(57)【要約】【課題】突起部と交差する平面内において全ての方向に突起部を変位させることのできる圧電アクチュエータ等を提供する。【解決手段】圧電アクチュエータ１１は金属板２を備え、この金属板２の上面２ａ側には、その中心部に四角柱状の突起部３が設けられている。金属板２の下面２ｂ側には、突起部３の一方側に配置された第１圧電素子Ａと他方側に配置された第２圧電素子Ｂとが、突起部３を通過する直線上に配置されている。さらに、金属板２の下面２ｂ側には、突起部３の一方側に配置された第３圧電素子Ｃと他方側に配置された第４圧電素子Ｄとが、突起部３を通過する直線上であって、前記第１及び第２圧電素子の配列方向とは直交する直線上に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する板状部材と、
この板状部材の一面に設けられた突起部と、
前記板状部材の一面と他面の少なくとも一方の面に設けられ、前記突起部の両側に直線状に配置された第１及び第２の圧電素子と、
これら第１及び第２の圧電素子の配置方向と直交する方向に配置された第３及び第４の圧電素子とを備え、
前記第１乃至第４の圧電素子に駆動電圧を印加することにより、前記板状部材を撓み変形させて前記突起部を変位させるように構成したことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記板状部材が金属板であることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１乃至第４の圧電素子を導電性接着剤により、前記金属板に接着したことを特徴とする請求項２記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１乃至第４の圧電素子が、前記突起部が設けられた面とは異なる他面側に配置されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記第１乃至第４の圧電素子が、前記突起部が設けられた面と同一の前記一面側に配置されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記突起部が四角柱状であることを特徴とする請求項１から５にいずれか記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
前記突起部が円柱状であることを特徴とする請求項１から５にいずれか記載の圧電アクチュエータ。
【請求項８】
前記板状部材の一面側に前記第１乃至第４の圧電素子を配置するとともに、他面側に前記第１乃至第４の圧電素子に対応して他の第１乃至第４の圧電素子を配置したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の圧電アクチュエータ。
【請求項９】
前記一面側の第１乃至第４の各圧電素子と、前記他面側の第１乃至第４の各圧電素子とを、極性が同一の向きになるように配置したことを特徴とする請求項８記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１０】
前記板状部材に開口部を形成したことを特徴とする請求項１から９にいずれか記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１１】
前記開口部を、前記板状部材における隣接する各圧電素子間の領域に形成したことを特徴とする請求項１０記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１２】
請求項１から１１にいずれか記載の電圧アクチュエータを備え、前記突起部の変位に伴って搬送される搬送部材を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項１３】
請求項１から１１にいずれか記載の電圧アクチュエータを備え、前記突起部の変位に伴って駆動される撮像素子を備えることを特徴とする手ぶれ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータ、これを用いた搬送装置及び手ぶれ補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子を用いて構成される圧電アクチュエータが提案されるに至っている。この圧電アクチュエータは、柱状の弾性体と、この弾性体の中心部に突設された突起部、及びこの突起部の両側であって前記弾性体の表面と裏面にそれぞれ貼着された各々一対の圧電素子とで構成されている。そして、各圧電素子に電圧を印加すると、圧電素子が伸長又は収縮し、これに伴って弾性体が変形する。この弾性体の変形により、前記突起部が上下方向及びこれと交差する左右方向とに変位し、この突起部の変位によって駆動対象を上下方向と左右方向とに駆動するものである（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−２７４５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の圧電アクチュエータにあっては、突起部の両側に圧電素子を配置して、突起部を駆動するようにしている。したがって、突起部と交差する平面内においては、一方向つまり前記左右方向にのみ突起部を変位させることができるに過ぎない。
