JPH0744857B2

JPH0744857B2 - 圧電回転装置

Info

Publication number: JPH0744857B2
Application number: JP2037530A
Authority: JP
Inventors: ヨハネス・ジエオルグ・ベツドノルズ; マルテイン・アルフレッド・ランツ; ヘルマン・ニーヴエルゲルト; ヴオルフガンク・デイーテル・ポール
Original assignee: インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン
Priority date: 1984-05-03
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPH0353874B2; JPS60234477A; EP0160707B1; US4600854A; JPH02262876A; EP0160707A1; DE3474380D1

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は表面科学（Surface science）及び微小製造技
術等に使用するための、円弧状変位の精度が秒のオーダ
ーである様な圧電回転装置に係る。

〔従来の技術〕

原子レベルの表面の特徴と分解しうる走査トンネリング
顕微鏡（Scanning Tunneling Microscope）の発明など
の表面科学に於ける並びに１μｍ以下の表面構造がデバ
イスの製造に於いて制御される様な製造技術に於ける発
展によつて、例えば電極の様な物体もしくは器具をミリ
メートルないしはセンチメートルのオーダーで変位させ
る事が出来、しかもナノメータの範囲の再現可能な精度
が得られる様な位置付装置が必要になつてきた。線形変
位を行なう位置付装置に加えて、回転位置付装置の需要
も大きい。

上記の様な寸法の製造体を含む全ての表面の特性の調査
及び製造工程に於いて、ごみ及び湿度による汚染を完全
に回避する事が必要であるという事実からして、これら
の応用面に用いられる位置付装置は真空を用いる環境に
適合する事並びに約500゜Ｋまでの加熱に耐えうるもの
である事が必須である。更に原子レベルまで特性を分解
しうるためには、位置付装置は極めて高度に振動しない
ものでなければならない。即ち装置は外界から機械的に
隔離されなければならない。これらの要件は電位によつ
て制御される圧電素子と共に動作する位置付装置によつ
て満足させる事ができる。

長手方向に物体を並進移動する圧電位置付装置は公知で
あつて、例えばIBM Technical Disclosure Bulletin
（TDB）、Vol.22、No.7、p.2897に開示されており、Ｈ
形状の圧電部材がチヤネル璧部に対して対になつた脚部
を交互に留め、その中央部分を伸縮させる事によつて樋
状のチヤネル内を移動しうる装置が示されている。真直
ぐなチヤネルでは線形の運動しかできない事は云うまで
もない。

更に、より融通性のある運動ができる様にチヤネルを回
避する他の種類の圧電位置付装置が公知である。IBM T
DB、Vol.23、No.7B、p.3369に示される位置付装置はテ
ーブル状の形態を用いている。テーブルが８個の圧電脚
部に乗つており、それらのうちの４個がテーブルの内部
のセクシヨンへ接続されており、残りがその外部のセク
シヨンへ接続されており、これらのセクシヨンが圧電素
子によつて連接されている。上記群の脚部を持ち上げた
り、降下させたりするのを制御する事によつて並びに連
続素子の適当な伸縮によつて、直交方向にテーブルを動
かすことができる。

圧電テーブルに３つの脚部を設け、脚部の底面に静電ク
ランプ装置が設けられ、それによつてベンチに対する脚
部の選択的クランプが可能な他の形態のテーブルも公知
である（EP−A1−0071666）。テーブル及び脚部に於け
る付勢電圧を適当に制御する事によつて装置は線形にあ
るいはその脚部の１つのまわりに動く事ができる。この
場合、回転運動が可能であるが、３つの脚部を用いるの
で、その回転は厳密には円弧状ではなく、１度保持した
位置の再発見が極めて困難である。

