JPH11271480A - Stage utilizing ultrasonic motor and electronic equipment and printing device using it - Google Patents

Stage utilizing ultrasonic motor and electronic equipment and printing device using it

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JPH11271480A
JPH11271480A JP10070997A JP7099798A JPH11271480A JP H11271480 A JPH11271480 A JP H11271480A JP 10070997 A JP10070997 A JP 10070997A JP 7099798 A JP7099798 A JP 7099798A JP H11271480 A JPH11271480 A JP H11271480A
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ultrasonic motor
moving body
stage
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bending vibration
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Akihiro Iino
朗弘 飯野
Masao Kasuga
政雄 春日
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use a stage even under environment for avoiding magnetization by improving positioning accuracy, simplifying mechanism, and miniaturizing the stage. SOLUTION: A stage is provided with a first traveling body 2 that can freely travel in one direction freely and a second traveling body 3 that can freely travel in another direction that differs from the above direction. The stage is further provided with a first ultrasonic motor 14 that is brought into contact with the above first traveling body 2 and moves the traveling body 2 in the above one direction and a second ultrasonic motor 16 that is brought into contact with the above second traveling body 3 and moves the traveling body 3 in the above another direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2次元平面上を移
動自在とした圧電アクチュエータもしくは超音波モータ
を利用したステージ及びこのステージを用いた電子機
器、印刷装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage using a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor movable on a two-dimensional plane, and to an electronic apparatus and a printing apparatus using the stage.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、二次元物体を測定、加工するの
に、一軸のテーブルを互いに90度交差して上下に重ね
合わせたX−Yステージがよく使用されている。一般
に、X、Y軸方向のそれぞれに電磁モータの回転を送り
ネジによって直線運動に変換する方法、あるいは、X、
Y軸方向それぞれに電磁型のリニヤモータで直線駆動す
る方式が採られている(JSPE−57−10、’91
−10−1726参照)。
2. Description of the Related Art Recently, to measure and process a two-dimensional object, an XY stage in which uniaxial tables intersect at 90 degrees with each other and are vertically stacked is often used. Generally, a method of converting the rotation of an electromagnetic motor into linear motion by a feed screw in each of the X and Y axis directions, or
A system in which linear driving is performed by an electromagnetic linear motor in each of the Y-axis directions is adopted (JSPE-57-10, '91).
-10-1726).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
と送りネジを組み合わせた方式の場合、ネジ部のバック
ラッシュあるいはネジ部の熱膨張によって、位置決め精
度が低下する。また、希望の送り量全体に渡ってネジ部
を設ける必要があり、機構が複雑で大型となる。また、
電磁リニヤモータの場合には、永久磁石の極と磁界を発
生させるコイルの関係により位置決め精度が制限され
る。即ち、コイルは、永久磁石の極付近で停止する傾向
にあり、X−Yステージは予定した位置で停止しにく
い。また、希望の送り量全体に渡ってコイルまたは永久
磁石を設ける必要があり、機構が複雑で大型となる。ま
た、上記方式では、ステージ周辺の部品は電磁力により
磁化されてしまうと共に、ステージ周辺の回路は電磁ノ
イズの影響を受ける為、磁化を避ける環境下で使用でき
ないという問題もあった。
However, in the case of a system in which a motor and a feed screw are combined, positioning accuracy is reduced due to backlash of the screw portion or thermal expansion of the screw portion. Further, it is necessary to provide the screw portion over the entire desired feed amount, and the mechanism becomes complicated and large. Also,
In the case of an electromagnetic linear motor, the positioning accuracy is limited by the relationship between the poles of the permanent magnet and the coil that generates the magnetic field. That is, the coil tends to stop near the pole of the permanent magnet, and the XY stage is hard to stop at a predetermined position. Further, it is necessary to provide a coil or a permanent magnet over the entire desired feed amount, and the mechanism is complicated and large. Further, in the above-mentioned method, components around the stage are magnetized by electromagnetic force, and circuits around the stage are affected by electromagnetic noise, so that there is a problem that they cannot be used in an environment avoiding magnetization.

【0004】そこで、本発明は以上の技術的課題を解決
するためなされたものであって、その目的は、位置決め
精度の向上を図ることができ、機構が簡単かつ小型であ
るとともに、磁化を避ける環境下でも使用できる超音波
モータを利用したステージ、および、これを用いた電子
機器、印刷装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above technical problems, and an object of the present invention is to improve the positioning accuracy, to have a simple and compact mechanism and to avoid magnetization. An object of the present invention is to provide a stage using an ultrasonic motor that can be used even in an environment, and an electronic apparatus and a printing apparatus using the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち、以上の課題を解決
する手段は、請求項1に記載するように、一の方向に移
動自在な第1の移動体と、前記第1の移動体の移動に伴
って一の方向へ移動されるとともに、前記一の方向と異
なる他の方向へ移動自在な第2の移動体と、を備えたス
テージにおいて、前記第1の移動体に当接させて、前記
一の方向へ移動させる第1の圧電アクチュエータもしく
は超音波モータと、前記第2の移動体に当接させて、前
記他の方向へ移動させる第2の圧電アクチュエータもし
くは超音波モータと、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a first moving body movable in one direction and a first moving body which can move in one direction are provided. A second moving body that is moved in one direction along with the movement, and is movable in another direction different from the one direction, in contact with the first moving body. A first piezoelectric actuator or an ultrasonic motor that moves in the one direction, and a second piezoelectric actuator or an ultrasonic motor that moves in the other direction by contacting the second moving body. It is characterized by having.

【0006】以上の解決手段にあって、圧電アクチュエ
ータもしくは超音波モータには、屈曲振動波の節と腹の
中間位置で楕円振動を得る方式、第1の屈曲振動波と位
相の異なる第2の屈曲振動波とにより進行波を発生させ
る方式、伸縮振動波と屈曲振動波とにより楕円振動を得
る方式、伸縮振動波とねじり振動波とにより楕円振動を
得る方式の何れも含まれる。圧電アクチュエータもしく
は超音波モータに用いる圧電素子の材料には、チタン酸
バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム、
タンタル酸リチウム等が含まれる。また、各移動体を移
動させる圧電アクチュエータもしくは超音波モータは、
単数、複数の何れも含まれる。 また、一の方向、他の
方向は、適宜選択してもよいが、第2の移動体を効率的
に移動させる観点から、一の方向と他の方向は互いに直
交する方が望ましい。
In the above solution, the piezoelectric actuator or the ultrasonic motor has a method of obtaining an elliptical vibration at an intermediate position between a node and an antinode of a bending vibration wave, a second bending vibration having a phase different from that of the first bending vibration wave. Any of a method of generating a traveling wave by a vibration wave, a method of obtaining an elliptical vibration by a stretching vibration wave and a bending vibration wave, and a method of obtaining an elliptical vibration by a stretching vibration wave and a torsional vibration wave are included. The material of the piezoelectric element used for the piezoelectric actuator or the ultrasonic motor includes barium titanate, lead zirconate titanate, lithium niobate,
Lithium tantalate and the like are included. In addition, a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor for moving each moving body is
Both singular and plural are included. The one direction and the other direction may be appropriately selected, but from the viewpoint of efficiently moving the second moving body, it is preferable that the one direction and the other direction are orthogonal to each other.

【0007】これによれば、第1の圧電アクチュエータ
もしくは超音波モータは、第1の移動体に当接して一の
方向へ摩擦力を加え、第1の移動体を一の方向へ移動さ
せ、第1の移動体の移動に伴って第2の移動体も一の方
向へ移動させる。第2の圧電アクチュエータもしくは超
音波モータは、第2の移動体に当接して他の方向へ摩擦
力を加え、第2の移動体を他の方向へ移動させる。そし
て、第2の移動体は、一の方向と他の方向からなる平面
上を自在に移動する。
According to this, the first piezoelectric actuator or the ultrasonic motor abuts on the first moving body and applies a frictional force in one direction to move the first moving body in one direction, With the movement of the first moving body, the second moving body is also moved in one direction. The second piezoelectric actuator or the ultrasonic motor contacts the second moving body and applies a frictional force in another direction to move the second moving body in another direction. Then, the second moving body freely moves on a plane including one direction and another direction.

【0008】即ち、各圧電アクチュエータもしくは超音
波モータを移動体に当接させ、直接摩擦力を加えるよう
にしたので、移動体と振動子の間に駆動力の伝達機構を
設ける必要がなく、装置構成が簡単かつ小型になる。ま
た、駆動力の伝達機構の設置に伴うバックラッシュ、誤
差を生じない。また、圧電アクチュエータ、超音波モー
タは電磁モータのように磁力等の要因により特定の位置
で停止しないので、移動体の位置決め精度は向上され
る。さらに、電磁ノイズを発生しないので、磁化を避け
る環境下においても使用できる。
That is, since each piezoelectric actuator or ultrasonic motor is brought into contact with the moving body to directly apply a frictional force, there is no need to provide a driving force transmission mechanism between the moving body and the vibrator. The configuration is simple and small. Also, there is no backlash or error due to the installation of the driving force transmission mechanism. Further, since the piezoelectric actuator and the ultrasonic motor do not stop at a specific position due to factors such as magnetic force unlike the electromagnetic motor, the positioning accuracy of the moving body is improved. Further, since no electromagnetic noise is generated, it can be used in an environment where magnetization is avoided.

【0009】また、請求項2に記載するように、請求項
1記載の圧電アクチュエータもしくは超音波モータを利
用したステージにおいて、前記第1の圧電アクチュエー
タもしくは超音波モータを前記第1の移動体に加圧する
第1の加圧機構と、前記第2の圧電アクチュエータもし
くは超音波モータを前記第2の移動体に加圧する第2の
加圧機構と、を備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the stage using the piezoelectric actuator or the ultrasonic motor according to the first aspect, the first piezoelectric actuator or the ultrasonic motor is applied to the first moving body. And a second pressure mechanism for pressing the second piezoelectric actuator or the ultrasonic motor to the second moving body.

