弾性表面波アクチュエータ
【課題】移動子を確実に移動させることができる弾性表面波アクチュエータを提供することにある。
【解決手段】弾性表面波アクチュエータは、圧電基板２、及び該圧電基板２の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板２に弾性表面波を励振する一対の交差指電極３，４を備える固定子１と、圧電基板２の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子５と、移動子５を固定子１に所定の圧力Ｎで接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極３，４は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成され、同方向に進む弾性表面波は、同一の位相を有するように設定されている。
【解決手段】弾性表面波アクチュエータは、圧電基板２、及び該圧電基板２の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板２に弾性表面波を励振する一対の交差指電極３，４を備える固定子１と、圧電基板２の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子５と、移動子５を固定子１に所定の圧力Ｎで接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極３，４は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成され、同方向に進む弾性表面波は、同一の位相を有するように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体を駆動するアクチュエータとしては超音波モータが知られている。超音波モータは、超音波振動子により弾性体に機械振動を発生させ、主として弾性体の表面に現れる楕円運動から摩擦力を介して駆動力を取り出している。
【０００３】
このような超音波モータの一つとして弾性表面波アクチュエータ（ＳＡＷ（SurfaceAcoustic Wave）アクチュエータ）が従来から提供されており、この弾性表面波アクチュエータは、固定子（ステータ）となる弾性表面波素子と、弾性表面波素子の表面の両側に形成されるＩＤＴ（Interdigital Transducer）からなる駆動電極（励振用電極）と、弾性表面波素子上に搭載されて直線移動を行う移動子（スライダ）と、移動子を固定子上に所定の圧力で接触させる予圧手段とを備えている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−２３３８６５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の弾性表面波アクチュエータでは、駆動電極により高周波（数ＭＨｚ帯）の弾性表面波を励振すると、移動子が弾性表面波で得られる数ｎｍの微小振動から推力を得て、固定子上を移動するようになっており、弾性表面波を励振させる駆動電極の切り換えを行うことで、固定子上で移動子を往復運動させることができるようになっている。
【０００５】
ここで、移動子を移動させるためには、予圧手段の圧力に逆らって振動できる（移動子を持ち上げることができる）ような面方向のエネルギーを有する弾性表面波をＩＤＴにより励振する必要があり、低電力で弾性表面波アクチュエータを駆動する場合、移動子に与える弾性表面波のエネルギーが足りず、移動子を移動させることができなくなるという問題があった。
【０００６】
このような問題は、低電力で弾性表面波アクチュエータを駆動した際の弾性表面波のエネルギーに応じて予圧手段の圧力を低くすることで解決できるように思えるが、予圧手段の圧力を低くした際には、当然ながら移動子と固定子との接触圧が低くなるために、移動子が固定子に生じる弾性表面波から推力を得にくくなり、その結果、移動子が移動しにくくなるという新たな問題が生じることになる。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、移動子を確実に移動させることができる弾性表面波アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１の弾性表面波アクチュエータの発明では、圧電基板、及び該圧電基板の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板に弾性表面波を励振する一対の交差指電極を備える固定子と、圧電基板の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子と、移動子を固定子に所定の圧力で接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成された弾性表面波アクチュエータであって、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段を備えているから、一方の交差指電極から他方の交差指電極へ向かう弾性表面波と、各交差指電極で同回数反射されて他方の交差指電極へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有するようにすることが可能となり、これにより同方向へ進む弾性表面波が同位相で重ね合わされて固定子上に弾性表面波のエネルギーが蓄積されて、一方の交差指電極で弾性表面波を励振させた際に、低電力であっても予圧手段の圧力に抗して振動できる大きさの面方向のエネルギーを有する弾性表面波を移動子に与えることができ、これにより移動子の移動が確実に行えるという効果を奏する。
【００１０】
請求項２の弾性表面波アクチュエータの発明では、圧電基板、及び該圧電基板の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板に弾性表面波を励振する一対の交差指電極を備える固定子と、圧電基板の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子と、移動子を固定子に所定の圧力で接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成された弾性表面波アクチュエータであって、一対の交差指電極の等価反射面間の距離は、各交差指電極で発生される弾性表面波の半波長の整数倍に略等しい値に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、一対の交差指電極の等価反射面間の距離が、各交差指電極で発生される弾性表面波の半波長の整数倍に略等しい値に設定されているから、一方の交差指電極から他方の交差指電極へ向かう弾性表面波と、各交差指電極で同回数反射されて他方の交差指電極へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有することになり、これにより同方向へ進む弾性表面波が同位相で重ね合わされて固定子上に弾性表面波のエネルギーが蓄積されて、一方の交差指電極で弾性表面波を励振させた際に、低電力であっても予圧手段の圧力に抗して振動できる大きさの面方向のエネルギーを有する弾性表面波を移動子に与えることができ、これにより移動子の移動が確実に行えるという効果を奏する。
【００１２】
請求項３の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１又は２の構成に加えて、弾性表面波に対する交差指電極の反射率が所定値となるように、交差指電極の交差指の間隔、もしくは交差指電極の互いに異極となる一対の交差指の数が設定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、交差指電極の交差指の間隔、もしくは交差指電極の互いに異極となる一対の交差指の数を設定するだけの簡単な構成で、弾性表面波に対して所定の反射率を有する交差指電極を得ることができるという効果を奏する。
【００１４】
請求項４の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜３のいずれか１項の構成に加えて、位相調整手段は、交差指電極に接続されるとともに該交差指電極で弾性表面波を反射する際に弾性表面波の位相をインピーダンスの値に応じて変化させる位相調整用電気回路部であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、位相調整用電気回路部のインピーダンスの値を変更するだけで、同方向に進む弾性表面波の位相を調整することができ、これにより位相調整手段による位相の調整を容易に行えるという効果を奏する。
【００１６】
請求項５の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項４の構成に加えて、位相調整用電気回路部は、インピーダンスの値が調整可能な位相調整用インピーダンス素子を備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、位相調整用電気回路部に、インピーダンスの値が調整可能な位相調整用インピーダンス素子を用いているから、位相調整手段による位相の調整をさらに容易に行うことができるという効果を奏する。
【００１８】
請求項６の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項５の構成に加えて、位相調整用電気回路部は、移動子の速度が目標値となるように、位相調整用インピーダンス素子のインピーダンスの値を設定する位相制御部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、同方向に進む弾性表面波の位相を調整することで、移動子の速度が目標値に維持されるので、駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子の速度が低下してしまうことを防止できるという効果を奏する。
【００２０】
請求項７の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜６のいずれか１項の構成に加えて、弾性表面波に対する交差指電極の反射率を調整する反射率調整手段を備えていることを特徴とする。
【００２１】
請求項７の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、反射率調整手段によって、弾性表面波に対する交差指電極の反射率を調整できるので、交差指電極の設計を容易に行えるという効果を奏する。
【００２２】
請求項８の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項７の構成に加えて、反射率調整手段は、交差指電極に接続されるとともに弾性表面波に対する前記交差指電極の反射率をインピーダンスの値に応じて変化させる反射率調整用電気回路部であることを特徴とする。
【００２３】
請求項８の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、インピーダンスの値によって弾性表面波に対する交差指電極の反射率の調整を行えるから、交差指電極の設計をさらに容易に行えるようになるという効果を奏する。
【００２４】
請求項９の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項８の構成に加えて、反射率調整用電気回路部は、インピーダンスの値が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子を備えていることを特徴とする。
【００２５】
請求項９の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、反射率調整用電気回路部に、インピーダンスの値が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子を用いているから、反射率調整手段による反射率の調整をさらに容易に行うことができるという効果を奏する。
【００２６】
請求項１０の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項９の構成に加えて、反射率調整用電気回路部は、移動子の速度が目標値となるように、反射率調整用インピーダンス素子のインピーダンスの値を設定する反射率制御部を備えていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１０の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、弾性表面波に対する交差指電極の反射率を調整することで、移動子の速度が目標値に維持されるので、駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子の速度が低下してしまうことを防止できるという効果を奏する。
【００２８】
請求項１１の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜１０のいずれか１項の構成に加えて、予圧手段による弾性表面波の減衰率が所定の値となるように、予圧手段によって移動子を固定子に接触させる圧力の値が設定されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項１１の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、固定子上に励振される弾性表面波の進行波成分と定在波成分との比率は、予圧手段による弾性表面波の減衰率の影響を受けるため、予圧手段により移動子を固定子に接触させる圧力の値を変更することによって、固定子に交差指電極を形成した後でも、固定子上に励振される弾性表面波の進行波成分と定在波成分との比率の微調整を行えるという効果を奏する。
【００３０】
請求項１２の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜１１のいずれか１項の構成に加えて、交差指電極に駆動電圧を印加する電源の接続先となる交差指電極を切り換える切換手段を備えていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１２の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、電源を各交差指電極で共用しているので、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【００３２】
請求項１３の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜１２のいずれか１項の構成に加えて、交差指電極は、所望の方向以外に進む弾性表面波を所望の方向へ反射させる反射部を備えた一方向性電極であることを特徴とする。
【００３３】
請求項１３の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、所望の方向以外に進む弾性表面波を所望の方向へ反射させる反射部を備えているので、同じ電力で駆動させた際に、反射部を備えていない場合よりも大きいエネルギーを有する弾性表面波を交差指電極により励振させることが可能になり、これにより、さらなる低電力化を図ることができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の弾性表面波アクチュエータは、一方の交差指電極から他方の交差指電極へ向かう弾性表面波と、各交差指電極で同回数反射されて他方の交差指電極へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有するように調整することができ、これにより同方向へ進む弾性表面波を同位相で重ね合わせて固定子上に弾性表面波のエネルギーを蓄積することが可能となり、その結果、一方の交差指電極で弾性表面波を励振させた際に、低電力であっても予圧手段の圧力に抗して振動できる大きさの面方向のエネルギーを有する弾性表面波を移動子に与えることができるようになって、移動子の移動が確実に行えるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、本発明の弾性表面波アクチュエータの実施形態について図１〜図１５を用いて説明する。
【００３６】
（実施形態１）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータ（ＳＡＷアクチュエータ）は、図１（ａ）に示すように、圧電基板２、及び該圧電基板２の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板２に弾性表面波を発生させる一対の交差指電極３，４を備える固定子（ステータ）１と、圧電基板２の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子（スライダ）５と、移動子５を固定子１に所定の圧力Ｎで接触させる予圧手段（図示せず）とを具備している。そして、交差指電極３は、対向する交差指電極４が励振する弾性表面波を対向する交差指電極４側に反射するように構成され、交差指電極４は、対向する交差指電極３が励振する弾性表面波を対向する交差指電極３側に反射するように構成され、一対の交差指電極３，４の等価反射面間の距離は、交差指電極で励振される弾性表面波の半波長の整数倍に略等しい値に設定されている。
【００３７】
ここで、移動子５は、図１（ｂ）に示すように、例えばシリコン等の硬質材料を用いて形成されており、略直方体状の本体５ａと、固定子１からの推力を得やすくするために固定子１と対向する本体５ａの面（本実施形態では下面）に突設された複数の突起５ｂとを一体に備えている。尚、突起５ｂは必ずしも必要なものではなく、要は、移動子５が固定子１からの推力を十分に得ることができればよい。
【００３８】
また、図示しない予圧手段としては、例えば、板ばねやスプリングコイル等の弾性体や、予め移動子５に設けた鉄等の磁性片を吸着する磁石等が用いられ、移動子５を圧力Ｎにて固定子１に接触させるように構成されている。
【００３９】
固定子１は、上記の圧電基板２と、第１交差指電極３と、第２交差指電極４とで構成されている。ここで、圧電基板２は、固定子１の下地材となるものであり、例えばＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）単結晶等の電気機械結合係数が高い圧電材料を用いて形成された矩形状の圧電結晶板である。尚、このような圧電基板としては、全てが圧電材料により形成されたものに限らず、非圧電材料の基板の表面にＺｎＯ等の圧電薄膜を形成したものを用いてもよい。
【００４０】
第１交差指電極３は、図１（ａ）に示すように、互いに異極となる一対の交差指３ａ，３ｂを所定間隔で複数対列設された形状の所謂櫛歯状電極（ＩＤＴ、櫛形電極ともいう）であり、圧電基板２の表面の長手方向における一端側（図１（ａ）における左端側）に形成されている。また、第１交差指電極３の交差指３ａは、スイッチＳＷ１を介して外部の高周波電源ＡＣ１の一端に接続され、交差指３ｂは高周波電源ＡＣ１の他端に接続されている。そして、高周波電源ＡＣ１により第１交差指電極３に高周波電圧が印加された際には、第１交差指電極３の電気的エネルギーが機械的エネルギーに変換されて圧電基板２に弾性表面波（レイリー波）が励振される。一方、第２交差指電極４は、第１交差指電極３と同様に、互いに異極となる一対の交差指電極３ａ，３ｂを所定間隔で複数対列設された形状であり、図１（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における他端側（図１（ａ）における右端側）に形成されて、交差指４ａがスイッチＳＷ２を介して高周波電源ＡＣ２の一体に接続され、交差指４ｂが高周波電源ＡＣ２の他端に接続されている。ここでは、これらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２が弾性表面波を発生させる交差指電極の切り換えを行う切換手段となっている。尚、図１において交差指電極３，４は簡略化して示してある。
【００４１】
ここで、第１交差指電極３と第２交差指電極４は、各交差指電極３，４の等価反射面間の距離が、各交差指電極３，４により励振される弾性表面波の半波長の略整数倍となるように圧電基板１の表面に対向配置されている。つまり、弾性表面波の波長をλ、等価反射面間の距離をＤとすると、Ｄ≒ｎλ／２（ｎ：整数）が成り立つように等価反射面間の距離Ｄを設定するのである。ここで、等価反射面とは、複数の交差指で徐々に弾性表面波を反射する交差指電極において、一面で弾性表面波を反射したと仮定した場合の面をいう。
【００４２】
上述したように等価反射面間の距離Ｄを設定することで、第１交差指電極３で励振されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ１と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１のいずれもが同一の位相を有するとともに、第２交差指電極４で反射されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６…Ｗ２ｎのいずれもが同一の位相を有するように設定している。
【００４３】
次に、各交差指電極３，４の設計方法について第１交差指電極３を例に挙げて説明する。第１交差指電極３は、同極の交差指３ａ，３ａ（又は交差指３ｂ，３ｂ）の間隔（ピッチ）ｌによって共振周波数が決定され、一対の異極の交差指３ａ，３ｂの組数ｍによって反射率の周波数特性が変化する。そのため、シミュレーションを行うことにより間隔ｌと組数ｍから交差指電極の共振周波数や、アドミタンス特性（コンダクタンス及びサセプタンス）、反射率の周波数特性を得ることができ、これにより所望の共振周波数や、反射率の周波数特性を有する交差指電極の設計を行える。
【００４４】
例えば、間隔ｌ＝１３２．６４μｍ、組数ｍ＝２０とした場合は、シミュレーション結果から、交差指電極の共振周波数（つまりはコンダクタンスのピーク）ｆ０＝２８．９ＭＨｚとなり、この場合は、図２（ａ）に示すような反射率特性を有する交差指電極が得られ、この交差指電極は、周波数が２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対して約０．２１の反射率を有していることがわかる。ここで、間隔ｌを大きくすると共振周波数が低くなり、これに伴なって反射率の周波数特性が全体的に低周波数側へシフトし、間隔ｌを小さくした際には共振周波数が高くなり、これに伴なって反射率の周波数特性が全体的に高周波数側へとシフトするため、反射率の周波数特性が所望の値に近くなるように間隔ｌを仮設定する。
【００４５】
間隔ｌの仮設定によって大まかな反射率の周波数特性を設定した後には、組数ｍを変化させることで反射率の大きさの設定を行う。図２（ｂ）のグラフは、それぞれ組数ｍのみを異ならせた交差指電極の反射率特性を示しており、ａは組数ｍ＝５、ｂは組数ｍ＝１０、ｃは組数ｍ＝１５、ｄは組数ｍ＝２０、ｅは組数ｍ＝３０で、それぞれの間隔ｌは１３２．６４μｍである。そして、このような組数ｍの値と反射率の最大値とをプロットすると、図２（ｃ）に示すようなグラフが得られる。つまり、組数ｍを増やせば、反射率の最大値を大きくすることができ、組数ｍが３０を越えると反射率が約１となることがわかる。また、図２（ｂ）を参照すれば明らかなように、組数ｍを変化させた際には、反射率の最大値をとる周波数が徐々に低周波数側へシフトするため、反射率が最大値をとる周波数が所望の値からずれた際には、組数ｍを決定した後に、所望の周波数で反射率が最大になるように再度間隔ｌの設定を行い、最適な間隔ｌに設定し直すのである。
【００４６】
このように間隔ｌ、組数ｍの設定を行うことで所望の共振周波数及び反射率の周波数特性を有する交差指電極３，４の設計を行うことができる。
【００４７】
以上述べた固定子１において、高周波電源ＡＣ１により第１交差指電極３に高周波電圧を印加してエネルギーＰの弾性表面波Ｗ１を励振させた際には、固定子１には次のような波が生じることになる。尚、弾性表面波Ｗ１と同じ周波数の弾性表面波に対する第１交差指電極３の反射率をη（０＜η≦１）、第２交差指電極４の反射率をγ（０＜γ≦１）とし、また伝搬による弾性表面波の減衰は少ないため無視する。
【００４８】
すなわち、第１交差指電極３で励振された弾性表面波Ｗ１は、図１（ａ）に示すように、第２交差指電極４へ向かい、第２交差指電極４に到達すると弾性表面波Ｗ１の一部が第２交差指電極４により第１交差指電極３側へ反射されてエネルギーγＰの弾性表面波Ｗ２となる。そして弾性表面波Ｗ２が第１交差指電極３に到達すると、第１交差指電極３により一部が第２交差指電極４側へ反射されてエネルギーγηＰの弾性表面波Ｗ３となる。同様に、弾性表面波Ｗ３は、一部が第２交差指電極４で反射されてエネルギーγ２ηＰの弾性表面波Ｗ４となって第１交差指電極３へ向い、以降、このような反射が繰り返される。
【００４９】
そして、上述したように弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１がそれぞれ同位相であり、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎがそれぞれ同位相であるので、第１交差指電極３から第２交差指電極４へ向かう弾性表面波（つまりは進行波）ＷＦのエネルギーＰＦは、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１のエネルギーの総和となり、エネルギーＰＦ＝Ｐ{１＋γη＋（γη）２＋（γη）３＋…＋（γη）２ｎ−１}となる。また、第２交差指電極４から第１交差指電極３へ向かう弾性表面波（つまりは反射波）ＷＲのエネルギーＰＲは、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎのエネルギーの総和となり、エネルギーＰＲ＝γＰ{１＋γη＋（γη）２＋（γη）３＋…＋（γη）２ｎ−１}となる。ここで、ｎ→∞とし、γη＜１であるとすると、エネルギーＰＦ、ＰＲは次式のように表わすことができる。
【００５０】
【数１】
【００５１】
また、固定子１に生じる波の全エネルギーＰＳは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦと反射波ＷＲのエネルギーＰＲの合計となり、このうち移動子５の第１交差指電極３側への移動に寄与する固定子１の表面に沿った沿面方向のエネルギー（以下、進行波成分と称す）ＰＨは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦと反射波ＷＲのエネルギーＰＲとの差分となり、移動子５の移動に寄与しない固定子１の表面の面方向のエネルギー（以下、定在波成分と称す）ＰＶは、全エネルギーＰＳと進行波成分ＰＨとの差分となり、これらＰＳ、ＰＨ、ＰＶは次式のように表わすことができる。
【００５２】
【数２】
【００５３】
一方、高周波電源ＡＣ２により第２交差指電極４に高周波電圧を印加してエネルギーＰの弾性表面波を励振させた場合も同様の結果を得ることができる。この場合、第２交差指電極４で励振される弾性表面波と同じ周波数の弾性表面波に対する第１交差指電極３の反射率をη’（０＜η’≦１）、第２交差指電極４の反射率をγ’（０＜γ’≦１）とし、伝搬による弾性表面波の減衰は少ないため無視すると、固定子１に生じる波の全エネルギーＰＳ’と、進行波成分ＰＨ’と、定在波成分ＰＶ’とは次式のように表わすことができる。
【００５４】
【数３】
【００５５】
上記の数２，３から明らかなように、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、上記の反射率η，η’，γ，γ’を調整することで、進行波成分ＰＨと定在波成分ＰＶ並びに進行波成分ＰＨ’と定在波成分ＰＶ’の比率を設定することができる。
【００５６】
そして、本実施形態では、進行波ＷＦのエネルギーＰＦが、反射波ＷＲのエネルギーＰＲよりも大きくなるように、第２交差指電極４の反射率γを設定するのであるが、反射率γの設定は、上述したように交差指電極の間隔ｌ及び組数ｍとを適宜設定することで行うことができる。また、反射率γは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦに対して、反射波ＷＲのエネルギーＰＲが、０．５倍以上０．９８倍以下となるように設定することが好ましく、このときの反射率γの値は、上記の数２を参照すると０．５≦γ≦０．９８の範囲内の値とすればよい。この点は第１交差指電極３の反射率ηについても同様であり、反射率ηの値は、０．５≦η≦０．９８の範囲内の値とすればよい。
