JP2012137544A - 駆動モジュール及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】被駆動体の移動開始基準点の正確性の向上を図ることを目的とする。
【解決手段】支持体と、支持体に対して一定方向に沿って往復移動可能に設けられた被駆動体４と、被駆動体４を弾性保持するためのバイアスばね３４と、被駆動体４に設けられた引掛部４Ｄ１に中間部が掛けられて両端部が保持部に保持された形状記憶合金ワイヤ１０を有し、形状記憶合金ワイヤ１０に電力を供給して形状記憶合金ワイヤ１０を通電による発熱によって変形させることで、被駆動体４をバイアスばね３４の復元力に抗して移動させる駆動手段と、を備えた駆動モジュールであって、保持部及び引掛部４Ｄ１のうちの少なくとも一方が、形状記憶合金ワイヤ１０が通電によって変形することでバイアスばね３４を弾性変形させることなく一定範囲で移動可能な可動部４Ｄに設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば光学系を駆動して焦点位置を調整したり、可動部材を駆動してアクチュエータとして用いたりするのに好適な駆動モジュール、及びその駆動モジュールを備える電子機器に関するものである。

従来から、形状記憶合金ワイヤを使用した駆動モジュールを搭載した小型の電子機器が種々提案されている。上記した形状記憶合金ワイヤは、外力を加えて変形させても、ある温度以上に加熱することで元の形状に回復する性質を持つ部材である。

この種の駆動モジュールとしては、従来、例えば下記特許文献１に示されているような、支持体と、支持体に対して一定方向に沿って往復移動可能に設けられた被駆動体と、被駆動体を弾性保持するばね部材と、被駆動体に係止された形状記憶合金ワイヤを有する駆動手段と、を備える構成が知られている。上記した形状記憶合金ワイヤの両端部は、支持体に固定されたワイヤ保持部によって保持され、また、形状記憶合金ワイヤの中間部は、被駆動体に形成されたガイド突起に下方から掛けられており、形状記憶合金ワイヤは、略Ｖ字状に屈曲された状態で取り付けられている。この駆動モジュールによれば、形状記憶合金ワイヤに対して通電を行うことで、その通電によるジュール熱によって形状記憶合金ワイヤが加熱されて収縮し、被駆動体がばね部材の復元力（バイアス力）に抗して上方に移動し、形状記憶合金ワイヤに対する通電を停止することで、ばね部材の復元力によって被駆動体が下方に移動する。

また、上記した駆動モジュールには、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗の指令値を設定して形状記憶合金ワイヤに対する通電を制御することで上記した駆動手段の駆動制御を行う制御手段が備えられている。この制御手段は、まず、形状記憶合金ワイヤの抵抗ピーク値（電気抵抗値の最大値）を検出し、その抵抗ピーク値を基準値とし、その基準値から所望の被駆動体の移動量に応じた電気抵抗値の変化幅を減算して指令値を生成する。そして、制御手段は、前記指令値と形状記憶合金ワイヤの電気抵抗の検出値とが一致するように形状記憶合金ワイヤに対する通電量を調整する。これにより、被駆動体を所望の移動量だけ移動させることができる。

特開２００９−１２７５７８号公報

ところで、上記した構成の駆動モジュールでは、形状記憶合金ワイヤを取り付ける際、形状記憶合金ワイヤを張りすぎると被駆動体が浮いてしまうため、形状記憶合金ワイヤに若干の弛みを持たせた状態で、形状記憶合金ワイヤの両端部をワイヤ保持部に固定すると共に形状記憶合金ワイヤの中間部を被駆動体のガイド突起に掛けている。このため、上記した駆動モジュールでは、形状記憶合金ワイヤに対して無通電状態から入力電力を漸次増加させると、図１１に示すように、まず、形状記憶合金ワイヤが加熱されて形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加する。そして、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値がピーク値（変態開始点）に達して形状記憶合金ワイヤが収縮し始めると、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わる。そして、形状記憶合金ワイヤの収縮によって形状記憶合金ワイヤの弛みは徐々に小さくなり、形状記憶合金ワイヤの弛みが無くなると、形状記憶合金ワイヤの収縮が停止し、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調減少から単調増加に切り替わる（極小点）。その後、形状記憶合金ワイヤが再び収縮してガイド突起が上向きに押圧され、被駆動体がばね部材の復元力（バイアス力）に抗して上方に移動すると、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わる（極大点）。その後、形状記憶合金ワイヤが限界まで収縮（変態終了点）すると、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値は単調減少から単調増加に切り替わる。

しかしながら、上記した構成の駆動モジュールでは、使用時の温度環境によっては入力電力値を独立変数とする電気抵抗値を表す関数における変態開始点と極小点とが近接して読み取りにくくなり、基準値を検出することができないおそれがある。詳しく説明すると、使用時の温度環境が高温である場合、形状記憶合金ワイヤに対する通電の前に形状記憶合金ワイヤが周囲温度によって収縮するおそれがあり、その場合、形状記憶合金ワイヤの弛み量が少なくなる。このような場合、入力電力値を独立変数とする電気抵抗値を表す関数における変態開始点と極小点とが近接することになるので、変態開始点や極小点が読み取りにくくなる。その結果、基準値が検出しにくくなり、被駆動体の移動開始基準点が誤設定されるおそれがある。
なお、この問題は、形状記憶合金ワイヤの取り付け時の弛み量を大きくすることで解消可能であるが、弛み量が大き過ぎると形状記憶合金ワイヤの中間部がガイド突起から外れやすくなるという問題が生じる。

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、形状記憶合金ワイヤを大きく弛ませることなく、入力電力値を独立変数とする電気抵抗値を表す関数における変態開始点や極小点の読み取りが容易であり、被駆動体の移動開始基準点の正確性の向上を図ることができる駆動モジュール及び電子機器を提供することを目的としている。

本発明に係る駆動モジュールは、支持体と、該支持体に対して一定方向に沿って往復移動可能に設けられた被駆動体と、該被駆動体を弾性保持するためのバイアスばねと、前記被駆動体に設けられた引掛部に中間部が掛けられて両端部が保持部に保持された形状記憶合金ワイヤを有し、該形状記憶合金ワイヤに電力を供給して該形状記憶合金ワイヤを通電による発熱によって変形させることで、前記被駆動体を前記バイアスばねの復元力に抗して移動させる駆動手段と、を備えた駆動モジュールであって、前記保持部及び前記引掛部のうちの少なくとも一方が、前記形状記憶合金ワイヤが通電によって変形することで前記バイアスばねを弾性変形させることなく一定範囲で移動可能な可動部に設けられていることを特徴としている。

上記した駆動モジュールでは、入力電力を無通電状態から漸次増加させながら形状記憶合金ワイヤに対して通電すると、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値は、図１１に示すように、入力電力が増加するに従って、まず、単調増加する。そして、形状記憶合金ワイヤの変態（収縮）が開始した時点で単調増加から単調減少に切り替わる（変態開始点）。このとき、形状記憶合金ワイヤが収縮することによって可動部に外力が加わって可動部が移動するが、バイアスばねは弾性変形せず、被駆動体にバイアスばねの復元力（バイアス力）は作用しない。なお、このとき、バイアスばねが微小に弾性変形してもよく、極めて小さい復元力が作用する場合であってもよい。その後、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値は、可動部が所定位置まで移動して停止した時点で単調減少から単調増加に切り替わり（極小点）、続いて、バイアスばねの復元力に抗して被駆動体が動き出した時点で単調増加から単調減少に切り替わる（極大点）。そして、形状記憶合金ワイヤが変態終了点まで達した時点で単調減少から単調増加に切り替わる。

また、上記した駆動モジュールでは、当初は被駆動体にバイアスばねの復元力が作用せず、形状記憶合金ワイヤの収縮によって可動部が所定位置まで移動した後、被駆動体にバイアスばねの復元力が作用する。したがって、「変態開始点」から「極小点」までの動作時間が十分に長くなり、「変態開始点」の電気抵抗値（Ｒ_max）と「極小点」の電気抵抗値（Ｒ_local-min）との差が十分に大きくなる。これにより、変態開始点及び極小点が読み取りやすくなり、基準点を確実に検出することが可能である。

また、本発明に係る駆動モジュールは、無通電状態の前記形状記憶合金ワイヤに張力が付与されていることが好ましい。
これにより、形状記憶合金ワイヤの中間部が引掛部から外れにくくなる。

