(57)【要約】【課題】電極の切断に起因する、圧電素子の側面電極を経由した電極の導通切れを抑制する振動型モータを提供する。【解決手段】振動型モータは、接触部が形成された弾性体と弾性体が固着された圧電素子とを有する振動子と、圧電素子に固着されたフレキシブル基板と、接触部と接触する接触面を有し且つ振動子に対して相対的に移動する摩擦部材と、圧電素子の弾性体が固着された面に形成された第１の電極と、圧電素子のフレキシブル基板が固着された面に形成された第２の電極と、第１の電極と第２の電極とを導通するように、圧電素子の側面に形成された第３の電極と、を備え、フレキシブル基板には、第２の電極と第３の電極との導通部を露出させる第１の切り欠き部が形成されており、弾性体には、第１の電極と第３の電極との導通部を露出させる第２の切り欠き部が形成されており、第２の切り欠き部の縁部は、第１の切り欠き部の縁部よりも圧電素子の側面に近い。【選択図】  図９
2019134503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの接触部が形成された弾性体と、
前記弾性体が固着された圧電素子と、
前記圧電素子に固着されたフレキシブル基板と、
前記圧電素子と前記弾性体とを有する振動子と、
前記接触部と接触する接触面を有し且つ前記振動子に対して相対的に移動する摩擦部材と、
前記圧電素子の前記弾性体が固着された面に形成された第１の電極と、
前記圧電素子の前記フレキシブル基板が固着された面に形成された第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極とを導通するように、前記圧電素子の側面に形成された第３の電極と、を備え、
前記フレキシブル基板には、前記第２の電極と前記第３の電極との導通部を露出させる第１の切り欠き部が形成されており、
前記弾性体には、前記第１の電極と前記第３の電極との導通部を露出させる第２の切り欠き部が形成されており、
前記第２の切り欠き部の縁部は、前記第１の切り欠き部の縁部よりも前記側面に近いことを特徴とする、振動型モータ。
【請求項２】
前記圧電素子の前記弾性体が固着された面と前記側面との間に形成された第１の面取り部を有することを特徴とする、請求項１に記載の振動型モータ。
【請求項３】
前記圧電素子の前記フレキシブル基板が固着された面と前記側面との間に形成された第２の面取り部を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の振動型モータ。
【請求項４】
前記弾性体は、前記圧電素子に固着された面と、前記第２の切り欠き部の一部との間に第３の面取り部を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動型モータ。
【請求項５】
前記フレキシブル基板は異方性導電ペーストにより前記圧電素子に固着されており、
前記第２の切り欠き部の縁部は、前記異方性導電ペーストの塗布領域と非塗布領域の境界よりも前記側面に近いことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振動型モータ。
【請求項６】
前記振動型モータは、超音波領域の周波数の振動を利用する超音波モータであることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振動型モータ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動型モータを備える、レンズ装置。
【請求項８】
第１の切り欠き部を有するように、フレキシブル基板を形成し、
第２の切り欠き部を有するように、プレス成型によって弾性体を形成し、
第１の電極が一方の面に形成され、第２の電極が他方の面に形成され、且つ前記第１の電極と前記第２の電極とを導通する第３の電極が側面に形成されるように、圧電素子を形成し、
前記第２の切り欠き部を介して前記第１の電極と前記第３の電極との導通部を露出させるように、前記弾性体を前記第１の電極が形成された前記圧電素子の一方の面に固着し、
前記第１の切り欠き部を介して前記第２の電極と前記第３の電極との導通部を露出させるように、前記フレキシブル基板を前記第２の電極が形成された前記圧電素子の他方の面に固着し、
前記プレス成型をする際、前記弾性体の前記圧電素子に固着される面と前記第２の切り欠き部の一部との間に抜きダレによって面取り部が形成されるように、前記圧電素子に固着される面側から型抜きすることを特徴とする、振動型モータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦部材を振動子に対して相対移動させる振動型モータと、該振動型モータを有するレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子に振動部材が固着された振動子に楕円振動を発生させることにより、摩擦部材を振動子に対して相対移動させる振動型モータが特許文献１に開示されている。特許文献１では、圧電素子の弾性体を固着する面の電極と、圧電素子の弾性体を固着する面と反対側の面の電極とは、圧電素子の側面に形成された電極（側面電極）を介して導通している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５２７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された超音波モータでは、上記反対側の面にフレキシブル基板を固着できる。この場合、圧電素子の側面電極を経由した電極の導通が切れてしまう可能性がある。すなわち、圧電素子と弾性体を接着する際にはみ出した接着剤が圧電素子の側面電極を覆ってしまうと、接着剤が硬化収縮する際に側面電極が接着剤に引っ張られる。この硬化収縮に起因する応力により、側面電極において、もしくは側面電極とフレキシブル基板が固着される面の電極とのつなぎ目において、電極が切れてしまう可能性がある。