【００５７】
次に、この弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。まず、スイッチＳＷ１をオンして高周波電源ＡＣ１から第１交差指電極３に高周波電圧を印加した際には、第１交差指電極３の電気的エネルギーによって圧電基板２に歪が生じ、これにより電気的エネルギーが機械的エネルギーに変換されて弾性表面波であるレイリー波が発生する。このレイリー波は、圧電基板２の表面（上面）を介して、第１交差指電極電極３から第２交差指電極４側へ伝搬し、数２に示すようなエネルギーを有する弾性表面波となる。そして、このような弾性表面波は、圧力Ｎに抗して移動子５を持ち上げることができる大きさの定在波成分ＰＶを有しているので、移動子５に圧力Ｎがかけられていても移動子５が固定子１上を移動できるようにすることができ、しかも十分な大きさの進行波成分ＰＨを有しているので、移動子５は、この弾性表面波の伝搬に伴う固定子１の微小振動から推力を得て、第１交差指電極３側へと移動することになる。
【００５８】
一方、スイッチＳＷ１をオフし、スイッチＳＷ２をオンして高周波電源ＡＣ２から第２交差指電極４に高周波電圧を印加した際には、第１交差指電極３と同様に圧電基板２に歪が生じ、これによりレイリー波が発生する。このレイリー波は、圧電基板２の表面（上面）を介して、第２交差指電極４から第１交差指電極３側へと伝搬し、数３に示すようなエネルギーを有する弾性表面波となる。そして、このような弾性表面波は、第１交差指電極３の場合と同様に、十分な大きさの定在波成分ＰＶ’と進行波成分ＰＨ’とを有していることにより、移動子５は、この弾性表面波の伝搬に伴う固定子１の微小振動から推力を得て、第２交差指電極４側へと移動する。
【００５９】
この後に、スイッチＳＷ２をオフして高周波電源ＡＣ２からの電力供給を中止し、再びスイッチＳＷ１をオンして高周波電源ＡＣ１の高周波電圧を第１交差指電極３に印加すると、数２に示す弾性表面波によって再び移動子５が固定子１上を第１交差指電極３側へ移動する。すなわち、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオンオフの切り換えによって、移動子５が固定子１の長手方向（左右方向）に反復移動することになる。
【００６０】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、第１交差指電極３と第２交差指電極４と等価反射面間の距離Ｄを、各交差指電極３，４で発生される弾性表面波の半波長の略整数倍に等しい値とすることで、第１交差指電極３で励振されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ１と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１とが同一の位相を有するとともに、第２交差指電極４で励振されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有しているので、同方向へ進む弾性表面波が同位相で重ね合わされ、これにより固定子１上に弾性表面波のエネルギーを蓄積することができ、結果として低電力であっても予圧手段の圧力Ｎに抗して移動子５を持ち上げることができる大きさの定在波成分ＰＶを有する弾性表面波を移動子５に与えることができる。
【００６１】
また、弾性表面波アクチュエータによれば、各交差指電極３，４の反射率を各交差指電極３，４の間隔ｌ及び組数ｍにより設定して、第１交差指電極３に高周波電圧を印加した際に、第１交差指電極３から第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１の総エネルギーＰＦが、第２交差指電極から第１交差指電極３へ向かう弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎの総エネルギーよりも大きくなるので、第１交差指電極３により弾性表面波を励振させた際に、移動子５を十分な量のエネルギーを有する進行波成分ＰＨにより移動させることができる。以上述べたように、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、低電力であっても移動子５を確実に移動させることができるのである。尚、この点は、第２交差指電極４により弾性表面波を励振させた際でも同様である。また尚、上記の例では、各交差指電極３，４の反射率が所定値となるように、各交差指電極３，４の間隔ｌ及び組数ｍの値が設定されているが、このような反射率の調整は、組数ｍの値を固定して間隔ｌの値のみを変更することで行ってもよいし、間隔ｌの値を固定して組数ｍの値のみを変更することで行ってもよい。
【００６２】
以上述べた本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、固定子１を固定することで、固定子１上を移動子５が移動する例について説明したが、逆に移動子５を固定することで、固定子１を移動させるようにしてもよい。また、固定子１の表面は平面に限られるものではなく、球面等の曲面であってもよい。
【００６３】
（実施形態２）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、上記実施形態１の弾性表面波アクチュエータと同様に、固定子１と、移動子５と、予圧手段とを具備しているものの、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段としてインダクタＬからなる位相調整用電気回路部を備えている点で異なっている。尚、その他の構成は上記実施形態１と同様であるから、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６４】
位相調整用電気回路部となるインダクタＬは、図３（ａ）に示すように、第２交差指電極４の交差指４ａ，４ｂ間に接続されている。このようにインダクタＬを接続した場合、反射前の弾性表面波に対して反射後の弾性表面波の位相が遅れるので、弾性表面波のみかけの反射位置がＲＥから左側（第１交差指電極３へ近付く方向）のＲＬへシフトしたとみなすことができる。つまり、インダクタＬは、該交差指電極で弾性表面波を反射する際に、弾性表面波の位相をインピーダンスの値（特にリアクタンス成分の値に関与するインダクタンスの値）に応じて変化させるのである。
【００６５】
ここでインダクタＬのインダクタンスの値による位相の遅れをφとすると、Ｄ及びθが、２Ｄ−φλ／２π＝ｎλを満たすときに弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１をそれぞれ同位相にするとともに、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎをそれぞれ同位相にすることができ、このときのみかけの反射位置ＲＥ，ＲＬ間の距離はφλ／４πとなる。尚、２Ｄ−φλ／２πの値は厳密な意味でｎλの値に等しい必要はなく、おおよそ等しい値であればよい。
【００６６】
したがって、等価反射面間の距離Ｄが実施形態１で述べたＤ≒ｎλ／２（ｎ：整数）を満たしていなくても、インダクタンスの値による位相の遅れφが、２Ｄ−φλ／２π＝ｎλを満たすようなインダクタＬを交差指電極に接続することによって、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１をそれぞれ同位相にするとともに、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎをそれぞれ同位相にすることができる。
【００６７】
以上述べたように、上記実施形態１では、各交差指電極３，４の等価反射面間の距離Ｄの値を各交差指電極３，４で励振する弾性表面波の波長λの半数の略整数倍の値とすることで、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１がそれぞれ同位相になるとともに、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎがそれぞれ同位相となるように設定しているのに対して、本実施形態では、インダクタＬを接続することによって、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１がそれぞれ同位相になるとともに、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎがそれぞれ同位相となるように設定しているのである。
【００６８】
したがって、本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段としてインダクタＬからなる位相調整用電気回路部を備えているので、第１交差指電極３で励振されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ１と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１とが同一の位相を有するとともに、第２交差指電極４で励振されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有するようにすることが可能となり、これにより同方向へ進む弾性表面波が同位相で重ね合わされて、固定子１上に弾性表面波のエネルギーが蓄積され、結果として低電力であっても予圧手段の圧力Ｎに抗して移動子５を持ち上げることができる大きさの定在波成分ＰＶを有する弾性表面波を移動子５に与えることができるという効果を奏する。
【００６９】
ところで、位相調整手段としては、上記のインダクタＬに限られるものではなく、キャパシタＣからなる位相調整用電気回路部を用いることができ、この場合、図３（ｂ）に示すように、第２交差指電極４の交差指４ａ，４ｂ間にキャパシタＣを接続する。このようにキャパシタＣを接続した場合、反射前の弾性表面波に対して反射後の弾性表面波の位相が進むことになるので、弾性表面波のみかけの反射位置がＲＥから右側（第１交差指電極３から離れる方向）のＲＣへシフトしたとみなすことができる。つまり、キャパシタＣは、インダクタＬと同様に、該交差指電極で弾性表面波を反射する際に、弾性表面波の位相をインピーダンスの値（特にリアクタンス成分の値に関与するキャパシタンスの値）に応じて変化させるのである。
【００７０】
ここでキャパシタＣのキャパシタンス値による位相の進みをψとすると、Ｄ及びψが、２Ｄ＋ψλ／２π＝ｎλを満たすときに弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１と弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎとをそれぞれ同位相とすることができ、このときのみかけの反射位置ＲＥ，ＲＣ間の距離はψλ／４πとなる。尚、２Ｄ＋ψλ／２πの値は厳密な意味でｎλの値に等しい必要はなく、おおよそ等しい値であればよい。
【００７１】
したがって、位相調整用電気回路部としてキャパシタＣを用いることによっても、インダクタＬを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
（実施形態３）
実施形態１では、主に交差指電極３，４の反射率η，γを設定することにより、弾性表面波を発生している一方の交差指電極から弾性表面波を発生していない他方の交差指電極へ向かう弾性表面波の総エネルギーＰＦが、前記他方の交差指電極で反射されて前記一方の交差指電極へ向かう弾性表面波の総エネルギーＰＲよりも大きくなるように設定していたが、本実施形態では、図４（ａ）に示すように各交差指電極の反射率γに加えて、予圧手段により移動子５に与えられる圧力Ｎを用いていることに特徴がある。その他の構成は実施形態１と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、図４（ａ）では、交差指電極３，４は簡略化して示し、高周波電源ＡＣ１，ＡＣ２及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２は省略している。
【００７３】
すなわち、移動子５が接触された部位を弾性表面波が通過した際には、圧力Ｎによって弾性表面波のエネルギーが減衰されるので、移動子５にかかる圧力Ｎと、弾性表面波の透過率とは、図４（ｄ）のグラフに示すようになる。すなわち、圧力Ｎの増加に伴い、弾性表面波の透過率が減少することになるのである。
【００７４】
ここで、固定子１において、高周波電源ＡＣ１により第１交差指電極３に高周波電圧を印加してエネルギーＰの弾性表面波Ｗ１を励振させた際に、移動子５にかけられた圧力Ｎによる弾性表面波の減衰率α（０＜α＜１）を考慮すると、固定子１には次のような波が生じることになる。尚、弾性表面波Ｗ１と同じ周波数の弾性表面波に対する第１交差指電極３の反射率をη（０＜η≦１）、第２交差指電極４の反射率をγ（０＜γ≦１）とし、また固定子１上での弾性表面波の減衰は少ないため無視する。
【００７５】
すなわち、第１交差指電極３で励振された弾性表面波Ｗ１は、図４（ａ）に示すように、第２交差指電極４へ向かう途中に、移動子５にかけられている圧力ＮによりエネルギーがαＰに減衰した弾性表面波Ｗ１’となり、第２交差指電極４に到達すると弾性表面波Ｗ１’の一部が第２交差指電極４により第１交差指電極３側へ反射されてエネルギーγαＰの弾性表面波Ｗ２となる。そして弾性表面波Ｗ２は圧力Ｎによりエネルギーがγα２Ｐに減衰した弾性表面波Ｗ２’となり第１交差指電極３に到達すると、第１交差指電極３により一部が第２交差指電極４側へ反射されてエネルギーγηα２Ｐの弾性表面波Ｗ３となる。同様に、弾性表面波Ｗ３は、圧力Ｎによりエネルギーがγηα３Ｐに減衰した弾性表面波Ｗ３’となり一部が第２交差指電極４で反射されてエネルギーγ２ηα３Ｐの弾性表面波Ｗ４となって第１交差指電極３へ向い、以降、このような反射が繰り返される。
【００７６】
そのため、第１交差指電極３から第２交差指電極４へ向かう弾性表面波（つまりは進行波）ＷＦのエネルギーＰＦは、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１のエネルギーの総和であるから、ＰＦ＝Ｐ{１＋γηα２＋（γηα２）２＋（γηα２）３＋…＋（γηα２）２ｎ−１}となる。また、第２交差指電極４から第１交差指電極３へ向かう弾性表面波（つまりは反射波）ＷＲのエネルギーＰＲは、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎのエネルギーの総和であるから、ＰＲ＝γαＰ{１＋γηα２＋（γηα２）２＋（γηα２）３＋…＋（γηα２）２ｎ−１}となる。ここで、ｎ→∞とし、γηα２＜１である点を考慮すると、エネルギーＰＦ、ＰＲは次式のように表わすことができる。
【００７７】
【数４】
【００７８】
したがって、固定子１に励振される全ての波の全エネルギーＰＳは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦと反射波ＷＲのエネルギーＰＲの合計となり、このうち進行波成分ＰＨは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦと反射波ＷＲのエネルギーＰＲとの差分となり、定在波成分ＰＶは、全エネルギーＰＳと進行波成分ＰＨとの差分となり、これらＰＳ、ＰＨ、ＰＶは次式のように表わすことができる。
【００７９】
【数５】
【００８０】
上記の式から明らかなように、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、第１交差指電極３の反射率ηと、第２交差指電極４の反射率γと、予圧手段による減衰率αとを調整することで、進行波成分ＰＨと定在波成分ＰＶとの比率を設定することができる
そして、本実施形態では、進行波ＷＦのエネルギーＰＦが、反射波ＷＲのエネルギーＰＲよりも大きくなるように、反射率η，γ及び減衰率αを設定するのであるが、反射率η，γの設定は上述したように交差指電極の間隔ｌ及び組数ｍとを適宜設定することで行うことができ、減衰率αの設定は上述したように予圧手段の圧力Ｎの値を適宜設定することで行うことができる。このとき、反射率γと減衰率αの値は、進行波ＷＦのエネルギーＰＦに対して、反射波ＷＲのエネルギーＰＲが、０．５倍以上０．９８倍以下となるように設定することが好ましく、上記の数４を参照すると、０．５≦γα≦０．９８とすればよい。
【００８１】
以上述べた本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、固定子１上に励振される弾性表面波の進行波成分ＰＨと定在波成分ＰＶとの比率は、予圧手段による弾性表面波の減衰率αの影響を受けるため、予圧手段により移動子５を固定子１に接触させる圧力Ｎの値を変更することによって、予圧手段によって進行波成分ＰＨと定在波成分ＰＶとの比率を設定でき、これにより固定子１に交差指電極３，４を形成した後でも、これらの成分ＰＨ、ＰＶの比率の微調整等を行えるという効果を奏する。
【００８２】
（実施形態４）
ところで、上記実施形態１，３では、第１交差指電極３及び第２交差指電極４は、ともに図１（ｃ）に示すようなに、一般的な交差指電極であり、このような交差指電極に高周波電圧を印加した際には、所望の方向（図１（ａ）に示す第１交差指電極３では第２交差指電極４側となる右方向）だけでなく、所望の方向以外の方向、例えば所望の方向に対して反対側の方向（図１（ａ）における左方）にも弾性表面波が励振される。
【００８３】
そこで、本実施形態は、図５（ａ）に示すように、各交差指電極３，４の代わりに、反射用電極６１，７１を備える交差指電極６，７を設けたことに特徴があり、第１交差指電極６と第２交差指電極７の等価反射面間の距離は、実施形態１と同様に各交差指電極６，７で励振される弾性表面波の半波長の略整数倍に設定して、弾性表面波のエネルギーが固定子１上に蓄積されるようにしている。尚、その他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、図５（ａ）では、交差指電極６，７は簡略化して示し、高周波電源ＡＣ１，ＡＣ２及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２は省略している。
【００８４】
第１交差指電極６は、励振用電極６０と、励振用電極６０で励振された弾性表面波のうち所望の方向以外に進む弾性表面波を所望の方向へ反射させる反射部となる反射用電極６１とを備えることで、所望の方向（図５（ａ）における右方向）に向けて励振される弾性表面波の振幅が、所望の方向以外に向けて励振される弾性表面波の振幅よりも大きくなるように構成された一方向性電極である。励振用電極６０は、図５（ｂ）に示すように、互いに異極となる一対の交差指６０ａ，６０ｂを所定間隔で複数対列設された形状の所謂櫛歯状電極（ＩＤＴ）であり、図５（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における一端側（図５（ａ）における左端側）に形成されている。反射用電極６１は、励振用電極６０と同様に、互いに異極となる一対の交差指６１ａ，６１ｂが所定間隔で複数対列設された形状を有し、図５（ａ）とに示すように励振用電極６０よりも、圧電基板２の表面の長手方向における一端側に形成されている。そして、励振用電極６０の交差指６０ａは、外部の高周波電源ＡＣ１の一端に接続され、交差指６０ｂは高周波電源ＡＣ１の他端に接続されている。
【００８５】
一方、第２交差指電極７は、上記第１交差指電極６と同様に、励振用電極７０と反射用電極７１とを有する一方向性電極である。励振用電極７０は、励振用電極６０と同様に異極となる一対の交差指７０ａ，７０ｂを所定間隔で複数対列設された形状を有しており、図５（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における他端側（図５（ａ）における右端側）に形成されている。反射用電極７１は、励振用電極７０と同様に、異極となる一対の交差指７１ａ，７１ｂが所定間隔で複数対列設された形状を有し、図５（ａ）とに示すように励振用電極７０よりも、圧電基板２の表面の長手方向における他端側に形成されている。
【００８６】
以下に、このような一方向性電極について第１交差指電極６を例に挙げて説明する。まず、励振用電極６０の設定は、実施形態１と同様にして行われ、例えば同極の交差指の間隔ｌが１３２．６４μｍ、組数ｍが２０となるように設定して、図６（ａ）に示すように、その共振周波数が２８．９ＭＨｚとなるとともに、反射率がＲＡとなるようにしている。
【００８７】
次に反射用電極６１の設定を行うのであるが、励振用電極６０で励振されて右側へ進む弾性表面波Ｗａと、左側に進む弾性表面波ＷｂのエネルギーをそれぞれＰ／２とし、励振用電極６０の反射率をＲＡ、反射用電極６１の反射率をＲＢとすると、この第１交差指電極６から右側へ進む弾性表面波のエネルギーの総和は、Ｐ／２＋〔（１−ＲＡ）ＲＢ／｛２（１−ＲＡＲＢ）｝］Ｐとなる。ここで、ＲＢが１に近付くほど、前記の式で表わされる第１交差指電極６から右側へ進む弾性表面波のエネルギーの総和はＰに近付くので、反射用電極６１は、励振用電極６０により励振される弾性表面波に対する反射率が１に近い程好ましい。したがって、シミュレーションにより２８．９ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対して１に近い反射率を有するように反射用電極６１の間隔ｌと組数ｍとを設定すればよく、例えば間隔ｌを１３６．５μｍ、組数ｍを４０とした場合には、図６（ａ）中にＲＢで示すように、２８．９ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対して０．９９９の反射率を有する反射用電極６１を得ることができる。尚、２８．９ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対する励振用電極６０の反射率は、図６（ａ）を参照すると約０．２０である。ここで、この第１交差指電極６全体としての反射率ＲＴは、次式で与えられ、図６（ａ）に示すようになっている。
【００８８】
【数６】
【００８９】
このようにして間隔ｌ及び組数ｍがそれぞれ設定された励振用電極６０と反射用電極６１とは、所定の間隔を隔てて圧電基板２上に配置される。ここで、これら電極６０，６１間の距離を変化させた際には、この距離が励振用電極６０により励振される弾性表面波の半波長の略整数倍となったときに励振用電極６０の駆動周波数の高周波電流に対するアドミタンスが最大値になるという結果が得られている。これは、励振用電極６０で励振されて第２交差指電極７へ進む弾性表面波と、励振用電極６０で励振された後に反射用電極６１で反射されて第２交差指電極７へ進む弾性表面波とが同位相となって重なり合って電流が流れやすくなるためである。したがって、これら電極６０，６１間の距離は、上述の距離を採用することが好ましい。
【００９０】
このようにして第１交差指電極６の設計が為され、第２交差指電極７に対しても同様にして設計を行うが、第２交差指電極７の励振用電極７０と反射用電極７１のそれぞれの間隔ｌ及び組数ｍを、第１交差指電極６と同じ値とすると、例えば周波数２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対する各交差指電極６，７の反射率ＲＴは、０．９９９となるので、進行波成分ＰＨが大幅に減少して、移動子５を移動させるために必要な弾性表面波のエネルギーが不足し、移動子５を移動させることができなくなるおそれがある。
【００９１】
そこで、第２交差指電極７の励振用電極７０及び反射用電極７１では、それぞれの間隔ｌと組数ｍとを次のように設定している。すなわち、励振用電極７０の共振周波数を第１交差指電極６において反射率が低くなる値となるとともに、２８．９ＭＨｚの周波数に対して低い反射率を有するように間隔ｌと組数ｍとを設定する。例えば同極の交差指の間隔ｌが１３３．８４μｍ、組数ｍが２０となるように設定して、励振用電極７０の共振周波数が２８．６４ＭＨｚとなるようにしている。
【００９２】
次に反射用電極７１の設定を第１交差指電極６と同様にして行う。この反射用電極７１は、励振用電極７０により励振される弾性表面波に対する反射率が１に近い程好ましいため、シミュレーションにより２８．６４ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対して１に近い反射率を有するように反射用電極７１の間隔ｌと組数ｍとを設定する。例えば間隔ｌを約１３７．６９μｍ、組数ｍを４０とすることで、２８．６４ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対して０．９９９の反射率を有する反射用電極７１を得ることができる。
【００９３】
以上にようにして第１交差指電極６及び第２交差指電極７が設計され、第１交差指電極６の反射率ＲＴと第２交差指電極７の反射率ＲＵの周波数特性は、図６（ｂ）のグラフに示すような値になっている。図６（ｂ）のグラフからも明らかなように、第１交差指電極６は、自身で励振する周波数２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対しては約１の反射率を有し、第２交差指電極７で励振される周波数２８．６４ＭＨｚの弾性表面波に対しては約０．６４の反射率を有している。また、第２交差指電極７も、自身で励振する周波数２８．６４ＭＨｚの弾性表面波に対しては約１の反射率を有し、第１交差指電極６で励振される周波数２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対しては約０．６４の反射率を有している。
【００９４】
したがって、第１交差指電極６の励振用電極６０に所定の高周波電圧を印加した際には、図５（ｂ）に示すように、励振用電極６０から右側に進む弾性表面波Ｗａと左側に進む弾性表面波Ｗｂとが励振され、これら弾性表面波Ｗａ，Ｗｂはともに２８．９ＭＨｚの周波数とＰ／２のエネルギーを有している。実施形態１，２では、弾性表面波Ｗｂはそのまま圧電基板２の左端部へ伝播して熱となり、無駄となっていたが、本実施形態では、反射用電極６１を設けているので、この弾性表面波Ｗｂを反射用電極６１で右方向へ反射して有効利用することができる。そのため、同じ電力であれば、実施形態１，２に比べて約２倍の大きさのエネルギーを有する弾性表面波を第１交差指電極６により励振させることが可能になる。この点は第２交差指電極７についても同様である。
【００９５】
また、各交差指電極６，７において互いに異なる共振周波数を有するように間隔ｌを設定していることによって、第２交差指電極７が第１交差指電極６で励振される周波数２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対しては０．６４の反射率を有しているため、第１交差指電極６を励振させた際には、十分な大きさの定在波成分ＰＶと進行波成分ＰＨとを有する弾性表面波を移動子５に与えることができる。また、同様に第１交差指電極６が第２交差指電極７で励振される周波数２８．６４ＭＨｚの弾性表面波に対しては約０．６４の反射率を有しているので、第２交差指電極７を励振させた際にも、十分な大きさの定在波成分ＰＶと進行波成分ＰＨを有する弾性表面波を移動子５に与えることができる。
【００９６】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、実施形態１と同様の利点に加えて、励振用電極と反射用電極とを備える一方向性電極からなる交差指電極６，７を用いることで、実施形態１の交差指電極３，４に比べておよそ２倍のエネルギーを有する弾性表面波を励振することができ、これにより実施形態１よりさらに低電力であっても予圧手段の圧力Ｎに抗して振動できる大きさの定在波成分ＰＶを有する弾性表面波を移動子５に与えることができる。しかも各交差指電極６，７において共振周波数を異ならせることで、反射波による進行波成分ＰＨの減少を抑えて、移動子５を移動させるのに十分な進行波成分ＰＨが得られるようにしているから、移動子５の移動を確実に行える。
【００９７】
