JP6273137B2 - Motor and device with motor - Google Patents

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Description

本発明は、押圧された振動子に振動を発生させることにより被駆動部を駆動する超音波モータ、その超音波モータを使用したレンズ装置などの超音波モータ付き装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic motor that drives a driven portion by generating vibration in a pressed vibrator, and a device with an ultrasonic motor such as a lens device using the ultrasonic motor.

従来、無音動作、低速から高速までの駆動が可能であること、高トルク出力などの特徴を活かして、例えば、カメラやレンズの駆動源として超音波モータが採用されている。特許文献1に開示された超音波モータは、角棒状の被駆動部と、当該被駆動部と接触する接触部を備える振動子とから構成されている。振動子の接触部は被駆動部に対して加圧されて接触しており、当該振動子に超音波振動が励起されると、振動子の接触部に楕円運動が生じ、被駆動部が振動子に対して相対的に移動する。   Conventionally, for example, an ultrasonic motor has been adopted as a driving source for a camera or a lens, taking advantage of silent operation, driving from low speed to high speed, and high torque output. The ultrasonic motor disclosed in Patent Document 1 includes a square bar-like driven part and a vibrator including a contact part that comes into contact with the driven part. The contact portion of the vibrator is pressurized and in contact with the driven portion. When ultrasonic vibration is excited in the vibrator, elliptical motion occurs in the contact portion of the vibrator, and the driven portion vibrates. Move relative to the child.

特開2012−125114号公報JP 2012-125114 A

しかし、特許文献1に開示された超音波モータでは、2つの接触部が相対移動方向に並んでいるため、相対移動方向のサイズが大きくなってしまい易い。本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、相対移動方向のサイズを小さくすることができるモータ等を提供することを目的とする。 However, in the ultrasonic motor disclosed in Patent Document 1, since the two contact portions are arranged in the relative movement direction, the size in the relative movement direction tends to increase. The present invention, this problem has been made to solve, and to provide that the can makes the chromophore at the distal end over data, etc. to reduce the size of the relative movement direction.

本発明のモータは、一方の面には縦横それぞれ2分割された電極領域が形成され、もう一方の面には1つの電極領域が形成された圧電素子と、当該振動弾性体に固着された前記圧電素子によって2次の曲げ振動モードと1次の捩じり振動モードの振動が所定の位相ずれで励起され、前記2次の曲げ振動モードの腹位置と前記1次の捩じり振動モードの節位置との交点に設けられる2つの接触部を有する振動弾性体と、前記2つの接触部との接触面を有し、前記振動によって前記振動弾性体に対して相対移動する被駆動部と、を有することを特徴とする。 Motors of the present invention is the electrode area which is vertically and horizontally divided into two parts in one surface forming a piezoelectric element on the other surface of the one electrode regions are formed, it is fixed to the vibrating elastic member wherein the piezoelectric element vibration of the secondary bending vibration mode and the first-order torsional vibration mode is excited by a predetermined phase shift, twisting the loop position of the secondary bending vibration mode of the primary and and vibrating the elastic member having two contact portions provided at the intersection of the node positions of the vibration mode, have a contact surface between the two contact portions, it moves relative to the vibrating elastic member by pre Kifu dynamic And a driven part.

本発明によれば、上記構成により2つの接触部の並び方向と前記相対移動方向とを直交させる事が出来、相対移動方向のサイズを小さくできるモータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide two alignment direction of the contact portion and the relative movement and can be made to the orthogonal direction, makes the chromophore at the distal end over data can reduce the size of the relative movement direction by the arrangement.

本発明の実施例1の超音波モータの圧電素子が固着される振動弾性体の斜視図。1 is a perspective view of a vibration elastic body to which a piezoelectric element of an ultrasonic motor according to a first embodiment of the present invention is fixed. FIG. 本発明の実施例1の振動弾性体の振動モードを説明する図。The figure explaining the vibration mode of the vibration elastic body of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の振動弾性体の振動モードを説明する図。The figure explaining the vibration mode of the vibration elastic body of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の圧電素子の電極と分極のパターンを説明する図。The figure explaining the electrode of the piezoelectric element of Example 1 of this invention, and the pattern of polarization. 本発明の実施例1の圧電素子に印加する交流電圧パターンを説明する図。The figure explaining the alternating voltage pattern applied to the piezoelectric element of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の圧電素子に印加する電圧と振動弾性体の変形の関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the voltage applied to the piezoelectric element of Example 1 of this invention, and a deformation | transformation of a vibration elastic body. 本発明の実施例1の圧電素子に印加する電圧と振動弾性体の変形の関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the voltage applied to the piezoelectric element of Example 1 of this invention, and a deformation | transformation of a vibration elastic body. 本発明の実施例1の振動弾性体の形状や寸法を説明するための図。The figure for demonstrating the shape and dimension of a vibration elastic body of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の超音波モータの展開斜視図。1 is a developed perspective view of an ultrasonic motor according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の超音波モータの組込図。FIG. 3 is an embedded diagram of the ultrasonic motor according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2の振動弾性体の形状や寸法を説明するための図。The figure for demonstrating the shape and dimension of a vibration elastic body of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の振動弾性体の形状や寸法を説明するための図。The figure for demonstrating the shape and dimension of a vibration elastic body of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4の圧電素子の電極と分極のパターンを説明する図。The figure explaining the pattern of the electrode and polarization of the piezoelectric element of Example 4 of this invention. 本発明の超音波モータを含む超音波アクチュエータを組込んだレンズ鏡筒の一例の断面図。Sectional drawing of an example of the lens-barrel incorporating the ultrasonic actuator containing the ultrasonic motor of this invention.

本発明では、振動弾性体に固着された圧電素子により2次の曲げ振動モードと1次の捩じり振動モードの振動が所定の位相ずれで励起され、該曲げ振動モードの腹位置と該捩じり振動モードの節位置との交点ないしその近傍に振動弾性体の2つの接触部が来るように設けられている。被駆動部は前記2つの接触部との接触面を有し、前記振動によって振動弾性体に対して相対移動する。2次の曲げ振動モードは3つの節と2つの腹を持つような振動モードであり、1次の捩じり振動モードは1つの節と2つの腹を持つような振動モードである。 In the present invention, a piezoelectric element fixed to the vibrating elastic vibration of the secondary bending vibration mode and the first-order torsional vibration mode is excited with a predetermined phase shift, the bending vibration mode antinode position and the Two contact portions of the vibrating elastic body are provided at or near the intersection with the node position of the torsional vibration mode. The driven portion has a contact surface between the two contact portions, it moves relative to the vibrating elastic member by pre Kifu movement. The secondary bending vibration mode is a vibration mode having three nodes and two antinodes, and the primary torsional vibration mode is a vibration mode having one node and two antinodes.

以下、図を用いて本発明の実施例について説明する。本明細書中において、後述する振動弾性体2と被駆動部1が相対移動する方向をX方向と定義する。また、後述する2つの接触部2aと2bが並ぶ方向をY方向とする。さらに、X方向とY方向に垂直な方向をZ方向と定義する。Z方向において、振動弾性体2から被駆動体1への向きを+Z方向、被駆動体1から振動弾性体2への向きを−Z方向と定義する。なお、図において同一部材は同一記号で図示される。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification, a direction in which a vibration elastic body 2 (to be described later) and the driven unit 1 relatively move is defined as an X direction. In addition, a direction in which two contact portions 2a and 2b described later are arranged is a Y direction. Further, a direction perpendicular to the X direction and the Y direction is defined as a Z direction. In the Z direction, the direction from the vibration elastic body 2 to the driven body 1 is defined as the + Z direction, and the direction from the driven body 1 to the vibration elastic body 2 is defined as the -Z direction. In the drawings, the same members are indicated by the same symbols.

[実施例1]
図1は、本発明の実施例1である超音波モータの圧電素子が固着される振動弾性体の斜視図である。2は振動弾性体である。振動弾性体2の中央の平板部2gには、2つの突起部2c、2dが+Z方向に突出している。2a、2bは、突起部2c、2dの上端面に形成された接触部であり、図7などを用いて後述する被駆動体1の接触面1aと当接する面である。2か所の接触部2a、2bは同一平面上に形成され、被駆動体1の接触面1aとの当接状態を良好にするため、製造工程時には研磨などにより均一な面に仕上げられる。
[Example 1]
FIG. 1 is a perspective view of a vibrating elastic body to which a piezoelectric element of an ultrasonic motor that is Embodiment 1 of the present invention is fixed. 2 is a vibration elastic body. Two projecting portions 2c and 2d project in the + Z direction on the flat plate portion 2g at the center of the vibration elastic body 2. Reference numerals 2a and 2b are contact portions formed on the upper end surfaces of the protrusions 2c and 2d, and are surfaces that come into contact with a contact surface 1a of the driven body 1 to be described later with reference to FIG. The two contact portions 2a and 2b are formed on the same plane, and are finished to a uniform surface by polishing or the like during the manufacturing process in order to improve the contact state with the contact surface 1a of the driven body 1.

