WO2021039567A1 - アクチュエータ、駆動装置および電子機器 - Google Patents

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WO2021039567A1
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electrode
actuator
restraint
elastomer layer
electrodes
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哲博 中田
啓 中丸
義夫 後藤
道子 中尾
和彦 宮原
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ソニー株式会社
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    • H10N30/857—Macromolecular compositions

Definitions

  • the present disclosure relates to actuators, drives and electronic devices.
  • polymer actuators that convert electrical energy into mechanical energy are widely known.
  • As one of the polymer actuators there is a laminated type actuator in which an electrode and an elastomer layer are laminated (see, for example, Patent Document 1).
  • the strain obtained when a voltage is applied may decrease.
  • An object of the present disclosure is to provide an actuator capable of suppressing a reduction in strain obtained when a voltage is applied, a drive device and an electronic device including the actuator.
  • the first disclosure is An actuator body having a first surface and a second surface facing each other, A first restraining member provided on the first surface and restraining the expansion and contraction of the first surface, It is provided on the second surface and includes a second restraining member that restrains the expansion and contraction of the second surface.
  • the actuator body is With the first electrode The second electrode facing the first electrode and With an elastomer layer provided between the first electrode and the second electrode, The first electrode is a pattern electrode, The first restraint member and the second restraint member are actuators provided corresponding to the first electrode.
  • the second disclosure is An actuator having a first surface and a second surface facing each other,
  • the driven body provided on the first surface and With a base material provided on the second surface,
  • the actuator comprises a first electrode, a second electrode facing the first electrode, and an elastomer layer provided between the first electrode and the second electrode.
  • the driven body includes a first restraining member that restrains the first surface.
  • the substrate comprises a second constraining member that constrains the second surface.
  • the first electrode is a pattern electrode
  • the first restraint member and the second restraint member are drive devices provided corresponding to the first electrodes.
  • the third disclosure is An actuator body having a first surface and a second surface facing each other, A first restraining member provided on the first surface and restraining the expansion and contraction of the first surface, It is provided on the second surface and includes a second restraining member that restrains the expansion and contraction of the second surface.
  • the actuator body is With the first electrode The second electrode facing the first electrode and With an elastomer layer provided between the first electrode and the second electrode, The first electrode has at least one of a gap and a hole and has The first restraint member and the second restraint member are actuators provided corresponding to the first electrode.
  • the fourth disclosure is a drive device including the actuator of the first or third disclosure.
  • the fifth disclosure is an electronic device including the actuator of the first or third disclosure.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing an example of an actuator configuration in which the entire facing first surface and the second surface are constrained.
  • FIG. 1B is a graph showing stress-strain characteristics of the actuator shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the arrayed actuators.
  • FIG. 2B is a graph showing the stress-strain characteristics of the actuator shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3B is a graph showing the stress-strain characteristics of the actuator shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of the actuator according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the actuator according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining an example of the operation of the actuator according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11A and 11B are plan views showing a shape example of the electrode according to the modified example, respectively.
  • 12A and 12B are plan views showing a shape example of the electrode according to the modified example, respectively.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • 14A, 14B, and 14C are cross-sectional views for explaining an example of an actuator manufacturing method according to a modified example of the first embodiment of the present disclosure, respectively.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view for explaining an example of an actuator manufacturing method according to a modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the modified example of the first embodiment of the present disclosure.
  • 20A, 20B, and 20C are cross-sectional views for explaining an example of an actuator manufacturing method according to a modified example of the first embodiment of the present disclosure, respectively.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the actuator according to the second embodiment of the present disclosure.
  • 23A and 23B are cross-sectional views for explaining an example of the operation of the actuator according to the second embodiment of the present disclosure, respectively.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a photographing device as an application example.
  • FIG. 25A is a plan view showing an example of the configuration of a lens and a holder for holding the lens.
  • 25B is a cross-sectional view taken along the line XXVB-XXVB of FIG. 25A.
  • FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view showing the region R of FIG. 25B.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a display device as an application example.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a multi-point tactile display as an application example.
  • FIG. 29A is a schematic view showing a simulation model of Test Example 1.
  • FIG. 29B is a graph showing the results of the simulation of Test Example 1.
  • FIG. 30A is a schematic view showing a simulation model of Test Example 2.
  • FIG. 30B is a graph showing the results of the simulation of Test Example 2.
  • FIG. 31A is a schematic view showing a simulation model of Test Example 3.
  • FIG. 31B is a graph showing the results of the simulation of Test Example 3.
  • FIG. 32A is a schematic view showing a simulation model of Test Examples 4 to 12.
  • FIG. 32B is a graph showing the results of the simulations of Test Examples 4 to 12.
  • FIG. 33 is a schematic view showing a simulation model of Test Examples 13 and 14.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing an example of a configuration of an actuator 110 in which the entire facing first surface S101 and second surface S102 are constrained.
  • FIG. 1B is a graph showing stress-strain characteristics (hereinafter referred to as “SS characteristics”) when the actuator 110 shown in FIG. 1A is driven.
  • the actuator 110 includes a plurality of elastomer layers 111, a plurality of electrodes 112, and a plurality of electrodes 113.
  • the electrodes 112 and 113 are alternately laminated so as to sandwich the elastomer layer 111 in between.
  • a take-out electrode 114 connected to a plurality of electrodes 112 and a take-out electrode 115 connected to the plurality of electrodes 113 are provided on the peripheral edge of the actuator 110.
  • the first surface S101 is bonded to the driven body 21, so that the entire first surface S101 is formed by the driven body 21. Be restrained.
  • the base material 22 is attached to the second surface S102, and the entire second surface S102 is restrained by the base material 22.
  • the actuator 110 which is a dielectric elastomer actuator, has low rigidity and is not compressed, it is easily affected by the restraint of the first surface S101 and the second surface S102. In particular, when the actuator 110 is made thinner, the amount of displacement is significantly reduced due to the restraint of the first surface S101 and the second surface S102.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the arrayed actuator 120.
  • FIG. 2B is a graph showing SS characteristics when the actuator 120 shown in FIG. 2A is driven.
  • the actuator 110 in which the entire surfaces of the first surface S101 and the second surface S102 are constrained.
  • the reduction of strain can be suppressed. That is, it is possible to suppress a decrease in the displacement amount of the actuator 120.
  • the arrayed actuator 120 complicates the configuration and fabrication process of the actuator 120.
  • the present inventors have diligently studied an actuator that can suppress the reduction of strain obtained when a voltage is applied while suppressing the complexity of the actuator configuration and manufacturing process.
  • the restraint members 14 and 15 corresponding to the electrodes 12 are provided on the first and second surfaces S1 and S2 of the actuator main body 10A, respectively.
  • the actuator 10 having such a configuration will be described.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3B is a graph showing the SS characteristics when the actuator 10 is driven.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of the actuator 10.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the actuator 10.
  • the actuator 10 is a laminated dielectric elastomer actuator (Dielectric Elastomer Actuator: DEA).
  • the actuator 10 has a rectangular film shape. In this disclosure, the film is defined to include a sheet.
  • the actuator 10 includes an actuator main body 10A, a restraint member (first restraint member) 14, a restraint member (second restraint member) 15, and a take-out electrode (first take-out electrode).
  • An electrode) 16 and a take-out electrode (second take-out electrode) 17 are provided.
  • the extraction electrodes 16 and 17 are electrically connected to a voltage source (not shown) via wiring (not shown).
  • the actuator 10 is configured to expand and contract in the in-plane direction of the actuator 10 by applying a voltage. That is, the actuator 10 is configured to be displaceable in the thickness direction of the actuator 10.
  • the actuator 10 can suppress a decrease in strain as compared with the actuator 110 (see FIG. 1A) in which the entire surfaces of the first surface S101 and the second surface S102 are constrained. That is, it is possible to prevent the displacement amount of the actuator 10 from decreasing.
  • the actuator 10 can be applied to various driving devices or electronic devices.
  • the actuator 10 is fixed on the base material 22 of the driving device or the electronic device.
  • a driven body 21 of a driving device or an electronic device is fixed on the actuator 10.
  • the actuator 10 and the base material 22 are bonded by an adhesive (not shown), and the actuator 10 and the driven body 21 are bonded by an adhesive (not shown).
  • pressure sensitive adhesion is defined as a type of adhesion.
  • the drive device to which the actuator 10 can be applied include a lens drive device, a camera shake correction device, and a vibration device (tactile display, vibrator, acoustic converter (speaker, etc.)), but are not limited thereto. Absent.
  • Specific examples of electronic devices to which the actuator 10 can be applied include personal computers, mobile devices, mobile phones, tablet computers, display devices, photographing devices, audio devices, game devices, industrial appliances, robots, and the like. It is not limited to these.
  • the actuator body 10A has a rectangular film shape.
  • the actuator body 10A has a first surface S1 and a second surface S2 that face each other.
  • the first and second surfaces S1 and S2 are constrained by the restraint members 14 and 15, respectively, and the first and second surfaces S1 and S2 are restrained by the restraint members 14 and 15, respectively.
  • It has an unrestrained portion 10C.
  • the restraint portion 10B refers to a portion of the actuator body 10A sandwiched between the restraint members 14 and 15, and the non-restraint portion 10C is provided between adjacent restraint portions 10B of the actuator body 10A. , A portion not sandwiched between the restraint members 14 and 15.
  • the actuator body 10A is a laminated body, and includes a plurality of elastomer layers 11, a plurality of electrodes (first electrode) 12, and a plurality of electrodes (second electrode) 13. To be equipped with. From the viewpoint of insulation, it is preferable that the first and second surfaces S1 and S2 of the actuator body 10A are covered with the elastomer layer 11.
  • the elastomer layer 11 has elasticity in the in-plane direction of the actuator body 10A.
  • the elastomer layer 11 is provided between the electrodes 12 and 13.
  • the elastomer layer 11 is a film having a rectangular shape.
  • the elastomer layer 11 is a so-called dielectric elastomer layer.
  • the elastomer layer 11 contains, for example, an insulating elastomer as an insulating elastic material.
  • the insulating elastomer is, for example, acrylic rubber, silicone rubber, ethylene-propylene-diene ternary copolymer (EPDM), natural rubber (NR), butyl rubber (IIR), isoprene rubber (IR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber. (NBR), hydride acrylic nitrile-butadiene copolymer rubber (H-NBR), hydrin-based rubber, chloroprene rubber (CR), fluororubber, urethane rubber and the like.
  • the elastomer layer 11 may contain an additive if necessary.
  • the additive is, for example, at least one of a cross-linking agent, a plasticizer, an anti-aging agent, a surfactant, a viscosity modifier, a reinforcing agent, a coloring agent, and the like.
  • the electrodes 12 and 13 have elasticity in the in-plane direction of the actuator body 10A. As a result, the electrodes 12 and 13 can expand and contract following the expansion and contraction of the elastomer layer 11.
  • the electrodes 12 and 13 have a gap in the in-plane direction of the actuator body 10A.
  • the electrodes 12 and 13 are pattern electrodes having a striped pattern.
  • the electrode 13 faces the electrode 12.
  • the electrodes 12 and 13 are alternately laminated so as to sandwich the elastomer layer 11.
  • the electrodes 12 and 13 overlap each other with the elastomer layer 11 interposed therebetween.
  • the electrode 12 extends to the first long side portion of the elastomer layer 11.
  • the electrode 13 extends to the second long side of the elastomer layer 11. As a result, the end of the electrode 12 is exposed from the side surface of the actuator body 10A on the first long side, and the end of the electrode 13 is exposed from the side of the actuator body 10A on the second long side.
  • the Young's modulus of the electrodes 12 and 13 is preferably 10 times or less the Young's modulus of the elastomer layer 11.
  • the Young's modulus of the electrodes 12 and 13 is 10 times or less the Young's modulus of the elastomer layer 11, it is possible to suppress a decrease in the amount of deformation due to the rigidity of the electrodes 12 and 13.
  • the above Young's modulus is a value measured in accordance with JIS K 6251: 2010.
  • Electrodes 12 and 13 include a conductive material.
  • the conductive material is, for example, at least one of a conductive filler and a conductive polymer.
  • Examples of the shape of the conductive filler include a spherical shape, an ellipsoidal shape, a needle shape, a plate shape, a scale shape, a tube shape, a wire shape, a rod shape (rod shape), a fibrous shape, an indefinite shape, and the like. It is not limited to. It should be noted that only one type of conductive filler may be used, or two or more types of conductive fillers may be used in combination.
  • the conductive filler contains, for example, at least one of a carbon-based filler, a metal-based filler, a metal oxide-based filler, and a metal coating-based filler.
  • the metal is defined as including a semimetal.
  • Carbon-based fillers include, for example, carbon black (for example, Ketjen black, acetylene black, etc.), porous carbon, carbon fibers (for example, PAN-based, pitch-based, etc.), carbon nanofibers, fullerene, graphene, and vapor-grown carbon fibers (VGCF). ), Carbon nanotubes (eg SWCNT, MWCNT, etc.), carbon microcoils and carbon nanohorns.
  • Metallic fillers include, for example, copper, silver, gold, platinum, palladium, nickel, tin, cobalt, rhodium, iridium, iron, ruthenium, osmium, manganese, molybdenum, tungsten, niobium, tantalum, titanium, bismuth, antimony and lead. Includes at least one of.
  • Metal oxide-based fillers include, for example, indium tin oxide (ITO), zinc oxide, indium oxide, antimony-added tin oxide, fluorine-added tin oxide, aluminum-added zinc oxide, gallium-added zinc oxide, silicon-added zinc oxide, and zinc oxide.
  • ITO indium tin oxide
  • zinc oxide zinc oxide
  • indium oxide antimony-added tin oxide
  • fluorine-added tin oxide aluminum-added zinc oxide
  • gallium-added zinc oxide gallium-added zinc oxide
  • silicon-added zinc oxide silicon-added zinc oxide
  • zinc oxide -Includes tin oxide, indium oxide-tin oxide or zinc oxide-indium oxide-magnesium oxide.
