JP2014075955A - 駆動装置、ロボット装置及び露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被駆動体に対する駆動を効率良く行うことを可能した駆動装置を提供する。
【解決手段】被駆動体３を変位駆動させる駆動装置１であって、被駆動体３が変位する方向に並んで配置されると共に、被駆動体３が変位する方向と平行な方向に振動する複数の駆動素子４と、複数の駆動素子４のうち少なくとも対となる駆動素子４ａ，４ｂ（４ｃ，４ｄ）の間を連結する連結部７ａ（７ｂ）に設けられた接触子９ａ（９ｂ）を有し、この接触子９ａ（９ｂ）を被駆動体３に設けられた接触面に摩擦接触させることによって、被駆動体３に駆動力を伝達する伝達部材５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置、ロボット装置及び露光装置に関する。

従来より、圧電素子（ピエゾ素子とも言う。）を用いた超音波モータなどの駆動装置が知られている。例えば、圧電素子を用いた駆動装置としては、圧電素子に駆動電圧を印加し、この圧電素子により振動体を振動させながら、被駆動体に対して振動体を摩擦接触させることによって、この被駆動体を回転駆動若しくは直線（リニア）駆動させるものがある（例えば、特許文献１，２を参照。）。

特開平７−９２６６号公報 特開２００５−６３９３号公報

ところで、上述した駆動装置では、図８（ａ）に示すようなｄ３３モードの圧電素子や、図８（ｂ），（ｃ）に示すようなｄ１５モードの圧電素子が用いられている。

このうち、ｄ３３モードの圧電素子は、図８（ａ）に示すように、圧電体の分極方向と平行な方向に駆動電圧（電界）を印加したときに、この圧電体に生じる厚み変形を利用したものである。このｄ３３モードの圧電素子では、一方の極性（プラス）の駆動電圧を印加することで、圧電体を伸長方向に変形させることが可能である。一方、ｄ３３モードの圧電素子では、他方の極性（マイナス）の駆動電圧を印加するときは、分極方向と逆の方向となるため、分極特性が消滅しないようにプラスの駆動電圧よりも小さな値（ゼロ(０)も含む。）とする必要がある。

これに対して、ｄ１５モードの圧電素子は、圧電体の分極方向と垂直な方向に駆動電圧（電界）を印加したときに、この圧電体に生じる剪断変形を利用したものである。このｄ１５モードの圧電素子では、図８（ｂ）に示すように、一方の極性（プラス）の駆動電圧を印加することで、圧電体を剪断方向の一方側に向かって剪断変形させることが可能である。一方、このｄ１５モードの圧電素子では、図８（ｃ）に示すように、他方の極性（マイナス）の駆動電圧を印加することで、圧電体を剪断方向の他方側に向かって剪断変形させることが可能である。

したがって、ｄ３３モードの圧電素子については、一方の極性（プラス）の駆動電圧を印加しながら、伸長方向の変形のみで振動させるのに対し、ｄ１５モードの圧電素子については、両方の極性（プラス／マイナス）を有する正弦波の駆動電圧（交流電圧）を印加しながら、剪断方向の両側に向かって大きく振動させることが可能である。

このように、ｄ１５モードの圧電素子は、駆動電圧に対する変位量を大きくできるといった特性を有している。さらに、剪断方向に振動させるｄ１５モードの圧電素子の方が伸長方向に振動させるｄ３３モードの圧電素子よりも小型化（特に薄型化）に有利である。

しかしながら、従来の駆動装置では、ｄ３３モードの圧電素子を用いたものが多く、ｄ１５モードの圧電素子については、ｄ３３モードの圧電素子と組み合わせて使用するものがあるものの、上述したｄ１５モードの特性を有効に利用して被駆動体を効率良く駆動するものはなかった。

