(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
前記振動板に設けられた圧電素子である第１の圧電素子および第２の圧電素子と、
前記第１の圧電素子および前記第２の圧電素子を駆動する駆動回路と、
を備え、
前記第１の圧電素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される圧電体とを有し、
前記第２の圧電素子は、
前記第１の圧電素子の前記第１電極と１つの連続的な導電体層を形成する第３電極と、
前記第１の圧電素子の前記第２電極と区分された第４電極と、
を有し、
前記駆動回路は、前記第１電極および前記第３電極のうちの少なくとも一方と、前記第２の圧電素子の前記第４電極と、に変動する第１の駆動信号を印加し、前記第１の圧電素子の前記第２電極に変動する第２の駆動信号を印加し、
前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号は、周期的に変動し、
前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号は、位相と、振幅と、周期と、のうち少なくとも１つが異なっている、圧電駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電駆動装置において、
前記駆動回路は、前記第１の駆動信号の位相と、前記第１の駆動信号の振幅と、前記第１の駆動信号の周期と、前記第２の駆動信号の位相と、前記第２の駆動信号の振幅と、前記第２の駆動信号の周期と、のうちの少なくとも１つを可変制御する、圧電駆動装置。
【請求項３】
振動板と、
前記振動板に設けられた圧電素子である第１の圧電素子および第２の圧電素子と、
前記第１の圧電素子および第２の圧電素子を駆動する駆動回路と、
を備え、
前記第１の圧電素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される圧電体とを有し、
前記第２の圧電素子は、
前記第１の圧電素子の前記第１電極と１つの連続的な導電体層を形成する第３電極と、
前記第１の圧電素子の前記第２電極と区分された第４電極と、
を有し、
前記駆動回路は、前記第１電極および前記第３電極のうちの少なくとも一方と、前記第２の圧電素子の前記第４電極と、に変動する第１の駆動信号を印加し、前記第１の圧電素子の前記第２電極に変動する第２の駆動信号を印加し、
前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号は、周期的に変動し、
前記第１の駆動信号の位相と、前記第１の駆動信号の振幅と、前記第１の駆動信号の周期と、前記第２の駆動信号の位相と、前記第２の駆動信号の振幅と、前記第２の駆動信号の周期と、のうちの少なくとも１つを可変制御する
圧電駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の圧電駆動装置において、
前記駆動回路は、前記第１の駆動信号の周期を、前記第２の駆動信号の周期と同じとする、圧電駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の圧電駆動装置において、
前記駆動回路は、前記第１の駆動信号の位相を前記第２の駆動信号の位相に対してずらす、圧電駆動装置。
【請求項６】
振動板と、
前記振動板に設けられた圧電素子である第１の圧電素子と、
前記第１の圧電素子を駆動する駆動回路と、
を備え、
前記第１の圧電素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される圧電体とを有し、
前記駆動回路は、前記第１電極に変動する第１の駆動信号を印加し、前記第２電極に変動する第２の駆動信号を印加し、
前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号は、周期的に変動し、
前記駆動回路は、前記第１の駆動信号の周期を、前記第２の駆動信号の周期のＮ倍（Ｎは２以上の整数）または１／Ｎとする、圧電駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の圧電駆動装置において、
前記第１の駆動信号と、前記第２の駆動信号とは、位相と、振幅と、周期のうち少なくとも１つが異なっている、圧電駆動装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の圧電駆動装置において、
前記駆動回路は、前記第１の駆動信号の位相と、前記第１の駆動信号の振幅と、前記第１の駆動信号の周期と、前記第２の駆動信号の位相と、前記第２の駆動信号の振幅と、前記第２の駆動信号の周期と、のうちの少なくとも１つを可変制御する、圧電駆動装置。
【請求項９】
複数のリンク部と
前記複数のリンク部を接続する関節部と、
前記複数のリンク部を前記関節部で回動させる請求項１〜８のいずれか一項に記載の圧電駆動装置と、
を備えるロボット。
【請求項１０】
請求項９に記載のロボットの駆動方法であって
変動する前記第１の駆動信号および変動する前記第２の駆動信号を前記圧電素子の対応する電極にそれぞれ印加することで、前記圧電素子を駆動し、
前記複数のリンク部を前記関節部で回動させ、前記ロボットを駆動する、ロボットの駆動方法。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の圧電駆動装置を駆動する圧電駆動装置の駆動方法であって、
変動する前記第１の駆動信号および変動する前記第２の駆動信号を前記圧電素子の対応する電極にそれぞれ印加する、圧電駆動装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電駆動装置及びその駆動方法、ロボット及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電体を振動させて被駆動体を駆動する圧電アクチュエーター（圧電駆動装置）は、磁石やコイルが不要のため、様々な分野で利用されている（例えば特許文献１）。この圧電駆動装置の基本的な構成は、補強板の２つの面のそれぞれの上に、４つの圧電素子が２行２列に配置された構成であり、合計で８つの圧電素子が補強板の両側に設けられている。個々の圧電素子は、圧電体をそれぞれ２枚の電極で挟んだユニットであり、補強板は、圧電素子の一方の電極としても利用される。補強板の一端には、被駆動体としてのローターに接してローターを回転させるための突起部が設けられている。４つの圧電素子のうちの対角に配置された２つの圧電素子に交流電圧を印加すると、この２つの圧電素子が伸縮運動を行い、これに応じて補強板の突起部が往復運動又は楕円運動を行う。そして、この補強板の突起部の往復運動又は楕円運動に応じて、被駆動体としてのローターが所定の回転方向に回転する。