JP6946893B2 - 圧電駆動装置、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクター - Google Patents

圧電駆動装置、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクター Download PDF

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Description

本発明は、圧電駆動装置、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターに関するものである。
従来から、圧電駆動装置として、例えば、特許文献１に記載の構成が知られている。特許文献１の圧電駆動装置は、振動部および振動部を支持する支持部を備えたシリコン基板を有し、振動部には駆動用の圧電素子が配置され、支持部には駆動用の圧電素子と電気的に接続された駆動用の配線が配置されている。
特開２０１７−１７９１６号公報
ここで、振動部の振動状態を検出するために、振動部に、駆動用の圧電素子とは別に検出用の圧電素子を設け、支持部に、検出用の圧電素子と電気的に接続された検出用の配線を設けることがある。この場合、駆動用の配線と検出用の配線とが支持部（シリコン基板）を介して容量結合し、駆動用の配線に印加される駆動用の信号が検出用の配線にノイズとして乗るおそれがある。そのため、検出信号を精度よく取得できず、振動部の検出状態を精度よく検出できないおそれがある。
本発明の目的は、振動状態を精度よく検出することのできる圧電駆動装置、さらには、この圧電駆動装置を備え、信頼性の高い圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを提供することにある。
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の圧電駆動装置は、基板と、
前記基板の一方の面に対して上方に配置されている第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜の上方に配置され、前記基板を振動させる駆動用圧電素子と、
前記第１絶縁膜の上方に配置され、前記基板の振動を検出する検出用圧電素子と、
前記第１絶縁膜の上方に配置され、前記駆動用圧電素子と電気的に接続されている駆動用配線と、
前記第１絶縁膜の上方に配置され、前記検出用圧電素子と電気的に接続されている検出用配線と、
前記第１絶縁膜と前記基板との間に配置され、固定電位となる下層配線と、を有し、
前記駆動用配線および前記検出用配線の少なくとも一方は、前記基板の平面視で、前記下層配線と重なっていることを特徴とする。
これにより、基板を介した駆動用配線と検出用配線との容量結合を抑制することができる。そのため、検出用配線に駆動用配線からのノイズが混入し難くなり、基板の振動状態を精度よく検出することができる。
本発明の圧電駆動装置では、前記駆動用配線は、前記基板の平面視で、前記下層配線と重なっていることが好ましい。
これにより、より確実に、基板を介した駆動用配線と検出用配線との容量結合を抑制することができる。
本発明の圧電駆動装置では、前記下層配線は、前記基板の平面視で、前記駆動用配線の輪郭から外側へはみ出している部分を有していることが好ましい。
これにより、例えば、下層配線と駆動用配線との位置ずれを許容することができ、より確実に、駆動用配線と重なるように下層配線を配置することができる。
本発明の圧電駆動装置では、前記検出用配線は、前記基板の平面視で、前記下層配線と重なっていないことが好ましい。
これにより、検出用配線から得られる検出信号の減衰が低減され、より高い強度の検出信号が得られる。したがって、より精度よく、基板の振動状態を検出することができる。
本発明の圧電駆動装置では、前記検出用配線の幅は、前記駆動用配線の幅よりも小さいことが好ましい。
これにより、検出用配線が十分に細くなり、検出用配線に結合する寄生容量を低減することができる。また、駆動用配線が十分に太くなり、駆動用配線の抵抗を十分に低くすることができる。
本発明の圧電駆動装置では、前記基板と前記下層配線との間に配置されている第２絶縁膜を有していることが好ましい。
これにより、基板に対して下層配線をより確実に絶縁することができる。
本発明の圧電駆動装置では、前記基板は、シリコン基板であることが好ましい。
これにより、例えば、エッチング等によって、高い寸法精度で基板を形成することができる。
本発明の圧電駆動装置では、前記下層配線は、グランドに接続されることが好ましい。
これにより、装置構成が簡単なものとなる。
本発明の圧電駆動装置では、前記基板は、振動部と、前記振動部を支持する支持部と、を有し、
前記駆動用圧電素子および前記検出用圧電素子は、それぞれ、前記振動部に配置されていることが好ましい。
これにより、振動部を効率的に振動させることができると共に、振動部の振動状態を精度よく検出することができる。
本発明の圧電モーターは、本発明の圧電駆動装置と、
前記圧電駆動装置と当接する被駆動部と、を備えることを特徴とする。
これにより、本発明の圧電駆動装置の効果を享受でき、信頼性の高い圧電モーターが得られる。
本発明のロボットは、本発明の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
これにより、本発明の圧電駆動装置の効果を享受でき、信頼性の高いロボットが得られる。
本発明の電子部品搬送装置は、本発明の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
これにより、本発明の圧電駆動装置の効果を享受でき、信頼性の高い電子部品搬送装置が得られる。
本発明のプリンターは、本発明の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
これにより、本発明の圧電駆動装置の効果を享受でき、信頼性の高いプリンターが得られる。
本発明のプロジェクターは、本発明の圧電駆動装置を備えることを特徴とする。
これにより、本発明の圧電駆動装置の効果を享受でき、信頼性の高いプロジェクターが得られる。
本発明の第１実施形態に係る圧電モーターの全体構成を示す斜視図である。 図１に示す圧電駆動装置の分解斜視図である。 図１に示す圧電駆動装置が有する圧電素子を第２基板側から見た図である。 圧電素子を第１基板側から見た図である。 圧電駆動装置に印加する電圧を示す図である。 図５に示す電圧を印加した時の圧電モーターの駆動を示す図である。 圧電駆動装置に印加する電圧を示す図である。 図７に示す電圧を印加した時の圧電モーターの駆動を示す図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 ＧＮＤ配線を示す図である。 駆動用配線および検出用配線を示す図である。 配線構造を示す模式的な断面図である。 下層電極を示す図である。 従来の圧電駆動装置の等価回路を示す回路図である。 本発明の圧電駆動装置の等価回路を示す回路図である。 圧電駆動装置の基端側を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る圧電駆動装置の下層配線を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る圧電駆動装置の下層配線を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るロボットを示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る電子部品搬送装置を示す斜視図である。 図２０に示す電子部品搬送装置が有する電子部品保持部を示す斜視図である。 本発明の第６実施形態に係るプリンターの全体構成を示す概略図である。 本発明の第７実施形態に係るプロジェクターの全体構成を示す概略図である。
