JP3059038B2 - 積層圧電素子、振動波駆動装置および振動波駆動装置を備えた装置 - Google Patents
積層圧電素子、振動波駆動装置および振動波駆動装置を備えた装置Info
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- JP3059038B2 JP3059038B2 JP6002656A JP265694A JP3059038B2 JP 3059038 B2 JP3059038 B2 JP 3059038B2 JP 6002656 A JP6002656 A JP 6002656A JP 265694 A JP265694 A JP 265694A JP 3059038 B2 JP3059038 B2 JP 3059038B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、積層圧電素子およびこ
の積層圧電素子を用いた曲げ進行波を利用する超音波モ
ータに代表される振動波駆動装置および振動波駆動装置
を備えた装置に関する。
の積層圧電素子を用いた曲げ進行波を利用する超音波モ
ータに代表される振動波駆動装置および振動波駆動装置
を備えた装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、円環又は円板状の超音波モータ
は、例えば特公平１−１７３５４号公報等に開示されて
いるように、金属等の振動減衰性の低い弾性体に電歪素
子あるいは圧電素子を固定した振動子を有し、該弾性体
の表面に動体（接触体）を加圧接触させ、並列する電歪
素子あるいは圧電素子の電極群に時間的に位相の異なる
高周波電圧を印加し、該動体（接触体）を（相対）駆動
する。
は、例えば特公平１−１７３５４号公報等に開示されて
いるように、金属等の振動減衰性の低い弾性体に電歪素
子あるいは圧電素子を固定した振動子を有し、該弾性体
の表面に動体（接触体）を加圧接触させ、並列する電歪
素子あるいは圧電素子の電極群に時間的に位相の異なる
高周波電圧を印加し、該動体（接触体）を（相対）駆動
する。
【０００３】この振動子に用いられる圧電素子には、多
数に分割された電極が片面側に配置されると共に、該弾
性体と接合される反対面側には全面電極が設けられてい
て、該片面側の複数の電極は、駆動に供するＡ、Ｂ２相
の複数の電極群からなり、これら２相の電極群は互いに
位置的に４分の１波長、或は４分の１波長の奇数倍の間
隔を有して配置され、互いに異なる方向に分極処理が施
された各群の複数の圧電素子は２分の１波長の間隔を有
していて、この分極方向の異なる同群の圧電素子に同時
に高周波電圧を印加すると、１波長分の振動が励起さ
れ、これを複数組用意すれば、その数に見合った波数の
定在波が形成され、結果として１又は複数の波数の進行
波が励起される。
数に分割された電極が片面側に配置されると共に、該弾
性体と接合される反対面側には全面電極が設けられてい
て、該片面側の複数の電極は、駆動に供するＡ、Ｂ２相
の複数の電極群からなり、これら２相の電極群は互いに
位置的に４分の１波長、或は４分の１波長の奇数倍の間
隔を有して配置され、互いに異なる方向に分極処理が施
された各群の複数の圧電素子は２分の１波長の間隔を有
していて、この分極方向の異なる同群の圧電素子に同時
に高周波電圧を印加すると、１波長分の振動が励起さ
れ、これを複数組用意すれば、その数に見合った波数の
定在波が形成され、結果として１又は複数の波数の進行
波が励起される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の電歪又は圧電素子は、一層構造であることから、この
圧電素子を用いた超音波モータを実用的な出力で駆動す
るには数十ボルトの高周波電圧を印加する必要があり、
カメラ等の携帯用の機器の電源である電池の電圧では足
りず、昇圧回路を用意する必要があった。
の電歪又は圧電素子は、一層構造であることから、この
圧電素子を用いた超音波モータを実用的な出力で駆動す
るには数十ボルトの高周波電圧を印加する必要があり、
カメラ等の携帯用の機器の電源である電池の電圧では足
りず、昇圧回路を用意する必要があった。
【０００５】ここで、圧電素子板を積層化した圧電素子
を用いた積層型セラミックアクチュエータ［内野研二
著：圧電／電歪アクチュエータ；共立出版］が知られて
いるが、これは分極方向が単純な圧電素子を単に積層し
ただけであり、多数の電極に分割され、分極極性が交互
に替わるような複雑な構造の圧電素子板を積層しようと
すると、分極処理や駆動のための配線が複雑化し、実現
化できなかった。
を用いた積層型セラミックアクチュエータ［内野研二
著：圧電／電歪アクチュエータ；共立出版］が知られて
いるが、これは分極方向が単純な圧電素子を単に積層し
ただけであり、多数の電極に分割され、分極極性が交互
に替わるような複雑な構造の圧電素子板を積層しようと
すると、分極処理や駆動のための配線が複雑化し、実現
化できなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】第１の発明
は、圧電セラミックスの片面側に電極を形成した圧電素
子板を厚み方向に複数枚積層した積層圧電素子におい
て、厚み方向の伸縮で周方向に波長（λ）で複数の波数
の定在波を励起して合成により進行波を形成する２群の
複数の電極部が該圧電セラミックスに厚み方向に同位相
で形成されると共に、周方向においては異なる群の電極
部が４分の１波長（λ）の奇数倍の間隔を有して配置さ
れた複数の第１の圧電素子板と、該圧電セラミックスに
全面にわたって電極部が形成され、該第１の圧電素子板
と交互に積層配置される第２の圧電素子板とを有するこ
とを特徴とする。 第１の発明では、面外（厚み）方向に
おける伸縮を複数層にわたって同時に形成することが可
能となり、励起される２つの定在波の合成で、周方向に
複数の波数の進行波を形成することができる従来の圧電
素子に比べて、周波印加電圧をより低電圧で同じ振幅を
得ることができ、昇圧回路を不要とする。
は、圧電セラミックスの片面側に電極を形成した圧電素
子板を厚み方向に複数枚積層した積層圧電素子におい
て、厚み方向の伸縮で周方向に波長（λ）で複数の波数
の定在波を励起して合成により進行波を形成する２群の
複数の電極部が該圧電セラミックスに厚み方向に同位相
で形成されると共に、周方向においては異なる群の電極
部が４分の１波長（λ）の奇数倍の間隔を有して配置さ
れた複数の第１の圧電素子板と、該圧電セラミックスに
全面にわたって電極部が形成され、該第１の圧電素子板
と交互に積層配置される第２の圧電素子板とを有するこ
とを特徴とする。 第１の発明では、面外（厚み）方向に
おける伸縮を複数層にわたって同時に形成することが可
能となり、励起される２つの定在波の合成で、周方向に
複数の波数の進行波を形成することができる従来の圧電
素子に比べて、周波印加電圧をより低電圧で同じ振幅を
得ることができ、昇圧回路を不要とする。
【０００７】第２の発明は、圧電セラミックスの片面側
