order to form the first plane 36a and the second plane 36b in parallel with each other, the first member 36-1 and the second member 3 joined to a holding portion of a well-known and ordinary processing machine are connected.
6-2 may be fixed. For example, the first joined
The first member 36-1 and the second member 36-2 are fixed to the holding part of a commonly used grinding machine by fixing the member 36-1 and the second member 36-2. The first wheel 36-1 and the second member 36-2 are held by the holding unit after pressing the rotating grinding wheel against the first member 36-1 while forming in the feed direction to form the first plane 36a. While moving the grinding wheel, the amount of shift of the grinding wheel is changed, and the rotating wheel is pressed against the second member 36-2 while the first member 36-1 and the second member 36-2 are being moved in the feed direction. Plane 3 of
6b may be formed.

【0072】固定ステージ36の第1の部材36−1の
上面に、4本の光ファイバ50aそれぞれの4つの切換
端子50が、光ファイバ38aの切換端子38と同じ設
置高さになるようにして搭載される。各切換端子50
は、いずれも、例えば樹脂材料により直方体状に形成さ
れ、4本の光ファイバ50aの端部をそれぞれ貫通させ
た状態で固定されて、装着される。切換端子50それぞ
れの一つの端面には、各光ファイバ50aの端面が同一
平面をなして、配置される。この光ファイバ50aは、
光ファイバ38aと同様に、ステップ形光ファイバであ
る。
On the upper surface of the first member 36-1 of the fixed stage 36, the four switching terminals 50 of the four optical fibers 50a are set at the same height as the switching terminal 38 of the optical fiber 38a. Will be installed. Each switching terminal 50
Are formed in a rectangular parallelepiped shape by, for example, a resin material, and are fixed and mounted in a state where the ends of the four optical fibers 50a are respectively penetrated. On one end face of each switching terminal 50, the end face of each optical fiber 50a is arranged so as to be on the same plane. This optical fiber 50a
Like the optical fiber 38a, it is a step-type optical fiber.

【0073】なお、図1〜図3では、図面を簡略化して
理解を容易にするために、切換端子50が4つ並設され
た場合を示すが、本発明はこれに限られるものではな
く、2つ、3つ又は5つ以上の切換端子が並設された場
合にも、同様に適用される。
FIGS. 1 to 3 show a case where four switching terminals 50 are arranged side by side for the sake of simplicity and easy understanding. However, the present invention is not limited to this. The same applies to a case where two, three, five or more switching terminals are arranged in parallel.

【0074】一方、固定ステージ36の第2の平面36
bには、前述した案内部材32のレール部材32aが適
宜手段により固定されて保持される。このレール部材3
2aには、前述したように、嵌合するガイド部材32b
を介して可動ステージ33が支持される。このため、可
動ステージ33は、固定ステージ36に設けられる第1
の平面36a及び第2の平面36bとの平行な位置関係
を維持しながら直線的に駆動される。
On the other hand, the second plane 36 of the fixed stage 36
In b, the rail member 32a of the guide member 32 described above is fixed and held by appropriate means. This rail member 3
2a, as described above, the guide member 32b to be fitted.
The movable stage 33 is supported via. For this reason, the movable stage 33 is provided on the first stage provided on the fixed stage 36.
Are driven linearly while maintaining a parallel positional relationship with the plane 36a and the second plane 36b.

【0075】このため、本実施形態によれば、切換端子
50を搭載する固定ステージ36の第1の平面36aと
可動ステージ33の切換端子38の移動方向の軌跡とが
正確に平行になる。
For this reason, according to the present embodiment, the first plane 36 a of the fixed stage 36 on which the switching terminal 50 is mounted and the trajectory of the switching terminal 38 of the movable stage 33 in the moving direction are exactly parallel.

【0076】また、図1〜図3に示すように、固定ステ
ージ36は、第1の平面36a及び第2の平面36b
が、ともに、エンコーダ35の可動ステージ33側の平
面(発光及び受光面)と平行になるように、エンコーダ
35とともに、それぞれベース基板31にねじ止めされ
て固定される連結部材37に搭載されて固定される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the fixed stage 36 has a first plane 36a and a second plane 36b.
Are mounted together with the encoder 35 on the connecting members 37 which are screwed and fixed to the base substrate 31 so as to be parallel to the plane (light emitting and receiving surfaces) of the encoder 35 on the movable stage 33 side. Is done.

