(57)【要約】【課題】電気機械変換素子に固定された駆動摩擦部材に対して被駆動部材を付勢手段で付勢して摩擦係合させるとともに、その付勢力を調整することによって、常に安定した駆動制御を行うことのできるアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータ３４は、圧電素子４２と、圧電素子４２に取り付けられた駆動軸４４と、駆動軸４４に係合された連結駒４６と、連結駒４６を付勢して駆動軸４４に摩擦係合させる押えばね５６とを備える。押えばね５６は、形状記憶合金によって構成され、加熱装置６６で通電加熱することによって変形し、付勢力が調整される。【選択図】  図４
2007053826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械変換素子と、該電気機械変換素子の伸縮方向の一方側に取り付けられた駆動摩擦部材と、該駆動摩擦部材に摩擦係合された被駆動部材と、該被駆動部材を付勢して前記駆動摩擦部材に摩擦係合させる付勢手段と、を備えたアクチュエータにおいて、
前記付勢手段の付勢力を調整する付勢力調整手段を備えたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記被駆動部材の位置を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段の検出値に基づいて、前記付勢力調整手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
作動環境を測定する作動環境測定手段と、
該作動環境測定手段の測定値に基づいて前記付勢力調整手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記付勢手段は、形状記憶合金から成る板ばねであり、
前記付勢力調整手段は、前記板ばねに通電して加熱する加熱装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記被駆動部材には、ズームレンズの保持枠が取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータに係り、特にデジタルカメラや携帯電話機等の小型精密機器に搭載され、ズームレンズを駆動するアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等のレンズ部の駆動装置として圧電素子を用いたアクチュエータがある。例えば特許文献１のアクチュエータは、圧電素子の一方側に駆動軸が固着され、圧電素子の他方側が装置本体に固定される。駆動軸には鏡筒がスライド自在に支持されており、鏡筒は板ばねの付勢力を利用して駆動軸に摩擦係合される。圧電素子には、略鋸歯状の波形をした駆動パルスが印加され、圧電素子は伸び方向と縮み方向で異なる速度で変形する。例えば圧電素子が緩やかに変形すると、駆動軸とともに鏡筒が移動する。逆に、圧電素子が速く変形すると、鏡筒がその質量の慣性によって同じ位置に停まる。したがって、圧電素子に略鋸歯状の波形をした駆動パルスを繰り返し印加することによって、鏡筒を細かなピッチで間欠的に移動させることができる。
【特許文献１】特許第２６３３０６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１のアクチュエータは、被駆動部材の位置や作動環境によって被駆動部材の移動距離、移動速度及び推力が変化するため、安定した駆動制御を行うことができないという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被駆動部材の位置や作動環境によらず、安定した駆動制御を行うことのできるアクチュエータ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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、電気機械変換素子と、該電気機械変換素子の伸縮方向の一方側に取り付けられた駆動摩擦部材と、該駆動摩擦部材に摩擦係合された被駆動部材と、該被駆動部材を付勢して前記駆動摩擦部材に摩擦係合させる付勢手段と、を備えたアクチュエータにおいて、前記付勢手段の付勢力を調整する付勢力調整手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、付勢力調整手段によって付勢力を調整することができるので、被駆動部材と駆動摩擦部材とを適切な摩擦力で係合させることができる。