JP4852185B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば被駆動物を搭載するステージ等を一軸方向や二軸方向に駆動する駆動装置の技術分野に関する。

例えば、ディスプレイ、プリンティング装置、精密測定、精密加工、情報記録再生などの多様な技術分野において、半導体工程技術によって製造されるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）デバイスについての研究が活発に進められている。このようなＭＥＭＳデバイスの適用例として、例えば平面上の記録媒体に対して、複数のプローブを含むプローブアレイを記録媒体の記録面に沿って移動させることで、記録媒体にデータを記録したり、或いは該記録媒体に記録されたデータを再生したりするプローブメモリが一例としてあげられる。このようなプローブメモリにおいては、例えば、ベースとなる固定された本体と、プローブアレイが搭載されるステージと、本体とステージとを接続する又は接合するサスペンションとを備えると共に、ステージを平面方向に沿って駆動させることが可能なＭＥＭＳアクチュエータが用いられる。この場合、記録媒体に対するプローブアレイの位置（言い換えれば、プローブアレイと記録媒体との位置関係）は、例えばプローブアレイが備え付けられたステージを移動させることで決定される。言い換えれば、ステージを備えると共に該ステージを移動することができるＭＥＭＳアクチュエータの動作により、記録媒体に対するプローブアレイの位置が決定される。

国際公開第２００８／１２６２３２号パンフレット

これまでのＭＥＭＳアクチュエータでは、ステージを所定の方向に向けて移動させるためには、ステージの移動の方向に対して直接作用する力（言い換えれば、方向性のある力）を加える必要がある。より具体的には、ステージを所定の方向に向けて移動させるためには、力を加える駆動源を、ステージに対して所定の方向に作用する力を加えることができるような所定の位置に配置する必要があった。しかしながら、方向性のある力を加えるＭＥＭＳアクチュエータでは、駆動源の配置位置が限定されてしまう。このため、特に設計上の制約（特に、サイズの制約）がただでさえも大きいＭＥＭＳアクチュエータにおいては、設計の自由度がより一層狭くなってしまう。

本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、方向性のある力以外の力を用いてステージを移動させることが可能な駆動装置（つまり、ＭＥＭＳアクチュエータ）を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、駆動装置は、ベース部と、被駆動物が搭載されると共に、移動可能なステージ部と、前記ベース部と前記ステージ部とを接続すると共に、前記ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性を有する弾性部と、前記ステージ部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記一の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための微振動を前記ベース部に加える印加部とを備え、前記微振動は、無方向性振動エネルギーとしての無方向性微振動である。

本発明のこのような作用及び利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。

第１実施例に係る駆動装置の構成を概念的に示す平面図である。 第１実施例に係る駆動装置による動作の態様を概念的に示す平面図である。 駆動源部から加えられる微振動に起因した方向性のない力について説明するための平面図である。 第２実施例に係る駆動装置の構成を概念的に示す平面図である。 第２実施例に係る駆動装置による動作の態様を概念的に示す平面図である。 駆動源部から加えられる微振動に起因した方向性のない力について説明するための平面図である。 第３実施例に係る駆動装置の構成を概念的に示す平面図である。 第４実施例に係る駆動装置の構成を概念的に示す平面図である。 第４実施例に係る駆動装置の他の構成を概念的に示す平面図である。

以下、発明を実施するための最良の形態として、駆動装置に係る実施形態について順に説明する。

本実施形態の駆動装置は、ベース部と、被駆動物が搭載されると共に、移動可能なステージ部と、前記ベース部と前記ステージ部とを接続すると共に、前記ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性を有する弾性部と、前記ステージ部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記一の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための微振動を前記ベース部に加える印加部とを備え、前記微振動は、無方向性振動エネルギーとしての無方向性微振動である。

本実施形態の駆動装置によれば、基礎となるベース部と可動するように配置されるステージ部（言い換えれば、被駆動部が搭載されるステージ部）とが、弾性を有する弾性部（例えば、後述するサスペンション等）によって直接的に又は間接的に接続されている。被駆動部は、弾性部の弾性（例えば、被駆動部を一の方向に沿って移動させることができるという弾性）によって、一の方向に沿って移動（言い換えれば、振動）する。

本実施形態の駆動装置では特に、印加部の動作により、ステージ部及び弾性部により定まる共振周波数（具体的には、例えば、搭載している被駆動物を含むステージ部という系全体（言い換えれば、後述する被懸架部全体）の質量及び弾性部のバネ定数により定まる共振周波数）でステージ部が一の方向に沿って共振するような微振動が加えられる。このとき、本実施形態に係る印加部は、ベース部という構造体内を微振動が伝搬するように、微振動をベース部に対して加える。つまり、本実施形態に係る印加部は、構造体内を伝搬する微振動を、ステージ部を移動させるための加振エネルギー（言い換えれば、波動エネルギー）として加える。言い換えれば、本実施形態に係る印加部は、構造体内をエネルギーとして（言い換えれば、「振動」という力を振動に変えることなく、当該力を発現させるエネルギーとして）伝搬する微振動を、ステージ部を移動させるための波動エネルギーとして加える。このような微振動（言い換えれば、構造体内を伝搬する波動エネルギー）は、少なくとも構造体内を伝搬している段階では、方向性を有していない力となる。言い換えれば、微振動としてベース部内を伝搬する波動エネルギーは、ベース部内を任意の方向に向かって伝搬する。つまり、本実施形態では、無方向性微振動としてベース部内を伝搬する波動エネルギーを、ベース部内を任意の方向に向かって伝搬させることができる。尚、「無方向性微振動」は、例えば、ステージ部の移動方向に対して無相関な方向の微振動であってもよい。その結果、この微振動は、波動エネルギーとして、例えばベース部等の構造体から弾性部へと（更には、ベース部から弾性部を介してステージ部へと）伝わる。その後、構造体内を伝搬してきた微振動（言い換えれば、波動エネルギー）が、弾性部自身の弾性に応じた方向に向かって弾性部を振動させたり、弾性部の弾性に応じた方向に向かってステージ部を移動させたりする。言い換えれば、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、ベース部内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、ステージ部を移動させることができる。尚、波動エネルギーは、音として外部に取り出すことができるが、この場合に発生する音は、いわゆるピストンモーションによって得られる音と比較して、その発音原理が異なるものである。

ここで、いわゆる方向性を有する力を加えることでステージ部の駆動を行う場合（例えば、ベース部そのものをステージ部を移動させる方向に向かって大きく振動させ、その振動を弾性部やステージ部に直接加えることでステージ部の駆動を行う場合）には、ステージ部を一の方向に沿って移動させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を一の方向に沿って大きく振動させる方向性を有する力）を印加部から加える必要がある。このため、このような方向性を有する力を加えることができるように、印加部の配置位置を適切に設定しなければならない。つまり、方向性を有する力を加える場合には、当該力を作用させる方向に依存して印加部の配置位置が限定されてしまう。

しかるに、本実施形態では、微振動（つまり、無方向性微振動）に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、印加部の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。言い換えれば、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、ステージ部の移動の方向に依存して印加部の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。つまり、印加部の配置位置がどのような位置に設定されたとしても、印加部から加えられる微振動（つまり、方向性のない力）は、弾性部の弾性を利用して、ステージ部を一の方向に沿って移動させることができる。これにより、駆動装置の設計の自由度を相対的に増加させることができる。

加えて、本実施形態では、微振動（つまり、無方向性微振動）に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、ベース部ないしはステージ部の実際の振動の方向を考慮して微振動を加えなくともよい。言い換えれば、ベース部ないしはステージ部の実際の振動の方向に一致する方向に直接作用する力を加えなくともよい。このため、印加部がどのような位置に配置されたとしても、一の方向に沿ってステージ部を好適に移動させることができる。

本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記弾性部は、前記ステージ部を前記一の方向とは異なる他の方向に沿って移動させるような弾性を有しており、前記印加部は、前記ステージ部を含む被懸架部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記一の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるためであって且つ前記ステージ部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動を前記ベース部に加える。

この態様によれば、弾性部は、ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性に加えて、ステージ部を他の方向に沿って移動させるような弾性を有している。このような弾性部は、例えば、ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性を有する第１弾性部及びステージ部を他の方向に沿って移動させるような弾性を有する第２弾性部によって実現されてもよい。但し、このような弾性部が、例えば、ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性及びステージ部を他の方向に沿って移動させるような弾性の双方を有する単一の弾性部によって実現されてもよい。ステージ部は、弾性部の弾性（例えば、ステージ部を一の方向に沿って移動させることができるという弾性や、ステージ部を他の方向に沿って移動させることができるという弾性）によって、一の方向及び他の方向の夫々に沿って移動する。つまり、この態様の駆動装置は、ステージ部の２軸駆動を行うことができる。但し、２軸以上の多軸駆動を行ってもよいことは言うまでもない。

この態様では特に、印加部の動作により、被駆動物を含むステージ部を含む被懸架部（より具体的には、被駆動物を含むステージ部を懸架する構造体からなる被懸架部であって、後に詳述する被駆動物を含むステージ部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部）及び弾性部（より具体的には、後に詳述する第２ベース部を懸架する第１弾性部）により定まる共振周波数でステージ部（言い換えれば、ステージ部を含む被懸架部）が一の方向に沿って共振しながら移動するような微振動が加えられる。より具体的には、例えば、印加部の動作により、被駆動物を含むステージ部を含む被懸架部（より具体的には、被駆動物を含むステージ部を懸架する構造体からなる被懸架部であって、後に詳述する被駆動物を含むステージ部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部）の質量及び弾性部（より具体的には、後に詳述する第２ベース部を懸架する第１弾性部）のばね定数により定まる共振周波数でステージ部（言い換えれば、ステージ部を含む被懸架部）が一の方向に沿って共振しながら移動するような微振動が加えられる。同時に、この微振動は、被駆動物を含むステージ部及び弾性部（より具体的には、後述する第２弾性部）により定まる共振周波数で、ステージ部を、他の方向に沿って共振しながら移動させる。より具体的には、この微振動は、被駆動物を含むステージ部の質量及び弾性部（より具体的には、後述する第２弾性部）のばね定数により定まる共振周波数で、ステージ部を、他の方向に沿って共振しながら移動させる。つまり、この態様では、同一の印加部（言い換えれば、単一の印加部）から、ステージ部の２軸駆動を行うための微振動が加えられる。