また、本発明に係る駆動モジュールは、前記可動部として、前記バイアスばねに対して前記被駆動体の往復移動方向に隙間をあけて離間配置されて前記形状記憶合金ワイヤの収縮変形による移動によって前記バイアスばねに係合可能なばね係合部が前記被駆動体に設けられており、前記ばね係合部に前記引掛部が設けられていることが好ましい。
これにより、入力電力を無通電状態から漸次増加させながら形状記憶合金ワイヤに対して通電すると、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加し、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が変態開始点に達した時点で形状記憶合金ワイヤが収縮し始めて形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わる。そして、形状記憶合金ワイヤが収縮することにより、引掛部に外力が加わってばね係合部（可動部）がバイアスばね側に向かって動かされ、このばね係合部と一体に被駆動体が移動する。そして、ばね係合部がバイアスばねに係合した時点で被駆動体が停止して形状記憶合金ワイヤの収縮が規制され、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調減少から単調増加に切り替わる（極小点）。その後、バイアスばねの復元力に抗して形状記憶合金ワイヤが再度収縮することで、引掛部に外力が加わってばね係合部と一体に被駆動体が動き出す。これにより、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わり（極大点）、そして、形状記憶合金ワイヤが変態終了点まで達すると単調減少から単調増加に切り替わる。

また、本発明に係る駆動モジュールは、前記可動部として、前記バイアスばねよりもばね定数が小さく一定範囲で弾性変形可能な極軟ばねが前記被駆動体に突設されており、前記極軟ばねに前記引掛部が設けられている構成であってもよい。
これにより、入力電力を無通電状態から漸次増加させながら形状記憶合金ワイヤに対して通電すると、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加し、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が変態開始点に達した時点で形状記憶合金ワイヤが収縮し始めて形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わる。そして、形状記憶合金ワイヤが収縮することにより、引掛部に外力が加わって極軟ばね（可動部）が弾性変形する。このとき、バイアスばねは、極軟ばねよりもばね定数が大きくて殆んど弾性変形しないため、被駆動体の移動量は極めて微小となる。そして、極軟ばねが係止された時点で形状記憶合金ワイヤの収縮が規制され、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調減少から単調増加に切り替わる（極小点）。その後、バイアスばねの復元力に抗して形状記憶合金ワイヤが再度収縮することで、引掛部に外力が加わって極軟ばねを介して被駆動体が押圧され、被駆動体が動き出す。これにより、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わり（極大点）、そして、形状記憶合金ワイヤが変態終了点まで達すると単調減少から単調増加に切り替わる。

また、本発明に係る駆動モジュールは、前記可動部が、前記バイアスばねよりもばね定数が小さく一定範囲で弾性変形可能な極軟ばね部を介して支持され、前記可動部に前記保持部が設けられていることが好ましい。
これにより、入力電力を無通電状態から漸次増加させながら形状記憶合金ワイヤに対して通電すると、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加し、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が変態開始点に達した時点で形状記憶合金ワイヤが収縮し始めて形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わる。そして、形状記憶合金ワイヤが収縮することにより、保持部に外力が加わって極軟ばね部が弾性変形して可動部が移動する。このとき、バイアスばねは、極軟ばね部よりもばね定数が大きくて殆んど弾性変形しないため、被駆動体の移動量は極めて微小となる。そして、可動部が係止された時点で形状記憶合金ワイヤの収縮が規制され、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調減少から単調増加に切り替わる（極小点）。その後、バイアスばねの復元力に抗して形状記憶合金ワイヤが再度収縮することで、引掛部に外力が加わって被駆動体が動き出す。これにより、形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わり（極大点）、そして、形状記憶合金ワイヤが変態終了点まで達すると単調減少から単調増加に切り替わる。

ところで、上記した「変態開始点」は、形状記憶合金ワイヤが収縮開始する点であってばらつきが生じやすいが、上記した「極大点」は、被駆動体が移動開始する移動開始点であって一定である。
そこで、本発明に係る駆動モジュールは、前記形状記憶合金ワイヤの電気抵抗の指令値を設定して前記形状記憶合金ワイヤに対する通電を制御することで前記駆動手段の駆動制御を行う制御手段が備えられ、該制御手段に、前記形状記憶合金ワイヤに対して通電を行う通電手段と、前記形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値を検出する抵抗検出手段と、前記被駆動体の移動量に応じた電気抵抗値の変化幅を基準値から減算して前記指令値を生成する指令値生成手段と、が備えられており、前記抵抗検出手段によって前記形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値を検出しつつ、前記通電手段によって入力電力を漸次増大させながら前記形状記憶合金ワイヤに対して通電を行い、入力電力値を独立変数とする電気抵抗値を表す関数において、前記バイアスばねの弾性変形前の極小点の後に現れる極大点における電気抵抗値を前記基準値として前記指令値生成手段が前記指令値を生成することが好ましい。
これにより、極小点後の極大点における電気抵抗値を基準値として指令値を生成することにより、被駆動体の移動開始基準点が一定となり、駆動精度に個体差が生じにくい。

また、本発明に係る電子機器は、上記した駆動モジュールを備えたことを特徴としている。
このような特徴により、基準点を確実に検出することが可能な駆動モジュールを備えているので、電子機器の品質向上を図ることができる。

本発明に係る駆動モジュール及び電子機器によれば、被駆動体の移動開始基準点の正確性を向上させることができる。

本発明の第一実施形態における駆動モジュールの斜視図である。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの構成を示す分解斜視図である。 本発明の第一実施形態における駆動ユニットの構成を示す分解斜視図である。 本発明の第一実施形態における駆動ユニットを示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの一部分を模式的に表した断面図である。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの一部分を表した平面図である。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの機能ブロック図である。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの駆動モードを示すグラフである。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの制御方法を示すフローチャート図である。 本発明の第一実施形態における駆動モジュールの入力電力値を独立変数とする電気抵抗値を表す関数を示すグラフである。 本発明の変形例における駆動モジュールの駆動モードを示すグラフである。 本発明の変形例における駆動モジュールの駆動モードを示すグラフである。 本発明の第二実施形態における駆動モジュールの一部分を模式的に表した断面図である。 本発明の第三実施形態を説明するためのワイヤ保持部材の斜視図である。 本発明の第三実施形態における駆動モジュールの一部分を模式的に表した断面図である。 本発明の実施形態における電子機器の図面であり、（ａ）表面斜視図、（ｂ）裏面斜視図、（ｃ）（ｂ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。

以下、本発明に係る駆動モジュール及び電子機器の実施の形態について、図面に基いて説明する。

［第一実施形態］
まず、本発明に係る駆動モジュールの第一実施形態について説明する。
なお、一部の図面では見易さのため、例えば図５に示すレンズユニット１２などの構成部材を適宜省略して図示している。
また、図中の符号Ｍは、図５に示すレンズ５０の光軸に一致する駆動モジュール１の仮想的な軸線であり、後述するレンズ枠４の移動方向を示している。以下では、説明を簡単にするため、分解された各構成部材の説明においても、組立時の軸線Ｍとの位置関係に基づいて、位置や方向を参照する場合がある。例えば、構成部材に明確な円、円筒面が存在しない場合でも、誤解のおそれのない限り、軸線Ｍに沿う方向を単に「軸方向」と称し、軸線Ｍに直交する方向を単に「径方向」と称し、軸線Ｍ回りの方向を単に「周方向」と称する場合がある。また、軸方向のうちの後述する制御基板３２側を「下方」とし、その反対側を「上方」とする。

まず、本実施形態における駆動モジュール１の構成について説明する。
図１、２に示すように、本実施形態の駆動モジュール１は、図５に示すレンズ５０（レンズユニット１２）を軸方向に沿って往復移動させるための駆動モジュールであり、電子機器などに搭載されるものである。この駆動モジュール１は、制御手段となる制御基板３２と、制御基板３２上に位置するアダプタ３０と、アダプタ３０上に配設される駆動ユニット３１と、駆動ユニット３１を覆うように配設されたカバー１１と、を備えている。

図３に示すように、駆動ユニット３１は、被駆動体となるレンズ枠４、支持体となるモジュール枠５、上板ばね６と下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９、及び形状記憶合金（Shape Memory Alloy、以下、ＳＭＡと略称する）ワイヤ１０を主な構成部材とするものであって、これら構成部材が一体に組み立てられることで１つのアクチュエータを構成する。

