JP2502571B2 - Displacement detector for displacement generator - Google Patents

Displacement detector for displacement generator

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JP2502571B2
JP2502571B2 JP62054147A JP5414787A JP2502571B2 JP 2502571 B2 JP2502571 B2 JP 2502571B2 JP 62054147 A JP62054147 A JP 62054147A JP 5414787 A JP5414787 A JP 5414787A JP 2502571 B2 JP2502571 B2 JP 2502571B2
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laser
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健 村山
潔 長澤
浩二郎 緒方
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、変位機構において変位、特に微小変位を発
生させるのに用いられるアクチユエータの変位を検出す
る変位発生用アクチユエータの変位検出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a displacement detecting device for an actuator for generating displacement, which detects displacement of an actuator used for generating displacement, particularly, minute displacement in a displacement mechanism.

〔従来の技術〕 ある物体は高い精度で変位させる装置が、多くの技術
分野において用いられている。特に、半導体製造装置、
高倍率光学装置等においては、μm又はサブμmオーダ
の微細な変位が要求されるので、高精度の変位が必要と
なる。以下、従来の変位装置の一例を図により説明す
る。
[Prior Art] A device for displacing an object with high accuracy is used in many technical fields. In particular, semiconductor manufacturing equipment,
In a high-magnification optical device or the like, fine displacement on the order of μm or sub-μm is required, and therefore highly accurate displacement is required. Hereinafter, an example of a conventional displacement device will be described with reference to the drawings.

第2図は従来の変位装置の系統図である。図で、1は
支持台、2は変位対象物体が載置される微動テーブル、
3a,3bは支持台1と微動テーブル2とを連結する板状又
は線状のばねである。ばね3a,3bは互いに平行に配置さ
れている。4は支持台1の垂直部に固定された圧電アク
チユエータであり、多数の圧電素子を積層して構成され
ている。5は圧電アクチユエータ4の自由端に結合され
た連結部であり、微動テーブル2と圧電アクチユエータ
4とを連結する。6は微動テーブル2の先端に取付けら
れたミラーである。
FIG. 2 is a system diagram of a conventional displacement device. In the figure, 1 is a support base, 2 is a fine movement table on which an object to be displaced is placed,
3a and 3b are plate-shaped or linear springs that connect the support 1 and the fine movement table 2. The springs 3a and 3b are arranged parallel to each other. Reference numeral 4 denotes a piezoelectric actuator fixed to the vertical portion of the support 1, which is formed by stacking a large number of piezoelectric elements. Reference numeral 5 is a connecting portion connected to the free end of the piezoelectric actuator 4, and connects the fine movement table 2 and the piezoelectric actuator 4. A mirror 6 is attached to the tip of the fine movement table 2.

このような変位装置において、圧電アクチユエータ4
に所定の電圧を印加すると、圧電アクチユエータ4はそ
の電圧に応じて図の左方へ伸長する。これにより、微動
テーブル2は連結部5を介して左方に押され、ばね3a,3
bがたわむことにより微動テーブル2は左方に変位す
る。したがつて、その上に載置された変位対象物体を変
位させることができる。圧電アクチユエータ4に印加さ
れた電圧を除くと、微動テーブル2は元の位置に復帰す
る。微動テーブル2の変位量は圧電アクチユエータ4に
印加する電圧により調節することができる。
In such a displacement device, the piezoelectric actuator 4
When a predetermined voltage is applied to the piezoelectric actuator 4, the piezoelectric actuator 4 extends to the left in the figure according to the voltage. As a result, the fine movement table 2 is pushed to the left via the connecting portion 5, and the springs 3a, 3
When b is flexed, the fine motion table 2 is displaced leftward. Therefore, the displacement target object placed thereon can be displaced. When the voltage applied to the piezoelectric actuator 4 is removed, the fine movement table 2 returns to its original position. The displacement amount of the fine movement table 2 can be adjusted by the voltage applied to the piezoelectric actuator 4.

