(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーを伸縮運動へ変換する電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の伸縮方向の一方の端に固定され、前記伸縮方向に移動自在に支持された駆動部材とを含み、所定の駆動力を発生する駆動部と、
前記駆動部を固定部材に対して支持するとともに、前記駆動部が前記伸縮方向とは異なる方向の外力を受けた場合に、前記駆動部への前記外力の影響を緩和する外力緩和支持部と、
前記駆動部材に所定の摩擦力で摩擦係合された係合部材と、を備え、
前記外力緩和支持部は、前記伸縮方向に対する前記電気機械変換素子の他方の端と前記固定部材との間に配置され、前記駆動部を前記伸縮方向から支持する、
駆動装置。
【請求項２】
前記外力緩和支持部は、前記駆動力の発生時には前記伸縮方向に変位せず、前記外力を受けたときに前記伸縮方向と交差する方向に変位する、
請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記電気機械変換素子と前記外力緩和支持部との間に配置され、前記電気機械変換素子と前記外力緩和支持部とに固定される錘部をさらに備えた、
請求項１または請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電気機械変換素子と前記駆動部材との固定部分を被覆する補強部材をさらに備えた、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記外力緩和支持部は、初張力を有するばねである、
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記外力緩和支持部は、密に巻かれたコイルばねである、
請求項５に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記駆動部の前記コイルばね側の端部は、前記コイルばねの内径部に嵌め込まれている、
請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記外力緩和支持部は、板ばねである、
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の駆動装置と、
受光した光を電気信号に変換する撮像素子と、
１または複数の光学素子を備え、物体の光学像を前記撮像素子の受光面上に結像する撮像光学系とを備え、
前記撮像光学系における前記１または複数の光学素子のうちの光軸方向に沿って移動する光学素子は、前記駆動装置の前記係合部材に取り付けられている、
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換素子を使用した駆動装置およびこれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械変換素子、駆動部材、係合部材（以下、移動部材とも呼ぶ）で構成されたアクチュエータを備える駆動装置が知られている。電気機械変換素子は、印加された電気エネルギーを機械的な運動へ変換する素子である。例えば、電気機械変換素子は、圧電材料からなる複数の圧電層を、各圧電層間に内部電極を介して積層した圧電素子である。電気機械変換素子に、例えば、鋸歯波状の駆動パルスが印加されることによって、電気機械変換素子が伸縮する（以下、電気機械変換素子の伸縮方向を軸方向とも呼ぶ）。その伸縮方向は、上述の積層方向である。電気機械変換素子は、通常、上記アクチュエータを収容する筐体に対して固定される。駆動部材は、筐体の内部で電気機械変換素子に固定される。駆動部材は、軸方向に沿って長い形状となっている。なお、電気機械変換素子と駆動部材とは、軸方向に沿って順次に連結されている。電気機械変換素子に、鋸歯波状の駆動パルスが印加されることによって、電気機械変換素子が伸縮して駆動力が発生し、当該駆動力により、駆動部材がその長手方向、すなわち軸方向に沿って往復変位する。係合部材は、駆動部材に所定の摩擦力で係合（以下、摩擦係合とも呼ぶ）され、駆動部材の往復変位する動作に応じて軸方向に移動する。【０００３】
より具体的に説明すると、この種の駆動装置は、およそ次のような動作原理で動作する。緩やかな立上り部分と急速な立下り部分を有する鋸歯波状の駆動パルスが電気機械変換素子に印加される。これにより電気機械変換素子の伸縮における伸びと縮みとの各動作は、異なる速度となる。駆動パルスの緩やかな立上り部分では、電気機械変換素子が緩やかに軸の一方向に伸び動作し、電気機械変換素子に固定される駆動部材も軸の一方向に緩やかに変位する。このとき、移動部材は、静止摩擦力により駆動部材に対して変位せず、駆動部材と共に筐体に対して軸の一方向に移動する。鋸歯波状の駆動パルスの急速な立下り部分では、電気機械変換素子が前記軸の一方向とは逆の方向に対して急速に縮み動作し、それに伴って電気機械変換素子に固定される駆動部材も前記軸の一方向とは逆の方向に急速に変位する。このとき、駆動部材に摩擦係合している移動部材には静止摩擦力より大きい慣性力が働き、移動部材は、変位した駆動部材に対して前記一方向への所謂滑りを生じる。なお、上記の所定の摩擦力は、普段は移動部材が駆動部材に対して静止摩擦力により変位しない大きさの力であるが、駆動部材の急速な変位に対して移動部材が上記の滑りを起こす大きさの力である。この結果、移動部材は筐体に対して略その位置に留まりほとんど移動しない。【０００４】
以上の動作により、移動部材は、筐体に対して軸の一方向へ向けた移動を行う。電気機械変換素子に鋸歯波状の駆動パルスが連続的に印加され、上記の動作が繰り返されることにより、移動部材は、連続的に軸の一方向へ向けて移動することができる。一方、反対に移動部材を前記逆方向へ移動させる動作は、波形を変えた鋸歯波状の駆動パルスが電気機械変換素子に印加されることで達成される。すなわち、急速な立上り部分と緩やかな立下り部分からなる鋸歯波状の駆動パルスが電気機械変換素子に印加されることで達成される。【０００５】
上記のような動作を行うアクチュエータは、インパクト型アクチュエータと称されることがある。このようなインパクト型アクチュエータが使用される駆動装置において、電気機械変換素子の変位を確実に駆動部材に伝達するため、電気機械変換素子と駆動部材とは、例えば接着剤によって接着固定され、電気機械変換素子と筐体とも、例えば接着剤によって接着固定される。なお、電気機械変換素子と筐体とは、直接固定されてもよいし、それらの間に介在物を介して電気機械変換素子と筐体とが固定されてもよい。この場合、介在物と電気機械変換素子とは、および、介在物と筐体とは、例えば接着剤によって各々接着固定される。【０００６】
