(57)【要約】【課題】簡単な構造を有するとともに従来の回転機構に比べ容易に小型化することができ、簡易な方法で遠隔操作することができるとともに、外部からの電磁波や外部の雰囲気等の環境からの影響を受けにくく、電磁波等の環境への影響を与えない回転機構を提供する。【解決手段】台座部１と、台座部１に回転可能に支持された回転体２と、回転体２を回転駆動する駆動部とを有し、駆動部が駆動光の照射によって変形される光駆動素子３と、駆動光を光駆動素子３に照射する光照射部４とを備えており、光駆動素子３が変形するときに回転体２に対し回転駆動力を付勢する光駆動型回転機構Ａ。【選択図】図２
2009180160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座部と、
前記台座部に回転可能に支持された回転体と、
前記回転体を回転駆動する駆動部とを有する回転機構であって、
前記駆動部が、駆動光の照射によって変形される光駆動素子と、前記駆動光を前記光駆動素子に照射する光照射部とを備えており、
前記光駆動素子が変形するときに前記回転体に対し回転駆動力を付勢することを特徴とする光駆動型回転機構。
【請求項２】
前記光駆動素子は一部が前記台座部に固定されているとともに、変形するときに、前記台座部に固定されていない部分が前記回転体と接触し、前記回転体に対し回転駆動力を付勢する請求項１に記載の光駆動型回転機構。
【請求項３】
前記光駆動素子は照射される駆動光の波長により所定形状の第１の状態と、前記第１の状態とは異なる形状の第２の状態とに可逆的に変形される素子であり、
前記光照射部は前記駆動光として前記光駆動素子を第１の状態から第２の状態に変形させることのできる波長の光を含む第１駆動光と、前記第２の状態から前記第１の状態に変形させることのできる波長の光を含む第２駆動光を出射できるものであり、
前記光照射部は前記第１駆動光を照射していときは前記第２駆動光を遮断し、前記第２駆動光を照射しているときは前記第１駆動光を遮断している請求項１又は請求項２に記載の光駆動型回転機構。
【請求項４】
前記光駆動素子は前記第１の状態及び前記第２の状態のとき前記回転体とは非接触状態であり、
前記第１の状態から前記第２の状態への変形又はその逆の変形の途中で前記回転体と接触し、前記回転体に回転駆動力を付勢する請求項３に記載の光駆動型回転機構。
【請求項５】
前記光照射部が前記第１駆動光及び前記第２駆動光の照射時間を変えることで、前記回転体の回転方向が決定される請求項３又は請求項４に記載の光駆動型回転機構。
【請求項６】
前記光駆動素子は所定波長の駆動光が照射されることで変形するとともに前記変形状態を維持し、前記所定波長の駆動光の照射が停止されると元の形状に戻る素子である請求項１又は請求項２に記載の光駆動型回転機構。
【請求項７】
前記光照射部が前記駆動光の照射と遮断の切り替えのタイミングを変えることで、前記回転体の回転速度が決定される請求項３から請求項６のいずれかに記載の光駆動型回転機構。
【請求項８】
前記光駆動素子が前記回転体の外面と接触し、前記光駆動素子と前記外面との摩擦力によって、前記回転体に回転駆動力を付勢する請求項２から請求項７のいずれかに記載の光駆動型回転機構。
【請求項９】
前記回転体は外面に並んで配列された凹部又は凸部が形成されており、
前記光駆動素子が変形するときに前記凹部又は前記凸部と係合し前記回転体に回転駆動力を付勢する請求項２から請求項７のいずれかに記載の光駆動型回転機構。
【請求項１０】
前記回転体は円筒状の部材であり、前記円筒状の外周壁又は内周壁の周方向に配列された凹部又は凸部が形成されており、
前記光駆動素子が変形するときに前記凹部又は前記凸部と係合し前記回転体に回転駆動力を付勢する請求項２から請求項７のいずれかに記載の光駆動型回転機構。
【請求項１１】
前記光駆動素子が複数個備えられていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光駆動型回転機構。
【請求項１２】
前記複数個の光駆動素子は前記回転体を同じ方向に回転させる回転駆動力を付勢するように配置されている請求項１１に記載の光駆動型回転機構。
【請求項１３】
前記複数個の光駆動素子のうち、少なくとも１個の光駆動素子は前記回転体に対し他の光駆動素子と異なる回転方向に回転駆動力を付勢するように配置されている請求項１１に記載の光駆動型回転機構。
【請求項１４】
前記光照射部は前記複数の光駆動素子のうち前記回転体に対し同一方向の回転駆動力を付勢するものに同時に前記駆動光を照射する請求項１３に記載の光駆動型回転機構。
【請求項１５】
前記光照射部は前記台座部及び前記光駆動素子から離れた位置より前記光駆動素子に対して前記駆動光を照射する請求項１から請求項１４のいずれかに記載の光駆動型回転機構。
【請求項１６】
前記光照射部は駆動光が出射される光源と、前記駆動光を前記光源から前記光駆動素子に導く導光部とを有している請求項１５に記載の光駆動型回転機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光を照射することで変形する光駆動素子を用い、回転駆動力を発生する回転機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクチュエータとして、電力を供給することで駆動する電動モータを用いたものが多く採用されている。前記電動モータは内部に永久磁石とコイルとを備え、前記コイルに電力を供給することで、前記コイルと前記永久磁石の間で発生する磁力によって回転されるものである。また、設置場所の大きさ、形状等の制限によって、前記アクチュエータとして、前記可動部から離れた場所に設置された動力源と、駆動軸、歯車、プーリ、ベルト等の前記動力源と前記可動部とを機械的に連結し前記可動部に前記動力源より発生した動力を伝達する連結機構とを備えているものもある。
【０００３】
近年、電子機器は小型化されてきつつある。前記電子機器の小型化に伴い、その内部に配置された物品の小型化も要求されており、当然アクチュエータの小型化も要求されている。そこで、小型の電動モータを用いたアクチュエータが開発されてきている。
【０００４】
また、前記アクチュエータは水槽内や真空チャンバ内等の大気中とは異なる雰囲気中に配置された部材を駆動するものとして用いられる場合もある。このような大気中とは異なる環境に配置されたアクチュエータとして、バッテリー等の独立した電力供給手段を備え、電波信号や光信号にて駆動制御されているものや、大気中より電力を供給するための電力線や制御用の信号線が結線されているものがある。
【０００５】
さらに、特開２００１−２３２６００号公報には、光誘起相転移物質を膜状に形成すると共に可動膜の表面に固定し、前記光誘起相転移物質の膜状部材に２種の光を照射することで、前記可動膜を可逆的に変形させる光駆動型アクチュエータが示されている。
【特許文献１】特開２００１−２３２６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記電動モータは前記永久磁石、前記コイル及び前記コイルに電力を供給する電気配線等を備えており、構造上、小型化には限界がある。また、前記連結機構は機械的な連結や機械加工が必要な部品が多く含まれており、製造には高度な技術が要求されるとともに、構造上、小型化には限界がある。
【０００７】
一方、遠隔操作可能としたアクチュエータの場合、電力を供給するためのバッテリーや電力線が必要であり構成が複雑になる。また、前記電力線からの漏電や電磁波、制御信号として用いられる電波等によって、前記アクチュエータが配置されている環境に何らかの影響を与えてしまうことも考えられる。
【０００８】
さらに、前記特開２００１−２３２６００号公報に記載の発明では、可動膜を駆動することで気体、液体等の流体の流れを制御するものであるが、この構成では、前記光駆動型アクチュエータを回転駆動するアクチュエータとして用いることは難しい。
【０００９】
そこで本発明は、簡単な構造を有するとともに従来の回転機構に対しさらに小型化された回転機構を提供することを目的とする。
【００１０】
また本発明は、簡単な構造を有するとともに、簡易な方法で遠隔操作することが可能な回転機構を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに本発明は、外部からの電磁波や外部の雰囲気等、環境からの影響を受けにくく、電磁波等の環境への影響を与えにくい回転機構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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、台座部と、前記台座部に回転可能に支持された回転体と、前記回転体を回転駆動する駆動部とを有する回転機構であって、前記駆動部が、駆動光の照射によって変形される光駆動素子と、前記駆動光を前記光駆動素子に照射する光照射部とを備えており、前記光駆動素子が変形するときに前記回転体に対し回転駆動力を付勢することを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、光駆動型回転機構は電力を供給するための電気配線や駆動力を伝達するための連結機構を必要とせず、駆動光を照射するだけで回転駆動させることができるので、従来の回転機構に比べて簡単な構成とすることができる。これにより、光駆動型回転機構は電力、連結機構を備えた従来の回転機構に対して、より小型化することが可能である。
【００１４】
また、電力を用いないので、漏電、放電等によって外部に影響を及ぼしたり、外部からの電磁波によって動作が不安定となったりする不具合の発生を抑制することができる。
【００１５】
前記光駆動素子として、一部が前記台座部に固定されているとともに、変形するときに、固定されていない部分が前記回転体と接触し、前記回転体に対し回転駆動力を付勢するものを用いてもよい。このように、前記光駆動素子の一部が前記台座部に固定されていることで、前記光駆動素子が前記回転体へ回転駆動力を付勢するときの反作用を確実に受け止めることが可能であり、前記回転駆動力を効率よく付勢することが可能である。