ところで、圧電アクチユエータ4は大きなヒステリシ
スを有するので、電圧と変位量とが常に1対1には対応
せず、変位量の制御が困難である。第3図は上記圧電ア
クチユエータ4のヒステリシス特性を示し、横軸には圧
電アクチユエータ4に印加する電圧Vが、又、縦軸には
圧電アクチユエータ4の変位量uがとつてある。このよ
うなヒステリシス特性を有する圧電アクチユエータ4を
用いて高精度の変位を得るためには、圧電アクチユエー
タ4又は微動テーブル2の変位量を検出し、これをフイ
ードバツクして圧電アクチユエータ4の印加電圧を制御
する必要がある。第2図には、このような変位検出装置
および制御装置が示されている。以下、これら変位検出
装置および制御装置について説明する。
By the way, since the piezoelectric actuator 4 has a large hysteresis, the voltage and the displacement amount do not always have a one-to-one correspondence, and it is difficult to control the displacement amount. FIG. 3 shows the hysteresis characteristic of the piezoelectric actuator 4. The horizontal axis shows the voltage V applied to the piezoelectric actuator 4, and the vertical axis shows the displacement amount u of the piezoelectric actuator 4. In order to obtain a highly accurate displacement using the piezoelectric actuator 4 having such a hysteresis characteristic, the displacement amount of the piezoelectric actuator 4 or the fine movement table 2 is detected, and this is fed back to control the applied voltage of the piezoelectric actuator 4. There is a need to. FIG. 2 shows such a displacement detection device and control device. The displacement detecting device and the control device will be described below.

第2図で、7はレーザ測長器であり、このレーザ測長
器7を用いて微動テーブル2の変位量を検出する。8は
レーザ光を出力するレーザヘツドであり、微動テーブル
2の端部のミラー6と対向して設けられる。9はレーザ
光の光路中に介在せしめられた干渉計であり、ビームス
プリツタ9a、λ/4番9b,9cおよび基準ミラー9dより成
る。10は入力する2つのレーザ光L1,L2の位相差を検出
し、その位相差に比例する電気信号を出力する位相差検
出部である。レーザヘツド8、干渉計9および位相差検
出部10によりレーザ測長器7が構成される。11は微動テ
ーブル2の目標変位量を設定する設定器であり、設定さ
れた目標変位量に比例した電気信号u0が出力される。12
は位相差検出部10から出力された変位量に比例する電気
信号uと目標変位量u0とに基づいてフイードバツク制御
を行なう制御部である。制御部12の出力電圧Vは圧電ア
クチユエータに印加される。
In FIG. 2, reference numeral 7 denotes a laser length measuring device, which detects the displacement amount of the fine movement table 2. Reference numeral 8 denotes a laser head for outputting a laser beam, which is provided so as to face the mirror 6 at the end of the fine movement table 2. Reference numeral 9 is an interferometer which is interposed in the optical path of the laser beam, and comprises a beam splitter 9a, λ / 4 9b and 9c, and a reference mirror 9d. Reference numeral 10 denotes a phase difference detection unit that detects a phase difference between the two input laser beams L 1 and L 2 and outputs an electric signal proportional to the phase difference. The laser head 8, the interferometer 9 and the phase difference detector 10 constitute a laser length measuring device 7. Reference numeral 11 is a setter for setting a target displacement amount of the fine movement table 2, and an electric signal u 0 proportional to the set target displacement amount is output. 12
Is a control unit that performs feedback back control based on the electric signal u proportional to the displacement amount output from the phase difference detection unit 10 and the target displacement amount u 0 . The output voltage V of the controller 12 is applied to the piezoelectric actuator.

次に、上記測長器7および制御部12の動作の概略を説
明する。レーザヘツド8からのレーザ光はビームスプリ
ツタ9aに入力したとき2つの方向に分離される。その一
方は、λ/4板9bを通り基準ミラー9dで反射し、ビームス
プリツタ9aを通つてレーザ光L1となつて外部に出力され
る。又、他方は、λ/4板9cを通りミラー6で反射されビ
ームスプリツタ9aで曲げられ、レーザ光L2となつて外部
に出力される。レーザ光L1の光路は微動テーブル2の変
位の如何にかかわらず固定されている。
Next, an outline of the operation of the length measuring device 7 and the control unit 12 will be described. The laser light from the laser head 8 is split into two directions when input to the beam splitter 9a. One of the light beams passes through the λ / 4 plate 9b, is reflected by the reference mirror 9d, passes through the beam splitter 9a, becomes a laser beam L 1, and is output to the outside. On the other hand, the other passes through the λ / 4 plate 9c, is reflected by the mirror 6, is bent by the beam splitter 9a, and is output as laser light L 2 to the outside. The optical path of the laser beam L 1 is fixed regardless of the displacement of the fine movement table 2.