【0010】以上の手段にあって、加圧機構としては、
例えば、弾性部材を用いて加圧する機構が含まれる。弾
性部材には、コイルばね、板ばね、その他のばね、ゴム
等を含む。
In the above means, the pressing mechanism includes
For example, a mechanism for applying pressure using an elastic member is included. The elastic members include coil springs, leaf springs, other springs, rubber, and the like.

【0011】これによれば、第1の加圧機構は、第1の
圧電アクチュエータもしくは超音波モータを第1の移動
体へ加圧して、第1の圧電アクチュエータもしくは超音
波モータと第1の移動体との間に適切な摩擦力を生じさ
せ、第2の加圧機構は、第2の圧電アクチュエータもし
くは超音波モータを第2の移動体へ加圧して、第2の圧
電アクチュエータもしくは超音波モータと第2の移動体
との間に適切な摩擦力を生じさせる。したがって、第1
の移動体、第2の移動体は適切な速度で移動する。
According to this, the first pressurizing mechanism presses the first piezoelectric actuator or the ultrasonic motor to the first moving body, and makes the first piezoelectric actuator or the ultrasonic motor and the first moving unit press each other. The second pressure mechanism generates an appropriate frictional force between the second moving body and the second piezoelectric actuator or the ultrasonic motor. And an appropriate frictional force is generated between the first moving body and the second moving body. Therefore, the first
And the second moving body move at an appropriate speed.

【0012】また、請求項3に記載するように、請求項
1記載の超音波モータを利用したステージにおいて、前
記第1の超音波モータ又は前記第2の超音波モータの少
なくとも一方は、弾性体と、この弾性体に第1の屈曲振
動波と該第1の屈曲振動波と位相のずれた第2の屈曲振
動波とを生じさせる圧電素子とを備え、前記第1の屈曲
振動波と前記第2の屈曲振動波とにより前記弾性体を楕
円振動を生じさせ、この楕円振動に基づいて移動体に摩
擦力を加えることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the stage using the ultrasonic motor according to the first aspect, at least one of the first ultrasonic motor and the second ultrasonic motor is an elastic body. And a piezoelectric element that generates a first bending vibration wave and a second bending vibration wave out of phase with the first bending vibration wave on the elastic body. An elliptical vibration is generated in the elastic body by the second bending vibration wave, and a frictional force is applied to the moving body based on the elliptical vibration.

【0013】以上の手段にあって、第1の圧電アクチュ
エータもしくは超音波モータのみに弾性体等を備える場
合、第2の圧電アクチュエータもしくは超音波モータの
みに弾性体等を備える場合、第1の圧電アクチュエータ
もしくは超音波モータ及び第2の圧電アクチュエータも
しくは超音波モータに弾性体等を備える場合、の何れも
含まれる。
In the above means, when only the first piezoelectric actuator or the ultrasonic motor is provided with an elastic body, or when only the second piezoelectric actuator or the ultrasonic motor is provided with an elastic body, the first piezoelectric actuator or the ultrasonic motor is provided with the first piezoelectric actuator. Both cases where the actuator or the ultrasonic motor and the second piezoelectric actuator or the ultrasonic motor are provided with an elastic body or the like are included.

【0014】これによれば、超音波モータは、圧電素子
により弾性体に第1の屈曲振動波と第2の屈曲振動波と
を生じさせ、第1の屈曲振動波と第2の屈曲振動波とに
より楕円振動を生じさせ、この楕円振動に基づいて移動
体に摩擦力を加え、移動体を所定の方向へ移動させる。
According to this, the ultrasonic motor generates the first bending vibration wave and the second bending vibration wave in the elastic body by the piezoelectric element, and the first bending vibration wave and the second bending vibration wave. Then, an elliptical vibration is generated, and a frictional force is applied to the moving body based on the elliptical vibration to move the moving body in a predetermined direction.

【0015】また、請求項6に記載するように、請求項
1記載の圧電アクチュエータを利用したステージにおい
て、前記第1の圧電アクチュエータ又は前記第2の圧電
アクチュエータの少なくとも一方は、伸縮振動波を生じ
させる第1の圧電振動子と、この第1の圧電振動子に接
合され、屈曲振動波を生じさせる第2の圧電振動子とを
備え、前記伸縮振動波と前記屈曲振動波とにより楕円振
動を生じさせ、この楕円振動に基づいて移動体に摩擦力
を加えることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the stage using the piezoelectric actuator according to the first aspect, at least one of the first piezoelectric actuator and the second piezoelectric actuator generates a stretching vibration wave. A first piezoelectric vibrator to be bent and a second piezoelectric vibrator joined to the first piezoelectric vibrator to generate a bending vibration wave, wherein an elliptical vibration is generated by the expansion and contraction vibration wave and the bending vibration wave. And generating a frictional force on the moving body based on the elliptical vibration.

【0016】以上の手段にあって、第1の圧電アクチュ
エータのみに第1の圧電振動子等を備える場合、第2の
圧電アクチュエータのみに第1の圧電振動子等を備える
場合、第1の圧電アクチュエータ及び第2の圧電アクチ
ュエータに第1の圧電振動子等を備える場合、の何れも
含まれる。
In the above means, when only the first piezoelectric actuator is provided with the first piezoelectric vibrator, etc., when only the second piezoelectric actuator is provided with the first piezoelectric vibrator, etc., the first piezoelectric actuator is provided. Both cases where the actuator and the second piezoelectric actuator include the first piezoelectric vibrator and the like are included.

【0017】これによれば、圧電アクチュエータは、第
1の圧電振動子により生じた伸縮振動波と、第2の圧電
振動子により生じた屈曲振動波とにより楕円振動を生じ
させ、この楕円振動に基づいて移動体に摩擦力を加え
る。
According to this, the piezoelectric actuator generates an elliptical vibration by the stretching vibration wave generated by the first piezoelectric vibrator and the bending vibration wave generated by the second piezoelectric vibrator. The frictional force is applied to the moving body based on the above.

【0018】また、請求項7ないし8に記載するよう
に、請求項3記載の超音波モータを利用したステージに
おいて、前記弾性体に前記第1の屈曲振動波または前記
第2の屈曲振動波の一方のみを生じさせるか、前記第1
の屈曲振動波と第2の屈曲振動波の両方を時間的に同位
相で生じさせることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the stage using the ultrasonic motor according to the third aspect, the first bending vibration wave or the second bending vibration wave is applied to the elastic body. To produce only one or the first
Characterized in that both the bending vibration wave and the second bending vibration wave are temporally generated in the same phase.

【0019】これによれば、移動体に対して移動方向へ
摩擦力を加えず移動方向と垂直方向にのみ力を加え、移
動体はその場所で静止状態になる。そして、他の駆動方
法または手動で移動方向へ移動体を移動させる。
According to this, a frictional force is not applied to the moving body in the moving direction, but a force is applied only in a direction perpendicular to the moving direction, and the moving body comes to a standstill at that position. Then, the moving body is moved in the moving direction by another driving method or manually.

【0020】また、請求項9に記載するように、請求項
6記載の超音波モータを利用したステージにおいて、前
記第1の圧電振動子により伸縮振動波のみを生じさせる
ことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the stage using the ultrasonic motor according to the sixth aspect, only the stretching vibration wave is generated by the first piezoelectric vibrator.

【0021】これによれば、前記第1の圧電振動子によ
り伸縮振動波のみを生じさせ、移動体に対して移動方向
へ摩擦力を加えず、移動方向と垂直方向にのみ力を加
え、移動体はその場所で静止状態になる。そして、他の
駆動方法または手動で移動方向へ移動体を移動させる。
According to this, only the stretching vibration wave is generated by the first piezoelectric vibrator, and a frictional force is not applied to the moving body in the moving direction, but a force is applied only in a direction perpendicular to the moving direction. The body becomes static at that location. Then, the moving body is moved in the moving direction by another driving method or manually.

【0022】また、請求項10に記載するように、請求
項1記載の超音波モータを利用したステージにおいて、
前記第2の移動体には、光の光軸誤差を補正する光軸補
正レンズを設けることを特徴とする。これによれば、移
動体とともに光軸補正レンズを移動させ、光の光軸誤差
を補正する。
According to a tenth aspect of the present invention, in the stage using the ultrasonic motor according to the first aspect,
An optical axis correcting lens for correcting an optical axis error of light is provided on the second moving body. According to this, the optical axis correction lens is moved together with the moving body to correct the optical axis error of light.

【0023】また、請求項11に記載するように、印刷
装置であって、請求項7記載の超音波モータを利用した
ステージを備え、レーザー光の光軸誤差を補正したこと
を特徴とする。ここで、印刷装置には、レーザープリン
タ、レーザーコピーが含まれる。これによれば、印刷装
置の移動体とともに光軸補正レンズを移動させ、レーザ
ー光の光軸誤差を補正する。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a printing apparatus, comprising: a stage using the ultrasonic motor according to the seventh aspect, wherein an optical axis error of laser light is corrected. Here, the printing device includes a laser printer and a laser copy. According to this, the optical axis correction lens is moved together with the moving body of the printing apparatus, and the optical axis error of the laser light is corrected.

