JP2002141567A - 圧電アクチュエ−タの駆動方法 - Google Patents
圧電アクチュエ−タの駆動方法Info
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- JP2002141567A JP2002141567A JP2000334619A JP2000334619A JP2002141567A JP 2002141567 A JP2002141567 A JP 2002141567A JP 2000334619 A JP2000334619 A JP 2000334619A JP 2000334619 A JP2000334619 A JP 2000334619A JP 2002141567 A JP2002141567 A JP 2002141567A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変位量が大きくかつ信頼性が高く、絶縁抵
抗、変位量の低下の小さい圧電アクチュエ−タの駆動方
法を提供する。 【解決手段】 一対の圧電駆動部からなる圧電アクチュ
エ−タの一方の駆動部分ともう一方の駆動部を同時に互
いに逆方向に変位させる圧電アクチュエ−タにおいて、
分極方向に対する電界印加方向が一方の駆動部ともう一
方の駆動部で逆方向になるように電界を印加し、かつそ
の印加電界が圧電アクチュエ−タの使用温度における圧
電材料の抗電界の５０％以下であることを特徴とした。
抗、変位量の低下の小さい圧電アクチュエ−タの駆動方
法を提供する。 【解決手段】 一対の圧電駆動部からなる圧電アクチュ
エ−タの一方の駆動部分ともう一方の駆動部を同時に互
いに逆方向に変位させる圧電アクチュエ−タにおいて、
分極方向に対する電界印加方向が一方の駆動部ともう一
方の駆動部で逆方向になるように電界を印加し、かつそ
の印加電界が圧電アクチュエ−タの使用温度における圧
電材料の抗電界の５０％以下であることを特徴とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置、光学機
器等の精密位置決め装置に利用される、圧電アクチュエ
−タの駆動方法に関する。
器等の精密位置決め装置に利用される、圧電アクチュエ
−タの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電界を印加することによって変位を得る
圧電現象を利用した圧電素子は、微少変位制御、応答性
に優れ、従来から各種の微少変位制御装置に利用されて
いる。圧電アクチュエ−タは、分極処理の施された圧電
体に電極を介して電界を印加することにより変位を得
る。特に大変位を得るためには、電極に挟まれた圧電体
層の分極方向が一層おきに逆方向となるように積層され
た構造を有し、各圧電体層の分極方向と同じ方向に電界
を印加することによって圧電体の当該方向における伸張
変位を得る積層型圧電アクチュエ−タが用いられる。近
年、コンピュ−タ、家電製品等において、その記録装置
であるハ−ドディスクの高記録密度化に伴い、記録書き
込み・読み取り用のヘッドの高度な位置決め制御が要求
され、従来から変位機構として使用されているＶＣＭ
（ボイスコイルモ−タ）だけではそれに対応することが
困難な水準に達しつつある。そこでＶＣＭによる粗動変
位機構の二次微少変位素子として、圧電アクチュエ−タ
を利用する試みがなされている（例えば特開平１０−１
３６６６５）。
圧電現象を利用した圧電素子は、微少変位制御、応答性
に優れ、従来から各種の微少変位制御装置に利用されて
いる。圧電アクチュエ−タは、分極処理の施された圧電
体に電極を介して電界を印加することにより変位を得
る。特に大変位を得るためには、電極に挟まれた圧電体
層の分極方向が一層おきに逆方向となるように積層され
た構造を有し、各圧電体層の分極方向と同じ方向に電界
を印加することによって圧電体の当該方向における伸張
変位を得る積層型圧電アクチュエ−タが用いられる。近
年、コンピュ−タ、家電製品等において、その記録装置
であるハ−ドディスクの高記録密度化に伴い、記録書き
込み・読み取り用のヘッドの高度な位置決め制御が要求
され、従来から変位機構として使用されているＶＣＭ
（ボイスコイルモ−タ）だけではそれに対応することが
困難な水準に達しつつある。そこでＶＣＭによる粗動変
位機構の二次微少変位素子として、圧電アクチュエ−タ
