JPH0225081A - 圧電変位素子 - Google Patents

圧電変位素子

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JPH0225081A
JPH0225081A JP63173919A JP17391988A JPH0225081A JP H0225081 A JPH0225081 A JP H0225081A JP 63173919 A JP63173919 A JP 63173919A JP 17391988 A JP17391988 A JP 17391988A JP H0225081 A JPH0225081 A JP H0225081A
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JP
Japan
Prior art keywords
displacement
piezoelectric
electrode
piezoelectric material
displacement element
Prior art date
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Pending
Application number
JP63173919A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Kasahara
章裕 笠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0225081A publication Critical patent/JPH0225081A/ja
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は微小位置決めに用いられる圧1変立素子に関す
る。
〔従来の技術〕
圧゛亀変位素子は、圧電材料fこ電圧を印υ口すること
によりて生じる歪みを変位として吹り出すために用いら
れる。−膜着こは、素子の一端を固定することζこより
てanから変位を得るようζこ利用されるものが多いが
、特開昭57−92322号公報に記載された圧’If
位素子のように、バイモルフ(商標)構造をした円環状
の素子の外周部を固定し。
内周部に取付けられた被駆動体を素子の軸方向に変位さ
せるものもある。
ところが前者の圧電変位素子の場合、充分な変位量を得
るためには素子の変位方向長さを短くすることが困難で
あり、!た優者の圧電変位素子の場合、素子の変位方向
長さは短くなるが光分な変位l&を得るのが困難である
(発明が解決しようとする昧題) 以上のようlこ従来は、圧tf [素子の光分な変位量
を得ることと圧を変位素子の変位方向長さを短くするこ
とを同時lこ実現させることが困難であった。本発明は
この問題を解決し、大きな変位量を得られてしかも変位
方向に対する寸法が極めて小さな圧gEfIi素子の提
供を目的とする。
〔発明の構成〕
(課電を解決するための手段) 上記の目的を達成するために本発明においては。
(1)中央電極と、この中央′1極の端とつながらない
ように設けられたスリットと、この中央電極の少なくと
も一方の而に接合される圧電材料と、この圧電材料を介
して中央電極に接合される電極とからなる圧電f立素子
とした。また。
(り孔を有する中央電極と、この中央電極の端とつなが
らないように孔の周囲に設けられたスリットと、この中
央電極の少なくとも一方の面番こ接合される圧電材料と
、この圧電材料を介して中央電極に接合される電極とか
らなる圧電変位素子とした。
〔作用〕
以上のような構成の圧電変位素子とすることlこより、 (1)に2いては、スリットを倉して隣接する部分が素
子の六面と直角な方向に大きな変位差を生じる。
(2)においては1例えばスリy)fこより分割される
圧電材料の隣接する同志が異なる屈曲動作となるようl
こ成極を配置すると、その隣接する同志が素子の我面と
直角な方向に大きな変位差を生じる。
また5例えばスリットζこより分割される圧電材料の隣
接する同志が同一の屈曲動作となるようζこ電極を配置
すると、素子の内周部と外1ff1部とが、素子の我面
と直角な方向に大きな変位差を生じる。
従りて、大きな変位量が得られてしかもその変位方向に
対する寸法が極めて小さな圧電変位素子が実現する。
(実施例) 以下、図面fこ従うて本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す圧電変位素子に用いら
れる中央電極の上面図である。本実施例の圧電変位素子
40fま、中央電極lの端部Eこつながらない平行で同
寸法の2本のスIJ v ト2 、3を有した矩形の形
状をなしている。この中央電極l上に圧電材料26を介
して接合される電極27゜28は第2図及び第3図のよ
うtこ決定される領域にそれぞれ配置されている。tず
中央電極lをスリット2.3及びスIJ y 上端部と
中央電極1の側Rを結ぶ分割線4〜71こよりて3つの
部分領域8〜liこ分割する。次にそれぞれの部分領域
