振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路。一種振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路在至少包含電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件和彈性體的振動(dòng)部件中通過向固定于所述彈性體上的所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件施加交流電壓而導(dǎo)致振動(dòng)。振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路包含與電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)連接的電感器和電容器。滿足0.73*fm<fs<1.2*fm，這里，fs是電感器和電容器的串聯(lián)共振頻率，并且，fm是振動(dòng)部件的共振頻率。
【專利說明】振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路
[0001] 本申請(qǐng)是基于申請(qǐng)?zhí)枮?01210019884. 6,申請(qǐng)日為2012年1月21日，發(fā)明名稱為 "振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路"的中國專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，伴隨圖像拾取元件的分辨率的提高，粘附于使用中的光學(xué)系統(tǒng)上的灰塵 影響作為光學(xué)設(shè)備的圖像拾取設(shè)備中的捕獲圖像。特別地，用于視頻照相機(jī)或靜物照相機(jī) 中的圖像拾取元件的分辨率已顯著提高。因此，當(dāng)外部灰塵和/或諸如在內(nèi)部機(jī)械摩擦表 面上導(dǎo)致的磨損碎屑的灰塵（粉末）粘附于圖像拾取元件附近的諸如紅外切割濾波器和光 學(xué)低通濾波器的光學(xué)部件時(shí)，由于圖像拾取元件表面上的較少模糊的圖像，因此會(huì)在捕獲 的圖像上出現(xiàn)粉末。
[0004] 作為光學(xué)設(shè)備的復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)的圖像拾取單元掃描線傳感器，或者掃描較接近 線傳感器放置的原稿以讀取平面原稿。在這種情況下，當(dāng)灰塵粘附于光束入射區(qū)域時(shí)，在掃 描圖像上出現(xiàn)灰塵。在掃描和讀取原稿的傳真機(jī)的讀取單元或在從自動(dòng)原稿饋送器傳送的 過程中讀取（即瀏覽）原稿的復(fù)印機(jī)的讀取單元中，一?；覊m會(huì)表現(xiàn)為沿原稿饋送方向連 續(xù)并使圖像質(zhì)量劣化的線圖像。
[0005] 日本專利公開No. 2008-207170提出了除塵裝置，該除塵裝置可通過向包含光學(xué) 部件的振動(dòng)部件激勵(lì)自由行進(jìn)波來沿希望的方向移動(dòng)這種灰塵。圖3是示出在日本專利公 開No. 2008-207170中公開的除塵裝置的配置的示意圖。具有光學(xué)部件502的振動(dòng)部件501 被設(shè)置在圖像拾取元件503的光入射側(cè)。作為電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的壓電元件101a和 l〇lb被放置在振動(dòng)部件501中面外彎曲振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)線對(duì)齊的方向上的不同的位置。向壓電 元件101a和101b施加具有相等的頻率和90°的相位差的交流電壓。
[0006] 要施加的交流電壓的頻率處于沿振動(dòng)部件501的縱向面外彎曲的m次（m是自然 數(shù)）振動(dòng)模式中的共振頻率與（m+Ι)次振動(dòng)模式中的共振頻率之間。在振動(dòng)部件501中，具 有共振現(xiàn)象的響應(yīng)的m次振動(dòng)模式中的振動(dòng)與具有90°時(shí)間相位差（從m次面外彎曲振動(dòng) 前進(jìn)90°的相位）的（m+Ι)次振動(dòng)模式中的振動(dòng)以相等的振幅和相等的振動(dòng)周期被激勵(lì)。 然后，在振動(dòng)部件501中，產(chǎn)生合成兩個(gè)振動(dòng)模式的振動(dòng)的合成振動(dòng)（自由行進(jìn)波）。合成 振動(dòng)沿希望的方向在振動(dòng)部件501的表面上移動(dòng)灰塵。
[0007] 但是，在過去的除塵裝置中，在要使用的一些頻率帶中，要向壓電元件101施加的 交流電壓的振幅改變（即交流電壓的頻率特性的梯度）可能在振動(dòng)部件501的共振頻率 附近增加。出于這種原因，當(dāng)振動(dòng)部件501的共振頻率由于個(gè)體差異而變化或者在裝置被 驅(qū)動(dòng)的同時(shí)熱改變共振頻率時(shí)，交流電壓大大改變。多于必要地增加的交流電壓可能由于 電流增加而增加功耗，或者由于在振動(dòng)部件501中激勵(lì)的振動(dòng)振幅的增加而損傷振動(dòng)部件 501。當(dāng)交流電壓低于必要的電壓時(shí)，不能獲取要在振動(dòng)部件501中激勵(lì)的面外彎曲振動(dòng)的 足夠的振動(dòng)振幅，并且，除塵效率會(huì)降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 實(shí)施例的一個(gè)公開的方面提供了如下這樣的驅(qū)動(dòng)電路，即使當(dāng)振動(dòng)部件的共振頻 率在裝置被驅(qū)動(dòng)的過程中變化或改變時(shí)，該驅(qū)動(dòng)電路仍在使用的頻帶中輸出穩(wěn)定的電壓振 幅，且要施加到電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的交流電壓具有小的改變。