以上のような事情に鑑み、本発明は、被駆動体に対する駆動を効率良く行うことを可能した駆動装置、並びにそのような駆動装置を用いたロボット装置及び露光装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、被駆動体を変位駆動させる駆動装置であって、被駆動体が変位する方向に並んで配置されると共に、被駆動体が変位する方向と平行な方向に振動する複数の駆動素子と、複数の駆動素子のうち少なくとも対となる駆動素子の間を連結する連結部に設けられた接触子を有し、この接触子を被駆動体に設けられた接触面に摩擦接触させることによって、被駆動体に駆動力を伝達する伝達部材とを備えることを特徴とする駆動装置が提供される。

また、本発明の第２の態様に従えば、上記本発明の第１の態様に従う駆動装置を用いたアクチュエータと、アクチュエータにより駆動制御されるアーム機構とを備えたロボット装置が提供される。

また、本発明の第３の態様に従えば、上記本発明の第１の態様に従う駆動装置を用いたアクチュエータと、アクチュエータにより駆動制御されるステージ機構とを備えた露光装置が提供される。

本発明によれば、被駆動体に対する駆動を効率良く行うことを可能とした駆動装置、並びにそのような駆動装置を用いたロボット装置及び露光装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る駆動装置の概略構成を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその平面図である。 上記第１の実施形態に係る駆動装置の動作を説明するための模式図である。 第２の実施形態に係る駆動装置の概略構成を示を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその平面図である。 第３の実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す側面図である。 第４の実施形態に係る駆動装置の概略構成を示を示す側面図である。 第５の実施形態に係る駆動装置の概略構成を示を示す側面図である。 第６の実施形態に係る露光装置の概略構成を示す側面図である。 ｄ３３モードとｄ１５モードの圧電素子を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を模式的に示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態として図１（ａ），（ｂ）に示す駆動装置１について説明する。
なお、図１（ａ）は、この駆動装置１の概略構成を示す側面図である。図１（ｂ）は、この駆動装置１の概略構成を示す平面図である。

この駆動装置１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ステータ２に対して被駆動体であるロータ３を回転駆動させる回転駆動装置である。具体的に、この駆動装置１は、ステータ２と、ステータ２に対向して配置されたロータ３と、ステータ２とロータ３との間に配置された複数の駆動素子４及び伝達部材５とを概略備えている。

ステータ２及びロータ３は、円形状のリング部材からなる。ステータ２とロータ３とは、互いの中心軸を一致させた状態で配置されている。

複数の駆動素子４は、ステータ２のロータ３と対向する面上に取り付けられている。また、ステータ２のロータ３と対向する面上には、複数の駆動素子４のうち、対となる第１の駆動素子４ａ及び第２の駆動素子４ｂと、対となる第３の駆動素子４ｃ及び第４の駆動素子４ｄとが周方向に交互に並んで（周期的に）配置されている。

駆動素子４には、ｄ１５モードの圧電素子が用いられている。このｄ１５モードの圧電素子については、両方の極性（プラス／マイナス）を有する正弦波の駆動電圧（交流電圧）を印加することによって、剪断方向の両側に向かって振動させることが可能である。

上記第１及び第２の駆動素子４ａ，４ｂと上記第３及び第４の駆動素子４ｃ，４ｄとは、図１（ａ）に示すように、ステータ２及びロータ３を軸線方向と直交する方向から見たときに、それぞれの剪断方向がロータ３の回転方向と平行となるように配置されている。また、上記第１及び第２の駆動素子４ａ，４ｂと上記第３及び第４の駆動素子４ｃ，４ｄとは、図１（ｂ）に示すように、ステータ２及びロータ３を軸線方向から見たときに、それぞれの剪断方向がロータ３の接線方向と平行となるように配置されている。

伝達部材５は、第１及び第２の駆動素子４ａ，４ｂの面上に取り付けられた第１の伝達部材５ａと、第３及び第４の駆動素子４ｃ，４ｄの面上に取り付けられた第２の伝達部材５ｂとを有して構成されている。

