JP2001238473A

JP2001238473A - 弾性表面波モータ

Info

Publication number: JP2001238473A
Application number: JP2000045475A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Yoshida; 龍一吉田; Yasuhiro Okamoto; 泰弘岡本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-08-31
Also published as: US20010015591A1; US6331747B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エネルギー効率のよい弾性表面波モータを提
供する。【解決手段】圧電基板１１の上に弾性表面波発生用の
交差指電極１２と、弾性表面波エネルギーの回収及び再
励起用の一方向性の交差指電極１３と１４とが配置さ
れ、交差指電極１２と１４との間に移動体１６が配置さ
れる。交差指電極１２は電極１２ａと１２ｂから構成さ
れ、高周波電源１５ａ、１５ｂに接続される。交差指電
極１３と１４はそれぞれ第１電極１３ａと第２電極１３
ｂ、第３電極１４ａと第４電極１４ｂから構成され、電
極１３ａと１４ｂ、電極１３ｂと１４ａとが電気的に接
続される。交差指電極１２が励振され圧電基板１１上を
矢印ｆと反対方向に伝播した弾性表面波は電極１４ｂと
１４ａとで高周波電気振動に変換されて電極１３ａ、１
３ｂに還流し、再び矢印ｆと反対方向に向かう弾性表面
波に変換されて圧電基板１１を励振、移動体１６は矢印
ｆ方向に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧電基板上で励
振された弾性表面波の進行波を用いた弾性表面波モータ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラの撮影レンズの駆動などには、従
来電気モータを使用したアクチエータが使用されてきた
が、装置が大型になり、また磁界の発生やノイズの発生
などの不都合が指摘されていた。これを解決する駆動手
段として、近年超音波振動子で発生した機械的振動を主
として摩擦力を介して取り出し、直線運動或いは回転運
動に変換する超音波モータが提案されているが、さら
に、精密な駆動制御を行えるモータとして、弾性表面波
の進行波を用いたものが提案されている（特開平７−２
３１６８５号公報、特開平９−２３８６５号公報参
照）。

【０００３】以下、図６及び図７を参照して弾性表面波
モータの構成と駆動原理を説明する。図６は弾性表面波
モータの基本構成を示す平面図、図７はその側面図であ
る。

【０００４】図６及び図７において、弾性表面波モータ
１００は、例えばＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ₃・ＰｂＴｉ
Ｏ₃）を主成分とする圧電セラミック材料などの圧電素
子材料で形成された弾性表面波素子の基板となる圧電基
板１０１の上に、指状の電極部分を交互に組み合わせた
交差指電極１０２が配置されており、高周波電源１０３
に接続されている。

【０００５】なお、圧電基板１０１の端部には振動吸収
材１０７、１０８が配置されている。これは圧電基板１
０１の端部に到達した弾性表面波振動を吸収し、圧電基
板上に定在波が発生しないようにするためである。

【０００６】交差指電極１０２が高周波電源１０３によ
り励振されると、圧電基板１０１には交差指電極１０２
の左右に後方楕円振動をする弾性表面波Ｌ１及びＬ２が
発生し、それぞれ交差指電極１０２から遠ざかる方向
に、即ち弾性表面波Ｌ１は矢印ａ方向に、弾性表面波Ｌ
２は矢印ｂ方向（矢印ａと反対方向）に進行する。

【０００７】圧電基板１０１の上に置かれた固体の移動
体１０９は、後方楕円振動をする弾性表面波Ｌ１又はＬ
２の波頭に乗る形となるから、弾性表面波Ｌ１及びＬ２
の進行方向とは逆方向の交差指電極１０２に近付く方向
に移動する。即ち、図７に示すように、移動体１０９が
弾性表面波Ｌ１の波頭に乗つている場合は、矢印ｃ方向
に移動することになる。

【０００８】移動体１０９が交差指電極１０２の上を跨
ぐような位置にくると、移動体１０９は、互いに反対方
向に進行する弾性表面波Ｌ１及びＬ２の波頭に乗る形と
なるから、移動体１０９はいずれの方向にも移動できな
くなる。従つて、図６及び図７に示す構成では、移動体
１０９はいずれか一方向にしか移動させることができな
い。

