JP4736468B2 - Piezoelectric actuators and equipment - Google Patents
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Description
本発明は、圧電素子の振動により被駆動体を駆動する圧電アクチュエータおよびこの圧電アクチュエータを備えた機器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric actuator that drives a driven body by vibration of a piezoelectric element, and an apparatus including the piezoelectric actuator.
従来圧電素子の振動により被駆動体を駆動する圧電アクチュエータとしては、補強板の両面に板状の圧電素子を接合した構造のものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。この圧電アクチュエータでは、圧電素子に所定の振動モードを励振させるため、表面(表側)の電極が複数に分割されており、また裏側の電極は、補強板に接合されることにより、補強板に導通している。表側の複数の電極は、それぞれの電極が基板からのオーバーハング部で接続されている。このとき、圧電素子は補強板の両面に設けられているので、圧電素子の表側の電極のうち対応する電極同士をそれぞれ導通させるため、この圧電アクチュエータでは、一枚の基板を折りまげて基板両端から各圧電素子の表面に向かってオーバーハング部を形成している。このような導通構造により、圧電素子の表面の電極と補強板との間で所定の電圧を印加すると、圧電素子が伸縮して振動を励振し、この振動によって被駆動体を駆動する。 Conventionally, as a piezoelectric actuator that drives a driven body by vibration of a piezoelectric element, a structure in which plate-like piezoelectric elements are bonded to both surfaces of a reinforcing plate has been developed (see, for example, Patent Document 1). In this piezoelectric actuator, in order to excite a predetermined vibration mode in the piezoelectric element, the electrode on the front surface (front side) is divided into a plurality of parts, and the electrode on the back side is connected to the reinforcing plate, thereby conducting to the reinforcing plate. is doing. The plurality of electrodes on the front side are connected to each other by an overhang portion from the substrate. At this time, since the piezoelectric elements are provided on both surfaces of the reinforcing plate, in order to make the corresponding electrodes among the electrodes on the front side of the piezoelectric elements conductive, in this piezoelectric actuator, one substrate is folded and both ends of the substrate are folded. An overhang portion is formed from the surface toward the surface of each piezoelectric element. With such a conductive structure, when a predetermined voltage is applied between the electrode on the surface of the piezoelectric element and the reinforcing plate, the piezoelectric element expands and contracts to excite vibration, and the driven body is driven by this vibration.
しかしながら、このような構成の圧電アクチュエータでは、圧電素子の表面に複数の電極が形成されているため、オーバーハング部が圧電素子表面の他の電極に接続しないように、基板およびオーバーハング部を圧電素子表面から所定間隔離して配置する必要がある。このため、圧電アクチュエータ全体の厚み方向の寸法が大きくなってしまうという問題がある。この際、基板を折り曲げて両面の圧電素子にオーバーハング部を接続しなくてはならないため、基板を両面の圧電素子表面からそれぞれ所定間隔離して配置しなければならず、圧電アクチュエータの厚み寸法がより一層大きくなる。特に、圧電アクチュエータは、小型、薄型で比較的大きな駆動力が得られることから、小型機器などへの適用が望まれている。したがって、圧電アクチュエータの小型化、薄型化は重要な課題となっている。
また、このような構造の圧電アクチュエータでは、一枚の基板を折りまげて、オーバーハング部を両面の圧電素子の電極に接合させるため、基板と圧電素子との間に所定の間隔を保持しながらオーバーハング部を両面に接合する等の作業が必要となり、組立作業が煩雑となる。
However, in the piezoelectric actuator having such a configuration, since a plurality of electrodes are formed on the surface of the piezoelectric element, the substrate and the overhang part are piezoelectrically connected so that the overhang part is not connected to other electrodes on the surface of the piezoelectric element. It is necessary to dispose a predetermined distance from the element surface. For this reason, there exists a problem that the dimension of the thickness direction of the whole piezoelectric actuator will become large. At this time, the substrate must be bent to connect the overhang portions to the piezoelectric elements on both sides, and therefore the substrate must be arranged separately from the surface of the piezoelectric elements on both sides by a predetermined distance. It gets even bigger. In particular, the piezoelectric actuator is small and thin, and a relatively large driving force can be obtained. Therefore, application to a small device is desired. Therefore, downsizing and thinning of the piezoelectric actuator are important issues.
Further, in the piezoelectric actuator having such a structure, since a single substrate is folded and the overhang portion is joined to the electrodes of the piezoelectric elements on both sides, a predetermined distance is maintained between the substrate and the piezoelectric elements. Work such as joining the overhang part to both sides is required, and the assembly work becomes complicated.
本発明の目的は、製造が容易で、薄型化を促進できる圧電アクチュエータおよびこの圧電アクチュエータを備えた機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator that can be easily manufactured and can promote a reduction in thickness, and a device including the piezoelectric actuator.
本発明の圧電アクチュエータは、表側電極と裏側電極が形成された矩形状の圧電素子と、前記圧電素子が両面に配置されるとともに前記圧電素子と絶縁される前記圧電素子と略同形の補強板と、前記圧電素子に電圧を印加する導通パターンが形成されたリード基板と、前記裏側電極と前記リード基板の裏側電極用の導通パターンとを導通させるオーバーハング部とを備え、前記圧電素子には、前記補強板に接する面に前記裏側電極が複数形成され、前記裏側電極とは反対側の面に前記表側電極が形成され、前記補強板には、その幅方向に突出する腕部が一体的に形成されるとともに、対向する前記両面の裏側電極同士が対面するように前記補強板の長辺の一部を切り取った凹部が形成され、前記リード基板は、前記腕部に配置され、前記両面の裏側電極と前記凹部により形成される空間には、導電性材料が充填され、前記導電性材料を介して前記オーバーハング部と前記裏側電極とが電気的に導通することを特徴とする。 The piezoelectric actuator of the present invention includes a rectangular piezoelectric element front electrode and the back electrode are formed, a reinforcing plate of the piezoelectric element and substantially the same shape that the piezoelectric element is insulated from the piezoelectric element while being located on both sides A lead substrate on which a conduction pattern for applying a voltage to the piezoelectric element is formed, and an overhang portion for conducting the back side electrode and a conduction pattern for the back side electrode of the lead substrate . wherein said rear electrode surface in contact with the reinforcing plate is formed with a plurality, wherein the back side electrode is the front electrode on the opposite side are formed, the reinforcing plate, the arm portion is integrally protruding in the width direction A recess is formed by cutting out a part of the long side of the reinforcing plate so that the opposing back-side electrodes of the both surfaces face each other, and the lead substrate is disposed on the arm portion, The space formed by the rear electrode and the recess, the conductive material is filled, through the conductive material and the overhang portion and the back side electrode, characterized in that the electrically conductive.