第１の伝達部材５ａは、第１の駆動素子４ａと第２の駆動素子４ｂとの面上に取り付けられる一対の固定部６ａ，６ｂと、第１の駆動素子４ａと第２の駆動素子４ｂとの間を連結する第１の連結部７ａとを有している。

また、第１の連結部７ａは、一対の連結片８ａ，８ｂを有し、これら一対の連結片８ａ，８ｂの基端部が一対の固定部６ａ，６ｂに屈曲自在に連結されると共に、一対の連結片７ａ，７ｂの先端部が互いに屈曲自在に連結された構造を有している。

さらに、第１の連結部７ａには、第１の接触子９ａが設けられている。この第１の接触子９ａは、上記一対の連結片８ａ，８ｂの連結された頂部に位置して、ロータ３のステータ２と対向する面（接触面）に対して接離自在に設けられている。

第２の伝達部材５ｂは、上記第１の伝達部材５ａと同様の構造を有している。すなわち、この第２の伝達部材５ｂは、第３の駆動素子４ｃと第４の駆動素子４ｄとの面上に取り付けられる一対の固定部６ｃ，６ｄと、第３の駆動素子４ｃと第４の駆動素子４ｄとの間を連結する第２の連結部７ｂとを有している。

また、第２の連結部７ｂは、一対の連結片８ｃ，８ｄを有し、これら一対の連結片８ｃ，８ｄの基端部が一対の固定部６ｃ，６ｄに屈曲自在に連結されると共に、一対の連結片８ｃ，８ｄの先端部が互いに屈曲自在に連結された構造を有している。

さらに、第２の連結部７ｂには、第２の接触子９ｂが設けられている。この第２の接触子９ｂは、上記一対の連結片８ｃ，８ｄの連結された頂部に位置して、ロータ３のステータ２と対向する面（接触面）に対して接離自在に設けられている。

また、第１及び第２の伝達部材５ａ，５ｂについては、上記一対の固定部６ａ，６ｂ（６ｃ，６ｄ）と、上記一対の連結片８ａ，８ｂ（８ｃ，８ｄ）とが一体に形成されたものであっても、別体に形成されたものであってもよい。さらに、第１及び第２の接触子９ａ，９ｂについても、第１及び第２の連結部７ａ，７ｂに対して一体に形成されたものであっても、別体に形成されたものであってもよい。

次に、上記駆動装置１の動作について図２を参照しながら説明する。
なお、図２は、上記駆動装置１の動作を説明するための模式図である。具体的に、図２では、上記対となる第１の駆動素子４ａ及び第２の駆動素子４ｂと、上記対となる第３の駆動素子４ｃ及び第４の駆動素子４ｄについて、駆動電圧（交流電圧）を印加したときの時間ｔの経過と共に変化する各駆動素子４ａ〜４ｄの状態を模式的に表している。また、各駆動素子４ａ〜４ｄには、各タイミングで印加される駆動電圧（交流電圧）の位相を表記している。

上記駆動装置１では、駆動電圧（交流電圧）を印加しないときには、上記図１（ａ）に示すように、上記第１及び第２の接触子９ａ，９ｂが、それぞれロータ３に加圧接触した状態でロータ３を支持している。

上記駆動装置１では、駆動電圧（交流電圧）を印加するときに、図２に示すように、上記対となる第１の駆動素子４ａと第２の駆動素子４ｂとの間で、駆動電圧（交流電圧）の位相を９０°ずらして印加する。同様に、上記対となる第３の駆動素子４ｃと第４の駆動素子４ｄとの間で、駆動電圧（交流電圧）の位相を９０°ずらして印加する。

この場合、各駆動素子４ａ〜４ｄの間で変化する剪断方向の変位量の差に応じて、上記第１及び第２の連結部７ａを構成する一対の連結片８ａ，８ｂ（８ｃ，８ｄ）の屈曲状態が変化する。これにより、上記第１及び第２の連結部７ａの頂部に位置する第１及び第２の接触子９ａ，９ｂに旋回振動を励起させることができる。