を利用する試みがなされている（例えば特開平１０−１
３６６６５）。
【０００３】特開平１０−１３６６６５では、一対の圧
電駆動部を有する圧電アクチュエ−タであって、一方の
圧電駆動部を伸長させるとともにもう一方の圧電駆動部
を収縮させるいわゆるプッシュ・プルによって圧電駆動
部の面内における回転変位すなわち圧電駆動部の伸縮方
向に対して略直角方向の変位を得る圧電アクチュエ−タ
が開示されている（図１）。この場合上記伸長と収縮を
同時に行うことによって、一つの圧電駆動部を伸張させ
て変位を得る場合に比べて同じ印加電圧でおよそ二倍の
大きな変位を得ることができる。
電駆動部を有する圧電アクチュエ−タであって、一方の
圧電駆動部を伸長させるとともにもう一方の圧電駆動部
を収縮させるいわゆるプッシュ・プルによって圧電駆動
部の面内における回転変位すなわち圧電駆動部の伸縮方
向に対して略直角方向の変位を得る圧電アクチュエ−タ
が開示されている（図１）。この場合上記伸長と収縮を
同時に行うことによって、一つの圧電駆動部を伸張させ
て変位を得る場合に比べて同じ印加電圧でおよそ二倍の
大きな変位を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら圧電体
は、分極方向の逆方向に抗電界を越える電界を印加する
と分極が反転してしまう性質を有するため、特開平１０
−１３６６６５で言及しているように分極方向と逆方向
に電界を印加して圧電アクチュエ−タを収縮駆動させる
と分極減衰の恐れがある。特に、磁気記録装置内に使用
される場合は、その雰囲気温度が６０℃程度に達するた
め、この場合室温での分極劣化に加えてその温度での分
極劣化を考慮する必要がある。従来からも室温を超え
る、例えば１００℃以上で使用される高温用圧電アクチ
ュエ−タが知られているが、通常分極方向の逆方向に電
界をかけて収縮駆動する方法は採用されていないため、
逆電界による分極劣化に対しては考慮されていなかっ
た。
は、分極方向の逆方向に抗電界を越える電界を印加する
と分極が反転してしまう性質を有するため、特開平１０
−１３６６６５で言及しているように分極方向と逆方向
に電界を印加して圧電アクチュエ−タを収縮駆動させる
と分極減衰の恐れがある。特に、磁気記録装置内に使用
される場合は、その雰囲気温度が６０℃程度に達するた
め、この場合室温での分極劣化に加えてその温度での分
極劣化を考慮する必要がある。従来からも室温を超え
る、例えば１００℃以上で使用される高温用圧電アクチ
ュエ−タが知られているが、通常分極方向の逆方向に電
界をかけて収縮駆動する方法は採用されていないため、
逆電界による分極劣化に対しては考慮されていなかっ
た。
【０００５】一方、分極方向と逆方向に電界を印加する
ことによる上記分極の減衰を防止するための手段とし
て、分極方向と同じ方向に直流バイアス電界を印加する
ことにより分極方向の逆方向に電界が印加されることを
防止・低減する駆動方法が考えられる。しかし、この場
合以下のような問題を伴う。圧電体を挟む電極には一般
的に比較的安価な銀−パラジウム系の電極材が用いられ
るが、この場合上記の直流電界が定常的に印加されると
銀のマイグレ−ションにより絶縁抵抗低下が生じてしま
い、圧電アクチュエ−タの信頼性を低下させてしまう。
特に、圧電アクチュエ−タを低電圧で駆動する必要があ
る場合は、グリ−ンシ−ト法等により一層の厚みを小さ
くして積層構造とすることが所定の電界を維持する上で
有利となるが、この場合使用される圧電体の一層あたり
の厚みが小さくなり絶縁抵抗の劣化がより顕著となって
しまう。
ことによる上記分極の減衰を防止するための手段とし
て、分極方向と同じ方向に直流バイアス電界を印加する
ことにより分極方向の逆方向に電界が印加されることを
防止・低減する駆動方法が考えられる。しかし、この場
合以下のような問題を伴う。圧電体を挟む電極には一般
的に比較的安価な銀−パラジウム系の電極材が用いられ
るが、この場合上記の直流電界が定常的に印加されると
銀のマイグレ−ションにより絶縁抵抗低下が生じてしま
い、圧電アクチュエ−タの信頼性を低下させてしまう。
特に、圧電アクチュエ−タを低電圧で駆動する必要があ
る場合は、グリ−ンシ−ト法等により一層の厚みを小さ
くして積層構造とすることが所定の電界を維持する上で
有利となるが、この場合使用される圧電体の一層あたり
の厚みが小さくなり絶縁抵抗の劣化がより顕著となって
しまう。