[0009] -個(gè)實(shí)施例的一種在至少包含電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件和彈性體的振動(dòng)部件 中通過向固定于彈性體上的電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件施加交流電壓而導(dǎo)致振動(dòng)的振動(dòng) 部件驅(qū)動(dòng)電路包含與電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)連接的電感器和電容器，其中，滿足 0. 73*fm〈fs〈1.2*fm，這里，fs是電感器和電容器的串聯(lián)共振頻率，并且，fm是振動(dòng)部件的 共振頻率。
[0010] 根據(jù)該實(shí)施例的一個(gè)公開的方面，可提供如下這樣的驅(qū)動(dòng)電路，即使當(dāng)振動(dòng)部件 的共振頻率在裝置被驅(qū)動(dòng)的過程中變化或改變時(shí)，該驅(qū)動(dòng)電路仍在使用的頻帶中輸出穩(wěn)定 的電壓振幅，且要施加到電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的交流電壓具有小的改變。
[0011] 參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下說明，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1A?1C示出根據(jù)第一實(shí)施例的振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路。
[0013] 圖2A和圖2B是可應(yīng)用一個(gè)實(shí)施例的圖像拾取設(shè)備的透視圖。
[0014] 圖3是示出具有除塵裝置的照相機(jī)體的圖像拾取單元的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0015] 圖4示出可應(yīng)用一個(gè)實(shí)施例的除塵裝置的控制設(shè)備。
[0016] 圖5示出過去的驅(qū)動(dòng)電路的配置。
[0017] 圖6A和圖6B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的施加到壓電元件的交流電壓的頻率、在壓 電元件中產(chǎn)生的振動(dòng)的振幅以及它們的波形的曲線圖。
[0018] 圖7示出在振動(dòng)部件中激勵(lì)并且沿縱向面外彎曲的10次面外彎曲振動(dòng)的位移和 11次面外彎曲振動(dòng)的位移，并且示出壓電元件的配置。
[0019] 圖8示出使用過去的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)的交流電壓Vo的電壓振幅的頻率特性。
[0020] 圖9A和圖9B示出當(dāng)電感器和電容器的串聯(lián)共振頻率fs基本上與振動(dòng)部件的共 振頻率fm匹配時(shí)的電流振幅和交流電壓Vo的頻率特性的仿真結(jié)果。
[0021] 圖10A和圖10B示出交流電壓Vo如何根據(jù)導(dǎo)納的改變而改變的計(jì)算的仿真結(jié)果。
[0022] 圖11A和圖11B示出交流電壓Vo如何根據(jù)電感器、電容器和壓電元件的固有電容 的變化而改變的仿真結(jié)果。
[0023] 圖12示出電源電流相對(duì)于驅(qū)動(dòng)時(shí)間的改變的測(cè)量結(jié)果。
[0024] 圖13示出滿足關(guān)系fe〈2*fd時(shí)的交流電壓Vo的頻率特性。
[0025] 圖14A和圖14B示出描述根據(jù)fs/fm的改變的與過去相比的相位和交流電壓Vo 的改變的仿真結(jié)果。
[0026] 圖15示出根據(jù)fs/fm的改變的相位改變量與過去的例子的配置的比例的仿真結(jié) 果。
[0027] 圖16示出根據(jù)峰值頻率fe的電感器的電感L與電容器的電容C之間的關(guān)系。
[0028] 圖17A?17E示出根據(jù)第二實(shí)施例的具有變壓器的除塵裝置的驅(qū)動(dòng)電路。
