TWI656668B - 振動器、振動波驅動裝置、振動波馬達及電子裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種振動器，其係由非鉛為基的壓電材料所製且能夠被驅動以具有低功率消耗之足夠速度；並提供各使用該振動器之一種振動波驅動裝置及一種電子裝置。為了該目的，依據本發明之振動器包括：壓電元件，包括壓電材料和電極、及彈性體，其中該壓電材料中所含有的Pb成分係少於1000 ppm，而振動模式A中之共振頻率f_A 及振動模式B中之共振頻率f_B 係滿足(f_B -f_A )之絕對值＞2 (kHz)的關係，該振動模式A及該振動模式B係產生振動波於該彈性體中，以該些振動波之波前彼此相交。

Description

振動器、振動波驅動裝置、振動波馬達及電子裝置

[0001] 本發明係有關一種振動器，而亦有關一種振動波驅動裝置、一種振動波馬達、及一種電子裝置，其各使用振動器。

[0002] 近來，電子裝置之尺寸減小及能力增進已有進步，而超音波馬達亦已被要求具有較小的大小及操作於具有較低功率消耗之較高速度。PTL 1係揭露一種利用振動器之超音波馬達，該振動器包括矩形振動板及壓電元件，且其被驅動以兩種振動模式(亦即，正常振動及饋送振動)之組合。 　　[0003] 用於振動器之壓電陶瓷通常係由鋯鈦酸鉛(PZT)為基的材料所提供。那些材料含有大量的鉛於ABO₃ 型鈣鈦礦金屬氧化物之A部位上，而因此對於環境的影響被視為有問題的。為了對付該問題，提議壓電陶瓷，其係使用不含鉛(或含有少於1000 ppm之含量的鉛)的鈣鈦礦金屬氧化物。 　　[0004] PTL 2揭露一種壓電陶瓷，其中係藉由以鈣(Ca)替換鈦酸鋇之A部位的部分及以鋯(Zr)替換B部位的部分來增進壓電特性。 引例列表 專利文獻 　　[0005] 　　[PTL 1] 日本專利公開編號2012-231622 　　[PTL 2] 日本專利公開編號2009-215111

[0006] 然而，曾難以直接地以PTL 2中所揭露之非鉛為基的壓電陶瓷來替換鉛為基的壓電陶瓷(其被使用於PTL 1中所揭露之超音波馬達)。換言之，此替換造成以下問題：馬達速度減少及驅動期間之功率消耗(亦即，以0.2 m/s之恆定速度的輸入功率，舉例而言)增加。其原因係推測如下。鉛為基的壓電陶瓷與非鉛為基的壓電陶瓷之密度及楊氏模數係彼此不同。因此，即使當振動器在使用鉛為基的壓電陶瓷之情況下被令人滿意地驅動時，該相同振動器之驅動性能在使用非鉛為基的壓電陶瓷之情況下會降低。 　　[0007] 為了處理上述問題，本發明提供一種振動器，其具有小尺寸並操作於具有低功率消耗之高速度，即使使用非鉛為基的壓電陶瓷。本發明進一步提供一種振動波驅動裝置、一種振動波馬達、及一種電子裝置，其各使用該振動器。 　　[0008] 為了該目的，本發明提供一種振動器，其包括：壓電元件，包括壓電材料和電極、及彈性體，其中該壓電材料中所含有的Pb成分係少於1000 ppm，而振動模式A中之共振頻率f_A 及振動模式B中之共振頻率f_B 係滿足(f_B -f_A )之絕對值＞2 (kHz)的關係，該振動模式A及該振動模式B係產生振動波於該彈性體中，以該些振動波之波前彼此相交。 　　[0009] 依據本發明，非僅使用該非鉛為基的壓電陶瓷之該振動器、同時各使用該振動器之振動波驅動裝置、振動波馬達、及光學裝置均可被各驅動於具有低功率消耗之足夠速度。 　　[0010] 本發明之進一步特徵將從以下參考後附圖式之範例實施例的描述而變得清楚明白。