【0077】本実施形態の固定ステージ36は、以上の
ように構成される。
The fixed stage 36 of this embodiment is configured as described above.

【0078】図7は、本実施形態の位置決め装置30の
駆動制御装置61の一例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the drive control device 61 of the positioning device 30 of the present embodiment.

【0079】制御部67からの指令により、駆動制御装
置61の発振器62から、振動子39の縦振動L1及び
屈曲振動B4それぞれに相当する高周波の駆動信号が、
出力される。発振器62からの出力は移相器63によっ
て位相が(π/2)異なる二種の信号に分岐されて、駆
動信号切換器64に入力される。駆動信号切換器64
は、振動子39の駆動状態(粗動、微動)に応じて、1
種又は2種の信号を出力する。すなわち、駆動信号切換
器64は、粗動駆動時及び微動駆動時それぞれの駆動信
号の伝達方法を、粗動駆動時には移相器63からの二つ
の駆動信号が各入力領域42a〜42dに入力されるよ
うに、また微動駆動時には移相器63からの二つの駆動
信号のうちの一方が入力領域42a、42cまたは入力
領域42b、42dに入力されるように、切り替える。
In response to a command from the control unit 67, a high-frequency drive signal corresponding to each of the longitudinal vibration L1 and the bending vibration B4 of the vibrator 39 is output from the oscillator 62 of the drive control unit 61.
Is output. The output from the oscillator 62 is split by the phase shifter 63 into two types of signals having different phases (π / 2), and is input to the drive signal switch 64. Drive signal switch 64
Depends on the driving state (coarse movement, fine movement) of the vibrator 39.
Outputs one or two types of signals. That is, the drive signal switching unit 64 determines the method of transmitting the drive signal during the coarse movement drive and the drive signal during the fine movement drive. Two drive signals from the phase shifter 63 are input to each of the input areas 42a to 42d during the coarse movement drive. Thus, the switching is performed such that one of the two drive signals from the phase shifter 63 is input to the input areas 42a and 42c or the input areas 42b and 42d during the fine movement driving.

【0080】駆動信号切換器64からの一方の出力は増
幅器65によって増幅された後に、A相の駆動信号VA
として入力領域42a、42cの銀電極44a、44c
へ印加される。また、他方の出力は増幅器66によって
増幅された後に、B相の駆動信号VB として入力領域4
2b、42dの銀電極44b、44dへ印加される。こ
れにより、振動子39は励振し、駆動力取出部43a〜
43b’を介して加圧接触する可動ステージ33を、レ
ール部材32aの敷設方向へ向けて直線的に駆動する。
One output from the drive signal switch 64 is amplified by the amplifier 65, and then the A-phase drive signal V A
Silver electrodes 44a, 44c in the input areas 42a, 42c
Is applied. Also, the other output after being amplified by amplifier 66, the input region 4 as a drive signal V B of the B-phase
The voltage is applied to the silver electrodes 44b and 44d of 2b and 42d. Thereby, the vibrator 39 is excited, and the driving force extracting portions 43a to 43a
The movable stage 33 that comes into pressure contact with the movable stage 43b ′ is linearly driven in the direction in which the rail member 32a is laid.

【0081】本実施形態では、エンコーダ35により直
線的に駆動される可動ステージ33の位置が検出され、
エンコーダ35からの検出値が制御部67に入力され
る。制御部67は、この検出値の値に応じて、駆動信号
切換器64に制御信号S1 を出力して振動子39の駆動
状態を粗動及び微動の2段階に切り替えるとともに、発
振器62に制御信号S2 を出力する。これにより、振動
子39の振動振幅が所定の大きさに制御される。
In this embodiment, the position of the movable stage 33 driven linearly by the encoder 35 is detected.
The detected value from the encoder 35 is input to the control unit 67. The control unit 67 outputs the control signal S 1 to the drive signal switch 64 in accordance with the value of the detected value to switch the drive state of the vibrator 39 to two stages of coarse movement and fine movement, and controls the oscillator 62. and outputs a signal S 2. Thereby, the vibration amplitude of the vibrator 39 is controlled to a predetermined magnitude.