特許文献１によると、電気機械変換素子と駆動部材との間における接着固定された部分には、電気機械変換素子の伸縮による圧縮力と引張力とが交互に加わり、微小な伸縮であってもこの伸縮の影響により、長期の間にはこの接着固定部分が緩んで剥がれる可能性がある点が開示されている。また、駆動部材等の振動（往復変位）により音が発生するので、この音を抑えるために、電気機械変換素子に対して２０乃至３０ｋＨｚ程度の可聴域を越えた高い周波数の駆動パルスが印加されて駆動されるので、当該接着部分がさらに剥がれやすくなる可能性がある点も開示されている。これらの課題を解決するために、特許文献１では、電気機械変換素子の基部と駆動部材の基部とを一体に被覆する補強部材により電気機械変換素子と駆動部材との結合部分が被覆される。この補強部材により、接着部分を十分な強度で接着することができると共に、湿気の侵入を防止して長期間の駆動や劣化に対して信頼性を向上することができる。【０００７】
このような駆動装置では、駆動部材に沿って移動部材が移動するため、少なくとも、駆動部材は、移動部材が移動する範囲の長さに対して、移動部材が係合する部分の長さの分だけ加えた長さが必要である。このため、電気機械変換素子と駆動部材とを合わせた形状は、駆動部材の長手方向に細長い形状となる。この結果、駆動装置が落下する衝撃等により、軸方向とは異なる方向の外力が駆動装置に加わった場合に、駆動部材が長手方向に長く、また駆動装置の各部材間が接着固定されていることから、駆動装置が当該外力により発生した曲げ応力に弱い。すなわち、こうした曲げ応力が発生した場合、駆動装置が破損する可能性がある。また、電気機械変換素子は、先述のように軸方向に積層された構造であるので、こうした曲げ応力が発生した場合、電気機械変換素子自体が破損する可能性がある。【０００８】
従来技術には、電気機械変換素子と駆動部材との間の結合部分を被覆する補強部材が開示されている。しかしながら、上記外力が加わった場合、電気機械変換素子と補強部材との接続部分や駆動部材と補強部材との接続部分が破損する可能性がある。また、先に述べたように軸方向に細長い形状をしている駆動部材や軸方向に積層された電気機械変換素子は、曲げ応力に弱く、従来技術の補強部材ではこうした曲げ応力による駆動部材自体の破損や電気機械変換素子自体の破損を防ぐことは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２８６０９３号公報
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、外力により発生した曲げ応力による破損を低減することができる駆動装置および撮像装置を提供することである。
【００１１】
本発明にかかる駆動装置および撮像装置では、電気機械変換素子の伸縮運動に起因して所定の駆動力を発生させる駆動部が外力緩和支持部によって固定部材に支持される。そして、この外力緩和支持部は、前記駆動部が伸縮の方向とは異なる方向の外力を受けた場合に、前記駆動部への前記外力の影響を緩和するものである。
【００１２】
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態にかかる駆動装置の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示す駆動装置の移動部材を説明する図である。
【図３】図１に示す駆動装置に印加される印加電圧および移動部材の変位動作を説明する図である。
【図４】図１に示す駆動装置に好適に使用可能な支持ばねを説明する図である。
【図５】図１に示す駆動装置の作用、効果を説明する図である。
【図６】第２実施形態にかかる駆動装置の構成を表す断面図である。
【図７】図６に示す駆動装置の作用、効果を説明する図である。
【図８】第３実施形態にかかる駆動装置の構成を表す断面図である。
【図９】図８に示す駆動装置の一部を説明する斜視図である。
【図１０】第４実施形態にかかる撮像装置の構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００１５】
［実施形態１］
図１は、本実施形態にかかるインパクト型アクチュエータを使用して例えばレンズを移動させる駆動装置の一例を示すものである。図１において、本実施形態の駆動装置１００は、駆動部２００と、レンズＬ１と、レンズ保持枠（係合部材の一例）１２と、外力緩和支持部２１と、これらをその内部に収容する、全体を図示していない筐体３１と、駆動回路３０とを備える。駆動部２００は、複数の部材を有している。駆動装置１００は、駆動部２００が有する複数の部材として、少なくとも駆動軸（駆動部材の一例）１１と、圧電素子（電気機械変換素子の一例）１８とを備える。なお、駆動部２００には、後で述べる基体１９や補強部材２０等が含まれてもよい。駆動部２００は、それらの各部材自体の駆動力や、各部材間の相互作用等により、所定の駆動力を発生させる。駆動部２００は、例えば、それら複数の部材から構成されるアクチュエータである。駆動部２００とレンズ保持枠１２（移動部材）とによってインパクト型アクチュエータが構成される。なお、筐体３１中にレンズ保持枠１２の移動をガイドするガイド棒が存在しても良いが、本実施形態ではその図示が省略されている。
【００１６】
圧電素子１８は、印加された電気エネルギーを機械エネルギーへ変換する素子、より具体的には印加された電気エネルギーを伸縮運動（伸縮する機械エネルギー）へ変換する素子である。本実施形態では、この変換には圧電効果が利用されている。圧電素子１８は、例えば、積層体と一対の外部電極とを備える。積層体は、圧電材料からなる薄膜状かつ層状の圧電層と、導電性を有する薄膜状かつ層状の内部電極層とが交互に複数積層して構成されたものである。複数の内部電極層は、上記電気エネルギーを印加するための電源の正極に接続される電極と負極に接続される電極とが交互に略平行に並んで構成され、それぞれの電極間に圧電層が挟まれている。一対の外部電極は、前記電源に接続され、積層方向に略平行に形成され、積層体を挟んでいる。なお、積層体の最外側には内部電極の一部が臨み、当該外部電極に接続される。圧電素子１８の形状は、例えば、四角柱形状、多角柱状、円柱形状等である。圧電材料は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（いわゆるＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ニオブ酸タンタル酸カリウム（Ｋ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等の無機圧電材料である。
【００１７】