さらに、上記駆動装置１では、上記対となる第１及び第２の駆動素子４ａ，４ｂと、上記対となる第３及び第４の駆動素子４ｃ，４ｄとの間で、逆位相の駆動電圧（交流電圧）を印加する。

この場合、上記ロータ３の接触面に対して第１の接触子９ａと第２の接触子９ｂとを交互に摩擦接触させることができる。すなわち、上記駆動装置１では、第１の接触子９ａと第２の接触子９ｂが上記ロータ３の接触面に対する接触と離間を繰り返しながら、ロータ３に駆動力を伝達する。これにより、ロータ３をステータ２に対して回転駆動させることが可能である。

また、上記駆動装置１では、上記第１及び第２の接触子９ａ，９ｂを共振点で旋回振動させることが好ましい。これにより、ロータ３をステータ２に対して更に効率良く回転駆動させることが可能である。

なお、上記駆動装置１では、各駆動素子４ａ〜４ｄに印加される駆動電圧（交流電圧）の位相を逆向きとすることで、上記ロータ３を逆方向に回転駆動させることも可能である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として図３（ａ），（ｂ）に示す駆動装置１Ａについて説明する。
なお、図３（ａ）は、この駆動装置１Ａの概略構成を示す側面図である。図３（ｂ）は、この駆動装置１Ａの概略構成を示す平面図である。

この駆動装置１Ａは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、上記対となる第１の駆動素子４ａ及び第２の駆動素子４ｂと、上記対となる第３の駆動素子４ｃ及び第４の駆動素子４ｄとの間に、上記ロータ３を支持する支持部材１０が配置された構成である。それ以外の構成については、上記駆動装置１と基本的に同じ構成を有している。

したがって、この図３（ａ），（ｂ）に示す駆動装置１Ａにおいて、上記図１（ａ），（ｂ）に示す駆動装置１と同等の部位については、その説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

支持部材１０は、ステータ２のロータ３と対向する面上に取り付けられている。そして、この支持部材１０は、ロータ３のステータ２と対向する（接触面）に接触した状態でロータ３を支持している。

以上のような構成を有する駆動装置１Ａでは、支持部材１０がロータ３を支持しながら、第１の接触子９ａと第２の接触子９ｂがロータ３の接触面に対して交互に摩擦接触することで、ロータ３に駆動力を伝達する。これにより、ロータ３をステータ２に対して回転駆動させることが可能である。

また、上記駆動装置１Ａでは、上記第１及び第２の接触子９ａ，９ｂを共振点で旋回振動させることが好ましい。これにより、ロータ３をステータ２に対して更に効率良く回転駆動させることが可能である。

なお、上記駆動装置１Ａでは、上記対となる第１及び第２の駆動素子４ａ，４ｂと、上記対となる第３及び第４の駆動素子４ｃ，４ｄとの間で、逆位相の駆動電圧（交流電圧）を印加する場合に限らず、上記対となる第１及び第２の駆動素子４ａ，４ｂと、上記対となる第３及び第４の駆動素子４ｃ，４ｄとの間で、同位相の駆動電圧（交流電圧）を印加することも可能である。

この場合、支持部材１０がロータ３を支持することで、第１の接触子９ａと第２の接触子９ｂをロータ３の接触面に対して同時に摩擦接触させながら、ロータ３に駆動力を伝達することが可能である。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として図４に示すロボット装置１００について説明する。
なお、図４は、このロボット装置１００の概略構成を示す側面図である。

このロボット装置１００は、図４に示すように、アーム機構として、末節部１０１、中節部１０２及び関節部１０３を有しており、末節部１０１と中節部１０２とが関節部１０３を介して接続された構成になっている。関節部１０３には、軸支持部１０３ａ及び軸部１０３ｂが設けられている。軸支持部１０３ａは、中節部１０２に固定されている。軸部１０３ｂは、軸支持部１０３ａによって固定された状態で支持されている。

