(57)【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機構であって、
前記被駆動物に係合する変位出力部、および外部からの移動力の入力を受ける変位入力部を具備し、当該変位入力部への前記移動力の入力により揺動して前記変位出力部を所定の第１軸方向に移動させるレバー部材と、
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、を備え、
前記レバー部材は、前記被駆動物の側面に沿って延びて当該被駆動物の一部分をその側方から包囲するアーム部分と、その中間部分から前記第１軸方向に沿って延びる延設部分とを有し、前記アーム部分に前記変位出力部を備えるとともに前記延設部分に前記変位入力部を備えるものであって、さらに前記移動力の入力による前記変位入力部の変位量に対して前記変位出力部の第１軸方向への変位量が大きくなるように構成されており、
前記形状記憶合金アクチュエータは、前記被駆動物の一部を側方から包囲する配置で前記変位入力部に掛け渡され、前記移動力として前記第１軸方向と略直交する第２軸方向の移動力を前記変位入力部に入力するように設けられていることを特徴とする駆動機構。
【請求項２】
被駆動物を駆動するための駆動機構であって、
前記被駆動物に係合する変位出力部、および外部からの移動力の入力を受ける変位入力部を具備し、当該変位入力部への前記移動力の入力により揺動して前記変位出力部を所定の第１軸方向に移動させるレバー部材と、
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、を備え、
一対の前記レバー部材が前記被駆動部材を挟んで対向して設けられており、
前記レバー部材は、被駆動物の一部分をその側方から包囲するアーム部分を有し、かつ当該アーム部分に前記変位出力部を備えるものであって、さらに前記移動力の入力による前記変位入力部の変位量に対して前記変位出力部の第１軸方向への変位量が大きくなるように構成されており、
前記形状記憶合金アクチュエータは、前記被駆動物の一部を側方から包囲する配置で前記変位入力部に掛け渡されていることを特徴とする駆動機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駆動機構において、
前記形状記憶合金アクチュエータが「く」字状に屈曲する状態で前記変位入力部に架け渡されていることを特徴とする駆動機構。
【請求項４】
請求項１に記載の駆動機構において、
前記形状記憶合金アクチュエータが前記第１軸方向と直交する面内に配置されていることを特徴とする駆動機構。
【請求項５】
請求項１に記載の駆動機構において、
前記レバー部材は、前記アーム部分と前記延設部分との境界部分で所定の支持脚の先端部分に揺動可能に支持され、前記形状記憶合金アクチュエータは、その非作動状態においてレバー部材の前記アーム部分を被駆動物に当接させるように設けられていることを特徴とする駆動機構。
【請求項６】
請求項１に記載の駆動機構において、
一対の前記レバー部材が前記被駆動部材を挟んで対向して設けられていることを特徴とする駆動機構。
【請求項７】
請求項２又６に記載の駆動機構において、
共通の前記形状記憶合金アクチュエータにより各レバー部材に対して前記移動力を与えるように構成されていることを特徴とする駆動機構。
【請求項８】
請求項２又は６に記載の駆動機構において、
各レバー部材は、前記移動力の入力を受けることにより変位出力部をそれぞれ前記第１軸方向に沿って逆向きに移動させるように構成されていることを特徴とする駆動機構。
【請求項９】
被駆動物と、この被駆動物を所定の第１軸方向に移動させる請求項１〜８の何れか一項に記載の駆動機構を備えていることを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】
被駆動物としてのレンズユニットと、このレンズユニットをその光軸方向に移動させる駆動機構として請求項１〜８の何れか一項に記載の駆動機構を備えていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【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機構、およびこの駆動機構を有する駆動装置、レンズ駆動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増大する等、高画質化が飛躍的に進んでおり、これに伴い、画像撮影という基本機能に加えて、フォーカス機能やズーム機能等を付加することが求められている。
【０００３】
これらの機能を付加するには、レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動装置が必要であり、最近では、形状記憶合金（shape Memory Alloy・以下、「ＳＭＡ」という）アクチュエータを用いたレンズ駆動装置の適用が種々考えられている。この装置は、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利用するもので、小型化、軽量化が容易で、又比較的大きな力量を得ることができるという利点がある。
【０００４】