【０００６】これらの理由から、変位を大きく取ること
ができるプッシュ・プル構造の圧電アクチュエ−タを、
絶縁抵抗の低下および分極劣化による変位量の低下なし
に駆動することができる駆動方法が望まれていた。
ができるプッシュ・プル構造の圧電アクチュエ−タを、
絶縁抵抗の低下および分極劣化による変位量の低下なし
に駆動することができる駆動方法が望まれていた。
【０００７】本発明は上記問題を解決するために鋭意検
討した結果見いだされたものであり、変位量が大きくか
つ信頼性の高い、即ち、絶縁抵抗、変位量の低下の小さ
い圧電アクチュエ−タの駆動方法を提供することを目的
とする。
討した結果見いだされたものであり、変位量が大きくか
つ信頼性の高い、即ち、絶縁抵抗、変位量の低下の小さ
い圧電アクチュエ−タの駆動方法を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電アクチュエ
−タの駆動方法は、一対の圧電駆動部からなる圧電アク
チュエ−タの一方の駆動部分ともう一方の駆動部を同時
に互いに逆方向に変位させる圧電アクチュエ−タにおい
て、分極方向に対する電界印加方向が一方の駆動部とも
う一方の駆動部で逆方向になるように電界を印加し、か
つその印加電界が圧電アクチュエ−タの使用温度におけ
る圧電材料の抗電界の５０％以下であることを特徴とす
る。
−タの駆動方法は、一対の圧電駆動部からなる圧電アク
チュエ−タの一方の駆動部分ともう一方の駆動部を同時
に互いに逆方向に変位させる圧電アクチュエ−タにおい
て、分極方向に対する電界印加方向が一方の駆動部とも
う一方の駆動部で逆方向になるように電界を印加し、か
つその印加電界が圧電アクチュエ−タの使用温度におけ
る圧電材料の抗電界の５０％以下であることを特徴とす
る。
【０００９】また、本発明の圧電アクチュエ−タの駆動
方法は、一対の圧電駆動部からなる圧電アクチュエ−タ
の一方の駆動部分ともう一方の駆動部を同時に互いに逆
方向に変位させる圧電アクチュエ−タにおいて、分極方
向に対する電界印加方向が一方の駆動部ともう一方の駆
動部で逆方向になるように電界を印加し、かつその印加
電界が圧電アクチュエ−タの使用温度における圧電材料
の抗電界の５０％以下である圧電アクチュエ−タの駆動
方法であって、使用温度が５０℃以上１５０℃以下であ
ることを特徴とする。
方法は、一対の圧電駆動部からなる圧電アクチュエ−タ
の一方の駆動部分ともう一方の駆動部を同時に互いに逆
方向に変位させる圧電アクチュエ−タにおいて、分極方
向に対する電界印加方向が一方の駆動部ともう一方の駆
動部で逆方向になるように電界を印加し、かつその印加
電界が圧電アクチュエ−タの使用温度における圧電材料
の抗電界の５０％以下である圧電アクチュエ−タの駆動
方法であって、使用温度が５０℃以上１５０℃以下であ
ることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、上述のように一対の圧
電駆動部を有する圧電アクチュエ−タであって、一方の
圧電駆動部を伸長させるとともにもう一方の圧電駆動部
を収縮させるいわゆるプッシュ・プルによって圧電駆動
部の面内における回転変位を得る圧電アクチュエ−タの
駆動方法に関するものであり、一の駆動部では分極方向
と逆方向に電界を印加することを前提としている。一般
に分極方向の逆方向に抗電界（電界／分極のヒステリシ
スル−プにおいて分極がゼロとなる電界）以上の電界を
印加すると分極が反転することが知られているが、電界
／分極のヒステリシスル−プが完全な角形性を有しない
ため、抗電界未満の印加電界であっても分極の低下が生
じる。本発明の駆動方法によれば、当該印加電界を、使
用される、すなわち駆動される温度における圧電材料の
抗電界の５０％以下とすることによって、分極劣化によ
る変位量の低下を抑えることができる。一般に、抗電界
というと室温での抗電界を意味するが、圧電材料の抗電
界は温度の関数であり、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３系の圧
電材料を例に取ると、温度が上昇しキュリ−温度に近づ
くにつれて抗電界は低下する。温度に対する抗電界の低
下率は、材質によって異なるため、５０℃以上１５０℃
以下の温度の場合のように、室温より高温で使用される
場合、室温での抗電界の絶対値を基準にするよりも、実
際に使用される温度での抗電界値を基準とする方が好ま