したがって、被駆動部材を一定の移動距離、移動速度及び推力で駆動することができ、安定した駆動制御を行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記被駆動部材の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段の検出値に基づいて、前記付勢力調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、被駆動部材の位置に応じて付勢手段の付勢力を調整することができるので、被駆動部材の位置に依らず、常に安定した駆動制御を行うことができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は請求項１の発明において、作動環境を測定する作動環境測定手段と、該作動環境測定手段の測定値に基づいて、前記付勢力調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明によれば、作動環境（例えば、温度、湿度、気圧等）に応じて付勢手段の付勢力を調整することができるので、作動環境に依らず、常に安定した駆動制御を行うことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は請求項１〜３のいずれか１の発明において、前記付勢手段は、形状記憶合金から成る板ばねであり、前記付勢力調整手段は、前記板ばねに通電して加熱する加熱装置であることを特徴とする。請求項４の発明によれば、板ばねを加熱することによって板ばねの形状を変化させることができ、付勢力を調整することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は請求項１〜４のいずれか１の発明において、前記被駆動部材には、ズームレンズの保持枠が取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るアクチュエータによれば、付勢手段の付勢力を調整し、被駆動部材と駆動摩擦部材との摩擦力を調整することができるので、被駆動部材を一定の移動距離、移動速度及び推力で駆動することができ、安定した駆動制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面に従って本発明に係るアクチュエータの好ましい実施の形態について詳述する。
【００１５】
図１は本発明に係るアクチュエータが適用されたレンズ装置１０を示す斜視図であり、図２、図３はその内部構成を示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すようにレンズ装置１０は、略矩形状に形成された本体１２を有し、この本体１２の内部に、図２、図３に示すズームレンズ（群）１４、１６を備える。ズームレンズ（群）１４、１６は一方が変倍レンズになっており、もう一方が補正レンズになっている。また、ズームレンズ（群）１４、１６はそれぞれ保持枠１８、２０に保持されており、この保持枠１８、２０は、二本のガイド軸２２、２４によって光軸Ｐ方向にスライド自在に支持されている。二本のガイド軸２２、２４は、本体１２内の対角位置に、且つ、光軸Ｐと平行に配置されており、本体１２に固定されている。
【００１７】
保持枠１８は、ガイド軸２２が挿通される挿通孔２６Ａを有するガイド部２６と、ガイド軸２４が係合されるＵ状の溝２８Ａを有する係合部２８とを備える。これにより、保持枠１８が二本のガイド軸２２、２４にガイドされ、ズームレンズ（群）１４が光軸Ｐ方向に移動自在に支持される。同様に、ズームレンズ１６の保持枠２０は、ガイド軸２４が挿通される挿通孔（不図示）を有するガイド部３０と、ガイド軸２２が係合されるＵ状の溝３２Ａを有する係合部３２とを備える。これにより、保持枠２０が二本のガイド軸２２、２４にガイドされ、ズームレンズ（群）１６が光軸Ｐ方向に移動自在に支持される。
