JPH09205788A - 電気機械変換素子を使用した移動ステ−ジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気機械変換素子を使用した移動ステ−ジを
提供する。 【解決手段】 アクチユエ−タ１０は圧電素子１５の一
端に駆動軸１６を固定結合し、駆動軸１６にスライダブ
ロツク１２を摩擦結合させて構成される。移動ステ−ジ
３０は、基台３１上に前記アクチユエ−タ１０を配置
し、スライダブロツク１２にはその移動方向に対しては
一体的に、上下方向に対しては相対移動可能にテ−ブル
３４を連結ピン３８により係合させる。テ−ブル３４は
スライダブロツク１２とは別体に設けられ、リニアボ−
ルベアリング３２とスライド部３３とで支持され、スラ
イダブロツクの移動方向に移動可能に支持されている。
圧電素子１５に鋸歯状波の駆動パルスを印加し、駆動軸
１６を軸方向に異なる往復速度で変位させるとスライダ
ブロツク１２は所定の一定方向へ移動し、連結ピン３８
で係合されたテ−ブル３４を移動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気機械変換素
子を使用した駆動機構を採用した移動ステ−ジに関し、
特にＸＹ駆動テ−ブル、オ−バ−ヘツドプロジエクタ
−、原稿台、顕微鏡の載物台などに適した精度の高い移
動ステ−ジに関する。

【０００２】

【従来の技術】精密部品の製造や測定のために、対象と
する部品を載置するテ−ブルをＸ軸方向に高精度で移動
させるＸテ−ブルや、ＸＹ軸平面で移動させるＸＹテ−
ブルが広く利用されている。この種の移動テ−ブルは、
支持台上にテ−ブルをＸ方向、Ｙ方向に案内する案内部
を設けると共に、精密に加工された送りねじを使用した
マイクロメ−タによりテ−ブルを案内に沿つてＸ方向、
Ｙ方向に移動させる構成を採用したものが一般的で、マ
イクロメ−タを駆動するためにパルスモ−タ等を使用
し、位置の検出には精密送りねじの回転角をエンコ−ダ
で検出するオ−トマイクロ機構を使用した移動テ−ブル
が広く知られている。

【０００３】ところで、上記したマイクロメ−タを使用
した移動テ−ブルでは、テ−ブルの移動に送りねじを利
用するため、送りねじのバツクラツシュなどによる誤差
の発生が不可避で、サブミクロン単位の位置決めには適
当でない。また、マイクロメ−タをパルスモ−タで駆動
するオ−トマイクロ機構では、パルスモ−タと送りねじ
との間に減速ギヤ機構を介在させることになるが、この
場合、減速ギヤ機構のバツクラツシュなども加わり、移
動精度が低下するなどの不都合があるばかりでなく、高
速駆動に適した構成ではない。さらに、パルスモ−タや
減速ギヤ機構がテ−ブルの外側に大きく突出するから、
移動テ−ブルを小型に纏めることが困難となる。

【０００４】テ−ブルの移動にリニアモ−タを使用した
ものは、送りねじを利用するマイクロメ−タを使用した
ものに比較して装置を小型に纏めることが可能である
が、テ−ブルを停止状態に維持するときもコイルに電流
を流し、その電流のバランスを保つて停止状態を維持す
る必要があるから安定した停止状態の維持が困難である
ほか、テ−ブル付近に磁界が発生するから磁気を嫌う部
品の取扱いには適当でない。

【０００５】そこで、上記した種々の課題を解決する手
段として、本出願人は、電気機械変換素子を使用したア
クチエ−タ、即ち電気機械変換素子に固着結合された駆
動部材に移動部材を摩擦結合させ、電気機械変換素子に
鋸歯状波形の駆動パルスを印加して速度の異なる伸縮方
向の変位を発生させ、駆動部材に摩擦結合された移動部
材を所定の方向に移動させるアクチエ−タを応用した移
動テ−ブルを提案した（特願平７−１６４５７２号参
照）。

【０００６】図１４は、上記した電気機械変換素子を使
用したアクチエ−タを適用したレンズ駆動装置の側面断
面図である。図１４において、１０１はフレ−ム、１０
３、１０４は支持ブロツク、１０６は駆動軸で、駆動軸
１０６は支持ブロツク１０３ａと支持ブロツク１０４に
より軸方向に移動自在に支持されている。１０５は圧電
素子で、その一端は支持ブロツク１０３に接着固定さ
れ、他端は駆動軸１０６の一端に接着固定される。駆動
軸１０６は圧電素子１０５の厚み方向の変位により軸方
向（矢印ａ方向、及びこれと反対方向）に変位可能に支
持されている。

