(57)【要約】【課題】  移動子とステータ間の摩擦係数が確保でき，長寿命で信頼性の高い弾性表面波アクチュエータ、この弾性表面波アクチュエータに用いる移動子、及びこの弾性表面波アクチュエータに用いるステータを提供する。【解決手段】  レイリー波を伝搬しているステータ１１の表面から運動エネルギを得て、レイリー波の伝搬方向と逆方向に、ステータ１１に対し相対的に移動する移動子（スライダ）１２であって、この移動子１２が、移動子基板１２２と、この移動子基板１２２よりもヤング率の大きな材料からなる複数の移動子セグメント１２３の配列からなり、この複数の移動子セグメント１２３のそれぞれの上面が振動子に接する移動子セグメントアレイとを備える。【選択図】      図３
2007236094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータの表面からレイリー波の運動エネルギを得て、前記レイリー波の伝搬方向と逆方向に、前記ステータに対し相対的に移動する移動子であって、該移動子が
移動子基板と、
該移動子基板よりもヤング率の大きな材料からなる複数の移動子セグメントの配列からなり、該複数の移動子セグメントのそれぞれの上面が前記振動子に接する移動子セグメントアレイ
とを備えることを特徴とする移動子。
【請求項２】
前記複数の移動子セグメントのそれぞれが耐摩耗性材料を用いることを特徴とする請求項１に記載の移動子。
【請求項３】
前記耐摩耗性材料が、ダイヤモンド状炭素膜であることを特徴とする請求項２に記載の移動子。
【請求項４】
前記複数の移動子セグメントのそれぞれの上面が曲面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の移動子。
【請求項５】
前記複数の移動子セグメントのそれぞれの上面の端部が丸くなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動子。
【請求項６】
レイリー波を表面に伝搬させ、該レイリー波の運動エネルギにより、該レイリー波の伝搬方向と逆方向に、移動子を相対的に移動させるステータであって、該ステータが
ステータ圧電膜と、
該ステータ圧電膜よりもヤング率の大きな材料からなる複数のステータセグメントの配列からなり、該複数のステータセグメントのそれぞれの上面が前記移動子に接するステータセグメントアレイ
とを備えることを特徴とするステータ。
【請求項７】
前記複数のステータセグメントのそれぞれが耐摩耗性材料を用いることを特徴とする請求項６に記載のステータ。
【請求項８】
前記耐摩耗性材料が、ダイヤモンド状炭素膜であることを特徴とする請求項７に記載のステータ。
【請求項９】
前記複数のステータセグメントのそれぞれの上面が曲面であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項１０】
前記複数のステータセグメントのそれぞれの上面の端部が丸くなっていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項１１】
レイリー波を表面に伝搬させるステータと、該ステータの表面から前記レイリー波の運動エネルギを得て、前記レイリー波の伝搬方向と逆方向に、前記ステータに対し相対的に移動する移動子とを備える弾性表面波アクチュエータであって、前記移動子が
移動子基板と、
該移動子基板よりもヤング率の大きな材料からなる複数の移動子セグメントの配列からなり、該複数の移動子セグメントのそれぞれの上面が前記振動子に接する移動子セグメントアレイ
とを備えることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１２】
レイリー波を表面に伝搬させるステータと、該ステータの表面から前記レイリー波の運動エネルギを得て、前記レイリー波の伝搬方向と逆方向に、前記ステータに対し相対的に移動する移動子とを備える弾性表面波アクチュエータであって、前記ステータが
ステータ圧電膜と、
該ステータ圧電膜よりもヤング率の大きな材料からなる複数のステータセグメントの配列からなり、該複数のステータセグメントのそれぞれの上面が前記移動子に接するステータセグメントアレイ
とを備えることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１３】
レイリー波を表面に伝搬させるステータと、該ステータの表面から前記レイリー波の運動エネルギを得て、前記レイリー波の伝搬方向と逆方向に、前記ステータに対し相対的に移動する移動子とを備える弾性表面波アクチュエータであって、
前記移動子が、移動子基板と、該移動子基板よりもヤング率の大きな材料からなる複数の移動子セグメントの配列からなり、該複数の移動子セグメントのそれぞれの上面が前記振動子に接する移動子セグメントアレイとを備え、
前記ステータが、ステータ圧電膜と、該ステータ圧電膜よりもヤング率の大きな材料からなる複数のステータセグメントの配列からなり、該複数のステータセグメントのそれぞれの上面が前記移動子に接するステータセグメントアレイとを備える、
ことを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１４】
前記複数の移動子セグメントのそれぞれが耐摩耗性材料を用いることを特徴とする請求項１１又は１３に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１５】
前記複数の移動子セグメントのそれぞれの上面が曲面であることを特徴とする請求項１１，１３，１４のいずれか１項に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１６】
前記複数の移動子セグメントのそれぞれの上面の端部が丸くなっていることを特徴とする請求項１１，１３〜１５のいずれか１項に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１７】
前記複数のステータセグメントのそれぞれが耐摩耗性材料を用いることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１８】
前記移動子の少なくとも一部の部材をディスポーサブルとすることを特徴とする請求項１７に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１９】
前記複数のステータセグメントのそれぞれの上面が曲面であることを特徴とする請求項１２，１３，１７，１８のいずれか１項に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項２０】
前記複数のステータセグメントのそれぞれの上面の端部が丸くなっていることを特徴とする請求項１２，１３，１７〜１９のいずれか１項に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項２１】
前記耐摩耗性材料が、ダイヤモンド状炭素膜であることを特徴とする請求項１１〜２０のいずれか１項に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波モータ等の弾性表面波アクチュエータ、この弾性表面波アクチュエータに用いる移動子、及びこの弾性表面波アクチュエータに用いるステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，半導体製造技術や産業用ロボットなどの発展に伴い，高性能・高機能なアクチュエータの開発が求められている．超音波モータは取り出せる推力が大きい，保持力・保持トルクが大きい，磁場を発生しないなどの特長を有しており，産業への応用が期待されている．弾性表面波モータはこの超音波モータの一種であり，超音波振動のひとつである弾性表面波（ＳＡＷ）を利用したアクチュエータである。
【０００３】
このような、物体を直接駆動するアクチュエータとしての弾性表面波モータは、カメラの自動焦点レンズ駆動用モータ、ブラインドやカーテンの駆動等への応用等が期待され、特に、高速、高推力、高速応答な小型アクチュエータととして期待されている。
