压电材料、压电元件和电子设备的制造方法_4

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897。喷墨记录装置881还 包括:用于将记录纸张从自动给送部897传送到预定的记录位置并且从该记录位置传送到 出口 898的作为转印介质的安装部的传送单元899 ;在该记录位置对记录纸进行记录的记 录单元891 ;和用于使记录单元891回复的回复单元890。记录单元891包括用于容纳根据 本发明的实施方案的排液头的托架892。托架892沿轨道行进。
[0150] 这样的喷墨记录装置中,响应于从计算机发送的电信号,托架892沿轨道行进。对 压电材料上设置的电极施加驱动电压时,使压电材料变形。变形时,压电材料经由图3B中 所示的隔膜103挤压独立液室102,由此将墨从排出口 105排出以打印字符。
[0151] 根据本发明的实施方案的排液装置能够以高速度均匀地排出液体并且能够减小 尺寸。除了上述的打印机以外,根据本发明的实施方案的排液装置能够用于其他喷墨记录 装置,例如传真机、多功能设备和复印机、以及工业排液装置。此外,用户能够选择对于每种 用途所需的转印介质。而且,排液头可相对于安装于作为安装部的平台上的转移介质移动。
[0152] (超声波马达)
[0153] 以下对根据本发明的实施方案的超声波马达进行说明。该超声波马达包括振动部 件和与该振动部件接触的移动体。该振动部件包括根据本发明的实施方案的压电7Π 件或多 层压电元件。
[0154] 图6A是根据本发明的实施方案的超声波马达的示意图。图6B是根据本发明的另 一实施方案的超声波马达的示意图。图6A中所示的超声波马达包括根据本发明的实施方 案的压电元件的单板。该超声波马达包括振子201、通过压力弹簧(未示出)的作用压靠 振子201的滑动表面的转子202和与转子202 -体地形成的输出轴203。振子201包括金 属弹性环2011、根据本发明的实施方案的压电元件2012和将压电元件2012与弹性环2011 接合的有机粘合剂2013(环氧或氰基丙烯酸酯)。尽管图中没有示出,但压电元件2012在 第一电极与第二电极之间包括压电材料。
[0155] 将相位相差π /2的奇数倍的两相交流电压施加于根据本发明的实施方案的压电 元件时,在振子201中产生弯曲行波,并且振子201的滑动表面上的点经历椭圆运动。压靠 振子201的滑动表面的转子202受到来自振子201的摩擦力并且在与该弯曲行波的方向相 反的方向上旋转。通过转子202的旋转力,驱动与输出轴203连接的被驱动体(未示出)。
[0156] 将电压施加于压电材料时,由于横向压电效应,该压电材料膨胀和收缩。随着该压 电材料的膨胀和收缩,使与该压电元件连接的弹性体例如金属弯曲。本文中所述的超声波 马达利用该原理。
[0157] 图6B表示包括多层压电元件的超声波马达。振子204在管式金属弹性体2041中 包括多层压电元件2042。多层压电元件2042包括多个层叠的压电材料(未示出)并且包 括层叠的压电材料的外表面上的第一电极和第二电极以及层叠的压电材料内的内部电极。 用螺栓将金属弹性体2041紧固以保持多层压电元件2042,由此构成振子204。
[0158] 将不同相位的交流电压施加于多层压电元件2042时,振子204产生两种彼此垂直 的振动。将这两种振动合成以形成用于驱动振子204的顶端的圆形振动。振子204在其上 部具有环形槽。该环形槽将用于驱动的振动位移增大。
[0159] 通过压力弹簧206的作用,使转子205压靠振子204并且受到用于驱动的摩擦力。 通过轴承可旋转地支撑转子205。
[0160] (光学装置)
[0161] 以下对根据本发明的实施方案的光学装置进行说明。该光学装置包括驱动单元, 该驱动单元包括上述的超声波马达。
[0162] 图7A和7B是作为根据本发明的实施方案的摄像装置的单镜头反射式照相机的互 换式透镜镜筒的横截面图。图8是作为根据本发明的实施方案的摄像装置的单镜头反射式 照相机的互换式透镜镜筒的分解透视图。将固定镜筒712、直线导向镜筒713和前透镜组镜 筒714固定于照相机的可拆卸底座711。这些部件是互换式透镜镜筒的固定部件。