[0029] 圖18A和圖18B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的要施加到駐波驅(qū)動(dòng)的壓電元件的交流電 壓的頻率、在壓電元件中產(chǎn)生的振動(dòng)的振幅和電壓波形的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 將參照附圖描述本發(fā)明適用的振動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)施例。一個(gè)實(shí)施例的振動(dòng)部 件驅(qū)動(dòng)電路可通過使振動(dòng)部件振動(dòng)來驅(qū)動(dòng)諸如粉末的對(duì)象物。雖然根據(jù)以下的實(shí)施例將描 述用于去除作為粉末的灰塵的除塵裝置及其驅(qū)動(dòng)電路，但是，如果振動(dòng)部件被振動(dòng)以驅(qū)動(dòng) 振動(dòng)部件上的諸如粉末的對(duì)象物，則一個(gè)實(shí)施例是適用的。根據(jù)實(shí)施例，粉末指的是大于等 于1 μ m且小于等于100 μ m的對(duì)象物。
[0031] 實(shí)施例的具有振動(dòng)部件和/或其驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)備可包括諸如照相機(jī)（圖像拾取裝 置）、傳真機(jī)、掃描儀、投影儀、復(fù)印機(jī)和打印機(jī)的光學(xué)設(shè)備。例如，在以下的實(shí)施例中，實(shí)施 例的振動(dòng)部件和/或其驅(qū)動(dòng)電路被設(shè)置在圖像拾取設(shè)備中。根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)公開的方 面，作為光電轉(zhuǎn)換元件的復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)中所使用的諸如CCD和CMOS傳感器或線傳感器的 圖像拾取元件被稱為光接收元件。
[0032] (第一實(shí)施例）
[0033] 根據(jù)第一實(shí)施例，在照相機(jī)中安裝在振動(dòng)部件中激勵(lì)行進(jìn)波以移動(dòng)作為粉末的灰 塵的除塵裝置。
[0034] (照相機(jī)體的配置）
[0035] 圖2A是作為根據(jù)第一實(shí)施例的圖像拾取設(shè)備的數(shù)字單鏡頭反光式照相機(jī)的從被 照體側(cè)的正面透視圖，并且示出沒有成像透鏡的狀態(tài)。圖2B是從攝影者側(cè)的照相機(jī)的背面 透視圖。在照相機(jī)體201內(nèi)，設(shè)置鏡箱202,通過未示出的成像透鏡的成像光束被引導(dǎo)至該 鏡箱202。主反射鏡（快返反射鏡）203被設(shè)置在鏡箱202內(nèi)。具有除塵裝置的圖像拾取單 元被設(shè)置在通過未示出的成像透鏡的成像光軸上。主反射鏡203可保持為關(guān)于成像光軸成 45°的角度，使得攝影者可通過取景器接眼窗口（eye window) 204觀察被照體圖像，或者可 保持在避開朝圖像拾取元件引導(dǎo)的成像光束的位置。清潔指令開關(guān)205被設(shè)置在照相機(jī)的 背面，并且，可用于驅(qū)動(dòng)作為除塵裝置的振動(dòng)部件。如果攝影者按壓清潔指令開關(guān)205,則指 令單元604 (參見圖4)被指示驅(qū)動(dòng)除塵裝置。
[0036] (除塵裝置的配置）
[0037] 圖3是示出具有作為振動(dòng)部件的除塵裝置的照相機(jī)體201的圖像拾取單元的結(jié)構(gòu) 的透視圖。圖像拾取元件503被設(shè)置在照相機(jī)體201的圖像拾取單元中。圖像拾取元件503 是將接收的被照體圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的諸如CCD和CMOS傳感器的光接收元件。振動(dòng)部件 501被附接為緊密地密封圖像拾取元件503的前表面上的空間。振動(dòng)部件501至少包含作 為彈性體的矩形平面光學(xué)部件502,和粘附于光學(xué)部件502的兩端的作為電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn) 換元件的一對(duì)壓電元件l〇la(第一電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件）和壓電元件101b(第二電氣機(jī) 械能量轉(zhuǎn)換元件）。光學(xué)部件502是諸如覆蓋玻璃、紅外切割濾波器或光學(xué)低通濾波器的具 有高的透射率的光學(xué)部件。通過光學(xué)部件502的光進(jìn)入到圖像拾取元件503。
[0038] 在光學(xué)部件502的兩端的壓電元件101a和101b的沿厚度方向（圖中的垂直方 向）的尺寸等于光學(xué)部件502的沿厚度方向（圖中的垂直方向）的尺寸，以增大對(duì)于振動(dòng) 的彎曲變形的產(chǎn)生力。當(dāng)不需要特別地區(qū)別時(shí)，壓電元件l〇la和101b將被簡(jiǎn)稱為壓電元 件 101。
[0039] (控制設(shè)備的配置）
