(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子（２１）、動子（２２）及び変形接続部材（２３）を備え、
前記動子が前記変形接続部材を介して前記固定子と接続され、外部駆動力が前記動子を駆動し又は前記変形接続部材を変形させることにより、前記動子の前記固定子に対する位置が変化し、
前記外部駆動力が印加されていない場合には、前記変形接続部材が応力平衡位置（ｘ０）に保持され、前記変形接続部材の応力は前記変形接続部材の変形力（Ｆ１）及び前記変形力（Ｆ１）と逆方向の第１原始力（Ｆ２）を含み、
前記動子は、第１磁性体を含み、前記固定子は、第２磁性体を含み、前記第１磁性体及び前記第２磁性体は、一方が永久磁石であり、他方が永久磁石又は磁化体であり、前記第１原始力は、前記第１磁性体と前記第２磁性体との間の吸引又は反発する磁力を含み、かつ／又は、
前記動子又は前記固定子は、第１コイルをさらに含み、前記外部駆動力は、前記第１コイルが生成した前記動子を駆動するための電磁力を含み、かつ／又は、
前記変形接続部材は、コイルばねであり、前記コイルばねの材料は、前記動子を駆動するためのコイルに該当する導電材料を含み、前記外部駆動力は、前記コイルばねが生成した前記動子を駆動するための電磁力を含み、
前記第１磁性体は、永久磁石であり、
前記第２磁性体は、永久磁気材料又は磁化材料で製作された第１位置決めスリーブであり、
前記動子は、前記第１位置決めスリーブの内部又は外部に設けられており、
前記コイルばねは、前記第１位置決めスリーブの内部又は外部に設けられ、通電する際に磁力の作用により前記第１位置決めスリーブの内壁又は外壁と密接することにより、ばねの減衰係数が増加することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記動子及び前記変形接続部材は、それぞれ２つずつ設けられ、第１の前記動子及び第１の前記変形接続部材は、前記第１位置決めスリーブ内にネストされ、第２の前記動子及び第２の前記変形接続部材は、前記第１位置決めスリーブの外部にネストされてい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】
前記第１磁性体は、中空構造を有し、前記第１磁性体の内部がフォーカスレンズ群又はズームレンズ群を取り付けるために用いられ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】
応力平衡位置ｘ０において、前記変形力の変化係数ｋ１は、前記第１原始力の変化係数ｋ２より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記応力平衡位置ｘ０は、前記変形接続部材の作動区間の２つの端点のうちの１つ又は前記２つの端点の間に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
固定子（２１）、動子（２２）及び変形接続部材（２３）を備え、
前記動子が前記変形接続部材を介して前記固定子と接続され、外部駆動力が前記動子を駆動し又は前記変形接続部材を変形させることにより、前記動子の前記固定子に対する位置が変化し、
前記外部駆動力が印加されていない場合には、前記変形接続部材が応力平衡位置（ｘ０）に保持され、前記変形接続部材の応力は前記変形接続部材の変形力（Ｆ１）及び前記変形力（Ｆ１）と逆方向の第１原始力（Ｆ２）を含み、
前記固定子又は前記動子は、永久磁石である第１磁性体を含み、前記変形接続部材は、磁性コイルばねであり、前記磁性コイルばねの材料は、導電材料及び第２磁性体に該当する永久磁性材料又は磁化材料を含み、
前記第１原始力は、前記第１磁性体と前記第２磁性体との間の吸引又は反発する磁力を含み、
前記磁性コイルばねの導電材料は、前記動子を駆動するためのコイルとして用いられ、前記外部駆動力は、前記磁性コイルばねが生成した前記動子を駆動するための電磁力を含み、又は、前記磁性コイルばねの導電材料は、前記動子を駆動するためのコイルとして用いられ、且つ前記動子又は前記固定子は、第１コイルをさらに含み、前記外部駆動力は、前記第１コイル及び前記磁性コイルばねが生成した前記動子を駆動するための電磁力を含むことを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
固定子（２１）、動子（２２）及び変形接続部材（２３）を備え、
前記動子が前記変形接続部材を介して前記固定子と接続され、外部駆動力が前記動子を駆動し又は前記変形接続部材を変形させることにより、前記動子の前記固定子に対する位置が変化し、
前記外部駆動力が印加されていない場合には、前記変形接続部材が応力平衡位置（ｘ０）に保持され、前記変形接続部材の応力は前記変形接続部材の変形力（Ｆ１）及び前記変形力（Ｆ１）と逆方向の第１原始力（Ｆ２）を含み、
前記動子は、曲面の斜面に配置され、前記第１原始力は、前記動子の重力における前記変形接続部材の弾性力の方向とは逆方向の成分を含むことを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
前記動子は、永久磁石である第１磁性体を含み、前記変形接続部材は、コイルばねであり、前記コイルばねの材料は、前記動子を駆動するためのコイルとして用いられる導電材料を含み、
前記外部駆動力は、前記コイルばねが生成した前記動子を駆動するための電磁力を含むことを特徴とする請求項７に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記動子は、永久磁石である第１磁性体を含み、前記変形接続部材は、ばね又はコイルばねであり、前記コイルばねの材料は、励磁コイルとして用いられた導電材料を含み、
前記動子は、発電機の動子として用いられ又は発電機の動子を駆動するために用いられ、前記外部駆動力は、前記動子に作用する外力を含むことを特徴とする請求項７に記載の
駆動装置。
【請求項１０】
応力平衡位置ｘ０において、前記変形力の変化係数ｋ１は、前記第１原始力の変化係数ｋ２より大きいことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記応力平衡位置ｘ０は、前記変形接続部材の作動区間の２つの端点のうちの１つ又は前記２つの端点の間に位置することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１２】
