(57)【要約】【課題】被駆動体の動作方向を規定するガイドの役割を果たす摺動軸に掛かる摩擦力を軽減し、被駆動体を安定に駆動する駆動装置を実現する。【解決手段】本発明の駆動装置１では、摺動軸６が、被駆動体４と摩擦部材３ｂとの第１の接触部分、及び被駆動体４と予圧部材６との第２の接触部分を結ぶ直線を避けるように配置されているので、摺動軸に掛かる摩擦力を軽減し、被駆動体を安定に駆動することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動体の駆動方向を規定する摺動軸と、
一端が固定され、電気的制御により屈曲変位が励起される屈曲変位部材と、
屈曲変位部材の他端に設けられ、かつ、屈曲変位部材の屈曲変位により、その先端が上記駆動方向に変位し、被駆動体と摩擦係合する摩擦部材と、
被駆動体を摩擦部材に押圧する予圧部材とを備え、
上記摺動軸は、被駆動体と摩擦部材との第１の接触部分、及び被駆動体と予圧部材との第２の接触部分を結ぶ直線を避けるように配置されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
上記摺動軸は、屈曲変位部材の厚さ方向において、第１の接触部分と第２の接触部分との間に配されてい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】
上記摺動軸は、被駆動体と摩擦部材との接触部分よりも上記屈曲変位部材の固定端に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項４】
上記摺動軸は、屈曲変位部材の固定端よりも被駆動体と摩擦部材との接触部分に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項５】
上記摺動軸と接する被駆動体の周囲に、被駆動体の回転を防止する回転止めを備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
上記摺動軸を固定する軸固定部を備え、
上記摺動軸を挿通する穴部の側壁が、被駆動体と軸固定部とにより形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
上記摩擦部材を有し、上記屈曲変位部材の屈曲変位方向と異なる方向に、摩擦部材の先端の変位方向を変換して被駆動体を駆動する駆動方向変換部材を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の駆動装置を備えた撮像機器であって、
撮像対象となる物体を結像する光学部材を保持する被駆動体と、
上記光学部材により結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像機器。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項に記載の駆動装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項８に記載の撮像機器を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、撮像機器及びそれらを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機械変換素子（圧電素子）を用いて被駆動体を駆動するための駆動装置が提案されている。このような駆動装置は、例えば、カメラの撮影レンズ等、光学装置におけるレンズの駆動に用いられる。
【０００３】
圧電素子を用いた駆動装置としては、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示された発明は、鏡筒の駆動方向（光軸方向）に屈曲可能な圧電素子と、該圧電素子の一端に連結された摺動部材と、鏡筒に連結した被駆動部材とを備えた駆動装置に関する発明である。特許文献１の駆動装置では、圧電素子の光軸方向への屈曲により、摺動部材と被駆動部材との間で摩擦力が発生する。そして、この摩擦力により、鏡筒がガイドに沿って光軸方向に駆動するようになっている。また、特許文献１の駆動装置は、被駆動部材と圧電素子とを一定の力で押し付けるための予圧機構を備えている。
【特許文献１】特開２００７−２５２１０３号公報（平成１９(2007)年９月２７日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された駆動装置は、予圧機構が、圧電素子、摺動部材、被駆動部材を介して、ガイドに予圧を掛ける構造になっている。それゆえ、被駆動部材とガイドとには予圧に応じた摩擦抵抗が常に発生する状態となり、被駆動部材に連結する鏡筒の駆動が安定しないという問題が生じる。
【０００６】
