WO2013118601A1 - 駆動装置およびレンズユニット - Google Patents

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Abstract

 この駆動装置およびレンズユニットは、ベース部材(110)と、ベース部材(110)に対して所定の間隔を隔てて配置され、平面(120p)を有する被駆動部材(120)と、ベース部材(110)と被駆動部材(120)とを連結し、被駆動部材(120)の移動の前後において、ベース部材(110)と被駆動部材(120)とが所定の間隔をほぼ維持するように、被駆動部材(120)を支持する支持部材(130)と、平面(120p)が移動の前後において平行移動するように、被駆動部材(120)を駆動する駆動部材(140)とを備え、駆動部材(140)は、線状の形状記憶合金線を伸縮させることで、被駆動部材(120)を移動させる。

Description

駆動装置およびレンズユニット
 この発明は、駆動装置およびレンズユニットに関する。
 被駆動プレートの平面を、移動の前後において平行を維持して移動させる装置および方法として、特開2007-114585号公報(特許文献1)、「2次元光走査のためのサスペンションワイヤ駆動機構」、精密光学学会誌Vol.74、No.1、2008、p102-106」(非特許文献1)、および、特表2011-501245号公報(特許文献2)が挙げられる。
 特許文献1に開示される「像ぶれ補正装置及び撮像装置」においては、光学式手振れ補正装置の小型化を実現するために、2組の平行リンク機構とアクチュエータとを用いた像振れ補正装置が開示されている。
 非特許文献1に開示される「2次元光走査のためのサスペンションワイヤ駆動機構」においては、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スキャナの等速走査およびランダムアクセス走査を可能にするために、電磁アクチュエータを用いたサスペンションワイヤ機構が開示されている。
 特許文献2に開示される「形状記憶合金駆動装置」においては、オートフォーカス付きカメラユニットの小型化を実現するために、板バネを用いた平行リンク機構と形状記憶合金アクチュエータとを備える1次元駆動装置が提案されている。
特開2007-114585号公報 特表2011-501245号公報
2次元光走査のためのサスペンションワイヤ駆動機構、精密光学学会誌Vol.74、No.1、2008、p102-106
 特許文献1に開示される「像ぶれ補正装置及び撮像装置」においては、機構が複雑であり、装置の小型化が困難である。
 非特許文献1に開示される「2次元光走査のためのサスペンションワイヤ駆動機構」においては、レンズを駆動するアクチュエータがレンズの外側に配置されているためスペースをとり、装置全体として大きくなり、重量も増加するため、装置の小型化が困難である。
 特許文献2に開示される「形状記憶合金駆動装置」においては、1次元でしか駆動できない。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、被駆動プレートをX方向およびY方向の2次元方向に移動させることができるとともに、装置の小型化を実現可能とする機構を備える、駆動装置およびレンズユニットを提供することにある。
 この発明に基づいた駆動装置においては、ベース部材と、上記ベース部材に対して所定の間隔を隔てて配置される被駆動部材と、上記ベース部材と上記被駆動部材とを連結し、上記被駆動部材の移動の前後において、上記ベース部材と上記被駆動部材とが上記所定の間隔をほぼ維持するように、上記被駆動部材を支持する支持部材と、上記被駆動部材が移動の前後において平行移動するように、上記被駆動部材を駆動する駆動部材とを備え、上記駆動部材は、線状の形状記憶合金線を伸縮させることで、上記被駆動部材を移動させる。
 他の形態において、上記駆動部材は、上記ベース部材と上記被駆動部材との間に架設されている。
 他の形態において、上記駆動部材の両端部が、上記ベース部材に固定され、上記駆動部材の中間領域が、上記被駆動部材に固定されている。
 他の形態において、上記駆動部材の両端部が、上記被駆動部材に固定され、上記駆動部材の中間領域が、上記ベース部材に固定されている。
 他の形態において、上記駆動部材は、上記ベース部材と上記支持部材との間に架設されている。
 他の形態において、上記駆動部材の両端部が、上記ベース部材に固定され、上記駆動部材の中間領域が、上記支持部材に固定されている。
 他の形態において、上記駆動部材の両端部が、上記支持部材に固定され、上記駆動部材の中間領域が、上記ベース部材に固定されている。
 他の形態において、上記駆動部材は、2本の上記形状記憶合金線を含む。
 他の形態において、2本の上記形状記憶合金線は、設定された軸に対して、線対称となる位置に配置されている。
 他の形態において、2本の上記形状記憶合金線の一方の端部は、上記ベース部材の互いに異なる箇所に固定され、2本の上記形状記憶合金線の他方の端部は、上記被駆動部材の同一箇所に固定され、または、2本の上記形状記憶合金線の一方の端部は、上記被駆動部材の互いに異なる箇所に固定され、2本の上記形状記憶合金線の他方の端部は、上記ベース部材の同一箇所に固定されている。
 他の形態において、2本の上記形状記憶合金線は一本化されており、上記形状記憶合金線の両端部が、上記ベース部材の互いに異なる箇所に固定され、上記形状記憶合金線の中間領域が、上記被駆動部材に固定され、または、上記形状記憶合金線の両端部が、上記被駆動部材の互いに異なる箇所に固定され、上記形状記憶合金線の中間領域が、上記ベース部材に固定されている。
 他の形態において、上記被駆動部材は第1の箇所と、第2の箇所と、上記被駆動部材の中心を挟んで上記第1の箇所と対向する第3の箇所と、上記被駆動部材の中心を挟んで上記第2の箇所と対向する第4箇所と、を有し、上記ベース部材は、上記第1の箇所に対向する第5の箇所と、上記第2の箇所に対向する第6の箇所と、上記第3の箇所に対向する第7の箇所と、上記第4の箇所に対向する第8の箇所と、を有する。

 形状記憶合金線として、上記第1の箇所と上記第8の箇所との間に架設された第1の形状記憶合金線と、上記第4の箇所と上記第5の箇所との間に架設された第2の形状記憶合金線と、上記第2の箇所と上記第5の箇所との間に架設された第3の形状記憶合金線と、上記第1の箇所と上記第6の箇所との間に架設された第4の形状記憶合金線と、上記第3の箇所と上記第6の箇所との間に架設された第5の形状記憶合金線と、上記第2の箇所と上記第7の箇所との間に架設された第6の形状記憶合金線と、上記第4の箇所と上記第7の箇所との間に架設された第7の形状記憶合金線と、上記第3の箇所と上記第8の箇所との間に架設された第8の形状記憶合金線と、を有する。
 他の形態において、上記第1の形状記憶合金線と上記第4の形状記憶合金線とが一本化され、上記第2の形状記憶合金線と上記第7の形状記憶合金線とが一本化され、上記第3の形状記憶合金線と上記第6の形状記憶合金線とが一本化され、上記第4の形状記憶合金線と上記第5の形状記憶合金線とが一本化されている。
 他の形態において、上記ベース部材は第1の箇所と、第2の箇所と、上記ベース部材の中心を挟んで上記第1の箇所と対向する第3の箇所と、上記ベース部材の中心を挟んで上記第2の箇所と対向する第4箇所とを有する。
 上記支持部材として、上記第1の箇所と上記被駆動部材とを連結する第1支持部材と、上記第2の箇所と上記被駆動部材とを連結する第2支持部材と、上記第3の箇所と上記被駆動部材とを連結する第3支持部材と、上記第4の箇所と上記被駆動部材とを連結する第4支持部材とを有する。
 上記線状の形状記憶合金線として、一方の端部が上記第4の箇所に固定され他方の端部が上記第2の箇所に固定され中間領域が上記第1支持部材に固定された第1の形状記憶合金線と、一方の端部が上記第1の箇所に固定され他方の端部が上記第3の箇所に固定され中間領域が上記第2支持部材に固定された第2の形状記憶合金線と、一方の端部が上記第2の箇所に固定され他方の端部が上記第4の箇所に固定され中間領域が上記第3支持部材に固定された第3の形状記憶合金線と、一方の端部が上記第3の箇所に固定され他方の端部が上記第1の箇所に固定され中間領域が上記第4支持部材に固定された第4の形状記憶合金線と、を有する。
 他の形態において、上記支持部材は、線材である。
 他の形態において、上記支持部材と上記ベース部材との接合部において、上記支持部材と上記ベース部材との間には、上記ベース部材よりも弾性が小さい低弾性部材が設けられている。
 他の形態において、上記支持部材と上記ベース部材との接合部において、上記支持部材と上記ベース部材との間には、回転軸受が設けられている。
 他の形態において、上記被駆動部材は、初期位置として、上記被駆動部材の移動範囲の中心位置に位置している。
 他の形態において、上記被駆動部材は、初期位置として、上記被駆動部材の移動範囲の中心からずれた位置に位置している。
 この発明に基づいたレンズユニットにおいては、上記のいずれかに記載の駆動装置と、上記被駆動部材に設けられるレンズと、上記ベース部材上において、上記レンズを通過した光の結像位置に配置される撮像素子、を備え、上記形状記憶合金線を伸縮させて上記レンズを移動させることで、上記撮像素子に対する上記レンズの結像位置を変更可能とする。
