JPH09215355A - Moving stage employing electro-mechanical transducer - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving stage by which the movement range of a table can be restricted and, the breakage of the table can be avoided even if the table is handled carelessly. SOLUTION: The drive shaft 16 of the actuator 10 of a moving stage 30 is connected and fixed to one end of a piezoelectric device 17 and a slider block 18 is coupled with the drive shaft 16 by friction. The moving stage 30 is composed of a base 31, the actuator 10 provided on the base 31 and a table 34 connected to the slider block 18 with a linking member 35. A means which restricts the range of the movement of the table 34 relatively to the base 31 consists of a restricting block 41 on the base 31 and restricting blocks 42 and 43 fixed to the table 34. If the table is moved to the limit position of the base, the restricting block 42 or 43 on the table side is pressed against the restricting block 41 on the base side to restrict the movement range.

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】この発明は、電気機械変換素
子を駆動源とする駆動機構を採用した移動ステ−ジに関
し、特にＸＹ駆動テ−ブル、オ−バ−ヘツドプロジエク
タ−、原稿台、顕微鏡の載物台などに適した精度の高い
移動ステ−ジに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving stage employing a drive mechanism having an electromechanical conversion element as a drive source, and more particularly, an XY drive table, an over head projector, a document table, The present invention relates to a highly accurate movement stage suitable for a microscope stage or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】精密部品の製造や測定のために、対象と
する部品を載置するテ−ブルをＸ軸方向に高精度で移動
させるＸテ−ブルや、ＸＹ軸平面で移動させるＸＹテ−
ブルが広く利用されている。この種の移動テ−ブルは、
支持台上にテ−ブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向に案内する案
内部を設けると共に、精密に加工された送りねじを使用
したマイクロメ−タによりテ−ブルを案内に沿つてＸ軸
方向、Ｙ軸方向に移動させる構成を採用したものが一般
的で、マイクロメ−タを駆動するためにパルスモ−タ等
を使用し、位置の検出には精密送りねじの回転角をエン
コ−ダで検出するオ−トマイクロ機構を使用した移動テ
−ブルが広く知られている。2. Description of the Related Art For the manufacture and measurement of precision parts, an X-table that moves a table on which a target part is mounted with high precision in the X-axis direction and an XY table that moves in the XY-axis plane. −
Bull is widely used. This type of mobile table
A guide part for guiding the table in the X-axis direction and the Y-axis direction is provided on the support base, and the table is guided along the guide in the X-axis direction by a micrometer using a precisely processed feed screw. It is common to adopt a structure that moves in the Y-axis direction. A pulse motor or the like is used to drive the micrometer, and the rotation angle of the precision feed screw is detected by an encoder to detect the position. A mobile table using an auto-micro mechanism is widely known.

【０００３】ところで、上記したマイクロメ−タを使用
した移動テ−ブルでは、テ−ブルの移動に送りねじを利
用するため、送りねじのバツクラツシュなどによる誤差
の発生が不可避で、サブミクロン単位の位置決めには適
当でない。また、マイクロメ−タをパルスモ−タで駆動
するオ−トマイクロ機構では、パルスモ−タと送りねじ
との間に減速ギヤ機構を介在させることになるが、この
場合、減速ギヤ機構のバツクラツシュなども加わり、移
動精度が低下するなどの不都合があるばかりでなく、高
速駆動に適した構成ではない。さらに、パルスモ−タや
減速ギヤ機構がテ−ブルの外側に大きく突出するから、
移動テ−ブルを小型に纏めることが困難となる。By the way, in the moving table using the above-mentioned micrometer, since the feed screw is used for moving the table, it is unavoidable that an error due to the backlash of the feed screw occurs, and the positioning is performed in the submicron unit. Not suitable for Further, in an auto-micro mechanism for driving a micrometer with a pulse motor, a reduction gear mechanism is interposed between the pulse motor and the feed screw. In this case, however, a backlash of the reduction gear mechanism is also present. In addition, there is an inconvenience such as a decrease in movement accuracy, and the structure is not suitable for high speed driving. Furthermore, since the pulse motor and the reduction gear mechanism largely project outside the table,
It is difficult to make the mobile table compact.

【０００４】そこで、上記した種々の課題を解決する手
段として、本出願人は、電気機械変換素子を使用したア
クチエ−タ、即ち電気機械変換素子に固着結合された駆
動部材に移動部材を摩擦結合させ、電気機械変換素子に
鋸歯状波形の駆動パルスを印加して速度の異なる伸縮方
向の変位を発生させ、駆動部材に摩擦結合された移動部
材を所定の方向に移動させるアクチエ−タを応用した移
動テ−ブルを提案した（特願平７−１６４５７２号参
照）。Therefore, as a means for solving the above-mentioned various problems, the present applicant has found that an actuator using an electromechanical conversion element, that is, a driving member fixedly connected to the electromechanical conversion element, is frictionally coupled with a moving member. Then, an actuator for applying a driving pulse having a sawtooth waveform to the electromechanical conversion element to generate displacements in different expansion and contraction directions and moving the moving member frictionally coupled to the driving member in a predetermined direction is applied. A mobile table was proposed (see Japanese Patent Application No. 7-164572).

【０００５】図１２は、上記した電気機械変換素子を使
用したアクチエ−タを応用した移動ステ−ジの一例を示
す側面断面図である。図１２において、１０１はフレ−
ム、１０３、１０３ａ、１０４は支持ブロツク、１０６
は駆動軸で、駆動軸１０６は支持ブロツク１０３ａと支
持ブロツク１０４により軸方向に移動自在に支持されて
いる。１０５は圧電素子で、その一端は支持ブロツク１
０３に接着固定され、他端は駆動軸１０６の一端に接着
固定される。駆動軸１０６は圧電素子１０５の厚み方向
の変位により軸方向（矢印ａ方向、及びこれと反対方
向）に変位可能に支持されている。FIG. 12 is a side sectional view showing an example of a moving stage to which an actuator using the above electromechanical conversion element is applied. In FIG. 12, 101 is a frame
And 103, 103a, 104 are support blocks, 106
Is a drive shaft, and the drive shaft 106 is supported by a support block 103a and a support block 104 so as to be movable in the axial direction. 105 is a piezoelectric element, one end of which is a support block 1
03, and the other end is adhesively fixed to one end of the drive shaft 106. The drive shaft 106 is supported by the displacement of the piezoelectric element 105 in the thickness direction so as to be displaceable in the axial direction (the arrow a direction and the opposite direction).

