(57)【要約】【課題】本発明は、衝撃力による破損を低減できる駆動装置およびこれを用いた撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の駆動装置ＩＭは、伸縮する機械エネルギーに電気エネルギーを変換する電気機械変換素子を含み、電気機械変換素子の伸縮運動を外部に出力する駆動本体と、駆動本体を支持するための支持部材と、駆動本体と支持部材とを互いに係合させる係合部材とを備え、支持部材は、駆動本体における伸縮方向の一方端面の面積よりも大きい開口面で主面に形成された凹部を備え、係合部材は、支持部材の凹部内に配置され、駆動本体の一方端面の面積よりも小さい面積で当接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮する機械エネルギーに電気エネルギーを変換する電気機械変換素子を含み、前記電気機械変換素子の伸縮運動を外部に出力する駆動本体と、
前記駆動本体を支持するための支持部材と、
前記駆動本体と前記支持部材とを互いに係合させる係合部材とを備え、
前記支持部材は、前記駆動本体における伸縮方向の一方端面を投影した投影面を包含する開口面で主面に形成された凹部を備え、
前記係合部材は、前記支持部材の凹部内に配置され、前記駆動本体の前記一方端面と係合する係合面が前記駆動本体の前記一方端面よりも小さいこと
を特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記係合部材は、前記駆動本体の両端面における各中央点を結ぶ軸線上で、前記駆動本体の前記一方端面に当接すること
を特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
弾性材料によって形成され、前記駆動本体と前記支持部材とを連結する弾性部材をさらに備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、前記支持部材の前記凹部内であって前記係合部材の周囲に配置され、前記駆動本体の前記一方端面に接着されていること
を特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記支持部材と前記駆動本体の一方端の周面とを連結すること
を特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記駆動本体は、前記電気機械変換素子における伸縮方向の他方端に連結され、前記機械エネルギーが伝達される駆動部材をさらに含むこと
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記駆動本体は、前記電気機械変換素子における前記伸縮方向の一方端に連結され、前記駆動部材よりも大きな慣性質量を持つ錘部材をさらに含むこと
を特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記駆動本体は、
前記電気機械変換素子における前記伸縮方向の一方端に連結される基体部材と、
一方端を前記基体部材に連結し、前記電気機械変換素子における伸縮方向に対する側面から離隔して前記側面で前記電気機械変換素子の周囲を囲むように配置される中空柱状部材と、
弾性材料から形成され、前記電気機械変換素子の側面と前記中空柱状部材の内面との間に配置される第２弾性部材とをさらに含むこと
を特徴とする請求項１ないし請求項６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、
光学像を電気的な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駆動本体から出力される伸縮運動を駆動力として移動すること
を特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子を用い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】
可動部分を含む機械装置には、通常、前記可動部分を駆動するためにアクチュエータが組み込まれている。このアクチュエータは、入力エネルギーを機械的な運動に変換する装置であり、その一つに、ＳＩＤＭ（Ｓｍｏｏｔｈ  Ｉｍｐａｃｔ  Ｄｒｉｖｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ、「ＳＩＤＭ」は登録商標）と称される、例えば圧電素子等の電気機械変換素子を用いた駆動装置が知られている。
【０００３】
このＳＩＤＭの駆動装置は、通常、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子、前記電気機械変換素子の一方端部に固定され前記機械エネルギーが伝達される駆動部材、および、前記駆動部材に所定の摩擦力で係合される移動部材等を備えている。電気機械変換素子は、例えば、圧電材料から成る複数の圧電層を、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。この圧電素子の積層方向に沿った互いに対向する一対の側面には、前記電気エネルギーを供給するための一対の外部電極がそれぞれ形成されており、この一対の外部電極は、前記複数の内部電極と順次交互に接続されている。このようなＳＩＤＭの駆動装置では、外部の駆動回路から前記一対の外部電極を介して鋸歯状またはパルス状の駆動電圧が印加されると、前記圧電素子が積層方向に伸縮する。そして、この圧電素子の伸縮に従い前記駆動部材がその長手方向に往復動する。ここで、駆動部材を往路と復路とでその移動速度が非対称となるように電気機械変換素子（ここでは圧電素子）を繰り返し伸縮させると、この駆動部材の非対称な往復運動により、前記移動部材が前記長手方向に沿って移動し、電気エネルギーが移動部材の運動に変換される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
そして、このようなＳＩＤＭの駆動装置では、通常、電気機械変換素子と駆動部材とは、例えばエポキシ系接着剤等の接着剤によって接着固定されている。この接着部分には、電気機械変換素子が伸縮するため、圧縮力と引張力とが交互に加わる。このため、駆動装置が長時間使用されると、微小な振動であっても長期の間に接着部分が緩み、剥がれる可能性がある。そこで、このような対策として、例えば、特許文献２に開示されたＳＩＤＭの駆動装置がある。この特許文献２に開示の駆動装置は、電気機械変換素子と駆動部材との固定部分に、前記電気機械変換素子の基部と駆動部材の基部を一体に被覆する補強部材をさらに備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１２３８３０号公報
【特許文献２】特開平８−２８６０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このようなＳＩＤＭの駆動装置は、近年、例えば携帯電話やタブレット等の携帯可能な携帯機器に搭載されるようになってきた。この携帯機器は、持ち運ぶという機器自体の属性から落下の可能性がある。この落下によって機器に衝撃力が加わると、その衝撃力が駆動装置に伝わり、前記衝撃力により駆動装置を破損してしまう虞がある。上記特許文献２に開示されたＳＩＤＭの駆動装置は、電気機械変換素子の基部と駆動部材の基部との接着部分を補強部材によって補強でき、この部分に対し耐衝撃性を有するが、他の部分の破損を防止することが難しい。
【０００７】
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、衝撃力による破損を低減できる駆動装置およびこれを用いた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる駆動装置は、伸縮する機械エネルギーに電気エネルギーを変換する電気機械変換素子を含み、前記電気機械変換素子の伸縮運動を外部に出力する駆動本体と、前記駆動本体を支持するための支持部材と、前記駆動本体と前記支持部材とを互いに係合させる係合部材とを備え、前記支持部材は、前記駆動本体における伸縮方向の一方端面を投影した投影面を包含する開口面で主面に形成された凹部を備え、前記係合部材は、前記支持部材の凹部内に配置され、前記駆動本体の前記一方端面と係合する係合面が前記駆動本体の前記一方端面よりも小さいことを特徴とする。そして、好ましくは、この駆動装置において、前記係合部材は、前記支持部材と一体に形成される。また好ましくは、この駆動装置において、前記係合部材は、前記駆動本体と一体に形成される。
