駆動モジュールおよびそれを備える電子機器
【課題】 駆動モジュールおよびそれを備えた電子機器において、高温環境下でも良好な駆動を行うことができ、小型化が可能となるようにする。
【解決手段】 駆動モジュール１は、ガイド突起４Ｄが設けられたレンズ枠４と、これを基準位置に位置決めするモジュール下板８と、レンズ枠４を移動自在に収容するモジュール枠５とを有する支持体と、レンズ枠４とこの支持体との間で駆動方向に直交する方向に延ばして取り付けられ、無負荷状態で互いに平行となるように対向して配置された上板ばね６、下板ばね７と、モジュール枠５の筒外周部に張架されるとともに、中間部がガイド突起４Ｄに係止された形状記憶合金ワイヤ１０と、ガイド突起４Ｄに一端で形状記憶合金ワイヤ１０を伸長させる方向にばね力が付勢可能に設けられ、温度上昇に伴ってばね力が増大するように形状記憶された圧縮コイルばね４０と、その他端を支持するカバー１１とを備える。
【解決手段】 駆動モジュール１は、ガイド突起４Ｄが設けられたレンズ枠４と、これを基準位置に位置決めするモジュール下板８と、レンズ枠４を移動自在に収容するモジュール枠５とを有する支持体と、レンズ枠４とこの支持体との間で駆動方向に直交する方向に延ばして取り付けられ、無負荷状態で互いに平行となるように対向して配置された上板ばね６、下板ばね７と、モジュール枠５の筒外周部に張架されるとともに、中間部がガイド突起４Ｄに係止された形状記憶合金ワイヤ１０と、ガイド突起４Ｄに一端で形状記憶合金ワイヤ１０を伸長させる方向にばね力が付勢可能に設けられ、温度上昇に伴ってばね力が増大するように形状記憶された圧縮コイルばね４０と、その他端を支持するカバー１１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動モジュールおよびそれを備える電子機器に関する。例えば、光学系や可動部材を駆動して、焦点位置調整を行ったり、アクチュエータとして用いたりするのに好適となる駆動モジュールおよびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、カメラ機能付き携帯電話などの小型の電子機器においては、撮影レンズユニットなどの被駆動体を形状記憶合金ワイヤによって駆動する駆動モジュールを用いた装置が知られている。
このような駆動モジュールおよび電子機器として、特許文献１には、レンズ群を組み付けた第１の鏡枠と、第１の鏡枠を固定するとともに駆動方向に沿うガイド軸に移動自在に取り付けられた第２の鏡枠と、第２の鏡枠に係止され電流が通電されると収縮して第２の鏡枠を駆動方向に付勢する形状記憶合金ワイヤと、第２の鏡枠を形状記憶合金ワイヤに押し付けるためにガイド軸に沿って付勢する圧縮コイルばねとを備えるレンズ駆動装置、およびそれを備える撮像装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００７―５７５８１号公報
【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、上記のような従来の駆動モジュールには、以下のような問題があった。
特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、ガイド軸を用いて第２の鏡枠を駆動するため、摺動負荷が発生する。例えば、合焦速度を高めるなど良好な駆動特性を得るには形状記憶合金ワイヤの駆動負荷の増大につながる圧縮コイルばねによる付勢力を低減する必要がある。そのため、特許文献１では、形状記憶合金ワイヤの無通電状態で、圧縮コイルばねによる付勢力により形状記憶合金ワイヤが若干量伸長された状態、もしくは形状記憶合金ワイヤが若干の弛みを有する状態とし、第２の鏡枠の突起部が、ネジの頭部に当接して静止するようにしている。これにより、通電開始時には、形状記憶合金ワイヤからの付勢力が非常に小さいか、付勢力が作用しない状態となっており、ガイド軸の負荷がある程度あっても円滑な駆動が行えるようになっている。
ところで、形状記憶合金は、温度に対する歪み量に関してヒステリシス特性を有するため、正確な駆動を行うためには、１回の駆動を行うごとに変態開始温度以下に冷却して駆動の基準位置に戻してから、一方向に駆動する必要がある。
特許文献１のような従来のレンズ駆動装置では、環境温度が形状記憶合金の変態開始温度以下では、問題なく動作するものの、環境温度が形状記憶合金の変態領域内の温度になると、自然放熱では変態開始温度以下にならない。このため、通電を停止しても形状記憶合金ワイヤが駆動開始時の長さまで伸長しなくなる。形状記憶合金ワイヤは、ある程度、圧縮コイルばねの付勢力によって、伸長されるが、駆動の基準位置近傍では圧縮コイルばねの付勢力が非常に小さくなるため、完全に伸長させることができなくなる。したがって、高温環境下では、駆動の基準位置の位置誤差が発生するため正確な駆動が行えなくなるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、高温環境下でも良好な駆動を行うことができ、小型化が可能となる駆動モジュールおよびそれを備えた電子機器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】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、軸線が駆動方向に沿うように配置された柱状体からなり、該柱状体の側方に突出する突起部が設けられた被駆動体と、
該被駆動体を前記駆動方向の基準位置に位置決めする突き当て支持部と、前記被駆動体を前記駆動方向に沿って移動自在に収容する筒状部とを有する支持体と、前記被駆動体と前記支持体との間で前記駆動方向に直交する方向に延ばして取り付けられ、無負荷状態で互いに平行となるように対向して配置された平行板ばね対と、前記支持体の筒外周部に張架されるとともに、中間部が前記被駆動体の前記突起部に係止された形状記憶合金ワイヤと、環境温度の上昇に伴って、一端側で前記被駆動体の前記突起部を付勢するように変形して、該突起部に係止された無通電時の前記形状記憶合金ワイヤに抗して前記被駆動体を前記基準位置に移動させるように形状記憶された形状記憶合金アクチュエータと、該形状記憶合金アクチュエータの他端を支持する支持部とを備える構成とする。
この発明によれば、被駆動体が、支持体に対して、無負荷状態で互いに平行となるように対向して配置された平行板ばね対によって弾性支持されるので、摺動ガイドなどの摺動負荷を発生させる手段を用いることなく、駆動方向に沿って移動可能に支持される。