【0082】なお、制御部67には、検出領域42p、
42p’からの出力電圧も入力するようにしてもよい。
この場合、制御部67は、予め設定されていた基準電圧
と各検出領域42p、42p’からの出力電圧とを比較
して、検出領域42p、42p’からの出力電圧のほう
が小さいときには周波数を低くするように、発振器62
を制御する。一方、制御部67は、検出領域42p、4
2p’からの出力電圧のほうが大きいときには周波数を
高くするように、発振器62を制御する。
The control section 67 includes a detection area 42p,
The output voltage from 42p 'may also be input.
In this case, the control unit 67 compares the preset reference voltage with the output voltage from each of the detection areas 42p and 42p ', and lowers the frequency when the output voltage from the detection areas 42p and 42p' is smaller. The oscillator 62
Control. On the other hand, the control unit 67 sets the detection areas 42p,
When the output voltage from 2p 'is larger, the oscillator 62 is controlled so as to increase the frequency.

【0083】次に、可動ステージ33の駆動を、駆動制
御装置61からの各種の命令とともに説明する。
Next, the driving of the movable stage 33 will be described together with various commands from the drive control device 61.

【0084】本実施形態の位置決め装置30において、
可動ステージ33の位置をある位置から所望の位置に移
動する場合、駆動制御装置61の制御部67は、発振器
62及び切換器それぞれに、粗動駆動状態になる信号S
1 を出力する。つまり、発振器62には超音波アクチュ
エータ34の共振点から離れた周波数から共振点に近い
周波数に掃引させるように命令する。これにより、可動
ステージ33は、速度ゼロの状態から速い速度で駆動さ
れる。これと同時に、駆動信号切換器64には、入力領
域42a、42c及び入力領域42b、42dのいずれ
にも駆動信号を印加するように、切換えを選択させる。
In the positioning device 30 of the present embodiment,
When moving the position of the movable stage 33 from a certain position to a desired position, the control unit 67 of the drive control device 61 sends a signal S to the oscillator 62 and the switch to enter the coarse movement drive state.
Outputs 1 . That is, the oscillator 62 is instructed to sweep from a frequency away from the resonance point of the ultrasonic actuator 34 to a frequency close to the resonance point. As a result, the movable stage 33 is driven at a high speed from the zero speed state. At the same time, the drive signal switch 64 is caused to select the switching so that the drive signal is applied to both the input areas 42a and 42c and the input areas 42b and 42d.

【0085】そして、エンコーダ35からの信号により
所望の位置に近付いたことが制御部67に伝達される
と、制御部67は発振器62に周波数を共振点から離す
ように指令し、これにより、振動子39の駆動力は無く
なり、可動ステージ33は、速い速度から速度が瞬時に
遅くなり、停止する。この停止を、本明細書では、「粗
動停止」という。
Then, when a signal from the encoder 35 informs the control unit 67 that the vehicle has approached the desired position, the control unit 67 instructs the oscillator 62 to move the frequency away from the resonance point, thereby causing the vibration to occur. The driving force of the child 39 is lost, and the speed of the movable stage 33 is instantaneously reduced from a high speed to a stop. This stop is referred to as “coarse stop” in this specification.

【0086】可動ステージ33が粗動停止した後、制御
部67は、エンコーダ35からの検出信号に基づいて、
可動ステージ33の現位置と所望位置との偏差を求め
る。そして、可動ステージ33の現位置と所望の位置と
の偏差が許容範囲を超えている場合、発振器62及び駆
動信号切換器64それぞれに微動駆動状態になるように
命令し、可動ステージ33の現位置と所望の位置との偏
差が許容範囲内になるまで微動を行う。つまり、発振器
62にはある値の周波数を間欠的に印加する。間欠信号
は、高周波信号をBH時間印加した後にBL時間印加し
ないという周期BTのバースト信号である。
After the movable stage 33 stops coarse movement, the control section 67
The deviation between the current position and the desired position of the movable stage 33 is obtained. When the deviation between the current position of the movable stage 33 and the desired position is beyond the allowable range, the oscillator 62 and the drive signal switch 64 are commanded to be in the fine movement drive state, respectively. Fine movement is performed until the deviation between the position and the desired position falls within the allowable range. That is, a certain frequency is intermittently applied to the oscillator 62. The intermittent signal is a burst signal having a period BT in which the high frequency signal is applied for the BH time and not applied for the BL time.