具体的には、特許文献１に開示された駆動装置において、摺動部材と被駆動部材とは、予圧機構によって押し付けられた状態になる。そして、この状態で、圧電素子が屈曲運動することにより、摺動部材と被駆動部材との間に摩擦現象が発生し、被駆動部材が光軸方向に移動する。予圧機構が圧電素子を被駆動部材に押し付ける場合、予圧は同時にそのままガイドにも掛かることになる。このため、ガイドと被摺動部材との間に摩擦力が発生する。この摩擦力が大きい場合、被駆動部材が光軸方向に駆動しなくなるおそれがある。すなわち、ガイドと被摺動部材との間の摩擦力が、被駆動部材の駆動を阻害するようになる。それゆえ、特許文献１に開示された駆動装置においては、被駆動部材を駆動させるための摩擦力、及びガイドに発生する摩擦力という、２つの摩擦力を勘案した設計が必要となる。
【０００７】
また、特許文献１では、予圧機構が被駆動部材を圧電素子に押し付ける場合、被駆動部材の光軸方向移動を妨げないようにベアリングを用いる構成が提案されている。この構成は、ベアリングを備えたために、被駆動部材の駆動を阻害する摩擦が低減される。しかしながら、予圧機構の構成が複雑化し、コストアップの要因となるという問題がある。また、カメラの撮影レンズ等の駆動装置に用いる場合、駆動装置に求められる容積は非常に小さいものであり、ベアリングを入れるスペースを確保することができない。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被駆動体の動作方向を規定するガイドの役割を果たす摺動軸に掛かる摩擦力を軽減し、被駆動体を安定に駆動する駆動装置、撮像機器及びそれらを備えた電子機器を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の駆動装置は、上記の課題を解決するために、被駆動体の駆動方向を規定する摺動軸と、一端が固定され、電気的制御により屈曲変位が励起される屈曲変位部材と、屈曲変位部材の他端に設けられ、かつ、屈曲変位部材の屈曲変位により、その先端が上記駆動方向に変位し、被駆動体と摩擦係合する摩擦部材と、被駆動体を摩擦部材に押圧する予圧部材とを備え、上記摺動軸は、被駆動体と摩擦部材との第１の接触部分、及び被駆動体と予圧部材との第２の接触部分を結ぶ直線を避けるように配置されていることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、上記摺動軸は、被駆動体と摩擦部材との接触部分、及び被駆動体と予圧部材との接触部分を結ぶ直線を避けるように配置されているので、予圧部材が被駆動体へ押圧する予圧力が摺動軸に直接かかることがない。それゆえ、上記の構成によれば、摺動軸で発生する摩擦、すなわち、被駆動体が駆動する際に発生する駆動抵抗を低減することができる。
【００１１】
したがって、上記の構成によれば、被駆動体の動作方向を規定するガイドの役割を果たす摺動軸に掛かる摩擦力を軽減し、被駆動体を安定に駆動することが可能になる。
【００１２】
さらには、従来の駆動装置のように、被駆動体の安定駆動のためにベアリングを設ける必要がなくなり、省スペース化が可能になる。
【００１３】
本発明の駆動装置では、上記摺動軸は、屈曲変位部材の厚さ方向において、第１の接触部分と第２の接触部分との間に配されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の駆動装置では、上記摺動軸は、被駆動体と摩擦部材との接触部分よりも上記屈曲変位部材の固定端に近い位置に配置されていることが好ましい。
【００１５】
これにより、摺動軸を光軸方向に配置することが難しいと考えられる場合であっても、被駆動体を安定に駆動する駆動装置を提供することが可能になる。
【００１６】
本発明の駆動装置では、上記摺動軸は、屈曲変位部材の固定端よりも被駆動体と摩擦部材との接触部分に近い位置に配置されていることが好ましい。
【００１７】
これにより、被駆動体と摩擦部材との接触部分と予圧部材の予圧方向との直線性を保つことが難しいと考えられる場合であっても、被駆動体を安定に駆動する駆動装置を提供することが可能になる。
【００１８】
本発明の駆動装置では、上記摺動軸と接する被駆動体の周囲に、被駆動体の回転を防止する回転止めを備えることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、駆動装置が落下衝撃する時に、この回転止めと被駆動体とが接触し、被駆動体の回転を防止することができる。
【００２０】
本発明の駆動装置では、上記摺動軸を固定する軸固定部を備え、上記摺動軸を挿通する穴部の側壁が、被駆動体と軸固定部とにより形成されていることが好ましい。
【００２１】
これにより、駆動装置の組み立て時に、摺動軸を駆動方向に平行に保持することが容易になる。
【００２２】
