(57)【要約】【課題】傾動台を滑らかに動かすことで、傾動精度を高めるようにした。【解決手段】傾動装置１は、平板状の基台３に対して所定間隔をもって配置された傾動台２と、傾動台２と基台３との間に配置され、基台３の上面に対して略平行となる方向に延在するとともに、その延在方向をなす第１方向に伸縮可能な圧電素子５と、圧電素子５と基台３との間に配置され、圧電素子５の伸縮による第１方向の変位を自身の変形により基台３に対して略直交する第２方向に拡大させるとともに、この拡大による変位を傾動台２に伝える伝達部６６を有する変位拡大部材とを備えている。変位拡大部材は、圧電素子５の延在方向の一端を係止するとともに、伝達部６６によって傾動台２を下方より支持し、圧電素子５の変位に応じて伝達部６６が第２方向に変位し、傾動台２が基台３に対して相対的に傾動させるようにした。【選択図】図３
2010164525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に対して所定間隔をもって配置された傾動台と、
前記傾動台と前記基台との間に配置され、前記基台に対して略平行となる方向に延在するとともに、その延在方向をなす第１方向に伸縮可能な駆動体と、
前記傾動台と前記基台との間に配置され、該駆動体の伸縮による前記第１方向の変位を、自身の変形により前記基台に対して略直交する第２方向に拡大させるとともに、この拡大による変位を前記傾動台に伝える伝達部を有する変位拡大部材と、
を備え、
前記変位拡大部材は、前記駆動体の延在方向の一端を係止するとともに、前記伝達部によって前記傾動台を支持し、前記駆動体の第１方向への変位に応じて前記伝達部が前記第２方向に変位し、前記傾動台が前記基台に対して相対的に傾動する構成であることを特徴とする傾動装置。
【請求項２】
前記変位拡大部材は、前記駆動体の前記一端を係止する先端が球面状に形成された押圧部材を有することを特徴とする請求項１に記載の傾動装置。
【請求項３】
前記変位拡大部材は、弾性ヒンジと、前記駆動体の変位を受けたときに前記弾性ヒンジを支点として変形する変形部とを備えてなり、該変形部の一部に前記伝達部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の傾動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の表面形状や透過波面を検査する検査装置に用いられる傾動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平板状の支持板上に支持された被検査物の表面形状や透過波面を検査する検査装置が知られている。この検査装置は、支持板の上方、或いは下方から検査光を照射し、その反射光や透過光等を測定することにより、被検査物の表面形状や透過波面を検査するものである。そして、一般的には、被検査物の表面形状や透過波面を検査する際に、支持板を適宜傾動させることにより、検査光に対する傾きの調整を行なっている。その傾動機構としては、ピエゾ素子等の駆動部の変形作用を利用し、支持板を傾動させる構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、特許文献１に記載されている傾動機構を示す側面図である。すなわち、図９に示す傾動装置１００は、平板状の基台１０１に支点部１０３を介して取り付けられた傾動台１０２と基台１０１の少なくとも１箇所に設けられるとともに、基台１０１に対して略平行な面に沿って移動可能な圧電素子の変形を利用した駆動部１０４と、傾動台１０２に支持されるとともに、駆動部１０４の移動に伴い基台１０１に対して略鉛直方向に移動可能な接触部材１０５と、傾動台１０２と基台１０１とを近接離反する方向に付勢する付勢部材１０６とを備え、駆動部１０４の先端には、接触部材１０５が接触しながら相対的に移動可能な傾斜面１０４ａが形成された構成となっている。
つまり、駆動部１０４を駆動させることにより、傾斜面１０４ａが基台１０１に対して略平行方向に移動し、この移動に伴い、傾斜面１０４ａに接触している接触部材１０５が略鉛直方向に移動し、傾動台１０２が支点部１０３を支点として基台１０１に対して傾斜する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７０９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す従来の傾動装置では、以下のような問題があった。
