JPH09247967A - 電気機械変換素子を使用した駆動装置 - Google Patents

電気機械変換素子を使用した駆動装置

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JPH09247967A
JPH09247967A JP7544396A JP7544396A JPH09247967A JP H09247967 A JPH09247967 A JP H09247967A JP 7544396 A JP7544396 A JP 7544396A JP 7544396 A JP7544396 A JP 7544396A JP H09247967 A JPH09247967 A JP H09247967A
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JP
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conversion element
electromechanical conversion
drive
moving
driving
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JP7544396A
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Inventor
Ryuichi Yoshida
龍一 吉田
Yasuhiro Okamoto
泰弘 岡本
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/101Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using intermittent driving, e.g. step motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/021Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
    • H02N2/025Inertial sliding motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/84Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/86Scanning probe structure
    • Y10S977/872Positioner

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空や高温度の環境、電磁波を遮断した環境
等の下でも試料台の駆動ができる電気機械変換素子を使
用した駆動装置を提供する。 【解決手段】 電気機械変換素子を使用した駆動装置に
おいて、駆動軸15とこれに摩擦結合したスライダブロ
ツク18をフレ−ム11と箱体12とで構成した密閉容
器Aの内部に配置する。スライダブロツク18には試料
台21を取り付け、圧電素子14は密閉容器Aの外部に
配置する。外部の圧電素子14から密閉容器A内部に延
びる駆動軸15が箱体12を貫通する部分は弾性変形可
能な薄肉部17とし、駆動軸15と薄肉部17は接着剤
により接着固定17aして気密性を保持する。圧電素子
14に速度の異なる伸縮変位を発生させると駆動軸15
も速度の異なる伸縮変位を生じ、これに摩擦結合したス
ライダブロツク18及び試料台21を所定方向に移動さ
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、特殊な環境下で
使用するに適した電気機械変換素子を使用した駆動装置
に関し、特に、電子顕微鏡、AFM(原子間力顕微
鏡)、STM(走査型トンネル電子顕微鏡)などの表面
性状測定装置、エツチング装置などの試料移動のための
駆動装置に関する。なお、AFM(原子間力顕微鏡)と
は原子と原子の間に働くファン・デル・ワ−ルス力を利
用し試料とプロ−ブとの間の力の変化を検出することで
試料の形状を知る顕微鏡である。
【0002】
【従来の技術】例えば、電子顕微鏡における試料台駆動
装置では、図13に示すように、密閉容器101内部
に、試料台102とこれを移動させるボ−ルネジ機構1
03を設け、ボ−ルネジ機構103の駆動軸104を密
閉容器101に設けた穴105から外部に延長し、密閉
容器の外部に設けたモ−タ106と減速機構107から