本発明の駆動装置では、上記摩擦部材を有し、上記屈曲変位部材の屈曲変位方向と異なる方向に、摩擦部材の先端の変位方向を変換して被駆動体を駆動する駆動方向変換部材を備えたことが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、駆動方向変換部材は、上記屈曲変位部材の屈曲変位方向と異なる方向に、摩擦部材の先端の変位方向を変換して被駆動体を駆動するので、屈曲変位部材の屈曲変位方向と被駆動体を駆動する駆動方向とが異なっている。これにより、屈曲変位部材と予圧部材とを直線配置する必要がなく、さらなる省スペース化が可能になる。
【００２４】
本発明の撮像機器は、上記の課題を解決するために、上述の駆動装置を備えた撮像機器であって、撮像対象となる物体を結像する光学部材を保持する被駆動体と、上記光学部材により結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の電子機器は、上記の課題を解決するために、駆動装置を備えたことを特徴としている。
【００２６】
また、本発明の電子機器は、上記の課題を解決するために、上記撮像機器を備えたことを特徴としている。
【００２７】
これにより、被駆動体の動作方向を規定するガイドの役割を果たす摺動軸に掛かる摩擦力を軽減し、被駆動体を安定に駆動することが可能になる。
【００２８】
さらには、従来の駆動装置のように、被駆動体の安定駆動のためにベアリングを設ける必要がなくなり、省スペース化が可能になる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の駆動装置は、以上のように、被駆動体の駆動方向を規定する摺動軸と、一端が固定され、電気的制御により屈曲変位が励起される屈曲変位部材と、屈曲変位部材の他端に設けられ、かつ、屈曲変位部材の屈曲変位により、その先端が上記駆動方向に変位し、被駆動体と摩擦係合する摩擦部材と、被駆動体を摩擦部材に押圧する予圧部材とを備え、上記摺動軸は、被駆動体と摩擦部材との接触部分、及び被駆動体と予圧部材との接触部分を結ぶ直線を避けるように配置されている構成である。
【００３０】
また、本発明の撮像機器は、以上のように、上述の駆動装置を備えた撮像機器であって、撮像対象となる物体を結像する光学部材を保持する被駆動体と、上記光学部材により結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えた構成である。
【００３１】
また、本発明の電子機器は、以上のように、上記駆動装置を備えた構成である。
【００３２】
また、本発明の電子機器は、上記撮像機器を備えた構成である。
【００３３】
それゆえ、被駆動体の動作方向を規定するガイドの役割を果たす摺動軸に掛かる摩擦力を軽減し、被駆動体を安定に駆動することが可能になる。さらには、従来の駆動装置のように、被駆動体の安定駆動のためにベアリングを設ける必要がなくなり、省スペース化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１及び図２に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。図１及び図２は、本実施形態の駆動装置の構成を示す斜視図である。
【００３５】
駆動装置１は、被駆動体４を駆動する駆動機構を備えている。この駆動機構は、屈曲変位部材２と、駆動方向変換部材３と、予圧部材５と、摺動軸６とを備えている。
【００３６】
屈曲変位部材２の一端は、筐体１１に固定されており、電気的制御により屈曲変位（屈曲振動）が励起されるようになっている。屈曲変位部材２における筐体１１と反対側の他端は、被駆動体４と摩擦係合する駆動方向変換部材３が連結されている。
【００３７】
駆動方向変換部材３は、屈曲変位部材２の屈曲変位方向を、被駆動体４の駆動方向に変換する機能を有する。駆動方向変換部材３の構成、及びその駆動原理については、後述する。
【００３８】
予圧部材５は、被駆動体４を駆動方向変換部材３に押圧している。これにより、被駆動体４に予圧力がかけられ、駆動方向変換部材３が常に被駆動体４に接触するようになる。また、摺動軸６は、被駆動体４の駆動方向を規定する役割を果たす。そして、被駆動体４には、摺動軸６が挿通する穴部が設けられている。被駆動体４は、摺動軸６を挿通する穴部と一体的に形成されるものに限定されない。穴部を含む穴部材が別途鏡筒に接着された構成であってもよい。また、穴部の側壁が、被駆動体４とその他の部材とにより形成されていてもよい。
【００３９】
以下、駆動方向変換部材３の構成、及び被駆動体４の駆動原理について、詳述する。
【００４０】
（駆動方向変換部材３の構成）
図３は、屈曲変位部材２、及び駆動方向変換部材３の構成を示す斜視図である。
【００４１】
屈曲変位部材２は、２つの圧電材料層がシム材を挟んで圧着された３層構造になった、いわゆるバイモルフ構造の圧電素子である。ここでは、圧電材料層、及びシム材の積層方向を「厚さ」方向とする。そして、屈曲変位部材２における筐体１１が固定された端Ａから駆動方向変換部材３へ延びる方向を「長さ方向」とし、「厚さ方向」及び「長さ方向」に対し垂直な方向を「幅方向」としている。