【0087】これと同時に、駆動信号切換器64には、
入力領域42a、42c及び入力領域42b、42dの
うちの一方に駆動信号を印加するように、切換えを選択
させる。例えば図4では、可動ステージ33を左方向へ
微動駆動させる時には入力領域42a、42cに駆動信
号を入力し、一方、右方向へ微動駆動させる時には入力
領域42b、42dに駆動信号を入力する。
At the same time, the drive signal switch 64
Switching is selected so that a drive signal is applied to one of the input areas 42a and 42c and the input areas 42b and 42d. For example, in FIG. 4, when the movable stage 33 is finely driven leftward, a drive signal is input to the input areas 42a and 42c. On the other hand, when the movable stage 33 is finely driven rightward, a drive signal is input to the input areas 42b and 42d.

【0088】これにより、可動ステージ33は、粗動停
止した後に、再度微小駆動され、最終的に所望の停止許
容範囲に高精度に停止する。
As a result, the movable stage 33 is finely driven again after the coarse movement is stopped, and finally stops at a desired stop allowable range with high accuracy.

【0089】この際、本実施形態では、固定ステージ3
6については第1の部材36−1及び第2の部材36−
2を接合した後に、例えば研削盤を用いて第1の平面3
6a及び第2の平面36bを形成して、製造したため、
第1の平面36a及び第2の平面36bの平行度を、極
めて容易かつ確実に要求平行度に一致させることができ
る。このため、本実施形態によれば、固定ステージ36
の切換端子50を搭載する搭載面を、可動ステージ33
の移動方向と正確に平行にすることができる。これによ
り、可動ステージ33に搭載された切換端子38が固定
ステージ36に搭載された切換端子50に対して上下方
向(図1で示すZ軸方向)の平行度が達成される。ま
た、エンコーダ35の本体35aから発光される入射光
が、反射板35bに正確に直交して反射するとともに、
反射板35bからの反射光が本体35aに正確に直交し
て入射されるようになり、これにより、エンコーダ35
により、可動ステージ33に搭載された切換端子38の
位置を正確に検出することができる。
At this time, in this embodiment, the fixed stage 3
6, the first member 36-1 and the second member 36-
2 are joined together, for example using a grinder,
6a and the second plane 36b were formed and manufactured,
The parallelism of the first plane 36a and the second plane 36b can be very easily and reliably matched with the required parallelism. Therefore, according to the present embodiment, the fixed stage 36
The mounting surface on which the switching terminal 50 of FIG.
Can be made exactly parallel to the direction of movement. Thereby, the parallelism of the switching terminal 38 mounted on the movable stage 33 with respect to the switching terminal 50 mounted on the fixed stage 36 is achieved in the vertical direction (the Z-axis direction shown in FIG. 1). In addition, the incident light emitted from the main body 35a of the encoder 35 is reflected at right angles to the reflecting plate 35b, and
The reflected light from the reflection plate 35b is incident on the main body 35a at right angles to the main body 35a.
Accordingly, the position of the switching terminal 38 mounted on the movable stage 33 can be accurately detected.

【0090】したがって、本実施形態によれば、粗動停
止後のエンコーダ35に含まれる誤差を低減することが
でき、エンコーダ35からの検出信号に基づいて微動駆
動を行うことにより、所望の停止位置精度を確保するこ
とができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the error included in the encoder 35 after the coarse movement is stopped, and to perform the fine movement drive based on the detection signal from the encoder 35 to obtain the desired stop position. Accuracy can be ensured.

