JPWO2005008797A1 - アクチュエータ素子及びアクチュエータ素子を有する装置 - Google Patents

Abstract

板部材（１２）と、板部材（１２）に対向して配された圧電／電歪体（１４）と、板部材（１２）と圧電／電歪体（１４）との間に配され、該圧電／電歪体（１４）を板部材（１２）に固定するための桟（１６）とを有し、圧電／電歪体（１４）は、少なくとも１つの圧電／電歪層（２６）と、該圧電／電歪層（２６）のうち、板部材（１２）と対向する面に形成された上部電極（２８）と、圧電／電歪層（２６）のうち、板部材（１２）と対向する面と反対の面に形成された下部電極（３０）とを有し、上部電極（２８）及び下部電極（３０）への電界印加によって、圧電／電歪体（１４）の一部を板部材（１２）に対して接近又は離間する方向に変位させる。

Description

本発明は、ディスプレイ、リレー、アクチュエータ（サーボ変位素子等に用いられる屈曲変位を発生させるタイプのアクチュエータ）等のように、電気エネルギーを機械エネルギー（機械的な変位、応力、振動等）に変換を行うほか、各種センサ（フィルター、加速度センサや衝撃センサ等）、トランス、マイクロホン、発音体（スピーカ等）、振動子や発振子（動力用や通信用）のように機械エネルギーを電気エネルギーに変換を行うアクチュエータ素子及びそのアクチュエータ素子を用いた装置に関する。

近年、光学や精密加工等の分野において、サブミクロンのオーダーで光路長や位置を調整する変位素子や、微小変位を電気信号の変化として検知する検出素子が所望されるようになってきている。

これに応えるものとして、強誘電体等の圧電／電歪材料に電界を加えた時に起こる逆圧電効果や電歪効果に基づく変位、あるいはその逆の現象を利用したアクチュエータやセンサ（以下、単にアクチュエータ素子と記す）の開発が進められている。

そのような分野の中で、アクチュエータ素子においては、安価で小型化、低電圧作動化、高速応答化を安定して実現することができるよう開発が進められている。

従来のアクチュエータ素子２００は、図１７に示すように、セラミック基板２０２と、該セラミック基板２０２上に形成された圧電／電歪作動部２０４とを有する。

セラミック基板２０２はキャビティ２０６を有し、該キャビティ２０６によって形成された薄板部が振動板２０８として機能するようになっている。圧電／電歪作動部２０４は、この振動板２０８上に形成され、該振動板２０８上に直接形成された下部電極２１０と、下部電極２１０上に形成された圧電／電歪層２１２と、該圧電／電歪層２１２上に形成された上部電極２１４とを有する。

圧電／電歪層２１２として圧電材料を用いた場合、上部電極２１４及び下部電極２１０に、圧電／電歪層２１２の分極処理時の印加電圧と正負が同じとなるように電圧を印加すると、電界誘起歪の横効果によって圧電／電歪層２１２がキャビティ２０６の方向へ屈曲変位する（例えば特許文献１参照）。
特開平７−２０２２８４号公報

ところで、上述のようなアクチュエータ素子２００においては、振動板２０８を使用するようにしている。振動板２０８は圧電／電歪層２１２の変位を増幅できる点でメリットがあるが、セラミック基板２０２にキャビティ２０６を設けて形成する必要があるため、薄型化、軽量化、低コスト化に限界が生じる。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、振動板を使用しなくても所望の変位を得ることができ、あるいは振動板を使用しなくても電気信号に変換することができる変位のダイナミックレンジを大きくとることができ、薄型化、軽量化、低コスト化を実現することができるアクチュエータ素子及びそのアクチュエータ素子を用いた装置を提供することを目的とする。

本発明に係るアクチュエータ素子は、板部材と、前記板部材に対向して配された圧電／電歪体と、前記板部材と前記圧電／電歪体との間に配され、該圧電／電歪体を前記板部材に固定するための桟とを有し、前記圧電／電歪体は、圧電／電歪層と、該圧電／電歪層のうち、前記板部材と対向する面に形成された上部電極と、前記圧電／電歪層のうち、前記板部材と対向する面と反対の面に形成された下部電極とを有し、前記上部電極及び前記下部電極への電界印加によって、前記圧電／電歪体の一部を前記板部材に対して接近又は離間する方向に変位させることを特徴とする。

すなわち、本発明では、振動板を使用しないことから、セラミック基板等を設ける必要がなくなり、薄型化、軽量化、低コスト化を実現することができる。

ここでは、上部電極及び下部電極への電界印加によって圧電／電歪体の一部を板部材に対して接近又は離間する方向に変位させる場合を示したが、その他、圧電／電歪体の一部が板部材に対して接近又は離間する方向に変位することによって、上部電極及び下部電極から電気信号を取り出すセンサとしても利用することができる。

そして、前記構成において、前記板部材と前記圧電／電歪体との間の領域のうち、前記桟で区画された領域を駆動領域としたとき、前記上部電極と下部電極は、前記圧電／電歪体のうち、前記桟に対応する部分に形成されていてもよい。この場合、上部電極と下部電極に電界印加することで、圧電／電歪体のうち、駆動領域に対応する部分が例えば前記板部材から離間する方向に変位する。

また、前記上部電極と下部電極は、前記圧電／電歪体のうち、前記駆動領域に対応する部分に形成されていてもよい。この場合、上部電極と下部電極に電界印加することで、圧電／電歪体のうち、駆動領域に対応する部分が例えば前記板部材に接近する方向に変位する。

また、前記上部電極と下部電極は、前記圧電／電歪体のうち、前記桟と対応する部分と、前記駆動領域に対応する部分とに形成されていてもよい。この場合、桟に対応する部分に形成された上部電極と下部電極に電界印加することで、圧電／電歪体のうち、駆動領域に対応する部分が例えば前記板部材から離間する方向に変位し、駆動領域に対応する部分に形成された上部電極と下部電極に電界印加することで、圧電／電歪体のうち、駆動領域に対応する部分が例えば前記板部材に接近する方向に変位する。

また、前記上部電極は、前記圧電／電歪層に形成されたスルーホールを通じて前記圧電／電歪層のうち、前記下部電極が形成された面と同じ面に引き出されていてもよい。この場合、駆動回路との配線が容易になる。

また、本発明において、前記圧電／電歪体は、複数の圧電／電歪層が積層されてなる積層体と、該積層体のうち、前記板部材と対向する面に形成された上部電極と、前記積層体のうち、前記板部材と対向する面と反対の面に形成された下部電極と、前記積層体のうち、前記圧電／電歪層間に形成された中間電極とを有するようにしてもよい。