【0024】また、請求項12に記載するように、電子
機器であって、請求項1から請求項10の何れかに記載
の超音波モータを利用したステージを用いたことを特徴
とする。ここで、電子機器には、測定器、加工装置、磁
気記録装置等が含まれ、ステージは測定器の移動ステー
ジ、加工装置の被加工物の移動ステージ、磁気記録メデ
ィアの移動等に用いられる。これによれば、圧電アクチ
ュエータもしくは超音波モータを利用したステージを用
いた電子機器が実現される。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus, wherein a stage using the ultrasonic motor according to any one of the first to tenth aspects is used. Here, the electronic device includes a measuring device, a processing device, a magnetic recording device and the like, and the stage is used for a moving stage of the measuring device, a moving stage of a workpiece of the processing device, a movement of a magnetic recording medium, and the like. According to this, an electronic device using a stage using a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor is realized.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図8を参照して本発
明を適用した実施の形態を詳細に説明する。 《実施の形態1》図1は、本発明を適用した実施の形態
1の圧電アクチュエータを用いたステージを示す図であ
る。図2は、圧電アクチュエータの圧電振動子を示し、
(a)は圧電振動子の斜視構造、(b)は第1の圧電振
動子の平面構造、(c)、(d)は第2の圧電振動子の
構造を示す。図3は、圧電振動子の変形例を示し、
(a)は圧電振動子の斜視構造、(b)は圧電振動子の
平面構造を示す。図4、5は、圧電アクチュエータの回
路結線の一例を示す。ステージは、図1に示すように、
支持台1と、支持台1の上に載せた第1の移動体2と、
第1の移動体2の上に載せた第2の移動体3と、第1の
移動体2の側面に当接させた第1圧電アクチュエータ4
と、第1の圧電アクチュエータ4に圧接させた第1の弾
性部材5と、第2の移動体3の側面に当接させた第2の
圧電アクチュエータ6と、第2の圧電アクチュエータ6
に圧接させた第2の弾性部材7とから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to FIGS. Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram showing a stage using a piezoelectric actuator according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 shows a piezoelectric vibrator of a piezoelectric actuator,
(A) shows the perspective structure of the piezoelectric vibrator, (b) shows the planar structure of the first piezoelectric vibrator, and (c) and (d) show the structure of the second piezoelectric vibrator. FIG. 3 shows a modification of the piezoelectric vibrator,
(A) shows a perspective structure of the piezoelectric vibrator, and (b) shows a planar structure of the piezoelectric vibrator. 4 and 5 show examples of circuit connection of the piezoelectric actuator. The stage, as shown in Figure 1,
A support 1, a first moving body 2 placed on the support 1,
A second moving body 3 placed on the first moving body 2 and a first piezoelectric actuator 4 in contact with a side surface of the first moving body 2
A first elastic member 5 in pressure contact with the first piezoelectric actuator 4, a second piezoelectric actuator 6 in contact with the side surface of the second moving body 3, and a second piezoelectric actuator 6.
And a second elastic member 7 pressed against the second elastic member 7.

【0026】ここで、支持台1は、矩形体上面の中央
に、図中X方向に第1の移動体2を案内する2つの案内
レール1a、1aを設け、また、外縁の一部に第1の超
音波モータ4を設置するための設置溝1bを設けてい
る。第1の移動体2は、矩形体の下面に、支持台1の案
内レール1a、1aに対応して2つの案内溝2a、2a
を設け、また、矩形体の上面に図中X方向に直交するY
方向へ第2の移動体3を案内する案内レール2b、2b
を設けている。また、外縁の一部に第2の超音波モータ
6を設置するための設置溝2cを設けている。第2の移
動体3は、矩形体の下面に第1の移動体2の案内レール
2b、2bに対応して2つの案内溝3a、3aを設けて
いる。
Here, the support base 1 is provided with two guide rails 1a, 1a for guiding the first moving body 2 in the X direction in the figure at the center of the upper surface of the rectangular body, and a part of the outer edge is provided with a second guide rail 1a. An installation groove 1b for installing one ultrasonic motor 4 is provided. The first moving body 2 has two guide grooves 2a, 2a corresponding to the guide rails 1a, 1a of the support base 1 on the lower surface of the rectangular body.
Is provided on the upper surface of the rectangular body.
Guide rails 2b, 2b for guiding the second moving body 3 in the direction
Is provided. An installation groove 2c for installing the second ultrasonic motor 6 is provided in a part of the outer edge. The second moving body 3 has two guide grooves 3a, 3a provided on the lower surface of the rectangular body corresponding to the guide rails 2b, 2b of the first moving body 2.

【0027】圧電アクチュエータは4は、圧電振動子4
1と、圧電振動子41の長手方向先端に設けた出力取り
出し部材42と、圧電振動子41の後述する伸縮振動波
Aの節部を支持する支持部材43からなる。詳細には、
圧電振動子41は、図2(a)に示すように、矩形状の
第1の圧電振動子44と第2の圧電振動子45とを接合
させている。第1の圧電振動子44は、同図(b)に示
すように、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコ
ン酸鉛等を用いて作製される。また、全面にわたって、
積層面を負とし積層面に対向する面を正とした電界を印
加して分極処理を施し、さらに、積層面と対向する面に
駆動電極46を、積層面に対極を形成する。そして、第
1の圧電振動子44は、両面の電極に駆動信号を印加さ
れて励振され、同図太線に示す伸縮振動波Aを生じる。
The piezoelectric actuator 4 includes a piezoelectric vibrator 4
1, an output take-out member 42 provided at the longitudinal end of the piezoelectric vibrator 41, and a support member 43 that supports a node of a later-described stretching vibration wave A of the piezoelectric vibrator 41. For details,
As shown in FIG. 2A, the piezoelectric vibrator 41 has a rectangular first piezoelectric vibrator 44 and a second piezoelectric vibrator 45 joined to each other. The first piezoelectric vibrator 44 is made of, for example, barium titanate, lead zirconate titanate, or the like, as shown in FIG. Also, over the whole area,
An electric field is applied by applying an electric field in which the stacking surface is negative and the surface facing the stacking surface is positive, and a driving electrode 46 is formed on the surface facing the stacking surface, and a counter electrode is formed on the stacking surface. Then, the first piezoelectric vibrator 44 is excited by applying a drive signal to the electrodes on both surfaces, and generates a stretching vibration wave A shown by a thick line in FIG.

【0028】第2の圧電素子45は、同図(c)に示す
ように、対向する各辺の中点を結んで4分割し、第1分
極部45a,第2の分極部45b,第3の分極部45
c,第4の分極部45dとし、全ての分極部は、積層面
を負とし積層面に対向する面を正とした電界を印加して
分極処理を施している。さらに、各分極部45a,45
b,45c,45dの積層面と対向する面に蒸着等の手
段で例えば、金、銅からなる第1の駆動電極47a、第
2の駆動電極47b、第3の駆動電極47c、第4の駆
動電極47dを形成し、各分極部45a、45b、45
c、45dの積層面に対極を形成する。第1の駆動電極
47aと第2の駆動電極47bとは導通パターンもしく
はリード線で接続され、第3の駆動電極と47cと第4
の駆動電極47dとは導通パターンもしくはリード線で
接続されている。
As shown in FIG. 3C, the second piezoelectric element 45 is divided into four parts by connecting the midpoints of the opposing sides to form a first polarization part 45a, a second polarization part 45b, and a third polarization part 45b. Polarizing part 45
c, the fourth polarization part 45d, and all the polarization parts are subjected to polarization processing by applying an electric field in which the lamination surface is negative and the surface facing the lamination surface is positive. Further, each polarization part 45a, 45
The first drive electrode 47a, the second drive electrode 47b, the third drive electrode 47c, and the fourth drive made of, for example, gold or copper are formed on the surface facing the stacked surface of b, 45c, and 45d by, for example, vapor deposition. An electrode 47d is formed, and each polarized portion 45a, 45b, 45
A counter electrode is formed on the laminated surface of c and 45d. The first drive electrode 47a and the second drive electrode 47b are connected by a conductive pattern or a lead wire, and the third drive electrode 47c and the fourth drive electrode 47c are connected to the fourth drive electrode 47b.
Is connected to the drive electrode 47d by a conductive pattern or a lead wire.

【0029】そして、例えば、一方の斜向かいの第1の
分極部45a,第2の分極部45bに駆動信号を入力さ
れると、各分極部45a,45bはそれぞれ励振し、第
2の圧電振動子45は、全体として図中実線で示す伸縮
振動波B1を生じる。一方、第3の分極部45c,第4
の分極部45dに駆動信号を入力すると、第2の圧電振
動子45は、同図(d)に示すように、屈曲振動波B1
とは180゜位相の異なる屈曲振動波B2を生じる。
When, for example, a drive signal is input to one of the first and second obliquely polarized portions 45a and 45b, each of the polarized portions 45a and 45b excites, and the second piezoelectric vibration The child 45 generates a stretching vibration wave B1 indicated by a solid line in the figure as a whole. On the other hand, the third polarized portion 45c and the fourth
When the drive signal is input to the polarization section 45d, the second piezoelectric vibrator 45 causes the bending vibration wave B1 to move as shown in FIG.
And a bending vibration wave B2 having a phase difference of 180 ° is generated.

【0030】なお、図3に示すように、第2の圧電振動
子45単独で圧電振動子として使用してもよい。第2の
圧電振動子45の励振により、屈曲振動波B1を生じさ
せるとともに、伸縮振動波も生じさせるからである。従
って、第2の圧電振動子45のみで圧電振動子を構成し
ても構わないし、圧電振動子44,45を夫々積層して高出
力化を図ることも可能である。また、金属等の弾性部材
と接合して振動子を構成しても構わない。
As shown in FIG. 3, the second piezoelectric vibrator 45 may be used alone as a piezoelectric vibrator. This is because the excitation of the second piezoelectric vibrator 45 generates a bending vibration wave B1 and also generates a stretching vibration wave. Therefore, the piezoelectric vibrator may be constituted only by the second piezoelectric vibrator 45, or the piezoelectric vibrators 44 and 45 may be stacked to increase the output. Further, the vibrator may be formed by joining with an elastic member such as a metal.