以下、本発明の圧電駆動装置、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る圧電モーターについて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電モーターの全体構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す圧電駆動装置の分解斜視図である。図３は、図１に示す圧電駆動装置が有する圧電素子を第２基板側から見た図である。図４は、圧電素子を第１基板側から見た図である。図５は、圧電駆動装置に印加する電圧を示す図である。図６は、図５に示す電圧を印加した時の圧電モーターの駆動を示す図である。図７は、圧電駆動装置に印加する電圧を示す図である。図８は、図７に示す電圧を印加した時の圧電モーターの駆動を示す図である。図９は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図１０は、ＧＮＤ配線を示す図である。図１１は、駆動用配線および検出用配線を示す図である。図１２は、配線構造を示す模式的な断面図である。図１３は、下層電極を示す図である。図１４は、従来の圧電駆動装置の等価回路を示す回路図である。図１５は、本発明の圧電駆動装置の等価回路を示す回路図である。図１６は、圧電駆動装置の基端側を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、圧電駆動装置１のローター１１０側を「先端側」とも言い、ローター１１０と反対側を「基端側」とも言う。
図１に示す圧電モーター１００（超音波モーター）は、回動軸Ｏまわりに回転可能な被駆動部（従動部）としてのローター１１０と、ローター１１０の外周面１１１に当接する圧電駆動装置１（圧電アクチュエーター）と、を有している。このような圧電モーター１００では、圧電駆動装置１を屈曲振動させることで、ローター１１０を回動軸Ｏまわりに回転させることができる。
なお、圧電モーター１００の構成としては図１の構成に限定されない。例えば、ローター１１０の周方向に沿って複数の圧電駆動装置１を配置し、複数の圧電駆動装置１の駆動によってローター１１０を回転させてもよい。このような構成によれば、より大きい駆動力（トルク）、より速い回転速度でローター１１０を回転可能な圧電モーター１００となる。また、圧電駆動装置１は、伝達部１４がローター１１０の主面（対向する一対の平坦面）に当接していてもよい。また、被駆動部は、ローター１１０のような回転体に限定されず、例えば、直線移動する移動体であってもよい。
図１に示すように、圧電駆動装置１は、振動体１１と、振動体１１を支持する支持部１２と、振動体１１と支持部１２とを接続する接続部１３と、振動体１１に設けられ、振動体１１の振動をローター１１０に伝達する伝達部１４と、を有している。
振動体１１は、圧電駆動装置１の厚さ方向からの平面視で、長方形状（長手形状）となっている。振動体１１は、後述するようにＳ字状に屈曲振動する。支持部１２は、振動体１１を支持すると共に、圧電駆動装置１をステージ等に固定する固定部として機能する。また、支持部１２は、圧電駆動装置１の厚さ方向からの平面視で、振動体１１の基端側を囲むＵ字形状となっている。また、接続部１３は、振動体１１の屈曲振動の節となる部分（長手方向の中央部）と支持部１２とを接続している。ただし、振動体１１、支持部１２および接続部１３の形状や配置としては、その機能を発揮することができる限り、それぞれ、特に限定されない。
伝達部１４は、振動体１１の先端側であって幅方向の中央部から突出して設けられている。また、伝達部１４の先端部は、ローター１１０と接触している。そのため、振動体１１の振動が伝達部１４を介してローター１１０に伝達される。伝達部１４の構成材料としては、特に限定されないが、硬質な材料であることが好ましい。このような材料としては、例えば、ジルコニア、アルミナ、チタニア等の各種セラミックスが挙げられる。これにより、耐久性の高い伝達部１４となると共に、伝達部１４の変形が抑えられ、振動体１１の振動を効率的にローター１１０に伝達することができる。
ここで、振動体１１、支持部１２および接続部１３は、主に、対向配置された第１基板３および第２基板４と、第１基板３と第２基板４との間に位置している圧電素子５および間座６と、から形成されている。
図２に示すように、第１基板３は、振動部３１と、振動部３１を支持する支持部３２と、振動部３１と支持部３２とを接続する接続部３３と、を有している。同様に、第２基板４は、振動部４１と、振動部４１を支持する支持部４２と、振動部４１と支持部４２とを接続する接続部４３と、を有している。第１基板３および第２基板４は、同じ形状および大きさであり、圧電素子５を挟んで振動部３１、４１が対向配置され、間座６を挟んで支持部３２、４２が対向配置されている。そして、振動部３１、圧電素子５および振動部４１の積層体で振動体１１が構成され、支持部３２、間座６および支持部４２の積層体で支持部１２が構成され、接続部３３、４３で接続部１３が構成されている。
第１基板３および第２基板４としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板を用いることができる。これにより、例えば、エッチング等によって、高い寸法精度で第１基板３および第２基板４を形成することができる。
圧電素子５は、振動部３１、４１の間に位置しており、図示しない絶縁性接着剤を介して振動部３１、４１のそれぞれと接合されている。また、圧電素子５は、図３および図４に示すように、駆動用の５つの圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅと、検出用の２つの圧電素子５Ｆ、５Ｇと、を有している。圧電素子５Ｃは、振動体１１の幅方向の中央部において、振動体１１の長手方向に沿って配置されている。この圧電素子５Ｃに対して振動体１１の幅方向の一方側には圧電素子５Ａ、５Ｂが振動体１１の長手方向に並んで配置され、他方側には圧電素子５Ｄ、５Ｅが振動体１１の長手方向に並んで配置されている。また、圧電素子５Ｃの先端側に圧電素子５Ｆが配置されており、基端側に圧電素子５Ｇが配置されている。
圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇは、それぞれ、圧電体５１を一対の電極５２、５３で挟み込んだ構成となっている。駆動用の圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅは、それぞれ、電極５２、５３間に電圧を印加することで、振動体１１の長手方向に沿った方向に伸縮する。一方、検出用の圧電素子５Ｆ、５Ｇは、それぞれ、変形によって電荷を発生させる。
なお、本実施形態では、圧電体５１は、７つの圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇで共通化されている。また、電極５２も、７つの圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇで共通化されており、例えば、ＧＮＤに接続される。一方、電極５３は、７つの圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇで個別に（別体として）形成されている。ただし、圧電素子５の構成は、これに限定されず、例えば、圧電体５１および電極５２の両方または一方が圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇで個別に（別体として）形成されていてもよい。また、例えば、圧電素子５Ｃを省略してもよい。また、検出用の圧電素子５Ｆ、５Ｇの一方を省略してもよいし、これらの配置も特に限定されない。
圧電体５１の構成材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、タンタル酸ストロンチウムビスマス（ＳＢＴ）、メタニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の圧電セラミックスを用いることができる。圧電セラミックスで構成された圧電体は、例えば、バルク材料から形成してもよいし、ゾル−ゲル法やスパッタリング法を用いて形成してもよいが、バルク材料から形成することが好ましい。これにより、圧電素子５の製造が容易となる。なお、圧電体５１の構成材料としては、上述した圧電セラミックスの他にも、ポリフッ化ビニリデン、水晶等を用いてもよい。