に電極を形成した圧電素子板を厚み方向に複数枚積層し
た積層圧電素子において、厚み方向の伸縮で周方向に波
長（λ）で複数の波数の定在波を励起して合成により進
行波を形成する２群の複数の電極部が該圧電セラミック
スに厚み方向に同位相で形成されると共に、周方向にお
いては異なる群の電極部が４分の１波長（λ）の奇数倍
の間隔を有して配置された複数の第１の圧電素子板と、
該圧電セラミックスに該第１の圧電素子板の電極部と同
位相の電極部が形成され、該第１の圧電素子板と交互に
積層配置される第２の圧電素子板とを有することを特徴
とする。 第２の発明では、第２の圧電素子板の電極部に
中間の電圧を印加するようにすれば、２倍の電界を与え
ることが可能となり、さらなる低電圧での駆動が可能と
なる。
に電極を形成した圧電素子板を厚み方向に複数枚積層し
た積層圧電素子において、厚み方向の伸縮で周方向に波
長（λ）で複数の波数の定在波を励起して合成により進
行波を形成する２群の複数の電極部が該圧電セラミック
スに厚み方向に同位相で形成されると共に、周方向にお
いては異なる群の電極部が４分の１波長（λ）の奇数倍
の間隔を有して配置された複数の第１の圧電素子板と、
該圧電セラミックスに該第１の圧電素子板の電極部と同
位相の電極部が形成され、該第１の圧電素子板と交互に
積層配置される第２の圧電素子板とを有することを特徴
とする。 第２の発明では、第２の圧電素子板の電極部に
中間の電圧を印加するようにすれば、２倍の電界を与え
ることが可能となり、さらなる低電圧での駆動が可能と
なる。
【０００８】第３の発明は、第１の発明で、前記第１の
圧電素子板の片面側には電極部が形成されていない電極
無形成部を有することを特徴とする。 第３の発明では、
電極膜の形成を容易とすることもできるが、４分の１波
長の間隔で電極部を全面にわたり形成することにより、
伸縮エネルギをより大きく取り出すことができる。
圧電素子板の片面側には電極部が形成されていない電極
無形成部を有することを特徴とする。 第３の発明では、
電極膜の形成を容易とすることもできるが、４分の１波
長の間隔で電極部を全面にわたり形成することにより、
伸縮エネルギをより大きく取り出すことができる。
【０００９】第４の発明は、上記第１又は２の発明で、
前記第１の圧電素子板の片面側には４分の１波長（λ）
の間隔で前記２群の電極部が全周にわたり形成されてい
ることを特徴とする。 第５の発明は、上記いずれかの発
明で、積層される圧電素子板の電極は、一層おきに厚み
方向で対応する電極部とスルーホールで電気的に接続さ
れていることを特徴とする。 第６の発明は、上記いずれ
かの発明で、積層される最上層の圧電素子板には、下層
の電極部とスルーホールを介して電気的に接続される電
極部が複数形成されていることを特徴とする。 第５、第
６の発明によれば、分極時の配線数や駆動回路からの給
電配線数等を削減でき、さらには最上層の圧電素子板に
形成された電極のみを利用して、分極処理や駆動のため
の周波電圧の印加が行える。
前記第１の圧電素子板の片面側には４分の１波長（λ）
の間隔で前記２群の電極部が全周にわたり形成されてい
ることを特徴とする。 第５の発明は、上記いずれかの発
明で、積層される圧電素子板の電極は、一層おきに厚み
方向で対応する電極部とスルーホールで電気的に接続さ
れていることを特徴とする。 第６の発明は、上記いずれ
かの発明で、積層される最上層の圧電素子板には、下層
の電極部とスルーホールを介して電気的に接続される電
極部が複数形成されていることを特徴とする。 第５、第
６の発明によれば、分極時の配線数や駆動回路からの給
電配線数等を削減でき、さらには最上層の圧電素子板に
形成された電極のみを利用して、分極処理や駆動のため
の周波電圧の印加が行える。
【００１０】第７の発明は、第６の発明で、前記最上層
の圧電素子板に形成される複数の電極部の一端側は略一
か所に集められるように設けられていることを特徴とす
る。 第７の発明では、給電のために接続されるフレキシ
ブルプリント基板の接続部を小さくすることができ、コ
ストの削減化、基板樹脂による振動減衰を小さく抑える
ことができ、この圧電素子を用いた振動波モータ等の振
動波駆動装置の駆動効率を向上させることができる。
の圧電素子板に形成される複数の電極部の一端側は略一
か所に集められるように設けられていることを特徴とす
る。 第７の発明では、給電のために接続されるフレキシ
ブルプリント基板の接続部を小さくすることができ、コ
ストの削減化、基板樹脂による振動減衰を小さく抑える
ことができ、この圧電素子を用いた振動波モータ等の振
動波駆動装置の駆動効率を向上させることができる。
【００１１】第８の発明は、上記いずれかの発明で、い
ずれかの圧電セラミック層の一部をセンサー相として用
い、最上層の圧電素子板に該センサー相の信号取り出し
用の電極を設けたことを特徴とする。 第８の発明では、
この積層圧電素子にもセンサー相を設けることができる
ので、振動波駆動装置の駆動制御を高精度に行える。
ずれかの圧電セラミック層の一部をセンサー相として用
い、最上層の圧電素子板に該センサー相の信号取り出し
用の電極を設けたことを特徴とする。 第８の発明では、
この積層圧電素子にもセンサー相を設けることができる
ので、振動波駆動装置の駆動制御を高精度に行える。
【００１２】
【実施例】図１は本発明による積層圧電素子の第１の実
施例を示す分解斜視図、図２は図１の積層圧電素子を構
成する圧電セラミックスの片面側に形成される電極の平
面図を示す。
施例を示す分解斜視図、図２は図１の積層圧電素子を構
成する圧電セラミックスの片面側に形成される電極の平
面図を示す。
【００１３】本実施例の積層圧電素子は、図２の（ａ）
〜（ｆ）に示す円環形状の６枚の圧電セラミックスから
なる圧電素子板を積層したもので、これらの圧電セラミ
ックスの片面側に形成される電極パターンにより３種類
の素子に分けられている。
〜（ｆ）に示す円環形状の６枚の圧電セラミックスから
なる圧電素子板を積層したもので、これらの圧電セラミ
ックスの片面側に形成される電極パターンにより３種類
の素子に分けられている。
【００１４】第１の電極パターンを有する最上層の圧電
素子板４は、周方向に４分の１波長（λ）の長さでグラ
ンド（ＧＮＤ）用のＧＮＤ電極１４Ｇが形成され、この
ＧＮＤ電極１４Ｇの両側に、Ａ相用給電電極１４Ａ（１
４Ａ（＋）、１４Ａ（−））と、Ｂ相用給電電極１４Ｂ
（１４Ｂ（＋）、１４Ｂ（−））とが形成され、内周側
の給電電極１４Ａ（−）、１４Ｂ（−）を外周側の給電
電極１４Ａ（＋）、１４Ｂ（＋）よりも短くしているの
は、以下に述べるＡ相、Ｂ相の（＋）方向に分極処理さ
れた部分が（−）方向に分極処理された部分よりも該Ｇ
ＮＤ電極１４Ｇより離れた位置に設けられていることに
よる。また、これらの各給電電極の一端側はＧＮＤ電極
１４Ｇに隣接して設けられているので、図６に示すよう
に、不図示の駆動回路と接続するフレキシブルプリント
基板３０によりコンパクトに接続される。
