(57)【要約】【課題】駆動軸が軸方向に振動することによって発生する駆動力と駆動量が改善されている駆動部材と、これを用いたリニア駆動装置、カメラ装置及び電子機器を提供する。【解決手段】印加電圧により伸縮する伸縮薄板１２と、少なくとも片面に伸縮薄板１２を固着した弾性薄板１４とを有する変形薄板１６と、軸方向の一方の端部が変形薄板１６に固定されて変形薄板１６の変形に連動して軸方向に変位する駆動軸３０とを備えた駆動部材１０であって、駆動軸３０は軸方向の一方の端部の側面部３２が変形薄板１６に形成されている貫通孔の内面部に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加電圧により伸縮する伸縮薄板と、少なくとも片面に前記伸縮薄板を固着した弾性薄板と、を有する変形薄板と、
軸方向の一方の端部が前記変形薄板に固定されて前記変形薄板の変形に連動して軸方向に変位する駆動軸と、を備え、
前記駆動軸は前記軸方向の一方の端部の側面部が前記変形薄板に形成されている貫通孔の内面部に固定されていることを特徴とする駆動部材。
【請求項２】
前記駆動軸の前記一方の端部の側面部は、前記駆動軸の軸中央の側面部よりも小径としたことを特徴とする請求項１記載の駆動部材。
【請求項３】
前記貫通孔は前記弾性薄板に形成されている第一の貫通孔と、前記伸縮薄板に形成されている第二の貫通孔とが連通されてなり、前記第一の貫通孔の径の方が、前記第二の貫通孔の径より大きいことを特徴とする請求項１記載の駆動部材。
【請求項４】
前記駆動軸は前記変形薄板の前記駆動軸が固定される側の面とは反対側の表面に非突出であることを特徴とする請求項１記載の駆動部材。
【請求項５】
前記貫通孔の内面部と前記一方の端部の側面部との間に介在薄板を配置したことを特徴とする請求項１記載の駆動部材。
【請求項６】
請求項１記載の駆動部材と、前記駆動軸の軸方向の変位によって前記駆動軸の軸方向に移動可能に前記駆動軸に摩擦結合された移動体と、を備えたことを特徴とするリニア駆動装置。
【請求項７】
前記移動体は被写体からの光を集束させるレンズを固定するためのレンズ支持体であることを特徴とする請求項６記載のリニア駆動装置。
【請求項８】
被写体からの光を集束させるレンズと、請求項７記載のリニア駆動装置と、前記レンズが集束させた光を受光する撮像素子と、を備えたことを特徴とするカメラ装置。
【請求項９】
請求項８記載のカメラ装置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、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラやデジタルカメラ等に採用されるリニア駆動装置に用いられる駆動部材に関する。また、当該駆動部材を用いたリニア駆動装置、カメラ装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から小型カメラ装置などにはレンズを駆動させるリニア駆動装置（レンズ駆動装置）が採用されている。このリニア駆動装置（レンズ駆動装置）に用いられる駆動部材には種々のものがあった。
【０００３】
例えば、駆動軸を軸方向に振動させることにより、レンズを搭載するレンズ支持体を直線状に移動させてズーミングやフォーカシングを行うタイプの駆動部材があった。
【０００４】
この種の駆動部材では、当該駆動部材の駆動軸を振動源に連結しておき、この駆動軸にレンズ支持体を摩擦結合させている構成・構造が採用されている。往復で速度が異なる軸方向の振動を振動源が駆動軸に与えることで、この振動の往復で駆動軸とレンズ支持体との摩擦状態が変わる。これによってレンズ支持体を移動させるものである。
【０００５】
例えば、特許文献１には、図６に示すように、変形薄板１０６に駆動軸１０８を連結した駆動部材１００の構成が開示されている。変形薄板１０６は圧電基板１０２と片面または両面にこの圧電基板１０２が付着している弾性体基板１０４とで構成される。図６図示の構造では弾性体基板１０４の下面側に圧電基板１０２が付着されている。駆動軸１０８はその軸方向の一方の端部が変形薄板１０６に固定される。図６図示の構造では、駆動軸１０８の軸方向の下端が、変形薄板１０６を構成する弾性体基板１０４の上側面に固定されている。
【０００６】
圧電基板１０２は印加電圧によって厚みが伸び縮みすると同時に面が縮み伸びするが、弾性体基板１０４はそのような形状変化はしない。そこで、圧電基板１０２への電圧印加により、変形薄板１０６は図６中、上下方向にバイメタルのように反ったり戻ったりする。駆動軸１０８はこのような変形薄板１０６の変形に伴う変位に連動して図６中、上下方向に振動する。
【０００７】
弾性体基板１０４や圧電基板１０２の大きさは駆動軸１０８の軸方向から見た平面視で数ｍｍ径や数ｍｍ角の大きさであり、駆動軸１０８は直径１ｍｍ程度の太さである。そして、前述した振動は振幅が１μｍ〜数μｍで、周波数が数十ｋＨｚである。
