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JPH0736126B2 - Placement moving actuator - Google Patents
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JPH0736126B2 - Placement moving actuator - Google Patents

Placement moving actuator

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Publication number
JPH0736126B2
JPH0736126B2 JP63200550A JP20055088A JPH0736126B2 JP H0736126 B2 JPH0736126 B2 JP H0736126B2 JP 63200550 A JP63200550 A JP 63200550A JP 20055088 A JP20055088 A JP 20055088A JP H0736126 B2 JPH0736126 B2 JP H0736126B2
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mounting body
driving force
striped
wavy
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日出夫 安達
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Olympus Optical Co Ltd
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体メモリ製造装置の一つである露光装
置,電子ビームやイオンビーム等を用いた加工機,LSI用
の検査装置,電子顕微鏡(SEM),走査型トンネル顕微
鏡(STM),マイクロメカニズムやマイクロレンズの製
造装置等の分野または細胞操作や細胞微細検査などの医
療バイオの分野等において、被検試料被加工体が載置さ
れる位置決め用テーブルまたは他の載置体を移動させる
ための載置体移動アクチュエータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an exposure apparatus which is one of semiconductor memory manufacturing apparatuses, a processing machine using an electron beam or an ion beam, an inspection apparatus for an LSI, and an electron microscope. (SEM), Scanning Tunneling Microscope (STM), Micromechanism, Microlens manufacturing equipment, etc. or medical biotechnology such as cell manipulation and cell microinspection. The present invention relates to a mounting body moving actuator for moving a positioning table or another mounting body.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より、移動台上に被検試料や被加工体を載置し、移
動台をX,Y方向へ移動させることにより、移動台上に載
置された被検試料の検査を行なったり、被加工体に加工
を加えたりする技術は存在していた。
Conventionally, by mounting a test sample or a work piece on a moving table and moving the moving table in the X and Y directions, the test sample placed on the moving table can be inspected or There was a technique for adding processing to the processed body.

第29図はこのような従来技術を示す第1の従来例であ
り、移動ステージの構造を示す斜視図である。同図に示
す移動ステージ1は、被検試料や被加工体等を載置可能
なXステージ2と、このXステージを支持するYステー
ジとを、互いに直交する方向に移動させて載置体をX,Y
方向に移動させるよう構成されている。Xステージ2お
よびYステージ3はそれぞれ二本のガイドレール4,5に
てスライド可能に保持されている。そして各送りねじ機
構6を、DCモータ等の回転型モータ7,8により回転させ
ることにより、同モータの回転運動を直線運動に変換し
て、Xステージ2およびYステージ3へのX,Y方向への
駆動力として与えている。
FIG. 29 is a first conventional example showing such a conventional technique and is a perspective view showing the structure of a moving stage. The moving stage 1 shown in FIG. 1 moves an X stage 2 on which a sample to be inspected, an object to be processed, etc., and a Y stage supporting the X stage in directions orthogonal to each other to move the mounting body. X, Y
Configured to move in a direction. The X stage 2 and the Y stage 3 are slidably held by two guide rails 4 and 5, respectively. Then, by rotating each feed screw mechanism 6 by a rotary type motor 7, 8 such as a DC motor, the rotary motion of the motor is converted into a linear motion, and X and Y directions to the X stage 2 and the Y stage 3 are converted. Is given as a driving force to.

上記構成の移動ステージ1は、移動ステージ1自体の剛
性が高く外部振動の影響を受けにくく、しかもXステー
ジ2およびYステージ3の移動距離が長いものとなる。
The moving stage 1 having the above structure has a high rigidity of the moving stage 1 itself and is hardly influenced by external vibration, and the moving distance of the X stage 2 and the Y stage 3 is long.

第30図は第2の従来例である移動ステージの構成を示す
斜視図である。同図に示す移動ステージ10は、XYステー
ジ11の四隅の四つの切欠ばね12a〜12dを介して固定台13
に固定させている。またXYステージ11の下には、金属性
の球16を4箇所に配置して、XYステージ11を支えてい
る。固定台13の直交する二つの内側壁には積層圧電アク
チュエータ14,15の各一端が固定され、各他端すなわち
変位端が上記内側壁に対向しているXYステージ11の二側
壁にそれぞれ当接している。
FIG. 30 is a perspective view showing a configuration of a moving stage which is a second conventional example. The movable stage 10 shown in the figure has a fixed base 13 through four notch springs 12a to 12d at four corners of the XY stage 11.
It is fixed to. Under the XY stage 11, metal balls 16 are arranged at four places to support the XY stage 11. One end of each of the laminated piezoelectric actuators 14 and 15 is fixed to two orthogonal inner walls of the fixed base 13, and the other end, that is, the displacement end is in contact with each of the two side walls of the XY stage 11 facing the inner wall. ing.

上記構成の移動ステージ10は、上記積層圧電アクチュエ
ータ14,15に電圧を印加することにより、XYステージ11
をX,Y方向に精度よく移動させることができる。そして
積層圧電アクチュエータ14および15に印加する電圧の大
きさを調整することにより、X方向およびY方向への変
位量を調整することができる。しかもこの移動ステージ
10は、圧電アクチュエータ駆動方式のものである為、レ
スポンスが速いという利点を有している。さらに単一の
テーブルを同一平面内でX,Y方向に移動させることがで
きるので、移動ステージ10を薄型化できる。
The movable stage 10 having the above-mentioned configuration applies the voltage to the laminated piezoelectric actuators 14 and 15 to generate the XY stage 11
Can be accurately moved in the X and Y directions. By adjusting the magnitude of the voltage applied to the laminated piezoelectric actuators 14 and 15, the displacement amount in the X direction and the Y direction can be adjusted. Moreover, this moving stage
The piezoelectric actuator 10 has the advantage of quick response because it is of the piezoelectric actuator drive type. Furthermore, since a single table can be moved in the X and Y directions on the same plane, the moving stage 10 can be made thin.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

第1の従来例は、剛性,移動距離(変位量)の点ですぐ
れているが、Xステージ2およびYステージ3に設けた
挿入孔にガイドレール4,5および送りねじ機構6を挿入
する構造になっているので、カイドレール4,5と挿入孔
との間および送りねじと挿入孔との間にガタツキが生じ
易く、移動位置精度が悪い欠点がある。またモータ駆動
方式であるため、レスポンスが悪いという欠点がある。
特にYステージ3は、その上にXステージ2やXステー
ジ固定台等が載置されるため、Xステージ2に比べて一
層レスポンスが悪くなる。さらにX,Yステージが二重構
造となっている為、各部寸法が大きくなり、装置が大型
化してしまうという欠点を有している。
The first conventional example is excellent in rigidity and moving distance (displacement amount), but the guide rails 4, 5 and the feed screw mechanism 6 are inserted into the insertion holes provided in the X stage 2 and the Y stage 3. Therefore, rattling is likely to occur between the guide rails 4 and 5 and the insertion holes, and between the feed screw and the insertion holes, and the movement position accuracy is poor. Further, since it is a motor drive system, it has a drawback of poor response.
Particularly, since the X stage 2 and the X stage fixing base are mounted on the Y stage 3, the response becomes worse than that of the X stage 2. Furthermore, since the X and Y stages have a double structure, there is a drawback that the size of each part becomes large and the device becomes large.

また第2の従来例は、小型(薄型)で、高い移動位置精
度が得られしかもレスポンスが良いという利点を有して
いるが、XYステージ11の移動のガイドを切欠ばね12a〜1
2dを用いて行なっているため、剛性が低く外部からの振
動の影響を受け易い。しかも切欠ばね12a〜12dの弾性変
形限界以上の変位量は得ることができないので、XYステ
ージ11の移動距離が限られてしまう。その結果、高い精
度を要求される小型な移動ステージには適しているが比
較的大きな変位量を必要とする大型移動ステージとして
は用いることができず、限られた範囲の用途にしか利用
することができなかった。
The second conventional example has an advantage that it is small (thin type), high moving position accuracy can be obtained, and response is good, but the guides for moving the XY stage 11 are notched springs 12a-1.
Since it uses 2d, it has low rigidity and is easily affected by external vibration. Moreover, since the amount of displacement of the notch springs 12a to 12d beyond the elastic deformation limit cannot be obtained, the moving distance of the XY stage 11 is limited. As a result, it is suitable for a small moving stage that requires high accuracy, but cannot be used as a large moving stage that requires a relatively large amount of displacement, and is used only for a limited range of applications. I couldn't.

そこで本発明の目的は、大きな変位量を得ることができ
ると共に、高精度でしかもレスポンスが良く、外部から
の振動の影響を受けにくく、薄型化およびコンパクト化
が可能で、さらに載置体をX,Y方向に移動させるだけで
なく回転動作をも行なわせ得る載置体移動アクチュエー
タを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to obtain a large displacement amount, with high accuracy and good response, less susceptible to external vibrations, thin and compact, and a mounting body X In other words, it is an object of the present invention to provide a mounting body movement actuator that can perform not only movement in the Y direction but also rotation operation.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明は上記課題を解決し目的を達成するために次のよ
うな手段を講じた。すなわち、長さ方向に液状曲面を有
する振動体及びこの振動体に振動を励起させる圧電素子
からなる超音波振動子を、前記振動体が互いに接触しな
いように格子状に複数個組合わせ、前記波状曲面の波頭
部を同一平面上にマトリクス状に配置し、これら波頭部
に接触するように載置体を配置するようにした。
The present invention has taken the following means in order to solve the above problems and achieve the object. That is, a plurality of ultrasonic vibrators each including a vibrating body having a liquid curved surface in the length direction and a piezoelectric element that excites vibration in the vibrating body are combined in a grid shape so that the vibrating bodies do not contact each other, and the wavy shape is formed. The curved wave heads are arranged in a matrix on the same plane, and the mounting body is arranged so as to contact these wave heads.