【００１６】
前記光駆動素子として、照射される駆動光の波長により所定形状の第１の状態と、前記第１の状態とは異なる形状の第２の状態とに可逆的に変形される素子を用い、前記光照射部として前記光駆動素子を第１の状態から第２の状態に変形させることのできる波長の光を含む第１駆動光と、前記第２の状態から前記第１の状態に変形させることのできる波長の光を含む第２駆動光を出射できるものであり、前記光照射部は前記第１駆動光を照射していときは前記第２駆動光を遮断し、前記第２駆動光を照射しているときは前記第１駆動光を遮断しているものを用いてもよい。
【００１７】
このように、異なる波長の光を照射して可逆的に変形させることができることで、回転体に対して継続して１方向に回転駆動力を付勢することができ、前記回転体を連続回転させることが可能である。
【００１８】
前記光駆動素子として、前記第１の状態及び前記第２の状態のとき前記回転体とは非接触であり、前記第１の状態から前記第２の状態への変形又はその逆の変形の途中で前記回転体と接触し、前記回転体に回転駆動力を付勢するものであってもよい。またこのとき、前記回転体の回転方向が前記第１駆動光及び前記第２駆動光の照射時間によって決定されるものを用いてもよい。以上のような光駆動素子として、例えば、フォトクロミック分子結晶を用いたもの、アゾベンゼン高分子フィルムを用いたものを挙げることができる。
【００１９】
このように、前記第１の状態、前記第２の状態のとき前記回転体と非接触となるものであれば、前記第１の状態から前記第２の状態に変形するときに、前記回転体に前記回転駆動力を付勢することも、逆に前記第２の状態から前記第１の状態に変形するときに前記回転体に前記回転駆動力を付勢することも可能である。これにより、前記光駆動素子は前記回転体に対して異なる方向の回転駆動力を付勢することが可能であり、前記回転体の回転方向を変更することが可能である。また、前記第１駆動光及び前記第２駆動光の照射時間を変更することで、回転方向を決めることができるので、回転方向を容易に変えることができる。
【００２０】
前記光駆動素子として、所定波長の駆動光が照射されることで変形するとともに前記変形状態を維持し、前記所定波長の駆動光の照射が停止されると元の形状に戻るものを用いてもよい。このように駆動光の照射遮断によって可逆的に変化する素子を用いることで、回転体に対して継続して１方向に回転駆動力を付勢することができ、前記回転体を連続回転させることが可能である。
【００２１】
またこの構成によると、前記光照射部は駆動光として単一の波長域の光を照射できればよく、それだけ、前記光照射部の構成を簡単にすることが可能である。また、前記光照射部の制御に関しても、駆動光の照射又は停止を切り替えるだけなので、簡易化することが可能である。これにより、より小型でより精度の良い光駆動型回転機構を提供することが可能である。このような光駆動素子として、例えばＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）素子を用いたものを挙げることができる。
【００２２】
上記構成において前記光照射部として前記駆動光の照射と遮断の切り替えのタイミングを変えることができ、前記タイミングを切り替えることで前記回転体の回転速度が決定されるものであってもよい。これによると、簡単な制御で回転体の回転速度を変更することができる。
【００２３】
前記光駆動素子として前記回転体の外面と接触し、前記光駆動素子と前記外面との摩擦力によって、前記回転体に回転駆動力を付勢するものであってもよい。これによると、構造が簡単であり、小型化が容易である。なお、前記光駆動素子の前記回転体の外面と接触する部分及び前記回転体の外面の少なくとも一方が摩擦力を高めるために表面が粗く形成されていてもよい。
【００２４】
前記回転体として外面に並んで配列された凹部又は凸部が形成されたものを用い、前記光駆動素子が変形するときに前記凹部又は前記凸部と係合し前記回転体に回転駆動力を付勢するものとしてもよい。これによると、前記光駆動素子を係合させることができるのでより確実に回転駆動力を前記回転体に付勢することが可能である。
【００２５】
前記回転体として円筒状の部材であり、前記円筒状の外周壁又は内周壁の周方向に配列された凹部又は凸部が形成されているものを用い、前記光駆動素子が変形するときに前記凹部又は前記凸部と係合し前記回転体に回転駆動力を付勢するものとしてもよい。これによると、前記回転体を円筒状とすることで、軽量化することが可能であり、小さな回転駆動力でも回転駆動させることが可能である。このことは、駆動に必要なエネルギを小さくすることができ省エネルギ化が可能である。また、凹部又は凸部が内周壁に形成されているものの場合、前記光駆動素子も前記回転体の内部に配置されるので、前記光駆動素子を前記回転体の外部に配置するものに比べてより小型化することが可能である。
【００２６】
以上に示した光駆動型回転機構において、前記光駆動素子が複数個備えられているものとしてもよい。また、前記複数個の光駆動素子が前記回転体を同じ方向に回転させる回転駆動力を付勢するように配置されていてもよい。
【００２７】
これによると、前記複数個の光駆動素子で前記回転体を駆動するので、前記回転体に付勢される回転駆動力を高めることが可能である。また、光駆動型回転機構では駆動光を照射することで前記光駆動素子を変形させ前記回転体に回転駆動力を付勢するものであり、前記複数の回転体に同時に駆動光を照射させることで、前記光駆動素子を正確に同時に変形させることができるので、電力を用いたり、連結機構を備えた回転機構に比べ、容易に駆動部の動作を同期させることが可能である。
【００２８】
また、前記複数個の光駆動素子のうち、少なくとも１個の光駆動素子は前記回転体に対し他の光駆動素子と異なる回転方向に回転駆動力を付勢するように配置されていてもよい。この場合、前記光照射部が前記複数の光駆動素子のうち前記回転体に対し同一方向の回転駆動力を付勢するものに同時に前記駆動光を照射するようにしてもよい。
【００２９】
このように、配置されるものの場合、回転方向ごとに光駆動素子が配置されるので、回転方向の切り替えをより精度よく行うことが可能である。前記光照射部として、別系統の光源を備え、前記回転体の回転方向によって異なる光駆動素子に光が照射されるように切り替えるものでもよく、光源より出射される光の光軸をプリズム、回折格子等の光学素子を用いて調整し、回転方向にあわせて異なる光駆動素子に駆動光が照射されるようにしたものであってもよい。同じ回転方向に回転駆動力を付勢する光駆動素子が複数個ある場合、前記同じ方向に回転駆動力を付勢する光駆動素子には、同時に駆動光が照射されるようにしたものでもよい。
【００３０】
前記光照射部として、前記台座部及び前記光駆動素子から離れた位置より前記光駆動素子に対して前記駆動光を照射するものであってもよい。このように形成することで、前記光駆動型回転機構は離れた位置より前記光駆動素子に駆動光が照射されることで回転駆動することが可能である。これにより、例えば、水中や真空チャンバ内等、大気中とは異なる領域に配置された光駆動型回転機構に対して、大気と、大気と異なる雰囲気を隔離する境界部に接続用の物理的な孔をあけることなく、また、電力等の動力源の確保を考慮せずに光駆動型回転機構を回転駆動することが可能である。
【００３１】
また、駆動光が出射される光源より前記駆動光を前記光駆動素子に導く導光部とを有しているものであってもよい。これにより、遠隔操作時においても、効率よく前記駆動光を前記光駆動素子に照射することができる。
【００３２】
以上に示した光駆動型回転機構は駆動源として駆動光を用いるので、漏電、放電の危険や、電磁波による影響を受けにくいので、例えば、発火の危険がある液体又は気体が充満された領域に配置された部材の駆動を行う場合や、電磁波の影響が大きな領域に配置された部材の駆動を安全に且つ円滑に行うことが可能である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、簡単な構造を有するとともに従来の回転機構に比べ容易に小型化することが可能な回転機構を提供することができる。
【００３４】
また本発明によると、簡単な構造を有するとともに、簡易な方法で遠隔操作することが可能な回転機構を提供することができる。
【００３５】
さらに本発明によると、外部からの電磁波や外部の雰囲気等、環境からの影響を受けにくく、電磁波等の環境への影響を与えにくい回転機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、光駆動型回転機構を正面側から見て、光駆動型回転機構に備えられる回転体の反時計回り方向の回転を正転、時計回り方向の回転を逆転として説明する。
【００３７】
（第１実施形態）
図１は本発明にかかる光駆動型回転機構の一例の正面図であり、図２は図１に示す光駆動型回転機構のＸ−Ｘ断面図である。なお、図１には光照射部が図示されていないが、光照射部は紙面に対して手前側に配置されているものである。
【００３８】
図１に示すように、光駆動型回転機構Ａは、台座部１と、台座部１に回転可能に支持された回転体２と、駆動光を照射することで変形する光駆動素子３と、光駆動素子３に駆動光を照射する光照射部４とを備えている。
【００３９】
台座部１は平板部１１と、平板部１１より立設された保持部１２とが備えられている。図１に示すように平板部１１は回転体２の正面投影面積よりも大きく形成されており、それには限定されないが、ここでは、円板状の部材である。図２に示すように平板部１１の中央部には、貫通孔１１１が形成されている。また、保持部１２は平板部１１の縁部より平板部１１に対して垂直となるように立設された部材である。保持部１２には、光照射部４が取り付けられている。
【００４０】