しい。例えばハ−ドディスクドライブ内で使用する圧電
アクチュエ−タの場合、周囲の環境温度は６０℃程度ま
で上昇するため、駆動印加電界はこの温度での抗電界の
５０％以下とする必要がある。５０℃未満の温度での抗
電界は、室温の抗電界と同等とみなすことができる。一
方、実用的な圧電アクチュエ−タ用材料のキュリ−点は
２００℃〜３００℃であるため、使用温度が１５０℃以
上になると抗電界が大きく低下し、逆電界によって分極
劣化が著しくなってしまう。以下本発明を実施例によっ
て具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっ
て限定されるものではない。
電駆動部を有する圧電アクチュエ−タであって、一方の
圧電駆動部を伸長させるとともにもう一方の圧電駆動部
を収縮させるいわゆるプッシュ・プルによって圧電駆動
部の面内における回転変位を得る圧電アクチュエ−タの
駆動方法に関するものであり、一の駆動部では分極方向
と逆方向に電界を印加することを前提としている。一般
に分極方向の逆方向に抗電界（電界／分極のヒステリシ
スル−プにおいて分極がゼロとなる電界）以上の電界を
印加すると分極が反転することが知られているが、電界
／分極のヒステリシスル−プが完全な角形性を有しない
ため、抗電界未満の印加電界であっても分極の低下が生
じる。本発明の駆動方法によれば、当該印加電界を、使
用される、すなわち駆動される温度における圧電材料の
抗電界の５０％以下とすることによって、分極劣化によ
る変位量の低下を抑えることができる。一般に、抗電界
というと室温での抗電界を意味するが、圧電材料の抗電
界は温度の関数であり、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３系の圧
電材料を例に取ると、温度が上昇しキュリ−温度に近づ
くにつれて抗電界は低下する。温度に対する抗電界の低
下率は、材質によって異なるため、５０℃以上１５０℃
以下の温度の場合のように、室温より高温で使用される
場合、室温での抗電界の絶対値を基準にするよりも、実
際に使用される温度での抗電界値を基準とする方が好ま
しい。例えばハ−ドディスクドライブ内で使用する圧電
アクチュエ−タの場合、周囲の環境温度は６０℃程度ま
で上昇するため、駆動印加電界はこの温度での抗電界の
５０％以下とする必要がある。５０℃未満の温度での抗
電界は、室温の抗電界と同等とみなすことができる。一
方、実用的な圧電アクチュエ−タ用材料のキュリ−点は
２００℃〜３００℃であるため、使用温度が１５０℃以
上になると抗電界が大きく低下し、逆電界によって分極
劣化が著しくなってしまう。以下本発明を実施例によっ
て具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっ
て限定されるものではない。
【００１１】（実施例１）本発明の駆動方法に供する圧
電アクチュエ−タは以下に示すグリ−ンシ−ト法により
作製したが、その製法は特に限定するものではない。圧
電セラミックス粉をバインダ、溶剤とともに混練・調整
したのち、ドクタ−ブレ−ド法により２０ｕｍのグリ−
ンシ−トを作製し、所定のパタ−ンに内部電極をスクリ
−ン印刷後積層し、圧電活性層６層の積層体を得た。脱
バインダ後焼結した後切断し、２．０ｋＶ／ｍｍの電界
で一層おきに逆方向に分極し所望の圧電アクチュエ−タ
を得た。素子形状は図１に示す従来例に係る圧電アクチ
ュエ−タと同様の構成であり、寸法は６ｍｍ×５ｍｍ×
０．１５ｍｍで、使用した圧電体の抗電界は０．９０Ｖ
／ｕｍ、６０℃での抗電界は０．７０Ｖ／ｕｍであっ
た。
電アクチュエ−タは以下に示すグリ−ンシ−ト法により
作製したが、その製法は特に限定するものではない。圧
電セラミックス粉をバインダ、溶剤とともに混練・調整
したのち、ドクタ−ブレ−ド法により２０ｕｍのグリ−
ンシ−トを作製し、所定のパタ−ンに内部電極をスクリ
−ン印刷後積層し、圧電活性層６層の積層体を得た。脱
バインダ後焼結した後切断し、２．０ｋＶ／ｍｍの電界
で一層おきに逆方向に分極し所望の圧電アクチュエ−タ
を得た。素子形状は図１に示す従来例に係る圧電アクチ
ュエ−タと同様の構成であり、寸法は６ｍｍ×５ｍｍ×
０．１５ｍｍで、使用した圧電体の抗電界は０．９０Ｖ
／ｕｍ、６０℃での抗電界は０．７０Ｖ／ｕｍであっ
た。
【００１２】上記の圧電アクチュエ−タに直流バイアス
電界を印加することなく、周波数１ｋＨｚ、振幅１Ｖ即