[0012] 以下將描述依據本發明之振動器、振動波驅動裝置、振動波馬達、及電子裝置的實施例。 　　[0013] 依據本發明之振動器包括：壓電元件，包括壓電材料和電極、及彈性體，其中該壓電材料中所含有的Pb成分係少於1000 ppm，而振動模式A中之共振頻率f_A 及振動模式B中之共振頻率f_B 係滿足(f_B -f_A )之絕對值＞2 (kHz)的關係，該振動模式A及該振動模式B係產生振動波於該彈性體中，以該些振動波之波前彼此相交。 　　[0014] 一種包括依據本發明之振動器的振動波馬達可被驅動於具有低功率消耗之足夠速度，當滿足上述條件時。 [振動器] 　　[0015] 依據本發明之振動器為一種包括壓電元件及彈性體之振動器。 　　[0016] 圖1A及1B各為闡明依據本發明之振動器(標示以1011)的實施例之概圖。圖1A為當從側面方向觀看振動器時之概圖，而圖1B為當從面對該壓電元件之側觀看振動器時之概圖。 　　[0017] 雖然彈性體包括振動板5及支撐構件6，但稍後描述之支撐構件6並未被顯示於圖1A及1B中。振動板5被固定地保持於壓電元件101上。因此，當壓電元件101擴張或收縮時，壓電元件101及包括振動板5之彈性體被造成彎曲為整體單元，因此產生彎曲振動於平面外方向(稱為「面外振動」於下文中)。 　　[0018] 用語「固定地保持」係暗示一種狀態，其中彈性體與壓電元件101之相對表面被至少部分地彼此接觸並固定；或一種狀態，其中其係利用(例如)插入其間的黏著劑而被彼此固定。亦即，其暗示一種狀態，其中對應於壓電元件101之擴張及收縮而產生的振動係可傳輸至彈性體。相反地說，用語「未被固定地保持之狀態」係暗示一種狀態，其中包括振動板5之彈性體並未實質上移動，即使有壓電元件101之擴張及收縮。 [彈性體] 　　[0019] 彈性體希望是由金屬所製，為了發展連同壓電元件101之彎曲振動的目的，以及從彈性體本身之性質和可工作性的觀點。可使用為彈性體之金屬包括(例如)鋁、黃銅、不銹鋼、及Fe-Ni(36%)合金。於那些範例中，從確保相關於利用介於其間的黏著劑(未顯示)之壓電元件101的黏合強度的觀點來看，不銹鋼是理想的。於此，術語「不銹鋼」係暗示一種含有鋼之質量50%或更多以及鉻之質量10.5%或更多的合金。於各種不銹鋼中，馬氏體不銹鋼是理想的，而SUS420J2是最理想的。彈性體之楊氏模數不限於特定範圍，但彈性體之楊氏模數(在室溫下)理想地是在不小於100 GPa且不大於230 GPa之範圍中。假如楊氏模數小於100 GPa，則將有可能其於振動器之驅動期間所產生的驅動力變為不足的。假如彈性體之楊氏模數太大，則將有可能其振動器之彎曲振動的中性平面從彈性體側朝向壓電陶瓷3而移位，以及其振動器之振動位移減少。 [壓電元件] 　　[0020] 壓電元件101包括具有矩形平行六面體形狀的壓電陶瓷3、及電極。 [矩形平行六面體壓電陶瓷] 　　[0021] 用於本申請案之發明中的壓電材料之類型不限於特定類型，但為了以下所詳述的理由而理想地為陶瓷。 　　[0022] 從致能該壓電陶瓷被製造以高尺寸精確度的觀點來看，壓電陶瓷3具有矩形平行六面體形狀。通常，隨著形狀變得更複雜且對稱性更低，則出現振動模式之更多變化。如此導致以下可能性：除了想要的振動模式(亦即，稍後描述的振動模式A和振動模式B)以外之不想要的振動被產生、以及想要的振動模式之位移被減少。 　　[0023] 用語「矩形平行六面體形狀」不僅包括矩形平行六面體形狀，還有藉由將矩形平行六面體之側邊去角所獲得的形狀。 [複數電極] 　　[0024] 壓電元件101具有複數電極以致其電場可被施加至壓電陶瓷3。僅需要複數電極能夠施加電場至壓電陶瓷3，且由至少二或更多電極所提供。 　　[0025] 如圖1中所示，電極被提供為配置於壓電陶瓷3與振動板5(其構成彈性體)之間的第一電極1；及配置於壓電陶瓷3之一表面(在與其中第一電極1所被配置之另一表面相反的側上)上的第二電極2，該第二電極2被分裂為兩部分。 　　[0026] 該些電極各由具有約5 nm至10 μm之厚度的導電層所形成。該些電極之材料不限於特定者，並可使用通常用於壓電元件中之材料。那些材料之範例為金屬，諸如Ti、Pt、Ta、Ir、Sr、In、Sn、Au、Al、Fe、Cr、Ni、Pd、Ag及Cu、以及那些金屬之化合物。 　　[0027] 該些電極可各由上述材料中之一者所製，或被形成為由上述材料中之二或更多者所製的疊層。該些電極可由不同的材料所製。 　　[0028] 形成該些電極之方法不限於特定者，且該些電極可藉由烘烤金屬膏、或使用另一適當方法(諸如濺射或氣相沈積製程)而被形成。該些電極可藉由圖案化而被形成為所欲的形狀。 　　[0029] 除了第一電極1及第二電極2以外的一或更多電極可被配置於壓電陶瓷3之該些表面上。 　　[0030] 佈線被配置為與該些電極相關來施加電場至壓電陶瓷之相應區，且該些佈線被連接至電源供應單元。 [壓電陶瓷] 　　[0031] 壓電陶瓷3係理想地由一件壓電陶瓷所製而不包括任何裂縫。 　　[0032] 用語「一件壓電陶瓷3」暗示一種透過燒製含有金屬元件之原料粉末而獲得之大塊形式的陶瓷，且具有實質上均勻的組成，該陶瓷展現不小於10 pm/V之壓電常數d₃₁ 或不小於30 pC/N之壓電常數d₃₃ 的絕對值(於室溫下)。壓電陶瓷3之壓電常數可依據日本電子資訊技術協會標準(JEITA EM-4501)而被判定自測量相關陶瓷之密度、共振頻率、及反共振頻率的結果。此一方法於下文中被稱為共振反共振方法。密度可藉由(例如)阿基米德方法來測量。共振頻率及反共振頻率可藉由利用(例如)阻抗分析器而被測量。 　　[0033] 壓電陶瓷3為一種大塊體(燒結體)，其係藉由燒製原料粉末來獲得，且其具有實質上均勻的組成。於本發明中，壓電陶瓷3是所謂的非鉛為基的陶瓷，其中鉛含量少於1000 ppm。更理想地，壓電陶瓷3具有於室溫(例如，25℃)下不小於100 GPa且不大於145 GPa之楊氏模數，因為較優的振動特性被獲得於此一範圍中。於室溫下之壓電陶瓷3的楊氏模數可藉由上述共振反共振方法來計算。至今已被使用之大部分壓電陶瓷含有鋯鈦酸鉛為主成分。因此已指出(例如)：當壓電元件被丟棄並暴露至酸雨或被留存在嚴峻環境下時，一般壓電陶瓷中之鉛成分可能溶解入土壤並可能不利地影響生態系統。然而，於鉛含量少於1000 ppm之情況下(如於本發明中所使用之壓電陶瓷3中)，即使壓電元件被丟棄並暴露至酸雨或被留存在嚴峻環境下，一般壓電陶瓷3中所含之鉛成分的影響被保持在可忽略的位準。鉛成分之含量可(例如)藉由ICP(感應耦合電漿)原子發射光譜學而被測量。 　　[0034] 另一方面，假如於室溫下之壓電陶瓷3的楊氏模數大於145 GPa，則將有可能其壓電陶瓷3更易於破裂。其原因在於：假如壓電陶瓷3之楊氏模數太大，則可歸因於壓電陶瓷之變形(畸變)的應力(其係以超音波馬達之驅動所造成)將被增加。 　　[0035] 通常，當板狀構件被彎曲時，拉力畸變發生於最外側上之表面中，而壓縮畸變發生於最內側上之表面中。此畸變之量在板表面上是最大的，且其在厚度方向上朝該板之內部而逐漸地減小。接近該板之中心，有一平面，其中既沒有壓縮畸變亦沒有拉力畸變發生。此一平面被稱為中性平面。 　　[0036] 假如壓電陶瓷3之楊氏模數太大，則振動器1011之彈性變形的中性平面將從彈性體側移位朝向壓電陶瓷3，藉此降低馬達驅動之效率並增加功率消耗(亦即，於0.2 m/s之恆定速度的輸入功率，舉例而言)。 　　[0037] 當壓電陶瓷之厚度被減少以意圖將中性平面移位朝向彈性體側以供增加馬達驅動之效率的目的時，則壓電陶瓷更易於破裂，因為於變形期間所造成的應力係正比於厚度之負二次方而增加。因此，簡單地使陶瓷薄化可能導致阻礙穩定的馬達驅動之可能性。 　　[0038] 壓電陶瓷3之密度不限於特定範圍。楊氏模數係取決於密度，且當密度不大於7×10³ kg/m³ 時，其傾向於落入不小於100 Gpa而不大於145 GPa之範圍內。密度之更理想範圍係不小於4.0×10³ kg/m³ 且不大於7.0×10³ kg/m³ 。 　　[0039] 因此，於理想的壓電陶瓷3中，鉛含量係少於1000 ppm，而於室溫下之楊氏模數係不小於100 GPa且不大於145 GPa。具有鈣鈦礦晶體結構之氧化物(亦即，鈣鈦礦氧化物)當作構成壓電陶瓷3之物質是更理想的。 　　[0040] 壓電陶瓷3之「主成分」係暗示一種佔據51%重量或更多(更理想地90%重量或更多，而再更理想地99%重量或更多)的材料，於其構成壓電陶瓷的材料之中。 　　[0041] 於本發明中，術語「鈣鈦礦氧化物」或「鈣鈦礦金屬氧化物」係暗示一種於「物理化學第5版之Iwanami字典」(由Iwanami Shoten出版於1998年二月20日)中所定義的氧化物。更明確地，該術語係暗示具有鈣鈦礦結構(其為理想地立方體結構)之氧化物。通常，具有鈣鈦礦結構之氧化物係由ABO₃ 之化學式所表達。B部位上之元素相對於O部位上之元素的莫耳比被表達為(1至3)。然而，假如氧化物具有鈣鈦礦結構為主相，則相關的氧化物亦被稱為鈣鈦礦氧化物，即使當介於元素量之間的比稍微地偏離自(1至3)時(例如，1.00至2.94到1.00至3.06)。氧化物是否具有鈣鈦礦結構可從(例如)使用X射線繞射或電子束繞射之結構分析的結果來判定。 　　[0042] 於鈣鈦礦氧化物中，元素A及B係佔據單元晶格之特定位置，其被稱為A部位及B部位，以離子之形式。於立方體系統之單元晶格中，例如，元素A係位於立方體之頂點上，而元素B係位於立方體之體中心上。元素O係佔據(當作氧之負離子)立方體之面中心位置。當元素A、元素B、及元素O於座標系統上稍微地移位自單元晶格中之對稱位置時，則鈣鈦礦結構之單元晶格被畸變，因此提供正方晶體系統、菱形系統、或斜方晶體系統。 　　[0043] A部位離子及B部位離子之價數的可能組合被提供以A⁺ B⁵⁺ O^2- ₃ 、A²⁺ B⁴⁺ O^2- ₃ 、A³⁺ B³⁺ O^2- ₃ 、以及來自結合其中的二或更多者所得之固溶體。各離子之價數可為位於相同部位上之複數離子的平均價數。 　　[0044] 振動器被組態成操作於上述振動模式A(其中未彼此相交的兩條節點線被產生於彈性體和壓電元件中)、及上述振動模式B(其中未彼此相交的三條節點線被產生於彈性體和壓電元件中)，該振動模式A中之兩條節點線與該振動模式B中之三條節點線相交。再者，振動器被構成以致其振動模式A中之共振頻率f_A 及振動模式B中之共振頻率f_B 係滿足(f_B -f_A )之絕對值＞2 (kHz)的關係。 　　[0045] 圖2A及2B各為概圖，其闡明依據本發明之振動器中的兩個面外振動模式之一範例。構成彈性體之振動板5包括凸部51。利用包括凸部51之彈性體，由振動器1011所產生之振動可更被有效率地傳輸至一被固持與凸部51接觸之移動體，而因此該移動體可被驅動以較低的功率消耗。如以下所述，振動模式A及振動模式B(其中振動波之波前係彼此相交)係產生於彈性體中。圖2A中所示之振動模式代表兩種面外振動模式之一(稱為模式A)。於模式A中，未彼此相交的兩條節點線係產生實質上平行於具有矩形平行六面體形狀(或平面中之矩形形狀)之振動器1011的長邊之方向(亦即，平行於由相關於構成彈性體之振動板5的箭號X所標示之方向)。 　　[0046] 圖3A及3B各為概圖，其被參考以解釋依據本發明之振動器中的節點線及迴路線的面內分佈。圖3A代表兩條節點線與一條迴路線之間的位置關係，當從壓電元件側觀看振動狀態時。節點線係由一點鏈線所標示，而迴路線係由點虛線所標示。模式A中之兩條節點線(顯示於圖3A中)不彼此相交。 　　[0047] 圖2B中所示之振動模式代表兩種面外振動模式之另一(稱為模式B)。於模式B中，未彼此相交的三條節點線係產生實質上平行於具有矩形平行六面體形狀(或平面中之矩形形狀)之振動器1011的短邊之方向(亦即，平行於由相關於構成彈性體之振動板5的箭號Y所標示之方向)。共振頻率、節點線之數目、及介於模式A與模式B之各者中的節點線之間(之中)的位置關係可藉由以下方式而被測量：施加AC電壓至振動器1011(當驅動頻率被改變時)。更明確地，其可藉由以下方式來判定：利用雷射都卜勒振動計以測量每驅動頻率之平面外方向上的位移之平面內分佈。 　　[0048] 圖3B代表三條節點線與兩條迴路線之間的位置關係，當從壓電元件側觀看振動狀態時。節點線係由一點鏈線所標示，而迴路線係由點虛線所標示。那三條節點線不彼此相交。 　　[0049] 圖2A中所示之振動模式A中的共振頻率f_A 係藉由以下方式來測量：假設(當作節點線)一位置，其中該位移(亦即，在相交平面XY之方向上的位移)在振動器1011之短邊的方向上(亦即，在Y方向上)實質上為零；或一位置，其中位移之正和負值被反轉從一者至另一者。接著，判定頻率：在該頻率上該節點線沿著壓電元件101之長邊的方向(亦即，在X方向上)而產生、在該頻率上該節點線產生在兩個位置(於兩條線中)上、及在該頻率上該位移於該兩個位置上介於該些節點線之間的中間位置(迴路線)上變為實質上最大的。因此而判定之頻率為振動模式A中之共振頻率f_A 。更明確地，該測量被履行如下。其中在模式A中的該節點線產生在兩個位置(於兩條線中)上之頻帶係約略地藉由以下方式來指明：施加同相(具有0°之相位差)的電壓至兩個第二電極(當該些施加電壓之頻率被改變時)。之後，藉由以下方式以測量共振頻率f_A ：更精細地調整該些施加電壓之頻率、及判定該位移於該兩個位置上介於該些節點線之間的中間位置(迴路線)上所變為實質上最大的該頻率。 　　[0050] 圖2B中所示之振動模式B中的共振頻率f_B 被測量如下。首先，反相(具有180°之相位差)的電壓被施加至兩個第二電極。當以此一方式施加該些電壓時，共振頻率係藉由以下方式來測量：辨識(當作節點線)一位置，其中該位移(亦即，在相交平面XY之方向上的位移)在振動器1011之長邊的方向上(亦即，在X方向上)實質上為零；或一位置，其中位移之正和負值被反轉從一者至另一者。