また、被駆動体の突起部の一端には、環境温度の上昇に伴って突起部を付勢するように変形して、突起部に係止された無通電時の形状記憶合金ワイヤに抗して被駆動体を基準位置に移動させるように形状記憶された形状記憶合金アクチュエータが設けられているので、環境温度が形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態終了温度以上になり、形状記憶合金ワイヤの通電を停止しても形状記憶合金ワイヤが伸長しきらない場合に、突起部に作用する形状記憶合金アクチュエータの付勢力が増大して形状記憶合金ワイヤを伸長させるため、被駆動体を基準位置に戻すことができる。
これにより、環境温度が上昇したときのみ、形状記憶合金ワイヤを伸長させる付勢力を作用させることができ、被駆動体を平行板ばね対等によって予め予圧しておく必要がなくなるため、駆動負荷が軽くなるとともに、装置の駆動方向の厚さを低減することができる。また、平行板ばね対の製造や組み立てを容易化することができる。
なお、被駆動体の柱状体は、外形が略柱状であるすべての形態を含む広義の意味で用いている。したがって、中実の柱状体とは限らず、例えば、中心に貫通孔などが設けられた筒状体なども含まれる。また、外形が略柱状である限り、レンズ組立体などの組立体なども含まれる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の駆動モジュールにおいて、前記形状記憶合金アクチュエータおよび前記形状記憶合金ワイヤは、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態開始温度、変態終了温度をそれぞれＴｓｓ、Ｔｓｅ（ただし、Ｔｓｓ＜Ｔｓｅ）とし、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態終了温度、変態開始温度をそれぞれＴｗｅ、Ｔｗｓ（ただし、Ｔｗｅ＜Ｔｗｓ）とし、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態領域内の温度から選ばれた一定温度をＴｗ０（ただし、Ｔｗｅ＜Ｔｗ０≦Ｔｗｓ）、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量が前記一定温度Ｔｗ０で前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量に等しくなる温度をＴｓ０とするとき、次式を満足する構成とする。
Ｔｓｓ≦Ｔｗｅ＜Ｔｓｅ ・・・（ａ）
Ｔｓ０≦Ｔｗ０ ・・・（ｂ）
この発明によれば、無通電時の温度下降時の形状記憶合金ワイヤ、および形状記憶合金アクチュエータの温度を決める環境温度Ｔが、温度Ｔｗ０より低い温度から温度Ｔｗ０に上昇した場合、環境温度Ｔに応じた変態の歪み量に応じて、形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの変形量が決まる。条件式（ａ）、（ｂ）によれば、温度Ｔｗ０以下では、形状記憶合金アクチュエータの変態の歪み量が、形状記憶合金ワイヤの変態の歪み量を上回るため、これらの歪み量に比例して作用する力関係によって、形状記憶合金が伸長され、被駆動体が確実に基準位置に移動される。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の駆動モジュールにおいて、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の上限温度は、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度以下である構成とする。
この発明によれば、形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の上限温度が、形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度より大きい場合に比べて、Ｔｗ０以下の温度範囲における形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量と形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量との差が少なくなるため、形状記憶合金アクチュエータの付勢力が相対的に減少する。したがって、形状記憶合金ワイヤに通電して被駆動体を駆動する場合の駆動負荷を相対的に低減することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の駆動モジュールにおいて、前記一定温度Ｔｗ０での、前記形状記憶合金アクチュエータに発生する温度上昇時の変態の歪み量と、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量とが等しく、かつ、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の下限温度と、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度とが等しい構成とする。
この発明によれば、一定温度Ｔｗ０以下の変態の線形領域において、形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量と、形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量とが一致するので、形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量が上回る場合に比べて、形状記憶合金アクチュエータの突起部に対する付勢力をさらに低減し、過不足なく発生することができる。したがって、形状記憶合金ワイヤに通電して被駆動体を駆動する場合の駆動負荷をより低減することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の駆動モジュールにおいて、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記駆動方向に沿って圧縮して取り付けられた圧縮コイルばねからなり、前記一端が、前記突起部において前記形状記憶合金ワイヤの係止位置に対向する位置に当接された構成とする。