ところで、一方向性電極の構成としては上記のものに限られるものではなく、例えば図７（ａ）に示すようにすることもできる。図７（ａ）に示す一方向性電極８０は、励振用電極８１と反射用電極８２とで構成されており、これら励振用電極８１及び反射用電極８２は上記の励振用電極６０及び反射用電極６１と同様のものであるが、反射用電極８２が交差指状ではなく、はしご状に形成されている点で異なっている。
【００９８】
また、他の一方向性電極の構成としては、図７（ｂ）に示すようにすることもできる。この一方向性電極８３は、図７（ｂ）に示すように、異極となる一対の交差指８４ａ，８４ｂを所定間隔で複数対列設された励振用電極８４と、この励振用電極８４の隣接する交差指８４ａ，８４ｂ間の部位に設けられた反射用電極８５とで構成されている。ここで、反射用電極８５は、所定間隔で列設されたコ字状又はＩ字状の電極群からなる。
【００９９】
或いは、図７（ｃ），（ｄ）に示すような一方向性電極８６を用いることもできる。この一方向性電極８６は、異極となる一対の交差指８７ａ，８７ｂを所定間隔で複数対列設されたＡｌ膜からなる励振用電極８７と、この励振用電極８４の各交差指８４ａ，８４ｂ間の左側の部位を覆うようにして圧電基板２上に形成されたＳｉＯ２膜からなる反射部８８とで構成されている。
【０１００】
これら図７（ａ）〜（ｄ）に示す一方向性電極８０，８３，８６は、いずれも構成が異なるものであるが、その動作については本実施形態の各交差指電極６，７と同様であるから説明は省略する。
【０１０１】
（実施形態５）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、図８（ａ）に示すように、圧電基板２、及び該圧電基板２の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板２に弾性表面波を発生させる一対の交差指電極６Ａ，７Ａとを備える固定子１と、圧電基板２の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子５と、移動子５を固定子１に所定の圧力Ｎで接触させる予圧手段（図示せず）とを具備し、各交差指電極６Ａ，７Ａは、励振用電極６２，７２と、反射用電極６３，７３とを有し、励振用電極６２，７２には、それぞれ高周波交流電源ＡＣ１，ＡＣ２が接続され、反射用電極６３，７３には、それぞれ弾性表面波に対する交差指電極６Ａ，７Ａの反射率を調整する反射率調整手段となる電気回路部Ｚ１，Ｚ２が接続されている。尚、上記実施形態４と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また尚、図面の簡略化のため、図８（ａ）では、交差指電極６Ａ，７Ａは簡略化して示している。この点は、図９〜図１３においても同様である。
【０１０２】
第１交差指電極６Ａは、励振用電極６２と、反射用電極６３とで構成された一方向性電極であり、図８（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における一端側（図８（ａ）における左端側）に形成されている。励振用電極６２は、上記の励振用電極６０と同様に、互いに異極となる一対の交差指６２ａ，６２ｂが所定間隔で複数対列設された形状の櫛歯状電極であり、励振用電極６２の交差指６２ａ，６２ｂ間には、スイッチＳＷ１１を介して高周波電源ＡＣ１が接続されている。反射用電極６３は、励振用電極６２と同様に互いに異極となる一対の交差指６３ａ，６３ｂが所定間隔で複数対列設された形状の櫛歯状電極であり、反射用電極６２の交差指６２ａ，６２ｂ間には、スイッチＳＷ１２を介して電気回路部Ｚ１が接続されている。
【０１０３】
一方、第２交差指電極７Ａは、第１交差指電極６Ａと同様に励振用電極７２と、反射用電極７３とで構成された一方向性電極であり、図８（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における他端側（図８（ａ）における右端側）に形成されている。励振用電極７２は、励振用電極６２と同様に異極となる一対の交差指７２ａ，７２ｂが所定間隔で複数対列設された形状の櫛歯状電極であり、励振用電極７２の交差指７２ａ，７２ｂ間には、スイッチＳＷ２１を介して高周波電源ＡＣ２が接続されている。反射用電極７３は、励振用電極７２と同様に互いに異極となる一対の交差指７３ａ，７３ｂが所定間隔で複数対列設された形状の櫛歯状電極であり、反射用電極７３の交差指７３ａ，７３ｂ間には、スイッチＳＷ２２を介して電気回路部Ｚ２が接続されている。
【０１０４】
そして、第１交差指電極６Ａは、上記実施形態３の第１交差指電極６と同様に、励振用電極６２と反射用電極６３の各間隔ｌ及び組数ｍが設定されている。一方、第２交差指電極７Ａは、上記実施形態３の第２交差指電極７とは異なり、励振用電極７２と反射用電極７３の各間隔ｌ及び組数ｍは、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２と反射用電極７３の各間隔ｌ及び組数ｍと同じ値に設定されている。
【０１０５】
したがって、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、各交差指電極６Ａ，７Ａの励振用電極６２，７２は、同じ共振周波数を有するように設定されるとともに、各励振用電極６２，７２の励振する弾性表面波に対する各交差指電極６Ａ，７Ａの反射率が略１となるように設定されているのである。
【０１０６】
電気回路部Ｚ１，Ｚ２は、弾性表面波に対する交差指電極６Ａ，７Ａの反射率をインピーダンスの値に応じて変化させる反射率調整用電気回路部であり、例えば、抵抗が用いられている。そして、電気回路部Ｚ１，Ｚ２は、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２２のオン／オフによって、それぞれ対応する反射用電極６３，７３への接続／非接続が切り換えられるようになっている。
【０１０７】
ここで、図８（ｂ）に示すように、交差指電極の交差指間に抵抗を接続することによって、交差指電極の共振周波数近傍の周波数を有する弾性表面波に対する反射率を低減できることがシミュレーションの結果により得られている。図８（ｂ）中にＲ１で示すグラフは、共振周波数が１５ＭＨｚとなるとともに、共振周波数近傍の周波数を有する弾性表面波に対して１に近い反射率を有するように間隔ｌ及び組数ｍが設定された（例えば、間隔ｌ＝２７７．８μｍ、組数ｍ＝３０）交差指電極の反射率特性を示すグラフであり、Ｒ２で示すグラフは、該交差指電極の交差指間に所定の抵抗値（例えば１００Ω）を有する抵抗を接続した場合の反射率特性を示すグラフである。
【０１０８】
図８（ｂ）を参照すれば明らかなように、交差指電極の交差指間に抵抗を接続した際には、その交差指電極の共振周波数近傍の反射率が低減されている（例えば、共振周波数に対する反射率が０．８４になっている）ことがわかる。
【０１０９】
つまり、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１２がオフである場合には、電気回路部Ｚ１は反射用電極６３に接続されていないために、反射用電極６３における第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率は略１となる。一方、スイッチＳＷ１２がオンである場合には、電気回路部Ｚ１が反射用電極６３に接続されるために、反射用電極６３における第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率が低減されることになる。
【０１１０】
また、スイッチＳＷ２２がオフである場合には、電気回路部Ｚ２は反射用電極７３に接続されていないために、反射用電極７３における第２交差指電極６Ａが励振する弾性表面波に対する反射率は略１となる。一方、スイッチＳＷ２２がオンである場合には、電気回路部Ｚ２が反射用電極７３に接続されるために、反射用電極７３における第１交差指電極６Ａが励振する弾性表面波に対する反射率が低減されることになる。
【０１１１】
以下に、本実施形態の弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。ここで初期状態では、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２がいずれもオフであるとする。
【０１１２】
移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させる場合には、初期状態からスイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオンにすることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧（高周波電圧）を印加するとともに、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ２を接続すればよい。この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１１３】
一方、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させる場合には、初期状態からスイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオンにすることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極に高周波電源ＡＣ２の駆動電圧（高周波電圧）を印加するとともに、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１を接続すればよい。この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へと移動することになる。
【０１１４】
すなわち、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオン、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオフにすることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオフ、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオンにすることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができる。
【０１１５】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、実施形態４と同様の利点に加えて、電気回路部Ｚ１，Ｚ２の接続／非接続によって各交差指電極６Ａ，７Ａの反射率を容易に変更できるので、実施形態４のように、一対の交差指電極６，７における対向する交差指電極が励振する弾性表面波に対する反射率が略１とならないように各交差指電極６，７の間隔ｌや組数ｍを設計する必要がなくなり、弾性表面波アクチュエータの設計を容易に行えるという効果を奏する。
【０１１６】
ところで、上記の例では、電気回路部Ｚ１，Ｚ２として抵抗を用いた例を示しているが、このような電気回路部Ｚ１，Ｚ２としては、抵抗に加えて、コイル（インダクタ）やコンデンサ（キャパシタ）を有するものを用いてもよい。この場合、上記実施形態２で述べたように、電気回路部Ｚ１，Ｚ２がそれぞれ接続された交差指電極で弾性表面波を反射する際に、弾性表面波の位相を、各電気回路部Ｚ１，Ｚ２のインピーダンス値に応じて変化させることができる。これにより、例えば各交差指電極６Ａ，７Ａの等価反射面間の距離Ｄを設定する代わりに、電気回路部Ｚ１，Ｚ２のインピーダンス値により位相を変更することで、同方向に進む弾性表面波の位相が同位相となるように設定を行える。また、波の総量が多い場合には、電気回路部Ｚ１，Ｚ２によって弾性表面波の位相を変えることで、同方向に進む弾性表面波の位相をずらして、波の総量を抑えることが可能となる。
【０１１７】
また、交差指電極６Ａ，７Ａの構成としては上記のものに限られるものではなく、例えば図９（ａ）〜（ｅ）に示すようにすることもできる。尚、図９（ａ）〜（ｅ）では、高周波電源ＡＣ１、電気回路部Ｚ２、及び各スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２の図示を省略している。
【０１１８】
図９（ａ）に示す例では、各交差指電極６Ａ，７Ａの励振用電極６２，７２、及び反射用電極６３，７３の組数が異なっており、図９（ｂ）に示す例では、反射用電極６３ではなく、励振用電極６２に電気回路部Ｚ２を接続している点で異なっている。図９（ｃ）に示す例では、各交差指電極６Ａ，７Ａの反射用電極６３，７３の構成が異なっており、一対の交差指を１組として、異極となる１組の交差指を交互に列設した形状となっている。図９（ｄ）に示す例では、各交差指電極６Ａ，７Ａの代わりに、図７（ｂ）に示す励振用電極８４及び反射用電極８５からなる一方向性電極８３と同様のものを採用し、図９（ｅ）に示す例では、各交差指電極６Ａ，７Ａの代わりに、図７（ｃ），（ｄ）に示す励振用電極８７及び反射部８８からなる一方向性電極８６と同様のものを採用している。
【０１１９】
これら図９（ａ）〜（ｅ）に示す弾性表面波アクチュエータの例は、いずれも構成が異なるものであるが、その動作については本実施形態の弾性表面波アクチュエータと同様であるから説明は省略する。
【０１２０】
一方、図８（ａ）に示す弾性表面波アクチュエータでは、各交差指電極６Ａ，７Ａに、高周波電源ＡＣ１，ＡＣ２及び電気回路部Ｚ１，Ｚ２をそれぞれ設けているが、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１とを交差指電極６Ａ，７Ａで共用するようにしてもよい。
【０１２１】
この場合、図１０（ａ），（ｂ）に示すように一対の交差指電極６Ａ，７Ａと、高周波電源ＡＣ１と、電気回路部Ｚ１との配線を行う。すなわち、図１０（ａ），（ｂ）の弾性表面波アクチュエータでは、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２の交差指６２ａを第１切り換えスイッチＳＷ３１の第１接点ＳＷ３１ａに接続し、反射用電極６３の交差指６３ａを第２切り換えスイッチＳＷ３２の第２接点ＳＷ３２ｂに接続し、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２の交差指７２ａを第１切り換えスイッチＳＷ３１の第２接点ＳＷ３１ｂに接続し、反射用電極７３の交差指７３ａを第２切り換えスイッチＳＷ３２の第１接点ＳＷ３２ｂに接続している。さらに、各電極６２，６３，７２，７３の交差指６２ｂ，６３ｂ，７２ｂ，７３ｂを高周波電源ＡＣ１の一端及び電気回路部Ｚ１の一端に接続し、高周波電源ＡＣ１の他端を第１切り換えスイッチＳＷ３１に接続し、電気回路部Ｚ１の他端を第２切り換えスイッチＳＷ３２に接続している。
【０１２２】
この場合、第１切り換えスイッチＳＷ３１を第１接点ＳＷ３１ａ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に高周波電源ＡＣ１が接続され、第１切り換えスイッチＳＷ３１を第２接点ＳＷ３１ｂ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に高周波電源ＡＣ１が接続されるようになっている。また、第２切り換えスイッチＳＷ３２を第１接点ＳＷ３２ａ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続され、第２切り換えスイッチＳＷ３２を第２接点ＳＷ３２ｂ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続されるようになっている。
【０１２３】
したがって、図１０（ａ）に示すように、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２をそれぞれ第１接点ＳＷ３１ａ，ＳＷ３２ａ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧（高周波電圧）が印加されるとともに、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続される。この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１２４】
一方、図１０（ｂ）に示すように、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２をそれぞれ第２接点ＳＷ３１ｂ，ＳＷ３２ｂ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧（高周波電圧）が印加されるとともに、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続される。この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１２５】
すなわち、図１０（ａ），（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータでは、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２を第１接点ＳＷ３１ａ，ＳＷ３２ａ側に切り換えることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２を第２接点ＳＷ３１ｂ，ＳＷ３２ｂ側に切り換えることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができるようになっている。
【０１２６】
このような弾性表面波アクチュエータでは、図８（ａ）に示す例とは異なり、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１とを交差指電極６Ａ，７Ａで共用しているので、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１２７】
ところで、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、反射率調整手段となる電気回路部Ｚ１，Ｚ２に、反射率調整用インピーダンス素子として抵抗を用いているが、抵抗を用いる代わりに、インピーダンスの値（特に可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺ〔Ω〕のレジスタンス成分Ｒ〔Ω〕の値に関与する抵抗値）が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子である可変抵抗を用いてもよい。この場合、電気回路部Ｚ１，Ｚ２による反射率の調整をさらに容易に行うことができるという効果を奏する。
【０１２８】
（実施形態６）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、図１１（ａ）に示すように、電気回路部Ｚ３，Ｚ４が設けられている点で上記実施形態５の弾性表面波アクチュエータと異なっており、その他の構成上記実施形態５と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２９】
ここで、電気回路部Ｚ３，Ｚ４は、上記電気回路部Ｚ１，Ｚ２と同様にいずれも抵抗であり、電気回路部Ｚ３は、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２の交差指６２ａ，６２ｂ間にスイッチＳＷ１３を介して接続され、電気回路部Ｚ４は、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２の交差指７２ａ，７２ｂ間にスイッチＳＷ２３を介して接続されている。そのため、電気回路部Ｚ３，Ｚ４は、スイッチＳＷ１３，ＳＷ２３のオン／オフによって、励振用電極６２，７２への接続／非接続がそれぞれ切り換えられるようになっている。
【０１３０】
したがって、この弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３がオフである場合には、電気回路部Ｚ１は反射用電極６３に、電気回路部Ｚ３は励振用電極６２にそれぞれ接続されていないために、第１交差指電極６Ａにおける第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率は略１となる。
【０１３１】
一方、スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３がともにオフである状態からスイッチＳＷ１２をオンした場合には、電気回路部Ｚ１が反射用電極６３に接続されるために、反射用電極６３における第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率が低減されることになる。さらにスイッチＳＷ１３をオンした場合には、電気回路部Ｚ３が励振用電極６２に接続されるために、励振用電極６２における第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率が低減され、これにより第１交差指電極６Ａにおける第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率がさらに低減されることになる。
【０１３２】
このように本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、オンにするスイッチＳＷ１２，ＳＷ１３の組み合わせによって第１交差指電極６Ａにおける第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率を調整することができるようになっているのである。この点は、第２交差指電極７Ａ側においても同様であるから説明を省略する。
【０１３３】
以下に、本実施形態の弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。ここで初期状態では、各スイッチＳＷ１１〜１３，ＳＷ２１〜２３がオフであるとする。
【０１３４】
移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させる場合には、初期状態からスイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオンにすることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧を印加するとともに、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ２を接続すればよい。
【０１３５】
この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１３６】
また、スイッチＳＷ２２に加えてスイッチＳＷ２３をオンにすることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に電気回路部Ｚ４を接続するようにしてもよく、この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率がさらに低減されることになる。これにより、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和が、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりもさらに大きくなり、その結果、スイッチＳＷ２２のみをオンにした場合に比べて、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へ移動する速度を増すことができる。
【０１３７】
一方、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させる場合には、初期状態からスイッチＳＷ２１，ＳＷ１２をオンにすることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極に高周波電源ＡＣ２の駆動電圧を印加するとともに、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１を接続すればよい。
【０１３８】
この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へと移動することになる。
【０１３９】
また、スイッチＳＷ１２に加えてスイッチＳＷ１３をオンにすることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に電気回路部Ｚ３を接続するようにしてもよく、この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率がさらに低減されることになる。これにより、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和が、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりもさらに大きくなり、その結果、スイッチＳＷ１２のみをオンにした場合に比べて、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へ移動する速度を増すことができる。
【０１４０】
すなわち、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオン、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオフにすることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、この状態からさらにスイッチＳＷ２３をオンにすることで移動子５の移動速度を増すことができる。また、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオフ、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオンにすることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができ、この状態からさらにスイッチＳＷ１３をオンにすることで移動子５の移動速度を増すことができる。
【０１４１】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、実施形態５と同様の利点に加えて、電気回路部Ｚ１，Ｚ２の接続／非接続だけではなく、電気回路部Ｚ３，Ｚ４の接続／非接続によっても各交差指電極６Ａ，７Ａの反射率を変更できるので、反射率の調整の自由度が増すという効果を奏する。
【０１４２】
また、上記実施形態５で述べたように、電気回路部Ｚ１〜Ｚ４として、抵抗の他にコイルやコンデンサ等を有するものを用いることで、弾性表面波の位相を変更できるようにしてもよく、この場合位相の調整の自由度が増すという効果を奏する。
【０１４３】
ところで、上記の例では、第１交差指電極６Ａに高周波電源ＡＣ１及び電気回路部Ｚ１，Ｚ３を、第２交差指電極７Ａの高周波電源ＡＣ２及び電気回路部Ｚ２，Ｚ４をそれぞれ設けているが、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１，Ｚ３とを交差指電極６Ａ，７Ａで共用するようにしてもよい。
【０１４４】
この場合、図１１（ｂ）に示すように一対の交差指電極６Ａ，７Ａと、高周波電源ＡＣ１と、電気回路部Ｚ１，Ｚ３との配線を行う。ここで、図１１（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータは、上記実施形態５で述べた図１０（ａ），（ｂ）に示す構成に加えて、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２の交差指７２ａと第１切り換えスイッチＳＷ３１の第２接点ＳＷ３１ｂとの間に、第３切り換えスイッチＳＷ３３の第１接点ＳＷ３３ａを接続し、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２の交差指６２ａと第１切り換えスイッチＳＷ３１の第１接点ＳＷ３１ａとの間に、第３切り換えスイッチＳＷ３３の第２接点ＳＷ３３ｂを接続している。さらに、各電極６２，６３，７２，７３の交差指６２ｂ，６３ｂ，７２ｂ，７３ｂに電気回路部Ｚ３の一端を接続し、電気回路部Ｚ３の他端に第３切り換えスイッチＳＷ３３を接続している。尚、第３切り換えスイッチＳＷ３３は、図示しない第３接点を有しており、電気回路部Ｚ３を用いない場合は、第３接点に切り換えるようになっている。
