JPH0342706B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0342706B2 JPH0342706B2 JP60283876A JP28387685A JPH0342706B2 JP H0342706 B2 JPH0342706 B2 JP H0342706B2 JP 60283876 A JP60283876 A JP 60283876A JP 28387685 A JP28387685 A JP 28387685A JP H0342706 B2 JPH0342706 B2 JP H0342706B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- displacement
- layers
- ferroelectric
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/871—Single-layered electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. internal electrodes
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は微小変位をデジタル的に制御する素
子に関するものである。
子に関するものである。
（従来の技術）
従来、微小変位をデジタル的に制御する素子と
して板厚の寸法が互に異なつた強誘電性圧電セラ
ミツクを積層化し、各圧電板を個々に独立して駆
動する素子が提案されている（特開昭52−
35994）。ここで各圧電板の厚みを2n（ｎ：整数）
の比例系列となる様に設定し、それぞれに発生歪
が飽和する電圧を印加して独立に駆動するとデジ
タル的に変位が制御できる。
して板厚の寸法が互に異なつた強誘電性圧電セラ
ミツクを積層化し、各圧電板を個々に独立して駆
動する素子が提案されている（特開昭52−
35994）。ここで各圧電板の厚みを2n（ｎ：整数）
の比例系列となる様に設定し、それぞれに発生歪
が飽和する電圧を印加して独立に駆動するとデジ
タル的に変位が制御できる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら強誘電性圧電材料の発生歪の大き
さは一般に電界強度の増大に従つて増加する。例
えある電界強度で飽和するとしても、この電界強
度は非常に大きい値となるため駆動電圧が高電圧
となる事を免れない。また、この様な高電圧下で
は材料の絶縁耐圧が問題となり信頼性が低く実用
的な素子とはいえない。
さは一般に電界強度の増大に従つて増加する。例
えある電界強度で飽和するとしても、この電界強
度は非常に大きい値となるため駆動電圧が高電圧
となる事を免れない。また、この様な高電圧下で
は材料の絶縁耐圧が問題となり信頼性が低く実用
的な素子とはいえない。
本発明の目的はこの問題点を解決した低電圧で
駆動できるデジタル型微小変位素子を提供するこ
とにある。
駆動できるデジタル型微小変位素子を提供するこ
とにある。
（問題点を解決するための手段）
この発明の要旨とするところは電界を印加する
と強誘電相から強誘電相に相転移し、同時に体積
膨脹を伴う材料を用いて積層体を構成し、しかも
各層を独立に駆動できる構造としたことにある。
と強誘電相から強誘電相に相転移し、同時に体積
膨脹を伴う材料を用いて積層体を構成し、しかも
各層を独立に駆動できる構造としたことにある。
ここで積層体の各層の厚みは等しくとも、ある
いは2nの比列系列的関係を持つていてもよい。
いは2nの比列系列的関係を持つていてもよい。
（作 用）
例えば組成がPb0.99Nb0.02〔（Zr0.6Sn0.4）0.94
Ti0.06〕0.98O3で表わされる反強誘電体は約3KV／
mm以上の電界を印加すると強誘電体に相転移し、
同時に電界方向に約0.15％程度寸法の伸びる事が
知られている。この伸び量は圧電歪の様に電界強
度と比較関係にあるものではなく、相転移に起因
して発生するものであるから電界強度が増しても
伸び量は一定で変化しない特徴がある。また、こ
の材料では電界を取り去ると再び反強誘電相に相
転移を起こし、寸法は元の値に戻る特徴を有して
いる。
Ti0.06〕0.98O3で表わされる反強誘電体は約3KV／
mm以上の電界を印加すると強誘電体に相転移し、
同時に電界方向に約0.15％程度寸法の伸びる事が
知られている。この伸び量は圧電歪の様に電界強
度と比較関係にあるものではなく、相転移に起因
して発生するものであるから電界強度が増しても
伸び量は一定で変化しない特徴がある。また、こ
の材料では電界を取り去ると再び反強誘電相に相
転移を起こし、寸法は元の値に戻る特徴を有して
いる。
従つてこの様な材料を用いて積相体を構成し、
各層を独立に駆動すればデジタル的に変位量の変
化する微小変位制御素子が得られる。
各層を独立に駆動すればデジタル的に変位量の変
化する微小変位制御素子が得られる。
（実施例）
以下実施例に従つて本発明の詳細な説明を行な
う。
う。
第１図は本発明の実施例を示すもので両主面に
金属電極膜１３が設けられた厚みの等しい反強誘
電体セラミツクスPb0.99Nb0.02〔（Zr0.6Sn0.4）0.94
Ti0.06〕0.98O3の板１１が絶縁体１２を介して板厚
方向に積層されている。各反強誘電体セラミツク
板の下側電極は電気的に接続され共通端子１４と
して取り出されている。また各板の上側の電極か
らは独立して１５，１６，１７，１８，１９，２
０，２１の電極端子が取り出されている。
金属電極膜１３が設けられた厚みの等しい反強誘
電体セラミツクスPb0.99Nb0.02〔（Zr0.6Sn0.4）0.94
Ti0.06〕0.98O3の板１１が絶縁体１２を介して板厚
方向に積層されている。各反強誘電体セラミツク
板の下側電極は電気的に接続され共通端子１４と
して取り出されている。また各板の上側の電極か
らは独立して１５，１６，１７，１８，１９，２
０，２１の電極端子が取り出されている。
また第２図は上記素子の高さ方向の変位量と駆
動される層の数との関係を示すものである。今任
意の一層に強誘電体へ相転移を起こす臨界電界以
上の電界を印加すると、その層は板厚方向に一定
の変位を発生する。二層を同時に駆動した場合に
は発生変位量は２倍となる。この様にして、駆動
する層の数を変えれば発生変位量もデジタル的に
変化する。
動される層の数との関係を示すものである。今任
意の一層に強誘電体へ相転移を起こす臨界電界以
上の電界を印加すると、その層は板厚方向に一定
の変位を発生する。二層を同時に駆動した場合に
は発生変位量は２倍となる。この様にして、駆動
する層の数を変えれば発生変位量もデジタル的に
変化する。
ここで各反強誘電体の板厚を変えれば変位のス
テツプを変えられることはいうまでもない。
テツプを変えられることはいうまでもない。
（発明の効果）
この様に本発明素子を用いれば微小変位をデジ
タル的に制御できることがわかる。
タル的に制御できることがわかる。
この場合、従来の強誘電体を使用した素子の様
に発生歪が電界強度に依存しないので荒い電圧制
御でも高精度な変位制御ができる利点を有する。
に発生歪が電界強度に依存しないので荒い電圧制
