JP2007046561A - Driving device using shape-memory alloy and method for manufacturing shape-memory alloy used in driving device - Google Patents

Driving device using shape-memory alloy and method for manufacturing shape-memory alloy used in driving device Download PDF

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紗織 平田
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勝巳 大塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device using a shape-memory alloy capable of performing an accurate positional control on a driven body in response to initial creep phenomenon without providing a detecting means. <P>SOLUTION: The driving device using a shape-memory alloy comprises the driven body, the shape-memory alloy connected to the driven body, a heating part for heating the shape-memory alloy, and a controller for controlling the drive of the driven body by controlling the heating part. As an aging treatment at the beginning of using the shape-memory alloy, the controller controls the heating part to cause heating and non-heating at least a set number of times. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、形状記憶合金を用いた駆動装置に関し、例えば、形状記憶合金の伸縮により撮像装置のレンズ鏡胴を移動させる駆動装置に関する。また、駆動装置に用いられる形状記憶合金の製造方法に関する。   The present invention relates to a drive device using a shape memory alloy, for example, a drive device that moves a lens barrel of an imaging device by expansion and contraction of the shape memory alloy. Moreover, it is related with the manufacturing method of the shape memory alloy used for a drive device.

形状記憶合金（以下、「ＳＭＡ」（Ｓｈａｐｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｌｌｏｙ）という場合がある）は、マルテンサイト変態終了温度以下の温度で力を受けて塑性変形しても、逆変態終了温度以上の温度に加熱されると形状回復する。この形状記憶効果を利用すれば、形状記憶合金で駆動装置を構成することが可能である。   A shape memory alloy (hereinafter sometimes referred to as “SMA” (Shape Memory Alloy)) is heated to a temperature equal to or higher than the reverse transformation end temperature even if it undergoes plastic deformation at a temperature below the martensitic transformation end temperature. Then the shape recovers. If this shape memory effect is utilized, it is possible to configure the drive device with a shape memory alloy.

形状記憶合金の加熱は、形状記憶合金に電流を流すことにより発生するジュール熱で行うことが知られている。   It is known that the shape memory alloy is heated by Joule heat generated by passing a current through the shape memory alloy.

この形状記憶合金を用いた駆動装置として、紐状の形状記憶合金と、被駆動体の位置を検知する検知手段を備え、検知手段の情報に基づいて形状記憶合金の駆動し、被駆動体の位置制御を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。   As a driving device using this shape memory alloy, a string-shaped shape memory alloy and a detecting means for detecting the position of the driven body are provided, the shape memory alloy is driven based on information of the detecting means, It is known to perform position control (see, for example, Patent Document 1).

また、形状記憶合金は、通電回数の少ない初期段階において歪み量が通電回数に伴って変化する初期クリープ現象が生じることが知られている。
特開平１０−３０７６２８号公報 Further, it is known that shape memory alloys undergo an initial creep phenomenon in which the amount of strain changes with the number of energizations in an initial stage where the number of energizations is small.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-307628

形状記憶合金を用いた駆動装置により被駆動体の位置制御を行う場合、上記初期クリープ現象のため、同じ電流を流しても歪み量が変わってしまうので、精度良い位置制御ができない。   When the position of the driven body is controlled by a driving device using a shape memory alloy, the amount of strain changes even when the same current is applied due to the initial creep phenomenon, so that accurate position control cannot be performed.

特許文献１の構成の場合は、検知手段により被駆動体の位置を検知して位置制御を行っているので、精度良い位置制御が可能であるが、検知手段を設ける必要があるのでコストが高くなるとともにサイズが大きくなる。   In the case of the configuration of Patent Document 1, since the position control is performed by detecting the position of the driven body by the detection means, accurate position control is possible, but the cost is high because it is necessary to provide the detection means. As the size increases.

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、検知手段を設けることなく初期クリープ現象に対応して、精度良い被駆動体の位置制御が可能な形状記憶合金を用いた駆動装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and is driven using a shape memory alloy capable of accurately controlling the position of a driven body in response to an initial creep phenomenon without providing a detection means. The object is to provide a device.

（１）被駆動体と、該被駆動体に接続された形状記憶合金と、該形状記憶合金を加熱する加熱部と、該加熱部を制御して前記被駆動体の駆動を制御する制御部と、を有する形状記憶合金を用いた駆動装置において、前記制御部は、前記形状記憶合金の最初使用時のエージング処理として、前記加熱部を制御して加熱及び非加熱を所定回数以上繰り返させることを特徴としている。   (1) A driven body, a shape memory alloy connected to the driven body, a heating unit that heats the shape memory alloy, and a control unit that controls driving of the driven body by controlling the heating unit. In the driving device using the shape memory alloy, the control unit controls the heating unit to repeat heating and non-heating more than a predetermined number of times as an aging process at the first use of the shape memory alloy. It is characterized by.