この場合、例えばパラレル型の駆動を実現させることができ、振動板を使用しなくても所望の変位を得ることができ、あるいは振動板を使用しなくても電気信号に変換することができる変位のダイナミックレンジを大きくとることができ、薄型化、軽量化、低コスト化を実現することができる。

そして、前記上部電極、前記中間電極及び前記下部電極は、前記圧電／電歪体のうち、前記桟に対応する部分に形成されていてもよいし、前記駆動領域に対応する部分に形成されていてもよい。また、前記上部電極、前記中間電極及び前記下部電極は、前記圧電／電歪体のうち、前記桟と対応する部分と、前記駆動領域に対応する部分とに形成されていてもよい。

また、前記上部電極及び前記中間電極は、前記積層体に形成されたスルーホールを通じて前記積層体のうち、前記下部電極が形成された面と同じ面に引き出されていてもよい。この場合、積層体に形成された上部電極や中間電極の取り出し（信号の供給）が容易になり、駆動回路との配線も容易になる。

また、本発明においては、前記板部材と前記圧電／電歪体との間の領域のうち、前記桟で区画された駆動領域に前記圧電／電歪体の変位を前記板部材側に伝える変位伝達部を有するようにしてもよい。この場合、変位伝達部が桟で囲まれた領域内を変位することとなるため、変位伝達部によってアクチュエータ素子自体の厚みが増すということがない。すなわち、アクチュエータ素子の厚みはもっぱら桟によって支配されることになる。これは、アクチュエータ素子の薄型化に寄与することになる。

前記構成において、前記板部材が光が導入される透明板である場合に、前記変位伝達部上に少なくとも光散乱層を有するようにしてもよい。これにより、ある駆動領域において、圧電／電歪体での変位が変位伝達部によって透明板に伝わる。このとき、例えば光散乱層が透明板に接触することで、当該駆動領域から光が出射されることになる。従って、１つの駆動領域を１つの画素あるいは複数の駆動領域を１つの画素として構成することによって、例えば表示装置への応用が簡単になる。

また、前記構成において、前記板部材と前記圧電／電歪体との間にスペーサが配され、前記スペーサの上面に板部材が接触し、前記スペーサの下面に圧電／電歪体が接触している場合に、前記桟は、前記スペーサを含むようにしてもよい。すなわち、スペーサ自体が桟として機能することになる。

また、前記構成において、前記板部材と前記圧電／電歪体との間にスペーサが配され、前記スペーサの下面と圧電／電歪体との間に少なくとも１層の膜が形成されている場合に、前記桟は、前記スペーサと、前記膜のうち、前記スペーサ直下の部分とを含むようにしてもよい。

これは、上部電極が形成された圧電／電歪体上に変位伝達部を形成し、さらに、変位伝達部を含む全面に少なくとも１つの膜（例えば上述した光散乱層等）を形成し、さらに、前記膜の所定箇所にスペーサを形成し、スペーサ上に板部材を配置した場合、スペーサとスペーサの直下の部分は押圧力が加わって硬い状態となっている場合が多い。従って、前記膜のうち、スペーサ直下の部分は、スペーサと共に桟として機能することになる。

上述の構成において、前記桟は、緩衝層を含むようにしてもよい。これは、スペーサが硬い材料で構成されている場合、スペーサの下面に上述のような膜が形成されていると、膜の一部（スペーサとの境界部分）に応力が集中し、圧電／電歪体の変位の繰り返しによって、膜がやぶれるおそれがある。そこで、桟に緩衝層を含めることでこのような不具合を回避することができる。

そして、上述した発明に係るアクチュエータ素子を使用した装置としては、ディスプレイ、リレー、アクチュエータ（サーボ変位素子等に用いられる屈曲変位を発生させるタイプのアクチュエータ）等のように、電気エネルギーを機械エネルギー（機械的な変位、応力、振動等）に変換を行う装置のほか、各種センサ（フィルター、加速度センサや衝撃センサ等）、トランス、マイクロホン、発音体（スピーカ等）、振動子や発振子（動力用や通信用）のように機械エネルギーを電気エネルギーに変換を行う装置を挙げることができる。

以上説明したように、本発明に係るアクチュエータ素子及びアクチュエータ素子を使用した装置によれば、振動板を使用しなくても所望の変位を得ることができ、あるいは振動板を使用しなくても電気信号に変換することができる変位のダイナミックレンジを大きくとることができ、薄型化、軽量化、低コスト化を実現することができる。

図１は、第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子を一部省略して示す断面図である。 図２は、変位伝達部材の他の例を一部省略して示す断面図である。 図３は、桟を構成するスペーサの配置の一例を板部材の背面方向から見て示す図である。 図４は、桟を構成するスペーサの配置の他の例を板部材の背面方向から見て示す図である。 図５は、上部電極と下部電極の配線形態の一例を示す断面図である。 図６は、第１の実施の形態において、１つの桟に対応して複数のアクチュエータ部を設けた例を一部省略して示す断面図である。 図７は、第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子の第１の変形例を一部省略して示す断面図である。 図８は、第１の実施の形態における第１の変形例において、１つの駆動領域に対応して複数のアクチュエータ部を設けた例を一部省略して示す断面図である。 図９は、第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子の第２の変形例を一部省略して示す断面図である。 図１０は、第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子を一部省略して示す断面図である。 図１１は、上部電極、中間電極及び下部電極の配線形態の一例を示す断面図である。 図１２は、第２の実施の形態において、１つの桟に対応して複数のアクチュエータ部を設けた例を一部省略して示す断面図である。 図１３は、第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子の第１の変形例を一部省略して示す断面図である。 図１４は、第２の実施の形態における第１の変形例において、１つの駆動領域に対応して複数のアクチュエータ部を設けた例を一部省略して示す断面図である。 図１５は、第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子の第２の変形例を一部省略して示す断面図である。 図１６は、実施例に係る表示装置を一部省略して示す断面図である。 図１７は、従来例に係るアクチュエータ素子を一部省略して示す断面図である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ａａ、１０Ａｂ、１０Ｂ、１０Ｂａ、１０Ｂｂ…アクチュエータ素子
１２…板部材
１４…圧電／電歪体 １６…桟
１８、１８ａ、１８ｂ…スペーサ ２０…駆動領域
２２、１０６…接合層 ２４…変位伝達部材
２６、２６Ａ、２６Ｂ…圧電／電歪層 ２８…上部電極
３０…下部電極 ３２…アクチュエータ部
３６、５０、５２、５４…スルーホール ４２…中間電極
１００…表示装置 １０４…光導波板
１０８…光散乱層