【０００６】１０２はスライダブロツクで、横方向に駆
動軸１０６が貫通している。スライダブロツク１０２の
駆動軸１０６が貫通している下部には開口部１０２ａが
形成され、駆動軸１０６の下半分が露出している。ま
た、この開口部１０２ａには駆動軸１０６の下半分に当
接するパツド１０８が嵌挿され、パツド１０８には下部
に突起１０８ａ（図１３参照）が設けられており、パツ
ド１０８の突起１０８ａが板ばね１０９により押し上げ
られ、パツド１０８には駆動軸１０６に当接する上向き
の付勢力Ｆが与えられている。図１３は駆動軸１０６と
スライダブロツク１０２及びパツド１０８との摩擦結合
部分の構成を示す断面図である。A slider block 102 has a drive shaft 106 penetrating in the lateral direction. An opening 102a is formed in the lower portion of the slider block 102, through which the drive shaft 106 penetrates, and the lower half of the drive shaft 106 is exposed. Also, a pad 108 that abuts the lower half of the drive shaft 106 is fitted into this opening 102a, and a projection 108a (see FIG. 13) is provided at the bottom of the pad 108, and the projection 108a of the pad 108 is a plate. The pad 108 is pushed up by the spring 109, and an upward biasing force F that abuts the drive shaft 106 is applied to the pad 108. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the structure of the frictional coupling portion between the drive shaft 106, the slider block 102 and the pad 108.

【０００７】１１０は物品を載置するテ−ブルで、スラ
イダブロツク１０２に小ねじ１１１で固定されている。Reference numeral 110 denotes a table on which an article is placed, which is fixed to the slider block 102 with machine screws 111.

【０００８】以上の構成により、パツド１０８を含むス
ライダブロツク１０２と駆動軸１０６とは板ばね１０９
の付勢力Ｆにより圧接され、摩擦結合している。With the above structure, the slider block 102 including the pad 108 and the drive shaft 106 are provided with a leaf spring 109.
Are pressed against each other by the urging force F and are frictionally coupled.

【０００９】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子１０５に図１４の（ａ）に示すような緩やかな立上り
部分と急速な立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印
加すると、駆動パルスの緩やかな立上り部分では、圧電
素子１０５が緩やかに厚み方向に伸び変位し、圧電素子
１０５に結合する駆動軸１０６も矢印ａ方向に緩やかに
変位する。このとき、駆動軸１０６に摩擦結合したスラ
イダブロツク１０２は摩擦結合力により駆動軸１０６と
共に矢印ａ方向に移動する。Next, the operation will be described. First, when a sawtooth wave drive pulse having a gently rising portion and a rapidly falling portion as shown in FIG. 14A is applied to the piezoelectric element 105, the piezoelectric element 105 is driven at the gently rising portion of the driving pulse. The drive shaft 106 coupled to the piezoelectric element 105 is also gradually displaced in the thickness direction, and is also displaced in the direction of arrow a. At this time, the slider block 102 frictionally coupled to the drive shaft 106 moves in the arrow a direction together with the drive shaft 106 by the friction coupling force.

【００１０】次に、駆動パルスの急速な立下り部分で
は、圧電素子１０５が急速に厚み方向に縮み変位し、圧
電素子１０５に結合する駆動軸１０６も矢印ａと反対方
向に急速に変位する。このとき、駆動軸１０６に摩擦結
合したスライダブロツク１０２は慣性力により摩擦結合
力に打ち勝つて実質的にその位置に留まり、移動しな
い。圧電素子１０５に前記駆動パルスを連続的に印加す
ることにより、スライダブロツク１０２、及びスライダ
ブロツク１０２に固着されているテ−ブル１１０を連続
的に矢印ａ方向に移動させることができる。Next, at the rapid falling portion of the drive pulse, the piezoelectric element 105 is rapidly contracted and displaced in the thickness direction, and the drive shaft 106 coupled to the piezoelectric element 105 is also rapidly displaced in the direction opposite to the arrow a. At this time, the slider block 102 frictionally coupled to the drive shaft 106 overcomes the friction coupling force by the inertial force and substantially stays at that position, and does not move. By continuously applying the drive pulse to the piezoelectric element 105, the slider block 102 and the table 110 fixed to the slider block 102 can be continuously moved in the arrow a direction.

【００１１】なお、ここでいう実質的とは、矢印ａ方向
と、これと反対方向のいずれにおいてもスライダブロツ
ク１０２と駆動軸１０６との間の摩擦結合面に滑りを生
じつつ追動し、駆動時間の差によつて全体として矢印ａ
方向に移動するものも含まれる。The term "substantially" as used herein means that the friction coupling surface between the slider block 102 and the drive shaft 106 is driven to slide while being driven in both the arrow a direction and the opposite direction. Due to the time difference, the arrow a as a whole
Those that move in the direction are also included.

【００１２】スライダブロツク１０２、及びテ−ブル１
１０を先と反対方向（矢印ａと反対方向）に移動させる
には、圧電素子１０５に印加する鋸歯状波駆動パルスの
波形を変え、図１４の（ｂ）に示すような急速な立上り
部分と緩やかな立下り部分からなる駆動パルスを印加す
れば達成できる。The slider block 102 and the table 1
In order to move 10 in the opposite direction (the direction opposite to arrow a), the waveform of the sawtooth wave drive pulse applied to the piezoelectric element 105 is changed so that a rapid rising portion as shown in FIG. This can be achieved by applying a drive pulse composed of a gentle falling portion.

【００１３】この移動ステ−ジは、減速ギヤ機構を使用
しないため精度が高く、全体を小型に纏めることができ
るなどの特徴を有する。Since this moving stage does not use a reduction gear mechanism, it has high precision and can be compacted as a whole.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した移動ステ
−ジでは、駆動軸とスライダブロツクとの間に減速ギヤ
機構などを使用せず、駆動軸とスライダブロツクは単に
摩擦結合しているだけであるから、テ−ブルを手動で動
かすことが可能である。In the moving stage described above, a reduction gear mechanism or the like is not used between the drive shaft and the slider block, and the drive shaft and the slider block are simply frictionally coupled. Therefore, it is possible to move the table manually.

【００１５】しかしながら、スライダブロツクはその移
動端部でフレ−ム上の支持ブロツクに当接するように構
成されているから、テ−ブルを手動で動かすとき、過大
な力を加えてしまいスライダブロツクを支持ブロツクに
衝突させるようなことがあると、圧電素子、スライダ、
駆動軸などを破損したり、圧電素子と支持ブロツクの接
合部分や圧電素子と駆動軸の接合部分を破損するおそれ
がある。However, since the slider block is constructed so as to contact the supporting block on the frame at its moving end, when the table is manually moved, an excessive force is applied and the slider block is moved. If there is a case where it collides with the support block, the piezoelectric element, slider,
There is a risk of damaging the drive shaft or the like, or the joint between the piezoelectric element and the support block or the joint between the piezoelectric element and the drive shaft.