（２）（１）に記載の発明において、前記加熱部は、前記形状記憶合金に電流を流すことにより加熱することを特徴としている。   (2) In the invention described in (1), the heating section is heated by passing an electric current through the shape memory alloy.

（３）被駆動体と、該被駆動体に接続された形状記憶合金と、該形状記憶合金を加熱する加熱部と、該加熱部を制御して前記被駆動体の駆動を制御する制御部と、を有する形状記憶合金を用いた駆動装置において、前記形状記憶合金は、予め加熱及び非加熱が所定回数以上繰り返されたエージング処理が施されていることを特徴としている。   (3) A driven body, a shape memory alloy connected to the driven body, a heating unit that heats the shape memory alloy, and a control unit that controls driving of the driven body by controlling the heating unit. The shape memory alloy is characterized in that the shape memory alloy is previously subjected to an aging treatment in which heating and non-heating are repeated a predetermined number of times or more.

（４）（３）に記載の発明において、前記加熱は、形状記憶合金に電流を流すことにより行われることを特徴としている。   (4) In the invention described in (3), the heating is performed by passing a current through the shape memory alloy.

（５）被駆動体と、該被駆動体に接続された形状記憶合金と、該形状記憶合金を加熱する加熱部と、該加熱部を制御して前記被駆動体の駆動を制御する制御部と、を有する駆動装置に用いられる形状記憶合金の製造方法において、形状記憶合金に加熱及び非加熱を所定回数以上繰り返すエージング処理工程を有することを特徴としている。   (5) A driven body, a shape memory alloy connected to the driven body, a heating section that heats the shape memory alloy, and a control section that controls the driving section to control the driving of the driven body. And a shape memory alloy manufacturing method used for a drive device having a aging treatment step in which heating and non-heating of the shape memory alloy are repeated a predetermined number of times or more.

（６）（５）に記載の発明において、前記加熱は、形状記憶合金に電流を流すことにより行われることを特徴としている。   (6) In the invention described in (5), the heating is performed by passing a current through the shape memory alloy.

上記（１）、（３）及び（５）の手段によれば、所定回数の加熱及び非加熱を繰り返してエージングを行うことにより、歪み量が安定するようになるので、その後の通常制御において、精度良い位置制御を行うことが可能となる。このため、被駆動体の位置を検知する検知手段を必要とせずに、低コスト小サイズで精度良い位置制御を行うことが可能となる。   According to the above means (1), (3) and (5), the amount of distortion becomes stable by performing aging by repeating heating and non-heating a predetermined number of times. It becomes possible to perform position control with high accuracy. For this reason, it is possible to perform position control with high accuracy at a low cost and a small size without requiring a detecting means for detecting the position of the driven body.

上記（２）、（４）及び（６）の手段によれば、所定回数の通電オン、通電オフを繰り返してエージングを行うことにより、通電電流に対して歪み量が安定するようになる。そうすれば、その後の通常制御において、レンズ鏡胴移動量に基づいて形状記憶合金に流す電流量を定めることにより、精度良い位置制御を行うことが可能となる。そして、被駆動体の位置を検知する検知手段を必要とせずに、低コスト小サイズで精度良い位置制御を行うことが可能となる。   According to the means (2), (4), and (6), the amount of distortion is stabilized with respect to the energized current by performing aging by repeatedly energizing and deenergizing a predetermined number of times. Then, in the subsequent normal control, it is possible to perform accurate position control by determining the amount of current that flows through the shape memory alloy based on the movement amount of the lens barrel. In addition, it is possible to perform position control with high accuracy at a low cost and a small size without the need for detecting means for detecting the position of the driven body.

（駆動装置の構成）
以下、撮像装置付き携帯電話における撮像装置のレンズ鏡胴の移動に、本発明の形状記憶合金を用いた駆動装置を適用した形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 (Configuration of drive unit)
Hereinafter, an embodiment in which the driving device using the shape memory alloy of the present invention is applied to the movement of the lens barrel of the imaging device in the mobile phone with the imaging device will be described, but the present invention is not limited to this.

図１は、本実施形態に係る駆動装置を有する携帯電話機Ｔの外観図である。   FIG. 1 is an external view of a mobile phone T having a driving device according to the present embodiment.