【００１８】
ズームレンズ（群）１４、１６はそれぞれ、アクチュエータ３４、３６によって光軸Ｐ方向に駆動される。アクチュエータ３４とアクチュエータ３６は、本体１２の対向する面に配置される。具体的には、図１の本体１２の上面にズームレンズ（群）１４用のアクチュエータ３４が配置され、本体１２の下面にズームレンズ（群）１６用のアクチュエータ３６が配置される。以下、アクチュエータ３４について説明するが、アクチュエータ３６も同様に構成される。
【００１９】
図４は、アクチュエータ３４の構成を示す斜視図である。同図に示すように、アクチュエータ３４は主として、固定枠４０、圧電素子（電気機械変換素子に相当）４２、駆動軸（駆動摩擦部材に相当）４４、連結駒（被駆動部材に相当）４６、取付金具（弾性部材に相当）４８によって構成されており、固定枠４０は、図１のレンズ装置１０の本体１２に固定される。
【００２０】
圧電素子４２は、レンズ装置１０の光軸Ｐ方向（以下、駆動方向という）に積層されて構成されており、電圧を印加することによって駆動方向に変形（伸縮）するように構成される。したがって、圧電素子４２は、電圧を印加することによって、長手方向の端面４２Ａ、４２Ｂが駆動方向に変位する。
【００２１】
圧電素子４２の端面４２Ａ、４２Ｂのうち、一方の端面４２Ａには駆動軸４４の基端が固着され、もう一方の端面４２Ｂには軟性の錘部材５８が接着されて固定される。
【００２２】
錘部材５８は、端面４２Ｂに負荷を与えることによって、端面４２Ｂが端面４２Ａよりも大きく変位することを防止する。したがって、錘部材５８としては、駆動軸４４よりも重量が大きいものが好ましい。また、錘部材５８は圧電素子４２及び駆動軸４４よりもヤング率の小さい材料が用いられ、例えば３００ＭＰａ以下の材質によって構成される。例えば、錘部材５８はウレタンゴムやウレタン樹脂等から成り、このゴムや樹脂に、比重を高くするためのタングステン等の金属粉末を混合して製造される。錘部材５８の比重は、小型化のためにできるだけ高いことが好ましく、例えば８〜１２程度に設定される。
【００２３】
錘部材５８は、圧電素子４２の反対側が、取付金具４８に接着されている。取付金具４８は、薄い金属板を屈曲させることによってコ状に形成されており、その両端の屈曲部分には開口部４８Ｂが形成される。取付金具４８は、この開口部４８Ｂを、固定枠４０の突起部４０Ｂに嵌合させることによって、固定枠４０に取り付けられる。これにより、圧電素子４２が錘部材５８、取付金具４８を介して固定枠４０に支持される。
【００２４】
このように支持された圧電素子４２は、端面４２Ｂが駆動方向に変位可能に支持される。すなわち、軟性の錘部材５８が膨張、収縮したり、或いは取付金具４８が撓むことによって、圧電素子４２の端面４２Ｂが駆動方向に変位することができる。このように圧電素子４２の端面４２Ｂを変位可能に支持することによって、駆動周波数域における装置構成系の共振を防止することができ、安定した駆動制御を行うことができる。
【００２５】
一方、圧電素子４２の端面４２Ａに固着された駆動軸４４は円柱状に形成されており、その中心軸が駆動方向になるように配置される。また、駆動軸４４は、固定枠４０に形成された二つの孔４０Ａ、４０Ａに挿通されてガイドされ、中心軸方向にスライド自在に支持される。駆動軸４４の材質は、黒鉛結晶を強固に複合させた黒鉛結晶複合体、例えばカーボングラファイトが用いられる。
【００２６】
駆動軸４４には、連結駒４６が係合されている。連結駒４６は、前述したズームレンズ１４の保持枠１８に連結されており、保持枠１８とともに光軸Ｐ方向（駆動方向）にスライド自在に支持される。また、連結駒４６は、矩形状に形成されており、その四つの各コーナー部には上方に突出した突出部４６Ａ、４６Ａ…が設けられる。
【００２７】
図５は連結駒４６と駆動軸４４との連結部分の断面図である。同図に示すように、連結駒４６と駆動軸４４との連結部分には、第１摺動部材５２と第２摺動部材５４が設けられている。第１摺動部材５２は、駆動軸４４の上側に配置され、第２摺動部材５４は駆動軸４４の下側に配置される。この第１摺動部材５２及び第２摺動部材５４は、連結駒４６と駆動軸４４との摩擦力を安定して得るために設けられる部材であり、例えばステンレスによって構成される。
