JPH09323621A - 払拭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に製造でき、電力消費が少なくかつコン
パクトである。 【解決手段】 薄膜電極５１，５２を上下面に形成した
圧電振動板２が変換部材３の上面に接合されている。変
換部材３は一定厚の板体で、その下面に互いに平行に形
成された複数の突条部３２が石英ガラス基板１の上面に
接合されている。薄膜電極５１，５２間へ高周波交流電
圧を印加すると圧電振動板２が板厚方向へ伸縮振動し、
超音波疎密波が突条部３２を介して石英ガラス基板１に
入力して、隣り合う突状部間を一波長とする表面弾性波
が石英ガラス基板１上に生じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被払拭基板上の水
滴等を払拭する払拭装置に関し、特に、被払拭基板に弾
性波を生じさせて払拭作用をなす払拭装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】車両のウインドウガラス等に付着した水
滴や塵の払拭には、従来、機械的なワイパやヒータ線が
使用されているが、前者は機械的構造が大掛かりにな
り、後者は払拭に時間を要するとともに電力消費も大き
い等の問題がある。

【０００３】そこで、例えば実開昭６３−２５６５８号
公報では、車両サイドミラーの、被払拭基板たるミラー
板を支持するミラーベースの一部に、圧電アクチュエー
タよりなる振動装置を設け、この振動装置によってミラ
ー板全体を機械的に振動させることでミラー面に付着し
た水滴等を除去するものが提案されている（第１従来
例）。

【０００４】また、特開平４−１５１４６号公報、特開
平７−２２３５１２号公報、特開平７−２２３５１３号
公報等には、被払拭基板たるミラーやウインドウガラス
の表面に、櫛形電極と圧電層よりなる表面弾性波（ＳＡ
Ｗ）発生装置を膜形成して、ミラー面等に表面弾性波を
生じさせることにより水滴等の除去を行うものが示され
ている（第２従来例）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第１従来
例のようにミラー板全体を機械的に振動させるだけでは
水滴等の除去効率は低く、水滴等を完全に除去するため
には比較的大型の振動装置を設ける必要があって、電力
消費の小さいコンパクトな払拭装置の実現は困難であ
る。

【０００６】一方、上記第２従来例のような表面弾性波
発生装置によれば、水滴等の除去を効率的に行うことが
でき、払拭装置のコンパクト化も実現されるが、スパッ
タリング等による櫛形電極や圧電層の膜形成に大掛かり
な製造装置を必要とするため、コストアップが避けられ
ないという問題がある。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するもの
で、安価に製造され、電力消費が少なくかつコンパクト
でもある払拭装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第１発明では、被払拭基板（１）上の水滴等を払
拭する払拭装置（Ｅ）であって、圧電振動板（２）と、
圧電振動板（２）の両面に形成された電極（５１，５
２）と、電極（５１，５２）間へ高周波交流電圧を印加
して圧電振動板（２）を板厚方向へ伸縮振動させる電源
（６２）と、圧電振動板（２）と被払拭基板（１）との
間に介設されて、圧電振動板（２）の伸縮振動を、被払
拭基板（１）の板面方向へ伝達する被払拭基板（１）の
弾性波に変換する変換部材（３，４）とを備えている。

【０００９】本第１発明において、圧電振動板の板厚方
向の伸縮振動は、変換部材により被払拭基板をその板面
方向へ伝達する弾性波に変換される。この弾性波は被払
拭基板の表面に付着した水滴や粉塵に至り、これらを流
動、飛散させて被払拭基板上から除去する。圧電振動板
は圧電単結晶や圧電セラミクスから切り出すことにより
製造でき、また、その両面の電極も蒸着等により形成で
きるから、従来のようなスパッタリング等による積層薄
膜の形成は不要であり、簡易かつ安価に払拭装置が実現
される。さらに、被払拭基板に弾性波を発生させて水滴
等を除去するから、除去効率は高く、電力消費の小さい
コンパクトな払拭装置となる。

【００１０】本第２発明では、変換部材（３）は板体
で、その上面に圧電振動板（２）が接合されるととも
に、下面には被払拭基板（１）上に生起される表面弾性
波の波長に等しい間隔で複数の突条部（３２）が互いに
平行に形成されており、各突条部（３２）の端面が被払
拭基板（１）の板面に当接している。