また、交流電圧を印加する２つの圧電素子を他の２つの圧電素子に切り換えることによって、ローターを逆方向に回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２０９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧電駆動装置に電圧を印加する場合、一方の電極をグランドとして、他方の電極に駆動電圧を印加していた。そのため、圧電体に印加される電圧の大きさは、駆動回路の出力電圧の大きさと等しかった。ここで、圧電体に印加される電圧を高くする場合には、駆動回路の出力電圧を大きくする必要がある。駆動回路の出力電圧を大きくする場合に、駆動回路の構成部品の耐圧を高める必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、圧電駆動装置が提供される。この圧電駆動装置は、振動板と、前記振動板に設けられた第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子を駆動する駆動回路と、を備える。前記第１の圧電素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される圧電体とを有する。前記駆動回路は、前記第１電極に周期的に変動する第１の駆動信号を印加し、前記第２電極に変動する第２の駆動信号を印加する。この形態によれば、一方の電極をグランドとする場合に比べて、圧電体に印加される電圧の振幅を大きくあるいは小さくできる。
【０００７】
（２）上記形態において、前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号は、周期的に変動してもよい。この形態によれば、圧電体に印加される電圧を周期的に変動させることが出来る。
【０００８】
（３）上記形態において、前記第１の駆動信号と、前記第２の駆動信号とは、位相と、振幅と、周期のうち少なくとも１つが異なっていてもよい。この形態によれば、一方の電極をグランドとする場合に比べて、圧電体に印加される電圧の振幅を大きくあるいは小さくできる。
【０００９】
（４）上記形態において、前記駆動回路は、前記第１の駆動信号の位相と、前記第１の駆動信号の振幅と、前記第１の駆動信号の周期と、前記第２の駆動信号の位相と、前記第２の駆動信号の振幅と、前記第２の駆動信号の周期と、のうちの少なくとも１つを可変制御してもよい。この形態によれば、圧電体に印加される電圧の振幅を自由に変更できる。
【００１０】
（５）上記形態において、前記駆動回路は、前記第１電極に印加する第１の駆動信号の周期を、前記第１電極に印加する第２の駆動信号の周期と同じとしてもよい。この形態によれば、圧電体に印加される電圧の周期を、第１電極あるいは第２電極に印加される駆動信号の周期と等しくできる。
【００１１】
（６）上記形態において、前記駆動回路は、前記第１の駆動信号の位相を前記第２の駆動信号の位相に対してずらしてもよい。この形態によれば、圧電体に印加される電圧の振幅を変えることができる。
【００１２】
（７）上記形態において、さらに、第２の圧電素子を備える。前記第２の圧電素子は、前記第１の圧電素子の前記第１電極と１つの連続的な導電体層を形成する第１電極と、前記第１の圧電素子の前記第２電極と区分された第２電極と、を有する。前記駆動回路は、前記第１電極と、前記第２の圧電素子の前記第２電極と、に前記第１の駆動信号を印加し、前記第１の圧電素子の前記第２電極に前記第２の駆動信号を印加してもよい。この形態によれば、第２の圧電素子に印加される電圧の振幅はゼロになるので、第１電極が共通する２つの圧電素子のうち、第１の圧電素子を伸縮駆動させ、第２の圧電素子を伸縮駆動させないことが出来る。
【００１３】
（８）上記形態において、前記駆動回路は、前記第１の駆動信号の周期を、前記第２の駆動信号の周期のＮ倍（Ｎは２以上の整数）または１／Ｎとしてもよい。この形態によれば、圧電体に印加される電圧の周期を、２つの駆動信号のうち、より長周期の駆動信号の周期と同一にできる。
【００１４】
（９）本発明の一形態によれば、ロボットが提供される。このロボットは、複数のリンク部と、前記複数のリンク部を接続する関節部と、前記複数のリンク部を前記関節部で回動させる、上記形態のいずれかに記載の圧電駆動装置と、を備える。この形態によれば、圧電駆動装置をロボットの駆動に利用できる。
【００１５】
（１０）本発明の一形態によれば、ロボットの駆動方法が提供される。この駆動方法は、前記第１電極に変動する第１の駆動信号を印加し、前記第２電極に変動する第２の駆動信号を印加することで、前記複数の圧電素子の少なくとも一部を駆動し、前記複数のリンク部を前記関節部で回動させ、前記ロボットを駆動する。この形態によれば、駆動回路の電圧を変えずに、圧電体に印加される電圧の振幅を変えて、ロボットの回動の力を変えることができる。
【００１６】
（１１）本発明の一形態によれば、上記形態の圧電駆動装置の駆動方法が提供される。この駆動方法では、前記第１電極に変動する第１の駆動信号を印加し、前記第２電極に変動する第２の駆動信号を印加する。この形態によれば、一方の電極をグランドとする場合に比べて、圧電体に印加される電圧の振幅を大きくしあるいは小さくできる。
【００１７】
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、圧電駆動装置の他、圧電駆動装置の駆動方法、圧電駆動装置の製造方法、圧電駆動装置を搭載するロボット、圧電駆動装置を搭載するロボットの駆動方法、送液ポンプ、投薬ポンプ等、様々な形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】圧電駆動装置の概略構成を示す平面図及び断面図。
【図２】振動板の平面図。
【図３】圧電駆動装置と駆動回路の電気的接続状態を示す説明図。
【図４】圧電駆動装置の動作の例を示す説明図。
【図５】駆動回路の一例を示す説明図。
【図６】比較例の駆動波形。
【図７】第１の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフ。
【図８】第２の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフ。
【図９】第３の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフ。
【図１０】第４の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフ。
【図１１】第５の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフ。
【図１２】第６の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフ。