なる駆動機構により駆動軸104を駆動する構成が採用
されている。なお、108はモ−タ電源を示す。
【0003】図13に示すような構成では、駆動軸10
4を外部に延長するために密閉容器101に穴105を
設ける必要があるので、密閉容器101の気密性を十分
に保つことが困難となる。そのため、図14に示すよう
に、密閉容器101にカツプリング機構110を設け、
密閉容器101内部の駆動軸111と密閉容器の外部に
設けた駆動機構107の駆動軸112とをカツプリング
機構110を介して結合するようにしたものがある。カ
ツプリング機構としては、駆動軸と密閉容器との間に気
密性シ−ルを施した機械的カツプリング機構や、隔壁を
隔てて配置された両側の駆動軸を磁気円盤などで磁気結
合させた磁気カツプリング機構などが知られている。
【0004】この他、図15に示すように、試料台10
2、ボ−ルネジ機構103、モ−タ106、駆動機構1
07の全てを密閉容器101の内部に配置する構成も提
案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した駆動装置
の構成において、図13に示した構成のものは密閉容器
の気密性の確保が十分できないという不都合がある。ま
た、図14に示した構成のものはカツプリング機構の構
成によつては密閉容器の気密性の確保が十分できない場
合があり、また、気密性の確保が十分できるカツプリン
グ機構を使用するときはコスト高になるという不都合が
ある。
【0006】また、図15に示した構成のものは、密閉
容器内部の環境が劣悪な場合、例えば腐食性ガスがある
場合や高温度の場合などでは、駆動機構が故障するなど
の不都合がある。さらに、密閉容器内部を高真空度に保
とうとする場合には、駆動機構に使用されている潤滑剤
が揮発するなどの不都合があり、このような潤滑剤の揮
発対策を講じた駆動機構も知られているが、コスト高に
なるという不都合がある。さらに、駆動機構の動力源と
してDCモ−タ、ステツピングモ−タ、リニアモ−タな
ど電気モ−タを使用するときは、電子顕微鏡など磁界の
影響を受ける電子ビ−ム装置に適用する場合には、磁界
発生源である電気モ−タ周辺を十分に磁気シ−ルドする
必要があり、著しくコスト高になるという不都合があ
る。
【0007】この発明は、上記した従来の密閉容器内部
の試料台などを移動させる駆動装置の抱える課題を解決
し、取扱いが容易な電気機械変換素子を使用した駆動装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【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、基台と、基台に一端
が固定された電気機械変換素子と、前記電気機械変換素
子に一端が固定され電気機械変換素子に生ずる変位方向
に移動自在に支持された駆動部材と、前記駆動部材に摩
擦結合した移動部材と、前記電気機械変換素子に異なる
速度の往復変位を発生させるように駆動する駆動手段と
を備え、前記電気機械変換素子に生ずる異なる速度の往
復変位に基づいて駆動部材を往復変位させ、該駆動部材
に摩擦結合した移動部材を所定方向に移動させる電気機
械変換素子を使用した駆動装置において、少なくとも前
記移動部材を外部から遮蔽された環境に配置したことを
特徴とする。
【0009】そして、前記外部から遮蔽された環境は、
減圧された環境、高温度環境、電子ビ−ム等に影響を及
ぼす電磁波が遮断された環境などである。
【0010】請求項5の発明は、基台と、基台に一端が
固定された電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子
に一端が固定され電気機械変換素子に生ずる変位方向に
移動自在に支持された駆動部材と、前記駆動部材に摩擦
結合した移動部材と、前記電気機械変換素子に異なる速
度の往復変位を発生させるように駆動する駆動手段とを
備え、前記電気機械変換素子に生ずる異なる速度の往復
変位に基づいて駆動部材を往復変位させ、該駆動部材に
摩擦結合した移動部材を所定方向に移動させる電気機械
変換素子を使用した駆動装置において、少なくとも前記
移動部材を配置する密閉容器を備え、前記密閉容器外部
に配置された電気機械変換素子と密閉容器を貫通して密
閉容器内部に延長された駆動部材を介して密閉容器内部
に配置された移動部材を所定方向に駆動することを特徴
とするものである。
【0011】請求項6の発明は、基台と、基台に一端が
固定された電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子