駆動軸１１は、その一端が、軸方向（圧電素子１８の伸縮方向、図１中のａの方向）に対して圧電素子１８の一方の端に固定されており、例えば接着剤によって接着固定される。圧電素子１８と駆動軸１１とは、一方向（駆動軸１１の長手方向）に沿って順次に連結され、駆動軸１１の長手方向は、上記軸方向と平行である。また、駆動軸１１は、筐体３１の一部である支持部材１５により軸方向に平行に移動自在に支持される。駆動軸１１は、圧電素子１８の伸縮に伴って、軸方向に平行に移動し、より具体的には往復変位（振動）する。駆動軸１１の長手方向に直交する断面の形状は、例えば、矩形、多角形、楕円および円形等の任意の形状である。本実施形態では、前記移動部材（図１に示す例ではレンズ保持枠１２）が、駆動軸１１の長手方向に駆動軸１１に沿って容易に相対移動可能となる観点から、この断面は、円形である。なお、この断面が矩形または多角形である場合には、上記観点から、角部分が面取りされていることが好ましい。駆動軸１１の材料は、例えば、金属、樹脂およびカーボン等の任意の材料を用いることができる。
【００１８】
レンズ保持枠１２は、駆動軸１１に上述の所定の摩擦力で係合（摩擦係合）される移動部材であり、駆動軸１１に沿って軸方向に摺動する。本実施形態では、レンズ保持枠１２は、光学素子の一例であるレンズＬ１を支持する。レンズ保持枠１２は、その外周の一部を延長した延長部分を有し、その延長部分には、スライダブロック１２ａが形成される。スライダブロック１２ａには、レンズＬ１の光軸に平行に貫通開口する孔１２ｃが形成され、その中を駆動軸１１が挿通される。本実施形態では、上記軸方向とレンズＬ１の光軸方向は、平行である。レンズ保持枠１２が駆動軸１１に沿って移動可能となるように、孔１２ｃの軸方向に対して垂直な断面は、駆動軸１１の軸方向に対して垂直な断面に応じた形状および寸法であり、孔１２ｃの断面は、駆動軸１１の断面よりも若干大きい。なお、レンズ保持枠１２は、軸方向に対して移動するが、その移動範囲は、支持部材１５と圧電素子１８との間である。
【００１９】
図２を使用して、スライダブロック１２ａについて説明する。図２Ａは、スライダブロック１２ａの側面図であり、図２Ｂは、正面図である。スライダブロック１２ａには、上記孔１２ｃと切り欠き部１２ｂが形成され、その内部には、パッド１６、ばね１７が存在する。スライダブロック１２ａの略中央に孔１２ｃが形成され、孔１２ｃの上部には切り欠き部１２ｂが形成される。切り欠き部１２ｂには、駆動軸１１の上部分が露出する（図２には、説明上、駆動軸１１は、図示されていない）。切り欠き部１２ｂには、駆動軸１１の上部分に当接するパッド１６が嵌合される。パッド１６は、ばね１７により図２下向き（すなわち駆動軸１１に向けた向き）の付勢力Ｆが与えられて駆動軸１１に当接し、圧接される。ばね１７によるこの付勢力Ｆがパッド１６に付加されることにより、スライダブロック１２ａは、駆動軸１１に上記所定の摩擦力で摩擦係合する。なお、駆動軸１１とスライダブロック１２ａとを摩擦係合させる構造は、これに限定されない。
【００２０】
図１に戻って、静止部１３は、支持部材１５とともに、固定部材の一例である筐体３１の一部である。筐体３１は、通常は静止系に対して静止した固定部材である。静止部１３は、外力緩和支持部２１を介して圧電素子１８に係合して駆動部２００を支持する。なお、静止部１３は、静止部１３と圧電素子１８の間に外力緩和支持部２１および他の介在物を介して圧電素子１８に係合して駆動部２００を支持してもよい。
【００２１】
駆動回路３０は、圧電素子１８へ例えば鋸歯波状の駆動パルスを印加する回路である。駆動回路３０が、圧電素子１８に対して、鋸歯波状の駆動パルスを連続的に印加することで、圧電素子１８が伸縮する。駆動回路３０は、例えば、鋸歯波状の駆動パルスを発振する公知の発振回路である。この鋸歯波状の駆動パルスの周波数は、任意の周波数でよい。なお、駆動パルスの周波数が２０〜３０ｋＨｚ程度に設定されると、圧電素子１８の伸縮の周波数や駆動軸１１の振動の周波数が可聴域を外れ、人間の耳に聞こえる振動音を少なくできる。
【００２２】
この駆動回路３０から図３の破線で示される鋸歯波状の駆動パルスが圧電素子１８に連続的に印加されることで、圧電素子１８の伸び動作と縮み動作が異なった速度で行われ、圧電素子１８に駆動力が発生する。この駆動力により、圧電素子１８の伸縮に対応して一方向とその逆方向とで異なる速度で往復変位するように、駆動軸１１が駆動される。レンズ保持枠１２が駆動軸１１に所定の摩擦力で係合されていることから、背景技術で説明した動作原理と同様の動作原理で、駆動軸１１の前記駆動によって、筐体３１に対して軸方向に対して一方向またはその逆方向に向けて、被駆動部材の一例であるレンズ保持枠１２が連続して移動する。すなわち、圧電素子１８で発生した駆動力により駆動軸１１が駆動され、駆動部２００に前記所定の駆動力が発生し、レンズ保持枠１２が駆動部２００から前記所定の駆動力を受ける。レンズ保持枠１２は、前記所定の駆動力を受けて軸方向に沿って移動する。なお、本実施形態でいう所定の駆動力とは、例えばレンズ保持枠１２が上記静止摩擦力に打ち勝って駆動軸１１に沿って移動し得る程度以上の駆動力である。図３には、レンズ保持枠１２が筐体３１に対して軸方向に移動する変位も実線で示されている。なお、図３において、縦軸は、圧電素子１８に印加される駆動パルスの電圧およびレンズ保持枠１２の変位量を表し、横軸は、時間である。
【００２３】
なお、駆動回路３０は、例えば、矩形波状の駆動パルスを出力する回路であってもよい。例えば、駆動回路３０は、例えば３：７や７：３等の所定のデューティー比（周期をＴａｌｌとし、Ｈｉｇｈ電圧時間をＴｏｎとし、Ｌｏｗ電圧時間をＴｏｆｆとする場合（Ｔａｌｌ＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）に、矩形波パルスにおけるＴｏｎとＴａｌｌとの比）を持つ矩形パルスを駆動パルスとして発振する、公知の４個のスイッチング素子を用いたＨブリッジ回路や、２個のスイッチング素子を用いたハーフブリッジ回路等である。駆動回路３０から矩形波状の駆動パルスを出力する場合でも、圧電素子１８の時間軸に対する振動変位波形が、鋸歯波状の駆動パルスを印加した場合と同様の鋸歯形状となる。この理由は、基本波である正弦波と複数次の高調波とから表される矩形波において、高調波成分のうち３次以上の高次の高調波のゲイン（振幅）が大きく減衰し、実質的に基本波と２次高調波とからなる波形を有するものとなるため、そのパルス波形が鋸歯波状の波形となると、考えられる。
【００２４】