この発明によれば、圧電素子において補強板に対向する裏側電極と、補強板とが絶縁されているので、裏側電極が複数形成されていてもそれぞれの電極が補強板で導通することがない。したがって、各電極を適宜選択して表側電極と裏側電極との間に電圧を印加すると、選択された電極の部分の圧電素子のみが振動し、電極の形状や電圧を印加する電極の組み合わせにより様々な振動が励振される。よって、圧電アクチュエータの振動の種類が多様化し、被駆動体の駆動条件に合わせて振動の調整を柔軟に対応させることが可能となる。
裏側電極に複数の電極が形成され、裏側電極同士は補強板に形成された凹部に充電される導電性材料によって導通され、この導電性材料を介してオーバーハング部に導通されるので、表側に複数の導通部分を配置する必要がない。よって基板等を設ける際にも、圧電素子表面から厚み方向に所定距離離して配置する必要がないため、圧電アクチュエータの薄型化が促進される。
また、補強板に凹部が形成されるので、この凹部に充填されて裏側電極同士を導通する導電性材料が圧電素子側面から突出しないから、導通部分が保護される。したがって、裏側電極同士の導通の信頼性が向上する。また、補強板に凹部が形成されるので、凹部以外の大部分が圧電素子と接触して当該圧電素子を補強できるから、圧電アクチュエータの強度および耐久性が良好に確保される。
According to the present invention, since the back side electrode facing the reinforcing plate and the reinforcing plate in the piezoelectric element are insulated, even if a plurality of back side electrodes are formed, each electrode does not conduct with the reinforcing plate. Therefore, when each electrode is appropriately selected and a voltage is applied between the front side electrode and the back side electrode, only the piezoelectric element of the selected electrode portion vibrates, and the electrode shape and the combination of electrodes to which the voltage is applied vary. Vibration is excited. Therefore, the types of vibrations of the piezoelectric actuator are diversified, and it is possible to flexibly adjust the vibrations according to the driving conditions of the driven body.
Is formed with a plurality of electrodes on the back electrode, between the back electrode is made conductive by a conductive material to be charged in the recess formed in the reinforcing plate, it is electrically connected to the overhang portion via a conductive material Runode, on the front side There is no need to arrange a plurality of conductive portions. Therefore, when providing a substrate or the like, it is not necessary to dispose the substrate at a predetermined distance in the thickness direction from the surface of the piezoelectric element, so that the piezoelectric actuator can be made thinner.
In addition, since the concave portion is formed in the reinforcing plate, the conductive portion that is filled in the concave portion and conducts between the back-side electrodes does not protrude from the side surface of the piezoelectric element, so that the conducting portion is protected. Therefore, the reliability of conduction between the backside electrodes is improved. Further, since the concave portion is formed in the reinforcing plate, most of the portions other than the concave portion can come into contact with the piezoelectric element to reinforce the piezoelectric element, so that the strength and durability of the piezoelectric actuator can be ensured satisfactorily.
また、複数の電極が裏側電極として形成されており、凹部に充填された導電性材料によってこれらの裏側電極同士が導通しているので、従来とは異なり一枚の基板を折り曲げて、対応する電極を両側から導通する必要がない。よって、一枚の基板で補強板両面の裏側電極を導通させることが可能となるので、これによっても圧電アクチュエータの薄型化が促進されるとともに、導通作業が簡単になり、圧電アクチュエータの製造が容易になる。 In addition, since a plurality of electrodes are formed as back side electrodes and these back side electrodes are electrically connected to each other by the conductive material filled in the recesses, unlike the conventional case, one substrate is bent and the corresponding electrodes There is no need to conduct from both sides. Therefore, it becomes possible to conduct the back side electrodes on both sides of the reinforcing plate with a single substrate. This also facilitates the thinning of the piezoelectric actuator, simplifies the conduction work, and facilitates the manufacture of the piezoelectric actuator. become.
本発明では、補強板は、導電性材料で構成され、前記補強板において前記裏側電極が接する面および前記凹部に充填される導電性材料に接する面には、絶縁層が形成され、前記表側電極は、前記補強板に導通され、前記補強板は前記リード基板の表側電極用の導通パターンに導通することが望ましい。
この発明によれば、裏側電極が補強板とは絶縁されるとともに表側電極が補強板に導通されるので、リード基板の表側電極用の導通パターンを補強板と導通させれば、表側電極との導通が図られる。したがって圧電素子の厚み方向に基板等を重ねる必要がないため、圧電アクチュエータの薄型化がより一層促進される。
補強板が導通性材料で構成されているので、例えば補強板に導通パターンを導通させることで補強板を圧電素子への導通端子として使用することが可能となるから、圧電アクチュエータの構造が簡素化する。特に表側電極を補強板に導通させる場合には、補強板自体が導通性材料で構成されているので、その導通構造および導通作業が簡単となる。
In the present invention, the reinforcing plate is made of a conductive material, and an insulating layer is formed on a surface of the reinforcing plate that contacts the back side electrode and a surface that contacts the conductive material filled in the recess, and the front side electrode Is preferably conducted to the reinforcing plate, and the reinforcing plate is conducted to the conductive pattern for the front electrode of the lead substrate .
According to this invention, since the back side electrode is insulated from the reinforcing plate and the front side electrode is conducted to the reinforcing plate, if the conduction pattern for the front side electrode of the lead substrate is conducted to the reinforcing plate, Conduction is achieved. Accordingly, since it is not necessary to stack a substrate or the like in the thickness direction of the piezoelectric element, the piezoelectric actuator can be further reduced in thickness.
Since the reinforcing plate is made of a conductive material, it is possible to use the reinforcing plate as a conductive terminal to the piezoelectric element, for example, by connecting the conductive pattern to the reinforcing plate, thus simplifying the structure of the piezoelectric actuator To do. In particular, when the front electrode is electrically connected to the reinforcing plate, the reinforcing plate itself is made of a conductive material, so that the conductive structure and the conductive operation are simplified.
本発明では、補強板は、非導電性材料で構成され、前記表側電極は、前記補強板の腕部に形成された導通部に導通され、前記導通部は前記リード基板の表側電極用の導通パターンに導通することが望ましい。
この発明によれば、補強板が非導電性材料で構成されているので、圧電素子と補強板との間が導通しない。したがって、補強板表面に絶縁層を形成する必要がないので、圧電アクチュエータの製造工程が簡略化する。
In the present invention, the reinforcing plate is made of a non-conductive material, the front electrode is electrically connected to a conductive portion formed on an arm portion of the reinforcing plate, and the conductive portion is a conductive material for the front electrode of the lead substrate. It is desirable to conduct to the pattern .
According to this invention, since the reinforcing plate is made of a non-conductive material, the piezoelectric element and the reinforcing plate are not electrically connected. Therefore, since it is not necessary to form an insulating layer on the reinforcing plate surface, the manufacturing process of the piezoelectric actuator is simplified.