【０００５】
また、圧電素子とフレキシブル基板とが異方性導電ペーストにより固着された後に、フレキシブル基板が引っ張られると、側面電極が異方性導電ペーストを介して引っ張られる。このフレキシブル基板表面の異方性導電ペーストを介する引っ張りにより、側面電極において、もしくは側面電極とフレキシブル基板が固着される面の電極とのつなぎ目において、電極が切れてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、電極の切断に起因する、圧電素子の側面電極を経由した電極の導通切れを抑制する振動型モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
振動型モータは、少なくとも１つの接触部が形成された弾性体と、前記弾性体が固着された圧電素子と、前記圧電素子に固着されたフレキシブル基板と、前記圧電素子と前記弾性体とを有する振動子と、前記接触部と接触する接触面を有し且つ前記振動子に対して相対的に移動する摩擦部材と、前記圧電素子の前記弾性体が固着された面に形成された第１の電極と、前記圧電素子の前記フレキシブル基板が固着された面に形成された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極とを導通するように、前記圧電素子の側面に形成された第３の電極と、を備え、前記フレキシブル基板には、前記第２の電極と前記第３の電極との導通部を露出させる第１の切り欠き部が形成されており、前記弾性体には、前記第１の電極と前記第３の電極との導通部を露出させる第２の切り欠き部が形成されており、前記第２の切り欠き部の縁部は、前記第１の切り欠き部の縁部よりも前記側面に近いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電極の切断に起因する、圧電素子の側面電極を経由した電極の導通切れを抑制する振動型モータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動型モータの分解斜視図である。
【図２】Ａは図１に示される各部材を組込んだ状態の平面図であり、Ｂは図１に示される各部材を組込んだ状態の側面図である。
【図３】振動子と第１保持部材の接合状態を示す拡大斜視図である。
【図４】Ａは図２のＹ軸に垂直な面における拡大断面図であり、Ｂは図２のＸ軸に垂直な面における拡大断面図である。
【図５】第２保持部材に形成されたＶ溝と転動ボールを説明する斜視図である。
【図６】Ａは弾性体の斜視図であり、Ｂは図６Ａの点線部の拡大図である
【図７】Ａは圧電素子の斜視図であり、Ｂは図７Ａの点線部の拡大図である。
【図８】Ａは弾性体の斜視図であり、Ｂは図８Ａの点線部の拡大図である。
【図９】Ａは第１の切り欠き部と異方性導電ペースト塗布範囲の境界の説明図であり、Ｂは図９Ａの点線部の拡大図である。
【図１０】第２の切り欠き部と第１の切り欠き部の関係の説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る、振動型モータが組み込まれるレンズ装置及びレンズ装置に取り付く撮像装置の断面図である。
【図１２】比較例に係る振動型モータの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態の振動型モータとして、デジタルカメラ用のレンズ鏡筒の駆動用アクチュエータとしてユニット化した直動駆動型モータを例に説明する。しかし、本実施形態の振動型モータの使用用途は、これに限られたものではない。この振動型モータは、例えば、超音波領域の周波数の振動を利用する超音波モータである。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態である振動型モータ１００の分解斜視図である。なお、図１から図１２において同一部材は同一記号で図示される。本明細書中において、振動子１１７に発生する楕円運動により振動子１１７が移動する方向をＸ方向と定義する。また、加圧部１１１による加圧方向をＺ方向と定義する。Ｚ方向において、振動子１１７が摩擦部材１０１から遠ざかる方向を＋Ｚ方向と定義し、振動子１１７が摩擦部材１０１に近づく方向を−Ｚ方向と定義する。さらに、Ｘ方向とＺ方向に垂直な方向をＹ方向と定義する。
【００１２】
固定台１１４は、ユニットの全体を保持している。摩擦部材１０１は、振動子１１７が加圧接触する接触面１０１ａを備える。摩擦部材１０１は２本の固定ビス１１５によって固定台１１４の固定穴１１４ａに固定されている。弾性体１０２は、押圧されることにより接触面１０１ａと加圧接触状態で接触する。圧電素子１０３は、接着剤により弾性体１０２が固着されている。そして、弾性体１０２に圧電素子１０３が固着された状態で、圧電素子１０３に電圧を印加する。これにより超音波振動が発生し、弾性体１０２に楕円運動を発生させることができる。第１実施形態の振動型モータ１００では、振動子１１７が弾性体１０２と圧電素子１０３を有している。
【００１３】
第１保持部材１０４は弾性体１０２の固定部１０２ｄ（図３）に固定される。これにより、振動子１１７と第１保持部材１０４は一体的に動く。遮断部材１０５は、圧電素子１０３の超音波振動が他の部品に伝わらないように遮断する。この遮断部材１０５は、圧電素子１０３の超音波振動を減衰させることなく、小基台１０６への超音波振動の伝播を防ぐ機能を持っている。遮断部材１０５の材料としては、フェルト生地が適している。小基台１０６は、遮断部材１０５を介して圧電素子１０３と面接触し、加圧部１１１による加圧力を圧電素子１０３に伝える。