【００１６】この発明は、上記した従来の電気機械変換
素子を使用した移動ステ−ジの抱える課題を解決し、小
型で高精度の移動及び停止ができる移動ステ−ジを提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems of the moving stage using the above-mentioned conventional electromechanical conversion element and to provide a small moving stage which can be moved and stopped with high accuracy. To do.

【００１７】[0017]

【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、所定方向に延びた案内部を有する基台
と、前記案内部に案内されて移動する移動テ−ブルと、
電圧を印加することにより伸縮変位を生じさせ基台に対
して駆動部材を駆動する電気機械変換素子と、所定の摩
擦力をもつて移動部材と摩擦結合し、前記電気機械変換
素子により駆動される駆動部材と、前記移動テ−ブルと
一体に結合された移動部材と、伸び変位と縮み変位の大
きさが異なるように電気機械変換素子を駆動制御する駆
動制御手段とを備え、電気機械変換素子に伸び変位と縮
み変位の大きさが異なる伸縮変位を生じさせて駆動部材
を駆動し、該駆動部材と摩擦結合した移動部材を介して
移動テ−ブルを移動させる電気機械変換素子を使用した
移動ステ−ジにおいて、前記基台に対する移動テ−ブル
の移動範囲を所定範囲に制限する制限手段を備えたこと
を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above problems, and includes a base having a guide portion extending in a predetermined direction, and a movable table which is moved by being guided by the guide portion.
An electromechanical conversion element that causes expansion and contraction displacement by applying a voltage to drive a drive member with respect to a base is frictionally coupled to a moving member with a predetermined frictional force, and is driven by the electromechanical conversion element. The electromechanical conversion element includes a drive member, a moving member integrally connected to the movement table, and drive control means for driving and controlling the electromechanical conversion element so that the magnitudes of extension displacement and contraction displacement are different. A movement using an electromechanical conversion element in which a driving member is driven by causing expansion and contraction displacement having different magnitudes of extension displacement and contraction displacement, and the moving table is moved through a moving member frictionally coupled to the driving member. In the stage, a limiting means for limiting the moving range of the moving table with respect to the base to a predetermined range is provided.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】この発明の電気機械変換素子を使
用した移動ステ−ジは、アクチエ−タで移動する移動テ
−ブルから構成される。図１において、アクチエ−タ１
０は、フレ−ム（基台）１１上の支持ブロツク１３、１
４、１５、駆動軸（駆動部材）１６、圧電素子（電気機
械変換素子）１７、スライダブロツク（移動部材）１８
などから構成される。圧電素子１７の一端は支持ブロツ
ク１５に接着固定され、他の端は駆動軸１６の一端に接
着固定される。駆動軸１６は圧電素子１７の厚み方向の
変位が生じたとき軸方向（矢印ａ方向、及びこれと反対
方向）に変位可能に、支持ブロツク１３、１４により支
持されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A moving stage using the electromechanical conversion element of the present invention is composed of a moving table which moves by an actuator. In FIG. 1, an actuator 1
0 is a support block 13 on the frame (base) 11, 1
4, 15, drive shaft (drive member) 16, piezoelectric element (electromechanical conversion element) 17, slider block (moving member) 18
Etc. One end of the piezoelectric element 17 is adhesively fixed to the support block 15, and the other end is adhesively fixed to one end of the drive shaft 16. The drive shaft 16 is supported by support blocks 13 and 14 so as to be displaceable in the axial direction (direction of arrow a and the opposite direction) when displacement of the piezoelectric element 17 in the thickness direction occurs.

【００１９】図５において、スライダブロツク１８とテ
−ブル（移動テ−ブル）３４とは連結部材３５により連
結され、一体に移動する。基台に対する移動テ−ブルの
移動範囲を規制する制限手段は、基台３１上の規制ブロ
ツク４１と、テ−ブル３４に固定された規制ブロツク４
２及び４３からなり、基台３１に対してテ−ブル３４が
限界位置まで移動すると、テ−ブル側の規制ブロツク４
２或いは４３が基台の規制ブロツク４１に当接して移動
範囲を規制する。In FIG. 5, the slider block 18 and the table (moving table) 34 are connected by a connecting member 35 and move integrally. The restriction means for restricting the moving range of the moving table with respect to the base is a restriction block 41 on the base 31 and a restriction block 4 fixed to the table 34.
2 and 43, and when the table 34 moves to the limit position with respect to the base 31, the restriction block 4 on the table side
2 or 43 contacts the regulation block 41 of the base to regulate the movement range.

【００２０】[0020]

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
まず、この発明の第１実施例を説明する。図１はこの発
明の第１実施例の移動ステ−ジに使用されるアクチエ−
タを分解して示す斜視図、図２は駆動軸と、スライダブ
ロツク及びパツドとの接触部分の構成を示す断面図、図
３はアクチエ−タを組み立てた状態を示す斜視図であ
る。Embodiments of the present invention will be described below.
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram of an actuator used in the moving stage of the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the actuator in a disassembled state, FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the contact portion between the drive shaft, the slider block and the pad, and FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the actuator is assembled.

【００２１】図１乃至図３において、アクチエ−タ１０
は、フレ−ム１１、支持ブロツク１３、１４、１５、駆
動軸１６、圧電素子１７、スライダブロツク１８などか
ら構成される。駆動軸１６は支持ブロツク１３と支持ブ
ロツク１４により軸方向に移動自在に支持されている。
圧電素子１７の一端は支持ブロツク１５に接着固定さ
れ、他の端は駆動軸１６の一端に接着固定される。駆動
軸１６は圧電素子１７の厚み方向の変位が生じたとき軸
方向（矢印ａ方向、及びこれと反対方向）に変位可能に
支持されている。1 to 3, the actuator 10 is shown.
Is composed of a frame 11, support blocks 13, 14, 15, a drive shaft 16, a piezoelectric element 17, a slider block 18, and the like. The drive shaft 16 is supported by a support block 13 and a support block 14 so as to be movable in the axial direction.
One end of the piezoelectric element 17 is adhesively fixed to the support block 15, and the other end is adhesively fixed to one end of the drive shaft 16. The drive shaft 16 is supported so as to be displaceable in the axial direction (direction of arrow a and the opposite direction) when displacement of the piezoelectric element 17 in the thickness direction occurs.