末節部１０１は、接続部１０１ａ及び歯車１０１ｂを有している。接続部１０１ａには、関節部１０３の軸部１０３ｂが貫通した状態になっており、当該軸部１０３ｂを回転軸として末節部１０１が回転可能になっている。この歯車１０１ｂは、接続部１０１ａに固定されたベベルギアである。接続部１０１ａは、歯車１０１ｂと一体的に回転するようになっている。

中節部１０２は、筐体１０２ａ及びアクチュエータＡＣＴを有している。アクチュエータＡＣＴには、上記駆動装置１，１Ａを用いることができる。このアクチュエータＡＣＴは、筐体１０２ａ内に設けられている。アクチュエータＡＣＴには、回転軸部材１０４ａが取り付けられている。回転軸部材１０４ａの先端には、歯車１０４ｂが設けられている。この歯車１０４ｂは、回転軸部材１０４ａに固定されたベベルギアである。歯車１０４ｂは、上記の歯車１０１ｂとの間で噛み合った状態になっている。

以上のような構成を有するロボット装置１００では、アクチュエータＡＣＴの駆動によって回転軸部材１０４ａが回転し、当該回転軸部材１０４ａと一体的に歯車１０４ｂが回転する。

歯車１０４ｂの回転は、当該歯車１０４ｂと噛み合った歯車１０１ｂに伝達され、歯車１０１ｂが回転する。当該歯車１０１ｂが回転することで接続部１０１ａも回転し、これにより末節部１０１が軸部１０３ｂを中心に回転する。

このロボット装置１００では、アクチュエータＡＣＴに上記駆動装置１，１Ａを用いることによって、例えば減速器を用いることなく直接末節部１０１を回転させることができる。さらに、このロボット装置１００では、効率的に駆動力を伝達することが可能な構成となっているため、安定した動作を行うことができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態として図５に示す駆動装置１Ｂについて説明する。
なお、図５は、この駆動装置１Ｂの概略構成を示す側面図である。また、この図５に示す駆動装置１Ｂにおいて、上記図１（ａ）に示す駆動装置１と同等の部位については、その説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

この駆動装置１Ｂは、図５に示すように、ベース２０に対して被駆動体であるスライダ３０を直線駆動させる直線（リニア）駆動装置である。具体的に、この駆動装置１Ｂは、ベース２０と、ベース２０に対向して配置されたスライダ（被駆動体）３０と、ベース２０とスライダ３０との間に配置された複数の駆動素子４及び伝達部材５とを概略備えている。

すなわち、この駆動装置１Ｂは、ベース２０に対してスライダ３０を直線駆動させるため、ベース２０のスライダ３０と対向する面上に複数の駆動素子４が線状に並んで配置されている以外は、上記駆動装置１と基本的に同じ構成を有している。

したがって、この駆動装置１Ｂでは、上記複数の駆動素子４のうち、上記対となる第１の駆動素子４ａ及び第２の駆動素子４ｂと、上記対となる第３の駆動素子４ｃ及び第４の駆動素子４ｄとがスライダ３０の送り方向に交互に並んで（周期的に）配置されている。

また、上記伝達部材５は、上記第１及び第２の駆動素子４ａ，４ｂの面上に取り付けられた第１の伝達部材５ａと、上記第３及び第４の駆動素子４ｃ，４ｄの面上に取り付けられた第２の伝達部材５ｂとを有して構成されている。

さらに、これら第１及び第２の伝達部材５ａ，５ｂは、上記第１及び第２の接触子９ａ，９ｂがスライダ３０のベース２０と対向する面（接触面）に対して接離自在に設けられた構成となっている。

以上のような構成を有する駆動装置１Ｂでは、第１の接触子９ａと第２の接触子９ｂがスライダ３０の接触面に対して交互に摩擦接触することで、スライダ３０に駆動力を伝達する。これにより、スライダ３０をベース２０に対して直線（リニア）駆動させることが可能である。