図３〜５に示すように、上記したレンズ枠４はモジュール枠５の内側に軸方向に移動可能に挿入されており、これらレンズ枠４とモジュール枠５の上端部に上板ばね６が配設されていると共にレンズ枠４とモジュール枠５の下端部に下板ばね７が配設されており、これらの上板ばね６及び下板ばね７によってレンズ枠４及びモジュール枠５が挟持されている。上板ばね６はレンズ枠４及びモジュール枠５の各上端部にそれぞれ加締めにより固定されている。また、下板ばね７の下方にはモジュール下板８が積層されており、そのモジュール下板８の下方には給電部材９が積層されており、これら下板ばね７、モジュール下板８及び給電部材９はモジュール枠５の下端部に加締めによりそれぞれ共に固定され、さらに、下板ばね７はレンズ枠４の下端部に加締めにより固定されている。また、上記したモジュール下板８の上面に上記したカバー１１が載置されて固定されている。

上記したレンズ枠４は、軸線Ｍを中心軸線として軸方向に沿って延設された略円筒形状の筒状部材であり、図５に示すように、軸方向に貫通する横断面視円形の収容部４Ａの内周面４Ｆに雌ネジが形成されている。そして、収容部４Ａの内周面４Ｆにはレンズユニット１２が螺合されており、これによりレンズユニット１２がレンズ枠４に保持されている。なお、レンズユニット１２は、外周面に雄ネジが形成された円筒形状の筒部５１と、その筒部５１の内側に嵌合されたレンズ５０と、から構成されている。

レンズ枠４の外壁面４Ｂには周方向に略９０度の間隔をおいて、径方向外方に向けて突出する突出部４Ｃ（凸部）が軸方向に延設されており、それら各突出部４Ｃの上端面４ａと下端面４ｂには、上側固定ピン１３Ａ、下側固定ピン１３Ｂがそれぞれ立設されている。上側固定ピン１３Ａは上板ばね６を保持し、下側固定ピン１３Ｂは下板ばね７を保持するためのものである。

上側固定ピン１３Ａ及び下側固定ピン１３Ｂは、軸線Ｍに平行な同軸位置に配置されているため、上板ばね６及び下板ばね７における、上側固定ピン１３Ａ及び下側固定ピン１３Ｂの挿通位置はそれぞれ共通化されている。
なお、上側固定ピン１３Ａおよび下側固定ピン１３Ｂの平面視の位置が異なっていてもよく、例えば４本の突出部４Ｃのうちの２つの突出部４Ｃの各上端面４ａに上側固定ピン１３Ａをそれぞれ立設し、残りの２本の突出部４Ｃの各下端面４ｂに下側固定ピン１３Ｂをそれぞれ立設してもよい。

レンズ枠４には、複数の突出部４Ｃのうちの１つの下端部の外周面に一体に接合されたばね係合部４Ｄが設けられている。このばね係合部４Ｄは、図６に示すように、ＳＭＡワイヤ１０が通電によって変形することでバイアスばね３４を弾性変形させることなく一定範囲で移動可能な可動部であり、バイアスばね３４に対して軸方向（レンズ枠４の往復移動方向）に隙間をあけて離間配置されており、ＳＭＡワイヤ１０の収縮変形による移動によってバイアスばね３４に係合可能となっている。

詳しく説明すると、図２、６（ａ）に示すように、アダプタ３０の上面のうち、ばね係合部４Ｄに対応する位置、つまりアダプタ３０の上面の角部には、ばね係合部４Ｄの軸方向移動を許容しつつバイアスばね３４を弾性保持する架台４０が配設されている。この架台４０は、アダプタ３０の上面に立設された脚部４０Ａと、脚部４０Ａの上端に配設されてバイアスばね３４の下端を係止する係止部４０Ｂと、を備えている。脚部４０Ａは、ばね係合部４Ｄの側方に配設されている。係止部４０Ｂは、図７に示すように、ばね係合部４Ｄが上下に挿通可能な平面視コ字状に形成されている。そして、図６（ａ）に示すように、この係止部４０Ｂとカバー１１の上壁部１１Ｅの裏面に形成された凹部１１Ｂとの間にバイアスばね３４が介装されている。このバイアスばね３４は、レンズ枠４を弾性保持するためのばね部材であり、軸方向に弾性変形可能なコイルスプリングである。このバイアスばね３４は、軸方向に弾性的に圧縮した状態で係止部４０Ｂと凹部１１Ｂとの間に挟持されており、バイアスばね３４の下端にばね係合部４Ｄが係合することでばね係合部４Ｄを介してレンズ枠４を下向きに付勢する。

ばね係合部４Ｄは、平面視において上記した係止部４０Ｂの内側に配置されていると共に、上記したバイアスばね３４の軸方向下側に隙間をあけて配置されており、ばね係合部４Ｄの上面は、係止部４０Ｂの下方に位置していると共にバイアスばね３４の下端に対して隙間をあけて軸方向に対向している。

また、図２〜４、６（ａ）に示すように、ばね係合部４Ｄには、ＳＭＡワイヤ１０の中間部を掛ける先端鍵部（引掛部）４Ｄ１が形成されている。この先端鍵部４Ｄ１は、そこに掛けられたＳＭＡワイヤ１０が収縮することによりレンズ枠４を上方に持ち上げて軸方向に沿って上方に移動させるものである。

また、図３〜５に示すように、レンズ枠４には、図２に示すバイアスばね３４を保持するスプリング保持部３３が設けられている。このスプリング保持部３３はばね係合部４Ｄの上端面に立設された柱状の凸部であり、このスプリング保持部３３には図２に示すバイアスばね３４が挿通されている。これにより、バイアスばね３４の位置ずれや離脱を防止することができる。
なお、レンズ枠４は、熱加締めまたは超音波加締めが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などにより一体成形されている。

モジュール枠５は、軸線Ｍを中心軸線として軸方向に沿って延設された筒状部材であり、平面視の外形が全体として略矩形状に形成され、かつその中央部に、軸方向に貫通する横断面視円形の収容部５Ａが形成されている。この収容部５Ａ内には、上記したレンズ枠４が収容されている。モジュール枠５の上部及び下部の四隅には、軸線Ｍに対する仮想垂直面に沿って形成された平面状の上下端面５ａ、５ｂがそれぞれ形成され、各上端面５ａには上側固定ピン１４Ａが上方に向けてそれぞれ突設され、各下端面５ｂには下側固定ピン１４Ｂが下方に向けてそれぞれ突設されている。

上側固定ピン１４Ａは上板ばね６を保持し、下側固定ピン１４Ｂは下板ばね７、モジュール下板８及び給電部材９を保持するためのものである。なお、上側固定ピン１４Ａの平面視の位置は、下側固定ピン１４Ｂの配置と異なっていてもよいが、本実施形態では、それぞれ軸線Ｍに平行な同軸位置に配置されている。このため、上板ばね６、下板ばね７における、上側固定ピン１４Ａ及び下側固定ピン１４Ｂの挿通位置は、それぞれ共通化されている。また、上記した上下端面５ａ、５ｂの間の距離は、レンズ枠４の上下端面４ａ、４ｂの間の距離と略同一距離に設定されている。

モジュール枠５の一隅の下部には平面視の溝幅がレンズ枠４のばね係合部４Ｄに軸方向に移動可能に嵌合する大きさを有する切欠き５Ｂが形成されている。この切欠き５Ｂは、レンズ枠４をモジュール枠５内に下方から挿入して収容した状態で、レンズ枠４のばね係合部４Ｄを貫通させ、ばね係合部４Ｄの先端鍵部４Ｄ１をモジュール枠５の径方向外部に突出させるとともに、レンズ枠４の周方向の位置決めを行うためのものである。

また、図３、４に示すように、モジュール枠５の切欠き５Ｂに隣り合う２つの隅部には、切欠き５Ｂが設けられた隅部と同方向側の側面において、ＳＭＡワイヤ１０を保持するワイヤ保持部材（保持端子）１５Ａ、１５Ｂを取り付けるための一対の係止溝５Ｃが形成されている。

モジュール枠５の側面におけるワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂが配される位置には、ピン３５Ａ，３５Ｂがそれぞれ形成されている。さらに、ピン３５Ａ，３５Ｂが形成された下方には、接着剤が充填されてモジュール枠５とワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂとを固定する溝部３６が形成されている。そして、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂをモジュール枠５に固定する際に、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂが回動するのを抑制することができる壁部３５Ｃが形成されている。壁部３５Ｃは、モジュール枠５の側面から側方（側面に対して鉛直方向）に延出されている。

また、モジュール枠５は、本実施形態ではレンズ枠４と同様に、熱加締めまたは超音波加締めが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などにより一体成形されている。

ワイヤ保持部材１５Ａは、駆動モジュール１から給電部材９の一対の端子部９Ｃが突出される側の側面に取り付けられ、ワイヤ保持部材１５Ｂは、駆動モジュール１から給電部材９の一対の端子部９Ｃが突出されない側の側面に取り付けられている。