に生ずる変位が伝達されたとき、電気機械変換素子の変
位方向に移動する駆動部材と、前記駆動部材に摩擦結合
した移動部材と、前記電気機械変換素子に異なる速度の
往復変位を発生させるように駆動する駆動手段とを備
え、前記電気機械変換素子に生ずる異なる速度の往復変
位に基づいて駆動部材を往復変位させ、該駆動部材に摩
擦結合した移動部材を所定方向に移動させる電気機械変
換素子を使用した駆動装置において、少なくとも前記移
動部材を配置する密閉容器と、前記密閉容器外部に配置
された電気機械変換素子に発生する変位を密閉容器内部
の駆動部材に伝達する密閉容器壁面に設けた変位伝達手
段とを備え、前記駆動部材は前記変位伝達手段を介して
密閉容器内部の駆動部材に伝達された電気機械変換素子
の変位に基づいて密閉容器内部の移動部材を所定方向に
駆動することを特徴とするものである。
【0012】さらに、請求項7の発明は、基台と、基台
に一端が固定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され電気機械変換素子に生ずる変
位方向に移動自在に支持された駆動部材と、前記駆動部
材に摩擦結合した移動部材と、前記電気機械変換素子に
異なる速度の往復変位を発生させるように駆動する駆動
手段とを備え、前記電気機械変換素子に生ずる異なる速
度の往復変位に基づいて駆動部材を往復変位させ、該駆
動部材に摩擦結合した移動部材を所定方向に移動させる
電気機械変換素子を使用した駆動装置において、前記電
気機械変換素子、駆動部材、及び移動部材を外部から遮
蔽された環境に配置したことを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】駆動軸15(駆動部材)とこれに
摩擦結合したスライダブロツク18(移動部材)をフレ
−ム11と箱体12とで構成して外部から遮蔽された環
境を作ることができる密閉容器Aの内部に配置する。ス
ライダブロツク18には試料台21を取り付け、圧電素
子14は密閉容器Aの外部に配置する。外部の圧電素子
14から密閉容器A内部に延びる駆動軸15が箱体12
を貫通する部分は弾性変形可能な薄肉部17とし、駆動
軸15と薄肉部17は接着剤により接着固定17aして
気密性を保持する。圧電素子14に速度の異なる伸縮変
位を発生させると駆動軸15も速度の異なる伸縮変位を
生じ、これに摩擦結合したスライダブロツク18及び試
料台21を所定方向に移動させることができる(図1参
照)。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図1はこの発明の第1実施例で、密閉容器の試料台を駆
動する電気機械変換素子を使用した駆動装置の断面図を
示す。図1において、フレ−ム11の上に箱体12が配
置され、フレ−ム11と箱体12とは部分12aにおい
て接着その他適当な手段で密に結合され、密閉容器Aが
形成されている。
【0015】フレ−ム11上には支持部材13が形成さ
れ、支持部材13の側面に圧電素子14の一方の端部が
接着固定されている。15は駆動軸で、箱体12の薄肉
部17を貫通し、その一端は圧電素子14の端部の接着
固定され、他端は箱体12の内部に設けられた軸受部1
6に嵌合して支持されている。
【0016】軸受部16は駆動軸15の軸方向の変位を
許容するように構成されており、また、箱体12の駆動
軸15が貫通する薄肉部17は、駆動軸15の貫通部を
中心とする弾性変形可能な円形の薄肉部であつて、駆動
軸15と薄肉部17とは気密を保つように接着剤により
接着固定17aされている。
【0017】この構成により、圧電素子14が駆動され
て厚み方向の変位が生じたとき、駆動軸15の軸方向の
変位は許容されると共に、密閉容器Aは気密を保持する
ことができる。
【0018】スライダブロツク18には横方向に駆動軸
15が貫通し、駆動軸15が貫通している下部には開口
部18aが形成され、駆動軸15の下半分が露出してい
る。また、この開口部18aには駆動軸15の下半分に
当接するパツド19が嵌挿され、パツド19には、その
下部に突起19aが設けられており、パツド19の突起
19aが板ばね20により押し上げられ、パツド19に
は駆動軸15に当接する上向きの付勢力Fが与えられて
いる。なお、20aは板ばね20をスライダブロツク1
8に固定するねじで、ねじ20aの締め付け量を調整す
ることで、付勢力Fを調整することができる。
【0019】この構成により、パツド19を含むスライ
ダブロツク18と駆動軸15とは板ばね20の付勢力F