また、上記駆動装置１Ｂでは、上記第１及び第２の接触子９ａ，９ｂを共振点で旋回振動させることが好ましい。これにより、スライダ３０をベース２０に対して更に効率良く直線（リニア）駆動させることが可能である。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態として図６に示す駆動装置１Ｃについて説明する。
なお、図６は、この駆動装置１Ｃの概略構成を示す側面図である。また、この図６に示す駆動装置１Ｃにおいて、上記図５に示す駆動装置１Ｂと同等の部位については、その説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

この駆動装置１Ｃは、図６に示すように、上記伝達部材５において、更に、上記第２の駆動素子４ｂと上記第３の駆動素子４ｃとの間を連結する第３の連結部７ｃと、上記第４の駆動素子４ｄと上記第１の駆動素子４ａとの間を連結する第４の連結部７ｄとが設けられた構成である。それ以外は、上記駆動装置１Ｂと基本的に同じ構成を有している。

したがって、この駆動装置１Ｃでは、上記第１の伝達部材５ａと上記第２の伝達部材５ａ，５ｂとが一体化された構成を有している。

また、第３の連結部７ｃは、一対の連結片８ｅ，８ｆを有し、これら一対の連結片８ｅ，８ｆの基端部が一対の固定部６ｂ，６ｃに屈曲自在に連結されると共に、一対の連結片８ｅ，８ｆの先端部が互いに屈曲自在に連結された構造を有している。

さらに、第３の連結部７ｃには、第３の接触子９ｃが設けられている。この第３の接触子９ｃは、上記一対の連結片８ｅ，８ｆの連結された頂部に位置して、スライダ３０のベース２０と対向する面（接触面）に対して接離自在に設けられている。

同様に、第４の連結部７ｄは、一対の連結片８ｇ，８ｈを有し、これら一対の連結片８ｇ，８ｈの基端部が一対の固定部６ｄ，６ａに屈曲自在に連結されると共に、一対の連結片８ｇ，８ｈの先端部が互いに屈曲自在に連結された構造を有している。

さらに、第４の連結部７ｄには、第４の接触子９ｄが設けられている。この第４の接触子９ｄは、上記一対の連結片８ｇ，８ｈの連結された頂部に位置して、スライダ３０のベース２０と対向する面（接触面）に対して接離自在に設けられている。

以上のような構成を有する駆動装置１Ｃでは、駆動電圧（交流電圧）を印加したときに、第１の駆動素子４ａと第２の駆動素子４ｂとの間、第３の駆動素子４ｃと第４の駆動素子４ｄとの間、第２の駆動素子４ｂと第３の駆動素子４ｃとの間、第４の駆動素子４ｃと第１の駆動素子４ａとの間で、それぞれ位相を９０°ずらした状態で駆動電圧（交流電圧）が印加される（上記図２を参照。）。

この場合、各駆動素子４ａ〜４ｄの間で変化する剪断方向の変位量の差に応じて、上記第１乃至第４の連結部７ａ〜７ｄを構成する一対の連結片８ａ，８ｂ（８ｃ，８ｄ、８ｅ，８ｆ、８ｇ，８ｈ）の屈曲状態が変化する。これにより、上記第１乃至第４の連結部７ａ〜７ｄの頂部に位置する第１乃至第４の接触子９ａ〜９ｄに旋回振動を励起させることができる。

したがって、この駆動装置１Ｃでは、第１の接触子９ａと、第３の接触子９ｃと、第２の接触子９ｂと、第４の接触子９ｄとをロータ３の接触面に対して順次摩擦接触させながら、スライダ３０に駆動力を伝達することによって、スライダ３０をベース２０に対して直線（リニア）駆動させることが可能である。

また、上記駆動装置１Ｃでは、上記第１乃至第４の接触子９ａ〜９ｄを共振点で旋回振動させることが好ましい。これにより、スライダ３０をベース２０に対して更に効率良く直線（リニア）駆動させることが可能である。