間座６は、支持部３２、４２の間に位置しており、図示しない絶縁性接着剤を介して支持部３２、４２のそれぞれと接合されている。間座６の厚さは、圧電素子５の厚さとほぼ等しくなっており、第１基板３および第２基板４の撓みが抑制されている。
間座６としては、特に限定されず、例えば、ジルコニア、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス、各種金属材料、シリコン、各種樹脂材料等を用いることができる。これらの中でも、各種セラミックス、各種金属材料、シリコンを用いることが好ましく、これにより、硬質な間座６が得られる。ただし、金属材料を用いる場合には、間座６に絶縁性を付与するために、例えば、その表面に絶縁処理を施す等の加工が必要となる。
例えば、図５中の電圧Ｖ１を圧電素子５Ａ、５Ｅに印加し、電圧Ｖ２を圧電素子５Ｃに印加し、電圧Ｖ３を圧電素子５Ｂ、５Ｄに印加する。これにより、図６に示すように、振動体１１がＳ字状に屈曲振動し、これに伴って、伝達部１４が図中反時計回りに楕円運動する。このような伝達部１４の楕円運動によってローター１１０が送り出されて、ローター１１０が時計回りに回転する。反対に、図７中の電圧Ｖ１’を圧電素子５Ａ、５Ｅに印加し、電圧Ｖ２’を圧電素子５Ｃに印加し、電圧Ｖ３’を圧電素子５Ｂ、５Ｄに印加する。これにより、図８に示すように、振動体１１がＳ字状に屈曲振動し、これに伴って、伝達部１４が図中時計回りに楕円運動する。このような伝達部１４の楕円運動によってローター１１０が送り出されて、ローター１１０が反時計回りに回転する。ただし、伝達部１４を時計回りまたは反時計回りに楕円運動させることができれば、圧電駆動装置１に印加する電圧パターンは、特に限定されない。なお、以下では、説明の便宜上、電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３（電圧Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’）を総称して「駆動信号Ｓｄ」とも言う。
振動体１１が上述のように振動すると、圧電素子５Ｆ、５Ｇが撓み、この撓みによって圧電体５１から発生した電荷が圧電素子５Ｆ、５Ｇ（電極５２、５３の間）から検出信号Ｓｓとして出力される（図５および図７参照）。そして、検出信号Ｓｓに基づいて圧電駆動装置１の駆動が制御（フィードバック制御）される。制御方法としては、特に限定されないが、例えば、検出信号Ｓｓの振幅の最大値を追尾するように、駆動信号Ｓｄの周波数を随時変化させる方法がある。検出信号Ｓｓの振幅は、振動体１１の振幅と比例するため、検出信号Ｓｓの振幅を最大値とすることで、ローター１１０をより高速で回転させることができる。また、別の制御方法として、例えば、駆動信号Ｓｄと検出信号Ｓｓとの位相差が所定値を追尾するように、駆動信号Ｓｄの周波数を随時変化させる方法がある。振動体１１の振幅と位相差とには相関関係があるため、位相差を振動体１１の振幅が最大値となる値に合わせ込むことで、ローター１１０をより高速で回転させることができる。
なお、このような制御は、圧電駆動装置１と電気的に接続された図示しない制御装置で行うことができる。制御装置は、例えば、コンピューターで構成され、プロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ、Ｉ／Ｆ（インターフェース）等を有している。そして、プロセッサが、メモリに格納されている所定のプログラム（コード列）を実行することで、上記のような制御を行うことができる。
図９に示すように、第２基板４の内面（第１基板３側の主面）には絶縁膜６３が配置されている。絶縁膜６３は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）で構成され、シリコン基板である第２基板４の表面を熱酸化させることで形成されている。ただし、絶縁膜６３の成膜方法としては、これに限定されず、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成してもよい。また、絶縁膜６３の構成材料は、絶縁性を有していれば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）に限定されず、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、エステル系樹脂、アクリル系樹脂等の各種樹脂材料を用いることもできる。
また、図１０に示すように、絶縁膜６３上には、ＧＮＤ配線７９が配置されている。ＧＮＤ配線７９は、振動部３１上で圧電素子５の電極５２と重なるように配置され、電極５２と電気的に接続されている。また、ＧＮＤ配線７９は、両方の接続部３３を介して振動部３１から支持部３２に引き出されている。圧電駆動装置１では、ＧＮＤ配線７９を介して圧電素子５がＧＮＤに接続される。
ＧＮＤ配線７９の構成材料は、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金（例えば、チタン（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）系合金、銅（Ｃｕ）／アルミニウム（Ａｌ）系合金等）、金属間化合物が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。ＧＮＤ配線７９は、例えば、蒸着、スパッタリング等の成膜法を用いて絶縁膜６３上に電極層を形成し、当該電極層をウェットエッチングによってパターニングすることで形成することができる。
図９に示すように、第１基板３の内面（第２基板４側の主面）には絶縁膜６１が配置されている。絶縁膜６１は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）で構成され、シリコン基板である第１基板３の表面を熱酸化させることで形成されている。ただし、絶縁膜６１の成膜方法としては、これに限定されず、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成してもよい。また、絶縁膜６１の構成材料は、絶縁性を有していれば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）に限定されず、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、エステル系樹脂、アクリル系樹脂等の各種樹脂材料を用いることもできる。
また、絶縁膜６１上には絶縁膜６２が配置されている。絶縁膜６２の構成材料は、特に限定されず、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、エステル系樹脂、アクリル系樹脂等の各種樹脂材料を用いることができる。これにより、十分な絶縁性を有し、形成が比較的容易な絶縁膜６２となる。なお、絶縁膜６２の構成材料としては、上述した樹脂材料の他にも、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）等を用いることができる。例えば、酸化シリコンを用いる場合には、絶縁膜６２は、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成することができる。このように、絶縁膜６２として酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることで、絶縁膜６１との親和性を高めることができる。
図１１に示すように、絶縁膜６２上には、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と、検出用配線７６と、引出用配線７７と、が配置されている。駆動用配線７１は、振動部３１上で圧電素子５Ａの電極５３と重なるように配置され、当該電極５３と電気的に接続されている。駆動用配線７２は、振動部３１上で圧電素子５Ｂの電極５３と重なるように配置され、当該電極５３と電気的に接続されている。駆動用配線７３は、振動部３１上で圧電素子５Ｃの電極５３と重なるように配置され、当該電極５３と電気的に接続されている。駆動用配線７４は、振動部３１上で圧電素子５Ｄの電極５３と重なるように配置され、当該電極５３と電気的に接続されている。駆動用配線７５は、振動部３１上で圧電素子５Ｅの電極５３と重なるように配置され、当該電極５３と電気的に接続されている。また、検出用配線７６は、振動部３１上で圧電素子５Ｆ、５Ｇの電極５３と重なるように配置され、当該電極５３と電気的に接続されている。