更に他のタイプのステツピング・モータがIBM TDB、Vo
l、16、No.6、p.1899に開示されている。この場合、キ
ヤプスタンの周辺が圧電的に駆動される棒状体に係合し
ており、棒状体は圧電変換器によつて接線方向に移動し
うる。このモーターによつて、そのキヤプスタンはテー
プの駆動に適した小さい回転ステツプを呈する。しかし
ながら科学的な応用面もしくは製造技術に於ける応用面
という点からすると正確性もしくは再現性に欠ける。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようとする問題点は、前記の環境条件
（超高真空、耐熱、無振動）に適合し且つ連続回転の際
にもナノメータのオーダーの解像度（精度）を呈する、
円弧状の径路に沿う変位が可能な圧電回路回転装置を提
供する事にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点は、供給電圧に応じて屈曲又は伸長する圧
電素子（バイモル素子）の一端を、軸回転されるべきシ
ャフトに取付け、この圧電素子（第１厚電素子）の屈曲
及び伸長を利用することによってシャフトを軸回転させ
る本発明の圧電回転装置によって解決される。本発明
は、シャフトに取付けられる圧電素子（第１圧電素子）
の他端を固定する手段の違いに基づいて、基本的には２
つの方式によって実施できる。１つは、第１圧電素子を
挟むようにシャフトの長さ方向に間隔を開けて設けら
れ、供給電圧に応じて屈曲又は伸長する１対の圧電素子
（バイモル素子）を含むクランプ手段によって第１圧電
素子の他端を固定する方式（第１図及び第２図の実施
例；第３図及び第４図の実施例）であり、もう１つは、
第１圧電素子の他端に設けられ、供給電圧に応じて伸縮
し、伸びた状態の時にハウジングの内壁に係合して第１
圧電素子の他端を固定する方式（第６図の実施例）であ
る。

第１の方式の圧電回転装置は、一端が、軸回転されるべ
きシャフト（第２図の18;第４図の49）に取付けられ、
他端がクランプ・シュー（第１図及び第２図の25;第３
図及び第４図の51）を担持し、供給電圧に応じてシャフ
トを回る方向に屈曲し又は伸長する少なくとも１つの第
１圧電素子（第２図の24、47;第４図の50）を有する。
圧電回転装置はまた、第１圧電素子を挟むようにシャフ
トの長さ方向に間隔をあけて配置された１対の保持手段
を含むクランプ手段を有する。各保持手段は、シャフト
を中心に含むように配置された、クランプ・シューに達
する半径を有するリング（第２図の19、20;第４図の6
6、67）と、一端がこのリングによって支持され、この
一端から離隔した部分が固定して支持され（第２図の円
形リブ38、39による支持；第４図の固定ハブ52、53によ
る支持）、供給電圧に応じてシャフトの長さ方向に屈曲
し又は伸長する複数の第２圧電素子（第２図の26、29、
32、35;第４図の54、57、60、63）を有する。クランプ
手段は、上記リングをクランプ・シューに係合させるこ
とによってクランプ・シューを固定し、リングをクラン
プ・シューとの係合から解放することによってクランプ
・シューの移動を可能にするように構成される。圧電回
転装置は更に、第１圧電素子の屈曲及び伸長を制御する
電圧を第１圧電素子に供給する第１手段、及び第２圧電
素子の屈曲及び伸長を制御する電圧を第２圧電素子に供
給する第２手段を有し、クランプ手段によるクランプ・
シューの固定及び解放、並びに第１圧電素子の屈曲及び
伸長を第１及び第２の手段によって選択的に制御するこ
とによってシャフトを軸回転させる。

第２の方式の圧電回転装置（第６図）は、一端が、軸回
転されるべきシャフト（75）に取付けられ、他端がブロ
ック（82,83）を担持し、供給電圧に応じてシャフトを
回る方向に屈曲し又は伸長する少なくとも１つの第１圧
電素子（76,77）有し、また、シャフトが貫通してお
り、中に第１圧電素子を収容しているハウジング（78,7
9）を有する。圧電回転装置は更に、シャフトと平行に
上記ブロックに取付けられ、供給電圧に応じて伸縮し、
伸びた状態でハウジングの内壁に係合して上記ブロック
をハウジングに対して固定し、縮んだ状態で上記ブロッ
クの移動を可能にする棒状の第２圧電素子（84,85）を
含むクランプ手段を有する。また圧電回転装置は、第１
圧電素子の屈曲及び伸長を制御する電圧を第１圧電素子
に供給する第１手段、及び第２圧電素子の伸縮を制御す
る電圧を第２圧電素子に供給する第２手段を有し、クラ
ンプ手段による上記ブロックの固定及び解放、並びに第
１圧電素子の屈曲及び伸長を第１及び第２の手段によっ
て選択的に制御することによってシャフトを軸回転させ
る。

第２の方式の圧電回転装置は、第１圧電素子の他端を固
定する機構が第１の方式よりも簡単であるという特徴が
ある。しかし、一般に、圧電素子の伸縮による長さ方向
の変位はバイモル素子の屈曲による横方向の変位よりも
小さいため、第２の方式で信頼性ある固定・解放動作を
達成するためには精密性が要求される。