により圧接され、適当な摩擦力で摩擦結合している。図
2はパツド19を含むスライダブロツク18と駆動軸1
5との摩擦結合部分の構成を示す断面図である。
【0020】21はスライダブロツク18の上にねじ等
の適当な固定手段で固定された試料台で、また、23は
圧電素子14を駆動する電源部である。
【0021】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子14に図3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14が緩
やかに厚み方向に伸び変位し、圧電素子14に結合する
駆動軸15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15に摩擦結合したスライダブロ
ツク18は摩擦結合力により駆動軸15と共に正方向に
移動する。
【0022】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子14が急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子14
に結合する駆動軸15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15に摩擦結合した
スライダブロツク18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14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18、及びこれに固定された試料
台21を連続的に正方向に移動させることができる。
【0023】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
8と駆動軸15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。
【0024】スライダブロツク18及びこれに固定され
た試料台21を負方向(矢印aと反対方向)に移動させ
るには、圧電素子14に印加する鋸歯状波駆動パルスの
波形を変え、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。
【0025】図4は、図1乃至図3により説明した第1
実施例の試料台駆動装置を、電子顕微鏡の試料台に応用
した構成例の断面図である。図4において、24は真空
吸引装置、25は電子顕微鏡、26は試料を示す。その
他の図1乃至図3に示した構成部分と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。
【0026】図5は、図1乃至図3により説明した第1
実施例の試料台駆動装置を、半導体ウエハ−へ回路パタ
−ンを焼付ける回路パタ−ン焼付装置に応用した構成例
の断面図である。図5において、24は真空吸引装置、
27は焼付装置、28は半導体ウエハ−を示す。その他
の図1乃至図3に示した構成部分と同一部分には同一符
号を付して説明を省略する。
【0027】図6は、この発明の第2実施例を示すもの
で、図7により説明する捩り型の圧電素子を使用した回
転駆動装置を真空蒸着装置に適用した構成例を示す断面
図である。
【0028】図6において、フレ−ム31の上に箱体3
2が配置され、フレ−ム31と箱体32とは部分32a
において接着その他適当な手段で密に結合され、密閉容
器Aが形成されている。
【0029】フレ−ム31上には支持部材33が形成さ
れ、支持部材33と箱体32の一部に形成された軸受部
35との間に、図7に示す構成の捩り型の圧電素子を使
用した回転駆動装置40が配置されている。回転駆動装
置40の駆動軸42は箱体32の一部に形成された薄肉
部34を貫通しており、駆動軸42が貫通する薄肉部3
4は、駆動軸42の貫通部を中心とする弾性変形可能な
円形の薄肉部であつて、駆動軸42と薄肉部34とは気
密を保つように接着剤により接着固定34aされてい
る。
【0030】密閉容器Aの内部には回転駆動装置40に
より回転駆動される試料円筒39が配置されており、そ
の上方には蒸着装置37が配置されている。また、36
は密閉容器Aの内部を真空に保つ真空吸引装置、38は
圧電素子駆動用の駆動パルスを発生する駆動電源であ
る。
【0031】以上の構成において、真空吸引装置36に
より密閉容器Aの内部を所定の真空圧に保ち、回転駆動
装置40を作動させて試料円筒39を回転させ、所望の
蒸着材料を装填して蒸着装置37を作動させれば、試料
