JP2000208825A - 電気機械変換素子を使用したアクチエ―タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電素子を使用したアクチエータにおいて、
圧電素子に直流電圧を印加して伸び（縮み）変位を発生
させる微動モードの場合に、スライダと駆動軸との間の
滑りを防ぎ、移動体を正確に位置決めできるアクチエー
タを提供する。 【解決手段】 第１の圧電素子２１の一方の端は固定部
材の壁面に接着により固定され、第１の圧電素子２１の
他端は駆動軸２２に接着固定される。第１の圧電素子２
１の厚み方向の変位は駆動軸２２に軸方向の変位を発生
させ、駆動軸２２に摩擦結合したスライダ２４を所定方
向に移動する。スライダ２４のパツド２５は板ばね２８
により下向きの付勢力が与えられるが、板ばね２８とス
ライダ２４の間に配置された第２の圧電素子２６ａ、２
６ｂに変位を発生させることにより板ばね２８の付勢力
を変更し、スライダ２４及びパツド２５と駆動軸２２と
の摩擦結合力を調整して滑りを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気機械変換素
子を使用したアクチエータに関し、特に走査型顕微鏡、
情報記録再生装置、精密測定用ＸＹステージ、カメラの
撮影レンズ、オーバーヘツドプロジエクタの投影レン
ズ、双眼鏡のレンズなどの駆動に適した電気機械変換素
子を使用したアクチエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機械変換素子、例えば圧電素子に緩
やかな立ち上がり部とこれに続く急速な立ち下がり部か
らなる波形の駆動パルスを印加すると、駆動パルスの緩
やかな立ち上がり部では圧電素子が緩やかに厚み方向の
伸び変位を生じ、急速な立ち下がり部では急速に縮み変
位を生じる。そこで、この特性を利用し、圧電素子に対
して上記したような波形の駆動パルスを印加して異なる
速度で充放電を繰り返し、圧電素子に速度の異なる厚み
方向の振動を発生させて圧電素子に固着された駆動部材
を異なる速度で往復移動させ、駆動部材に摩擦結合した
移動体を所定方向に移動させるアクチエータが知られて
いる。

【０００３】図３及び図４は、上記した圧電変換素子を
使用したアクチエータの構成の一例を示す図で、図３は
アクチエータを分解した状態を示す斜視図、図４は組み
立てた状態を示す斜視図である。

【０００４】図３及び図４において、アクチエータ１０
０は、固定部材１０１、圧電素子１１０、駆動軸１１
１、スライダ１１２、その他の部材から構成される。

【０００５】固定部材１０１は、全体が略円柱状に形成
され、直径方向（図３で上下方向）に貫通する第１の穴
１０２と第２の穴１０３が形成され、穴１０２と穴１０
３との間の壁部１０４には駆動軸１１１を支承する軸受
１０４ａが形成されている。また、固定部材１０１の端
面であつて穴１０３の壁部１０５を構成する部分には、
駆動軸１１１を支承する軸受１０５ａが形成されてい
る。なお、固定部材の部分１０６は、このアクチエータ
を装置へ取り付けるための取付部である。

【０００６】第１の穴１０２には圧電素子１１０が配置
され、圧電素子１１０の一方の端は固定部材１０１の取
付部１０６側の壁面に接着により固定され、圧電素子１
１０の他方の端には駆動軸１１１が接着により固定され
る。駆動軸１１１は壁部１０４の軸受１０４ａと壁部１
０５の軸受１０５ａとにより支持されるので、圧電素子
１１０に厚み方向の伸縮変位が発生すると、圧電素子１
１０に接着固定された駆動軸１１１は軸方向に往復移動
することができる。

【０００７】１１２はスライダで、固定部材１０１の穴
１０３の中に配置され、穴１０３を構成する長手方向の
内側壁面を回転止め兼ガイドとして、穴１０３の内部を
円柱軸方向に移動可能に構成されている。なお、スライ
ダ１１２の下側には、このアクチエータ１００により駆
動される部材、例えば、レンズ装置であれば可動のレン
ズ鏡筒などを取り付ける取付部１１２ｃが設けられてい
る。