携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄ１及びＤ２を備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結され、上筐体７１内の表示画面Ｄ２の下方に撮像装置１００が内蔵されている。   In the mobile phone T, an upper casing 71 as a case having display screens D1 and D2 and a lower casing 72 having operation buttons P are connected via a hinge 73, and the display screen in the upper casing 71 is displayed. The imaging device 100 is built below D2.

図２は、本実施形態に係る撮像装置ユニットを示す斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing the imaging device unit according to the present embodiment.

撮像装置１００の外表面は、レンズ群１１が被写体光を取り込めるよう開口部を有した箱状の蓋部材１２と、ネジ１４により蓋部材１２が固定されると共に内部に配置される各部材を保持している地板１３と、地板１３の下面に固着され、内部に撮像素子が実装されたプリント基板３１と、このプリント基板３１に接続されたフレキシブルプリント基板３２で構成されている。また、後述の形状記憶合金へ電流を供給するためのフレキシブルプリント基板３２ｆが配置されている。このフレキシブルプリント基板３２ｆは、フレキシブルプリント基板３２と一体に構成してもよい。   The outer surface of the imaging device 100 holds a box-shaped lid member 12 having an opening so that the lens group 11 can capture subject light, and the lid member 12 is fixed by screws 14 and each member disposed inside is held. The printed circuit board 31 is fixed to the lower surface of the ground board 13 and has an image pickup device mounted therein. The flexible printed circuit board 32 is connected to the printed circuit board 31. In addition, a flexible printed board 32f for supplying a current to a shape memory alloy described later is disposed. The flexible printed circuit board 32 f may be configured integrally with the flexible printed circuit board 32.

なお、フレキシブルプリント基板３２には、携帯端末の他の基板と接続するための接点部３２ｔが形成され、裏面には補強板３３が糊付けされている。なお、Ｏはレンズ群１１の光軸である。また接点部３２ｔは電源、コントロール信号、画像信号出力、形状記憶合金への入力端子等で２０ピン以上となるが、模式的に示している。   The flexible printed circuit board 32 is formed with a contact portion 32t for connecting to another board of the mobile terminal, and a reinforcing plate 33 is glued to the back surface. O is the optical axis of the lens group 11. The contact portion 32t has 20 pins or more as a power source, a control signal, an image signal output, an input terminal to the shape memory alloy, etc., but is schematically shown.

次いで、図３、図４及び図５を用いて、実施の形態に係る撮像装置の内部構造について、説明する。なお、以下の図においては、同機能部材には同符号を付与して説明する。   Next, the internal structure of the imaging apparatus according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. In the following drawings, the same reference numerals are assigned to the same functional members.

図３は、図２における撮像装置ユニットをＦ−Ｆ線で切断したときの内部構造を示す断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal structure when the imaging device unit in FIG. 2 is cut along line FF.

図４は、図２における撮像装置ユニットから蓋部材１２、プリント基板３１及びフレキシブルプリント基板３２、３２ｆを外したレンズ鏡胴を示す斜視図である。   4 is a perspective view showing a lens barrel in which the lid member 12, the printed circuit board 31, and the flexible printed circuit boards 32 and 32f are removed from the imaging device unit in FIG.

図５は、図４において光軸Ｏ方向の被写体側から見たレンズ鏡胴の正面図である。   FIG. 5 is a front view of the lens barrel viewed from the subject side in the direction of the optical axis O in FIG.

撮像装置１００内部のレンズ鏡胴は、単玉もしくは複数枚のレンズで構成されたレンズ群１１を内包する第１の鏡枠１７（以下、鏡枠１７とも称す）と、この鏡枠１７の外側で鏡枠１７を保持する第２の鏡枠１８（以下、鏡枠１８とも称す）が配置されている。   The lens barrel inside the imaging apparatus 100 includes a first lens frame 17 (hereinafter, also referred to as a lens frame 17) that includes a lens group 11 composed of a single lens or a plurality of lenses, and an outer side of the lens frame 17. The second lens frame 18 holding the lens frame 17 (hereinafter also referred to as the lens frame 18) is disposed.