【０００４】
具体的には、弾性表面波モータのステータ圧電膜に進行波を励振して、ステータ圧電膜上のスライダを移動子として用いるモータが提案されている（特許文献１参照。）。弾性表面波モータでは，ステータ圧電膜の振動を摩擦力を介して推力として取り出す。ステータ圧電膜と移動子とが互いに対向する摩擦駆動面では，摩擦力を確保するために接触圧力が高くなるような工夫が必要である。
【０００５】
摩擦駆動面となる接触面では、互いの凹凸の影響を排除しつつ安定な接触を実現する方法として「シリコンスライダ」が提案されている（特許文献１参照。）。シリコンスライダでは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）で、シリコンウエハ表面に直径１０μｍ程度、高さ１μｍ程度の円柱形状（円板形状）の突起を、シリコンスライダの下面の全面に多数マトリクス状に分布形成している。ステータ圧電膜に接する、島状に２次元配置された複数の円柱の端面（上面）が弾性変形し、摩擦駆動面における面接触を実現している。シリコンスライダの下面の全面に、円柱形状の突起を多数配置することにより、全体として接触面積を確保している。
【特許文献１】特開平９−２３３８６５号公報
【非特許文献１】刑部尚樹(N.Osakabe)他３名、「シリコンスライダを用いた弾性表面波モータ(Surface acoustic wave linear motor using silicon slider)」、 1998年１月、微少電気機械システムのIEEE国際ワークショップ(IEEE International Workshop on Micro Electro Mechanical Systems), 予稿集(Proceedings), p.390-395
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＲＩＥでシリコンを異方性エッチングするため、シリコンスライダでは、円柱の上面（端面）と、円柱の側面とは、ほぼ直角である。弾性表面波モータの摩擦駆動面においては、シリコンスライダを構成する島状の突起において、接触と非接触を繰り返すため，ミクロ的な衝突を繰り返している。そのため，円柱形状の突起の摩耗が起こり，弾性表面波モータの寿命が限られた時間になっている。
【０００７】
この摩擦駆動面の問題は、弾性表面波モータにのみ固有の問題ではなく、ステータと、このステータに対して移動するスライダ（移動子）を備える構造を伴う弾性表面波アクチュエータであれば、共通の問題である。
【０００８】
上記問題を鑑み、本発明は、移動子とステータ間の摩擦係数が確保でき，長寿命で信頼性の高い弾性表面波アクチュエータ、この弾性表面波アクチュエータに用いる移動子、及びこの弾性表面波アクチュエータに用いるステータ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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の態様は、ステータの表面からレイリー波の運動エネルギを得て、レイリー波の伝搬方向と逆方向に、ステータに対し相対的に移動する移動子であって、この移動子が移動子基板と、この移動子基板よりもヤング率の大きな材料からなる複数の移動子セグメントの配列からなり、この複数の移動子セグメントのそれぞれの上面が振動子に接する移動子セグメントアレイとを備える移動子であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の態様は、レイリー波を表面に伝搬させ、このレイリー波の運動エネルギにより、このレイリー波の伝搬方向と逆方向に、移動子を相対的に移動させるステータであって、このステータがステータ圧電膜と、このステータ圧電膜よりもヤング率の大きな材料からなる複数のステータセグメントの配列からなり、この複数のステータセグメントのそれぞれの上面が移動子に接するステータセグメントアレイとを備えるステータであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の更に他の態様は、レイリー波を表面に伝搬させるステータと、このステータの表面からレイリー波の運動エネルギを得て、レイリー波の伝搬方向と逆方向に、ステータに対し相対的に移動する移動子とを備える弾性表面波アクチュエータであって、移動子が移動子基板と、この移動子基板よりもヤング率の大きな材料からなる複数の移動子セグメントの配列からなり、この複数の移動子セグメントのそれぞれの上面が振動子に接する移動子セグメントアレイとを備える弾性表面波アクチュエータであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の更に他の態様は、レイリー波を表面に伝搬させるステータと、このステータの表面からレイリー波の運動エネルギを得て、レイリー波の伝搬方向と逆方向に、ステータに対し相対的に移動する移動子とを備える弾性表面波アクチュエータであって、ステータがステータ圧電膜と、このステータ圧電膜よりもヤング率の大きな材料からなる複数のステータセグメントの配列からなり、この複数のステータセグメントのそれぞれの上面が移動子に接するステータセグメントアレイとを備える弾性表面波アクチュエータであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の更に他の態様は、レイリー波を表面に伝搬させるステータと、このステータの表面からレイリー波の運動エネルギを得て、レイリー波の伝搬方向と逆方向に、ステータに対し相対的に移動する移動子とを備える弾性表面波アクチュエータであって、移動子が、移動子基板と、この移動子基板よりもヤング率の大きな材料からなる複数の移動子セグメントの配列からなり、この複数の移動子セグメントのそれぞれの上面が振動子に接する移動子セグメントアレイとを備え、ステータが、ステータ圧電膜と、このステータ圧電膜よりもヤング率の大きな材料からなる複数のステータセグメントの配列からなり、この複数のステータセグメントのそれぞれの上面が移動子に接するステータセグメントアレイとを備える弾性表面波アクチュエータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、移動子とステータ間の摩擦係数が確保でき，長寿命で信頼性の高い弾性表面波アクチュエータ、この弾性表面波アクチュエータに用いる移動子、及びこの弾性表面波アクチュエータに用いるステータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
又、以下に示す第１〜第３の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１７】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの基本構成図を図１に示す。ステータ１１の表面にすだれ状電極（櫛型電極）からなる第１駆動電極１３ａと第２駆動電極１３ｂを互いに対向して配置している。図２及び図３に示すように、ステータ１１は、圧電材料である１２８°Ｙ−カットのニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）基板からなるステータ圧電膜１１１と、ステータ圧電膜１１１を搭載するステータ基板１１２とを備える。ＬｉＮｂＯ3基板の厚さは、１０ＭＨｚの駆動周波数であれば、例えば、１ｍｍ程度に選択すれば良く、５倍の５０ＭＨｚの駆動周波数を用いれば、ＬｉＮｂＯ3基板の厚みは、その１／５程度とすることができる。又、機械的強度を問わなければ、ステータ基板１１２を省略して、ステータ圧電膜１１１のみで、ステータ１１を構成しても良い。
【００１８】