【０００９】
このような駆動装置では、前記駆動本体と前記支持部材とは、前記係合部材によって互いに係合される。そして、前記係合部材は、前記駆動本体における伸縮方向の一方端面を投影した投影面を包含する開口面で前記支持部材の主面に形成された凹部内に配置され、前記駆動本体の前記一方端面と係合する係合面が前記駆動本体の前記一方端面よりも小さい。このため、このような駆動装置では、例えば機器の落下等による衝撃力を受けた場合に、前記駆動本体は、前記係合部材を支点に揺動運動することができる。したがって、このような駆動装置は、衝撃力を受けた場合に、当該衝撃力を前記揺動運動によって吸収でき、当該衝撃力による破損を低減できる。
【００１０】
また、他の一態様では、上述の駆動装置において、前記係合部材は、前記駆動本体の両端面における各中央点を結ぶ軸線上で、前記駆動本体の前記一方端面に当接することを特徴とする。
【００１１】
このような駆動装置は、前記係合部材が前記駆動本体の両端面における各中央点を結ぶ軸線上で前記駆動本体の前記一方端面に当接するので、前記軸線に直交するいずれの方向から衝撃力を受けても、略同様に当該衝撃力を前記揺動運動によって吸収でき、当該衝撃力による破損を低減できる。すなわち、このような駆動装置は、前記軸線に直交する全方向に対し、略均一な衝撃力吸収効果を発揮でき、当該衝撃力による破損を低減できる。
【００１２】
また、他の一態様では、これら上述の駆動装置において、弾性材料によって形成され、前記駆動本体と前記支持部材とを連結する弾性部材をさらに備える。
【００１３】
このような駆動装置は、弾性部材をさらに備えるので、例えば機器の落下等によって衝撃力を受けた場合に、当該弾性部材を備えない場合にいわゆるインパルス応答のようなインパルス的（瞬間的）に当該駆動装置に掛かる力を、時間方向に延びた緩やかな力で当該駆動装置に掛かるように変更でき、当該駆動装置に掛かる力のピークの強度を低減できる。このため、このような駆動装置は、より大きなピークを生じさせる衝撃力に耐えることができる。そして、このような駆動装置は、弾性部材をさらに備えるので、前記衝撃力を前記揺動運動だけでなく前記弾性部材によっても吸収でき、当該衝撃力による破損をより低減できる。すなわち、このような駆動装置は、耐衝撃性をより向上できる。
【００１４】
また、他の一態様では、上述の駆動装置において、前記弾性部材は、前記支持部材の前記凹部内であって前記係合部材の周囲に配置され、前記駆動本体の前記一方端面に接着されていることを特徴とする。
【００１５】
このような駆動装置は、前記弾性部材が前記支持部材の前記凹部内であって前記係合部材の周囲に配置されるので、前記揺動運動の揺動量を前記弾性部材の厚さによって制御でき、所望の耐衝撃性を実現できる。
【００１６】
また、他の一態様では、上述の駆動装置において、前記弾性部材は、前記支持部材と前記駆動本体の一方端の周面とを連結することを特徴とする。
【００１７】
このような駆動装置は、弾性部材が前記支持部材と前記駆動本体の一方端の周面とを連結するので、弾性部材を容易に形成できる。また、弾性部材が前記駆動本体の一方端の周面全周で連結する場合には、これによって前記凹部を密閉でき、前記凹部内をいわゆるエアクッション化することができるから、このような駆動装置は、このエアクッション化した前記凹部内でも前記衝撃力を吸収できる。
【００１８】
また、他の一態様では、これら上述の駆動装置において、前記駆動本体は、前記電気機械変換素子における伸縮方向の他方端に連結され、前記機械エネルギーが伝達される駆動部材をさらに含むことを特徴とする。そして、好ましくは、この駆動装置は、前記駆動部材に所定の摩擦力で係合する移動部材をさらに備える。また好ましくは、この駆動装置は、前記電気機械変換素子と前記駆動部材との固定部分を被覆する被覆部材をさらに備える。
【００１９】
このような駆動装置は、駆動部材をさらに含むので、移動部材を駆動部材に摩擦係合する移動部材を取り付けることができ、このような移動部材を駆動部材に沿って移動できる。
【００２０】
また、他の一態様では、上述の駆動装置において、前記駆動本体は、前記電気機械変換素子における前記伸縮方向の一方端に連結され、前記駆動部材よりも大きな慣性質量を持つ錘部材をさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
このような駆動装置は、錘部材をさらに含むので、前記電気機械変換素子の前記伸縮を駆動部材へ優位に伝達できる。
【００２２】
また、他の一態様では、これら上述の駆動装置において、前記駆動本体は、前記電気機械変換素子における前記伸縮方向の一方端に連結される基体部材と、一方端を前記基体部材に連結し、前記電気機械変換素子における伸縮方向に対する側面から離隔して前記側面で前記電気機械変換素子の周囲を囲むように配置される中空柱状部材と、弾性材料から形成され、前記電気機械変換素子の側面と前記中空柱状部材の内面との間に配置される第２弾性部材とをさらに含むことを特徴とする。
【００２３】
このような駆動装置では、当該駆動装置が前記基体部材および前記係合部材を介して前記支持部材に支持され、前記基体部材には中空柱状部材が連結され、そして、電気機械変換素子の側面と前記中空柱状部材の内面との間には第２弾性部材が配置される。このため、このような駆動装置では、例えば落下等による衝撃力は、基体部材および中空柱状部材に伝達され、これによって基体部材および中空柱状部材が撓むが、これら基体部材および中空柱状部材は、互いに連結されているため剛性が高くなり、この結果、前記衝撃力による撓みを抑制することができる。そして、前記第２弾性部材は、力学モデルでは電気機械変換素子の側面と前記中空柱状部材の内面との間に配置されたバネ成分および粘性成分として機能するため、電気機械変換素子に伝達される前記衝撃力を緩和することができ、その破損を低減できる。このようにこの駆動装置では、前記支持部材に対し当該駆動本体を前記係合部材を介して支持する機能を前記基体部材および前記中空柱状部材が受け持つとともに、前記衝撃力による電気機械変換素子の振動および撓みを抑制する機能を第２弾性部材が受け持ち、前記支持部材に対し当該駆動本体を支持する機能と前記衝撃力による電気機械変換素子の振動および撓みを抑制する機能とが、別の部材に分けられている。したがって、このような駆動装置は、基体部材、中空柱状部材および第２弾性部材の比較的簡単な構成で、衝撃力による破損を低減できる。
【００２４】
また、他の一態様にかかる撮像装置は、これら上述のいずれかの駆動装置と、光学像を電気的な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駆動本体から出力される伸縮運動を駆動力として移動することを特徴とする。
【００２５】
このような撮像装置は、これら上述のいずれかの駆動装置を備えるので、衝撃力による駆動装置の破損を低減できる。したがって、このような撮像装置は、耐衝撃性を向上できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明にかかる駆動装置および撮像装置は、衝撃力による破損を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態における撮像装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す撮像装置に用いられる第１態様の駆動装置における係合部材の他の構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す撮像装置に用いられる第１態様の駆動装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図４】図１に示す撮像装置に用いられる第１態様の駆動装置に供給される駆動パルスを説明するための図である。
【図５】図１に示す撮像装置に用いられる第１態様の駆動装置が衝撃力を受ける前後の場合における前記駆動装置の様子を説明するための図である。
【図６】第２実施形態における撮像装置の構成を示す断面図である。
【図７】図６に示す撮像装置に用いられる第２態様の駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図８】図６に示す撮像装置に用いられる第２態様の駆動装置が衝撃力を受けた場合における前記駆動装置の様子を説明するための図である。
【図９】第３実施形態における撮像装置の構成を示す断面図である。