素子板４は、周方向に４分の１波長（λ）の長さでグラ
ンド（ＧＮＤ）用のＧＮＤ電極１４Ｇが形成され、この
ＧＮＤ電極１４Ｇの両側に、Ａ相用給電電極１４Ａ（１
４Ａ（＋）、１４Ａ（−））と、Ｂ相用給電電極１４Ｂ
（１４Ｂ（＋）、１４Ｂ（−））とが形成され、内周側
の給電電極１４Ａ（−）、１４Ｂ（−）を外周側の給電
電極１４Ａ（＋）、１４Ｂ（＋）よりも短くしているの
は、以下に述べるＡ相、Ｂ相の（＋）方向に分極処理さ
れた部分が（−）方向に分極処理された部分よりも該Ｇ
ＮＤ電極１４Ｇより離れた位置に設けられていることに
よる。また、これらの各給電電極の一端側はＧＮＤ電極
１４Ｇに隣接して設けられているので、図６に示すよう
に、不図示の駆動回路と接続するフレキシブルプリント
基板３０によりコンパクトに接続される。
【００１５】第２の電極パターンを有する圧電素子板
は、図２の（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）に示す上から第２番
目の圧電素子板２、４番目の圧電素子板２、６番目（最
下層）の圧電素子板３で、最上層の圧電素子板４のＧＮ
Ｄ電極１４Ｇを基準とすると、このＧＮＤ電極１４Ｇの
周方向中心と中心を同じにして４分の３波長（λ）の長
さの電極の形成されていない第１無電極部１５−１が設
けられ、この第１無電極部１５−１と対称の位置に４分
の１波長（λ）の長さの電極の形成されていない第２無
電極部１５−２が設けられている。そして、これら両無
電極部の間に２分の１波長の長さでＡ相用の正負の電極
１２（１３）Ａ（＋）、１２（１３）Ａ（−）とＢ相用
の正負の電極１２（１３）Ｂ（＋）、１２（１３）Ｂ
（−）が両側に形成されている。
は、図２の（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）に示す上から第２番
目の圧電素子板２、４番目の圧電素子板２、６番目（最
下層）の圧電素子板３で、最上層の圧電素子板４のＧＮ
Ｄ電極１４Ｇを基準とすると、このＧＮＤ電極１４Ｇの
周方向中心と中心を同じにして４分の３波長（λ）の長
さの電極の形成されていない第１無電極部１５−１が設
けられ、この第１無電極部１５−１と対称の位置に４分
の１波長（λ）の長さの電極の形成されていない第２無
電極部１５−２が設けられている。そして、これら両無
電極部の間に２分の１波長の長さでＡ相用の正負の電極
１２（１３）Ａ（＋）、１２（１３）Ａ（−）とＢ相用
の正負の電極１２（１３）Ｂ（＋）、１２（１３）Ｂ
（−）が両側に形成されている。
【００１６】第２番目と４番目の圧電素子板２と、６番
目（最下層）の圧電素子板３との相違は、第１層の最上
層の圧電素子板４から最下層の圧電素子板３間に配置さ
れる第２層と第４層の圧電素子板には、各電極と導電線
４２〜４５が接触して貫通する導通穴５０と、第１無電
極部に導電用の導電線４１が貫通する導通穴５０ａが形
成されているだけで、他の点については同一の構造を有
している。
目（最下層）の圧電素子板３との相違は、第１層の最上
層の圧電素子板４から最下層の圧電素子板３間に配置さ
れる第２層と第４層の圧電素子板には、各電極と導電線
４２〜４５が接触して貫通する導通穴５０と、第１無電
極部に導電用の導電線４１が貫通する導通穴５０ａが形
成されているだけで、他の点については同一の構造を有
している。
【００１７】第３の電極パターンを有する圧電素子板
は、図２の（ｃ）、（ｅ）に示す上から第３番目と第５
番目の圧電素子板１で、ＧＮＤ電極１１Ｇが全面に形成
されていて、ＧＮＤ電極１１Ｇと非接触状態に形成され
て導電線４２〜４５が貫通する貫通穴５１と、導電線４
１が接触するように貫通する導電穴５２とが形成されて
いる。
は、図２の（ｃ）、（ｅ）に示す上から第３番目と第５
番目の圧電素子板１で、ＧＮＤ電極１１Ｇが全面に形成
されていて、ＧＮＤ電極１１Ｇと非接触状態に形成され
て導電線４２〜４５が貫通する貫通穴５１と、導電線４
１が接触するように貫通する導電穴５２とが形成されて
いる。
【００１８】このように構成された６枚の圧電素子板
１、２、３、４は、図２に示す配置の位相で積層され
る。導電線４１は、第１層のＧＮＤ電極１４Ｇと、第３
および第５層の圧電素子板１のＧＮＤ電極１１Ｇと導通
し、導電線４２は第２、第４および第６層の圧電素子板
２、３の電極１４Ｂ（−）、１２Ｂ（−）、１３Ｂ
（−）に導通し、導電線４３は同じく電極１４Ｂ
（＋）、１２Ｂ（＋）、１３Ｂ（＋）に導通し、導電線
４４は同じく電極１４Ａ（−）、１２Ａ（−）、１３Ａ
（−）に導通し、導電線４５は同じく電極１４Ｂ
（＋）、１２Ｂ（＋）、１３Ｂ（＋）に導通する。
１、２、３、４は、図２に示す配置の位相で積層され
る。導電線４１は、第１層のＧＮＤ電極１４Ｇと、第３
および第５層の圧電素子板１のＧＮＤ電極１１Ｇと導通
し、導電線４２は第２、第４および第６層の圧電素子板
２、３の電極１４Ｂ（−）、１２Ｂ（−）、１３Ｂ
（−）に導通し、導電線４３は同じく電極１４Ｂ
（＋）、１２Ｂ（＋）、１３Ｂ（＋）に導通し、導電線
４４は同じく電極１４Ａ（−）、１２Ａ（−）、１３Ａ
（−）に導通し、導電線４５は同じく電極１４Ｂ
（＋）、１２Ｂ（＋）、１３Ｂ（＋）に導通する。
【００１９】なお、理解を容易とするために導電線４１
〜４５により積層される圧電素子板間の各電極の導通を
行うとしているが、実際にはスルーホールにより行って
いるもので、これにより一層おきに導線を接続するとい
った作業を不要とし、あるいは外縁部に導電塗料を塗布
して突起を出してしまうようなことがない。
〜４５により積層される圧電素子板間の各電極の導通を
行うとしているが、実際にはスルーホールにより行って
いるもので、これにより一層おきに導線を接続するとい
った作業を不要とし、あるいは外縁部に導電塗料を塗布
して突起を出してしまうようなことがない。
【００２０】図３は図１に示す積層化された圧電セラミ
ックスの分極処理方法を示す概略図である。
ックスの分極処理方法を示す概略図である。
【００２１】分極処理のためのコンタクトピンはすべて
最上層の圧電素子板４の電極に接触され、ＧＮＤ電極１
４Ｇに対して、Ａ、Ｂ相の正の電極１４Ａ（＋）、Ｂ
（＋）に正の電圧、Ａ、Ｂ相の負の電極１４Ａ（−）、
Ｂ（−）に負の電圧を印加するようにしている。ここ
で、第３、第５層の圧電素子板１の全面電極１１Ｇには
最上層の圧電素子４のＧＮＤ電極１４Ｇに導通するスル
ーホール（図１では導線４１で示す）を介して分極用の
電圧が印加され、またこれら第３、第５層の圧電素子板
１を挟むように配置される第２、第４および第６の圧電
素子板２、３の正の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（＋）には
最上層の圧電素子板４の電極１４Ａ（＋）、Ｂ（＋）に
導通するスルーホール（図１では導線４３、４５で示
す）を介し、負の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（−）には最
上層の圧電素子板４の電極１４Ａ（−）、Ｂ（−）に導