回転体２は、円柱部２１と、円柱部２１の中心に固定された回転軸２２とを備えている。回転軸２２は平板部１１の貫通孔１１１に回動可能に挿入されており、平板部１１より円柱部２１と反対側に突出した突出部２２１にはストッパ部材２３が取り付けられている。このように、回転軸２２の突出部２２１にストッパ部材２３を取り付けることで回転体２が平板部１１より脱落することなく、また、平板部１１に対して回転可能に配置される。回転軸２１は円柱部２１の回転と共に回転するものであり、貫通孔１１１内で貫通孔１１１の内周面と摺動しつつ回転する。なお、本実施形態では円柱部２１に回転軸２２を固定するものを示しているが、円柱部２１と回転軸２２とが一体的に形成されていてもよい。また、光駆動型回転機構Ａでは回転体２と回転軸２２とが固定されているが、回転軸２２と平板部１１とが固定されており、回転軸２２に円柱部２１が回動可能に支持されていてもよい。発生される回転力の利用の目的によって、回転軸２２、回転体２及び平板部１１の間の固定又は摺動が決定されるものである。
【００４１】
図２に示すように、光照射部４は平板部１１より立設された保持部１２に保持されている。光照射部４は、少なくとも光駆動素子３を変形させることができる第１駆動光（紫外光）及び第２駆動光（可視光）を選択的に照射することができるものである。なお、光照射部４が別の用途のために第１駆動光及び第２駆動光以外の波長の光を照射するようになっていてもかまわない。
【００４２】
光駆動素子３は、所定の波長の駆動光が照射されたときに、形状が変化する素子である。本実施形態ではフォトクロミック分子結晶を用いている。フォトクロミック分子結晶の動作を図面を参照して説明する。図３は図１に示す光駆動型回転機構の光駆動素子が取り付けられている部分を拡大した正面図である。フォトクロミック分子結晶は、長方形或いは棒状の形をした有機分子からなる。
【００４３】
図３に示すように、フォトクロミック分子結晶は、真直状態（図中Ｓ１の状態）時に第１駆動光として紫外光を照射すると屈曲状態（図中Ｓ２の状態）に高速変形する。屈曲状態（Ｓ２）に変形したフォトクロミック分子結晶は、紫外光の照射を中止しても屈曲状態（Ｓ２）を維持する。また、フォトクロミック分子結晶は可逆的に変形することができる性質も有しており、屈曲状態（Ｓ２）のフォトクロミック分子結晶に第２駆動光として可視光を照射すると真直状態（Ｓ１）に変形する。なお、ここで示す屈曲状態とは光駆動素子が限界まで屈曲した状態である。以下、各実施形態において、用いられている屈曲状態とは同様の状態であるものとする。
【００４４】
図３に示すように、光駆動素子３は棒状の部材であり、一方の端部に平板部１１に固定される固定部３１が形成されている。また、光駆動素子３の固定部３１と反対側の端部は、固定されない自由端部３２が形成されている。光駆動素子３は、固定部３１が回転体２から離れた位置に固定されると共に、自由端部３２が回転体２に近接した位置に配置されている。光駆動素子３は真直状態（Ｓ１）又は屈曲状態（Ｓ２）のとき、回転体２とは接触せず、真直状態から屈曲状態或いはその逆に変化するときに円柱部２１の外周部と接触するように、平板部１１に配置されている。なお、光駆動素子３の配置方法は図３に示すように、光駆動素子３が真直状態のとき、円柱部２１の法線ＮＬに対して所定の角度をなすように傾けて取り付けられているものを挙げることができる。例えば図３に示すように、真直状態（Ｓ１）から屈曲状態（Ｓ２）に変形するときに、回転体２を正転させるものの場合、固定部３１が自由端部３２よりも回転方向前方に配置されている。
【００４５】
図３に示すように、真直状態（Ｓ１）の光駆動素子３は第１駆動光が照射されると、真直状態（Ｓ１）から屈曲状態（Ｓ２）に変形する。光駆動素子３は真直状態（Ｓ１）から屈曲状態（Ｓ２）に変形するときに、自由端部３２が円柱部２１の外壁面と接触しつつ円柱部２１に摩擦による回転駆動力を付勢し、回転体２が正転される。逆に、屈曲状態（Ｓ２）の光駆動素子３に第２駆動光が照射されると、光駆動素子３は屈曲状態（Ｓ２）から真直状態（Ｓ１）に変形する。光駆動素子３は屈曲状態から真直状態に変形するときに、自由端部３２が円柱部２１の外壁面と接触しつつ円柱部２１に摩擦による回転駆動力を付勢し、回転体２が逆転される。
【００４６】
そして、第１駆動光と第２駆動光の照射時間を制御してやることで、円柱部２１を連続して回転させることができる。円柱部の連続回転について以下に図面を参照して詳しく説明する。図４は光照射部より出射される駆動光の照射時間と光駆動素子の状態を示すタイミングチャートである。なお、図４に示すタイミングチャートは駆動光を照射する例を示すものであり、実際の駆動におけるタイミングチャートとは必ずしも一致しない。また、以下に示されるタイミングチャートも同様である。
【００４７】
図４は、時間による第１駆動光の照射及び停止、第２駆動光の照射及び停止、光駆動素子３の状態（真直状態又は屈曲状態）を示すものである。図４に示すように、光照射部４から第１駆動光が照射されているときは、第２駆動光が停止されており、第２駆動光が照射されているときは第１駆動光が停止されている。
【００４８】
図４に示すように、光照射部４より第１駆動光が照射されると、真直状態（Ｓ１）の光駆動素子３は屈曲状態に高速に変形される。このとき、自由端部３２が円柱部２１の外壁面と接触するとともに、摩擦力による接線方向の回転駆動力が付勢され、回転体２が正転される。図３に示すように、光駆動素子３が屈曲状態（Ｓ２）のときは、円柱部２１と接触しておらず、回転体２は光駆動素子３が屈曲状態（Ｓ２）にある間、慣性力で回り続ける。
【００４９】
光照射部４から光駆動素子３に照射される駆動光が第１駆動光から第２駆動光に切り替えられると、屈曲状態（Ｓ２）の光駆動素子３が真直状態（Ｓ１）に変形する。このとき、光駆動素子３の自由端部３２は円柱部２１と接触し円柱部２１の外壁面を回転方向（正転）と反対方向（逆転）に付勢する。これにより、回転体２には止まるように、或いは、逆転するように力が付勢される。しかしながら、第２駆動光の照射時間は第１駆動光の照射時間に対して短く、第２駆動光の照射が終了するとすぐに第１駆動光を照射するので回転体２には再度、正転方向の回転駆動力が付勢され、正転が継続される。このように、第１駆動光と第２駆動光の照射、停止時間を調整することで、回転体２を連続回転させることが可能である。
【００５０】
また、回転体を逆転させるためには、第１駆動光と第２駆動光の照射時間の長さを逆にすればよい。図５は駆動光照射のタイミングチャートである。屈曲状態（Ｓ２）の光駆動素子３に第２駆動光を照射する。これにより、光駆動素子３は屈曲状態（Ｓ２）から真直状態（Ｓ１）に変形する。光駆動素子３が屈曲状態（Ｓ２）から真直状態（Ｓ１）に変形するときに、自由端部３２が円柱部２１の外壁面と接触し、円柱部２１の外壁面に摩擦力による周方向に回転駆動力が付勢され、回転体２が逆転される。図３に示すように、光駆動素子３は真直状態（Ｓ１）のときは、円柱部２１と接触せず、回転体２は光駆動素子３が真直状態（Ｓ１）にある間、慣性で回り続ける。
【００５１】
光照射部４から光駆動素子３に照射される駆動光が第２駆動光から第１駆動光に切り替えられると、真直状態（Ｓ１）の光駆動素子３が屈曲状態（Ｓ２）に変形する。このとき、光駆動素子３の自由端部３２は円柱部２１を現在の回転方向と反対方向に押す。これにより、回転体２には正転方向の力が付勢される。しかしながら、第１駆動光の照射時間が第２駆動光の照射時間に対して短く、第１駆動光の照射が終了するとすぐに第２駆動光が照射されるので回転体２は光駆動素子３によって逆転方向に継続して付勢される。このように、第１駆動光と第２駆動光の照射、停止時間を調整することで、回転体２を逆転方向に連続回転させることが可能である。
【００５２】
図４及び図５に示すように光駆動型回転機構Ａは光駆動素子３に照射される第１駆動光及び第２駆動光の照射する順番及び照射時間を変えることで、回転体２の回転方向を制御することが可能である。
【００５３】
次に、回転体２の回転速度について図を参照して説明する。図６は回転体の回転速度を切り替えるときのタイミングチャートである。図６に示すタイミングチャートは、図１に示す光駆動型回転機構Ａの回転体２を正転させるときの駆動光の照射タイミングである。なお、図６の上段のタイミングチャートは回転体２が高速回転されるときの単位時間当たりの第１駆動光及び第２駆動光の照射の切り替え状態を示すものであり、下段のタイミングチャートは回転体２が低速回転されるときの単位時間当たりの第１駆動光及び第２駆動光の照射の切り替え状態を示すものである。
【００５４】
駆動光の照射による光駆動素子３の変形速度は一定であり、光駆動素子３にて押される回転体２の回転速度を調整するためには、単位時間当たりの光駆動素子３による円柱部２１を押す回数を調整することで行うことができる。すなわち、単位時間当たりの光駆動素子３の変形回数が増えるように、第１駆動光の照射／停止と第２駆動光の照射／停止の切り替え回数を増やすことで、回転体２を高速で回転させることができる。
【００５５】
また、回転体２を低速回転させるときには、上述した高速回転のときとは逆に、単位時間当たりの光駆動素子３の変形回数が少なくなるように調整することで行うことができる。すなわち、第１駆動光の照射／停止と第２駆動光の照射／停止の切り替え回数を増やすことで、回転体２を低速で回転させることができる。
【００５６】
図４、図５、図６に光照射部４より光駆動素子３に駆動光を照射する時間、第１駆動光と第２駆動光との切り替えのタイミングを示すタイミングチャートを示したが、これに限定されるものではなく、これ以外にも、光駆動素子３の変形に伴って回転体２を円滑に回転させることができるものを広く採用することができる。
【００５７】
本実施形態では、光駆動素子３が真直状態（Ｓ１）或いは屈曲状態（Ｓ２）のときに、回転体２と接触しないように形成されているものとしているが、真直状態（Ｓ１）或いは屈曲状態（Ｓ２）いずれかの状態のときに、回転体２と接触するように形成されていてもかまわない。
【００５８】
