JP2008286011A - 駆動装置、レンズ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定応力でオーステナイト変態開始点からオーステナイト変態終了点までの温度範囲における温度変態感度がそれ以外の温度範囲での温度変態感度より高く、且つマルテンサイト変態開始点からマルテンサイト変態終了点までの温度範囲における温度変態感度がそれ以外の温度範囲での温度変態感度より高い特性を有する形状記憶合金を備え、形状記憶合金を、温度変態感度の高い温度範囲のみで動作させる。
【選択図】図2
Description
前記形状記憶合金を、温度変態感度の高い温度範囲のみで動作させることを特徴とする駆動装置。
作動応力でのマルテンサイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が使用温度範囲の中間での歪率に相当する応力以下、
オーステナイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が使用温度範囲の中間での歪率に相当する応力以上、
に設定することを特徴とする前記1に記載の駆動装置。
前記形状記憶合金の変形によって移動される被駆動体と、
前記被駆動体が前記形状記憶合金の変形方向の所定の位置を越えて移動されないように前記被駆動体の位置を規制する規制部と、
前記被駆動体を前記規制部の方向に付勢するとともに移動時に前記形状記憶合金に応力を与える付勢部材と、を有し、
前記被駆動部が前記付勢部材によって前記規制部に当接されているとき、
前記形状記憶合金の応力を、
前記被駆動体の移動開始時の負荷に対する応力でのマルテンサイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が使用温度範囲の中間での歪率に相当する応力以下、
オーステナイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が使用温度範囲の中間での歪率に相当する応力以上、
に設定することを特徴とする駆動装置。
前記被駆動体の移動開始時における前記形状記憶合金の応力を、
200MPa以上、400MPa以下、
前記被駆動体の移動開始前における前記形状記憶合金の応力を、
50MPa以上、前記移動開始時の応力の半分以下、
に設定することを特徴とする前記3に記載の駆動装置。
前記形状記憶合金の変形によって移動されるレンズと、を有するレンズ駆動装置において、
前記レンズが前記形状記憶合金の変形方向の所定の位置を越えて移動されないように前記レンズの位置を規制する規制部と、
前記レンズを前記規制部の方向に付勢するとともに移動時に前記形状記憶合金に応力を与える付勢部材と、を有し、
前記形状記憶合金は、通電制御により変形するものであって、
前記形状記憶合金が非通電状態にあり、前記付勢部材によって前記規制部に当接されているとき、
前記形状記憶合金の応力を、
前記付勢部材による付勢力の負荷に対する応力でのマルテンサイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が25℃近傍での歪率に相当する応力以下、
オーステナイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が25℃近傍での歪率に相当する応力以上、
に設定することを特徴とするレンズ駆動装置。
前記形状記憶合金の非通電状態おける前記付勢部材による付勢力の負荷に対する応力を、
200MPa以上、400MPa以下、
前記形状記憶合金の前記付勢部材による負荷の掛かる前の応力を、
50MPa以上、100MPa以下、
に設定することを特徴とする前記5に記載のレンズ駆動装置。
最初に、実施形態1による駆動装置の要部構成を図1を用いて説明する。図1は、実施形態1による駆動装置10の要部構成を示す模式図である。
実施形態1の変形例による駆動装置の要部構成を図4に示す。図4は、実施形態1の変形例による駆動装置10の要部構成を示す模式図である。
実施形態2によるレンズ駆動装置の要部構成を図5を用いて説明する。図5は、実施形態2によるレンズ駆動装置1の要部構成を示す模式図である。
σ=C3・F (式1)
ε=C4・σ/E(T) (式2)
SMA102のストロークは、駆動応力が大きいほど大きくなるが許容応力に近づけば一定値に漸近してくる。SMA102がTi、Ni、Cuからなる合金の場合は、繰返し耐久まで考慮した許容応力σmaxが400MPaであり、200MPa〜400MPaを駆動応力に設定するのが望ましい。また、このときのAs点、Mf点の歪は温度上昇前の100MPa〜200MPa相当に匹敵し、初期設定応力をこれ以下に設定すると、常温(25℃)から高温(例えば、60℃)に温度が上昇してもレンズ110は、オーバー無限位置であるストッパー104から離れることはない。但し、50MPa未満では、設定の困難さや、記憶長さまでのストローク(200MPaの約1/2)が確保できないこと、また、反応速度の低下等から焦点調節装置にとって好ましくない。