 この発明に基づいたレンズユニットの他の局面においては、上記のいずれかに記載の駆動装置と、上記ベース部材に設けられるレンズと、上記被駆動部材上において、上記レンズを通過した光の結像位置に配置される撮像素子とを備え、上記形状記憶合金線を伸縮させて上記撮像素子を移動させることで、上記撮像素子に対する上記レンズの結像位置を変更可能とする。
 本発明によれば、被駆動部材をX方向およびY方向の2次元方向に移動させることができるとともに、装置の小型化を実現可能とする機構を備える、駆動装置およびレンズユニットを提供することを可能とする。
実施の形態における駆動装置の構成および移動原理を示す第1模式図であり、(A)は初期状態(移動前)を示す図、(B)は移動後を示す図である。 実施の形態における支持部材のベースプレートへの接合部の構造を示す模式図であり、(A)は、ベースプレートに支持部材を直接接合させた構造を示す図、(B)は、ベースプレートと支持部材との間に低弾性部材を設けた場合の構造を示す図である。 実施の形態における駆動装置の移動原理を示す第2模式図であり、(A)は初期状態(移動前)を示す図、(B)は移動後を示す図である。 実施の形態における支持部材のベースプレートへの接合部の構造を示す模式図であり、支持部材とベースプレートとの間に、回転軸受が設けられる構造を示す図である。 実施の形態1における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態1における駆動装置を示す平面図である。 図5中のVIIで囲まれた領域の部分拡大斜視図であり、ベースプレートに設けられる駆動部材の固定構造を示す図である。 駆動部材の固定構造を示す第1図である。 駆動部材の固定構造を示す第2図である。 駆動部材の固定構造を示す第3図である。 駆動部材の固定構造を示す第4図である。 駆動部材の固定構造を示す第5図である。 駆動部材の固定構造を示す第6図である。 駆動部材の固定構造を示す第7図である。 駆動部材の固定構造を示す第8図である。 実施の形態2における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態3における駆動装置を示す平面図である。 実施の形態3における駆動装置の位置決め方法を示す第1模式図である。 実施の形態3における駆動装置の位置決め方法を示す第2模式図である。 実施の形態3における駆動装置の位置決め方法を示す第3模式図である。 回転制御を説明する第1模式図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。 回転制御を説明する第2模式図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。 実施の形態3における回転制御を説明する第1図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。 実施の形態3における回転制御を説明する第2図(平面図)である。 実施の形態4における駆動装置を示す斜視図である。 図25中のXXVIで囲まれた領域の部分拡大斜視図であり、形状記憶合金線の被駆動プレートへの固定構造を示す図である。 実施の形態5における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態6における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態7における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態8における駆動装置を示す斜視図である。 図30中のXXXIで囲まれた領域の部分拡大斜視図であり、形状記憶合金線の支持部材への固定構造を示す図である。 実施の形態9における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態10における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態11における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態12における被駆動プレートの初期位置状態を示す第1の平面図である。 実施の形態12における被駆動プレートの初期位置状態を示す第2の平面図である。 実施の形態13における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態14における駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態15におけるレンズユニットを示す斜視図である。 実施の形態16におけるレンズユニットを示す斜視図である。 レンズユニットにおける手ぶれ補正制御を説明する機能ブロック図である。 レンズユニットにおける手ぶれ補正制御を説明するフロー図である。 レンズユニットにおける手ぶれ補正を説明する第1斜視図である。 レンズユニットにおける手ぶれ補正を説明する第2斜視図である。 レンズユニットにおける手ぶれ補正を説明する第3斜視図である。 実施の形態17におけるレンズユニットを示す斜視図である。
 本発明に基づいた実施の形態における駆動装置およびレンズユニットについて、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。また、各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。
 (駆動装置の構成および移動原理)
 図1を参照して、本発明に基づいた駆動装置の構成および移動原理について説明する。図1は、実施の形態における駆動装置の構成および駆動原理を示す第1模式図であり、(A)は初期状態(移動前)を示す図、(B)は移動後を示す図である。
 駆動装置1は、ベースプレート(ベース部材)110と、ベースプレート110に対して所定の間隔を隔てて配置され、平面120pを有する被駆動プレート(被駆動部材)120とを有する。ベースプレート110と被駆動プレート120との間には、ベースプレート110と被駆動プレート120とを連結し、平面120pが移動の前後において平行移動するように、被駆動プレート120を支持する支持部材130が設けられている。なお、ベースプレート110が平面を有していてもよく、支持部材130によって、ベースプレート110と被駆動プレート120とが平面に対して平行移動するように構成されている。
 この駆動装置1には、上記平面120pが移動の前後において平行移動するように、被駆動プレート120を駆動する駆動部材140が設けられている。具体的には、駆動部材140は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜する(図1の側面視において対角線方向)ように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 図1において、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に駆動部材140が架設されている場合を示しているが、この構成に限定されない。他の構成については、後述の各実施の形態において説明する。
 ベースプレート110および被駆動プレート120は、たとえば主として樹脂成形品で構成され、その形状は、一例として、平面視において約10mm×10mm程度、厚さ約0.3mm~0.5mmの四角形形状を有している。図示において、ベースプレート110の上面と被駆動プレート120の下面との距離は、約7mm~8mm程度である。
 ベースプレート110と被駆動プレート120とは、相互に平行となるように、支持部材130に保持されている。しかし、移動の前後において被駆動プレート120の平面120pが平行移動可能であれば、ベースプレート110と被駆動プレート120とが、相互に平行となるように配置される必要はない。
 支持部材130には、線太さが約80μm~100μm程度の線材である、サスペンションワイヤが用いられている。
 駆動部材140には、線状の形状記憶合金線が用いられている。形状記憶合金線には、たとえば、Ni-Ti-Pd系形状記憶合金素子が用いられる。駆動部材140に用いられる形状記憶合金線に所定の電流を流して形状記憶合金線を加熱することで形状記憶合金線は縮む。また、加熱を停止することで、形状記憶合金線は元の長さに復元する。
 本実施の形態においては、図1(B)を参照して、駆動部材140の形状記憶合金線を軸方向(線状の長手方向)に伸縮させることで、被駆動プレート120を、図中X方向に駆動させる。ベースプレート110と被駆動プレート120との間には、平行リンク機構となるように支持部材130を配置することで、平面120pが移動の前後において平行移動する。すなわち、図1(B)では、被駆動プレート120は、ベースプレート110に対して、その間隔がほほ維持された状態でX方向に移動する。
 平行リンク機構を構成するためには、平面視において、すべての支持部材130が直線状に配置されない状態で、3以上の支持部材130を用いるとよい。
 (支持部材130とベースプレート110との接合)