【０００９】カメラのレンズの移動など、一般的な駆動
機構に適用するためには一軸上を両方向に移動できるこ
とが求められるから、圧電基板上に２個の交差指電極を
配置し、いずれかの交差指電極を駆動することで、所定
方向に移動体を移動させる構成の弾性表面波モータが提
案されている。

【００１０】図８は、圧電基板上に２個の交差指電極を
配置した弾性表面波モータの基本構成を示す斜視図、図
９はその平面図である。

【００１１】図８及び図９において、弾性表面波モータ
１２０は、圧電基板１０１の上に、第１の交差指電極１
０２及び第２の交差指電極１０４が配置されており、そ
れぞれ第１の高周波電源１０３及び第２の高周波電源１
０５に接続されている。移動体１０９は、第１の交差指
電極１０２と第２の交差指電極１０４との間に配置され
る。なお、圧電基板１０１の端部には振動吸収材１０
７、１０８が配置されている。

【００１２】以上の構成において、移動体１０９を矢印
ｄ方向（図８及び図９参照）に移動させる場合は、高周
波電源１０３により第１の交差指電極１０２を励振し、
第１の交差指電極１０２から図８及び図９で左方向（矢
印ｄと反対方向）に向かう弾性表面波を発生させる。こ
れにより、移動体１０９を第１の交差指電極１０２に向
かう方向（矢印ｄ方向）に移動させることができる。

【００１３】移動体１０９を矢印ｄと反対方向に移動さ
せる場合は、高周波電源１０５により第２の交差指電極
１０４を励振し、第２の交差指電極１０４から図８及び
図９で右に向かう弾性表面波を発生させることで達成す
ることができる。

【００１４】以上説明した構成の弾性表面波モータは、
高い駆動速度と応答特性に優れているものの、エネルギ
ー効率が非常に低いものであつた。これは、弾性表面波
エネルギーの大部分が移動体の移動には使用されず、圧
電基板の端部において吸収されてしまうためである。

【００１５】即ち、この構成の弾性表面波モータでは、
圧電基板に定在波を発生させないように圧電基板の端部
に振動吸収材を配置しているから、圧電基板上に発生し
た弾性表面波エネルギーの大部分がこの振動吸収材で吸
収されてしまうために発熱が大きく、連続駆動が困難に
なるという不都合があるほか、非常に大きな駆動電力を
必要とするという不都合があつた。

【００１６】この対策として、圧電基板上に発生してそ
の端部に到達した弾性表面波エネルギーを圧電基板端部
の振動吸収材で吸収させず、そのエネルギーを回収して
還流させるエネルギー回収型の弾性表面波モータが提案
されている（特開平１１−１４６６６５号公報参照）。

【００１７】図１０は、エネルギー回収型の弾性表面波
モータ２００の構成の一例を説明する平面図で、圧電基
板２０１上に、弾性表面波発生用の第１の交差指電極２
０２と第２の交差指電極２０３が、発生する弾性表面波
の波長λに対して１／４λだけ離して配置されており、
それぞれ第１の高周波電源２０４及び第２の高周波電源
２０５に接続されている。

【００１８】このほか、圧電基板２０１上には弾性表面
波エネルギーを回収し、また弾性表面波を再励起するた
めのインダクタンス付きの第３の交差指電極２０６及び
第４の交差指電極２０７が配置されている。

【００１９】圧電基板とその上に配置された第３の交差
指電極２０６及び第４の交差指電極２０７は機械電気変
換素子を構成し、圧電基板上を伝播されてきた弾性表面
波振動を受波したときは、その機械振動を高周波電気振
動に変換する機械−電気変換素子として機能し、また、
高周波電気振動が入力されたときは、その高周波電気振
動を機械振動である弾性表面波振動に変換する電気機械
変換素子として機能する。

【００２０】第３の交差指電極２０６にはインダクタン
ス２０８が並列に接続され、第４の交差指電極２０７に
はインダクタンス２０９が並列に接続されている。これ
等のインダクタンスは圧電基板上を伝播されてきた弾性
表面波の反射を抑え、再励起するためのものである。

