JP4862703B2 - DRIVE DEVICE, DRIVE MECHANISM, AND IMAGING DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、例えばカメラ付き携帯電話機等の撮像光学系を構成するレンズユニットをズームやフォーカス等のために駆動する駆動装置、駆動機構、及びこれを用いた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a driving device, a driving mechanism, and an imaging device using the driving device for driving a lens unit constituting an imaging optical system such as a camera-equipped mobile phone for zooming and focusing.
近年、カメラ付き携帯電話機等に搭載される撮像素子の画素数が飛躍的に増大する等、高画質化が進んでいる。これに合わせて、撮像光学系を構成するレンズユニットの高性能化も求められている。具体的には、単焦点式であったものがオートフォーカス式に、またズーム機能についてもデジタルズームに代えて若しくは追加して光学式ズームが要求されている。ここで、オートフォーカスや光学式ズームのいずれにおいても、レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動機構が必要となる。 In recent years, image quality has been improved, for example, the number of pixels of an image sensor mounted on a camera-equipped mobile phone or the like has increased dramatically. In accordance with this, there is a demand for higher performance of the lens unit constituting the imaging optical system. Specifically, an optical zoom is required instead of a single focus type for an autofocus type and a zoom function instead of or in addition to a digital zoom. Here, a lens driving mechanism for moving the lens in the optical axis direction is required for both autofocus and optical zoom.
従来、かかるレンズ駆動機構としては、ムービングコイル方式のものが汎用されている。これは、一対のコイルと磁石とを、レンズを固定する玉枠と該玉枠を支持する不動の枠体とに各々取り付け、前記コイルへの通電量に依存する磁気反発力を利用して玉枠を光軸方向に駆動させるものである。しかし、このムービングコイル方式は、小型化が困難なコイル及び磁石の使用が不可欠であり、昨今の小型軽量化の趨勢にマッチしない。また、玉枠に重量物であるコイルを搭載する必要があるため、衝撃印加時における玉枠の慣性モーメントが大きくなり、耐衝撃性に劣るという欠点がある。 Conventionally, a moving coil type is widely used as such a lens driving mechanism. This is achieved by attaching a pair of coils and magnets to a ball frame for fixing the lens and a stationary frame body for supporting the ball frame, and using a magnetic repulsive force that depends on the amount of current applied to the coil. The frame is driven in the optical axis direction. However, in this moving coil system, it is indispensable to use coils and magnets that are difficult to reduce in size, and this does not match the recent trend of reduction in size and weight. Further, since it is necessary to mount a heavy coil on the ball frame, there is a disadvantage that the ball frame has a large moment of inertia at the time of applying an impact and is inferior in impact resistance.
これに変わるレンズ駆動機構として、形状記憶合金(以下、SMAという場合がある)アクチュエータを用いたものが知られている。これは、SMAを通電加熱する等して収縮力を発生させ、該収縮力をレンズ駆動力として用いるもので、一般的に小型化、軽量化が容易であり、しかも比較的大きな力量が得られるという利点がある。 As an alternative lens driving mechanism, one using a shape memory alloy (hereinafter sometimes referred to as SMA) actuator is known. This is to generate a contraction force by energizing and heating the SMA and using the contraction force as a lens driving force. Generally, it is easy to reduce the size and weight, and a relatively large force can be obtained. There is an advantage.
SMAアクチュエータを適用したレンズ駆動機構として、例えば特許文献1〜4に開示された構造が知られている。特許文献1には、SMAバネとバイアスバネとを、移動レンズを挟んで拮抗配置することが開示されている。特許文献2には、レンズを光軸方向に案内するカム筒の外周にSMA線材を螺旋状に巻回し、SMA線材の収縮力でカム筒を回動させる構成が開示されている。特許文献3には、玉枠と固定部との間にSMA線材を架け渡し、SMA線材の収縮力で玉枠を移動させる構成が開示されている。さらに、特許文献4には、SMA線材の収縮力を歯車機構で拡大する構成を含むレンズ駆動機構が開示されている。
一般に、SMAを通電加熱等して得られる収縮変位量は、その全長の数%程度に過ぎない。耐久性を考慮すると、せいぜい3%程度の変位範囲でSMAを収縮駆動させる必要がある。このため、特許文献1〜3の構成のように、SMAアクチュエータにより直接的にレンズ(玉枠)を駆動する方式では、レンズを移動できる量は比較的小さく、高性能なオートフォーカスや光学式ズームのために必要なレンズ移動量を得ることができないという問題がある。また、特許文献4の構成を用いれば変位量を稼げるものの、歯車機構の搭載は小型軽量化の阻害要因となる。
In general, the amount of contraction displacement obtained by energizing and heating SMA is only about a few percent of its total length. In consideration of durability, it is necessary to drive the SMA to contract within a displacement range of about 3% at most. For this reason, in the method in which the lens (ball frame) is directly driven by the SMA actuator as in the configurations of
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、SMAアクチュエータを適用した駆動装置において、小型軽量化を達成しつつ、大きな変位量を得ることができる駆動装置、駆動機構、及びこれを用いた撮像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 in a drive device to which an SMA actuator is applied, a drive device, a drive mechanism, and a drive device capable of obtaining a large amount of displacement while achieving a reduction in size and weight. An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus.
本発明の一局面に係る駆動装置は、被駆動物を駆動するための駆動装置であって、所定の第1軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第1軸と直交する第2軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第1軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータとを備え、前記駆動部材は、前記被駆動物を内包可能な中空部を備えるように四角形状にリンクされる4つのアームと、屈曲部とを備えてなり、その四角形の互いに対向する2つの頂点部分が前記変位入力部とされ、互いに対向する他の2つの頂点部分が前記変位出力部とされ、かつ前記アームの前記変位入力部及び変位出力部の近傍にそれぞれ前記屈曲部が設けられることで、前記変位入力部と変位出力部とが互いに前記第1軸方向にシフトされた位置に配置されると共に、前記変位入力部が前記第2軸方向の移動力の入力を受けると、前記変位出力部が前記第1軸方向に移動されることを特徴とする(請求項1)。 A driving apparatus according to one aspect of the present invention is a driving apparatus for driving a driven object, and a displacement output unit that is movable in a predetermined first axis direction, and a second axis that is orthogonal to the first axis. A displacement input unit that receives an input of a moving force in a direction and moves the displacement output unit in the first axial direction, and a driving member that is engaged with the driven object in the displacement output unit, and at least the displacement A linear shape memory alloy actuator that is disposed in contact with the drive member at the input portion and applies the moving force to the displacement input portion; and the drive member has a hollow portion that can contain the driven object. It comprises four arms linked in a quadrangular shape and a bent portion so as to be provided, and the two vertex portions facing each other of the square are the displacement input portions, and the other two vertex portions facing each other are The displacement output unit; In addition, the bent portion is provided in the vicinity of the displacement input portion and the displacement output portion of the arm, so that the displacement input portion and the displacement output portion are arranged at positions shifted in the first axial direction. In addition, the displacement output unit is moved in the first axis direction when the displacement input unit receives an input of the moving force in the second axis direction (Claim 1).
上記構成において、前記駆動部材は、2つが一対で用いられ、それぞれの前記第1軸方向が互いに同一軸線上となるように組み合わせられて、前記変位入力部が結合され、一方の駆動部材における変位出力部が所定のベース部材に固定されて固定部とされ、他方の駆動部材における変位出力部が前記被駆動物と係合されることで、前記形状記憶合金アクチュエータによって前記変位入力部から前記第2軸方向の移動力の入力を受けると、前記固定されている一方の駆動部材の変位出力部に対して、他方の駆動部材の変位出力部に係合される被駆動物が前記第1軸方向に変位することが望ましい(請求項2)。In the above configuration, two drive members are used as a pair, and are combined such that the respective first axial directions are on the same axis line, and the displacement input portion is coupled, and the displacement in one drive member The output portion is fixed to a predetermined base member to be a fixed portion, and the displacement output portion of the other driving member is engaged with the driven object, so that the shape memory alloy actuator causes the first input from the displacement input portion. When an input of a biaxial movement force is received, the driven object engaged with the displacement output portion of the other drive member is moved to the first shaft with respect to the displacement output portion of the one drive member fixed. It is desirable to displace in the direction (Claim 2).
また、本発明の他の局面に係る駆動装置は、被駆動物を駆動するための駆動装置であって、所定の第1軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第1軸と直交する第2軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第1軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータとを備え、前記駆動部材は、前記被駆動物を内包可能な中空部を備えるように四角形状にリンクされる4つのアームと、屈曲部とを備えてなる第1の駆動片と、同様な四角形状のリンクを有する第2の駆動片とを備えて構成され、前記第1の駆動片は、前記四角形の互いに対向する2つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の2つの頂点部分が前記変位出力部とされ、前記第2の駆動片は、前記四角形の互いに対向する2つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の2つの頂点部分が不動である所定のベース部材に固定される固定部とされ、両者は、前記第1の駆動片の変位入力部と前記第2の駆動片の変位入力部とが互いに結合される一方で、前記アームの前記変位入力部及び変位出力部の近傍にそれぞれ前記屈曲部が設けられることで、前記第1の駆動片の変位出力部と前記第2の駆動片の固定部とは前記第1軸方向に前後して配置されることを特徴とする(請求項3)。A driving apparatus according to another aspect of the present invention is a driving apparatus for driving a driven object, and a displacement output unit that is movable in a predetermined first axis direction and orthogonal to the first axis. A displacement input unit that receives an input of a moving force in the second axial direction and moves the displacement output unit in the first axial direction, and a driving member that is engaged with the driven object in the displacement output unit; A linear shape memory alloy actuator disposed at least in contact with the drive member at the displacement input section and applying the moving force to the displacement input section, and the drive member can include the driven object It comprises four arms linked in a square shape so as to have a hollow portion, a first drive piece comprising a bent portion, and a second drive piece having a similar square link. The first driving piece is the square Two vertex portions facing each other are used as the displacement input unit, and the other two vertex portions facing each other are used as the displacement output unit, and the second driving piece includes The apex portion serves as the displacement input portion, and the other two apex portions facing each other serve as a fixed portion that is fixed to a predetermined base member that does not move, both of which are displacement inputs of the first driving piece. And the displacement input portion of the second drive piece are coupled to each other, and the bent portion is provided in the vicinity of the displacement input portion and the displacement output portion of the arm, whereby the first drive The displacement output portion of the piece and the fixing portion of the second drive piece are arranged back and forth in the first axial direction (Claim 3).
この構成によれば、形状記憶合金アクチュエータの動作により発生される第1軸と直交する第2軸方向の変位(第1段目の変位)が駆動部材の変位入力部に与えられ、この第1段目の変位を受けて駆動部材の変位出力部が第1軸方向に変位(第2段目の変位)を行う。そして、第2段目の変位により被駆動物を第1軸方向に移動させることができる。すなわち、形状記憶合金アクチュエータ自身の変位がそのまま被駆動物に与えられるのではなく、駆動部材を介することで変位方向を変換した上で変位が被駆動物に与えられる。このため、駆動源となる形状記憶合金アクチュエータを被駆動物の周囲に配置でき、第1軸方向のサイズの小型化を図ることができる。また、第1段目の変位を受けて第2段目の変位を出力する駆動部材の変位力伝達系を変位拡大系に選ぶことで、形状記憶合金アクチュエータの実際の変位よりも大きい変位を被駆動物に与えることが可能となる。 According to this configuration, the displacement in the second axis direction (first stage displacement) perpendicular to the first axis generated by the operation of the shape memory alloy actuator is given to the displacement input portion of the drive member, and the first In response to the stage displacement, the displacement output portion of the driving member performs displacement in the first axis direction (second stage displacement). Then, the driven object can be moved in the first axial direction by the second-stage displacement. That is, the displacement of the shape memory alloy actuator itself is not given to the driven object as it is, but the displacement is given to the driven object after changing the displacement direction via the driving member. For this reason, the shape memory alloy actuator used as a drive source can be arrange | positioned around a to-be-driven object, and size reduction of a 1st axial direction can be achieved. Further, by selecting the displacement force transmission system of the drive member that receives the first-stage displacement and outputs the second-stage displacement as the displacement expansion system, a displacement larger than the actual displacement of the shape memory alloy actuator is received. It becomes possible to give to a driving thing.
また、この構成によれば、前記アームを介して変位入力部から変位出力部へ移動力が伝達されると共に、前記屈曲部が節として機能する。従って、前記変位入力部へ第2軸方向の移動力が与えられると、その移動力を第1軸方向の移動力に変換して前記変位出力部から出力させることができる。すなわち、極めて少ない部品点数で、且つ高価な部品を用いることなく、駆動部材を構成することができる。According to this configuration, the moving force is transmitted from the displacement input unit to the displacement output unit via the arm, and the bent portion functions as a node. Accordingly, when a movement force in the second axis direction is applied to the displacement input unit, the movement force can be converted into a movement force in the first axis direction and output from the displacement output unit. That is, the drive member can be configured with an extremely small number of parts and without using expensive parts.
その上、請求項1の構成によれば、形状記憶合金アクチュエータから第2軸方向の移動力が四角形の互いに対向する2つの頂点部分に位置する変位入力部に与えられ、これによる変位がアームを介して他の2つの頂点部分に位置する変位出力部へ伝達される。そして、変位出力部に係合された被駆動物が第1軸方向に移動される。すなわち、摺動部やギアの噛み合い部を何ら介することなく変位が伝達されるので、ガタ等の発生を回避でき、さらにバックラッシも発生しないためスムースに、且つ良好な出力効率で被駆動物の駆動を行うことができる。また、四角形状にリンクを採用することで、変位入力部に与えられた変位よりも大きい変位を、容易に変位出力部から出力させ得るようになる。さらに、第1軸中心に駆動力が発生するので、直進性に優れる被駆動物の駆動を行うことができる。In addition, according to the configuration of the first aspect, the movement force in the second axial direction is applied from the shape memory alloy actuator to the displacement input portions located at the two opposite vertex portions of the quadrangle, and the displacement caused thereby causes the arm to move. To the displacement output unit located at the other two vertexes. Then, the driven object engaged with the displacement output unit is moved in the first axial direction. That is, the displacement is transmitted without any intervention through the sliding part and the gear meshing part, so that the occurrence of backlash can be avoided and the backlash does not occur, so the driven object can be driven smoothly and with good output efficiency. It can be performed. In addition, by adopting a square link, a displacement larger than the displacement given to the displacement input unit can be easily output from the displacement output unit. Further, since a driving force is generated at the center of the first axis, it is possible to drive a driven object that is excellent in straightness.