【０００８】
特許文献１には記載は無いが、従来、駆動軸１０８の軸方向の端部は接着剤によって変形薄板１０６に固定されていた。この場合、安定して固定する目的で、図６図示のように変形薄板１０６の駆動軸１０８が固定される側の表面と、駆動軸１０８との間及びその周辺に接着剤１１０が盛られる構造が採用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００７−５１６６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
駆動軸の軸方向の端部を接着剤によって変形薄板に固定するにあたり、図６図示のように、変形薄板の駆動軸が固定される側の表面と、駆動軸との間及びその周辺に接着剤が盛られる構造には、駆動軸の駆動能力を大きくする上で改善すべき点があった。
【００１１】
そこで、この発明は、駆動軸の駆動能力が改善されている、すなわち、駆動軸が前述したように振動することによって発生する駆動力と駆動量が改善されている駆動部材を提供することを目的にしている。
【００１２】
また、前記のように、駆動軸の駆動能力が改善されている駆動部材を用いたリニア駆動装置、カメラ装置及び電子機器を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の駆動部材は、
印加電圧により伸縮する伸縮薄板と、少なくとも片面に前記伸縮薄板を固着した弾性薄板と、を有する変形薄板と、
軸方向の一方の端部が前記変形薄板に固定されて前記変形薄板の変形に連動して軸方向に変位する駆動軸と、を備え、
前記駆動軸は前記軸方向の一方の端部の側面部が前記変形薄板に形成されている貫通孔の内面部に固定されているものとした。
【００１４】
これにより、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、駆動軸の駆動能力が改善されている、すなわち、駆動軸が振動することによって発生する駆動力と駆動量が改善されている駆動部材を提供することができる。
【００１６】
また、このように駆動軸の駆動能力が改善されている駆動部材を用いたリニア駆動装置、カメラ装置及び電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における駆動部材の一部を省略した断面拡大図である。
【図２】本発明の実施の形態１における駆動部材の他の例１の一部を省略した断面拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態１における駆動部材の他の例２の一部を省略した断面拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態２における駆動部材の一部を省略した断面拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態３におけるリニア駆動装置の一部を省略した断面図である。
【図６】従来の駆動部材の断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【００１９】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
本実施の形態１の駆動部材１０は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラやデジタルカメラ等に用いられるリニア駆動装置に用いられる。リニア駆動装置については後述する。
【００２１】
まず、本発明の実施の形態１の概略を説明する。駆動部材１０は、変形薄板１６と駆動軸３０とを備えている。変形薄板１６は、印加電圧により伸縮する伸縮薄板１２と、少なくとも片面に伸縮薄板１２を固着した弾性薄板１４とを有する。図示の実施形態では、弾性薄板１４の下側面に伸縮薄板１２が固着されている。
【００２２】
駆動軸３０は軸方向の一方の端部が変形薄板１６に固定され、変形薄板１６の変形に連動して軸方向に変位する。本実施の形態１では、駆動軸３０の軸方向の下側の端部の側面部３２が変形薄板１６に形成されている貫通孔の内面部に固定されている。
【００２３】
図１図示の例では、変形薄板１６に形成されている貫通孔は、弾性薄板１４に形成されている第一の貫通孔２０と、伸縮薄板１２に形成されている第二の貫通孔１８とが連通されて形成されている。そして、駆動軸３０の軸方向の下側の端部の側面部３２が弾性薄板１４に形成されている第一の貫通孔２０の内面部に固定されている。これによって駆動軸３０の端部の側面部３２が変形薄板１６に形成されている貫通孔の内面部に固定される構造になっている。
【００２４】