【０００８】スライダ１１２は、その本体部分に形成さ
れた穴１１２ａに駆動軸１１１が貫通し、駆動軸１１１
が貫通している上部には開口部１１２ｂが形成され、駆
動軸１１１の上半分が露出している。また、この開口部
１１２ｂには駆動軸１１１の上半分に当接するパツド１
１３が嵌挿され、パツド１１３には、その上部に突起１
１３ａ、下面には駆動軸１１１の上半分に当接する溝１
１３ｂが設けられている。パツド１１３の突起１１３ａ
が板ばね１１４により押し下げられることにより、パツ
ド１１３の溝１１３ｂが駆動軸１１１に当接し、下向き
の付勢力Ｆが与えられる。なお、１１５は板ばね１１４
をスライダ１１２に固定するためのねじである。また、
図示されていないが、スライダ１１２には移動体、例え
ばレンズ鏡筒が固定される。

【０００９】この構成により、駆動軸１１１とパツド１
１３及びスライダ１１２は適当な摩擦結合力で摩擦結合
する。摩擦結合力を決定する付勢力Ｆの調整は、ねじ１
１５の締め付け加減により調整することができる。

【００１０】駆動軸１１１は、前記したとおり、壁部１
０４の軸受１０４ａと壁部１０５の軸受１０５ａにより
支持されており、圧電素子１１０の側と反対側の端部１
１１ａは、軸受１０５ａの穴から僅かに突出している。

【００１１】壁部１０４の外側には板ばね１１７がねじ
１１８により固定されており、駆動軸１１１の端部１１
１ａを軸方向に押圧している。押圧力はねじ１１８の締
め加減で調整することができる。

【００１２】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子１１０に図５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１１０が緩やかに厚み方向に伸び変位し、圧電素子１
１０に結合する駆動軸１１１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１１１に摩擦結合
したスライダ１１２は摩擦結合力により駆動軸１１１と
共に正方向に移動する。

【００１３】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子１１０が急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子１
１０に結合する駆動軸１１１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１１１に摩擦
結合したスライダ１１２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。

【００１４】圧電素子１１０に前記駆動パルスを連続的
に印加することにより、駆動軸１１１に速度の異なる往
復振動を発生させ、駆動軸１１１に摩擦結合したスライ
ダ１１２、及びスライダ１１２に固定された移動体を連
続的に正方向に移動させることができる。

【００１５】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１１２と駆動
軸１１１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。

【００１６】スライダ１１２及びスライダ１１２に固定
された図示しない移動体を先と反対方向（矢印ａと反対
方向）に移動させるには、圧電素子１１０に印加する鋸
歯状波駆動パルスの波形を変え、図５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することができる。

【００１７】このようなアクチエータでは、所望の位置
にスライダ、即ち移動体を精密に位置決めするため、上
記した鋸歯状波駆動パルスにより所望の位置にスライダ
及びスライダに固定された移動体を高速で移動する粗動
モードのほか、圧電素子に所定の電圧を印加して所定の
大きさの伸び変位、或いは縮み変位を発生させて精密に
位置決めできる微動モードを備え、適宜切り換えて作動
させる駆動手段が提案されている。

【００１８】図６は粗動モードと微動モードとを切り換
えることができるアクチエータ駆動回路のブロツク図で
ある。図６において、アクチエータ１００は図３、図４
に示した構成の要部を示したもので、同一部材には同一
符号を付してある。即ち、１０１は固定部材、１１０は
圧電素子、１１１は駆動軸、１１２はスライダを示す。
スライダ１１２には基準位置（例えば固定部材の端部な
ど）に対する現在位置を検出するため、公知の位置セン
サ１２６が設けられている。位置センサとしては、例え
ば、一定間隔で着磁された磁気ロツドと磁気抵抗素子か
らなる公知のＭＲセンサなどを利用することができる。