接著，判定頻率：在該頻率上該節點線係產生於沿著壓電元件101之長邊的方向(在其短邊之方向上的任何位置上)之三個位置上(於三條線中)、及在該頻率上該位移於該三個位置中的任意相鄰兩個位置上介於該些節點線之間的中間位置(迴路線)上變為實質上最大的。如此所判定之頻率為振動模式B中之共振頻率f_B 。 　　[0051] 於此，振動模式A中之兩條節點線係相交振動模式B中之三條節點線。 　　[0052] 圖3C表示該些節點線與該些迴路線之間的位置關係，當(從壓電元件側)觀看其中模式A與模式B被彼此疊置之狀態時。節點線係由一點鏈線所標示，而迴路線係由點虛線所標示。 　　[0053] 因為振動模式A中之兩條節點線係相交振動模式B中之三條節點線，所以出現於模式A中之兩條節點線間的中間上之迴路線係相交模式B中之三條節點線。因此，橢圓軌道中之振動可被產生接近於該些交點之各者。 　　[0054] 於下文中，以上要點將被詳細地描述。 　　[0055] 橢圓軌道中之振動係參考圖4A及4B而被詳細地描述於下。 　　[0056] 圖4A為一圖示，當從側面地面對壓電元件之長邊的一邊觀看本發明之振動器時。 　　[0057] 圖4B為一圖示，從該些凸部上方之一邊觀看圖4A之振動器。 　　[0058] 圖4A概略地表示一狀態，其中凸部51之頂端部分藉由依序地產生兩個振動模式(亦即，模式A及模式B)而被振動。橢圓軌道中之振動係產生於X-Z平面中，接近於其中模式A中之振動提供迴路且其中模式B中之振動提供節點的位置。如上所述地配置的凸部51之頂端部分(由●所標示的點)亦各被振動以類似方式，因此造成如由圖4A中之點虛線所標示的橢圓軌道中之振動。 　　[0059] 如從圖4A所見，橢圓軌道中之振動的上及下部分係彼此相反地振動，於振動器1011之長邊的方向。因此，於圖4A所示之橢圓軌道中之振動的情況下，當移動體將被移動於+X方向時，必須使凸部51與移動體接觸於其中橢圓運動之上半部是在該振動之下的週期期間；以及使凸部51不與移動體接觸或弱化介於其間的接觸壓力於其中橢圓運動之下半部是在該振動之下的週期期間。接觸壓力係根據模式A中之位移來判定，其係由Z方向上之振動所提供，而移動體可藉由將接觸壓力設至適當值而被有效率地移動以低功率消耗。更明確地，接觸壓力係由介於兩模式中的共振頻率間之差異(f_B -f_A )的絕對值所判定。於(f_B -f_A )之絕對值小於或等於2(kHz)的情況下，當移動體將藉由產生模式B中之振動(在接近f_B 之頻率)而被移動於+X方向時，則模式A中之振動亦被顯著地同時產生，因為f_A 之值係接近於f_B 之值。接觸壓力必須被增加以抑制模式A中之振動。因此，功率效率整體地降低。 　　[0060] 於(f_B -f_A )之絕對值＞2 (kHz)的情況下，振動器可被驅動以低功率消耗(亦即，於0.2 m/s之恆定速度的輸入功率，舉例而言)。f_B -f_A ＞2 (kHz)之情況是更理想的，從驅動控制之容易度的觀點而言。通常，於振動器中，在共振頻率之較高頻率側上，位移對於頻率之相依性是較小的且該位移可被更輕易地控制以頻率改變(相較於在共振頻率之較低頻率側上)。因此，振動器1011被驅動，藉由施加AC電壓以高於模式A及模式B中之共振頻率的頻率、及藉由履行控制來獲得振動之所欲位移，透過逐漸地將該頻率逼近模式B中之共振頻率的拂掠驅動。於該情況下，假如模式A中之共振頻率出現在逐漸地將該頻率逼近模式B中之共振頻率的步驟中所拂掠的頻率範圍中，則介於凸部51與移動體之間的接觸壓力將會太大，且於模式A中之共振頻率上的功率消耗將被增加。為了該原因，(f_B -f_A )之絕對值＞2 (kHz)是理想的。 　　[0061] (f_B -f_A )之絕對值大於或等於2.1 (kHz)的情況是更為理想的，因為模式A中之接觸壓力可被設計為較小的值且功率消耗可被進一步減少。 [壓電陶瓷之形狀及尺寸] 　　[0062] 非鉛為基的壓電陶瓷3之尺寸不限於特定值。然而，藉由設計壓電陶瓷3以此等尺寸如不超出自振動板5 (其構成彈性體)，則非鉛為基的壓電陶瓷3之振動可被有效率地傳輸至彈性體，且振動器可被驅動以較低的功率消耗。假如壓電陶瓷3具有此等尺寸如超出自振動板5，則壓電陶瓷3之超出部分將不會促成傳輸振動至彈性體。因此效率惡化且功率消耗增加。 　　[0063] 當壓電陶瓷3被擴張及收縮時，振動器之位移在以下條件被最大化：壓電陶瓷之長邊l_c 佔據振動板5(其構成彈性體)之長邊l_p 的92%至96%之範圍。假如佔據比率小於92%，則振動器之位移將被減少。假如佔據比率大於96%，則Δf將更接近於0且將難以滿足(f_B -f_A )之絕對值大於或等於2 (kHz)的關係。 　　[0064] 壓電陶瓷3之厚度不限於特定值，但壓電陶瓷之厚度t_c 及長邊l_c 理想地滿足t_c 大於或等於0.250 (mm)並小於或等於-0.25×l_C +2.475 (mm)的關係。 　　[0065] 當厚度大於0.250 (mm)時，則壓電陶瓷較不受加工期間之破裂的影響，且產量增加。假如厚度大於( -0.25×l_C +2.475)，則振動器之功率消耗(亦即，於0.2 m/s之恆定速度的輸入功率，舉例而言)將被增加，因為非鉛為基的壓電陶瓷具有比鉛為基的壓電陶瓷更大的楊氏模數，而因此振動器之彈性變形的中性平面被置於較接近壓電陶瓷3之側邊上。 [壓電陶瓷之組成] 　　[0066] 壓電陶瓷3之組成不限於特定者，只要鉛含量少於1000 ppm(亦即，非鉛為基的)，而於室溫下之楊氏模數係不小於100 GPa且不大於145 GPa。例如，鈦酸鋇系(諸如鈦酸鋇、鈦酸鋇鈣、及鈦酸鋇鈣鋯)之壓電材料可被使用。替代地，壓電陶瓷3可為具有鈦酸鉍鈉系之壓電材料、鈮酸系(諸如鈮酸鉀鈉和鈮酸鈦酸鈉鋇)之壓電材料、鉍鐵酸鹽系之壓電材料，等等，的組成之任何壓電陶瓷。再者，含有上述組成為主成分(或以複合形式)之壓電陶瓷可被使用於依據本發明的振動器1011中。 　　[0067] 從獲得良好振動特性之觀點而言，壓電陶瓷3理想地係由(於上述範例之中)含有氧化物(其含有Ba、Ca及Ti)為主成分並滿足x大於或等於0.02且小於或等於0.30 (其中x代表Ca相對於Ba和Ca之莫耳數總和的莫耳比)之關係的陶瓷所製。有關壓電陶瓷中之Zr的含量，代表Zr相對於Ti和Zr之莫耳數總和的莫耳比之y係滿足y大於或等於0.00並小於或等於0.095之關係。 　　[0068] 更理想地，y大於或等於0.01並小於或等於0.095之關係應被滿足，從增進振動特性之觀點而言。 　　[0069] 尤其，壓電陶瓷3理想地含有(當作主成分)由以下通式(1)所表示之鈣鈦礦金屬氧化物 　　(Ba_1-x Ca_x )_α (Ti_1-y Zr_y )O₃ (1) 　　其中α係大於或等於0.986並小於或等於1.100， 　　x係大於或等於0.02並小於或等於0.30，以及 　　y係大於或等於0.00並小於或等於0.095， 　　且壓電陶瓷中(除了主成分以外)所含有之金屬成分的含量不大於1重量部分(針對金屬)，相對於金屬氧化物之100重量部分。 　　[0070] 特別地，理想地，金屬氧化物含有Mn，且Mn的含量不小於0.02重量部分且不大於0.40重量部分(針對金屬)，相對於金屬氧化物之100重量部分。 　　[0071] 由通式(1)所表示之金屬氧化物係暗示其位於A部位上的金屬元素為Ba和Ca，以及其位於B部位上的金屬元素為Ti和Zr。然而，Ba和Ca之部分可位於B部位上。類似地，Ti和Zr之部分可位於A部位上。 　　[0072] 於通式(1)中，B部位上之元素相對於元素O的莫耳比為(1至3)。然而，即使具有稍微偏離自上述值之莫耳比，其中金屬氧化物具有鈣鈦礦結構為主相的情況仍落入本發明之範圍內。 　　[0073] 金屬氧化物是否具有鈣鈦礦結構可從(例如)使用X射線繞射或電子束繞射之結構分析的結果來判定。 　　[0074] 於室溫(例如，25℃)下含有由通式(1)所表示之鈣鈦礦金屬氧化物為主成分的壓電陶瓷3之楊氏模數係實質上於100 GPa至145 GPa之範圍中。 　　[0075] 於通式(1)中，表示A部位上之Ca的莫耳比之x係在大於或等於0.02並小於或等於0.30之範圍中。當鈣鈦礦鈦酸鋇中之Ba的部分係以指定範圍內之Ca來替換時，介於斜方晶體與正方晶體之間的相位變遷溫度被移位朝向較低溫度側，藉此穩定的壓電振動可被獲得於振動波馬達及振動器1011之驅動溫度範圍中。然而，假如x大於0.30，則將有可能其壓電陶瓷之壓電常數不夠大，以及其振動波馬達之轉速變得不足。另一方面，假如x小於0.02，則將有可能其介電損失(tanδ)增加。介電損失之增加可能導致增加其在當施加電壓至壓電元件101以驅動馬達時所產生的熱之可能性，減少驅動馬達之效率，並增加消耗的輸出功率。 　　[0076] 於通式(1)中，標示B部位上之Zr的莫耳比之y係在大於或等於0.00並小於或等於0.095之範圍中。假如y大於0.095，則將有可能其去極化溫度(T_d )(亦即，壓電性之最高溫度)降至低於80℃，以及其壓電陶瓷之壓電特性在高溫處消失。 　　[0077] 於此說明書中，術語「去極化溫度(T_d )」被定義如下。於從室溫升高溫度至某溫度T_d (℃)(在經過來自極化處置之足夠時間以後)、並接著再次降低溫度至室溫之程序中，壓電常數所被減自升高溫度前之壓電常數的溫度就是去極化溫度。於本說明書中，壓電常數所變為小於升高溫度前之90%壓電常數的溫度被稱為去極化溫度T_d 。 　　[0078] 於通式(1)中，標示A部位上之Ba和Ca的莫耳量相對於B部位上之Ti和Zr的莫耳量之比的α係理想地在大於或等於0.986並小於或等於1.100之範圍中。假如α小於0.986，則構成壓電陶瓷之晶體微粒將更易遭受異常微粒生長，且壓電陶瓷之機械強度將被減小。另一方面，假如α大於1.100，則用以發展壓電陶瓷之微粒生長所需的溫度將為如此高以致其壓電陶瓷無法使用一般爐具而被燒結。於此，用語「無法被燒結」係暗示一種狀態，其中密度的值不夠；或一種狀態，其中許多孔洞或缺陷存在於壓電陶瓷內部。 　　[0079] 測量壓電陶瓷3之組成的方法不限於特定者。測量方法之範例包括X射線螢光分析、ICP原子發射光譜學、及原子吸收分析。壓電陶瓷3中所含之重量比及組成比可利用那些測量方法之任一者來測量。 　　[0080] 理想地，壓電陶瓷3含有(當作主成分)由通式(1)所表示之鈣鈦礦金屬氧化物，該金屬氧化物含有Mn，且Mn的含量不小於0.02重量部分且不大於0.40重量部分(針對金屬)，相對於金屬氧化物之100重量部分。 　　[0081] 含有上述範圍之Mn的壓電陶瓷增進了絕緣性質以及機械品質係數Q_m 。於此，術語「機械品質係數Q_m 」係暗示一係數，其代表在評估壓電元件為振動器之情況下由振動所造成的彈性損失。機械品質係數之大小被觀察為阻抗測量之結果中的共振曲線之銳度。換言之，機械品質係數Q_m 為代表壓電元件之共振的銳度之常數。當機械品質係數Q_m 很大時，則接近共振頻率之壓電元件的畸變量被增加，且壓電元件可被有效地振動。雖然PTL 2並未包括有關機械品質係數Q_m 之任何建議，但已認為其PTL 2中所揭露的壓電陶瓷中之Q_m 值是相當小的且接近共振頻率之畸變量亦是相當小的，因為其不含Mn。 　　[0082] 絕緣性質及機械品質係數之增進想必有助於以下事實：由具有不同於Ti和Zr之原子價的Mn所引入之有缺陷的雙極產生了內部電場。由於內部電場之存在，壓電元件101之可靠度可被確保在當施加電壓以驅動壓電元件101時。 　　[0083] Mn之含量被計算如下。首先，個別金屬(亦即，Ba、Ca、Ti、Zr及Mn)之含量係藉由(例如)X射線螢光(XRF)分析、ICP原子發射光譜學、或原子吸收分析而被測量自壓電陶瓷3。接著，構成由通式(1)所表示之金屬氧化物的元素之重量被轉換相關於氧化物，而在該轉換後Mn重量相對於那些元素之總重量的比(其總重量被假設為100)被計算為Mn之容量。 　　[0084] 假如Mn之容量小於0.02重量部分，則將有可能其用以驅動壓電元件101所需之極化處置的效果變為不足的。另一方面，假如Mn之容量大於0.40重量部分，則將有可能其壓電特性變為不足的；或者其六角結構之晶體(無助於壓電特性)被發展。 　　[0085] Mn不限於金屬Mn，且僅需被含有(當作Mn成分)於壓電材料中而不管所含之Mn的形式。例如，Mn可被溶解於固態在B部位上，或者可被含有於微粒邊界上。壓電陶瓷3可含有Mn成分於非僅金屬之形式、同時亦為離子、氧化物、金屬鹽、複合物，等等。所含之Mn的理想形式為針對B部位之固溶體，從絕緣性質及燒結之容易度的觀點而言。於針對B部位之固溶體的情況下，假設其A部位上之Ba和Ca的莫耳量相對於B部位上之Ti、Zr及Mn的莫耳量之比被標示為A2/B2，則A2/B2之理想範圍係大於或等於0.993並小於或等於0.998。 　　[0086] 壓電陶瓷3可含有Bi之0.042重量部分或更多以及0.850重量部分或更少(針對金屬)，相對於由通式(1)所表示之金屬氧化物的100重量部分。Bi相對於金屬氧化物之容量可藉由(例如)ICP原子發射光譜學而被測量。Bi可存在於陶瓷形式之壓電材料的微粒邊界上，或可被溶解於(Ba, Ca)(Ti, Zr)O₃ 之鈣鈦礦結構中的固態中。當Bi存在於微粒邊界上時，介於微粒之間的摩擦力減少且機械品質係數增加。另一方面，當Bi被取入其形成鈣鈦礦結構之固溶體時，相位變遷溫度降低且壓電常數對於溫度之相依性減少，藉此機械品質係數被進一步增進。當被取入固溶體之Bi的位置是A部位時，則此為理想的，因為相對於Mn之電荷平衡被增進。 　　[0087] 壓電陶瓷3可含有除了通式(1)中所包括之元素以外的成分(稱為「附屬成分」，Mn及Bi，在不改變其特性的範圍內。附屬成分之總量理想地是小於1.2重量部分，相對於通式(1)中所表示之金屬氧化物的100重量部分。假如附屬成分超過1.2重量部分，則將有可能其壓電陶瓷3之壓電特性及絕緣特性會降低。