(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ１を駆動する方法であって、以下の工程を具備する：
以下を具備する前記アクチュエータ１を用意する工程（ａ）、
第１積層体、
第２積層体、
第１支持体、
第２支持体、および
傾斜部、ここで、
前記第１積層体は、第１電極層、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層、および第２電極層を具備し、
前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が、前記第１電極層および前記第２電極層の間に挟まれるように、前記第１電極層、前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層、および前記第２電極層は積層されており、
前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層は、［０１１］結晶軸方向に優先配向し、
＋Ｚ方向は、［０１１］結晶軸方向に平行であり、
−Ｚ方向は、前記＋Ｚ方向の逆方向であり、
＋Ｘ方向は、前記第１積層体の長手方向に平行であり、
−Ｘ方向は、前記＋Ｘ方向の逆方向であり、
＋Ｙ方向は、右手座標系において前記＋Ｘ方向および前記＋Ｚ方向のいずれにも直交し、
−Ｙ方向は、前記＋Ｙ方向の逆方向であり、
前記第１積層体の積層方向は＋Ｚ方向に平行であり、
前記第２積層体は、第３電極層、第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層、および第４電極層を具備し、
前記第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層は、［０１１］結晶軸方向に優先配向し、
前記第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層は、＋Ｚ方向に沿って、前記第３電極層および前記第４電極層の間に挟まれ、
前記傾斜部は、前記Ｘ方向に沿って、前記第１積層体および前記第２積層体の間に挟まれており、
前記傾斜部は、第１端部および第２端部を具備し、
第１端部および第２端部は、ＸＹ面内において、それぞれ＋Ｙ側および−Ｙ側に位置しており、
前記第１積層体の一端は第１支持体に固定されており、
前記第２積層体の一端は第２支持体に固定されており、
ＸＹ面内において、前記Ｘ方向および［１００］方向の間に形成される角度Ｑは、０度より大きくかつ９０度未満であり、そして
以下の条件Ａまたは条件Ｂを充足する電圧Ｖ５ａ、Ｖ９ａ、Ｖ５ｂ、およびＶ９ｂを、それぞれ第１電極層、第２電極層、第３電極層、および第４電極層に印加し、前記第１端部および前記第２端部の一方が＋Ｚ方向に、他方が−Ｚ方向に移動するように前記傾斜部を傾ける工程（ｂ）
条件Ａ：Ｖ５ａ＞Ｖ９ａかつＶ５ｂ＜Ｖ９ｂ
条件Ｂ：Ｖ５ａ＜Ｖ９ａかつＶ５ｂ＞Ｖ９ｂ。
【請求項２】
工程（ｂ）において、前記条件Ａが充足され、
前記第１端部が−Ｚ方向に、第２端部が＋Ｚ方向に移動する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ｂ）において、前記条件Ｂが充足され、
前記第１端部が＋Ｚ方向に、第２端部が−Ｚ方向に移動する、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記角度Ｑが１５度以上７５度以下である、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記角度Ｑが３０度以上６０度以下である、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１電極層が第３電極層に一体的に形成されている、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層と一体的に形成されている、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が（Ｂｉ0.5Ｎａ）0.5ＴｉＯ3−ＢａＴｉＯ3から形成され、かつ
第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が（Ｂｉ0.5Ｎａ）0.5ＴｉＯ3−ＢａＴｉＯ3から形成されている、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が、（１−ｘ）（Ｂｉ0.5，Ｎａ0.5）ＴｉＯ3）−ｘ（ＢａＴｉＯ3）層（０．０１≦ｘ≦０．１５）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3］−ｙＢｉＦｅＯ3層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成されており、かつ
第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が、（１−ｘ）（Ｂｉ0.5，Ｎａ0.5）ＴｉＯ3）−ｘ（ＢａＴｉＯ3）層（０．０１≦ｘ≦０．１５）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3］−ｙＢｉＦｅＯ3層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成されている、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
アクチュエータであって、以下を具備する：
第１積層体、
第２積層体、
第１支持体、
第２支持体、および
傾斜部、ここで、
前記第１積層体は、第１電極層、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層、および第２電極層を具備し、
前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が、前記第１電極層および前記第２電極層の間に挟まれるように、前記第１電極層、前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層、および前記第２電極層は積層されており、
前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層は、［０１１］結晶軸方向に優先配向し、
＋Ｚ方向は、［０１１］結晶軸方向に平行であり、
−Ｚ方向は、前記＋Ｚ方向の逆方向であり、
＋Ｘ方向は、前記第１積層体の長手方向に平行であり、
−Ｘ方向は、前記＋Ｘ方向の逆方向であり、
＋Ｙ方向は、右手座標系において前記＋Ｘ方向および前記＋Ｚ方向のいずれにも直交し、
−Ｙ方向は、前記＋Ｙ方向の逆方向であり、
前記第１積層体の積層方向は＋Ｚ方向に平行であり、