すなわち、従来の傾動装置は、図９に示すように、接触部材１０５が駆動部１０４の傾斜面１０４ａに接触して移動することで、接触部材１０５を上下方向（鉛直方向）に移動する構造であり、その接触部材１０５と傾斜面１０４ａとの間に摩擦が生じることから、接触部材１０５が傾斜面１０４ａに沿って滑らかに移動せず、傾動動作が間欠的な動きになってしまう欠点があった。そのため、傾動台１０２の傾動制御が難しくなるとともに、傾動精度が低下するといった不具合があり、その点で改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、傾動台を滑らかに動かすことで、傾動精度を高めるようにした傾動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る傾動装置では、基台に対して所定間隔をもって配置された傾動台と、傾動台と基台との間に配置され、基台に対して略平行となる方向に延在するとともに、その延在方向をなす第１方向に伸縮可能な駆動体と、傾動台と基台との間に配置され、駆動体の伸縮による第１方向の変位を、自身の変形により基台に対して略直交する第２方向に拡大させるとともに、この拡大による変位を傾動台に伝える伝達部を有する変位拡大部材とを備え、変位拡大部材は、駆動体の延在方向の一端を係止するとともに、伝達部によって傾動台を支持し、駆動体の第１方向への変位に応じて伝達部が第２方向に変位し、傾動台が基台に対して相対的に傾動する構成であることを特徴としている。
【０００８】
本発明では、駆動体の延在方向（第１方向）への変形により、変位拡大部材自体が変形し、それに伴って第２方向に変位する伝達部を介して傾動台が基台に対して相対的に傾動する。つまり、駆動体から変位拡大部材へ変位を伝達する際に摩擦などが双方間に生じない伝達構造であることから、駆動体の変位に応じて傾動台を滑らかに傾動させるように伝達することができる。
また、駆動体が伸縮方向を基台に対して略平行な第１方向となるように傾動台と基台との間に配置させた構造であり、駆動体の小さな変位量により、傾動台の傾動量を大きくすることができるので、駆動体の延在方向の長さを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【０００９】
また、本発明に係る傾動装置では、変位拡大部材は、駆動体の一端を係止する先端が球面状に形成された押圧部材を有することが好ましい。
本発明によれば、駆動体の一端を係止するようにして接する押圧部材が滑らかな球面状をなしているので、変位拡大部材の変形によって押圧部材の向きが変わっても、駆動体に大きな偏荷重が負荷されるのを防ぎ、駆動体の破損を防ぐことができる。
【００１０】
また、本発明に係る傾動装置では、変位拡大部材は、弾性ヒンジと、駆動体の変位を受けたときに弾性ヒンジを支点として変形する変形部とを備えてなり、変形部の一部に伝達部が設けられていることが好ましい。
本発明では、駆動体による変位に伴って、変形部が弾性ヒンジを支点として回動するようにして変形することから、その変形部に一体に設けられた伝達部の位置を弾性ヒンジから遠くすることで、伝達部の変位が駆動体の変位に比べて十分に拡大したものとなり、傾動台の傾動角度を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の傾動装置によれば、変位拡大部材が自身の変形により変位を拡大することが可能であり、駆動体の変位量に対応して傾動台を滑らかに動かすことができることから、傾動精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による傾動装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】傾動装置の一部を破断した平面図である。