【0091】このように、本実施形態によれば、固定ス
テージ36を可動ステージ33の移動方向と平行になる
よう配置することができるため、光ファイバの切換装置
に要求される高い位置精度を容易にかつ確実に達成する
ことができる。
As described above, according to the present embodiment, since the fixed stage 36 can be disposed so as to be parallel to the moving direction of the movable stage 33, the high positional accuracy required for the optical fiber switching device can be easily achieved. And can be reliably achieved.

【0092】(第2実施形態)次に、第2の実施の形態
を説明する。なお、以降の本実施形態の説明は、前述し
た第1の実施の形態と相違する部分について行うことと
し、共通する部分は、同一の図中符号を付すことによ
り、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. In the following description of the present embodiment, portions different from those of the above-described first embodiment will be described, and common portions will be denoted by the same reference numerals in the drawings, and redundant description will be omitted.

【0093】図8は、本実施形態の位置決め装置30−
1を、一部簡略化及び透視するとともに省略して示す斜
視図である。また、図9は、図8におけるA矢視図であ
る。さらに、図10は、図8におけるB矢視図である。
FIG. 8 shows a positioning device 30- according to the present embodiment.
FIG. 1 is a perspective view showing a part 1 partially simplified and transparent and omitted. FIG. 9 is a view taken in the direction of the arrow A in FIG. Further, FIG. 10 is a view as seen from the arrow B in FIG.

【0094】本実施形態の位置決め装置30−1が、第
1実施形態の位置決め装置30と相違するのは、案内部
材32’である。
The positioning device 30-1 of the present embodiment differs from the positioning device 30 of the first embodiment in a guide member 32 '.

【0095】すなわち、本実施形態では、案内部材3
2’を構成するガイド部材を、ガイド部材の移動方向へ
離間した2基のガイド部材32b−1、32b−2に分
けている。
That is, in this embodiment, the guide member 3
The guide member constituting 2 'is divided into two guide members 32b-1 and 32b-2 separated in the moving direction of the guide member.

【0096】これにより、各ガイド部材32b−1、3
2b−2を、第1実施形態のガイド32bよりも小型化
・軽量化できる。このため、可動ステージ33のイナー
シャを低減できるとともに、加減速性能を向上できる。
Thus, each guide member 32b-1, 3
2b-2 can be made smaller and lighter than the guide 32b of the first embodiment. Therefore, the inertia of the movable stage 33 can be reduced, and the acceleration / deceleration performance can be improved.

【0097】また、ガイド部材32b−1、32b−2
を設けたことにより、粗動停止時における可動ステージ
33のヨーイングを低減できる。このため、第1実施形
態よりも微動駆動後の最終的な停止位置の精度を向上す
ることができるとともに、可動ステージ33のヨーイン
グによるガイド部材32b−1、32b−2とレール部
材32a’との摺動に起因した、ガイド部材32b−
1、32b−2及びレール部材32a’それぞれの摩耗
を低減でき、位置決め装置30−1の耐久性を向上でき
る。
The guide members 32b-1, 32b-2
Is provided, the yawing of the movable stage 33 when the coarse movement is stopped can be reduced. For this reason, the accuracy of the final stop position after the fine movement drive can be improved as compared with the first embodiment, and the guide members 32b-1 and 32b-2 due to yawing of the movable stage 33 and the rail member 32a 'can be used. Guide member 32b due to sliding
1, 32b-2 and the rail member 32a 'can be reduced in wear, and the durability of the positioning device 30-1 can be improved.

【0098】さらに、小型化されたガイド部材32b−
1、32b−2を用いることにより、ガイド部材32b
−1、32b−2と嵌合するレール部材32a’の断面
積を低減して小型化することもできる。このため、案内
部材32’に要するコストを低減することもできる。
Further, the guide member 32b-
1, 32b-2, the guide member 32b
-1, 32b-2, the cross-sectional area of the rail member 32a 'to be fitted can be reduced to reduce the size. For this reason, the cost required for the guide member 32 'can be reduced.

【0099】なお、本実施形態では、2基のガイド部材
32b−1、32b−2を設けたが、必要に応じて、3
基以上設けてもよい。
In this embodiment, two guide members 32b-1 and 32b-2 are provided.
More than two groups may be provided.