以下、本発明に係るアクチュエータ素子及びアクチュエータ素子を利用した装置の実施の形態例を図１〜図１６を参照しながら説明する。

まず、第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ａは、図１に示すように、板部材１２と、該板部材１２に対向して配された圧電／電歪体１４と、板部材１２と圧電／電歪体１４との間に配され、該圧電／電歪体１４を板部材１２に固定するための桟１６とを有する。桟１６は、スペーサ１８を含む。

スペーサ１８の配置例としては、図３に示すように、例えば複数のスペーサ１８ａが格子状に並べられる場合や、図４に示すように、格子状に一体的に形成されたスペーサ１８ｂが配置される場合等がある。

そして、板部材１２と圧電／電歪体１４との間の領域のうち、図３や図４に示すように、スペーサ１８ａや１８ｂで区画された領域を駆動領域２０としたとき、図１に示すように、第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ａは、圧電／電歪体１４の上面のうち、各駆動領域２０に対応してそれぞれ１つの変位伝達部材２４が形成されている。

変位伝達部材２４としては、図１に示すように、周部の傾斜がなだらかな形状（変位伝達部材２４の断面が台形状）であってもよいし、図２に示すように、周部の傾斜が急峻（変位伝達部材２４の断面が矩形状）であってもよい。

なお、図６に示すように、圧電／電歪体１４の上面全面に接合層２２を形成し、該接合層２２の上面のうち、各駆動領域２０に対応してそれぞれ１つの変位伝達部材２４を形成するようにしてもよい。この場合、スペーサ１８は、その上面が板部材１２に接触し、下面が接合層２２に接触している。従って、桟１６は、板部材１２と圧電／電歪体１４との間に配されたスペーサ１８と、該スペーサ１８の直下に存する接合層２２の一部を含むこととなる。また、接合層２２を形成することで、アクチュエータ素子１０Ａを作製する際、圧電／電歪体１４に対してスペーサ１８と変位伝達部材２４を同時に貼り付けることができるため、工程の簡略化が可能となる。

圧電／電歪体１４は、１つの圧電／電歪層２６と、該圧電／電歪層２６の上面（板部材１２と対向する面）に形成された上部電極２８と、圧電／電歪層２６の下面（板部材１２と対向する面と反対の面）に形成された下部電極３０とを有する。特に、上部電極２８は、圧電／電歪層２６の上面のうち、桟１６に対応した位置に形成され、下部電極３０は、圧電／電歪層２６の下面のうち、桟１６に対応した位置に形成されている。この例では、圧電／電歪体１４のうち、上部電極２８と、下部電極３０と、これら上部電極２８及び下部電極３０で挟まれた圧電／電歪層２６の一部とが１つのアクチュエータ部３２として機能することになる。

また、上部電極２８と下部電極３０の配線形態は、例えば図５に示すように、圧電／電歪層２６の下面に下部電極３０とは別に上部電極２８用の端子３４を形成し、上部電極２８と端子３４とを圧電／電歪層２６に形成されたスルーホール３６を介して電気的に接続する。なお、この図５では、下部電極３０は端子を兼ねることになる。また、同端子（下部電極３０用の端子）は、同一面上の下部電極３０とは別の場所に設けてもよい。

ここで、第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ａの駆動方法について説明する。

先ず、圧電／電歪体１４の自然状態においては、変位伝達部材２４の上端面が板部材１２の下面に接触している。

この状態から、ある駆動領域２０（例えば図１において右側の駆動領域２０）の周りに形成されたアクチュエータ部３２の上部電極２８と下部電極３０間に正極性の駆動電圧（下部電極３０を基準として例えば＋２５Ｖの電圧）を印加すると、当該駆動領域２０の周辺部分が板部材１２に向かって凸となるように屈曲変位しようとするが、スペーサ１８及び板部材１２によってその屈曲変位が抑えられることから、このときのエネルギーが圧電／電歪体１４の当該駆動領域２０に対応した部分に伝わり、図１に示すように、該部分が下方に凸となるように屈曲変位し、当該駆動領域２０における変位伝達部材２４の上端面が板部材１２から離間する。

そして、上述の駆動電圧の印加を停止すると、圧電／電歪体１４のうち、当該駆動領域２０に対応する部分が元の状態に変位し、変位伝達部材２４の上端面が再び板部材１２の下面に接触することとなる。

上述の駆動方法では、圧電／電歪層２６を挟む上部電極２８と下部電極３０間に、正極性の駆動電圧を印加し、その結果、変位伝達部材２４の上端面を板部材１２から離間させるようにしたが、その他、上部電極２８と下部電極３０間に逆極性の駆動電圧（下部電極３０を基準として例えば−２５Ｖの電圧）を印加するようにしてもよいし、圧電／電歪層２６の分極の方向や電圧値を変えてもよい。この場合、圧電／電歪体１４のうち、駆動領域２０に対応する部分が板部材１２に向けて凸状に変位し、変位伝達部材２４の上端面で板部材１２の下面に強く押し付けるような動きをさせることが可能となる。また、板部材１２と圧電／電歪体１４とをスペーサ１８を介して予め離しておく構造では、接触／離間の駆動も可能である。

次に、各部材の好ましい構成材料等について説明する。まず、板部材１２は、金属、セラミックス、ガラス、有機樹脂等が利用でき、上記機能を満たすものなら、特に限定されるものではない。一例を挙げれば、ＳＵＳ３０４（ヤング率：１９３ＧＰａ、線膨張係数：１７．３×１０^−６／℃）、ＳＵＳ４０３（ヤング率：２００ＧＰａ、線膨張係数：１０．４×１０^−６／℃）、酸化ジルコニウム（ヤング率：２４５．２ＧＰａ、線膨張係数：９．２×１０^−６／℃）、ガラス（例えばコーニング０２１１、ヤング率：７４．４ＧＰａ、線膨張係数：７．３８×１０^−６／℃）、アクリル板等が好ましく用いられる。

スペーサ１８の構成材料としては、熱、圧力に対して変形しないものが好ましい。例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、光硬化性樹脂、吸湿硬化性樹脂、常温硬化性樹脂等を硬化させたもの等が挙げられる。金属、ガラス、セラミック材料でもよい。

もちろん、スペーサ１８にフィラーを含有させるようにしてもよい。フィラーを含有しない場合と比して硬度が高く、かつ耐熱性や強度、寸法安定性が高い。換言すれば、フィラーを含有させることによって、樹脂硬化物の硬度や耐熱性、強度を向上させることができ、かつ、熱による膨張・収縮量を著しく減少させることができる。

上部電極２８、下部電極３０及び端子３４は、アルミニウム、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、パラジウム、ロジウム、銀、スズ、タンタル、タングステン、イリジウム、白金、金、鉛等の各金属、あるいはこれらのうちの２種類以上を構成成分とする合金、また、これら金属単体及び合金に酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化銅等の金属酸化物を添加したもの、さらには金属単体及び合金に対して後述する圧電／電歪層２６の構成材料と同じ材料を分散させたサーメットとしたもの等の導電材料を用いることができる。