【０００４】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、突起部と交差する平面内において全ての方向に突起部を変位させることのできる圧電アクチュエータ、これを用いた搬送装置及び手ぶれ補正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】
【０００５】
前記課題を解決するため請求項１記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、可撓性を有する板状部材と、この板状部材の一面に設けられた突起部と、前記板状部材の一面と他面の少なくとも一方の面に設けられ、前記突起部の両側に直線状に配置された第１及び第２の圧電素子と、これら第１及び第２の圧電素子の配置方向と直交する方向に配置された第３及び第４の圧電素子とを備え、前記第１乃至第４の圧電素子に駆動電圧を印加することにより、前記板状部材を撓み変形させて前記突起部を変位させるように構成したことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記板状部材が金属板であることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記第１乃至第４の圧電素子を導電性接着剤により、前記金属板に接着したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記第１乃至第４の圧電素子が、前記突起部が設けられた面とは異なる他面側に配置されたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記第１乃至第４の圧電素子が、前記突起部が設けられた面と同一の前記一面側に配置されたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記突起部が四角柱状であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項７記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記突起部が円柱状であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項８記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記板状部材の一面側に前記第１乃至第４の圧電素子を配置するとともに、他面側に前記第１乃至第４の圧電素子に対応して他の第１乃至第４の圧電素子を配置したことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項９記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記一面側の第１乃至第４の各圧電素子と、前記他面側の第１乃至第４の各圧電素子とを、極性が同一の向きになるように配置したことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項１０記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記板状部材に開口部を形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１１記載の発明に係る圧電アクチュエータにあっては、前記開口部を、前記板状部材における隣接する各圧電素子間の領域に形成したことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１２記載の発明に係る搬送装置にあっては、請求項１から１１にいずれか記載の電圧アクチュエータを備え、前記突起部の変位に伴って搬送される搬送部材を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１３記載の発明に係る手ぶれ補正装置にあっては、請求項１から１１にいずれか記載の電圧アクチュエータを備え、前記突起部の変位に伴って駆動される撮像素子を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る圧電アクチュエータによれば、突起部の両側に直線状に配置された第１及び第２の圧電素子により、突起部を該突起部と交差する平面内において一定方向に変位させることができ、かつ、第１及び第２の圧電素子の配置方向と直交する方向に配置された第３及び第４の圧電素子により、突起部を前記一定方向と直交する方向に変位させることができる。よって、これら一定方向への変位と一定方向と直交する方向への変位との組合せにより、突起部を前記平面内において全方向に変位させることが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る搬送装置によれば、前記一定方向への変位と一定方向と直交する方向への変位との組合せにより、突起部を前記平面内において全方向に変位させることが出いる結果、搬送対象を全方向に搬送することができる。
【００２０】
また、本発明に係る手ぶれ補正装置によれば、前記一定方向への変位と一定方向と直交する方向への変位との組合せにより、突起部を前記平面内において全方向に変位させることができる結果、撮像素子を全方向に駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。
（第１の実施の形態）