ＳＭＡアクチュエータを適用したレンズ駆動機構としては、例えば特許文献１〜３に開示された構造が知られている。特許文献１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２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。また、特許文献３には、ＳＭＡ線材の収縮力を歯車機構で拡大する機構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２００５−１９５９９８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３０１１４公報
【特許文献３】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】
【０００５】
カメラ付き携帯電話機等に高性能なフォーカス機能やズーム機能等を付加する場合には、小型軽量化を図りつつ、レンズをより大きく、かつ安定的に変位させることが必要となる。ところが、ＳＭＡ線材を通電加熱等して得られる収縮変位量は、一般にはその全長の数％程度に過ぎず、耐久性を考慮すると、許容範囲はせいぜい３％程度に過ぎないため、特許文献１，２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、レンズの安定的変位や小型軽量化の点では有利なものの、レンズを移動できる距離は比較的小さく、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は難しいという問題がある。また、特許文献３の構成によれば、レンズの移動量は稼げるものの、歯車機構を搭載する必要があるため小型軽量化の阻害要因となる。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ＳＭＡアクチュエータを適用した駆動装置において、被駆動物をより大きく、かつ安定的に移動させることができ、しかも小型軽量化を達成することができる駆動機構、駆動装置およびレンズ駆動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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一の局面に係る駆動機構は、被駆動物を駆動するための駆動機構であって、前記被駆動物に係合する変位出力部、および外部からの移動力の入力を受ける変位入力部を具備し、当該変位入力部への前記移動力の入力により揺動して前記変位出力部を所定の第１軸方向に移動させるレバー部材と、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、を備え、前記レバー部材は、前記被駆動物の側面に沿って延びて当該被駆動物の一部分をその側方から包囲するアーム部分と、その中間部分から前記第１軸方向に沿って延びる延設部分とを有し、前記アーム部分に前記変位出力部を備えるとともに前記延設部分に前記変位入力部を備えるものであって、さらに前記移動力の入力による前記変位入力部の変位量に対して前記変位出力部の第１軸方向への変位量が大きくなるように構成されており、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記被駆動物の一部を側方から包囲する配置で前記変位入力部に掛け渡され、前記移動力として前記第１軸方向と略直交する第２軸方向の移動力を前記変位入力部に入力するように設けられているものである（請求項１）。
【０００８】
また、本発明の他の一の局面に係る駆動機構は、被駆動物を駆動するための駆動機構であって、前記被駆動物に係合する変位出力部、および外部からの移動力の入力を受ける変位入力部を具備し、当該変位入力部への前記移動力の入力により揺動して前記変位出力部を所定の第１軸方向に移動させるレバー部材と、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、を備え、一対の前記レバー部材が前記被駆動部材を挟んで対向して設けられており、前記レバー部材は、被駆動物の一部分をその側方から包囲するアーム部分を有し、かつ当該アーム部分に前記変位出力部を備えるものであって、さらに前記移動力の入力による前記変位入力部の変位量に対して前記変位出力部の第１軸方向への変位量が大きくなるように構成されており、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記被駆動物の一部を側方から包囲する配置で前記変位入力部に掛け渡されているものである（請求項２）。
【０００９】
これらの構成によれば、形状記憶合金アクチュエータの作動によって変位入力部に移動力が与えられることによりレバー部材が揺動し、この揺動に伴う変位出力部の変位により被駆動物が第１軸方向に移動する。この際、レバー部材は、複数の変位出力部において被駆動物に係合するため、被駆動物の斜行等を防止して安定的に被駆動物を移動させることが可能となる。しかも、レバー部材は、移動力の入力による変位入力部の変位量よりも変位出力部の第１軸方向への変位量が大きくなる構成であるため、形状記憶合金アクチュエータの実際の変位量よりも大きい変位を被駆動物に与えることができる。また、複数の変位出力部をレバー部材に設けて被駆動物を移動させながらも、レバー部材を被駆動物の周囲にコンパクトに配置することができる。特に、上記一の局面に係る駆動機構によれば、レバー部材および形状記憶合金アクチュエータを被駆動物の周囲にコンパクトに配置することが可能となり、駆動機構の小型軽量化を図る上で有利となる。他方、上記他の一の局面に係る駆動機構によれば、一対のレバー部材によって被駆動物に対して駆動力が与えられるため、より大きな駆動力を被駆動物に与えることができ、被駆動物の移動の高速化、応答性の向上を図る上で有利となる。