固定子（２１）、動子（２２）及び変形接続部材（２３）を備え、
前記動子が前記変形接続部材を介して前記固定子と接続され、外部駆動力が前記動子を駆動し又は前記変形接続部材を変形させることにより、前記動子の前記固定子に対する位置が変化し、
前記外部駆動力が印加されていない場合には、前記変形接続部材が応力平衡位置（ｘ０）に保持され、前記変形接続部材の応力は前記変形接続部材の変形力（Ｆ１）及び前記変形力（Ｆ１）と逆方向の第１原始力（Ｆ２）を含み、
前記固定子及び前記動子は、それぞれ、互いに逆又は互いに同じ極性電荷を有する第１電極及び第２電極を含み、前記変形接続部材は、ばね片であり、
前記第１原始力は、前記第１電極と前記第２電極との間の静電吸引力又は反発力を含み、前記固定子と前記動子との間に、圧電セラミックス又は形状記憶合金をさらに含み、
前記外部駆動力は、前記圧電セラミックス又は前記形状記憶合金が通電後に生成した変形力を含むことを特徴とする駆動装置。
【請求項１３】
応力平衡位置ｘ０において、前記変形力の変化係数ｋ１は、前記第１原始力の変化係数ｋ２より大きいことを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記応力平衡位置ｘ０は、前記変形接続部材の作動区間の２つの端点のうちの１つ又は前記２つの端点の間に位置することを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記ばね片は、高誘電率の材料からなると共に表面に絶縁層が被覆されたもの、又は、前記圧電セラミックス若しくは前記形状記憶合金と一体化に集積されたものであることを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置。
【請求項１６】
固定子、動子及び変形接続部材の製作工程を含み、
前記動子は、前記変形接続部材を介して前記固定子と接続され、外部駆動力が前記動子を駆動し又は前記変形接続部材を変形させることにより、前記動子の前記固定子に対する位置が変化し、
前記外部駆動力が印加される前に、前記変形接続部材に第１原始力を印加することにより、前記変形接続部材は、自身の変形力及び前記変形力と逆方向の前記第１原始力の作用により、応力平衡位置ｘ０に保持され、
前記動子は、曲面の斜面に配置され、前記第１原始力は、前記動子の重力における前記コイルばねの弾性力の方向とは逆方向の成分を含むことを特徴とする駆動装置の製造方法。
【請求項１７】
前記応力平衡位置ｘ０において、前記変形力の変化係数ｋ１は、前記第１原始力の変化係数ｋ２より大きいことを特徴とする請求項１６に記載の駆動装置の製造方法。
【請求項１８】
前記応力平衡位置ｘ０は、前記変形接続部材の作動区間の２つの端点のうちの１つ又は前記２つの端点の間に位置することを特徴とする請求項１６に記載の駆動装置の製造方法。
【請求項１９】
前記駆動装置が自然エネルギー発電機であって、
前記変形接続部材は、ばね又はコイルばねであり、前記コイルばねの材料は、励磁コイルに該当する導電材料を含み、
前記動子は、前記自然エネルギー発電機の前記動子として用いられ又は前記自然エネルギー発電機の前記動子を駆動するために用いられ、前記外部駆動力は、前記動子に作用する、自然のエネルギーから得た外力を含むことを特徴とする請求項１６に記載の駆動装置の製造方法。
【請求項２０】
固定子、動子及び変形接続部材の製作工程を含む駆動装置の製造方法であって、
前記動子は、前記変形接続部材を介して前記固定子と接続され、外部駆動力が前記動子を駆動し又は前記変形接続部材を変形させることにより、前記動子の前記固定子に対する位置が変化し、
前記外部駆動力が印加される前に、前記変形接続部材に第１原始力を印加することにより、前記変形接続部材は、自身の変形力及び前記変形力と逆方向の前記第１原始力の作用により、応力平衡位置ｘ０に保持され、
前記駆動装置が可変焦点レンズであって、
前記固定子及び前記動子は、それぞれ、互いに逆又は互いに同じ極性電荷を有する第１電極及び第２電極を含み、前記変形接続部材は、ばね片であり、
前記第１原始力は、前記第１電極と前記第２電極との間の静電吸引力又は反発力を含み、前記固定子と前記動子との間に、圧電セラミックス又は形状記憶合金をさらに含み、
前記外部駆動力は、前記圧電セラミックス又は前記形状記憶合金が通電後に生成した変形力を含み、
前記動子は、中空構造を有し、前記動子の内部は、フォーカスレンズ群又はズームレンズ群を取り付けるために用いられることを特徴とする駆動装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械分野に関し、特に駆動装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動装置は、エネルギーを伝送及び／又は変換する装置である。モータを例とすると、本明細書に示すモータは、発電機と電動機との可逆性から、発電機及び電動機の両方を含み、又は、二重機能を有する可逆モータである。駆動装置は、様々な種類があるが、通常、固定子及び動子を有する。本明細書では、駆動装置における可動部材を動子といい、駆動装置における相対的固定部材を固定子という。一部の駆動装置において、動子及び固定子は、変形接続部材を介して接続されている。簡単な例として、直線型ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ）は、例えば携帯電話のカメラオートフォーカスモジュールのような工学分野において、幅広く応用されている。
【０００３】
ボイスコイルモータは、通常、図１に示すように、固定子１１、動子１２、及び、変形接続部材に該当するばね１３を含む。ばねは、動子及び固定子と接続されている。負荷（不図示）は、動子に固定されている。図１において、固定子は永久磁石であり、駆動コイル１２１は動子に巻き付けられている。駆動コイルに通電した後に、動子は、固定子の磁界作用により直線運動する。逆方向への運動は、逆電流を印加する又はばねの復帰力を利用することにより実現されてよい。別の状況において、動子を永久磁石として配置し、駆動コイルを固定子の一部としてよい。
【０００４】