この発明によれば、形状記憶合金アクチュエータが形状記憶合金ワイヤの係止位置に対向する位置に当接されるので、形状記憶合金ワイヤの合力と形状記憶合金アクチュエータからの付勢力とが、略一直線上に作用しあうため、形状記憶合金ワイヤの駆動力による被駆動体へのモーメントを低減することができるので、安定した駆動を行うことができる。
また、形状記憶合金アクチュエータとして、引っ張り形状記憶合金ばねを用いる場合に比べて、形状記憶合金アクチュエータの配置が容易となり、小型化しやすくなる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の駆動モジュールにおいて、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記駆動方向において、前記平行板ばね対の間に配置された構成とする。
この発明によれば、形状記憶合金アクチュエータが、駆動方向において平行板ばね対の間に配置されるので、形状記憶合金アクチュエータが駆動方向において突出しないため、コンパクトな装置を構成することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、電子機器において、請求項１〜６のいずれかに記載の駆動モジュールを備える構成とする。
この発明によれば、駆動モジュールを備えるので、請求項１〜６のいずれかに記載の発明と同様の作用を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の駆動モジュールおよびそれを備える電子機器によれば、平行板ばね対によって被駆動体を駆動方向に沿って支持することができ、環境温度の上昇に伴って付勢力が増大する形状記憶合金アクチュエータによって形状記憶合金ワイヤを伸長させることができるため、高温環境下でも良好な駆動を行うことができ、小型化が可能となるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１４】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールについて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの基板への取り付け状態を説明するための模式的な斜視分解図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの概略構成を示す模式的な斜視分解図である。図３（ａ）は、図１のＡ視平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の模式的なＢ−Ｂ断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図である。図５は、図４におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図６は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる被駆動体の一部を示す模式的な斜視図である。図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図６におけるＤ視の平面図、およびＥ視の裏面図である。図８（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるモジュール枠の模式的な斜視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＦ視の裏面図である。図９は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる板ばね部材の平面図である。図１０は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるモジュール下板の模式的な斜視図である。図１１は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる給電部材の平面図である。図１２は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるカバーの裏面図である。図１３は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。横軸は形状記憶合金の温度Ｔ、縦軸は歪みを表す（図１５、１６も同じ）。
なお、一部の図面では見易さのため、例えば、レンズユニット１２などの構成部材を適宜省略して図示している。
【００１５】
本実施形態の駆動モジュール１は、図１に示すように、全体として箱型に形成されている。この駆動モジュール１は、組み立てて完成されたものが、電子機器などに設けられ、駆動モジュール１に制御信号や電力を供給する基板２上に嵌め込んだり、接着したりして固定することができる。
基板２の上面には、後述する駆動モジュール１の給電部材と接続されて電力を供給する一対のランド部３、および撮像素子３０が設けられている。
【００１６】
駆動モジュール１は、図１、２に示すように、レンズ枠４（被駆動体）、レンズユニット１２（被駆動体、図１参照）、モジュール枠５（支持体）、平行板ばね対をなす上板ばね６および下板ばね７、モジュール下板８（支持体）、給電部材９、形状記憶合金（Shape Memory Alloy、以下、ＳＭＡと略称する）ワイヤ１０、カバー１１、および圧縮コイルばね４０（形状記憶合金アクチュエータ）を主な構成部材とするものであって、これら構成部材が一体に積層されることで１つのアクチュエータを構成する。
これらの構成部材の組立状態では、図３（ｂ）に示すように、レンズユニット１２が螺合されたレンズ枠４は、モジュール枠５の内方に挿入され、上板ばね６、下板ばね７は、これらレンズ枠４とモジュール枠５とを図示上下方向から挟持した状態で、かしめにより固定され、これらの図示下方側からモジュール下板８、給電部材９が、この順に積層されて、モジュール枠５の下方から、かしめによりそれぞれ共に固定され、これらの積層体を上方側から覆うカバー１１が、モジュール下板８に固定されてなる。
また、圧縮コイルばね４０は、カバー１１とレンズ枠４との間に圧縮状態で保持されている。
【００１７】
なお、図中の符号Ｍは、レンズユニット１２の光軸に一致する駆動モジュール１の仮想的な軸線であり、レンズ枠４の駆動方向を示している。以下では、説明の簡単のため、分解された各構成部材の説明においても、組立時の軸線Ｍとの位置関係に基づいて、位置や方向を参照する場合がある。例えば、構成部材に明確な円、円筒面が存在しない場合でも、誤解のおそれのない限り、軸線Ｍに沿う方向を、単に軸方向、軸線Ｍを中心とする円の径方向、周方向を、単に径方向、周方向、あるいは軸線Ｍに対する径方向、周方向と称する場合がある。