さらに、請求項2又は3の構成によれば、上記と同様にガタやバックラッシの発生を抑止でき、出力効率の良い駆動を行うことができる。さらに、四角形状のリンク構造を備える第1の駆動片及び第2の駆動片が、互いの変位入力部同士が結合される一方で、第2の駆動片に固定部が備えられていることから、実質的にパンタグラフ機構を備えた駆動部材とすることができる。従って、第1の駆動片の変位出力部の変位量を、形状記憶合金アクチュエータの実際の変位量に比べて一層大きなものとすることができる。さらに、上記パンタグラフ機構が被駆動物のクッション体としても機能するようになり、耐衝撃性に優れた駆動装置を構成することができる。Furthermore, according to the structure of
また、上記構成において、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記四角形の互いに対向する2つの頂点部分に設けられる前記変位入力部を含む平面上で、前記四角形のリンクを囲むように懸架され、これら変位入力部においてのみ前記駆動部材と接することが望ましい(請求項4)。 In the above structure, before Symbol shape memory alloy actuator, in a plane including the displacement input portion provided on the two apex portion facing each other of the square, it is suspended so as to surround the links of the rectangle, these in contact with the driving member only at the displacement input portion is desired (claim 4).
この構成によれば、線状の形状記憶合金アクチュエータと駆動部材とが擦れ合う部分が変位入力部のみに限定されるため、形状記憶合金アクチュエータが発生する駆動力をより一層効率良く駆動部材に与えることができる。 According to this configuration, since the portion where the linear shape memory alloy actuator and the drive member rub against each other is limited to the displacement input portion, the drive force generated by the shape memory alloy actuator can be more efficiently applied to the drive member. Can do.
これらの構成において、前記変位入力部に線材をガイド可能な架設部がそれぞれ設けられ、前記形状記憶合金アクチュエータが、両端に通電加熱用の電極を備えた一本の線状体からなり、前記変位入力部の架設部に架け渡されていることが望ましい(請求項5)。 In these configurations, the displacement input portion is provided with a laying portion capable of guiding a wire, and the shape memory alloy actuator is formed of a single linear body having electrodes for current heating at both ends, and the displacement It is desirable that it is bridged over the erection part of the input part (claim 5 ).
この構成によれば、一本の線状体からなる形状記憶合金アクチュエータの通電加熱による変形力を架設部で受け、これを変位入力部へ与えることができる。従って、一本の形状記憶合金アクチュエータが発生する比較的大きな変位をロスなく変位入力部に入力することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to receive the deformation force due to energization heating of the shape memory alloy actuator made of a single linear body at the erection portion, and apply this to the displacement input portion. Therefore, a relatively large displacement generated by one shape memory alloy actuator can be input to the displacement input unit without loss.
この場合、前記形状記憶合金アクチュエータを前記駆動部材の四角形状に沿って架設させるためのテンションガイドが、前記変位出力部の一方側の位置に備えられ、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記変位出力部の他方側の位置を基点とし、前記変位入力部の架設部及び前記テンションガイドを経由して前記基点側に戻るルートを含むように架け渡されていることが望ましい(請求項6)。 In this case, a tension guide for constructing the shape memory alloy actuator along the quadrangular shape of the drive member is provided at a position on one side of the displacement output unit, and the shape memory alloy actuator includes the displacement output unit. It is desirable that the bridge is bridged so as to include a route that returns to the base point side via the construction part of the displacement input part and the tension guide, with the position on the other side of the base point as the base point (Claim 6 ).
この構成によれば、2つの架設部と1つのテンションガイドとを用いて形状記憶合金アクチュエータが四角形状に架設される。このように架設された形状記憶合金アクチュエータは、同じ変位量の伸縮を行うことから、テンションガイドの部分で擦れ等は発生しない。同様に、架設部の部分においても形状記憶合金アクチュエータの擦れ等は発生しない。従って、擦れによる力量の損失が最小限に抑制できると共に、摩擦による形状記憶合金アクチュエータの損傷を未然に防止することができる。 According to this configuration, the shape memory alloy actuator is installed in a quadrangular shape using two installation parts and one tension guide. Since the shape memory alloy actuator erected in this way expands and contracts by the same amount of displacement, rubbing or the like does not occur at the tension guide portion. Similarly, rubbing of the shape memory alloy actuator does not occur in the construction portion. Therefore, the loss of power due to rubbing can be minimized, and damage to the shape memory alloy actuator due to friction can be prevented.
かかる構成において、前記形状記憶合金アクチュエータが、折り返し若しくは重ね巻きされることで、前記変位入力部の架設部及び前記テンションガイドに対して多重に架け渡すようにすることができる(請求項7)。この構成によれば、形状記憶合金アクチュエータの多重架け渡しにより、大きな力量を駆動部材に与えることができる。 In this configuration, the shape memory alloy actuator, by being folded or lap winding, it is possible to make to bridge the multiplexing respect installing portion and the tension guide of the displacement input portion (claim 7). According to this configuration, a large amount of force can be applied to the drive member by multiple spanning of the shape memory alloy actuator.
また、前記変位入力部に線材をガイド可能な架設部がそれぞれ設けられ、前記形状記憶合金アクチュエータが、それぞれ両端に通電加熱用の電極を備えた二本の線状体からなり、前記形状記憶合金アクチュエータのそれぞれが、前記変位入力部の架設部に各々接するように架け渡されている構成とすることができる(請求項8)。 The displacement input part is provided with a erection part capable of guiding a wire, and the shape memory alloy actuator is composed of two linear bodies each having electrodes for current heating at both ends, and the shape memory alloy Each of the actuators may be constructed so as to be in contact with the construction part of the displacement input part (claim 8 ).
この構成によれば、一本の線状体を架け渡す場合に比べて比較的短い二本の線状体で形状記憶合金アクチュエータが構成される。従って、同じ電圧を印加した場合の電流値が大きくなり、変位応答性を上げることが可能となる。 According to this configuration, the shape memory alloy actuator is configured by two linear bodies that are relatively short as compared with the case where one linear body is bridged. Therefore, the current value when the same voltage is applied is increased, and the displacement response can be improved.
上記請求項2又は3に記載された駆動部材が、第1軸方向に複数積重されていることが望ましい(請求項9)。この構成によれば、被駆動物の変位量を、駆動部材を積重した分だけ増加させることができる。
It is desirable that a plurality of the drive members described in
さらにまた、本発明の他の局面に係る駆動装置は、被駆動物を駆動するための駆動装置であって、所定の第1軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第1軸と直交する第2軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第1軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータとを備え、前記駆動部材は前記被駆動物を挿通可能な円環状を呈し、その軸方向断面がく字型であって、く字型の折曲部分が径方向の最外部に位置する形状を備え、前記く字型の折曲部分が前記変位入力部とされ、く字型断面の周縁部分が前記変位出力部とされていることを特徴とする(請求項10)。 Furthermore, a driving apparatus according to another aspect of the present invention is a driving apparatus for driving a driven object, and a displacement output unit movable in a predetermined first axis direction, and orthogonal to the first axis. A displacement input unit that receives the input of the moving force in the second axial direction and moves the displacement output unit in the first axial direction, and a driving member that is engaged with the driven object in the displacement output unit; A linear shape memory alloy actuator disposed at least in contact with the drive member at the displacement input portion and applying the moving force to the displacement input portion, and the drive member is capable of inserting the driven object. It has an annular shape, and its axial cross-section has a square shape, and the square-shaped bent portion has a shape positioned at the outermost part in the radial direction, and the square-shaped bent portion is connected to the displacement input portion. And the peripheral portion of the cross section is a displacement output portion. Is characterized in that is (0 Claim 1).
この構成によれば、蛇腹部材の一節分に相当するような円環状の駆動部材のく字型折曲部分に移動力が与えられると、該駆動部材は、く字型断面が拡開するように変形する。これにより、く字型断面の周縁部分は第1軸方向に移動する結果、被駆動物を第1軸方向に移動できるようになる。なお、かかる構成では形状記憶合金アクチュエータを駆動部材に搭載することが可能であり、一層の小型化を図ることが可能である。 According to this structure, when a moving force is applied to the rectangular bent portion of the annular driving member corresponding to one segment of the bellows member, the driving member expands the rectangular cross section. Transforms into As a result, the peripheral portion of the rectangular cross section moves in the first axial direction, so that the driven object can be moved in the first axial direction. In such a configuration, the shape memory alloy actuator can be mounted on the drive member, and the size can be further reduced.
また、本発明の他の局面に係る駆動装置は、被駆動物を駆動するための駆動装置であって、所定の第1軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第1軸と直交する第2軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第1軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータとを備え、前記駆動部材は、弾性材料からなる2枚の平板部材と、前記第1軸方向に第1の長さを持ち、前記2枚の平板部材の間に所定の距離を置いて配置され、2枚の平板部材を前記第1軸方向に前記第1の長さの間隔を置いて略平行な状態で接合させる2つの間隔保持部材と、前記第1軸方向に前記第1の長さよりも長い第2の長さを持ち、前記2枚の平板部材の間であって前記2つの間隔保持部材の間に配置されることで、前記2枚の平板部材における前記間隔保持部材間の間隔を前記第2の長さに拡げる間隔拡大部材とを備え、前記2つの間隔保持部材が前記変位入力部とされ、前記平板部材の間隔拡大部材によって間隔が拡げられた部位が前記変位出力部とされることを特徴とする(請求項11)。
A driving apparatus according to another aspect of the present invention is a driving apparatus for driving a driven object, and a displacement output unit that is movable in a predetermined first axis direction and orthogonal to the first axis. A displacement input unit that receives an input of a moving force in the second axial direction and moves the displacement output unit in the first axial direction, and a driving member that is engaged with the driven object in the displacement output unit; A linear shape memory alloy actuator disposed at least in contact with the drive member in the displacement input section and applying the moving force to the displacement input section, the drive member being two flat plates made of an elastic material A first length in the first axial direction and a predetermined distance between the two flat plate members, and the two flat plate members in the first axial direction. Two pieces to be joined in a substantially parallel state with a distance of A spacing member and a second length that is longer than the first length in the first axial direction, and are disposed between the two flat plate members and between the two spacing members. it is said a large distance between members to spread apart in the second length between the spacing member in the two flat plate members, wherein the two spacing members are between the displacement input portion, wherein the flat plate member site is spread is apart by spacing expansion member is characterized Rukoto set to the displacement output portions (
この構成によれば、間隔保持部材の介在により所定の間隔を置いて略平行に接合された2枚の平板部材の間隔が、間隔拡大部材にて押し広げられる態様とされている。すなわち、平板部材に特段曲げ加工等を施さず、間隔拡大部材の割り入れにより平板部材を変形させてリンク機構に相当する機構を得ている。曲げ加工を施した場合、素材のムラや圧延の方向性等によりスプリングバックのバラツキが発生し、同一の部品を作成することが困難である。しかし、上記構成によれば、平板部材の接合体を用いるので、寸法の安定性が向上し、組立を容易に行うことができる。 According to this configuration, the interval between the two flat plate members joined substantially in parallel with a predetermined interval by the interposition of the interval holding member is configured to be expanded by the interval expanding member. In other words, the plate member is not subjected to special bending or the like, and the plate member is deformed by the insertion of the interval increasing member to obtain a mechanism corresponding to the link mechanism. When bending is performed, variations in springback occur due to unevenness of the material, rolling directionality, etc., and it is difficult to create the same part. However, according to the above configuration, since the joined body of flat plate members is used, the dimensional stability is improved and the assembly can be easily performed.
この場合、前記2枚の平板部材が、長方形の同じ平面形状を有し、その長軸方向の両端位置に、前記2つの間隔保持部材が配置されていることが望ましい。この構成によれば、長方形の平板部材というシンプルな部品を用いて、変位量が大きく且つ安定した駆動装置を作成できる。また、駆動装置の小型化を図り易い。 In this case, the two flat plate members have the same planar shape of a rectangle, the both end positions of the major axis direction, it is not to desired the two spacing members is arranged. According to this configuration, it is possible to create a drive device having a large displacement and a stable amount using a simple component such as a rectangular flat plate member. In addition, it is easy to reduce the size of the drive device.
或いは、前記2枚の平板部材が、その中央部に前記被駆動物を内包可能な中空部を備えた同じ平面形状を有し、前記中空部を挟んで配置された2つの間隔保持部材で前記2枚の平板部材が接合されていることが望ましい(請求項12)。この構成によれば、中央部に前記被駆動物を内包させる形態の駆動装置を、簡易に作成することができる。 Alternatively, the two flat plate members have the same planar shape including a hollow portion capable of containing the driven object at the center thereof, and the two spacing members are disposed with the hollow portion interposed therebetween. It is desirable that the two flat plate members are joined (claim 12). According to this configuration, it is possible to easily create a drive device that includes the driven object in the center.
上記構成において、前記平板部材が、その長軸方向の中央位置と、前記間隔保持部材よりも内側の両端位置とに、その短軸方向の幅が実質的に狭くされることにより、若しくは厚さが少なくされることにより形成された易変形部を有していることが望ましい(請求項13)。この構成によれば、形状記憶合金アクチュエータから移動力が与えられたときに、前記易変形部において平板部材が湾曲し易くなる。従って、例えば変位を大きくできる形態(例えば側面視で菱形)を保てるように積極的に平板部材を湾曲させ、大きな変位量を得ることが可能となる。また、長方形の平板部材に端縁部打ち抜きや孔開け加工、若しくはエッチング等により、容易に易変形部を形成することができる。
In the above configuration, the flat plate member has a thickness that is substantially reduced in width in the minor axis direction at a center position in the major axis direction and both end positions inside the spacing member. It is desirable to have an easily deformable part formed by reducing the amount of the above (
本発明のさらに他の局面に係る駆動機構は、前記の駆動装置を用い、前記被駆動物がレンズユニットであり、前記駆動装置は、該レンズユニットを光軸方向に移動させることが望ましい(請求項14)。この構成によれば、レンズユニットを前記駆動装置によって、光軸方向へ自在に移動させることができる。従って、携帯電話機のような小型の撮像装置への組み込み性に優れ、しかもオートフォーカスや光学ズームに対応できる高性能の撮像光学系に好適な駆動機構を提供できるようになる。 A drive mechanism according to still another aspect of the present invention uses the drive device, the driven object is a lens unit, and the drive device preferably moves the lens unit in an optical axis direction (claims). Item 14 ). According to this configuration, the lens unit can be freely moved in the optical axis direction by the driving device. Therefore, it is possible to provide a drive mechanism suitable for a high-performance image pickup optical system that is excellent in incorporation into a small image pickup apparatus such as a mobile phone and is compatible with autofocus and optical zoom.