【００１９】駆動回路は、ＣＰＵ１２０、ＣＰＵ１２０
の入力ポートに接続された信号処理回路１２１、出力ポ
ートに接続された粗動駆動回路１２２、微動駆動回路１
２３、粗動モードと微動モードを切り換える切換スイツ
チ１２４、電圧増幅回路１２５から構成される。切換ス
イツチ１２４はＣＰＵ１２０から出力される切換信号に
より切り換えられる。

【００２０】位置センサ１２６で検出されたスライダ１
１２の位置信号は、信号処理回路１２１で処理されてＣ
ＰＵ１２０に入力され、また、電圧増幅回路１２５から
出力される駆動信号は圧電素子１１０に印加されるよう
に構成されている。このほか、図示を省略してあるが、
ＣＰＵ１２０の入力ポートには、スライダ１１２、即ち
移動体の目標位置を示す信号が図示しないキーボードそ
の他の入力装置から入力されるように構成されている。

【００２１】次に、その動作を説明する。スライダ１１
２の目標位置信号がＣＰＵ１２０に入力されると、ＣＰ
Ｕ１２０では目標位置信号と、位置センサ１２６で検出
され、信号処理回路１２１で処理されたスライダ１１２
の現在位置信号とに基づいて、スライダ１１２を移動さ
せる距離、即ち移動距離が演算される。

【００２２】ＣＰＵ１２０は、演算された移動距離に基
づいて高速移動が必要と判断したときは、切換スイツチ
１２４を粗動モードに切換えると共に、粗動駆動回路１
２２を作動させて鋸歯状波駆動パルスを発生させ、電圧
増幅回路１２５を経て圧電素子１１０に印加する。圧電
素子１１０には厚み方向の伸縮変位が生じて駆動軸１１
１に速度の異なる往復振動を発生させ、駆動軸１１１に
摩擦結合したスライダ１１２を連続的に所定方向に移動
させる。

【００２３】スライダ１１２の位置は位置センサ１２６
で連続的に検出されている。スライダ１１２が目標位置
に接近してその位置信号がＣＰＵ１２０に入力され、所
定距離以内に接近したことが検出されると、ＣＰＵ１２
０は、切換スイツチ１２４を微動モード側に切換えると
共に、微動駆動回路１２３を作動させてスライダ１１２
の目標位置と現在位置の差に対応する所定の電圧の駆動
信号を発生させ、電圧増幅回路１２５を経て圧電素子１
１０に印加する。圧電素子１１０には駆動信号の電圧に
応じた厚み方向の変位が生じ、スライダ１１２を目標位
置に移動させる。なお、微動モードではスライダ１１２
の位置信号が駆動信号にフィードバックされてスライダ
を所定位置に設定するサーボ制御が行われる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】電気機械変換素子を使
用したアクチエータにおいては、電気機械変換素子自体
の伸縮範囲が限られているため、より広い移動範囲を得
る為に、スライダと駆動軸とを摩擦結合させ、駆動軸上
の任意の位置にスライダ及びスライダに固定された移動
体を移動させることができるように構成されている。

【００２５】このため、電気機械素子に所定の電圧を印
加して伸び変位、或いは縮み変位を発生させる微動モー
ドの場合に、電気機械素子の伸び変位、或いは縮み変位
により駆動軸を移動させる力が、スライダと駆動軸との
摩擦結合力を以上であると、スライダが駆動軸上を滑つ
てしまい、スライダ、即ち移動体を安定して位置決めで
きないという不都合があつた。

【００２６】このような不都合を解消するためには、微
動モードでの駆動力を小さくすればよいが、駆動力を小
さくするとスライダを目標位置に設定するのに時間がか
かり、場合によつては、目標位置に設定できない可能性
も生じる。

【００２７】さらに、粗動モードから微動モードに切換
えられた瞬間には駆動軸が停止するので、スライダに大
きな慣性力が作用し、スライダが駆動軸上を滑るという
不都合がある。

