圧電アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラ
【課題】圧電体の電極に対する改良された電気配線を有する圧電アクチュエータを提供する。
【解決手段】本発明の圧電アクチュエータ１０は、互いに対向する第１の面１１Ｆと第２の面１１Ｒとを有する凹部１１が形成されたベース部材１０と、前記凹部１１内に配置された際に、前記第１の面１１Ｆと前記第２の面１１Ｒのそれぞれに対向する第３の面３１Ｆと第４の面３１Ｒとを有する駆動部材と、前記第３の面３１Ｆと前記第１の面１１Ｆとの間に配置された第１の圧電体３３Ｆ、及び前記第４の面３１Ｒと前記第２の面１１Ｒとの間に配置された第２の圧電体３３Ｒと、前記ベース部材１０の表面に形成され、前記第１の圧電体３３Ｆと前記第２の圧電体３３Ｒとを電気接続する導電材料４０と、前記第１の圧電体３３Ｆ及び前記第２の圧電体３３Ｒへの電力供給を行う電源と前記導電材料４０とを接続する電気配線４５と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】本発明の圧電アクチュエータ１０は、互いに対向する第１の面１１Ｆと第２の面１１Ｒとを有する凹部１１が形成されたベース部材１０と、前記凹部１１内に配置された際に、前記第１の面１１Ｆと前記第２の面１１Ｒのそれぞれに対向する第３の面３１Ｆと第４の面３１Ｒとを有する駆動部材と、前記第３の面３１Ｆと前記第１の面１１Ｆとの間に配置された第１の圧電体３３Ｆ、及び前記第４の面３１Ｒと前記第２の面１１Ｒとの間に配置された第２の圧電体３３Ｒと、前記ベース部材１０の表面に形成され、前記第１の圧電体３３Ｆと前記第２の圧電体３３Ｒとを電気接続する導電材料４０と、前記第１の圧電体３３Ｆ及び前記第２の圧電体３３Ｒへの電力供給を行う電源と前記導電材料４０とを接続する電気配線４５と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電アクチュエータにおいて、圧電体への電圧供給は、それぞれの圧電体の電極に直接接続されたリード線等を介して行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２３１９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年、圧電アクチュエータが小型化している。小型化した圧電アクチュエータへ複数のリード線の接続は、スペース的にも困難であり、また、リード線同士の絡み合い等の問題も生じる。
【０００５】
本発明の課題は、圧電体の電極に対する改良された電気配線を有する圧電アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、互いに対向する第１の面（１１Ｆ）と第２の面（１１Ｒ）とを有する凹部（１１，１１１）が形成されたベース部材（１０，１１０）と、前記凹部（１１，１１１）内に配置された際に、前記第１の面（１１Ｆ）と前記第２の面（１１Ｒ）のそれぞれに対向する第３の面（３１Ｆ）と第４の面（３１Ｒ）とを有する駆動部材と、前記第３の面（３１Ｆ）と前記第１の面（１１Ｆ）との間に配置された第１の圧電体（３３Ｆ）、及び前記第４の面（３１Ｒ）と前記第２の面（１１Ｒ）との間に配置された第２の圧電体（３３Ｒ）と、前記ベース部材（１０，１１０）の表面に形成され、前記第１の圧電体（３３Ｆ）と前記第２の圧電体（３３Ｒ）とを電気接続する導電材料（４０，１４０）と、前記第１の圧電体（３３Ｆ）及び前記第２の圧電体（３３Ｒ）への電力供給を行う電源と前記導電材料（４０，１４０）とを接続する電気配線（４５）と、を備えること、を特徴とする圧電アクチュエータ（１，１００）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）であって、前記導電材料（４０，１４０）は、前記ベース部材（１０，１１０）の表面に貼着された金属箔を含むこと、を特徴とする圧電アクチュエータ（１，１００）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）であって、前記導電材料（４０，１４０）は、前記ベース部材（１０，１１０）の表面に塗布された導電性ペーストを含むこと、を特徴とする圧電アクチュエータ（１，１００）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ（１００）であって、前記第１の圧電体（３３Ｆ）と前記第２の圧電体（３３Ｒ）との組が、２以上形成されていること、を特徴とする圧電アクチュエータ（１００）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）であって、前記導電材料（４０，１４０）と前記ベース部材（１０，１１０）との間が絶縁されていること、を特徴とする圧電アクチュエータ（１，１００）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）を備えること、を特徴とするレンズ鏡筒（３００）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）を備えること、を特徴とするカメラ（２００）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、圧電体の電極に対する改良された電気配線を有する圧電アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態である圧電アクチュエータの構成を概念的に示す図である。
【図２】圧電アクチュエータの駆動説明図である。
【図３】本発明における圧電アクチュエータの第２実施形態である圧電モータの正面図である。
【図４】圧電モータの断面図である。
【図５】圧電モータにおける支持駆動部の斜視図である。
【図６】各駆動機構への模式的な配線図であり、（ａ）は、リフト駆動体への配線図、（ｂ）はスライド駆動体への配線図である。
【図７】駆動機構における前部リフト駆動体および後部リフト駆動体への電源供給配線を示す支持駆動部の部分拡大図である。
【図８】第２実施形態における圧電モータを備えるレンズ鏡筒およびそのレンズ鏡筒が装着されたカメラの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態である圧電アクチュエータ１の構成を概念的に示す図である。図２は、圧電アクチュエータ１の駆動説明図である。
なお、以下の説明では、図中に示すように、Ｘ−Ｙ座標によって方向を示す。すなわち、図中左右方向をＸ軸方向とし、左側をプラス側、右側をマイナス側とする。また、Ｘ軸と直交する図中上下方向をＹ軸方向とし、上側をプラス側、下側をマイナス側とする。さらに、Ｘ−Ｙ平面と直交する方向をＺ軸方向とする。
【００１１】
図１に示す圧電アクチュエータ１は、ベース部材１０と、ベース部材１０に対して移動可能な移動体２０と、移動体２０を移動駆動する駆動機構３０と、を備えている。なお、本実施形態では、ベース部材１０に対して移動体２０がＸ軸マイナス方向に直線的に移動する例を説明するが、その移動は直線に限るものではなく、例えば円弧状（回転）であっても良い。
【００１２】
ベース部材１０は、概略形状が所定厚さの板状であって、その板面をＸ軸方向として配設されている。ベース部材１０は、その上面側に、駆動機構３０が構成される保持凹部１１と、移動体２０を支持する支持凸部１２とを備えている。
支持凸部１２は、正面形状（Ｚ軸方向に見た形状）が所定高さの矩形であって、その上面は移動体２０における後述する被駆動面２１と対応する平坦な支持面１２Ａとなっている。
【００１３】
移動体２０は、所定厚さの板状であって、その下面は、平坦な被駆動面２１となっている。また、移動体２０は、図示しない付勢手段（移動体２０の自重でも良い）によってベース部材１０に向けて所定の力で付勢されている。これにより、移動体２０は、ベース部材１０における支持凸部１２の上面に支持されている。
【００１４】
保持凹部１１は、正面形状が矩形であって、Ｚ軸方向に貫通して形成されている。
駆動機構３０は、リフタ３１と、スライダ３２と、を備えている。また、リフタ３１とベース部材１０との間に配置されたリフト駆動体３３と、リフタ３１とスライダ３２との間に配置されたスライド駆動体３４とを備えている。
