(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、マイクロカメラユニットのレンズ駆動等に好適な、容易に高精度の組み立てが可能で寿命の長い、導電性アクチュエータを用いた位置制御装置を提供すること。【解決手段】  固定子と移動子を仮に固定した状態で、形状記憶合金を張力を管理しながら固定子と移動子に渡って固定する。その後、固定子と移動子を切り離して位置制御装置となす。【選択図】        図１
2006155154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性アクチュエータが固定子と移動子とに渡って支持されてなる位置制御装置の製造方法において、
前記移動子と前記固定子とが固定結合部で結合された状態で、前記導電性アクチュエータを前記固定子と移動子とに渡って取り付けるアクチュエータ取り付け工程と、
導電性アクチュエータが取り付けられた前記移動子を、前記固定結合部を切断することで導電性アクチュエータが取り付けられた前記固定子に対して移動可能とする切離工程とを含むことを特徴とする位置制御装置の製造方法。
【請求項２】
前記固定結合部は、
前記固定子と前記移動子とを結合する結合部材、
前記固定子の一部、
および前記移動子の一部
から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の位置制御装置の製造方法。
【請求項３】
位置制御装置は、前記固定子と前記移動子とを可動に結合する可動支持部を有することを特徴とする請求項１に記載の位置制御装置の製造方法。
【請求項４】
前記導電性アクチュエータは紐状の形状記憶合金であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【請求項５】
前記導電性アクチュエータは帯状の形状記憶合金であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【請求項６】
前記固定子および前記移動子を一体的に形成する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【請求項７】
前記固定子を形成する工程と、
前記移動子を形成する工程と、
前記移動子を前記固定子に前記固定結合部を介して固定する工程とを含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【請求項８】
前記固定子、移動子および可動支持部を弾性材料で一体的に形成する工程を含むことを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【請求項９】
前記固定結合部は、切断マーク部を有し、
前記切離工程は、前記切断マーク部を含めて前記固定結合部を切断することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の位置制御装置製造方法。
【請求項１０】
前記切断マーク部は、周囲の部分の曲率とは異なる曲率を持つことを特徴とする請求項９に記載の位置制御装置の製造方法。
【請求項１１】
前記切離工程で切断された前記固定結合部の断面は、扁平であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源として形状記憶合金を用いた位置制御装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ付き携帯電話機等で使用される小型カメラユニットは高機能化が進み、オートフォーカス、ズーム機能などが搭載されるようになっている。しかし、高機能化が進んでも小型化と低コスト化への要求は従来以上に強いものがあり、レンズ駆動のアクチュエータを見直す気運が高まっている。
【０００３】
例えば通電することにより駆動力を発生する導電性アクチュエータが固定子と移動子とに渡って支持されてなる位置制御装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。導電性アクチュエータの中でも形状記憶合金は小型、軽量、低コストという特徴で、この技術分野においては有望なアクチュエータである。
【特許文献１】特開平６−６０５７７号公報
【特許文献２】特開２００２−９８９１１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、形状記憶合金をはじめとする導電性アクチュエータは動き量が小さいこと、取り付け時の張力が大きすぎると寿命が短くなるため精度良く取り付ける必要があることなど、その使用にはいくつかの難点があり、大量導入には至っていない。
【０００５】