【０１４５】
この場合、図１０（ａ），（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータと同様に、第１切り換えスイッチＳＷ３１の切り換え操作に応じて、高周波電源ＡＣ１が励振用電極６２又は励振用電極７２に接続され、第２切り換えスイッチＳＷ３２の切り換え操作に応じて、電気回路部Ｚ１が反射用電極７３又は反射用電極６３に接続されるようになっている。
【０１４６】
また、第３切り換えスイッチＳＷ３３を第１接点ＳＷ３３ａ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に電気回路部Ｚ３が接続され、第３切り換えスイッチＳＷ３３を第２接点ＳＷ３３ｂ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極６３に電気回路部Ｚ３が接続されるようになっている。
【０１４７】
以下に、図１１（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。この弾性表面波アクチュエータにおいて、図１１（ｂ）に示すように、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２をそれぞれ第１接点ＳＷ３１ａ，ＳＷ３２ａ側に切り換えた際には、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧が印加されるとともに、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続される。
【０１４８】
この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１４９】
この状態からさらに第３切り換えスイッチＳＷ３３を第１接点ＳＷ３３ａに切り換えた際には、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に電気回路部Ｚ３が接続されることになり、この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率がさらに低減される。その結果、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和が、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりもさらに大きくなり、これにより移動子５が第１交差指電極６Ａ側へ移動する速度が増すことになる。
【０１５０】
一方、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２をそれぞれ第２接点ＳＷ３１ｂ，ＳＷ３２ｂ側に切り換えた際には、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧が印加されるとともに、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続される。
【０１５１】
この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へと移動することになる。
【０１５２】
この状態からさらに第３切り換えスイッチＳＷ３３を第２接点ＳＷ３３ｂに切り換えた際には、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に電気回路部Ｚ３が接続されることになり、この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率がさらに低減される。その結果、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和が、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりもさらに大きくなり、これにより移動子５が第２交差指電極７Ａ側へ移動する速度が増すことになる。
【０１５３】
すなわち、図１１（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータでは、両切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２を第１接点ＳＷ３１ａ，ＳＷ３２ａ側に切り換えることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、加えて第３切り換えスイッチＳＷ３３を第１接点ＳＷ３３ａに切り換えることで移動子５の移動速度を増すことができるようになっている。また、両切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２を第２接点ＳＷ３１ｂ，ＳＷ３２ｂ側に切り換えることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができ、加えて第３切り換えスイッチＳＷ３３を第２接点ＳＷ３３ｂに切り換えることで移動子５の移動速度を増すことができるようになっている。
【０１５４】
このような弾性表面波アクチュエータでは、図１１（ａ）に示す例とは異なり、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１，Ｚ３とを交差指電極６Ａ，７Ａで共用しているので、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１５５】
（実施形態７）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１の接続状態が、実施形態５で述べた図１０（ａ），（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータと異なっており、その他の構成上記実施形態５と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１５６】
すなわち、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、各交差指電極６Ａ，７Ａの励振用電極６２，７２の交差指６２ａ，７２ａを高周波電源ＡＣ１の一端に接続し、反射用電極７３の交差指７３ａを切り換えスイッチＳＷ４の第１接点ＳＷ４ａに接続し、反射用電極６３の交差指６３ａを切り換えスイッチＳＷ４の第２接点ＳＷ４ｂに接続している。さらに、各電極６２，６３，７２，７３の交差指６２ｂ，６３ｂ，７２ｂ，７３ｂを高周波電源ＡＣ１の他端及び電気回路部Ｚ１の一端に接続し、電気回路部Ｚ１の他端を切り換えスイッチＳＷ４に接続している。
【０１５７】
この場合、高周波電源ＡＣ１は、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２及び第２交差指電極７Ａの励振用電極７２の両方に接続されており、切り換えスイッチＳＷ４を第１接点ＳＷ４ａ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続され、切り換えスイッチＳＷ４を第２接点ＳＷ４ｂ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続されるようになっている。
【０１５８】
以下、本実施形態の弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。まず、弾性表面波アクチュエータでは、高周波電源ＡＣ１より両方の励振用電極６２，７２に駆動電圧が印加されることになる。そのため、各励振用電極６２，７２で弾性表面波が励振されており、電気回路部Ｚ１が反射用電極６３，７３のどちらにも接続されていない場合は、各励振用電極６２，７２で励振される弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率と、各励振用電極６２，７２で励振される弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率とが略１となる。この場合、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和と、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和とが略等しくなり、その結果、移動子５はいずれの方向へも移動しないようになっている。
【０１５９】
ここで、図１２（ａ）に示すように、切り換えスイッチＳＷ４を第１接点ＳＷ４ａ側に切り換えた際には、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続され、これにより励振用電極６２，７２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることになる。これにより第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１６０】
一方、図１２（ｂ）に示すように、切り換えスイッチＳＷ４を第２接点ＳＷ４ｂ側に切り換えた際には、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続され、これにより励振用電極６２，７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率が低減されることになる。これにより第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へと移動することになる。
【０１６１】
すなわち、図１２（ａ），（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータでは、切り換えスイッチＳＷ４を第１接点ＳＷ４ａ側に切り換えることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、切り換えスイッチＳＷ４を第２接点ＳＷ４ｂ側に切り換えることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができるようになっている。
【０１６２】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、実施形態５と同様の利点に加えて、図１０（ａ），（ｂ）に示す場合に比べて高周波電源ＡＣ１用の切り換えスイッチが必要なくなるので、さらなる部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１６３】
（実施形態８）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、図１３に示すように、上記実施形態５の弾性表面波アクチュエータと同様の構成を有しているが、電気回路部Ｚ１，Ｚ２を有する代わりに、電気回路部９Ａ，９Ｂを有している点で異なっている。尚、上記実施形態５の弾性表面波アクチュエータと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１６４】
電気回路部９Ａは、図１４に示すように、インピーダンス値が調整可能な可変インピーダンス部９０と、速度検出部９１と、位相検出部９２と、位相差算出部９３と、入力部９４と、演算部９５とを有している。
【０１６５】
可変インピーダンス部９０は、インピーダンスの値（特に可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺ〔Ω〕のレジスタンス成分Ｒ〔Ω〕の値に関与する抵抗値）が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子である可変抵抗９０ａと、インピーダンスの値（特に可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘ〔Ω〕の値に関与する静電容量の値）が調整可能な可変コンデンサ９０ｂとを有しており、この可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺは、Ｒ＋ｉＸで与えられる（ここでｉは虚数単位）。
【０１６６】
このような可変インピーダンス部９０は、反射用電極６３に接続されている。尚、可変コンデンサ９０ｂの代わりに、インピーダンスの値として、可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘ〔Ω〕の値に関与するインダクタンス値が調整可能な可変コイルを用いてもよい。
【０１６７】
速度検出部９１は、例えば、ドップラー効果を利用した速度センサ（図示せず）等を備えており、移動子５の移動速度（固定子１に対する移動子５の相対速度）を検出し、検出値を演算部９５に出力するように構成されている。位相検出部９２は、固定子１の表面部位Ｍにおける振動（図１５中にＶ１で示す）の位相を検出するものであって、検出値を位相差算出部９３に出力するように構成されている。位相差算出部９３は、位相検出部９２で検出した振動Ｖ１の位相と、高周波電源ＡＣ１の高周波電圧（図１５中にＶ２で示す）の位相との位相差θを算出するものであり、算出した位相差を演算部９５に出力するように構成されている。入力部９４は、移動子５の移動速度の目標値と、位相差θの目標値とを入力するためのユーザインターフェースであり、各々入力された移動子５の移動速度の目標値と位相差θの目標値とを演算部９５に出力するように構成されている。
【０１６８】
演算部９５は、例えばＣＰＵ等を用いて構成され、反射率制御部９５ａと位相差制御部９５ｂとを有している。ここで、反射率制御部９５ａは、速度検出部９１の検出値より得た移動子５の速度が、入力部９４により得た移動子５の移動速度の目標値に一致するように、可変抵抗９０ａの抵抗値（すなわち可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺのレジスタンス成分Ｒの値）をフィードバック制御するように構成されている。
【０１６９】
位相制御部９５ｂは、位相差算出部９３より得た位相差θが、入力部９４より得た位相差θの目標値に一致するように、可変コンデンサ９０ｂの静電容量の値（すなわち可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘの値）をフィードバック制御するように構成されている。ところで、位相差θは、移動子５の速度にも影響を与える。すなわち、位相差θを０、２π、４π…に近づけると、同方向に進む弾性表面波の総エネルギーが大きくなって移動子５の速度を速くすることができ、位相差θをπ、３π、５π…に近づけると、同方向に進む弾性表面波の総エネルギーが小さくなって、移動子５の速度を遅くすることができる。したがって、移動子５が目標値の速度で移動するような位相差θの値を入力することによって、位相制御部９５ｂにより移動子５の速度を目標値に維持することが可能となる。
【０１７０】
尚、上記の例では、使用者が、移動子５の速度を計測しながら、移動子５の速度が目標値となるように位相差θを入力する必要がある。そこで、位相制御部９５ｂに、速度検出部９１で検出した移動子５の速度と、入力部９４に入力された速度の目標値とを伝送するようにするとともに、位相制御部９５ｂに、速度検出部９１で得た移動子５の速度が、入力部９４で得た目標値となるように、位相差θを調整する機能を持たせるように構成すれば、入力部９４に移動子５の速度の目標値を入力するだけで、位相制御部９５ｂに移動子５の速度制御を行わせることが可能となる。
【０１７１】
以上により電気回路部９Ａは構成されており、この電気回路部９Ａによれば、移動子５の速度を所望の値に設定することが可能になるとともに、位相差θを所望の値に設定することで、同方向に進む弾性表面波が同位相となるように設定することが可能になる。
【０１７２】
つまり、電気回路部９Ａは、交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する交差指電極６Ａの反射率を所定の値に設定することで移動子５の速度を目標値に設定する反射率調整用電気回路部としての機能と、位相差θを所望の値に設定することで、移動子５の速度を目標値に設定する、又は同方向に進む弾性表面波が同位相となるように設定する位相調整用電気回路部としての機能とを有しているのである。
【０１７３】
一方、電気回路部９Ｂは、電気回路部９Ａと同様の構成を有しているが、可変インピーダンス部が、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に接続されている点と、位相差算出部において、図１３中にＭで示す固定子１の表面部位における振動（図１５中にＶ１で示す）の位相と、高周波電源ＡＣ２の高周波電圧の位相との位相差を算出するように構成されている点とで異なっている。尚、その他の構成は上記電気回路部９Ａと同様であるから説明を省略する。
【０１７４】
以上述べたように、本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、移動子５の固定子１に対する相対速度を所望の値に設定することができる。そのため、動作を長時間行ったときや経年劣化等によって弾性表面波アクチュエータの駆動特性が劣化して（例えば移動子５と固定子１との接触部分の磨耗によって駆動力が低下して）、移動子５の速度が低下してしまった際でも、反射率制御部９５ａにより移動子５の速度を調整することで、このような駆動特性の劣化等に起因する移動子５の速度低下を防止できるという効果を奏する。また、上記のような移動子５の速度低下は、駆動特性が劣化した際に限らず、例えば、組立誤差や製造誤差等に起因する予圧手段による圧力の変動や、製造誤差による交差指電極の寸法のばらつき、固定子の表面粗さが場所により異なることによっても生じることがあるが、これらの場合も同様に反射率制御部９５ａにより移動子５の速度を調整することで、移動子５の速度低下等を防止できる。このように反射率制御部９５ａによれば、移動子５の速度が目標値に維持されるので、駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子５の速度が低下してしまうことを防止できる。
【０１７５】
さらに、本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、固定子１の表面部位Ｍにおける振動Ｖ１の位相と、高周波電源ＡＣ１の高周波電圧（図１５中にＶ２で示す）の位相との位相差θを所望の値に設定することができる。そのため、動作を長時間行ったときや経年劣化等によって弾性表面波アクチュエータの駆動特性が劣化して（例えば予圧手段の劣化による圧力Ｎの低下やばらつき等が生じて）、同方向に進む弾性表面波間に位相のずれが生じてしまった場合でも、位相制御部９５ｂにより位相差θを調整することで、このような位相のずれを解消することが可能となり、これにより位相のずれに起因する移動子５の速度低下等を防止できるという効果を奏する。また、上記のような位相のずれは、駆動特性が劣化した際に限らず、例えば、組立誤差や製造誤差等に起因する予圧手段による圧力の変動や、製造誤差による交差指電極の寸法のばらつき、固定子の表面粗さが場所により異なることによっても生じることがあるが、これらの場合も同様に位相制御部９５ｂにより位相差θを調整することで、移動子５の速度低下等を防止できる。このように位相制御部９５ｂによれば、同方向に進む弾性表面波の位相を調整することで、移動子５の速度が目標値に維持されるので、駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子５の速度が低下してしまうことを防止できる。
【０１７６】
一方、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、上記のように駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子の速度が低下してしまうことを防止できる他、移動子５の速度を使用者の望む速度にコントロールすることができる。弾性表面波アクチュエータの使用状況、例えば弾性表面波アクチュエータを使用する機器に応じて移動子５の速度を調整でき、これにより弾性表面波アクチュエータを様々な用途に用いることが可能となる。
【０１７７】
尚、上記の電気回路部９Ａとしては、図１４に示すものに限られず、例えば、可変抵抗９０ａと、速度検出部９１と、入力部９４と、演算部９５の反射率制御部９５ａとのみを有して、移動子５の速度のみを調整可能な反射率調整用電気回路部を用いるようにしてもよい。
【０１７８】
また尚、電気回路部９Ａとしては、例えば可変コンデンサ９０ｂと、位相検出部９２と、位相差算出部９３と、入力部９４と、演算部９５の位相制御部９５ｂとのみを有して、位相差θのみを調整可能な位相調整用電気回路部を用いるようにしもてよい。この点は、電気回路部９Ｂにおいても同様である。また尚、各交差指電極６Ａ，７Ａに電気回路部９Ａ，９Ｂを設ける代わりに、両交差指電極６Ａ，７Ａで電気回路部９Ａを共用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、移動子の斜視図であり、（ｃ）は、弾性表面波アクチュエータの要部の説明図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態１の交差指電極の反射率の周波数特性を示すグラフであり、（ｂ）は、交差指電極の組数を変化させた際の反射率の周波数特性の変化を示すグラフであり、（ｃ）は、交差指電極の組数と反射率の最大値との関係を示すグラフである。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態２の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、他の例を示す概略説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態３の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、予圧手段の圧力と弾性表面波の透過率との関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態４の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、要部の説明図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態４の交差指電極の反射率の周波数特性を示すグラフであり、（ｂ）は、両交差指電極の反射率の周波数特性を示すグラフである。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態４の交差指電極の他の例を示す部分上面図であり、（ｄ）は、同図（ｃ）の部分断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の実施形態５の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、交差指電極に抵抗を接続した際の反射率の周波数特性の変化を示すグラフである。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施形態５の交差指電極の他の例を示す概略説明図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態５の弾性表面波アクチュエータの他の例を示す概略説明図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施形態６の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態６の弾性表面波アクチュエータの他の例を示す概略説明図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態７の弾性表面波アクチュエータの概略説明図である。
【図１３】本発明の実施形態８の弾性表面波アクチュエータの概略説明図である。
【図１４】電気回路部のブロック図である。
【図１５】励振用電極に印加される高周波電圧の位相と、位相検出部で検出する固定子表面の振動の位相との位相差を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１８０】
１ 固定子
２ 圧電基板
３ 第１交差指電極
４ 第２交差指電極
５ 移動子
Ｎ 圧力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体を駆動するアクチュエータとしては超音波モータが知られている。超音波モータは、超音波振動子により弾性体に機械振動を発生させ、主として弾性体の表面に現れる楕円運動から摩擦力を介して駆動力を取り出している。
【０００３】
このような超音波モータの一つとして弾性表面波アクチュエータ（ＳＡＷ（SurfaceAcoustic Wave）アクチュエータ）が従来から提供されており、この弾性表面波アクチュエータは、固定子（ステータ）となる弾性表面波素子と、弾性表面波素子の表面の両側に形成されるＩＤＴ（Interdigital Transducer）からなる駆動電極（励振用電極）と、弾性表面波素子上に搭載されて直線移動を行う移動子（スライダ）と、移動子を固定子上に所定の圧力で接触させる予圧手段とを備えている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−２３３８６５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の弾性表面波アクチュエータでは、駆動電極により高周波（数ＭＨｚ帯）の弾性表面波を励振すると、移動子が弾性表面波で得られる数ｎｍの微小振動から推力を得て、固定子上を移動するようになっており、弾性表面波を励振させる駆動電極の切り換えを行うことで、固定子上で移動子を往復運動させることができるようになっている。
【０００５】
ここで、移動子を移動させるためには、予圧手段の圧力に逆らって振動できる（移動子を持ち上げることができる）ような面方向のエネルギーを有する弾性表面波をＩＤＴにより励振する必要があり、低電力で弾性表面波アクチュエータを駆動する場合、移動子に与える弾性表面波のエネルギーが足りず、移動子を移動させることができなくなるという問題があった。
【０００６】
このような問題は、低電力で弾性表面波アクチュエータを駆動した際の弾性表面波のエネルギーに応じて予圧手段の圧力を低くすることで解決できるように思えるが、予圧手段の圧力を低くした際には、当然ながら移動子と固定子との接触圧が低くなるために、移動子が固定子に生じる弾性表面波から推力を得にくくなり、その結果、移動子が移動しにくくなるという新たな問題が生じることになる。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、移動子を確実に移動させることができる弾性表面波アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１の弾性表面波アクチュエータの発明では、圧電基板、及び該圧電基板の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板に弾性表面波を励振する一対の交差指電極を備える固定子と、圧電基板の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子と、移動子を固定子に所定の圧力で接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成された弾性表面波アクチュエータであって、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段を備えているから、一方の交差指電極から他方の交差指電極へ向かう弾性表面波と、各交差指電極で同回数反射されて他方の交差指電極へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有するようにすることが可能となり、これにより同方向へ進む弾性表面波が同位相で重ね合わされて固定子上に弾性表面波のエネルギーが蓄積されて、一方の交差指電極で弾性表面波を励振させた際に、低電力であっても予圧手段の圧力に抗して振動できる大きさの面方向のエネルギーを有する弾性表面波を移動子に与えることができ、これにより移動子の移動が確実に行えるという効果を奏する。