〔作用〕[Action]

上記手段を講じたことにより次のような作用を呈する。
すなわち、互いに接触しないように格子状に組合わせた
長手方向に波状曲面を有する振動体に、圧電素子により
励起された振動を発生させると、波状曲面を有する振動
体のマトリクス状に配置された波頭部に駆動力が発生す
る。したがって各波頭部への駆動力の発生のさせからに
より、波頭部に接触して配置されている載置体を任意の
方向へ移動させ得ることになる。
By taking the above means, the following effects are exhibited.
That is, when vibrations excited by a piezoelectric element are generated in a vibrating body having a wavy curved surface in the longitudinal direction that is combined in a lattice shape so as not to contact each other, the waves arranged in a matrix of the vibrating body having the wavy curved surface are generated. Driving force is generated on the head. Therefore, by causing the driving force to be generated in each of the wave heads, the mounting body arranged in contact with the wave heads can be moved in any direction.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を具体的に説明する前に、本発明に係る
載置体移動アクチュエータの駆動原理について説明す
る。
Before specifically explaining the embodiments of the present invention, the driving principle of the mounting body moving actuator according to the present invention will be described.

本発明の特徴は、第29図,第30図に示した従来の移動ス
テージ1,10の構造が、一軸につき一つのアクチュエータ
(7,8,14,15)をステージの側壁に取付けて駆動してい
るのに対し、同一平面上にX,Y方向または回転方向に力
を発生させる多数の駆動力発生要素を規則正しくマトリ
クス状に配列し、このように配列された駆動力発生要素
上に載置された載置体を摩擦力または静電力により変位
させるようにした点にある。
The feature of the present invention is that the structure of the conventional moving stages 1 and 10 shown in FIGS. 29 and 30 drives one actuator (7,8,14,15) per axis mounted on the side wall of the stage. On the other hand, a large number of driving force generating elements that generate forces in the X, Y directions or rotation directions are regularly arranged in a matrix on the same plane and placed on the driving force generating elements arranged in this way. The point is that the mounted mounting body is displaced by frictional force or electrostatic force.

第1図は、点状の駆動力発生要素Pの配列状態を示す図
である。同図に示すように、点状の駆動力発生要素Pは
固定台20上に同一平面を形成するように多数規則正しく
マトリクス状に配列されている。このように配列された
点状の駆動力発生要素Pに印加する電圧を制御すること
により、各駆動力発生要素Pに任意の方向への駆動力を
発生させるものである。上記点状の駆動力発生要素Pに
よる駆動原理は、超音波モータの原理と同じである。す
なわち、点状の駆動力発生要素Pに電力を供給して各駆
動発生要素Pに逆圧電変位により楕円変位を発生させ、
この楕円変位が発生している部分に載置体を押圧する。
そうすると、点状の駆動力発生要素Pと載置体との間の
摩擦力により、載置体はX方向,Y方向または回転方向に
変位する。
FIG. 1 is a diagram showing an array state of dot-like driving force generating elements P. As shown in the figure, a large number of dot-like driving force generating elements P are regularly arranged in a matrix so as to form the same plane on the fixed base 20. By controlling the voltage applied to the dot-like driving force generating elements P arranged in this manner, the driving force in each direction is generated in each driving force generating element P. The driving principle by the point-like driving force generating element P is the same as the principle of the ultrasonic motor. That is, electric power is supplied to the point-shaped driving force generating element P to generate an elliptic displacement in each driving generating element P by inverse piezoelectric displacement,
The mounting body is pressed against the portion where this elliptical displacement has occurred.
Then, the mounting body is displaced in the X direction, the Y direction, or the rotation direction due to the frictional force between the point-shaped driving force generating element P and the mounting body.

第2図は、面状の駆動力発生要素Qの配列状態を示す図
である。同図に示すように、面状の駆動力発生要素Q
は、固定台30上に規則正しくマトリクス状に配列されて
いる。上記面状の駆動力発生要素Qによる駆動原理は、
静電モータの原理と同じである。すなわち、固定台30上
に形成した電極に電圧を印加して電界を生じさせ、その
上に載置される載置体の表面との間に静電引力を生じさ
せ、この静電引力を制御する。そうすると、載置体はX
方向,Y方向または回転方向に変位する。
FIG. 2 is a diagram showing an array state of the planar driving force generating elements Q. As shown in the figure, a planar driving force generating element Q
Are regularly arranged in a matrix on the fixed table 30. The driving principle by the above-mentioned planar driving force generating element Q is
It is the same as the principle of the electrostatic motor. That is, a voltage is applied to the electrodes formed on the fixed base 30 to generate an electric field, an electrostatic attractive force is generated between the electrode and the surface of the mounting body mounted thereon, and this electrostatic attractive force is controlled. To do. Then, the mount is X
Displace in direction, Y direction or rotation direction.

次に第3図〜第7図を参照して点状の駆動力発生要素P
による駆動原理についてさらに詳しく説明する。
Next, referring to FIG. 3 to FIG. 7, a dot-shaped driving force generating element P
The driving principle by the method will be described in more detail.

第3図は超音波モータの駆動原理を示す図である。同図
に示すように、振動吸収体21,22に支えられた細長い板
状をなす弾性体23の下側両端部に圧電素子24,25を取付
け、この圧電素子24と25との間における弾性体23上に載
置体26を載置する。なお弾性体23は鉄等の強磁性体で形
成されており、載置体26は一部または全部が永久磁石で
形成されている。
FIG. 3 is a diagram showing the driving principle of the ultrasonic motor. As shown in the figure, the piezoelectric elements 24 and 25 are attached to the lower ends of the elastic body 23 in the form of a slender plate supported by the vibration absorbers 21 and 22, and the elasticity between the piezoelectric elements 24 and 25 is set. The mounting body 26 is mounted on the body 23. The elastic body 23 is made of a ferromagnetic material such as iron, and the mounting body 26 is partially or entirely made of a permanent magnet.

かくして、圧電素子24を駆動して、弾性体23に矢印Mで
示すように図中右方向へ進行する屈曲振動波を発生させ
ると同時に、弾性体23に発生した屈曲振動波の振動を吸
収するように、圧電素子25を駆動すると、第4図に示す
ように、弾性体23上の各質点P1〜P4には楕円運動が生じ
る。この楕円運動は図中左回りの回転楕円運動である。
したがって、このような運動を行なっている弾性体23上
に、磁力により載置体26を適当な押圧力で押圧すると、
質点P1およびP2と載置体26との接触面における摩擦力に
より、載置体26は矢印Mで示すように図中左方向へ移動
する。
Thus, the piezoelectric element 24 is driven to generate a bending vibration wave that advances to the right in the drawing in the elastic body 23 as indicated by an arrow M, and at the same time, absorbs the vibration of the bending vibration wave generated in the elastic body 23. As described above, when the piezoelectric element 25 is driven, an elliptic motion is generated at each mass point P1 to P4 on the elastic body 23, as shown in FIG. This elliptic motion is a counterclockwise rotating elliptic motion in the figure.
Therefore, when the mounting body 26 is pressed with an appropriate pressing force by the magnetic force on the elastic body 23 performing such a movement,
Due to the frictional force on the contact surface between the mass points P1 and P2 and the mounting body 26, the mounting body 26 moves to the left in the figure as indicated by the arrow M.

第5図は波状曲面を有する薄板状の振動体(以下、波状
弾性体という)を用いた場合における、超音波リニアモ
ータの駆動原理を示す図である。同図に示すように、波
状弾性体27の両端は、振動吸収体21,22で支持され、こ
の波状弾性体27の両端部近傍には圧電素子24,25が取付
けられている。このような構成において、圧電素子24を
屈曲振動波を発生するように駆動し、この屈曲振動波を
吸収するように圧電素子25を駆動すると、液状弾性体27
の各質点は回転楕円運動を行なう。このとき波状弾性体
27に発生する屈曲振動波の周期を大きくし、振幅を小さ
くすると、波状弾性体27の波頭部P5〜P7は、第4図に示
したものと同様の回転楕円運動を行なう。したがってこ
のような運動を行なっている波状弾性体27に、板状載置
体28を押圧すると、板状載置体28と波頭部P5,P6,P7に発
生している回転楕円運動の頂部との摩擦力により、板状
載置体28は矢印Nで示すように図中左方向に移動する。
またこのような波状弾性体27を複数個平行に並べ、この
液状弾性体27上に跨座するように板状載置体28を載置す
るようにしても、板状載置体28を波状弾性体27の長さ方
向に移動させることができる。なお圧電素子25を屈曲振
動波を発生させるように駆動し、発生した屈曲振動波を
吸収するように圧電素子24を駆動することにより、板状
載置体28を上記とは逆に図中右方向へ移動させることが
できる。また波状弾性体27を二本平行に並べて設け、そ
れぞれの波状弾性体に発生する屈曲振動波の進行方向を
互いに逆方向にすることにより、二本の波状弾性体上に
跨座する如く載置された載置体を回転させることができ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a driving principle of an ultrasonic linear motor when a thin plate-shaped vibrating body having a wavy curved surface (hereinafter referred to as a wavy elastic body) is used. As shown in the figure, both ends of the wavy elastic body 27 are supported by the vibration absorbers 21 and 22, and piezoelectric elements 24 and 25 are attached near both ends of the wavy elastic body 27. In such a configuration, when the piezoelectric element 24 is driven so as to generate a bending vibration wave and the piezoelectric element 25 is driven so as to absorb this bending vibration wave, the liquid elastic body 27
Each mass point of does a spheroidal motion. At this time, the wavy elastic body
When the period of the bending vibration wave generated in 27 is increased and the amplitude thereof is decreased, the wave crests P5 to P7 of the wavy elastic body 27 perform the spheroidal motion similar to that shown in FIG. Therefore, when the plate-shaped mounting body 28 is pressed against the wavy elastic body 27 performing such a motion, the tops of the spheroidal motions generated in the plate-shaped mounting body 28 and the wave heads P5, P6, P7. Due to the frictional force with the plate-shaped mounting body 28, the plate-shaped mounting body 28 moves leftward in the drawing as indicated by an arrow N.
Further, even if a plurality of such wave-like elastic bodies 27 are arranged in parallel and the plate-like placing body 28 is placed so as to straddle on the liquid elastic body 27, the plate-like placing body 28 is formed into a wavy shape. The elastic body 27 can be moved in the length direction. Note that the piezoelectric element 25 is driven so as to generate a bending vibration wave, and the piezoelectric element 24 is driven so as to absorb the bending vibration wave that is generated, so that the plate-shaped mounting body 28 is reversed to the right in the figure. Can be moved in any direction. In addition, two wavy elastic bodies 27 are provided in parallel, and the bending vibration waves generated in the respective wavy elastic bodies are made to travel in opposite directions, so that the wavy elastic bodies 27 are placed so as to straddle over the two wavy elastic bodies. The mounted body can be rotated.