圧電／電歪層２６上に上部電極２８、下部電極３０、端子３４を形成する方法としては、フォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、ディッピング法、塗布法、電気泳動法、イオンビーム法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法、あるいはめっき等の膜形成法が挙げられる。

圧電／電歪層２６の構成材料の好適な例としては、ジルコン酸鉛、マンガンタングステン酸鉛、チタン酸ナトリウムビスマス、鉄酸ビスマス、ニオブ酸カリウムナトリウム、タンタル酸ストロンチウムビスマス、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、マグネシウムタンタル酸鉛、ニッケルタンタル酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、銅タングステン酸バリウム、マグネシウムタングステン酸鉛、コバルトニオブ酸鉛、あるいはこれらのうちの２種以上からなる複合酸化物を挙げることができる。また、これらの圧電／電歪体材料には、ランタン、カルシウム、ストロンチウム、モリブデン、タングステン、バリウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン、セリウム、カドミウム、クロム、コバルト、アンチモン、鉄、イットリウム、タンタル、リチウム、ビスマス、スズ、銅等の酸化物が固溶されていてもよい。

また、圧電／電歪層２６の構成材料としては、圧電セラミック粉末、圧電セラミック繊維等と有機物とを混在させた複合圧電体・コンポジット材でもよい。あるいは圧電高分子膜（例えば無延伸Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）共重合フィルム、一軸延伸Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）共重合フィルム等のポリフッ化ビニリデンＰＶＤＦ等）でもよい。あるいは、圧電単結晶（例えば水晶、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３、ＫＮｂＯ_３など）でもよい。あるいは、圧電薄膜（例えばＺｎＯ、ＡｌＮ等）でもよい。

なお、圧電／電歪層２６の代わりに反強誘電体層を用いてもよい。この場合、ジルコン酸鉛、ジルコン酸鉛及びスズ酸鉛の複合酸化物、ジルコン酸鉛、スズ酸鉛及びニオブ酸鉛の複合酸化物等を挙げることができる。これらの反強誘電体材料も、上記したような各元素が固溶されていてもよい。

また、前記材料等に、ビスマス酸リチウム、ゲルマン酸鉛等を添加した材料、例えばジルコン酸鉛、チタン酸鉛およびマグネシウムニオブ酸鉛の複合酸化物にビスマス酸リチウムないしゲルマン酸鉛を添加した材料は、圧電／電歪層２６の低温焼成を実現しつつ高い材料特性を発現できるので好ましい。なお、低温焼成化はガラスの添加（例えば珪酸塩ガラス、硼酸塩ガラス、燐酸塩ガラス、ゲルマン酸塩ガラス、又はそれらの混合物）によっても実現させることができる。ただ、過剰な添加は、材料特性の劣化を招くため、要求特性に応じて添加量を決めることが望ましい。

変位伝達部材２４は、例えば接着剤を用いることができる。フィラー含有接着剤を用いてもよい。もちろん、変位伝達部材２４は、特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、吸湿硬化性樹脂、常温硬化性樹脂等を好適な例として挙げることができる。

具体的には、アクリル系樹脂、変性アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、メタクリル系樹脂、変性メタクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、特殊シリコーン変性ポリマー、ポリカーボネート系樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が例示される。

特に、ビニルブチラール系樹脂、アクリル系樹脂、変性アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、あるいはこれらの２種以上の混合物は接着強度に優れるので好適であり、とりわけ、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、あるいはこれらの混合物が好適である。

また、変位伝達部材２４や後述する光散乱層１０８（図１６参照）の好ましい材質、構成については、以下の通りである。すなわち、圧電／電歪体１４の駆動動作により、駆動領域２０に対応する圧電／電歪体１４の一部における自然状態（駆動動作させないときの位置）を一定に保つためには、変位伝達部材２４や後述する光散乱層１０８は、塑性変形の少ない材質が好ましい（降伏点の高い材質が好ましい）。変位伝達部材２４や光散乱層１０８の厚みは薄い方が好ましい。具体的には、各々の厚みについて３００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下がさらに好ましい。

その理由は、駆動領域２０に対応する圧電／電歪体１４の一部が板部材１２に対して接近又は離間する駆動動作をすることで、変位伝達部材２４や光散乱層１０８（図１６参照）に対しても伸長・収縮させる力が加わる。仮に、変位伝達部材２４や光散乱層１０８に降伏点を超える力が加わると塑性変形を起こし、伸長または収縮したままその形状が維持されてしまう。この場合、駆動領域２０に対応する圧電／電歪体１４の一部は、伸長または収縮した変位伝達部材１４や光散乱層１０８の影響を受けて、駆動動作を行なう前と後における自然状態での位置が変わるおそれが有るからである。

このように、この第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ａにおいては、振動板を使用しないことから、セラミック基板等を設ける必要がなくなり、薄型化、軽量化、低コスト化を実現することができる。特に、圧電／電歪体１４に含まれる圧電／電歪層２６を１層構造としたので、製造工程を単純化でき、低コストを図ることができると共に、薄型化にも有利になる。

上述の例では、１つの桟１６に対応して１つのアクチュエータ部３２を設けるようにしたが、その他、図６に示すように、１つの桟１６に対応して複数のアクチュエータ部３２を設けるようにしてもよい。この場合、製造ばらつき等によって１つや２つのアクチュエータ部３２が欠陥であってとしても、他のアクチュエータ部３２にて変位補償できるため、アクチュエータ素子１０Ａの歩留まりを向上させる上で有利となる。

また、図５に示すように、上部電極２８は、圧電／電歪層２６に形成されたスルーホール３６を通じて圧電／電歪層２６の下面に引き出すようにしたので、図示しない駆動回路との配線が容易になる。

また、上部電極２８を共通化してもよいし、あるいは下部電極３０を共通化してもよい。ここで、上部電極２８の共通化とは、上部電極２８同士を電気的に接続すること、あるいは圧電／電歪層２６の上面全面に上部電極２８を形成することを含む。下部電極３０の共通化とは、下部電極３０同士を電気的に接続すること、あるいは圧電／電歪層２６の下面全面に下部電極３０を形成することを含む。

上部電極２８を共通化する、又は下部電極３０を共通化することによって、製造工程の単純化を図ることができ、配線の引き回しも容易になる。駆動電圧波形も単純化することができ、駆動回路系を簡単化することができる。なお、上部電極２８の共通化が下部電極３０の共通化よりも好ましい。