通するスルーホール（図１では導線４２、４４で示す）
を介して上記した分極処理用の電圧が印加される。
最上層の圧電素子板４の電極に接触され、ＧＮＤ電極１
４Ｇに対して、Ａ、Ｂ相の正の電極１４Ａ（＋）、Ｂ
（＋）に正の電圧、Ａ、Ｂ相の負の電極１４Ａ（−）、
Ｂ（−）に負の電圧を印加するようにしている。ここ
で、第３、第５層の圧電素子板１の全面電極１１Ｇには
最上層の圧電素子４のＧＮＤ電極１４Ｇに導通するスル
ーホール（図１では導線４１で示す）を介して分極用の
電圧が印加され、またこれら第３、第５層の圧電素子板
１を挟むように配置される第２、第４および第６の圧電
素子板２、３の正の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（＋）には
最上層の圧電素子板４の電極１４Ａ（＋）、Ｂ（＋）に
導通するスルーホール（図１では導線４３、４５で示
す）を介し、負の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（−）には最
上層の圧電素子板４の電極１４Ａ（−）、Ｂ（−）に導
通するスルーホール（図１では導線４２、４４で示す）
を介して上記した分極処理用の電圧が印加される。
【００２２】図４は図３による分極処理された積層圧電
素子１０の分極状態を示す展開図（電極１４Ｇの中心で
展開している）で、矢印は分極方向を示す。
素子１０の分極状態を示す展開図（電極１４Ｇの中心で
展開している）で、矢印は分極方向を示す。
【００２３】ここで、分極処理される圧電セラミックス
は、第２、第３、第４および第５層の圧電セラミックス
で、ＧＮＤ電極１１Ｇに対して電位の高い電圧が印加さ
れる正の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（＋）の間では、ＧＮ
Ｄ電極１１Ｇに向かって分極処理が施され、負の電極１
２（１３）Ａ、Ｂ（−）の間ではＧＮＤ電極１１Ｇから
負の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（−）に向かって分極処理
が施される。
は、第２、第３、第４および第５層の圧電セラミックス
で、ＧＮＤ電極１１Ｇに対して電位の高い電圧が印加さ
れる正の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（＋）の間では、ＧＮ
Ｄ電極１１Ｇに向かって分極処理が施され、負の電極１
２（１３）Ａ、Ｂ（−）の間ではＧＮＤ電極１１Ｇから
負の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（−）に向かって分極処理
が施される。
【００２４】したがって、このように分極処理された積
層圧電素子１０の最上層の圧電素子板４の正の給電電極
１４Ａ、Ｂ（＋）とＧＮＤ電極１４Ｇとの間に正の電圧
を印加すれば、中間層の圧電セラミックスの正の電極１
２（１３）Ａ、Ｂ（＋）に対応する部分が厚み方向に縮
み、負の給電電極１４Ａ、Ｂ（−）とＧＮＤ電極１４Ｇ
との間に負の電圧を印加すれば、中間層の圧電セラミッ
クスの正の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（−）に対応する部
分が厚み方向に伸び、したがってこれら給電電極に交流
電圧を印加すると、伸縮が繰り返されて振動が励起され
る。
層圧電素子１０の最上層の圧電素子板４の正の給電電極
１４Ａ、Ｂ（＋）とＧＮＤ電極１４Ｇとの間に正の電圧
を印加すれば、中間層の圧電セラミックスの正の電極１
２（１３）Ａ、Ｂ（＋）に対応する部分が厚み方向に縮
み、負の給電電極１４Ａ、Ｂ（−）とＧＮＤ電極１４Ｇ
との間に負の電圧を印加すれば、中間層の圧電セラミッ
クスの正の電極１２（１３）Ａ、Ｂ（−）に対応する部
分が厚み方向に伸び、したがってこれら給電電極に交流
電圧を印加すると、伸縮が繰り返されて振動が励起され
る。
【００２５】図６はこの積層圧電素子１０を円環形状の
振動弾性体２０の裏面側に接着剤を介して固定し、第１
層の圧電素子板４の給電電極に接続用のフレキシブル基
板３０が接着される。このフレキシブル基板３０は、不
図示の駆動回路と接続されていて、Ａ相用の給電電極１
４Ａ（＋）、（−）にはＡ相給電パターン３１Ａが接続
され、Ｂ相用の給電電極１４Ｂ（＋）、（−）にはＢ相
給電パターン３１Ｂが接続され、ＧＮＤ電極１４Ｇには
ＧＮＤ給電パターン３１Ｇが接続される。
振動弾性体２０の裏面側に接着剤を介して固定し、第１
層の圧電素子板４の給電電極に接続用のフレキシブル基
板３０が接着される。このフレキシブル基板３０は、不
図示の駆動回路と接続されていて、Ａ相用の給電電極１
４Ａ（＋）、（−）にはＡ相給電パターン３１Ａが接続
され、Ｂ相用の給電電極１４Ｂ（＋）、（−）にはＢ相
給電パターン３１Ｂが接続され、ＧＮＤ電極１４Ｇには
ＧＮＤ給電パターン３１Ｇが接続される。
【００２６】Ａ相給電パターン３１Ａの他端側の端子部
３２Ａと、Ｂ相給電パターン３１Ｂの他端側の端子部３
２Ｂには位相がずれた交流電圧が不図示の駆動回路より
入力されると、Ａ相とＢ相が４分の１の位置的位相を有
するため、両相の定在波の合成により進行波が形成さ
れ、振動弾性体２０の駆動面の表面粒子にだ円運動が形
成される。したがって、この積層圧電素子１０と振動弾
性体２０とで構成される振動子をステータとし、振動弾
性体２０の駆動面にロータ（不図示）を加圧接触させれ
ば該ロータを回転させる超音波モータとして利用でき、
また紙などのシード部材を加圧接触させればシート送り
装置として利用でき、さらには積層圧電素子と振動弾性
体２０とを長だ円形状に形成し、その片側の直線部を直
線に延びるレール状の固定子（不図示）に加圧接触させ
ればリニア駆動装置に利用することができるといった種
々の態様の振動波駆動装置に適用することができる。
３２Ａと、Ｂ相給電パターン３１Ｂの他端側の端子部３
２Ｂには位相がずれた交流電圧が不図示の駆動回路より
入力されると、Ａ相とＢ相が４分の１の位置的位相を有
するため、両相の定在波の合成により進行波が形成さ
れ、振動弾性体２０の駆動面の表面粒子にだ円運動が形
成される。したがって、この積層圧電素子１０と振動弾
性体２０とで構成される振動子をステータとし、振動弾
性体２０の駆動面にロータ（不図示）を加圧接触させれ
ば該ロータを回転させる超音波モータとして利用でき、
また紙などのシード部材を加圧接触させればシート送り
装置として利用でき、さらには積層圧電素子と振動弾性
体２０とを長だ円形状に形成し、その片側の直線部を直
線に延びるレール状の固定子（不図示）に加圧接触させ
ればリニア駆動装置に利用することができるといった種
々の態様の振動波駆動装置に適用することができる。
【００２７】なお、上記した図３に示す分極処理方法で
は、Ａ、Ｂ相の正の電極と負の電極には別々のコンタク
トピンをそれぞれ接触させて同電位の電圧を印加するよ
うにしているが、図５に示すように、最上層の圧電素子
板４の正の給電電極１４Ａ（＋）と１４Ｂ（＋）とを接
