JP2000277823A - 積層圧電振動子およびそれを用いた超音波モータおよび圧電アクチュエータ、ならびに超音波モータおよび圧電アクチュエータを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立を容易に行うことができるとともに、小
型化、薄型化を図ることができる積層圧電振動子および
それを用いた超音波モータおよび圧電アクチュエータ、
ならびに超音波モータおよび圧電アクチュエータを用い
た電子機器を得ること。 【解決手段】 本発明は、複数の第１の圧電電極体１１
０と第２の圧電電極体１２０とが交互に積層されてなる
積層圧電振動子１００であって、第１の電極１１２、１
１２、・・・間は、外周面１００ａに形成された外側短絡
電極１３０を介してそれぞれ短絡されており、第２の電
極１２２、１２２、・・・間は内周面１００ｂに形成され
た内側短絡電極１４０を介してそれぞれ短絡されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型化、薄形化を
図ることができる積層圧電振動子およびそれを用いた超
音波モータおよび圧電アクチュエータ、ならびに超音波
モータおよび圧電アクチュエータを用いた電子機器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、超音波モータの研究が盛んに行わ
れており、種々の超音波モータが提案されている。超音
波モータは、駆動方式から定在波方式と進行波方式とに
大別されるが、どちらの方式も、圧電素子の伸縮運動を
駆動源とし、回転方向に駆動成分を持つ振動体を回転体
に接触させ、この摩擦力によって、当該回転体を回転さ
せるものである。本願発明は、この超音波モータや、圧
電アクチュエータ、各種電子機器に用いて好適な積層圧
電振動子に関するものである。

【０００３】従来より、電極が形成された圧電素子が複
数枚、積層構成された積層圧電振動子が超音波モータ、
圧電アクチュエータ、各種電子機器に駆動源として用い
られている。この種の積層圧電振動子は、複数枚の単板
圧電素子を接着もしくはボルト締め等による接合手段に
より積層化されてなる。

【０００４】この種の積層圧電振動子としては、特開平
３−２８９３７５号公報に開示されているように、複数
の円盤形状の単板圧電素子が円柱形状の締結具により締
結されることにより、積層化されたものがある。すなわ
ち、上記複数の単板圧電素子にそれぞれ中央部に大径の
穴が形成されかつ表面に電極が設けられるとともに分極
処理されており、積層された上記単板圧電素子の穴に対
して締結具を挿入することにより、積層・締結が行われ
る。

【０００５】また、従来の積層圧電振動子においては、
圧電素子と電極とを焼結または接合により一体的に形成
し、各圧電素子および各電極を貫通する貫通孔を形成
し、この貫通孔を介して各層の電極を電気的に接続する
ものがある。この種の積層圧電振動子は、例えば、特開
平６−１２０５８０号公報に開示されているように、複
数のシート状の薄板圧電素子が焼結または接合により一
体的に積層され、一体化された積層構造体の表面から裏
面までを貫通する貫通孔を介して薄板圧電素子に形成さ
れた各電極間が電気的に接続されてなるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の積層
圧電振動子（特開平３−２８９３７５号公報）において
は、単板圧電素子間を接着剤を用いることなく、締結具
による積層化を図ることができるという利点を有するも
のの、締結具による締め付けに耐え得るように単板圧電
素子の厚さを厚くしなければならないため、おのずと大
型化してしまうという欠点があった。さらに、この従来
の積層圧電振動子においては、締結具により締結を行っ
ているため、複数ある単板圧電素子を締結具に１枚、１
枚挿通させる等の作業に時間を要するため、組立に長時
間を要するという欠点があった。

【０００７】また、従来の積層圧電振動子（特開平６−
１２０５８０号公報）においては、上述した組立時間に
関する課題を解決することができるものの、貫通孔にあ
る程度の大きさの径が必要となることから、特に細かく
分割された電極を用いた場合には、貫通孔により電極間
が短絡してしまう等の問題が発生する。従って、この従
来の積層圧電振動子においては、貫通孔の径を所定以下
にすることができないため、小型化することが難しいと
いう欠点があった。

【０００８】さらに、従来の積層圧電振動子が圧電アク
チュエータ、超音波モータ、各種電子機器の駆動源とし
ても用いられているため、これらの装置に積層圧電振動
子を適用した場合にも、上述した問題点より、装置が大
型化してしまう。

【０００９】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、組立を容易に行うことができるとともに、小型
化、薄型化を図ることができる積層圧電振動子およびそ
れを用いた超音波モータおよび圧電アクチュエータ、な
らびに超音波モータおよび圧電アクチュエータを用いた
電子機器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、第１の電極パターンが表
面に形成されてなり、かつ中央部に穴が形成された薄板
形状の第１の圧電素子と、前記第１の電極パターンと異
なる第２の電極パターンが表面に形成されてなり、前記
第１の圧電素子と同形状の第２の圧電素子とを備え、複
数の前記第１の圧電素子と複数の前記第２の圧電素子と
が交互に積層されかつ一体焼結または接合されて積層構
造体を構成してなり、前記積層構造体の外周面に形成さ
れ、複数の前記第１の電極パターン間を短絡する第１の
短絡電極と、前記積層構造体の内周面に形成され、複数
の前記第２の電極パターン間を短絡する第２の短絡電極
とを備えることを特徴とする。

【００１１】この請求項１に記載の発明によれば、第１
の短絡電極と第２の短絡電極との間に電圧が印加される
と、第１の圧電素子および第２の圧電素子が交流電圧に
応じてひずみ、振動が発生する。このように、請求項１
に記載の発明によれば、積層構造体の外周面および内周
面に第１および第２の短絡電極を形成するように構成し
たので、従来のように貫通孔や大型の穴が不要となる。

【００１２】また、請求項１に記載の発明によれば、積
層かつ一体焼結または接合により積層構造体が構成され
ているため、第１の電極パターンおよび第２の電極パタ
ーンが隣接する第１の圧電素子および第２の圧電素子に
より共通電極として作用する。

【００１３】また、請求項２に記載の積層圧電振動子
は、請求項１に記載の積層圧電振動子において、同一平
面上に形成され、前記第１の短絡電極に接続された第１
の取出電極、および前記第２の短絡電極に接続された第
２の取出電極からなる第３の電極パターンを備えること
を特徴とする。この請求項２に記載の発明によれば、請
求項１と同様の効果を奏するとともに、第１の取出電極
および第２の取出電極からなる第３の電極パターンを同
一平面上に形成したことにより、電源接続時の配線の引
き回しが容易になる。

【００１４】また、請求項３に記載の発明は、第１の電
極パターンが表面に形成されてなり、かつ中央部に穴が
形成された薄板形状の第１の圧電素子と、前記第１の電
極パターンと異なり複数の電極からなる第２の電極パタ
ーンが表面に形成されてなり、前記第１の圧電素子と同
形状の第２の圧電素子とを備え、複数の前記第１の圧電
素子と複数の前記第２の圧電素子とが交互に積層されか
つ一体焼結または接合されて積層構造体を構成してな
り、前記積層構造体の外周面に形成され、前記第１の電
極パターン間を短絡する第１の短絡電極と、前記積層構
造体の外周面に形成され、複数の前記第２の圧電素子間
における前記第２の電極パターンの複数の電極間をそれ
ぞれ短絡する複数の第２の短絡電極とを備えることを特
徴とする。