前記第２積層体は、第３電極層、第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層、および第４電極層を具備し、
前記第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層は、［０１１］結晶軸方向に優先配向し、
前記第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層は、＋Ｚ方向に沿って、前記第３電極層および前記第４電極層の間に挟まれ、
前記傾斜部は、前記Ｘ方向に沿って、前記第１積層体および前記第２積層体の間に挟まれており、
前記傾斜部は、第１端部および第２端部を具備し、
第１端部および第２端部は、ＸＹ面内において、それぞれ＋Ｙ側および−Ｙ側に位置しており、
前記第１積層体の一端は第１支持体に固定されており、
前記第２積層体の一端は第２支持体に固定されており、
ＸＹ面内において、前記Ｘ方向および［１００］方向の間に形成される角度Ｑは、０度より大きくかつ９０度未満である。
【請求項１１】
前記角度Ｑが１５度以上７５度以下である、
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記角度Ｑが３０度以上６０度以下である、
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
第１電極層が第３電極層に一体的に形成されている、
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層と一体的に形成されている、
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が（Ｂｉ0.5Ｎａ）0.5ＴｉＯ3−ＢａＴｉＯ3から形成され、かつ
第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が（Ｂｉ0.5Ｎａ）0.5ＴｉＯ3−ＢａＴｉＯ3から形成されている、
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が、（１−ｘ）（Ｂｉ0.5，Ｎａ0.5）ＴｉＯ3）−ｘ（ＢａＴｉＯ3）層（０．０１≦ｘ≦０．１５）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3］−ｙＢｉＦｅＯ3層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成されており、かつ
第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層が、（１−ｘ）（Ｂｉ0.5，Ｎａ0.5）ＴｉＯ3）−ｘ（ＢａＴｉＯ3）層（０．０１≦ｘ≦０．１５）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3］−ｙＢｉＦｅＯ3層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成されている、
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータおよびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、特許文献１に開示されているアクチュエータを示す。【０００３】
このアクチュエータ１００は、支持体層１０４、第１電極層１０５、第１圧電体層１０６Ｒ、第２圧電体層１０６Ｌ、第２電極層１０７Ｒ、および第３電極層１０７Ｌを具備する。【０００４】
２つの圧電アクチュエータ１０８Ｒ、１０８Ｌが、このアクチュエータ１００に形成されている。第１圧電アクチュエータ１０８Ｒは、支持体層１０４の右半分１０４Ｒ、第１電極層１０５の右半分１０５Ｒ、第１圧電体層１０６Ｒ、および第２電極層１０７Ｒから構成されている。第２圧電アクチュエータ１０８Ｌは、支持体層１０４の左半分１０４Ｌ、第１電極層１０５の左半分１０５Ｌ、第２圧電体層１０６Ｌ、および第３電極層１０７Ｌから構成されている。【０００５】
トーションバー１０２が、支持体層１０４の底面に固定されている。トーションバー１０２は、図１３の断面視において第１圧電アクチュエータ１０８Ｒおよび第２圧電アクチュエータ１０８Ｌに挟まれている。トーションバー１０２は、これらの層１０４〜１０７の積層方向（すなわち、図１３の上下方向）および支持体層１０４の長手方向（すなわち、図１３の左右方向）の両方に直交する長手方向を有している。トーションバー１０２の一端にはミラー１０１が設けられている。【０００６】
０ボルトの電圧、負電圧、および正電圧が、それぞれ、第１電極層１０５、第２電極層１０７Ｒ、および第３電極層１０７Ｌに印加される。この電圧印加によって、図１３に示されるように、アクチュエータ１００が捻られ、ミラー１０１が傾く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１６９２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、新規なアクチュエータおよびその駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
Ａ１．本発明は、アクチュエータ１を駆動する方法であって、以下の工程を具備する：
以下を具備する前記アクチュエータ１を用意する工程（ａ）、
第１積層体１１ａ、
第２積層体１１ｂ、
第１支持体１３ａ、
第２支持体１３ｂ、および
傾斜部２５、ここで、
前記第１積層体１１ａは、第１電極層５ａ、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ａ、および第２電極層９ａを具備し、
前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ａが、前記第１電極層５ａおよび前記第２電極層９ａの間に挟まれるように、前記第１電極層５ａ、前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ａ、および前記第２電極層９ａは積層されており、
前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ａは、［０１１］結晶軸方向に優先配向し、
＋Ｚ方向は、［０１１］結晶軸方向に平行であり、
−Ｚ方向は、前記＋Ｚ方向の逆方向であり、
＋Ｘ方向は、前記第１積層体１１ａの長手方向に平行であり、
−Ｘ方向は、前記＋Ｘ方向の逆方向であり、
＋Ｙ方向は、右手座標系において（ａ  ｒｉｇｈｔ−ｈａｎｄｅｄ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  ｓｙｓｔｅｍ）前記＋Ｘ方向および前記＋Ｚ方向のいずれにも直交し、