図４に示すように、ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂは、ワイヤ保持部１５ｂにＳＭＡワイヤ１０の端部を加締めてなる鍵状に形成された金属板などの導電性部材である。ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂには、モジュール枠５のピン３５Ａ，３５Ｂに嵌合する貫通孔３６Ａ，３６Ｂがそれぞれ形成されている。また、貫通孔３６Ａ，３６Ｂの軸方向下方には接着剤を流し込むための貫通孔３７Ａ，３７Ｂがそれぞれ形成されている。そして、モジュール枠５とワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂとを固定する際に、モジュール枠５の壁部３５Ｃに当接して、ワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂの回動を抑止するための腕部３８Ａ，３８Ｂがそれぞれ形成されている。係止溝５Ｃおよびピン３５Ａ，３５Ｂに側方から嵌合させ、壁部３５Ｃと腕部３８Ａ，３８Ｂとを当接させることで、ＳＭＡワイヤ１０の端部を位置決めして保持するものである。

ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂは、ＳＭＡワイヤ１０のワイヤ保持部１５ｂ（加締め位置）と反対側に片状の端子部１５ａを備え、モジュール枠５に対する取付状態において、端子部１５ａがモジュール枠５の下方に積層されたモジュール下板８の下方にわずかに突出されるようになっている。

また、一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂによって両端が保持されたＳＭＡワイヤ１０の中間部は、モジュール枠の切欠き５Ｂから突出されたレンズ枠４のばね係合部４Ｄの先端鍵部４Ｄ１に下方から係止されている。このＳＭＡワイヤ１０は、組み付け時において張架させた状態となっており、無通電状態のＳＭＡワイヤ１０に張力が付与されている。

図３，４に示すように、モジュール枠５及びモジュール枠５内に挿入されたレンズ枠４のそれぞれの上部と下部には、それぞれ上板ばね６と下板ばね７とが積層されている。上板ばね６及び下板ばね７は、略同一形状に打ち抜かれた平板状の板ばね部材であり、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）鋼板などの金属板からなる。

上板ばね６（下板ばね７）の形状は、平面視の外形が、モジュール枠５の上側（下側）の端部と同様な略矩形状とされ、中央部に軸線Ｍと同軸でレンズ枠４の内周面４Ｆよりわずかに大きな円状の開口６Ｃ（７Ｃ）が形成され、全体としてリング状とされている。

上板ばね６（下板ばね７）の隅部近傍には、モジュール枠５の隅部近傍に形成された上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）の配置位置に対応して、各上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）にそれぞれ挿通可能な４つの貫通孔６Ｂ（７Ｂ）が形成されている。これにより、モジュール枠５に対する軸線Ｍに直交する平面内の位置決めが可能となっている。

また、上板ばね６（下板ばね７）には、レンズ枠４に形成された上側固定ピン１３Ａ（下側固定ピン１３Ｂ）の配置位置に対応して、各上側固定ピン１３Ａ（下側固定ピン１３Ｂ）にそれぞれ挿通可能な４つの貫通孔６Ａ（７Ａ）が形成されている。

また、開口６Ｃ（７Ｃ）の径方向外側には、リング部６Ｆ（７Ｆ）が形成され、軸線Ｍを挟んで互いに対角方向に対向する貫通孔６Ａ（７Ａ）の近傍位置から、周方向に略半円弧状に延びる４つのスリット６Ｄ（７Ｄ）がそれぞれ、略四分円弧ずつ径方向に重なった状態に形成されている。

これにより、上板ばね６（下板ばね７）の外側の矩形状枠体から、略四分円弧状に延ばされた４つのばね部６Ｅ（７Ｅ）が、それぞれ１つずつ貫通孔６Ａ（７Ａ）近傍に延ばされた板ばね部材が形成されている。

このように、上板ばね６（下板ばね７）の外形が、モジュール枠５の外形に略合わせた矩形状に設けられ、ばね部６Ｅ（７Ｅ）、リング部６Ｆ（７Ｆ）が開口６Ｃ（７Ｃ）に沿うリング状の領域に形成されている。そして、上板ばね６（下板ばね７）をモジュール枠５に固定する上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）の配置に応じて、スペースに余裕のある隅部に被固定部である貫通孔６Ｂ（７Ｂ）が設けられるため、貫通孔６Ｂ（７Ｂ）の形状が、ばね部６Ｅ（７Ｅ）から離すことができるので、精密な打ち抜きによる製造やエッチングでの製造が容易となる。

モジュール下板８は、モジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂを下板ばね７の貫通孔７Ｂに貫通させるとともに、モジュール枠５内に収容したレンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂを下板ばね７の貫通孔７Ａに貫通させた状態で、モジュール枠５との間で、下板ばね７を下方側から挟んで積層し、下板ばね７の矩形状の外形枠をモジュール枠５の端面５ｂに対して押圧状態に固定するものである。

モジュール下板８の形状は、モジュール枠５の外形と略同様の矩形状外形を有する板状部材であり、中央部に軸線Ｍを中心とする略円形状の開口８Ａが厚さ方向に貫通して形成されている。そして、組立時に下板ばね７に積層される上面８ａ側には、レンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂの配置位置に対応する位置に、後述する加締め部との干渉を避けるための４つのＵ字状の凹部８Ｂが形成されている。また、モジュール下板８の周縁に位置する各隅部にはモジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂの配置位置に対応して、これら下側固定ピン１４Ｂをそれぞれ挿通させる貫通孔８Ｃが形成されている。モジュール下板８の材質は、例えば、電気絶縁性および遮光性を有する合成樹脂を採用している。また、モジュール下板８が電気絶縁性を有することで、給電部材９を下板ばね７に対して電気的絶縁状態で固定する絶縁部材となっている。

給電部材９は、それぞれ板状の金属板からなる一対の電極９ａ、９ｂからなる。電極９ａ、９ｂは、いずれも、モジュール下板８の外形に沿う略Ｌ字状の配線部９Ｂと、配線部の端部からモジュール下板８の外形の外側に突出する端子部９Ｃとを備える折れ線状の金属板からなる。そして、それぞれの配線部９Ｂには、モジュール下板８の下面から下方に突出されるモジュール枠５の下側固定ピン１４Ｂのうち、モジュール下板８の外形に沿って隣り合う２つの下側固定ピン１４Ｂを、それぞれ挿通させて、電極９ａ、９ｂをモジュール枠５に対して位置決めを行う２つの貫通孔９Ａが設けられている。

また、図４に示すように、一対の電極９ａ、９ｂの端子部９Ｃは、モジュール枠５において、ワイヤ保持部材１５Ａが取り付けられた側の側面から軸方向下方に並列して突出するように設けられている。
このため、一方の電極９ａには、貫通孔９Ａと端子部９Ｃとの間の配線部９Ｂ上の側面に、ワイヤ保持部材１５Ａの端子部１５ａを電気的に接続するために凹状に切り欠かれた導電接続部９Ｄが設けられている。
これに対し、他方の電極９ｂには、配線部９Ｂの側面におけるワイヤ保持部材１５Ｂの端子部１５ａとの接続箇所に、切り欠かれた導電接続部９Ｄが形成されている。この導電接続部９Ｄにおいて、他方の電極９ｂとワイヤ保持部材１５Ｂとが電気的に接続されている。
また、それぞれの導電接続部９Ｄを、端子部１５ａと電気的に接続する手段としては、例えば、半田付けまたは導電性接着剤による接着を採用することができる。

図２にように、カバー１１は、上壁部１１Ｅの外縁部から下方側に、モジュール枠５を外嵌可能に覆う側壁部１１Ｄが延ばされ、下方側に矩形状の開口１１Ｃが形成された部材であり、上壁部１１Ｅの中央部に軸線Ｍを中心とした円状の開口１１Ａが設けられている。開口１１Ａの大きさは、レンズユニット１２を出し入れ可能な大きさとされる。

図１，２に示すように、制御基板３２は、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗の指令値を設定してＳＭＡワイヤ１０に対する通電を制御することで駆動ユニット３１の駆動制御を行う制御手段であり、駆動ユニット３１に制御信号や電力を供給する基板である。この制御基板３２の概略構成としては、一対の電極９ａ、９ｂの各端子部９Ｃに電気的に接続されるプリント配線３９，３９が表面に形成されたプリント基板と、そのプリント基板上に実装された図示しない制御回路と、からなる。詳しく説明すると、制御基板３２は、プリント配線３９，３９を介して一対の電極９ａ、９ｂに通電してＳＭＡワイヤ１０を適宜伸縮変形させる制御手段であり、ＳＭＡワイヤ１０を伸縮させることでレンズ枠４をモジュール枠５に対して相対的に軸方向に沿って移動させてレンズ枠４を所望の位置（合焦位置）に配置させるものである。