上記構造が採用されたボイスコイルモータは、駆動コイルが生成した電磁力とばねの弾力とのバランスを介して、負荷の位置に対して精確な位置決めが行われる（例えば、フォーカスレンズを必要な位置に移動する）。通常、作動区間内において、ばねの弾力がその変位に比例するため、動子の変位が大きければ大きいほど、必要な電磁力が大きくなり、駆動コイルの電流も大きくなる。動子をある固定位置（例えば、フォーカスを実現する位置）に長時間保持する必要がある場合には、駆動コイルの電流も長時間保持しなければならないため、ボイスコイルモータは、大きな静的保持消費電力を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の理由から、ボイスコイルモータは、フォーカスのような短距離の応用に適するが、ズームのような長距離の応用については消費電力が過大となるため実現が困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の観点において、固定子、動子及び変形接続部材を備えた駆動装置が提供される。前記動子は、前記変形接続部材を介して前記固定子と接続されている。外部駆動力が前記動子を駆動し又は前記変形接続部材を変形させることにより、前記動子の前記固定子に対する位置が変化する。前記外部駆動力が印加されていない場合には、前記変形接続部材は応力平衡位置ｘ０に保持される。前記変形接続部材の応力は、前記変形接続部材の変形力及び前記変形力とは逆方向の第１原始力を含む。
【０００７】
本発明の別の観点において、固定子、動子及び変形接続部材の製作工程を含む、駆動装置の製造方法を提供する。前記動子は、前記変形接続部材を介して前記固定子と接続されている。外部駆動力が前記動子を駆動し又は前記変形接続部材を変形させることにより、前記動子の前記固定子に対する位置が変化する。前記外部駆動力が印加される前に、前記変形接続部材に第１原始力を印加することにより、前記変形接続部材は、自身の変形力及
び前記変形力とは逆方向の前記第１原始力の作用により、応力平衡位置ｘ０に保持される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る駆動装置は、予め１組の外部のエネルギーを消費しない力（即ち、変形接続部材の変形力及び第１原始力）の作用により平衡を保持するため、当該駆動装置が平衡点近傍において作動する際には僅かな外部駆動力で足りる。これにより、消費電力が低減され、又は、外部駆動力の使用効率が向上する。
【０００９】
以下、図面と併せて、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来のボイスコイルモータの構成概略図である。
【図２】本発明に係る駆動装置の等価構成概略図である。
【図３】実施形態１．１の可変コンデンサの構成概略図である。
【図４】実施形態１．２の可変焦点レンズの構成概略図である。
【図５】実施形態１．３の自然エネルギー発電機の構成概略図である。
【図６】実施形態１．３の電動機の構成概略図である。
【図７】本発明に係るボイスコイルモータの等価構成概略図である。
【図８】本発明に係る１つの４層プリント回路の巻線方式の概略図である。
【図９】本発明に係るもう１つの４層プリント回路の巻線方式の概略図である。
【図１０】本発明に係る多環式チェーンコイルの概略図である。
【図１１】実施形態２．１のボイスコイルモータの構成概略図である。
【図１２】実施形態２．２のボイスコイルモータの構成概略図である。
【図１３】実施形態２．３のボイスコイルモータの構成概略図である。
【図１４】実施形態２．４のボイスコイルモータの構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１つの形態として、本発明に係る駆動装置について、図２を参照されたい。当該駆動装置は、固定子２１、動子２２及び変形接続部材２３を備えている。動子２２は、変形接続部材２３を介して固定子２１と接続されている。図２に示されている変形接続部材２３は、立体螺旋状のばねであるが、具体的に実施する際には、変形量と正の相関関係を有する力を提供することができれば、実際のニーズに応じて異なる形式の変形接続部材を採用してよい。例えば、変形接続部材として、弾性変形により弾力を生成するばねや弾片等を採用してよい。
【００１２】
外部駆動力が印加されていない場合、変形接続部材は、応力平衡位置ｘ０に保持される。変形接続部材の応力は、変形接続部材の変形力Ｆ１及び変形力Ｆ１とは逆方向の第１原始力Ｆ２を含む。
【００１３】
ここで、外部駆動力は、変形接続部材を変形させるように駆動する。これにより、動子の固定子に対する位置が変化する。外部駆動力は、外部エネルギーを消費することにより生成された力である。外部エネルギーは、自然エネルギー（例えば水力、風力エネルギー、潮汐エネルギー、太陽エネルギー等）を含み、また、変換後のエネルギー（例えば電気エネルギー、機械的運動エネルギー等）をも含む。外部駆動力は、駆動装置に直接に作用してもよく（例えば、水力又は風力が駆動装置の応力部材に推力又は圧力を直接に付する方式でもよく）、駆動装置に間接的に作用してもよい（例えば、機械力を応力部材に伝動する方式でもよい）。外部駆動力は、外部エネルギーがエネルギー形式変換を経て得られた力（例えば、電磁力又は電気エネルギーが力学的エネルギーに転換された後に得られた電気機械力）であってもよい。
【００１４】
変形力は、変形接続部材の変形量と正の相関関係を有する力であり、第１原始力は、外部のエネルギーを消費しないで予め客観的に存在する力である。使用される第１原始力は、様々な形式であってよい。例えば、第１原始力は、磁性体同士の相互吸引又は反発する磁力、万有引力、プリセット変形によって生成された変形力、プリセット流体又は気体の圧力、電界力である。例えば、第１原始力は、極性が互いに逆又は互いに同一の電荷同士の吸引若しくは反発の静電力又は磁界が生成した電界力等である。第１原始力は、動子の固定子に対する位置（動子の固定子に対する位置は、通常、変形接続部材の変形量をも反映している。）と関係するが、方向は変形力と逆である。省エネを実現するために、方向が変形接続部材の変形力と逆でなければならない他、第１原始力も変形接続部材の変形量と正の相関関係（例えば、後述のｋ２＞０）を有することが好ましい。使用されている第１原始力の種類に基づいて駆動装置に対して相応しい配置を行ってよいことを、当業者は理解できるであろう。例えば、適切な磁性体又は電荷等を配置して必要な第１原始力を生成する。