今、設定器11に目標変位量が設定され、信号u0が出力
され、これに応じて圧電アクチユエータ4に電圧が印加
されると、前述のように微動テーブル2が変位する。こ
の変位とともにミラー6も変位するので、レーザ光L1
光路が変化し、レーザ光L1に対して位相が変化する。こ
のとき、両レーザ光L1,L2の位相差は微動テーブル2の
変位量に比例する。位相差検出部10は当該位相差を検出
し、この位相差に比例した信号u(微動テーブル2の変
位量に比例する信号)を出力する。制御部12ではこの信
号uと目標変位量信号u0とを比較し、さきに出力した電
圧に両者の差(u0−u)に比例した電圧(正の電圧又は
負の電圧)を加算する。このフイードバツク制御により
信号u0と信号uは一致し、微動テーブル2の変位量は目
標変位量となる。レーザ測長器7の測定精度は極めて高
いので、微動テーブル2を高精度で変位させることがで
きる。
Now, when the target displacement amount is set in the setter 11 and the signal u 0 is output and the voltage is applied to the piezoelectric actuator 4 in response thereto, the fine movement table 2 is displaced as described above. Because the mirror 6 is also displaced together with this displacement, the optical path is changed in the laser beam L 1, phase changes to the laser beam L 1. At this time, the phase difference between the two laser beams L 1 and L 2 is proportional to the displacement amount of the fine movement table 2. The phase difference detector 10 detects the phase difference and outputs a signal u (a signal proportional to the amount of displacement of the fine movement table 2) proportional to the phase difference. The control unit 12 compares the signal u with the target displacement amount signal u 0, and adds a voltage (positive voltage or negative voltage) proportional to the difference (u 0 −u) between them to the previously output voltage. . By this feed back control, the signal u 0 and the signal u coincide with each other, and the displacement amount of the fine movement table 2 becomes the target displacement amount. Since the measurement accuracy of the laser length measuring device 7 is extremely high, the fine movement table 2 can be displaced with high accuracy.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記従来の変位装置はレーザ測長器7を用いることに
より高精度の変位を得ることができる。しかしながら、
変位装置には、第2図に示すものの他に種々の型のもの
があり、レーザ測長器7を変位装置に取付けるには、そ
の変位装置毎にその変位装置の外形、寸法にしたがつて
取付けねばならず、しかも精度の高い取付けが要望され
ていた。このため、その取付けには多大の手間と時間を
要し、かつ、変位装置全体の寸法が大きくなるという欠
点があつた。
The conventional displacement device described above can obtain highly accurate displacement by using the laser length measuring device 7. However,
There are various types of displacement devices other than those shown in FIG. 2, and in order to attach the laser length measuring device 7 to the displacement device, the displacement device is attached to each displacement device according to the outer shape and size of the displacement device. There was a demand for highly accurate mounting. For this reason, there is a drawback in that the mounting requires a great deal of labor and time and the size of the entire displacement device becomes large.