ここで、いわゆる方向性を有する力を加えることでステージ部の２軸駆動を行う場合（例えば、ベース部そのものをステージ部を移動させる方向に向かって大きく振動させ、その振動を弾性部やステージ部に直接加えることでステージ部の駆動を行う場合）には、ステージ部を一の方向に沿って移動させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を一の方向に沿って大きく振動させる方向性を有する力）を一の印加部から加えると共に、ステージ部を他の方向に沿って移動させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を他の方向に沿って大きく振動させる方向性を有する力）を他の印加部から加える必要がある。つまり、方向性を有する力を加えることでステージ部の２軸駆動を行う場合には、通常は、２つ以上の印加部（つまりは、２つ以上の駆動源）を駆動装置が備えていなければならない。言い換えれば、方向性を有する力を加えることでステージ部の２軸駆動を行う場合には、１つの印加部からは１つの方向に向かって作用する力しか加えることができないため、２つ以上の印加部（つまりは、２つ以上の駆動源）を駆動装置が備えていなければならない。

しかるに、本実施形態では、微振動に起因する方向性のない力を加えることで、ステージ部の２軸駆動を行うことができる。ここで、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、１つの印加部から加えられた微振動は、弾性部の弾性（つまり、ステージ部を一の方向に移動させる弾性及びステージ部を他の方向に移動させる弾性）を利用して、ステージ部を一の方向及び他の方向の夫々に移動させることができる。つまり、本実施形態では、ステージ部の２軸駆動を行う場合であっても、２つの印加部を備える必要は必ずしもない。このため、単一の印加部（言い換えれば、単一の駆動源）を用いて、ステージ部の２軸駆動を行うための微振動を加えることができる。

加えて、仮に１つの印加部から２つの方向に向かって作用する力を加えることができたとしても、方向性を有する力を加えることでステージ部の２軸駆動を行う場合には、結局のところ、２つの方向に作用する成分（つまり、ステージ部を一の方向に沿って移動させる方向性を有する力の成分と、ステージ部を他の方向に沿って移動させる方向性を有する力の成分）を有する力を加える必要がある。しかるに、この態様では、微振動に起因した方向性のない力を波動エネルギーとして加えているため、力が作用する方向を考慮した上で当該力を加える必要がなくなるという利点も有している。つまり、ベース部ないしはステージ部の実際の振動の方向に一致する方向に直接作用する力を加えなくともよいという利点も有している。

本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベース部により少なくとも一部が取り囲まれる第２ベース部とを備え、前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続すると共に、前記第２ベース部を前記一の方向に沿って移動させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記ステージ部とを接続すると共に、前記ステージ部を前記他の方向に沿って移動させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、前記印加部は、前記第２ベース部及び前記第１弾性部により定まる共振周波数で前記第２ベース部が前記一の方向に沿って共振するように前記第２ベース部を移動させるための前記微振動であって且つ前記ステージ部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動を加える。

この態様によれば、ステージ部は、弾性部の弾性（例えば、ステージ部を一の方向に沿って移動させることができるという弾性や、ステージ部を他の方向に沿って移動させることができるという弾性）によって、一の方向及び他の方向の夫々に沿って移動する。より具体的には、第１弾性部の弾性を利用して第２ベース部を一の方向に沿って移動させると共に、第２弾性部の弾性を利用してステージ部を他の方向に沿って移動させることができる。ここで、ステージ部が第２弾性部を介して第２ベース部に接続されているため、第２ベース部が一の方向に沿って移動することで、結果としてステージ部も一の方向に沿って移動する。つまり、この態様の駆動装置は、ステージ部の２軸駆動を行うことができる。但し、２軸以上の多軸駆動を行ってもよいことは言うまでもない。

この態様では特に、印加部の動作により、第２ベース部（より具体的には、被駆動物を含むステージ部を懸架する第２ベース部を含む構造体からなる被懸架部であって、被駆動物を含むステージ部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部）及び第１弾性部により定まる共振周波数で第２ベース部が一の方向に沿って共振しながら移動するような微振動が加えられる。より具体的には、印加部の動作により、第２ベース部（より具体的には、被駆動物を含むステージ部を懸架する第２ベース部を含む構造体からなる被懸架部であって、被駆動物を含むステージ部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部）の質量及び第１弾性部のばね定数により定まる共振周波数で第２ベース部が一の方向に沿って共振しながら移動するような微振動が加えられる。同時に、この微振動は、被駆動物を含むステージ部及び第２弾性部により定まる共振周波数で、ステージ部を、他の方向に沿って共振しながら移動させる。より具体的には、この微振動は、被駆動物を含むステージ部の質量及び第２弾性部のばね定数により定まる共振周波数で、ステージ部を、他の方向に沿って共振しながら移動させる。つまり、この態様では、同一の印加部（言い換えれば、単一の印加部）から、ステージ部の２軸駆動を行うための微振動が加えられる。

ここで、いわゆる方向性を有する力を加えることでステージ部の２軸駆動を行う場合（例えば、ベース部そのものをステージ部を移動させる方向に向かって大きく振動させ、その振動を弾性部やステージ部に直接加えることでステージ部の駆動を行う場合）には、ステージ部を一の方向に沿って移動させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を一の方向に沿って大きく振動させる方向性を有する力）を一の印加部から加えると共に、ステージ部を他の方向に沿って移動させる方向性を有する力（つまり、ベース部等の構造体を他の方向に沿って大きく振動させる方向性を有する力）を他の印加部から加える必要がある。つまり、方向性を有する力を加えることでステージ部の２軸駆動を行う場合には、通常は、２つ以上の印加部（つまりは、２つ以上の駆動源）を駆動装置が備えていなければならない。言い換えれば、方向性を有する力を加えることでステージ部の２軸駆動を行う場合には、１つの印加部からは１つの方向に向かって作用する力しか加えることができないため、２つ以上の印加部（つまりは、２つ以上の駆動源）を駆動装置が備えていなければならない。

しかるに、本実施形態では、微振動に起因する方向性のない力を加えることで、ステージ部の２軸駆動を行うことができる。ここで、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、１つの印加部から加えられた微振動は、弾性部の弾性（つまり、ステージ部を一の方向に移動させる弾性及びステージ部を他の方向に移動させる弾性）を利用して、ステージ部を一の方向及び他の方向の夫々に移動させることができる。つまり、本実施形態では、ステージ部の２軸駆動を行う場合であっても、２つの印加部を備える必要は必ずしもない。このため、単一の印加部（言い換えれば、単一の駆動源）を用いて、ステージ部の２軸駆動を行うための微振動を加えることができる。

加えて、仮に１つの印加部から２つの方向に向かって作用する力を加えることができたとしても、方向性を有する力を加えることでステージ部の２軸駆動を行う場合には、結局のところ、２つの方向に作用する成分（つまり、ステージ部を一の方向に沿って移動させる方向性を有する力の成分と、ステージ部を他の方向に沿って移動させる方向性を有する力の成分）を有する力を加える必要がある。しかるに、この態様では、微振動に起因した方向性のない力を波動エネルギーとして加えているため、力が作用する方向を考慮した上で当該力を加える必要がなくなるという利点も有している。

尚、上述の説明では、第２ベース部を含む被懸架部として、ステージ部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体からなる被懸架部を例に説明を進めている。しかしながら、第２ベース部に対して他の構造体（例えば、後述の磁極やコイル又は櫛葉状電極等）が設置されている場合には、これらの他の構造体もまた被懸架部を構成することとなる。

この態様では、前記印加部は、前記第２ベース部及び前記第１弾性部により定まる共振周波数で前記第２ベース部が前記一の方向に沿って共振するように前記第２ベース部を移動させるためであって且つ前記ステージ部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動を前記第１ベース部に加えるように構成してもよい。

このように構成すれば、第１ベース部に微振動を加えることで、ステージ部の２軸駆動を好適に行うことができる。

本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記ステージ部は、複数のステージ部分に分割されており、前記弾性部は、(i)前記複数のステージ部分のうちの第１群のステージ部分と前記ベース部とを接続すると共に前記第１群のステージ部分を前記一の方向及び前記一の方向とは異なる他の方向の少なくとも一方に移動させるような弾性を有する第３弾性部と、(ii)前記複数のステージ部分のうちの前記第１群のステージ部分とは異なる第２群のステージ部分と前記ベース部とを接続すると共に前記第２群のステージ部分を前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に移動させるような弾性を有する第４弾性部とを備え、前記印加部は、前記第１群のステージ部分及び前記第３弾性部により定まる共振周波数で前記第１群のステージ部分が前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿って共振するように前記第１群のステージ部分を移動させるためであって且つ前記第２群のステージ部分及び前記第４弾性部により定まる共振周波数で前記第２群のステージ部分が前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿って共振するように前記第２群のステージ部分を移動させるための前記微振動を加える。

この態様によれば、ステージ部を、一の共振周波数で共振しながら移動する第１群のステージ部分と他の共振周波数で共振しながら移動する第２群のステージ部分とに分割することができる。この場合であっても、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、当該美振動により、第３弾性部の弾性を利用して第１群のステージ部分を一の方向及び他の方向の少なくとも一方に沿って移動させると共に、第４弾性部の弾性を利用して第２群のステージ部分を一の方向及び他の方向の少なくとも一方に沿って移動させることができる。このため、ステージ部が異なる方向に沿って異なる共振周波数で共振しながら移動する複数のステージ部分に分割されている場合であっても、単一の印加部を用いて複数のステージ部分の夫々を好適に移動させることができる。

本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記印加部は、単一の印加部である。

この態様によれば、ステージ部の２軸駆動を行う場合であっても、２つの印加部を備える必要は必ずしもない。このため、単一の印加部を用いて、ステージ部の２軸駆動を行うための微振動を加えることができる。但し、２軸以上の多軸駆動を行ってもよいことは言うまでもない。

本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記弾性部は、前記ステージ部を前記一の方向とは異なる他の方向に沿って移動させるような弾性を有しており、前記印加部は、(i)前記ステージ部が前記一の方向に沿って移動するように前記ステージ部を移動させるための駆動力、及び(ii)前記ステージ部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動であって且つ前記駆動力に重畳された前記微振動の夫々を加える。

この態様によれば、弾性部は、ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性に加えて、ステージ部を他の方向に沿って移動させるような弾性を有している。このような弾性部は、例えば、ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性を有する第１弾性部及びステージ部を他の方向に沿って移動させるような弾性を有する第２弾性部によって実現されてもよい。但し、このような弾性部が、例えば、ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性及びステージ部を他の方向に沿って移動させるような弾性の双方を有する単一の弾性部によって実現されてもよい。このため、弾性部（より具体的には、後述する第１弾性部）の弾性を利用してステージ部（より具体的には、ステージ部を懸架する構造体であって、後に詳述するステージ部並びに第２ベース部及び第２弾性部から構成される構造体）を一の方向に沿って移動させると共に、弾性部（より具体的には、後述する第２弾性部）の弾性を利用してステージ部を他の方向に沿って移動させることができる。このため、後に図面を用いて詳述するように、ステージ部の２軸駆動を好適に行うことができる。