【００１１】本第２発明において、圧電振動板が板厚方
向へ伸縮振動すると、この伸縮振動によって変換部材内
に下方へ向かう超音波の疎密波（圧力脈動）が生じる。
超音波疎密波は変換部材下面の突条部に伝達し、突条部
を介して被払拭基板の表面を押し下げ、あるいは引き上
げる。これにより、被払拭基板の表面が波打って、隣り
合う突条部間を一波長とする表面弾性波が発生する。こ
の突条部はエッチング等により簡易に形成される。

【００１２】本第３発明では、変換部材（４）は被払拭
基板（１）の板面に当接するブロック体で、被払拭基板
（１）の板面に対して角度θをなして圧電振動板（２）
が接合された傾斜面（４ａ）を有しており、変換部材
（４）内の超音波縦波速度をｖBULK、被払拭基板（１）
上の表面弾性波速度をｖSAW として、角度θが

【数２】 に設定されている。

【００１３】本第３発明において、圧電振動板が板厚方
向へ伸縮振動すると、これに伴って変換部材内に超音波
の疎密波（圧力脈動）が生じて、被払拭基板の板面に対
して角度（９０°−θ）で入力する。これにより、変換
部材の接合面に接する被払拭基板の表面が局部的に押し
下げ、あるいは引き上げられて、超音波疎密波に同期し
た表面弾性波が被払拭基板上に生じる。変換部材は例え
ば直角三角形断面の柱状ブロック体とすることができ、
簡易に製造される。

【００１４】本第４発明では、被払拭基板（１）上の水
滴等を払拭する払拭装置（Ｅ）であって、圧電振動板
（２）と、圧電振動板（２）の両面に形成された電極
（５１，５２）と、電極（５１，５２）間へ高周波交流
電圧を印加して圧電振動板（２）を板厚方向へ伸縮振動
させる電源（６２）とを備え、圧電振動板（２）の、被
払拭基板（１）に接する側に、圧電振動板（２）の伸縮
振動を、被払拭基板（１）の板面方向へ伝達する被払拭
基板（１）の弾性波に変換する変換部（２２）を形成す
る。

【００１５】本第４発明において、圧電振動板の板厚方
向の伸縮振動は、圧電振動板の一部に形成された変換部
により、被払拭基板をその板面方向へ伝達する弾性波に
変換される。本第４発明では、変換部が圧電振動板に一
体に形成されているから、さらに簡易かつ安価に払拭装
置が実現される。

【００１６】本第５発明では、圧電振動板（２）の、被
払拭基板（１）に接合された下面に、被払拭基板（１）
上に生起される表面弾性波の波長に等しい間隔で複数の
突条部（２２）を互いに平行に形成して変換部とする。

【００１７】本第５発明において、圧電振動板が板厚方
向へ伸縮振動すると、突条部を介して被払拭基板の表面
が押し下げ、あるいは引き上げられる。これにより、被
払拭基板の表面が波打って、隣り合う突条部間を一波長
とする表面弾性波が発生する。

【００１８】本第６発明では、電源（６２）は、被払拭
基板（１）に機械的振動を生起させる低周波交流電圧を
高周波交流電圧に重畳し、当該重畳電圧を電極（５１，
５２）間へ印加するものである。

【００１９】本第６発明において、高周波交流電圧によ
り被払拭基板上に弾性波が生じるとともに、被払拭基板
自体が低周波交流電圧により機械的に振動させられ、こ
れら弾性波と機械的振動の両者によって被払拭基板上に
付着した水滴等がより効果的に除去される。

【００２０】本第７発明では、圧電振動板（２）の、被
払拭基板（１）とは反対側の板面に、所定重量の錘り
（７）を接合する。

【００２１】本第７発明においては、錘りの慣性力によ
り被払拭基板の機械的振動が助長され、被払拭基板上の
水滴等の除去がさらに効果的になされる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施形態を説明する。なお、各実施形態中の数値はあく
まで一例であり、これに限定されるものではない。

