(57)【要約】【課題】  電気機械変換素子をホルダに支持させるための接着剤が駆動軸における被駆動体の移動領域に流れ出すのを防止することができる駆動装置を提供する。【解決手段】  駆動装置１では、駆動軸６に液密に嵌められた鍔部材２０が、駆動軸６における係合部２ａの移動領域ＭＲと圧電素子４の一端との間に位置している。そのため、鍔部材２０がバリアとなって、基準線ＦＬに対して側方から圧電素子４をホルダ３に支持させるためのシリコーン接着剤が、駆動軸６の移動領域ＭＲに流れ出すのを防止することができる。【選択図】  図２
2009025404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基準線の延在方向に伸縮する電気機械変換素子と、
前記延在方向における前記電気機械変換素子の一端に取り付けられた駆動軸と、
前記駆動軸に摩擦係合された被駆動体と、
前記延在方向に対して側方から接着剤を介して前記電気機械変換素子を支持するホルダと、
前記駆動軸における前記被駆動体の移動領域と前記電気機械変換素子との間において前記駆動軸に設けられた鍔部材と、を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記ホルダは、前記移動領域を規制する１対の仕切部を有し、
前記鍔部材は、前記電気機械変換素子側の前記仕切部の前記移動領域側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【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機や小型デジタルカメラ等においてレンズ等を駆動するのに好適な駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における上記技術分野の駆動装置として、所定の基準線の延在方向に伸縮する電気機械変換素子と、所定の基準線の延在方向における電気機械変換素子の一端に取り付けられた駆動軸と、駆動軸に摩擦係合された被駆動体と、所定の基準線の延在方向における電気機械変換素子の他端を支持するホルダと、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような駆動装置においては、鋸歯状の波形を有する駆動パルスが電気機械変換素子に印加されて、伸長速度と収縮速度とが異なった状態で電気機械変換素子が変形させられる。そして、電気機械変換素子が遅い速度で変形すると、被駆動体は摩擦によって駆動軸に対して静止し、逆に、電気機械変換素子が速い速度で変形すると、被駆動体は慣性によって駆動軸に対して移動する。従って、鋸歯状の波形を有する駆動パルスを電気機械変換素子に繰り返し印加することで、被駆動体を細かなピッチで間欠的に移動させることができる。
【０００４】
しかしながら、上述したような駆動装置には、所定の基準線の延在方向における電気機械変換素子の他端がホルダに固定されているため、電気機械変換素子の伸縮に伴ってホルダが共振してしまい、被駆動体が確実に移動しないという問題がある。このような問題を解決するためには、所定の基準線の延在方向に対して側方から電気機械変換素子を支持する技術が有効である（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４２４７０号公報
【特許文献２】特開２００７−７４８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、所定の基準線の延在方向に対して側方から電気機械変換素子を支持する技術を採用した駆動装置にあっては、電気機械変換素子をホルダに支持させるための接着剤が駆動軸における被駆動体の移動領域に流れ出し、その結果、被駆動体の移動が阻害されるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電気機械変換素子をホルダに支持させるための接着剤が駆動軸における被駆動体の移動領域に流れ出すのを防止することができる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】
上記目的を達成するために、本発明に係る駆動装置は、所定の基準線の延在方向に伸縮する電気機械変換素子と、延在方向における電気機械変換素子の一端に取り付けられた駆動軸と、駆動軸に摩擦係合された被駆動体と、延在方向に対して側方から接着剤を介して電気機械変換素子を支持するホルダと、駆動軸における被駆動体の移動領域と電気機械変換素子との間において駆動軸に設けられた鍔部材と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この駆動装置では、駆動軸に鍔部材が設けられており、その鍔部材が駆動軸における被駆動体の移動領域と電気機械変換素子との間に位置している。そのため、鍔部材がバリアとなって、所定の基準線に対して側方から電気機械変換素子をホルダに支持させるための接着剤が駆動軸における被駆動体の移動領域に流れ出すのを防止することができる。
【０００９】
