JPH10323064A - 微小位置決めアクチュエータ - Google Patents
微小位置決めアクチュエータInfo
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- JPH10323064A JPH10323064A JP9137742A JP13774297A JPH10323064A JP H10323064 A JPH10323064 A JP H10323064A JP 9137742 A JP9137742 A JP 9137742A JP 13774297 A JP13774297 A JP 13774297A JP H10323064 A JPH10323064 A JP H10323064A
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 9
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/021—Electric 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
- H02N2/023—Inchworm motors
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/028—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors along multiple or arbitrary translation directions, e.g. XYZ stages
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】微小位置決めを行う際、Ｘ−Ｙ方向の微小位置
決めにより微小位置決め精度を向上させ、周辺部品に対
して磁気的悪影響を及ぼすことのないようにする。 【解決手段】Ｘ方向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子
Ａと、この変位蓄積用の圧電素子Ａの両側に接合部７を
介して接着されるＹ方向に伸縮可能な保持用の圧電素子
Ｂとを備えたＸ方向リニアアクチュエータ２を、Ｘ方向
に延びる溝１内にＸ方向への移動を可能に設け、Ｙ方向
に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子Ａと、この変位蓄積
用の圧電素子Ａの両側に接合部７を介して接着されるＸ
方向に伸縮可能な保持用の圧電素子Ｂと、微小位置決め
すべき対象物を保持する保持部６とを備えたＹ方向リニ
アアクチュエータ３を、前記Ｘ方向リニアアクチュエー
タ２内にＹ方向への移動を可能に収納した。
決めにより微小位置決め精度を向上させ、周辺部品に対
して磁気的悪影響を及ぼすことのないようにする。 【解決手段】Ｘ方向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子
Ａと、この変位蓄積用の圧電素子Ａの両側に接合部７を
介して接着されるＹ方向に伸縮可能な保持用の圧電素子
Ｂとを備えたＸ方向リニアアクチュエータ２を、Ｘ方向
に延びる溝１内にＸ方向への移動を可能に設け、Ｙ方向
に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子Ａと、この変位蓄積
用の圧電素子Ａの両側に接合部７を介して接着されるＸ
方向に伸縮可能な保持用の圧電素子Ｂと、微小位置決め
すべき対象物を保持する保持部６とを備えたＹ方向リニ
アアクチュエータ３を、前記Ｘ方向リニアアクチュエー
タ２内にＹ方向への移動を可能に収納した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微小位置決めアク
チュエータに係り、さらに詳しくは、微小位置決めを行
う際、Ｘ−Ｙ方向での微小位置決めを自在とすることに
より位置決め精度を向上させ、同時に周辺部品に対し磁
気的な悪影響を及ぼさないようにした固体素子型の微小
位置決めアクチュエータに関する。
チュエータに係り、さらに詳しくは、微小位置決めを行
う際、Ｘ−Ｙ方向での微小位置決めを自在とすることに
より位置決め精度を向上させ、同時に周辺部品に対し磁
気的な悪影響を及ぼさないようにした固体素子型の微小