本発明では、凹部は、当該圧電アクチュエータの振動の節近傍に配置されることが望ましい。
この発明によれば、補強板に凹部が形成されている場合に、凹部が圧電アクチュエータの振動の節近傍に配置されているので、凹部に充填される導電性材料で形成される裏側電極導通部も圧電アクチュエータの振動の節近傍に配置される。したがって、裏側電極導通部による圧電アクチュエータの振動の阻害が最小限に抑制されるので、圧電アクチュエータの振動効率が良好となる。また、裏側電極導通部が圧電アクチュエータの振動の節近傍に配置されるので、断線などの不具合の発生が防止され、裏側電極導通部と圧電素子の裏側電極との接合の信頼性が向上する。
In the present invention, it is desirable that the concave portion is disposed near the vibration node of the piezoelectric actuator.
According to the present invention, when the concave portion is formed on the reinforcing plate, the concave portion is arranged near the vibration node of the piezoelectric actuator, so the back-side electrode conducting portion formed of the conductive material filled in the concave portion. Is also arranged near the vibration node of the piezoelectric actuator. Therefore, since the inhibition of the vibration of the piezoelectric actuator by the back side electrode conducting portion is suppressed to the minimum, the vibration efficiency of the piezoelectric actuator is improved. In addition, since the back-side electrode conducting portion is disposed in the vicinity of the vibration node of the piezoelectric actuator, occurrence of problems such as disconnection is prevented, and the reliability of joining between the back-side electrode conducting portion and the back-side electrode of the piezoelectric element is improved.
ここで、圧電アクチュエータの振動の節とは、圧電アクチュエータの振動の振幅が最小となる位置を意味し、例えば圧電アクチュエータが長手方向に伸縮する縦振動のみを励振する場合では、振動振幅が0となる位置を意味する。
また、振動の節近傍とは、圧電アクチュエータの振動の節の付近を意味し、例えば圧電アクチュエータの振動の節と腹(振動の振幅が最大となる位置)とを結んだ線の中点よりも振動の節寄りの位置をいう。
Here, the vibration node of the piezoelectric actuator means a position where the amplitude of the vibration of the piezoelectric actuator is minimized. For example, when the piezoelectric actuator excites only the longitudinal vibration that expands and contracts in the longitudinal direction, the vibration amplitude is 0. Means a position.
Also, the vicinity of the vibration node of the piezoelectric actuator means the vicinity of the vibration node of the piezoelectric actuator. For example, the vibration is greater than the midpoint of the line connecting the vibration node of the piezoelectric actuator and the antinode (position where the vibration amplitude is maximum). The position near the node.
本発明の機器は、前述の圧電アクチュエータを備えたことを特徴とする。
この発明によれば、機器が前述の圧電アクチュエータを備えているので、前述の圧電アクチュエータの効果と同様の効果が得られる。つまり、圧電アクチュエータの製造が簡単になるとともに薄型化が促進されるので、これにより、機器の製造が簡単となり、機器の薄型化、小型化が促進される。
A device according to the present invention includes the piezoelectric actuator described above.
According to the present invention, since the device includes the piezoelectric actuator described above, the same effects as those of the piezoelectric actuator described above can be obtained. In other words, the manufacture of the piezoelectric actuator is simplified and the thinning is promoted, so that the manufacture of the device is simplified, and the thinning and miniaturization of the device are promoted.
本発明の圧電アクチュエータおよび機器によれば、裏側電極と補強板とが絶縁され裏側電極が複数形成されているので、圧電素子の表側電極に基板等を所定間隔を有して配置する必要がないから、圧電アクチュエータおよび機器の薄型化、小型化を促進できる。また、裏側電極導通部が複数の裏側電極同士を導通させるので、基板等を折りまげて補強板両面の圧電素子の電極を導通させる等の煩雑な導通作業が不要となり、圧電アクチュエータおよび機器の製造を簡略化できる。 According to the piezoelectric actuator and device of the present invention, since the back side electrode and the reinforcing plate are insulated and a plurality of back side electrodes are formed, it is not necessary to arrange a substrate or the like on the front side electrode of the piezoelectric element with a predetermined interval. Therefore, the piezoelectric actuator and device can be reduced in thickness and size. In addition, since the back-side electrode conducting part conducts the plurality of back-side electrodes, complicated conducting work such as folding the substrate or the like and conducting the electrodes of the piezoelectric elements on both sides of the reinforcing plate becomes unnecessary, and the manufacture of piezoelectric actuators and equipment Can be simplified.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第二実施形態以降で、以下に説明する第一実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment and later described below, the same reference numerals are given to the same components and components having the same functions as those in the first embodiment described below, and description thereof will be simplified or omitted.