再者，除了Ba、Ca、Ti、Zr及Mn以外之附屬成分中的金屬元素之含量理想地是不大於1.0重量部分(針對氧化物)或不大於0.9重量部分(針對金屬)，相對於壓電陶瓷之300重量部分。於本發明中，用語「金屬元素」同時亦包括類金屬元素，例如Si、Ge及Sb。假如除了Ba、Ca、Ti、Zr及Mn以外的金屬元素之含量超過1.0重量部分(針對氧化物)或0.9重量部分(針對金屬)，相對於壓電陶瓷之300重量部分，則將有可能其壓電陶瓷3之壓電特性及絕緣特性會顯著地降低。 　　[0088] 於附屬成分中之Li、Na、Mg及Al元素的總量理想地是不大於0.5重量部分(針對金屬)，相對於壓電陶瓷之300重量部分。假如Li、Na、Mg及Al元素的總量超過0.5重量部分(針對金屬)，相對於壓電陶瓷之300重量部分，則將有可能其燒結是不足的。於附屬成分中之Y及V元素的總量理想地是不大於0.2重量部分(針對金屬)，相對於壓電陶瓷之300重量部分。假如Y及V元素的總量超過0.2重量部分(針對金屬)，相對於壓電陶瓷之300重量部分，則將有可能其極化處置是難以執行的。 　　[0089] 附屬成分之範例為燒結助劑(諸如Si、Cu及B)。本發明中所使用之壓電材料可含有Sr及Mg於此類如通常含有的量(當作不可避免的成分)，於Ba及Ca之可商購的材料中。類似地，本發明中之壓電陶瓷3可含有Nb於此類如通常含有的量(當作不可避免的成分)，於Ti之可商購的材料中；以及可含有Hf於此類如通常含有的量(當作不可避免的成分)，於Zr之可商購的材料中。 　　[0090] 測量附屬成分之重量部分的方法不限於特定者。測量方法之範例包括X射線螢光(XRF)分析、ICP原子發射光譜學、及原子吸收分析。 [彈性體之支撐構件] 　　[0091] 依據本發明之振動器中的彈性體包括振動板5及支撐構件6。更理想地，振動板5及支撐構件6被彼此集成地形成。圖4B為闡明依據本發明之振動器的實施例之概圖。於所示的實施例中，由如振動板5之相同材料所製的支撐構件6被配置於振動板5之表面外部且被連接至振動板5。利用此一組態，振動器可被輕易地安裝至壓電裝置(諸如稍後所述之振動馬達)，而不妨礙從該振動器所產生的振動。藉由於支撐構件6形成孔洞(如圖4B中所示)並將固定構件裝入該些孔洞，則壓電裝置之結構可被多樣地設計。支撐構件6之形狀不限於特定者，但支撐構件6理想地係小於彈性體。再者，理想的是其支撐構件6之至少部分比振動板5更薄或具有比振動板5更窄的形狀，為了在一種由支撐構件6支撐振動板5之狀態下，盡可能不衰減振動器之振動。 [振動波驅動裝置] 　　[0092] 依據本發明之振動波驅動裝置的特徵在於包括上述振動器及電源供應構件7(其供應電力至振動器)。 　　[0093] 圖5為闡明依據本發明之振動波驅動裝置的實施例之概圖。如圖5中所示，電壓施加裝置9係透過電源供應構件7及電源供應構件7中所包括之電佈線71以供應電壓至振動器1011。AC電壓(V1)被施加至壓電元件101的兩個驅動相位電極31之一者，該一者被置於右側上，而AC電壓(V2)被施加至其被置於左側上之另一驅動相位電極31。當V1及V2被施加於接近模式A中之共振頻率的頻率(在相同相位)時，壓電元件101(相應於驅動相位電極31)被整體地擴張及收縮。結果，模式A中之振動係產生於振動器1011中。當V1及V2被施加於接近模式B中之共振頻率的頻率(在透過180°移位的相位)時，相應於右側上之驅動相位電極31的壓電元件101被收縮，而相應於左側上之驅動相位電極31的壓電元件101被擴張。替代地，相應於左側上之驅動相位電極31的壓電元件101被收縮，而相應於右側上之驅動相位電極31的壓電元件101被擴張。結果，模式B中之振動係產生於振動器1011中。藉由以此方式彼此獨立地產生兩模式，振動位移被增加，且共振頻率可被輕易地判定，在當利用如上所述之雷射都卜勒振動計來測量共振頻率時。當稍後描述之移動體被帶入與振動器接觸時，振動位移被極端地減少。因此，於測量共振頻率之情況下，共振頻率被理想地測量於一狀態，其中移動體並未與振動器接觸。然而，當移動體並未與振動器接觸時，將有可能其振動位移被過度地增加，以及其壓電陶瓷3被損壞。因此，V1及V2之大小理想地被保持盡可能地小。可容許位準係使得其最大值為1至20 V/mm之電場被施加至壓電陶瓷3。 　　[0094] 再者，V1及V2之大小理想地被設為具有相同的絕對值。此等設定有效地增加振動位移，當個別模式被主動地產生時。 　　[0095] 介於V1與V2之間的相位差θ將被描述於下。 　　[0096] 當相位差θ被設為介於0°與180°之間的值(亦即，0°＜θ＜180°)時，(V1+V2)與(V1-V2)之向量係彼此正交。此表示其模式A及模式B中之振動被產生，以及其介於兩振動之間的相位差被移位90°。結果，於圖4A所示的橢圓軌道中之振動中，當X方向上之凸部51的速度為最大時則Z方向上之位移被最大化。因此，藉由在接觸移動體之狀態下驅動振動器，移動體可被移動。 　　[0097] 因此，藉由將V1和V2之電壓的大小設為相同以及將介於V1與V2之間的相位差θ設為0°和180°以外的值，則模式A和模式B可被產生，且介於兩振動之間的相位差被永遠固持於90°或-90°。因此，當X方向上之凸部51的速度為最大時則Z方向上之位移被最大化。因此移動體可被有效率地移動。 　　[0098] 模式A及模式B中之位移可藉由改變介於V1與V2之間的相位差θ而被改變。然而，當模式A中之位移增加時，則模式B中之位移減少。反之，當模式A中之位移減少時，則模式B中之位移增加。介於凸部51與移動體之間的接觸壓力亦可根據相位差θ而被改變，但模式B中之位移亦被同時地改變。因此，接觸壓力無法以類似於控制(f_B -f_A )之絕對值的方式來調整。 [振動波馬達] 　　[0099] 依據本發明之振動波馬達的特徵在於包括振動波驅動裝置、以及固持與彈性體接觸之移動體。利用此一組態，可提供能夠準確地移動該移動體之振動波馬達。圖6為闡明依據本發明之振動波馬達的實施例之概圖。如圖6中所示，移動體(滑動器)8被配置於彈性體上，以凸部51插入於其間。兩個凸部51被理想地配置為對稱的，相對於其通過彈性體之中心的XZ平面或YZ平面。此係因為由凸部51上之振動器1011所接收的來自移動體(滑動器)8之反作用力被避免偏向。於此，凸部51之頂端被理想地固持於由移動體(滑動器)8所壓制之壓力接觸狀態。於該壓力接觸狀態下，移動體(滑動器)8可利用凸部51之橢圓運動而被移動於由箭號所標示之方向。雖然以上描述係配合其中振動波驅動裝置被保持固定且移動體被移動之情況來做出，但該組態可被修改以致其移動體被保持固定而振動波驅動裝置被移動。 [光學裝置] 　　[0100] 依據本發明之光學裝置的特徵在於包括上述振動波馬達、及光學構件，其被配置而可由振動波馬達所移動。光學構件與移動體被動態地彼此連接。於本發明中，用語「動態地連接」係暗示一種狀態，其中兩構件係彼此直接地接觸或者利用一插入其間之第三構件來接觸以致其利用一構件之座標變化、體積改變、或形狀改變所產生的力被傳輸至另一構件。藉由將振動波馬達動態地連接至移動體及進一步至光學構件，則光學構件可被準確地移動。 　　[0101] 圖7為闡明依據本發明之光學裝置(透鏡筒裝置中之聚焦透鏡單元)的實施例之概圖。於圖7中，移動體(滑動器)8被固持與振動器1011壓力接觸。電源供應構件7被配置於如振動器1011之表面的相同側上，該表面包括壓電元件之第二電極。當透過電源供應構件7以將所欲電壓從電壓施加裝置(未顯示於圖7中)施加至振動器1011時，彈性體之凸部(未顯示於圖7中)係造成橢圓運動。 　　[0102] 固持構件11係藉由(例如)焊接而被固定至振動器1011，以致其不會產生不想要的振動。移動殼12係藉由螺絲13而被固定至固持構件11以便與振動器1011集成。振動波馬達(超音波馬達)係由上述構件所形成。兩個導引構件14被安裝至移動殼12以致其振動波馬達可被線性地移動於導引構件14上方之相反方向(前向及後向)。 　　[0103] 作用為透鏡筒裝置之聚焦透鏡的透鏡16(光學構件)將被描述於下。透鏡16被固定至透鏡固持構件15，且其具有平行於振動波馬達之移動方向的光軸(未顯示)。透鏡固持構件15被線性地移動於兩個導引構件14(描述於下)上方，如利用振動馬達，以供聚焦對準(聚焦操作)。兩個導引構件14被配適至移動殼12及透鏡固持構件15兩者以容許移動殼12及透鏡固持構件15之線性運動。利用此一組態，移動殼12及透鏡固持構件15可被線性地移動於導引構件14上方。 　　[0104] 耦合構件17係作用為用以將其由振動波馬達所產生之驅動力傳輸至透鏡固持構件15的構件，且其被配適並安裝至透鏡固持構件15。利用此一組態，透鏡固持構件15可連同移動殼12而被平順地移動於沿著兩個導引構件14之相反方向。 　　[0105] 感應器18係讀取一黏附至透鏡固持構件15之側表面的刻度尺19之位置資訊，藉此檢測導引構件14上之透鏡固持構件15的位置。 　　[0106] 因此，透鏡筒驅動中之聚焦透鏡單元係藉由組合如上所述之個別構件來組成。 　　[0107] 雖然以上描述係配合針對單眼反射式相機之透鏡筒裝置來做出以當作光學裝置之範例，但本發明可被應用於配備有振動波馬達之多種光學裝置，包括各種類型的相機，諸如小型相機(其中透鏡與相機體被彼此集成)、及電子靜態相機。 [彈性體之製造方法] 　　[0108] 彈性體之製造方法不限於特定者。在備製用於彈性體(由，例如，SUS420J2所製)之矩形板後，該板可藉由研磨、拋光、及/或雷射處理而被加工為所欲形狀。 　　[0109] 包括凸部之彈性體可藉由(例如)沖壓加工而被形成；或者藉由從彈性體分離地形成凸部、並接著將該些凸部固定至彈性體而被製造。從沖壓加工之容易度的觀點而言，彈性體之厚度理想地係在不小於0.1 mm且不大於5 mm之範圍中。凸部具有約0.1 mm至4 mm之高度，並佔據彈性體上之1 mm² 至25 mm² 的面積。凸部之形狀可為矩形平行六面體、圓柱形、或半球形。 　　[0110] 長邊方向上及短邊方向上之彈性體的長度各理想地為不大於20 mm(從大小減小之觀點)、且不小於2 mm(從加工容易度之觀點)。 　　[0111] 具有絕佳摩擦係數及抗磨損力之接觸部分可被配置於凸部之各者的頂端上。當凸部被與彈性體集成地形成時，用以組合彈性體所需的工時可被減少，相較於分離地形成凸部及彈性體的情況。再者，因為不再需要履行介於凸部與彈性體之間的定位，所以可抑制製造部件之間的變異。 [壓電元件及振動器之製造方法] 　　[0112] 依據本發明之振動器的製造方法不限於特定者。典型的製造方法被描述於下。振動器中所使用之壓電元件係藉由以下方式來獲得：形成複數電極於一件具有矩形平行六面體形狀之壓電陶瓷上。該件具有矩形平行六面體形狀之壓電陶瓷可被獲得(例如)，藉由燒製含有所欲金屬元素之原料粉末、及藉由將該原料粉末之燒結體加工成為所欲形狀。複數電極可被形成(例如)，藉由濺射、或者藉由塗敷金屬膏並將已塗敷的金屬膏乾燥或烘烤。銀膏被理想地使用，從確保低成本及提供足夠導電性之觀點。 　　[0113] 極化處置需被履行以發展壓電元件中之壓電性。極化處置可被履行在將壓電元件固定至彈性體之稍後描述步驟以前或以後。然而，當極化處置被履行在固定步驟以前時，則後續步驟需被履行於相關壓電陶瓷之居里溫度以下。其原因在於避免壓電陶瓷之去極化以及防止壓電性之消失。 　　[0114] 接著，壓電元件被固定至彈性體。於固定步驟中，例如，具有流動性之彈性樹脂先質被塗敷於壓電元件或振動器之接合表面上。於此，術語「流動性」係暗示連續地流動並移動而不停止之性質。術語「彈性樹脂先質」係暗示在被硬化之前的彈性樹脂，亦即液態下之黏著劑。黏著劑可屬於所謂的一成分類型或二成分類型。彈性樹脂先質所被塗敷於上之表面可為壓電元件之接合表面或振動器之接合表面的任一者。 　　[0115] 接著，彈性樹脂先質被硬化。於硬化步驟中，壓電元件及彈性體被帶入與插入其間之已塗敷表面的壓力接觸。於壓力接觸狀態下，施加的壓力需不低於如保持壓電陶瓷相對於彈性體無法移動的此一位準，且不高於如避免壓電陶瓷之破裂的此一位準。當彈性樹脂先質為熱固黏著劑時，則硬化時間可藉由在壓力接觸狀態下加熱振動器而被縮短。於加熱步驟中，加熱溫度需考量如上所述之壓電陶瓷的居里溫度來判定。 　　[0116] 此外，電源供應構件可被提供與電極關聯如所需。利用電源供應構件之提供，電壓施加裝置(例如，電源供應)與振動器可被彼此電氣地導通。 [振動波驅動裝置之製造方法] 　　[0117] 依據本發明之振動波驅動裝置的製造方法不限於特定者。如圖6中所示，舉例而言，移動體(滑動器)8被配置於彈性體上，以兩個凸部51置於其間。兩個凸部51被理想地配置為對稱的，相對於其通過彈性體之中心的XZ平面或YZ平面。此係因為由凸部51上之振動器1011所接收的來自移動體(滑動器)8之反作用力被避免偏向。於此，凸部51之頂端被理想地固持於由移動體(滑動器)8所壓制之壓力接觸狀態。於該壓力接觸狀態下，移動體(滑動器)8可利用橢圓軌道中之凸部51的振動而被移動於由箭號所標示之方向。 [範例] 　　[0118] 以下將參考範例以描述依據本發明之振動波驅動裝置、振動波馬達、及光學裝置，但本發明不由以下範例所限制。 [範例1] 　　[0119] 首先，壓電陶瓷係藉由燒製金屬氧化物粉末來獲得。根據藉由X射線螢光(XRF)分析來測量壓電陶瓷之組成，壓電陶瓷含有Mn之0.16重量部分(針對金屬)及Bi之0.28重量部分(針對金屬)，相對於(Ba_0.86 Ca_0.14 )_0.989 (Ti_0.93 Zr_0.07 )O₃ 之100重量部分。鉛之含量係少於200 ppm。根據藉由X射線繞射(XRD)測量來分析壓電陶瓷之晶體結構，已證明其壓電陶瓷具有鈣鈦礦結構。因此，壓電陶瓷含有非鉛為基的鈣鈦礦金屬氧化物。根據藉由阿基米德方法來測量壓電陶瓷之密度，其密度為5.7×10³ kg/m³ 。

