JP2009122605A - 形状記憶合金を用いた駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化を可能とすると共に、チルトの発生も抑制して、レンズ等の小型の被駆動体を安定して直進移動可能とする形状記憶合金を用いた駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズ２とホルダ３からなるレンズ部とスリーブ６と回転規制ガイド部９とを備えるレンズユニットと、スライドガイド軸４と、前記回転規制ガイド部９の回転を規制する振れ止め部５とを備え、形状記憶合金ワイヤ８を介して光軸方向にスライドする駆動力を得る駆動装置１であって、前記形状記憶合金ワイヤを前記スリーブの外側に設ける懸架部（突起部１１）と、固定部に設ける固定端子部１０間に架設すると共に、前記固定端子部１０を、前記スライド方向の前方で且つ、前記懸架部から他端側の回転規制ガイド部方向に変位した位置に設け、前記形状記憶合金ワイヤが収縮する際に発揮する駆動張力の付勢方向を、光軸から所定角度傾斜させる構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型の機械要素を駆動する駆動装置に関し、特に、光学装置のレンズを光軸方向に移動するのに好適な形状記憶合金を用いた駆動装置に関する。

従来、光ピックアップ用光学系における球面収差補正やカメラの撮影光学系におけるピント調整を目的として、光学系の一部を可動とし、アクチュエータにより駆動することが行われている。また、この駆動手段としては、従来、回転モータと減速機構と方向変換機構等を組み合わせた例や、リニアモータで直動する例などが知られている。

また、昨今の携帯カメラなどに代表される超小型レンズユニットにおいては、前述した回転モータと減速機構などを用いた機構では、要素が多くまたサイズも大きなものとなる。さらに、超音波モータなどを用いたリアモータによる駆動機構においては、光軸の投影面積方向の大きさは小さくできるが、光軸方向には所定大きさが必要となり小さくできない構成となっている。

また、これらの駆動装置は、出力エネルギ密度が小さく、装置の大きさが小さくなればそれだけ出力が小さくなってしまうので、レンズ駆動装置の小型化については明らかな限界が生じていた。

そのために、小型でもエネルギ密度が大きいことが知られている形状記憶合金を用いるアクチュエータの開発が進められている。また、紐状の形状記憶合金（形状記憶合金ワイヤ）を用いて全長の数％（例えば３〜５％）の長さ変動を利用したリニア駆動装置を構成することができる。

形状記憶合金ワイヤの両端部間に通電すると、発熱するジュール熱により加熱され、所定温度に達すると記憶長さまで収縮する（加熱収縮過程）。一方、この高温状態から通電を遮断すると、放熱により所定温度以下に冷却されて形状記憶状態から開放され、別に設けるバイアススプリング等の弾性力により伸長する（冷却伸長過程）。

上記した形状記憶合金ワイヤの加熱収縮過程と冷却伸長過程を利用することで、レンズユニットを光軸方向に移動することができる。また、光軸方向に直進移動するために、移動方向に延在するスライドガイド軸に沿って移動する構成が一般に用いられている。

しかし、スライドガイド軸に沿ってレンズユニットを駆動する方式においては、スライドガイド軸と該ガイド軸が挿通するスリーブとの嵌め込み隙間（クリアランス）に起因する傾き（チルト）が生じる。

さらに、スライドガイド軸を介してレンズユニットを往復移動する際に、往きと戻りとで、そのチルト方向が反転してしまう場合がある。また、レンズを移動する際にはその停止位置の位置ずれも問題となるので、収差補正のためにレンズ間隔を可変する機構を有する光ピックアップ装置の球面収差補正方法において、往復移動の位置ずれとチルトとを補正するように駆動モータの回転数を制御するとした収差補正方法が既に公開されている（例えば、特許文献１参照）。

また、形状記憶合金により応答性のよい駆動機構を形成するには、駆動系の摩擦を極力低減することが好ましく、低摩擦でレンズの直進移動を可能とするガイド機構を組み合わせることが肝要とされている。そのために、低摩擦で直進移動を可能とするガイド機構として知られている、一対の向かい合わせの平行板ばねからなる平行リンク機構と形状記憶合金を用いてレンズなどを移動するアクチュエータ装置（駆動装置）が既に公開されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−３３５０２２号公報 特開２００２−１３０１１４号公報