  • the metal coating filler is a base filler coated with metal.
  • the base filler is, for example, mica, glass beads, glass fiber, carbon fiber, calcium carbonate, zinc oxide or titanium oxide.
  • the metal coating the base filler contains, for example, at least one of Ni and Al.
  • the conductive polymer contains, for example, at least one of polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS), polyaniline, polyacetylene and polypyrrole.
  • PEDOT / PSS polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid
  • polyaniline polyaniline
  • polyacetylene polypyrrole
  • Electrodes 12 and 13 may further contain at least one of a binder, gel, suspension and oil, if desired.
  • the binder has elasticity.
  • the binder is preferably an elastomer. Examples of the elastomer include those similar to those of the elastomer layer 11.
  • Electrodes 12 and 13 may further contain additives, if necessary.
  • additive the same as the elastomer layer 11 can be exemplified.
  • Electrodes 12 and 13 may contain a composite material (composite material).
  • the composite material is, for example, a composite material of at least one of a conductive polymer and a conductive filler and an elastomer, a composite material of a stretchable ionic conductive material and an electric field material, and at least a conductive polymer and a conductive filler.
  • Composite material of 1 type and polymer suspension (acrylic emulsion, etc.), composite material of at least 1 type of conductive polymer and conductive filler and block copolyma, and composite of polymer gel and ionic conductor Contains at least one of the materials.
  • the restraint member 14 restrains the expansion and contraction of the first surface S1 in the in-plane direction of the actuator body 10A.
  • the restraint member 15 restrains the expansion and contraction of the second surface S2 in the in-plane direction of the actuator body 10A.
  • the restraint member 14 is provided on the first surface S1 of the actuator main body 10A.
  • the restraint member 15 is provided on the second surface S2 of the actuator main body 10A.
  • the restraint members 14 and 15 face each other with the actuator body 10A interposed therebetween.
  • the restraint members 14 and 15 are provided corresponding to the electrodes 12 and 13.
  • the restraint members 14 and 15 are provided so as to overlap the electrodes 12 and 13 in the thickness direction of the actuator main body 10A.
  • FIGS. 3A, 4 and 5 an example is shown in which the restraint members 14 and 15 and the electrodes 12 and 13 are entirely overlapped, but the restraint members 14 and 15 and the electrodes 12 and 13 are partially overlapped. May be good.
  • the restraint members 14 and 15 have the same pattern as the electrodes 12 and 13, that is, a striped pattern.
  • the restraint members 14 and 15 are preferably harder than the restraint portion 10B of the actuator main body 10A. Since the restraint members 14 and 15 are harder than the restraint portion 10B, it is possible to stabilize the drive of the driven body 21 when the actuator 10 is driven.
  • the materials constituting the restraint members 14 and 15 are not particularly limited, and may be made of an organic material or an inorganic material.
  • the Young's modulus of the restraining members 14 and 15 is preferably 3 times or more the Young's modulus of the actuator body 10A.
  • the Young's modulus of the restraining members 14 and 15 is three times or more the Young's modulus of the actuator main body 10A, the driving of the driven body 21 at the time of driving the actuator 10 can be stabilized.
  • the above Young's modulus is a value measured in accordance with JIS K 6251: 2010.
  • the width w 2 of the non-drive unit of the actuator body 10A is preferably 0.1 ⁇ w 2 ⁇ 10.
  • the width w 2 of the non-driving portion of the actuator body 10A is w 2 ⁇ 0.1, the displacement amount is reduced due to the influence of the restraint members 14 and 15.
  • the width w 2 of the drive unit of the actuator main body 10A is 10 ⁇ w 2 , the ratio of the drive unit in the cross section orthogonal to the drive direction decreases, so that the generated force decreases.
  • the thickness h of the actuator main body 10A is preferably 0.1 ⁇ h ⁇ 10.
  • the thickness h of the actuator body 10A is h ⁇ 0.1, the displacement amount is reduced due to the influence of the restraint members 14 and 15.
  • the thickness h of the actuator body 10A is 10 ⁇ h, the aspect ratio determined by w 2 / h becomes small, and the generated force escapes in the direction orthogonal to the driving direction, so that the generated force decreases. ..
  • the width w 1 of the driving unit, the width w 2 of the non-driving unit, and the thickness h of the actuator body 10A mean that the actuator 10 is not driven.
  • the driving unit refers to a portion of the actuator body 10A in which the elastomer layer 11 and the electrodes 12 and 13 all overlap.
  • the non-driving unit means a portion between adjacent driving units.
  • FIG. 3A an example in which the non-driving portion is the non-restraint portion 10C is shown.
  • the take-out electrodes 16 and 17 preferably have elasticity. As a result, the take-out electrodes 16 and 17 can be expanded and contracted following the expansion and contraction of the actuator body 10A. Therefore, it is possible to prevent the take-out electrodes 16 and 17 from peeling off from the side surfaces on the first and second long sides of the actuator body 10A, respectively.
  • the take-out electrode 16 is provided on the side surface of the actuator body 10A on the first long side side.
  • the take-out electrode 16 is in contact with the end of the electrode 12 exposed from the side surface on the first long side of the actuator body 10A.
  • the take-out electrode 17 is provided on the side surface of the actuator body 10A on the second long side side.
  • the take-out electrode 17 is in contact with the end of the electrode 13 exposed from the side surface on the second long side of the actuator body 10A.
  • the take-out electrodes 16 and 17 contain a conductive material.
  • the conductive material the same materials as those of the electrodes 12 and 13 can be exemplified.
  • the take-out electrodes 16 and 17 may include a binder having elasticity, if necessary.
  • the binder is preferably an elastomer. Examples of the elastomer include those similar to those of the elastomer layer 11.
  • the thickness of the restraint portion 10B of the actuator body 10A becomes thin, and the position of the second surface S2, that is, the position of the driven body 21 is displaced downward.
  • “downward” means the thickness direction of the actuator body 10A from the first surface S1 to the second surface S2.
  • the thickness of the restraint portion 10B of the actuator body 10A is restored, and the position of the second surface S2, that is, the position of the driven body 21 is displaced upward and returns to the original position.
  • the term “upward” means the thickness direction of the actuator body 10A from the second surface S2 to the first surface S1.
  • the default state (initial state) of the actuator 10 may be a state in which a predetermined voltage is applied to the actuator 10. A voltage may not be applied to 10.
  • a coating material for forming an elastomer layer is prepared by adding an elastomer to a solvent and dispersing it. If necessary, additional additives may be added to the solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it can disperse an elastomer or the like.
  • a conductive paint which is a paint for forming electrodes, is prepared by adding a conductive material to a solvent and dispersing it. If necessary, at least one of the binder and the additive may be further added to the solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it can disperse a conductive material or the like.
  • the actuator body 10A is manufactured as follows. First, a plate-shaped base material is prepared, and if necessary, the surface of the base material is peeled off.
  • the base material may be either an inorganic base material or a plastic base material.
  • the elastomer layer forming paint is applied to one surface of the base material and dried. As a result, the elastomer layer 11 is formed on one surface of the base material.
  • the coating includes printing.
  • one surface of the elastomer layer 11 may be subjected to a treatment for improving adhesion.
  • the conductive paint is applied in stripes on one surface of the elastomer layer 11 and dried.
  • the electrode 12 is formed on one surface of the elastomer layer 11.
  • one surface of the elastomer layer 11 on which the electrode 12 is formed may be subjected to a treatment for improving adhesion.
  • the elastomer layer forming paint is applied to one surface of the elastomer layer 11 on which the electrode 12 is formed, and dried. As a result, the elastomer layer 11 is formed on the electrode 12. Next, if necessary, one surface of the elastomer layer 11 may be subjected to a treatment for improving adhesion.
  • the conductive paint is applied in stripes on one surface of the elastomer layer 11 and dried.
  • the electrode 13 is formed on one surface of the elastomer layer 11.
  • one surface of the elastomer layer 11 on which the electrode 13 is formed may be subjected to a treatment for improving adhesion.
  • the elastomer layer forming paint is applied to one surface of the elastomer layer 11 on which the electrode 13 is formed, and dried. As a result, the elastomer layer 11 is formed on the electrode 13. Next, if necessary, one surface of the elastomer layer 11 may be subjected to a treatment for improving adhesion.
  • the restraint member forming paint is applied to the first and second surfaces S1 and S2 of the actuator main body 10A, respectively, and cured to form the restraint members 14 and 15.
  • the method of forming the restraint members 14 and 15 is not limited to this, and for example, the restraint members 14 and 15 formed in advance are attached to the first and second surfaces S1 and S2 of the actuator body 10A, respectively. You may do so.
  • the restraint members 14 and 15 are formed by patterning the thin films using, for example, photolithography technology and etching technology. You may. From the above, the target actuator 10 can be obtained.
  • the restraint members 14 and 15 can be easily formed on the first and second surfaces S1 and S2 of the actuator main body 10A by coating, bonding or the like, the complexity of the manufacturing process can be suppressed. ..
  • Modification example 1 (Modification example 1)
  • the driven body 21 may include the restraint members 14.
  • the restraint member 14 is a convex portion protruding toward the first surface S1 of the actuator main body 10A.
  • the base material 22 may include the restraint member 15.
  • the restraint member 15 is a convex portion protruding toward the second surface S2 of the actuator main body 10A.
  • Modification 2 In the first embodiment described above, the case where the actuator 10 includes a plurality of electrodes 13 which are pattern electrodes has been described, but as shown in FIGS. 7 and 8, the actuator 10 replaces the plurality of electrodes 13. , A non-patterned electrode 18 having no pattern may be provided.
  • the non-patterned electrode 18 is a layer formed continuously over the entire region where the plurality of electrodes 13 face each other. 7 and 8 show an example in which the non-patterned electrode 18 has a rectangular shape, but the shape of the non-patterned electrode 18 is not limited to this.
  • the electrode 13 extends to the first and second short sides of the elastomer layer 11. As a result, the end portion of the electrode 13 is exposed from the side surfaces on the first and second short sides of the actuator body 10A.
  • the take-out electrode 17 is provided on either the first or second short side side surface of the actuator main body 10A.
  • the manufacturing process of the actuator 10 can be simplified.
  • the actuator 10 may further include a plurality of dummy electrodes 19.
  • the dummy electrode 19 has elasticity in the in-plane direction of the actuator body 10A.
  • the dummy electrode 19 is provided in the gap between the adjacent electrodes 12.
  • the dummy electrode 19 is a patterned electrode having a striped shape.
  • the dummy electrode 19 may be made of the same material as the electrode 12, or may be made of a different material, but it is preferably made of the same material as the electrode 12. In this case, since the electrode 12 and the dummy electrode 19 can be formed at the same time, the manufacturing process of the actuator 10 can be simplified.
  • the actuator 10 By providing the actuator 10 with a plurality of dummy electrodes 19 as described above, it is possible to suppress the occurrence of a step in the gap portion of the electrodes 12. Therefore, the flatness of the elastomer layer 11 can be maintained, and a high-quality actuator 10 can be provided.
  • the pattern of the electrodes 12 and 13 is not limited to this, and is included in the gaps and holes.
  • Various patterns having at least one of the above can be used. For example, mesh-like (see FIG. 11A), grid-like (see FIG. 11B), dot-like (see FIG. 12A), meander-like, radial, geometric pattern, meander-like, concentric (for example, concentric circle), spiral, Patterns such as spider webs, trees, fish bones or meshes can be used.
  • the electrodes 12 and 13 may have a ring shape (see FIG. 12B).
  • the restraint members 14 and 15 can have the same shape as the electrodes 12 and 13 described above.
  • the thickness d1 of the elastomer layer 11 in the restraint portion 10B may be thinner than the thickness d2 of the elastomer layer 11 in the non-restraint portion 10C. In this case, the drive voltage of the actuator 10 can be reduced.
  • the actuator 10 having the above configuration is manufactured, for example, as follows. First, the actuator body 10A is manufactured in the same manner as in the first embodiment described above. Next, as shown in FIG. 14A, the actuator body 10A is extended in the in-plane direction.
  • the extension direction is, for example, at least one of the longitudinal direction and the lateral direction of the actuator body 10A having a rectangular shape.
  • the actuator 10 may further include leaf springs 31 and 32 and holding members 33 and 34.
  • the leaf springs 31 and 32 are holding members that sandwich the actuator main body 10A from the side of the first surface S1 and the second surface S2 via the restraint members 14 and 15.
  • the leaf springs 31 and 32 have an elongated shape.
  • the leaf spring 31 is provided so as to face the first surface S1 of the actuator main body 10A.
  • the leaf spring 31 presses the restraint member 14.
  • the leaf spring 32 is provided so as to face the second surface S2 of the actuator main body 10A.
  • the leaf spring 32 presses the restraint member 15.
  • the holding members 33 and 34 hold both ends of the leaf springs 31 and 32 so as to urge the leaf springs 31 and 32 toward the first and second surfaces S1 and S2, respectively.
  • the holding members 33 and 34 are elastic members having a ring shape.
  • the actuator 10 having the above configuration, since the leaf springs 31 and 32 press the restraint members 14 and 15, respectively, the actuator 10A is restrained from both the first surface S1 and the second surface S2 of the actuator body 10A. A compressive force is applied to the portion 10B. As a result, the thickness d1 of the elastomer layer 11 in the restraint portion 10B becomes thinner than the thickness d2 of the elastomer layer 11 in the non-restraint portion 10C (see FIG. 13). Therefore, the drive voltage of the actuator 10 can be reduced. Further, the adhesion between the elastomer layer 11 and the electrodes 12 and 13 can be improved. Further, since the actuator main body 10A is sandwiched between the leaf springs 31 and 32, it is possible to suppress the peeling of each layer constituting the actuator main body 10A.
  • the actuator 10 may further include magnets 35, 36, as shown in FIG.
  • the magnets 35 and 36 are holding members that sandwich the actuator main body 10A from the side of the first surface S1 and the second surface S2 via the restraint members 14 and 15.
