专利名称：驱动装置、用于其的电－机转换元件、摄像装置及移动电话的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动装置、用于该驱动装置的电-机转换元件、将光学部件连结到驱动装置的例如小型数码照相机或网络摄像头等摄像装置、装载有驱动装置或电-机转换元件或摄像装置的移动电话。
背景技术：
例如，作为数码照相机或带有摄像头的移动电话等的透镜的驱动装置，引人注目的是，使用电-机转换元件的装置。作为这种驱动装置熟知的有如下驱动装置在电-机转换元件的伸缩方向一端固定驱动部件，并且在固定部件(静止部件)沿轴线方向可移动地支承该驱动部件，而且将电-机转换元件的伸缩方向的另一端固定于固定部件，通过对电-机转换元件施加适当波形的驱动电压，从而电-机转换元件伸缩，与该伸缩相对应，和驱动部件摩擦配合的移动部件向电-机转换元件的伸缩方向移动(例如，参照专利文献1)。
专利文献1专利第3141714号然而，例如由落下等的冲击力作用于上述装置，则存在以电-机转换元件和驱动部件的连结部为首的各种连结部容易破损的问题。
发明内容
本发明是为了解决这样的课题而实现，提供一种可防止连结部的破损而可确保充分的强度的驱动装置、用于其的电-机转换元件、摄像装置、及移动电话。
为了实现上述课题，本发明的驱动装置具备电-机转换元件；驱动部件，设置在电-机转换元件的一端侧，根据电-机转换元件的伸缩而运动；和被驱动部件，与驱动部件摩擦配合，该驱动装置使被驱动部件沿驱动部件移动，电-机转换元件和驱动部件通过粘接剂连结，对电-机转换元件及驱动部件的至少一方的由粘接剂粘接的粘接面，实施用于使粘接力牢固的处理。
在该驱动装置中，电-机转换元件和驱动部件通过粘接剂连结，对电-机转换元件及驱动部件的至少一方的由粘接剂粘接的粘接面，实施用于使粘接力牢固的处理。因此，例如，即使受到落下等的冲击力，也能够防止容易破损的电-机转换元件和驱动部件的连结部的破损，并可以确保足够的强度。而且，这样，由于实施了用于使电-机转换元件和驱动部件的粘接力的牢固的处理，因此这些部件牢固地成为一体化而驱动，使驱动速度上升，即，可以提高驱动特性。
而且，本发明的驱动装置具备电-机转换元件；驱动部件，设置在电-机转换元件的一端侧，根据电-机转换元件的伸缩而运动；锤部件，设置在电-机转换元件的另一端侧；和被驱动部件，与驱动部件摩擦配合，该驱动装置使被驱动部件沿驱动部件移动，电-机转换元件和锤部件通过粘接剂连结，对电-机转换元件及锤部件的至少一方的由粘接剂粘接的粘接面，实施用于使粘接力牢固的处理。
在该驱动装置中，电-机转换元件和锤部件通过粘接剂连结，对电-机转换元件及锤部件的至少一方的由粘接剂粘接的粘接面，实施用于使粘接力牢固的处理，因此能够防止电-机转换元件和锤部件的连结部的破损，所以，可以确保足够的强度。并且，这样实施了用于使电-机转换元件和锤部件的粘接力牢固的处理，因此这些部件牢固地一体化，使驱动速度上升，即，可以提高驱动特性。
在此，优选用于使粘接力牢固的处理通过洗涤处理或机械处理实施。与空气直接接触的粘接面因氧化或附着灰尘等变为与内部不同状态的情况较多，因此有时在其表面附着氧化成分或灰尘。所以，这样，通过实施用砂纸、砂布、砂磨机、喷砂等研磨粘接面的处理即机械处理，从而，可以除去该氧化成分或灰尘，能够使粘接面的粘接力牢固。并且，由于这样研磨粘接面，因此使粘接面的实质粘接面积增加，能进一步使粘接力牢固。而且，通过对粘接面实施洗涤处理，从而可以除去粘接面的污垢或垃圾，能使粘接面的粘接力牢固。
并且，作为机械处理，可以例举砂磨加工。
还有，优选砂磨加工利用比粒度号为800号的砂纸的粒度更粗糙的磨粒来实施。
而且，优选在电-机转换元件、驱动部件或锤部件的至少一方的由粘接剂粘接的粘接面，至少设置有其表面粗糙度在Ra1μm以上的区域。由此，适当增加粘接面的实际粘接面积，能够进一步使粘接力牢固。
并且，优选在电-机转换元件、驱动部件或锤部件的至少一方的由粘接剂粘接的粘接面，至少设置有比除了该粘接面之外的其他面的表面粗糙度粗糙的区域。由此，适当增加粘接面的实际粘接面积，能够进一步使粘接力牢固。
而且，本发明的电-机转换元件是上述的驱动装置的电-机转换元件，电-机转换元件是隔着电极而层叠多个压电体的层叠型元件，其通过如下工序制造层叠工序，层叠压电体；截断工序，将压电体截断成规定尺寸；和面粗糙工序，在压电体的层叠方向的至少一端面，作为用于使粘接力牢固的处理而设置表面粗糙度粗糙的区域，面粗糙工序在层叠工序与截断工序之间进行。