図１に示すように、第１駆動電極１３ａには、第１出力増幅器１５ａを介して、高周波発信器１８からの高周波が供給され、第２駆動電極１３ｂには、第２出力増幅器１５ｂを介して、高周波発信器１８からの高周波が供給される。第１駆動電極１３ａに高周波電圧を印加することにより、第１駆動電極１３ａから右方向に、弾性表面波の一種であるレイリー波を励振し、ステータ圧電膜１１１の表面を伝播させることができ、第２駆動電極１３ｂに高周波電圧を印加することにより、第２駆動電極１３ｂから左方向に、レイリー波を励振し、ステータ圧電膜１１１の表面を伝播させることができる。レイリー波は、ステータ圧電膜１１１の表面において、縦波と横波が合成された大きなうねりとしての波であり、レイリー波の進行波中ではステータ圧電膜１１１の表面は楕円運動をしている。ステータ圧電膜１１１の表面に、図１に示すように移動子（スライダ）１２を押しつけると、移動子（スライダ）１２は、移動子（スライダ）１２とステータ１１との摩擦を介して、粒子の楕円運動が移動子（スライダ）１２に伝達され、レイリー波進行方向と逆の向きに駆動される。即ち、移動子（スライダ）１２は第１駆動電極１３ａに高周波電圧を印加すると左方向へ，第２駆動電極１３ｂに高周波電圧を印加すると右方向に駆動される。又、移動子（スライダ）１２とステータ１１との間の十分な摩擦力を得るために移動子（スライダ）１２には予圧があたえられ、これにより推力を高めることができる。  
図１においては、図示を省略しているが、移動子（スライダ）１２のステータ１１に対する相対的な直線移動に案内するために、図２に示すようなステータ１１を摺動可能に保持するステータ摺動台２２、移動子（スライダ）１２をステータ１１に加圧しながら保持するスライダ加圧板２３及び、ステータ摺動台２２とスライダ加圧板２３とを結合するボルト２５ａ，２５ｂ、ナット２６ａ，２６ｂを備えるリニアガイドを用いている。ステータ１１は、図２の紙面の手前と奥で両端が保持されている。そして、ステータ１１に対し、リニアガイドが、移動子（スライダ）１２と共に、図２の紙面の垂直方向に、直線移動する。但し、図２に示すリニアガイドは、一例であり、移動子（スライダ）１２のステータ１１に対する相対的な直線移動を補助する構造であれば、他の構造も採用可能であり、図２に示すようなリニアガイドの構造に限定する理由はない。
【００１９】
移動子（スライダ）１２とステータ１１との間の十分な摩擦力を得るための一定予圧は、リニアガイドを構成する板ばね構造のスライダ加圧板２３により実現される。このため、スライダ加圧板２３には、ひずみゲージを貼り予圧の制御を行うことを可能にしている。  移動子（スライダ）１２はステータ１１の表面と平行に接触しなければ駆動が困難となる。そのため図３に示すように移動子（スライダ）１２は、鋼球を半分に切った、剛性の高い半球からなるフリーホイール・ヘッド１２１と、このフリーホイール・ヘッド１２１に接着等により固定されたスライダ基板１２２と、スライダ基板１２２の表面にマトリクス状に設けられた、複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の配列からなる移動子セグメントアレイから構成されている。このフリーホイール・ヘッド１２１をスライダ加圧板２３に対し、摺動しながら、自在に回転させることにより、自由度を持たせて予圧調整の困難さを解消している。
【００２０】
図１に示すように、第１駆動電極１３ａの近傍には、移動子（スライダ）１２の位置を測定する位置センサ１４ａが配置され、第２駆動電極１３ｂの近傍にも、移動子（スライダ）１２の位置を測定する位置センサ１４ｂが配置され、移動子（スライダ）１２の位置、及び速度を測定可能にしている。位置センサ１４ａ及び位置センサ１４ｂにより、移動子（スライダ）１２の直線移動の反転位置がモニタされ、位置センサ１４ａ及び位置センサ１４ｂの出力信号は、制御回路１６に入力される。位置センサ１４ａ及び位置センサ１４ｂとしては、フォトインタラプタ等の光学的センサが採用可能である。位置センサ１４ａ及び位置センサ１４ｂの代わりに、リニアエンコーダを採用し、リニアエンコーダにより移動子（スライダ）１２の位置と速度を検出し、算出するようにしても良い。制御回路１６は、切り換えスイッチ１７を制御して、高周波発信器１８からの高周波の供給を、第１出力増幅器１５ａ又は第２出力増幅器１５ｂに切り換える。即ち、位置センサ１４ａが移動子（スライダ）１２が第１駆動電極１３ａの側の折り返し地点（終点）に近づいて来たことを検知した場合は、第１出力増幅器１５ａから第２出力増幅器１５ｂへ接続を切り換え、第２駆動電極１３ｂを駆動し、移動子（スライダ）１２を第２駆動電極１３ｂの方向に反転移動させる。一方、位置センサ１４ｂが移動子（スライダ）１２が第２駆動電極１３ｂの側の折り返し地点に近づいて来たことを検知した場合は、第２出力増幅器１５ｂから第１出力増幅器１５ａへ接続を切り換え、第１駆動電極１３ａを駆動し、移動子（スライダ）１２を第１駆動電極１３ａの方向に反転移動させる。この操作を繰り返すことにより、移動子（スライダ）１２は、第１駆動電極１３ａと第２駆動電極１３ｂとの間を往復運動する。
【００２１】
移動子（スライダ）１２を構成する移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の配列からなる移動子セグメントアレイは、図４に示すように、スライダ基板１２２の表面にマトリクス状に設けられている、スライダ基板１２２よりもヤング率が大きく硬い材料の島状突起である。スライダ基板１２２としてヤング率６８ＧＰａのアルミニウム（Ａｌ）若しくはヤング率５８ＧＰａのマグネシウム（Ｍｇ）を用いるのであれば、硬い材料としてはヤング率が１００ＧＰａ以上、好ましくはヤング率が１５０ＧＰａの材料が好ましい。この移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を構成する島状突起の材料は、耐摩耗性材料であることが好ましく、ヤング率が１５０ＧＰａ以上で且つ耐摩耗性材料の代表例としては、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）が好ましい。ＤＬＣでは、ヤング率が１８０ＧＰａ以上が可能である。耐摩耗性材料の他の例としては、チタン（Ｔｉ），シリコン（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等の窒化物、例えば、ＴｉＮ，ＴｉＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4、ＣｒＮ，ＳｉＡｌＯＮ，ＴｉＡｌＢＮ，ＮｂＮ等、或いはこれらの炭化物、例えば、ＴｉＣ，ＳｉＣ，Ｃｒ3Ｃ2，ＷＣ，Ｗ2Ｃ，Ｗ3Ｃ，ＴａＣ，ＮｂＣ等、或いは、これらを複合化したものであっても良い。更に、Ｔｉ，ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、Ｔａ，Ｃｒ，モリブデン（Ｍｏ），Ｗ，ランタン（Ｌａ）の硼化物、例えば、ＴｉＢ2、ＺｒＢ2、ＨｆＢ2、ＶＢ2，ＮｂＢ2，ＴａＢ2，ＣｒＢ2，ＭｏＢ，ＷＢ、ＬａＢ6等、或いは、これらを複合化したものであっても良い。また，ダイヤモンド，立方晶窒化ホウ素，Ａｌ2Ｏ3，ＺｎＯであっても良い．但し、これらの材料のヤング率や耐摩耗性は、成膜方法等に依存し、例えば、ＳｉＣのヤング率はバルクでは４００ＧＰａ程度であるが薄膜では１００〜２００ＧＰａであるので、注意が必要である。
【００２２】
図４では、上面図がほぼ正方形に近い移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の形状であるが、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面形状は、正方形に限定されず、長方形や３角形、５角形、６角形、８角形等の他の多角形でも良く、円形、長円形や楕円形等でも構わない。
【００２３】