【００１５】
リフタ３１は、直方体状であって、たとえばアルミニウム合金等の軽金属によって形成され、ベース部材１０における保持凹部１１に収容されている。その上面は、ベース部材１０の上面より所定量上側に突出している。リフト駆動体３３（３３Ｆ，３３Ｒ）は、リフタ３１におけるＸ軸方向前後の外面３１Ｆ，３１Ｒと、保持凹部１１におけるＸ軸方向前後の内壁面１１Ｆ，１１Ｒとの間に、それぞれ配置されている。すなわち、リフタ３１のＸ軸マイナス側の外面３１Ｆと保持凹部１１の内壁面１１Ｆとの間に前部リフト駆動体３３Ｆが配置され、リフタ３１のＸ軸プラス側の外面３１Ｒと保持凹部１１の内壁面１１Ｒとの間に後部リフト駆動体３３Ｒが配置されている。
【００１６】
前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒ）は、それぞれＺ軸方向に並列配置された二組の圧電素子３３ａ，３３ｂを備えている。
各圧電素子３３ａ，３３ｂは、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）によって、所定の縦横比および厚さの薄い矩形の板状に形成され、圧電効果を有している。その振動モードは厚み滑り振動であって、長手方向の変形を利用するように形成されている。
【００１７】
そして、各圧電素子３３ａ，３３ｂは、リフタ３１の外面３１Ｆ，３１Ｒに導電性の接着剤によって接着され、保持凹部１１の内壁面１１Ｆ，１１Ｒには絶縁性の接着剤によって接着されて、その振動方向をＹ軸方向（すなわち保持凹部１１に対してリフタ３１を昇降移動させる方向）として設けられている。
【００１８】
スライダ３２は、平面形状がリフタ３１と同一形状（矩形）の直方体状にステンレス合金鋼等によって形成され、スライド駆動体３４を介してリフタ３１の上面に配設されている。スライダ３２の上面は、移動体２０の被駆動面２１と対応する平坦な駆動面３２Ａとなっている。
【００１９】
スライド駆動体３４は、リフト駆動体３３と同様に、Ｚ軸方向に並列配置された二組の圧電素子３４ａ，３４ｂを備えている。圧電素子３４ａ，３４ｂは、リフト駆動体３３における圧電素子３３ａ，３３ｂと同様に、所定の縦横比で所定厚さの薄い板状であって、振動方向をＸ軸方向（すなわちリフタ３１に対してスライダ３２を前後移動させる方向）として設けられている。
【００２０】
リフト駆動体３３における圧電素子３３ａ，３３ｂと、スライド駆動体３４における圧電素子３４ａ，３４ｂとには、図示しない制御装置によって制御される駆動回路からそれぞれ駆動電圧が印加されるようになっている。駆動電圧は、たとえば±１．０Ｖで変化するように設定され、この駆動電圧によってリフト駆動体３３が振動してリフタ３１を昇降駆動すると共に、スライダ３２を前後駆動する。
【００２１】
すなわち、リフト駆動体３３は、電圧の印加による各圧電素子３３ａ，３３ｂの変形振動によって、リフタ３１を保持凹部１１に対してＹ軸方向に所定のストロークで移動駆動する。また、スライド駆動体３４は、電圧の印加による圧電素子３４ａ，３４ｂの変形振動によって、スライダ３２をリフタ３１に対して（すなわちベース部材１０に対して）Ｘ軸方向に所定のストロークで移動駆動する。
【００２２】
上記のように構成された圧電アクチュエータ１は、制御装置に制御された駆動装置から、リフト駆動体３３およびスライド駆動体３４にそれぞれ所定の位相で駆動電圧が印加され、駆動機構３０が下記のように作動して移動体２０をＸ軸マイナス方向に移動駆動する。
図２（ａ）は、リフト駆動体３３およびスライド駆動体３４ともに非駆動の状態である。非駆動状態では、駆動機構３０（スライダ３２）と支持凸部１２とで移動体２０を支持している。この非駆動状態から、図２（ｂ）に示すようにリフト駆動体３３を下降（Ｙ軸マイナス）駆動すると共に、スライド駆動体３４を後退（Ｘ軸プラス）駆動する。この状態では、移動体２０は支持凸部１２に支持される。
【００２３】
ついで、図２（ｃ）に示すようにリフト駆動体３３を上昇（Ｙ軸プラス）駆動して、スライダ３２によって移動体２０を持ち上げて駆動面３２Ａに支持する。そして、図２（ｄ）に示すように、スライド駆動体３４を前進（Ｘ軸マイナス）駆動する。これにより、スライダ３２に支持された移動体２０は前進移動する。その後、図２（ｅ）に示すように、リフト駆動体３３を下降駆動して、移動体２０を支持凸部１２に支持させ、スライド駆動体３４を後退駆動して図２（ｂ）の状態に戻る。
以下、上記ステップを繰り返すことで、移動体２０をＸ軸マイナス方向に移動駆動することができる。
【００２４】
すなわち、圧電アクチュエータ１は、リフト駆動体３３とスライド駆動体３４との協動によってスライダ３２を略円運動（（図１において時計回り）させ、これによって移動体２０をステップ移動駆動する。この動作を高速で繰り返すことで、移動体２０を円滑に移動駆動することができる。
なお、駆動機構３０を複数備えてそれぞれ異なる位相で駆動して移動体２０を交互に支持する構成とすれば、支持凸部１２は備えなくても良い。
【００２５】
つぎに、リフト駆動体３３における前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒ（各二組の圧電素子３３ａ，３３ｂ）に駆動電圧を印加する電源供給配線について説明する。
リフト駆動体３３を構成する圧電素子３３ａ，３３ｂには、ベース部材１０における保持凹部１１の内壁面１１Ｆ，１１Ｒと対向する側の面に、導電部４０を介して電圧が印加されるようになっている。圧電素子３３ａ，３３ｂの他方の面（リフタ３１の外面３１Ｆ，３１Ｒと対向する面）は、リフタ３１を介して接地電極に接続されている。
【００２６】
導電部４０は、ベース部材１０の正面（図１において手前側の面）に、保持凹部１１の周縁に沿って設けられた連結部４１と、連結部４１から連続してベース部材１０の上面を保持凹部１１の縁に沿って延びる接点部４２とを備えている。
連結部４１は、保持凹部１１の下縁に沿って設けられた架橋部４１Ａと、架橋部４１Ａの両端からそれぞれ保持凹部１１の前後の側縁に沿ってそれぞれ延設された腕部４１Ｆ，４１Ｒとから成り、略Ｕ字状を呈している。
接点部４２は、連結部４１の腕部４１Ｆからベース部材１０の上面を保持凹部１１の縁に沿って延びる前部接点部４２Ｆと、連結部４１の腕部４１Ｒからベース部材１０の上面を保持凹部１１の縁に沿って延びる後部接点部４２Ｒとから成る。
【００２７】
導電部４０は、たとえば、導電性の良い金属泊（金、銀、銅等）を、ベース部材１０の外面に貼り付けることによって形成されている。
ここで、ベース部材１０が金属等導電性の素材によって形成されている場合には、図１に示すように、導電部４０とベース部材１０の間には絶縁層４４が設けられる。絶縁層４４は、シート状の絶縁体をベース部材１０の外面に貼り付けることで形成される。また、導電部４０を形成する箔の裏面側に絶縁シートを予め貼り付けて一体化した状態でベース部材１０の外面に導電部４０と同時に貼り付けて形成しても良い。絶縁層４４の形成は、これに以外にも、たとえば、ベース部材１０の外面に絶縁塗料を塗布して形成しても良い。また絶縁層４４の形成領域は、導電部４０と対応する領域のみでなく、ベース部材１０の外面（保持凹部１１を除く）全域に形成しても良い。
【００２８】
導電部４０における接点部４２（４２Ｆ，４２Ｒ）と、リフト駆動体３３における前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒを構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂとは、たとえば、導電性ペースト４３によって電気的に接続されている。図１に示すように、圧電素子３３ａ，３３ｂの上縁はベース部材１０の上面より突出するように設定されている。この圧電素子３３ａ，３３ｂにおける突出部位の外側（リフタ３１とは反対側）の面と、接点部４２とを導通可能に接続して、それぞれ導電性ペースト４３が塗布されている。なお、接点部４２（４２Ｆ，４２Ｒ）と各圧電素子３３ａ，３３ｂとの電気的な接続は、導電性ペースト４３に限らずハンダ等他の手段によっても良い。
【００２９】