第6図は複数の波状弾性体27を互いに直交するように配
置した状態を示す図である。同図に示すように、波状弾
性体X1〜X4の各頂点には、波状弾性体Y1〜Y4の各底部が
位置し、波状弾性体Y1〜Y4の各頂点には波状弾性X1〜X4
の各底部が位置している。すなわち、波状弾性体X1〜X4
と波状弾性体Y1〜Y4とが互いに直交して織りなされてお
り、かつ波状弾性体X1〜X4およびY1〜Y4の波頭部Pijは
すべて同一平面上に位置している。
FIG. 6 is a view showing a state in which a plurality of wavy elastic bodies 27 are arranged so as to be orthogonal to each other. As shown in the figure, the bottoms of the wavy elastic bodies Y1 to Y4 are located at the respective vertices of the wavy elastic bodies X1 to X4, and the wavy elastic bodies X1 to X4 are located at the respective vertices of the wavy elastic bodies Y1 to Y4.
Each bottom is located. That is, the wavy elastic bodies X1 to X4
And the wavy elastic bodies Y1 to Y4 are woven orthogonally to each other, and the wave crests Pij of the wavy elastic bodies X1 to X4 and Y1 to Y4 are all located on the same plane.

第7図は第6図に示す如く織りなされた波状弾性体X1〜
X4およびY1〜Y4を上から見た状態を模式的に示した図で
ある。ここで波状弾性体X1〜X4に屈曲振動波を発生させ
て、波頭部P11,P13,P22,P24,P31,P33,P42,P44にA方向
への駆動力が発生するような回転楕円運動を行なわせ
る。こうすることにより、載置体を図中右方向(A方
向)へ移動させることができる。また波状弾性体Y1〜Y4
に屈曲振動波を発生させて、波頭部P12,P14,P21,P23,P3
2,P34,P41,P43にB方向への駆動力が発生するような回
転楕円運動を行なわせる。こうすることにより、載置体
を図中上下方向(B方向)へ移動させることができる。
さらに波状弾性体X1〜X4およびY1〜Y4に同時に屈曲振動
波を発生させ、各波頭部P11,P12…P43,P44にC方向への
駆動力が発生するような回転楕円運動を発生させる。す
なわち、X1,X2の各波頭部P11,P22,P31,P42,にはA方向
への駆動力を発生させ、X3,X4の各波頭部P13,P24,P23,P
44には−A方向への駆動力を発生させ、Y1,Y2の各波頭
部P12,P14,P21,P23にはB方向への駆動力を発生させ、Y
3,Y4の各波頭部P22,P24,P41,P43には−B方向への駆動
力を発生させる。そうすることにより、載置体を回転さ
せることができる。
FIG. 7 shows a wave-like elastic body X1 woven as shown in FIG.
It is the figure which showed typically the state seen from the top of X4 and Y1-Y4. Here, a bending vibration wave is generated in the corrugated elastic bodies X1 to X4 to generate a driving force in the A direction at the wave crests P11, P13, P22, P24, P31, P33, P42, P44. To perform. By doing so, the mounting body can be moved to the right (A direction) in the drawing. Wavy elastic bodies Y1 to Y4
A bending vibration wave is generated in the wave front, and the wave heads P12, P14, P21, P23, P3
2, P34, P41, P43 are caused to perform a rotating elliptic motion so that a driving force in the B direction is generated. By doing so, the mounting body can be moved in the vertical direction (B direction) in the drawing.
Further, a bending vibration wave is simultaneously generated in the wavy elastic bodies X1 to X4 and Y1 to Y4, and a spheroidal motion is generated in each of the wave crests P11, P12 ... P43, P44 so that a driving force in the C direction is generated. That is, a driving force in the A direction is generated at each of the wavefronts P11, P22, P31, P42 of X1 and X2, and each of the wavefronts P13, P24, P23, P of X3, X4 is generated.
A driving force in the −A direction is generated at 44, and a driving force in the B direction is generated at each of the crests P12, P14, P21, and P23 of Y1 and Y2.
A driving force in the -B direction is generated at the wavefronts P22, P24, P41, P43 of 3,3. By doing so, the mounting body can be rotated.

次に第8図〜第14図を参照して、第2図に示した面状の
駆動力発生要素Qによる駆動原理について説明する。
Next, the driving principle of the planar driving force generating element Q shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.

第8図は面状の駆動力発生要素Qの駆動源である静電力
の発生原理を示す図である。同図に示すように、電極板
31と32とを対向位置をズラした状態でかつ平行にして対
向させる。そして二枚の電極板31,32にリード線33a,33b
を介して直流電源34から電圧を印加する。そうすると電
極板31,32の面方向に力Fが発生する。この力Fは電極
板31と32との間に介在している誘電体の誘電率と印加電
圧との二乗に比例する。このような電極対(31,32)を
多数配列し、多相駆動することにより、リニアモータや
回転型モータを作ることができる。ここで、電極板31と
32との間の静電容量Cは、 C=ε0xl/zである。なおεは真空の誘電率(比誘電
率εrの膜のときはεの代りにε・εrを用い
る)、xは電極板31と32とが重なっている部分の長さ、
zは電極板31と32との距離、lは電極板31,32の長さ方
向の幅である。また電極対(31,32)間に蓄積し得る静
電エネルギーWeは、 We=CV2/2となる。なおVは印加電圧である。また図中
X方向に働く力Fxは、仮想変位の方法より、 となる。したがって電極板31,32の面方向に働く静電力
Fは、電極板31と32との重なり幅xには左右されず、電
極板間の距離zが小さいほどX方向には大きな静電力が
働く。またZ方向に働く静電引力Fzは、 となる。(2)式から明かなように、Z方向に働く静電
引力Fz(電極板間引力)は、xの大きさに比例した大き
さになる。
FIG. 8 is a diagram showing a principle of generating an electrostatic force which is a driving source of the planar driving force generating element Q. As shown in the figure, the electrode plate
31 and 32 are made to face each other with their facing positions being offset and parallel to each other. Then, the lead wires 33a, 33b are attached to the two electrode plates 31, 32.
A voltage is applied from the DC power supply 34 via the. Then, a force F is generated in the surface direction of the electrode plates 31, 32. This force F is proportional to the square of the dielectric constant of the dielectric material interposed between the electrode plates 31 and 32 and the applied voltage. By arranging a large number of such electrode pairs (31, 32) and performing multi-phase driving, a linear motor or a rotary motor can be manufactured. Here, the electrode plate 31 and
The capacitance C between 32 and C is C = ε 0 xl / z. Note epsilon 0 is (using epsilon 0 · .epsilon.r instead of epsilon 0 when the film of the dielectric constant .epsilon.r) dielectric constant of a vacuum, the length of the portion x overlaps the electrode plate 31 and 32,
z is the distance between the electrode plates 31 and 32, and l is the width of the electrode plates 31 and 32 in the longitudinal direction. The electrostatic energy We that may accumulate between the electrode pair (31, 32) becomes We = CV 2/2. Note that V is an applied voltage. In addition, the force Fx acting in the X direction in the figure is Becomes Therefore, the electrostatic force F acting in the surface direction of the electrode plates 31 and 32 does not depend on the overlapping width x of the electrode plates 31 and 32, and a larger electrostatic force acts in the X direction as the distance z between the electrode plates decreases. . The electrostatic attractive force Fz acting in the Z direction is Becomes As is clear from the equation (2), the electrostatic attractive force Fz (interelectrode plate attractive force) acting in the Z direction has a magnitude proportional to the magnitude of x.

したがって、(1)式および(2)式より、zを小さく
して電極板31と32との間を狭くすれば、単位体積当りの
蓄積エネルギーを大きくすることができる。
Therefore, according to the equations (1) and (2), if z is reduced and the distance between the electrode plates 31 and 32 is narrowed, the accumulated energy per unit volume can be increased.