[0040] 圖4示出除塵裝置的控制設(shè)備?？刂圃O(shè)備包含指令單元604、脈沖產(chǎn)生電路603a 和603b、開關(guān)電路602a和602b、電源電路605和驅(qū)動(dòng)電路601a和601b。來自指令單元 604,作為交流電壓信號(hào)的參數(shù)的頻率信息、相位信息和脈沖寬度信息被傳送到脈沖產(chǎn)生電 路603a和603b。例如，脈沖產(chǎn)生電路一般可以是數(shù)字振蕩器。在振動(dòng)部件501中產(chǎn)生的兩 個(gè)振動(dòng)模式中的振動(dòng)（面外彎曲振動(dòng)）的共振頻率的中間值附近設(shè)定頻率，并且，對(duì)于脈沖 產(chǎn)生電路603a和603b設(shè)定相等的頻率。以下將參照?qǐng)D7描述振動(dòng)模式。相互不同的相位 值被輸入到脈沖產(chǎn)生電路603a和603b，并被設(shè)定為使得可以輸出交流電壓信號(hào)的不同的 相位差（諸如90°的相位差）。脈沖寬度（脈沖占空比）被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整以獲取希望的電壓 振幅，并且被分別設(shè)定給脈沖產(chǎn)生電路603a和603b。
[0041] 從脈沖產(chǎn)生電路603輸出的數(shù)字交流電壓信號(hào)被輸入到開關(guān)電路602a和602b，并 且，基于從電源電路605供給的電壓作為模擬交流電壓Vi被輸出。電源電路可以是一般的 DC電源電路或DC-DC轉(zhuǎn)換器電路等。開關(guān)電路可以是一般的Η橋電路。
[0042] 交流電壓Vi被輸入到驅(qū)動(dòng)電路601a和601b，并且在其電壓振幅被升高并被轉(zhuǎn)換 成SIN波形之后作為交流電壓Vo被輸出。輸出的交流電壓Vo被施加到壓電元件101a和 l〇lb，并且，在振動(dòng)部件501中同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)面外彎曲振動(dòng)。合成的振動(dòng)變?yōu)樾羞M(jìn)波，并且， 可沿希望的方向移動(dòng)光學(xué)部件502的表面上的灰塵。以下將參照?qǐng)D1描述作為實(shí)施例的特 征的驅(qū)動(dòng)電路601a和601b的配置。
[0043] 從脈沖產(chǎn)生電路603輸出的數(shù)字交流電壓信號(hào)被輸入到開關(guān)電路602a和602b，并 且，基于從電源電路605供給的電壓作為模擬交流電壓Vi被輸出。電源電路可以是一般的 DC電源電路或DC-DC轉(zhuǎn)換器電路等。開關(guān)電路可以是一般的Η橋電路。
[0044] 交流電壓Vi被輸入到驅(qū)動(dòng)電路601a和601b，并且在其電壓振幅升高并被轉(zhuǎn)換成 SIN波形之后作為交流電壓Vo被輸出。交流電壓Vo被施加到壓電元件101a和101b，并且， 在振動(dòng)部件501中同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)面外彎曲振動(dòng)。合成的振動(dòng)變?yōu)樾羞M(jìn)波，并且，可沿希望的 方向移動(dòng)光學(xué)部件502的表面上的灰塵。
[0045] (驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定）
[0046] 以下將描述驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定。圖6A是示出施加到壓電元件101的交流電壓的頻 率和在壓電元件101中出現(xiàn)的振動(dòng)的振幅的曲線圖。在圖6A中，f(m)是m次面外彎曲振 動(dòng)的共振頻率，并且，f(m+l)是（m+Ι)次面外彎曲振動(dòng)的共振頻率。如果要施加到壓電元 件101上的交流電壓的頻率fd被設(shè)為f (m) <fd〈f (m+1)，則獲取頻率fd處的振動(dòng)，該振動(dòng)具 有通過m次面外彎曲振動(dòng)和（m+Ι)次面外彎曲振動(dòng)的共振現(xiàn)象而擴(kuò)大的振幅。振動(dòng)的時(shí)間 周期相等。另一方面，當(dāng)要被施加到壓電元件101上的交流電壓的頻率fd被設(shè)為低于f(m) 時(shí)，（m+1)次面外彎曲振動(dòng)的振幅較低。當(dāng)頻率fd被設(shè)為高于f (m+1)時(shí)，m次面外彎曲振 動(dòng)的振幅較低。
[0047](振動(dòng)模式的描述）
[0048] 圖7是示出在振動(dòng)部件501中激勵(lì)的并且沿縱向面外彎曲的10次面外彎曲振動(dòng) 的位移和11次面外彎曲振動(dòng)的位移并且示出壓電元件l〇la和101b的部置的示意圖。橫 軸表示振動(dòng)部件501的縱向位置?？v軸表示面外振動(dòng)位移。在圖7中，10次面外彎曲振動(dòng) 作為第一振動(dòng)模式由波形A (實(shí)線）表示，并且，11次面外彎曲振動(dòng)作為第二振動(dòng)模式由波 形B (虛線）表示。第一振動(dòng)模式A和第二振動(dòng)模式B是使振動(dòng)部件501沿光學(xué)部件502 的厚度方向彎曲變形的面外彎曲振動(dòng)模式。