続し、負の給電電極１４Ａ（−）と１４Ｂ（−）とをそ
れぞれ予め接続しておけば上記したコンタクトピンの接
続本数を削減できることになる。そして、分極処理後、
該接続部１４Ｃ、１４Ｄを切除することで、図１に示す
積層圧電素子と同じものが得られる。
は、Ａ、Ｂ相の正の電極と負の電極には別々のコンタク
トピンをそれぞれ接触させて同電位の電圧を印加するよ
うにしているが、図５に示すように、最上層の圧電素子
板４の正の給電電極１４Ａ（＋）と１４Ｂ（＋）とを接
続し、負の給電電極１４Ａ（−）と１４Ｂ（−）とをそ
れぞれ予め接続しておけば上記したコンタクトピンの接
続本数を削減できることになる。そして、分極処理後、
該接続部１４Ｃ、１４Ｄを切除することで、図１に示す
積層圧電素子と同じものが得られる。
【００２８】また、図１に示す積層圧電素子１０には、
振動状態を検出するためのセンサー相を設けていない
が、図７の（ｂ）に示すように、第２層の圧電素子板２
の第１無電極部１５−１に４分の１波長幅のセンサー電
極１２Ｓを導通穴５０ａと非接触に設け、一方最上層の
圧電素子板４にはスルーホールなどによりセンサー電極
１２Ｓと導通する電極１４Ｓが形成されている。
振動状態を検出するためのセンサー相を設けていない
が、図７の（ｂ）に示すように、第２層の圧電素子板２
の第１無電極部１５−１に４分の１波長幅のセンサー電
極１２Ｓを導通穴５０ａと非接触に設け、一方最上層の
圧電素子板４にはスルーホールなどによりセンサー電極
１２Ｓと導通する電極１４Ｓが形成されている。
【００２９】したがって、分極処理時に電極１４Ｓに正
または負の電圧を印加すれば、第３層の圧電素子板１の
電極１１Ｇとの間でセンサー用の分極処理が行われる。
なお、他の給電電極と仮に、例えば給電電極１４Ａ
（＋）と外周部で接続しておけば分極処理のために特に
センサー用の配線を用意することはない。
または負の電圧を印加すれば、第３層の圧電素子板１の
電極１１Ｇとの間でセンサー用の分極処理が行われる。
なお、他の給電電極と仮に、例えば給電電極１４Ａ
（＋）と外周部で接続しておけば分極処理のために特に
センサー用の配線を用意することはない。
【００３０】また、駆動のために駆動回路と接続される
フレキシブルプリント基板３０は、図８に示すように、
Ｓ相給電パターン３１ＳがＧＮＤ給電パターン３１Ｇと
接触しないように設けられている。
フレキシブルプリント基板３０は、図８に示すように、
Ｓ相給電パターン３１ＳがＧＮＤ給電パターン３１Ｇと
接触しないように設けられている。
【００３１】図９は本発明の第２の実施例を示す。
【００３２】本実施例の積層圧電素子は、図２に示す場
合と同様に、６枚の圧電セラミックスから構成し、異な
る所は、図９の（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）に示す、第２、
第４及び第６層の圧電素子板の片面に４分の１波長の間
隔で全周に電極を形成したもので、Ａ相の正極１２（１
３）Ａ（＋）と負極１２（１３）Ａ（−）、Ｂ相の正極
１２（１３）Ｂ（＋）と負極１２（１３）Ｂ（−）とを
一極おきに配置することで、Ａ相とＢ相とは全体的に４
分の１波長の間隔が得られる。
合と同様に、６枚の圧電セラミックスから構成し、異な
る所は、図９の（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）に示す、第２、
第４及び第６層の圧電素子板の片面に４分の１波長の間
隔で全周に電極を形成したもので、Ａ相の正極１２（１
３）Ａ（＋）と負極１２（１３）Ａ（−）、Ｂ相の正極
１２（１３）Ｂ（＋）と負極１２（１３）Ｂ（−）とを
一極おきに配置することで、Ａ相とＢ相とは全体的に４
分の１波長の間隔が得られる。
【００３３】したがって、圧電セラミックスを全周にわ
たり利用することができるので、上記した第１の実施例
に比べてより低電圧で同じ出力を得ることができる。
たり利用することができるので、上記した第１の実施例
に比べてより低電圧で同じ出力を得ることができる。
【００３４】なお、本実施例では、上記した第２、第４
及び第６の圧電素子板２、３の全周にＡ相とＢ相の電極
を互い違いに配置しているので、分極処理および給電の
ために最上層に配置される第１層の圧電素子板４に形成
される給電電極は内外周方向で４周にわたり配置され、
第１の実施例と同様に第２層以下の圧電素子板の各スル
ーホールと夫々接続できるようにしている。
及び第６の圧電素子板２、３の全周にＡ相とＢ相の電極
を互い違いに配置しているので、分極処理および給電の
ために最上層に配置される第１層の圧電素子板４に形成
される給電電極は内外周方向で４周にわたり配置され、
第１の実施例と同様に第２層以下の圧電素子板の各スル
ーホールと夫々接続できるようにしている。
【００３５】また、これらの給電電極１４Ａ（＋）、
（−）、１４Ｂ（＋）、（−）の一端側は、ＧＮＤ電極
１４Ｇに近接して配置され、第１の実施例と同様にフレ
キシブルプリント基板との一括接続を容易としている。
（−）、１４Ｂ（＋）、（−）の一端側は、ＧＮＤ電極
１４Ｇに近接して配置され、第１の実施例と同様にフレ
キシブルプリント基板との一括接続を容易としている。
【００３６】なお、図７に示すように振動状態を検出す
る電極を第２層の圧電素子板の一部に設けるようにして
も良い。
る電極を第２層の圧電素子板の一部に設けるようにして
も良い。
【００３７】図１０は本発明の第３の実施例を示す。
【００３８】本実施例は、図１０の（ｂ）、（ｄ）、
（ｆ）に示すように、第２、第４及び第６層の圧電素子
板２、３に４分の１波長の間隔で全周に電極を形成する
点は図９に示す第２の実施例と同様であるが、図１０の
（ｃ）、（ｅ）に示す第３および第５層の圧電素子板６
には、その上下に配置される圧電素子板２、３のＡ相お
よびＢ相の各電極と位置的に同位相でＧＮＤ電極１６Ａ
と１６Ｂが交互に４分の１波長の間隔で形成されてい
る。また、最上層の第１層の圧電素子板４には、同心的
に６周にわたり分極及び給電用の電極が形成され、内周
側の２本の給電電極１４ＡＧと１４ＢＧは、上述した各
実施例と同様にスルーホールにより、第３および第５層
の圧電素子板６の電極、詳しくは給電電極１４ＡＧはＡ
相用のＧＮＤ電極１６Ａと、給電電極１４ＢＧはＢ相用
のＧＮＤ電極１６Ｂと接続されるようになっている。ま
た、給電電極１４Ａ（＋）、（−）、１４Ｂ（＋）、
（−）は第２、第４及び第６層の圧電素子板２、３の同
相同極性の電極１２（１３）Ａ（＋）、（−）、１２
（１３）Ｂ（＋）、（−）に同様スルーホールにより接
続されるようになっている。
（ｆ）に示すように、第２、第４及び第６層の圧電素子
板２、３に４分の１波長の間隔で全周に電極を形成する
点は図９に示す第２の実施例と同様であるが、図１０の
（ｃ）、（ｅ）に示す第３および第５層の圧電素子板６
には、その上下に配置される圧電素子板２、３のＡ相お
よびＢ相の各電極と位置的に同位相でＧＮＤ電極１６Ａ
と１６Ｂが交互に４分の１波長の間隔で形成されてい