【図１３】圧電素子とその駆動信号を模式的に示す説明図。
【図１４】駆動信号、圧電素子に印加される電圧を示すグラフ。
【図１５】第１の実施形態の変形例の圧電駆動装置を示す説明図。
【図１６】他の実施形態の圧電駆動装置の平面図。
【図１７】圧電駆動装置を利用したロボットの一例を示す説明図。
【図１８】ロボットの手首部分の説明図
【図１９】圧電駆動装置を利用した送液ポンプの一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１（Ａ）は、圧電駆動装置１０の概略構成を示す平面図であり、図１（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。圧電駆動装置１０は、振動板２００と、振動板２００の両面（第１面２１１と第２面２１２）にそれぞれ配置された２つの圧電振動体１００とを備える。圧電振動体１００は、基板１２０と、基板１２０の上に形成された第１電極１３０と、第１電極１３０の上に形成された圧電体１４０と、圧電体１４０の上に形成された第２電極１５０と、を備えている。第１電極１３０と第２電極１５０は、圧電体１４０を挟持している。２つの圧電振動体１００は、振動板２００を中心として対称に配置されている。２つの圧電振動体１００は同じ構成を有しているので、以下では特に断らない限り、振動板２００の上側にある圧電振動体１００の構成を説明する。
【００２０】
圧電振動体１００の基板１２０は、第１電極１３０と圧電体１４０と第２電極１５０を成膜プロセスで形成するための基板として使用される。また、基板１２０は機械的な振動を行う振動板としての機能も有する。基板１２０は、例えば、Ｓｉ，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２などで形成することができる。Ｓｉ製の基板１２０として、例えば半導体製造用のＳｉウェハーを利用することが可能である。この実施形態において、基板１２０の平面形状は長方形である。基板１２０の厚みは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲とすることが好ましい。基板１２０の厚みを１０μｍ以上とすれば、基板１２０上の成膜処理の際に基板１２０を比較的容易に取扱うことができる。また、基板１２０の厚みを１００μｍ以下とすれば、薄膜で形成された圧電体１４０の伸縮に応じて、基板１２０を容易に振動させることができる。
【００２１】
第１電極１３０は、基板１２０上に形成された１つの連続的な導電体層として形成されている。一方、第２電極１５０は、図１（Ａ）に示すように、５つの導電体層１５０ａ〜１５０ｅ（「第２電極１５０ａ〜１５０ｅ」とも呼ぶ）に区分されている。中央にある第２電極１５０ｅは、基板１２０の幅方向の中央において、基板１２０の長手方向のほぼ全体に亘る長方形形状に形成されている。他の４つの第２電極１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１５０ｄは、同一の平面形状を有しており、基板１２０の四隅の位置に形成されている。図１の例では、第１電極１３０と第２電極１５０は、いずれも長方形の平面形状を有している。第１電極１３０や第２電極１５０は、例えばスパッタリングによって形成される薄膜である。第１電極１３０や第２電極１５０の材料としては、例えばＡｌ（アルミニウム）や、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｉｒ（イリジウム）などの導電性の高い任意の材料を利用可能である。なお、第１電極１３０を１つの連続的な導電体層とする代わりに、第２電極１５０ａ〜１５０ｅと実質的に同じ平面形状を有する５つの導電体層に区分してもよい。なお、第２電極１５０ａ〜１５０ｅの間の電気的接続のための配線（又は配線層及び絶縁層）と、第１電極１３０及び第２電極１５０ａ〜１５０ｅと駆動回路との間の電気的接続のための配線（又は配線層及び絶縁層）とは、図１では図示が省略されている。
【００２２】
圧電体１４０は、第２電極１５０ａ〜１５０ｅと実質的に同じ平面形状を有する５つの圧電体層として形成されている。この代わりに、圧電体１４０を、第１電極１３０と実質的に同じ平面形状を有する１つの連続的な圧電体層として形成してもよい。第１電極１３０と圧電体１４０と第２電極１５０ａ〜１５０ｅとの積層構造によって、５つの圧電素子１１０ａ〜１１０ｅ（図１（Ａ））が構成される。
【００２３】
圧電体１４０は、例えばゾル−ゲル法やスパッタリング法によって形成される薄膜である。圧電体１４０の材料としては、ＡＢＯ３型のペロブスカイト構造を採るセラミックスなど、圧電効果を示す任意の材料を利用可能である。ＡＢＯ３型のペロブスカイト構造を採るセラミックスとしては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、タンタル酸ストロンチウムビスマス（ＳＢＴ）、メタニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等を用いることが可能である。またセラミック以外の圧電効果を示す材料、例えばポリフッ化ビニリデン、水晶等を用いることも可能である。圧電体１４０の厚みは、例えば５０ｎｍ（０．０５μｍ）以上２０μｍ以下の範囲とすることが好ましい。この範囲の厚みを有する圧電体１４０の薄膜は、成膜プロセスを利用して容易に形成することができる。圧電体１４０の厚みを０．０５μｍ以上とすれば、圧電体１４０の伸縮に応じて十分に大きな力を発生することができる。また、圧電体１４０の厚みを２０μｍ以下とすれば、圧電駆動装置１０を十分に小型化することができる。
【００２４】
図２は、振動板２００の平面図である。振動板２００は、長方形形状の振動体部２１０と、振動体部２１０の左右の長辺からそれぞれ３本ずつ延びる接続部２２０とを有しており、また、左右の３本の接続部２２０にそれぞれ接続された２つの取付部２３０を有している。なお、図２では、図示の便宜上、振動体部２１０にハッチングを付している。取付部２３０は、ネジ２４０によって他の部材に圧電駆動装置１０を取り付けるために用いられる。振動板２００は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、銅、銅合金、鉄−ニッケル合金などの金属材料で形成することが可能である。
【００２５】