−Ｙ方向は、前記＋Ｙ方向の逆方向であり、
前記第１積層体１１ａの積層方向は＋Ｚ方向に平行であり、
前記第２積層体１１ｂは、第３電極層５ｂ、第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ｂ、および第４電極層９ｂを具備し、
前記第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ｂは、［０１１］結晶軸方向に優先配向し、
前記第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ｂは、＋Ｚ方向に沿って、前記第３電極層５ｂおよび前記第４電極層９ｂの間に挟まれ、
前記傾斜部２５は、前記Ｘ方向に沿って、前記第１積層体１１ａおよび前記第２積層体１１ｂの間に挟まれており、
前記傾斜部２５は、第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂを具備し、
第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂは、ＸＹ面内において、それぞれ＋Ｙ側および−Ｙ側に位置しており、
前記第１積層体１１ａの一端は第１支持体１３ａに固定されており、
前記第２積層体１１ｂの一端は第２支持体１３ｂに固定されており、
ＸＹ面内において、前記Ｘ方向および［１００］方向の間に形成される角度Ｑは、０度より大きくかつ９０度未満であり、そして
以下の条件Ａまたは条件Ｂを充足する電圧Ｖ５ａ、Ｖ９ａ、Ｖ５ｂ、およびＶ９ｂを、それぞれ第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加し、前記第１端部２５ａおよび前記第２端部２５ｂの一方が＋Ｚ方向に、他方が−Ｚ方向に移動するように前記傾斜部２５を傾ける工程（ｂ）
条件Ａ：Ｖ５ａ＞Ｖ９ａかつＶ５ｂ＜Ｖ９ｂ
条件Ｂ：Ｖ５ａ＜Ｖ９ａかつＶ５ｂ＞Ｖ９ｂ。
【００１０】
Ａ２．項目Ａ１に記載の方法であって、
工程（ｂ）において、前記条件Ａが充足され、
前記第１端部２５ａが−Ｚ方向に、第２端部２５ｂが＋Ｚ方向に移動する。【００１１】
Ａ３．項目Ａ１に記載の方法であって、工程（ｂ）において、
工程（ｂ）において、前記条件Ｂが充足され、
前記第１端部２５ａが＋Ｚ方向に、第２端部２５ｂが−Ｚ方向に移動する。【００１２】
Ａ４．項目Ａ１に記載の方法であって、
前記角度Ｑが１５度以上７５度以下である。【００１３】
Ａ５．項目Ａ１に記載の方法であって、
前記角度Ｑが３０度以上６０度以下である。【００１４】
Ａ６．項目Ａ１に記載の方法であって、
第１電極層５ａが第３電極層５ｂに一体的に形成されている。【００１５】
Ａ７．項目Ａ１に記載の方法であって、
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａが第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂと一体的に形成されている。【００１６】
Ａ８．項目Ａ１に記載の方法であって、
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａが（Ｂｉ０．５Ｎａ）０．５ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３から形成され、かつ
第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂが（Ｂｉ０．５Ｎａ）０．５ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３から形成されている。【００１７】
Ａ９．項目Ａ１に記載の方法であって、
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａが、（１−ｘ）（Ｂｉ０．５，Ｎａ０．５）ＴｉＯ３）−ｘ（ＢａＴｉＯ３）層（０．０１≦ｘ≦０．１５）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成されており、かつ
第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂが、（１−ｘ）（Ｂｉ０．５，Ｎａ０．５）ＴｉＯ３）−ｘ（ＢａＴｉＯ３）層（０．０１≦ｘ≦０．１５）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成されている。【００１８】
Ｂ１．アクチュエータであって、以下を具備する：
第１積層体１１ａ、
第２積層体１１ｂ、
第１支持体１３ａ、
第２支持体１３ｂ、および
傾斜部２５、ここで、
前記第１積層体１１ａは、第１電極層５ａ、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ａ、および第２電極層９ａを具備し、
前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ａが、前記第１電極層５ａおよび前記第２電極層９ａの間に挟まれるように、前記第１電極層５ａ、前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ａ、および前記第２電極層９ａは積層されており、
前記第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ａは、［０１１］結晶軸方向に優先配向し、
＋Ｚ方向は、［０１１］結晶軸方向に平行であり、
−Ｚ方向は、前記＋Ｚ方向の逆方向であり、
＋Ｘ方向は、前記第１積層体１１ａの長手方向に平行であり、
−Ｘ方向は、前記＋Ｘ方向の逆方向であり、
＋Ｙ方向は、右手座標系において（ａ  ｒｉｇｈｔ−ｈａｎｄｅｄ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  ｓｙｓｔｅｍ）前記＋Ｘ方向および前記＋Ｚ方向のいずれにも直交し、
−Ｙ方向は、前記＋Ｙ方向の逆方向であり、
前記第１積層体１１ａの積層方向は＋Ｚ方向に平行であり、
前記第２積層体１１ｂは、第３電極層５ｂ、第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ｂ、および第４電極層９ｂを具備し、
前記第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ｂは、［０１１］結晶軸方向に優先配向し、
前記第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ3層７ｂは、＋Ｚ方向に沿って、前記第３電極層５ｂおよび前記第４電極層９ｂの間に挟まれ、
前記傾斜部２５は、前記Ｘ方向に沿って、前記第１積層体１１ａおよび前記第２積層体１１ｂの間に挟まれており、