【００２３】（第１実施形態）図１には被払拭基板たる
石英ガラス基板１上に本発明の払拭装置Ｅを設けた場合
の斜視図を示し、図２にはその垂直断面図を示す。石英
ガラス基板１としては滑らかな平行面を有する一定厚の
ものを使用した。払拭装置Ｅは矩形のブロック体で、上
半部の圧電振動板２と下半部の変換部材３とより構成さ
れている。本実施形態では圧電振動板２として、ニオブ
酸リチウム（LiNbO3）の単結晶を〔０００１〕面で切り
出した、いわゆるＺカット板を使用している。圧電振動
板２は図３に示すように、長辺の長さＬ1 が２０mm、短
辺の長さＬ2 が１０mmの長方形の板体で、その上下面に
は全面にＡｕ、Ｐｔ等の薄膜電極５１，５２が形成され
ている。これら薄膜電極５１，５２は図２に示すよう
に、給電スイッチ６１を介して交流電源６２に接続され
ており、給電スイッチ６１を投入すると電極５１，５２
間の圧電振動板２に所定周波数の交流電圧が印加され
る。

【００２４】本実施形態では、圧電振動板２へ３０ＭＨ
ｚの高周波電圧を印加しており、この周波数で圧電振動
板２を共振振動させるために、その板厚Ｌ3 を１２２μ
m としてある。すなわち、ニオブ酸リチウム製圧電振動
板２の周波数定数は３６６０Ｈｚ・ｍであり、下式
〔１〕により板厚が決定されている。

【００２５】周波数定数＝機械的共振周波数×板厚

【数３】

【００２６】変換部材３は、図４に示すように、長辺の
長さＬ4 、短辺の長さＬ5 がそれぞれ上記圧電振動板２
と同一長の長方形板体で、その板厚Ｌ6 は１mmである。
変換部材３の材質は基板１と同質の石英ガラス材で、そ
の下面には、短辺に沿って一定間隔Ｌ9 で幅Ｌ8 の矩形
溝３１が多数長辺に平行に延設されている。なお、変換
部材３の材質は被払拭基板１の材質（本実施形態では石
英ガラス）と同一とした方が、被払拭基板１との接着面
における超音波疎密波の反射が小さくなるため有利であ
る。

【００２７】矩形溝３１の数は図では理解を容易にする
ために４個としてあるが、表面弾性波を有効に生じさせ
るには２０〜１００個を設けると良い。矩形溝の深さＬ
7 は１００μm としてあり、この深さＬ7 は、石英ガラ
ス基板１への接着時に接着材が多少入り込んでも埋まら
ない程度の深さとする。また、Ｌ8 ，Ｌ9 の寸法は共に
５３μm としてあり、これは、石英ガラス基板１に生じ
る表面弾性波の半波長に等しい。すなわち、石英ガラス
基板１上の表面弾性波速度は３１８０ｍ／ｓであり、周
波数３０ＭＨｚではその波長λは下式〔２〕で１０６μ
m と算出される。そこで、その半波長である５３μm に
設定する。

【００２８】

【数４】

【００２９】このような払拭装置を製造するには以下の
手順による。最初に、フォトリソグラフィのリフトオフ
法により、フッ酸をエッチング液として、変換部材３の
下面に矩形溝３１を形成する。次に、Ｚカット板の一面
に薄膜電極５２を蒸着にて形成し、この蒸着面を変換部
材３の上面に接着剤で張りつける。その後、機械式研磨
あるいはエッチングにより、Ｚカット板を所定厚（本実
施形態では既述のように１２２μm ）まで正確に研磨し
て圧電振動板２とする。圧電振動板２の研磨面に蒸着に
よって薄膜電極５１を形成し、その後、変換部材３下面
の隣り合う矩形溝３１間に位置する突条部３２の端面を
水ガラスで石英ガラス基板１上に接着する。