伸縮薄板１２は両面に電極材料を付着させた圧電材料あるいは、電歪材料で構成される。電極材料としては、例えば、銅や銅合金等が用いられる。圧電材料、電歪材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、鉛ニオブ酸マグネシウム等のセラミックス材料がある。
【００２５】
伸縮薄板１２は駆動軸３０の軸方向から見た平面視で円盤状や多角形状に形成され、変形薄板１６に形成されている貫通孔の一部となる第二の貫通孔１８が中央に設けられる。伸縮薄板１２に形成されている第二の貫通孔１８は後述の弾性薄板１４の第一の貫通孔２０よりもわずかに大きく形成される。
【００２６】
弾性薄板１４には、例えば、銅や銅合金等の弾性材料が用いられる。弾性薄板１４は、図１に示すような伸縮薄板１２を弾性薄板１４の片面に設ける場合、伸縮薄板１２に対応した外形を持ち、中央に、変形薄板１６に形成されている貫通孔の一部となる第一の貫通孔２０が設けられる。
【００２７】
弾性薄板１４に形成されている第一の貫通孔２０の大きさは、後述の駆動軸３０の端部の側面部３２の外形の大きさに対応する大きさであり、前述のように伸縮薄板１２の第二の貫通孔１８よりもわずかに小さい。
【００２８】
弾性薄板１４の一方の面のみに伸縮薄板１２が固着される図示の実施形態では、弾性薄板１４の一方の面に、伸縮薄板１２が、それぞれが備えている第一の貫通孔２０、第二の貫通孔１８の中心が一致するようにして導電性接着剤等で固着される。
【００２９】
また、図示していないが、変形薄板１６の両面の各々に伸縮薄板１２に電圧を印加するための配線が設けられる。
【００３０】
駆動軸３０には軽量で剛性が高い、例えば、炭素系の材料が用いられ、柱状に形成される。
【００３１】
変形薄板１６に形成されている貫通孔の内面部に固定されている駆動軸３０の端部の側面部３２は、実施の形態１では、駆動軸３０の軸中央の側面部３４よりも小径にしている。なお、これに替えて、駆動軸３０の端部の側面部３２の径を、駆動軸３０の軸中央の側面部３４の径と同じ大きさとしても構わない。
【００３２】
なお、駆動軸３０の変形薄板１６に固定された側とは反対側の端部は柱状の縁そのままの形状として構わない。
【００３３】
駆動軸３０の端部の側面部３２を軸中央の通常太さ部分である側面部３４よりも小径にする場合、側面部３２の小径部分の軸方向の長さを、変形薄板１６の厚さよりも長くすることによって、小径部分である側面部３２と通常太さ部分である側面部３４との境界面が変形薄板１６に接触しない構造にすることが好ましい。側面部３２と側面部３４との境界面が変形薄板１６と接触すると駆動力、駆動量ともに低下するためである。
【００３４】
次に、駆動部材１０の組立ての一例について説明する。
【００３５】
圧電材料や、電歪材料からなる薄板を作製し、両面に電極を形成すると共に、第二の貫通孔１８を形成し、所定の大きさに切断またはプレスカットして伸縮薄板１２を作製する。第二の貫通孔１８は薄板作製時の焼結前にまとめて形成しても構わない。
【００３６】
弾性薄板１４に前記のように作製した伸縮薄板１２を導電性接着剤で貼付ける。そして、弾性薄板１４をエッチングし、伸縮薄板１２に形成されている第二の貫通孔１８に連通する第一の貫通孔２０を弾性薄板１４に形成する。
【００３７】
こうして、弾性薄板１４に形成されている第一の貫通孔２０と、伸縮薄板１２に形成されている第二の貫通孔１８とが連通されて形成されている貫通孔を備えている所定の形状の変形薄板１６に仕上げる。
【００３８】
駆動軸３０は、炭素系の材料などを用いて所定の形状に作製しておく。
【００３９】
そして、変形薄板１６に形成されている貫通孔、具体的には、弾性薄板１４に形成されている第一の貫通孔２０に、前述した小径に形成されている駆動軸３０の端部を挿入する。これによって、駆動軸３０の端部の側面部３２を、第一の貫通孔２０の内面部に固定する。
【００４０】
このように、変形薄板１６への駆動軸３０の一端の固定は圧入で構わない。
【００４１】
圧入する際に第一の貫通孔２０の内面部または、駆動軸３０の端部の側面部３２の少なくとも一方に接着剤を予め塗布しておいて、より強固に固定できるようにしても構わない。
【００４２】
また、圧入後に駆動軸３０の端部の側面部３２と、伸縮薄板１２の第二の貫通孔１８の内面部との間に接着剤を流し込んでも良い。
【００４３】
更に、変形薄板１６を加熱して第一の貫通孔２０の径を大きくしておき、駆動軸３０を冷却して端部の側面部３２の径を小さくしておいて嵌め合わせ、常温に戻すことで固定するいわゆる焼き嵌めといった工法でも構わない。ただし、焼き嵌めによる固定の場合には、公差の観点から精密な温度管理、等が要請されることになる。
【００４４】
なお、変形薄板１６の貫通孔と駆動軸３０の側面部３２を備えている端部とは同形状である必要はない。
【００４５】