位置決めアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、精密加工などの分野においては、
サブミクロンのオーダで微小位置決めを行う微小位置決
めアクチュエータに対する需要が増大しており、特にア
クチュエータ自体の微小化という点から電気式のものに
対する需要の伸びが著しい。
サブミクロンのオーダで微小位置決めを行う微小位置決
めアクチュエータに対する需要が増大しており、特にア
クチュエータ自体の微小化という点から電気式のものに
対する需要の伸びが著しい。
【０００３】図３は、従来からある微小位置決めアクチ
ュエータの一例を示す説明図である。この微小位置決め
アクチュエータは、ステップモータ８に直結された送り
ネジ９に送りナット１０を螺合させ、この送りナット１
０にテーブル１１を固定させた構造としたものである。
この場合、ステップモータ８の回転運動は、送りネジ９
と送りナット１０との螺合によって直進運動に変換さ
れ、ステップモータ８への入力パルスに応じてテーブル
１１を移動させることができるようになっている。
ュエータの一例を示す説明図である。この微小位置決め
アクチュエータは、ステップモータ８に直結された送り
ネジ９に送りナット１０を螺合させ、この送りナット１
０にテーブル１１を固定させた構造としたものである。
この場合、ステップモータ８の回転運動は、送りネジ９
と送りナット１０との螺合によって直進運動に変換さ
れ、ステップモータ８への入力パルスに応じてテーブル
１１を移動させることができるようになっている。
【０００４】しかし、上記微小位置決めアクチュエータ
は、構造が複雑で小型化が困難である。また、送りネジ
９や送りナット１０の加工精度に伴うバックラッシュが
最後まで位置決め誤差として残ってしまう。また、ネジ
ピッチの微小化には限界があるので、精度の高い微小位
置決めは期待できない。また、移動範囲の狭いプローブ
の微小位置決めには、適用できない。
は、構造が複雑で小型化が困難である。また、送りネジ
９や送りナット１０の加工精度に伴うバックラッシュが
最後まで位置決め誤差として残ってしまう。また、ネジ
ピッチの微小化には限界があるので、精度の高い微小位
置決めは期待できない。また、移動範囲の狭いプローブ
の微小位置決めには、適用できない。
【０００５】図４は、従来からある微小位置決めアクチ
ュエータの他例を示す説明図である。この微小位置決め
アクチュエータは、端部にプローブ孔１２を有するスラ
イダ１３に直結され、かつバネ１８で付勢された空心型
可動コイル１４を、固定鉄心１５と永久磁石１６とで形
成される磁気回路１７内にフリーな状態で設け、空心型
可動コイル１４に流れる電流に応じてスライダ１３を移
動させる構造としたものである。
ュエータの他例を示す説明図である。この微小位置決め
アクチュエータは、端部にプローブ孔１２を有するスラ
イダ１３に直結され、かつバネ１８で付勢された空心型
可動コイル１４を、固定鉄心１５と永久磁石１６とで形
成される磁気回路１７内にフリーな状態で設け、空心型
可動コイル１４に流れる電流に応じてスライダ１３を移
動させる構造としたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図４に示す
微小位置決めアクチュエータによれば、移動範囲の狭い
プローブの微小位置決めを容易に行うことはできる。
微小位置決めアクチュエータによれば、移動範囲の狭い
プローブの微小位置決めを容易に行うことはできる。
【０００７】しかし、この微小位置決めアクチュエータ
においては、直進移動のみによる微小位置決めであるた
め、Ｘ−Ｙ方向の微小位置決めができないという問題が
あった。また、永久磁石などの磁界を完全に遮蔽するこ
とが困難であるので、ＩＣなどの検査実装部品に磁気的
悪影響を及ぼすという問題があった。また、空心型可動
コイルが可動を前提とし、保持が不充分であるので、バ
ックラッシュによる微小位置決め精度の低下をきたすと
いう問題があった。また、機械的構造からしてもアクチ
ュエータ自体を極端に微小化することは困難であるとい
う問題もあった。
においては、直進移動のみによる微小位置決めであるた
め、Ｘ−Ｙ方向の微小位置決めができないという問題が
あった。また、永久磁石などの磁界を完全に遮蔽するこ
とが困難であるので、ＩＣなどの検査実装部品に磁気的