上記した制御基板３２には、図８に示すように、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値を検出する抵抗検出手段３２０と、ＳＭＡワイヤ１０の制御の指令値Ｒ_tを生成する指令値生成手段３２１と、抵抗検出手段３２０によって検出された検出値Ｒが指令値生成手段３２１によって生成された指令値Ｒ_tと一致するようにＳＭＡワイヤ１０に対して通電を行う通電手段３２２と、が備えられている。

次に、上記した構成の駆動モジュール１の組立方法について順を追って説明する。

第１工程では、まず、モジュール枠５の収容部５Ａ内に下方からレンズ枠４を挿入し、モジュール枠５の上端面５ａと、レンズ枠４の上端面４ａとを同一高さに揃える。そして、モジュール枠５の各上側固定ピン１４Ａとレンズ枠４の各上側固定ピン１３Ａとを上板ばね６の各貫通孔６Ｂ、６Ａにそれぞれ挿通する。

その後、上板バネ６の各貫通孔６Ａ、６Ｂを貫通して上方に突き出された各上側固定ピン１３Ａ、１４Ａの先端部を図示しないヒータチップにより熱加締めして、図４、５に示すようにそれぞれ第１の固定部である加締め部１６と、第２の固定部である加締め部１７を形成する。

このとき、レンズ枠４の上端面４ａとモジュール枠５の上端面５ａとは、同一平面上に整列されており、平板状の上板ばね６を変形させることなく配置して、熱加締めを行うことができる。そのため、変形する上板ばね６を押さえる必要がないので、容易に加締め作業を行うことができる。また、上板ばね６の変形による浮きなどの発生を防止することができる。
また、各ヒータチップの高さを共通とすることができるので、双方の加締め部１６、１７を同時に形成しても、加締め精度のバラツキを低減することができる。

次に、第２工程では、レンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂを下板ばね７の各貫通孔７Ａにそれぞれ挿通する。その際、同時にモジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂを下板ばね７の各貫通孔７Ｂ、モジュール下板８の各貫通孔８Ｃ、給電部材９の各貫通孔９Ａに挿通する。その後、下板ばね７の各貫通孔７Ａを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン１３Ｂの先端部を図示しないヒータチップにより熱加締めして、図５に示すように第１の固定部である加締め部１８を形成する。

このとき、レンズ枠４の上下端面４ａ、４ｂ間の軸方向距離と、モジュール枠５の上下端面５ａ、５ｂ間の軸方向距離とは等しいため、各下端面４ｂ、５ｂ同士は、同一平面上に整列されており、平板状の下板ばね７を変形させることなくモジュール下板８を積層配置して熱加締めを行うことができるので、下板ばね７の変形による浮きなどの発生を防止することができる。
また、各ヒータチップの高さを共通とすることができるので、加締め部１８を同時に形成しても、加締め精度のバラツキを低減することができる。

次に、第３工程では、これら貫通孔７Ｂ、８Ｃ、９Ａを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン１４Ｂの下端部を図示しないヒータチップにより熱加締めして、図５に示すように第２の固定部である加締め部１９を形成する。

このとき、各ヒータチップの高さを共通とすることができるため、加締め部１９を同時に形成しても、加締め精度のバラツキを低減することができる。
また、モジュール下板８に凹部８Ｂが形成されているため、第２工程で形成された加締め部１８は、モジュール下板８とは接触しない。

これら第１〜第３工程の作業を行うことによって、レンズ枠４とモジュール枠５の両端部に、上板ばね６、下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９が積層固定される。

なお、上側固定ピン１３Ａと下側固定ピン１３Ｂ、また上側固定ピン１４Ａと下側固定ピン１４Ｂが、それぞれ同軸に設けられているため、第１〜第３工程の加締めにおいて、加締め部１６、１８、加締め部１７、１９をそれぞれ形成するためのヒータチップの平面上の位置がそれぞれ共通となる。そのため、各加締めにおいて、ヒータチップ位置を変更する必要がないため効率よく加締め作業を行うことができる。

次に、第４工程（配設工程）では、ＳＭＡワイヤ１０が取り付けられた一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂを、モジュール枠５に固定する。具体的には、モジュール枠５に形成された２箇所のピン３５Ａ，３５Ｂにワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂの貫通孔３６Ａ，３６Ｂを嵌合するとともに、係止溝５Ｃにワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂをそれぞれ係止させる。その際、ＳＭＡワイヤ１０の中間部を、ばね係合部４Ｄの先端鍵部４Ｄ１に下方から係止させる。また、ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂの各端子部１５ａは、モジュール下板８の下方に突出され、それぞれ、モジュール下板８に固定された給電部材９である電極９ａ、９ｂの導電接続部９Ｄに係止されるか、もしくは近接して配置されている。なお、一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂをモジュール枠５に組み付けたとき、ＳＭＡワイヤ１０が弛まずに張架した状態で先端鍵部４Ｄ１に係止されるように、ＳＭＡワイヤ１０の長さを調整しておく。

次に、第５工程（固定工程）では、貫通孔３７Ａ，３７Ｂに熱硬化性接着剤を流し込み、モジュール枠５の溝部３６内に充填する。溝部３６に熱硬化性接着剤を充填したら、その接着剤を硬化させるために加熱炉の中に入れる。加熱炉内において、例えば約１００℃で２０〜３０分程度加熱することにより接着剤が硬化してモジュール枠５とワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂとが接着固定される。

モジュール枠５とワイヤ保持部材１５Ａ，１５Ｂとを接着固定した後、例えば、半田付けや導電性接着剤などを用いて、各端子部１５ａを、それぞれ導電接続部９Ｄに対して電気的に接続させる。

次に、第６工程では、駆動ユニット３１の下方にアダプタ３０を取り付ける。このとき、アダプタ３０の上面の角部に予め架台４０を固定しておき、その架台４０の係止部４０Ｂの下方にばね係合部４Ｄを配置すると共に平面視コ字状の係止部４０Ｂの内側にスプリング保持部３３を挿通させる。さらに、平面視においてコ字状の係止部４０Ｂの開いた部分にばね係合部４Ｄの基端部が配置されるように位置合わせを行い、ばね係合部４Ｄがコ字状の係止部４０Ｂ内を軸方向に挿通できるようにする。

次に、第７工程では、バイアスばね３４にスプリング保持部３３を挿通させつつバイアスばね３４を係止部４０Ｂ上に載せてバイアスばね３４の下端を係止部４０Ｂの上面に係止させた後、モジュール枠５の上方からカバー１１を被せる。このとき、バイアスばね３４の上端部をカバー１１の上壁部１１Ｅの裏面の凹部１１Ｂに嵌め込ませる。これにより、バイアスばね３４が係止部４０Ｂと凹部１１Ｂとの間に挟まれて軸方向に弾性的に圧縮される。また、カバー１１の側壁部１１Ｄとモジュール下板８とを接合する。例えば、側壁部１１Ｄに係合爪などを設けてはめ込みによって接合したり、側壁部１１Ｄとモジュール下板８とを接着、または溶着して接合したりする。また、加締め部１６、１７は、それぞれカバー１１の上壁部１１Ｅの裏面に対して、離間された状態にある。
以上により、駆動モジュール１が完成する。

その後、駆動モジュール１を制御基板３２上に取り付ける。駆動モジュール１の制御基板３２に対する取り付け手段としては、接着、嵌め込みなどの固定手段を採用することができる。なお、制御基板３２は、駆動モジュール１に付属する独立した部材であってもよいし、電子機器等に接続、配置された部材であってもよい。

さらに、カバー１１の開口１１Ａを通じてレンズ枠４内にレンズユニット１２を螺合して取り付ける。このように、レンズユニット１２を最後に取り付けているのは、組立作業により、レンズユニット１２のレンズが汚れたり、ゴミなどが付着したりしないためであるが、例えば、駆動モジュール１をレンズユニット１２が取り付けられた製品状態で出荷する場合や、カバー１１の開口１１Ａをレンズユニット１２の外形より小さくしたい場合、例えば開口絞りを兼用するような場合などには、この工程を、早い段階（第６工程の前）で実施してもよい。