例えば、形状記憶合金を初めとする導電性アクチュエータの紐状や帯状の小変位アクチュエータは、変位量が小さいため、その変位量を有効に利用して広い駆動範囲を確保するためには、高い取り付け精度が要求される。形状記憶合金を例にとると利用可能な変位量は通常４％程度であり、これを超えて使用するとその寿命は使用時間に対して対数的に減少する。従って変位量が前記の４％を超えない範囲で取り付ける必要があり、またその範囲で使用する必要がある。たとえばアクチュエータのサイズが１０ｍｍの場合を考えてみると、有効な変位量は１０ｍｍの±２％である±０．２ｍｍとなる。従って、この変位量を有効に利用するためには、アクチュエータの取り付け精度は±０．０２ｍｍ程度が要求される。
【０００６】
特許文献１や特許文献２の位置制御装置を作製するにあたり、形状記憶合金を位置制御装置の固定子と移動子に渡って取り付ける場合、冶具を使って移動子と固定子の位置決めを行うような方法では、冶具自身の遊びや、冶具と移動子または固定子との間の遊びのために、形状記憶合金を上述の精度で取り付けることが困難である。また、アクチュエータの端部を固定する方法も、かしめ、圧入、金属板間に挟み込んでからビス止めする等の方法があるが、そのどれもが大きな力を必要とするものであり、その力の影響を受けて固定子と移動子の位置関係に狂いを生じることがあった。そのために、形状記憶合金に駆動力を発生させていないときの位置制御装置の位置（中立位置と呼ぶ）に誤差が生じ、形状記憶合金の可変範囲を有効に使うことができなくなってしまう。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、小型カメラユニットのレンズ駆動等に好適な、容易に高精度の組み立てが可能で寿命の長い、導電性アクチュエータを用いた位置制御装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的は下記構成によって達成される。
【０００９】
（請求項１）
導電性アクチュエータが固定子と移動子とに渡って支持されてなる位置制御装置の製造方法において、
前記移動子と前記固定子とが固定結合部で結合された状態で、前記導電性アクチュエータを前記固定子と移動子とに渡って取り付けるアクチュエータ取り付け工程と、
導電性アクチュエータが取り付けられた前記移動子を、前記固定結合部を切断することで導電性アクチュエータが取り付けられた前記固定子に対して移動可能とする切離工程とを含むことを特徴とする位置制御装置の製造方法。
【００１０】
（請求項２）
前記固定結合部は、
前記固定子と前記移動子とを結合する結合部材、
前記固定子の一部、
および前記移動子の一部
から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の位置制御装置の製造方法。
【００１１】
（請求項３）
位置制御装置は、前記固定子と前記移動子とを可動に結合する可動支持部を有することを特徴とする請求項１に記載の位置制御装置の製造方法。
【００１２】
（請求項４）
前記導電性アクチュエータは紐状の形状記憶合金であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【００１３】
（請求項５）
前記導電性アクチュエータは帯状の形状記憶合金であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【００１４】
（請求項６）
前記固定子および前記移動子を一体的に形成する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【００１５】
（請求項７）
前記固定子を形成する工程と、
前記移動子を形成する工程と、
前記移動子を前記固定子に前記固定結合部を介して固定する工程とを含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【００１６】
（請求項８）
前記固定子、移動子および可動支持部を弾性材料で一体的に形成する工程を含むことを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【００１７】
（請求項９）
前記固定結合部は、切断マーク部を有し、
前記切離工程は、前記切断マーク部を含めて前記固定結合部を切断することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の位置制御装置製造方法。
【００１８】
（請求項１０）
前記切断マーク部は、周囲の部分の曲率とは異なる曲率を持つことを特徴とする請求項９に記載の位置制御装置の製造方法。
【００１９】
（請求項１１）
前記切離工程で切断された前記固定結合部の断面は、扁平であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の位置制御装置の製造方法。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１及び２に係る発明によれば、固定子と移動子とが固定結合部により遊び無く固定された状態で導電性アクチュエータを取り付けるので、取り付け作業およびアクチュエータの長さの管理が容易である。固定子と移動子とを遊び無く固定する結合部はアクチュエータの取り付け後に切断されるので、位置制御装置の中立位置に誤差が出ることが無く、導電性アクチュエータの可動範囲を有効に利用することが可能な位置制御装置を提供することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明によれば、固定子と移動子とを可動に結合する可動支持部を有するので、固定結合部の切断後、直ちに位置制御装置を使用可能な状態とすることができる。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、導電性アクチュエータとして紐状の形状記憶合金を用いるので、固定子や移動子への保持が簡単にでき、安価な位置制御装置を提供することができる。