【００１０】
上記構成においては、前記形状記憶合金アクチュエータが「く」字状に屈曲する状態で前記変位入力部に架け渡されているのが望ましい（請求項３）。
【００１１】
この構成によれば、発明の詳細な説明で説明する通り、形状記憶合金アクチュエータの作動による前記変位入力部の変位量が当該アクチュエータの実際の変位量（伸縮量）よりも大きくなる（変位増幅の第１段階）。そのため、この変位量の増幅と、上記したレバー部材による変位量の増幅（変位増幅の第２段階）とによって、形状記憶合金アクチュエータの変位（伸縮）を二段階に増幅させて被駆動物に伝えることができ、形状記憶合金アクチュエータの小さい変位で、より大きい変位を被駆動物に与えることができる。
【００１２】
上記一の局面に係る駆動機構においては、前記形状記憶合金アクチュエータが前記第１軸方向と直交する面内に配置されているのが望ましい（請求項４）。
【００１３】
この構成によれば、第１軸方向における形状記憶合金アクチュエータの占有スペースが小さくなり、駆動機構の小型軽量化を図る上でより有利となる。
【００１４】
また、上記一の局面に係る駆動機構において、前記レバー部材は、前記アーム部分と前記延設部分との境界部分で所定の支持脚の先端部分に揺動可能に支持され、前記形状記憶合金アクチュエータは、その非作動状態においてレバー部材の前記アーム部分を被駆動物に当接させるように設けられているのが好適である（請求項５）。
【００１５】
この構成によると、レバー部材と支持脚の先端部分とを連結することなくレバー部材を当該先端部分で支持することが可能となる。そのため、レバー部材を揺動可能に支持するための構造の簡素化、駆動機構の小型軽量化を図る上で有利となる。また、組立ても容易なものとなる。
【００１６】
なお、上記一の局面に係る駆動機構においても、一対の前記レバー部材が前記被駆動部材を挟んで対向して設けられているのがより望ましい（請求項６）。
【００１７】
この構成によれば、一対のレバー部材によって被駆動物に対して駆動力が与えられる。そのため、より大きな駆動力を被駆動物に与えることができ、被駆動物の移動の高速化、応答性の向上を図る上で有利となる。
【００１８】
なお、一対のレバー部材が被駆動部材を挟んで対向して設けられる構成においては、共通の前記形状記憶合金アクチュエータにより各レバー部材に対して前記移動力を与えるように構成されているものでもよい（請求項７）。
【００１９】
この構成によれば、各レバー部材が共通の形状記憶合金アクチュエータにより駆動される。そのため、構成が簡素化されて小型軽量化を図る上で有利となり、また、形状記憶合金アクチュエータに対する通電制御の負担も軽減される。
【００２０】
また、一対のレバー部材が被駆動部材を挟んで対向して設けられる構成においては、各レバー部材は、前記移動力の入力を受けることにより変位出力部をそれぞれ前記第１軸方向に沿って逆向きに移動させるものであってもよい（請求項８）。
【００２１】
この構成によれば、一対のレバー部材のうち、一方側のレバー部材に前記移動力が入力されると第１軸方向において一方側に向かう駆動力が被駆動物に与えられる。また、他方側のレバー部材に前記移動力が入力されると上記と逆向きの駆動力が被駆動物に与えられる。そのため、形状記憶合金アクチュエータの変位だけで、被駆動物を第１軸方向において進退駆動することが可能となる。
【００２２】
一方、本発明に係る駆動装置は、被駆動物と、この被駆動物を所定の第１軸方向に移動させる上記何れか一の駆動機構を備えているものである（請求項９）。
【００２３】
また、本発明に係るレンズ駆動装置は、被駆動物としてのレンズユニットと、このレンズユニットをその光軸方向に移動させる駆動機構として上記何れか一の駆動機構を備えているものである（請求項１０）。
【００２４】
この構成によれば、レンズユニットを前記駆動機構により光軸方向に自在に移動させることができる。そして、前記駆動機構は、軽量小型化に優れるため、このようなレンズ駆動装置によると、携帯電話のような小型の撮像装置への組み込みに適したものとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、形状記憶合金アクチュエータを適用した駆動機構において、小型かつ軽量で、大きな変位量を得ることができ、加えて被駆動物を安定的に移動させることができる駆動機構を提供することができる。そして、当該機構を組み込んだ駆動装置、例えばレンズ駆動装置によれば、携帯電話機のような小型の撮像装置への組み込みに優れ、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を構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２７】
図１及び図２（ａ）は、本発明に係るレンズ駆動装置（本発明に係る駆動機構が適用されるレンズ駆動装置）の主要構成部分を概略的に示しており、図１は平面図で、図２（ａ）は側面図でそれぞれレンズ駆動装置を示している。
【００２８】
このレンズ駆動装置は、主に、レンズユニット１（被駆動物）、このレンズユニット１を光軸ＡＸ方向（第１軸方向）に移動させるレバー部材２、ＳＭＡアクチュエータ３、ベース部材４、天板５、平行板バネ６ａ，６ｂ及びバイアスバネ７等からなり、前記ベース部材４に対してレンズユニット１等が組み付けられた構成となっている。天板５及び平行板バネ６ａ，６ｂは、便宜上、図１では省略している。
【００２９】