本発明に係る駆動装置においては、ホルダは、移動領域を規制する１対の仕切部を有し、鍔部材は、電気機械変換素子側の仕切部の移動領域側に設けられていることが好ましい。この場合、電気機械変換素子側の仕切部に比べ鍔部材を弾性的な材料により形成することで、落下等によって被駆動体が電気機械変換素子側の仕切部に衝突しそうになっても、鍔部材がダンパーとして機能するため、被駆動体等の破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電気機械変換素子をホルダに支持させるための接着剤が駆動軸における被駆動体の移動領域に流れ出すのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明に係る駆動装置の一実施形態を示す斜視図であり、図２は、図１に示されたII−II線に沿っての部分断面図である。図１，２に示されるように、駆動装置１は、レンズ枠（被駆動体）２が保持するレンズを光軸ＯＡに沿って駆動するための装置であって、例えばカメラ付き携帯電話機や小型デジタルカメラ等に好適なものである。
【００１３】
駆動装置１は、レンズ枠２を収容するホルダ３を備えている。ホルダ３は、光軸ＯＡに平行な基準線ＦＬの延在方向に伸縮する圧電素子（電気機械変換素子）４を支持している。具体的には、圧電素子４は、シリコーン接着剤によりホルダ３に接着されたシリコーンキャップ５によって、基準線ＦＬの延在方向に対して側方から保持されることで、ホルダ３によって弾性的に支持されている。なお、圧電素子４には、駆動パルスを印加するための入力端子４ａ，４ｂが設けられている。
【００１４】
基準線ＦＬの延在方向における圧電素子４の一端には、基準線ＦＬに沿って延在するように、駆動軸６が接着剤により固定されている。駆動軸６は、例えばカーボングラファイト等、黒鉛結晶が強固に複合させられてなる黒鉛複合体により円柱状に形成されている。一方、基準線ＦＬの延在方向における圧電素子４の他端には、錘部材８が接着剤により固定されている。錘部材８は、圧電素子４の他端に負荷を与えることで、圧電素子４において一端よりも他端が大きく変位することを防止するためのものである。錘部材８としては、圧電素子４の伸縮を効率よく駆動軸６に伝達するために、駆動軸６よりも質量の大きいものが好ましい。
【００１５】
駆動軸６の一端部は、ホルダ３が有する仕切部１１に形成された軸受穴１１ａに隙間嵌めされている。一方、駆動軸６の他端部は、ホルダ３が有する仕切部１２に形成された貫通穴１２ａを挿通している。これにより、駆動軸６は、基準線ＦＬに沿って往復動可能となっている。
【００１６】
駆動軸６には、１対の仕切部１１，１２によってそれらの間に移動領域ＭＲが規制されたレンズ枠２の係合部２ａが摩擦係合されている。具体的には、係合部２ａに固定された断面Ｖ字状の板部材１３と、係合部２ａに係止された板バネ１４によって板部材１３側に付勢された断面Ｖ字状の板部材１５とが駆動軸６を挟持することで、係合部２ａは、その移動の際に一定の摩擦力が生ずるように、駆動軸６に取り付けられている。なお、ホルダ３には、レンズ枠２が有する断面Ｕ字状の溝内に配置される軸９が基準線ＦＬの延在方向に沿って掛け渡されている。つまり、駆動軸６は、レンズ枠２のガイド軸としても機能し、軸９は、レンズ枠２の回転止め軸として機能する。
【００１７】
更に、駆動軸６における係合部２ａの移動領域ＭＲと圧電素子４の一端との間であって、仕切部１２の圧電素子４側には、鍔部材２０が設けられている。鍔部材２０は、ゴムや樹脂等の弾性材料により円環板状に形成されており、駆動軸６に液密に嵌められている。なお、鍔部材２０の外径は、仕切部１２の貫通穴１２ａの内径よりも大きくされている。
【００１８】
以上のように構成された駆動装置１では、駆動軸６に液密に嵌められた鍔部材２０が、駆動軸６における係合部２ａの移動領域ＭＲと圧電素子４の一端との間に位置している。そのため、鍔部材２０がバリアとなって、基準線ＦＬに対して側方から圧電素子４をホルダ３に支持させるためのシリコーン接着剤が、駆動軸６の移動領域ＭＲに流れ出すのを防止することができる。これにより、駆動軸６の移動領域ＭＲにおいて、レンズ枠２の係合部２ａを確実に移動させることが可能となる。
【００１９】
更に、鍔部材２０によって駆動軸６の移動領域ＭＲへの接着剤の流出が防止されることから、圧電素子４をホルダ３に支持させるための接着剤として、ＵＶ硬化型接着剤、熱硬化型接着剤又は瞬間接着剤等、シリコーン接着剤よりも粘度が低い種々の接着剤を用いることができる。ＵＶ硬化型接着剤、熱硬化型接着剤及び瞬間接着剤等は、自然硬化型のシリコーン接着剤に比べ短時間で硬化させることができるため、駆動装置１の製造時において作業効率を向上させることが可能となる。
【００２０】
また、鍔部材２０の外径が仕切部１２の貫通穴１２ａの内径よりも大きくされているため、貫通穴１２ａを介した異物の流通を防止することができる。
【００２１】
ここで、駆動装置１の動作について説明する。図３は、図１に示された圧電素子を作動させる駆動回路の回路図である。図４は、図３に示された駆動回路に入力される入力信号の波形図であり、図５は、図３に示された駆動回路から出力される出力信号の波形図である。
【００２２】
図３に示されるように、駆動回路３１は、制御部３０内に設けられている。制御部３０は、駆動装置１の全体制御を行うものであって、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路及び出力信号回路等を有している。駆動回路３１は、圧電素子４のドライブ回路として機能するものであり、圧電素子４に対して駆動用の電気信号を出力する。駆動回路３１は、制御部３０の制御信号生成部から制御信号を入力し、その制御信号を電圧増幅又は電流増幅して圧電素子４の駆動用電気信号を出力する。駆動回路３１は、例えば、入力段を論理回路Ｕ１〜Ｕ３により構成し、出力段に電界効果型のトランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１，Ｑ２を備えたものが用いられる。トランジスタＱ１，Ｑ２は、出力信号として、Ｈｉ出力（高電位出力）、Ｌｏ出力（低電位出力）及びＯＦＦ出力（オープン出力）を出力可能となっている。
