压电驱动装置的制作方法

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压电驱动装置的制作方法

本发明涉及例如使透镜框等移动体沿着轴移动的压电驱动装置。



背景技术:

作为使用层叠型压电元件在轴向驱动透镜框的压电驱动装置,已知有例如专利文献1所示的压电驱动装置。如该专利文献1中所示,在现有压电驱动装置中,在层叠型压电元件的第一端面连接有锤部件,在其第一端面的相反侧的第二端面接合有轴。而且,通过驱动该压电元件而对轴施加振动,并使移动体在轴的轴向移动。

在现有压电驱动装置所使用的层叠型压电元件中,通常,以与第一端面或第二端面成为平行的方式交替层叠内部电极及压电层。认为通过使用内部电极在这样的方向上层叠的层叠型压电元件,从而传递于轴的驱动力变大,并且能够使移动体有效地移动。

但是,在现有压电驱动装置中,存在为了使用以与第一端面或第二端面成为平行的方式交替层叠内部电极及压电层的层叠型压电元件,在轴上从侧面作用负荷的情况等时容易折断之类的技术问题。特别是容易沿着平行于内部电极的平面产生裂纹而折断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-199773号公报



技术实现要素:

本发明所要解决的课题

本发明是鉴于这种实际情况而完成的,其目的在于,提供一种压电驱动装置,即使在轴等上从侧面作用负荷,层叠型压电元件也难以折断。

用于解决技术问题的手段

为了实现上述目的,本发明的压电驱动装置其特征在于,

具有:

层叠型压电元件,其具备第一端面和位于该第一端面的相反侧的第二端面;

锤部件,其安装于所述层叠型压电元件的第一端面;

轴,其安装于所述层叠型压电元件的所述第二端面,

通过驱动所述层叠型压电元件而使相对于所述轴在轴向移动自如地卡合的移动部件沿着轴向移动,

在所述层叠型压电元件的内部,第一内部电极和第二内部电极夹着压电层朝向大致垂直于所述第一内部电极和所述第二内部电极的方向层叠,所述第一内部电极和所述第二内部电极分别具备大致垂直于所述第一端面或所述第二端面的平面。

本发明的压电驱动装置中,分别具备大致垂直于第一端面或第二端面的平面的第一内部电极及第二内部电极,夹着压电层朝向大致垂直于第一内部电极及第二内部电极的方向层叠。因此,即使对轴等从侧面作用负荷,该力在层叠型压电元件的内部,也会在使层叠的多个内部电极弯曲的方向起作用,而不会在将内部电极的界面剥下的方向起作用。因此,与现有技术不同,层叠型压电元件内部的内部电极的层叠排列成为抵抗元件的折断弯曲的结构,并且能够有效地阻止元件的折断弯曲或者裂纹等。

另外,本发明的压电驱动装置,内部电极的层叠方向与现有压电驱动装置不同,因此成为从第一端面朝向第二端面的方向的共振较强的结构,并可以在比目前高的频率下使用。因此,可以使对轴赋予位移的次数増大,并提高响应性。

进而,由于是第一内部电极及第二内部电极夹着压电层而沿着同一方向重复配置的简单的结构,因此,是即使在煅烧时等也难以引入裂纹的结构,并且,压电层的分极也容易。

优选的是,对应于上述第一端面和上述第二端面之间的距离的上述层叠型压电元件的长度比沿着大致垂直于上述第一内部电极及上述第二内部电极的方向的上述层叠型压电元件的层叠方向厚度更长。目前,如果加长第一端面和上述第二端面之间的距离,就会使得平行于第一端面或第二端面的内部电极的层叠数变多,或未层叠内部电极的压电层的厚度变厚,压电元件容易沿着压电层的界面折断。

相对于此,本发明中,通过加长内部电极的长边方向的长度,能够加长第一端面和第二端面之间的距离,与目前相比,为难以折断的结构。另外,通过加长内部电极的长边方向的长度,内部电极的面积变大,可以增大被夹在内部电极中间的压电层的体积,能够增大压电元件的长边方向的位移。

优选的是,连接于上述第一内部电极的第一外部电极和连连接于上述第二内部电极的第二外部电极,形成在位于上述第一端面及上述第二端面的任一方的附近的上述层叠型压电元件的侧面。

通过这样构成,只要将用于施加分别向层叠型压电元件的第一内部电极及第二内部电极外加的电压的配线设置于锤部件或轴的任一者的附近即可,容易配线。特别地,锤部件配置于固定侧,因此配线容易。

优选的是,在上述第一端面,经由第一粘结剂粘结有上述锤部件。在第一外部电极及第二外部电极配置于第一端面的附近的情况下,该第一粘结剂能够阻止用于将第一外部电极或第二外部电极连接于外部电路的连接部件进入第一端面。