接著，壓電陶瓷被加工為10×2.5×0.5mm³之尺寸，用以測量壓電陶瓷之各種參數。壓電元件之測試件係藉由以下方式來製造：利用網印以將銀膏塗敷(當作電極)於壓電陶瓷之兩表面(10×2.5mm²)上。銀膏係藉由將該測試件固持於800℃下10分鐘而被烘烤。接著，壓電元件之該製得的測試件在以下條件下接受極化處置：100℃之溫度、1kV/mm之電場、及30分鐘之時間。根據藉由共振反共振方法來評估室溫(25℃)下之壓電元件的測試件，則楊氏模數Yp為125GPa，而壓電常數d₃₁為-90pm/V。

在將壓電陶瓷研磨並拋光為0.30mm之厚度以後，壓電陶瓷被切為8.3×5.7mm²之大小，而獲得具有矩形平行六面體形狀之一件壓電陶瓷。驅動相位電極和接地電極係利用網印(使用銀膏)而被形成於該一件壓電陶瓷之相反表面上。耦合電極被形成於壓電陶瓷之側表面上以建立介於壓電陶瓷之相反表面上所形成的接地電極之間的電氣導通，藉此獲得壓電元件。銀膏被用以形成耦合電極。銀膏係藉由將該壓電元件固持於800℃下10分鐘而被烘烤。彈性體被接著固定至壓電元件，以黏著劑插入於其間。