次に、上記した駆動モジュール１の動作について説明する。

駆動モジュール１は、端子部９Ｃに電力が供給されない状態では、上板ばね６及び下板ばね７からの復元力などのレンズ枠４に作用する力がつり合い、レンズユニット１２が取り付けられたレンズ枠４が、軸方向の一定位置に保持される。また、このとき、図６（ａ）に示すように、ばね係合部４Ｄがバイアスばね３４の下方に間隔をあけて配置されており、ばね係合部４Ｄの上面とバイアスばね３４の下端との間に隙間があけられている。

上記した駆動モジュール１を駆動させる際には、後述する制御方法に従って制御基板３２から端子部９Ｃを介して給電部材９に電力を供給する。このとき、電極９ａ、ワイヤ保持部材１５Ａ、ＳＭＡワイヤ１０、ワイヤ保持部材１５Ｂ及び電極９ｂは、それぞれ導通されているため、ＳＭＡワイヤ１０に電流が流れる。

したがって、ＳＭＡワイヤ１０に対して通電すると、ＳＭＡワイヤ１０にジュール熱が発生して、ＳＭＡワイヤ１０の温度が上昇して所定の温度を越えると、ＳＭＡワイヤ１０が温度に応じた長さに収縮し、その結果、ＳＭＡワイヤ１０によってレンズ枠４のばね係合部４Ｄが押し上げられる。詳しく説明すると、ＳＭＡワイヤ１０の収縮に伴い、まず、レンズ枠４が上昇し、上板ばね６及び下板ばね７がそれぞれ弾性変形する。このとき、当初はばね係合部４Ｄがバイアスばね３４から離間しているので、バイアスばね３４は変形しない。そして、図６（ｂ）に示すようにばね係合部４Ｄがバイアスばね３４の下端に当接した後、上板ばね６及び下板ばね７がそれぞれ弾性変形すると共に図６（ｃ）に示すようにバイアスばね３４が弾性変形し、各ばね６、７、３４の変形量に応じた弾性復元力がレンズ枠４に作用する。そして、この弾性復元力がＳＭＡワイヤ１０の張力とつり合う位置でレンズ枠４が停止する。このとき、上板ばね６、下板ばね７は、平行ばねを構成しているため、レンズ枠４は、軸方向のガイド部材などに沿わせなくても、正確に軸線Ｍ上に沿って移動される。このため、部品点数を削減し、小型化することが可能となっている。また、ガイド部材に対する摺動負荷も発生しないので、低消費電力を実現することが可能となる。

一方、電力の供給を停止してＳＭＡワイヤ１０に対する通電を停止すると、ＳＭＡワイヤ１０が伸長可能となり、上記した弾性復元力によってレンズ枠４が押し下げられ、レンズ枠４は下方のつり合い位置まで移動する。
このようにして、制御基板３２によって電力供給量を制御することで、レンズ枠４を軸線Ｍ方向に移動する。
なお、ＳＭＡワイヤ１０は昇温時と降温時との間で温度ヒステリシスが現れるが、ソフト等で補正することで対応可能である。

次に、駆動モジュール１の制御方法について説明する。

上記した構成からなる駆動モジュール１は制御基板３２によって図９、図１０に示す方法でオートフォーカス動作することが可能である。

まず初めに、図９に示すように、電子機器の電源を入れるたびにキャリブレーション動作を行う。すなわち、ＳＭＡワイヤ１０に通電して当該ＳＭＡワイヤ１０を一旦変態終了点まで収縮させてレンズ枠４を最大まで移動させた後、ＳＭＡワイヤ１０に対する通電を停止してＳＭＡワイヤ１０の温度を低下させ、ＳＭＡワイヤ１０を伸び変形させてレンズ枠４を元の基準位置（下側の基準位置）に戻す。このとき、図１０に示すように、抵抗検出手段３２０によってＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗の最大値Ｒ_maxと極小値Ｒ_local-minと極大値Ｒ_local-maxと最小値Ｒ_minをそれぞれ検出し、上記した極大値Ｒ_local-maxと最小値Ｒ_minとに基づいてレンズ枠４の移動可能範囲を算出する。

詳しく説明すると、抵抗検出手段３２０によってＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値を検出しつつ、通電手段３２２によって無通電状態から入力電力を漸次増大させながらＳＭＡワイヤ１０に対して通電を行うと、まず、ＳＭＡワイヤ１０が加熱されてＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が図１１に示すように単調増加する。そして、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が、変態開始点である最大値Ｒ_maxに達すると、ＳＭＡワイヤ１０が収縮（変態）し始め、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値は、図１１に示すように単調増加から単調減少に切り替わる。このとき、前記変態開始点Ａにおける電気抵抗値（最大値Ｒ_max）を抵抗検出手段３２０によって検出する。また、ＳＭＡワイヤ１０が収縮することで先端鍵部４Ｄ１に上向きの外力が加わり、図６（ａ）に示すようにバイアスばね３４を弾性変形させることなくばね係合部４Ｄが引き上げられ、このばね係合部４Ｄと一体にレンズ枠４全体が上方に移動する。

続いて、図６（ｂ）に示すように、ばね係合部４Ｄがバイアスばね３４の下端に当接した時点でレンズ枠４の上昇が停止してＳＭＡワイヤ１０の収縮が停止し、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が図１１に示すように単調減少から単調増加に切り替わる。このとき、その切り替わり点（極小点Ｂ）における電気抵抗値（極小値Ｒ_local-min）を抵抗検出手段３２０によって検出する。

その後、ＳＭＡワイヤ１０が再び収縮して先端鍵部４Ｄ１が上向きに押圧され、図６（ｃ）に示すように、レンズ枠４がバイアスばね３４、上板ばね６及び下板ばね７の弾性復元力に抗して上方に移動すると、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が図１１に示すように単調増加から単調減少に切り替わる。このとき、その切り替わり点（極大点Ｃ）における電気抵抗値（極大値Ｒ_local-max）を抵抗検出手段３２０によって検出する。

その後、ＳＭＡワイヤ１０が変態終了点まで達すると、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値は単調減少から単調増加に切り替わる。このとき、その切り替わり点（極小点Ｄ）における電気抵抗値（最小値Ｒ_min）を抵抗検出手段３２０によって検出する。

次に、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗を一定幅で段階的に低下させることでレンズ枠４を全移動範囲に亘って移動させて焦点を探査する。このとき、上記した指令値生成手段３２１によって指令値Ｒ_tを生成し、抵抗検出手段３２０によってＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値の検出値Ｒをフィードバックしながら上記指令値Ｒ_tに基づいて通電手段３２２によってＳＭＡワイヤ１０に対して通電を行う。

詳しく説明すると、まず、基準値Ｒ₀を設定する。具体的には、前記した抵抗検出ステップにおいてレンズ枠４が移動開始する前に、入力電力値を独立変数とする電気抵抗値を表す関数（図１１に示す。）において極小点Ｂの後に現れる極大点Ｃにおける電気抵抗値（極大値Ｒ_local-max）を基準値Ｒ₀とする。

次に、指令値生成手段３２１によって最初の指令値Ｒ_t(0)を設定する。具体的には、上記した基準値Ｒ₀を最初の指令値Ｒ_t(0)として設定する。続いて、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(0)と一致するように通電手段３２２によってＳＭＡワイヤ１０に対して通電を行う。そして、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(0)（基準値Ｒ₀）と一致した時点で画像を取り込んで記憶する。これにより、レンズ枠４が基準位置にある状態における画像が取得される。

次に、レンズ枠４が一定幅で間欠的に移動するように、指令値生成手段３２１によって一定の変化幅ΔＲで指令値Ｒ_t(n)を段階的に低下させる。具体的には、初めに、指令値生成手段３２１によって指令値Ｒ_t(1)を設定する。この指令値Ｒ_t(1)としては、上記した最初の指令値Ｒ_t(0)、つまり基準値Ｒ₀から変化幅ΔＲを引いた値（Ｒ₀−ΔＲ）を設定する。なお、この変化幅ΔＲは、レンズ枠４の一定幅の移動量に応じた電気抵抗値の変化幅であり、適宜設定可能である。続いて、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(1)と一致するように通電手段３２２によってＳＭＡワイヤ１０に対して通電（加熱）を行う。そして、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(1)（＝Ｒ₀−ΔＲ）と一致した時点で画像を取り込んで記憶する。