なお、上記駆動装置１Ｃでは、上記第３の連結部７ｃと上記第４の連結部７ｄとのうち、何れか一方を省略した構成とすることも可能である。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態として図７に示す露光装置２００について説明する。
なお、図７は、この露光装置２００の概略構成を示す側面図である。

この露光装置２００は、露光対象であるウェハ（図示せず。）が載置される移動ステージ（ステージ機構）２０１と、この移動ステージ２０１の上に載置されたウェハに対して露光を行う露光光学系２０２とを概略備えている。

移動ステージ２０１は、ウェハを少なくとも面内の直交する２方向に移動操作することが可能であり、この移動ステージ２０１を駆動するアクチュエータとして、上記駆動装置１Ｂ，１Ｃが用いられている。

この露光装置２００では、アクチュエータに上記駆動装置１Ｂ，１Ｃを用いることによって、移動ステージ２０１上に載置されたウェハを移動操作することができる。さらに、この露光装置２００では、効率的に駆動力を伝達することが可能な構成となっているため、安定した移動操作を行うことができる。

なお、本発明は、上記第１乃至第６の実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記駆動装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、上記対となる第１の駆動素子４ａと第２の駆動素子４ｂとの間、及び、上記対となる第３の駆動素子４ｃと第４の駆動素子４ｄとの間で、上記駆動電圧（交流電圧）の位相を９０°ずつずらして印加しているが、この場合に必ずしも限定されるものではない。すなわち、上記第１及び第２の接触子９ａ，９ｂに旋回振動を励起させることが可能な範囲で、上記駆動電圧（交流電圧）の位相をずらすことも可能である。

また、上記駆動装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、上記対となる第１及び第２の駆動素子４ａ，４ｂと、上記対となる第３及び第４の駆動素子４ｃ，４ｄとの間で、逆位相の駆動電圧（交流電圧）を印加しているが、この場合に必ずしも限定されるものではない。すなわち、対となる駆動素子４の数を増やし、これら対となる駆動素子４の間で駆動電圧（交流電圧）の位相をずらして印加することも可能である。

一般的に、対となる駆動素子４の数を増した場合、対となる駆動素子４を駆動するためのドライバ（アンプ）の数も増やす必要があるが、本発明を適用した上記駆動装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、上記第１乃至第４の駆動素子４ａ〜４ｄの間で上記駆動電圧（交流電圧）の位相を９０°ずつずらして印加している。したがって、この場合は、ドライバ（アンプ）の数を増やすことなく効率良く各駆動素子４ａ〜４ｄを駆動できるため、非常に低コストである。

また、上記駆動装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、上記ステータ２と上記ロータ３との対向間隔（ベース２０とスライダ３０との対向間隔）を調整することで、上記ロータ３（又はスライダ３０）の接触面に加圧接触させることが可能であるが、それ以外にも、上記第１乃至第４の接触子９ａ〜９ｄを上記ロータ３（又はスライダ３０）の接触面に加圧接触させるための与圧機構を設けることも可能である。

また、上記駆動素子４については、ｄ１５モードの圧電素子が好適に用いられるものの、被駆動体（ロータ３又はスライダ３０）が変位する方向と平行な方向に振動するものであればよく、上述した圧電素子以外にも、例えば電歪素子や磁歪素子などを用いることも可能である。

また、上記支持部材１０については、上述したロータ３をステータ２に対して回転駆動させる駆動装置１Ａに配置した場合を例示したが、スライダ３０をベース２０に対して直線（リニア）駆動させる駆動装置に配置することも可能である。

また、上記第３及び第４の連結部７ｃ，７ｄについては、上述したスライダ３０をベース２０に対して直線（リニア）駆動させる駆動装置１Ｃに限らず、ロータ３をスタータ２に対して回転駆動させる駆動装置に適用することが可能である。