ベース部材４は、当該レンズ駆動装置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）に固定されるものであり、レンズ駆動装置の底辺を構成する不動の部材である。このベース部材４は、平面視正方形の板状に形成され、全体が樹脂材料等により構成されている。
【００３０】
レンズユニット１は円筒形を有し、撮像レンズ１０と、この撮像レンズ１０を保持するレンズ駆動枠１２と、該レンズ駆動枠１２が収納される鏡筒１４とから構成されている。撮像レンズ１０は、対物レンズ、フォーカスレンズ、ズームレンズ等を有し、図外の撮像素子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１２は、所謂玉枠であって、鏡筒１４と共に光軸ＡＸ方向に移動する。レンズ駆動枠１２の対物側先端の外周縁部には、周方向に１８０°の角度差を有して一対の支持部１６が突設されている。
【００３１】
レンズユニット１は、天板５に形成される開口部分に挿入された状態でベース部材４上に配置されている。詳しくは、一対の前記支持部１６が丁度ベース部材４の一対の対角の近傍に位置するように配置されている（図１参照）。ベース部材４及び天板５には、それぞれ平行板バネ６ａ，６ｂが固定されており、これら平行板バネ６ａ，６ｂにレンズユニット１が固定されている。これによってレンズユニット１がベース部材４等に対して変位可能に支持されると共に、その変位自由度が、光軸ＡＸに沿った方向に規制されている。なお、天板５は、前記ベース部材４に対して図外の支柱等を介して固定してもよいし、ベース部材４と一体となる構造でもよい。
【００３２】
レバー部材２は、前記支持部１６を介してレンズユニット１に係合することによって前記レンズユニット１に光軸ＡＸ方向の駆動力を付与するものである。
【００３３】
このレバー部材２は、レンズユニット１の側方、具体的には、ベース部材４の角部であってレンズユニット１の前記支持部１６が位置する角部以外の一の角部に設置されている。このレバー部材２は、光軸ＡＸと直交し、かつ前記一対の支持部１６の並び方向（図１では上下方向）に延びる軸線回りに揺動可能に支持されている。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、レバー部材２は、アーム部分２１と、このアーム部分２１の基端部分から光軸ＡＸ方向に延びる延設部分２２とを有した側面視逆Ｌ字型の形状を有しており、アーム部分２１と延設部分２２との境となる屈曲部分が、ベース部材４に立設された支持脚８の先端で支持されることによってベース部材４上に支持されている。支持脚８の先端（以下、レバー支持部８ａという）の形状は、光軸ＡＸ方向と直交する方向（図２（ａ）の紙面と直交する方向）に延びる略円柱形状とされている。これにより、レバー部材２が、当該レバー支持部８ａを支点として光軸ＡＸ方向と直交する軸線回りに揺動可能に支持されている。
【００３５】
前記アーム部分２１は平面視で円弧状に形成されている。詳しくは、図１に示すように、延設部分２２からからレンズユニット１の両側に二股に分かれて当該レンズユニット１の外周面に近接してそれぞれ均等に延び、全体としてレンズユニット１の片側半分を包囲するように形成されている。アーム部分２１の先端（両端）は、それぞれレンズユニット１の各支持部１６の位置に達している。そして、前記延設部分２２に後記ＳＭＡアクチュエータ３が架け渡され、この架け渡し位置（変位入力部２ａという）に光軸ＡＸ方向と直交する方向（第２軸方向；図２（ａ）の左右方向）の移動力Ｆ１が入力されることにより、レバー部材２が揺動する。この揺動に伴いアーム部分２１の先端（変位出力部２ｂという）が光軸ＡＸ方向に変位し、当該変位出力部２ｂが各支持部１６に係合してレンズユニット１に光軸ＡＸ方向の駆動力が付与されることとなる。
【００３６】
ＳＭＡアクチュエータ３は、レバー部材２に対して前記移動力Ｆ１を付与するもので、例えばＮｉ−Ｔｉ合金等の形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤ（線状体）からなる線状アクチュエータである。このＳＭＡアクチュエータ３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。当実施形態では、ＳＭＡアクチュエータ３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３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３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３の両端には、通電加熱用の第１電極３０ａ及び第２電極３０ｂが固着されている。これら電極３０ａ，３０ｂはベース部材４に設けられる所定の電極固定部に固定されている。
【００３７】
ＳＭＡアクチュエータ３は、図１に示すように、レバー部材２の前記延設部分２２に対して「く」字状に折り返すように架け渡されている。かかる構成により、ＳＭＡアクチュエータ３が電極３０ａ，３０ｂを介して通電加熱され、作動（収縮）すると、レバー部材２に対して移動力Ｆ１が付与され、この移動力Ｆ１によりレバー部材２が揺動することとなる。
【００３８】
なお、電極３０ａ，３０ｂは、ベース部材４のうちレンズユニット１の前記支持部１６の近傍にそれぞれ配置されている。ＳＭＡアクチュエータ３のうち各電極３０ａ，３０ｂから折り返し地点までのそれぞれの長さは等しく設定されており、これによって変位入力部２ａ両側のＳＭＡアクチュエータ３の伸縮量が等しくなってＳＭＡアクチュエータ３作動時のレバー部材２とＳＭＡアクチュエータ３との擦れが防止される。また、延設部分２２にはＶ溝２２ａ（上記変位入力部２ａに相当する）が形成されており、当該Ｖ溝２２ａに嵌り込むようにＳＭＡアクチュエータ３が架け渡されることにより、レバー部材２に対してＳＭＡアクチュエータ３が安定的に懸架されている。