その後、指令値生成手段３２１によって、前回の指令値Ｒ_t(1)（Ｒ₀−ΔＲ）から変化幅ΔＲを引いた値（Ｒ₀−２・ΔＲ）を指令値Ｒ_t(2)として設定し、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(2)と一致するように通電手段３２２によってＳＭＡワイヤ１０に対して通電（加熱）し、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(2)（＝Ｒ₀−２・ΔＲ）と一致した時点で画像を取り込んで記憶し、さらに、これらの処理を繰り返す。すなわち、指令値生成手段３２１によって、前回の指令値（Ｒ₀−（ｎ−１）・ΔＲ）から変化幅ΔＲを引いた値（Ｒ₀−ｎ・ΔＲ）を指令値Ｒ_t(n)として設定し、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(n)と一致するように通電手段３２２によってＳＭＡワイヤ１０に対して通電（加熱）し、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(n)（Ｒ₀−ｎ・ΔＲ）と一致した時点で画像を取り込んで記憶し、このような処理を指令値Ｒ_t(n)が最小電気抵抗値Ｒ_minに達するまで繰り返す。

次に、最後の指令値Ｒ_t(n)における画像を取り込んで記憶した後、記憶した全画像に基づいて焦点を探査して合焦位置を判定する。
そして、指令値生成手段３２１によって合焦位置における電気抵抗値Ｒ_AFを指令値Ｒ_t(AF)として設定し、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒが指令値Ｒ_t(AF)と一致するように通電手段３２２によってＳＭＡワイヤ１０に対する通電を制御（冷却）し、抵抗検出手段３２０による検出値Ｒを指令値Ｒ_t(AF)（Ｒ_AF）と一致させることでオートフォーカス動作が完了する。

上記した駆動モジュール１では、図１１に示すように、変態開始点Ａにばらつきが生じるが、上記した極大点Ｃは一定である。したがって、極大点Ｃにおける電気抵抗値Ｒ_local-maxを基準値Ｒ₀として指令値Ｒ_t(n)を生成することにより、レンズ枠４の移動開始基準点が一定となる。これにより、レンズ枠４の移動開始基準点を安定化することができ、駆動精度の個体差を抑制することができ、オートフォーカス精度の向上を図ることができる。

また、上記した駆動モジュール１では、当初はレンズ枠４にバイアスばね３４の復元力が作用せず、ＳＭＡワイヤ１０の収縮によってレンズ枠４が移動してばね係合部４Ｄがバイアスばね３４の下端に当接した後、レンズ枠４にバイアスばね３４の復元力が作用する。したがって、変態開始点Ａから極小点Ｂまでの動作時間が十分に長くなり、変態開始点Ａにおける電気抵抗値（Ｒ_max）と極小点Ｂにおける電気抵抗値（Ｒ_local-min）との差が十分に大きくなる。これにより、変態開始点Ａ及び極小点Ｂが読み取りやすくなり、極小点Ｂ後の極大点Ｃ（基準点）を確実に検出することが可能であり、レンズ枠４の移動開始基準点の正確性を向上させることができる。

特に上記した駆動モジュール１では、無通電状態のＳＭＡワイヤ１０に張力が付与されているため、ＳＭＡワイヤ１０の中間部が先端鍵部４Ｄ１から外れることを防止することができる。なお、ＳＭＡワイヤ１０の張りすぎによってレンズ枠４の初期位置が上方にずれるおそれがあるが、レンズ枠４の基準位置よりも下方の範囲（ばね係合部４Ｄがバイアスばね３４の下端に係合しない範囲）であれば、レンズ枠４に浮きが生じても構わない。

なお、上記した駆動モジュール１におけるオートフォーカス動作は、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗を段階的に低下させることでレンズ枠４を全移動範囲に亘って移動させて焦点を探査し、その後、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗を上昇させて合焦位置までレンズ枠４を移動させているが、図１２に示すように、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗を漸次上昇させることでレンズ枠４を全移動範囲に亘って移動させて焦点を探査し、その後、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗を低下させて合焦位置までレンズ枠４を移動させてもよい。

さらに、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ＳＭＡワイヤ１０に対して通電してＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗を段階的に低下若しくは上昇させることでレンズ枠４を移動させて焦点を探査し、焦点が検出された後、山登り法によってＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗を上下させながらレンズ枠４の位置を微調整してレンズ枠４を合焦位置まで移動させてもよい。

また、上記した駆動モジュール１では、バイアスばね３４の下端を係止する架台４０がアダプタ３０の上面に固定されているが、架台４０はモジュール下板８やモジュール枠５に固定されていてもよい。さらに、本発明は、架台４０を省略することも可能であり、カバー１１の上壁部１１Ｅの裏面にバイアスばね３４が垂設された構成であってもよい。

［第二実施形態］
次に、本発明に係る駆動モジュールの第二実施形態について説明する。
なお、上述した第一実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図１４（ａ）に示すように、レンズ枠１０４の下面に極軟ばね１００が設けられている。詳しく説明すると、レンズ枠１０４の下端側の外縁部には、縦断面視矩形状の切欠き部１０４Ａが形成されている。そして、レンズ枠１０４の下端面には、切欠き部１０４Ａ側に突出した板状の極軟ばね１００が突設されている。この極軟ばね１００は、上下方向に弾性変形可能な板ばねであり、バイアスばね３４よりもばね定数が小さく一定範囲で弾性変形可能となっている。極軟ばね１００には、レンズ枠１０４の下端面に固定された固定部１１０と、固定部１１０にヒンジ部１１１を介して一体に連結されて該ヒンジ部１１１回りに回動可能な回動部１１２と、が備えられている。回動部１１２の先端部分には、ＳＭＡワイヤ１０が引っ掛けられる凹溝状の引掛部１１２Ａが形成されている。また、回動部１１２は、切欠き部１０４Ａの水平な切欠き面（係止面）１０４Ｂに上下に間隔をあけて対向配置されており、回動部１１２が上向きに回動することで上記切欠き面１０４Ｂに係止されるようになっている。

上記した構成では、図１４（ａ）に示すように当初はＳＭＡワイヤ１０に対して無通電状態であり、極軟ばね１００が弾性変形してなく、固定部１１０と回動部１１２とが略同一の仮想平面上に配設されている。使用時には、入力電力を無通電状態から漸次増加させながらＳＭＡワイヤ１０に対して通電する。これにより、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が単調増加する。そして、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が図１１に示す変態開始点Ａに達した時点でＳＭＡワイヤ１０が収縮し始めてＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わる。また、ＳＭＡワイヤ１０が収縮することにより、引掛部１１２Ａに上向きの外力が加わり、図１４（ｂ）に示すように極軟ばね１００が弾性変形する。すなわち、回動部１１２がヒンジ部１１１回りに上向きに回動する。このとき、バイアスばね３４は、極軟ばね１００よりもばね定数が大きくて殆んど弾性変形しないため、レンズ枠１０４の移動量は極めて微小となる。そして、極軟ばね１００が切欠き面１０４Ｂに係止された時点でＳＭＡワイヤ１０の収縮が規制され、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が単調減少から単調増加に切り替わる（極小点Ｂ）。その後、バイアスばね３４の復元力に抗してＳＭＡワイヤ１０が再度収縮することで、極軟ばね１００の引掛部１１２Ａに上向きの外力が加わり、極軟ばね１００を介してレンズ枠１０４が引き上げられ、図１４（ｃ）に示すようにレンズ枠１０４が上方に動き出す。これにより、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わり（極大点Ｃ）、そして、ＳＭＡワイヤ１０が変態終了点Ｄまで達すると単調減少から単調増加に切り替わる。

［第三実施形態］
次に、本発明に係る駆動モジュールの第三実施形態について説明する。
なお、上述した第一実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図１５に示すように、ワイヤ保持部材２１５は、一枚の板材からなる一部品の部材であり、その概略構成としては、片状の端子部２１５ａを有する本体部２１５Ａと、ワイヤ保持部２１５ｂを有する可動部２１５Ｂと、本体部２１５Ａと可動部２１５Ｂを連結する極軟ばね部２１５Ｃと、を備えている。

本体部２１５Ａは平板状の板部であり、本体部２１５Ａの下端に端子部２１５ａが垂下されている。本体部２１５Ａの上端には、平板状の係止部２１５ｃが形成されている。この係止部２１５ｃは、本体部２１５Ａに対して垂直に配設されており、本体部２１５Ａの上端に突設された板片部を折り曲げ加工することにより形成される。また、上記した本体部２１５Ａには、上述した第一実施形態におけるワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂと同様に、図４に示すモジュール枠５のピン３５Ａ，３５Ｂに嵌合する貫通孔２３６と、接着剤を流し込むための貫通孔２３７と、がそれぞれ形成されており、さらに、本体部２１５Ａの回動を抑止するための腕部２３８が設けられている。