図５は、図４に示した複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の内の１について断面構造を示すが、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面は、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度、好ましくは曲率半径Ｒ＝５０μｍ〜３００μｍ程度、更に好ましくは曲率半径Ｒ＝８０μｍ〜１５０μｍ程度の曲面であり、代表的には、例えば曲率半径Ｒ＝１００μｍ程度の値が採用可能である。概略的には、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面のなす曲率半径Ｒは、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径の４倍〜８倍程度に設定すれば良いが、直径の半分である半球状の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３でも良い。
【００２４】
又、図５の符号Ａで示した円内に位置する、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面の端部は、Ｒ≧１μｍ程度の丸みを有することが好ましい。
【００２５】
移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面は、必ずしも単一の曲率半径Ｒからなる曲面である必要はなく、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度の範囲から選ばれる複数の曲率半径の組み合わせからなる曲面でも構わない。
【００２６】
特に、ＤＬＣ膜はアモルファス炭素膜の中でも高硬度を有し、且つ、低摩擦係数・耐摩耗性など優れたトライボロジー特性を有するが、第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータでは、図４に示したようなマトリクス状に配列された複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の集合とすることで、通常の均一な単一膜としてのＤＬＣ膜に比べ、更に優れたトライボロジー特性を持たせることができる。
【００２７】
図４に示すような、マトリクス状に配列された複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の配列からなる移動子セグメントアレイの製造には，ソースガスとしてメタン（Ｃ2Ｈ2）を用いたプラズマＣＶＤを用いれば良い。例えば、プラズマ励起のＲＦ電源周波数として、１３．５６ＭＨｚを用い、基板バイアス電圧として−１０ｋＶpとし、メタン流量を１４．１×１０-3Ｌ／分とし、ＣＶＤ圧力を３Ｐａ、ＣＶＤ時間を２時間とすれば、図４に示すように、厚さ２００ｎｍ〜２μｍ程度、好ましくは０．８μｍ〜１．５μｍ程度、例えば約１．２μｍ程度の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を複数マトリクス状に配列して、移動子セグメントアレイが製造できる。ＤＬＣの堆積前にスライダ基板１２２としてのアルミニウム（Ａｌ）基板をスパッタエッチングするのが好ましい。これはスライダ基板１２２上の不純物を取り除くとともに、スライダ基板１２２の表面の酸化被膜を取り除くためである。スパッタガスにはアルゴン（Ａｒ）を用い、例えば、Ａｒの流量１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／秒（＝１０ｓｃｃｍ），圧力１１Ｐａ、出力５０Ｗで１０分間程度の処理が採用可能であるが、これに限定される必要はない。なお、スライダ基板１２２としてアルミニウム（Ａｌ）等の金属基板を用いる場合は、ＤＬＣ膜と金属基板の密着力を高めるためにＤＬＣ膜と金属基板の間に中間層としてシリコン層をマグネトロンスパッタ法により厚さ約１００〜２００ｎｍ堆積すれば良い。
【００２８】
図４に示すようなマトリクス状に配列されたセグメント構造のＤＬＣは、ＣＶＤ成膜時に図６に示すようなタングステン線の金網からなるメッシュ電極（カソード）３０の上に、スライダ基板１２２の表面を下向きにして搭載し、支持部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを用いてプラズマＣＶＤ装置の内部に陽極と対向するように配置すれば良い（実際のスライダ基板１２２とメッシュ電極（カソード）３０との上下関係は、図６とは、逆でも良い。要は、スライダ基板１２２の表面の一部がタングステン線の金網でマスキングされれば良い。）。メッシュ電極（カソード）３０のメッシュサイズを２０μｍ×２０μｍとし、タングステンの線径をφ２０μｍとして、スライダ基板１２２の表面を格子状にマスキングすることにより、図４に示すようなマトリクス状に配列されたセグメント構造が実現できる。メッシュ電極（カソード）３０は、支持部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを用い、ＣＶＤ成膜時には電気的に浮いている状態にしておく。
【００２９】
この結果、図４に示すように、１の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３あたりの面積が約２０×２０ｍｍ２程度である移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の複数が、一定間隔でマトリクス状に分布している構造となる。４ｍｍ角のスライダ基板１２２を使用した場合には、すべての移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の接触総面積は約４．２ｍｍ２となる。
【００３０】
弾性表面波アクチュエータの移動子（スライダ）１２とステータ１１との間における摩擦駆動面では，一様な接触状態が求められる。「一様」とは，移動子（スライダ）１２とステータ１１との接触圧力が場所によらず一定で互いの凹凸にも影響を受けにくいことを意味する。背景技術の欄で説明したシリコンスライダは，シリコンウエハ表面にドライエッチングなどで突起の分布を形成して突起上面を摩擦駆動面として用いる構造である。シリコンスライダは一様な接触が得られ，優れた駆動特性を獲得したという報告もあるが、母材としてシリコンウエハを用いなければならない，突起の端部に丸みを持たせる加工が困難といった問題を含んでいる。第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータでは，図６に示すようなタングステン線の金網からなるメッシュ電極（カソード）３０を用いたプラズマＣＶＤを行うことにより、図５に示すような、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面が、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度の曲面であり、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面の端部が、Ｒ≧１μｍ程度の丸みを有する構造が簡単に実現できるので、シリコンスライダの加工上の問題を解決することが容易に可能である。
【００３１】
図４に示すような、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の配列からなる移動子セグメントアレイの適用により耐摩耗性が向上し、同時に、従来のシリコンスライダと同程度以上の性能を確保することができる。
【００３２】
シリコンスライダは、＜１００＞方向で１３０ＧＰａ，＜１１０＞方向で１７０ＧＰａ，＜１１１＞方向で１９０ＧＰａと大きなヤング率を有するシリコンからなる。更に、シリコンスライダに対向する摩擦駆動面の材料も、ヤング率が大きな硬い材料が多い。ステータ圧電膜とスライダ（移動子）の双方が硬い材料の場合，図３のように、剛性の高い半球からなるフリーホイール・ヘッド１２１を用いて、巨視的（マクロ）には平行性が得られたとしても、シリコンスライダを用いた場合には、微視的に平行とするのが困難であるため，移動子（スライダ）１２とステータ１１の間の接触面で接触面積が減少し，性能が低下してしまう。