 支持部材130とベースプレート110との接合について、図2から図4を参照して説明する。図2は、支持部材130のベースプレート110への接合部の構造を示す模式図であり、(A)は、ベースプレート110に支持部材130を直接接合させた構造を示す図、(B)は、ベースプレート110と支持部材130との間に低弾性部材を設けた場合の構造を示す図である。
 図3は、駆動装置の移動原理を示す第2模式図であり、(A)は初期状態(移動前)を示す図、(B)は移動後を示す図である。図4は、支持部材130のベースプレート110への接合部の構造を示す模式図であり、支持部材130とベースプレート110との間に、回転軸受130Pが設けられる構造を示す図である。
 支持部材130が弾性変形に富む場合には、図1(B)を参照して支持部材130は湾曲状に弾性変形する。この場合には、支持部材130とベースプレート110との接合部においては、図2(A)を参照して、支持部材130の端部をベースプレート110に設けられた固定穴110hに直接固定することができる。
 図2(B)を参照して、ベースプレート110に設けられた固定穴110hにおいて、支持部材130とベースプレート110との間に、ベースプレート110よりも弾性が小さい低弾性部材111を設けてもよい。
 支持部材130が弾性変形に富まない場合には、図3(A)の状態から図3(B)を参照して、支持部材130を湾曲させずに、被駆動プレート120の平面120pを平行移動させる必要がある。この場合には、図4を参照して、支持部材130とベースプレート110との接合部において、支持部材130とベースプレート110との間に、回転軸受130Pを設けるとよい。
 上記図2および図4においては、支持部材130とベースプレート110との接合部について説明したが、支持部材130と被駆動プレート120との接合部においても同様である。
 以下に説明する各実施の形態における支持部材130とベースプレート110との接合部、および、支持部材130と被駆動プレート120との接合部には、上記構成が適用される。
 (実施の形態1)
 図5および図6を参照して、実施の形態1における駆動装置100Aについて説明する。図5は、本実施の形態における駆動装置100Aを示す斜視図、図6は、本実施の形態における駆動装置100Aを示す平面図である。この駆動装置100Aには、上記で説明した移動原理が適用される。
 駆動装置100Aは、正四角形のベースプレート110と、ベースプレート110に対して所定の間隔を隔てて配置され、正四角形の平面120pを有する被駆動プレート120とを有する。
 ベースプレート110は、第1辺110a、第2辺110b、第3辺110c、および第4辺110dを有する。また、第1辺110aと第2辺110bとが交わる第1角部c11、第2辺110bと第3辺110cとが交わる第2角部c12、第3辺110cと第4辺110dとが交わる第3角部c13、および、第4辺110dと第1辺110aとが交わる第4角部c14を有する。
 被駆動プレート120は、第1辺120a、第2辺120b、第3辺120c、および第4辺120dを有する。また、第1辺120aと第2辺120bとが交わる第1角部c21、第2辺120bと第3辺120cとが交わる第2角部c22、第3辺120cと第4辺120dとが交わる第3角部c23、および、第4辺120dと第1辺120aとが交わる第4角部c24を有する。
 図5および図6において、ベースプレート110の第1辺110aおよび第3辺110cに沿う方向をX方向とし、ベースプレート110の第2辺110bおよび第4辺110dに沿うX方向の直交する方向をY方向とする。以下の各実施の形態においても同様である。
 ベースプレート110の第1角部c11の近傍と被駆動プレート120の第1角部c21の近傍との間には、第1支持部材130aおよび第1駆動部材140aが設けられている。ベースプレート110の第2角部c12の近傍と被駆動プレート120の第2角部c22の近傍との間には、第2支持部材130bおよび第2駆動部材140bが設けられている。
 ベースプレート110の第3角部c13の近傍と被駆動プレート120の第3角部c23の近傍との間には、第3支持部材130cおよび第3駆動部材140cが設けられている。ベースプレート110の第4角部c14の近傍と被駆動プレート120の第4角部c24の近傍との間には、第4支持部材130dおよび第4駆動部材140dが設けられている。
 図6を参照して、ベースプレート110および被駆動プレート120が正方形の場合において、第1駆動部材140a、第2駆動部材140b、第3駆動部材140c、および第4駆動部材140dは、中心(重心)位置Pから見て、第1駆動部材140aと第3駆動部材140cとが点対称となる位置に配置され、第2駆動部材140bと第4駆動部材140dとが点対称となる位置に配置されている。
 また、中心位置Pを通過するX軸に対して、第1駆動部材140aと第2駆動部材140bとが線対称となる位置に配置され、第3駆動部材140cと第4駆動部材140dとが線対称となる位置に配置されている。
 上記構成からなる駆動装置100Aにおいて、たとえば、第1駆動部材140aと第2駆動部材140bとに同時に所定の電流を流した場合には、第1駆動部材140aと第2駆動部材140bとは縮み、第3駆動部材140cと第4駆動部材140dとは引き伸ばされる状態となる。その結果、被駆動プレート120の平面120pは、X方向に平行移動する。
 また、第2駆動部材140bと第3駆動部材140cとに同時に所定の電流を流した場合には、第2駆動部材140bと第3駆動部材140cとは縮み、第1駆動部材140aと第4駆動部材140dとは引き伸ばされる状態となる。その結果、被駆動プレート120の平面120pは、Y方向に平行移動する。
 (駆動部材の固定構造)
 次に、第1駆動部材140aから第4駆動部材140dの固定構造について、図7から図15を参照して説明する。図7は、図5中のVIIで囲まれた領域の部分拡大斜視図であり、ベースプレートに設けられる各駆動部材の固定構造を示す図、図8から図15は、駆動部材の固定構造を示す第1から第8図である。
 以下の説明では、ベースプレート110の第1角部c11の近傍に設けられる駆動部材の固定構造について説明しているが、第2角部c12、第3角部c13、および第4角部c14においても同様である。また、各駆動部材のベースプレート110への固定構造について説明しているが、各駆動部材の被駆動プレート120への固定構造も同様である。
 図7を参照して、ベースプレート110の第1角部c11の近傍には、棒状の固定部材150が、ベースプレート110の表裏を貫通するように設けられている。ベースプレート110の表面側の固定部材150には、第1駆動部材140aの一端が連結されている。ベースプレート110の裏面側の固定部材150には、外部に設けられる制御装置に連結されるリード線160が連結されている。
 図8を参照して、固定部材150は、V字状の溝150vが側面を周回して形成され、この溝150vに第1駆動部材140aが挟持される。固定部材150の端面150aに荷重がY2方向に加えられることにより、固定部材150のかしめ部である端部150bが変形し、第1駆動部材140aが圧着固定(かしめ)される。
 かしめにより変形する端部150bが非変形部150cを覆うようにかぶることによる第1駆動部材140aの断線を防ぐため、端部150bの径d1は、非変形部150cの径d2よりも小さくする。
 後述のように、固定部材150をベースプレート110に圧入により固定する場合は、固定部材150の端部150bを押すと変形する恐れがあるため、非変形部150cを押して圧入する。この場合、端部150bがベースプレート110の圧入穴に引っ掛らないように、同様に、端部150bの径d1は、非変形部150cの径d2よりも小さくする。
 図9に、かしめ部の他の形状を示す。溝150vを固定部材150の端部150bの側面の一部にV字状に形成してもよい。
 図10に、かしめ部のさらに他の形状を示す。溝150vを固定部材150の端面150aに形成してもよい。この場合、図10を参照して、内面にテーパー5aが形成されたかしめ冶具5を固定部材150の端部150bに被せてY2方向に加圧することより固定部材150はかしめられる。
 図11に、かしめ部のさらに他の形状を示す。固定部材150の端部150bにテーパー150tを形成してもよい。これにより、前述の固定部材150をベースプレート110に圧入により固定する(固定工程)場合の引っ掛かりを防止することができる。
 図12に、かしめ部のさらに他の形状を示す。溝150vを固定部材150の端面150aに十字に2本形成してもよい。これにより、固定部材150をベースプレート110に圧入する際の、回転方向の自由度が増大する。
 図13に、かしめ部のさらに他の形状を示す。固定部材150の端部150bにテーパー150tを形成してもよい。これにより、前述の固定部材150をベースプレート110に圧入により固定する場合の引っ掛かりを防止することができる。
 なお、図8から図13に示した何れの形状も、周知の機械加工により容易に加工することができる。
 図14または図15を参照して、固定部材150の形状は、円筒状、または多角柱状に形成される。図8に示したように、溝150vが、固定部材150の側面を周回して形成されている場合は、固定部材150のベースプレート110への固定が方向性を必要とされないことから、固定部材150の形状は、図14に示したように、円筒状が好ましい。