【００１０】
請求項２の弾性表面波アクチュエータの発明では、圧電基板、及び該圧電基板の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板に弾性表面波を励振する一対の交差指電極を備える固定子と、圧電基板の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子と、移動子を固定子に所定の圧力で接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成された弾性表面波アクチュエータであって、一対の交差指電極の等価反射面間の距離は、各交差指電極で発生される弾性表面波の半波長の整数倍に略等しい値に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、一対の交差指電極の等価反射面間の距離が、各交差指電極で発生される弾性表面波の半波長の整数倍に略等しい値に設定されているから、一方の交差指電極から他方の交差指電極へ向かう弾性表面波と、各交差指電極で同回数反射されて他方の交差指電極へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有することになり、これにより同方向へ進む弾性表面波が同位相で重ね合わされて固定子上に弾性表面波のエネルギーが蓄積されて、一方の交差指電極で弾性表面波を励振させた際に、低電力であっても予圧手段の圧力に抗して振動できる大きさの面方向のエネルギーを有する弾性表面波を移動子に与えることができ、これにより移動子の移動が確実に行えるという効果を奏する。
【００１２】
請求項３の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１又は２の構成に加えて、弾性表面波に対する交差指電極の反射率が所定値となるように、交差指電極の交差指の間隔、もしくは交差指電極の互いに異極となる一対の交差指の数が設定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、交差指電極の交差指の間隔、もしくは交差指電極の互いに異極となる一対の交差指の数を設定するだけの簡単な構成で、弾性表面波に対して所定の反射率を有する交差指電極を得ることができるという効果を奏する。
【００１４】
請求項４の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜３のいずれか１項の構成に加えて、位相調整手段は、交差指電極に接続されるとともに該交差指電極で弾性表面波を反射する際に弾性表面波の位相をインピーダンスの値に応じて変化させる位相調整用電気回路部であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、位相調整用電気回路部のインピーダンスの値を変更するだけで、同方向に進む弾性表面波の位相を調整することができ、これにより位相調整手段による位相の調整を容易に行えるという効果を奏する。
【００１６】
請求項５の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項４の構成に加えて、位相調整用電気回路部は、インピーダンスの値が調整可能な位相調整用インピーダンス素子を備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、位相調整用電気回路部に、インピーダンスの値が調整可能な位相調整用インピーダンス素子を用いているから、位相調整手段による位相の調整をさらに容易に行うことができるという効果を奏する。
【００１８】
請求項６の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項５の構成に加えて、位相調整用電気回路部は、移動子の速度が目標値となるように、位相調整用インピーダンス素子のインピーダンスの値を設定する位相制御部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、同方向に進む弾性表面波の位相を調整することで、移動子の速度が目標値に維持されるので、駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子の速度が低下してしまうことを防止できるという効果を奏する。
【００２０】
請求項７の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜６のいずれか１項の構成に加えて、弾性表面波に対する交差指電極の反射率を調整する反射率調整手段を備えていることを特徴とする。
【００２１】
請求項７の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、反射率調整手段によって、弾性表面波に対する交差指電極の反射率を調整できるので、交差指電極の設計を容易に行えるという効果を奏する。
【００２２】
請求項８の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項７の構成に加えて、反射率調整手段は、交差指電極に接続されるとともに弾性表面波に対する前記交差指電極の反射率をインピーダンスの値に応じて変化させる反射率調整用電気回路部であることを特徴とする。
【００２３】
請求項８の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、インピーダンスの値によって弾性表面波に対する交差指電極の反射率の調整を行えるから、交差指電極の設計をさらに容易に行えるようになるという効果を奏する。
【００２４】
請求項９の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項８の構成に加えて、反射率調整用電気回路部は、インピーダンスの値が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子を備えていることを特徴とする。
【００２５】
請求項９の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、反射率調整用電気回路部に、インピーダンスの値が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子を用いているから、反射率調整手段による反射率の調整をさらに容易に行うことができるという効果を奏する。
【００２６】
請求項１０の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項９の構成に加えて、反射率調整用電気回路部は、移動子の速度が目標値となるように、反射率調整用インピーダンス素子のインピーダンスの値を設定する反射率制御部を備えていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１０の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、弾性表面波に対する交差指電極の反射率を調整することで、移動子の速度が目標値に維持されるので、駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子の速度が低下してしまうことを防止できるという効果を奏する。
【００２８】
請求項１１の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜１０のいずれか１項の構成に加えて、予圧手段による弾性表面波の減衰率が所定の値となるように、予圧手段によって移動子を固定子に接触させる圧力の値が設定されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項１１の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、固定子上に励振される弾性表面波の進行波成分と定在波成分との比率は、予圧手段による弾性表面波の減衰率の影響を受けるため、予圧手段により移動子を固定子に接触させる圧力の値を変更することによって、固定子に交差指電極を形成した後でも、固定子上に励振される弾性表面波の進行波成分と定在波成分との比率の微調整を行えるという効果を奏する。
【００３０】
請求項１２の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜１１のいずれか１項の構成に加えて、交差指電極に駆動電圧を印加する電源の接続先となる交差指電極を切り換える切換手段を備えていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１２の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、電源を各交差指電極で共用しているので、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【００３２】
請求項１３の弾性表面波アクチュエータの発明では、請求項１〜１２のいずれか１項の構成に加えて、交差指電極は、所望の方向以外に進む弾性表面波を所望の方向へ反射させる反射部を備えた一方向性電極であることを特徴とする。
【００３３】
請求項１３の弾性表面波アクチュエータの発明によれば、所望の方向以外に進む弾性表面波を所望の方向へ反射させる反射部を備えているので、同じ電力で駆動させた際に、反射部を備えていない場合よりも大きいエネルギーを有する弾性表面波を交差指電極により励振させることが可能になり、これにより、さらなる低電力化を図ることができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の弾性表面波アクチュエータは、一方の交差指電極から他方の交差指電極へ向かう弾性表面波と、各交差指電極で同回数反射されて他方の交差指電極へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有するように調整することができ、これにより同方向へ進む弾性表面波を同位相で重ね合わせて固定子上に弾性表面波のエネルギーを蓄積することが可能となり、その結果、一方の交差指電極で弾性表面波を励振させた際に、低電力であっても予圧手段の圧力に抗して振動できる大きさの面方向のエネルギーを有する弾性表面波を移動子に与えることができるようになって、移動子の移動が確実に行えるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、本発明の弾性表面波アクチュエータの実施形態について図１〜図１５を用いて説明する。
【００３６】
（実施形態１）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータ（ＳＡＷアクチュエータ）は、図１（ａ）に示すように、圧電基板２、及び該圧電基板２の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板２に弾性表面波を発生させる一対の交差指電極３，４を備える固定子（ステータ）１と、圧電基板２の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子（スライダ）５と、移動子５を固定子１に所定の圧力Ｎで接触させる予圧手段（図示せず）とを具備している。そして、交差指電極３は、対向する交差指電極４が励振する弾性表面波を対向する交差指電極４側に反射するように構成され、交差指電極４は、対向する交差指電極３が励振する弾性表面波を対向する交差指電極３側に反射するように構成され、一対の交差指電極３，４の等価反射面間の距離は、交差指電極で励振される弾性表面波の半波長の整数倍に略等しい値に設定されている。
【００３７】
ここで、移動子５は、図１（ｂ）に示すように、例えばシリコン等の硬質材料を用いて形成されており、略直方体状の本体５ａと、固定子１からの推力を得やすくするために固定子１と対向する本体５ａの面（本実施形態では下面）に突設された複数の突起５ｂとを一体に備えている。尚、突起５ｂは必ずしも必要なものではなく、要は、移動子５が固定子１からの推力を十分に得ることができればよい。
【００３８】
また、図示しない予圧手段としては、例えば、板ばねやスプリングコイル等の弾性体や、予め移動子５に設けた鉄等の磁性片を吸着する磁石等が用いられ、移動子５を圧力Ｎにて固定子１に接触させるように構成されている。
【００３９】
固定子１は、上記の圧電基板２と、第１交差指電極３と、第２交差指電極４とで構成されている。ここで、圧電基板２は、固定子１の下地材となるものであり、例えばＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）単結晶等の電気機械結合係数が高い圧電材料を用いて形成された矩形状の圧電結晶板である。尚、このような圧電基板としては、全てが圧電材料により形成されたものに限らず、非圧電材料の基板の表面にＺｎＯ等の圧電薄膜を形成したものを用いてもよい。
【００４０】
第１交差指電極３は、図１（ａ）に示すように、互いに異極となる一対の交差指３ａ，３ｂを所定間隔で複数対列設された形状の所謂櫛歯状電極（ＩＤＴ、櫛形電極ともいう）であり、圧電基板２の表面の長手方向における一端側（図１（ａ）における左端側）に形成されている。また、第１交差指電極３の交差指３ａは、スイッチＳＷ１を介して外部の高周波電源ＡＣ１の一端に接続され、交差指３ｂは高周波電源ＡＣ１の他端に接続されている。そして、高周波電源ＡＣ１により第１交差指電極３に高周波電圧が印加された際には、第１交差指電極３の電気的エネルギーが機械的エネルギーに変換されて圧電基板２に弾性表面波（レイリー波）が励振される。一方、第２交差指電極４は、第１交差指電極３と同様に、互いに異極となる一対の交差指電極３ａ，３ｂを所定間隔で複数対列設された形状であり、図１（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における他端側（図１（ａ）における右端側）に形成されて、交差指４ａがスイッチＳＷ２を介して高周波電源ＡＣ２の一体に接続され、交差指４ｂが高周波電源ＡＣ２の他端に接続されている。ここでは、これらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２が弾性表面波を発生させる交差指電極の切り換えを行う切換手段となっている。尚、図１において交差指電極３，４は簡略化して示してある。
【００４１】
ここで、第１交差指電極３と第２交差指電極４は、各交差指電極３，４の等価反射面間の距離が、各交差指電極３，４により励振される弾性表面波の半波長の略整数倍となるように圧電基板１の表面に対向配置されている。つまり、弾性表面波の波長をλ、等価反射面間の距離をＤとすると、Ｄ≒ｎλ／２（ｎ：整数）が成り立つように等価反射面間の距離Ｄを設定するのである。ここで、等価反射面とは、複数の交差指で徐々に弾性表面波を反射する交差指電極において、一面で弾性表面波を反射したと仮定した場合の面をいう。
【００４２】
上述したように等価反射面間の距離Ｄを設定することで、第１交差指電極３で励振されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ１と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１のいずれもが同一の位相を有するとともに、第２交差指電極４で反射されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６…Ｗ２ｎのいずれもが同一の位相を有するように設定している。
【００４３】
次に、各交差指電極３，４の設計方法について第１交差指電極３を例に挙げて説明する。第１交差指電極３は、同極の交差指３ａ，３ａ（又は交差指３ｂ，３ｂ）の間隔（ピッチ）ｌによって共振周波数が決定され、一対の異極の交差指３ａ，３ｂの組数ｍによって反射率の周波数特性が変化する。そのため、シミュレーションを行うことにより間隔ｌと組数ｍから交差指電極の共振周波数や、アドミタンス特性（コンダクタンス及びサセプタンス）、反射率の周波数特性を得ることができ、これにより所望の共振周波数や、反射率の周波数特性を有する交差指電極の設計を行える。
【００４４】
例えば、間隔ｌ＝１３２．６４μｍ、組数ｍ＝２０とした場合は、シミュレーション結果から、交差指電極の共振周波数（つまりはコンダクタンスのピーク）ｆ０＝２８．９ＭＨｚとなり、この場合は、図２（ａ）に示すような反射率特性を有する交差指電極が得られ、この交差指電極は、周波数が２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対して約０．２１の反射率を有していることがわかる。ここで、間隔ｌを大きくすると共振周波数が低くなり、これに伴なって反射率の周波数特性が全体的に低周波数側へシフトし、間隔ｌを小さくした際には共振周波数が高くなり、これに伴なって反射率の周波数特性が全体的に高周波数側へとシフトするため、反射率の周波数特性が所望の値に近くなるように間隔ｌを仮設定する。
【００４５】
間隔ｌの仮設定によって大まかな反射率の周波数特性を設定した後には、組数ｍを変化させることで反射率の大きさの設定を行う。図２（ｂ）のグラフは、それぞれ組数ｍのみを異ならせた交差指電極の反射率特性を示しており、ａは組数ｍ＝５、ｂは組数ｍ＝１０、ｃは組数ｍ＝１５、ｄは組数ｍ＝２０、ｅは組数ｍ＝３０で、それぞれの間隔ｌは１３２．６４μｍである。そして、このような組数ｍの値と反射率の最大値とをプロットすると、図２（ｃ）に示すようなグラフが得られる。つまり、組数ｍを増やせば、反射率の最大値を大きくすることができ、組数ｍが３０を越えると反射率が約１となることがわかる。また、図２（ｂ）を参照すれば明らかなように、組数ｍを変化させた際には、反射率の最大値をとる周波数が徐々に低周波数側へシフトするため、反射率が最大値をとる周波数が所望の値からずれた際には、組数ｍを決定した後に、所望の周波数で反射率が最大になるように再度間隔ｌの設定を行い、最適な間隔ｌに設定し直すのである。
【００４６】
このように間隔ｌ、組数ｍの設定を行うことで所望の共振周波数及び反射率の周波数特性を有する交差指電極３，４の設計を行うことができる。
【００４７】
以上述べた固定子１において、高周波電源ＡＣ１により第１交差指電極３に高周波電圧を印加してエネルギーＰの弾性表面波Ｗ１を励振させた際には、固定子１には次のような波が生じることになる。尚、弾性表面波Ｗ１と同じ周波数の弾性表面波に対する第１交差指電極３の反射率をη（０＜η≦１）、第２交差指電極４の反射率をγ（０＜γ≦１）とし、また伝搬による弾性表面波の減衰は少ないため無視する。
【００４８】
すなわち、第１交差指電極３で励振された弾性表面波Ｗ１は、図１（ａ）に示すように、第２交差指電極４へ向かい、第２交差指電極４に到達すると弾性表面波Ｗ１の一部が第２交差指電極４により第１交差指電極３側へ反射されてエネルギーγＰの弾性表面波Ｗ２となる。そして弾性表面波Ｗ２が第１交差指電極３に到達すると、第１交差指電極３により一部が第２交差指電極４側へ反射されてエネルギーγηＰの弾性表面波Ｗ３となる。同様に、弾性表面波Ｗ３は、一部が第２交差指電極４で反射されてエネルギーγ２ηＰの弾性表面波Ｗ４となって第１交差指電極３へ向い、以降、このような反射が繰り返される。
【００４９】
そして、上述したように弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１がそれぞれ同位相であり、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎがそれぞれ同位相であるので、第１交差指電極３から第２交差指電極４へ向かう弾性表面波（つまりは進行波）ＷＦのエネルギーＰＦは、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１のエネルギーの総和となり、エネルギーＰＦ＝Ｐ{１＋γη＋（γη）２＋（γη）３＋…＋（γη）２ｎ−１}となる。また、第２交差指電極４から第１交差指電極３へ向かう弾性表面波（つまりは反射波）ＷＲのエネルギーＰＲは、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎのエネルギーの総和となり、エネルギーＰＲ＝γＰ{１＋γη＋（γη）２＋（γη）３＋…＋（γη）２ｎ−１}となる。ここで、ｎ→∞とし、γη＜１であるとすると、エネルギーＰＦ、ＰＲは次式のように表わすことができる。
【００５０】
【数１】
【００５１】
また、固定子１に生じる波の全エネルギーＰＳは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦと反射波ＷＲのエネルギーＰＲの合計となり、このうち移動子５の第１交差指電極３側への移動に寄与する固定子１の表面に沿った沿面方向のエネルギー（以下、進行波成分と称す）ＰＨは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦと反射波ＷＲのエネルギーＰＲとの差分となり、移動子５の移動に寄与しない固定子１の表面の面方向のエネルギー（以下、定在波成分と称す）ＰＶは、全エネルギーＰＳと進行波成分ＰＨとの差分となり、これらＰＳ、ＰＨ、ＰＶは次式のように表わすことができる。
【００５２】
【数２】
【００５３】
一方、高周波電源ＡＣ２により第２交差指電極４に高周波電圧を印加してエネルギーＰの弾性表面波を励振させた場合も同様の結果を得ることができる。この場合、第２交差指電極４で励振される弾性表面波と同じ周波数の弾性表面波に対する第１交差指電極３の反射率をη’（０＜η’≦１）、第２交差指電極４の反射率をγ’（０＜γ’≦１）とし、伝搬による弾性表面波の減衰は少ないため無視すると、固定子１に生じる波の全エネルギーＰＳ’と、進行波成分ＰＨ’と、定在波成分ＰＶ’とは次式のように表わすことができる。
【００５４】
【数３】
【００５５】
上記の数２，３から明らかなように、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、上記の反射率η，η’，γ，γ’を調整することで、進行波成分ＰＨと定在波成分ＰＶ並びに進行波成分ＰＨ’と定在波成分ＰＶ’の比率を設定することができる。
【００５６】
そして、本実施形態では、進行波ＷＦのエネルギーＰＦが、反射波ＷＲのエネルギーＰＲよりも大きくなるように、第２交差指電極４の反射率γを設定するのであるが、反射率γの設定は、上述したように交差指電極の間隔ｌ及び組数ｍとを適宜設定することで行うことができる。また、反射率γは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦに対して、反射波ＷＲのエネルギーＰＲが、０．５倍以上０．９８倍以下となるように設定することが好ましく、このときの反射率γの値は、上記の数２を参照すると０．５≦γ≦０．９８の範囲内の値とすればよい。この点は第１交差指電極３の反射率ηについても同様であり、反射率ηの値は、０．５≦η≦０．９８の範囲内の値とすればよい。
【００５７】
次に、この弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。まず、スイッチＳＷ１をオンして高周波電源ＡＣ１から第１交差指電極３に高周波電圧を印加した際には、第１交差指電極３の電気的エネルギーによって圧電基板２に歪が生じ、これにより電気的エネルギーが機械的エネルギーに変換されて弾性表面波であるレイリー波が発生する。このレイリー波は、圧電基板２の表面（上面）を介して、第１交差指電極電極３から第２交差指電極４側へ伝搬し、数２に示すようなエネルギーを有する弾性表面波となる。そして、このような弾性表面波は、圧力Ｎに抗して移動子５を持ち上げることができる大きさの定在波成分ＰＶを有しているので、移動子５に圧力Ｎがかけられていても移動子５が固定子１上を移動できるようにすることができ、しかも十分な大きさの進行波成分ＰＨを有しているので、移動子５は、この弾性表面波の伝搬に伴う固定子１の微小振動から推力を得て、第１交差指電極３側へと移動することになる。
【００５８】
一方、スイッチＳＷ１をオフし、スイッチＳＷ２をオンして高周波電源ＡＣ２から第２交差指電極４に高周波電圧を印加した際には、第１交差指電極３と同様に圧電基板２に歪が生じ、これによりレイリー波が発生する。このレイリー波は、圧電基板２の表面（上面）を介して、第２交差指電極４から第１交差指電極３側へと伝搬し、数３に示すようなエネルギーを有する弾性表面波となる。そして、このような弾性表面波は、第１交差指電極３の場合と同様に、十分な大きさの定在波成分ＰＶ’と進行波成分ＰＨ’とを有していることにより、移動子５は、この弾性表面波の伝搬に伴う固定子１の微小振動から推力を得て、第２交差指電極４側へと移動する。
【００５９】
この後に、スイッチＳＷ２をオフして高周波電源ＡＣ２からの電力供給を中止し、再びスイッチＳＷ１をオンして高周波電源ＡＣ１の高周波電圧を第１交差指電極３に印加すると、数２に示す弾性表面波によって再び移動子５が固定子１上を第１交差指電極３側へ移動する。すなわち、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオンオフの切り換えによって、移動子５が固定子１の長手方向（左右方向）に反復移動することになる。
【００６０】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、第１交差指電極３と第２交差指電極４と等価反射面間の距離Ｄを、各交差指電極３，４で発生される弾性表面波の半波長の略整数倍に等しい値とすることで、第１交差指電極３で励振されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ１と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１とが同一の位相を有するとともに、第２交差指電極４で励振されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有しているので、同方向へ進む弾性表面波が同位相で重ね合わされ、これにより固定子１上に弾性表面波のエネルギーを蓄積することができ、結果として低電力であっても予圧手段の圧力Ｎに抗して移動子５を持ち上げることができる大きさの定在波成分ＰＶを有する弾性表面波を移動子５に与えることができる。
【００６１】
また、弾性表面波アクチュエータによれば、各交差指電極３，４の反射率を各交差指電極３，４の間隔ｌ及び組数ｍにより設定して、第１交差指電極３に高周波電圧を印加した際に、第１交差指電極３から第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１の総エネルギーＰＦが、第２交差指電極から第１交差指電極３へ向かう弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎの総エネルギーよりも大きくなるので、第１交差指電極３により弾性表面波を励振させた際に、移動子５を十分な量のエネルギーを有する進行波成分ＰＨにより移動させることができる。以上述べたように、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、低電力であっても移動子５を確実に移動させることができるのである。尚、この点は、第２交差指電極４により弾性表面波を励振させた際でも同様である。また尚、上記の例では、各交差指電極３，４の反射率が所定値となるように、各交差指電極３，４の間隔ｌ及び組数ｍの値が設定されているが、このような反射率の調整は、組数ｍの値を固定して間隔ｌの値のみを変更することで行ってもよいし、間隔ｌの値を固定して組数ｍの値のみを変更することで行ってもよい。
【００６２】
以上述べた本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、固定子１を固定することで、固定子１上を移動子５が移動する例について説明したが、逆に移動子５を固定することで、固定子１を移動させるようにしてもよい。また、固定子１の表面は平面に限られるものではなく、球面等の曲面であってもよい。
【００６３】
（実施形態２）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、上記実施形態１の弾性表面波アクチュエータと同様に、固定子１と、移動子５と、予圧手段とを具備しているものの、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段としてインダクタＬからなる位相調整用電気回路部を備えている点で異なっている。尚、その他の構成は上記実施形態１と同様であるから、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６４】