一方、平板部2gの裏面側(2か所の突起部が形成されている面と反対の面側)には圧電素子3が接着剤などにより圧着されている。平板部2gの裏面と圧電素子3の圧着は、圧着されればその方法は限定されない。この圧電素子3に、図4を用いて後述する交流電圧パターンを印加することで励振させ、圧電素子3が圧着された振動弾性体2に、後述する2つの振動モードを励起する。このとき2つの振動モードの振動位相が所望の位相差となるように設定することで、接触部2a、2bには、XZ平面内で変位する楕円運動が発生する。この楕円運動を振動弾性体2で発生させ、被駆動体1の接触面1aに伝達することで、振動弾性体2と被駆動体1とがX方向に相対移動することが可能となる。   On the other hand, the piezoelectric element 3 is pressure-bonded with an adhesive or the like on the back surface side of the flat plate portion 2g (the surface side opposite to the surface on which the two protruding portions are formed). The method of press-bonding the back surface of the flat plate portion 2g and the piezoelectric element 3 is not limited as long as the press-bonding is performed. The piezoelectric element 3 is excited by applying an AC voltage pattern to be described later with reference to FIG. 4, and two vibration modes to be described later are excited on the vibration elastic body 2 to which the piezoelectric element 3 is pressure-bonded. At this time, by setting the vibration phases of the two vibration modes to have a desired phase difference, an elliptical motion that is displaced in the XZ plane is generated in the contact portions 2a and 2b. By generating this elliptical motion by the vibration elastic body 2 and transmitting it to the contact surface 1a of the driven body 1, the vibration elastic body 2 and the driven body 1 can be relatively moved in the X direction.

次に、平板部2gの両端には、不図示の保持部と接合するための2か所の固定部2fが形成されている。そして、振動弾性体2は保持部(不図示)に、この固定部2fにおいてネジ固定、溶接、接着などにより固定されるが、振動弾性体2と保持部(不図示)が固定されれば、その方法は限定されない。2か所の固定部2fと平板部2gとの間には、腕部2eが形成され、この腕部2eを介して、平板部2gは保持部(不図示)に固定される。この腕部2eは、平板部2gに発生する振動を固定部2fに伝達しにくい構成とするため、図1に示すように平板部2gや固定部2fに対して細い形状となっている。逆に言い換えると、保持部(不図示)が平板部2gに発生する振動を阻害しないような連結の構成を、この腕部2eによって実現している。   Next, two fixing portions 2f for joining to a holding portion (not shown) are formed at both ends of the flat plate portion 2g. The vibration elastic body 2 is fixed to the holding portion (not shown) by screw fixing, welding, adhesion, or the like in the fixing portion 2f. If the vibration elastic body 2 and the holding portion (not shown) are fixed, The method is not limited. Arm portions 2e are formed between the two fixing portions 2f and the flat plate portion 2g, and the flat plate portion 2g is fixed to a holding portion (not shown) via the arm portions 2e. As shown in FIG. 1, the arm portion 2e has a narrow shape with respect to the flat plate portion 2g and the fixed portion 2f in order to make it difficult to transmit the vibration generated in the flat plate portion 2g to the fixed portion 2f. In other words, a connecting configuration in which the holding portion (not shown) does not inhibit the vibration generated in the flat plate portion 2g is realized by the arm portion 2e.

図2−1と図2−2は、本発明の実施例1である超音波モータにおける振動弾性体の振動モードを説明する図である。本超音波モータでは、圧電素子3に交流電圧パターンを印加することで、振動弾性体2に2次の曲げ振動モードと1次の捩じり振動モードを励起する。 FIGS. 2-1 and 2-2 are diagrams for explaining the vibration modes of the vibration elastic body in the ultrasonic motor that is Embodiment 1 of the present invention. In this ultrasonic motor, an AC voltage pattern is applied to the piezoelectric element 3 to excite the secondary bending vibration mode and the primary torsional vibration mode in the vibration elastic body 2.

図2−1(A)と図2−1(C)と図2−1(E)は、2次の曲げ振動モードを示した図である。図2−1(A)が斜視図、図2−1(C)が+X方向から見た図、図2−2(E)は−Y方向から見た図である。2次の曲げ振動モードは、Y方向における中央と、両端からそれぞれ内側に約1/8の位置とを合わせた3ヶ所を節位置とし、Y方向に両端からそれぞれ内側に約1/3の位置の2か所を腹位置とするYZ平面内において曲げ変位する振動モードである。このような2次の曲げ振動モードを励起することで、2か所の接触部2a、2bは逆位相でZ方向に往復運動する。これにより、2か所の接触部2a、2bが、後述する被駆動体1の接触面1a(図8参照)に対して、接触と退避を交互に繰り返すことができる。以後、この2次の曲げ振動モードを突上げ振動モードと称する。   FIG. 2-1 (A), FIG. 2-1 (C), and FIG. 2-1 (E) are diagrams showing a secondary bending vibration mode. FIG. 2-1 (A) is a perspective view, FIG. 2-1 (C) is a view seen from the + X direction, and FIG. 2-2 (E) is a view seen from the −Y direction. The secondary bending vibration mode has three positions including the center in the Y direction and approximately 1/8 position from both ends inward, and approximately 1/3 position inward from both ends in the Y direction. Is a vibration mode that bends and displaces in the YZ plane having the two antinodes. By exciting such a secondary bending vibration mode, the two contact portions 2a and 2b reciprocate in the Z direction in opposite phases. Thereby, the two contact portions 2a and 2b can alternately repeat contact and retraction with respect to a contact surface 1a (see FIG. 8) of the driven body 1 described later. Hereinafter, this secondary bending vibration mode is referred to as a push-up vibration mode.

図2−1(B)と図2−1(D)と図2−2(F)は、1次の捩じり振動モードを示した図である。図2−1(B)が斜視図、図2−1(D)が+X方向から見た図、図2−2(F)は−Y方向から見た図である。1次の捩じり振動モードは、X方向における中央と、Y方向における中央とを同時に節位置とし、X、Y、Zの3次元において変位する1次の捩じり振動モードである。このような1次の捩じり振動モードを励起することで、2か所の接触部2a、2bは逆位相でX方向に往復運動する。これにより、被駆動体1の接触面1aと摩擦接触しているときに、2か所の接触部2a、2bのうちの一方がこのX方向への変位を行うことで、被駆動体1と振動弾性体2とがX方向へ相対移動する力を発生させている。以後、この1次の捩じり振動モードを送り振動モードと称する。   FIG. 2-1 (B), FIG. 2-1 (D), and FIG. 2-2 (F) are diagrams illustrating the first torsional vibration mode. FIG. 2-1 (B) is a perspective view, FIG. 2-1 (D) is a view seen from the + X direction, and FIG. 2-2 (F) is a view seen from the −Y direction. The first-order torsional vibration mode is a first-order torsional vibration mode in which the center in the X direction and the center in the Y direction are simultaneously node positions and are displaced in three dimensions of X, Y, and Z. By exciting such a primary torsional vibration mode, the two contact portions 2a and 2b reciprocate in the X direction in opposite phases. Thereby, when the contact surface 1a of the driven body 1 is in frictional contact, one of the two contact portions 2a and 2b is displaced in the X direction, so that the driven body 1 and A force for relative movement in the X direction with the vibrating elastic body 2 is generated. Hereinafter, this primary torsional vibration mode is referred to as a feed vibration mode.

これら突上げ振動モードと送り振動モードを所定の位相差で合成することで、2つの接触部2a、2bにXZ平面内で変位する楕円振動を励起させる。この際、2つの接触部2a、2bには逆位相の楕円振動となる。そのため、2つの接触部2a、2bは、後述する被駆動体1の接触面1aに対して、交互に接触と退避を繰り返すとともに、接触時にはX方向の同じ向きに向かって摩擦力を発生させることになる。これにより、2つの接触部2a、2bが交互に駆動力を発生するので、効率良く駆動力を発生させる高速度な超音波モータを実現できる。また、2つの接触部2a、2bは、相対移動方向と直交するY方向に並んでいるため、相対移動方向であるX方向のサイズが小さい超音波モータを実現できる。   By combining the push-up vibration mode and the feed vibration mode with a predetermined phase difference, the two contact portions 2a and 2b are excited with elliptical vibration that is displaced in the XZ plane. At this time, the two contact portions 2a and 2b have elliptical vibrations in opposite phases. Therefore, the two contact portions 2a and 2b alternately contact and retreat with respect to a contact surface 1a of the driven body 1 to be described later, and at the time of contact, generate a frictional force in the same direction in the X direction. become. Thereby, since the two contact portions 2a and 2b alternately generate driving force, a high-speed ultrasonic motor that efficiently generates driving force can be realized. Further, since the two contact portions 2a and 2b are arranged in the Y direction orthogonal to the relative movement direction, an ultrasonic motor having a small size in the X direction that is the relative movement direction can be realized.

図3は、本実施例の圧電素子3の電極と分極のパターンを説明する図である。図3(A)は圧電素子3を−Z側から見た図であり、図3(B)は圧電素子3を+Z側から見た図である。図3(A)において、圧電素子3の−Z側の面には、X方向における中央と、Y方向における中央を境界線として、縦横のXY方向にそれぞれ2分割された4つの電極領域(すなわち、電極領域3c、電極領域3d、電極領域3e、電極領域3f)が形成されている。一方、図3(B)において、圧電素子3の+Z側の面には、分割されていない1つの電極領域3gが形成されている。よって本実施例の圧電素子3は、両面に電極領域を設けただけの単板圧電素子で構成されている。また、図3において、圧電素子3は、Y方向における中央を境界線として、−Y側と+Y側とで異極の分極処理が施されている。すなわち、圧電素子は、相対移動方向と直交する方向に並ぶ2つの領域で、分極の向きが異なる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the electrode and polarization pattern of the piezoelectric element 3 of this embodiment. 3A is a view of the piezoelectric element 3 viewed from the −Z side, and FIG. 3B is a view of the piezoelectric element 3 viewed from the + Z side. In FIG. 3A, on the surface of the piezoelectric element 3 on the −Z side, four electrode regions (that is, divided into two in the vertical and horizontal XY directions each having a center in the X direction and a center in the Y direction as boundary lines) , Electrode region 3c, electrode region 3d, electrode region 3e, and electrode region 3f) are formed. On the other hand, in FIG. 3B, one non-divided electrode region 3g is formed on the surface of the piezoelectric element 3 on the + Z side. Therefore, the piezoelectric element 3 of the present embodiment is composed of a single plate piezoelectric element in which electrode regions are provided on both sides. In FIG. 3, the piezoelectric element 3 is subjected to polarization processing of different polarities on the −Y side and the + Y side with the center in the Y direction as a boundary line. That is, the piezoelectric elements have different polarization directions in two regions arranged in a direction orthogonal to the relative movement direction.