【0100】(変形形態)各実施形態の説明では、振動
アクチュエータが超音波アクチュエータである場合を例
にとった。しかし、本発明は超音波アクチュエータには
限定されず、超音波以外の他の振動域を利用した振動ア
クチュエータについても、等しく適用される。
(Modification) In the description of each embodiment, the case where the vibration actuator is an ultrasonic actuator is taken as an example. However, the present invention is not limited to the ultrasonic actuator, and is equally applicable to a vibration actuator using a vibration region other than the ultrasonic wave.

【0101】また、各実施形態の説明では、本発明にか
かる位置決め装置を光ファイバの切換装置に適用した場
合を例にとった。しかし、本発明は光ファイバの切換装
置には限定されず、各種の位置決め装置についても等し
く適用される。
In the description of each embodiment, the case where the positioning device according to the present invention is applied to an optical fiber switching device is taken as an example. However, the present invention is not limited to the optical fiber switching device, but is equally applicable to various positioning devices.

【0102】また、各実施形態の説明では、振動子と可
動ステージとの間で発生する相対運動の方向と略平行な
方向へ振動する第1の振動である1次の縦振動と、振動
子と可動ステージとの加圧方向と略平行な方向へ振動す
る第2の振動である4次の屈曲振動とを励振する異形モ
ード縮退型の振動子を用いた場合を例にとった。しか
し、本発明で用いる振動子は縦振動及び屈曲振動それぞ
れの振動の次数には限定されない。例えば、1次の縦振
動と2次の屈曲振動とを励振する振動子や、1次2縦振
動と6次の屈曲振動とを励振する振動子、さらには3次
の縦振動と8次の屈曲振動とを励振する振動等も、同様
に用いることができる。
In the description of each embodiment, the first longitudinal vibration, which is the first vibration vibrating in a direction substantially parallel to the direction of the relative movement generated between the vibrator and the movable stage, and the vibrator An example in which a modified mode degenerate type vibrator that excites a fourth-order bending vibration, which is a second vibration vibrating in a direction substantially parallel to the pressing direction of the movable stage and the movable stage, is used. However, the vibrator used in the present invention is not limited to the order of each of the longitudinal vibration and the bending vibration. For example, a vibrator that excites primary longitudinal vibration and secondary bending vibration, a vibrator that excites primary secondary vibration and sixth-order bending vibration, and a tertiary longitudinal vibration and eighth-order bending vibration Vibration that excites bending vibration can be used in the same manner.

【0103】また、本発明で用いる振動子は、縦振動及
び屈曲振動の組合せにも限定されず、この組合せ以外の
異形モード縮退型の振動子や、同形モード縮退型の振動
子であっても、同様に適用することができる。
Further, the vibrator used in the present invention is not limited to a combination of longitudinal vibration and bending vibration, but may be a modified mode degenerate type vibrator or a homogenous mode degenerate type vibrator other than this combination. And can be similarly applied.

【0104】また、各実施形態の説明では、振動子が圧
電体を備える場合を例にとった。しかし、本発明は圧電
体には限定されず、例えば電歪素子等の電気エネルギ及
び機械エネルギの相互変換素子であれば、等しく適用す
ることができる。
In the description of each embodiment, the case where the vibrator includes a piezoelectric body is taken as an example. However, the present invention is not limited to a piezoelectric body, and can be equally applied to any interconversion element of electric energy and mechanical energy such as an electrostrictive element.

【0105】また、各実施形態の説明では、位置検出装
置の検出部である反射板が、可動ステージの搭載面に直
交して配置された場合を例にとった。しかし、本発明は
この形態には限定されず、位置決め装置の高さが許容さ
れる範囲で、反射板を90度以外の角度で傾斜させて配
置してもよい。
Further, in the description of each embodiment, the case where the reflecting plate, which is the detecting unit of the position detecting device, is arranged orthogonal to the mounting surface of the movable stage is taken as an example. However, the present invention is not limited to this mode, and the reflector may be arranged to be inclined at an angle other than 90 degrees as long as the height of the positioning device is allowed.