【図３】傾動装置の側面図であって、図２に示すＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】傾動装置の傾動状態を示す側面図であって、（ａ）は圧電素子を伸張させた状態を示す図、（ｂ）は圧電素子を収縮させた状態を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による傾動装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図６】図５に示す傾動装置の一部を破断した平面図である。
【図７】傾動装置の側面図であって、図６に示すＢ−Ｂ線矢視図である。
【図８】傾動装置の傾動状態を示す側面図であって、（ａ）は圧電素子を収縮させた状態を示す図、（ｂ）は圧電素子を伸張させた状態を示す図である。
【図９】従来の傾動装置の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施の形態による傾動装置について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態による傾動装置の概略構成を示す分解斜視図、図２は傾動装置の一部を破断した平面図、図３は傾動装置の側面図であって、図２に示すＡ−Ａ線矢視図、図４は傾動装置の傾動状態を示す側面図であって、（ａ）は圧電素子を伸張させた状態を示す図、（ｂ）は圧電素子を収縮させた状態を示す図である。
【００１４】
図１に示す本第１の実施の形態による傾動装置１は、平板状のサンプル支持板（以下、傾動台２とする）上に支持された被検査物Ｓの表面形状や透過波面を検査する検査装置（図示省略）に用いられるものである。この検査装置は、傾動台２の上方、或いは下方から図示しない検査光を照射し、その反射光や透過光等を検出装置で測定することにより、被検査物Ｓの表面形状や透過波面を検査するものである。そして、被検査物Ｓの表面形状や透過波面を検査する時に、傾動台２を傾動させることにより、検査光に対する傾きの調整を行うように構成されている。
ここで、以下の説明では、傾動装置１において、傾動台２の被検査物Ｓを支持する支持面２ｂに対して直交する方向を厚さ方向として以下統一する。
【００１５】
図１乃至図３に示すように、傾動装置１は、平板状の基台３の上方に所定間隔をもって配置された傾動台２と、基台３に対して傾動台２を傾動可能に支持するように該基台３の一隅側（図２では右下側）に立設された支持部４と、傾動台２と基台３との間で、基台３の上面３ａに対して略平行となる方向に延在するとともに、その延在方向（第１方向）に間隔をあけて並設されるとともにそれぞれが伸縮可能な一対の圧電素子５（５Ａ、５Ｂ）（駆動体）と、この一対の圧電素子５Ａ、５Ｂのそれぞれに対応して設けられ、各圧電素子５の伸縮による延在方向の変位（これを第１の変位という）を自身の変形により基台３の上面３ａに対して略直交する方向（傾動台２の略厚さ方向、第２方向）に拡大させるとともに、この拡大による変位（これを第２の変位という）を傾動台２に伝達するための略Ｌ字形をした一対の変位拡大部材６（６Ａ、６Ｂ）と、支持部４の近傍でそれぞれの下端７ａ、７ｂが基台３の上面３ａに固定されて、基台３に対して傾動台２を近接する方向に付勢する２つの引張ばね７（７Ａ、７Ｂ）（付勢部材）とを備えて概略構成されている。
【００１６】
傾動台２は、中央部に円形の開口部２１（図１参照）が形成されており、この開口部２１の周囲の下面２ａで支持部４の近傍の所定位置には下端７ｂが基台３の上面３ａに固定された引張ばね７を伸張させた状態でその一端（上端７ａ）が固定され、ばねの両固定端における傾動台２と基台３とが近接する方向に付勢された状態で保持されている。
【００１７】
基台３は、傾動装置１のベースをなし、平面視矩形の平板状に形成され、傾動台２に対して所定間隔をもって対向して配置されている。そして、基台３の中央部には、傾動台２の開口部２１と同軸で略同径状の円形をなす開口部３１が形成されている。
ここで、図２において、基台３の側面のうち、支持部４に近い側で互いに直交する隣り合う二辺のそれぞれの方向をＸ方向、Ｙ方向とする。
【００１８】