【００３９】
バイアスバネ７は、ＳＭＡアクチュエータ３の作動（収縮）により前記変位出力部２ｂが移動する向きとは逆向に、レンズユニット１を光軸ＡＸ方向に付勢するものである。このバイアスバネ７は、レンズ駆動枠１２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１２の頂面に一端側（下端側）が当接している。なお、バイアスバネ７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、不動部Ｎに当接される。
【００４０】
バイアスバネ７の力量は、レバー部材２に付与される前記移動力Ｆ１よりも弱いものとされ、これにより、ＳＭＡアクチュエータ３が作動していないときは、レンズユニット１がベース部材４側に向けて押圧される一方、ＳＭＡアクチュエータ３が作動すると、バイアスバネ７の押圧力に抗してレンズユニット１が反対方向（対物側）に移動する。つまり、バイアスバネ７は、ＳＭＡアクチュエータ３に通電加熱が行われていない時に、レンズ
ユニット１をホームポジションに復帰させるバイアス荷重をレンズユニット１に与えるものである。
【００４１】
なお、前記ＳＭＡアクチュエータ３は、作動していない状態では、レンズユニット１（支持部１６）及びレバー部材２を介して作用するバイアスバネ７の押圧力を受けて緊張するようにその線長が設定されている。つまり、その作動状態に拘わらず、常に前記レバー部材２（アーム部分２１）をレンズユニット１（支持部１６）に当接（圧接）させるようにその線長が設定されている。この構成により、当実施形態では、支持脚８とレバー部材２とを直接連結することなく支持脚８の先端にレバー部材２を揺動可能に支持しており、また、ＳＭＡアクチュエータ３の作動時には、その変位を速やかに伝えて当該レバー部材２を揺動させる構成となっている。
【００４２】
上記のレンズ移動装置では、通電加熱が行われていないＳＭＡアクチュエータ３の停止（伸長）時には、バイアスバネ７の押圧力によりレンズユニット１がベース部材４側に押圧され、これによってレンズユニット１がホームポジションに保持される（図２（ａ）参照）。一方、ＳＭＡアクチュエータ３が作動（収縮）すると、この作動によりレバー部材２の変位入力部２ａに移動力Ｆ１が付与されてレバー部材２が揺動し、この揺動により変位出力部２ｂが光軸ＡＸ方向に移動することとなる（図２（ｂ）参照）。その結果、レンズユニット１に対物側への駆動力が付与され、レンズユニット１がバイアスバネ７の押圧力に抗して移動する。この際、ＳＭＡアクチュエータ３への通電電流が制御されて前記移動力Ｆ１の力量が調整されることで、レンズユニット１の変位量が調整されることとなる。
【００４３】
そして、ＳＭＡアクチュエータ３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３が冷却されてマルテンサイト相に復帰すると、前記移動力Ｆ１が消失し、バイアスバネ７の押圧力により、レンズユニット１が光軸ＡＸ方向に沿ってホームポジションに復帰する。このように、ＳＭＡアクチュエータ３への通電ＯＮ−ＯＦＦによって、レンズユニット１を光軸ＡＸ方向に沿って変位させることができ、また、ＳＭＡアクチュエータ３ａ，３ｂへの通電電流を制御して移動力Ｆ１の力量を調整することで、レンズユニット１の変位量を調整できるようになる。
【００４４】
このように、上記レンズ駆動装置によると、ＳＭＡアクチュエータ３の作動に応じ、レンズユニット１を光軸ＡＸ方向に沿って良好に移動させることができる。
【００４５】
特に、このレンズ駆動装置では、ＳＭＡアクチュエータ３の変位（収縮）を２段階に増幅してレンズユニット１に伝達することができるため、ＳＭＡアクチュエータ３の実際の変位量（収縮量）よりも大きい変位をレンズユニット１に与えることができる。以下、この点について詳細に説明する。
【００４６】
［１］変位増幅の第１段階
図３は、ＳＭＡアクチュエータ３の収縮変位とレバー部材２（変位入力部２ａ）の変位との関係を示す模式図である。図３（ａ）に示すように、電極３０ａ，３０ｂを介してＳＭＡアクチュエータ３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３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となる。図中の符号Ｐ１は、レバー部材２に対するＳＭＡアクチュエータ３の架設ポイント（変位入力部２ａ）を示しており、つまり、ＳＭＡアクチュエータ３は、その収縮により変位入力部２ａに対して距離ａの変位を入力できることとなる。
【００４７】
図３（ｂ）は、第１電極３０ａを中心としてポイントＰ１までの距離を半径として描いた円であり、実線円３１はＳＭＡアクチュエータ３０が収縮していない状態、点線円３１′は収縮した状態の円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３１と点線円３１′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３の実際の収縮量よりも大きい変位が、ポイントＰ１において入力できることがわかる。
【００４８】