【００３０】石英ガラス基板１上に設置された払拭装置
Ｅの薄膜電極５１，５２間に、交流電源６２から３０Ｍ
Ｈｚの高周波電界を印加すると、圧電振動板２は板厚方
向（図５の上下方向）へ伸縮振動し、この伸縮振動によ
って変換部材３内に下方へ向かう超音波の疎密波（圧力
脈動）が生じる。超音波疎密波は変換部材２下面の突条
部３２に伝達し、突条部３２を介して石英ガラス基板１
の表面を局部的に押し下げ、あるいは引き上げる。これ
により、図の鎖線で示すように基板１表面が波うって、
隣り合う突条部３２間を一波長（１０６μm ）とする表
面弾性波が発生する。発生した表面弾性波は、図１、図
２の実線矢印で示すように、ほぼ払拭装置Ｅの長辺の幅
で、短辺の延長方向へ石英ガラス基板１上を伝達する。
そして、この領域内の基板１表面に付着した水滴Ｌに至
って、これらを励起し、図の右方へ流動させ、あるいは
飛散させることにより、払拭装置Ｅから距離ｄ（図１）
の範囲内の水滴を除去する。なお、表面弾性波の波長
は、除去すべき水滴径の約半分にするのが良く、このよ
うな波長となるように表面弾性波の周波数、すなわち、
圧電振動板２への高周波電界の周波数（本実施形態では
３０ＭＨｚ）を決定する。

【００３１】変換部材３内の超音波疎密波の大部分は石
英ガラス基板１上の表面弾性波に変換されるが、一部は
図２の鎖線で示すように、石英ガラス基板１内を下面に
向けて進行する体積弾性波となる。本実施形態では、石
英ガラス基板１の下面は滑らかな平面となっているか
ら、下面に至った体積弾性波は上方へ反射され、基板１
内で反射を繰り返す。このような体積弾性波によって
も、基板１表面に付着した水滴Ｌが励起されて、流動、
飛散され、除去される。

【００３２】ちなみに発明者等の実験によれば、３０Ｍ
Ｈｚ、２Ｗの高周波電界を圧電振動板２に印加した場
合、水滴Ｌが移動して除去される距離ｄは１０cmであっ
た。また、１０Ｗに電界パワーを上げると、水滴Ｌは移
動するだけではなく、霧化して除去された。

【００３３】（第２実施形態）第１実施形態では、圧電
振動板２に３０ＭＨｚの高周波電界を印加したが、本実
施形態では、これに１ｋＨｚの低周波電界を重畳する。
この重畳電界の１ｋＨｚの低周波分により圧電振動板２
が伸縮振動すると、この振動は変換部材３を介して石英
ガラス基板１に入力し、石英ガラス基板１を機械的に振
動させる。一方、重畳電界の３０ＭＨｚの高周波分は上
記第１実施形態で説明したような弾性波を石英ガラス基
板１に生じさせ、この弾性波に上記機械的振動が加わる
ことにより、さらに効果的に付着水滴が除去される。ち
なみに、２Ｗの重畳電界で圧電振動板２を起振すると、
水滴Ｌが移動し除去される距離ｄ（図１）は１５cmとな
った。なお、低周波の周波数は１ｋＨｚに限られるもの
ではなく、石英ガラス基板１に効率的に機械的振動を生
じさせる周波数を適宜選択することができる。

【００３４】（第３実施形態）第２実施形態における３
０ＭＨｚと１ｋＨｚの重畳電界を圧電振動板２に印加す
る際に、図６に示すように、圧電振動板２上に錘り７を
接合しておくと、より効果がある。この錘り７の重量は
石英ガラス基板１の重量との兼ね合いで最適値を選択す
る必要があるが、例えば１００ｇの錘り７を接合して、
２Ｗの重畳電界を圧電振動板２に印加した場合、水滴Ｌ
が移動し除去される距離ｄ（図１）は２０cmにまで延び
た。これは錘り７の慣性力により石英ガラス基板１の機
械的振動が助長されることによるものである。

【００３５】（第４実施形態）本実施形態では圧電振動
板２の伸縮振動を石英ガラス基板１の弾性波に変換する
ための変換部を、圧電振動板２自身の一部に形成してい
る。すなわち、図７において、ニオブ酸リチウムのＺカ
ット板よりなる圧電振動板２は板厚Ｌ10が１２２μm と
してあり、下面には一定間隔Ｌ12で幅Ｌ11の矩形溝２１
が多数（図では４個であるが実際には２０〜１００個と
する）形成されて変換部となっている。Ｌ11，Ｌ12の寸
法は共に同一で、基板表面に生じる弾性波の半波長であ
る５３μm としてあり、矩形溝２１の深さＬ13は接着剤
によって埋まらない程度の２０μm としてある。圧電振
動板２の上面と、隣り合う矩形溝２１間に位置する突条
部２２の下面とにはそれぞれ薄膜電極５１，５２が形成
されており、薄膜電極５２を形成した各突条部２２の端
面が直接石英ガラス基板１の表面に接着されている。な
お、各矩形溝２１の一端は圧電振動板２下面のいずれか
の側縁（紙面垂直方向）で閉塞されており、この部分で
各突条部２２端面の薄膜電極５２が互いに導通してい
る。