【００１４】
第２保持部材１０７は、振動子１１７周りの部品を保持している。加圧部材１１０は、加圧受け部材１１２の嵌合穴１１２ａに嵌合し、摩擦部材１０１の接触面１０１ａに対して概ね垂直な方向にのみ移動可能に保持される。そして加圧部材１１０は、加圧部１１１からの押圧力を、遮断部材１０５と小基台１０６を介して振動子１１７に伝え、振動子１１７を摩擦部材１０１に加圧接触させる。
【００１５】
加圧部１１１は圧縮コイルバネである。加圧部１１１の一方の端部は、加圧受け部材１１２によって固定される。加圧部１１１の他方の端部が加圧部材１１０に押圧力を伝えることで、摩擦部材１０１の接触面１０１ａの垂線方向に押圧力が発生する。つまり、−Ｚ方向が加圧部１１１による加圧方向である。加圧部１１１の押圧力により、振動子１１７と摩擦部材１０１を加圧接触させる。加圧受け部材１１２は、中央に丸穴が形成された円板形状を有しており、加圧受け部材１１２の外周側面に形成されたネジ部により、第２保持部材１０７のネジ穴１０７ａにねじ込み固定される。また、加圧受け部材１１２の中央に形成された丸穴である嵌合穴１１２ａは、加圧部材１１０を嵌合保持している。
【００１６】
第１保持部材１０４と第２保持部材１０７の間に１つの転動コロ１０８ｂが存在し、第２保持部材１０７とガタ寄せバネ１０４ｃの間に１つの転動コロ１０８ａが存在する。第２保持部材１０７のＸ方向両側に転動コロ１０８ａ，１０８ｂが配置されるとともに、ガタ寄せバネ１０４ｃの付勢力によってＸ方向の隙間を詰める。これにより、第１保持部材１０４と第２保持部材１０７はＸ方向にガタなく一体的に移動する。また第１保持部材１０４と第２保持部材１０７は、転動コロ１０８ａ，１０８ｂが転動することで、両者がＺ方向に自由に動くことができる。このような２つの転動コロ１０８ａ，１０８ｂとガタ寄せバネ１０４ｃによる保持によって、第１保持部材１０４と第２保持部材１０７は、自由なＺ方向の相対移動と、Ｘ方向の一体的な移動の両立を可能にしている。
【００１７】
転動ボール１０９は、第２保持部材１０７に形成された溝と天板１１３に形成された溝との間に介在することで、天板１１３に対して第２保持部材１０７を転動支持している。天板１１３は、振動子１１７を保持した第２保持部材１０７を、摩擦部材１０１と天板１１３との間で挟み込むことで、第２保持部材１０７を転動保持している。天板１１３は、４本の固定ビス１１６で固定台１１４の固定穴１１４ｂに固定されている。フレキシブル基板１１８は、圧電素子１０３の＋Ｚ方向の面に固着される。圧電素子１０３には、フレキシブル基板１１８を介して、所定の電圧が印加される。
【００１８】
以上のように組込まれた各部材がユニット化され、振動型モータ１００を構成する。図２Ａ，Ｂは、図１の各部材を組込んだ状態を示す。図２Ａは各部材を組み込んだ状態を＋Ｚ方向から見た平面図であり、図２Ｂは−Ｙ方向から見た側面図である。
【００１９】
固定台１１４には、二本の固定ビス１１５によって摩擦部材１０１が固定されている。さらに、天板１１３の四隅は、４本の固定ビス１１６によって固定台１１４に固定されている。天板１１３の中央には長方形開口１１３ｂが形成されており、第２保持部材１０７の突出部１０７ｃが天板１１３から出っ張っている。
【００２０】
摩擦部材１０１の上には弾性体１０２が当接した状態で載っている。弾性体１０２に発生した楕円運動により、弾性体１０２と摩擦部材１０１との間にＸ方向の相対的な移動が発生する。この場合、固定台１１４、摩擦部材１０１、固定ビス１１５、天板１１３、及び固定ビス１１６が固定部となる。一方、図２Ａ，Ｂには不図示の振動子１１７、遮断部材１０５、小基台１０６、転動コロ１０８ａ，１０８ｂ、及び加圧部１１１と、第１保持部材１０４、第２保持部材１０７、加圧部材１１０、及び加圧受け部材１１２とが可動部となる。つまり、振動型モータ１００は、駆動源である振動子１１７自身が可動する自走式のモータユニットである。なお、実際のレンズ鏡筒に組み込まれる際には、第２保持部材１０７をフォーカス機構又はズーム機構に連結して駆動する。
【００２１】
図３は、図１及び図２Ａ，Ｂにおける振動子１１７と第１保持部材１０４との接合状態を示す、摩擦部材１０１側から見た拡大斜視図である。図３において弾性体１０２の中央の接合部１０２ａには、２か所の突起部が形成されている。当該突起部の上端面に形成された接触部１０２ｂは、摩擦部材１０１の接触面１０１ａと当接する平面である。２か所の接触部１０２ｂは、同一平面上に形成され、摩擦部材１０１の接触面１０１ａとの当接状態を良好にするため、製造工程時に研磨により均一な面に仕上げられる。ただし、弾性体１０２には、少なくとも１つの接触部１０２ｂが形成されていればよい。
【００２２】
図３に示す接合部１０２ａの裏面側（２か所の突起部が形成されている面と反対の面側）には、圧電素子１０３が接着剤により固着されている。なお、接合部１０２ａの裏面と圧電素子１０３との固着は、固着されればその方法は限定されない。所望の交流電圧を印加することで圧電素子１０３を励振させ、圧電素子１０３が固着された弾性体１０２に２つの振動モードを励起する。このとき、２つの振動モードの振動位相が所望の位相差となるように設定することで、接触部１０２ｂには、図３の矢印で示すような楕円運動が発生する。この楕円運動を図１に示すような振動子１１７において発生させ、摩擦部材１０１の接触面１０１ａに伝達する。これにより摩擦部材１０１は、振動子１１７に対して相対的に移動（直進移動）できる。
【００２３】