ここで、電極領域3gは、グランド電位に導通させておく。電極領域3gは振動弾性体2と当接する面のため、振動弾性体2を介してグランド電位に導通させてもよい。一方、電極領域3c、電極領域3dには交流電圧パターンVAを同位相で印加し、電極領域3e、電極領域3fには交流電圧パターンVAに対して位相のずれた交流電圧パターンVBを印加する。圧電素子3は、+Z側の面はグランド電位に接続され、−Z側の面は交流電圧パターンVAもしくは交流電圧パターンVBが印加されるため、表面と裏面とで電位差が生じ、伸縮しようとする。一方、+Z側の面は振動弾性体2と固着されているため、伸縮が妨げられる。この表面と裏面との伸縮量の差により、圧電素子3には面外曲げが発生する。曲がる方向は分極の向きと印加電圧の向きとで異なる。図3に示す電極と分極のパターンを有する圧電素子に対して、図4にて説明するような交流電圧パターンを印加することで、振動弾性体2に突上げ振動モードと送り振動モードの合成振動を励起させる。本実施例の圧電素子3は、単板圧電素子で説明するが、本発明の効果は単板圧電素子に限定されるものではなく、複数の圧電素子を積み重ねた積層圧電素子で構成しても同様の効果が得られる。   Here, the electrode region 3g is electrically connected to the ground potential. Since the electrode region 3g is a surface in contact with the vibration elastic body 2, it may be conducted to the ground potential via the vibration elastic body 2. On the other hand, the AC voltage pattern VA is applied in the same phase to the electrode region 3c and the electrode region 3d, and the AC voltage pattern VB having a phase shifted from the AC voltage pattern VA is applied to the electrode region 3e and the electrode region 3f. Since the piezoelectric element 3 has a + Z side surface connected to the ground potential and a −Z side surface to which the AC voltage pattern VA or the AC voltage pattern VB is applied, a potential difference occurs between the front surface and the back surface, and the piezoelectric element 3 tends to expand and contract. . On the other hand, since the surface on the + Z side is fixed to the vibration elastic body 2, expansion and contraction is hindered. Due to the difference in expansion and contraction between the front surface and the back surface, the piezoelectric element 3 is bent out of plane. The direction of bending differs depending on the direction of polarization and the direction of applied voltage. 3 is applied to the piezoelectric element having the electrode and the polarization pattern shown in FIG. 3, so that the combined vibration of the push-up vibration mode and the feed vibration mode is applied to the vibration elastic body 2. Is excited. The piezoelectric element 3 of the present embodiment will be described as a single-plate piezoelectric element, but the effect of the present invention is not limited to the single-plate piezoelectric element, and may be constituted by a laminated piezoelectric element in which a plurality of piezoelectric elements are stacked. Similar effects can be obtained.

図4は、本実施例の圧電素子に印加する交流電圧パターンを説明する図である。図4(A)は、被駆動体1が振動弾性体2に対して−X方向に相対移動するとき印加する交流電圧パターンであり、図4(B)は、被駆動体1が振動弾性体2に対して+X方向に相対移動するとき印加する交流電圧パターンである。図5−1と図5−2は、圧電素子3に印加する電圧と振動弾性体2の変形の関係を説明する図である。図4と図5−1と図5−2を用いて、圧電素子3に印加される交流電圧パターンと、それに対応した振動弾性体の変形の様子を説明する。   FIG. 4 is a diagram for explaining an AC voltage pattern applied to the piezoelectric element of this embodiment. FIG. 4A shows an AC voltage pattern applied when the driven body 1 moves relative to the vibration elastic body 2 in the −X direction. FIG. 4B shows a case where the driven body 1 is a vibration elastic body. 2 is an AC voltage pattern applied when moving relative to 2 in the + X direction. FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the relationship between the voltage applied to the piezoelectric element 3 and the deformation of the vibration elastic body 2. An AC voltage pattern applied to the piezoelectric element 3 and a state of deformation of the vibration elastic body corresponding to the AC voltage pattern will be described with reference to FIGS. 4, 5-1, and 5-2.

図4(A)は、被駆動体1が振動弾性体2に対して−X方向に相対移動するとき印加する交流電圧パターンである。図4(A)において、横軸は時間、縦軸は電圧である。VAは電極領域3c、電極領域3dに印加する交流電圧パターンであり、VBは電極領域3e、電極領域3fに印加する交流電圧パターンである。横軸の時間において、T1は交流電圧の1周期を4分割したときの1番目の1/4周期の期間である。T2は2番目の1/4周期の期間、T3は3番目の1/4周期の期間、T4は4番目の1/4周期の期間である。図4(A)における期間T1では、交流電圧パターンVAは+VDDの電圧が印加され、交流電圧パターンVBも+VDDの電圧が印加される。   FIG. 4A is an AC voltage pattern applied when the driven body 1 moves relative to the vibration elastic body 2 in the −X direction. In FIG. 4A, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage. VA is an alternating voltage pattern applied to the electrode region 3c and the electrode region 3d, and VB is an alternating voltage pattern applied to the electrode region 3e and the electrode region 3f. In the time on the horizontal axis, T1 is a period of the first quarter cycle when one cycle of the AC voltage is divided into four. T2 is a period of the second quarter cycle, T3 is a period of the third quarter cycle, and T4 is a period of the fourth quarter cycle. In a period T1 in FIG. 4A, a voltage of + VDD is applied to the alternating voltage pattern VA, and a voltage of + VDD is also applied to the alternating voltage pattern VB.

図5−1(A)は、期間T1において、圧電素子3の4つの電極領域(電極領域3c、電極領域3d、電極領域3e、電極領域3f)に印加される電圧を示している。電極領域3c、電極領域3d、電極領域3e、電極領域3f全てに、+VDDの電圧が印加される。ここで、電極領域3dと電極領域3eに対応する領域と、電極領域3eと電極領域3fに対応する領域とでは、分極処理の向きが異なる。そのため、振動弾性体2は、図5−1(B)に示すようなYZ平面内の2次の曲げ変形が生じる。2つの接触部2a、2bは2次曲げ変形の腹の位置に設けられているため、一方の接触部2aは−Z方向に変位し、もう一方の接触部2bは+Z方向に変位する。   FIG. 5A shows voltages applied to the four electrode regions (electrode region 3c, electrode region 3d, electrode region 3e, and electrode region 3f) of the piezoelectric element 3 in the period T1. A voltage of + VDD is applied to all of the electrode region 3c, electrode region 3d, electrode region 3e, and electrode region 3f. Here, the regions corresponding to the electrode region 3d and the electrode region 3e and the regions corresponding to the electrode region 3e and the electrode region 3f have different polarization treatment directions. Therefore, the vibration elastic body 2 undergoes secondary bending deformation in the YZ plane as shown in FIG. Since the two contact portions 2a and 2b are provided at the antinodes of the secondary bending deformation, one contact portion 2a is displaced in the -Z direction, and the other contact portion 2b is displaced in the + Z direction.

図4(A)における期間T2では、交流電圧パターンVAは−VDDの電圧が印加され、交流電圧パターンVBは+VDDの電圧が印加される。図5−1(C)は、期間T2において、圧電素子3の4つの電極領域(電極領域3c、電極領域3d、電極領域3e、電極領域3f)に印加される電圧を示している。電極領域3cと電極領域3dには−VDDの電圧が印加され、電極領域3eと電極領域3fには+VDDの電圧が印加される。ここで、電極領域3dと電極領域3eに対応する領域と、電極領域3eと電極領域3fに対応する領域とでは、分極処理の向きが異なる。そのため、振動弾性体2は、図5−1(D)に示すように、X方向における中央とY方向における中央とを同時に節位置とし、X、Y、Zの3次元において変位する1次の捩じり変形が生じる。2つの接触部2a、2bは1次ねじり変形の腹の位置に設けられているため、一方の接触部2aは−X方向に変位し、もう一方の接触部2bは+X方向に変位する。   In a period T2 in FIG. 4A, a voltage of −VDD is applied to the AC voltage pattern VA, and a voltage of + VDD is applied to the AC voltage pattern VB. FIG. 5-1 (C) shows voltages applied to the four electrode regions (electrode region 3c, electrode region 3d, electrode region 3e, and electrode region 3f) of the piezoelectric element 3 in the period T2. A voltage of −VDD is applied to the electrode region 3c and the electrode region 3d, and a voltage of + VDD is applied to the electrode region 3e and the electrode region 3f. Here, the regions corresponding to the electrode region 3d and the electrode region 3e and the regions corresponding to the electrode region 3e and the electrode region 3f have different polarization treatment directions. Therefore, as shown in FIG. 5D, the vibration elastic body 2 has a primary position that is displaced in the three dimensions of X, Y, and Z, with the center in the X direction and the center in the Y direction at the same time. Torsional deformation occurs. Since the two contact portions 2a and 2b are provided at the antinodes of the primary torsional deformation, one contact portion 2a is displaced in the -X direction, and the other contact portion 2b is displaced in the + X direction.