振動体部２１０の上面（第１面）及び下面（第２面）には、圧電振動体１００（図１）がそれぞれ接着剤を用いて接着される。振動体部２１０の長さＬと幅Ｗの比は、Ｌ：Ｗ＝約７：２とすることが好ましい。この比は、振動体部２１０がその平面に沿って左右に屈曲する超音波振動（後述）を行うために好ましい値である。振動体部２１０の長さＬは、例えば３．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲とすることができ、幅Ｗは、例えば１ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲とすることができる。なお、振動体部２１０が超音波振動を行うために、長さＬは５０ｍｍ以下とすることが好ましい。振動体部２１０の厚み（振動板２００の厚み）は、例えば５０μｍ以上７００μｍ以下の範囲とすることができる。振動体部２１０の厚みを５０μｍ以上とすれば、圧電振動体１００を支持するために十分な剛性を有するものとなる。また、振動体部２１０の厚みを７００μｍ以下とすれば、圧電振動体１００の変形に応じて十分に大きな変形を発生することができる。
【００２６】
振動板２００の一方の短辺には、突起部２０（「接触部」又は「作用部」とも呼ぶ）が設けられている。突起部２０は、被駆動体と接触して、被駆動体に力を与えるための部材である。突起部２０は、セラミックス（例えばＡｌ２Ｏ３）などの耐久性がある材料で形成することが好ましい。
【００２７】
図３は、圧電駆動装置１０と駆動回路３００の電気的接続状態を示す説明図である。５つの第２電極１５０ａ〜１５０ｅのうちで、第１の対角にある一対の第２電極１５０ａ，１５０ｄが配線１５１を介して互いに電気的に接続され、他の第２の対角の一対の第２電極１５０ｂ，１５０ｃも配線１５２を介して互いに電気的に接続されている。これらの配線１５１，１５２は成膜処理によって形成しても良く、或いは、ワイヤ状の配線によって実現してもよい。図３の右側にある３つの第２電極１５０ｂ，１５０ｅ，１５０ｄと、第１電極１３０（図１）は、配線３１０，３１２，３１４，３２０を介して駆動回路３００に電気的に接続されている。駆動回路３００は、一対の第２電極１５０ａ，１５０ｄと第１電極１３０との間に周期的に変化する交流電圧を印加することにより、圧電駆動装置１０を超音波振動させて、突起部２０に接触するローター（被駆動体）を所定の回転方向に回転させることが可能である。また、他の一対の第２電極１５０ｂ，１５０ｃと第１電極１３０との間に交流電圧を印加することにより、突起部２０に接触するローターを逆方向に回転させることが可能である。このような電圧の印加は、振動板２００の両面に設けられた２つの圧電振動体１００に同時に行われる。なお、図３に示した配線１５１，１５２，３１０，３１２，３１４，３２０を構成する配線（又は配線層及び絶縁層）は、図１では図示が省略されている。
【００２８】
図４は、圧電駆動装置１０の動作の例を示す説明図である。圧電駆動装置１０の突起部２０は、被駆動体としてのローター５０の外周に接触している。図４に示す例では、駆動回路３００（図３）は、一対の第２電極１５０ａ，１５０ｄと第１電極１３０との間に交流電圧を印加しており、圧電素子１１０ａ，１１０ｄは図４の矢印ｘの方向に伸縮する。これに応じて、圧電駆動装置１０の振動体部２１０が振動体部２１０の平面内で屈曲して蛇行形状（Ｓ字形状）に変形し、突起部２０の先端が矢印ｙの向きに往復運動するか、又は、楕円運動する。その結果、ローター５０は、その中心５１の周りに所定の方向ｚ（図４では時計回り方向）に回転する。図２で説明した振動板２００の３つの接続部２２０（図２）は、このような振動体部２１０の振動の節（ふし）の位置に設けられている。なお、駆動回路３００が、他の一対の第２電極１５０ｂ，１５０ｃと第１電極１３０との間に交流電圧を印加する場合には、ローター５０は逆方向に回転する。なお、中央の第２電極１５０ｅに、一対の第２電極１５０ａ，１５０ｄ（又は他の一対の第２電極１５０ｂ，１５０ｃ）と同じ電圧を印加すれば、圧電駆動装置１０が長手方向に伸縮するので、突起部２０からローター５０に与える力をより大きくすることが可能である。なお、圧電駆動装置１０（又は圧電振動体１００）のこのような動作については、上記先行技術文献１（特開２００４−３２０９７９号公報、又は、対応する米国特許第７２２４１０２号）に記載されており、その開示内容は参照により組み込まれる。
【００２９】
図５は、駆動回路の一例を示す説明図である。駆動回路３００は、制御回路３３０と、基準クロック発生回路３３５と、波形形成回路３４０と、増幅回路３５０、３５２と、を備える。基準クロック発生回路は、所定の周波数（例えば数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ）のクロック信号Ｃｌｋを発生させる。波形形成回路３４０は、２つの分周回路３４２、３４４を備えている。分周回路３４２、３４４は、クロック信号Ｃｌｋを分周して、クロック信号Ｃｌｋよりも周波数の低いデジタル信号ＤＳ１、ＤＳ２をそれぞれ生成する。制御回路３３０は、デジタル信号ＤＳ１、ＤＳ２の周波数やタイミングを制御する。すなわち、制御回路３３０は、分周回路３４２、３４４に対して、クロック信号Ｃｌｋからの分周の回数や、それぞれの分周開始のタイミングを指示し、制御する。増幅回路３５０は、Ｄ級アンプであり、デジタル信号ＤＳ１を用いて、交流電圧（駆動信号Ｄｒｖ１とも呼ぶ。）を生成する。増幅回路３５２も、Ｄ級アンプであり、デジタル信号ＤＳ２を用いて、交流電圧（駆動信号Ｄｒｖ２とも呼ぶ）を生成する。駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２は、それぞれ周期的に変動する駆動信号であり、正弦波信号であってもよい。駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２が正弦波であり、それぞれの駆動信号の振幅をＶ１、Ｖ２、周期をＴ１，Ｔ２、位相をα、βとすると、時刻ｔにおける電圧は以下のように示される。
Ｄｒｖ１：Ｖ１×ｓｉｎ（２π×ｔ／Ｔ１＋α）  …（１）
Ｄｒｖ２：Ｖ２×ｓｉｎ（２π×ｔ／Ｔ２＋β）  …（２）
【００３０】
制御回路３３０は、増幅回路３５０、３５２に対して駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２を生成するときの増幅率を指示する。駆動信号Ｄｒｖ１は、第１電極１３０に印加され、駆動信号Ｄｒｖ２は、第２電極１５０に印加される。本実施形態では、２つの分周回路３４２、３４４を用いてデジタル信号ＤＳ１とＤＳ２を生成したが、デジタル信号ＤＳ１とＤＳ２の周波数が同一の場合には、分周回路３４４の代わりに、遅延回路を用いても良い。駆動回路３００（制御回路３３０）は、クロック信号Ｃｌｋからの分周の回数により駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の周期を制御でき、分周開始のタイミングにより駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の位相を制御でき、増幅率により駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の振幅を制御できる。
【００３１】