【００２２】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１１の平面図であり、（ｂ）は正面図である。この圧電アクチュエータ１１は、正方形であって可撓性を有する金属板２を備えている。この金属板２の上面２ａ側には、その中心部に四角柱状の突起部３が設けられている。金属板２の下面２ｂ側には、突起部３の一方側に配置された第１圧電素子Ａと他方側に配置された第２圧電素子Ｂとが、突起部３を通過する直線上に配置されている。さらに、金属板２の下面２ｂ側には、突起部３の一方側に配置された第３圧電素子Ｃと他方側に配置された第４圧電素子Ｄとが、突起部３を通過する直線上であって、前記第１及び第２圧電素子の配列方向とは直交する直線上に配置されている。これら第１〜第４圧電素子Ａ〜Ｄは金属板２の端部まで達する長さであって、電導性接着剤により、下面２ｂに貼着されている。前記各圧電素子Ａ〜Ｄの表面には電荷を印加できるように配線が接続され、金属板２はアースに接続される。また、金属板２はその四隅部を他部材に固定される。
【００２３】
図２は、本実施の形態の回路構成を示すブロック図である。メモリ４には、プログラム等が格納されている。ＣＰＵ５はこのメモリ４に格納されたプログラムに従って処理を実行することにより、トランジスタ６ａ〜６ｄを制御し、ＦＥＴ７ａ〜７ｄを介して、第１〜第４圧電素子Ａ〜Ｄに印加する電圧を制御する。また、メモリ４には、前記プログラムとともに、図３（ａ）に示す第１第２圧電素子制御テーブル４ａと、（ｂ）に示す第３第４圧電素子制御テーブル４ｂとが格納されている。各テーブル４ａ、４ｂには、各々パターン（１）〜（６）に対応して、各圧電素子Ａ〜Ｄに印加する電圧の正負等が記憶されている。
【００２４】
なお、以下の説明においては、図１に示したように、第１圧電素子Ａ側を「左」、第２圧電素子ｂ側を「右」、第３圧電素子Ｃ側を「前」、第４圧電素子Ｄ側を「後」とする。
【００２５】
以上の構成に係る本実施の形態において、圧電アクチュエータ１１は、図４（１）に示すように左右を左支柱８Ｌと右支柱８Ｒにより支持され、かつ図５（１）に示すように前後を前支柱８Ｆと後支柱８Ｂにより支持され搬送対象９の下面に、突起部３の上端部を接触させた状態で配置される。なお、図４においては、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄを省略して、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂのみを図示し、図５においては、逆に第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂを省略して、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄのみを図示している。
【００２６】
そして、図３（ａ）に示した第１第２圧電素子制御テーブル４ａにおけるパターン（１）に対応して、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂへの印加電圧が共に「０」であると、図４（１）に示すように、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂは直状を維持する。したがって、金属板２も直状を維持し、突起部３は搬送対象９の下面に当接して静止している。
【００２７】
次に、パターン（２）に対応して、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂへの印加電圧を共に「−」にすると、図４（２）に示すように、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂは共に伸長する。したがって、金属板２は下方に膨出し、突起部３は搬送対象９の下面から下方に離間する。
【００２８】
次に、パターン（３）に対応して、第１圧電素子Ａへの印加電圧を「−」にし、第２圧電素子Ｂへの印加電圧を「＋」にすると、図４（３）に示すように、第１圧電素子Ａは伸長し、第２圧電素子Ｂは収縮する。したがって、金属板２の第１圧電素子Ａ側は下方に膨出し、第２圧電素子Ｂ側は上方に膨出して、金属板２は波形に変形する。よって、突起部３は左側に傾きながら上方に変位し、右上端部３ａを搬送対象９の下面に当接させて、搬送対象９を左右支柱８Ｌ、８Ｒよりも上方に押し上げる。
【００２９】
次に、パターン（４）に対応して、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂへの印加電圧を共に「＋」にすると、図４（４）に示すように、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂは共に収縮する。したがって、金属板２は上方に膨出し、突起部３は搬送対象９を左右支柱８Ｌ、８Ｒよりも上方に押し上げた状態で直立し、頂面３ｂを搬送対象９の下面に当接させる。
【００３０】
次に、パターン（５）に対応して、第１圧電素子Ａへの印加電圧を「＋」にし、第２圧電素子Ｂへの印加電圧を「−」にすると、図４（５）に示すように、第１圧電素子Ａは収縮し、第２圧電素子Ｂは伸長する。したがって、金属板２の第１圧電素子Ａ側は上方に膨出し、第２圧電素子Ｂ側は下方に膨出して、金属板２は波形に変形する。よって、突起部３は左上端部３ｃにて搬送対象９を持ち上げた状態で、右側に傾き、これにより搬送対象９は左側から右側に搬送される。