また、上下方向は、特に断らない限り、軸線Ｍを鉛直方向に配置し、駆動モジュール１の取付面が鉛直下方となる場合の配置における上下方向を指すものとする。
【００１８】
これら構成部材の中で、レンズ枠４は、図２、図６に示すように全体として筒状に形成されたものであって、その中央を貫通し、軸線Ｍに同軸に形成された筒状の収容部４Ａの内周面４Ｆに雌ネジが形成されている。そして、収容部４Ａには、適宜のレンズまたはレンズ群を、外周部に雄ネジが形成された鏡筒に保持したレンズユニット１２（図３（ｂ）、図５参照）を螺合して固定できるようになっている。
レンズユニット１２がレンズ枠４に固定された状態で、レンズユニット１２およびレンズ枠４は、柱状体の被駆動体を構成している。
レンズ枠４の外壁面４Ｂには周方向に９０度の角度をあけて径方向外方に向けて突出する突出部４Ｃが、軸方向に延ばして設けられ、これら各突出部４Ｃの上端部、下端部およびその近傍において、軸線Ｍに直交する平面からなる端面４ａ、４ｂが形成されている。端面４ａ、４ｂ上には、軸線Ｍに沿う上方および下方に向けてそれぞれ突出する上側固定ピン１３Ａ、下側固定ピン１３Ｂが、それぞれ４本ずつ設けられている。
上側固定ピン１３Ａは上板ばね６を、下側固定ピン１３Ｂは下板ばね７を、それぞれ保持するためのものである。
【００１９】
上側固定ピン１３Ａおよび下側固定ピン１３Ｂの平面視の位置は、それぞれ異なっていてもよいが、本実施形態では、軸線Ｍに平行な４本の軸線にそれぞれ同軸となる位置関係に配置されている。このため、上板ばね６、下板ばね７における、上側固定ピン１３Ａ、下側固定ピン１３Ｂの挿通位置は、それぞれ共通化されている。
また、上側固定ピン１３Ａおよび下側固定ピン１３Ｂの径方向の各中心位置は、軸線Ｍからの距離が異なっていてもよいが、本実施形態では、同一円周上に配置されている。このため、それぞれの中心位置は正方格子状に配置されている（図７（ａ）、（ｂ）参照）。
【００２０】
レンズ枠４の径方向外側には、１つの突出部４Ｃの近傍の下端側から、径方向外方に突出するようにガイド突起４Ｄ（突起部）が設けられている。ガイド突起４Ｄの突出方向は、各上側固定ピン１３Ａおよび各下側固定ピン１３Ｂの軸線Ｍを中心とする周方向の角度位置とは、９０度の整数倍から角度θ（ただし、θは鋭角）だけずらされた位置関係に設定される。すなわち、ガイド突起４Ｄが、正方形の対角線に沿うように配置されたとき、各上側固定ピン１３Ａおよび各下側固定ピン１３Ｂは、すべて正方形の対角線から一定角度θだけずれた位置に配置されるようになっている。
【００２１】
ガイド突起４Ｄの先端には、平面視で直角二等辺三角形状の先端鍵部４Ｄ１が設けられ、後述するカバー１１の内側の角部に沿って上下移動可能に配置されている。図３（ｂ）、図４に示すように、組立状態では、ガイド突起４Ｄの下面には、ＳＭＡワイヤ１０が下方から係止されている。
また、図３（ｂ）に示すように、ガイド突起４Ｄの上面である突起上面４ｄの先端側には、係止突起４ｆが設けられている。係止突起４ｆの位置は、ＳＭＡワイヤ１０の係止位置に対して軸線Ｍに対する径方向にずれていてもよいが、本実施形態では、ＳＭＡワイヤ１０の係止位置と略一致されている。
係止突起４ｆの外径は、圧縮コイルばね４０の内周部に挿入可能であり、基端部では圧縮コイルばね４０の内周部に略内接するような大きさとされる。これにより、係止突起４ｆに、圧縮コイルばね４０を上方から挿入することで、圧縮コイルばね４０の端部を突起上面４ｄ上に当接させた状態で、圧縮コイルばね４０を軸線Ｍに対する周方向に位置決めすることが可能となっている。
【００２２】
また、図６、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、レンズ枠４の外壁面４Ｂの下部に沿って、各突出部４Ｃの側部から周方向に延ばされた突片状の度当り部４Ｅが設けられている。ただし、ガイド突起４Ｄを近傍に有する突出部４Ｃの度当り部４Ｅは、ガイド突起４Ｄの基端部を兼ねている。
各度当り部４Ｅはその上面に平滑な度当り面４ｅを有し、度当り面４ｅの軸方向の位置は、レンズ枠４が軸線Ｍに沿って、上方（図３（ｂ）および図５の矢印（イ）方向）に一定距離以上に移動しようとした際に、後述するモジュール枠５の度当り受け部５Ｅ（図８（ｂ）参照）に当接する位置に設定される。
また、レンズ枠４は、本実施形態では、熱かしめまたは超音波かしめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などにより一体成形されている。
【００２３】
モジュール枠５は、図２、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、平面視の外形が全体として略矩形状に形成され、かつその中央部に、軸線Ｍに同軸に形成された貫通孔からなる収容部５Ａ（筒状部）が形成された、筒状の部材であって、この収容部５Ａ内にレンズ枠４が収容される。
モジュール枠５の上部および下部の四隅には、軸線Ｍに直交する平面からなる端面５ａ、５ｂが形成され、端面５ａから上方に向けて上側固定ピン１４Ａが、また端面５ｂから下方に向けて下側固定ピン１４Ｂが、それぞれ４本ずつ設けられている。
上側固定ピン１４Ａは上板ばね６を、下側固定ピン１４Ｂは下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９を、それぞれ保持するためのものである。
端面５ａ、５ｂの間の距離は、レンズ枠４の端面４ａ、４ｂの間の距離と同一距離に設定されている。
【００２４】
モジュール枠５の一隅の下部には平面視の溝幅がレンズ枠４のガイド突起４Ｄに軸方向に移動可能に嵌合する大きさを有する切欠き５Ｂが形成されている。この切欠き５Ｂは、レンズ枠４をモジュール枠５内に下方から挿入して収容した状態で、レンズ枠４のガイド突起４Ｄを貫通させ、ガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１をモジュール枠５の径方向外部に突出させるとともに、レンズ枠４の周方向の位置決めを行うためのものである。
【００２５】