在驱动装置搭载这样制造的电-机转换元件的情况下，在通过粘接剂连结驱动部件或锤部件的电-机转换元件的层叠方向的至少一端面，作为用于使粘接力牢固的处理而设置表面粗糙度粗糙的区域。因此，在该情况下，增加电-机转换元件和驱动部件或锤部件之间的实际粘接面积，从而可以使电-机转换元件和驱动部件或锤部件的粘接力牢固，即使受到落下等的冲击力，也能够防止电-机转换元件和驱动部件或锤部件的连结部破损，并可以确保足够的强度。而且，在该情况下，由于如上述那样使粘接力牢固，因此，这些部件强固地一体化而驱动，使驱动速度上升，即，可以提高驱动特性。
并且，在层叠了压电体的层叠方向的至少一端面，作为用于使粘接力牢固的处理而设置表面粗糙度粗糙的区域的面粗糙工序，在将压电体截断成规定尺寸的截断工序前实施，因此，可以在截断前一并在该一端面设置粗糙区域，从而可以容易地制造电-机转换元件。
而且，本发明的摄像装置通过将光学部件与上述驱动装置的被驱动部件连结而构成。在该情况下，光学部件不仅限于透镜，被驱动部件还使用于光圈、快门或ND过滤器等。并且，该摄像装置可作为例如网络摄像头或小型数码相机等比较小型的摄像装置。
并且，本发明的移动电话搭载有上述驱动装置、上述电-机转换元件、或上述摄像装置。
(发明效果)根据本发明，使连结部的粘接力牢固，防止连结部的破损，可以确保足够的强度，而且，通过粘接部件的一体化使驱动速度上升，即，可以提高驱动特性。
图1是表示本发明的第1实施方式的驱动装置的俯视图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是表示针对图1的执行器的驱动电路的电路图。
图4是输入到图3的驱动电路的输入信号的波形图。
图5是从图3的驱动电路输出的输出信号的波形图。
图6是本发明的第2实施方式的驱动装置的剖视图。
图7是本发明的第3实施方式的驱动装置的剖视图。
图8是表示连续落下试验结果的图表。
图9是表示粘接力比较试验结果的图表。
图10是表示粘接力-驱动速度特性试验结果的图表。
图中1、30、40-驱动部件；2-移动透镜(光学部件)；3、33、43-压电元件(电-机转换元件)；4-驱动部件；6-被驱动部件；14-锤部件；9-粘接剂；19-粘接剂。
具体实施例方式
以下，按照附图，对本发明的驱动装置的优选实施方式进行详细说明。另外，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的标记，省略重复的说明。
首先，说明本发明的第1实施方式的驱动装置1。
图1是表示本发明的第1实施方式的驱动装置的剖视图。如图1所示，本实施方式的驱动装置1将移动透镜(光学部件)2作为移动对象物进行移动透镜2的驱动，构成为具备主体10；具有压电元件(电-机转换元件)3及驱动部件4的执行器(actuator)20；支承该执行器20的支承部件5；被驱动部件6。压电元件3是根据电信号的输入而可伸缩的电-机转换元件，可向规定的方向伸长及收缩。该压电元件3与控制部7连接，通过由该控制部7输入电信号而进行伸缩。例如，在压电元件3上设置有2个输入端子8A、8B。通过反复增减施加于该输入端子8A、8B的电压，压电元件3反复进行伸长及收缩。
驱动部件4使较长方向朝向压电元件3的伸缩方向而安装于压电元件3。具体而言，驱动部件4的一端抵接于压电元件3，并利用粘接剂9粘接固定。在此，压电元件3的驱动部件4侧、即由粘接剂9粘接的粘接面3a的表面粗糙度比压电元件3的其他面(在此指的是侧面)3b的表面粗糙度更为粗糙，粘接面3a例如由醇系溶剂洗涤后，驱动部件4的一端粘接在该粘接面3a。该驱动部件4是长尺状的部件，例如使用圆柱状的部件。驱动部件4的材质适宜为轻量且高刚性的材质，作为满足该条件的材质，铍比较理想，但该材料为稀有金属，所以具有高价且加工性差的缺点。在此本实施方式使用使黑铅结晶强固地复合的黑铅复合体，例如碳石墨。(在此，黑铅复合体是指，作为碳的六角片状晶体的石墨与石墨以外的物质的复合体，碳石墨是指由石墨和无定形碳构成的物质。而且，石墨也称作黑铅。)该黑铅复合体的碳石墨具有与铍相似的特性(铍的比重约为1.85、碳石墨的比重约为1.8)，由于与铍不同的是具有比较廉价且容易加工的特性，所以可降低执行器20的成本。另外，驱动部件4的形状并不限定于圆柱状，也可以为棱柱状。
驱动部件4通过从主体10向内侧延伸的间隔部10B、间隔部10C而被支承为可沿着较长方向移动。间隔部10B、间隔部10C是用于隔开被驱动部件6的移动区域的部件，也可以起到驱动部件4的支承部件的作用。
在间隔部10B、间隔部10C分别形成有使驱动部件4贯通的贯通孔10A。间隔部10B支承驱动部件4的压电元件3的安装部分的付近处、即支承驱动部件4的基端处。间隔部10C支承驱动部件4的前端处。主体10作为用于组装执行器20的框体或框架部件而起作用。驱动部件4安装于压电元件3，从而根据压电元件3的伸长及收缩的反复动作，沿着其较长方向进行往复移动。