図１に戻って、外力緩和支持部２１は、駆動部２００を軸方向から支持し、駆動部２００が前記一方向（軸方向）とは異なる方向の外力を受けた場合に、駆動部２００へ作用するべき外力の影響を緩和する。より具体的には、外力緩和支持部２１は、例えば、前記軸方向に対して垂直な向きの外力を吸収する弾性部材である。駆動部２００への外力の影響を当該弾性部材で吸収することで、前記外力の影響が緩和される。なお、前記一方向とは異なる方向の外力とは、任意方向の外力において前記軸方向とは異なる方向の分力成分でもある。外力緩和支持部２１は、軸方向に対する圧電素子１８の他方の端と、筐体３１の静止部１３との間に配設される。本実施形態では、外力緩和支持部２１の一端は、圧電素子１８の他方の端に係合される。また、外力緩和支持部２１の他端は、静止部１３から突出するボス１３ａに係合される。本実施形態では、これら係合部分には、接着固定が用いられる。なお、外力緩和支持部２１は、この説明した位置以外にも、支持部材１５と駆動軸１１とが対向する箇所に存在してもよく、また上記圧電素子１８の他方の端と静止部１３との間および上記の支持部材１５と駆動軸１１とが対向する箇所の両方に存在してもよい。なお、駆動装置の構造の複雑さを低減する観点や駆動装置の小型化の観点から、外力緩和支持部２１を設ける箇所は、１箇所であることが好ましい。駆動部２００の重心位置が静止部１３側に偏っていることから、外力緩和支持部２１の配置は、例えば、その重心位置を考慮して外力の影響を緩和する観点から、上で述べた圧電素子１８の他方の端と静止部１３との間であることが好ましい。
【００２５】
以上のように、外力緩和支持部２１は、前記駆動部２００を前記筐体３１に係合して、筐体３１の静止部１３に対して前記駆動部２００を支持し、駆動部２００への外力の影響を緩和する。本実施形態では、安価かつ簡単な構成になることから、外力緩和支持部２１は、例えば、ばね（支持ばね２１）である。上述から、支持ばね２１は、駆動部２００を前記筐体３１に係合して、筐体３１の静止部１３に対して駆動部２００を支持し、駆動部２００への外力の影響を緩和する。
【００２６】
支持ばね２１は、軸方向とは異なる方向の外力を受けた場合に該外力の影響を緩和する構造であればよい。例えば、支持ばね２１は、コイル状に密に巻かれたばね（密巻ばね）や、板ばね等である。ばねの材料は、例えば、金属、樹脂およびカーボン等の任意の材料である。
【００２７】
支持ばね２１として、任意の密巻きばねが使用されるが、以下では、コイル状に密に巻かれた引きばね（密巻引きばね）が使用される。
【００２８】
ばねは、圧縮コイルばねと、引きばねとに、大きく二つに大別される。圧縮コイルばねは、コイル状（円筒状）に巻かれ、各線間に隙間があり、ばねの両端に押す荷重を加えることでばねの長さが荷重方向に縮むばねであり、伸び方向に力を生じる。引きばねは、コイル状に巻かれた各線間に隙間がなく、ばねの両端に引っ張る荷重を加えることでばねの長さが荷重方向に伸びるばねであり、縮む方向に力を生じる。
【００２９】
密巻引きばねは、例えば、引きばねを密巻きに成形する工程に依存して、接しているコイル線の間に所謂初張力を生じているばねであることが好ましい。初張力を有する引きばねは、所定の引張り荷重をばねにかけなければ、その長さが荷重方向へ変化せず、この所定の荷重力が初張力と呼ばれる。この初張力は、例えば、コイルの成形工程において、コイル線の直径よりも短いピッチで巻くために発生すると言われており、また例えば、無荷重の状態でコイル同士が密着状態となるように成形する工程において、コイル同士が密着するようにコイル線にねじれを生じさせるために発生するとも言われている。なお、密巻引きばねの寸法や材料は、圧電素子１８や駆動装置の寸法や外力に対する抗力、復元力に応じて適宜に選択される。
【００３０】
円筒状のコイル状密巻引きばねは、引きばねであることから、ばねの母線方向（円筒の軸方向）に対する押す力によってばねの長さが変化せず、一方、母線方向に初張力を有していることから、ばねの母線方向に対する引っ張り力が所定の力（初張力）以上でないとばねの長さは、変化しない。よって、本実施形態では、ばねの母線方向に対する圧電素子１８の伸縮力程度では、支持ばね２１は、母線方向に対して伸縮しない。
【００３１】
円筒状のコイル状の密巻引きばねは、その母線方向に対して直交する方向の外力を受けた場合に、その形状が円筒の母線と円筒の底面とのなす角が直交しない円柱形状（斜円柱形状）になることで歪みが生じ、その歪みにより、密巻引きばねに当該外力に対する抗力や復元力が発生し、ばねの母線方向に直交する方向の外力を吸収できる。このように、密巻引きばねである支持ばね２１は、駆動部２００がばねの母線方向に直交する方向の外力、すなわち前記一方向（軸方向）とは異なる方向の外力を受けた場合に、駆動部２００への当該外力の影響を吸収し、緩和できる。
【００３２】
図４Ａは、本実施形態の密巻引きばねの側面図および正面図を示し、図４Ｂは、その密巻引きばねを使用した支持ばね２１の側面図を示す。図４Ａには、各線間に隙間なくコイル状に巻かれた円筒形状の密巻引きばねが示されている。圧電素子１８が略円柱状でその直径がばねの内径より若干小さい場合には、図４Ｂに示すように、密巻引きばねの内径部分に駆動部２００の圧電素子１８の端部を嵌め込むことができ、支持ばね２１が簡単に製造できる。このように駆動部２００の密巻引きばね側（コイルばね側）の端部は、密巻引きばねの内径部に嵌め込まれ、これによって密巻引きばね（外力緩和支持部）と駆動部２００とを容易に結合できる。密巻引きばね２１と圧電素子１８とは、例えば接着固定され、密巻引きばね２１と筐体３１（静止部１３）のボス１３ａとは、例えば接着固定される。
【００３３】
次に、支持ばねの２１の他の態様について説明する。支持ばね２１として板ばねが使用される場合について説明する。図４Ｃは、本実施形態の板ばねの側面図および正面図を示し、図４ＤおよびＥは、その板ばねを使用した支持ばね２１の側面図を示す。
【００３４】
支持ばね２１は、任意の板ばねであってよい。以下では、板ばねとして少なくとも平面部分を２箇所有する構造の薄板ばねが使用される。一方の平面部分が筐体３１（静止部１３）に係合され、他方の平面部分が駆動部２００に係合される。より具体的には、板ばねは、図４Ｃに示すように、直角に連結する２枚の矩形板からなる断面略Ｌ字状の形状を有する。互いに連結される２枚の前記矩形板は、厚みと幅が略同じで、長さが異なる。２枚の前記矩形板のうち長さが短い方は、足板と称せられ、長さが長い方は、胴板と称せられることとする。板ばねである支持ばね２１は、上記の略Ｌ字状の板ばねの一対で形成され、各胴板が互いに対向するように配置される。駆動部２００は、この互いに対向する胴板間に挟持される。なお、板ばねの形状は、接着固定される圧電素子１８の形状や、圧電素子１８を含む駆動部２００への外力の大きさ等に依存し、前記のＬ字状に限られない。また、こうした板ばねの長さ、厚み、および幅の寸法、または板ばねの材料は、駆動装置の寸法や外力に対する抗力、復元力に応じて適宜に選択される。板ばねである支持ばね２１は、その足板側の基端が静止部１３から突出するボス１３ａに当接し、各胴板部分は、駆動部２００の例えば圧電素子１８に対して接着固定される。
【００３５】