間隔拡大部材を用いる上記構成において、レンズユニットと、該レンズユニットを所定の光軸方向に移動させる前記請求項11〜13のいずれかに記載の駆動装置とを備え、前記間隔拡大部材が、前記レンズユニットに一体的に設けられていることが望ましい(請求項15)。この構成によれば、間隔拡大部材がレンズユニットに一体化されているので、部品点数を減少させることができる。
In the above-described configuration using the interval expansion member, and the lens unit, and a driving device according to any one of
本発明のさらに他の局面に係る撮像装置は、請求項14又は15に記載の駆動機構と、前記レンズユニットの像面側に配置される撮像素子と、前記駆動機構の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする(請求項16)。この構成によれば、上述の利点を有する駆動機構を搭載することで、小型で、耐衝撃性に優れた携帯電話機のような撮像装置を提供できるようになる。
An image pickup apparatus according to still another aspect of the present invention includes a drive mechanism according to
本発明によれば、SMAアクチュエータを適用した駆動装置において、小型且つ軽量で、大きな変位量を得ることができる駆動装置を提供することができる。例えば、当該駆動をレンズユニットの駆動に適用した場合、装置携帯電話機のような小型の撮像装置への組み込み性に優れ、しかもオートフォーカスや光学ズームに対応できる高性能の撮像光学系に好適な駆動機構を提供できるようになる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the drive device which applied the SMA actuator, the drive device which can obtain a big displacement amount is small and lightweight. For example, when the driving is applied to driving of a lens unit, the driving is suitable for a high-performance imaging optical system that is excellent in incorporation into a small imaging device such as a device mobile phone and can handle autofocus and optical zoom. A mechanism can be provided.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る駆動機構を含むレンズ駆動モジュールS(撮像装置)の主要構成部材を示す分解斜視図である。このレンズ駆動モジュールSは、大略的に、レンズユニット10(被駆動物)と、このレンズユニット10を光軸AX方向(第1軸方向)に移動させる駆動部材20と、SMAアクチュエータ30とを含んで構成されている。そして、レンズユニット10の像面側には、被写体光像を光電変換する撮像素子40が配置されてなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing main components of a lens driving module S (imaging device) including a driving mechanism according to the first embodiment. The lens driving module S generally includes a lens unit 10 (driven object), a driving
レンズユニット10は円筒型を呈し、撮影レンズ100と、この撮影レンズ100を保持するレンズ駆動枠11と、該レンズ駆動枠11が収納される鏡筒13とを含んでいる。撮影レンズ100は、対物レンズ、フォーカスレンズ、ズームレンズ等を有し、撮像素子40に対する被写体像の結像光学系を構成している。レンズ駆動枠11は、所謂玉枠であって、鏡筒13と共に光軸AX方向に移動される。レンズ駆動枠11の対物側先端の外周壁部には、周方向に180度位相をずらして設けられた一対の支持部12が突設されている。この支持部12においてレンズユニット10は、駆動部材20と係合(支持)されている。
The
駆動部材20は、光軸AXと直交する方向(第2軸方向)の移動力の入力が与えられる変位入力部20inと、この変位入力部20inに与えられた移動力に基づいて光軸AX方向に移動される変位出力部20outとを備えている。レンズユニット10の支持部12は、変位出力部20outに固着される。この駆動部材20は、レンズユニット10を内包可能な中空部Hを備えるよう4つの傾斜アームが四角形(菱形)状にリンクされた形態を有する第1の駆動片20Aと、同様な四角形状のリンク形態を有する第2の駆動片20Bとを備えて構成されている。
The driving
第1の駆動片20Aは、全体が所定の強度(レンズユニット10を駆動できる強度)を有する薄いシート状の部材からなり、四角形の頂点部分に位置する4つの平坦面(第1平坦面21及び第2平坦面22)と、これらの平坦面を連結する4つのアーム23とを備える。第2の駆動片20Bも同様なシート状の部材からなり、四角形の頂点部分に位置する4つの平坦面(第3平坦面24及び第4平坦面25)と、これらの平坦面を連結する4つのアーム26とを備える。
The
ここで、第1の駆動片20Aの4つの平坦面のうち、上面視(図2参照)で台形状を呈し比較的広面積である互いに対向する2つの頂点部分を第1平坦面21とし、略長方形状を呈し比較的狭面積である互いに対向する他の2つの頂点部分を第2平坦面22とする。この第2平坦面22は、第1平坦面21よりも光軸AX方向の前方側(物体側)にシフトされた位置に存在している。第1平坦面21及び第2平坦面22を各々接続する4つのアーム23は、前記位置関係のシフトにより、第1平坦面21側から見て上方に傾斜したものとなっている。実際は第1平坦面21及び第2平坦面22とアーム23とは一体物であり、四角形の各頂点付近に各々設けられている折曲部23b(屈曲部)により、第1平坦面21及び第2平坦面22が区画されている。
Here, out of the four flat surfaces of the
第2の駆動片20Bについても、台形状を呈し比較的広面積である互いに対向する2つの頂点部分を第3平坦面24とし、略長方形状を呈し比較的狭面積である互いに対向する他の2つの頂点部分を第4平坦面25とする。この第4平坦面25は、第3平坦面24よりも光軸AX方向の後方側(像側)にシフトされた位置に存在している。第3平坦面24及び第4平坦面25を各々接続する4つのアーム26は、前記位置関係のシフトにより、第3平坦面24側から見て下方に傾斜したものとなっている。同様に第3平坦面24及び第4平坦面25とアーム26とは一体物であり、四角形の各頂点付近に各々設けられている折曲部(図中には符号を付していない)により、第3平坦面24及び第4平坦面25が区画されている。
The
第1の駆動片20Aと第2の駆動片20Bとは、その第1平坦面21と第3平坦面24とが衝合されるように、互いに向き合うように光軸AX方向に前後して配置されている。第1平坦面21と第3平坦面24とは、リベット212により結合一体化されている。なお、この結合は、スポット溶接や接着剤による固着であっても良い。一方、このような結合が行われる結果、第1の駆動片20Aの第2平坦面22と第2の駆動片20Bの第4平坦面25とは、光軸AX方向に前後して位置している。これにより、駆動部材20は、パンタグラフ型の立体形状を有するものとなっている。
The
第1の駆動片20A及び第2の駆動片20Bの構成材料としては特に限定はなく、駆動力を伝達できる強度を有する一方で、折曲部23bが弾性変形して節の機能を果たしうる部材であれば良い。例えば金属シートや樹脂シートを用いることができる。特に、折曲部23bでの弾性変形による力の損失が小さくなるように曲げ弾性率が小さく、また弾性変形により破断し難いよう曲げ強さが大きく、さらに耐熱性に優れる樹脂材料が望ましい。このような樹脂材料として、ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等を例示することができる。
The constituent material of the
このような駆動部材20において、第1平坦面21と第3平坦面24とが接合された部位である四角形の2つの頂点部分が、上述の変位入力部20inとされる。また、他の2つの頂点部分である第1の駆動片20Aの第2平坦面22が、上述の変位出力部20outとされる。従って、レンズユニット10の支持部12は、第2平坦面22に係合される。さらに、第2の駆動片20Bの第4平坦面25が、不動であるベース部材51(図2〜図4参照)に固定される固定部とされる。なお、変位入力部20inの外周縁には、SMAアクチュエータ30から光軸中心方向へ向かう移動力(光軸と直交する方向の移動力)が与えられるガイド片211(架設部)が、対角線上に各々突設されている。
In such a
SMAアクチュエータ30は、例えばNi−Ti合金等の形状記憶合金(SMA)ワイヤ(一本の線状体)からなる線アクチュエータである。このSMAアクチュエータ30は、低温で弾性係数が低い状態(マルテンサイト相)において所定の張力を与えられることで伸長し、この伸長状態において熱が与えられると相変態して弾性係数が高い状態(オーステナイト相;母相)に移行し、伸長状態から元の長さに戻る(形状回復する)という性質を有している。
The
本実施形態では、SMAアクチュエータ30を通電加熱することで、上述の相変態を行わせる構成が採用されている。すなわち、SMAアクチュエータ30は所定の抵抗値を有する導体であることから、当該SMAアクチュエータ30自身に通電することでジュール熱を発生させ、該ジュール熱に基づく自己発熱によりマルテンサイト相からオーステナイト相へ変態させる構成とされている。このため、SMAアクチュエータ30の両端には、通電加熱用の第1電極31a及び第2電極31b(図2、図3参照)が固着されている。また、後記で詳述するが、SMAアクチュエータ30は変位入力部20inのガイド片211に架け渡され、その加熱による形状回復に伴う移動力が変位入力部20inに与えられるようになっている。
In this embodiment, the structure which performs the above-mentioned phase transformation by energizing and heating the
撮像素子40は、レンズユニット10により結像された被写体の光学像の光量に応じて、R、G、B各成分の画像信号に光電変換して出力するものである。例えば撮像素子40としては、CCD(Charge Coupled Device)が2次元状に配置されたエリアセンサの各CCDの表面に、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆるベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されたものを用いることができる。このようなCCDイメージセンサの他、CMOSイメージセンサ、VMISイメージセンサ等も用いることができる。
The
続いて、レンズ駆動機構の全体構造について説明する。図2は、第1実施形態に係るレンズ駆動機構200の上面視の平面図(天板52を外した状態の平面図)、図3は、レンズ駆動機構200の側面図である。このレンズ駆動機構200は、上述のレンズユニット10、駆動部材20及びSMAアクチュエータ30のほか、ベース部材51、天板52、平行板バネ53及びバイアスバネ54を備えている。レンズ駆動機構200の組立構造は、大略的に、レンズユニット10を内包する駆動部材20が、ベース部材51と天板52、並びに平行板バネ53で上下方向から挟み込まれ、バイアスバネ54がレンズユニット10の物体側に載置されて成る。そして、SMAアクチュエータ30は、上面視で四角形状の駆動部材20の周囲を取り囲むように架設されている。
Next, the overall structure of the lens driving mechanism will be described. 2 is a plan view of the
ベース部材51は、当該レンズ駆動機構200の取り付け対象となる部材(例えば携帯電話機のフレームやマウント基板等)に固定される部材であり、レンズ駆動機構200の底辺を構成する不動の部材である。図4は、ベース部材51の形状を示す上面視の平面図である。ベース部材51は、樹脂製(絶縁体)の正方形の板材からなり、貫通孔51H、支柱511、電極固定部512及びテンションガイド513を備えている。
The
貫通孔51Hは、レンズユニット10からの光像を撮像素子40へ通過させるためのもので、ベース部材51の略中央部に穿設されている。支柱511は、天板52を支持するためのもので、対角線に沿ってワンペアずつ、4本が立設されている。このうち、支柱511の一つのペアは、駆動部材20の中空部Hを貫通するように、比較的貫通孔51Hに近い位置に立設されている。一方、支柱511の他のペアは、ベース部材51の角部近傍に立設されている。
The through
電極固定部512は、SMAアクチュエータ30の第1電極31a及び第2電極31bを支持するためのもので、ベース部材51の一つの角部付近に略隣接して2本が立設されている。この電極固定部512の高さは、支柱511の約半分とされ、これにより第1電極31a及び第2電極31bは、ベース部材51と天板52との略中間位置において支持されている。なお、図2及び図3では、図示簡略化のため、この電極固定部512の記載を省略している。
The electrode fixing portion 512 is for supporting the
テンションガイド513は、SMAアクチュエータ30を駆動部材20の四角形状に沿って架設するためのもので、前記電極固定部512の対角方向に1本が立設されている。このテンションガイド513の高さは、支柱511と同じ高さである。但し、天板52の支持機能は不要であるので、電極固定部512の高さよりもやや高いものであれば良い。また、SMAアクチュエータ30が架け渡される部位に、ワイヤ架け渡し用の凹曲面等が備えられていることが望ましい。
The
SMAアクチュエータ30は、図2に示すように、この電極固定部512及びテンションガイド513と、2つの変位入力部20inのガイド片211とに架設され、駆動部材20の周囲に架け渡されている。つまり、SMAアクチュエータ30は、駆動部材20の一方の変位出力部20outの近傍に配置されている一方の電極固定部512を基点として、一方の変位入力部20inのガイド片211、他方の変位出力部20outの近傍に位置するテンションガイド513、他方の変位入力部20inのガイド片211を周回し、再び一方の変位出力部20outの近傍に位置する他方の電極固定部512へ戻るように、これらに架け渡されている。
As shown in FIG. 2, the
このような架け渡しにより、SMAアクチュエータ30と駆動部材20との接触部分は、実質的に2つのガイド片211の部分のみとされている。これにより、線状のSMAアクチュエータ30と駆動部材20とが擦れ合う部分がガイド片211(変位入力部20in)との接点部分のみに限定されるため、SMAアクチュエータ30が発生する駆動力を高効率で駆動部材20に与えることができる。なお、ガイド片211にも、ワイヤ架け渡し用の凹曲面等が備えられていることが望ましい。
By such a bridge, the contact portion between the
以上のように、駆動部材20とSMAアクチュエータ30とは、実質的に点接触状態とすることが望ましいが、少なくとも変位入力部を含んである程度の接触長さを持って両者が接するように構成しても良い。この場合、SMAアクチュエータ30の全長をLとするとき、駆動部材20に対するSMAアクチュエータ30の接触長さCが、
C≦L/2
を満足するようにすることが望ましい。このようにすれば、SMAアクチュエータ30と駆動部材20とが擦れ合う部分がL/2以下に規制されるため、SMAアクチュエータ30が発生する駆動力を効率良く駆動部材20に与えることができる。また、SMAの加熱、冷却を効率良く行え、応答性を向上させることができる。
As described above, it is desirable that the driving
C ≦ L / 2
It is desirable to satisfy In this way, the portion where the
天板52は、駆動部材20を保護する蓋体として機能すると共に、平行板バネ53の上側板バネ53aを保持する役目を果たす。図5は、天板52の形状を示す平面図である。天板52は、金属又は樹脂製の正方形の板材からなり、その中央付近に設けられた貫通孔52Hを備えている。上述の通り、この天板52は、ベース部材51に立設されている4本の支柱511により、ベース部材51に対して平行な状態で支持固定されている。
The
貫通孔52Hは、被写体光のレンズユニット10への入射を阻害しないようにするための中心孔521と、この中心孔521から一つの対角線方向にそれぞれ延びる一対の延長部522とを備えている。中心孔521は、レンズユニット10を受容する大きさの内径を有している。また、延長部522は、レンズユニット10の支持部12の突設位置に対応しており、支持部12よりもやや大きい形状を有している。かかる貫通孔52Hが設けられることで、ベース部材51上に支柱511よりも光軸AX方向の長さが長いレンズユニット10を据え付けた後に、天板52を支柱511に対して取り付け得るようになっている。
The through
平行板バネ53は、レンズユニット10の変位自由度を、光軸AXに沿った一方向に規制する規制部材として機能するもので、平行に配置される上側板バネ53aと下側板バネ53bとからなる。図6は、平行板バネ53(上側板バネ53a及び下側板バネ53b)の形状を示す平面図である。平行板バネ53は、外枠部531、リング部532、ビーム部533及び支柱孔534を備えている。なお、上側板バネ53aは天板52の上に、下側板バネ53bはベース部材51の上にそれぞれ取り付けられている。
The
上側板バネ53aの外枠部531は、天板52に固定される。一方、下側板バネ53bの外枠部531は、ベース部材51に固定される。これに対し、リング部532は、それぞれレンズユニット10側に固定される。すなわち、上側板バネ53aのリング部532は、レンズユニット10の上端側、正確にはレンズ駆動枠11の上端フランジ部下面と鏡筒13の上端縁との間に介在するように取り付けられている。また、下側板バネ53bのリング部532は、レンズユニット10の下端面に取り付けられている。なお、リング部532の形状がリング状とされているのは、被写体光の通過を妨げないためである。
The
ビーム部533は、前記外枠部531とリング部532とを橋絡するもので、天板52及びベース部材51のいずれにも固定されていない。このビーム部533は、レンズユニット10が光軸AXに沿って一方向に可動するよう、リング部532の外周囲から90度間隔で外方へ略L字型に延出し、外枠部531に繋がる形状を備えている。この4つのビーム部533で支持されたリング部532で上下が挟まれることにより、レンズユニット10の自由度は光軸AXに沿った1自由度となる。
The