【００２３】
請求項５に係る発明によれば、導電性アクチュエータとして帯状の形状記憶合金を用いるので、大きな駆動力を発生させることができ、より大きくて重い被駆動物を駆動することが可能な駆動ユニットを提供することができる。また、アクチュエータの端部を保持する機構との接触面積が大きくなり、アクチュエータを確実に保持することができる。
【００２４】
請求項６に係る発明によれば、固定子と移動子が一体的に形成されるので、移動子を固定子に保持する工程を省略することができ、製造工程が簡単になり、安価な位置制御装置を提供することができる。
【００２５】
請求項７に係る発明によれば、固定子と移動子が分離された状態で形成されるので、固定子と移動子を異なる材料で形成することができる、また、固定結合部には固定子または移動子とは異なる材料を使用することができる。したがって材料選択の自由度が大きくなり固定子、移動子および固定結合部に最適の材料を用いることができる。
【００２６】
請求項８に係る発明によれば、固定子、移動子および可動支持部が一体的に形成されるので、移動子を固定子に保持する工程および移動子を可動支持部を介して固定子に支持させる工程が省略できるので、製造工程が簡単になり、安価な位置制御装置を提供することができる。
【００２７】
請求項９に係る発明によれば、固定結合部は、切断マーク部を有しているので、切り離し工程で、切断位置を容易に特定でき切り離し工程が容易になり、安価な位置制御装置を提供することができる。
【００２８】
請求項１０に係る発明によれば、周囲の部分の曲率とは異なる曲率を持つ曲面の部分があるので、切り離し工程で、切断位置を容易に特定でき切り離し工程が容易になり、安価な位置制御装置を提供することができる。
【００２９】
請求項１１に係る発明によれば、扁平な場所を切断するので切断に大きな力が必要でなく、容易に切り離し作業を行うことができるので、製造工程が簡単になり、安価な位置制御装置を提供することができる。また、切り離し工程により固定子や移動子に過大な力が掛からないので、高精度が要求される位置制御装置の精度に影響を与えることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る実施形態の例を図に基づいて説明する。
【００３１】
（第１の実施形態）図１（ａ）は本発明に係る位置制御装置１７の平面図、図１（ｂ）はその正面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）で、１は固定子、２は移動子、３は可動支持部、移動子２の３つの頂点のうち可動支持部３のない２つの頂点近傍は切片５、６である。固定子１、移動子２、可動支持部３および移動子２の切片５、６は、本実施の形態では同一の弾性材料で一体成型されている。したがって可動支持部３は捻りの弾性を有している。本実施形態に用いる弾性材料の例としては、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などが好ましい。７、８は紐状の形状記憶合金で、形状記憶合金７は両端を固定部１１および１２で固定され、移動子２上のフック９に架設されている、形状記憶合金８も同様に両端を固定部１３、１４に固定され、移動子２上のフック１０に架設されている。形状記憶合金７および８は互いに干渉しないように架設する高さを異ならせている。このとき、形状記憶合金７および８には、それぞれ張力が無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる張力がかけられている。
【００３２】
位置制御装置１７の動作を説明する。
【００３３】
図１（ａ）を参照して、矢印１８、１９は移動子２の回動方向を示す。形状記憶合金７または８のどちらかに通電してやると、通電された形状記憶合金の長さが縮み、移動子２が可動支持部３を中心として回動する。このとき、可動支持部３は弾性限界内において弾性的に捻られている。形状記憶合金７に通電した場合、移動子２は矢印１８の方向へ、形状記憶合金８に通電した場合には矢印１９の方向へ回動する。このとき、通電されていない方の形状記憶合金は通電されて縮んだのと同じ量だけ伸ばされている。
【００３４】
次に位置制御装置１７の製造工程を説明する。
【００３５】
図２（ａ）は形状記憶合金７、８を取り付ける前の位置制御装置１７の平面図、図２（ｂ）は形状記憶合金７、８を取り付けた後の位置制御装置１７の平面図である。図２（ａ）で、移動子２は可動支持部３以外にも切片５、６の一部を介して固定子１に固定されている。切片５、６ならびに固定子の切片５に接した部分の周辺５ａおよび切片６に接した部分の周辺６ａは固定結合部がそれぞれ形成されることになる。