弾性体１０２は、固定部１０２ｄにより第１保持部材１０４に固定されている。弾性体１０２と第１保持部材１０４の位置は、第１保持部材１０４に形成された位置決め軸１０４ｂにより決められる。弾性体１０２の接合部１０２ａと固定部１０２ｄとは、接合部１０２ｃでつながっている。接合部１０２ｃはＹ方向に細く、かつＺ方向に薄い。これにより、接合部１０２ａに発生した振動が固定部１０２ｄに伝播するのを軽減している。
【００２４】
圧電素子１０３の−Ｚ方向の面と＋Ｚ方向の面には、図３には不図示の電極が形成されている。そして、第３の電極１２２ｃが、圧電素子１０３の＋Ｙ方向の側面に設けられている。この第３の電極１２２ｃは、圧電素子１０３の−Ｚ方向の面に形成された第１の電極１２２ａ（図８Ａ）と、圧電素子１０３の＋Ｚ方向の面に形成された第２の電極１２２ｂ（図７Ａ）とを導通している。第３の電極１２２ｃは、圧電素子１０３の＋Ｙ方向の側面において、Ｘ方向における圧電素子１０３の中央位置に形成されている。
【００２５】
フレキシブル基板１１８は、圧電素子１０３の＋Ｚ方向の面に固着されている。フレキシブル基板１１８は一度＋Ｙ方向に引き出されたあと−Ｘ方向に延伸したような形状を有している。フレキシブル基板１１８には、圧電素子１０３の第３の電極１２２ｃの近傍に第１の切り欠き部１１８ａが形成されている。第１の切り欠き部１１８ａがあることで、フレキシブル基板１１８は第３の電極１２２ｃと接触していない。これにより、フレキシブル基板１１８が第３の電極１２２ｃと接触することで第３の電極１２２ｃが切れてしまうことを抑制できる。また、フレキシブル基板１１８が＋Ｚ方向に引っ張られた際に、フレキシブル基板１１８と圧電素子１０３とを固着している導電性ペーストを介して引っ張られて第３の電極１２２ｃが切れてしまうことを抑制できる。
【００２６】
弾性体１０２の＋Ｙ方向の端部には、圧電素子１０３の第３の電極１２２ｃに対応した位置に第２の切り欠き部１０２ｅが形成されている。この第２の切り欠き部１０２ｅがあることで、弾性体１０２は第３の電極１２２ｃと接触していない。これにより、弾性体１０２が第３の電極１２２ｃと接触することで第３の電極１２２ｃが切れてしまうことを抑制できる。また、弾性体１０２と圧電素子１０３との固着に使用する接着剤がはみ出して第３の電極１２２ｃを覆ってしまい、接着剤が硬化収縮する際に第３の電極１２２ｃが切れてしまうことを抑制できる。
【００２７】
振動子１１７が対称的な形状を有するように、弾性体１０２の−Ｙ方向の端部（第３の電極１２２ｃに対応していない位置）にも、第２の切り欠き部１０２ｅが形成されている。振動子１１７が非対称的な形状を有する場合、振動子１１７に発生する２つの振動モードが乱れてしまう。その結果、接触部１０２ｂの楕円運動が乱れ、モータ性能が低下してしまう。そこで、弾性体１０２の−Ｙ方向の端部にも第２の切り欠き部１０２ｅを形成し、モータ性能の低下を抑制している。
【００２８】
図４Ａ，Ｂは、各部材を組込んだ状態を示し、摩擦部材１０１が振動子１１７の下側に位置する拡大断面図である。図４Ａは、図２ＡのＹ軸に垂直であり且つ加圧部材１１０の中心を通る面を示す断面図である。図４Ｂは、図２ＡのＸ軸に垂直であり且つ加圧部材１１０の中心を通る面を示す断面図である。図４Ａ，Ｂの中心線２０１は、弾性体１０２の接触部１０２ｂの重心（２つの接触部１０２ｂを合わせた領域の重心）を通過し、接触面１０１ａの法線を含む。
【００２９】
摩擦部材１０１は、弾性体１０２の接触部１０２ｂと接触する接触面１０１ａを有している。接触部１０２ｂは、摩擦部材１０１の接触面１０１ａと当接し、加圧接触状態にある。また、弾性体１０２は、第１保持部材１０４に形成された接合部１０４ａで第１保持部材１０４と接合されている。そして、圧電素子１０３は遮断部材１０５を介して小基台１０６に面接触している。
【００３０】
小基台１０６の上側中央には当接部１０６ａが形成されている。この当接部１０６ａは、図４Ａにおいて円弧形状を有し、紙面奥行方向（図４Ｂにおいては左右方向）に延在する半円筒の一部となる形状を有する。この当接部１０６ａには、加圧部材１１０の下端面１１０ａが線接触している。この下端面１１０ａは平面であるため、当接部１０６ａと下端面１１０ａの線接触部は、図４Ａの紙面奥行方向（図４Ｂにおいては左右方向）に長さを有する。従って、図４Ａにおける断面においては、小基台１０６が傾き可能となっている。例えば、製造時の寸法誤差若しくは組み立て誤差、または外乱による部材の傾きが生じる場合がある。仮にこの場合でも、摩擦部材１０１の接触面１０１ａに弾性体１０２の接触部１０２ｂが倣うように小基台１０６が傾くため、良好な加圧接触状態を保つことができる。
【００３１】
第２保持部材１０７にはネジ穴１０７ａが形成されており、加圧受け部材１１２の外径側面に設けられた不図示のネジ部がネジ穴１０７ａにねじ込まれる。ねじ込み量を部品ばらつきに合わせて変えることで、加圧力の調整を行う。加圧受け部材１１２の中央に形成された嵌合穴１１２ａには、加圧部材１１０の嵌合軸部１１０ｂが嵌合保持される。これにより、加圧部材１１０がＺ方向にのみ移動可能となっている。
【００３２】
天板１１３は固定台１１４に固定され、加圧部１１１のバネ力で弾性体１０２の接触部１０２ｂを摩擦部材１０１の接触面１０１ａに加圧接触させたときの反力を受ける役割を担っている。その際、天板１１３に形成された溝部１１３ａと、第２保持部材１０７に形成された溝部１０７ｄとに転動ボール１０９を挟むことで、第２保持部材１０７と天板１１３とが転動支持される。
【００３３】
第１保持部材１０４には第１転動面１０４ｅが設けられ、第２保持部材１０７には第２転動面１０７ｂ及び第３転動面１０７ｅが設けられている。ガタ寄せバネ１０４ｃによって付勢された転動コロ１０８ａは、ガタ寄せバネ１０４ｃと第２転動面１０７ｂの間で転動する。同様にガタ寄せバネ１０４ｃの付勢により、転動コロ１０８ｂは、第３転動面１０７ｅと第１転動面１０４ｅの間で転動する。これにより、第１保持部材１０４と第２保持部材１０７は、Ｘ方向にはガタがなく、Ｚ方向には自由に相対移動できる。