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態に係る機器としてのレンズユニット10について説明する。なお、レンズユニット10は、機器としてのカメラに搭載され、または、カメラと一体に製造され、利用されるものである。
また、このカメラは、レンズユニット10の他、このレンズユニット10を構成するレンズ30,40,50によって結像される像を記録する記録媒体と、各レンズ30,40,50を駆動する駆動ユニットとしての駆動装置1と、これら全てが収納されるケースとを備えている。ただし、カメラ,記憶媒体,およびケースの図示は省略してある。
図1は、レンズユニット10を右上方から見た斜視図であり、図2は、レンズユニット10を左上方から見た斜視図である。図3(A)、(B)は、カム部材60の動作図であり、図4(A)、(B)は、カム部材70の動作図である。図5は、カム部材60を駆動する振動体66の拡大斜視図である。
[First embodiment]
Hereinafter, the
In addition to the
FIG. 1 is a perspective view of the
図1ないし図5において、レンズユニット10は、全体略角筒状の筐体20と、被駆動体としての第1レンズ30,第2レンズ40,および第3レンズ50と、第2レンズ40,および第3レンズ50を進退駆動するカム部材60と、第1レンズ30を進退駆動するカム部材70と、カム部材60を回動駆動する圧電アクチュエータとしての振動体66と、カム部材70を回動駆動する圧電アクチュエータとしての振動体76とを備えている。そして、これらのうち、カム部材60,70および振動体66,76により、各レンズ30,40,50を駆動するための駆動装置1が構成されている。以下には、各構成について具体的に述べる。
1 to 5, the
筐体20は、正面から背面に向かって棒状の案内軸21が平行に2本設置されている。この案内軸21は、レンズ30,40,50が進退駆動されるのを案内する部材であり、レンズ30,40,50を進退方向(光軸方向)に貫通している。また、この案内軸21は、レンズ30,40,50が前後に倒れるのを防止する役目を担っている。
さらに、筐体20の両側の側部22には、長孔形状の開口部23A,23B,23Cが設けられ、これらの開口部23A,23B,23Cは、レンズ30,40,50に設けられたカム棒31,41,51が十分動ける大きさに形成されている。
The
Further, the
第1レンズ30は、筐体20の内部に配置されると同時に、筐体20の開口部23C内に位置するカム棒31を備えている。第2レンズ40は、筐体20の内部に設置されると同時に、筐体20の開口部23B内に位置するカム棒41を備えている。第3レンズ50も同様に、筐体20の内部に配置されると同時に、筐体20の開口部23A内に位置するカム棒51を備えている。
The
これらの第1〜第3レンズ30,40,50は、中央の集光部32,42,および図示しない第3レンズ50の集光部とその周囲の枠取付部33,43,および図示しない第3レンズ50の枠取付部とが、レンズ材料で一体に形成されたものであり、これらを保持する保持枠34,44,54を備えている。そして、この保持枠34,44,54に、前述のカム棒31,41,51が設けられている。
These first to
なお、第1レンズ30はフォーカスレンズであり、第2レンズ40,第3レンズ50はズームレンズである。また、第3レンズ50は、ズームレンズに限らず、フォーカスレンズであってもよい。その場合、各レンズ30,40,50の構成や、各レンズ30,40,50の光学特性を適宜設定することで、レンズユニット10をフォーカスレンズ用ユニットとして利用可能である。
The
そして、第2レンズ40は、凹レンズおよび凸レンズを組み合わせた構成となっているが、各レンズ30,40,50の構造等もその目的を考慮して任意に決められてもよい。
さらに、レンズ30,40,50は、本実施例では、集光部32,42,および第3レンズ50の集光部と枠取付部33,43,および第3レンズ50の枠取付部とがレンズ材料で一体に形成されていたが、集光部32,42,および第3レンズ50の集光部のみをレンズ材料で形成し、枠取付部33,43,および第3レンズ50の枠取付部側を別材料で保持枠34,44,54と一体に形成してもよい。また集光部32,42,および第3レンズ50の集光部、枠取付部33,43,および第3レンズ50の枠取付部、ならびに保持枠34,44,54が一体のレンズ材で構成されていてもよい
And although the
Further, in the present embodiment, the
カム部材60,70は、筐体20の両側にある外面部25A,25Bと、この外面部25A,25Bの外側にそれぞれ3本の足部26により固定されたカバー部材10Aとの間に設置されている。
The
カム部材60は、回動軸61を有する略扇状の形状をしており、筐体20の外面部25Aに対して、回動軸61を回動中心として回動自在に支持されている。また、カム部材60の面状部分には、駆動用案内部としての2つのカム溝62A,62Bが形成されている。このカム溝62A,62Bは、略円弧状に形成されており、カム溝62Bには第2レンズ40のカム棒41が係合し、カム溝62Aには第3レンズ50のカム棒51が係合し、これによりカム部材60が回動すると、カム棒51,41がカム溝62A,62Bに誘導され、これらカム溝62A,62Bの形状に応じたスピードおよび移動範囲で動き、第3レンズ50、第2レンズ40が進退する。
The
カム部材70は、回動軸71を有する略レバー状の形状をしており、筐体20の外面部25Bに対して、回動軸71を回動中心として回動自在に支持されている。また、カム部材70の面状部分には、駆動用案内部としての1つのカム溝62Cが形成されている。このカム溝62Cは、略円弧状に形成されており、カム溝62Cには第1レンズ30のカム棒31が係合し、これによりカム部材60が回動すると、カム棒31がカム溝62Cに誘導され、これらカム溝62Cの形状に応じたスピードおよび移動範囲で動き、第1レンズ30が進退する。
The
これらのカム部材60,70において、回動軸61,71の外周面には、回動軸61,71に略直交する平面内で振動する振動体66,76が当接されている。この際、回動軸61,71に対する振動体66,76の当接方向は特に限定されず、回動軸61,71を回動させることができる方向であればよい。
また、カム部材60,70の面状部分に開口を設け、この開口内に振動体66,76を配置し、回動軸61,71の外周面に振動体66,76を当接してもよい。この場合、開口の大きさは、カム部材60,70が回動しても、振動体66,76と接触しない大きさを有する。そして、この場合の振動体66,76の支持は、筐体20の外面部25A,25B又はカバー部材10Aのどちら側であってもかまわない。
また、回動軸61,71の外周面においては、特に振動体66,76の当接部分は、摩耗を防ぐために、凹凸無く仕上げられている。振動体66,76の当接部分の外径は、大きければ大きいほどよく、このことで振動数に対する回動角度が少なくなるため、レンズ30,40,50を微細に駆動可能となる。そして、回動軸61,71の外径形状は、当接部分のみが円弧で、それ以外の面は特に円弧でなくてもよい。
In these
Further, openings may be provided in the planar portions of the
In addition, on the outer peripheral surfaces of the
振動体66は、図5および図6に示すように、略矩形平板状に形成された補強板81と、この補強板81の表裏両面に設けられた略矩形平板状の圧電素子82とを備えている。
補強板81において回動軸61に近い側の短辺略中央には、略半円形凹状の切欠部811が形成されている。この切欠部811には、略円形の凸部材81Aが配置されている。凸部材81Aは、セラミックスなどの高剛性の任意の材料で構成され、その略半分が補強板81の切欠部811内に配置され、残りの略半分は、補強板81の短辺から突出して配置されている。凸部材81A先端は、当接回動軸61の外周面に当接されている。また、補強板81において回動軸61から遠い側の短辺略中央には、略五角形の凸部812が補強板81に一体的に形成されている。凸部812は回動軸61に当接されずフリーの状態となるため励振し易く、振動体66が振動を開始する際に振動体66全体の励振を補助する役割を果たす。
As shown in FIGS. 5 and 6, the vibrating
A substantially semicircular
補強板81の長手方向略中央には、幅方向両側に突出する腕部81Bが一体的に形成されている。腕部81Bは、補強板81からほぼ直角に突出しており、これらの端部がそれぞれ図示しないビスによってカバー部材10Aに固定されている。このような補強板81は、ステンレス鋼、その他の導電性材料から形成されている。この補強板81の腕部81Bの面上には、リード基板84が設けられている。このリード基板84には、補強板81に接する面とは反対側の面に導通パターン841が形成されており、この導通パターン841は、振動体66の圧電素子82に電圧を印加する図示しない印加装置に接続されている。また、リード基板84において補強板81に接する面にも他の導通パターン(図示せず)が形成されており、この導通パターンは、補強板81と導通している。
補強板81の両面の略矩形状部分に接着された圧電素子82は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の材料の中から、適宜選択した材料により形成されている。本実施形態においては、圧電素子82の寸法は、短辺が約1mm、長辺が約3.5mmの矩形状となっている。