圧電駆動装置１では、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５を介して圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅに駆動信号Ｓｄが印加され、検出用配線７６を介して圧電素子５Ｆ、５Ｇから検出信号Ｓｓが取得される。
また、駆動用配線７１、７２、７３は、それぞれ、一方（図１１中の左側）の接続部３３を介して振動部３１から支持部３２に引き出されており、駆動用配線７４、７５および検出用配線７６は、それぞれ、他方（図１１中の右側）の接続部３３から支持部３２に引き出されている。また、引出用配線７７は、支持部３２だけに設けられており、図示しないビア（貫通電極）を介して後述する下層配線７８と電気的に接続されている。引出用配線７７は、下層配線７８を絶縁膜６２上に引き出すための配線である。
配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７の構成材料は、それぞれ、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金（例えば、チタン（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）系合金、銅（Ｃｕ）／アルミニウム（Ａｌ）系合金等）、金属間化合物が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７は、例えば、蒸着、スパッタリング等の成膜法を用いて絶縁膜６２上に電極層を形成し、当該電極層をウェットエッチングによってパターニングすることで形成することができる。
なお、図１２に示すように、本実施形態では、配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７は、それぞれ、ＴｉＷからなる第１層７ａと、Ｃｕからなる第２層７ｂと、ＴｉＷからなる第３層７ｃと、の積層体で構成されている。また、第１層７ａの厚さは、５０ｎｍ程度であり、第２層７ｂの厚さは、１０００ｎｍ程度であり、第３層７ｃの厚さは２０ｎｍ程度である。
支持部３２上では、検出用配線７６は、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５よりも細い幅で形成されている。具体的には、支持部３２上において、検出用配線７６の最小幅をＷ１とし、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の最小幅をＷ２としたとき、Ｗ１＜Ｗ２の関係を満足している。また、別の観点から言い換えれば、支持部３２上において、配線７６の平均幅をＷ１’とし、配線７１、７２、７３、７４、７５の平均幅をＷ２’としたとき、Ｗ１’＜Ｗ２’の関係を満足している。これにより、検出用配線７６が十分に細くなり、検出用配線７６に結合する寄生容量を低減することができる。そのため、検出用配線７６を介して検出信号Ｓｓをより精度よく取得することができる。例えば、検出用配線７６に結合する寄生容量は、接続される検出用ピエゾ容量に対し、１／１０以下であることが好ましく、１／２０以下であることがより好ましい。一方で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５が十分に太くなり、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の抵抗を十分に低くすることができ（例えば５Ω以下）、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５を介して駆動信号Ｓｄを効率的に圧電素子５に印加することができる。
なお、検出用配線７６の最小幅Ｗ１としては、特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上２５μｍ以下であることがより好ましい。これにより、断線等の機械的損傷を抑制しつつ、十分に細い検出用配線７６が得られる。一方、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の最小幅Ｗ２としては、特に限定されないが、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。これにより、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の過度な広幅化を抑制しつつ、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の抵抗値を十分に下げることができる。
図９に示すように、圧電駆動装置１は、絶縁膜６１と絶縁膜６２との間に設けられた下層配線７８を有している。図１３に示すように、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と重なるように配置されている。また、下層配線７８は、固定電位（定電位）となっており、特に本実施形態では、グランド：ＧＮＤ（０Ｖ）に接続されている。ただし、下層配線７８は、固定電位となっていれば、その電位はＧＮＤに限定されない。また、固定電位とは、電位が一定の場合の他、電位の僅かな揺らぎ（例えば、技術的に不可避な電位の揺らぎ等）が生じている場合も含むものである。
このような下層配線７８を有することで、次のような特徴を発揮することができる。例えば、下層配線７８が省略されている場合、図１４に示す等価回路のように、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と検出用配線７６とが第１基板３（シリコン基板）を介して容量結合し、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５に印加された駆動信号Ｓｄが第１基板３を介して検出用配線７６に混入してしまう。そのため、検出信号Ｓｓに駆動信号Ｓｄに起因したノイズが発生してＳ／Ｎ比が低くなり、振動体１１の振動状態を精度よく検出することができない。そのため、前述したようなフィードバック制御の精度が低下する。特に、検出信号Ｓｓは、駆動信号Ｓｄと比べて微小な信号であるため、上述のようなノイズが混入すると、検出精度に大きく影響してしまう。
これに対して、本実施形態のように配線７８を配置すると、図１５に示す等価回路のように、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５に印加された駆動信号Ｓｄが第１基板３を介して検出用配線７６に混入する前に、下層配線７８を介してＧＮＤに落ちるため、駆動信号Ｓｄが第１基板３を介して検出用配線７６に混入し難くなる。そのため、下層配線７８を省略した構成と比べて、検出信号ＳｓのＳ／Ｎ比が高くなり、振動体１１の振動状態を精度よく検出することができる。したがって、前述したようなフィードバック制御の精度が向上する。
ここで、例えば、第１基板３として高抵抗シリコン基板（純度の高いシリコン基板）を用いることで、第１基板３を介した駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と検出用配線７６との容量結合を抑制することもできる。しかしながら、高抵抗シリコン基板は、非常に高価であり、高抵抗シリコン基板を第１基板３として採用すると、圧電駆動装置１の製造コストが激増する。また、高抵抗シリコン基板は、脆いため、前述したような振動体１１の屈曲振動に耐え得る機械的強度を確保することが難しい。このような観点から、第１基板３として高抵抗シリコン基板を用いることは非常に困難である。これに対して、不純物が混じっていて抵抗値が高抵抗シリコン基板ほど高くないシリコン基板（以下、単に「シリコン基板」）であれば、第１基板３を介した駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と検出用配線７６との容量結合が生じるものの、高抵抗シリコン基板と比べて安価であり、かつ、振動体１１の屈曲振動に耐え得る機械的強度を容易に確保することができる。そのため、第１基板３としてシリコン基板を用い、かつ、下層配線７８を配置することで上述の問題を解決する方が、圧電駆動装置１の製造コストおよび機械的強度の観点から非常に有効である。