【００１５】この請求項３に記載の発明によれば、第１
の短絡電極と第２の短絡電極との間に電圧が印加される
と、第１の圧電素子および第２の圧電素子が電圧に応じ
てひずみ、振動が発生する。このように、請求項３に記
載の発明によれば、積層構造体の外周面に第１および第
２の短絡電極を形成するように構成したので、従来のよ
うに貫通孔や大型の穴が不要となる。

【００１６】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の積層圧電振動子において、前記第２の電極パタ
ーンは、分極方向の異なる分割された複数の電極からな
ることを特徴とする。この請求項４に記載の発明によれ
ば、第２の電極パターンに対して駆動信号の印加を適宜
選択することで、正転／逆転を容易に制御することが可
能となる。

【００１７】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
または４に記載の積層圧電振動子において、同一平面上
に形成され、前記第１の短絡電極に接続された第１の取
出電極、および前記複数の第２の短絡電極に接続された
複数の第２の取出電極からなる第３の電極パターンを備
えることを特徴とする。この請求項５に記載の発明によ
れば、第１の取出電極と第２の取出電極とからなる第３
の電極パターンが同一平面上に形成されているため、配
線の引き回しが容易となる。

【００１８】また、請求項６に記載の発明は、請求項３
または４に記載の積層圧電振動子において、前記第２の
電極パターンにおいて、前記複数の電極のうち所定のも
のを導通する第１の導通電極と、前記第２の電極パター
ンにおいて、前記第１の導通電極により導通されていな
いものを導通する第２の導通電極とを備えることを特徴
とする。

【００１９】このように、請求項６に記載の発明によれ
ば、第１の導通電極および第２の導通電極を設けたこと
により、電源接続時の配線の引き回しが容易となる。

【００２０】また、請求項７に記載の発明は、請求項３
または４に記載の積層圧電振動子において、前記積層構
造体の一方の面に形成された前記第１の電極パターンは
他の第１の電極パターンより面積が小となるように形成
されていることを特徴とする。この請求項７に記載の発
明によれば、一方の面の第１の電極パターンを面積小と
したので、これをダミー電極とすることができる。

【００２１】また、積層圧電振動子は種々の応用が可能
であり、例えば、請求項８では超音波モータに応用し、
請求項１０では圧電アクチュエータに応用している。ま
た、請求項９では、上記超音波モータを電子機器にさら
に応用するとともに、請求項１１では上記圧電アクチュ
エータを電子機器に応用している。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にか
かる積層圧電振動子の実施の形態１〜５について詳述す
る。

【００２３】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１による積層圧電振動子１００の構成を示す側断面図
である。この図に示す積層圧電振動子１００は、圧電電
極体１１０と圧電電極体１２０とが交互に積層されてな
り、焼結または接合により一体化されたものである。上
記圧電電極体１１０は、図２（ａ）に示す圧電素子１１
１および電極１１２から構成されている。

【００２４】上記圧電素子１１１は、強誘電体材料、例
えば、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛が薄肉
円板状に形成されてなり、中央部には、穴１１１ａが形
成されている。電極１１２（第１の電極パターン）は、
圧電電極体１１０の表面であって内周縁を除く部分全体
に金属が印刷、蒸着、スパッタ等の手段で薄膜形成され
てなり、コモン電極としての役目をしている。

【００２５】一方、図２（ｂ）に示す圧電電極体１２０
は、圧電素子１２１および電極１２２（第２の電極パタ
ーン）から構成されている。上記圧電素子１２１は、圧
電素子１１１と同一材料から構成されており、かつ同一
形状となるように形成されている。圧電素子１２１の中
央部には、圧電素子１１１（図２（ａ）参照）の穴１１
１ａと同径の穴１２１ａが形成されている。電極１２２
は、圧電素子１２１の表面であって、外周縁を除く部分
全体に金属が印刷、蒸着、スパッタ等の手段で薄膜形成
されてなる。

【００２６】このように、電極１１２（図２（ａ）参
照）のパターンと、電極１２２（図２（ｂ）参照）のパ
ターンとは、異なる。すなわち、電極１１２のパターン
が、内周縁が欠けているものであるのに対して、電極１
２２のパターンは、外周縁が欠けているものである。

【００２７】図１に戻り、積層圧電振動子１００は、同
図上層から下層にかけて、第１の圧電電極体１１０、第
２の圧電電極体１２０、第３の圧電電極体１１０および
第４の圧電電極体１２０の順で積層されてなり、この積
層された状態で一体焼結または接合されている。従っ
て、積層圧電振動子１００においては、第２の圧電電極
体１２０における第２の電極１２２が、第１の圧電素子
１１１の裏面、および第２の圧電素子１２１の表面の双
方に密着していることから、共通電極とされている。

【００２８】同様にして、積層圧電振動子１００におい
ては、第３の圧電電極体１１０における第３の電極１１
２が、第２の圧電素子１２１の裏面、および第３の圧電
素子１１１の表面の双方に密着していることから、共通
電極とされている。

【００２９】また、積層圧電振動子１００においては、
圧電電極体１１０および圧電電極体１２０が交互に積層
されていることから穴１１１ａ（図２（ａ）参照）およ
び穴１２１ａ（図２（ｂ）参照）は、同一円筒上にそれ
ぞれ位置しており、貫通穴１００ｃを構成している。外
側短絡電極１３０は、積層圧電振動子１００の外周面１
００ａに薄膜形成されており、第１の電極１１２、第３
の電極１１２を短絡している。この外側短絡電極１３０
の端部は、第４の圧電素子１２１の裏面外周縁におい
て、取出電極１３０ａとされている。

【００３０】内側短絡電極１４０は、積層圧電振動子１
００の内周面１００ｂに薄膜形成されており、第２の電
極１２２、第４の電極１２２を短絡している。この内側
短絡電極１４０の端部は、第４層の第２の圧電素子１２
１の裏面内周縁において、取出電極１４０ａとされてい
る。つまり、第１の電極１１２、第３の電極１１２が外
周面１００ａに形成された外側短絡電極１３０を介して
それぞれ短絡されているのに対して、第２の電極１２
２、第４の電極１２２は、内周面１００ｂに形成された
内側短絡電極１４０を介してそれぞれ短絡されているの
である。

【００３１】上記構成において、図示しない電源が取出
電極１３０ａおよび取出電極１４０ａに接続されると、
第１の電極１１２および第３の電極１１２がコモン電極
として作用し、第１の圧電素子１１１、第２の圧電素子
１２１および第３の圧電素子１１１がそれぞれ印加交流
電圧に応じて軸方向に撓むことにより、積層圧電振動子
１００全体が電源周波数に応じて振動する。

【００３２】以上説明したように、上述した実施の形態
１による積層圧電振動子１００によれば、外周面１００
ａおよび内周面１００ｂを利用して、この外周面１００
ａに形成した外側短絡電極１３０を介して第１の電極１
１２と第３の１１２との間を短絡するとともに、他方の
内周面１００ｂに形成した内側短絡電極１４０を介して
第２の電極１２２と第４の１２２との間を短絡し、かつ
一体焼結または接合による積層構造としたので、従来の
ように貫通孔や、締結具用の大型の穴を形成する必要が
ない。従って、上述した実施の形態１による積層圧電振
動子１００によれば、一体焼結または接合による積層に
よって、組立を容易に行うことができるとともに、小型
化、薄型化を図ることができる。