  • the magnets 35 and 36 are attracted to each other.
  • the magnet 35 is provided so as to face the first surface S1 of the actuator main body 10A.
  • the magnet 35 presses the restraint member 14.
  • the magnet 36 is provided so as to face the second surface S2 of the actuator main body 10A.
  • the magnet 36 presses the restraint member 15.
  • the actuator main body 10A includes a plurality of elastomer layers 11 having a rectangular shape.
  • the actuator main body 10A has a plurality of elastomers having a loop shape.
  • the layer 11A may be provided.
  • the plurality of elastomer layers 11A are laminated concentrically.
  • Half-circumferential portions of the elastomer layers 11A located on the innermost peripheral side are overlapped with each other so as to sandwich the plurality of electrodes 13.
  • the electrodes 12 and 13 are alternately laminated so as to sandwich the elastomer layer 11A in between.
  • a restraining member 14 is provided on the outer peripheral surface of one half circumference of the elastomer layer 11A located on the outermost peripheral side, and a restraining member 15 is provided on the outer peripheral surface of the other half circumference.
  • a columnar base material 37 is prepared, and if necessary, the peripheral surface (cylindrical surface) of the base material 37 is peeled off.
  • the conductive paint is applied to the peripheral surface of the base material 37 to form a striped coating film parallel to the central axis of the base material 37.
  • the coating film formed on the peripheral surface of the base material 37 is dried.
  • the electrode 13 is formed on the peripheral surface of the base material 37.
  • the surface of the electrode 13 may be subjected to a treatment for improving adhesion.
  • a paint for forming an elastomer layer is applied to the peripheral surface of the base material 37 to form a cylindrical coating film. Subsequently, the coating film formed on the peripheral surface of the base material 37 is dried. As a result, the elastomer layer 11 is formed on the electrode 13. Next, if necessary, one surface of the elastomer layer 11 may be subjected to a treatment for improving adhesion.
  • the electrode 12 is formed on the peripheral surface of the elastomer layer 11 in the same manner as the above-mentioned step of forming the electrode 13.
  • the actuator 10 includes the plurality of elastomer layers 11, but instead of the plurality of elastomer layers 11, as shown in FIG. 19, the plurality of elastomer layers 41 and the plurality of elastomer layers 11 are provided. 42 may be provided.
  • the elastomer layer 41 is similar to the elastomer layer 11 in the first embodiment except that it has the same or substantially the same size as the electrodes 12 and 13.
  • the restraint portion 10B is composed of a laminate of a plurality of electrodes 12, a plurality of electrodes 13, and a plurality of elastomer layers 41.
  • the elastomer layer 42 is provided between the restraint portions 10B adjacent to each other in the in-plane direction of the actuator main body 10A.
  • the elastomer layer 42 may have a single-layer structure or a laminated structure.
  • the unrestrained portion 10C is composed of an elastomer layer 42.
  • the actuator 10 having the above configuration is manufactured as follows. First, as shown in FIG. 20A, the elastomer layer 11 is sandwiched between the electrodes 12 and 13, to form a laminate composed of the elastomer layers 11 having the same size, the electrodes 12, and the electrodes 13.
  • a plurality of laminates constituting the restraint portion 10B are cut out and placed in a row on a base material (not shown) at regular intervals.
  • the elastomer layer forming paint is filled between the adjacent restraint portions 10B, and then the elastomer layer forming paint is cured. As a result, a plurality of unconstrained portions 10C are formed.
  • the plurality of integrated restraint portions 10B and the plurality of non-constraint portions 10C are peeled off from the substrate (not shown). As a result, the target actuator body 10A can be obtained.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the actuator 210 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the actuator 210.
  • the actuator 210 includes an actuator main body 210A instead of the actuator main body 10A (see FIGS. 3A and 5) in the first embodiment.
  • the actuator main body 210A according to the first embodiment further includes a plurality of electrodes (third electrodes) 211, and also includes electrodes 212 in place of the plurality of electrodes 13 (see FIGS. 3A and 5). It is different from 10A.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the electrode 211 has elasticity in the in-plane direction of the actuator body 10A.
  • the electrode 211 is a pattern electrode having a striped pattern.
  • the electrodes 211 are provided in the gaps between the adjacent electrodes 12 and face the electrodes 212 with the elastomer layer 11 interposed therebetween.
  • the electrode 211 extends to the second long side of the elastomer layer 11. As a result, the end portion of the electrode 211 is exposed from the side surface on the second long side portion side of the actuator main body 10A.
  • the take-out electrode 17 is a take-out electrode of a plurality of electrodes 211.
  • the material constituting the electrode 211 is the same as the electrodes 12 and 13 in the first embodiment.
  • the electrode 212 is the same as the non-patterned electrode 18 (see FIGS. 7 and 8) in the second modification of the first embodiment.
  • the non-constraining portion 10D is compressed in the in-plane direction of the actuator body 10A, and the non-constraining portion 10D rises toward the gaps 14A and 15A in response to this compression, and the thickness of the non-constraining portion 10D. Increases. Therefore, the position of the first surface S1 of the actuator body 210A is displaced below the initial position, and the driven body 21 moves below the initial position.
  • the initial position means a position when a driving voltage is not applied to any of the electrodes 211 and 212 and between the electrodes 12 and 212.
  • the restraint portion 10B is compressed in the in-plane direction of the actuator main body 10A, and the thickness of the restraint portion 10B increases according to this compression. Therefore, the thickness of the restraint portion 10B of the actuator main body 10A increases, and the position of the first surface S1 is displaced upward from the initial position. Therefore, the position of the driven body 21 is displaced above the initial position.
  • the actuator 210 according to the second embodiment further includes a plurality of electrodes 211, and the electrodes 211 are provided in the gap between the adjacent electrodes 12.
  • the thickness of the restraint portion 10B decreases and the restraint portion 10B is moved from the initial position. Also displaces downward.
  • the drive voltage applied between the electrodes 12 and 212 is stopped and the drive voltage is applied between the electrodes 211 and 212, the thickness of the restraint portion 10B increases and the restraint portion 10B moves above the initial position. Displace. Therefore, the displacement amount of the driven body 21 can be increased as compared with the actuator 10 according to the first embodiment.
  • Electrode 212 which is a non-patterned electrode
  • a plurality of first electrodes having a striped pattern facing the plurality of electrodes 12 and a plurality of first electrodes having a striped pattern facing the plurality of electrodes 211, respectively.
  • a second electrode may be provided.
  • the restraint portion 10B is driven by applying a voltage between the electrode 12 and the first electrode
  • the non-constraint portion 10D is driven by applying a voltage between the electrodes 211 and the second electrode. Will be done.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the photographing apparatus 300 as an application example.
  • the photographing device 300 is a so-called single-lens reflex camera, and includes a camera body 310 and a photographing lens 320 that is detachably configured with respect to the camera body.
  • the photographing device 300 is an example of an electronic device.
  • the camera body 310 includes an image sensor 311, a monitor 312, an electronic viewfinder 313, and the like.
  • the image sensor 311 photoelectrically converts the subject light image formed by the incident light L through the photographing lens 320 to generate an image pickup image signal.
  • the image sensor 311 is composed of, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor.
  • the captured image signal output from the image sensor 311 is subjected to image processing such as resolution conversion by an image processing unit (not shown) and displayed on the monitor 312 and the electronic viewfinder 313.
  • image processing such as resolution conversion by an image processing unit (not shown) and displayed on the monitor 312 and the electronic viewfinder 313.
  • the captured image signal is stored in a recording medium (not shown) after compression processing and recording encoding processing.
  • the monitor 312 and the electronic viewfinder 313 are composed of a display device such as an organic EL (Electro-Luminescence) display or a liquid crystal display.
  • a display device such as an organic EL (Electro-Luminescence) display or a liquid crystal display.
  • the photographing lens 320 includes a lens optical system 321 and a lens control unit (not shown).
  • the lens optical system 321 includes a plurality of lenses 321A, 321B, 321C, and a plurality of holders (support members) 322A, 322B, 322C, etc. that support these lenses 321A, 321B, 321C, respectively.
  • the holder 322A includes a plurality of actuators 10 according to the first embodiment or a modification thereof, and supports the lens 321A via these actuators 10. However, the holder 322A may include the actuator 110 according to the second embodiment or its modification instead of the actuator 10 according to the first embodiment or its modification.
  • FIG. 25A is a plan view showing an example of the configuration of the lens 321A and the holder 322A holding the lens 321A.
  • 25B is a cross-sectional view taken along the line XXVB-XXVB of FIG. 25A.
  • FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view showing the region R of FIG. 25B.
  • the lens 321A is an autofocus lens.
  • the holder 322A includes a lens support portion 331, a plurality of actuators 10, and a holder main body 332.
  • the lens support portion 331 has a ring shape.
  • the lens support portion 331 supports the lens 321A on the inner peripheral surface.
  • the driven body is composed of the lens support portion 331 and the lens 321A.
  • the holder body 332 has a ring shape.
  • the holder body 332 supports the lens support portion 331 via a plurality of actuators 10.
  • the holder body 332 is an example of a base material that supports a driven body composed of a lens support portion 331 and a lens 321A.
  • the actuator 10 is an autofocus actuator.
  • the actuator 10 moves the lens 321A in the optical axis direction of the incident light L.
  • the first surface S1 of the actuator 10 is fixed to the lens support portion 331 via a plurality of restraint members 14.
  • the second surface S2 of the actuator 10 is fixed to the holder body 332 via a plurality of restraint members 15.
  • the lens 321C is a runout correction lens.
  • the holder 322C includes a runout correction actuator (not shown).
  • the runout correction actuator moves the lens 321C in a plane perpendicular to the optical axis of the incident light L.
  • the lens control unit controls the autofocus actuator 10 and the shake correction actuator.
  • the case where the actuator 10 includes the restraint member 14 on the first surface S1 has been described, but the lens support portion 331 attaches the restraint member 14 to the surface of the actuator 10 facing the first surface S1. You may be prepared.
  • the case where the actuator 10 includes the restraint member 15 on the second surface S2 has been described, but the holder main body 332 includes the restraint member 15 on the surface of the actuator 10 facing the second surface S2. You may do so.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the display device 400 as an application example.
  • the display device 400 is a so-called flat speaker, and includes a back chassis 401, a display panel 402, an actuator 10 according to the first embodiment or a modification thereof, a control unit (not shown), and the like.
  • FIG. 27 shows a case where the display device 400 includes one actuator 10, the display device 400 may include a plurality of actuators 10.
  • the display device 400 may include an actuator 110 according to a second embodiment or a modification thereof instead of the actuator 10 according to the first embodiment or a modification thereof.
  • the display device 400 is an example of an electronic device or a driving device.
  • the back chassis 401 is an example of a base material that supports the actuator 10, and constitutes the back surface of the display device 400.
  • the back chassis 401 is provided on the second surface S2 of the actuator 10.
  • the back chassis 401 has a support surface 401S facing the display panel 402.
  • the display panel 402 is an example of a driven body driven by the actuator 10, and is, for example, an organic EL panel or a liquid crystal panel.
  • the display panel 402 is provided on the first surface S1 of the actuator 10.
  • the display panel 402 has a back surface 402S facing the back chassis 401.
  • the second surface S2 of the actuator 10 is fixed to the support surface 401S via a plurality of restraint members 15.
  • the first surface S1 of the actuator 10 is fixed to the back surface 402S via a plurality of restraint members 14.
  • the actuator 10 emits a plane wave (sound wave) by disturbing the display panel 402.
  • the control unit controls the drive of the display panel 402 and the actuator 10.
  • the case where the actuator 10 includes the restraint member 14 on the first surface S1 has been described, but the display panel 402 has the restraint member 14 on the back surface 402S facing the first surface S1 of the actuator 10. You may be prepared.
  • the case where the actuator 10 includes the restraint member 15 on the second surface S2 has been described, but the back chassis 401 has the restraint member 15 on the support surface 401S facing the second surface S2 of the actuator 10. May be provided.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the multi-point tactile display 500 as an application example.
  • the multi-point tactile display 500 is similar to the actuator 10 according to the first embodiment or its modification, or the actuator 110 according to the second embodiment or its modification, except that it has a tubular shape.
  • the multipoint tactile display 500 is an example of a drive device.
  • the multipoint tactile display 500 includes a plurality of restraint members 14 on the inner peripheral surface S1 and a plurality of restraint members 15 on the outer peripheral surface S2.
  • the inner peripheral surface S1 is attached to the body part 501 via a plurality of restraint members 14.
  • Examples of the body part 501 on which the multi-point tactile display 500 is attached include, but are not limited to, arms, legs, fingers, and the like. [Test example]
  • FIG. 29A is a schematic diagram showing a model of the Finite Element Method (FEM) simulation of Test Example 1.
  • FEM Finite Element Method
  • FIG. 30A is a schematic view showing a model of the FEM simulation of Test Example 2.
  • Test Example 2 as a model for FEM simulation, a model in which a square thin plate-shaped rigid body was formed on one main surface of the actuator of Test Example 1 was used. The SS characteristics when this actuator was driven were analyzed by FEM simulation. The result is shown in FIG. 30B.
  • FIG. 31A is a schematic view showing a model of the FEM simulation of Test Example 3.
  • Test Example 3 as a model for FEM simulation, a model in which a rigid striped body was formed on one main surface of the actuator of Test Example 1 was used. The SS characteristics when this actuator was driven were analyzed by FEM simulation. The result is shown in FIG. 31B.
  • the displacement amount of the actuator in which the rigid body of stripes is formed on one main surface is 10 times the displacement amount of the actuator in which the rigid body of square thin plate is formed on one main surface of the actuator. It turns out that it is about large.
  • FIG. 32A is a schematic view showing a model of the FEM simulation of Test Examples 4 to 12.
  • the strain retention rate and stress retention rate of this model were analyzed by FEM simulation.
  • Table 1 shows the conditions and results of the FEM simulations of Test Examples 4 to 12.