圧電素子82の両面には、ニッケルめっき層および金めっき層などが形成されることにより、補強板81に対向する面に形成される裏側電極85Aと、裏側電極85Aとは反対側の面に形成される表側電極85Bとが形成されている。
By forming a nickel plating layer, a gold plating layer, and the like on both surfaces of the
裏側電極85Aは、切欠溝によって互いに電気的に絶縁されることにより、長手方向に沿った中心線を軸として線対称に複数形成されている。つまり、圧電素子82の短手方向中央には、長手方向に沿って溝83Aが形成され、また、長手方向中央には、短手方向に沿って溝83Bが形成されている。これらの溝83A,83Bにより、圧電素子82の表面には、それぞれ略矩形状の同形状の裏側電極85Aが複数(本実施形態では四つ)形成されることとなる。また、各裏側電極85Aの四隅のうち圧電素子82の長手方向中央側でかつ短手方向端部側の隅は、圧電素子82の外形形状より小さく形成されており、この形状により、圧電素子82の長辺において長手方向略中央には、裏側電極85Aが形成されずに圧電素子82が露出する露出部82Aが形成される。この露出部82Aは、補強板81の腕部81Bの一部が当接される部分となっており、当該露出部82Aにおいては圧電素子82と補強板81とは絶縁された状態となっている。
ここで、補強板81において圧電素子82が接合される部分には、絶縁材料で構成される絶縁層813(図7参照)が形成されている。この絶縁層813により、裏側電極85Aと補強板81とは絶縁されている。
The back-
Here, an insulating layer 813 (see FIG. 7) made of an insulating material is formed at a portion of the reinforcing
図7には、裏側電極85Aとリード基板84との導通構造が示されている。この図7および前述の図6に示されるように、裏側電極85Aとリード基板84とは、裏側電極85A同士を導通する裏側電極導通部86によって導通されている。裏側電極導通部86は、裏側電極85A間に配置される導通部861と、リード基板84の導通パターン841から延出されるリードとしてのオーバーハング部841Aとによって構成されている。
補強板81の長辺の長手方向略中央近傍には、長辺から内側に凹んだ凹部814が形成されている。凹部814は、裏側電極85Aの数に対応した数(本実施形態では四つ)形成されており、これらの凹部814は、圧電素子82の側端面より凹んでおり、これらの凹部814により、補強板81両面の圧電素子82では、各裏側電極85Aが露出している。このような凹部814により、各凹部814と補強板81両面の圧電素子82とによって、一辺が開口した空間86Aがそれぞれ形成されている。なお、凹部814の内面、つまり補強板81において空間86Aに接する面には、絶縁層813Aが形成されている。
FIG. 7 shows a conduction structure between the back-
A
導通部861は、空間86Aにはんだクリームや導電ペーストなどの導電性材料が充填されることによって形成されている。この導通部861により、補強板81両面に設けられた圧電素子82の裏側電極85A同士が互いに導通する。この際、補強板81と導通部861とは、絶縁層813Aによって絶縁される。このように、各凹部814に導通部861が形成されることにより、補強板81を挟んで両側の対応する裏側電極85A同士がそれぞれ導通される。
導通部861には、オーバーハング部841Aの先端が接続されており、これにより、導通部861とリード基板84の導通パターン841とが導通している。つまり、裏側電極導通部86によって裏側電極85Aと導通パターン841とが導通する。
The
The leading end of the
図8には、表側電極85Bの導通構造が示されている。ここで、図8は、図6のVIII-VIII断面図である。この図8に示されるように、表側電極85Bは、表側電極導通部87によって補強板81に導通している。表側電極導通部87は、圧電素子82の一方の長辺の長手方向略中央に一箇所設けられており、圧電素子82の表側電極85Bの端部と補強板81とにわたって、はんだによって肉盛り状に形成されている。なお、表側電極導通部87は、補強板81の両面に設けられており、補強板81の両面の各圧電素子82の表側電極85Bがそれぞれ補強板81と導通している。補強板81は、リード基板84において補強板81に対向する面に形成された他の導通パターンと導通しており、この他の導通パターンは、グラウンドに接続されることにより、表側電極85Bが他の導通パターンを介してグラウンドに接続されている。
ここで、裏側電極85Aにおいて表側電極導通部87が設けられる位置に対応する部分は内側に凹んで形成されているので、圧電素子82には露出部82Aが形成され、表側電極導通部87と裏側電極85Aとが導通することがない。なお、図8においては、露出部82Aと補強板81との間には隙間があるように図示されているが、実際には裏側電極85Aおよび絶縁層813は厚みが小さいため隙間は形成されず露出部82Aと補強板81とは互いに接している。
FIG. 8 shows the conduction structure of the
Here, since the portion corresponding to the position where the front-side
このように形成された振動体66は、複数の裏側電極85Aのうち、所定の電極を選択して、図示しない印加装置によりリード基板84の導通パターン841を介して裏側電極85Aと表側電極85Bとの間に電圧を印加することにより、振動体66の長手方向に沿って伸縮する縦振動モードとしての縦一次振動モードの振動と、振動体66の幅方向(短手方向)に屈曲振動する、つまり縦一次振動モードの振動方向に略直交する方向に屈曲する屈曲振動モードとしての屈曲二次振動モードの振動とを振動体66に生じさせることができる。つまり、例えば、裏側電極85Aのうち、対角線上の二つの裏側電極85Aのみに電圧を印加すると、これらの裏側電極85Aが形成された部分の圧電素子82が板状面内方向に伸縮することにより縦一次振動モードの振動を励振する。このとき、他の二つの裏側電極85Aには電圧が印加されないので、当該部分では縦一次振動モードの振動が阻害され振動体66全体の振動挙動は長手方向の中心線に沿ってアンバランスとなる。これにより、振動体66は、振動体66の長手方向に略直交する方向に屈曲する屈曲二次振動モードの振動を励振する。この結果、振動体66の凸部材81Aは、縦一次振動モードの振動と屈曲二次振動モードの振動とを組み合わせた略楕円軌道を描いて振動する。この略楕円軌道の一部において、凸部材81Aが回動軸61を接線方向に回転させる。
The vibrating
また、圧電素子82に印加する電圧の電極を適宜切り替えることにより、振動体66を振動させると、回動軸61の回動方向を正転および逆転させることができる。
例えば、裏側電極85Aのうち、一方の対角線上の裏側電極85Aに電圧を印加した時の回転方向を正転とすれば、他方の対角線上の裏側電極85Aに電圧を印加すると、屈曲二次振動モードの振動の方向が逆になり、回動軸61の回転方向が逆転するのである。
なお、圧電素子82に印加する駆動電圧(駆動信号)の駆動周波数は、振動体66の振動時に縦一次振動モードの振動の共振点近傍に屈曲二次振動モードの振動の共振点が現れて、凸部材81Aが良好な略楕円軌道を描くように設定される。
In addition, when the vibrating
For example, if the rotation direction when a voltage is applied to the
The drive frequency of the drive voltage (drive signal) applied to the
図9および図10は、振動体66の振動モードを示す図である。ここで、図9は、振動体66の縦一次振動モードの振幅を示す図であり、図10は、振動体66の屈曲二次振動モードの振幅を示す図である。図9に示されるように、振動体66の縦一次振動モードは、圧電素子82の長手方向略中央を振動の節A1として振動する。したがって、振動体66は振動の節A1で縦一次振動モードの振動の振幅が最小となる。一方、図10に示されるように、振動体66の屈曲二次振動モードは、圧電素子82の長手方向略中央と、長手方向両端部近傍とをそれぞれ振動の節A2,B2として振動する。また、振動の節A2と振動の節B2との間には、振動の振幅が最大となる振動の腹C2が形成される。このような振動体66では、振動の節A1,A2が一致し、したがって、振動体66は全体として振動の節A1,A2を振動の節として振動することとなる。
9 and 10 are diagrams illustrating vibration modes of the vibrating
ここで、凹部814は、振動の節A1,A2の近傍に配置されていることが望ましく、本実施形態では、凹部814は補強板18の長手方向に関して、縦一次振動モードおよび屈曲二次振動モードの振動の節A1,A2の近傍で、屈曲二次振動モードの振動の腹C2と振動の節A1,A2との中点より振動の節A1,A2寄りに配置されている。
Here, it is desirable that the
圧電素子82の寸法や、厚さ、材質、縦横比、電極の分割形態などは、圧電素子82に電圧が印加された時に、凸部材81Aが良好な略楕円軌道を描きやすいように適宜決定される。