【0106】また、各実施形態の説明では、案内部材
が、いわゆるリニアガイドである場合を例にとった。し
かし、本発明はリニアガイドには限定されず、直線状の
レール部材と、このレール部材に隙間を有して嵌合する
移動部材をいずれも有する案内部材であれば、等しく適
用される。
In the description of each embodiment, the case where the guide member is a so-called linear guide is taken as an example. However, the present invention is not limited to a linear guide, and is equally applicable to a guide member having both a linear rail member and a moving member that fits with a gap in the rail member.

【0107】また、各実施形態の説明では、案内部材が
すべり案内部材である場合を例にとった。しかし、本発
明はすべり案内部材には限定されず、球又はころを案内
面に配置したころがり案内部材や、案内面に設けたポケ
ットに油圧或いは空圧を絞りを介して供給する静圧案内
部材等も、等しく適用される。
In the description of each embodiment, the case where the guide member is a slide guide member is taken as an example. However, the present invention is not limited to the slide guide member, and a rolling guide member in which a ball or a roller is arranged on a guide surface, or a static pressure guide member that supplies hydraulic pressure or pneumatic pressure to a pocket provided in the guide surface through a throttle. Etc. apply equally.

【0108】また、各実施形態の説明では、第1の部材
及び第2の部材を接合することにより固定ステージが構
成された場合を例にとった。しかし、本発明はこの形態
には限定されず、3つ以上の部材を互いに接合すること
により固定ステージが構成された場合にも、等しく適用
される。
Further, in the description of each embodiment, a case where the fixed stage is formed by joining the first member and the second member is taken as an example. However, the present invention is not limited to this mode, and is equally applicable to a case where a fixed stage is formed by joining three or more members together.

【0109】また、各実施形態の説明では、第2の平面
に案内部材を取り付けた場合を例にとった。しかし、本
発明はこの形態には限定されず、第1の平面に案内部材
を取り付けてもよい。
In the description of each embodiment, the case where the guide member is attached to the second plane is taken as an example. However, the present invention is not limited to this mode, and the guide member may be attached to the first plane.

【0110】さらに、各実施形態は、本発明を具現化し
た一例を示したものであり、本発明の作用効果を奏する
範囲で様々な変形が可能である。
Further, each embodiment is an example in which the present invention is embodied, and various modifications are possible within a range in which the effects of the present invention can be obtained.

【0111】[0111]

【発明の効果】請求項1〜請求項3の発明により、切換
端子を搭載する固定ステージを、その搭載面が移動子の
移動方向と平行になるように配置することを、容易にか
つ確実に行うことができる位置決め装置及びその製造法
を提供できた。
According to the first to third aspects of the present invention, it is possible to easily and reliably arrange the fixed stage on which the switching terminal is mounted so that the mounting surface thereof is parallel to the moving direction of the moving element. A positioning device that can be used and a method for manufacturing the same can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態の位置決め装置を、その一部を簡
略化及び透視するとともに省略して示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a positioning device according to a first embodiment with a part thereof simplified and transparently shown and omitted.

【図2】図1におけるA矢視図である。FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.

【図3】図1におけるB矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 1;

【図4】実施形態における振動子の構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a vibrator in the embodiment.

【図5】振動子の説明図であり、図5(A)は上面図、
図5(B)は側面図、図5(C)は振動子に発生する二
つの異なる振動L1及びB4それぞれの波形例を示す説
明図である。
5A and 5B are explanatory views of a vibrator, FIG. 5A is a top view,
FIG. 5B is a side view, and FIG. 5C is an explanatory diagram showing waveform examples of two different vibrations L1 and B4 generated in the vibrator.

【図6】固定ステージを抽出して示す説明図であって、
図6(A)は上面図、図6(B)は正面図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram extracting and showing a fixed stage,
FIG. 6A is a top view, and FIG. 6B is a front view.

【図7】実施形態の位置決め装置の駆動制御装置の一例
を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a drive control device of the positioning device according to the embodiment.