図４Ｃには、一対の略Ｌ字状の板ばねが示されている。圧電素子１８が略直方体形状であるなど平行な２平面を有する場合には、図４Ｄのように、各胴板間の距離を調整して、各胴板が前記各平面に接するように構成されることで、一対の胴板の対向する空間部分に圧電素子１８を嵌め込むことができる。一対の板ばねの支持ばね２１と圧電素子１８とは、例えば、接着固定され、一対の板ばねの支持ばね２１と筐体３１（静止部１３）のボス１３ａとは、例えば、接着固定される。
【００３６】
こうした構成において、胴板部分と足板部分とが成すＬ字状の角度は、通常状態では略直角である。駆動部２００に対して軸方向に直交する方向の外力が加わった場合、一対の板ばねの支持ばね２１には、その胴板部分に、直交する方向の外力が加重される。胴板部分に、直交する方向の外力が加重されることで、当該角度が９０度を超過するように一対の板ばねのうちの一方が歪むことで、また、当該角度が９０度未満となるように他方が歪むことで、板ばねに当該外力に対する抗力や復元力が発生し、その外力の影響を吸収できる。
【００３７】
図４Ｄの状態で、駆動部２００に外力Ｐが軸方向と直交する方向に加わった場合には、図４Ｅに示すように、前記外力Ｐに押されることで、一対の板ばねのうちの一方は、その胴板部分と足板部分との成す角度が９０度を超過するように歪むとともに、その他方は、その胴板部分と足板部分とがなす角度が外力に押されて９０度未満となるように歪むことで、駆動部２００に加わる外力に対して抗力や復元力が板ばね２１に発生し、一対の板ばねの支持ばね２１がこうした外力を吸収ができる。よって、上記の略Ｌ字状の板ばねの一対から成る支持ばね２１は、駆動部２００が前記外力Ｐ、すなわち前記一方向（または軸方向）とは異なる方向の外力を受けた場合に、支持ばね２１の各胴板部分に、垂直な方向の外力Ｐが加わることで、駆動部２００への当該外力の影響を吸収し、緩和ができる。
【００３８】
これ以降、当初態様に戻って、支持ばね２１は、初張力を有する密に巻かれた引きばね（密巻引きばね）であるとして説明を行う。
【００３９】
図１に示すように、駆動装置に含まれる駆動軸１１は、レンズ保持枠１２が移動する変位量以上の長さを有しており、圧電素子１８と駆動軸１１とが固定された駆動部２００の形状は、軸方向に細長い形状となる。よって、外力緩和支持部の支持ばね２１が存在せず、筐体３１、圧電素子１８、駆動軸１１のそれぞれが接着固定されている場合において、落下の衝撃等により軸方向とは異なる方向の外力が駆動装置１００に加わった場合には、当該駆動装置は、外力により発生した曲げ応力に比較的弱く、それらの接着固定箇所が破損する可能性がある。また、軸方向に細長い形状である駆動軸１１や軸方向に積層された圧電素子１８は、こうした曲げ応力に比較的弱く、破損する可能性がある。しかしながら、本実施形態の駆動装置１００は、前記外力を受けたときに、駆動部２００への前記外力の影響を緩和する支持ばね２１を備えている。こうした構成により、当該外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損を低減できる。
【００４０】
図５を用いて、この点について説明する。図５Ａは、支持ばね２１および駆動部２００が静置されている状態を示す。なお、図５では、重力方向に対して軸方向が直交するように駆動部２００が配置されており、スライダブロック１２ａ、レンズ保持枠１２およびレンズＬ１等の図示は、省略されている。この点は、後掲の図７も同様である。支持ばね２１は、密巻引きばねであり初張力を有しているので、図５において、駆動部２００（図５に示す例では駆動軸１１および圧電素子１８）の重力方向への垂れ（水平方向を基準とした重量方向への傾斜）は無く、またばねは軸方向に対して伸縮していない。なお、図５において水平方向をｘ方向とし、重力方向を−ｙ方向とするｘｙ直交座標系が設定されている。
【００４１】
図５Ｂは、駆動装置１００が落下した衝撃等により、駆動部２００が軸方向とは異なる方向の外力を受けた場合を示す。図５Ｂは、例として筐体３１が落下して水平な軸方向に対して直交する方向（重力方向。−ｙ方向）の外力Ｐを受けた場合を示している。外力Ｐにより、駆動部２００が外力Ｐの作用方向へひっぱられている。すなわち、密巻引きばねである支持ばね２１が所謂初張力を有しているので軸方向に対しては実質的に外力を吸収せず、軸方向とは異なる重力方向、すなわち水平だった軸方向に対する垂直方向に向けて巻きばねが歪む。なお、外力Ｐが加重された支持ばね２１に生じた変形に応じて、ボス１３ａも弾性変形してよい。駆動部２００が外力Ｐの作用方向へひっぱられることで、駆動部２００への外力の影響が弾性エネルギーとして吸収されて外力の影響が緩和される。
【００４２】
このように本実施形態の駆動装置１００は、その一方の端が圧電素子１８の他方の端に係合され、その他方の端が静止部１３に係合されている支持ばね２１を備えることで、駆動装置１００の落下の衝撃等により軸方向とは異なる方向の外力を受けた場合に、該外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損を低減できる。
【００４３】
本実施形態の駆動装置１００では、支持ばね２１は、駆動力の発生時には伸縮方向に変位せず、外力を受けたときに伸縮方向と交差する方向に変位する。このため、外力緩和支持部２１は、圧電素子１８の伸縮運動に影響を与えることなく、駆動部２００への外力の影響を吸収して、緩和できる。
【００４４】
［実施形態２］
図６を参照して説明する。本実施形態２の駆動装置１００’は、上記実施形態１と同様に、駆動部２００が有する複数の部材として、少なくとも駆動軸１１と、圧電素子１８とを備える。また駆動装置１００’は、実施形態１と同様に、レンズＬ１と、レンズ保持枠１２と、外力緩和支持部２１と、筐体３１と、駆動回路３０とをさらに備える。そして、本実施形態の駆動装置１００’は、錘である基体１９をさらに備え、この点が実施形態１に対して異なる点である。なお、基体１９は、駆動部２００が有する複数の部材に含まれる。以下では、この異なる点を中心に説明する。
【００４５】
基体１９は、圧電素子１８と支持ばね２１との間に介在する。本実施形態では、基体１９の一方と圧電素子１８の他方の端は、固定され、基体１９の他方と支持ばね２１の一端が接続される。より具体的には、基体１９の一方端の端面と圧電素子１８の他方の端は、接着固定され、基体１９の他方端の周面と支持ばね２１の一端が接着固定されている。支持ばね２１から見ると、その一端が基体１９の他方端の周面に接着固定され、その他端は、静止部１３に接着固定される。なお、基体１９の外形形状が略円柱状形状の場合は、支持ばね２１がコイル状（円筒状）の巻ばねであることから、基体１９の円柱の直径に対し支持ばね２１の芯部の直径が若干大きい場合、支持ばね２１の内側（内径側）に基体１９を嵌め込むことができ、支持ばね２１が簡単に製造できる。この場合でも、嵌め込み後に、支持ばね２１と基体１９とは、接着固定等によって固定されてもよい。