本実施形態に係るレンズ駆動機構200は、本来的に光軸AX方向へレンズユニット10を移動させる機能を備えている。しかし、組立時に発生することがある僅かなバランスずれ等に起因して、レンズユニット10が光軸AXから傾いて移動する場合がある。そこで、平行板バネ53を組み付けることで、このような傾き移動を抑止し、レンズユニット10が光軸AXに沿って精度良く移動されるようにしているものである。
The
支柱孔534は、外枠部531の一つの対角線方向に一対設けられる。この支柱孔534は、変位出力部20out側の対角線上に位置する支柱511のペアを貫通させるためのものである。従って、支柱孔534は、下側板バネ53bのみに設けられる。なお、変位入力部20in側の対角線上に位置する支柱511のペアは、外枠部531とリング部532との間の間隙を貫通する。
A pair of
バイアスバネ54(付勢手段)は、SMAアクチュエータ30の動作(収縮)により変位出力部20outが移動される方向とは逆方向に、レンズユニット10を光軸方向に付勢する。バイアスバネ54は、レンズ駆動枠11の周縁サイズと略合致した径の圧縮コイルバネからなり、レンズ駆動枠11の頂面に一端側(下端側)が当接されている。なお、バイアスバネ54の他端側(上端側)は、例えば携帯電話機のハウジング内面等に当接されることとなる。
The bias spring 54 (biasing means) biases the
バイアスバネ54の力量は、変位出力部20outの移動力よりも弱いものとされる。すなわち、SMAアクチュエータ30が動作していないときは、レンズユニット10はベース部材51に向けて(図3の下方)押圧される一方で、SMAアクチュエータ30が動作すると、バイアスバネ54の押圧力に抗してレンズユニット10は反対方向(図3の上方)に移動される。換言すると、バイアスバネ54は、SMAアクチュエータ30の動作が終了した後に、レンズユニット10をホームポジションに復帰させるバイアス力をレンズユニット10に与えるものである。かかるバイアスバネ54を組み付けることで、常時バイアス力がレンズユニット10に与えられることから、SMAアクチュエータ30への通電量を制御することでレンズユニット10をホームポジションに復帰させることができ、駆動制御を容易に行えるようになる。
The force of the
続いて、以上の通り構成されたレンズ駆動機構200の機械的な動作について説明する。図7は、SMAアクチュエータ30が通電加熱により収縮した状態を示す側面図(図3は、SMAアクチュエータ30が動作していない状態の側面図)である。また、図8は、駆動部材20及びSMAアクチュエータ30を抜き出して示す図であり、図8(a)は上面視の平面図、図8(b)は側面図をそれぞれ示している。
Next, the mechanical operation of the
SMAアクチュエータ30の第1電極31a及び第2電極31bに間に所定の電圧が印加され、通電によりSMAアクチュエータ30が加熱されてオーステナイト相へ変態すると、SMAアクチュエータ30は収縮力を発生する。この収縮力は、SMAアクチュエータ30が架け渡されている駆動部材20の変位入力部20inから各々突設されている2つのガイド片211に作用する。すなわち、180度相対する外側方向から光軸AXの中心方向へ向かう移動力F11、F12が、変位入力部20inに与えられる。
When a predetermined voltage is applied between the
この移動力F11、F12を受けて駆動部材20は、その高さ寸法が光軸AX方向に伸長するように変形される。すなわち、図8(a)に点線で示す折曲部23bが各々前記移動力F11、F12により屈曲され、この折曲部23bが節の働きをなして、第1の駆動片20Aの第2平坦面22と第2の駆動片20Bの第4平坦面25との間隔が拡張されるように、駆動部材20は変形される。ここで、第4平坦面25はベース部材51に固定されていることから、変位出力部20outを構成する第1の駆動片20Aの第2平坦面22だけに、光軸AXに沿って物体側に伸長する移動力F2が発生することとなる。
In response to the moving forces F11 and F12, the
かかる移動力F2は、第2平坦面22から支持部12を介してレンズユニット10に伝達され、レンズユニット10は光軸AX方向に変位される。このとき、上側板バネ53a及び下側板バネ53bのビーム部533は、上方向(物体側)に反り上がり、またバイアスバネ54は圧縮された状態となる。
The moving force F2 is transmitted from the second
SMAアクチュエータ30への通電が停止(若しくは電圧が所定値まで低下)され、SMAアクチュエータ30が冷却されてマルテンサイト相に復帰すると、変位入力部20inに対して与えられていた移動力F11、F12は消失する。そして、バイアスバネ54の付勢力により、レンズユニット10は光軸AX方向に沿ってホームポジションに復帰される(図3の状態に戻る)。このように、SMAアクチュエータ30への通電ON−OFFによって、レンズユニット10を光軸AX方向に沿って変位させることができる。また、SMAアクチュエータ30への通電電流を制御して移動力F11、F12の力量を調整することで、レンズユニット10の変位量を調整できるようになる。
When energization to the
ここで、本実施形態では、1本のSMAアクチュエータ30が、第1電極31a及び第2電極31bの固定部を基点として、2つのガイド片211と、これらガイド片211の中間に配置される1つのテンションガイド513とを用いて、駆動部材20の外周に沿うように四角形状に架設されている。従って、SMAアクチュエータ30の全長の中間点がテンションガイド513で支持され、またテンションガイド513と第1電極31aの固定部との中間、またテンションガイド513と第2電極31bとの中間に、各々ガイド片211が位置する関係となっている。
Here, in the present embodiment, one
このため、SMAアクチュエータ30は、テンションガイド513を境とした半分ずつで、同じ変位量の伸縮を行うことから、テンションガイド513による支持部(接触部)でSMAアクチュエータ30の擦れ等は発生しない。同様に、ガイド片211を境とした半分ずつでも同じ変位量の伸縮を行うことから、ガイド片211による支持部においてもSMAアクチュエータ30の擦れ等は発生しない。従って、擦れによる力量の損失が最小限に抑制されると共に、摩擦によるSMAアクチュエータ30の損傷が未然に防止されるものである。また、摺動部やギアの噛み合い部を何ら持たないので部品点数が少なく、ガタ等の発生を回避でき、さらにバックラッシも発生しないため応答性良くスムースに、且つ良好な出力効率でレンズユニット10の駆動を行うことができる。
For this reason, since the
また、本実施形態のレンズ駆動機構200によれば、SMAアクチュエータ30の収縮による変位が2段階に拡大されて変位出力部20outに伝達されるようになる。すなわち、上記のように駆動部材20とSMAアクチュエータ30とを組み付けることで、実際のSMAアクチュエータ30の収縮量よりも大きい変位を駆動部材20に入力できる(変位拡大機能の1段目)と共に、駆動部材20のリンク機構によってさらに変位が拡大(変位拡大機能の2段目)できる。これにより、SMAアクチュエータ30の収縮量はその全長の数%であるにも拘わらず、大きな変位をレンズユニット10に与えることが可能となる。以下、これら変位拡大機能について詳述する。
Further, according to the
[1]変位拡大機能の1段目について
図9は、SMAアクチュエータ30の収縮変位と駆動部材20の変位との関係を示す模式図である。図9(a)に示すように、第1電極31a及び第2電極31bを介してSMAアクチュエータ30に通電が行われていない初期状態では、SMAアクチュエータ30は図中実線で示す状態となる。一方、通電加熱されると、図中点線で示す収縮状態30Sとなる。図中の符号p1、p3は、各々ガイド片211への架設ポイントを示し、符号p2はテンションガイド513への架設ポイントを示している。この場合、SMAアクチュエータ30は、ポイントp2は不動であるが、ポイントp1及びp3においては、片側で距離aずつ変位を入力できる。
[1] First Stage of Displacement Enlargement Function FIG. 9 is a schematic diagram showing the relationship between the contraction displacement of the
図9(b)は、ポイントp2を中心として変位入力部であるポイントp1までの距離を半径として描いた円であり、実線円32はSMAアクチュエータ30が収縮していない状態、点線円32Sは収縮した状態をそれぞれ示している。この場合、SMAアクチュエータ30の実際の収縮量は、半径方向に沿う距離d(実線円32と点線円32Sとの半径の差)である。しかし、ポイントp1の移動距離aは、前記距離dよりも大きいものとなっている。すなわち、SMAアクチュエータ30の実際の収縮量よりも大きい変位が、ポイントp1及びp3において入力できることがわかる。
FIG. 9B is a circle drawn with the distance from the point p2 to the point p1, which is the displacement input unit, as the radius. The
これは、第1電極31aからポイントp2に至る中間点であるポイントp1でSMAアクチュエータ30が折り曲げられることで、その収縮力がSMAアクチュエータ30の架線方向ではなく、折り曲げ角の中心方向(つまり光軸AXの中心方向)に作用することによる。さらに、SMAアクチュエータ30の張り角θが小さくなる程、図中に移動距離a’、移動距離a’’と示すように、変位入力量が増大することがわかる。
This is because the
[2]変位拡大機能の2段目について
図8(b)に示したような駆動部材20のリンク機構は、図10に示すように、等しい長さrのアーム230を持つ4節のリンク機構とみなすことができる。実線で示すように、アーム230の傾斜角がθ0である状態において、左右の節に相当する部位(変位入力部20in)から左右方向中心へ向かう入力変位bが与えられると、アーム230が点線203Fで示すように傾斜し、その傾斜角度はθ0よりも大きいθfに変化する。これにより、上下の節には上下方向の外側へ向かう出力変位cが発生する。
[2] Second Stage of Displacement Enlarging Function The link mechanism of the
図11(a)〜(c)は、上記入力変位bと出力変位cとの関係を模式的に示す図である。図11(a)は、実線で示すアーム230の初期状態における傾斜角θ11と、点線で示す変位後のアーム230Fの傾斜角θ12との間の傾斜中心角θ13がπ/4である場合を示している。つまり、初期状態におけるアーム230の傾斜角θ11と、変位後のアーム230Fの傾斜角θ12とが、π/4を中心として対象である場合であって、これは次式で表すことができる。
θ12−θ13(π/4)=θ13(π/4)−θ11
FIGS. 11A to 11C are diagrams schematically illustrating the relationship between the input displacement b and the output displacement c. 11 (a) is a tilt angle theta 11 in the initial state of the
θ 12 −θ 13 (π / 4) = θ 13 (π / 4) −θ 11
このように傾斜中心角θ13がπ/4である場合においては、左右の節の変位に対する上下の節の変位は1:1の関係となる。従って、入力変位b1と出力変位c1とは等しいものとなる。従って、この場合では変位拡大機能を得ることができない。 In this case the tilt center angle theta 13 is [pi / 4, the displacement of the upper and lower sections relative to the displacement of the left and right section 1: 1. Therefore, the input displacement b 1 and the output displacement c 1 are equal. Therefore, in this case, the displacement enlargement function cannot be obtained.
これに対し図11(b)は、実線で示すアーム230の初期状態における傾斜角θ21と、点線で示す変位後のアーム230Fの傾斜角θ22との間の傾斜中心角θ23が、π/4よりも小さい場合を示している。この場合、図示するように入力変位b2に対して出力変位c2は拡大される。すなわち、入力変位b2<出力変位c2の関係となる。
On the other hand, in FIG. 11B, the inclination central angle θ 23 between the inclination angle θ 21 in the initial state of the
一方、図11(c)は、実線で示すアーム230の初期状態における傾斜角θ31と、点線で示す変位後のアーム230Fの傾斜角θ32との間の傾斜中心角θ33が、π/4よりも大きい場合を示している。この場合、図示するように入力変位b3に対して出力変位c3は縮小される。すなわち、入力変位b2>出力変位c2の関係となる。
On the other hand, FIG. 11 (c), the tilt angle theta 31 in the initial state of the
以上のことから、図11(b)に示したようにリンク機構におけるアーム230の傾斜角を設定することで、当該リンク機構において変位拡大機能を得ることができる。実際の組み付けでは、レンズユニット10のフォーカスやズームで必要となるストロークを考慮し、レンズユニット10がホームポジションにあるときのアーム230の傾斜角(2つの変位入力部を結ぶ線に対する傾斜角)と、最大限移動したときのアーム230の傾斜角との間の傾斜中心角がπ/4以下になるように設定することで、変位拡大機能を得ることができる。
From the above, by setting the inclination angle of the
なお、傾斜中心角をより小さくするほど、変位拡大機能は一層大きなものとなるが、出力される力量は小さくなる。つまり、レンズユニット10の駆動パワーが減少する。このため傾斜中心角を小さくしすぎることは好ましくなく、パワーと変位量とを考慮して、入力変位bと出力変位cとの比率が、1:1.5〜7程度、好ましくは1:3〜6程度となるように傾斜中心角を選ぶことが望ましい。なお、例えば変位拡大機能よりも駆動パワーを優先する場合は、図11(a)や(c)に示したように、傾斜中心角をπ/4、若しくはπ/4以上に設定しても良い。
Note that the smaller the tilt angle, the greater the displacement expansion function, but the smaller the output force. That is, the driving power of the
以上説明した通り、第1実施形態に係る駆動部材20によれば、2段階の変位拡大機能を有しており、変位入力部20inにSMAの変位よりも大きな第1の変位量が与えられた場合に、変位出力部20outから前記第1の変位量よりも大きい第2の変位量を出力させることができる。これにより、SMAアクチュエータ30の実際の変位よりも2段階大きい変位をレンズユニット10に与えることができる。従って、SMAアクチュエータ30の変位量が少ないものであっても、オートフォーカスや光学式ズームのために必要なレンズ移動量を得ることが可能となる。
As described above, the
続いて、本実施形態に係るレンズ駆動機構200の制御構成について説明する。図12は、レンズ駆動機構200の制御手段60を示すブロック図である。この制御手段60は、電圧供給回路61、変位センサ62及びレンズ駆動制御部63を備えている。
Subsequently, a control configuration of the
電圧供給回路61は、SMAアクチュエータ30のドライバであって、SMAアクチュエータ30に所定の駆動電圧を印加して通電加熱し駆動力を発生させるものである。この電圧供給回路61とSMAアクチュエータ30の第1電極31a及び第2電極31bとは、リード線により電気的に接続され、電圧供給回路61にて発生された駆動電圧が前記リード線を介してSMAアクチュエータ30へ印加される。
The
変位センサ62は、光反射式センサ若しくはフォトインタラプタのような光学式の位置検出センサや、ホール素子等を用いた磁気式の位置検出センサ等からなり、レンズユニット10の位置情報を検出するものである。変位センサ62により検出された位置情報は、レンズ駆動制御部63に出力される。この変位センサ62は、レンズユニット10の近傍の適所に配置される。
The
レンズ駆動制御部63は、マイクロコンピュータ等からなり、電圧供給回路61からSMAアクチュエータ30に与えられる駆動電圧を制御するものである。すなわち、レンズ駆動制御部63は、例えばオートフォーカスや光学ズームのための位置制御信号と、変位センサ62により検出される現在位置情報とに基づき求められるレンズユニット10の移動目標値に応じて、SMAアクチュエータ30を駆動させる制御信号を生成する。この制御信号は電圧供給回路61に与えられ、前記移動目標値に応じた駆動電圧が電圧供給回路61により発生される。このような制御手段60を備えることで、レンズユニット10の光軸AX上における位置決めを行わせることができる。
The lens
図13は、他の実施形態に係るレンズ駆動機構200の制御手段60’を示すブロック図である。この制御手段60’は、上記と同様な電圧供給回路61及びレンズ駆動制御部63と、レンズユニット10の制御情報を記憶するRAM(Random Access Memory)64とを備えている。
FIG. 13 is a block diagram showing a
形状記憶合金は、マルテンサイト相とオーステナイト相との間での相変化に応じて抵抗値が変化する特性を有している。図14(a)、(b)は相変化による変位量と抵抗値との関係を示すグラフであって、図14(a)は形状記憶合金の加熱時における変位量と抵抗値との関係を、図14(b)は冷却時における変位量と抵抗値との関係をそれぞれ示している。 The shape memory alloy has a characteristic that the resistance value changes according to the phase change between the martensite phase and the austenite phase. 14 (a) and 14 (b) are graphs showing the relationship between the amount of displacement due to phase change and the resistance value, and FIG. 14 (a) shows the relationship between the amount of displacement and the resistance value during heating of the shape memory alloy. FIG. 14B shows the relationship between the displacement and the resistance value during cooling.