図4(A)における期間T3では、交流電圧パターンVAは−VDDの電圧が印加され、交流電圧パターンVBも−VDDの電圧が印加される。図5−2(E)は、期間T3において、圧電素子3の4つの電極領域(電極領域3c、電極領域3d、電極領域3e、電極領域3f)に印加される電圧を示している。電極領域3c、電極領域3d、電極領域3e、電極領域3f全てに、−VDDの電圧が印加される。ここで、電極領域3dと電極領域3eに対応する領域と、電極領域3eと電極領域3fに対応する領域とでは、分極処理の向きが異なる。そのため、振動弾性体2は、図5−2(F)に示すようなYZ平面内の2次の曲げ変形が生じる。2つの接触部2a、2bは2次曲げ変形の腹の位置に設けられているため、一方の接触部2aは+Z方向に変位し、もう一方の接触部2bは−Z方向に変位する。 In a period T3 in FIG. 4A, a voltage of −VDD is applied to the AC voltage pattern VA, and a voltage of −VDD is also applied to the AC voltage pattern VB. FIG. 5-2 (E) shows voltages applied to the four electrode regions (electrode region 3c, electrode region 3d, electrode region 3e, and electrode region 3f) of the piezoelectric element 3 in the period T3. A voltage of −VDD is applied to all of the electrode region 3c, the electrode region 3d, the electrode region 3e, and the electrode region 3f. Here, the regions corresponding to the electrode region 3d and the electrode region 3e and the regions corresponding to the electrode region 3e and the electrode region 3f have different polarization treatment directions. Therefore, the vibration elastic body 2 undergoes secondary bending deformation in the YZ plane as shown in FIG. Since the two contact portions 2a and 2b are provided at the antinodes of the secondary bending deformation, one contact portion 2a is displaced in the + Z direction, and the other contact portion 2b is displaced in the -Z direction.

図4(A)における期間T4では、交流電圧パターンVAは−VDDの電圧が印加され、交流電圧パターンVBは+VDDの電圧が印加される。図5−1(C)は、期間T2において、圧電素子3の4つの電極領域(電極領域3c、電極領域3d、電極領域3e、電極領域3f)に印加される電圧を示している。電極領域3cと電極領域3dには+VDDの電圧が印加され、電極領域3eと電極領域3fには−VDDの電圧が印加される。ここで、電極領域3dと電極領域3eに対応する領域と、電極領域3eと電極領域3fに対応する領域とでは、分極処理の向きが異なる。そのため、振動弾性体2は、図5−2(G)に示すように、X方向における中央とY方向における中央とを同時に節位置とし、X、Y、Zの3次元において変位する1次の捩じり変形が生じる。2つの接触部2a、2bは1次ねじり変形の腹の位置に設けられているため、一方の接触部2aは+X方向に変位し、もう一方の接触部2bは−X方向に変位する。   In a period T4 in FIG. 4A, a voltage of −VDD is applied to the AC voltage pattern VA, and a voltage of + VDD is applied to the AC voltage pattern VB. FIG. 5-1 (C) shows voltages applied to the four electrode regions (electrode region 3c, electrode region 3d, electrode region 3e, and electrode region 3f) of the piezoelectric element 3 in the period T2. A voltage of + VDD is applied to the electrode region 3c and the electrode region 3d, and a voltage of −VDD is applied to the electrode region 3e and the electrode region 3f. Here, the regions corresponding to the electrode region 3d and the electrode region 3e and the regions corresponding to the electrode region 3e and the electrode region 3f have different polarization treatment directions. Therefore, as shown in FIG. 5-2 (G), the vibration elastic body 2 has a primary position that is displaced in the three dimensions of X, Y, and Z, with the center in the X direction and the center in the Y direction at the same time. Torsional deformation occurs. Since the two contact portions 2a and 2b are provided at the antinodes of the primary torsional deformation, one contact portion 2a is displaced in the + X direction, and the other contact portion 2b is displaced in the -X direction.

以上、図4(A)と図5−1と図5−2を用いて説明したように、期間T1→期間T2→期間T3→期間T4と振動弾性体2を順次変形させることで、接触部2aは−Z変位→+X変位→+Z変位→−X変位を連続的に行ない、XZ平面内の楕円運動をする。一方、接触部2bは+Z変位→−X変位→−Z変位→+X変位を連続的に行い、XZ平面内の楕円運動をする。このように接触部2aと接触部2bは常に反対向きに変位しているため、接触部2aと接触部2bは逆位相の楕円運動となっている。接触部2aと接触部2bは共に、+X変位から−X変位に移行する間で+Z変位を行う。つまり接触部2aと接触部2bは、被駆動体1の接触面1aに当接している間は、被駆動体1に対して−X方向の力を伝えている。これにより、被駆動体1は、振動弾性体2に対して、−X方向に相対移動する。   As described above with reference to FIGS. 4A, 5-1, and 5-2, the vibration elastic body 2 is sequentially deformed by changing the period T 1 → the period T 2 → the period T 3 → the period T 4 and thereby the contact portion. 2a continuously performs −Z displacement → + X displacement → + Z displacement → −X displacement to make an elliptical motion in the XZ plane. On the other hand, the contact portion 2b continuously performs + Z displacement → −X displacement → −Z displacement → + X displacement to make an elliptical motion in the XZ plane. Thus, since the contact part 2a and the contact part 2b are always displaced in the opposite direction, the contact part 2a and the contact part 2b are elliptical motions of opposite phases. Both the contact portion 2a and the contact portion 2b perform + Z displacement during the transition from + X displacement to -X displacement. That is, the contact part 2 a and the contact part 2 b transmit a force in the −X direction to the driven body 1 while being in contact with the contact surface 1 a of the driven body 1. Thereby, the driven body 1 moves relative to the vibration elastic body 2 in the −X direction.

図4(B)は、被駆動体1が振動弾性体2に対して+X方向に相対移動するとき印加する交流電圧パターンである。図4(A)との差は、期間T1の交流電圧パターンの次に、期間T4の交流電圧パターンを印加し、期間T3の交流電圧パターンの次に期間T2の交流電圧パターンを印加するところである。つまり、期間T1→期間T4→期間T3→期間T4の順に印加していく。そのため、期間T1→期間T4→期間T3→期間T2と振動弾性体2を順次変形させることで、接触部2aは−Z変位→−X変位→+Z変位→+X変位を連続的に行ない、XZ平面内の楕円運動をする。一方、接触部2bは+Z変位→+X変位→−Z変位→−X変位を連続的に行い、XZ平面内の楕円運動をする。このように接触部2aと接触部2bは常に反対向きに変位しているため、接触部2aと接触部2bは逆位相の楕円運動となっている。接触部2aと接触部2bは、−X変位から+X変位に移行する間で+Z変位を行う。つまり接触部2aと接触部2bは、被駆動体1の接触面1aに当接している間は、+X方向の力を伝えている。これにより、被駆動体1は、振動弾性体2に対して、+X方向に相対移動する。このように、2つの接触部2a、2bが交互に駆動力を発生するので、効率良く駆動力を発生させる高速度な超音波モータを実現できる。また、2つの接触部2a、2bは、相対移動方向と直交するY方向に並んでいるため、相対移動方向であるところのX方向のサイズが小さい超音波モータを実現できる。   FIG. 4B is an AC voltage pattern applied when the driven body 1 moves relative to the vibration elastic body 2 in the + X direction. The difference from FIG. 4A is that the AC voltage pattern of period T4 is applied next to the AC voltage pattern of period T1, and the AC voltage pattern of period T2 is applied next to the AC voltage pattern of period T3. . That is, application is performed in the order of the period T1, the period T4, the period T3, and the period T4. Therefore, by sequentially deforming the vibration elastic body 2 in the period T1, the period T4, the period T3, and the period T2, the contact portion 2a continuously performs −Z displacement → −X displacement → + Z displacement → + X displacement, and the XZ plane. The ellipse moves inside. On the other hand, the contact portion 2b continuously performs + Z displacement → + X displacement → −Z displacement → −X displacement to make an elliptical motion in the XZ plane. Thus, since the contact part 2a and the contact part 2b are always displaced in the opposite direction, the contact part 2a and the contact part 2b are elliptical motions of opposite phases. The contact portion 2a and the contact portion 2b perform + Z displacement during the transition from −X displacement to + X displacement. That is, the contact portion 2a and the contact portion 2b transmit the force in the + X direction while being in contact with the contact surface 1a of the driven body 1. Thereby, the driven body 1 moves relative to the vibration elastic body 2 in the + X direction. Thus, since the two contact portions 2a and 2b alternately generate driving force, a high-speed ultrasonic motor that efficiently generates driving force can be realized. Further, since the two contact portions 2a and 2b are arranged in the Y direction orthogonal to the relative movement direction, an ultrasonic motor having a small size in the X direction that is the relative movement direction can be realized.

図4では、説明を簡単にするために、矩形波の交流電圧パターンで説明したが、本発明の効果は矩形波に限定されるものではなく、正弦波などの交流電圧パターンでも同様の効果が得られる。また2つ交流電圧パターンの位相差についても、説明を簡単にするために90°の例で説明したが、本発明の効果は90°に限定されるものではなく、その近傍などの位相差でも同様の効果が得られる。   In FIG. 4, the rectangular wave AC voltage pattern has been described for the sake of simplicity. However, the effect of the present invention is not limited to the rectangular wave, and the same effect can be obtained with an AC voltage pattern such as a sine wave. can get. Also, the phase difference between the two AC voltage patterns has been described with an example of 90 ° for the sake of simplicity, but the effect of the present invention is not limited to 90 °, and even in the vicinity of the phase difference, etc. Similar effects can be obtained.