【００４６】
圧電素子１８は、基体１９に接着固定されることによって基体１９に支持される。錘である基体１９を備えることで、圧電素子１８の振動の変位が効率的に駆動軸１１に伝達され、圧電素子１８は、レンズ保持枠１２を効率良く移動できる。すなわち、基体１９の質量をＭとし、駆動軸１１、レンズ保持枠１２およびレンズＬ１の合計質量をｍとする場合に、運動量保存則により、圧電素子１８に対する基体１９側の変位量Ｘと駆動軸１１側の変位量ｘの比は、略「Ｘ：ｘ＝ｍ：Ｍ」となるので、質量Ｍが質量ｍよりも大きい場合に、変位量ｘが変位量Ｘよりも大きくなるからである。なお、質量Ｍには、筐体３１の質量が加味されても良い。本実施形態では、支持ばね２１は、初張力を有する密巻引きばねであり、先述のように、ばねの母線方向に対する圧電素子１８の伸縮力程度では、支持ばね２１は、母線方向に対して伸縮しないので、軸方向に対して筐体３１と基体１９とを一体として扱うことができ、質量Ｍは、基体１９の質量と筐体３１の質量とを加算したものとすることができる。
【００４７】
基体１９が追加されたことで、基体１９と圧電素子１８と駆動軸１１とが接着されて形成されたこれらの形状は、軸方向に一層細長い形状となる。また、従来のような、静止部１３と基体１９との間に外力緩和支持部が存在しない場合には、錘部材が追加されたことで、静止部１３に対する駆動部２００からの重力方向の分力は、先の実施形態１の場合と比べて大きくなる。このため、駆動部２００が、駆動装置１００’の落下の衝撃等により軸方向とは異なる方向の外力を受けた際に、基体１９と静止部１３の間の接着が破壊され易くなる。
【００４８】
しかしながら、本実施形態の駆動装置１００’は、前記外力を受けた場合に、駆動部２００へのその外力の影響を緩和する支持ばね２１を備えている。このため、基体１９が追加されたとしても、支持ばね２１は、外力の影響を吸収できる。よって、先の実施形態１と同様に、外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損を低減できる。
【００４９】
図７を用いて、この点について説明する。図７Ａは、支持ばね２１、基体１９を含む駆動部２００が静置されている状態を示している。支持ばね２１は所謂密巻引きばねで初張力を有しているので、図７において駆動部２００（図７に示す例では駆動軸１１および圧電素子１８）の重力方向への垂れはなく、またばねは軸方向に対して伸縮していない。
【００５０】
図７Ｂは、駆動装置１００’が落下した衝撃等により、駆動部２００が軸方向（ｘ方向）とは異なる方向の外力を受けた場合を示す。図７Ｂは、例として筐体３１が落下して水平な軸方向に対して直交方向（重力方向。−ｙ方向）の外力Ｐを受けた場合を示している。外力Ｐにより、駆動部２００が外力Ｐの作用方向へひっぱられている。すなわち、密巻引きばねである支持ばね２１が所謂初張力を有しているので軸方向に対しては実質的に外力を吸収せず、軸方向とは異なる重力方向、すなわち水平だった軸方向に対する垂直方向に向けて巻きばねが歪む。駆動部２００が外力Ｐの作用方向へひっぱられることで、駆動部２００への外力の影響が弾性エネルギーとして吸収されて外力の影響が緩和される。
【００５１】
このように本実施形態の駆動装置１００’は、その一方の端が基体１９の他方の端に係合され、他方の端が静止部１３に係合されている支持ばね２１を備えることで、レンズ保持枠１２を効率良く移動させることができ、駆動装置１００’の落下の衝撃等により軸方向とは異なる方向の外力を受けた場合に、錘部材の一例である基体１９をさらに備えても、外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損を低減できる。
【００５２】
［実施形態３］
図８を参照して説明する。本実施形態３の駆動装置１００”は、上記実施形態２と同様に、駆動部２００が有する複数の部材として、少なくとも駆動軸１１と、圧電素子１８と、基体１９とを備える。また駆動装置１００”は、実施形態２と同様に、レンズＬ１と、レンズ保持枠１２と、外力緩和支持部２１と、筐体３１と、駆動回路３０とをさらに備える。そして、本実施形態の駆動装置１００”は、圧電素子１８と駆動軸１１との間の係合部分を補強する補強部材２０をさらに備え、この点が上記実施形態２に対して異なる点である。以下では、異なる点を中心に説明する。
【００５３】
圧電素子１８と駆動軸１１との係合部分、より具体的には圧電素子１８と駆動軸１１との接着固定部分は、補強部材２０で覆われ、その内部（圧電素子１８と駆動軸１１の接着固定部分と補強部材２０との間）においてエポキシ系の接着剤等の接着剤により接着固定される。補強部材２０は、圧電素子１８と駆動軸１１との接着固定部分が破損しないために、圧電素子１８と駆動軸１１とを支持して補強する目的で使用される部材である。また、補強部材２０は、当該接着固定部分に加わる力を分散、吸収する目的で、または、当該接着固定部分への湿気の侵入を防止する等の目的で使用される部材である。
【００５４】
図９Ａは、接着固定された圧電素子１８および駆動軸１１に対して、その接着固定部分に補強部材２０を被せて組み立てる前の状態を示し、図９Ｂは、組み立てた後の状態を示す。圧電素子１８と駆動軸１１の接着固定部分に補強部材２０が嵌め合わされ、その内部に接着剤が充填され、圧電素子１８、駆動軸１１および補強部材２０が一体的に接着固定される。これにより、接着剤により接着される面積が広くなるので、圧電素子１８と駆動軸１１とは、強固に接着固定できる。接着剤は、エポキシ系接着剤だけでなく、例えばシアノアクリレート系接着剤その他のものであってもよい。補強部材２０の材料は、金属、プラスチツクス、硬質ゴム等である。
【００５５】
補強部材２０は、接着強度を高める点、湿気侵入の防止の点および補強部材自体の弾性向上の点等の各観点から種々の形状であってよい。本実施形態では、補強部材２０は、以下の形状である。図９において、圧電素子１８は、各積層面が軸方向から見て略正方形である略直方体の形状であり、駆動軸１１は、断面が軸方向から見て略円形である細長い略円筒形状である。補強部材２０は、圧電素子１８と駆動軸１１との接着固定部分に覆い被せるために、圧電素子１８および駆動軸１１の両方に嵌め込み可能な形状である。図９において、補強部材２０は、駆動軸１１の一端を嵌め込むためにその断面が略円形である略円筒形状の部分と、圧電素子１８の一端を嵌め込むためにその断面が略正方形である角筒形状の部分とを備える。補強部材２０は、例えば単一の部品から構成されており、略円筒形状の部分と角筒形状の部分との２つの異なった形状の部分が単一の部品内において存在している。略円筒形状の部分は、その中を駆動軸１１が挿入できるように、貫通開口された略円形の孔部を有する。この孔部の直径は、略円柱形状である駆動軸１１の母線に垂直な方向の断面である円形状の直径に対して若干大きい。一方、角筒形状の部分は、その中を圧電素子１８が挿入できるように、貫通開口された略正方形の孔部を有する。この孔部の形状および寸法は、圧電素子１８の軸方向に対して垂直な断面内に応じた形状および寸法であり、すなわち、この孔部の形状および寸法は、圧電素子１８の断面よりも若干大きい。なお、圧電素子１８の軸に垂直な方向の断面は、正方形の形状である。略円筒形状の部分と角筒形状の部分との間では、略円筒形状部分の一端部と角筒形状部分の一端部とが連結されており、略円筒形状部分から角筒形状部分に向けて形状がなだらかに変化するように連結されている。