【００３３】
第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータでは、移動子（スライダ）１２とステータ１１の面が接する摩擦駆動面において、移動子（スライダ）１２に、スライダ基板１２２とその表面に形成された移動子セグメント（スライダセグメント）１２３からなる摩擦駆動面を構成し，ステータ１１は一般的材料の平面とする。上述したように、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を構成する材料はスライダ基板１２２よりもヤング率が大きく硬い材料である。図５に示すように、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面（摩擦駆動に用いられる面）が曲面になり、若しくは端部が丸くなっていれば、図７に示すように、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３上面が対となるステータ圧電膜１１１の表面に接触する際，対となるステータ圧電膜１１１の表面の凹凸に応じて移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の接触面は姿勢を変えなければならない（図７では、高さΔのミクロな凸部を模式的に示している。）。移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を支持するスライダ基板１２２が移動子セグメント（スライダセグメント）１２３に比べて、ヤング率が小さく柔らかい材料を選定しておけば、図７に示すように、微視的にスライダ基板１２２が弾性変形し、受動的に移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の姿勢が対面と微視的に平行になり，微視的に一様な接触を実現することが可能である。
【００３４】
１２８°Ｙ−カットのＬｉＮｂＯ3基板からなるステータ圧電膜１１１の場合、弾性表面波の周波数が２００ＭＨｚでは、弾性表面波の波長は、約２０μｍである。弾性表面波の周波数が５０ＭＨｚ以上の高周波の場合、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径は、図８に示すように、弾性表面波の波長と同程度、若しくはその数倍程度に設定可能である。マトリクス状に複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を配置するピッチを、弾性表面波の波長に対して長くしすぎると、接触しない部分が増えるので好ましくない。したがって、マトリクス状に複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を配置する場合の、互いに隣接する移動子セグメント（スライダセグメント）１２３間の距離は、弾性表面波の波長と同程度、若しくは弾性表面波の波長より短くなるように設定するのが好ましい。
【００３５】
一方、１２８°Ｙ−カットのＬｉＮｂＯ3基板からなるステータ圧電膜１１１の場合、弾性表面波の周波数が１０ＭＨｚでは、弾性表面波の波長は、約４００μｍであるので、この場合、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径を、図８に示すように、弾性表面波の波長と同程度、若しくはその数倍程度に設定することは、理論的に可能であるが、あまり効率的ではない。弾性表面波の周波数が１０ＭＨｚ〜５０ＭＨｚ程度では、図９に示すように、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径を、弾性表面波の波長に比して十分小さく設定することが好ましい。「十分小さく設定」とは、弾性表面波の波長の少なくとも１／５以下、好ましくは１／１０以下を意味し、より好ましくは１／２０以下である。より具体的には、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径を、弾性表面波の波長の１／４０〜１／８０程度にすれば良い。
【００３６】
マトリクス状に複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を配置する場合のピッチや密度は、弾性表面波の波長と移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の接触総面積を考慮して設定されるが、一般的には、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径と同程度のピッチが好ましい。
【００３７】
但し、あまりに、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、若しくは直径、及び移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の配置のピッチを小さくすることは、加工技術上の困難が伴う。弾性表面波の周波数が５０ＭＨｚ以上の高周波の場合も、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、若しくは直径、及び移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の配置のピッチを、弾性表面波の波長に比して十分小さく設定することは好ましいが、弾性表面波の周波数が高くなればなるほど、微細加工が必要になるので、現在の加工技術の最小値により、最小寸法が決まることになる。
【００３８】
図４に示すように、約２０×２０ｍｍ２の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を４ｍｍ角のスライダ基板１２２を配置した移動子（スライダ）１２を、厚さ１ｍｍ、１２８°Ｙ−カットのＬｉＮｂＯ3基板からなるステータ圧電膜１１１に対向させた、１０ＭＨの弾性表面波リニアモータにおいて、入力電流を１．２Ａ0-p，１．４Ａ0-p，１．７Ａ0-p，１．９Ａ0-p，２．３Ａ0-pと変化させたときのスライダ速度の過渡応答特性を図１０に示す。移動子（スライダ）１２への予圧は２０Ｎである。図１０より移動子（スライダ）１２の効率良い駆動が確認できる。入力電流を１．２Ａ0-p〜２．３Ａ0-pと大きくするにつれ到達できる最大スライダ速度は速くなることが分かる。図１０の場合は、ステータ圧電膜１１１のストロークが２２ｍｍと短いため定常速度に達してはいないが、到達できる最高速度は、更に速くなると考えられる。
【００３９】
図１０と同一構造の１０ＭＨの弾性表面波リニアモータにおいて、予圧を１１ｎ，２０Ｎ，２９Ｎと変化させたときの入力電流とスライダ推力の関係を図１１に示す。スライダ推力は移動子（スライダ）１２の等価質量と立ち上がり加速度より導出した。入力電流を大きくすると得られるスライダ推力は大きくなる。又測定の範囲では予圧を大きくするにつれ，得られるスライダ推力が大きくなっていき，最大スライダ推力４Ｎを得た。
【００４０】
図１０及び図１１に示す結果により、移動子（スライダ）１２の摩擦駆動面の構造として、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を多数、マトリクス状に配列した移動子セグメントアレイの構造は有効であることが分かる。
【００４１】
（第２の実施の形態）
図１３に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの基本構成図は、図１と同様な構成であり、ステータ圧電膜１１１の表面にすだれ状電極（櫛型電極）からなる第１駆動電極１３ａと第２駆動電極１３ｂを互いに対向して配置している。第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータで説明したように、ステータ圧電膜１１１は、ＬｉＮｂＯ3基板等からなり、ステータ圧電膜１１１の表面には、第１駆動電極１３ａ及び第２駆動電極１３ｂとしてのすだれ状電極（櫛型電極）は微細加工技術が必要であり、ディスポーザブルスライダ１２ｄに比べて製造コストが高い。このため、ステータ１１を頻繁に交換すると運用コストが高くなってしまう。
【００４２】
そこで，第２の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータでは、図１２に示すように、ステータ圧電膜１１１の摩擦駆動面の表面にマトリクス状に配列された複数のステータセグメント１１３の配列からなるステータセグメントアレイを形成している。ステータ圧電膜１１１表面に、ステータ圧電膜１１１よりもヤング率が大きい（硬い）材料のステータセグメント１１３を備える。更に、ステータセグメント１１３の構造に耐摩耗性材料を用いることにより、ステータ圧電膜１１１とディスポーザブルスライダ１２ｄ間の摩擦駆動性能を確保しつつステータ１１の耐摩耗性を向上させる。これにより，長期にわたりステータ１１のメンテナンスを不要にできる。
【００４３】
一方，第２の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータのディスポーザブルスライダ１２ｄは、図示を省略しているが、図３と同様に、鋼球を半分に切った、剛性の高い半球からなるフリーホイール・ヘッド１２１と、このフリーホイール・ヘッド１２１に接着等により固定されたスライダ基板１２２とを備える。しかし、第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータとは異なり、スライダ基板１２２の表面にマトリクス状に設けられた複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を有せず、ステータ圧電膜１１１の摩擦駆動面と対になるディスポーザブルスライダ１２ｄの表面に、ステータセグメント１１３を構成する材料よりも柔らかい材料をからなるスライダ基板１２２が露出している。例えば、ディスポーザブルスライダ１２ｄのスライダ基板１２２をＡｌ，Ｍｇ等の金属板などの柔らかい材料で構成し、ステータセグメント１１３をＤＬＣ膜で構成すれば、ＤＬＣ膜に比べて、スライダ基板１２２は摩耗しやすくなるため，スライダ基板１２２のみを使い捨てにできる構造とする。こうすると，スライダ基板１２２の表面の摩耗により駆動性能が低下した場合は，ディスポーザブルスライダ１２ｄのスライダ基板１２２のみ交換すれば良い。ディスポーザブルスライダ１２ｄのスライダ基板１２２を交換すると，この弾性表面波アクチュエータは新品に戻るため，簡単なメンテナンスにより弾性表面波アクチュエータの寿命を延ばすことが可能となる。
【００４４】
移動子セグメント（スライダセグメント）１２３と同様に、ステータセグメント１１３の上面形状は、正方形に限定されず、長方形や３角形、５角形、６角形、８角形等の他の多角形でも良く、円形、長円形や楕円形等でも構わない。ステータセグメント１１３の断面形状は、図５に示した移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の断面形状と同様であり、ステータセグメント１１３の上面は、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度、好ましくは曲率半径Ｒ＝５０μｍ〜３００μｍ程度、更に好ましくは曲率半径Ｒ＝８０μｍ〜１５０μｍ程度の曲面であり、代表的には、例えば曲率半径Ｒ＝１００μｍ程度の値が採用可能である。概略的には、ステータセグメント１１３の上面のなす曲率半径Ｒは、ステータセグメント１１３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径の４倍〜８倍程度に設定すれば良いが、直径の半分である半球状のステータセグメント１１３でも良い。
【００４５】
又、図５の符号Ａで示した円内に位置する、ステータセグメント１１３の上面の端部は、Ｒ≧１μｍ程度の丸みを有することが好ましい。
【００４６】
ステータセグメント１１３の上面は、必ずしも単一の曲率半径Ｒからなる曲面である必要はなく、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度の範囲から選ばれる複数の曲率半径の組み合わせからなる曲面でも構わない。
【００４７】
図１２に示すようなマトリクス状に配列されたセグメント構造のＤＬＣは、第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータで説明したと同様に、ＣＶＤ成膜時に図６に示すようなタングステン線の金網からなるメッシュ電極（カソード）３０を用いれば、簡単に製造できる。即ち、メッシュ電極（カソード）３０の上に、ステータ圧電膜１１１の表面を下向きにして搭載し、支持部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを用いてプラズマＣＶＤ装置の内部に陽極と対向するように配置すれば良い。メッシュ電極（カソード）３０のメッシュサイズを２０μｍ×２０μｍとし、タングステンの線径をφ２０μｍとして、ステータ圧電膜１１１の表面を格子状にマスキングすることにより、図１２に示すようなマトリクス状に配列されたセグメント構造が実現できる。
【００４８】
摩擦駆動面では，ディスポーザブルスライダ１２ｄとステータ１１の面が接している。ステータ１１は、ステータ圧電膜１１１とその表面に形成されたステータセグメント１１３からなる摩擦駆動面を構成し，スライダ基板１２２は一般的材料の平面とする。ステータセグメント１１３を構成する材料はステータ圧電膜１１１よりもヤング率が大きい（硬い）材料である。図７に示したのと同様に（図７で上下を逆に解釈すべきであるが）、ステータセグメント１１３上面が対となるスライダ基板１２２の表面に接触する際，対となるスライダ基板１２２の表面の凹凸に応じてステータセグメント１１３の接触面は姿勢を変えなければならない。ステータセグメント１１３を支持するステータ圧電膜１１１がステータセグメント１１３に比べて柔らかいため，図７に示すように、ステータ圧電膜１１１が微視的に弾性変形し、受動的にステータセグメント１１３の姿勢が対面と微視的に平行になり，微視的に一様な接触を実現することが可能である。
【００４９】
図１２に示すように、ステータセグメント１１３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径を、弾性表面波の波長に比して十分小さく設定することが好ましい。「十分小さく設定」とは、弾性表面波の波長の少なくとも１／５以下、好ましくは１／１０以下を意味し、より好ましくは１／２０以下である。周波数にも依存するが、１０ＭＨｚでは、ステータセグメント１１３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径を、弾性表面波の波長の１／４０〜１／８０程度にすれば良い。又、マトリクス状に複数のステータセグメント１１３を配置する場合のピッチや密度は、弾性表面波の波長とステータセグメント１１３の接触総面積を考慮して設定されるが、一般的には、ステータセグメント１１３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径と同程度のピッチが好ましい。
【００５０】
他の構造は、図１〜図３に示した第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータと基本的に同様であるので、重複した説明は省略する。
【００５１】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータでは、図１４に示すように、ステータ圧電膜１１１の摩擦駆動面の表面にマトリクス状に配列された複数のステータセグメント１１３の配列からなるステータセグメントアレイを形成している。ステータ圧電膜１１１表面に、ステータ圧電膜１１１よりもヤング率が大きい（硬い）材料のステータセグメント１１３の配列からなるステータセグメントアレイを備える。