另外，在图1中，表示了由间隔部10B、间隔部10C在驱动部件4的前端侧和基端侧这2处对其进行支承的情况，但还有在驱动部件4的前端侧或基端侧的一方对其进行支承的情况。例如，通过将间隔部10B的贯通孔10A形成为比驱动部件4的外径大，从而驱动部件4由间隔部10C只在前端处被支承。而且，通过将间隔部10C的贯通孔10A形成为比驱动部件4的外径大，从而驱动部件4由间隔部10B只在基端处被支承。而且，在图1中，表示了支承驱动部件4的间隔部10B、10C与主体10形成为一体的情况，但这些间隔部10B、10C还可以与主体10独立地安装于主体10。即使为独立的部分，也会获得与成为一体时相同的功能和效果。
被驱动部件6可移动地安装于驱动部件4。该被驱动部件6相对于驱动部件4摩擦配合而安装，并可沿着其较长方向移成。例如，被驱动部件6被安装为相对于驱动部件4以规定的摩擦系数配合，并由一定的按压力压紧在驱动部件4，从而在其移动时产生一定的摩擦力。通过对被驱动部件6施加超过该摩擦力的移动力，从而被驱动部件6抵抗摩擦力沿着驱动部件4移动。另外，在驱动部件4和被驱动部件6的滑动接触部分，为了使动作稳定且在反复驱动时提高耐久性而涂敷润滑剂。该润滑剂优选性能不易因温度而变化的润滑剂，以便在低温度下也不增加驱动部件4和被驱动部件6的滑动驱动阻力。而且，不产生对光学部件或机构部件带来恶劣影响的灰尘的类型为好。
执行器20通过支承部件5而被支承于主体10。支承部件5用于从与压电元件3的伸缩方向垂直的方向支承执行器20，配置于收容执行器20的主体10和压电元件3之间。
支承部件5由具有规定以上的弹性特性的弹性体形成，例如由硅酮树脂形成。支承部件5构成为形成插通压电元件3的插通孔5A，在其插通孔5A中插通压电元件3的状态下装配于主体10。支承部件5向主体10的固定粘接，通过粘接剂11的粘接来进行。并且，支承部件5和压电元件3之间的固定粘接也由粘接剂的粘接来进行。通过由弹性体构成该支承部件5，可以使执行器20沿压电元件3的伸缩方向可移动地支承。在图1中，在压电元件3的两侧图示了2个支承部件5，但该支承部5、5通过取一个连续的支承部件5的截面而被图示成2个。
另外，支承部件5向主体10的固定粘接及向压电元件3的固定粘接，也可在主体10和压电元件3之间压入支承部件5，通过支承部件5的按压来进行。例如，由弹性体构成支承部件5，且形成为比主体10和压电元件3之间的间隔大，通过压入到其之间而设置。由此，支承部件5与主体10及压电元件3紧密地配置。在该情况下，压电元件3通过支承部件5从与伸缩方向垂直的方向的两侧被按压。由此支承执行器20。
而且，在此说明了由硅酮树脂形成支承部件5的情况，但还可以由弹簧部件构成支承部件5。例如，可以在主体10和压电元件3之间配置弹簧部件，由该弹簧部件相对于主体10来支承执行器20。
通过透镜框12而移动透镜2安装于被驱动部件6。移动透镜2是构成照相机的摄像光学系统的部分，并成为驱动装置的移动对象物。该移动透镜2与被驱动部件6一体地结合，设置为与被驱动部件6一同移动。在移动透镜2的光轴O上，配设有未图示的固定透镜等，构成照相机的摄像光学系统。而且，在光轴O上，配设有摄像元件13。摄像元件13是将通过摄像光学系统成像的图像转换成电信号的摄像单元，例如由CCD构成。摄像元件13与控制部7连接，将图像信号输出至控制部7。
在压电元件3的端部，通过粘接剂19安装有锤部件14。锤部件14是用于使压电元件3的伸缩力向驱动部件4侧传递的部件，安装在压电元件3的安装有驱动部件4的端部的相反侧的端部。作为锤部件14，使用比驱动部件4更重的部件，由此，能将压电元件3的伸缩有效地传递至驱动部件4侧。例如，当驱动部件4为8mg、压电元件3为30mg时，使用20mg的锤部件14。
并且，锤部件14由软性材料形成。锤部件14的材质使用杨氏模量比压电元件3及驱动部件4小的材料。作为锤部件14的杨氏模量，优选在1GPa以下，更优选在300MPa以上。由此，可以将执行器20的共振频率减小至相对于压电元件3的驱动频率充分小，并可降低共振的影响。
这种锤部件14将树脂与金属粉混合而成，金属粉当然是具有锤的功能(将其质量加重的功能)的物质，但金属粉其本身优选不易氧化(不容易生锈)的物质。作为不易氧化的物质已知有例如金、铂、银、铜、SUS、银、铝等，也可以将这些金属用于金属粉。但是，这些金属较昂贵，金、铂、银等贵金属尤其昂贵。并且，铜及SUS由于比重大，因此虽然适合于作为锤的用途，但并非绝对不氧化。所以，在此，作为金属粉使用钨、作为树脂使用烯烃(olefin)系弹性体(elastomer)树脂。具体而言，钨为90重量％以上，其余以烯烃系弹性体树脂混合。由此，通过在锤部件14混入金属粉能够增大重量，通过使用可弹性变形的部件可以衰减压电元件3动作时的不必要的共振。