本実施形態では、このような位置に切欠き５Ｂを設けているため、図８（ｂ）に示すように、切欠き５Ｂ近傍の下側固定ピン１４Ｂは、切欠き５Ｂを避けて軸線Ｍと外形の隅部の交点である点Ｑ１とを結ぶ線から離れた位置に形成されている。これに対して、他の３本の下側固定ピン１４Ｂは、それぞれ軸線Ｍと外形の隅部の交点とを結ぶ線上、もしくはこの線により近接して設けられ、モジュール枠５の外形に沿うＬ字状をなして配置されている。したがって、４本の下側固定ピン１４Ｂは、平面視で非対称な位置に配置されている。
一方、上側固定ピン１４Ａの平面視の位置は、下側固定ピン１４Ｂの配置と異なっていてもよいが、本実施形態では、それぞれ軸線Ｍに平行な４本の軸線にそれぞれ同軸となる位置関係に配置されている。このため、上板ばね６、下板ばね７における、上側固定ピン１４Ａ、下側固定ピン１４Ｂの挿通位置は、それぞれ共通化されている。
【００２６】
そして、図８（ｂ）に示すように、平面視において、モジュール枠５の側面の交点をＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４とすると、各上側固定ピン１４Ａ、各下側固定ピン１４Ｂの軸中心は、それぞれ点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の近傍にあって、かつ、点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４と軸線Ｍとを結ぶ線分Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４の線上または近傍に配置されている。すなわち、各上側固定ピン１４Ａ、各下側固定ピン１４Ｂの軸中心と軸線Ｍとを結ぶ線分ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４は、線分Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４と重なるか、３０度以下程度の浅い角度で交差されている。
【００２７】
また、図８（ａ）に示すように、モジュール枠５の切欠き５Ｂに隣接する２つの隅部には、切欠き５Ｂが設けられた隅部と同方向側の側面において、ＳＭＡワイヤ１０を保持するワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂ（図２、４参照）を取り付けるための一対の係止溝５Ｃが設けられている。本実施形態では、ワイヤ保持部材１５Ａは、駆動モジュール１から給電部材９の一対の端子部９Ｃが突出される側の側面に設けられ、ワイヤ保持部材１５Ｂは、駆動モジュール１から給電部材９の一対の端子部９Ｃが突出されない側の側面に設けられている。
ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂは、端部にＳＭＡワイヤ１０の端部をかしめてなる鍵状に形成された金属板などの導電性部材であり、係止溝５Ｃに側方から嵌合させることで、ＳＭＡワイヤ１０の端部を位置決めして保持するものである。
ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂは、図４に示すように、ＳＭＡワイヤ１０のかしめ位置と反対側に片状の端子部１５ａを備え、モジュール枠５に対する取付状態において、端子部１５ａがモジュール枠５の下方に積層されたモジュール下板８の下方にわずかに突出されるようになっている。
また、一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂによって両端が保持されたＳＭＡワイヤ１０は、モジュール枠の切欠き５Ｂから突出されたレンズ枠４のガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１に下方から係止され、ＳＭＡワイヤ１０の張力により、先端鍵部４Ｄ１を介して、レンズ枠４を上方に付勢している。
【００２８】
モジュール枠５の収容部５Ａ内には、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、内壁面５Ｄから径方向外側に向かい、軸方向には下端側から上端側の中間部まで形成された凹部である度当り受け部５Ｅが、レンズ枠４の各度当り部４Ｅを下方から挿入できるような形状に設けられている。ただし、ガイド突起４Ｄを兼ねる度当り部４Ｅに対する度当り受け部５Ｅは、切欠き５Ｂの溝底部によって兼用されている。
度当り受け部５Ｅは、軸方向の下方側に、度当り部４Ｅの度当り面４ｅを当接可能な受け面５Ｅ１を有している。これにより、レンズ枠４がその軸線Ｍに沿い上方に所定距離だけ移動すると、各度当り受け部５Ｅの受け面５Ｅ１が、それぞれ各度当り部４Ｅの度当り面４ｅと当接されるため、レンズ枠４の上方への移動が規制される。すなわち、度当り受け部５Ｅは、レンズ枠４の上方への移動範囲を規制する位置規制部を構成し、度当り部４Ｅは、モジュール枠５の位置規制部に当接可能に設けられた被位置規制部を構成する。
なお、本実施形態では、度当り受け部５Ｅの平面視の形成位置は、図８（ｂ）に示すように、収容部５Ａの中心（軸線Ｍ）から、モジュール枠５の矩形状外形の隅部に向かう線分Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を含む位置に設けられている。
【００２９】
このような構成により、例えば、駆動モジュールを落下させるなどして、外部から大きな衝撃が加えられたとしても、レンズ枠４は、度当り受け部５Ｅの受け面５Ｅ１の位置を超える上方には移動できないようになっている。
このような規制位置は、本実施形態では、レンズ枠４がカバー１１に衝突せず、かつ、上板ばね６、下板ばね７、圧縮コイルばね４０の変形が、例えば、弾性限界や巻線の密着長さなどの変形限界より小さくなるように設定している。
また、度当り受け部５Ｅが、収容部５Ａの中心から、モジュール枠５の矩形状外形の隅部に向かう線分Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を含む位置に設けられているため、モジュール枠５において、収容部５Ａから矩形状外形の隅部までの径方向の領域を有効利用することができる。
そのため、度当り受け部５Ｅをモジュール枠５の内側に設けても、モジュール枠５の外形を増大させないようにすることができるので、小型化、軽量化が可能となる。
【００３０】
また、モジュール枠５は、本実施形態ではレンズ枠４と同様に、熱かしめまたは超音波かしめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などにより一体成形されている。