【００５６】
補強部材２０は、組み立ての際に駆動軸１１側から圧電素子１８に向けて挿入できるように、上記の円の面積と正方形の面積との間には「円の面積＜正方形の面積」という関係にある。よって、組立工程において、補強部材２０が駆動軸１１側から圧電素子１８に向けて挿入され、かつ補強部材２０が駆動軸１１側から抜け落ちることなく補強部材２０を圧電素子１８と駆動軸１１との接着固定部分に留まりながら、組み立てが行われる。なお、補強部材２０が圧電素子１８と駆動軸１１との接着固定部分に留めおかれ状態で、補強部材２０の内部すなわち補強部材２０とその接着固定部分の間に接着剤が充填される。よって、圧電素子１８と駆動軸１１との接着固定部分は、補強部材２０に被覆され、接着固定される。
【００５７】
このように本実施形態の駆動装置１００”は、支持ばね２１を備えることで、筐体３１の落下の衝撃等により軸方向とは異なる方向の外力を受けた場合に、駆動部２００への外力の影響を緩和でき、上述の外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損を低減できる。そして、本実施形態の駆動装置１００”は、上記補強部材２０を備えることで、曲げ応力によって圧電素子１８と駆動軸１１との接着固定部分が破損することも低減できる。さらに、本実施形態の駆動装置１００”は、補強部材２０が覆う内部に接着剤が充填されることで、前記接着固定部分の破損をより低減できる。また、本実施形態の駆動装置１００”は、上記補強部材２０を備えることで、圧電素子１８と駆動軸１１との接着固定部分への湿気の侵入を防止して長期間の駆動や劣化に対して信頼性のある補強を施すことができる。
【００５８】
［実施形態４］
図１０を参照して説明する。本実施形態の装置は、上記実施形態１〜３のうちのいずれか一つの駆動装置を備える撮像装置ＩＭである。以下、その代表例として、上記実施形態３の駆動装置１００”を備える撮像装置ＩＭについて説明する。本実施形態の撮像装置ＩＭは、実施形態３の駆動装置１００”と、撮像素子８０とを備える。駆動装置１００”は、上述したように、駆動部２００が有する複数の部材として、少なくとも駆動軸１１と、圧電素子１８と、基体１９とを備え、さらに、レンズＬ１と、レンズ保持枠１２と、外力緩和支持部２１と、補強部材２０と、筐体３１と、駆動回路３０とを備える。本実施形態の撮像装置ＩＭは、このような駆動装置１００”にさらに撮像素子８０を備えており、この点が上記実施形態３に対して異なる点である。以下では、この異なる点を中心に説明する。なお、上記実施形態１の駆動装置１００を備える撮像装置は、図１０に示す例に対し、基体１９および補強部材２０を備えず、上記実施形態２の駆動装置１００’を備える撮像装置は、図１０に示す例に対し、補強部材２０を備えない。
【００５９】
撮像素子８０は、受光した光を電気信号に変換する素子である。撮像素子８０は、１または複数の光学素子を備えた、全体を図示していない撮像光学系によって、該１または複数の光学素子を通して撮像素子８０の受光面上に結像された物体（被写体）の光学像を、その光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路（不図示）へ出力する素子である。撮像素子８０は、例えば、ＣＣＤ型のイメージセンサや、ＣＭＯＳ型のイメージセンサ等である。図略の画像処理回路は、撮像素子８０から入力されたアナログの画像信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理等を行い、さらに、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整（ＷＢ調整）、輪郭補正および色ムラ補正等の周知の画像処理を行って、画像信号から画像データを生成する。
【００６０】
レンズ保持枠１２に取り付けられて保持されている上述のレンズＬ１は、上記撮像光学系における前記１または複数の光学素子のうち、その光軸８１に沿って移動する光学素子である。レンズＬ１は、１枚のレンズであってよく、また複数のレンズを備えるレンズ群であってもよい。レンズＬ１は、例えば、フォーカシング（合焦）を行うために光軸８１に沿って移動するレンズであってよく、また例えば、ズーミング（変倍）を行うために光軸８１に沿って移動するレンズであってよい。こうしたレンズＬ１を備える撮像光学系によって、前記物体の光学像が、その光軸８１に沿って撮像素子８０の受光面まで導かれ、撮像素子８０によって撮像される。なお、レンズＬ１の光軸８１は、図１０中において一点鎖線８１で示されており、光軸８１と前記軸方向（ａ方向）とは、互いに平行である。
【００６１】
こうした撮像装置ＩＭは、既に述べた外力緩和支持部（支持ばね２１）を備える上述の駆動装置のうちのいずれか一つを含むので、前記一方向（軸方向）とは異なる方向の外力を受けた場合に、駆動装置への前記外力の影響を緩和でき、前記外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損を低減できる。したがって、撮像装置ＩＭは、落下した場合等における対衝撃性を向上できる。
【００６２】
なお、上記の各実施形態１〜４に対する変形例として、例えば、上述の実施形態１〜４では、スライダブロック１２ａは、レンズ保持枠１２の延長部分に形成されたが、レンズ保持枠１２と別体に形成されてもよい。こうした場合では、レンズ保持枠１２には、レンズ保持枠１２の移動を案内するガイド棒を挿通するための貫通孔がさらに形成される。そして、スライダブロック１２ａには、レンズ保持枠１２を挟み込むための凹部がさらに形成される。このスライダブロック１２ａの凹部にレンズ保持枠１２が挟み込まれることによって、スライダブロック１２ａの移動に伴ってレンズ保持枠１２も移動する。このようにスライダブロック１２ａがレンズ保持枠１２と別体に形成されることによって、スライダブロック１２ａからレンズ保持枠１２に伝達される振動が緩和され、レンズ保持枠１２の光軸ずれが低減できる。この観点から、スライダブロック１２ａの凹部とレンズ保持枠１２との間には、振動を吸収するために例えばゴム等の弾性部材が介在することが好ましい。
【００６３】