【００２１】移動体２１０は、第１の交差指電極２０２
と第４の交差指電極２０７との間に配置される。

【００２２】この構成では、第１の交差指電極２０２と
第２の交差指電極２０３とに印加する高周波電圧の位相
をずらすことで、発生する弾性表面波の進行方向を制御
することができる。

【００２３】以上の構成において、移動体２１０を図１
０で右方向（矢印ｅ方向）に移動させるときは、弾性表
面波を図１０で左方向（矢印ｅと反対方向）に向けて発
生させればよい。

【００２４】まず、第１の交差指電極２０２には、高周
波電源２０４からＶ１＝Ｖ01・ｓｉｎ（ｗｔ）の電圧を印加し、第２の交差指電極２０３には、高周波
電源２０５からＶ２＝Ｖ02・ｓｉｎ（ｗｔ−π／２）の電圧を印加して、第１の交差指電極２０２に対して第
２の交差指電極２０３をπ／２だけ位相をずらして駆動
する。

【００２５】圧電基板２０１上には図１０で左方向（矢
印ｅと反対方向）に向かう弾性表面波が発生し、圧電基
板２０１上を伝播されてきた弾性表面波は、第４の交差
指電極２０７で高周波電気振動に変換される。変換され
た高周波電気振動は第３の交差指電極２０６に還流して
印加され、再び左方向（矢印ｅと反対方向）に向かう弾
性表面波に変換されて圧電基板２０１を励振する。これ
により、移動体２１０は図１０で右方向（矢印ｅ方向）
に移動させることができる。

【００２６】移動体２１０を図１０で左方向（矢印ｅと
反対方向）に移動させるときは、弾性表面波を図１０で
右方向（矢印ｅ方向）に向けて発生させればよい。

【００２７】まず、第１の交差指電極２０２には、高周
波電源２０４からＶ１＝Ｖ01・ｓｉｎ（ｗｔ−π／２）の電圧を印加し、第２の交差指電極２０３には、高周波
電源２０５からＶ２＝Ｖ02・ｓｉｎ（ｗｔ）の電圧を印加して駆動する。

【００２８】圧電基板２０１上には図１０で右方向（矢
印ｅ方向）に向かう弾性表面波が発生し、圧電基板２０
１上を伝播されてきた弾性表面波は、第３の交差指電極
２０６で高周波電気振動に変換される。変換された高周
波電気振動は第４の交差指電極２０７に還流して印加さ
れ、再び右方向（矢印ｅ方向）に向かう弾性表面波に変
換されて圧電基板２０１を励振する。これにより、移動
体２１０は図１０で左方向（矢印ｅと反対方向）に移動
させることができる。

【００２９】このようにして、圧電基板上をその一方の
端部まで進行した弾性表面波は、圧電基板の一方の端部
に配置された交差指電極で回収され、圧電基板の他の端
部に配置された交差指電極に還流されて圧電基板を再励
振するので、エネルギー効率を高めることができる。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】上記したエネルギー回
収型の弾性表面波モータでは、通常の弾性表面波発生用
の交差指電極の他に、インダクタンスを並列に接続した
２つの交差指電極を設け、圧電基板上を端部まで進行し
た弾性表面波を一方の交差指電極で回収し、他方の交差
指電極に還流している。しかし、この構成では、インダ
クタンスの値を最適に選択したとしても、実際には圧電
基板の端部での弾性表面波の反射を小さく抑えることは
難しく、また、回収された弾性表面波エネルギーを他方
の交差指電極から再放出するとき、交差指電極の両端か
ら放出されるためにエネルギー損失が発生する等の不都
合があり、エネルギー効率の改善には限界があると指摘
されていた。この発明は、上記したエネルギー回収型の
弾性表面波モータにおける種々の課題の解決を目的とす
るものである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、請求項１の発明は、圧電材料で構成され
た弾性表面波素子を構成する素子基板と、前記素子基板
の両端部近くに配置され、外部電源に接続されていない
一方向性の第１の交差指電極及び第２の交差指電極と、
前記第１及び第２の交差指電極の中間に配置される、高
周波電源に接続されたエネルギー補填用の交差指電極と
を備えた弾性表面波素子から構成され、前記第１及び第
２の交差指電極により素子基板の両端部に伝播したエネ
ルギーを素子基板の反対側に配置された一方向性の交差
指電極に還流して常に一定の進行波としての弾性表面波
振動を維持し、前記弾性表面波素子の表面に配置された
移動体を駆動する弾性表面波モータにおいて、前記素子
基板の両端部に配置された前記第１の交差指電極は１／
４波長ずらして配置された第１電極と第２電極とから構
成され、前記第２の交差指電極は１／４波長ずらして配
置された第３電極と第４電極とから構成されると共に、
前記第１電極と第３電極は素子基板の両端部の外側近く
に配置され、前記第２電極と第４電極は第１電極と第３
電極よりも内側に配置され、前記第１電極と第４電極、
及び第２電極と第３電極とが電気的に接続されているこ
とを特徴とする。