悪影響を及ぼすという問題があった。また、空心型可動
コイルが可動を前提とし、保持が不充分であるので、バ
ックラッシュによる微小位置決め精度の低下をきたすと
いう問題があった。また、機械的構造からしてもアクチ
ュエータ自体を極端に微小化することは困難であるとい
う問題もあった。
【０００８】本発明は従来技術の上記課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、微小位置決めを行う際、
Ｘ−Ｙ方向での微小位置決めを自在として精度を向上さ
せることができるほか、周辺部品に対し磁気的な悪影響
を及ぼすこともなくすることができる固体素子型の微小
位置決めアクチュエータを提供することにある。
れたものであり、その目的は、微小位置決めを行う際、
Ｘ−Ｙ方向での微小位置決めを自在として精度を向上さ
せることができるほか、周辺部品に対し磁気的な悪影響
を及ぼすこともなくすることができる固体素子型の微小
位置決めアクチュエータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
しようとするものであり、その構成上の特徴は、微小位
置決めアクチュエータにおいて、Ｘ方向に伸縮可能な変
位蓄積用の圧電素子と、この変位蓄積用の圧電素子の両
側に接合部を介して接着されるＹ方向に伸縮可能な保持
用の圧電素子とを備えたＸ方向リニアアクチュエータ
を、Ｘ方向に延びる溝内にＸ方向への移動を可能に設
け、Ｙ方向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子と、この
変位蓄積用の圧電素子の両側に接合部を介して接着され
るＸ方向に伸縮可能な保持用の圧電素子と、微小位置決
めすべき対象物を保持する保持部とを備えたＹ方向リニ
アアクチュエータを、前記Ｘ方向リニアアクチュエータ
内にＹ方向への移動を可能に収納したことにある。な
お、前記保持用の圧電素子と変位蓄積用の圧電素子と
は、圧電ディスクを多数貼り合わせた積層構造とするの
が望ましい。
しようとするものであり、その構成上の特徴は、微小位
置決めアクチュエータにおいて、Ｘ方向に伸縮可能な変
位蓄積用の圧電素子と、この変位蓄積用の圧電素子の両
側に接合部を介して接着されるＹ方向に伸縮可能な保持
用の圧電素子とを備えたＸ方向リニアアクチュエータ
を、Ｘ方向に延びる溝内にＸ方向への移動を可能に設
け、Ｙ方向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子と、この
変位蓄積用の圧電素子の両側に接合部を介して接着され
るＸ方向に伸縮可能な保持用の圧電素子と、微小位置決
めすべき対象物を保持する保持部とを備えたＹ方向リニ
アアクチュエータを、前記Ｘ方向リニアアクチュエータ
内にＹ方向への移動を可能に収納したことにある。な
お、前記保持用の圧電素子と変位蓄積用の圧電素子と
は、圧電ディスクを多数貼り合わせた積層構造とするの
が望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明についての実施の
形態を具現化した微小位置決めアクチュエータを示す説
明図である。この微小位置決めアクチュエータは、イン
サーキットテスタなどの基板検査装置のプローブをＸ−
Ｙ方向に移動させてＸ−Ｙ方向の微小位置決めを行う際
に好適に使用することができる。
形態を具現化した微小位置決めアクチュエータを示す説
明図である。この微小位置決めアクチュエータは、イン
サーキットテスタなどの基板検査装置のプローブをＸ−
Ｙ方向に移動させてＸ−Ｙ方向の微小位置決めを行う際
に好適に使用することができる。
【００１１】すなわち、微小位置決めアクチュエータ
は、Ｘ方向に延びる溝１内にＸ方向リニアアクチュエー
タ２をＸ方向への移動を可能に設け、このＸ方向リニア
アクチュエータ２内にＹ方向リニアアクチュエータ３を
Ｙ方向への移動を可能に収納することによりその全体が
構成されている。
は、Ｘ方向に延びる溝１内にＸ方向リニアアクチュエー
タ２をＸ方向への移動を可能に設け、このＸ方向リニア
アクチュエータ２内にＹ方向リニアアクチュエータ３を
Ｙ方向への移動を可能に収納することによりその全体が
構成されている。
【００１２】このうち、Ｘ方向リニアアクチュエータ２
は、対称構造で中心位置にＹ方向リニアアクチュエータ