【００４２】
駆動方向変換部材３は、変換プレート３ａと、摩擦部材３ｂとからなっている。変換プレート３ａは、屈曲変位部材２に連結されている。そして、変換プレート３ａには、被駆動体４と摩擦係合する摩擦部材３ｂが設けられている。また、変換プレート３ａにおける屈曲変位部材２との連結部と反対側の端部は、他の部材と連結されておらず、自由端になっている。
【００４３】
変換プレート３ａは、金属または樹脂といった、比較的弾性率が低い材料で構成されている。特に変換プレート３ａの材料としては、アルミニウムが好ましい。また、摩擦部材３ｂの材料としては、金属、樹脂、カーボン等が挙げられ、被駆動体４との所望の摩擦係数により選択される。特に、摩擦部材３ｂの材料がカーボンである場合、摩擦によりカーボン粉が被駆動体４に付着し、摩擦抵抗が小さくなるため好ましい。
【００４４】
また、図３に示されるように、摩擦部材３ｂにおける被駆動体４との接触面３１ｂは、円筒面になっている。これにより、摩擦部材３ｂと被駆動体４とが線接触することになる。また、接触面３１ｂは、円筒面に限定されず、被駆動体４と低摩擦で接触できる面であればよい。例えば、図４に示されるように、接触面３１ｂが球面であってもよい。この場合、摩擦部材３ｂと被駆動体４とが点接触することになる。
【００４５】
変換プレート３ａは、幅方向にＵ字状に屈曲したプレートである。そして、屈曲変位部材２に連結された連結プレート部３１ａと、連結プレート部３１ａから延びた振動プレート部３２ａとを有している。そして、連結プレート部３１ａと振動プレート部３２ａとは、これらの連結部３３ａ以外、互いに離間した構成になっている。また、摩擦部材３ｂは、振動プレート部３２ａに設けられている。振動プレート部３２ａは、屈曲変位部材２の厚さ方向の屈曲変位（振動）により（図３の矢印Ａ）、連結部３３ａを支点として厚さ方向に振動するようになっている（図３の矢印Ｂ）。そして、この振動プレート部３２ａの振動に伴い、摩擦部材３ｂが変位する。以下、このような駆動方向変換部材３による被駆動体４の駆動原理について説明する。
【００４６】
（駆動原理）
図５は、長さ方向から見た、屈曲変位部材２、駆動方向変換部材３、及び被駆動体４の概略構成を示す側面図である。同図に示されるように、摩擦部材３は、円筒形状になっており、接着剤β１により、変換プレート３ａの振動プレート部３２ａに固着されている。図５においては、屈曲変位部材２の屈曲変位方向を厚さ方向としている。駆動装置１では、屈曲変位部材２の屈曲変位振動に応じて、変換プレート３ａの振動プレート部３２ａは、連結部３３ａを支点として厚さ方向に振動する。そして、この振動プレート部３２ａの振動に伴い、摩擦部材３ｂにおける被駆動体４との接触部分が幅方向に変位する。ここで、変換プレート３ａの振動プレート部３２ａについて、被駆動体４から厚さ方向に離間する側に変位することを「＋方向に変位する」とする。また、厚さ方向において被駆動体４に接する側に変位することを「−方向に変位する」とする。図５の（ａ）は、屈曲変位部材２が＋ｘ方向に最も大きく変位したときの状態を示し、図５の（ｂ）は、屈曲変位部材２が−ｘ方向に最も大きく変位したときの状態を示す。図５の（ｃ）は、振動プレート部３２ｂの共振現象が生じたときの状態を示す。
【００４７】
駆動装置１では、屈曲変位部材２の変位振動周波数がの共振周波数に近づくように、屈曲変位部材２に印加される制御電圧を設定することができる。これにより、変換プレート３ａに共振現象が生じ、振動プレート部３２ａの振動振幅をさらに大きくすることができる。以下、変換プレート３の共振現象を利用しない場合と、変換プレート３の共振現象を利用した場合とについて、さらに詳述する。
【００４８】
（変換プレート３ａの共振現象を利用しない場合）
変換プレート３ａの共振現象を利用しない場合、屈曲変位部材２の変位振動周波数が、変換プレート３ａの共振周波数よりも小さくなるように、制御電圧が設定されている。そして、屈曲変位部材２が＋ｘ方向に最大変位したときの状態が、図５の（ａ）に示される状態になり、かつ屈曲変位部材５が−ｘ方向に最大変位したときの状態が、図５の（ｂ）に示される状態になるように、各種部材が配置されている。
【００４９】
屈曲変位部材２がｘ方向に変位振動すると、変換プレート３ａの振動プレート部３２ａの振動は、図５の（ａ）の状態、図５の（ｂ）の状態、図５の（ａ）の状態がこの順に繰り返す振動になる。そして、摩擦部材３ｂにおける被駆動体４との接触部が幅方向に振動変位する。
【００５０】