【０００７】１０２はスライダブロツクで、横方向に駆
動軸１０６が貫通している。スライダブロツク１０２の
駆動軸１０６が貫通している下部には開口部１０２ａが
形成され、駆動軸１０６の下半分が露出している。ま
た、この開口部１０２ａには駆動軸１０６の下半分に当
接するパツド１０８が嵌挿され、パツド１０８には、そ
の下部に突起１０８ａが設けられており、パツド１０８
の突起１０８ａが板ばね１０９により押し上げられ、パ
ツド１０８には駆動軸１０６に当接する上向きの付勢力
Ｆが与えられている。図１５は駆動軸１０６と、スライ
ダブロツク１０２、パツド１０８との接触部分の構成を
示す断面図である。

【０００８】１１０はレンズＬを保持するレンズ保持枠
で、スライダブロツク１０２に小ねじ１１１で固定され
ている。なお、図示されていないが、スライダブロツク
１０２とレンズ保持枠１１０は、移動方向に延びた案内
部材により揺動を防いで案内されるように構成されてい
る。

【０００９】以上の構成により、パツド１０８を含むス
ライダブロツク１０２と駆動軸１０６とは板ばね１０９
の付勢力Ｆにより圧接され、摩擦結合している。

【００１０】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子１０５に図１６の（ａ）に示すような緩やかな立上り
部分と急速な立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印
加すると、駆動パルスの緩やかな立上り部分では、圧電
素子１０５が緩やかに厚み方向に伸び変位し、圧電素子
１０５に結合する駆動軸１０６も矢印ａ方向（正方向）
に緩やかに変位する。このとき、駆動軸１０６に摩擦結
合したスライダブロツク１０２は摩擦結合力により駆動
軸１０６と共に矢印ａ方向に移動する。

【００１１】次に、駆動パルスの急速な立下り部分で
は、圧電素子１０５が急速に厚み方向に縮み変位し、圧
電素子１０５に結合する駆動軸１０６も矢印ａと反対方
向（負方向）に急速に変位する。このとき、駆動軸１０
６に摩擦結合したスライダブロツク１０２は慣性力によ
り摩擦結合力に打ち勝つて実質的にその位置に留まり、
移動しない。圧電素子１０５に前記駆動パルスを連続的
に印加することにより、スライダブロツク１０２を連続
的に矢印ａ方向に移動させることができる。

【００１２】なお、ここでいう実質的とは、矢印ａ方向
と、これと反対方向のいずれにおいてもスライダブロツ
ク１０２と駆動軸１０６との間の摩擦結合面に滑りを生
じつつ追動し、駆動時間の差によつて全体として矢印ａ
方向に移動するものも含まれる。

【００１３】スライダブロツクを先と反対方向（矢印ａ
と反対方向）に移動させるには、圧電素子１０５に印加
する鋸歯状波駆動パルスの波形を変え、図１６の（ｂ）
に示すような急速な立上り部分と緩やかな立下り部分か
らなる駆動パルスを印加すれば達成することができる。

【００１４】また、図１７は、電気機械変換素子を使用
したアクチエ−タを応用してＸ軸方向の移動を行う移動
ステ−ジの側面断面図で、図１４に示すレンズ駆動装置
のスライダブロツク１０２に取り付けられたレンズ保持
枠１１０をテ−ブル１１２に置換したものに相当する。
駆動機構及びその動作は図１４に示すものと変わらない
ので同一部材には同一符号を付して説明を省略するが、
減速ギヤ機構を使用しないため精度が高く、全体を小型
に纏めることができるなどの特徴を有する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したレンズ駆
動装置では、レンズＬ及びレンズ保持枠１１０は、その
外側に設けた鏡筒により保護されるのが一般的な構成で
あるから、アクチエ−タに加わる外力はレンズＬ及びレ
ンズ保持枠１１０のみで、レンズＬを移動させてもアク
チエ−タに加わる外力に大きな変動はなく、格別の支障
は生じない。