前記傾斜部２５は、第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂを具備し、
第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂは、ＸＹ面内において、それぞれ＋Ｙ側および−Ｙ側に位置しており、
前記第１積層体１１ａの一端は第１支持体１３ａに固定されており、
前記第２積層体１１ｂの一端は第２支持体１３ｂに固定されており、
ＸＹ面内において、前記Ｘ方向および［１００］方向の間に形成される角度Ｑは、０度より大きくかつ９０度未満である。
【００１９】
Ｂ２．前記角度Ｑが１５度以上７５度以下である、
項目Ｂ１に記載のアクチュエータ。【００２０】
Ｂ３．前記角度Ｑが３０度以上６０度以下である、
項目Ｂ１に記載のアクチュエータ。【００２１】
Ｂ４．第１電極層５ａが第３電極層５ｂに一体的に形成されている、
項目Ｂ１に記載のアクチュエータ。【００２２】
Ｂ５．第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａが第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂと一体的に形成されている、
項目Ｂ１に記載のアクチュエータ。【００２３】
Ｂ６．第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａが（Ｂｉ０．５Ｎａ）０．５ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３から形成され、かつ
第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂが（Ｂｉ０．５Ｎａ）０．５ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３から形成されている、
項目Ｂ１に記載のアクチュエータ。【００２４】
Ｂ７．第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａが、（１−ｘ）（Ｂｉ０．５，Ｎａ０．５）ＴｉＯ３）−ｘ（ＢａＴｉＯ３）層（０．０１≦ｘ≦０．１５）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成されており、かつ
第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂが、（１−ｘ）（Ｂｉ０．５，Ｎａ０．５）ＴｉＯ３）−ｘ（ＢａＴｉＯ３）層（０．０１≦ｘ≦０．１５）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成されている、
項目Ｂ１に記載のアクチュエータ。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、新規なアクチュエータおよびその駆動方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態によるアクチュエータ１の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの変形例である。
【図２】図２は、図１に含まれるＡ−Ａ’線の断面図である。
【図３】図３は、実施形態における座標軸を示す。
【図４】図４は、実施形態によるアクチュエータ１を駆動する方法を示す。
【図５】図５は、実施形態によるアクチュエータ１の斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、アクチュエータ１が動作している間の図５に含まれるＣ１−Ｃ１’線の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、アクチュエータ１が動作している間の図５に含まれるＣ２−Ｃ２’線の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、アクチュエータ１が動作している間の図５に含まれるＣ３−Ｃ３’線の断面図である。
【図７】図７は、実施形態による他のアクチュエータ１の斜視図である。
【図８】図８は、実施例１〜８および比較例１〜２における座標軸を示す。
【図９Ａ】図９Ａは、実施例１によるアクチュエータを作製する方法に含まれる１手順を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａに続き、実施例１によるアクチュエータを作製する方法に含まれる１手順を示す。
【図９Ｃ】図９Ｃは、図９Ｂに続き、実施例１によるアクチュエータを作製する方法に含まれる１手順を示す。
【図９Ｄ】図９Ｄは、図９Ｃに続き、実施例１によるアクチュエータを作製する方法に含まれる１手順を示す。
【図９Ｅ】図９Ｅは、図９Ｄに続き、実施例１によるアクチュエータを作製する方法に含まれる１手順を示す。
【図１０】図１０は、実施例１による圧電体膜のＸ線回折プロファイルを示す。
【図１１】図１１は、図７に含まれるＢ−Ｂ’線の断面図である。
【図１２】図１２は、比較例３における座標軸を表す。
【図１３】図１３は、特許文献１に開示されたアクチュエータ１００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態が、図面を参照しながら、以下、説明される。
【００２８】
（実施形態１）
（工程（ａ））
図１Ａは、実施形態１によるアクチュエータ１を示す。このアクチュエータ１は、第１積層体１１ａ、第２積層体１１ｂ、第１支持体１３ａ、第２支持体１３ｂ、および傾斜部２５を具備する。
【００２９】
図２は、図１Ａに含まれるＡ−Ａ’線の断面図を示す。第１積層体１１ａは、第１電極層５ａ、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａ、および第２電極層９ａをこの順に具備する。第１電極層５ａは、基板３上に形成されている。第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２電極層９ａは、第１電極層５ａ上に、この順で積層されている。
【００３０】
この第１積層体１１ａと同様に、第２積層体１１ｂは、第３電極層５ｂ、第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂ、および第４電極層９ｂをこの順に具備する。
【００３１】
第１積層体１１ａおよび第２積層体１１ｂは、長方形であることが望ましい。後述するが、図１Ａに示されるように、第１積層体１１ａの長手方向は、＋Ｘ方向に平行である。