導電部４０には、その架橋部４１Ａの中央付近に、図示しない駆動電源に繋がるリード線４５が接続されている。このリード線４５を介して印加された電源電圧は、導電部４０を介してリフト駆動体３３を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに印加される。
【００３０】
本構成の圧電アクチュエータ１によれば、駆動機構３０における前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに、ベース部材１０の表面に形成された導電部４０を介して駆動電圧を供給する。このため、各圧電素子３３ａ，３３ｂにそれぞれリード線を結線する場合に比較して、簡素な結線構成とすることができる。また、各圧電素子３３ａ，３３ｂと導電部４０との電気的接続作業は、導電性ペースト４３によりスポット的に接続させるのみの作業で良く、リード線を結線するといった煩雑な作業が不要となるために組立作業性が向上する。
【００３１】
さらに、導電部４０の架橋部４１Ａの中央付近に、駆動電源に繋がるリード線４５を接続することで、各圧電素子３３ａ，３３ｂに位相ずれの無い駆動電圧を印加でき、前部リフト駆動体３３Ｆと後部リフト駆動体３３Ｒとを完全に同期させてリフタ３１を安定して円滑に昇降駆動できる。
【００３２】
（第２実施形態）
つぎに、図３〜図８を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態の圧電モータ１００は、ベース部材１１０に設けられた支持駆動部１３０によってロータ部１２０を回転させ、その回転力でたとえばカメラにおけるレンズ鏡筒等の光学機器や電子機器を駆動する用途等に用いられる。
【００３３】
図３は、本発明における圧電アクチュエータの第２実施形態である圧電モータ１００の正面図である。図４は、圧電モータ１００の断面図である。図５は、圧電モータ１００における支持駆動部１３０の斜視図である。図６は、各駆動機構３０への模式的な配線図であり、（ａ）は、リフト駆動体３３への配線図、（ｂ）はスライド駆動体３４への配線図である。図７は支持駆動部１３０における各駆動機構３０の前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒへの電源供給配線を示す部分拡大図である。図８は、圧電モータ１００を備えるレンズ鏡筒３００およびそのレンズ鏡筒３００が装着されたカメラ２００の概念図である。
【００３４】
図３および図４に示すように、圧電モータ１００は、ベース部材１１０と、ベース部材１１０に対して直列に隣接配置されたロータ部１２０と、ベース部材１１０のロータ部１２０と対向する側に構成された支持駆動部１３０と、を備えている。
【００３５】
ベース部材１１０は、例えばステンレス鋼等の金属材料により中空円筒状に形成され、中央に支持軸１１５が挿通固定されている。
ベース部材１１０におけるロータ部１２０と対向する端部には、支持駆動部１３０における駆動機構３０を収容する保持凹部１１１が、ベース部材１１０の周方向（すなわちロータ部１２０の回転方向）に複数（６カ所）設けられている。保持凹部１１１は、環状のベース部材１１０の肉厚部分を径方向に通して形成されている。
【００３６】
ロータ部１２０は、ベアリング１１６を介して支持軸１１５によって回転自在に軸支され、ベース部材１１０に対して直列状態に設けられている。ロータ部１２０の外周面には、回転力を出力するための歯車１２５が形成されている。ロータ部１２０は、支持駆動部１３０によって支持されている。
【００３７】
支持駆動部１３０は、図５に示すように、周方向等間隔（すなわち６０°間隔）で６組の駆動機構３０を備えている。
各駆動機構３０は、形状の詳細な部分等は異なるが、基本的な構成は前述した第１実施形態における駆動機構３０と同様である。このため、同一の構成要素には同符号を付して詳細な説明は省略する。
駆動機構３０におけるスライダ３２は、断面が山形の六角柱状に形成されている。
【００３８】
６組の駆動機構３０は、１組み置き（交互）の３組でグループ（第１グループＧ１および第２グループＧ２）を構成している。
図６（ａ）に示すように、各グループＧ１，Ｇ２を構成する駆動機構３０（図６中符号の末尾にＧ１またはＧ２を付して所属グループを示す）における、前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒの圧電素子３３ａ，３３ｂには、電源部１５０から同一位相の駆動電圧が印加されるようになっている。また、図６（ｂ）に示すように、各グループＧ１，Ｇ２を構成する駆動機構３０におけるスライド駆動体３４の圧電素子３４ａ，３４ｂには、電源部１５０から同一位相の駆動電圧が印加されるようになっている。
【００３９】
そして、各駆動機構３０は、前述した第１実施形態と同様に、スライダ３２がベース部材１１０の中心軸を通る水平な軸回りに略円運動（図３において時計回り）するように駆動される。同一グループ（Ｇ１またはＧ２）を構成する駆動機構３０は同位相で作動し、かつ、グループＧ１またはグループＧ２を構成する駆動機構３０とグループＧ２を構成する駆動機構３０は異なる位相で作動する。これにより、グループＧ１またはグループＧ２を構成する駆動機構３０がロータ部１２０を回転軸方向において交互に支持し、ベース部材１１０に対して相対的に駆動させる。これによって、支持駆動部１３０は、ロータ部１２０を図３中矢印Ｒで示す方向に連続して回転駆動する。
【００４０】
支持駆動部１３０を構成する駆動機構３０におけるリフト駆動体３３を構成する圧電素子３３ａ，３３ｂには、図７に示すように、ベース部材１１０の外周面および上面に設けられた導電部１４０を介して電源部１５０（図６参照）から駆動電圧が供給されるようになっている。
導電部１４０は、ベース部材１１０の外周面に、保持凹部１１１の周縁に沿って設けられた連結部１４１と、連結部１４１から連続してベース部材１１０の上面を保持凹部１１１の縁に沿って延びる接点部１４２とを備えている。
【００４１】
連結部１４１は、保持凹部１１１の下縁に沿って設けられた架橋部１４１Ａと、架橋部１４１Ａの両端からそれぞれ保持凹部１１１の前後の側縁に沿ってそれぞれ延設された腕部１４１Ｆ，１４１Ｒとから成り、略Ｕ字状を呈している。
接点部１４２は、連結部１４１の腕部１４１Ｆからベース部材１１０の上面を保持凹部１１１の縁に沿って延びる前部接点部１４２Ｆと、連結部１４１の腕部１４１Ｒからベース部材１０の上面を保持凹部１１１の縁に沿って延びる後部接点部１４２Ｒとから成る。
【００４２】
前部接点部１４２Ｆおよび後部接点部１４２Ｒは、ベース部材１１０の外周面側から中心側に向かって幅が先細りに形成されている。これにより、隣接するグループの異なる駆動機構３０における接点部１４２と接触して短絡することを防いでいる。つまり、複数の駆動機構３０が円形に配置される本構成の圧電モータ１００では、隣接する駆動機構３０の間に形成される扇形の領域に両側の駆動機構３０の接点部１４２が配設されることとなる。中心部付近では配設面積が狭く、必然的に両側の接点部１４２の間隔は狭くなるため、接点部１４２を先細りとして接触を防いでいる。
【００４３】
導電部１４０は、前述した第１実施形態における導電部４０と同様に、たとえば、導電性の良い金属泊（金、銀、銅等）を、ベース部材１１０の外周面に貼り付けることによって形成されている。
ここで、ベース部材１１０が金属等導電性の素材によって形成されている場合には、図示しないが、前述した第１実施形態と同様に、導電部１４０とベース部材１１０との間に絶縁層が設けられる。
【００４４】
図７に示すように、導電部１４０における接点部１４２（１４２Ｆ，１４２Ｒ）と、リフト駆動体３３における前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒを構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂとは、導電性ペースト１４３によって電気的に接続されている。すなわち、圧電素子３３ｂの上縁と接点部１４２とを導通可能に接続して、それぞれ導電性ペースト１４３が塗布されている。
【００４５】
ベース部材１１０の外周縁（上面と外周面とのエッジ部分）は、所定幅および所定角度の面取り１１２が施されている。この面取り１１２が形成された部位では外周側の圧電素子３３ａが露出しており、圧電素子３３ａと接点部１４２とを接続する導電性ペースト１４３はこの面取部位に塗布されている。