 一方、図9に示したように、溝150vが固定部材150の側面の一部にV字状に形成されている場合は、固定部材150のベースプレート110への固定が方向性を必要とされることから、固定部材150の形状は、図15に示したように、方向性を有する多角柱状が好ましい。
 なお、図15に示す固定部材150は、一例として八角柱の形状に形成されているが、これに限定されるものではない。N角柱(Nは正の整数)形状でもよく、また、Dカット形状でもよい。
 固定部材150の材料としては、かしめられた固定部材150の弾性力によって第1駆動部材140aを保持することから、保持力とかしめの加圧力を鑑みヤング率が約50GPa~250GPaのSUS鋼や銅系の金属材料を用いることがよい。
 さらに、上記金属材料では、合金比率、添加剤の含有量或いは熱処理等により所望のヤング率が得られるように調製可能である。SUS鋼の場合は、その合金組成、或いは熱処理等により、かしめに最適な状態となるよう調整される。
 銅系金属とは、純銅も含め銅を主体とする合金を示し、SUS鋼の場合と同様に、その合金組成或いは熱処理等により、かしめに最適な状態となるよう調整される。銅系金属の場合は、切削が容易であり、かつ、素材に直接半田付けが可能であることから、後述のめっき処理等を必要とせず製造コストを抑えることができる。
 第1駆動部材140aへ電流を供給するためのリード線、フレキシブル基板などの通電部材を、半田付けする際の作業性を高めるため、固定部材150にSUS鋼を用いた場合、その表面には、ニッケルメッキ処理が施されていることがよい。
 このように、第1駆動部材140aの固定と第1駆動部材140aに電流を供給するための通電部材との接続を1つの棒状部材すなわち、固定部材150を用いて行ない、この固定部材150をベースプレート110に貫通させた態様で固定するようにした。これにより、固定部材150を径方向の断面積に相当する小さなスペースで配置することが可能になり、装置の小型化を図ることができる。
 (実施の形態2)
 次に、図16を参照して、実施の形態2における駆動装置100Bについて説明する。図16は、本実施の形態における駆動装置100Bを示す斜視図である。なお、上記実施の形態1における駆動装置100Aと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 実施の形態1における駆動装置100Aにおいては、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に、第1駆動部材140aから第4駆動部材140dを架設する構成を採用していた。本実施の形態における駆動装置100Bにおいては、被駆動プレート120と第1支持部材130a~第4支持部材130bとの間に、第1駆動部材140aから第4駆動部材140dをそれぞれ架設する構成を採用している。
 この構成を採用した場合でも、実施の形態1における駆動装置100Aと同様に、第1駆動部材140aと第2駆動部材140bとに同時に所定の電流を流した場合には、第1駆動部材140aと第2駆動部材140bとは縮み、第3駆動部材140cと第4駆動部材140dとが引き伸ばされる状態となる。その結果、被駆動プレート120の平面120pは、X方向に平行移動する。
 また、第2駆動部材140bと第3駆動部材140cとに同時に所定の電流を流した場合には、第2駆動部材140bと第3駆動部材140cとは縮み、第1駆動部材140aと第4駆動部材140dとは引き伸ばされる状態となる。その結果、被駆動プレート120の平面120pは、Y方向に平行移動する。
 (実施の形態3)
 次に、図17を参照して、実施の形態3における駆動装置100Cについて説明する。図17は、本実施の形態における駆動装置100Cを示す平面図である。なお、上記実施の形態1における駆動装置100Aと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 実施の形態3における駆動装置100Cにおいては、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に、第1駆動部材140a1から第8駆動部材140d2の8本の駆動部材を架設する構成を採用している。
 (第1駆動部材140a1)
 具体的には、被駆動プレート120の第1辺120a側において、第1駆動部材140a1の一端が被駆動プレート120の第1角部c21(第1の箇所)の近傍に固定され、第1駆動部材140a1の他端がベースプレート110の第4角部c14(第8の箇所)の近傍に固定されている。したがって、第1駆動部材140a1は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜するように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 (第2駆動部材140a2)
 また、被駆動プレート120の第1辺120a側において、第2駆動部材140a2の一端が被駆動プレート120の第4角部c24(第4の箇所)の近傍に固定され、第2駆動部材140a2の他端がベースプレート110の第1角部c11(第5の箇所)の近傍に固定されている。したがって、第2駆動部材140a2は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜する(第1駆動部材140a1とは交差する)ように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 (第3駆動部材140b1)
 同様に、被駆動プレート120の第2辺120b側において、第3駆動部材140b1の一端が被駆動プレート120の第2角部c22(第2の箇所)の近傍に固定され、第3駆動部材140b1の他端がベースプレート110の第1角部c11(第5の箇所)の近傍に固定されている。したがって、第3駆動部材140b1は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜するように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 (第4駆動部材140b2)
 また、被駆動プレート120の第2辺120b側において、第4駆動部材140b2の一端が被駆動プレート120の第1角部c21(第1の箇所)の近傍に固定され、第4駆動部材140b2の他端がベースプレート110の第2角部c12(第6の箇所)の近傍に固定されている。したがって、第4駆動部材140b2は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜する(第3駆動部材140b1とは交差する)ように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 (第5駆動部材140c1)
 同様に、被駆動プレート120の第3辺120c側において、第5駆動部材140c1の一端が被駆動プレート120の第3角部c23(第3の箇所)の近傍に固定され、第5駆動部材140c1の他端がベースプレート110の第2角部c12(第6の箇所)の近傍に固定されている。したがって、第5駆動部材140c1は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜するように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 (第6駆動部材140c2)
 また、被駆動プレート120の第3辺120c側において、第6駆動部材140c2の一端が被駆動プレート120の第2角部c22(第2の箇所)の近傍に固定され、第6駆動部材140c2の他端がベースプレート110の第3角部c13(第7の箇所)の近傍に固定されている。したがって、第6駆動部材140c2は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜する(第5駆動部材140c1とは交差する)ように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 (第7駆動部材140d1)
 同様に、被駆動プレート120の第4辺120d側において、第7駆動部材140d1の一端が被駆動プレート120の第4角部c24(第4の箇所)の近傍に固定され、第7駆動部材140d1の他端がベースプレート110の第3角部c13(第7の箇所)の近傍に固定されている。したがって、第7駆動部材140d1は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜するように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 (第8駆動部材140d2)
 また、被駆動プレート120の第4辺120d側において、第8駆動部材140d2の一端が被駆動プレート120の第3角部c23(第3の箇所)の近傍に固定され、第8駆動部材140d2の他端がベースプレート110の第4角部c14(第8の箇所)の近傍に固定されている。したがって、第8駆動部材140d2は、被駆動プレート120の一端側からベースプレート110の反対側に向けて傾斜する(第7駆動部材140d1とは交差する)ように、ベースプレート110と被駆動プレート120との間に架設されている。