【００３２】前記第１電極乃至第４電極は複数の対から
構成され、第１電極と第３電極の対の数は、前記第２電
極と第４電極の対の数よりも多くするとよい。

【００３３】そして、前記素子基板とその上の第１電極
乃至第４電極は、弾性表面波を受波したときこれを高周
波電気振動に変換し、高周波電気振動が印加されたとき
これを弾性表面波に変換する電気機械変換素子を構成す
る。

【００３４】また、前記エネルギー補填用の交差指電極
は、素子基板の上に複数個配置されて複数個の電気機械
変換素子を構成し、前記移動体の移動方向に応じて高周
波電源から各交差指電極に供給される高周波電力の位相
を調整することで、弾性表面波素子に所定方向に進行す
る弾性表面波を発生させることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態の弾性表面
波モータ１０の基本構成を示す平面図である。

【００３６】図１において、１１は弾性表面波素子を構
成する圧電基板で、ここでは圧電セラミック材料として
Ｌi Ｎb Ｏ₃を使用した。

【００３７】圧電基板１１の上には、弾性表面波発生用
の交差指電極１２と、弾性表面波エネルギーの回収及び
再励起用の一方向性の交差指電極１３と１４とが配置さ
れており、弾性表面波発生用の交差指電極１２と一方向
性の交差指電極１４との間に移動体１６が配置されてい
る。

【００３８】交差指電極１２は、弾性表面波の波長λに
対して１／４λだけ離して配置された電極１２ａと電極
１２ｂとから構成される。また、電極１２ａと電極１２
ｂとは、それぞれ複数の対、この実施の形態では１０対
で構成されており、電極１２ａは高周波電源１５ａに接
続され、電極１２ｂは高周波電源１５ｂに接続されてい
る。なお、図１では、図面が繁雑になるのを避けるた
め、電極１２ａと電極１２ｂとはそれぞれ２対のみを示
した。

【００３９】一方、一方向性の交差指電極１３、弾性表
面波の波長λに対して１／４λだけ離して配置された第
１電極１３ａと第２電極１３ｂから構成され、一方向性
の交差指電極１４は弾性表面波の波長λに対して１／４
λだけ離して配置された第３電極１４ａと第４電極１４
ｂとから構成されている。

【００４０】交差指電極１２に近い方の第２電極１３ｂ
及び第４電極１４ｂは、それぞれ複数の対、この実施の
形態では５対で構成されており、交差指電極１２から遠
い方の一方向性の第１電極１３ａ及び第３電極１４ａ
は、それぞれ複数対、この実施の形態では１５対で構成
されている。なお、図１では、図面が繁雑になるのを避
けるため、第２電極１３ｂ及び第４電極１４ｂはそれぞ
れ２対のみを示し、第１電極１３ａ及び第３電極１４ａ
はそれぞれ３対のみを示した。

【００４１】第１電極１３ａと第４電極１４ｂとは電気
的に接続され、第２電極１３ｂと第３電極１４ａとが電
気的に接続されている。

【００４２】さらに、第２電極１３ｂは、電極１２ｂに
対して（ｎ＋１／４）λ（波長）だけ離れた位置に配置
され、第４電極１４ｂは電極１２ａに対して（ｍ＋１／
４）λ（波長）だけ離れた位置に配置されている。