３用の収納部４を有し、この収納部４の両側には、Ｘ方
向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子Ａがそれぞれ接着
され、伸縮により変位の蓄積と放出とを行う機能を有す
る。変位蓄積用の圧電素子Ａの端部には、Ｙ方向に伸縮
可能な保持用の圧電素子Ｂ，Ｃが接合部７を介してそれ
ぞれ接着され、伸縮により溝１に対し保持状態とフリー
状態とを得る機能を有する。
は、対称構造で中心位置にＹ方向リニアアクチュエータ
３用の収納部４を有し、この収納部４の両側には、Ｘ方
向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子Ａがそれぞれ接着
され、伸縮により変位の蓄積と放出とを行う機能を有す
る。変位蓄積用の圧電素子Ａの端部には、Ｙ方向に伸縮
可能な保持用の圧電素子Ｂ，Ｃが接合部７を介してそれ
ぞれ接着され、伸縮により溝１に対し保持状態とフリー
状態とを得る機能を有する。
【００１３】また、Ｙ方向リニアアクチュエータ３は、
対称構造で中心位置に微小位置決めすべき対象物である
例えばプローブなどをスライド可能に保持する保持孔５
を備える保持部６を有し、この保持部６の両側には、Ｙ
方向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子Ａがそれぞれ接
着され、これらの圧電素子Ａの端部には、Ｘ方向に伸縮
可能な保持用の圧電素子Ｂ，Ｃが接合部７を介してそれ
ぞれ接着され、伸びによって収納部４に対し保持される
構造となっている。圧電素子Ａ，Ｂ，Ｃは、圧電ディス
クを多数貼り合わせて積層構造としたものを好適に用い
ることができる。
対称構造で中心位置に微小位置決めすべき対象物である
例えばプローブなどをスライド可能に保持する保持孔５
を備える保持部６を有し、この保持部６の両側には、Ｙ
方向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子Ａがそれぞれ接
着され、これらの圧電素子Ａの端部には、Ｘ方向に伸縮
可能な保持用の圧電素子Ｂ，Ｃが接合部７を介してそれ
ぞれ接着され、伸びによって収納部４に対し保持される
構造となっている。圧電素子Ａ，Ｂ，Ｃは、圧電ディス
クを多数貼り合わせて積層構造としたものを好適に用い
ることができる。
【００１４】次に、本発明に係る微小位置決めアクチュ
エータの動作を説明する。図２（ａ）〜（Ｅ）は、微小
位置決めアクチュエータの動作を示す工程図である。
（ａ）に示すように、初期状態では、保持用の圧電素子
Ｂ，Ｃおよび変位蓄積用の圧電素子Ａは、伸びきった状
態にあり、保持用の圧電素子Ｂ，Ｃの位置は、伸びが溝
１により拘束されて発生する圧力で保持されている。
エータの動作を説明する。図２（ａ）〜（Ｅ）は、微小
位置決めアクチュエータの動作を示す工程図である。
（ａ）に示すように、初期状態では、保持用の圧電素子
Ｂ，Ｃおよび変位蓄積用の圧電素子Ａは、伸びきった状
態にあり、保持用の圧電素子Ｂ，Ｃの位置は、伸びが溝
１により拘束されて発生する圧力で保持されている。
【００１５】Ｘ方向リニアアクチュエータ２をＸ方向に
移動させる場合、まず、（ｂ）に示すように、保持用の
圧電素子Ｂを短縮させると、保持用の圧電素子Ｂは、フ
リー状態となる。次に、（ｃ）に示すように、変位蓄積
用の圧電素子Ａを短縮させると、保持用の圧電素子Ｂが
移動し、変位蓄積用の圧電素子Ａの縮みきった位置で停
止する。
移動させる場合、まず、（ｂ）に示すように、保持用の
圧電素子Ｂを短縮させると、保持用の圧電素子Ｂは、フ
リー状態となる。次に、（ｃ）に示すように、変位蓄積
用の圧電素子Ａを短縮させると、保持用の圧電素子Ｂが
移動し、変位蓄積用の圧電素子Ａの縮みきった位置で停
止する。
【００１６】次に、（ｄ）に示すように、保持用の圧電
素子Ｂを伸長させ、その後、保持用の圧電素子Ｃを短縮
させると、保持用の圧電素子Ｂの位置が保持され、保持
用の圧電素子Ｃはフリーな状態となる。次に、（ｅ）に
示すように、変位蓄積用の圧電素子Ａを伸長させ、その
後、保持用の圧電素子Ｃを伸長させると、保持用の圧電
素子Ｃが移動し、圧電素子Ａの伸びきった位置で保持さ
れる。その結果、Ｘ方向リニアアクチュエータ２は、微
小距離Ｈだけ移動し、以上の工程を１ステップとし、こ
れを反復させることにより、Ｘ方向に微小距離Ｈ分のス