  • FIG. 33 is a schematic view showing a model of the FEM simulation of Test Example 13.
  • the state and strain retention rate of the restraint portion 10B when a voltage was applied to the restraint portion 10B to drive the restraint portion 10B were analyzed by FEM simulation.
  • the restraint portion 10B contracted in the thickness direction of the actuator main body 210A, and the strain retention rate of the restraint portion 10B was 26.2%.
  • the strain retention rate means the same as that of Test Examples 4 to 12 described above.
  • Test Example 14 In the same model as in Test Example 13, the state and strain retention rate of the restraint portion 10B when a voltage was applied to the non-constraint portion 10C to drive the non-constraint portion 10C were analyzed by FEM simulation. As a result, the restraint portion 10B extended in the thickness direction of the actuator main body 210A, and the strain retention rate of the restraint portion 10B was 23.3%.
  • the strain retention rate means the same as that of Test Examples 4 to 12 described above.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications based on the technical idea of the present disclosure are possible.
  • the configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, etc. given in the above-described embodiments and modifications are merely examples, and if necessary, different configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, etc. May be used.
  • the configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, etc. of the above-described embodiments and modifications can be combined with each other without departing from the spirit of the present disclosure.
  • the materials exemplified in the above-described embodiments and modifications can be used alone or in combination of two or more.
  • the present disclosure may also adopt the following configuration.
  • An actuator body having a first surface and a second surface facing each other, A first restraining member provided on the first surface and restraining the expansion and contraction of the first surface, A second restraining member provided on the second surface and restraining the expansion and contraction of the second surface is provided.
  • the actuator body is With the first electrode A second electrode facing the first electrode and An elastomer layer provided between the first electrode and the second electrode is provided.
  • the first electrode is a pattern electrode and The first restraint member and the second restraint member are actuators provided corresponding to the first electrode.
  • the actuator main body has a restraint portion sandwiched between the first restraint member and the second restraint member, and a non-restraint portion provided between the adjacent restraint portions.
  • the actuator according to any one of (1) to (4), wherein the thickness of the elastomer layer in the restraint portion is thinner than the thickness of the elastomer layer in the non-restraint portion.
  • the second electrode is a pattern electrode.
  • the actuator according to any one of (1) to (5), wherein the second electrode is a non-patterned electrode.
  • the first electrode has a gap in the in-plane direction of the actuator body.
  • the first electrode has a gap in the in-plane direction of the actuator body.
  • the actuator body further comprises a third electrode provided in the gap.
  • a holding member for sandwiching the actuator body from the side of the first surface and the second surface via the first restraining member and the second restraining member is provided.
  • the first electrode is a pattern electrode and The first restraint member and the second restraint member are drive devices provided corresponding to the first electrode.
  • the first restraining member is a first convex portion provided on the first surface and protruding.
  • An actuator body having a first surface and a second surface facing each other, A first restraining member provided on the first surface and restraining the expansion and contraction of the first surface, A second restraining member provided on the second surface and restraining the expansion and contraction of the second surface is provided.
  • the actuator body is With the first electrode A second electrode facing the first electrode and An elastomer layer provided between the first electrode and the second electrode is provided.
  • the first electrode has at least one of a gap and a hole,
  • the first restraint member and the second restraint member are actuators provided corresponding to the first electrode.

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Abstract

【課題】アクチュエータは、対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータ本体と、第１の面に設けられ、第１の面の伸縮を拘束する第１の拘束部材と、第２の面に設けられ、第２の面の伸縮を拘束する第２の拘束部材とを備える。アクチュエータ本体は、第１の電極と、第１の電極と対向する第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に設けられたエラストマー層とを備える。第１の電極が、パターン電極である。第１の拘束部材および第２の拘束部材は、第１の電極に対応して設けられている。

Description

アクチュエータ、駆動装置および電子機器
　本開示は、アクチュエータ、駆動装置および電子機器に関する。
　近年、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する高分子アクチュエータは、広く知られている。高分子アクチュエータの一つとして、電極とエラストマー層とが積層された積層型のアクチュエータがある（例えば特許文献１参照）。
国際公開第２０１６／０３１１３７号パンフレット
　しかしながら、上述の積層型のアクチュエータを駆動装置や電子機器等に適用した場合、電圧印加時に得られるひずみが減少することがある。
　本開示の目的は、電圧印加時に得られるひずみの減少を抑制することができるアクチュエータ、それを備える駆動装置および電子機器を提供することにある。
　上述の課題を解決するために、第１の開示は、
　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータ本体と、
　第１の面に設けられ、第１の面の伸縮を拘束する第１の拘束部材と、
　第２の面に設けられ、第２の面の伸縮を拘束する第２の拘束部材と
　を備え、
　アクチュエータ本体は、
　第１の電極と、
　第１の電極と対向する第２の電極と、
　第１の電極および第２の電極の間に設けられたエラストマー層と
　を備え、
　第１の電極が、パターン電極であり、
　第１の拘束部材および第２の拘束部材は、第１の電極に対応して設けられているアクチュエータである。
　第２の開示は、
　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータと、
　第１の面に設けられた被駆動体と、
　第２の面に設けられた基材と
　を備え、
　アクチュエータは、第１の電極と、第１の電極と対向する第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に設けられたエラストマー層とを備え、
　被駆動体は、第１の面を拘束する第１の拘束部材を備え、
　基材は、第２の面を拘束する第２の拘束部材を備え、
　第１の電極が、パターン電極であり、
　第１の拘束部材および第２の拘束部材は、第１の電極に対応して設けられている駆動装置である。
　第３の開示は、
　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータ本体と、
　第１の面に設けられ、第１の面の伸縮を拘束する第１の拘束部材と、
　第２の面に設けられ、第２の面の伸縮を拘束する第２の拘束部材と
　を備え、
　アクチュエータ本体は、
　第１の電極と、
　第１の電極と対向する第２の電極と、
　第１の電極および第２の電極の間に設けられたエラストマー層と
　を備え、
　第１の電極が、間隙および孔部のうちの少なくとも一方を有し、
　第１の拘束部材および第２の拘束部材は、第１の電極に対応して設けられているアクチュエータである。
　第４の開示は、第１または第３の開示のアクチュエータを備える駆動装置である。
　第５の開示は、第１または第３の開示のアクチュエータを備える電子機器である。
図１Ａは、対向する第１の面および第２の面の全体が拘束されたアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。図１Ｂは、図１Ａに示したアクチュエータの応力－ひずみ特性を示すグラフである。 図２Ａは、アレイ化されたアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。図２Ｂは、図２Ａに示したアクチュエータの応力－ひずみ特性を示すグラフである。 図３Ａは、本開示の第１の実施形態に係るアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示したアクチュエータの応力－ひずみ特性を示すグラフである。 図４は、本開示の第１の実施形態に係るアクチュエータの構成の一例を示す射視図である。 図５は、本開示の第１の実施形態に係るアクチュエータの構成の一例を示す分解射視図である。 図６は、本開示の第１の実施形態に係るアクチュエータの動作の一例について説明するための断面図である。 図７は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。 図８は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す分解斜視図である。 図９は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。 図１０は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す分解斜視図である。 図１１Ａ、図１１Ｂはそれぞれ、変形例に係る電極の形状例を示す平面図である。 図１２Ａ、図１２Ｂはそれぞれ、変形例に係る電極の形状例を示す平面図である。 図１３は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す拡大断面図である。 図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃはそれぞれ、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの製造方法の一例を説明するための断面図である。 図１５は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。 図１６は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。 図１７は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。 図１８は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの製造方法の一例を説明するための断面図である。 図１９は、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。 図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃはそれぞれ、本開示の第１の実施形態の変形例に係るアクチュエータの製造方法の一例を説明するための断面図である。 図２１は、本開示の第２の実施形態に係るアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。 図２２は、本開示の第２の実施形態に係るアクチュエータの構成の一例を示す分解射視図である。 図２３Ａ、図２３Ｂはそれぞれ、本開示の第２の実施形態に係るアクチュエータの動作の一例について説明するための断面図である。 図２４は、応用例としての撮影装置の構成の一例を示す断面図である。 図２５Ａは、レンズおよびこのレンズを保持するホルダの構成の一例を示す平面図である。図２５Ｂは、図２５ＡのＸＸＶＢ－ＸＸＶＢに沿った断面図である。 図２６は、図２５Ｂの領域Ｒを拡大して表す断面図である。 図２７は、応用例としての表示装置の構成の一例を示す断面図である。 図２８は、応用例としての多点触感ディスプレイの構成の一例を示す断面図である。 図２９Ａは、試験例１のシミュレーションのモデルを示す概略図である。図２９Ｂは、試験例１のシミュレーションの結果を示すグラフである。 図３０Ａは、試験例２のシミュレーションのモデルを示す概略図である。図３０Ｂは、試験例２のシミュレーションの結果を示すグラフである。 図３１Ａは、試験例３のシミュレーションのモデルを示す概略図である。図３１Ｂは、試験例３のシミュレーションの結果を示すグラフである。 図３２Ａは、試験例４～１２のシミュレーションのモデルを示す概略図である。図３２Ｂは、試験例４～１２のシミュレーションの結果を示すグラフである。 図３３は、試験例１３、１４のシミュレーションのモデルを示す概略図である。