【００２８】図７は、この場合のスライダの挙動を説明
する図である。まず、最初は粗動モードを設定してスラ
イダ１１２を目標位置に近付け、スライダ１１２が目標
位置に近付いたときは微動モードに切換える。微動モー
ドに切換えられると、この瞬間に電気機械変換素子の伸
縮動作が停止して大きな制動力が駆動軸１１１に加わ
る。大きな制動力が発生すると、駆動軸１１１に摩擦結
合しているスライダ１１２は慣性力により駆動軸上を滑
り、目標位置を越えてしまうオーバーシュートが発生す
る。このため、スライダ１１２を目標位置に設定するた
めに反対方向に移動させる必要が生じ、目標位置への設
定に長時間を要し、高速での位置決めができなくなる。
図７において、Ｓは滑りの発生点を示す。

【００２９】このほか、駆動装置が作動していないとき
に外部から衝撃が加わると、スライダ１１２が駆動軸１
１１上を滑り、作動開始時の原点がずれるという不都合
があり、例えば、走査型電子顕微鏡の探針位置決めシス
テムにこの駆動装置を適用した場合には、探針先端を破
壊してしまうという不都合がある。

【００３０】この発明は、上記課題を解決することを目
的とするものである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、請求項１の発明は、第１の電気機械変換
素子と、第１の電気機械変換素子に固着結合されて第１
の電気機械変換素子とともに変位する駆動部材と、該駆
動部材に摩擦結合する移動部材とを備えた電気機械変換
素子を使用したアクチエータにおいて、前記移動部材
は、前記駆動部材と移動部材との間の摩擦結合力を調整
する第２の電気機械変換素子を備えることを特徴とす
る。

【００３２】そして、前記移動部材は、駆動部材に接触
する第１及び第２の摩擦部材と、第２の摩擦部材を駆動
部材に押圧する押圧部材と、押圧部材の押圧力を調整す
る第２の電気機械変換素子から構成される。

【００３３】また、前記移動部材を構成する第１及び第
２の摩擦部材は、前記駆動部材を外側から挟むように配
置され、第１の摩擦部材に取り付けられた前記押圧部材
が第２の摩擦部材を駆動部材に押圧して第１及び第２の
摩擦部材を駆動部材に摩擦結合するように構成すること
ができる。

【００３４】さらに、前記第２の電気機械変換素子は、
前記第１の摩擦部材と押圧部材との間に配置され、第２
の電気機械変換素子に変位を発生させるとき、前記押圧
部材が駆動部材から離隔する方向に移動し、第１及び第
２の摩擦部材と駆動部材との間の摩擦結合力を減少させ
るように作用させるとよい。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。実施の形態のアクチエータは、先に従来技術と
して説明した図３、図４に示す構成と同様であり、スラ
イダの構成が異なるのみであるから、以下、スライダの
構成を説明する。なお、以下の説明では、電気機械変換
素子として圧電素子を使用するものとして説明する。

【００３６】図１は、アクチエータのスライダ部分の構
成を拡大して示した断面図である。図１において、アク
チエータ１０は、固定部材１１、第１の圧電素子２１、
駆動部材を構成する駆動軸２２、移動部材を構成するス
ライダ２４、第２の圧電素子２６ａ、２６ｂ、その他の
部材から構成される。また、図示されていないがスライ
ダ２４には移動体、例えばレンズ鏡筒等が固定されるこ
とは、従来技術で説明したものと同じである。

【００３７】第１の圧電素子２１の一方の端は固定部材
１１上の取付部１２の壁面に接着により固定され、第１
の圧電素子１２の他方の端は駆動軸２２に接着固定され
る。駆動軸２２は固定部材１１に設けられた軸受１１ａ
及び１１ｂにより軸方向に移動可能に支持されており、
第１の圧電素子２１に厚み方向の変位が発生すると、圧
電素子に接着固定された駆動軸２２は、軸方向（矢印ａ
方向及び反対方向）に往復移動することができる。

