(57)【要約】【課題】ＳＭＡアクチュエータを適用したレンズ駆動機構において、小型軽量化を達成しつつ、大きな変位量を得ることができるようにする。【解決手段】レンズ駆動機構は、レンズユニット１０と、レンズユニット１０を光軸ＡＸ方向に移動させる駆動部材２０及びＳＭＡアクチュエータ３０とを備える。駆動部材２０は、光軸ＡＸ方向に移動可能な変位出力部２０ｏｕｔと、光軸ＡＸと直交する方向の移動力の入力を受けて変位出力部２０ｏｕｔを光軸ＡＸ方向に移動させる変位入力部２０ｉｎとを備え、変位出力部２０ｏｕｔにおいてレンズユニット１０の支持部１２と係合される。ＳＭＡアクチュエータ３０は、変位入力部２０ｉｎに突設されたガイド片２１１に架け渡される。ＳＭＡアクチュエータ３０が加熱収縮されることで、変位入力部２０ｉｎに光軸ＡＸと直交する方向の移動力が入力される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動物を駆動するための駆動装置であって、
所定の第１軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第１軸と直交する第２軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第１軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、
少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータと、
を具備することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記線状の形状記憶合金アクチュエータの全長をＬとするとき、前記駆動部材に対する形状記憶合金アクチュエータの接触長さＣが、
Ｃ≦Ｌ／２
を満足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】
前記変位入力部は、少なくとも２カ所備えられ、
形状記憶合金アクチュエータは、実質的にこれら変位入力部においてのみ前記駆動部材と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４】
前記駆動部材は、前記変位入力部に第１の変位量が与えられた場合に、前記変位出力部から前記第１の変位量よりも大きい第２の変位量を出力する機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記駆動部材は、
前記変位入力部と、
前記変位入力部とは前記第１軸方向にシフトされた位置に配置される変位出力部と、
前記変位入力部と前記変位出力部との間を接続するアームと、
前記アームの前記変位入力部及び変位出力部の近傍にそれぞれ設けられる屈曲部と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項６】
前記駆動部材は、前記被駆動物を内包可能な中空部を備えるように４つの前記アームが四角形状にリンクされてなり、
前記四角形の互いに対向する２つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の２つの頂点部分が前記変位出力部とされていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記駆動部材は、前記被駆動物を内包可能な中空部を備えるよう４つの前記アームが四角形状にリンクされた第１の駆動片と、同様な四角形状のリンクを有する第２の駆動片とを備えて構成され、
前記第１の駆動片は、前記四角形の互いに対向する２つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の２つの頂点部分が前記変位出力部とされ、
前記第２の駆動片は、前記四角形の互いに対向する２つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の２つの頂点部分が不動である所定のベース部材に固定される固定部とされ、
両者は、前記第１の駆動片の変位入力部と前記第２の駆動片の変位入力部とが互いに結合される一方で、前記第１の駆動片の変位出力部と前記第２の駆動片の固定部とは前記第１軸方向に前後して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記変位入力部に線材をガイド可能な架設部がそれぞれ設けられており、
前記形状記憶合金アクチュエータが、両端に通電加熱用の電極を備えた一本の線状体からなり、前記変位入力部の架設部に架け渡されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記形状記憶合金アクチュエータを前記駆動部材の四角形状に沿って架設させるためのテンションガイドが、前記変位出力部の一方側の位置に備えられ、
前記形状記憶合金アクチュエータは、前記変位出力部の他方側の位置を基点とし、前記変位入力部の架設部及び前記テンションガイドを経由して前記基点側に戻るルートを含むように架け渡されていることを特徴とする請求項８に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記形状記憶合金アクチュエータが、折り返し若しくは重ね巻きされることで、前記変位入力部の架設部及び前記テンションガイドに対して多重に架け渡されていることを特徴とする請求項９に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記変位入力部に線材をガイド可能な架設部がそれぞれ設けられ、
前記形状記憶合金アクチュエータが、それぞれ両端に通電加熱用の電極を備えた二本の線状体からなり、
前記形状記憶合金アクチュエータのそれぞれが、前記変位入力部の架設部に各々接するように、架け渡されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の駆動装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の駆動部材が、第１軸方向に複数積重されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項１３】
前記駆動部材は前記被駆動物を挿通可能な円環状を呈し、その軸方向断面がく字型であって、く字型の折曲部分が径方向の最外部に位置する形状を備え、
前記く字型の折曲部分が前記変位入力部とされ、く字型断面の周縁部分が前記変位出力部とされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記駆動部材は、
弾性材料からなる２枚の平板部材と、
前記第１軸方向に第１の長さを持ち、前記２枚の平板部材の間に所定の距離を置いて配置され、２枚の平板部材を前記第１軸方向に前記第１の長さの間隔を置いて略平行な状態で接合させる２つの間隔保持部材と、
前記第１軸方向に前記第１の長さよりも長い第２の長さを持ち、前記２枚の平板部材の間であって前記２つの間隔保持部材の間に配置されることで、前記２枚の平板部材における前記間隔保持部材間の間隔を前記第２の長さに拡げる間隔拡大部材と、を備え、
前記２つの間隔保持部材が前記変位入力部とされ、前記平板部材の間隔拡大部材によって間隔が拡げられた部位が前記変位出力部とされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記２枚の平板部材が、長方形の同じ平面形状を有し、その長軸方向の両端位置に、前記２つの間隔保持部材が配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記２枚の平板部材が、その中央部に前記被駆動物を内包可能な中空部を備えた同じ平面形状を有し、
前記中空部を挟んで配置された２つの間隔保持部材で前記２枚の平板部材が接合されていることを特徴とする請求項１４に記載の駆動装置。
【請求項１７】
前記平板部材が、易変形部を有していることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１８】
前記平板部材が、その長軸方向の中央位置と、前記間隔保持部材よりも内側の両端位置とに、その短軸方向の幅が実質的に狭くされることにより、若しくは厚さが少なくされることにより形成された易変形部を有していることを特徴とする請求項１５に記載の駆動装置。
【請求項１９】
前記間隔拡大部材が、前記第２の長さだけ前記第１軸方向に離間した２つの頂点を持つことを特徴とする請求項１４〜１８のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項２０】
前記平板部材が、フレキシブルな基材上に金属の導体パターンが形成された基板部材からなり、
前記間隔保持部材が、少なくとも前記平板部材との各接合部に金属層を有し、
前記平板部材の導体パターンと前記間隔保持部材の金属層とが半田接合されていることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項２１】
前記駆動部材が、前記被駆動物を第１軸方向の一方向に移動させるものである場合において、
前記被駆動物を第１軸方向の逆方向に、前記変位出力部の移動力よりも弱い力で付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項２２】
前記被駆動物の変位自由度を、前記第１軸に沿った一方向に規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項２３】
前記形状記憶合金アクチュエータが接する前記駆動部材の少なくとも２箇所は、電気的に絶縁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２４】
被駆動物と、
該被駆動物を所定の第１軸方向に移動させる請求項１〜２３のいずれかに記載の駆動装置と、
を具備することを特徴とする駆動機構。
【請求項２５】
前記被駆動物がレンズユニットであり、
前記駆動装置は、該レンズユニットを光軸方向に移動させることを特徴とする請求項２４に記載の駆動機構。
【請求項２６】
前記レンズユニットが筒型を呈し、その外周壁に支持部が突設され、
前記変位出力部には、前記支持部が係合されることを特徴とする請求項２５に記載の駆動機構。
【請求項２７】
レンズユニットと、
該レンズユニットを所定の光軸方向に移動させる請求項１４〜２０のいずれかに記載の駆動装置と、を備え、
前記間隔拡大部材が、前記レンズユニットに一体的に設けられていることを特徴とする駆動機構。
【請求項２８】
前記間隔拡大部材が、前記レンズユニットの周方向に先鋭な頂点を持つことを特徴とする請求項２７に記載の駆動機構。
【請求項２９】
請求項２５〜２８のいずれかに記載の駆動機構と、
前記レンズユニットの像面側に配置される撮像素子と、
前記駆動機構の動作を制御する制御手段と、を備え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、例えばカメラ付き携帯電話機等の撮像光学系を構成するレンズユニットをズームやフォーカス等のために駆動する駆動装置、駆動機構、及びこれを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ付き携帯電話機等に搭載される撮像素子の画素数が飛躍的に増大する等、高画質化が進んでいる。これに合わせて、撮像光学系を構成するレンズユニットの高性能化も求められている。具体的には、単焦点式であったものがオートフォーカス式に、またズーム機能についてもデジタルズームに代えて若しくは追加して光学式ズームが要求されている。ここで、オートフォーカスや光学式ズームのいずれにおいても、レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動機構が必要となる。
【０００３】
従来、かかるレンズ駆動機構としては、ムービングコイル方式のものが汎用されている。これは、一対のコイルと磁石とを、レンズを固定する玉枠と該玉枠を支持する不動の枠体とに各々取り付け、前記コイルへの通電量に依存する磁気反発力を利用して玉枠を光軸方向に駆動させるものである。しかし、このムービングコイル方式は、小型化が困難なコイル及び磁石の使用が不可欠であり、昨今の小型軽量化の趨勢にマッチしない。また、玉枠に重量物であるコイルを搭載する必要があるため、衝撃印加時における玉枠の慣性モーメントが大きくなり、耐衝撃性に劣るという欠点がある。
【０００４】
これに変わるレンズ駆動機構として、形状記憶合金（以下、ＳＭＡという場合がある）アクチュエータを用いたものが知られている。これは、ＳＭＡを通電加熱する等して収縮力を発生させ、該収縮力をレンズ駆動力として用いるもので、一般的に小型化、軽量化が容易であり、しかも比較的大きな力量が得られるという利点がある。
【０００５】
ＳＭＡアクチュエータを適用したレンズ駆動機構として、例えば特許文献１〜４に開示された構造が知られている。特許文献１には、ＳＭＡバネとバイアスバネとを、移動レンズを挟んで拮抗配置することが開示されている。特許文献２には、レンズを光軸方向に案内するカム筒の外周にＳＭＡ線材を螺旋状に巻回し、ＳＭＡ線材の収縮力でカム筒を回動させる構成が開示されている。特許文献３には、玉枠と固定部との間にＳＭＡ線材を架け渡し、ＳＭＡ線材の収縮力で玉枠を移動させる構成が開示されている。さらに、特許文献４には、ＳＭＡ線材の収縮力を歯車機構で拡大する構成を含むレンズ駆動機構が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１２７３９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１９５９９８号公報
【特許文献３】特開２００２−１３０１１４号公報
【特許文献４】特開２００５−１５６８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、ＳＭＡを通電加熱等して得られる収縮変位量は、その全長の数％程度に過ぎない。耐久性を考慮すると、せいぜい３％程度の変位範囲でＳＭＡを収縮駆動させる必要がある。このため、特許文献１〜３の構成のように、ＳＭＡアクチュエータにより直接的にレンズ（玉枠）を駆動する方式では、レンズを移動できる量は比較的小さく、高性能なオートフォーカスや光学式ズームのために必要なレンズ移動量を得ることができないという問題がある。また、特許文献４の構成を用いれば変位量を稼げるものの、歯車機構の搭載は小型軽量化の阻害要因となる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、ＳＭＡアクチュエータを適用した駆動装置において、小型軽量化を達成しつつ、大きな変位量を得ることができる駆動装置、駆動機構、及びこれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る駆動装置は、被駆動物を駆動するための駆動装置であって、所定の第１軸方向に移動可能な変位出力部と、前記第１軸と直交する第２軸方向の移動力の入力を受けて前記変位出力部を前記第１軸方向に移動させる変位入力部とを備え、前記変位出力部において前記被駆動物と係合される駆動部材と、少なくとも前記変位入力部において前記駆動部材と接するように配置され、前記変位入力部に前記移動力を与える線状の形状記憶合金アクチュエータと、を具備することを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