【００３２】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂは、［０１１］結晶軸方向に優先的に配向している。なお、以下の文章では、「［０１１］結晶軸方向」を単に「［０１１］方向」と記載する。望ましくは、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂは、［０１１］方向にのみ配向している。第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂが、［０１１］方向以外の方向に配向している場合、アクチュエータ１は動作しない。後述される比較例３を参照せよ。
【００３３】
（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３は、圧電体として知られている材料である。（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３は、「ＮＢＴ−ＢＴ」または「ＢＮＴ−ＢＴ」と言われる。（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３の代表例は、（Ｂｉ０．５，Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３である。より正確には、これは（１−ｘ）（Ｂｉ０．５，Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−ｘ（ＢａＴｉＯ３）である。Ｘは、０．０１以上０．１５以下の値を表す。
【００３４】
（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３は、他の金属酸化物を含有し得る。他の金属酸化物の例は、ＢｉＦｅＯ３である。（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３は、圧電性能を向上させるため、不純物を含有し得る。不純物の例は、銀、ニオブ、タンタルまたはマンガンである。
【００３５】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａは、２層以上の（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層から形成され得る。これらの２層以上の（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層は、異なる組成を有し得る。例えば、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａは、（１−ｘ）（Ｂｉ０．５，Ｎａ０．５）ＴｉＯ３）−ｘ（ＢａＴｉＯ３）層（０．０１≦ｘ≦０．１）および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３層（０．２０≦ｙ≦０．５０）の積層体から形成され得る。後述される実施例６〜８を参照せよ。第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａと同様に、第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂもまた、２層以上の（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層から形成され得る。
【００３６】
第１電極層５ａおよび第２電極層５ｂは、［０１１］方向に優先配向していることが望ましい。第１電極層５ａおよび第２電極層５ｂは、金属膜または酸化物導電体膜から形成され得る。２層以上の薄膜が用いられ得る。金属膜の材料の例は、白金、パラジウム、または金である。酸化物導電体の材料の例は、酸化ニッケル、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、ルテニウム酸ストロンチウム、またはニッケル酸ランタンである。
【００３７】
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂは、マンガンまたは鉄のような少量の不純物を含有し得、その圧電特性を改善する。第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂは、スパッタリング法により形成され得る。
【００３８】
図１Ａに示されるように、第１電極層５ａは、基板３上に第３電極層５ｂと共に一体的に形成されていることが望ましい。同様に、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａは、第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂと共に一体的に形成されていることが望ましい。基板３の材料の例は、酸化マグネシウムまたはチタン酸ストロンチウムであり得る。第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａが容易に＋Ｚ方向へ優先配向するため、（１１０）酸化マグネシウム基板が好ましい。
【００３９】
第２電極層９ａおよび第４電極層９ｂは、電気的に絶縁されている必要がある。これは、後述されるように、第２電極層９ａに印加される電圧は、第４電極層９ｂに印加される電圧とは異なるからである。第２絶縁層９ａおよび第４電極層９ｂの材料の例は、金である。
【００４０】
第２電極層９ａの＋Ｘ方向に沿った長さは、第４電極層９ｂの＋Ｘ方向に沿った長さと等しいことが望ましい。言い換えれば、傾斜部２５は、アクチュエータ１の中央に設けられることが望ましい。
【００４１】
図１Ａとは異なり、第１積層体１１ａおよび第２積層体１１ｂが別個に形成され得る。その後、図１Ｂに示されるように、第１積層体１１ａの一端が第２積層体１１ｂの一端にエポキシ樹脂または半田によって接合され得る。
【００４２】
ここで、本明細書において用いられる３つの方向が以下のように定義される。
【００４３】
＋Ｘ方向は、第１積層体１１ａの長手方向に平行な方向である。
【００４４】
−Ｘ方向は、＋Ｘ方向の逆方向である。
【００４５】
＋Ｚ方向は、第１積層体１１ａの積層方向に平行な方向であり、かつ［０１１］方向に平行である。言い換えれば、第１積層体１１ａの積層方向は、［０１１］方向である。
【００４６】
−Ｚ方向は、＋Ｚ方向の逆方向である。
【００４７】
＋Ｙ方向は、＋Ｘ方向にも＋Ｚ方向のいずれにも直交する方向である。
【００４８】
−Ｙ方向は、＋Ｙ方向の逆方向である。
【００４９】
図１Ａに示されるように、傾斜部２５は、＋Ｘ方向に沿って、第１積層体１１ａおよび第２積層体１１ｂの間に挟まれている。言い換えれば、第１積層体１１ａおよび第２積層体１１ｂは、＋Ｘ方向に沿って、傾斜部２５がそれらの間に挟まれるように、互いに隣接している。
【００５０】