さらに、上記駆動装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、上記ロボット装置１００や上記露光装置２００が備えるアクチュエータ以外にも、被駆動体を回転駆動する又は直線（リニア）駆動する用途に幅広く用いることが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…駆動装置 ２…ステータ ３…ロータ（被駆動体） ４ａ…第１の駆動素子 ４ｂ…第２の駆動素子 ４ｃ…第３の駆動素子 ４ｄ…第４の駆動素子 ５…伝達部材 ５ａ…第１の伝達部材 ５ｂ…第２の伝達部材 ６ａ，６ｂ（６ｃ，６ｄ）…一対の固定部 ７ａ…第１の連結部 ７ｂ…第２の連結部 ７ｃ…第３の連結部 ７ｄ…第４の連結部 ８ａ，８ｂ（８ｃ，８ｄ、８ｅ，８ｆ、８ｇ，８ｈ）…一対の連結片 ９ａ…第１の接触子 ９ｂ…第２の接触子 ９ｃ…第３の接触子 ９ｄ…第４の接触子 １０…支持部材 ２０…ベース ３０…スライダ（被駆動体） １００…ロボット装置 ＡＣＴ…アクチュエータ ２００…露光装置 ２０１…移動ステージ（ステージ機構）

Claims (12)

1. 被駆動体を変位駆動させる駆動装置であって、
   前記被駆動体が変位する方向に並んで配置されると共に、前記被駆動体が変位する方向と平行な方向に振動する複数の駆動素子と、
   前記複数の駆動素子のうち少なくとも対となる駆動素子の間を連結する連結部に設けられた接触子を有し、この接触子を前記被駆動体に設けられた接触面に摩擦接触させることによって、前記被駆動体に駆動力を伝達する伝達部材とを備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記対となる駆動素子の間で振動の位相をずらすことによって、前記伝達部材の接触子に旋回振動を励起させることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記対となる駆動素子の間における振動の位相差が９０°であることを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記複数の駆動素子は、対となる第１の駆動素子及び第２の駆動素子と、対となる第３の駆動素子及び第４の駆動素子とが交互に並んで配置された構成を有し、
   前記伝達部材は、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子との間を連結する連結部に設けられた第１の接触子と、前記第３の駆動素子と第４の駆動素子との間を連結する連結部に設けられた第２の接触子とを有し、
   前記対となる第１の駆動素子及び第２の駆動素子と、前記対となる第３の駆動素子及び第４の駆動素子との間で振動を逆位相にすることによって、前記被駆動体の接触面に対して前記第１の接触子と前記第２の接触子とを交互に摩擦接触させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の駆動装置。
5. 前記伝達部材は、前記第２の駆動素子と第３の駆動素子との間を連結する連結部に設けられた第３の接触子と、前記第４の駆動素子と第１の駆動素子との間を連結する連結部に設けられた第４の接触子とのうち、少なくとも一方又は両方を有し、
   前記第３及び／又は第４の接触子を前記被駆動体の接触面に摩擦接触させることによって前記被駆動体に駆動力を伝達することを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記対となる駆動素子が並ぶ間に配置されて、前記被駆動体を支持する支持部材を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の駆動装置。
7. 前記複数の駆動素子として、ｄ１５モードで振動する圧電素子を用いることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の駆動装置。
8. 前記複数の駆動素子は、前記伝達部材の接触子を共振点で振動させることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の駆動装置。
9. 前記被駆動体は、ステータ上に環状に並ぶ複数の駆動素子によって回転駆動されるロータであることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の駆動装置。
10. 前記被駆動体は、ベース上に線状に並ぶ複数の駆動素子によって直線駆動されるスライダであることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の駆動装置。
11. 請求項１〜１０の何れか一項に記載の駆動装置を用いたアクチュエータと、
    前記アクチュエータにより駆動制御されるアーム機構とを備えたロボット装置。
12. 請求項１〜１０の何れか一項に記載の駆動装置を用いたアクチュエータと、
    前記アクチュエータにより駆動制御されるステージ機構とを備えた露光装置。

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