【図１０】第４実施形態における撮像装置の構成を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す撮像装置に用いられる第４態様の駆動装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図１２】図１０に示す撮像装置に用いられる第４態様の駆動装置における充填材を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における撮像装置の構成を示す断面図である。図２は、図１に示す撮像装置に用いられる第１態様の駆動装置における係合部材の他の構成を示す斜視図である。図２（Ａ）は、第２態様の係合部材を示し、図２（Ｂ）は、第３態様の係合部材を示す。図３は、図１に示す撮像装置に用いられる第１態様の駆動装置の製造方法を説明するための斜視図である。図４は、図１に示す撮像装置に用いられる第１態様の駆動装置に供給される駆動パルスを説明するための図である。図４の横軸は、時間であり、その縦軸は、電圧である。図５は、図１に示す撮像装置に用いられる第１態様の駆動装置が衝撃力を受ける前後の場合における前記駆動装置の様子を説明するための図である。図５（Ａ）は、衝撃力を受ける前における駆動装置ＩＭａの様子を示し、図５（Ｂ）は、衝撃力を受けた後における駆動装置ＩＭａの様子を示す。
【００３０】
第１実施形態における撮像装置Ｓａは、図１に示すように、駆動装置ＩＭａと、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子６０と、１または複数の光学素子を備え、物体（被写体）の光学像を撮像素子６０の受光面上に結像する撮像光学系ＬＳとを備える。そして、撮像光学系ＬＳにおける前記１または複数の光学素子のうちの光軸ＡＸ方向に沿って例えば変倍や合焦のために移動する光学素子Ｌ１は、駆動装置ＩＭａの後述の駆動本体１０ａから出力される伸縮運動を駆動力として移動する。
【００３１】
この第１実施形態における撮像装置Ｓａに用いられる第１態様の駆動装置ＩＭａは、例えば、図１に示すように、駆動本体１０ａと、支持部材２０と、係合部材３０ａと、駆動回路５０とを備え、本実施形態では、さらに、第１弾性部材４０ａを備える。
【００３２】
駆動本体（振動ユニット）１０ａは、電気機械変換素子１１を含み、電気機械変換素子１１の伸縮運動を外部に出力するユニットである。駆動本体１０ａは、例えば、図１に示すように、電気機械変換素子１１と、駆動部材１２とを備え、本実施形態では、さらに、基体部材１３ａと、移動部材１４と、被覆部材１５と、パッド１６と、ばね１７とを備える。
【００３３】
電気機械変換素子１１は、入力の電気エネルギーを、伸縮する機械エネルギー、すなわち、機械的な運動に変換する素子であり、例えば、入力の電気エネルギーを圧電効果によって機械的な伸縮運動に変換する圧電素子等である。このような圧電素子は、例えば、積層体と、一対の外部電極とを備えている。積層体は、圧電材料から成る薄膜状（層状）の圧電層と導電性を有する薄膜状（層状）の内部電極層とを交互に複数積層して成るものである。積層体は、本実施形態では、図３に示すように、四角柱形状となっているが、これに限定されるものではなく、例えば、多角柱状や円柱形状等であってよい。複数の内部電極層は、その一部が互いに対向する一対の外周側面で外部に臨むようにそれぞれ構成されている。一対の外部電極は、積層体における前記一対の外周側面上に積層方向に沿って形成され、前記電気エネルギーを積層体に供給するものであり、前記複数の内部電極と順次交互に接続されている。圧電材料は、例えば、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。
【００３４】
駆動部材１２は、電気機械変換素子（本実施形態では圧電素子）１１における伸縮方向の他方端の端面に固定されて連結され、この電気機械変換素子１１で電気エネルギーから変換された機械エネルギーが伝達される部材である。より具体的には、駆動部材１２は、本実施形態では、圧電素子における前記積層体の他方端の端面に接着剤によって接着固定された柱状（軸状）の部材である。駆動部材１２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。駆動部材１２の長手方向に直交する断面は、例えば、矩形、多角形、楕円および円形等の任意の形状でよいが、本実施形態では、前記移動部材１４が駆動部材１２の長手方向に沿って容易に相対移動可能となるように、この断面は、円形となっている。なお、この断面が矩形または多角形である場合には、前記観点から、面取りされていることが好ましい。
【００３５】
基体部材１３ａは、電気機械変換素子１１における伸縮方向の一方端の端面に固定されて連結され、係合部材３０ａを介して支持部材２０に支持される部材である。基体部材１３は、本実施形態では、駆動部材１２の慣性質量より大きな慣性質量を持つ錘部材１３ａである。このため、駆動装置ＩＭａの駆動本体１０ａは、電気機械変換素子１１の伸縮運動を駆動部材へ優位に伝達できる。より具体的には、本実施形態では、基体部材１３ａは、電気機械変換素子１１の外形形状に合わせた直径を持つ円柱形状となっており、その他方端の端面で電気機械変換素子１１に接着剤によって接着固定され、その電気機械変換素子１１が固定されていない一方端の端面で係合部材３０ａの端面に当接している。したがって、このような基体部材１３ａは、駆動部材１２の慣性質量より大きいな慣性質量を持ち、係合部材３０ａを介して支持部材２０に支持されることによって、電気機械変換素子１１の伸縮運動に対して静止しており、電気機械変換素子１１の伸縮運動は、主に、駆動部材１２に伝達されることになる。なお、基体部材１３ａは、省略されてもよく、この場合では、電気機械変換素子１１における伸縮方向の一方端の端面で係合部材３０ａを介して支持部材２０に支持されることになる。
【００３６】
移動部材１４は、駆動部材１２に所定の摩擦力で係合される部材であり、駆動部材１２に対して摺動するものである。本実施形態では、移動部材１４は、光学素子の一例であるレンズＬ１を支持して保持するレンズ保持枠とされている。
【００３７】
このレンズ保持枠の移動部材１４には、外周の一部が延長されてスライダブロック１４１が形成されている。このスライダブロック１４１には、光軸ＡＸの方向に沿って貫通開口が形成されており、この貫通開口に駆動部材１２が挿通されている。この光軸ＡＸの方向と駆動部材１２の軸方向ａとは、平行とされている。また、スライダブロック１４１の中央には、切り欠き部１４２が形成されており、この切り欠き部１４２において駆動部材１２の径方向半分が露出している。そして、この切り欠き部１４２には、駆動部材１２の径方向半分に当接するパッド１６が嵌挿され、このパッド１６には、ばね１７によって駆動部材１２へ向かう方向の付勢力が与えられている。このような構造によってパッド１６を含む移動部材１４と駆動部材１２とは、ばね１７の付勢力によって圧接され、所定の摩擦力で摩擦係合している。なお、移動部材１４と駆動部材１２とを摩擦係合させる構造は、このような構造に限定されない。
【００３８】
被覆部材１５は、電気機械変換素子１１と駆動部材１２との固定部分を被覆する部材である。駆動装置ＩＭａは、被覆部材１５を備えることなく構成されてもよいが、本実施形態では、駆動装置ＩＭａは、被覆部材１５を備える。これによって接着面積が広くなるため、駆動装置ＩＭａは、電気機械変換素子１１と駆動部材１２との固定部分を補強できる。より具体的には、被覆部材１５は、図３（Ａ）に示すように、前記固定部分近傍の電気機械変換素子１１の基部を被覆する、電気機械変換素子１１の外形形状に応じた内形形状を持つ第１中空短高柱状部分１５１と、前記固定部分近傍の駆動部材１２の基部を被覆する、駆動部材１２の外形形状に応じた内形形状を持つ第２中空短高柱状部分１５２と、第１中空短高柱状部分１５１の一方端部と第２中空短高柱状部分１５２の他方端部とを互いに連結する環状連結部分１５３とを備える。図３（Ａ）に示す例では、第１中空短高柱状部分１５１は、中空短高の四角柱部材であり、第２中空短高柱状部分１５２は、短高の筒状部材（中空短高の円柱部材）であり、環状連結部分１５３は、第２中空短高柱状部分１５２の外直径に応じた直径の円形開口を形成した環状板部材であって、第１中空短高柱状部分１５１の外形に応じた大きさの外形四角形である環状板部材である。被覆部材１５は、例えば、金属、樹脂等の材料によって形成される。
【００３９】