トロークずつ移動させることができることになる。な
お、Ｙ方向リニアアクチュエータ３もＸ方向リニアアク
チュエータ２と同様にして構成されているので、Ｘ方向
リニアアクチュエータ２の動作と同様にしてＹ方向での
微小距離の移動が可能となる。
素子Ｂを伸長させ、その後、保持用の圧電素子Ｃを短縮
させると、保持用の圧電素子Ｂの位置が保持され、保持
用の圧電素子Ｃはフリーな状態となる。次に、（ｅ）に
示すように、変位蓄積用の圧電素子Ａを伸長させ、その
後、保持用の圧電素子Ｃを伸長させると、保持用の圧電
素子Ｃが移動し、圧電素子Ａの伸びきった位置で保持さ
れる。その結果、Ｘ方向リニアアクチュエータ２は、微
小距離Ｈだけ移動し、以上の工程を１ステップとし、こ
れを反復させることにより、Ｘ方向に微小距離Ｈ分のス
トロークずつ移動させることができることになる。な
お、Ｙ方向リニアアクチュエータ３もＸ方向リニアアク
チュエータ２と同様にして構成されているので、Ｘ方向
リニアアクチュエータ２の動作と同様にしてＹ方向での
微小距離の移動が可能となる。
【００１７】したがって、保持孔５を介して保持部６に
保持させた微小位置決めすべきプローブなどの対象物
は、Ｘ−Ｙ方向に微小距離を１ストロークとして移動さ
せることができるので、Ｘ−Ｙ方向の微小位置決めによ
り、微小位置決め精度を向上させることができる。
保持させた微小位置決めすべきプローブなどの対象物
は、Ｘ−Ｙ方向に微小距離を１ストロークとして移動さ
せることができるので、Ｘ−Ｙ方向の微小位置決めによ
り、微小位置決め精度を向上させることができる。
【００１８】また、Ｘ方向リニアアクチュエータ２およ
びＹ方向リニアアクチュエータ３は、圧電素子Ａ，Ｂ，
Ｃで構成されているので、ＩＣなどの検査実装部品に磁
気的悪影響を与えることもなくすることができる。さら
に、Ｘ方向リニアアクチュエータ２およびＹ方向リニア
アクチュエータ３は、ステップごとに圧電素子Ａ，Ｂ，
Ｃの伸縮により移動させる構造としたので、移動ピッチ
を微小化することができる。しかも、Ｘ方向リニアアク
チュエータ２およびＹ方向リニアアクチュエータ３は、
ステップごとに保持用の圧電素子Ｂ，Ｃで保持する構造
としたので、保持性に優れ、機械的構造によるバックラ
ッシュをなくすことができる。また、微小位置決めアク
チュエータを固体素子型のアクチュエータとしたので、
アクチュエータ自体の微小化を図ることができる。ま
た、圧電素子Ａ，Ｂ，Ｃは、圧電ディスクを多数貼り合
わせて積層構造としたので、応答性に優れ、大きい保持
力が得られる。
びＹ方向リニアアクチュエータ３は、圧電素子Ａ，Ｂ，
Ｃで構成されているので、ＩＣなどの検査実装部品に磁
気的悪影響を与えることもなくすることができる。さら
に、Ｘ方向リニアアクチュエータ２およびＹ方向リニア
アクチュエータ３は、ステップごとに圧電素子Ａ，Ｂ，
Ｃの伸縮により移動させる構造としたので、移動ピッチ
を微小化することができる。しかも、Ｘ方向リニアアク
チュエータ２およびＹ方向リニアアクチュエータ３は、
ステップごとに保持用の圧電素子Ｂ，Ｃで保持する構造
としたので、保持性に優れ、機械的構造によるバックラ
ッシュをなくすことができる。また、微小位置決めアク
チュエータを固体素子型のアクチュエータとしたので、
アクチュエータ自体の微小化を図ることができる。ま
た、圧電素子Ａ，Ｂ，Ｃは、圧電ディスクを多数貼り合
わせて積層構造としたので、応答性に優れ、大きい保持
力が得られる。
【００１９】なお、本明細書における保持用の圧電素子
Ｂ，Ｃおよび変位蓄積用の圧電素子Ａには、電歪素子を
用いて形成されているものも含むものとする。また、ト
ンネル効果を利用して分子構造の解析を行う装置のプロ
ーブの微小位置決めに本発明を適用することもできる。
Ｂ，Ｃおよび変位蓄積用の圧電素子Ａには、電歪素子を
用いて形成されているものも含むものとする。また、ト
ンネル効果を利用して分子構造の解析を行う装置のプロ
ーブの微小位置決めに本発明を適用することもできる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の発明
によれば、微小位置決めアクチュエータにおいて、Ｘ方
向に延びる溝内に固定素子型のＸ方向リニアアクチュエ
ータをＸ方向への移動を可能に設け、このＸ方向リニア
アクチュエータ内に固定素子型のＹ方向リニアアクチュ