例えば、図１図示の実施形態において、第一の貫通孔２０を円形状とし、駆動軸３０の側面部３２を備えている端部の断面を多角形状とし、圧入し、空いた隙間に接着剤を充填するようなものであっても良い。また、逆に、第一の貫通孔２０を多角形状とし、駆動軸３０の側面部３２を備えている端部の断面を円形状とし、圧入し空いた隙間に接着剤を充填するようなものであっても良い。
【００４６】
次に本実施の形態１の駆動部材１０の駆動メカニズムについて説明する。
【００４７】
図１において、変形薄板１６の伸縮薄板１２に所定波形の電圧を印加する。印加電圧波形は、例えば矩形波、鋸歯状波、三角波等の繰返し波形である。
【００４８】
所定の電圧値になるまで電圧を印加すると、伸縮薄板１２はその電圧値に対応して、例えば、厚さ方向の寸法が増加し面内方向の寸法が減少するように伸縮・変形する。
【００４９】
弾性薄板１４はそのような変形はしないので、変形薄板１６は、例えば、中央部が図１中、上方に、周辺部が図１中、下方に弓なりに変形する。
【００５０】
この変形薄板１６の変形に伴った中央部の変位に連動して駆動軸３０は図１中、上方に変位する。
【００５１】
印加電圧を０にすると、弾性薄板１４の元に戻ろうとする弾性力及び／または印加電圧に対応する伸縮薄板１２の変形によって、変形薄板１６の変形は元の状態に戻り、駆動軸３０も元の位置に戻る。
【００５２】
駆動軸３０はこのような変形薄板１６の変形に連動して、振幅：１μｍ〜数μｍ、周波数：数十ｋＨｚで往復変位、すなわち振動する。
【００５３】
従来の駆動部材の構造においては、図６を用いて説明したように、変形薄板１０６の駆動軸１０８が固定される側の表面と、駆動軸１０８との間及びその周辺に接着剤１１０が盛られることがあった。そのため、駆動軸１０８と変形薄板１０６との隙間にある接着剤１１０に吸収されて、変形薄板１０６の変形が振動として十分に駆動軸１０８に伝わらないことがあった。また、接着剤１１０に阻害されて変形薄板１０６が変形しにくくなることがあった。
【００５４】
しかしながら、本実施の形態１の駆動部材１０によれば、変形薄板１６に形成されている貫通孔の内面部に駆動軸３０の端部の側面部３２が固定されることにより、駆動軸３０の軸方向における一方の端部が変形薄板１６に固定されている。
【００５５】
これにより、変形薄板１６が変形をしたときに変形薄板１６の動きをほぼ同じ大きさで駆動軸３０に伝達させることができる。そこで、駆動部材１０の駆動軸３０に発生する駆動量を大きくでき、駆動部材１０の駆動能力を大きくできる。
【００５６】
また、上述したように本実施の形態１において接着剤を使用する場合でも、使用する接着剤の量はごく少量で良い。そこで、使用されている接着剤が変形薄板１０６の変形を阻害することはない。このため、接着剤を使用する場合でも、駆動部材１０の駆動軸３０に発生する駆動力と駆動量を大きくでき、駆動部材１０の駆動能力を大きくできる。
【００５７】
これによって、本実施の形態１の駆動部材１０によれば、従来構造の駆動部材１００に比較して、駆動軸３０の駆動能力が改善されている。すなわち、駆動軸３０が前述したように振動することによって発生する駆動力と駆動量が、従来構造の駆動部材１００に比較して大きくなっている。
【００５８】
本発明の実施の形態１においては、上述したように、弾性薄板１４に設けた第一の貫通孔２０の径よりも伸縮薄板１２に設けた第二の貫通孔１８の径を大きくしている。
【００５９】
この結果、図１図示の実施の形態１によれば、駆動軸３０の一端を変形薄板１６に固定するべく、駆動軸３０の端部を変形薄板１６に形成されている貫通孔に圧入しても、駆動軸３０の端部が第二の貫通孔１８の内面部に触れにくい。
【００６０】
第二の貫通孔１８が形成されている伸縮薄板１２はセラミックス材料で形成されている。このため、比較的もろく、第二の貫通孔１８の内面部が駆動軸３０の端部に接触するとダメージを受けやすい。
【００６１】
しかし、実施の形態１の構造にすることによって、駆動部材１０を製造する際に、伸縮薄板１２は駆動軸３０の端部に触れにくくなり、ダメージを受けることを抑制できる。
【００６２】
なお、伸縮薄板１２が弾性薄板１４に触れてもダメージを受けにくい材料で形成されるときには、伸縮薄板１２の第二の貫通孔１８は弾性薄板１４の第一の貫通孔２０と同じ大きさでも構わない。その際には、両薄板の貫通孔を同時に形成するような工法を用いても良い。
【００６３】
本発明の実施の形態１においては、駆動軸３０は変形薄板１６の駆動軸３０が固定される側の面とは反対側の表面（図１中、伸縮薄板１２の下側の表面）に非突出になっている。このため、伸縮基板１２の表面に突出しているものがない。
【００６４】
駆動軸３０の端部（先端）が図１中、伸縮薄板１２の下側の表面から突出していると、運送等を含めた製造時に駆動軸３０の端部（先端）が破損するおそれがある。
【００６５】
本発明の実施の形態１の構造にすることによって、運送等を含めた製造時に取扱いがしやすくなる。
【００６６】
