JPS61205620A - 光歪アクチユエ−タ用材料 - Google Patents
光歪アクチユエ−タ用材料Info
- Publication number
- JPS61205620A JPS61205620A JP60046073A JP4607385A JPS61205620A JP S61205620 A JPS61205620 A JP S61205620A JP 60046073 A JP60046073 A JP 60046073A JP 4607385 A JP4607385 A JP 4607385A JP S61205620 A JPS61205620 A JP S61205620A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- optical strain
- lead lanthanum
- photostrictive
- light
- Prior art date
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- Granted
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野」
本発明は、新規な光歪アクチュエータ用材料からなるも
のである。
のである。
［発明の背景］
アクチュエータシステムの重要性は、ロボットなどのメ
カトロニクス装置の発展とともに高まっている。従来の
アクチュエータは電磁力を駆動源とする電磁式アクチュ
エータが一般的であったが、近年では固体の圧電効果を
利用した圧電アクチュエータが注目を浴びている。この
圧電アクチュエータは、電圧の打手により形状の伸縮を
示す固体材料であり、この形状変化（あるいは伸縮を妨
げるために必要な機械的エネルギー）を利用したアクチ
ュエータである。
カトロニクス装置の発展とともに高まっている。従来の
アクチュエータは電磁力を駆動源とする電磁式アクチュ
エータが一般的であったが、近年では固体の圧電効果を
利用した圧電アクチュエータが注目を浴びている。この
圧電アクチュエータは、電圧の打手により形状の伸縮を
示す固体材料であり、この形状変化（あるいは伸縮を妨
げるために必要な機械的エネルギー）を利用したアクチ
ュエータである。
この圧電アクチュエータは、従来の電磁式アクチュエー
タにおいて問題とされていた消費電力が高い点と雑音の
発生との問題を解決したものである。しかしながら、圧
電アクチュエータの使用に当っては依然として、電力を
供給するための電源、配線などの設備が必要となる。
タにおいて問題とされていた消費電力が高い点と雑音の
発生との問題を解決したものである。しかしながら、圧
電アクチュエータの使用に当っては依然として、電力を
供給するための電源、配線などの設備が必要となる。
〔発明の目的］
本発明は、アクチュエータとして有用な機能を示す新規
な光歪アクチュエータ用材料、すなわち高い効率で光エ
ネルギーを機械的エネルギーに直接に変換することので
きる変換素子材料を提供することを目的とする。
な光歪アクチュエータ用材料、すなわち高い効率で光エ
ネルギーを機械的エネルギーに直接に変換することので
きる変換素子材料を提供することを目的とする。
［発明の要旨］
本発明は、一般式：
％式％
［ただし、＋３．００１）ｌ≦Ｘ≦０．０９．０．３≦
ｙ≦０．８゜そしてｙ＋ｚ＝ １である］ で表わされるジルコニウムチタン酸鉛ランタンからなる
光歪アクチュエータ用材料を提供する。
ｙ≦０．８゜そしてｙ＋ｚ＝ １である］ で表わされるジルコニウムチタン酸鉛ランタンからなる
光歪アクチュエータ用材料を提供する。
［発明の詳細な記述］
（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ，との一般式で表わさ
れるジルコニウムチタン酸鉛ランタンが圧電特性を示す
ことは既に知られており、ＰＬＺＴとの略称を付され圧
電材料として利用されている。なお、光照射による温度
変化に由来するものではない、木質的な光歪現象は従来
、報告の例がない。
れるジルコニウムチタン酸鉛ランタンが圧電特性を示す
ことは既に知られており、ＰＬＺＴとの略称を付され圧
電材料として利用されている。なお、光照射による温度
変化に由来するものではない、木質的な光歪現象は従来
、報告の例がない。
本発明者は、ＰＬＺＴの光に対する特性を鋭意研究した
結果、各構成成分が特定の範囲の比率にあるＰＬＺＴが
光の照射により歪み挙動を示すことを見い出し、さらに
その光歪特性を光歪アクチュエータとして利用すること
を案出し、本発明に到達した。
結果、各構成成分が特定の範囲の比率にあるＰＬＺＴが
光の照射により歪み挙動を示すことを見い出し、さらに
その光歪特性を光歪アクチュエータとして利用すること
を案出し、本発明に到達した。
光歪アクチュエータは光の照射によって、その固体素子
の内部に高電界が発生しくこれは光起電力効果と呼ばれ
る）、その電界による圧電効果によって歪みが誘起され
るものである。従って、光歪アクチュエータの駆動に当
っては、電力を必要とすることがないため、圧電アクチ
ュエータに比較した場合であっても付帯設備等の簡易化
が容易に実現する。また、光歪アクチュエータは遠隔の
場所からも光を照射することにより操作できることから