【００１６】しかしながら、移動ステ−ジの場合は、テ
−ブル上に相当の重量のある物体を載置する場合があ
る。また、図１７に示す構成において、図示するように
テ−ブル１１２の上でスライダブロツク１０２よりも離
れた位置に衝撃力Ｓが加わると、駆動軸１０６は反時計
方向のモ−メントを受けるから、駆動軸１０６と圧電素
子１０５の接着固定面や、支持ブロツク１０３と圧電素
子１０５の接着固定面を引き剥がす方向に衝撃力が作用
し、アクチエ−タを破壊するおそれがある。

【００１７】また、図１８に示すように、スライダブロ
ツク１０２の移動速度は、駆動軸１０６とスライダブロ
ツク１０２との間に作用する摩擦力に応じて変化し、摩
擦力は荷重に応じて変化する。即ち、今、図１８に示す
ように移動速度が最高速度Ｖ１になるように摩擦力Ｆ１
を設定してあるものとする。この状態においてステ−ジ
に物体を載置すると、駆動軸とスライダブロツクとの間
に作用する摩擦力は、載置した物体の重量により付加的
な摩擦力Ｆ２が発生し、図１９のように移動速度がＶ２
まで低下してしまう。さらに、テ−ブルを移動方向に案
内するガイドと、駆動軸及びスライダブロツクの取り付
け角度に誤差がある場合も、スライダブロツクの移動に
伴い摩擦力が変化する。

【００１８】この発明は、上記した従来のアクチエ−タ
及び移動ステ−ジのかかえる課題を解決し、小型で高精
度の移動及び停止ができる移動ステ−ジを提供すること
を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、請求項１の発明は、一端が基台に固定さ
れ他端が駆動部材に固定結合された電気機械変換素子
と、前記電気機械変換素子に一端が固定結合され、該電
気機械変換素子の変位方向に伸びた駆動部材と、前記駆
動部材に摩擦結合し、電気機械変換素子の変位により駆
動部材に対して相対移動可能な移動部材と、前記移動部
材に対し、移動部材の移動方向に対しては一体的であり
上下方向に対しては相対移動可能に係合した載置台と、
前記移動部材とは別体に設けられ、載置台を移動部材の
移動方向に移動可能に支持する支持手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００２０】また、請求項２の発明は、電気機械変換素
子と、基台に固定的に配置されたガイド部材と、前記ガ
イド部材に摩擦結合すると共に前記電気機械変換素子に
固定結合し、電気機械変換素子の変位によりガイド部材
に対して相対移動可能な作用部材と、前記電気機械変換
素子に固定され、該電気機械変換素子の変位によりガイ
ド部材に案内されて作用部材の移動方向に移動する移動
部材と、前記移動部材に対し、移動部材の移動方向に対
しては一体的であり、上下方向に対して相対移動可能に
係合している載置台と、移動部材とは別体に設けられ、
載置台を移動部材の移動方向に移動可能に支持する支持
手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００２１】そして、前記移動部材と載置台とは、載置
台の傾きが許容されるように係合部材を介して係合され
る構成、或いは載置台の台面に沿つた回動が許容される
ように係合部材を介して係合される構成、或いは載置台
の台面に平行な平面に沿つた移動が許容されるように係
合部材を介して係合している構成とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明の実施の形態
は、まず、アクチユエ−タ１０は圧電素子（電気機械変
換素子）１５の一端に駆動軸（駆動部材）１６を固定結
合し、駆動軸１６にスライダブロツク（移動部材）１２
を摩擦結合させて構成される。

【００２３】移動ステ−ジ３０は、基台３１上に前記ア
クチユエ−タ１０を配置し、スライダブロツク１２には
スライダブロツクの移動方向に対しては一体的であり上
下方向に対しては相対移動可能にテ−ブル（載置台）３
４を連結ピン３８により係合させる。テ−ブル３４は、
スライダブロツク１２とは別体に設けられ、リニアボ−
ルベアリング３２とスライド部３３とで支持され、スラ
イダブロツクの移動方向に移動可能に支持されている。
この構成により、テ−ブル３４に衝撃力が加わつてもア
クチエ−タを破壊するおそれがない。

【００２４】請求項２記載の発明の実施の形態は、ま
ず、アクチユエ−タ５０は移動ステ−ジの基台６１上に
固定配置されたガイド軸５３に作用部材５５を摩擦結合
させ、作用部材５５とスライダブロツク（移動部材）５
６とに圧電素子５４を接着固定して構成される。