支持部材２０は、駆動本体１０ａを支持するための部材である。支持部材２０の主面には、駆動本体１０ａにおける伸縮方向の一方端面を前記主面に投影した場合に形成される前記一方端面の投影面を包含する開口面で凹部２１が形成されている。本実施形態では、支持部材２０は、駆動装置ＩＭａ、撮像素子６０および撮像光学系ＬＳを収容する、全体を図示していない筐体の一部分であり、撮像素子６０を支持する支持面に凹部２１が形成されている。あるいは、支持部材２０は、撮像光学系ＬＳの鏡筒における固定部分であってもよい。凹部２１は、平面視にて、駆動本体１０ａにおける伸縮方向の一方端面の外形形状に外接する形状よりも大きな形状で、前記主面（前記支持面）の法線方向に沿って所定の深さを持つように形成されている。図１および図３に示す例では、駆動本体１０ａにおける伸縮方向の一方端面は、基体部材１３ａの一方端の端面であり、この基体部材１３ａの端面は、円形形状であるため、凹部２１は、平面視にて、基体部材１３ａの端面の外形円形形状よりも大きい円形形状の開口面で形成されている。なお、凹部２１における開口面の外形形状を基体部材１３ａの外形形状と相似で若干大きく設定することによって、駆動本体１０ａを係合部材３０ａおよび第１弾性部材４０ａを介して支持部材２０に配置する際に、凹部２１の開口面は、駆動本体１０ａの位置決めに用いられる。
【００４０】
係合部材３０ａは、駆動本体１０ａと支持部材２０とを互いに係合させる部材である。係合部材３０ａは、支持部材２０の凹部２１内に配置され、係合部材３０ａにおける、駆動本体１０の一方端面と係合する係合面は、駆動本体１０の一方端面よりも小さくなるように形成される。本実施形態では、係合部材３０ａは、第１態様として中実円柱形状であり、円形形状の凹部２１と同心で凹部２１の底面から法線方向に沿って突設され、駆動本体１０ａの一方端面よりも小さい面で当接するように形成される。図１および図３に示す例では、駆動本体１０ａにおける伸縮方向の一方端面は、上述したように、基体部材１３ａの一方端の端面であるので、係合部材３０ａは、基体部材１３ａの一方端の端面よりも小さい面で当接するように形成される。このように本実施形態では、係合部材３０ａは、支持部材２０（前記筐体）と一体に形成されている。係合部材３０ａの高さは、凹部２１の深さと略同等またはそれ以下である。
【００４１】
なお、図１および図３に示す例では、第１態様の係合部材３０ａは、中実円柱形状であるが、この形状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。例えば、係合部材３０ａに代え、中空円柱形状（円筒形状）である第２態様の係合部材３０ｂが用いられてもよい。より具体的には、図２（Ａ）に示すように、第２態様の係合部材３０ｂは、円形形状の凹部２１と同心で凹部２１の底面から法線方向に沿って突設された中空円柱形状（円筒形状）であり、中空円柱形状の端面における外形の面が駆動本体１０ａの一方端面よりも小さく当接するように形成される。また例えば、係合部材３０ａに代え、同心円上に配置された複数の突片から成る第３態様の係合部材３０ｃが用いられてもよい。より具体的には、図２（Ｂ）に示すように、第３態様の係合部材３０ｃは、円形形状の凹部２１と同心の同心円上で、凹部２１の底面から法線方向に沿って突設された３個の突片３０ｃ−１、３０ｃ−２、３０ｃ−３であり、これら３個の突片３０ｃ−１、３０ｃ−２、３０ｃ−３を順次に結ぶことによって形成される形状の面が駆動本体１０ａの一方端面よりも小さく当接するように形成される。
【００４２】
これら駆動本体１０ａの一方端面の直径（基体部材１３ａの一方端面の直径）をφ１とし、支持部材２０に形成された凹部２１の開口面の直径をφ２とし、係合部材３０ａの係合面の直径をφ３とした場合に、駆動本体１０ａの一方端面、凹部２１の開口面および係合部材３０ａの係合面は、上述の関係にあるので、φ２＞φ１＞φ３となる。
【００４３】
第１弾性部材４０ａは、弾性材料によって形成され、駆動本体１０ａと支持部材２０とを連結する部材である。本実施形態では、第１弾性部材４０ａは、図１および図３に示すように、支持部材２０の凹部２１内であって係合部材３０ａの周囲に配置され、係合部材３０ａの高さと同等またはそれ以上の高さ（厚さ）であり、駆動本体１０ａの一方端面に接着される。すなわち、第１弾性部材４０ａにおける平面視の形状は、円環板（リング板、ドーナツ形状板）である。第１弾性部材４０ａは、上述したように駆動本体１０ａにおける伸縮方向の一方端面を前記主面に投影した場合に形成される前記一方端面の投影面を包含する開口面を持つ凹部２１に配置されるので、第１弾性部材４０ａも、平面視にて、駆動本体１０ａにおける伸縮方向の一方端面を投影した前記投影面を包含する。このような第１弾性部材４０ａは、例えば、シリコーン系、アクリル系およびウレタン系等の空気中の水分と反応して硬化する湿気硬化型弾性接着剤である。
【００４４】
駆動回路５０は、電気機械変換素子１１を駆動するために、電気機械変換素子１１に供給される所定の駆動パルスを生成する回路である。駆動回路５０には、例えば、図４に示す鋸歯状波の駆動パルスを発振する公知の発振回路を使用することができる。この鋸歯状波の駆動パルスの周波数は、２０ｋＨｚないし３０ｋＨｚ程度にすると振動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することができるが、任意の周波数であってよい。このような駆動回路５０から図４に示す鋸歯状波の駆動パルスが電気機械変換素子１１に供給されると、鋸歯状波の駆動パルスにおける緩やかな立上り部分では、電気機械変換素子１１が緩やかに伸縮方向に伸び変位し、電気機械変換素子１１に接着固定されている駆動部材１２も、軸方向ａに緩やかに変位する。この場合に、駆動部材１２に摩擦係合している移動部材１４のスライダブロック１４１は、その摩擦力により駆動部材１２と共に軸方向ａに移動する。そして、鋸歯状波の駆動パルスにおける急速な立下り部分では、電気機械変換素子１１が急速に伸縮方向に縮み変位し、駆動部材１２も、軸方向ａと反対方向に急速に変位する。この場合に、移動部材１４のスライダブロック１４１は、慣性力により摩擦力に打ち勝ってその位置に留まり、実質的に移動しない。これを連続的に繰り返すことにより、移動部材１４のスライダブロック１４１は、軸方向ａに移動する。そして、鋸歯状波の駆動パルスの波形を逆転させ、急速な立上り部分とこれに続く緩やかな立下り部分とからなる鋸歯状波の駆動パルスを電気機械変換素子１１に供給することによって、移動部材１４のスライダブロック１４１は、上述と逆方向に移動する。
【００４５】
また例えば、駆動回路５０には、所定のデューティー比（例えば３：７や７：３）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によるＨブリッジ回路や、２個のスイッチング素子によるハーフブリッジ回路を使用することができる。前記所定のデューティー比は、例えば３：７や７：３であり、このようにデューティー比を逆転することによって移動部材１４の進行方向を逆転することができる。
【００４６】
撮像素子６０は、全体を図示していない撮像光学系ＬＳによって結像された物体（被写体）の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して、所定の画像処理を行う画像処理回路（不図示）へ出力する素子である。撮像素子６０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。
【００４７】
前記撮像光学系ＬＳは、１または複数の光学素子を備え、物体（被写体）の光学像を撮像素子６０の受光面上に結像する。レンズ保持枠の移動部材１４に取り付けられている上述のレンズＬ１は、このような撮像光学系ＬＳにおける前記１または複数の光学素子のうちの光軸ＡＸ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ＡＸ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ＡＸに沿って移動するレンズであってよい。このようなレンズＬ１を備える撮像光学系ＬＳによって物体の光学像が、その光軸ＡＸに沿って撮像素子６０の受光面まで導かれ、撮像素子６０によって前記物体の光学像が撮像される。
【００４８】