【００２８】
第２摺動部材５４はＶ状に形成されており、連結駒４６に固定される。一方、第１摺動部材５２は、逆Ｖ状に形成され、連結駒４６の四つの突出部４６Ａ、４６Ａ…に囲まれた領域内に配置される。第１摺動部材５２は、連結駒４６の突出部４６Ａ、４６Ａ…に合わせて各コーナー部が切り欠かれる。これにより、第１摺動部材５２を突出部４６Ａ、４６Ａ…で囲まれた領域内に配置した際に、第１摺動部材５２が連結駒４６から脱落することが防止される。
【００２９】
連結駒４６には押えばね５６が取り付けられる。押えばね５６は、形状記憶合金から成る金属板を屈曲させることによって構成されており、爪５６Ａを連結駒４６の下部に引っかけることによって連結駒４６に取りつけられる。また、押えばね５６は、第１摺動部材５２の上側に配置された押圧部５６Ｂを有し、その押圧部５６Ｂで第１摺動部材５２を下方に付勢するように構成される。これにより、駆動軸４４は、第１摺動部材５２と第２摺動部材５４で挟圧された状態になり、連結駒４６が第１摺動部材５２及び第２摺動部材５４を介して駆動軸４４に摩擦係合される。なお、連結駒４６と駆動軸４４との摩擦力は、圧電素子４２に緩やかな電圧変化の駆動パルスを印加した際にその駆動力よりも摩擦力が大きくなるように、且つ、圧電素子４２に急激な電圧変化の駆動パルスを印加した際にその駆動力よりも摩擦力が小さくなるように設定される。
【００３０】
押えばね５６には、加熱装置６６が電気的に接続される。すなわち、押えばね５６の両端部にはそれぞれリード線６８、６８が接続され、このリード線６８、６８が加熱装置６６に接続される。加熱装置６６は所定の電圧を印加して押えばね５６に通電することによって、押えばね５６を加熱するように構成される。押えばね５６は、前述したように形状記憶合金によって構成されており、所定温度以上に加熱された際に、記憶された形状に変形する。具体的には、押えばね５６を加熱することによって、押えばね５６は、図５の押圧部５６Ｂが下がるように変形し、第１摺動部材５２と駆動軸４４との摩擦力（摺動抵抗）、及び第２摺動部材５４と駆動軸４４と摩擦力（摺動抵抗）が大きくなるように構成される。なお、その際の摺動抵抗は、１０ｇｆ以上３０ｇｆ以下の範囲で調整することが好ましく、１５ｇｆ以上２５ｇｆ以下の範囲がより好ましい。
【００３１】
加熱装置６６は制御装置７０に接続されており、制御装置７０によって加熱装置６６が制御される。また、制御装置７０は、位置検出装置７２、７４に接続されており、この位置検出装置７２、７４の検出値に基づいて加熱装置６６が制御される。
【００３２】
図２に示す位置検出装置７２は、反射型のフォトインタラプタであり、本体１２（図１参照）の開口部１２Ａに嵌め込まれて固定される。この位置検出装置７２は、保持枠１８に一体的に形成された板状の反射部７８に対向して配置される。さらに、位置検出装置７２は、不図示の投光部と受光部を有し、投光部から反射部７８に向けて投光するとともに、反射部７８で反射した反射光を受光部で受光し、その光量を検出するように構成される。
【００３３】
図７に示すように、反射部７８には、複数の反射体８０、８０…が駆動方向に一定間隔で配置されている。したがって、アクチュエータ３４を駆動して反射部７８が光軸Ｐ方向に移動すると、位置検出装置７２の受光部で受光する光量が変化するので、反射部７８の移動量（すなわち保持枠１８の移動量）を検出することができる。なお、反射部７８の構成は上述した実施の形態に限定されるものではなく、反射部７８を駆動方向に移動させた際に反射量が変化する構成であればよい。したがって、例えば図８に示すように、三角形状の反射体８２を設けてもよい。
【００３４】
一方、位置検出装置７４は、透過型のフォトリフレクタであり、本体１２（図１参照）に固定される。位置検出装置７４の上部は二つに分かれており、その一方が投光部７４Ａ、もう一方が受光部７４Ｂになっている。そして、位置検出装置７４は、投光部７４Ａが受光部７４Ｂに向けて投光し、その光を受光部７４Ｂで受光するとともに、その受光量を検出するように構成される。