御でも高精度な変位制御ができる利点を有する。
第１図は本発明の実施例を示す図、第２図はこ
の素子を用いて変位を制御した例を示す図であ
る。 図中１１は反強誘電体セラミツク板、１２は絶
縁板、１３は金属電極層、１４は共通電極端子、
そして１５〜２１は独立電極端子を示している。
の素子を用いて変位を制御した例を示す図であ
る。 図中１１は反強誘電体セラミツク板、１２は絶
縁板、１３は金属電極層、１４は共通電極端子、
そして１５〜２１は独立電極端子を示している。
Claims (1)
- １ 電界を印加すると強誘電相に相転移する反強
誘電性材料の層と絶縁材料の層とが電極層を介し
て交互に積層された構造を備え、各電極層は一層
おきに共通電極と接続し、他の電極層はそれぞれ
独立の電極と接続していることを特徴とするセラ
ミツク変位素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283876A JPS62141791A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | セラミツク変位素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283876A JPS62141791A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | セラミツク変位素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141791A JPS62141791A (ja) | 1987-06-25 |
| JPH0342706B2 true JPH0342706B2 (ja) | 1991-06-28 |
Family
ID=17671318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60283876A Granted JPS62141791A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | セラミツク変位素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62141791A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5118982A (en) * | 1989-05-31 | 1992-06-02 | Nec Corporation | Thickness mode vibration piezoelectric transformer |
| US6225728B1 (en) * | 1994-08-18 | 2001-05-01 | Agilent Technologies, Inc. | Composite piezoelectric transducer arrays with improved acoustical and electrical impedance |
| CN1263173C (zh) * | 2001-12-06 | 2006-07-05 | 松下电器产业株式会社 | 复合压电体及其制造方法 |
| DE102006025362A1 (de) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Siemens Ag | Vollaktiver Piezoaktor und Verfahren zu seiner Herstellung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755967U (ja) * | 1980-09-16 | 1982-04-01 | ||
| JPS58168155U (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | 微小変位素子の駆動装置 |
| JPS5943582A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-10 | Toshiba Corp | 圧電変位装置 |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60283876A patent/JPS62141791A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62141791A (ja) | 1987-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3185226B2 (ja) | 圧電バイモルフ素子の駆動方法及び圧電バイモルフ素子 | |
| US5852337A (en) | Piezoelectric film-type element | |
| US4885498A (en) | Stacked type piezoelectric actuator | |
| JP2606667B2 (ja) | 圧電磁器トランス及びその駆動方法 | |
| EP0069704A2 (en) | Monolithic multiple electrode capacitor structures | |
| US5475278A (en) | Method for driving piezoelectric actuator | |
| JPH0342706B2 (ja) | ||
| JPH06140683A (ja) | 積層型圧電アクチュエータおよびその製造方法 | |
| EP0650642A1 (en) | Ceramic deflection device | |
| JPH053349A (ja) | 積層型圧電アクチユエータおよびその製造方法 | |
| JPH0658978B2 (ja) | 圧電変位素子 | |
| JP2003060251A (ja) | 強誘電体アクチュエータ素子およびその製造方法 | |
| JPS5936440B2 (ja) | 電気・機械変換素子 | |
| JPH02162782A (ja) | バイモルフ型変位素子の駆動方法 | |
| JP2921310B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JPH03283580A (ja) | 変位拡大機構付圧電アクチュエータ | |
| JP4692703B2 (ja) | 圧電共振部品 | |
| JPH0786652A (ja) | 積層型電気・歪変換素子 | |
| JPS5867084A (ja) | たわみ素子 | |
| JPS62141790A (ja) | セラミツク変位素子 | |
| EP0664548A2 (en) | Fabrication of capacitors and electrostrictive devices | |
| JPH0451992B2 (ja) | ||
| JPH04273184A (ja) | バイモルフ型変位素子 | |
| JPH0453008Y2 (ja) | ||
| JP2904137B2 (ja) | 積層型圧電トランス |