鏡枠１７と鏡枠１８は、ネジ部１７ｎ及び１８ｎで螺合されており、鏡枠１８に対し鏡枠１７を回転させることで、鏡枠１７を鏡枠１８に対し光軸Ｏ方向に移動させることができるようになっている。なお、鏡枠１７と鏡枠１８は、ヘリコイドやその他の構成で光軸Ｏ方向に相対的に移動が可能になっていてもよい。   The lens frame 17 and the lens frame 18 are screwed together by screw parts 17n and 18n, and the lens frame 17 is moved in the direction of the optical axis O with respect to the lens frame 18 by rotating the lens frame 17 with respect to the lens frame 18. It can be made to. The lens frame 17 and the lens frame 18 may be relatively movable in the direction of the optical axis O in a helicoid or other configuration.

地板１３は光軸Ｏ方向から見て略四辺形に形成され、光軸Ｏを挟んで略対角の位置に、光軸Ｏと略平行にガイド軸１５が地板１３に植設され、ガイド軸１６が一体に形成されている。なお、ガイド軸１５も地板１３に一体で形成してもよいし、ガイド軸１６を植設してもよい。   The ground plane 13 is formed in a substantially quadrilateral shape when viewed from the optical axis O direction, and a guide shaft 15 is implanted in the ground plane 13 in a substantially diagonal position across the optical axis O so as to be substantially parallel to the optical axis O. 16 is integrally formed. In addition, the guide shaft 15 may be formed integrally with the base plate 13, or the guide shaft 16 may be implanted.

鏡枠１８には、ガイド軸１５が嵌合して貫通する筒状部１８ｐが一体的に形成されると共に、ガイド軸１６に係合するＵ字状の係合部１８ｕが形成されている。これにより、鏡枠１８はガイド軸１５、１６に沿って光軸方向に移動可能であり、この鏡枠１８と共に鏡枠１７及びレンズ群１１も光軸方向に移動可能となっている。また、この筒状部１８ｐは、付勢部材である圧縮コイルバネ１９によりガイド軸１５の軸方向へ付勢されている。本例では、レンズ群１１の後方に配置される撮像素子３４側に付勢されている。   The lens barrel 18 is integrally formed with a cylindrical portion 18p through which the guide shaft 15 is fitted and penetrated, and a U-shaped engaging portion 18u that engages with the guide shaft 16. As a result, the lens frame 18 can move in the optical axis direction along the guide shafts 15 and 16, and the lens frame 17 and the lens group 11 can also move in the optical axis direction together with the lens frame 18. The cylindrical portion 18p is biased in the axial direction of the guide shaft 15 by a compression coil spring 19 that is a biasing member. In this example, the lens group 11 is biased toward the image sensor 34 disposed behind the lens group 11.

また、鏡枠１８の側面には、突起部１８ｔが一体的に形成されている。一方、地板１３にはボス２０が形成され、ボス２０の図示しない穴にネジ２１が組み付けられている。突起部１８ｔは、このネジ２１の頭部に当接している。即ち、鏡枠１８は付勢部材である圧縮コイルバネ１９により撮像素子側へ付勢されているが、この地板１３に配置された当接部材であるネジ２１の頭部に突起部１８ｔが当接することにより、鏡枠１８の撮像素子３４側の位置が決められている。   Further, a projection 18 t is integrally formed on the side surface of the lens frame 18. On the other hand, a boss 20 is formed on the base plate 13, and a screw 21 is assembled in a hole (not shown) of the boss 20. The protrusion 18 t is in contact with the head of the screw 21. That is, the lens frame 18 is urged toward the image pickup element by a compression coil spring 19 that is an urging member, but the protrusion 18t abuts on the head of a screw 21 that is an abutting member disposed on the base plate 13. As a result, the position of the lens frame 18 on the image sensor 34 side is determined.

更に、地板１３には、一体的に２つの柱状部２２が形成されており、２つの柱状部２２はレンズ群１１の光軸Ｏと筒状部１８ｐの中心を結ぶ線を挟む位置に形成され、この２つの柱状部２２の上部で、紐状の形状記憶合金２３の両端が固定され、紐状の形状記憶合金２３はレンズ群１１の光軸Ｏと筒状部１８ｐの間で、鏡枠１８の撮像素子３４側の下部に当接して張られている。   Further, the base plate 13 is integrally formed with two columnar portions 22, and the two columnar portions 22 are formed at positions sandwiching a line connecting the optical axis O of the lens group 11 and the center of the cylindrical portion 18 p. Both ends of the string-like shape memory alloy 23 are fixed at the upper part of the two columnar parts 22, and the string-like shape memory alloy 23 is placed between the optical axis O of the lens group 11 and the cylindrical part 18p. 18 is in contact with the lower part of the image sensor 34 and is stretched.