軸回転されるシャフトに、シャフトを回る方向に屈曲し
又は伸長する第１圧電素子を取付け、屈曲・伸長する第
２圧電素子とリングとの組合せによって又は伸縮する棒
状の第２圧電素子によって第１圧電素子の固定・解放を
制御する本発明によれば、シャフトを所定の回転ステッ
プ単位で連続的に回転させることができる。一端を固定
したバイモル素子の他端を円弧状に変位させることによ
って回転変位を得る場合、変位量はバイモル素子の屈曲
限界によって制限されるが、本発明によればこのような
制限なしに回転変位を達成することができる。

〔実施例〕

第７図は支持プレート１に取付けた回転装置の例を示
す。軸ピン２の間にブロツク３が配置されている。ブロ
ツク３は圧電可撓部即ちいわゆるバイモル素子４を支持
する。その電極に電圧が印加されると、付勢されてバイ
モル素子４の右手端部が第７図の紙面から上方へ持ち上
がる様になる。ブロツク３には調整ねじ５が設けられて
いる。このねじは、バイモル素子４、該素子の自由端に
設けたクランプ・シユー６並びに該シユーが担持する荷
重体７の質量に釣合わせるために用いる。例えば荷重体
７は検査もしくは処理のために移動させねばならない物
体あるいは器具ないし電極（走査トンネリング顕微鏡の
チツプなど）である。軸ピン２は支持プレート１上に設
けたアングル部８及び９に於いて支持されている。第８
図はこれらの配置を側面から示す図である。

１対のバイモル素子10及び11が夫々支持体12及び13（支
持プレート１に固定されている）に支持されている。バ
イモル素子10及び11はクランプ・シユー６及びブロツク
３を含むバイモル素子４の全長に沿つて配置されてい
る。（バイモル素子10及び11は夫々より短いバイモル素
子であつてもよい。）バイモル素子10及び11は夫々端部
にクランプ手段14、15及び16、17を担持している。バイ
モル素子10及び11の電極に電位が印加されない場合に
は、クランプ手段14及び16はブロツク３の上に乗つてお
り、クランプ手段15及び17はクランプ・シユー６に乗つ
ている。第７図はバイモル素子10及び11の右半分に対し
て電位が印加されてクランプ部材15及び17がクランプ・
シユー６から離れた状態を示す。電圧が印加されると、
バイモル素子４は上方へ屈曲し（第９図）、円弧状の径
路に沿つてホーム・ポジシヨンより高い位置まで荷重体
７を持ち上げる。

バイモル素子10及び11に対する電圧をカツトすると、ク
ランプ手段15及び17は再びそのノーマル・ポジシヨンへ
戻り、バイモル素子４の持ち上げられているクランプ・
シユー６をクランプする。次にバイモル素子10及び11の
左手の部分に電位を印加すると、クランプ部材14及び16
がブロツク３から離れる（第10図）。バイモル素子４に
於ける電位をカツトすると、このバイモル素子は伸び
て、第11図に示す状態を呈する。即ちブロツク３が軸ピ
ン２のまわりを軸回転する事になる。

種々のバイモル素子によつて呈せられる屈曲量は印加さ
せる電圧の振幅に厳密に依存する事は云うまでもない。
従つて、上述の手順の１つのステツプに於いて、荷重体
７を１秒の何分の１の弧に沿つて持ち上げる事が可能で
ある。このステツプは所望の偏向状態が達成されるまで
反復する事ができる。更に、より大きな振幅を用いる事
によつて、可撓体がより大きなステツプを呈する様にす
る事も可能である。例えば長さ25mmの可撓体は約１μm/
V動く事ができる。これは、第７図ないし第11図の例に
於いて、およそ10秒の弧/Vに相当する。即ち、1mVによ
つて10^-2秒の弧の変化が生じ、約200Vの最大許容電圧に
よつておよそ1/2度（30′）の角度変位が生じる。第７
図ないし第11図の例を設計する場合の最大の総偏向量は
約15度である。