【００３６】
この固定子１および移動子２に対して、図２（ｂ）に示すように、形状記憶合金７、８を架設する架設工程を行う。すなわち、形状記憶合金７をその中央部を移動子２上のフック９に張架し、両端を固定部１１、１２にかしめなどの方法を用いて固定する。このとき、形状記憶合金７の張力を管理して、張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる状態で固定する。形状記憶合金８も同様にして、張力の無いときに比べその長さが２％だけ伸びる張力がかけられて、フック１０と固定部１３、１４との間に架設されている。固定子１に対する移動子２のこの位置が、位置制御装置１７の中立位置である。切片５および６には上述の架設工程において、移動子２が中立位置から移動しない程度の強度が必要である。
【００３７】
次に、固定子１と移動子２との切り離し工程を行う。すなわち、固定結合部である図２（ｂ）の破線１５および１６で示す位置を、加熱ニッパなど切断時に被切断物に不要な力を及ぼさないような道具を用いて破線１５および１６に沿って切断する。本実施例では切断される部分の厚みが切断する方向の長さに比べて小さくしてある、つまり、切断面が扁平であるため容易に切断することができる。この作業により、位置制御装置１７は図１のごとく完成する。切り離し作業を行った部分は、十分な間隔が空いているため、移動子２がその可動範囲の限界まで回動しても、その部分が干渉して移動子２の動作を妨げることはない。
【００３８】
上述の切り離し工程の前後における、固定子１と移動子２との相互の位置関係が変化することはない。形状記憶合金７、８の架設工程の時、両者の張力が等しくなるように作業を行ったためである。
【００３９】
（第２の実施形態）次に図３および図４を用いて、本発明に係る位置制御装置の第２の実施形態を説明する。
【００４０】
図３は位置制御装置３７の平面図である。位置制御装置３７は図３の左右方向にスライドする１次元ステージの位置制御を行う位置制御装置である。２１は固定子、２２は移動子でリニアスライド２９および３０に滑合されており、図３上で左右方向にスライド自由になっている。固定子２１および移動子２２には金属材料を用いている。２３、２４は位置制御装置３７の製造工程で、一体の部品として移動子２２を固定子２１に固定していた仮固定部である。２６は仮固定部２３を固定子２１に固定している接着部、２７、２８は仮固定部２４を移動子２２に固定している接着部である。仮固定部２３、２４は樹脂で作製する。３１、３２は紐状の形状記憶合金で、それぞれ固定部３３および３４ならびに固定部３５および３６により固定子２１と移動子２２との間に架設されている。このとき、形状記憶合金３１および３２には、それぞれ張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる張力がかけられている。固定部３３、３５は固定子２１に、固定部３４および３６は移動子２２に、それぞれ接着、溶接などの方法で固定されている。
【００４１】
位置制御装置３７の動作を説明する。
【００４２】
図３を参照して、矢印３８、３９は移動子２２のスライド方向を示す。形状記憶合金３１または３２のどちらかに通電してやると、通電された形状記憶合金の長さが縮み、移動子２２がリニアスライド２９、３０上をスライドする。形状記憶合金３１に通電した場合は矢印３８の方向へ、形状記憶合金３２に通電した場合には矢印３９の方向へスライドする。このとき、通電されていない方の形状記憶合金は通電されて縮んだのと同じ量だけ伸ばされている。
【００４３】
次に位置制御装置３７の製造工程を説明する。
【００４４】
図４（ａ）は形状記憶合金３１、３２を取り付ける前の位置制御装置３７の平面図、図４（ｂ）は形状記憶合金３１、３２を取り付けた後の位置制御装置３７の平面図である。図４（ａ）で移動子２２は結合部材として機能する仮固定部２５を介して固定子２１に結合されている。すなわち本実施の形態においては、仮固定部２５に固定結合部２５ａが形成されるものである。固定子２１および移動子２２は、それぞれ分離した状態で形成され、リニアスライド２９、３０に滑合され、仮固定部２５を介して移動子２２を固定子２１に固定する工程を経て図４（ａ）の状態になる。仮固定部２５は接着部２６、２７、２８で固定子２１および移動子２２に固定されている。
【００４５】
次に、この固定子２１および移動子２２に対して、図４（ｂ）に示すように、形状記憶合金３１、３２を取り付ける架設工程を行う。すなわち、形状記憶合金３１の両端を固定部３３、３４にかしめなどの方法を用いて固定する。このとき、形状記憶合金３１の張力を管理して、張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる状態で固定する。形状記憶合金３２も同様にして張力の無いときに比べその長さが２％だけ伸びる張力がかけられて、固定部３５、３６の間に架設されている。固定子２１に対する移動子２２のこの位置が、位置制御装置３７の中立位置である。仮固定部２５ならびに接着部２６、２７および２８には上述の架設工程において、移動子２２が中立位置から移動しない程度の強度が必要である。
