(57)【要約】【課題】電気−機械変換素子を用いた駆動装置において、耐衝撃性及び被駆動部材の動作の安定性を向上させた駆動装置を提供する。【解決手段】電圧を印加することにより伸縮動作する電気−機械変換素子４と、電気−機械変換素子４に結合され該素子４と共に伸縮動作する駆動部材３及び光透過部材５と、駆動部材３と摩擦係合する摩擦部材２と、光透過部材５に結合される被駆動部材６と、摩擦部材２の一部が固定されるベース部材１と、からなることを特徴とする駆動装置である。比重の重い光透過部材５を使用することにより、被駆動部材６の動作安定性や移動速度の向上が図られ、また強固な接着力を有し、製品の量産性が可能なＵＶ接着剤の使用が可能となる。【選択図】図１
2010041763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を印加することにより伸縮動作する電気−機械変換素子と、該電気−機械変換素子に結合され該素子と共に伸縮動作する駆動部材及び光透過部材と、前記駆動部材と摩擦係合する摩擦部材と、前記光透過部材に結合される被駆動部材と、前記摩擦部材の一部が固定されるベース部材とを備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記光透過部材は、前記駆動部材より比重の重い材料であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記光透過部材は、４００ｎｍ以下の波長を透過する部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動部材は丸ないし角棒状に形成され、前記摩擦部材は、前記ベース部材に固定され前記伸縮方向と直交する断面が角状の内壁面を有する受け部と、該受け部に一端が結合され前記伸縮方向と直交する断面が角状の内壁面を有する板バネ部とからなり、前記駆動部材は、前記受け部と前記板バネ部によって形成される内壁面と線接触するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つの請求項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記摩擦部材は、前記ベース部材に固定され前記伸縮方向と直交する断面が角状の内壁面を有する受け部と、該受け部に一端が結合され前記伸縮方向と直交する断面が角状の内壁面を有する板バネ部とからなり、前記駆動部材は、前記受け部と前記板バネ部によって形成される内壁面と面接触するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つの請求項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記ベース部材に一端が固定または前記ベース部材と一体に成形されると共に、前記電気−機械変換素子の伸縮方向と平行な方向に配置された、前記被駆動部材の伸縮動作をガイドするガイド部材を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つの請求項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置にかかわり、特に、カメラ等の精密機械に使用される駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラに装着されるズームレンズの駆動に応用される電気−機械変換素子を用いた駆動装置としては、インパクト（ＩＤＭ）方式やスティックスリップ方式やスムースインパクト方式（ＳＩＤＭ）等の方式が一般的に知られている。しかし、これらの方式は、摩擦力と慣性力を利用しているため、動作の安定性に問題がある。
【０００３】
近年、カメラモジュールの小型化に伴い各部品構成の簡略化が強く要請されており、特許文献１には、電気−機械変換素子の一端に固定された駆動軸と、圧接バネ及び摩擦板によって駆動軸に摩擦係合されたレンズ鏡筒とを備え、電気−機械変換素子にパルス状（鋸歯状波）の電圧を印加することにより、電気−機械変換素子を伸縮させて駆動軸を変位させることにより、駆動軸に摩擦係合されたレンズ鏡筒を移動させることが記載されている。
【特許文献１】特開平７−２７４５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電気−機械変換素子を用いた駆動装置は、電気−機械変換素子自体が非常に小さいため、モバイル製品として使用した場合、耐衝撃性や被駆動部材の動作の安定性に問題があった。