図１３に示すように、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５のほぼ全域と重なって配置されている。これにより、上述した効果が顕著なものとなる。ただし、これに限定されず、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の少なくとも一部と重なるように配置されていればよい。この場合を含め、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の８０％以上と重なっていることが好ましく、９０％以上と重なっていることがより好ましく、９５％以上と重なっていることがさらに好ましい。
下層配線７８の構成材料は、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、前述した配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７で挙げた材料と同じ材料を用いることができる。また、下層配線７８は、例えば、蒸着、スパッタリング等の成膜法を用いて絶縁膜６１上に電極層を形成し、当該電極層をウェットエッチングによってパターニングすることで形成することができる。なお、本実施形態では、下層配線７８は、ＴｉＷの１層で構成されている。また、下層配線７８の厚さは、１００ｎｍ程度である。これにより、十分に抵抗の低い（例えば、２００Ω以下の）下層配線７８となる。
また、図１３に示すように、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、検出用配線７６とは重ならないように配置されている。これにより、検出用配線７６と下層配線７８とが容量結合し難くなる。そのため、検出信号Ｓｓの一部が下層配線７８を介してＧＮＤに落ちるのを抑制することができる。これにより、検出信号Ｓｓの減衰が低減され、より高い強度の検出信号Ｓｓが得られる。したがって、より精度よく、振動体１１の振動状態を検出することができる。
ここで、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と下層配線７８の間に形成される容量は、小さい程好ましい。具体的には、例えば、圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅの容量（電極５２、５３間に形成される容量）の３０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。これにより、下層配線７８に落ちる電力を小さく抑えることができ、駆動信号Ｓｄを圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅに効率的に印加することができる。そのため、圧電駆動装置１の省電力化を図ることができる。
また、図１３に示すように、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の輪郭から外側へはみ出して形成されている。これにより、下層配線７８と駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５との位置ずれ（ウェットエッチング時のマスクずれ）を許容することができ、より確実に、下層配線７８を駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と重なるように配置することができる。なお、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の輪郭からの下層配線７８のはみ出し量Ｌは、特に限定されず、マスクの形成精度によっても異なるが、例えば、５μｍ以上であることが好ましい。一般的にマスクずれは±２μｍ程度で起こりうるため、上述のように、はみ出し量Ｌを５μｍ以上確保することで、マスクずれをより確実に許容することができる。
以上、配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９について説明した。これらのうち、配線７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７９は、図１６に示すように、支持部１２の基端面１２１に設けられた端子Ｔと電気的に接続されている。これにより、圧電駆動装置１と外部装置（例えば、前述した制御装置）との電気的な接続が容易となる。
以上、圧電モーター１００および圧電駆動装置１について説明した。このような圧電駆動装置１は、前述したように、第１基板３（基板）と、第１基板３の内面（一方の面）側に配置されている絶縁膜６２（第１絶縁膜）と、絶縁膜６２の上方（第１基板３と反対の面側）に配置され、第１基板３を振動させる圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ（駆動用圧電素子）と、絶縁膜６２の上方（第１基板３と反対の面側）に配置され、第１基板３の振動を検出する圧電素子５Ｆ、５Ｇ（検出用圧電素子）と、絶縁膜６２の上方（第１基板３と反対の面側）に配置され、圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅと電気的に接続されている駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と、絶縁膜６２の上方（第１基板３と反対の面側）に配置され、圧電素子５Ｆ、５Ｇと電気的に接続されている検出用配線７６と、絶縁膜６３と第１基板３との間に配置され、ＧＮＤ（固定電位）となる下層配線７８と、を有している。そして、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５および検出用配線７６の少なくとも一方は、第１基板３の平面視で、下層配線７８と重なっている。これにより、第１基板３を介した駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と検出用配線７６との容量結合を抑制することができる。そのため、検出信号Ｓｓに駆動信号Ｓｄからのノイズが混入し難くなり、第１基板３（振動体１１）の振動状態を精度よく検出することができる。
また、前述したように、圧電駆動装置１では、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５は、第１基板３の平面視で、下層配線７８と重なっている。これにより、より確実に、第１基板３を介した駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と検出用配線７６との容量結合を抑制することができる。特に、本実施形態では、第１基板３の平面視で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５のほぼ全域が下層配線７８と重なっている。そのため、上述した効果がより顕著なものとなる。
また、前述したように、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の輪郭から外側へはみ出している部分を有している。これにより、例えば、下層配線７８と駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５との位置ずれを許容することができ、より確実に、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と重なるように下層配線７８を配置することができる。
また、前述したように、検出用配線７６は、第１基板３の平面視で、下層配線７８と重なっていない。これにより、検出用配線７６と下層配線７８とが容量結合し難くなる。そのため、検出信号Ｓｓの一部が下層配線７８を介してＧＮＤに落ちるのを抑制することができる。これにより、検出信号Ｓｓの減衰が低減され、より高い強度の検出信号Ｓｓが得られる。したがって、より精度よく、振動体１１の振動状態を検出することができる。