この構成によれば、形状記憶合金アクチュエータの動作により発生される第１軸と直交する第２軸方向の変位（第１段目の変位）が駆動部材の変位入力部に与えられ、この第１段目の変位を受けて駆動部材の変位出力部が第１軸方向に変位（第２段目の変位）を行う。そして、第２段目の変位により被駆動物を第１軸方向に移動させることができる。すなわち、形状記憶合金アクチュエータ自身の変位がそのまま被駆動物に与えられるのではなく、駆動部材を介することで変位方向を変換した上で変位が被駆動物に与えられる。このため、駆動源となる形状記憶合金アクチュエータを被駆動物の周囲に配置でき、第１軸方向のサイズの小型化を図ることができる。また、第１段目の変位を受けて第２段目の変位を出力する駆動部材の変位力伝達系を変位拡大系に選ぶことで、形状記憶合金アクチュエータの実際の変位よりも大きい変位を被駆動物に与えることが可能となる。
【００１０】
上記構成において、前記線状の形状記憶合金アクチュエータの全長をＬとするとき、前記駆動部材に対する形状記憶合金アクチュエータの接触長さＣが、
Ｃ≦Ｌ／２
を満足することが望ましい（請求項２）。
【００１１】
この構成によれば、線状の形状記憶合金アクチュエータと駆動部材とが擦れ合う部分がＬ／２以下に規制されるため、形状記憶合金アクチュエータが発生する駆動力を効率良く駆動部材に与えることができる。また、形状記憶合金の加熱、冷却を効率良く行え、応答性を向上させることができる。
【００１２】
また、上記構成において、前記変位入力部は、少なくとも２カ所備えられ、形状記憶合金アクチュエータは、実質的にこれら変位入力部においてのみ前記駆動部材と接することが望ましい（請求項３）。
【００１３】
この構成によれば、線状の形状記憶合金アクチュエータと駆動部材とが擦れ合う部分が変位入力部のみに限定されるため、形状記憶合金アクチュエータが発生する駆動力をより一層効率良く駆動部材に与えることができる。
【００１４】
さらに、上記構成において、前記駆動部材は、前記変位入力部に第１の変位量が与えられた場合に、前記変位出力部から前記第１の変位量よりも大きい第２の変位量を出力する機構を備えることが望ましい（請求項４）。
【００１５】
この構成によれば、形状記憶合金アクチュエータの実際の変位よりも大きい変位を被駆動物に与えることが可能な変位拡大機能が、駆動部材により達成される。従って、形状記憶合金アクチュエータの変位量が少ないものであっても、大きな変位量に拡大して被駆動物を駆動することができる。
【００１６】
上記いずれかの構成において、前記駆動部材は、前記変位入力部と、前記変位入力部とは前記第１軸方向にシフトされた位置に配置される変位出力部と、前記変位入力部と前記変位出力部との間を接続するアームと、前記アームの前記変位入力部及び変位出力部の近傍にそれぞれ設けられる屈曲部とを備える構成とすることができる（請求項５）。
【００１７】
この構成によれば、前記アームを介して変位入力部から変位出力部へ移動力が伝達されると共に、前記屈曲部が節として機能する。従って、前記変位入力部へ第２軸方向の移動力が与えられると、その移動力を第１軸方向の移動力に変換して前記変位出力部から出力させることができる。すなわち、極めて少ない部品点数で、且つ高価な部品を用いることなく、駆動部材を構成することができる。
【００１８】
この構成において、前記駆動部材は、前記被駆動物を内包可能な中空部を備えるように４つの前記アームが四角形状にリンクされてなり、前記四角形の互いに対向する２つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の２つの頂点部分が前記変位出力部とされていることが望ましい（請求項６）。
【００１９】
この構成によれば、形状記憶合金アクチュエータから第２軸方向の移動力が四角形の互いに対向する２つの頂点部分に位置する変位入力部に与えられ、これによる変位がアームを介して他の２つの頂点部分に位置する変位出力部へ伝達される。そして、変位出力部に係合された被駆動物が第１軸方向に移動される。すなわち、摺動部やギアの噛み合い部を何ら介することなく変位が伝達されるので、ガタ等の発生を回避でき、さらにバックラッシも発生しないためスムースに、且つ良好な出力効率で被駆動物の駆動を行うことができる。また、四角形状にリンクを採用することで、変位入力部に与えられた変位よりも大きい変位を、容易に変位出力部から出力させ得るようになる。さらに、第１軸中心に駆動力が発生するので、直進性に優れる被駆動物の駆動を行うことができる。
【００２０】
また、上記構成において、前記駆動部材は、前記被駆動物を内包可能な中空部を備えるよう４つの前記アームが四角形状にリンクされた第１の駆動片と、同様な四角形状のリンクを有する第２の駆動片とを備えて構成され、前記第１の駆動片は、前記四角形の互いに対向する２つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の２つの頂点部分が前記変位出力部とされ、前記第２の駆動片は、前記四角形の互いに対向する２つの頂点部分が前記変位入力部とされると共に、互いに対向する他の２つの頂点部分が不動である所定のベース部材に固定される固定部とされ、両者は、前記第１の駆動片の変位入力部と前記第２の駆動片の変位入力部とが互いに結合される一方で、前記第１の駆動片の変位出力部と前記第２の駆動片の固定部とは前記第１軸方向に前後して配置されていることが望ましい（請求項７）。
【００２１】
この構成によれば、上記と同様にガタやバックラッシの発生を抑止でき、出力効率の良い駆動を行うことができる。さらに、四角形状のリンク構造を備える第１の駆動片及び第２の駆動片が、互いの変位入力部同士が結合される一方で、第２の駆動片に固定部が備えられていることから、実質的にパンタグラフ機構を備えた駆動部材とすることができる。従って、第１の駆動片の変位出力部の変位量を、形状記憶合金アクチュエータの実際の変位量に比べて一層大きなものとすることができる。さらに、上記パンタグラフ機構が被駆動物のクッション体としても機能するようになり、耐衝撃性に優れた駆動装置を構成することができる。
【００２２】
これらの構成において、前記変位入力部に線材をガイド可能な架設部がそれぞれ設けられ、前記形状記憶合金アクチュエータが、両端に通電加熱用の電極を備えた一本の線状体からなり、前記変位入力部の架設部に架け渡されていることが望ましい（請求項８）。
【００２３】
この構成によれば、一本の線状体からなる形状記憶合金アクチュエータの通電加熱による変形力を架設部で受け、これを変位入力部へ与えることができる。従って、一本の形状記憶合金アクチュエータが発生する比較的大きな変位をロスなく変位入力部に入力することが可能となる。
【００２４】
この場合、前記形状記憶合金アクチュエータを前記駆動部材の四角形状に沿って架設させるためのテンションガイドが、前記変位出力部の一方側の位置に備えられ、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記変位出力部の他方側の位置を基点とし、前記変位入力部の架設部及び前記テンションガイドを経由して前記基点側に戻るルートを含むように架け渡されていることが望ましい（請求項９）。
【００２５】
この構成によれば、２つの架設部と１つのテンションガイドとを用いて形状記憶合金アクチュエータが四角形状に架設される。このように架設された形状記憶合金アクチュエータは、同じ変位量の伸縮を行うことから、テンションガイドの部分で擦れ等は発生しない。同様に、架設部の部分においても形状記憶合金アクチュエータの擦れ等は発生しない。従って、擦れによる力量の損失が最小限に抑制できると共に、摩擦による形状記憶合金アクチュエータの損傷を未然に防止することができる。
【００２６】
かかる構成において、前記形状記憶合金アクチュエータが、折り返し若しくは重ね巻きされることで、前記変位入力部の架設部及び前記テンションガイドに対して多重に架け渡すようにすることができる（請求項１０）。この構成によれば、形状記憶合金アクチュエータの多重架け渡しにより、大きな力量を駆動部材に与えることができる。
【００２７】
また、前記変位入力部に線材をガイド可能な架設部がそれぞれ設けられ、前記形状記憶合金アクチュエータが、それぞれ両端に通電加熱用の電極を備えた二本の線状体からなり、前記形状記憶合金アクチュエータのそれぞれが、前記変位入力部の架設部に各々接するように架け渡されている構成とすることができる（請求項１１）。
【００２８】
この構成によれば、一本の線状体を架け渡す場合に比べて比較的短い二本の線状体で形状記憶合金アクチュエータが構成される。従って、同じ電圧を印加した場合の電流値が大きくなり、変位応答性を上げることが可能となる。
【００２９】
上記請求項７に記載された駆動部材が、第１軸方向に複数積重されていることが望ましい（請求項１２）。この構成によれば、被駆動物の変位量を、駆動部材を積重した分だけ増加させることができる。
【００３０】
上記構成において、前記駆動部材は前記被駆動物を挿通可能な円環状を呈し、その軸方向断面がく字型であって、く字型の折曲部分が径方向の最外部に位置する形状を備え、前記く字型の折曲部分が前記変位入力部とされ、く字型断面の周縁部分が前記変位出力部とされている構成とすることができる（請求項１３）。
【００３１】
この構成によれば、蛇腹部材の一節分に相当するような円環状の駆動部材のく字型折曲部分に移動力が与えられると、該駆動部材は、く字型断面が拡開するように変形する。これにより、く字型断面の周縁部分は第１軸方向に移動する結果、被駆動物を第１軸方向に移動できるようになる。なお、かかる構成では形状記憶合金アクチュエータを駆動部材に搭載することが可能であり、一層の小型化を図ることが可能である。
【００３２】
上記構成において、前記駆動部材は、弾性材料からなる２枚の平板部材と、前記第１軸方向に第１の長さを持ち、前記２枚の平板部材の間に所定の距離を置いて配置され、２枚の平板部材を前記第１軸方向に前記第１の長さの間隔を置いて略平行な状態で接合させる２つの間隔保持部材と、前記第１軸方向に前記第１の長さよりも長い第２の長さを持ち、前記２枚の平板部材の間であって前記２つの間隔保持部材の間に配置されることで、前記２枚の平板部材における前記間隔保持部材間の間隔を前記第２の長さに拡げる間隔拡大部材と、を備え、前記２つの間隔保持部材が前記変位入力部とされ、前記平板部材の間隔拡大部材によって間隔が拡げられた部位が前記変位出力部とされている構成とすることができる（請求項１４）。
【００３３】
この構成によれば、間隔保持部材の介在により所定の間隔を置いて略平行に接合された２枚の平板部材の間隔が、間隔拡大部材にて押し広げられる態様とされている。すなわち、平板部材に特段曲げ加工等を施さず、間隔拡大部材の割り入れにより平板部材を変形させてリンク機構に相当する機構を得ている。曲げ加工を施した場合、素材のムラや圧延の方向性等によりスプリングバックのバラツキが発生し、同一の部品を作成することが困難である。しかし、上記構成によれば、平板部材の接合体を用いるので、寸法の安定性が向上し、組立を容易に行うことができる。
【００３４】
この場合、前記２枚の平板部材が、長方形の同じ平面形状を有し、その長軸方向の両端位置に、前記２つの間隔保持部材が配置されていることが望ましい（請求項１５）。この構成によれば、長方形の平板部材というシンプルな部品を用いて、変位量が大きく且つ安定した駆動装置を作成できる。また、駆動装置の小型化を図り易い。
【００３５】
或いは、前記２枚の平板部材が、その中央部に前記被駆動物を内包可能な中空部を備えた同じ平面形状を有し、前記中空部を挟んで配置された２つの間隔保持部材で前記２枚の平板部材が接合されていることが望ましい（請求項１６）。この構成によれば、中央部に前記被駆動物を内包させる形態の駆動装置を、簡易に作成することができる。
【００３６】
上記構成において、前記平板部材が、易変形部を有していることが望ましい（請求項１７）。この構成によれば、形状記憶合金アクチュエータから移動力が与えられたときに、前記易変形部において平板部材が湾曲し易くなる。従って、例えば変位を大きくできる形態（例えば側面視で菱形）を保てるように積極的に平板部材を湾曲させ、大きな変位量を得ることが可能となる。
【００３７】
特に、前記平板部材が、その長軸方向の中央位置と、前記間隔保持部材よりも内側の両端位置とに、その短軸方向の幅が実質的に狭くされることにより、若しくは厚さが少なくされることにより形成された易変形部を有していることが望ましい（請求項１８）。この構成によれば、長方形の平板部材に端縁部打ち抜きや孔開け加工、若しくはエッチング等により、容易に易変形部を形成することができる。
【００３８】
上記いずれかの構成において、前記間隔拡大部材が、前記第２の長さだけ前記第１軸方向に離間した２つの頂点を持つことが望ましい（請求項１９）。この構成によれば、間隔拡大部材の頂点部分で、平板部材を精度よく湾曲させることができる。
【００３９】
上記いずれかの構成において、前記平板部材が、フレキシブルな基材上に金属の導体パターンが形成された基板部材からなり、前記間隔保持部材が、少なくとも前記平板部材との各接合部に金属層を有し、前記平板部材の導体パターンと前記間隔保持部材の金属層とが半田接合されていることが望ましい（請求項２０）。この構成によれば、汎用されている半田付け装置を用いて、駆動部材を簡易に製造することができる。
【００４０】
上記いずれかの構成において、前記駆動部材が、前記被駆動物を第１軸方向の一方向に移動させるものである場合において、前記被駆動物を第１軸方向の逆方向に、前記変位出力部の移動力よりも弱い力で付勢する付勢手段を備えることが望ましい（請求項２１）。この構成によれば、付勢手段によりバイアス力が被駆動物を介して駆動部材に与えられるので、形状記憶合金アクチュエータの動作を停止させるだけで被駆動物をホームポジションに復帰させることができ、駆動制御を容易に行えるようになる。
【００４１】
また、上記いずれかの構成において、前記被駆動物の変位自由度を、前記第１軸に沿った一方向に規制する規制部材を備えることが望ましい（請求項２２）。この構成によれば、組立時に発生することがあるバランスずれ等に起因する被駆動物の傾きを抑止し、第１軸に沿って精度良く被駆動物を移動させることができる。
【００４２】