可動部２１５Ｂは、上記した本体部２１５Ａの上方に間隔をあけて配設されている。可動部２１５Ｂの下端には、係止部２１５ｃの上方に間隔をあけて対向する平板状の被係止部２１５ｄが形成されている。この被係止部２１５ｄは、可動部２１５Ｂに対して垂直に配設されており、可動部２１５Ｂの下端に突設された板片部を折り曲げ加工することにより形成される。

極軟ばね部２１５Ｃは、バイアスばね３４よりもばね定数が小さく一定範囲で弾性変形可能な矩形板状の板ばね部である。極軟ばね部２１５Ｃは、本体部２１５Ａ及び可動部２１５Ｂに対して垂直に配設されており、本体部２１５Ａと可動部２１５Ｂとの間に架設された板片部を折り曲げ加工することにより形成される。

上記した構成では、図１６（ａ）に示すように当初はＳＭＡワイヤ１０に対して無通電状態であり、極軟ばね部２１５Ｃが平板状に形成されている。使用時には、入力電力を無通電状態から漸次増加させながらＳＭＡワイヤ１０に対して通電する。これにより、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が単調増加する。そして、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が図１１に示す変態開始点Ａに達した時点でＳＭＡワイヤ１０が収縮し始めてＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わる。また、ＳＭＡワイヤ１０が収縮することにより、保持部２１５ｂに下向きの外力が加わり、図１６（ｂ）に示すように極軟ばね部２１５Ｃが弾性的に折り曲げ変形して可動部２１５Ｂが回動する。このとき、バイアスばね３４は、極軟ばね部２１５Ｃよりもばね定数が大きくて殆んど弾性変形しないため、レンズ枠４の移動量は極めて微小となる。そして、被係止部２１５ｄが係止部２１５ｃに係止された時点でＳＭＡワイヤ１０の収縮が規制され、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が単調減少から単調増加に切り替わる（極小点Ｂ）。その後、図１６（ｃ）に示すようにバイアスばね３４の復元力に抗してＳＭＡワイヤ１０が再度収縮することで、図４に示す先端鍵部４Ｄ１に上向きの外力が加わってばね係合部４Ｄが引き上げられ、図４に示すレンズ枠４が上方に動き出す。これにより、ＳＭＡワイヤ１０の電気抵抗値が単調増加から単調減少に切り替わり（極大点Ｃ）、そして、ＳＭＡワイヤ１０が変態終了点Ｄまで達すると単調減少から単調増加に切り替わる。

次に、本発明の実施形態に係る電子機器について説明する。
図１７（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る電子機器の表面、裏面の斜視外観図である。図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）におけるＦ−Ｆ断面図である。

図１７（ａ）、（ｂ）に示す本実施形態のカメラ付き携帯電話２０は、上記実施形態の駆動モジュール１を備えた電子機器の一例である。
カメラ付き携帯電話２０は、受話部２２ａ、送話部２２ｂ、操作部２２ｃ、液晶表示部２２ｄ、アンテナ部２２ｅ、不図示の制御回路部などの周知の携帯電話の装置構成をカバー２２内外に備えている。

また、図１７（ｂ）に示すように、液晶表示部２２ｄが設けられた側の裏面側のカバー２２に、外光を透過させる窓２２Ａが設けられ、図１７（ｃ）に示すように、駆動モジュール１の開口１１Ａがカバー２２の窓２２Ａを臨み、窓２２Ａの法線方向に軸線Ｍが沿うように、上記第一実施形態の駆動モジュール１が設置されている。

このような構成によれば、スキャンの間隔が一定となり、精度の高いオートフォーカスが可能となる。また、必要な移動量に対するステップ数が一定となるため、オートフォーカスが終了するまでの時間を早くできる、高性能のカメラ付き携帯電話２０を提供することができる。

以上、本発明に係る駆動モジュール、電子機器及び駆動モジュールの制御方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、レンズ枠４を付勢するための板ばね部材である上板ばね６、下板ばね７に上側固定ピン１３Ａ、１４Ａ、下側固定ピン１３Ｂ、１４Ｂを挿通させて、これら固定ピンの先端部を熱カシメする場合の例で説明したが、ばね部材の固定方法は、これに限定されない。例えば、超音波加締めなどで固定してもよいし、ばね部材を、レンズ枠４やモジュール枠５に接着してもよい。本構造によれば、大きな接着面積が確保できるので接着剤を用いても大きな強度が得られる。さらに、本発明におけるばね部材は板ばねに限定されず、他の形状のばね部材であってもよい。

また、上記の説明では、モジュール枠５は、全体として略矩形状の部材として説明したが、略矩形状には限定されず、多角形状であってもよい。

また、上記の説明では、駆動モジュールを用いた電子機器として、カメラ付き携帯電話の例で説明したが、電子機器の種類はこれに限定されない。例えば、デジタルカメラ、パソコン内蔵のカメラなどの他の光学機器に用いることができる。

その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…駆動モジュール ４、１０４…レンズ枠（被駆動体） ４Ｄ…ばね係合部（可動部） ４Ｄ１…先端鍵部（引掛部） ５…モジュール枠（支持体） １０…ＳＭＡワイヤ（形状記憶合金ワイヤ） ２０…カメラ付携帯電話（電子機器） ３２…制御基板（制御手段） ３４…バイアスばね １００…極軟ばね（可動部） ２１５Ｂ…可動部 ２１５ｂ…ワイヤ保持部（保持部） ２１５Ｃ…極軟ばね部 ３２０…抵抗検出手段 ３２１…指令値生成手段 ３２２…通電手段

Claims (7)

1. 支持体と、
   該支持体に対して一定方向に沿って往復移動可能に設けられた被駆動体と、
   該被駆動体を弾性保持するためのバイアスばねと、
   前記被駆動体に設けられた引掛部に中間部が掛けられて両端部が保持部に保持された形状記憶合金ワイヤを有し、該形状記憶合金ワイヤに電力を供給して該形状記憶合金ワイヤを通電による発熱によって変形させることで、前記被駆動体を前記バイアスばねの復元力に抗して移動させる駆動手段と、
   を備えた駆動モジュールであって、
   前記保持部及び前記引掛部のうちの少なくとも一方が、前記形状記憶合金ワイヤが通電によって変形することで前記バイアスばねを弾性変形させることなく一定範囲で移動可能な可動部に設けられていることを特徴とする駆動モジュール。
2. 請求項１に記載の駆動モジュールにおいて、
   無通電状態の前記形状記憶合金ワイヤに張力が付与されていることを特徴とする駆動モジュール。
3. 請求項１又は２に記載の駆動モジュールにおいて、
   前記可動部として、前記バイアスばねに対して前記被駆動体の往復移動方向に隙間をあけて離間配置されて前記形状記憶合金ワイヤの収縮変形による移動によって前記バイアスばねに係合可能なばね係合部が前記被駆動体に設けられており、
   前記ばね係合部に前記引掛部が設けられていることを特徴とする駆動モジュール。
4. 請求項１又は２に記載の駆動モジュールにおいて、
   前記可動部として、前記バイアスばねよりもばね定数が小さく一定範囲で弾性変形可能な極軟ばねが前記被駆動体に突設されており、
   前記極軟ばねに前記引掛部が設けられていることを特徴とする駆動モジュール。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の駆動モジュールにおいて、
   前記可動部が、前記バイアスばねよりもばね定数が小さく一定範囲で弾性変形可能な極軟ばね部を介して支持され、
   前記可動部に前記保持部が設けられていることを特徴とする駆動モジュール。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の駆動モジュールにおいて、
   前記形状記憶合金ワイヤの電気抵抗の指令値を設定して前記形状記憶合金ワイヤに対する通電を制御することで前記駆動手段の駆動制御を行う制御手段が備えられ、
   該制御手段に、前記形状記憶合金ワイヤに対して通電を行う通電手段と、前記形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値を検出する抵抗検出手段と、前記被駆動体の移動量に応じた電気抵抗値の変化幅を基準値から減算して前記指令値を生成する指令値生成手段と、が備えられており、
   前記抵抗検出手段によって前記形状記憶合金ワイヤの電気抵抗値を検出しつつ、前記通電手段によって入力電力を漸次増大させながら前記形状記憶合金ワイヤに対して通電を行い、入力電力値を独立変数とする電気抵抗値を表す関数において、前記バイアスばねの弾性変形前の極小点の後に現れる極大点における電気抵抗値を前記基準値として前記指令値生成手段が前記指令値を生成することを特徴とする駆動モジュール。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の駆動モジュールを備えたことを特徴とする電子機器。

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