ち抗電界の６％の交流正弦波電圧を印加し１０8回駆動
した。なお、駆動のために印加する電界の波形は特に限
定するものではなく、例えば矩形波でも良い。この時の
初期変位量に対する駆動後の変位量低下率は１．５％で
あった。
電界を印加することなく、周波数１ｋＨｚ、振幅１Ｖ即
ち抗電界の６％の交流正弦波電圧を印加し１０8回駆動
した。なお、駆動のために印加する電界の波形は特に限
定するものではなく、例えば矩形波でも良い。この時の
初期変位量に対する駆動後の変位量低下率は１．５％で
あった。
【００１３】また、上記試験とは別に、直流バイアス電
界の有無による絶縁抵抗劣化への影響を調べるため、８
０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿条件で直流バイアス電界を
印加することなく１ｋＨｚ、振幅１Ｖの交流正弦波電圧
を印加し駆動したが、１００時間後でも絶縁抵抗の低下
は見られなかった。
界の有無による絶縁抵抗劣化への影響を調べるため、８
０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿条件で直流バイアス電界を
印加することなく１ｋＨｚ、振幅１Ｖの交流正弦波電圧
を印加し駆動したが、１００時間後でも絶縁抵抗の低下
は見られなかった。
【００１４】（実施例２）実施例１と同様の方法で作製
された圧電アクチュエ−タに対して、直流バイアス電界
を印加することなく、１ｋＨｚ、振幅５Ｖ即ち抗電界の
３３％の交流正弦波電圧を印加し１０8回駆動した。こ
の時の初期変位量に対する駆動後の変位量低下率は３．
５％であった。変位量の低下率は実用上１０％以内であ
ることが好ましいが、この観点から上記低下率は十分実
用に耐える水準であると言え、分極方向と逆方向に電界
が印加される場合であってもその駆動条件を本発明の範
囲に限定することで、圧電アクチュエ−タとして使用で
きることがわかる。
された圧電アクチュエ−タに対して、直流バイアス電界
を印加することなく、１ｋＨｚ、振幅５Ｖ即ち抗電界の
３３％の交流正弦波電圧を印加し１０8回駆動した。こ
の時の初期変位量に対する駆動後の変位量低下率は３．
５％であった。変位量の低下率は実用上１０％以内であ
ることが好ましいが、この観点から上記低下率は十分実
用に耐える水準であると言え、分極方向と逆方向に電界
が印加される場合であってもその駆動条件を本発明の範
囲に限定することで、圧電アクチュエ−タとして使用で
きることがわかる。
【００１５】また、上記試験とは別に、直流バイアス電
界の有無による絶縁抵抗劣化への影響を調べるため、８
０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿条件で直流バイアス電界を
印加することなく１ｋＨｚ、振幅５Ｖの交流正弦波電圧
を印加し駆動したが、１００時間後でも絶縁抵抗の低下
は見られなかった。
界の有無による絶縁抵抗劣化への影響を調べるため、８
０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿条件で直流バイアス電界を
印加することなく１ｋＨｚ、振幅５Ｖの交流正弦波電圧
を印加し駆動したが、１００時間後でも絶縁抵抗の低下
は見られなかった。
【００１６】本発明は、上記の実施例で示されたよう
に、絶縁抵抗の低下を招くことなく、かつ分極劣化によ
る変位量の低下を招くことなく、変位量の大きいプッシ
ュ・プル構造の圧電アクチュエ−タを駆動することがで
きる点にその特徴を有するものである。
に、絶縁抵抗の低下を招くことなく、かつ分極劣化によ
る変位量の低下を招くことなく、変位量の大きいプッシ
ュ・プル構造の圧電アクチュエ−タを駆動することがで
きる点にその特徴を有するものである。
【００１７】（実施例３）実施例１と同様の方法で作製
された圧電アクチュエ−タに対して、６０℃の雰囲気温
度下において直流バイアス電界を印加することなく、１
ｋＨｚ、振幅５Ｖ即ち６０℃での抗電界の４３％の交流
正弦波電圧を印加し１０8回駆動した。この時の初期変
位量に対する駆動後の変位量低下率は８％であった。こ
のように印加電界を６０℃での抗電界の５０％以下とす
ることで、記録装置のハ−ドディスクドライブ内の常用
雰囲気温度として考慮すべき６０℃近傍での駆動でも十
分実用可能なことがわかる。
された圧電アクチュエ−タに対して、６０℃の雰囲気温