なお、接点部１４２（１４２Ｆ，１４２Ｒ）と各圧電素子３３ａ，３３ｂとの電気的な接続は、導電性ペースト４３に限らずハンダ等他の手段によっても良いものことは、前述の第１実施形態と同様である。
【００４６】
導電部１４０には、その架橋部１４１Ａの中央付近に、駆動電源に繋がるリード線１４５が接続されている。このリード線１４５を介して印加された電源電圧は、導電部１４０を介してリフト駆動体３３を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに印加される。これにより、各圧電素子３３ａ，３３ｂに位相ずれの無い駆動電圧を印加でき、前部リフト駆動体３３Ｆと後部リフト駆動体３３Ｒとを完全に同期させてリフタ３１を安定して昇降駆動できる。
【００４７】
本構成の圧電モータ１００によれば、駆動機構３０における前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに、簡素でコンパクトな結線構成で駆動電圧を供給することができる。また、各圧電素子３３ａ，３３ｂにリード線を結線するといった煩雑な作業が不要となって組立作業性が向上する。
【００４８】
図８は、本第２実施形態における圧電モータ１００を備えるレンズ鏡筒３００が装着されたカメラ２００の概念図である。
カメラ２００は、撮像素子２０２を有するカメラボディ２０１と、レンズ鏡筒３００とを備えている。レンズ鏡筒３００は、カメラボディ２０１に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒３００は、交換レンズである例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒としてもよい。
【００４９】
レンズ鏡筒３００は、フォーカシングレンズ３０１、カム筒３０２、圧電モータ１００およびこれらを包囲する筐体３０３等を備えている。
圧電モータ１００は、カム筒３０２と筐体３０３の間の円環状の隙間に配置されている。圧電モータ１００は、そのロータ部１２０の歯車１２５が、カム筒３０２の外周に形成された歯車に噛合して配設され、カム筒３０２を回転駆動する。これにより、カメラ２００のフォーカス動作時においてフォーカシングレンズ３０１を駆動する。
【００５０】
カム筒３０２は、圧電モータ１００による回転操作によって、筐体３０３内に光軸ＯＡと平行する方向に移動可能に設けられている。
フォーカシングレンズ３０１は、カム筒３０２に保持されている。そして、圧電モータ１００の駆動によるカム筒３０２の移動によって光軸ＯＡ方向に移動して焦点調節を行う。
なお、図示しないが、レンズ鏡筒３００は、フォーカシングレンズ３０１の他に複数のレンズ群を備えている。
【００５１】
そして、カメラ２００は、レンズ鏡筒３００内に設けられたフォーカシングレンズ３０１を含むレンズ群によって、撮像素子２０２の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子２０２によって、結像された被写体像が電気信号に変換され、その信号をＡ／Ｄ変換することによって、画像データが得られる。
【００５２】
本構成のカメラ２００およびレンズ鏡筒３００によれば、圧電モータ１００の配線構成が簡素なために小型化することができる。また、組立作業性の向上によってコストダウンが可能となる。
【００５３】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）駆動機構３０における前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに、ベース部材１０（またはベース部材１１０）の表面に形成された導電部４０（導電部１４０）を介して駆動電圧を供給する。このため、各圧電素子３３ａ，３３ｂにそれぞれリード線を結線する場合に比較して、簡素な結線構成とすることができる。その結果、利用する機器への収納装着が容易となる。
【００５４】
（２）各圧電素子３３ａ，３３ｂと導電部４０（導電部１４０）との電気的接続作業は、導電性ペースト等によりスポット的に接続させるのみの作業で良く、リード線を結線するといった煩雑な作業が不要となるために組立作業性が向上する。
【００５５】
（３）前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに位相ずれの無い駆動電圧を印加でき、正確で円滑な駆動機構３０の駆動が可能となる。
【００５６】
（４）圧電モータ１００の配線構成が簡素なため、これを適用するカメラ２００およびレンズ鏡筒３００を小型化することができ、また、組立作業性の向上によってコストダウンが可能となる。
【００５７】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では、ベース部材１０（またはベース部材１１０）の表面に形成された導電部４０（導電部１４０）は、金属箔等を貼り付けることによって形成した。しかし、導電部４０（導電部１４０）はこれに限らず、たとえば、エッチングや印刷等の他の手法を用いて形成しても良い。また、たとえば接点部４２のみを導電性ペーストを塗布して形成する等、導電部４０（導電部１４０）の一部を異なる構成としても良い。
【００５８】
（２）本実施形態では、リフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）をそれぞれ２つの圧電素子３３ａ，３３ｂによって構成した。しかし、圧電素子の数はこれに限らず、３つ以上であっても、また、１つのみであっても良い。
【００５９】
（３）第２実施形態における圧電モータ１００は、６組の駆動機構３０を備えた構成例である。しかし、駆動機構３０の数はこれに限らず、これ７組以上または５組以下であっても良い。
【００６０】
（４）第１実施形態における移動体２０の移動方向、および第２実施形態におけるロータ部１２０の回転方向は、上記実施形態に限定されず、任意に設定可能である。
【００６１】
（５）本第２実施形態においては、圧電モータ１００が、カメラ２００（レンズ鏡筒３００）の焦点調節の駆動源として用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、カメラのズーム動作の駆動源や、カメラの撮像系の一部を駆動して手振れを補正する手振れ補正機構の駆動源等に適用することができる。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００６２】
１：圧電アクチュエータ１、１０：ベース部材１０、１１：保持凹部、１１Ｆ，１１Ｒ：内壁面、３０：駆動機構、３１Ｆ，３１Ｒ：外面、３３Ｆ：前部リフト駆動体、３３Ｒ：後部リフト駆動体、３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ：圧電素子、４０：導電部、４３：導電性ペースト、４５：リード線、１００：圧電モータ、１１０：ベース部、１１１：保持凹部、１４０：導電部、１４３：導電性ペースト、１５０：電源部１５０、２００：カメラ、３００：レンズ鏡筒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電アクチュエータにおいて、圧電体への電圧供給は、それぞれの圧電体の電極に直接接続されたリード線等を介して行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２３１９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年、圧電アクチュエータが小型化している。小型化した圧電アクチュエータへ複数のリード線の接続は、スペース的にも困難であり、また、リード線同士の絡み合い等の問題も生じる。
【０００５】