【００３１】
次に、パターン（６）に対応して、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂへの印加電圧を共に「−」にすると、図４（６）に示すように、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂは共に伸長する。したがって、金属板２は下方に膨出し、突起部３は搬送対象９の下面から下方に離間する。
【００３２】
よって、図６にも示すように、以上の（１）→（２）→（３）→（４）→（５）→（６）のサイクルで、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂに電圧を印加することにより、突起部３を垂直面内において右回りに楕円運動させることができ、その結果、搬送対象９を右方向に搬送することができる。また、これとは逆に（６）→（５）→（４）→（３）→（２）→（１）のサイクルで、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂに電圧を印加することにより、突起部３を垂直面内において左回りに楕円運動させることができ、その結果、搬送対象９を左方向に搬送することもできる。
【００３３】
一方、図３（ｂ）に示した第３第４圧電素子制御テーブル４ｂにおけるパターン（１１）に対応して、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄへの印加電圧が共に「０」であると、図５（１１）に示すように、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄは直状を維持する。したがって、金属板２も直状を維持し、突起部３は搬送対象９の下面に当接して静止している。
【００３４】
次に、パターン（１２）に対応して、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄへの印加電圧を共に「−」にすると、図５（１２）に示すように、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄは共に伸長する。したがって、金属板２は下方に膨出し、突起部３は搬送対象９の下面から下方に離間する。
【００３５】
次に、パターン（１３）に対応して、第３圧電素子Ｃへの印加電圧を「−」にし、第４圧電素子Ｄへの印加電圧を「＋」にすると、図５（１３）に示すように、第３圧電素子Ｃは伸長し、第４圧電素子Ｄは収縮する。したがって、金属板２の第３圧電素子Ｃ側は下方に膨出し、第４圧電素子Ｄ側は上方に膨出して、金属板２は波形に変形する。よって、突起部３は前側に傾きながら上方に変位し、後上端部３ｄを搬送対象９の下面に当接させて、搬送対象９を左右支柱８Ｌ、８Ｒよりも上方に押し上げる。
【００３６】
次に、パターン（１４）に対応して、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄへの印加電圧を共に「＋」にすると、図５（１４）に示すように、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄは共に収縮する。したがって、金属板２は上方に膨出し、突起部３は搬送対象９を左右支柱８Ｌ、８Ｒよりも上方に押し上げた状態で直立し、頂面３ｂを搬送対象９の下面に当接させる。
【００３７】
次に、パターン（１５）に対応して、第３圧電素子Ｃへの印加電圧を「＋」にし、第４圧電素子Ｄへの印加電圧を「−」にすると、図５（１５）に示すように、第３圧電素子Ｃは収縮し、第４圧電素子Ｄは伸長する。したがって、金属板２の第３圧電素子Ｃ側は上方に膨出し、第４圧電素子Ｄ側は下方に膨出して、金属板２は波形に変形する。よって、突起部３は前上端部３ｅにて搬送対象９を持ち上げた状態で、後側に傾き、これにより搬送対象９は前側から後側に搬送される。
【００３８】
次に、パターン（１６）に対応して、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄへの印加電圧を共に「−」にすると、図５（１６）に示すように、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄは共に伸長する。したがって、金属板２は下方に膨出し、突起部３は搬送対象９の下面から下方に離間する。
【００３９】
よって、図７にも示すように、以上の（１１）→（１２）→（１３）→（１４）→（１５）→（１６）のサイクルで、第１及び第２圧電素子Ａ、Ｂに電圧を印加することにより、突起部３を垂直面内において後回りに楕円運動させることができ、その結果、搬送対象９を前方向から後方向に搬送することができる。また、これとは逆に（１６）→（１５）→（１４）→（１３）→（１２）→（１１）のサイクルで、第３及び第４圧電素子Ｃ、Ｄに電圧を印加することにより、突起部３を垂直面内において前回りに楕円運動させることができ、その結果、搬送対象９を後方向から前方向に搬送することができる。
【００４０】
すなわち、本実施の形態に係る圧電アクチュエータ１１によれば、下記（イ）〜（ニ）に示す各方向への搬送を行うことができる。
（イ）右方向への搬送：（１）→（２）→（３）→（４）→（５）→（６）
（ロ）左方向への搬送：（６）→（５）→（４）→（３）→（２）→（１）
（ハ）後方向への搬送：（１１）→（１２）→（１３）→（１４）→（１５）→（１６）