このように、傾動装置１は、傾動台２と基台３とがそれぞれに形成された開口部２１、３１によって上下方向に貫通しているので、傾動台２の支持面２ｂに設けた開口部２１上に配置された図１に示す被検査物Ｓに対して上方から検査光等を照射し、その被検査物Ｓを透過した検査光を開口部２１、３１から基台３の下方に導くことが可能となる構成となっている。そして、支持部４、圧電素子５Ａ、５Ｂ、変位拡大部材６Ａ、６Ｂ、及び引張ばね７Ａ、７Ｂは、これら両開口部２１、３１の周囲の位置に配置されている。そのため、前記検査光を傾動台２から基台３まで遮られずに傾動装置１を通過させることができ、本傾動装置１においては、この検査光を分析することにより、被検査物の検査等を行うことができる構成となっている。
ここで、図２に示すように、一対の圧電素子５Ａ、５Ｂと一対の変位拡大部材６Ａ、６Ｂとがそれぞれ対応する組になっており、それら２組のうちの一方（図２で下側）を第１傾動部１０Ａとし、他方（図２で上側）を第２傾動部１０Ｂとして以下説明する。さらに、必要に応じて第１傾動部１０Ａに関する部材には符号Ａを付し、一方、第２傾動部１０Ｂに関する部材には符号Ｂを付す。
【００１９】
また、基台３の上面３ａにおいて、一端（上端７ａ）が傾動台２の下面２ａに固定された引張ばね７を伸張させた状態でその下端７ｂが固定され、ばねの両固定端７ａ、７ｂにおける傾動台２と基台３とが近接する方向に付勢された状態で保持されている。
【００２０】
支持部４は、先端（上端４ａ）が球状に加工された柱形状をなし、この柱形状の基端は、第１傾動部１０Ａの後述する伝達部６６Ａを通るＹ方向に平行な第１軸線Ｃ１と、第２傾動部１０Ｂの後述する伝達部６６Ｂを通るＸ方向に平行な第２軸線Ｃ２との交差する位置を上端４ａが通るように、立設されて基台３の上面３ａに配置されている。傾動台２が引張ばね７Ａ、７Ｂにより下方側に引張られているので、支持部４の上端４ａは、傾動台２の下面２ａを下方より支持するようにして、その下面２ａに対して常に当接している。したがって、支持部４の上端４ａは、第１軸線Ｃ１と第２軸線Ｃ２との交差する位置に位置するように設定されている。
【００２１】
次に、圧電素子５の具体的な構成について図面に基づいて説明する。
図２及び図３に示すように、圧電素子５は、長方形の箱状に形成された積層構造をなしており、図示しない電圧発生装置によって電圧を印加されることにより、長手方向（延在方向に相当）に伸縮させることが可能な構造になっている。第１傾動部１０Ａおよび第２傾動部１０Ｂの各圧電素子５Ａ、５Ｂは、開口部３２を挟んで並設されるとともに、それぞれＹ方向に略平行な方向に延在している。そして、各圧電素子５Ａ、５Ｂは、基台３の上面３ａから傾動台２側に僅かに離間した位置に配置されている。
【００２２】
さらに、圧電素子５は、一端（基端部５ａ）が基台３上の対角位置となる各隅部に固定された固定ベース８に接着され、他端（先端部５ｂ）が略Ｌ字形の変位拡大部材６の短辺側の内側に形成された押圧部材６５（後述する）に当接した状態で係止され、印加による伸縮により押圧部材６５との接点が圧電素子５の延在方向に変位する構成となっている。例えば圧電素子５が伸張したときには、その先端部５ｂが押圧部材６５を押圧する方向に変位（第１の変位）し、押圧部材６５を押圧することになる。
【００２３】
次に、変位拡大部材６の構成について図面に基づいて説明する。
図１乃至図３に示すように、変位拡大部材６は、略Ｌ字形の箱形状をなしていて一部（短辺側の外側）が基台３に固定された本体部６１と、この本体部６１の内側となる側面から外方に向けて伸びる棒状のアーム部６２（略Ｌ字形の長辺側に相当する）とからなり、そのアーム部６２の長手方向を圧電素子５の長手方向に略平行にして配置させた状態で、本体部６１の一部に圧電素子５の先端部５ｂを後述する押圧部材６５を介して係止させた構成となっている。これら本体部６１及びアーム部６２は、単一の部材から一体形成されている。なお、本第１の実施の形態では、変位拡大部材６の部材として、ステンレス製板材等の金属製弾性部材が採用されている。
【００２４】
本体部６１は、その幅方向に沿った切込み溝６３が形成されており、その切込み溝６３を挟んで基端側（圧電素子５側と反対側）の下面６ａ（図３、図４（ａ）参照）が基台３に固定されている。そして、切込み溝６３の底部に位置する薄肉部には、弾性変形可能な弾性ヒンジ６４が形成されている。つまり、本体部６１は、弾性ヒンジ６４を介して基端部６１ａと変形部６１ｂとが一体に連結された構造となっている。そして、変形部６１ｂの圧電素子５側の側面６１ｃ（短辺側の内側に対応する）には、幅方向の一方側寄りにアーム部６２が設けられるとともに、同じく他方側寄りに押圧部材６５が形成されて圧電素子５の先端部５ｂが当接した状態で係止している。