【００３３】また、上述した実施の形態１による積層圧
電振動子１００によれば、表面に電極（電極１１２、電
極１２２）が薄膜形成されてなる圧電素子（圧電素子１
１１、圧電素子１２１）を一体焼結または接合により積
層する構成としたので、図１に示すように、第２の電極
１２２および第３の電極１１２を共通電極とすることが
できることから、薄型化を容易に図ることができる。
尚、本実施例では、第１の電極１１２と第３の電極１１
２を外周面で短絡し、第２の電極１２２と第４の電極１
２２を内周面で短絡した場合を示したが、第１の電極１
１２と第３の電極１１２を内周面で短絡し、第２の電極
１２２と第４の電極１２２を外周面で短絡してもよい。

【００３４】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２による積層圧電振動子を用いた超音波モータ２００
の構成を示す分解斜視図である。図４は同実施の形態２
による超音波モータ２００の構成を示す断面図である。
図５は同実施の形態２による超音波モータ２００の構成
を示す組立図である。これらの図に示す超音波モータ２
００において、超音波ステータユニット２１０の端部に
は固定軸２２０が設けられ、当該固定軸２２０には押さ
えバネ座２３０が挿通されている。

【００３５】超音波ステータユニット２１０の略中央部
には、中心軸２４０が設けられている。この中心軸２４
０には、円盤状の振動体２５０が固定されている。この
振動体２５０の裏面には、図４に示す積層圧電振動子２
６０が張り付けられている。積層圧電振動子２６０に
は、強誘電体材料、例えばチタン酸バリウム、チタン酸
ジルコン酸鉛が用いられている。

【００３６】この積層圧電振動子２６０は、分極処理が
施され、圧電素子リード２７０を介して電源（図示略）
に接続されている。ここで、上記電源は、例えば、進行
波型超音波モータの場合、互いに位相が異なる交流電圧
を発生する。また、定在波型超音波モータの場合には、
圧電素子リード電極２７０に対して交流電圧が選択的に
供給される。振動体２５０の表面には円周方向に一定角
度をおいて複数の突起２９０、２９０、・・・が突出形成
されている。これらの突起２９０、２９０、・・・には、
超音波ロータユニット２８０が接触している。

【００３７】ここで、図６および図７（ａ）〜（ｄ）を
参照して、上述した積層圧電振動子２６０の構成につい
て詳述する。図６は、図４に示す振動体２５０および積
層圧電振動子２６０の構成を示す側断面図である。但
し、図６において、積層圧電振動子２６０は、その厚み
が実際の厚さ（図４参照）より厚くなるように図示され
ている。図７（ａ）〜（ｃ）は、図６に示す積層圧電振
動子２６０の各構成要素を示す図である。また、図７
（ａ）〜（ｄ）において、図７（ａ）〜（ｃ）は平面図
であり、図７（ｄ）は裏面図である。さらに、図６は、
図７（ａ）〜（ｄ）に示すＡ−Ａ'線視断面図である。

【００３８】図６に示す積層圧電振動子２６０は、最上
層から最下層までの間において、第１の圧電電極体４０
０（図７（ａ）参照）、第２の圧電電極体４１０（図７
（ｂ）参照）、第３の圧電電極体４２０（図７（ｃ）お
よび（ｄ）参照）が積層されてなり、焼結または接合に
より一体化されたものである。

【００３９】図７（ａ）に示す第１の圧電電極体４００
は、第１の圧電素子４０１および第１のコモン電極４０
２（第１の電極パターン）から構成されている。上記第
１の圧電素子４０１は、強誘電体材料、例えば、チタン
酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛が薄肉円板状に形成
されてなり、中央部には、穴４０１ａが形成されてい
る。第１のコモン電極４０２は、第１の圧電素子４０１
の表面であって外周縁を除く部分全体に金属が薄膜形成
されてなり、上記外周縁の一部に薄膜形成された突出部
４０２ａを有している。

【００４０】また、図７（ｂ）に示す第２の圧電電極体
４１０は、第２の圧電素子４１１、等角１２分割されて
なる第２の電極パターンを構成する複数の第１の電極４
１２および第２の電極４１３から構成されている。この
第２の電極パターンは、上述した第１の電極パターン
（第１のコモン電極４０２）と異なる。上記第２の圧電
素子４１１は、上述した第１の圧電素子４０１と同一材
料から構成されており、かつ同形状となるように形成さ
れている。この第２の圧電素子４１１の中央部には、第
１の圧電素子４０１の穴４０１ａ（図７（ａ）参照）と
同径の穴４１１ａが形成されている。

【００４１】また、第２の電極パターンを構成する第１
の電極４１２、４１２、・・・、および第２の電極４１
３、４１３、・・・は、第２の圧電素子４１１の表面であ
って、かつ外周縁を除く１／１２分割領域に金属が略扇
形にそれぞれ薄膜形成されてなる。さらに、これらの第
１の電極４１２、４１２、・・・、および第２の電極４１
３、４１３、・・・は、上記外周縁の一部に薄膜形成され
た突出部４１２ａ、４１２ａ、・・・および突出部４１３
ａ、４１３ａ、・・・をそれぞれ有している。

【００４２】ここで、上記第２の電極パターンにおいて
は、分極方向に関して、一例として、第１の電極４１２
を正極とし、第２の電極４１３を負極とするようにして
もよい。なお、これらの正極と負極との組み合わせは、
正極と負極とを１つおきにすることはもとより、正極、
正極、負極、負極という具合に２つおきにしてもよく、
任意に設定される。後述する実施の形態３〜５において
も、同様である。

【００４３】図７（ｃ）および（ｄ）に示す第３の圧電
電極体４２０は、第３の圧電素子４２１を備えており、
この第３の圧電素子４２１は、強誘電体材料が薄肉円板
状に形成されてなり、中央部には、穴４２１ａが形成さ
れている。この第３の圧電素子４２１の表面には、図７
（ｃ）に示すように、第３の圧電素子４２１の表面であ
って外周縁を除く部分全体に第２のコモン電極４２２が
薄膜形成されている。この第２のコモン電極４２２は、
上述した第１のパターンと同形状であり、上記外周縁の
一部に薄膜形成された突出部４２２ａを有している。

【００４４】ここで上記第３の圧電電極体４２０の突出
部４２２ａと第１の圧電電極体４００（図７（ａ）参
照）の突出部４０２ａとは、円周方向において同一位置
となり、かつ図７（ｂ）に示す突出部４１２ａ、４１２
ａ、・・・および突出部４１３ａ、４１３ａ、・・・と円周方
向において重ならないようにして形成されている。

【００４５】また、第３の圧電素子４２１の裏面には、
図７（ｄ）に示すように、等角１２分割されてなる第３
の電極パターンを構成する複数の第１の取出電極４３２
および第２の取出電極４３３、ならびにコモン取出電極
４３４が薄膜形成されている。上記第１の取出電極４３
２、４３２、・・・、および第２の取出電極４３３、４３
３、・・・は、第１の電極４１２、４１２、・・・および第２
の電極４１３、４１３、・・・（図７（ｂ）参照）に対応
する位置にそれぞれ形成されており、圧電素子リード２
７０（図４参照）を介して図示しない電源に選択的に接
続される。つまり、例えば、超音波モータを正転駆動す
る際には、第１の取出電極４３２、４３２、・・・（第１
の電極４１２、４１２、・・・）に電源が接続される一
方、逆転駆動する際には、第２の取出電極４３３、４３
３、・・・（第２の電極４１３、４１３、・・・）に電源が接
続される。

