JP2011061888A - 振動型アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波アクチュエータ2は、圧電体層41,41,…とプラス及びマイナス電極層5,6とを交互に積層させて構成されたアクチュエータ本体4を備えている。プラス電極層5は、第1〜第4プラス分割電極51A〜54Bと、第1及び第3プラス分割電極51A,53Aを接続するプラス対角接続電極55Aとを有する。第2及び第4プラス分割電極52B,54Bは、プラス電極層5の外部で接続されている。マイナス電極層6は、第1〜第4マイナス分割電極61A〜64Bと、第1及び第3マイナス分割電極61A,63Aを接続するマイナス対角接続電極65Aとを有する。第2及び第4マイナス分割電極62B,64Bは、マイナス電極層6の外部で接続されている。
【選択図】図2
Description
図1は、実施形態1に係る駆動装置1の概略構成図である。本発明の実施形態1に係る駆動装置1は、図1に示すように、ステージ11と、超音波アクチュエータ2と、該超音波アクチュエータ2を駆動制御する制御装置10とを備えている。
図3は、圧電体層の形状を説明するための説明図である。
続いて、本発明の実施形態2に係る駆動装置201について、図9を参照しながら説明する。図9は、実施形態2に係る駆動装置の概略構成を示す正面図である。
続いて、実施形態3に係る超音波アクチュエータ302について図10,11を参照しながら説明する。図10は、実施形態3に係る超音波アクチュエータの概略構成を示す正面図であり、図11は、アクチュエータ本体の構成を示す図であって、(A)はアクチュエータ本体の斜視図で、(B)は主面に電極層が設けられた圧電体層のそれぞれを、積層方向の一側から見たときの平面図である。
続いて、実施形態4に係る駆動装置401について図12,13を参照しながら説明する。図12は、駆動装置401の斜視図であり、図13は、制御装置410のブロック図である。
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
2,202,302,402 超音波アクチュエータ(振動型アクチュエータ)
4,304 アクチュエータ本体(圧電素子)
4P 第1アクチュエータ本体(圧電素子)
4Q 第2アクチュエータ本体(圧電素子)
41 圧電体層
41a 主面
41b 主面
41c 長辺側面(側面)
41d 長辺側面(側面)
41e 短辺側面(側面)
41f 短辺側面(側面)
5 プラス電極層
51A 第1プラス分割電極(第1組のプラス分割電極)
52B 第2プラス分割電極(第2組のプラス分割電極)
53A 第3プラス分割電極(第1組のプラス分割電極)
54B 第4プラス分割電極(第2組のプラス分割電極)
55A プラス対角接続電極
6 マイナス電極層
61A 第1マイナス分割電極(第1組のマイナス分割電極)
62B 第2マイナス分割電極(第2組のマイナス分割電極)
63A 第3マイナス分割電極(第1組のマイナス分割電極)
64B 第4マイナス分割電極(第2組のマイナス分割電極)
71A+ 第1プラス側方接続電極
72B+,372B+ 第2プラス側方接続電極
73A+,373A+ 第3プラス側方接続電極
74B+,374B+ 第4プラス側方接続電極
75B+,375B+ プラス外部接続電極
71A−,371A− 第1マイナス側方接続電極
72B−,372B− 第2マイナス側方接続電極
73A− 第3マイナス側方接続電極
74B−,374B− 第4マイナス側方接続電極
75B−,375B− マイナス外部接続電極
9 駆動子
10 制御装置
Claims (10)
- 複数の圧電体層と複数の電極層とを交互に積層させて構成された圧電素子を備えた振動型アクチュエータであって、
前記圧電体層は、一対の主面と該一対の主面の周縁に形成された側面とを有し、該一対の主面が対向する方向に分極されており、
前記複数の電極層は、該圧電体層の分極方向に対して順方向に電圧を印加するときに陽極となるプラス電極層と該圧電体層の分極方向に対して順方向に電圧を印加するときに陰極となるマイナス電極層とを有し、
前記プラス電極層は、前記圧電体層の主面をその長手方向及び短手方向にそれぞれ2分割してなる4つの領域にそれぞれ設けられた4つのプラス分割電極と、該4つのプラス分割電極のうち一方の対角線方向に並ぶ第1組のプラス分割電極を接続するプラス対角接続電極とを有し、該4つのプラス分割電極のうち該プラス対角接続電極で接続されていない第2組のプラス分割電極が該プラス電極層の外部で互いに接続されており、