上記構成において、前記形状記憶合金アクチュエータが接する前記駆動部材の少なくとも２箇所は、電気的に絶縁されていることが望ましい（請求項２３）。この構成によれば、電流ロスを防止して、精度良く形状記憶合金アクチュエータを動作させることができる。
【００４３】
本発明の他の局面に係る駆動機構は、被駆動物と、該被駆動物を所定の第１軸方向に移動させる請求項１〜２３のいずれかに記載の駆動装置と、を具備することを特徴とする（請求項２４）。
【００４４】
この場合、前記被駆動物がレンズユニットであり、前記駆動装置は、該レンズユニットを光軸方向に移動させることが望ましい（請求項２５）。この構成によれば、レンズユニットを前記駆動装置によって、光軸方向へ自在に移動させることができる。従って、携帯電話機のような小型の撮像装置への組み込み性に優れ、しかもオートフォーカスや光学ズームに対応できる高性能の撮像光学系に好適な駆動機構を提供できるようになる。
【００４５】
この場合、前記レンズユニットが筒型を呈し、その外周壁に支持部が突設され、前記変位出力部には、前記支持部が係合されることが望ましい（請求項２６）。この構成によれば、支持部を介してレンズユニットに変位力を効率良く伝達することができる。
【００４６】
間隔拡大部材を用いる上記構成において、レンズユニットと、該レンズユニットを所定の光軸方向に移動させる請求項１４〜２０のいずれかに記載の駆動装置と、を備え、前記間隔拡大部材が、前記レンズユニットに一体的に設けられていることが望ましい（請求項２７）。この構成によれば、間隔拡大部材がレンズユニットに一体化されているので、部品点数を減少させることができる。
【００４７】
この場合、前記間隔拡大部材が、前記レンズユニットの周方向に先鋭な頂点を持つことが望ましい（請求項２８）。この構成によれば、間隔拡大部材を平板部材間に割り入れ易くなる。例えば、レンズユニットを光軸回りに回転させるだけで、間隔拡大部材の平板部材間への割り入れ作業を完了させることができる。
【００４８】
本発明のさらに他の局面に係る撮像装置は、請求項２５〜２８のいずれかに記載の駆動機構と、前記レンズユニットの像面側に配置される撮像素子と、前記駆動機構の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする（請求項２９）。この構成によれば、上述の利点を有する駆動機構を搭載することで、小型で、耐衝撃性に優れた携帯電話機のような撮像装置を提供できるようになる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、ＳＭＡアクチュエータを適用した駆動装置において、小型且つ軽量で、大きな変位量を得ることができる駆動装置を提供することができる。例えば、当該駆動をレンズユニットの駆動に適用した場合、装置携帯電話機のような小型の撮像装置への組み込み性に優れ、しかもオートフォーカスや光学ズームに対応できる高性能の撮像光学系に好適な駆動機構を提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る駆動機構を含むレンズ駆動モジュールＳ（撮像装置）の主要構成部材を示す分解斜視図である。このレンズ駆動モジュールＳは、大略的に、レンズユニット１０（被駆動物）と、このレンズユニット１０を光軸ＡＸ方向（第１軸方向）に移動させる駆動部材２０と、ＳＭＡアクチュエータ３０とを含んで構成されている。そして、レンズユニット１０の像面側には、被写体光像を光電変換する撮像素子４０が配置されてなる。
【００５１】
レンズユニット１０は円筒型を呈し、撮影レンズ１００と、この撮影レンズ１００を保持するレンズ駆動枠１１と、該レンズ駆動枠１１が収納される鏡筒１３とを含んでいる。撮影レンズ１００は、対物レンズ、フォーカスレンズ、ズームレンズ等を有し、撮像素子４０に対する被写体像の結像光学系を構成している。レンズ駆動枠１１は、所謂玉枠であって、鏡筒１３と共に光軸ＡＸ方向に移動される。レンズ駆動枠１１の対物側先端の外周壁部には、周方向に１８０度位相をずらして設けられた一対の支持部１２が突設されている。この支持部１２においてレンズユニット１０は、駆動部材２０と係合（支持）されている。
【００５２】
駆動部材２０は、光軸ＡＸと直交する方向（第２軸方向）の移動力の入力が与えられる変位入力部２０ｉｎと、この変位入力部２０ｉｎに与えられた移動力に基づいて光軸ＡＸ方向に移動される変位出力部２０ｏｕｔとを備えている。レンズユニット１０の支持部１２は、変位出力部２０ｏｕｔに固着される。この駆動部材２０は、レンズユニット１０を内包可能な中空部Ｈを備えるよう４つの傾斜アームが四角形（菱形）状にリンクされた形態を有する第１の駆動片２０Ａと、同様な四角形状のリンク形態を有する第２の駆動片２０Ｂとを備えて構成されている。
【００５３】
第１の駆動片２０Ａは、全体が所定の強度（レンズユニット１０を駆動できる強度）を有する薄いシート状の部材からなり、四角形の頂点部分に位置する４つの平坦面（第１平坦面２１及び第２平坦面２２）と、これらの平坦面を連結する４つのアーム２３とを備える。第２の駆動片２０Ｂも同様なシート状の部材からなり、四角形の頂点部分に位置する４つの平坦面（第３平坦面２４及び第４平坦面２５）と、これらの平坦面を連結する４つのアーム２６とを備える。
【００５４】
ここで、第１の駆動片２０Ａの４つの平坦面のうち、上面視（図２参照）で台形状を呈し比較的広面積である互いに対向する２つの頂点部分を第１平坦面２１とし、略長方形状を呈し比較的狭面積である互いに対向する他の２つの頂点部分を第２平坦面２２とする。この第２平坦面２２は、第１平坦面２１よりも光軸ＡＸ方向の前方側（物体側）にシフトされた位置に存在している。第１平坦面２１及び第２平坦面２２を各々接続する４つのアーム２３は、前記位置関係のシフトにより、第１平坦面２１側から見て上方に傾斜したものとなっている。実際は第１平坦面２１及び第２平坦面２２とアーム２３とは一体物であり、四角形の各頂点付近に各々設けられている折曲部２３ｂ（屈曲部）により、第１平坦面２１及び第２平坦面２２が区画されている。
【００５５】
第２の駆動片２０Ｂについても、台形状を呈し比較的広面積である互いに対向する２つの頂点部分を第３平坦面２４とし、略長方形状を呈し比較的狭面積である互いに対向する他の２つの頂点部分を第４平坦面２５とする。この第４平坦面２５は、第３平坦面２４よりも光軸ＡＸ方向の後方側（像側）にシフトされた位置に存在している。第３平坦面２４及び第４平坦面２５を各々接続する４つのアーム２６は、前記位置関係のシフトにより、第３平坦面２４側から見て下方に傾斜したものとなっている。同様に第３平坦面２４及び第４平坦面２５とアーム２６とは一体物であり、四角形の各頂点付近に各々設けられている折曲部（図中には符号を付していない）により、第３平坦面２４及び第４平坦面２５が区画されている。
【００５６】
第１の駆動片２０Ａと第２の駆動片２０Ｂとは、その第１平坦面２１と第３平坦面２４とが衝合されるように、互いに向き合うように光軸ＡＸ方向に前後して配置されている。第１平坦面２１と第３平坦面２４とは、リベット２１２により結合一体化されている。なお、この結合は、スポット溶接や接着剤による固着であっても良い。一方、このような結合が行われる結果、第１の駆動片２０Ａの第２平坦面２２と第２の駆動片２０Ｂの第４平坦面２５とは、光軸ＡＸ方向に前後して位置している。これにより、駆動部材２０は、パンタグラフ型の立体形状を有するものとなっている。
【００５７】
第１の駆動片２０Ａ及び第２の駆動片２０Ｂの構成材料としては特に限定はなく、駆動力を伝達できる強度を有する一方で、折曲部２３ｂが弾性変形して節の機能を果たしうる部材であれば良い。例えば金属シートや樹脂シートを用いることができる。特に、折曲部２３ｂでの弾性変形による力の損失が小さくなるように曲げ弾性率が小さく、また弾性変形により破断し難いよう曲げ強さが大きく、さらに耐熱性に優れる樹脂材料が望ましい。このような樹脂材料として、ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等を例示することができる。
【００５８】
このような駆動部材２０において、第１平坦面２１と第３平坦面２４とが接合された部位である四角形の２つの頂点部分が、上述の変位入力部２０ｉｎとされる。また、他の２つの頂点部分である第１の駆動片２０Ａの第２平坦面２２が、上述の変位出力部２０ｏｕｔとされる。従って、レンズユニット１０の支持部１２は、第２平坦面２２に係合される。さらに、第２の駆動片２０Ｂの第４平坦面２５が、不動であるベース部材５１（図２〜図４参照）に固定される固定部とされる。なお、変位入力部２０ｉｎの外周縁には、ＳＭＡアクチュエータ３０から光軸中心方向へ向かう移動力（光軸と直交する方向の移動力）が与えられるガイド片２１１（架設部）が、対角線上に各々突設されている。
【００５９】
ＳＭＡアクチュエータ３０は、例えばＮｉ−Ｔｉ合金等の形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤ（一本の線状体）からなる線アクチュエータである。このＳＭＡアクチュエータ３０は、低温で弾性係数が低い状態（マルテンサイト相）において所定の張力を与えられることで伸長し、この伸長状態において熱が与えられると相変態して弾性係数が高い状態（オーステナイト相；母相）に移行し、伸長状態から元の長さに戻る（形状回復する）という性質を有している。
【００６０】
本実施形態では、ＳＭＡアクチュエータ３０を通電加熱することで、上述の相変態を行わせる構成が採用されている。すなわち、ＳＭＡアクチュエータ３０は所定の抵抗値を有する導体であることから、当該ＳＭＡアクチュエータ３０自身に通電することでジュール熱を発生させ、該ジュール熱に基づく自己発熱によりマルテンサイト相からオーステナイト相へ変態させる構成とされている。このため、ＳＭＡアクチュエータ３０の両端には、通電加熱用の第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂ（図２、図３参照）が固着されている。また、後記で詳述するが、ＳＭＡアクチュエータ３０は変位入力部２０ｉｎのガイド片２１１に架け渡され、その加熱による形状回復に伴う移動力が変位入力部２０ｉｎに与えられるようになっている。
【００６１】
撮像素子４０は、レンズユニット１０により結像された被写体の光学像の光量に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分の画像信号に光電変換して出力するものである。例えば撮像素子４０としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が２次元状に配置されたエリアセンサの各ＣＣＤの表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆるベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されたものを用いることができる。このようなＣＣＤイメージセンサの他、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＶＭＩＳイメージセンサ等も用いることができる。
【００６２】
続いて、レンズ駆動機構の全体構造について説明する。図２は、第１実施形態に係るレンズ駆動機構２００の上面視の平面図（天板５２を外した状態の平面図）、図３は、レンズ駆動機構２００の側面図である。このレンズ駆動機構２００は、上述のレンズユニット１０、駆動部材２０及びＳＭＡアクチュエータ３０のほか、ベース部材５１、天板５２、平行板バネ５３及びバイアスバネ５４を備えている。レンズ駆動機構２００の組立構造は、大略的に、レンズユニット１０を内包する駆動部材２０が、ベース部材５１と天板５２、並びに平行板バネ５３で上下方向から挟み込まれ、バイアスバネ５４がレンズユニット１０の物体側に載置されて成る。そして、ＳＭＡアクチュエータ３０は、上面視で四角形状の駆動部材２０の周囲を取り囲むように架設されている。
【００６３】
ベース部材５１は、当該レンズ駆動機構２００の取り付け対象となる部材（例えば携帯電話機のフレームやマウント基板等）に固定される部材であり、レンズ駆動機構２００の底辺を構成する不動の部材である。図４は、ベース部材５１の形状を示す上面視の平面図である。ベース部材５１は、樹脂製（絶縁体）の正方形の板材からなり、貫通孔５１Ｈ、支柱５１１、電極固定部５１２及びテンションガイド５１３を備えている。
【００６４】
貫通孔５１Ｈは、レンズユニット１０からの光像を撮像素子４０へ通過させるためのもので、ベース部材５１の略中央部に穿設されている。支柱５１１は、天板５２を支持するためのもので、対角線に沿ってワンペアずつ、４本が立設されている。このうち、支柱５１１の一つのペアは、駆動部材２０の中空部Ｈを貫通するように、比較的貫通孔５１Ｈに近い位置に立設されている。一方、支柱５１１の他のペアは、ベース部材５１の角部近傍に立設されている。
【００６５】
電極固定部５１２は、ＳＭＡアクチュエータ３０の第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂを支持するためのもので、ベース部材５１の一つの角部付近に略隣接して２本が立設されている。この電極固定部５１２の高さは、支柱５１１の約半分とされ、これにより第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂは、ベース部材５１と天板５２との略中間位置において支持されている。なお、図２及び図３では、図示簡略化のため、この電極固定部５１２の記載を省略している。
【００６６】
テンションガイド５１３は、ＳＭＡアクチュエータ３０を駆動部材２０の四角形状に沿って架設するためのもので、前記電極固定部５１２の対角方向に１本が立設されている。このテンションガイド５１３の高さは、支柱５１１と同じ高さである。但し、天板５２の支持機能は不要であるので、電極固定部５１２の高さよりもやや高いものであれば良い。また、ＳＭＡアクチュエータ３０が架け渡される部位に、ワイヤ架け渡し用の凹曲面等が備えられていることが望ましい。
【００６７】
ＳＭＡアクチュエータ３０は、図２に示すように、この電極固定部５１２及びテンションガイド５１３と、２つの変位入力部２０ｉｎのガイド片２１１とに架設され、駆動部材２０の周囲に架け渡されている。つまり、ＳＭＡアクチュエータ３０は、駆動部材２０の一方の変位出力部２０ｏｕｔの近傍に配置されている一方の電極固定部５１２を基点として、一方の変位入力部２０ｉｎのガイド片２１１、他方の変位出力部２０ｏｕｔの近傍に位置するテンションガイド５１３、他方の変位入力部２０ｉｎのガイド片２１１を周回し、再び一方の変位出力部２０ｏｕｔの近傍に位置する他方の電極固定部５１２へ戻るように、これらに架け渡されている。
【００６８】