この接触部の駆動方向の振動変位において、駆動方向の加速度と逆駆動方向の加速度とで差が生じるように、屈曲変位部材２に印加される制御電圧を制御する。この電圧制御により、駆動方向（幅方向）においては、摩擦部材３ｂと被駆動体４との接触部分に加わる力が、摩擦部材３ｂと被駆動体４との間の静摩擦力を超えることができず、摩擦部材３ｂの先端が被駆動体４を滑らなくなる。一方、逆駆動方向においては、摩擦部材３ｂと被駆動体４の接触部分とに加わる力が摩擦部材３ｂと被駆動体４の間の静摩擦力を上回るため、摩擦部材３ｂの先端が被駆動体４を滑るようになる。いわゆるスティックスリップ現象が生じる。その結果、駆動方向の駆動力と逆駆動方向の駆動力とに差が生じ、被駆動体４が幅方向に延びる駆動軸Ｌａｘ１に沿って駆動されることになる。
【００５１】
（変換プレート３ａの共振現象を利用する場合）
上述した変換プレート３ａの変位は、屈曲変位部材２の屈曲振動変位に対し、振動プレート部３２ａの変位振動は、位相が略１８０度ずれる変位になっている。この変位は、被駆動体４及び摩擦部材３ｂが押圧された状態であること、変換プレート３ａが弾性を有していることによる。
【００５２】
屈曲変位部材２の変位振動周波数が、変換プレート３ａの共振周波数と同じになる、または近づくように、制御電圧が設定されている場合、変換プレート３ａに共振現象が生じる。これにより、変換プレート３ａの振動プレート部３２ａの振動振幅が大きくなる。その結果、屈曲変位部材２がｘ方向に変位振動すると、変換プレート３ａの振動プレート部３２ａの振動は、図５の（ａ）の状態、図５の（ｂ）の状態、図５の（ｃ）の状態、図５の（ｂ）の状態、図５の（ａ）の状態がこの順に繰り返す振動になる。そして、摩擦部材ｂにおける被駆動体４との接触部分が幅方向に振動変位する。
【００５３】
この接触部の駆動方向の振動変位において、駆動方向の加速度と逆駆動方向の加速度とで差が生じるように、屈曲変位部材２に印加される制御電圧を制御する。この電圧制御により、駆動方向（幅方向）においては、摩擦部材３ｂと被駆動体４との接触部分に加わる力が、摩擦部材３ｂと被駆動体４との間の静摩擦力を超えることができず、摩擦部材３ｂの先端が被駆動体４を滑らなくなる。一方、逆駆動方向においては、摩擦部材３ｂと被駆動体４の接触部分とに加わる力が摩擦部材３ｂと被駆動体４の間の静摩擦力を上回るため、摩擦部材３ｂの先端が被駆動体４を滑るようになる。いわゆるスティックスリップ現象が生じる。その結果、駆動方向の駆動力と逆駆動方向の駆動力とに差が生じ、被駆動体４が幅方向に延びる駆動軸Ｌａｘ１に沿って駆動されることになる。
【００５４】
なお、上記では、説明を簡単にするため、屈曲変位部材２の屈曲振動変位に対し、変換プレート３ａの振動プレート部３２ａの変位振動が、位相が略１８０度ずれる変位である場合について説明した。しかしながら、駆動装置１は、屈曲変位部材２の屈曲振動と振動プレート部３２ａの変位振動との位相差が１８０度である構成に限定されない。屈曲変位部材２の屈曲振動と振動プレート部３２ａの変位振動とで位相差があれば、摩擦部材３ｂにおける被駆動体４との接触部は駆動方向に変位するため、被駆動体４を駆動することが可能である。
【００５５】
特に、上記位相差が９０度に近い場合、摩擦部材３ｂにおける被駆動体４との接触部は、駆動方向（幅方向）において楕円運動する。そして、往路と復路との間で摩擦力に差が生じることにより、被駆動体４が駆動することになる。この場合、屈曲変位部材２に印加される制御電圧を制御することにより、往路と復路とで変位速度または変位加速度に差を生じさせなくても、被駆動体４を駆動することができる。
【００５６】
このとき、上記位相差が＋９０度に近いか、または−９０度に近いかによって、楕円運動の回転方向が異なる。このため、屈曲変位部材２の屈曲振動周波数を変えて、位相差が＋９０度に近い周波数、または位相差が−９０度に近い周波数になるように、屈曲振動周波数を選択すればよい。それゆえ、屈曲変位部材２に印加される制御電圧の波形として、ｓｉｎ波形や略デューティ５０パーセントの方形波など積極的に往路復路の加速度に差を生じさせない駆動波形を用いても、屈曲変位部材２の屈曲振動周波数を変えることで、往復駆動が可能になる。
【００５７】
上記の駆動原理では、被駆動体４の駆動に伴い、予圧部材５が変形し、被駆動体４への予圧は常に変動する。それゆえ、被駆動体４は、Ｌａｘ１軸からずれた方向に駆動するおそれがある。駆動装置１では、このような被駆動体４の駆動ずれを防止し、その駆動方向をＬａｘ１軸に沿った方向に規定するために摺動軸６が設けられている。これにより、予圧の変動があった場合でも、被駆動体４の駆動がＬａｘ１軸からずれない。
【００５８】
ここで、被駆動体４及び駆動方向変換部材３の接触部分と、被駆動体４及び予圧部材５の接触部分とを結ぶ直線上に、摺動軸６が配置された場合について、考察する。
【００５９】
この場合、予圧部材５からの被駆動体４にかかる予圧の大半は摺動軸６に掛かる。このため、上記のスティックスリップ現象に必要な予圧が十分に得られなくなる。また、被駆動体４と摺動軸６の間に働く摩擦抵抗が大きくなるため、被駆動体４の駆動動作が困難になる。そのため、摺動軸６は、被駆動体４及び駆動方向変換部材３の接触部分と、被駆動体４及び予圧部材５の接触部分とを結ぶ直線を避けて配置されることが望ましい。