実施形態2の変形例1によるレンズ駆動装置1の要部構成を図6に示す。図6は、実施形態2の変形例1によるレンズ駆動装置1の要部構成を示す模式図である。
実施形態2の変形例2によるレンズ駆動装置1の要部構成を図7に示す。図7は、実施形態2の変形例2によるレンズ駆動装置1の要部構成を示す模式図である。
τ=C1・W (式3)
λ=C2・τ/G(T) (式4)
(式3)、(式4)と、前述の直線記憶された形状記憶合金線の場合の応力σ、伸びε、発生力F、及び温度関数である縦弾性係数E(T)の関係を示す(式1)、(式2)を比較すると分かるように、双方は略等価である。したがって、SMA102として形状記憶合金コイルバネを用いた場合のSMA102の状態変化の態様は、実施形態1において、図2、図3に示した態様と略同様の態様を示す。これにより、実施形態1の場合と同様の効果を得ることができる。
10 駆動装置
101 被駆動体
102 SMA
103 バイアスバネ(圧縮コイルバネ、板バネ)
104 ストッパー
105 固定部材
106 移動ガイド
108 パンタ部
109 駆動アーム
110 レンズ
111 レンズ鏡筒
Claims (6)
- 所定応力でオーステナイト変態開始点からオーステナイト変態終了点までの温度範囲における温度変態感度がそれ以外の温度範囲での温度変態感度より高く、且つマルテンサイト変態開始点からマルテンサイト変態終了点までの温度範囲における温度変態感度がそれ以外の温度範囲での温度変態感度より高い特性を有する形状記憶合金を備え、
前記形状記憶合金を、温度変態感度の高い温度範囲のみで動作させることを特徴とする駆動装置。 - 前記形状記憶合金の応力を、
作動応力でのマルテンサイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が使用温度範囲の中間での歪率に相当する応力以下、
オーステナイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が使用温度範囲の中間での歪率に相当する応力以上、
に設定することを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 形状記憶合金と、
前記形状記憶合金の変形によって移動される被駆動体と、
前記被駆動体が前記形状記憶合金の変形方向の所定の位置を越えて移動されないように前記被駆動体の位置を規制する規制部と、
前記被駆動体を前記規制部の方向に付勢するとともに移動時に前記形状記憶合金に応力を与える付勢部材と、を有し、
前記被駆動部が前記付勢部材によって前記規制部に当接されているとき、
前記形状記憶合金の応力を、
前記被駆動体の移動開始時の負荷に対する応力でのマルテンサイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が使用温度範囲の中間での歪率に相当する応力以下、
オーステナイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が使用温度範囲の中間での歪率に相当する応力以上、
に設定することを特徴とする駆動装置。 - 前記形状記憶合金は、紐状に形成され、すくなくともチタンおよびニッケルからなる合金であって、
前記被駆動体の移動開始時における前記形状記憶合金の応力を、
200MPa以上、400MPa以下、
前記被駆動体の移動開始前における前記形状記憶合金の応力を、
50MPa以上、前記移動開始時の応力の半分以下、
に設定することを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。 - 形状記憶合金と、
前記形状記憶合金の変形によって移動されるレンズと、を有するレンズ駆動装置において、
前記レンズが前記形状記憶合金の変形方向の所定の位置を越えて移動されないように前記レンズの位置を規制する規制部と、
前記レンズを前記規制部の方向に付勢するとともに移動時に前記形状記憶合金に応力を与える付勢部材と、を有し、
前記形状記憶合金は、通電制御により変形するものであって、
前記形状記憶合金が非通電状態にあり、前記付勢部材によって前記規制部に当接されているとき、
前記形状記憶合金の応力を、
前記付勢部材による付勢力の負荷に対する応力でのマルテンサイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が25℃近傍での歪率に相当する応力以下、
オーステナイト変態終了点における前記形状記憶合金の歪率が25℃近傍での歪率に相当する応力以上、
に設定することを特徴とするレンズ駆動装置。 - 前記形状記憶合金は、紐状に形成され、すくなくともチタンおよびニッケルからなる合金であって、
前記形状記憶合金の非通電状態おける前記付勢部材による付勢力の負荷に対する応力を、
200MPa以上、400MPa以下、
前記形状記憶合金の前記付勢部材による負荷の掛かる前の応力を、
50MPa以上、100MPa以下、
に設定することを特徴とする請求項5に記載のレンズ駆動装置。
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