 なお、図5からも明らかなように、被駆動プレート120は、第1角部c21(第1の箇所)、第2角部c22(第2の箇所)、第3角部c23(第3の箇所)、および、第4角部c24(第4の箇所)を有し、被駆動プレート120の中心を挟んで、第1角部c21(第1の箇所)に対向する位置に第3角部c23(第3の箇所)が位置し、被駆動プレート120の中心を挟んで、第2角部c22(第2の箇所)に対向する位置に第4角部c24(第4の箇所)が位置している。
 また、図5からも明らかなように、ベースプレート110は、第1角部c11(第5の箇所)、第2角部c12(第6の箇所)、第3角部c13(第7の箇所)、および、第4角部c14(第8の箇所)を有し、第1角部c11(第5の箇所)は、上記第1角部c21(第1の箇所)に対向して位置し、第2角部c12(第6の箇所)は、上記第2角部c22(第2の箇所)に対向して位置し、第3角部c13(第7の箇所)は、上記第3角部c23(第3の箇所)に対向して位置し、第4角部c14(第8の箇所)は、上記第4角部c24(第4の箇所)に対向して位置している。
 (駆動装置の位置決め方法)
 上記構成からなる駆動装置100Cを用いた場合の駆動装置の位置決め方法について、図18から図20を参照して説明する。図18から図20は、駆動装置100Cの位置決め方法を示す第1から第3模式図である。
 図18を参照して、第1駆動部材140a1と第4駆動部材140b2とに同時に所定の電流を流した場合には、第1駆動部材140a1と第4駆動部材140b2とは縮み、被駆動プレート120には、図18中に示す矢印XY1方向に向かう力が作用する。
 図19を参照して、第7駆動部材140d1と第2駆動部材140a2とに同時に所定の電流を流した場合には、第7駆動部材140d1と第2駆動部材140a2とは縮み、被駆動プレート120には、図19中に示す矢印XY2方向に向かう力が作用する。
 図20を参照して、上記図18および図19に示す移動原理から、第1駆動部材140a1、第4駆動部材140b2、第7駆動部材140d1、および第2駆動部材140a2に同時に所定の電流を流した場合には、第1駆動部材140a1、第4駆動部材140b2、第7駆動部材140d1、および第2駆動部材140a2は縮み、被駆動プレート120には、図20中に示すように矢印Y方向に向かう力が作用する。また、被駆動プレート120を矢印Y方向に移動させるためには、第4駆動部材140b2、第7駆動部材140d1に、同時に所定の電流を流してもよい。
 このようにして、第1駆動部材140a1、第2駆動部材140a2、第3駆動部材140b1、第4駆動部材140b2、第5駆動部材140c1、第6駆動部材140c2、第7駆動部材140d1、および第8駆動部材140d2の伸縮を制御することで、被駆動プレート120を任意の移動方向に向けて平行移動させることができる。
 (回転規制)
 ここで、図21から図24を参照して、被駆動プレート120の回転規制について説明する。図21および図22は、回転制御を説明する第1および第2模式図であり、それぞれ(A)は平面図、(B)は側面図である。図23は、実施の形態3における回転制御を説明する第1図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。図24は、実施の形態3における回転制御を説明する第2図(平面図)である。
 図21(A),(B)を参照して、ベースプレート110の側面近傍と被駆動プレート120の側面近傍との間に駆動部材を設け、被駆動プレート120をX方向に移動させようとした場合には、R1方向またはR2方向に被駆動プレート120を回転させようとする力(回転力)が発生する。
 この被駆動プレート120に生じる回転力に対向するために、第1支持部材130a~第4支持部材130dの剛性を高く(直径を大きく)することで、被駆動プレート120の回転を抑制することができる。しかし、第1支持部材130a~第4支持部材130dの剛性が高いことから、第1支持部材130a~第4支持部材130dを撓ませるために必要な力が大きくなる。
 一方、図22に示すように、第1支持部材130a~第4支持部材130dの剛性を低くした(直径を小さくした)場合には、第1支持部材130a~第4支持部材130dを撓ませるために必要な力は小さくなるが、被駆動プレート120に生じるR1方向またはR2方向の回転力は大きくなり、被駆動プレート120の移動制御が困難になる。
 そこで、図17および図23に示した上記実施の形態3における駆動装置100Cにおいては、図24に示すように、中心Pを通過する被駆動プレート120の対角線L2に対して、第1駆動部材140a1と第4駆動部材140b2、第2駆動部材140a2と第3駆動部材140b1、第5駆動部材140c1と第8駆動部材140d2、および、第6駆動部材140c2と第7駆動部材140d1が、それぞれ線対称となるように配置されている。
 なお、本実施の形態3に示す構成においては、中心Pを通過する被駆動プレート120の対角線L1に対して、中心Pを通過するX軸およびY軸に対しても、相互に線対称となる駆動部材が存在する。
 このように2本の対応する駆動部材を設定された軸に対して、線対称に配置することで、被駆動プレート120に生じる回転力を打ち消し合い、被駆動プレート120に生じる回転力を抑制することができる。
 たとえば、図24において、第2駆動部材140a2を縮めた場合には、被駆動プレート120にはR1方向の回転力が作用するが、対角線L2を対称軸としてみた場合には、線対称に配置された第3駆動部材140b1にはR1方向の回転力により引っ張る方向に力が作用することになる。その結果、被駆動プレート120に生じる回転力を打ち消し合い、被駆動プレート120に生じる回転力を抑制することができる。他の線対称に配置された駆動部材においても同様である。
 このようにして、実施の形態3における駆動装置100Cにおいては、各駆動部材により被駆動プレート120の移動制御を行なうとともに、被駆動プレート120に生じる回転力を抑制することもできることから、被駆動プレート120の移動に必要な力を小さくするとともに、撓み易い第1支持部材130a~第4支持部材130dを用いることができる。その結果、駆動装置の小型化(薄型化、低背化)を図ることが可能となる。
 また、図24から明らかなように、たとえば、2本の第1駆動部材140a1と第4駆動部材140b2との一方の端部は、ベースプレート110の互いに異なる箇所である第4角部c14と第2角部c12とに固定され、2本の第1駆動部材140a1と第4駆動部材140b2との他方の端部は、被駆動プレート120の同一箇所であるの第1角部c21に固定されている。
 また、2本の第2駆動部材140a2と第3駆動部材140b1との一方の端部は、被駆動プレート120の互いに異なる位置である第4角部c24と第2角部c22に固定され、2本の第2駆動部材140a2と第3駆動部材140b1との他方の端部は、ベースプレート110の同一箇所であるの第1角部c11に固定されている。他の駆動部材の一方端と他方端との固定も同様である。
 (実施の形態4)
 次に、図25および図26を参照して、実施の形態4における駆動装置100Dについて説明する。図25は、本実施の形態における駆動装置100Dを示す斜視図、図26は、図25中のXXVIで囲まれた領域の部分拡大斜視図であり、駆動部材である形状記憶合金線の被駆動プレートへの固定構造を示す図である。なお、上記実施の形態3における駆動装置100Cと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 上記実施の形態3における駆動装置100Cにおいては、8本の駆動部材を採用した場合について説明したが、本実施の形態は、実施の形態3における第1駆動部材140a1と第4駆動部材140b2とに一本化された形状記憶合金線を用いて第1駆動部材140aとし、第3駆動部材140b1と第6駆動部材140c2とに一本化された形状記憶合金線を用いて第2駆動部材140bとし、第5駆動部材140c1と第8駆動部材140d2とに一本化された形状記憶合金線を用いて第3駆動部材140cとし、第2駆動部材140a2と第7駆動部材140d1とに一本化された形状記憶合金線を用いて第4駆動部材140dとした構成を採用している。
 また、第1駆動部材140a、第2駆動部材140b、第3駆動部材140c、および第4駆動部材140dにおいて、各駆動部材の両端部は、ベースプレート110に固定され、各駆動部材140の中間領域は、被駆動プレート120に固定されている。
 図26を参照して、第1駆動部材140aの中間領域の被駆動プレート120への固定は、被駆動プレート120の第1角部c21の近傍に設けられた切欠領域120rに第1駆動部材140aを係合する。他の駆動部材の中間領域の被駆動プレート120への固定も同様である。
 本実施の形態4における駆動装置100Dにおいても、実施の形態3の駆動装置100Eと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態5)