（ニ）前方向への搬送：（１６）→（１５）→（１４）→（１３）→（１２）→（１１）
【００４１】
したがって、印加電圧を制御して各方向への搬送（イ）〜（ニ）を組み合わせることにより、搬送対象９をその中心から平面上の全ての方向に駆動することができる。よって、例えば圧電アクチュエータ１１の搬送対象９をデジタルカメラにおける撮像素子（ＣＣＤ）とし、検出した手ぶれ量及び手ぶれ方向に応じて、圧電アクチュエータ１１の圧電素子Ａ〜Ｄに電圧を印加し、撮像素子を駆動することにより、デジタルカメラにおける手振れ補正機構を達成することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図８（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１２の平面図であり、（ｂ）は正面図である。この圧電アクチュエータ１２は、突起部３１が円柱状であり、この点においてのみ、突起部３が四角柱状である第１の実施の形態の圧電アクチュエータ１１と異なる。
【００４３】
したがって、この実施の形態においても、前述した第１の実施の形態と同様に、印加電圧を制御して各方向への搬送（イ）〜（ニ）を組み合わせることにより、搬送対象９をその中心から平面上の全ての方向に駆動することができる。このとき、本実施の形態に係る圧電アクチュエータ１２によれば、突起部３１が円柱状であることから、図４（３）（５）あるいは図５（１３）（１５）に示したように、突起部３１が傾きながら搬送対象９に接触した際、突起部３１がいずれの方向に傾いた場合であっても、突起部３１の上端部と搬送対象９との接触状態が同一となる。つまり、四角柱状の突起部３のように傾き方向により、搬送対象９との接触状態が変化することがなく、よって、搬送対象９を中心から平面上の全ての方向に安定して円滑に搬送あるいは駆動することができる。
【００４４】
（第３の実施の形態）
図９（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１３の平面図であり、（ｂ）は正面図である。この圧電アクチュエータ１３は、突起部３１が円柱状である点においては、第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１２と同様であるが、圧電素子Ａ〜Ｄの配置が第２の実施の形態とは異なる。すなわち、本実施の形態に係る圧電アクチュエータ１３において圧電素子Ａ〜Ｄは、突起部３１が設けられた面側であるが金属板２の上面２ａ側に配置されている。
【００４５】
したがって、本実施の形態に係る圧電アクチュエータ１３によれば、圧電素子Ａ〜Ｄと突起部３１とが共に、金属板２の同一面側に設けられていることにより、圧電アクチュエータ１３の厚さは、金属板２の厚さと突起部３１の高さとを加算した値となる。よって、第１及び第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１１、１２よりも厚さを薄くすることができる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
図１０（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１４の平面図であり、（ｂ）は正面図である。この圧電アクチュエータ１４は、突起部３１が円柱状である点においては、第２の実施の形態に係るアクチュエータ１２と同様であるが、圧電素子の配置が第２の実施の形態とは異なる。すなわち、本実施の形態に係る圧電アクチュエータ１４においては金属板２の下面２ｂ側に、前記第２の実施の形態と同様の圧電素子Ａ１〜Ｄ１が配置されており、上面２ａ側に、圧電素子Ａ１〜Ｄ１に対応する圧電素子Ａ２〜Ｄ２が配置されている。
【００４７】
したがって、本実施の形態に係る圧電アクチュエータ１４によれば、対応する圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、Ｄ１とＤ２の伸長と収縮に伴う合力により、金属板２を変形させることができる。よって、金属板２の変形量及び変形力を大きくすることができ、その結果突起部３１の変位量及び変位力を大きくすることができる。
【００４８】
（第４の実施の形態の変形例）
図１１（ａ）（ｂ）は、第４の実施の形態の変形例を示す正面説明図である。この圧電アクチュエータ１４は、前記第４の実施の形態と同一構成である。しかし、圧電素子には極性があり、電荷を印加する方向に応じて伸縮の方向が変わる。図において、矢印は圧電素子の極性を表し、矢印方向に電荷を印加すると圧電素子が収縮し、反矢印方向に電荷を印加すると圧電素子が伸長する。そして、（ａ）においては、極性が向かい合うように圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、（Ｄ１とＤ２は不図示）とが配置され、（ｂ）においては、極性が同一向きになるように圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、（Ｄ１とＤ２は不図示）とが配置されている。
【００４９】