[0049] 當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路601a和601b向壓電元件101a和101b施加交流電壓Vo時(shí)，第一振動(dòng) 模式A和第二振動(dòng)模式B中的振動(dòng)由此在振動(dòng)部件501中同時(shí)出現(xiàn)并且被重疊。根據(jù)本實(shí) 施例，最低限度的除灰所需要的振動(dòng)模式是作為第一振動(dòng)模式的10次彎曲振動(dòng)模式和作 為第二振動(dòng)模式的11次彎曲振動(dòng)模式。但是，振動(dòng)模式不限于此。與圖像拾取元件503對(duì) 應(yīng)的光學(xué)有效區(qū)域是圖7所示的范圍。第一振動(dòng)模式A中的變形形狀在左端和右端具有相 反的相位（相位差為180° )。另一方面，第二振動(dòng)模式B中的變形形狀在左端和右端之間 同相（相位差為0° )。換句話說，如果施加到壓電元件l〇la和壓電元件101b的交流電壓 之間的相位差被設(shè)為180°，則僅出現(xiàn)第一振動(dòng)模式A。另一方面，如果相位差被設(shè)為0°， 則僅出現(xiàn)第二振動(dòng)模式B。因此，如果相位差被設(shè)為90°，則可同時(shí)導(dǎo)致第一振動(dòng)模式A和 第二振動(dòng)模式B，并且，沿圖7的向右方向可出現(xiàn)得自合成的振動(dòng)的行進(jìn)波。
[0050] 圖6B示出了用于同時(shí)激勵(lì)不同階次的振動(dòng)模式的要向壓電元件施加的交流電壓 的例子。交流電壓Vo 1是向壓電元件101a施加的電壓波形，并且，交流電壓Vo 2是要向 壓電元件l〇lb施加的電壓波形。縱軸表示電壓振幅，并且，橫軸表示時(shí)間。交流電壓Vo 1 和Vo 2的頻率在上述的fd處是恒定的，并且，交流電壓之間的相位差是90°。但是，可僅 要求交流電壓Vo 1和Vo 2具有不同的相位，并且，相位差不限于90°。
[0051] 在除塵裝置中，當(dāng)光學(xué)部件502將粘附于光學(xué)部件502的表面上的灰塵上推出面 外時(shí)，灰塵如同它在沿光學(xué)部件502的表面的法線方向的力的作用下彈起一樣移動(dòng)。換句 話說，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率周期的各相位中的振動(dòng)部件501的合成振動(dòng)位移的速度為正時(shí)，灰塵被 上推出面外，并且，灰塵在該相位中的合成振動(dòng)位移的法線方向的力的作用下移動(dòng)。參照?qǐng)D 7,通過向粘附于光學(xué)部件502的有效區(qū)域的表面的灰塵重復(fù)施加振動(dòng)，灰塵可沿圖7的向 右方向移動(dòng)并被去除。
[0052] (關(guān)于驅(qū)動(dòng)電路的描述：LC升壓）
[0053] 參照?qǐng)D1A?1C，將描述第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路。圖1A示出根據(jù)第一實(shí)施例的除 塵裝置的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路包含與壓電元件101串聯(lián)連接的電感器102和電容器103。 雖然電容器103在圖1中與壓電元件101的下側(cè)連接，但是，它可與上側(cè)連接（連接在電感 器102和壓電元件101之間）。如圖1C所示，電阻104可與壓電元件101并聯(lián)連接。電阻 104可被設(shè)為使得電流幾乎不流動(dòng)以防止電阻部分中的功耗的1ΜΩ。設(shè)置電阻104可限定 電容器103和壓電元件101之間的連接點(diǎn)處的電勢(shì)，從而可在壓電元件兩端施加穩(wěn)定的交 流電壓。
[0054] 電感器102可以是諸如線圈的電感元件。電容器103可以是諸如膜電容器的電容 元件。實(shí)施例的一個(gè)公開的方面的特征在于，電感器102和電容器103的串聯(lián)共振頻率基 本上與振動(dòng)部件501的共振頻率匹配（被設(shè)定于將在后面描述的容限內(nèi)）。
[0055] 將參照?qǐng)D1B描述壓電元件101的等效電路。圖1B示出壓電元件101的等效電路。 壓電元件101的等效電路包含振動(dòng)部件501的機(jī)械振動(dòng)部分的RLC串聯(lián)電路（自感Lm的 等效線圈301b、電容Cm的等效電容器301c和電阻值Rm的等效電阻301d)和與該RLC串聯(lián) 電路并聯(lián)連接的用作壓電元件101的固有電容Cd的電容器301a。
[0056] 根據(jù)實(shí)施例，電感器102和電容器103的串聯(lián)共振頻率被定義為fs，并且，振動(dòng)部 件501的共振頻率被定義為fm。當(dāng)電感器102的自感為L并且電容器103的電容為C時(shí)，
[0057]
【權(quán)利要求】
1. 一種振動(dòng)設(shè)備，包括： 振動(dòng)部件，包括電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件；以及 驅(qū)動(dòng)電路，包括與電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)連接的電容器和電感器； 其中驅(qū)動(dòng)電路的參數(shù)被設(shè)置為使得：當(dāng)電感器和電容器的串聯(lián)共振頻率由fs表示并 且振動(dòng)部件的共振頻率由fm表示時(shí)，滿足條件：0. 73*fm〈fs〈l. 2*fm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，如果fe表示施加到所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的交 流電壓的峰值頻率，并且，fd表示所述振動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)頻率，則滿足條件fe〈2*fd。