また、前述したように、検出用配線７６の幅は、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の幅よりも小さい。これにより、検出用配線７６が十分に細くなり、検出用配線７６に結合する寄生容量を低減することができる。そのため、検出用配線７６を介して検出信号Ｓｓをより精度よく取得することができる。一方で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５が十分に太くなり、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５の抵抗を十分に低くすることができ、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５を介して駆動信号Ｓｄを効率的に圧電素子５に印加することができる。
また、前述したように、圧電駆動装置１は、第１基板３と下層配線７８との間に配置されている絶縁膜６１（第２絶縁膜）を有している。これにより、下層配線７８をより確実に第１基板３から絶縁することができる。
また、前述したように、第１基板３は、シリコン基板である。これにより、例えば、エッチング等によって、高い寸法精度で第１基板３を形成することができる。
また、前述したように、下層配線７８は、グランド（ＧＮＤ）に接続される。これにより、装置構成が簡単なものとなる。
また、前述したように、第１基板３は、振動部３１と、振動部３１を支持する支持部３２と、を有し、圧電素子５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅおよび圧電素子５Ｆ、５Ｇは、それぞれ、振動部３１に配置されている。これにより、振動部３１を効率的に振動させることができると共に、振動部３１の振動状態を精度よく検出することができる。
また、前述したように、圧電モーター１００は、圧電駆動装置１と、圧電駆動装置１と当接するローター１１０（被駆動部）と、を備えている。これにより、前述した圧電駆動装置１の効果を享受でき、信頼性の高い圧電モーター１００が得られる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る圧電駆動装置について説明する。
図１７は、本発明の第２実施形態に係る圧電駆動装置の下層配線を示す図である。
本実施形態に係る圧電駆動装置では、主に、下層配線７８の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態に係る圧電駆動装置１と同様である。
なお、以下の説明では、第２実施形態の圧電駆動装置１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１７では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図１７に示すように、本実施形態では、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、検出用配線７６と重なるように配置されている。また、下層配線７８は、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と重ならないように配置されている。下層配線７８をこのように配置しても、前述した第１実施形態と同様に、第１基板３を介した駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と検出用配線７６との容量結合を抑制することができる。
なお、本実施形態では、下層配線７８が検出用配線７６のほぼ全域と重なって配置されているが、これに限定されず、検出用配線７６の少なくとも一部と重なるように配置されていればよい。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る圧電駆動装置について説明する。
図１８は、本発明の第３実施形態に係る圧電駆動装置の下層配線を示す図である。
本実施形態に係る圧電駆動装置では、主に、下層配線７８の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態に係る圧電駆動装置１と同様である。
なお、以下の説明では、第３実施形態の圧電駆動装置１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１８では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図１８に示すように、本実施形態では、下層配線７８は、第１基板３の平面視で、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５および検出用配線７６と重なるように配置されている。下層配線７８をこのように配置しても、前述した第１実施形態と同様に、第１基板３を介した駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５と検出用配線７６との容量結合を抑制することができる。
なお、本実施形態では、下層配線７８が駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５および検出用配線７６のほぼ全域と重なって配置されているが、これに限定されず、駆動用配線７１、７２、７３、７４、７５および検出用配線７６の少なくとも一部と重なるように配置されていればよい。
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るロボットについて説明する。
図１９は、本発明の第４実施形態に係るロボットを示す斜視図である。
図１９に示すロボット１０００は、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うことができる。ロボット１０００は、６軸ロボットであり、床や天井に固定されるベース１０１０と、ベース１０１０に回動自在に連結されたアーム１０２０と、アーム１０２０に回動自在に連結されたアーム１０３０と、アーム１０３０に回動自在に連結されたアーム１０４０と、アーム１０４０に回動自在に連結されたアーム１０５０と、アーム１０５０に回動自在に連結されたアーム１０６０と、アーム１０６０に回動自在に連結されたアーム１０７０と、これらアーム１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０の駆動を制御する制御装置１０８０と、を有している。
また、アーム１０７０にはハンド接続部が設けられており、ハンド接続部にはロボット１０００に実行させる作業に応じたエンドエフェクター１０９０が装着される。また、各関節部のうちの全部または一部には圧電駆動装置１が搭載されており、この圧電駆動装置１の駆動によって各アーム１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０が回動する。なお、圧電駆動装置１は、エンドエフェクター１０９０に搭載され、エンドエフェクター１０９０の駆動に用いられてもよい。
制御装置１０８０は、コンピューターで構成され、例えば、プロセッサ１０８１（ＣＰＵ）、メモリ１０８２、Ｉ／Ｆ１０８３（インターフェース）等を有している。そして、プロセッサ１０８１が、メモリ１０８２に格納されている所定のプログラム（コード列）を実行することで、ロボット１０００の各部（特に、圧電駆動装置１）の駆動を制御する。なお、前記プログラムは、Ｉ／Ｆ１０８３を介して外部のサーバーからダウンロードしてもよい。また、制御装置１０８０の構成の全部または一部は、ロボット１０００の外部に設けられ、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の通信網を介して接続された構成となっていてもよい。
このようなロボット１０００は、圧電駆動装置１を備えている。そのため、上述した圧電駆動装置１の効果を享受することができ、高い信頼性を発揮することができる。
