(57)【要約】【課題】電気機械変換素子を確実に収縮させることができる駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１は、圧電素子５と、圧電素子５の伸縮方向一端に取り付けられた駆動軸６と、駆動軸６に摩擦係合されたレンズ枠と、圧電素子５に導電性接着剤８で電気的に接続され該圧電素子５に駆動信号を伝送するＦＰＣ７と、を備えている。この駆動装置１では、ＦＰＣ７の表面７ａが伸縮方向と平行になるように、表面７ａ上に圧電素子５が配置されている。そして、圧電素子５が配置された部分のＦＰＣ７の伸縮方向の幅が、圧電素子５の最も縮んだ際の伸縮方向の長さより短くされている。よって、駆動軸６と圧電素子５との接続面において駆動軸６の面が圧電素子５の面よりも大きい場合や、圧電素子５の他端に錘１１が取り付けられた場合でも、駆動軸６や錘１１とＦＰＣ７とが互いに干渉することが少ない。【選択図】図４
2010004708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の伸縮方向に沿って伸縮する電気機械変換素子と、
前記伸縮方向における前記電気機械変換素子の一端に取り付けられた駆動部材と、
前記駆動部材に摩擦係合された被駆動体と、
前記電気機械変換素子に導電性接着剤で電気的に接続され、前記電気機械変換素子に駆動信号を伝送するプリント基板と、を備え、
前記電気機械変換素子は、前記伸縮方向と前記プリント基板の表面とが平行になるように該表面上に配置され、
前記電気機械変換素子が配置された部分の前記プリント基板の前記伸縮方向の幅は、前記電気機械変換素子の最も縮んだ際の前記伸縮方向の長さより短いことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記伸縮方向における前記電気機械変換素子の他端に取り付けられた錘部材をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記プリント基板は、ベースと、前記ベースの表面に設けられ前記伸縮方向と交差する方向に対向する一対の配線部と、前記配線部を覆うように設けられた被覆層と、を有し、
前記被覆層は、前記導電性接着剤が配置される領域が除去されていると共に、前記電気機械変換素子と前記ベースとの間にて前記一対の配線部に架け渡された部分を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記被駆動体は、レンズ枠とレンズとを含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカメラ付き携帯電話機や小型デジタルカメラ等においてレンズ等を駆
動するのに好適な駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の駆動装置としては、所定の伸縮方向に沿って伸縮する電気機械変換素子と、伸縮方向における電気機械変換素子の一端に取り付けられた駆動部材と、駆動部材に摩擦係合された被駆動体と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような駆動装置では、電気機械変換素子にプリント基板が導電性接着剤で電気的に接続され、電気機械変換素子に駆動信号が伝送される。なお、プリント基板については、例えば特許文献２に開示されている。ちなみに、本出願人は、プリント基板を電気機械変換素子の伸縮方向に平行に取り付けた駆動装置について、特願２００８−０８７１３６号として既に特許出願している。
【特許文献１】特開２００６−３１１７９４号公報
【特許文献２】特開２００７−２７４７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような駆動装置では、例えば、伸縮方向におけるプリント基板の長さが長いと、次の問題がある。すなわち、駆動部材と電気機械変換素子との接続面において駆動部材の面が電気機械変換素子の面よりも大きい場合、電気機械変換素子の収縮によって駆動部材がプリント基板と干渉してしまうおそれがある。また、電気機械変換素子の他端に錘部材を取り付けた場合、電気機械変換素子の収縮によって錘部材がプリント基板と干渉してしまうおそれがある。