【００４６】
次に、固定子２１と移動子２２との切り離し工程を行う。すなわち、図４（ｂ）の破線４０で示す、仮固定部２５に設けた切り欠き部４１、４２を含む位置を加熱ニッパ等、切断時に被切断物に不要な力を及ぼさないような道具を用いて破線４０に沿って切断する。この切り欠き部４１、４２が本発明で言う切断マーク部であり、周囲の部分の曲率とは異なる曲率を持つ曲面の部分である。本実施例では切断される部分の厚みが切断する方向の長さに比べて小さくしてある、つまり、切断面が扁平であるため容易に切断することができる。この作業により、位置制御装置３７は図３のごとく完成する。切り離し作業を行った部分は、十分な間隔が空いているため、移動子２２のスライドの動作に対して、その部分が干渉して移動子２２の動作を妨げることはない。
【００４７】
上述の切り離し工程の前後における、固定子２１と移動子２２との相互の位置関係が変化することはない。形状記憶合金３１、３２の架設工程の時、両者の張力が等しくなるように作業を行ったためである。
【００４８】
本実施の形態では、仮固定部２５の切り離しを行う箇所には、切断マーク部として切り欠き部４１、４２を設けて、切断位置を示している。しかし、切断マーク部としては切り欠き以外には同じ位置に凸部を設けても良いし、仮固定部２５の表面に溝を入れたり凸部を設けたりして線を描いても良い。
【００４９】
（第３の実施形態）次に図５、図６および図７を用いて、本発明に係る位置制御装置の第３の実施形態を説明する。
【００５０】
図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）はそれぞれ本発明に係る位置制御装置９１の平面図、正面図、側面図である。位置制御装置９１は図５（ａ）の矢印８６、８７の方向をＰ方向、矢印８８、８９の方向をＹ方向として、移動子をＡ−Ｐの２次元方向に回動させる２軸ジンバル機構の位置制御装置である。図５を参照して、位置制御装置９１は固定子６１の中に、軸状の可動支持部６９により支持された略六面体の移動子６２が、可動支持部６９の重心９０を通り移動子６２の可動支持部６９を挟む２面の底辺に平行な軸ＡPおよびＡYの２つの軸周りに回動する位置制御装置である。固定子６１、移動子６２は、本実施の形態では同一の弾性材料で一体成型されている。したがって仮固定部６９は捻りと曲げの弾性を有している。本実施形態に用いる弾性材料の例としては、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などが好ましい。
【００５１】
仮固定部６３と６４、仮固定部６５と６６および仮固定部６７と６８は、位置制御装置９１の製造工程で、それぞれ一体の部品として移動子６２を固定子６１に固定していた仮固定部である。７０、７１、７２および７３は紐状の形状記憶合金であり、形状記憶合金７０は固定子６１上の固定部７７、７８に両端を固定され、移動子上６２上のフック７４に架設されている。形状記憶合金７１は固定子６１上の固定部７９、８０に両端を固定され、移動子上６２上のフック７５に架設されている。形状記憶合金７０および７１は長さが同じで、それぞれ張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる張力がかけられている。形状記憶合金７０、７１は互いに干渉しないように高さを異ならせて架設してある。また、フック７４および７５の位置は軸状の可動支持部６９を含む面に対して対称の位置にある。
【００５２】
形状記憶合金７２は固定子６１上の固定部８１、８２に両端を固定され、移動子上６２上のフック７６に架設されている。形状記憶合金７３は固定子６１上の固定部８３、８４に両端を固定され、移動子上６２上のフック７７に架設されている。形状記憶合金７２および７３は長さが同じで、それぞれ張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる張力が掛かっている。形状記憶合金７２、７３は互いに干渉しないように高さを異ならせて架設してある。また、フック７６および７７の位置は軸状の可動支持部６９を含む面に対して対称の位置にある。
【００５３】
位置制御装置９１の動作を説明する。
【００５４】
図５を参照して、まず、軸ＡP回りの回動について説明する。軸ＡP回りの回動を制御するのは形状記憶合金７０および７１である。形状記憶合金７０または７１のどちらかに通電してやると、通電された形状記憶合金の長さが短くなり、移動子６２は軸ＡP回りに回動する。このとき、可動支持部６９は弾性限界内において弾性的に捻られている。形状記憶合金７０に通電した場合は移動子６２は矢印８６の方向へ、形状記憶合金７１に通電した場合には矢印８７の方向へ回動する。このとき、通電されていない方の形状記憶合金は通電されて縮んだのと同じ量だけ伸ばされている。