【００３８】スライダ２４は、その本体部分に形成され
た穴２４ａに駆動軸２２が貫通し、駆動軸２２が貫通し
ている上部には開口部２４ｂが形成され、駆動軸２２の
上半分が露出している。また、この開口部２４ｂには駆
動軸２２の上半分に当接するパツド２５が嵌挿され、パ
ツド２５には、その上部に突起２５ａ、下面には駆動軸
２２の上半分に当接する溝が設けられている。スライダ
２４とパツド２５とで第１及び第２の摩擦部材を構成す
る。以上の構成は、図３及び図４に示す構成と同様であ
る。

【００３９】スライダ２４の本体部分２４ｄ及び２４ｅ
の上には、それぞれ第２の圧電素子２６ａ、２６ｂが接
着固定されており、その上に板ばね２８が配置され、板
ばね２８の中央部分は、パツド２５の突起２５ａに当接
している。

【００４０】さらに、押圧部材を構成する板ばね２８
は、第２の圧電素子２６ａ、２６ｂを貫通するねじ２７
ａ、２７ｂにより、スライダ２４の本体部分２４ｄ及び
２４ｅに固定されるが、ねじ２７ａ、２７ｂの頭部と板
ばね２８との間にコイルスプリング２９ａ、２９ｂが介
装されている。

【００４１】この構成により、第２の圧電素子２６ａ、
２６ｂに電圧が印加されていない状態では、板ばね２８
はコイルスプリング２９ａ、２９ｂにより下方向に強い
力で押圧されており、板ばね２８はパツド２５に下向き
の付勢力Ｆを与えるから、スライダ２４及びパツド２５
と駆動軸２２とは強い力で摩擦結合する。

【００４２】次に、第２の圧電素子２６ａ、２６ｂに電
圧が印加されて、厚みが増大する方向に変位が発生する
と、板ばね２８は、コイルスプリング２９ａ、２９ｂの
付勢力に抗して図１で上方向に移動し、板ばね２８がパ
ツド２５に付与する下向きの付勢力Ｆを減少させるか
ら、スライダ２４及びパツド２５と駆動軸２２との摩擦
結合力は、第２の圧電素子２６ａ、２６ｂに電圧が印加
されていない場合よりも減少する。

【００４３】なお、図１に示す構成はアクチエータのス
ライダ部分の構成の一例であり、第２の圧電素子により
板ばねの付勢力Ｆを調整できる構成であれば、各種の変
形が考えられる。即ち、図１に示す構成では、第２の圧
電素子に電圧を印加したとき発生する変位により板ばね
の付勢力Ｆを減少させるようにしているが、これと反対
に、第２の圧電素子に電圧を印加したとき発生する変位
により板ばねの付勢力Ｆを増大するようにすることもで
きる。このような構成は、当業者であれば必要に応じて
容易に設計することができよう。

【００４４】図２は粗動モードと微動モードとを切り換
えることができるアクチエータ駆動回路のブロツク図で
ある。図２において、アクチエータ１０の構成部材は、
図１に示した構成と同一部材には同一符号を付してあ
る。即ち、１１は固定部材、２１は第１の圧電素子、２
２は駆動軸、２４はスライダ、２６ａ、２６ｂは第２の
圧電素子を示す。スライダ２４には基準位置（例えば固
定部材の端部など）に対する現在位置を検出するため、
公知の位置センサ３７が設けられている。位置センサと
しては一定間隔で着磁された磁気ロツドと磁気抵抗素子
からなる公知のＭＲセンサなどを利用することができ
る。

【００４５】駆動回路は、ＣＰＵ３０、ＣＰＵ３０の入
力ポートに接続された信号処理回路３１、出力ポートに
接続された粗動駆動回路３２、微動駆動回路３３、粗動
モードと微動モードを切り換える切換スイツチ３４、第
１の圧電素子２１に供給する駆動電圧を増幅する電圧増
幅回路３５、第２の圧電素子２６ａ、２６ｂに駆動電圧
を供給する電圧増幅回路３６から構成される。

