JP5357127B2 - 超音波モータ及びそれを用いた電子機器、ステージ - Google Patents
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部材3が設けられている。加圧部材4の軸部4aは段部を有し、案内板5の案内穴5aで、軸方向にのみ移動可能に案内されている。突起2a,2bの下には案内部材8a,8bに案内された移動体7が設けられ、支持部材3の凹部に係合する加圧部材4を加圧手段6で加圧することにより突起2a,2bと移動体7は接している。
(実施の形態1)
次に、具体的に本発明の実施の形態1にかかわる積層圧電素子15の構成並びに製造方法の例を図を基に説明する。図3(a)に示した圧電材料から成る圧電シート9には個々の積層圧電素子15の内部電極となる電極10,11,12,13を一組の電極群とし、この電極群が複数印刷等によって設けられている。電極10,11,12,13は略矩形
形状をしており、矩形形状の積層圧電素子1を長手方向及びこれと直交する幅方向に二分した四つの領域に配されている。
,17f,17hに高電圧を加えることで積層方向に分極処理がなされる。
有さない圧電シート9'を積層することで、最上面、最下面の圧電素子は駆動力を生じな
い為、振動のバランスがとれ、不要振動が発生しにくい。また、ここで積層圧電素子15は金属等の弾性体と接合して振動体を構成しても構わない。
の領域が伸縮することで積層圧電素子15に縦振動と屈曲振動が励振される。駆動信号を印加する領域を切り替えることで縦振動と屈曲信号の位相が逆転し、移動体7の移動方向
も変化する。別の方法としては外部電極17a,17c,17e,17gをGNDとして外
部電極17b,17hと外部電極17d,17fの間に位相の異なる駆動信号、例えば90度もしくは−90度異なる信号を印加することで積層圧電素子9に縦振動と屈曲振動が励振される。位相を逆転させることで縦振動と屈曲信号の位相が逆転し、移動体7の移動方向も逆となる。
トを積層した後、積層方向に分割する工程を経て作られることで、個々の超音波モータの特性バラツキを極めて小さくすることが可能となる。以下にその理由を説明する。
(実施の形態2)
次に、実施の形態1の変形例を図9,図10,図11を基に示す。
外部電極25a,25h,25b,25fをGNDとして外部電極25e,25dと外部電極25g,25cの間に位相の異なる駆動信号、例えば90度もしくは−90度異なる信号を印加することで積層圧電素子23に縦振動と屈曲振動が励振される。位相を逆転させることで縦振動と屈曲信号の位相が逆転し、移動体7の移動方向も逆となる。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3を図6,図7,図8を基に説明する。
変えることにより縦振動と屈曲信号の位相が反転し、移動体7の移動方向も変わる。また
分極方向に付いても任意であり、分極方向に応じて駆動信号の位相を逆転すれば同じ振動が励振される。
(実施の形態4)
次に、実施の形態4を図12,図13を基に説明する。
6b',30a'が設けられている。圧電シートの状態では張り出し部26b'は図12(
b)に示した様に長いが、図12(a)の電極を構成する際には、張り出し部26a'は
、切断によってその一部が除去される。この図12(a)、(b)の状態の電極が交互になるように積層された積層圧電素子31とする。図13(a),図13(b),図13(c),図13(d)は、積層圧電素子23の側面に設けた外部電極を示したものである。図13(a),図13(b)は、積層圧電素子31の長手方向の端部側面に設けた外部電極を示している。そして、図13(a),図13(b),図13(c),図13(d)に示した外部電極によって、積層圧電素子31の側面で短絡される。具体的には、電極26a,27a,28a,29a,30a,26b,27b,28b,29b,30bはそれぞれ外部電極32g,32h,32b,32c,32f,32a,32d,32e,32i,32jによって短絡される。
駆動する。第一の駆動信号と第二の駆動信号の位相を変えることにより縦振動と屈曲信号の位相が反転し、移動体7の移動方向も変わる。また分極方向に付いても任意であり、分
極方向に応じて駆動信号の位相を逆転すれば同じ振動が励振される。
(実施の形態5)
本発明の超音波モータを用いて電子機器を構成した例を図14を基に説明する。
される移動体7と移動体7と一体に動作する伝達機構32と、伝達機構32の動作に基づいて動作する出力機構33からなる。ここでは移動体を回転体とし、移動体を回転動作させる例について説明する。
2 摩擦部材
3 支持部材
4 加圧部材
6 加圧手段
7 移動体
10、12、13、26、31 内部電極
17、21、25、32 外部電極
Claims (5)
- 複数の電極を有する矩形形状の第1の圧電素子と、前記第1の圧電素子と形状が同じ電極を有し、前記第1の圧電素子と交互に積層され前記第1の圧電素子の張り出し部と前記積層方向に重ならないように面内方向に位置がずらされて設けられた電極を有する矩形形状の第2の圧電素子とからなる積層圧電素子であって、
前記積層圧電素子の側面には前記第1の圧電素子の各電極を独立に短絡する第1外部電極と、前記第2の圧電素子の各電極を独立に短絡する第2外部電極と、を有し、
前記第1外部電極全てを共通電極としたことを特徴とする超音波モータ。 - 前記第2の圧電素子の電極のうち幾つかを第一の電極群とし、残りを第二の電極群とし、前記共通電極と前記第一の電極群もしくは前記第二の電極群の何れか一方に駆動信号を加えることで前記移動体を駆動することを特徴とする請求項1記載の超音波モータ。
- 前記第2の圧電素子の電極のうち幾つかを第一の電極群とし、残りを第二の電極群とし、前記共通電極と前記第一の電極群に加える駆動信号と前記共通電極と前記第二の電極群の間に加える駆動信号の位相を変えて前記移動体を駆動することを特徴とする請求項1記載の超音波モータ。
- 請求項1に記載の超音波モータを備えた電子機器。
- 請求項1に記載の超音波モータを備えたステージ。
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