本発明の課題は、圧電体の電極に対する改良された電気配線を有する圧電アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、互いに対向する第１の面（１１Ｆ）と第２の面（１１Ｒ）とを有する凹部（１１，１１１）が形成されたベース部材（１０，１１０）と、前記凹部（１１，１１１）内に配置された際に、前記第１の面（１１Ｆ）と前記第２の面（１１Ｒ）のそれぞれに対向する第３の面（３１Ｆ）と第４の面（３１Ｒ）とを有する駆動部材と、前記第３の面（３１Ｆ）と前記第１の面（１１Ｆ）との間に配置された第１の圧電体（３３Ｆ）、及び前記第４の面（３１Ｒ）と前記第２の面（１１Ｒ）との間に配置された第２の圧電体（３３Ｒ）と、前記ベース部材（１０，１１０）の表面に形成され、前記第１の圧電体（３３Ｆ）と前記第２の圧電体（３３Ｒ）とを電気接続する導電材料（４０，１４０）と、前記第１の圧電体（３３Ｆ）及び前記第２の圧電体（３３Ｒ）への電力供給を行う電源と前記導電材料（４０，１４０）とを接続する電気配線（４５）と、を備えること、を特徴とする圧電アクチュエータ（１，１００）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）であって、前記導電材料（４０，１４０）は、前記ベース部材（１０，１１０）の表面に貼着された金属箔を含むこと、を特徴とする圧電アクチュエータ（１，１００）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）であって、前記導電材料（４０，１４０）は、前記ベース部材（１０，１１０）の表面に塗布された導電性ペーストを含むこと、を特徴とする圧電アクチュエータ（１，１００）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ（１００）であって、前記第１の圧電体（３３Ｆ）と前記第２の圧電体（３３Ｒ）との組が、２以上形成されていること、を特徴とする圧電アクチュエータ（１００）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）であって、前記導電材料（４０，１４０）と前記ベース部材（１０，１１０）との間が絶縁されていること、を特徴とする圧電アクチュエータ（１，１００）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）を備えること、を特徴とするレンズ鏡筒（３００）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ（１，１００）を備えること、を特徴とするカメラ（２００）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、圧電体の電極に対する改良された電気配線を有する圧電アクチュエータ、レンズ鏡筒及びカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態である圧電アクチュエータの構成を概念的に示す図である。
【図２】圧電アクチュエータの駆動説明図である。
【図３】本発明における圧電アクチュエータの第２実施形態である圧電モータの正面図である。
【図４】圧電モータの断面図である。
【図５】圧電モータにおける支持駆動部の斜視図である。
【図６】各駆動機構への模式的な配線図であり、（ａ）は、リフト駆動体への配線図、（ｂ）はスライド駆動体への配線図である。
【図７】駆動機構における前部リフト駆動体および後部リフト駆動体への電源供給配線を示す支持駆動部の部分拡大図である。
【図８】第２実施形態における圧電モータを備えるレンズ鏡筒およびそのレンズ鏡筒が装着されたカメラの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態である圧電アクチュエータ１の構成を概念的に示す図である。図２は、圧電アクチュエータ１の駆動説明図である。
なお、以下の説明では、図中に示すように、Ｘ−Ｙ座標によって方向を示す。すなわち、図中左右方向をＸ軸方向とし、左側をプラス側、右側をマイナス側とする。また、Ｘ軸と直交する図中上下方向をＹ軸方向とし、上側をプラス側、下側をマイナス側とする。さらに、Ｘ−Ｙ平面と直交する方向をＺ軸方向とする。
【００１１】
図１に示す圧電アクチュエータ１は、ベース部材１０と、ベース部材１０に対して移動可能な移動体２０と、移動体２０を移動駆動する駆動機構３０と、を備えている。なお、本実施形態では、ベース部材１０に対して移動体２０がＸ軸マイナス方向に直線的に移動する例を説明するが、その移動は直線に限るものではなく、例えば円弧状（回転）であっても良い。
【００１２】
ベース部材１０は、概略形状が所定厚さの板状であって、その板面をＸ軸方向として配設されている。ベース部材１０は、その上面側に、駆動機構３０が構成される保持凹部１１と、移動体２０を支持する支持凸部１２とを備えている。
支持凸部１２は、正面形状（Ｚ軸方向に見た形状）が所定高さの矩形であって、その上面は移動体２０における後述する被駆動面２１と対応する平坦な支持面１２Ａとなっている。
【００１３】
移動体２０は、所定厚さの板状であって、その下面は、平坦な被駆動面２１となっている。また、移動体２０は、図示しない付勢手段（移動体２０の自重でも良い）によってベース部材１０に向けて所定の力で付勢されている。これにより、移動体２０は、ベース部材１０における支持凸部１２の上面に支持されている。
【００１４】
保持凹部１１は、正面形状が矩形であって、Ｚ軸方向に貫通して形成されている。
駆動機構３０は、リフタ３１と、スライダ３２と、を備えている。また、リフタ３１とベース部材１０との間に配置されたリフト駆動体３３と、リフタ３１とスライダ３２との間に配置されたスライド駆動体３４とを備えている。
【００１５】
リフタ３１は、直方体状であって、たとえばアルミニウム合金等の軽金属によって形成され、ベース部材１０における保持凹部１１に収容されている。その上面は、ベース部材１０の上面より所定量上側に突出している。リフト駆動体３３（３３Ｆ，３３Ｒ）は、リフタ３１におけるＸ軸方向前後の外面３１Ｆ，３１Ｒと、保持凹部１１におけるＸ軸方向前後の内壁面１１Ｆ，１１Ｒとの間に、それぞれ配置されている。すなわち、リフタ３１のＸ軸マイナス側の外面３１Ｆと保持凹部１１の内壁面１１Ｆとの間に前部リフト駆動体３３Ｆが配置され、リフタ３１のＸ軸プラス側の外面３１Ｒと保持凹部１１の内壁面１１Ｒとの間に後部リフト駆動体３３Ｒが配置されている。
【００１６】
前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒ）は、それぞれＺ軸方向に並列配置された二組の圧電素子３３ａ，３３ｂを備えている。
各圧電素子３３ａ，３３ｂは、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）によって、所定の縦横比および厚さの薄い矩形の板状に形成され、圧電効果を有している。その振動モードは厚み滑り振動であって、長手方向の変形を利用するように形成されている。
【００１７】
そして、各圧電素子３３ａ，３３ｂは、リフタ３１の外面３１Ｆ，３１Ｒに導電性の接着剤によって接着され、保持凹部１１の内壁面１１Ｆ，１１Ｒには絶縁性の接着剤によって接着されて、その振動方向をＹ軸方向（すなわち保持凹部１１に対してリフタ３１を昇降移動させる方向）として設けられている。
【００１８】
スライダ３２は、平面形状がリフタ３１と同一形状（矩形）の直方体状にステンレス合金鋼等によって形成され、スライド駆動体３４を介してリフタ３１の上面に配設されている。スライダ３２の上面は、移動体２０の被駆動面２１と対応する平坦な駆動面３２Ａとなっている。
【００１９】
スライド駆動体３４は、リフト駆動体３３と同様に、Ｚ軸方向に並列配置された二組の圧電素子３４ａ，３４ｂを備えている。圧電素子３４ａ，３４ｂは、リフト駆動体３３における圧電素子３３ａ，３３ｂと同様に、所定の縦横比で所定厚さの薄い板状であって、振動方向をＸ軸方向（すなわちリフタ３１に対してスライダ３２を前後移動させる方向）として設けられている。
【００２０】
リフト駆動体３３における圧電素子３３ａ，３３ｂと、スライド駆動体３４における圧電素子３４ａ，３４ｂとには、図示しない制御装置によって制御される駆動回路からそれぞれ駆動電圧が印加されるようになっている。駆動電圧は、たとえば±１．０Ｖで変化するように設定され、この駆動電圧によってリフト駆動体３３が振動してリフタ３１を昇降駆動すると共に、スライダ３２を前後駆動する。
【００２１】
すなわち、リフト駆動体３３は、電圧の印加による各圧電素子３３ａ，３３ｂの変形振動によって、リフタ３１を保持凹部１１に対してＹ軸方向に所定のストロークで移動駆動する。また、スライド駆動体３４は、電圧の印加による圧電素子３４ａ，３４ｂの変形振動によって、スライダ３２をリフタ３１に対して（すなわちベース部材１０に対して）Ｘ軸方向に所定のストロークで移動駆動する。