このような第１態様の駆動装置ＩＭａにおける駆動本体１０ａは、例えば、次のように作製され、駆動本体１０ａは、支持部材２０に係合部材３０ａおよび第１弾性部材４０ａを介して取り付けられる。まず、図３（Ａ）に示すように、電気機械変換素子１１における両端の各端面に駆動部材１２および基体部材１３ｂがそれぞれ接着固定される。そして、第１中空短高柱状部分１５１の他方端部から、第２中空短高柱状部分１５２に駆動部材１２が挿通され、その内側に接着剤が充填されて第１中空短高柱状部分１５１に電気機械変換素子１１の基部が嵌め込まれる。この接着剤には、例えばエポキシ系接着剤やアクリレート系接着剤等の接着剤が用いられる。これによって、図３（Ｂ）に示すように、電気機械変換素子１１と駆動部材１２との固定部分を被覆するように、電気機械変換素子１１、駆動部材１２および被覆部材１５が一体的に接着固定される。なお、電気機械変換素子１１に対する駆動部材１２および基体部材１３ａの接着と前記固定部分に対する被覆部材１５の接着とは、略同時に実施されてもよい。
【００４９】
次に、図３（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、支持部材２０に形成された凹部２１内であって係合部材３０ａの周囲に湿気硬化型弾性接着剤が、係合部材３０ａの高さと同等またはそれ以上の高さで充填される。
【００５０】
次に、駆動本体１０ａの他方端部（本実施形態では駆動部材１２の先端部）が、駆動本体１０ａの他方端部と嵌合可能な孔を持つ所定の治具（軸先端ガイド部材）７０における前記孔に嵌め込まれることで前記所定の治具７０で保持される。次に、駆動本体１０ａの両端面における各中央点を結ぶ軸線上で、駆動本体１０ａの一方端面（本実施形態では基体部材１３ａの端面）に、係合部材３０ａの端面が当接するように、駆動本体１０ａと係合部材３０ａとの位置合わせが実施され、図３（Ｅ）に示すように、駆動本体１０ａの一方端面が、前記湿気硬化型弾性接着剤に当接される。そして、この当接状態が前記湿気硬化型弾性接着剤の硬化完了まで維持され、前記湿気硬化型弾性接着剤が硬化すると、治具７０が駆動本体１０ａの他方端部から外される。治具７０を用いることによって、このような接着の際に、駆動本体１０ａを位置決めすることができ、接着後の駆動本体１０ａの姿勢を担保できる。前記湿気硬化型弾性接着剤は、硬化によって第１弾性部材４０ａとなる。このような工程によって、駆動本体１０ａは、支持部材２０に係合部材３０ａおよび第１弾性部材４０ａを介して取り付けられる。
【００５１】
なお、上述では、湿気硬化型弾性接着剤を硬化することで、第１弾性部材４０ａが形成されたが、弾性材料から凹部２１に嵌り込む円環板形状の第１弾性部材４０ａが予め形成されてもよい。この場合では、例えば、この予め形成された第１弾性部材４０ａが凹部２１に嵌め込まれ、所定の接着剤によって駆動本体１０ａにおける一方端部の端面に接着される。あるいは、例えば、この予め形成された第１弾性部材４０ａが凹部２１に嵌め込まれ、後述の第３実施形態のように、第２弾性部材４０ｂが用いられる。
【００５２】
このような構成の第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、例えば撮像装置Ｓａの落下等によって例えば図略の路面や床等に衝突すると、駆動装置ＩＭａ自身の慣性質量に起因した衝撃力を受ける。係合部材３０ａは、駆動本体１０ａにおける伸縮方向の一方端面（本実施形態では基体部材１３ａの端面（底面））を投影した投影面を包含する開口面で支持部材２０の支持面に形成された凹部２１内に配置され、駆動本体１０ａの前記一方端面よりも小さい面で当接している。このため、係合部材３０ａがいわゆるピボットとなり、そして、駆動本体１０ａにおける一方端の基端部分の外周縁が凹部２１の外周縁に接触することなく、駆動本体１０ａにおける一方端の前記基端部分が凹部２１内に入り込むことができるから、前記衝撃力における駆動本体１０ａの軸線に直交する方向の力成分Ｐによって、駆動本体１０ａは、図５（Ａ）に示す状態から図５（Ｂ）に示すように、係合部材３０ａを支点に揺動運動することができる。すなわち、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、衝撃力を揺動運動に変えることができる。したがって、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、衝撃力を受けた場合に、当該衝撃力を前記揺動運動によって吸収でき、当該衝撃力による破損を低減できる。
【００５３】
そして、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、第１弾性部材４０ａを備えるので、衝撃力を受けた場合に、当該第１弾性部材４０ａを備えない場合に前記インパルス的（瞬間的）に当該駆動装置ＩＭａに掛かる力を、時間方向に延びた緩やかな力で当該駆動装置ＩＭａに掛かるように変更でき、当該駆動装置ＩＭａに掛かる力のピークの強度を低減できる。このため、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、当該第１弾性部材４０ａを備えない場合に較べて、より大きなピークを生じさせる衝撃力に耐えることができる。さらに、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、第１弾性部材４０ａを備えるので、前記衝撃力を前記揺動運動だけでなく第１弾性部材４０ａによっても吸収でき、当該衝撃力による破損をより低減できる。すなわち、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、耐衝撃性をより向上できる。
【００５４】
また、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、第１弾性部材４０ａが支持部材２０の凹部２１内であって係合部材３０ａの周囲に配置されるので、前記揺動運動の揺動量を第１弾性部材４０ａの厚さによって制御でき、所望の耐衝撃性を実現できる。すなわち、第１弾性部材４０ａの厚さを厚くするに従って駆動本体１０ａの揺動量は、増大し、衝撃力によって駆動本体１０ａに作用する曲げ応力を緩和する効果は、増大する。なお、逆に、第１弾性部材４０ａの厚さを薄くするに従って駆動本体１０ａの揺動量は、減少し、駆動本体１０ａの揺動運動を許容する空間を小さくすることができ、撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、小型化される。したがって、第１弾性部材４０ａの厚さは、撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａにおける耐衝撃性と小型化とを勘案することで適宜に設定される。
【００５５】
また、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、係合部材３０ａが駆動本体１０ａの両端面における各中央点を結ぶ軸線上で駆動本体１０ａの一方端面に当接するので、前記軸線に直交するいずれの方向から衝撃力を受けても、略同様に当該衝撃力を前記揺動運動によって吸収でき、当該衝撃力による破損を低減できる。すなわち、第１実施形態における撮像装置Ｓａおよび駆動装置ＩＭａは、前記軸線に直交する全方向に対し、略均一な衝撃力吸収効果を発揮でき、当該衝撃力による破損を低減できる。
【００５６】
次に、別の実施形態について説明する。
【００５７】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態における撮像装置の構成を示す断面図である。図７は、図６に示す撮像装置に用いられる第２態様の駆動装置の構成を示す斜視図である。図８は、図６に示す撮像装置に用いられる第２態様の駆動装置が衝撃力を受けた場合における前記駆動装置の様子を説明するための図である。
【００５８】
第１実施形態における撮像装置Ｓａは、支持部材２０の凹部２１内であって係合部材３０ａの周囲に配置され、駆動本体１０ａの一方端面（図１に示す例では基体部材１３ａの一方端面）に接着されている第１態様の第１弾性部材４０ａを備える駆動装置ＩＭａを備えて構成されたが、第２実施形態における撮像装置Ｓｂは、第１態様の第１弾性部材４０ａに代え、支持部材２０と駆動本体１０ａの一方端の周面（図６および図７に示す例では基体部材１３ａの周面）とを連結する第２態様の第２弾性部材４０ｂを備える駆動装置ＩＭｂを備えて構成される。
【００５９】
このような第２実施形態における撮像装置Ｓｂは、図６に示すように、駆動装置ＩＭｂと、撮像素子６０と、撮像光学系ＬＳとを備える。これら第２実施形態の撮像装置Ｓｂにおける撮像素子６０および撮像光学系ＬＳは、それぞれ、第１実施形態の撮像装置Ｓａにおける撮像素子６０および撮像光学系ＬＳと同様であるので、その説明を省略する。
【００６０】