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述振動(dòng)部件具有彈性體以及固定于彈性體的第一 電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件和第二電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件，并且， 帶有具有如下這樣的頻率和不同的相位的波形的交流電壓被施加到第一電氣機(jī)械能 量轉(zhuǎn)換元件和第二電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件，具有該頻率的交流電壓在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生 重疊不同階次的第一振動(dòng)模式的振動(dòng)和第二振動(dòng)模式的振動(dòng)的振動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，要在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生的不同階次的第一振動(dòng)模 式的振動(dòng)和第二振動(dòng)模式的振動(dòng)以時(shí)間間隔偏移。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，要施加到電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的交流電壓的峰值 頻率fe不等于振動(dòng)部件的共振頻率fm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，當(dāng)電感器的自電感和電容器的電容由L和C表示時(shí)，
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，當(dāng)振動(dòng)部件的等效線圈的自電感和振動(dòng)部件的等效 電容器的電容由Lm和Cm表不時(shí)，
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生振動(dòng)使所述振動(dòng)部件上的粉 末移動(dòng)。
9. 一種光學(xué)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1的振動(dòng)設(shè)備、要由所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)部 件、和設(shè)置在穿過所述振動(dòng)部件的所述彈性體的光的入射位置處的光接收元件。
10. -種振動(dòng)設(shè)備，包括： 振動(dòng)部件，包括電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件；以及 驅(qū)動(dòng)電路，包括變壓器、電感器和電容器； 其中，變壓器包括一次線圈和二次線圈，并且與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接， 其中交流電壓被配置為施加到一次線圈；以及 其中電感器和電容器位于所述變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)中的至少一側(cè)，以使得電感器 和電容器與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)連接， 其中，驅(qū)動(dòng)電路的參數(shù)被設(shè)置為使得：當(dāng)電感器和電容器的串聯(lián)共振頻率由fs表示并 且振動(dòng)部件的共振頻率由fm表示時(shí)，滿足條件0. 73*fm〈fs〈l. 2*fm。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，如果fe表示施加到所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的 交流電壓的峰值頻率，并且，fd表示所述振動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)頻率，則滿足條件fe〈2*fd。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，所述振動(dòng)部件具有彈性體以及固定于彈性體的第 一電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件和第二電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件，并且， 帶有具有如下這樣的頻率和不同的相位的波形的交流電壓被施加到第一電氣機(jī)械能 量轉(zhuǎn)換元件和第二電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件，具有該頻率的交流電壓在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生 重疊不同階次的第一振動(dòng)模式的振動(dòng)和第二振動(dòng)模式的振動(dòng)的振動(dòng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，要在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生的不同階次的第一振動(dòng) 模式的振動(dòng)和第二振動(dòng)模式的振動(dòng)以時(shí)間間隔偏移。