第12図は第７図ないし第11図の例の動作に於いて生じる
各ステツプの順序を図式的に説明するタイミング図であ
る。時間t₀に於いて、バイモル素子10及び11の電極に於
ける電位U₁及びU₂は０であるので、ブロツク３及びクラ
ンプ・シユー６はクランプされた状態にある。時間t₁に
於いてU₁が立上がると、クランプ手段15於び17が開き、
t₂に於いてU₃が印加されるとバイモル素子４が屈曲す
る。よつて荷重体７はt₁及びt₂の間に於いて第１の回転
ステツプを呈する。t₃に於いて、U₁はオフ状態に切換え
られ、よつて荷重体７はその到達した位置に捕捉され
る。t₄に於いて、U₂が印加され、ブロツク３が解放され
て軸ピン２まわりに回転し、U₃がオフ状態にスイツチさ
れてバイモル素子４が伸長した状態を呈する。t₅に於い
てU₂がオフ状態に切換えられ、クランプ３はその軸回転
した位置にクランプされる。これによつて第１回目の回
転ステツプが完了する。t₆に於いて新しいサイクルをス
タートさせる事が出来、t₇及びt₈の間に於いて第２回目
の回転ステツプが行われる。

調整ねじ５によつて回転装置がバランスされるので、逆
にバイモル素子４に於ける電位U₃をまず逆転し、そして
バイモル素子10及び11に於いてU₁及びU₂をオンにする事
によつて荷重体７をその元の位置へ戻す事ができる。

上記の例を更に改良した本発明の実施例を第１図及び第
２図に示す。これらの図は無制限回転を呈する様に設計
された圧電回転装置を示している。この実施例は、回転
体の形状にするため、第７図の例のブロツク３に対応す
るハブ23にシヤフト18を取付け、そのシヤフトの左側に
もう１つのバイモル素子47を取付けて、更にクランプ手
段14、15、16、17を夫々円板状のクランプ・リング19及
び20に置換することによつて構成された。

シヤフト18に対して固定されたハブ23にバイモル素子24
が取付けられている。バイモル素子24の自由端部はクラ
ンプ・シユー25を担持している。リング21及び22はシヤ
フト18に対して空転する様に取付けられている。各リン
グは夫々複数（例えば６個）のスポーク状のバイモル素
子26ないし31並びに32ないし37（説明の便宜上図示され
てない番号を含んでいる事を理解されたい）を担持して
いる。バイモル素子26ないし31はリング19及び21の間に
設けられており、バイモル素子32ないし37はリング20及
び22の間に設けられている。バイモル素子26ないし37の
各々はその素子の中心に於いて円形リブ38、39で支持さ
れている。リブ38、39は夫々ハウジング42の下半分40及
び上半分41と一体になつた部分を構成している。リブ3
8、39は第７図ないし第11図に示される例の支持体12、1
3に相当する。バイモル素子26ないし37の電極は、各バ
イモル素子の半分を各々独立して付勢しうる様にリブ38
及び39に対して取付ける位置に於いて分割されている。

この実施例並びに後述する実施例におけるバイモル素子
の制御は本発明に属さない適当な電子回路によつて実施
され、制御電位の印加は公知の図示しない滑り接点リン
グを用いて実施する事ができる。

リング19及び20はシユー25から離隔して保持されている
が、リング21及び22はこれらの間にハブ23をクランプし
ている。バイモル素子24の電極に電圧を印加する事によ
つて、この素子が屈曲し、リング19及び20に関してシユ
ー25が円弧状に僅かな変位を呈する。次にバイモル素子
26ないし37の分割した電極に電圧を印加する事によつ
て、リング19及び20がこれらの間にシユー25をクランプ
し、リング21及び22の間からハブ23を解放する。以上に
於いてはシヤフト18の回転は生じていない。バイモル素
子24に於ける電圧がオフ状態になると、バイモル素子24
は真直ぐに伸び、同時にシヤフト18がハウジング42に関
して１ステツプ回転する。これで次のサイクルを反復さ
せる事ができる。

屈曲する時にバイモル素子26ないし37の長さと端部の配
列状態がわずかに変わるので、これらの素子はブレーキ
がかかるのを回避するためにリング19ないし22に形成し
た溝部43ないし46の中でゆるく支持される。バイモル素
子及びクランプ・リングの間に於ける相互の円形変位を
防止するために適当な手段を設けるべきである事は云う
迄もない。

動作中の第１図及び第２図の回転装置はシヤフト18及び
ハウジング42間の相対的な回転変位を生じる。トルクは
シヤフトもしくはハウジングのいずれかに於いても得る
事ができる。

単一のバイモル素子24を用いた場合、回転装置が発生す
るトルクは相当小さい。しかしながら、夫々ハブ23に取
付けた、クランプ・シユー25を担持する参照番号47、48
で示す様な２つ以上の放射バイモル素子を用いる事によ
つて、より大きなトルクを得る事ができる。