この第２実施形態における撮像装置Ｓｂに用いられる第２態様の駆動装置ＩＭｂは、図６および図７に示すように、駆動本体１０ａと、支持部材２０と、係合部材３０ａと、駆動回路５０とを備え、本実施形態では、さらに、第２弾性部材４０ｂを備える。これら第２態様の駆動装置ＩＭｂにおける駆動本体１０ａ、支持部材２０、係合部材３０ａおよび駆動回路５０は、それぞれ、第１態様の駆動装置ＩＭａにおける駆動本体１０ａ、支持部材２０、係合部材３０ａおよび駆動回路５０と同様であるので、その説明を省略する。
【００６１】
この第２態様の駆動装置ＩＭｂにおける第２弾性部材４０ｂは、弾性材料で形成され、支持部材２０と駆動本体１０ａの一方端の周面とを連結する部材である。より具体的には、本実施形態では、図６および図７に示すように、第２弾性部材４０ｂは、支持部材２０の支持面における凹部２１の周縁部と駆動本体１０ａにおける基体部材１３ａの周面とを連結する。第１弾性部材４０ｂは、周方向に所定の間隔を空けて形成された複数の弾性部材片で構成されてもよいが、本実施形態では、第２弾性部材４０ｂは、図７に示すように、全周で支持部材２０と駆動本体１０ａの一方端における基体部材１３ａの周面とを連結している。第２弾性部材４０ｂは、例えば空気中の水分と反応して硬化するシリコーン系、アクリル系およびウレタン系の湿気硬化型弾性接着剤や、紫外線を照射することによって硬化するアクリルゴム系の紫外線硬化型接着剤である。
【００６２】
このような構成の第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、例えば撮像装置Ｓｂの落下等によって例えば図略の路面や床等に衝突すると、駆動装置ＩＭｂ自身の慣性質量に起因した衝撃力を受ける。係合部材３０ａは、第１実施形態で説明したように、駆動本体１０ａにおける伸縮方向の一方端面（本実施形態では基体部材１３ａの端面（底面））を投影した投影面を包含する開口面で支持部材２０の支持面に形成された凹部２１内に配置され、駆動本体１０ａの前記一方端面よりも小さい面で当接している。このため、係合部材３０ａがいわゆるピボットとなり、そして、駆動本体１０ａにおける一方端の基端部分が凹部２１内に入り込むことができるから、前記衝撃力における駆動本体１０ａの軸線に直交する方向の力成分Ｐによって、駆動本体１０ａは、図８に示すように、係合部材３０ａを支点に揺動運動することができる。すなわち、第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、衝撃力を揺動運動に変えることができる。したがって、第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、衝撃力を受けた場合に、当該衝撃力を前記揺動運動によって吸収でき、当該衝撃力による破損を低減できる。
【００６３】
そして、第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、第２弾性部材４０ｂを備えるので、衝撃力を受けた場合に、当該第２弾性部材４０ｂを備えない場合に前記インパルス的（瞬間的）に当該駆動装置ＩＭｂに掛かる力を、時間方向に延びた緩やかな力で当該駆動装置ＩＭｂに掛かるように変更でき、当該駆動装置ＩＭｂに掛かる力のピークの強度を低減できる。このため、第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、当該第２弾性部材４０ｂを備えない場合に較べて、より大きなピークを生じさせる衝撃力に耐えることができる。さらに、第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、第２弾性部材４０ｂを備えるので、前記衝撃力を前記揺動運動だけでなく第２弾性部材４０ｂによっても吸収でき、当該衝撃力による破損をより低減できる。すなわち、第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、耐衝撃性をより向上できる。
【００６４】
そして、第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、第２弾性部材４０ｂが支持部材２０と駆動本体１０ａの一方端の周面とを連結するので、第２弾性部材４０ｂを容易に形成できる。また、図６および図７に示す例では、第２弾性部材４０ｂが駆動本体１０ａの一方端の周面全周で連結するので、これによって凹部２１が密閉され、凹部２１は、いわゆるエアクッション化として機能することができる。したがって、第２実施形態における撮像装置Ｓｂおよび駆動装置ＩＭｂは、このエアクッション化した凹部２１でも前記衝撃力を吸収できる。
【００６５】
次に、別の実施形態について説明する。
【００６６】
（第３実施形態）
図９は、第３実施形態における撮像装置の構成を示す断面図である。第１実施形態における撮像装置Ｓａは、上述の第１態様の第１弾性部材４０ａを備える駆動装置ＩＭａを備えて構成され、第２実施形態における撮像装置Ｓｂは、上述の第２態様の第２弾性部材４０ｂを備える駆動装置ＩＭｂを備えて構成されたが、第３実施形態における撮像装置Ｓｃは、これら第１および第２態様の第１および第２弾性部材４０ａ、４０ｂを共に備える駆動装置ＩＭｃを備えて構成される。
【００６７】
このような第３実施形態における撮像装置Ｓｃは、図９に示すように、駆動装置ＩＭｃと、撮像素子６０と、撮像光学系ＬＳとを備える。これら第３実施形態の撮像装置Ｓｃにおける撮像素子６０および撮像光学系ＬＳは、それぞれ、第１実施形態の撮像装置Ｓａにおける撮像素子６０および撮像光学系ＬＳと同様であるので、その説明を省略する。
【００６８】
この第３実施形態における撮像装置Ｓｃに用いられる第３態様の駆動装置ＩＭｃは、図９に示すように、駆動本体１０ａと、支持部材２０と、係合部材３０ａと、駆動回路５０とを備え、本実施形態では、さらに、第１および第２弾性部材４０ａ、４０ｂを備える。これら第３態様の駆動装置ＩＭｃにおける駆動本体１０ａ、支持部材２０、係合部材３０ａ、駆動回路５０および第１弾性部材４０ａは、それぞれ、第１態様の駆動装置ＩＭａにおける駆動本体１０ａ、支持部材２０、係合部材３０ａ、駆動回路５０および第１弾性部材４０ａと同様であるので、その説明を省略する。そして、この第３態様の駆動装置ＩＭｃにおける第２弾性部材４０ｂは、第２態様の駆動装置ＩＭｂにおける第２弾性部材４０ｂと同様であるので、その説明を省略する。
【００６９】
このような第３実施形態における撮像装置Ｓｃおよび駆動装置ＩＭｃは、第１態様の第１弾性部材４０ａを備えるので、第１実施形態で説明した作用効果を奏すると共に、第２態様の第２弾性部材４０ｂを備えるので、第２実施形態で説明した作用効果を奏する。このため、第３実施形態における撮像装置Ｓｃおよび駆動装置ＩＭｃは、より大きな衝撃力を受けた場合でも、当該衝撃力を前記揺動運動によって吸収でき、当該衝撃力による破損を低減できる。すなわち、第３実施形態における撮像装置Ｓｃおよび駆動装置ＩＭｃは、耐衝撃性をより向上できる。
【００７０】
次に、別の実施形態について説明する。
【００７１】
（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態における撮像装置の構成を示す断面図である。図１１は、図１０に示す撮像装置に用いられる第４態様の駆動装置の製造方法を説明するための斜視図である。図１１（Ａ）および（Ｃ）は、一部分解斜視図であり、図１１（Ｂ）は、被覆部材１５を装着後の全体外観斜視図であり、図１１（Ｄ）は、全体外観斜視図である。図１２は、図１０に示す撮像装置に用いられる第４態様の駆動装置における第３弾性部材を説明するための図である。図１２（Ａ）は、第３弾性部材８２（８２ａ、８２ｂ）の充填前の様子を示し、図１２（Ｂ）は、第３弾性部材８２（８２ａ、８２ｂ）の充填の様子を示し、図１２（Ｃ）は、第１態様で弾性材料を充填した第３弾性部材８２ａの充填後の様子を示し、そして、図１２（Ｄ）は、第２態様で弾性材料を充填した第３弾性部材８２ｂの充填後の様子を示す。
【００７２】
第４実施形態における撮像装置Ｓｄは、耐衝撃性をさらに向上するために、第１ないし第３態様の駆動装置ＩＭａ、ＩＭｂ、ＩＭｃのうちのいずれかの駆動装置ＩＭに、さらに、中空柱状部材８１と第３弾性部材８２とを備えた第４態様の駆動装置ＩＭｄを用いた装置である。第４態様の駆動装置ＩＭｄにおける中空柱状部材８１と第３弾性部材８２とは、上記の通り、第１ないし第３態様の駆動装置ＩＭａ、ＩＭｂ、ＩＭｃのうちのいずれかの駆動装置ＩＭに対し、同様に適用することができるが、ここでは、第１態様の駆動装置ＩＭａに対し適用した場合について説明し、第２態様の駆動装置ＩＭｂに対し適用した場合および第３態様の駆動装置ＩＭｃに対し適用した場合について、その説明を省略する。