エータをＹ方向への移動を可能に収納した構造となって
いるので、プローブなどのような微小位置決めすべき対
象物をＸ−Ｙ方向に移動させ、Ｘ−Ｙ方向の微小位置決
めにより、微小位置決め精度を向上させることができ
る。
によれば、微小位置決めアクチュエータにおいて、Ｘ方
向に延びる溝内に固定素子型のＸ方向リニアアクチュエ
ータをＸ方向への移動を可能に設け、このＸ方向リニア
アクチュエータ内に固定素子型のＹ方向リニアアクチュ
エータをＹ方向への移動を可能に収納した構造となって
いるので、プローブなどのような微小位置決めすべき対
象物をＸ−Ｙ方向に移動させ、Ｘ−Ｙ方向の微小位置決
めにより、微小位置決め精度を向上させることができ
る。
【００２１】また、Ｘ方向リニアアクチュエータおよび
Ｙ方向リニアアクチュエータを圧電素子で構成したの
で、周辺部品に磁気的悪影響を与えることをなくするこ
とができる。また、Ｘ方向リニアアクチュエータおよび
Ｙ方向リニアアクチュエータをステップごとに変位蓄積
用の圧電素子および保持用の圧電素子により移動させる
構造としたので、移動ピッチを微小化させることができ
る。また、Ｘ方向リニアアクチュエータおよびＹ方向リ
ニアアクチュエータをステップごとに保持用の圧電素子
で保持する構造としたので、保持性に優れ、機械的構造
によるバックラッシュをなくすことができる。微小位置
決めアクチュエータを固体素子型のアクチュエータとし
たので、アクチュエータ自体の微小化を図ることもでき
る。
Ｙ方向リニアアクチュエータを圧電素子で構成したの
で、周辺部品に磁気的悪影響を与えることをなくするこ
とができる。また、Ｘ方向リニアアクチュエータおよび
Ｙ方向リニアアクチュエータをステップごとに変位蓄積
用の圧電素子および保持用の圧電素子により移動させる
構造としたので、移動ピッチを微小化させることができ
る。また、Ｘ方向リニアアクチュエータおよびＹ方向リ
ニアアクチュエータをステップごとに保持用の圧電素子
で保持する構造としたので、保持性に優れ、機械的構造
によるバックラッシュをなくすことができる。微小位置
決めアクチュエータを固体素子型のアクチュエータとし
たので、アクチュエータ自体の微小化を図ることもでき
る。
【００２２】なお、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の微小位置決めアクチュエータにおいて、前記
保持用の圧電素子および変位蓄積用の圧電素子は、圧電
ディスクを多数貼り合わせた積層構造となっているの
で、応答性に優れ、かつ、大きな保持力を得ることもで
きる。
項１記載の微小位置決めアクチュエータにおいて、前記
保持用の圧電素子および変位蓄積用の圧電素子は、圧電
ディスクを多数貼り合わせた積層構造となっているの
で、応答性に優れ、かつ、大きな保持力を得ることもで
きる。
【図１】本発明の実施の形態を具現化した微小位置決め
アクチュエータを示す説明図である。
アクチュエータを示す説明図である。
【図２】微小位置決めアクチュエータの動作を示す工程
図であり、（ａ）は全ての圧電素子が伸びきった初期状
態を、（ｂ）は左の保持用の圧電素子を短縮させた時の
状態を、（ｃ）は変位蓄積用の圧電素子を短縮させた時
の状態を、（ｄ）は左の保持用の圧電素子を伸長させ、
その後、右の保持用の圧電素子を短縮させた時の状態
を、（ｅ）は変位蓄積用の圧電素子を伸長させ、その
後、右の保持用の圧電素子を伸長させた時の終期状態を
それぞれ示す。
図であり、（ａ）は全ての圧電素子が伸びきった初期状
態を、（ｂ）は左の保持用の圧電素子を短縮させた時の
状態を、（ｃ）は変位蓄積用の圧電素子を短縮させた時
の状態を、（ｄ）は左の保持用の圧電素子を伸長させ、
その後、右の保持用の圧電素子を短縮させた時の状態
を、（ｅ）は変位蓄積用の圧電素子を伸長させ、その
後、右の保持用の圧電素子を伸長させた時の終期状態を
それぞれ示す。
【図３】従来からある微小位置決めアクチュエータの一
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図４】従来からある微小位置決めアクチュエータの他
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