スライドガイド軸に沿ってスリーブを摺動して往復移動するレンズ駆動装置においては、スリーブ長さを長くすることで、そのチルト量を小さくすることができる。しかし、スリーブ長さが長いと、装置が大きくなってしまい、装置の小型化にとっては不利となる。また、スリーブ長さを短くすると、クリアランス量に対するチルト量が大きくなるので、クリアランス精度を上げないと所望のチルト量に抑えることができなくなってしまう。

このように、小型化を求めると精度を向上させる必要が生じ、小型化と精度との両立を図ることは困難となる。また、駆動モータの回転数を制御することで、位置ずれとチルトを補正する方法では、制御が複雑となってしまい、制御時間の長くなるという問題が生じる。

一対の平行板ばねからなる平行リンク機構では、被駆動体（例えば、レンズユニット）が姿勢を保持したまま平行に移動するためには、板ばねはその長さ方向で二度変曲する必要がある（弦の２次モードと称する）。しかし、変位のため蓄積されるエネルギは変曲が一つ（弦の１次モードと称する）のほうが小さいため平行板ばねはなるべくこの形状になろうとする。そのために、特に片持ち状態の平行板ばねでは、チルトを抑制することは困難である。

特許文献２に記載のアクチュエータ装置においても、片持ち状態の平行板ばねを用いており、形状記憶合金ワイヤを加熱して収縮させた際に、平行板ばねが弦の１次モードを生じて撓む場合があり、チルトが生じてレンズユニットの安定した直進移動を維持することは困難である。

また、一般に、全長に対する伸縮量が数％である形状記憶合金ワイヤを用いて所要の移動量を得るためには、形状記憶合金ワイヤを移動方向に対して傾けて配置する方法が考えられる。しかし、形状記憶合金ワイヤを所定角度斜めに配置して収縮させると、移動方向とは直交する方向にも分力が作用し、この分力により板ばねが撓んでしまい、チルト量が変化する問題を生じる。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、装置の小型化を可能とすると共に、チルトの発生も抑制して、レンズ等の小型の被駆動体を安定して直進移動可能とする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する。

上記目的を達成するために本発明は、レンズと該レンズを保持するホルダからなるレンズ部と、該レンズ部の一側部に設けるスリーブと他側部に設ける回転規制ガイド部とを備えるレンズユニットと、前記スリーブを貫通し軸端が固定部に固着され前記レンズユニットを光軸方向にスライド移動自在に支持するスライドガイド軸と、前記回転規制ガイド部に係合して前記レンズユニットの光軸回りの回転を規制する振れ止め部とを備え、固定部と前記レンズユニット間に架設する形状記憶合金ワイヤを介して、スライドさせる駆動力を得る駆動装置であって、前記形状記憶合金ワイヤを、前記スリーブの外側に設ける懸架部と、固定部に設ける固定端子部間に架設すると共に、前記固定端子部を、前記スライド方向の前方で且つ、前記懸架部から他端側の回転規制ガイド部方向に変位した位置に設けて、前記形状記憶合金ワイヤが前記スライドガイド軸を斜めに横切るように設け、前記形状記憶合金ワイヤが収縮する際に発揮する駆動張力の付勢方向を、光軸から所定角度傾斜した方向としたことを特徴としている。

上記の構成であれば、レンズユニットを光軸方向に駆動する形状記憶合金ワイヤの収縮力を、スリーブをスライドガイド軸に押し当てる押圧力として利用することができ、チルトを抑制してレンズユニットの直進移動を可能とし、光学性能が安定する駆動装置を得ることができる。

また本発明は上記構成の駆動装置において、前記形状記憶合金ワイヤの中間部を前記懸架部に掛け渡して、折り返される前記形状記憶合金ワイヤの両端をそれぞれ別の二個の固定端子部に固定すると共に、前記二個の固定端子部を、それぞれ前記懸架部から略等しい距離に設けたことを特徴としている。

上記の構成であれば、懸架部に掛け渡されて収縮する形状記憶合金ワイヤの左右の張力がバランスして、レンズユニットの直進移動を安定して行うと共に、滑りの発生を防止することができる。

