[发明专利]振动波马达和使用该振动波马达的驱动设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动波马达，更特别地，涉及一种包括板状弹性体的用 于线性驱动的振动波马达。本发明还涉及一种使用该振动波马达的驱动设备 和包括上述振动波马达的驱动设备。

背景技术

至今，具有小型轻量、高速驱动和静音驱动的特征的振动波马达已经应 用于摄像设备的镜筒。在振动波马达中，日本特开2012-16107号公报中描述 了作为用于线性驱动的振动波马达的以下振动波马达。

图20A至图20G是用于示出现有技术的振动波马达600的构造的图。图 20A是平面图，图20B是主视图，图20C和图20D是侧视图，图20E是仰视图。 在图20A至图20G中，振动板601具有矩形表面。在振动板601的矩形表面上， 设置有两个突起601a和601b。

具有矩形形状的、高频率振动的压电元件602接合于振动板601的设置有 突起601a和601b的表面的相反侧的表面。压电元件602包括通过沿相同的方 向极化获得的两个区域，即区域602a和602b。区域602a被分配给A相，区域 602b被分配给B相。未极化的区域602c作为待用作为地的电极，该用作为地 的电极通过侧面与在压电元件602的背面602d的全面电极(full-scale electrode)导通。

此外，待直接地或间接地连结于振动器保持构件(未示出)的连结部601c 和601d与振动板601同步移动。连结部601c和601d设置于振动板601的矩形表 面的短边D2。如上所述，振动板601和压电元件602形成振动波马达600。

在图20E中，示出了在振动板601、压电元件602和突起601a、601b形成 为一体的状态下，在长边D1的方向上的扭转振动的二次固有振动模式中的波 节(node)和波腹(antinode)的图。在图20E中，示出了在短边D2的方向上 的弯曲振动的一次固有振动模式中的波节和波腹。此外，图20F是从箭头d1 指示的方向看时在长边D1的方向上的弯曲振动的二次固有振动模式的图。图 20G是从箭头d2指示的方向看时在短边D2的方向上的弯曲振动的一次固有 振动模式的图。在图20F和图20G中，省略了突起601a和601b、连结部601c 和601d以及压电元件602的图示。

在图20E中，在短边D2的方向上的弯曲振动的一次固有振动模式中的波 腹由X指示，在长边D1的方向上的弯曲振动的二次固有振动模式中的波节由 Y1和Y2指示。突起601a和601b形成在短边D2的方向上的弯曲振动的一次固 有振动模式中的波腹(由X指示)附近和长边D1的方向上的弯曲振动的二次 固有振动模式中的波节(由Y1和Y2指示)附近。此外，通过从电力供给单 元(未示出)施加A相和B相之间的相位差自由变化的交流电压，能够发生 振动波振动。

图21A至图21D是在施加B相相对于A相延迟大约+90°的交流电压时的 振动状态的图。图21A是施加给压电元件的A相和B相的交流电压的变化的曲 线。图21B、图21C和图21D与图20B、图20C和图20D对应，并且图21B、图 21C和图21D是从P1’至P4’的振动随时间变化的图。

此外，在图21A中，省略了压电元件602和连结部601c、601d的图示。相 对于图21A所示的交流电压中的电气变化P1至P4，图21B、图21C和图21D示 出的振动中的机械变化P1’至P4’具有预定的机械响应延迟时间。此外，以夸 张的方式示出了振动的振幅。日本特开2012-16107号公报中描述了振动波马 达600的驱动原理和速度控制等的细节。

近年，对安装有振动波马达的电子设备、特别是透镜驱动设备的小型化 的需求不断增长。但是，如下所述，现有技术的振动波马达在使设备小型化 时具有限制。

首先，说明使用现有技术的振动波马达的线性驱动设备的构造。图22A 和图22B是使用现有技术的振动波马达的线性驱动设备700的示意图。图22A 是沿振动波马达的移动方向看的图，图22B是沿着图22A的线22B-22B截取的 截面图。如图22A和图22B所示，振动波马达包括振动板601和压电元件602。 此外，振动波马达还包括固定于框架体(未示出)的摩擦构件701和设置在 摩擦构件701的背面以在该背面上转动滑动的辊702，为进行摩擦驱动，突起 601a和601b与摩擦构件701接触。