【００５２】
一方，第３の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの移動子（スライダ）１２は、図示を省略しているが、図３と同様に、鋼球を半分に切った、剛性の高い半球からなるフリーホイール・ヘッド１２１と、このフリーホイール・ヘッド１２１に接着等により固定されたスライダ基板１２２と、スライダ基板１２２の表面にマトリクス状に設けられた、スライダ基板１２２よりもヤング率が大きい（硬い）材料の複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の配列からなる移動子セグメントアレイから構成されている。
【００５３】
更に、ステータセグメント１１３及び移動子セグメント（スライダセグメント）１２３に共に耐摩耗性材料を用いている。このため、ステータ１１と移動子（スライダ）１２間の摩擦駆動性能を確保しつつ、ステータ１１と移動子（スライダ）１２の両方の耐摩耗性を向上させ、長期にわたりメンテナンスを不要にできる。
【００５４】
第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータで説明したとおり、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面形状は、正方形に限定されず、長方形や３角形、５角形、６角形、８角形等の他の多角形でも良く、円形、長円形や楕円形等でも構わない。又、図５に示すように、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面は、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度、好ましくは曲率半径Ｒ＝５０μｍ〜３００μｍ程度、更に好ましくは曲率半径Ｒ＝８０μｍ〜１５０μｍ程度の曲面であり、代表的には、例えば曲率半径Ｒ＝１００μｍ程度の値が採用可能である。概略的には、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面のなす曲率半径Ｒは、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径の４倍〜８倍程度に設定すれば良いが、直径の半分である半球状の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３でも良い。又、図５の符号Ａで示した円内に位置する、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面の端部は、Ｒ≧１μｍ程度の丸みを有することが好ましい。移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の上面は、必ずしも単一の曲率半径Ｒからなる曲面である必要はなく、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度の範囲から選ばれる複数の曲率半径の組み合わせからなる曲面でも構わない。
【００５５】
移動子セグメント（スライダセグメント）１２３と同様に、ステータセグメント１１３の上面形状は、正方形に限定されず、長方形や３角形、５角形、６角形、８角形等の他の多角形でも良く、円形、長円形や楕円形等でも構わない。ステータセグメント１１３の断面形状は、図５に示した移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の断面形状と同様であり、ステータセグメント１１３の上面は、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度、好ましくは曲率半径Ｒ＝５０μｍ〜３００μｍ程度、更に好ましくは曲率半径Ｒ＝８０μｍ〜１５０μｍ程度の曲面であり、代表的には、例えば曲率半径Ｒ＝１００μｍ程度の値が採用可能である。概略的には、ステータセグメント１１３の上面のなす曲率半径Ｒは、ステータセグメント１１３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径の４倍〜８倍程度に設定すれば良いが、直径の半分である半球状のステータセグメント１１３でも良い。又、図５の符号Ａで示した円内に位置する、ステータセグメント１１３の上面の端部は、Ｒ≧１μｍ程度の丸みを有することが好ましい。ステータセグメント１１３の上面は、必ずしも単一の曲率半径Ｒからなる曲面である必要はなく、曲率半径Ｒ＝１０μｍ〜１ｍｍ程度の範囲から選ばれる複数の曲率半径の組み合わせからなる曲面でも構わない。
【００５６】
図１４に示す移動子セグメント（スライダセグメント）１２３及びステータセグメント１１３は、ＤＬＣで実現するのが好ましく、この場合、第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータで説明したと同様に、ＣＶＤ成膜時に図６に示すようなタングステン線の金網からなるメッシュ電極（カソード）３０を用いれば、簡単に製造できる。
【００５７】
第３の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの摩擦駆動面では，移動子（スライダ）１２に、スライダ基板１２２とその表面に形成された移動子セグメント（スライダセグメント）１２３からなる摩擦駆動面を構成し，ステータ１１に、ステータ圧電膜１１１とその表面に形成されたステータセグメント１１３からなる摩擦駆動面を構成し、互いに接している。移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を構成する材料はスライダ基板１２２よりもヤング率が大きい（硬い）材料であり、ステータセグメント１１３を構成する材料はステータ圧電膜１１１よりもヤング率が大きい（硬い）材料である。ステータセグメント１１３の上面が対となる移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の下面に接触する際，対となるスライダ基板１２２又は移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の表面の凹凸に応じてステータセグメント１１３の接触面は姿勢を変えなければならない。ステータセグメント１１３を支持するステータ圧電膜１１１が、ステータセグメント１１３に比べて柔らかいため，ステータ圧電膜１１１が微視的に弾性変形し、受動的にステータセグメント１１３の姿勢が対面と微視的に平行になる。同時に、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を支持するスライダ基板１２２が移動子セグメント（スライダセグメント）１２３に比べて柔らかいため，スライダ基板１２２が微視的に弾性変形し、受動的に移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の姿勢が対面と微視的に平行になり，微視的に一様な接触を実現することが可能である。
【００５８】
図１４に示すように、ステータセグメント１１３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径を、弾性表面波の波長に比して十分小さく設定することが好ましい。「十分小さく設定」とは、弾性表面波の波長の少なくとも１／５以下、好ましくは１／１０以下を意味し、より好ましくは１／２０以下である。周波数にも依存するが、１０ＭＨｚでは、ステータセグメント１１３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径を、弾性表面波の波長の１／４０〜１／８０程度にすれば良い。又、ステータセグメント１１３を配置する場合のピッチや密度は、弾性表面波の波長とステータセグメント１１３の接触総面積を考慮して設定されるが、一般的には、ステータセグメント１１３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径と同程度のピッチが好ましい。