なお、ここでは、上部電極２８及び下部電極３０への電界印加によって変位伝達部材２４を板部材１２に対して接近又は離間する方向に変位させる場合を示したが、その他、変位伝達部材２４が板部材１２に対して接近又は離間する方向に変位することによって、上部電極２８及び下部電極３０から電気信号を取り出すセンサとしても利用することができる。

次に、上述した第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ａのいくつかの変形例について図７〜図９を参照しながら説明する。なお、図１と対応する部材については同符号を付してその重複説明を省略する。

第１の変形例に係るアクチュエータ素子１０Ａａは、図７に示すように、上部電極２８と下部電極３０が、圧電／電歪体１４のうち、駆動領域２０に対応する部分に形成されている点で異なる。

この駆動方法の一例を説明すると、先ず、圧電／電歪体１４の自然状態においては、変位伝達部材２４の上端面が板部材１２の下面から離間している。

この状態から、ある駆動領域２０（図７において右側の駆動領域２０）に対応するアクチュエータ部３２の上部電極２８と下部電極３０間に正極性の駆動電圧（下部電極３０を基準として例えば＋２５Ｖの電圧）が印加されると、当該駆動領域２０に対応するアクチュエータ部３２が図７に示すように、上方に凸となるように屈曲変位することから、この駆動変位が変位伝達部材２４に伝わり、これによって、変位伝達部材２４の上端面が板部材１２に接触する。

そして、上述の駆動電圧の印加を停止すると、当該駆動領域２０のアクチュエータ部３２が元の状態に変位し、変位伝達部材２４の上端面は再び板部材１２の下面から離間することとなる。

上述の駆動方法では、圧電／電歪層２６を挟む上部電極２８と下部電極３０間に、正極性の駆動電圧を印加し、その結果、変位伝達部材２４の上端面を板部材１２の下面に接触させるようにしたが、その他、上部電極２８と下部電極３０間に逆極性の駆動電圧（下部電極３０を基準として例えば−２５Ｖの電圧）を印加するようにしてもよいし、圧電／電歪層２６の分極の方向や電圧値を変えてもよい。この場合、圧電／電歪体１４のうち、駆動領域２０に対応する部分が下方に凸となるように屈曲変位させることが可能となる。また、予め変位伝達部材２４の上端面を板部材１２の下面に接触させた構造にしておくことで、接触／離間の駆動が可能である。

なお、この第１の変形例においても、図８に示すように、１つの駆動領域２０に対応して複数のアクチュエータ部３２を設けた構成を採用することができる。また、上部電極２８を共通化してもよいし、あるいは下部電極３０を共通化してもよい。

次に、第２の変形例に係るアクチュエータ素子１０Ａｂは、図９に示すように、上部電極２８と下部電極３０が、圧電／電歪体１４のうち、桟１６に対応した部分と、駆動領域２０に対応する部分に形成されている点で異なる。

そして、例えば変位伝達部材２４の上端面を板部材１２の下面に接触させる場合は、桟１６に対応した部分に形成された上部電極２８と下部電極３０間には駆動電圧を印加せず、駆動領域２０に対応した部分に形成された上部電極２８と下部電極３０間に正極性の駆動電圧（下部電極３０を基準として例えば＋２５Ｖの電圧）を印加すればよい。

反対に、変位伝達部材２４の上端面を板部材１２の下面から離間させる場合は、駆動領域２０に対応した部分に形成された上部電極２８と下部電極３０間には駆動電圧を印加せず、桟１６に対応した部分に形成された上部電極２８と下部電極３０間に正極性の駆動電圧を印加すればよい。

つまり、上述した第１の実施の形態においては（図１参照）、駆動電圧の印加停止の際、圧電／電歪体１４や変位伝達部体２４等の反発力のみによって変位伝達部材２４を板部材１２に接触させているが、この第２の変形例では、駆動領域２０に対応した部分のアクチュエータ部３２の駆動力をも用いることができるので、変位伝達部材２４の上端面を板部材１２の下面に確実に接触させることができる。

なお、この第２の変形例においても、上部電極２８を共通化してもよいし、あるいは下部電極３０を共通化してもよい。この場合、上部電極２８の共通化とは、桟１６に対応する部分に形成された上部電極２８同士を電気的に接続すること、あるいは駆動領域２０に対応する部分に形成された上部電極２８同士を電気的に接続すること、あるいは圧電／電歪層２６の上面全面に上部電極２８を形成することを含む。下部電極３０の共通化とは、桟１６に対応する部分に形成された下部電極３０同士を電気的に接続すること、あるいは駆動領域２０に対応する部分に形成された下部電極３０同士を電気的に接続すること、あるいは圧電／電歪層２６の下面全面に下部電極３０を形成することを含む。

また、図６や図８と同様に、１つの桟１６に対応して複数のアクチュエータ部３２を設けたり、１つの駆動領域２０に対応して複数のアクチュエータ部３２を設けた構成を採用することができる。

次に、第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ｂについて図１０を参照しながら説明する。

この第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ｂは、図１０に示すように、上述した第１の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、圧電／電歪体１４が、２つの圧電／電歪層（第１及び第２の圧電／電歪層２６Ａ及び２６Ｂ）が積層されてなる積層体４０と、該積層体４０の上面（板部材１２と対向する面）に形成された上部電極２８と、積層体４０の下面（板部材１２と対向する面と反対の面）に形成された下部電極３０と、第１及び第２の圧電／電歪層２６Ａ及び２６Ｂ間に形成された中間電極４２とを有する点で異なる。

この例では、圧電／電歪体１４のうち、上部電極２８と、中間電極４２と、下部電極３０と、これら上部電極２８、中間電極４２及び下部電極３０で挟まれた第１及び第２の圧電／電歪層２６Ａ及び２６Ｂの各一部とが１つのアクチュエータ部３２として機能することになる。なお、中間電極４２の構成材料は、上述した上部電極２８や下部電極３０の構成材料と同様の材料を用いることができる。

また、上部電極２８、中間電極４２及び下部電極３０の配線形態は、例えば図１１に示すように、第２の圧電／電歪層２６Ｂの下面に下部電極３０とは別に上部電極２８用の端子４４と中間電極４２用の端子４６を形成し、さらに、第１の圧電／電歪層２６Ａと第２の圧電／電歪層２６Ｂとの間に上部電極２８用の中継電極４８を形成する。そして、上部電極２８と中継電極４８とを第１の圧電／電歪層２６Ａに形成されたスルーホール５０を介して電気的に接続し、中継電極４８と端子４４とを第２の圧電／電歪層２６Ｂに形成されたスルーホール５２を介して電気的に接続する。また、中間電極４２と端子４６とを第２の圧電／電歪層２６Ｂに形成されたスルーホール５４を介して電気的に接続する。なお、この図１１では、下部電極３０は端子を兼ねることになる。この場合も、同端子（下部電極３０用の端子）は、同一面上の下部電極３０とは別の場所に設けてもよい。