 次に、図27を参照して、実施の形態5における駆動装置100Eについて説明する。図27は、本実施の形態における駆動装置100Eを示す斜視図である。なお、上記実施の形態3における駆動装置100Cと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 上記実施の形態3における駆動装置100Cにおいては、8本の駆動部材を採用した場合について説明したが、本実施の形態は、実施の形態3における第1駆動部材140a1と第8駆動部材140d2とに一本化された形状記憶合金線を用いて第1駆動部材140aとし、第2駆動部材140a2と第3駆動部材140b1とに一本化された形状記憶合金線を用いて第2駆動部材140bとし、第4駆動部材140b2と第5駆動部材140c1とに一本化された形状記憶合金線を用いて第3駆動部材140cとし、第6駆動部材140c2と第7駆動部材140d1とに一本化された形状記憶合金線を用いて第4駆動部材140dとした構成を採用している。
 また、第1駆動部材140a、第2駆動部材140b、第3駆動部材140c、および第4駆動部材140dにおいて、各駆動部材の両端部は、被駆動プレート120に固定され、各駆動部材140の中間領域は、ベースプレート110に固定されている。
 第1駆動部材140a1の中間領域のベースプレート110への固定は、図26に示した構成を適用することができる。
 本実施の形態5における駆動装置100Eにおいても、実施の形態3の駆動装置100Eと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態6)
 次に、図28を参照して、実施の形態6における駆動装置100Fについて説明する。図28は、本実施の形態における駆動装置100Fを示す斜視図である。なお、上記実施の形態3における駆動装置100Cと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 本実施の形態における駆動装置100Fにおいては、相互に対向する位置の駆動部材に一本化された形状記憶合金線を用いている。図28には、実施の形態3(図17参照)において示した、第1駆動部材140a1と第6駆動部材140c2とに一本化された形状記憶合金線を用いて駆動部材140とした場合を示している。この駆動部材140の中間領域は、被駆動プレート120の第2辺120bに沿って固定されている。
 図示は省略しているが、実施の形態3において示した第3駆動部材140b1と第8駆動部材140d2とに一本化された形状記憶合金線を用い、中間領域を、被駆動プレート120の第3辺120cに沿って固定する構成、実施の形態3において示した第2駆動部材140a2と第5駆動部材140c1とに一本化された形状記憶合金線を用い、中間領域を、被駆動プレート120の第4辺120dに沿って固定する構成、および、実施の形態3において示した第4駆動部材140b2と第7駆動部材140d1とに一本化された形状記憶合金線を用い、中間領域を、被駆動プレート120の第1辺120aに沿って固定する構成を採用することで、実施の形態3の駆動装置100Cと同じ構成を実現することができる。
 (実施の形態7)
 次に、図29を参照して、実施の形態7における駆動装置100Gについて説明する。図29は、本実施の形態における駆動装置100Gを示す斜視図である。なお、上記実施の形態3における駆動装置100Cと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 本実施の形態における駆動装置100Gにおいては、相互に対向する位置の駆動部材に一本化された形状記憶合金線を用いている。図29には、実施の形態3において示した、第2駆動部材140a2と第5駆動部材140c1とに一本化された形状記憶合金線を用いて駆動部材140とした場合を示している。この駆動部材140の中間領域は、ベースプレート110の第2辺110bに沿って固定されている。
 図示は省略しているが、実施の形態3において示した第4駆動部材140b2と第7駆動部材140d1とに一本化された形状記憶合金線を用い、中間領域を、ベースプレート110の第3辺110cに沿って固定する構成、実施の形態3において示した第1駆動部材140a1と第6駆動部材140c2とに一本化された形状記憶合金線を用い、中間領域を、ベースプレート110の第4辺110dに沿って固定する構成、および、実施の形態3において示した第3駆動部材140b1と第8駆動部材140d2とに一本化された形状記憶合金線を用い、中間領域を、ベースプレート110の第1辺110aに沿って固定する構成を採用することで、実施の形態3の駆動装置100Cと同じ構成を実現することができる。
 (実施の形態8)
 次に、図30および図31を参照して、実施の形態8における駆動装置100Hについて説明する。図30は、本実施の形態における駆動装置100Hを示す斜視図、図31は、図30中のXXXIで囲まれた領域の部分拡大斜視図であり、形状記憶合金線の支持部材への固定構造を示す図である。なお、上記実施の形態4における駆動装置100Dと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 本実施の形態における駆動装置100Hは、上記実施の形態4における駆動装置100Dの変形例を示したものである。実施の形態4における駆動装置100Dにおいては、各駆動部材140の中間領域を被駆動プレート120に固定した場合を示しているが、本実施の形態における駆動装置100Hは、各駆動部材140a~140dの中間領域を各支持部材130a~130dに固定している。
 図31に示すように、各支持部材130a~130dには、外方に向かって突出する鉤形状の係合部130eが設けられ、この係合部130eに、たとえば第1駆動部材140aの中間領域を係合することができる。他の駆動部材においても同様である。
 本実施の形態における駆動装置100Hにおいても、実施の形態4の駆動装置100Dと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態9)
 次に、図32を参照して、実施の形態9における駆動装置100Iについて説明する。図32は、本実施の形態における駆動装置100Iを示す斜視図である。なお、上記実施の形態5における駆動装置100Eと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 本実施の形態における駆動装置100Iは、上記実施の形態5における駆動装置100Eの変形例を示したものである。実施の形態5における駆動装置100Eにおいては、各駆動部材140a~140dを被駆動プレート120に固定した場合を示しているが、本実施の形態における駆動装置100Iは、各駆動部材140a~140dの端部領域を各支持部材130a~130dに固定している。
 本実施の形態における駆動装置100Iにおいても、実施の形態5の駆動装置100Eと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態10)
 次に、図33を参照して、実施の形態10における駆動装置100Jについて説明する。図33は、本実施の形態における駆動装置100Jを示す斜視図である。なお、上記実施の形態6における駆動装置100Fと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 本実施の形態における駆動装置100Jは、上記実施の形態6における駆動装置100Fの変形例を示したものである。実施の形態6における駆動装置100Fにおいては、各駆動部材140の中間領域を被駆動プレート120に固定した場合を示しているが、本実施の形態における駆動装置100Jは、各駆動部材140の中間領域を第1支持部材130aおよび第2支持部材130bに固定している。
 駆動部材140の中間領域の第1支持部材130aおよび第2支持部材130bへの固定構造は、図31に示す構造を適用することができる。
 本実施の形態における駆動装置100Jにおいても、実施の形態6の駆動装置100Fと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態11)
 次に、図34を参照して、実施の形態11における駆動装置100Kについて説明する。図34は、本実施の形態における駆動装置100Kを示す斜視図である。なお、上記実施の形態7における駆動装置100Gと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 本実施の形態における駆動装置100Kは、上記実施の形態7における駆動装置100Gの変形例を示したものである。実施の形態7における駆動装置100Gにおいては、各駆動部材140の端部領域を被駆動プレート120に固定した場合を示しているが、本実施の形態における駆動装置100Kは、各駆動部材140の端部領域を第3支持部材130cおよび第4支持部材130dに固定している。
 本実施の形態における駆動装置100Kにおいても、実施の形態7の駆動装置100Gと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態12)
 本実施の形態では、図35および図36を参照して、上記各実施の形態における被駆動プレート120の初期位置の設定について説明する。図35および図36は、被駆動プレートの初期位置状態を示す第1および第2の平面図である。