このような架け渡しにより、ＳＭＡアクチュエータ３０と駆動部材２０との接触部分は、実質的に２つのガイド片２１１の部分のみとされている。これにより、線状のＳＭＡアクチュエータ３０と駆動部材２０とが擦れ合う部分がガイド片２１１（変位入力部２０ｉｎ）との接点部分のみに限定されるため、ＳＭＡアクチュエータ３０が発生する駆動力を高効率で駆動部材２０に与えることができる。なお、ガイド片２１１にも、ワイヤ架け渡し用の凹曲面等が備えられていることが望ましい。
【００６９】
以上のように、駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０とは、実質的に点接触状態とすることが望ましいが、少なくとも変位入力部を含んである程度の接触長さを持って両者が接するように構成しても良い。この場合、ＳＭＡアクチュエータ３０の全長をＬとするとき、駆動部材２０に対するＳＭＡアクチュエータ３０の接触長さＣが、
Ｃ≦Ｌ／２
を満足するようにすることが望ましい。このようにすれば、ＳＭＡアクチュエータ３０と駆動部材２０とが擦れ合う部分がＬ／２以下に規制されるため、ＳＭＡアクチュエータ３０が発生する駆動力を効率良く駆動部材２０に与えることができる。また、ＳＭＡの加熱、冷却を効率良く行え、応答性を向上させることができる。
【００７０】
天板５２は、駆動部材２０を保護する蓋体として機能すると共に、平行板バネ５３の上側板バネ５３ａを保持する役目を果たす。図５は、天板５２の形状を示す平面図である。天板５２は、金属又は樹脂製の正方形の板材からなり、その中央付近に設けられた貫通孔５２Ｈを備えている。上述の通り、この天板５２は、ベース部材５１に立設されている４本の支柱５１１により、ベース部材５１に対して平行な状態で支持固定されている。
【００７１】
貫通孔５２Ｈは、被写体光のレンズユニット１０への入射を阻害しないようにするための中心孔５２１と、この中心孔５２１から一つの対角線方向にそれぞれ延びる一対の延長部５２２とを備えている。中心孔５２１は、レンズユニット１０を受容する大きさの内径を有している。また、延長部５２２は、レンズユニット１０の支持部１２の突設位置に対応しており、支持部１２よりもやや大きい形状を有している。かかる貫通孔５２Ｈが設けられることで、ベース部材５１上に支柱５１１よりも光軸ＡＸ方向の長さが長いレンズユニット１０を据え付けた後に、天板５２を支柱５１１に対して取り付け得るようになっている。
【００７２】
平行板バネ５３は、レンズユニット１０の変位自由度を、光軸ＡＸに沿った一方向に規制する規制部材として機能するもので、平行に配置される上側板バネ５３ａと下側板バネ５３ｂとからなる。図６は、平行板バネ５３（上側板バネ５３ａ及び下側板バネ５３ｂ）の形状を示す平面図である。平行板バネ５３は、外枠部５３１、リング部５３２、ビーム部５３３及び支柱孔５３４を備えている。なお、上側板バネ５３ａは天板５２の上に、下側板バネ５３ｂはベース部材５１の上にそれぞれ取り付けられている。
【００７３】
上側板バネ５３ａの外枠部５３１は、天板５２に固定される。一方、下側板バネ５３ｂの外枠部５３１は、ベース部材５１に固定される。これに対し、リング部５３２は、それぞれレンズユニット１０側に固定される。すなわち、上側板バネ５３ａのリング部５３２は、レンズユニット１０の上端側、正確にはレンズ駆動枠１１の上端フランジ部下面と鏡筒１３の上端縁との間に介在するように取り付けられている。また、下側板バネ５３ｂのリング部５３２は、レンズユニット１０の下端面に取り付けられている。なお、リング部５３２の形状がリング状とされているのは、被写体光の通過を妨げないためである。
【００７４】
ビーム部５３３は、前記外枠部５３１とリング部５３２とを橋絡するもので、天板５２及びベース部材５１のいずれにも固定されていない。このビーム部５３３は、レンズユニット１０が光軸ＡＸに沿って一方向に可動するよう、リング部５３２の外周囲から９０度間隔で外方へ略Ｌ字型に延出し、外枠部５３１に繋がる形状を備えている。この４つのビーム部５３３で支持されたリング部５３２で上下が挟まれることにより、レンズユニット１０の自由度は光軸ＡＸに沿った１自由度となる。
【００７５】
本実施形態に係るレンズ駆動機構２００は、本来的に光軸ＡＸ方向へレンズユニット１０を移動させる機能を備えている。しかし、組立時に発生することがある僅かなバランスずれ等に起因して、レンズユニット１０が光軸ＡＸから傾いて移動する場合がある。そこで、平行板バネ５３を組み付けることで、このような傾き移動を抑止し、レンズユニット１０が光軸ＡＸに沿って精度良く移動されるようにしているものである。
【００７６】
支柱孔５３４は、外枠部５３１の一つの対角線方向に一対設けられる。この支柱孔５３４は、変位出力部２０ｏｕｔ側の対角線上に位置する支柱５１１のペアを貫通させるためのものである。従って、支柱孔５３４は、下側板バネ５３ｂのみに設けられる。なお、変位入力部２０ｉｎ側の対角線上に位置する支柱５１１のペアは、外枠部５３１とリング部５３２との間の間隙を貫通する。
【００７７】
バイアスバネ５４（付勢手段）は、ＳＭＡアクチュエータ３０の動作（収縮）により変位出力部２０ｏｕｔが移動される方向とは逆方向に、レンズユニット１０を光軸方向に付勢する。バイアスバネ５４は、レンズ駆動枠１１の周縁サイズと略合致した径の圧縮コイルバネからなり、レンズ駆動枠１１の頂面に一端側（下端側）が当接されている。なお、バイアスバネ５４の他端側（上端側）は、例えば携帯電話機のハウジング内面等に当接されることとなる。
【００７８】
バイアスバネ５４の力量は、変位出力部２０ｏｕｔの移動力よりも弱いものとされる。すなわち、ＳＭＡアクチュエータ３０が動作していないときは、レンズユニット１０はベース部材５１に向けて（図３の下方）押圧される一方で、ＳＭＡアクチュエータ３０が動作すると、バイアスバネ５４の押圧力に抗してレンズユニット１０は反対方向（図３の上方）に移動される。換言すると、バイアスバネ５４は、ＳＭＡアクチュエータ３０の動作が終了した後に、レンズユニット１０をホームポジションに復帰させるバイアス力をレンズユニット１０に与えるものである。かかるバイアスバネ５４を組み付けることで、常時バイアス力がレンズユニット１０に与えられることから、ＳＭＡアクチュエータ３０への通電量を制御することでレンズユニット１０をホームポジションに復帰させることができ、駆動制御を容易に行えるようになる。
【００７９】
続いて、以上の通り構成されたレンズ駆動機構２００の機械的な動作について説明する。図７は、ＳＭＡアクチュエータ３０が通電加熱により収縮した状態を示す側面図（図３は、ＳＭＡアクチュエータ３０が動作していない状態の側面図）である。また、図８は、駆動部材２０及びＳＭＡアクチュエータ３０を抜き出して示す図であり、図８（ａ）は上面視の平面図、図８（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【００８０】
ＳＭＡアクチュエータ３０の第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂに間に所定の電圧が印加され、通電によりＳＭＡアクチュエータ３０が加熱されてオーステナイト相へ変態すると、ＳＭＡアクチュエータ３０は収縮力を発生する。この収縮力は、ＳＭＡアクチュエータ３０が架け渡されている駆動部材２０の変位入力部２０ｉｎから各々突設されている２つのガイド片２１１に作用する。すなわち、１８０度相対する外側方向から光軸ＡＸの中心方向へ向かう移動力Ｆ１１、Ｆ１２が、変位入力部２０ｉｎに与えられる。
【００８１】
この移動力Ｆ１１、Ｆ１２を受けて駆動部材２０は、その高さ寸法が光軸ＡＸ方向に伸長するように変形される。すなわち、図８（ａ）に点線で示す折曲部２３ｂが各々前記移動力Ｆ１１、Ｆ１２により屈曲され、この折曲部２３ｂが節の働きをなして、第１の駆動片２０Ａの第２平坦面２２と第２の駆動片２０Ｂの第４平坦面２５との間隔が拡張されるように、駆動部材２０は変形される。ここで、第４平坦面２５はベース部材５１に固定されていることから、変位出力部２０ｏｕｔを構成する第１の駆動片２０Ａの第２平坦面２２だけに、光軸ＡＸに沿って物体側に伸長する移動力Ｆ２が発生することとなる。
【００８２】
かかる移動力Ｆ２は、第２平坦面２２から支持部１２を介してレンズユニット１０に伝達され、レンズユニット１０は光軸ＡＸ方向に変位される。このとき、上側板バネ５３ａ及び下側板バネ５３ｂのビーム部５３３は、上方向（物体側）に反り上がり、またバイアスバネ５４は圧縮された状態となる。
【００８３】
ＳＭＡアクチュエータ３０への通電が停止（若しくは電圧が所定値まで低下）され、ＳＭＡアクチュエータ３０が冷却されてマルテンサイト相に復帰すると、変位入力部２０ｉｎに対して与えられていた移動力Ｆ１１、Ｆ１２は消失する。そして、バイアスバネ５４の付勢力により、レンズユニット１０は光軸ＡＸ方向に沿ってホームポジションに復帰される（図３の状態に戻る）。このように、ＳＭＡアクチュエータ３０への通電ＯＮ−ＯＦＦによって、レンズユニット１０を光軸ＡＸ方向に沿って変位させることができる。また、ＳＭＡアクチュエータ３０への通電電流を制御して移動力Ｆ１１、Ｆ１２の力量を調整することで、レンズユニット１０の変位量を調整できるようになる。
【００８４】
ここで、本実施形態では、１本のＳＭＡアクチュエータ３０が、第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂの固定部を基点として、２つのガイド片２１１と、これらガイド片２１１の中間に配置される１つのテンションガイド５１３とを用いて、駆動部材２０の外周に沿うように四角形状に架設されている。従って、ＳＭＡアクチュエータ３０の全長の中間点がテンションガイド５１３で支持され、またテンションガイド５１３と第１電極３１ａの固定部との中間、またテンションガイド５１３と第２電極３１ｂとの中間に、各々ガイド片２１１が位置する関係となっている。
【００８５】
このため、ＳＭＡアクチュエータ３０は、テンションガイド５１３を境とした半分ずつで、同じ変位量の伸縮を行うことから、テンションガイド５１３による支持部（接触部）でＳＭＡアクチュエータ３０の擦れ等は発生しない。同様に、ガイド片２１１を境とした半分ずつでも同じ変位量の伸縮を行うことから、ガイド片２１１による支持部においてもＳＭＡアクチュエータ３０の擦れ等は発生しない。従って、擦れによる力量の損失が最小限に抑制されると共に、摩擦によるＳＭＡアクチュエータ３０の損傷が未然に防止されるものである。また、摺動部やギアの噛み合い部を何ら持たないので部品点数が少なく、ガタ等の発生を回避でき、さらにバックラッシも発生しないため応答性良くスムースに、且つ良好な出力効率でレンズユニット１０の駆動を行うことができる。
【００８６】
また、本実施形態のレンズ駆動機構２００によれば、ＳＭＡアクチュエータ３０の収縮による変位が２段階に拡大されて変位出力部２０ｏｕｔに伝達されるようになる。すなわち、上記のように駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０とを組み付けることで、実際のＳＭＡアクチュエータ３０の収縮量よりも大きい変位を駆動部材２０に入力できる（変位拡大機能の１段目）と共に、駆動部材２０のリンク機構によってさらに変位が拡大（変位拡大機能の２段目）できる。これにより、ＳＭＡアクチュエータ３０の収縮量はその全長の数％であるにも拘わらず、大きな変位をレンズユニット１０に与えることが可能となる。以下、これら変位拡大機能について詳述する。
【００８７】
［１］変位拡大機能の１段目について
図９は、ＳＭＡアクチュエータ３０の収縮変位と駆動部材２０の変位との関係を示す模式図である。図９（ａ）に示すように、第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂを介してＳＭＡアクチュエータ３０に通電が行われていない初期状態では、ＳＭＡアクチュエータ３０は図中実線で示す状態となる。一方、通電加熱されると、図中点線で示す収縮状態３０Ｓとなる。図中の符号ｐ１、ｐ３は、各々ガイド片２１１への架設ポイントを示し、符号ｐ２はテンションガイド５１３への架設ポイントを示している。この場合、ＳＭＡアクチュエータ３０は、ポイントｐ２は不動であるが、ポイントｐ１及びｐ３においては、片側で距離ａずつ変位を入力できる。
【００８８】
図９（ｂ）は、ポイントｐ２を中心として変位入力部であるポイントｐ１までの距離を半径として描いた円であり、実線円３２はＳＭＡアクチュエータ３０が収縮していない状態、点線円３２Ｓは収縮した状態をそれぞれ示している。この場合、ＳＭＡアクチュエータ３０の実際の収縮量は、半径方向に沿う距離ｄ（実線円３２と点線円３２Ｓとの半径の差）である。しかし、ポイントｐ１の移動距離ａは、前記距離ｄよりも大きいものとなっている。すなわち、ＳＭＡアクチュエータ３０の実際の収縮量よりも大きい変位が、ポイントｐ１及びｐ３において入力できることがわかる。
【００８９】
これは、第１電極３１ａからポイントｐ２に至る中間点であるポイントｐ１でＳＭＡアクチュエータ３０が折り曲げられることで、その収縮力がＳＭＡアクチュエータ３０の架線方向ではなく、折り曲げ角の中心方向（つまり光軸ＡＸの中心方向）に作用することによる。さらに、ＳＭＡアクチュエータ３０の張り角θが小さくなる程、図中に移動距離ａ’、移動距離ａ’’と示すように、変位入力量が増大することがわかる。
【００９０】
［２］変位拡大機能の２段目について
図８（ｂ）に示したような駆動部材２０のリンク機構は、図１０に示すように、等しい長さｒのアーム２３０を持つ４節のリンク機構とみなすことができる。実線で示すように、アーム２３０の傾斜角がθ０である状態において、左右の節に相当する部位（変位入力部２０ｉｎ）から左右方向中心へ向かう入力変位ｂが与えられると、アーム２３０が点線２０３Ｆで示すように傾斜し、その傾斜角度はθ０よりも大きいθｆに変化する。これにより、上下の節には上下方向の外側へ向かう出力変位ｃが発生する。
【００９１】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、上記入力変位ｂと出力変位ｃとの関係を模式的に示す図である。図１１（ａ）は、実線で示すアーム２３０の初期状態における傾斜角θ１１と、点線で示す変位後のアーム２３０Ｆの傾斜角θ１２との間の傾斜中心角θ１３がπ／４である場合を示している。つまり、初期状態におけるアーム２３０の傾斜角θ１１と、変位後のアーム２３０Ｆの傾斜角θ１２とが、π／４を中心として対象である場合であって、これは次式で表すことができる。
θ１２−θ１３（π／４）＝θ１３（π／４）−θ１１
【００９２】
このように傾斜中心角θ１３がπ／４である場合においては、左右の節の変位に対する上下の節の変位は１：１の関係となる。従って、入力変位ｂ１と出力変位ｃ１とは等しいものとなる。従って、この場合では変位拡大機能を得ることができない。
【００９３】