前記マイナス電極層は、前記圧電体層を挟んで、前記プラス電極層の4つの前記プラス分割電極と対向する4つのマイナス分割電極と、該4つのマイナス分割電極のうち一方の対角線方向に並ぶ第1組のマイナス分割電極を接続するマイナス対角接続電極とを有し、該4つのマイナス分割電極のうち該マイナス対角接続電極で接続されていない第2組のマイナス分割電極が該マイナス電極層の外部で互いに接続されている振動型アクチュエータ。 - 請求項1に記載の振動型アクチュエータにおいて、
前記プラス及びマイナス電極層はそれぞれ、複数設けられており、
前記圧電体層の側面には、異なる前記プラス電極層に形成された前記第1組の少なくとも一方のプラス分割電極を互いに接続する側方接続電極と、異なる前記プラス電極層に形成された前記第2組の一方のプラス分割電極を互いに接続する側方接続電極と、異なる前記プラス電極層に形成された前記第2組の他方のプラス分割電極を互いに接続する側方接続電極とが形成され、
前記圧電体層の主面のうち、前記プラス及びマイナス電極層が設けられていない主面には、前記第2組の一方のプラス分割電極に接続された前記側方接続電極と該第2組の他方のプラス分割電極に接続された前記側方接続電極とを接続するプラス外部接続電極が形成されており、
前記第2組のプラス分割電極は、前記側方接続電極及び前記プラス外部接続電極を介して前記プラス電極層の外部で接続されており、
前記圧電体層の側面には、異なる前記マイナス電極層に形成された前記第1組の少なくとも一方のマイナス分割電極を互いに接続する側方接続電極と、異なる前記マイナス電極層に形成された前記第2組の一方のマイナス分割電極を互いに接続する側方接続電極と、異なる前記マイナス電極層に形成された前記第2組の他方のマイナス分割電極を互いに接続する側方接続電極とが形成され、
前記圧電体層の主面のうち、前記プラス及びマイナス電極層が設けられていない主面には、前記第2組の一方のマイナス分割電極に接続された前記側方接続電極と該第2組の他方のマイナス分割電極に接続された前記側方接続電極とを接続するマイナス外部接続電極が形成されており、
前記第2組のマイナス分割電極は、前記側方接続電極及び前記マイナス外部接続電極を介して前記マイナス電極層の外部で接続されている振動型アクチュエータ。 - 請求項2に記載の振動型アクチュエータにおいて、
前記プラス外部接続電極と前記マイナス外部接続電極とはそれぞれ、複数の前記圧電体層の主面に形成されている振動型アクチュエータ。 - 請求項2に記載の振動型アクチュエータにおいて、
前記プラス外部接続電極と前記マイナス外部接続電極とは、異なる前記圧電体層の主面に形成されている振動型アクチュエータ。 - 請求項1に記載の振動型アクチュエータにおいて、
前記第1組のプラス分割電極が並ぶ対角線方向と、前記第1組のマイナス分割電極が並ぶ対角線方向とは、同じである振動型アクチュエータ。 - 請求項5に記載の振動型アクチュエータにおいて、
前記プラス対角接続電極と前記マイナス対角接続電極とは、前記積層方向を向いてみたときにずれている振動型アクチュエータ。 - 請求項5に記載の振動型アクチュエータにおいて、
前記プラス対角接続電極と前記マイナス対角接続電極とは、前記積層方向を向いてみたときに重なっていない振動型アクチュエータ。 - 請求項2に記載の振動型アクチュエータにおいて、
前記プラス及びマイナス外部接続電極が設けられた前記圧電体層は、それ以外の圧電体層よりも厚い振動型アクチュエータ。 - 請求項1に記載の振動型アクチュエータにおいて、
前記圧電素子に設けられた駆動子をさらに備え、
前記圧電素子は、伸縮振動と屈曲振動とが合成された振動を行うことで前記駆動子を周回運動させて、駆動力を出力する振動型アクチュエータ。 - 振動型アクチュエータと、該振動型アクチュエータを制御する制御装置とを備えた駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、請求項1に記載の圧電素子をn個(nは2以上の整数)有し、
第i個目(i=1,…,n−1)の前記圧電素子の一方の対角線方向に並ぶ第1組のマイナス分割電極と第i+1番目の前記圧電素子の第1組のプラス分割電極とが接続されると共に、第i個目の該圧電素子の他方の対角線方向に並ぶ第2組のマイナス分割電極と第i+1番目の該圧電素子の第2組のプラス分割電極とが接続されている駆動装置。
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