而且，为了装置的小型化，优选锤部件14的比重尽量高，例如设定为8～12左右，本实施方式的锤部件14的杨氏模量为60MPa左右，比重为11.7左右。另外，以尽量小的体积来设计锤部件14时，最佳的是比重尽量大而杨氏模量小的组合，但锤部件14只要采用比驱动部件4的比重大(比重1.8以上)且杨氏模量在1GPa以下的材料即可。即，用比重除以杨氏模量而得到的数值(比重/杨氏模量)只要在1.8×10-9以上，则适合作为锤部件14。
并且，锤部件14相对于主体10以未被支承固定的状态设置。即，锤部件14相对于主体10在未被直接支承或固定、且未通过粘接剂或树脂材料相对于主体10按照动作受限的方式支承或固定的状态下被设置。在主体10的前后端(图示的左右端)，具有通过使金属板弯曲而形成为コ形状的安装夹具18。安装夹具18其两端的弯曲部分嵌合固定于主体10。
在驱动装置1设置有检测被驱动部件6的移动位置的检测器15。作为检测器15例如使用光学式的检测器，使用光反射器、光斩波器等。具体而言，当作为检测器15使用具备反射器15A、检测部15B的检测器时，在与被驱动部件6形成为一体的透镜框12上安装反射器15A，从检测部15B向反射器15A侧射出检测光，通过用检测部15B检测从反射器15A侧反射过来的反射光，从而检测被驱动部件6及移动透镜2的移动位置。
检测器15连接于控制部7。检测器15的输出信号输入到控制部7。控制部7进行驱动装置整体的控制，例如由CPU、ROM、RAM、输入信号电路、输出信号电路等构成。并且，控制部7具备用于使压电元件3动作的驱动电路，对压电元件3输出用于驱动的电信号。
图2是图1的II-II线的被驱动部件6的剖视图。如图2所示，被驱动部件6例如构成为具备主体部6A、按压部6B及滑动部6C。主体部6A，通过按压部6B以一定的力被按压在驱动部件4上。在主体部6A上形成有V字状的槽6D。在该槽6D内，以夹持于2个滑动部6C、6C的状态下收容有驱动部4。滑动部6C、6C是截面V字状的板体，互相面向凹部侧配置，夹着驱动部件4而设置。这样，通过在V字状的槽6D内收容驱动部件4，可将被驱动部件6稳定地安装到驱动部件4。
作为按压部6B，例如使用截面L字状的板弹簧材料。通过将按压部6B的一边挂卡于主体部6A，将另一边配置在槽6D的对置位置，从而可由另外一边与主体部6A及滑动部6C一起夹持驱动部件4。由此，可以将主体部6A向驱动部件4侧按压。
这样，被驱动部件6通过按压部6B以一定的力将主体部6A按压安装到驱动部件4侧，从而相对于驱动部件4被摩擦配合。即，被驱动部件6的主体部6A及按压部6B相对于驱动部件4以一定的按压力被按压，并安装为在其移动时产生一定的摩擦力。
而且，通过由截面V字状的滑动部6C、6C夹持驱动部件4，被驱动部件6在四处与驱动部件4线接触，即，实际上成为面接触，从而可以相对于驱动部件4稳定地摩擦配合。
图3是使压电元件3动作的驱动电路的电路图。如图3所示，驱动电路16配设在控制部7内。该驱动电路16作为压电元件3的驱动器电路而发挥功能，对压电元件3输出驱动用的电信号。驱动电路16从控制部7的控制信号产生部(未图示)输入控制信号，对该控制信号进行电压放大或电流放大，输出压电元件3的驱动用电信号。驱动电路16例如使用如下电路由逻辑电路U1～U3构成输入级，在输出级具备场效应型晶体管(FET)Q1、Q2。晶体管Q1、Q2构成为可输出H输出(高电位输出)、L输出(低电位输出)及OFF输出(开路输出)，来作为输出信号。
在图4中表示输入到驱动电路16的输入信号，在图5中表示从驱动电路16输出的输出信号。图4(A)是使被驱动部件6沿靠近压电元件3的方向(在图1中为右向)移动时被输入的输入信号，图4(B)是使被驱动部件6沿远离压电元件3的方向(在图1中为左向)移动时被输入的输入信号。而且，图5(A)是使被驱动部件6沿靠近压电元件3的方向(在图1中为右向)移动时被输出的输出信号，图5(B)是使被驱动部件6沿远离压电元件3的方向(在图1中为左向)移动时被输出的输出信号。
图5(A)、(B)的输出信号成为与图4(A)、(B)的输入信号在相同的时刻接通关断的脉冲信号。图5(A)、(B)中的两个信号输入到压电元件3的输入端子8A、8B。对该输入端子8A、8B可以输入由梯形波形构成的信号，但也可输入图5所示的矩形状的脉冲信号而使压电元件3动作。在该情况下，由于压电元件3的驱动信号也可以为矩形状的脉冲信号，因此容易生成信号。
图5(A)、(B)的输出信号由相同频率的两个矩形状的脉冲信号构成。这两个脉冲信号通过使相互的相位不同，成为相互信号的电位差逐渐增大而急剧变小的信号或电位差急剧增大而逐渐变小的信号。通过输入这样的两个信号，可以使压电元件3的伸长速度与收缩速度不同，可以使被驱动部件6移动。