本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決
し、変位装置の形状、寸法に影響されることなくレーザ
測長器を容易に取り付けることができる変位発生用アク
チユエータの変位検出装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems in the prior art, and to provide a displacement detecting device for a displacement generating actuator that can easily attach a laser length measuring device without being affected by the shape and size of the displacement device. It is in.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の目的を達成するため、本発明は、固定部に固定
され、電気的入力により変位を発生する変位発生用アク
チュエータにおいて、この変位発生用アクチュエータを
筒状の中空の圧電アクチュエータで構成するとともに、
当該変位発生用アクチュエータの前記固定部と反対端に
固定された連結部と、前記固定部における前記変位発生
用アクチュエータの中空内の位置に固定された干渉計
と、前記連結部に前記干渉計と対向して備えられた反射
部と、前記変位発生用アクチュエータの外部に配置され
レーザ光を出力するレーザ光発生部と、前記変位発生用
アクチュエータの外部に配置され、前記レーザ光発生部
から前記干渉計へ導入されたレーザ光のうち当該乾燥計
で反射して出力されるレーザ光と前記干渉計へ導入され
たレーザ光のうち前記反射部に反射して出力されるレー
ザ光との間に位相差に比例した信号を出力する検出部と
を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a displacement generation actuator fixed to a fixed portion and generating a displacement by an electric input, and the displacement generation actuator is constituted by a hollow cylindrical piezoelectric actuator,
A connecting portion fixed to the opposite end of the displacement generating actuator from the fixed portion, an interferometer fixed to a position inside the hollow of the displacement generating actuator in the fixed portion, and the interferometer at the connecting portion. A reflecting portion provided facing each other, a laser light generating portion arranged outside the displacement generating actuator and outputting a laser beam, and arranged outside the displacement generating actuator, the interference from the laser light generating portion. Between the laser light reflected and output by the drying meter among the laser lights introduced into the meter and the laser light reflected by the reflection part among the laser lights introduced into the interferometer. And a detector that outputs a signal proportional to the phase difference.

〔作用〕[Action]

レーザ光発生部から出力されたレーザ光は、第1の光
導体を通つて干渉計に導かれ、干渉計で2方向に分離さ
れる。分離された一方のレーザ光は干渉計から第2の光
導体を通つて検出部に導かれ、又、他方のレーザ光は連
結部に設けられた反射部に反射された後干渉計、第2の
光導体を通つて検出部に導かれる。この状態で、変位発
生用アクチユエータが励起されると連結部が変位し、し
たがつて反射部も変位し、反射部で反射するレーザ光の
光路が変化する。この変化により、検出部に導かれる2
つのレーザ光の間に位相差が生じ、その位相差は前記連
結部の変位に比例する。検出部で当該位相差を検出する
ことにより連結部の変位を検出することができる。
The laser light output from the laser light generator is guided to the interferometer through the first optical conductor, and is separated into two directions by the interferometer. One of the separated laser beams is guided from the interferometer to the detecting section through the second optical conductor, and the other laser beam is reflected by the reflecting section provided at the coupling section and then the interferometer, the second laser beam. It is guided to the detection part through the optical conductor of. In this state, when the displacement generating actuator is excited, the connecting portion is displaced, and accordingly, the reflecting portion is also displaced, and the optical path of the laser light reflected by the reflecting portion is changed. This change leads to the detector 2
A phase difference occurs between the two laser beams, and the phase difference is proportional to the displacement of the connecting portion. The displacement of the connecting portion can be detected by detecting the phase difference with the detecting portion.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.