係る構成において、例えば金属板２を上側に膨出変形させる場合、（ａ）のように、極性が向かい合うように圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、（Ｄ１とＤ２）を配置すると、上側の圧電素子Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、（Ｄ２）は、伸長させる必要があるのでマイナスの電荷を印加し、下側の圧電素子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、（Ｄ１）は、収縮させる必要があるのでプラスの電荷を印加する必要がある。つまり、対応する圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、（Ｄ１とＤ２）とに、異なる極性の電荷を印加しなければならない。したがって、上側と下側とで逆の電荷を印加する必要があるので、夫々の圧電素子Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、（Ｄ１、Ｄ２）に対応して制御回路が必要となる。
【００５０】
しかし、（ｂ）のように、極性が同一向きになるように圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、（Ｄ１とＤ２）を配置すると、上側の圧電素子Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、（Ｄ２）は、伸長させる必要があるのでマイナスの電荷を印加し、下側の圧電素子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、（Ｄ１）にも、マイナスの電荷を印加すれば、収縮させることができる。つまり、対応する圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、（Ｄ１とＤ２）とに、同一極性の電荷を印加すればよいこととなる。したがって、対応する上側と下側の圧電素子で制御回路を共有することができ、これにより制御回路等を簡略にすることができる。
【００５１】
（第５の実施の形態）
図１２は、本発明の第５の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１５の平面図である。この圧電アクチュエータ１５は、突起部３１及び圧電素子Ａ〜Ｄの配置構成は前述した図９の第３の実施の形態と同様である。しかし、金属板２には、隣接する圧電素子Ａ〜Ｄ間の領域に略正方形の開口部１０が設けられている。これにより、各開口部１０間には、一端部が突起部３１の周部に結合され、他端部が金属板２の周部に残存した枠部３０に結合された架橋部２０が形成されている。そして、こられ各架橋部２０に圧電素子Ａ〜Ｄが各々配置されている。
【００５２】
係る構成において、前述した第３の実施の形態のように、金属板２が無開口状であると、圧電素子Ａ〜Ｄの伸長又は収縮により金属板２の全体を変形させなければならないことから、金属板２の全体を変形する際の抵抗が大きく、突起部３１の変位が妨げられる。しかるに、本実施の形態においては、圧電素子Ａ〜Ｄの伸長又は収縮により金属板２の架橋部２０のみが変形するととなり、変形時の抵抗は小さくなる。したがって、圧電素子Ａ〜Ｄに印加する電圧を小さくしつつ、突起部３１の変位量を大きくすることができる。
【００５３】
（第６の実施の形態）
図１３（ａ）は、本発明の第６の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１６の平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。この圧電アクチュエータ１６は、金属板２に開口部１０、架橋部２０、枠部３０が形成されている点、及び突起部３１が円柱状である点においては、図１２に示した第５の実施の形態と同様である。また、金属板２の下面２ｂ側に、圧電素子Ａ１〜Ｄ１が配置されており、上面２ａ側に、圧電素子Ａ１〜Ｄ１に対応する圧電素子Ａ２〜Ｄ２が配置されている点は、図１０に示した第４の実施の形態と同様である。したがって、この圧電アクチュエータ１６においては、各架橋部２０に圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、Ｄ１とＤ２が配置されている。
【００５４】
係る構成においては、図１４（ａ）に示すように、圧電素子Ａ１〜Ｄ１を収縮させるとともにＡ２〜Ｄ２を伸長させることにより、これら圧電素子Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２が配置された架橋部２０のみを変形させて、突起部３１を上方に変位させることができる。また、図１４（ｂ）に示すように、圧電素子Ａ１を収縮させるとともにＡ２を伸長させ、かつ、圧電素子Ｂ１を伸長させるとともにＢ２を収縮させることにより、これら圧電素子Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２が配置された架橋部２０のみを変形させて、突起部３１を斜状に変位させることができる。つまり、圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、Ｄ１とＤ２の伸長又は収縮により、金属板２の架橋部２０のみが変形するととなり、変形時の抵抗は小さくなる。したがって、圧電素子に印加する電圧を小さくしつつ、突起部３１の変位量を大きくすることができる。
【００５５】
しかも、対応する圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、Ｄ１とＤ２の伸長と収縮に伴う合力により、架橋部２０を変形させることができる。よって、架橋部２０の変形量及び変形力を大きくすることができ、その結果突起部３１の変位量及び変位力を大きくすることができる。