【００３４】
図５に第２保持部材１０７に形成されたＶ溝である溝部１０７ｄを示す。図５は＋Ｚ側から見た第２保持部材１０７の斜視図である。第２保持部材１０７には溝部１０７ｄが４カ所形成されている。この４カ所の溝部１０７ｄと、天板１１３に形成された溝部１１３ａとに挟み込まれた状態で、転動ボール１０９が転がる。これにより、Ｚ方向の加圧接触の反力を受けながら、Ｘ方向に移動する際の摩擦抵抗を極力小さくしている。また、天板１１３の溝部１１３ａと第２保持部材１０７の溝部１０７ｄに転動ボール１０９が挟まれることで、天板１１３のＹ方向の位置が決まる。第１実施形態の振動型モータ１００では、４つの転動ボール１０９で加圧部１１１のバネ力を受ける。これにより、第２保持部材１０７が天板１１３に対して傾くことなく、両者が転動支持される。
【００３５】
図６Ａ，Ｂは弾性体１０２の斜視図である。図６Ａは弾性体１０２の＋Ｚ側を上に向けた斜視図であり、図６Ｂは図６Ａの点線部の拡大図である。２つの切り欠き部１０２ｅの一方は、第３の電極１２２ｃの近傍に設けられた第２の切り欠き部１０２ｅである。弾性体１０２の第４の面１０２ｆには、圧電素子１０３が固着される。第５の面１０２ｇは、第２の切り欠き部１０２ｅの一部であり、第４の面１０２ｆに隣接している。第４の面１０２ｆと第５の面１０２ｇの間には、稜線１０２ｉがある。
【００３６】
図７Ａ，Ｂは圧電素子１０３の斜視図である。図７Ａは圧電素子１０３の＋Ｚ側を上に向けた斜視図であり、図７Ｂは図７Ａの点線部の拡大図である。図８Ａは圧電素子１０３の−Ｚ側を上に向けた斜視図であり、図８Ｂは図８Ａの点線部の拡大図である。
【００３７】
圧電素子１０３の第１の面１０３ａには弾性体１０２が固着され、第２の面１０３ｂにはフレキシブル基板１１８が固着される。これら第１の面１０３ａと第２の面１０３ｂには、第３の面１０３ｃが隣接している。電極１２２は、圧電素子１０３の表面に形成されている。第１の電極１２２ａは、圧電素子１０３の弾性体１０２が固着される第１の面１０３ａに形成されている。第２の電極１２２ｂは、圧電素子１０３のフレキシブル基板１１８が固着される第２の面１０３ｂに形成されている。第３の電極１２２ｃは、圧電素子１０３の側面である第３の面１０３ｃに形成されている。第１の電極１２２ａと第２の電極１２２ｂは、第３の電極１２２ｃを介して導通している。
【００３８】
第１の面１０３ａと第３の面１０３ｃとの間には面取りされる第１の稜線１０３ｆがあり、第２の面１０３ｂと第３の面１０３ｃの間には面取りされる第２の稜線１０３ｇがある。これら第１の稜線１０３ｆ及び第２の稜線１０３ｇは面取りされているため、図７Ｂ及び図８Ｂにおいては、仮想的に点線で示している。第１の面取り部１０３ｄは第１の稜線１０３ｆに形成されており、第２の面取り部１０３ｅは第２の稜線１０３ｇに形成されている。すなわち、第１の面取り部１０３ｄは、圧電素子１０３の弾性体１０２が固着される第１の面１０３ａと、第３の面１０３ｃとの間に形成されている。また、第２の面取り部１０３ｅは、圧電素子１０３のフレキシブル基板１１８が固着される第２の面１０３ｂと、第３の面１０３ｃとの間に形成されている。
【００３９】
図９Ａ，Ｂは、フレキシブル基板１１８に形成された第１の切り欠き部１１８ａと異方性導電ペースト塗布範囲の境界の説明図である。図９Ａは弾性体１０２と圧電素子１０３の全体を示し、図９Ｂは図９Ａの点線部の拡大図である。図９Ａは、弾性体１０２、圧電素子１０３、及びフレキシブル基板１１８を＋Ｚ方向から見た平面図である。第３の電極１２２ｃは不図示の第３の面１０３ｃに形成されている。
【００４０】
第１の切り欠き部１１８ａは、フレキシブル基板１１８に形成されている。フレキシブル基板１１８の第３の電極１２２ｃに対応する位置に第１の切り欠き部１１８ａを形成することで、フレキシブル基板１１８は第３の電極１２２ｃと接触していない。これにより、フレキシブル基板１１８が第３の電極１２２ｃと接触することで第３の電極１２２ｃが切れてしまうことを抑制できる。
【００４１】
フレキシブル基板１１８のハッチングされた領域（塗布領域）は、フレキシブル基板１１８と圧電素子１０３とを固着する異方性導電ペースト１１８ｂを示している。異方性導電ペースト１１８ｂは、フレキシブル基板１１８の圧電素子１０３と接触する第６の面１１８ｃ（−Ｚ側面）に塗布されている（図１０参照）。フレキシブル基板１１８と圧電素子１０３をＺ方向に高温下で加圧することで、フレキシブル基板１１８は異方性導電ペースト１１８ｂにより圧電素子１０３に固着される。異方性導電ペースト１１８ｂは、フレキシブル基板１１８と圧電素子１０３の間において、Ｚ方向には導通させ且つＸＹ平面内の方向には絶縁させる、異方性の導電性を有している。
【００４２】
第１実施形態の振動型モータ１００では、フレキシブル基板１１８の第３の電極１２２ｃに対応する位置に第１の切り欠き部１１８ａが形成されている。そのため、フレキシブル基板１１８に塗布された異方性導電ペースト１１８ｂが第３の電極１２２ｃに固着しない。これにより、フレキシブル基板１１８が＋Ｚ方向に引っ張られた際に、異方性導電ペースト１１８ｂを介して引っ張られる第３の電極１２２ｃが切れてしまうことを抑制できる。
【００４３】
図９Ｂは図９Ａの点線部の拡大図である。図９Ｂには、異方性導電ペースト１１８ｂの塗布範囲と非塗布範囲の境界１１８ｄが示されている。境界１１８ｄは、第１の面１０３ａの投影面に相当する＋Ｚ方向投影面において、圧電素子１０３の領域外かつ第１の切り欠き部１１８ａの領域内に位置する。