このように、正面から見て略四辺形の地板１３の内側で、ガイド軸１５、１６を光軸Ｏを挟み略対角位置に配置し、紐状の形状記憶合金２３の両端の固定を、レンズ群の光軸Ｏと筒状部１８ｐの中心を結ぶ線を挟む位置に設けられた柱状部２２の上部で固定することにより、他の配置の場合に比べて正面面積を最も小さくすることができる。   As described above, the guide shafts 15 and 16 are arranged at substantially diagonal positions across the optical axis O inside the substantially quadrangular base plate 13 when viewed from the front, and both ends of the string-like shape memory alloy 23 are fixed. By fixing at the upper part of the columnar portion 22 provided at a position sandwiching a line connecting the optical axis O of the lens group and the center of the cylindrical portion 18p, the front area can be minimized as compared with other arrangements. it can.

図６は、紐状の形状記憶合金２３の張られている各部の関係を示した模式図である。   FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between each portion where the string-like shape memory alloy 23 is stretched.

同図に示すように、紐状の形状記憶合金２３は、地板１３に一体的に形成された２つの柱状部２２の上部に、その両端が固定されている。この固定部の双方から対称的に形状記憶合金２３は、柱状部２２の一部で角度を変えられた後、略中央部で鏡枠１８の下部に当接するよう張られている。   As shown in the figure, both ends of the string-like shape memory alloy 23 are fixed to the upper portions of two columnar portions 22 formed integrally with the main plate 13. Symmetrically, the shape memory alloy 23 is stretched so as to come into contact with the lower part of the lens frame 18 at a substantially central part after the angle is changed at a part of the columnar part 22 from both of the fixed parts.

また、形状記憶合金２３の両端部は、板部材２３ｋで挟み込まれて切断されており、この板部材２３ｋが柱状部２２の上部に固定されている。   Further, both end portions of the shape memory alloy 23 are sandwiched and cut by a plate member 23 k, and the plate member 23 k is fixed to the upper portion of the columnar portion 22.

このように張られた、形状記憶合金２３に、図２で示したフレキシブルプリント基板３２ｆから板部材２３ｋを経由して形状記憶合金２３に所定の電流を供給することにより、抵抗体である形状記憶合金２３は発熱して温度が上昇し、その全長を短縮する方向に変化、即ち収縮する。これにより鏡枠１８は、付勢部材である圧縮コイルバネ１９に抗して、ガイド軸１５及び１６に沿って光軸Ｏ方向に移動させられる。即ち、鏡枠１８と鏡枠１７により保持されているレンズ群１１は、光軸Ｏに沿って被写体方向に移動し、より近距離に焦点を合わせることができるようになる。   By supplying a predetermined current to the shape memory alloy 23 via the plate member 23k from the flexible printed board 32f shown in FIG. The alloy 23 generates heat and the temperature rises, and the alloy 23 changes, that is, contracts in a direction that shortens its overall length. Thereby, the lens frame 18 is moved in the direction of the optical axis O along the guide shafts 15 and 16 against the compression coil spring 19 which is an urging member. That is, the lens group 11 held by the lens frame 18 and the lens frame 17 moves in the direction of the subject along the optical axis O and can be focused at a closer distance.

（初期クリープ現象）
図７は、通電回数が１回目と１０回目の場合の歪み量εと温度Ｔとの関係を示す概念図である。同図は、線状の形状記憶合金に所定の負荷加重を加え、形状記憶合金の温度をＴ２→Ｔ１→Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）と変化させた場合を示している。縦軸の歪み量は、それぞれの回数目において、開始時点の温度Ｔ２のときの線長を基準としたときの該線長に対する伸び長さの割合を表している。 (Initial creep phenomenon)
FIG. 7 is a conceptual diagram showing the relationship between the strain amount ε and the temperature T when the number of energizations is the first time and the tenth time. This figure shows a case where a predetermined load is applied to the linear shape memory alloy and the temperature of the shape memory alloy is changed from T2 → T1 → T2 (T1 <T2). The amount of strain on the vertical axis represents the ratio of the elongation length to the line length when the temperature at the start time T2 is used as a reference at each number of times.

図からわかるように、１０回目の歪み量は、１回目の歪み量に対して小さくなっている。例えば、温度をＴ２→Ｔ１と下げたときにおける、１０回目の歪み量はε１であり、１回目の歪み量のε２に比べて小さくなっている。   As can be seen from the figure, the strain amount at the tenth time is smaller than the strain amount at the first time. For example, when the temperature is lowered from T2 to T1, the tenth strain amount is ε1, which is smaller than the first strain amount ε2.

