振动波马达和利用该振动波马达的驱动器制造技术

振动波马达和利用该振动波马达的驱动器。在不损失推力的情况下缩短振动波马达的移动方向上的尺寸，并且使驱动器小型化。振动波马达包括：振动板，其具有大致矩形的轮廓；压电元件，其粘接于所述振动板并且用于振动；和突起，其设置于所述振动板或所述压电元件。所述振动板在所述压电元件粘接的平面内的、包括所述压电元件的矩形区域的内侧具有未被所述压电元件覆盖的部分，并且还具有沿着通过所述部分并且与所述振动板的轮廓的一边平行的直线的缺口部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及线性驱动用的振动波马达的板状弹性振子，并且涉及利用上述振动波马达的驱动器。
技术介绍
至今，已经在摄像装置的镜筒等中采用了具有小型轻量、高速且静音驱动的特征的超声波马达。例如，日本特开2015-35947号公报的图8(a)至图12(c)公开了线性驱动用的超声波马达。日本特开2015-35947号公报公开的超声波马达控制施加于两相压电元件的交流电压之间的相位差，从而获得宽的速度范围内的操作。此外，日本特开2006-115559号公报的图6公开了在考虑了振子的刚性的情况下制备的振动波驱动器。近年，对安装有超声波马达的电子设备的小型化、特别是对透镜驱动器的小型化的需求不断增长。为了获得如日本特开2015-35947号公报的图12(b)所示的透镜驱动器整体的小型化，需要缩短超声波马达的振动板的在超声波马达的移动方向上的振动板长度L5。但是，简单地均匀缩小整个振动板会减小压电元件的面积，并且减小对压电效果有贡献的变形，从而减小振幅。此外，减小压电元件和振动板的整体尺寸会增大共振频率，从而进一步减小振幅。结果，这些情况造成超声波马达的推力减小。因此，对超声波马达的移动方向上的振动板长度L5的缩短存在限制。
技术实现思路
因此，鉴于上述问题做出了本专利技术，本专利技术的目的在于在不损失推力的情况下缩短振动波马达(超声波马达)的移动方向上的尺寸，并且提供使用该振动波马达的小型化的驱动器。为了解决上述问题，本专利技术的振动波马达包括：振动板，其具有大致矩形的轮廓；压电元件，其粘接于所述振动板并且用于振动；和设置于振动板或压电元件的突起。振动波马达的特征如下。所述振动板在所述压电元件粘接的平面内的、包括所述压电元件的矩形区域的内侧具有未被所述压电元件覆盖的部分W。所述振动板具有沿着通过所述部分W并且与所述振动板的轮廓的一边平行的直线的缺口部W。根据本专利技术，能够在不损失推力的情况下缩短振动波马达的移动方向上的尺寸，并且通过使用此振动波马达获得驱动器的小型化。从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本专利技术的其他特征将变得明显。附图说明图1A、图1B、图1C、图1D和图1E分别是根据第一实施方式的振动波马达的振子10的细节图。图2A、图2B、图2C、图2D、图2E和图2F分别是用于示出作为根据本专利技术的特征的包括压电元件的矩形区域的图。图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、图3F和图3G分别是示出根据第一实施方式的振动波马达的固有振动模式的图。图4A1、图4A2、图4A3、图4A4、图4A5是示出根据比较例的振动波马达的共振频率响应的图。图4B1、图4B2、图4B3、图4B4、图4B5、图4B6是示出根据比较例的振动波马达的共振频率响应的图。图4C1、图4C2、图4C3、图4C4、图4C5、图4C6是示出根据第一实施方式的振动波马达的共振频率响应的图。图5A、图5B、图5C和图5D分别是示出根据第一实施方式的振动波马达的振动模式的图。图6A、图6B、图6C和图6D分别是示出根据第一实施方式的振动波马达的振动模式的图。图7A、图7B、图7C和图7D分别是示出传统的超声波马达的振动特性的图。图8A和图8B分别是示出利用根据第一实施方式的振动波马达的线性驱动器100的图。图9A、图9B和图9C分别是示出利用根据第一实施方式的振动波马达的透镜驱动器200的图。图10A1、图10A2、图10B1、图10B2、图10C1、图10C2、图10D1、图10D2、图10E1和图10E2分别是示出根据第一实施方式的振动波马达的振子10的变型例的图。图11A、图11B、图11C、图11D、图11E、图11F、图11G和图11H分别是根据第二实施方式的振动波马达的振子20的细节图。图12A、图12B、图12C、图12D、图12E、图12F、图12G和图12H分别是根据第三实施方式的振动波马达的振子30的细节图。图13A、图13B、图13C、图13D、图13E、图13F、图13G和图13H分别是根据第四实施方式的振动波马达的振子40的细节图。图14A、图14B、图14C、图14D、图14E、图14F、图14G和图14H分别是根据第五实施方式的振动波马达的振子50的细节图。图15是根据第五实施方式的振动波马达的振动板51的放大图。具体实施方式现在将参照附图详细说明本专利技术的优选实施方式。