ここで、第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ｂの駆動方法について説明する。

先ず、圧電／電歪体１４の自然状態においては、変位伝達部材２４の上端面が板部材１２の下面に接触している。

この状態から、ある駆動領域２０（例えば図１０において右側の駆動領域２０）の周りに形成されたアクチュエータ部３２の上部電極２８と中間電極４２間に例えば正極性の駆動電圧（中間電極４２を基準として例えば＋２５Ｖの電圧）を印加し、下部電極３０と中間電極４２間に正極性の駆動電圧（中間電極４２を基準として例えば＋２５Ｖの電圧）を印加する。これにより、当該駆動領域２０の周辺部分が板部材１２に向かって凸となるように屈曲変位しようとするが、スペーサ１８及び板部材１２によってその屈曲変位が抑えられることから、このときのエネルギーが圧電／電歪体１４の当該駆動領域２０に対応した部分に伝わり、図１０に示すように、該部分が下方に凸となるように屈曲変位し、当該駆動領域２０における変位伝達部材２４の上端面が板部材１２から離間する。

そして、上述の駆動電圧の印加を停止すると、圧電／電歪体１４のうち、当該駆動領域２０に対応する部分が元の状態に変位し、変位伝達部材２４の上端面が再び板部材１２の下面に接触することとなる。

上述の駆動方法では、第１の圧電／電歪層２６Ａを挟む上部電極２８と中間電極４２間、及び第２の圧電／電歪層２６Ｂを挟む下部電極３０と中間電極４２間の両方に、正極性の駆動電圧を印加し、その結果、変位伝達部材２４の上端面を板部材１２から離間させるようにしたが（第１の駆動方法）、その他、第１の圧電／電歪層２６Ａを挟む上部電極２８と中間電極４２間のみに正極性の駆動電圧を印加する（第２の駆動方法）、あるいは第２の圧電／電歪層２６Ｂを挟む下部電極３０と中間電極４２間のみに正極性の駆動電圧を印加するようにしてもよい（第３の駆動方法）。これら第１〜第３の駆動方法のいずれも同様の変位動作を示すが、駆動電圧が同一であれば、第１の駆動方法が最も変位が大きく、第３の駆動方法が次いで大きく、第２の駆動方法が最も小さい。従って、第１の駆動方法あるいは第３の駆動方法を採用することで低電圧で駆動することも可能となる。

また、上部電極２８と中間電極４２間及び／又は下部電極３０と中間電極４２間に逆極性の駆動電圧（中間電極４２を基準として例えば−２５Ｖの電圧）を印加するようにしてもよいし、第１及び第２の圧電／電歪層２６Ａ及び２６Ｂの分極の方向や電圧値を変えてもよい。この場合、圧電／電歪体１４のうち、駆動領域２０に対応する部分が板部材１２に向けて凸状に屈曲変位し、変位伝達部材２４の上端面で板部材１２の下面に強く押し付けるような動きをさせることが可能となる。

このように、上述した第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ｂにおいては、例えばパラレル型の駆動を実現させることができ、振動板を使用しなくても所望の変位を得ることができ、アクチュエータ素子１０Ｂの薄型化、軽量化、低コスト化を実現することができる。特に、圧電／電歪体１４に含まれる圧電／電歪層を２層構造（第１及び第２の圧電／電歪層２６Ａ及び２６Ｂ）としたので、第１及び第２の圧電／電歪層２６Ａ及び２６Ｂをそれぞれ薄くすることができ、その結果、低電圧でも高電界がかかり、大きな駆動力と変位を得ることができる。

また、上部電極２８及び中間電極４２を、図１１に示すように、積層体４０に形成されたスルーホール５０、５２、５４を通じて積層体４０の下面に引き出すようにしたので、積層体４０に形成された上部電極２８や中間電極４２の取り出し（信号の供給）が容易になり、図示しない駆動回路との配線も容易になる。

また、中間電極４２を共通化してもよい。ここで、中間電極４２の共通化とは、中間電極４２同士を電気的に接続すること、あるいは第２の圧電／電歪層２６Ｂの上面全面に中間電極４２を形成することを含む。中間電極４２を共通化することによって、製造工程の単純化を図ることができ、配線の引き回しも容易になる。駆動電圧波形も単純化することができ、駆動回路系を簡単化することができる。

なお、この第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ｂにおいても、図１２に示すように、１つの桟１６に対して複数のアクチュエータ部３２を設けた構成を採用することができる。

次に、上述した第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ｂのいくつかの変形例について図１３及び図１４を参照しながら説明する。なお、図１０と対応する部材については同符号を付してその重複説明を省略する。

第１の変形例に係るアクチュエータ素子１０Ｂａは、図１３に示すように、上部電極２８、中間電極４２及び下部電極３０が、圧電／電歪体１４のうち、駆動領域２０に対応する部分に形成されている点で異なる。

この駆動方法の一例について説明すると、先ず、圧電／電歪体１４の自然状態においては、変位伝達部材２４の上端面が板部材１２の下面から離間している。

この状態から、ある駆動領域２０（図１３において右側の駆動領域２０）に対応するアクチュエータ部３２の上部電極２８と中間電極４２間に例えば正極性の駆動電圧を印加し、下部電極３０と中間電極４２間に正極性の駆動電圧を印加する。これにより、圧電／電歪体１４のうち、当該駆動領域２０に対応する部分が板部材１２に向かって凸となるように屈曲変位する。この変位が変位伝達部材２４に伝わり、図１３に示すように、当該駆動領域２０における変位伝達部材２４の上端面が板部材１２の下面に接触する。

そして、上述の駆動電圧の印加を停止すると、当該駆動領域２０のアクチュエータ部３２が元の状態に変位し、変位伝達部材２４の上端面が再び板部材１２の下面から離間することとなる。

上述の駆動方法では、第１の圧電／電歪層２６Ａを挟む上部電極２８と中間電極４２間、及び第２の圧電／電歪層２６Ｂを挟む下部電極３０と中間電極４２間の両方に、正極性の駆動電圧を印加し、その結果、変位伝達部材２４の上端面を板部材１２に接触させるようにしたが（第４の駆動方法）、その他、第１の圧電／電歪層２６Ａを挟む上部電極２８と中間電極４２間のみに正極性の駆動電圧を印加する（第５の駆動方法）、あるいは第２の圧電／電歪層２６Ｂを挟む下部電極３０と中間電極４２間のみに正極性の駆動電圧を印加するようにしてもよい（第６の駆動方法）。これら第４〜第６の駆動方法のいずれも同様の変位動作を示すが、駆動電圧が同一であれば、第４の駆動方法が最も変位が大きく、第６の駆動方法が次いで大きく、第５の駆動方法が最も小さい。従って、第４の駆動方法あるいは第６の駆動方法を採用することで低電圧で駆動することも可能となる。