另外,优选的是,上述轴经由第二粘结剂粘结在上述第二端面上。在第一外部电极及第二外部电极配置于第一端面的近旁的情况下,该第二粘结剂能够确保有可能在第二端面露出的第一内部电极的端部和第二内部电极的端部的绝缘。

在第一外部电极及第二外部电极被配置于第二端面的近旁的情况下,第一粘结剂能够确保有可能在第一端面露出的第一内部电极的端部和第二内部电极的端部的绝缘。另外,第二粘结剂能够阻止用于将第一外部电极或第二外部电极与外部电路连接的连接部件进入第二端面。

本发明中,分别具备大致垂直于第一端面或上述第二端面的平面的第一内部电极和第二内部电极,朝向大致垂直于第一内部电极和第二内部电极的方向层叠。因此,第一内部电极和第二内部电极的各端部也可以在第一端面或第二端面露出。第一粘结剂覆盖第一端面,第二粘结剂覆盖第二端面,所以,各粘结剂能够有效地保护这些内部电极露出的端面。此外,在第一端面或第二端面上,也可以预先形成保护绝缘层。

上述第一粘结剂也可以兼任作为将上述锤部件固定于框架部件的凹部的部件。锤部件有时被固定在框架部件的凹部,因此,也可以使用该情况下所使用的粘结剂将层叠型压电元件的第一端面粘结在锤部件上。

也可以是,连接于上述第一内部电极的第一外部电极形成于上述第一端面,连接于上述第二内部电极的第二外部电极形成于上述第二端面。该情况下,也可以是,第一外部电极连接于设置于锤部件的近旁的第一配线,第二外部电极经由轴连接于第二配线。

或者,上述第一外部电极具有形成于上述第一端面的第一端面电极部和自上述第一端面电极部起连续地形成于上述层叠型压电元件的一个侧面的第一侧面电极部,

上述第二外部电极也可以具有形成于上述第二端面的第二端面电极部和自上述第二端面电极起连续地形成于上述层叠型压电元件的另一侧面的第二侧面电极部。

该情况下,只要将外部电路连接于第一侧面电极部及第二侧面电极部即可,所以,只在锤部件及轴的任一者的一侧具备用于连接外部电路的配线即可。另外,第一端面被第一端面电极覆盖,第二端面被第二端面电极覆盖,因此能够有效地保护这些端面。

优选的是,上述第二侧面电极部的前端部位于上述第一端面电极部的附近。该情况下,优选通过将层叠型压电元件的第一端面粘结在锤部件上的第一粘结剂,来确保第二侧面电极部的前端部与第一端面电极部的绝缘。

或者,上述第一侧面电极部的前端部也可以位于上述第二端面电极部的附近。该情况下,优选通过用于将层叠型压电元件的第二端面粘结在轴上的第二粘结剂,来确保第一侧面电极部的前端部与第二端面电极部的绝缘。

在向外部电路的配线被配置于锤部件的附近的情况下,用于该配线和第一侧面电极部或第二侧面电极部的连接的连接部件,以接触的方式形成在第一粘结剂之上,并且防止其进入第二侧面电极部和第一端面电极部之间的间隙。

在向外部电路的配线被配置于轴的附近的情况下,用于该配线和第一侧面电极部或第二侧面电极部的连接的连接部件,以接触的方式形成在第二粘结剂之上,防止其进入第一侧面电极部和第二端面电极部之间的间隙。

附图说明

图1是具备本发明的一个实施方式的压电驱动装置的透镜驱动装置的示意截面图;

图2是图1所示压电驱动装置的分解立体图;

图3a是表示配置于图2所示的层叠型压电元件的内部的内部电极的层叠结构的立体图,图3b是图3a所示的内部电极的正面图;

图4a是表示本发明的另一实施方式的内部电极的层叠结构的立体图,图4b是图4a所示的内部电极的正面图;

图5a是表示本发明的再一实施方式的内部电极的层叠结构的立体图,图5b是图5a所示的内部电极的正面图;

图6是本发明的另一实施方式的压电驱动装置的分解立体图;

图7是具备本发明的另一实施方式的压电驱动装置的透镜驱动装置的示意截面图;

图8是图7所示的压电驱动装置的分解立体图;

图9是本发明的再一实施方式的压电驱动装置的主要部分示意截面图。

符号说明

10、310、410、510……压电驱动装置

12……透镜

14……透镜框

14a……贯通孔

16……轴

18……端面

20、120、220、420、520……层叠型压电元件

21、121、221、421、521……元件主体

21a、421a、521a……第一端面

21b、421b、521b……第二端面

22……压电层

24、124、224、424……第一内部电极

24a、124a、224a……电极主体

24b……引线部

124b、224b……切口部

25、125、225、425……第二内部电极

25a、125a、225a……电极主体

25b……引线部

125b、225b……切口部

26、426、526……第一外部电极

526a……第一端面电极部

526b……第一侧面电极部

27、427、527……第二外部电极

527a……第二端面电极部

527b……第二侧面电极部

28a、28b……间隙

30、330、430……锤部件

436……锤侧金属面

438……锤安装面

40……框架

42……表面

44……凹部

45……配线基板

45a……第一配线

45b……第二配线

46……框架侧电路图案

46a……引线图案

47……轴压紧件

48a、48b、548a、548b……连接部件

50……驱动电路

60、560……第一粘结剂

560a……堆起部

62、562……第二粘结剂

562a……堆起部

具体实施方式

以下,基于附图所示的实施方式,对本发明进行说明。

第一实施方式

如图1所示,本发明的一个实施方式的压电驱动装置10,例如是使安装在照相机等上的保持透镜12的透镜框(移动体)14沿着轴16的轴方向(z轴方向)进行移动的透镜驱动装置。透镜框14靠摩擦卡合且轴向移动自如地安装在轴16的轴向的规定位置。

通过层叠型压电元件20沿z轴方向进行伸缩振动,从而轴16进行振动,通过该振动,使透镜框14相对于轴16向z轴方向的一方或另一方移动。至于向哪个方向移动至什么程度,由外加在层叠型压电元件20的电压波形的形状或者外加时间等来决定。

压电驱动装置10具有轴16、层叠型压电元件20和锤部件30。轴16一般具有圆柱形状,例如由碳强化塑料、不锈钢等钢材、铝、聚酰胺酰亚胺等非铁金属等构成。轴16插通卡合于形成在透镜框14上的贯通孔14a,并且沿z轴方向移动自如地保持透镜框14。此外,在附图中,x轴、y轴及z轴相互垂直,z轴也与轴16的轴方向一致。

如图2所示,层叠型压电元件20具备具有大致棱柱状(本实施方式中为四棱柱)的外观形状的元件主体21、第一外部电极26和第二外部电极27。元件主体21具有在z轴方向位于相互相反侧的第一端面21a和第二端面21b。在第一端面21a,经由第一粘结剂60粘结有锤部件30。另外,在第二端面21b,经由第二粘结剂62粘结有轴16的下侧端面18。

在元件主体21的内部,具备大致垂直于第一端面21a及第二端面21b的平面(本实施方式中为包含平行于z轴的轴的平面)的第一及第二内部电极24、25夹着压电体层22朝向y轴方向交替层叠。第一内部电极24和第二内部电极25交替层叠的压电体层22的部分,成为在z轴方向进行伸缩变形的活性部。此外,元件主体21的外观形状不限定于棱柱状,也可以是圆柱状、椭圆柱状其他形状。

如图3a及图3b所示,第一内部电极24具有平板状的电极主体24a、以及与电极主体24a一体形成且从电极主体24a的z轴方向的下端部向x轴方向突出的引线部24b。引线部24b自电极主体24a的x轴端缘的突出长度x1极小,为0.3mm以下。

另外,在设电极主体24a的z轴方向的高度为z0时,引线部24b的z轴方向的宽度z1优选以z1/z0满足0.05~0.2的关系的方式来决定。本实施方式中,引线部24b连接于图2所示的形成在面对元件主体21的x轴方向的一侧面的下部的第一外部电极26。第一外部电极26的z轴方向的宽度与引线部24b的z轴方向的宽度相同,但也可以不同。

如图3a及图3b所示,第二内部电极25具有平板状的电极主体25a、以及与电极主体25a一体形成且从电极主体25a的z轴方向的下端部向x轴方向突出的引线部25b。引线部25b自电极主体25a的x轴端缘的突出长度x2与突出长度x1为相同程度。

另外,引线部25b的z轴方向的宽度与引线部25a的z轴方向的宽度z1为相同程度。本实施方式中,引线部25b在沿着x轴方向与引线部24b相反侧突出,并且连接于形成在位于第一外部电极26的相反侧的元件主体21的侧面的下部的第二外部电极27。第二外部电极27的z轴方向的宽度与引线部25b的z轴方向的宽度相同,但也可以不同。

本实施方式中,被夹在电极主体25a、25b之间的压电层22成为活性层,并且在压电层22外加电压而产生位移。电极主体24a、25a的z轴方向的高度z0与元件主体21的z轴方向的高度大致相同,电极主体24a、25a的z轴方向的端部也可以分别露出于元件主体21的第一端面21a或第二端面21b。是因为由第一粘结剂60及第二粘结剂62覆盖。

但是,电极主体24a、25a的z轴方向的端部也可以分别从元件主体21的第一端面21a或第二端面21b缩回一些。或者,在第一端面21a或第二端面21b,也可以形成由树脂等构成的绝缘保护层。

如图2所示,第一外部电极26及第二外部电极27在与元件主体21的x轴方向相对的一对侧面各自的z轴方向的下端部附近(锤部件30的附近),沿着y轴方向形成。本实施方式中,如图1所示,锤部件30使用第一粘结剂60固定于形成在z轴方向的下侧的框架40的表面42的凹部44的内部。锤部件30的表面与框架42的表面42大致平齐。框架40也可以是安装有包围例如图1所示的透镜保持杆14的箱体的固定部件。

本实施方式中,使用与在凹部44的内部粘结锤部件30的第一粘结剂60相同的粘结剂,将锤部件30的表面粘结固定于元件主体21的第一端面21a。

如图2所示,在框架40的表面,以避开锤部件30(凹部44)的方式配置有柔性配线基板(fpc)45,沿着在凹部44的x轴方向相互相对的开口缘布置有第一配线45a和第二配线45b。如图1所示,第一配线45a连接于连接部件48a,连接部件48a连接于第一外部电极26。第二配线45b连接于连接部件48b,连接部件48b连接于第二外部电极27。

作为连接部件48a、48b没有特别限定,但例如由导电性膏体或者焊锡等构成,将第一配线45a和第一外部电极26进行电连接,同时,将第二配线45b和第二外部电极27电连接。

图2所示的第一配线45a和第二配线45b在柔性配线基板45的内部被绝缘,分别连接于图1所示的驱动电路50。此外,第一配线45a和第二配线45b也可以是分别直接形成在绝缘性的框架40的表面的电路图案。这些电路图案能够通过金属膏体的烧附法、电镀法或溅射法等而形成在由绝缘材料构成的框架42的表面。

作为构成第一内部电极24及第二内部电极25的导电材料,例如可以列举ag、pd、au、pt等贵金属及它们的合金(ag-pd等)、或者cu、ni等贱金属及它们的合金等,但没有特别限定。

构成第一外部电极26及第二外部电极27的导电材料也没有特别限定,可以使用与构成内部电极的导电材料同样的材料。此外,第一外部电极26及第二外部电极27例如通过导电膏体的烧附等形成在元件主体21的外表面,在其表面,也可以形成上述各种金属的电镀层或者溅射层。外部电极26、27的厚度没有特别限定,但优选0.5~50μm。

另外,压电体层22的材质没有特别限制,只要是显示压电效果或者逆压电效果的材料即可,例如可举出pbzrxti1-xo3、batio3等。另外,也可以含有用于改善特性等的成分,其含量根据所要求特性适当决定即可。

如图2所示,在压电驱动装置10中,以与元件主体21的z轴方向的下端面即第一端面21a相对的方式,配置锤部件30的z轴方向的上表面。锤部件30整体为长方体形状,但其形状没有特别限定。

锤部件30以适合发挥作为为了对轴16赋予位移的惯性体的作用的方式,优选包含钨等比重比较大的金属材料等,但没有特别限定,例如也可以由铁、钢材、贵金属、铝等导体构成。此外,锤部件30也可以由塑料、陶瓷等绝缘材料构成。

图1所示的驱动电路50是用于对层叠型压电元件20外加驱动电压的电路。驱动电路50也可以安装在框架40上,也可以与框架40分开设置。

驱动电路50输出的电压波形没有特别限定,但驱动电路50通过输出例如锯齿波形的电压波形,能够使层叠型压电元件20的变形量及与之相伴的超过轴16的位移量的移动量产生于作为移动部件的透镜框14。

本实施方式所涉及的压电驱动装置10中,分别具备大致垂直于第一端面21a或第二端面21b的平面的第一内部电极24及第二内部电极25夹着压电层22朝向单一的y轴方向进行层叠。因此,即使在轴16等上从侧面作用负荷,其力在层叠型压电元件20的元件主体21的内部,会向将层叠的多个内部电极24、25弯曲的方向作用,而不会向将内部电极24、25的界面剥下的方向作用。因此,与现有技术不同,成为层叠型压电元件20的内部的内部电极24、25的层叠排列抵抗元件20的折断弯曲的结构,能够有效地阻止元件20的折断弯曲或者裂纹等。

另外,压电驱动装置10中,内部电极的层叠方向与现有压电驱动装置不同,因此成为从第一端面21a朝向第二端面21b的方向的共振较强的结构,能够在比目前更高的频率下使用。因此,能够增大向轴16赋予位移的次数,并且响应性提高。

进而,第一内部电极24及第二内部电极25为夹着压电层22并沿着同一方向重复配置的简单的结构,因此,为即使在烧成时等,裂纹也不易进入的结构,并且压电层22的分极也容易。

另外,本实施方式中,如图2所示,层叠型压电元件20的z轴方向的高度z01(与图3(b)所示的高度z0大致相同),比沿着与第一内部电极24及第二内部电极25大致垂直的方向的层叠型压电元件20的层叠方向厚度y01长,但没有特别限定。另外,本实施方式中,层叠型压电元件20的x轴方向的宽度x01与层叠方向厚度y01为同程度,但也可以不同,没有特别限定。

目前,为了加长第一端面21a和上述第二端面21b之间的距离,从而与第一端面21a或第二端面21b平行的内部电极的层叠数变多,未层叠内部电极的压电层的厚度变厚,压电元件沿着压电层的界面容易折断。

与此相反,本实施方式中,通过加长内部电极24、25的z轴方向的长度,由此,能够加长第一端面21a和第二端面21b之间的距离,与现有技术相比较,为难以折断的结构。另外,通过加长内部电极24、25的长边方向的长度,内部电极24、25的面积变大,可以增大夹在内部电极24、25之间的压电层22的体积,并能够增大压电元件20的z轴方向的位移。

进而,本实施方式中,由于第一外部电极26和第二外部电极27在位于第一端面21a的附近的元件主体21的侧面形成,因此只要在锤部件的近旁的框架40的表面具备第一配线45a及第二配线45b即可,配线变得容易。特别是,锤部件30被配置在固定侧的框架40上,因此,配线容易。

另外,本实施方式中,在元件主体21的第一端面21a,经由第一粘结剂60粘结有锤部件30。本实施方式中,在第一端面21a的近旁配置有第一外部电极26及第二外部电极27。因此,第一粘结剂60能够阻止用于将第一外部电极26或第二外部电极27连接于各自的配线45a、45b的连接部件48a、48b进入第一端面21a。

另外,本实施方式中,在第二端面21b,经由第二粘结剂62粘结有轴16的z轴方向的下侧端面18。该第二粘结剂62能够确保有可能在第二端面21b露出的第一内部电极24的z轴方向端部和第二内部电极25的z轴方向端部之间的绝缘。

本实施方式的元件主体21中,第一内部电极24及第二内部电极25的z轴方向的各端部也可以在第一端面21a或第二端面21b露出。第一粘结剂60将第一端面21a覆盖,第二粘结剂62将第二端面21b覆盖,所以,各粘结剂60、62能够有效地保护这些内部电极24、25露出的端面。此外,在第一端面21a或第二端面21b,如上所述也可以预先形成保护绝缘层。

进而,本实施方式中,第一粘结剂60兼任将锤部件30固定于框架40的凹部44的部件,所以,不会造成粘结剂的浪费。另外,本实施方式中,图1及图2所示的轴16的外径比元件主体21的第二端面21b的尺寸(对角线的长度)大,但也可以相同或比其小。但是,通过将轴16的外径设为元件主体21的第二端面21b的尺寸(外切圆的长度)以上的长度,从而具有下述所示的优点。

即,由于元件主体21的第二端面21b完全被轴16的下侧端面覆盖,因此,元件主体21的第二端面21b与轴16的下侧端面18的粘结易于均等地形成,并且有不易产生粘结的强度不均的好处。另外,还有易于将元件主体21的位移有效地向轴16传递的优点。进而,由于元件主体21的第二端面21b完全被轴16的下侧端面覆盖,因此轴16的外周边缘部分与内部电极24、25不交叉。因此,来自轴16的外周边缘部分的应力不会作用于压电层22和内部电极24、25的界面。

第二实施方式

如图4a及图4b所示,本实施方式的压电驱动装置的层叠型压电元件120中,只是元件主体121中的第一内部电极124和第二内部电极125的图案与第一实施方式中的内部电极的图案不同,其它方面具有与第一实施方式同样的构成,并起到同样的作用效果。以下,主要仅对不同的部分进行详细地说明,而省略共通的部分的说明。另外,共通的部件使用共通的部件的名称,省略其详细的说明。

第一内部电极124具有具备与元件主体121的x轴方向宽度大致相同的x轴方向宽度的电极主体124a,在电极主体124a上,以相对于第二外部电极27被电绝缘的方式,在z轴方向的下端部且x轴方向的侧面,形成有切口部124b。切口部124b以完全地避开第二外部电极27的方式形成。与切口部124b沿着x轴方向相反侧的电极主体124a的侧缘部,从元件主体121的侧面露出并连接于第一外部电极26。

与之同样地,第二内部电极125具有电极主体125a,该电极主体125a具备与元件主体121的x轴方向宽度大致相同的x轴方向宽度,在电极主体125a上,以相对于第一外部电极26被电绝缘的方式,在z轴方向的下端部且x轴方向的另一侧面,形成有切口部125b。切口部125b以完全避开第一外部电极26的方式形成。与切口部125b沿着x轴方向为相反侧的电极主体125a的侧缘部,自元件主体121的侧面露出且连接于第二外部电极27。

如果将具有这样的图案的第一内部电极124和第二内部电极125经由压电层22在y轴方向交替层叠,即可获得与第一实施方式的层叠型压电元件20同样的层叠型压电元件120。本实施方式中,在被限定的元件主体121的尺寸中,可以交替配置面积比第一实施方式大的内部电极124、125,活性层的体积増大,能够提高驱动量。

此外,本实施方式中,在与元件主体121的x轴方向相对的侧面中,在未形成有外部电极26及27的表面,内部电极124、125的侧部有可能露出,因此优选在这些表面形成绝缘保护层。

第三实施方式

如图5a及图5b所示,本实施方式的压电驱动装置的层叠型压电元件220中,只是元件主体221中的第一内部电极224和第二内部电极225的图案与第一实施方式中的这些图像不同,其它方面具有与第一实施方式同样的构成,并起到同样的作用效果。以下,主要只对不同的部分进行详细地说明,并省略共通的部分的说明。另外,对共通的部件使用共通的部件的名称,并省略其详细的说明。

第一内部电极224具有电极主体224a,该电极主体224a具备比元件主体221的x轴方向宽度窄的x轴方向宽度,在电极主体224a上,以相对于第二外部电极27被电绝缘的方式,在x轴方向的一个侧面形成有在z轴方向连续的切口部224b。切口部224b以完全避开第二外部电极27的方式形成。与切口部224b沿着x轴方向为相反侧的电极主体224a的侧缘部,从元件主体221的侧面露出且连接于第一外部电极26。

与此同样,第二内部电极225具有电极主体225a,该电极主体225a具备与元件主体221的x轴方向宽度大致相同的x轴方向宽度,在电极主体225a上,以相对于第一外部电极26被电绝缘的方式,在z轴方向的下端部且x轴方向的另一侧面,形成有切口部225b。切口部225b以完全避开第一外部电极26的方式形成。与切口部225b沿着x轴方向为相反侧的电极主体225a的侧缘部,从元件主体221的侧面露出且连接于第二外部电极27。

如果将具有这样的图案的第一内部电极224和第二内部电极225经由压电层22在y轴方向交替层叠,即可获得与第一实施方式的层叠型压电元件20同样的层叠型压电元件220。本实施方式中,内部电极224、225的图案更加简单,因此层叠型压电元件220的制造更加容易。

第四实施方式

如图6所示,本实施方式的压电驱动装置310中,只是锤部件330和柔性配线基板45的关系与第一实施方式~第三实施方式中的它们的关系不同,其它方面具有与第一实施方式~第三实施方式同样的构成,并起到同样的作用效果。以下,主要只针对不同的部分详细地进行说明,并省略共通的部分的说明。另外,共通的部件使用共通的部件的名称,并省略其详细的说明。

本实施方式中,将锤部件330的包含x轴及y轴的平面方向的面积设为比第一实施方式的锤部件30大,并在锤部件330的表面安装柔性配线基板45的第一配线45a和第二配线45b。另外,本实施方式中,也可以是不在图2所示的框架40上设置凹部44,而是锤部件330直接配置在表面42之上的构成。

第五实施方式

如图7所示,只是本实施方式的压电驱动装置410如以下所示,与第一实施方式~第四实施方式中的这些方面不同以外,其它方面具有与第一实施方式~第四实施方式同样的构成,并起到同样的作用效果。以下,主要只针对不同的部分详细地进行说明,并省略共通的部分的说明。另外,共通的部件使用共通的部件的名称,并省略其详细的说明。

本实施方式中,在层叠型压电元件420的元件主体421的内部,第一内部电极424以在第一端面421a露出并在第二端面421b不露出的方式排列。另外,在元件主体421的内部,第二内部电极425以在第二端面421b露出并在第一端面421a不露出的方式排列。这些第一内部电极424及第二内部电极425具备大致垂直于第一端面421a及第二端面421b的平面,并且经由压电层22在x轴方向交替层叠。

在元件主体421的第一端面421a,以包覆其整个面的方式形成有第一外部电极426,在第二端面421b,以包覆其整个面的方式形成有第二外部电极427。在第一外部电极426上,连接有多个第一内部电极424,在第二外部电极427上连接有多个第二内部电极425。

在与层叠型压电元件420的z轴方向的下表面对应的锤部件430的相对面上,形成有供第一外部电极426金属结合的锤侧金属面436。另外,锤部件430的z轴方向的下表面也成为金属面,并且金属结合于形成于框架40的表面42的框架侧电路图案46(第一配线)。

此外,锤部件430也可以由塑料、陶瓷等绝缘材料构成。在该情况下,在对应于层叠型压电元件420的z轴方向的下表面的锤部件430的相对面,需要形成供第一外部电极426金属结合的锤侧金属面436,并且,锤部件430的z轴方向的下表面也做成金属面,需要将它们之间电连接。于是,在绝缘性的锤部件430的表面形成由金属膜等构成的电路图案即可。

另外,在锤部件430由金属构成的情况下,成为金属面的锤侧金属面436及锤安装面438以外的外表面也可以被绝缘膜覆盖。

在本实施方式中,作为用于进行金属结合的方法,没有特别限定,可以使用超声波接合、固相扩散接合、摩擦接合等固相接合技术、通过激光、脉冲加热等的焊接接合等。

在框架40的表面形成有框架侧电路图案46和与之一体化地连接的引线图案46a。如图1所示,在框架侧电路图案46的引线图案46a上连接有驱动电路50。引线图案46a连接于图1所示的驱动电路50。这些图案46、46a可以通过金属膏体的烧附法、电镀法或溅射法等而形成在由绝缘材料构成的框架42的表面。

本实施方式中,如图7所示,层叠型压电元件420与轴16的接合,通过形成在轴16的z轴方向的下侧端面18的轴侧金属面和形成在层叠型压电元件420的z轴方向的上表面的第二外部电极427的金属结合来进行。金属结合可通过上述的方法来进行。各个部位的金属结合可以单独进行,也可以同时进行。此外,在轴16由金属构成的情况下,轴侧金属面为轴16的z轴方向的下侧端面18本身,在由金属以外构成的情况下,在轴16的z轴方向的下侧端面18以形成金属面的方式形成金属膜。

在不妨碍透镜框14的z轴方向移动的位置,在轴16的z轴方向的中途,轴压紧件47与轴16接触。轴压紧件47例如具有轴16的支承或者轴16的定位等功能,一般被安装在透镜驱动装置上。本实施方式中,由导电性部件构成轴压紧件47本身、或轴47本身由绝缘性部件构成,在其与轴16的接触部具备电路图案或者导电性部件,以形成导电性路径。

在由导电性部件构成轴压紧件47的情况下,例如将配线(第二配线)47a连接于轴压紧件47。配线47a连接于驱动电路50。配线47a的至少一部分也可以由引线构成,但优选例如由形成于框架40的表面的电路图案构成。在轴压紧件47由绝缘部件构成的情况下,配线47a连接于形成在轴压紧件47的表面的电路图案。形成于轴压紧件47的表面的电路图案电连接于轴16的表面。

如果轴16由导电性部件构成,则来自驱动电路50的一方的电压,经由配线47a向轴压紧件47本身或其电路图案传播,之后,通过轴16及下侧端面18的金属面向第二外部电极27传播。在轴16由绝缘部件构成的情况下,通过形成于轴16的表面的电路图案和下侧端面18的金属面向第二外部电极27传播。来自驱动电路50的另一方的电压,通过引线图案46a、框架侧电路图案46及锤部件30向第一外部电极26传播。

本实施方式的压电驱动装置410中,在层叠型压电元件420上,未经由焊锡等连接引线或者金属端子等。向层叠型压电元件420的电力供电通过锤侧金属面436和第一外部连接部426的金属结合及轴16的下侧端面18和第二外部连接部427的金属结合来进行。进行这些金属结合的部分是外加用于驱动层叠型压电元件420的反极性的电压的部分,与此同时,兼作层叠型压电元件420与锤部件430的连结、层叠型压电元件420与轴16的连结。

因此,能够同时确保层叠型压电元件420与锤部件430的坚固的连结、层叠型压电元件420与轴16的坚固的连结、用于向层叠型压电元件420的电连接的配线。因此,即使将层叠型压电元件420小型化,层叠型压电元件420和锤部件430的连结也容易,并且,层叠型压电元件420与轴16的连结也容易,用于向层叠型压电元件420的供电的配线变得容易。另外,它们的自动操作也变得容易。

进而,在层叠型压电元件420上,由于引线或者金属端子等配线部件未与锤部件分开连结,因此也不会在配线部件上作用突发的力,在其与配线部件的连接部也不会断线。另外,轴16的至少一部分(也可以是全部)和锤部件340的至少一部分(也可以是全部)兼任配线,所以,也有助于零件数的消减。

进而,另外,通过金属结合,层叠型压电元件420和锤部件430相连结,并且,通过金属结合而完成层叠型压电元件420与轴16的连结,因此,它们的接合强度提高。另外,与用粘结剂连结它们的情况相比较,没有在粘结剂部分的位移吸收,层叠型压电元件420的位移力直接向锤部件430及轴16传播,驱动力提高(位移的损失少)。

另外,本实施方式中,通过用金属构成锤部件430,锤部件430的密度变高,有助于压电驱动装置410的小型化。另外,通过用金属构成锤部件430,锤部件430的外表面构成锤侧金属面本身,不必与锤部件430分开形成金属面。此外,在用金属以外构成锤部件430的情况下,只要用例如金属膜等的电路图案等形成用于与层叠型压电元件进行金属结合的锤侧金属面即可。

另外,轴压紧件47接触于轴16,通过轴16及轴压紧件47,能够向轴侧金属面供给电力。例如在透镜驱动装置等中,轴压紧件是必要的零件,不必增加零件数,就能够经由轴16和下侧端面18向层叠型压电元件420供给电力。

进而,本实施方式中,在轴16为金属的情况下,下侧端面18的金属面能够利用轴16本身的外表面容易地形成。在该情况下,轴16本身成为电导通通道。轴16为金属以外的导电性部件的情况下也同样。但是,为了在下侧端面18上形成金属面,只要在轴16的规定位置,用金属膜等形成电路图案即可。这一点,轴16为绝缘体的情况也同样。

另外,本实施方式中,在将锤部件430连结于框架40的同时,能够进行形成于框架40的电路图案46和锤部件430的电连接。它们的连接也能够通过金属结合而进行。

此外,在上述的实施方式中,作为用于金属结合的方法,使用超声波接合,但也可以使用其他的方法。作为用于金属结合的其他的方法,例如可以例示扩散接合、摩擦接合、激光、脉冲加热等。

进而,本实施方式中,只要层叠型压电元件20和锤部件30被金属结合,并且,层叠型压电元件20与轴16被金属结合即可,其它的部分也可以为金属结合以外的结合。例如、锤部件30和框架40也可以通过金属结合以外的方法、例如焊锡接合或者粘结(包含导电性粘结剂)进行接合。

第六实施方式

如图9所示,只是本实施方式的压电驱动装置510以下所示,与第一实施方式~第五实施方式中的这些不同以外,其它方面具有与第一实施方式~第五实施方式同样的构成,并起到同样的作用效果。以下,主要只对不同的部分详细地进行说明,省略共通的部分的说明。另外,对共通的部件使用共通的部件的名称,并省略其详细的说明。

本实施方式中,层叠型压电元件520的元件主体521与第五实施方式的元件主体421同样,在元件主体521的内部,以第一内部电极424在第一端面521a露出、在第二端面521b不露出的方式排列。另外,在元件主体521的内部,以第二内部电极425在第二端面521b露出、在第一端面521a不露出的方式排列。这些第一内部电极424及第二内部电极425具备大致垂直于第一端面521a及第二端面521b的平面,经由压电层22在x轴方向交替层叠。

在元件主体521的第一端面521a,以包覆其整个面的方式形成有第一外部电极526的第一端面电极部526a,在第二端面521b,以包覆其整个面的方式,形成有第二外部电极527的第二端面电极部527a。在第一外部电极526的第一端面电极526a,连接有多个第一内部电极424,在第二外部电极527的第二端面电极部527a,连接有多个第二内部电极425。

第一外部电极526具有形成于第一端面521a的第一端面电极部526a和自第一端面电极部526a连续地形成于层叠型压电元件521的一个侧面的第一侧面电极部526b。第二外部电极527具有形成于第二端面521b的第二端面电极部527a和自第二端面电极527a连续地形成于层叠型压电元件521的另一侧面的第二侧面电极部527b。

本实施方式中,第一侧面电极部526b的前端位于元件主体521的第二端面521b的附近,但以不被连接而是被绝缘于第二端面电极部527a的方式设置有间隙28a。另外,第二侧面电极部527b的前端位于元件主体521的第一端面521a的附近,但以不被连接而是被绝缘于第一端面电极部526a的方式设置有间隙28b。

用于将层叠型压电元件520的第一端面521a粘结到锤部件330上的第一粘结剂560,在元件520的z轴方向的下端部周围,一直延伸到元件520的侧面,形成堆起部560a。堆起部560a以充分地塞住间隙28b的方式,覆盖到第二侧面电极部527b的前端部的外周,并确保第二侧面电极部527b和第一端面电极部526a之间的绝缘。

用于将层叠型压电元件520的第二端面521b粘结到轴16的下端的第二粘结剂562,在元件520的z轴方向的上端部周围,延伸到元件520的侧面,形成堆起部562a。堆起部562a以充分地塞住间隙28a的方式,覆盖到第一侧面电极部526b的前端部的外周,并确保第一侧面电极部526b和第二端面电极部527a之间的绝缘。

本实施方式中,只要在第一侧面电极部526b连接第一配线45a、在第二侧面电极部527b连接第二配线45b即可,所以,可以只在锤部件330的侧边具备用于外部电路的配线45a、45b。另外,第一端面521a被第一端面电极526a覆盖,第二端面521b被第二端面电极527a覆盖,所以能够有效地保护这些端面521a、521b。

另外,本实施方式中,用于连接配线45a、45b和第一侧面电极部526b或第二侧面电极部527b的连接部件548a、548b,以在第一粘结剂560的堆起部560a之上接触的方式形成。因此,防止了连接部件548b进入第二侧面电极部527b和第一端面电极部526a之间的间隙28b。

此外,在本实施方式中,在向外部电路的配线45a、45b配置于轴16的下端附近的情况下,用于其配线45a、45b和第一侧面电极部526b或第二侧面电极部527b的连接的连接部件,以在第二粘结剂562的堆起部562a之上接触的方式形成,防止其进入第一侧面电极部526b和第二端面电极部527a之间的间隙28a。

此外,本发明不限定于上述的实施方式,可以在本发明的范围内进行各种改变。

例如,在上述的实施方式中,作为压电驱动装置10、310、410、510,例示了使保持透镜12的透镜框14沿着轴进行移动的驱动装置,但,作为移动体,也可以是透镜框以外的部件。作为移动体,例如可例示称为滑块的板簧等。

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