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，要施加到電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的交流電壓的峰 值頻率fe不等于振動(dòng)部件的共振頻率fm。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，電感器包括一次線圈的泄漏電感和二次線圈的泄 漏電感，以及 其中當(dāng)一次線圈的泄漏電感、二次線圈的泄漏電感、二次線圈與一次線圈的匝數(shù)比率、 以及電容器的電容由L1、L2、N和C表示時(shí)，
以及 其中當(dāng)振動(dòng)部件的等效線圈的自電感和振動(dòng)部件的等效電容器的電容由Lm和Cm表示 時(shí)，
16. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，電感器和電容器連接到變壓器的一次側(cè)， 其中當(dāng)電感器的電感和電容器的電容由L和C表示時(shí)，
17. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，電感器和電容器連接到變壓器的二次側(cè)， 其中當(dāng)電感器的電感和電容器的電容由L和C表示時(shí)，
18. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，電感器連接到變壓器的一次側(cè)并且電容器連接到 變壓器的二次側(cè)， 其中當(dāng)電感器的電感、電容器的電容、以及二次線圈與一次線圈的匝數(shù)比率由L、C和N 表示時(shí)，
19. 根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，電感器連接到變壓器的二次側(cè)并且電容器連接到 變壓器的一次側(cè)， 其中當(dāng)電感器的電感、電容器的電容、以及二次線圈與一次線圈的匝數(shù)比率由L、C和N 表示時(shí)，
20. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生振動(dòng)使所述振動(dòng)部件 上的粉末移動(dòng)。
21. -種光學(xué)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求10的振動(dòng)設(shè)備、要由所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的振動(dòng) 部件、和設(shè)置在穿過所述振動(dòng)部件的所述彈性體的光的入射位置處的光接收元件。
22. -種驅(qū)動(dòng)電路，被配置為驅(qū)動(dòng)包括電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的振動(dòng)部件，該驅(qū)動(dòng)電路 包括： 變壓器，與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接，并且包括： 一次線圈，被配置為使得交流電壓施加到該一次線圈； 二次線圈，與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接；以及 電感器，與一次線圈串聯(lián)連接，以及 其中，驅(qū)動(dòng)電路的參數(shù)被設(shè)置為使得當(dāng)fe表示施加到所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的 峰值電壓的頻率并且fd表示所述振動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)頻率時(shí)，滿足條件fe〈2*fd。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接 的電阻器。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接 的電感器和電阻器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述振動(dòng)部件具有彈性體以及固定于彈 性體的第一電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件和第二電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件，并且， 帶有具有如下這樣的頻率和不同的相位的波形的交流電壓被施加到第一電氣機(jī)械能 量轉(zhuǎn)換元件和第二電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件，具有該頻率的交流電壓在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生 重疊不同階次的第一振動(dòng)模式的振動(dòng)和第二振動(dòng)模式的振動(dòng)的振動(dòng)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中，要在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生的不同階次的 第一振動(dòng)模式的振動(dòng)和第二振動(dòng)模式的振動(dòng)以時(shí)間間隔偏移。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中，在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生振動(dòng)使所述振動(dòng) 部件上的粉末移動(dòng)。