図６は、比較例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸は電圧の相対値であり、駆動信号Ｄｒｖ２の振幅を１としている。なお、後述する各実施例においても同様である。比較例では、第１電極１３０にグランド電位を印加し、第２電極１５０に駆動信号Ｄｒｖ２を印加する。比較例では、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶは、駆動信号Ｄｒｖ２の電圧に等しい。
【００３２】
図７は、第１の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフである。第１の実施例及び以下の各実施例では、第１電極１３０に第１の駆動信号Ｄｒｖ１を印加し、第２電極１５０に第２の駆動信号Ｄｒｖ２を印加する。第１の実施例では、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２は、周期Ｔ１、Ｔ２が同一であり、振幅Ｖ１、Ｖ２も同一であるが、位相αとβとがπだけずれている。第１の実施例では、グラフからわかるように、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅は、比較例の２倍である。本実施形態によれば、駆動回路３００の増幅回路３５０、３５２が発生させる駆動電圧を上げなくても、比較例の２倍の電圧を圧電体１４０に印加することが可能となる。
【００３３】
図８は、第２の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフである。第２の実施例では、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２は、周期Ｔ１、Ｔ２は同一であり、振幅Ｖ１、Ｖ２も同一であり、位相αとβも同一である。第２の実施例では、グラフからわかるように、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅は、０である。本実施形態によれば、駆動回路３００の増幅回路３５０、３５２から周期的な駆動信号を発生させつつ、圧電体１４０に印加する電圧をゼロにできる。
【００３４】
図９は、第３の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフである。第３の実施例では、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２は、周期Ｔ１、Ｔ２が同一であり、振幅Ｖ１、Ｖ２も同一であるが、位相がπ／１２だけずれている。第３の実施例では、グラフからわかるように、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅は、比較例の約半分である。本実施形態によれば、駆動回路３００は、増幅回路３５０、３５２が発生させる駆動電圧を変化させなくても、圧電体１４０に印加する電圧を変化させることが可能である。上記説明では、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の位相差Δθ（＝｜α−β｜）をπ／１２としたが、位相差Δθを代えれば、圧電体１４０に印加する電圧を変えることができる。２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の周期、振幅が同一であり位相差がΔθのとき、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅は、｜２×ｓｉｎ（−Δθ／２）｜である。２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の位相差が０の場合は、第２の実施例で説明した通り圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅はゼロである。位相の差がπ／３未満であれば、電圧ΔＶの振幅を比較例における振幅よりも小さくできる。位相の差がπ／３であれば、電圧ΔＶの振幅は、比較例における振幅と同じ大きさにできる。位相差がπ／３より大きくπ以下であれば、電圧ΔＶの振幅を比較例における振幅よりも大きく出来る。位相差がπの場合は、第１の実施例で説明した通り電圧ΔＶの振幅を比較例の２倍にできる。駆動回路３００は、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅から、駆動信号Ｄｒｖ１とＤｒｖ２の位相差Δθを決めても良い。また、駆動回路３００は、駆動信号Ｄｒｖ１の位相とＤｒｖ２の位相について、どちらを先にしても良い。上述した２つの駆動信号Ｄｒｖ１，Ｄｒｖ２の位相差は、分周回路３４２、３４４（図５）の分周開始のタイミングの差により決定できる。
【００３５】
図１０は、第４の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフである。第４の実施例では、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の振幅と位相は同一であるが、第２の駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２は、第１の駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ１の２倍である。なお、本実施例では、周期が異なる場合において位相が同一とは、短周期の駆動信号（本実施例では、第１の駆動信号Ｄｒｖ１）の立ち上がりのゼロクロス点が、より長周期の駆動信号（本実施例では、第２の駆動信号Ｄｒｖ２）の立ち上がりのゼロクロス点と一致する場合を言う。グラフからわかるように、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅は、比較例よりも大きい。また、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの周期は、第２駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２と同じである。なお、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の極大値が一致するように、２つの駆動信号のＤｒｖ１、Ｄｒｖ２に位相差Δθを設ければ（例えば駆動信号Ｄｒｖ２の周期を２πとしたときに、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の位相差をπ／４とすれば）、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶを比較例の２倍にできる。なお、駆動回路３００は、逆に、駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ１を、駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２の２倍としてもよい。この場合、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの周期は、駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ１と同じとなる。なお、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の周期は、分周回路３４２、３４４の分周の回数により制御可能である。