【００１５】
従って、もう１つの形態として、本発明に係る駆動装置の製造方法は、固定子、動子及び変形接続部材の製作工程を含む。動子は、変形接続部材を介して固定子と接続されている。外部駆動力が印加される前に、変形接続部材に第１原始力を印加することにより、変形接続部材は、自身の変形力及び当該変形力とは逆方向の第１原始力の作用により、応力平衡位置ｘ０に保持される。
【００１６】
説明を容易にするため、以下、変形力と変形量との関連係数を変化係数ｋ１といい、第１原始力と変形位置との関連係数を変化係数ｋ２という。応力平衡位置ｘ０付近において、変形力Ｆ１と第１原始力Ｆ２との変化関係を以下のように簡単に表してよい。
Ｆ１＝ｋ１＊ｘ
Ｆ２＝Ｆ０＋ｋ２＊ｘ
ここで、ｘは、変形接続部材の変形量が０である位置を原点とした位置変量である（変形量をも表す）。Ｆ０は、変形接続部材が変形量＝０の位置において受けた第１原始力の大きさである。ｋ１は、定数（例えば、ばねが線形エリア内で動作する状況）であってもよく、位置による変化値（非線形の状況）であってもよい。ｋ２は、ｋ１と同様に定数又は変化値であってよい。ｋ１及びｋ２は、方向が互いに逆であり、符号は互いに同じである。
【００１７】
上記から、変形接続部材がＦ１及びＦ２の共同作用を受けたときの応力平衡位置ｘ０は、以下のように表すことができる。
Ｆ０＋ｋ２＊ｘ０＝ｋ１＊ｘ０
ｘ０＝Ｆ０／（ｋ１−ｋ２）
従って、駆動装置が応力平衡位置ｘ０付近で作動する際に、外部駆動力が克服しなければならない変形接続部材の等価変化係数は、（ｋ１−ｋ２）であり、第１原始力が印加されていないときの変化形数ｋ１より小さい。従って、エネルギー消費を低減することができる。一般的には、ｋ１がｋ２より大きい。しかしながら、ｋ２がｋ１より大きい場合（ｘ０が最大変形量に等しく、外部駆動力が、第１原始力と変形接続部材との最大変形力の差に抗するために用いられる場合）でもよい。ｋ２−ｋ１＜ｋ１であれば、外部駆動力のエネルギー消費を同様に低減することができる。
【００１８】
好ましい実施形態において、応力平衡位置ｘ０は、変形接続部材の作動区間の２つの端点のうちの１つ又はこれら端点間に位置してよい。即ち、対応する作動状態の消費電力ゼロを維持することができる。ここでいう変形接続部材の作動区間は、動子の移動範囲［ｘａ，ｘｂ］である。ほとんどの応用状況において、ｘ０は、ｘａ、ｘｂ又は（ｘａ＋ｘｂ）／２に設定されることが好ましい。具体的には、動子の運動規則及び改善目標に基づい
て確定すればよい。
【００１９】
本発明に係る製造方法に基づいて制御可能な駆動装置を製造することができる。ここで、外部駆動力は、制御入力として用いられる。変形接続部材の変形又はその変形による効果は、出力又は制御される状態の変量として用いられる。以下、いくつかの具体的な例を挙げて説明する。
【００２０】
＜実施形態１．１＞
可変コンデンサの製造方法であって、固定子及び動子は、それぞれ、互いに逆又は互いに同じ極性電荷を有する第１電極及び第２電極を含む。変形接続部材は、ばね片である。第１原始力は、第１電極と第２電極との間の静電吸引力又は反発力を含む。固定子と動子との間に、圧電セラミックス又は形状記憶合金をさらに含む。外部駆動力は、圧電セラミックス又は形状記憶合金が通電後に生成した変形力を含む。ばね片は、高誘電率の材料からなり、表面に絶縁層が被覆されたものである。或いは、ばね片は、圧電セラミックス又は形状記憶合金と一体化に集積されたものであってもよい。
【００２１】
第１原始力は、静電力であり、電流漏れが発生する場合のみに補充する必要があり、基本的には、外部エネルギーを消費しない。図３は、上記の方法に基づいて製造された駆動装置（可変コンデンサ）を示す。ここで、負極金属片３１１は固定子に該当し、正極金属片３２は動子に該当し、圧電セラミックス片又は形状記憶合金３１２と金属片との間のばね片３３は変形接続部材に該当する。
【００２２】
正極金属片と負極金属片との間に高い電圧を予め印加した場合、正極金属片と負極金属片との間には、吸引力（第１原始力）が生成される。この吸引力は、両極間の距離の縮小につれて増大し、ｋ１−ｋ２＜ｋ１の要件を満たしている。圧電セラミックス又は形状記憶合金は、電圧を印加する際に変形することで、推力（外部駆動力）を生成し、正負両極の位置を変化させる。予め静電力が印加されることによって、圧電セラミックス又は形状記憶合金は、加圧される際には、ばね弾性力と静電力との差に抗するだけでよい。即ち、（ｋ１−ｋ２）＊ｘである。
【００２３】
＜実施形態１．２＞
可変焦点レンズの製造方法において、固定子及び動子は、それぞれ、互いに逆又は互いに同じ極性電荷を有する第１電極及び第２電極を含む。変形接続部材は、ばね片である。第１原始力は、第１電極と第２電極との間の静電吸引力又は反発力を含む。固定子は、圧電セラミックス又は形状記憶合金をさらに含む。外部駆動力は、圧電セラミックス又は形状記憶合金が通電後に生成した変形力を含む。動子は、中空構造を有する。動子の内部は、フォーカスレンズ群又はズームレンズ群を取り付けるために用いられる。
【００２４】
図４は、上記の方法に基づいて製造された駆動装置（可変焦点レンズ）を示す。当該駆動装置の基本的な構成は、図３の駆動装置と同様である。ここで、支持部材４１３及び正極金属片４１１は固定子に該当し、もう１つの正極金属片４２は動子に該当し、圧電セラミックス又は形状記憶合金４１２と２つの陽極金属片との間のばね片４３は変形接続部材に該当する。図３との相違点として、極性が同じである１組の電極が採用されているため、第１原始力は、吸引力から反発力に変更され、１つの電極を圧電セラミックス片又は形状記憶合金とばね片との間まで移動することにより、圧電セラミックスは、正極金属片を押圧することを介してばね片を押圧する。
【００２５】
上記の実施形態１．１及び本実施形態１．２において、ばね片は、圧電セラミックス片又は形状記憶合金と一体化されてよい。
【００２６】
＜実施形態１．３＞
自然エネルギー発電機の製造方法において、動子は、永久磁石である第１磁性体を含む。変形接続部材は、ばね又はコイルばねである。コイルばねの材料は、励磁コイルに該当する導電材料を含む。動子は、自然エネルギー発電機の動子として用いられ又は自然エネルギー発電機の動子を駆動するために用いられる。外部駆動力は、動子に作用する自然のエネルギーから得た外力を含む。第１磁性体は、曲面の斜面に配置される。第１原始力は、第１磁性体の重力におけるコイルばねの弾性力の方向とは逆方向の成分を含む。自由状態における重力の位置変化による係数が非常に小さいため、重力におけるコイルばねの弾性力の方向とは逆の方向の成分の当該係数が大きくなるように、曲面の斜面が用いられる。