これに対し図１１（ｂ）は、実線で示すアーム２３０の初期状態における傾斜角θ２１と、点線で示す変位後のアーム２３０Ｆの傾斜角θ２２との間の傾斜中心角θ２３が、π／４よりも小さい場合を示している。この場合、図示するように入力変位ｂ２に対して出力変位ｃ２は拡大される。すなわち、入力変位ｂ２＜出力変位ｃ２の関係となる。
【００９４】
一方、図１１（ｃ）は、実線で示すアーム２３０の初期状態における傾斜角θ３１と、点線で示す変位後のアーム２３０Ｆの傾斜角θ３２との間の傾斜中心角θ３３が、π／４よりも大きい場合を示している。この場合、図示するように入力変位ｂ３に対して出力変位ｃ３は縮小される。すなわち、入力変位ｂ２＞出力変位ｃ２の関係となる。
【００９５】
以上のことから、図１１（ｂ）に示したようにリンク機構におけるアーム２３０の傾斜角を設定することで、当該リンク機構において変位拡大機能を得ることができる。実際の組み付けでは、レンズユニット１０のフォーカスやズームで必要となるストロークを考慮し、レンズユニット１０がホームポジションにあるときのアーム２３０の傾斜角（２つの変位入力部を結ぶ線に対する傾斜角）と、最大限移動したときのアーム２３０の傾斜角との間の傾斜中心角がπ／４以下になるように設定することで、変位拡大機能を得ることができる。
【００９６】
なお、傾斜中心角をより小さくするほど、変位拡大機能は一層大きなものとなるが、出力される力量は小さくなる。つまり、レンズユニット１０の駆動パワーが減少する。このため傾斜中心角を小さくしすぎることは好ましくなく、パワーと変位量とを考慮して、入力変位ｂと出力変位ｃとの比率が、１：１．５〜７程度、好ましくは１：３〜６程度となるように傾斜中心角を選ぶことが望ましい。なお、例えば変位拡大機能よりも駆動パワーを優先する場合は、図１１（ａ）や（ｃ）に示したように、傾斜中心角をπ／４、若しくはπ／４以上に設定しても良い。
【００９７】
以上説明した通り、第１実施形態に係る駆動部材２０によれば、２段階の変位拡大機能を有しており、変位入力部２０ｉｎにＳＭＡの変位よりも大きな第１の変位量が与えられた場合に、変位出力部２０ｏｕｔから前記第１の変位量よりも大きい第２の変位量を出力させることができる。これにより、ＳＭＡアクチュエータ３０の実際の変位よりも２段階大きい変位をレンズユニット１０に与えることができる。従って、ＳＭＡアクチュエータ３０の変位量が少ないものであっても、オートフォーカスや光学式ズームのために必要なレンズ移動量を得ることが可能となる。
【００９８】
続いて、本実施形態に係るレンズ駆動機構２００の制御構成について説明する。図１２は、レンズ駆動機構２００の制御手段６０を示すブロック図である。この制御手段６０は、電圧供給回路６１、変位センサ６２及びレンズ駆動制御部６３を備えている。
【００９９】
電圧供給回路６１は、ＳＭＡアクチュエータ３０のドライバであって、ＳＭＡアクチュエータ３０に所定の駆動電圧を印加して通電加熱し駆動力を発生させるものである。この電圧供給回路６１とＳＭＡアクチュエータ３０の第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂとは、リード線により電気的に接続され、電圧供給回路６１にて発生された駆動電圧が前記リード線を介してＳＭＡアクチュエータ３０へ印加される。
【０１００】
変位センサ６２は、光反射式センサ若しくはフォトインタラプタのような光学式の位置検出センサや、ホール素子等を用いた磁気式の位置検出センサ等からなり、レンズユニット１０の位置情報を検出するものである。変位センサ６２により検出された位置情報は、レンズ駆動制御部６３に出力される。この変位センサ６２は、レンズユニット１０の近傍の適所に配置される。
【０１０１】
レンズ駆動制御部６３は、マイクロコンピュータ等からなり、電圧供給回路６１からＳＭＡアクチュエータ３０に与えられる駆動電圧を制御するものである。すなわち、レンズ駆動制御部６３は、例えばオートフォーカスや光学ズームのための位置制御信号と、変位センサ６２により検出される現在位置情報とに基づき求められるレンズユニット１０の移動目標値に応じて、ＳＭＡアクチュエータ３０を駆動させる制御信号を生成する。この制御信号は電圧供給回路６１に与えられ、前記移動目標値に応じた駆動電圧が電圧供給回路６１により発生される。このような制御手段６０を備えることで、レンズユニット１０の光軸ＡＸ上における位置決めを行わせることができる。
【０１０２】
図１３は、他の実施形態に係るレンズ駆動機構２００の制御手段６０’を示すブロック図である。この制御手段６０’は、上記と同様な電圧供給回路６１及びレンズ駆動制御部６３と、レンズユニット１０の制御情報を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）６４とを備えている。
【０１０３】
形状記憶合金は、マルテンサイト相とオーステナイト相との間での相変化に応じて抵抗値が変化する特性を有している。図１４（ａ）、（ｂ）は相変化による変位量と抵抗値との関係を示すグラフであって、図１４（ａ）は形状記憶合金の加熱時における変位量と抵抗値との関係を、図１４（ｂ）は冷却時における変位量と抵抗値との関係をそれぞれ示している。
【０１０４】
ＲＡＭ６４には、上記のような特性を、レンズ駆動機構２００において用いられるＳＭＡアクチュエータ３０について予め求めておき、変位量と抵抗値との関係をテーブル化したデータが格納される。そして、レンズ駆動制御部６３は、ＳＭＡアクチュエータ３０の抵抗値を検出しつつ、レンズユニット１０の位置制御信号と現状の抵抗値とに基づきＲＡＭ６４のテーブルから駆動電圧を求める処理を行う。かかる制御手段６０’によれば、別途変位センサ等を設ける必要がないため、さらに小型で、低コストなレンズ駆動機構２００を提供できるようになる。
【０１０５】
続いて、本実施形態に係るレンズ駆動機構２００を撮像装置に組み込む場合の実施形態につき説明する。図１５は、撮像装置の一例としてのカメラ付携帯電話機７０の外観構成図である。ここでは、レンズ駆動機構２００が、カメラ付携帯電話機７０に内蔵されるカメラユニットＯＰの構成部品であるレンズユニット１０に対し、オートフォーカス機能及び光学ズーム機能を付与するために組み込まれる場合を例示している。なお、上記カメラ付携帯電話機７０以外に、本実施形態に係るレンズ駆動機構２００は、撮影レンズユニット内蔵型のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、あるいは携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）などの撮像装置にも好適に適用することができる。
【０１０６】
図１５（ａ）はカメラ付携帯電話機７０の正面（操作面）を表す斜視図であり、図１５（ｂ）は背面を表す斜視図である。このカメラ付携帯電話機７０は、図１５（ａ）に示すように、第１の筐体７１と第２の筐体７２とがヒンジ７３によって連結された折り畳み可能な構造である。そして、第１の筐体７１の正面には、各種情報の表示部としてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）７４が設けられ、第２の筐体７１の正面にはキー入力部７５が設けられている。また、図１５（ｂ）に示すように、第１の筐体７１の背面には、レンズユニット１０を備えたカメラユニットＯＰが、対物レンズが露出される態様で内蔵されている。
【０１０７】
前記キー入力部７５には、携帯電話機能を動作させる各種ダイヤルボタンのほか、画像撮影モードの起動および静止画と動画撮影の切り替えを行うモード設定ボタン、カメラユニットＯＰに内装されているレンズユニット１０の光学ズーム（変倍）動作を制御する変倍ボタン、撮影動作を実行させるシャッタボタンなどが含まれている。
【０１０８】
図１６は、カメラ付携帯電話機７０の大略的な電気的構成を示すブロック図である。このカメラ付携帯電話機７０は、上記で説明したレンズユニット１０を備えるレンズ駆動機構２００及び撮像素子４０のほか、タイミングジェネレータ（ＴＧ）８１、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）８２、画像処理部８３、画像メモリ８４、全体制御部８５、シャッタ駆動部８６、電圧供給回路８７、表示部８８及び画像記録部８９を備えて構成されている。
【０１０９】
レンズユニット１０は、被写体の光学像を取り入れ、該レンズユニット１０の像側に配置されている撮像素子４０へ導く撮像光学系を構成するものである。このレンズユニット１０の内部には、被写体の光学像を形成するレンズ群１０２と、撮像光学系の光路を遮光若しくは通光するシャッタ１０２とが内蔵されている。レンズ群１０２の適所には、絞り１０３が配置されており、またレンズ群１０２にはフォーカス／ズームを行うための移動レンズ１０４が含まれている。そして、この移動レンズ１０４を光軸方向へ移動させるためのＳＭＡアクチュエータ３０が、レンズユニット１０に付設されている。
【０１１０】
タイミングジェネレータ８１は、撮像素子４０による撮影動作（露光に基づく電荷蓄積や蓄積電荷の読出し等）を制御するものである。タイミングジェネレータ８１は、全体制御部８５から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス（垂直転送パルス、水平転送パルス、電荷掃き出しパルス等）を生成して撮像素子４０に出力し、撮像素子４０の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを生成してアナログフロントエンド８２に出力することにより、Ａ／Ｄ変換動作等を制御する。
【０１１１】
アナログフロントエンド８２は、撮像素子４０から出力される画像信号（ＣＣＤエリアセンサの各画素で受光されたアナログ信号群）に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部８３へ出力するものである。このアナログフロントエンド８２には、アナログ画像信号電圧に含まれるリセット雑音を低減する相関二重サンプリング回路、アナログ画像信号のレベルを補正するオートゲインコントロール回路、黒レベルを示す電位固定化するクランプ回路、アナログのＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を例えば１４ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路等が備えられている。
【０１１２】
画像処理部８３は、アナログフロントエンド８２から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路、ホワイトバランス制御回路、色補完回路及びガンマ補正回路等を備えて構成されている。なお、画像処理部８３へ取り込まれた画像データは、撮像素子４０の読み出しに同期して画像メモリ８４に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ８４に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部８３の各ブロックにおいて処理が行なわれる。
【０１１３】
画像メモリ８４は、撮影モード時には、画像処理部８３から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し全体制御部８５により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、画像記録部８９から読み出した画像データを一時的に記憶する。
【０１１４】
全体制御部８５は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、カメラ付携帯電話機７０の各部を集中制御する他、撮影動作の制御も行うものである。すなわち全体制御部８５は、撮影動作のためのタイミングジェネレータ８１、電圧供給回路８７及びシャッタ駆動部８６の制御、画像信号の出力制御などを行う。
【０１１５】
また、全体制御部８５には、機能的にフォーカス制御部８５１とズーム制御部８５２とを備えている。これら制御部は、図１３に基づき説明したレンズ駆動制御部６３にカメラ付携帯電話機７０相当する。フォーカス制御部８５１は、所定の測距情報に基づき移動レンズ１０４を合焦位置へ移動させるためのフォーカス制御信号を生成する。ズーム制御部８５２は、移動レンズ１０４を光学ズーミングのために移動させるズーム制御信号を生成する。これら制御信号は、電圧供給回路８７に与えられる。
【０１１６】
シャッタ駆動部８６は、全体制御部８５から与えられるシャッタ開閉制御信号に応じ、シャッタ１０２が所定時間開放されるようシャッタ１０２を開閉駆動する。
【０１１７】
電圧供給回路８７は、図１３に基づき説明した電圧供給回路６１に相当するもので、移動レンズ１０４を駆動するＳＭＡアクチュエータ３０を通電加熱するための駆動電圧を生成する。すなわち電圧供給回路８７は、フォーカス制御部８５１及び／又はズーム制御部８５２から与えられるフォーカス制御信号、ズーム制御信号に応じ、ＳＭＡアクチュエータ３０により移動レンズ１０４を駆動させるための駆動電圧を生成する。
【０１１８】
表示部８８は、図１５（ａ）に示したＬＣＤ７４に相当するもので、撮像された画像や、撮像前のライブビュー画像などを表示することが可能とされている。画像記録部８９は、メモリカード等からなり、画像処理部８３で画像処理された画像データを保存するものである。
【０１１９】
以上説明したカメラ付携帯電話機７０によれば、上記で説明したレンズ駆動機構２００が搭載されているので、ＳＭＡアクチュエータ３０を用いるため小型軽量で耐衝撃性に優れ、部品点数が少なく安価でありながら、オートフォーカスや光学ズームのために必要なレンズの移動量を確保できると共にバックラッシ等がなく高い位置精度を得ることができる等の利点がある。
【０１２０】
以上、第１実施形態に係る駆動装置（レンズ駆動機構２００）の実施形態につき説明したが、当該第１実施形態において、例えば次の（１）〜（８）のような変形実施形態を採用することも可能である。
【０１２１】
（１）変形実施形態１−１；ＳＭＡアクチュエータの半周配置
上記実施形態では、１本の線状体からなるＳＭＡアクチュエータ３０を、上面視で四角形状を呈する駆動部材２０の略全周に亘って架け渡すようにした例を示した（図８参照）。駆動部材２０に対するＳＭＡアクチュエータの配置についてはこれに限定されず、種々の形態を取ることができる。
【０１２２】
図１７は、変形実施形態１−１に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０Ａとの配置関係を示す図であり、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。なお、この図１７及び以下の図において、図８と同一の符号が付されている部分は、図８と同一であることを示し、ここでは説明を省略する。
【０１２３】