【００５６】
（第７の実施の形態）
図１５（ａ）は、本発明の第７の実施の形態に係る圧電アクチュエータ１７の平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。この圧電アクチュエータ１７は、図１０に示した第４の実施の形態と同様に、突起部３１は円柱状であり、金属板２の下面２ｂ側に、圧電素子Ａ１〜Ｄ１が配置され、上面２ａ側に、圧電素子Ａ１〜Ｄ１に対応する圧電素子Ａ２〜Ｄ２が配置されている。但し、第４の実施の形態とは異なり、各圧電素子Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２は短尺であって、外側端部が金属板２の端縁よりも内側に位置している。
【００５７】
したがって、本実施の形態に係る圧電アクチュエータ１７によれば、圧電素子Ａ１〜Ｄ１を収縮させるとともにＡ２〜Ｄ２を伸長させることにより、図１６（ａ）に示すように、突起部３１を上方に変位させることができる。また、圧電素子Ａ１を収縮させるとともにＡ２を伸長させ、かつ、圧電素子Ｂ１を伸長させるとともにＢ２を収縮させることにより、図１６（ｂ）に示すように、突起部３１を斜状に変位させることができる。このとき、前述のように、各圧電素子Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２は短尺であって、外側端部が金属板２の端縁よりも内側に位置していることから、金属板２は全体的には変形せず、変形時の抵抗は大きくなる。しかし、対応する圧電素子Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、Ｄ１とＤ２の伸長と収縮に伴う合力により、金属板２を変形させることができることから、抵抗が大きくても支障なく突起部３１を充分に変位させることができる。
【００５８】
また、金属板２の抵抗が大きいことから、圧電素子Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２への電圧印加を停止して、初期状態に復帰する際には、金属板２の抵抗が有利に作用し、この金属板２の抵抗により、瞬時に初期状態に復帰することができる。よって、この実施の形態に係る圧電アクチュエータ１７よれば、初期状態への復帰時の応答性を高めることができる。
【００５９】
なお、この第７の実施の形態においては、金属板２の下面２ｂ側に圧電素子Ａ１〜Ｄ１を配置するとともに、上面２ａ側に圧電素子Ａ２〜Ｄ２が配置するようにしたが、下面２ｂ側又は上面２ａ側のいずれか一方に圧電素子Ａ〜Ｄを配置するようにしてもよい。また、開口部１０を略正方形としたが、開口部１０の形状はこれに限ることなく他の形状であってもよい。さらに、本発明に係る圧電アクチュエータは、前述したデジタルカメラにおける撮像素子（ＣＣＤ）の駆動のみならず、各種対象物の搬送、駆動に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】同実施の形態の回路構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は第１第２圧電素子制御テーブルを示す図、（ｂ）は第３第４圧電素子制御テーブルを示す図である。
【図４】（１）−（６）は、第１の実施の形態の動作遷移図である。
【図５】（１１）−（１６）は、同実施の形態の動作遷移図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は同実施の形態の電圧印加遷移図である。
【図７】（Ｃ）および（Ｄ）は、同実施の形態の電圧印加遷移図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態の変形例を示す正面説明図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第６の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は、同実施の形態に係る圧電アクチュエータの動作状態を示す斜視図である。
【図１５】（Ａ）は本発明の第７の実施の形態に係る圧電アクチュエータの平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）は、同実施の形態に係る圧電アクチュエータの動作状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ〜Ｄ      圧電素子
Ａ１〜Ｄ１  圧電素子
Ａ２〜Ｄ２  圧電素子
２          金属板
２ａ        上面
２ｂ        下面
３、３１    突起部
４          メモリ
４ａ        第１第２圧電素子制御テーブル
４ｂ        第３第４圧電素子制御テーブル
５          ＣＰＵ
６ａ〜６ｄ  トランジスタ
７ａ〜７ｄ  ＦＥＴ
９          搬送対象
１０        開口部
１１〜１７  圧電アクチュエータ
３０        枠部
【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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