【0031】図4、図5は、超音波モータの回路結線を
示す図である。図4に示すように、例えば、駆動電極4
6に出力端を接続し、駆動信号を発生した駆動信号発生
源48と、駆動信号発生源48の他方の出力端に一端を
接続し、第2の駆動電極47b又は第4の駆動電極47
dに切り換えるスイッチ49からなる。そして、駆動信
号発生源48は駆動信号を生成し、この駆動信号は、第
1の圧電振動体44の駆動電極46に入力するととも
に、スイッチ49により第2の駆動電極47bに切り換
え、第2の圧電振動子45の第2の駆動電極47bに入
力される。また、図5に示すように、スイッチ49によ
り第4の駆動電極47dに切り換え、駆動信号を第4の
駆動電極47dに入力する。なお、駆動信号発生源48
を用いて駆動信号を生成する代わりに、自励発振回路を
構成して駆動信号を生成してもよい。
FIGS. 4 and 5 are diagrams showing circuit connections of the ultrasonic motor. For example, as shown in FIG.
6 is connected to an output terminal, a drive signal generation source 48 that has generated a drive signal, and one end is connected to the other output terminal of the drive signal generation source 48, and the second drive electrode 47b or the fourth drive electrode 47 is connected.
It comprises a switch 49 for switching to d. Then, the drive signal generation source 48 generates a drive signal. The drive signal is input to the drive electrode 46 of the first piezoelectric vibrating body 44 and is switched to the second drive electrode 47b by the switch 49, so that the second It is input to the second drive electrode 47b of the piezoelectric vibrator 45. In addition, as shown in FIG. 5, the switch 49 switches to the fourth drive electrode 47d, and a drive signal is input to the fourth drive electrode 47d. The drive signal source 48
Instead of generating the drive signal by using the above, a drive signal may be generated by configuring a self-excited oscillation circuit.

【0032】出力取り出し部材42は、移転での変位を
取り出すとともに伸縮振動波Aと屈曲振動波B1とによ
り合成した楕円振動を拡大させ、第1の移動体2との摩
擦力を増大させる。支持部材43は、屈曲振動波B1の
節部で圧電振動子41を支持するとともに、支持台1の
設置溝1bに入り込んでY方向に摺動する。
The output take-out member 42 takes out the displacement at the time of the transfer, enlarges the elliptical vibration synthesized by the stretching vibration wave A and the bending vibration wave B1, and increases the frictional force with the first moving body 2. The support member 43 supports the piezoelectric vibrator 41 at the node of the bending vibration wave B1, and enters the installation groove 1b of the support base 1 and slides in the Y direction.

【0033】第2の圧電アクチュエータ6は、第1の圧
電アクチュエータ4と同様に圧電振動子61、出力取り
出し部材62、支持部材63からなり、それぞれ前述の
圧電振動子41、出力取り出し部材42,支持部材43
と同一の構成である。また、設置溝2cに入り込んでX
方向へ摺動する。
The second piezoelectric actuator 6, like the first piezoelectric actuator 4, comprises a piezoelectric vibrator 61, an output take-out member 62, and a support member 63. The above-described piezoelectric vibrator 41, output take-out member 42, and support Member 43
This is the same configuration as. In addition, it enters into the installation groove 2c and X
Slide in the direction.

【0034】また、第1の弾性部材5、第2の弾性部材
7は、例えば、板ばねからなる。そして、第1の弾性部
材5は、第1の移動体2に第1の圧電アクチュエータ4
を加圧し、第2の弾性部材7は、第2の移動体3に第2
の圧電アクチュエータ6を加圧する。これにより、第1
の移動体2、第2の移動体3に適切な摩擦力が加わり、
第1の移動体2、第2の移動体3を適切な速度で移動さ
せる。
The first elastic member 5 and the second elastic member 7 are, for example, leaf springs. Then, the first elastic member 5 is provided on the first moving body 2 with the first piezoelectric actuator 4.
, And the second elastic member 7 applies the second
Is pressed. Thereby, the first
A suitable frictional force is applied to the moving body 2 and the second moving body 3,
The first moving body 2 and the second moving body 3 are moved at an appropriate speed.

【0035】以上のような構成によれば、各圧電アクチ
ュエータ4,6を各移動体2,3に当接させ、直接摩擦
力を加えるようにしたので、各移動体2,3と各圧電ア
クチュエータ4,6との間に駆動力の伝達機構を設ける
必要がない。また、駆動力の伝達機構の設置に伴うバッ
クラッシュ、誤差を生じない。また、電磁石などの磁性
部品を用いていないので、電磁ノイズも発生しない。
According to the above construction, each of the piezoelectric actuators 4, 6 is brought into contact with each of the moving bodies 2, 3 to directly apply a frictional force. There is no need to provide a driving force transmission mechanism between the driving force and the driving force. Also, there is no backlash or error due to the installation of the driving force transmission mechanism. In addition, since no magnetic components such as electromagnets are used, no electromagnetic noise is generated.

【0036】次に、図1、図4、図5に基づいて、超音
波モータを利用したステージの使用方法について説明す
る。図4において、図示しないステージのスイッチをオ
ンにすると、駆動信号発生源48は超音波域の駆動信号
を生成し、この一方の駆動信号は、第1の圧電振動体4
4の駆動電極46に入力し、他方の駆動信号は、スイッ
チ49の切り換えにより、第2の駆動電極47bに入力
される。
Next, a method of using a stage using an ultrasonic motor will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, when a switch (not shown) of a stage is turned on, a drive signal generation source 48 generates a drive signal in an ultrasonic range, and one of the drive signals is supplied to the first piezoelectric vibrator 4.
4 and the other drive signal is input to the second drive electrode 47b by switching the switch 49.

【0037】第1の圧電振動子44の分極部44aは、
励振して伸縮振動波Aを生じさせ、第2の圧電振動子4
5の第1の分極部45aと第2の分極部は45bは、励
振して屈曲振動波B1を生じさせる。そして圧電振動子
41は、伸縮振動波Aと屈曲振動波B1との合成により
図中に示す時計方向への楕円振動C1を生じる。この楕
円振動C1は、出力取り出し部材42により拡大され、
第1の移動体2に周期的に当接して摩擦力を加える。こ
のとき、第1の弾性部材5は、第1の圧電アクチュエー
タ4を第1の移動体2へ加圧し、出力取り出し部材42
と第1の移動体2との間に適切な摩擦力を生じさせる。
そして、第1の移動体2は、適切な速度で案内レール1
a、1aに案内されてX方向へ移動し、第1の移動体2
上の第2の移動体3は、第1の移動体2とともにX方向
へ移動する。
The polarization portion 44a of the first piezoelectric vibrator 44
When the second piezoelectric vibrator 4 is excited,
The first polarization part 45a and the second polarization part 45b are excited to generate a bending vibration wave B1. Then, the piezoelectric vibrator 41 generates an elliptical vibration C1 in the clockwise direction shown in the figure by combining the stretching vibration wave A and the bending vibration wave B1. This elliptical vibration C1 is expanded by the output extraction member 42,
The frictional force is applied by periodically contacting the first moving body 2. At this time, the first elastic member 5 presses the first piezoelectric actuator 4 against the first moving body 2 and outputs the output take-out member 42.
A suitable frictional force is generated between the first moving body 2 and the first moving body 2.
Then, the first moving body 2 moves the guide rail 1 at an appropriate speed.
a, is moved in the X direction by being guided by the first moving body 2
The upper second moving body 3 moves in the X direction together with the first moving body 2.

【0038】また、図5に示すように、X方向の逆方向
へ第1の移動体2を移動させる場合、スイッチ49の切
り換えにより、駆動信号発生源48と第4の駆動電極4
7dとを接続させればよい。このとき、第2の圧電振動
子45の第3の分極部45cと第4の分極部45dは、
励振して第2の圧電振動子45に屈曲振動波B1とは1
80°位相の異なる屈曲振動波B2を生じさせ、圧電振
動子41に第1の移動体2に第1の移動体2に反時計方
向への楕円振動C2を生じさせる。この楕円振動C2は
出力取り出し部材42により拡大され、第1の移動体2
をX方向に対して反対方向へ移動させる。
As shown in FIG. 5, when the first moving body 2 is moved in the direction opposite to the X direction, the drive signal source 48 and the fourth drive electrode 4 are switched by switching the switch 49.
7d may be connected. At this time, the third polarization part 45c and the fourth polarization part 45d of the second piezoelectric vibrator 45
When the second piezoelectric vibrator 45 is excited and the bending vibration wave B1 is 1
A bending vibration wave B2 having a phase difference of 80 ° is generated, and the piezoelectric vibrator 41 generates an elliptical vibration C2 in the first moving body 2 in the first moving body 2 in the counterclockwise direction. This elliptical vibration C2 is expanded by the output take-out member 42, and the first moving body 2
In the direction opposite to the X direction.

【0039】一方、第2の圧電アクチュエータ6は第1
の圧電アクチュエータ4と同様な動作により第2の移動
体3をY方向及びその逆方向へ移動させる。以上より、
第2の移動体3は、X−Y平面上を自在に移動する。
On the other hand, the second piezoelectric actuator 6 is
The second moving body 3 is moved in the Y direction and the opposite direction by the same operation as the piezoelectric actuator 4 described above. From the above,
The second moving body 3 freely moves on the XY plane.