第9図は力学的駆動源として、その基本要素となる電極
対を多数配列した状態を示す図である。同図に示すよう
に、固定台40上に幅dの電極板35a〜35c,36a〜36c,37a
〜37cを、所定の間隔で配列する。そして電極板35a〜35
cを同電位となるように結線し、端子A1に接続する。こ
の電極板35a〜35cをセットASと呼ぶ。同様にして電極板
36a〜36cを同電位となるように結線して端子B1に接続
し、これをセットBSとなし、電極板37a〜37cを同電位と
なるように結線して端子C1に接続し、これをセットCSと
なす。このときセットASとセットBSとの間にはd/3の間
隔をあけ、セットBSとセットCSとの間には7d/3の間隔を
あける。このように形成されたセットAS,BS,CSに対し、
一定の距離を隔てて載置体50が配置されている。この載
置体50には複数の電極板51a,51b…からなる電極配列体5
1が設けられている。なお電極配列体51を形成する各電
極板51a,51b…は各々幅dを有しており、しかも各電極
板51a,51b…は距離dの間隔で基板52上に配列されてい
る。なおセットAS,BS,CSと電極配列体51との間には比誘
電率εrで粘性抵抗の小さい媒体(不図示)が介在して
いる。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which a large number of electrode pairs, which are the basic elements, are arranged as a mechanical drive source. As shown in the figure, electrode plates 35a to 35c, 36a to 36c, 37a having a width d on the fixed base 40 are provided.
~ 37c are arranged at a predetermined interval. And electrode plates 35a-35
Connect c to the same potential and connect to terminal A1. The electrode plates 35a to 35c are called a set AS. Electrode plate in the same way
Connect 36a to 36c so that they have the same potential and connect them to terminal B1, and use this as the set BS, and connect electrode plates 37a to 37c so that they have the same potential and connect them to terminal C1 and set this. Make with CS. At this time, an interval of d / 3 is provided between the set AS and the set BS, and an interval of 7d / 3 is provided between the set BS and the set CS. For the set AS, BS, CS formed in this way,
The mounting bodies 50 are arranged at a fixed distance. An electrode array 5 including a plurality of electrode plates 51a, 51b ... Is mounted on the mounting body 50.
1 is provided. The electrode plates 51a, 51b ... Forming the electrode array 51 each have a width d, and the electrode plates 51a, 51b ... Are arranged on the substrate 52 at a distance d. A medium (not shown) having a relative permittivity εr and a small viscous resistance is interposed between the sets AS, BS, CS and the electrode array 51.

上記の如く構成されたセットAS,BS,CSの各端子A1,B1,C1
に、第10図に示す三相電圧AV1,BV2,CV3をそれぞれ印加
する。そうすると、セットAS,BS,CSの電極板35a〜35c,3
6a〜36c,37a〜37cと電極配列体51の電極板51a…との電
極板のうち、ズレて対向している電極板には、力Fxが働
き、載置体50は図中右方向へ移動する。また同様に、第
11図に示す三相の電圧AV4,BV5,CV6をセットAS,BS,CSの
端子A1,B1,C1にそれぞれ印加すると、載置体50は図中左
方向へ移動する。
Each terminal A1, B1, C1 of the set AS, BS, CS configured as above
The three-phase voltages AV1, BV2, CV3 shown in FIG. Then, the electrode plates 35a ~ 35c, 3 of the set AS, BS, CS
Of the electrode plates of 6a to 36c, 37a to 37c and the electrode plate 51a of the electrode array 51, the electrode plates facing each other are displaced by the force Fx, and the mounting body 50 moves to the right in the figure. Moving. Similarly,
When the three-phase voltages AV4, BV5, CV6 shown in FIG. 11 are applied to the terminals A1, B1, C1 of the sets AS, BS, CS, respectively, the mounting body 50 moves leftward in the figure.

第12図(a)は、駆動力発生要素Qの一例を示す図であ
り、第9図に示したセットAS,BS,CSを二周期分配列して
一つの駆動力発生要素41を構成している。上記駆動力発
生要素41を構成するセットASは、第12図(b)に示すよ
うに、幅dの電極板35a,35b,35c…が間隔dでストライ
プ状をなすように配列されている。そして各電極板35a
〜35cからなるストライプ部42が同電位となるように各
一端部がブリッジ部43にて接続されている。セットBS,C
S等も同様の構成になっている。なストライプ部42とブ
リッジ部43とから構成される電極を以後ストライプ状電
極と呼ぶ。また駆動力発生要素41上には、ブリッジ部43
を除いた領域に誘電体膜44が形成されている。なおセッ
トの数および電極板の数は必要に応じて設定する。
FIG. 12 (a) is a diagram showing an example of the driving force generating element Q. One set of the driving force generating element 41 is formed by arranging the sets AS, BS, CS shown in FIG. 9 for two cycles. ing. As shown in FIG. 12 (b), the set AS which constitutes the driving force generating element 41 is arranged so that electrode plates 35a, 35b, 35c ... With a width d are arranged in a stripe pattern at intervals d. And each electrode plate 35a
Each one end is connected by a bridge portion 43 so that the stripe portions 42 composed of ~ 35c have the same potential. Set BS, C
S and the like have the same configuration. An electrode composed of the striped portion 42 and the bridge portion 43 is hereinafter referred to as a striped electrode. Further, on the driving force generating element 41, the bridge portion 43
The dielectric film 44 is formed in the region excluding. The number of sets and the number of electrode plates are set as needed.

第13図はストライプ状電極群で構成される長方形のの駆
動力反発生要素41を固定台40上に多数配列した状態を示
す図である。同図に示すように、隣り合う駆動力発生要
素41a,41bはその長辺方向が互いに直交する如く配列さ
れている。なお駆動力発生要素41a,41b…の形状は、ス
トライプ状電極を形成する電極板の幅,長さおよび各電
極板の間隔さらにストライプ状電極の数により決定され
る。
FIG. 13 is a diagram showing a state in which a large number of rectangular driving force reaction generating elements 41 each composed of a striped electrode group are arranged on the fixed base 40. As shown in the figure, the driving force generating elements 41a and 41b adjacent to each other are arranged so that their long side directions are orthogonal to each other. The shape of the driving force generating elements 41a, 41b ... Is determined by the width and length of the electrode plates forming the striped electrodes, the spacing between the electrode plates, and the number of striped electrodes.

第14図は載置体の固定台との対向面を示す平面図であ
る。同図に示すように、基板52の固定台40との対向面に
は、駆動力発生要素41が四つ分入る大きさの領域に四分
割され、各領域にストライプ状電極群a1,a2,b1,b2が配
置されている。ストライプ状電極群aa,a2は、幅dを有
する電極板が図中左右方向にdの間隔でストライプ状に
配列されており、このストライプ状に配列された電極板
の一端にはブリッジ部53aが形成されている。またスト
ライプ状電極群b1,b2は幅dを有する電極板が図中左右
方向に距離dの間隔でストライプ状に配列されており、
このストライプ状に配列された電極板の一端にはブリッ
ジ部53bが形成されている。
FIG. 14 is a plan view showing a surface of the mounting body facing the fixed base. As shown in the figure, on the surface of the substrate 52 facing the fixed base 40, the driving force generating element 41 is divided into four areas, each of which has a stripe-shaped electrode group a1, a2, b1 and b2 are arranged. In the striped electrode group aa, a2, electrode plates having a width d are arranged in a stripe shape in the left-right direction in the figure at intervals of d, and a bridge portion 53a is provided at one end of the electrode plate arranged in the stripe shape. Has been formed. In the striped electrode groups b1 and b2, electrode plates having a width d are arranged in a striped pattern at a distance d in the left-right direction in the drawing,
A bridge portion 53b is formed at one end of the electrode plate arranged in a stripe shape.

このような載置体50を、第13図中破線で示す領域に適合
するように載置する。このとき、固定台40上に配列した
駆動力発生要素41のストライプ状電極と載置体50におけ
るストライプ状電極群a1,a2,b1,b2のストライプ状電極
とが互いに平行になるように配置する。そうすると、固
定台40と載置体50との対向面にはズレに応じた静電力が
働く。ここで横向きに配置した駆動力発生要素41aに電
圧を印加し、ストライプ状電極群b1,b2をアースし、ス
トライプ状電極群a1,a2を電気的に浮かせると、載置体5
0は左右方向へ力を受け、左右方向へ移動する。また縦
向きに配置した駆動力発生要素41bに電圧を印加し、ス
トライプ状電極群a1,a2をアースし、ストライプ状電極
群b1,b2を電気的に浮かせると、載置体50は図中上下方
向に移動する。さらに横向きに載置た駆動力発生要素41
aの一部と縦向きに配置した駆動力発生要素41bの一部と
を選択して、第10図および第11図に示した三相の電圧AV
1〜CV3またはAV4〜CV6を印加する。そうすると、載置体
50を回転させることができる。なおこの場合は、対向し
たストライプ状電極どうしがある角度でズレるように対
向するので、複雑な制御を必要とする。なおX,Y方向の
直進運動に関しては、対向したストライプ状電極のスト
ライプ部が互いに平行に対向している限り、駆動力が発
生し大きな変位量を得ることができる。またストライプ
をなす電極板の幅,電極板の間隔,印加電圧の周波数,
載置体50の接触面における摩擦力等により決定される精
度は、電圧制御方法やクローズドシステムの構成によ
り、1/10〜1/100μm程度の精度を実現できる。さらに
また、発生する静電引力は、載置体50の移動面に対し垂
直の方向に吸引力が働くため、超音波リニアモータのよ
うに特別の手段を用いて移動体に押圧力を加える必要が
ない。
Such a mounting body 50 is mounted so as to fit in the area indicated by the broken line in FIG. At this time, the striped electrodes of the driving force generating elements 41 arranged on the fixed base 40 and the striped electrodes of the striped electrode groups a1, a2, b1, b2 of the mounting body 50 are arranged so as to be parallel to each other. . Then, an electrostatic force corresponding to the displacement acts on the opposing surfaces of the fixed base 40 and the mounting body 50. Here, when a voltage is applied to the driving force generating element 41a arranged laterally to ground the striped electrode groups b1 and b2, and the striped electrode groups a1 and a2 are electrically floated, the mounting body 5
0 receives a force in the left-right direction and moves in the left-right direction. When a voltage is applied to the driving force generating element 41b arranged vertically, the stripe electrode groups a1 and a2 are grounded, and the stripe electrode groups b1 and b2 are electrically floated, the mounting body 50 moves up and down in the figure. Move in the direction. Further, the driving force generating element 41 placed sideways
By selecting a part of a and a part of the driving force generating element 41b arranged vertically, the three-phase voltage AV shown in FIGS. 10 and 11 is selected.
Apply 1 to CV3 or AV4 to CV6. Then, the mounting body
50 can be rotated. In this case, since the opposing striped electrodes are opposed to each other with a certain angle difference, complicated control is required. Regarding the linear movement in the X and Y directions, as long as the striped portions of the striped electrodes that face each other face each other in parallel, a driving force is generated and a large amount of displacement can be obtained. In addition, the width of the striped electrode plates, the spacing between the electrode plates, the frequency of the applied voltage,
The accuracy determined by the frictional force or the like on the contact surface of the mounting body 50 can be about 1/10 to 1/100 μm depending on the voltage control method and the configuration of the closed system. Furthermore, since the electrostatic attraction that is generated acts as a suction force in a direction perpendicular to the moving surface of the mounting body 50, it is necessary to apply a pressing force to the moving body using a special means such as an ultrasonic linear motor. There is no.