【００３６】このような構造の払拭装置を製造するに
は、Ｚカット板の一面に蒸着で薄膜電極５１を形成し、
この蒸着面を補強用の石英ガラス（図示略）に接着した
後、機械的研磨等によりＺカット板を１２２μm まで研
磨して圧電振動板２とする。そして、研磨面に、フォト
リソグラフィのリフトオフ法により、フッ酸をエッチン
グ液として矩形溝２１を形成し、この時マスク膜として
使用した金属膜をそのまま薄膜電極５２として使用す
る。この後、薄膜電極５２の形成面を水ガラスで石英ガ
ラス基板１の板面に接着する。なお、補強用の石英ガラ
スは機械式研磨等によって除去する。

【００３７】薄膜電極５１，５２間に第１実施形態と同
様の３０ＭＨｚの高周波電界を印加すると、圧電振動板
２は板厚方向へ伸縮振動し、突条部２２を介して石英ガ
ラス基板１の表面を局部的に押し下げ、あるいは引き上
げる。これにより、基板１表面が波打って、隣り合う突
条部２２間を一波長（１０６μm ）とする表面弾性波が
発生する。

【００３８】発明者等の実験では、３０ＭＨｚ、２Ｗの
高周波電界を圧電振動板２に印加した場合、水滴が移動
して除去された距離ｄ（図１）は第１実施形態と同様の
１０cmであった。

【００３９】なお、圧電振動板２に第２実施形態と同様
の３０ＭＨｚと１ｋＨｚの重畳電界を印加しても良い。
例えば２Ｗの重畳電界を印加すると、水滴が移動し除去
される距離ｄ（図１）は第２実施形態と同様の１５cmで
あった。

【００４０】（第５実施形態）第４実施形態で説明した
払拭装置Ｅの圧電振動板２上に、図８に示すように、第
３実施形態におけるような錘り７を接合し、このような
圧電振動板２に重畳電界を印加すると、錘り７の慣性力
によって石英ガラス基板１の機械的振動が助長されて、
水滴の移動除去がさらに効果的になされる。発明者等の
実験では、１００ｇの錘り７を接合して、第４実施形態
と同様の２Ｗの重畳電界を印加した場合、水滴が移動し
除去された距離ｄ（図１）は２０cmであった。なお、錘
り７として、払拭装置Ｅの製造時に使用する補強用の石
英ガラスを、除去することなくそのまま利用すれば、特
別に錘りを準備する必要がない。

【００４１】（第６実施形態）図９には変換部材の他の
例を示す。図において、変換部材４は直角三角形の断面
を有する角柱ブロック体で、材質はポリスチレンであ
る。この変換部材４は最長側面で石英ガラス基板１の板
面に接合されるとともに、変換部材４の残る側面の一方
４ａ（図１０）には、第１実施形態で説明したのと同一
の、両面に薄膜電極５１，５２を蒸着したニオブ酸リチ
ウムＺカット板の圧電振動板２が接合されている。圧電
振動板２は第１実施形態で説明したような、長辺２０m
m、短辺１０mm、板厚１２２μm の板体である。

【００４２】圧電振動板２を接合した変換部材４の側面
４ａは、石英ガラス基板１の板面に対して角度θで傾斜
している。この角度θは、変換部材４内の超音波縦波速
度ｖBULKが２３４０ｍ／ｓであり、石英ガラス基板１上
の表面弾性波速度ｖSAW が既述のように３１８０ｍ／ｓ
であることから、下式〔３〕で算出される４７．４°に
設定されている。この角度θ、速度ｖBULK，ｖSAW の関
係を図１１に示す。