１ 溝 ２ Ｘ方向リニアアクチュエータ ３ Ｙ方向リニアアクチュエータ ４ 収納部 ５ 保持孔 ６ 保持部 ７ 接合部 ８ ステップモータ ９ 送りネジ １０ 送りナット １１ テーブル １２ プローブ保持孔 １３ スライダ １４ 空心型可動コイル １５ 固定鉄心 １６ 永久磁石 １７ 磁気回路 １８ バネ Ａ 変位蓄積用の圧電素子 Ｂ 保持用の圧電素子 Ｃ 保持用の圧電素子 Ｈ 微小距離
Claims (2)
- 【請求項１】Ｘ方向に伸縮可能な変位蓄積用の圧電素子
と、この変位蓄積用の圧電素子の両側に接合部を介して
接着されるＹ方向に伸縮可能な保持用の圧電素子とを備
えたＸ方向リニアアクチュエータを、Ｘ方向に延びる溝
内にＸ方向への移動を可能に設け、Ｙ方向に伸縮可能な
変位蓄積用の圧電素子と、この変位蓄積用の圧電素子の
両側に接合部を介して接着されるＸ方向に伸縮可能な保
持用の圧電素子と、微小位置決めすべき対象物を保持す
る保持部とを備えたＹ方向リニアアクチュエータを、前
記Ｘ方向リニアアクチュエータ内にＹ方向への移動を可
能に収納したことを特徴とする微小位置決めアクチュエ
ータ。 - 【請求項２】前記保持用の圧電素子と変位蓄積用の圧電
素子とは、圧電ディスクを多数貼り合わせて積層構造と
したことを特徴とする請求項１記載の微小位置決めアク
チュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9137742A JPH10323064A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 微小位置決めアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9137742A JPH10323064A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 微小位置決めアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323064A true JPH10323064A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15205776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9137742A Pending JPH10323064A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 微小位置決めアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10323064A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100924096B1 (ko) | 2007-11-20 | 2009-11-02 | 전자부품연구원 | 압전 리니어 액츄에이터용 압전 소자 |
| CN103326616A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-25 | 西安交通大学 | 一种大步长尺蠖式作动器 |
| TWI722376B (zh) * | 2018-01-30 | 2021-03-21 | 日商新川股份有限公司 | 致動器以及打線接合裝置 |
-
1997
- 1997-05-13 JP JP9137742A patent/JPH10323064A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100924096B1 (ko) | 2007-11-20 | 2009-11-02 | 전자부품연구원 | 압전 리니어 액츄에이터용 압전 소자 |
| CN103326616A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-25 | 西安交通大学 | 一种大步长尺蠖式作动器 |
| TWI722376B (zh) * | 2018-01-30 | 2021-03-21 | 日商新川股份有限公司 | 致動器以及打線接合裝置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050128 |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050629 |