【００４３】以上の構成において、移動体１６を図１で
右方向（矢印ｆ方向）に移動させる場合は、弾性表面波
を図１で左方向（矢印ｆと反対方向）に向けて発生させ
ればよい。

【００４４】まず、交差指電極１２の電極１２ａには高
周波電源１５ａからＶ１＝Ｖ01・ｓｉｎ（ｗｔ）を印加
し、交差指電極１２の電極１２ｂには高周波電源１５ｂ
からＶ２＝Ｖ02・ｓｉｎ（ｗｔ−π／２）を印加する
（図１参照）。

【００４５】但し、Ｖ01、Ｖ02は高周波電圧とする。

【００４６】圧電基板１１上には図１で左方向（矢印ｆ
と反対方向）に向かう弾性表面波が発生し、圧電基板１
１上を伝播されてきた弾性表面波は、第４電極１４ｂと
第３電極１４ａとで高周波電気振動に変換される。第４
電極１４ｂで変換された高周波電気振動は第１電極１３
ａに還流し、第３電極１４ａで変換された高周波電気振
動は第２電極１３ｂに還流し、再び左方向（矢印ｆと反
対方向）に向かう弾性表面波に変換されて圧電基板１１
を励振する。これにより、移動体１６は図１で右方向
（矢印ｆ方向）に移動させることができる。

【００４７】このとき、前記したとおり、移動体１６が
配置されている側では、交差指電極１２の電極１２ａと
１２ｂとは、弾性表面波の波長λに対して１／４λだけ
離して配置されているから、電極１２ａから左方向に進
行する弾性表面波の位相と電極１２ｂから左方向に進行
する弾性表面波の位相との位相差が０（零）となつて弾
性表面波は強まる。

【００４８】また、移動体１６が配置されていない側で
は、電極１２ａから右方向に進行する弾性表面波の位相
と電極１２ｂから右方向に進行する弾性表面波の位相と
の位相差とがπだけずれるので相互に打ち消し合い、弾
性表面波は弱まる。

【００４９】高周波電源１５ａ、１５ｂから発生する高
周波電圧Ｖ01、Ｖ02を調整して移動体１６が配置されて
いない側での弾性表面波の振幅を等しくし、完全に打ち
消し合うようにすることで、エネルギーの損失を抑える
ことができる。

【００５０】図２は、移動体１６を左方向（矢印ｇ方
向、図１の矢印ｆとは反対方向）に移動させる場合を示
したもので、交差指電極１２の電極１２ａには高周波電
源１５ａからＶ２＝Ｖ02・ｓｉｎ（ｗｔ−π／２）を印
加し、交差指電極１２の電極１２ｂには高周波電源１５
ｂからＶ１＝Ｖ01・ｓｉｎ（ｗｔ）を印加する。

【００５１】圧電基板１１上には図２で右方向（矢印ｇ
と反対方向）に向かう弾性表面波が発生し、圧電基板１
１上を伝播されてきた弾性表面波は、第２電極１３ｂと
第１電極１３ａとで高周波電気振動に変換される。第２
電極１３ｂで変換された高周波電気振動は第３電極１４
ａに還流し、第１電極１３ａで変換された高周波電気振
動は第４電極１４ｂに還流し、再び右方向（矢印ｇと反
対方向）に向かう弾性表面波に変換されて圧電基板１１
を励振する。これにより、移動体１６は図２で左方向
（矢印ｇ方向）に移動させることができる。

【００５２】このとき、前記したとおり、移動体１６が
配置されている側では、交差指電極１２の電極１２ａと
１２ｂとは、弾性表面波の波長λに対して１／４λだけ
離して配置されているから、電極１２ａから右方向に進
行する弾性表面波の位相と電極１２ｂから左方向に進行
する弾性表面波の位相との位相差が０（零）となつて弾
性表面波は強まる。

【００５３】また、移動体１６が配置されていない側で
は、電極１２ａから右方向に進行する弾性表面波の位相
と電極１２ｂから右方向に進行する弾性表面波の位相と
の位相差とがπだけずれるので相互に打ち消し合い、弾
性表面波は弱まる。

