JPH04101914A - 圧電素子駆動テーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 この発明は圧電素子駆動テーブルに関し、特に、その上
に載置されたワークに振動を与えて移動させるような圧
電素子駆動テーブルに関する。

［従来の技術］ 圧電素子の伸びまたは縮みを利用して移動体を移動させ
る微小移動装置が、特開昭６３−２９９７８５号公報に
よって知られている。この微小移動装置は、四角形の移
動体の周辺にそれぞれ２個ずつ圧電素子を用いた衝撃発
生機構を取付けたものであり、いずれかの圧電素子を駆
動することによって、移動体をＸ方向、Ｙ方向のみなら
ず回転させるものである。

［発明が解決しようとする課題〕 上述の微小移動装置は、移動体そのものに衝撃発生機構
を取付けているので、装置全体が大型化し、しかも移動
体が移動し得るスペースを必要とする。さらには移動体
の上に被測定物を載置し、下部から照明を照らして、た
とえば顕微鏡で観察するような用途に用いることができ
ないという欠点がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、移動体を載置す
るテーブルに振動を加えて移動させるような圧電素子駆
動テーブルを提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明は振動を与えることによって移動体を移動させ
る圧電素子駆動テーブルであって、移動体が載置される
振動テーブルと、振動テーブルを支持する弾性部材と、
振動テーブルの周囲に設けられる加振部とを備えて構成
される。

［作用コ この発明に係る圧電素子駆動テーブルは、振動テーブル
を弾性部材によって支持し、加振部を駆動することによ
って、振動テーブルに振動を与え、振動テーブル上の移
動体を移動させる。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の底面図であり、第２図は
同じく側面図である。

第１図および第２図を参照して、四角形の振動テーブル
１の底面の周囲には４個の加振部３ａ〜３ｄが取付けら
れ、振動テーブル１は弾性部材２によって保持されてい
る。振動テーブル１の上には、第２図に示すように移動
体４が載置され、加振部３ａ〜３ｄを適宜駆動すること
によって、移動体４をＸ方向、Ｙ方向、θ方向に移動さ
せることができる。

第３図は加振部を示す平面図であり、第４図および第５
図は加振部の動作を説明するための図である。

次に、第３図ないし第５図を参照して、加振部３ａ〜３
ｄの構成と動作について説明する。加振部３は第３図に
示すように、積層型の圧電素子３１を含み、この圧電素
子３１はホルダ３２によって保持されている。圧電素子
３１は電圧を印加すると、第３図に示す矢印方向に変位
するものであり、たとえばチタン酸バリウムやジルコチ
タン酸鉛などを材料として構成される。ホルダ３２には
圧電素子３１の変位に合わせて自由に伸縮できるように
切込みが形成されていて、全体がばねとして動作するよ
うになっている。そして、圧電素子３１は押え金具３３
によってホルダ３２に固定される。なお、加振部３は固
定部３４によって振動テーブル１と結合している。また
、圧電素子３１の一端側の押え金具３３には、錘３５が
取付けられる。この錘３５は圧電素子３１の振動に伴っ
て慣性力で振動するためのものであり、比較的質量の大
きい鉄の塊などが用いられる。

次に、第４図および第５図を参照して、加振部３の動作
について説明する。なお、第４図は第３図に示した固定
部３４と圧電素子３１と錘３５のみを模式的に示してい
る。まず、第４図（ａ）に示す状態は、圧電素子３１に
電圧がかかっていない状態である。ここで圧電素子３１
に第５図に示すような電圧を比較的早い周波数で印加す
る場合について考えてみる。第５図に示す■の位置では
、圧電素子３１が伸び、第４図（ｂ）の矢印に示すよう
に変位する。圧電素子３１への印加電圧が第５図の■の
位置になると、圧電素子３１の伸びはピークに達し、こ
れ以上伸びることはないが、錘３５の質量が大きいため
、慣性力によって第４図（ｃ）に示すように引き続き矢
印の方向に動く。

次に、電圧が下がり、第５図の■の位置になると、今度
は圧電素子３１が縮み、第４図（ｄ）に示すような矢印
の方向に変位する。さらに、電圧が下がり、第５図の■
の位置になると、圧電素子３１の伸びはゼロになり、こ
れ以上縮むことはないが、今度は錘３５による慣性力に
より、第４図（ｅ）に示すように引き続き矢印の方向に
動く。

その結果、固定部３４が振動する。ここで、圧電素子３
１への印加電圧の周波数を系の共振点に合わせてやれば
、共振が起こり、大きな振幅を得ることができる。つま
り、微小な圧電素子３１の変位を錘３５による慣性力を
利用しかつ周波数を共振周波数に合わせることにより、
大きな振幅を得ることができる。

第６図はこの発明の他の実施例の平面図であり、第７図
は第６図に示した圧電振動テーブルを用いて顕微鏡によ
り移動体を観察する例を示す図である。

第６図を参照して、振動テーブル１の中央には丸孔５が
形成されていて、この丸孔５の下部に光源７が配置され
る。光源７は丸孔５を介して移動体４を下部から照明す
る。移動体４の上方に顕微鏡６が設けられる。振動テー
ブル１を振動させ、移動体４を移動させることによって
、移動体４の表面を顕微鏡６で観察する。

第８図は加振部の駆動回路の一例を示すブロック図であ
り、第９図は加振部を駆動するための入力信号の波形図
であり、第１０図は各加振部へ入力される信号の組合わ
せを表にした図である。

入力信号Ａ、Ｂは第９図に示すように、それぞれ逆の傾
斜を有する鋸歯状波であって、それぞれがマルチプレク
サ９８〜９ｄに与えられる。マルチプレクサ９８〜９ｄ
は第１０図に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸、θ軸のそれぞれ
に沿って移動させるために、入力信号Ａ、　　Ｂを選択
的にそれぞれ加振部３ａ〜３ｄに与える。すなわち、第
１図において移動体４をＸ軸方向に沿って正方向（第１
図において右方向）に移動させる場合には、マルチプレ
クサ９ａ、９ｂがそれぞれ入力信号Ｂを加振部３ａ、３
ｂに与える。負方向（第１図において左方向）に移動さ
せる場合には、マルチプレクサ９ｍ、９ｂが入力信号Ａ
を加振部３ａ、３ｂに与える。

また、移動体４をＹ軸方向に沿って正方向（第１図にお
いて上方向）に移動させる場合には、マルチプレクサ９
ｃ、９ｄがそれぞれ入力信号Ｂを加振部３ｃ、３ｄに与
える。Ｙ軸方向に沿って負方向（第１図において下方向
）に移動させる場合には、マルチプレクサ９ｃ、９ｄが
入力信号Ａを加振部３ｃ、３ｄに与える。移動体４をθ
軸に沿って正方向（第１図において反時計方向）に回転
させる場合には、マルチプレクサ９ａ、９ｂが入力信号
Ｂを選択して加振部３ａ、３ｂに与え、マルチプレクサ
９ｃ、９ｄが入力信号Ａを選択して加振部３ｃ、３ｄに
与える。移動体４をθ軸に沿って負方向（第１図におい
て時計方向）に回転させる場合には、マルチプレクサ９
ａ、９ｂが入力信号Ａを選択して加振部３ａ、３ｂに与
え、マルチプレクサ９ｃ、９ｄが入力信号Ｂを選択して
加振部３ｃ、３ｄに与える。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、振動テーブルを弾性
部材により支持し、振動テーブルの周囲に設けられる複
数の加振部のいずれかを選択的に駆動することによって
、移動体に振動を与え、任意の方向に移動させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図はこの発明の一実施例の底面図である。 第２図は同じく側面図である。第３図は加振部を示す平
面図である。第４図および第５図は加振部の動作を説明
するための図である。第６図はこの発明の他の実施例の
平面図である。第７図は第６図に示した圧電振動テーブ
ルを用いて顕微鏡により移動体を観察する例を示す図で
ある。第８図は加振部の駆動回路の一例を示すブロック
図である。 第９図は加振部を駆動するための入力信号の波形図であ
る。第１０図は各加振部へ入力される信号の組合わせを
表にした図である。 図において、１は振動テーブル、２は弾性部材、３．３
ａ〜３ｄは加振部、４は移動体、５は丸孔、６は顕微鏡
、７は光源、９ａ〜９ｄはマルチプレクサ、３１は圧電
素子、３５は錘を示す。 第１図 第２図 特許出願人　工ヌティエヌ株式会社 第６図 第７図 萬８図 ３５：斜 第４図 第９図 第１０図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）振動を与えることによって移動体を移動させる圧
   電素子駆動テーブルであって、 前記移動体が載置される振動テーブル、 前記振動テーブルを支持する弾性部材、および前記振動
   テーブルの周囲に設けられる加振部を備えた、圧電素子
   駆動テーブル。
2. （２）前記振動テーブルには孔が形成されていて、さら
   に 前記孔の下方から照明を与える光源を含む、請求項第１
   項記載の圧電素子駆動テーブル。