　本開示の実施形態および応用例について以下の順序で説明する。なお、以下の実施形態および応用例の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
１　第１の実施形態（アクチュエータの例）
２　第２の実施形態（アクチュエータの例）
３　応用例（撮影装置の例）
４　応用例（表示装置の例）
５　応用例（多点触感ディスプレイの例）
＜１　第１の実施形態＞
［概要］
　図１Ａは、対向する第１の面Ｓ１０１および第２の面Ｓ１０２の全体が拘束されたアクチュエータ１１０の構成の一例を示す断面図である。図１Ｂは、図１Ａに示したアクチュエータ１１０を駆動したときの応力（Stress）－ひずみ（Strain）特性（以下「Ｓ－Ｓ特性」という。）を示すグラフである。アクチュエータ１１０は、複数のエラストマー層１１１と、複数の電極１１２と、複数の電極１１３とを備える。電極１１２および電極１１３が、エラストマー層１１１を間に挟むようにして交互に積層されている。アクチュエータ１１０の周縁には、複数の電極１１２に接続された取り出し電極１１４と、複数の電極１１３に接続された取り出し電極１１５とが設けられている。
　上述のような構成を有するアクチュエータ１１０を駆動装置や電子機器等に適用する場合、第１の面Ｓ１０１が被駆動体２１に貼り合わされるため、第１の面Ｓ１０１の全体が被駆動体２１により拘束される。一方、第２の面Ｓ１０２に基材２２が貼り合わされ、第２の面Ｓ１０２の全体が基材２２により拘束される。このように第１の面Ｓ１０１および第２の面Ｓ１０２の全体が拘束されると、図１Ｂに示すように、第１の面Ｓ１０１および第２の面Ｓ１０２が無拘束の場合に比べて、ひずみが著しく低下する。すなわちアクチュエータ１１０の変位量が著しく低下する。誘電エラストマーアクチュエータであるアクチュエータ１１０は、低剛性かつ非圧縮であるため、第１の面Ｓ１０１および第２の面Ｓ１０２の拘束による影響を受けやすい。特にアクチュエータ１１０を薄型化した場合に、第１の面Ｓ１０１および第２の面Ｓ１０２の拘束により、変位量が著しく低下する。
　図２Ａは、アレイ化されたアクチュエータ１２０の構成の一例を示す断面図である。図２Ｂは、図２Ａに示したアクチュエータ１２０を駆動したときのＳ－Ｓ特性を示すグラフである。本発明者らの知見によれば、図２Ａに示すように、アレイ化されたアクチュエータ１２０では、第１の面Ｓ１０１および第２の面Ｓ１０２の全面が拘束されたアクチュエータ１１０（図１Ａ参照）に比べて、ひずみの減少を抑制することができる。すなわち、アクチュエータ１２０の変位量が低下することを抑制することができる。しかしながら、アレイ化されたアクチュエータ１２０では、アクチュエータ１２０の構成および作製プロセスが複雑になる。
　そこで、本発明者らは、アクチュエータの構成および作製プロセスが複雑化することを抑制しつつ、電圧印加時に得られるひずみの減少を抑制することができるアクチュエータについて鋭意検討した。その結果、図３Ａに示すように、電極１２に応じた拘束部材１４、１５をそれぞれアクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２に設ける構成を見出すに至った。以下では、このような構成を有するアクチュエータ１０について説明する。
［アクチュエータの構成］
　図３Ａは、本開示の第１の実施形態に係るアクチュエータ１０の構成の一例を示す断面図である。図３Ｂは、アクチュエータ１０を駆動したときのＳ－Ｓ特性を示すグラフである。図４は、アクチュエータ１０の構成の一例を示す射視図である。図５は、アクチュエータ１０の構成の一例を示す分解射視図である。アクチュエータ１０は、積層型の誘電エラストマーアクチュエータ（Dielectric Elastomer Actuator：ＤＥＡ）である。アクチュエータ１０は、矩形のフィルム状を有する。なお、本開示においては、フィルムには、シートも含まれるものと定義する。
　図３Ａ、図４に示すように、アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体１０Ａと、拘束部材（第１の拘束部材）１４と、拘束部材（第２の拘束部材）１５と、取り出し電極（第１の取り出し電極）１６と、取り出し電極（第２の取り出し電極）１７とを備える。取り出し電極１６、１７は、配線（図示せず）を介して電圧源（図示せず）に電気的に接続される。アクチュエータ１０は、電圧の印加により、アクチュエータ１０の面内方向に伸縮可能に構成されている。すなわち、アクチュエータ１０は、アクチュエータ１０の厚さ方向に変位可能に構成されている。
　アクチュエータ１０では、図３Ｂに示すように、第１の面Ｓ１０１および第２の面Ｓ１０２の全面が拘束されたアクチュエータ１１０（図１Ａ参照）に比べて、ひずみの減少を抑制することができる。すなわち、アクチュエータ１０の変位量が低下することを抑制することができる。
　アクチュエータ１０は、各種の駆動装置または電子機器に適用可能である。この場合、アクチュエータ１０は、駆動装置または電子機器が有する基材２２上に固定される。また、アクチュエータ１０上には、駆動装置または電子機器が有する被駆動体２１が固定される。アクチュエータ１０と基材２２の間は接着材（図示せず）により貼り合わされ、アクチュエータ１０と被駆動体２１の間は接着材（図示せず）により貼り合わされている。なお、本開示においては、粘着（pressure sensitive adhesion）は接着（adhesion）の一種と定義する。
　アクチュエータ１０が適用可能な駆動装置の具体例としては、レンズ駆動装置、手ぶれ補正装置、振動デバイス（触覚ディスプレイ、バイブレータ、音響変換器（スピーカ等））が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アクチュエータ１０が適用可能な電子機器の具体例としては、パーソナルコンピュータ、モバイル機器、携帯電話、タブレット型コンピュータ、表示装置、撮影装置、オーディオ機器、ゲーム機器、工業用器具、ロボット等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
（アクチュエータ本体）
　アクチュエータ本体１０Ａは、矩形のフィルム状を有する。アクチュエータ本体１０Ａは、対向する第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２を有する。アクチュエータ本体１０Ａは、第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２がそれぞれ拘束部材１４、１５により拘束された拘束部１０Ｂと、第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２がそれぞれ拘束部材１４、１５により拘束されていない非拘束部１０Ｃとを有している。ここで、拘束部１０Ｂとは、アクチュエータ本体１０Ａのうち、拘束部材１４、１５で挟まれた部分をいい、非拘束部１０Ｃとは、アクチュエータ本体１０Ａのうち、隣り合う拘束部１０Ｂ間に設けられ、拘束部材１４、１５で挟まれていない部分をいう。
　アクチュエータ本体１０Ａは、図３Ａ、図５に示すように、積層体であり、複数のエラストマー層１１と、複数の電極（第１の電極）１２と、複数の電極（第２の電極）１３とを備える。絶縁性の観点からすると、アクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２は、エラストマー層１１で覆われていることが好ましい。
（エラストマー層）
　エラストマー層１１は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向に伸縮性を有する。エラストマー層１１は、電極１２、１３の間に設けられている。エラストマー層１１は、矩形状を有するフィルムである。エラストマー層１１は、いわゆる誘電エラストマー層である。エラストマー層１１は、例えば、絶縁性伸縮材料として絶縁性エラストマーを含む。絶縁性エラストマーは、例えば、アクリルゴム、シリコーンゴム、エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリルニトリル－ブタジエン共重合ゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、ヒドリン系ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、フッ素ゴムおよびウレタンゴム等のうちの少なくとも１種を含む。
　エラストマー層１１は、必要に応じて添加剤を含んでいてもよい。添加剤は、例えば、架橋剤、可塑剤、老化防止剤、界面活性剤、粘度調整剤、補強剤および着色剤等のうちの少なくとも１種である。
（電極）
　電極１２、１３は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向に伸縮性を有する。これにより、電極１２、１３はエラストマー層１１の伸縮に追従して伸縮することができる。電極１２、１３は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向に間隙を有している。具体的には、電極１２、１３は、ストライプ状のパターンを有するパターン電極である。電極１３は、電極１２に対向している。電極１２および電極１３は、エラストマー層１１を間に挟むようにして交互に積層されている。電極１２、１３は、エラストマー層１１を挟んで重なる。電極１２は、エラストマー層１１の第１の長辺部まで延設されている。電極１３は、エラストマー層１１の第２の長辺部まで延設されている。これにより、アクチュエータ本体１０Ａの第１の長辺部側の側面から電極１２の端部が露出し、アクチュエータ本体１０Ａの第２の長辺部側の側面から電極１３の端部が露出する。
　電極１２、１３のヤング率は、エラストマー層１１のヤング率の１０倍以下であることが好ましい。電極１２、１３のヤング率がエラストマー層１１のヤング率の１０倍以下であると、電極１２、１３の剛性による変形量の減少を抑制することができる。上記のヤング率は、JIS K 6251:2010に準拠して測定された値である。
　電極１２、１３は、導電性材料を含む。導電性材料は、例えば、導電性フィラーおよび導電性高分子のうちの少なくとも１種である。導電性フィラーの形状としては、例えば、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、ワイヤー状、棒状（ロッド状）、繊維状、不定形状等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。なお、１種の形状の導電性フィラーのみを用いてもよいし、２種以上の形状の導電性フィラーを組み合わせて用いてもよい。
　導電性フィラーは、例えば、炭素系フィラー、金属系フィラー、金属酸化物系フィラーおよび金属被覆系フィラーのうちの少なくとも１種を含む。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。
　炭素系フィラーは、例えば、カーボンブラック（例えばケッチェンブラック、アセチレンブラック等）、ポーラスカーボン、炭素繊維（例えばＰＡＮ系、ピッチ系等）、カーボンナノファイバー、フラーレン、グラフェン、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）、カーボンナノチューブ（例えばＳＷＣＮＴ、ＭＷＣＮＴ等）、カーボンマイクロコイルおよびカーボンナノホーンのうちの少なくとも１種を含む。
　金属系フィラーは、例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン、ビスマス、アンチモンおよび鉛のうちの少なくとも１種を含む。
　金属酸化物系フィラーは、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、ガリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛－酸化錫、酸化インジウム－酸化錫または酸化亜鉛－酸化インジウム－酸化マグネシウムを含む。
　金属被覆系フィラーは、ベースフィラーを金属で被覆したものである。ベースフィラーは、例えば、マイカ、ガラスビーズ、ガラス繊維、炭素繊維、炭酸カルシウム、酸化亜鉛または酸化チタンである。ベースフィラーを被覆する金属は、例えば、ＮｉおよびＡｌのうちの少なくとも１種を含む。
　導電性高分子は、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン、ポリアセチレンおよびポリピロールのうちの少なくとも１種を含む。
　電極１２、１３が、必要に応じてバインダ、ゲル、懸濁液およびオイルのうちの少なくとも１種をさらに含んでいてもよい。バインダは、伸縮性を有している。バインダは、エラストマーであることが好ましい。エラストマーとしては、エラストマー層１１と同様のものを例示することができる。
　電極１２、１３が、必要に応じて添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤としては、エラストマー層１１と同様のものを例示することができる。
　電極１２、１３はコンポジット材料（複合材料）を含んでいてもよい。コンポジット材料は、例えば、導電性高分子および導電性フィラーの少なくとも１種とエラストマーとのコンポジット材料、伸縮性のイオン導電性材料と電界質とのコンポジット材料、導電性高分子および導電性フィラーの少なくとも１種と高分子の懸濁液（アクリルエマルジョン等）とのコンポジット材料、導電性高分子および導電性フィラーの少なくとも１種とブロックコポリマとのコンポジット材料、および高分子ゲルとイオン導電体とのコンポジット材料のうちの少なくとも１種を含む。
（拘束部材）
　拘束部材１４は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向における第１の面Ｓ１の伸縮を拘束する。拘束部材１５は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向における第２の面Ｓ２の伸縮を拘束する。
　拘束部材１４は、アクチュエータ本体１０Ａの第１の面Ｓ１に設けられている。拘束部材１５は、アクチュエータ本体１０Ａの第２の面Ｓ２に設けられている。拘束部材１４、１５は、アクチュエータ本体１０Ａを挟んで対向している。拘束部材１４、１５は、電極１２、１３に対応して設けられている。具体的には、拘束部材１４、１５は、アクチュエータ本体１０Ａの厚さ方向に電極１２、１３に重なるように設けられている。図３Ａ、図４、図５では、拘束部材１４、１５と電極１２、１３の全体が重なる例が示されているが、拘束部材１４、１５と電極１２、１３の重なりは一部であってもよい。
　拘束部材１４、１５は、電極１２、１３と同様のパターン、すなわちストライプ状のパターンを有している。
　拘束部材１４、１５は、アクチュエータ本体１０Ａの拘束部１０Ｂよりも硬いことが好ましい。拘束部材１４、１５が拘束部１０Ｂよりも硬いことで、アクチュエータ１０の駆動時における被駆動体２１の駆動を安定化させることができる。拘束部材１４、１５を構成する材料は特に限定されるものではなく、有機材料により構成されていてもよいし、無機材料により構成されていてもよい。