、特に配線設備を設けることが困難な場所にアクチュエ
ータを設置する場合に有利に使用できる。
の内部に高電界が発生しくこれは光起電力効果と呼ばれ
る）、その電界による圧電効果によって歪みが誘起され
るものである。従って、光歪アクチュエータの駆動に当
っては、電力を必要とすることがないため、圧電アクチ
ュエータに比較した場合であっても付帯設備等の簡易化
が容易に実現する。また、光歪アクチュエータは遠隔の
場所からも光を照射することにより操作できることから
、特に配線設備を設けることが困難な場所にアクチュエ
ータを設置する場合に有利に使用できる。
本発明者の研究によれば、ジルコニウムチタン酸鉛ラン
タンであれば全てが光歪特性を示すものではなく、特定
の成分比のもの、即ち、一般式％式％ ［ただし、０．０００１≦Ｘ≦０．０９．０．３≦ｙ≦
０．８、モしてｙ＋ｚ＝１である］ で表わされるジルコニウムチタン酸鉛ランタンのみが実
用的に利用可能な光歪特性を示す、なかでも上記の一般
式において、０．０１≦Ｘ≦０．０６そして０．４≦ｙ
≦０．７であるものが好ましく、さらに０．０２≦Ｘ≦
０．０４そして０．５≦ｙ≦ｏ、ｅｏであるものが特に
高い光歪特性を示す。
タンであれば全てが光歪特性を示すものではなく、特定
の成分比のもの、即ち、一般式％式％ ［ただし、０．０００１≦Ｘ≦０．０９．０．３≦ｙ≦
０．８、モしてｙ＋ｚ＝１である］ で表わされるジルコニウムチタン酸鉛ランタンのみが実
用的に利用可能な光歪特性を示す、なかでも上記の一般
式において、０．０１≦Ｘ≦０．０６そして０．４≦ｙ
≦０．７であるものが好ましく、さらに０．０２≦Ｘ≦
０．０４そして０．５≦ｙ≦ｏ、ｅｏであるものが特に
高い光歪特性を示す。
本発明により提供される光歪特性を示すジルコニウムチ
タン酸鉛ランタンは、公知のジルコニウムチタン酸鉛ラ
ンタンの製造法に準じ、その成分比率を適宜調整するこ
とにより製造することができる。すなわち１例えば、Ｐ
ｂＯ，ＬａｚＯｓ、ＺｒＯ２、およびＴｉＯ□を所望の
組成に応じて配合し、これを公知のホットプレス焼結法
などを利用して焼結することにより製造することができ
る。
タン酸鉛ランタンは、公知のジルコニウムチタン酸鉛ラ
ンタンの製造法に準じ、その成分比率を適宜調整するこ
とにより製造することができる。すなわち１例えば、Ｐ
ｂＯ，ＬａｚＯｓ、ＺｒＯ２、およびＴｉＯ□を所望の
組成に応じて配合し、これを公知のホットプレス焼結法
などを利用して焼結することにより製造することができ
る。
本発明の光歪特性を示すジルコニウムチタン酸鉛ランタ
ンを光歪アクチュエータとして使用するに際しては、た
とえば、焼結体を適当なサイズのチップに切り出し、そ
の表面に電極を付設したのち１分極処理を施すなどの処
理を行なう。
ンを光歪アクチュエータとして使用するに際しては、た
とえば、焼結体を適当なサイズのチップに切り出し、そ
の表面に電極を付設したのち１分極処理を施すなどの処
理を行なう。
なお、本発明の光歪アクチュエータの使用に当って利用
できる光に特に限定はないが、紫外光線から可視光線の
波長領域に性濠の極大がある。
できる光に特に限定はないが、紫外光線から可視光線の
波長領域に性濠の極大がある。
また余色光および単色光のいずれも利用することができ
る。ただし、エネルギー効率と操作の簡便さを考慮する
と紫外光線をフィルターなどを利用して単色化した光線
かあるいはアルゴンレーザー光線が実用上有利である。
る。ただし、エネルギー効率と操作の簡便さを考慮する
と紫外光線をフィルターなどを利用して単色化した光線
かあるいはアルゴンレーザー光線が実用上有利である。
なお、本発明の光歪アクチュエータ材料は光音響変換素
子として利用することも可能である。
子として利用することも可能である。
次に本発明の実施例および比較例を示す。
［実施例１〜５および比較例１］
ＰｂＯ，Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２およびＴｉＯ２の配合量
を調整することにより、一般式二（Ｐ ｂ １− ｘ
Ｌ ａ ｘ ）（Ｚ ｒｙ Ｔ ｉ
ｔ ） ｌ−Ｘ／Ｉ＋ ０３においてｘｙｚ
を種々変動させたジルコニウムチタン酸鉛ランタンをホ
ットプレス焼結法により温度１２２０℃で焼結して焼結
体を製造した。
を調整することにより、一般式二（Ｐ ｂ １− ｘ
Ｌ ａ ｘ ）（Ｚ ｒｙ Ｔ ｉ
ｔ ） ｌ−Ｘ／Ｉ＋ ０３においてｘｙｚ
を種々変動させたジルコニウムチタン酸鉛ランタンをホ
ットプレス焼結法により温度１２２０℃で焼結して焼結
体を製造した。
この焼結体を３ｍｍＸ２．６ｍｍＸ １４ｍｍのチップ
に切り出し、その表面に銀ペーストで電極を付けた。次
いで、チップの３ｍｍ切出し方向に分極処理を施したの
ち、３ｍｍＸ１４ｍｍ切出し面を光学研磨した。
に切り出し、その表面に銀ペーストで電極を付けた。次
いで、チップの３ｍｍ切出し方向に分極処理を施したの
ち、３ｍｍＸ１４ｍｍ切出し面を光学研磨した。
上記の光学研磨面に高圧水銀ランプ光をフィルターでほ
ぼ単色化（約３６６ｎｍ）して得た光を照射した。なお
この照射は、外部印加電界をゼロとし、電極間開放状態
として、光エネルギーが光学研磨面に約１７ｍＷ／ｃｒ
ｎ’の割合でステップ状で付≠される条件で行なった。
ぼ単色化（約３６６ｎｍ）して得た光を照射した。なお
この照射は、外部印加電界をゼロとし、電極間開放状態