次に本発明の実施例について具体的に説明する。Next, examples of the present invention will be specifically described.

第15図および第16図は本発明の第1実施例を示す斜視図
および側断面図である。本実施例は点状の駆動力発生要
素Pを用いた例である。基台61上の中央部位にシリコン
ゴムやフエルト等の材質からなる駆動吸収シート62を第
16図示の如く敷き、この振動吸収シート62上に、第6図
に示す如く織りなされている波状弾性体X1〜X4およびY1
〜Y4を設置する。なお波状弾性体X3およびX4は図示して
いない。波状弾性体X,Yの両端は、波状弾性体X,Yに発生
する振動を吸収するための支持部材63a,63bおよび図示
していない支持部材63c,63dにより固定されている。波
状弾性体X,Yの波頭部で形成する同一平面上には、載置
体64が載置されている。この載置体64の波頭部との接触
面には、ポリアミド系の摩擦部材またはコーティングさ
れた無機膜等からなる摩擦層65が形成されている。基台
61の外周縁には、載置体64を波頭部に押圧するためのコ
字状をなす押圧部材66が取付けられている。押圧部材66
と載置体64との間には、載置体64の移動に対応できる十
分なスペースが設けられている。なお載置体64は押圧部
材66に回転自在に取付けられた球状部材67により押圧さ
れる。
15 and 16 are a perspective view and a side sectional view showing a first embodiment of the present invention. The present embodiment is an example using a point-like driving force generating element P. A drive absorption sheet 62 made of a material such as silicon rubber or felt is placed at the center of the base 61.
16 Wavy elastic bodies X1 to X4 and Y1 laid as shown in the figure and woven on the vibration absorbing sheet 62 as shown in FIG.
~ Install Y4. The wavy elastic bodies X3 and X4 are not shown. Both ends of the wavy elastic bodies X and Y are fixed by support members 63a and 63b for absorbing vibrations generated in the wavy elastic bodies X and Y and support members 63c and 63d (not shown). A mounting body 64 is mounted on the same plane formed by the wave crests of the wavy elastic bodies X and Y. A friction layer 65 made of a polyamide-based friction member or a coated inorganic film is formed on the contact surface of the mounting body 64 with the wave crests. Base
A U-shaped pressing member 66 for pressing the placing body 64 against the corrugated head is attached to the outer peripheral edge of the 61. Pressing member 66
A space sufficient to accommodate the movement of the mounting body 64 is provided between the mounting body 64 and the mounting body 64. The mounting body 64 is pressed by a spherical member 67 rotatably attached to the pressing member 66.

第17図は波状弾性体X,Yの構造を示す図である。同図に
示すように、波状弾性体X,Yの曲面に沿ってPZT(ジルコ
ンチタン酸鉛)圧電セラミクス板71,72…が貼り合わさ
れている。各圧電セラミクス板71,72…は、印加電圧の
波長λに対し、λ/2の長さを有しており、圧電セラミク
ス板71,72のように隣り合う圧電セラミクス板どうし
は、その分極方向が逆方向になるように配置されてい
る。また波状弾性体X,Yの中央部では、λ/4の長さのズ
レを設け、両端では、3λ/8の長さだけ圧電セラミクス
板を貼らない部分を形成する。そして波状弾性体X,Yの
左半分に貼りつけた圧電セラミクス板をそれぞれ結線し
て一つの端子73に接続し、右半分の圧電セラミクス板を
それぞれ結線して他の端子74に接続している。さらに波
状弾性体X,Yに共通端子75を設ける。
FIG. 17 is a diagram showing the structure of the wavy elastic bodies X and Y. As shown in the figure, PZT (lead zirconate titanate) piezoelectric ceramic plates 71, 72 ... Are bonded along the curved surfaces of the wavy elastic bodies X, Y. Each of the piezoelectric ceramic plates 71, 72 ... Has a length of λ / 2 with respect to the wavelength λ of the applied voltage, and adjacent piezoelectric ceramic plates such as the piezoelectric ceramic plates 71, 72 have polarization directions different from each other. Are arranged in the opposite direction. In addition, the central portions of the wavy elastic bodies X and Y are provided with a deviation of a length of λ / 4, and both ends are formed with a portion of 3λ / 8 where the piezoelectric ceramic plate is not attached. Then, the piezoelectric ceramic plates attached to the left halves of the wavy elastic bodies X and Y are respectively connected and connected to one terminal 73, and the piezoelectric ceramic plates on the right half are respectively connected and connected to the other terminals 74. . Further, a common terminal 75 is provided on the wavy elastic bodies X and Y.

このように構成された波状弾性体X,Yにおいて、共通端
子75をアースし、端子73および74を介して、1/4周期の
位相差を有する二つの交流電圧を印加すると、波状弾性
体X,Yには屈曲振動波が生じる。そこで波状弾性体X,Yの
共振周波数に印加する交流周波数を合わせると、液状弾
性体X,Y上の各質点が行なう楕円運動は最大振幅を示
す。したがって、このような交流周波数を印加すること
により、最大出力が得られる。
In the wavy elastic body X, Y configured as above, when the common terminal 75 is grounded and two AC voltages having a phase difference of 1/4 cycle are applied through the terminals 73 and 74, the wavy elastic body X, Y A bending vibration wave is generated in Y. Therefore, when the AC frequency applied to the resonance frequency of the wavy elastic bodies X and Y is matched, the elliptic motion performed by each mass point on the liquid elastic bodies X and Y exhibits the maximum amplitude. Therefore, the maximum output can be obtained by applying such an AC frequency.

第18図は、平面状の圧電セラミクス板の貼り付け方を示
す図である。平面状の圧電セラミクス81〜84を貼り付け
るときは、貼り付け箇所が平面になるように平面加工を
施し、その後、平面状の圧電セラミクス81〜84を接着す
る。そして接着した各平面状の圧電セラミクス81〜84を
リード線85で互いに結線する。また第19図に示すよう
に、波状弾性体X,Yの曲面に合わせて、圧電セラミクス9
1〜94を波形に研削加工し、波状に加工した圧電セラミ
クス91〜94に電極95および96を焼き付けし、島状電極を
形成して、電圧セラミクスを分極させる。そのとき、隣
り合う圧電セラミクス91〜94の分極方向は、隣りどうし
互いに逆方向になるように分極する。そしてこのように
分極したのち、電極を除去し、真空蒸着等の方向によ
り、圧電セラミクス板91〜94の全面に全面電極を形成す
る。
FIG. 18 is a diagram showing how to attach a flat piezoelectric ceramic plate. When the flat piezoelectric ceramics 81 to 84 are attached, the flat piezoelectric ceramics 81 to 84 are subjected to flattening so that the attachment points become flat. Then, the bonded planar piezoelectric ceramics 81 to 84 are connected to each other by a lead wire 85. In addition, as shown in FIG. 19, the piezoelectric ceramics 9
1 to 94 are ground into a corrugated shape, electrodes 95 and 96 are baked on the corrugated piezoelectric ceramics 91 to 94, island electrodes are formed, and the voltage ceramics are polarized. At this time, the adjacent piezoelectric ceramics 91 to 94 are polarized such that the adjacent piezoelectric ceramics 91 to 94 are opposite to each other in polarization direction. After polarization in this way, the electrode is removed, and a full surface electrode is formed on the entire surface of the piezoelectric ceramic plates 91 to 94 by the direction such as vacuum deposition.