この変形実施形態１−１では、ＳＭＡアクチュエータ３０Ａが駆動部材２０の周囲長に対して約半周分の長さとされている。すなわち、ＳＭＡアクチュエータ３０Ａの第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂが、一対の変位出力部２０ｏｕｔ付近にそれぞれ配置され、駆動部材２０の右側に位置する変位入力部２０ｉｎのみにＳＭＡアクチュエータ３０Ａが架け渡される態様とされている。
【０１２４】
変形実施形態１−１の構成では、図１７（ｂ）に示すように、片方の変位入力部２０ｉｎに対してのみ移動力Ｆ１２が与えられ、該移動力Ｆ１２に基づき駆動部材２０が変形し、変位出力部２０ｏｕｔが光軸方向に伸長する移動力Ｆ２１が発生される。この構成によれば、変位出力部２０ｏｕｔの変位量を図８の場合と同じだけ確保しつつ、ＳＭＡの使用量を半分にすることができるという利点がある。但し、変位入力が片方のみとなることから、力量が半分に低下すると共に、光軸の傾きに留意する必要がある。
【０１２５】
（２）変形実施形態１−２；ＳＭＡアクチュエータの多重架け渡し
図１８は、変形実施形態１−２に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０Ｂとの配置関係を示す図であり、図１８（ａ）は平面図、図１８（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。この変形実施形態１−２では、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｂが駆動部材２０の周囲長に対して約２周分の長さとされ、これが駆動部材２０の周囲に二重に架け渡されている。
【０１２６】
具体的には、一方の変位出力部２０ｏｕｔ側に配置されている第１電極３１ａと第２電極３１ｂとの間に第２テンションガイド５１３Ａが立設され、この第２テンションガイド５１３Ａ及びその対角に位置するテンションガイド５１３と、変位入力部２０ｉｎの２つのガイド片２１１との４つの架設ポイントを利用して、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｂが駆動部材２０の周囲を二周分だけ周回するように架け渡されている。勿論、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｂを、二周以上周回させるようにしても良い。
【０１２７】
変形実施形態１−２の構成では、図１８（ｂ）に示すように、二重巻きされたＳＭＡアクチュエータ３０Ｂから各々の変位入力部２０ｉｎに対して移動力Ｆ１１１、Ｆ１２１が与えられ、これら移動力Ｆ１１１、Ｆ１２１に基づき駆動部材２０が変形し、変位出力部２０ｏｕｔが光軸方向に伸長する移動力Ｆ２２が発生される。この構成によれば、変位出力部２０ｏｕｔの変位量は図８の場合と同じであるものの、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｂが二重巻きされている分だけ、変位入力部２０ｉｎに入力される力量を増加させることができるという利点がある。
【０１２８】
図１９は、変形実施形態１−２の他の例に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０Ｃとの配置関係を示す図であり、図１９（ａ）は平面図、図１９（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。この例でも、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｃとして、駆動部材２０の周囲長に対して約２周分の長さを持つものが使用されている。また、同様に第２テンションガイド５１３Ｂが、一方の変位出力部２０ｏｕｔ側に立設されている。
【０１２９】
図１８の例とは、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｃの架け渡しの態様が異なる。すなわち、第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂは同じ位置に上下して配置され、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｃは、第１電極３１ａから反時計回りにテンションガイド５１３及び２つのガイド片２１１に対して架け渡された後、第２テンションガイド５１３Ｂにて折り返され、時計回りに同じルートに架け渡され第２電極３１ｂに戻る態様とされている。この構成でも、図１９（ｂ）に示すように、二重巻きされたＳＭＡアクチュエータ３０Ｃから各々の変位入力部２０ｉｎに対して大きな力量の移動力Ｆ１１２、Ｆ１２２が与えられ、これら移動力Ｆ１１２、Ｆ１２２に基づき駆動部材２０が変形し、変位出力部２０ｏｕｔが光軸方向に伸長する大きな力量の移動力Ｆ２３を発生させることができる。
【０１３０】
（３）変形実施形態１−３；ＳＭＡアクチュエータの分割架け渡し
図２０は、変形実施形態１−３に係る駆動部材２０と２本のＳＭＡアクチュエータ３０Ｄ、３０Ｅとの配置関係を示す図であり、図２０（ａ）は平面図、図２０（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。この変形実施形態３では、駆動部材２０の周囲長に対して約半周分の長さを有する２本のＳＭＡアクチュエータ３０Ｄ、Ｅが使用されている。
【０１３１】
そして、一方のＳＭＡアクチュエータ３０Ｄの第１電極３１１ａ及び第２電極３１１ｂが、一対の変位出力部２０ｏｕｔ付近にそれぞれ配置され、駆動部材２０の左側に位置する変位入力部２０ｉｎのみにＳＭＡアクチュエータ３０Ｄが架け渡さている。また、他方のＳＭＡアクチュエータ３０Ｅの第１電極３１２ａ及び第２電極３１２ｂも、一対の変位出力部２０ｏｕｔ付近にそれぞれ配置され、駆動部材２０の右側に位置する変位入力部２０ｉｎのみにＳＭＡアクチュエータ３０Ｅが架け渡さている。
【０１３２】
変形実施形態１−３の構成では、図２０（ｂ）に示すように、一方の変位入力部２０ｉｎに対してはＳＭＡアクチュエータ３０Ｄから移動力Ｆ１１３が与えられ、また、他方の変位入力部２０ｉｎに対してはＳＭＡアクチュエータ３０Ｅから移動力Ｆ１２３が与えられる。これら移動力Ｆ１１３、Ｆ１２３に基づき駆動部材２０が変形し、変位出力部２０ｏｕｔが光軸方向に伸長する移動力Ｆ２４が発生される。この構成によれば、一本の場合に比べて比較的短い２本のＳＭＡアクチュエータ３０Ｄ、３０Ｅが用いられるので、同じ電圧を印加した場合の電流値が大きくなり、その分だけ変位応答性を上げることができるという利点がある。
【０１３３】
（４）変形実施形態１−４；ＳＭＡアクチュエータの架線経路変更
図２１は、変形実施形態１−４に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０との配置関係を示す図である。この変形実施形態１−４は、図８（ａ）に示した配置と略同一であるが、テンションガイド５１３’の位置と、第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂの固定位置とを、上面視で駆動部材２０の周囲ではなく、駆動部材２０の内側に存在する空きスペースに設定した点で相違する。この構成によれば、ＳＭＡアクチュエータ３０の架線経路が一部駆動部材２０内に入り込むようになり、その分だけサイズを小型化できるという利点がある。
【０１３４】
（５）変形実施形態１−５；駆動部材の薄肉化
図２２は、変形実施形態１−５に係る駆動部材（第１駆動片２０Ａ）とＳＭＡアクチュエータ３０との配置関係を示す図であり、図２２（ａ）は平面図、図２２（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。この変形実施形態１−５では、駆動部材が、図８（ｂ）に示した駆動部材２０の上半分、つまり、第１駆動片２０Ａのみのリンク機構で駆動部材が構成されている。この第１駆動片２０Ａの変位入力部２０ｉｎは、所定のベース部材２７上に、スライド移動可能に載置されている。
【０１３５】
変形実施形態１−５の構成では、図２２（ｂ）に示すように、各変位入力部２０ｉｎに対してＳＭＡアクチュエータ３０から移動力Ｆ１１４、Ｆ１１５が与えられ、該移動力Ｆ１１４、Ｆ１１５に基づき第１駆動片２０Ａが変形し、変位出力部２０ｏｕｔが光軸方向に伸長する移動力Ｆ２５が発生される。この構成によれば、駆動部材の光軸方向の厚さ寸法を半分にすることができ、撮像装置の薄型化に貢献できるという利点がある。
【０１３６】
（６）変形実施形態１−６；駆動部材の積重
図２３は、変形実施形態１−６に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０との配置関係を示す側面図である。この変形実施形態１−６では、駆動部材が、図８（ｂ）に示した駆動部材２０を光軸方向に２つ積重した態様とされている（勿論、３つ以上積重しても良い）。具体的には、下側に位置する駆動部材２０の第２平坦面２２Ｔと、上側に位置する駆動部材２０の第４平坦面２５Ｂとが連結されている。そして、下側の駆動部材２０の第４平坦面２５は固定部とされ、上側の駆動部材２０の第２平坦面２２が変位出力部２０ｏｕｔとされている。
【０１３７】
変形実施形態１−６の構成では、上下２段の駆動部材２０における合計４つの変位入力部２０ｉｎに対して各々のＳＭＡアクチュエータ３０から移動力Ｆ１１、Ｆ１２が与えられ、該移動力Ｆ１１、Ｆ１２に基づき駆動部材２０、２０が変形する。そして、この２段の変形により、変位出力部２０ｏｕｔが光軸方向に伸長する２倍の移動力Ｆ２×２が発生される。この構成によれば、レンズユニット１０の変位量を、図８の構成に比べて２倍に増加させることができるという利点がある。
【０１３８】
（７）変形実施形態１−７；他のリンク機構
図２４は、変形実施形態１−７に係る駆動部材９１とＳＭＡアクチュエータ３０Ｆとの配置関係を示す図であり、図２４（ａ）は平面図、図２４（ｂ）は一部破断側面図、図２４（ｃ）は動作を示す断面図をそれぞれ示している。この変形実施形態１−７では、駆動部材９１は、レンズユニット１０を挿通可能な中空部Ｈを備えた円環状を呈し、その軸方向断面がく字型であって、く字型の折曲部分９１１が径方向の最外部に位置する形状を備えている。そして、く字型の折曲部分９１１が変位入力部とされ、く字型断面の周縁部分９１２が変位出力部とされる。
【０１３９】
駆動部材９１の折曲部分９１１の外周上には、９０度の等間隔でガイド片９２が放射状に４個突設されている。ＳＭＡアクチュエータ３０Ｆは、駆動部材９１を周回するように、４つのガイド片９２の先端部分に架け渡されている。ＳＭＡアクチュエータ３０Ｆの両端に接続されている第１電極３１ａ及び第２電極３１ｂは、駆動部材９１の外周壁に固定されている。なお、この場合レンズユニット１０は中空部Ｈに挿入され、その支持部１２が周縁部分９１２に載置される態様で組み付けられる。
【０１４０】
図２４（ｃ）に示すように、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｆが加熱収縮されると、環状の駆動部材９１の中心点方向に向かう移動力が各ガイド片９２に与えられる。この結果、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｆが動作していない状態では、く字型断面の内角がφ１で高さがｇ１の状態であった駆動部材９１が、前記移動力を受けて内角がφ１よりも広角のφ２となると共に、高さがｇ１より幅広のｇ２に変形する。つまり、周縁部分９１２が光軸方向に伸長するようになる。従って、周縁部分９１２に係合されるレンズユニット１０を光軸方向に移動させることができる。
【０１４１】
この構成によれば、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｆが駆動部材９１自身に搭載されることから、ＳＭＡアクチュエータ３０Ｆを固定するための部材が不必要となる。従って、部品点数を減らせると共に、一層の小型化を図ることが可能である。
【０１４２】
（８）その他の変形実施形態
以上の変形実施形態の他、第１実施形態の要旨を逸脱しない範囲で、さらに変形して実施することが可能である。例えば駆動部材２０のアーム２３、２６は、直線状に傾斜したアームを例示したが、これに替えて湾曲状に傾斜させたアームを用いるようにしても良い。また、平板状のアームではなく、棒状のものを用いても良い。さらに、第１の駆動片２０Ａと第２の駆動片２０Ｂとをリベット２１２により結合一体化する例を示したが、これに替えてヒンジ機構等を用いて連結するようにしても良い。また、ＳＭＡアクチュエータ３０として線状のものを例示したが、帯状のものを用いるようにしても良い。さらに、レンズユニット１０以外のものを被駆動物としても良い。
【０１４３】
［第２実施形態］
次に、２枚の平板部材を用いる第２実施形態について説明する。図２５は、第２実施形態に係る駆動機構が適用された駆動モジュールＳ１を示す側面図である。この駆動モジュールＳ１は、被駆動物１４と、該被駆動物１４をＺ軸（第１軸）方向に移動させる駆動装置４００とを備えている。
【０１４４】
駆動装置４００は、駆動部材とＳＭＡアクチュエータ４３０とを含んで構成されている。この第２実施形態では、駆動部材は、２枚の平板部材４１（第１平板部材４１Ａ、第２平板部材４１Ｂ）と、２つのスペーサ４２（間隔保持部材）と、間隔拡大部材４３とを含む。なお、図２５は、ＳＭＡアクチュエータ４３０が動作（収縮）していない状態を示している。
【０１４５】
２枚の平板部材４１は、弾性を有する金属や樹脂からなり、特に折り曲げ加工等が施されていない、長方形の平面形状を有する薄板である。第１平板部材４１Ａと第２平板部材４１Ｂとは、同じ形状とされていることが望ましいが、異なる形状であっても良い。なお、図２５では、第１平板部材４１Ａが上方向に湾曲し、第２平板部材４１Ｂが下方向に湾曲している状態を示しているが、間隔拡大部材４３が両者間に介在されない状態では、第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂは、Ｘ軸方向に平坦な部材である（後記図２８（ｂ）参照）。
【０１４６】
２枚の平板部材４１は、２つのスペーサ４２によって、所定間隔を置いて略平行な状態で接合されている。スペーサ４２は、金属や樹脂からなり、剛性を有する円柱状の部材である。スペーサ４２のＺ軸方向の長さは、第１平板部材４１Ａと第２平板部材４１Ｂとの間の離間設定値に応じた所定長さ（第１の長さ）に選ばれる。
【０１４７】
２つのスペーサ４２はそれぞれ、第１平板部材４１Ａの長軸方向の両方の端部４１１Ａと、第２平板部材４１Ｂの長軸方向の両方の端部４１１Ｂとの間に配置されている。なお、２つのスペーサ４２は、必ずしも平板部材４１の端部に配置する必要はなく、２枚の平板部材４１の間に所定の距離を置いて配置すれば良い。