【００４４】
フレキシブル基板１１８と圧電素子１０３の間に微細な隙間が存在すると、圧電素子１０３に励起される超音波振動でフレキシブル基板１１８と圧電素子１０３が高周波数で衝突して鳴きが発生してしまう恐れがある。そのため、＋Ｚ方向からの投影面において、フレキシブル基板１１８と圧電素子１０３が重なっている領域は、接着されている必要がある。つまり、境界１１８ｄは、圧電素子１０３の領域外に位置する必要がある。これにより、フレキシブル基板１１８と圧電素子１０３の間に微細な隙間ができて鳴きが発生してしまうことを抑制できる。
【００４５】
フレキシブル基板１１８の剛性は、極力小さいことが望まれる。なぜなら、摩擦部材１０１の接触面１０１ａと弾性体１０２の接触部１０２ｂが良好な加圧接触状態を保つために、圧電素子１０３と弾性体１０２が固着して一体化した振動子１１７は自由に動ける必要があるからである。異方性導電ペースト１１８ｂが塗布されている塗布領域は、塗布されていない非塗布領域に比べると、異方性導電ペースト１１８ｂの層が存在する分だけ剛性が若干強くなる。これにより、フレキシブル基板１１８の変形が阻害されるため、異方性導電ペースト１１８ｂの塗布領域は極力小さくしたい。
【００４６】
第１の切り欠き部１１８ａが形成された部分において、フレキシブル基板１１８のＸ方向の合計幅は、第１の切り欠き部１１８ａの分だけ他の部分よりも短い。そのため、異方性導電ペースト１１８ｂが塗布されることによる剛性の増加はあまり大きくない。一方、第１の切り欠き部１１８ａより＋Ｙ方向側の部分は、フレキシブル基板１１８のＸ方向の幅が大きい。そのため、この部分に異方性導電ペースト１１８ｂが塗布されると、異方性導電ペースト１１８ｂが塗布されることによる剛性の増加が大きくなる。したがって、異方性導電ペースト１１８ｂの塗布領域と非塗布領域との境界１１８ｄは、第１の切り欠き部１１８ａの領域内に位置するのがよい。
【００４７】
よって、境界１１８ｄが圧電素子１０３の領域外かつ第１の切り欠き部１１８ａの領域内に位置するように、異方性導電ペースト１１８ｂの塗布領域が設定される。換言すると、第２の切り欠き部１０２ｅの縁部１０２ｊは、異方性導電ペースト１１８ｂの塗布領域と非塗布領域の境界１１８ｄよりも、圧電素子１０３の第３の面１０３ｃに近い。
【００４８】
次に図９Ｂを用いて、第１の切り欠き部１１８ａの領域に第２の切り欠き部１０２ｅの領域が包括される（囲まれる）ことを説明する。＋Ｚ方向から見た図９Ｂは、不図示の第１の面１０３ａの投影面を示している。図９Ｂにおいて、第１の切り欠き部１１８ａの領域は第２の切り欠き部１０２ｅの領域を包括している。したがって、第２の切り欠き部１０２ｅの縁部１０２ｊは、第１の切り欠き部１１８ａの縁部１０８ｊよりも第３の面１０３ｃに近い。すなわち、縁部１０８ｊと縁部１０２ｊとの間の距離の分だけ、縁部１０８ｊは第３の面１０３ｃから遠い。これにより、フレキシブル基板１１８を圧電素子１０３に接着する際に、圧電素子１０３の第２の切り欠き部１０２ｅに対応する領域をフレキシブル基板１１８を介して加圧して、圧電素子１０３が割れてしまうのを抑制している。
【００４９】
図１０は、第２の切り欠き部１０２ｅと第１の切り欠き部１１８ａの関係の説明図である。図１０は、第３の電極１２２ｃの位置における、弾性体１０２、圧電素子１０３、及びフレキシブル基板１１８のＹＺ平面の断面拡大図である。
【００５０】
第１の面取り部１０３ｄは、第１の面１０３ａと第３の面１０３ｃとの間に、第１の稜線１０３ｆを面取りすることによって形成される。第２の面取り部１０３ｅは、第２の面１０３ｂと第３の面１０３ｃの間に、第２の稜線１０３ｇを面取りすることによって形成される。電極１２２は圧電素子１０３の表面に形成されている。電極１２２のうち、第１の電極１２２ａは圧電素子１０３の第１の面１０３ａに形成されており、第２の電極１２２ｂは圧電素子１０３の第２の面１０３ｂに形成されており、第３の電極１２２ｃは圧電素子１０３の第３の面１０３ｃに形成されている。第１の電極１２２ａと第２の電極１２２ｂは、第３の電極１２２ｃを介して導通している。
【００５１】
第１の切り欠き部１１８ａは、フレキシブル基板１１８に形成されている。フレキシブル基板１１８の第３の電極１２２ｃの近傍に第１の切り欠き部１１８ａが形成されており、フレキシブル基板１１８と第３の電極１２２ｃとの接触を回避している。第２の切り欠き部１０２ｅは、弾性体１０２に形成されている。弾性体１０２の第３の電極１２２ｃの近傍に第２の切り欠き部１０２ｅが形成されており、弾性体１０２と第３の電極１２２ｃとの接触を回避している。ここで、第２の切り欠き部１０２ｅの縁部１０２ｊは、第１の切り欠き部１１８ａの縁部１０８ｊよりも第３の面１０３ｃに近い。すなわち、縁部１０８ｊとの縁部１０２ｊとの間に距離１２１が存在し、距離１２１の分だけ縁部１０２ｊが第３の面１０３ｃに近い。
【００５２】
［比較例］
図１２を用いて、比較例の振動型モータについて説明する。比較例の振動型モータでは、弾性体１０２と圧電素子１０３とを固着する際にはみ出した接着剤１３０が第３の電極１２２ｃの一部を覆ってしまう。すると、はみ出した接着剤１３０が矢印で示す方向に硬化収縮する際に、第３の電極１２２ｃがはみ出した接着剤１３０に引っ張られる。したがって、切断位置１２２ｄ及び切断位置１２２ｅで第３の電極１２２ｃが切れてしまう恐れがある。
【００５３】