【００２５】移動ステ−ジ７０は、基台６１上に前記ア
クチユエ−タ５０を組み立てる。スライダブロツク５６
にはスライダブロツクの移動方向に対しては一体的であ
り上下方向に対しては相対移動可能にテ−ブル（載置
台）６４を連結ピン６８により係合させる。テ−ブル６
４は、スライダブロツク５６とは別体に設けられ、リニ
アボ−ルベアリング６２とスライド部６３とで支持さ
れ、スライダブロツクの移動方向に移動可能に支持され
ている。テ−ブル６４に衝撃力が加わつてもアクチエ−
タを破壊するおそれがない。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
まず、この発明の第１実施例を説明する。図１はこの発
明の第１実施例のアクチエ−タを構成部材を分解して示
す斜視図、図２は駆動軸とスライダブロツク、パツドと
の接触部分の構成を示す断面図、図３はアクチエ−タを
組み立てた状態を示す斜視図である。

【００２７】図１乃至図３において、アクチエ−タ１０
は、フレ−ム１１、支持ブロツク１３、１４、駆動軸１
６、圧電素子１５、スライダブロツク１２などから構成
される。駆動軸１６は支持ブロツク１３ａと支持ブロツ
ク１４により軸方向に移動自在に支持されている。圧電
素子１５の一端は支持ブロツク１３に接着固定され、他
の端は駆動軸１６の一端に接着固定される。駆動軸１６
は圧電素子１５の厚み方向の変位が生じたとき軸方向
（矢印ａ方向、及びこれと反対方向）に変位可能に支持
されている。

【００２８】スライダブロツク１２には横方向に駆動軸
１６が貫通し、駆動軸１６が貫通している上部には開口
部１２ａが形成され、駆動軸１６の上半分が露出してい
る。また、この開口部１２ａには駆動軸１６の上半分に
当接するパツド１８が嵌挿され、パツド１８には、その
上部に突起１８ａが設けられており、パツド１８の突起
１８ａが板ばね１９により押し下げられ、パツド１８に
は駆動軸１６に当接する下向きの付勢力Ｆが与えられて
いる。

【００２９】また、２１はスライダブロツク１２と後述
するテ−ブルとを結合させる連結ピンを植込むねじ穴、
２０は板ばね１９をスライダブロツク１２に固定するね
じである。駆動軸１６と、スライダブロツク１２、パツ
ド１８との接触部分の構成は、図２を参照すると良く分
かる。

【００３０】以上の構成により、パツド１８を含むスラ
イダブロツク１２と駆動軸１６とは板ばね１９の付勢力
Ｆにより圧接され、摩擦結合している。

【００３１】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子１５に図１６の（ａ）に示すような緩やかな立上り部
分と急速な立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印加
すると、駆動パルスの緩やかな立上り部分では、圧電素
子１５が緩やかに厚み方向に伸び変位し、圧電素子１５
に結合する駆動軸１６も正方向（矢印ａ方向）に緩やか
に変位する。このとき、駆動軸１６に摩擦結合したスラ
イダブロツク１２は摩擦結合力により駆動軸１６と共に
正方向に移動する。

【００３２】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子１５が急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子１５
に結合する駆動軸１６も負方向（矢印ａと反対方向）に
急速に変位する。このとき、駆動軸１６に摩擦結合した
スライダブロツク１２は慣性力により摩擦結合力に打ち
勝つて実質的にその位置に留まり移動しない。圧電素子
１５に前記駆動パルスを連続的に印加することにより、
スライダブロツク１２を連続的に正方向に移動させるこ
とができる。

【００３３】なお、ここでいう実質的とは、正方向と、
これと反対方向のいずれにおいてもスライダブロツク１
２と駆動軸１６との間の摩擦結合面に滑りを生じつつ追
動し、駆動時間の差によつて全体として矢印ａ方向に移
動するものも含まれる。

【００３４】スライダブロツク１２を先と反対方向（矢
印ａと反対方向）に移動させるには、圧電素子１５に印
加する鋸歯状波駆動パルスの波形を変え、図１６の
（ｂ）に示すような急速な立上り部分と緩やかな立下り
部分からなる駆動パルスを印加すれば達成することがで
きる。