第1図は本発明の実施例に係る変位発生用アクチユエ
ータの変位検出装置の系統図である。図で、第2図に示
す部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。13は変位装置の支持台に取付けられた固定部であ
り、貫通孔13a,13bが形成されている。固定部13の上面
には第2図に示すものと同様の干渉計9が固定されてい
る。14は積層形の圧電アクチユエータである。この圧電
アクチユエータ14は環状の圧電素子を多数積層して構成
され、したがつて積層された構造は中空構造体となつて
いる。15は圧電アクチユエータ14の上端部分に取り付け
られた連結部であり、微動テーブル、その他の外部機構
が取付けられる。16は連結部15の下面に取付けられたミ
ラーであり、圧電アクチユエータ14の中空部分を介して
干渉計9と対向する位置に配置される。17aはレーザヘ
ツド8と干渉計9の間に連結された光導体であり、固定
部13の貫通孔13aを通つて干渉計9に連結される。光導
体17aは例えば光フアイバーより成り、レーザヘツド8
から出力されたレーザ光を干渉計9に導く、17bは干渉
計9と位相差検出部10との間に連結された光導体であ
り、固定部13の貫通孔13bを通つて外部に導出される。
光導体17bは例えば光フアイバーより成り、干渉計9か
らのレーザ光を位相差検出部10に導く。
FIG. 1 is a system diagram of a displacement detecting device for a displacement generating actuator according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those shown in FIG. Denoted at 13 is a fixed part attached to a support base of the displacement device, and has through holes 13a and 13b formed therein. An interferometer 9 similar to that shown in FIG. 2 is fixed to the upper surface of the fixed portion 13. Reference numeral 14 is a laminated piezoelectric actuator. The piezoelectric actuator 14 is formed by laminating a large number of annular piezoelectric elements, and thus the laminated structure is a hollow structure. Reference numeral 15 denotes a connecting portion attached to the upper end portion of the piezoelectric actuator 14, to which a fine movement table and other external mechanisms are attached. Reference numeral 16 denotes a mirror attached to the lower surface of the connecting portion 15, which is arranged at a position facing the interferometer 9 via the hollow portion of the piezoelectric actuator 14. Reference numeral 17a is an optical conductor connected between the laser head 8 and the interferometer 9, and is connected to the interferometer 9 through the through hole 13a of the fixed portion 13. The light guide 17a is made of, for example, an optical fiber and has a laser head 8a.
A laser beam 17b is guided to the interferometer 9. Reference numeral 17b is an optical conductor connected between the interferometer 9 and the phase difference detector 10, and is guided to the outside through the through hole 13b of the fixed portion 13. It
The light guide 17b is made of, for example, an optical fiber, and guides the laser light from the interferometer 9 to the phase difference detection unit 10.

本実施例の動作は、第2図に示す装置の動作とほぼ同
じである。即ち、レーザヘツド8から出力されたレーザ
光は、光導体17aを通つて干渉計9に導かれる。干渉計
9に入つたレーザ光は2方向に分離され、一方のレーザ
光は基準ミラーに反射され、光導体17bを通つて位相差
検出部10に入力され、他方のレーザ光はミラー16に反射
され、光導体17bを通つて同じく位相差検出部10に入力
される。
The operation of this embodiment is almost the same as the operation of the apparatus shown in FIG. That is, the laser light output from the laser head 8 is guided to the interferometer 9 through the optical conductor 17a. The laser light entering the interferometer 9 is separated into two directions, one laser light is reflected by the reference mirror, is input to the phase difference detection unit 10 through the optical conductor 17b, and the other laser light is reflected by the mirror 16. It is then input to the phase difference detection unit 10 through the optical conductor 17b.

今、設定器11に目標変位量が設定されると、これに応
じた信号u0が出力され、制御部12はこれに応じた電圧を
圧電アクチユエータ14に印加する。このため、圧電アク
チユエータ14は伸長し、連結部15が点線に示すように変
位量uだけ変位する。したがつて、連結部15に設けられ
たミラー16も同量uだけ変位する。このため、レーザ光
においてミラー16に反射するレーザ光の光路も値uだけ
変化し、基準ミラーに反射したレーザ光に対して位相差
を生じ、その位相差は値uに比例する。位相差検出部10
は上記2つの反射レーザ光を光導体17bを介して入力
し、それらの位相差を検出し、当該位相差に応じた信号
uを出力する。即ち、信号uは圧電アクチユエータ14の
変位量に正確に比例する。制御部12では信号uと信号u0
との差を演算し、さきに出力されている電圧にこの差に
応じた電圧を加算して圧電アクチユエータ14に印加す
る。このフイードバツク制御により、連結部15の変位は
設定器11に設定された目標変位量に一致する。
Now, when the target displacement amount is set in the setter 11, a signal u 0 corresponding to this is output, and the control unit 12 applies the corresponding voltage to the piezoelectric actuator 14. Therefore, the piezoelectric actuator 14 expands and the connecting portion 15 is displaced by the displacement amount u as shown by the dotted line. Therefore, the mirror 16 provided on the connecting portion 15 is also displaced by the same amount u. Therefore, the optical path of the laser light reflected by the mirror 16 in the laser light also changes by the value u, and a phase difference occurs with respect to the laser light reflected by the reference mirror, and the phase difference is proportional to the value u. Phase difference detector 10
Inputs the two reflected laser beams via the optical conductor 17b, detects the phase difference between them, and outputs the signal u corresponding to the phase difference. That is, the signal u is exactly proportional to the amount of displacement of the piezoelectric actuator 14. In the control unit 12, the signal u and the signal u 0
Is calculated, and a voltage corresponding to this difference is added to the voltage output previously and applied to the piezoelectric actuator 14. By this feed back control, the displacement of the connecting portion 15 matches the target displacement amount set in the setter 11.