例如，在图5(A)、(B)中设定为在一方的信号变为H(高)再降低到L(低)之后，另一方的信号变为H。这些信号被设定为一方的信号变为L时，在经过一定的延时tOFF后，另一方的信号变为H。而且，在两个信号都变为L时，作为输出成为关断状态(开路状态)。
该图5(A)、(B)的输出信号、即让压电元件3动作的电信号使用超过音频的频率的信号。在图5(A)、(B)中，两个信号的频率成为超过音频的频率信号，例如，成为30～80kHz的频率信号，更优选为40～50kHz。通过使用这种频率的信号，能够降低压电元件3的在音频内的动作音。而且，若避开驱动频率被识别为异常音的音频带且考虑到耗电少的情况来选定，则例如优选20～200kHz左右，更优选例如50～100kHz。
然而，在本实施方式的驱动装置1中，如上所述，压电元件3的驱动部件4侧、即由粘接挤9粘接的粘接面3a的表面粗糙度，比压电元件3的其他面(在此指的是侧面)3b的表面粗糙度更为粗糙。具体而言，在压电元件3中，侧面3b的表面粗糙度是Ra(算术平均粗糙度)0.3μm，相对于此，粘接面3a的表面粗糙度被实施作为机械处理的砂磨加工(sandingprocess)而在Ra1μm以上。换而言之，通过砂磨加工，在粘接面3a，实施了表面粗糙度比在压电元件3的其他面3b的表面粗糙度更为粗糙的Ra1μm以上的区域。在此，更优选压电元件3的粘接面3a的表面粗糙度为Ra5μm～Ra6μm。
该砂磨加工例如用粒度号在800号以上的粒度的砂纸而实施，在此，优选用粒度号为400号的砂纸(研磨纸)实施。并且，在实施了砂磨加工以后，通过粘接剂9，驱动部件4和压电元件3被粘接连接。另外，砂磨加工是指例如用砂纸磨擦表面等，研磨该表面或反之赋予细小的凹凸，将该表面加工至达到所希望的表面粗糙度。顺便提及，砂纸的粒度号用于表示作为砂纸中粒子粗糙度(大小)的粒度的分类，粒度号的数字越小表示越粗糙(即，粒度大)，被加工的表面的表面粗糙度越粗糙。
这样，由于压电元件3的粘接面3a的表面粗糙度被粗糙化，因此压电元件3和驱动部件4之间的实际粘接面积增加。由此，压电元件3和驱动部件4的粘接力提高，即压电元件3和驱动部件4的粘接力变牢固，从而，这些部件被牢固地连结。
并且，如上所述，在实施砂磨加工后，粘接面3a例如由醇系溶剂洗涤，通过粘接剂9而驱动部件4的一端粘接于粘接面3a。即，对粘接面3a实施洗涤处理，驱动部件4的一端粘接到该粘接面3a。另外，作为洗涤剂，除乙醇等为代表的醇系溶剂以外使用各种溶剂，并且也可以使用纯水等。作为洗涤方法，有擦拭、浸渍、喷雾，也可以由超声波振动洗涤。由此，除去粘接面3a的污垢、垃圾，使压电元件3和驱动部件4的粘接力进一步牢固，从而这些部件更加牢固地连接。
在此，驱动部件4，例如将较长方向长的原材料截断为规定的尺寸而形成。因此，在驱动部件4的粘接剂9侧的面、即在驱动部件4的由粘接剂9粘接的粘接面实施砂磨加工时，每次截断都需要对成为粘接面的截断面实施砂磨加工。另一方面，压电元件例如通过层叠压电体，并将该层叠的压电体沿层叠方向截断即通过所谓的切割而形成规定的尺寸。
因此，如本实施方式所示，对作为压电元件3的压电体的层叠方向的至少一端面的粘接面3a实施砂磨加工时，可以在层叠压电体之后、将该压电体截断成规定的尺寸之前，进行砂磨加工，即可以在切割前一并对粘接面3a实施砂磨加工，从而可以容易地制造驱动装置1。
以下，对本实施方式的驱动装置的动作进行说明。
在图1中，对压电元件3输入电信号，通过该电信号的输入而压电元件3反复进行伸长及收缩。通过该伸长及收缩而驱动部件4进行往复运动。此时，通过使压电元件3的伸长速度和收缩速度不同，从而驱动部件4向一定的方向移动的速度和向其相反方向移动的速度不同。由此，可以使被驱动部件6及移动透镜2向所希望的方向移动。
此时，压电元件3的粘接面3a的表面粗糙度被粗糙化，粘接面3a被洗涤，压电元件3和驱动部件4的粘接力变得牢固，因此，这些部件牢固地成为一体化而被驱动。因此，驱动部件4能以更快的速度和响应来驱动，可以使被驱动部件6及移动透镜2的驱动速度明显上升。其结果，即使输入的电信号相同，因驱动装置1的配置方法而驱动方向为上下或为左右所引起的速度变化的影响在驱动速度中占据的比例变小，换而言之，由姿势差引起的速度变化的影响被降低。
而且，在压电元件3伸缩时，会发生由该伸缩导致的振动，但包括压电元件3的执行器20通过支承部件5从与其伸缩方向垂直的方向被支承，所以因压电元件3的伸缩而发生的振动不易传递到执行器20的外部。因此，执行器20与主体10等外部部件的共振被抑制，从而，可以减低该共振的影响。因此，可以使被驱动部件6及移动透镜2正确地移动。