この態様では特に、上述の駆動装置の態様ではステージ部の移動の際に一の方向及び他の方向の夫々に沿ってステージ部が共振しているのに対して、ステージ部の移動の際に他の方向に沿ってステージ部が共振している一方で一の方向に沿ってステージ部が共振している必要がないという点において異なっている。このとき、印加部は、ステージ部を他の方向に沿って移動させるための力として上述した方向性のない力を用いている一方で、ステージ部を一の方向に沿って移動させるための力として上述した方向性のない力を用いる必要はない。つまり、印加部は、ステージ部を他の方向に沿って移動させるための力として上述した方向性のない力を用いている一方で、ステージ部を一の方向に沿って移動させるための力として方向性のある力（つまり、ステージ部を一の方向に沿って移動させる方向に直接作用する力）を用いてもよい。このように構成したとしても、ステージ部の２軸駆動を好適に行うことができる。

また、微振動は、駆動力に重畳された状態で加えられる。つまり、印加部は、微振動及び駆動力の夫々を明確に区別した上で加えなくともよい。

本実施形態の駆動装置の他の態様では、前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベース部により取り囲まれる第２ベース部とを備え、前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続すると共に、前記第２ベース部を前記一の方向に沿って移動させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記ステージ部とを接続すると共に、前記ステージ部を前記他の方向に沿って移動させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、前記印加部は、(i)前記第２ベース部が前記一の方向に沿って移動するように前記第２ベース部を移動させるための駆動力、及び(ii)前記ステージ部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動であって且つ前記駆動力に重畳された前記微振動の夫々を加える。

この態様によれば、第１弾性部の弾性を利用して第２ベース部を一の方向に沿って移動させると共に、第２弾性部の弾性を利用してステージ部を他の方向に沿って移動させることができる。ここで、ステージ部が第２弾性部を介して第２ベース部に接続されているため、第２ベース部が一の方向に沿って移動することで、結果としてステージ部も一の方向に沿って移動する。このため、後に図面を用いて詳述するように、ステージ部の２軸駆動を好適に行うことができる。

この態様では特に、上述の駆動装置の態様ではステージ部の移動の際に一の方向及び他の方向の夫々に沿ってステージ部が共振しているのに対して、ステージ部の移動の際に他の方向に沿ってステージ部が共振している一方で一の方向に沿ってステージ部が共振している必要がないという点において異なっている。このとき、印加部は、ステージ部を他の方向に沿って移動させるための力として上述した方向性のない力を用いている一方で、ステージ部を一の方向に沿って移動させるための力として上述した方向性のない力を用いる必要はない。つまり、印加部は、ステージ部を他の方向に沿って移動させるための力として上述した方向性のない力を用いている一方で、ステージ部を一の方向に沿って移動させるための力として方向性のある力（つまり、ステージ部を一の方向に沿って移動させる方向に直接作用する力）を用いてもよい。このように構成したとしても、ステージ部の２軸駆動を好適に行うことができる。

この態様では、前記印加部は、(i)前記第２ベース部が前記一の方向に沿って移動するように前記第２ベース部を移動させるための駆動力、及び(ii)前記ステージ部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動であって且つ前記駆動力に重畳された前記微振動の夫々を前記第２ベース部に加えるように構成してもよい。

このように構成すれば、第２ベース部に微振動及び駆動力を加えることで、ステージ部の２軸駆動を好適に行うことができる。

実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。

以上説明したように、本実施形態の駆動装置によれば、ベース部と、ステージ部と、弾性部と、印加部とを備える。従って、方向性のある力以外の力を用いてステージ部を移動させることができる。

以下、図面を参照しながら、駆動装置の実施例について説明する。尚、以下では、駆動装置をＭＥＭＳアクチュエータに適用した例について説明する。

（１）第１実施例
初めに、図１から図３を参照して、ＭＥＭＳアクチュエータの第１実施例について説明する。

（１−１）基本構成
初めに、図１を参照して、第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００の基本構成について説明する。ここに、図１は、第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００の基本構成を概念的に示す平面図である。

図１に示すように、第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００は、上述した「ベース部」の一具体例を構成するベース１１０と、上述した「弾性部」の一具体例を構成するサスペンション１２０と、上述した「ステージ部」の一具体例を構成するステージ１３０と、上述した「印加部」の一具体例を構成する駆動源部１４０とを備えている。

ベース１１０は、内部に空隙を備える枠形状を有している。つまり、ベース１１０は、図１中のＹ軸方向に延伸する２つの辺と図１中のＸ軸方向（つまり、Ｙ軸に直交する軸方向）に延伸する２つの辺とを有すると共に、Ｙ軸方向に延伸する２つの辺とＸ軸方向に延伸する２つの辺とによって取り囲まれた空隙を有する枠形状を有している。図１に示す例では、ベース１１０は、正方形の形状を有しているが、これに限定されることはなく、例えばその他の形状（例えば、長方形等の矩形の形状や円形の形状等）を有していてもよい。また、ベース１１０は、第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００の基礎となる構造体であって、不図示の基板ないしは支持部材に対して固定されている（言い換えれば、ＭＥＭＳアクチュエータ１００という系の内部においては固定されている）ことが好ましい。

尚、図１では、ベース１１０が枠形状を有している例を示しているが、その他の形状を有していてもよいことは言うまでもない。例えば、ベース１１０は、その一部の辺が開口となるコの字型形状を有していてもよい。或いは、例えば、ベース１１０は、内部に空隙を備える箱型形状を有していてもよい。つまり、ベース１１０は、Ｘ軸及びＹ軸によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｘ軸及び不図示のＺ軸（つまり、Ｘ軸及びＹ軸の双方に直交する軸）によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｙ軸及び不図示のＺ軸によって規定される平面上に分布する２つの面とを有すると共に、これらの６つの面によって取り囲まれた空隙を有する箱形状を有していてもよい。或いは、ステージ１３０が配置される態様に応じて適宜ベース１１０の形状を任意に代えてもよい。

サスペンション１２０は、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。サスペンション１２０の一方の端部はベース１１０に接続され、サスペンション１２０の他方の端部はステージ１３０に接続される。また、サスペンション１２０は、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させる弾性を有する。言い換えれば、サスペンション１２０は、ステージをＸ軸の方向に沿って移動させる弾性を有するような形状を有している。このようなサスペンション１２０の形状としては、Ｙ軸の方向（言い換えれば、ステージ１３０を移動させる方向（つまり、Ｘ軸）に直交する方向）に沿って延伸する長手を有すると共に当該長手の両端でベース１１０とステージ１３０とを接続する形状が一例としてあげられる。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、サスペンション１２０は、Ｙ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。

ステージ１３０は、Ｘ軸及びＹ軸の夫々によって規定される平面方向に沿ったプレート形状を有するステージである。但し、ステージ１３０の形状がこれに限定されることはなく、任意の形状を有していてもよい。ステージ１３０は、ベース１１０の内部の空隙に、サスペンション１２０によって吊り下げられる又は支持されるように配置される。ステージ１３０は、サスペンション１２０の弾性によって、Ｘ軸の方向に沿って移動する（言い換えれば、振動する）ように構成されている。

また、ステージ１３０上には、ＭＥＭＳアクチュエータ１００による駆動の対象となる被駆動物１５０が搭載される。被駆動物１５０としては、例えば情報記録再生装置の記録再生ヘッド（ないしは、記録再生プローブ）や、例えば情報記録再生装置の記録再生動作の対象となる記録媒体や、走査型顕微鏡における走査試料等が一例としてあげられる。

駆動源部１４０は、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させるために必要な微振動をベース１１０に対して加える。尚、駆動源部１４０が上述の微振動をベース１１０に加えることができる限りは、その配置態様は任意に定めてもよい。また、ベース１１０に対して微振動を加えることに限らず、その他の位置に対して微振動を加えることができるように構成されてもよい。

より具体的には、駆動源部１４０は、第１圧電素子１４０−１ａと、第２圧電素子１４０−２ａと、伝達枝１４０ｂと、第１空隙１４０−１ｄを有すると共に伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に固定される第１支持板１４０−１ｃと、第２空隙１４０−２ｄを有すると共に伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に固定される第２支持板１４０−２ｃとを備えている。第１支持板１４０−１ｃ上では、第１空隙１４０−１ｄによって規定される相対向する第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆによって、第１圧電素子１４０−１ａが挟持される。第２支持板１４０−２ｃ上では、第２空隙１４０−２ｄによって規定される相対向する第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆによって、第２圧電素子１４０−２ａが挟持される。不図示の電極を介して第１圧電素子１４０−１ａに電圧を印加することで、第１圧電素子１４０−１ａはその形状を変化させる。この第１圧電素子１４０−１ａの形状の変化は、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。同様に、不図示の電極を介して第２圧電素子１４０−２ａに電圧を印加することで、第２圧電素子１４０−２ａはその形状を変化させる。この第２圧電素子１４０−２ａの形状の変化は、第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。

尚、駆動源部１４０としては、圧電効果に起因した微振動を加える駆動源部に限らず、電磁力に起因した微振動を加える駆動源部及び静電力に起因した微振動を加える駆動源部を用いてもよい。もちろん、その他の方式を用いてもよいことは言うまでもない。

例えば、電磁力に起因した微振動を加える駆動源部は、第１枝１４０−１ｅ及び第２枝１４０−２ｅに配置される磁極と第１枝１４０−１ｆ及び第２枝１４０−２ｆに配置されるコイルとを備えている。この場合、コイルには、不図示の駆動源部制御回路から所望のタイミングで、所望の電圧が印加される。コイルへの電圧の印加によって電流が流れ、コイルと磁極との間に電磁相互作用が生ずる。その結果、電磁相互作用による電磁力が発生する。この電磁力は、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。

また、静電力に起因した微振動を加える駆動源部は、第１枝１４０−１ｅ及び第２枝１４０−２ｅに配置される櫛葉状の第１電極と、第１枝１４０−１ｆ及び第２枝１４０−２ｆに配置されると共に第１電極の間に分布する櫛葉状の第２電極とを備えている。この場合、第１電極には、不図示の駆動源部制御回路から所望のタイミングで、所望の電圧が印加される。ここで、第１電極と第２電極との間の電位差に起因して、第１電極と第２電極との間には静電力（言い換えれば、クーロン力）が生ずる。この静電力は、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。