【００４６】切換スイツチ３４はＣＰＵ３０から出力さ
れる切換信号により切り換えられる。位置センサ３７で
検出されたスライダ２４の位置信号は、信号処理回路３
１で処理されてＣＰＵ３０に入力され、また、電圧増幅
回路３５から出力される駆動信号は第１の圧電素子２１
に印加されるように構成されている。このほか、図示を
省略してあるが、ＣＰＵ３０の入力ポートには、スライ
ダ２４、即ち移動体の目標位置を示す信号が図示しない
キーボードその他の入力装置から入力されるように構成
されている。

【００４７】次に、その動作を説明する。スライダ２４
の目標位置信号がＣＰＵ３０に入力されると、ＣＰＵ３
０では目標位置信号と、位置センサ３７で検出され、信
号処理回路３１で処理されたスライダ２４の現在位置信
号とに基づいて、スライダ２４を移動させる距離、即ち
移動距離が演算される。

【００４８】ＣＰＵ３０は、演算された移動距離に基づ
いて高速移動が必要と判断したときは、切換スイツチ３
４を粗動モードに切換えると共に、粗動駆動回路３２を
作動させて鋸歯状波駆動パルスを発生させ、電圧増幅回
路３５を経て第１の圧電素子２１に印加する。

【００４９】これと同時に、ＣＰＵ３０は電圧増幅回路
３６を作動させ、第２の圧電素子２６ａ、２６ｂに駆動
電圧を供給して所定の変位を発生させる。これにより、
第２の圧電素子２６ａ、２６ｂに厚み方向の変位が発生
して板ばね２８を押し上げ、板ばね２８による下向きの
付勢力Ｆを減少させるので、スライダ２４及びパツド２
５と駆動軸２２との摩擦結合力は小さくなる。

【００５０】第１の圧電素子２１に鋸歯状波駆動パルス
が印加されると厚み方向の伸縮変位が生じ、第１の圧電
素子２１に固定結合された駆動軸２２に速度の異なる往
復振動が発生する。駆動軸２２に比較的小さい摩擦結合
力で摩擦結合したスライダ２４は、駆動軸２２の低速移
動では駆動軸２２に摩擦結合して共に移動し、駆動軸２
２の高速移動では慣性力により駆動軸２２の上を滑り、
速度の異なる往復振動を繰り返しながら連続的に所定方
向に移動する。

【００５１】スライダ２４の位置は位置センサ３７で連
続的に検出されている。スライダ２４が目標位置に接近
してその位置信号がＣＰＵ３０に入力され、所定距離以
内に接近したことが検出されると、ＣＰＵ３０は、切換
スイツチ３４を微動モード側に切換えると共に、微動駆
動回路３３を作動させてスライダ２４の目標位置と現在
位置の差に対応する所定の電圧の駆動信号を発生させ、
電圧増幅回路３５を経て第１の圧電素子２１に印加す
る。第１の圧電素子２１には駆動信号の電圧に応じた厚
み方向の変位が生じ、スライダ２４を目標位置に移動さ
せる。

【００５２】このとき、ＣＰＵ３０は電圧増幅回路３６
の作動を停止させ、第２の圧電素子２６ａ、２６ｂへの
駆動電圧の印加を停止するので、第２の圧電素子２６
ａ、２６ｂに発生していた厚み方向の変位は消滅して電
圧印加前の位置に戻るから、板ばね２８による下向きの
付勢力Ｆは減少前の値に戻り、減少前の付勢力Ｆがパツ
ド２５に加わる。