【００３５】図４は、前記第１実施例のアクチエ−タを
使用して構成したＸ軸方向の移動を行う移動ステ−ジ３
０を分解して示した斜視図である。図４において、３１
は基台、３２は基台３１の側縁に設けたリニアボ−ルベ
アリング、３４は物品を載置するテ−ブルで、その下面
にはリニアボ−ルベアリング３２に係合するスライド部
３３が設けられている。また、基台３１上には、その中
央部分に先に説明したアクチエ−タ１０が配置固定され
ている。

【００３６】基台３１の側縁に設けた２本のリニアボ−
ルベアリング３２は公知のものであり、平行に配置さ
れ、テ−ブル３４の下側側縁に平行に配置された２本の
スライド部３３と係合し、基台３１に対しテ−ブル３４
を平行移動可能に支持する。

【００３７】テ−ブル３４には、その中央部分にアクチ
エ−タ１０のスライダブロツク１２上に植込まれた連結
ピン３８に係合する穴３５が形成されている。穴３５は
テ−ブル３４の移動方向に対して直交する方向に細長く
形成され、テ−ブル３４の移動方向に対しては緩み無く
連結ピン３８に係合し、移動方向に対して直交する方向
には連結ピン３８に緩く係合し、アクチエ−タ１０の作
動方向とリニアボ−ルベアリング３２で支持されたテ−
ブル３４の移動方向に誤差があつても、テ−ブル３４の
移動に支障がないように構成されている。

【００３８】テ−ブル３４の位置を検出するため、この
移動ステ−ジ３０には公知の強磁性体薄膜磁気抵抗素子
を使用した位置センサ（以下ＭＲセンサという）を設け
てある。即ち３９は所定間隔でＮ及びＳの磁極を着磁し
た着磁ロツド、４０は磁気抵抗素子で、着磁ロツド３９
を基台３１に固定し、テ−ブル３４の裏面の着磁ロツド
３９に対向する位置に磁気抵抗素子４０が固定されてい
る。テ−ブル３４の移動により磁気抵抗素子４０が着磁
ロツド３９上を移動するとき、磁気抵抗素子４０の磁気
抵抗は着磁ロツド３９の磁極ピツチに応じて周期的に変
化するから、その周期を計数することにより、テ−ブル
３４の位置と移動距離を検出することができる。

【００３９】次に、この発明の第２実施例を説明する。
図５はこの発明の第２実施例のアクチエ−タを構成部材
を分解して示す斜視図、図６はアクチエ−タを組み立て
た状態を示す斜視図で、このアクチエ−タは固定された
ガイド軸に沿つて圧電素子やスライダブロツクが移動す
る形式のアクチエ−タである。

【００４０】図５及び図６において、アクチエ−タ５０
は、図示しない移動ステ−ジの基台に固定される支持ブ
ロツク５１、５２、ガイド軸５３、圧電素子５４、作用
部材５５、スライダブロツク５６などから構成される。

【００４１】ガイド軸５３は、図示しない移動ステ−ジ
の基台にねじ等により固定された支持ブロツク５１と５
２に、小ねじ５１ａ、５２ａより固定的に支持されてい
る。圧電素子５４は、その一方の面が作用部材５５に接
着固定され、他方の面がスライダブロツク５６に接着固
定される。スライダブロツク５６はガイド軸５３に案内
されてガイド軸方向に移動可能に支持されている。な
お、５７はスライダブロツク５６と後述するテ−ブルと
を結合させる連結ピンを植込むねじ穴である。

【００４２】作用部材５５は、圧電素子５４に接着固定
されるブロツク部５５ａと、ガイド軸５３を所定の圧力
で挟む挟持部５５ｂとから構成され、挟持部５５ｂはガ
イド軸５３に摩擦結合している。

【００４３】この構成により、圧電素子５４に図１６の
（ａ）に示すような緩やかな立上り部分と急速な立下り
部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印加すると、駆動パル
スの緩やかな立上り部分では、圧電素子５４が緩やかに
厚み方向に伸び変位するが、このとき作用部材５５の挟
持部５５ｂはガイド軸５３に摩擦結合しているため作用
部材５５はガイド軸５３に対して移動せず、スライダブ
ロツク５６がガイド軸５３に案内されて矢印ａ方向に移
動する。

【００４４】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子５４が急速に厚み方向に縮み変位を生ずる。このと
き作用部材５５の挟持部５５ｂはガイド軸５３の摩擦結
合力に打ち勝つて滑りを生じるので、作用部材５５はガ
イド軸５３に対して矢印ａ方向に移動し、スライダブロ
ツク５６は移動しない。