【００４６】コモン取出電極４３４は、第３の圧電素子
４２１の裏面であって、かつ第１の取出電極４３２と第
２の取出電極４３３とに挟まれた領域に金属が薄膜形成
されてなる。このコモン取出電極４３４は、円周方向に
おいて突出部４０２ａ（図７（ａ）参照）および突出部
４２２ａ（図７（ｃ）参照）に対応する位置に形成され
ている。

【００４７】図６に戻り、積層圧電振動子２６０におい
ては、最上層の第１の圧電電極体４００の第１のコモン
電極４０２が振動体２５０に接触している。また、第２
層の第２の圧電電極体４１０における第１の電極４１
２、４１２、・・・および第２の電極４１３、４１３、・・・
が、最上層の第１の圧電素子４０１の裏面、および第２
層の第２の圧電素子４１１の表面の双方に密着している
ことから、共通電極とされている。

【００４８】また、積層圧電振動子２６０においては、
第１の圧電電極体４００、第２の圧電電極体４１０、第
３の圧電電極体４２０が積層されていることから、穴４
０１ａ（図７（ａ）参照）、穴４１１ａ（図７（ｂ）参
照）、穴４２１ａ（図７（ｃ）参照）は、同一円筒上に
それぞれ位置しており、貫通穴２６０ａを構成してい
る。

【００４９】コモン短絡電極５００は、積層圧電振動子
２６０の外周面２６０ｂに軸方向に薄膜形成されてお
り、突出部４０２ａおよび突出部４２２ａを介して、第
１のコモン電極４０２および第２のコモン電極４２２
と、コモン取出電極４３４とを短絡している。

【００５０】図７（ｂ）および（ｄ）に示す第１の短絡
電極５１０、５１０、・・・は、積層圧電振動子２６０
（図６参照）の外周面２６０ｂに軸方向に薄膜形成され
ており、第１の電極４１２、４１２、・・・（図７（ｂ）
参照）と第１の取出電極４３２、４３２、・・・（図７
（ｄ）参照）とを短絡している。同様にして、第２の短
絡電極５２０、５２０、・・・は、上記外周面２６０ｂに
軸方向に薄膜形成されており、第２の電極４１３、４１
３、・・・（図７（ｂ）参照）と、第２の取出電極４３
３、４３３、・・・（図７（ｄ）参照）とを短絡してい
る。

【００５１】図４に示す超音波ロータユニット２８０
は、ブシュ３００を介して中心軸２４０にて回転可能に
支持されている。この超音波ロータユニット２８０は、
円柱形状のロータ体３１０と、該ロータ体３１０の外周
に取り付けた偏心重錘３２０と、ロータ体３１０と偏心
重錘３２０とを固定する固定板３３０とから構成されて
いる。この偏心重錘３２０を設けたのは、慣性により振
動を発生させるためであり、通常の回転をさせる場合に
は、ロータ体３１０のみでよい。

【００５２】また、超音波ロータユニット２８０の上面
中心には、ピボット３４０が取り付けられている。この
ピボット３４０は、押さえバネ座２３０にねじ止め固定
した片持ち構造の押さえバネ３５０により、加圧されて
いる。これにより、ロータ体３１０と振動体２５０の突
起２９０、２９０、・・・との間に適度な摩擦力が作用
し、回転力が発生する。

【００５３】上記構成において、正転駆動する際には、
図７（ｄ）に示す第１の取出電極４３２、４３２、・・・
に電源が接続されることで、第１の短絡電極５１０、５
１０、・・・を介して第１の電極４１２、４１２、・・・に駆
動信号が印加され、積層圧電振動子２６０に局所的に伸
びと収縮が交流電圧に応じて発生し、振動体２５０に屈
曲振動が発生する。これにより、振動体２５０の突起２
９０、突起２９０、・・・を介してロータ体３１０が正転
方向に回転駆動される。これとは逆に、逆転駆動する際
には、第２の取出電極４３３、４３３、・・・に電源が接
続されることで、第２の短絡電極５２０、５２０、・・・
を介して、第２の電極４１３、４１３、・・・に駆動信号
が印加されることで、ロータ体３１０が逆転方向に回転
駆動される。

【００５４】以上説明したように、上述した実施の形態
２による積層圧電振動子によれば、図６に示す外周面２
６０ｂを利用して、この外周面２６０ｂに形成したコモ
ン短絡電極５００、第１の短絡電極５１０、５１０、・・
・、第２の短絡電極５２０、５２０、・・・を介して、各電
極間を接続し、かつ焼結または接合により積層構造とし
たので、従来のように貫通孔や、締結具用の大型の穴を
形成する必要がない。

【００５５】従って、上述した実施の形態２による積層
圧電振動子によれば、焼結または接合による積層によっ
て組立を容易に行うことができるとともに、小型化、薄
型化を図ることができ、薄型化が図れる分だけ積層数を
増やすことができる。特に、外周面２６０ｂのみを利用
してリード配線を行うように構成したので、貫通穴２６
０ａの径を小さくすることができ、積層圧電振動子２６
０の外径をも小さくすることが可能であることから、さ
らに小型化を図ることができる。

【００５６】また、上述した実施の形態２による積層圧
電振動子によれば、表面に電極が薄膜形成されてなる圧
電素子を一体焼結または接合により積層する構成とした
ので、図６に示すように、第１の電極４１２、第２の電
極４１３を共通電極とすることができることから、薄型
化を容易に図ることができる。

【００５７】さらに、上述した実施の形態２による積層
圧電振動子によれば、図７（ｂ）に示す第２の圧電電極
体４１０において第１の電極４１２、第２の電極４１３
における分極方向を任意に選択することで、正転／逆転
を容易に制御することが可能となる。加えて、第３のパ
ターンの各電極を同一平面上に形成したので、電源接続
時の配線の引き回しを容易に行うことができる。

【００５８】（実施の形態３）つぎに、本発明の実施の
形態３による積層圧電振動子を用いた超音波モータにつ
いて図８および図９（ａ）〜（ｄ）を参照して説明す
る。この実施の形態３による超音波モータにおいては、
図６に示す積層圧電振動子２６０に代えて、図８に示す
積層圧電振動子６００が設けられている。

【００５９】図８は、本発明の実施の形態３による超音
波モータに用いられる振動体２５０および積層圧電振動
子６００の構成を示す側断面図である。図９（ａ）〜
（ｄ）は、図８に示す積層圧電振動子６００の各構成要
素を示す平面図である。また、図８は、図９（ａ）〜
（ｄ）に示すＢ−Ｂ'線視断面図である。

【００６０】図８に示す積層圧電振動子６００は、最上
層から最下層までの間において、第１の圧電電極体７０
０（図９（ａ）参照）、第２の圧電電極体７１０（図９
（ｂ）参照）、第３の圧電電極体７２０（図９（ｃ）参
照）および第４の圧電電極体７３０（図９（ｄ）参照）
が積層されてなり、焼結または接合により一体化された
ものである。