　拘束部材１４、１５のヤング率は、アクチュエータ本体１０Ａのヤング率の３倍以上であることが好ましい。拘束部材１４、１５のヤング率がアクチュエータ本体１０Ａのヤング率の３倍以上であると、アクチュエータ１０の駆動時における被駆動体２１の駆動を安定化させることができる。上記のヤング率は、JIS K 6251:2010に準拠して測定された値である。
　アクチュエータ本体１０Ａの駆動部の幅ｗ１をｗ１＝１とした場合、アクチュエータ本体１０Ａの非駆動部の幅ｗ２が０．１≦ｗ２≦１０であることが好ましい。アクチュエータ本体１０Ａの非駆動部の幅ｗ２がｗ２＜０．１であると、拘束部材１４、１５の影響で変位量が低下する。一方、アクチュエータ本体１０Ａの駆動部の幅ｗ２が１０＜ｗ２であると、駆動方向と直交する断面での駆動部の割合が減少するため、発生力が低下する。
　アクチュエータ本体１０Ａの駆動部の幅ｗ１をｗ１＝１とした場合、アクチュエータ本体１０Ａの厚さｈが０．１≦ｈ≦１０であることが好ましい。アクチュエータ本体１０Ａの厚さｈがｈ＜０．１であると、拘束部材１４、１５の影響で変位量が低下する。一方、アクチュエータ本体１０Ａの厚さｈが１０＜ｈであると、ｗ２／ｈで決まるアスペクト比が小さくなり、発生力が駆動方向と直交する方向に逃げてしまうことで、発生力が低下する。
　本明細書において、駆動部の幅ｗ１、非駆動部の幅ｗ２およびアクチュエータ本体１０Ａの厚さｈは、アクチュエータ１０を駆動していない状態におけるものを意味する。本明細書において、駆動部とは、アクチュエータ本体１０Ａのうち、エラストマー層１１および電極１２、１３のすべてが重なりあっている部分のことをいう。図３Ａにおいては、駆動部が拘束部１０Ｂである例が示されている。一方、非駆動部とは、隣接する駆動部の間の部分のことをいう。図３Ａにおいては、非駆動部が非拘束部１０Ｃである例が示されている。
（取り出し電極）
　取り出し電極１６、１７は、伸縮性を有していることが好ましい。これにより、取り出し電極１６、１７がアクチュエータ本体１０Ａの伸縮に追従して伸縮することができる。したがって、取り出し電極１６、１７がそれぞれ、アクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の長辺側の側面から剥離することを抑制できる。
　取り出し電極１６は、アクチュエータ本体１０Ａの第１の長辺部側の側面に設けられている。取り出し電極１６は、アクチュエータ本体１０Ａの第１の長辺部側の側面から露出した電極１２の端部に接触している。取り出し電極１７は、アクチュエータ本体１０Ａの第２の長辺部側の側面に設けられている。取り出し電極１７は、アクチュエータ本体１０Ａの第２の長辺部側の側面から露出した電極１３の端部に接触している。
　取り出し電極１６、１７は、導電性材料を含んでいる。導電性材料としては、電極１２、１３と同様のものを例示することができる。取り出し電極１６、１７が、必要に応じて伸縮性を有するバインダを含んでいてもよい。バインダは、エラストマーであることが好ましい。エラストマーとしては、エラストマー層１１と同様のものを例示することができる。
［アクチュエータの動作］
　次に、図６を参照して、本開示の第１の実施形態に係るアクチュエータ１０の動作の一例について説明する。
　電極１２、１３間に駆動電圧が印加されると、電極１２、１３間にクーロン力による引力が作用する。このため、エラストマー層１１のうち電極１２、１３間に挟まれた部分は、その厚さ方向に圧縮されて、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向に伸長され、薄くなる。これにより、非拘束部１０Ｃには、両隣に位置する拘束部１０Ｂから非拘束部１０Ｃに向かって力Ｆ１、Ｆ２が作用し、非拘束部１０Ｃがアクチュエータ本体１０Ａの面内方向に圧縮される。この圧縮に応じて拘束部材１４の間隙１４Ａおよび拘束部材１５の間隙１５Ａに向って非拘束部１０Ｃが盛り上がる。
　したがって、アクチュエータ本体１０Ａの拘束部１０Ｂの厚さが薄くなり、第２の面Ｓ２の位置、すなわち被駆動体２１の位置が下方に変位する。本明細書において、“下方”とは、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２に向かうアクチュエータ本体１０Ａの厚さ方向を意味するものとする。
　一方、電極１２、１３間に印加されていた駆動電圧が解除されると、電極１２、１３間にクーロン力による引力が作用しなくなる。このため、エラストマー層１１のうち電極１２、１３間に挟まれた部分は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向に収縮して元の厚さに戻る。これにより、非拘束部１０Ｃに作用していたＦ１、Ｆ２が解除され、非拘束部１０Ｃの盛り上がりが元に戻る。
　したがって、アクチュエータ本体１０Ａの拘束部１０Ｂの厚さが元に戻り、第２の面Ｓ２の位置、すなわち被駆動体２１の位置が上方に変位し元に戻る。本明細書において、“上方”とは、第２の面Ｓ２から第１の面Ｓ１に向かうアクチュエータ本体１０Ａの厚さ方向を意味するものとする。
　なお、アクチュエータ１０を各種の駆動装置または電子機器に適用する場合、アクチュエータ１０のデフォルトの状態（初期状態）が、アクチュエータ１０に予め規定の電圧が印加されている状態であってもよいし、アクチュエータ１０に電圧が印加されていない状態であってもよい。
［アクチュエータの製造方法］
　次に、本開示の第１の実施形態に係るアクチュエータ１０の製造方法の一例について説明する。
（エラストマー層形成用塗料の調製工程）
　エラストマーを溶剤に加えて分散させることにより、エラストマー層形成用塗料を調製する。必要に応じて、添加剤を溶剤にさらに加えるようにしてもよい。溶剤は、エラストマー等を分散できるものであればよく、特に限定されるものではない。
（導電性塗料の調製工程）
　導電性材料を溶剤に加えて分散させることにより、電極形成用塗料である導電性塗料を調製する。必要に応じて、バインダおよび添加剤のうちの少なくとも１種を溶剤にさらに加えるようにしてもよい。溶剤は、導電性材料等を分散できるものであればよく、特に限定されるものではない。
（アクチュエータ本体の作製工程）
　アクチュエータ本体１０Ａを次のようにして作製する。まず、板状の基材を準備し、必要に応じて基材の表面に剥離処理を施す。基材としては、無機基材およびプラスチック基材のいずれであってもよい。
　次に、エラストマー層形成用塗料を基材の一方の面に塗布し、乾燥させる。これにより、基材の一方の表面にエラストマー層１１が形成される。ここで、塗布には印刷も含まれるものとする。次に、必要に応じて、このエラストマー層１１の一方の表面に、密着性改善の処理を施すようにしてもよい。
　次に、エラストマー層１１の一方の表面に導電性塗料をストライプ状に塗布し、乾燥させる。これにより、エラストマー層１１の一方の表面に電極１２が形成される。次に、必要に応じて、電極１２が形成されたエラストマー層１１の一方の表面に、密着性改善の処理を施すようにしてもよい。
　次に、エラストマー層形成用塗料を、電極１２が形成されたエラストマー層１１の一方の表面に塗布し、乾燥させる。これにより、電極１２上にエラストマー層１１が形成される。次に、必要に応じて、このエラストマー層１１の一方の表面に、密着性改善の処理を施すようにしてもよい。
　次に、エラストマー層１１の一方の表面に導電性塗料をストライプ状に塗布し、乾燥させる。これにより、エラストマー層１１の一方の表面に電極１３が形成される。次に、必要に応じて、電極１３が形成されたエラストマー層１１の一方の表面に、密着性改善の処理を施すようにしてもよい。
　次に、エラストマー層形成用塗料を、電極１３が形成されたエラストマー層１１の一方の表面に塗布し、乾燥させる。これにより、電極１３上にエラストマー層１１が形成される。次に、必要に応じて、このエラストマー層１１の一方の表面に、密着性改善の処理を施すようにしてもよい。
　次に、電極１２の形成工程、エラストマー層１１の形成工程および電極１３の形成工程を繰り返すことにより、基材の一方の表面上に積層物を形成する。次に、基材から積層物の全体を剥離するか、または基材から積層物の一部を剥離する。これにより、積層体としてのアクチュエータ本体１０Ａが得られる。
（拘束部材の形成工程）
　続いて、拘束部材形成用塗料をそれぞれアクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２に塗布し、硬化させることにより、拘束部材１４、１５を形成する。なお、拘束部材１４、１５の形成方法はこれに限定されるものではなく、例えば、予め形成された拘束部材１４、１５をそれぞれアクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２に貼り合わせるようにしてもよい。あるいは、アクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２に薄膜を形成したのち、例えばフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて薄膜をパターニングすることにより、拘束部材１４、１５を形成するようにしてもよい。以上により、目的とするアクチュエータ１０が得られる。
［効果］
　第１の実施形態に係るアクチュエータ１０では、拘束部材１４、１５は、電極１２、１３に対応して設けられているので、アクチュエータ本体１０Ａをアレイ化（図２Ａ参照）せずに、電圧印加時に得られるひずみの減少を抑制することができる。したがって、アクチュエータ１１０の構成の複雑化を抑制しつつ、アクチュエータ１０の変位量の低下を抑制することができる。
　また、拘束部材１４、１５は、塗布や貼り合わせ等によりアクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２に容易に形成することができるので、作製プロセスの複雑化を抑制することができる。
［変形例］
（変形例１）
　上述の第１の実施形態では、アクチュエータ１０が拘束部材１４、１５を備える場合について説明したが、被駆動体２１が拘束部材１４を備えるようにしてもよい。この場合、拘束部材１４は、アクチュエータ本体１０Ａの第１の面Ｓ１に向けて突出した凸部である。基材２２が拘束部材１５を備えるようにしてもよい。この場合、拘束部材１５は、アクチュエータ本体１０Ａの第２の面Ｓ２に向けて突出した凸部である。
（変形例２）
　上述の第１の実施形態では、アクチュエータ１０が、パターン電極である複数の電極１３を備える場合について説明したが、アクチュエータ１０が、図７、図８に示すように、複数の電極１３に代えて、パターンを有していない非パターン電極１８を備えるようにしてもよい。非パターン電極１８は、複数の電極１３が対向する領域全体に連続的に形成された層である。図７、図８では、非パターン電極１８が矩形状を有する例が示されているが、非パターン電極１８の形状はこれに限定されるものでなはい。
　電極１３は、エラストマー層１１の第１、第２の短辺部まで延設されている。これにより、アクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の短辺側の側面から電極１３の端部が露出する。取り出し電極１７は、アクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の短辺部側の側面のいずれかに設けられている。
　上述のようにアクチュエータ１０が非パターン電極１８を備えることで、アクチュエータ１０の製造プロセスを簡略化することができる。
（変形例３）
　アクチュエータ１０が、図９、図１０に示すように、複数のダミー電極１９をさらに備えるようにしてもよい。ダミー電極１９は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向に伸縮性を有する。ダミー電極１９は、隣り合う電極１２の間隙に設けられる。ダミー電極１９は、ストライプ状を有しているパターン電極である。ダミー電極１９は、電極１２と同様の材料により構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよいが、電極１２と同様の材料により構成されていることが好ましい。この場合、電極１２とダミー電極１９を同時に形成することができるので、アクチュエータ１０の製造プロセスを簡略化することができる。
　上述のようにアクチュエータ１０が複数のダミー電極１９を備えることで、電極１２の間隙の部分で段差が発生することを抑制することができる。したがって、エラストマー層１１の平面性を保持することができるで、高品質なアクチュエータ１０を提供することができる。
（変形例４）
　上述の第１の実施形態では、電極１２、１３がストライプ状のパターンを有する場合について説明したが、電極１２、１３が有するパターンは、これに限定されるものではなく、間隙および孔部のうちの少なくとも一方を有する種々のパターンを用いることがきる。例えば、メッシュ状（図１１Ａ参照）、格子状（図１１Ｂ参照）、ドット状（図１２Ａ参照）、ミアンダ状、放射状、幾何学模様状、ミアンダ状、同心状（例えば同心円状）、螺旋状、蜘蛛の巣状、ツリー状、魚の骨状または網目状等のパターンを用いることができる。また、電極１２、１３が間隙および孔部のうちの少なくとも一方を有していれば、パターンを有していなくてよい。例えば、電極１２、１３がリング状（図１２Ｂ参照）であってもよい。拘束部材１４、１５は、上述の電極１２、１３と同様の形状とすることができる。
（変形例５）
　図１３に示すように、拘束部１０Ｂにおけるエラストマー層１１の厚さｄ１が、非拘束部１０Ｃにおけるエラストマー層１１の厚さｄ２に比べて薄くなっていてもよい。この場合、アクチュエータ１０の駆動電圧を低減することができる。
　上述の構成を有するアクチュエータ１０は、例えば、以下のようにして作製される。まず、上述の第１の実施形態と同様にしてアクチュエータ本体１０Ａを作製する。次に、図１４Ａに示すように、アクチュエータ本体１０Ａを面内方向に伸長する。伸長方向は、例えば、矩形状を有するアクチュエータ本体１０Ａの長手方向および短手方向のうちの少なくも一方向である。
　次に、図１４Ｂに示すように、アクチュエータ本体１０Ａを伸長した状態を維持しつつ、アクチュエータ本体１０Ａの第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２にそれぞれ、拘束部材１４、１５を形成する。次に、図１４Ｃに示すように、アクチュエータ本体１０Ａの伸長を解除する。これにより、拘束部１０Ｂは拘束部材１４、１５により伸長された状態で維持されるのに対して、非拘束部１０Ｃは元の状態に戻る。これにより、図１３に示した構成を有するアクチュエータ１０が得られる。
（変形例６）
　アクチュエータ１０が、図１５に示すように、板バネ３１、３２と、保持部材３３、３４とをさらに備えるようにしてもよい。板バネ３１、３２は、第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２の側から、拘束部材１４、１５を介してアクチュエータ本体１０Ａを挟む挟持部材である。板バネ３１、３２は、長尺状を有する。板バネ３１は、アクチュエータ本体１０Ａの第１の面Ｓ１に対向して設けられている。板バネ３１は、拘束部材１４を押圧している。板バネ３２は、アクチュエータ本体１０Ａの第２の面Ｓ２に対向して設けられている。板バネ３２は、拘束部材１５を押圧している。保持部材３３、３４は、板バネ３１、３２をそれぞれ第１、第２の面Ｓ１、Ｓ２に向けて付勢するように、板バネ３１、３２の両端を保持する。保持部材３３、３４は、リング状を有する弾性部材である。
　上述の構成を有するアクチュエータ１０では、板バネ３１、３２がそれぞれ、拘束部材１４、１５を押圧しているので、アクチュエータ本体１０Ａの第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２の両方の側から拘束部１０Ｂに対して圧縮力が加わる。これにより、拘束部１０Ｂにおけるエラストマー層１１の厚さｄ１が、非拘束部１０Ｃにおけるエラストマー層１１の厚さｄ２に比べて薄くなる（図１３参照）。したがって、アクチュエータ１０の駆動電圧を低減することができる。また、エラストマー層１１と、電極１２、１３の密着性を向上することができる。さらに、板バネ３１、３２によりアクチュエータ本体１０Ａが挟まれているので、アクチュエータ本体１０Ａを構成する各層の剥離を抑制することもできる。
（変形例７）
　アクチュエータ１０が、図１６に示すように、磁石３５、３６をさらに備えるようにしてもよい。磁石３５、３６は、第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２の側から、拘束部材１４、１５を介してアクチュエータ本体１０Ａを挟む挟持部材である。磁石３５、３６は、引き付け合っている。磁石３５は、アクチュエータ本体１０Ａの第１の面Ｓ１に対向して設けられている。磁石３５は、拘束部材１４を押圧している。磁石３６は、アクチュエータ本体１０Ａの第２の面Ｓ２に対向して設けられている。磁石３６は、拘束部材１５を押圧している。