【００４５】圧電素子５４に前記駆動パルスを連続的に
印加することにより、スライダブロツク５６を連続的に
矢印ａ方向に移動させることができる。スライダブロツ
クを先と反対方向（矢印ａと反対方向）に移動させるに
は、圧電素子５４に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形
を変え、図１６の（ｂ）に示すような急速な立上り部分
と緩やかな立下り部分からなる駆動パルスを印加すれば
達成できる。

【００４６】図７は、前記第２実施例のアクチエ−タを
使用して構成した移動ステ−ジ６０を分解して示した斜
視図である。図７において、６１は基台、６２は基台６
１の側縁に設けたリニアボ−ルベアリング、６４は物品
を載置するテ−ブルで、その下面にはリニアボ−ルベア
リング６２に係合するスライド部６３が設けられてい
る。また、基台６１上には、その中央部分に先に説明し
たアクチエ−タ５０の支持ブロツク５１、５２が固定さ
れ、前記したアクチエ−タ５０が組み立て配置されてい
る。

【００４７】基台６１の側縁に設けた２本のリニアボ−
ルベアリング６２は公知のものであり、平行に配置さ
れ、テ−ブル６４の下側側縁に平行に配置された２本の
スライド部６３と係合し、基台６１に対しテ−ブル６４
を平行移動可能に支持する。

【００４８】テ−ブル６４には、その中央部分にアクチ
エ−タ５０のスライダブロツク５６上に植込まれた連結
ピン６８に係合する穴６５が形成され、穴６５はテ−ブ
ル６４の移動方向に対して直交する方向に細長く形成さ
れ、テ−ブル６４の移動方向に対しては緩み無く連結ピ
ン６８に係合し、移動方向に対して直交する方向には連
結ピン６８に緩く係合し、アクチエ−タ５０の作動方向
とリニアボ−ルベアリング６２で支持されたテ−ブル６
４の移動方向に誤差があつても、テ−ブル６４の移動に
支障がないように構成されている。

【００４９】第２実施例においても、第１実施例と同様
にテ−ブル６４の位置を検出するため、ＭＲセンサを設
けてある。即ち、着磁ロツド６９を基台６１に固定し、
テ−ブル６４の裏面の着磁ロツド６９に対向する位置に
磁気抵抗素子７０が固定されており、テ−ブル６４の移
動により磁気抵抗素子７０が着磁ロツド６９上を移動す
るとき、磁気抵抗素子７０の磁気抵抗が磁極ピツチに応
じて周期的に変化し、テ−ブル６４の位置と移動距離を
検出するように構成されている。

【００５０】次に、テ−ブルとスライダブロツクを連結
する結合部分の構成について、種々の変形例を説明す
る。これらの変形例は、いずれもテ−ブル上に載置され
た物体の重量がアクチユエ−タに直接作用しないように
するものであり、また変形例によつては、組立誤差など
に基づくテ−ブルとスライダブロツクのずれに基づく障
害も排除することができる。

【００５１】図８は、テ−ブルとスライダブロツクを連
結するためのテ−ブル上の穴３５（６５）に貫通する連
結ピンの形状の変形例を示す図で、第１実施例、第２実
施例に共通して適用することができるものである。

【００５２】連結ピン３８ａは穴３５の形状に相似した
断面形状のピンで、穴３５に緩く嵌合するから、テ−ブ
ルに対するスライダブロツクの上下方向のずれ、移動方
向に直交する方向のずれ、及び傾斜を許容し、テ−ブル
の移動を阻害しない。連結ピン３８ｂは穴３５の形状に
一致した断面形状のピンで、穴３５に緩みなく嵌合する
から、テ−ブルに対するスライダブロツクの上下方向の
ずれは許容されるが、その他の方向のずれは許容されな
い。

【００５３】連結ピン３８ｃは断面形状が円形のピン
で、穴３５の短径に緩みなく嵌合するから、テ−ブルに
対するスライダブロツクの上下方向のずれ、移動方向に
直交する方向のずれ、ピンの軸回りの傾斜、移動方向に
対する左右の傾斜が許容される。また、連結ピン３８ｄ
は、穴３５に嵌合する部分が球形のピンで、穴３５の短
径に緩みなく嵌合するから、テ−ブルに対するスライダ
ブロツクの上下方向のずれ、移動方向に直交する方向の
ずれ、ピンの軸回りの傾斜（回動）、移動方向に対する
左右の傾斜が許容される。