同様の簡略化した、無制限回転をうるための回転装置の
実施例を第３図及び第４図に示す。

シヤフト49にバイモル素子50が取付けられており、その
自由端にはクランプ・シユー51が担持されている。ハブ
52及び53はシヤフト49に空転する様に取付けられてい
る。各ハブは夫々複数（例えば６個）のスポーク状のバ
イモル素子54ないし59並びに60ないし65を有している。
バイモル素子54ないし59はリング66へ接続され、バイモ
ル素子60ないしい65はリング67へ接続されている。

動作中、電圧が印加されないと、リング66及び67はこれ
らの間にシユー51をクランプする。バイモル素子50の電
極に電圧が印加されると、バイモル素子50が屈曲して、
シヤフト49のわずかな回転が生じる。シヤフト49が適当
に保持されているものと仮定すると、バイモル素子54な
いし65を付勢した場合、リング66及び67がシユー51を解
放する。バイモル素子50の脱勢によつて該素子は再び伸
長する。そしてシユー51は元の位置に関してわずかに前
進した位置を呈する。この時点で次のサイクルを反復さ
せる事ができる。

ハブ52及び53はハウジング70の上半分68及び下半分69
（フランジ71、72に於いて相互に密封されている）によ
つて相互に接続されている。

第１図及び第２図の実施例に於ける様に、リング66及び
67の内側に溝部73及び74が設けられ、よつてブレーキが
かからない様にバイモル素子54ないし65がその長さを変
えそしてわずかに屈曲する事が可能である。

第３図及び第４図は回転位置付装置のためのトルクを発
生する単一の圧電バイモル素子50しか示していないが、
トルクを増すためにクランプ・シユーを備えた複数のバ
イモル素子を用いてもよい事は明らかであろう。

第５図のタイミング図は、時間t₀に於いてクランプ・シ
ユー51がリング66及び67によつてクランプされる事を示
す。t₁に於いて、バイモル素子50の電極に印加される電
圧U₄によつて素子50が屈曲し、シヤフト49がt₁及びt₂の
間に於いて回転する。t₂に於いて、バイモル素子54ない
し65に電圧U₅が印加され、シユー51はリング66及び67か
ら解放される。次にU₄及びU₅がオフ状態にスイツチされ
て、バイモル素子50が伸長し、リング66及び67がクラン
プする。この時点に於いて、新規なサイクルを開始しう
る。

第９図に戻ると、クランプ・シユー６及び荷重体７は、
バイモル素子が付勢される場合、わずかに傾斜する。こ
の問題は、バイモル素子４の電極を分割し、バイモル素
子４の一部を上方に屈曲させ、他の部分を下方に屈曲さ
せる様にそれらの電極を付勢し、屈曲したバイモル素子
の端部を平行に保つ事によつて回避する事ができる。7:
3の割合でバイモル素子４の電極を分割する事によつて
屈曲の際にバイモル素子が呈する長さ変化の問題のほと
んどを処理できる事が分つた。同じ関係が、夫々第１
図、第２図、第３図及び第４図の実施例のバイモル素子
26ないし37並びに54ないし65にも適用できる。

第６図は本発明による回転装置の他の実施例を示す。回
転を生じるバイモル素子のクランプは第２図及び第４図
に示すものとは異つた方法で行われる。第６図に於い
て、シヤフト75及びバイモル素子76、77よりなる回転装
置は、フランジ80及び81に於いてねじ止めしうるハウジ
ングの上半分78及び下半分79の中に納められている。バ
イモル素子76及び77はこれらの自由端にブロツク82及び
83を担持している。これらのブロツクは夫々圧電棒状体
（管状体でも可）84及び85を備えている。圧電棒状体8
4、85は通常の状態では両端部がハウジングの上半分の
部分78及び下半分の部分79に接しており、よつてブロツ
ク82、83が変位しない様に捕捉されている。棒状体84、
85が付勢されると、棒状体が縮み、ハウジングの上下の
部分78、79との係合から解放される。所望の回転をうる
ためにバイモル素子76、77並びに棒状体84、85を適当に
付勢する適当な制御装置を創作する事は容易であろう。
更にこの実施例に於いては、シヤフト75もしくはハウジ
ングに於いてバイモル素子76及び77が伸長される際にそ
の一方もしくは他方を捕捉するためにロツク様のメカニ
ズムが必要とされる事も明らかであろう。同じ事が第２
図及び第４図の実施例に於いても云える。夫々シヤフト
18及びハウジング42並びにシヤフト49及びハウジング70
は、達成された回転がバイモル素子の脱勢時に逆転する
のを回避するためにバイモル素子が伸長する際に相互の
ロツキングを必要とする。シヤフト18、49、75を捕捉す
るための非常に簡単な装置を第６図の回転装置に関連し
て示す。シヤフト75の一端に金属製のデイスク86を取付
ける。このデイスクに誘電材層87を被覆する。デイスク
86は金属プレート88からわずかに離して維持する。デイ
スク86及びプレート88間に電圧を印加する事によつて電
界が生じ、その静電力によつてデイスク86が回転しない
様に引きつけられ、固定される。デイスク86のために非
常に薄い、可撓性のシート状金属を選択する事によつ
て、この装置の効果を相当増強し、公差を緩和させる事
が可能である。