図6は、振動弾性体2の形状や寸法を説明するための図である。振動弾性体2に突上げ振動モードと送り振動モードの両方を励起させるためには、2つの振動モードの共振周波数の差が小さくなければならない。このとき、2つの振動モードの共振周波数の差は、平板部2gのX方向の長さ2LXとY方向の長さ2LYの比と、相関性がある。そのため、平板部2gのX方向の長さ2LXとY方向の長さ2LYの比は、所定範囲に収める必要がある。本実施例の超音波モータでは、振動弾性体2にYZ平面内の2次の曲げ振動モードと、X方向の中央とY方向の中央を同時に節とする1次の捩じれ振動モードを用いる。その際、Y方向の長さ2LYは、X方向の長さ2LXの3〜8倍に設定しなければ、2つの振動モードの共振周波数の差が大きくなりすぎて、両方の振動を励起するのが困難となる。そこで本実施例の超音波モータでは、平板部2gのY方向の長さ2LYを、X方向の長さ2LXの3〜8倍に設定している。これにより、圧電素子3に所定の交流電圧パターンを印加することで、振動弾性体2に突上げ振動モードと送り振動モードの両方を励起することができる。すなわち、振動弾性体と圧電素子が固着された領域の、相対移動方向の長さをL1、相対移動方向と直交する方向の長さをL2としたとき、L1とL2は次の関係にある。L1×3.0<L2<L1×8.0   FIG. 6 is a diagram for explaining the shape and dimensions of the vibration elastic body 2. In order for the vibration elastic body 2 to excite both the push-up vibration mode and the feed vibration mode, the difference between the resonance frequencies of the two vibration modes must be small. At this time, the difference between the resonance frequencies of the two vibration modes is correlated with the ratio of the length 2LX in the X direction and the length 2LY in the Y direction of the flat plate portion 2g. Therefore, the ratio of the length 2LX in the X direction and the length 2LY in the Y direction of the flat plate portion 2g needs to be within a predetermined range. In the ultrasonic motor of the present embodiment, a secondary bending vibration mode in the YZ plane and a primary torsional vibration mode in which the center in the X direction and the center in the Y direction are nodes at the same time are used for the vibration elastic body 2. At that time, unless the length 2LY in the Y direction is set to 3 to 8 times the length 2LX in the X direction, the difference between the resonance frequencies of the two vibration modes becomes too large to excite both vibrations. It becomes difficult. Therefore, in the ultrasonic motor of this embodiment, the length 2LY in the Y direction of the flat plate portion 2g is set to 3 to 8 times the length 2LX in the X direction. Thereby, by applying a predetermined AC voltage pattern to the piezoelectric element 3, both the push-up vibration mode and the feed vibration mode can be excited in the vibration elastic body 2. That is, when the length in the relative movement direction of the region where the vibration elastic body and the piezoelectric element are fixed is L1, and the length in the direction orthogonal to the relative movement direction is L2, L1 and L2 have the following relationship. L1 × 3.0 <L2 <L1 × 8.0

図6において、突上げ振動モードは2次の曲げ振動モードであるため、節位置は2h、2m、2nの3ヶ所となる。節位置2hはY方向の中央に位置し、節位置2mと節位置2nはY方向に両端からそれぞれ内側に約1/8の位置となる。腹位置は2j、2kの2か所となる。腹位置2jと腹位置2kはY方向に両端からそれぞれ内側に約1/3の位置となる。一方、送り振動モードは1次の捩じり振動モードであるため、節位置は2h、2iの2か所となる。節位置2hはY方向の中央に位置し、節位置2iはX方向の中央に位置する。接触部2aと突起部2cは、突上げ振動モードの腹位置2kと送り振動モードの節位置2iとの交点近傍に設けられている。同様に、接触部2bと突起部2dは、突上げ振動モードの腹位置2jと送り振動モードの節位置2iとの交点近傍に設けられている。このような位置に接触部2aと接触部2bを配置することで、突上げ振動モードによりZ方向に往復振動し、送り振動モードによりX方向に往復振動する。この2つの振動モードを所定の位相差で合成することで、接触部2aと接触部2bにXZ平面内の楕円振動を発生させる。   In FIG. 6, since the push-up vibration mode is a secondary bending vibration mode, there are three node positions 2h, 2m, and 2n. The node position 2h is located at the center in the Y direction, and the node position 2m and the node position 2n are located approximately 1/8 inward from both ends in the Y direction. There are two abdominal positions, 2j and 2k. The antinode position 2j and antinode position 2k are approximately 3 positions inward from both ends in the Y direction. On the other hand, since the feed vibration mode is a primary torsional vibration mode, there are two node positions 2h and 2i. The node position 2h is located at the center in the Y direction, and the node position 2i is located at the center in the X direction. The contact part 2a and the protrusion part 2c are provided in the vicinity of the intersection of the antinode position 2k in the push-up vibration mode and the node position 2i in the feed vibration mode. Similarly, the contact portion 2b and the protrusion 2d are provided in the vicinity of the intersection of the antinode position 2j in the push-up vibration mode and the node position 2i in the feed vibration mode. By disposing the contact portion 2a and the contact portion 2b at such positions, the reciprocating vibration is generated in the Z direction by the push-up vibration mode, and the reciprocating vibration is performed in the X direction by the feed vibration mode. By combining these two vibration modes with a predetermined phase difference, elliptical vibration in the XZ plane is generated in the contact portion 2a and the contact portion 2b.

図6において、腕部2eは、できるだけ振動が少ない箇所に設けるのが適切である。そこで、送り振動モードの節位置2iの延長線上に腕部2eを配置し、腕部2eが送り振動モードによって振動しにくくしている。これにより、送り振動モードの振動が阻害されにくくなるとともに、腕部2eを介して固定部2fに振動が伝播してしまうのを軽減している。   In FIG. 6, it is appropriate to provide the arm portion 2e at a place where vibration is as small as possible. Therefore, the arm portion 2e is arranged on the extension line of the node position 2i in the feed vibration mode, so that the arm portion 2e is less likely to vibrate in the feed vibration mode. This makes it difficult for the vibration in the feed vibration mode to be inhibited, and reduces the propagation of vibration to the fixed portion 2f via the arm portion 2e.

図7は、本実施例の超音波モータの展開斜視図である。1は被駆動体であり、振動弾性体2の接触部2aと接触部2bに励起される楕円振動により、振動弾性体2に対してX方向に相対移動する。1bは被駆動体1を不図示の移動体に固定するための固定穴である。被駆動体1は、2か所の固定穴1bで不図示の移動体にネジ固定される。2は振動弾性体である。振動弾性体2は、圧電素子3が固着される平板部2gと、平板部から+Z方向に突き出た突起部2cと突起部2dと、突起部2c、2dの上端面にそれぞれ形成された接触部2a、2bとを備える。振動弾性体2は、平板部2gの両端に設けた固定部2fで、不図示の保持部にネジ固定される。平板部2gと固定部2fの間には腕部2eが設けられ、平板部2gに発生した振動が固定部2fに伝播しにくくしている。3は、平板部2gの−Z面側に固着される圧電素子である。圧電素子3の振動弾性体2と接する側(+Z側)の面には、分割されていない1つの電極領域3gが形成され、電極領域3gと振動弾性体2とは導通している。   FIG. 7 is a developed perspective view of the ultrasonic motor of this embodiment. Reference numeral 1 denotes a driven body, which moves relative to the vibration elastic body 2 in the X direction by elliptical vibration excited by the contact portion 2a and the contact portion 2b of the vibration elastic body 2. Reference numeral 1b denotes a fixing hole for fixing the driven body 1 to a moving body (not shown). The driven body 1 is screwed to a moving body (not shown) through two fixing holes 1b. 2 is a vibration elastic body. The vibration elastic body 2 includes a flat plate portion 2g to which the piezoelectric element 3 is fixed, a protruding portion 2c protruding from the flat plate portion in the + Z direction, a protruding portion 2d, and contact portions formed on the upper end surfaces of the protruding portions 2c and 2d. 2a and 2b. The vibration elastic body 2 is fixed to a holding portion (not shown) with screws by fixing portions 2f provided at both ends of the flat plate portion 2g. An arm portion 2e is provided between the flat plate portion 2g and the fixed portion 2f to make it difficult for vibration generated in the flat plate portion 2g to propagate to the fixed portion 2f. Reference numeral 3 denotes a piezoelectric element fixed to the −Z surface side of the flat plate portion 2g. One non-divided electrode region 3g is formed on the surface of the piezoelectric element 3 that is in contact with the vibration elastic body 2 (+ Z side), and the electrode region 3g and the vibration elastic body 2 are electrically connected.