【００３５】
受光部７４Ａと投光部７４Ｂとの間には、保持枠１８に一体的に形成された板状の遮光部７６が挿抜される。すなわち、アクチュエータ３４を駆動して保持枠１８を光軸Ｐ方向に移動させた際に、遮光部７６がフォトインタラプタ７４の投光部７４Ａと受光部７４Ｂとの間に挿抜される。これにより、受光部７４Ｂでの受光量が変化し、遮光部７６が投光部７４Ａと受光部７４Ｂとの間に挿入されたことを検出することができる。よって、保持枠１８が基準の位置に移動したことを検知することができる。
【００３６】
上述したように位置検出装置７４で保持枠１８の基準位置を検知し、位置検出装置７２で保持枠１８の移動量を検出することによって、保持枠１８の位置を正確に求めることができる。
【００３７】
制御装置７０は、位置検出装置７２、７４の検出値（すなわち、保持枠１８や連結駒４６の位置）に応じて加熱装置６６を制御する。例えば、連結駒４６が駆動軸４４の基端部近傍や先端部近傍に位置する場合に、押えばね５６に通電して押えばね５６を加熱し、押えばね５６を記憶形状に変形させる。これにより、押えばね５６による付勢力が大きくなり、駆動軸４４と第１摺動部材５２、第２摺動部材５４との摩擦力が大きくなる。よって、連結駒４６が駆動軸４４の先端部や基端部に位置する場合であっても、連結駒４６の移動距離、移動速度、推力を十分に確保することができる。
【００３８】
上述した圧電素子４２には、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示す駆動パルスの電圧が印加される。図６（Ａ）は、図４の連結駒４６を左方向に移動させる際の駆動パルスであり、図６（Ｂ）は、図４の連結駒４６を右方向に移動させる際の駆動パルスである。
【００３９】
図６（Ａ）の場合、圧電素子４２には、時刻α１から時刻α２にかけて緩やかに立ち上がり、時刻α３で急激に立ち下がる略鋸歯状の駆動パルスを印加している。したがって、時刻α１から時刻α２では、圧電素子４２が緩やかに伸長する。その際、駆動軸４４が緩やかな速度で移動するので、連結駒４６は駆動軸４４とともに移動する。これにより、図４の連結駒４６を、左方向に移動させることができる。時刻α３では、圧電素子４２が急激に縮まるので、駆動軸４４は右方向に移動する。その際、駆動軸４４が急激に移動するので、連結駒４６は慣性によってその位置に停止したまま、駆動軸４４だけが移動する。したがって、図６（Ａ）に示した鋸歯状の駆動パルスを繰り返し印加することによって、図４の連結駒４６は、左方向への移動と停止を繰り返すので、左方向に移動させることができる。
【００４０】
図６（Ｂ）の場合、圧電素子４２には、時刻β１から時刻β２にかけて緩やかに立ち下がり、時刻β３で急激に立ち上がる略鋸歯状の駆動パルスを印加している。したがって、時刻β１から時刻β２では、圧電素子４２が緩やかに縮まる。その際、駆動軸４４が緩やかに変位するので、連結駒４６は駆動軸４４とともに移動する。これにより、図４の連結駒４６を、右方向に移動させることができる。時刻β３では、圧電素子４２が急激に伸長し、駆動軸４４は、左方向に移動する。その際、駆動軸４４が急激に移動するので、連結駒４６は慣性によってその位置に停止したまま、駆動軸４４だけが移動する。したがって、図６（Ｂ）に示した鋸歯状の駆動パルスを繰り返し印加することによって、図４の連結駒４６は右方向への移動と停止を繰り返すので、右方向に移動させることができる。
【００４１】
次に上記の如く構成されたアクチュエータ３４の作用について説明する。
【００４２】
上述したように、アクチュエータ３４を駆動することによって、連結駒４６や保持枠１８が駆動軸４４に沿って移動する。その際、従来のアクチュエータは、連結駒４６が移動するに連れて、連結駒４６の移動距離、移動速度及び推力が大きく変化するという問題が発生する。
【００４３】
図１０は、駆動軸４４の位置における連結駒４６の移動速度及び推力の関係を示したものである。同図における比較例は、連結駒４６の位置に依らず押えばね５６で一定の付勢力を付した場合である。
【００４４】