 図35を参照して、上記各実施の形態の形態においては、被駆動プレート120は、初期位置として、図35中の点線で囲まれた被駆動プレート120の移動範囲A1の中心位置に位置している。ここで、中心に位置しているとは、被駆動プレート120の中心と移動範囲A1の中心位置とが重なる状態を意味し、X1方向、X2方向、Y1方向およびY2方向への移動可能量が同じとなるように、各駆動装置の伸縮量が設定されている。
 しかしながら、図35に示す伸縮量の設定に限られない。たとえば、図36に示すように、被駆動プレート120は、初期位置として、被駆動プレート120の移動範囲A1の中心からずれた位置に位置していてもかまわない。これにより、本駆動装置が搭載される各種ユニットの構成に対応した、被駆動プレート120の移動範囲を規定することが可能となる。
 (実施の形態13)
 本実施の形態では、図37を参照して、上記各実施の形態におけるベースプレート110とは異なるベースプレート構造を採用した駆動装置100Lについて説明する。図37は、本実施の形態における駆動装置100Lを示す斜視図である。なお、図37では、図25に示す実施の形態4の駆動装置100Dに対して本実施の形態のベースプレート構造を採用した場合について説明しているが、他の実施の形態の駆動装置に対しても、本実施の形態のベースプレート構造を適用することは可能である。
 上記各実施の形態におけるベースプレート110は、1枚のプレート部材から構成されていたが、本実施の形態におけるベースプレート110Aは、各支持部材130a~130dに対して個別に設けられている。この構成であっても、実施の形態4の駆動装置100Dと同様の作用効果を得ることができる。
 (実施の形態14)
 図38を参照して、本実施の形態における駆動装置100Mについて説明する。図38は、本実施の形態における駆動装置100Mを示す斜視図である。
 上記各実施の形態における各駆動装置は、4本の支持部材130a~130dを用い、各駆動部材140をベースプレート110に固定する場合には、同じベースプレート110に、各駆動部材140と支持部材130とが固定される構造を採用していた。しかし、この構造に限定されるものではない。
 たとえば、3本の支持部材130a~130cを三角形の頂点位置となるように配置することができる。また、3本の支持部材130a~130cが固定されるベースプレート110Aとは異なるベースプレート110Bを準備し、駆動部材140をベースプレート110Bに固定する構造を採用することも可能である。
 また、ベースプレート110Aおよび被駆動プレート120の形状は、四角形に限られることなく、円形形状であってもかまわない。
 (実施の形態15)
 図39を参照して、本実施の形態における、上述した駆動装置を用いたレンズユニット200Aについて説明する。図39は、本実施の形態におけるレンズユニット200Aを示す斜視図である。
 本実施の形態におけるレンズユニット200Aは、実施の形態4における駆動装置100Dを用いている。したがって、駆動装置100Dと同一箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 このレンズユニット200Aは、被駆動プレート120に設けられるレンズ210と、ベースプレート110上において、レンズ210を通過した光の結像位置に配置される撮像素子220とを備えている。
 このレンズユニット200Aは、形状記憶合金線からなる各駆動部材140a~140dを、適宜軸方向に伸縮させてレンズ210を平行移動させることで、撮像素子220に対するレンズ210の結像位置を変更可能とする。詳細な駆動方法は、後述する。
 (実施の形態16)
 図40を参照して、本実施の形態における、上述した駆動装置を用いたレンズユニット200Bについて説明する。図40は、本実施の形態におけるレンズユニット200Bを示す斜視図である。
 本実施の形態におけるレンズユニット200Bは、実施の形態5における駆動装置100Eを用いている。したがって、駆動装置100Eと同一箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。
 このレンズユニット200Bは、上記レンズユニット200Aと同様に、被駆動プレート120に設けられるレンズ210と、ベースプレート110上において、レンズ210を通過した光の結像位置に配置される撮像素子220とを備えている。
 このレンズユニット200Bは、形状記憶合金線からなる各駆動部材140a~140dを、適宜軸方向に伸縮させてレンズ210を平行移動させることで、撮像素子220に対するレンズ210の結像位置を変更可能とする。詳細な駆動方法は、後述する。
 (手ぶれ補正)
 次に、図41から図45を参照して、上記レンズユニットをジャイロが設けられた機器に搭載した場合の手ぶれ補正について説明する。図41は、レンズユニットにおける手ぶれ補正制御を説明する機能ブロック図、図42は、レンズユニットにおける手ぶれ補正制御を説明するフロー図である。図43から図45は、レンズユニットにおける手ぶれ補正を説明する第1から第3斜視図、なお、レンズユニットには、図39に示す実施の形態15におけるレンズユニット200Aを用いた場合について説明する。なお、図40に示す実施の形態16におけるレンズユニット200Bを用いた場合についても同様である。
 図41を参照して、レンズユニット200Aを搭載した機器(たとえば、デジタルカメラ等)1000について説明する。機器1000は、X方向の振れを検出する角速度センサ300と、Y方向の振れを検出する角速度センサ400を有する。角速度センサ300,400からの信号は、アナログ信号処理回路500に入力される。アナログ信号処理回路500と手振れ補正マイコン600との間では、所定の信号の受け渡しが行なわれる。手振れ補正マイコン600から出力された制御信号は、アクチュエータドライバー700を介して、レンズユニット200Aに送信される。
 図42を参照して、手振れ補正マイコン600における手振れ補正制御は、まず、角速度センサ300,400からの信号に基づき手振れの検出を行なう(ステップ10、以下S10と称する。)。次に、手振れを検出した場合には、手振れ方向及び手振れ量を算出する(S20)。次に、レンズユニット200Aの被駆動プレート120を、X方向およびY方向に移動させる(S40)。
 次に、レンズユニットの位置を検出する(S50)。レンズユニットの位置検出には、各駆動部材140の長さに基づき算出する。
 たとえば、レンズユニットを目標位置に位置決めするための目標移動位置に応じた抵抗値となるように各駆動部材140を通電し、各駆動部材140の形状を変形させることにより、レンズユニットを目標移動位置に移動させる。
 具体的には、レンズユニットが初期において移動を開始するときの各駆動部材140の抵抗値として予め定められた初期開始抵抗値と、レンズユニットが予め定められた移動位置に位置するときの各駆動部材140の抵抗値である移動後抵抗値との差分値を予め記憶しておき、各駆動部材140の抵抗値を検出することで、レンズユニットの位置を検出することができる。
 次に、目標とする移動位置であるかどうかの判別を行なう(S50)。目標とする位置でない場合には、S30に戻る。目標とする移動位置である場合には、手振れ補正制御を終了する。
 上記、手振れ補正制御の具体例を図43から図45に示す。図43は、レンズユニット200Aに手振れが生じていない場合であり、レンズ210を通過した光r1により、撮像素子220の所定位置P1に像を結像する。
 図44を参照して、レンズユニット200Aに手振れが生じた場合には、レンズ210を通過した光r1は、撮像素子220の所定位置P1に結像せず、ずれた位置P2に結像する。
 図45を参照して、手振れ補正マイコン600により手振れを検出した場合には、撮像素子220の所定位置P1に像が結像するように、被駆動プレート120を、X方向およびY方向に移動させる。
 このようにして、上記各実施の形態における駆動装置を用いることにより、レンズユニット200Aを搭載した機器(たとえば、デジタルカメラ等)1000において手振れ補正を行なうことができる。
 (実施の形態17)
 図46を参照して、本実施の形態における、上述した駆動装置を用いたレンズユニット200Cについて説明する。図46は、本実施の形態におけるレンズユニット200Cを示す斜視図である。
 図39に示した実施の形態15のレンズユニット200Aが、被駆動プレート120にレンズ210を備え、ベースプレート110上に撮像素子220を備えているのに対して、本実施の形態におけるレンズユニット200Cは、ベースプレート110にレンズ210を備え、被駆動プレート120上に撮像素子220を備えている。