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る電子部品搬送装置について説明する。
図２０は、本発明の第５実施形態に係る電子部品搬送装置を示す斜視図である。図２１は、図２０に示す電子部品搬送装置が有する電子部品保持部を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。
図２０に示す電子部品搬送装置２０００は、電子部品検査装置に適用され、基台２１００と、基台２１００の側方に配置された支持台２２００と、各部の駆動を制御する制御装置２３００と、を有している。また、基台２１００には、検査対象の電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される上流側ステージ２１１０と、検査済みの電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される下流側ステージ２１２０と、上流側ステージ２１１０と下流側ステージ２１２０との間に位置し、電子部品Ｑの電気的特性を検査する検査台２１３０と、が設けられている。なお、電子部品Ｑの例として、例えば、半導体、半導体ウェハー、ＣＬＤやＯＬＥＤ等の表示デバイス、水晶デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド、各種ＭＥＭＳデバイス等が挙げられる。
また、支持台２２００には、支持台２２００に対してＹ軸方向に移動可能なＹステージ２２１０が設けられており、Ｙステージ２２１０には、Ｙステージ２２１０に対してＸ軸方向に移動可能なＸステージ２２２０が設けられており、Ｘステージ２２２０には、Ｘステージ２２２０に対してＺ軸方向に移動可能な電子部品保持部２２３０が設けられている。
また、図２１に示すように、電子部品保持部２２３０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な微調整プレート２２３１と、微調整プレート２２３１に対してＺ軸まわりに回動可能な回動部２２３２と、回動部２２３２に設けられ、電子部品Ｑを保持する保持部２２３３と、を有している。また、電子部品保持部２２３０には、微調整プレート２２３１をＸ軸方向に移動させるための圧電駆動装置１（１ｘ）と、微調整プレート２２３１をＹ軸方向に移動させるための圧電駆動装置１（１ｙ）と、回動部２２３２をＺ軸まわりに回動させるための圧電駆動装置１（１θ）と、が内蔵されている。
制御装置２３００は、コンピューターで構成され、例えば、プロセッサ２３１０（ＣＰＵ）、メモリ２３２０、Ｉ／Ｆ２３３０（インターフェース）等を有している。そして、プロセッサ２３１０が、メモリ２３２０に格納されている所定のプログラム（コード列）を実行することで、電子部品搬送装置２０００の各部（特に、圧電駆動装置１）の駆動を制御する。なお、前記プログラムは、Ｉ／Ｆ２３３０を介して外部のサーバーからダウンロードしてもよい。また、制御装置２３００の構成の全部または一部は、電子部品搬送装置２０００の外部に設けられ、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の通信網を介して接続された構成となっていてもよい。
このような電子部品搬送装置２０００は、圧電駆動装置１を備えている。そのため、上述した圧電駆動装置１の効果を享受することができ、高い信頼性を発揮することができる。
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係るプリンターについて説明する。
図２２は、本発明の第６実施形態に係るプリンターの全体構成を示す概略図である。
図２２に示すプリンター３０００は、装置本体３０１０と、装置本体３０１０の内部に設けられている印刷機構３０２０、給紙機構３０３０および制御装置３０４０と、を備えている。また、装置本体３０１０には、記録用紙Ｐを設置するトレイ３０１１と、記録用紙Ｐを排出する排紙口３０１２と、液晶ディスプレイ等の操作パネル３０１３とが設けられている。
印刷機構３０２０は、ヘッドユニット３０２１と、キャリッジモーター３０２２と、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりヘッドユニット３０２１を往復動させる往復動機構３０２３と、を備えている。また、ヘッドユニット３０２１は、インクジェット式記録ヘッドであるヘッド３０２１ａと、ヘッド３０２１ａにインクを供給するインクカートリッジ３０２１ｂと、ヘッド３０２１ａおよびインクカートリッジ３０２１ｂを搭載したキャリッジ３０２１ｃと、を有している。
往復動機構３０２３は、キャリッジ３０２１ｃを往復移動可能に支持しているキャリッジガイド軸３０２３ａと、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりキャリッジ３０２１ｃをキャリッジガイド軸３０２３ａ上で移動させるタイミングベルト３０２３ｂと、を有している。また、給紙機構３０３０は、互いに圧接している従動ローラー３０３１および駆動ローラー３０３２と、駆動ローラー３０３２を駆動する圧電駆動装置１と、を有している。
このようなプリンター３０００では、給紙機構３０３０が記録用紙Ｐを一枚ずつヘッドユニット３０２１の下部近傍へ間欠送りする。このとき、ヘッドユニット３０２１が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。
制御装置３０４０は、コンピューターで構成され、例えば、プロセッサ３０４１（ＣＰＵ）、メモリ３０４２、Ｉ／Ｆ３０４３（インターフェース）等を有している。そして、プロセッサ３０４１が、メモリ３０４２に格納されている所定のプログラム（コード列）を実行することで、プリンター３０００の各部（特に、圧電駆動装置１）の駆動を制御する。このような制御は、例えば、Ｉ／Ｆ３０４３を介してパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて実行される。なお、前記プログラムは、Ｉ／Ｆ３０４３を介して外部のサーバーからダウンロードしてもよい。また、制御装置３０４０の構成の全部または一部は、プリンター３０００の外部に設けられ、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の通信網を介して接続された構成となっていてもよい。
このようなプリンター３０００は、圧電駆動装置１を備えている。そのため、上述した圧電駆動装置１の効果を享受することができ、高い信頼性を発揮することができる。なお、本実施系形態では、圧電駆動装置１が給紙用の駆動ローラー３０３２を駆動しているが、この他にも、例えば、キャリッジ３０２１ｃを駆動してもよい。
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
図２３は、本発明の第７実施形態に係るプロジェクターの全体構成を示す概略図である。
図２３に示すプロジェクター４０００は、ＬＣＤ方式のプロジェクターであり、光源４０１０と、ミラー４０２１、４０２２、４０２３と、ダイクロイックミラー４０３１、４０３２と、液晶表示素子４０４０Ｒ、４０４０Ｇ、４０４０Ｂと、ダイクロイックプリズム４０５０と、投射レンズ系４０６０と、制御装置４０７０と、を備えている。
光源４０１０としては、例えば、ハロゲンランプ、水銀ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等が挙げられる。また、この光源４０１０としては、白色光が出射するものが用いられる。そして、光源４０１０から出射された光は、まず、ダイクロイックミラー４０３１によって赤色光（Ｒ）とその他の光とに分離される。赤色光は、ミラー４０２１で反射された後、液晶表示素子４０４０Ｒに入射し、その他の光は、ダイクロイックミラー４０３２によってさらに緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とに分離される。そして、緑色光は、液晶表示素子４０４０Ｇに入射し、青色光は、ミラー４０２２、４０２３で反射された後、液晶表示素子４０４０Ｂに入射する。