【００６０】
駆動装置１では、摺動軸６は、被駆動体４と駆動方向変換部材３との接触部分、及び被駆動体４と予圧部材５との接触部分を結ぶ直線を避けるように配置されている。図１に示されるように、摺動軸６は、駆動方向変換部材３に比較的近い位置に配置されている。また、図２に示されるように、摺動軸６は、屈曲変位部材２が固定された端部（固定端）に比較的近い位置に配置されている。このような構成により、摺動軸６に掛かる摩擦力を低減し、被駆動体４を安定して駆動することができる。
【００６１】
以下、駆動装置１における摺動軸６の配置について、さらに詳述する。図６〜８は、駆動装置１における摺動軸６の配置を説明するための模式図である。図６は、予圧部材５及び摩擦部材３ｂが理想的に配置されたときの模式図である。なお、図６及び図７では、摺動軸６の配置位置として、摩擦部材３ｂに比較的近い位置６Ａ、及び屈曲変位部材の固定端に近い位置６Ｂを明記している。しかしながら、実際の駆動装置１は、位置６Ａと位置６Ｂとの両方に摺動軸６が配された構成ではない。
【００６２】
また、図６及び図７において、ｆ＿ｓｐｒは、予圧部材５から被駆動体４へ掛かる予圧荷重を示し、ｆ＿ｔは、駆動方向変換部材３の抗力を示し、ｆ＿ｔａは、摺動軸６が位置６Ａに配された場合における駆動方向変換部材３の抗力を示し、ｆ＿ｔｂは、摺動軸６が位置６Ｂに配された場合における駆動方向変換部材の抗力を示す。
【００６３】
予圧部材５と被駆動体４との接触部分ａ（第２の接触部分）とを通過し、予圧部材５が被駆動体４を押圧する方向の直線を直線Ｌ１とする。図６に示されるように、摩擦部材３ｂと被駆動体４との接触部分ｂ（第１の接触部分）が直線Ｌ１上に位置するとき、予圧部材５及び摩擦部材３ｂが理想的に配置された状態になる。
【００６４】
予圧部材５からの被駆動体４への予圧荷重ｆ＿ｓｐｒとし、駆動方向変換部材３の抗力ｆ＿ｔとする。このとき、図６に示された予圧部材５及び摩擦部材３ｂの配置では、力の釣り合いからｆ＿ｓｐｒ＝ｆ＿ｔの関係が成り立つ。それゆえ、摺動軸６の位置に関わらず、駆動方向変換部材３には、常に予圧荷重ｆ＿ｓｐｒがかかることになる。
【００６５】
しかしながら、実際には部品公差や組み立て誤差等の問題で、予圧部材５及び摩擦部材３ｂの配置を図６に示された理想状態を保つことが困難である。図７は、組み立て誤差により摩擦部材３ｂと被駆動体４との接触部分ｂが直線Ｌ１上に位置していない状態を示した模式図である。
【００６６】
図７において、θｆａは、予圧部材５の接触部分ａと位置６Ａとを結ぶ直線と直線Ｌ１とにより形成される角度を示し、θｆｂは、予圧部材５の接触部分ａと位置６Ｂとを結ぶ直線と直線Ｌ１により形成される角度を示す。また、θｔａは、接触部分ａ及び接触部分ｂを結ぶ直線と、接触部分ａ及び位置６Ａとを結ぶ直線とにより形成される角度を示し、θｔｂは、接触部分ａ及び接触部分ｂを結ぶ直線と、接触部分ａ及び位置６Ｂとを結ぶ直線とにより形成される角度を示す。また、θｆｔは、接触部分ａ及び接触部分ｂを結ぶ直線と、直線Ｌ１とにより形成される角度を示す。
【００６７】
また、Ｌｆａは、予圧部材５の接触部分ａと位置６Ａとの距離を示し、Ｌｆｂは、予圧部材５の接触部分ａと位置６Ｂとの距離を示し、Ｌｔａは、駆動方向変換部材３の接触部分ｂと位置６Ａとの距離を示し、Ｌｔｂは、駆動方向変換部材３の接触部分ｂと位置６Ｂとの距離を示す。
【００６８】
図７に示された予圧部材５及び摩擦部材３ｂの配置では、力のモーメントの釣り合いから、駆動方向変換部材３の抗力ｆ＿ｔａは、下記式１で表わされる。なお、下記式１は、摺動軸６が位置６Ａに配された場合における力のモーメントの釣り合いから導出した式である。
ｆ＿ｔａ＝（ｓｉｎθｆａ×Ｌｆａ／ｓｉｎθｔａ×Ｌｔａ）×ｆ＿ｓｐｒ  （式１）
図７に示された予圧部材５及び摩擦部材３ｂの配置において、ｆ＿ｓｐｒ≒ｆ＿ｔの関係が成り立つ理想的な状態とするためには、以下の(i) 及び(ii)の条件が必要になる。
(i) 予圧部材５と被駆動体４との接触部分ａ、摩擦部材３ｂと被駆動体４との接触部分ｂ、及び摺動軸６の位置６Ａの３点を結ぶ三角形が、位置６Ａを頂点とする２等辺三角形になっている。
(ii) 摺動軸６の位置６Ａが離れた、つまりθｆａ≒θｆａ＋θｆｔが成り立つ。
【００６９】
また、摺動軸６が位置６Ｂに配された場合も同様に考えると、θｆｂ≒θｆｂ＋θｆｔを満たし、かつ、より２等辺三角形の形状に近い軸６Ｂの位置に摺動軸６を配置することで、予圧部材５からの予圧荷重ｆ＿ｓｐｒを無駄なく、駆動方向変換部材３に伝えることができる。
【００７０】
具体的には、組み立て誤差により、摩擦部材３ｂと被駆動体４との接触部分ｂが直線Ｌ１上に位置していない場合、下記条件を満たせば、良好な駆動特性を得ることが可能である。
（θｆａ＋θｆｔ）／θｆｔが１．１５以下であり、かつ、Ｌｆａ／Ｌｔａが０．７〜１．３である。