これは、第１電極３０ａから第２電極３０ｂに至る中間点であるポイントＰ１でＳＭＡアクチュエータ３が「く」字状に折り曲げられていることで、その収縮力がＳＭＡアクチュエータ３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の中心に向く方向）に作用するためである。そしてこの場合、ＳＭＡアクチュエータ３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。
【００４９】
［２］変位増幅の第２段階
図４は、レバー部材２とレンズユニット１との変位関係を示す側面概略図である。レバー部材２は、上述した通り、揺動支点の位置で屈曲するＬ字型の形状である。ここで、揺動支点Ｃから変位入力部２ａまでの距離をＬａ、揺動支点Ｃから変位出力部２ｂまでの距離をＬｂとすると、当該距離Ｌａ，Ｌｂ、移動力Ｆ１による変位入力部２ａの変位量（光軸ＡＸと直交する方向の変位量）、および変位出力部２ｂの光軸ＡＸ方向への変位量との間には以下の関係が成立する。
【００５０】
変位出力部２ｂの変位量  ＝  変位入力部２ａの変位量  ×  Ｌｂ／Ｌａ
従って、Ｌｂ／Ｌａ＞１となるようにレバー部材２を構成することで、ＳＭＡアクチュエータ３の作動（収縮）に伴う変位入力部２ａの変位に対し、変位出力部２ｂの変位が大きくなる。当実施形態では、Ｌｂ／Ｌａ＝又は＞５となるようにレバー部材２が構成されている。
【００５１】
以上のように、このレンズ駆動装置では、変位増幅の第１段階として、ＳＭＡアクチュエータ３の実際の収縮量（伸縮量）よりも大きい変位を変位入力部２ａに与え、変位増幅の第２段階として、レバー部材２の揺動に伴い、変位入力部２ａの変位よりも大きい変位を変位出力部２ｂに与える構成となっている。そのため、ＳＭＡアクチュエータ３の実際の変位量に比して、より大きい変位をレンズユニット１に与えることができる。従って、ＳＭＡアクチュエータ３の変位量（収縮量）が小さいものであっても、オートフィーカスや光学式ズームのために必要なレンズ移動量を適切に確保することが可能となる。
【００５２】
また、このレンズ駆動装置では、レンズユニット１に一対の支持部１６を設ける一方、円弧状のアーム部分２１を設けてその先端（変位出力部２ｂ）をそれぞれ支持部１６に係合させるようにレバー部材２を構成し、これによって周方向に１８０°の角度差をもった二箇所の位置でそれぞれレンズユニット１に駆動力を付与する構成となっている。従って、レンズユニット１に対してバランス良く駆動力を伝えることが可能であり、その結果、レンズユニット１の斜行等を確実に防止して、レンズユニット１を光軸ＡＸに沿って精度よく円滑に移動させることができるという利点がある。
【００５３】
さらに、上記のようにレンズユニット１を側方から包囲するようにレバー部材２が形成されており、また、ＳＭＡアクチュエータ３についても、図１，図２に示すように、レンズユニット１の周囲であって光軸ＡＸと直交する面内（ベース部材４とほぼ平行な面内）に配置されている。従って、レンズユニット１を中心としてその周囲にレバー部材２等が効率的に収められたコンパクトな構成となり、その結果、レンズ駆動装置の小型軽量化が達成されるという利点がある。
【００５４】
また、このレンズ駆動装置では、上記のようにレバー部材２と支持脚８とを直接連結することなく当該支持脚８の先端にレバー部材２を支持する構成となっているので、当該レバー部材２を揺動可能に支持するための構造が簡素で、駆動機構の小型軽量化を効果的に図ることができ、また、組立ても容易なものとなるという利点がある。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施形態にかかるレンズ駆動装置について説明する。なお、第２の実施形態も、基本的な構成は第１の実施形態と共通するため、第１の実施形態と機能的に共通する部分については同一符号を付して詳細を省略し、以下の説明では第１の実施形態との相違点について詳細に説明する（第３の実施形態についても同様である）。
【００５６】
図５，図６は、第２の実施形態に係るレンズ駆動装置を概略的に示しており、図５は平面図で、図６は側面図でそれぞれレンズ駆動装置を示している（天板５および平行板バネ６ａ，６ｂは便宜上、図示を省略している）。
【００５７】
このレンズ駆動装置は、レンズユニット１を駆動するためのレバー部材２等の部材が一組（一対）設けられている。すなわち、ベース部材４の対角線を境にして、その一方側（同図の左側）に、第１レバー部材２Ａ、第１支持脚８Ａ及び第１ＳＭＡアクチュエータ３Ａが設けられ、他方側（同図の右側）に、第２レバー部材２Ｂ、第１支持脚８Ｂ及び第２ＳＭＡアクチュエータ３Ｂがそれぞれ対向して設けられている。また、レンズユニット１には、前記支持部１６として、各レバー部材２Ａ，２Ｂが個別に係合する支持部１６がそれぞれ近接して設けられている。
【００５８】
このレンズ駆動装置では、各ＳＭＡアクチュエータ３Ａ，３Ｂが作動（収縮）することにより、各レバー部材２Ａ，２Ｂの変位入力部２ａにそれぞれ移動力Ｆ１が付与される。そして、この移動力Ｆ１により各レバー部材２Ａ，２Ｂがそれぞれ揺動し、変位出力部２ｂが移動することによってレンズユニット１が光軸ＡＸ方向に変位する。この際、各ＳＭＡアクチュエータ３Ａ，３Ｂへの通電電流が等しく制御されることにより、各レバー部材２Ａ，２Ｂの変位出力部２ｂの変位量が等しく調整される。
【００５９】