【００４３】

【数５】

【００４４】このような構造の払拭装置Ｅの薄膜電極５
１，５２間に、給電スイッチ６１（図９）を介して交流
電源６２から３０ＭＨｚの高周波電圧を印加すると、圧
電振動板２は板厚方向へ伸縮振動し、これに伴って変換
部材４内に超音波の疎密波（圧力脈動）が生じて、石英
ガラス基板１の板面に対して角度（９０°−θ）（図１
１参照）で順次入力する。これにより、変換部材４の接
合面に接する石英ガラス基板１の表面が局部的に押し下
げ、あるいは引き上げられ、図１０の鎖線で示すよう
に、３０ＭＨｚの超音波に同期して進行する表面弾性波
が石英ガラス基板上に生じる。

【００４５】発明者等の実験によると、３０ＭＨｚ、２
Ｗの高周波電界を圧電振動板２に印加した場合、水滴Ｌ
が移動して除去される距離ｄ（図１）は第１実施形態と
同様の１０cmであった。

【００４６】なお、圧電振動板２に、第２実施形態と同
様の３０ＭＨｚと１ｋＨｚの重畳電界を印加しても良
い。この場合、１ｋＨｚの電界による圧電振動板２の板
厚方向の低周波振動は、変換部材４を介して石英ガラス
基板１に入力してこれを機械的に振動させる。この機械
的振動と３０ＭＨｚの高周波電界により生じる表面弾性
波とによって、２Ｗの重畳電界を印加した場合に石英ガ
ラス基板１上の水滴が移動し除去される距離ｄ（図１）
は第２実施形態と同様の１５cmにまで延びる。

【００４７】（第７実施形態）第６実施形態の圧電振動
板２上に、図１２に示すように錘り７を接合しても良
い。この状態で３０ＭＨｚと１ｋＨｚの重畳電界を圧電
振動板２に印加すると、錘り７の慣性力によって石英ガ
ラス基板１の低周波の機械的振動が助長され、高周波の
表面弾性波と相まって、石英ガラス基板１上の水滴をよ
り効果的に移動除去できる。発明者等の実験によると、
１００ｇの錘り７を設けて、２Ｗの重畳電界を圧電振動
板２に印加すると、水滴Ｌが移動し除去される距離ｄ
（図１）は第３実施形態と同様の２０cmとなる。

【００４８】（他の実施形態）第１実施形態〜第５実施
形態における突条部２２，３２と矩形溝２１，３１の幅
寸法Ｌ12，Ｌ9 とＬ11，Ｌ8 は、既に説明したような同
寸法にすると表面弾性波の発生効率が最も良いが、少な
くとも突条部２２，３２の形成周期を表面弾性波の波長
と等しくしておけば、寸法Ｌ12，Ｌ9 とＬ11，Ｌ8 を必
ずしも同一としなくても表面弾性波を発生させることが
できる。

【００４９】第６実施形態および第７実施形態における
変換部材４の材質は、これを伝達する超音波疎密波の縦
波速度ｖBULKが、石英ガラス基板１上の表面弾性波速度
ｖSAW よりも遅いものであれば良く（式〔３〕を参
照）、上記ポリスチレン以外にポリイミド、ポリビニル
クロライド、ベークライト等の樹脂系のものが使用でき
る。また、変換部材４は、既述のような直角三角形断面
にすると超音波疎密波が伝達する上で最も無駄がない
が、石英ガラス基板１に対して圧電振動板２を角度θで
支持する傾斜面を有する断面形状であれば、必ずしも直
角三角形断面に限定されるものではない。

【００５０】上記各実施形態において、圧電振動板２と
しては、ニオブ酸リチウム以外に、水晶やタンタル酸リ
チウム（LiTaO3）等の単結晶を使用でき、また、ジルコ
ン酸チタン酸鉛やチタン酸バリウム等の圧電セラミクス
を使用することもできる。

【００５１】上記各実施形態では被払拭基板を石英ガラ
ス基板としたが、これに限られるものではない。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明の払拭装置は、被
払拭基板上の水滴等を効果的に除去できるとともに、製
造簡易かつ安価で、電力消費が小さくかつコンパクトな
ものであり、車両用窓や各種機器の観察窓等の払拭に広
く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における、払拭装置を設
けた石英ガラス基板の破断斜視図である。

【図２】図１のII-II 線に沿った垂直断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態における、圧電振動板の
斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態における、変換部材の斜
視図である。