（第２実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構の他の実施形態について図面を参照して説明する。図７は光駆動型回転機構の光駆動素子が配置されている部分を拡大した正面図である。図７に示す光駆動素子３ｂは、アゾベンゼン高分子フィルムにて構成されている。アゾベンゼン高分子フィルムは光を吸収して分子の状態が変化するアゾベンゼンの分子を組み込んだ架橋高分子フィルムである。アゾベンゼン高分子フィルムに波長３００ｎｍ〜４００ｎｍの第１駆動光（紫外光）を照射すると、真直状態の光駆動素子３ｂが光の入射方向に９０°以上屈曲する。また、屈曲状態にある光駆動素子３ｂに約５００ｎｍの第２駆動光（可視光）を照射すると真直状態へと変形するものである。アゾベンゼン高分子フィルムの厚みはそれには限らないが、ここでは、数ミクロンから数十ミクロンである。
【００５９】
光駆動素子３ｂとしてアゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動型回転機構Ｂの場合、図７に示すように、光駆動素子３ｂの変形量が大きいので、光駆動素子３ｂの１回の変形による、円柱部２１の回転量を、光駆動素子３ｂとしてフォトクロミック分子結晶を用いるものに比べて大きくすることが可能である。
【００６０】
アゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子３ｂにて、回転体を駆動する場合、その変形時間がフォトクロミック分子結晶とは異なるため、完全に同じとはならないが、フォトクロミック分子結晶を用いた光駆動素子３ｂを駆動させる駆動光の照射タイミング（図４、図５、図６に示すタイミングチャート）と同様のタイミングの第１駆動光、第２駆動光の照射時間を変更したり、切り替えのタイミングを調整したりするだけで利用することができる。
【００６１】
本実施形態では、光駆動素子３ｂが真直状態（Ｓ１）或いは屈曲状態（Ｓ２）のときに、回転体２と接触しないように形成されているものとしているが、真直状態（Ｓ１）或いは屈曲状態（Ｓ２）いずれかの状態のときに、回転体２と接触するように形成されていてもかまわない。
【００６２】
（第３実施形態）
本願発明にかかる光駆動型回転機構のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図８は光駆動型回転機構の光駆動素子が配置された部分を拡大した正面図である。光駆動機構Ｃは光駆動素子３ｃと光照射部とが異なる以外は図３に示す光駆動型回転機構Ａと同じ構成を有しており、実質上同一の部分には同じ符号が付してある。図８に示す光駆動素子３ｃは、駆動光（紫外光）によって変形する素子としてＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）素子を用いたものである。なお、光照射部の図示は省略しているが、図２に示す光駆動型回転機構Ａと同様に配置、固定されるものである。
【００６３】
ＰＬＺＴ素子は駆動光を照射すると、真直状態から屈曲状態に変形し、駆動光が照射されている間、屈曲状態を維持する。また、駆動光の照射を停止すると屈曲状態から真直状態に復帰する性質を有するセラミックスである。ＰＬＺＴ素子は、フォトクロミック分子結晶やアゾベンゼン高分子フィルムのように、真直状態と屈曲状態とを繰り返すのに、２種の駆動光を必要とせず、それゆえ、光照射部として少なくともＰＬＺＴ素子の駆動光である紫外光が出射できるものであればよい。
【００６４】
図８に示す光駆動型回転機構Ｃの回転動作は、駆動光の照射時間、照射及び停止の切り替えることで行われるものである。図９は図８に示す光駆動型回転機構における光照射部の光照射と光駆動素子の変形状態を示すタイミングチャートである。光駆動素子３ｃを駆動する駆動光として紫外光が用いられている。
【００６５】
図９に示すように、光照射部より駆動光が照射されると、真直状態の光駆動素子３ｃは屈曲状態（Ｓ２）に変形する。このとき、自由端部３２ｃが円柱部２１の外壁面と接触するとともに、円柱部２１を接線方向に回転駆動力を付勢し、回転体２が正転される。光駆動素子３ｃは屈曲状態（Ｓ２）のときは、円柱部２１と接触せず、回転体２は光駆動素子３ｃが屈曲状態にある間、慣性で回り続ける。
【００６６】
光照射部から光駆動素子３ｃに照射される駆動光が停止されると、屈曲状態の光駆動素子３ｃが真直状態（Ｓ１）に変形する。このとき、光駆動素子３ｃの自由端部３２は円柱部２１と接触するが、光駆動素子３ｃは屈曲状態（Ｓ２）から真直状態（Ｓ１）に変形するときには、力を発生しないので円柱部２１を逆方向に付勢しない。そして、駆動光の停止時間が終了するとすぐに駆動光の照射が開始されるので回転体２には再度、正転方向の回転駆動力が付勢される。このように、駆動光の照射、停止時間を調整することで、回転体２を連続回転させることが可能である。
【００６７】
ＰＬＺＴ素子は駆動光が照射されている間だけ屈曲状態に変形するという性質を有しているので、ＰＬＺＴ素子にて構成された光駆動素子３ｃは回転体２を一方向に回転させるものに用いられることが多い。また、図６と同様に、所定時間内の駆動光の照射停止の切り替え回数を増減することで回転体２の回転速度を制御することができる。
【００６８】
また、ＰＬＺＴ素子を用いた光駆動素子３ｃを備えた光駆動型回転機構Ｃは駆動光として紫外光のみを用いる。それゆえ、フォトクロミック分子結晶やアゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子Ａ、Ｂを用いるものに比べて、光照射部を簡略化することができる。さらに、光照射部の動作が照射と停止との切り替えのみでよく、制御が容易である。
【００６９】
なお本実施形態では、光駆動素子３ｃが真直状態（Ｓ１）或いは屈曲状態（Ｓ２）のときに、回転体２と接触しないように形成されているものとしているが、真直状態（Ｓ１）或いは屈曲状態（Ｓ２）いずれかの状態のときに、回転体２と接触するように形成されていてもかまわない。
【００７０】
（第４実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構の他の実施形態について図面を参照して説明する。図１０は光駆動型回転機構の正面図であり、図１１は図１０に示す光駆動型回転機構のＹ−Ｙ断面図である。図１０、図１１に示す光駆動型回転機構Ｄは光駆動素子３が複数個備えられている点と光照射部４ｄとが異なる以外は、第１実施形態に記載の光駆動型回転機構Ａと同じ構成を有するものであり、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。
【００７１】
図１０、図１１に示すように、光駆動型回転機構Ｄは４個の光駆動素子３を備えており、隣り合う光駆動素子３が回転軸２２を中心に等中心角度（９０度）をなすように配置されている。光照射部４ｄは平板部１１上に配置されたすべての光駆動素子３に駆動光を照射することができるように配置されている。光照射部４ｄより出射された駆動光は発散光であり、平板部１１上の光駆動素子３が配置された領域全体を照射している。なお、光駆動素子３はフォトクロミック分子結晶を利用したものである。
【００７２】
４個の光駆動素子３は、円柱部２１に対し周方向に一定方向（ここでは正転方向）に屈曲するように配置されている。光照射部４ｄより出射された駆動光（第１駆動光、第２駆動光）は平板上に配置された４個の光駆動素子３に対して、正確に同じタイミングで照射され、４個の光駆動素子は常に同期されて駆動される。４個の光駆動素子３の変形によって自由端部３２が円柱部２１に付勢するので、回転体２で発生する回転トルクが１個の光駆動素子３で駆動される場合に比べて大きくなる。また、４個の光駆動素子３に１個の光照射部４ｄより同時に駆動光が照射されるので、回転方向、回転速度の変更のための駆動光の動作タイミングを１個の光駆動素子３で駆動していたときと共通のタイミング（例えば図４、図５、図６のタイミングチャートで示すもの）で制御できる。
【００７３】
なお、本実施形態では光駆動素子３にフォトクロミック分子結晶を用いるものが例示されているが、アゾベンゼン高分子フィルムを用いるものであってもよい。回転体２１の回転方向が一方向に限定されるものの場合、光駆動素子としてＰＬＺＴ素子を用いるものも採用することが可能である。また、配置される光駆動素子は４個に限定されるものではない。
【００７４】
（第５実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構のさらに他の例について図面を参照して説明する。図１２は本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図であり、図１３は図１２に示す光駆動型回転機構のＺ−Ｚ断面図である。図１２に示す光駆動型回転機構Ｅは光駆動素子３ｅ及び光照射部４ｅが異なる以外は、図１０に示す光駆動型回転機構Ｄと同じ構成を有しており、実質上同一部分には同じ符号が付してある。図１２に示すように、光駆動型回転機構Ｅは、光照射部４ｅ側から見て左側に配置された２個の第１光駆動素子３ｅＬと右側に配置された２個の第２光駆動素子３ｅＲとを備えている。
【００７５】
図１２に示すように、第１光駆動素子３ｅＬは自由端部３２が真直状態から屈曲状態への変形が正転時の円柱部２１の外壁面の移動方向に沿うように配置されている。一方、第２光駆動素子３ｅＲは自由端部３２が真直状態から屈曲状態への変形が逆転時の円柱部２１の外壁面の移動方向に沿うように配置されている。
【００７６】
図１３に示すように、光照射部４ｅは第１駆動光（紫外光）及び第２駆動光（可視光）を左側の２個の第１光駆動素子３ｅＬ又は右側の２個の第２光駆動素子３ｅＲに選択的に照射することができるものである。
【００７７】
なお、光照射部４ｅとして、２個の第１光駆動素子３ｅＬが配置された左側に駆動光を照射する第１系統と、２個の第２光駆動素子３ｅＲが配置された右側に駆動光照射する第２系統を備え、第１系統と第２系統とを電気的に切り替えて用いるものであってもよい。また、光照射部４ｅより出射された駆動光をレンズ、プリズム、シャッター等の光学部品を用いて左側、右側に照射するようにするものであってもよい。またこれらに限定されるものではなく、左側に配置された２個の第１光駆動素子３ｅＬ又は右側に配置された２個の第２光駆動素子３ｅＲのそれぞれに同時且つ選択的に駆動光を照射することができる構造を有するものを広く採用することが可能である。本実施形態では、１系統の光源を用いて、駆動光を左側又は右側に選択的に照射するものを用いているものとする。