実施の形態１の構造の場合、駆動軸３０の側面部３２を備えた端部（先端）は、弾性薄板１４側から挿入することが好ましい。すなわち、弾性薄板１４側から駆動軸３０の端部を挿入し、伸縮薄板１２の厚さ以内にその先端部分を収めて、伸縮基板１２の表面（図１中、伸縮薄板１２の下側の表面）に駆動軸３０が突出していない構造にすることが望ましい。
【００６７】
このような構造によれば、運送等を含めた製造時に駆動軸３０の端部（先端）が破損するおそれを無くすと共に、駆動軸３０の変形薄板１６への固定が、第一の貫通孔２０の内面部が駆動軸３０の側面部３２に密接する弾性薄板１４の厚さ全体で行われるようになる。
【００６８】
一方、伸縮薄板１２側から駆動軸３０の端部が挿入された場合、まず、伸縮薄板１２の領域では第二の貫通孔１８の内面部が側面部３２に接触せず、その後、弾性薄板１４の領域になって第一の貫通孔２０の内面部が側面部３２に接触して固定が行われることになる。そのため、駆動軸３０が変形薄板１６の駆動軸３０が固定される側とは反対側の表面に非突出になるようにすると、側面部３２の固定が、最大でも弾性薄板１４の厚さでしか行われない。
【００６９】
そこで、より強固な固定という観点からも、弾性薄板１４側から駆動軸３０の端部を挿入することが望ましい。
【００７０】
本実施の形態１において、変形薄板１６は、弾性薄板１４の片面に伸縮薄板１２を固着した、いわゆるユニモルフとして説明したが、他の例１として図２に示すようなバイモルフとしても構わない。
【００７１】
図２において、変形薄板１６は弾性薄板１４の両面に伸縮薄板１２を固着している。
【００７２】
弾性薄板１４の中央に第一の貫通孔２０を設け、駆動軸３０の端部の側面部３２を固定している。
【００７３】
弾性薄板１４の外形は伸縮薄板１２の外形よりも少なくとも一部を大きくし、電圧を印加するための配線が設けられるようにしてある。
【００７４】
各々の伸縮薄板１２は弾性薄板１４の第一の貫通孔２０よりもわずかに大きい第二の貫通孔１８を有している。伸縮薄板１２、１２が備えている第二の貫通孔１８、１８と、弾性薄板１４の第一の貫通孔２０とが同心になるように配置されて、変形薄板１６の貫通孔が形成されている。
【００７５】
各々の伸縮薄板１２の表面に電圧を印加するための配線が設けられるようにしてある。
【００７６】
駆動軸３０は変形薄板１６の駆動軸３０が固定される側の面とは反対側の表面（図２中、下側の伸縮薄板１２の下側の表面）に非突出になっている。
【００７７】
本実施の形態１において、変形薄板１６に形成される貫通孔のうち弾性薄板１４に形成した第一の貫通孔２０はエッチング等で単純に突き抜ける孔を形成しただけのものである。
【００７８】
しかし、他の例２として、弾性薄板１４に形成される第一の貫通孔２０を図３に示すようなプレスで打ち抜くとともに縁部を折り曲げて形成した構成としても良い。
【００７９】
このような構造にすると、変形薄板１６に形成される貫通孔の内面部の厚さ方向の寸法を、図１、図２図示の実施形態より大きく確保することができる。
【００８０】
これにより駆動軸３０の端部（先端）の側面部３２を軸方向により長い寸法で固定でき、より強固に、より精度良く固定できる。
【００８１】
また、図３の構造によれば、弾性薄板１４を伸縮薄板１２の表面（図３中、下側の面）と同じ面に露出させることができる。そこで、弾性薄板１４と伸縮薄板１２の表面との絶縁を確実に施すことにより、伸縮薄板１２の表面側（図３中、下側面）のみから伸縮薄板１２に電圧を印加するための配線を設けることができる。
【００８２】
この例２の構造は、もちろん圧入によっても製造することができるが、例えば、以下のようにしても製造することができる。
【００８３】
プレスによって弾性薄板１４を打ち抜いて形成する第一の貫通孔２０の内径を駆動軸３０の端部（先端）の側面部３２の外径よりもわずかに大きく形成しておく。
【００８４】
次に、駆動軸３０の側面部３２を備えている端部を第一の貫通孔２０内に挿入する。さらに、第一の貫通孔２０の折り曲げられた縁部を、外側から力Ｆを加えて内側に変形させて駆動軸３０の側面部３２を固定する。
【００８５】
伸縮薄板１２は、適宜弾性薄板１４に固着する。
【００８６】
このようにすると、破損しやすい駆動軸３０の軸先端の側面部３２を圧入する必要がないので、製造が容易である。
【００８７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を添付図面に基づいて説明する。なお、実施の形態１と同様の構成を有する部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００８８】
本実施の形態２の駆動部材１０は、図４に示すように、変形薄板１６に形成されている貫通孔の内面部と駆動軸３０の端部の側面部３２との間に介在薄板４０を配置固定したものである。
【００８９】
図４図示の実施形態では、図１図示の構造において、介在薄板４０を採用した構造になっている。