円筒39上に所望の蒸着材料被膜を蒸着形成することが
できる。
【0032】図7は、第2実施例の回転駆動装置40の
構成を示す分解斜視図である。図7において、フレ−ム
31上の支持部材33に、捩り型の圧電素子41の一方
の端部が接着固定され、圧電素子41の他方の端部には
駆動軸42の一端が接着固定されている。駆動軸42の
他の端部には円盤状部材43が一体的に形成されてい
る。一方、試料円筒39をその外側面に保持する被駆動
軸45には、有底の円筒状部材44が一体的に形成され
ており、有底の円筒状部材44に円盤状部材43が嵌入
係合している。
【0033】円筒状部材44の円筒部の外周部端面に
は、板ばね46がねじ46aで固定されており、円盤状
部材43を円筒状部材44に向けて軸方向に付勢し、円
盤状部材43の端面43aと円筒状部材44の円筒部底
面44aとは適当な摩擦力で摩擦結合している。ねじ4
6aの締め付け量を調整することで、板ばね46の付勢
力Fを調整し、円盤状部材43と円筒状部材44との摩
擦結合力を調整することができる。被駆動軸45の他の
端部(円筒状部材44とは反対側)45aは、図6に示
すように箱体32の内部に形成された軸受部35に嵌合
し、被駆動軸45は回転自在に支持されている。
【0034】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子41に図3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41が矢
印b方向に緩やかに捩れ変位を生じ、駆動軸42を介し
て結合されている円盤状部材43も矢印b方向に緩やか
に捩れ変位する。このとき、円盤状部材43に摩擦結合
した円筒状部材44は摩擦結合力により円盤状部材43
と共に矢印b方向に変位する。
【0035】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子41が急速に矢印c方向(矢印bと反対方向)に捩
れ変位を生じ、駆動軸42を介して結合されている円盤
状部材43も矢印c方向(矢印bと反対方向)に急速に
捩れて変位する。このとき、円盤状部材43に摩擦結合
した円筒状部材44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、捩れ変位を生じな
い。圧電素子41に前記駆動パルスを連続的に印加する
ことにより円筒状部材44を連続的に矢印b方向に回転
させることができる。
【0036】なお、ここでいう実質的とは、矢印b方向
と矢印c方向(矢印bと反対方向)のいずれにおいても
円盤状部材43と円筒状部材44との間の摩擦結合面4
3a、44a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b方向に回転するものも含まれ
る。
【0037】円筒部材43を矢印c方向(矢印bと反対
方向)に回転させるには、圧電素子41に印加する鋸歯
状波駆動パルスの波形を変え、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。
【0038】図8乃至図11は、図1に示した構成にお
いて、密閉容器Aを構成する箱体12の薄肉部17とこ
れを貫通する駆動軸15との間の気密構造の変形例を示
すものである。図8は、薄肉部17と駆動軸15との間
を接着剤17aで接着固定したものである。図9は、薄
肉部17の変形量を増加させるために薄肉部を蛇腹構造
17cとしたもので、薄肉部の蛇腹構造17cと駆動軸
15との間は接着剤17dで接着固定してある。図10
は、薄肉部を金属板17eとし、薄肉部の金属板17e
と箱体12及び駆動軸15との間を溶接固定17fした
ものである。
【0039】また、図11は、駆動軸15が箱体12の
薄肉部を貫通しない構造としたもので、密閉容器A内の
駆動軸15を弾性変形可能な薄肉部17gを隔てて圧電
素子14の端部に対向する位置に配置し、駆動軸15と
薄肉部17gとは接着剤で接着固定17hしたものであ
る。この構成においても圧電素子14の厚み方向の変位
は薄肉部17gの弾性変形により駆動軸15に伝達する
ことができる。図8乃至図11に示す変形例は、図4乃
至図6に示す構成のものに適用することができる。
【0040】図12は、この発明の第3実施例で、密閉
容器Aの内部に圧電素子を使用した駆動装置を設置した
ものである。
【0041】フレ−ム11の上に箱体52が配置され、
フレ−ム51と箱体52とは部分52aにおいて接着そ
の他適当な手段で密に結合され、密閉容器Aが形成され