また、上部電極２８と中間電極４２間及び／又は下部電極３０と中間電極４２間に逆極性の駆動電圧（中間電極４２を基準として例えば−２５Ｖの電圧）を印加するようにしてもよいし、第１及び第２の圧電／電歪層２６Ａ及び２６Ｂの分極の方向や電圧値を変えてもよい。この場合、圧電／電歪体１４のうち、駆動領域２０に対応する部分が板部材１２に対して凹状に屈曲変位し、変位伝達部材２４の上端面が板部材１２の下面から離間するような動きをさせることが可能となる。

なお、この第１の変形例においても、図１４に示すように、１つの駆動領域２０に対応して複数のアクチュエータ部３２を設けた構成を採用することができる。また、中間電極４２を共通化してもよい。

次に、第２の変形例に係るアクチュエータ素子１０Ｂｂは、図１５に示すように、上部電極２８、中間電極４２及び下部電極３０が、圧電／電歪体１４のうち、桟１６に対応した部分と、駆動領域２０に対応する部分に形成されている点で異なる。

そして、例えば変位伝達部材２４の上端面を板部材１２の下面に接触させる場合は、桟１６に対応した部分に形成された上部電極２８と中間電極４２間並びに下部電極３０と中間電極４２間にはそれぞれ駆動電圧を印加せず、駆動領域２０に対応した部分に形成された上部電極２８と中間電極４２間及び／又は下部電極３０と中間電極４２間にそれぞれ正極性の駆動電圧を印加すればよい。

反対に、変位伝達部材２４の上端面を板部材１２の下面から離間させる場合は、駆動領域２０に対応した部分に形成された上部電極２８と中間電極４２間並びに下部電極３０と中間電極４２間にはそれぞれ駆動電圧を印加せず、桟１６に対応した部分に形成された上部電極２８と中間電極４２間及び／又は下部電極３０と中間電極４２間にそれぞれ正極性の駆動電圧を印加すればよい。

つまり、図１０においては、駆動電圧の印加停止の際、圧電／電歪体１４や変位伝達部体２４等の反発力のみによって変位伝達部材２４を板部材１２に接触させているが、この第２の変形例では、駆動領域２０に対応した部分のアクチュエータ部３２の駆動力をも用いることができるので、変位伝達部材２４の上端面を板部材１２の下面に確実に接触させることができる。

なお、この第２の変形例においても、中間電極４２を共通化してもよい。この場合、中間電極４２の共通化とは、桟１６に対応する部分に形成された中間電極４２同士を電気的に接続すること、あるいは駆動領域２０に対応する部分に形成された中間電極４２同士を電気的に接続すること、あるいは第２の圧電／電歪層２６Ｂの上面全面に中間電極４２を形成することを含む。

また、図１２及び図１４と同様に、１つの桟１６に対応して複数のアクチュエータ部３２を設けたり、１つの駆動領域２０に対応して複数のアクチュエータ部３２を設けた構成を採用することができる。

次に、上述した第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ｂを表示装置に適用した実施例について図１６を参照しながら説明する。

この実施例に係る表示装置１００は、図１６に示すように、板部材１２として、図示しない光源からの光（導入光）１０２が端面から導入される１つの光導波板１０４が使用される。

そして、圧電／電歪体１４の上面全面に接合層２２が形成され、接合層２２の上面のうち、駆動領域２０に対応する部分に変位伝達部材２４が形成される。また、変位伝達部材２４上から接合層２２上にわたる全面に接合層１０６を介して光散乱層１０８が形成される。さらに、光導波板１０４と圧電／電歪体１４の間の領域のうち、桟１６が配置されるべき部分にスペーサ１８が配置される。すなわち、スペーサ１８は、その上面が光導波板１０４に接触し、下面が光散乱層１０８に接触している。

つまり、桟１６は、光導波板１０４と圧電／電歪体１４との間に配されたスペーサ１８と、該スペーサ１８の直下に存する光散乱層１０８の一部と接合層１０６及び２２の一部を含む。そして、この桟１６で区画された駆動領域２０がマトリックス状あるいは千鳥状に配されることによって、１つの駆動領域２０で１つの画素、あるいは複数の駆動領域２０で１つの画素が構成されることになる。なお、スペーサ１８は例えば光吸収層にて構成することができる。もちろん、スペーサ１８を別の部材で構成し、スペーサ１８と光導波板１０４間に光吸収層を介在させるようにしてもよい。

ここで、実施例に係る表示装置１００の動作について説明する。先ず、圧電／電歪体１４の自然状態においては、光散乱層１０８の端面が光導波板１０４の背面に対して導入光（光導波板に導入された光）１０２の波長以下の距離で接触しているため、光導波板１０４の主面からは例えば白色発光１１０が出射されることになる。

この状態から、ある駆動領域２０（例えば図１６において右側の駆動領域２０）の周りに形成された上部電極２８と中間電極４２間に例えば正極性の駆動電圧を印加し、下部電極３０と中間電極４２間に正極性の駆動電圧を印加する。これにより、当該駆動領域２０の周辺部分が光導波板１０４に向かって凸となるように屈曲変位しようとするが、スペーサ１８や光導波板１０４によってその屈曲変位が抑えられことから、このときのエネルギーが圧電／電歪体１４の当該駆動領域２０に対応した部分に伝わり、図１６に示すように、該部分が下方に凸となるように屈曲変位し、当該駆動領域２０が消光することになる。

この実施例に係る表示装置１００においては、上述した第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ｂを使用しているため、薄型化、軽量化、低コスト化を実現することができる。

また、桟１６は、緩衝層を含むようにしている。すなわち、スペーサ１８の直下の光散乱層１０８と圧電／電歪体１４の間に接合層１０６及び２２を介在させるようにしている。
これは、スペーサ１８が例えば硬い材料で構成されている場合、スペーサ１８の下面に光散乱層１０８のような薄い膜が形成されていると、光散乱層１０８の一部（スペーサ１８との境界部分）に応力が集中し、圧電／電歪体１４の変位の繰り返しによって、光散乱層１０８がやぶれるおそれがある。しかし、この実施例では、接合層１０６及び２２を介在させたため、該接合層１０６及び２２が緩衝層として機能し、上述のような不具合を回避することができる。