図8は、本実施例の超音波モータの組込図である。図8(A)は組み込まれた状態の斜視図、図8(B)は組み込まれた状態を+X方向から見た図、図8(C)は組み込まれた状態を+Y方向から見た図である。図8(A)、(B)、(C)において、振動弾性体2の平板部2gの−Z側面と圧電素子3の+Z側面は固着されている。圧電素子3に印加される交流電圧により、振動弾性体2には突上げ振動モードと送り振動モードが励起され、接触部2aと接触部2bにはXZ平面の楕円振動が発生する。振動弾性体2と被駆動体1とは、Z方向に加圧された状態で保持される。そのため、振動弾性体2の接触部2aと接触部2bは、被駆動体1の接触面1aに加圧した状態で接触されたいわゆる加圧接触状態が保たれる。このような加圧接触状態で接触部2aと接触部2bにXZ平面の楕円振動が発生すると、被駆動体1と振動弾性体2はX方向に相対移動する。この際、振動弾性体2は固定部2fで保持部に固定されてX方向への移動が規制されているため、被駆動体1がX方向に移動することになる。   FIG. 8 is an assembly diagram of the ultrasonic motor of this embodiment. 8A is a perspective view of the assembled state, FIG. 8B is a view of the assembled state viewed from the + X direction, and FIG. 8C is a view of the assembled state viewed from the + Y direction. is there. 8A, 8B, and 8C, the −Z side surface of the flat plate portion 2g of the vibration elastic body 2 and the + Z side surface of the piezoelectric element 3 are fixed. By the alternating voltage applied to the piezoelectric element 3, the vibration elastic body 2 is excited in the push-up vibration mode and the feed vibration mode, and elliptical vibration in the XZ plane is generated in the contact portion 2a and the contact portion 2b. The vibration elastic body 2 and the driven body 1 are held in a state of being pressurized in the Z direction. Therefore, the contact portion 2a and the contact portion 2b of the vibration elastic body 2 are maintained in a so-called pressure contact state in which the contact surface 1a of the driven body 1 is contacted in a pressurized state. When elliptical vibration in the XZ plane occurs in the contact part 2a and the contact part 2b in such a pressure contact state, the driven body 1 and the vibration elastic body 2 move relative to each other in the X direction. At this time, since the vibration elastic body 2 is fixed to the holding portion by the fixing portion 2f and the movement in the X direction is restricted, the driven body 1 moves in the X direction.

図8(C)において、接触部2aと接触部2bはY方向に並んでいるため、X方向の接触長は接触部2aと接触部2bの直径となり、非常に短い。そのため、被駆動体1の接触面1aのX方向の長さは、接触部2aと接触部2bの直径と、振動弾性体2の相対移動距離を足し合わせた分の長さだけ確保すればよい。そのため、被駆動体1のX方向のサイズを小さくすることが可能となる。一方、上述の特許文献1に記載されているような従来の超音波モータでは、接触部が相対移動方向に並んでいた。そのため、相対移動方向の接触長は、2つの接触部の直径と相対移動距離を足し合わせた長さだけではなく、さらに2つの接触部の間隔も足し合わせた長さとなり、非常に長くなってしまう。そのため、被駆動体の接触面も長く確保する必要があり、被駆動体のサイズは相対移動方向に非常に大きくなってしまっていた。それに伴い、超音波モータのサイズも相対移動方向に非常に大きくなってしまっていた。   In FIG. 8C, since the contact part 2a and the contact part 2b are arranged in the Y direction, the contact length in the X direction is the diameter of the contact part 2a and the contact part 2b, which is very short. Therefore, the length of the contact surface 1a of the driven body 1 in the X direction may be ensured by a length corresponding to the sum of the diameters of the contact portion 2a and the contact portion 2b and the relative movement distance of the vibration elastic body 2. . Therefore, the size of the driven body 1 in the X direction can be reduced. On the other hand, in the conventional ultrasonic motor as described in Patent Document 1 described above, the contact portions are arranged in the relative movement direction. Therefore, the contact length in the relative movement direction is not only the length obtained by adding the diameter of the two contact portions and the relative movement distance, but also the length obtained by adding the distance between the two contact portions, which is very long. End up. Therefore, it is necessary to ensure a long contact surface of the driven body, and the size of the driven body has become very large in the relative movement direction. Accordingly, the size of the ultrasonic motor has become very large in the relative movement direction.

本実施例の超音波モータでは、図8(B)に示すように、相対移動方向と直交する方向であるY方向に接触部2aと接触部2bを並べる。このことで、図8(C)に示すように相対移動方向であるX方向の接触長を短くすることができ、被駆動体1の相対移動方向のサイズを小さくすることが可能となった。それに伴い、超音波モータユニットの駆動方向のサイズを小さくすることが可能となった。   In the ultrasonic motor of the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the contact portion 2a and the contact portion 2b are arranged in the Y direction, which is a direction orthogonal to the relative movement direction. As a result, as shown in FIG. 8C, the contact length in the X direction, which is the relative movement direction, can be shortened, and the size of the driven body 1 in the relative movement direction can be reduced. Accordingly, the size of the ultrasonic motor unit in the driving direction can be reduced.

[実施例2]
実施例1では、振動弾性体2の腕部2eは、送り振動モードの節位置2iの延長線上に設けることで、送り振動モードについて、振動の阻害や固定部2fへの振動伝播を軽減していた。実施例2では、突上げ振動モードと送り振動モードの両方の節である節位置2hの延長線上に、腕部2eを設けたところが、実施例1と異なるところである。なお、実施例1と同一部材のものは、同一記号で図示される。また実施例1と同じところは説明を省略し、実施例1と異なるところだけ説明する。
[Example 2]
In the first embodiment, the arm portion 2e of the vibration elastic body 2 is provided on an extension line of the node position 2i in the feed vibration mode, thereby reducing vibration inhibition and vibration propagation to the fixed portion 2f in the feed vibration mode. It was. The second embodiment is different from the first embodiment in that the arm portion 2e is provided on the extended line of the node position 2h which is the node in both the push-up vibration mode and the feed vibration mode. In addition, the same member as Example 1 is shown with the same symbol. The description of the same parts as in the first embodiment is omitted, and only the parts different from the first embodiment will be described.

図9は、実施例2の振動弾性体2の形状や寸法を説明するための図である。図9において、腕部2eは、できるだけ振動が少ない箇所に設けるのが適切である。そこで、突上げ振動モードと送り振動モードの両方の節である節位置2hの延長線上に腕部2eを配置し、腕部2eが突上げ振動モードと送り振動モードの両方の振動に対しても、振動しにくくしている。これにより、さらに振動が阻害されにくくなるとともに、腕部2eを介して固定部2fに振動が伝播してしまうのを軽減している。   FIG. 9 is a diagram for explaining the shape and dimensions of the vibration elastic body 2 of the second embodiment. In FIG. 9, it is appropriate to provide the arm 2e at a place where vibration is as small as possible. Therefore, the arm portion 2e is arranged on the extended line of the node position 2h, which is the node in both the push-up vibration mode and the feed vibration mode, and the arm portion 2e is capable of both vibrations in the push-up vibration mode and the feed vibration mode. It is hard to vibrate. As a result, the vibration is further prevented from being inhibited, and the propagation of the vibration to the fixed portion 2f via the arm portion 2e is reduced.

[実施例3]
実施例2では、突上げ振動モードと送り振動モードの両方の節である節位置2hの延長線上に、腕部2eを設けることで、振動の阻害や固定部2fへの振動伝播を軽減していた。実施例3では、突上げ振動モードの節のうち、Y方向においてそれぞれ両端から約1/8に位置にある節位置2mと節位置2nの延長線上に、腕部2eを設けたところが、実施例2と異なるところである。なお、実施例1及び実施例2と同一部材のものは、同一記号で図示される。また実施例1及び実施例2と同じところは説明を省略し、異なるところだけ説明する。
[Example 3]
In the second embodiment, the arm portion 2e is provided on the extended line of the node position 2h, which is the node in both the push-up vibration mode and the feed vibration mode, to reduce vibration inhibition and vibration propagation to the fixed portion 2f. It was. In the third embodiment, among the nodes in the push-up vibration mode, the arm portion 2e is provided on the extended line of the node position 2m and the node position 2n located at about 1/8 from both ends in the Y direction. It is different from 2. In addition, the same member as Example 1 and Example 2 is shown with the same symbol. The description of the same parts as those in the first and second embodiments is omitted, and only different parts are described.

図10は、実施例3の振動弾性体2の形状や寸法を説明するための図である。図10において、腕部2eは、できるだけ振動が少ない箇所に設けるのが適切である。そこで、突上げ振動モードの節のうち、Y方向においてそれぞれ両端から約1/8に位置にある節位置2mと節位置2nの延長線上に、腕部2eを設け、腕部2eが突上げ振動モードによって振動しにくくしている。これにより、突上げ振動モードの振動が阻害されにくくなるとともに、腕部2eを介して固定部2fに振動が伝播してしまうのを軽減している。   FIG. 10 is a diagram for explaining the shape and dimensions of the vibration elastic body 2 of the third embodiment. In FIG. 10, it is appropriate to provide the arm portion 2e at a place where vibration is as small as possible. Therefore, among the nodes in the push-up vibration mode, the arm part 2e is provided on the extension line of the node position 2m and the node position 2n located at about 1/8 from both ends in the Y direction, and the arm part 2e is pushed up and vibrated. It is difficult to vibrate depending on the mode. This makes it difficult for the vibration in the push-up vibration mode to be inhibited, and reduces the propagation of vibration to the fixed portion 2f via the arm portion 2e.

実施例2の振動弾性体2の腕部2eを平板部2fのY方向中央に位置していたため、固定部2fと被駆動体1とで、Z方向からみたときの投影領域が重なっていた。そのため、固定部2fを固定する保持部(不図示)を形成しようとしたときに、被駆動体1との干渉を避けるためにZ方向の位置に制限があった。しかし実施例3では、腕部2fを平板部2fのY方向両端から約1/8の位置に設けることで、固定部2fと被駆動体1とで、Z方向から見たときの投影領域が重ならない。よって固定部2fを固定する保持部(不図示)を形成する際の設計自由度が大きくなるというメリットがある。   Since the arm portion 2e of the vibration elastic body 2 of Example 2 was positioned at the center in the Y direction of the flat plate portion 2f, the projection region when viewed from the Z direction overlapped with the fixed portion 2f and the driven body 1. For this reason, when trying to form a holding portion (not shown) for fixing the fixing portion 2f, the position in the Z direction is limited in order to avoid interference with the driven body 1. However, in the third embodiment, by providing the arm portion 2f at a position about 1/8 from both ends of the flat plate portion 2f in the Y direction, the projection region when viewed from the Z direction is fixed by the fixed portion 2f and the driven body 1. Do not overlap. Therefore, there is an advantage that the degree of freedom in design when forming a holding portion (not shown) for fixing the fixing portion 2f is increased.