【００３６】
図１１は、第５の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフである。第５の実施例では、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の振幅と位相は同一であるが、駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２は、駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ１の３倍である。グラフからわかるように、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅は、比較例よりも大きい。また、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの周期は、駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２と同じである。このように、駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２は、駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ１の３倍としてもよい。なお、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の極大値が一致するように、２つの駆動信号のＤｒｖ１、Ｄｒｖ２に位相差Δθを設ければ（例えば、駆動信号Ｄｒｖ２の周期を２πとしたときに、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の位相差をπ／６とすれば）、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの振幅を比較例の２倍にできる。なお、駆動回路３００は、第４の実施例と同様に、駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ１を、駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２の３倍としてもよい。第４の実施例、第５の実施例からわかるように、駆動回路３００は、一方の駆動信号の周期を他方の駆動信号の周期の整数倍にしてもよい。また、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の周期は、簡単な整数比であってもよい。この場合、圧電体１４０に印加される電圧ΔＶの周期は、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の周期Ｔ１、Ｔ２の最小公倍数の周期となる。
【００３７】
図１２は、第６の実施例の駆動波形と圧電素子に印加される電圧を示すグラフである。第６の実施例では、駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の位相は同一であるが、駆動信号Ｄｒｖ２の振幅Ｖ２は、駆動信号Ｄｒｖ１の振幅Ｖ２の３倍であり、駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２は、駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ１の３倍である。このように、駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ２だけでなく振幅も変更しても良い。なお、駆動信号Ｄｒｖ１，Ｄｒｖ２の振幅は、増幅回路３５０、３５２（図５）の増幅率により制御可能である。上記第１〜第６の実施例からわかるように、駆動回路３００は、第１の駆動信号Ｄｒｖ１と、第２の駆動信号Ｄｒｖ２とは、位相と、振幅と、周期のうち少なくとも１つを異ならせても良い。さらに、駆動回路３００は、第１の駆動信号Ｄｒｖ１の位相と、第１の駆動信号Ｄｒｖ１の振幅Ｖ１と、第１の駆動信号Ｄｒｖ１の周期Ｔ１と、第２の駆動信号Ｄｒｖ２の位相と、第２の駆動信号Ｄｒｖ２の振幅Ｖ２と、第２の駆動信号Ｄｒｖ２の周期Ｔ２と、のうちの少なくとも１つを可変制御してもよい。圧電体１４０に印加する電圧を容易に制御できる。なお、第６の実施例のように、短い周期の駆動信号（第６の実施例では、Ｄｒｖ１）の振幅を、長い周期の駆動信号（第６の実施例では、Ｄｒｖ２）の振幅よりも小さくしてもよく、第６の実施例とは逆に、短い周期の駆動信号（第６の実施例では、Ｄｒｖ１）の振幅を、長い周期の駆動信号（第６の実施例では、Ｄｒｖ２）の振幅よりも大きくしてもよい。
【００３８】
図１３は、複数の圧電素子を駆動する場合を模式的に示す説明図である。駆動回路３００からは、第１の駆動信号Ｄｒｖ１〜第４の駆動信号Ｄｒｖ４が出力されており、それぞれ、配線３２０、３１０、３１２、３１４を介して、第１電極１３０、第２電極１５０ｂ、１５０ｅ、１５０ｄに供給されている。第１の圧電素子１１０ｂに印加される電圧ΔＶｂは、Ｄｒｖ２−Ｄｒｖ１であり、第２の圧電素子１１０ｅに印加される電圧ΔＶｅは、Ｄｒｖ３−Ｄｒｖ１であり、第３の圧電素子１１０ｄに印加される電圧ΔＶｄは、Ｄｒｖ４−Ｄｒｖ１である。なお、図３に示すように、第１電極１３０は１つの連続した導電体層であり、第２電極１５０ｂと第２電極１５０ｃとは配線１５２により接続され、第２電極１５０ｄと第２電極１５０ａとは配線１５１により接続されているので、第１の圧電素子１１０ｂが駆動されるときには、圧電素子１１０ｃも駆動され、第３の圧電素子１１０ｄが駆動されるときには、圧電素子１１０ａも駆動される。
【００３９】