【００７１】
一例として、表１に示すような、予圧がかかる点（接触部分ａ）、接触部分ｂ、及び摺動軸６の位置６Ａまたは６Ｂの位置関係について、説明する。なお、この表１の位置関係は、駆動装置１を小型携帯機器のアクチュエータとして用いたときに、駆動方向変換部材３の取り付け位置が予圧部材５に対し３００μｍずれた場合を想定している。式１にて算出すると、
軸位置６Ａでは、ｆ＿ｔａ≒０．７７×ｆ＿ｓｐｒ
軸位置６Ｂでは、ｆ＿ｔｂ≒０．９５×ｆ＿ｓｐｒ
となる。上記の３００μｍのずれにより、摺動軸６が位置６Ａに配されたとき、予圧部材５から被駆動体４への予圧の２３％が摺動軸６での摩擦抵抗を発生させる垂直抗力になる。また、摺動軸６が位置６Ｂに配されたとき、予圧部材５から被駆動体４への予圧の５％が摺動軸６での摩擦抵抗を発生させる垂直抗力となる。これらの垂直抗力は、被駆動体４の駆動の妨げになる。
【００７２】
【表１】
2010004718.tif 000003
【００７３】
表１の位置関係では、摺動軸６が位置６Ｂに配されたときの垂直抗力が、摺動軸６が位置６Ａに配されたときの垂直抗力よりも小さいことがわかる。スティックスリップ現象に必要な予圧が十分に得られないことに加え、被駆動体４と摺動軸６との間に働く摩擦抵抗が大きくなり被駆動体４の駆動動作が難しくなる。このことから、駆動装置１の組み立て時に、屈曲変位部材２、及び駆動方向変換部材３の取り付け位置精度を確保することができない場合、被駆動体４と摺動軸６との間に働く摩擦抵抗を低減するために、摺動軸６を駆屈曲変位部材２の固定端（例えば位置６Ｂ）に近い位置に配置することが望ましい。
【００７４】
図８は、駆動装置１の組み立て誤差により、摺動軸６が光軸方向（被駆動体４の駆動方向；ＬＡＸ１軸方向）と平行になるように配置されない場合を説明するための模式図である。
【００７５】
駆動方向変換部材３からの駆動力ｆ＿ｐｚにより被駆動体４が駆動する。また、摺動軸６が光軸方向と平行になるように配置されない場合、チルトが発生する。このようにチルトが発生する場合、そのチルト量が大きいほど、被駆動体４と摺動軸６との接触による抗力Ｎが発生する。この場合のモーメントの釣り合いを、被駆動体４と摺動軸６が２点で接していると簡略化して考える。このとき、チルト量（角度で規定）θは微小であるため、下記式２が成り立つ。
【００７６】
ｆ＿ｐｚ×Ｌ≒２×Ｎ×Ｈ  （式２）
ここで、チルト発生時の被駆動体４にかかる抗力Ｎは、Ｌ／Ｈに比例する関係であり、かつＨは摺動軸６の位置に依存しない。このため、抗力Ｎは、Ｌが小さいほど低くなる。このことは、摺動軸６の位置が、駆動方向変換部材３と被駆動体４との接触位置に近いほど、摺動軸６に掛かる摩擦抗力が低くなることを意味している。
【００７７】
これらのことから、以下のことがわかる。
【００７８】
すなわち、駆動装置１の組み立てに起因する誤差要因として、被駆動体４と駆動方向変換部材３との接触部分ｂと予圧部材５の予圧方向との直線性を保つことが難しいと考えられる場合、摺動軸６を駆屈曲変位部材２の固定端に近い位置に配置することが望ましい。
【００７９】
また、摺動軸６を光軸方向に配置することが難しいと考えられる場合、摺動軸６を被駆動体４と駆動方向変換部材３との接触部分ｂに近い位置に配置する構造とすることが望ましい。
【００８０】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図９に基づいて説明すると以下の通りである。本実施の形態では、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。図９は、実施の形態２に係る駆動装置の構成を示す斜視図である。なお、本発明はこれに限定されるものではない。また、ここでは、駆動装置について、実施の形態１と異なる事項について、主に説明する。
【００８１】
本実施形態の駆動装置１は、被駆動体４の回転を防止する回転止め７が筐体１１に設けられた点で、実施の形態１と異なる。
【００８２】
より具体的には、駆動装置１は、駆動ガイド４ａと、回転止め７とを備えている。駆動ガイド４ａは、被駆動体４に摺動軸６を挿通する穴部を形成するために設けられている。また、回転止め７は、駆動ガイド４ａ付近の筐体１１に設けられている。
【００８３】
駆動装置１は、上述のように、予圧部材５により被駆動体４を駆動方向変換部材３に押し付けながら、摩擦駆動にて被駆動体４を動作させるようになっている。そのため、落下等により駆動装置１に衝撃が加わったとき、被駆動体４が回転し、予圧部材５が外れるおそれがある。
【００８４】
そのため、実施の形態１の駆動装置１には、被駆動体４の回転を防止する構造が必要である。しかしながら、駆動装置１をカメラの撮影レンズ等の駆動に用いる場合、駆動装置１に求められる占有容積は非常に小さく、上記のような回転止めを設けるスペースがない。
【００８５】