度下において直流バイアス電界を印加することなく、１
ｋＨｚ、振幅５Ｖ即ち６０℃での抗電界の４３％の交流
正弦波電圧を印加し１０8回駆動した。この時の初期変
位量に対する駆動後の変位量低下率は８％であった。こ
のように印加電界を６０℃での抗電界の５０％以下とす
ることで、記録装置のハ−ドディスクドライブ内の常用
雰囲気温度として考慮すべき６０℃近傍での駆動でも十
分実用可能なことがわかる。
【００１８】（比較例１）実施例１と同様の方法で作製
された圧電アクチュエ−タに対して、直流バイアス電界
を印加することなく、１ｋＨｚ、振幅９Ｖ即ち抗電界の
６０％の交流正弦波電圧を印加し１０8回駆動した。こ
の時の初期変位量に対する駆動後の変位量低下率は２０
％であった。このように印加電界が抗電界の５０％を越
えると変位量低下率が著しく大きくなることがわかる。
された圧電アクチュエ−タに対して、直流バイアス電界
を印加することなく、１ｋＨｚ、振幅９Ｖ即ち抗電界の
６０％の交流正弦波電圧を印加し１０8回駆動した。こ
の時の初期変位量に対する駆動後の変位量低下率は２０
％であった。このように印加電界が抗電界の５０％を越
えると変位量低下率が著しく大きくなることがわかる。
【００１９】また、上記試験とは別に、直流バイアス電
界の有無による絶縁抵抗劣化への影響を調べるため、８
０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿条件で直流バイアス電界を
印加することなく１ｋＨｚ、振幅９Ｖの交流正弦波電圧
を印加し駆動したが、１００時間後でも絶縁抵抗の低下
は見られなかった。
界の有無による絶縁抵抗劣化への影響を調べるため、８
０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿条件で直流バイアス電界を
印加することなく１ｋＨｚ、振幅９Ｖの交流正弦波電圧
を印加し駆動したが、１００時間後でも絶縁抵抗の低下
は見られなかった。
【００２０】（比較例２）実施例１と同様の方法で作製
された圧電アクチュエ−タに対して、直流バイアス電界
の有無による絶縁抵抗劣化への影響を調べるため、８０
℃、９０％ＲＨの恒温恒湿条件で直流バイアス電圧５Ｖ
および１ｋＨｚ、振幅５Ｖの交流正弦波電圧を印加し駆
動した。この場合、駆動前２０ＧΩあった絶縁抵抗は１
００時間駆動後８５ｋΩに低下した。この時、初期変位
量に対する駆動後の変位量の低下は見られなかった。こ
のように直流バイアス電界をかけた駆動方法は絶縁抵抗
劣化の観点から著しく不利であることがわかる。
された圧電アクチュエ−タに対して、直流バイアス電界
の有無による絶縁抵抗劣化への影響を調べるため、８０
℃、９０％ＲＨの恒温恒湿条件で直流バイアス電圧５Ｖ
および１ｋＨｚ、振幅５Ｖの交流正弦波電圧を印加し駆
動した。この場合、駆動前２０ＧΩあった絶縁抵抗は１
００時間駆動後８５ｋΩに低下した。この時、初期変位
量に対する駆動後の変位量の低下は見られなかった。こ
のように直流バイアス電界をかけた駆動方法は絶縁抵抗
劣化の観点から著しく不利であることがわかる。
【００２１】（比較例３）実施例１と同様の方法で作製
された圧電アクチュエ−タに対して、６０℃の雰囲気温
度下において直流バイアス電界を印加することなく、１
ｋＨｚ、振幅７Ｖ即ち６０℃での抗電界の６０％の交流
正弦波電圧を印加し１０8回駆動した。この時の初期変
位量に対する駆動後の変位量低下率は２１％となった。
このように印加電界が６０℃での抗電界の５０％を越え
ると変位量低下率が著しく大きくなることがわかる。
された圧電アクチュエ−タに対して、６０℃の雰囲気温
度下において直流バイアス電界を印加することなく、１
ｋＨｚ、振幅７Ｖ即ち６０℃での抗電界の６０％の交流
正弦波電圧を印加し１０8回駆動した。この時の初期変
位量に対する駆動後の変位量低下率は２１％となった。
このように印加電界が６０℃での抗電界の５０％を越え
ると変位量低下率が著しく大きくなることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明の圧電アクチュエ
−タの駆動方法によれば、連続駆動による絶縁抵抗の低
下および分極劣化を抑えることが可能であり、ＨＤＤ用
二次アクチュエ−タに代表される微少変位装置に対して
変位量の安定した駆動方法を提供することができる。
−タの駆動方法によれば、連続駆動による絶縁抵抗の低
下および分極劣化を抑えることが可能であり、ＨＤＤ用