【００２２】スライダブロツク１８には横方向に駆動軸
１６が貫通し、駆動軸１６が貫通している上部には開口
部１８ａが形成され、駆動軸１６の上半分が露出してい
る。また、この開口部１８ａには駆動軸１６の上半分に
当接するパツド１９が嵌挿され、パツド１９には、その
上部に突起１９ａが設けられており、パツド１９の突起
１９ａが板ばね２０により押し下げられ、パツド１９に
は駆動軸１６に当接する下向きの付勢力Ｆが与えられて
いる。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。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１６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。The drive shaft 16 extends laterally through the slider block 18, and an opening 18a is formed in the upper portion of the drive shaft 16 so that the upper half of the drive shaft 16 is exposed. In addition, a pad 19 that abuts on the upper half of the drive shaft 16 is fitted into the opening 18a, and a projection 19a is provided on the upper portion of the pad 19, and the projection 19a of the pad 19 is formed by the leaf spring 20. When the pad 19 is pushed down, a downward biasing force F that abuts on the drive shaft 16 is applied to the pad 19. Reference numeral 20a designates the leaf spring 20 as the slider block 1.
The biasing force F can be adjusted by adjusting the tightening amount of the screw 20a with the screw fixed to 8. With this configuration, the slider block 18 including the pad 19 and the drive shaft 16 are pressed against each other by the urging force F of the leaf spring 20 and are frictionally coupled by an appropriate frictional force.

【００２３】スライダブロツク１８には、後述するテ−
ブル３４とスライダブロツク１８を結合させる連結部材
３５（図５参照）が嵌挿される溝部１８ｂが駆動軸１６
に対して点対称に形成されており、溝部１８ｂにはさら
に凸部１８ｃが左右に形成されている。図４はスライダ
ブロツク１８を駆動軸１６に対して垂直な平面に沿つて
切断した断面図で、駆動軸１６に対して溝部１８ｂ及び
凸部１８ｃが点対称に形成されている状態が示されてい
る。駆動軸１６に対して溝部１８ｂが点対称に形成され
ている理由については後で説明する。The slider block 18 has a table to be described later.
The groove 18b into which the connecting member 35 (see FIG. 5) for connecting the bull 34 and the slider block 18 is fitted is formed on the drive shaft 16.
Are formed point-symmetrically with respect to, and convex portions 18c are further formed on the left and right sides in the groove portion 18b. FIG. 4 is a cross-sectional view of the slider block 18 taken along a plane perpendicular to the drive shaft 16, showing a state in which the groove portion 18b and the convex portion 18c are formed point-symmetrically with respect to the drive shaft 16. There is. The reason why the groove 18b is formed point-symmetrically with respect to the drive shaft 16 will be described later.

【００２４】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子１７に図１４の（ａ）に示すような緩やかな立上り部
分と急速な立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印加
すると、駆動パルスの緩やかな立上り部分では、圧電素
子１７が緩やかに厚み方向に伸び変位し、圧電素子１７
に結合する駆動軸１６も正方向（矢印ａ方向）に緩やか
に変位する。このとき、駆動軸１６に摩擦結合したスラ
イダブロツク１８は摩擦結合力により駆動軸１６と共に
正方向に移動する。Next, the operation will be described. First, when a sawtooth wave drive pulse having a gently rising portion and a rapidly falling portion as shown in FIG. 14A is applied to the piezoelectric element 17, the piezoelectric element 17 is driven at the gently rising portion of the driving pulse. The piezoelectric element 17 is gradually expanded and displaced in the thickness direction.
The drive shaft 16 that is coupled to is also gently displaced in the positive direction (direction of arrow a). At this time, the slider block 18 frictionally coupled to the drive shaft 16 moves in the positive direction together with the drive shaft 16 by the friction coupling force.

【００２５】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子１７が急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子１７
に結合する駆動軸１６も負方向（矢印ａと反対方向）に
急速に変位する。このとき、駆動軸１６に摩擦結合した
スライダブロツク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
１７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を連続的に正方向に移動させるこ
とができる。At the rapid falling edge of the drive pulse, the piezoelectric element 17 contracts and displaces rapidly in the thickness direction, and the piezoelectric element 17
The drive shaft 16 connected to is also rapidly displaced in the negative direction (the direction opposite to the arrow a). At this time, the slider block 18 frictionally coupled to the drive shaft 16 overcomes the friction coupling force by the inertial force and substantially stays at that position and does not move. By continuously applying the drive pulse to the piezoelectric element 17,
The slider block 18 can be continuously moved in the positive direction.

【００２６】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１６との間の摩擦結合面に滑りを生じつつ追
動し、駆動時間の差によつて全体として矢印ａ方向に移
動するものも含まれる。The term "substantially" as used herein means that the direction is positive.
Slider block 1 in any direction opposite to this
8 includes those that follow the friction coupling surface between the drive shaft 8 and the drive shaft 16 while slipping, and move in the direction of arrow a as a whole due to the difference in drive time.

【００２７】スライダブロツク１８を先と反対方向（矢
印ａと反対方向）に移動させるには、圧電素子１５に印
加する鋸歯状波駆動パルスの波形を変え、図１４の
（ｂ）に示すような急速な立上り部分と緩やかな立下り
部分からなる駆動パルスを印加すれば達成できる。In order to move the slider block 18 in the opposite direction (the direction opposite to the arrow a), the waveform of the sawtooth wave drive pulse applied to the piezoelectric element 15 is changed, as shown in FIG. This can be achieved by applying a drive pulse composed of a rapid rising portion and a gentle falling portion.

【００２８】図５は、前記したアクチエ−タを使用して
構成したＸ軸移動ステ−ジ３０を分解して示した斜視図
である。図５において、３１は基台、３２は基台３１の
側縁に設けたリニアボ−ルベアリング、３４は物品を載
置するテ−ブルで、その下面にはリニアボ−ルベアリン
グ３２に係合するスライド部３３が設けられている。ま
た、基台３１上には、その中央部分に先に説明したアク
チエ−タ１０が配置固定されている。FIG. 5 is an exploded perspective view of the X-axis moving stage 30 constructed by using the above-mentioned actuator. In FIG. 5, 31 is a base, 32 is a linear ball bearing provided on the side edge of the base 31, 34 is a table on which an article is placed, and the lower surface of which is a slide portion which engages with the linear ball bearing 32. 33 is provided. Further, on the base 31, the actuator 10 described above is arranged and fixed in the central portion thereof.

【００２９】基台３１の側縁に設けた２本のリニアボ−
ルベアリング３２は公知のものであり、平行に配置さ
れ、テ−ブル３４の下側側縁に平行に配置された２本の
スライド部３３と係合し、基台３１に対しテ−ブル３４
を平行移動可能に支持する。Two linear buttons provided on the side edges of the base 31.
The bearings 32 are well known in the art, and are arranged in parallel with each other, and engage with two slide portions 33 arranged in parallel with the lower side edge of the table 34 so that the table 34 is attached to the base 31.
Are supported so that they can be translated.