このように第1実施例によれば、液状弾性体X1〜X4とY1
〜Y4とを織りなして同一平面上に点状の駆動力発生要素
を多数形成するようにしたので、載置体64をX方向,Y方
向,回転方向に自在に移動させることができると共に、
ステップ的な変位ではなく回転楕円運動による連続的な
変位を得ることができる。しかも載置体64には常に押圧
力が加えられているので、バックラッシュを極めて小さ
く抑制し得る上、従来のような磁極を有するモータを用
いたものに比べると、その分解能を著しく向上すること
ができる。また載置体64が波状弾性体X,Yの波頭部に接
している限り駆動力を受けることができるので、変位量
を十分大きくとることができる。さらに基本的には圧電
素子による駆動方式であるので、レスポンスが非常に良
い。さらに波状弾性体X,Yの波頭部から底部までの距離
は比較的小さくて済むので、薄型の移動ステージを製作
することが可能である。
Thus, according to the first embodiment, the liquid elastic bodies X1 to X4 and Y1 are
Since ~ Y4 is woven to form a large number of point-like driving force generating elements on the same plane, the mounting body 64 can be freely moved in the X direction, the Y direction, and the rotation direction.
It is possible to obtain a continuous displacement due to the spheroidal movement instead of the stepwise displacement. Moreover, since a pressing force is constantly applied to the mounting body 64, the backlash can be suppressed to a very small level, and the resolution thereof can be remarkably improved as compared with the conventional one using a motor having magnetic poles. You can Further, since the driving force can be received as long as the mounting body 64 is in contact with the wave crests of the wavy elastic bodies X and Y, the displacement amount can be made sufficiently large. Furthermore, since the driving system is basically a piezoelectric element, the response is very good. Furthermore, since the distance from the wave crests to the bottoms of the wavy elastic bodies X and Y is relatively small, it is possible to manufacture a thin moving stage.

なお第1実施例においては、載置体64に対し押圧部材66
にて押圧力を加える構成としたが、上記押圧力を磁気的
な吸引力で代替させることにより、押圧部材66は省くこ
とができ、構造を簡略化することが可能である。
In the first embodiment, the pressing member 66 is pressed against the mounting body 64.
Although the pressing force is applied by means of, the pressing member 66 can be omitted by substituting the pressing force with a magnetic attraction force, and the structure can be simplified.

第20図は本発明の第2実施例の駆動力発生要素Qとして
用いられるリング状超音波モータの斜視図である。同図
に示すリング状超音波モータ100はリング状の弾性体101
と、このリング状の弾性体101の内周に嵌合するリング
状の圧電素子102とから構成されている。リング状の弾
性体101は、リン青銅,SUS,Al等の材質で形成されてお
り、その内周にはリング状の圧電素子102がエポキシ樹
脂等を用いて接着されている。なおリング状の圧電素子
102は、電極を付与して分極してある。この分極処理
は、従来の超音波モータと同様に、λ/4と3λ/4のスペ
ースを空けて、二箇所の島を形成する如く電極配置を行
ない、1/4周期ずらした二相の電圧をそれぞれ印加する
ことにより行なわれる。なおλは印加する電圧の波長で
ある。
FIG. 20 is a perspective view of a ring-shaped ultrasonic motor used as the driving force generating element Q of the second embodiment of the present invention. The ring-shaped ultrasonic motor 100 shown in the figure is a ring-shaped elastic body 101.
And a ring-shaped piezoelectric element 102 fitted to the inner circumference of the ring-shaped elastic body 101. The ring-shaped elastic body 101 is made of a material such as phosphor bronze, SUS, Al, etc., and the ring-shaped piezoelectric element 102 is adhered to the inner periphery of the ring-shaped piezoelectric element 102 using epoxy resin or the like. A ring-shaped piezoelectric element
102 is polarized by applying electrodes. Like the conventional ultrasonic motor, this polarization treatment is performed by arranging electrodes so as to form two islands with a space of λ / 4 and 3λ / 4, and a two-phase voltage shifted by 1/4 cycle. Are applied respectively. Note that λ is the wavelength of the applied voltage.

第21図はこのようにして作成された二つのリング状超音
波モータ100a,100bを用いたアクチュエータの例であ
る。図に示すように、二つのリング状超音波モータ100
a,100bは、固定台103に対し、リングの半径方向が鉛直
になるように、しかも同一方向を向くように設置されて
いる。なお各モータ100a,100bのリング状弾性体101の一
部が固定台103に埋入した状態で固定されている。リン
ク状超音波モータ100a,100b上には載置体104が載置され
ている。
FIG. 21 is an example of an actuator using the two ring-shaped ultrasonic motors 100a and 100b thus created. As shown in the figure, two ring-shaped ultrasonic motors 100
The a and 100b are installed so that the radial direction of the ring is vertical with respect to the fixed base 103 and that they are oriented in the same direction. Note that a part of the ring-shaped elastic body 101 of each motor 100a, 100b is fixed in a state of being embedded in the fixing base 103. The mounting body 104 is mounted on the link-shaped ultrasonic motors 100a and 100b.

このような状態において、二つのリング状超音波モータ
100a,100bに駆動電圧を印加する。そうすると、リング
状弾性体101とリング状圧電素子102とにより屈曲進行波
が発生し、リング状弾性体101の外周面に回転楕円運動
が発生する。その結果、移動体104は図中左右方向に移
動する。
In such a state, two ring-shaped ultrasonic motors
A drive voltage is applied to 100a and 100b. Then, a bending traveling wave is generated by the ring-shaped elastic body 101 and the ring-shaped piezoelectric element 102, and a spheroidal motion is generated on the outer peripheral surface of the ring-shaped elastic body 101. As a result, the moving body 104 moves in the left-right direction in the drawing.

第22図はリング状超音波モータ100を固定台103上に多数
配列した状態を示す図である。同図に示すように、隣り
合うリング状超音波モータAijとBijとはその径方向が互
いに直交するように配列されている。このように配置さ
れたリング状超音波モータ群上に、第21図と同様に移動
体104を載置するものとする。
FIG. 22 is a diagram showing a state in which a large number of ring-shaped ultrasonic motors 100 are arranged on the fixed base 103. As shown in the figure, adjacent ring-shaped ultrasonic motors Aij and Bij are arranged such that their radial directions are orthogonal to each other. It is assumed that the moving body 104 is mounted on the ring-shaped ultrasonic motor group arranged in this way as in the case of FIG.

上記リング上超音波モータ群のうち、Aijだけを駆動さ
せると、移動体104は図中左右方向に移動し、リング状
超音波モータBijだけを駆動させると、移動体104は図中
上下方向に移動する。また例えば、A11とA13を左向きに
駆動し、A31とA33とを右向きに駆動し、B21を下向きに
駆動し、B23を上向きに駆動することにより、A22を中心
として、移動体104を反時計回りに回転させることがで
きる。
When only Aij of the ring ultrasonic motor group is driven, the moving body 104 moves in the horizontal direction in the figure, and when only the ring-shaped ultrasonic motor Bij is driven, the moving body 104 moves in the vertical direction in the figure. Moving. Further, for example, by driving A11 and A13 leftward, driving A31 and A33 rightward, driving B21 downward, and driving B23 upward, the movable body 104 is rotated counterclockwise around A22. Can be rotated.

このように第2実施例によれば、第1実施例と同様の効
果を得ることができると共に、さらに移動体104に多様
な動きをさせることができる。
As described above, according to the second embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment, and it is possible to further cause the moving body 104 to perform various movements.