ている。密閉容器Aの内部には支持部材53が形成さ
れ、支持部材53の側面に圧電素子54の一方の端部が
接着固定されている。55は駆動軸で、その一端は圧電
素子54の端部の接着固定され、他端は箱体52の内部
に形成された軸受部56に嵌合して支持されている。軸
受部56は駆動軸15の軸方向の変位を許容するように
構成されている点は第1実施例と同じである。
【0042】試料台61を保持するスライダブロツク5
8には横方向に駆動軸55が貫通し、駆動軸55が貫通
している下部には開口部58aが形成され、駆動軸55
の下半分が露出している。また、この開口部58aには
駆動軸55の下半分に当接するパツド59が嵌挿され、
パツド59には、その下部に突起59aが設けられてお
り、パツド59の突起59aが板ばね60により押し上
げられ、パツド59には駆動軸55に当接する上向きの
付勢力Fが与えられている。60aは板ばね60をスラ
イダブロツク58に固定するねじで、ねじ60aの締め
付け量を調整することで、付勢力Fを調整することがで
きる。この部分の構成は、図1に示す第1実施例の構成
と同一である。
【0043】この構成の動作は、図1に示す第1実施例
の動作と同じである。即ち、まず、圧電素子54に図3
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連続して印加すると、圧電素
子54及びこれに結合した駆動軸55は連続して緩やか
な伸び変位と急速な縮み変位を生じる。駆動軸55に生
じた軸方向の速度の異なる往復変位は駆動軸55に摩擦
結合したスライダブロツク58及び試料台61を実質的
に矢印a方向に移動させることができる。
【0044】上記した第3実施例は、図1や図6に示し
た構成のように、密閉容器を貫通する駆動軸がなく、貫
通部分に発生する弾性変形する薄肉部の振動の影響を受
けることもないから、密閉容器の密閉度に対する信頼性
が高い。また、密閉容器を駆動軸が貫通する部分に薄肉
部の形成など特別な構成を必要としないから、図1や図
6に示した構成のものより低コストで製造することがで
きる。
【0045】この構成は、駆動部分に潤滑油など揮発性
物質が使用されていないので、特に真空環境などで使用
される試料台の駆動に適した構成である。この構成は密
閉容器内部に圧電素子が配置されるから、密閉容器内部
の雰囲気が圧電素子を劣化させないものであることが条
件となる。
【0046】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、この発明
の電気機械変換素子を使用した駆動装置は、試料台など
を移動させる移動部材を外部から遮蔽された環境に配置
したもので、この構成により、特殊な環境、例えば真空
など減圧された環境、高温度環境、電子ビ−ム等に影響
を及ぼす電磁波が遮断された環境などにおいても、電気
機械変換素子や駆動機構などに影響を与えることがない
から、使用状態に応じた最適の環境を準備することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例の試料台駆動装置の構成
を示す断面図。
【図2】図1に示す駆動装置の摩擦結合部分の拡大断面
図。
【図3】圧電素子に印加する駆動パルスの波形の一例を
示す図。
【図4】図1に示す駆動装置を電子顕微鏡の試料台に適
用した例を示す断面図。
【図5】図1に示す駆動装置を半導体焼付装置に適用し
た例を示す断面図。
【図6】この発明の第2実施例の試料台駆動装置を真空
蒸着装置に適用した例を示す断面図。
【図7】第2実施例の駆動装置に使用する駆動機構の構
成を示す分解斜視図。
【図8】密閉容器の駆動軸貫通部分の変形例を示す断面
図(その1)。
【図9】密閉容器の駆動軸貫通部分の変形例を示す断面
図(その2)。
【図10】密閉容器の駆動軸貫通部分の変形例を示す断
面図(その3)。
【図11】密閉容器に駆動軸を貫通させない構成を示す
断面図。
【図12】密閉容器内部に圧電素子を含む駆動機構を設
置した構成を示す断面図。
【図13】従来の試料台駆動装置の一例を示す断面図
(その1)。
【図14】従来の試料台駆動装置の一例を示す断面図
(その2)。
【図15】従来の試料台駆動装置の一例を示す断面図
(その3)。
【符号の説明】
11 フレ−ム 12 箱体 14 圧電素子 15 駆動軸 18 スライダブロツク 19 パツド 20 板ばね 21 試料台

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基台と、 基台に一端が固定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され電気機械変換素