このような第２の実施形態のレンズ駆動装置によれば、第１，第２の各レバー部材２Ａ，２Ｂによってレンズユニット１を駆動するため、２倍の駆動力でレンズユニット１を駆動することができる。従って、レンズユニット１の位置制御をより高速で行うことが可能となり、オートフィーカスや光学式ズームのために必要なレンズ移動をより応答性良く行わせることが可能となる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施形態にかかるレンズ駆動装置について説明する。
【００６１】
図７は、第３の実施形態に係るレンズ駆動装置を側面図で概略的に示している（天板５および平行板バネ６ａ，６ｂは便宜上、図示を省略している）。このレンズ駆動装置は、レンズユニット１を駆動するためのレバー部材２等の部材が一組（一対）設けられている点で、第２の実施形態のものと構成が共通している。しかし、この実施形態では、バイアスバネ７を用いることなくレンズユニット１を光軸ＡＸ方向に進退可能に構成されており、この点で、第２の実施形態のものと構成が相違している。
【００６２】
このレンズ駆動装置では、第１レバー部材２Ａの変位出力部２ｂが、第１ＳＭＡアクチュエータ３Ａの作動により対物側に移動するのに対して、第２レバー部材２Ａの変位出力部２ｂは、第２ＳＭＡアクチュエータ３Ａの作動によりベース部材４側に変位するように構成されている。すなわち、第２レバー部材２Ｂは、延設部分２２のうちベース部材４側の末端近傍で支持脚８に揺動可能に支持されており、当該支持位置よりもアーム部分２１側の箇所に変位入力部２ａ（Ｖ溝２２ａ）が設けられている。従って、第２レバー部材２Ｂは、ＳＭＡアクチュエータ３が変位（収縮）すると、これに応じて変位出力部２ｂがベース部材４側に変位することとなる。
【００６３】
なお、この実施形態では、レンズユニット１の支持部１６は、周方向に１８０°の角度差を有して一対だけ設けられており、ＳＭＡアクチュエータ３が作動していない状態では、第１レバー部材２Ａの変位出力部２ｂがベース部材４側から支持部１６に当接し、第２レバー部材２Ｂの変位出力部２ｂが対物側から支持部１６に当接した状態となっている。
【００６４】
このレンズ駆動装置では、第１ＳＭＡアクチュエータ３Ａが作動（収縮）することにより第１レバー部材２Ａの変位出力部２ｂが対物側に変位し、これによってレンズユニット１に対物側への駆動力が与えられる。一方、第２ＳＭＡアクチュエータ３Ｂが作動（収縮）することにより第１レバー部材２Ａの変位出力部２ｂがベース部材４側に変位し、これによってレンズユニット１にベース部材４側への駆動力が与えられる。そして、各ＳＭＡアクチュエータ３Ａ，３Ｂへの通電電流等が個別に制御され、上記駆動力の差が調整されることによってレンズユニット１の変位の向き及び変位量が決定されることとなる。
【００６５】
このように、各ＳＭＡアクチュエータ３Ａ，３Ｂへの通電電流の制御に応じてレンズユニット１を進退させる第３の実施形態のレンズ駆動装置によれば、バイアスバネ７の弾性力を利用してレンズユニット１を移動させる場合に比べ、特にレンズユニット１をベース部材４側へ移動させる際の応答性が良くなる。従って、オートフィーカスや光学式ズームのためのレンズ移動の位置制御をより応答性良く行うことが可能となる。
【００６６】
ところで、以上説明した第１〜第３の実施形態にかかるレンズ駆動装置は、本発明に係るレンズ駆動装置（本発明に係る駆動機構が適用されるレンズ駆動装置）の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下の各構成を採用することも可能である。
【００６７】
（１）  第１の実施形態では、ＳＭＡアクチュエータ３の電極３０ａ，３０ｂを、レンズユニット１の支持部１６近傍にそれぞれ設置しているが、例えば、図８に示すように、ベース部材４の角部のうち、レバー部材２（支持脚８）の設置位置に対して対角となる位置に電極３０ａ，３０ｂを配置し、第１電極３０ａを基点としてレンズユニット１の一方の支持部１６の近傍に設けられるガイド３２ａ、レバー部材２の変位入力部２ａ、他方側の支持部１６の近傍に設けられるガイド３２ｂを経て第２電極３０ｂに戻るように、ＳＭＡアクチュエータ３を架け渡すようにしてもよい。この構成によれば、ベース部材４の外縁に沿ってＳＭＡアクチュエータ３の長さを大きく確保することができるため、その分、ＳＭＡアクチュエータ３の収縮量を稼いで大きな変位を得ることが可能になる。この点は、第２，第３の実施形態のＳＭＡアクチュエータ３Ａ，３Ｂについても同様である。
【００６８】
（２）  第２の実施形態では、個別のＳＭＡアクチュエータ３Ａ，３Ｂの作動によって各レバー部材２Ａ，２Ｂを揺動させているが、共通のＳＭＡアクチュエータで揺動させる構成としてもよい。具体的には、図９に示すように、レンズユニット１の一方の支持部１６の近傍を基点として、第１レバー部材２Ａの延設部分２２、レンズユニット１の他方の支持部１６の近傍に設けられるガイド３３、第２レバー部材２Ｂの延設部分２２を周回し、再び前記一方の支持部１６の近傍に戻るように、一本のＳＭＡアクチュエータ３をレバー部材２Ａ，２Ｂ及びガイド３３に掛け渡す構成としてもよい。この構成によれば、一本のＳＭＡアクチュエータ３で２つのレバー部材２Ａ，２Ｂを揺動させるが、ＳＭＡアクチュエータ３の全長を第２の実施形態（図５）のものの略２倍とすることができる。そのため、その収縮量も２倍となり、結果的には、第２の実施形態と同様に、レンズユニット１を２倍の駆動力で駆動することが可能となる。しかし、この実施形態によれば、上記の通り、一本のＳＭＡアクチュエータ３の通電制御でレンズユニット１の移動を制御できるため、その分、通電制御の負担が軽減されるという利点がある。