彈性體係由符合JIS標準之磁性不銹鋼SUS420J2所製，該不銹鋼具有9.0×5.8×0.3mm³之尺寸。SUS420J2為一種馬氏體不銹鋼，其具有包含鋼之質量70%或更多以及鉻之質量12至14%的組成，且具有204GPa之楊氏模數。諸如圖4A及4B中所示之支撐構件被配置於彈性體之 表面外部，而諸如圖4A、4B及6中所示之凸部被提供於彈性體之表面內。於此範例中，凸部具有3×3mm²之矩形平行六面體形狀(具有1mm之高度)，且係藉由沖壓加工來形成。雖然圖4A、4B及6闡明具有理想矩形平行六面體形狀之凸部，但凸部之角落事實上由於加工之限制而被稍微地圓化。凸部被提供在兩位置上，該兩位置係位於其短邊方向上之彈性體的中央區中且於其長邊方向上自彈性體之兩端分隔通過1.7mm。

黏著劑被給定為環氧樹脂為基的液體黏著劑(具有120℃之玻璃變遷溫度)，且藉由利用分配器而被塗敷以足夠量於彈性體之接合表面上。彈性體被帶入與壓電元件之一表面壓力接觸，在與另一表面(驅動相位電極被形成於該表面上)相反的側上。黏著劑被接著硬化，藉由將壓力接觸狀態下之彈性體與壓電元件兩者置入爐具、及藉由將其保持於130° 60分鐘。

接著，如圖5中所示，電源供應構件係藉由熱壓力接合而被接合至驅動相位電極和接地電極，在該彈性體所未被固定至之壓電元件的表面上。更明確地，具有彈性纜線之形式的電源供應構件係藉由利用各向異性導電膜(ACF)而被連接至壓電元件。熱壓力接合之條件被設為10sec之時間及2Mpa之壓力。

接著，極化處置被履行在壓電陶瓷上於100℃。更明確地，用於極化處置之接觸管腳被帶入與壓電元件之兩個驅動相位電極接觸，且DC電壓被施加至驅動相位電極(以其彈性體連接至接地)。於該時刻，DC電壓被施加至壓電陶瓷30分鐘，在電場之強度為1.0 kV/mm之條件下。