さらに、フレキシブル基板１１８と圧電素子１０３が異方性導電ペースト１１８ｂで固着された後に、フレキシブル基板１１８が引っ張られると、矢印Ｆで示す＋Ｚ方向の力が加わる。この場合、第３の電極１２２ｃが異方性導電ペースト１１８ｂを介して引っ張られて、切断位置１２２ｆで切れてしまう恐れがある。また、弾性体１０２が第３の電極１２２ｃに接触しているため、弾性体１０２との接触で第３の電極１２２ｃが削れ、接触位置１２２ｄで第３の電極１２２ｃが切れてしまう恐れがある。さらに、フレキシブル基板１１８が第３の電極１２２ｃに接触しているため、フレキシブル基板１１８との接触で第３の電極１２２ｃが削れ、接触位置１２２ｆで第３の電極１２２ｃが切れてしまう恐れもある。
【００５４】
図１０に戻り、第１実施形態の振動型モータ１００では比較例の問題が解決されていることを説明する。弾性体１０２には、第２の切り欠き部１０２ｅが形成されている。すなわち、弾性体１０２は、圧電素子１０３に固着された第４の面１０２ｆと、第２の切り欠き部１０２ｅの一部である第５の面１０２ｇとの間に第３の面取り部１０２ｈを有する。そのため、弾性体１０２と圧電素子１０３とを固着する際にはみ出した接着剤１１９は、第３の電極１２２ｃにまで到達しない。また、第３の面取り部１０２ｈに、はみ出した接着剤１１９が溜まるため、はみ出した接着剤１１９の第３の電極１２２ｃへの到達はさらに抑制できる。第３の面取り部１０２ｈはフィレットで構成しても、同じ効果を得ることができる。
【００５５】
弾性体１０２はプレス成型で製作される。第２の切り欠き部１０２ｅを製作する際には、第３の面取り部１０２ｈをプレス成型の抜きダレ方向１２３に設定する。これにより、プレス成型時に抜きダレ方向１２３（第４の面１０２ｆに向かう方向）に型を抜くことによって、第３の面取り部１０２ｈを抜きダレで形成できる。なお、抜きダレ方向１２３において、第３の面取り部１０２ｈの反対側の角部には、抜きダレに対応するバリが形成されている。
【００５６】
すなわち、第１実施形態の振動型モータ１００は、以下の工程を備える製造方法により製造される。まず、第１の切り欠き部１１８ａを有するようにフレキシブル基板１１８を形成し、第２の切り欠き部１０２ｅを有するように、プレス成型によって弾性体１０２を形成する。ここで、プレス成型をする際、弾性体１０２の圧電素子１０３に固着される面１０２ｆと第２の切り欠き部１０２ｅの一部との間に抜きダレによって第３の面取り部１０２ｈが形成されるように、圧電素子１０３に固着される面１０２ｆ側から型抜きする。そして、第１の電極１２２ａが一方の面１０３ａに形成され、第２の電極１２２ｂが他方の面１０３ｂに形成され、且つ第１の電極１２２ａと第２の電極１２２ｂとを導通する第３の電極１２２ｃが側面１０３ｃに形成されるように、圧電素子１０３を形成する。
【００５７】
その後、第２の切り欠き部１０２ｅを介して第１の電極１２２ａと第３の電極１２２ｃとの導通部１２２ｈを露出させるように、第１の電極１２２ａが形成された圧電素子１０３の一方の面１０３ａに弾性体１０２を固着する。また、第１の切り欠き部１１８ａを介して第２の電極１２２ｂと第３の電極１２２ｃとの導通部１２２ｇを露出させるように、第２の電極１２２ｂが形成された圧電素子１０３の他方の面１０３ｂにフレキシブル基板１１８を固着する。
【００５８】
次に、第１の切り欠き部１１８ａと第２の切り欠き部１０２ｅの大きさの関係について説明する。圧電素子１０３は脆性材料のため、圧着時の加圧で割れやすい。弾性体１０２と圧電素子１０３を固着した後に、フレキシブル基板１１８を圧電素子１０３に固着する際に、圧電素子１０３が弾性体１０２と固着していない領域を加圧してしまうと、圧電素子１０３が割れてしまう恐れがある。そのため、第１の面１０３ａの投影面に相当するＺ方向の投影面において、第２の切り欠き部１０２ｅの領域はフレキシブル基板１１８と重ならないように設定される。
【００５９】
すなわち、フレキシブル基板１１８の第１の切り欠き部１１８ａは、弾性体１０２の第２の切り欠き部１０２ｅより大きい。図１０において、フレキシブル基板１１８の第１の切り欠き部１１８ａは、弾性体１０２の第２の切り欠き部１０２ｅより距離１２１だけ大きくし、第１の切り欠き部１１８ａの領域は第２の切り欠き部１０２ｅの領域を包括している。これにより、フレキシブル基板１１８を圧電素子１０３に接着する際に、圧電素子１０３の第２の切り欠き部１０２ｅに対応する領域をフレキシブル基板１１８を介して加圧して、圧電素子１０３が割れてしまうのを抑制している。
【００６０】
換言すると、フレキシブル基板１１８には、第２の電極１２２ｂと第３の電極１２２ｃとの導通部１２２ｇを露出させる第１の切り欠き部１１８ａが形成されている。そして、弾性体１０２には、第１の電極１２２ａと第３の電極１２２ｃとの導通部１２２ｈを露出させる第２の切り欠き部１０２ｅが形成されている。すなわち、導通部１２２ｇは、フレキシブル基板１１８から見て第１の切り欠き部１１８ａの領域内において露出している。また、導通部１２２ｈは、弾性体１０２側から見て第２の切り欠き部１０２ｅの領域内において露出している。
【００６１】
［第２実施形態］
図１１は、第１実施形態の振動型モータ１００が組み込まれるレンズ装置１、及びレンズ装置１に取り付く撮像装置２７の断面図である。
【００６２】
図１１において、レンズ装置１は、レンズ外筒１１を備え、レンズ外筒１１の−Ｘ方向の端には第１レンズＬ１の保持枠１２が取り付けられている。また、レンズ外筒１１の＋Ｘ方向の端には、第３レンズＬ３が保持されている。レンズ外筒１１の内部には、フォーカスレンズＬ２の保持部材１３が、Ｘ方向に移動可能に配置されている。保持部材１３には、Ｘ方向に延びる丸穴１３ａと、係合部１３ｂとが形成されている。また、ＹＺ平面に対してＸ軸回りに±４５°傾いた２つの斜面からなるＶ溝部１３ｃが形成されており、Ｖ溝部１３ｃは球面部１０７ｆと当接する。
【００６３】