【００５４】高周波電源１５ａ、１５ｂから発生する高
周波電圧Ｖ01、Ｖ02を調整して移動体１６が配置されて
いない側での弾性表面波の振幅を等しくし、完全に打ち
消し合うようにすることで、エネルギーの損失を抑える
ことができる。

【００５５】図３の（ａ）乃至（ｄ）は、一方向性の交
差指電極１４の、第３電極１４ａ及び第４電極１４ｂで
の弾性表面波の反射の様子を説明する図である。

【００５６】図３の（ａ）に示すように圧電基板１１の
上を図３で右方向から左方向に進行してきた弾性表面波
Ｐは、まず、図３の（ｂ）に示すように第４電極１４ｂ
で反射し、反射波Ｒ１として右方向に進行する。さら
に、第４電極１４ｂを通過した弾性表面波Ｐは、図３の
（ｃ）に示すように第３電極１４ａで反射し、反射波Ｒ
２として右方向に進行する。第３電極１４ａと第４電極
１４ｂとの間隔は波長１／４λだけずれているため、２
つの反射波の位相差はπとなるから、弾性表面波Ｐの反
射波Ｒ１とＲ２とは合成されて相互に打ち消し合い、図
３の（ｄ）に示すように、合成された反射波Ｒ３は消滅
することになる。

【００５７】第３電極１４ａでの反射波Ｒ２は第４電極
１４ｂを通過した弾性表面波Ｐの反射波であるから、弾
性表面波Ｐが第４電極１４ｂを通過しやすくするため、
第４電極１４ｂの対の数を第３電極１４ａの対の数より
も少なくしてある。この実施の形態では第４電極１４ｂ
は５対、第３電極１４ａは１５対としてあるが、反射波
を打ち消し合わせるための適当な対の数は、圧電基板の
電気機械結合係数に依存して決定される。

【００５８】図４の（ａ）と（ｂ）は、一方向性の交差
指電極１３の第１電極１３ａ及び第２電極１３ｂによる
弾性表面波の再励振の様子を説明する図であり、図５は
弾性表面波モータの再励振を含む全体の動作を説明する
図である。

【００５９】以下、図４の（ａ）（ｂ）、及び図５を参
照して、一方向性の交差指電極による弾性表面波の再励
振の様子と、弾性表面波モータの再励振を含む全体の動
作を説明する。

【００６０】先に説明したとおり、第１電極１３ａは第
４電極１４ｂに接続され、第２電極１３ｂは第３電極１
４ａに接続されている。

【００６１】圧電基板１１上を、図４、図５で圧電基板
上を右から左方向に進行する弾性表面波Ｍのうち、第４
電極１４ｂにより受波された弾性表面波は高周波電気振
動Ｅ１（図５参照）に変換され、第１電極１３ａに入力
され、再び右から左方向に伝播する弾性表面波Ｔ１に変
換されて圧電基板１１を励振する。

【００６２】また、図４、図５で圧電基板上を右から左
方向に伝播されてきた弾性表面波Ｍのうち、第３電極１
４ａにより受波された弾性表面波は高周波電気振動Ｅ２
（図５参照）に変換され、第２電極１３ｂに入力され、
再び弾性表面波Ｔ２に変換されて圧電基板１１を励振す
る。

【００６３】このとき、第３電極１４ａと第４電極１４
ｂとの間隔は波長１／４λだけずれており、また、第１
電極１３ａと第２電極１３ｂとの間隔も波長１／４λだ
けずれているため、弾性表面波Ｔ１とＴ２との間には位
相差がなく、弾性表面波Ｔ１とＴ２は合成されて強めら
れ、振幅の大きい弾性表面波Ｔ（図４の（ａ）（ｂ）参
照）となつて圧電基板１１を励振し、交差指電極１２
（電極１２ａ及び電極１２ｂ）により発生する弾性表面
波Ｍによる圧電基板１１の励振と合成され、移動体１６
を矢印ｆ方向に移動させることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明したとおり、この発明に
係る弾性表面波モータによれば、弾性表面波素子の端部
まで進行した弾性表面波エネルギーの回収と、回収した
エネルギーによる弾性表面波素子の再励振を効率良く実
行できるものであり、インダクタンス等の要素部材を使
用することなく、エネルギーの回収・再励振用の交差指
電極の構成と配置により、弾性表面波素子の端部での弾
性表面波の反射を小さく抑え、効率良くエネルギーの回
収と再励振を行い、エネルギー効率の高い弾性表面波モ
ータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の弾性表面波モータの基
本構成を示す平面図（移動体を右方向に移動させる場
合）。