【００７３】
このような第４態様の駆動装置ＩＭｄを用いた第４実施形態における撮像装置Ｓｄは、例えば、図１０に示すように、駆動装置ＩＭｄと、撮像素子６０と、撮像光学系ＬＳとを備える。これら第２実施形態の撮像装置Ｓｂにおける撮像素子６０および撮像光学系ＬＳは、それぞれ、第１実施形態の撮像装置Ｓａにおける撮像素子６０および撮像光学系ＬＳと同様であるので、その説明を省略する。
【００７４】
この第４態様の駆動装置ＩＭｄは、図１０に示すように、駆動本体１０ｂと、支持部材２０と、係合部材３０ａと、駆動回路５０とを備え、本実施形態では、さらに、第１弾性部材４０ａを備える。これら第４態様の駆動装置ＩＭｄにおける支持部材２０、係合部材３０ａ、駆動回路５０および第１弾性部材４０ａは、それぞれ、第１態様の駆動装置ＩＭａにおける支持部材２０、係合部材３０ａ、駆動回路５０および第１弾性部材４０ａと同様であるので、その説明を省略する。
【００７５】
この第４態様の駆動装置ＩＭｄにおける駆動本体１０ｂは、例えば、図１０に示すように、電気機械変換素子１１と、駆動部材１２とを備え、本実施形態では、さらに、基体部材１３ｂと、移動部材１４と、被覆部材１５と、パッド１６と、ばね１７と、中空柱状部材８１と、第３弾性部材８２とを備える。これら駆動本体１０ｂにおける電気機械変換素子１１、駆動部材１２、移動部材１４、被覆部材１５、パッド１６およびばね１７は、それぞれ、第１態様の駆動装置ＩＭａの駆動本体１０ａにおける電気機械変換素子１１、駆動部材１２、移動部材１４、被覆部材１５、パッド１６およびばね１７と同様であるので、その説明を省略する。
【００７６】
基体部材１３ｂは、基体部材１３ａと同様に、電気機械変換素子１１における伸縮方向の一方端の端面に固定されて連結され、係合部材３０ａを介して支持部材２０に支持される部材である。基体部材１３ｂは、本実施形態では、駆動部材１２の慣性質量より大きな慣性質量を持つ錘部材１３ｂである。より具体的には、本実施形態では、中空柱状部材８１の一方端が連結されるため、基体部材１３ｂは、図１０に示すように、第１直径の（大径な）短高円柱形状である下部部材と、前記第１直径より小さい第２直径の（小径な）短高円柱形状である上部部材とを備え、これら下部部材および上部部材は、各軸を一致させて積層されて一体に形成される。したがって、基体部材１３ｂには、下部部材における上部部材を積層した面には、上部部材の周縁を囲む環状（リング状）の平坦面が形成される。そして、基体部材１３ｂは、基体部材１３ｂの他方端の端面で、すなわち、前記上部部材の上面で、電気機械変換素子１１に接着剤によって接着固定され、その電気機械変換素子１１が固定されていない一方端の端面で、すなわち、前記下部部材の底面で、係合部材３０ａの端面に当接している。
【００７７】
中空柱状部材８１は、一方端を基体部材１３ｂに連結し、電気機械変換素子１１における伸縮方向に対する側面から所定の間隔を空けて離隔して前記側面で電気機械変換素子１１の周囲を囲むように配置される部材である。より具体的には、中空柱状部材８１は、大略、電気機械変換素子１１の外形形状に応じた内形形状を持つ中空の柱状体（例えば円筒体等）である。そして、図１０に示す例では、基体部材１３ｂが上述の形状であるので、中空柱状部材８１における一方端の端面は、基体部材１３ｂの下部部材における前記平坦面に当接して接着固定され、前記一方端の内周面は、基体部材１３ｂの上部部材の周面を被覆して接着固定される。これによって電気機械変換素子１１の側面（周面）と中空柱状部材８１の内面（内周面）との間に、基体部材１３ｂの上部部材の主面を底面とする凹部が形成され、後述のように、この凹部（充填槽）に第３弾性部材８２の充填が可能となる。中空柱状部材８１は、例えば、金属（合金を含む）、樹脂等の材料によって形成される。
【００７８】
なお、基体部材１３ｂに代え、柱状形状の上述の基体部材１３ａが用いられてもよい。この場合では、中空柱状部材８１は、大略、電気機械変換素子１１の外形形状に応じた内形形状を持つ中空の柱状体（例えば円筒体等）であり、中空柱状部材８１における一方端の端面は、基体部材１３ａの一方端面（底面）と面一となるように、前記一方端の内周面は、基体部材１３ａの周面を被覆して接着固定されてもよい。
【００７９】
第３弾性部材８２は、弾性材料から形成され、電気機械変換素子１１における伸縮方向に対する側面と中空柱状部材８１の内面との間に配置され、電気機械変換素子１１の前記側面の一部または全部を被覆する部材である。このような第３弾性部材８２は、後述するように、例えばエポキシ系接着剤やアクリレート系接着剤を固化したものである。あるいは、第３弾性部材８２は、例えば空気中の水分と反応して硬化するシリコーンゴム系の接着剤や、紫外線を照射することによって硬化するアクリルゴム系の接着剤である。そして、好ましくは、第３弾性部材８２は、電気機械変換素子１１の弾性率よりも小さな弾性率を持つ材料で形成される。第３弾性部材８２は、側面で電気機械変換素子１１の周囲を囲むように配置されるため、電気機械変換素子１１の伸縮運動を妨げるように働くが、このように第３弾性部材８２の弾性率が電気機械変換素子１１の弾性率よりも小さいので、電気機械変換素子１１の伸縮運動を第３弾性部材８２によって妨げることを抑制できる。
【００８０】
なお、基体部材１３ｂと中空柱状部材８１とは、上述では、別体であるが、基体部材１３ｂと中空柱状部材８１とは、一体に形成された中空柱状基体部材であってよい。このような中空柱状基体部材は、例えば、一方端の端面を閉塞した有底中空柱状の部材である。この中空柱状基体部材の底部分は、上述の基体部材１３ｂとして機能するために、上述の中空柱状部材８１として機能する周壁部分の厚さよりも厚く形成されている。このような中空柱状基体部材は、金属（合金を含む）や樹脂等によって一体に成形される。このように基体部材１３ｂと中空柱状部材８１とを一体に形成することによって、組み立て工数が低減され、より容易に組み立てることができる。
【００８１】
このような第４態様の駆動装置ＩＭｄは、例えば、次のように作製される。まず、第１実施形態の駆動装置ＩＭａと同様に、図１１（Ａ）に示すように、電気機械変換素子１１における両端の各端面に駆動部材１２および基体部材１３ｂがそれぞれ接着固定され、図１１（Ｂ）に示すように、電気機械変換素子１１と駆動部材１２との固定部分を被覆するように、電気機械変換素子１１、駆動部材１２および被覆部材１５が一体的に接着固定される。なお、これら電気機械変換素子１１、駆動部材１２、基体部材１３ｂおよび被覆部材１５は、略同時に接着固定されてもよい。
【００８２】
次に、図１１（Ｃ）に示すように、中空柱状部材８１が駆動部材１２および電気機械変換素子１１を挿通して基体部材１３ｂに接着固定される。これら各接着固定には、例えばエポキシ系接着剤やアクリレート系接着剤等の接着剤が用いられる。
【００８３】
このように中空柱状部材８１が所定の間隔を空けて電気機械変換素子１１の側面を囲むように基体部材１３ｂに取り付けられると、図１１（Ｄ）および図１２（Ａ）に示すように、中空柱状部材８１の内周面と電気機械変換素子１１の側面との間には、基体部材１３ｂの上部部材の上面を底面とし、この底面に軸方向で対向する方向を開口した、平面視にて環状の凹部が形成される。そして、この凹部に、図１２（Ｂ）に示すように、前記開口から、所定の接着剤を吐出する接着剤吐出装置ＥＦ−１、ＥＦ−２によって例えばエポキシ系接着剤やアクリレート系接着剤等の接着剤が充填され、熱硬化あるいは紫外線硬化される。これによって、図１２（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、電気機械変換素子１１の側面と中空柱状部材８１の内面との間に電気機械変換素子１１の側面および中空柱状部材８１の内面それぞれに接して配置される第３弾性部材８２（８２ａ、８２ｂ）が形成され、図１０に示す第４態様の駆動装置ＩＭｄにおける駆動本体１０ｂが作製される。
【００８４】
ここで、前記凹部への接着剤は、図１２（Ｃ）に示すように、被覆部材１５を被覆しないように、電気機械変換素子１１における軸方向の途中位置の高さまで充填され、第３弾性部材８２ａは、電気機械変換素子１１における側面の一部で電気機械変換素子１１の周囲を囲むように配置されてよい。なお、被覆部材１５を備えない場合には、前記凹部への接着剤は、駆動部材１２を被覆しないように、電気機械変換素子１１における軸方向の途中位置の高さまで充填され、第３弾性部材８２ａは、電気機械変換素子１１における側面の一部で電気機械変換素子１１の周囲を囲むように配置されてよい。
【００８５】