二次アクチュエ−タに代表される微少変位装置に対して
変位量の安定した駆動方法を提供することができる。
【図１】従来の圧電アクチュエ−タの構成例を示す斜視
図である。
図である。
１ 固定部 ２ 可動部 ３ 電極部
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の圧電駆動部からなる圧電アクチュ
エ−タの一方の駆動部分ともう一方の駆動部を同時に互
いに逆方向に変位させる圧電アクチュエ−タにおいて、
分極方向に対する電界印加方向が一方の駆動部ともう一
方の駆動部で逆方向になるように電界を印加し、かつそ
の印加電界が圧電アクチュエ−タの使用温度における圧
電材料の抗電界の５０％以下であることを特徴とする圧
電アクチュエ−タの駆動方法。 - 【請求項２】 圧電アクチュエ−タの使用温度が５０℃
以上１５０℃以下であることを特徴とする請求項１に記
載の圧電アクチュエ−タの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000334619A JP2002141567A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 圧電アクチュエ−タの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000334619A JP2002141567A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 圧電アクチュエ−タの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002141567A true JP2002141567A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18810500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000334619A Pending JP2002141567A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 圧電アクチュエ−タの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002141567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012134428A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Canon Inc | 圧電デバイスの駆動方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106184A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-11 | Canon Inc | バイモルフ電気・機械変換素子 |
| JPS6257265A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 圧電素子駆動法 |
-
2000
- 2000-11-01 JP JP2000334619A patent/JP2002141567A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106184A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-11 | Canon Inc | バイモルフ電気・機械変換素子 |
| JPS6257265A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 圧電素子駆動法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012134428A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Canon Inc | 圧電デバイスの駆動方法 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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