また本発明は、前記スライドガイド軸に、前記レンズユニットを前記駆動張力とは逆方向に付勢するばね部材を装着した構成とすることができる。

上記の構成であれば、形状記憶合金ワイヤを常に緊張した状態とするので、ワイヤの伸縮によりレンズユニットを駆動する際に、このワイヤ張力が略一定の状態で、且つ、スリーブをスライドガイド軸に押し当てた状態を維持してレンズユニットを駆動することができ、光学性能を安定さすことができる。

さらに本発明は、前記スリーブのスライド方向の長さと前記懸架部の配設位置を、前記レンズユニットが前記形状記憶合金ワイヤが収縮してスライドする際に、前記スリーブのスライド方向の前後の端部がスライドガイド軸の同一側部に同時に当接する程度の長さと配設位置としたことを特徴としている。この構成であれば、スリーブ内面がスライドガイド軸に平行に当接するので、チルトの発生を完全に防止することができる。また、光軸方向の往復移動の際に、チルトが反転することもない。

本発明によれば、形状記憶合金ワイヤを収縮して駆動力を得る際に、駆動張力の付勢方向を、光軸から所定角度傾斜させて、レンズユニットが備えるスリーブをスライドガイド軸に押し当てる押圧力を発揮しながら駆動することで、チルトの変化がなく、レンズユニットの安定した直進移動を可能として光学性能が安定する形状記憶合金を用いた駆動装置を得ることができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る形状記憶合金を用いた駆動装置の実施形態の一例を示す平面図であり、図２の（ａ）にその正面図を示し、（ｂ）にその側面図を示す。図３は、形状記憶合金ワイヤの変位を説明する模式図であり、図４は、スリーブとスライドガイド軸に作用する力を説明する模式図である。

まず、図１および図２より、本実施形態に係る形状記憶合金を用いた駆動装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、形状記憶合金を用いた駆動装置１は、レンズ２と該レンズを保持するホルダ３からなるレンズ部と、該レンズ部の光軸とは直交する方向の一側部に設けるスリーブ６と、他側部に設ける回転規制ガイド部９とを有し、光軸ＯＬ方向に移動自在とされるレンズユニットを備えている。

また、前記スリーブ６を貫通し軸端が固定部に固着され前記レンズユニットを光軸方向にスライド移動自在に支持するスライドガイド軸４と、前記回転規制ガイド部９に係合して前記レンズユニットの光軸回りの回転を規制する振れ止め部５とを備えている。さらに、固定部と前記レンズユニット間に架設する形状記憶合金ワイヤ８を介して、スライドさせる駆動力を得る駆動装置とされている。

形状記憶合金ワイヤ８として、固定部と前記レンズユニット間に架設する一本の形状記憶合金ワイヤを使用することも可能であるが、前記形状記憶合金ワイヤ８の中間部をレンズユニット部に巻回して掛け渡して、折り返される形状記憶合金ワイヤ８の両端をそれぞれ別の二個の固定端子部に固定することで、設置する空間を有効に使えると共に、懸架する形状記憶合金ワイヤ８の長さを長くすることができ、変位量を大きくできるので好適となる。そのために、前記スリーブ６の外側に設ける懸架部に、その中間部を懸架して掛け渡される形状記憶合金ワイヤ８を介して、レンズユニットを光軸方向にスライドする構成としている。また、前記懸架部として本実施の形態においては、前記スリーブ６の外側に突出して設ける突起部１１を用いる構成とした。

形状記憶合金ワイヤ８の両端は固定部に設けられる固定端子部１０に固定されるが、本実施の形態においては、その固定端子部１０の配設位置を、前記形状記憶合金ワイヤ８が収縮して移動するスライド方向の前方で且つ、前記突起部１１から他端側の回転規制ガイド部９方向に変位した位置とした。

そのために、形状記憶合金ワイヤ８は、スリーブ６やスライドガイド軸４を斜めに横切るように架設されることになって、前記形状記憶合金ワイヤ８が収縮する際に発現される駆動張力の付勢方向が、スライド方向である光軸ＯＬから所定角度θ１傾斜した方向とされ、スリーブ６の内壁をスライドガイド軸４に押し付ける力が作用する。