る。また、最上層の第１層の圧電素子板４には、同心的
に６周にわたり分極及び給電用の電極が形成され、内周
側の２本の給電電極１４ＡＧと１４ＢＧは、上述した各
実施例と同様にスルーホールにより、第３および第５層
の圧電素子板６の電極、詳しくは給電電極１４ＡＧはＡ
相用のＧＮＤ電極１６Ａと、給電電極１４ＢＧはＢ相用
のＧＮＤ電極１６Ｂと接続されるようになっている。ま
た、給電電極１４Ａ（＋）、（−）、１４Ｂ（＋）、
（−）は第２、第４及び第６層の圧電素子板２、３の同
相同極性の電極１２（１３）Ａ（＋）、（−）、１２
（１３）Ｂ（＋）、（−）に同様スルーホールにより接
続されるようになっている。
【００３９】このように構成した積層圧電素子の分極処
理方法は、上記した第１の実施例の場合と略同様で、異
なる所はＧＮＤ用の給電電極が１４ＡＧと１４ＢＧの２
つに分かれていることであり、これらの両ＧＮＤ用の給
電電極１４ＡＧと１４ＢＧとに中間の電位を給電するこ
とにより、第３層及び第５層の圧電素子板６の各ＧＮＤ
電極１６Ａ、１６Ｂに該中間の電位が印加される。
理方法は、上記した第１の実施例の場合と略同様で、異
なる所はＧＮＤ用の給電電極が１４ＡＧと１４ＢＧの２
つに分かれていることであり、これらの両ＧＮＤ用の給
電電極１４ＡＧと１４ＢＧとに中間の電位を給電するこ
とにより、第３層及び第５層の圧電素子板６の各ＧＮＤ
電極１６Ａ、１６Ｂに該中間の電位が印加される。
【００４０】そして、給電電極１４Ａ（＋）、１４Ｂ
（＋）に正の電圧を、また給電電極１４Ａ（−）、１４
Ｂ（−）に負の電圧を夫々不図示の駆動回路より給電す
ると、第２、第４および第６の圧電素子板２、３の正負
の各電極に夫々正負の電圧が印加され、この分極状態を
図１１に示す。
（＋）に正の電圧を、また給電電極１４Ａ（−）、１４
Ｂ（−）に負の電圧を夫々不図示の駆動回路より給電す
ると、第２、第４および第６の圧電素子板２、３の正負
の各電極に夫々正負の電圧が印加され、この分極状態を
図１１に示す。
【００４１】この積層圧電素子の給電電極に接続される
フレキシブル基板３０は、図１２に示すように、給電パ
ターン３１Ａ1 がＧＮＤ電極１４ＡＧに接続され、また
給電パターン３１Ｂ1 がＧＮＤ電極１４ＢＧに接続され
るようになっていて、これら両給電パターン３１Ａ1 、
３１Ｂ1 には夫々端子部３２Ａ1 、３２Ｂ1 を介して不
図示の駆動回路より以下のように駆動電圧が給電され
る。
フレキシブル基板３０は、図１２に示すように、給電パ
ターン３１Ａ1 がＧＮＤ電極１４ＡＧに接続され、また
給電パターン３１Ｂ1 がＧＮＤ電極１４ＢＧに接続され
るようになっていて、これら両給電パターン３１Ａ1 、
３１Ｂ1 には夫々端子部３２Ａ1 、３２Ｂ1 を介して不
図示の駆動回路より以下のように駆動電圧が給電され
る。
【００４２】すなわち、給電電極１４Ａ（＋）、（−）
に導通する端子部３２Ａと、給電電極１４Ｂ（＋）、
（−）に導通する端子部３２Ｂに給電される駆動周波電
圧の位相差は、＋９０ｄｅｇあるいは−９０ｄｅｇであ
るが、端子部３２Ａと３２Ａ1、および端子部３２Ｂと
３２Ｂ1 間に夫々給電される駆動周波電圧の位相差は１
８０ｄｅｇとなる。このため、ＧＮＤ電極１６Ａ、Ｂと
電極１２（１３）Ａ、Ｂ（＋）、（−）間に挟まれた第
２、第３、第４および第５層の圧電セラミックスには、
上記した第１および第２の実施例の場合に比べて２倍の
電圧がかかることになる。したがって、さらに低電圧駆
動が可能となる。
に導通する端子部３２Ａと、給電電極１４Ｂ（＋）、
（−）に導通する端子部３２Ｂに給電される駆動周波電
圧の位相差は、＋９０ｄｅｇあるいは−９０ｄｅｇであ
るが、端子部３２Ａと３２Ａ1、および端子部３２Ｂと
３２Ｂ1 間に夫々給電される駆動周波電圧の位相差は１
８０ｄｅｇとなる。このため、ＧＮＤ電極１６Ａ、Ｂと
電極１２（１３）Ａ、Ｂ（＋）、（−）間に挟まれた第
２、第３、第４および第５層の圧電セラミックスには、
上記した第１および第２の実施例の場合に比べて２倍の
電圧がかかることになる。したがって、さらに低電圧駆
動が可能となる。
【００４３】なお分極処理時の配線数を削減するため
に、第１の実施例や第２の実施例のように、第１層の圧
電素子板４に対して不使用箇所で１４Ａ（＋）と１４Ｂ
（＋）、１４Ａ（−）と１４Ｂ（−）、１４ＡＧと１４
ＢＧを接続し、分極処理後にこれらの接続部を切断又は
切除ようにしても良い。また、第２の実施例と同様に振
動状態検出用の電極を第１層と第２層に設けるようにし
ても良い。
に、第１の実施例や第２の実施例のように、第１層の圧
電素子板４に対して不使用箇所で１４Ａ（＋）と１４Ｂ
（＋）、１４Ａ（−）と１４Ｂ（−）、１４ＡＧと１４
ＢＧを接続し、分極処理後にこれらの接続部を切断又は
切除ようにしても良い。また、第２の実施例と同様に振
動状態検出用の電極を第１層と第２層に設けるようにし
ても良い。
【００４４】図１３は上記の各実施例における積層圧電
素子を利用した超音波モータを駆動源とするレンズ鏡筒
を示す。
素子を利用した超音波モータを駆動源とするレンズ鏡筒
を示す。
【００４５】１００は、例えば図６に示す弾性体２０に
積層圧電素子１０を接合した構成の振動子で、加圧バネ
１０１を介してストッパ部材１０２に当接し、駆動面側
には円環形状のロータである出力部材１０３が摩擦部材
１０４を介して加圧接触している。１０５はフォーカス
キー１０６に連結されるコロで、光軸回りに回転するこ
とによりフォーカスレンズＬを光軸方向に移動させる。
このコロ１０５は、超音波モータからの出力部材１０３
と、光軸方向に移動してマニュアルフォーカスとオート
フォーカスとの切換を行うマニュアルフォーカスリング
１０７との連結によって光軸回りに回転するマニュアル
出力リング１０８と摩擦接触し、マニュアルフォーカス
リング１０７がマニュアル出力リング１０８と非結合の
オートフォーカス状態の場合、出力部材１０３の回転に
より差動回転してフォーカスキー１０６が回転駆動し、
フォーカスレンズＬを超音波モータにより合焦のために
駆動する。またマニュアルフォーカスリング１０７がマ
ニュアル出力リング１０８と結合している場合には、マ
ニュアルフォーカスリング１０７を回転すると、コロ１
０５の差動回転により同様にフォーカスレンズＬがフォ
ーカスキー１０６によりフォーカスレンズＬが移動し、
マニュアルフォーカスが行われる。
積層圧電素子１０を接合した構成の振動子で、加圧バネ
１０１を介してストッパ部材１０２に当接し、駆動面側
には円環形状のロータである出力部材１０３が摩擦部材
１０４を介して加圧接触している。１０５はフォーカス
キー１０６に連結されるコロで、光軸回りに回転するこ
とによりフォーカスレンズＬを光軸方向に移動させる。
このコロ１０５は、超音波モータからの出力部材１０３
と、光軸方向に移動してマニュアルフォーカスとオート
フォーカスとの切換を行うマニュアルフォーカスリング
１０７との連結によって光軸回りに回転するマニュアル
出力リング１０８と摩擦接触し、マニュアルフォーカス