【００２７】
上記の方法に基づいて製造された駆動装置（自然エネルギー発電機）が、図５に示されている。ここで、固定壁５１は、固定子に該当し、永久磁石で製作されてよい。磁石５２１及び磁石５２１に固定された推力板５２２は、動子に該当し、曲面の斜面５２３に配置され、風力又は水力等の衝撃の下で曲面の斜面に沿って運動するために用いられる。ばね又はコイルばね５３は、変形接続部材に該当する。ばね又はコイルばね５３は、永久磁石の固定壁が供給した磁力を伝達するだけのものでもよいし、永久磁石の固定壁が供給した磁力を伝達し且つ励磁コイルとして磁力を強化するものであってもよい。当該駆動装置が発電機として用いられる際、ばねは、動子を復帰させ、動子の重力との前平衡により、水力及び風力の使用効率を向上させる作用を果たす。前平衡点ｘ０付近において、僅かな外力で平衡を崩して動子を動かし、対応する発電コイルを駆動させることができる。
【００２８】
上記構造は、電動機にも適用される。図６に示すように、固定壁６１は、固定子に該当し、永久磁石又は非磁性材料から製作されている。動子は、曲面の斜面６２３に配置された永久磁石である第１磁性体６２１を含む。変形接続部材６３は、コイルばねであり、コイルばねの材料は、動子を駆動するためのコイルに該当する導電材料を含む。外部駆動力は、コイルばねが生成した動子を駆動するための電磁力を含む。第１原始力は、第１磁性体の重力におけるコイルばね弾性力の方向とは逆方向の成分を含む。第１磁性体の重力の成分とばね弾性力とが前平衡に達成しているため、平衡点ｘ０付近において、コイルばねは、僅かな電流で第１磁性体の往復運動を実現することができ、これにより、駆動する必要がある機械的構造が駆動される。
【００２９】
本発明に係る駆動装置は、ボイスコイルモータであってもよい。図７に示すように、当該等価構成は、固定子７１、動子７２及び弾性部材７３を含む。動子は、変形接続部材として用いられた弾性部材を介して固定子と接続されている。図７に示されている弾性部材は、立体螺旋状のばねである。具体的に実施する際には、他の形式の弾性部材（例えば、金属エッチング工程を用いて製作された平面ばね片等）を採用してもよい。
【００３０】
上記セルは、少なくとも２つの磁性体及び少なくとも１つの駆動コイルを含む。
（１）２つの磁性体（第１磁性体及び第２磁性体）について
第１磁性体及び第２磁性体は、一方が永久磁石であり、他方が永久磁石又は磁化体である。第１原始力は、第１磁性体と第２磁性体との吸引又は反発する磁力Ｆ２を含む。本明細書において、永久磁石は、自身が磁性を有する材料をいい、磁化体は、例えば鉄や鋼等の透磁率が高い材料のように、自身が磁性を有さず、永久磁石によって吸引又は反発される材料をいう。第１磁性体は、動子に配置されてよく、中空構造であってよい。第１磁性体の内部には、負荷（例えばフォーカスレンズ群又はズームレンズ群）が取り付けられてよい。第２磁性体は、固定子又は弾性部材に固定されてよい。明らかに、ＶＣＭが通電されていない場合、第１磁性体と第２磁性体との間には、既存の吸引又は反発する磁力が生じる。
【００３１】
動子が弾性部材を介して固定子と接続されているため、弾性部材の応力は、弾性部材の弾力Ｆ１及び第１磁性体と第２磁性体との間の磁力Ｆ２を含む。説明を容易にするため、ＶＣＭが他の磁性部材をも含む場合、当該他の磁性部材は、当該磁性部材と固定子及び動子との相対関係に基づいて、第１磁性体又は第２磁性体の一部と同等であってよい。弾性部材の応力は、他の力（例えば、弾性部材が移動中に受けた摩擦力、配置方向により生成された重力等）をも含む可能性がある。弾性部材の平衡位置を実際に確定するには、すべての応力を総合的に考慮しなければならない。しかしながら、Ｆ１及びＦ２以外の力は比較的に小さく、且つ位置変化による影響が小さいため、以下、弾性部材の応力平衡を説明する際に、Ｆ１及びＦ２を主とする。
【００３２】
応力平衡位置ｘ０に対する分析からわかるように、弾力をＦ１＝ｋ１＊ｘ（ｋ１は弾性部材の弾性係数であり、ｘは弾性部材の変形位置（即ち、弾性部材における自由位置からの変位量）である。）として示し、磁力をＦ２＝Ｆ０＋ｋ２＊ｘ（Ｆ０は、弾性部材が自由平衡位置（即ち、弾性部材が外力を受けていないときの平衡位置）に位置する際に受けた第１磁性体と第２磁性体との間の吸引又は反発により生成された力である。）として示す（磁力は、位置との関係が複雑であり、基本的には、２つの吸引体又は２つの反発体の中心距離の２乗の逆数と関係していると考えてよいが、テイラーの定理によれば、任意の連続関数は、１つの固定された点において、線形関数でアプローチすることができる。従って、磁力と位置との関係を上記の式に簡素化してよい。上記の式を用いて磁力と位置との関係を表す際に、ｋ２を磁気係数という。）場合は、Ｆ１及びＦ２の共同作用による弾性部材の応力平衡位置ｘ０を得ることができる。
Ｆ０＋ｋ２＊ｘ０＝ｋ１＊ｘ０
ｘ０＝Ｆ０／（ｋ１−ｋ２）
明らかに、Ｆ１とＦ２との方向が逆であり、ｋ１がｋ２より大きい場合に、弾性部材は、非線形エリアに入るまで圧縮（又は延伸）されず、線形エリアにおいて磁力と平衡を保つ。もちろん、弾性部材が非線形エリアまで圧縮（又は延伸）されてもよい。
【００３３】
上記からかわるように、上記関係に基づいて第１磁性体、第２磁性体及び弾性部材の弾性係数を適宜に設定すれば、通電されていない状況（いかなる電力消費も発生しない）において、弾性部材が応力平衡位置ｘ０に保たれる。当該応力平衡位置ｘ０を弾性部材の作動区間の２つの端点のうちの１つ又は当該２つの端点間に設定すれば、対応する作動状態の消費電力ゼロを維持することができる。弾性部材の作動区間とは、動子の移動範囲［ｘａ，ｘｂ］を示す。一般的な使用状況において、ｘ０をｘａ、ｘｂ又は（ｘａ＋ｘｂ）／２に設定することが好ましく、具体的には、動子の運動規則によって確定すればよい。例えば、動子がほとんどの状況において位置ｘａ又はｘｂに位置する場合は、ｘ０をｘａ又はｘｂに設定すればよい。これにより、ほとんどの状況において、ＶＣＭの消費電力がゼロとなる。動子がほとんどの時間において［ｘａ，ｘｂ］の間で循環往復運動をしなければならない場合は、ｘ０を（ｘａ＋ｘｂ）／２に設定すればよい。これにより、ＶＣＭの平衡位置からの最大変位が（ｘａ＋ｘｂ）／２となり、必要な駆動電流が最少となる。