 この構成を採用することによっても、撮像素子の位置を制御することで、実施の形態15におけるレンズユニット200Aと同様の作用効果を得ることができる。また、実施の形態16におけるレンズユニット200Cに対して本実施の形態の構成を採用することも可能である。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 1,100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G,100H,100I,100J,100K,100L,100M 駆動装置、5 かしめ冶具、5a,150t テーパー、110,110A,110B ベースプレート、110a,120a 第1辺、110b,120b 第2辺、110c,120c 第3辺、110d,120d 第4辺、110h 固定穴、111 低弾性部材、120 被駆動プレート、120p 平面、120r 切欠領域、130 支持部材、130a 第1支持部材、130b 第2支持部材、130c 第3支持部材、130d 第4支持部材、130P 回転軸受、130e 係合部、140,140a~140d 駆動部材、140a,140a1 第1駆動部材、140a2,140b 第2駆動部材、140b1,140c 第3駆動部材、140b2,140d 第4駆動部材、140c1 第5駆動部材、140c2 第6駆動部材、140d1 第7駆動部材、140d2 第8駆動部材、150 固定部材、150a 端面、150b 端部、150c 非変形部、150v 溝、160 リード線、200A,200B,200C レンズユニット、210 レンズ、220 撮像素子、300,400 角速度センサ、500 アナログ信号処理回路、600 補正マイコン、700 アクチュエータドライバー、1000 機器、c11,c21 第1角部、c12,c22 第2角部、c13,c23 第3角部、c14,c24 第4角部。

Claims (22)

  1.  ベース部材と、
     前記ベース部材に対して所定の間隔を隔てて配置される被駆動部材と、
     前記ベース部材と前記被駆動部材とを連結し、前記被駆動部材の移動の前後において、前記ベース部材と前記被駆動部材とが前記所定の間隔をほぼ維持するように、前記被駆動部材を支持する支持部材と、
     前記被駆動部材が移動の前後において平行移動するように、前記被駆動部材を駆動する駆動部材とを備え、
     前記駆動部材は、線状の形状記憶合金線を伸縮させることで、前記被駆動部材を移動させる、駆動装置。
  2.  前記駆動部材は、
     前記ベース部材と前記被駆動部材との間に架設されている、請求項1に記載の駆動装置。
  3.  前記駆動部材の両端部が、前記ベース部材に固定され、
     前記駆動部材の中間領域が、前記被駆動部材に固定されている、請求項2に記載の駆動装置。
  4.  前記駆動部材の両端部が、前記被駆動部材に固定され、
     前記駆動部材の中間領域が、前記ベース部材に固定されている、請求項2に記載の駆動装置。
  5.  前記駆動部材は、前記ベース部材と前記支持部材との間に架設されている、請求項1に記載の駆動装置。
  6.  前記駆動部材の両端部が、前記ベース部材に固定され、
     前記駆動部材の中間領域が、前記支持部材に固定されている、請求項5に記載の駆動装置。
  7.  前記駆動部材の両端部が、前記支持部材に固定され、
     前記駆動部材の中間領域が、前記ベース部材に固定されている、請求項5に記載の駆動装置。
  8.  前記駆動部材は、2本の前記形状記憶合金線を含む、請求項1から7のいずれかに記載の駆動装置。
  9.  2本の前記形状記憶合金線は、設定された軸に対して、線対称となる位置に配置されている、請求項8に記載の駆動装置。
  10.  2本の前記形状記憶合金線の一方の端部は、前記ベース部材の互いに異なる箇所に固定され、2本の前記形状記憶合金線の他方の端部は、前記被駆動部材の同一箇所に固定され、または、2本の前記形状記憶合金線の一方の端部は、前記被駆動部材の互いに異なる箇所に固定され、2本の前記形状記憶合金線の他方の端部は、前記ベース部材の同一箇所に固定されている、請求項9に記載の駆動装置。
  11.  2本の前記形状記憶合金線は一本化されており、
     前記形状記憶合金線の両端部が、前記ベース部材の互いに異なる箇所に固定され、前記形状記憶合金線の中間領域が、前記被駆動部材に固定され、または、
     前記形状記憶合金線の両端部が、前記被駆動部材の互いに異なる箇所に固定され、前記形状記憶合金線の中間領域が、前記ベース部材に固定されている、請求項10に記載の駆動装置。
  12.  前記被駆動部材は第1の箇所と、第2の箇所と、前記被駆動部材の中心を挟んで前記第1の箇所と対向する第3の箇所と、前記被駆動部材の中心を挟んで前記第2の箇所と対向する第4箇所と、を有し、
     前記ベース部材は、前記第1の箇所に対向する第5の箇所と、前記第2の箇所に対向する第6の箇所と、前記第3の箇所に対向する第7の箇所と、前記第4の箇所に対向する第8の箇所と、を有し、
     前記形状記憶合金線として、
     前記第1の箇所と前記第8の箇所との間に架設された第1の形状記憶合金線と、
     前記第4の箇所と前記第5の箇所との間に架設された第2の形状記憶合金線と、
     前記第2の箇所と前記第5の箇所との間に架設された第3の形状記憶合金線と、
     前記第1の箇所と前記第6の箇所との間に架設された第4の形状記憶合金線と、
     前記第3の箇所と前記第6の箇所との間に架設された第5の形状記憶合金線と、
     前記第2の箇所と前記第7の箇所との間に架設された第6の形状記憶合金線と、
     前記第4の箇所と前記第7の箇所との間に架設された第7の形状記憶合金線と、
     前記第3の箇所と前記第8の箇所との間に架設された第8の形状記憶合金線と、
    を有する請求項1または2に記載の駆動装置。
  13.  前記第1の形状記憶合金線と前記第4の形状記憶合金線とが一本化され、
     前記第2の形状記憶合金線と前記第7の形状記憶合金線とが一本化され、
     前記第3の形状記憶合金線と前記第6の形状記憶合金線とが一本化され、
     前記第4の形状記憶合金線と前記第5の形状記憶合金線とが一本化された、
    請求項12に記載の駆動装置。
  14.  前記ベース部材は第1の箇所と、第2の箇所と、前記ベース部材の中心を挟んで前記第1の箇所と対向する第3の箇所と、前記ベース部材の中心を挟んで前記第2の箇所と対向する第4箇所と、を有し、
     前記支持部材として、
     前記第1の箇所と前記被駆動部材とを連結する第1支持部材と、
     前記第2の箇所と前記被駆動部材とを連結する第2支持部材と、
     前記第3の箇所と前記被駆動部材とを連結する第3支持部材と、
     前記第4の箇所と前記被駆動部材とを連結する第4支持部材と、を有し、
     前記線状の形状記憶合金線として、
     一方の端部が前記第4の箇所に固定され他方の端部が前記第2の箇所に固定され中間領域が前記第1支持部材に固定された第1の形状記憶合金線と、
     一方の端部が前記第1の箇所に固定され他方の端部が前記第3の箇所に固定され中間領域が前記第2支持部材に固定された第2の形状記憶合金線と、
     一方の端部が前記第2の箇所に固定され他方の端部が前記第4の箇所に固定され中間領域が前記第3支持部材に固定された第3の形状記憶合金線と、
     一方の端部が前記第3の箇所に固定され他方の端部が前記第1の箇所に固定され中間領域が前記第4支持部材に固定された第4の形状記憶合金線と、
    を有する請求項1または2に記載の駆動装置。
  15.  前記支持部材は、線材である、請求項1から9のいずれかに記載の駆動装置。
  16.  前記支持部材と前記ベース部材との接合部において、
     前記支持部材と前記ベース部材との間には、前記ベース部材よりも弾性が小さい低弾性部材が設けられている、請求項1から10のいずれかに記載の駆動装置。
  17.  前記支持部材と前記ベース部材との接合部において、
     前記支持部材と前記ベース部材との間には、回転軸受が設けられている、請求項1から10のいずれかに記載の駆動装置。
  18.  前記被駆動部材は、初期位置として、前記被駆動部材の移動範囲の中心位置に位置している、請求項1から12のいずれかに記載の駆動装置。
  19.  前記被駆動部材は、初期位置として、前記被駆動部材の移動範囲の中心からずれた位置に位置している、請求項1から12のいずれかに記載の駆動装置。
  20.  前記被駆動部材は、平面を有し、
     前記駆動部材は、前記平面が移動の前後において平行移動するように、前記被駆動部材を駆動する、請求項1に記載の駆動装置。
  21.  請求項1~20のいずれかに記載の駆動装置と、
     前記被駆動部材に設けられるレンズと、
     前記ベース部材上において、前記レンズを通過した光の結像位置に配置される撮像素子と、を備え、
     前記形状記憶合金線を伸縮させて前記レンズを移動させることで、前記撮像素子に対する前記レンズの結像位置を変更可能とする、レンズユニット。
  22.  請求項1~20のいずれかに記載の駆動装置と、
     前記ベース部材に設けられるレンズと、
     前記被駆動部材上において、前記レンズを通過した光の結像位置に配置される撮像素子と、を備え、
     前記形状記憶合金線を伸縮させて前記撮像素子を移動させることで、前記撮像素子に対する前記レンズの結像位置を変更可能とする、レンズユニット。
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