また、図２（ａ）に示すように、回転規制ガイド部９は、軸状の振れ止め部５を挟む第一ガイド片９ａと第二ガイド片９ｂを備える構成とされており、レンズユニットがスライドガイド軸４回りに回転しないように規制している。しかし、この回転規制ガイド部９はその他の形状、例えば、固定部にレール状のガイド部材を設け、このレール状のガイド部材に係合する係合部材を有する形状としてもよく、特にその形状を限定するものではない。

スライドガイド軸４と振れ止め部５とは、共に光軸ＯＬと平行に配設されていて、レンズユニットがスライドガイド軸４と振れ止め部５に沿ってスライド移動することで、光軸ＯＬ方向に直進移動するように設定されている。

前記振れ止め部５とそれぞれのガイド片９ａ、９ｂとの間にはクリアランスが設けられていて、レンズユニットの直進移動が振れ止め部によって阻害されない構成とされている。そのために、このクリアランスに起因する光軸の振れを低減するために、レンズユニットのそれぞれ両端に、スリーブ６と回転規制ガイド部９とを離間して設け、スライドガイド軸４と振れ止め部５との離間距離を長くしている。

この構成であれば、スライドガイド軸４とスリーブ６との間のクリアランスと、振れ止め部５と回転規制ガイド９との間のクリアランスに起因するガタツキや振れを最小限に抑制可能となり好適である。

突起部１１にその中間部が懸架される形状記憶合金ワイヤ８は、その両端を、固定部に装着される固定端子部１０、１０にそれぞれ固定されている。また、突起部１１からスリーブ６の外周面に沿って所定角度傾斜して懸架されているので、懸架部となる前記突起部１１両側の前記形状記憶合金ワイヤ８は、図に示すように角度θ３開いたＶ字状に配設される。

そのために、この状態で懸架されている前記形状記憶合金ワイヤ８が収縮すると、スリーブ６を光軸ＯＬと平行に直進移動すると同時に、光軸ＯＬに向かう方向に付勢する押圧力Ｆ１が作用する。つまり、スリーブ６の内面をスライドガイド軸４に押し付けながらレンズユニットを直進移動する構成となる。

また、図１および図２（ｂ）に示すように、スライドガイド軸４にばね部材７（バイアススプリング）を装着して、スリーブ６を、前記形状記憶合金ワイヤ８の収縮時にレンズユニットを駆動する駆動張力とは逆方向に付勢する構成とした。この構成であれば、形状記憶合金ワイヤ８のばね力とばね部材７のばね力とが釣り合ってバランスした状態でレンズユニットを駆動することができる。

そのために、形状記憶合金ワイヤ８の伸縮によりレンズユニットを駆動する際に、このワイヤ張力が略一定の状態で、且つ、スリーブ６をスライドガイド軸４に押し当てた状態を維持してレンズユニットを駆動することができ、光学性能を安定さすことができる。

また、二個の固定端子部１０、１０を、それぞれ突起部１１から略等しい距離に設けた構成とすることで、前記突起部１１に巻回して収縮する形状記憶合金ワイヤ８の左右の張力がバランスされて、滑りの発生を防止することができ、さらに光学性能が安定する。

形状記憶合金ワイヤ８が巻回するように懸架される突起部１１は、耐熱性と耐摩耗性を有すると共に円弧状の懸架部を有する硬質部材製とすることが好ましい。この構成であれば、伸縮する形状記憶合金ワイヤ８によって懸架部が磨耗され難く、形状記憶合金ワイヤの切断も生じ難くなって、長寿命の駆動装置となるからである。

ばね部材７として、例えば、スライドガイド軸４と同軸上に装着されるコイルスプリングを用いることができる。ただし、前記ばね部材７は、コイルスプリングに限定されず、これ以外のばね部材でもよく、スライドガイド軸４と同軸上に設ける必要もない。ただし、このようにスライドガイド軸４と同軸上に配置するコイルスプリングを用いると、スプリング装着用の新たなスペースやガイド部材を設ける必要がないので好適である。

本実施の形態では、形状記憶合金ワイヤ８として、ニッケル・チタンを主成分とする形状記憶合金を用いている。また、ニッケル・チタン製の形状記憶合金ワイヤであれば、高強力なものが開発されていて、例えば、線径が０．０４ｍｍで約１３ｇｆの張力を有するものがある。光ピックアップの光学系に用いられている樹脂製のレンズが通常０．５ｇにも満たないことを考えると、ワイヤ１本で十分な駆動力を発揮可能となり、磁石やコイルを要する電磁式のアクチュエータと比較して、部品が少なく、低コスト化、小型化に適した素材、方法となる。