そこで、本実施形態の駆動装置１では、駆動ガイド４ａ付近の筐体１１に、回転止め機構としての回転止め７が設けられている。これにより、駆動装置１が落下衝撃する時に、この回転止め７と駆動ガイド４ａとが接触し、被駆動体４の回転を防止することができる。それゆえ、被駆動体４に、新たに回転止めを設ける必要がなく、省スペースの回転防止機構を実現することができる。
【００８６】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について図１０及び図１１に基づいて説明すると以下の通りである。本実施の形態では、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。図１０は、実施の形態３に係る駆動装置の全体を示す斜視図である。また、図１１は、実施の形態３に係る駆動装置の全体を示す上面図である。なお、本発明はこれに限定されるものではない。また、ここでは、駆動装置について、実施の形態１及び２と異なる事項について、主に説明する。
【００８７】
本実施形態の駆動装置１は、摺動軸６を固定するための軸固定部８を備えた点で、実施の形態１及び２と異なる。
【００８８】
図１０及び図１１に示されるように、軸固定部８は、筐体１１に設けられている。そして、摺動軸６は、その軸方向の一部が、この軸固定部８に埋没するように配置されている。言い換えると、摺動軸６を挿通する穴部の側壁が、被駆動体４と軸固定部８とにより形成されている。
【００８９】
このような構成により、駆動装置１の組み立て時に、摺動軸６の筐体１１底面に対する垂直度を容易に確保することが可能となる。さらに、駆動装置１が落下衝撃するときには、この軸固定部８と駆動ガイド４ａとが接触し、被駆動体４の回転を防止することができる。それゆえ、被駆動体４に、新たに回転止めを設ける必要がなく、省スペースの回転防止機構を実現することができる。
【００９０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本駆動装置は、被駆動体の駆動安定化を実現することが可能であるので、例えば、カメラの撮影レンズ等、光学装置におけるレンズの駆動の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の一形態に係る駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る駆動装置の別の構成を示す斜視図である。
【図３】屈曲変位部材、及び駆動方向変換部材の構成を示す斜視図である。
【図４】屈曲変位部材、及び駆動方向変換部材の別の構成を示す斜視図である。
【図５】長さ方向から見た、屈曲変位部材、駆動方向変換部材、及び被駆動体の概略構成を示す側面図であり、（ａ）は、屈曲変位部材が＋ｘ方向に最も大きく変位したときの状態を示し、（ｂ）は、屈曲変位部材が−ｘ方向に最も大きく変位したときの状態をし、（ｃ）は、振動プレート部の共振現象が生じたときの状態を示す。
【図６】駆動装置における摺動軸の配置を説明するための模式図であり、予圧部材及び摩擦部材が理想的に配置された状態を示す。
【図７】駆動装置における摺動軸の配置を説明するための模式図であり、組み立て誤差により摩擦部材と被駆動体との接触部分が直線Ｌ１上に位置していない状態を示す。
【図８】駆動装置の組み立て誤差により、摺動軸が光軸方向（被駆動体の駆動方向；ＬＡＸ１軸方向）と平行になるように配置されない場合を説明するための模式図である。
【図９】本発明の実施の他の形態に係る駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態に係る駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施のさらに他の形態に係る駆動装置の構成を示す上面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１    駆動装置
２    屈曲変位部材
３    駆動方向変換部材
３ａ  変換プレート
３ｂ  摩擦部材
４    被駆動体
４ａ  駆動ガイド
５    予圧部材
６    摺動軸
７    回転止め
８    軸固定部
１１    筐体
【図１】
2010004718.tif 000004
【図２】
2010004718.tif 000005
【図３】
2010004718.tif 000006
【図４】
2010004718.tif 000007
【図５】
2010004718.tif 000008
【図６】
2010004718.tif 000009
【図７】
2010004718.tif 000010
【図８】
2010004718.tif 000011
【図９】
2010004718.tif 000012
【図１０】
2010004718.tif 000013
【図１１】
2010004718.tif 000014