【0040】また、例えば、第1の移動体2を手動でX
方向へ移動させたい場合、スイッチ49を中立の状態に
し、第1の超音波モータ4の第1の圧電振動子44のみ
に伸縮振動波Aを生じさせればよい。このとき、圧電振
動子41は長手方向に振動し、出力取り出し部材42
は、第1の移動体2に対してX方向と垂直な方向へ力を
加えるのみで、第1の移動体2にX方向への摩擦力を加
えず、第1の移動体2は浮上状態となり、見かけ上摩擦
係数が減少する。したがって、第1の移動体2は、X方
向又は逆方向へ手で押して動かすことができる。ここで
圧電振動子45の4つの分極部すべてに駆動信号を印加し
ても伸縮振動波Aが生じ同様の効果が得られる。
For example, the first mobile unit 2 is manually moved to X
When the user wants to move in the direction, the switch 49 is set to a neutral state, and only the first piezoelectric vibrator 44 of the first ultrasonic motor 4 generates the stretching vibration wave A. At this time, the piezoelectric vibrator 41 vibrates in the longitudinal direction, and the output take-out member 42
Only applies a force to the first moving body 2 in a direction perpendicular to the X direction, does not apply a frictional force to the first moving body 2 in the X direction, and the first moving body 2 is in a floating state. And the friction coefficient apparently decreases. Therefore, the first moving body 2 can be pushed and moved in the X direction or the opposite direction by hand. Here, even if a drive signal is applied to all four polarized portions of the piezoelectric vibrator 45, a stretching vibration wave A is generated and the same effect can be obtained.

【0041】最後に、ステージの使用を終了するときに
は、ステージのスイッチをオフにすればよい。このと
き、駆動信号発生源48は駆動信号の生成を停止し、各
超音波モータ4,6の出力取り出し部材42,62は、
自然に振動を減衰して静止し、磁力等により特定の位置
で停止しない。
Finally, when the use of the stage is ended, the switch of the stage may be turned off. At this time, the drive signal generation source 48 stops generating the drive signal, and the output extraction members 42 and 62 of the ultrasonic motors 4 and 6
Vibration naturally attenuates and stops, and does not stop at a specific position due to magnetic force or the like.

【0042】以上より、本実施の形態によれば、各超音
波モータ4,6を各移動体2,3に当接させ、直接摩擦
力を加えるようにし、各移動体2,3と各超音波モータ
4,6との間に駆動力の伝達機構を設ける必要がないよ
うにしたので、装置構成は簡単かつ小型になり、また、
駆動力の伝達機構の設置に伴うバックラッシュ、誤差を
生じない。また、駆動信号の入力を停止した場合、各超
音波モータ4,6は、自然に振動の減衰した位置で停止
し、磁力等に特定の位置で停止しないようにしたので、
位置決め精度は向上される。
As described above, according to the present embodiment, the ultrasonic motors 4 and 6 are brought into contact with the moving bodies 2 and 3 so as to directly apply a frictional force. Since it is not necessary to provide a driving force transmission mechanism between the sonic motors 4 and 6, the apparatus configuration is simple and small, and
There is no backlash or error associated with the installation of the driving force transmission mechanism. When the input of the drive signal is stopped, the ultrasonic motors 4 and 6 stop at a position where the vibration is naturally attenuated, and do not stop at a specific position due to a magnetic force or the like.
Positioning accuracy is improved.

【0043】また、電磁石などの磁性部品を用いず、電
磁ノイズを発生しないようにしたので、磁化を避ける環
境下においても使用することができる。また、各加圧部
材5、7により加圧して、各超音波モータ4,6と各移
動体2,3との間に、適切な摩擦力を生じさせるように
したので、各移動体2,3を適切な速度で移動させる。
また、第1の圧電振動子44による伸縮振動波Aと第2
の圧電振動子45による屈曲振動波B1とにより圧電振
動子41、61に楕円振動C1を生じさせ、楕円振動C
1する出力取り出し部材42、62により各移動体2,
3をX方向、Y方向へ移動させるようにしたので、第2
の移動体3はX−Y平面上を自在に移動する。
Also, since no electromagnetic noise is generated without using magnetic parts such as electromagnets, it can be used even in an environment where magnetization is avoided. In addition, since an appropriate frictional force is generated between each of the ultrasonic motors 4 and 6 and each of the moving bodies 2 and 3 by applying pressure by each of the pressing members 5 and 7, Move 3 at an appropriate speed.
Further, the stretching vibration wave A by the first piezoelectric vibrator 44 and the second
Elliptical vibration C1 is generated in the piezoelectric vibrators 41 and 61 by the bending vibration wave B1 by the piezoelectric vibrator 45 of FIG.
Each moving body 2, by the output take-out members 42, 62
3 is moved in the X and Y directions.
Of the moving body 3 moves freely on the XY plane.

【0044】《実施の形態2》図6は、本発明を適用し
た実施の形態2の超音波を利用したステージの斜視構造
を示す。図7は超音波モータの一部を破断した構造を示
す。このステージは、支持台11と、支持台11の上面
に載せた第1の移動体12と、第1の移動体12の上面
に載せた第2の移動体13と、第1の移動体12に当接
させた第1の超音波モータ14と、第1の超音波モータ
14の背面に設けた本発明の第1の加圧機構としての第
1の弾性部材15と、第2の移動体13に当接させた第
2の超音波モータ16と、第2の超音波モータ16の背
面に設けた本発明の第2の加圧機構としての第2の弾性
部材17から構成されている。
Second Embodiment FIG. 6 shows a perspective structure of a stage using ultrasonic waves according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a structure in which a part of the ultrasonic motor is broken. The stage includes a support 11, a first movable body 12 placed on the upper surface of the support 11, a second movable body 13 placed on the upper surface of the first movable body 12, and a first movable body 12. A first ultrasonic motor 14 in contact with the first ultrasonic motor 14, a first elastic member 15 as a first pressurizing mechanism of the present invention provided on the back surface of the first ultrasonic motor 14, and a second moving body The second ultrasonic motor 16 is in contact with the second ultrasonic motor 16, and the second elastic member 17 is provided on the back surface of the second ultrasonic motor 16 as a second pressing mechanism of the present invention.

【0045】ここで、支持台11は、矩形体上面の中央
に、図中X方向に沿って第1の移動体12を案内する2
つの案内レール11a、11aを設け、また、外縁の一
部に第1の超音波モータ14を設置するための設置溝1
1bを設け、案内レール11a、11aの間に窓11c
を設けている。
Here, the support base 11 guides the first moving body 12 along the X direction in the figure at the center of the upper surface of the rectangular body.
An installation groove 1 for installing two guide rails 11a, 11a and installing the first ultrasonic motor 14 at a part of the outer edge.
1b, a window 11c is provided between the guide rails 11a, 11a.
Is provided.

【0046】第1の移動体12は、矩形体の下面に、支
持台11の案内レール11a、11aに対応して2つの
案内溝12b、12bを設け、また、矩形体の上面に図
中X方向に直交するY方向に沿って第2の移動体13を
案内する案内レール12b、12bを設けている。ま
た、外縁の一部に第2の超音波モータ16を設置するた
めの設置溝12cを設け、案内レール12a、12aの
間に窓12dを設けている。第2の移動体13は、矩形
体の下面に第1の移動体12の案内レール12b、12
bに対応して2つの案内溝13a、13aを設け、ま
た、上部に光軸補正レンズ131を設けている。光軸補
正レンズ131は、入射した光を屈折させて、光の光軸
誤差を補正する。
The first moving body 12 is provided with two guide grooves 12b, 12b corresponding to the guide rails 11a, 11a of the support base 11 on the lower surface of the rectangular body. Guide rails 12b, 12b for guiding the second moving body 13 along the Y direction orthogonal to the direction are provided. An installation groove 12c for installing the second ultrasonic motor 16 is provided in a part of the outer edge, and a window 12d is provided between the guide rails 12a. The second moving body 13 is provided on the lower surface of the rectangular body with the guide rails 12b, 12b of the first moving body 12.
Two guide grooves 13a, 13a are provided corresponding to b, and an optical axis correction lens 131 is provided on the upper part. The optical axis correction lens 131 refracts the incident light to correct an optical axis error of the light.

【0047】第1の超音波モータ14は、図7に示すよ
うに、プレート141と、プレート141の中心部に設
けた中心軸142と、中心軸142に固定した弾性体1
43と、弾性体143の下面に接合した圧電素子144
と、弾性体143に設けた突起143aに当接するロー
タ145と、ロータ145の中心に設けたベアリング1
46と、ベアリング146の上面に圧接するスプリング
147と、スプリング147を押さえるねじ148と、
圧電素子144に接続されたリード線149からなる。
As shown in FIG. 7, the first ultrasonic motor 14 includes a plate 141, a central shaft 142 provided at the center of the plate 141, and an elastic body 1 fixed to the central shaft 142.
43 and a piezoelectric element 144 joined to the lower surface of the elastic body 143
A rotor 145 abutting on a protrusion 143 a provided on the elastic body 143, and a bearing 1 provided at the center of the rotor 145.
46, a spring 147 pressed against the upper surface of the bearing 146, a screw 148 for holding the spring 147,
It comprises a lead wire 149 connected to the piezoelectric element 144.