押圧部材６５は、その先端が半球状に形成され、その球面を圧電素子５の先端部５ｂに係止させることで、圧電素子５の伸縮力を本体部６１に伝達させるためのものである。
【００２５】
このように、変位拡大部材６は、基端部６１ａが基台３に固定されているので、変形部６１ｂが弾性ヒンジ６４を支点にして切込み溝６３の溝幅を増減させるようにして屈曲可能となっている。なお、切込み溝６３の加工としては、例えば放電加工を用いることができる。
【００２６】
アーム部６２は、圧電素子に電圧を印加していない無負荷時（本体部６１が変形しない状態）において、その長手方向が基台３の上面３ａに略平行になるように配置されており、その先端には傾動台２の下面２ａを下方から支持する伝達部６６が設けられている。そして、アーム部６２は、本体部６１の変形部６１ｂの屈曲に伴って回動し、伝達部６６が略上下方向に移動する構成となっている。
【００２７】
伝達部６６は、先端（上端）が球状に加工された形状をなしている。そして、弾性ヒンジ６４と伝達部６６との間の距離は弾性ヒンジ６４と押圧部材６５との間の距離に対して長くなっており、その比率に応じて圧電素子５の変位が拡大される構成となっている。また、伝達部６６は、圧電素子５の変位方向（圧電素子５の延在方向）に対して略９０度の角度をもった略上下方向に変位（第２の変位）する。
【００２８】
引張ばね７（７Ａ、７Ｂ）は、上端７ａを傾動台２の下面２ａに固定させるとともに、下端７ｂを基台３に固定させ、ばねが縮むように付勢した状態となっている。つまり、図４に示すように、引張ばね７Ａ、７Ｂのそれぞれは、伝達部６６が傾動台２に係止する位置において、傾動台２と基台３との間が常に近接するような状態で保持することから、各引張ばね７の張力により、傾動台２の下面２ａが伝達部６６に対して常に当接した状態となっている。なお、図２に示すように、引張ばね７（７Ａ、７Ｂ）は、支持部４と伝達部６６（６６Ａ、６６Ｂ）との間の略中間位置で、基台３の開口部３１の周縁から略等距離の位置に配置されている。
【００２９】
また、図２及び図３に示す傾動装置１は、初期状態Ｈ０となっている。この初期状態Ｈ０とは、傾動台２が基台３に対して略平行となる状態であって、圧電素子５に最大電圧の所定の割合（例えば５０％）の電圧を印加している状態で変形部６１ｂの側面６１ｃが圧電素子５の先端部５ｂによって僅かに押圧されて変形した状態であり、アーム部６２の先端の伝達部６６が少し上昇した位置となっている。すなわち、この初期状態Ｈ０では圧電素子５により変形部６１ｂに対して予圧が与えられており、伝達部６６が圧電素子５の伸縮に対応して上下方向のいずれにも変位可能となっている（図４（ａ）、（ｂ）参照）。なお、本実施の形態では、電源が入っていないときには、圧電素子５の伸びがゼロとなり、傾動台２が傾斜した状態となる（図４（ｂ）参照）。
【００３０】
次に、このように構成される傾動装置１の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
先ず、図３に示す第１傾動部１０Ａにおいて、圧電素子５Ａに最大電圧の所定の割合（例えば５０％）の電圧を印加した初期状態Ｈ０から、図示しない電圧発生装置で圧電素子５Ａに所定の電圧を印加すると、図４（ａ）に示すように、圧電素子５Ａが延在方向に伸張して、圧電素子５Ａの先端部５ｂの位置が押圧部材６５側（矢印Ｙ１方向）に所定の伸び（図４（ａ）に示す符号ΔＹ）だけ変位（第１の変位）する。続いて、図４（ａ）に示すように、押圧部材６５が押圧されると、薄肉で変形し易い弾性ヒンジ６４を支点として本体部６１の変形部６１ｂが切込み溝６３の幅寸法を小さくする方向（矢印Ｅ１方向）に回動するようにして変形する。このとき、圧電素子５Ａの先端部５ｂに当接する押圧部材６５が滑らかな球面状をなしているので、変形部６１ｂの変形によって押圧部材６５の向きが変わる際においても、圧電素子５の先端部５ｂに大きな偏荷重が負荷されにくくなり、先端部５ｂの破損を防ぐことができる。
【００３１】