図８は、歪み量と通電回数との関係を示す概念図である。同図は、線状の形状記憶合金に所定の負荷加重を加え、所定の通電電流を所定のオン時間、オフ時間で流した場合を示している。縦軸の歪み量は、１回目の通電オン時の線長を基準としたときの該線長に対する伸び長さの割合を表している。   FIG. 8 is a conceptual diagram showing the relationship between the amount of distortion and the number of energizations. This figure shows a case where a predetermined load is applied to a linear shape memory alloy and a predetermined energization current is allowed to flow for a predetermined on time and off time. The amount of distortion on the vertical axis represents the ratio of the extension length to the line length when the line length at the time of first energization on is used as a reference.

図からわかるように、通電回数が十数回程度までは通電オン時の歪み量が大きく変化している。   As can be seen from the figure, the amount of distortion at the time of energization change greatly until the number of times of energization is about ten times.

これらのことは、通電回数が十数回程度までは同じ電流を流しても歪み量が変わってしまうので、精度良い位置制御ができないことを意味している。   These mean that the amount of distortion changes even when the same current is applied until the number of energizations is about a dozen or so, so that accurate position control cannot be performed.

（駆動装置の制御）
図９は、本実施形態の駆動装置の制御ブロックを示す図である。制御部４０は、レンズ鏡胴移動量入力部４１から入力されるレンズ鏡胴移動量に基づき、電流供給回路４２を介して形状記憶合金２３に供給する電流を制御する。また、制御部４０内には、通電回数を逐次記憶するＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成される記憶部４０１が設けられている。 (Control of drive unit)
FIG. 9 is a diagram illustrating a control block of the drive device according to the present embodiment. The control unit 40 controls the current supplied to the shape memory alloy 23 via the current supply circuit 42 based on the lens barrel movement amount input from the lens barrel movement amount input unit 41. In addition, in the control unit 40, a storage unit 401 configured by a nonvolatile memory such as an EEPROM that sequentially stores the number of energizations is provided.

図１０は、本実施形態の駆動装置の制御ルーチンを示す図である。制御部４０は、まず、制御部４０内の記憶部４０１にエージング動作完了フラグがセットされているか否かを判断する（Ｓ１）。制御部４０は、エージング動作完了フラグがセットされていると判断すると（Ｓ１；Ｙｅｓ）、通常制御ルーチン（Ｓ３）にジャンプし、レンズ鏡胴移動量入力部４１から入力されるレンズ鏡胴移動量に基づき、電流供給回路４２を介して形状記憶合金２３に供給する電流を制御する。一方、制御部４０は、エージング動作完了フラグがセットされていないと判断すると（Ｓ１；Ｎｏ）、エージング制御ルーチン（Ｓ２）にジャンプする。   FIG. 10 is a diagram showing a control routine of the drive device of the present embodiment. First, the control unit 40 determines whether an aging operation completion flag is set in the storage unit 401 in the control unit 40 (S1). When determining that the aging operation completion flag is set (S1; Yes), the control unit 40 jumps to the normal control routine (S3), and the lens barrel movement amount input from the lens barrel movement amount input unit 41. Based on the above, the current supplied to the shape memory alloy 23 is controlled via the current supply circuit 42. On the other hand, when the control unit 40 determines that the aging operation completion flag is not set (S1; No), the control unit 40 jumps to the aging control routine (S2).

図１１は、エージング制御ルーチンを示す図である。まず、制御部４０は、初期設定として通電回数ｉ＝０をセットする（Ｓ２１）。次に、制御部４０は、電流供給回路４２を介して形状記憶合金２３に所定量の電流（例えば、８０ｍＡ）を所定時間（例えば、０．５秒）供給する（Ｓ２２）。次に、制御部４０は、電流供給回路４２を介して形状記憶合金２３に流れている電流の供給を所定時間（例えば、１．０秒）停止させる（Ｓ２３）。次に、制御部４０は、通電回数ｉを１回数カウントアップさせる（Ｓ２４）。次に、制御部４０は、通電回数ｉが所定回数に到達したか否かを判断する（Ｓ２５）。制御部４０は、通電回数ｉが所定回数に到達したと判断すると（Ｓ２５；Ｙｅｓ）、エージング動作完了フラグを記憶部４０１にセットし（Ｓ２６）、ルーチンを終了する。制御部４０は、通電回数ｉがまだ所定回数に到達していないと判断すると（Ｓ２５；Ｎｏ）、Ｓ２２に戻り、通電回数ｉが所定回数に到達するまでＳ２２〜Ｓ２５のステップを繰り返す。   FIG. 11 is a diagram showing an aging control routine. First, the control unit 40 sets the energization count i = 0 as an initial setting (S21). Next, the control unit 40 supplies a predetermined amount of current (for example, 80 mA) to the shape memory alloy 23 through the current supply circuit 42 for a predetermined time (for example, 0.5 seconds) (S22). Next, the control unit 40 stops the supply of the current flowing through the shape memory alloy 23 via the current supply circuit 42 for a predetermined time (for example, 1.0 second) (S23). Next, the control unit 40 increments the energization count i by one count (S24). Next, the control unit 40 determines whether or not the energization count i has reached a predetermined count (S25). When determining that the energization count i has reached the predetermined count (S25; Yes), the control unit 40 sets an aging operation completion flag in the storage unit 401 (S26), and ends the routine. When determining that the energization count i has not yet reached the predetermined count (S25; No), the control unit 40 returns to S22 and repeats the steps S22 to S25 until the energization count i reaches the predetermined count.