【００３０】テ−ブル３４には、その中央部分にアクチ
エ−タ１０のスライダブロツク１８の溝部１８ｂに嵌挿
される連結部材３５がねじ３６により固定されている。
この構成により、テ−ブル３４とアクチエ−タ１０のス
ライダブロツク１８とは、スライダブロツク１８の移動
方向には一体に移動するが、スライダブロツク１８とテ
−ブル３４との間隔の変動や、スライダブロツク１８に
対するテ−ブル３４の蛇行は許容される。また、テ−ブ
ル３４と連結部材３５とを別部材で構成し、ねじで固定
する構成とすることで組み立て作業を容易に行うことが
できる。At the center of the table 34, a connecting member 35 fitted in the groove 18b of the slider block 18 of the actuator 10 is fixed by a screw 36.
With this structure, the table 34 and the slider block 18 of the actuator 10 move integrally in the moving direction of the slider block 18, but the fluctuation of the interval between the slider block 18 and the table 34 and the slider The meandering of the table 34 with respect to the block 18 is allowed. Further, the table 34 and the connecting member 35 are formed as separate members and fixed by screws, so that the assembling work can be easily performed.

【００３１】また、テ−ブル３４には、板ばね２０をス
ライダブロツク１８に固定するねじ２０ａの締め付け量
を調整するための調整用の穴３７が設けられている。ね
じ２０ａの真上に穴３７が位置するようにテ−ブル３４
を移動すれば、穴３７からドライバ−を挿入してねじ２
０ａを回動し、板ばね２０の付勢力Ｆ、即ちパツド１９
を含むスライダブロツク１８と駆動軸１６との間の摩擦
力を調整することができる。なお、スライダブロツク１
８を上下反対にし、基台３１にねじ２０ａの締め付け量
を調整するための調整用の穴を設けるようにしてもよ
い。Further, the table 34 is provided with an adjusting hole 37 for adjusting the tightening amount of the screw 20a for fixing the leaf spring 20 to the slider block 18. The table 34 is so placed that the hole 37 is located directly above the screw 20a.
If you move the screwdriver, insert the screwdriver through the hole 37
0a is rotated, and the urging force F of the leaf spring 20, that is, the pad 19
The frictional force between the slider block 18 including the drive shaft 16 and the drive shaft 16 can be adjusted. In addition, slider block 1
8 may be turned upside down, and the base 31 may be provided with an adjustment hole for adjusting the tightening amount of the screw 20a.

【００３２】テ−ブル３４の位置を検出するため、この
移動ステ−ジ３０には公知の強磁性体薄膜磁気抵抗素子
を使用した位置センサ（以下ＭＲセンサという）が設け
てある。即ち３９は所定間隔でＮ及びＳの磁極を着磁し
た着磁ロツド、３８は磁気抵抗素子で、着磁ロツド３９
をテ−ブル３４の裏面に固定し、基台３１上で、テ−ブ
ル３４の裏面の着磁ロツド３９に対向する位置に、磁気
抵抗素子３８が固定されている。テ−ブル３４の移動に
より着磁ロツド３９が磁気抵抗素子３８上を移動すると
き、磁気抵抗素子３８の磁気抵抗は着磁ロツド３９の磁
極ピツチに応じて周期的に変化するから、その周期を計
数することによりテ−ブル３４の位置及び移動距離を検
出することができる。In order to detect the position of the table 34, the moving stage 30 is provided with a position sensor (hereinafter referred to as MR sensor) using a known ferromagnetic thin film magnetoresistive element. That is, 39 is a magnetizing rod in which N and S magnetic poles are magnetized at predetermined intervals, 38 is a magnetoresistive element, and magnetizing rod 39
Is fixed to the back surface of the table 34, and the magnetoresistive element 38 is fixed on the base 31 at a position facing the magnetizing rod 39 on the back surface of the table 34. When the magnetizing rod 39 moves on the magnetoresistive element 38 due to the movement of the table 34, the magnetic resistance of the magnetoresistive element 38 changes periodically according to the magnetic pole pitch of the magnetizing rod 39. The position and the moving distance of the table 34 can be detected by counting.

【００３３】基台３１に対するテ−ブル３４の移動範囲
を規制するため、基台３１には規制ブロツク４１が固定
され、テ−ブル３４の裏面には規制ブロツク４２及び４
３がねじ４５等の固定手段により取り付けられている。
基台３１に対してテ−ブル３４が矢印ａ方向に限界位置
まで移動すると、テ−ブル３４側の規制ブロツク４２が
基台３１の規制ブロツク４１に当接して移動を規制す
る。また、基台３１に対してテ−ブル３４が矢印ａと反
対方向に限界位置まで移動すると、テ−ブル３４側の規
制ブロツク４３が基台３１の規制ブロツク４１に当接し
て移動範囲を規制する。そして、スライダブロツク１８
が移動したとき、スライダブロツク１８が支持ブロツク
１３或いは支持ブロツク１４に当接する直前に規制ブロ
ツク４２或いは４３が基台３１の規制ブロツク４１に当
接するように当接位置を設定する。これによりテ−ブル
３４を手動で移動させても、スライダブロツク１８が支
持ブロツク１３或いは１４に当接することがないから、
圧電素子、スライダ、駆動軸などを破損したり、圧電素
子と支持ブロツクの接合部分や圧電素子と駆動軸の接合
部分を破損するおそれがない。In order to restrict the range of movement of the table 34 with respect to the base 31, a restriction block 41 is fixed to the base 31, and the restriction blocks 42 and 4 are provided on the back surface of the table 34.
3 is attached by a fixing means such as a screw 45.
When the table 34 moves to the limit position in the direction of arrow a with respect to the base 31, the restriction block 42 on the table 34 side comes into contact with the restriction block 41 of the base 31 to restrict the movement. When the table 34 moves to the limit position in the direction opposite to the arrow a with respect to the base 31, the regulation block 43 on the table 34 side comes into contact with the regulation block 41 of the base 31 to regulate the movement range. To do. And the slider block 18
When the slider moves, the contact position is set so that the regulation block 42 or 43 comes into contact with the regulation block 41 of the base 31 immediately before the slider block 18 comes into contact with the support block 13 or the support block 14. Thus, even if the table 34 is manually moved, the slider block 18 does not come into contact with the support blocks 13 or 14,
There is no risk of damaging the piezoelectric element, slider, drive shaft, or the like, or the joint between the piezoelectric element and the support block or the joint between the piezoelectric element and the drive shaft.

【００３４】また、前記した規制ブロツクによるほか、
アクチエ−タの支持ブロツク１４のスライダブロツク１
８側、及び支持ブロツク１３のスライダブロツク１８側
には、駆動軸１６の周囲にゴム環を嵌挿しておいてもよ
く、この構成によれば、万一スライダブロツクが支持ブ
ロツクに当たつたとしても、その衝撃を緩和し、且つ衝
撃音を減少させることができる。In addition to the regulation block described above,
Slider block 1 of the actuator support block 14
A rubber ring may be fitted around the drive shaft 16 on the 8 side and on the slider block 18 side of the support block 13. With this configuration, it is assumed that the slider block hits the support block. Also, the impact can be alleviated and the impact noise can be reduced.