そして、変形部６１ｂの変形に伴って、アーム部６２も弾性ヒンジ６４を支点にして先端の伝達部６６が上方に持ち上がる方向（矢印Ｅ２方向）に回動する。このときの伝達部６６における上方への変位（第２の変位）は、圧電素子５の変位（第１の変位）を拡大したものとなる。つまり、圧電素子５の先端部５ｂと押圧部材６５とが係止する位置から弾性ヒンジ６４までの距離よりも、伝達部６６が傾動台２を支持する位置から弾性ヒンジ６４までの距離を長くすることによって、変位拡大部材６による第２の変位（変位量）を大きくすることができ、傾動台２の傾動範囲を大きくすることが可能となる。
【００３２】
次いで、変位拡大部材６Ａの伝達部６６の変位により、傾動台２の下面２ａが上向きに押され、この動作により、傾動台２が引張ばね７Ａ、７Ｂをその付勢に抗して伸張させながら支持部４を支点にして基台３に対して傾動することになる。
なお、ここまでは、第１傾動部１０Ａについて説明したが、これは、第２傾動部１０Ｂにおいても、同様の作用となる。つまり、傾動台２は、第１傾動部１０Ａの作用よって、支持部４と第２傾動部１０Ｂの第２伝達部６６Ｂとを結ぶ第２軸線（図２で符号Ｃ２）を中心にして傾動するとともに、第２傾動部１０Ｂの作用よって、支持部４と第１傾動部１０Ａの第１伝達部６６Ａとを結ぶ第１軸線（図２で符号Ｃ１）を中心にして傾動する。そのため、傾動装置１では、傾動台２に対して、上述した２つの軸Ｃ１、Ｃ２周りに傾動させることができる。
【００３３】
また、図４（ｂ）に示すように、図３に示す初期状態Ｈ０から伝達部６６における傾動台２を下げる方向に傾動させる場合には、圧電素子５を延在方向に収縮させることで、圧電素子５の先端部５ｂの位置が押圧部材６５側から離反する方向（矢印Ｙ２方向）に変位する。続いて、押圧部材６５は初期状態Ｈ０において圧電素子５に所定の割合での電圧印加よって予圧された状態であるので、前記収縮による圧電素子５の変位に対して押圧部材６５が追従する。そのため、弾性ヒンジ６４を支点として本体部６１の変形部６１ｂが切込み溝６３の幅寸を元に戻す方向（矢印Ｅ３方向）に回動するようにして変形する。そして、変形部６１ｂの変形に伴って、アーム部６２も弾性ヒンジ６４を支点にして先端の伝達部６６が下がる方向（矢印Ｅ４方向）に回動する。このときの伝達部６６における下方への変位（第２の変位）は、圧電素子５の変位（第１の変位）を拡大したものとなる。
次いで、変位拡大部材６の伝達部６６の下向きへの変位により、傾動台２が引張ばね７Ａ、７Ｂの付勢により引張られて支持部４を支点にして基台３に対して傾動することになる。
【００３４】
本傾動装置１では、圧電素子５の延在方向（第１方向）への変形を変位拡大部材６が受けることで、変位拡大部材６自体が変形する構造であって、圧電素子５から変位拡大部材６へ変位を伝達する際に摩擦などが双方間に生じない伝達構造であることから、圧電素子５の変位に応じて傾動台２を滑らかに傾動させるようにすることができる。
また、圧電素子５の伸縮方向を基台３の上面３ａに平行な第１方向に配置させた構造であり、圧電素子５の小さな変位量により、傾動台２の傾動量（傾動角）を大きくすることができるので、圧電素子５の延在方向の長さを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
さらに、圧電素子５に接する押圧部材６５の先端が滑らかな球面状をなしているので、変位拡大部材６（変形部６１ｂ）の変形によって押圧部材６５の向きが変わっても、圧電素子５の先端部に大きな偏荷重が負荷されにくくなり、該先端部の破損を防ぐことができる。
【００３５】
上述のように本第１の実施の形態による傾動装置では、変位拡大部材６が自身の変形により変位を拡大することが可能であり、圧電素子５の変位量に対応して傾動台２を滑らかに動かすことができることから、傾動精度の向上を図ることができる。
【００３６】
次に、他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
図５は本発明の第２の実施の形態による傾動装置の概略構成を示す分解斜視図、図６は図５に示す傾動装置の一部を破断した平面図、図７は傾動装置の側面図であって、図６に示すＢ−Ｂ線矢視図、図８は傾動装置の傾動状態を示す側面図であって、（ａ）は圧電素子を収縮させた状態を示す図、（ｂ）は圧電素子を伸張させた状態を示す図である。