傾斜部２５の形状は限定されない。傾斜部２５は、板状であることが望ましい。図１Ａでは、傾斜部２５は、第１積層体１１ａおよび第２積層体１１ｂと同じ幅を有する。ここで、「幅」とは、＋Ｙ方向に沿った長さを意味する。しかし、図７に示されるように、傾斜部２５は、第１積層体１１ａよりも大きい幅を有することが望ましい。傾斜部２５は、表面にミラー３０を有することが望ましい。ミラー３０は、光を反射する。
【００５１】
傾斜部２５は、第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂを具備する。ＸＹ面内において、第１端部２５ａは、＋Ｙ側に位置する。ＸＹ面内において、第２端部２５ｂは、−Ｙ側に位置する。
【００５２】
第１積層体１１ａの一端は、第１支持体１３ａに固定されている。第１支持体１３ａは板状であることが望ましい。より詳細には、第１積層体１１ａの＋Ｘ側の一端が、板状の第１支持体１３ａの側面にエポキシ樹脂または半田によって固定されている。同様に、第２積層体１１ｂの一端は、第２支持体１３ａに固定されている。より詳細には、第２積層体１１ｂの−Ｘ側の一端が、第２支持体１３ｂの側面に固定されている。
【００５３】
図３に示されるように、＋Ｘ方向および［１００］方向の間に形成される角度Ｑは、０度より大きく、９０度より小さい。後述される実施例１〜５から明らかなように、角度Ｑは１５度以上７５度以下であることが好ましい。後述される実施例１〜３から明らかなように、角度Ｑは３０度以上６０度以下であることがより好ましい。
【００５４】
角度Ｑが０度に等しい、すなわち、＋Ｘ方向が［１００］方向に平行である場合には、アクチュエータは駆動しない。後述される比較例１を参照せよ。同様に、角度Ｑが９０度、すなわち、＋Ｘ方向が［０１−１］方向に平行である場合には、アクチュエータは駆動しない。後述される比較例２を参照せよ。
【００５５】
（工程（ｂ））
次に、このようなアクチュエータ１を駆動する方法が以下、説明される。
【００５６】
図４に示されるように、以下の条件Ａを充足する電圧Ｖ５ａ、Ｖ９ａ、Ｖ５ｂ、およびＶ９ｂを、それぞれ第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加する。
【００５７】
条件Ａ：Ｖ５ａ＞Ｖ９ａかつＶ５ｂ＜Ｖ９ｂ
図５、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、および図１１に示されるように、この電圧印加は第１端部２５ａを−Ｚ方向に移動させ、かつ第２端部２５ｂを＋Ｚ方向に移動させる。このようにして、アクチュエータ１は捻られる。言い換えれば、傾斜部２５は傾けられる。傾斜角は角度Ｐとして定義される。図１１を参照せよ。電源（図示せず）が、この電圧印加のために用いられ得る。
【００５８】
図５、図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃが以下、より詳細に説明される。図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃは、それぞれ、図５に含まれるＣ１−Ｃ１’線の断面図、Ｃ２−Ｃ２’線の断面図、およびＣ３−Ｃ３’線の断面図を示す。図１１は、図７に含まれるＢ−Ｂ’線の断面図を示す。
【００５９】
電圧が印加されると、図６Ａに示されるように、第１積層体１１ａおよび第２積層体１１ｂの＋Ｙ側の端部が−Ｚ方向に移動する。このようにして、第１端部２５ａは、−Ｚ方向に移動する。一方、電圧が印加されると、図６Ｃに示されるように、第１積層体１１ａおよび第２積層体１１ｂの−Ｙ側の端部が−Ｚ方向に移動する。このようにして、第２端部２５ａは、＋Ｚ方向に移動する。図１１も参照せよ。
【００６０】
第１電極層５ａおよび第３電極層５ｂは一体的に形成されていることが望ましいため、電圧Ｖ５ａの値は電圧Ｖ５ｂの値に等しいことが望ましい。より望ましくは、電圧Ｖ５ａおよび電圧Ｖ５ｂの値はいずれも０ボルトである。
【００６１】
（Ｖ５ａ−Ｖ９ａ）の値は、３０ボルト以下であることが望ましい。言い換えれば、望ましくは、電圧Ｖ９ａの値は、０ボルト未満−３０ボルト以上である。同様に、（Ｖ９ｂ−Ｖ５ｂ）の値も、３０ボルト以下であることが望ましい。言い換えれば、望ましくは、電圧Ｖ９ｂの値は、０ボルトを超えて３０ボルト以下である。望ましくは、電圧Ｖ９ａの値は、電圧Ｖ９ｂの値に等しい。従って、望ましい条件Ａは、Ｖ９ｂ＞Ｖ５ａ＝Ｖ５ｂ＝０ボルト＞Ｖ９ａである。
【００６２】
条件Ａに代えて、以下の条件Ｂを充足する電圧Ｖ５ａ、Ｖ９ａ、Ｖ５ｂ、およびＶ９ｂを、それぞれ第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加する。
【００６３】
条件Ｂ：Ｖ５ａ＜Ｖ９ａかつＶ５ｂ＞Ｖ９ｂ
この電圧印加は、第１端部２５ａを＋Ｚ方向に移動させ、かつ第２端部２５ｂを−Ｚ方向に移動させる。このようにして、アクチュエータ１は捻られる。言い換えれば、傾斜部２５は傾けられる。図１１も参照せよ。
【００６４】
電圧が印加されなくなると、アクチュエータ１は元に戻る。言い換えれば、傾斜角Ｐは０度に戻る。
【００６５】
（実施例）
以下の実施例は、本発明をより詳細に説明する。
【００６６】
（実施例１）
実施例１では、図７に示されるアクチュエータ１が作製された。実施例１では、角度Ｑは４５度に設定された。
【００６７】
第１積層体１１ａは、８ミリメートルのＸ方向の長さ、２ミリメートルのＹ方向の長さを有していた。基板３は、５０マイクロメートルの厚みを有するＭｇＯ単結晶基板であった。傾斜部２５は、２ミリメートルのＸ方向の長さ、および４ミリメートルのＹ方向の長さを有していた。
【００６８】
図９Ａ〜図９Ｅに示される手順に従って、アクチュエータ１が作製された。
【００６９】
ＭｇＯ単結晶基板３が用意された。このＭｇＯ単結晶基板３は、表面の法線が［０１１］方向のみを有し、他の軸方向を有していなかった。ＭｇＯ単結晶基板３は、０．５ミリメートルの厚みを有していた。
【００７０】
このＭｇＯ単結晶基板３の表面に、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、白金からなる第１電極層５ａおよび第３電極層５ｂが一体的に形成された。第１電極層５ａおよび第３電極層５ｂは、［０１１］軸方向を有していた。言い換え得れば、第１電極層５ａおよび第３電極層５ｂの法線方向は［０１１］方向であった。第１電極層５ａおよび第３電極層５ｂは、２５０ナノメートル厚みを有していた。
【００７１】
ＲＦマグネトロンスパッタリング法の条件は以下に記述される。
【００７２】
ターゲット：金属白金
雰囲気：アルゴンガス
ＲＦ出力：１５Ｗ
基板温度：摂氏３００度
次に、２．７マイクロメートルの厚みを有する（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層が、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、第１電極層５ａおよび第３電極層５ｂの表面に堆積され、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂを一体的に形成した。