第23図は本発明の第3実施例の構成を示す断面図であ
る。本実施例は面状の駆動力発生要素Qを用いる例であ
り、固定台140と載置体150とで構成される。なお面状の
駆動力発生要素の駆動原理については既に詳しく説明し
てあるので省略する。固定台140は、アルミナ,ジルコ
ニア等の緻密でしかも0.2μm以下の表面平滑性が得ら
れる材料からなるスルーホール基板111に、例えば幅d
=10μm,長さ4mmの電極板をストライプ状に10μm間隔
で75ペア配列させたストライプ状電極141が形成されて
いる。このストライプ状電極141のストライプ部142はブ
リッジ部143でひとまとめに結合し、このブリッジ部143
をスルーホール電極部112に導いている。なお各ストラ
イプ状電極どうしは、第12図に示した如く配列されてい
る。すなわち、最右端に位置する電極板の右側のエッジ
からd/3だけ隔てて次のストライプ状電極(セットBS)
が配置される。各ストライプ状電極は同様の大きさの電
極板が同様の間隔でストライプ状に、75ペア配列されて
いる。そしてセットBSの最右端に位置する電極板のエッ
ジから7d/3隔てて次のストライプ状電極(セットCS)が
配置されている。そして各セットの各電極板はそれぞれ
ブリッジ部143で電気的に結合されており、それぞれ最
寄りのスルーホール電極部へと導かれている。このよう
なストライプ状電極群が、第13図に示すように、固定台
140上に隣りどうしが互いに接することなく、しかも直
交するような電極パターンになるように形成されてい
る。このように電極パターンを作成するためには、スル
ーホール基板111に穴を空け、この穴の側壁に、導電物
質を付与するための無電解メッキを付与する。そして片
面を鏡面研磨し、スパッタ法等により、この鏡面研磨し
た面の全面に金または白金電極を均一の厚さに形成す
る。次にフォトレジストを塗布,乾燥し、第13図および
第14図に示す如きストライプ状電極が形成できるよう
な、フォトマスクを用いて露光し、エッチングを行な
う。そしてブリッジ部143およびブリッジ部143からスル
ーホール電極112側の領域を除くすべての部分に、誘電
体膜144を形成する。この誘電体膜144の材質は、比誘電
率εrが大きく、かつ耐電圧が大きくとれ、しかも誘電
損失tanδが小さいことが望ましい。そのためこのよう
な性質の膜は、例えばチタンマ酸バリウムをマスクを使
い、スパッタリングにより形成する。この時、基板は50
0℃〜700℃に加熱することが好ましい。このようにして
固定台(ステータ)140が作成される。なお誘電体膜144
の材質はチタン酸バリウムでなくてもよく、チタン酸鉛
やPZT等の材質のものであってもよい。また成膜法もス
パッタリング法に限らず、ゾルゲル法やCVD法等でもよ
い。
FIG. 23 is a sectional view showing the structure of the third embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which a planar driving force generating element Q is used, and is composed of a fixed base 140 and a mounting body 150. The driving principle of the planar driving force generating element has already been described in detail, and will be omitted. The fixing base 140 is formed on the through-hole substrate 111 made of a material such as alumina or zirconia that is dense and has a surface smoothness of 0.2 μm or less.
A striped electrode 141 is formed by arranging 75 pairs of electrode plates having a length of 10 μm and a length of 4 mm in a striped pattern at intervals of 10 μm. The striped portions 142 of the striped electrode 141 are joined together by a bridge portion 143, and the bridge portion 143
To the through-hole electrode section 112. The striped electrodes are arranged as shown in FIG. That is, the next striped electrode (set BS) is separated from the right edge of the rightmost electrode plate by d / 3.
Are placed. For each striped electrode, 75 pairs of electrode plates having the same size are arrayed in a striped pattern at similar intervals. Then, the next striped electrode (set CS) is arranged 7d / 3 apart from the edge of the electrode plate located at the rightmost end of the set BS. The electrode plates of each set are electrically coupled to each other by the bridge portion 143, and are led to the nearest through-hole electrode portion. As shown in Fig. 13, such a striped electrode group is used to
The electrode patterns are formed on 140 so that adjacent electrodes do not contact each other and are orthogonal to each other. In order to form the electrode pattern as described above, a hole is formed in the through hole substrate 111, and electroless plating for applying a conductive substance is applied to the side wall of the hole. Then, one surface is mirror-polished, and a gold or platinum electrode is formed to a uniform thickness on the entire surface of this mirror-polished surface by a sputtering method or the like. Next, a photoresist is applied, dried, and exposed and etched using a photomask capable of forming a striped electrode as shown in FIGS. 13 and 14. Then, the dielectric film 144 is formed on the bridge portion 143 and all portions except the region on the side of the through hole electrode 112 from the bridge portion 143. It is desirable that the material of the dielectric film 144 has a large relative permittivity εr, a large withstand voltage, and a small dielectric loss tan δ. Therefore, a film having such a property is formed by sputtering using barium titanate as a mask, for example. At this time, the board is 50
It is preferable to heat to 0 ° C to 700 ° C. In this way, the fixed base (stator) 140 is created. The dielectric film 144
The material does not have to be barium titanate, and may be a material such as lead titanate or PZT. The film forming method is not limited to the sputtering method, and may be a sol-gel method, a CVD method, or the like.

また載置体150は、第14図に示した載置体50と基本的に
同じ構成のものであり、載置体150の対向面には、第14
図に示すストライプ状電極群a1,a2,b1,b2と同様の電極
パターンが形成されている。すなわち、幅10μm,長さ2m
mの電極板をストライプ状に10μmの間隔で10000本配列
して形成された群a1,a2とb1,b2とが隣接相互間でその長
手方向が互いに直角に配置されたパターンになってい
る。そしてそれぞれの群のなすストライプ状電極151の
外側には、各電極板をブリッジするようなブリッジ部15
3が形成されている。そしてブリッジ部153が形成される
部分は、他の部分に比べて異なる高さ(低く)になるよ
うに、基板152がその周囲に比べて数μmだけ薄くなっ
ている。固定台140側のストライプ状電極141のエッジ部
と載置体150側のストライプ状電極151のエッジ部との間
の距離を、ストライプ状電極の各電極板の距離よりも大
きくすることにより、またはエッジ部上に誘電体膜144
が乗らないようにすることにより、ブリッジ部とストラ
イプ部155とが交差し、そこに電界が集中することを防
ぐようにしている。なお載置体150側のストライプ状電
極151上には、摩擦力を低減する為の固体潤滑膜154を薄
く付与している。
The mounting body 150 has basically the same configuration as that of the mounting body 50 shown in FIG.
Electrode patterns similar to the striped electrode groups a1, a2, b1, b2 shown in the figure are formed. That is, width 10 μm, length 2 m
The groups a1, a2 and b1, b2 formed by arranging 10000 m electrode plates in a stripe pattern at intervals of 10 μm have a pattern in which their longitudinal directions are arranged at right angles to each other. On the outside of the striped electrode 151 formed by each group, a bridge portion 15 that bridges each electrode plate is formed.
3 is formed. The substrate 152 is thinner by several μm than the surroundings so that the portion where the bridge portion 153 is formed has a different height (lower) than the other portions. By setting the distance between the edge portion of the striped electrode 141 on the fixed base 140 side and the edge portion of the striped electrode 151 on the mounting body 150 side larger than the distance between the electrode plates of the striped electrode, or Dielectric film 144 on the edge
This prevents the bridge portion and the stripe portion 155 from intersecting each other and preventing the electric field from concentrating there. A thin solid lubricating film 154 for reducing the frictional force is provided on the striped electrode 151 on the mounting body 150 side.

この第3実施例によれば、第1実施例と同様の効果を得
ることができる上、載置体150と固定台140との間に静電
力が働くので、載置体150に対し押圧力を格別に加える
必要がなく、構成が簡略化する。また固定台140側のス
トライプ状電極151上に固体潤滑膜154を付与したので、
摩擦によるロスが少なく、大きな出力を取出すことがで
きると共に、耐久性を向上させることができる。さらに
固定台140側のブリッジ部143を除いて誘電体膜144を付
与したので、電界の集中を防ぐことができ、載置体150
をスムーズに移動させることができる。
According to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and since the electrostatic force acts between the mounting body 150 and the fixed base 140, the pressing force is applied to the mounting body 150. There is no need to add specially, and the configuration is simplified. Further, since the solid lubricating film 154 is provided on the striped electrode 151 on the fixed base 140 side,
The loss due to friction is small, a large output can be obtained, and the durability can be improved. Furthermore, since the dielectric film 144 is provided except for the bridge portion 143 on the fixed base 140 side, concentration of the electric field can be prevented, and the mounting body 150 can be prevented.
Can be moved smoothly.

第24図〜第28図は第3実施例の変形例を示す断面図であ
る。第24図に示す変形例は、固定台140上に形成したス
トライプ状電極(以下、固定台電極という)141のブリ
ッジ部が、載置体150上に形成したストライプ状電極
(以下、載置体電極という)151のストライプ部155と交
差する部分において、固定台電極141と載置体電極151と
の間隔を保つように構成にしている。載置体150として
は、ブリッジ部153と固定台電極141のストライプ部142
とが交差する部分における、固定台電極141と載置体電
極151とを離間させるために、第3実施例に用いた載置
体150と同様に構成された載置体を使用している。また
固定台140の固定台電極141および基板111上に亙り、誘
電体膜145を形成している。この誘電体膜145は、電極の
ストライプ部のみがパターンガスレすることのないよう
に重ねスパッタを行ない、第3実施例に比べ相当厚くし
ている。そして誘電体膜145は固定台電極141の厚さに対
応して、段差は有するものの、全体として均一な厚さに
なっている。
24 to 28 are sectional views showing modifications of the third embodiment. In the modification shown in FIG. 24, a bridge portion of a stripe-shaped electrode (hereinafter referred to as a fixed-base electrode) 141 formed on a fixed base 140 is a stripe-shaped electrode (hereinafter referred to as a mounted body) formed on a mounting body 150. At a portion of the electrode 151, which intersects the stripe portion 155, the fixed base electrode 141 and the mounting body electrode 151 are kept at a distance. As the mounting body 150, the bridge portion 153 and the stripe portion 142 of the fixed base electrode 141 are used.
In order to separate the fixed base electrode 141 and the mounting body electrode 151 at the intersection of and, the mounting body configured similarly to the mounting body 150 used in the third embodiment is used. A dielectric film 145 is formed on the fixed base electrode 141 of the fixed base 140 and the substrate 111. The dielectric film 145 is made thicker than that of the third embodiment by performing overlapping sputtering so that only the stripe portion of the electrode does not suffer pattern discharge. The dielectric film 145 has a step corresponding to the thickness of the fixed base electrode 141, but has a uniform thickness as a whole.

このような変形例によれば、第3実施例と同様の効果を
得ることができる上、誘電体膜145の形成にマスクを使
用する必要がないので、誘電体膜145を能率よく形成で
き、しかも作業工程の簡略化をはかれる。
According to such a modification, the same effect as that of the third embodiment can be obtained, and since it is not necessary to use a mask for forming the dielectric film 145, the dielectric film 145 can be formed efficiently. Moreover, the work process can be simplified.

なお第25図に示すように、誘電体膜146をストライプ状
電極141の部分にのみ形成し、載置体150側の電極151を
ストライプ部155の部分のみ厚くするようにしてもよ
い。
Note that, as shown in FIG. 25, the dielectric film 146 may be formed only on the stripe-shaped electrode 141 portion, and the electrode 151 on the mounting body 150 side may be thickened only on the stripe portion 155 portion.

また第26図に示すように、固定台140側のストライプ部
のみ厚くなっている電極141上および基板111上に、固体
潤滑膜162を形成し、載置体150側のストライプ部155に
誘電体膜163を形成するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 26, a solid lubricating film 162 is formed on the electrode 141 and the substrate 111 where only the stripe portion on the fixed base 140 side is thick, and the dielectric material is formed on the stripe portion 155 on the mounting body 150 side. The film 163 may be formed.