　上述の構成を有するアクチュエータ１０では、磁石３５、３６がそれぞれ、拘束部材１４、１５を押圧しているので、変形例６と同様の効果を得ることができる。
（変形例８）
　上述の第１の実施形態では、アクチュエータ本体１０Ａが、矩形状を有する複数のエラストマー層１１を備える場合について説明したが、アクチュエータ本体１０Ａが、図１７に示すように、ループ状を有する複数のエラストマー層１１Ａを備えるようにしてもよい。複数のエラストマー層１１Ａは、同心状に積層されている。最内周側に位置するエラストマー層１１Ａの半周部同士が、複数の電極１３を挟むようにして重ね合わされている。電極１２、１３は、エラストマー層１１Ａを間に挟むようにして交互に積層されている。最外周側に位置するエラストマー層１１Ａの一方の半周部の外周面に、拘束部材１４が設けられ、他方の半周部の外周面に、拘束部材１５が設けられている。
　以下、図１８を参照して、上述の構成を有するアクチュエータ本体１０Ａの製造方法の一例について説明する。まず、円柱状の基材３７を準備し、必要に応じて基材３７の周面（円柱面）に剥離処理を施す。次に、導電性塗料を基材３７の周面に塗布し、基材３７の中心軸に平行なストライプ状の塗膜を形成する。続いて、基材３７の周面に形成した塗膜を乾燥させる。これにより、基材３７の周面に電極１３が形成される。次に、必要に応じて、この電極１３の表面に、密着性改善の処理を施すようにしてもよい。
　次に、基材３７の周面にエラストマー層形成用塗料を塗布し、円筒状の塗膜を形成する。続いて、基材３７の周面に形成した塗膜を乾燥させる。これにより、電極１３上にエラストマー層１１が形成される。次に、必要に応じて、このエラストマー層１１の一方の表面に、密着性改善の処理を施すようにしてもよい。
　次に、上述の電極１３の形成工程と同様にして、エラストマー層１１の周面に電極１２を形成する。
　次に、電極１３の形成工程、エラストマー層１１の形成工程および電極１２の形成工程を繰り返すことにより、基材３７の周面上に積層物を形成したのち、基材３７から積層物の全体を剥離するか、または基材３７から積層物の一部を剥離する。これにより、ループ状のアクチュエータ本体１０Ａが得られる。
（変形例９）
　上述の第１の実施形態では、矩形状のエラストマー層１１とストライプ状の電極１２、１３を交互に積層することにより、矩形状のアクチュエータ本体１０Ａを作製する場合について説明したが、アクチュエータ本体１０Ａの作製方法はこれに限定されるものではない。
例えば、変形例８で説明したように、ループ状の積層体（アクチュエータ本体１０Ａ）を作製したのち、この積層体を切断し広げて、矩形状のアクチュエータ本体１０Ａを作製するようにしてもよい。
（変形例１０）
　上述の第１の実施形態では、アクチュエータ１０が、複数のエラストマー層１１を備える説明したが、複数のエラストマー層１１に代えて、図１９に示すように、複数のエラストマー層４１および複数のエラストマー層４２を備えるようにしてもよい。
　エラストマー層４１は、電極１２、１３と同一またはほぼ同一の大きさを有する以外の点では、第１の実施形態におけるエラストマー層１１と同様である。拘束部１０Ｂは、複数の電極１２と、複数の電極１３と、複数のエラストマー層４１との積層体により構成される。
　エラストマー層４２は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向に隣り合う拘束部１０Ｂの間に設けられている。エラストマー層４２は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。非拘束部１０Ｃは、エラストマー層４２により構成される。
　上述の構成を有するアクチュエータ１０は次のようにして作製される。まず、図２０Ａに示すように、電極１２と電極１３の間にエラストマー層１１が挟まれるようにして、同一のサイズを有するエラストマー層１１と電極１２と電極１３とからなる積層体を形成する。
　次に、図２０Ｂに示すように、拘束部１０Ｂを構成する複数の積層体を切り出し、図示しない基材上に一定の間隔で一列に載置する。次に、図２０Ｃに示すように、隣り合う拘束部１０Ｂの間にエラストマー層形成用塗料に充填したのち、エラストマー層形成用塗料を硬化させる。これにより、複数の非拘束部１０Ｃが形成される。次に、図示しない基材から、一体となった複数の拘束部１０Ｂと複数の非拘束部１０Ｃを剥離する。これにより、目的とするアクチュエータ本体１０Ａが得られる。
＜２　第２の実施形態＞
［アクチュエータの構成］
　図２１は、本開示の第２の実施形態に係るアクチュエータ２１０の構成の一例を示す断面図である。図２２は、アクチュエータ２１０の構成の一例を示す分解射視図である。アクチュエータ２１０は、第１の実施形態におけるアクチュエータ本体１０Ａ（図３Ａ、図５参照）に代えて、アクチュエータ本体２１０Ａを備える。アクチュエータ本体２１０Ａは、複数の電極（第３の電極）２１１をさらに備えると共に、複数の電極１３（図３Ａ、図５参照）に代えて電極２１２を備える点において、第１の実施形態におけるアクチュエータ本体１０Ａとは異なっている。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
　電極２１１は、アクチュエータ本体１０Ａの面内方向に伸縮性を有する。電極２１１は、ストライプ状のパターンを有するパターン電極である。電極２１１は、隣り合う電極１２の間隙に設けられると共に、エラストマー層１１を挟んで電極２１２と対向する。電極２１１は、エラストマー層１１の第２の長辺部まで延設されている。これにより、アクチュエータ本体１０Ａの第２の長辺部側の側面から電極２１１の端部が露出する。第２の実施形態においては、取り出し電極１７は、複数の電極２１１の取り出し電極となる。電極２１１を構成する材料は、第１の実施形態における電極１２、１３と同様である。
　電極２１２は、第１の実施形態の変形例２における非パターン電極１８（図７、図８参照）と同様である。
［アクチュエータの動作］
　次に、本開示の第２の実施形態に係るアクチュエータ２１０の動作の一例について説明する。
　電極２１１、２１２間に駆動電圧が印加されていない状態において、電極１２、２１２間に駆動電圧が印加されると、電極２１１、２１２間および電極１２、２１２間のうち電極１２、２１２間のみにクーロン力による引力が作用する。このため、エラストマー層１１のうち電極１２、２１２間に挟まれた部分は、アクチュエータ本体２１０Ａの面内方向に伸長され、薄くなる。この伸長により、図２３Ａに示すように、アクチュエータ本体２１０Ａの非拘束部１０Ｄには、非拘束部１０Ｄの両隣に位置する拘束部１０Ｂから非拘束部１０Ｄに向かって力Ｆ１、Ｆ２が作用する。この力Ｆ１、Ｆ２の作用により、非拘束部１０Ｄがアクチュエータ本体１０Ａの面内方向に圧縮され、この圧縮に応じて非拘束部１０Ｄが間隙１４Ａ、１５Ａに向かって盛り上がり、非拘束部１０Ｄの厚さが増加する。したがって、アクチュエータ本体２１０Ａの第１の面Ｓ１の位置が初期位置よりも下方に変位し、被駆動体２１が初期位置よりも下方に移動する。ここで、初期位置とは、電極２１１、２１２間および電極１２、２１２間のいずれにも駆動電圧が印加されていないときの位置のことをいう、
　一方、電極１２、２１２間に印加されていた駆動電圧が停止され、電極２１１、２１２間に駆動電圧が印加されると、電極１２、２１２間および電極２１１、２１２間のうち電極２１１、２１２にのみクーロン力による引力が作用する。このため、エラストマー層１１のうち電極２１１、２１２に挟まれた部分は、アクチュエータ本体２１０Ａの面内方向に伸長され、薄くなる。この伸長により、図２３Ｂに示すように、アクチュエータ本体２１０Ａの拘束部１０Ｂには、拘束部１０Ｂの両隣に位置する非拘束部１０Ｄから拘束部に１０Ｂに向かって力Ｆ３、Ｆ４が作用する。この力Ｆ３、Ｆ４の作用により、拘束部１０Ｂがアクチュエータ本体１０Ａの面内方向に圧縮され、この圧縮に応じて拘束部１０Ｂの厚さが増加する。したがって、アクチュエータ本体１０Ａの拘束部１０Ｂの厚さが増加し、第１の面Ｓ１の位置が初期位置よりも上方に変位する。したがって、被駆動体２１の位置が初期位置よりも上方に変位する。
［効果］
　上述したように、第２の実施形態に係るアクチュエータ２１０は、複数の電極２１１をさらに備え、電極２１１は、隣り合う電極１２の間隙に設けられている。これにより、電極２１１、２１２間に駆動電圧が印加されていない状態において、電極１２、２１２間に駆動電圧が印加されると、拘束部１０Ｂの厚さが減少し、拘束部１０Ｂが初期位置よりも下方に変位する。電極１２、２１２間に印加されていた駆動電圧が停止され、電極２１１、２１２間に駆動電圧が印加されると、拘束部１０Ｂの厚さが増加し、拘束部１０Ｂが初期位置よりも上方に変位する。したがって、第１の実施形態に係るアクチュエータ１０に比べて、被駆動体２１の変位量を増加させることができる。
［変形例］
　非パターン電極である電極２１２に代えて、複数の電極１２にそれぞれ対向する、ストライプ状のパターンを有する複数の第１の電極と、複数の電極２１１にそれぞれ対向する、ストライプ状のパターンを有する複数の第２の電極とを備えるようにしてもよい。この場合、電極１２と第１の電極との間に電圧を印加することにより拘束部１０Ｂが駆動され、電極２１１と第２の電極との間に電圧を印加することにより非拘束部１０Ｄが駆動される。
＜３　応用例＞
　図２４は、応用例としての撮影装置３００の構成の一例を示す断面図である。撮影装置３００は、いわゆる一眼レフカメラであり、カメラ本体３１０と、このカメラ本体に対して着脱自在に構成された撮影レンズ３２０とを備える。撮影装置３００は、電子機器の一例である。
（カメラ本体）
　カメラ本体３１０は、撮像素子３１１、モニタ３１２および電子ビューファインダ３１３等を備える。撮像素子３１１は、撮影レンズ３２０を通じた入射光Ｌにより形成される被写体光像を光電変換して撮像画像信号を生成する。撮像素子３１１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサにより構成される。
　撮像素子３１１から出力される撮像画像信号は、図示を省略した画像処理部により解像度変換等の画像処理がなされて、モニタ３１２および電子ビューファインダ３１３に表示される。また、シャッターボタンが押下されたときには、撮像画像信号は、圧縮処理および記録エンコード処理がなされた後、図示を省略した記録媒体に格納される。
　モニタ３１２および電子ビューファインダ３１３は、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイまたは液晶ディスプレイ等の表示装置により構成される。
（撮影レンズ）
　撮影レンズ３２０は、レンズ光学系３２１およびレンズ制御部（図示せず）等を備える。レンズ光学系３２１は、複数枚のレンズ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃ、およびこれらのレンズ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃをそれぞれ支持する複数のホルダ（支持部材）３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ等を備える。ホルダ３２２Ａは、第１の実施形態またはその変形例に係るアクチュエータ１０を複数備え、これらのアクチュエータ１０を介してレンズ３２１Ａを支持している。但し、ホルダ３２２Ａが、第１の実施形態またはその変形例に係るアクチュエータ１０に代えて、第２の実施形態またはその変形例に係るアクチュエータ１１０を備えるようにしてもよい。
　図２５Ａは、レンズ３２１Ａおよびこのレンズ３２１Ａを保持するホルダ３２２Ａの構成の一例を示す平面図である。図２５Ｂは、図２５ＡのＸＸＶＢ－ＸＸＶＢに沿った断面図である。図２６は、図２５Ｂの領域Ｒを拡大して表す断面図である。レンズ３２１Ａは、オートフォーカス用レンズである。ホルダ３２２Ａは、レンズ支持部３３１と、複数のアクチュエータ１０と、ホルダ本体３３２とを備える。
　レンズ支持部３３１は、リング状を有する。レンズ支持部３３１は、内周面にレンズ３２１Ａを支持する。レンズ支持部３３１とレンズ３２１Ａにより被駆動体が構成される。ホルダ本体３３２は、リング状を有する。ホルダ本体３３２は、複数のアクチュエータ１０を介して、レンズ支持部３３１を支持する。ホルダ本体３３２は、レンズ支持部３３１とレンズ３２１Ａにより構成される被駆動体を支持する基材の一例である。
　アクチュエータ１０は、オートフォーカス用アクチュエータである。アクチュエータ１０は、レンズ３２１Ａを、入射光Ｌの光軸方向に移動させる。アクチュエータ１０の第１の面Ｓ１が、複数の拘束部材１４を介してレンズ支持部３３１に固定されている。アクチュエータ１０の第２の面Ｓ２が、複数の拘束部材１５を介してホルダ本体３３２に固定されている。
　レンズ３２１Ｃは、振れ補正用レンズである。ホルダ３２２Ｃは、振れ補正アクチュエータ（図示せず）を備える。振れ補正アクチュエータは、レンズ３２１Ｃを、入射光Ｌの光軸に垂直な面内において移動させる。
　レンズ制御部は、オートフォーカス用アクチュエータ１０および振れ補正用アクチュエータを制御する。
　上述の応用例では、アクチュエータ１０が、第１の面Ｓ１に拘束部材１４を備える場合について説明したが、レンズ支持部３３１が、アクチュエータ１０の第１の面Ｓ１に対向する面に拘束部材１４を備えるようにしてもよい。上述の応用例では、アクチュエータ１０が、第２の面Ｓ２に拘束部材１５を備える場合について説明したが、ホルダ本体３３２が、アクチュエータ１０の第２の面Ｓ２に対向する面に拘束部材１５を備えるようにしてもよい。
＜４　応用例＞
　図２７は、応用例としての表示装置４００の構成の一例を示す断面図である。表示装置４００は、いわゆる平面スピーカであり、バックシャーシ４０１、表示パネル４０２、第１の実施形態またはその変形例に係るアクチュエータ１０、および制御部（図示せず）等を備える。図２７では、表示装置４００が１つのアクチュエータ１０を備える場合が示されているが、表示装置４００が複数のアクチュエータ１０を備えるようにしてもよい。表示装置４００が、第１の実施形態またはその変形例に係るアクチュエータ１０に代えて、第２の実施形態またはその変形例に係るアクチュエータ１１０を備えるようにしてもよい。表示装置４００は、電子機器または駆動装置の一例である。
　バックシャーシ４０１は、アクチュエータ１０を支持する基材の一例であり、表示装置４００の背面を構成する。バックシャーシ４０１は、アクチュエータ１０の第２の面Ｓ２に設けられている。バックシャーシ４０１は、表示パネル４０２と対向する支持面４０１Ｓを有する。
　表示パネル４０２は、アクチュエータ１０により駆動される被駆動体の一例であり、例えば、有機ＥＬパネルまたは液晶パネルである。表示パネル４０２は、アクチュエータ１０の第１の面Ｓ１に設けられている。表示パネル４０２は、バックシャーシ４０１と対向する背面４０２Ｓを有する。
　アクチュエータ１０の第２の面Ｓ２が複数の拘束部材１５を介して支持面４０１Ｓに固定されている。アクチュエータ１０の第１の面Ｓ１が複数の拘束部材１４を介して背面４０２Ｓに固定されている。アクチュエータ１０は、表示パネル４０２を騒動させることにより、平面波（音波）を放出する。制御部は、表示パネル４０２およびアクチュエータ１０の駆動を制御する。
　上述の応用例では、アクチュエータ１０が、第１の面Ｓ１に拘束部材１４を備える場合について説明したが、表示パネル４０２が、アクチュエータ１０の第１の面Ｓ１に対向する背面４０２Ｓに拘束部材１４を備えるようにしてもよい。上述の応用例では、アクチュエータ１０が、第２の面Ｓ２に拘束部材１５を備える場合について説明したが、バックシャーシ４０１が、アクチュエータ１０の第２の面Ｓ２に対向する支持面４０１Ｓに拘束部材１５を備えるようにしてもよい。
＜５　応用例＞
　図２８は、応用例としての多点触感ディスプレイ５００の構成の一例を示す断面図である。多点触感ディスプレイ５００は、筒状を有すること以外の点では、第１の実施形態もしくはその変形例に係るアクチュエータ１０、または第２の実施形態もしくはその変形例に係るアクチュエータ１１０と同様である。多点触感ディスプレイ５００は、駆動装置の一例である。
　多点触感ディスプレイ５００は、内周面Ｓ１に複数の拘束部材１４を備え、外周面Ｓ２に複数の拘束部材１５を備える。多点触感ディスプレイ５００では、内周面Ｓ１が複数の拘束部材１４を介して身体部位５０１に装着される。多点触感ディスプレイ５００が装着される身体部位５０１としては、例えば、腕、脚または指等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
［試験例］
　以下、試験例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの試験例のみに限定されるものではない。
［試験例１］
　図２９Ａは、試験例１の有限要素法（Finite Element Method：ＦＥＭ）シミュレーションのモデルを示す概略図である。試験例１では、ＦＥＭシミュレーションのモデルとして、正方形のフィルム状を有するアクチュエータ本体１０Ａ（ＤＥＡ：ヤング率０．８ＭＰａ、ポアソン比０．５）を用いた。このアクチュエータを駆動したときのＳ－Ｓ特性をＦＥＭシミュレーションにより解析した。その結果を図２９Ｂに示す。