(第一实施方式)以下，将说明用于实施本专利技术的第一实施方式。图1A至图1E是用于示出根据第一实施方式的振动波(超声波)马达的振子10的图。图1A是平面图，图1B是主视图，图1C和图1D是侧视图，图1E是仰视图。振动板1具有大致矩形的轮廓，并且包括在其平面部上的一个突起1a。突起1a可以通过立起(raising)等与振动板1形成为一体，或者可以作为单独的部件通过粘接等固定于振动板1。在振动板1的包括突起1a的平面部的相反表面上粘接有压电元件2A、2B，压电元件2A、2B构造为产生与超声波范围内的振动数对应的振动(超声波振动)。振子10包括振动板1、压电元件2A、2B和形成为一体的突起1a。在对应的压电元件2A、2B中，两个部分2Aa、2Bb沿相同方向被极化。部分2Aa被分配为A相，同时部分2Bb被分配为B相。未被极化的部分2Ac、2Bc是经由压电元件2A、2B的侧面电连接于在压电元件2A、2B的背面2Ad、2Bd的全面电极(full-surfaceelectrode)而用作接地的电极。注意，部分2Ac、2Bc可以定位在任何位置，只要能够从压电元件2A、2B的背面2Ad、2Bd的全面电极经由侧面导电即可。振动板1设置有后面将描述的沿着直线L的缺口部1b1、1b2。此外，连接部1c1、1c2设置在后面将描述的部分W的范围内，该范围由缺口部1b1、1b2附近的虚线表示。连接部1c1、1c2直接地或间接地连接于后面将描述的保持构件4(未示出)，保持构件4构造为与振动板1同步地移动。连接部1c1、1c2能够被制成突部形状、凹部形状或其他形状。连接方法不仅包括简单的连接，还能够包括通过粘接、焊接或利用弹簧加压等的连接方法。现在，将使用图2A至图2F说明作为本专利技术的特征的包括压电元件的矩形区域。例如，如图2A所示，有限点集合A包含连接诸如点X和点Y等的任意两点的线段。包含这样的连接任意两点的线段的集合被称为凸集合。如图2B所示，有限点集合B不包含连接两点X和Y的线段上的点Z。因此，点集合B不是凸集合。接下来，点集合C、点集合D、点集合E和点集合F分别是如图2C、图2D、图2E和图2F所示的凸集合。这些凸集合是分别包含有限点集合C至F的最小的凸集合，并且这些凸集合是连接所有顶点X1至X4的由虚线S表示的四边形。因此，在图1A中，被压电元件2A、2B覆盖的所有部分的凸集合是包括压电元件2A、2B的矩形区域(连接顶点X1至X4的矩形区域)。接下来，将使用图1A说明根据本实施方式的振动波马达的振子10的结构的两个特征。首先，根据振子10的结构的第一特征是在振动板1的粘接有压电元件2A、2B的平面内的、包括压电元件2A、2B的矩形区域的内侧具有未被压电元件2A、2B覆盖的部分W(该部分被图中的双点划线包围)。因此，部分W具有仅包括振动板1的结构，使得部分W的弯曲刚性和扭转刚性比其他部分低。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动波马达，其包括：振动板，其具有大致矩形的轮廓；和压电元件，其粘接于所述振动板并且用于振动，其特征在于，所述振动板在所述压电元件粘接的平面内的、包括所述压电元件的矩形区域的内侧具有未被所述压电元件覆盖的部分，所述振动板在未被所述压电元件覆盖的所述部分具有缺口部，并且所述振动板和所述压电元件中的任一者设置有构造为通过所述压电元件的具有不同相位的振动执行椭圆运动的突起。

【技术特征摘要】
2015.07.01 JP 2015-132421;2016.05.20 JP 2016-101011.一种振动波马达，其包括：振动板，其具有大致矩形的轮廓；和压电元件，其粘接于所述振动板并且用于振动，其特征在于，所述振动板在所述压电元件粘接的平面内的、包括所述压电元件的矩形区域的内侧具有未被所述压电元件覆盖的部分，所述振动板在未被所述压电元件覆盖的所述部分具有缺口部，并且所述振动板和所述压电元件中的任一者设置有构造为通过所述压电元件的具有不同相位的振动执行椭圆运动的突起。2.根据权利要求1所述的振动波马达，其中，所述缺口部沿着通过所述部分并且与所述振动板的轮廓的一边平行的直线，并且所述部分关于所述直线大致线对称。3.根据权利要求1或2所述的振动波马达，其中，所述缺口部沿着通过所述部分并且与所述振动板的轮廓的一边平行的直线，并且所述缺口部关于所述直线大致线对称。4.根据权利要求1所述的振动波马达，其中，所述振动波马达包括两个或更多个所述压电元件。5.根据权利要求1所述的振动波马达，其中，通过使所述振动板、所述压电元件和所述突起彼此一体化形成的所述振动波马达具有固有振动模式，共振频率与扭转振动的固有振动模式的共振频率一致或相近的一种固有振动模式是在与所述扭转振动的固有振动模式的扭转中心轴线平行的方向上的弯曲振动的固有振动模式，所述扭转振动的固有振动模式具有作为所述扭转中心轴线的第一波节和定位在与所述扭转中心轴线垂直的方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：西谷仁志，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP