JP4898264B2 - Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device - Google Patents

Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device Download PDF

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Description

本発明は、圧電素子などの電気機械変換素子を用いた駆動装置に関し、また、駆動装置を備えるカメラ等の撮像装置や、更にこの撮像装置を備える携帯端末に関するものである。   The present invention relates to a driving device using an electromechanical transducer such as a piezoelectric element, and more particularly to an imaging device such as a camera provided with the driving device, and a portable terminal provided with the imaging device.

従来、圧電素子を用いた駆動装置に関しては、例えば、特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に記載の駆動装置は、ズームレンズにおいて２つのレンズ群とこれらをそれぞれ駆動する駆動手段が設けられており、お互いのレンズ群の移動に要する領域で利用されていなかった光軸方向の領域を有効に利用するものである。   Conventionally, a drive device using a piezoelectric element is described in Patent Document 1, for example. The driving device described in Patent Document 1 is provided with two lens groups and driving means for driving the respective lens groups in a zoom lens, and has not been used in an area required for movement of each other lens group. The area is used effectively.

この構成により、レンズ駆動機構の光軸方向の寸法を小さくすることができる。つまり、２つのレンズ群の駆動手段を逆向きに配置して光軸方向にオーバーラップさせることによって、レンズ駆動機構をより小型化することが可能であるとしている（特許文献１参照）。   With this configuration, the size of the lens driving mechanism in the optical axis direction can be reduced. In other words, the lens driving mechanism can be further reduced in size by disposing the driving means of the two lens groups in opposite directions and overlapping in the optical axis direction (see Patent Document 1).

また、特許文献２には圧電素子に鋸歯形状駆動電圧を与えることにより、圧電素子を急激に伸縮させる駆動装置が記載されている。
図６に、圧電素子を用いた駆動装置の一例の概略構成図を示す。図６に示す駆動装置１００は、圧電素子１０３と、圧電素子１０３の一端側に設けられる錘１０２と、圧電素子１０３の他端側に設けられる駆動軸１０４とを備え、それぞれが接着材等で接着固定されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 describes a drive device that rapidly expands and contracts a piezoelectric element by applying a sawtooth drive voltage to the piezoelectric element.
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of an example of a driving device using a piezoelectric element. A drive device 100 shown in FIG. 6 includes a piezoelectric element 103, a weight 102 provided on one end side of the piezoelectric element 103, and a drive shaft 104 provided on the other end side of the piezoelectric element 103, each of which is made of an adhesive or the like. Bonded and fixed.

駆動軸１０４には、軸の両側から軸をつかむように係合部材（移動体）が設けられている。ここで、係合部材とは、スライダー１０７とホルダー１０５およびこのスライダー１０７とホルダー１０５を駆動軸に摩擦係合させるための付勢手段としてのばね１０６より構成されている。   The drive shaft 104 is provided with an engaging member (moving body) so as to grasp the shaft from both sides of the shaft. Here, the engaging member includes a slider 107 and a holder 105 and a spring 106 as a biasing means for frictionally engaging the slider 107 and the holder 105 with the drive shaft.

圧電素子１０３は、チタン酸ジルコン酸鉛（以下ＰＺＴ）による圧電素子がスタック（堆積）されて構成されるものである。例えば、ＰＺＴは、約５０[μｍ]の厚さで、直径Φが１．８[ｍｍ]のシート状のものがある。その両面に電界を与えるための電極が銀・パラジウム等により設けられている。このシートを約６０層スタックすると、全厚みを約３．５[ｍｍ]となる。   The piezoelectric element 103 is configured by stacking (depositing) piezoelectric elements made of lead zirconate titanate (hereinafter PZT). For example, PZT has a sheet-like shape having a thickness of about 50 [μm] and a diameter Φ of 1.8 [mm]. Electrodes for applying an electric field to both surfaces are provided with silver, palladium or the like. When about 60 layers of this sheet are stacked, the total thickness becomes about 3.5 [mm].

錘１０２は、直径Φが３[ｍｍ]で長さが１[ｍｍ]である密度の高いタングステン等の金属で構成されている。駆動軸１０４は、直径Φが１[ｍｍ]で長さが４[ｍｍ]であるカーボン長繊維を軸方向に整列させバインダーとしてエポキシ樹脂で固めたものである。   The weight 102 is made of a metal such as tungsten having a high density and a diameter Φ of 3 [mm] and a length of 1 [mm]. The drive shaft 104 is obtained by aligning carbon long fibers having a diameter Φ of 1 [mm] and a length of 4 [mm] in the axial direction and hardened with an epoxy resin as a binder.

このように構成された錘２は、図６に示すように、略左右対称な形状であり中心部に重心Ｇ２が位置している。また、駆動軸１０４も、略左右対称な形状であり中心部に重心Ｇ１が位置している。   As shown in FIG. 6, the weight 2 configured in this manner has a substantially bilaterally symmetric shape, and the center of gravity G2 is located at the center. The drive shaft 104 also has a substantially bilaterally symmetric shape, and the center of gravity G1 is located at the center.

この圧電素子１０３に鋸歯形状駆動電圧を与えることにより、圧電素子に取り付けられた駆動軸が急激に伸縮され、駆動軸に摩擦保持された移動体が「滑り」、「非滑り」を繰り返し移動可能となる（特許文献２参照）。
特開２００２−１３１６１１ 号公報 （第３−４頁、図６） 特開２００２−２１８７７３ 号公報 （第３−４頁、図１および図３） By applying a sawtooth drive voltage to the piezoelectric element 103, the drive shaft attached to the piezoelectric element is rapidly expanded and contracted, and the moving body frictionally held on the drive shaft can repeatedly move “sliding” and “non-sliding”. (See Patent Document 2).
JP 2002-131611 (Page 3-4, FIG. 6) JP 2002-218773 A (page 3-4, FIG. 1 and FIG. 3)

駆動装置１００の適用例として、図７に、駆動装置１００を用いた撮像装置１２０の概略構成図を示す。図７に示すように、撮像装置１２０は、筐体１２５の中に光軸に沿って配置された非球面レンズ１２１と、光学フィルタ１２３と、半導体撮像素子１２４とを有している。レンズ１２１は鏡筒１２２により保持されており、鏡筒１２２の一部には駆動装置１００の駆動軸１０４に対して係合する係合部材１２７設けられている。   As an application example of the driving device 100, FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of an imaging device 120 using the driving device 100. As illustrated in FIG. 7, the imaging device 120 includes an aspheric lens 121, an optical filter 123, and a semiconductor imaging element 124 that are disposed in a housing 125 along the optical axis. The lens 121 is held by a lens barrel 122, and an engagement member 127 that engages with the drive shaft 104 of the drive device 100 is provided in a part of the lens barrel 122.

鏡筒１２２は、光軸と平行に駆動軸１０４が配置された駆動装置１００により光軸方向に移動可能となっている。これにより、被写体の距離に対して撮像素子１２４の撮像面にぴったり被写体を結像するために、鏡筒１２２を光軸方向に移動させることができるものである。   The lens barrel 122 can be moved in the optical axis direction by the driving device 100 in which the driving shaft 104 is arranged in parallel with the optical axis. Thus, the lens barrel 122 can be moved in the optical axis direction in order to form an image of the subject exactly on the imaging surface of the imaging device 124 with respect to the distance of the subject.

しかしながら、図６に示すような圧電素子を用いた駆動装置は、駆動装置の外部から落下等による衝撃力が印加されたような場合、駆動軸１０４の重心Ｇ１に力が作用して、圧電素子１０３の一端側の接着面との間において、モーメントが発生してしまう。このモーメントは、接着面において、せん断力として作用するため、衝撃力が大きい場合や、重心と接着の距離が離れたりしているような場合には、せん断力が大きくなり接着剤部分が剥離して故障・騒音の原因となることがある。   However, in the driving device using the piezoelectric element as shown in FIG. 6, when an impact force due to dropping or the like is applied from the outside of the driving device, the force acts on the center of gravity G1 of the driving shaft 104, and the piezoelectric element A moment is generated between the bonding surface on one end side of 103. Since this moment acts as a shearing force on the bonding surface, when the impact force is large or the distance between the center of gravity and the bonding is large, the shearing force increases and the adhesive part peels off. May cause failure or noise.

また、同様に、駆動装置の外部から落下等による衝撃力が印加されたような場合、錘１０２の重心Ｇ２に力が作用して、圧電素子１０３の一端側の接着面との間において、モーメントが発生してしまう。このモーメントは、接着面において、せん断力として作用するため、衝撃力が大きい場合や、重心と接着の距離が離れたりしているような場合には、せん断力が大きくなり接着剤部分が剥離して故障・騒音の原因となることがある。   Similarly, when an impact force due to dropping or the like is applied from the outside of the driving device, a force acts on the center of gravity G2 of the weight 102, and a moment is generated between the piezoelectric element 103 and the adhesive surface on one end side. Will occur. Since this moment acts as a shearing force on the bonding surface, when the impact force is large or the distance between the center of gravity and the bonding is large, the shearing force increases and the adhesive part peels off. May cause failure or noise.

また、上述の駆動装置は、駆動軸と圧電素子と錘とが圧電素子の伸縮方向に直列的に配置されており、駆動軸は、移動に必要な距離に加え摩擦保持される係合部材の長さを加えた距離が必要となる。よって、駆動装置の全長が長くなり、撮像装置のレンズを移動させるオートフォーカス（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機構やズーム（Ｚｏｏｍ）機構に従来の駆動装置を用いると、図７に示す撮像装置１２０のＡ部分のように、移動距離を確保するために筐体の一部に凸部を形成することを要する場合があり、装置の薄型化の障害となっている。   In the above-described drive device, the drive shaft, the piezoelectric element, and the weight are arranged in series in the expansion / contraction direction of the piezoelectric element, and the drive shaft is an engagement member that is frictionally held in addition to the distance necessary for movement. A distance plus the length is required. Therefore, when the conventional driving device is used for an auto focus mechanism or a zoom mechanism for moving the lens of the image pickup device, the entire length of the drive device becomes long, and the A portion of the image pickup device 120 shown in FIG. Thus, in order to secure the moving distance, it may be necessary to form a convex portion in a part of the housing, which is an obstacle to thinning the device.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、衝撃耐性の向上と装置の小型化・薄型化を実現する駆動装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a driving device that realizes improvement in impact resistance and downsizing / thinning of the device.

そこで、本発明の駆動装置は、圧電素子と、圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、圧電素子の他端に固定される駆動部材とを備え、駆動部材と圧電素子とが前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接し、前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置しているものである。 Therefore, the drive device of the present invention includes a piezoelectric element, a weight fixed to one end of the piezoelectric element in the expansion / contraction direction, and a drive member fixed to the other end of the piezoelectric element, and the drive member and the piezoelectric element are The driving member is in contact with the expansion and contraction direction of the piezoelectric element in a spatially overlapping manner, and the center of gravity of the driving member is located in the vicinity of a plane including the contact surface on which the piezoelectric element and the driving member come into contact. is there.

この構成により、圧電素子と駆動部材とが重なりを有することから、圧電素子と駆動部材とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができる。
また、駆動部材の重心が圧電素子との接続面付近に位置していることから、駆動装置に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子と駆動部材との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。よって、駆動装置に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、駆動部材と圧電素子との端部において剥離が生じるのを防止することができる。 With this configuration, since the piezoelectric element and the driving member overlap each other, the lengthwise dimension including the piezoelectric element and the driving member can be shortened, and the entire driving device can be reduced in size.
In addition, since the center of gravity of the driving member is located in the vicinity of the connection surface with the piezoelectric element, even when an impact force is applied from the outside to the driving device, almost no moment is generated, and the piezoelectric element And the shearing force on the bonding surface between the driving member and the driving member can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the driving device, it is possible to prevent peeling at the end portions of the driving member and the piezoelectric element.

また、本発明の駆動装置は、圧電素子と、圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、圧電素子の他端に固定される駆動部材とを備え、駆動部材が、圧電素子の伸縮方向に対して、圧電素子の少なくとも一部を収容する凹部を有し、前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置しているものである。 The driving device of the present invention includes a piezoelectric element, a weight secured to one end stretching direction of the piezoelectric element, and a drive member fixed to the other end of the piezoelectric element, the driving member, the expansion and contraction of the piezoelectric element to the direction, it has a recess for accommodating at least a portion of the piezoelectric element, in which the center of gravity of the drive member in the vicinity of the plane in which the piezoelectric element and the drive member comprises abutting abutment surface is located is there.

この構成により、駆動部材の凹部内に圧電素子の一部が収容されることから、圧電素子と駆動部材とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができる。
また、駆動部材の重心が圧電素子との接続面付近に位置していることから、駆動装置に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子と駆動部材との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。よって、駆動装置に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、駆動部材と圧電素子との端部において剥離が生じるのを防止することができる。 With this configuration, a part of the piezoelectric element is accommodated in the concave portion of the driving member, so that the dimension in the length direction including the piezoelectric element and the driving member can be shortened, and the entire driving device is reduced in size. be able to.
In addition, since the center of gravity of the driving member is located in the vicinity of the connection surface with the piezoelectric element, even when an impact force is applied from the outside to the driving device, almost no moment is generated, and the piezoelectric element And the shearing force on the bonding surface between the driving member and the driving member can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the driving device, it is possible to prevent peeling at the end portions of the driving member and the piezoelectric element.

また、本発明の駆動装置は、圧電素子と錘とが、前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接しているものである。   In the driving device of the present invention, the piezoelectric element and the weight are in contact with each other with a spatial overlap with respect to the expansion / contraction direction of the piezoelectric element.

この構成により、圧電素子と錘とが重なりを有することから、圧電素子と錘とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができる。   With this configuration, since the piezoelectric element and the weight overlap, the dimension in the length direction including the piezoelectric element and the weight can be shortened, and the entire driving device can be reduced in size.

また、本発明の駆動装置は、錘が、圧電素子の伸縮方向に対して、圧電素子の少なくとも一部を収容する凹部を有するものである。   In the driving device of the present invention, the weight has a recess that accommodates at least a part of the piezoelectric element with respect to the expansion / contraction direction of the piezoelectric element.

この構成により、圧電素子の一部が錘に収容されるので、圧電素子と錘とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができる。また、錘の製作は一般的にダイカストや、旋盤などによる機械加工によるので、加工における困難さは殆ど変化しないで行うことができる。また、錘が圧電素子の外形を覆うので圧電素子を保護することができる。すなわち、例えば、ハンドリング等で圧電素子が傷付くのを防止できるという利点を有する。   With this configuration, since a part of the piezoelectric element is accommodated in the weight, the dimension in the length direction including the piezoelectric element and the weight can be shortened, and the entire driving device can be reduced in size. Further, since the weight is generally manufactured by die casting or machining by a lathe, the difficulty in processing can be performed with almost no change. Further, since the weight covers the outer shape of the piezoelectric element, the piezoelectric element can be protected. That is, for example, there is an advantage that the piezoelectric element can be prevented from being damaged by handling or the like.

また、本発明の駆動装置は、前記圧電素子と前記錘とが当接する当接面を含む平面付近に前記錘の重心が位置しているものである。   In the drive device of the present invention, the center of gravity of the weight is located in the vicinity of a plane including a contact surface on which the piezoelectric element and the weight contact.

この構成により、錘の重心が圧電素子との接続面付近に位置していることから、駆動装置に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子と錘との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。よって、駆動装置に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、錘と圧電素子との端部において剥離が生じるのを防止することができる。   With this configuration, since the center of gravity of the weight is located near the connection surface with the piezoelectric element, even when an impact force is applied from the outside to the driving device, almost no moment is generated, and the piezoelectric The shearing force on the bonding surface between the element and the weight can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the drive device, it is possible to prevent the separation between the ends of the weight and the piezoelectric element.

また、本発明の駆動装置は、前記駆動部材と前記圧電素子と前記錘とが、略同軸上に配置されている。   In the driving apparatus of the present invention, the driving member, the piezoelectric element, and the weight are arranged substantially coaxially.

この構成により、圧電素子の伸縮によって錘に発生するモーメントを低減させることができ、圧電素子の伸縮方向と直交する成分を有する回転運動が発生しにくくなるので、効率を低下させることなく騒音の発生を防ぐことができる。   With this configuration, it is possible to reduce the moment generated in the weight due to expansion and contraction of the piezoelectric element, and it is difficult for a rotational movement having a component orthogonal to the expansion and contraction direction of the piezoelectric element to occur, so noise is generated without reducing efficiency. Can be prevented.

また、本発明の撮像装置は、圧電素子と、圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、圧電素子の他端に固定される駆動部材とを有し、駆動部材と圧電素子とが前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接し、前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置している駆動装置と、前記駆動部材とレンズを保持する鏡筒とを係合する係合部材と、レンズからの光を電気信号に変化する撮像素子と、を備え、圧電素子の伸縮に応じて鏡筒がレンズの光軸方向に移動するものである。 The imaging device of the present invention includes a piezoelectric element, a weight fixed to one end of the piezoelectric element in the expansion / contraction direction, and a driving member fixed to the other end of the piezoelectric element. Driving in which the center of gravity of the driving member is located in the vicinity of a plane including an abutting surface where the piezoelectric element and the driving member are in contact with each other in a spatially overlapping manner with respect to the expansion / contraction direction of the piezoelectric element An engagement member that engages the driving member and a lens barrel that holds the lens, and an image sensor that changes light from the lens into an electrical signal. It moves in the direction of the optical axis of the lens .

この構成により、一般的に光学系に移動する部分を有する撮像装置において、撮像装置の厚さは光学系の光路長でなく、光学系を光軸方向に移動する部分によって大きく左右されるが、この部分の長さを短縮することが可能となり撮像装置の薄型化が実現できる。また、錘の重心の位置が圧電素子の駆動部材を固定する面とほぼ同一面のために、外部からから印加される衝撃力に対して、モーメントの発生が低減できるので耐衝撃性が向上できる。   With this configuration, in an imaging apparatus having a part that moves to the optical system in general, the thickness of the imaging apparatus is greatly influenced by the part that moves the optical system in the optical axis direction, not the optical path length of the optical system, The length of this part can be shortened, and the imaging apparatus can be made thinner. In addition, since the position of the center of gravity of the weight is substantially the same as the surface for fixing the driving member of the piezoelectric element, the generation of moment can be reduced with respect to the impact force applied from the outside, so that the impact resistance can be improved. .

また、本発明の撮像装置は、レンズを保持する鏡筒が光軸方向に移動することにより前記撮像素子の撮像面に対する結像倍率が変化するものである。   In the image pickup apparatus of the present invention, the imaging magnification of the image pickup element with respect to the image pickup surface changes as the lens barrel holding the lens moves in the optical axis direction.

この構成により、変倍機構部分の寸法を短く構成できるので、ズームレンズを有する撮像装置の小型化が可能となる。また、ズームレンズにおいては、複数群のレンズをそれぞれに移動させることが必要のため、設計の自由度が低下しやすいが、変倍機構部分の寸法を短くできるために、配置を含めて設計の自由度を高めることが可能となる。   With this configuration, the size of the zooming mechanism can be shortened, so that the image pickup apparatus having the zoom lens can be downsized. In addition, since it is necessary to move a plurality of groups of lenses in a zoom lens, the degree of freedom of design tends to decrease.However, since the size of the zoom mechanism can be shortened, It becomes possible to increase the degree of freedom.

また、本発明の携帯端末装置は、上記の撮像装置を備えるものである。   Moreover, the portable terminal device of this invention is provided with said imaging device.

この構成により、携帯端末装置の耐衝撃性を向上する。すなわち、撮像装置のレンズ移動する部分の長さが短くできるので、携帯端末装置において落下衝撃などが印加された場合にも、圧電素子と錘とが、圧電素子の伸縮方向に対して重なりを持って配置してあるために各々の境界面に印加される衝撃力によるモーメントが、長さが短縮されていることで低減される。これにより、携帯端末装置の耐衝撃特性を改善することができ、信頼性が向上する。   With this configuration, the impact resistance of the mobile terminal device is improved. That is, since the length of the lens moving part of the imaging device can be shortened, the piezoelectric element and the weight overlap with each other in the expansion / contraction direction of the piezoelectric element even when a drop impact is applied to the mobile terminal device. Therefore, the moment due to the impact force applied to each interface is reduced by shortening the length. Thereby, the impact resistance characteristics of the mobile terminal device can be improved, and the reliability is improved.

本発明の駆動装置によれば、衝撃耐性の向上と装置の小型化・薄型化を実現することができる。   According to the drive device of the present invention, it is possible to improve the impact resistance and reduce the size and thickness of the device.

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る駆動装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明における第１の実施の形態を示す駆動装置１の要部断面図である。 (Embodiment 1)
Hereinafter, a driving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a driving apparatus 1 showing a first embodiment of the present invention.

図１に示す本実施の形態１の駆動装置１は、圧電素子３と、圧電素子３の一端側に設けられる錘２と、圧電素子３の他方側に設けられる駆動部材としての駆動軸４とを備え、それぞれが接着材（図示せず）により接着固定されている。   A driving apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a piezoelectric element 3, a weight 2 provided on one end side of the piezoelectric element 3, and a driving shaft 4 as a driving member provided on the other side of the piezoelectric element 3. Each of which is bonded and fixed by an adhesive (not shown).

圧電素子３は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（以下、ＰＺＴ）による圧電素子をスタック（堆積）させて構成されるものである。本実施の形態の圧電素子３は従来のものと同様のものを用いている。   The piezoelectric element 3 is configured by stacking (depositing) piezoelectric elements made of, for example, lead zirconate titanate (hereinafter, PZT). The piezoelectric element 3 of the present embodiment is the same as the conventional one.

圧電素子３の一端側に接着して固定される錘２は、例えばタングステン等の密度の高い金属で形成されており、従来のものと比較して同じ質量とするため、直径を小さくして長さを長くしてある。   The weight 2 that is bonded and fixed to one end side of the piezoelectric element 3 is made of a metal having a high density, such as tungsten, and has the same mass as that of the conventional one. The length is long.

一方、駆動軸４は、外径を大きくした有底型の円筒形状であり、円筒形の内部に圧電素子３と錘２とを空間的に重なりを有して収容できるように、すなわち内蔵できるように形成されている。また、駆動軸４は、圧電素子３が錘２と接着固定されている端面とは反対側の端面に接着固定され、機械的に折り返してある。   On the other hand, the drive shaft 4 has a bottomed cylindrical shape with an increased outer diameter, and can accommodate the piezoelectric element 3 and the weight 2 in the cylindrical shape so that they can be accommodated with spatial overlap. It is formed as follows. The drive shaft 4 is adhesively fixed to an end surface opposite to the end surface where the piezoelectric element 3 is bonded and fixed to the weight 2, and is mechanically folded back.

また、駆動軸４と圧電素子３と錘２とは同軸になるように配置してある。具体的には、例えば、錘２の外径をΦ２[ｍｍ]で長さ２．２５[ｍｍ]、圧電素子３の外径はΦ１．８[ｍｍ]で長さ３．５[ｍｍ]、駆動軸４は外径Φ３．２[ｍｍ]で長さが７[ｍｍ]として成形してある。駆動軸４の先端部分は厚さを増して形成してあり、図１に示すように、駆動軸４の重心Ｇ１が圧電素子３との当接面に略一致する場所に位置している。また、錘２の重心Ｇ２は、従来と同様に中心付近に位置している。   The drive shaft 4, the piezoelectric element 3, and the weight 2 are arranged so as to be coaxial. Specifically, for example, the outer diameter of the weight 2 is Φ2 [mm] and the length is 2.25 [mm], the outer diameter of the piezoelectric element 3 is Φ1.8 [mm] and the length is 3.5 [mm], The drive shaft 4 is formed with an outer diameter of Φ3.2 [mm] and a length of 7 [mm]. The tip end portion of the drive shaft 4 is formed with an increased thickness, and the center of gravity G1 of the drive shaft 4 is located at a position that substantially coincides with the contact surface with the piezoelectric element 3 as shown in FIG. Further, the center of gravity G2 of the weight 2 is located near the center as in the conventional case.

駆動軸４には、軸の両側から軸をつかむように係合部材が設けられている。ここで、係合部材とは、スライダー７とホルダー５およびこのスライダー７とホルダー５を駆動軸に摩擦係合させるための付勢手段としてのばね６より構成される。   The drive shaft 4 is provided with an engaging member so as to grasp the shaft from both sides of the shaft. Here, the engaging member includes a slider 7 and a holder 5 and a spring 6 as a biasing means for frictionally engaging the slider 7 and the holder 5 with the drive shaft.

次に、駆動装置１の動作について説明をする。この駆動装置１の圧電素子３に、図示しないＨブリッジなどにより構成された駆動回路により鋸歯状波などの駆動電圧を印加する。駆動電圧を増加させると図１において圧電素子３は伸びる方向（同図中左側の方向）に変形する。駆動電圧を徐々に上昇させると圧電素子３はゆっくり伸び、これに伴い駆動軸４もゆっくりと左方向に変位する。   Next, the operation of the drive device 1 will be described. A driving voltage such as a sawtooth wave is applied to the piezoelectric element 3 of the driving device 1 by a driving circuit constituted by an H bridge or the like (not shown). When the drive voltage is increased, the piezoelectric element 3 in FIG. 1 is deformed in the extending direction (the left direction in the figure). When the drive voltage is gradually increased, the piezoelectric element 3 extends slowly, and the drive shaft 4 is slowly displaced leftward along with this.

駆動軸４と係合部材とは静摩擦により係合された状態で同じ位置関係で変位する。つまり徐々に電圧を上昇させると係合部材は図の左側へ変位する。   The drive shaft 4 and the engaging member are displaced in the same positional relationship while being engaged by static friction. That is, when the voltage is gradually increased, the engaging member is displaced to the left in the figure.

次に、駆動電圧を逆方向に急激に変化させると、圧電素子３は急激に縮み、これに伴い駆動軸４は右方向へと急速に変位する。このとき、係合部材は駆動軸４との摩擦に打ち勝ってその場にとどまり、移動しない（慣性の法則による）。その結果、駆動軸４に対して係合部材左に移動することになる。これを繰り返すことにより、係合部を連続して移動させることができる。   Next, when the driving voltage is suddenly changed in the reverse direction, the piezoelectric element 3 is rapidly contracted, and accordingly, the driving shaft 4 is rapidly displaced rightward. At this time, the engaging member overcomes the friction with the drive shaft 4 and stays there, and does not move (according to the law of inertia). As a result, the engagement member moves to the left with respect to the drive shaft 4. By repeating this, the engaging portion can be moved continuously.

また、移動方向を変えるには、電圧の印加を逆にしたり、駆動波形を反転したりすることによって実現できる。本実施の形態においては、駆動回路を前述のようにＨブリッジとしてあるので印加電圧の極性を簡単に逆転させることができるので便利である。印加電圧の電圧波形や印加方法および時間間隔などは、種々変更することは可能であるが、実際の系により効率・移動速度・騒音などの特性から最適化することが大切である。   Also, changing the moving direction can be realized by reversing the voltage application or inverting the drive waveform. In this embodiment, since the drive circuit is an H bridge as described above, the polarity of the applied voltage can be easily reversed, which is convenient. The voltage waveform of the applied voltage, the application method, and the time interval can be changed in various ways, but it is important to optimize from the characteristics such as efficiency, moving speed, and noise depending on the actual system.

このように、本実施の形態１の駆動装置１は、係合部材を移動させることができる。また、駆動軸４の重心Ｇ１が圧電素子３の一端側付近に設けられることから、駆動装置１に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子３と駆動軸４との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。よって、駆動装置１に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、駆動軸４と圧電素子３との端部において剥離が生じるのを防止することができる。また、圧電素子３と錘２と駆動軸４が同軸になるように配置してあるために、圧電素子３の伸縮によって錘２に発生する不要なモーメントを低減することができ、振動や騒音の発生防止できる。   Thus, the drive device 1 according to the first embodiment can move the engaging member. Further, since the center of gravity G1 of the drive shaft 4 is provided in the vicinity of one end side of the piezoelectric element 3, even when an external impact force is applied to the drive device 1, almost no moment is generated, and the piezoelectric element The shearing force on the bonding surface between the element 3 and the drive shaft 4 can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the drive device 1, it is possible to prevent the peeling between the end portions of the drive shaft 4 and the piezoelectric element 3. In addition, since the piezoelectric element 3, the weight 2, and the drive shaft 4 are arranged so as to be coaxial, an unnecessary moment generated in the weight 2 due to expansion and contraction of the piezoelectric element 3 can be reduced, and vibration and noise can be reduced. Generation can be prevented.

さらに、本実施の形態１の駆動装置１は、圧電素子３については従来と略同じ形状であるが、駆動軸４の内部に圧電素子３と錘２とが収容される形状であるので、圧電素子３と錘２と駆動軸４とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができる。具体的には、駆動装置１全体の長さ方向の寸法が８．５[ｍｍ]であったのを約７．０[ｍｍ]とすることができ１．５[ｍｍ]短縮することができた。これにより、駆動装置１を適用する撮像装置等も小型・薄型化することができる。   Further, in the driving device 1 of the first embodiment, the piezoelectric element 3 has substantially the same shape as the conventional one, but the piezoelectric element 3 and the weight 2 are accommodated inside the driving shaft 4. The dimension in the length direction including the element 3, the weight 2, and the drive shaft 4 can be shortened. Specifically, the length of the entire driving device 1 in the length direction of 8.5 [mm] can be reduced to about 7.0 [mm] and can be reduced by 1.5 [mm]. It was. Thereby, the imaging device etc. which apply the drive device 1 can also be reduced in size and thickness.

具体的な寸法については、圧電素子と錘の形状の変更により適宜変更することが可能であるが、同様の特性を得るためには圧電素子と錘とは変更の前後で同程度の体積にすることが望ましい。   The specific dimensions can be changed as appropriate by changing the shape of the piezoelectric element and the weight, but in order to obtain the same characteristics, the piezoelectric element and the weight have the same volume before and after the change. It is desirable.

（実施の形態２）
図２Ａは本発明における第２の実施の形態を示す駆動装置２１の要部断面図である。
なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 2A is a cross-sectional view of a main part of a driving device 21 showing a second embodiment of the present invention.
In the following description, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本発明の実施の形態２の駆動装置２１の説明を行う。錘２２は、圧電素子２３が収まる程度の大きさの凹部を有している。すなわち錘２２の内径部分に穴を設けて、圧電素子２３をその内部に挿入する形なっている。また、錘２３と圧電素子２３とは、穴も外径も同軸Ｄになるようにしてある。錘２２の穴径は、圧電素子２３の外形より若干大きな直径としてある。圧電素子２３は、錘２２の凹部の底面部において接着固定され、外周部分は接触しないように形成されている。   The drive device 21 according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The weight 22 has a concave portion large enough to accommodate the piezoelectric element 23. That is, a hole is provided in the inner diameter portion of the weight 22 and the piezoelectric element 23 is inserted therein. Further, the weight 23 and the piezoelectric element 23 have a hole and an outer diameter that are coaxial D. The hole diameter of the weight 22 is slightly larger than the outer shape of the piezoelectric element 23. The piezoelectric element 23 is bonded and fixed at the bottom surface of the concave portion of the weight 22 and is formed so that the outer peripheral portion does not contact.

駆動軸２４は、外径を大きくした有底型の円筒形状であり、円筒形の内部に圧電素子２３と錘２２とを空間的に重なりを有して収容できるように、すなわち内蔵できるように形成されている。また、駆動軸２４は、圧電素子２３が錘２２と接着固定されている端面とは反対側の端面に接着固定され、機械的に折り返してある。   The drive shaft 24 has a bottomed cylindrical shape with a large outer diameter, and the piezoelectric element 23 and the weight 22 can be accommodated in the cylindrical shape with spatial overlap, that is, can be built in. Is formed. The drive shaft 24 is adhesively fixed to an end surface opposite to the end surface to which the piezoelectric element 23 is bonded and fixed to the weight 22, and is mechanically folded back.

駆動軸２４の重心Ｇ１は、図２Ａに示すように駆動軸２４の中心部付近である。また錘２２の重心Ｇ２は、圧電素子２３との接触端面を含む平面内と同時軸Ｄとの交点付近に位置している。   The center of gravity G1 of the drive shaft 24 is near the center of the drive shaft 24 as shown in FIG. 2A. The center of gravity G2 of the weight 22 is located in the vicinity of the intersection between the plane including the contact end face with the piezoelectric element 23 and the simultaneous axis D.

この構成により、錘２２の重心Ｇ２が圧電素子２３の一端側付近に位置する。よって、駆動装置２１に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子２３と錘２２との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。従って、駆動装置２１に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、錘２２と圧電素子２３との端部において剥離が生じるのを防止することができる。   With this configuration, the center of gravity G <b> 2 of the weight 22 is positioned near one end side of the piezoelectric element 23. Therefore, even when an impact force is applied to the driving device 21 from the outside, almost no moment is generated, and the shearing force at the bonding surface between the piezoelectric element 23 and the weight 22 can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the driving device 21, it is possible to prevent peeling at the end portions of the weight 22 and the piezoelectric element 23.

また、錘２２の中央部分に設けられた円筒形の空間の中に、圧電素子２３が収納できるように形成されているので、圧電素子２３と錘２２を加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置２１全体としても小型化することができる。   Further, since the piezoelectric element 23 is formed so as to be accommodated in a cylindrical space provided in the central portion of the weight 22, the lengthwise dimension including the piezoelectric element 23 and the weight 22 is shortened. Therefore, the drive device 21 as a whole can be downsized.

さらに、本実施の形態２の駆動装置２１は、実施の形態１の駆動装置１と比較して、錘の形状は若干複雑になるが、錘の製作には一般的にダイカストや、旋盤などによる機械加工によるので、加工における困難さは殆ど変化しないで行うことができる。   Further, the drive device 21 of the second embodiment is slightly complicated in the shape of the weight as compared with the drive device 1 of the first embodiment, but the weight is generally manufactured by die casting, a lathe or the like. Due to machining, the difficulty in machining can be done with little change.

また、本実施の形態２の駆動装置２１の構成によれば、錘２２が圧電素子２３の外形を覆うので圧電素子を保護することができる。すなわち、例えば、ハンドリング等で圧電素子２３が傷付くのを防止できるという利点を有する。   Further, according to the configuration of the driving device 21 of the second embodiment, the weight 22 covers the outer shape of the piezoelectric element 23, so that the piezoelectric element can be protected. That is, for example, the piezoelectric element 23 can be prevented from being damaged by handling or the like.

さらに、駆動軸２４の内部に錘２２と圧電素子２３とを収容する構成であるので、駆動装置２４全体の長さ寸法を短くすることができ、また、ハンドリング等で圧電素子２３が傷付くのを防止できるという利点を有する。   Further, since the weight 22 and the piezoelectric element 23 are accommodated in the drive shaft 24, the overall length of the drive device 24 can be shortened, and the piezoelectric element 23 is damaged by handling or the like. It has the advantage that can be prevented.

また、図２Ｂに示すように、駆動軸２４の底面部分に厚みを持たせ、駆動軸２４の重心Ｇ１が駆動軸２４と圧電素子２３の接触端面付近に位置することも可能である。このように重心Ｇ１、Ｇ２を圧電素子２３のそれぞれ対応する端面位置に配置することで、駆動装置２１に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、接着面におけるせん断力を小さくすることができる。従って、駆動装置２１に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、駆動軸２４と圧電素子との端部において、また、錘２２と圧電素子２３との端部において剥離が生じるのを防止することができ、装置の耐衝撃性を向上することができる。   Further, as shown in FIG. 2B, the bottom surface portion of the drive shaft 24 can be thick, and the center of gravity G1 of the drive shaft 24 can be located near the contact end surface of the drive shaft 24 and the piezoelectric element 23. By arranging the centers of gravity G1 and G2 at the corresponding end face positions of the piezoelectric elements 23 in this way, even when an impact force is applied to the driving device 21 from the outside, almost no moment is generated, The shearing force on the bonding surface can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the drive device 21, peeling occurs at the end portion between the drive shaft 24 and the piezoelectric element and at the end portion between the weight 22 and the piezoelectric element 23. Can be prevented, and the impact resistance of the apparatus can be improved.

（実施の形態３）
本実施の形態３における撮像装置３０について説明する。図３は、本実施の形態３の撮像装置３０の要部断面図である。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 (Embodiment 3)
The imaging device 30 according to the third embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the imaging device 30 according to the third embodiment. In the following description, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図３に示すように、撮像装置３０は、筐体３５の中に光軸に沿って配置された非球面レンズ３８と、光学フィルタ３４と、半導体撮像素子３６とを有している。レンズ３８は鏡筒３７により保持されており、鏡筒３７の一部には駆動装置３１の駆動軸３９に対して係合する係合部材２７が設けられている。   As illustrated in FIG. 3, the imaging device 30 includes an aspheric lens 38, an optical filter 34, and a semiconductor imaging element 36 that are disposed in the housing 35 along the optical axis. The lens 38 is held by a lens barrel 37, and an engaging member 27 that engages with the drive shaft 39 of the drive device 31 is provided in a part of the lens barrel 37.

鏡筒３７は、光軸と平行に駆動軸３９が配置された駆動装置３１により光軸方向に移動可能となっている。レンズ３８は非球面形状を有するレンズで（以下、「レンズ」という）簡単のためレンズを１枚しか示さないが、実際には２枚のレンズによって構成されている。被写体の距離に対して撮像素子３６の撮像面に（図示せず）ぴったり被写体を結像するために、鏡筒３７を光軸方向に移動させる、いわゆるオートフォーカス（Auto focus）機能を有している。   The lens barrel 37 can be moved in the optical axis direction by a driving device 31 in which a driving shaft 39 is arranged in parallel with the optical axis. The lens 38 is a lens having an aspherical shape (hereinafter referred to as “lens”), and only one lens is shown for the sake of simplicity. However, the lens 38 is actually composed of two lenses. A so-called auto focus function for moving the lens barrel 37 in the direction of the optical axis in order to form an exact object (not shown) on the imaging surface of the image sensor 36 with respect to the distance of the subject is provided. Yes.

オートフォーカスの方法は、周知技術の画像の読み出しを行い読み出し信号の高調波成分が最大になる点を求める方法を用いている。   The autofocus method uses a known technique of reading an image and obtaining a point where the harmonic component of the read signal is maximized.

駆動装置３１は、上述の実施の形態１または２の駆動装置を用いており、動作は前述の説明したものと同じである。これによって、レンズ３８から結像面までのいわゆるバックフォーカス位置を駆動装置３１によって調整する形態の撮像装置である。   The drive device 31 uses the drive device of the first or second embodiment described above, and the operation is the same as that described above. Thus, the so-called back focus position from the lens 38 to the imaging surface is adjusted by the driving device 31.

光学フィルタ３４は、屈折率の異なる誘電膜を積層して構成する反射型で可視光領域以外の光の透過を抑制する。半導体撮像素子３６は、画素数が約１３０万の１／４インチ形のＣＣＤで、画素サイズは約２．８[μｍ]である。   The optical filter 34 is a reflection type configured by stacking dielectric films having different refractive indexes and suppresses transmission of light outside the visible light region. The semiconductor image sensor 36 is a 1/4 inch CCD having about 1.3 million pixels, and has a pixel size of about 2.8 [μm].

このように構成された本実施の形態３の撮像装置３０は、上述の実施の形態１または２の駆動装置３１を用いており、駆動装置３１は、駆動軸３９と圧電素子３３と錘３２とが駆動軸３９の軸方向に対して重なりを有するように構成されているので、全長が短縮化されている。   The imaging device 30 of the third embodiment configured as described above uses the driving device 31 of the first or second embodiment described above. The driving device 31 includes a driving shaft 39, a piezoelectric element 33, a weight 32, and the like. Is configured so as to overlap with the axial direction of the drive shaft 39, the overall length is shortened.

従って、駆動装置を光軸と平行に設置する構成であっても撮像装置全体の厚さを薄くすることができる。また、撮像装置３０に駆動装置３１が飛び出さない場合に対しても、全長が低減できることは明らかである。また、このような撮像装置において、オートフォーカスをする際に光学系を光軸方向に移動する駆動装置を光軸方向と平行に配置しておくことは、効率面から形状的にも有利であるが、駆動装置を光軸と直交する方向に配置して、カム等による変換機構を設けるものへの応用も可能である。   Therefore, the thickness of the entire imaging apparatus can be reduced even if the driving apparatus is installed parallel to the optical axis. In addition, it is clear that the total length can be reduced even when the drive device 31 does not protrude from the imaging device 30. Further, in such an imaging apparatus, it is advantageous in terms of efficiency to arrange a driving device that moves the optical system in the optical axis direction in parallel with the optical axis direction when performing autofocusing. However, the present invention can be applied to a device in which a drive device is arranged in a direction orthogonal to the optical axis and a conversion mechanism such as a cam is provided.

また、光軸に沿って配置された非球面レンズ３８が複数のレンズ群である場合、レンズ群の光軸方向の関係および、撮像素子３６との関係を変更させることも可能である。この場合には像面に対しての結像倍率を変更することが可能となる。いわゆるズームレンズ（Ｚｏｏｍ ｌｅｎｓ）を用いた撮像装置が実現できる。   Further, when the aspherical lens 38 arranged along the optical axis is a plurality of lens groups, the relationship between the lens groups in the optical axis direction and the relationship with the image sensor 36 can be changed. In this case, it is possible to change the imaging magnification with respect to the image plane. An imaging apparatus using a so-called zoom lens can be realized.

非球面レンズ３８が複数のレンズ郡である場合、レンズ群ごとに移動が必要となるので複数の駆動装置が必要となり、軸方向に対しての大きさが大きくなり薄型化が困難になる。しかし、駆動装置３１を用いる本実施の形態によれば、レンズ群のうち移動距離の長いレンズに対する駆動装置に対して、他より光軸方向の圧電素子と錘の重なりを大きくすることで薄型化を実現できる。なお、これらの寸法・形状などは、適宜変更することが可能であることは当業者にとって明らかである。   When the aspherical lens 38 is composed of a plurality of lens groups, it is necessary to move each lens group, so that a plurality of driving devices are required, and the size in the axial direction becomes large, making it difficult to reduce the thickness. However, according to the present embodiment using the driving device 31, the driving device for the lens having a long moving distance in the lens group is made thinner by increasing the overlap between the piezoelectric element and the weight in the optical axis direction than the others. Can be realized. It is obvious to those skilled in the art that these dimensions and shapes can be changed as appropriate.

（実施の形態４）
本実施の形態４における携帯端末装置４０について説明する。図４に、本実施の形態４の携帯端末装置４０の正面図である。図５（ａ）は、本実施の形態４の携帯端末装置４０の側面図である。図５（ｂ）は、従来の携帯端末装置５０の側面図である。
なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 (Embodiment 4)
A mobile terminal device 40 according to the fourth embodiment will be described. FIG. 4 is a front view of the mobile terminal device 40 of the fourth embodiment. FIG. 5A is a side view of the mobile terminal device 40 of the fourth embodiment. FIG. 5B is a side view of the conventional portable terminal device 50.
In the following description, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図４に示すように、本実施の形態４の携帯端末装置４０は、折りたたみ型の携帯電話である。携帯端末装置４０は、上側筐体４１と下側筐体４２とがヒンジ４５を介して折りたたみ可能な構成としてある。上側筐体４１は、液晶による表示画面４４、スピーカ４３、送受信を行うアンテナ４６、撮像装置３０などを備えている。下側筐体４２は、入力キー４７、マイク４４等を備えている。   As shown in FIG. 4, the mobile terminal device 40 according to the fourth embodiment is a foldable mobile phone. The mobile terminal device 40 is configured such that the upper housing 41 and the lower housing 42 can be folded via a hinge 45. The upper housing 41 includes a display screen 44 using liquid crystal, a speaker 43, an antenna 46 for transmitting and receiving, the imaging device 30, and the like. The lower housing 42 includes an input key 47, a microphone 44, and the like.

撮像装置３０は、上述の実施の形態３におけるオートフォーカス機能付の撮像装置を用いている。撮像装置３０の一部には駆動装置３１が配置されている。撮像装置３０の撮像方向は、図４中の表示画面４４を含む平面に対して垂直方向であり、つまり光軸が同図中の正面方向である。オートフォーカスによる光学系の移動方向も同様に正面方向である。   The imaging device 30 uses the imaging device with an autofocus function in the third embodiment. A drive device 31 is disposed in a part of the imaging device 30. The imaging direction of the imaging device 30 is perpendicular to the plane including the display screen 44 in FIG. 4, that is, the optical axis is the front direction in FIG. The moving direction of the optical system by autofocus is also the front direction.

携帯端末装置４０は、使用時には、上側筐体４１と下側筐体４２とを開いて使用し、使用しない時には折りたたんでおく形態のものである。   The portable terminal device 40 is configured to be used by opening the upper housing 41 and the lower housing 42 when in use, and being folded when not in use.

携帯端末装置４０は、上述のように実施の形態３に示した撮像装置３０を搭載しており、薄型化の向上を実現している。折り畳み携帯端末の場合、上側筐体に搭載される撮像装置が上側筐体の厚さを支配的に決定するが、図５（ａ）に示すように、本実施の形態４の携帯端末装置４０の上側筐体４１の厚さはＴ１となる一方で、従来の携帯端末装置５０は、従来の駆動装置１００を備える撮像装置１２０を搭載しており図５（ｂ）に示すように、上側筐体５１の厚さはＴ３となっている。   As described above, the portable terminal device 40 is mounted with the imaging device 30 shown in the third embodiment, and realizes improvement in thickness reduction. In the case of a folded mobile terminal, the imaging device mounted on the upper housing predominantly determines the thickness of the upper housing, but as shown in FIG. 5A, the mobile terminal device 40 of the fourth embodiment. While the thickness of the upper casing 41 is T1, the conventional portable terminal device 50 is equipped with the imaging device 120 including the conventional driving device 100, and as shown in FIG. The thickness of the body 51 is T3.

すなわち、撮像装置３０の駆動装置４１の光軸方向に対する厚さの差によってそれぞれＴ１およびＴ３となり、Ｔ１＜Ｔ３の関係となっている。また、撮像装置が上側筐体の厚さを支配的に決定しない場合であっても、上側筐体４１の内部での厚さ方向の余裕ができるために他の部品などの配置や、他の部品を追加できるなどの設計の自由度を向上させることが可能となる。   In other words, T1 and T3 are obtained due to the difference in thickness of the imaging device 30 with respect to the optical axis direction of the driving device 41, and the relationship of T1 <T3 is established. Even if the imaging device does not dominately determine the thickness of the upper housing, it is possible to arrange other components, etc. It becomes possible to improve the degree of freedom of design such as adding parts.

また、携帯電話は落下などに対しての耐衝撃値の向上が求められている。本実施の形態３の撮像装置３０を用いることによって、前述のように駆動装置３１の錘の重心が圧電素子の接着する端面付近に配置してあるので、従来よりも大きな衝撃力に対しても剥離が生じにくい。つまり、携帯端末装置の落下衝撃などに対して、衝撃力によるモーメントが低減されているので、耐衝撃特性を改善することができ、信頼性が向上する。   In addition, mobile phones are required to have improved impact resistance against dropping. By using the imaging device 30 according to the third embodiment, the center of gravity of the weight of the driving device 31 is arranged near the end face to which the piezoelectric element adheres as described above, so that it can be applied to a larger impact force than before. Peeling is difficult to occur. That is, since the moment due to the impact force is reduced with respect to the drop impact of the mobile terminal device, the impact resistance characteristics can be improved and the reliability is improved.

なお、本実施の形態の駆動装置または撮像装置はこの構成に限定されず、様々な形態の携帯情報装置に適用可能である。たとえば、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント）や、パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータの外付け機器等の携帯情報装置などにも応用できることは明らかである。   Note that the driving device or the imaging device of this embodiment is not limited to this structure, and can be applied to various forms of portable information devices. For example, it can be clearly applied to PDAs (Personal Digital Assistants), personal computers, and portable information devices such as personal computer external devices.

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。   Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

本発明の駆動装置は、カメラ、携帯電話、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント）や、パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータの外付け機器等の携帯情報装置などに適用することができ、適用する装置の耐衝撃性を向上させ、さらに装置を小型・薄型化することができる駆動装置として有用である。   The drive device of the present invention can be applied to a portable information device such as a camera, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a personal computer, an external device of the personal computer, and the like. It is useful as a drive device that can improve the performance and further reduce the size and thickness of the device.

第１の実施の形態の駆動装置１の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the drive device 1 of 1st Embodiment 第２の実施の形態の駆動装置２１の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the drive device 21 of 2nd Embodiment 駆動装置の変形例の要部断面図Cross-sectional view of the main part of a modified example of the drive device 第３の実施の形態の撮像装置３０の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the imaging device 30 of 3rd Embodiment 第４の実施の形態の携帯端末装置４０の正面図Front view of the mobile terminal device 40 of the fourth embodiment （ａ）第４の実施の形態の携帯端末装置４０の側面図（ｂ）従来の携帯端末装置５０の側面図(A) Side view of portable terminal device 40 of 4th Embodiment (b) Side view of conventional portable terminal device 50 従来の圧電素子を用いた駆動装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a driving device using a conventional piezoelectric element 従来の駆動装置を搭載した撮像装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an imaging device equipped with a conventional drive device

符号の説明Explanation of symbols

１ 駆動装置
２ 錘
３ 圧電素子
４ 駆動軸
５ ホルダー
６ ばね
７ スライダー
３０ 撮像装置
３１ 駆動装置
３８ 非球面レンズ
３７ 鏡筒
３４ 光学フィルタ
３６ 半導体撮像素子
３５ 筐体
２７ 係合部材
４０ 携帯電話装置
４１ 上側筐体
４２ 下側筐体
４３ スピーカ
４４ 表示画面
４５ ヒンジ
４６ アンテナ
４７ 入力キー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive device 2 Weight 3 Piezoelectric element 4 Drive shaft 5 Holder 6 Spring
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 Slider 30 Image pick-up device 31 Drive device 38 Aspherical lens 37 Lens tube 34 Optical filter 36 Semiconductor image pick-up element 35 Case 27 Engagement member 40 Cell-phone device 41 Upper case 42 Lower case 43 Speaker 44 Display screen 45 Hinge 46 Antenna 47 input key

Claims (9)

圧電素子と、
圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、
圧電素子の他端に固定される駆動部材とを備え、
駆動部材と圧電素子とが前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接し、
前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置している駆動装置。 A piezoelectric element;
A weight fixed to one end of the expansion and contraction direction of the piezoelectric element;
A driving member fixed to the other end of the piezoelectric element;
The driving member and the piezoelectric element abut on the expansion / contraction direction of the piezoelectric element with a spatial overlap ,
A driving apparatus in which the center of gravity of the driving member is located near a plane including a contact surface on which the piezoelectric element and the driving member abut . 圧電素子と、
圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、
圧電素子の他端に固定される駆動部材とを備え、
駆動部材は、圧電素子の伸縮方向に対して、圧電素子の少なくとも一部を収容する凹部を有し、
前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置している駆動装置。 A piezoelectric element;
A weight fixed to one end of the expansion and contraction direction of the piezoelectric element;
A driving member fixed to the other end of the piezoelectric element;
Drive member relative to the expansion and contraction direction of the piezoelectric element, it has a recess for accommodating at least a part of the piezoelectric element,
A driving apparatus in which the center of gravity of the driving member is located near a plane including a contact surface on which the piezoelectric element and the driving member abut . 圧電素子と錘とが、前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接している請求項１または２に記載の駆動装置。 3. The drive device according to claim 1, wherein the piezoelectric element and the weight are in contact with each other in a spatially overlapping manner with respect to the expansion / contraction direction of the piezoelectric element. 錘は、圧電素子の伸縮方向に対して、圧電素子の少なくとも一部を収容する凹部を有する請求項１または２に記載の駆動装置。 3. The driving device according to claim 1, wherein the weight has a concave portion that accommodates at least a part of the piezoelectric element with respect to a direction in which the piezoelectric element expands and contracts. 前記圧電素子と前記錘とが当接する当接面を含む平面付近に前記錘の重心が位置している請求項３または４に記載の駆動装置。 5. The drive device according to claim 3 , wherein the center of gravity of the weight is located near a plane including a contact surface on which the piezoelectric element and the weight contact. 前記駆動部材と前記圧電素子と前記錘とが、略同軸上に配置されている請求項１ないし５のいずれか一項に記載の駆動装置。 And the drive member and the piezoelectric element and the weight is, the driving device according to any one of claims 1 to 5 is arranged substantially coaxially. 圧電素子と、圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、圧電素子の他端に固定される駆動部材とを有し、駆動部材と圧電素子とが前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接し、前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置している駆動装置と、
前記駆動部材とレンズを保持する鏡筒とを係合する係合部材と、
レンズからの光を電気信号に変化する撮像素子と、を備え、
圧電素子の伸縮に応じて鏡筒がレンズの光軸方向に移動する撮像装置。 A piezoelectric element; a weight fixed to one end of the piezoelectric element in a direction of expansion and contraction; and a driving member fixed to the other end of the piezoelectric element. A driving device in which the center of gravity of the driving member is positioned in the vicinity of a plane that includes a contact surface that contacts the piezoelectric element and the driving member in contact with each other in a spatially overlapping manner;
An engaging member that engages the driving member and a lens barrel that holds the lens;
An image sensor that changes light from the lens into an electrical signal,
An imaging apparatus in which a lens barrel moves in the optical axis direction of a lens according to expansion and contraction of a piezoelectric element. レンズを保持する鏡筒が光軸方向に移動することにより前記撮像素子の撮像面に対する結像倍率が変化する請求項７に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 7 , wherein an imaging magnification with respect to an image pickup surface of the image pickup element changes as a lens barrel holding a lens moves in an optical axis direction. 請求項７または８に記載の撮像装置を備える携帯端末装置。 A portable terminal device comprising the imaging device according to claim 7 .
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