【００９０】
介在薄板４０を構成する材料は金属材料、樹脂材料、セラミックス材料等である。
【００９１】
介在薄板４０は、外面部４２が弾性薄板１４の第一の貫通孔２０の内面部に固定される。介在薄板４０の中央には第三の貫通孔４４が形成されており、第三の貫通孔４４の内面部４６に、駆動軸３０の側面部３２が固定される。
【００９２】
介在薄板４０と変形薄板１６との固定において、固定に用いられるのは弾性薄板１４の厚さであり、実施の形態１において駆動軸３０の端部（先端）の側面部３２と変形薄板１６との固定に用いられるのも弾性薄板１４の厚さで同じである。
【００９３】
しかし、介在薄板４０と変形薄板１６との固定の場合の方が外形が大きいので、より大面積での固定であり、より強固な、より精度が良い固定ができる。したがって、結果として、駆動軸３０の側面部３２は変形薄板１６に対してより強固な、より精度が良い固定ができる。
【００９４】
一方、介在薄板４０の外面部４２はサイズが大きくなる程、変形薄板１６の動きを駆動軸３０に伝達させる際に介在する部材が大きくなり、駆動部材１０の駆動軸３０に発生する駆動量を大きくする上で好ましくなくなる。
【００９５】
そこで、外面部４２のサイズは大きくしすぎないことが望ましく、例えば、図４においては、駆動軸３０の軸中央の側面部３４の外形寸法よりも小さい外形寸法とした。
【００９６】
介在薄板４０の厚さは厚くなれば駆動軸３０の側面部３２を固定する内面部４６が大きくなる。そこで、より強固な、より精度が良い固定という観点からは、介在薄板４０を厚くすることが望ましい。
【００９７】
しかし、上述したように、駆動軸３０に発生する駆動量を大きくするという観点からは、あまり厚くすることは好ましくない。そこで、両者のバランスを考えて、介在薄板４０の厚さは変形薄板１６と同じ厚さにすることが好ましい。
【００９８】
また、介在薄板４０の内面部４６の厚さを厚く、外面部４２の厚さを薄くしても良い。
【００９９】
駆動軸３０の側面部３２を備えている端部と介在薄板４０との固定及び介在薄板４０と変形薄板１６との固定は、実施の形態１における駆動軸３０の側面部３２と変形薄板１６との固定と同様、圧入にて行うが、他の方法でも構わない。固定の順番はどちらが先でも後でも構わない。
【０１００】
なお、本実施の形態２において、介在薄板４０には第三の貫通孔４４を設けるとしたが、貫通孔ではなく有底穴としても良い。
【０１０１】
その際、例えば、この有底穴の少なくとも底部に接着剤を介在させることでより強固に駆動軸３０を固定することができる。この接着剤は駆動軸３０の側面部３２が介在薄板４０の有底穴の内面部４６に固定される分においては、駆動部材１０の駆動軸３０が発生する駆動能力へ与える影響は小さい。
【０１０２】
なお、この実施の形態２でも、伸縮薄板１２が介在薄板４０に触れてもダメージを受けにくい材料で形成されるときには、伸縮薄板１２の第二の貫通孔１８は弾性薄板１４の第一の貫通孔２０と同じ大きさでも構わない。その際には、両薄板の貫通孔を同時に形成するような工法を用いても良い。
【０１０３】
また、介在薄板４０に形成されている第三の貫通孔４４と駆動軸３０の側面部３２を備えている端部（先端）の断面とは同形状である必要はない。例えば、第三の貫通孔４４を円形状、側面部３２を備えている駆動軸３０の端部（先端）の断面を多角形状とし、圧入し、空いた隙間に接着剤を充填するようなものであっても良い。また、逆に第三の貫通孔４４を多角形状、側面部３２を備えている駆動軸３０の端部（先端）の断面を円形状とし、圧入し、空いた隙間に接着剤を充填するようなものであっても良い。また、変形薄板１６の貫通孔と介在薄板４０の外形も同様に同形状とする必要はない。
【０１０４】
なお、実施の形態１や実施の形態２において、駆動軸３０は炭素系の材料であるため、駆動軸３０の側面部３２を備えている端部を変形薄板１６の貫通孔に挿入する際、ダメージを受ける可能性がある。
【０１０５】
そこで、側面部３２を備えている駆動軸３０の先端部分を面取りしてダメージを抑えても良い。
【０１０６】
また、変形薄板１６の挿入元側である弾性薄板１４の第一の貫通孔２０の表面側や介在薄板４０の第三の貫通孔４４の表面側に面取りをしても良い。
【０１０７】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３を添付図面に基づいて説明する。なお、実施の形態１と同様の構成を有する部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１０８】
図５に示すように、本実施の形態３は、実施の形態１や実施の形態２の駆動部材１０を用いたリニア駆動装置５０及び、これを用いたカメラ装置９０、並びに電子機器９５を説明するものである。
【０１０９】
駆動部材１０を用いたリニア駆動装置５０を備えたレンズ駆動装置は、カメラ装置９０に配備されてズームレンズ及び／またはフォーカスレンズを駆動する。