【0048】詳細には、弾性体143は、円盤体の上面
に突起143aを設けており、アルミ合金、黄銅等から
作られている。圧電素子144は、例えば、チタン酸バ
リウム、チタン酸鉛、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リ
チウム等を用い、弾性体143に対応して略円盤状に成
形されている。この円盤体は、例えば周方向へ3波長の
屈曲振動波を生じさせたときの1/4波長に相当する幅
を有する扇形状に12分割され、一つおきの分割部を1
組の分極部として、第1の分極部、第2の分極部を設け
る。そして、各分極部は、厚み方向へ交互に反対方向に
なるように分極処理されている。そして、第1の分極部
を励振させて、弾性体143に周方向へ3波長分の第1
の屈曲振動波を生じさせ、第2の分極部を励振させて、
第1の屈曲振動波と90°位相のずれた第2の屈曲振動
波を生じさせる。この第1の屈曲振動波と第2の屈曲振
動波とにより弾性体143に進行波を生じさせる。ロー
タ145は、略円柱体からなり、側面を第1の移動体1
2に当接させている。
More specifically, the elastic body 143 has a projection 143a provided on the upper surface of the disk, and is made of an aluminum alloy, brass or the like. The piezoelectric element 144 is made of, for example, barium titanate, lead titanate, lithium niobate, lithium tantalate, or the like, and is formed in a substantially disk shape corresponding to the elastic body 143. This disk body is divided into 12 fan-shaped parts having a width corresponding to a quarter wavelength when, for example, three wavelength bending vibration waves are generated in the circumferential direction.
A first polarized portion and a second polarized portion are provided as a pair of polarized portions. Each polarized portion is polarized so as to be alternately opposite in the thickness direction. Then, the first polarization portion is excited, and the elastic body 143 is moved in the circumferential direction by the first wavelength for three wavelengths.
To generate a bending vibration wave of
A second bending vibration wave having a phase shifted by 90 ° from the first bending vibration wave is generated. A traveling wave is generated in the elastic body 143 by the first bending vibration wave and the second bending vibration wave. The rotor 145 is formed of a substantially cylindrical body, and has a side surface of the first moving body 1.
2

【0049】なお、第2の超音波モータ16も超音波モ
ータ14と同一の構成であり、第1の弾性部材15、第
2の弾性部材17は、実施の形態1の第1の弾性部材
5、第2の弾性部材7と同一の構成である。
The second ultrasonic motor 16 has the same configuration as the ultrasonic motor 14, and the first elastic member 15 and the second elastic member 17 are the same as the first elastic member 5 of the first embodiment. , The second elastic member 7.

【0050】次に、図6、図7に基づいて実施の形態2
に係わる超音波モータを利用したステージの使用方法に
ついて説明する。圧電素子144の第1の分極部と第2
の分極部とのそれぞれに90°位相のずれた駆動信号を
リード線149により供給する。第1の分極部と第2の
分極部は励振して、弾性体143に第1の屈曲振動波と
これと90°位相のずれた第2の屈曲振動波とを生じさ
せる。この第1の屈曲振動波と第2の屈曲振動波とによ
り弾性体143に進行波を生じさせるとともに、弾性体
143の突起143aを楕円振動させる。一方、スプリ
ング147は、ベアリング146の上面を加圧し、ベア
リング146と一体のロータ145は弾性体143の突
起143aに圧接される。このとき、楕円振動している
弾性体143の突起143aは、ロータ145に周方向
へ摩擦力を加え、ロータ145を所定の方向へ回転させ
る。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
A method of using a stage using an ultrasonic motor according to the present invention will be described. The first polarization part of the piezoelectric element 144 and the second polarization part
A driving signal having a phase shift of 90 ° is supplied to each of the polarized portions via a lead wire 149. The first polarized portion and the second polarized portion are excited to cause the elastic body 143 to generate a first bending vibration wave and a second bending vibration wave having a phase shifted by 90 ° from the first bending vibration wave. The first bending vibration wave and the second bending vibration wave generate a traveling wave in the elastic body 143 and cause the protrusion 143a of the elastic body 143 to perform elliptical vibration. On the other hand, the spring 147 presses the upper surface of the bearing 146, and the rotor 145 integral with the bearing 146 is pressed against the projection 143 a of the elastic body 143. At this time, the protrusion 143a of the elastic body 143 that is elliptically vibrating applies a frictional force to the rotor 145 in the circumferential direction, and rotates the rotor 145 in a predetermined direction.

【0051】一方、第1の弾性部材15は、プレート1
41を押して第1の移動体12の側面に ロータ145
の側面を圧接させる。このとき、ロータ145の側面と
第1の移動体12の側面との間にX方向への摩擦力を生
じ、第1の移動体12は、案内レール11a、11aに
案内されてX方向へ移動する。また、第2の超音波モー
タ16は、同様の動作によりY方向へ第2の移動体13
を移動させる。これにより、第2の移動体13をX−Y
平面上で自在に移動させる。
On the other hand, the first elastic member 15
Press 41 on the side of the first moving body 12
Press the sides of At this time, a frictional force in the X direction is generated between the side surface of the rotor 145 and the side surface of the first moving body 12, and the first moving body 12 is guided by the guide rails 11a and 11a and moves in the X direction. I do. Further, the second ultrasonic motor 16 moves the second moving body 13 in the Y direction by the same operation.
To move. Thereby, the second mobile unit 13 is moved to the XY
Move freely on a flat surface.

【0052】ここで、光軸補正レンズ131に光が入射
したとき、光軸補正レンズ131は、第2の移動体13
に伴って移動して、入射した光を屈折させて光軸誤差を
補正する。補正された光は、窓11c、窓12dを通過
して出射する。
Here, when light enters the optical axis correction lens 131, the optical axis correction lens 131
And refracts the incident light to correct the optical axis error. The corrected light exits through the windows 11c and 12d.

【0053】また、例えば、第1の移動体12を手動で
X方向へ移動させたい場合、第1の超音波モータ14
の、例えば第1の分極部のみを励振させて、弾性体14
3に第1の屈曲振動波のみを生じさせればよい。このと
き、弾性体143の突起143aは、弾性体143の厚
み方向に振動するのみで、ロータ145に回転方向の摩
擦力を加えないので、ロータ145は、回転方向に対し
て静止状態になると共に、厚み方向に対して不定状態と
なり、見かけ上の摩擦係数が極めて小さくなる。したが
って、第1の移動体12は、X方向又は逆方向へ手で押
して動かすことができる。
For example, when it is desired to manually move the first moving body 12 in the X direction, the first ultrasonic motor 14
Of the elastic body 14 by exciting only the first polarized portion, for example.
3 only needs to generate the first bending vibration wave. At this time, the protrusion 143a of the elastic body 143 only vibrates in the thickness direction of the elastic body 143 and does not apply a frictional force in the rotational direction to the rotor 145. , Becomes indeterminate with respect to the thickness direction, and the apparent friction coefficient becomes extremely small. Therefore, the first moving body 12 can be moved by manually pushing in the X direction or the opposite direction.

【0054】最後に、ステージの使用を終了するときに
は、リード線149からの駆動信号の供給を停止すれば
よい。このとき、各超音波モータ14、16のロータ1
45は、弾性体143の突起143aとの間で制動力が
働き、所望の位置で停止状態を保つ。
Finally, when the use of the stage is finished, the supply of the drive signal from the lead wire 149 may be stopped. At this time, the rotor 1 of each of the ultrasonic motors 14 and 16
Reference numeral 45 denotes a braking force acting between the projection 45a and the projection 143a of the elastic body 143 to keep the stop at a desired position.

【0055】以上より、本実施の形態によれば、各圧電
素子144により弾性体143に第1の屈曲振動波と第
2の屈曲振動波とを生じさせ、第1の屈曲振動波と第2
の屈曲振動波とにより各弾性体143を楕円振動させ、
楕円振動する各弾性体143の突起143aにより摩擦
力を加えて各ロータ145を回転させる一方、各ロータ
145の側面と各移動体12、13の側面とを圧接させ
て、各ロータ145と各移動体との間に摩擦力を生じさ
せ、この摩擦力により各移動体をX方向、Y方向へ移動
させるようにしたので、第2の移動体は、X−Y平面上
を自在に移動する。
As described above, according to the present embodiment, the first bending vibration wave and the second bending vibration wave are generated in the elastic body 143 by each piezoelectric element 144, and the first bending vibration wave and the second bending vibration wave are generated.
Elliptical vibration of each elastic body 143 by the bending vibration wave of
Each rotor 145 is rotated by applying a frictional force by the projection 143a of each elastic body 143 that vibrates elliptically, and the side surface of each rotor 145 is pressed against the side surface of each of the moving bodies 12 and 13, so that each rotor 145 and each movement are moved. Since a frictional force is generated between the moving body and each moving body in the X direction and the Y direction by the frictional force, the second moving body freely moves on the XY plane.

【0056】また、光軸補正レンズ131に光が入射し
たとき、光軸補正レンズ131は、第2の移動体13に
伴って移動し、光を屈折させるようにしたので、光の光
軸誤差を補正する。また、一方の分極部を励振させて、
弾性体143に一方の屈曲振動波を生じさせると、弾性
体143の突起143aは、弾性体143の厚み方向に
振動するのみで、ロータ145に回転方向の摩擦力を加
えず、ロータ145は浮上状態になるので、各移動体1
2、13は、案内レール11a、12bに沿って手で押
して動かすことができる。また、二つの屈曲定在波を時
間的に同位相で生じさせることによっても実現可能であ
る。
When the light enters the optical axis correction lens 131, the optical axis correction lens 131 moves with the second moving body 13 to refract the light. Is corrected. Also, by exciting one polarized part,
When one bending vibration wave is generated in the elastic body 143, the protrusion 143a of the elastic body 143 only vibrates in the thickness direction of the elastic body 143, does not apply a frictional force to the rotor 145 in the rotational direction, and the rotor 145 floats. Each mobile 1
2, 13 can be pushed and moved along the guide rails 11a, 12b by hand. It can also be realized by generating two bending standing waves in the same phase in time.

【0057】また、各超音波モータ14、16のロータ
145は、弾性体143の突起143aとの間で制動力
が働き、これはロータ145と突起143aの位置に影響さ
れない為位置決め精度は高くなる。なお、本実施の形態
は、進行波方式に限らず、定在波方式の超音波モータを
利用したステージにも適用してもよい。この場合、定在
波はロータ145を正・逆方向に駆動させるための位置
的に位相のづれた二つの定在波が発生可能であり、駆動
時にはいづれか一方の定在波を発生させ、手動で動かす
場合には両方の定在波を動じに発生させることで上記と
同様のステージが構成できる。
The rotor 145 of each of the ultrasonic motors 14 and 16 is provided with a braking force between the projection 143a of the elastic body 143 and the braking force, which is not affected by the positions of the rotor 145 and the projection 143a. . The present embodiment is not limited to the traveling wave type, but may be applied to a stage using a standing wave type ultrasonic motor. In this case, as the standing wave, two standing waves with phase differences for driving the rotor 145 in the forward and reverse directions can be generated, and when driving, one of the standing waves is generated, and In the case of moving by means of, the same stage as described above can be constituted by generating both standing waves in a dynamic manner.