（１−２）ＭＥＭＳアクチュエータの動作
続いて、図２を参照して、第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００の動作の態様（具体的には、ステージ１３０を移動させる動作の態様）、について説明する。ここに、図２は、第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００による動作の態様を概念的に示す平面図である。

第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００の動作時には、駆動源部１４０は、第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａが図２中Ｙ軸の方向に沿って伸縮するように、不図示の電極を介して第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａに電圧が印加される。これにより、第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａの形状が変化すると共に、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状が変化する。その結果、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介してベース１１０に伝えられる。

ここで、第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａの形状の変化が図２中Ｙ軸の方向であるため、この第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａの形状によって生ずる第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの夫々の形状の変化は、図２中Ｙ軸の方向に沿って発生する。この第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａの形状の変化（つまり、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの夫々の形状の変化）は、第１支持板１４０−１ｃ及び第２支持板１４０−２ｃ並びに伝達枝１４０ｂを介して、微振動（言い換えれば、波動エネルギーであって、方向性のない力）としてベース１１０に伝わる。より具体的には、駆動源部１４０は、基礎となるベース１１０に対して、ベース１１０内を伝搬する微振動を、波動エネルギーとして加える。言い換えれば、駆動源部１４０は、ベース１１０内をエネルギーとして（言い換えれば、力を発現させるエネルギーとして）伝搬する微振動を加える。このような微振動は、ベース１１０内を伝搬している時点では、方向性を有していない力となる。言い換えれば、微振動としてベース１１０内を伝搬する波動エネルギーは、ベース１１０内を任意の方向に向かって伝搬する。また、このような微振動が加えられたベース１１０は、ベース１１０そのものが振動する物体となるというよりは、微振動（言い換えれば、波動エネルギー）を伝搬する媒体となる。

その結果、駆動源部１４０からベース１１０に対して加えられる微振動は、ベース１１０からサスペンション１２０へと伝わる。その後、図２に示すように、ベース１１０内を伝搬してきた微振動（言い換えれば、波動エネルギー）が、サスペンション１２０自身の弾性に応じた方向に向かってサスペンション１２０を振動させたり、ステージ１３０を振動させたりする。言い換えれば、ベース１１０内を伝搬してきた微振動は、サスペンション１２０の振動やステージ１３０の振動という形で発現する。言い換えれば、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、ベース１１０内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、ステージ１３０を移動させることができる。その結果、図２に示すように、ステージ１３０が、Ｘ軸の方向に沿って移動する。

このとき、ステージ１３０は、ステージ１３０（つまり、搭載する被駆動物１５０を含むステージ１３０）及びサスペンション１２０に応じて定まる共振周波数で共振するように移動する。例えば、被駆動物１５０を含むステージ１３０の質量がｍであり且つサスペンション１２０を１本のバネとみなした場合のバネ定数がｋであるとすれば、ステージ１３０は、（１／（２π））×√（ｋ／ｍ）にて特定される共振周波数（或いは、（１／（２π））×√（ｋ／ｍ）のＮ倍若しくはＮ分の１倍（但し、Ｎは１以上の整数）の共振周波数）で共振するように、Ｘ軸の方向に沿って移動する。このため、駆動源部１４０は、ステージ１３０が上述の共振周波数で共振するように、上記共振周波数に同期した態様で微振動を加える。

ここで、図３を参照して、駆動源部１４０から加えられる微振動に起因した方向性のない力について更に説明する。ここに、図３は、駆動源部１４０から加えられる微振動に起因した方向性のない力について説明するための平面図である。尚、以下の説明では、駆動源部１４０が電磁力に起因した微振動を加える構成を用いて説明を進める。

図３に示すように、駆動源部１４０は、伝達枝１４０ｂと、伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に接続される第１支持板１４０−１ｃであって且つＹ軸の方向に沿って相対向する第１枝１４０−１ｘ及び１４０−１ｙを備える第１支持板１４０−１ｃと、伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に接続される第２支持板１４０−２ｃであって且つＹ軸の方向に沿って相対向する第２枝１４０−２ｘ及び１４０−２ｙを備える第２支持板１４０−２ｃと、第１枝１４０−１ｘ及び１４０−１ｙの夫々に巻かれた第１コイル１４０−１ｚと、第２枝１４０−２ｘ及び１４０−２ｙの夫々に巻かれた第２コイル１４０−２ｚとを備えている。また、第１枝１４０−１ｘ及び１４０−１ｙ並びに第２枝１４０−２ｘ及び１４０−２ｙの形状及び特性は同一であるとし、第１枝１４０−１ｘに巻かれたコイル１４０−１ｚの特性（例えば、巻き数等）及び第１枝１４０−１ｙに巻かれたコイル１４０−１ｚの特性（例えば、巻き数等）は同一であるとし、第２枝１４０−２ｘに巻かれたコイル１４０−２ｚの特性（例えば、巻き数等）及び第２枝１４０−２ｙに巻かれたコイル１４０−２ｚの特性（例えば、巻き数等）は同一であるものとする。

ここで、第１枝１４０−１ｘ及び１４０−１ｙ並びに第２枝１４０−２ｘ及び１４０−２ｙの夫々に巻かれたコイル１４０−１ｚ及び１４０−２ｚに電流を流すと、電磁相互作用により、第１枝１４０−１ｘ及び第２枝１４０−２ｘに対して第１枝１４０−１ｙ及び第２枝１４０−２ｙの方向に向かって引っ張られる力（つまり、Ｙ軸の負の方向であって図３中下側に向かう方向に作用する力）が発生する場合には、第１枝１４０−１ｙ及び第２枝１４０−２ｙに対しても、第１枝１４０−１ｘ及び第２枝１４０−２ｘの方向に向かって引っ張られる力（つまり、Ｙ軸の正の方向であって図３中上側に向かう方向に作用する力）が発生する。この力は、互いに逆向きで同じ大きさであるため、それらが外部に加速度を生じさせたり、それら自身に加速度を発生させることもなく、第１枝１４０−１ｘと第１枝１４０−１ｙとが接合する点Ｐ１（言い換えれば、伝達枝１４０ｂ上の点Ｐ１）及び第２枝１４０−２ｘと第２枝１４０−２ｙとが接合する点Ｐ２（言い換えれば、伝達枝１４０ｂ上の点Ｐ２）には微振動のみが伝達される。その結果、点Ｐ１及びＰ２における力には方向性がないことになる。同様に、電磁相互作用により、第１枝１４０−１ｘ及び第２枝１４０−２ｘに対して第１枝１４０−１ｙ及び第２枝１４０−２ｙから引き離される力（つまり、Ｙ軸の正の方向であって図３中上側に向かう方向に作用する力）が発生する場合には、第１枝１４０−１ｙ及び第２枝１４０−２ｙに対しても第１枝１４０−１ｘ及び第２枝１４０−２ｘから引き離される力（つまり、Ｙ軸の負の方向であって図３中下側に向かう方向に作用する力）が発生する。この力は、互いに逆向きで同じ大きさであるため、それらが外部に加速度を生じさせたり、それら自身に加速度を発生させることもなく、第１枝１４０−１ｘと第１枝１４０−１ｙとが接合する点Ｐ１及び第２枝１４０−２ｘと第２枝１４０−２ｙとが接合する点Ｐ２には微振動のみが伝達される。その結果、点Ｐ１及びＰ２における力には方向性がないことになる。

しかしながら、本願発明者の実験によれば、上記構成によってベース１１０内を微振動（つまり、波動エネルギーであって、方向性のない力）が伝搬し、その結果、ステージ１３０がＸ軸の方向に沿って移動することが判明している。つまり、駆動源部１４０により加えられる微振動が上述した方向性のない力（言い換えれば、波動エネルギー）としてベース１１０内を伝搬することで、ステージ１３０がＸ軸の方向に沿って移動することが判明している。つまり、駆動源部１４０により加えられる微振動は、ステージ１３０の移動の方向と無相関な微振動であることが判明している。

このように、第１実施例においては、ステージ１３０がステージ１３０及びサスペンション１２０に応じて定まる共振周波数でＸ軸の方向に沿って共振するようにステージ１３０を移動させることができる。つまり、第１実施例においては、ステージ１３０はＸ軸の方向に沿って自励共振する。

ここで、「共振」とは、無限小の力の繰り返しにより無限大の変位が生じる現象であること。このため、ステージ１３０を移動させるために加えられる力を小さくしても、ステージ１３０の移動範囲（言い換えれば、移動方向の振幅）を大きくとることができる。つまり、ステージ１３０が移動するために必要な力を相対的に小さくすることができる。このため、ステージ１３０の移動に必要な力を加えるために必要な電力量をも少なくすることができる。従って、より効率的にステージ１３０を移動させることができ、その結果、ＭＥＭＳアクチュエータ１００の低消費電力化を実現することができる。

加えて、第１実施例では、方向性を有していない力を加えている。

ここで、比較例として、いわゆる方向性を有する力を加えることでステージ１３０の駆動を行う構成（例えば、ベース１１０そのものをステージ１３０の移動方向に沿って大きく振動させ、その振動をサスペンション１２０やステージ１３０に直接加えることでステージ１３０の駆動を行う構成）を例にあげて説明する。この場合、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させる方向性を有する力（つまり、ベース１１０をＸ軸の方向に沿って大きく振動させる方向性を有する力）をある駆動源部１４０から加える必要がある。このため、このような方向性を有する力を加えることができるように、駆動源部１４０の配置位置を適切に設定しなければならない。つまり、方向性を有する力を加える場合には、当該力を作用させる方向に依存して駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまう。

しかるに、第１実施例では、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。言い換えれば、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、ステージ１３０の移動の方向に依存して駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。つまり、駆動源部１４０の配置位置がどのような位置に設定されたとしても、駆動源部１４０から加えられる微振動（つまり、方向性のない力）は、サスペンション１２０の弾性を利用して、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させることができる。これにより、ＭＥＭＳアクチュエータ１００の設計の自由度を相対的に増加させることができる。これは、各構成要件のサイズ的な又は設計的な制約が大きいＭＥＭＳアクチュエータにとって実践上非常に有利である。

加えて、第１実施例では、微振動（つまり、無方向性微振動）に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、ステージ１３０の実際の振動の方向を考慮して微振動を加えなくともよい。言い換えれば、ステージ１３０の実際の振動の方向に一致する方向に直接作用する力を加えなくともよい。より具体的には、図３に示すように、駆動源部１４０が備える第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａによって生ずる力が図３中Ｙ軸の方向に作用しているにも関わらず、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させることができる。言い換えれば、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させるために、駆動源部１４０が備える第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａによって図３中Ｘ軸の方向に作用する力を発生させなくともよい。このため、駆動源部１４０がどのような位置に配置されたとしても、所望の方向に沿ってステージ１３０を好適に移動させることができる。