図１０に示すように、一定の付勢力を付した比較例の場合には、駆動軸４４の基端部と先端部において連結駒４６の速度及び推力が低下し、駆動軸４４の中央部において速度及び推力が向上している。このため、従来装置では、連結駒４６の位置に応じて速度及び推力が変化するので、安定した駆動制御を行うことができないという問題があった。この原因としては、圧電素子４２にパルス状の電圧を印加して圧電素子４２を伸縮させた際に、駆動棒４４に微小な捩れや歪みが発生し、駆動棒４４全体が均一に変位しないためと考えられる。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、連結駒４６の位置を検出し、その検出値に応じて押えばね５６を加熱して変形させ、押えばね５６による付勢力を調整している。具体的には、連結駒４６が駆動軸４４の先端部近傍や基端部近傍に位置した際に押えばね５６を加熱することによって変形させ、押えばね５６による付勢力を増加させている。これにより、連結駒４６と駆動軸４４との摩擦力が増加し、連結駒４６の十分な移動速度及び推力が確保される。よって、図１０に示すように、連結駒４６が駆動軸４４の先端部や基端部に位置した場合にも、駆動軸４４の中央部に位置した場合と略同等の移動速度及び推力が得られるので、連結駒４６の位置に依らない安定した駆動制御を行うことができる。
【００４６】
なお、上述した実施の形態は、連結駒４６が駆動軸４４の先端部近傍と基端部近傍に位置した際に、押えばね５６を加熱して付勢力を調整したが、付勢力を調整するタイミング（すなわち駆動軸４４のどの位置で押えばね５６を加熱するか）は上述した実施の形態に限定するものではない。例えば、連結駒４６が駆動軸４４の先端側に位置した際にのみ、付勢力を調節するようにしてもよい。また、連結駒４６の位置が駆動軸４４の中央部になった際に押えばね５６を加熱して付勢力を調整するようにしてもよい。
【００４７】
また、上述した実施の形態は、押えばね５６を加熱した際に、付勢力が大きくなる形状を押えばね５６に記憶させたが、反対に押えばね５６を加熱した際に、付勢力が小さくなる（或いは付勢力がなくなる）形状を記憶させてもよい。
【００４８】
また、上述した実施の形態は、押えばね５６を加熱した際に記憶形状に変形する一方向性の形状記憶合金を用いたが、これに限定するものではなく、冷却した場合に別の形状に変形する二方向性の形状記憶合金を使用してもよい。
【００４９】
また、上述した実施の形態は、付勢手段を、形状記憶合金から成る押えばね５６によって構成したが、付勢手段の構成はこれに限定するものではなく、例えば、形状記憶合金や形状記憶樹脂から成るスプリングによって付勢手段を構成してもよい。
【００５０】
さらに、上述した実施の形態は、保持枠１８（すなわち連結駒４６）の位置検出手段として、フォトインタラプタから成る位置検出装置７２と、フォトリフレクタから成る位置検出装置７４の両方を用いたが、一方のみであってもよく、また、別の構成の位置検出手段を設けてもよい。
【００５１】
次に本発明に係るアクチュエータ３４の第２の実施形態について説明する。図９に示す第２の実施形態のアクチュエータ３４は、作動環境に応じて付勢力を調整する例であり、固定枠４０内の温度を測定する温度センサ８４を備えている。温度センサ８４としては、例えば熱電対が用いられ、その先端が圧電素子４２の近傍に配置される。この温度センサ８４は、制御装置７０に接続されており、制御装置７０は、温度センサ８４の検出値に応じて加熱装置６６を制御し、押えばね５６の温度を調整する。これにより、アクチュエータ３４が設置された雰囲気の温度に応じて押えばね５６が変形し、押えばね５６による付勢力が調整される。なお、押えばね５６が記憶形状に変形する際の温度、及びその際の記憶形状は実験結果に基づいて設定され、作動環境の温度が変化しても常に連結駒４６が一定の移動速度或いは推力で移動するように設定される。例えば温度が低下するにつれて、押えばね５６による付勢力が増加するように設定される。
【００５２】