図１４は、駆動信号Ｄｒｖ１〜Ｄｒｖ４と、圧電素子に印加される電圧ΔＶｂ、ΔＶｅ、ΔＶｄを示すグラフである。駆動回路３００（図１３）は、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の周期と振幅を同一にして、位相をπだけずらす。これにより、圧電素子１１０ｂには、第１の実施例で説明したように、比較例の２倍の大きさの振幅の電圧ΔＶｂが印加される。また、駆動回路３００（図１３）は、３つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ３、Ｄｒｖ４の周期と位相と振幅とを同一にしている。この場合、圧電素子１１０ｅ、１１０ｄの圧電体１４０に印加される電圧ΔＶｅ、ΔＶｄの振幅は、第２の実施例で説明したように、ゼロとなる。したがって、圧電素子１００ｂと１００ｃを伸縮させ、圧電素子１００ｅ、１００ｄ、１００ａを伸縮させない。上記説明では、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の位相をπだけずらしているが、第３の実施例で説明したように、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の位相差Δθは０以上π以下のいずれであってもよい。この場合、圧電素子１１０ｂに印加される電圧ΔＶｂの振幅は、位相差Δθにより定まる。また、２つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２は、第４〜６の実施例で説明したように、周期と位相と振幅とのうち少なくとも１つを異ならせても良い。
【００４０】
上記説明では、圧電素子１００ｂを伸縮させ、圧電素子１００ｅ、１００ｄを伸縮させない場合について説明したが、圧電素子１００ｅを伸縮させ、圧電素子１００ｂ、１００ｄを伸縮させないこともできる。この場合、３つの駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２、Ｄｒｖ４の周期と位相と振幅とを同一にして、駆動信号Ｄｒｖ１とＤｒｖ３の周期と位相と振幅とのうち少なくとも１つを異ならせてればよい。さらに、２つの圧電素子１００ｂ、１００ｅを伸縮させ、圧電素子１００ｄを伸縮させないこともできる。この場合、駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ４の周期と位相と振幅とを同一にし、駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ２の周期と位相と振幅とのうち少なくとも１つを異ならせ、駆動信号Ｄｒｖ１、Ｄｒｖ３の周期と位相と振幅とのうち少なくとも１つを異ならせればよい。なお、駆動信号Ｄｒｖ２、Ｄｒｖ３の周期と位相と振幅は同じであってもよく、異なっていても良い。すなわち、伸縮駆動したくない圧電素子の２つの電極１３０、１５０間に、周期、位相、振幅が同一の駆動信号を供給し、伸縮駆動したい圧電素子の２つの電極１３０、１５０間に周期、位相、振幅のうちの少なくとも１つが異なる駆動信号を供給すれば、圧電素子１００ｂ、１００ｅ、１００ｄのうち任意の圧電素子を伸縮させ、他の圧電素子を伸縮させない様にすることが可能である。なお、本実施形態では、第１電極１３０を、圧電素子毎に分割する必要がなく、第１電極１３０に接続される配線は１本で良い。
【００４１】
・圧電駆動装置の他の実施形態：
図１５は、本発明の他の実施形態としての圧電駆動装置１０ａの断面図であり、第１実施形態の図１（Ｂ）に対応する図である。この圧電駆動装置１０ａでは、圧電振動体１００が、図１（Ｂ）とは上下を逆にした状態で振動板２００に配置されている。すなわち、ここでは、第２電極１５０が振動板２００に近く、基板１２０が振動板２００から最も遠くなるように配置されている。なお、図１５においても、図１（Ｂ）と同様に、第２電極１５０ａ〜１５０ｅの間の電気的接続のための配線（又は配線層及び絶縁層）と、第１電極１３０及び第２電極１５０ａ〜１５０ｅと駆動回路との間の電気的接続のための配線（又は配線層及び絶縁層）とは、図示が省略されている。この圧電駆動装置１０ａも、第１実施形態と同様な効果を達成することができる。
【００４２】
図１６（Ａ）は、本発明の更に他の実施形態としての圧電駆動装置１０ｂの平面図であり、第１実施形態の図１（Ａ）に対応する図である。図１６（Ａ）〜（Ｃ）では、図示の便宜上、振動板２００の接続部２２０や取付部２３０は図示が省略されている。図１６（Ａ）の圧電駆動装置１０ｂでは、一対の第２電極１５０ｂ，１５０ｃが省略されている。この圧電駆動装置１０ｂも、図４に示すような１つの方向ｚにローター５０を回転させることが可能である。なお、図１６（Ａ）の３つの第２電極１５０ａ，１５０ｅ，１５０ｄには同じ電圧が印加されるので、これらの３つの第２電極１５０ａ，１５０ｅ，１５０ｄを、連続する１つの電極層として形成してもよい。
【００４３】
図１６（Ｂ）は、本発明の更に他の実施形態としての圧電駆動装置１０ｃの平面図である。この圧電駆動装置１０ｃでは、図１（Ａ）の中央の第２電極１５０ｅが省略されており、他の４つの第２電極１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１５０ｄが図１（Ａ）よりも大きな面積に形成されている。この圧電駆動装置１０ｃも、第１実施形態とほぼ同様な効果を達成することができる。
【００４４】
図１６（Ｃ）は、本発明の更に他の実施形態としての圧電駆動装置１０ｄの平面図である。この圧電駆動装置１０ｄでは、図１（Ａ）の４つの第２電極１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１５０ｄが省略されており、１つの第２電極１５０ｅが大きな面積で形成されている。この圧電駆動装置１０ｄは、長手方向に伸縮するだけであるが、突起部２０から被駆動体（図示省略）に対して大きな力を与えることが可能である。
【００４５】
図１及び図１６（Ａ）〜（Ｃ）から理解できるように、圧電振動体１００の第２電極１５０としては、少なくとも１つの電極層を設けることができる。但し、図１及び図１６（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態のように、長方形の圧電振動体１００の対角の位置に第２電極１５０を設けるようにすれば、圧電振動体１００及び振動板２００を、その平面内で屈曲する蛇行形状に変形させることが可能である点で好ましい。
【００４６】
・圧電駆動装置を用いた装置の実施形態：
上述した圧電駆動装置１０は、共振を利用することで被駆動体に対して大きな力を与えることができるものであり、各種の装置に適用可能である。圧電駆動装置は、例えば、ロボット（電子部品搬送装置（ＩＣハンドラー）も含む）、投薬用ポンプ、時計のカレンダー送り装置、印刷装置（例えば紙送り機構。ただし、ヘッドに利用される圧電駆動装置では、振動板を共振させないので、ヘッドには適用不可である。）等の各種の機器における駆動装置として用いることが出来る。以下、代表的な実施の形態について説明する。
【００４７】