【００３５】次に、この発明の第２実施例のアクチエ−
タを説明する。図６は第２実施例のアクチエ−タを構成
部材を分解して示す斜視図、図７はアクチエ−タを組み
立てた状態を示す斜視図で、このアクチエ−タは圧電素
子が基台とカバ−により密閉され、高湿度環境での使
用、或いは水中での使用に適した構成のものである。Next, the actuator of the second embodiment of the present invention.
Explain the data. FIG. 6 is a perspective view showing the actuator of the second embodiment by disassembling the constituent members, and FIG. 7 is a perspective view showing the assembled state of the actuator. In this actuator, a piezoelectric element is a base and a cover. It is sealed by-and is suitable for use in a high humidity environment or underwater.

【００３６】図６において、アクチエ−タ５０は、基台
５１、支持ブロツク５２、圧電素子１７を収容し、且つ
駆動軸１６を支持する支持ブロツクを兼ねた圧電素子室
５３、駆動軸１６、スライダブロツク１８、その他から
構成される。圧電素子室５３の開口部５３ａの周辺には
パツキング５３ｂが配置され、圧電素子室５３を閉鎖す
るカバ−５４を圧電素子室５３にねじ５５により固定す
ると、圧電素子室５３の開口部５３ａはパツキング５３
ｂにより気密封止されるよう構成されている。In FIG. 6, an actuator 50 contains a base 51, a support block 52, a piezoelectric element 17, and a piezoelectric element chamber 53 which also functions as a support block for supporting the drive shaft 16, a drive shaft 16, and a slider. It consists of block 18 and others. A packing 53b is arranged around the opening 53a of the piezoelectric element chamber 53, and when the cover 54 that closes the piezoelectric element chamber 53 is fixed to the piezoelectric element chamber 53 with a screw 55, the opening 53a of the piezoelectric element chamber 53 is packed. 53
It is configured to be hermetically sealed by b.

【００３７】圧電素子室５３には圧電素子１７が収容さ
れ、圧電素子１７の一端は圧電素子室５３の側壁に接着
固定される。また、圧電素子室５３には駆動軸１６が貫
通する穴５３ｃが形成されており、穴５３ｃを経て内部
に貫通した駆動軸１６の端部が圧電素子１７の一端に接
着固定される。穴５３ｃと駆動軸１６との間にはＯリン
グなどのパツキング部材が嵌装され、圧電素子室５３の
気密性が確保されるように構成されている。カバ−５４
に設けられたねじ穴５６は、圧電素子室５３に乾燥空
気、或いは窒素ガスなどのガスを封入するときの封入口
で、ガスを封入後パツキング部材５７をねじ５８で固定
することにより封止される。The piezoelectric element chamber 53 houses the piezoelectric element 17, and one end of the piezoelectric element 17 is adhesively fixed to the side wall of the piezoelectric element chamber 53. Further, a hole 53c through which the drive shaft 16 penetrates is formed in the piezoelectric element chamber 53, and an end portion of the drive shaft 16 penetrating inside through the hole 53c is adhesively fixed to one end of the piezoelectric element 17. A packing member such as an O-ring is fitted between the hole 53c and the drive shaft 16 to ensure the airtightness of the piezoelectric element chamber 53. Cover 54
The screw hole 56 provided in is a sealing port when the gas such as dry air or nitrogen gas is sealed in the piezoelectric element chamber 53, and is sealed by fixing the packing member 57 with the screw 58 after sealing the gas. It

【００３８】駆動軸１６とスライダブロツク１８（パツ
ド１９、板ばね２０などを含む）に関する構成部分は第
１実施例と同一の構成であるから、第１実施例と同一符
号を付して説明は省略する。Since the components relating to the drive shaft 16 and the slider block 18 (including the pad 19, the leaf spring 20 and the like) are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are used for the description. Omit it.

【００３９】次に、この発明の第３実施例としてＸＹ軸
移動ステ−ジを説明する。図８は、先に第１実施例とし
て説明したＸ軸移動ステ−ジを２段に重ねて構成したＸ
Ｙ軸移動ステ−ジの構成を示す一部分解した斜視図であ
る。Next, an XY axis moving stage will be described as a third embodiment of the present invention. FIG. 8 shows an X-axis moving stage which is constructed by stacking the X-axis moving stages described in the first embodiment in two stages.
FIG. 6 is a partially exploded perspective view showing the configuration of a Y-axis moving stage.

【００４０】このＸＹ軸移動ステ−ジは、第１実施例の
Ｘ軸移動ステ−ジを２つ準備し、第１のＸ軸移動ステ−
ジを裏返して基台が上になるように配置し、その基台の
上に第２のＸ軸移動ステ−ジの基台を第１の移動ステ−
ジの基台に対して９０°角度をずらして配置固定したも
のである。それぞれのＸ軸移動ステ−ジは第１実施例の
ものと同一であるから、同一符号を付して説明は省略し
た。For this XY axis movement stage, two X axis movement stages of the first embodiment are prepared, and the first X axis movement stage is prepared.
And place the base so that the base is on top, and place the base of the second X-axis movement stage on the base so that the first movement stage
It is arranged and fixed by shifting the angle of 90 ° with respect to the base of J. Since each X-axis moving stage is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

【００４１】この構成により、容易にＸＹ軸移動ステ−
ジを構成することができるとともに、板ばね２０をスラ
イダブロツク１８に固定するねじ２０ａの締め付け量を
調整するためにテ−ブル３４に設けられた調整用の穴３
７が、ＸＹ軸移動ステ−ジの上下両面にくるから、板ば
ね２０の付勢力Ｆ、即ちパツド１９を含むスライダブロ
ツク１８と駆動軸１６との間の摩擦力を容易に調整する
ことができる。With this configuration, the XY axis movement stage can be easily performed.
And the adjustment hole 3 provided in the table 34 for adjusting the tightening amount of the screw 20a for fixing the leaf spring 20 to the slider block 18.
Since 7 is provided on both upper and lower surfaces of the XY axis moving stage, the urging force F of the leaf spring 20, that is, the frictional force between the slider block 18 including the pad 19 and the drive shaft 16 can be easily adjusted. .

【００４２】図９は、負荷と摩擦力、及び駆動速度の関
係を示したもので、負荷が一定の場合（Ｗ1 ）、ある摩
擦力Ｆ1 において駆動速度は最大値Ｖ1 を示し、摩擦力
がそれよりも大きくとも小さくとも駆動速度は低下する
ことを示している。また、負荷が大きくなると駆動速度
は低下することを示している。即ち、負荷がＷ1 からこ
れよりも大きいＷ2 に変化すると、駆動速度はＶ1 から
これよりも遅いＶ2 に低下することを示している。FIG. 9 shows the relationship between the load, the frictional force, and the driving speed. When the load is constant (W1), the driving speed shows the maximum value V1 at a certain frictional force F1, and the frictional force It is shown that the driving speed decreases with a value larger or smaller than the value. It also shows that the driving speed decreases as the load increases. That is, it is shown that when the load changes from W1 to W2 larger than this, the drive speed decreases from V1 to V2 slower than this.