よって、電気機械変換素子の収縮が阻害されるという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、電気機械変換素子を確実に収縮させることができる駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る駆動装置は、所定の伸縮方向に沿って伸縮する電気機械変換素子と、伸縮方向における電気機械変換素子の一端に取り付けられた駆動部材と、駆動部材に摩擦係合された被駆動体と、電気機械変換素子に導電性接着剤で電気的に接続され、電気機械変換素子に駆動信号を伝送するプリント基板と、を備え、電気機械変換素子は、伸縮方向とプリント基板の表面とが平行になるように該表面上に配置され、電気機械変換素子が配置された部分のプリント基板の伸縮方向の幅は、電気機械変換素子の最も縮んだ際の伸縮方向の長さより短いことを特徴とする。
【０００６】
この駆動装置では、電気機械変換素子が配置された部分のプリント基板の伸縮方向の幅は、電気機械変換素子の最も縮んだ際の伸縮方向の長さより短い。よって、例えば、駆動部材と電気機械変換素子との接続面において駆動部材の面が電気機械変換素子の面よりも大きい場合や、錘部材等が他端に取り付けられた場合でも、駆動部材や錘部材等とプリント基板とを干渉させることなく電気機械変換素子を確実に収縮させることができる。
【０００７】
ここで、伸縮方向における電気機械変換素子の他端に取り付けられた錘部材をさらに備えることが好ましい。この場合、電気機械変換素子の他端側が一端側よりも大きく変位することを防止できる。
【０００８】
また、プリント基板は、ベースと、ベースの表面に設けられ伸縮方向と交差する方向に対向する一対の配線部と、配線部を覆うように設けられた被覆層と、を有し、被覆層は、導電性接着剤が配置される領域が除去されていると共に、電気機械変換素子とベースとの間にて一対の配線部に架け渡された部分を含むことが好ましい。この場合、一対の配線部に架け渡された被覆層の部分に電気機械変換素子が配置されることになる。よって、被覆層が電気機械変換素子を支持する支持部材として機能し、電気機械変換素子が傾くのを抑制することができる。特に、上述したように、伸縮方向においてプリント基板の両端部が電気機械変換素子の両端部の内側に位置していると、電気機械変換素子が不安定になり易いため、電気機械変換素子が傾くのを抑制する上記効果は有効である。
【０００９】
また、被駆動体は、具体的には、レンズ枠とレンズとを含んで構成されている場合がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る駆動装置によれば、電気機械変換素子を確実に収縮させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図
において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明に係る駆動装置の一実施形態の断面図であり、図２は、図１のII−II線に沿っての断面図である。図１，２に示されるように、駆動装置１は、レンズ枠（被駆動体）２が保持するレンズ３を光軸ＯＡに沿って駆動するための装置であって、例えばカメラ付き携帯電話機や小型デジタルカメラ等に好適なものである。
【００１３】
駆動装置１は、駆動装置１の外囲を構成するホルダ４内に、圧電素子（電気機械変換素子）５、駆動軸（駆動部材）６、フレキシブルプリント基板（プリント基板）７及び錘１１を備えている。
【００１４】
圧電素子５は、光軸ＯＡに平行な伸縮方向（以下、単に「伸縮方向」という）に沿って伸縮する。圧電素子５の対向する側面５ａ，５ａは、ホルダ４に固定された弾性部材１２に挟持され保持されている。これにより、圧電素子５がホルダ４に弾性支持される。駆動軸６は、伸縮方向に沿って延在している。駆動軸６は、その端面の一部が伸縮方向における圧電素子５の一端面５ｂに接着剤で固定されている。つまり、駆動軸６は、軸方向と直交（交差）する断面の面積が、一端面５ｂよりも大きくなっている。駆動軸６は、例えば、カーボングラファイト等、黒鉛結晶が強固に複合させられてなる黒鉛複合体により円柱状に形成されている。
【００１５】