【０１４８】
第１平板部材４１Ａの端部４１１Ａにおけるスペーサ４２と対向する部分には、半田層４１３が設けられている。また、スペーサ４２の端部４１１Ａと対向する端面にも、半田層４２１が設けられている。これら半田層４１３，４２１が融着されることで、両者が接合されている。同様にして、第２平板部材４１Ｂの端部４１１Ｂとスペーサ４２とが接合されている。このような接合により、２枚の平板部材４１と２つのスペーサ４２とは一体化され、閉鎖空間４１０を有する一つの躯体となっている。なお、上記のような半田接合以外に、接着剤による接合、溶接などの方法を採用しても良い。
【０１４９】
間隔拡大部材４３は、Ｘ−Ｚ軸断面において菱形の形状を持つ、剛性を有する部材である。間隔拡大部材４３も、２枚の平板部材４１の間に介在されるが、２枚の平板部材４１とは接合されていない。間隔拡大部材４３のＺ軸方向の２つの頂点４３１、４３２間の長さ（第２の長さ）は、スペーサ４２のＺ軸方向の長さよりも所定長だけ長くされている。間隔拡大部材４３は、２枚の平板部材４１の間であって、２つのスペーサ４２間の中央位置に配置されている。間隔拡大部材４３の上側頂点４３１と第１平板部材４１Ａの中央部４１２Ａの下側面とが線接触（図中の符号Ｑは、線接触部を示す）すると共に、間隔拡大部材４３の下側頂点４３２と第２平板部材４１Ｂの中央部４１２Ｂの上側面とが線接触している。
【０１５０】
このように、Ｚ軸方向寸法がスペーサ４２よりも長い間隔拡大部材４３が２枚の平板部材４１間に割り入れられることで、それぞれ頂点４３１、４３２を湾曲中心として、第１平板部材４１Ａが上方向に湾曲され、第２平板部材４１Ｂが下方向に湾曲された状態となっている。換言すると、弾性変形された２枚の平板部材４１が、その弾性復元力（バイアスばね力）により間隔拡大部材４３を挟んでいる状態となっている。これにより、２枚の平板部材４１と２つのスペーサ４２とからなる躯体は、側面視で略菱形の形状を呈している。間隔拡大部材４３は、必ずしも頂点を有する形状でなくとも良いが、頂点４３１、４３２を具備させることで、平板部材４１を精度よく湾曲させることができる利点がある。
【０１５１】
第２平板部材４１Ｂの中央部４１２Ｂの下側面は、不動のベース部材５１０に固着されている。この結果、本実施形態では、２つのスペーサ４２が変位入力部４００ｉｎとなり、第１平板部材４１Ａの中央部４１２Ａが変位出力部４００ｏｕｔとなる。従って、第１平板部材４１Ａの中央部４１２Ａの上側面に、被駆動物１４が係合されている。
【０１５２】
ＳＭＡアクチュエータ４３０は、第１実施形態におけるＳＭＡアクチュエータ３０と同様な線アクチュエータであり、通電加熱により収縮する性質を有している。この第２実施形態では、ＳＭＡアクチュエータ４３０は、変位入力部４００ｉｎとなる２つのスペーサ４２の外周部に架け渡されている。従って、ＳＭＡアクチュエータ４３０が通電加熱されると、Ｘ軸方向に互いに向かい合う方向の移動力Ｆ４１、Ｆ４２が、２つのスペーサ４２のそれぞれに与えられるようになる。
【０１５３】
そして、ＳＭＡアクチュエータ４３０に対する通電量が所定量を超え、２枚の平板部材４１による前記バイアスばね力に打ち勝つ移動力Ｆ４１、Ｆ４２が発生したとき、２つのスペーサ４２は互いに引き寄せられる。その結果として、２枚の平板部材４１はＺ軸方向に変位する。
【０１５４】
図２６は、変位後の状態を示す側面図である。上記の変位により、変位出力部４００ｏｕｔとしての中央部４１２Ａは、移動力Ｆ４１、Ｆ４２の方向と直交する方向の移動力Ｆ４３を発生する。この移動力Ｆ４３は、先の第１実施形態と同様に、変位量が拡大されたものとなる。その結果、被駆動物１４は、実際のＳＭＡアクチュエータ４３０の収縮量よりも大きく、Ｚ軸方向（上方向）に移動される。
【０１５５】
その後、ＳＭＡアクチュエータ４３０に対する通電が停止されると、２枚の平板部材４１自身が持つ平板の状態に戻ろうとするバイアスばね力により、２枚の平板部材４１は図２５の状態に復元する。つまり、通電停止によりＳＭＡアクチュエータ４３０が徐々に冷えて、移動力Ｆ４１、Ｆ４２よりも平板部材４１のバイアスばね力が上回るようになると、外部のバイアスばねの助けによらず、被駆動物１４は元の位置に戻される。
【０１５６】
一般に、形状記憶合金の反応温度は使用環境下の温度範囲より高く設定されている。また、多くの場合、形状記憶合金は通電によって自身のジュール熱で温度が制御される。ところで、図２７に示すように、形状記憶合金は、外部から与えられる応力を高くすると、記憶形状（長さ）までの変位が大きくなると共に反応温度が高くなる性質がある。しかしながら、ヒステリシスが少なく比較的反応温度が高いため汎用されているＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金でも、反応温度は十分ではない。そこで、反応温度で変位量を大きくできない分、バイアスばね等を用い、形状記憶合金に許容応力以下ながら比較高めの外部応力を付与することが一般的に行われている。
【０１５７】
しかし、バイアスばねとセットで使用される形状記憶合金を使用した小型の機器においては、変位量を大きくさせる応力相当の力を発生させるバイアスばねの大きさは、無視できないほどに大きくなってしまう。これに対し、本実施形態によれば、２枚の平板部材４１にバイアスばねの一部または全部の役目を担わせることができるので、別途のバイアスばねの使用を省いたり、或いは小さくしたりすることが可能である。これにより、駆動機構自体の小型化を図ることができる。
【０１５８】
さらに、本実施形態では、２枚の平板部材４１を単に端部で貼り合わせるのではなく、２つのスペーサ４２を介在させて接合し、該スペーサ４２を変位入力部４００ｉｎとしている。そして、２枚の平板部材４１の間隔が間隔拡大部材４３にて押し広げられ、２枚の平板部材４１が側面視でリンク機構に相当する略菱形（図２５の一点鎖線の菱形Ｄｉ参照）の形状を呈する態様とされている。この結果、ＳＭＡアクチュエータ４３０による移動力Ｆ４１、Ｆ４２の入力点（スペーサ４２とＳＭＡアクチュエータ４３０との接点）と、リンク機構の変形点に相当する菱形ＤｉのＸ軸方向の頂点Ｐとを、極めて近接させることができる。従って、移動力の入力点とリンク機構の変形点との間における意図しない変形、力のロス等が生じ難くなり、駆動部材の動きを安定させることができる。
【０１５９】
次に、第２実施形態に係る駆動部材の製法の一例を、図２８に基づいて説明する。まず、図２８（ａ）に示すように、第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂと、２つのスペーサ４２を準備する。第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂとして金属板を用いる場合は、スペーサ４２として絶縁性を有する部材を用いれば良い。この場合、スペーサ４２の両端面には半田層４２１を形成するための金属下地層が設けられる。一方、第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂとしてポリイミド板等の樹脂板を用いる場合は、スペーサ４２として金属の部材を用いることができる。この場合、第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂに、半田層４１３を形成するための金属下地層が部分的に設けられる。このようにすることで、ＳＭＡアクチュエータ４３０がそれぞれ接している２つのスペーサ４２間で、ＳＭＡアクチュエータ４３０以外の電流経路ができることはなく、電流ロスを防止して、精度良く形状記憶合金アクチュエータを動作させることができる。
【０１６０】
続いて、図２８（ｂ）に示すように、第２平板部材４１Ｂの両端部上にそれぞれスペーサ４２を配置し、さらにその上に第１平板部材４１Ａを載せる。この状態で、半田層４１３、４２１が溶融する高温の温度環境を生成する。かかる温度処理により、第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂと、２つのスペーサ４２とは半田接合され、一体化された躯体となる。このとき、第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂは、スペーサ４２の高さに応じた間隔ｄ１の閉鎖空間４１０を置いた、平行な状態である。
【０１６１】
しかる後、図２８（ｃ）に示すように、第１平板部材４１Ａと第２平板部材４１Ｂとの間の閉鎖空間４１０内に、スペーサ４２よりも長い頂点４３１、４３２間の距離を持つ断面菱形の間隔拡大部材４３が割り入れられる。これにより第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂは、Ｘ軸方向の中央部において互いに離反して膨らむように変形する。このときの中央部４１２Ａ、４１２Ｂ間の距離は、頂点４３１、４３２間の距離に相当する間隔ｄ２（ｄ１＜ｄ２）となる。
【０１６２】
ここで、間隔拡大部材４３は菱形であるので、Ｚ軸方向の頂点４３１、４３２だけでなく、Ｘ軸方向の頂点４３３（先鋭な頂点）を持っている。従って、間隔ｄ１の状態の閉鎖空間４１０に、頂点４３３を利用して、間隔ｄ２のサイズを有する間隔拡大部材４３を容易に割り入れることができる。
【０１６３】
その後、第２平板部材４１Ｂの中央部４１２Ｂがベース部材５１０に固着され、またＳＭＡアクチュエータ３０が２つのスペーサ４２の周囲を周回するように架け渡される。さらに、第１平板部材４１Ａの中央部４１２Ａに、被駆動物１４が係合され、組立が完了する。
【０１６４】
以上が駆動部材の製法の一例であるが、好ましい製法は、汎用されている半田付け装置が適用できる製法である。この場合、平板部材４１として、ポリイミド箔のようなフレキシブルな基材上に、スペーサ４２の接合位置に対応させて形成された金属の導体パターンを有する基板部材を用いる。また、スペーサ４２として、金属部材又は平板部材４１との接合部に金属層を有するものを用いる。そして、前記導体パターン部以外をマスクキングした状態で、基板部材上（導体パターン上）に半田をスクリーン印刷する。しかる後、半田層の上にスペーサ４２をマウントし、リフロー炉等で加熱することで、平板部材４１とスペーサ４２とを半田接合する。この製法によれば、汎用されている半田付け装置を用いて、駆動部材を簡易に製造することができる。
【０１６５】
図２９は、駆動部材の製法の他の例を示す側面図である。この製法では、予め曲げ加工が施された第１平板部材４１Ａ’及び第２平板部材４１Ｂ’が用いられる。すなわち、図２９（ａ）に示すように、第１平板部材４１Ａ’及び第２平板部材４１Ｂ’は、その中央部において互いに離反するように、予め湾曲加工が施されている。そして、図２９（ｂ）に示すように、２つのスペーサ４２で、第１平板部材４１Ａ’及び第２平板部材４１Ｂ’を接合して、リンク機構の形状を形成するものである。
【０１６６】
本発明に係る駆動部材は、このような製法によって作成しても良いが、予め湾曲加工を施した平板部材を用いると、寸法精度が出しにくくなる傾向がある。従って、この製法に係る駆動部材は、比較的大きい駆動部材や、さほど精度を要求されない駆動部材に適用することが望ましい。
【０１６７】
一方、図２８に示したように、特段曲げ加工等が施されていない平板部材４１を用い、これらを２つのスペーサ４２で結合した後に、寸法の決まった間隔拡大部材４３の割り入れにより平板部材４１を変形させてリンク機構の形状を形成すると、寸法精度が極めて安定する。これは、間隔拡大部材４３の頂点４３１、４３２と、第１平板部材４１Ａ、第２平板部材４１Ｂとが線接触する箇所が、リンク機構の変形点となるのであるが、そのような変形点を間隔拡大部材４３の頂点４３１、４３２で積極的に形成できるからである。
【０１６８】
これに対し、予め平板部材４１に曲げ加工を施す場合、素材のムラや圧延の方向性等によりスプリングバックのバラツキが発生し、同一の部品（平板部材）を作成することが困難であることから、寸法精度が安定しない傾向がある。さらに、立体的になった部品同士を３者結合するとなると、組立が極めて困難になるばかりか、出来上がり寸法のばらつきが非常に大きくなってしまう。しかし、図２８に示す製法によれば、平行配置された平板部材の接合体を用いるので、寸法の安定性が向上し、組立を容易に行うことができる。また、出来上がり寸法も安定するので、小型のレンズ駆動機構等として好適である。
【０１６９】
以上、第２実施形態に係る駆動機構（駆動モジュールＳ１）の実施形態につき説明したが、当該第２実施形態において、例えば次の（１）〜（５）のような変形実施形態を採用することも可能である。
【０１７０】
（１）変形実施形態２−１；レンズ駆動機構への適用
図３０（ａ）は、第２実施形態に係る駆動機構が適用された、レンズ駆動モジュールＳ２を示す平面図、図３０（ｂ）は（ａ）の矢印Ｒ方向の側面図である。このレンズ駆動モジュールＳ２は、ベース部材５１０Ａ上に配置された、レンズユニット１０Ａ（被駆動物）と、このレンズユニット１０Ａを光軸方向（Ｚ軸方向／第１軸方向）に移動させる駆動装置４００Ａとを含んで構成されている。
【０１７１】
駆動装置４００Ａは、２枚の平板部材４１（第１平板部材４１Ａ、第２平板部材４１Ｂ）、２つのスペーサ４２、２本のＳＭＡアクチュエータ４３０Ａ、４３０Ｂを含み、上記実施形態で説明した駆動装置４００と実質的に同一構成を備えている。レンズユニット１０Ａは、第１実施形態のものと同様に撮影レンズ１００を有する他、その筒状の外周壁から各々突出するように、支持部１５１、第１ガイド１５２、第２ガイド１５３及び間隔拡大部材４３Ａが備えられている。
【０１７２】
支持部１５１は、変位出力部４００ｏｕｔである第１平板部材４１Ａの中央部４１２Ａに係合されている。第１ガイド１５２は、ベース部材５１０ＡからＺ軸方向に立設された第１ガイド棒１６２が挿通される孔を有する。第２ガイド１５３は、同様にベース部材５１０からＺ軸方向に立設された第２ガイド棒１６３と摺接するガイド凹部を有する。間隔拡大部材４３Ａは、上述の実施形態における間隔拡大部材４３に相当し、駆動機構の一部を構成する部材であるが、本変形実施形態ではレンズユニット１０Ａの一体的に設けられている。ここで、間隔拡大部材４３Ａは、レンズユニット１０Ａを光軸回りに回転させるだけで、間隔拡大部材４３Ａを２枚の平板部材４１間へ容易に割り入れることができるように、図３０（ｂ）に示すように断面菱形の形状とされている。
【０１７３】
駆動装置４００Ａは、ベース部材５１０ＡのＹ軸方向の一側辺近傍に沿うように配置されている。第２平板部材４１Ｂの中央部４１２Ｂは、ベース部材５１０Ａに固着されている。２本のＳＭＡアクチュエータ４３０Ａ、４３０Ｂは、端部に電極４３１、４３２を有し、それぞれ鋭角的に折り返すように、２つのスペーサ４２に各々架け渡されている。
【０１７４】