【００３１】
モジュール枠５およびモジュール枠５内に挿入されたレンズ枠４のそれぞれの上部と下部には、図５に示すように、モジュール枠５の端面５ａ、レンズ枠４の端面４ａには、上板ばね６が、モジュール枠５の端面５ｂ、レンズ枠４の端面４ｂには、下板ばね７が、それぞれ積層されている。
本実施形態では、図９に示すように、上板ばね６および下板ばね７は同一形状に打ち抜かれた平板状の板ばね部材であり、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）鋼板などのばね性を有する金属板からなる。
【００３２】
上板ばね６（下板ばね７）の形状は、図９に示すように、平面視の外形が、モジュール枠５の上側（下側）の端部と同様な略矩形状とされ、中央部に軸線Ｍと同軸で、レンズ枠４の内周面４Ｆよりわずかに大きな円状の開口６Ｃ（７Ｃ）が形成され、全体としてリング状とされている。
上板ばね６（下板ばね７）の３つの隅部および１つの隅部近傍には、モジュール枠５の隅部および１つの隅部近傍に形成された上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）の配置位置に対応して、各上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）にそれぞれ挿通可能な４つの貫通孔６Ｂ（７Ｂ）が設けられている。本実施形態では、図８（ｂ）における点Ｑ２、Ｑ４に対応する隅部に形成された上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）を挿通する貫通孔６Ｂ（７Ｂ）のうち、一方が基準円孔、他方が小判孔とされ、モジュール枠５に対する軸線Ｍに直交する平面内の位置決めが可能となっている。
【００３３】
また、上板ばね６（下板ばね７）には、レンズ枠４に形成された上側固定ピン１３Ａ（下側固定ピン１３Ｂ）の配置位置に対応して、各上側固定ピン１３Ａ（下側固定ピン１３Ｂ）にそれぞれ挿通可能な４つの貫通孔６Ａ（７Ａ）が設けられている。
すなわち、本実施形態では、各貫通孔６Ａ（７Ａ）は、図８（ｂ）における線分Ｋ１に対応する直線Ｌ１に対して、９０度の整数倍から角度θだけずれた位置に形成されている。そして、これら貫通孔６Ａ（７Ａ）が設けられた部分は、開口６Ｃ（７Ｃ）に沿う円環部６Ｆ（７Ｆ）によって、周方向に連結されている。
本実施形態では、このような配置として角度θを適切な値に設定することで、貫通孔６Ａ（７Ａ）が位置する軸線Ｍを中心とした円の円径と、貫通孔６Ｂ（７Ｂ）が配置される軸線Ｍを中心とした円の円径との径の差が、角度θが０度となるように配置する場合に比べて、小さくなるようにそれぞれの配置位置を設定することができる。
【００３４】
また、開口６Ｃ（７Ｃ）の径方向外側には、軸線Ｍを挟んで互いに対角方向に対向する貫通孔６Ａ（７Ａ）の近傍位置から、周方向に略半円弧状に延びる４つのスリット６Ｄ（７Ｄ）が円環部６Ｆ（７Ｆ）の径方向外側で、それぞれ、略四分円弧ずつ径方向に重なった状態に形成されている。
これにより、上板ばね６（下板ばね７）の外側の矩形状枠体から、略四分円弧状に延ばされた４つのばね部６Ｅ（７Ｅ）が、それぞれ１つずつ貫通孔６Ａ（７Ａ）近傍に延ばされた板ばね部材が形成されている。すなわち、矩形状の枠体に対して、円環部６Ｆ（７Ｆ）が、４本のばね部６Ｅ（７Ｆ）によって、４箇所で均等に弾性支持される板ばね部材が形成されている。
【００３５】
モジュール下板８は、図２に示すように、モジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂを下板ばね７の貫通孔７Ｂに貫通させるとともに、モジュール枠５内に収容したレンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂを下板ばね７の貫通孔７Ａに貫通させた状態で、モジュール枠５との間で、下板ばね７を下方側から挟んで積層し、下板ばね７の矩形状の外形枠をモジュール枠５の端面５ｂに対して密着状態に固定するものである。
モジュール下板８の形状は、図１０に示すように、モジュール枠５の外形と略同様の矩形状外形を有する板状部材であり、中央部に軸線Ｍを中心とする略円形状の開口８Ａが厚さ方向に貫通して形成されている。
そして、開口８Ａには、レンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂの配置位置に対応する位置に、径方向外側に向かって延ばされ、下板ばね７を積層させる上面８ａから裏面側に厚さ方向に貫通された４つのＵ字状の逃げ部８ｄが形成されている。これにより、後述するレンズ枠４のかしめ部との干渉を避けることができるようになっている。
開口８Ａの円形部の内径は、下板ばね７の開口７Ｃの内径と同等もしくはより小さい径とされ、上面８ａは、下板ばね７のばね部７Ｅ、円環部７Ｆも突き当て可能な平面を構成している。このため、ガイド突起４Ｄが、下板ばね７を介して、突き当てられるようになっている。このように、モジュール下板８は突き当て支持部を構成しており、筒状部を構成するモジュール枠５とともに支持体を構成している。
また、モジュール下板８の周縁に位置する各隅部にはモジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂの配置位置に対応して、これら下側固定ピン１４Ｂをそれぞれ挿通させる貫通孔８Ｃが形成されている。
【００３６】
また、モジュール下板８の下面８ｂには、開口８Ａに沿って下方に突出された凸部８Ｄが形成されている。凸部８Ｄの端面８ｃは、基板２に当接させる取付面を構成しており、基板２に対する軸線Ｍ方向、すなわち光軸方向に位置決めする位置決めスペーサの機能を有している。凸部８Ｄの端面８ｃと下面８ｂとの間の段差は、下面８ｂに給電部材９をかしめて組み立てたときに、このかしめ部よりも下方側に突出されるような高さに設定される。
【００３７】
モジュール下板８の材質は、本実施形態では、電気絶縁性を有する合成樹脂を採用している。
このため、モジュール下板８は、給電部材９を下板ばね７に対して電気的絶縁状態で固定する絶縁部材となっている。また、端面８ｃが当接する基板２に対して電気的絶縁状態を保つ絶縁部材ともなっている。
【００３８】
給電部材９は、図１１に示すように、本実施形態では、それぞれ板状の金属板からなる一対の電極９ａ、９ｂからなる。