次に、図３に示す模式図より、形状記憶合金ワイヤ８の収縮と被駆動体１１Ａの変位について説明する。角度θ４で屈曲した状態の形状記憶合金ワイヤ８Ａが、両端の固定端子部１０Ａ、１０Ａから通電されて短縮し、破線に示す形状記憶合金ワイヤ８Ｂまで変位した場合を考える。このときに、形状記憶合金ワイヤの一辺の短縮長さＬ１のときに、屈曲部に位置する被駆動体１１Ａは、距離Ｌ２だけ移動した位置の被駆動体１１Ｂとなる。

この形状記憶合金ワイヤの短縮長さＬ１と被駆動体の移動量Ｌ２との比が拡大率であって、この拡大率は上記の角度θ４により求めることができる。例えば、θ４が９０°の場合は、三角法により前記拡大率は１．４倍となることが明らかである。また、θ４が１２０°の場合は２倍となる。

上記したように、形状記憶合金ワイヤ８を、その中間部を被駆動体１１Ａに懸架して、Ｖ字状に屈曲させて掛け渡すと、その屈曲角度に応じた所定の拡大率で、被駆動体１１Ａを変位させることができる。このときに、形状記憶合金ワイヤ８を被駆動体１１Ａを巻回するように掛けても、接着剤等により被駆動体１１Ａに固着するようにしてもよい。また、被駆動体１１Ａに切り込み部を設けて引っ掛けるようにしてもよい。ただし、いずれの場合であっても、前述したように滑らかに当接させるためには、円弧状の懸架部を介して当接させておくことが好ましい。

形状記憶合金ワイヤ８の両端は、薄板状の素材を折り曲げて、その間に挿入して、加圧固定した固定端子部とされている。この端子部に電源回路を接続して、所定の駆動電流を供給する通電制御を行い、形状記憶合金ワイヤ８の収縮操作を行う。

次に、図４によりスリーブとスライドガイド軸に作用する力を説明する。スリーブ６には前述したばね部材からの付勢力Ｇが図中の矢印方向に作用している。このとき、形状記憶合金ワイヤ８が収縮して、駆動張力Ｆが作用すると、前記付勢力Ｇに抗する方向で、スリーブ６およびホルダ３を引き上げる方向に分力Ｆ２が作用し、スリーブ６をスライドガイド軸４に押し付ける分力として押圧力Ｆ１が作用する。

また、スリーブ６とスライドガイド軸４との間には摩擦力Ｆｍが発生する。この摩擦力が、スリーブ６が移動する方向とは逆の方向、つまり、ばね部材による付勢力Ｇと同じ方向に作用するので、Ｇ＋Ｆｍの合計と駆動張力Ｆとが釣り合った状態で、スリーブ６およびホルダ３が移動する。

摩擦力Ｆｍは、前記押圧力Ｆ１と、スリーブ６とスライドガイド軸４との間の摩擦係数αを乗じた数値であり、摩擦係数αを小さくすることで、摩擦の影響を小さくすることができる。このためには、スリーブ６とスライドガイド軸４とが低摩擦となる素材、例えば、ＤＬＣコート部材（ダイヤモンドライクカーボン皮膜部材）などを用いればよい。

上記の摩擦力と付勢力Ｇに抗して、スリーブ６とホルダ３、つまり、レンズユニットが駆動されるには、スライド方向と直交する方向と前記駆動張力Ｆとのなす角度θ２は所定角度以上必要である。つまり、角度θ２の最小可能角度が存在する。そのために、スライド方向である光軸方向と形状記憶合金ワイヤ８の張架方向との角度θ１の最大可能角度が存在することになる。また、形状記憶合金ワイヤ８の張架方向（駆動張力Ｆの作用方向）により、駆動されるレンズユニットには回転モーメントが作用する。このモーメントは、レンズユニットの重心３０に作用するので、駆動張力Ｆが作用してスリーブ６がスライドガイド軸４に押し付けられる点、つまりスリーブ６の先端６１と前記重心３０までのアーム長さＲ２と、前記先端６１と駆動張力Ｆが作用する突起部１１の懸架部までのアーム長さＲ１との比も関連してくる。