28. -種光學(xué)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求22所述的驅(qū)動(dòng)電路、要由所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的 振動(dòng)部件、和設(shè)置在穿過所述振動(dòng)部件的所述彈性體的光的入射位置處的光接收元件。
29. -種振動(dòng)設(shè)備，包括： 振動(dòng)部件，包括電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件；以及 驅(qū)動(dòng)電路，包括： 變壓器，與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接，并且包括： 一次線圈，被配置為使得交流電壓施加到該一次線圈； 二次線圈，與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接；及 電感器，與一次線圈串聯(lián)連接，以及 其中，驅(qū)動(dòng)電路的參數(shù)被設(shè)置為使得當(dāng)fe表示施加到所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的 峰值電壓的頻率并且fd表示所述振動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)頻率時(shí)，滿足條件fe〈2*fd。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其中，電感器是變壓器的泄漏電感。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，還包括與電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接的電阻 器。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，還包括與所述電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接的電 感器和電阻器。
33. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其中所述振動(dòng)部件具有彈性體以及固定于彈性體的 第一電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換兀件和第二電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換兀件，并且， 帶有具有如下這樣的頻率和不同的相位的波形的交流電壓被施加到第一電氣機(jī)械能 量轉(zhuǎn)換元件和第二電氣機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件，具有該頻率的交流電壓在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生 重疊不同階次的第一振動(dòng)模式的振動(dòng)和第二振動(dòng)模式的振動(dòng)的振動(dòng)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其中，要在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生的不同階次的第一 振動(dòng)模式的振動(dòng)和第二振動(dòng)模式的振動(dòng)以時(shí)間間隔偏移。
35. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其中，在所述振動(dòng)部件中產(chǎn)生振動(dòng)使所述振動(dòng)部件 上的粉末移動(dòng)。
36. -種光學(xué)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求29所述的振動(dòng)設(shè)備、要由所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的 振動(dòng)部件、和設(shè)置在穿過所述振動(dòng)部件的所述彈性體的光的入射位置處的光接收元件。
【文檔編號(hào)】G03B17/02GK104155831SQ201410427442
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2012年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月28日
【發(fā)明者】住岡潤 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社