【図５】本発明の第１実施形態における、払拭装置の垂
直断面図である。

【図６】本発明の第３実施形態における、払拭装置の垂
直断面図である。

【図７】本発明の第４実施形態における、払拭装置の垂
直断面図である。

【図８】本発明の第５実施形態における、払拭装置の垂
直断面図である。

【図９】本発明の第６実施形態における、払拭装置を設
けた石英ガラス基板の部分拡大断面図である。

【図１０】本発明の第６実施形態における、払拭装置の
垂直断面図である。

【図１１】本発明の第６実施形態における、角度と速度
の関係を示す説明図である。

【図１２】本発明の第７実施形態における、払拭装置の
垂直断面図である。

【符号の説明】

１…石英ガラス基板、２…圧電振動板、２２…突条部、
３…変換部材、３２…突条部、４…変換部材、４ａ…側
面、５１，５２…薄膜電極、６２…電源、Ｅ…払拭装
置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 俊彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 山田 千秋 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 加藤 充明 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被払拭基板（１）上の水滴等を払拭する
   払拭装置（Ｅ）であって、 圧電振動板（２）と、 前記圧電振動板（２）の両面に形成された電極（５１，
   ５２）と、 前記電極（５１，５２）間へ高周波交流電圧を印加して
   前記圧電振動板（２）を板厚方向へ伸縮振動させる電源
   （６２）と、 前記圧電振動板（２）と前記被払拭基板（１）との間に
   介設されて、前記圧電振動板（２）の伸縮振動を、前記
   被払拭基板（１）の板面方向へ伝達する前記被払拭基板
   （１）の弾性波に変換する変換部材（３，４）とを備え
   ることを特徴とする払拭装置。
2. 【請求項２】 前記変換部材（３）は板体で、その上面
   に前記圧電振動板（２）が接合されるとともに、下面に
   は前記被払拭基板（１）上に生起される表面弾性波の波
   長に等しい間隔で複数の突条部（３２）が互いに平行に
   形成されており、前記各突条部（３２）の端面が前記被
   払拭基板（１）の板面に当接している請求項１に記載の
   払拭装置。
3. 【請求項３】 前記変換部材（４）は前記被払拭基板
   （１）の板面に当接するブロック体で、前記被払拭基板
   （１）の板面に対して角度θをなして前記圧電振動板
   （２）が接合された傾斜面（４ａ）を有しており、前記
   変換部材（４）内の超音波縦波速度をｖBULK、前記被払
   拭基板（１）上の表面弾性波速度をｖSAWとして、前記
   角度θが 【数１】 に設定されている請求項１に記載の払拭装置。
4. 【請求項４】 被払拭基板（１）上の水滴等を払拭する
   払拭装置（Ｅ）であって、 圧電振動板（２）と、 前記圧電振動板（２）の両面に形成された電極（５１，
   ５２）と、 前記電極（５１，５２）間へ高周波交流電圧を印加して
   前記圧電振動板（２）を板厚方向へ伸縮振動させる電源
   （６２）とを備え、 前記圧電振動板（２）の、前記被払拭基板（１）に接す
   る側に、前記圧電振動板（２）の伸縮振動を、前記被払
   拭基板（１）の板面方向へ伝達する前記被払拭基板
   （１）の弾性波に変換する変換部（２２）を形成したこ
   とを特徴とする払拭装置。
5. 【請求項５】 前記圧電振動板（２）の、前記被払拭基
   板（１）に接合された下面に、前記被払拭基板（１）上
   に生起される表面弾性波の波長に等しい間隔で複数の突
   条部（２２）を互いに平行に形成して前記変換部とした
   請求項４に記載の払拭装置。
6. 【請求項６】 前記電源（６２）は、前記被払拭基板
   （１）に機械的振動を生起させる低周波交流電圧を前記
   高周波交流電圧に重畳し、当該重畳電圧を前記電極（５
   １，５２）間へ印加するものである請求項１ないし５の
   いずれか一つに記載の払拭装置。
7. 【請求項７】 前記圧電振動板（２）の、前記被払拭基
   板（１）とは反対側の板面に、所定重量の錘り（７）を
   接合した請求項６に記載の払拭装置。