振動体66に印加される交流電圧の波形は特に限定されず、例えばサイン波、矩形状波、台形波などが採用できる。
また、振動体76については、振動体66と同様な構成であり、振動体66を説明することで理解できるため、ここでの説明を省略する。
The dimensions, thickness, material, aspect ratio, electrode division form, and the like of the
The waveform of the AC voltage applied to the vibrating
Further, the vibrating
次に、図3に基づいて、レンズユニット10の動作を説明する。
まず、回動軸61の外周に当接している振動体66が振動することにより、回動軸61が所定角度で回動する。回動することにより回動軸61と一体のカム部材60も所定の角度で回動する。するとカム部材60に形成されたカム溝62A,62Bも回動し、それぞれのカム溝62A,62Bに嵌合されているカム棒51,41の外周面がカム溝62A,62Bの内周面により誘導されながら開口部23A,23Bの中で移動する。
例えば、図3(A)の位置から回動軸61を反時計方向(R1)に回動させると、カム棒41,51を有する第2レンズ40と第3レンズ50とは、互いに離間する方向に移動し、図3(B)のように、第2レンズ40と第3レンズ50との間隔が広がることになる。
反対に、電圧が印加される裏側電極85Aを他方の対角線上の裏側電極85Aに切り替えて、図3(B)の位置から回動軸61を時計方向(R2)に回動させると、第2レンズ40と第3レンズ50とは、互いに近接する方向に移動し、図3(A)のように戻る。
これにより第2レンズ40と第3レンズ50は、ズームレンズとして機能することになる。
Next, the operation of the
First, when the vibrating
For example, when the
On the other hand, when the
Thereby, the
図4においても同様に、回動軸71の外周に当接している振動体76が振動することにより、回動軸71が所定角度で回動する。回動することにより回動軸71と一体のカム部材70も所定の角度で回動する。するとカム部材70に形成されたカム溝62Cも回動し、この62Cに嵌合されているカム棒31の外周面がカム溝62Cの内周面により誘導されながら開口部23Cの中で移動する。
例えば、図4(A)の位置から回動軸71を反時計方向(R1)に回動させると、カム棒51と連結された第1レンズ30は、筐体20の中心方向から外側方向に移動し、図4(B)のように、筐体20の端部側に寄る。
反対に、図4(B)の位置から回動軸71を時計方向(R2)に回動させると、第1レンズ30は、筐体20の中央側へ移動し、図4(A)のように戻る。
これにより第1レンズ30は、フォーカスレンズとして機能することになる。
Similarly, in FIG. 4, the
For example, when the
On the other hand, when the
As a result, the
以上のように圧電素子82に電圧を印加する裏側電極85Aを適宜切り替えながら、カム部材60,70の回動軸61,71に直接振動を与えることにより、第1レンズ30,第2レンズ40,第3レンズ50が図3,図4のように進退駆動されることになる。
この際、図示しない読み取りセンサによってレンズ30,40,50の位置を読み取り、制御回路にフィードバックして駆動制御することにより、レンズ30,40,50を任意の位置に静止可能となっている。
As described above, the
At this time, the positions of the
以上の第一実施形態によれば、次のような効果が得られる。
(1) 裏側電極85Aと補強板81とを絶縁層813で絶縁して裏側電極85Aを複数形成し、補強板81両面で対向する裏側電極85A同士を裏側電極導通部86によって導通させたので、従来表側に電極が複数形成される場合とは異なり、オーバーハング部841Aが他の電極と接触するのを防止するためにリード基板84を表側電極85Bから所定距離を有して配置する必要がない。つまり、リード基板84を腕部81B表面に接して設けることができるので、振動体66,76の薄型化、小型化を促進できる。これにより、レンズユニット10の薄型化、小型化を促進できる。
またこのとき、表側電極85Bは一つとなっているので、リード基板84との導通構造を簡単にできる。そして、表側電極85Bが表側電極導通部87によって補強板81の腕部81Bに導通しているので、表側電極85Bから所定距離を有して基板を重ねる必要がないから、これによっても振動体66,76の薄型化、小型化を促進できる。
According to the above first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
At this time, since there is only one
(2) 複数の裏側電極85Aが、導通部861によってそれぞれ対向する裏側電極85A同士で導通されているので、従来表側に電極を複数形成した場合と異なり、電極と導通するための基板を折りまげて補強板の両面でそれぞれ導通させる必要がない。したがって、一枚のリード基板84で補強板81両面の圧電素子82の裏側電極85Aを導通させることができるから、これによっても振動体66,76の薄型化、小型化を促進できるとともに、裏側電極85Aとリード基板84との導通作業を簡単にでき、振動体66,76の製造を簡単にできる。
(2) Since the plurality of back-
(3) 補強板81において各裏側電極85Aに対応した位置に凹部814が形成され、これらの各凹部814にそれぞれ導通部861が形成されるので、導通部861が圧電素子82側面から突出しない。よって、導通部861が外乱によって外れてしまうのを防止できるので、裏側電極85Aとリード基板84とを確実に導通できる。
(3) Since the
(4) 導通部861がペースト状の導電性材料を空間86Aに充填することで形成されているので、導通部861を容易に形成できるとともに、空間86Aに隙間なく導通部861を形成できるので、裏側電極85A同士を確実に導通させることができる。
(4) Since the
(5) 補強板81が導電性材料で構成され、補強板81において裏側電極85Aに接触する部分には絶縁層813,813Aが形成されているので、裏側電極85Aに複数の電極を設けても互いに導通するのを防止できる。また、補強板81が導電性材料で構成されているので、表側電極85Bを補強板81に導通させ、補強板81をリード基板84を介して印加装置に接続させることによって表側電極85Bを印加装置に接続することができる。よって表側電極85Bの導通構造を簡略化できる。また、リード線などを使用せずに表側電極85Bと補強板81とを導通させることができるため、断線などの不具合発生を確実に防止できる。
(5) Since the reinforcing
(6) 凹部814が振動体66,76の振動の節A1,A2近傍に形成され、したがって裏側電極導通部86が振動体66,76の振動の節A1,A2近傍に配置されるので、裏側電極導通部86が振動体66,76の振動を阻害せず、振動体66,76の駆動効率を良好にできる。また、裏側電極導通部86が振動体66,76の振動の節A1,A2近傍に配置されているので、当該位置における振動体66,76の振動の振幅は比較的小さいから、裏側電極導通部86やオーバーハング部841Aの断線を防止できる。
(6) Since the
(7) 振動体66,76が板状に形成されているので、駆動装置1の薄型化を促進でき、これによってレンズユニット10の小型化を促進できる。また、凸部材81Aが回動軸61,71に接触しているので、振動体66,76の振動を停止した場合には、凸部材81Aと回動軸61,71外周との間の摩擦により回動軸61,71の回動角度を維持できる。
(7) Since the vibrating
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態は、第一実施形態における裏側電極導通部の構造が異なるもので、その他の構成は第一実施形態と同様である。
図11には、本発明の第二実施形態にかかる振動体66の側断面図が示されている。なお図11は、凹部814が形成された位置での側断面図である。この図11に示されるように、導通部861は、オーバーハング部841Aの先端に設けられ、補強板81の厚み方向両側に向かって突出する突起状に形成されている。導通部861は、その両端がそれぞれ各裏側電極85Aに圧接されている。このような導通部861を各裏側電極85Aに接続させる場合には、まず一方の圧電素子82に補強板81を接合し、導通部861を凹部814内に配置する。その後他方の圧電素子82を補強板81に被せて接合すると、導通部861が対向する圧電素子82に押圧され、導通部861が両側の裏側電極85Aにそれぞれ食い込むように圧接されて導通する。
なお、第二実施形態では突起状の導通部861が圧接されているので、図11に示されるように、凹部814内面に第一実施形態のような絶縁層813Aが形成されていなくてもよい。また、導通部861の両先端には、裏側電極85Aとの導通をより確実にするためにはんだが供給されていてもよい。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in the structure of the back-side electrode conducting portion, and the other configurations are the same as those of the first embodiment.