【００２２】
上記のように構成された圧電アクチュエータ１は、制御装置に制御された駆動装置から、リフト駆動体３３およびスライド駆動体３４にそれぞれ所定の位相で駆動電圧が印加され、駆動機構３０が下記のように作動して移動体２０をＸ軸マイナス方向に移動駆動する。
図２（ａ）は、リフト駆動体３３およびスライド駆動体３４ともに非駆動の状態である。非駆動状態では、駆動機構３０（スライダ３２）と支持凸部１２とで移動体２０を支持している。この非駆動状態から、図２（ｂ）に示すようにリフト駆動体３３を下降（Ｙ軸マイナス）駆動すると共に、スライド駆動体３４を後退（Ｘ軸プラス）駆動する。この状態では、移動体２０は支持凸部１２に支持される。
【００２３】
ついで、図２（ｃ）に示すようにリフト駆動体３３を上昇（Ｙ軸プラス）駆動して、スライダ３２によって移動体２０を持ち上げて駆動面３２Ａに支持する。そして、図２（ｄ）に示すように、スライド駆動体３４を前進（Ｘ軸マイナス）駆動する。これにより、スライダ３２に支持された移動体２０は前進移動する。その後、図２（ｅ）に示すように、リフト駆動体３３を下降駆動して、移動体２０を支持凸部１２に支持させ、スライド駆動体３４を後退駆動して図２（ｂ）の状態に戻る。
以下、上記ステップを繰り返すことで、移動体２０をＸ軸マイナス方向に移動駆動することができる。
【００２４】
すなわち、圧電アクチュエータ１は、リフト駆動体３３とスライド駆動体３４との協動によってスライダ３２を略円運動（（図１において時計回り）させ、これによって移動体２０をステップ移動駆動する。この動作を高速で繰り返すことで、移動体２０を円滑に移動駆動することができる。
なお、駆動機構３０を複数備えてそれぞれ異なる位相で駆動して移動体２０を交互に支持する構成とすれば、支持凸部１２は備えなくても良い。
【００２５】
つぎに、リフト駆動体３３における前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒ（各二組の圧電素子３３ａ，３３ｂ）に駆動電圧を印加する電源供給配線について説明する。
リフト駆動体３３を構成する圧電素子３３ａ，３３ｂには、ベース部材１０における保持凹部１１の内壁面１１Ｆ，１１Ｒと対向する側の面に、導電部４０を介して電圧が印加されるようになっている。圧電素子３３ａ，３３ｂの他方の面（リフタ３１の外面３１Ｆ，３１Ｒと対向する面）は、リフタ３１を介して接地電極に接続されている。
【００２６】
導電部４０は、ベース部材１０の正面（図１において手前側の面）に、保持凹部１１の周縁に沿って設けられた連結部４１と、連結部４１から連続してベース部材１０の上面を保持凹部１１の縁に沿って延びる接点部４２とを備えている。
連結部４１は、保持凹部１１の下縁に沿って設けられた架橋部４１Ａと、架橋部４１Ａの両端からそれぞれ保持凹部１１の前後の側縁に沿ってそれぞれ延設された腕部４１Ｆ，４１Ｒとから成り、略Ｕ字状を呈している。
接点部４２は、連結部４１の腕部４１Ｆからベース部材１０の上面を保持凹部１１の縁に沿って延びる前部接点部４２Ｆと、連結部４１の腕部４１Ｒからベース部材１０の上面を保持凹部１１の縁に沿って延びる後部接点部４２Ｒとから成る。
【００２７】
導電部４０は、たとえば、導電性の良い金属泊（金、銀、銅等）を、ベース部材１０の外面に貼り付けることによって形成されている。
ここで、ベース部材１０が金属等導電性の素材によって形成されている場合には、図１に示すように、導電部４０とベース部材１０の間には絶縁層４４が設けられる。絶縁層４４は、シート状の絶縁体をベース部材１０の外面に貼り付けることで形成される。また、導電部４０を形成する箔の裏面側に絶縁シートを予め貼り付けて一体化した状態でベース部材１０の外面に導電部４０と同時に貼り付けて形成しても良い。絶縁層４４の形成は、これに以外にも、たとえば、ベース部材１０の外面に絶縁塗料を塗布して形成しても良い。また絶縁層４４の形成領域は、導電部４０と対応する領域のみでなく、ベース部材１０の外面（保持凹部１１を除く）全域に形成しても良い。
【００２８】
導電部４０における接点部４２（４２Ｆ，４２Ｒ）と、リフト駆動体３３における前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒを構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂとは、たとえば、導電性ペースト４３によって電気的に接続されている。図１に示すように、圧電素子３３ａ，３３ｂの上縁はベース部材１０の上面より突出するように設定されている。この圧電素子３３ａ，３３ｂにおける突出部位の外側（リフタ３１とは反対側）の面と、接点部４２とを導通可能に接続して、それぞれ導電性ペースト４３が塗布されている。なお、接点部４２（４２Ｆ，４２Ｒ）と各圧電素子３３ａ，３３ｂとの電気的な接続は、導電性ペースト４３に限らずハンダ等他の手段によっても良い。
【００２９】
導電部４０には、その架橋部４１Ａの中央付近に、図示しない駆動電源に繋がるリード線４５が接続されている。このリード線４５を介して印加された電源電圧は、導電部４０を介してリフト駆動体３３を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに印加される。
【００３０】
本構成の圧電アクチュエータ１によれば、駆動機構３０における前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに、ベース部材１０の表面に形成された導電部４０を介して駆動電圧を供給する。このため、各圧電素子３３ａ，３３ｂにそれぞれリード線を結線する場合に比較して、簡素な結線構成とすることができる。また、各圧電素子３３ａ，３３ｂと導電部４０との電気的接続作業は、導電性ペースト４３によりスポット的に接続させるのみの作業で良く、リード線を結線するといった煩雑な作業が不要となるために組立作業性が向上する。
【００３１】
さらに、導電部４０の架橋部４１Ａの中央付近に、駆動電源に繋がるリード線４５を接続することで、各圧電素子３３ａ，３３ｂに位相ずれの無い駆動電圧を印加でき、前部リフト駆動体３３Ｆと後部リフト駆動体３３Ｒとを完全に同期させてリフタ３１を安定して円滑に昇降駆動できる。
【００３２】
（第２実施形態）
つぎに、図３〜図８を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態の圧電モータ１００は、ベース部材１１０に設けられた支持駆動部１３０によってロータ部１２０を回転させ、その回転力でたとえばカメラにおけるレンズ鏡筒等の光学機器や電子機器を駆動する用途等に用いられる。
【００３３】
図３は、本発明における圧電アクチュエータの第２実施形態である圧電モータ１００の正面図である。図４は、圧電モータ１００の断面図である。図５は、圧電モータ１００における支持駆動部１３０の斜視図である。図６は、各駆動機構３０への模式的な配線図であり、（ａ）は、リフト駆動体３３への配線図、（ｂ）はスライド駆動体３４への配線図である。図７は支持駆動部１３０における各駆動機構３０の前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒへの電源供給配線を示す部分拡大図である。図８は、圧電モータ１００を備えるレンズ鏡筒３００およびそのレンズ鏡筒３００が装着されたカメラ２００の概念図である。
【００３４】
図３および図４に示すように、圧電モータ１００は、ベース部材１１０と、ベース部材１１０に対して直列に隣接配置されたロータ部１２０と、ベース部材１１０のロータ部１２０と対向する側に構成された支持駆動部１３０と、を備えている。
【００３５】
ベース部材１１０は、例えばステンレス鋼等の金属材料により中空円筒状に形成され、中央に支持軸１１５が挿通固定されている。
ベース部材１１０におけるロータ部１２０と対向する端部には、支持駆動部１３０における駆動機構３０を収容する保持凹部１１１が、ベース部材１１０の周方向（すなわちロータ部１２０の回転方向）に複数（６カ所）設けられている。保持凹部１１１は、環状のベース部材１１０の肉厚部分を径方向に通して形成されている。