【００５４】図９は、テ−ブルとスライダブロツクを連
結するためのテ−ブル上の穴３５（６５）に貫通する連
結ピン３８をばね部材３９で一方に付勢し、連結ピン３
８と穴３５の間に緩みがないようにした結合部分の変形
例である。

【００５５】図１０及び図１１は、テ−ブルとスライダ
ブロツクを摺動ブロツクで結合した変形例を示す図で、
第２実施例の変形例であるが第１実施例にも適用可能で
ある。第２実施例のスライダブロツク５６をテ−ブル移
動方向に直交する方向に摺動可能な溝８２ａを有するブ
ロツク８２で置き換え、テ−ブル６４の裏面に溝８２ａ
に嵌合する凸条８１ａを有する摺動ブロツク８１を嵌合
させ、摺動ブロツク８１にテ−ブル６４を固定したもの
である。この構成によれば、テ−ブル６４に対するスラ
イダブロツクの上下方向のずれ、及び移動方向に直交す
る方向のずれや蛇行が許容される。

【００５６】図１２も、テ−ブルとスライダブロツクを
摺動ブロツクで結合した変形例を示す図で、第２実施例
の変形例であるが第１実施例にも適用可能である。第２
実施例のスライダブロツク５６上に、テ−ブル移動方向
に直交する方向にリニアボ−ルベアリング８３ａを装着
した摺動ブロツク８３を取り付け、テ−ブル６４には摺
動ブロツク８３が嵌合する穴６４ａを設けたものであ
る。この構成によれば、図１０に示す構成のものと同じ
く、テ−ブル６４に対するスライダブロツク５６の上下
方向のずれ、及びテ−ブル移動方向に対して直交する方
向のずれや蛇行が許容される。

【００５７】図１３もテ−ブルとスライダブロツクを摺
動ブロツクで結合した変形例を示す図で、第２実施例の
変形例であるが第１実施例にも適用可能である。第２実
施例のスライダブロツク５６上に、テ−ブルに対して上
下方向にリニアロ−ラベアリング８４ａを装着した第１
摺動ブロツク８４を取り付け、その外側にテ−ブル移動
方向に直交する方向にリニアロ−ラベアリング８５ａを
装着した第２摺動ブロツク８５を嵌装し、テ−ブル６４
には第２摺動ブロツク８５が嵌合する穴６４ａを設けた
ものである。この構成によつても、図１０、図１２に示
す構成のものと同じく、テ−ブル６４に対するスライダ
ブロツク５６の上下方向のずれ、及びテ−ブル移動方向
に対して直交する方向のずれや蛇行が許容される。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明は電気機
械変換素子を使用した駆動機構を採用した移動ステ−ジ
であつて、物品を乗せる載置台を駆動機構から独立に移
動自在に支持し、載置台と駆動機構の移動部材とを係合
部材により係合させて載置台を移動させるように構成さ
れている。

【００５９】そして、物品を乗せる載置台は駆動機構か
ら独立に移動自在に支持されており、係合部材による載
置台と駆動機構の移動部材との係合は、載置台の傾き、
載置台の台面に沿つた回動、台面に平行な平面に沿つた
移動、などが可能に係合されているから、載置台に衝撃
などが加わつた場合でも、駆動機構に直接衝撃が加わる
ことがなく、駆動機構を破壊するおそれがない。

【００６０】また、物品を乗せる載置台は駆動機構から
独立に移動自在に支持されているから、載置台に乗せる
物品の重量により駆動機構の摩擦結合部分の摩擦係数が
変化することがないから常に安定した駆動を行うことが
できる。さらに、載置台と駆動機構との係合に自由度を
与えてあるから、組み立て誤差などによる係合部分の不
具合による摩擦力の変動などがなく、安定した駆動を行
うことができ、小型で高精度の移動ステ−ジを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のアクチユエ−タの構成
を示す分解斜視図。