なお、所定回数は、歪み量が安定する回数に適宜設定すればよい。本発明の目的が達成される範囲であれば、所定回数の上限に制限はない。   Note that the predetermined number of times may be appropriately set to the number of times that the distortion amount is stabilized. The upper limit of the predetermined number of times is not limited as long as the object of the present invention is achieved.

このように、所定回数の通電オン、通電オフを繰り返してエージングを行うことにより、図８にみられるように、通電電流に対して歪み量が安定するようになる。そうすれば、その後の通常制御において、レンズ鏡胴移動量に基づいて形状記憶合金に流す電流量を定めることにより、精度良い位置制御を行うことが可能となる。   In this way, by performing aging by repeating energization on and off a predetermined number of times, the distortion amount is stabilized with respect to the energization current as seen in FIG. Then, in the subsequent normal control, it is possible to perform accurate position control by determining the amount of current that flows through the shape memory alloy based on the movement amount of the lens barrel.

従って、本発明においては、特許文献１のように被駆動体の位置を検知する検知手段を必要とせずに、低コスト小サイズで精度良い位置制御を行うことが可能となる。   Therefore, in the present invention, it is possible to perform accurate position control at a low cost and a small size without the need for detecting means for detecting the position of the driven body as in Patent Document 1.

本実施形態においては、形状記憶合金に電流を流すことにより発生するジュール熱により形状記憶合金の加熱、非加熱を所定回数繰り返し行ったが、外部より加熱、非加熱を繰り返して行ってもよい。   In the present embodiment, heating and non-heating of the shape memory alloy are repeated a predetermined number of times by Joule heat generated by passing a current through the shape memory alloy. However, heating and non-heating may be repeated from the outside.

本実施形態においては、撮像装置ユニットの組み立て完了後に形状記憶合金２３に対してエージング処理を行ったが、形状記憶合金のエージング処理の時機は、例えば外部からの加熱により、両端部に板部材２３ｋを取り付ける前、柱状部２２に取り付ける前、圧縮コイルバネ１９で付勢する前、等いずれであってもよい。特に、形状記憶合金に応力を加えた状態、加えない状態のどちらの状態であってもよい。   In this embodiment, the aging process is performed on the shape memory alloy 23 after the assembly of the imaging device unit is completed, but the timing of the aging process of the shape memory alloy is, for example, the plate members 23k on both ends by heating from the outside. Before attaching to the columnar part 22, before energizing with the compression coil spring 19, and so on. In particular, it may be in either a state where stress is applied to the shape memory alloy or a state where stress is not applied.

本実施形態に係る駆動装置を有する携帯電話機の外観図である。It is an external view of a mobile phone having a drive device according to the present embodiment. 本実施形態に係る撮像装置ユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the imaging device unit which concerns on this embodiment. 図２における撮像装置ユニットをＦ−Ｆ線で切断したときの内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an internal structure when the imaging device unit in FIG. 2 is cut | disconnected by the FF line. 図２における撮像装置ユニット内のレンズ鏡胴を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lens barrel in the imaging device unit in FIG. 図４において光軸Ｏ方向の被写体側から見たレンズ鏡胴の正面図である。FIG. 5 is a front view of the lens barrel viewed from the subject side in the direction of the optical axis O in FIG. 4. 紐状の形状記憶合金の張られている各部の関係を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the relationship of each part by which the string-like shape memory alloy is stretched. 通電回数が１回目と１０回目の場合の歪み量と温度との関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between distortion amount and temperature in the case of the energization frequency | count 1st time and 10th time. 歪み量と通電回数との関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between distortion amount and the energization frequency. 本実施形態の駆動装置の制御ブロックを示す図である。It is a figure which shows the control block of the drive device of this embodiment. 本実施形態の駆動装置の制御ルーチンを示す図である。It is a figure which shows the control routine of the drive device of this embodiment. エージング制御ルーチンを示す図である。It is a figure which shows an aging control routine.