【００５３】これにより、スライダ２４及びパツド２５
と駆動軸２２との摩擦結合面には十分に大きな摩擦結合
力が発生し、駆動軸２２とスライダ２４との間に滑りの
生じることがないので、駆動軸２２に伝達された第１の
圧電素子２１の厚み方向の変位は、スライダ２４に正確
に伝達され、スライダ２４及びスライダ２４に結合され
たレンズ鏡筒などの移動体を正確に目標位置に移動させ
ることができる。

【００５４】

【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アクチエータは、移動部
材と駆動部材との間の摩擦結合力を調整する第２の電気
機械変換素子を備えているから、粗動モードにおける移
動部材と駆動部材との摩擦結合力と、微動モードにおけ
る移動部材と駆動部材との摩擦結合力とを変更し、それ
ぞれのモードに適した摩擦結合力を発生させることがで
きる。これにより、粗動モードから微動モードに切換え
ても移動部材が駆動部材上を滑ることがないようにでき
るから、迅速に移動部材を目標位置に設定することがで
きる。

【００５５】また、アクチエータの停止中に衝撃が加わ
つたような場合でも、移動部材は駆動部材に十分に大き
な力で摩擦結合しているから移動体が衝撃で動くことが
なく、アクチエータを適用した測定機器などの装置を破
壊するおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態のアクチエータの構成を
示す断面図。

【図２】図１に示すアクチエータの駆動回路のブロツク
図。

【図３】従来のアクチエータを分解した状態を示す斜視
図。

【図４】図３に示す従来のアクチエータの組み立てた状
態を示す斜視図。

【図５】アクチエータの圧電素子に印加する駆動パルス
の波形を説明する図。

【図６】図３に示すアクチエータの駆動回路のブロツク
図。

【図７】図３に示すアクチエータのスライダの挙動を説
明する図。

【符号の説明】

１０ アクチエータ １１ 固定部材 ２１ 第１の圧電素子（第１の電気機械変換素子） ２２ 駆動軸（駆動部材） ２４ スライダ（移動部材） ２５ パツド ２６ａ、２６ｂ 第２の圧電素子（第２の電気機械変換
素子） ２７ａ、２７ｂ ねじ ２８ 板ばね ２９ａ、２９ｂ コイルスプリング ３０ ＣＰＵ ３１ 信号処理回路 ３２ 粗動駆動回路 ３３ 微動駆動回路 ３４ 切換スイツチ ３５ 電圧増幅回路 ３６ 電圧増幅回路 ３７ 位置センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電気機械変換素子と、第１の電気
   機械変換素子に固着結合されて第１の電気機械変換素子
   とともに変位する駆動部材と、該駆動部材に摩擦結合す
   る移動部材とを備えた電気機械変換素子を使用したアク
   チエータにおいて、 前記移動部材は、前記駆動部材と移動部材との間の摩擦
   結合力を調整する第２の電気機械変換素子を備えること
   を特徴とする電気機械変換素子を使用したアクチエー
   タ。
2. 【請求項２】 前記移動部材は、駆動部材に接触する第
   １及び第２の摩擦部材と、第２の摩擦部材を駆動部材に
   押圧する押圧部材と、押圧部材の押圧力を調整する第２
   の電気機械変換素子から構成され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アクチエー
   タ。
3. 【請求項３】 前記移動部材を構成する第１及び第２の
   摩擦部材は、前記駆動部材を外側から挟むように配置さ
   れ、第１の摩擦部材に取り付けられた前記押圧部材が第
   ２の摩擦部材を駆動部材に押圧して第１及び第２の摩擦
   部材を駆動部材に摩擦結合することを特徴とする請求項
   ２記載の電気機械変換素子を使用したアクチエータ。
4. 【請求項４】 前記第２の電気機械変換素子は、前記第
   １の摩擦部材と押圧部材との間に配置され、第２の電気
   機械変換素子に変位を発生させるとき、前記押圧部材が
   駆動部材から離隔する方向に移動し、第１及び第２の摩
   擦部材と駆動部材との間の摩擦結合力を減少させるよう
   に作用することを特徴とする請求項２記載の電気機械変
   換素子を使用したアクチエータ。