    子に生ずる変位方向に移動自在に支持された駆動部材
    と、 前記駆動部材に摩擦結合した移動部材と、 前記電気機械変換素子に異なる速度の往復変位を発生さ
    せるように駆動する駆動手段とを備え、前記電気機械変
    換素子に生ずる異なる速度の往復変位に基づいて駆動部
    材を往復変位させ、該駆動部材に摩擦結合した移動部材
    を所定方向に移動させる電気機械変換素子を使用した駆
    動装置において、 少なくとも前記移動部材を外部から遮蔽された環境に配
    置したことを特徴とする電気機械変換素子を使用した駆
    動装置。
  2. 【請求項2】 前記外部から遮蔽された環境は減圧され
    た環境であることを特徴とする請求項1記載の電気機械
    変換素子を使用した駆動装置。
  3. 【請求項3】 前記外部から遮蔽された環境は高温度環
    境であることを特徴とする請求項1記載の電気機械変換
    素子を使用した駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記外部から遮蔽された環境は電子ビ−
    ム等に影響を及ぼす電磁波が遮断された環境であること
    を特徴とする請求項1記載の電気機械変換素子を使用し
    た駆動装置。
  5. 【請求項5】 基台と、 基台に一端が固定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され電気機械変換素
    子に生ずる変位方向に移動自在に支持された駆動部材
    と、 前記駆動部材に摩擦結合した移動部材と、 前記電気機械変換素子に異なる速度の往復変位を発生さ
    せるように駆動する駆動手段とを備え、前記電気機械変
    換素子に生ずる異なる速度の往復変位に基づいて駆動部
    材を往復変位させ、該駆動部材に摩擦結合した移動部材
    を所定方向に移動させる電気機械変換素子を使用した駆
    動装置において、 少なくとも前記移動部材を配置する密閉容器を備え、 前記密閉容器外部に配置された電気機械変換素子と密閉
    容器を貫通して密閉容器内部に延長された駆動部材を介
    して密閉容器内部に配置された移動部材を所定方向に駆
    動することを特徴とする電気機械変換素子を使用した駆
    動装置。
  6. 【請求項6】 基台と、 基台に一端が固定された電気機械変換素子と、 前記電気機械変換素子に生ずる変位が伝達されたとき、
    電気機械変換素子の変位方向に移動する駆動部材と、 前記駆動部材に摩擦結合した移動部材と、 前記電気機械変換素子に異なる速度の往復変位を発生さ
    せるように駆動する駆動手段とを備え、前記電気機械変
    換素子に生ずる異なる速度の往復変位に基づいて駆動部
    材を往復変位させ、該駆動部材に摩擦結合した移動部材
    を所定方向に移動させる電気機械変換素子を使用した駆
    動装置において、 少なくとも前記移動部材を配置する密閉容器と、 前記密閉容器外部に配置された電気機械変換素子に発生
    する変位を密閉容器内部の駆動部材に伝達する密閉容器
    壁面に設けた変位伝達手段とを備え、 前記駆動部材は前記変位伝達手段を介して密閉容器内部
    の駆動部材に伝達された電気機械変換素子の変位に基づ
    いて密閉容器内部の移動部材を所定方向に駆動すること
    を特徴とする電気機械変換素子を使用した駆動装置。
  7. 【請求項7】 基台と、 基台に一端が固定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され電気機械変換素
    子に生ずる変位方向に移動自在に支持された駆動部材
    と、 前記駆動部材に摩擦結合した移動部材と、 前記電気機械変換素子に異なる速度の往復変位を発生さ
    せるように駆動する駆動手段とを備え、前記電気機械変
    換素子に生ずる異なる速度の往復変位に基づいて駆動部
    材を往復変位させ、該駆動部材に摩擦結合した移動部材
    を所定方向に移動させる電気機械変換素子を使用した駆
    動装置において、 前記電気機械変換素子、駆動部材、及び移動部材を外部
    から遮蔽された環境に配置したことを特徴とする電気機
    械変換素子を使用した駆動装置。
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