つまり、駆動張力Ｆと角度θ１と、Ｒ１とＲ２との比とで、モーメント力を規定することができ、角度θ１を大きくすることで、モーメント力を小さくして、モーメント力の影響を低減することが可能となる。つまり、角度θ１の限界最小角度を規定することができる。

上記のＲ１とＲ２との比を１：５とし、駆動張力Ｆを９．８ｍＮ（１ｇｆ）とし、レンズユニット重量を０．２ｇとして、計算および実験を行うことで、角度θ１の最小角度は３０°程度となることが明らかとなった。また、Ｒ１とＲ２との比や駆動張力Ｆ等のパラメータを調整することで、角度θ１の最小角度をもう少し小さくすることも可能であるので、角度θ１の限界最小角度は２０°程度と想定される。

また、前記角度θ１の最大可能角度は、計算および実験（摩擦係数が０．１の場合）により、約８０°であることが判った。そのために、角度θ１の使用範囲は、２０〜８０°となり、好ましくは、３０°〜７０°となるものと想定される。

光軸に対して所定角度傾けて形状記憶合金ワイヤを張架しているので、スリーブ６の内面をスライドガイド軸４に押し付ける構成となる。このとき、スリーブ６のスライド方向の前後の端部が同時に平行に押し付けられていることが望ましい。また、スライド方向が逆となっても、スリーブ６の同一面が同様に、スライドガイド軸４に当接していることが好適である。つまり、図４に示す、前端部６１と後端部６２が常時スライドガイド軸４に当接した状態を維持したまま往復駆動されることが望ましい。

そのためには、前記スリーブ６のスライド方向の長さと懸架部となる前記突起部１１の配設位置を、レンズユニットが形状記憶合金ワイヤ８が収縮してスライドする際に、前記スリーブ６のスライド方向の前後の端部６１、６２がスライドガイド軸４の同一側部に同時に当接する程度の長さと配設位置としておくことが肝要となる。この構成であれば、スリーブ内面がスライドガイド軸４に常時平行に当接するので、チルトの発生や変化を完全に防止することができる。そのために、光軸方向の往復移動の際に、チルトが反転することもない。

形状記憶合金ワイヤ８の張架方向を傾斜させる場合に、ただ、レンズユニットを直進移動させるためだけなら、光軸から離れる方向に傾斜させることも可能である。しかし、この場合には、レンズ部から遠ざかる方向の、レンズユニット配設空間側部の領域外に形状記憶合金ワイヤ８の設置スペースを設ける必要が生じてしまい、装置が大型化するので好ましくない。

また、形状記憶合金ワイヤ８の張架方向を、スライドガイド軸を斜めに横切るように光軸方向に向けて傾斜させる際に、形状記憶合金ワイヤ８が一本のワイヤでは、ホルダやレンズと干渉する虞が生じるが、本実施の形態のようにＶ字状に屈曲させることで、レンズ部外周に沿って配設することができる。ワイヤ状の形状記憶合金であれば、レンズ部を取り囲むように配置して、設置スペースを小さくすることが可能である。また、形状記憶合金ワイヤ８傾斜させるように配置することで、その長さを長くすることができ、所定割合しか収縮しない形状記憶合金であっても、収縮長さを長くすることができ、被駆動体の移動量を確保可能となる。

次に、形状記憶合金ワイヤ８の伸縮によりレンズユニットが駆動される動作について再度説明する。図１に示す非加熱状態から、両端の固定端子部１０より通電し、形状記憶合金ワイヤ８を加熱収縮する。非加熱状態では、ばね部材７と形状記憶合金ワイヤ８の張力とが釣り合う位置で停止しており、この状態で、スリーブ６と側壁との間に間隙ｄが形成されるようにしている。

この状態から形状記憶合金ワイヤ８を加熱収縮すると、前述したように、形状記憶合金ワイヤ８の張力と、ばね部材７の付勢力と摩擦力とが釣り合った状態を維持しながらレンズユニット（ホルダ３とスリーブ６）が移動する。つまり、張力が一定で、スリーブ６をガイド軸４に押し付けながら作動する。通電を停止すると、ばね部材７の付勢力によってレンズユニットは復帰移動する。この際にも、ワイヤ張力と付勢力と摩擦力とが釣り合った状態で移動する。このように、レンズユニットを光軸方向に往復移動させても、常時スリーブ６はガイド軸４に押し当てられたまま作動する。そのために、スリーブ６とガイド軸４との間にクリアランスがあっても、傾きが生じ難く、チルトの発生や変化を抑制する構成となっている。