RAM64には、上記のような特性を、レンズ駆動機構200において用いられるSMAアクチュエータ30について予め求めておき、変位量と抵抗値との関係をテーブル化したデータが格納される。そして、レンズ駆動制御部63は、SMAアクチュエータ30の抵抗値を検出しつつ、レンズユニット10の位置制御信号と現状の抵抗値とに基づきRAM64のテーブルから駆動電圧を求める処理を行う。かかる制御手段60’によれば、別途変位センサ等を設ける必要がないため、さらに小型で、低コストなレンズ駆動機構200を提供できるようになる。
The
続いて、本実施形態に係るレンズ駆動機構200を撮像装置に組み込む場合の実施形態につき説明する。図15は、撮像装置の一例としてのカメラ付携帯電話機70の外観構成図である。ここでは、レンズ駆動機構200が、カメラ付携帯電話機70に内蔵されるカメラユニットOPの構成部品であるレンズユニット10に対し、オートフォーカス機能及び光学ズーム機能を付与するために組み込まれる場合を例示している。なお、上記カメラ付携帯電話機70以外に、本実施形態に係るレンズ駆動機構200は、撮影レンズユニット内蔵型のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、あるいは携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)などの撮像装置にも好適に適用することができる。
Next, an embodiment in which the
図15(a)はカメラ付携帯電話機70の正面(操作面)を表す斜視図であり、図15(b)は背面を表す斜視図である。このカメラ付携帯電話機70は、図15(a)に示すように、第1の筐体71と第2の筐体72とがヒンジ73によって連結された折り畳み可能な構造である。そして、第1の筐体71の正面には、各種情報の表示部としてのLCD(Liquid Crystal Display)74が設けられ、第2の筐体71の正面にはキー入力部75が設けられている。また、図15(b)に示すように、第1の筐体71の背面には、レンズユニット10を備えたカメラユニットOPが、対物レンズが露出される態様で内蔵されている。
FIG. 15A is a perspective view showing the front (operation surface) of the camera-equipped
前記キー入力部75には、携帯電話機能を動作させる各種ダイヤルボタンのほか、画像撮影モードの起動および静止画と動画撮影の切り替えを行うモード設定ボタン、カメラユニットOPに内装されているレンズユニット10の光学ズーム(変倍)動作を制御する変倍ボタン、撮影動作を実行させるシャッタボタンなどが含まれている。
The key input unit 75 includes various dial buttons for operating a mobile phone function, a mode setting button for starting an image shooting mode and switching between still image and moving image shooting, and the
図16は、カメラ付携帯電話機70の大略的な電気的構成を示すブロック図である。このカメラ付携帯電話機70は、上記で説明したレンズユニット10を備えるレンズ駆動機構200及び撮像素子40のほか、タイミングジェネレータ(TG)81、アナログフロントエンド(AFE)82、画像処理部83、画像メモリ84、全体制御部85、シャッタ駆動部86、電圧供給回路87、表示部88及び画像記録部89を備えて構成されている。
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of the camera-equipped
レンズユニット10は、被写体の光学像を取り入れ、該レンズユニット10の像側に配置されている撮像素子40へ導く撮像光学系を構成するものである。このレンズユニット10の内部には、被写体の光学像を形成するレンズ群101と、撮像光学系の光路を遮光若しくは通光するシャッタ102とが内蔵されている。レンズ群101の適所には、絞り103が配置されており、またレンズ群101にはフォーカス/ズームを行うための移動レンズ104が含まれている。そして、この移動レンズ104を光軸方向へ移動させるためのSMAアクチュエータ30が、レンズユニット10に付設されている。
The
タイミングジェネレータ81は、撮像素子40による撮影動作(露光に基づく電荷蓄積や蓄積電荷の読出し等)を制御するものである。タイミングジェネレータ81は、全体制御部85から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス(垂直転送パルス、水平転送パルス、電荷掃き出しパルス等)を生成して撮像素子40に出力し、撮像素子40の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを生成してアナログフロントエンド82に出力することにより、A/D変換動作等を制御する。
The
アナログフロントエンド82は、撮像素子40から出力される画像信号(CCDエリアセンサの各画素で受光されたアナログ信号群)に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部83へ出力するものである。このアナログフロントエンド82には、アナログ画像信号電圧に含まれるリセット雑音を低減する相関二重サンプリング回路、アナログ画像信号のレベルを補正するオートゲインコントロール回路、黒レベルを示す電位固定化するクランプ回路、アナログのR,G,Bの画像信号を例えば14ビットのデジタル信号に変換するA/D変換回路等が備えられている。
The analog
画像処理部83は、アナログフロントエンド82から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路、ホワイトバランス制御回路、色補完回路及びガンマ補正回路等を備えて構成されている。なお、画像処理部83へ取り込まれた画像データは、撮像素子40の読み出しに同期して画像メモリ84に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ84に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部83の各ブロックにおいて処理が行なわれる。
The
画像メモリ84は、撮影モード時には、画像処理部83から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し全体制御部85により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、画像記録部89から読み出した画像データを一時的に記憶する。
The
全体制御部85は、CPU(中央演算処理装置)等からなり、カメラ付携帯電話機70の各部を集中制御する他、撮影動作の制御も行うものである。すなわち全体制御部85は、撮影動作のためのタイミングジェネレータ81、電圧供給回路87及びシャッタ駆動部86の制御、画像信号の出力制御などを行う。
The
また、全体制御部85には、機能的にフォーカス制御部851とズーム制御部852とを備えている。これら制御部は、図13に基づき説明したレンズ駆動制御部63にカメラ付携帯電話機70相当する。フォーカス制御部851は、所定の測距情報に基づき移動レンズ104を合焦位置へ移動させるためのフォーカス制御信号を生成する。ズーム制御部852は、移動レンズ104を光学ズーミングのために移動させるズーム制御信号を生成する。これら制御信号は、電圧供給回路87に与えられる。
The
シャッタ駆動部86は、全体制御部85から与えられるシャッタ開閉制御信号に応じ、シャッタ102が所定時間開放されるようシャッタ102を開閉駆動する。
The
電圧供給回路87は、図13に基づき説明した電圧供給回路61に相当するもので、移動レンズ104を駆動するSMAアクチュエータ30を通電加熱するための駆動電圧を生成する。すなわち電圧供給回路87は、フォーカス制御部851及び/又はズーム制御部852から与えられるフォーカス制御信号、ズーム制御信号に応じ、SMAアクチュエータ30により移動レンズ104を駆動させるための駆動電圧を生成する。
The
表示部88は、図15(a)に示したLCD74に相当するもので、撮像された画像や、撮像前のライブビュー画像などを表示することが可能とされている。画像記録部89は、メモリカード等からなり、画像処理部83で画像処理された画像データを保存するものである。
The
以上説明したカメラ付携帯電話機70によれば、上記で説明したレンズ駆動機構200が搭載されているので、SMAアクチュエータ30を用いるため小型軽量で耐衝撃性に優れ、部品点数が少なく安価でありながら、オートフォーカスや光学ズームのために必要なレンズの移動量を確保できると共にバックラッシ等がなく高い位置精度を得ることができる等の利点がある。
According to the camera-equipped
以上、第1実施形態に係る駆動装置(レンズ駆動機構200)の実施形態につき説明したが、当該第1実施形態において、例えば次の(1)〜(8)のような変形実施形態を採用することも可能である。 The embodiment of the drive device (lens drive mechanism 200) according to the first embodiment has been described above. In the first embodiment, for example, the following modified embodiments (1) to (8) are adopted. It is also possible.
(1)変形実施形態1−1;SMAアクチュエータの半周配置
上記実施形態では、1本の線状体からなるSMAアクチュエータ30を、上面視で四角形状を呈する駆動部材20の略全周に亘って架け渡すようにした例を示した(図8参照)。駆動部材20に対するSMAアクチュエータの配置についてはこれに限定されず、種々の形態を取ることができる。
(1) Modified Embodiment 1-1: Semi-circular arrangement of SMA actuator In the above-described embodiment, the
図17は、変形実施形態1−1に係る駆動部材20とSMAアクチュエータ30Aとの配置関係を示す図であり、図17(a)は平面図、図17(b)は側面図をそれぞれ示している。なお、この図17及び以下の図において、図8と同一の符号が付されている部分は、図8と同一であることを示し、ここでは説明を省略する。
FIGS. 17A and 17B are diagrams showing an arrangement relationship between the driving
この変形実施形態1−1では、SMAアクチュエータ30Aが駆動部材20の周囲長に対して約半周分の長さとされている。すなわち、SMAアクチュエータ30Aの第1電極31a及び第2電極31bが、一対の変位出力部20out付近にそれぞれ配置され、駆動部材20の右側に位置する変位入力部20inのみにSMAアクチュエータ30Aが架け渡される態様とされている。
In the modified embodiment 1-1, the
変形実施形態1−1の構成では、図17(b)に示すように、片方の変位入力部20inに対してのみ移動力F12が与えられ、該移動力F12に基づき駆動部材20が変形し、変位出力部20outが光軸方向に伸長する移動力F21が発生される。この構成によれば、変位出力部20outの変位量を図8の場合と同じだけ確保しつつ、SMAの使用量を半分にすることができるという利点がある。但し、変位入力が片方のみとなることから、力量が半分に低下すると共に、光軸の傾きに留意する必要がある。
In the configuration of the modified embodiment 1-1, as shown in FIG. 17B, the moving force F12 is given only to one displacement input portion 20in, and the driving
(2)変形実施形態1−2;SMAアクチュエータの多重架け渡し
図18は、変形実施形態1−2に係る駆動部材20とSMAアクチュエータ30Bとの配置関係を示す図であり、図18(a)は平面図、図18(b)は側面図をそれぞれ示している。この変形実施形態1−2では、SMAアクチュエータ30Bが駆動部材20の周囲長に対して約2周分の長さとされ、これが駆動部材20の周囲に二重に架け渡されている。
(2) Modified Embodiment 1-2; Multiple Bridges of SMA Actuators FIG. 18 is a diagram showing the positional relationship between the
具体的には、一方の変位出力部20out側に配置されている第1電極31aと第2電極31bとの間に第2テンションガイド513Aが立設され、この第2テンションガイド513A及びその対角に位置するテンションガイド513と、変位入力部20inの2つのガイド片211との4つの架設ポイントを利用して、SMAアクチュエータ30Bが駆動部材20の周囲を二周分だけ周回するように架け渡されている。勿論、SMAアクチュエータ30Bを、二周以上周回させるようにしても良い。
Specifically, a
変形実施形態1−2の構成では、図18(b)に示すように、二重巻きされたSMAアクチュエータ30Bから各々の変位入力部20inに対して移動力F111、F121が与えられ、これら移動力F111、F121に基づき駆動部材20が変形し、変位出力部20outが光軸方向に伸長する移動力F22が発生される。この構成によれば、変位出力部20outの変位量は図8の場合と同じであるものの、SMAアクチュエータ30Bが二重巻きされている分だけ、変位入力部20inに入力される力量を増加させることができるという利点がある。
In the configuration of the modified embodiment 1-2, as shown in FIG. 18B, the moving forces F111 and F121 are given to the respective displacement input portions 20in from the double-rolled
図19は、変形実施形態1−2の他の例に係る駆動部材20とSMAアクチュエータ30Cとの配置関係を示す図であり、図19(a)は平面図、図19(b)は側面図をそれぞれ示している。この例でも、SMAアクチュエータ30Cとして、駆動部材20の周囲長に対して約2周分の長さを持つものが使用されている。また、同様に第2テンションガイド513Bが、一方の変位出力部20out側に立設されている。
FIGS. 19A and 19B are diagrams showing an arrangement relationship between the driving
図18の例とは、SMAアクチュエータ30Cの架け渡しの態様が異なる。すなわち、第1電極31a及び第2電極31bは同じ位置に上下して配置され、SMAアクチュエータ30Cは、第1電極31aから反時計回りにテンションガイド513及び2つのガイド片211に対して架け渡された後、第2テンションガイド513Bにて折り返され、時計回りに同じルートに架け渡され第2電極31bに戻る態様とされている。この構成でも、図19(b)に示すように、二重巻きされたSMAアクチュエータ30Cから各々の変位入力部20inに対して大きな力量の移動力F112、F122が与えられ、これら移動力F112、F122に基づき駆動部材20が変形し、変位出力部20outが光軸方向に伸長する大きな力量の移動力F23を発生させることができる。
18 differs from the example of FIG. 18 in the manner of bridging the
(3)変形実施形態1−3;SMAアクチュエータの分割架け渡し
図20は、変形実施形態1−3に係る駆動部材20と2本のSMAアクチュエータ30D、30Eとの配置関係を示す図であり、図20(a)は平面図、図20(b)は側面図をそれぞれ示している。この変形実施形態3では、駆動部材20の周囲長に対して約半周分の長さを有する2本のSMAアクチュエータ30D、Eが使用されている。
(3) Modified Embodiment 1-3; Split Overhang of SMA Actuator FIG. 20 is a diagram showing an arrangement relationship between the driving
そして、一方のSMAアクチュエータ30Dの第1電極311a及び第2電極311bが、一対の変位出力部20out付近にそれぞれ配置され、駆動部材20の左側に位置する変位入力部20inのみにSMAアクチュエータ30Dが架け渡さている。また、他方のSMAアクチュエータ30Eの第1電極312a及び第2電極312bも、一対の変位出力部20out付近にそれぞれ配置され、駆動部材20の右側に位置する変位入力部20inのみにSMAアクチュエータ30Eが架け渡さている。
The
変形実施形態1−3の構成では、図20(b)に示すように、一方の変位入力部20inに対してはSMAアクチュエータ30Dから移動力F113が与えられ、また、他方の変位入力部20inに対してはSMAアクチュエータ30Eから移動力F123が与えられる。これら移動力F113、F123に基づき駆動部材20が変形し、変位出力部20outが光軸方向に伸長する移動力F24が発生される。この構成によれば、一本の場合に比べて比較的短い2本のSMAアクチュエータ30D、30Eが用いられるので、同じ電圧を印加した場合の電流値が大きくなり、その分だけ変位応答性を上げることができるという利点がある。