（２）第２実施例
初めに、図４から図６を参照して、ＭＥＭＳアクチュエータの第２実施例について説明する。

（２−１）基本構成
初めに、図４を参照して、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１の基本構成について説明する。ここに、図４は、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１の基本構成を概念的に示す平面図である。

図４に示すように、第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００は、上述した「ベース部（或いは、第１ベース部）」の一具体例を構成する第１ベース１１０ａと、上述した「弾性部（或いは、第１弾性部）」の一具体例を構成する第１サスペンション１２０ａと、上述した「ベース部（或いは、第２ベース部）」の一具体例を構成する第２ベース１１０ｂと、上述した「弾性部（或いは、第２弾性部）」の一具体例を構成する第２サスペンション１２０ｂと、上述した「ステージ部」の一具体例を構成するステージ１３０と、上述した「印加部」の一具体例を構成する駆動源部１４０とを備えている。

第１ベース１１０ａは、内部に空隙を備える枠形状を有している。つまり、第１ベース１１０ａは、図４中のＹ軸方向に延伸する２つの辺と図４中のＸ軸方向（つまり、Ｙ軸に直交する軸方向）に延伸する２つの辺とを有すると共に、Ｙ軸方向に延伸する２つの辺とＸ軸方向に延伸する２つの辺とによって取り囲まれた空隙を有する枠形状を有している。図４に示す例では、第１ベース１１０ａは、正方形の形状を有しているが、これに限定されることはなく、例えばその他の形状（例えば、長方形等の矩形の形状や円形の形状等）を有していてもよい。また、第１ベース１１０ａは、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１の基礎となる構造体であって、不図示の基板ないしは支持部材に対して固定されている（言い換えれば、ＭＥＭＳアクチュエータ１０１という系の内部においては固定されている）ことが好ましい。

尚、図４では、第１ベース１１０ａが枠形状を有している例を示しているが、その他の形状を有していてもよいことは言うまでもない。例えば、第１ベース１１０ａは、その一部の辺が開口となるコの字型形状を有していてもよい。或いは、例えば、第１ベース１１０ａは、内部に空隙を備える箱型形状を有していてもよい。つまり、第１ベース１１０ａは、Ｘ軸及びＹ軸によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｘ軸及び不図示のＺ軸（つまり、Ｘ軸及びＹ軸の双方に直交する軸）によって規定される平面上に分布する２つの面と、Ｙ軸及び不図示のＺ軸によって規定される平面上に分布する２つの面とを有すると共に、これらの６つの面によって取り囲まれた空隙を有する箱形状を有していてもよい。或いは、ステージ１３０が配置される態様に応じて適宜第１ベース１１０ａの形状を任意に代えてもよい。

第１サスペンション１２０ａは、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。第１サスペンション１２０ａの一方の端部は第１ベース１１０ａに接続され、第１サスペンション１２０ａの他方の端部は第２ベース１１０ｂに接続される。また、第１サスペンション１２０ａは、第２ベース１１０ｂをＹ軸の方向に沿って移動させる弾性を有する。言い換えれば、第１サスペンション１２０ａは、第２ベース１１０ｂをＹ軸の方向に沿って移動させる弾性を有するような形状を有している。このような第１サスペンション１２０ａの形状としては、Ｘ軸の方向（言い換えれば、第２ベース１１０ｂを移動させる方向（つまり、Ｙ軸）に直交する方向）に沿って延伸する長手を有すると共に当該長手の両端で第１ベース１１０ａと第２ベース１１０ｂとを接続する形状が一例としてあげられる。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、第１サスペンション１２０ａは、Ｘ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＹ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。

第２ベース１１０ｂは、内部に空隙を備える枠形状を有している。つまり、第２ベース１１０ｂは、図４中のＹ軸方向に延伸する２つの辺と図４中のＸ軸方向（つまり、Ｙ軸に直交する軸方向）に延伸する２つの辺とを有すると共に、Ｙ軸方向に延伸する２つの辺とＸ軸方向に延伸する２つの辺とによって取り囲まれた空隙を有する枠形状を有している。図４に示す例では、第２ベース１１０ｂは、正方形の形状を有しているが、これに限定されることはなく、例えばその他の形状（例えば、長方形等の矩形の形状や円形の形状等）を有していてもよい。つまり、第２ベース１１０ｂの形状についても、第１ベース１１０ａの形状と同様に任意の形状をとることができる。

また、第２ベース１１０ｂは、第１ベース１１０ａの内部の空隙に、第１サスペンション１２０ａによって吊り下げられる又は支持されるように配置される。第２ベース１１０ｂは、第１サスペンション１２０ａの弾性によって、Ｙ軸の方向に沿って移動する（言い換えれば、振動する）ように構成されている。

第２サスペンション１２０ｂは、例えばシリコン、銅合金、鉄系合金、その他金属、樹脂等を材料とするバネ等のような弾性を有する部材である。第２サスペンション１２０ｂの一方の端部は第２ベース１１０ｂに接続され、第２サスペンション１２０ｂの他方の端部は、ステージ１３０に接続される。また、第２サスペンション１２０ｂは、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させる弾性を有する。言い換えれば、第２サスペンション１２０ｂは、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させる弾性を有するような形状を有している。このような第２サスペンション１２０ｂの形状としては、Ｙ軸の方向（言い換えれば、ステージ１３０を移動させる方向（つまり、Ｘ軸）に直交する方向）に沿って延伸する長手を有すると共に当該長手の両端で第２ベース１１０ｂとステージ１３０とを接続する形状が一例としてあげられる。但し、後述する共振周波数の設定状況に応じて、第２サスペンション１２０ｂは、Ｙ軸の方向に延伸する短手を有すると共にＸ軸の方向に延伸する長手を有する形状を有していてもよい。

ステージ１３０は、Ｘ軸及びＹ軸の夫々によって規定される平面方向に沿ったプレート形状を有するステージである。但し、ステージ１３０の形状がこれに限定されることはなく、任意の形状を有していてもよい。ステージ１３０は、第２ベース１１０ｂの内部の空隙に、第２サスペンション１２０ｂによって吊り下げられる又は支持されるように配置される。ステージ１３０は、第２サスペンション１２０ｂの弾性によって、Ｘ軸の方向に沿って移動する（言い換えれば、振動する）ように構成されている。

また、ステージ１３０上には、ＭＥＭＳアクチュエータ１００による駆動の対象となる被駆動物１５０が搭載される。被駆動物１５０としては、例えば情報記録再生装置の記録再生ヘッド（ないしは、記録再生プローブ）や、例えば情報記録再生装置の記録再生動作の対象となる記録媒体や、走査型顕微鏡における走査試料等が一例としてあげられる。

駆動源部１４０は、第２ベース１１０ｂをＹ軸の方向に沿って移動させるために必要であって且つステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させるために必要な微振動を第１ベース１１０ａに対して加える。尚、駆動源部１４０が上述の微振動を第１ベース１１０ａに加えることができる限りは、その配置態様は任意に定めてもよい。また、第１ベース１１０ａに対して微振動を加えることに限らず、その他の位置に対して微振動を加えることができるように構成されてもよい。

より具体的には、駆動源部１４０は、第１圧電素子１４０−１ａと、第２圧電素子１４０−２ａと、伝達枝１４０ｂと、第１空隙１４０−１ｄを有すると共に伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０ａに固定される第１支持板１４０−１ｃと、第２空隙１４０−２ｄを有すると共に伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０ａに固定される第２支持板１４０−２ｃとを備えている。第１支持板１４０−１ｃ上では、第１空隙１４０−１ｄによって規定される相対向する第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆによって、第１圧電素子１４０−１ａが挟持される。第２支持板１４０−２ｃ上では、第２空隙１４０−２ｄによって規定される相対向する第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆによって、第２圧電素子１４０−２ａが挟持される。不図示の電極を介して第１圧電素子１４０−１ａに電圧を印加することで、第１圧電素子１４０−１ａはその形状を変化させる。この第１圧電素子１４０−１ａの形状の変化は、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０ａに伝えられる。同様に、不図示の電極を介して第２圧電素子１４０−２ａに電圧を印加することで、第２圧電素子１４０−２ａはその形状を変化させる。この第２圧電素子１４０−２ａの形状の変化は、第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０ａに伝えられる。

尚、駆動源部１４０としては、圧電効果に起因した微振動を加える駆動源部に限らず、電磁力に起因した微振動を加える駆動源部及び静電力に起因した微振動を加える駆動源部を用いてもよい。もちろん、その他の方式を用いてもよいことは言うまでもない。

例えば、電磁力に起因した微振動を加える駆動源部は、第１枝１４０−１ｅ及び第２枝１４０−２ｅに配置される磁極と第１枝１４０−１ｆ及び第２枝１４０−２ｆに配置されるコイルとを備えている。この場合、コイルには、不図示の駆動源部制御回路から所望のタイミングで、所望の電圧が印加される。コイルへの電圧の印加によって電流が流れ、コイルと磁極との間に電磁相互作用が生ずる。その結果、電磁相互作用による電磁力が発生する。この電磁力は、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０ａに伝えられる。

また、静電力に起因した微振動を加える駆動源部は、第１枝１４０−１ｅ及び第２枝１４０−２ｅに配置される櫛葉状の第１電極と、第１枝１４０−１ｆ及び第２枝１４０−２ｆに配置されると共に第１電極の間に分布する櫛葉状の第２電極とを備えている。この場合、第１電極には、不図示の駆動源部制御回路から所望のタイミングで、所望の電圧が印加される。ここで、第１電極と第２電極との間の電位差に起因して、第１電極と第２電極との間には静電力（言い換えれば、クーロン力）が生ずる。この静電力は、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化を引き起こす。その結果、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０ａに伝えられる。

（２−２）ＭＥＭＳアクチュエータの動作
続いて、図５を参照して、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１の動作の態様（具体的には、ステージ１３０を移動させる動作の態様）、について説明する。ここに、図５は、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１による動作の態様を概念的に示す平面図である。

第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１の動作時には、駆動源部１４０は、第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａが図５中Ｙ軸の方向に沿って伸縮するように、不図示の電極を介して第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａに電圧を印加する。これにより、第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａの形状が変化すると共に、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状が変化する。その結果、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの形状の変化は、後に詳述するように微振動（ないしは、波動エネルギー）として伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０ａに伝えられる。