8〜10を、一端がスリット2若しくはスリット3に接
する分割線11〜16によりて各3分割し、什計9個の
単位領域17〜25を構成する。そして第4図に示すよ
うに、この単位領域17〜25に圧電材料26を介して
電[27,2Bを接合する。
但し本実施例では、単位領域17〜25の隣接する同志
に同極の電極が配置されないように、そして端部領域2
9,301こは電極27.28が配置されないようにす
る。但し、圧電材料26は、中央電極lに電圧を印加し
た時に電極27.28との間に発生するに界の向きが同
じとなるように接合する。ここで、第4図(blにA−
A線断面図を、第4図(c)にB−B線及びC−C線断
面図を示すが、これらの図に見られるように、中央電極
1を境として対向した成極同志は、互いに同極のものと
なりたバイモルフ構造をなしている。また1本実施例に
8いては、スリット2,3に沿りた成極27゜28の寸
法を1:2:1としている。
このような構成の王1変立素子40の中央電極lに電圧
を印加すると、電憔27,28と中央電極lとの間lこ
電界が発生することにより圧電材料26に変位が生じ、
ggS図のような屈曲動作が起こる。ここで第5図(m
lは第4図ら)に対応しており中央凸状に屈曲し%第5
図fb)は第4図(clに対応しており中央凹状に屈曲
する。こういりた屈曲動作は例えば第6図−こ示すよう
なカメラの受光素子用アクチュエータとして応用できる
。ここでは田1変位素子40と略同じ形状を成すフレキ
シブルプリント1板61をスペーサ62を介して圧電変
位素子40上部に平行に重ね、このフレキシブルプリン
ト基板61の中央部に受光素子(CCD:Charge
 Coupled 1)evlce )を、その受光面
がフレキシブルプリント基板61と平行になるように固
定している。フレキシブルプリント基板61は。
受光素子63及びここでは図示さnていない16号処理
回路を′電気的に結貧させている。また、中央電極lは
スタッド64を介してシャーシ651こ固定されており
、カメラ内をこ収納される。以上の構成により中央電極
1に任意の電圧を印加すると、受光素子63悼第6図t
blに示すhの変位をする。
もちろん、印加する電圧の正・負を変えれば受光素子6
3は逆方向にhだけ変位するため、せ計2hの変位量を
確保することができる。このように。
元軸方向lこ充分な変位を生じるため、従来のようにカ
メラのレンズを駆動することによりその焦点をCCDI
こ曾わせるのではなく、レンズは固定のままCODを駆
使することlこよりて、焦点を甘わせることができるた
め、小型で安画なカメラが提供される。
前実施例においては被服Il!7物体(受光素子63)
を、外部と′電気的に1妾続しているが、こういりた必
要のない被駆動物体の駆切lこ2いては、第6図(cJ
のようにスペーサ62を介さずlこ被駆動物本を直接圧
It変立素子40に接会してもよい。その際、被部#b
物体は中央1極1に直fこ接甘し、間に圧′感材料26
が挟まれない構造とすると、疲労剥離を防止することが
できる。このことは、圧1変立累子40とスペーサ62
.スタッド64の闇せ面に関しても同謙である。また1
例えば被駆動物体の移動方向への精度を高めるためIこ
、第6図1c)のようζこ中央1極1に滑り他愛66を
、そしてシャーシ65に軸67をそれぞれ取付け、滑り
軸受66と軸67が摺動するようにしてもよい。
第7図乃至第10図は本宅明の他の実施例を示す圧電変
位素子に用いられる中央電極の上面図であり、以下、順
次説明する。
第7図の圧電変位素子70は、中央電極1に設けられた
2本のスリット2.3が共に、中央電啄lの中央部iこ
向かうに従りてその間隔を挟くするようなI線の組合せ
から成りている。また1図中■:■:■=■′:■′:
■’=l:2:lとなりている。圧を材料(図示せず)
及び電極27.28の配置は前実殉例と同じである。こ
のような構成とすると、この圧電変位素子70を第6図
のように応用した場合、スタッド64との固定部の断面
積を大きくとれるため、同一面積の圧″ftLf立素子
を使用した場合のトータルの動性を犬きぐすることがで
き、結果として大きな、駆動力を得ることができる。
第8図の圧電変位素子80は、中央′社憔1fこ設けら
nた2本のスリブl−82、83が第1図のスリット2
.3と同じ形状をなし、更にその端部同tこヒンジ部を
残してスリブ)82.83と垂直な方向に6本のスリッ
ト848〜84fを形成したものである。 FE?ff
、材料(図示せず)及び電極27゜28の6作は前述の
2つの実施例と異なりており、各部分領域85a〜85
c内は全て1つの@翫とし、隣接する部分領域85a〜
85C同志は異なる電極となるようlこ、圧電材f+を
ブrして接金してい6つこのような構成としたlE′J
L変位素子80の中央シ韻lに電圧を印カロした場付、
第11図に示したような屈曲動作が起こる。ここで第1
1図(atは男8図のA’−A’線断面図であり中央凸
状lこ屈曲し、第11図(b)は第8 l2I(1) 
B’−t3’i断(石図若L(はC’−C’線断面:A
であり中央凹状に14曲する。