【００３６】
ロータ部１２０は、ベアリング１１６を介して支持軸１１５によって回転自在に軸支され、ベース部材１１０に対して直列状態に設けられている。ロータ部１２０の外周面には、回転力を出力するための歯車１２５が形成されている。ロータ部１２０は、支持駆動部１３０によって支持されている。
【００３７】
支持駆動部１３０は、図５に示すように、周方向等間隔（すなわち６０°間隔）で６組の駆動機構３０を備えている。
各駆動機構３０は、形状の詳細な部分等は異なるが、基本的な構成は前述した第１実施形態における駆動機構３０と同様である。このため、同一の構成要素には同符号を付して詳細な説明は省略する。
駆動機構３０におけるスライダ３２は、断面が山形の六角柱状に形成されている。
【００３８】
６組の駆動機構３０は、１組み置き（交互）の３組でグループ（第１グループＧ１および第２グループＧ２）を構成している。
図６（ａ）に示すように、各グループＧ１，Ｇ２を構成する駆動機構３０（図６中符号の末尾にＧ１またはＧ２を付して所属グループを示す）における、前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒの圧電素子３３ａ，３３ｂには、電源部１５０から同一位相の駆動電圧が印加されるようになっている。また、図６（ｂ）に示すように、各グループＧ１，Ｇ２を構成する駆動機構３０におけるスライド駆動体３４の圧電素子３４ａ，３４ｂには、電源部１５０から同一位相の駆動電圧が印加されるようになっている。
【００３９】
そして、各駆動機構３０は、前述した第１実施形態と同様に、スライダ３２がベース部材１１０の中心軸を通る水平な軸回りに略円運動（図３において時計回り）するように駆動される。同一グループ（Ｇ１またはＧ２）を構成する駆動機構３０は同位相で作動し、かつ、グループＧ１またはグループＧ２を構成する駆動機構３０とグループＧ２を構成する駆動機構３０は異なる位相で作動する。これにより、グループＧ１またはグループＧ２を構成する駆動機構３０がロータ部１２０を回転軸方向において交互に支持し、ベース部材１１０に対して相対的に駆動させる。これによって、支持駆動部１３０は、ロータ部１２０を図３中矢印Ｒで示す方向に連続して回転駆動する。
【００４０】
支持駆動部１３０を構成する駆動機構３０におけるリフト駆動体３３を構成する圧電素子３３ａ，３３ｂには、図７に示すように、ベース部材１１０の外周面および上面に設けられた導電部１４０を介して電源部１５０（図６参照）から駆動電圧が供給されるようになっている。
導電部１４０は、ベース部材１１０の外周面に、保持凹部１１１の周縁に沿って設けられた連結部１４１と、連結部１４１から連続してベース部材１１０の上面を保持凹部１１１の縁に沿って延びる接点部１４２とを備えている。
【００４１】
連結部１４１は、保持凹部１１１の下縁に沿って設けられた架橋部１４１Ａと、架橋部１４１Ａの両端からそれぞれ保持凹部１１１の前後の側縁に沿ってそれぞれ延設された腕部１４１Ｆ，１４１Ｒとから成り、略Ｕ字状を呈している。
接点部１４２は、連結部１４１の腕部１４１Ｆからベース部材１１０の上面を保持凹部１１１の縁に沿って延びる前部接点部１４２Ｆと、連結部１４１の腕部１４１Ｒからベース部材１０の上面を保持凹部１１１の縁に沿って延びる後部接点部１４２Ｒとから成る。
【００４２】
前部接点部１４２Ｆおよび後部接点部１４２Ｒは、ベース部材１１０の外周面側から中心側に向かって幅が先細りに形成されている。これにより、隣接するグループの異なる駆動機構３０における接点部１４２と接触して短絡することを防いでいる。つまり、複数の駆動機構３０が円形に配置される本構成の圧電モータ１００では、隣接する駆動機構３０の間に形成される扇形の領域に両側の駆動機構３０の接点部１４２が配設されることとなる。中心部付近では配設面積が狭く、必然的に両側の接点部１４２の間隔は狭くなるため、接点部１４２を先細りとして接触を防いでいる。
【００４３】
導電部１４０は、前述した第１実施形態における導電部４０と同様に、たとえば、導電性の良い金属泊（金、銀、銅等）を、ベース部材１１０の外周面に貼り付けることによって形成されている。
ここで、ベース部材１１０が金属等導電性の素材によって形成されている場合には、図示しないが、前述した第１実施形態と同様に、導電部１４０とベース部材１１０との間に絶縁層が設けられる。
【００４４】
図７に示すように、導電部１４０における接点部１４２（１４２Ｆ，１４２Ｒ）と、リフト駆動体３３における前部リフト駆動体３３Ｆおよび後部リフト駆動体３３Ｒを構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂとは、導電性ペースト１４３によって電気的に接続されている。すなわち、圧電素子３３ｂの上縁と接点部１４２とを導通可能に接続して、それぞれ導電性ペースト１４３が塗布されている。
【００４５】
ベース部材１１０の外周縁（上面と外周面とのエッジ部分）は、所定幅および所定角度の面取り１１２が施されている。この面取り１１２が形成された部位では外周側の圧電素子３３ａが露出しており、圧電素子３３ａと接点部１４２とを接続する導電性ペースト１４３はこの面取部位に塗布されている。
なお、接点部１４２（１４２Ｆ，１４２Ｒ）と各圧電素子３３ａ，３３ｂとの電気的な接続は、導電性ペースト４３に限らずハンダ等他の手段によっても良いものことは、前述の第１実施形態と同様である。
【００４６】
導電部１４０には、その架橋部１４１Ａの中央付近に、駆動電源に繋がるリード線１４５が接続されている。このリード線１４５を介して印加された電源電圧は、導電部１４０を介してリフト駆動体３３を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに印加される。これにより、各圧電素子３３ａ，３３ｂに位相ずれの無い駆動電圧を印加でき、前部リフト駆動体３３Ｆと後部リフト駆動体３３Ｒとを完全に同期させてリフタ３１を安定して昇降駆動できる。
【００４７】
本構成の圧電モータ１００によれば、駆動機構３０における前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに、簡素でコンパクトな結線構成で駆動電圧を供給することができる。また、各圧電素子３３ａ，３３ｂにリード線を結線するといった煩雑な作業が不要となって組立作業性が向上する。
【００４８】
図８は、本第２実施形態における圧電モータ１００を備えるレンズ鏡筒３００が装着されたカメラ２００の概念図である。
カメラ２００は、撮像素子２０２を有するカメラボディ２０１と、レンズ鏡筒３００とを備えている。レンズ鏡筒３００は、カメラボディ２０１に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒３００は、交換レンズである例を示したが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒としてもよい。
【００４９】
レンズ鏡筒３００は、フォーカシングレンズ３０１、カム筒３０２、圧電モータ１００およびこれらを包囲する筐体３０３等を備えている。
圧電モータ１００は、カム筒３０２と筐体３０３の間の円環状の隙間に配置されている。圧電モータ１００は、そのロータ部１２０の歯車１２５が、カム筒３０２の外周に形成された歯車に噛合して配設され、カム筒３０２を回転駆動する。これにより、カメラ２００のフォーカス動作時においてフォーカシングレンズ３０１を駆動する。
【００５０】
カム筒３０２は、圧電モータ１００による回転操作によって、筐体３０３内に光軸ＯＡと平行する方向に移動可能に設けられている。
フォーカシングレンズ３０１は、カム筒３０２に保持されている。そして、圧電モータ１００の駆動によるカム筒３０２の移動によって光軸ＯＡ方向に移動して焦点調節を行う。
なお、図示しないが、レンズ鏡筒３００は、フォーカシングレンズ３０１の他に複数のレンズ群を備えている。
【００５１】
そして、カメラ２００は、レンズ鏡筒３００内に設けられたフォーカシングレンズ３０１を含むレンズ群によって、撮像素子２０２の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子２０２によって、結像された被写体像が電気信号に変換され、その信号をＡ／Ｄ変換することによって、画像データが得られる。