図１７は、上述の圧電駆動装置１０を利用したロボット２０５０の一例を示す説明図である。ロボット２０５０は、複数本のリンク部２０１２（「リンク部材」とも呼ぶ）と、それらリンク部２０１２の間を回動又は屈曲可能な状態で接続する複数の関節部２０２０とを備えたアーム２０１０（「腕部」とも呼ぶ）を有している。それぞれの関節部２０２０には、上述した圧電駆動装置１０が内蔵されており、圧電駆動装置１０を用いて関節部２０２０を任意の角度だけ回動又は屈曲させることが可能である。アーム２０１０の先端には、ロボットハンド２０００が接続されている。ロボットハンド２０００は、一対の把持部２００３を備えている。ロボットハンド２０００にも圧電駆動装置１０が内蔵されており、圧電駆動装置１０を用いて把持部２００３を開閉して物を把持することが可能である。また、ロボットハンド２０００とアーム２０１０との間にも圧電駆動装置１０が設けられており、圧電駆動装置１０を用いてロボットハンド２０００をアーム２０１０に対して回転させることも可能である。
【００４８】
図１８は、図１７に示したロボット２０５０の手首部分の説明図である。手首の関節部２０２０は、手首回動部２０２２を挟持しており、手首回動部２０２２に手首のリンク部２０１２が、手首回動部２０２２の中心軸Ｏ周りに回動可能に取り付けられている。手首回動部２０２２は、圧電駆動装置１０を備えており、圧電駆動装置１０は、手首のリンク部２０１２及びロボットハンド２０００を中心軸Ｏ周りに回動させる。ロボットハンド２０００には、複数の把持部２００３が立設されている。把持部２００３の基端部はロボットハンド２０００内で移動可能となっており、この把持部２００３の根元の部分に圧電駆動装置１０が搭載されている。このため、圧電駆動装置１０を動作させることで、把持部２００３を移動させて対象物を把持することができる。
【００４９】
なお、ロボットとしては、単腕のロボットに限らず、腕の数が２以上の多腕ロボットにも圧電駆動装置１０を適用可能である。ここで、手首の関節部２０２０やロボットハンド２０００の内部には、圧電駆動装置１０の他に、力覚センサーやジャイロセンサー等の各種装置に電力を供給する電力線や、信号を伝達する信号線等が含まれ、非常に多くの配線が必要になる。従って、関節部２０２０やロボットハンド２０００の内部に配線を配置することは非常に困難だった。しかしながら、上述した実施形態の圧電駆動装置１０は、通常の電動モーターや、従来の圧電駆動装置よりも駆動電流を小さくできるので、関節部２０２０（特にアーム２０１０の先端の関節部）やロボットハンド２０００のような小さな空間でも配線を配置することが可能になる。
【００５０】
図１８は、上述の圧電駆動装置１０を利用した送液ポンプ２２００の一例を示す説明図である。送液ポンプ２２００は、ケース２２３０内に、リザーバー２２１１と、チューブ２２１２と、圧電駆動装置１０と、ローター２２２２と、減速伝達機構２２２３と、カム２２０２と、複数のフィンガー２２１３、２２１４、２２１５、２２１６、２２１７、２２１８、２２１９と、が設けられている。リザーバー２２１１は、輸送対象である液体を収容するための収容部である。チューブ２２１２は、リザーバー２２１１から送り出される液体を輸送するための管である。圧電駆動装置１０の突起部２０は、ローター２２２２の側面に押し付けた状態で設けられており、圧電駆動装置１０がローター２２２２を回転駆動する。ローター２２２２の回転力は減速伝達機構２２２３を介してカム２２０２に伝達される。フィンガー２２１３から２２１９はチューブ２２１２を閉塞させるための部材である。カム２２０２が回転すると、カム２２０２の突起部２２０２Ａによってフィンガー２２１３から２２１９が順番に放射方向外側に押される。フィンガー２２１３から２２１９は、輸送方向上流側（リザーバー２２１１側）から順にチューブ２２１２を閉塞する。これにより、チューブ２２１２内の液体が順に下流側に輸送される。こうすれば、極く僅かな量を精度良く送液可能で、しかも小型な送液ポンプ２２００を実現することができる。なお、各部材の配置は図示されたものには限られない。また、フィンガーなどの部材を備えず、ローター２２２２に設けられたボールなどがチューブ２２１２を閉塞する構成であってもよい。上記のような送液ポンプ２２００は、インシュリンなどの薬液を人体に投与する投薬装置などに活用できる。ここで、上述した実施形態の圧電駆動装置１０を用いることにより、従来の圧電駆動装置よりも駆動電流が小さくなるので、投薬装置の消費電力を抑制することができる。従って、投薬装置を電池駆動する場合は、特に有効である。
【００５１】
・変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５２】
・変形例１：
上記実施形態では、基板１２０の上に第１電極１３０と圧電体１４０と第２電極１５０とが形成されていたが、基板１２０を省略して、振動板２００の上に第１電極１３０と圧電体１４０と第２電極１５０とを形成するようにしてもよい。
【００５３】
・変形例２：
上記実施形態では、振動板２００の両面にそれぞれ１つの圧電振動体１００を設けていたが、圧電振動体１００の一方を省略することも可能である。但し、振動板２００の両面にそれぞれ圧電振動体１００を設けるようにすれば、振動板２００をその平面内で屈曲した蛇行形状に変形させることがより容易である点で好ましい。
【００５４】
上記各実施形態では、圧電素子として、成膜プロセスにより形成した圧電体を用いるものを例に取り説明したが、圧電体は、バルクの圧電体であってもよい。
【００５５】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５６】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ…圧電駆動装置
１２…チューブ
２０…突起部（接触部、作用部）
５０…ローター（被駆動体）
５１…被駆動体の中心
１００…圧電振動体
１１０ａ、１１０ｂ、１１ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ…圧電素子
１２０…基板
１２５…絶縁層
１３０…第１電極
１４０…圧電体
１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅ…第２電極
１５１、１５２…配線
２００…振動板
２１０…振動体部
２２０…接続部
２３０…取付部
２４０…ネジ
３００…駆動回路
３１０、３１２、３１４、３２０…配線
３３０…制御回路
３３５…基準クロック発生回路
３４０…波形形成回路３４０
３４２、３４４…分周回路
３５０、３５２…増幅回路
２０００…ロボットハンド
２００３…把持部
２０１０…アーム
２０１２…リンク部
２０２０…関節部
２０２２…手首回動部
２０５０…ロボット
２２００…送液ポンプ
２２０２…カム
２２０２Ａ…突起部
２２１１…リザーバー
２２１２…チューブ
２２１３…フィンガー
２２２２…ローター
２２２３…減速伝達機構
２２３０…ケース
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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