上述した第２の実施形態によれば、作動環境の温度に応じて押えばね５６を加熱して変形させ、押えばね５６による付勢力を調整するので、温度に依らず常に一定の移動速度或いは推力を保つことができる。例えば、図１１は、作動環境の温度と連結駒４６の移動速度の関係を示している。同図における比較例は、作動環境に依らず、押えばね５６で一定の付勢力を付した場合である。この比較例から分かるように、一定の付勢力を付した場合には、温度が低下するにつれて連結駒４６の速度が低下している。したがって、安定した駆動制御を行うことができない。これに対して、本実施例は、温度が低下するにつれて押えばね５６による付勢力を増加させているので、温度が低下した際にも十分な速度を保つことができる。したがって、本実施の形態によれば、連結駒４６の速度を略一定に保つことができるので、作動環境に依らない安定した駆動制御を行うことができる。
【００５３】
なお、上述した第２の実施形態は、連結駒４６の移動速度が略一定になるように付勢力を調整したが、連結駒４６の推力が略一定になるように付勢力を調整していもよい。この場合、温度が上昇した際に付勢力を増加させるように設定するとよい。
【００５４】
また、上述第２の実施形態は、温度に応じて付勢力を調整するようにしたが、湿度や気圧等の別の作動環境を測定し、その測定値に基づいて付勢力を調整するようにしてもよい。
【００５５】
また、上述した第１の実施形態では、連結駒４６の位置による付勢力の調整を行い、第２の実施形態では、作動環境による付勢力の調整を行ったが、連結駒４６の位置と作動環境に両方に基づいて付勢力を調整するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、上述した第１、第２の実施形態において、付勢力の調整は、二段階、或いは三段階以上の多段階で調整してもよいし、連続的に変化するように調整してもよい。
【００５７】
なお、本発明において錘部材５８の材質は、上述した軟性材料に限定されるものではなく、硬性材料のものを用いてもよいが、軟性材料のものを用いることが下記の点で好ましい。すなわち、軟性材料から成る錘部材５８を用いると、圧電素子４２、駆動摩擦部材４４、及び、錘部材５８から成る系の共振周波数が低くなる。共振周波数が低くなることで、圧電素子４２、駆動軸４４、及び、錘部材５８の構成のバラツキによる影響が少なくなり、安定した駆動力を得ることができる。また、共振周波数ｆ0 が低くなることで、駆動周波数ｆは、ｆ≧２1/2 ・ｆ0 、となる防振領域に設定しやすくなり、共振の影響が少なくなって安定した駆動力を得ることができる。これにより、圧電素子４２の伸縮による駆動力が、被駆動部材に確実に伝達されるので、被駆動部材を圧電素子４２の伸縮方向に正確に移動させることができる。さらに、共振周波数ｆ0 が小さくなって共振による影響が少なくなるので、アクチュエータの支持位置や支持方法を任意に選択することができ、例えば圧電素子４２の端面４２Ａや側面、駆動軸４４の側面や端面でアクチュエータを支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係るアクチュエータが適用されたレンズ装置を示す斜視図
【図２】図１のレンズ装置の内部構成を示す斜視図
【図３】図２と異なる方向からのレンズ装置の斜視図
【図４】第１の実施形態のアクチュエータの構成を模式的に示す図
【図５】駆動軸と連結駒の連結部分を示す断面図
【図６】圧電素子に印加される電圧の駆動パルスの例を示す図
【図７】反射部の構成を示す正面図
【図８】図７と異なる反射部の構成を示す正面図
【図９】第２の実施形態のアクチュエータの構成を模式的に示す図
【図１０】駆動軸における被駆動部材の位置と移動速度、推力との関係図
【図１１】作動環境と移動速度との関係図
【符号の説明】
【００５９】
１０…レンズ装置、１２…本体、１４、１６…ズームレンズ（群）、２０…保持枠、３４、３６…アクチュエータ、４０…固定枠、４２…圧電素子、４４…駆動軸、４６…連結駒、４８…取付金具、５２…第１摺動部材、５４…第２摺動部材、５６…押えばね、５８…錘部材、６６…加熱装置、７０…制御装置、７２、７４…位置検出装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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