【０１１０】
カメラ装置９０は種々の電子機器９５に配備される。電子機器９５は、例えば、携帯電話やスマートフォンに代表される携帯端末装置や手のひらサイズのパーソナルコンピュータ等の可搬型の機器を含む。また、監視カメラシステムのような据え置き型の機器をも含む。
【０１１１】
リニア駆動装置５０は、実施の形態１や実施の形態２で説明した駆動部材１０、１０と、移動体としてのレンズ支持体５２、５４と、を備えて構成される。
【０１１２】
駆動部材１０、１０は、変形薄板１６、１６と駆動軸３０、３０とを備えている。
【０１１３】
変形薄板１６、１６は、印加電圧により伸縮する伸縮薄板１２、１２と、少なくとも片面に伸縮薄板１２、１２を固着した弾性薄板１４、１４とを有する。図示の実施形態でも、図１図示の実施形態と同じく、弾性薄板１４の下側面に伸縮薄板１２が固着されている。
【０１１４】
駆動軸３０、３０は、変形薄板１６、１６に固定されて変形薄板１６、１６の変形に連動して軸方向に変位する。
【０１１５】
駆動軸３０、３０は変形薄板１６、１６に固定される側の端部の側面部３２、３２が変形薄板１６、１６に設けた貫通孔の内面部に固定されている。
【０１１６】
本実施の形態３において、駆動部材１０、１０は実施の形態１の図１で説明した駆動部材１０を用いたものとして説明するが、他の実施の形態の駆動部材１０を用いた場合でも同様である。
【０１１７】
レンズ支持体５２、５４は、駆動軸３０、３０の軸方向の変位によって駆動軸３０、３０の軸方向に移動可能に駆動軸３０、３０に摩擦結合される。
【０１１８】
レンズ支持体５２、５４は、被写体（図示せず）からの光を撮像素子８０に集束させるレンズ５６、５８を固定するためのものである。
【０１１９】
さらにリニア駆動装置５０は、レンズ支持体５２、５４の軸方向の位置を検出する位置センサ６０、６２とそのためのスケール６４、６６とを備える。レンズ支持体５２、位置センサ６０、スケール６４がズームレンズであるレンズ５６用の組である。レンズ支持体５４、位置センサ６２、スケール６６がフォーカスレンズであるレンズ５８用の組である。
【０１２０】
筐体７０は、リニア駆動装置５０の外装であり、駆動部材１０、１０、レンズ支持体５２、５４等の各部品を所定の位置に配置している。
【０１２１】
筐体７０は、樹脂で形成され、被写体側の中心にレンズ６８を配置するための孔や被写体側とは反対側に撮像素子８０を取付けた基板８２を配置するための開口が設けられている。
【０１２２】
被写体からの光は同軸上に配置されたレンズ６８、５６、５８を通って撮像素子８０上に集束する。撮像素子８０が受光した光は電気信号に変換されてカメラ装置９０本体に出力される。
【０１２３】
駆動部材１０、１０については実施の形態１及び実施の形態２で説明したので、その説明を援用する。
【０１２４】
駆動部材１０、１０は、駆動軸３０、３０の変形薄板１６、１６に固定された側とは反対側の端部と変形薄板１６、１６の近傍の２個所のみがゴムブッシュ７２、７４、７２、７４で外周側から弾性加圧されて支持されることにより筐体７０に固定される。そのため、変形薄板１６、１６は駆動軸３０、３０と給電関連の部材を除いては外部とは接触していない。
【０１２５】
したがって、外部の部材との接触による振動の減衰がないので、駆動部材１０、１０の駆動軸３０、３０に発生する駆動能力が大きい。
【０１２６】
駆動軸３０、３０の変形薄板１６、１６に固定された側とは反対側の端部はゴムブッシュ７２、７２に接着固定されるが、変形薄板１６、１６の近傍の支持個所ではゴムブッシュ７４、７４に接着されない。
【０１２７】
レンズ支持体５２、５４はゴムブッシュ７２、７４、７２、７４で支持された間の駆動軸３０、３０の本体部である軸中央の側面部３４、３４に配置される。駆動軸３０、３０の軸方向は光軸方向と一致するように組立てられる。
【０１２８】
レンズ支持体５２、５４は、樹脂で形成され、その中央部に孔部を有してレンズ５６、５８を支持できるようになっている。レンズ支持体５２、５４の駆動軸３０、３０との接触部は金属部材で構成されて駆動軸３０、３０とは横断面で線接触するようにバネ等で付勢されて摩擦結合されている。
【０１２９】
摩擦結合しているだけなので、レンズ支持体５２、５４は駆動軸３０、３０上を軸方向に沿って移動することができる。
【０１３０】
レンズ支持体５２は、図５中、左側の駆動軸３０と摩擦結合されている。一方、レンズ支持体５４は、図５中、右側の駆動軸３０と摩擦結合されている。
【０１３１】
レンズ支持体５２、５４の駆動軸３０、３０と摩擦結合している方との反対側は、Ｕ字形をして駆動軸３０、３０に係合しており、レンズ支持体５２、５４が駆動軸３０、３０を中心に回転しないようになっている。
【０１３２】