【図２】図１に示す弾性表面波モータの基本構成を示す
平面図（移動体を左方向に移動させる場合）。

【図３】一方向性の交差指電極での弾性表面波の反射の
様子を説明する図。

【図４】一方向性の交差指電極での弾性表面波の再励振
の様子を説明する図。

【図５】弾性表面波モータの再励振を含む全体の動作を
説明する図。

【図６】従来の弾性表面波モータの基本構成を示す平面
図。

【図７】図６に示す従来の弾性表面波モータの側面図。

【図８】圧電基板上に２個の交差指電極を配置した従来
の弾性表面波モータの基本構成を示す斜視図。

【図９】図８に示す２個の交差指電極を配置した従来の
弾性表面波モータの平面図。

【図１０】従来のエネルギー回収型の弾性表面波モータ
の構成を示す平面図。

【符号の説明】

１０弾性表面波モータ１１弾性表面波素子を構成する圧電基板１２交差指電極（弾性表面波発生用）１２ａ、１２ｂ電極（弾性表面波発生用交差指電極）１３、１４交差指電極（弾性表面波エネルギー回収及
び再励起用）１３ａ第１電極（エネルギー回収及び再励起用交差指
電極）１３ｂ第２電極（エネルギー回収及び再励起用交差指
電極）１４ａ第３電極（エネルギー回収及び再励起用交差指
電極）１４ｂ第４電極（エネルギー回収及び再励起用交差指
電極）１５ａ、１５ｂ高周波電源１６移動体

フロントページの続きＦターム(参考） 5H680 AA06 AA08 BB03 BB13 CC07 CC08 DD01 DD15 DD23 DD39 DD53 DD82 FF27 FF33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電材料で構成された弾性表面波素子を
構成する素子基板と、前記素子基板の両端部近くに配置
され、外部電源に接続されていない一方向性の第１の交
差指電極及び第２の交差指電極と、前記第１及び第２の
交差指電極の中間に配置される、高周波電源に接続され
たエネルギー補填用の交差指電極とを備えた弾性表面波
素子から構成され、前記第１及び第２の交差指電極により素子基板の両端部
に伝播したエネルギーを素子基板の反対側に配置された
一方向性の交差指電極に還流して常に一定の進行波とし
ての弾性表面波振動を維持し、前記弾性表面波素子の表
面に配置された移動体を駆動する弾性表面波モータにお
いて、前記素子基板の両端部に配置された前記第１の交差指電
極は１／４波長ずらして配置された第１電極と第２電極
とから構成され、前記第２の交差指電極は１／４波長ず
らして配置された第３電極と第４電極とから構成される
と共に、前記第１電極と第３電極は素子基板の両端部の
外側近くに配置され、前記第２電極と第４電極は第１電
極と第３電極よりも内側に配置され、前記第１電極と第
４電極、及び第２電極と第３電極とが電気的に接続され
ていることを特徴とする弾性表面波モータ。
【請求項２】前記第１電極乃至第４電極は複数の対か
ら構成され、第１電極と第３電極の対の数は、前記第２
電極と第４電極の対の数よりも多いことを特徴とする請
求項１記載の弾性表面波モータ。
【請求項３】前記素子基板とその上の第１電極乃至第
４電極は、弾性表面波を受波したときこれを高周波電気
振動に変換し、高周波電気振動が印加されたときこれを
弾性表面波に変換する電気機械変換素子を構成すること
を特徴とする請求項１記載の弾性表面波モータ。
【請求項４】前記エネルギー補填用の交差指電極は素
子基板の上に複数個配置されて複数個の電気機械変換素
子を構成し、前記移動体の移動方向に応じて高周波電源
から各交差指電極に供給される高周波電力の位相を調整
することで、弾性表面波素子に所定方向に進行する弾性
表面波を発生させることを特徴とする請求項１記載の弾
性表面波モータ。