【００５５】
次に、軸ＡY回りの回動について説明する。軸ＡY回りの回動を制御するのは形状記憶合金７２および７３である。形状記憶合金７２または７３のどちらかに通電してやると、通電された形状記憶合金の長さが短くなり、移動子６２は軸ＡY回りに回動する。形状記憶合金７２に通電した場合は移動子６２は矢印８８の方向へ、形状記憶合金７３に通電した場合には矢印８９の方向へ回動する。このとき、通電されていない方の形状記憶合金は通電されて縮んだのと同じ量だけ伸ばされている。
【００５６】
なお、形状記憶合金７０または７１に通電し、移動子６２を軸ＡP回りに回動したとき、移動子６２は軸ＡY回りにも若干回動する。しかし、軸ＡP回りの回動量が形状記憶合金の伸び量にして最大±２％程度であるので、軸ＡY回りの回動量はその１／１０の形状記憶合金の伸び量±０．０２％程度である。また、形状記憶合金７２、７３への通電が軸ＡP回りの動きに与える影響も同様である。したがって、軸ＡP回りの回動の制御と軸ＡY回りの回動の制御はほぼ独立と見なして良い。
【００５７】
次に図６および図７を用いて位置制御装置９１の製造工程を説明する。
【００５８】
まず、形状記憶合金７０、７１、７２および７３を取り付ける架設工程を説明する。図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）は、それぞれ形状記憶合金７０、７１、７２および７３を取り付ける前の位置制御装置９１の平面図、正面図および側面図である。図７（ａ）、図７（ｂ）および図７（ｃ）は、それぞれ形状記憶合金７０、７１、７２および７３を架設した後の位置制御装置９１の平面図、正面図および側面図である。図６（ａ）で、仮固定部６３ａ、６５ａおよび６７ａは、まだ切り離されておらず、移動子６２を固定子６１に固定している。すなわち本実施の形態においては、仮固定部６３ａ、６５ａおよび６７ａが固定結合部として機能するものである。
【００５９】
この固定子６１および移動子６２に対して、図７の各図に示すように、形状記憶合金７０、７１、７２および７３を架設する。すなわち、図７（ｂ）に示すように、形状記憶合金７０をその中央部を移動子６２上のフック７４に張架し、両端を固定部７７、７８にかしめなどの方法を用いて固定する。このとき、形状記憶合金７０の張力を管理して、張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる状態で固定する。形状記憶合金７１も同様にして張力の無いときに比べその長さが２％だけ伸びる張力がかけられて、フック７５と固定部７９、８０との間に架設されている。この固定子６１に対する移動子６１の位置が位置制御装置９１の軸ＡP回りの中立位置である。
【００６０】
図７（ｃ）に示すように、形状記憶合金７９および８０も上述と同様にして架設する。すなわち、形状記憶合金７２をその中央部を移動子６２上のフック７６に張架し、両端を固定部８１、８２にかしめなどの方法を用いて固定する。このとき、形状記憶合金７２の張力を管理して、張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びるような状態で固定する。形状記憶合金７３も同様にして張力の無いときに比べその長さが２％だけ伸びる張力がかけられて、フック７７と固定部８３、８４との間に架設されている。この固定子６１に対する移動子６１の位置が位置制御装置９１の軸ＡY回りの中立位置である。仮固定部６３ａ、６５ａおよび６７ａには上述の架設工程において、移動子６２が中立位置から移動しない程度の強度が必要である。
【００６１】
次に、固定子６１と移動子６２との固定をしている仮固定部６３ａ、６５ａおよび６７ａを、それぞれ破線６３ｂ、６５ｂおよび６７ｂで切り離す切り離し工程を行う。仮固定部６３ａ、６５ａおよび６７ａを切り離すには、加熱ニッパなど切断時に被切断物に不要な力を及ぼさないような道具を用いて切断する。切り離しを行った部分は、十分な間隔が空いているため、移動子６２が回動しても、その部分が干渉して移動子６２の動作を妨げることはない。
【００６２】
上述の切り離し工程の前後における、固定子６１と移動子６２との相互の位置関係が変化することはない。形状記憶合金の架設工程の時、形状記憶合金７０および７１張力が等しくなるように、また、形状記憶合金７２および７３の張力が等しくなるように工程を行ったためである。
【００６３】
（第４の実施形態）次に図８および図９を用いて、本発明に係る位置制御装置の第４の実施形態を説明する。
【００６４】