かかる構成において、ＳＭＡアクチュエータ４３０Ａ、４３０Ｂが電極４３１、４３２を介して通電加熱され、動作（収縮）すると、変位入力部４００ｉｎとしての２つのスペーサ４２に、それぞれＸ軸方向に互いに向かい合う移動力Ｆ４１、Ｆ４２が作用する。この移動力Ｆ４１、Ｆ４２により第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂは弾性変形し、第１平板部材４１Ａの中央部４１２Ａに、変位量が拡大された光軸（Ｚ軸）方向の移動力Ｆ４３が発生する。
【０１７５】
この移動力Ｆ４３は、支持部１５１を介してレンズユニット１０Ａに与えられる。この際、第１ガイド棒１６２及び第２ガイド棒１６３によってガイドされるので、支持部１５１による一点支持ながら、レンズユニット１０Ａは、光軸方向にのみ移動されるようになる。一方、ＳＭＡアクチュエータ４３０Ａ、４３０Ｂへの通電が停止されると、第１平板部材４１Ａ及び第２平板部材４１Ｂのバイアスばね力によって、レンズユニット１０Ａは元の位置に戻されるものである。
【０１７６】
（２）変形実施形態２−２；ＳＭＡアクチュエータの他の架設形態
図３１は、変形実施形態２−１のさらなる変形実施形態に係るレンズ駆動モジュールＳ２’を示す平面図である。変形実施形態２−１と相違する点は、ＳＭＡアクチュエータの架設形態である。この駆動装置４００Ｂでは、一端部に電極４３３、４３４を有する２本のＳＭＡアクチュエータ４３０Ｃ、４３０Ｄが、各スペーサ４２を周回するように架け渡されるのではなく、各スペーサ４２にＳＭＡアクチュエータ４３０Ｃ、４３０Ｄの他端部が係止される態様とされている。この場合、スペーサ４２を電極材料で構成し、ＳＭＡアクチュエータ４３０Ｃ、４３０Ｄの一方の電極としても良い。
【０１７７】
（３）変形実施形態２−３；環状の平板部材
図３２（ａ）は、変形実施形態２−３に係るレンズ駆動モジュールＳ３を示す平面図、図３２（ｂ）は（ａ）の要部の分解斜視図である。このレンズ駆動モジュールＳ３は、ベース部材５１０Ｂ上に配置された、レンズユニット１０Ｂ（被駆動物）と、このレンズユニット１０Ｂを光軸方向に移動させる駆動装置４００Ｃとを含んで構成されている。
【０１７８】
変形実施形態２−３の駆動装置４００Ｃは、２枚の平板部材４４１（第１平板部材４４１Ａ、第２平板部材４４１Ｂ）、２つのスペーサ４２、２本のＳＭＡアクチュエータ４３０Ｅ、４３０Ｆを含む。この駆動装置４００Ｃでは、平面視で六角形の形状を有する２枚の平板部材４４１が用いられている。平板部材４４１の形状は、六角形以外の多角形、円環状、楕円環状等であっても良い。第１平板部材４４１Ａ及び第２平板部材４４１Ｂ共、レンズユニット１０Ｂを収容可能な六角形の内部空間を有するように、６枚のアーム薄板が連結された形態を持つ。六角形の第１平板部材４４１Ａと第２平板部材４４１Ｂとは、１本の第１中心線上にある一対の角部角部４４２Ａ、４４２Ｂの位置において、スペーサ４２により一体的に接合されている。
【０１７９】
レンズユニット１０Ｂには、その外周壁の１８０度対向する位置に、２つの支持部１５１Ａ、１５１Ｂが突設されている。これら支持部１５１Ａ、１５１Ｂは、第１平板部材４４１Ａの、前記第１中心線と直交する第２中心線上に存在するアーム片４４３Ａと係合される。一方、アーム片４４３Ａと対向する第２平板部材４４１Ｂのアーム片４４３Ｂは、ベース部材５１０Ｂに固着されている。この駆動装置４００Ｃでは、２つのスペーサ４２は変位入力部４００ｉｎとなり、２つのアーム片４４３Ａが変位出力部４００ｏｕｔとなる。
【０１８０】
図３２（ａ）に示すように、一方のＳＭＡアクチュエータ４３０Ｅは、端部に電極４３５を有し、「く」の字型を描く如く鈍角的に折り返すように、一方のスペーサ４２に架け渡されている。また、他方のＳＭＡアクチュエータ４３０Ｆは、端部に電極４３６を有し、ＳＭＡアクチュエータ４３０Ｅとは逆の「く」の字型を描く如く鈍角的に折り返すように、他方のスペーサ４２に架け渡されている。
【０１８１】
かかる構成において、ＳＭＡアクチュエータ４３０Ｅ、４３０Ｆが電極４３５、４３６を介して通電加熱され、動作（収縮）すると、２つのスペーサ４２に、互いに向かい合う移動力Ｆ４４、Ｆ４５が作用する。この移動力Ｆ４４、Ｆ４５により第１平板部材４４１Ａ及び第２平板部材４４１Ｂは弾性変形し、第１平板部材４１Ａの２つのアーム片４４３Ａに、変位量が拡大された光軸（Ｚ軸）方向の移動力が発生する。この移動力は、２つの支持部１５１Ａ、１５１Ｂを介してレンズユニット１０Ｂに与えられ、レンズユニット１０Ｂは光軸方向に移動される。一方、ＳＭＡアクチュエータ４３０Ｅ、４３０Ｆへの通電が停止されると、第１平板部材４４１Ａ及び第２平板部材４４１Ｂのバイアスばね力によって、レンズユニット１０Ｂは元の位置に戻されるものである。
【０１８２】
（４）変形実施形態２−４；ＳＭＡアクチュエータの他の架設形態
図３３は、変形実施形態２−３のさらなる変形実施形態に係るレンズ駆動モジュールＳ３’を示す平面図である。変形実施形態２−３と相違する点は、ＳＭＡアクチュエータの架設形態である。この駆動装置４００Ｄでは、両端部に電極４３７を有する１本のＳＭＡアクチュエータ４３０Ｇが用いられている。
【０１８３】
１本のＳＭＡアクチュエータ４３０Ｇでの架設を可能とするために、ベース部材５１０Ｂには、テンションガイド４３８が立設されている。テンションガイド４３８は、ベース部材５１０Ｂの角部付近に立設されており、ＳＭＡアクチュエータ４３０Ｇは、テンションガイド４３８が配置された対角の角部を始点として、一方のスペーサ４２、テンションガイド４３８及び他方のスペーサ４２を順次周回するように架け渡されている。
【０１８４】
変形実施形態２−４の駆動装置４００Ｄでは、１本のＳＭＡアクチュエータ４３０Ｇが２つのスペーサ４２に接触するので、これら２つのスペーサ４２間は電気的に絶縁されていることが望ましい。かかる駆動装置４００Ｄによれば、電極４３７の数を減らすことができるので、その分だけ小型化が図りやすいという利点がある。
【０１８５】
（５）変形実施形態２−５；平板部材の変形性の改良
上述したように、２枚の平板部材により形成されるリンク機構の形状は略菱形の形状である必要がある。略菱形とは長円形状に近いものでも良い。しかしながら、長円形状の場合は、変位に伴って円弧形状も変化するので、第１軸方向へ入力した移動力の第２軸方向への変換損失が発生する。効率の良い形状は、菱形形状を保ちながら変形してゆく形状である。このことを実現するには、リンク機構の変形点に相当する部分の剛性を、他の部位よりも弱くした易変形部を平板部材に形成すれば良い。
【０１８６】
図３４（ａ）は、平板部材４１に形成する易変形部の一例を示す平面図である。ここでは、長方形の平板部材４１の、長軸方向の中央位置と、スペーサ４２の配置位置よりも内側の両端位置とに、短軸方向に長い３つの長孔４５１が設けられている例を示している。長孔４５１の穿孔により、平板部材４１の短軸方向の幅が実質的に狭くされる。従って、長孔４５１の穿孔部分の機械的強度は、他の部分に比べて弱くなっている。
【０１８７】
このため、図３４（ｂ）、（ｃ）に示すように、長孔４５１付きの２枚の平板部材４１Ａ、４１Ｂを２つのスペーサ４２で接合して一つの躯体を作成した場合、ＳＭＡアクチュエータ３０を動作させたとき、長孔４５１の穿孔部分が集中的に曲がるようになる。逆に、長孔４５１の穿孔部以外の部分は湾曲レベルが下がることから、菱形形状を保ちながら変形させやすくなる。これにより、効率の良い変位量の拡大が達成可能となる。
【０１８８】
易変形部の態様は、孔開け加工部に限らない。例えば、図３５に示すように、平板部材４１の長軸方向の側縁部を打ち抜いて凹部４５２を形成することで、短軸方向の幅を部分的に狭くするようにしても良い。なお図３５では、長方形の平板部材４１の中央部に凹部４５２を、両端部に長孔４５１をそれぞれ設けた例を示しているが、両者の組み合わせは任意に行って良い。
【０１８９】
また、図３６は、平板部材４１Ａ、４１Ｂにそれぞれ、肉厚を薄くした薄肉部４５３を形成した例を示している。このような薄肉部４５３は、例えば平板部材４１Ａ、４１Ｂに対するエッチングにより形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動機構を含むレンズ駆動モジュールＳ（撮像装置）の主要構成部材を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るレンズ駆動機構２００の上面視の平面図である。
【図３】レンズ駆動機構２００の側面図である。
【図４】ベース部材５１の形状を示す上面視の平面図である。
【図５】天板５２の形状を示す平面図である。
【図６】平行板バネ５３（上側板バネ５３ａ及び下側板バネ５３ｂ）の形状を示す平面図である。
【図７】ＳＭＡアクチュエータ３０が通電加熱により収縮した状態を示す側面図である。
【図８】駆動部材２０及びＳＭＡアクチュエータ３０を抜き出して示す図であり、（ａ）は上面視の平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、ＳＭＡアクチュエータ３０の収縮変位と駆動部材２０の変位との関係を示す模式図である。
【図１０】駆動部材２０のリンク機構を説明するための模式図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、上記入力変位ｂと出力変位ｃとの関係を模式的に示す図である。
【図１２】レンズ駆動機構２００の制御手段６０を示すブロック図である。
【図１３】他の実施形態に係るレンズ駆動機構２００の制御手段６０’を示すブロック図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は、相変化による変位量と抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１５】（ａ）、（ｂ）は、撮像装置の一例としてのカメラ付携帯電話機７０の外観構成図である。
【図１６】カメラ付携帯電話機７０の大略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図１７】変形実施形態１−１に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０Ａとの配置関係を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。
【図１８】変形実施形態１−２に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０Ｂとの配置関係を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。
【図１９】変形実施形態１−２の他の例に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０Ｃとの配置関係を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示する。
【図２０】変形実施形態１−３に係る駆動部材２０と２本のＳＭＡアクチュエータ３０Ｄ、３０Ｅとの配置関係を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。
【図２１】変形実施形態１−４に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０との配置関係を示す平面図である。
【図２２】変形実施形態１−５に係る駆動部材（第１駆動片２０Ａ）とＳＭＡアクチュエータ３０との配置関係を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。
【図２３】変形実施形態１−６に係る駆動部材２０とＳＭＡアクチュエータ３０との配置関係を示す側面図である。
【図２４】変形実施形態１−７に係る駆動部材９１とＳＭＡアクチュエータ３０Ｆとの配置関係を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部破断側面図、（ｃ）は動作を示す断面図をそれぞれ示す。
【図２５】本発明の第２実施形態に係る駆動機構が適用された駆動モジュールＳ１を示す側面図である。
【図２６】図２５において、ＳＭＡアクチュエータ４３０が通電加熱により収縮した状態を示す側面図である。
【図２７】形状記憶合金の性質を説明するためのグラフである。
【図２８】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態に係る駆動部材の製法の一例を示す側面図である。
【図２９】（ａ）、（ｂ）は、駆動部材の他の製法例を示す側面図である。
【図３０】（ａ）は、第２実施形態に係る駆動機構が適用された、変形実施形態２−１に係るレンズ駆動モジュールＳ２を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｒ方向の側面図である。
【図３１】変形実施形態２−２に係るレンズ駆動モジュールＳ２’を示す平面図である。
【図３２】（ａ）は、変形実施形態２−３に係るレンズ駆動モジュールＳ３を示す平面図、図３２（ｂ）は（ａ）の要部の分解斜視図である。
【図３３】変形実施形態２−４に係るレンズ駆動モジュールＳ３’を示す平面図である。
【図３４】（ａ）〜（ｃ）は、平板部材４１に形成する易変形部の一例を示す説明図である。
【図３５】易変形部の他の例を示す説明図である。
【図３６】易変形部の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１９１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ  レンズユニット
１１  レンズ駆動枠
１２  支持部
１４  被駆動物
２０  駆動部材
２０Ａ  第１の駆動片
２０Ｂ  第２の駆動片
２０ｉｎ、４００ｉｎ  変位入力部
２０ｏｕｔ、４００ｏｕｔ  変位出力部
２００  レンズ駆動機構
２１１  ガイド片（突設部）
２３、２６  アーム
２３ｂ  折曲部（屈曲部）
３０，３０Ａ〜Ｆ、４３０  ＳＭＡアクチュエータ（形状記憶合金アクチュエータ）
３１ａ  第１電極（通電加熱用の電極）
３１ｂ  第２電極（通電加熱用の電極）
４０  撮像素子
４００  駆動装置
４１  平板部材
４２  スペーサ（間隔保持部材）
４３  間隔拡大部材
５１  ベース部材
５１３  テンションガイド
５２  天板
５３  平行板バネ（規制部材）
５４  バイアスバネ（付勢手段）
６０  制御手段
６１  電圧供給回路
６２  変位センサ
６３  レンズ駆動制御部
７０  カメラ付携帯電話機（撮像装置）
９１  駆動部材
９１１  く字型の折曲部分
９１２  く字型断面の周縁部分
ＡＸ  光軸
Ｈ  中空部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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