【００７８】
光駆動型回転機構Ｅにおける光照射部４ｅより照射される駆動光の照射時間及び切り替えのタイミングについて図面を参照して説明する。図１４は駆動光の照射時間及び切り替えタイミングを示すタイミングチャートである。
【００７９】
図１４の前半部に示すように、光照射部４ｅは駆動光を左側に照射するように設定されており、２個の第１光駆動素子３ｅＬに駆動光を照射する。光照射部４ｅより第１駆動光（紫外光）、第２駆動光（可視光）が第１光駆動素子３ｅＬに交互に照射される。これにより、第１光駆動素子３ｅＬが照射された駆動光にあわせて、真直状態から屈曲状態へ又は屈曲状態から真直状態への変形を繰り返す。この変形によって、２個の第１光駆動素子３ｅＬそれぞれの自由端部３２が円柱部２１の外壁面との摩擦力によって、円柱部２１に正転方向の回転駆動力を付勢し、回転体２が正転される。このとき、第２光駆動素子３ｅＲには、光照射部４ｅからの駆動光が照射されておらず、真直状態を維持し回転体２１と接触せず、回転体２１の正転を邪魔しないように静止している。
【００８０】
また、図１４の後半部に示すように、回転体２を逆転させるときは、右側に配置された２個の第２光駆動素子３ｅＲの両方に駆動光が照射されるように光照射部４ｅの照射方向を切り替える。そして、光照射部４ｅより第１駆動光（紫外光）、第２駆動光（可視光）が第２光駆動素子３ｅＲに交互に照射される。これにより、第２光駆動素子３ｅＲが照射された駆動光にあわせて、真直状態から屈曲状態へ又は屈曲状態から真直状態への変形を繰り返す。この変形によって、２個の第２光駆動素子３ｅＲそれぞれの自由端部３２が円柱部２１の外壁面との摩擦力による回転駆動力が円柱部２１を逆転する方向に付勢し、回転体２が逆転される。このとき、駆動光は第１光駆動素子４ｅには照射されておらず、真直状態を維持し回転体２と接触せず、回転体２の逆転を邪魔しないように静止している。
【００８１】
なお、回転体２の正転と逆転を切り替えるときは、第１光駆動素子３ｅＬ又は第２光駆動素子３ｅＲのうち、静止される方の光駆動素子が、真直状態を維持するように、第２駆動光を照射した後に切り替えられるものが好ましい。光駆動素子が真直状態で静止していれば、回転方向の切り替えとともに、直ちに回転体２の逆転動作に突入することが可能であり、回転方向の切り替え動作を短時間で効率よく行うことが可能である。
【００８２】
また、図１４では、光駆動型回転機構Ｅを光照射部側から見て、上下に伸びる中心線をはさんで左側に第１光駆動素子３ｅＬが、右側に第２光駆動素子３ｅＲが配置されている光駆動型回転機構Ｅについて説明しているが、これに限定されるものではない。第１光駆動素子３ｅＬ及び第２光駆動素子３ｅＲは、光照射部４ｅの駆動光の照射領域を切り替えることができる範囲に配置することが可能である。
【００８３】
例えば、２個の第１光駆動素子３ｅＬを結ぶ線と２個の第２光駆動素子３ｅＲを結ぶ線とが直交するともに、それぞれの光駆動素子３ｅＬ、３ｅＲが回転軸２２を挟んで対称となるように配置するものを挙げることができる。このように、第１光駆動素子３ｅＬ、第２光駆動素子３ｅＲを配置することで、２個の第１光駆動素子３ｅＬ又は２個の第２光駆動素子３ｅＲの回転体２に付勢される力が回転軸２２を挟んで付勢されるので、駆動力のバランスが良く、回転体２を円滑に回転することが可能である。
【００８４】
本実施形態において、フォトクロミック分子結晶を用いた光駆動素子を、第１光駆動素子及び第２光駆動素子に用いた光駆動型回転機構の説明をしているが、それに限定されるものではない。アゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子を、第１光駆動素子及び第２光駆動素子として用いるものであってもよい。アゾベンゼン高分子フィルムもフォトクロミック分子結晶と同様に、２つの異なる波長の駆動光を利用するものであり、駆動光の照射タイミングも同様のタイミング（例えば図４、図５、図６のタイミングチャートで示すもの）を用いて駆動させることが可能である。光駆動素子が４個に限定されるものではなく、第１光駆動素子３ｅＬと第２光駆動素子３ｅＲとの総数が異なるものであってもよい。この場合、正転と逆転とで回転力及び（又は）回転速度が異なる。
【００８５】
さらに、本実施形態の光駆動型回転機構は、第１光駆動素子又は第２光駆動素子の変形動作をそれぞれ、正転又は逆転のみに用いるものであり、ＰＬＺＴ素子を利用することも可能である。ＰＬＺＴ素子を利用した光駆動型回転機構の場合、図１４に示すタイミングチャートの中で、第２駆動光を省略して回転駆動を行うことが可能であり、光照射部を簡略化することができると共に、光照射部の制御も簡略化することが可能である。
【００８６】
（第６実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図１５は本発明にかかる光駆動型回転機構の平面図である。図１５に示す光駆動型回転機構Ｆは回転体２の円柱部２１ｆの形状が異なる以外は、図１に示す光駆動型回転機構Ａと同じ構成を有しており、実質上同じの部分には同一の符号が付してある。図１５に示すように、光駆動型回転機構Ｆの回転体２の円柱部２ｆの外壁面には周方向に等間隔に配列された凸部２１１が形成されている。光駆動素子３は円柱部２ｆの外側に配置されており、光駆動素子３が真直状態から屈曲状態に或いは屈曲状態から真直状態に変形するときに凸部２１１を押して、円柱部２１ｆを回転させる。
【００８７】
光駆動型回転機構Ｆの動作をさらに詳しく説明する。なお、ここでは、回転体２を正転させる場合について説明する。図１６は図１５に示す光駆動型回転機構の光駆動素子が取り付けられている部分の拡大図である。図１６の一点鎖線は、円柱部２１ｆが回転したときの凸部２１１のもっとも外側の部分が描く軌跡である。
【００８８】
図１６に示すように、光駆動素子３は真直状態（Ｓ１）又は屈曲状態（Ｓ２）の時に自由端部３２が一点鎖線の外側に位置し、真直状態（Ｓ１）から屈曲状態（Ｓ２）に移る途中の半屈曲状態（Ｓ３）のときに自由端部３２が一点鎖線よりも円柱部２１ｆに近寄るように配置されている。すなわち、光駆動素子３は真直状態（Ｓ１）及び屈曲状態（Ｓ２）にあるときは、回転体２１ｆの回転を妨げないように配置されており、半屈曲状態（Ｓ３）から屈曲状態（Ｓ２）に変形するときに自由端部３２が凸部２１１を図中矢印の方向に押す。凸部２１１が押されることで、円柱部２１ｆは回転軸２２を中心に正転する。
【００８９】
光駆動型回転機構Ｆの動作タイミングについて説明する。まず、光駆動素子３に第１駆動光（紫外光）が照射されると、光駆動素子３は真直状態（Ｓ１）から屈曲状態（Ｓ２）に変形する。このとき、自由端部３２が凸部２１１を押して円柱部２１ｆが回転軸２２を中心として正転される。
【００９０】
円柱部２１ｆが回転されると、押された凸部２１１の回転方向の後方に配置された凸部２１１が光駆動素子３に接近する。凸部２１１が光駆動素子３に接近する前に光照射部４より第２駆動光（可視光）を照射して光駆動素子３を屈曲状態（Ｓ２）から真直状態（Ｓ１）に変形させる。このとき、光照射部４の第１駆動光と第２駆動光の切り替えのタイミングは、凸部２１１を確実に押すことができると共に、後方の凸部２１１が近接したときに、光駆動素子３の屈曲状態（Ｓ２）から真直状態（Ｓ１）への変形が完了するように実行される。すなわち、凸部２１１が通過するとき、光駆動素子３は常に真直状態（Ｓ１）となっているように、光照射部４からの第１駆動光と第２駆動光との切り替えを行う。
【００９１】
以上のように光駆動素子３が変形するように、光照射部４より照射される第１駆動光と第２駆動光の照射を切り替えることで、光駆動素子３が屈曲状態（Ｓ２）から真直状態（Ｓ１）に戻るときに、自由端部３２が円柱部２１ｆを逆転方向に付勢しないので、効率よく、また、円滑に回転体２を回転させることが可能である。
【００９２】
光駆動素子３は真直状態（Ｓ１）及び屈曲状態（Ｓ２）のとき、凸部２１１とは接触しない（凸部２１１の最外部の軌跡の外となる）ように配置されている。光駆動素子３が屈曲状態（Ｓ２）から真直状態（Ｓ１）と変形するときに自由端部３２で凸部２１１を押し、第１駆動光及び第２駆動光の照射時間、切り替えタイミングを調整することで、上述の正転時と同様に効率よく、円滑に回転体２を逆転させることが可能である。なお、円柱部２１ｆは凸部２１１が必ず光駆動素子３の真直状態（Ｓ１）から屈曲状態（Ｓ２）への変形或いはその逆の変形の軌跡と重なる位置に停止するように形成されている。このように、必ず凸部２１１が光駆動素子３の真直状態と屈曲状態の間で停止するように形成されていることで、光駆動素子３が凸部２１１と接触できずに回転体２が回転されない不具合が発生するのを抑制することが可能である。
【００９３】
また、本実施形態の光駆動型回転機構Ｆは、光駆動素子３を１個備えたものであるが、これに限定されるものではなく、複数個の光駆動素子を備えるものであってもよい。また、光駆動素子として、フォトクロミック分子結晶を用いているが、アゾベンゼン高分子フィルムを用いた場合でも同様に回転駆動させることが可能である。
【００９４】
回転方向が一方向の場合、ＰＬＺＴ素子を用いた光駆動素子を１個用いて回転駆動を実行することが可能である。また、ＰＬＺＴ素子を用いる場合であっても、複数個の光駆動素子を用い、互いに逆方向に変形するように配置し正転時と逆転時とで異なる光駆動素子に駆動光が照射されるように制御することで、回転体を正転又は逆転させることが可能である。
【００９５】