図８は位置制御装置１２８の平面図である。位置制御装置１２８は図８の左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向として、Ｘ−Ｙの２次元方向にスライドする２次元ステージの位置制御を行う位置制御装置である。１０１は固定子、１０２はＹ方向の移動子でリニアスライド１１１および１１２に滑合されており、Ｙ方向にスライド自由になっている。１１９はＸ方向の移動子でＹ方向の移動子１０２に固定されたリニアスライド１２０、１２１に滑合されており、Ｘ方向にスライド自由になっている。移動子１０２は移動子１１９との関係においては固定子として機能する。１０３、１０４、１０５は位置制御装置１２８の製造工程で、一体の部品として固定子１０１、移動子１０２および移動子１１９を相互に結合していた仮固定部である。１０７は仮固定部１０３を固定子１０１に固定している接着部、１０８は仮固定部１０４を移動子１０２に固定している接着部、１０９、１１０は仮固定部１０５を移動子１１９に固定している接着部である。
【００６５】
１１３、１１４は紐状の形状記憶合金で、形状記憶合金１１３は固定部１１５および１１６、形状記憶合金１１４は固定部１１７および１１８により固定子１０１と移動子１０２との間に架設されている。このとき、形状記憶合金１１３および１１４には、それぞれ張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる張力がかけられている。１２２、１２３は紐状の形状記憶合金で、形状記憶合金１２２は固定部１２４および１２５、形状記憶合金１２３は固定部１２６および１２７により移動子１０２と移動子１１９との間に架設されている。このとき、形状記憶合金は１２２および１２３には、それぞれ張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる張力が掛かっている。
【００６６】
位置制御装置１２８の動作を説明する。
【００６７】
図８を参照して、矢印１２９、１３０は移動子１０２のスライド方向を示す。形状記憶合金１１３または１１４のどちらかに通電してやると、通電された形状記憶合金の長さが縮み、移動子１０２がリニアスライド１１１、１１２上をスライドする。形状記憶合金１１３に通電した場合は移動子１０２は矢印１２９の方向へ、形状記憶合金１１４に通電した場合には矢印１３０の方向へスライドする。このとき、通電されていない方の形状記憶合金は通電されて縮んだのと同じ量だけ伸ばされている。
【００６８】
矢印１３１、１３２は移動子１１９のスライド方向を示す。形状記憶合金１２２または１２３のどちらかに通電してやると、通電された形状記憶合金の長さが縮み、移動子１１９がリニアスライド１２０、１２１上をスライドする。形状記憶合金１２２に通電した場合は移動子１１９は矢印１３１の方向へ、形状記憶合金１２３に通電した場合には矢印１３２の方向へスライドする。このとき、通電されていない方の形状記憶合金は通電されて縮んだのと同じ量だけ伸ばされている。
【００６９】
次に位置制御装置１２８の製造工程を説明する。
【００７０】
図９（ａ）は形状記憶合金１１３、１１４、１２２、１２３を取り付ける前の位置制御装置１２８の平面図、図９（ｂ）は形状記憶合金１１３、１１４、１２２、１２３を取り付けた後の位置制御装置１２８の平面図である。
【００７１】
図９（ａ）で移動子１０２および１１９は結合部材である仮固定部１０６を介して固定子１０１に固定されている。すなわち本実施の形態においては、仮固定部１０６に固定結合部１０６ａ及び１０６ｂが形成されるものである。移動子１０２、１１９および固定子１０１は、それぞれ分離した状態で形成され、仮固定部１０６を介して固定子１０１、移動子１０２および１１９を互いに結合する工程を経て図９（ａ）の状態になる。仮固定部１０６は接着部１０７、１０８、１０９、１１０で移動子１０２、１１９および固定子１０１に固定されている。
【００７２】
次に、この移動子１０２、１１９および固定子１０１に対して、図９（ｂ）に示すように、形状記憶合金１１３、１１４、１２２、１２３を取り付ける架設工程を行う。すなわち、形状記憶合金１１３の両端を固定部１１５、１１６にかしめなどの方法を用いて固定する。このとき、形状記憶合金１１３の張力を管理して、張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる状態で固定する。形状記憶合金１１４も同様にして張力の無いときに比べその長さが２％だけ伸びる張力がかけられて、固定部１１７、１１８の間に架設されている。このときの固定子１０１に対する移動子１０２の位置が位置制御装置１２８のＹ方向の中立位置である。
【００７３】
同様に、形状記憶合金１２２および１２３の架設も行う。すなわち、形状記憶合金１２２の両端を固定部１２４、１２５にかしめなどの方法を用いて固定する。このとき、形状記憶合金１２２の張力を管理して、張力の無いときに比べてその長さが２％だけ伸びる状態で固定する。形状記憶合金１２３も同様にして張力の無いときに比べその長さが２％だけ伸びる張力がかけられて、固定部１２６、１２７の間に架設されている。このときの移動子１０２に対する移動子１１９の位置が位置制御装置１２８のＸ方向の中立位置である。なお、仮固定部１０６ならびに接着部１０７、１０８、１０９および１１０には上述の架設工程において、移動子１０２および１１９が中立位置から移動しない程度の強度が必要である。
【００７４】