【００６１】図９（ａ）に示す第１の圧電電極体７００
は、前述した第２の圧電電極体１２０（図２（ｂ）参
照）と同一構成とされており、第１の圧電素子７０１お
よび第１のコモン電極７０２（第１のパターン）から構
成されている。すなわち、薄肉円板状の上記第１の圧電
素子７０１の中央部には、穴７０１ａが形成されてい
る。第１のコモン電極７０２は、第１の圧電素子７０１
の表面であって外周縁を除く部分全体に金属が薄膜形成
されてなる。

【００６２】また、図９（ｂ）に示す第２の圧電電極体
７１０は、前述した第２の圧電電極体４１０（図７
（ｂ）参照）と同一構成とされている。すなわち、第２
の圧電電極体７１０は、穴７１１ａが形成された第２の
圧電素子７１１、等角１２分割されてなる第２の電極パ
ターンを構成する複数の第１の電極７１２および第２の
電極７１３から構成されている。これらの第１の電極７
１２、７１２、・・・および第２の電極７１３、７１３、・
・・は、外周縁の一部に薄膜形成された突出部７１２ａ、
７１２ａ、・・・、および突出部７１３ａ、７１３ａ、・・・
をそれぞれ有している。

【００６３】図９（ｃ）に示す第３の圧電電極体７２０
は、上述した第１の圧電電極体７００（図９（ａ）参
照）と同一構成とされており、中央部に穴７２１ａが形
成された第３の圧電素子７２１、および第２のコモン電
極７２２（第１の電極パターン）から構成されている。
図９（ｄ）に示す第４の圧電電極体７３０は、上述した
第２の圧電電極体７１０（図９（ｂ）参照）と同一構成
とされている。すなわち、この第４の圧電電極体７３０
は、穴７３１ａが形成された第４の圧電素子７３１、等
角１２分割されてなる第２の電極パターンを構成する複
数の第１の電極７３２および第２の電極７３３から構成
されている。これらの第１の電極７３２、７３２、・・
・、および第２の電極７３３、７３３、・・・は、外周縁の
一部に薄膜形成された突出部７３２ａ、７３２ａ、・・
・、および突出部７３３ａ、７３３ａ、・・・をそれぞれ有
している。

【００６４】図８に戻り、積層圧電振動子６００におい
ては、第１の圧電電極体７００の第１のコモン電極７０
２が振動体２５０に接触している。また、第２の圧電電
極体７１０における第１の電極７１２、７１２、・・・お
よび第２の電極７１３、７１３、・・・が、第１の圧電素
子７０１の裏面、および第２の圧電素子７１１の表面の
双方に密着していることから、共通電極とされている。

【００６５】同様にして、第３の圧電電極体７２０にお
ける第２のコモン電極７２２が、第２の圧電素子７１１
の裏面、および第３の圧電素子７２１の表面の双方に密
着していることから、共通電極とされている。また、積
層圧電振動子６００においては、第１の圧電電極体７０
０、第２の圧電電極体７１０、第３の圧電電極体７２０
および第４の圧電電極体７３０が積層されていることか
ら、穴７０１ａ（図９（ａ）参照）、穴７１１ａ（図９
（ｂ）参照）、穴７２１ａ（図９（ｃ）参照）および穴
７３１ａ（図９（ｄ）参照）は、同一円筒上にそれぞれ
位置しており、貫通穴６００ｃを構成している。

【００６６】コモン短絡電極８００は、積層圧電振動子
６００の内周面６００ｂに軸方向に薄膜形成されてお
り、第１のコモン電極７０２と第２のコモン電極７２２
とを短絡している。図９（ｂ）および（ｄ）に示す第１
の短絡電極８１０、８１０、・・・は、積層圧電振動子６
００（図８参照）の外周面６００ａに軸方向に薄膜形成
されており、第１の電極７１２、７１２、・・・（図９
（ｂ）参照）と第１の電極７３２、７３２（図９（ｄ）
参照）とを短絡している。同様にして、第２の短絡電極
８２０、８２０、・・・は、上記外周面６００ａに軸方向
に薄膜形成されており、第２の電極７１３、７１３、・・
・（図９（ｂ）参照）と、第２の電極７３３、７３３、・
・・（図９（ｄ）参照）とを短絡している。

【００６７】上記構成において、正転駆動する際には、
前述した実施の形態２と同様にして、第１の短絡電極８
１０、８１０、・・・に電源が接続されることで、第１の
電極７１２、７１２、・・・（第１の電極７３２、７３
２、・・・）に駆動信号が印加され、ロータ体３１０が正
転方向に回転駆動される。これとは逆に、第２の短絡電
極８２０、８２０、・・・に電源が接続されることで、第
２の電極７１３、７１３、・・・（第２の電極７３３、７
３３、・・・）に駆動信号が印加され、ロータ体が逆転方
向に回転駆動される。

【００６８】以上説明したように、上述した実施の形態
３による積層圧電振動子によれば、図８に示す外周面６
００ａおよび内周面６００ｂを利用して、第１の短絡電
極８１０、第２の短絡電極８２０およびコモン短絡電極
８００を介して、各電極間を接続し、かつ一体焼結また
は接合による積層構造としたので、組立を容易に行うこ
とができるとともに、小型化、薄型化を図ることができ
る。

【００６９】さらに、上述した実施の形態３による積層
圧電振動子によれば、図９（ｂ）および（ｄ）に示す第
２の圧電電極体７１０および第４の圧電電極体７３０お
いて分極処理された電極構造（第２の電極パターン）を
有するように構成したので、実施の形態２と同様にし
て、正転と逆転とを容易に制御することが可能となる。

【００７０】（実施の形態４）つぎに、本発明の実施の
形態４による積層圧電振動子を用いた超音波モータにつ
いて図１０および図１１（ａ）〜（ｄ）を参照して説明
する。この実施の形態４による積層圧電振動子を用いた
超音波モータにおいては、図６に示す積層圧電振動子２
６０に代えて、図１０に示す積層圧電振動子９００が設
けられている。

【００７１】図１０は、本発明の実施の形態４による超
音波モータに用いられる振動体２５０および積層圧電振
動子９００の構成を示す側断面図である。但し、図１１
（ａ）〜（ｄ）は、図１０に示す積層圧電振動子９００
の各構成要素を示す平面図である。また、図１０は、図
１１（ａ）〜（ｄ）に示すＣ−Ｃ'線視断面図である。

【００７２】図１０に示す積層圧電振動子９００は、第
１の圧電電極体１０００（図１１（ａ）参照）、第２の
圧電電極体１０１０（図１１（ｂ）参照）、第３の圧電
電極体１０２０（図１１（ｃ）参照）および第４の圧電
電極体１０３０（図１１（ｄ）参照）が積層されてな
り、焼結または接合により一体化されたものである。

【００７３】図１１（ａ）に示す第１の圧電電極体１０
００は、中央部に穴１００１ａが形成された薄肉円板形
状の第１の圧電素子１００１および第１のコモン電極１
００２から構成されている。上記第１のコモン電極１０
０２は、第１の圧電素子１００１の表面であって外周縁
を除く一部分に金属が薄膜形成されてなり、該外周縁の
一部に突出部１００２ａを有している。また、コモン電
極１００２は、面積が小であることからダミー電極（取
出電極）として作用する。