なお、光駆動型回転機構Ｆは凸部２１１が円柱部２１ｆの外壁面より突出されているものであるが、それに限定されるものではない。円柱部２１ｆの底面より凸部が突出するものであってもよい。凸部２１１は底面部の同一円周上に、等間隔で並んで配置されている。また、図１７に示すように、円柱部２１ｆの外壁面に凸部２１１に換えて凹部２１２が形成され、凹部２１２の側壁部を光駆動素子３が押すように形成されていてもよい。
【００９６】
（第７実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図１８は本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。図１８に示すように、光駆動型回転機構Ｇは円柱部２１ｇの突起部２４が異なる以外は図１５に示す光駆動型回転機構Ｆと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同一の符号が付してある。
【００９７】
図１８に示すように、光駆動型回転機構Ｇは円柱部２１ｇの外壁面に周方向に配列された三角形状の突起部２４を有している。突起部２４は円柱部２１ｇの回転における前方側に位置する前方側傾斜部２４１と、後方側に位置する後方側傾斜部２４２と、前方側傾斜部２４１と後方側傾斜部２４２とが交わる頂点部２４３とを有している。前方側傾斜部２４１は後方側傾斜部２４２に比べて円柱部２１ｇの接線に対する傾斜角度が小さくなるように形成されている。なお、後方側傾斜部２４２はそれには限定されないが、ここでは、円柱部２１ｇの接線に対して垂直（法線と重なる）ように形成されている。
【００９８】
光駆動型回転機構Ｇは、光駆動素子３が真直状態から屈曲状態に変形するときに、後方側傾斜部２４２が光駆動素子３の自由端部３２にて押されて、回転体２１ｇが正転される。そして、光照射部４より第１駆動光及び第２駆動光を交互に照射し光駆動素子３が真直状態と屈曲状態とを繰り返し、円柱部２１ｇに備えられた複数個の突起部２４を順次、自由端部３２で押して回転体２１ｇを連続して回転させる。
【００９９】
光駆動型回転機構Ｇにおいて、光駆動素子３は屈曲状態から真直状態に変形するときに、突起部２４と光駆動素子３とが接触する。突起部２４の前方側傾斜部２４１が接線に対する傾斜角が小さく形成されており、自由端部３２が前方側傾斜部２４１上をすべり頂上部２４３を乗り越えることができる。これにより、光駆動素子３が屈曲状態から真直状態に変形するときに、光駆動素子３より回転体２が逆転する方向に付勢される力を低減することができ、回転体２の正転を効率よく円滑に行うことが可能である。
【０１００】
なお、突起部２４の前方側傾斜部２４１の円柱部２１ｇとの接点部での接線となす角、すなわち、前方側傾斜部２４１の円柱部２１ｇの外壁面に対する傾斜角は光駆動素子３の自由端部３２が頂点を越えやすい角度が採用されている。それには限定されないがここでは、突起部２４の後方側傾斜部２４２が円柱部２１ｇの外壁面との接点での法線と重なる傾斜となるように形成されている。後方側傾斜部２４２を法線と重なるように形成することで、光駆動素子３の自由端部３２によって後方側傾斜部２４２が押されたときに、自由端部３２より円柱部２１ｇに作用される力が、正確に円柱部２１ｇの接線方向に向かうので、回転体２を効率よく、円滑に回転させることが可能である。
【０１０１】
本実施形態の光駆動型回転機構Ｇでは、１個の光駆動素子３で回転体２を正転させるものを説明しているが、それに限定されるものではなく、突起部２４及び光駆動素子３の方向を変えることで、逆回転するものとすることも可能である。また、光駆動素子３を複数個備えているものであってもよい。光駆動素子３を複数個備えることで回転体２で発生するトルクを大きくすることが可能である。
【０１０２】
本実施形態の光駆動型回転機構Ｇでは、光駆動素子としてフォトクロミック分子結晶を用いるものを採用しているが、これに限定されるものではなく、アゾベンゼン高分子フィルムを用いるものであってもよい。アゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子もフォトクロミック分子結晶を用いたものと同様に、異なる波長の駆動光を照射することで真直状態と屈曲状態との遷移を繰り返すものである。それゆえ、第１駆動光、第２駆動光の波長及び照射時間を変えることで、アゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子も採用することができる。
【０１０３】
また、光駆動型回転機構Ｇは、一方向にのみ回転（正転）するものであり、駆動光を照射したときに真直状態から屈曲状態に変形し照射を停止すると真直状態に復帰するＰＬＺＴ素子を用いた光駆動素子を採用することも可能である。
【０１０４】
（第８実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図１９は本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。図１９に示す光駆動型回転機構Ｈは、回転体２ｈの形状が異なる以外は第７実施形態に記載の光駆動型回転機構Ｇと同一の構成を有するものであり、実質上同じ部分には同一の符号が付してある。
【０１０５】
図１９に示すように回転体２ｈの円柱部２１ｈは外壁面より突出する突起部２５を有している。突起部２５は正転用の第１突起部２５１と逆転用の第２突起部２５２とを有するものであり、円柱部２１ｈには第１突起部２５１と第２突起部２５２とが交互に配列されている。また、平板部１１には、正転用の第１光駆動素子３０１と逆転用の第２光駆動素子３０２とが備えられており、光照射部４ｈは第１光駆動素子３０１及び第２光駆動素子３０２に同時に駆動光を照射することができるように形成されている。
【０１０６】
第１光駆動素子３０１及び第２光駆動素子３０２は第１駆動光（紫外光）が照射されることで真直状態から屈曲状態に、第２駆動光（可視光）が照射されることで屈曲状態から真直状態に変形される素子である。第１光駆動素子３０１及び第２光駆動素子３０２の自由端部３２は屈曲状態のとき、第１突起部２５１及び第２突起部２５２とは接触しないように配置されている。
【０１０７】
図１９に示すように、第１光駆動素子３０１と第２光駆動素子３０２とは、第１光駆動素子３０１が円柱部２１ｈの第１突起部２５１の後方側傾斜部２５１２と第２突起部２５２の後方側傾斜部２５２２の間の部分と正対するときには、第２光駆動素子３０２は第１突起部２５１の前方側傾斜部２５１１と第２突起部２５２の前方側傾斜部２５２１との間の部分と正対するように配置されている。
【０１０８】
光駆動型回転機構Ｈの回転駆動について図面を参照して説明する。図２０は図１９に示す光駆動型回転機構Ｈの正転駆動の模式図であり、図２１は図１９に示す光駆動型回転機構の正転駆動時のタイミングチャートである。なお、図２０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、駆動光の照射状態及び回転体と光駆動素子の位置関係を示すものである。
【０１０９】
第１光駆動素子３０１と第２光駆動素子３０２とは、第１光駆動素子３０１が円柱部２１ｈの第１突起部２５１（ここでは便宜上２５１ａとする、後方の突起部には順次符号をつけるものとする）の後方側傾斜部２５１２と第２突起部２５２ａの後方側傾斜部２５２２の間の部分と正対するときには、第２光駆動素子３０２は第１突起部２５１ｆの前方側傾斜部２５１１と第２突起部２５２ｅの前方側傾斜部２５２１との間の部分と正対するように配置されている（ａ）。
【０１１０】
この状態で、光照射部４ｈより第１駆動光が照射されると、第１光駆動素子３０１及び第２光駆動素子３０２は真直状態から屈曲状態に変形される。第１光駆動素子３０１の自由端部３２は真直状態で第１突起部２５１ａの後方側傾斜部２５１２と接触しており、第１光駆動部３０１の変形によって、第１突起部２５１ａの後方側傾斜部２５１２が押されて、円柱部２１ｈが正転方向に付勢される。このとき、第２光駆動素子３０２も屈曲状態に変形するが、第１突起部２５１ｆ、第２突起部２５１ｅとは近接しておらず、変形するときにはいずれとも接触しない。
【０１１１】
円柱部２１ｈが回転することで、第１突起部２５１ａの後方側の第２突起部２５２ａが第１光駆動部３０１と正対する位置に移動したとき、第１光駆動部３０１は屈曲状態であり、第１光駆動素子３０１と第２突起部２５２ａは接触しない。さらに円柱部２１ｈが回転して、第２光駆動素子３０２と第１突起部２５１ｆ及び第２突起部２５２ｆとが正対するときには、第２光駆動素子３０２は屈曲状態であり、第２光駆動部３０２と第１突起部２５１ｆ及び第２突起部２５２ｆとは接触しない（ｂ）。
【０１１２】
第２突起部２５２ｆの頂点部２５３が第２光駆動素子３０２と正対する位置を通過した後、光照射部４より出射される駆動光が第１駆動光から第２駆動光に切り替えられる。これにより、第１光駆動素子３０１及び第２光駆動素子３０２は屈曲状態から真直状態に変形される。このとき、第１光駆動素子３０１は円柱部２１ｈの第２突起部２５２ａと第１突起部２５１ｂとのあいだの部分と正対しており、第２光駆動素子３０２は円柱部２１ｈの第２突起部２５２ｆと第１突起部２５１ａと間と正対している（ｃ）このとき、第１光駆動素子３０１及び第２光駆動素子３０２とは回転体２ｈの各部と接触しておらず、回転体２ｈの正転を邪魔しない。
【０１１３】
回転体２ｈがさらに回転すると、第１光駆動素子３０１の自由端部３２が第１突起部２５１ｂの前方側傾斜部２５１１と接触し、前方側傾斜部２５１１上をすべるとともに頂点部２５１３を乗り越える。このとき、第１突起部２５１ｂの前方側傾斜部２５１１の接線に対する傾斜角が小さく形成されており、自由端部３２が前方側傾斜部２５１１上をすべり、頂上部２５１３を乗り越えることができる。これにより、第１光駆動素子３０１が屈曲状態から真直状態に変形するときに、第１光駆動素子３０１より回転体２ｈが逆転する方向に付勢される力を低減することができ、回転体２ｈの正転を効率よく円滑に行うことが可能である。
【０１１４】
以上に示した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の動作を繰り返すことで光駆動型回転機構Ｈは正転される。また、駆動光の照射タイミングを変えることで、逆転も同様に行うことが可能である。
