JPWO2012063701A1 - 駆動装置およびその製造方法、レンズモジュールならびに撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.実施の形態(アクチュエータ素子としてポリマーアクチュエータ素子を用いた例)
2.変形例
変形例1,2(補強層が幅広部および幅狭部を有する例)
変形例3(アクチュエータ素子として圧電素子を用いた例)
変形例4(アクチュエータ素子としてバイメタル素子を用いた例)
3.適用例1,2(駆動装置をレンズモジュールおよび撮像装置に適用した例)
[駆動装置1の全体構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る駆動装置(駆動装置1)の概略構成を、平面図(X−Y平面図,上面図)で模式的に表したものである。また、図2(A)は、この駆動装置1の側面構成(Z−X側面構成)を模式的に表したものであり、図2(B)は、図2(A)の一部(符号P1で示した領域付近)を拡大して表したものである。
次に、図3を参照して、ポリマーアクチュエータ素子からなるアクチュエータ素子13の詳細構成について説明する。図3は、アクチュエー素子13の断面構成(Z−X断面構成)を表したものである。
本実施の形態の駆動装置1は、例えば次のようにして製造することができる。すなわち、まず、アクチュエータ素子13を形成する。具体的には、ここでは上記した構造のポリマーアクチュエータ素子からなるアクチュエータ素子13を形成する。
続いて、本実施の形態の駆動装置1の作用および効果について説明する。
最初に、図4を参照して、ポリマーアクチュエータ素子からなるアクチュエータ素子13の動作について説明する。図4は、このアクチュエータ素子13の動作を、断面図を用いて模式的に表したものである。
この駆動装置1では、上記したアクチュエータ素子13の変形(湾曲)に応じて、駆動対象物9が駆動される。これにより、図2(A)中の矢印で示したように、駆動対象物9がZ軸に沿って移動可能(変位可能)となる。
まず、図5に示した比較例1の駆動装置101では、本実施の形態の駆動装置1とは異なり、補強層18が設けられていない。また、この駆動装置101では、アクチュエータ素子103の幅W101が、固定用部材12側から駆動対象物9側にわたって一律(同一)となっている。すなわち、アクチュエータ素子103全体の幅W101は、本実施の形態のアクチュエータ素子13の幅(具体的には、幅狭部の幅W12)と比べて大きくなっている(W101>W12)。
一方、図6に示した比較例2の駆動装置201では、本実施の形態の駆動装置1と同様に、アクチュエータ素子13が、固定用部材12側の幅広部(幅W11)と、駆動対象物9側の幅狭部(幅W12)とを有している。したがって、上記比較例1の駆動装置101と比べ、駆動装置201全体としての構造の小型化(設計の自由度の向上)を図ることが可能となっている。
続いて、上記実施の形態の変形例(変形例1〜4)について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図7(A)は、変形例1に係る駆動装置(駆動装置1A)の概略構成を、平面図(X−Y平面図,上面図)で模式的に表したものである。また、図7(B)は、変形例2に係る駆動装置(駆動装置1B)の概略構成を、平面図(X−Y平面図,上面図)で模式的に表したものである。
図8は、変形例3に係る駆動装置に適用されるアクチュエータ素子(アクチュエータ素子13C)の概略構成および動作を、斜視図で模式的に表わしたものである。本変形例の駆動装置では、上記実施の形態で説明したポリマーアクチュエータ素子からなるアクチュエータ素子13の代わりに、以下説明する圧電素子からなるアクチュエータ素子13Cを設けたものとなっている。
図9は、変形例4に係る駆動装置に適用されるアクチュエータ素子(アクチュエータ素子13D)の概略構成および動作を、側面図(Z−X側面図)で模式的に表わしたものであり、(A)は動作前の状態を、(B)は動作後の状態をそれぞれ示す。本変形例の駆動装置では、上記実施の形態で説明したポリマーアクチュエータ素子からなるアクチュエータ素子13の代わりに、以下説明するバイメタル素子からなるアクチュエータ素子13Dを設けたものとなっている。
続いて、上記実施の形態および変形例1〜4に係る駆動装置の適用例(レンズモジュールおよび撮像装置への適用例:適用例1,2)について説明する。
(携帯電話機8の構成)
図10および図11は、上記実施の形態等の駆動装置の適用例1に係る撮像装置を備えた電子機器の一例として、撮像機能付き携帯電話機(携帯電話機8)の概略構成を斜視図で表わしたものある。この携帯電話機8では、2つの筐体81A,81B同士が、図示しないヒンジ機構を介して折り畳み自在に連結されている。
図12は、撮像装置2の要部構成を斜視図で表したものであり、図13は、この撮像装置2におけるレンズモジュール4の構成を分解斜視図で表したものである。また、図14は、このレンズモジュール4の概略構成を、(A)側面図(Z−X側面図)および(B)平面図(X−Y平面図)で模式的に表したものである。
S2>S1 ……(1)
S2>S3 ……(2)
S1≧S3 ……(3)
図16は、レンズモジュール4の動作を斜視図で表したものであり、(A)は動作前の状態を、(B)は動作後の状態をそれぞれ示す。
(レンズモジュール4Aの構成)