次に、移動子１０２、１１９および固定子１０１の切り離し工程を行う。すなわち、図９（ｂ）の破線１２９、１３０で示す、仮固定部１０６に設けた切り欠き部１３１、１３２、１３３、１３４を含む位置を加熱ニッパ等、切断時に被切断物に不要な力を及ぼさないような道具を用いて破線１２９、１３０に沿って切断する。この切り欠き部１３１、１３２、１３３、１３４が本発明で言う切断マーク部であり、周囲の部分の曲率とは異なる曲率を持つ曲面の部分である。本実施例では切断される部分の厚みが切断する方向の長さに比べて小さくしてある、つまり、切断面が扁平であるため容易に切断することができる。この作業により、位置制御装置１２８は図８のごとく完成する。切り離し工程を行った部分は、十分な間隔が空いているため、移動子１０２および１１９のスライドの動作に対して、その部分が干渉して移動子１０２、１１９の動作を妨げることはない。
【００７５】
上述の切り離し工程の前後における、固定子１０１と移動子１０２の相互の位置関係および移動子１０２と移動子１１９との相互の位置関係は変化しない。形状記憶合金１１３および１１４ならびに形状記憶合金１２２および１２３の架設工程の時、両者の張力がそれぞれ等しくなるように作業を行ったためである。
【００７６】
本実施の形態では、仮固定部１０６の切り離しを行う箇所には、切断マーク部として切り欠き部１３１、１３２、１３３、１３４を設けて、切断位置を示している。しかし、切断マーク部としては切り欠き以外には同じ位置に凸部を設けても良いし、仮固定部１０６の表面に溝を入れたり凸部を設けたりして線を描いても良い。
【００７７】
上述した各実施の形態では導電性アクチュエータとして紐状の形状記憶合金を用いたが、帯状の形状記憶合金を用いて位置制御装置を構成することも可能である。この場合、紐状の形状記憶合金とは、張力の掛かる方向に垂直な面で形状記憶合金を切断したとき、断面の長径が短径の２倍以内のものを言い、帯状の形状記憶合金とは長径が短径の２倍を超えるものを言う。また、導電性アクチュエータとしては形状記憶合金だけではなく、通電により長さを変化させることができるアクチュエータならば、たとえば導電性高分子アクチュエータなど他のアクチュエータを使用することも可能である。
【００７８】
各実施の形態の分離工程では切断の工具として加熱ニッパなどを用いるとしたが、それ以外にも超音波カッター、レーザーカッター、普通のニッパなどでも良い。
【００７９】
第１の実施形態および第３の実施形態では、固定子と移動子は同じ材料で一体に成型されるとしたが、本発明の実施においてはこれに限られるものではなく、固定子と移動子は分離した状態でそれぞれ異なる材料で形成され、しかる後に可動支持部および仮固定部を介して互いに固定されても良い。その場合、それぞれの機能に適した材料を選ぶことができる。
【００８０】
上述のように本発明によると、形状記憶合金の架設工程では移動子が固定子に固定されているため、作業がやりやすい上、形状記憶合金の張力を管理しながら架設工程を行うことができるので容易に形状記憶合金の長さを管理することができる。そのため、切り離し工程を行った時にも、仮固定部によって決められていた中立位置から移動子が移動してしまうこともなく、容易に高精度の位置制御装置を組み立てることができる。したがって、本発明によると中立位置のばらつきが小さく高精度で、またそのため形状記憶合金の可動範囲を有効に使うことができ、長寿命の位置制御装置を簡単な工程で安価に生産することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る位置制御装置の構成図である。
【図２】図１に示した位置制御装置の製造工程を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る位置制御装置の構成図である。
【図４】図３に示した位置制御装置の製造工程を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る位置制御装置の構成図である。
【図６】図５に示した位置制御装置の製造工程を示す図（１／２）である。
【図７】図５に示した位置制御装置の製造工程を示す図（２／２）である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る位置制御装置の構成図である。
【図９】図８に示した位置制御装置の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  固定子
２  移動子
３  可動支持部
５、６  仮固定部
７、８  形状記憶合金
９、１０  フック
１１、１２、１３、１４  固定部
１７  位置制御装置
【図１】
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【図２】
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【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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