このように、本実施例では、レーザヘツドから干渉計
へのレーザ光の導入、および干渉計から位相差検出部へ
のレーザ光の導出にそれぞれ光導体を用いたので、レー
ザヘツドおよび位相差検出部を、適用対象たる変位装置
の形状、寸法、配置状態等に応じて任意の位置に自由に
設置することができ、これにより、レーザ測長器を、変
位装置の形状、寸法に影響されることなく容易に取り付
けることができることとなり、かつ、レーザヘツドと位
相差検出部の配置位置を考慮することにより変位装置全
体の外形寸法を小さくすることができる。
As described above, in this embodiment, since the optical conductors are used for introducing the laser light from the laser head to the interferometer and for deriving the laser light from the interferometer to the phase difference detecting unit, the laser head and the phase difference detecting unit are not provided. Can be freely installed at any position according to the shape, size, arrangement state, etc. of the displacement device to which it is applied, which allows the laser length measuring device to be affected by the shape and size of the displacement device. It can be easily mounted, and the external dimensions of the entire displacement device can be reduced by considering the arrangement positions of the laser head and the phase difference detection section.

又、圧電アクチユエータを中空構造体とし、その内部
にミラーと干渉計を取付けるようにしたので、圧電アク
チユエータの製造過程において両者を組込むことがで
き、測長器の取付けがさらに容易であり、かつ、外形寸
法もさらに小さくすることができるのは明らかである。
Also, the piezoelectric actuator has a hollow structure, and the mirror and the interferometer are mounted inside the hollow structure, so both can be incorporated in the manufacturing process of the piezoelectric actuator, and the mounting of the length measuring device is easier, and Obviously, the external dimensions can also be made smaller.

なお、上記実施例の説明では、固定部を支持台と別に
設ける例について説明したが、支持台を固定部としても
よいのは当然である。さらに、連結部にミラーを取付け
る代りに、連結部に反射面を形成するようにしてもよ
い。さらに又、干渉計としては図示された構成に限るこ
とはなく、種々の型のものを用いることが可能である。
In the above description of the embodiment, an example in which the fixing portion is provided separately from the support base has been described, but it goes without saying that the support base may be used as the fixing portion. Further, instead of attaching the mirror to the connecting portion, a reflecting surface may be formed on the connecting portion. Furthermore, the interferometer is not limited to the illustrated configuration, but various types can be used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明では、レーザ光発生部と干
渉計との間、および干渉計と検出部との間を光導体で連
結し、レーザ光を導くようにしたので、レーザ光発生部
と検出部との設置個所を任意に選択することができ、こ
れにより、レーザ測長器を、変位装置の形状、寸法に影
響されることなく容易に取り付けることができることと
なり、かつ、変位装置全体の外形寸法を小形とすること
ができる。
As described above, in the present invention, the laser light generator is connected to the interferometer, and the interferometer and the detector are connected by the optical conductor to guide the laser light. The installation location of the detector and the detector can be arbitrarily selected, which allows the laser length measuring device to be easily attached without being affected by the shape and size of the displacement device, and the entire displacement device. The external dimensions of can be made small.