【０１１５】
本実施形態の光駆動型回転機構Ｈでは、光駆動素子としてフォトクロミック分子結晶を用いるものを採用しているが、これに限定されるものではなく、アゾベンゼン高分子フィルムを用いるものであってもよい。アゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子もフォトクロミック分子結晶を用いたものと同様に、異なる波長の駆動光を照射することで真直状態と屈曲状態との遷移を繰り返すものである。それゆえ、第１駆動光、第２駆動光の波長及び照射時間を変えることで、アゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子も採用することができる。
【０１１６】
また、光駆動型回転機構Ｈは、第１光駆動素子及び第２光駆動素子の真直状態から屈曲状態への変形時に回転体を回転させるものであり、駆動光を照射したときに真直状態から屈曲状態に変形し照射を停止したときには真直状態に戻るＰＬＺＴ素子を用いた光駆動素子を採用することも可能である。
【０１１７】
なお、第１実施形態〜第８実施形態にかかる光駆動型回転機構では、回転体に中実の円柱部を用いているものが記載されているが、使用材料を低減し、軽量化するために、中空の円柱部或いは一方の端部が閉じた蓋状部を備えた円筒部を用いるものとしてもよい。
【０１１８】
（第９実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図２２は本発明にかかる光駆動型回転機構の中心軸に垂直な面で切断した断面図であり、図２３は図２２のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。図２２に示す光駆動型回転機構Ｉは回転体２ｉと光駆動素子３ｉの取り付け場所が異なる以外は図１に示す光駆動型回転機構Ａと同じ構成を有するものであり、実質上同一の部分には同じ符号が付してある。
【０１１９】
回転体２ｉは、円筒部２０と、回転軸２２と、突起部２６とを備えている。円筒部２０は円筒形状の曲面部２０１と、曲面部２０１の一方の端部と一体的に連結された円板状の蓋状部２０２とを備えている。蓋状部２０２の中央には孔が形成されており、回転軸２２が孔に挿入固定されることで、円筒部２０と回転軸２２とが互いに滑らないように固定される。蓋状部２０２と回転軸２２との固定は、圧入、接着等の一般的によく知られた方法でなされている。
【０１２０】
曲面部２０１の内壁面には周方向に配列された突起部２６が形成されている。突起部３５は曲面部２０１の内壁面より中心に向けて突出しており、正面側から見て三角形状の部材である。突起部２６は回転体２ｉの回転方向に対して前方側に形成された前方側傾斜部２６１と、後方側に形成された後方側傾斜部２６２と、前方側傾斜部２６１と後方側傾斜部２６２とが交差する頂点部２６３とを有している。突起部２６は前方側傾斜部２６１の曲面部２０１の内壁面の接線に対する傾斜角が後方側傾斜部２６２の内壁面に対する傾斜角よりも、小さくなるように形成されている。
【０１２１】
回転軸２２は蓋状部２０２に固定されているのと反対側の端部が平板部１１の貫通孔１１１に回動可能となるように挿入され、先端部が反対側より突出している。回転軸２２の貫通孔１１１より突出した部分にはストッパ部材２３が取り付けられており、回転体２ｉが平板部１１に回転可能且つ抜けないように取り付けられている。回転軸２２は円筒部２０の回転と共に回転するものであり、貫通孔１１１の内周面と摺動しつつ回転する。
【０１２２】
なお、ここでは円筒部２０に回転軸２２を固定するものを示しているが、円筒部２０と回転軸２２とが一体的に形成されていてもよい。また、回転軸２２と平板部１１とが固定されており、円筒部２０が回転軸２２に回動可能に支持されているものであってもよい。
【０１２３】
光駆動型回転機構Ｉにおいて、光駆動素子３は円筒部２０に覆われている領域に配置される。光駆動素子３は固定部３１が回転軸２２側に、自由端部３２が円筒部２０の曲面部２０１になるように平板部１１に固定部３１が固定されている。光駆動素子３は円筒部２０の半径に沿って配置されている。
【０１２４】
光駆動素子３は光照射部４からの駆動光の照射によって変形するものであり、円筒部２０に覆われた光駆動素子３に駆動光を照射するために、円筒部２０は駆動光が透過することが可能な素材で形成されている。円筒部２０として、それには限定されないがここでは、駆動光が透過することができる樹脂にて製造されている。
【０１２５】
光照射部４は回転体２ｉに対向して配置されており、光照射部４より出射された駆動光は円筒部２０の蓋状部２０２を透過して、光駆動素子３に照射される。光照射部４より出射される駆動光は、光駆動素子３を真直状態から屈曲状態に変化させる第１駆動光（紫外光）及び屈曲状態から真直状態に変化させる第２駆動光（可視光）である。
【０１２６】
光照射部４より出射された第１駆動光が光駆動素子３に照射されると、光駆動素子３は真直状態から屈曲状態に変化する。このとき、光駆動素子３の自由端部３２が円筒部２０の内壁面より突出された突起部２６の後方側傾斜部２６２を押し、回転体２ｉを正転させる。光駆動素子３が突起部２６の後方側傾斜部２６２を押した後に、光照射部４より出射される駆動光が第１駆動光から第２駆動光に切り替えられ、光駆動素子３は屈曲状態から真直状態へと変化する。光駆動素子３が真直状態に変化した後、光駆動素子３と円筒部２０の回転方向後方に配置された突起部２６の前方側傾斜部２６１とが接触する。
【０１２７】
そして、光駆動素子３の自由端部３２が前方側傾斜部２６１を滑るとともに変形し、自由端部３２が頂点部２６３を乗り越える。このとき、前方側傾斜部２６１の円筒部２０内壁面の接線に対する傾斜角が緩いので、光駆動素子３が突起部２６を乗り越えるときに、回転体２ｉを逆転方向に付勢する力を低減することができ、回転体２ｉを効率よく、円滑に回転させることが可能である。
【０１２８】
光駆動型回転機構Ｉは光駆動素子３を回転体２ｉの内部に配置するので、光駆動型回転機構３を正面側から見たときに、光駆動素子３が外側に配置されているもの（例えば、図１に示す光駆動型回転機構Ａ等）に比べて、外形寸法を小さくすることが可能である。
【０１２９】
本実施形態の光駆動型回転機構Ｉにおいて、光駆動素子として、フォトクロミック分子結晶を用いたものが採用されているが、駆動に異なる２つの波長の駆動光を用いるアゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子も同様に採用することが可能である。また、光駆動型回転機構は、光駆動素子が変形する時に突起部２６を一方にだけ押すものであり、駆動光が照射されている間だけ変形するＰＬＺＴ素子を用いた光駆動素子も、光照射部を変える或いは光照射部の制御を切り替えることで採用することが可能である。
【０１３０】
本実施形態の光駆動型回転機構Ｉは１個の光駆動素子３で回転体２ｉを回転させるものであるが、それに限定されるものではなく、複数個の光駆動素子３を備えていてもよい。このとき、光駆動素子として、アゾベンゼン高分子フィルムを用いたもの、ＰＬＺＴ素子を用いたものを採用できることは言うまでもない。
【０１３１】
また、本実施形態において、回転体２ｉの円筒部２０として第１駆動光及び第２駆動光が透過することができる素材のものを用いているが、円筒部２０全体が駆動光を透過できる必要はなく、少なくとも、蓋状部２０２のみが駆動光を透過させることができればよい。駆動光が透過する蓋状部として、透明な樹脂を用いて形成された蓋状部のほかに、メッシュ状に形成されたもの、回転軸２２が固定されるハブと円筒部２０の曲面部２０１とが細い線状の部材でつながれて形成されたもの等を例示することができる。またこれら以外にも、駆動光の透過を妨げない或いは妨げにくい構造の蓋状部を備えた円筒部を広く採用することが可能である。
【０１３２】
（第１０実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図２４は本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。図２４に示す光駆動型回転機構Ｊは円筒部２ｊと光照射部４ｊとが異なる以外は第９実施形態に示す光駆動型回転機構Ｉと同じ構成であり、実質上同一の部分には同じ符号が付してある。
【０１３３】
図２４に示すように、光駆動型回転機構Ｊの回転体２ｊは円筒部２７と、回転軸２２とを有している。円筒部２７は円筒形状の曲面部２７１と、曲面部２７１の一方の端部と一体的に連結された円板状の蓋状部２７２とを有している。図２４に示すように、光照射部４ｊは光源（図示省略、図面手前側より駆動光を照射するように配置されている）と、円筒部２７の蓋状部２７２に周方向に交互に並んで配置された第１フィルタ４２１及び第２フィルタ４２２とを有している。
【０１３４】
光照射部４ｊの光源は光駆動素子３を真直状態から屈曲状態に変化させる第１駆動光（紫外光）と、屈曲状態から真直状態に変化させる第２駆動光（可視光）とを同時に出射するものである。第１フィルタは照射された光のうち第２駆動光が透過するのを防止するフィルタであり、第２フィルタは第１駆動光が透過するのを防止するフィルタである。
【０１３５】
蓋状部２７２には、第１フィルタ４２１と第２フィルタ４２２とが備えられており、光照射部４ｊより出射された駆動光は第１フィルタ４２１又は第２フィルタ４２２を透過する。図２４に示すように、駆動光は第１フィルタ４２１を透過して光駆動素子３に照射される。このとき、第１フィルタ３にて第２駆動光が遮断されると共に第１駆動光が光駆動素子３に照射され、光駆動素子３が真直状態から屈曲状態に変化する。光駆動素子３が真直状態から屈曲状態に変化するときに、後方側傾斜部２６２が自由端部３２に押され、回転体２ｊが正転される。
【０１３６】