本発明の目的は、上記の問題点にかんがみ、電気−機械変換素子を用いた駆動装置において、耐衝撃性及び被駆動部材の動作の安定性を向上させた駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、電圧を印加することにより伸縮動作する電気−機械変換素子と、該電気−機械変換素子に結合され該素子と共に伸縮動作する駆動部材及び光透過部材と、前記駆動部材と摩擦係合する摩擦部材と、前記光透過部材に結合される被駆動部材と、前記摩擦部材の一部が固定されるベース部材とを備えることを特徴とする駆動装置である。
第２の手段は、第１の手段において、前記光透過部材は、前記駆動部材より比重の重い材料であることを特徴とする駆動装置である。
第３の手段は、第１の手段又は第２の手段において、前記光透過部材は、４００ｎｍ以下の波長を透過する部材であることを特徴とする駆動装置である。
第４の手段は、第１の手段ないし第３の手段のいずれか１つの手段において、前記駆動部材は丸ないし角棒状に形成され、前記摩擦部材は、前記ベース部材に固定され前記伸縮方向と直交する断面が角状の内壁面を有する受け部と、該受け部に一端が結合され前記伸縮方向と直交する断面が角状の内壁面を有する板バネ部とからなり、前記駆動部材は、前記受け部と前記板バネ部によって形成される内壁面と線接触するように構成されていることを特徴とする駆動装置である。
第５の手段は、第１の手段ないし第３の手段のいずれか１つの手段において、前記摩擦部材は、前記ベース部材に固定され前記伸縮方向と直交する断面が角状の内壁面を有する受け部と、該受け部に一端が結合され前記伸縮方向と直交する断面が角状の内壁面を有する板バネ部とからなり、前記駆動部材は、前記受け部と前記板バネ部によって形成される内壁面と面接触するように構成されていることを特徴とする駆動装置である。
第６の手段は、第１の手段ないし第５の手段のいずれか１つの手段において、前記ベース部材に一端が固定又は前記ベース部材と一体に成形されると共に、前記電気−機械変換素子の伸縮方向と平行な方向に配置された、前記被駆動部材の伸縮動作をガイドするガイド部材を備えることを特徴とする駆動装置である。
【発明の効果】
【０００６】
光透過部材を電気−機械変換素子と被駆動部材に結合させることにより、光透過部材と電気−機械変換素子の結合面及び光透過部材と被駆動部材の結合面に、短時間で硬化して強固な接着力を有する光硬化性樹脂からなる接着剤を使用することができる。
また、光透過部材に、駆動部材より比重の重い材料を使用することにより、大きな慣性が得られ、被駆動部材の動作安定性や移動速度の向上を図ることができる。
また、光透過部材として、４００ｎｍ以下の波長の光を透過することのできる材料を使用することにより、製品の量産化が可能なＵＶ接着剤を使用することができる。
また、駆動部材を丸ないし角棒状にし、それに対応する摩擦部材の内壁面を角形状とし、駆動部材と摩擦部材との摩擦係合を線接触となるように配置することにより、駆動部材と摩擦部材との摩擦抵抗を小さくすることができる。
また、駆動部材を角棒状にし、それに対応する摩擦部材の内壁面を角形状とし、駆動部材と摩擦部材との摩擦係合を面接触とすることにより、駆動部材の駆動方向と直交する面内での回転を防ぐことができる。
さらに、被駆動部材をガイドするガイド部材をベース部材に設けることにより、被駆動部材をより堅固に移動自在に保持することができ、振動などによる被駆動部材のブレを低減すると共に、被駆動部材の移動方向を正確に規制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の一実施形態を図１及び図２を用いて説明する。図１は本実施形態の発明に係る駆動装置の概略構成を示す斜視図、図２は図１に示した駆動装置の分解斜視図である。
これらの図に示すように、ベース部材１は中央部に開口部１１及び開口部１１の近傍に駆動部材（駆動軸）３の一端側を通過可能とするための通過穴１２を有し、通過穴１２の周縁でベース部材１上に摩擦部材２の固定部材２１が固定されている。
固定部材２１には板バネ状のバネ部材２２の基端側が固定されて摩擦部材２をなし、固定部材２１とバネ部材２２とで形成された内壁面に丸棒状に形成された駆動部材３が挟持される。ここで、内壁面を形成する部分の固定部材２１及びバネ部材２２は後述する電気―機械変換素子４の伸縮方向に直交する方向の断面がそれぞれ略Ｖ字状であり、略Ｖ字状の開放側を向き合わすことで固定部材２１とバネ部材２２からなる摩擦部材２の内壁面を形成している。
丸棒状の駆動部材３は、円弧状の側面が摩擦部材２の内壁面に挟持されることで、駆動部材３と摩擦部材２の内壁面とが線接触の摩擦係合状態となる。
電気―機械変換素子４は不図示のパルス電源からパルス状の電圧が印加されると伸縮動作を行う。電気―機械変換素子４の伸縮方向の一端側には駆動部材３の延在方向の端面が結合され、電気―機械変換素子４の伸縮方向の他端面には光透過部材５が結合される。電気―機械変換素子４の伸縮方向と駆動部材３の延在方向を一致させることによって、一体的に結合された駆動部材３と電気―機械変換素子４と光透過部材５が駆動部材３の延在方向に伸縮動作する。