[0163] 直线导向镜筒713具有用于聚焦透镜702的在光轴方向上的直线导向槽713a。聚 焦透镜702由后透镜组镜筒716支撑。用螺钉718将在径向上向外突出的凸轮辊717a和 717b固定于后透镜组镜筒716。凸轮辊717a嵌入直线导向槽713a。
[0164] 凸轮环715可旋转地嵌入直线导向镜筒713的内圆周。将固定于凸轮环715的辊 719嵌入直线导向镜筒713的圆周槽713b,由此在光轴方向上限制直线导向镜筒713与凸 轮环715的相对位移。凸轮环715具有用于聚焦透镜702的凸轮槽715a。凸轮辊717b也 嵌入凸轮槽715a。
[0165] 在固定镜筒712的外周上在固定的位置用滚珠轴承座圈727可旋转地保持旋转传 动环720。用从旋转传动环720径向延伸的轴720f,可旋转地保持从动辊722。从动辊722 的大直径部722a与手动聚焦环724的底座侧端面724b接触。从动辊722的小直径部722b 与连接部件729接触。以相等的间隔将六个从动辊722设置在旋转传动环720的外周上。 每个从动辊722满足上述的结构关系。
[0166] 将低摩擦片(垫圈部件)733设置在手动聚焦环724的内侧。将低摩擦片733设 置在固定镜筒712的底座侧端面712a与手动聚焦环724的前侧端面724a之间。低摩擦片 733具有外圆表面,该外圆表面具有嵌入手动聚焦环724的内直径724c的直径。手动聚焦 环724的内直径724c嵌入固定镜筒712的外部712b的直径。低摩擦片733能够使手动聚 焦环724相对于固定镜筒712围绕光轴旋转的旋转环机构中的摩擦减小。
[0167] 由于波形垫圈726向透镜的前面向前挤压超声波马达725,因此使从动辊722的大 直径部722a压靠手动聚焦环的底座侧端面724b。同样地,由于波形垫圈726向透镜的前面 向前挤压超声波马达725,因此使从动辊722的小直径部722b压靠连接部件729。通过与固 定镜筒712卡口连接的垫圈732,防止波形垫圈726向底座移动。将波形垫圈726的弹簧力 (推进力)传送到超声波马达725和从动辊722,而且使手动聚焦环724压靠固定镜筒712 的底座侧端面712a。换言之,经由低摩擦片733使手动聚焦环724压靠固定镜筒712的底 座侧端面712a。
[0168] 因此,通过控制单元(未示出)使超声波马达725相对于固定镜筒712旋转时,由 于连接部件729与从动辊722的小直径部722b摩擦接触,因此从动辊722围绕轴720f旋 转。从动辊722围绕轴720f的旋转使旋转传动环720围绕光轴旋转(自动聚焦)。
[0169] 手动输入单元(未示出)对手动聚焦环724提供围绕光轴的旋转力时,由于使手 动聚焦环724的底座侧端面724b压靠从动辊722的大直径部722a,因此由于摩擦力而使从 动辊722围绕轴720f旋转。从动辊722的大直径部722a围绕轴720f的旋转使得旋转传 动环720围绕光轴旋转。但是,由于转子725c与定子725b之间的摩擦力,没有使超声波马 达725旋转(手动聚焦)。
[0170] 旋转传动环720设置有两个彼此相对的聚焦键728。这些聚焦键728嵌入凸轮环 715的顶端处的缺口 715b中。自动聚焦或手动聚焦时,使旋转传动环720围绕光轴旋转, 并且经由聚焦键728将旋转力传送到凸轮环715。使凸轮环715围绕光轴旋转时,凸轮辊 717b使受到直线导向槽713a限制的凸轮辊717a和后透镜组镜筒716沿凸轮环715的凸轮 槽715a向前或向后移动。这驱动聚焦透镜702并且能够聚焦。
[0171] 尽管已参照单镜头反射式照相机的互换式透镜镜筒对根据本发明的实施方案的 光学装置进行了说明,但该光学装置也可以适用于在驱动单元中包括超声波马达的光学装 置,例如,照相机,例如小型照相机和电子照相机。
[0172] (振动装置和除尘器件)