【００３７】
図５乃至図７に示すように、第２の実施の形態による傾動装置１Ａは、第１の実施の形態の変位拡大部材６（図３参照）の構造を代えたものである。
すなわち、第２の実施の形態の傾動装置１Ａは、第１の実施の形態と同様に傾動台２の平面視中央には厚さ方向に貫通する円形の開口部２１が設けられ、基台３にも同様に前記開口部２１に同軸となる開口部３１が形成されている。そして、傾動台２と基台３との間で支持部４の周囲には、変位拡大部材９（９Ａ、９Ｂ）、圧電素子５（５Ａ、５Ｂ）、および引張ばね７（７Ａ、７Ｂ）が配置されている。
なお、第１傾動部１０Ａの第１圧電素子５ＡはＹ方向に略平行な方向に延在し、第２傾動部の第２圧電素子５ＢはＸ方向に略平行な方向に延在している。また、変位拡大部材９（９Ａ、９Ｂ）も各圧電素子５Ａ、５Ｂと同方向に延在している。したがって、第１傾動部１０Ａと第２傾動部１０Ｂは、支持部４を中心として直交する方向に配置されている。
【００３８】
図７に示すように、第２の実施の形態による変位拡大部材９は、同一部材からの連続する一体形成とされており、側面視で内周側が穿設された略パンタグラフ状をなす横長の八角形に形成した枠組み構造となっている。そして、変位拡大部材９の枠内に圧電素子５がその長手方向（伸縮方向）を横方向（基台３の面に略平行な方向）に向けて配置させた構成となっている。さらに具体的に変位拡大部材９は、八角形をなす辺部に相当する剛体部９１ａ、９１ｂ、…９１ｄからなる。つまり、剛体部９１ａ、９１ｂ、…９１ｄは、左右方向に対向する剛体側部９１ａ、９１ｂと、上下方向に対向する剛体上部９１ｃ、剛体下部９１ｄと、剛体側部９１ａ、９１ｂ及び剛体上下部９１ｃ、９１ｄに隣接して斜め方向に配される剛体斜部９１ｅ、９１ｆ、９１ｇ、９１ｈとからなる。
【００３９】
そして、隣接する剛体部同士は、その連続した屈曲部で屈曲可能となっており、この屈曲部が弾性ヒンジとして機能するようになっている。これにより、変位拡大部材９は、上下方向（圧電素子５の延在方向を含む基台３に平行な面に直交する方向）及び左右方向（圧電素子５の延在方向）に撓む変形が可能となっている。
剛体下部９１ｄは、基台３の上面の所定位置に固定されている。そして、剛体上部９１ｃの上面には、先端が球状に加工された伝達部９２が形成されており、傾動台２の下面２ａに係止することで、傾動台２を下方より支持する構成となっている。
【００４０】
そして、対向する剛体側部９１ａ、９１ｂ同士の間には、基端部５ａを一方の剛体側部９１ｂに固定し、先端部５ｂを他方の剛体側部９１ａに固定した圧電素子５がその延在方向を剛体側部９１ａ、９１ｂ同士の離間方向に向けて配置されている。この状態において、圧電素子５は、剛体上下部９１ｃ、９１ｄに対して所定の間隔をもった状態で配置され、この状態を初期状態Ｈ０（図７参照）とする。
【００４１】
これにより各圧電素子５の伸縮に伴って、剛体側部９１ａ、９１ｂ同士が近接離反する方向（左右方向、矢印Ｙ方向、矢印Ｘ方向）に変位し、これに伴って剛体上下部９１ｃ、９１ｄも上下方向に移動することになるが、剛体下部９１ｄが基台３に固定されているので、剛体上部９１ｃのみが上下方向に移動し、傾動台２を支点部４の上端４ａを支点にして傾動させる構成となっている。
【００４２】
支持部４は、第１の実施の形態と同様に、先端（上端４ａ）が球状に加工された形状をなし、第１傾動部１０Ａの第１伝達部９２Ａを通るＹ方向に平行な第１軸線Ｃ１と、第２傾動部１０Ｂの後述する第２伝達部９２Ｂを通るＸ方向に平行な第２軸線Ｃ２との交差する位置を先端（上端４ａ）が通るように、柱形状の支持部４の基端が基台３の上面３ａに配置されている。傾動台２が引張ばね７Ａ、７Ｂにより下方側に引張られているので、支持部４の上端４ａは、傾動台２の下面２ａを下方より支持するようにして、その下面２ａに対して常に当接している。
なお、本第２の実施の形態では、第１の実施の形態で用いた固定ブロック８（図２、図３参照）は省略されている。そのため、上述した第１の実施の形態に比べて、部品点数を少なくすることが可能となり、安価に傾動装置１Ａを作成できる構造となっている。
【００４３】