液晶表示素子４０４０Ｒ、４０４０Ｇ、４０４０Ｂは、それぞれ、空間光変調器として用いられる。これらの液晶表示素子４０４０Ｒ、４０４０Ｇ、４０４０Ｂは、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの原色に対応する透過型の空間光変調器であり、例えば縦１０８０行、横１９２０列のマトリクス状に配列した画素を備えている。各画素では、入射光に対する透過光の光量が調整され、各液晶表示素子４０４０Ｒ、４０４０Ｇ、４０４０Ｂにおいて全画素の光量分布が協調制御される。このような液晶表示素子４０４０Ｒ、４０４０Ｇ、４０４０Ｂによってそれぞれ空間的に変調された光は、ダイクロイックプリズム４０５０で合成され、ダイクロイックプリズム４０５０からフルカラーの映像光ＬＬが出射される。そして、出射された映像光ＬＬは、投射レンズ系４０６０によって拡大されて、例えばスクリーン等に投射される。なお、プロジェクター４０００では、投射レンズ系４０６０に含まれる少なくとも１つのレンズを光軸方向に移動させて焦点距離を変更するのに圧電駆動装置１が用いられている。
制御装置４０７０は、コンピューターで構成され、例えば、プロセッサ４０７１（ＣＰＵ）、メモリ４０７２、Ｉ／Ｆ４０７３（インターフェース）等を有している。そして、プロセッサ４０７１が、メモリ４０７２に格納されている所定のプログラム（コード列）を実行することで、プロジェクター４０００の各部（特に、圧電駆動装置１）の駆動を制御する。なお、前記プログラムは、Ｉ／Ｆ４０７３を介して外部のサーバーからダウンロードしてもよい。また、制御装置４０７０の構成の全部または一部は、プロジェクター４０００の外部に設けられ、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の通信網を介して接続された構成となっていてもよい。
このようなプロジェクター４０００は、圧電駆動装置１を備えている。そのため、上述した圧電駆動装置１の効果を享受することができ、高い信頼性を発揮することができる。
以上、本発明の圧電駆動装置、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、圧電駆動装置を圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターに適用した構成について説明したが、圧電駆動装置は、これら以外の各種電子デバイスに適用することができる。
１、１ｘ、１ｙ、１θ…圧電駆動装置、１１…振動体、１２…支持部、１２１…基端面、１３…接続部、１４…伝達部、３…第１基板、３１…振動部、３２…支持部、３３…接続部、４…第２基板、４１…振動部、４２…支持部、４３…接続部、５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ…圧電素子、５１…圧電体、５２、５３…電極、６…間座、６１…絶縁膜、６２…絶縁膜、６３…絶縁膜、７ａ…第１層、７ｂ…第２層、７ｃ…第３層、７１、７２、７３、７４、７５…駆動用配線、７６…検出用配線、７７…引出用配線、７８…下層配線、７９…ＧＮＤ配線、１００…圧電モーター、１１０…ローター、１１１…外周面、１０００…ロボット、１０１０…ベース、１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０…アーム、１０８０…制御装置、１０８１…プロセッサ、１０８２…メモリ、１０８３…Ｉ／Ｆ、１０９０…エンドエフェクター、２０００…電子部品搬送装置、２１００…基台、２１１０…上流側ステージ、２１２０…下流側ステージ、２１３０…検査台、２２００…支持台、２２１０…Ｙステージ、２２２０…Ｘステージ、２２３０…電子部品保持部、２２３１…微調整プレート、２２３２…回動部、２２３３…保持部、２３００…制御装置、２３１０…プロセッサ、２３２０…メモリ、２３３０…Ｉ／Ｆ、３０００…プリンター、３０１０…装置本体、３０１１…トレイ、３０１２…排紙口、３０１３…操作パネル、３０２０…印刷機構、３０２１…ヘッドユニット、３０２１ａ…ヘッド、３０２１ｂ…インクカートリッジ、３０２１ｃ…キャリッジ、３０２２…キャリッジモーター、３０２３…往復動機構、３０２３ａ…キャリッジガイド軸、３０２３ｂ…タイミングベルト、３０３０…給紙機構、３０３１…従動ローラー、３０３２…駆動ローラー、３０４０…制御装置、３０４１…プロセッサ、３０４２…メモリ、３０４３…Ｉ／Ｆ、４０００…プロジェクター、４０１０…光源、４０２１、４０２２、４０２３…ミラー、４０３１、４０３２…ダイクロイックミラー、４０４０Ｂ、４０４０Ｇ、４０４０Ｒ…液晶表示素子、４０５０…ダイクロイックプリズム、４０６０…投射レンズ系、４０７０…制御装置、４０７１…プロセッサ、４０７２…メモリ、４０７３…Ｉ／Ｆ、Ｌ…はみ出し量、ＬＬ…映像光、Ｏ…回動軸、Ｐ…記録用紙、Ｑ…電子部品、Ｓｄ…駆動信号、Ｓｓ…検出信号、Ｔ…端子、Ｖ１、Ｖ１’、Ｖ２、Ｖ２’、Ｖ３、Ｖ３’…電圧

Claims (13)

  1. 基板と、
    前記基板の一方の面に対して上方に配置されている第１絶縁膜と、
    前記第１絶縁膜の上方に配置され、前記基板を振動させる駆動用圧電素子と、
    前記第１絶縁膜の上方に配置され、前記基板の振動を検出する検出用圧電素子と、
    前記第１絶縁膜の上方に配置され、前記駆動用圧電素子と電気的に接続されている駆動用配線と、
    前記第１絶縁膜の上方に配置され、前記検出用圧電素子と電気的に接続されている検出用配線と、
    前記第１絶縁膜と前記基板との間に配置され、固定電位となる下層配線と、を有し、
    前記基板は、振動部と、前記振動部を支持する支持部と、を有し、
    前記駆動用圧電素子および前記検出用圧電素子は、それぞれ、前記振動部に配置されており、
    前記駆動用配線、前記検出用配線および前記下層配線は、それぞれ、前記振動部と前記支持部とに配置されており、
    前記駆動用配線および前記検出用配線の少なくとも一方は、前記基板の平面視で、前記振動部と前記支持部とにおいて、前記下層配線と重なっていることを特徴とする圧電駆動装置。
  2. 前記駆動用配線は、前記基板の平面視で、前記下層配線と重なっている請求項１に記載の圧電駆動装置。
  3. 前記下層配線は、前記基板の平面視で、前記駆動用配線の輪郭から外側へはみ出している部分を有している請求項２に記載の圧電駆動装置。
  4. 前記検出用配線は、前記基板の平面視で、前記下層配線と重なっていない請求項２または３に記載の圧電駆動装置。
  5. 前記検出用配線の幅は、前記駆動用配線の幅よりも小さい請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
  6. 前記基板と前記下層配線との間に配置されている第２絶縁膜を有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
  7. 前記基板は、シリコン基板である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
  8. 前記下層配線は、グランドに接続される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
  9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電駆動装置と、
    前記圧電駆動装置と当接する被駆動部と、を備えることを特徴とする圧電モーター。
  10. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電駆動装置を備えることを特徴とするロボット。
  11. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電駆動装置を備えることを特徴とする電子部品搬送装置。
  12. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電駆動装置を備えることを特徴とするプリンター。
  13. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電駆動装置を備えることを特徴とするプロジェクター。
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