[0126] 依據本發明之振動器E係透過上述步驟而被獲得。

[0127] 之後，振動波驅動裝置A(諸如圖5中所示者)係藉由將電壓施加裝置透過電源供應構件而連接至振動器E來製造。 　　[0128] AC電壓V1及V2(各具有10 Vpp之振幅)係透過驅動相位電極而被施加至振動波驅動裝置A。於該狀態下，當改變頻率從150 kHz至1 kHz時，利用雷射都卜勒振動計以於各頻率上測量平面外方向上之振動器的位移之平面內分佈。 　　[0129] 首先，當介於V1與V2之間的相位差被設為0°時，具有兩條未彼此相交之節點線的振動模式A被產生於振動器E中，而介於該兩條節點線之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於87.80 kHz。結果，發現其振動器E之振動模式A中的共振頻率f_A 為87.80 kHz。 　　[0130] 接下來，當介於V1與V2之間的相位差被設為180°時，具有三條未彼此相交之節點線的振動模式B被產生，而介於該三條節點線之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於90.85 kHz。結果，發現其振動器E之振動模式B中的共振頻率f_B 為90.85 kHz。 　　[0131] 從如此所獲得之結果，發現其介於振動模式A中的共振頻率f_A 與振動模式B中的共振頻率f_B 之間的差被給定為f_B -f_A =3.05 (kHz)。 　　[0132] 再者，由於將當介於V1與V2間之相位差被設為0°時所產生之振動模式A中的該兩條節點線與當介於V1與V2間之相位差被設為180°時所產生之振動模式B中的該三條節點線疊置，則該兩條節點線與該三條節點線相交。 [範例2至9] 　　[0133] 振動器F至M係透過如範例1中之那些相同步驟來獲得，除了藉由研磨及拋光處理而將壓電陶瓷成形為具有單獨的厚度t_C 、短邊的長度、及長邊的長度l_C (列入以下所提供之表中)。 　　[0134] 之後，振動波驅動裝置F至M(各為諸如圖5中所示者)係藉由將電壓施加裝置透過電源供應構件而連接至振動器F至M來製造。 　　[0135] AC電壓V1及V2(各具有10 Vpp之振幅)係透過驅動相位電極而被施加至振動波驅動裝置F至M之各者。於該狀態下，當改變頻率從1 kHz至150 kHz時，利用雷射都卜勒振動計以於各頻率上測量平面外方向上之振動器F至M之各者的位移之平面內分佈。首先，當介於V1與V2之間的相位差被設為0°時，具有兩條未彼此相交之節點線的振動模式A被產生於振動器F至M之各者中，而介於該兩條節點線之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於表1中所列之頻率上。結果，發現其振動器F至M之振動模式A中的共振頻率f_A 為表1中所列之頻率。 　　[0136] 再者，當介於V1與V2之間的相位差被設為180°時，具有三條實質上垂直於振動模式A中之節點線且未彼此相交的節點線之振動模式B被產生於振動器F至M之各者中，而介於該三條節點線中的兩條之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於表1中所列之頻率上。結果，發現其振動器F至M之振動模式B中的共振頻率f_B 為表1中所列之頻率。 　　[0137] 從如此所獲得之結果，發現其介於振動模式A中的共振頻率f_A 與振動模式B中的共振頻率f_B 之間的差被給定為表1中所列之fB-fA (kHz)的個別值。 　　[0138] 再者，由於將當介於V1與V2間之相位差被設為0°時所產生之振動模式A中的該兩條節點線與當介於V1與V2間之相位差被設為180°時所產生之振動模式B中的該三條節點線疊置，則該兩條節點線與該三條節點線相交於振動器F至M之各者中。 　　[0139][範例10] 　　[0140] 於範例10中，鈮酸鈉、鈦酸鋇、及四氧化三錳被使用為原料粉末，且被混合在一起以致其Na、Ba、Nb、Ti及Mn形成含有相對於(Na_0.88 Ba_0.12 )(Nb_0.88 Ti_0.12 )O₃ 之Mn的0.032重量部分之組成。混合粉末被燒製於1150℃之最大溫度5小時。 　　[0141] 根據藉由IC原子發射光譜學以測量壓電陶瓷的組成，含有Mn之0.032重量部分(針對金屬)相對於(Na_0.88 Ba_0.12 )(Nb_0.88 Ti_0.12 )O₃ 之100重量部分，且鉛之含量少於200 ppm。根據藉由X射線繞射(XRD)測量來分析壓電陶瓷之晶體結構，已發現其晶體結構為鈣鈦礦結構。再者，根據藉由阿基米德方法來測量壓電陶瓷之密度，其密度為4.5×10³ kg/m³ 。 　　[0142] 接著，壓電陶瓷被加工為10×2.5×0.5 mm³ 之尺寸，用以測量壓電陶瓷之各種參數。壓電元件之測試件係藉由以下方式來製造：利用網印以將銀膏塗敷於壓電陶瓷之兩表面(10×2.5 mm² )上。銀膏係藉由將該測試件固持於800℃下10分鐘而被烘烤。接著，壓電元件之該製得的測試件在以下條件下接受極化處置：100℃之溫度、1 kV/mm之電場、及30分鐘之時間。根據藉由共振反共振方法來評估室溫(25℃)下之壓電元件的測試件，則楊氏模數Yp為125 GPa，而壓電常數d₃₁ 為-60 pm/V。 　　[0143] 振動器N係透過類似於範例1中之那些步驟來獲得，除了其使用具有上述組成之壓電陶瓷。 　　[0144] 之後，振動波驅動裝置N(諸如圖5中所示者)係藉由將電壓施加裝置透過電源供應構件而連接至振動器N來製造。 　　[0145] AC電壓V1及V2(各具有10 Vpp之振幅)係透過驅動相位電極而被施加至振動波驅動裝置N。於該狀態下，當改變頻率從1 kHz至150 kHz時，利用雷射都卜勒振動計以於各頻率上測量平面外方向上之振動器N的位移之平面內分佈。首先，當介於V1與V2之間的相位差被設為0°時，具有兩條未彼此相交之節點線的振動模式A被產生於振動器N中，而介於該兩條節點線之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於88.4 kHz。結果，發現其振動器N之振動模式A中的共振頻率f_A 為88.4 kHz。 　　[0146] 接下來，當介於V1與V2之間的相位差被設為180°時，具有三條實質上垂直於振動模式A中之節點線且未彼此相交的節點線之振動模式B被產生於振動器N中，而介於該三條節點線中的兩條之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於90.5 kHz。結果，發現其振動器N之振動模式B中的共振頻率f_B 為90.5 kHz。 　　[0147] 從如此所獲得之結果，發現其介於振動模式A中的共振頻率f_A 與振動模式B中的共振頻率f_B 之間的差被給定為f_B -f_A =2.1 (kHz)。 　　[0148] 再者，由於將當介於V1與V2間之相位差被設為0°時所產生之振動模式A中的該兩條節點線與當介於V1與V2間之相位差被設為180°時所產生之振動模式B中的該三條節點線疊置，則該兩條節點線與該三條節點線相交。 [範例11] 　　[0149] 於範例11中，壓電陶瓷係藉由燒製其具有與範例1中不同的組成之金屬氧化物粉末來獲得。根據藉由X射線螢光(XRF)分析以測量壓電陶瓷的組成，含有Mn之0.12重量部分(針對金屬)相對於(Ba_0.90 Ca_0.10 )TiO₃ 之100重量部分，且鉛之含量少於200 ppm。根據藉由X射線繞射(XRD)測量來分析壓電陶瓷之晶體結構，已發現其晶體結構為鈣鈦礦結構。因此，壓電陶瓷含有由鈦酸鋇替代品所製之鈣鈦礦金屬氧化物。再者，根據藉由阿基米德方法來測量壓電陶瓷之密度，其密度為5.6×10³ kg/m³ 。 　　[0150] 接著，壓電陶瓷被加工為10×2.5×0.5 mm³ 之尺寸，用以測量壓電陶瓷之各種參數。壓電元件之測試件係藉由以下方式來製造：利用網印以將銀膏塗敷於壓電陶瓷之兩表面(10×2.5 mm² )上。銀膏係藉由將該測試件固持於800℃下10分鐘而被烘烤。接著，壓電元件之該製得的測試件在以下條件下接受極化處置：100℃之溫度、1 kV/mm之電場、及30分鐘之時間。根據藉由共振反共振方法來評估室溫(25℃)下之壓電元件的測試件，則楊氏模數Yp為132 GPa，而壓電常數d₃₁ 為-75 pm/V。 　　[0151] 振動器O係透過類似於範例1中之那些步驟來獲得，除了其使用具有上述組成之壓電陶瓷。 　　[0152] 之後，振動波驅動裝置O(諸如圖5中所示者)係藉由將電壓施加裝置透過電源供應構件而連接至振動器O來製造。 　　[0153] AC電壓V1及V2(各具有10 Vpp之振幅)係透過驅動相位電極而被施加至振動波驅動裝置O。於該狀態下，當改變頻率從1 kHz至150 kHz時，利用雷射都卜勒振動計以於各頻率上測量平面外方向上之振動器O的位移之平面內分佈。首先，當介於V1與V2之間的相位差被設為0°時，具有兩條未彼此相交之節點線的振動模式A被產生於振動器O中，而介於該兩條節點線之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於90.0 kHz。結果，發現其振動器O之振動模式A中的共振頻率f_A 為90.0 kHz。 　　[0154] 接下來，當介於V1與V2之間的相位差被設為180°時，具有三條實質上垂直於振動模式A中之節點線且未彼此相交的節點線之振動模式B被產生於振動器O中，而介於該三條節點線中的兩條之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於92.2 kHz。結果，發現其振動器O之振動模式B中的共振頻率f_B 為92.2 kHz。 　　[0155] 從如此所獲得之結果，發現其介於振動模式A中的共振頻率f_A 與振動模式B中的共振頻率f_B 之間的差被給定為f_B -f_A =2.2 (kHz)。 　　[0156] 再者，由於將當介於V1與V2間之相位差被設為0°時所產生之振動模式A中的該兩條節點線與當介於V1與V2間之相位差被設為180°時所產生之振動模式B中的該三條節點線疊置，則該兩條節點線與該三條節點線相交。 [比較範例1] 　　[0157] 為了與本發明進行比較，透過以下程序以製造壓電陶瓷。 　　[0158] 首先，壓電陶瓷係藉由燒製其具有與範例1中不同的組成之金屬氧化物粉末來獲得。根據藉由X射線螢光(XRF)分析以測量壓電陶瓷的組成，含有Mn之0.12重量部分(針對金屬)相對於BaTiO₃ 之100重量部分，且鉛之含量少於200 ppm。根據藉由X射線繞射(XRD)測量來分析壓電陶瓷之晶體結構，已發現其晶體結構為鈣鈦礦結構。因此，壓電陶瓷含有非鉛為基的鈣鈦礦金屬氧化物。再者，根據藉由阿基米德方法來測量壓電陶瓷之密度，其密度為6.0×10³ kg/m³ 。 　　[0159] 接著，壓電陶瓷被加工為10×2.5×0.5 mm³ 之尺寸，用以測量壓電陶瓷之各種參數。壓電元件之測試件係藉由以下方式來製造：利用網印以將銀膏塗敷於壓電陶瓷之兩表面(10×2.5 mm² )上。銀膏係藉由將該測試件固持於800℃下10分鐘而被烘烤。接著，壓電元件之該製得的測試件在以下條件下接受極化處置：100℃之溫度、1 kV/mm之電場、及30分鐘之時間。根據藉由共振反共振方法來評估室溫(25℃)下之壓電元件的測試件，則楊氏模數Yp為130 GPa，而壓電常數d₃₁ 為-85 pm/V。 　　[0160] 在將壓電陶瓷研磨並拋光為0.40 mm之厚度以後，壓電陶瓷被切為8.9×5.7 mm² 之大小，而獲得具有矩形平行六面體形狀之一件壓電陶瓷。驅動相位電極和接地電極係利用網印(使用銀膏)而被形成於該一件壓電陶瓷之相反表面上。耦合電極被形成於壓電陶瓷之側表面上以建立介於壓電陶瓷之相反表面上所形成的接地電極之間的電氣導通，藉此獲得壓電元件。銀膏被用以形成耦合電極。銀膏係藉由將該壓電元件固持於800℃下10分鐘而被烘烤。 　　[0161] 振動器P係透過類似於範例1中之那些步驟來獲得，除了其使用具有上述組成之壓電元件。 　　[0162] 之後，振動波驅動裝置P(諸如圖5中所示者)係藉由將電壓施加裝置透過電源供應構件而連接至振動器P來製造。 　　[0163] AC電壓V1及V2(各具有10 Vpp之振幅)係透過驅動相位電極而被施加至振動波驅動裝置P。於該狀態下，當改變頻率從1 kHz至150 kHz時，利用雷射都卜勒振動計以於各頻率上測量平面外方向上之振動器P的位移之平面內分佈。首先，當介於V1與V2之間的相位差被設為0°時，具有兩條未彼此相交之節點線的振動模式A被產生於振動器P中，而介於該兩條節點線之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於109.10 kHz。結果，發現其振動器P之振動模式A中的共振頻率f_A 為109.10 kHz。 　　[0164] 接下來，當介於V1與V2之間的相位差被設為180°時，具有三條實質上垂直於振動模式A中之節點線且未彼此相交的節點線之振動模式B被產生於振動器P中，而介於該三條節點線中的兩條之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於109.10 kHz。結果，發現其振動器P之振動模式B中的共振頻率f_B 為109.10 kHz。 　　[0165] 從如此所獲得之結果，發現其介於振動模式A中的共振頻率f_A 與振動模式B中的共振頻率f_B 之間的差被給定為f_B -f_A =0.00 (kHz)。 　　[0166] 再者，由於將當介於V1與V2間之相位差被設為0°時所產生之振動模式A中的該兩條節點線與當介於V1與V2間之相位差被設為180°時所產生之振動模式B中的該三條節點線疊置，則該兩條節點線與該三條節點線相交。 [比較範例2] 　　[0167] 於比較範例2中，振動器Q係透過類似於比較範例1中之那些步驟來獲得，除了其藉由研磨及拋光處理以將壓電陶瓷加工為具有0.4 mm之厚度及8.8 mm之長邊的形狀。 　　[0168] 之後，振動波驅動裝置Q(諸如圖5中所示者)係藉由將電壓施加裝置透過電源供應構件而連接至振動器Q來製造。 　　[0169] AC電壓V1及V2(各具有10 Vpp之振幅)係透過驅動相位電極而被施加至振動波驅動裝置Q。於該狀態下，當改變頻率從1 kHz至150 kHz時，利用雷射都卜勒振動計以於各頻率上測量平面外方向上之振動器Q的位移之平面內分佈。首先，當介於V1與V2之間的相位差被設為0°時，具有兩條未彼此相交之節點線的振動模式A被產生於振動器Q中，而介於該兩條節點線之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於110.25 kHz。結果，發現其振動器Q之振動模式A中的共振頻率f_A 為110.25 kHz。 　　[0170] 接下來，當介於V1與V2之間的相位差被設為180°時，具有三條實質上垂直於振動模式A中之節點線且未彼此相交的節點線之振動模式B被產生於振動器Q中，而介於該三條節點線中的兩條之間的中間(相應於迴路線)之位置上的位移被最大化於110.75 kHz。結果，發現其振動器Q之振動模式B中的共振頻率f_B 為110.75 kHz。 　　[0171] 從如此所獲得之結果，發現其介於振動模式A中的共振頻率f_A 與振動模式B中的共振頻率f_B 之間的差被給定為f_B -f_A =0.50 (kHz)。 　　[0172] 再者，由於將當介於V1與V2間之相位差被設為0°時所產生之振動模式A中的該兩條節點線與當介於V1與V2間之相位差被設為180°時所產生之振動模式B中的該三條節點線疊置，則該兩條節點線與該三條節點線相交。 [使用範例1至11之振動器的振動波馬達] 　　[0173] 接下來，振動波馬達(諸如圖6中所示者)係藉由以下方式來製造：將彈性體配置於振動器E至O(於範例1至11中所製造)之各者中，以被固持與移動體(滑動器)接觸。 　　[0174] AC電壓V1及V2(各具有100 Vpp之振幅)係透過驅動相位電極而被施加至製得的振動波馬達。於該時刻，介於V1與V2之間的相位差θ被設為90°，且驅動頻率被拂掠從(f_B +5)kHz至(f_B -5)kHz以往復於由圖6中之箭號所指示的方向。表2列出在上述條件下評估最大速度以及於恆定速度(0.2 m/s)之功率消耗的結果。 [使用比較範例1及2之振動器的振動波馬達] 　　[0175] 振動波馬達(諸如圖6中所示者)係透過類似步驟來製造，藉由利用比較範例1及2中所製造之振動器P及Q的各者。振動波馬達被接著驅動並評估。表2進一步列出於那些情況下評估最大速度及功率消耗之結果。 　　[0176][0177] 如從表2所見，於範例1至11之振動波馬達中，最大速度為高而功率消耗為低。因此，獲得針對最大速度及功率消耗兩者之滿意的值。 　　[0178] 另一方面，於比較範例1及2之振動波馬達中，最大速度被減少幾乎一半且功率消耗被增加兩倍或更多，相較與範例1至11中之那些值。因此，功率消耗(亦即，於0.2 m/s之輸入功率)是極大的。 [光學裝置之製造方法] 　　[0179] ＜範例12及比較範例3＞ 　　[0180] 一種光學裝置(諸如圖7中所示者)係藉由以下方式而被製造為範例12：將範例1中所製造的振動波驅動裝置連接至光學構件。再者，一種光學裝置(諸如圖7中所示者)係藉由以下方式而被製造為比較範例3：將比較範例1中所製造的振動波驅動裝置連接至光學構件。一種相應於AC電壓之施加的自動聚焦操作被確認於該些光學裝置之各者中，但該自動聚焦操作之聚焦時間在範例12中比在比較範例3中更為短。 [電子裝置] 　　[0181] 當上述振動器被安裝以結合電子裝置時，獲得了良好的振動特性。再者，當上述振動波驅動裝置被安裝以結合電子裝置時，獲得了利用該電子裝置之良好的驅動特性。 　　[0182] 雖然已參考了範例實施例來描述本發明，但應理解其本發明不限於所揭露的範例實施例。以下申請專利範圍之範圍應被賦予最寬廣的解讀以涵蓋所有此等修改及同等的結構和功能。