[実施例4]
実施例1〜3では、圧電素子3は単板圧電素子で構成されていた。実施例4では、圧電素子3は、突上げ振動モードを励起するための圧電素子層4と、送り振動モードを励起するための圧電素子層5を積層した積層圧電素子で構成しているところが、実施例1〜3と異なるところである。なお、実施例1と同一部材のものは、同一記号で図示される。また実施例1と同じところは説明を省略し、実施例1と異なるところだけ説明する。図11は、実施例4の圧電素子3の2種類の圧電素子層を説明するために図である。図11(A)は、突上げ振動モードを励起するための圧電素子層4を−Z方向から見た図であり、図11(B)は、+Z方向から見た図である。図11(C)は、送り振動モードを励起するための圧電素子層5を−Z方向から見た図であり、図11(D)は、+Z方向から見た図である。
[Example 4]
In Examples 1 to 3, the piezoelectric element 3 is composed of a single plate piezoelectric element. In Example 4, the piezoelectric element 3 is composed of a laminated piezoelectric element in which a piezoelectric element layer 4 for exciting the push-up vibration mode and a piezoelectric element layer 5 for exciting the feed vibration mode are laminated. This is different from the first to third embodiments. In addition, the same member as Example 1 is shown with the same symbol. The description of the same parts as in the first embodiment is omitted, and only the parts different from the first embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram for explaining two types of piezoelectric element layers of the piezoelectric element 3 of the fourth embodiment. FIG. 11A is a view of the piezoelectric element layer 4 for exciting the push-up vibration mode as seen from the −Z direction, and FIG. 11B is a view as seen from the + Z direction. FIG. 11C is a view of the piezoelectric element layer 5 for exciting the feed vibration mode viewed from the −Z direction, and FIG. 11D is a view viewed from the + Z direction.

図11(A)、(B)は突上げ振動モードを励起するための圧電素子層4を示す図である。図11(A)において、圧電素子層4の−Z側面には、Y方向における中央を境界線として、Y方向に2分割された2つの電極領域4c、電極領域4dが形成されている。一方、図11(B)において、圧電素子層4の+Z側の面には、分割されていない1つの電極領域4gが形成されている。図11(A)において、圧電素子層4は、Y方向における中央を境界線として、−Y側と+Y側とで異極の分極処理が施されている。   FIGS. 11A and 11B are diagrams showing the piezoelectric element layer 4 for exciting the push-up vibration mode. In FIG. 11A, two electrode regions 4c and 4d divided into two in the Y direction are formed on the −Z side surface of the piezoelectric element layer 4 with the center in the Y direction as a boundary line. On the other hand, in FIG. 11B, one non-divided electrode region 4g is formed on the surface of the piezoelectric element layer 4 on the + Z side. In FIG. 11A, the piezoelectric element layer 4 is subjected to polarization processing of different polarities on the −Y side and the + Y side with the center in the Y direction as a boundary line.

ここで、電極領域4gは、グランド電位に導通させておく。電極領域4gは振動弾性体2と当接する面のため、振動弾性体2を介してグランド電位に導通させてもよい。一方、電極領域4c、電極領域4dには交流電圧パターンVAを印加する。圧電素子4は、+Z側の面はグランド電位に、−Z側の面は交流電圧パターンVAが印加されるため、表面と裏面とで電位差が生じ、伸縮しようとする。一方、+Z側の面は振動弾性体2と固着されているため、伸縮が妨げられる。この表面と裏面との伸縮量の差により、圧電素子層4には面外曲げが発生する。電極領域4cと電極領域4dとは、同電位の電圧が印加されるが、分極の向きが異なるため、振動弾性体2にYZ平面の2次の曲げ振動モードである突上げ振動モードの振動成分が励起される。   Here, the electrode region 4g is electrically connected to the ground potential. Since the electrode region 4g is a surface in contact with the vibration elastic body 2, it may be conducted to the ground potential via the vibration elastic body 2. On the other hand, an alternating voltage pattern VA is applied to the electrode region 4c and the electrode region 4d. Since the piezoelectric element 4 is applied with the ground potential on the + Z side surface and the AC voltage pattern VA is applied to the −Z side surface, a potential difference occurs between the front surface and the back surface, and the piezoelectric element 4 tends to expand and contract. On the other hand, since the surface on the + Z side is fixed to the vibration elastic body 2, expansion and contraction is hindered. Due to the difference in expansion and contraction between the front surface and the back surface, out-of-plane bending occurs in the piezoelectric element layer 4. The electrode region 4c and the electrode region 4d are applied with voltages having the same potential, but have different polarization directions. Therefore, the vibration component of the push-up vibration mode which is the second bending vibration mode in the YZ plane is applied to the vibration elastic body 2. Is excited.

一方、図11(C)、(D)は送り振動モードを励起するための圧電素子層5を示す図である。図11(C)において、圧電素子層5の−Z側面には、X方向における中央とY方向における中央を境界線として、XY方向にそれぞれ2分割された4つの電極領域5c、電極領域5d、電極領域5e、電極領域5fが形成されている。一方、図11(D)において、圧電素子層5の+Z側の面には、分割されていない1つの電極領域5gが形成されている。   On the other hand, FIGS. 11C and 11D are diagrams showing the piezoelectric element layer 5 for exciting the feed vibration mode. In FIG. 11C, on the −Z side surface of the piezoelectric element layer 5, four electrode regions 5c, 5d, which are divided into two in the XY direction, respectively, with the center in the X direction and the center in the Y direction as a boundary line. Electrode region 5e and electrode region 5f are formed. On the other hand, in FIG. 11D, one electrode region 5g that is not divided is formed on the surface of the piezoelectric element layer 5 on the + Z side.

図11において、圧電素子層5は、X方向における中央とY方向における中央を境界線として、XY方向に隣接する領域同士で異極の分極処理が施されている。ここで、電極領域5gは、グランド電位に導通させておく。電極領域4gと電極領域5gとの導電方法としては、圧電素子層4と圧電素子5にスルーホールを設け、圧電素子層4の電極領域4gと圧電素子層5の電極領域5gを導通させる方法が考えられる。また、圧電素子4の端面部分に導電ペーストを塗布して導通させたりする方法が考えられる。電極領域5c、電極領域5d、電極領域5e、電極領域5fには交流電圧パターンVBを印加する。圧電素子層5は、+Z側の面はグランド電位に、−Z側の面は交流電圧パターンVBが印加されるため、表面と裏面とで電位差が生じ、伸縮しようとする。この表面と裏面との伸縮量の差により、圧電素子層4には面外曲げが発生する。電極領域5c、電極領域5d、電極領域5e、電極領域5fは同電位の電圧が印加されるが、分極の向きは対角方向に隣接する電極領域同士は同じで、X方向もしくはY方向に隣接する電極領域同士では分極向きが異なる。そのため、振動弾性体2に1次の捩じり振動モードである送り振動モードの振動成分が励起される。   In FIG. 11, the piezoelectric element layer 5 is subjected to different polar polarization processing in regions adjacent to each other in the XY direction with the center in the X direction and the center in the Y direction as a boundary line. Here, the electrode region 5g is electrically connected to the ground potential. As a method for conducting the electrode region 4g and the electrode region 5g, there is a method in which through holes are provided in the piezoelectric element layer 4 and the piezoelectric element 5, and the electrode region 4g of the piezoelectric element layer 4 and the electrode region 5g of the piezoelectric element layer 5 are electrically connected. Conceivable. Further, a method of applying a conductive paste to the end face portion of the piezoelectric element 4 and conducting it can be considered. An AC voltage pattern VB is applied to the electrode region 5c, electrode region 5d, electrode region 5e, and electrode region 5f. Since the piezoelectric element layer 5 is applied with the ground potential on the + Z side surface and the AC voltage pattern VB is applied on the -Z side surface, a potential difference is generated between the front surface and the back surface, and the piezoelectric element layer 5 tends to expand and contract. Due to the difference in expansion and contraction between the front surface and the back surface, out-of-plane bending occurs in the piezoelectric element layer 4. The electrode region 5c, the electrode region 5d, the electrode region 5e, and the electrode region 5f are applied with the same potential voltage, but the polarization directions are the same in the diagonally adjacent electrode regions, and are adjacent in the X direction or the Y direction. The electrode regions differ in polarization direction. Therefore, the vibration elastic body 2 is excited with the vibration component of the feed vibration mode which is the primary torsional vibration mode.

実施例1〜3と同様に、位相を所定量だけずらした交流電圧パターンVAと交流電圧パターンVBを印加することで、振動弾性体2に突上げ振動モードと送り振動モードの合成振動を励起させる。実施例4では、圧電素子層4と圧電素子層5が貼り合わされた積層圧電素子で圧電素子3を構成している。そのため、突上げ振動モードを励起するための圧電素子4と、送り振動モードを励起するための圧電素子5と、が分かれており、それぞれ独立に印加電圧をかけることができる。そのため、突上げ振動モードと送り振動モードを独立に制御できるのが実施例4の特徴である。   As in the first to third embodiments, by applying the AC voltage pattern VA and the AC voltage pattern VB whose phases are shifted by a predetermined amount, the vibration elastic body 2 is excited with the combined vibration of the push-up vibration mode and the feed vibration mode. . In Example 4, the piezoelectric element 3 is composed of a laminated piezoelectric element in which the piezoelectric element layer 4 and the piezoelectric element layer 5 are bonded together. Therefore, the piezoelectric element 4 for exciting the push-up vibration mode and the piezoelectric element 5 for exciting the feed vibration mode are separated, and an applied voltage can be applied independently. Therefore, the feature of the fourth embodiment is that the push-up vibration mode and the feed vibration mode can be controlled independently.