【００７３】
ＲＦマグネトロンスパッタリング法の条件は以下に記述される。
【００７４】
ターゲット：上記の組成物
雰囲気：アルゴンおよび酸素の混合ガス（Ａｒ／Ｏ２流量比：５０／５０）
ＲＦ出力：１７０Ｗ
基板温度：摂氏６５０度
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂの結晶構造が、Ｘ線回折法により解析された。図１０は、Ｘ線回折プロファイルの結果を示す。
【００７５】
反射ピークの強度は、２５５，９５６ｃｐｓという非常に高い値であった。図１０に示されるプロファイルは、実施例１による第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂが、［０１１］方向に配向、すなわち＋Ｚ方向に強く配向していたことを意味する。
【００７６】
次に、マスク層７１が、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂの表面に形成された。マスク層７１はＲＦマグネトロンスパッタリング法により形成された。マスク層７１は、０．３マイクロメートルの厚みを有するクロム層から形成された。
【００７７】
ＲＦマグネトロンスパッタリング法の条件は以下に記述される。
【００７８】
ターゲット：  金属クロム
雰囲気：  アルゴンガス
ＲＦ出力：  １５０Ｗ
基板温度：室温
マスク層７１の上にレジストを塗布し、露光および現像を経てレジストパターン７３を形成する。図９Ａを参照せよ。
【００７９】
レジストパターン７３をマスクとして用いて、マスク層７１がドライエッチングされた。
【００８０】
ドライエッチングの条件は以下に記述される。
【００８１】
エッチングガス：塩素および酸素の混合ガス（Ｃｌ２／Ｏ２流量比：４０／２０）
ＲＦ出力：６００Ｗ
バイアス出力：１００Ｗ
レジストパターン７３は、酸素プラズマによるアッシング処理により除去された。その後、図９Ｂに示されるように、マスクパターン７５が形成された。図８に示されるように、角度Ｑは４５度に設定された。
【００８２】
このマスクパターン７５を用いて、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂの不要な部分がドライエッチングされた。
【００８３】
ドライエッチングの条件は以下に記述される。
【００８４】
エッチングガス：四フッ化メタンおよびアルゴンの混合ガス（ＣＦ４／Ａｒ流量比：３０／７０）
ＲＦ出力：１０００Ｗ
バイアス出力：１００Ｗ
次に、再度マスクパターン７５を用いて、第１電極層５ａおよび第３電極層５ｂの不要な部分をドライエッチングした。
【００８５】
ドライエッチングの条件は以下に記述される。
【００８６】
エッチングガス：アルゴン
ＲＦ出力：８００Ｗ
バイアス出力：１００Ｗ
マスクパターン７５が、硝酸第２セリウムアンモニウム（ｄｉａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｅｒｉｕｍ（ＩＶ）  ｎｉｔｒａｔｅ）を用いるウェットエッチングにより除去された。
【００８７】
図９Ｃに示されるように、レジスト膜７７がＭｇＯ単結晶基板３の裏面に形成された。
【００８８】
図９Ｄに示されるように、ＭｇＯ単結晶基板３が、熱リン酸を用いてウェットエッチングされた。その後、レジスト膜７７は、酸素プラズマを用いるアッシング処理によって除去された。
【００８９】
最後に、図９Ｅに示されるように、第２電極層９ａおよび第４電極層９ｂが、それぞれ、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂの表側の面に、蒸着法により、シャドウマスク（図示せず）を用いて形成された。第２電極層９ａおよび第４電極層９ｂは、１００ナノメートルの厚みを有する金膜から形成された。同様に、ミラー３０が傾斜部２５に形成された。このミラー３０もまた、１００ナノメートルの厚みを有する金膜から形成された。このようにして、アクチュエータ１が作製された。
【００９０】
このようにして得られたアクチュエータ１は、以下のように駆動された。
【００９１】
まず、レーザ光が傾斜部２５に照射された。このレーザ光は、ミラー３０によって反射された。反射光は、アクチュエータ１から離して配置されたスクリーンに投射された。
【００９２】
次に、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに、表１に示される電圧が印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐが、スクリーンに投射された反射光の移動距離に基づいて算出された。
【００９３】
【表１】
0005397573.tif 000002
【００９４】
表１から明らかなように、傾斜部２５が傾斜した。
【００９５】
（実施例２）
角度Ｑが３０度に設定されたことを除き、実施例１によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表２に示される。
【００９６】
（実施例３）
角度Ｑが１５度に設定されたことを除き、実施例１によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表２に示される。
【００９７】
（実施例４）
角度Ｑが６０度に設定されたことを除き、実施例１によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表２に示される。
【００９８】
（実施例５）
角度Ｑが７５度に設定されたことを除き、実施例１によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表２に示される。
【００９９】
（比較例１）
角度Ｑが０度に設定されたことを除き、実施例１によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表２に示される。
【０１００】
（比較例２）
角度Ｑが９０度に設定されたことを除き、実施例１によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表２に示される。
【０１０１】
（比較例３）
＋Ｚ方向が［００１］方向であることを除き、実施例１によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。図１２は、比較例３における座標軸を示す。比較例３では、角度Ｑは４５度に設定された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表２に示される。