電極９ａ、９ｂは、いずれも、モジュール下板８の外形に沿う略Ｌ字状の配線部９Ｂと、配線部の端部からモジュール下板８の外形の外側に突出する端子部９Ｃとを備える折れ線状の金属板からなる。そして、それぞれの配線部９Ｂには、モジュール下板８の下面８ｂから下方に突出されるモジュール枠５の下側固定ピン１４Ｂのうち、モジュール下板８の外形に沿って隣り合う２つの下側固定ピン１４Ｂを、それぞれ挿通させて、電極９ａ、９ｂをモジュール枠５に対して位置決めを行う２つの貫通孔９Ａが設けられている。
本実施形態では、図１、図３（ａ）に示すように、電極９ａ、９ｂの端子部９Ｃは、モジュール枠５において、ワイヤ保持部材１５Ａが取り付けられた側の側面から径方向外方に並列して突出するように設けられている。
このため、電極９ａには、貫通孔９Ａと端子部９Ｃとの間の配線部９Ｂ上の側面に、ワイヤ保持部材１５Ａの端子部１５ａを電気的に接続するために凹状に切り欠かれた導電接続部９Ｄが設けられている。
また、電極９ｂには、２つの貫通孔９Ａ間の配線部９Ｂ上の側面に、ワイヤ保持部材１５Ｂの端子部１５ａを電気的に接続するために凹状に切り欠かれた導電接続部９Ｄが設けられている。
それぞれの導電接続部９Ｄを、端子部１５ａと電気的に接続する手段としては、例えば、半田付けまたは導電性接着剤による接着を採用することができる。
【００３９】
カバー１１は、図１、図１２に示すように、上面１１Ｅの外縁部から下方側に、モジュール枠５を外嵌可能に覆う側壁部１１Ｄが延ばされ、下方側に矩形状の開口１１Ｃが形成された部材であり、上面１１Ｅの中央部に軸線Ｍを中心とした円状の開口１１Ａが設けられている。開口１１Ａの大きさは、レンズユニット１２を出し入れ可能な大きさとされる。
また、上面１１Ｅの裏面側には、図１２に示すように、開口１１Ａの周方向においてレンズ枠４の各上側固定ピン１３Ａの配置位置に対応する位置に、後述するかしめ部１６との干渉を避けるための４つのＵ字状の凹部１１Ｂが形成されている。
凹部１１Ｂの深さは、度当り面４ｅと受け面５Ｅ１とが、当接した位置でも、かしめ部１６とカバー１１とが接触しない深さに設定する。凹部１１Ｂは、上面１１Ｅの上方に張り出す凹部としてもよいが、本実施形態では、凹部１１Ｂの肉厚を薄肉として、上面１１Ｅの外表面を平面としている。
【００４０】
上面１１Ｅの裏面側の１つの隅部には、組立状態で、図３（ｂ）に示すように、モジュール枠５に取り付けられた上板ばね６の表面と同じ高さとなる位置に、圧縮コイルばね４０の端部を支持する台状のコイルばね支持部１１ａ（支持部）が形成されている。
そして、端面１１ａ上において、組立状態でレンズ枠４の係止突起４ｆに対応する位置に、開口１１Ｃ側に突出された係止突起１１ｂが形成されている。
係止突起１１ｂの外径は、圧縮コイルばね４０の内周部に挿入可能であり、基端部では圧縮コイルばね４０の内周部に略内接するような大きさとされる。これにより、係止突起１１ｂに、圧縮コイルばね４０を下方から挿入することで、圧縮コイルばね４０の端部をコイルばね支持部１１ａに当接させた状態で、圧縮コイルばね４０を軸線Ｍに対する周方向に位置決めすることが可能となっている。
【００４１】
圧縮コイルばね４０は、ＳＭＡからなる素線をコイル状に加工して熱処理することにより、高温側でばね長が伸長した形状が記憶されたＳＭＡアクチュエータである。
ここで、図１３を参照して、圧縮コイルばね４０に用いるＳＭＡの温度歪み特性について、ＳＭＡワイヤ１０に用いるＳＭＡの温度歪み特性とともに説明する。
駆動モジュール１の動作を保証する使用温度範囲ｔmin〜ｔmaxの間で環境温度が変化したときの、無通電時のＳＭＡワイヤ１０、および圧縮コイルばね４０の温度がＴminからＴmax（ただし、Ｔmin＜Ｔmax）とする。ここで、温度Ｔmaxは、駆動モジュール１に対する最大使用温度がｔmaxのとき、駆動モジュール１内部での熱伝導や発熱などによる温度上昇を考慮したＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０に対する実質的な使用時の最大環境温度であり、一般に、Ｔmax≧ｔmaxである。以下の説明では、簡単のため、誤解のおそれのない限り、Ｔmaxを単に最大使用温度と称する。また、Ｔminについても同様に単に最小使用温度と称する。
最大使用温度Ｔmaxは、形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態領域内の温度から選ばれた一定温度Ｔｗ０となっている。最大使用温度Ｔmaxとしては、例えば、８０℃を採用することができる。
【００４２】
ＳＭＡワイヤ１０の温度歪み特性は、温度上昇時には、曲線αＡＢＣＤβで表される変化を示す。各点の温度Ｔα、ＴA、ＴB、ＴC、ＴD、Ｔβの大きさは、この順に増大している。
歪みの大きさは、低温側で変態開始前の状態では直線αＡのように一定の傾きで微増し、温度上昇時の変態開始温度ＴAからより大きな変化率で温度ＴBまで増大し、温度ＴBからＴCまでの間では温度ＴBでの傾きを保持する線形の変化を示し、温度ＴCからＴDの間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴDからＴβで一定の傾きで微増する変化を示す。ここで、ＴAは、次式を満足するものとする。
【００４３】
ＴA≧Ｔmax ・・・（１）
【００４４】
このため、ＳＭＡワイヤ１０を通電してＳＭＡワイヤ１０の温度が温度ＴAを越えると、変態が開始され収縮していく。したがって、図１３の曲線ＡＢＣＤβのような動作は、ＳＭＡワイヤ１０に通電して、発熱させることによって実現される。
ＴA＜Ｔmaxであると、ＳＭＡワイヤ１０に通電する前にＳＭＡワイヤ１０が収縮するため正常な動作を保証できなくなる。
【００４５】
また、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の温度歪み特性は、曲線βＤｄｃｉｂａαで表される変化を示す。各点の温度Ｔβ、ＴD、Ｔd、Ｔc、Ｔi、Ｔb、Ｔa、Ｔαの大きさは、この順に減少している。ここで、次式の関係を満足する。
【００４６】
Ｔi＝Ｔmax ・・・（２）
Ｔa≦ＴA ・・・（３）
【００４７】
歪みの大きさは、高温側で温度Ｔβから温度Ｔdの間では、直線βＤと同一の傾きで微減し、温度下降時の変態開始温度Ｔd（Ｔｗｓ）からより大きな変化率で温度Ｔcまで減少し、温度ＴcからＴbまでの間では温度Ｔcでの傾きを保持する線形の変化を示し、温度Ｔbから温度下降時の変態終了温度Ｔa（Ｔｗｅ）の間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴaからＴαで直線Ａαと同一の傾きで微減する変化を示す。