[0183]

1‧‧‧第一電極

2‧‧‧第二電極

3‧‧‧壓電陶瓷

5‧‧‧振動板

6‧‧‧支撐構件

7‧‧‧電源供應構件

8‧‧‧移動體(滑動器)

9‧‧‧電壓施加裝置

11‧‧‧固持構件

12‧‧‧移動殼

13‧‧‧螺絲

14‧‧‧導引構件

15‧‧‧透鏡固持構件

16‧‧‧透鏡

17‧‧‧耦合構件

18‧‧‧感應器

19‧‧‧刻度尺

31‧‧‧驅動相位電極

51‧‧‧凸部

71‧‧‧電佈線

101‧‧‧壓電元件

1011‧‧‧振動器

[0011] 　　[圖1A] 圖1A為闡明依據本發明之振動器的實施例之概圖。 　　[圖1B] 圖1B為闡明依據本發明之振動器的實施例之概圖。 　　[圖2A] 圖2A為概圖，其闡明依據本發明之振動器中的兩個面外振動模式之一範例。 　　[圖2B] 圖2B為概圖，其闡明依據本發明之振動器中的兩個面外振動模式之另一範例。 　　[圖3A] 圖3A為概圖，其被參考以解釋依據本發明之振動器中的節點線及迴路線的面內分佈。 　　[圖3B] 圖3B為概圖，其被參考以解釋依據本發明之振動器中的節點線及迴路線的面內分佈。 　　[圖3C] 圖3C為概圖，其被參考以解釋依據本發明之振動器中的節點線及迴路線的面內分佈。 　　[圖4A] 圖4A為闡明依據本發明之振動器的實施例之概圖。 　　[圖4B] 圖4B為闡明依據本發明之振動器的實施例之概圖。 　　[圖5] 圖5為闡明依據本發明之振動波驅動裝置的實施例之概圖。 　　[圖6] 圖6為闡明依據本發明之振動波馬達的實施例之概圖。 　　[圖7] 圖7為闡明一種光學裝置的實施例之概圖，該光學裝置係使用依據本發明之製造方法來製造。

Claims (13)

1. 一種振動器，包含：壓電元件，包括壓電材料和電極；及彈性體，其中該壓電材料中所含有的Pb成分係少於1000ppm，以及面外振動模式A中之共振頻率f_A及面外振動模式B中之共振頻率f_B係滿足(f_B-f_A)之絕對值>2(kHz)的關係，該振動模式A及該振動模式B係產生振動波於該彈性體中，以該些振動波之波前彼此相交。
2. 如申請專利範圍第1項之振動器，其中在室溫的該壓電材料之楊氏模數不小於100GPa且不大於145GPa。
3. 如申請專利範圍第1或2項之振動器，其中該彈性體包括振動板及支撐構件，而該壓電材料之長邊l_c的長度落入該振動板之長邊l_p的長度的92%至96%之範圍內。
4. 如申請專利範圍第1或2項之振動器，其中該壓電材料之厚度t_c及長邊l_c的長度係滿足t_c大於或等於0.250mm並小於或等於-0.25×l_C+2.475mm的關係。
5. 如申請專利範圍第1或2項之振動器，其中該壓電材料 為含有鈦酸鋇系、鈦酸鉍鈉系、鈮酸系、或鉍鐵酸鹽系為主成分或者以複合形式的壓電陶瓷之一。
6. 如申請專利範圍第1或2項之振動器，其中該壓電材料含有以下為主成分：含Ba、Ca及Ti之氧化物，以及表示Ca相對於Ba和Ca之莫耳數總和的莫耳比之x係滿足x大於或等於0.02並小於或等於0.30之關係。
7. 如申請專利範圍第1或2項之振動器，其中該壓電材料含有Ba、Ti及Zr，以及表示Zr相對於Ti和Zr之莫耳數總和的莫耳比之y係滿足y大於或等於0.01並小於或等於0.095之關係。
8. 如申請專利範圍第1或2項之振動器，其中該壓電材料含有由以下通式(1)所表達之鈣鈦礦氧化物為主成分，且除了該主成分以外之該壓電材料中所含有的成分之含量不大於針對金屬之1重量部分，相對於該氧化物之100重量部分：(Ba_1-xCa_x)_α(Ti_1-yZr_y)O₃ (1)其中α係大於或等於0.986並小於或等於1.100，x係大於或等於0.02並小於或等於0.30，以及y係大於或等於0並小於或等於0.095。
9. 如申請專利範圍第1或2項之振動器，其中該振動板與 該支撐構件被彼此集成地形成。
10. 一種振動波驅動裝置，包含依據申請專利範圍第1或2項之振動器、及電源供應構件。
11. 一種振動波馬達，包含依據申請專利範圍第10項之振動波驅動裝置、及移動體，該移動體被配置以與其構成該振動波驅動裝置之該振動器的該彈性體接觸。
12. 一種光學裝置，包含依據申請專利範圍第11項之振動波馬達、及光學構件，該光學構件被配置以成為可由該振動波馬達所移動的。
13. 一種電子裝置，包含依據申請專利範圍第1或2項之振動器，或依據申請專利範圍第10項之振動波驅動裝置。