位相調整用電気回路部となるインダクタＬは、図３（ａ）に示すように、第２交差指電極４の交差指４ａ，４ｂ間に接続されている。このようにインダクタＬを接続した場合、反射前の弾性表面波に対して反射後の弾性表面波の位相が遅れるので、弾性表面波のみかけの反射位置がＲＥから左側（第１交差指電極３へ近付く方向）のＲＬへシフトしたとみなすことができる。つまり、インダクタＬは、該交差指電極で弾性表面波を反射する際に、弾性表面波の位相をインピーダンスの値（特にリアクタンス成分の値に関与するインダクタンスの値）に応じて変化させるのである。
【００６５】
ここでインダクタＬのインダクタンスの値による位相の遅れをφとすると、Ｄ及びθが、２Ｄ−φλ／２π＝ｎλを満たすときに弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１をそれぞれ同位相にするとともに、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎをそれぞれ同位相にすることができ、このときのみかけの反射位置ＲＥ，ＲＬ間の距離はφλ／４πとなる。尚、２Ｄ−φλ／２πの値は厳密な意味でｎλの値に等しい必要はなく、おおよそ等しい値であればよい。
【００６６】
したがって、等価反射面間の距離Ｄが実施形態１で述べたＤ≒ｎλ／２（ｎ：整数）を満たしていなくても、インダクタンスの値による位相の遅れφが、２Ｄ−φλ／２π＝ｎλを満たすようなインダクタＬを交差指電極に接続することによって、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１をそれぞれ同位相にするとともに、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎをそれぞれ同位相にすることができる。
【００６７】
以上述べたように、上記実施形態１では、各交差指電極３，４の等価反射面間の距離Ｄの値を各交差指電極３，４で励振する弾性表面波の波長λの半数の略整数倍の値とすることで、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１がそれぞれ同位相になるとともに、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎがそれぞれ同位相となるように設定しているのに対して、本実施形態では、インダクタＬを接続することによって、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１がそれぞれ同位相になるとともに、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎがそれぞれ同位相となるように設定しているのである。
【００６８】
したがって、本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段としてインダクタＬからなる位相調整用電気回路部を備えているので、第１交差指電極３で励振されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ１と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第２交差指電極４へ向かう弾性表面波Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１とが同一の位相を有するとともに、第２交差指電極４で励振されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波と、各交差指電極３，４で同回数反射されて第１交差指電極３へ向かう弾性表面波とが同一の位相を有するようにすることが可能となり、これにより同方向へ進む弾性表面波が同位相で重ね合わされて、固定子１上に弾性表面波のエネルギーが蓄積され、結果として低電力であっても予圧手段の圧力Ｎに抗して移動子５を持ち上げることができる大きさの定在波成分ＰＶを有する弾性表面波を移動子５に与えることができるという効果を奏する。
【００６９】
ところで、位相調整手段としては、上記のインダクタＬに限られるものではなく、キャパシタＣからなる位相調整用電気回路部を用いることができ、この場合、図３（ｂ）に示すように、第２交差指電極４の交差指４ａ，４ｂ間にキャパシタＣを接続する。このようにキャパシタＣを接続した場合、反射前の弾性表面波に対して反射後の弾性表面波の位相が進むことになるので、弾性表面波のみかけの反射位置がＲＥから右側（第１交差指電極３から離れる方向）のＲＣへシフトしたとみなすことができる。つまり、キャパシタＣは、インダクタＬと同様に、該交差指電極で弾性表面波を反射する際に、弾性表面波の位相をインピーダンスの値（特にリアクタンス成分の値に関与するキャパシタンスの値）に応じて変化させるのである。
【００７０】
ここでキャパシタＣのキャパシタンス値による位相の進みをψとすると、Ｄ及びψが、２Ｄ＋ψλ／２π＝ｎλを満たすときに弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１と弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎとをそれぞれ同位相とすることができ、このときのみかけの反射位置ＲＥ，ＲＣ間の距離はψλ／４πとなる。尚、２Ｄ＋ψλ／２πの値は厳密な意味でｎλの値に等しい必要はなく、おおよそ等しい値であればよい。
【００７１】
したがって、位相調整用電気回路部としてキャパシタＣを用いることによっても、インダクタＬを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
（実施形態３）
実施形態１では、主に交差指電極３，４の反射率η，γを設定することにより、弾性表面波を発生している一方の交差指電極から弾性表面波を発生していない他方の交差指電極へ向かう弾性表面波の総エネルギーＰＦが、前記他方の交差指電極で反射されて前記一方の交差指電極へ向かう弾性表面波の総エネルギーＰＲよりも大きくなるように設定していたが、本実施形態では、図４（ａ）に示すように各交差指電極の反射率γに加えて、予圧手段により移動子５に与えられる圧力Ｎを用いていることに特徴がある。その他の構成は実施形態１と同様であるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、図４（ａ）では、交差指電極３，４は簡略化して示し、高周波電源ＡＣ１，ＡＣ２及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２は省略している。
【００７３】
すなわち、移動子５が接触された部位を弾性表面波が通過した際には、圧力Ｎによって弾性表面波のエネルギーが減衰されるので、移動子５にかかる圧力Ｎと、弾性表面波の透過率とは、図４（ｄ）のグラフに示すようになる。すなわち、圧力Ｎの増加に伴い、弾性表面波の透過率が減少することになるのである。
【００７４】
ここで、固定子１において、高周波電源ＡＣ１により第１交差指電極３に高周波電圧を印加してエネルギーＰの弾性表面波Ｗ１を励振させた際に、移動子５にかけられた圧力Ｎによる弾性表面波の減衰率α（０＜α＜１）を考慮すると、固定子１には次のような波が生じることになる。尚、弾性表面波Ｗ１と同じ周波数の弾性表面波に対する第１交差指電極３の反射率をη（０＜η≦１）、第２交差指電極４の反射率をγ（０＜γ≦１）とし、また固定子１上での弾性表面波の減衰は少ないため無視する。
【００７５】
すなわち、第１交差指電極３で励振された弾性表面波Ｗ１は、図４（ａ）に示すように、第２交差指電極４へ向かう途中に、移動子５にかけられている圧力ＮによりエネルギーがαＰに減衰した弾性表面波Ｗ１’となり、第２交差指電極４に到達すると弾性表面波Ｗ１’の一部が第２交差指電極４により第１交差指電極３側へ反射されてエネルギーγαＰの弾性表面波Ｗ２となる。そして弾性表面波Ｗ２は圧力Ｎによりエネルギーがγα２Ｐに減衰した弾性表面波Ｗ２’となり第１交差指電極３に到達すると、第１交差指電極３により一部が第２交差指電極４側へ反射されてエネルギーγηα２Ｐの弾性表面波Ｗ３となる。同様に、弾性表面波Ｗ３は、圧力Ｎによりエネルギーがγηα３Ｐに減衰した弾性表面波Ｗ３’となり一部が第２交差指電極４で反射されてエネルギーγ２ηα３Ｐの弾性表面波Ｗ４となって第１交差指電極３へ向い、以降、このような反射が繰り返される。
【００７６】
そのため、第１交差指電極３から第２交差指電極４へ向かう弾性表面波（つまりは進行波）ＷＦのエネルギーＰＦは、弾性表面波Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５、Ｗ７…Ｗ２ｎ−１のエネルギーの総和であるから、ＰＦ＝Ｐ{１＋γηα２＋（γηα２）２＋（γηα２）３＋…＋（γηα２）２ｎ−１}となる。また、第２交差指電極４から第１交差指電極３へ向かう弾性表面波（つまりは反射波）ＷＲのエネルギーＰＲは、弾性表面波Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、…Ｗ２ｎのエネルギーの総和であるから、ＰＲ＝γαＰ{１＋γηα２＋（γηα２）２＋（γηα２）３＋…＋（γηα２）２ｎ−１}となる。ここで、ｎ→∞とし、γηα２＜１である点を考慮すると、エネルギーＰＦ、ＰＲは次式のように表わすことができる。
【００７７】
【数４】
【００７８】
したがって、固定子１に励振される全ての波の全エネルギーＰＳは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦと反射波ＷＲのエネルギーＰＲの合計となり、このうち進行波成分ＰＨは、進行波ＷＦのエネルギーＰＦと反射波ＷＲのエネルギーＰＲとの差分となり、定在波成分ＰＶは、全エネルギーＰＳと進行波成分ＰＨとの差分となり、これらＰＳ、ＰＨ、ＰＶは次式のように表わすことができる。
【００７９】
【数５】
【００８０】
上記の式から明らかなように、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、第１交差指電極３の反射率ηと、第２交差指電極４の反射率γと、予圧手段による減衰率αとを調整することで、進行波成分ＰＨと定在波成分ＰＶとの比率を設定することができる
そして、本実施形態では、進行波ＷＦのエネルギーＰＦが、反射波ＷＲのエネルギーＰＲよりも大きくなるように、反射率η，γ及び減衰率αを設定するのであるが、反射率η，γの設定は上述したように交差指電極の間隔ｌ及び組数ｍとを適宜設定することで行うことができ、減衰率αの設定は上述したように予圧手段の圧力Ｎの値を適宜設定することで行うことができる。このとき、反射率γと減衰率αの値は、進行波ＷＦのエネルギーＰＦに対して、反射波ＷＲのエネルギーＰＲが、０．５倍以上０．９８倍以下となるように設定することが好ましく、上記の数４を参照すると、０．５≦γα≦０．９８とすればよい。
【００８１】
以上述べた本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、固定子１上に励振される弾性表面波の進行波成分ＰＨと定在波成分ＰＶとの比率は、予圧手段による弾性表面波の減衰率αの影響を受けるため、予圧手段により移動子５を固定子１に接触させる圧力Ｎの値を変更することによって、予圧手段によって進行波成分ＰＨと定在波成分ＰＶとの比率を設定でき、これにより固定子１に交差指電極３，４を形成した後でも、これらの成分ＰＨ、ＰＶの比率の微調整等を行えるという効果を奏する。
【００８２】
（実施形態４）
ところで、上記実施形態１，３では、第１交差指電極３及び第２交差指電極４は、ともに図１（ｃ）に示すようなに、一般的な交差指電極であり、このような交差指電極に高周波電圧を印加した際には、所望の方向（図１（ａ）に示す第１交差指電極３では第２交差指電極４側となる右方向）だけでなく、所望の方向以外の方向、例えば所望の方向に対して反対側の方向（図１（ａ）における左方）にも弾性表面波が励振される。
【００８３】
そこで、本実施形態は、図５（ａ）に示すように、各交差指電極３，４の代わりに、反射用電極６１，７１を備える交差指電極６，７を設けたことに特徴があり、第１交差指電極６と第２交差指電極７の等価反射面間の距離は、実施形態１と同様に各交差指電極６，７で励振される弾性表面波の半波長の略整数倍に設定して、弾性表面波のエネルギーが固定子１上に蓄積されるようにしている。尚、その他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、図５（ａ）では、交差指電極６，７は簡略化して示し、高周波電源ＡＣ１，ＡＣ２及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２は省略している。
【００８４】
第１交差指電極６は、励振用電極６０と、励振用電極６０で励振された弾性表面波のうち所望の方向以外に進む弾性表面波を所望の方向へ反射させる反射部となる反射用電極６１とを備えることで、所望の方向（図５（ａ）における右方向）に向けて励振される弾性表面波の振幅が、所望の方向以外に向けて励振される弾性表面波の振幅よりも大きくなるように構成された一方向性電極である。励振用電極６０は、図５（ｂ）に示すように、互いに異極となる一対の交差指６０ａ，６０ｂを所定間隔で複数対列設された形状の所謂櫛歯状電極（ＩＤＴ）であり、図５（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における一端側（図５（ａ）における左端側）に形成されている。反射用電極６１は、励振用電極６０と同様に、互いに異極となる一対の交差指６１ａ，６１ｂが所定間隔で複数対列設された形状を有し、図５（ａ）とに示すように励振用電極６０よりも、圧電基板２の表面の長手方向における一端側に形成されている。そして、励振用電極６０の交差指６０ａは、外部の高周波電源ＡＣ１の一端に接続され、交差指６０ｂは高周波電源ＡＣ１の他端に接続されている。
【００８５】
一方、第２交差指電極７は、上記第１交差指電極６と同様に、励振用電極７０と反射用電極７１とを有する一方向性電極である。励振用電極７０は、励振用電極６０と同様に異極となる一対の交差指７０ａ，７０ｂを所定間隔で複数対列設された形状を有しており、図５（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における他端側（図５（ａ）における右端側）に形成されている。反射用電極７１は、励振用電極７０と同様に、異極となる一対の交差指７１ａ，７１ｂが所定間隔で複数対列設された形状を有し、図５（ａ）とに示すように励振用電極７０よりも、圧電基板２の表面の長手方向における他端側に形成されている。
【００８６】
以下に、このような一方向性電極について第１交差指電極６を例に挙げて説明する。まず、励振用電極６０の設定は、実施形態１と同様にして行われ、例えば同極の交差指の間隔ｌが１３２．６４μｍ、組数ｍが２０となるように設定して、図６（ａ）に示すように、その共振周波数が２８．９ＭＨｚとなるとともに、反射率がＲＡとなるようにしている。
【００８７】
次に反射用電極６１の設定を行うのであるが、励振用電極６０で励振されて右側へ進む弾性表面波Ｗａと、左側に進む弾性表面波ＷｂのエネルギーをそれぞれＰ／２とし、励振用電極６０の反射率をＲＡ、反射用電極６１の反射率をＲＢとすると、この第１交差指電極６から右側へ進む弾性表面波のエネルギーの総和は、Ｐ／２＋〔（１−ＲＡ）ＲＢ／｛２（１−ＲＡＲＢ）｝］Ｐとなる。ここで、ＲＢが１に近付くほど、前記の式で表わされる第１交差指電極６から右側へ進む弾性表面波のエネルギーの総和はＰに近付くので、反射用電極６１は、励振用電極６０により励振される弾性表面波に対する反射率が１に近い程好ましい。したがって、シミュレーションにより２８．９ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対して１に近い反射率を有するように反射用電極６１の間隔ｌと組数ｍとを設定すればよく、例えば間隔ｌを１３６．５μｍ、組数ｍを４０とした場合には、図６（ａ）中にＲＢで示すように、２８．９ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対して０．９９９の反射率を有する反射用電極６１を得ることができる。尚、２８．９ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対する励振用電極６０の反射率は、図６（ａ）を参照すると約０．２０である。ここで、この第１交差指電極６全体としての反射率ＲＴは、次式で与えられ、図６（ａ）に示すようになっている。
【００８８】
【数６】
【００８９】
このようにして間隔ｌ及び組数ｍがそれぞれ設定された励振用電極６０と反射用電極６１とは、所定の間隔を隔てて圧電基板２上に配置される。ここで、これら電極６０，６１間の距離を変化させた際には、この距離が励振用電極６０により励振される弾性表面波の半波長の略整数倍となったときに励振用電極６０の駆動周波数の高周波電流に対するアドミタンスが最大値になるという結果が得られている。これは、励振用電極６０で励振されて第２交差指電極７へ進む弾性表面波と、励振用電極６０で励振された後に反射用電極６１で反射されて第２交差指電極７へ進む弾性表面波とが同位相となって重なり合って電流が流れやすくなるためである。したがって、これら電極６０，６１間の距離は、上述の距離を採用することが好ましい。
【００９０】
このようにして第１交差指電極６の設計が為され、第２交差指電極７に対しても同様にして設計を行うが、第２交差指電極７の励振用電極７０と反射用電極７１のそれぞれの間隔ｌ及び組数ｍを、第１交差指電極６と同じ値とすると、例えば周波数２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対する各交差指電極６，７の反射率ＲＴは、０．９９９となるので、進行波成分ＰＨが大幅に減少して、移動子５を移動させるために必要な弾性表面波のエネルギーが不足し、移動子５を移動させることができなくなるおそれがある。
【００９１】
そこで、第２交差指電極７の励振用電極７０及び反射用電極７１では、それぞれの間隔ｌと組数ｍとを次のように設定している。すなわち、励振用電極７０の共振周波数を第１交差指電極６において反射率が低くなる値となるとともに、２８．９ＭＨｚの周波数に対して低い反射率を有するように間隔ｌと組数ｍとを設定する。例えば同極の交差指の間隔ｌが１３３．８４μｍ、組数ｍが２０となるように設定して、励振用電極７０の共振周波数が２８．６４ＭＨｚとなるようにしている。
【００９２】
次に反射用電極７１の設定を第１交差指電極６と同様にして行う。この反射用電極７１は、励振用電極７０により励振される弾性表面波に対する反射率が１に近い程好ましいため、シミュレーションにより２８．６４ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対して１に近い反射率を有するように反射用電極７１の間隔ｌと組数ｍとを設定する。例えば間隔ｌを約１３７．６９μｍ、組数ｍを４０とすることで、２８．６４ＭＨｚの周波数の弾性表面波に対して０．９９９の反射率を有する反射用電極７１を得ることができる。
【００９３】
以上にようにして第１交差指電極６及び第２交差指電極７が設計され、第１交差指電極６の反射率ＲＴと第２交差指電極７の反射率ＲＵの周波数特性は、図６（ｂ）のグラフに示すような値になっている。図６（ｂ）のグラフからも明らかなように、第１交差指電極６は、自身で励振する周波数２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対しては約１の反射率を有し、第２交差指電極７で励振される周波数２８．６４ＭＨｚの弾性表面波に対しては約０．６４の反射率を有している。また、第２交差指電極７も、自身で励振する周波数２８．６４ＭＨｚの弾性表面波に対しては約１の反射率を有し、第１交差指電極６で励振される周波数２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対しては約０．６４の反射率を有している。
【００９４】
したがって、第１交差指電極６の励振用電極６０に所定の高周波電圧を印加した際には、図５（ｂ）に示すように、励振用電極６０から右側に進む弾性表面波Ｗａと左側に進む弾性表面波Ｗｂとが励振され、これら弾性表面波Ｗａ，Ｗｂはともに２８．９ＭＨｚの周波数とＰ／２のエネルギーを有している。実施形態１，２では、弾性表面波Ｗｂはそのまま圧電基板２の左端部へ伝播して熱となり、無駄となっていたが、本実施形態では、反射用電極６１を設けているので、この弾性表面波Ｗｂを反射用電極６１で右方向へ反射して有効利用することができる。そのため、同じ電力であれば、実施形態１，２に比べて約２倍の大きさのエネルギーを有する弾性表面波を第１交差指電極６により励振させることが可能になる。この点は第２交差指電極７についても同様である。
【００９５】
また、各交差指電極６，７において互いに異なる共振周波数を有するように間隔ｌを設定していることによって、第２交差指電極７が第１交差指電極６で励振される周波数２８．９ＭＨｚの弾性表面波に対しては０．６４の反射率を有しているため、第１交差指電極６を励振させた際には、十分な大きさの定在波成分ＰＶと進行波成分ＰＨとを有する弾性表面波を移動子５に与えることができる。また、同様に第１交差指電極６が第２交差指電極７で励振される周波数２８．６４ＭＨｚの弾性表面波に対しては約０．６４の反射率を有しているので、第２交差指電極７を励振させた際にも、十分な大きさの定在波成分ＰＶと進行波成分ＰＨを有する弾性表面波を移動子５に与えることができる。
【００９６】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、実施形態１と同様の利点に加えて、励振用電極と反射用電極とを備える一方向性電極からなる交差指電極６，７を用いることで、実施形態１の交差指電極３，４に比べておよそ２倍のエネルギーを有する弾性表面波を励振することができ、これにより実施形態１よりさらに低電力であっても予圧手段の圧力Ｎに抗して振動できる大きさの定在波成分ＰＶを有する弾性表面波を移動子５に与えることができる。しかも各交差指電極６，７において共振周波数を異ならせることで、反射波による進行波成分ＰＨの減少を抑えて、移動子５を移動させるのに十分な進行波成分ＰＨが得られるようにしているから、移動子５の移動を確実に行える。
【００９７】
ところで、一方向性電極の構成としては上記のものに限られるものではなく、例えば図７（ａ）に示すようにすることもできる。図７（ａ）に示す一方向性電極８０は、励振用電極８１と反射用電極８２とで構成されており、これら励振用電極８１及び反射用電極８２は上記の励振用電極６０及び反射用電極６１と同様のものであるが、反射用電極８２が交差指状ではなく、はしご状に形成されている点で異なっている。
【００９８】
また、他の一方向性電極の構成としては、図７（ｂ）に示すようにすることもできる。この一方向性電極８３は、図７（ｂ）に示すように、異極となる一対の交差指８４ａ，８４ｂを所定間隔で複数対列設された励振用電極８４と、この励振用電極８４の隣接する交差指８４ａ，８４ｂ間の部位に設けられた反射用電極８５とで構成されている。ここで、反射用電極８５は、所定間隔で列設されたコ字状又はＩ字状の電極群からなる。
【００９９】
或いは、図７（ｃ），（ｄ）に示すような一方向性電極８６を用いることもできる。この一方向性電極８６は、異極となる一対の交差指８７ａ，８７ｂを所定間隔で複数対列設されたＡｌ膜からなる励振用電極８７と、この励振用電極８４の各交差指８４ａ，８４ｂ間の左側の部位を覆うようにして圧電基板２上に形成されたＳｉＯ２膜からなる反射部８８とで構成されている。
【０１００】
これら図７（ａ）〜（ｄ）に示す一方向性電極８０，８３，８６は、いずれも構成が異なるものであるが、その動作については本実施形態の各交差指電極６，７と同様であるから説明は省略する。
【０１０１】
（実施形態５）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、図８（ａ）に示すように、圧電基板２、及び該圧電基板２の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板２に弾性表面波を発生させる一対の交差指電極６Ａ，７Ａとを備える固定子１と、圧電基板２の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子５と、移動子５を固定子１に所定の圧力Ｎで接触させる予圧手段（図示せず）とを具備し、各交差指電極６Ａ，７Ａは、励振用電極６２，７２と、反射用電極６３，７３とを有し、励振用電極６２，７２には、それぞれ高周波交流電源ＡＣ１，ＡＣ２が接続され、反射用電極６３，７３には、それぞれ弾性表面波に対する交差指電極６Ａ，７Ａの反射率を調整する反射率調整手段となる電気回路部Ｚ１，Ｚ２が接続されている。尚、上記実施形態４と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また尚、図面の簡略化のため、図８（ａ）では、交差指電極６Ａ，７Ａは簡略化して示している。この点は、図９〜図１３においても同様である。
【０１０２】
第１交差指電極６Ａは、励振用電極６２と、反射用電極６３とで構成された一方向性電極であり、図８（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における一端側（図８（ａ）における左端側）に形成されている。励振用電極６２は、上記の励振用電極６０と同様に、互いに異極となる一対の交差指６２ａ，６２ｂが所定間隔で複数対列設された形状の櫛歯状電極であり、励振用電極６２の交差指６２ａ，６２ｂ間には、スイッチＳＷ１１を介して高周波電源ＡＣ１が接続されている。反射用電極６３は、励振用電極６２と同様に互いに異極となる一対の交差指６３ａ，６３ｂが所定間隔で複数対列設された形状の櫛歯状電極であり、反射用電極６２の交差指６２ａ，６２ｂ間には、スイッチＳＷ１２を介して電気回路部Ｚ１が接続されている。
【０１０３】
一方、第２交差指電極７Ａは、第１交差指電極６Ａと同様に励振用電極７２と、反射用電極７３とで構成された一方向性電極であり、図８（ａ）に示すように圧電基板２の表面の長手方向における他端側（図８（ａ）における右端側）に形成されている。励振用電極７２は、励振用電極６２と同様に異極となる一対の交差指７２ａ，７２ｂが所定間隔で複数対列設された形状の櫛歯状電極であり、励振用電極７２の交差指７２ａ，７２ｂ間には、スイッチＳＷ２１を介して高周波電源ＡＣ２が接続されている。反射用電極７３は、励振用電極７２と同様に互いに異極となる一対の交差指７３ａ，７３ｂが所定間隔で複数対列設された形状の櫛歯状電極であり、反射用電極７３の交差指７３ａ，７３ｂ間には、スイッチＳＷ２２を介して電気回路部Ｚ２が接続されている。
【０１０４】
そして、第１交差指電極６Ａは、上記実施形態３の第１交差指電極６と同様に、励振用電極６２と反射用電極６３の各間隔ｌ及び組数ｍが設定されている。一方、第２交差指電極７Ａは、上記実施形態３の第２交差指電極７とは異なり、励振用電極７２と反射用電極７３の各間隔ｌ及び組数ｍは、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２と反射用電極７３の各間隔ｌ及び組数ｍと同じ値に設定されている。
【０１０５】
したがって、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、各交差指電極６Ａ，７Ａの励振用電極６２，７２は、同じ共振周波数を有するように設定されるとともに、各励振用電極６２，７２の励振する弾性表面波に対する各交差指電極６Ａ，７Ａの反射率が略１となるように設定されているのである。
【０１０６】
電気回路部Ｚ１，Ｚ２は、弾性表面波に対する交差指電極６Ａ，７Ａの反射率をインピーダンスの値に応じて変化させる反射率調整用電気回路部であり、例えば、抵抗が用いられている。そして、電気回路部Ｚ１，Ｚ２は、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２２のオン／オフによって、それぞれ対応する反射用電極６３，７３への接続／非接続が切り換えられるようになっている。
【０１０７】