さらに第27図に示すように、固定台140側に誘電体を兼
ねた固体潤滑材171を、例えばMOS24により1μm程度の
薄膜に形成し、固体潤滑材171の誘電性を誘電体163とし
て積極的に使うようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 27, a solid lubricant 171 which also serves as a dielectric is formed on the fixed base 140 side in a thin film of about 1 μm by, for example, MOS 24 , and the dielectric property of the solid lubricant 171 is positively used as the dielectric 163. You may want to use it.

さらにまた第28図に示すように、載置体180がブロック
の様な体積物である場合、底部外表面に電極181と潤滑
材182を形成し、これを第3実施例に示した固定台140上
に載置するようにしてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 28, when the mounting body 180 is a volume like a block, an electrode 181 and a lubricant 182 are formed on the outer surface of the bottom, and this is mounted on the fixing base shown in the third embodiment. You may make it mount on 140.

本発明は以上述べた各実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、長さ方向に波状曲面を有する振動体及
びこの振動体に振動を励起させる圧電素子からなる超音
波振動子を格子状に複数個組合わせ波状曲面の波頭部を
同一平面上にマトリクス状に配置し、これら波頭部に接
触するように載置体を配置するようにしたので大きな変
位量を得ることができ、高精度で、しかもレスポンスが
良く、外部からの影響を受けにくく、小型化が可能で、
さらにはX,Y方向の移動のみならず回転動作をもさせる
ことのできる載置体移動アクチュエータを提供すること
ができる。
According to the present invention, a plurality of ultrasonic transducers including a vibrating body having a wavy curved surface in the length direction and a piezoelectric element for exciting the vibrating body in a lattice are combined in a lattice shape so that the wave crests of the wavy curved surface are on the same plane. They are arranged in a matrix on the top, and the mounting body is arranged so as to come into contact with these wave crests, so a large amount of displacement can be obtained, high accuracy, good response, and external influences. It is difficult to receive and can be downsized,
Furthermore, it is possible to provide a mounting body movement actuator that can perform not only movement in the X and Y directions but also rotation operation.

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

第1図〜第14図は本発明に係る載置体移動アクチュエー
タの駆動原理を示す図であり、第1図は点状の駆動力発
生要素の配列状態を示す図、第2図は面状の駆動力発生
要素の配列状態を示す図、第3図は超音波モータの基本
的な構成を示す図、第4図は第3図に示す超音波モータ
の弾性体に発生した屈曲振動波を示す図、第5図は波状
弾性体を用いた超音波モータの基本的な構成を示す図、
第6図は複数の波状弾性体を互いに直交するように配置
した状態を示す図、第7図は第6図に示す複数の波状弾
性体を上から見た状態を模式的に示す図、第8図は面状
の駆動力発生要素が発生させる静電引力の発生原理を示
す図、第9図は固定台に設けたストライプ状電極の配列
状態および固定台に対向して配置された載置体に設けた
ストライプ状電極の配列状態を示す図、第10図および第
11図は駆動用の三相電圧の波形を示す図、第12図(a)
は面状の駆動力発生要素の構成を示す図、第12図(b)
はストライプ状電極の一部を示す平面図、第13図は長方
形の駆動力発生要素が多数配列された固定台の表面を示
す平面図、第14図はストライプ状電極群の形成された載
置体の表面を示す平面図である。第15図〜第19図は本発
明の第1実施例を具体的に示す図であり、第15図は斜視
図、第16図は断面図、第17図は波状弾性体の構成を示す
側面図、第18図は面状の圧電セラミクスを取付けた波状
弾性体の側面図、第19図は波状をした圧電セラミクスを
取付けた波状弾性体の側面図である。第20図〜第22図は
本発明の第2実施例を具体的に示す図であり、第20図は
リング状超音波モータの斜視図、第21図は固定台上に直
立させて固定した超音波モータと載置体とを示す側面
図、第22図は固定台上に多数のリング状超音波モータを
配置した状態を示す平面図である。第23図は本発明の第
3実施例の構成を示す側断面図、第24図〜第28図はそれ
ぞれ第3実施例の変形例の構成を示す側断面図である。
第29図および第30図は従来の移動ステージの構成を示す
斜視図である。 20,30,40,103,140……固定台、21,22……振動吸収体、2
3,28……板状をなす弾性体、24,25……圧電素子、26,5
0,64,104,150,180……載置体、27……波状弾性体、31,3
2,35a〜35c,36a〜36c,37a〜37c……電極板、34……直流
電源、41……駆動力発生要素、42,142,155……ストライ
プ部、43,53a,53b,143,153……ブリッジ部、61……基
台、62……振動吸収シート、63a,63b……支持部材、65
……摩擦層、66……押圧部材、71,72……圧電セラミク
ス、81〜84……平面状の圧電セラミクス、85……リード
線、91〜94……液状の圧電セラミクス、95,96……電
極、100……リング状超音波モータ、101……リング状の
弾性体、102……リング状の圧電素子、111……スルーホ
ール基板、112……スルーホール電極、141,151……スト
ライプ状電極、144,145,146,163……誘電体膜、154,162
……固体潤滑膜。
1 to 14 are diagrams showing a driving principle of a mounting body moving actuator according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing an arrangement state of dot-like driving force generating elements, and FIG. Showing the arrangement of the driving force generating elements of FIG. 3, FIG. 3 is a view showing the basic configuration of the ultrasonic motor, and FIG. 4 is a diagram showing bending vibration waves generated in the elastic body of the ultrasonic motor shown in FIG. Fig. 5 is a diagram showing a basic configuration of an ultrasonic motor using a wavy elastic body,
FIG. 6 is a view showing a state in which a plurality of wavy elastic bodies are arranged so as to be orthogonal to each other, and FIG. 7 is a view schematically showing a state in which the plurality of wavy elastic bodies shown in FIG. 6 are viewed from above, FIG. 8 is a diagram showing a principle of generation of electrostatic attraction generated by a planar driving force generating element, and FIG. 9 is an arrangement state of striped electrodes provided on a fixed base and a mounting placed so as to face the fixed base. FIG. 10, FIG. 10 and FIG.
Fig. 11 is a diagram showing the waveform of the three-phase voltage for driving, Fig. 12 (a)
Is a diagram showing the configuration of a planar driving force generating element, FIG. 12 (b)
Is a plan view showing a part of the striped electrode, FIG. 13 is a plan view showing the surface of a fixed base on which a large number of rectangular driving force generating elements are arranged, and FIG. 14 is a mounting on which a striped electrode group is formed. It is a top view which shows the surface of a body. FIGS. 15 to 19 are views specifically showing the first embodiment of the present invention. FIG. 15 is a perspective view, FIG. 16 is a sectional view, and FIG. 17 is a side view showing the structure of a wavy elastic body. FIG. 18 is a side view of the wavy elastic body to which the planar piezoelectric ceramics are attached, and FIG. 19 is a side view of the wavy elastic body to which the wavy piezoelectric ceramics are attached. 20 to 22 are views specifically showing the second embodiment of the present invention. FIG. 20 is a perspective view of a ring-shaped ultrasonic motor, and FIG. 21 is upright and fixed on a fixing base. FIG. 22 is a side view showing the ultrasonic motor and the mounting body, and FIG. 22 is a plan view showing a state in which a large number of ring-shaped ultrasonic motors are arranged on a fixed base. FIG. 23 is a side sectional view showing the structure of the third embodiment of the present invention, and FIGS. 24 to 28 are side sectional views showing the structure of the modification of the third embodiment.
29 and 30 are perspective views showing the structure of a conventional moving stage. 20,30,40,103,140 …… Fixed base, 21,22 …… Vibration absorber, 2
3,28 …… Plate-shaped elastic body, 24,25 …… Piezoelectric element, 26,5
0,64,104,150,180 …… Mounting body, 27 …… Wavy elastic body, 31,3
2,35a ~ 35c, 36a ~ 36c, 37a ~ 37c ... electrode plate, 34 ... direct current power supply, 41 ... driving force generating element, 42, 142, 155 ... stripe section, 43, 53a, 53b, 143, 153 ... bridge section, 61: base, 62: vibration absorbing sheet, 63a, 63b ... support member, 65
...... Frictional layer, 66 ...... Pressing member, 71,72 ...... Piezoelectric ceramics, 81 to 84 ...... Plane piezoceramics, 85 ...... Lead wire, 91 to 94 ...... Liquid piezoceramics, 95,96 ... Electrodes, 100 ... Ring-shaped ultrasonic motors, 101 ... Ring-shaped elastic bodies, 102 ... Ring-shaped piezoelectric elements, 111 ... Through-hole substrates, 112 ... Through-hole electrodes, 141, 151 ... Striped electrodes , 144,145,146,163 …… Dielectric film, 154,162
...... Solid lubrication film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】長さ方向に液状曲面を有する振動体及びこ
の振動体に振動を励起させる圧電素子からなる超音波振
動子を、前記振動体が互いに接触しないように格子状に
複数個組合わせ、前記液状曲面の波頭部を同一平面上に
マトリクス状に配置し、これら波頭部に接触するように
載置体を配置したことを特徴とする載置体移動アクチュ
エータ。
1. A plurality of ultrasonic vibrators, each of which is composed of a vibrating body having a liquid curved surface in the lengthwise direction and a piezoelectric element for exciting the vibrating body in a lattice form, so that the vibrating bodies do not contact each other. A mounting body moving actuator, characterized in that the wave fronts of the liquid curved surface are arranged in a matrix on the same plane, and the mounting body is arranged so as to be in contact with these wave fronts.
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