【００２３】
図４（ａ）は、係合部２ａが圧電素子４に接近するようにレンズ枠２を移動させる際に入力される入力信号であり、図４（ｂ）は、係合部２ａが圧電素子４から離間するようにレンズ枠２を移動させる際に入力される入力信号である。また、図５（ａ）は、係合部２ａが圧電素子４に接近するようにレンズ枠２を移動させる際に出力される出力信号であり、図５（ｂ）は、係合部２ａが圧電素子４から離間するようにレンズ枠２を移動させる際に出力される出力信号である。
【００２４】
図５（ａ），（ｂ）の出力信号は、図４（ａ），（ｂ）の入力信号と同一タイミングでＯＮ／ＯＦＦするパルス信号となっている。図５（ａ），（ｂ）の２つの信号は、圧電素子４の入力端子４ａ，４ｂに入力される。この入力端子４ａ，４ｂには、鋸歯状の波形を有するパルス信号を入力してもよいが、図５に示されるように、矩形状の波形を有するパルス信号を入力しても、圧電素子４を作動させることができる。この場合、圧電素子４の駆動信号が矩形状の波形を有するパルス信号でよいため、信号生成が容易となる。
【００２５】
図５（ａ），（ｂ）の出力信号は、同一周波数となる２つのパルス信号により構成されている。この２つのパルス信号は、互いの位相を異ならせることで、互いの信号の電位差が段階的に大きくなって急激に小さくなる信号、又は互いの信号の電位差が急激に大きくなって段階的に小さくなる信号となっている。このような２つの信号を入力することにより、圧電素子４の伸長速度と収縮速度とを異ならせることができ、係合部２ａ、延いてはレンズ枠２を移動させることが可能となる。
【００２６】
例えば、図５（ａ），（ｂ）においては、一方の信号がＨｉ（ハイ）からＬｏ（ロー）となった後に、他方の信号がＨｉとなるように設定されている。それらの信号においては、一方の信号がＬｏとなった際に、一定のタイムラグｔＯＦＦの経過後、他方の信号がＨｉとなるように設定される。また、２つの信号が両方ともＬｏの場合には、出力としてはオフ状態（オープン状態）とされる。
【００２７】
図５（ａ），（ｂ）の出力信号、すなわち圧電素子４を作動させる電気信号としては、可聴周波数を超える周波数の信号が用いられる。図５（ａ），（ｂ）においては、２つの信号の周波数は、可聴周波数を超える周波数信号とされ、例えば、３０〜８０ｋＨｚ、より好ましくは４０〜６０ｋＨｚの周波数信号とされる。このような周波数の信号を用いることで、圧電素子４の可聴領域における作動音を低減することができる。
【００２８】
以上により、駆動装置１は、次のように動作する。すなわち、圧電素子４に電気信号が入力され、その電気信号の入力により圧電素子４が伸長及び収縮を繰り返す。この伸長及び収縮に応じて駆動軸６が往復動する。このとき、圧電素子４の伸長速度と収縮速度とを異ならせることで、駆動軸６が一方向へ移動する速度と他方向へ移動する速度とが異なることとなる。これにより、係合部２ａ、延いてはレンズ枠２が所望の方向へ移動させられる。
【００２９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３０】
例えば、図６に示されるように、鍔部材２０は、駆動軸６における係合部２ａの移動領域ＭＲと圧電素子４の一端との間であって、仕切部１２の移動領域ＭＲ側において、駆動軸６に設けられていてもよい。この場合、仕切部１２に比べ鍔部材２０を弾性的な材料（例えば、ゴムや樹脂等）により形成することで、落下等によって係合部２ａが仕切部１２に衝突しそうになっても、鍔部材２０がダンパーとして機能するため、係合部２ａ等への衝撃を軽減することができる。
【００３１】
また、鍔部材２０によって駆動軸６の移動領域ＭＲへの接着剤の流出が防止されることから、シリコーンキャップ５を用いずに、シリコーン接着剤等の弾性接着剤のみを用いて、圧電素子４をホルダ３に支持させてもよい。
【００３２】
また、駆動軸６と鍔部材２０とは、別体として形成されたものに限定されず、一体的に形成されたものであってもよい。
【００３３】
また、基準線ＦＬの延在方向に対して側方から圧電素子４がホルダ３によって支持される場合、圧電素子４の他端に錘部材８が固定されていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る駆動装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示されたII−II線に沿っての部分断面図である。
【図３】図１に示された圧電素子を作動させる駆動回路の回路図である。
【図４】図３に示された駆動回路に入力される入力信号の波形図である。
【図５】図３に示された駆動回路から出力される出力信号の波形図である。
【図６】本発明に係る駆動装置の他の実施形態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…駆動装置、２…レンズ枠（被駆動体）、３…ホルダ、４…圧電素子（電気機械変換素子）、６…駆動軸、１１，１２…仕切部、２０…鍔部材、ＭＲ…移動領域、ＦＬ…基準線。
【図１】
2009025404.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009025404.tif 000006
【図５】
2009025404.tif 000007
【図６】
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