以上のように、振動弾性体2の2次の曲げ振動モードの腹位置と1次の捩じり振動モードの節の位置の交点近傍に、被駆動体1の接触面と当接する2つの接触部である接触部2a、2bを設ける。このことで、接触部2aと接触部2bが交互に駆動力を発生し、効率良く駆動力を発生させる高速度な超音波モータが実現できた。また、接触部2aと接触部2bは、相対移動方向と直交する方向に並んでいるため、相対移動方向のサイズが小さい超音波モータを実現することができた。   As described above, in the vicinity of the intersection of the antinode position of the secondary bending vibration mode of the vibration elastic body 2 and the position of the node of the primary torsional vibration mode, the two contacts contacting the contact surface of the driven body 1 The contact parts 2a and 2b, which are parts, are provided. As a result, the contact portion 2a and the contact portion 2b alternately generate a driving force, and a high-speed ultrasonic motor that efficiently generates the driving force can be realized. In addition, since the contact portion 2a and the contact portion 2b are arranged in a direction orthogonal to the relative movement direction, an ultrasonic motor having a small size in the relative movement direction can be realized.

[実施例5]
図12は、本発明の超音波モータユニット(超音波アクチュエータ)100を組込んだレンズ鏡筒に係る実施例5の断面図を示す。本実施例では、レンズ鏡筒を、カメラ本体に対して交換可能な交換レンズとして説明する。なお、レンズ鏡筒は光軸の回りでほぼ回転対称形であるため、上側半分のみを表示している。
[Example 5]
FIG. 12 shows a cross-sectional view of a fifth embodiment relating to a lens barrel incorporating the ultrasonic motor unit (ultrasonic actuator) 100 of the present invention. In the present embodiment, the lens barrel is described as an interchangeable lens that can be exchanged for the camera body. Since the lens barrel is substantially rotationally symmetric around the optical axis, only the upper half is displayed.

カメラ本体51には交換レンズ52が着脱自在に取り付けられ、カメラ本体51内には撮像素子51aが設けられている。マウント11は、交換レンズ52をカメラ本体51に取り付けるためのバヨネット部を有している。固定筒12は、マウント11のフランジ部と当接し、不図示のビスによってマウント11を固定している。固定筒12には、固定レンズG1を保持する前鏡筒13と固定レンズG3を保持する後鏡筒14が固定される。15はフォーカスレンズG2を保持するフォーカスレンズ保持枠であり、前鏡筒13と後鏡筒14に保持された公知のガイドバー16によって直進移動可能に保持されている。超音波モータユニット100内の地板には、フランジ部が形成されており(不図示)、後鏡筒14にビスにて固定されている。   An interchangeable lens 52 is detachably attached to the camera body 51, and an image sensor 51 a is provided in the camera body 51. The mount 11 has a bayonet portion for attaching the interchangeable lens 52 to the camera body 51. The fixed cylinder 12 is in contact with the flange portion of the mount 11 and fixes the mount 11 with screws (not shown). A fixed barrel 12 is fixed with a front barrel 13 holding the fixed lens G1 and a rear barrel 14 holding the fixed lens G3. Reference numeral 15 denotes a focus lens holding frame that holds the focus lens G <b> 2, and is held by a known guide bar 16 held by the front lens barrel 13 and the rear lens barrel 14 so as to be linearly movable. A flange portion (not shown) is formed on the base plate in the ultrasonic motor unit 100 and is fixed to the rear lens barrel 14 with screws.

上記のような構成で、超音波モータユニット100の被駆動部102が駆動されると、超音波モータユニット100の駆動力は、駆動力伝達部103を介してフォーカスレンズ保持枠15に伝達される。フォーカスレンズ保持枠15は前述のガイドバー16に沿って直線移動する。こうして、本発明の超音波アクチュエータの駆動力によりレンズ保持枠15が駆動される。   When the driven portion 102 of the ultrasonic motor unit 100 is driven with the above configuration, the driving force of the ultrasonic motor unit 100 is transmitted to the focus lens holding frame 15 via the driving force transmitting portion 103. . The focus lens holding frame 15 moves linearly along the guide bar 16 described above. Thus, the lens holding frame 15 is driven by the driving force of the ultrasonic actuator of the present invention.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although the preferable Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

1・・被駆動体(被駆動部)、1a・・接触面、2・・振動弾性体、2a、2b・・接触部、3・・圧電素子、3c、3d、3e、3f・・一方の面の電極領域、3g・・もう一方の面の電極領域   1..Driven body (driven part), 1a..Contact surface, 2..Vibration elastic body, 2a, 2b..Contact part, 3..Piezoelectric element, 3c, 3d, 3e, 3f,. Electrode area on the surface, 3g .. Electrode area on the other surface

Claims (10)

一方の面には縦横それぞれ2分割された電極領域が形成され、もう一方の面には1つの電極領域が形成された圧電素子と、
当該振動弾性体に固着された前記圧電素子によって2次の曲げ振動モードと1次の捩じり振動モードの振動が所定の位相ずれで励起され、前記2次の曲げ振動モードの腹位置と前記1次の捩じり振動モードの節位置との交点に設けられる2つの接触部を有する振動弾性体と、
前記2つの接触部との接触面を有し、前記振動によって前記振動弾性体に対して相対移動する被駆動部と、
を有することを特徴とするモータ。
A piezoelectric element in which an electrode region that is divided into two in each direction is formed on one surface and one electrode region is formed on the other surface;
The piezoelectric element fixed to the vibration elastic body excites vibrations of the secondary bending vibration mode and the primary torsional vibration mode with a predetermined phase shift, and the antinode position of the secondary bending vibration mode and the A vibrating elastic body having two contact portions provided at an intersection with a node position of the primary torsional vibration mode;
A driven part that has a contact surface with the two contact parts and moves relative to the vibration elastic body by the vibration;
The motor characterized by having.
前記圧電素子は、前記相対移動方向と直交する方向に並ぶ2つの領域で、分極の向きが異なることを特徴とする請求項1に記載のモータ。   The motor according to claim 1, wherein the piezoelectric elements have different polarization directions in two regions arranged in a direction orthogonal to the relative movement direction. 前記縦横それぞれ2分割された電極領域のうち、前記相対移動方向と直交する方向に隣接する電極領域同士は同位相の交流電圧が印加され、前記相対移動方向に隣接する電極領域同士は位相のずれた交流電圧が印加されることを特徴とする請求項1に記載のモータ。   Among the electrode regions divided into two in the vertical and horizontal directions, the electrode regions adjacent to each other in the direction orthogonal to the relative movement direction are applied with the same phase AC voltage, and the electrode regions adjacent to the relative movement direction are out of phase. The motor according to claim 1, wherein an alternating voltage is applied. 前記分割されていない1つの電極領域にはグランド電位に接続されることを特徴とする請求項3に記載のモータ。   The motor according to claim 3, wherein the one electrode region that is not divided is connected to a ground potential. 前記振動弾性体と前記圧電素子が固着された領域の、前記相対移動方向の長さをL1、前記相対移動方向と直交する方向の長さをL2としたとき、L1とL2は下記関係にあることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
L1×3.0<L2<L1×8.0
When the length in the relative movement direction of the region where the vibration elastic body and the piezoelectric element are fixed is L1, and the length in the direction orthogonal to the relative movement direction is L2, L1 and L2 have the following relationship. The motor according to claim 1.
L1 × 3.0 <L2 <L1 × 8.0
前記振動弾性体は、前記振動弾性体を固定するための固定部と、前記1次の捩じり振動モードの振動及び前記2次の曲げ振動モードの振動の少なくとも一方を前記固定部に伝播しにくくするための腕部とを備え、前記腕部は、前記1次の捩じり振動モードの振動及び前記2次の曲げ振動モードの振動の少なくとも一方の節位置の延長線上に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のモータ。 The vibration elastic body propagates at least one of a vibration in the first torsional vibration mode and a vibration in the second bending vibration mode to the fixed portion for fixing the vibration elastic body. And the arm portion is provided on an extension line of at least one node position of the vibration in the primary torsional vibration mode and the vibration in the secondary bending vibration mode . The motor according to claim 1. 記腕部は、前記1次の捩じり振動モードの節位置の延長線上に設けられていることを特徴とする請求項6に記載のモータ。 Before Kiude unit, the motor according to claim 6, characterized in that provided on the extension of the nodal positions of the primary torsional vibration mode. 記腕部は、前記2次の曲げ振動モードの節位置の延長線上に設けられていることを特徴とする請求項6に記載のモータ。 Before Kiude unit, the motor according to claim 6, characterized in that provided on the extension of the nodal positions of the secondary bending vibration mode. 記腕部は、前記1次の捩じり振動モードと前記2次の曲げ振動モードの節位置の延長線上に設けられていることを特徴とする請求項6に記載のモータ。 Before Kiude unit, the motor according to claim 6, characterized in that provided on the extension of the nodal positions of the primary torsional vibration mode and the second-order bending vibration mode. 請求項1から9の何れか1項に記載のモータを含むアクチュエータの駆動力によりレンズ保持枠が駆動されることを特徴とするレンズ鏡筒。
A lens barrel, wherein the lens holding frame is driven by a driving force of an actuator including the motor according to any one of claims 1 to 9.
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