【００７４】また、図１１（ｂ）に示す第２の圧電電極
体１０１０は、前述した第２の圧電電極体４１０（図７
（ｂ）参照）と同一構成とされている。すなわち、第２
の圧電電極体１０１０は、穴１０１１ａが形成された第
２の圧電素子１０１１、等角１２分割されてなる前述し
た第２の電極パターンを構成する複数の第１の電極１０
１２および第２の電極１０１３から構成されている。こ
れらの第１の電極１０１２、１０１２、・・・および第２
の電極１０１３、１０１３、・・・は、外周縁の一部に薄
膜形成された突出部１０１２ａ、１０１２ａ、・・・、お
よび突出部１０１３ａ、１０１３ａ、・・・をそれぞれ有
している。

【００７５】図１１（ｃ）に示す第３の圧電電極体１０
２０は、前述した第３の圧電電極体４２０（図７（ｃ）
参照）と同一構成とされており、中央部に穴１０２１ａ
が形成された第３の圧電素子１０２１、および第２のコ
モン電極１０２２（第１の電極パターン）から構成され
ている。図１１（ｄ）に示す第４の圧電電極体１０３０
は、上述した第２の圧電電極体１０１０（図１１（ｂ）
参照）と同一構成とされている。すなわち、この第４の
圧電電極体１０３０は、穴１０３１ａが形成された第４
の圧電素子１０３１、等角１２分割されてなる第２の電
極パターンを構成する複数の第１の電極１０３２および
第２の電極１０３３から構成されている。これらの第１
の電極１０３２、１０３２、・・・、および第２の電極１
０３３、１０３３、・・・は、外周縁の一部に薄膜形成さ
れた突出部１０３２ａ、１０３２ａ、・・・、および突出
部１０３３ａ、１０３３ａ、・・・をそれぞれ有してい
る。

【００７６】図１０に戻り、積層圧電振動子９００にお
いては、最上層の第１の圧電電極体１０００の第１のコ
モン電極１００２が振動体２５０に接触している。ま
た、第２の圧電電極体１０１０の第１の電極１０１２お
よび第２の電極１０１３（第２の電極パターン）が、第
１の圧電素子１００１の裏面および第２の圧電素子１０
１１の表面の双方に密着していることから、共通電極と
されている。同様にして、第３の圧電電極体１０２０に
おける第２のコモン電極１０２２が、第２の圧電素子１
０１１の裏面、および第３の圧電素子１０２１の表面の
双方に密着していることから、共通電極とされている。

【００７７】さらに、積層圧電振動子９００において
は、第１の圧電電極体１０００、第２の圧電電極体１０
１０、第３の圧電電極体１０２０および第４の圧電電極
体１０３０が積層されていることから、穴１００１ａ
（図１１（ａ）参照）、穴１０１１ａ（図１１（ｂ）参
照）、穴１０２１ａ（図１１（ｃ）参照）および穴１０
３１ａ（図１１（ｄ）参照）は、同一円筒上にそれぞれ
位置しており、貫通穴９００ａを構成している。

【００７８】コモン短絡電極１１００は、積層圧電振動
子９００の外周面９００ｂに軸方向に薄膜形成されてお
り、第１のコモン電極１００２と第２のコモン電極１０
２２とを短絡している。図１１（ｂ）および（ｄ）に示
す第１の短絡電極１１１０、１１１０、・・・は、積層圧
電振動子９００（図１０参照）の外周面９００ｂに軸方
向に薄膜形成されており、第１の電極１０１２、１０１
２、・・・（図１１（ｂ）参照）と第１の電極１０３２、
１０３２（図１１（ｄ）参照）とを短絡している。同様
にして、第２の短絡電極１１２０、１１２０、・・・は、
上記外周面９００ｂに軸方向に薄膜形成されており、第
２の電極１０１３、１０１３、・・・（図１１（ｂ）参
照）と、第２の電極１０３３、１０３３、・・・（図１１
（ｄ）参照）とを短絡している。

【００７９】上記構成において、正転駆動する際には、
前述した実施の形態２と同様にして、図１１（ｂ）およ
び（ｄ）に示す第１の短絡電極１１１０、１１１０、・・
・に電源が接続されることで、第１の電極１０１２、１
０１２、・・・（第１の電極１０３２、１０３２、・・・）に
駆動信号が印加され、ロータ体３１０が正転方向に回転
駆動される。一方、第２の短絡電極１１２０、１１２
０、・・・に電源が接続されると、第２の電極１０１３、
１０１３、・・・（第２の電極１０３３、１０３３、・・・）
に駆動信号が印加され、ロータ体３１０が逆転方向に回
転駆動される。

【００８０】以上説明したように、上述した実施の形態
４による積層圧電振動子によれば、図１０に示す外周面
９００ｂを利用して、コモン短絡電極１１００、第１の
短絡電極１１１０および第２の短絡電極１１２０を介し
て、各電極間を接続し、かつ一体焼結または接合による
積層構造としたので、前述した実施の形態２による積層
圧電振動子と同様の効果を得ることができる。

【００８１】（実施の形態５）つぎに、本発明の実施の
形態５による積層圧電振動子を用いた超音波モータにつ
いて図１２および図１３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明
する。この実施の形態５による超音波モータにおいて
は、図６に示す積層圧電振動子２６０に代えて、図１２
に示す積層圧電振動子１４００が設けられている。

【００８２】図１２は、本発明の実施の形態５による超
音波モータに用いられる振動体２５０および積層圧電振
動子１４００の構成を示す側断面図である。また、図１
２において、第１のコモン電極１２０２が実際には図示
より非常に薄いため、実際には、振動体２５０は、第１
の圧電電極体１２００の表面に密着している。図１３
（ａ）〜（ｄ）は、図１２に示す積層圧電振動子１４０
０の各構成要素を示す図である。図１３（ａ）〜（ｅ）
において、図１３（ａ）〜（ｃ）は平面図であり、図１
３（ｄ）および（ｅ）は裏面図である。また、図１２
は、図１３（ａ）〜（ｃ）および（ｅ）に示すＤ−Ｄ'
線視断面図である。

【００８３】図１２に示す積層圧電振動子１４００は、
第１の圧電電極体１２００（図１３（ａ）参照）、第２
の圧電電極体１２１０（図１３（ｂ）参照）、および第
３の圧電電極体１２２０（図１３（ｃ）参照）が積層さ
れてなり、焼結または接合により一体化されたものであ
る。

【００８４】図１３（ａ）に示す第１の圧電電極体１２
００は、中央部に穴１２０１ａが形成された薄肉円板形
状の第１の圧電素子１２０１および第１のコモン電極１
２０２から構成されている。上記第１のコモン電極１２
０２は、第１の圧電素子１２０１の表面であって外周縁
を除く一部分に金属が薄膜形成されてなり、該外周縁の
一部に突出部１２０２ａを有している。この第１のコモ
ン電極１２０２は、図１１（ａ）に示す第１のコモン電
極１００２と同様にしてダミー電極とされている。

【００８５】また、図１３（ｂ）に示す第２の圧電電極
体１２１０は、前述した第２の圧電電極体１０１０（図
１１（ｂ）参照）と同一構成とされている。すなわち、
第２の圧電電極体１２１０は、穴１２１１ａが形成され
た第２の圧電素子１２１１、等角１２分割されてなる第
２の電極パターンを構成する複数の第１の電極１２１２
および第２の電極１２１３から構成されている。第１の
電極１２１２、１２１２、・・・および第２の電極１２１
３、１２１３、・・・は、外周縁の一部に薄膜形成された
突出部１２１２ａ、１２１２ａ、・・・、および突出部１
２１３ａ、１２１３ａ、・・・をそれぞれ有している。