【００３４】
本発明に係るＶＣＭは、ある特定の作動位置における消費電力をゼロに維持する以外に、応力平衡位置ｘ０から移動する際にも優位性を有する。従来のＶＣＭは、設計上において以下の矛盾が存在する。消費電力を低減し、運動速度を向上するために、弾性係数を小さくする必要がある。しかしながら、弾性係数が小さくなることによって、振動が大きくなり、負荷の位置を長時間固定することができない。これにより、速度及び変位の精度が低下してしまう。一方、本発明に係るＶＣＭは、Ｆ２が存在するため、弾性部材がｘ０付近において移動する際に、駆動コイルが平衡にしなければならないのは、弾性係数が（ｋ１−ｋ２）の等価ばねである。従って、重力及び摩擦力の影響を無視した場合、同様の構成及び寸法において、本発明のＶＣＭと従来のＶＣＭとにおける同じ距離を移動するのに必要な電流及び消費電力の比率は、（ｋ１−ｋ２）／ｋ１となる（弾性部材の振動（又は
ダンピング）係数は、依然としてｋ１により決定される）。したがって、本発明では、消費電力が低減されるだけでなく、変位の精度も確保される。
【００３５】
（２）駆動コイルについて
駆動コイルは、少なくとも１つの永久磁石及び駆動コイルが同一の部材に配置されていなければ、動子、固定子又は弾性部材に配置されてよい。外部駆動力は、駆動コイルが生成した動子を駆動するための電磁力を含む。例えば、固定子が永久磁石を含む場合、駆動コイルは、動子又は弾性部材に配置されてよい。動子が永久磁石を含む場合、駆動コイルは、固定子又は弾性部材に配置されてよい。駆動コイルは、２つの部材に配置されてもよい。例えば、動子が永久磁石を含む場合、駆動コイルは、固定子及び弾性部材に配置されてもよい。
【００３６】
本発明に係るＶＣＭは、２つの好ましい駆動コイル配置方式を有する。
【００３７】
１つは、駆動コイルを弾性部材に配置する方式である。即ち、駆動コイルと弾性部材とを組み合わせて、コイルばねを形成する。コイルばねの材料は、動子を駆動するためのコイルに該当する導電材料を含む。コイルばねは、端部の導電性ピンを介して電気回路に接続され、固定子の基板と固定接続されてよい。通常、ばねは、鋼材で製作される。鋼の導電性はあまりよくないため、鋼線ばねの表面に導電性が良好なニッケル、銅、銀又は他の合金材料をメッキ処理することで、導電性の問題が解決される。また、ばねは、駆動コイルとして用いられる際に、表面が絶縁される必要があるため、ばねの表面に絶縁塗料を塗装するように絶縁材料を被覆すればよい。
【００３８】
もう１つは、独立した第１コイルを駆動コイルとして用いる方式である。第１コイルは、プリント回路から構成され、固定子に配置されてよい。プリント回路の基板を、固定子の基板としてよい（図７に当該状況を示しており、固定子の基板７１１としてのプリント基板により、第１コイル７１２が構成されている。）。プリント回路は、例えばプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）のような硬板で形成されてもよく、例えばフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉ  ｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）のような軟性板で形成されてもよい。各ＰＣＢ又はＦＰＣは、単層の回路を有してもよく、２層以上の回路を有してもよい。プリント回路は、例えば、通常の銅材料、銅以外の金属、その複合材料のような導電材料等で製作されてよく、好ましくは、超電導材料で製作されてよい。これにより、モータの銅損傷及び発熱が大幅に低下し、モータの性能及び信頼性が向上する。例えば、グラフェン（Ｇｒａｐｈａｎｅ）−フッ化スズ（Ｓｔａｎｅｎｅ）複合超電導体（最近スタンフォード大学の張首晟教授によって提案された複合超電導材料）を用いて製作されたフッ化スズ単層格子複合材料フィルムは、エッジが常温で超伝導性能を有する。このような超伝導フィルム材料をＰＣＢ又はＦＰＣの電気回路に用いれば、優れた性能が得られる。成熟したプリント回路の製作技術に基づいて、所定のコイル構成に従ってプリント回路の構造に対して配置し、全体（１枚のＰＣＢ又はＦＰＣ）又は複数枚を取り付ける（端部に接続が必要な回線を溶接する。）方式で必要な巻線を実現することができる。図８及び図９は、２つの典型的なプリント回路の配置方式を示す。図中の矢印は、電流方向の例である。コイルの必要な構造に基づいてプリント回路の配置及び／又は取付方式を対応するように設計してよいことは、当業者であれば容易に理解できるであろう。図８は、軸方向に多層重なる平面螺旋巻線の方式を示す。まず、単層において螺旋巻線を行い、その後、穿孔を介して別の層に入り、螺旋巻線を行い続ける。各層の螺旋回路は、１枚の単層のＰＣＢ又はＦＰＣであってもよいし、導電貫通孔を介して互いに接続された複数層のＰＣＢ又はＦＰＣのうちの１層であってもよい（以下同様）。図９は、径方向に多層ネストされた立体螺旋巻線の方式を示す。まず、異なる層間において螺旋巻線を行い、次に、内部から外部へ（又は外部から内部へ）立体螺旋巻線を行う。このような方式は、直径が異なる複数の縦式コイルのネスティング
と見なされてよい。
【００３９】
第１コイルとして、単一の同心の螺旋状リングコイルを採用してよい。図７に示すように、このようなコイルは、大きな磁束漏れが発生するため、駆動効率が低い。駆動コイルの効率の向上させるために、本発明は、好ましいコイル構造（多環式チェーンコイル）をさらに提供する。図１０に示すように、第１コイル１５１２は、複数の小さい螺旋コイルから組み合わされている。このような構成のコイルは、比較的小さい電流でより大きな電磁力を生成することができる。これにより、ＶＣＭの消費電力がさらに低減される。多環式チェーンコイル内の各コイルは、並列接続又は直列接続されてもよいし、グループごとに並列接続又はグループごとに直列接続されてもよい。それぞれのコイルに対して開閉制御をすることができ、又は、それぞれのコイルに対して大きさが異なるひいては方向が異なる電流を流すことができる。これにより、電圧の分圧精度に頼らずに精確なステッピング制御を行うことができる。
【００４０】