ここで、第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａの形状の変化が図２中Ｙ軸の方向であるため、この第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａの形状によって生ずる第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの夫々の形状の変化は、図２中Ｙ軸の方向に沿って発生する。この第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａの形状の変化（つまり、第１枝１４０−１ｅ及び１４０−１ｆ並びに第２枝１４０−２ｅ及び１４０−２ｆの夫々の形状の変化）は、第１支持板１４０−１ｃ及び第２支持板１４０−２ｃ並びに伝達枝１４０ｂを介して、微振動（言い換えれば、波動エネルギーであって、方向性のない力）として第１ベース１１０ａに伝わる。より具体的には、駆動源部１４０は、基礎となる第１ベース１１０ａに対して、第１ベース１１０ａ内を伝搬する微振動を、波動エネルギーとして加える。言い換えれば、駆動源部１４０は、第１ベース１１０ａ内をエネルギーとして（言い換えれば、力を発現させるエネルギーとして）伝搬する微振動を加える。このような微振動は、第１ベース１１０ａ内を伝搬している時点では、方向性を有していない力となる。言い換えれば、微振動として第１ベース１１０ａ内を伝搬する波動エネルギーは、第１ベース１１０ａ内を任意の方向に向かって伝搬する。また、このような微振動が加えられた第１ベース１１０ａは、第１ベース１１０ａそのものが振動する物体となるというよりは、微振動（言い換えれば、波動エネルギー）を伝搬する媒体となる。

その結果、駆動源部１４０から第１ベース１１０ａに対して加えられる微振動は、第１ベース１１０ａから第１サスペンション１２０ａへと伝わる。その後、図５に示すように、第１ベース１１０ａ内を伝搬してきた微振動（言い換えれば、波動エネルギー）が、第１サスペンション１２０ａ自身の弾性に応じた方向に向かって第１サスペンション１２０ａを振動させたり、第２ベース１１０ｂを振動させたりする。言い換えれば、第１ベース１１０ａ内を伝搬してきた微振動は、第１サスペンション１２０ａの振動や第２ベース１１０ｂの振動という形で発現する。言い換えれば、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、第１ベース１１０ａ内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、ステージ１３０を支持する第２ベース１１０ｂを移動させることができる。その結果、図５に示すように、第２ベース１１０ｂが、Ｙ軸の方向に沿って移動する。

このとき、第２ベース１１０ｂは、第２ベース１１０ｂ（言い換えれば、第１サスペンション１２０ａにより懸架される第２ベース１１０ｂを含む被懸架部）及び第１サスペンション１２０ａに応じて定まる共振周波数で共振するように移動する。例えば、第２ベース１１０ｂを含む被懸架部の質量（より具体的には、第２ベース１１０ｂ内に備えられる第２サスペンション１２０ｂ及び被駆動物１５０を含むステージ１３０の夫々の質量をも加味した第２ベース１１０ｂという系全体からなる被懸架部の質量）がｍ１であり且つ第１サスペンション１２０ａを１本のバネとみなした場合のバネ定数がｋ１であるとすれば、第２ベース１１０ｂは、（１／（２π））×√（ｋ１／ｍ１）にて特定される共振周波数（或いは、（１／（２π））×√（ｋ１／ｍ１）のＮ倍若しくはＮ分の１倍（但し、Ｎは１以上の整数）の共振周波数）で共振するように、Ｙ軸の方向に沿って移動する。このため、駆動源部１４０は、第２ベース１１０ｂが上述の共振周波数で共振するように、上記共振周波数に同期した態様で微振動を加える。

同様に、駆動源部１４０から第１ベース１１０ａに対して加えられる微振動は、第１ベース１１０ａから第１サスペンション１２０ａ及び第２ベース１１０ｂを介して第２サスペンション１２０ｂへと伝わる。その後、図５に示すように、第１ベース１１０ａ内を伝搬してきた微振動（言い換えれば、波動エネルギー）が、第２サスペンション１２０ｂ自身の弾性に応じた方向に向かって第２サスペンション１２０ｂを振動させたり、ステージ１３０を振動させたりする。言い換えれば、第１ベース１１０ａ内を伝搬してきた微振動は、第２サスペンション１２０ｂの振動やステージ１３０の振動という形で発現する。言い換えれば、この波動エネルギーは、微振動の方向を限定することなくあらゆる方向の振動として取り出すことができる。つまり、第１ベース１１０ａ及び第２ベース１１０ｂ内を伝搬した波動エネルギーは、振動（より具体的には、共振）という形で外部に取り出すことができ、その結果、ステージ１３０を移動させることができる。その結果、図５に示すように、ステージ１３０が、Ｘ軸の方向に沿って移動する。

このとき、ステージ１３０は、被駆動物１５０を含むステージ１３０及び第２サスペンション１２０ｂに応じて定まる共振周波数で共振するように移動する。例えば、被駆動物１５０を含むステージ１３０の質量がｍ２であり且つ第２サスペンション１２０ｂを１本のバネとみなした場合のバネ定数がｋ２であるとすれば、ステージ１３０は、（１／（２π））×√（ｋ２／ｍ２）にて特定される共振周波数（或いは、（１／（２π））×√（ｋ２／ｍ２）のＮ倍若しくはＮ分の１倍（但し、Ｎは１以上の整数）の共振周波数）で共振するように、Ｘ軸の方向に沿って移動する。このため、駆動源部１４０は、ステージ１３０が上述の共振周波数で共振するように、上記共振周波数に同期した態様で微振動を加える。

ここで、図６を参照して、駆動源部１４０から加えられる微振動に起因した方向性のない力について更に説明する。ここに、図６は、駆動源部１４０から加えられる微振動に起因した方向性のない力について説明するための平面図である。尚、以下の説明では、駆動源部１４０が電磁力に起因した微振動を加える構成を用いて説明を進める。

図６に示すように、駆動源部１４０は、伝達枝１４０ｂと、伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に接続される第１支持板１４０−１ｃであって且つＹ軸の方向に沿って相対向する第１枝１４０−１ｘ及び１４０−１ｙを備える第１支持板１４０−１ｃと、伝達枝１４０ｂを介して第１ベース１１０−１に接続される第２支持板１４０−２ｃであって且つＹ軸の方向に沿って相対向する第２枝１４０−２ｘ及び１４０−２ｙを備える第２支持板１４０−２ｃと、第１枝１４０−１ｘ及び１４０−１ｙの夫々に巻かれた第１コイル１４０−１ｚと、第２枝１４０−２ｘ及び１４０−２ｙの夫々に巻かれた第２コイル１４０−２ｚとを備えている。また、第１枝１４０−１ｘ及び１４０−１ｙ並びに第２枝１４０−２ｘ及び１４０−２ｙの形状及び特性は同一であるとし、第１枝１４０−１ｘに巻かれたコイル１４０−１ｚの特性（例えば、巻き数等）及び第１枝１４０−１ｙに巻かれたコイル１４０−１ｚの特性（例えば、巻き数等）は同一であるとし、第２枝１４０−２ｘに巻かれたコイル１４０−２ｚの特性（例えば、巻き数等）及び第２枝１４０−２ｙに巻かれたコイル１４０−２ｚの特性（例えば、巻き数等）は同一であるものとする。

ここで、第１枝１４０−１ｘ及び１４０−１ｙ並びに第２枝１４０−２ｘ及び１４０−２ｙの夫々に巻かれたコイル１４０−１ｚ及び１４０−２ｚに電流を流すと、電磁相互作用により、第１枝１４０−１ｘ及び第２枝１４０−２ｘに対して第１枝１４０−１ｙ及び第２枝１４０−２ｙの方向に向かって引っ張られる力（つまり、Ｙ軸の負の方向であって図６中下側に向かう方向に作用する力）が発生する場合には、第１枝１４０−１ｙ及び第２枝１４０−２ｙに対しても、第１枝１４０−１ｘ及び第２枝１４０−２ｘの方向に向かって引っ張られる力（つまり、Ｙ軸の正の方向であって図６中上側に向かう方向に作用する力）が発生する。この力は、互いに逆向きで同じ大きさであるため、それらが外部に加速度を生じさせたり、それら自身に加速度を発生させることもなく、第１枝１４０−１ｘと第１枝１４０−１ｙとが接合する点Ｐ１（言い換えれば、伝達枝１４０ｂ上の点Ｐ１）及び第２枝１４０−２ｘと第２枝１４０−２ｙとが接合する点Ｐ２（言い換えれば、伝達枝１４０ｂ上の点Ｐ２）には微振動のみが伝達される。その結果、点Ｐ１及びＰ２における力には方向性がないことになる。同様に、電磁相互作用により、第１枝１４０−１ｘ及び第２枝１４０−２ｘに対して第１枝１４０−１ｙ及び第２枝１４０−２ｙから引き離される力（つまり、Ｙ軸の正の方向であって図６中上側に向かう方向に作用する力）が発生する場合には、第１枝１４０−１ｙ及び第２枝１４０−２ｙに対しても第１枝１４０−１ｘ及び第２枝１４０−２ｘから引き離される力（つまり、Ｙ軸の負の方向であって図６中下側に向かう方向に作用する力）が発生する。この力は、互いに逆向きで同じ大きさであるため、それらが外部に加速度を生じさせたり、それら自身に加速度を発生させることもなく、第１枝１４０−１ｘと第１枝１４０−１ｙとが接合する点Ｐ１及び第２枝１４０−２ｘと第２枝１４０−２ｙとが接合する点Ｐ２には微振動のみが伝達される。その結果、点Ｐ１及びＰ２における力には方向性がないことになる。

しかしながら、本願発明者の実験によれば、上記構成によって第１ベース１１０ａ内を微振動（つまり、波動エネルギーであって、方向性のない力）が伝搬し、その結果、第２ベース１１０ｂがＹ軸の方向に沿って移動すると共に、ステージ１３０がＸ軸の方向に沿って移動することが判明している。つまり、駆動源部１４０により加えられる微振動が上述した方向性のない力（言い換えれば、波動エネルギー）として第１ベース１１０ａ内を伝搬することで、第２ベース１１０ｂがＹ軸の方向に沿って移動すると共に、ステージ１３０がＸ軸の方向に沿って移動することが判明している。