In the configuration of Modified Embodiment 1-3, as shown in FIG. 20B, a moving force F113 is applied from one
(4)変形実施形態1−4;SMAアクチュエータの架線経路変更
図21は、変形実施形態1−4に係る駆動部材20とSMAアクチュエータ30との配置関係を示す図である。この変形実施形態1−4は、図8(a)に示した配置と略同一であるが、テンションガイド513’の位置と、第1電極31a及び第2電極31bの固定位置とを、上面視で駆動部材20の周囲ではなく、駆動部材20の内側に存在する空きスペースに設定した点で相違する。この構成によれば、SMAアクチュエータ30の架線経路が一部駆動部材20内に入り込むようになり、その分だけサイズを小型化できるという利点がある。
(4) Modified Embodiment 1-4: Change of Overhead Route of SMA Actuator FIG. 21 is a diagram showing the positional relationship between the
(5)変形実施形態1−5;駆動部材の薄肉化
図22は、変形実施形態1−5に係る駆動部材(第1駆動片20A)とSMAアクチュエータ30との配置関係を示す図であり、図22(a)は平面図、図22(b)は側面図をそれぞれ示している。この変形実施形態1−5では、駆動部材が、図8(b)に示した駆動部材20の上半分、つまり、第1駆動片20Aのみのリンク機構で駆動部材が構成されている。この第1駆動片20Aの変位入力部20inは、所定のベース部材27上に、スライド移動可能に載置されている。
(5) Modified Embodiment 1-5; Thinning of Drive Member FIG. 22 is a diagram showing an arrangement relationship between the drive member (
変形実施形態1−5の構成では、図22(b)に示すように、各変位入力部20inに対してSMAアクチュエータ30から移動力F114、F115が与えられ、該移動力F114、F115に基づき第1駆動片20Aが変形し、変位出力部20outが光軸方向に伸長する移動力F25が発生される。この構成によれば、駆動部材の光軸方向の厚さ寸法を半分にすることができ、撮像装置の薄型化に貢献できるという利点がある。
In the configuration of Modified Embodiment 1-5, as shown in FIG. 22 (b), moving forces F114 and F115 are applied from the
(6)変形実施形態1−6;駆動部材の積重
図23は、変形実施形態1−6に係る駆動部材20とSMAアクチュエータ30との配置関係を示す側面図である。この変形実施形態1−6では、駆動部材が、図8(b)に示した駆動部材20を光軸方向に2つ積重した態様とされている(勿論、3つ以上積重しても良い)。具体的には、下側に位置する駆動部材20の第2平坦面22Tと、上側に位置する駆動部材20の第4平坦面25Bとが連結されている。そして、下側の駆動部材20の第4平坦面25は固定部とされ、上側の駆動部材20の第2平坦面22が変位出力部20outとされている。
(6) Modified Embodiment 1-6: Stacking of Drive Members FIG. 23 is a side view showing the positional relationship between the
変形実施形態1−6の構成では、上下2段の駆動部材20における合計4つの変位入力部20inに対して各々のSMAアクチュエータ30から移動力F11、F12が与えられ、該移動力F11、F12に基づき駆動部材20、20が変形する。そして、この2段の変形により、変位出力部20outが光軸方向に伸長する2倍の移動力F2×2が発生される。この構成によれば、レンズユニット10の変位量を、図8の構成に比べて2倍に増加させることができるという利点がある。
In the configuration of Modified Embodiment 1-6, the movement forces F11 and F12 are given from the respective SMA actuators 30 to the total four displacement input portions 20in in the upper and lower two-
(7)変形実施形態1−7;他のリンク機構
図24は、変形実施形態1−7に係る駆動部材91とSMAアクチュエータ30Fとの配置関係を示す図であり、図24(a)は平面図、図24(b)は一部破断側面図、図24(c)は動作を示す断面図をそれぞれ示している。この変形実施形態1−7では、駆動部材91は、レンズユニット10を挿通可能な中空部Hを備えた円環状を呈し、その軸方向断面がく字型であって、く字型の折曲部分911が径方向の最外部に位置する形状を備えている。そして、く字型の折曲部分911が変位入力部とされ、く字型断面の周縁部分912が変位出力部とされる。
(7) Modified Embodiment 1-7; Other Link Mechanism FIG. 24 is a diagram showing the positional relationship between the
駆動部材91の折曲部分911の外周上には、90度の等間隔でガイド片92が放射状に4個突設されている。SMAアクチュエータ30Fは、駆動部材91を周回するように、4つのガイド片92の先端部分に架け渡されている。SMAアクチュエータ30Fの両端に接続されている第1電極31a及び第2電極31bは、駆動部材91の外周壁に固定されている。なお、この場合レンズユニット10は中空部Hに挿入され、その支持部12が周縁部分912に載置される態様で組み付けられる。
On the outer periphery of the
図24(c)に示すように、SMAアクチュエータ30Fが加熱収縮されると、環状の駆動部材91の中心点方向に向かう移動力が各ガイド片92に与えられる。この結果、SMAアクチュエータ30Fが動作していない状態では、く字型断面の内角がφ1で高さがg1の状態であった駆動部材91が、前記移動力を受けて内角がφ1よりも広角のφ2となると共に、高さがg1より幅広のg2に変形する。つまり、周縁部分912が光軸方向に伸長するようになる。従って、周縁部分912に係合されるレンズユニット10を光軸方向に移動させることができる。
As shown in FIG. 24C, when the
この構成によれば、SMAアクチュエータ30Fが駆動部材91自身に搭載されることから、SMAアクチュエータ30Fを固定するための部材が不必要となる。従って、部品点数を減らせると共に、一層の小型化を図ることが可能である。
According to this configuration, since the
(8)その他の変形実施形態
以上の変形実施形態の他、第1実施形態の要旨を逸脱しない範囲で、さらに変形して実施することが可能である。例えば駆動部材20のアーム23、26は、直線状に傾斜したアームを例示したが、これに替えて湾曲状に傾斜させたアームを用いるようにしても良い。また、平板状のアームではなく、棒状のものを用いても良い。さらに、第1の駆動片20Aと第2の駆動片20Bとをリベット212により結合一体化する例を示したが、これに替えてヒンジ機構等を用いて連結するようにしても良い。また、SMAアクチュエータ30として線状のものを例示したが、帯状のものを用いるようにしても良い。さらに、レンズユニット10以外のものを被駆動物としても良い。
(8) Other Modified Embodiments Other than the above modified embodiments, the present invention can be further modified and implemented without departing from the gist of the first embodiment. For example, the
[第2実施形態]
次に、2枚の平板部材を用いる第2実施形態について説明する。図25は、第2実施形態に係る駆動機構が適用された駆動モジュールS1を示す側面図である。この駆動モジュールS1は、被駆動物14と、該被駆動物14をZ軸(第1軸)方向に移動させる駆動装置400とを備えている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment using two flat plate members will be described. FIG. 25 is a side view showing the drive module S1 to which the drive mechanism according to the second embodiment is applied. The drive module S1 includes a driven
駆動装置400は、駆動部材とSMAアクチュエータ430とを含んで構成されている。この第2実施形態では、駆動部材は、2枚の平板部材41(第1平板部材41A、第2平板部材41B)と、2つのスペーサ42(間隔保持部材)と、間隔拡大部材43とを含む。なお、図25は、SMAアクチュエータ430が動作(収縮)していない状態を示している。
The
2枚の平板部材41は、弾性を有する金属や樹脂からなり、特に折り曲げ加工等が施されていない、長方形の平面形状を有する薄板である。第1平板部材41Aと第2平板部材41Bとは、同じ形状とされていることが望ましいが、異なる形状であっても良い。なお、図25では、第1平板部材41Aが上方向に湾曲し、第2平板部材41Bが下方向に湾曲している状態を示しているが、間隔拡大部材43が両者間に介在されない状態では、第1平板部材41A及び第2平板部材41Bは、X軸方向に平坦な部材である(後記図28(b)参照)。
The two
2枚の平板部材41は、2つのスペーサ42によって、所定間隔を置いて略平行な状態で接合されている。スペーサ42は、金属や樹脂からなり、剛性を有する円柱状の部材である。スペーサ42のZ軸方向の長さは、第1平板部材41Aと第2平板部材41Bとの間の離間設定値に応じた所定長さ(第1の長さ)に選ばれる。
The two
2つのスペーサ42はそれぞれ、第1平板部材41Aの長軸方向の両方の端部411Aと、第2平板部材41Bの長軸方向の両方の端部411Bとの間に配置されている。なお、2つのスペーサ42は、必ずしも平板部材41の端部に配置する必要はなく、2枚の平板部材41の間に所定の距離を置いて配置すれば良い。
The two
第1平板部材41Aの端部411Aにおけるスペーサ42と対向する部分には、半田層413が設けられている。また、スペーサ42の端部411Aと対向する端面にも、半田層421が設けられている。これら半田層413,421が融着されることで、両者が接合されている。同様にして、第2平板部材41Bの端部411Bとスペーサ42とが接合されている。このような接合により、2枚の平板部材41と2つのスペーサ42とは一体化され、閉鎖空間410を有する一つの躯体となっている。なお、上記のような半田接合以外に、接着剤による接合、溶接などの方法を採用しても良い。
A
間隔拡大部材43は、X−Z軸断面において菱形の形状を持つ、剛性を有する部材である。間隔拡大部材43も、2枚の平板部材41の間に介在されるが、2枚の平板部材41とは接合されていない。間隔拡大部材43のZ軸方向の2つの頂点431、432間の長さ(第2の長さ)は、スペーサ42のZ軸方向の長さよりも所定長だけ長くされている。間隔拡大部材43は、2枚の平板部材41の間であって、2つのスペーサ42間の中央位置に配置されている。間隔拡大部材43の上側頂点431と第1平板部材41Aの中央部412Aの下側面とが線接触(図中の符号Qは、線接触部を示す)すると共に、間隔拡大部材43の下側頂点432と第2平板部材41Bの中央部412Bの上側面とが線接触している。
The
このように、Z軸方向寸法がスペーサ42よりも長い間隔拡大部材43が2枚の平板部材41間に割り入れられることで、それぞれ頂点431、432を湾曲中心として、第1平板部材41Aが上方向に湾曲され、第2平板部材41Bが下方向に湾曲された状態となっている。換言すると、弾性変形された2枚の平板部材41が、その弾性復元力(バイアスばね力)により間隔拡大部材43を挟んでいる状態となっている。これにより、2枚の平板部材41と2つのスペーサ42とからなる躯体は、側面視で略菱形の形状を呈している。間隔拡大部材43は、必ずしも頂点を有する形状でなくとも良いが、頂点431、432を具備させることで、平板部材41を精度よく湾曲させることができる利点がある。
As described above, when the
第2平板部材41Bの中央部412Bの下側面は、不動のベース部材510に固着されている。この結果、本実施形態では、2つのスペーサ42が変位入力部400inとなり、第1平板部材41Aの中央部412Aが変位出力部400outとなる。従って、第1平板部材41Aの中央部412Aの上側面に、被駆動物14が係合されている。
The lower surface of the
SMAアクチュエータ430は、第1実施形態におけるSMAアクチュエータ30と同様な線アクチュエータであり、通電加熱により収縮する性質を有している。この第2実施形態では、SMAアクチュエータ430は、変位入力部400inとなる2つのスペーサ42の外周部に架け渡されている。従って、SMAアクチュエータ430が通電加熱されると、X軸方向に互いに向かい合う方向の移動力F41、F42が、2つのスペーサ42のそれぞれに与えられるようになる。
The SMA actuator 430 is a linear actuator similar to the
そして、SMAアクチュエータ430に対する通電量が所定量を超え、2枚の平板部材41による前記バイアスばね力に打ち勝つ移動力F41、F42が発生したとき、2つのスペーサ42は互いに引き寄せられる。その結果として、2枚の平板部材41はZ軸方向に変位する。
When the energization amount for the
図26は、変位後の状態を示す側面図である。上記の変位により、変位出力部400outとしての中央部412Aは、移動力F41、F42の方向と直交する方向の移動力F43を発生する。この移動力F43は、先の第1実施形態と同様に、変位量が拡大されたものとなる。その結果、被駆動物14は、実際のSMAアクチュエータ430の収縮量よりも大きく、Z軸方向(上方向)に移動される。
FIG. 26 is a side view showing a state after displacement. Due to the above displacement, the
その後、SMAアクチュエータ430に対する通電が停止されると、2枚の平板部材41自身が持つ平板の状態に戻ろうとするバイアスばね力により、2枚の平板部材41は図25の状態に復元する。つまり、通電停止によりSMAアクチュエータ430が徐々に冷えて、移動力F41、F42よりも平板部材41のバイアスばね力が上回るようになると、外部のバイアスばねの助けによらず、被駆動物14は元の位置に戻される。
Thereafter, when the energization to the
一般に、形状記憶合金の反応温度は使用環境下の温度範囲より高く設定されている。また、多くの場合、形状記憶合金は通電によって自身のジュール熱で温度が制御される。ところで、図27に示すように、形状記憶合金は、外部から与えられる応力を高くすると、記憶形状(長さ)までの変位が大きくなると共に反応温度が高くなる性質がある。しかしながら、ヒステリシスが少なく比較的反応温度が高いため汎用されているTi−Ni系形状記憶合金でも、反応温度は十分ではない。そこで、反応温度で変位量を大きくできない分、バイアスばね等を用い、形状記憶合金に許容応力以下ながら比較高めの外部応力を付与することが一般的に行われている。 Generally, the reaction temperature of the shape memory alloy is set to be higher than the temperature range under the usage environment. In many cases, the temperature of the shape memory alloy is controlled by its own Joule heat by energization. By the way, as shown in FIG. 27, when the stress given from the outside is increased, the shape memory alloy has a property that the displacement to the memory shape (length) increases and the reaction temperature increases. However, the reaction temperature is not sufficient even with Ti-Ni shape memory alloys that are widely used because of low hysteresis and relatively high reaction temperature. In view of this, it is common practice to apply a comparatively high external stress to the shape memory alloy by using a bias spring or the like so that the amount of displacement cannot be increased at the reaction temperature while being below the allowable stress.