FIG. 11 shows a side sectional view of the vibrating
In the second embodiment, since the projecting
このような第二実施形態によれば、第一実施形態の(1)〜(3)および(5)〜(7)の効果と同様の効果が得られる他、次のような効果が得られる。
(8) 裏側電極導通部86が突起状に形成され、裏側電極85Aに圧接されているので、裏側電極85Aを確実に導通させることができる。また、裏側電極導通部86が裏側電極85Aに圧着されているので、裏側電極導通部86が外れるのを確実に防止できる。これにより、振動体66,76の振動や外乱による裏側電極導通部86の断線等の不具合発生を防止できる。
According to such a second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as the effects (1) to (3) and (5) to (7) of the first embodiment. .
(8) Since the back-side
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態は、第一実施形態における補強板81および表側電極導通部87の構成が異なる他は、第一実施形態と同様である。
第二実施形態では、補強板81は、セラミックス等の任意の非導電性材料で構成されている。このため、補強板81と裏側電極85Aとが接触していても、両者の間は絶縁されるので、補強板81において裏側電極85Aに接する部分には第一実施形態のような絶縁層813,813Aが形成されていない。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is the same as the first embodiment except that the configurations of the reinforcing
In the second embodiment, the reinforcing
図12には、本発明の第三実施形態にかかる振動体66が示されている。この図12に示されるように、補強板81の腕部81Bにはめっき等によって導電部88が形成されている。導電部88は、腕部81Bの厚み方向に貫通して形成され、腕部81Bの反対側の面にも露出している。表側電極導通部87は、腕部81Bの両面に形成され、それぞれ表側電極85Bとこの導電部88とに接触して両者を導通している。導電部88は、リード基板84が設けられた面において、リード基板84からのオーバーハング部841Aによって導通パターン841に導通している。このような構造により、補強板81両側の表側電極85Bがリード基板84の導通パターン841に導通している。
FIG. 12 shows a vibrating
このような第三実施形態によれば、第一実施形態の(1)〜(4)、(6)、および(7)の効果と同様の効果が得られる他、次のような効果が得られる。
(9) 補強板81が非導電性材料で構成されているので、裏側電極85Aとの間に絶縁層を形成することなく裏側電極85Aと絶縁できるので、補強板81の構成を簡単にできる。
また、補強板81に導電部88が形成されているので、表側電極導通部87を補強板81の導電部88に導通させることができるから、補強板81を非導電性材料で構成しながらも表側電極85Bの導通構造を簡単にでき、振動体66,76の薄型化、小型化を実現できる。
According to the third embodiment, in addition to the same effects as the effects (1) to (4), (6), and (7) of the first embodiment, the following effects are obtained. It is done.
(9) Since the reinforcing
Further, since the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
裏側電極導通部は、各実施形態の態様のものに限らず、対向する裏側電極同士を導通させることができる任意の構成を採用できる。例えば第二実施形態の裏側電極導通部86では、空間86Aをはんだや導電性接着剤等の導電性材料で埋めてもよい。この場合には、凹部814の内面に絶縁層を形成すればよい。
また、裏側電極導通部は、はんだクリームや導電性接着剤などの粘性を有する材料を充填する構成に限らず、例えば裏側電極同士を直接リード線で接続する構成であってもよい。
なお、裏側電極導通部としては、裏側電極同士を直接接続して導通させる構成に限らず、例えば裏側電極がそれぞれリード基板に接続され、リード基板が共通の導通パターンに接続されることにより、導通パターンを介して間接的に導通している構成も含まれる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
The back side electrode conducting portion is not limited to the one in each embodiment, and any configuration capable of conducting the opposing back side electrodes can be adopted. For example, in the back side
Moreover, the back side electrode conduction | electrical_connection part is not restricted to the structure filled with materials with viscosity, such as a solder cream and a conductive adhesive, For example, the structure which connects back side electrodes directly with a lead wire may be sufficient.
Note that the back side electrode conducting portion is not limited to the configuration in which the back side electrodes are directly connected to each other, and for example, the back side electrode is connected to the lead substrate, and the lead substrate is connected to the common conduction pattern, thereby conducting the connection. A configuration in which conduction is indirectly performed through a pattern is also included.
裏側電極導通部と基板の導通パターンとの接続は、オーバーハング部によるものに限らず、例えば別部材を介して裏側電極と基板とを接続したり、対向する裏側電極間にばねを設けて互いに導通させる構成としてもよい。
図13は、本発明の変形例を示す図である。この図13では、裏側電極導通部86と導通パターン841とをリード線842によって導通している。このような構成によれば、リード基板84をまず補強板81に取り付けておき、その後リード線842で裏側電極導通部86と導通パターン841とを接続できるので、作業手順の自由度を高くすることができる。
The connection between the back-side electrode conductive portion and the conductive pattern of the substrate is not limited to the overhang portion. For example, the back-side electrode and the substrate are connected through another member, or a spring is provided between the opposing back-side electrodes to each other. It is good also as composition which makes it conduct.