として、光エネルギーが光学研磨面に約１７ｍＷ／ｃｒ
ｎ’の割合でステップ状で付≠される条件で行なった。
上記の照射により発生した試料チップの光調起歪を歪ゲ
ージを用いて測定した。その結果を第１表に示す。
ージを用いて測定した。その結果を第１表に示す。
以下余白
７ｆＳ１表
ｘ ｙ ２実施例
１ ０．０２ ０．５０ ０．５０ ２５
Ｘ １０−６２ ０．０３ ０．８０ ０．４
０ ＢＯＸ １０−”３ ０．０３ ０．
５２ ０．４８ Ｇ２Ｘ １０−’４ ０
．０４ ０．８０ ０．４０ ２０Ｘ ｌｏ−
６５（１０４０，５８０，４２６Ｘ １０−６比較例 １ ０．１５ ０．５０ ０．５０ 〜
０すなわち、本発明に規定した成分比を有するジルコニ
ウムチタン酸鉛ランタンは一″４な光歪特性を示し、光
歪アクチュエータ用材料として有用である。
Ｘ １０−６２ ０．０３ ０．８０ ０．４
０ ＢＯＸ １０−”３ ０．０３ ０．
５２ ０．４８ Ｇ２Ｘ １０−’４ ０
．０４ ０．８０ ０．４０ ２０Ｘ ｌｏ−
６５（１０４０，５８０，４２６Ｘ １０−６比較例 １ ０．１５ ０．５０ ０．５０ 〜
０すなわち、本発明に規定した成分比を有するジルコニ
ウムチタン酸鉛ランタンは一″４な光歪特性を示し、光
歪アクチュエータ用材料として有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一般式： （Ｐｂ＿１＿−＿ｘＬａ＿ｘ）（Ｚｒ＿ｙＴｉ＿ｚ）＿
１＿−＿ｘ＿／＿４Ｏ＿３［ただし、０．０００１≦ｘ
≦０．０９、０．３≦ｙ≦０．８、そしてｙ＋ｚ：＝１
である］ で表わされるジルコニウムチタン酸鉛ランタンからなる
光歪アクチュエータ用材料。 ２、ジルコニウムチタン酸鉛ランタンの一般式において
、０．０１≦ｘ≦０．０６そして０．４≦ｙ≦０．７で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光歪
アクチュエータ用材料。 ３、ジルコニウムチタン酸鉛ランタンの一般式において
、０．０２≦ｘ≦０．０４そして０．５≦ｙ≦０．６０
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光
歪アクチュエータ用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60046073A JPS61205620A (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 光歪アクチユエ−タ用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60046073A JPS61205620A (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 光歪アクチユエ−タ用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61205620A true JPS61205620A (ja) | 1986-09-11 |
| JPH0524108B2 JPH0524108B2 (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=12736814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60046073A Granted JPS61205620A (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 光歪アクチユエ−タ用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61205620A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02190818A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 光制御装置 |
| US9415433B2 (en) | 2009-10-30 | 2016-08-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Scrap shape retention |
-
1985
- 1985-03-07 JP JP60046073A patent/JPS61205620A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02190818A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 光制御装置 |
| US9415433B2 (en) | 2009-10-30 | 2016-08-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Scrap shape retention |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0524108B2 (ja) | 1993-04-06 |
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