しかし、バイアスばねとセットで使用される形状記憶合金を使用した小型の機器においては、変位量を大きくさせる応力相当の力を発生させるバイアスばねの大きさは、無視できないほどに大きくなってしまう。これに対し、本実施形態によれば、2枚の平板部材41にバイアスばねの一部または全部の役目を担わせることができるので、別途のバイアスばねの使用を省いたり、或いは小さくしたりすることが可能である。これにより、駆動機構自体の小型化を図ることができる。
However, in a small device using a shape memory alloy used as a set with a bias spring, the size of the bias spring that generates a force equivalent to a stress that increases the amount of displacement becomes so large that it cannot be ignored. On the other hand, according to the present embodiment, part or all of the bias springs can be assigned to the two
さらに、本実施形態では、2枚の平板部材41を単に端部で貼り合わせるのではなく、2つのスペーサ42を介在させて接合し、該スペーサ42を変位入力部400inとしている。そして、2枚の平板部材41の間隔が間隔拡大部材43にて押し広げられ、2枚の平板部材41が側面視でリンク機構に相当する略菱形(図25の一点鎖線の菱形Di参照)の形状を呈する態様とされている。この結果、SMAアクチュエータ430による移動力F41、F42の入力点(スペーサ42とSMAアクチュエータ430との接点)と、リンク機構の変形点に相当する菱形DiのX軸方向の頂点Pとを、極めて近接させることができる。従って、移動力の入力点とリンク機構の変形点との間における意図しない変形、力のロス等が生じ難くなり、駆動部材の動きを安定させることができる。
Further, in the present embodiment, the two
次に、第2実施形態に係る駆動部材の製法の一例を、図28に基づいて説明する。まず、図28(a)に示すように、第1平板部材41A及び第2平板部材41Bと、2つのスペーサ42を準備する。第1平板部材41A及び第2平板部材41Bとして金属板を用いる場合は、スペーサ42として絶縁性を有する部材を用いれば良い。この場合、スペーサ42の両端面には半田層421を形成するための金属下地層が設けられる。一方、第1平板部材41A及び第2平板部材41Bとしてポリイミド板等の樹脂板を用いる場合は、スペーサ42として金属の部材を用いることができる。この場合、第1平板部材41A及び第2平板部材41Bに、半田層413を形成するための金属下地層が部分的に設けられる。このようにすることで、SMAアクチュエータ430がそれぞれ接している2つのスペーサ42間で、SMAアクチュエータ430以外の電流経路ができることはなく、電流ロスを防止して、精度良く形状記憶合金アクチュエータを動作させることができる。
Next, an example of the manufacturing method of the drive member concerning 2nd Embodiment is demonstrated based on FIG. First, as shown in FIG. 28A, a first
続いて、図28(b)に示すように、第2平板部材41Bの両端部上にそれぞれスペーサ42を配置し、さらにその上に第1平板部材41Aを載せる。この状態で、半田層413、421が溶融する高温の温度環境を生成する。かかる温度処理により、第1平板部材41A及び第2平板部材41Bと、2つのスペーサ42とは半田接合され、一体化された躯体となる。このとき、第1平板部材41A及び第2平板部材41Bは、スペーサ42の高さに応じた間隔d1の閉鎖空間410を置いた、平行な状態である。
Subsequently, as shown in FIG. 28 (b), spacers 42 are arranged on both ends of the second
しかる後、図28(c)に示すように、第1平板部材41Aと第2平板部材41Bとの間の閉鎖空間410内に、スペーサ42よりも長い頂点431、432間の距離を持つ断面菱形の間隔拡大部材43が割り入れられる。これにより第1平板部材41A及び第2平板部材41Bは、X軸方向の中央部において互いに離反して膨らむように変形する。このときの中央部412A、412B間の距離は、頂点431、432間の距離に相当する間隔d2(d1<d2)となる。
Thereafter, as shown in FIG. 28C, a rhombus with a cross section having a distance between the
ここで、間隔拡大部材43は菱形であるので、Z軸方向の頂点431、432だけでなく、X軸方向の頂点433(先鋭な頂点)を持っている。従って、間隔d1の状態の閉鎖空間410に、頂点433を利用して、間隔d2のサイズを有する間隔拡大部材43を容易に割り入れることができる。
Here, since the space |
その後、第2平板部材41Bの中央部412Bがベース部材510に固着され、またSMAアクチュエータ30が2つのスペーサ42の周囲を周回するように架け渡される。さらに、第1平板部材41Aの中央部412Aに、被駆動物14が係合され、組立が完了する。
Thereafter, the
以上が駆動部材の製法の一例であるが、好ましい製法は、汎用されている半田付け装置が適用できる製法である。この場合、平板部材41として、ポリイミド箔のようなフレキシブルな基材上に、スペーサ42の接合位置に対応させて形成された金属の導体パターンを有する基板部材を用いる。また、スペーサ42として、金属部材又は平板部材41との接合部に金属層を有するものを用いる。そして、前記導体パターン部以外をマスクキングした状態で、基板部材上(導体パターン上)に半田をスクリーン印刷する。しかる後、半田層の上にスペーサ42をマウントし、リフロー炉等で加熱することで、平板部材41とスペーサ42とを半田接合する。この製法によれば、汎用されている半田付け装置を用いて、駆動部材を簡易に製造することができる。
Although the above is an example of the manufacturing method of a drive member, a preferable manufacturing method is a manufacturing method which can apply the soldering apparatus currently used widely. In this case, as the
図29は、駆動部材の製法の他の例を示す側面図である。この製法では、予め曲げ加工が施された第1平板部材41A’及び第2平板部材41B’が用いられる。すなわち、図29(a)に示すように、第1平板部材41A’及び第2平板部材41B’は、その中央部において互いに離反するように、予め湾曲加工が施されている。そして、図29(b)に示すように、2つのスペーサ42で、第1平板部材41A’及び第2平板部材41B’を接合して、リンク機構の形状を形成するものである。
FIG. 29 is a side view showing another example of the manufacturing method of the drive member. In this manufacturing method, a first
本発明に係る駆動部材は、このような製法によって作成しても良いが、予め湾曲加工を施した平板部材を用いると、寸法精度が出しにくくなる傾向がある。従って、この製法に係る駆動部材は、比較的大きい駆動部材や、さほど精度を要求されない駆動部材に適用することが望ましい。 The drive member according to the present invention may be produced by such a manufacturing method, but if a flat plate member that has been curved in advance is used, the dimensional accuracy tends to be difficult to obtain. Therefore, it is desirable to apply the drive member according to this manufacturing method to a relatively large drive member or a drive member that does not require much accuracy.
一方、図28に示したように、特段曲げ加工等が施されていない平板部材41を用い、これらを2つのスペーサ42で結合した後に、寸法の決まった間隔拡大部材43の割り入れにより平板部材41を変形させてリンク機構の形状を形成すると、寸法精度が極めて安定する。これは、間隔拡大部材43の頂点431、432と、第1平板部材41A、第2平板部材41Bとが線接触する箇所が、リンク機構の変形点となるのであるが、そのような変形点を間隔拡大部材43の頂点431、432で積極的に形成できるからである。
On the other hand, as shown in FIG. 28, a
これに対し、予め平板部材41に曲げ加工を施す場合、素材のムラや圧延の方向性等によりスプリングバックのバラツキが発生し、同一の部品(平板部材)を作成することが困難であることから、寸法精度が安定しない傾向がある。さらに、立体的になった部品同士を3者結合するとなると、組立が極めて困難になるばかりか、出来上がり寸法のばらつきが非常に大きくなってしまう。しかし、図28に示す製法によれば、平行配置された平板部材の接合体を用いるので、寸法の安定性が向上し、組立を容易に行うことができる。また、出来上がり寸法も安定するので、小型のレンズ駆動機構等として好適である。
On the other hand, when bending the
以上、第2実施形態に係る駆動機構(駆動モジュールS1)の実施形態につき説明したが、当該第2実施形態において、例えば次の(1)〜(5)のような変形実施形態を採用することも可能である。 As described above, the embodiment of the drive mechanism (drive module S1) according to the second embodiment has been described. In the second embodiment, for example, the following modified embodiments (1) to (5) are adopted. Is also possible.
(1)変形実施形態2−1;レンズ駆動機構への適用
図30(a)は、第2実施形態に係る駆動機構が適用された、レンズ駆動モジュールS2を示す平面図、図30(b)は(a)の矢印R方向の側面図である。このレンズ駆動モジュールS2は、ベース部材510A上に配置された、レンズユニット10A(被駆動物)と、このレンズユニット10Aを光軸方向(Z軸方向/第1軸方向)に移動させる駆動装置400Aとを含んで構成されている。
(1) Modified Embodiment 2-1: Application to Lens Drive Mechanism FIG. 30 (a) is a plan view showing a lens drive module S2 to which the drive mechanism according to the second embodiment is applied, and FIG. 30 (b). FIG. 3A is a side view in the direction of arrow R in FIG. The lens driving module S2 includes a
駆動装置400Aは、2枚の平板部材41(第1平板部材41A、第2平板部材41B)、2つのスペーサ42、2本のSMAアクチュエータ430A、430Bを含み、上記実施形態で説明した駆動装置400と実質的に同一構成を備えている。レンズユニット10Aは、第1実施形態のものと同様に撮影レンズ100を有する他、その筒状の外周壁から各々突出するように、支持部151、第1ガイド152、第2ガイド153及び間隔拡大部材43Aが備えられている。
The driving
支持部151は、変位出力部400outである第1平板部材41Aの中央部412Aに係合されている。第1ガイド152は、ベース部材510AからZ軸方向に立設された第1ガイド棒162が挿通される孔を有する。第2ガイド153は、同様にベース部材510からZ軸方向に立設された第2ガイド棒163と摺接するガイド凹部を有する。間隔拡大部材43Aは、上述の実施形態における間隔拡大部材43に相当し、駆動機構の一部を構成する部材であるが、本変形実施形態ではレンズユニット10Aの一体的に設けられている。ここで、間隔拡大部材43Aは、レンズユニット10Aを光軸回りに回転させるだけで、間隔拡大部材43Aを2枚の平板部材41間へ容易に割り入れることができるように、図30(b)に示すように断面菱形の形状とされている。
The
駆動装置400Aは、ベース部材510AのY軸方向の一側辺近傍に沿うように配置されている。第2平板部材41Bの中央部412Bは、ベース部材510Aに固着されている。2本のSMAアクチュエータ430A、430Bは、端部に電極431、432を有し、それぞれ鋭角的に折り返すように、2つのスペーサ42に各々架け渡されている。
The driving
かかる構成において、SMAアクチュエータ430A、430Bが電極431、432を介して通電加熱され、動作(収縮)すると、変位入力部400inとしての2つのスペーサ42に、それぞれX軸方向に互いに向かい合う移動力F41、F42が作用する。この移動力F41、F42により第1平板部材41A及び第2平板部材41Bは弾性変形し、第1平板部材41Aの中央部412Aに、変位量が拡大された光軸(Z軸)方向の移動力F43が発生する。
In such a configuration, when the
この移動力F43は、支持部151を介してレンズユニット10Aに与えられる。この際、第1ガイド棒162及び第2ガイド棒163によってガイドされるので、支持部151による一点支持ながら、レンズユニット10Aは、光軸方向にのみ移動されるようになる。一方、SMAアクチュエータ430A、430Bへの通電が停止されると、第1平板部材41A及び第2平板部材41Bのバイアスばね力によって、レンズユニット10Aは元の位置に戻されるものである。
This moving force F43 is applied to the
(2)変形実施形態2−2;SMAアクチュエータの他の架設形態
図31は、変形実施形態2−1のさらなる変形実施形態に係るレンズ駆動モジュールS2’を示す平面図である。変形実施形態2−1と相違する点は、SMAアクチュエータの架設形態である。この駆動装置400Bでは、一端部に電極433、434を有する2本のSMAアクチュエータ430C、430Dが、各スペーサ42を周回するように架け渡されるのではなく、各スペーサ42にSMAアクチュエータ430C、430Dの他端部が係止される態様とされている。この場合、スペーサ42を電極材料で構成し、SMAアクチュエータ430C、430Dの一方の電極としても良い。
(2) Modified Embodiment 2-2: Other Installation Form of SMA Actuator FIG. 31 is a plan view showing a lens driving module S2 ′ according to a further modified embodiment of the modified embodiment 2-1. The difference from the modified embodiment 2-1 is the construction form of the SMA actuator. In this
(3)変形実施形態2−3;環状の平板部材
図32(a)は、変形実施形態2−3に係るレンズ駆動モジュールS3を示す平面図、図32(b)は(a)の要部の分解斜視図である。このレンズ駆動モジュールS3は、ベース部材510B上に配置された、レンズユニット10B(被駆動物)と、このレンズユニット10Bを光軸方向に移動させる駆動装置400Cとを含んで構成されている。
(3) Modified embodiment 2-3: annular flat plate member FIG. 32A is a plan view showing a lens driving module S3 according to modified embodiment 2-3, and FIG. 32B is a main portion of FIG. FIG. The lens driving module S3 includes a
変形実施形態2−3の駆動装置400Cは、2枚の平板部材441(第1平板部材441A、第2平板部材441B)、2つのスペーサ42、2本のSMAアクチュエータ430E、430Fを含む。この駆動装置400Cでは、平面視で六角形の形状を有する2枚の平板部材441が用いられている。平板部材441の形状は、六角形以外の多角形、円環状、楕円環状等であっても良い。第1平板部材441A及び第2平板部材441B共、レンズユニット10Bを収容可能な六角形の内部空間を有するように、6枚のアーム薄板が連結された形態を持つ。六角形の第1平板部材441Aと第2平板部材441Bとは、1本の第1中心線上にある一対の角部442A、442Bの位置において、スペーサ42により一体的に接合されている。
The
レンズユニット10Bには、その外周壁の180度対向する位置に、2つの支持部151A、151Bが突設されている。これら支持部151A、151Bは、第1平板部材441Aの、前記第1中心線と直交する第2中心線上に存在するアーム片443Aと係合される。一方、アーム片443Aと対向する第2平板部材441Bのアーム片443Bは、ベース部材510Bに固着されている。この駆動装置400Cでは、2つのスペーサ42は変位入力部400inとなり、2つのアーム片443Aが変位出力部400outとなる。
The
図32(a)に示すように、一方のSMAアクチュエータ430Eは、端部に電極435を有し、「く」の字型を描く如く鈍角的に折り返すように、一方のスペーサ42に架け渡されている。また、他方のSMAアクチュエータ430Fは、端部に電極436を有し、SMAアクチュエータ430Eとは逆の「く」の字型を描く如く鈍角的に折り返すように、他方のスペーサ42に架け渡されている。
As shown in FIG. 32 (a), one
かかる構成において、SMAアクチュエータ430E、430Fが電極435、436を介して通電加熱され、動作(収縮)すると、2つのスペーサ42に、互いに向かい合う移動力F44、F45が作用する。この移動力F44、F45により第1平板部材441A及び第2平板部材441Bは弾性変形し、第1平板部材41Aの2つのアーム片443Aに、変位量が拡大された光軸(Z軸)方向の移動力が発生する。この移動力は、2つの支持部151A、151Bを介してレンズユニット10Bに与えられ、レンズユニット10Bは光軸方向に移動される。一方、SMAアクチュエータ430E、430Fへの通電が停止されると、第1平板部材441A及び第2平板部材441Bのバイアスばね力によって、レンズユニット10Bは元の位置に戻されるものである。
In such a configuration, when the
(4)変形実施形態2−4;SMAアクチュエータの他の架設形態
図33は、変形実施形態2−3のさらなる変形実施形態に係るレンズ駆動モジュールS3’を示す平面図である。変形実施形態2−3と相違する点は、SMAアクチュエータの架設形態である。この駆動装置400Dでは、両端部に電極437を有する1本のSMAアクチュエータ430Gが用いられている。
(4) Modified Embodiment 2-4; Other Installation Form of SMA Actuator FIG. 33 is a plan view showing a lens driving module S3 ′ according to a further modified embodiment of the modified embodiment 2-3. The difference from the modified embodiment 2-3 is the installation form of the SMA actuator. In this
1本のSMAアクチュエータ430Gでの架設を可能とするために、ベース部材510Bには、テンションガイド438が立設されている。テンションガイド438は、ベース部材510Bの角部付近に立設されており、SMAアクチュエータ430Gは、テンションガイド438が配置された対角の角部を始点として、一方のスペーサ42、テンションガイド438及び他方のスペーサ42を順次周回するように架け渡されている。
In order to enable installation with one
変形実施形態2−4の駆動装置400Dでは、1本のSMAアクチュエータ430Gが2つのスペーサ42に接触するので、これら2つのスペーサ42間は電気的に絶縁されていることが望ましい。かかる駆動装置400Dによれば、電極437の数を減らすことができるので、その分だけ小型化が図りやすいという利点がある。
In the
(5)変形実施形態2−5;平板部材の変形性の改良
上述したように、2枚の平板部材により形成されるリンク機構の形状は略菱形の形状である必要がある。略菱形とは長円形状に近いものでも良い。しかしながら、長円形状の場合は、変位に伴って円弧形状も変化するので、第1軸方向へ入力した移動力の第2軸方向への変換損失が発生する。効率の良い形状は、菱形形状を保ちながら変形してゆく形状である。このことを実現するには、リンク機構の変形点に相当する部分の剛性を、他の部位よりも弱くした易変形部を平板部材に形成すれば良い。
(5) Modified Embodiment 2-5: Improvement of Deformability of Flat Plate Member As described above, the shape of the link mechanism formed by the two flat plate members needs to be a substantially rhombus shape. The approximate rhombus may be an oval shape. However, in the case of an oval shape, the arc shape also changes with displacement, so that a conversion loss in the second axis direction of the moving force input in the first axis direction occurs. An efficient shape is a shape that deforms while maintaining a rhombus shape. In order to realize this, an easily deformable portion in which the rigidity of the portion corresponding to the deformation point of the link mechanism is made weaker than other portions may be formed on the flat plate member.