第２図、第４図及び第６図の実施例は、バイモル素子に
印加される電圧の極性を反転し、上記ロキング機構を適
当に逆転させる事によつて両方向に回転させる事が容易
である。

〔発明の効果〕

本発明によりナメメータのオーダーの精度の円弧状の径
路に沿う変位が可能な圧電回転装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を説明する図、
第３図及び第４図は本発明の第２実施例を説明する図、
第５図は上記第２実施例の動作のタイミング図、第６図
は第３実施例を説明する図、第７図ないし第11図は第１
の例を説明する図、第12図は第７図ないし第11図の回転
装置の動作のタイミング図である。１……支持プレート、２……軸ピン、３……ブロツク、
４……バイモル素子、５……調整ねじ、６……クランプ
・シユー、７……荷重体、８、９……アングル部、10…
…バイモル素子、12……支持体、14、15、16、17……ク
ランプ手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヘルマン・ニーヴエルゲルトスイス国チユーリツヒ8134、アドリスビル、レルステンシユトラーセ９番地 (72)発明者ヴオルフガンク・デイーテル・ポールスイス国チユーリツヒ8134、アドリスビル、フエルゼンホツフシユトラーセ10番地 (56)参考文献特開昭55−48832（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端が、軸回転されるべきシャフトに取付
けられ、他端がクランプ・シューを担持し、供給電圧に
応じて上記シャフトを回る方向に屈曲し又は伸長する少
なくとも１つの第１圧電素子と、上記第１圧電素子を挟むように上記シャフトの長さ方向
に間隔をあけて配置された１対の保持手段を含むクラン
プ手段であって、各保持手段は、上記シャフトを中心に
含むように配置された、上記クランプ・シューに達する
半径を有するリングと、一端が上記リングによって支持
され、この一端から離隔した部分が固定して支持され、
供給電圧に応じて上記シャフトの長さ方向に屈曲し又は
伸長する複数の第２圧電素子とを有し、上記リングを上
記クランプ・シューに係合させることによって上記クラ
ンプ・シューを固定し、上記リングを上記クランプ・シ
ューとの係合から解放することによって上記クランプ・
シューの移動を可能にするように構成されたクランプ手
段と、上記第１圧電素子の屈曲及び伸長を制御する電圧を上記
第１圧電素子に供給する第１手段と、上記第２圧電素子の屈曲及び伸長を制御する電圧を上記
第２圧電素子に供給する第２手段とを有し、上記クランプ手段による上記クランプ・シューの固定及
び解放、並びに上記第１圧電素子の屈曲及び伸長を上記
第１手段及び上記第２手段によって選択的に制御するこ
とによって上記シャフトを軸回転させることを特徴とす
る圧電回転装置。
【請求項２】一端が、軸回転されるべきシャフトに取付
けられ、他端がブロックを担持し、供給電圧に応じて上
記シャフトを回る方向に屈曲し又は伸長する少なくとも
１つの第１圧電素子と、上記シャフトが貫通しており、中に上記第１圧電素子を
収容しているハウジングと、上記シャフトと平行に上記ブロックに取付けられ、供給
電圧に応じて伸縮し、伸びた状態で上記ハウジングの内
壁に係合して上記ブロックを上記ハウジングに対して固
定し、縮んだ状態で上記ブロックの移動を可能にする棒
状の第２圧電素子を含むクランプ手段と、上記第１圧電素子の屈曲及び伸長を制御する電圧を上記
第１圧電素子に供給する第１手段と、上記第２圧電素子の伸縮を制御する電圧を上記第２圧電
素子に供給する第２手段とを有し、上記クランプ手段による上記ブロックの固定及び解放、
並びに上記第１圧電素子の屈曲及び伸長を上記第１手段
及び上記第２手段によって選択的に制御することによっ
て上記シャフトを軸回転させることを特徴とする圧電回
転装置。