このように、第２実施例においては、第２ベース１１０ｂが第２ベース１１０ｂ及び第１サスペンション１２０ａに応じて定まる共振周波数でＹ軸の方向に沿って共振するように第２ベース１１０ｂを移動させることができると共に、ステージ１３０がステージ１３０及び第２サスペンション１２０ｂに応じて定まる共振周波数でＸ軸の方向に沿って共振するようにステージ１３０を移動させることができる。ここで、ステージ１３０が第２サスペンション１２０ｂを介して第２ベース１１０ｂに接続されていることを考慮すれば、第２ベース１１０ｂのＹ軸の方向に沿った移動に合わせて、ステージ１３０もまたＹ軸の方向に沿って移動する。その結果、ステージ１３０がＸ軸及びＹ軸の夫々の方向に沿って共振するようにステージ１３０を移動させることができる。つまり、第２実施例においては、ステージ１３０はＸ軸及びＹ軸の夫々の方向に沿って自励共振する。

ここで、「共振」とは、無限小の力の繰り返しにより無限大の変位が生じる現象であること。このため、ステージ１３０を移動させるために加えられる力を小さくしても、ステージ１３０の移動範囲（言い換えれば、移動方向の振幅）を大きくとることができる。つまり、ステージ１３０が移動するために必要な力を相対的に小さくすることができる。このため、ステージ１３０の移動に必要な力を加えるために必要な電力量をも少なくすることができる。従って、より効率的にステージ１３０を移動させることができ、その結果、ＭＥＭＳアクチュエータ１０１の低消費電力化を実現することができる。

加えて、第２実施例では、方向性を有していない力を加えている。

ここで、比較例として、いわゆる方向性を有する力を加えることでステージ１３０の２軸駆動を行う構成（例えば、第１ベース１１０ａそのものをステージ１３０の移動方向に沿って大きく振動させ、その振動を第１サスペンション１２０ａや第２サスペンション１２０ｂやステージ１３０に直接加えることでステージ１３０の２軸駆動を行う構成）を例にあげて説明する。この場合、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させる方向性を有する力（つまり、第１ベース１１０ａをＸ軸の方向に沿って大きく振動させる方向性を有する力）をある駆動源部１４０から加えると共に、ステージ１３０をＹ軸の方向に沿って移動させる方向性を有する力（つまり、第１ベース１１０ａをＹ軸の方向に沿って大きく振動させる方向性を有する力）を他の駆動源部１４０から加える必要がある。つまり、方向性を有する力を加えることでステージ１３０の２軸駆動を行う場合には、２つ以上の駆動源部１４０をＭＥＭＳアクチュエータが備えていなければならない。言い換えれば、方向性を有する力を加えることでステージ１３０の２軸駆動を行う場合には、１つの駆動源部１４０からは１つの方向に向かって作用する力しか加えることができないため、２つ以上の駆動源部１４０をＭＥＭＳアクチュエータが備えていなければならない。

しかるに、第２実施例では、微振動に起因した方向性のない力を加えることで、ステージ１３０の２軸駆動を行うことができる。ここで、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、１つの駆動源部１４０から加えられた微振動（つまり、方向性のない力）は、第１サスペンション１２０ａの弾性（つまり、ステージ１３０をＹ軸の方向に移動させる弾性）及び第２サスペンション１２０ｂの弾性（つまり、ステージ１３０をＸ軸の方向に移動させる弾性）を利用して、ステージ１３０をＸ軸及びＹ軸の夫々の方向に移動させることができる。つまり、第２実施例では、ステージ１３０の２軸駆動を行う場合であっても、２つの駆動源部１４０を備える必要は必ずしもない。このため、単一の駆動源部１４０を用いて、ステージ１３０の２軸駆動を行うための微振動に起因した方向性のない力を第１ベース１１０ａに加えることができる。

加えて、仮に１つの駆動源部から２つの方向に向かって作用する力を加えることができたとしても、方向性を有する力を加えることでステージ１３０の２軸駆動を行う場合には、結局のところ、２つの方向に作用する成分（つまり、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させる方向性を有する力の成分と、ステージ１３０をＹ軸の方向に沿って移動させる方向性を有する力の成分）を有する力を加える必要がある。しかるに、第２実施例では、微振動に起因した方向性のない力を波動エネルギーとして加えているため、力が作用する方向を考慮した上で当該力を加える必要がなくなるという利点も有している。

加えて、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。言い換えれば、微振動に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、ステージ１３０の移動の方向に依存して駆動源部１４０の配置位置が限定されてしまうことはなくなる。つまり、駆動源部１４０の配置位置がどのような位置に設定されたとしても、駆動源部１４０から加えられる微振動に起因した方向性のない力は、第１サスペンション１２０ａ及び第２サスペンション１２０ｂの夫々の弾性を利用して、ステージ１３０をＸ軸及びＹ軸の夫々の方向に沿って移動させることができる。これにより、ＭＥＭＳアクチュエータ１０１の設計の自由度を相対的に増加させることができる。これは、各構成要件のサイズ的な又は設計的な制約が大きいＭＥＭＳアクチュエータにとって実践上非常に有利である。

加えて、第２実施例では、微振動（つまり、無方向性微振動）に起因した方向性のない力を加えているがゆえに、第２ベース１１０ｂ及びステージ１３０の実際の振動の方向を考慮して微振動を加えなくともよい。言い換えれば、第２ベース１１０ｂ及びステージ１３０の実際の振動の方向に一致する方向に直接作用する力を加えなくともよい。より具体的には、図６に示すように、駆動源部１４０が備える第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａによって生ずる力が図６中Ｙ軸の方向に作用しているにも関わらず、ステージ１３０をＸ軸の方向及びＹ軸の方向の双方に沿って移動させることができる。言い換えれば、ステージ１３０をＸ軸の方向及びＹ軸の方向の双方に沿って移動させるために、駆動源部１４０が備える第１圧電素子１４０−１ａ及び第２圧電素子１４０−２ａによって図６中Ｘ軸の方向に作用する力及び図６中Ｙ軸の方向に作用する力の双方を発生させなくともよい。このため、駆動源部１４０がどのような位置に配置されたとしても、所望の方向に沿ってステージ１３０を好適に移動させることができる。

（３）第３実施例
続いて、図７を参照して、ＭＥＭＳアクチュエータの第３実施例について説明する。ここに、図７は、第３実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０２の基本構成を概念的に示す平面図である。尚、上述した第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００及び第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１と同一の構成については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明については省略する。

図７に示すように、第３実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０２は、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１と同様に、第１ベース１１０ａと、第１サスペンション１２０ａと、第２ベース１１０ｂと、第２サスペンション１２０ｂと、ステージ１３０と、駆動源部１４０とを備えている。尚、駆動源部１４０そのものの構成が第１実施例における駆動源部１４０の構成と同一であるため、図７中では、駆動源部１４０を簡略化して表現している。

第３実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０２は特に、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１と比較して、駆動源部１４０の配置位置が異なっている。具体的には、第３実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０２では、駆動源部１４０は、第２ベース１１０ｂに接続されるように配置されている。第３実施例に係る駆動源部１４０は、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させるために必要な力を第２ベース１１０ｂに加える。この力は、上述した方向性のない力に相当する。同時に、第３実施例に係る駆動源部１４０は、第２ベース１１０ｂをＹ軸の方向に沿って移動させる力を第２ベース１１０ｂに加える。特に、駆動源部１４０は、第２ベース１１０ｂを移動させるために、第２ベース１１０ｂを相対的に大きく振動させる力を第２ベース１１０ｂに対して加える。つまり、駆動源部１４０は、第２ベース１１０ｂをＹ軸の方向に沿って振動させる力（つまり、方向性を有する力）を第２ベース１１０ｂに直接加えることで、第２ベース１１０ｂをＹ軸の方向に沿って移動させる。

このような動作を実現するために、駆動源部１４０には、第２ベース１１０ｂをＹ軸の方向に沿って移動させる力を発生させるための信号（つまり、電圧信号）に対して、ステージ１３０をＸ軸の方向に沿って移動させる際の共振周波数に同期した信号（つまり、微振動を発生させるための電圧信号）が重畳された信号が、入力信号として加えられる。

このため、第３実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０２によれば、ステージ１３０をＸ軸に沿って移動させるために方向性のない力を利用しつつも、ステージ１３０（言い換えれば、ステージ１３０を支持する第２ベース１１０ｂ）をＹ軸に沿って移動させるために方向性のある力を利用している。このように構成しても、ステージ１３０の２軸駆動を好適に行うことができる。

尚、第３実施例では、ステージ１３０をＸ軸に沿って移動させるために方向性のない力を利用しつつも、ステージ１３０をＹ軸に沿って移動させるために方向性のある力を利用している。しかしながら、ステージ１３０をＸ軸に沿って移動させるために方向性のある力及び方向性のない力の双方を利用してもよい。言い換えれば、所定の軸に沿ってステージ１３０を移動させるために、方向性のない力のみを用いてもよいし、方向性のある力のみを用いてもよいし、方向性のない力及び方向性のある力の組み合わせを用いてもよい。

（４）第４実施例
続いて、図８を参照して、ＭＥＭＳアクチュエータの第４実施例について説明する。ここに、図８は、第４実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０３の基本構成を概念的に示す平面図である。尚、上述した第１実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１００及び第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１と同一の構成については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明については省略する。

図８に示すように、第４実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０３は、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１と同様に、第１ベース１１０ａと、駆動源部１４０とを備えている。

第４実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０３は特に、夫々がＹ軸の方向に沿って移動するように構成される複数のステージ１３０−１と、夫々がＸ軸の方向に沿って移動するように構成される複数のステージ１３０−２と、夫々が複数のステージ１３０−１のうちの対応するステージ１３０−１とベース１１０とを接続する複数のサスペンション１２０−１と、夫々が複数のステージ１３０−２のうちの対応するステージ１３０−２とベース１１０とを接続する複数のサスペンション１２０−２とを備えている。このような第４実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０３は、第２実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０１が備えるステージ１３０を分割することで得られる構成に相当する。

複数のサスペンション１２０−１の夫々は、上述した第１サスペンション１２０ａと同様の構成及び特性を有している。複数のサスペンション１２０−１の夫々の一方の端部は第１ベース１１０ａに接続され、複数のサスペンション１２０−１の夫々の他方の端部は対応するステージ１３０−１に接続される。また、複数のサスペンション１２０−１の夫々は、対応するステージ１３０−１をＹ軸の方向に沿って移動させる弾性を有する。

複数のサスペンション１２０−２の夫々は、上述した第２サスペンション１２０ｂと同様の構成及び特性を有している。複数のサスペンション１２０−２の夫々の一方の端部は第１ベース１１０ａに接続され、複数のサスペンション１２０−２の夫々の他方の端部は対応するステージ１３０−２に接続される。また、複数のサスペンション１２０−２の夫々は、対応するステージ１３０−２をＸ軸の方向に沿って移動させる弾性を有する。