第5図及び@11図を比較してもわかるようlこ本来類
例においては、部分領域85a−85cにより折返し構
造8構成しているために% 2枚の圧電変位素子を2枚
重ねた状態と同等の変位を得ることができる。
第9図のl:E電変立素子90は、第7図の圧鑞変位素
子70のスリw )72.73と同じ形状のスIJ v
 ト82 、83と、第8図の圧電変位素子80と略同
じ形状のスリット84a−84fとを兼ね備えている。
圧電材料(図示せず)及び電極27゜28の配置は前実
施例と同じである。このような構成とした本実施例Eこ
おいては、第7図及び第8図の王IEf位素子70.8
0の長所を併せ持ち。
大きな駆動力でかつ大きな変位が得られる圧電変rfL
素子90となる。
第10図の圧電変位素子lOOは、第1図の圧電変位素
子40に形成されたスリv ト2 、3と略同形状のス
リv ト102,103と、これらスリ。
ト102,103の端部から直角方向に新たlこ形成さ
れた8本のスリv ) 104a〜104hとfこより
、部分領域105a〜105cの中間位置と端部領域1
06゜107とがヒンジ部によりて連結されているよう
な形状となりている。圧電材料(図示せず)及び電極2
7.28の配置は基本的lこは$8図Tolの接合方法
を用いているが、本実施例では、前記ヒンジ部1こは圧
電材料を接合せず、更に端部領域106゜107に+接
合を行りている。この際、端部領域106.107と部
分領域105aは全−C同じ1極27であるようにして
いる。本実施例fこおける屈曲動作は、A’−A’線断
面が第11図(a)に、B’−8’線断面及びC−C″
線断面が第11図tblに対応するものとなるが、更に
端部領域106,107が図面手前に向りて凸となる屈
曲動作を起こすため、全体としての変位量が非常lこ大
きな圧電変位素子100となる。
以上の実施例においては1図面横方向へ伸びるりたvh
曾でありても、同様の効果を奏する。
第12図乃至第14図に1本発明の更に別なる実施例を
挙げる。これらの圧を変位素子は、複数本のスIJ w
 )が環状lこ並設された構造のものである。
第12図の圧電変位素子120は、円形の中央電極12
1の中心部lこ丸孔122が設けられたものであり、丸
孔122の外径に対する接線に近い状態Iこス!J v
 ) 123が8本それぞれ等間隔で形成されており1
部分領域124が8個とも等しい面積となりている。圧
電材料(図示せず)及び電極27.28の接合方法は、
被駆動物体の暇付は方法によりて2通りに大別される。
まず第12図(b)のように。
部分領域124の8つ全てを同じ接合パターンとする方
法は、中央電極121の外周部を固定して内周部に被駆
動物体を取付ける1曾(若しくはこの逆の場合)に適し
、被駆動物体が図面垂直方向に大きな変位を発生する。
また第12図で)のように、隣接する部分領域毎に正反
対の成極配置とする方法は、ひとつおき毎の部分領域l
こ被駆動物体がまたがるように暇付けられるFa曾に適
し1図面垂直方向に大きな駆動力を持りた変位を発生す
る。
第13図及び第14図に示す中央電極121はスリット
123の形状が異なるものの、8g12図+b)若しく
はfclのt他接合方法により、同様の効果を奏する圧
1に変立木子となる。これらの場合においてもスリット
の本数は8本である必然性はなく、何本であってもよい
以上挙げた実施例では圧電材料や電極の接合方法を規定
しているが1本発明の圧電変位素子はこれらに限定され
るものではなく、同様の屈曲動作を実現するものであれ
ばよい。例えば圧電材料を単位領域毎に別々に接合する
ことによりて圧電変位素子内に発生する電界がそれぞれ
の単位領域によりてまちまちlこなりても電極の正・負
の接合方法によりて結果的に同様の屈曲動作が実現する
ものであればよい。もちろん圧電材料及び1極が中央電
極の片側のみに接合されていてもよい。
また、各部分領域の電極接合に係る単位領域の数は5例
えば3つの所を5つζこしたり、或いは2つの所を4つ
にするなど、各部分領域毎に任意に選択してもよい。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、大きな変位置が得られて
しかもその変位方向に対する寸法が極めて小さな圧電変
位素子が実現する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明のficlの実施例を示す圧
電変位素子の上面図及び断面図、第5図は本発明の屈曲
動作を示す断面図、第6図は本発明の第1の応用例を示
す斜視図及び第2の応用例を示す断面図、第7図乃至第
10図は本発明の池の実施列を示す圧電変改素子の上面
図、第11図は本発明の別なる屈曲切作を示す断面図、
第12図乃至第14図は本発明の更に別なる実施例を示
す圧tf立素子の上面図である。 ] 、 121・・・中央1陳、2,3,82,83゜
84 a 〜84 f 、 102,103.104a
〜104h、123・・・スリブ ト% 8,9,10
,85g〜85c、105a−105c 、 l 24
・・・部分領域、26・・・圧電材料、27.28・・