ここで、図８（ｂ）に示すように、交差指電極の交差指間に抵抗を接続することによって、交差指電極の共振周波数近傍の周波数を有する弾性表面波に対する反射率を低減できることがシミュレーションの結果により得られている。図８（ｂ）中にＲ１で示すグラフは、共振周波数が１５ＭＨｚとなるとともに、共振周波数近傍の周波数を有する弾性表面波に対して１に近い反射率を有するように間隔ｌ及び組数ｍが設定された（例えば、間隔ｌ＝２７７．８μｍ、組数ｍ＝３０）交差指電極の反射率特性を示すグラフであり、Ｒ２で示すグラフは、該交差指電極の交差指間に所定の抵抗値（例えば１００Ω）を有する抵抗を接続した場合の反射率特性を示すグラフである。
【０１０８】
図８（ｂ）を参照すれば明らかなように、交差指電極の交差指間に抵抗を接続した際には、その交差指電極の共振周波数近傍の反射率が低減されている（例えば、共振周波数に対する反射率が０．８４になっている）ことがわかる。
【０１０９】
つまり、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１２がオフである場合には、電気回路部Ｚ１は反射用電極６３に接続されていないために、反射用電極６３における第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率は略１となる。一方、スイッチＳＷ１２がオンである場合には、電気回路部Ｚ１が反射用電極６３に接続されるために、反射用電極６３における第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率が低減されることになる。
【０１１０】
また、スイッチＳＷ２２がオフである場合には、電気回路部Ｚ２は反射用電極７３に接続されていないために、反射用電極７３における第２交差指電極６Ａが励振する弾性表面波に対する反射率は略１となる。一方、スイッチＳＷ２２がオンである場合には、電気回路部Ｚ２が反射用電極７３に接続されるために、反射用電極７３における第１交差指電極６Ａが励振する弾性表面波に対する反射率が低減されることになる。
【０１１１】
以下に、本実施形態の弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。ここで初期状態では、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２がいずれもオフであるとする。
【０１１２】
移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させる場合には、初期状態からスイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオンにすることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧（高周波電圧）を印加するとともに、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ２を接続すればよい。この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１１３】
一方、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させる場合には、初期状態からスイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオンにすることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極に高周波電源ＡＣ２の駆動電圧（高周波電圧）を印加するとともに、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１を接続すればよい。この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へと移動することになる。
【０１１４】
すなわち、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオン、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオフにすることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオフ、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオンにすることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができる。
【０１１５】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、実施形態４と同様の利点に加えて、電気回路部Ｚ１，Ｚ２の接続／非接続によって各交差指電極６Ａ，７Ａの反射率を容易に変更できるので、実施形態４のように、一対の交差指電極６，７における対向する交差指電極が励振する弾性表面波に対する反射率が略１とならないように各交差指電極６，７の間隔ｌや組数ｍを設計する必要がなくなり、弾性表面波アクチュエータの設計を容易に行えるという効果を奏する。
【０１１６】
ところで、上記の例では、電気回路部Ｚ１，Ｚ２として抵抗を用いた例を示しているが、このような電気回路部Ｚ１，Ｚ２としては、抵抗に加えて、コイル（インダクタ）やコンデンサ（キャパシタ）を有するものを用いてもよい。この場合、上記実施形態２で述べたように、電気回路部Ｚ１，Ｚ２がそれぞれ接続された交差指電極で弾性表面波を反射する際に、弾性表面波の位相を、各電気回路部Ｚ１，Ｚ２のインピーダンス値に応じて変化させることができる。これにより、例えば各交差指電極６Ａ，７Ａの等価反射面間の距離Ｄを設定する代わりに、電気回路部Ｚ１，Ｚ２のインピーダンス値により位相を変更することで、同方向に進む弾性表面波の位相が同位相となるように設定を行える。また、波の総量が多い場合には、電気回路部Ｚ１，Ｚ２によって弾性表面波の位相を変えることで、同方向に進む弾性表面波の位相をずらして、波の総量を抑えることが可能となる。
【０１１７】
また、交差指電極６Ａ，７Ａの構成としては上記のものに限られるものではなく、例えば図９（ａ）〜（ｅ）に示すようにすることもできる。尚、図９（ａ）〜（ｅ）では、高周波電源ＡＣ１、電気回路部Ｚ２、及び各スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２の図示を省略している。
【０１１８】
図９（ａ）に示す例では、各交差指電極６Ａ，７Ａの励振用電極６２，７２、及び反射用電極６３，７３の組数が異なっており、図９（ｂ）に示す例では、反射用電極６３ではなく、励振用電極６２に電気回路部Ｚ２を接続している点で異なっている。図９（ｃ）に示す例では、各交差指電極６Ａ，７Ａの反射用電極６３，７３の構成が異なっており、一対の交差指を１組として、異極となる１組の交差指を交互に列設した形状となっている。図９（ｄ）に示す例では、各交差指電極６Ａ，７Ａの代わりに、図７（ｂ）に示す励振用電極８４及び反射用電極８５からなる一方向性電極８３と同様のものを採用し、図９（ｅ）に示す例では、各交差指電極６Ａ，７Ａの代わりに、図７（ｃ），（ｄ）に示す励振用電極８７及び反射部８８からなる一方向性電極８６と同様のものを採用している。
【０１１９】
これら図９（ａ）〜（ｅ）に示す弾性表面波アクチュエータの例は、いずれも構成が異なるものであるが、その動作については本実施形態の弾性表面波アクチュエータと同様であるから説明は省略する。
【０１２０】
一方、図８（ａ）に示す弾性表面波アクチュエータでは、各交差指電極６Ａ，７Ａに、高周波電源ＡＣ１，ＡＣ２及び電気回路部Ｚ１，Ｚ２をそれぞれ設けているが、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１とを交差指電極６Ａ，７Ａで共用するようにしてもよい。
【０１２１】
この場合、図１０（ａ），（ｂ）に示すように一対の交差指電極６Ａ，７Ａと、高周波電源ＡＣ１と、電気回路部Ｚ１との配線を行う。すなわち、図１０（ａ），（ｂ）の弾性表面波アクチュエータでは、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２の交差指６２ａを第１切り換えスイッチＳＷ３１の第１接点ＳＷ３１ａに接続し、反射用電極６３の交差指６３ａを第２切り換えスイッチＳＷ３２の第２接点ＳＷ３２ｂに接続し、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２の交差指７２ａを第１切り換えスイッチＳＷ３１の第２接点ＳＷ３１ｂに接続し、反射用電極７３の交差指７３ａを第２切り換えスイッチＳＷ３２の第１接点ＳＷ３２ｂに接続している。さらに、各電極６２，６３，７２，７３の交差指６２ｂ，６３ｂ，７２ｂ，７３ｂを高周波電源ＡＣ１の一端及び電気回路部Ｚ１の一端に接続し、高周波電源ＡＣ１の他端を第１切り換えスイッチＳＷ３１に接続し、電気回路部Ｚ１の他端を第２切り換えスイッチＳＷ３２に接続している。
【０１２２】
この場合、第１切り換えスイッチＳＷ３１を第１接点ＳＷ３１ａ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に高周波電源ＡＣ１が接続され、第１切り換えスイッチＳＷ３１を第２接点ＳＷ３１ｂ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に高周波電源ＡＣ１が接続されるようになっている。また、第２切り換えスイッチＳＷ３２を第１接点ＳＷ３２ａ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続され、第２切り換えスイッチＳＷ３２を第２接点ＳＷ３２ｂ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続されるようになっている。
【０１２３】
したがって、図１０（ａ）に示すように、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２をそれぞれ第１接点ＳＷ３１ａ，ＳＷ３２ａ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧（高周波電圧）が印加されるとともに、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続される。この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１２４】
一方、図１０（ｂ）に示すように、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２をそれぞれ第２接点ＳＷ３１ｂ，ＳＷ３２ｂ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧（高周波電圧）が印加されるとともに、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続される。この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１２５】
すなわち、図１０（ａ），（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータでは、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２を第１接点ＳＷ３１ａ，ＳＷ３２ａ側に切り換えることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２を第２接点ＳＷ３１ｂ，ＳＷ３２ｂ側に切り換えることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができるようになっている。
【０１２６】
このような弾性表面波アクチュエータでは、図８（ａ）に示す例とは異なり、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１とを交差指電極６Ａ，７Ａで共用しているので、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１２７】
ところで、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、反射率調整手段となる電気回路部Ｚ１，Ｚ２に、反射率調整用インピーダンス素子として抵抗を用いているが、抵抗を用いる代わりに、インピーダンスの値（特に可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺ〔Ω〕のレジスタンス成分Ｒ〔Ω〕の値に関与する抵抗値）が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子である可変抵抗を用いてもよい。この場合、電気回路部Ｚ１，Ｚ２による反射率の調整をさらに容易に行うことができるという効果を奏する。
【０１２８】
（実施形態６）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、図１１（ａ）に示すように、電気回路部Ｚ３，Ｚ４が設けられている点で上記実施形態５の弾性表面波アクチュエータと異なっており、その他の構成上記実施形態５と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２９】
ここで、電気回路部Ｚ３，Ｚ４は、上記電気回路部Ｚ１，Ｚ２と同様にいずれも抵抗であり、電気回路部Ｚ３は、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２の交差指６２ａ，６２ｂ間にスイッチＳＷ１３を介して接続され、電気回路部Ｚ４は、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２の交差指７２ａ，７２ｂ間にスイッチＳＷ２３を介して接続されている。そのため、電気回路部Ｚ３，Ｚ４は、スイッチＳＷ１３，ＳＷ２３のオン／オフによって、励振用電極６２，７２への接続／非接続がそれぞれ切り換えられるようになっている。
【０１３０】
したがって、この弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３がオフである場合には、電気回路部Ｚ１は反射用電極６３に、電気回路部Ｚ３は励振用電極６２にそれぞれ接続されていないために、第１交差指電極６Ａにおける第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率は略１となる。
【０１３１】
一方、スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３がともにオフである状態からスイッチＳＷ１２をオンした場合には、電気回路部Ｚ１が反射用電極６３に接続されるために、反射用電極６３における第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率が低減されることになる。さらにスイッチＳＷ１３をオンした場合には、電気回路部Ｚ３が励振用電極６２に接続されるために、励振用電極６２における第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率が低減され、これにより第１交差指電極６Ａにおける第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率がさらに低減されることになる。
【０１３２】
このように本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、オンにするスイッチＳＷ１２，ＳＷ１３の組み合わせによって第１交差指電極６Ａにおける第２交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する反射率を調整することができるようになっているのである。この点は、第２交差指電極７Ａ側においても同様であるから説明を省略する。
【０１３３】
以下に、本実施形態の弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。ここで初期状態では、各スイッチＳＷ１１〜１３，ＳＷ２１〜２３がオフであるとする。
【０１３４】
移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させる場合には、初期状態からスイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオンにすることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧を印加するとともに、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ２を接続すればよい。
【０１３５】
この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１３６】
また、スイッチＳＷ２２に加えてスイッチＳＷ２３をオンにすることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に電気回路部Ｚ４を接続するようにしてもよく、この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率がさらに低減されることになる。これにより、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和が、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりもさらに大きくなり、その結果、スイッチＳＷ２２のみをオンにした場合に比べて、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へ移動する速度を増すことができる。
【０１３７】
一方、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させる場合には、初期状態からスイッチＳＷ２１，ＳＷ１２をオンにすることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極に高周波電源ＡＣ２の駆動電圧を印加するとともに、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１を接続すればよい。
【０１３８】
この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へと移動することになる。
【０１３９】
また、スイッチＳＷ１２に加えてスイッチＳＷ１３をオンにすることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に電気回路部Ｚ３を接続するようにしてもよく、この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率がさらに低減されることになる。これにより、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和が、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりもさらに大きくなり、その結果、スイッチＳＷ１２のみをオンにした場合に比べて、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へ移動する速度を増すことができる。
【０１４０】
すなわち、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオン、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオフにすることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、この状態からさらにスイッチＳＷ２３をオンにすることで移動子５の移動速度を増すことができる。また、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオフ、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオンにすることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができ、この状態からさらにスイッチＳＷ１３をオンにすることで移動子５の移動速度を増すことができる。
【０１４１】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、実施形態５と同様の利点に加えて、電気回路部Ｚ１，Ｚ２の接続／非接続だけではなく、電気回路部Ｚ３，Ｚ４の接続／非接続によっても各交差指電極６Ａ，７Ａの反射率を変更できるので、反射率の調整の自由度が増すという効果を奏する。
【０１４２】
また、上記実施形態５で述べたように、電気回路部Ｚ１〜Ｚ４として、抵抗の他にコイルやコンデンサ等を有するものを用いることで、弾性表面波の位相を変更できるようにしてもよく、この場合位相の調整の自由度が増すという効果を奏する。
【０１４３】
ところで、上記の例では、第１交差指電極６Ａに高周波電源ＡＣ１及び電気回路部Ｚ１，Ｚ３を、第２交差指電極７Ａの高周波電源ＡＣ２及び電気回路部Ｚ２，Ｚ４をそれぞれ設けているが、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１，Ｚ３とを交差指電極６Ａ，７Ａで共用するようにしてもよい。
【０１４４】
この場合、図１１（ｂ）に示すように一対の交差指電極６Ａ，７Ａと、高周波電源ＡＣ１と、電気回路部Ｚ１，Ｚ３との配線を行う。ここで、図１１（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータは、上記実施形態５で述べた図１０（ａ），（ｂ）に示す構成に加えて、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２の交差指７２ａと第１切り換えスイッチＳＷ３１の第２接点ＳＷ３１ｂとの間に、第３切り換えスイッチＳＷ３３の第１接点ＳＷ３３ａを接続し、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２の交差指６２ａと第１切り換えスイッチＳＷ３１の第１接点ＳＷ３１ａとの間に、第３切り換えスイッチＳＷ３３の第２接点ＳＷ３３ｂを接続している。さらに、各電極６２，６３，７２，７３の交差指６２ｂ，６３ｂ，７２ｂ，７３ｂに電気回路部Ｚ３の一端を接続し、電気回路部Ｚ３の他端に第３切り換えスイッチＳＷ３３を接続している。尚、第３切り換えスイッチＳＷ３３は、図示しない第３接点を有しており、電気回路部Ｚ３を用いない場合は、第３接点に切り換えるようになっている。
【０１４５】
この場合、図１０（ａ），（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータと同様に、第１切り換えスイッチＳＷ３１の切り換え操作に応じて、高周波電源ＡＣ１が励振用電極６２又は励振用電極７２に接続され、第２切り換えスイッチＳＷ３２の切り換え操作に応じて、電気回路部Ｚ１が反射用電極７３又は反射用電極６３に接続されるようになっている。
【０１４６】
また、第３切り換えスイッチＳＷ３３を第１接点ＳＷ３３ａ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に電気回路部Ｚ３が接続され、第３切り換えスイッチＳＷ３３を第２接点ＳＷ３３ｂ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの励振用電極６３に電気回路部Ｚ３が接続されるようになっている。
【０１４７】
以下に、図１１（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。この弾性表面波アクチュエータにおいて、図１１（ｂ）に示すように、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２をそれぞれ第１接点ＳＷ３１ａ，ＳＷ３２ａ側に切り換えた際には、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧が印加されるとともに、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続される。
【０１４８】
この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１４９】
この状態からさらに第３切り換えスイッチＳＷ３３を第１接点ＳＷ３３ａに切り換えた際には、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に電気回路部Ｚ３が接続されることになり、この場合、励振用電極６２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率がさらに低減される。その結果、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和が、第２交差指電極７Ａで反射されて第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりもさらに大きくなり、これにより移動子５が第１交差指電極６Ａ側へ移動する速度が増すことになる。
【０１５０】
一方、各切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２をそれぞれ第２接点ＳＷ３１ｂ，ＳＷ３２ｂ側に切り換えた際には、第２交差指電極７Ａの励振用電極７２に高周波電源ＡＣ１の駆動電圧が印加されるとともに、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続される。
【０１５１】
この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率が低減されることによって、上述したように、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へと移動することになる。
【０１５２】
この状態からさらに第３切り換えスイッチＳＷ３３を第２接点ＳＷ３３ｂに切り換えた際には、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２に電気回路部Ｚ３が接続されることになり、この場合、励振用電極７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率がさらに低減される。その結果、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和が、第１交差指電極６Ａで反射されて第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりもさらに大きくなり、これにより移動子５が第２交差指電極７Ａ側へ移動する速度が増すことになる。
【０１５３】
すなわち、図１１（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータでは、両切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２を第１接点ＳＷ３１ａ，ＳＷ３２ａ側に切り換えることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、加えて第３切り換えスイッチＳＷ３３を第１接点ＳＷ３３ａに切り換えることで移動子５の移動速度を増すことができるようになっている。また、両切り換えスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２を第２接点ＳＷ３１ｂ，ＳＷ３２ｂ側に切り換えることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができ、加えて第３切り換えスイッチＳＷ３３を第２接点ＳＷ３３ｂに切り換えることで移動子５の移動速度を増すことができるようになっている。
【０１５４】
このような弾性表面波アクチュエータでは、図１１（ａ）に示す例とは異なり、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１，Ｚ３とを交差指電極６Ａ，７Ａで共用しているので、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１５５】