図34(a)は、平板部材41に形成する易変形部の一例を示す平面図である。ここでは、長方形の平板部材41の、長軸方向の中央位置と、スペーサ42の配置位置よりも内側の両端位置とに、短軸方向に長い3つの長孔451が設けられている例を示している。長孔451の穿孔により、平板部材41の短軸方向の幅が実質的に狭くされる。従って、長孔451の穿孔部分の機械的強度は、他の部分に比べて弱くなっている。
FIG. 34A is a plan view showing an example of the easily deformable portion formed on the
このため、図34(b)、(c)に示すように、長孔451付きの2枚の平板部材41A、41Bを2つのスペーサ42で接合して一つの躯体を作成した場合、SMAアクチュエータ30を動作させたとき、長孔451の穿孔部分が集中的に曲がるようになる。逆に、長孔451の穿孔部以外の部分は湾曲レベルが下がることから、菱形形状を保ちながら変形させやすくなる。これにより、効率の良い変位量の拡大が達成可能となる。
Therefore, as shown in FIGS. 34 (b) and 34 (c), when two
易変形部の態様は、孔開け加工部に限らない。例えば、図35に示すように、平板部材41の長軸方向の側縁部を打ち抜いて凹部452を形成することで、短軸方向の幅を部分的に狭くするようにしても良い。なお図35では、長方形の平板部材41の中央部に凹部452を、両端部に長孔451をそれぞれ設けた例を示しているが、両者の組み合わせは任意に行って良い。
The mode of the easily deformable portion is not limited to the punched portion. For example, as shown in FIG. 35, the width in the minor axis direction may be partially narrowed by punching out the side edge in the major axis direction of the
また、図36は、平板部材41A、41Bにそれぞれ、肉厚を薄くした薄肉部453を形成した例を示している。このような薄肉部453は、例えば平板部材41A、41Bに対するエッチングにより形成することができる。
FIG. 36 shows an example in which
10、10A、10B レンズユニット
11 レンズ駆動枠
12 支持部
14 被駆動物
20 駆動部材
20A 第1の駆動片
20B 第2の駆動片
20in、400in 変位入力部
20out、400out 変位出力部
200 レンズ駆動機構
211 ガイド片(突設部)
23、26 アーム
23b 折曲部(屈曲部)
30,30A〜F、430 SMAアクチュエータ(形状記憶合金アクチュエータ)
31a 第1電極(通電加熱用の電極)
31b 第2電極(通電加熱用の電極)
40 撮像素子
400 駆動装置
41 平板部材
42 スペーサ(間隔保持部材)
43 間隔拡大部材
51 ベース部材
513 テンションガイド
52 天板
53 平行板バネ(規制部材)
54 バイアスバネ(付勢手段)
60 制御手段
61 電圧供給回路
62 変位センサ
63 レンズ駆動制御部
70 カメラ付携帯電話機(撮像装置)
91 駆動部材
911 く字型の折曲部分
912 く字型断面の周縁部分
AX 光軸
H 中空部
DESCRIPTION OF
23, 26
30, 30A-F, 430 SMA actuator (shape memory alloy actuator)
31a First electrode (electrode for current heating)
31b Second electrode (electric heating electrode)
40
43
54 Bias spring (biasing means)
60
91
Claims (16)
所定の第1軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第1軸と直交する第2軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第1軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、
少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータとを備え、
前記駆動部材は、前記被駆動物を内包可能な中空部を備えるように四角形状にリンクされる4つのアームと、屈曲部とを備えてなり、その四角形の互いに対向する2つの頂点部分が前記変位入力部とされ、互いに対向する他の2つの頂点部分が前記変位出力部とされ、かつ前記アームの前記変位入力部及び変位出力部の近傍にそれぞれ前記屈曲部が設けられることで、前記変位入力部と変位出力部とが互いに前記第1軸方向にシフトされた位置に配置されると共に、前記変位入力部が前記第2軸方向の移動力の入力を受けると、前記変位出力部が前記第1軸方向に移動されることを特徴とする駆動装置。 A driving device for driving a driven object,
A displacement output unit that is movable in a predetermined first axis direction, and a displacement input unit that receives a movement force in a second axis direction orthogonal to the first axis and moves the displacement output unit in the first axis direction A drive member engaged with the driven object in the displacement output unit,
A linear shape memory alloy actuator that is disposed so as to be in contact with the drive member at least in the displacement input portion, and that applies the moving force to the displacement input portion ;
The drive member includes four arms linked in a quadrilateral shape so as to have a hollow portion capable of containing the driven object, and a bent portion, and two apex portions of the quadrilateral facing each other are The other two apex portions facing each other as the displacement input portion are used as the displacement output portion, and the bending portion is provided in the vicinity of the displacement input portion and the displacement output portion of the arm, whereby the displacement When the input unit and the displacement output unit are arranged at positions shifted in the first axial direction, and the displacement input unit receives an input of a moving force in the second axial direction, the displacement output unit A drive device that is moved in the first axial direction .
所定の第1軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第1軸と直交する第2軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第1軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、
少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータとを備え、
前記駆動部材は、前記被駆動物を内包可能な中空部を備えるように四角形状にリンクされる4つのアームと、屈曲部とを備えてなる第1の駆動片と、同様な四角形状のリンクを有する第2の駆動片とを備えて構成され、
前記第1の駆動片は、前記四角形の互いに対向する2つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の2つの頂点部分が前記変位出力部とされ、
前記第2の駆動片は、前記四角形の互いに対向する2つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の2つの頂点部分が不動である所定のベース部材に固定される固定部とされ、
両者は、前記第1の駆動片の変位入力部と前記第2の駆動片の変位入力部とが互いに結合される一方で、前記アームの前記変位入力部及び変位出力部の近傍にそれぞれ前記屈曲部が設けられることで、前記第1の駆動片の変位出力部と前記第2の駆動片の固定部とは前記第1軸方向に前後して配置されることを特徴とする駆動装置。 A driving device for driving a driven object,
A displacement output unit that is movable in a predetermined first axis direction, and a displacement input unit that receives a movement force in a second axis direction orthogonal to the first axis and moves the displacement output unit in the first axis direction A drive member engaged with the driven object in the displacement output unit,
A linear shape memory alloy actuator that is disposed so as to be in contact with the drive member at least in the displacement input portion, and that applies the moving force to the displacement input portion;
The driving member, the four A over arm linked in a rectangular shape so as to provide a hollow portion capable of enclosing the driven object, a first driving piece formed by a bent portion, similar square A second drive piece having a link in the shape,
In the first drive piece, the two vertex portions of the quadrangle facing each other are used as the displacement input portion, and the other two vertex portions facing each other are the displacement output portion,
The second drive piece is fixed to a predetermined base member in which the two opposite vertex portions of the square are used as the displacement input portion, and the other two vertex portions facing each other are immobile. And
In both cases, the displacement input portion of the first drive piece and the displacement input portion of the second drive piece are coupled to each other, while the bends in the vicinity of the displacement input portion and the displacement output portion of the arm, respectively. by parts are provided, the first driving piece of the displacement output portion and said second driving piece of the fixed portion drive operated device you being disposed one behind the first axial direction and .
前記形状記憶合金アクチュエータが、両端に通電加熱用の電極を備えた一本の線状体からなり、前記変位入力部の架設部に架け渡されていることを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。 Each of the displacement input parts is provided with an erection part capable of guiding a wire,
Wherein the shape memory alloy actuator is composed of a single linear member having electrodes for electric heating to both ends of claim 4, characterized in that it bridged-installing portion of the displacement input portion Drive device.
前記形状記憶合金アクチュエータは、前記変位出力部の他方側の位置を基点とし、前記変位入力部の架設部及び前記テンションガイドを経由して前記基点側に戻るルートを含むように架け渡されていることを特徴とする請求項5に記載の駆動装置。 A tension guide for constructing the shape memory alloy actuator along the rectangular shape of the drive member is provided at a position on one side of the displacement output unit,
The shape memory alloy actuator is bridged so as to include a route returning from the position on the other side of the displacement output part to the base point side via the installation part of the displacement input part and the tension guide. The drive device according to claim 5 .
前記形状記憶合金アクチュエータが、それぞれ両端に通電加熱用の電極を備えた二本の線状体からなり、
前記形状記憶合金アクチュエータのそれぞれが、前記変位入力部の架設部に各々接するように、架け渡されていることを特徴とする請求項1又は3に記載の駆動装置。 Each of the displacement input parts is provided with an erection part capable of guiding a wire,
The shape memory alloy actuator is composed of two linear bodies each provided with electrodes for energization heating at both ends,
It said shape each memory alloy actuator, in contact each bridging portion of the displacement input portion, the driving device according to claim 1 or 3, characterized in that it spans.
所定の第1軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第1軸と直交する第2軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第1軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、
少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータとを備え、
前記駆動部材は前記被駆動物を挿通可能な円環状を呈し、その軸方向断面がく字型であって、く字型の折曲部分が径方向の最外部に位置する形状を備え、
前記く字型の折曲部分が前記変位入力部とされ、く字型断面の周縁部分が前記変位出力部とされていることを特徴とする駆動装置。 A driving device for driving a driven object,
A displacement output unit that is movable in a predetermined first axis direction, and a displacement input unit that receives a movement force in a second axis direction orthogonal to the first axis and moves the displacement output unit in the first axis direction A drive member engaged with the driven object in the displacement output unit,
A linear shape memory alloy actuator that is disposed so as to be in contact with the drive member at least in the displacement input portion, and that applies the moving force to the displacement input portion;
The drive member has an annular shape into which the driven object can be inserted, the axial cross section thereof is a U-shape, and the bent portion of the U-shape has a shape positioned at the outermost portion in the radial direction,
The rather is that the bent portion of the shaped the displacement input portion, Ku-section drive operated device you characterized in that the peripheral portion is to the displacement output portions of the.
所定の第1軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第1軸と直交する第2軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第1軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、
少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータとを備え、
前記駆動部材は、
弾性材料からなる2枚の平板部材と、
前記第1軸方向に第1の長さを持ち、前記2枚の平板部材の間に所定の距離を置いて配置され、2枚の平板部材を前記第1軸方向に前記第1の長さの間隔を置いて略平行な状態で接合させる2つの間隔保持部材と、
前記第1軸方向に前記第1の長さよりも長い第2の長さを持ち、前記2枚の平板部材の間であって前記2つの間隔保持部材の間に配置されることで、前記2枚の平板部材における前記間隔保持部材間の間隔を前記第2の長さに拡げる間隔拡大部材とを備え、
前記2つの間隔保持部材が前記変位入力部とされ、前記平板部材の間隔拡大部材によって間隔が拡げられた部位が前記変位出力部とされることを特徴とする駆動装置。 A driving device for driving a driven object,
A displacement output unit that is movable in a predetermined first axis direction, and a displacement input unit that receives a movement force in a second axis direction orthogonal to the first axis and moves the displacement output unit in the first axis direction A drive member engaged with the driven object in the displacement output unit,
A linear shape memory alloy actuator that is disposed so as to be in contact with the drive member at least in the displacement input portion, and that applies the moving force to the displacement input portion;
The drive member is
Two flat plate members made of an elastic material;
The first plate has a first length in the first axial direction and is disposed at a predetermined distance between the two flat plate members. The two flat plate members are arranged in the first axial direction with the first length. Two spacing members that are joined in a substantially parallel state with a spacing of
The second axis has a second length longer than the first length in the first axial direction, and is disposed between the two flat plate members and between the two spacing members. and a distance enlargement member to expand the second length of the spacing between the spacing member in the flat plate members,
The two spacing members are between the displacement input portion, wherein the flat plate member, wherein the to that drive operated device that site spacing was expanded by the distance expansion member is to the displacement output portions of the.
前記中空部を挟んで配置された2つの間隔保持部材で前記2枚の平板部材が接合されていることを特徴とする請求項11に記載の駆動装置。 The two flat plate members have the same planar shape provided with a hollow portion capable of containing the driven object at the center thereof,
Drive device according to claim 1 1, wherein the two flat members at the two spacing members arranged across the hollow portion is joined.
前記被駆動物がレンズユニットであり、
前記駆動装置は、該レンズユニットを光軸方向に移動させることを特徴とする駆動機構。 Using the driving device according to any one of claims 1 to 13,
The driven object is a lens unit;
The driving device, drive kinematic mechanism you and moving the lens unit in the optical axis direction.
該レンズユニットを所定の光軸方向に移動させる前記請求項11〜13のいずれかに記載の駆動装置とを備え、
前記間隔拡大部材が、前記レンズユニットに一体的に設けられていることを特徴とする駆動機構。 A lens unit;
And a driving device according to any one of claims 1 1 to 13, moving the lens unit in a predetermined optical axis direction,
The drive mechanism according to claim 1, wherein the distance increasing member is provided integrally with the lens unit.
前記レンズユニットの像面側に配置される撮像素子と、
前記駆動機構の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。 The drive mechanism according to claim 14 or 15 ,
An image sensor disposed on the image plane side of the lens unit;
Imaging apparatus characterized by a control means for controlling the operation of the drive mechanism.
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