図18は、適用例2に係るレンズモジュール4Aの概略構成を、(A)側面図(Z−X側面図)および(B)平面図(X−Y平面図)で模式的に表したものである。本適用例のレンズモジュール4Aは、上記適用例1のレンズモジュール4において、補強層181,182の代わりに補強層181A,181B,182A,182Bを設けたものである。また、このレンズモジュール4Aでは、上記適用例1とは異なり、アクチュエータ素子131,132の梁の長さ(X軸方向の長さ)と比べ、連結部材151A,151B,152A,152BのX軸方向の長さのほうが長くなるように設定されている。
本適用例のレンズモジュール4Aのうち、特にレンズ駆動装置の部分(アクチュエータ素子131,132、連結部材151A,151B,152A,152Bおよび補強層181A,181B,182A,182B)については、例えば次のようにして製造することができる。図19および図20は、このレンズ駆動装置の部分を製造する工程の一例を、斜視図、平面図(X−Y平面図)または側面図(Z−X側面図)で表したものである。
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
Claims (20)
- 固定用部材と、
前記固定用部材により直接もしくは間接的に一端側が固定されたアクチュエータ素子と、
前記アクチュエータ素子の少なくとも一部分に配設された補強部材と
を備えた駆動装置。 - 前記アクチュエータ素子は、前記一端側の幅広部と他端側の幅狭部とを有し、
前記補強部材が、前記幅狭部の少なくとも一部分に配設されている
請求項1に記載の駆動装置。 - 前記補強部材が、前記幅広部の少なくとも一部分にも配設されている
請求項2に記載の駆動装置。 - 前記補強部材が、前記幅狭部から前記幅広部へわたって連続的に配設されている
請求項3に記載の駆動装置。 - 前記補強部材が、前記アクチュエータ素子における前記幅狭部および前記幅広部に倣った幅の形状からなる
請求項4に記載の駆動装置。 - レンズを駆動するレンズ駆動装置として構成されている
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の駆動装置。 - 各々が前記レンズの光軸と直交する駆動面を有する複数のアクチュエータ素子が、前記レンズの光軸に沿って前記駆動面同士が対向するように配置され、
前記複数のアクチュエータ素子の一端側がそれぞれ、前記固定用部材により固定され、
前記レンズを保持するためのレンズ保持部材と、
前記複数のアクチュエータ素子の各他端と前記レンズ保持部材の端部とを連結する連結部材とを備えた
請求項6に記載の駆動装置。 - 前記アクチュエータ素子の剛性をS1、前記補強部材の剛性をS2としたとき、S2>S1を満たす
請求項7に記載の駆動装置。 - 前記連結部材の剛性をS3としたとき、更に、S2>S3かつS1≧S3を満たす
請求項8に記載の駆動装置。 - 前記レンズ保持部材が、
前記レンズを保持する保持部と、
前記保持部を支持すると共に、前記保持部と前記連結部材とを接続する接続部と
を有し、
前記アクチュエータ素子の駆動面同士の間に、前記保持部が配置されている
請求項7に記載の駆動装置。 - 前記固定用部材に、前記保持部を部分的に挟む込むための開口が形成されている
請求項10に記載の駆動装置。 - 前記アクチュエータ素子の剛性をS1、前記補強部材の剛性をS2としたとき、S2>S1を満たす
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の駆動装置。 - 前記アクチュエータ素子が、対向する一対の主面を有する平板状からなり、
前記一対の主面のうちの少なくとも一方の面上に、前記補強部材としての補強層が配設されている
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の駆動装置。 - 前記アクチュエータ素子が、ポリマーアクチュエータ素子である
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の駆動装置。 - 前記ポリマーアクチュエータ素子は、
一対の電極膜と、
前記一対の電極膜の間に挿設された高分子膜と
を有する請求項14に記載の駆動装置。 - 前記アクチュエータ素子が、圧電素子またはバイメタル素子である
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の駆動装置。 - レンズと、
前記レンズを駆動する駆動装置と
を備え、
前記駆動装置は、
固定用部材と、
前記固定用部材により直接もしくは間接的に一端側が固定されたアクチュエータ素子と、
前記アクチュエータ素子の少なくとも一部分に配設された補強部材と
を有するレンズモジュール。 - レンズと、
前記レンズにより結像されてなる撮像信号を取得する撮像素子と、
前記レンズを駆動する駆動装置と
を備え、
前記駆動装置は、
固定用部材と、
前記固定用部材により直接もしくは間接的に一端側が固定されたアクチュエータ素子と、
前記アクチュエータ素子の少なくとも一部分に配設された補強部材と
を有する撮像装置。 - アクチュエータ素子を形成する工程と、
前記アクチュエータ素子の少なくとも一部分に補強部材を形成する工程と、
前記アクチュエータ素子の一端側を、固定用部材により直接もしくは間接的に固定させる工程と
を含む駆動装置の製造方法。 - 前記補強部材を形成する工程は、
前記アクチュエータ素子上に補強層を形成する工程と、
前記アクチュエータ素子および前記補強層をそれぞれ、所定の形状に切り抜く工程と
を含む請求項19に記載の駆動装置の製造方法。
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