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

第1図は本発明の実施例に係る変位発生用アクチュエー
タの変位検出装置の系統図、第2図は従来の変位装置の
系統図、第3図は圧電アクチユエータのヒステリシス特
性図である。 8……レーザヘツド、9……干渉計、10……位相差検出
部、13……固定部、14……圧電アクチユエータ、15……
連結部、16……ミラー、17a,17b……光導体
FIG. 1 is a system diagram of a displacement detecting device for a displacement generating actuator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a system diagram of a conventional displacement device, and FIG. 3 is a hysteresis characteristic diagram of a piezoelectric actuator. 8 ... Laser head, 9 ... Interferometer, 10 ... Phase difference detector, 13 ... Fixed part, 14 ... Piezoactuator, 15 ...
Connection part, 16 ... Mirror, 17a, 17b ... Optical conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 耕三 土浦市神立町650番地 日立建機株式会 社土浦工場内 (56)参考文献 特開 昭54−53772(JP,A) 特開 昭59−72135(JP,A) 特開 昭59−208485(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Kozo Ono 650 Kazutachi-cho, Tsuchiura City Inside the Tsuchiura Plant of Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (56) References JP-A-54-53772 (JP, A) JP-A-59- 72135 (JP, A) JP 59-208485 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】固定部に固定され、電気的入力により変位
を発生する変位発生用アクチュエータにおいて、この変
位発生用アクチュエータを筒状の中空の圧電アクチュエ
ータで構成するとともに、当該変位発生用アクチュエー
タの前記固定部と反対端に固定された連結部と、前記固
定部における前記変位発生用アクチュエータの中空内の
位置に固定された干渉計と、前記連結部に前記干渉計と
対向して備えられた反射部と、前記変位発生用アクチュ
エータの外部に配置されレーザ光を出力するレーザ光発
生部と、前記変位発生用アクチュエータの外部に配置さ
れ、前記レーザ光発生部から前記干渉計へ導入されたレ
ーザ光のうち当該干渉計で反射して出力されるレーザ光
と前記干渉計へ導入されたレーザ光のうち前記反射部に
反射して出力されるレーザ光との間の位相差に比例した
信号を出力する検出部とを設けたことを特徴とする変位
発生用アクチュエータの変位検出装置。
1. A displacement generating actuator which is fixed to a fixed portion and generates a displacement by an electric input, wherein the displacement generating actuator comprises a cylindrical hollow piezoelectric actuator, and the displacement generating actuator comprises: A connecting portion fixed to an end opposite to the fixing portion, an interferometer fixed at a position inside the hollow of the displacement generating actuator in the fixing portion, and a reflection provided at the connecting portion so as to face the interferometer. Section, a laser beam generator disposed outside the displacement generating actuator and outputting a laser beam, and a laser beam disposed outside the displacement generating actuator and introduced into the interferometer from the laser beam generator. Of the laser light reflected and output by the interferometer and the laser light introduced into the interferometer, the laser light is reflected and output by the reflection unit. Displacement detecting device of the displacement generation actuator, characterized in that a detection unit for outputting a signal proportional to the phase difference between the laser beam.
【請求項2】請求項1において、前記圧電アクチュエー
タは、積層型の圧電アクチュエータであることを特徴と
する変位発生用アクチュエータの変位検出装置。
2. The displacement detecting device for a displacement generating actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric actuator is a laminated piezoelectric actuator.
【請求項3】請求項1において、前記干渉計へのレーザ
光の導入および前記検出部へのレーザ光の導出は、光導
体を介して行うことを特徴とする変位発生用アクチュエ
ータの変位検出装置。
3. The displacement detecting device for a displacement generating actuator according to claim 1, wherein the introduction of the laser light into the interferometer and the introduction of the laser light into the detection section are performed via an optical conductor. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7762119B2 (en) * 2006-11-30 2010-07-27 Corning Incorporated Method and apparatus for distortion measurement imaging
EP2045572B1 (en) 2007-10-04 2012-03-14 Attocube Systems AG Apparatus for determining a position
CN110044530A (en) * 2019-04-12 2019-07-23 金华职业技术学院 A kind of high-precision method for measuring stress

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5453772A (en) * 1977-10-06 1979-04-27 Mitsubishi Precision Co Ltd Direct operated actuator
JPS5972135A (en) * 1982-10-18 1984-04-24 Hitachi Ltd Super-precise x-y shifter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10338483B2 (en) 2016-02-25 2019-07-02 Asml Netherlands B.V. Actuator system and lithographic apparatus

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