【0058】《実施の形態3》図8は、本発明を適用し
た実施の形態3に係わる圧電アクチュエータもしくは超
音波モータを利用したステージを用いた印刷装置の主要
構造を示す図である。印刷装置の主要部は、レーザー光
発生装置21、22と、レーザー光発生装置21、22
の下流に配設した本発明の第2の移動体としての移動ス
テージ23、24と、移動ステージ23、24の下流に
配設したハーフミラー25と、ハーフミラー25の下流
に配設したポリゴンスキャナ26と、ポリゴンスキャナ
26の下流に配設したfθレンズ27と、fθレンズ2
7の下流に配設した検出素子28a、28bから構成さ
れている。
Third Embodiment FIG. 8 is a diagram showing a main structure of a printing apparatus using a stage using a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor according to a third embodiment of the present invention. The main parts of the printing apparatus are laser light generators 21 and 22, and laser light generators 21 and 22.
Moving stages 23 and 24 as a second moving body of the present invention, a half mirror 25 disposed downstream of the moving stages 23 and 24, and a polygon scanner disposed downstream of the half mirror 25. 26, an fθ lens 27 disposed downstream of the polygon scanner 26, and an fθ lens 2
7 comprises detection elements 28a and 28b arranged downstream.

【0059】ここで、移動ステージ23、24は、中央
部に本発明の光軸補正レンズとしてのシリンドリカルレ
ンズ231、241を設けており、この光軸補正レンズ
231、241によりレーザー光D、Eの光軸を調整す
る。そして、シリンドリカルレンズ231、241は図
示しない圧電アクチュエータもしくは超音波モータによ
り2次元平面上を自在に移動する。
Here, the moving stages 23 and 24 are provided with cylindrical lenses 231 and 241 as optical axis correcting lenses of the present invention at the center, and the laser beams D and E are provided by the optical axis correcting lenses 231 and 241. Adjust the optical axis. Then, the cylindrical lenses 231 and 241 are freely moved on a two-dimensional plane by a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor (not shown).

【0060】次に、この印刷装置の使用方法について説
明する。レーザー光発生装置21、22から発射された
レーザー光D、Eは、シリンドリカルレンズ231、2
41を通過する。レーザー光Dはハーフミラー25を通
過してポリゴンスキャナ26に入射し、レーザー光Eは
ハーフミラー25で反射されてポリゴンスキャナ26に
入射する。レーザ光D、Eは等速回転するポリゴンスキ
ャナ26により反射され、fθレンズ27に入射され
る。レーザー光D、Eは、fθレンズ27により走査方
向の間隔をリニアにされ、図示しない感光ドラムに入射
され、感光ドラム上に潜像が形成される。
Next, a method of using the printing apparatus will be described. The laser beams D and E emitted from the laser beam generators 21 and 22 are transmitted to cylindrical lenses 231 and 2 respectively.
Pass 41. The laser light D passes through the half mirror 25 and enters the polygon scanner 26, and the laser light E is reflected by the half mirror 25 and enters the polygon scanner 26. The laser beams D and E are reflected by the polygon scanner 26 that rotates at a constant speed, and are incident on the fθ lens 27. The laser beams D and E are linearly spaced in the scanning direction by the fθ lens 27, are incident on a photosensitive drum (not shown), and form a latent image on the photosensitive drum.

【0061】一方、例えば、レーザー光Dの光軸とレー
ザー光Eのとの間に光軸誤差が生じると、検出素子28
a、28bは、この光軸誤差を検出し、この検出信号
を、図示しない制御装置に出力する。制御装置は、光軸
補正情報を生成するし、移動ステージ23、24は、こ
の光軸補正情報に基づいて、圧電アクチュエータもしく
は超音波モータによりそれぞれ所定の方向へ移動する。
シリンドリカルレンズ231、241は、移動ステージ
23、24に伴って移動して、レーザー光D、Eの進行
方向を調整し、光軸誤差を補正する。
On the other hand, for example, when an optical axis error occurs between the optical axis of the laser beam D and the laser beam E, the detecting element 28
a and 28b detect this optical axis error and output this detection signal to a control device (not shown). The control device generates optical axis correction information, and the moving stages 23 and 24 are respectively moved in predetermined directions by a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor based on the optical axis correction information.
The cylindrical lenses 231 and 241 move along with the moving stages 23 and 24, adjust the traveling directions of the laser beams D and E, and correct optical axis errors.

【0062】以上より、本実施の形態によれば、シリン
ドリカルレンズ231、241を設けた移動ステージ2
3、24を圧電アクチュエータもしくは超音波モータに
より移動させるようにしたので、レーザー光F、Gの光
軸誤差は補正される。
As described above, according to the present embodiment, the moving stage 2 provided with the cylindrical lenses 231 and 241
Since the actuators 3 and 24 are moved by the piezoelectric actuator or the ultrasonic motor, the optical axis errors of the laser beams F and G are corrected.

【0063】《実施の形態4》本形態の特徴は、本発明
を適用した圧電アクチュエータもしくは超音波モータを
利用したステージを電子機器に用いた点にある。ここ
で、電子機器には、例えば、測定器、加工物(例えば、
ウエハ)の製造装置、メディアを利用した磁気記録装置
が挙げられる。本発明のステージは測定器の移動ステー
ジ、加工物の移動ステージ、磁気記録のメディアの移動
に用いられる。以上より、本実施の形態によれば、圧電
アクチュエータもしくは超音波モータを利用したステー
ジを用いた電子機器が実現される。
<Embodiment 4> A feature of this embodiment resides in that a stage using a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor to which the present invention is applied is used in an electronic device. Here, the electronic device includes, for example, a measuring device and a workpiece (for example,
Wafer) manufacturing apparatus, and a magnetic recording apparatus using a medium. The stage of the present invention is used for a moving stage of a measuring instrument, a moving stage of a workpiece, and a moving medium of magnetic recording. As described above, according to the present embodiment, an electronic device using a stage using a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor is realized.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上より、請求項1記載の発明によれ
ば、超音波モータと移動体との間に駆動力の伝達機構を
設ける必要がなく、装置構成が簡単かつ小型になる。ま
た、駆動力の伝達機構の設置に伴うバックラッシュ、誤
差を生ぜず、また、超音波モータは摩擦駆動の為移動体
の位置によらずどこでも停止することが出来る為、移動
体の位置決め精度が高い。さらに、電磁ノイズを発生し
ないので、磁化を避ける環境下においても使用できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, there is no need to provide a driving force transmission mechanism between the ultrasonic motor and the moving body, and the configuration of the apparatus is simple and small. Also, there is no backlash or error due to the installation of the driving force transmission mechanism, and the ultrasonic motor can be stopped anywhere regardless of the position of the moving body due to friction drive, so the positioning accuracy of the moving body is low. high. Further, since no electromagnetic noise is generated, it can be used in an environment where magnetization is avoided.

【0065】請求項2記載の発明によれば、加圧機構
は、超音波モータを移動体に加圧して、超音波モータと
移動体との間に適切な摩擦力を生じさせるようにしたの
で、移動体を適切な速度で移動させる。請求項3記載の
発明によれば、圧電素子により弾性体に第1の屈曲振動
波と第2の屈曲振動波とを生じさせるとともに、第1の
屈曲振動波と第2の屈曲振動波とのより弾性体に楕円振
動を生じさせ、移動体に摩擦力を加えるようにしたの
で、移動体を移動方向へ移動させる。
According to the second aspect of the present invention, the pressurizing mechanism presses the ultrasonic motor against the moving body to generate an appropriate frictional force between the ultrasonic motor and the moving body. And move the moving body at an appropriate speed. According to the third aspect of the present invention, the first bending vibration wave and the second bending vibration wave are generated in the elastic body by the piezoelectric element, and the first bending vibration wave and the second bending vibration wave are generated. Since the elliptical vibration is generated in the elastic body to apply a frictional force to the moving body, the moving body is moved in the moving direction.

【0066】請求項4記載の発明によれば、伸縮振動波
と屈曲振動波とにより楕円振動を生じさせ、この楕円振
動に基づいて移動体に摩擦力を加える。請求項5記載及
び請求項6記載の発明によれば、移動体に対して移動方
向へ摩擦力を加えず移動方向と垂直方向にのみ力を加
え、移動体をその場所で静止した状態にするようにした
ので、他の駆動方法または手動で移動方向へ移動体を移
動させる。
According to the fourth aspect of the present invention, an elliptical vibration is generated by the stretching vibration wave and the bending vibration wave, and a frictional force is applied to the moving body based on the elliptical vibration. According to the fifth and sixth aspects of the present invention, no frictional force is applied to the moving body in the moving direction, and only a force is applied to the moving body in a direction perpendicular to the moving direction, thereby bringing the moving body to a stationary state at that location. Thus, the moving body is moved in the moving direction by another driving method or manually.