[0173] 用于传送或除去颗粒、粉末和液滴的振动装置广泛地用于电子设备。作为根据本 发明的振动装置的实例,以下对包括根据本发明的实施方案的压电元件的除尘器件进行说 明。
[0174] 除尘器件包括振动部件,该振动部件在隔膜上包括根据本发明的实施方案的压电 元件或多层压电元件。
[0175] 图9A和9B是根据本发明的实施方案的除尘器件310的示意图。除尘器件310包 括压电元件330的板和隔膜320。压电元件330可以是根据本发明的实施方案的多层压电 元件。隔膜320可由任何材料制成。将除尘器件310用于光学器件时,隔膜320可由半透 明或透明材料或者光反射材料制成。
[0176] 图10A-10C是图9A和9B中所示的压电元件330的示意图。图IOA和IOC表示压 电元件330的前侧和后侧。图IOB是压电元件330的侧视图。如图9A和9B中所示,压电元 件330包括压电材料331、第一电极332和第二电极333。将第一电极332和第二电极333 设置在压电材料331的两侧。如图9A和9B中所示,压电元件330可以是根据本发明的实 施方案的多层压电元件。这种情况下,压电材料331包括彼此在其上交替地层叠的压电材 料层和内部电极。将内部电极交替地与第一电极332和第二电极333连接,由此使压电材 料层交替地具有不同相位的驱动波形。如图IOC中所示,将压电元件330的其上设置第一 电极332的表面称为第一电极表面336。如图IOA中所示,将压电元件330的其上设置第二 电极333的表面称为第二电极表面337。
[0177] 本文中使用的术语"电极表面"是指压电元件的其上设置电极的表面。例如,如图 IOB中所示,第一电极332可翻越并延伸到第二电极表面337。
[0178] 如图9A和9B中所示,将压电元件330的第一电极表面336与隔膜320接合。压 电元件330的致动在压电元件330与隔膜320之间产生应力,从而在隔膜320上产生面外 振动。通过面外振动的作用,除尘器件310将隔膜320上的异物例如灰尘除去。本文中使 用的术语"面外振动"是指在光轴方向或者隔膜厚度方向上引起隔膜的移位的弹性振动。
[0179] 图IlA和IlB是表示根据本发明的实施方案的除尘器件310的振动原理的示意 图。图IlA中,将同相交流电压施加于左右一对压电元件330以引起隔膜320的面外振动。 构成左右一对压电元件330的压电材料的极化方向与压电元件330的厚度方向相同。以第 七振动模式驱动除尘器件310。图IlB中,将反相交流电压施加于左右一对压电元件330以 引起隔膜320的面外振动。以第六振动模式驱动除尘器件310。除尘器件310能够采用至 少两种振动模式以有效地除去隔膜表面上的灰尘。
[0180] (摄像装置)
[0181] 以下对根据本发明的实施方案的摄像装置进行说明。摄像装置包括根据本发明的 实施方案的除尘器件和摄像元件单元,其中该除尘器件在摄像元件单元的受光表面上包括 隔膜。图12和13表示数码单镜头反射式照相机,其为根据本发明的实施方案的摄像装置。
[0182] 图12是从物体侧观察到的照相机的主体601的正面透视图。已将成像透镜单元 移除。图13是照相机的内部的分解透视图,表示根据本发明的实施方案的除尘器件和摄像 元件单元400的周围结构。
[0183] 照相机的主体601包括将通过成像透镜的图像光束向其导入的反射镜箱605。反 射镜箱605包括主反射镜(速回反射镜)606。主反射镜606能够与光轴成45度的角度以 将图像光束导入五屋脊镜(未示出)或者为了将图像光束导入摄像元件(未示出)可回避 图像光束。
[0184] 从物体侧依次将反射镜箱605和快门单元200设置在照相机的主体601的主体底 架300前。将摄像元件单元400设置在主体底架300的摄像者侧。安装摄像元件单元400 使得以与将连接成像透镜单元的底座602的表面以预定的距离并且与其平行地设置摄像 元件的摄像表面。
[0185] 尽管作为根据本发明的实施方案的摄像装置,对数码单镜头反射式照相机进行了
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