リング１０７がマニュアル出力リング１０８と非結合の
オートフォーカス状態の場合、出力部材１０３の回転に
より差動回転してフォーカスキー１０６が回転駆動し、
フォーカスレンズＬを超音波モータにより合焦のために
駆動する。またマニュアルフォーカスリング１０７がマ
ニュアル出力リング１０８と結合している場合には、マ
ニュアルフォーカスリング１０７を回転すると、コロ１
０５の差動回転により同様にフォーカスレンズＬがフォ
ーカスキー１０６によりフォーカスレンズＬが移動し、
マニュアルフォーカスが行われる。
【００４６】なお、上記した各実施例において、積層圧
電素子は圧電セラミックスを６枚積層しているが、これ
に限定されるものではなく、また中間層に配置される圧
電素子板に形成される電極の数も必要とする進行波の波
数に合わせて設けるようにしてもよい。
電素子は圧電セラミックスを６枚積層しているが、これ
に限定されるものではなく、また中間層に配置される圧
電素子板に形成される電極の数も必要とする進行波の波
数に合わせて設けるようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の積層圧電素
子によれば、複数の波数の定在波の合成により進行波を
形成することができ、しかも分極処理や駆動のための給
電に要する配線を少なくすることが可能となる。
子によれば、複数の波数の定在波の合成により進行波を
形成することができ、しかも分極処理や駆動のための給
電に要する配線を少なくすることが可能となる。
【００４８】また、各層間の電極の接続はスルーホール
により行っているもので、これにより一層おきに導線を
接続するといった作業を不要とし、あるいは外縁部に導
電塗料を塗布して突起を出してしまうようなことがな
い。
により行っているもので、これにより一層おきに導線を
接続するといった作業を不要とし、あるいは外縁部に導
電塗料を塗布して突起を出してしまうようなことがな
い。
【００４９】さらに、最上層の圧電素子板に設けた電極
のみで分極処理や駆動のための給電が行えるので、分極
処理のための配線や、駆動のための給電の配線を減らす
ことが可能となる。
のみで分極処理や駆動のための給電が行えるので、分極
処理のための配線や、駆動のための給電の配線を減らす
ことが可能となる。
【００５０】一方、駆動回路との接続は、給電用の電極
が一か所に集中しているので、例えば接続用のフレキシ
ブル基板の接続部の面積を小さくすることができ、コス
トの削減化、基板樹脂による振動減衰を小さく抑えるこ
とができ、この圧電素子を用いた振動波モータ等の振動
波駆動装置の駆動効率を向上させることができる。
が一か所に集中しているので、例えば接続用のフレキシ
ブル基板の接続部の面積を小さくすることができ、コス
トの削減化、基板樹脂による振動減衰を小さく抑えるこ
とができ、この圧電素子を用いた振動波モータ等の振動
波駆動装置の駆動効率を向上させることができる。
【００５１】勿論、この積層圧電素子にもセンサー相を
設けることができるので、振動波駆動装置の駆動制御を
高精度に行える。
設けることができるので、振動波駆動装置の駆動制御を
高精度に行える。
【００５２】また、実施例のように積層圧電素子の最下
層の外面には電極を有しないので、例えば積層圧電素子
を振動弾性体に接合する際に、この最下層の圧電素子板
を接着剤で該弾性体に接着させるだけでよく、従来のよ
うに接合面側に設けられた全面電極を駆動回路のＧＮＤ
側と接続容易とするために、圧電セラミックスの側面に
導電塗料を塗布する必要がなくなる。
層の外面には電極を有しないので、例えば積層圧電素子
を振動弾性体に接合する際に、この最下層の圧電素子板
を接着剤で該弾性体に接着させるだけでよく、従来のよ
うに接合面側に設けられた全面電極を駆動回路のＧＮＤ
側と接続容易とするために、圧電セラミックスの側面に
導電塗料を塗布する必要がなくなる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す積層圧電素子の分
解斜視図。
解斜視図。
【図２】図１の積層圧電素子を構成する各圧電素子板の
電極を示す平面図。
電極を示す平面図。
【図３】図１の積層圧電素子の分極処理方法を示す斜視
図。
図。
【図４】図１の積層圧電素子の分極方向を示す展開図。
【図５】図１の実施例の変形例を示す最上層の圧電素子
板の電極の平面図。
板の電極の平面図。
【図６】図１の積層圧電素子を用いた超音波モータの振
動子の分解斜視図。
動子の分解斜視図。
【図７】図２に示す実施例の変形例である各圧電素子板
の電極を示す平面図。
の電極を示す平面図。
【図８】図７の積層圧電素子に用いられる接続用のフレ
キシブル基板の平面図。
キシブル基板の平面図。
【図９】第２の実施例の積層圧電素子を構成する各圧電
素子板の電極を示す平面図。
素子板の電極を示す平面図。
【図１０】第３の実施例の積層圧電素子を構成する各圧
電素子板の電極を示す平面図。
電素子板の電極を示す平面図。
【図１１】図１０の積層圧電素子の分極方向を示す展開
図。
図。
【図１２】図１０の積層圧電素子に用いられる接続用の
フレキシブル基板の平面図。
フレキシブル基板の平面図。
【図１３】第１の実施例乃至第３の実施例の積層圧電素
子を用いた超音波モータを駆動源とするレンズ鏡筒の断
面図。
子を用いた超音波モータを駆動源とするレンズ鏡筒の断
面図。
１、２、３、４ 圧電素子板 １０ 積層圧電素子 ２０ 振動弾性体 ３０ フレキシブル基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−165540（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−193291（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−120580（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02N 2/00 B06B 1/06
Claims (10)
- 【請求項１】 圧電セラミックスの片面側に電極を形成
した圧電素子板を厚み方向に複数枚積層した積層圧電素
子において、 厚み方向の伸縮で周方向に波長（λ）で複数の波数の定
在波を励起して合成により進行波を形成する２群の複数
の電極部が該圧電セラミックスに厚み方向に同位相で形
成されると共に、周方向においては異なる群の電極部が
４分の１波長（λ）の奇数倍の間隔を有して配置された
複数の第１の圧電素子板と、該圧電セラミックスに全面
にわたって電極部が形成され、該第１の圧電素子板と交
互に積層配置される第２の圧電素子板とを有することを
特徴とする積層圧電素子。 - 【請求項２】 圧電セラミックスの片面側に電極を形成
した圧電素子板を厚み方向に複数枚積層した積層圧電素
子において、 厚み方向の伸縮で周方向に波長（λ）で複数の波数の定
在波を励起して合成により進行波を形成する２群の複数
の電極部が該圧電セラミックスに厚み方向に同位相で形