【図8】第2実施形態の位置決め装置を、その一部を簡
略化及び透視するとともに省略して示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a positioning device according to a second embodiment, with a part thereof simplified and transparent, and omitted.

【図9】図8におけるA矢視図である。9 is a view as viewed in the direction of the arrow A in FIG.

【図10】図8におけるB矢視図である。FIG. 10 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 8;

【図11】特開平6−34897号公報により開示され
た情報伝送路切換装置の構成を示す説明図であって、図
11(A)は全体の構成を示す斜視図、図11(B)は
図11(A)における出力側ホルダを抽出して示す斜視
図、図11(C)は出力側ホルダの内部を走行する端末
部品を示す説明図である。
11 is an explanatory diagram showing a configuration of an information transmission line switching device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-34897, where FIG. 11A is a perspective view showing the entire configuration, and FIG. FIG. 11A is a perspective view showing an extracted output side holder, and FIG. 11C is an explanatory view showing a terminal component traveling inside the output side holder.

【図12】本出願人が特願平11−203369号によ
り提案した情報伝送路切換装置の構成例を、一部破断し
た状態で示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration example of an information transmission line switching device proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 11-203369, in a partially broken state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 位置決め装置 32 案内部材 33 可動ステージ 36 固定ステージ 36−1 第1の部材 36−2 第2の部材 36a 第1の平面 36b 第2の平面 Reference Signs 30 positioning device 32 guide member 33 movable stage 36 fixed stage 36-1 first member 36-2 second member 36a first plane 36b second plane

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F078 CA08 CB02 CB05 CB09 CB11 CC01 5H303 AA30 BB01 BB06 BB11 DD04 DD14 DD22 EE03 EE07 FF06 GG13 HH01 KK35 5H680 BB01 BB13 BC10 CC02 DD15 DD23 DD53 DD74 EE22 EE24 FF08 GG02 GG11 GG27  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F078 CA08 CB02 CB05 CB09 CB11 CC01 5H303 AA30 BB01 BB06 BB11 DD04 DD14 DD22 EE03 EE07 FF06 GG13 HH01 KK35 5H680 BB01 BB13 BC10 CC02 DD15 DD23 DD53 DD74 GG08

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定ステージと、 該固定ステージに設けられる第1の平面との平行な位置
関係を維持しながら直線的に移動する可動ステージとを
備え、 前記固定ステージには、前記可動ステージを案内する案
内部材を支持するとともに前記第1の平面に平行に設け
られる第2の平面が設けられ、前記案内部材は前記第2
の平面に設けられていることを特徴とする位置決め装
置。
A fixed stage, and a movable stage that moves linearly while maintaining a parallel positional relationship with a first plane provided on the fixed stage, wherein the fixed stage includes the movable stage. A second plane is provided which supports the guide member for guiding and is provided in parallel with the first plane, and wherein the guide member is provided in the second plane.
A positioning device, wherein the positioning device is provided on a flat surface.
【請求項2】 前記固定ステージは、単一材料により一
体に構成されるか、又は、互いに別部品である複数の部
材を接合することにより構成された後に、前記第1の平
面及び前記第2の平面を互いに平行に設けられることに
より、形成されることを特徴とする請求項1に記載され
た位置決め装置。
2. The method according to claim 1, wherein the fixed stage is integrally formed of a single material, or is formed by joining a plurality of members which are separate parts from each other. The positioning device according to claim 1, wherein the positioning device is formed by providing the flat surfaces in parallel with each other.
【請求項3】 単一材料により一体に構成された固定ス
テージの母材、又は、互いに別部品である複数の部材を
接合することにより構成された固定ステージの母材に、
第1の平面及び第2の平面を互いに平行に設けた後、前
記第1の平面及び前記第2の平面のうちの少なくとも一
方の平面に、可動ステージを支持する案内部材を取り付
けることを特徴とする位置決め装置の製造法。
3. A base material of a fixed stage integrally formed of a single material, or a base material of a fixed stage formed by joining a plurality of members which are separate parts from each other,
After the first plane and the second plane are provided in parallel with each other, a guide member that supports a movable stage is attached to at least one of the first plane and the second plane. Manufacturing method of positioning device.
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