あるいは、前記凹部への接着剤は、図１２（Ｄ）に示すように、被覆部材１５の第１中空短高柱状部分１５１の周囲を被覆する高さまで充填され、第３弾性部材８２ｂは、さらに、被覆部材１５の側面と中空柱状部材８１の内面との間に配置されてよい。なお、被覆部材１５を備えない場合には、前記凹部への接着剤は、駆動部材１２の周囲を被覆する高さまで充填され、第３弾性部材８２ｂは、電気機械変換素子１１における側面の全部で電気機械変換素子１１の周囲を囲むように配置されてよい。また、この図１２（Ｄ）の場合、中空柱状部材８１は、被覆部材１５の側面から離隔して被覆部材１５の側面で被覆部材１５の周囲を囲むように配置されている。
【００８６】
例えば落下等による衝撃力が生じると、電気機械変換素子１１には曲げ応力が加わるが、この曲げ応力は、電気機械変換素子１１の基体部材１３ｂ近傍が最も大きい。このため、第３弾性部材８２は、図１２（Ｃ）に示す第１態様のように、少なくとも、電気機械変換素子１１の基体部材１３ｂ近傍を被覆する必要がある。このような第１態様では、第３弾性部材８２ａが電気機械変換素子１１における側面の一部に配置されるので、電気機械変換素子１１の伸縮を第３弾性部材８２ａによって妨げることを抑制できる。そして、図１２（Ｄ）に示す第２態様では、第３弾性部材８２ｂが、被覆部材１５の側面にも配置されるので、電気機械変換素子１１に伝達される前記衝撃力や前記変形をより緩和することができ、破損をより低減でき、耐衝撃性を高めることができる。さらに、図１２（Ｄ）に示す第２態様では、第３弾性部材８２が被覆部材１５の第１中空短高柱状部分１５１を被覆すると、駆動部材１２も被覆することとなり、駆動部材１２も第１中空短高柱状部分１５１を介して電気機械変換素子１１と一体に被覆されるため、前記衝撃力が生じた場合に、電気機械変換素子１１に加わる曲げ応力をより低減できる。
【００８７】
なお、図１２（Ｃ）に示す第１態様の場合では、中空柱状部材８１における軸方向の長さは、第３弾性部材８２ａが充填される位置まであってもよい。
【００８８】
このような第４実施形態における撮像装置Ｓｄおよび駆動装置ＩＭｄは、当該駆動装置ＩＭｄが基体部材１３ｂおよび係合部材３０ａを介して支持部材２０に支持され、該基体部材１３ｂには中空柱状部材８１が連結され、そして、電気機械変換素子１１の側面と中空柱状部材８１の内面との間には第３弾性部材８２が配置される。このため、このような第４実施形態における撮像装置Ｓｄおよび駆動装置ＩＭｄでは、例えば落下等によって筐体、本実施形態では前記筐体の一部である支持部材２０が受けた衝撃力、および、筐体の変形、すなわち支持部材２０の変形は、基体部材１３および中空柱状部材１６に伝達され、これによって基体部材１３および中空柱状部材１６が一体的に撓むが、これら基体部材１３および中空柱状部材１６は、互いに連結されているため剛性が高くなり、この結果、前記衝撃力や前記変形による撓みを抑制することができる。そして、第３弾性部材８２は、力学モデルでは電気機械変換素子１１の側面と中空柱状部材８１の内面との間に配置されたバネ成分および粘性成分として機能するため、曲げ力に比較的弱い電気機械変換素子１１に伝達される前記衝撃力や前記変形を緩和することができ、その破損を低減できる。このように第４実施形態における撮像装置Ｓｄおよび駆動装置ＩＭｄでは、前記筐体の一部である支持部材２０に対し当該駆動装置ＩＭｄを支持する機能を基体部材１３および中空柱状部材８１が受け持つとともに、前記衝撃力や前記変形による電気機械変換素子１１の振動および撓みを抑制する機能を第３弾性部材８２が受け持ち、前記筐体の支持部材２０に対し当該駆動装置ＩＭｄを支持する機能と前記衝撃力や前記変形による電気機械変換素子１１の振動および撓みを抑制する機能とが、別の部材に分けられている。中空柱状部材８１は、前記衝撃等に対し前記筐体の支持部材２０の揺れに伴って揺れ、略変形しない程度の硬さ（剛性）を有していることが好ましく、第３弾性部材８２を支持する。一方、第３弾性部材８２は、前記衝撃等を吸収できる程度の軟らかさ（弾性）を有していることが好ましい。中空柱状部材８１は、例えば、２００ＧＰａ程度のヤング率を有する金属（合金を含む）材料であることが好ましく、これに対し、第３弾性部材８２は、例えば１０ＭＰａ〜１ＧＰａ程度のタング率（中空柱状部材８１のヤング率に対し４桁〜２桁程度小さいヤング率）を有する樹脂材料であることが好ましい。
【００８９】
以上から、このような第４実施形態における撮像装置Ｓｄおよび駆動装置ＩＭｄは、基体部材１３ｂ、中空柱状部材８１および弾性部材８２の比較的簡単な構成で、衝撃等によって生じる応力による破損をより低減することができる。
【００９０】
なお、第３弾性部材８２は、上述のように、前記衝撃等から電気機械変換素子１１の破損を防止する機能を有する一方、電気機械変換素子１１の伸縮運動を妨げる機能も有している。したがって、第３弾性部材８２の弾性率は、これら破損防止機能と伸縮運動阻害機能とを勘案して、駆動装置ＩＭｄに要求される性能に応じて適宜に設定される。例えば、破損防止機能が伸縮運動阻害機能より優先される場合には、第３弾性部材８２は、弾性率が比較的高いゴム系接着剤以外の例えばエポキシ系接着剤やアクリレート系接着剤が好ましく、また例えば、伸縮運動阻害機能が破損防止機能より優先される場合には、第３弾性部材８２は、弾性率が比較的低いゴム系接着剤が好ましい。
【００９１】
なお、この第４実施形態において、第３弾性部材８２は、熱膨張性マイクロカプセルを含有してもよい。熱膨張性マイクロカプセルは、加熱により、例えば直径で約４〜５倍に膨張してその体積が増加する部材である。熱膨張性マイクロカプセルは、例えば、イソブタン、ペンタン、ヘキサン等の低級脂肪族炭化水素や、低沸点ハロゲン炭化水素や、メチルシラン等の揮発性有機溶剤を膨張剤として、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の共重合体から成る熱可塑性樹脂で包み込んだ部材である。この構成によれば、電気機械変換素子１１の側面と中空柱状部材８１の内面との間に第３弾性部材８２を配置した後に前記熱膨張性マイクロカプセルを熱膨張させることによって、第３弾性部材８２が電気機械変換素子１１および中空柱状部材８１を押圧することができ、それらとの密着性を高めることができる。
【００９２】
また、第１ないし第４実施形態の撮像装置Ｓａ〜Ｓｄにおける第１ないし第４態様の駆動装置ＩＭａ〜ＩＭｄでは、係合部材３０ａ〜３０ｃは、支持部材２０（前記筐体）と一体に形成されたが、係合部材３０ａ〜３０ｃは、駆動本体１０ａ、１０ｂと一体に形成されてもよい。より具体的には、駆動本体１０ａ、１０ｂの一方端は、基体部材１３ａ、１３ｂで構成されているので、係合部材３０ａ〜３０ｃは、基体部材１３ａ、１３ｂの一方端の端面から同心で前記軸線方向に沿って突設するように、駆動本体１０ａ、１０ｂと一体に形成される。この場合では、係合部材３０ａ〜３０ｃは、凹部２１における底面の面積よりも小さい面積で凹部２１の底面に当接することになる。
【００９３】
また、第１ないし第４実施形態の撮像装置Ｓａ〜Ｓｄにおける第１ないし第４態様の駆動装置ＩＭａ〜ＩＭｄでは、支持部材２０は、筐体の一部分あるいは鏡筒の固定部分であったが、筐体あるいは鏡筒とは、別途に支持部材２０が設けられ、この別途に設けられた支持部材２０が筐体あるいは鏡筒に固定されてもよい。
【００９４】
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。
【符号の説明】
【００９５】
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ  撮像装置
ＩＭａ、ＩＭｂ、ＩＭｃ、ＩＭｄ  駆動装置
Ｌ１  レンズ
１０ａ、１０ｂ  駆動本体
１１  電気機械変換素子
１２  駆動部材
１３ａ、１３ｂ  基体部材
１４  移動部材
１５  被覆部材
２０  支持部材
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ  係合部材
４０ａ  第１弾性部材
４０ｂ  第２弾性部材
８１  中空柱状部材
８２ａ、８２ｂ  第３弾性部材
５０  駆動回路
６０  撮像素子
【図１】
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【図２】
2014220909.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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