【００８６】図１３（ｃ）および（ｄ）に示す第３の圧
電電極体１２２０は、中央部に穴１２２１ａが形成され
た第３の圧電素子１２２１を備えており、この第３の圧
電素子１２２１の表面には、図１３（ｃ）に示すよう
に、および第２のコモン電極１２２２（第１の電極パタ
ーン）が形成されている。この第２のコモン電極１２２
２は、第３の圧電素子１２２１の表面であって外周縁を
除く一部分に金属が薄膜形成されてなり、該外周縁の一
部に突出部１２２２ａを有している。

【００８７】また、第３の圧電素子１２２１の裏面に
は、図１３（ｄ）に示すように、図１１（ｂ）に示す第
２の電極パターンと同様のパターンを構成する複数の第
１の電極１２３２および第２の電極１２３３が薄膜形成
されている。第１の電極１２３２、１２３２、・・・、お
よび第２の電極１２３３、１２３３、・・・は、外周縁の
一部に薄膜形成された突出部１２３２ａ、１２３２ａ、
・・・、および突出部１２３３ａ、１２３３ａ、・・・をそれ
ぞれ有している。

【００８８】ここで、上記第３の圧電電極体１２２０に
おいては、第３の圧電素子１２２１の内周縁で第１の電
極１２３２、１２３２、・・・が第１の導通電極１３３０
により導通が取られている。一方、図１３（ｅ）に示す
ように、第２の電極１２３３、１２３３、・・・は、第３
の圧電素子１２２１の外周縁で第２の導通電極１３４０
により導通が取られている。なお、第２の導通電極１３
４０と、第１の電極１２３２、１２３２、・・・との間
は、絶縁体１３５０（図１２参照）を介して絶縁されて
いる。

【００８９】図１２に戻り、積層圧電振動子１４００に
おいては、第１の圧電電極体１２００、第２の圧電電極
体１２１０、および第３の圧電電極体１２２０が積層さ
れていることから、穴１２０１ａ（図１３（ａ）参
照）、穴１２１１ａ（図１３（ｂ）参照）、および穴１
２２１ａ（図１３（ｃ）参照）は、同一円筒上にそれぞ
れ位置しており、貫通穴１４００ａを構成している。

【００９０】コモン短絡電極１３００は、積層圧電振動
子１４００の外周面１４００ｂに軸方向に薄膜形成され
ており、第１のコモン電極１２０２と第２のコモン電極
１２２２とを短絡している。図１３（ｂ）および（ｄ）
に示す第１の短絡電極１３１０、１３１０、・・・は、積
層圧電振動子１４００（図１２参照）の外周面１４００
ｂに軸方向に薄膜形成されており、第１の電極１２１
２、１２１２、・・・（図１３（ｂ）参照）と第１の電極
１２３２、１２３２（図１３（ｄ）参照）とを短絡して
いる。同様にして、第２の短絡電極１３２０、１３２
０、・・・は、上記外周面１４００ｂに軸方向に薄膜形成
されており、第２の電極１２１３、１２１３、・・・（図
１３（ｂ）参照）と、第２の電極１２３３、１２３３、
・・・（図１３（ｄ）参照）とを短絡している。

【００９１】上記構成において、正転駆動する際には、
前述した実施の形態２と同様にして、第１の導通電極１
３３０に電源が接続されることで、第１の電極１２３
２、１２３２・・・、および第１の電極１２１２、１２１
２、・・・に駆動信号が印加され、ロータ体３１０が正転
方向に駆動される。一方、逆転駆動する際には、第２の
導通電極１３４０に電源が接続されることで、第２の電
極１２３３、１２３３、・・・および第２の電極１２１
３、１２１３、・・・に駆動信号が印加され、ロータ３１
０が逆転方向に駆動される。

【００９２】以上説明したように、上述した実施の形態
５による積層圧電振動子によれば、前述した実施の形態
４による積層圧電振動子の効果に加えて、図１３（ｅ）
に示すように第１の電極１２３２、１２３２、・・・を第
１の導通電極１３３０により短絡するとともに、第２の
電極１２３３、１２３３、・・・を第２の導通電極１３４
０により導通するように構成したので、電源からの配線
の引き回しを容易に行うことができる。

【００９３】以上、本発明の実施の形態１〜５による積
層圧電振動子について詳述してきたが、具体的な構成例
は、これらの実施の形態１〜５に限定されるものではな
く本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があって
も本発明に含まれる。たとえば、上述した実施の形態２
〜５による積層圧電振動子においては、第２の電極パタ
ーンの分極方向が２つおきに正極、正極、負極、負極と
なるようにした例について述べたが、これに限られるこ
となく、例えば、正極と負極とが交互になるようにして
もよく、分極電極の配置は任意である。さらに、上述し
た実施の形態２〜５による積層圧電振動子は、定在波方
式、進行波方式を問わず超音波モータに適用可能であ
る。

【００９４】また、上述した実施の形態１〜５による積
層圧電振動子においては、超音波モータに用いて好適な
ことはもとより、圧電アクチュエータの駆動源、電子機
器の駆動源としても適用可能である。例えば、図１４に
示すように、上述した実施の形態２〜５による積層圧電
振動子を適用した超音波モータ１５００を腕時計のムー
ブメント１６００に組み込む。電源は、クオーツ発振器
に電力を供給する酸化銀またはリチウム電池１７００か
らなる。このように実施の形態２〜５による積層圧電振
動子を適用した超音波モータ１５００を用いた場合に
は、前述した効果によりムーブメント１６００を小型
化、薄型化することができる。

【００９５】また、別の応用例としては、携帯型の電子
機器（携帯電話等）の呼出音に代えて、上記超音波モー
タ１５００の振動音を用いることも可能である。この場
合には、呼出音による騒音公害を防止することができる
とともに、装置のサイズ増大を招くことなく、ユーザに
着信を報知することができる。さらに、上述した超音波
モータ１５００の別の適用例としては、例えば、カメラ
のオートフォーカス、メモリードライブ装置、プリンタ
駆動装置等にも適用可能である。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、積層構造体の外周面および内周面に第１
および第２の短絡電極を形成するように構成したので、
従来のように貫通孔や大型の穴が不要となるため、焼結
／接合・積層により組み立てを容易に行うことができる
とともに、小型化を図ることができるという効果を奏す
る。

【００９７】また、請求項１に記載の発明によれば、積
層もしくは接合により積層構造体が構成されているた
め、第１の電極パターンおよび第２の電極パターンが隣
接する第１の圧電素子および第２の圧電素子により共通
電極として作用することから、薄型化を図ることができ
るという効果を奏する。

【００９８】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１と同様の効果を奏するとともに、第１の取出電極
および第２の取出電極を同一平面上に形成したことによ
り、電源を接続するときの配線の引き回しを容易に行う
ことができるという効果を奏する。

【００９９】また、請求項３に記載の発明によれば、積
層構造体の外周面に第１および第２の短絡電極を形成す
るように構成したので、従来のように貫通孔や大型の穴
が不要となり、外径も小さくすることができる。従っ
て、請求項３に記載の発明によれば、さらに小型化を図
ることができるという効果を奏する。

【０１００】また、請求項４に記載の発明によれば、第
２の電極パターンに対して駆動信号の印加を適宜選択す
ることで、正転／逆転を容易に制御することができると
いう効果を奏する。