・電@、40.70.80.90.100,120・・
・圧1変立累子。 代理人 弁理士  則 近 憲 右 同        松  山  光  2第 図 (α) 第 図 <a> B (bλ 第 図 (ごとン 第 図 (d) <b) 第 図 第 図 QO <b> 第 図 第 図 第 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中央電極と、 前記中央電極の端とつながらないように設けられたスリ
    ットと、 前記中央電極の少なくとも一方の面に接合される圧電材
    料と、 前記圧電材料を介して前記中央電極に接合される電極と
    からなることを特徴とする圧電変位素子。
  2. (2)前記圧電変位素子において、前記スリットを挟ん
    で隣接する同志が異なる屈曲動作を行うことを特徴とす
    る請求項1記載の圧電変位素子。
  3. (3)孔を有する中央電極と、 前記中央電極の端とつながらないように前記孔の周囲に
    設けられたスリットと、 前記中央電極の少なくとも一方の面に接合される圧電材
    料と、 前記圧電材料を介して中央電極に接合される電極とから
    なることを特徴とする圧電変位素子。
  4. (4)前記スリットを挟んで隣接する同志が異なる屈曲
    動作を行うことを特徴とする請求項3記載の圧電変位素
    子。
  5. (5)前記スリットを挟んで隣接する同志が同一の屈曲
    動作を行うことを特徴とする請求項3記載の圧電変位素
    子。
JP63173919A 1988-07-14 1988-07-14 圧電変位素子 Pending JPH0225081A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006346830A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toshiba Corp マイクロメカニカルデバイス、マイクロスイッチ、容量可変キャパシタ、高周波回路及び光学スイッチ
JP2009225560A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Taiheiyo Cement Corp 圧電アクチュエータおよび圧電アクチュエータユニット
WO2015045605A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 カシオ計算機株式会社 駆動素子及び駆動素子の駆動方法
JP2015070660A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 カシオ計算機株式会社 駆動素子及び駆動方法
JP2015154674A (ja) * 2014-02-18 2015-08-24 カシオ計算機株式会社 駆動素子及び駆動方法
JP2015231045A (ja) * 2014-06-09 2015-12-21 株式会社村田製作所 圧電フィルム、振動デバイス、および、歪検出デバイス

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006346830A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toshiba Corp マイクロメカニカルデバイス、マイクロスイッチ、容量可変キャパシタ、高周波回路及び光学スイッチ
US7567018B2 (en) 2005-06-17 2009-07-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Micro-mechanical device, micro-switch, variable capacitor high frequency circuit and optical switch
JP2009225560A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Taiheiyo Cement Corp 圧電アクチュエータおよび圧電アクチュエータユニット
WO2015045605A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 カシオ計算機株式会社 駆動素子及び駆動素子の駆動方法
JP2015070660A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 カシオ計算機株式会社 駆動素子及び駆動方法
JP2015154674A (ja) * 2014-02-18 2015-08-24 カシオ計算機株式会社 駆動素子及び駆動方法
JP2015231045A (ja) * 2014-06-09 2015-12-21 株式会社村田製作所 圧電フィルム、振動デバイス、および、歪検出デバイス

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