符号の説明Explanation of symbols

１１ レンズ群
１５、１６ ガイド軸
１７ 第１の鏡枠
１８ 第２の鏡枠（被駆動体）
１９ 圧縮コイルバネ
２２ 柱状部
２３ 形状記憶合金
３２ｆ フレキシブルプリント基板
３４ 撮像素子
４０ 制御部
４０１ 記憶部
４２ 電流供給回路（加熱部） 11 Lens group 15, 16 Guide shaft 17 First lens frame 18 Second lens frame (driven body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Compression coil spring 22 Columnar part 23 Shape memory alloy 32f Flexible printed circuit board 34 Image pick-up element 40 Control part 401 Memory | storage part 42 Current supply circuit (heating part)

Claims (6)

被駆動体と、該被駆動体に接続された形状記憶合金と、該形状記憶合金を加熱する加熱部と、該加熱部を制御して前記被駆動体の駆動を制御する制御部と、を有する形状記憶合金を用いた駆動装置において、
前記制御部は、前記形状記憶合金の最初使用時のエージング処理として、前記加熱部を制御して加熱及び非加熱を所定回数以上繰り返させることを特徴とする形状記憶合金を用いた駆動装置。 A driven body, a shape memory alloy connected to the driven body, a heating unit that heats the shape memory alloy, and a control unit that controls the heating unit to control the driving of the driven body. In the drive device using the shape memory alloy having,
The drive unit using a shape memory alloy, wherein the control unit controls the heating unit to repeat heating and non-heating for a predetermined number of times or more as an aging process at the first use of the shape memory alloy. 前記加熱部は、前記形状記憶合金に電流を流すことにより加熱することを特徴とする請求項１に記載の形状記憶合金を用いた駆動装置。 The driving device using a shape memory alloy according to claim 1, wherein the heating unit heats the shape memory alloy by passing a current through the shape memory alloy. 被駆動体と、該被駆動体に接続された形状記憶合金と、該形状記憶合金を加熱する加熱部と、該加熱部を制御して前記被駆動体の駆動を制御する制御部と、を有する形状記憶合金を用いた駆動装置において、
前記形状記憶合金は、予め加熱及び非加熱が所定回数以上繰り返されたエージング処理が施されていることを特徴とする形状記憶合金を用いた駆動装置。 A driven body, a shape memory alloy connected to the driven body, a heating unit that heats the shape memory alloy, and a control unit that controls the heating unit to control the driving of the driven body. In the drive device using the shape memory alloy having,
The drive device using the shape memory alloy, wherein the shape memory alloy is subjected to an aging process in which heating and non-heating are repeated a predetermined number of times or more in advance. 前記加熱は、形状記憶合金に電流を流すことにより行われることを特徴とする請求項３に記載の形状記憶合金を用いた駆動装置。 The driving apparatus using a shape memory alloy according to claim 3, wherein the heating is performed by passing a current through the shape memory alloy. 被駆動体と、該被駆動体に接続された形状記憶合金と、該形状記憶合金を加熱する加熱部と、該加熱部を制御して前記被駆動体の駆動を制御する制御部と、を有する駆動装置に用いられる形状記憶合金の製造方法において、
形状記憶合金に加熱及び非加熱を所定回数以上繰り返すエージング処理工程を有することを特徴とする駆動装置に用いられる形状記憶合金の製造方法。 A driven body, a shape memory alloy connected to the driven body, a heating unit that heats the shape memory alloy, and a control unit that controls the heating unit to control the driving of the driven body. In the manufacturing method of the shape memory alloy used for the drive device having,
A method for producing a shape memory alloy for use in a driving device, comprising an aging treatment step in which heating and non-heating of a shape memory alloy are repeated a predetermined number of times or more. 前記加熱は、形状記憶合金に電流を流すことにより行われることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置に用いられる形状記憶合金の製造方法。 The method of manufacturing a shape memory alloy used in the driving device according to claim 5, wherein the heating is performed by passing a current through the shape memory alloy.
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