【0067】請求項7記載の発明によれば、移動体とと
もに光軸補正レンズは移動され、光の光軸誤差を補正す
る。請求項8記載の発明によれば、印刷装置の移動体と
ともに光軸補正レンズを移動させ、レーザー光の光軸誤
差を補正する。請求項9記載の発明によれば、超音波モ
ータを利用したステージを用いた電子機器が実現され
る。
According to the seventh aspect of the present invention, the optical axis correction lens is moved together with the moving body to correct an optical axis error of light. According to the eighth aspect of the present invention, the optical axis correction lens is moved together with the moving body of the printing apparatus, and the optical axis error of the laser light is corrected. According to the ninth aspect, an electronic device using a stage using an ultrasonic motor is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した実施の形態1の圧電アクチュ
エータを用いたステージを示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a stage using a piezoelectric actuator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に係わる圧電アクチュエータの圧電振動子
を示し、(a)は圧電振動子の斜視構造、(b)は第1
の圧電振動子の平面構造、(c)、(d)は第2の圧電
振動子の構造を示す説明図である。
2A and 2B show a piezoelectric vibrator of the piezoelectric actuator according to FIG. 1, wherein FIG. 2A is a perspective view of the piezoelectric vibrator, and FIG.
(C), (d) is an explanatory view showing a structure of a second piezoelectric vibrator.

【図3】図1に係わる圧電振動子の変形例を示し、
(a)は圧電振動子の斜視構造、(b)は圧電振動子の
平面構造を示す説明図である。
3 shows a modification of the piezoelectric vibrator according to FIG. 1,
(A) is an explanatory view showing a perspective structure of the piezoelectric vibrator, and (b) is an explanatory view showing a planar structure of the piezoelectric vibrator.

【図4】図1に係わる圧電アクチュエータの回路結線の
一例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of circuit connection of the piezoelectric actuator according to FIG. 1;

【図5】図1に係わる圧電アクチュエータの回路結線の
一例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of circuit connection of the piezoelectric actuator according to FIG. 1;

【図6】本発明を適用した実施の形態2の超音波モータ
を利用したステージの斜視構造を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a perspective structure of a stage using an ultrasonic motor according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6に係わる超音波モータの一部を破断した構
造を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing a structure in which a part of the ultrasonic motor according to FIG. 6 is broken.

【図8】本発明を適用した実施の形態3に係わる圧電ア
クチュエータもしくは超音波モータを利用したステージ
の印刷装置の主要構造を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a main structure of a stage printing apparatus using a piezoelectric actuator or an ultrasonic motor according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持台 2 第1の移動体 3 第2の移動体 4 第1の圧電アクチュエータ 5 第1の弾性部材 6 第2の圧電アクチュエータ 7 第2の弾性部材 11 支持台 12 第1の移動体 13 第2の移動体 14 第1の超音波モータ 15 第1の弾性部材 16 第2の超音波モータ 17 第2の弾性部材 21、22 レーザー光発生装置 23、24 移動ステージ 25 ハーフミラー 26 ポリゴンスキャナ 27 fθレンズ 28a、28b 検出素子 41、61 圧電振動子 44 第1の圧電振動子 45 第2の圧電振動子 131 光軸補正レンズ 143 弾性体 144 圧電素子 145 ロータ 231、241 シリンドリカルレンズ A 伸縮振動波 B1、B2 屈曲振動波 C1、C2 屈曲振動 D レーザー光 E レーザー光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support stand 2 1st moving body 3 2nd moving body 4 1st piezoelectric actuator 5 1st elastic member 6 2nd piezoelectric actuator 7 2nd elastic member 11 support base 12 1st moving body 13th 2 moving body 14 1st ultrasonic motor 15 1st elastic member 16 2nd ultrasonic motor 17 2nd elastic member 21,22 laser light generator 23,24 moving stage 25 half mirror 26 polygon scanner 27 fθ Lenses 28a, 28b Detection elements 41, 61 Piezoelectric vibrator 44 First piezoelectric vibrator 45 Second piezoelectric vibrator 131 Optical axis correction lens 143 Elastic body 144 Piezoelectric element 145 Rotor 231 241 Cylindrical lens A Stretching vibration wave B1, B2 Bending vibration wave C1, C2 Bending vibration D Laser light E Laser light

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一の方向に移動自在な第1の移動体と、
前記第1の移動体に伴って一の方向へ移動するととも
に、前記一の方向と異なる他の方向へ移動自在な第2の
移動体と、を備えたステージにおいて、 前記第1の移動体に当接させて、この移動体を前記一の
方向へ移動させる第1の圧電アクチュエータもしくは超
音波モータと、 前記第2の移動体に当接させて、この移動体を前記他の
方向へ移動させる第2の圧電アクチュエータもしくは超
音波モータと、 を備えたことを特徴とするステージ。
A first movable body movable in one direction;
A second moving body that moves in one direction along with the first moving body and is movable in another direction different from the one direction. A first piezoelectric actuator or an ultrasonic motor that makes contact with the moving body in the one direction, and makes contact with the second moving body to move the moving body in the other direction; A stage comprising: a second piezoelectric actuator or an ultrasonic motor.
【請求項2】 前記第1の圧電アクチュエータもしくは
超音波モータを前記第1の移動体に加圧する第1の加圧
機構と、 前記第2の圧電アクチュエータもしくは超音波モータを
前記第2の移動体に加圧する第2の加圧機構と、 を備えたことを特徴とする請求項1記載のステージ。
2. A first pressing mechanism that presses the first piezoelectric actuator or the ultrasonic motor on the first moving body, and a second pressing mechanism that presses the second piezoelectric actuator or the ultrasonic motor on the second moving body. 2. The stage according to claim 1, further comprising: a second pressurizing mechanism that pressurizes the stage. 3.
【請求項3】 前記第1の超音波モータ又は前記第2の
超音波モータの少なくとも一方は、弾性体と、この弾性
体に第1の屈曲振動波と該屈曲振動波に対して位相のず
れた第2の屈曲振動波とを生じさせる圧電素子とを備え
ることを特徴とする請求項1記載の超音波モータを利用
したステージ。
3. The motor according to claim 1, wherein at least one of the first ultrasonic motor and the second ultrasonic motor includes an elastic body, a first bending vibration wave in the elastic body, and a phase shift with respect to the bending vibration wave. 2. A stage using an ultrasonic motor according to claim 1, further comprising a piezoelectric element for generating the second bending vibration wave.
【請求項4】 第1の屈曲振動波と第2の屈曲振動波の合
成により進行波を発生させ、移動体を駆動することを特
徴とする請求項3記載の超音波モータを利用したステー
ジ。
4. A stage using an ultrasonic motor according to claim 3, wherein a traveling wave is generated by synthesizing the first bending vibration wave and the second bending vibration wave to drive the moving body.
【請求項5】 移動体の駆動力を与える突起は弾性体上
で第1の屈曲振動波と第2の屈曲振動波の腹と節の中間に
設けられ、移動体はどちらか一方の屈曲振動波によって
駆動されることを特徴とする請求項3記載の超音波モー
タを利用したステージ。
5. A projection for providing a driving force of the moving body is provided on the elastic body between the antinode and the node of the first bending vibration wave and the second bending vibration wave, and the moving body is provided with one of the bending vibrations. 4. The stage using an ultrasonic motor according to claim 3, wherein the stage is driven by a wave.
【請求項6】 前記第1の圧電アクチュエータ又は前記
第2の圧電アクチュエータの少なくとも一方は、伸縮振
動波を生じさせる第1の圧電振動子と、この第1の圧電
振動子に接合され、屈曲振動波を生じさせる第2の圧電
振動子とを備え、前記伸縮振動波と前記屈曲振動波とに
より楕円振動を生じさせ、この楕円振動に基づいて移動
体に摩擦力を加えることを特徴とする請求項1記載のス
テージ。
6. At least one of the first piezoelectric actuator and the second piezoelectric actuator is connected to a first piezoelectric vibrator for generating a stretching vibration wave, and is connected to the first piezoelectric vibrator for bending vibration. A second piezoelectric vibrator for generating a wave, wherein the expansion and contraction vibration wave and the bending vibration wave generate an elliptical vibration, and a frictional force is applied to the moving body based on the elliptical vibration. Item 4. The stage according to Item 1.
【請求項7】 前記弾性体に前記第1の屈曲振動波、又
は前記第2の屈曲振動波の一方のみを生じさせることを
特徴とする請求項4記載の超音波モータを利用したステ
ージ。
7. The stage using an ultrasonic motor according to claim 4, wherein only one of the first bending vibration wave and the second bending vibration wave is generated in the elastic body.
【請求項8】 前記弾性体に第1の屈曲振動波と第2の屈
曲振動波の両方を時間的に同位相で生じさせることを特
徴とする請求項4ないし5記載の超音波モータを利用した
ステージ。
8. The ultrasonic motor according to claim 4, wherein both the first bending vibration wave and the second bending vibration wave are generated in the elastic body in the same phase with respect to time. Stage.
【請求項9】 前記第1の圧電振動子により伸縮振動波
のみを生じさせることを特徴とする請求項6記載の超音
波モータを利用したステージ。
9. The stage using an ultrasonic motor according to claim 6, wherein only the stretching vibration wave is generated by the first piezoelectric vibrator.
【請求項10】 前記第2の移動体には、光の光軸誤差
を補正する光軸補正レンズを設けることを特徴とする請
求項1記載の超音波モータを利用したステージ。
10. The stage using an ultrasonic motor according to claim 1, wherein the second moving body is provided with an optical axis correction lens for correcting an optical axis error of light.
【請求項11】 請求項10記載の圧電アクチュエータ
もしくは超音波モータを利用したステージを備え、レー
ザー光の光軸誤差を補正したことを特徴とする印刷装
置。
11. A printing apparatus comprising a stage using the piezoelectric actuator or the ultrasonic motor according to claim 10, wherein an optical axis error of laser light is corrected.
【請求項12】 請求項1から請求項10の何れかに記
載の圧電アクチュエータもしくは超音波モータを利用し
たステージを備えたことを特徴とする電子機器。
12. An electronic device comprising a stage using the piezoelectric actuator or the ultrasonic motor according to claim 1. Description:
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