上記コイルばね、及び、プリント回路から構成された第１コイルのいずれか一方又は両方を配置してもよい。両方を配置する場合は、一方のみを使用してもよいし、両方を同時に使用してもよい。具体的には、必要な駆動力の大きさによって決定すればよい。例えば、寸法及び負荷が大きくないＶＣＭに対しては、コイルばねのみを採用してよい。負荷が大きく又は行程要求が長いＶＣＭに対しては、コイルばねのみ使用すると十分な電磁力を生成することができない恐れがあるため、コイルばね及び第１コイルの両方を採用してよい。
【００４１】
固定子が永久磁石又は磁化材料から製作された第１位置決めスリーブを含む場合に、第１コイルを、第１位置決めスリーブに配置し、又は、第１位置決めスリーブの底部に位置させる。例えば、図１０に示すように、第１コイル１５１２を第１位置決めスリーブ１５１３底部の基板１５１１に配置し、第１位置決めスリーブの磁性又は磁化能力を利用して、第１コイルが生成した電磁力を動子に配置された第１磁性体に効率よく伝送する。第１コイルとコイルばねとを組み合わせて使用する場合には、第１コイルをコイルばねの底部に配置してもよい。
【００４２】
以下、具体的な実施形態を介して、本発明に係るズームレンズＶＣＭについて例を挙げて説明する。なお、例えば、巻線の選択方式応力平衡位置ｘ０の配置等、既に説明した内容については説明を省略する。
【００４３】
＜実施形態２．１＞
本実施形態に係るＶＣＭは、図１１に示すように、固定子１６１、動子１６２及び弾性部材１６３を備えている。動子は、第１磁性体に該当する永久磁石リングを含む。固定子は、第２磁性体に該当する鉄製又は鋼製の第１位置決めスリーブ１６１３及び基板１６１１を含む。弾性部材は、表面に絶縁塗料がコーディングされ、銅メッキ処理された鋼ばねである。当該鋼ばねは、底部が挿しピン１６３１を介して基板１６１１に固定され且つ電気回路に接続され、先端部が動子の永久磁石リングと接着されている。弾性部材は、鋼ばねからなり、自身が磁化材料であるため、第２磁性体と同様であってよく、弾性部材の応力平衡位置を確定する際には第２磁性体とひとまとまりのユニットとして考えてよい。
【００４４】
本実施形態において、動子の永久磁石リングは、中空構造を有する。当該永久磁石リングの内部には、フォーカスレンズ群又はズームレンズ群が取り付けられてよい。本実施形態では、コイルとばねとを合わせたコイルばねが採用されており、余分な駆動コイルが追加されず、行程が短いフォーカスの用途として適する。このため、本実施形態では、フォーカスレンズ群１６２２が採用されている。動子の永久磁石リングとして、好ましくは、多片磁石リング１６２１を採用して重積層構造に接着してよい。製造過程において、弾性
部材の応力平衡位置ｘ０が所望の作動位置（例えば、フォーカスの適用においては、レンズが無限遠箇所に対して合焦する作動位置）に位置するまで、磁石リングを１枚ずつ増加する。レンズ群をより良好に固定するために、動子は、磁石リングを固定するためのレンズ鏡筒１６２３を含んでよい。レンズ鏡筒として、例えばプラスチック材料を採用して、第１位置決めスリーブの外側にレンズ鏡筒をネストしてよい。これにより、レンズが軸方向に沿って移動し難くなり、安定性が確保される。固定子の基板として、ＰＣＢ又はＦＰＣを採用してよい。感光チップ１６４及び対応する電気回路を固定子の基板に取り付ければ、ＶＣＭにより駆動されるコンパクトなオートフォーカスレンズモジュールを得ることができる。
【００４５】
本実施形態において、コイルばね１６３は、第１位置決めスリーブ１６１３内にネストされ、通電の際に磁力を生成する。第１位置決めスリーブは、磁化材料で製作され、コイルばねと互いに吸引する。コイルばねの外径が第１位置決めスリーブの内径に近いため、コイルばねは、磁力の作用を受けて変形し、第１位置決めスリーブの内壁と密接する。これにより、摩擦が発生することで、コイルばねにおいてばねの減衰係数が増加し、レンズの位置を調整する際に、迅速に安定させることができる。また、コイルばねは、第１位置決めスリーブと密接しているため、第１位置決めスリーブを介してコイルの磁力を伝送してもよい。これにより、コイルの電磁効率がいっそう向上する。他の実地形態において、コイルばねは、第１位置決めスリーブの外側にネストされ、通電の際に第１位置決めスリーブの外壁と密接してもよい。
【００４６】
本実施形態において、コイルばねの応力平衡位置が、レンズが無限遠箇所に対して合焦する作動位置である。このため、レンズモジュールがプレビュー作動状態である場合には、ＶＣＭは通電の必要がない。カメラ又はビデオが動作し始め、レンズの焦点調整が必要となるときに限り、ＶＣＭが動作し、電力を消費し始める。
【００４７】
＜実施形態２．２＞
本実施形態に係るＶＣＭは、図１２に示すように、固定子１７１、動子１７２及び弾性部材１７３を備えている。動子は、第１磁性体に該当する永久磁石リングを含む。固定子は、第２磁性体に該当する鉄製又は鋼製の第１位置決めスリーブ１７１３及び基板１７１１を含む。弾性部材は、表面に絶縁塗料がコーディングされ、銅メッキ処理された鋼ばねである。当該鋼ばねは、底部が挿しピン１７３１を介して基板１７１１に固定され且つ電気回路に接続され、先端部が動子の永久磁石リングと接着されている。実施形態２．１との主な相違点は、コイルばねが使用されている以外に、より大きな駆動力を提供するために、固定子の基板に第１コイル１７１２が追加配置されていることである。
【００４８】
本実施形態において、第１コイルは、プリント回路で構成された多環式チェーンコイルであり、第１位置決めスリーブの底部に配置され、ばねコイルと一緒に強大な電磁力を提供することができる。従って、本実施形態におけるＶＣＭは、行程が長いズーミング用途に適する。動子の永久磁石リングは、中空構造である。当該永久磁石リングの内部には、ズームレンズ群１７２２を取付可能である。レンズ群をより良好に固定するために、動子は、磁石リングを固定するためのレンズ鏡筒１７２３を含む。レンズ鏡筒として、例えばプラスチック材料を採用して、第１位置決めスリーブ内にレンズ鏡筒をネストしてよい。これにより、レンズが軸方向に沿って移動し難くなり、安定性が確保される。
【００４９】
本実施形態において、弾性部材の応力平衡位置ｘ０は、レンズが完全に収縮した位置であってもよく、レンズが１倍ズームを有する位置であってもよい。応力平衡位置ｘ０が、レンズが完全に収縮した位置である（例えば、レンズの高さとボディの高さとが同じである位置）場合、レンズは通電する必要がなく自動的に収縮することができるが、レンズが作動する際には大きな保持電流が必要である。応力平衡位置ｘ０が、レンズが１倍ズーム