次に、第２の実施の形態による傾動装置１Ａの作用について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電素子５に電圧が加えられて伸縮すると、両剛体側部９１ａ、９１ｂが近接離反する方向に移動する。これにより、変位拡大部材９は、各剛体部の屈曲部が屈曲して撓むことで変形する。そして、変位拡大部材９による拡大量は、圧電素子５の伸縮方向に対する剛体斜部９１ｅ〜９１ｈ(図７参照)の傾斜角度が小さいほど大きくなる。
【００４４】
圧電素子５の変位は、変位拡大部材９の剛体上部９１ｃの変位として出力され、その方向は圧電素子５の伸縮方向に対してその伸縮方向を含む面に直交する方向となる。その剛体上部９１ｃの変位量は、圧電素子５の変位量よりも大きくなり、変位拡大部材９が変位を拡大する機構として機能する。
図８（ａ）に示すように、圧電素子５が収縮したときには、変位拡大部材９全体が上方に拡大するように撓み、剛体上部９１ｃが上方向（矢印Ｅ５方向）に移動する。一方、図８（ｂ）に示すように、圧電素子５が伸張したときには、変位拡大部材９全体が左右方向（圧電素子５の伸張方向）に拡大するように撓み、剛体上部９１ｃが下方向（矢印Ｅ６方向）に移動する。
そして、剛体上部９１ｃの移動に伴って、伝達部９２に係止する傾動台２を傾動させることができ、第１傾動部１０Ａにおいては傾動台２を図６に示す第２軸線Ｃ２周りに回動させて傾動させ、また第２傾動部１０Ｂにおいては傾動台２を第１軸線Ｃ１周りに回動させて傾動させる。
【００４５】
以上、本発明による傾動装置の第１及び第２の実施の形態について説明したが、本発明は上記の第１及び第２の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では駆動体として積層型の圧電素子５を採用しているが、これに限定されることはなく、例えば磁歪素子等の他の固体状の変形素子を用いてもよい。
また、本実施の形態では傾動台２及び基台３の中央にそれぞれ開口部２１、３１を形成しているが、例えば傾動台２上に載せた被検査物に対して開口を使用した検査が不要な場合においては、このような開口部２１、３１を省略してもよい。その場合、支持部４を傾動台２の中心に配置することができ、これにより傾動制御が容易になる利点がある。
【００４６】
また、本実施の形態では変位拡大部材を同一の連続した部材から形成しているが、これに限らず、例えば本体部６１の基端部６１ａと変形部６１ｂとを異なる部材から形成し、板ばね等の別の部材である屈曲部により両者を連結させて弾性ヒンジ６４とする構成であってもかまわない。
さらに、傾動台２、基台３の形状、寸法などの構成は、本実施の形態のように平板であることに制限されることはない。例えば、傾動台２の上面２ｂ、下面２ａの形状は平面でなくてもよく、その表面が波状や格子状に形成されていてもよい。また、傾動台２の一端から他端にわたり厚さが徐々に変化するものであってもよい。
【００４７】
さらにまた、本実施の形態では圧電素子５の伸縮方向（延在方向）を基台３の上面に略平行としているが、これに限定されることはなく、傾動装置１としての厚さ寸法が大きくならない範囲で延在方向（長手方向）を斜めに配置させることもできる。
また、第１の実施の形態において、押圧部材６５を圧電素子５に当接させた構造となっているが、押圧部材６５を用いないで圧電素子５の変位を変位拡大部材６に直接作用させてもよい。
さらに、上記第１の実施の形態は押圧部材６５の先端形状を半球状に形成させているが、この先端部の形状はこの限りではなく、球面の一部の面等のなめらかな曲面を採用するこができる。
【符号の説明】
【００４８】
１、１Ａ  傾動装置
２  傾動台
２ａ  下面
３  基台
４  支持部
５、５Ａ、５Ｂ  圧電素子（駆動体）
５ａ  基端部
５ｂ  先端部
６、６Ａ、６Ｂ  変位拡大部材
７、７Ａ、７Ｂ  引張ばね（付勢部材）
９、９Ａ、９Ｂ  変位拡大部材
１０Ａ  第１傾動部
１０Ｂ  第１傾動部
６１  本体部
６２  アーム部
６３  切込み溝
６４  弾性ヒンジ
６５  押圧部材
６６  伝達部
Ｈ０  初期状態
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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