【００４３】次に、第１実施例において、アクチエ−タ
の駆動軸に対して、テ−ブルとスライダブロツクを結合
させる連結部材を嵌挿する溝部が駆動軸に対して点対称
に形成されている理由について説明する。Next, in the first embodiment, the drive shaft of the actuator is provided with a groove portion into which a connecting member for connecting the table and the slider block is fitted in symmetrically with respect to the drive shaft. Explain why.

【００４４】まず、連結部材を嵌挿する溝部が駆動軸に
対して点対称に形成されていない場合について説明す
る。図１０は、アクチエ−タのスライダブロツク部分の
平面図で、スライダブロツク１８の溝部１８ｂが一方
（図１０では上側）のみにあり、駆動軸１６に対してス
ライダブロツク１８の溝部１８ｂが非対称に形成されて
いる。First, the case where the groove portion into which the connecting member is fitted is not formed symmetrically with respect to the drive shaft will be described. FIG. 10 is a plan view of the slider block portion of the actuator. The groove portion 18b of the slider block 18 is only on one side (upper side in FIG. 10), and the groove portion 18b of the slider block 18 is formed asymmetrically with respect to the drive shaft 16. Has been done.

【００４５】この場合は、連結部材３５はスライダブロ
ツク１８の上側の溝部１８ｂに嵌挿されるから、テ−ブ
ルからスライダブロツク１８に作用する負荷を２Ｗ、駆
動軸１６の中心線とスライダブロツク１８に作用する負
荷の作用点との間隔をｄとすると、スライダブロツク１
８には回転モ−メント２Ｗｄが発生する。しかし、スラ
イダブロツク１８と駆動軸１６とは緩みなく嵌合してい
るから、駆動軸１６には抗力Ｔ＝Ｗｄ／Ｌが発生する。
但し、Ｌはスライダブロツク１８に作用する回転モ−メ
ントの作用点の間隔とする。In this case, since the connecting member 35 is fitted into the groove 18b on the upper side of the slider block 18, the load acting on the slider block 18 from the table is 2 W, the center line of the drive shaft 16 and the slider block 18 are connected. If the distance from the point of action of the acting load is d, the slider block 1
Rotational moment 2Wd is generated at 8. However, since the slider block 18 and the drive shaft 16 are fitted together without slack, a drag force T = Wd / L is generated on the drive shaft 16.
However, L is the interval between the action points of the rotary moment acting on the slider block 18.

【００４６】この抗力Ｔにより、駆動軸とスライダブロ
ツクとの間に発生する摩擦力は Ｆ＝２ｆ1 ＝２μＴ＝２μＷｄ／Ｌ で表される。この摩擦力は、板ばね２０の付勢力により
発生する摩擦力とは別のものであり、板ばね２０の付勢
力により発生する摩擦力に付加されるから、駆動特性に
大きな影響を与える。但し、上記ｄがＬに比較して十分
に小さい場合は、抗力Ｔの値は無視できる程度に小さく
なり、駆動特性に大きな影響を与えることはない。The frictional force generated between the drive shaft and the slider block by this drag force T is expressed by F = 2f1 = 2 μT = 2 μWd / L. This frictional force is different from the frictional force generated by the urging force of the leaf spring 20 and is added to the frictional force generated by the urging force of the leaf spring 20, so that it greatly affects the drive characteristics. However, when the above d is sufficiently smaller than L, the value of the drag force T becomes so small that it can be ignored, and the driving characteristics are not greatly affected.

【００４７】次に、連結部材を嵌挿する溝部が駆動軸に
対して点対称に形成されている場合について説明する。
図１１は、アクチエ−タのスライダブロツク部分の平面
図で、スライダブロツク１８の溝部１８ｂが駆動軸に対
して点対称（図１１では上下両側）に形成されている。Next, a case will be described in which the groove portion into which the connecting member is inserted is formed point-symmetrically with respect to the drive shaft.
FIG. 11 is a plan view of the slider block portion of the actuator, in which the groove portion 18b of the slider block 18 is formed point-symmetrically (both upper and lower sides in FIG. 11) with respect to the drive shaft.

【００４８】この場合は、連結部材３５はスライダブロ
ツク１８の２つの溝部１８ｂに嵌挿されるから、テ−ブ
ルからスライダブロツク１８に作用する負荷Ｗ1 、Ｗ2
（Ｗ1 ＝Ｗ2 ）は駆動軸１６に対して点対称（図１１で
は上下両側）に均等に作用し、負荷Ｗ1 による回転モ−
メントＷ1 ｄと、負荷Ｗ2 による回転モ−メントＷ2ｄ
とは回転方向が異なるために打ち消し合い、回転モ−メ
ントは発生しない。In this case, since the connecting member 35 is fitted into the two groove portions 18b of the slider block 18, the loads W1 and W2 acting on the slider block 18 from the table.
(W1 = W2) acts evenly in point symmetry (upper and lower sides in FIG. 11) with respect to the drive shaft 16, and the rotation mode by the load W1 is applied.
Rotational moment W2d due to load W2
Since the rotation directions are different from each other, they cancel each other out, and the rotation moment does not occur.

【００４９】したがつて、前記したスライダブロツクの
溝部が非対称に形成されている場合のように、テ−ブル
からスライダブロツクに作用する負荷によつて駆動軸と
スライダブロツクとの間に新たな摩擦力が発生すること
がなく、駆動特性は板ばね２０の付勢力により発生する
摩擦力のみにより決定される。Therefore, as in the case where the groove portion of the slider block is asymmetrical, a new friction is generated between the drive shaft and the slider block due to the load acting on the slider block from the table. No force is generated, and the drive characteristic is determined only by the frictional force generated by the biasing force of the leaf spring 20.

【００５０】[0050]

【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移動ステ−ジは、駆動部
材と移動部材は単に摩擦結合しているだけであるから移
動テ−ブルを手動で動かすことが可能であるが、基台に
対する移動テ−ブルの移動範囲を所定範囲に制限する制
限手段を備えたから、移動テ−ブルを手動で動かすとき
に過大な力を加えても、移動部材を基台上の支持ブロツ
クなどに衝突させるおそれがなく、駆動部材、移動部
材、電気機械変換素子、電気機械変換素子と基台上の支
持ブロツクの接合部分や、電気機械変換素子と駆動部材
との接合部分などを破損するおそれがなく、小型で高精
度の移動及び停止ができる移動ステ−ジを提供すること
ができる。As described above in detail, in the moving stage using the electromechanical conversion element of the present invention, since the driving member and the moving member are simply frictionally coupled to each other, the moving table is not required. It is possible to move it manually, but since it has a limiting means for limiting the moving range of the moving table with respect to the base to a predetermined range, even if an excessive force is applied when moving the moving table manually, There is no risk of the moving member colliding with the support block on the base, and the drive member, moving member, electromechanical conversion element, the joint between the electromechanical conversion element and the support block on the base, and the electromechanical conversion element and drive It is possible to provide a small-sized moving stage that can move and stop with high precision without the risk of damaging the joint portion with the member.