また、駆動軸６の一端部は、ホルダ４が有する仕切部４１に形成された軸受穴４１ａに隙間嵌めの状態で貫通している。一方、駆動軸６の他端部は、ホルダ４が有する仕切部４２に形成された軸受穴４２ａに隙間嵌めの状態で貫通している。これにより、駆動軸６は、伸縮方向に沿って往復動可能となっている。なお、ホルダ４には、開口部４ａが形成されており、開口部４ａは、着脱自在なホルダカバー１３によって覆われている。
【００１６】
この駆動軸６には、仕切部４１，４２によってそれらの間に移動領域が規制されたレンズ枠２の係合部２１が摩擦係合されている。図３は、図１のIII−III線に沿っての断面図である。図３に示されるように、係合部２１のＶ溝２１ａ内に固定された断面Ｖ字状の板部材２２と、係合部２１に係止された板バネ２３で板部材２２側に付勢された断面Ｖ字状の板部材２４とが駆動軸６を挟持している。これにより、係合部２１は、その移動の際に駆動軸６との間に一定の摩擦力を生じさせることになる。
【００１７】
図１，２に戻り、フレキシブルプリント基板（Flexible printedcircuit board：以下、「ＦＰＣ」という）７は、伸縮方向と略直交する方向に延在するテープ状を呈しており、その表面７ａ上に圧電素子５が配置されている。このＦＰＣ７は、圧電素子５に導電性接着剤８で電気的に接続されると共に、駆動回路（不図示）に電気的に接続されている。これにより、ＦＰＣ７は、圧電素子５を駆動するための電気信号である駆動信号を駆動回路から圧電素子５に伝送する。導電性接着剤８としては、例えば、７０重量％の銀粒子と２０重量％のエポキシ樹脂とを含む熱硬化型接着剤が用いられている。
【００１８】
錘１１は、その一部が伸縮方向における圧電素子５の他端面５ｃに取り付けられている。つまり、錘１１の軸方向と直交（交差）する断面の面積が、他端面５ｃよりも大きくなっている。この錘１１は、圧電素子５の他端側に負荷を与えることで、圧電素子５の他端側が一端側よりも大きく変位することを防止する。ここでの錘１１としては、圧電素子５の伸縮を効率よく駆動軸６側に伝えるため、駆動軸６よりも重いものが好ましい。なお、例えば錘１１の他端側をホルダ４又はホルダカバー１３に固定することで圧電素子５を支持すれば、弾性部材１２は不要となる。
【００１９】
ここで、上述した圧電素子５及びＦＰＣ７について、詳細に説明する。
【００２０】
図４は図１の駆動装置の圧電素子周辺の斜視図、図５は図１の駆動装置の圧電素子周辺の平面図、図６は図５のVI−VI線に沿っての概略端面図である。図４，５に示されるように、圧電素子５は、ＦＰＣ７の表面７ａと伸縮方向とが互いに平行になるようにＦＰＣ７の表面７ａ上に配置されている。
【００２１】
圧電素子５が配置された部分のＦＰＣ７の伸縮方向の幅は、圧電素子５の最も縮んだ際の伸縮方向の長さより短くされている。つまり、圧電素子５は、その伸縮方向における長さがＦＰＣ７の伸縮方向における長さよりも長く、その伸縮方向における両端部がＦＰＣ７に対して伸縮方向外側に突出している。換言すると、ＦＰＣ７は、その伸縮方向における長さが圧電素子５の伸縮方向の長さに対し短く、その伸縮方向における両端部が、圧電素子５の両端部の内側に位置している。
【００２２】
図６に示されるように、ＦＰＣ７は、ベース９、配線部１０及びカバーレイ（被覆層）１５を備え、これらは、裏面７ｂから表面７ａに向かう方向にこの順で配置されている。配線部１０は、例えば銅等の金属で形成され、第１の配線部１０ａ及び第２の配線部１０ｂを有している。図６に示すように、配線部１０ａ，１０ｂは、ベース９の表面９ａに設けられている。カバーレイ１５は、ベース９の表面９ａ側を保護するものであり、配線部１０ａ，１０ｂを覆うように設けられている。
【００２３】
これらの配線部１０ａ，１０ｂの先端側は、伸縮方向と直交する方向に延在すると共に、互いに対向している（図５参照）。また、配線部１０ａ，１０ｂの対向する対向部（先端部）には、端子部１８ａ，１８ｂがそれぞれ設けられている。端子部１８ａ，１８ｂは、導電性接着剤８を塗布して配線部１０ａ，１０ｂと圧電素子５とを互いに電気的に接続する部分である。端子部１８ａ，１８ｂのそれぞれでは、カバーレイ１５が除去され配線部１０ａ，１０ｂが露出している。一方、端子部１８ａ，１８ｂ間には、カバーレイ１５が残存している。具体的には、カバーレイ１５は、配線部１０ａ，１０ｂに架け渡された部分である配線部間カバーレイ（被覆層）１５ａを含んでいる。
【００２４】