また、上記の各実施形態１〜４では、外力緩和支持部２１は、静止部１３の面から軸方向ａに沿って外側に突出するボス１３ａに嵌め込まれてボス１３ａに接着されたが、静止部１３の面から軸方向ａに沿って内側に凹む凹部に嵌め込まれて前記凹部に接着されてもよい。
【００６４】
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
【００６５】
一態様にかかる駆動装置は、印加された電気エネルギーを伸縮運動（伸縮する機械エネルギー）へ変換する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の伸縮方向の一方の端に固定され、前記伸縮方向に移動自在に支持された駆動部材とを含み、所定の駆動力を発生する駆動部と、前記駆動部を固定部材に対して支持するとともに、前記駆動部が前記伸縮方向とは異なる方向の外力を受けた場合に、前記駆動部への前記外力の影響を緩和する外力緩和支持部と、前記駆動部材に所定の摩擦力で摩擦係合された係合部材と、を備え、前記外力緩和支持部は、前記伸縮方向に対する前記電気機械変換素子の他方の端と前記固定部材との間に存在し、前記駆動部を前記伸縮方向から支持する。
【００６６】
このような駆動装置では、上記外力緩和支持部を備えるので、前記駆動部へ作用すべき前記外力を前記外力緩和支持部で吸収することによって、前記駆動部への前記外力の影響が緩和される。このため、この構成によれば、前記外力により発生した曲げ応力による破損を低減できる電気機械変換素子を用いた駆動装置が提供される。
【００６７】
他の一態様では、上述の駆動装置において、前記外力緩和支持部は、前記駆動力の発生時には前記伸縮方向に変位せず、前記外力を受けたときに前記伸縮方向と交差する方向に変位することが好ましい。
【００６８】
この構成によれば、前記外力緩和支持部は、前記電気機械変換素子の伸縮運動に影響を与えることなく、前記駆動部への前記外力の影響を吸収して、緩和できる。
【００６９】
他の一態様では、上述の駆動装置において、前記駆動部は、前記電気機械変換素子と前記外力緩和支持部との間に配置され、前記電気機械変換素子と前記外力緩和支持部とに固定される錘部をさらに備えてもよい。
【００７０】
前記錘部をさらに備えることで、電気機械変換素子は、効率良く駆動部材を駆動できる一方、外力により発生する曲げ応力は、前記駆動部が錘部を備えない場合に較べて、大きくなる。しかしながら、上記駆動装置は、前記外力緩和支持部を備えるので、前記駆動部へ作用するべき前記外力を前記外力緩和支持部で吸収することで、前記駆動部への前記外力の影響を緩和できる。このため、前記駆動部が錘部を有する場合でも、前記外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損を低減できる。
【００７１】
他の一態様では、上述の駆動装置において、前記電気機械変換素子と前記駆動部材との固定部分を被覆する補強部材をさらに備えていてもよい。
【００７２】
このような駆動装置は、前記電気機械変換素子と前記駆動部材との固定部分を補強部材によって補強するので、外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損をさらに低減できる。
【００７３】
そして、上述の外力緩和支持部は、以下のいずれか一つの態様であってもよい。例えば、前記外力緩和支持部は、初張力を有するばねであってもよい。また例えば、前記外力緩和支持部は、密に巻かれたコイルばねであってもよい。また例えば、前記外力緩和支持部は、板ばねであってもよい。
【００７４】
このような各態様の外力緩和支持部を備える駆動装置は、外力緩和支持部として、初張力を有するばね、密に巻かれたコイルばね、板ばねとすることで、安価かつ簡単な構成になる。さらに、これら各態様では、前記伸縮方向とは異なる方向の外力の影響だけが好適に緩和され、前記伸縮方向そのものの方向における外力の吸収は、少ない。このため、このような駆動装置は、前記外力により発生した曲げ応力による駆動装置の破損を低減でき、そして、通常前記電気機械変換素子の前記伸縮を吸収してしまう可能性が低いので、前記電気機械変換素子の伸縮をより確実に前記駆動部材に伝達できる。
【００７５】
他の一態様では、上述の外力緩和支持部がコイルばねである態様の駆動装置において、前記駆動部の前記コイルばね側の端部は、前記コイルばねの内径部に嵌め込まれていることが好ましい。
【００７６】
このような駆動装置は、前記外力緩和支持部と前記駆動部とを容易に結合できる。
【００７７】
他の一態様にかかる撮像装置は、上記のいずれか一つの駆動装置と、受光した光（物体の光学像）を電気信号に変換する撮像素子と、１または複数の光学素子を備え、前記１または複数の光学素子を通して物体の光学像を前記撮像素子の受光面上に結像する撮像光学系とを備え、前記撮像光学系における前記１または複数の光学素子のうち光軸方向に沿って移動する光学素子は、前記駆動装置の前記係合部材に取り付けられている。
【００７８】
このような撮像装置は、上記外力緩和支持部を備えるので、前記駆動部へ作用すべき前記外力を前記外力緩和支持部で吸収することによって、前記駆動部への前記外力の影響が緩和される。このため、このような撮像装置は、前記外力により発生した曲げ応力による破損を低減できる。したがって、このような撮像装置は、落下した場合等において、対衝撃性を向上できる。
【００７９】
この出願は、２０１２年１２月１２日に出願された日本国特許出願特願２０１２−２７１０９３を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
【００８０】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明によれば、電気機械変換素子を使用した駆動装置およびこれを用いた撮像装置を提供することができる。
【要約】
本発明の駆動装置および撮像装置では、電気機械変換素子の伸縮運動に起因して所定の駆動力を発生させる駆動部が外力緩和支持部によって固定部材に支持される。そして、この外力緩和支持部は、前記駆動部が伸縮の方向とは異なる方向の外力を受けた場合に、前記駆動部への前記外力の影響を緩和するものである。【図１】
0005565541.tif 000002
【図２】
0005565541.tif 000003
【図３】
0005565541.tif 000004
【図４】
0005565541.tif 000005
【図５】
0005565541.tif 000006
【図６】
0005565541.tif 000007
【図７】
0005565541.tif 000008
【図８】
0005565541.tif 000009
【図９】
0005565541.tif 000010
【図１０】
0005565541.tif 000011