位置センサ６０、６２はレンズ支持体５２、５４の軸方向の位置を検出して駆動制御部８４に出力するためのセンサである。本実施の形態３においては、ＭＲセンサをレンズ支持体５２、５４に設け、磁気スケールとしてスケール６４、６６を筐体７０に設けた。スケール６４、６６は、位置センサ６０、６２に向けた磁極を光軸方向に交互に並べたものを用いた。位置センサ５２、５４とスケール５６、５８の配置は、レンズ支持体５２、５４、筐体７０のどちらにどちらを配置しても良い。本実施の形態３においては、位置センサ６０、６２はＭＲセンサを用いたが、ホールセンサ等を用いても構わないし、センサ種類によっては、スケール６４、６６を用いる必要も無い。
【０１３３】
駆動制御部８４は、位置センサ６０、６２からのレンズ支持体５２、５４の軸方向の位置情報を基にレンズ支持体５２、５４の移動するべき位置との差を求め、必要な電圧を駆動部材１０、１０の伸縮薄板１２、１２に印加する。
【０１３４】
駆動制御部８４は、伸縮薄板１２、１２に繰返し波形の駆動電圧を印加してレンズ支持体５２、５４を移動させる。繰返し波形は、例えば矩形波、鋸歯状波、立ち上がり時間と立ち下がり時間とが異なる三角波等である。
【０１３５】
例えば、矩形波を印加した場合、所定の電圧に対応する変形量に達するまで変形薄板１６、１６は弾性薄板１４、１４の弾性力に抗しながら比較的ゆっくりと変形する。すると駆動軸３０、３０も比較的ゆっくりと軸方向に変位するため、駆動軸３０、３０に摩擦結合しているレンズ支持体５２、５４は駆動軸３０、３０とともに移動する。
【０１３６】
印加電圧を０にすると、伸縮薄板１２、１２は元の形状に戻り、弾性薄板１４、１４もその弾性力で元の形状に戻るので、変形薄板１６、１６は急速に元の形状に戻る。したがって、駆動軸３０、３０も急速に大きな加速度で元の位置に戻る。ところが、摩擦結合しているレンズ支持体５２、５４の摩擦力よりもこの加速度が大きいと、駆動軸３０、３０のみが滑って元の位置に戻り、レンズ支持体５２、５４はその位置に留まる。
【０１３７】
この１周期でレンズ支持体５２、５４は駆動軸３０、３０の１ストローク分だけ前進する。レンズ支持体５２、５４を後退させる場合は逆向きの電圧を印加する。
【０１３８】
本実施の形態３のリニア駆動装置５０は、実施の形態１の駆動部材１０、１０と、駆動軸３０、３０の軸方向の変位によって駆動軸３０、３０の軸方向に移動可能に駆動軸３０、３０に摩擦結合された移動体であるレンズ支持体５２、５４と、を備えている。
【０１３９】
実施の形態１の駆動部材１０、１０の駆動軸３０、３０は発生する駆動能力が大きく、駆動力も駆動量も大きい。したがって、リニア駆動装置５０のレンズ５６、５８を支持するレンズ支持体５２、５４のような移動体を移動させる駆動力と１ストロークの駆動量を大きくすることができる。すなわち、より重量のあるレンズ支持体５２、５４をより高速度で移動させることができる。
【０１４０】
特にリニア駆動装置５０はレンズ５６、５８を搭載することができるレンズ駆動装置であるので、より大きなレンズを搭載することができるレンズ支持体５２、５４をより高速度で動かすことができる。レンズ５６、５８は直径が大きいほど明るいので、このリニア駆動装置５０を搭載したカメラ装置９０はより明るい画像をより短時間で得ることができる。また、カメラ装置９０を搭載した電子機器９５もより明るい画像をより短時間で得ることができる。
【０１４１】
本実施の形態３において、リニア駆動装置５０は、ズームレンズ及び／またはフォーカスレンズを駆動するためのレンズ駆動装置とした。しかし、それに限るものではない。
【０１４２】
例えば、レンズを光軸と直交する方向に駆動したり、撮像素子をその面内方向に駆動したりして手振れを補正するレンズや撮像素子の駆動装置としても構わない。その場合、移動体は、この手振れ補正用のレンズを支持するレンズ支持体や撮像素子を支持する撮像素子支持体となる。
【符号の説明】
【０１４３】
１０    駆動部材
１２    伸縮部材
１４    弾性薄板
１６    変形薄板
１８    第二の貫通孔
２０    第一の貫通孔
３０    駆動軸
３２    側面部
３４    側面部
４０    介在薄板
４２    外面部
４４    第三の貫通孔
４６    内面部
５０    リニア駆動装置
５２、５４    レンズ支持体
５６、５８、６８    レンズ
６０、６２    位置センサ
６４、６６    スケール
７０    筐体
７２、７４    ゴムブッシュ
８０    撮像素子
８２    基板
８４    駆動制御部
９０    カメラ装置
９５    電子機器
【図１】
2014239575.tif 000003
【図２】
2014239575.tif 000004
【図３】
2014239575.tif 000005
【図４】
2014239575.tif 000006
【図５】
2014239575.tif 000007
【図６】
2014239575.tif 000008