【０１０２】
【表２】
0005397573.tif 000003
【０１０３】
表２から明らかなように、角度Ｑは０度を超え、かつ９０度未満であることが必要である。角度Ｑは１５度以上７５度以下が好ましい。角度Ｑは、３０度以上６０度以下がより好ましい。
【０１０４】
比較例３から明らかなように、（Ｂｉ，Ｎａ、Ｂａ）ＴｉＯ３層は［０１１］方向に優先配向することが必要である。（Ｂｉ，Ｎａ、Ｂａ）ＴｉＯ３層は［０１１］方向にのみ配向することがより好ましい。
【０１０５】
（実施例６）
第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ａおよび第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層７ｂが、（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３層の積層体に置換されたことを除き、実施例１によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表３に示される。
【０１０６】
（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層および（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３層は、以下のように形成された。
【０１０７】
まず、（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層が、第１電極層５ａおよび第３電極層５ｂの表面に、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により堆積された。この（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層は、１．３５マイクロメートルの厚みを有していた。
【０１０８】
ＲＦマグネトロンスパッタリング法の条件は以下に記述される。
【０１０９】
ターゲット：上記の組成物
雰囲気：アルゴンと酸素との混合ガス（Ａｒ／Ｏ２流量比：５０／５０）
ＲＦ出力：１７０Ｗ
基板温度：摂氏６５０度
次に、（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３（ｙ＝０．３）層が、（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層の表面に、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により堆積された。この（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３（ｙ＝０．３）層は、１．３５マイクロメートルの厚みを有していた。
【０１１０】
ＲＦマグネトロンスパッタリング法の条件は以下に記述される。
【０１１１】
ターゲット：上記の組成物。
【０１１２】
雰囲気：アルゴンと酸素との混合ガス（Ａｒ／Ｏ２の流量比：５０／５０）
ＲＦ出力：１７０Ｗ
基板温度：摂氏６５０度
（実施例７）
（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層が１．６マイクロメートルの厚みを有し、かつ（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３（ｙ＝０．３）層が１．１マイクロメートルの厚みを有していたことを除き、実施例６によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表３に示される。
【０１１３】
（実施例８）
（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層が１．１マイクロメートルの厚みを有し、かつ（１−ｙ）［（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３］−ｙＢｉＦｅＯ３（ｙ＝０．３）層が１．６マイクロメートルの厚みを有していたことを除き、実施例６によるアクチュエータと同様のアクチュエータが作製された。実施例１と同様に、０ボルト、−３０ボルト、０ボルト、および＋３０ボルトの電圧が、それぞれ、第１電極層５ａ、第２電極層９ａ、第３電極層５ｂ、および第４電極層９ｂに印加され、傾斜部２５を傾斜させた。傾斜角Ｐは表３に示される。
【０１１４】
【表３】
0005397573.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
実施形態によるアクチュエータは、レーザスキャナに用いられ得る。
【符号の説明】
【０１１６】
１    アクチュエータ
５ａ    第１電極層
５ｂ    第３電極層
７ａ    第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層
７ｂ    第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層
９ａ    第２電極層
９ｂ    第４電極層
１１ａ    第１積層体
１１ｂ    第２積層体
１３ａ    第１支持体
１３ｂ    第２支持体
２５    傾斜部
２５ａ    第１端部
２５ｂ    第２端部
Ｑ    ［１００］方向および第１積層体１１ａの長手方向、すなわち、＋Ｘ方向の間に形成される角度
Ｐ    傾斜角
【要約】
新規なアクチュエータおよびその駆動方法を提供することを目的として、本発明のアクチュエータはいずれも、［００１］結晶軸方向に優先配向した、第１（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層および第２（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層を備え、積層体の長手方向に平行なＸ方向および［１００］方向のと間に形成される角度Ｑは、０度より大きくかつ９０度未満である。【図１Ａ】
0005397573.tif 000005
【図１Ｂ】
0005397573.tif 000006
【図２】
0005397573.tif 000007
【図３】
0005397573.tif 000008
【図４】
0005397573.tif 000009
【図５】
0005397573.tif 000010
【図６Ａ】
0005397573.tif 000011
【図６Ｂ】
0005397573.tif 000012
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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