を有する位置である場合には、１倍を超える必要があるズームを使用する場合に限り、消費電力が発生する。しかし、レンズの収縮は、手動操作（例えば、レンズを手動で押圧し、ロックを使用することによりレンズの収縮位置を維持する操作）が必要な場合がある。
【００５０】
＜実施形態２．３＞
本実施形態に係るＶＣＭは、図１３に示すように、１組のステータ、２組の動子及び２組の弾性部材をネストして構成されている。１組の動子及び１組の弾性部材が固定子内にネストされ、もう１組の動子及びもう１組の弾性部材が固定子の外側にネストされている。具体的には、本実施形態に係るＶＣＭは、共用の固定子１８１、第１動子１８２、第１弾性部材１８３、第２動子１８５及び第２弾性部材１８６を備えている。第１動子は、永久磁石リング（第１磁性体に該当）を含む。第２動子は、永久磁石リング及び永久磁石リングを固定するための第１ズームレンズ鏡筒１８５１を含む。第１ズームレンズ鏡筒は、鉄製又は鋼製であってよく、第２動子の永久磁石リングと一緒に第１磁性体を構成してよい。ステータ１８１は、第２磁性体に該当する鉄製又は鋼製の第１位置決めスリーブ１８１３、ＰＣＢ又はＦＰＣ（基板）１８１１、並びに、２つの弾性部材底部にそれぞれ配置された２組の第１コイル１８１２及び第１コイル１８１４を含む。２組のコイルは、両方とも、プリント回路で構成された多環式チェーンコイルで構成されてよい。第１弾性部材及び第２弾性部材は、両方とも、表面に絶縁塗料がコーディングされ、銅メッキ処理された鋼ばねであり、底部が挿しピン（不図示）を介して基板１８１１に固定され、電気回路に接続されてよい。第１弾性部材の先端部は、第１動子の永久磁石リングと接着されてよい。第２弾性部材の先端部は、第２動子の永久磁石リングを駆動してよい。他の実施形態において、必要な駆動力に従って駆動コイルの配置を調整してよい。例えば、第１弾性部材は、ばねだけであってもよいし、又は、コイルばねであり且つ底部に配置された駆動コイル１８１２等を取り除いてもよい。
【００５１】
本実施形態において、第１動子の永久磁石リングは、中空構造である。第１動子の永久磁石リングの内部には、第１フォーカスレンズ群１８２２を取付可能である。第２動子の永久磁石リングは、中空構造である。第２動子の永久磁石リングの内部には、第１ズームレンズ群１８５２を取付可能である。より良好な光学設計を達成するために、第１フォーカスレンズ群１８２２と第１ズームレンズ群１８５２との間に固定の第２ズームレンズ群１８１５を配置してもよい。第２ズームレンズ群１８１５は、中空の磁石リング１８１６を介して第１位置決めスリーブに固定され、当該中空の磁石リングは、第２磁性体の一部と同等であってよい。また、第１フォーカスレンズ群１８２２内に固定の第２フォーカスレンズ群１８１７を配置してよい。第２フォーカスレンズ群１８１７は、第２位置決めスリーブ１８１８を介して基板１８１１に固定される。第２位置決めスリーブは、プラスチック材料からなってよい。第２弾性部材としてのコイルばねを保護するために、第１ズームレンズ鏡筒の外側に、基板に固定されたレンズ保護筒１８１９をさらに配置してもよい。レンズ保護筒は、プラスチック材料からなってよい。
【００５２】
上記構造を採用し、さらに感光チップ１８４及び対応する電気回路を基板に取り付ければ、入れ子式のＶＣＭによって駆動される非常にコンパクトな完成したズームレンズを得ることができる。第１位置決めスリーブは、内壁が第１フォーカスレンズを駆動するための第１弾性部材と密接し、外壁が第１ズームレンズを駆動するための第２弾性部材と密接する。これにより、構造が大幅に簡素化及び小型化され、ズーム機能及びフォーカス機能を同時に有することが可能であり、全体の構造が簡単であり、複雑な加工工程が必要ない。
【００５３】
第１弾性部材及び第２弾性部材の応力平衡位置は、予め印加された磁力と自身の弾力との平衡位置によって確定され、それぞれ所望の作動位置に設定してよい。例えば、第１弾性部材の応力平衡位置を、レンズのプレビュー状態の作動位置として設定し、具体的には
、レンズが１倍ズームを有する位置に設定する。
【００５４】
他の実施形態において、光学設計が簡単であれば、固定の第２ズームレンズ群及び第２フォーカスレンズ群を省略してもよい。これにより、上記構造がさらに簡素化される。
【００５５】
＜実施形態２．４＞
本実施形態に係るＶＣＭは、図１４に示すように、固定子１９１、動子１９２及び弾性部材１９３を備えている。動子１９２は、弾性部材１９３を介して固定子１９１と接続されている。ここで、動子は、第１磁性体に該当する永久磁石リングを含む。弾性部材は、コイル、ばね及び磁性体の３つから合わせた磁性コイルばねである。磁性コイルばねの材料は、動子を駆動するためのコイルに該当する導電材料を含み、また、第２磁性体に該当する永久磁性材料又は磁化材料をさらに含む。例えば、表面に絶縁塗料がコーディングされ、銅メッキ処理された鋼ばねを磁性コイルばねとして使用してよい。当該鋼ばねは、底部が挿しピン１９３１を介して基板１９１１に固定され且つ電気回路に接続され、先端部が動子の永久磁石リングと接着されている。
【００５６】
本実施形態では、弾性部材が、駆動コイル、ばね及び第２磁性体に該当するため、固定子は、非磁性材料から製作されてよい。例えば、固定子は、プリント回路板１９１１及びプリント回路板１９１１に固定されたプラスチック円筒１９１３を含んでよい。
【００５７】
他の実施形態において、電磁の駆動能力及び予め印加された磁力を増加させるために、永久磁気材料又は磁化材料で製作された位置決めスリーブを配置したり、駆動コイルを増加させたりしてもよい。
【００５８】
以上、具体的な例を用いて本発明の原理及び実施形態について詳述したが、上記の実施形態は、本発明の理解を深めるためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の思想に基づいて、上記の具体的な実施形態を変更することができる。
【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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