光透過部材５の一側面側には中央部にカメラレンズを保持する開口部６１を有してレンズホルダ等に相当する被駆動部材６が配置される。被駆動部材６には光透過部材５に対向する一側面側に光透過部材５を結合する突起部６２が形成され、突起部６２は光透過部材５の伸縮方向の端面と結合するように延出している。なお、突起部６２は光透過部材５の伸縮方向に平行な一側面とも結合させても良い。
光透過部材５と電気―機械変換素子４の結合、及び光透過部材５と被駆動部材６との結合には、ＵＶ（紫外線）を照射することで硬化する樹脂からなるＵＶ接着剤を使用している。
被駆動部材６の他側面には開口部６１に設けられたカメラレンズの光軸０を挟んで突起部６２と対称な位置にガイド溝６３が形成され、ガイド溝６３は一端側をベース部材１に固定されたガイド部材７と摺接する。
ガイド部材７はベース部材１の開口部１１を通る光軸０を挟んで通過穴１２に対称な位置で電気―機械変換素子４の伸縮方向に延在するように形成され、これによって被駆動部材６の伸縮動作をガイドしている。
【０００８】
さらに詳述すると、被駆動部材６は、駆動部材３や電気−機械変換素子４に比べて相対的に質量が大きいので、電気−機械変換素子４の駆動力が円滑に被駆動部材６に伝達されるようにするために、光透過部材５は、駆動部材３に比べて比重の大きい材料を使用する。その結果、大きな慣性が得られ、被駆動部材６の動作安定性や移動速度の向上を図ることができる。また、光透過部材５は、４００ｎｍ以下の波長の光を透過する材料が好ましく、光透過部材５を通して、光透過部材５と電気−機械変換素子４間及び光透過部材５と被駆動部材６の突起部６２間を接着するために塗布されたＵＶ接着剤にＵＶ（紫外線）を照射することができる。通常、量産性を考慮した場合、ＵＶ接着剤の使用が適しており、より大きな部品である被駆動部材６の接着に対して強固な接着力が得られる。そのため、接着面が密着した部分にもＵＶ照射可能なようにＵＶ波長が透過可能な材料である光透過部材５を使用する。また、ガイド部材７はベース部材１に固定することに換えて、ガイド部材をベース部材１と一体成形してもよい。
【０００９】
本実施形態の駆動装置によれば、図示されていないパルス電圧源から電気−機械変換素子４にパルス状の電圧が印加されると、電気−機械変換素子４は伸縮動作する。電気−機械変換素子４の一端に結合されている駆動部材３は、摩擦部材２に摩擦係合されているので、一体に結合されている駆動部材３、電気−機械変換素子４、及び光透過部材５は、ベース部材１に対して相対的に電気−機械変換素子４の伸縮方向へ移動する。さらに、光透過部材５が被駆動部材６の突起部６２に接着されているので、電気−機械変換素子４の移動に伴って被駆動部材６も電気−機械変換素子４の伸縮方向と同一方向に移動する。被駆動部材６の移動の際、ガイド部材７がベース部材１から電気−機械変換素子４の伸縮方向と平行な方向に配置されているので、被駆動部材６に設けられているガイド溝６３がガイド部材７に摺接してガイドされる。そのため、被駆動部材６の光透過部材５に対する回動を確実に防止することができ、被駆動部材６を電気−機械変換素子４の伸縮方向に精度良く移動させることができる。
【００１０】
また、図示していないが、駆動部材３の駆動方向（伸縮方向）と直交する方向の断面形状を角としてもよい。固定部材２１とバネ部材２２との内壁面の角の数と駆動部材３の角の数を適宜選択することにより、駆動部材３の角が固定部材２１とバネ部材２２との内壁面で線接触することはもちろん、駆動部材３が前記固定部材２１とバネ部材２２との内壁面で面接触するように配置することもできる。
このように駆動部材３と前記固定部材２１とバネ部材２２との内壁面で面接触するように配置した場合には、駆動部材３の駆動方向と垂直な面の回転を防ぐことができる。
【００１１】
上記実施形態ではＵＶ接着剤を用いて紫外線を照射したが、他の波長の光、例えば赤外線を照射して硬化する樹脂（接着剤）を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の発明に係る駆動装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した駆動装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  ベース部材
１１  開口部
１２  通過穴
２  摩擦部材
２１  固定部材
２２  バネ部材
３  駆動部材（駆動軸）
４  電気−機械変換素子
５  光透過部材
６  被駆動部材
６１  開口部
６２  突起部
６３  ガイド溝
７  ガイド部材
０  光軸
【図１】
2010041763.tif 000003
【図２】
2010041763.tif 000004