［試験例２］
　図３０Ａは、試験例２のＦＥＭシミュレーションのモデルを示す概略図である。試験例２では、ＦＥＭシミュレーションのモデルとして、試験例１のアクチュエータの一主面に正方形の薄板状の剛体が形成されたものを用いた。このアクチュエータを駆動したときのＳ－Ｓ特性をＦＥＭシミュレーションにより解析した。その結果を図３０Ｂに示す。
［試験例３］
　図３１Ａは、試験例３のＦＥＭシミュレーションのモデルを示す概略図である。試験例３では、ＦＥＭシミュレーションのモデルとして、試験例１のアクチュエータの一主面にストライプの剛体が形成されたものを用いた。このアクチュエータを駆動したときのＳ－Ｓ特性をＦＥＭシミュレーションにより解析した。その結果を図３１Ｂに示す。
　上記のＦＥＭシミュレーションの結果から、一主面にストライプの剛体が形成されたアクチュエータの変位量は、アクチュエータの一主面に正方形の薄板状の剛体が形成されたアクチュエータの変位量に比べて１０倍程度大きいことがわかる。
［試験例４～１２］
　図３２Ａは、試験例４～１２のＦＥＭシミュレーションのモデルを示す概略図である。なお、このモデルにおいて、第１の実施形態と対応する箇所には同一の符号を付す。このモデルの歪み維持率および応力維持率をＦＥＭシミュレーションにより解析した。歪み維持率は、ｗ２＝０で、アクチュエータ１０の主面を拘束しない無負荷状態での駆動時の変位量を駆動方向のデバイス長さで割った値を基準としたときの各条件での発生strain（歪み）の割合を示す。応力維持率は、ｗ２＝０で、アクチュエータ１０の主面を完全拘束した状態での駆動時の発生力をデバイスの駆動方向と直交する断面積で割った値を基準としたときの各条件での発生stress（応力）の割合を示す。試験例４～１２のＦＥＭシミュレーションでは、拘束部１０Ｂの幅ｗ１をｗ１＝１に固定し、非拘束部１０Ｃの幅ｗ２およびアクチュエータ本体１０Ａの厚さｈを表１に示すように変化させた。その結果を表１および図３２Ｂに示す。
　表１は、試験例４～１２のＦＥＭシミュレーションの条件および結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記のＦＥＭシミュレーションの結果から、拘束部１０Ｂの幅ｗ１＝１とした場合、非拘束部１０Ｃの幅ｗ２が１以上１／３以下であり、アクチュエータ本体１０Ａの厚さｈが１以上１／３であると、良好な歪み維持率および応力維持率が得られることがわかる。
　また、拘束部１０Ｂの幅ｗ１＝１とした場合、非拘束部１０Ｃの幅ｗ２が１程度であり、アクチュエータ本体１０Ａの厚さｈが１程度であると、応力と歪みのバランスが良いことがわかる。
［試験例１３］
　図３３は、試験例１３のＦＥＭシミュレーションのモデルを示す概略図である。なお、このモデルにおいて、第２の実施形態と対応する箇所には同一の符号を付す。拘束部１０Ｂの幅Ｗをｗ１＝１、非拘束部１０Ｄの幅ｗ２＝１、アクチュエータ本体２１０Ａの厚さｈ＝１に設定した。このモデルにおいて、拘束部１０Ｂに電圧を印加し拘束部１０Ｂを駆動させたときの拘束部１０Ｂの状態および歪み維持率をＦＥＭシミュレーションにより解析した。その結果、拘束部１０Ｂはアクチュエータ本体２１０Ａの厚さ方向に収縮し、拘束部１０Ｂの歪み維持率は２６．２％であった。なお、歪み維持率は、上述の試験例４～１２と同様のものを意味する。
［試験例１４］
　試験例１３と同様のモデルにおいて、非拘束部１０Ｃに電圧を印加し非拘束部１０Ｃを駆動させたときの拘束部１０Ｂの状態および歪み維持率をＦＥＭシミュレーションにより解析した。その結果、拘束部１０Ｂはアクチュエータ本体２１０Ａの厚さ方向に伸長し、拘束部１０Ｂの歪み維持率は２３．３％であった。なお、歪み維持率は、上述の試験例４～１２と同様のものを意味する。
　以上、本開示の実施形態および変形例について具体的に説明したが、本開示は、上述の実施形態および変形例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態および変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。上述の実施形態および変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。上述の実施形態および変形例で例示した材料は、特に断らない限り、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
　また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
（１）
　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータ本体と、
　前記第１の面に設けられ、前記第１の面の伸縮を拘束する第１の拘束部材と、
　前記第２の面に設けられ、前記第２の面の伸縮を拘束する第２の拘束部材と
　を備え、
　前記アクチュエータ本体は、
　第１の電極と、
　前記第１の電極と対向する第２の電極と、
　前記第１の電極および前記第２の電極の間に設けられたエラストマー層と
　を備え、
　前記第１の電極が、パターン電極であり、
　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材は、前記第１の電極に対応して設けられているアクチュエータ。
（２）
　前記第１の電極および前記第２の電極のヤング率は、前記エラストマー層のヤング率の１０倍以下である（１）に記載のアクチュエータ。
（３）
　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材のヤング率は、前記アクチュエータ本体のヤング率の３倍以上である（１）または（２）に記載のアクチュエータ。
（４）
　前記アクチュエータ本体の駆動部の幅ｗ１をｗ１＝１とした場合、前記アクチュエータ本体の非駆動部の幅ｗ２が０．１≦ｗ２≦１０であり、前記アクチュエータ本体の厚みｈが０．１≦ｈ≦１０である（１）から（３）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（５）
　前記アクチュエータ本体は、前記第１の拘束部材と前記第２の拘束部材で挟まれた拘束部と、隣り合う前記拘束部の間に設けられた非拘束部とを有し、
　前記拘束部における前記エラストマー層の厚みが、前記非拘束部における前記エラストマー層の厚みに比べて薄い（１）から（４）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（６）
　前記第２の電極が、パターン電極である（１）から（５）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（７）
　前記第２の電極が、非パターン電極である（１）から（５）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（８）
　前記第１の電極が、前記アクチュエータ本体の面内方向に間隙を有し、
　前記アクチュエータ本体が、前記間隙に設けられたダミー電極をさらに備える（１）から（７）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（９）
　前記第１の電極が、前記アクチュエータ本体の面内方向に間隙を有し、
　前記アクチュエータ本体が、前記隙間に設けられた第３の電極をさらに備え、
　前記第１の電極および前記第３の電極と、前記第２の電極とが、前記エラストマー層を挟んで対向している（１）から（８）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（１０）
　前記第１の面および前記第２の面の側から、前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材を介して前記アクチュエータ本体を挟む挟持部材をさらに備え、
　前記挟持部材は、前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材を押圧している（１）から（９）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（１１）
　前記エラストマー層は、ループ状を有する（１）から（１０）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（１２）
　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材が、前記第１の電極と同様のパターンを有している（１）から（１１）のいずれかに記載のアクチュエータ。
（１３）
　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータと、
　前記第１の面に設けられた被駆動体と、
　前記第２の面に設けられた基材と
　を備え、
　前記アクチュエータは、第１の電極と、前記第１の電極と対向する第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間に設けられたエラストマー層とを備え、
　前記被駆動体は、前記第１の面を拘束する第１の拘束部材を備え、
　前記基材は、前記第２の面を拘束する第２の拘束部材を備え、
　前記第１の電極が、パターン電極であり、
　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材は、前記第１の電極に対応して設けられている駆動装置。
（１４）
　前記第１の拘束部材は、前記第１の面に設けて突出した第１の凸部であり、
　前記第２の拘束部材は、前記第２の面に設けて突出した第２の凸部である（１３）に記載の駆動装置。
（１５）
　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータ本体と、
　前記第１の面に設けられ、前記第１の面の伸縮を拘束する第１の拘束部材と、
　前記第２の面に設けられ、前記第２の面の伸縮を拘束する第２の拘束部材と
　を備え、
　前記アクチュエータ本体は、
　第１の電極と、
　前記第１の電極と対向する第２の電極と、
　前記第１の電極および前記第２の電極の間に設けられたエラストマー層と
　を備え、
　前記第１の電極が、間隙および孔部のうちの少なくとも一方を有し、
　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材は、前記第１の電極に対応して設けられているアクチュエータ。
（１６）
　（１）から（１２）、（１５）のいずれかに記載のアクチュエータを備える駆動装置。
（１７）
　（１）から（１２）、（１５）のいずれかに記載のアクチュエータを備える電子機器。
　１０、１１０、２１０　　アクチュエータ
　１０Ａ、２１０Ａ　　アクチュエータ本体
　１０Ｂ　　拘束部
　１０Ｃ、１０Ｄ　　非拘束部
　１１、１１Ａ　　エラストマー層
　１２　　電極（第１の電極）
　１３　　電極（第２の電極）
　１４　　拘束部（第１の拘束部）
　１５　　拘束部（第２の拘束部）
　１４Ａ、１５Ａ　　隙間
　１６、１７　　取り出し電極
　１８　　非パターン電極（第２の電極）
　１９　　ダミー電極
　２１　　被駆動体
　２２　　基材
　３１、３２　　板バネ
　３３、３４　　保持部材
　３５、３６　　磁石
　３７　　基材
　２１２　　電極（第３の電極）
　２１４　　電極（第２の電極）
　３００　　撮影装置（電子機器）
　４００　　表示装置（電子機器、駆動装置）
　５００　　多点触感ディスプレイ（駆動装置）
　Ｓ１　　第１の面
　Ｓ２　　第２の面

Claims (17)

  1. 　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータ本体と、
    　前記第１の面に設けられ、前記第１の面の伸縮を拘束する第１の拘束部材と、
    　前記第２の面に設けられ、前記第２の面の伸縮を拘束する第２の拘束部材と
    　を備え、
    　前記アクチュエータ本体は、
    　第１の電極と、
    　前記第１の電極と対向する第２の電極と、
    　前記第１の電極および前記第２の電極の間に設けられたエラストマー層と
    　を備え、
    　前記第１の電極が、パターン電極であり、
    　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材は、前記第１の電極に対応して設けられているアクチュエータ。
  2. 　前記第１の電極および前記第２の電極のヤング率は、前記エラストマー層のヤング率の１０倍以下である請求項１に記載のアクチュエータ。
  3. 　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材のヤング率は、前記アクチュエータ本体のヤング率の３倍以上である請求項１に記載のアクチュエータ。
  4. 　前記アクチュエータ本体の駆動部の幅ｗ１をｗ１＝１とした場合、前記アクチュエータ本体の非駆動部の幅ｗ２が０．１≦ｗ２≦１０であり、前記アクチュエータ本体の厚みｈが０．１≦ｈ≦１０である請求項１に記載のアクチュエータ。
  5. 　前記アクチュエータ本体は、前記第１の拘束部材と前記第２の拘束部材で挟まれた拘束部と、隣り合う前記拘束部の間に設けられた非拘束部とを有し、
    　前記拘束部における前記エラストマー層の厚みが、前記非拘束部における前記エラストマー層の厚みに比べて薄い請求項１に記載のアクチュエータ。
  6. 　前記第２の電極が、パターン電極である請求項１に記載のアクチュエータ。
  7. 　前記第２の電極が、非パターン電極である請求項１に記載のアクチュエータ。
  8. 　前記第１の電極が、前記アクチュエータ本体の面内方向に間隙を有し、
    　前記アクチュエータ本体が、前記間隙に設けられたダミー電極をさらに備える請求項１に記載のアクチュエータ。
  9. 　前記第１の電極が、前記アクチュエータ本体の面内方向に間隙を有し、
    　前記アクチュエータ本体が、前記隙間に設けられた第３の電極をさらに備え、
    　前記第１の電極および前記第３の電極と、前記第２の電極とが、前記エラストマー層を挟んで対向している請求項１に記載のアクチュエータ。
  10. 　前記第１の面および前記第２の面の側から、前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材を介して前記アクチュエータ本体を挟む挟持部材をさらに備え、
    　前記挟持部材は、前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材を押圧している請求項１に記載のアクチュエータ。
  11. 　前記エラストマー層は、ループ状を有する請求項１に記載のアクチュエータ。
  12. 　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材が、前記第１の電極と同様のパターンを有している請求項１に記載のアクチュエータ。
  13. 　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータと、
    　前記第１の面に設けられた被駆動体と、
    　前記第２の面に設けられた基材と
    　を備え、
    　前記アクチュエータは、第１の電極と、前記第１の電極と対向する第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間に設けられたエラストマー層とを備え、
    　前記被駆動体は、前記第１の面を拘束する第１の拘束部材を備え、
    　前記基材は、前記第２の面を拘束する第２の拘束部材を備え、
    　前記第１の電極が、パターン電極であり、
    　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材は、前記第１の電極に対応して設けられている駆動装置。
  14. 　前記第１の拘束部材は、前記第１の面に設けて突出した第１の凸部であり、
    　前記第２の拘束部材は、前記第２の面に設けて突出した第２の凸部である請求項１３に記載の駆動装置。
  15. 　対向する第１の面および第２の面を有するアクチュエータ本体と、
    　前記第１の面に設けられ、前記第１の面の伸縮を拘束する第１の拘束部材と、
    　前記第２の面に設けられ、前記第２の面の伸縮を拘束する第２の拘束部材と
    　を備え、
    　前記アクチュエータ本体は、
    　第１の電極と、
    　前記第１の電極と対向する第２の電極と、
    　前記第１の電極および前記第２の電極の間に設けられたエラストマー層と
    　を備え、
    　前記第１の電極が、間隙および孔部のうちの少なくとも一方を有し、
    　前記第１の拘束部材および前記第２の拘束部材は、前記第１の電極に対応して設けられているアクチュエータ。
  16. 　請求項１に記載のアクチュエータを備える駆動装置。
  17. 　請求項１に記載のアクチュエータを備える電子機器。
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