成されると共に、周方向においては異なる群の電極部が
４分の１波長（λ）の奇数倍の間隔を有して配置された
複数の第１の圧電素子板と、該圧電セラミックスに該第
１の圧電素子板の電極部と同位相の電極部が形成され、
該第１の圧電素子板と交互に積層配置される第２の圧電
素子板とを有することを特徴とする積層圧電素子。 - 【請求項３】 請求項１において、前記第１の圧電素子
板の片面側には電極部が形成されていない電極無形成部
を有することを特徴とする積層圧電素子。 - 【請求項４】 請求項１又は２において、前記第１の圧
電素子板の片面側には４分の１波長（λ）の間隔で前記
２群の電極部が全周にわたり形成されていることを特徴
とする積層圧電素子。 - 【請求項５】 請求項１、２、３又は４において、積層
される圧電素子板の電極は、一層おきに厚み方向で対応
する電極部とスルーホールで電気的に接続されているこ
とを特徴とする積層圧電素子。 - 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５において、
積層される最上層の圧電素子板には、下層の電極部とス
ルーホールを介して電気的に接続される電極部が複数形
成されていることを特徴とする積層圧電素子。 - 【請求項７】 請求項６において、前記最上層の圧電素
子板に形成される複数の電極部の一端側は略一か所に集
められるように設けられていることを特徴とする積層圧
電素子。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
いずれかの圧電セラミック層の一部をセンサー相として
用い、最上層の圧電素子板に該センサー相の信号取り出
し用の電極を設けたことを特徴とする積層圧電素子。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の積
層圧電素子を振動弾性体に接合し、積層される前記２群
の複数の電極部に位相の異なる交流電圧を印加し、該振
動弾性体に形成された２つの定在波の合成により進行波
を形成して、該振動弾性体の表面粒子に楕円運動を励起
させることを特徴とする振動波駆動装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の振動波駆動装置を駆
動源として有することを特徴とする振動波駆動装置を備
えた装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002656A JP3059038B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 積層圧電素子、振動波駆動装置および振動波駆動装置を備えた装置 |
| DE69416989T DE69416989T2 (de) | 1993-12-27 | 1994-12-20 | Vibrationswellenantrieb |
| EP94309561A EP0661764B1 (en) | 1993-12-27 | 1994-12-20 | Vibration wave actuator |
| KR1019940037087A KR0176729B1 (ko) | 1993-12-27 | 1994-12-27 | 진동파작동기 |
| CN94119220A CN1035930C (zh) | 1993-12-27 | 1994-12-27 | 振动波致动器 |
| US08/925,083 US6051911A (en) | 1993-12-27 | 1997-09-08 | Vibration wave actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002656A JP3059038B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 積層圧電素子、振動波駆動装置および振動波駆動装置を備えた装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07213081A JPH07213081A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3059038B2 true JP3059038B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=11535393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6002656A Expired - Fee Related JP3059038B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-01-14 | 積層圧電素子、振動波駆動装置および振動波駆動装置を備えた装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3059038B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8470218B2 (en) | 2006-03-30 | 2013-06-25 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Process and device for manufacturing a composite strand |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4871593B2 (ja) * | 2006-01-06 | 2012-02-08 | キヤノン株式会社 | 振動子及び振動波駆動装置 |
| EP2724387B1 (en) * | 2011-06-27 | 2017-05-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric element, oscillatory wave motor, and optical apparatus |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP6002656A patent/JP3059038B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8470218B2 (en) | 2006-03-30 | 2013-06-25 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Process and device for manufacturing a composite strand |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07213081A (ja) | 1995-08-11 |
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