複数のステージ１３０−１の夫々は、上述したステージ１３０と概ね同様の構成を有しており、第１ベース１１０ａの内部の空隙に、対応するサスペンション１２０−１によって吊り下げられる又は支持されるように配置される。また、複数のステージ１３０−１の夫々は、共振周波数が「ｆ１」となるように設定されている。つまり、複数のステージ１３０−１の夫々が共振周波数が「ｆ１」となるように、複数のステージ１３０−１の夫々の質量及び複数のサスペンション１２０−１の夫々のばね定数が設定されている。また、複数のステージ１３０−１の夫々は、サスペンション１２０−１の弾性によって、Ｙ軸の方向に沿って移動する（言い換えれば、振動する）ように構成されている。

複数のステージ１３０−２の夫々は、上述したステージ１３０と概ね同様の構成を有しており、第１ベース１１０ａの内部の空隙に、対応するサスペンション１２０−２によって吊り下げられる又は支持されるように配置される。また、複数のステージ１３０−２の夫々は、共振周波数が「ｆ２」となるように設定されている。つまり、複数のステージ１３０−２の夫々が共振周波数が「ｆ２」となるように、複数のステージ１３０−２の夫々の質量及び複数のサスペンション１２０−２の夫々のばね定数が設定されている。また、複数のステージ１３０−２の夫々は、サスペンション１２０−２の弾性によって、Ｘ軸の方向に沿って移動する（言い換えれば、振動する）ように構成されている。

このような構成を有する第４実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０３によれば、駆動源部１４０から微振動（つまり、方向性のない力）が第１ベース１１０ａに加えられるがゆえに、当該微振動に起因した方向性のない力により、複数のサスペンション１２０−１の夫々の弾性を利用して、一の共振周波数ｆ１で共振させながら複数のステージ１３０−１の夫々をＹ軸の方向に沿って移動させると共に、複数のサスペンション１２０−２の夫々の弾性を利用して、他の共振周波数ｆ２で共振させながら複数のステージ１３０−２の夫々をＸ軸の方向に沿って移動させることができる。より具体的には、駆動源部１４０に対して一の共振周波数ｆ１に同期した信号と他の共振周波数ｆ２に同期した信号とを重畳した信号を供給することで、一の共振周波数ｆ１で共振させながら複数のステージ１３０−１を移動させることができると共に、他の共振周波数ｆ２で共振させながら複数のステージ１３０−２を移動させることができる。言い換えれば、駆動源部１４０に対して一の共振周波数ｆ１に同期した信号のみを供給することで、一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数のステージ１３０−１を移動させることができる一方で、複数のステージ１３０−２を移動させることはない。同様に、駆動源部１４０に対して他の共振周波数ｆ２に同期した信号のみを供給することで、他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数のステージ１３０−２を移動させることができる一方で、複数のステージ１３０−１を移動させることはない。このため、共振周波数が異なる複数のステージ１３０−１及び１３０−２をＭＥＭＳアクチュエータ１０２が備える場合であっても、単一の駆動源部１４０を用いて複数のステージ１３０−１及び１３０−２の夫々を好適に移動させることができる。

尚、上述の例では、共振周波数がｆ１となる複数のステージ１３０−１の夫々をＹ軸の方向に沿って移動させると共に、共振周波数がｆ２となる複数のステージ１３０−２の夫々をＸ軸の方向に沿って移動させる例について説明している。しかしながら、共振周波数がｆ１となる複数のステージ１３０の夫々をＸ軸の方向に沿って移動させ、共振周波数がｆ１となる複数のステージ１３０の夫々をＹ軸の方向に沿って移動させ、共振周波数がｆ２となる複数のステージ１３０の夫々をＸ軸の方向に沿って移動させ、且つ共振周波数がｆ２となる複数のステージ１３０の夫々をＹ軸の方向に沿って移動させるように構成してもよい。例えば、図９に示すように、一の共振周波数ｆ１で共振しながらＸ軸の方向に沿って移動する複数の第１ステージ１３０−３と、他の共振周波数ｆ２で共振しながらＸ軸の方向に沿って移動する複数の第２ステージ１３０−４と、一の共振周波数ｆ１で共振しながらＹ軸の方向に沿って移動する複数の第３ステージ１３０−５と、他の共振周波数ｆ２で共振しながらＹ軸の方向に沿って移動する複数の第４ステージ１３０−６とを備えるように構成してもよい。この場合、駆動源部１４０に対して一の共振周波数ｆ１に同期した信号と他の共振周波数ｆ２に同期した信号とを重畳した信号を供給することで、一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第１ステージ１３０−３をＸ軸の方向に沿って移動させ且つ一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第３ステージ１３０−５をＸ軸の方向に沿って移動させることができると共に、他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第２ステージ１３０−４をＸ軸の方向に沿って移動させ且つ他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第４ステージ１３０−６をＹ軸の方向に沿って移動させることができる。言い換えれば、駆動源部１４０に対して一の共振周波数ｆ１に同期した信号のみを供給することで、一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第１ステージ１３０−３をＸ軸の方向に沿って移動させ且つ一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第３ステージ１３０−５をＸ軸の方向に沿って移動させることができる一方で、他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第２ステージ１３０−４をＸ軸の方向に沿って移動させ且つ他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第４ステージ１３０−６をＹ軸の方向に沿って移動させることはない。同様に、駆動源部１４０に対して他の共振周波数ｆ２に同期した信号のみを供給することで、他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第２ステージ１３０−４をＸ軸の方向に沿って移動させ且つ他の共振周波数ｆ２で共振しながら複数の第４ステージ１３０−６をＹ軸の方向に沿って移動させることができる一方で、一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第１ステージ１３０−３をＸ軸の方向に沿って移動させ且つ一の共振周波数ｆ１で共振しながら複数の第３ステージ１３０−５をＸ軸の方向に沿って移動させることはない。

このように構成しても、共振周波数及び移動方向が異なる複数のステージ１３０−３から１３０−６をＭＥＭＳアクチュエータ１０３が備える場合であっても、単一の駆動源部１４０を用いて複数のステージ１３０−３及び１３０−６のうちの所望のステージを好適に移動させることができる。

尚、上述した第４実施例に係るＭＥＭＳアクチュエータ１０３に対して、上述した第１実施例から第３実施例において説明した各種構成を適宜適用してもよいことは言うまでもない。

また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う駆動装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１００ ＭＥＭＳアクチュエータ
１１０ ベース
１２０ サスペンション
１３０ ステージ
１４０ 駆動源部

Claims (9)

1. ベース部と、
   被駆動物が搭載されると共に、移動可能なステージ部と、
   前記ベース部と前記ステージ部とを接続すると共に、前記ステージ部を一の方向に沿って移動させるような弾性を有する弾性部と、
   前記ステージ部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記一の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための微振動を前記ベース部に加える印加部と
   を備え、
   前記微振動は、無方向性振動エネルギーとしての無方向性微振動であることを特徴とする駆動装置。
2. 前記弾性部は、前記ステージ部を前記一の方向とは異なる他の方向に沿って移動させるような弾性を有しており、
   前記印加部は、前記ステージ部を含む被懸架部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記一の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるためであって且つ前記ステージ部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動を前記ベース部に加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベース部により少なくとも一部が取り囲まれる第２ベース部とを備え、
   前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続すると共に、前記第２ベース部を前記一の方向に沿って移動させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記ステージ部とを接続すると共に、前記ステージ部を前記他の方向に沿って移動させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、
   前記印加部は、前記第２ベース部を含む被懸架部及び前記第１弾性部により定まる共振周波数で前記第２ベース部が前記一の方向に沿って共振するように前記第２ベース部を移動させるための前記微振動であって且つ前記ステージ部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動を加えることを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記印加部は、前記第２ベース部及び前記第１弾性部により定まる共振周波数で前記第２ベース部が前記一の方向に沿って共振するように前記第２ベース部を移動させるためであって且つ前記ステージ部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動を前記第１ベース部に加えることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記ステージ部は、複数のステージ部分に分割されており、
   前記弾性部は、(i)前記複数のステージ部分のうちの第１群のステージ部分と前記ベース部とを接続すると共に前記第１群のステージ部分を前記一の方向及び前記一の方向とは異なる他の方向の少なくとも一方に移動させるような弾性を有する第３弾性部と、(ii)前記複数のステージ部分のうちの前記第１群のステージ部分とは異なる第２群のステージ部分と前記ベース部とを接続すると共に前記第２群のステージ部分を前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に移動させるような弾性を有する第４弾性部とを備え、
   前記印加部は、前記第１群のステージ部分及び前記第３弾性部により定まる共振周波数で前記第１群のステージ部分が前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿って共振するように前記第１群のステージ部分を移動させるための前記微振動であって且つ前記第２群のステージ部分及び前記第４弾性部により定まる共振周波数で前記第２群のステージ部分が前記一の方向及び前記他の方向の少なくとも一方に沿って共振するように前記第２群のステージ部分を移動させるための前記微振動を加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
6. 前記印加部は、単一の印加部であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
7. 前記弾性部は、前記ステージ部を前記一の方向とは異なる他の方向に沿って移動させるような弾性を有しており、
   前記印加部は、(i)前記ステージ部が前記一の方向に沿って移動するように前記ステージ部を移動させるための駆動力、及び(ii)前記ステージ部及び前記弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動であって且つ前記駆動力に重畳された前記微振動の夫々を加えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
8. 前記ベース部は、第１ベース部と、当該第１ベース部により取り囲まれる第２ベース部とを備え、
   前記弾性部は、(i)前記第１ベース部と前記第２ベース部とを接続すると共に、前記第２ベース部を前記一の方向に沿って移動させるような弾性を有する第１弾性部と、(ii)前記第２ベース部と前記ステージ部とを接続すると共に、前記ステージ部を前記他の方向に沿って移動させるような弾性を有する第２弾性部とを備え、
   前記印加部は、(i)前記第２ベース部が前記一の方向に沿って移動するように前記第２ベース部を移動させるための駆動力、及び(ii)前記ステージ部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動であって且つ前記駆動力に重畳された前記微振動の夫々を加えることを特徴とする請求項７に記載の駆動装置。
9. 前記印加部は、(i)前記第２ベース部が前記一の方向に沿って移動するように前記第２ベース部を移動させるための駆動力、及び(ii)前記ステージ部及び前記第２弾性部により定まる共振周波数で前記ステージ部が前記他の方向に沿って共振するように前記ステージ部を移動させるための前記微振動であって且つ前記駆動力に重畳された前記微振動の夫々を前記第２ベース部に加えることを特徴とする請求項８に記載の駆動装置。

Images