【図２】図１に示すアクチユエ−タの摩擦接触部分の拡
大断面図。

【図３】図１に示すアクチユエ−タの組み立て状態を示
す斜視図。

【図４】図１のアクチユエ−タを使用した移動ステ−ジ
の構成を示す分解斜視図。

【図５】この発明の第２実施例のアクチユエ−タの構成
を示す分解斜視図。

【図６】図５に示すアクチユエ−タの組み立て状態を示
す斜視図。

【図７】図５のアクチユエ−タを使用した移動ステ−ジ
の構成を示す分解斜視図。

【図８】テ−ブルとスライダブロツクの結合部の変形例
を示す斜視図（その１）。

【図９】テ−ブルとスライダブロツクの結合部の変形例
を示す斜視図（その２）。

【図１０】テ−ブルとスライダブロツクの結合部の変形
例を示す斜視図（その３）。

【図１１】図１０に示す結合部の組み立て状態を示す斜
視図。

【図１２】テ−ブルとスライダブロツクの結合部の変形
例を示す斜視図（その４）。

【図１３】テ−ブルとスライダブロツクの結合部の変形
例を示す斜視図（その５）。

【図１４】従来のアクチユエ−タによるレンズ駆動装置
の構成を示す断面図。

【図１５】図１４に示す従来のアクチユエ−タの摩擦接
触部分の拡大断面図。

【図１６】圧電素子に印加する駆動パルスの波形を説明
する図。

【図１７】従来のアクチユエ−タによる移動ステ−ジの
構成を示す断面図。

【図１８】スライダブロツクの移動速度と摩擦結合部の
摩擦力の関係を説明する図。

【図１９】スライダブロツクの移動速度と摩擦結合部の
摩擦力の関係を説明する図。

【符号の説明】

１０、５０ アクチユエ−タ １１ フレ−ム １２ スライダブロツク １５ 圧電素子 １６ 駆動軸 １８ パツド １９ 板ばね ３０ 移動ステ−ジ ３１ 基台 ３２ リニアボ−ルベアリング ３３ スライド部 ３４ テ−ブル ３８ 連結ピン ３９ 着磁ロツド ４０ 磁気抵抗素子（ＭＲセンサ） ５３ ガイド軸 ５４ 圧電素子 ５５ 作用部材 ５６ スライダブロツク ６０ 移動ステ−ジ ６４ テ−ブル ６８ 連結ピン

フロントページの続き (72)発明者 石橋 賢司 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 谷尻 靖 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 岡田 浩幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が基台に固定され他端が駆動部材に
   固定結合された電気機械変換素子と、 前記電気機械変換素子に一端が固定結合され、該電気機
   械変換素子の変位方向に伸びた駆動部材と、 前記駆動部材に摩擦結合し、電気機械変換素子の変位に
   より駆動部材に対して相対移動可能な移動部材と、 前記移動部材に対し、移動部材の移動方向に対しては一
   体的であり上下方向に対しては相対移動可能に係合した
   載置台と、 前記移動部材とは別体に設けられ、載置台を移動部材の
   移動方向に移動可能に支持する支持手段とを備えたこと
   を特徴とする電気機械変換素子を使用した移動ステ−
   ジ。
2. 【請求項２】 電気機械変換素子と、 基台に固定的に配置されたガイド部材と、 前記ガイド部材に摩擦結合すると共に前記電気機械変換
   素子に固定結合し、電気機械変換素子の変位によりガイ
   ド部材に対して相対移動可能な作用部材と、 前記電気機械変換素子に固定され、該電気機械変換素子
   の変位によりガイド部材に案内されて作用部材の移動方
   向に移動する移動部材と、 前記移動部材に対し、移動部材の移動方向に対しては一
   体的であり、上下方向に対して相対移動可能に係合して
   いる載置台と、 移動部材とは別体に設けられ、載置台を移動部材の移動
   方向に移動可能に支持する支持手段とを備えたことを特
   徴とする電気機械変換素子を使用した移動ステ−ジ。
3. 【請求項３】 前記移動部材と載置台とは、載置台の傾
   きが許容されるように係合部材を介して係合しているこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気機械
   変換素子を使用した移動ステ−ジ。
4. 【請求項４】 前記移動部材と載置台とは、載置台の台
   面に沿つた回動が許容されるように係合部材を介して係
   合していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載の電気機械変換素子を使用した移動ステ−ジ。
5. 【請求項５】 前記移動部材と載置台とは、載置台の台
   面に平行な平面に沿つた移動が許容されるように係合部
   材を介して係合していることを特徴とする請求項１又は
   請求項２に記載の電気機械変換素子を使用した移動ステ
   −ジ。