【００６９】
（３）  第１〜第３の実施形態では、レバー部材２（２Ａ，２Ｂ）は、そのアーム部分２１が平面視で円弧状に形成されているが、アーム部分２１の形状は、円弧状に限定されるものではなく、例えば図１０に示すように、平面視でコ字型に形成されるものであってもよい。但し、円弧状のアーム部分２１の形状によれば、レンズユニット１の外周面に沿ってアーム部分２１を近接させることができるため、レンズ駆動装置の小型軽量化の上では望ましい。
【００７０】
（４）  第１，第２の実施形態では、バイアスバネ７を、携帯電話機のハウジング内面等の不動部Ｎとレンズユニット１との間に設置する構成を採用しているが、勿論、図１１に示すように、レンズユニット１とベース部材４との間にバイアスバネ７を設置するようにしてもよい。つまり、ＳＭＡアクチュエータ３の停止（伸長）時には、バイアスバネ７の押圧力によりレンズユニット１が不動部Ｎ側に押圧され、これによってホームポジションに保持される一方、ＳＭＡアクチュエータ３が作動（収縮）すると、レバー部材２が揺動して変位出力部２ｂがベース部材４に移動し、その結果、レンズユニット１がバイアスバネ７の押圧力に抗してベース部材４側に移動するように構成してもよい。
【００７１】
なお、レバー部材２の支持構造は、第１〜第３の実施形態のように、支持脚８上にレバー部材２を支持する構造以外に、図１１に示すように、ゴムや板ばね等の弾性ヒンジ２４を介してレバー部材２をベース部材４上に設置する構造であってもよい。つまり、弾性ヒンジ２４の撓みを利用してレバー部材２を揺動可能に支持する構造であってもよい。勿論、軸ヒンジを用いた一般的な構造によってレバー部材２を揺動可能に支持するものでもよい。但し、第１〜第３の実施形態のように、レバー部材２を支持脚８上に載せた状態で支持する構成によれば、レバー部材２と支持脚８との連結が不要なため、構造が簡単で組立性も良いものになる、という利点がある。
【００７２】
（５）  第１，第２の実施形態では、ＳＭＡアクチュエータ３（３Ａ，３Ｂ）として、作動（収縮）後もその形状を維持する所謂一方向性のＳＭＡアクチュエータを適用しており、そのため、バイアスバネ７を設けてレンズユニット１をホームポジションへリセットする構成を採用している。しかし、ＳＭＡアクチュエータ３（３Ａ，３Ｂ）として、所謂二方向性のものを適用することも可能である。このような二方向性のＳＭＡアクチュエータを適用した構成によれば、バイアスバネ７を省略することが可能となり、その分、レンズ駆動装置の小型軽量化を図ることが可能となる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、レバー部材２及びＳＭＡアクチュエータ３（３Ａ，３Ｂ）等により本発明に係る駆動機構が構成され、この駆動機構によりレンズユニット１を駆動（移動）する構成となっている。しかし、本発明に係る駆動機構の適用は、レンズユニット１の駆動に限定されるものではなく、その他の種々の被駆動物についても適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるレンズ駆動装置（本発明に係る駆動機構、駆動装置が適用されるレンズ駆動装置）の主要部を示す平面概略図である。
【図２】レンズ駆動装置を示す側面概略図（図１のII矢視図）である（（ａ）はＳＭＡアクチュエータの作動前、（ｂ）はＳＭＡアクチュエータの作動後の状態を示す）。
【図３】（ａ），（ｂ）は、ＳＭＡアクチュエータの収縮変位とレバー部材の変位（変位入力部の変位）との関係を示す模式図である。
【図４】レバー部材の具体的な構成を説明する側面略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるレンズ駆動装置の主要部を示す平面概略図である。
【図６】第２の実施形態にかかるレンズ駆動装置の主要部を示す側面概略図（図５のVI矢視図）である。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかるレンズ駆動装置の主要部を示す平面概略図である。
【図８】第１の実施形態にかかるレンズ駆動装置の変形例を示す平面概略図である。
【図９】第２の実施形態にかかるレンズ駆動装置の変形例を示す平面概略図である。
【図１０】第１の実施形態にかかるレンズ駆動装置の変形例を示す平面概略図である。
【図１１】第１の実施形態にかかるレンズ駆動装置の変形例を示す側面概略図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  レンズユニット
２  レバー部材
２ａ  変位入力部
２ｂ  変位出力部
３  形状記憶合金（ＳＭＡ）アクチュエータ
４  ベース部材
６ａ，６ｂ  平行板バネ
８  支持脚
８ａ  レバー支持部
１０  撮像レンズ
１２  レンズ駆動枠
１６  支持部
３０ａ  第１電極
３０ｂ  第２電極
【図１】
0005194622.tif 000002
【図２】
0005194622.tif 000003
【図３】
0005194622.tif 000004
【図４】
0005194622.tif 000005
【図５】
0005194622.tif 000006
【図６】
0005194622.tif 000007
【図７】
0005194622.tif 000008
【図８】
0005194622.tif 000009
【図９】
0005194622.tif 000010
【図１０】
0005194622.tif 000011
【図１１】
0005194622.tif 000012