このＦＰＣ７では、配線部間カバーレイ１５ａに圧電素子５が配置されている。そして、ＦＰＣ７の表面７ａと圧電素子５の側面５ａとで構成される角部を閉塞するように導電性接着剤８が塗布されている。これにより、ＦＰＣ７と圧電素子５とが互いに接着されると共に、配線部１０ａ，１０ｂのそれぞれと圧電素子５の電極とが端子部１８ａ，１８ｂを介して互いに電気的に接続されている。
【００２５】
以上に説明した駆動装置１においては、圧電素子５に駆動信号が入力され、その駆動信号の入力により圧電素子５が伸長及び収縮を繰り返す。この伸長及び収縮に応じて駆動軸６が往復動する。このとき、圧電素子５の伸長速度と収縮速度とを異ならせることで、駆動軸６が一方向へ移動する速度と他方向へ移動する速度とが異なることとなる。これにより、係合部２１、ひいてはレンズ枠２が所望の方向へ移動させられる。
【００２６】
ここで、駆動装置１では、上述したように、圧電素子５の一端面５ｂが該一端面５ｂよりも大きい駆動軸６の端面に取り付けられ、圧電素子５の他端面５ｃが該他端面５ｃよりも大きい錘１１の面に取り付けられている。この場合、従来の駆動装置１では、圧電素子５の収縮によって、圧電素子５と駆動軸６とが互いに干渉したり、圧電素子５と錘１１とが互いに干渉したりする場合がある。これに対し、駆動装置１では、圧電素子５が配置された部分のＦＰＣ７の伸縮方向の幅が、圧電素子５の最も縮んだ際の伸縮方向の長さより短くされている。よって、圧電素子５と駆動軸６及び錘１１とを互いに干渉させることなく圧電素子５を確実に収縮させることができる。
【００２７】
また、駆動装置１では、上述したように、カバーレイ１５が、圧電素子５とベース９との間にて配線部１０ａ，１０ｂに架け渡された配線部間カバーレイ１５ａを含んでいる。そして、この配線部間カバーレイ１５に圧電素子１５が配置されている。そのため、圧電素子５を支持する支持部材（いわゆる置き台）として配線部間カバーレイ１５ａを機能させ、圧電素子５が傾くのを抑制することができる。特に、駆動装置１では、伸縮方向においてＦＰＣ７の両端部が圧電素子５の両端部の内側に位置することから、圧電素子５が不安定になり易いため、上記効果、すなわち圧電素子５が傾くのを抑制するという効果は有効である。
【００２８】
さらに、この配線部間カバーレイ１５ａは、塗布された導電性接着剤８が配線部１０ａ，１０ｂ間を流通するのを防止する仕切りとなる。よって、配線部１０ａ，１０ｂの短絡（ショート）を防止することが可能となる。特に、圧電素子５の小型化に伴い、配線部１０ａ，１０ｂ間が狭くなっているため、導電性接着剤８が配線部１０ａ，１０ｂ間を流通するのを防止する上記効果は、顕著である。
【００２９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３０】
例えば、上記実施形態は、プリント基板をＦＰＣ７としたが、プリント基板は、いわゆるリジット基板であってもよい。また、上記実施形態では、被駆動体としてレンズ枠２を駆動したが、レンズ枠２以外の被駆動体を駆動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る駆動装置の一実施形態の断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿っての断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿っての断面図である。
【図４】図１の駆動装置の圧電素子周辺を示す斜視図である。
【図５】図５の駆動装置の圧電素子周辺を示す平面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿っての概略端面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…駆動装置、２…レンズ枠（被駆動体）、５…圧電素子（電気機械変換素子）、６…駆動軸（駆動部材）、７…フレキシブルプリント基板（プリント基板）、８…導電性接着剤、７ａ…表面、９…ベース、９ａ…表面、１０ａ，１０ｂ…配線部、１５…カバーレイ（被覆層）、１５ａ…配線部間カバーレイ（被覆層）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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