【０１０１】また、請求項５に記載の発明によれば、第
１の取出電極と第２の取出電極とからなる第３の電極パ
ターンが同一平面上に形成されているため、配線の引き
回しを容易に行うことができるという効果を奏する。

【０１０２】また、請求項６に記載の発明によれば、第
１の導通電極および第２の導通電極を設けたことによ
り、電源を接続するときの配線の引き回しを容易に行う
ことができるという効果を奏する。また、請求項７に記
載の発明によれば、一方の面の第１の電極パターンを面
積小としたので、これをダミー電極とすることができる
という効果を奏する。

【０１０３】さらに、積層圧電振動子が小型・薄型であ
るという点から、請求項８に記載の発明によれば、超音
波モータに応用することができ、請求項１０に記載の発
明によれば、圧電アクチュエータに応用することができ
る。また、請求項９に記載の発明によれば、小型・薄型
の積層圧電振動子を用いた小型の超音波モータを電子機
器に応用することができ、請求項１１に記載の発明によ
れば、小型・薄型の積層圧電振動子を用いた小型の圧電
アクチュエータを電子機器に応用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による積層圧電振動子１
００の構成を示す側断面図である。

【図２】同実施の形態１による積層圧電振動子１００の
各構成要素の構成を示す平面図である。

【図３】同実施の形態２による積層圧電振動子を用いた
超音波モータ２００の構成を示す分解斜視図である。

【図４】同実施の形態２による積層圧電振動子を用いた
超音波モータ２００の構成を示す側断面図である。

【図５】同実施の形態２による積層圧電振動子を用いた
超音波モータ２００の構成を示す組立図である。

【図６】同実施の形態２による積層圧電振動子の構成を
示す側断面図である。

【図７】同実施の形態２による積層圧電振動子の各構成
要素の構成を示す図である。

【図８】同実施の形態３による積層圧電振動子の構成を
示す側断面図である。

【図９】同実施の形態３による積層圧電振動子の各構成
要素の構成を示す図である。

【図１０】同実施の形態４による積層圧電振動子の構成
を示す側断面図である。

【図１１】同実施の形態４による積層圧電振動子の各構
成要素の構成を示す平面図である。

【図１２】同実施の形態５による積層圧電振動子の構成
を示す側断面図である。

【図１３】同実施の形態５による積層圧電振動子の各構
成要素の構成を示す平面図である。

【図１４】同実施の形態２〜５による積層圧電振動子の
応用例を示す平面図である。

【符号の説明】

１００ 積層圧電振動子 １３０ 外側短絡電極 １３０ａ 取出電極 １４０ 内側短絡電極 １４０ａ 取出電極 １１０、１２０ 圧電電極体 ２６０ 積層圧電振動子 ４００ 第１の圧電電極体 ４１０ 第２の圧電電極体 ４２０ 第３の圧電電極体 ５００ コモン短絡電極 ５１０ 第１の短絡電極 ５２０ 第２の短絡電極 ６００ 積層圧電振動子 ７００ 第１の圧電電極体 ７１０ 第２の圧電電極体 ７２０ 第３の圧電電極体 ７３０ 第４の圧電電極体 ８００ コモン短絡電極 ８１０ 第１の短絡電極 ８２０ 第２の短絡電極 ９００ 積層圧電振動子 １０００ 第１の圧電電極体 １０１０ 第２の圧電電極体 １０２０ 第３の圧電電極体 １０３０ 第４の圧電電極体 １１００ コモン短絡電極 １１１０ 第１の短絡電極 １１２０ 第２の短絡電極 １４００ 積層圧電振動子 １２００ 第１の圧電電極体 １２１０ 第２の圧電電極体 １２２０ 第３の圧電電極体 １３００ コモン短絡電極 １３１０ 第１の短絡電極 １３２０ 第２の短絡電極 １３３０ 第１の導通電極 １３４０ 第２の導通電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 誠 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 5H680 AA19 BC02 BC04 DD23 DD37 DD39 DD40 DD73 FF03 GG02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電極パターンが表面に形成されて
   なり、かつ中央部に穴が形成された薄板形状の第１の圧
   電素子と、 前記第１の電極パターンと異なる第２の電極パターンが
   表面に形成されてなり、前記第１の圧電素子と同形状の
   第２の圧電素子とを備え、 複数の前記第１の圧電素子と複数の前記第２の圧電素子
   とが交互に積層されかつ一体焼結または接合されて積層
   構造体を構成してなり、 前記積層構造体の外周面に形成され、複数の前記第１の
   電極パターン間を短絡する第１の短絡電極と、 前記積層構造体の内周面に形成され、複数の前記第２の
   電極パターン間を短絡する第２の短絡電極とを備えるこ
   とを特徴とする積層圧電振動子。
2. 【請求項２】 同一平面上に形成され、前記第１の短絡
   電極に接続された第１の取出電極、および前記第２の短
   絡電極に接続された第２の取出電極からなる第３の電極
   パターンを備えることを特徴とする請求項１に記載の積
   層圧電振動子。
3. 【請求項３】 第１の電極パターンが表面に形成されて
   なり、かつ中央部に穴が形成された薄板形状の第１の圧
   電素子と、 前記第１の電極パターンと異なり複数の電極からなる第
   ２の電極パターンが表面に形成されてなり、前記第１の
   圧電素子と同形状の第２の圧電素子とを備え、 複数の前記第１の圧電素子と複数の前記第２の圧電素子
   とが交互に積層されかつ一体焼結または接合されて積層
   構造体を構成してなり、 前記積層構造体の外周面に形成され、前記第１の電極パ
   ターン間を短絡する第１の短絡電極と、 前記積層構造体の外周面に形成され、複数の前記第２の
   圧電素子間における前記第２の電極パターンの複数の電
   極間をそれぞれ短絡する複数の第２の短絡電極とを備え
   ることを特徴とする積層圧電振動子。
4. 【請求項４】 前記第２の電極パターンは、分極方向の
   異なる分割された複数の電極からなることを特徴とする
   請求項３に記載の積層圧電振動子。
5. 【請求項５】 同一平面上に形成され、前記第１の短絡
   電極に接続された第１の取出電極、および前記複数の第
   ２の短絡電極に接続された複数の第２の取出電極からな
   る第３の電極パターンを備えることを特徴とする請求項
   ３または４に記載の積層圧電振動子。
6. 【請求項６】 前記第２の電極パターンにおいて、前記
   複数の電極のうち所定のものを導通する第１の導通電極
   と、 前記第２の電極パターンにおいて、前記第１の導通電極
   により導通されていないものを導通する第２の導通電極
   とを備えることを特徴とする請求項３または４に記載の
   積層圧電振動子。
7. 【請求項７】 前記積層構造体の一方の面に形成された
   前記第１の電極パターンは他の第１の電極パターンより
   面積が小となるように形成されていることを特徴とする
   請求項３または４に記載の積層圧電振動子。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一つに記載の積
   層圧電振動子を用いたことを特徴とする超音波モータ。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の超音波モータを用いた
   ことを特徴とする電子機器。
10. 【請求項１０】 請求項１〜７のいずれか一つに記載の
    積層圧電振動子を用いたことを特徴とする圧電アクチュ
    エータ。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の圧電アクチュエー
    タを用いたことを特徴とする電子機器。