（実施形態７）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、高周波電源ＡＣ１と電気回路部Ｚ１の接続状態が、実施形態５で述べた図１０（ａ），（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータと異なっており、その他の構成上記実施形態５と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１５６】
すなわち、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、各交差指電極６Ａ，７Ａの励振用電極６２，７２の交差指６２ａ，７２ａを高周波電源ＡＣ１の一端に接続し、反射用電極７３の交差指７３ａを切り換えスイッチＳＷ４の第１接点ＳＷ４ａに接続し、反射用電極６３の交差指６３ａを切り換えスイッチＳＷ４の第２接点ＳＷ４ｂに接続している。さらに、各電極６２，６３，７２，７３の交差指６２ｂ，６３ｂ，７２ｂ，７３ｂを高周波電源ＡＣ１の他端及び電気回路部Ｚ１の一端に接続し、電気回路部Ｚ１の他端を切り換えスイッチＳＷ４に接続している。
【０１５７】
この場合、高周波電源ＡＣ１は、第１交差指電極６Ａの励振用電極６２及び第２交差指電極７Ａの励振用電極７２の両方に接続されており、切り換えスイッチＳＷ４を第１接点ＳＷ４ａ側に切り換えることで、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続され、切り換えスイッチＳＷ４を第２接点ＳＷ４ｂ側に切り換えることで、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続されるようになっている。
【０１５８】
以下、本実施形態の弾性表面波アクチュエータの動作について説明する。まず、弾性表面波アクチュエータでは、高周波電源ＡＣ１より両方の励振用電極６２，７２に駆動電圧が印加されることになる。そのため、各励振用電極６２，７２で弾性表面波が励振されており、電気回路部Ｚ１が反射用電極６３，７３のどちらにも接続されていない場合は、各励振用電極６２，７２で励振される弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率と、各励振用電極６２，７２で励振される弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率とが略１となる。この場合、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和と、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和とが略等しくなり、その結果、移動子５はいずれの方向へも移動しないようになっている。
【０１５９】
ここで、図１２（ａ）に示すように、切り換えスイッチＳＷ４を第１接点ＳＷ４ａ側に切り換えた際には、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に電気回路部Ｚ１が接続され、これにより励振用電極６２，７２が励振する弾性表面波に対する第２交差指電極７Ａの反射率が低減されることになる。これにより第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第１交差指電極６Ａ側へと移動することになる。
【０１６０】
一方、図１２（ｂ）に示すように、切り換えスイッチＳＷ４を第２接点ＳＷ４ｂ側に切り換えた際には、第１交差指電極６Ａの反射用電極６３に電気回路部Ｚ１が接続され、これにより励振用電極６２，７２が励振する弾性表面波に対する第１交差指電極６Ａの反射率が低減されることになる。これにより第２交差指電極７Ａから第１交差指電極６Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和は、第１交差指電極６Ａから第２交差指電極７Ａへ向かう弾性表面波のエネルギーの総和よりも大きくなり、その結果、移動子５が第２交差指電極７Ａ側へと移動することになる。
【０１６１】
すなわち、図１２（ａ），（ｂ）に示す弾性表面波アクチュエータでは、切り換えスイッチＳＷ４を第１接点ＳＷ４ａ側に切り換えることで、移動子５を第１交差指電極６Ａ側に移動させることができ、切り換えスイッチＳＷ４を第２接点ＳＷ４ｂ側に切り換えることで、移動子５を第２交差指電極７Ａ側に移動させることができるようになっている。
【０１６２】
以上述べたように本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、実施形態５と同様の利点に加えて、図１０（ａ），（ｂ）に示す場合に比べて高周波電源ＡＣ１用の切り換えスイッチが必要なくなるので、さらなる部品点数の削減及び製造コストの低減を図ることができる。
【０１６３】
（実施形態８）
本実施形態の弾性表面波アクチュエータは、図１３に示すように、上記実施形態５の弾性表面波アクチュエータと同様の構成を有しているが、電気回路部Ｚ１，Ｚ２を有する代わりに、電気回路部９Ａ，９Ｂを有している点で異なっている。尚、上記実施形態５の弾性表面波アクチュエータと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１６４】
電気回路部９Ａは、図１４に示すように、インピーダンス値が調整可能な可変インピーダンス部９０と、速度検出部９１と、位相検出部９２と、位相差算出部９３と、入力部９４と、演算部９５とを有している。
【０１６５】
可変インピーダンス部９０は、インピーダンスの値（特に可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺ〔Ω〕のレジスタンス成分Ｒ〔Ω〕の値に関与する抵抗値）が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子である可変抵抗９０ａと、インピーダンスの値（特に可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘ〔Ω〕の値に関与する静電容量の値）が調整可能な可変コンデンサ９０ｂとを有しており、この可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺは、Ｒ＋ｉＸで与えられる（ここでｉは虚数単位）。
【０１６６】
このような可変インピーダンス部９０は、反射用電極６３に接続されている。尚、可変コンデンサ９０ｂの代わりに、インピーダンスの値として、可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘ〔Ω〕の値に関与するインダクタンス値が調整可能な可変コイルを用いてもよい。
【０１６７】
速度検出部９１は、例えば、ドップラー効果を利用した速度センサ（図示せず）等を備えており、移動子５の移動速度（固定子１に対する移動子５の相対速度）を検出し、検出値を演算部９５に出力するように構成されている。位相検出部９２は、固定子１の表面部位Ｍにおける振動（図１５中にＶ１で示す）の位相を検出するものであって、検出値を位相差算出部９３に出力するように構成されている。位相差算出部９３は、位相検出部９２で検出した振動Ｖ１の位相と、高周波電源ＡＣ１の高周波電圧（図１５中にＶ２で示す）の位相との位相差θを算出するものであり、算出した位相差を演算部９５に出力するように構成されている。入力部９４は、移動子５の移動速度の目標値と、位相差θの目標値とを入力するためのユーザインターフェースであり、各々入力された移動子５の移動速度の目標値と位相差θの目標値とを演算部９５に出力するように構成されている。
【０１６８】
演算部９５は、例えばＣＰＵ等を用いて構成され、反射率制御部９５ａと位相差制御部９５ｂとを有している。ここで、反射率制御部９５ａは、速度検出部９１の検出値より得た移動子５の速度が、入力部９４により得た移動子５の移動速度の目標値に一致するように、可変抵抗９０ａの抵抗値（すなわち可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺのレジスタンス成分Ｒの値）をフィードバック制御するように構成されている。
【０１６９】
位相制御部９５ｂは、位相差算出部９３より得た位相差θが、入力部９４より得た位相差θの目標値に一致するように、可変コンデンサ９０ｂの静電容量の値（すなわち可変インピーダンス部９０のインピーダンスＺのリアクタンス成分Ｘの値）をフィードバック制御するように構成されている。ところで、位相差θは、移動子５の速度にも影響を与える。すなわち、位相差θを０、２π、４π…に近づけると、同方向に進む弾性表面波の総エネルギーが大きくなって移動子５の速度を速くすることができ、位相差θをπ、３π、５π…に近づけると、同方向に進む弾性表面波の総エネルギーが小さくなって、移動子５の速度を遅くすることができる。したがって、移動子５が目標値の速度で移動するような位相差θの値を入力することによって、位相制御部９５ｂにより移動子５の速度を目標値に維持することが可能となる。
【０１７０】
尚、上記の例では、使用者が、移動子５の速度を計測しながら、移動子５の速度が目標値となるように位相差θを入力する必要がある。そこで、位相制御部９５ｂに、速度検出部９１で検出した移動子５の速度と、入力部９４に入力された速度の目標値とを伝送するようにするとともに、位相制御部９５ｂに、速度検出部９１で得た移動子５の速度が、入力部９４で得た目標値となるように、位相差θを調整する機能を持たせるように構成すれば、入力部９４に移動子５の速度の目標値を入力するだけで、位相制御部９５ｂに移動子５の速度制御を行わせることが可能となる。
【０１７１】
以上により電気回路部９Ａは構成されており、この電気回路部９Ａによれば、移動子５の速度を所望の値に設定することが可能になるとともに、位相差θを所望の値に設定することで、同方向に進む弾性表面波が同位相となるように設定することが可能になる。
【０１７２】
つまり、電気回路部９Ａは、交差指電極７Ａが励振する弾性表面波に対する交差指電極６Ａの反射率を所定の値に設定することで移動子５の速度を目標値に設定する反射率調整用電気回路部としての機能と、位相差θを所望の値に設定することで、移動子５の速度を目標値に設定する、又は同方向に進む弾性表面波が同位相となるように設定する位相調整用電気回路部としての機能とを有しているのである。
【０１７３】
一方、電気回路部９Ｂは、電気回路部９Ａと同様の構成を有しているが、可変インピーダンス部が、第２交差指電極７Ａの反射用電極７３に接続されている点と、位相差算出部において、図１３中にＭで示す固定子１の表面部位における振動（図１５中にＶ１で示す）の位相と、高周波電源ＡＣ２の高周波電圧の位相との位相差を算出するように構成されている点とで異なっている。尚、その他の構成は上記電気回路部９Ａと同様であるから説明を省略する。
【０１７４】
以上述べたように、本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、移動子５の固定子１に対する相対速度を所望の値に設定することができる。そのため、動作を長時間行ったときや経年劣化等によって弾性表面波アクチュエータの駆動特性が劣化して（例えば移動子５と固定子１との接触部分の磨耗によって駆動力が低下して）、移動子５の速度が低下してしまった際でも、反射率制御部９５ａにより移動子５の速度を調整することで、このような駆動特性の劣化等に起因する移動子５の速度低下を防止できるという効果を奏する。また、上記のような移動子５の速度低下は、駆動特性が劣化した際に限らず、例えば、組立誤差や製造誤差等に起因する予圧手段による圧力の変動や、製造誤差による交差指電極の寸法のばらつき、固定子の表面粗さが場所により異なることによっても生じることがあるが、これらの場合も同様に反射率制御部９５ａにより移動子５の速度を調整することで、移動子５の速度低下等を防止できる。このように反射率制御部９５ａによれば、移動子５の速度が目標値に維持されるので、駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子５の速度が低下してしまうことを防止できる。
【０１７５】
さらに、本実施形態の弾性表面波アクチュエータによれば、固定子１の表面部位Ｍにおける振動Ｖ１の位相と、高周波電源ＡＣ１の高周波電圧（図１５中にＶ２で示す）の位相との位相差θを所望の値に設定することができる。そのため、動作を長時間行ったときや経年劣化等によって弾性表面波アクチュエータの駆動特性が劣化して（例えば予圧手段の劣化による圧力Ｎの低下やばらつき等が生じて）、同方向に進む弾性表面波間に位相のずれが生じてしまった場合でも、位相制御部９５ｂにより位相差θを調整することで、このような位相のずれを解消することが可能となり、これにより位相のずれに起因する移動子５の速度低下等を防止できるという効果を奏する。また、上記のような位相のずれは、駆動特性が劣化した際に限らず、例えば、組立誤差や製造誤差等に起因する予圧手段による圧力の変動や、製造誤差による交差指電極の寸法のばらつき、固定子の表面粗さが場所により異なることによっても生じることがあるが、これらの場合も同様に位相制御部９５ｂにより位相差θを調整することで、移動子５の速度低下等を防止できる。このように位相制御部９５ｂによれば、同方向に進む弾性表面波の位相を調整することで、移動子５の速度が目標値に維持されるので、駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子５の速度が低下してしまうことを防止できる。
【０１７６】
一方、本実施形態の弾性表面波アクチュエータでは、上記のように駆動特性の劣化や、組立誤差等の様々な原因により移動子の速度が低下してしまうことを防止できる他、移動子５の速度を使用者の望む速度にコントロールすることができる。弾性表面波アクチュエータの使用状況、例えば弾性表面波アクチュエータを使用する機器に応じて移動子５の速度を調整でき、これにより弾性表面波アクチュエータを様々な用途に用いることが可能となる。
【０１７７】
尚、上記の電気回路部９Ａとしては、図１４に示すものに限られず、例えば、可変抵抗９０ａと、速度検出部９１と、入力部９４と、演算部９５の反射率制御部９５ａとのみを有して、移動子５の速度のみを調整可能な反射率調整用電気回路部を用いるようにしてもよい。
【０１７８】
また尚、電気回路部９Ａとしては、例えば可変コンデンサ９０ｂと、位相検出部９２と、位相差算出部９３と、入力部９４と、演算部９５の位相制御部９５ｂとのみを有して、位相差θのみを調整可能な位相調整用電気回路部を用いるようにしもてよい。この点は、電気回路部９Ｂにおいても同様である。また尚、各交差指電極６Ａ，７Ａに電気回路部９Ａ，９Ｂを設ける代わりに、両交差指電極６Ａ，７Ａで電気回路部９Ａを共用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、移動子の斜視図であり、（ｃ）は、弾性表面波アクチュエータの要部の説明図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態１の交差指電極の反射率の周波数特性を示すグラフであり、（ｂ）は、交差指電極の組数を変化させた際の反射率の周波数特性の変化を示すグラフであり、（ｃ）は、交差指電極の組数と反射率の最大値との関係を示すグラフである。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態２の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、他の例を示す概略説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態３の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、予圧手段の圧力と弾性表面波の透過率との関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態４の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、要部の説明図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態４の交差指電極の反射率の周波数特性を示すグラフであり、（ｂ）は、両交差指電極の反射率の周波数特性を示すグラフである。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態４の交差指電極の他の例を示す部分上面図であり、（ｄ）は、同図（ｃ）の部分断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の実施形態５の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、交差指電極に抵抗を接続した際の反射率の周波数特性の変化を示すグラフである。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施形態５の交差指電極の他の例を示す概略説明図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態５の弾性表面波アクチュエータの他の例を示す概略説明図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施形態６の弾性表面波アクチュエータの概略説明図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態６の弾性表面波アクチュエータの他の例を示す概略説明図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態７の弾性表面波アクチュエータの概略説明図である。
【図１３】本発明の実施形態８の弾性表面波アクチュエータの概略説明図である。
【図１４】電気回路部のブロック図である。
【図１５】励振用電極に印加される高周波電圧の位相と、位相検出部で検出する固定子表面の振動の位相との位相差を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１８０】
１ 固定子
２ 圧電基板
３ 第１交差指電極
４ 第２交差指電極
５ 移動子
Ｎ 圧力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板、及び該圧電基板の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板に弾性表面波を励振する一対の交差指電極を備える固定子と、圧電基板の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子と、移動子を固定子に所定の圧力で接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成された弾性表面波アクチュエータであって、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段を備えていることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
【請求項２】
圧電基板、及び該圧電基板の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板に弾性表面波を励振する一対の交差指電極を備える固定子と、圧電基板の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子と、移動子を固定子に所定の圧力で接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成された弾性表面波アクチュエータであって、一対の交差指電極の等価反射面間の距離は、各交差指電極で発生される弾性表面波の半波長の整数倍に略等しい値に設定されていることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
【請求項３】
弾性表面波に対する交差指電極の反射率が所定値となるように、交差指電極の交差指の間隔、もしくは交差指電極の互いに異極となる一対の交差指の数が設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項４】
位相調整手段は、交差指電極に接続されるとともに該交差指電極で弾性表面波を反射する際に弾性表面波の位相をインピーダンスの値に応じて変化させる位相調整用電気回路部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項５】
位相調整用電気回路部は、インピーダンスの値が調整可能な位相調整用インピーダンス素子を備えていることを特徴とする請求項４に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項６】
位相調整用電気回路部は、移動子の速度が目標値となるように、位相調整用インピーダンス素子のインピーダンスの値を設定する位相制御部を備えていることを特徴とする請求項５に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項７】
弾性表面波に対する交差指電極の反射率を調整する反射率調整手段を備えていることを特徴とする請求項１〜６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８】
反射率調整手段は、交差指電極に接続されるとともに弾性表面波に対する前記交差指電極の反射率をインピーダンスの値に応じて変化させる反射率調整用電気回路部であることを特徴とする請求項７に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項９】
反射率調整用電気回路部は、インピーダンスの値が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子を備えていることを特徴とする請求項８に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１０】
反射率調整用電気回路部は、移動子の速度が目標値となるように、反射率調整用インピーダンス素子のインピーダンスの値を設定する反射率制御部を備えていることを特徴とする請求項９に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１１】
予圧手段による弾性表面波の減衰率が所定の値となるように、予圧手段によって移動子を固定子に接触させる圧力の値が設定されていることを特徴とする請求項１〜１０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１２】
交差指電極に駆動電圧を印加する電源の接続先となる交差指電極を切り換える切換手段を備えていることを特徴とする請求項１〜１１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１３】
交差指電極は、所望の方向以外に進む弾性表面波を所望の方向へ反射させる反射部を備えた一方向性電極であることを特徴とする請求項１〜１２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１】
圧電基板、及び該圧電基板の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板に弾性表面波を励振する一対の交差指電極を備える固定子と、圧電基板の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子と、移動子を固定子に所定の圧力で接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成された弾性表面波アクチュエータであって、同方向に進む弾性表面波の位相を調整する位相調整手段を備えていることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
【請求項２】
圧電基板、及び該圧電基板の表面に所定距離隔てて対向配置されるとともに圧電基板に弾性表面波を励振する一対の交差指電極を備える固定子と、圧電基板の表面に載置されて前記弾性表面波により移動させられる移動子と、移動子を固定子に所定の圧力で接触させる予圧手段とを具備し、一対の交差指電極は、対向する交差指電極が励振する弾性表面波を前記対向する交差指電極側に反射するように構成された弾性表面波アクチュエータであって、一対の交差指電極の等価反射面間の距離は、各交差指電極で発生される弾性表面波の半波長の整数倍に略等しい値に設定されていることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
【請求項３】
弾性表面波に対する交差指電極の反射率が所定値となるように、交差指電極の交差指の間隔、もしくは交差指電極の互いに異極となる一対の交差指の数が設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項４】
位相調整手段は、交差指電極に接続されるとともに該交差指電極で弾性表面波を反射する際に弾性表面波の位相をインピーダンスの値に応じて変化させる位相調整用電気回路部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項５】
位相調整用電気回路部は、インピーダンスの値が調整可能な位相調整用インピーダンス素子を備えていることを特徴とする請求項４に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項６】
位相調整用電気回路部は、移動子の速度が目標値となるように、位相調整用インピーダンス素子のインピーダンスの値を設定する位相制御部を備えていることを特徴とする請求項５に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項７】
弾性表面波に対する交差指電極の反射率を調整する反射率調整手段を備えていることを特徴とする請求項１〜６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８】
反射率調整手段は、交差指電極に接続されるとともに弾性表面波に対する前記交差指電極の反射率をインピーダンスの値に応じて変化させる反射率調整用電気回路部であることを特徴とする請求項７に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項９】
反射率調整用電気回路部は、インピーダンスの値が調整可能な反射率調整用インピーダンス素子を備えていることを特徴とする請求項８に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１０】
反射率調整用電気回路部は、移動子の速度が目標値となるように、反射率調整用インピーダンス素子のインピーダンスの値を設定する反射率制御部を備えていることを特徴とする請求項９に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【請求項１１】
予圧手段による弾性表面波の減衰率が所定の値となるように、予圧手段によって移動子を固定子に接触させる圧力の値が設定されていることを特徴とする請求項１〜１０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１２】
交差指電極に駆動電圧を印加する電源の接続先となる交差指電極を切り換える切換手段を備えていることを特徴とする請求項１〜１１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１３】
交差指電極は、所望の方向以外に進む弾性表面波を所望の方向へ反射させる反射部を備えた一方向性電極であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弾性表面波アクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−５３８９０（Ｐ２００７−５３８９０Ａ）
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８６６１８（Ｐ２００６−８６６１８）
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
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