并且，通过锤部件14，执行器20本身的共振频率变低，防止因共振而驱动部件4向压电元件3的伸缩方向以外振动。由此，因压电元件3的伸缩引起的驱动力正确且稳定地传达至被驱动部件6，从而，可以将被驱动部件6向压电元件3的伸缩方向正确且稳定地驱动控制。
以上，根据本实施方式的驱动装置1，压电元件3和驱动部件4由粘接剂9而被连接，在压电元件3的由粘接剂9粘接的粘接面3a，至少设置比除了该粘接面3a以外的其他面3b的表面粗糙度更粗糙的Ra1μm以上的区域。因此，使压电元件3和驱动部件4之间的实际粘接面积增加，可以使压电元件3与驱动部件4的粘接力牢固。因此，例如即使因落下等受到冲击力，也能够防止压电元件3与驱动部件4的连结部的破损，可以确保足够的强度。
而且，在驱动装置1中，由于压电元件3与驱动部件4的连结部是应力集中的最容易破损的部位，因此可以显著获得防止连结部的破损而确保足够的强度的上述效果。
进而，这样，因为压电元件3与驱动部件4的粘接力变得牢固，所以这些牢固地成为一体化进行驱动，使驱动装置1的驱动速度上升，即可提高驱动特性。
另外，在本实施方式中，如上所述，在压电元件3的粘接面3a设置有表面粗糙度粗糙的区域，但除此之外，在驱动部件4的由粘接剂9粘接的粘接面，可以至少设置比除了该粘接面以外的其他面的表面粗糙度更粗糙的区域，或可以是这些的任一方。并且，压电元件3的粘接面3a被洗涤，但除此之外，驱动部件4的由粘接剂9粘接的粘接面也可被洗涤，或可以是这些的任一方。
顺便提及，作为用于使粘接面的粘接力牢固的处理，一般除了上述的机械处理及洗涤处理以外，具有在粘接面涂敷底涂剂的底漆处理、使用药剂对表面进行处理的化学处理、照射紫外线等的物理处理。
底漆处理例如是在粘接面涂敷作为不挥发成分少的低粘度液体的底漆(底涂剂)，使该粘接面的粘接力牢固的处理。化学处理是利用药剂实现粘接面的改性或耐久粘接。在该化学处理中，还包括利用药剂使表面粗糙度变粗糙的处理。另外，关于化学处理，例如在JISK6848中记载了其具体的处理方法。
物理处理是提高粘接面的粘接性、润湿性、密接性的处理。作为该物理处理，可以例举紫外线照射处理、电晕放电处理、或等离子处理等。
在本实施方式中，作为使粘接面的粘接力牢固的处理，通过砂磨处理使压电元件的粘接面粗糙，且为了在粘接工序前除去垃圾或污垢，实施粘接面的由醇系溶剂的洗涤，但在上述的任一处理中，还可将这些处理适当组合，在该情况下，也可以得到与上述相同的效果。另外，对于为了使该粘接面的粘接力牢固的处理，在后述的实施方式中也同样。
接着，对本发明的第2实施方式的驱动装置30进行说明。
图6是表示本发明的第2实施方式的驱动装置的剖视图。该第2实施方式的驱动装置30与第1实施方式的驱动装置1的不同之处在于，取代图1所示的压电元件3，而具备图6所示的压电元件33。
压电元件33其锤部件14侧的面33c、即由粘接剂19粘接的粘接面33c的表面粗糙度比压电元件33的其他面(在此指的是侧面)33b的表面粗糙度更为粗糙。具体而言，在压电元件33中，侧面33b的表面粗糙度为Ra0.3μm，相对于此，粘接面33c的表面粗糙度在Ra1μm以上。在此，更优选的是，例如，由粒度号为400号的砂纸实施砂磨加工达到Ra5μm～Ra6μm。而且，实施砂磨加工以后，例如，由醇系溶剂洗涤粘接面33c，通过粘接剂19而锤部件14和压电元件33被粘接而连结。
这样，在驱动装置30中，压电元件33和锤部件14通过粘接剂19而被连结，在压电元件33的粘接面33c，由于至少设置了比除了该粘接面33a以外的其他面的侧面33b的表面粗糙度更粗糙的区域，所以压电元件33和锤部件14之间的实际粘接面积增加，从而压电元件33与锤部件14的粘接力变牢固。因此，可以得到防止压电元件33与驱动部件4的连结部的破损、且可确保足够的强度的与上述效果相同的效果。并且，这样，由于压电元件33与锤部件14的粘接力被提高，于是这些部件牢固地成为一体而驱动，从而可起到使驱动装置30的驱动速度上升、即提高驱动特性的与上述效果相同的效果。
另外，在本实施方式中，如上所述，在压电元件33的粘接面33c设置有表面粗糙度粗糙的区域，但除此之外，可以在锤部件14的由粘接剂19粘接的粘接面，至少设置比除该粘接面以外的其他面的表面粗糙度更粗糙的区域，或可以是这些中的任一方。并且，压电元件33的粘接面33c被洗涤，但除此之外，可以是驱动部件14的由粘接剂19粘接的粘接面被洗涤，或可以是这些中的任一方。
下面，对本发明的第3实施方式的驱动装置40进行说明。
图7是表示本发明的第3实施方式的驱动装置的剖视图。该第3实施方式的驱动装置40与第1实施方式的驱动装置1的不同之处在于，取代图1所示的压电元件3，而具备图7表示的压电元件43。