FIG. 13 is a diagram showing a modification of the present invention. In FIG. 13, the back-side
表側電極導通部は、表側電極と補強板とを導通する構成に限らず、例えば前述の図13に示されるように、リード線842等によって表側電極85Bとリード基板84の導通パターン841とを直接導通させてもよい。この場合には、補強板81が導電性材料または非導電性材料であるとに無関係に表側電極85Bをリード基板84に導通させることができるので、補強板81の材料選択の自由度を高めることができる。
裏側電極導通部の形成位置は、補強板の凹部に限らず、例えば圧電素子の外形形状(例えば短辺寸法)を補強板より大きく形成して、圧電素子が補強板から突出した部分の裏側電極に設けてもよい。あるいは、圧電素子に補強板から突出する突出部を形成し、この突出部において対向する裏側電極を導通するように裏側電極導通部を設けてもよい。
The front-side electrode conducting portion is not limited to the configuration that conducts the front-side electrode and the reinforcing plate, and for example, as shown in FIG. You may make it conduct. In this case, the front-
The formation position of the back side electrode conducting portion is not limited to the concave portion of the reinforcing plate. For example, the outer side shape of the piezoelectric element (for example, the short side dimension) is formed larger than the reinforcing plate, and the back side electrode of the portion where the piezoelectric element protrudes from the reinforcing plate May be provided. Or the protrusion part which protrudes from a reinforcement board may be formed in a piezoelectric element, and a back side electrode conduction | electrical_connection part may be provided so that the back side electrode which opposes in this protrusion part may be conducted.
各実施形態において、裏側電極導通部の裏側電極との接合部分には、はんだが供給されていてもよい。この場合において、はんだは、例えばリード基板の導通パターン全体にはんだめっきされることにより供給されていてもよいし、あるいはディスペンス方式でリード基板の導通パターンのオーバーハング部にのみ供給されていてもよい。
ここで、オーバーハング部にはんだめっきを施す場合には、リード基板の導通パターン全体にはんだがコーティングされてしまう。これに対して、ディスペンス方式ではんだを供給する場合には、はんだが必要な部分(オーバーハング部)のみに所望の量だけ供給される。したがって、例えば導通パターン全体を金めっきで形成し、オーバーハング部のみにはんだを供給して裏側電極との接合を行うとともに、金めっきの接続抵抗の低さを利用して導通パターン上に他の部品を接続することも可能となる。このような構成によれば、部品の配置上、構造上の自由度を向上させることができる。
In each embodiment, solder may be supplied to a joint portion between the back-side electrode conducting portion and the back-side electrode. In this case, the solder may be supplied by, for example, solder plating on the entire conductive pattern of the lead substrate, or may be supplied only to the overhang portion of the conductive pattern of the lead substrate by a dispensing method. .
Here, when solder plating is applied to the overhang portion, the entire conductive pattern of the lead substrate is coated with solder. On the other hand, when supplying solder by the dispensing method, a desired amount is supplied only to a portion (overhang portion) where solder is required. Therefore, for example, the entire conductive pattern is formed by gold plating, solder is supplied only to the overhang portion and joined to the back side electrode, and other conductive patterns are formed on the conductive pattern using the low connection resistance of the gold plating. It is also possible to connect components. According to such a configuration, it is possible to improve the structural freedom in the arrangement of components.
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
The best configuration, method and the like for carrying out the present invention have been disclosed in the above description, but the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be configured for the above-described embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such restrictions is included in this invention.
1…駆動装置、10…レンズユニット(機器)、61,71…回動軸、66,76…振動体(圧電アクチュエータ)、81…補強板、81B…腕部、82…圧電素子、84…リード基板、85A…裏側電極、85B…表側電極、86…裏側電極導通部、87…表側電極導通部、813,813A…絶縁層、814…凹部、841…導通パターン、841A…オーバーハング部(リード)、842…リード線。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記圧電素子が両面に配置されるとともに前記圧電素子と絶縁される前記圧電素子と略同形の補強板と、
前記圧電素子に電圧を印加する導通パターンが形成されたリード基板と、
前記裏側電極と前記リード基板の裏側電極用の導通パターンとを導通させるオーバーハング部とを備え、
前記圧電素子には、前記補強板に接する面に前記裏側電極が複数形成され、前記裏側電極とは反対側の面に前記表側電極が形成され、
前記補強板には、その幅方向に突出する腕部が一体的に形成されるとともに、対向する前記両面の裏側電極同士が対面するように前記補強板の長辺の一部を切り取った凹部が形成され、
前記リード基板は、前記腕部に配置され、
前記両面の裏側電極と前記凹部により形成される空間には、導電性材料が充填され、
前記導電性材料を介して前記オーバーハング部と前記裏側電極とが電気的に導通する
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。 A rectangular piezoelectric element in which a front electrode and a back electrode are formed;
A reinforcing plate having substantially the same shape as the piezoelectric element, the piezoelectric element being disposed on both sides and insulated from the piezoelectric element ;
A lead substrate formed with a conduction pattern for applying a voltage to the piezoelectric element;
An overhang portion for conducting the back side electrode and a conductive pattern for the back side electrode of the lead substrate ;
Wherein the piezoelectric element, the rear electrode on a surface in contact with the reinforcing plate is formed with a plurality, wherein the back side electrode is the front electrode on the opposite side is formed,
The reinforcing plate is integrally formed with an arm portion protruding in the width direction, and has a recess formed by cutting out a part of the long side of the reinforcing plate so that the opposing backside electrodes of the both surfaces face each other. Formed,
The lead substrate is disposed on the arm portion,
The space formed by the back-side electrodes on both sides and the recesses is filled with a conductive material,
The piezoelectric actuator , wherein the overhang portion and the back electrode are electrically connected through the conductive material.
前記補強板は、導電性材料で構成され、
前記補強板において前記裏側電極が接する面および前記凹部に充填される導電性材料に接する面には、絶縁層が形成され、
前記表側電極は、前記補強板に導通され、
前記補強板は前記リード基板の表側電極用の導通パターンに導通する
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。 The piezoelectric actuator according to claim 1,
The reinforcing plate is made of a conductive material,
An insulating layer is formed on the surface of the reinforcing plate that contacts the back electrode and the surface that contacts the conductive material filled in the recess ,
The front electrode is electrically connected to the reinforcing plate;
The piezoelectric actuator is characterized in that the reinforcing plate is electrically connected to a conductive pattern for a front side electrode of the lead substrate .
前記補強板は、非導電性材料で構成され、
前記表側電極は、前記補強板の腕部に形成された導通部に導通され、
前記導通部は前記リード基板の表側電極用の導通パターンに導通する
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。 The piezoelectric actuator according to claim 1,
The reinforcing plate is made of a non-conductive material,
The front side electrode is conducted to a conduction part formed on an arm part of the reinforcing plate,
The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the conductive portion is conductive to a conductive pattern for a front side electrode of the lead substrate .
前記凹部は、当該圧電アクチュエータの振動の節近傍に配置される
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。 The piezoelectric actuator according to any one of claims 1 to 3,
The concave portion is disposed in the vicinity of a vibration node of the piezoelectric actuator.
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