【００５９】
一方、移動子セグメント（スライダセグメント）１２３の一辺の長さ、対角線の長さ、又は直径は、図１４に示すように、弾性表面波の波長と同程度、若しくはその数倍程度に設定可能である。複数の移動子セグメント（スライダセグメント）１２３を配置するピッチを、弾性表面波の波長に対して長くしすぎると、接触しない部分が増えるので好ましくない。したがって、互いに隣接する移動子セグメント（スライダセグメント）１２３間の距離は、弾性表面波の波長と同程度、若しくは弾性表面波の波長より短くなるように設定するのが好ましい。
【００６０】
他の構造は、図１〜図３に示した第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータと基本的に同様であるので、重複した説明は省略する。
【００６１】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６２】
例えば、図１において、制御回路１６が切り換えスイッチ１７を制御して、高周波発信器１８からの高周波の供給を、第１出力増幅器１５ａ又は第２出力増幅器１５ｂに切り換える回路構成を示したが、図１の回路構成は例示であり、これに限定されるものではない。例えば、切り換えスイッチ１７と高周波発信器１８との間に、共通の出力増幅器を接続し、共通の出力増幅器の出力を、切り換えスイッチ１７を用いて、第１駆動電極１３ａ又は第２駆動電極１３ｂに切り換えるような回路構成でも構わない。このような回路構成でも、同様に、位置センサ１４ａが移動子（スライダ）１２が第１駆動電極１３ａの側の折り返し地点（終点）に近づいて来たことを検知した場合は、第２駆動電極１３ｂを駆動し、移動子（スライダ）１２を第２駆動電極１３ｂの方向に反転移動させ、位置センサ１４ｂが移動子（スライダ）１２が第２駆動電極１３ｂの側の折り返し地点に近づいて来たことを検知した場合は、第１駆動電極１３ａを駆動し、移動子（スライダ）１２を第１駆動電極１３ａの方向に反転移動させることができる。
【００６３】
又、既に述べた第１〜第３の実施の形態の説明においては、ステータ１１と移動子（スライダ）１２とからなる弾性表面波リニアモータについて説明したが、ステータ１１に対して回転するロータを備える弾性表面波回転モータに対しても適用可能であり、更に、弾性表面波ポンプ等の種々のアクチュエータにも適用可能である。
【００６４】
更に、既に述べた第１〜第３の実施の形態の説明においては、ステータ圧電膜１１１の表面にすだれ状電極（櫛型電極）からなる第１駆動電極１３ａと第２駆動電極１３ｂを互いに対向して配置した構造を説明した。しかし、給電方法に工夫がいるが、移動子（スライダ）１２側に駆動電極を設け、移動子（スライダ）１２を自走させるような構造でも構わない。
【００６５】
或いは、既に述べた第１〜第３の実施の形態の説明において、移動子（スライダ）１２の位置の方を絶対座標に固定し、ステータ１１側を移動子（スライダ）１２に対し相対的に移動させるような態様でも構わない。要は、移動子（スライダ）１２と移動子（スライダ）１２とが相対的に移動すれば良いので、どちらが固定されているかは、重要ではなく、したがって、種々の弾性表面波アクチュエータに本発明の技術的思想は適用可能である。
【００６６】
更に、弾性表面波はすだれ状電極（櫛型電極）以外に、ガンダイオード等を用いて励起する方法でも構わない。
【００６７】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの概略構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータのリニアガイドを含めた概略構成を説明する断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの移動子（スライダ）の構造を詳細に説明する断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの移動子セグメントアレイの構造を詳細に説明する上面図（写真）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの移動子セグメントアレイを構成する移動子セグメント（スライダセグメント）１２の構造を模式的に説明する断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る移動子セグメントアレイの製造方法の一部をなすプラズマＣＶＤに用いるメッシュ電極（カソード）を模式的に説明する鳥瞰図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの移動子（スライダ）における、スライダ基板の微視的な弾性変形を説明する模式的な断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの移動子セグメントアレイの寸法と、弾性表面波の波長との関係を説明する模式的な断面図である（その１）。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの移動子セグメントアレイの寸法と、弾性表面波の波長との関係を説明する模式的な断面図である（その２）。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータにおいて、入力電流を変化させたときのスライダ速度の過渡応答特性を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータにおいて、予圧を変化させたときの入力電流とスライダ推力の関係を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータのステータセグメントアレイの寸法と、弾性表面波の波長との関係を説明する模式的な断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの概略構成を説明するブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る弾性表面波アクチュエータの移動子セグメントアレイ及びステータセグメントアレイの寸法と、弾性表面波の波長との関係を説明する模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１１…ステータ
１２ｄ…ディスポーザブルスライダ
１３ａ…第１駆動電極
１３ｂ…第２駆動電極
１４ａ…位置センサ
１４ｂ…位置センサ
１５ａ…第１出力増幅器
１５ｂ…第２出力増幅器
１６…制御回路
１７…切り換えスイッチ
１８…高周波発信器
２２…ステータ摺動台
２３…スライダ加圧板
２５ａ，２５ｂ…ボルト
２６ａ，２６ｂ…ナット
３０…メッシュ電極（カソード）
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…支持部
１１１…ステータ圧電膜
１１２…ステータ基板
１１３…ステータセグメント
１２１…フリーホイール・ヘッド
１２２…スライダ基板
１２３…移動子セグメント（スライダセグメント）
【図１】
2007236094.tif 000003
【図２】
2007236094.tif 000004
【図３】
2007236094.tif 000005
【図６】
2007236094.tif 000006
【図７】
2007236094.tif 000007
【図８】
2007236094.tif 000008
【図９】
2007236094.tif 000009
【図１２】
2007236094.tif 000010
【図１３】
2007236094.tif 000011
【図１４】
2007236094.tif 000012
【図４】
2007236094.tif 000013
【図５】
2007236094.tif 000014
【図１０】
2007236094.tif 000015
【図１１】
2007236094.tif 000016