压电元件43例如通过煅烧多孔质陶瓷而构成。该多孔质陶瓷具有无数个微细的孔或间隙，是表面积大的陶瓷。因此，多孔质陶瓷的外表面的表面粗糙度实际上是粗糙的，压电元件43的外表面的表面粗糙度在Ra1μm以上。即，在压电元件43中，粘接剂9侧的粘接面43a及粘接剂19侧的粘接面43c的表面粗糙度在Ra1μm以上。而且，粘接面43a、43c例如由醇系溶剂洗涤，从而，除去粘接面43a、43c的污垢、垃圾。
这样，在驱动装置40中，压电元件43和驱动部件4通过粘接剂9而被连结，在压电元件43的粘接面43a上至少设置表面粗糙度在Ra1μm以上的区域，并且压电元件43和锤部件14通过粘接剂19而被连结，在压电元件43的在粘接面43c上设置有表面粗糙度在Ra1μm以上的区域。因此，使压电元件43与驱动部件4之间、以及压电元件43与锤部件14之间的实际接触面积增加，从而可以使压电元件43与驱动部件4的粘接力以及压电元件43与锤部件4的粘接力牢固。
并且，压电元件43在与驱动部件4及锤部件14粘接之前，其粘接面43a、43c例如由醇系溶剂洗涤，由此粘接面43a、43c的污垢、垃圾被除去，所以可以使这些部件的粘接力进一步牢固。
因此，即使例如由落下等受到冲击力，也可防止压电元件43与驱动部件4的连结部及压电元件43与锤部件14的连结部的破损，能确保足够的强度。并且，这样，由于连结部的粘接力变牢固，因此，这些部件牢固地成为一体而进行驱动，可提高驱动装置40的驱动速度，即，可以提高驱动特性。
另外，在本实施方式中，如上所述，压电元件43的粘接面43a、43c被洗涤，但也可洗涤这些中的任一方的粘接面。
上述的各实施方式是表示本发明的驱动装置的一例。本发明的驱动装置并不限于这些实施方式的驱动装置，在不改变各技术方案所记载的主旨的范围内，可以更改实施方式的驱动装置，或应用其他的驱动装置。
例如，在上述实施方式中，从与压电元件的伸缩方向交叉的方向支承执行器，将压电元件的端部作为自由端，但如同例如在专利文献1所示的构成那样，也可将执行器的端部固定于主体。在该情况下，由于无需在压电元件的端部设置锤部件，因此可实现装置的小型化。
并且，作为本发明的驱动装置的用途，并不限定于移动聚焦透镜或变焦透镜的用途，也可以在移动CCD用途等的摄像装置中使用，而且在移动电话中使用也是有效的。
而且，在上述实施方式中，尤其优选使用粒度号为400号的砂纸使粘接面的表面粗糙度粗糙化，但也可使用比该粒度号大的例如800粒度号的砂纸使表面粗糙度更为粗糙，还可以不是砂纸，而例如是喷砂器或喷丸机等。在该情况下，通过使用比粒度号800号砂纸的粒度更粗糙的磨粒(发挥作为磨石的功能的高硬度的粒状或粉末的物质)，从而，在粘接面可以实施至少设置的表面粗糙度为Ra1μm以上的区域。
以下，说明实施例及比较例。
(实施例1)将压电元件的连接有驱动部件的面用粒度号为400号的砂纸粗糙化，由醇系溶剂洗涤该面之后，通过粘接剂连接压电元件和驱动部件而得到驱动装置。
(比较例1)除不使面粗糙化之外与实施例1相同。
(连续落下试验)使用实施例1与比较例1，进行连续落下试验，并评价落下强度。在该连续落下试验中，具体而言，从规定的落下高度使驱动装置连续地落下30次后，对压电元件输入电信号。然后，通过该电信号的输入，当移动透镜的驱动特性满足规定的标准时评价为○，当移动透镜的驱动特性不满足规定的标准时评价为×。
其结果，如图8(A)所示，在实施例1中，22次试验全部满足标准，其概率为100％，相对于此，如图8(B)所示，在比较例1中，6次中有一次满足标准的试验，其概率是13％。并且，实施例1中，在进一步增高落下高度来作用大的冲击力的情况下，驱动特性也满足规定的标准。因此，即使通过落下而受到冲击力，也可防止压电元件与驱动部件的连结部的破损，并可以确认能确保足够的强度的效果。
(实施例2)将压电元件的伸缩方向的一端面用粒度号为400号的砂纸粗糙化，用醇系溶剂洗净一端面后，在该一端面用粘接剂连结长度为3.6mm的驱动部件而得到。
(实施例3)除将压电元件的伸缩方向的一端面用粒度号为800号的砂纸粗糙化之外与实施例2相同。
(比较例2)除不使面粗糙化之外与实施例2相同。
(粘接力比较试验)利用实施例2、实施例3和比较例2，进行粘接力比较试验，评价了其粘接力。另外，粘接剂的硬化条件设为65分钟×2。在该粘接力比较试验中，具体而言，固定了压电元件后，在驱动部件的前端，相对于该驱动部件沿直角方向用测力计施加力，从而测量破断时的破断力。
其结果，如图9所示，在实施例2中，平均破断力为660gf，最大破断力为760gf，最小破断力为600gf，在实施例3中，平均破断力为640gf，最大破断力为760gf，最小破断力为530gf。相对于此，在比较例2中，平均破断力为280gf，最大破断力为350gf，最小破断力为160gf。因此，通过将被粘接连结的面的表面粗糙度粗糙化，从而，使粘接力牢固，可以确认牢固地成为一体化的效果。