保持軸１４は、フォーカスレンズＬ２の保持部材１３を保持している。この保持軸１４は、保持部材１３に形成された丸穴１３ａと係合することで、保持部材１３をＸ方向に移動可能に保持している。また保持軸１４は、レンズ外筒１１と保持枠１２に挟まれて固定保持されている。回転止め軸１５は、保持部材１３のＸ軸周りの回転を防止する。回転止め軸１５は、保持部材１３に形成された不図示のＵ字穴形状をした係合穴を有する係合部１３ｂに係合しており、保持部材１３のＸ軸回りの位相を決めている。
【００６４】
球面部１０７ｆは、第２保持部材１０７に形成されている。振動型モータ１００は、第２保持部材１０７に形成された球面部１０７ｆとＶ溝部１３ｃの当接を介して、保持部材１３及びフォーカスレンズＬ２を光軸方向であるＸ方向に駆動する。すなわち、振動型モータ１００は、第２保持部材１０７のＸ方向の駆動力を球面部１０７ｆとＶ溝部１３ｃの当接を介して保持部材１３に伝えることで、保持部材１３及びフォーカスレンズＬ２をＸ方向に駆動する。この際、球面部１０７ｆが＋Ｚ方向に付勢されてＶ溝部１３ｃに当接することにより、Ｖ溝部１３ｃと球面部１０７ｆはＸ方向にガタなく当接できる。そのため、第２保持部材１０７と保持部材１３はＸ方向に一体的に動くことができる。これにより、フォーカスレンズＬ２を振動型モータ１００でオーバーシュートなく高精度に駆動制御できる。
【００６５】
レンズ装置１は、フォーカスレンズ位置の検出部１６と、スケール１７とを備える。検出部１６はスケール１７に赤外光１６ａを投光し、スケール１７からの反射光を受光する。スケール１７には、低反射部と高反射部が所定ピッチで交互に並んだパターンが形成されている。反射光の強度変化の回数をカウントすることで、検出部１６とスケール１７の相対位置関係を検出できる。スケール１７は、保持部材１３に貼り付けられている。そのため、検出部１６の検出結果から、保持部材１３及び保持部材１３に保持されたフォーカスレンズＬ２の位置を検出できる。
【００６６】
撮像装置取付部１８は、撮像装置２７がレンズ装置１に取り付く部分である。撮像装置２７のレンズ装置取付部２１と撮像装置取付部１８との間でＸ軸周りのバヨネット連結することで、レンズ装置１と撮像装置２７とが脱着可能となっている。被写体距離の表示部１９は、レンズ外筒１１の＋Ｚ側面に取り付き、演算処理部２０で算出された被写体距離を表示する。
【００６７】
演算処理部２０は、レンズ装置１での全ての演算、制御、及び記憶を担っている。演算処理部２０の記憶領域にはレンズ情報が保存されており、被写体距離の算出に用いられる。このレンズ情報には、フォーカスレンズ位置の検出部１６による検出結果と被写体距離とを対応させたテーブル情報も含まれる。演算処理部２０は、記憶領域に保存されているレンズ情報と、フォーカスレンズ位置の検出部１６による検出結果に基づいて、被写体距離を算出する算出部としての機能を果たしている。
【００６８】
演算処理部２０は、フォーカスレンズ位置の検出部１６による検出結果に基づいてフォーカス駆動信号を生成する、フォーカス駆動信号の生成部としての機能も果たしている。演算処理部２０は、振動型モータ１００に目標位置への駆動を指示する。レンズ装置取付部２１は、レンズ装置１の撮像装置取付部１８とＸ軸周りのバヨネット連結をする。カメラ外装２２は、−Ｘ側面にレンズ装置取付部２１を有しており、レンズ装置取付部２１の内側にフォーカスレンズＬ２を透過した撮影光束を取り込むための円開口を有している。カメラ外装２２の＋Ｘ側面には、外部表示部２６が配置されている。
【００６９】
撮像素子２３は、フォーカスレンズＬ２を透過した撮影光束の結像面近傍に配置され、結像した被写体像を映像信号に変換する。カメラ演算処理部２４は撮像装置２７での全ての演算、制御、及び記憶を担っている。記憶部２５は、カメラ演算処理部２４からの指令信号に基づいて、撮像素子２３で得られた映像信号を保存する記憶部としての機能を果たしている。外部表示部２６は、カメラ演算処理部２４からの指令信号に基づいて、撮像素子２３で得られた映像信号を表示する。撮像装置２７にレンズ装置１が取り付いている状態では、レンズ装置１の演算処理部２０と撮像装置２７のカメラ演算処理部２４は、通信線が接続されて通信可能となる。
【００７０】
第２実施形態のレンズ装置１においても、フレキシブル基板１１８は、第３の電極１２２ｃの近傍に第１の切り欠き部１１８ａを有している。また、弾性体１０２は、第３の電極１２２ｃの近傍に第２の切り欠き部１０２ｅを有している。そして、第１の切り欠き部１１８ａ及び第２の切り欠き部１０２ｅを形成することで、フレキシブル基板１１８及び弾性体１０２が第３の電極１２２ｃと接触してしまうのを回避している。そのため、第３の電極１２２ｃが切れてしまうことを抑制できる。これにより、第３の電極１２２ｃを介して第１の電極１２２ａと第２の電極１２２ｂとを導通する経路の導通切れを抑制したレンズ装置１を提供できる。
【００７１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００  振動型モータ
１０１  摩擦部材
１０１ａ  接触面
１０２  弾性体
１０２ｂ  接触部
１０２ｅ  第２の切り欠き部
１０３  圧電素子
１０３ａ  第１の面
１０３ｂ  第２の面
１０３ｃ  第３の面
１１７  振動子
１１８  フレキシブル基板
１１８ａ  第１の切り欠き部
１２２ａ  第１の電極
１２２ｂ  第２の電極
１２２ｃ  第３の電極
１０２ｊ  縁部
１０８ｊ  縁部
１２２ｇ  導通部
１２２ｈ  導通部
【図１】
2019134503.tif 000003
【図２】
2019134503.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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