そして、第１及び第２の実施の形態に係るアクチュエータ素子１０Ａ及び１０Ｂ（各種変形例を含む）を使用した装置としては、ディスプレイ、リレー、アクチュエータ（サーボ変位素子等に用いられる屈曲変位を発生させるタイプのアクチュエータ）等のように、電気エネルギーを機械エネルギー（機械的な変位、応力、振動等）に変換を行う装置や、各種センサ（フィルター、加速度センサや衝撃センサ等）、トランス、マイクロホン、発音体（スピーカ等）、振動子や発振子（動力用や通信用）、マイクロポンプ、高感度電気変換モジュール（発電機）のように機械エネルギーを電気エネルギーに変換を行う装置を挙げることができる。

なお、本発明に係るアクチュエータ素子及びアクチュエータ素子を使用した装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (16)

1. 板部材（１２）と、
   前記板部材（１２）に対向して配された圧電／電歪体（１４）と、
   前記板部材（１２）と前記圧電／電歪体（１４）との間に配され、該圧電／電歪体（１４）を前記板部材（１２）に固定するための桟（１６）とを有し、
   前記圧電／電歪体（１４）は、圧電／電歪層（２６）と、該圧電／電歪層（２６）のうち、前記板部材（１２）と対向する面に形成された上部電極（２８）と、前記圧電／電歪層（２６）のうち、前記板部材（１２）と対向する面と反対の面に形成された下部電極（３０）とを有し、
   前記上部電極（２８）及び前記下部電極（３０）への電界印加によって、前記圧電／電歪体（１４）の一部を前記板部材（１２）に対して接近又は離間する方向に変位させることを特徴とするアクチュエータ素子。
2. 請求項１記載のアクチュエータ素子において、
   前記上部電極（２８）と下部電極（３０）は、前記圧電／電歪体（１４）のうち、前記桟（１６）に対応する部分に形成されていることを特徴とするアクチュエータ素子。
3. 請求項１記載のアクチュエータ素子において、
   前記板部材（１２）と前記圧電／電歪体（１４）との間の領域のうち、前記桟（１６）で区画された領域を駆動領域（２０）としたとき、
   前記上部電極（２８）と下部電極（３０）は、前記圧電／電歪体（１４）のうち、前記駆動領域（２０）に対応する部分に形成されていることを特徴とするアクチュエータ素子。
4. 請求項１記載のアクチュエータ素子において、
   前記板部材（１２）と前記圧電／電歪体（１４）との間の領域のうち、前記桟（１６）で区画された領域を駆動領域（２０）としたとき、
   前記上部電極（２８）と下部電極（３０）は、前記圧電／電歪体（１４）のうち、前記桟（１６）と対応する部分と、前記駆動領域（２０）に対応する部分とに形成されていることを特徴とするアクチュエータ素子。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータ素子において、
   前記上部電極（２８）は、前記圧電／電歪層（２６）に形成されたスルーホール（３６）を通じて前記圧電／電歪層（２６）のうち、前記下部電極（２８）が形成された面と同じ面に引き出されていることを特徴とするアクチュエータ素子。
6. 請求項１記載のアクチュエータ素子において、
   前記圧電／電歪体（１４）は、複数の圧電／電歪層（２６Ａ、２６Ｂ）が積層されてなる積層体（４０）と、該積層体（４０）のうち、前記板部材（１２）と対向する面に形成された上部電極（２８）と、前記積層体（４０）のうち、前記板部材（１２）と対向する面と反対の面に形成された下部電極（３０）と、前記積層体（４０）のうち、前記圧電／電歪層（２６Ａ、２６Ｂ）間に形成された中間電極（４２）とを有することを特徴とするアクチュエータ素子。
7. 請求項６記載のアクチュエータ素子において、
   前記上部電極（２８）、前記中間電極（４２）及び前記下部電極（３０）は、前記圧電／電歪体（１４）のうち、前記桟（１６）に対応する部分に形成されていることを特徴とするアクチュエータ素子。
8. 請求項６記載のアクチュエータ素子において、
   前記板部材（１２）と前記圧電／電歪体（１４）との間の領域のうち、前記桟（１６）で区画された領域を駆動領域（２０）としたとき、
   前記上部電極（２８）、前記中間電極（４２）及び前記下部電極（３０）は、前記圧電／電歪体（１４）のうち、前記駆動領域（２０）に対応する部分に形成されていることを特徴とするアクチュエータ素子。
9. 請求項６記載のアクチュエータ素子において、
   前記板部材（１２）と前記圧電／電歪体（１４）との間の領域のうち、前記桟（１６）で区画された領域を駆動領域（２０）としたとき、
   前記上部電極（２８）、前記中間電極（４２）及び前記下部電極（３０）は、前記圧電／電歪体（１４）のうち、前記桟（１６）と対応する部分と、前記駆動領域（２０）に対応する部分とに形成されていることを特徴とするアクチュエータ素子。
10. 請求項６〜９のいずれか１項に記載のアクチュエータ素子において、
    前記上部電極（２８）及び前記中間電極（４２）は、前記積層体（４０）に形成されたスルーホールを通じて前記積層体（４０）のうち、前記下部電極（３０）が形成された面と同じ面に引き出されていることを特徴とするアクチュエータ素子。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のアクチュエータ素子において、
    前記板部材（１２）と前記圧電／電歪体（１４）との間の領域のうち、前記桟（１６）で区画された駆動領域（２０）に前記圧電／電歪体（１４）の変位を前記板部材（１２）側に伝える変位伝達部（２４）を有することを特徴とするアクチュエータ素子。
12. 請求項１１記載のアクチュエータ素子において、
    前記板部材（１２）が光（１０２）が導入される透明板（１０４）である場合に、
    前記変位伝達部（２４）上に少なくとも光散乱層（１０８）を有することを特徴とするアクチュエータ素子。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアクチュエータ素子において、
    前記板部材（１２）と前記圧電／電歪体（１４）との間にスペーサ（１８）が配され、
    前記スペーサ（１８）の上面に板部材（１２）が接触し、前記スペーサ（１８）の下面に圧電／電歪体（１４）が接触している場合に、
    前記桟（１６）は、前記スペーサ（１８）を含むことを特徴とするアクチュエータ素子。
14. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアクチュエータ素子において、
    前記板部材（１２）と前記圧電／電歪体（１４）との間にスペーサ（１８）が配され、
    前記スペーサ（１８）の下面と圧電／電歪体（１４）との間に少なくとも１層の膜（２２）が形成されている場合に、
    前記桟（１６）は、前記スペーサ（１８）と、前記膜（２２）のうち、前記スペーサ（１８）直下の部分とを含むことを特徴とするアクチュエータ素子。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載のアクチュエータ素子において、
    前記桟（１６）は、緩衝層を含むことを特徴とするアクチュエータ素子。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載のアクチュエータ素子を有する装置。

Images