(实施例4)在压电元件的伸缩方向的一端面由粘接剂连结长度为3.6mm的驱动部件的实施例4中，使压电元件与驱动部件的粘接力进行各种改变，评价了驱动部件的粘接力与驱动速度特性的相关。另外，这里的粘接力是，将压电元件固定，在驱动部件的前端相对于该驱动部件沿直角方向用测力计施加力而破断时的破断力。并且，驱动速度特性是驱动部件沿一定方向移动的驱动速度V1、沿作为一定方向的反方向的逆向移动的驱动速度V2这两个驱动速度。
其结果，如图10所示，随着粘接力增大，向驱动部件的一方向移动的驱动速度V1以及向驱动部件的另一方向移动的驱动速度V2也明显增大，通过使粘接力牢固，从而可以确认驱动速度上升的作用效果。
权利要求
1.一种驱动装置，其中具备电-机转换元件；驱动部件，设置在所述电-机转换元件的一端侧，根据所述电-机转换元件的伸缩而运动；和被驱动部件，与所述驱动部件摩擦配合，该驱动装置使所述被驱动部件沿所述驱动部件移动，所述电-机转换元件和所述驱动部件通过粘接剂连结，对所述电-机转换元件及所述驱动部件的至少一方的由所述粘接剂粘接的粘接面，实施用于使粘接力牢固的处理。
2.一种驱动装置，其中具备电-机转换元件；驱动部件，设置在所述电-机转换元件的一端侧，根据所述电-机转换元件的伸缩而运动；锤部件，设置在所述电-机转换元件的另一端侧；和被驱动部件，与所述驱动部件摩擦配合，该驱动装置使所述被驱动部件沿所述驱动部件移动，所述电-机转换元件和所述锤部件通过粘接剂连结，对所述电-机转换元件及所述锤部件的至少一方的由所述粘接剂粘接的粘接面，实施用于使粘接力牢固的处理。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，用于使所述粘接力牢固的处理通过洗涤处理或机械处理实施。
4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述机械处理是砂磨加工。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述砂磨加工利用比粒度号为800号的砂纸的粒度更粗糙的磨粒来实施。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在所述电-机转换元件、所述驱动部件或所述锤部件的至少一方的由所述粘接剂粘接的所述粘接面，至少设置有其表面粗糙度在Ralμm以上的区域。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在所述电-机转换元件、所述驱动部件或所述锤部件的至少一方的由所述粘接剂粘接的所述粘接面，至少设置有比除了该粘接面之外的其他面的表面粗糙度粗糙的区域。
8.一种电-机转换元件，是权利要求3～7中任一项所述的驱动装置的所述电-机转换元件，所述电-机转换元件是隔着电极而层叠多个压电体的层叠型元件，其通过如下工序制造层叠工序，层叠所述压电体；截断工序，将所述压电体截断成规定尺寸；和面粗糙工序，在所述压电体的层叠方向的至少一端面，作为用于使粘接力牢固的处理而设置表面粗糙度粗糙的区域，所述面粗糙工序在所述层叠工序与所述截断工序之间进行。
9.一种摄像装置，通过将光学部件与权利要求1～7中任一项所述的驱动装置的所述被驱动部件连结而构成。
10.一种移动电话，其中搭载有权利要求1～7中任一项所述的驱动装置、权利要求8所述的电-机转换元件、或权利要求9所述的摄像装置。
全文摘要
驱动装置(1)使被驱动部件(6)沿驱动部件(4)移动，其中具备压电元件(3)，可通过电信号的输入而伸缩；驱动部件，通过粘接剂与该压电元件的伸缩方向的一端部连结；被驱动部件，与驱动部件摩擦配合。该驱动装置(1)中，在压电元件的由粘接剂(9)粘接的粘接面(3a)，设置比除了该粘接面(3a)以外的其他面(3b)的表面粗糙度粗糙的区域，洗涤粘接面，由于驱动部件的一端粘接于该粘接面，因此，压电元件和驱动部件的粘接力变得牢固。由此提供一种驱动装置、用于其的电－机转换元件、摄像装置及移动电话，该装置通过使连结部的粘接力牢固来防止连结部的破损、可确保足够的强度，由粘接部件的一体化提高驱动速度，即提高驱动特性。
文档编号H01L41/09GK101047345SQ200710088969
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月26日 优先权日2006年3月28日
发明者佐佐木龙太, 真锅充雄 申请人:富士能株式会社