【００５２】
本構成のカメラ２００およびレンズ鏡筒３００によれば、圧電モータ１００の配線構成が簡素なために小型化することができる。また、組立作業性の向上によってコストダウンが可能となる。
【００５３】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）駆動機構３０における前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに、ベース部材１０（またはベース部材１１０）の表面に形成された導電部４０（導電部１４０）を介して駆動電圧を供給する。このため、各圧電素子３３ａ，３３ｂにそれぞれリード線を結線する場合に比較して、簡素な結線構成とすることができる。その結果、利用する機器への収納装着が容易となる。
【００５４】
（２）各圧電素子３３ａ，３３ｂと導電部４０（導電部１４０）との電気的接続作業は、導電性ペースト等によりスポット的に接続させるのみの作業で良く、リード線を結線するといった煩雑な作業が不要となるために組立作業性が向上する。
【００５５】
（３）前後のリフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）を構成する各圧電素子３３ａ，３３ｂに位相ずれの無い駆動電圧を印加でき、正確で円滑な駆動機構３０の駆動が可能となる。
【００５６】
（４）圧電モータ１００の配線構成が簡素なため、これを適用するカメラ２００およびレンズ鏡筒３００を小型化することができ、また、組立作業性の向上によってコストダウンが可能となる。
【００５７】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では、ベース部材１０（またはベース部材１１０）の表面に形成された導電部４０（導電部１４０）は、金属箔等を貼り付けることによって形成した。しかし、導電部４０（導電部１４０）はこれに限らず、たとえば、エッチングや印刷等の他の手法を用いて形成しても良い。また、たとえば接点部４２のみを導電性ペーストを塗布して形成する等、導電部４０（導電部１４０）の一部を異なる構成としても良い。
【００５８】
（２）本実施形態では、リフト駆動体３３（前部リフト駆動体３３Ｆ，後部リフト駆動体３３Ｒ）をそれぞれ２つの圧電素子３３ａ，３３ｂによって構成した。しかし、圧電素子の数はこれに限らず、３つ以上であっても、また、１つのみであっても良い。
【００５９】
（３）第２実施形態における圧電モータ１００は、６組の駆動機構３０を備えた構成例である。しかし、駆動機構３０の数はこれに限らず、これ７組以上または５組以下であっても良い。
【００６０】
（４）第１実施形態における移動体２０の移動方向、および第２実施形態におけるロータ部１２０の回転方向は、上記実施形態に限定されず、任意に設定可能である。
【００６１】
（５）本第２実施形態においては、圧電モータ１００が、カメラ２００（レンズ鏡筒３００）の焦点調節の駆動源として用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、カメラのズーム動作の駆動源や、カメラの撮像系の一部を駆動して手振れを補正する手振れ補正機構の駆動源等に適用することができる。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００６２】
１：圧電アクチュエータ１、１０：ベース部材１０、１１：保持凹部、１１Ｆ，１１Ｒ：内壁面、３０：駆動機構、３１Ｆ，３１Ｒ：外面、３３Ｆ：前部リフト駆動体、３３Ｒ：後部リフト駆動体、３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ：圧電素子、４０：導電部、４３：導電性ペースト、４５：リード線、１００：圧電モータ、１１０：ベース部、１１１：保持凹部、１４０：導電部、１４３：導電性ペースト、１５０：電源部１５０、２００：カメラ、３００：レンズ鏡筒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の面と第２の面とを有する凹部が形成されたベース部材と、
前記凹部内に配置された際に、前記第１の面と前記第２の面のそれぞれに対向する第３の面と第４の面とを有する駆動部材と、
前記第３の面と前記第１の面との間に配置された第１の圧電体、及び前記第４の面と前記第２の面との間に配置された第２の圧電体と、
前記ベース部材の表面に形成され、前記第１の圧電体と前記第２の圧電体とを電気接続する導電材料と、
前記第１の圧電体及び前記第２の圧電体への電力供給を行う電源と前記導電材料とを接続する電気配線と、
を備えること、を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電アクチュエータであって、
前記導電材料は、前記ベース部材の表面に貼着された金属箔を含むこと、
を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧電アクチュエータであって、
前記導電材料は、前記ベース部材の表面に塗布された導電性ペーストを含むこと、
を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータであって、
前記第１の圧電体と前記第２の圧電体との組が、２以上形成されていること、
を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータであって、
前記導電材料と前記ベース部材との間が絶縁されていること、
を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータを備えること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータを備えること、
を特徴とするカメラ。
【請求項１】
互いに対向する第１の面と第２の面とを有する凹部が形成されたベース部材と、
前記凹部内に配置された際に、前記第１の面と前記第２の面のそれぞれに対向する第３の面と第４の面とを有する駆動部材と、
前記第３の面と前記第１の面との間に配置された第１の圧電体、及び前記第４の面と前記第２の面との間に配置された第２の圧電体と、
前記ベース部材の表面に形成され、前記第１の圧電体と前記第２の圧電体とを電気接続する導電材料と、
前記第１の圧電体及び前記第２の圧電体への電力供給を行う電源と前記導電材料とを接続する電気配線と、
を備えること、を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電アクチュエータであって、
前記導電材料は、前記ベース部材の表面に貼着された金属箔を含むこと、
を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧電アクチュエータであって、
前記導電材料は、前記ベース部材の表面に塗布された導電性ペーストを含むこと、
を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータであって、
前記第１の圧電体と前記第２の圧電体との組が、２以上形成されていること、
を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータであって、
前記導電材料と前記ベース部材との間が絶縁されていること、
を特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータを備えること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータを備えること、
を特徴とするカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−４１３３５（Ｐ２０１１−４１３３５Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３３２６（Ｐ２００９−１８３３２６）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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