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

【図１】第１実施例の移動ステ−ジに使用されるアクチ
エ−タの構成を示す分解斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view showing the structure of an actuator used in a moving stage according to a first embodiment.

【図２】図１に示すアクチエ−タの摩擦結合部分の拡大
断面図。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a friction coupling portion of the actuator shown in FIG.

【図３】図１に示すアクチエ−タの組み立て状態を示す
斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an assembled state of the actuator shown in FIG.

【図４】図１に示すアクチエ−タのスライダブロツクの
溝部付近の断面図。FIG. 4 is a sectional view of the slider block of the actuator shown in FIG. 1 in the vicinity of the groove portion.

【図５】第１実施例のＸ軸移動ステ−ジの構成を示す分
解斜視図。FIG. 5 is an exploded perspective view showing the structure of the X-axis movement stage of the first embodiment.

【図６】第２実施例のアクチエ−タの構成を示す分解斜
視図。FIG. 6 is an exploded perspective view showing the structure of the actuator of the second embodiment.

【図７】図６に示すアクチエ−タの組み立て状態を示す
斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing an assembled state of the actuator shown in FIG. 6;

【図８】第３実施例のＸＹ軸移動ステ−ジの構成を示す
分解斜視図。FIG. 8 is an exploded perspective view showing the structure of an XY axis movement stage of the third embodiment.

【図９】アクチエ−タの負荷と摩擦力、及び駆動速度の
関係を示した図。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between an actuator load, a frictional force, and a driving speed.

【図１０】テ−ブルとスライダブロツクを結合させる連
結部材に作用する負荷とスライダブロツクに生ずる反力
を説明する図（その１）。FIG. 10 is a view (No. 1) for explaining a load acting on a connecting member for connecting the table and the slider block and a reaction force generated in the slider block.

【図１１】テ−ブルとスライダブロツクを結合させる連
結部材に作用する負荷とスライダブロツクに生ずる反力
を説明する図（その２）。FIG. 11 is a view (No. 2) for explaining the load acting on the connecting member for connecting the table and the slider block and the reaction force generated in the slider block.

【図１２】従来の移動テ−ブルの構成を示す断面図。FIG. 12 is a sectional view showing the structure of a conventional moving table.

【図１３】図１２に示す移動テ−ブルのアクチエ−タの
摩擦結合部分の拡大断面図。FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a friction coupling portion of the actuator of the moving table shown in FIG.

【図１４】圧電素子に印加する駆動パルスの波形を説明
する図。FIG. 14 is a diagram illustrating a waveform of a drive pulse applied to a piezoelectric element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ アクチエ−タ １１ フレ−ム １３、１４、１５ 支持ブロツク １６ 駆動軸 １７ 圧電素子 １８ スライダブロツク １９ パツド ２０ 板ばね ３０ 移動ステ−ジ ３１ 基台 ３２ リニアボ−ルベアリング ３３ スライド部 ３４ テ−ブル ３５ 連結部材 ３８ 磁気抵抗素子 ３９ 着磁ロツド ４１ 規制ブロツク（基台側） ４２、４３ 規制ブロツク（テ−ブル側） ５０ アクチエ−タ ５２ 支持ブロツク ５３ 圧電素子室 ５４ カバ− 10 Actuator 11 Frame 13, 14, 15 Support block 16 Drive shaft 17 Piezoelectric element 18 Slider block 19 Pad 20 Leaf spring 30 Moving stage 31 Base 32 Linear ball bearing 33 Sliding part 34 Table 35 Connection Member 38 Magnetoresistive element 39 Magnetization rod 41 Control block (base side) 42, 43 Control block (table side) 50 Actuator 52 Support block 53 Piezoelectric element chamber 54 Cover

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 賢司 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 谷尻 靖 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 岡田 浩幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenji Ishibashi, Inventor Kenji Ishibashi, 2-13-3 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Within Minolta Co., Ltd. (72) Yasushi Tanijiri, Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 2-3-13 Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Okada 2-33-1 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Osaka International Building Minolta Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 所定方向に延びた案内部を有する基台
と、 前記案内部に案内されて移動する移動テ−ブルと、 電圧を印加することにより伸縮変位を生じさせ基台に対
して駆動部材を駆動する電気機械変換素子と、 所定の摩擦力をもつて移動部材と摩擦結合し、前記電気
機械変換素子により駆動される駆動部材と、 前記移動テ−ブルと一体に結合された移動部材と、 伸び変位と縮み変位の大きさが異なるように電気機械変
換素子を駆動制御する駆動制御手段とを備え、 電気機械変換素子に伸び変位と縮み変位の大きさが異な
る伸縮変位を生じさせて駆動部材を駆動し、該駆動部材
と摩擦結合した移動部材を介して移動テ−ブルを移動さ
せる電気機械変換素子を使用した移動ステ−ジにおい
て、 前記基台に対する移動テ−ブルの移動範囲を所定範囲に
制限する制限手段を備えたことを特徴とする電気機械変
換素子を使用した移動ステ−ジ。1. A base having a guide portion extending in a predetermined direction, a moving table which is moved by being guided by the guide portion, and an expansion and contraction displacement caused by applying a voltage to drive the base. An electromechanical conversion element for driving the member, a driving member frictionally coupled to the moving member with a predetermined frictional force, and driven by the electromechanical conversion element, and a moving member integrally coupled to the moving table. And a drive control means for driving and controlling the electromechanical conversion element so that the magnitudes of the extension displacement and the contraction displacement are different from each other. In a moving stage using an electromechanical conversion element for driving a driving member and moving the moving table via a moving member frictionally coupled to the driving member, a moving range of the moving table with respect to the base is set. Place Movement using an electromechanical transducer, characterized in that it comprises a limiting means for limiting the range stearyl - di. 【請求項２】 前記制限手段、移動部材がその移動範囲
の限界位置に達する直前に移動テ−ブルの移動を停止さ
せる位置に設置されてい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移動ステ−ジ。2. The electromechanical conversion system according to claim 1, wherein the limiting means and the moving member are installed at a position where the movement of the moving table is stopped immediately before reaching the limit position of the moving range. Moving stage using elements.