回転体２ｊが正転されると、光駆動素子３の正面にある第１フィルタ４２１が移動し、第２フィルタ４２２が光駆動素子３の正面に移動する。駆動光は第２フィルタ４２２を透過するときに第１駆動光が遮断されると共に第２駆動光が光駆動素子３に照射され、光駆動素子３が屈曲状態から真直状態へ変化する。
【０１３７】
そして、光駆動素子３の自由端部３２は突起部２６の前方側傾斜部２６１と接触し、光駆動素子３は変形しつつ前方側傾斜部２６１を滑り、頂点部２６３を乗り越える。頂点部２６３を乗り越えたところで、光駆動素子３の正面側が第２フィルタ４２２から第１フィルタ４２１に切り替わり、光駆動素子３には第１駆動光が照射され、光駆動素子３が真直状態から屈曲状態へ変化し、自由端部３２が後方側斜面部２６２を押す。
【０１３８】
上述のように回転体２ｊの回転によって、蓋状部２７２の光駆動素子３の正面側が第１フィルタ４２１又は第２フィルタ４２２に交互に切り替わる。これにより、第１フィルタ４２１又は第２フィルタ４２２を透過した駆動光は第１駆動光又は第２駆動光として光駆動素子３に交互に照射されて、回転体２ｊを連続して正転させることができる。また、光駆動型回転機構Ｉと同様に、突起部２６の前方側傾斜部２６１の傾斜角が小さく形成されているので、光駆動素子３が変形しつつ頂点部２６３を乗り越えるときに、光駆動素子４より突起部２６に作用される逆転方向の力を軽減することができるので、回転体２ｊを効率よく、円滑に回転させることが可能である。
【０１３９】
図２４に示すように回転体２ｊが回転されるとき、光駆動素子３が突起部２６の後方側傾斜部２６２と接触するときに、光駆動素子３の正面側が第２フィルタ２７３から第１フィルタ２７４に切り替わり、光駆動素子３が隣り合う突起部２６の間にあるときに、光駆動素子３の正面側が第１フィルタ４２１から第２フィルタ４２２に切り替わるように第１フィルタ４２１及び第２フィルタ４２２が配置されている。
【０１４０】
このように、第１フィルタ４２１及び第２フィルタ４２２を配置することで、光照射部４ｊより照射された駆動光が回転体２ｊの位置によって、第１駆動光又は第２駆動光として光駆動素子５に照射される。これにより、光照射部４ｊより出射される駆動光を切り替えなくてもよく、光照射部４ｊの制御が容易であり、光駆動型回転機構を小型化、簡略化することが可能である。
【０１４１】
また、本実施形態において光駆動素子としてフォトクロミック分子結晶を用いたものを採用しているが、それに限定されるものではなく、アゾベンゼン高分子フィルムを用いたものを採用してもよい。アゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子を採用する場合、フォトクロミック分子結晶を用いた光駆動素子を採用する場合と同様の形状の回転体（第１フィルタ及び第２フィルタを有する円筒部を備えた回転体）を用いて回転駆動を行うことが可能である。
【０１４２】
さらに、ＰＬＺＴ素子を用いた光駆動素子を採用する場合、駆動光が照射されることで、真直状態から屈曲状態に変形し、駆動光が停止されると屈曲状態から真直状態に変形する。よって、回転体の第１フィルタが取り付けられている部分が駆動光を透過させることができる形状で、第２フィルタが取り付けられている部分が駆動光を遮断するように形成されていればよい。このことは、回転体に特殊なフィルタを用いなくてもよいので、簡単な構成とすることができる。
【０１４３】
（第１１実施形態）
本発明にかかる光駆動型回転機構のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図２５は本発明にかかる光駆動型回転機構の斜視図である。図２５に示す光駆動型回転機構Ｋは、光照射部４ｋが異なる以外は、図１に示す光駆動型回転機構Ａと同じ構成を有するものであり、実質上同一の部分には同じ符号が付してある。
【０１４４】
光駆動型回転機構Ｋは、台座部１、回転体２、光駆動素子３とを有する回転モジュールＲＭＪと光照射部４ｋとが分離された構造を有している。また回転モジュールＲＭＪでは第１実施形態で示した光駆動型回転機構Ａとは異なり、台座部１は保持部１２が不要となるので、回転モジュールＲＭＪの厚みを小さくすることができる。このことによって、光駆動型回転機構Ｋを小型化することが可能である。
【０１４５】
なお、それ以外の部分に関しては回転モジュールＲＭＪは第１実施形態で示した光駆動型回転機構Ａと同様の構成を有し、駆動光を照射することで、回転モジュールＲＭＪは回転駆動されるものである。光照射部４ｋから出射された駆動光は光照射部４ｋより離れて配置された光駆動素子３に照射される。光駆動素子３は第１駆動光（紫外光）が照射されたときは真直状態から屈曲状態に変形され、第２駆動光（可視光）が照射されたときは屈曲状態から真直状態に変形される。光駆動素子３が真直状態から屈曲状態に或いは屈曲状態から真直状態に変形するときに、自由端部３２が円柱部２１の外壁面と接触し、自由端部３２と円柱部２１の外壁面との摩擦力によって、円柱部２１の外壁面が回転方向に付勢される。
【０１４６】
これにより、光駆動型回転機構Ｋは回転モジュールＲＭＪから離れた光照射部４ｋから出射される駆動光を制御することで回転モジュールＲＭＪの回転体２の回転制御を行うことが可能である。
【０１４７】
例えば回転モジュールＲＭＪが水中や、真空チャンバ内のような電気配線を設置するのが難しい場所にある場合でも、水の外から或いは真空チャンバの外から光照射部４ｋより光駆動素子３に駆動光を照射することで回転体２を回転させることができる。これにより、光駆動型回転機構Ｋは、回転モジュールＲＭＪを駆動するために電波信号或いは光信号といった遠隔操作用の信号の送受信を行う手段を設けなくてもよく、構成が複雑にならない。
【０１４８】
光照射部４ｋとしては、例えば直進性の高い光を出射するレーザ光出射装置のように、離れて配置されている光駆動素子３を確実に且つ正確に駆動させることができる（光量、波長等の）駆動光を照射できるものを広く採用することができる。また、遠隔位置に配置された光駆動素子３に確実に駆動光を照射するために、光照射部４ｋと光駆動素子３の間に光ファイバー等の導光手段を配置してもよい。
【０１４９】
本実施形態では、光駆動素子３としてフォトクロミック分子結晶を用いた光駆動素子を採用しているが、アゾベンゼン高分子フィルムを用いた光駆動素子やＰＬＺＴ素子を用いた光駆動素子も同様に採用することが可能である。
【０１５０】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して説明したが、本発明の範囲は実施形態に記載されたものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明の光駆動型回転機構は、光が照射されることで変形する光駆動素子を用いた回転機構で、小型、構造が簡単、電磁波や引火性物質等の外部環境に左右されにくい、遠隔操作が容易である等の長所を有するものであり、マイクロマシーン、医療機器、作業困難場所に配置された装置等の駆動用の回転機構という用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明にかかる光駆動型回転機構の一例の正面図である。
【図２】図１に示す光駆動型回転機構のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１に示す光駆動型回転機構の光駆動素子が取り付けられている部分を拡大した正面図である。
【図４】光照射部より出射される駆動光の照射時間と光駆動素子の状態を示すタイミングチャートである。
【図５】駆動光照射のタイミングチャートである。
【図６】回転体の回転速度を切り替えるときのタイミングチャートである。
【図７】光駆動型回転機構の光駆動素子が配置されている部分を拡大した正面図である。
【図８】光駆動型回転機構の光駆動素子が配置された部分を拡大した正面図である。
【図９】図８に示す光駆動型回転機構における光照射部の光照射と光駆動素子の変形状態を示すタイミングチャートである。
【図１０】光駆動型回転機構の正面図である。
【図１１】図１０に示す光駆動型回転機構のＹ−Ｙ断面図である。
【図１２】本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。
【図１３】図１２に示す光駆動型回転機構のＺ−Ｚ断面図である。
【図１４】駆動光の照射時間及び切り替えタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。
【図１６】図１５に示す光駆動型回転機構の光駆動素子が取り付けられている部分の拡大図である。
【図１７】本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。
【図１８】本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。
【図１９】本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。
【図２０】図１９に示す光駆動型回転機構Ｈの正転駆動の模式図である。
【図２１】図１９に示す光駆動型回転機構の正転駆動時のタイミングチャートである。
【図２２】本発明にかかる光駆動型回転機構の中心軸に垂直な面で切断した断面図である。
【図２３】図２２のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。
【図２４】本発明にかかる光駆動型回転機構の正面図である。
【図２５】本発明にかかる光駆動型回転機構の斜視図である。
【符号の説明】
【０１５３】
Ａ〜Ｋ  光駆動型回転機構
１  台座部
１１  平板部
１２  保持部
２  回転体
２０  円筒部
２１  円柱部
２２  回転軸
２３  ストッパ部材
２４  突起部
２５  突起部
２６  突起部
２７  円筒部
３  光駆動素子
３１  固定部
３２  自由端部
４  光照射部
【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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