前述した間隙ｄは、所望される任意の値に設定可能であり、ゼロでもよい。つまり、非加熱時にスリーブ６が側壁に当接した状態であってもよい。しかし、この際にも、形状記憶合金ワイヤ８が弛まない位置に固定端子部を配設しておくことが肝要となる。

また、懸架部は、形状記憶合金ワイヤが通電加熱されることを考慮し、耐熱性があり、形状記憶合金の張力に対する耐性がある素材である必要がある。例えば、ステンレス等の金属ピンをスリーブに固定して用いることや、液晶ポリマーやＰＥＥＫといった耐熱性の高い樹脂を用いてスリーブと懸架部を一体成型により構成してもよい。

以上説明したように、本発明に係る駆動装置によれば、形状記憶合金ワイヤをスライドガイド軸に対して斜めに懸架することで、チルトを抑制して、レンズユニットの安定した直進移動を可能とし、光学性能を安定する形状記憶合金を用いた駆動装置を得ることができる。そのために、レンズの光軸方向の直進移動を行う小型のレンズユニットを有する撮影装置に好適な駆動装置として用いることができる。

は、本発明に係る形状記憶合金を用いた駆動装置の実施形態の一例を示す平面図である。 （ａ）に図１の正面図を示し、（ｂ）に図１の側面図を示す は、形状記憶合金ワイヤの変位を説明する模式図である。 は、スリーブとスライドガイド軸に作用する力を説明する模式図である。

符号の説明

１ 駆動装置
２ レンズ
３ ホルダ
４ スライドガイド軸
５ 振れ止め部
６ スリーブ
７ ばね部材
８ 形状記憶合金ワイヤ
９ 回転規制ガイド部
１０ 固定端子部
１１ 突起部（懸架部）
Ｆ 駆動張力

Claims (4)

1. レンズと該レンズを保持するホルダからなるレンズ部と、該レンズ部の一側部に設けるスリーブと他側部に設ける回転規制ガイド部とを備えるレンズユニットと、前記スリーブを貫通し軸端が固定部に固着され前記レンズユニットを光軸方向にスライド移動自在に支持するスライドガイド軸と、前記回転規制ガイド部に係合して前記レンズユニットの光軸回りの回転を規制する振れ止め部とを備え、固定部と前記レンズユニット間に架設する形状記憶合金ワイヤを介して、スライドさせる駆動力を得る駆動装置であって、
   前記形状記憶合金ワイヤを、前記スリーブの外側に設ける懸架部と、固定部に設ける固定端子部間に架設すると共に、
   前記固定端子部を、前記スライド方向の前方で且つ、前記懸架部から他端側の回転規制ガイド部方向に変位した位置に設けて、前記形状記憶合金ワイヤが前記スライドガイド軸を斜めに横切るように設け、
   前記形状記憶合金ワイヤが収縮する際に発揮する駆動張力の付勢方向を、光軸から所定角度傾斜した方向としたことを特徴とする形状記憶合金を用いた駆動装置。
2. 前記形状記憶合金ワイヤの中間部を前記懸架部に掛け渡して、折り返される前記形状記憶合金ワイヤの両端をそれぞれ別の二個の固定端子部に固定すると共に、前記二個の固定端子部を、それぞれ前記懸架部から略等しい距離に設けた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。
3. 前記スライドガイド軸に、前記レンズユニットを前記駆動張力とは逆方向に付勢するばね部材を装着したことを特徴とする請求項１または２に記載の形状記憶合金を用いた駆動装置。
4. 前記スリーブのスライド方向の長さと前記懸架部の配設位置を、前記レンズユニットが前記形状記憶合金ワイヤが収縮してスライドする際に、前記スリーブのスライド方向の前後の端部がスライドガイド軸の同一側部に同時に当接する程度の長さと配設位置としたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の形状記憶合金を用いた駆動装置。

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