このようなＳＭＡワイヤ１０は、例えば、ＮｉとＴｉとをおよそ１：１の割合で含むＮｉ−Ｔｉ合金などによって製作することができる。
【００４８】
本実施形態の圧縮コイルばね４０は、ＳＭＡワイヤ１０と同様のＳＭＡを用いて、変態開始温度を低温側にずらした材料から構成される。例えば、Ｎｉ−Ｔｉ合金を用いる場合、Ｎｉの含有率を増大させることで、変態開始温度を低温側にずらすことができる。
本実施形態では、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の温度歪み特性は、曲線αｅｆｊｇｈｄβで表される変化を示す。各点の温度Ｔα、Ｔe、Ｔf、Ｔj、Ｔg、Ｔh、Ｔd、Ｔβの大きさは、この順に増大している。ここで、温度Ｔjは、ＳＭＡワイヤ１０の温度Ｔi（Ｔｗ０）における歪み量と同じ歪み量が得られる温度である。
歪みの大きさは、低温側で変態開始前の状態では直線αｅのように直線αＡと同じ傾きで微増し、温度上昇時の変態開始温度Ｔe（Ｔｓｓ）からより大きな変化率で温度Ｔfまで増大し、温度ＴfからＴgまでの間では温度Ｔfでの傾きを保持する線形の変化を示し、温度Ｔgから温度上昇時の変態終了温度Ｔh（Ｔｓｅ）の間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴhからＴβまで、直線Ｄβと同じ傾きで微増する変化を示す。
ここで、温度上昇時の変態開始温度Ｔeは、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔaよりも低い温度としている。また、温度上昇時の変態終了温度Ｔhは、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態開始温度Ｔdよりも低い温度としている。
したがって、次式を満足する。
【００４９】
Ｔe＜Ｔa ・・・（４ａ）
Ｔh＜Ｔd ・・・（４ｂ）
【００５０】
また、本実施形態では、曲線ａｂｃｄは、曲線ｅｆｇｈに対して、全体として高温側に離間させている。このため、次式を満足する。
【００５１】
Ｔj＜Ｔi ・・・（４ｃ）
Ｔa＜Ｔh ・・・（４ｄ）
【００５２】
ここで、式（４ａ）、（４ｄ）は、Ｔe、Ｔa、Ｔhが、それぞれＴｓｓ、Ｔｗｅ、Ｔｓｅに対応するため、上記条件式（ａ）の等号を除いた関係に対応する。また、式（４ｃ）は、Ｔj、Ｔiが、それぞれＴｓ０、Ｔｗ０に対応するため、上記条件式（ｂ）の等号を除いた関係に対応する。
なお、図１３では、一例として、Ｔh＝Ｔmaxとなるように描いているが、Ｔh≧Ｔmax、あるいは、Ｔg≧Ｔmaxなどの条件が好ましい。
例えば、Ｔh＜Ｔmaxとすると、Ｔmaxの近傍では歪みの変化率が格段に小さくなり、圧縮コイルばね４０のばね長の伸びがほとんどなくなって、圧縮コイルばね４０のばね力をあまり増大させられなくなり、この領域では効率よくＳＭＡワイヤ１０を伸長させることができなくなる。
【００５３】
また、ＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０は、いずれも温度上昇時、温度下降時に変態の線形領域を有している。すなわち、温度Ｔb、Ｔcは、それぞれＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の線形領域の下限温度および上限温度になっており、温度Ｔf、Ｔgは、それぞれ圧縮コイルばね４０の温度上昇時の線形領域の下限温度および上限温度になっている。本実施形態では、次式の関係を満足する。
【００５４】
Ｔg≦Ｔb ・・・（５）
【００５５】
また、圧縮コイルばね４０の温度下降時の温度歪み特性は、曲線βｈＨＧＦＥαで表される変化を示す。各点の温度Ｔβ、Ｔh、ＴH、ＴG、ＴF、ＴE、Ｔαの大きさは、この順に減少している。ここで、次式の関係を満足する。
【００５６】
ＴH＜Ｔh ・・・（６）
ＴE＜Ｔe ・・・（７）
【００５７】
歪みの大きさは、高温側で温度Ｔβから温度ＴHの間では、直線βｈと同一の傾きで微減し、温度下降時の変態開始温度ＴHからより大きな変化率で温度ＴGまで減少し、温度ＴGからＴFまでの間では温度ＴGでの傾きを保持する線形の変化を示し、温度ＴFから温度下降時の変態終了温度ＴEの間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴEからＴαで直線ｅαと同一の傾きで微減する変化を示す。
【００５８】
圧縮コイルばね４０は、ガイド突起４Ｄの係止突起４ｆ、カバー１１の係止突起１１ｂをそれぞれ内周部に挿入可能な内径を有しており、係止突起４ｆ、１１ｂが両端部に挿入された状態で、ガイド突起４Ｄの突起上面４ｄと、カバー１１のコイルばね支持部１１ａとの間に配置されている。
本実施形態の圧縮コイルばね４０の自然長は、圧縮コイルばね４０の温度が温度上昇時の変態開始温度Ｔe以下の低温側の場合、組み付け状態でのコイルばね支持部１１ａ、突起上面４ｄの間の距離の最大値Ｈmax（図３（ｂ）参照）以下の寸法とされる。
この場合、圧縮コイルばね４０の自然長は、最小使用温度Ｔminのとき、係止突起４ｆ、１１ｂから外れない長さであれば、Ｈmaxよりいくら短くてもよいが、ガタが大きすぎて組み付け状態が不安定にならない程度の長さにすることが好ましい。
また、このような低温側の温度では、ＳＭＡが例えばＮｉ−Ｔｉ合金の場合、マルテンサイト相になり、弾性係数が著しく低下し、仮に、取付後に圧縮を受けてもほとんどばね力は発生しないため、Ｈmaxより長い設定としてもよい。
一方、高温側の自然長は、最大使用温度Ｔmaxのとき、伸長してＨmax以上となり、組み付け状態において、突起上面４ｄ、コイルばね支持部１１ａの間で圧縮され、これにより、レンズ枠４の端面４ｂが上面８ａに当接するまでＳＭＡワイヤ１０を伸長せしめるようなばね力が発生する長さに形状記憶させておく。
係止突起４ｆは、ＳＭＡワイヤ１０の係止位置に重なる位置に設けられているため、圧縮コイルばね４０からの付勢力の作用点は、ＳＭＡワイヤ１０からの付勢力の作用点に対して、軸線Ｍに平行な略同一直線上に位置している。
【００５９】
このような構成の駆動モジュール１は、以下の手順で組み立てられる。
まず、モジュール枠５の収容部５Ａ内に下方からレンズ枠４を挿入し、モジュール枠５の各端面５ａと、レンズ枠４の端面４ａとを同一高さに揃える。そして、モジュール枠５の各上側固定ピン１４Ａとレンズ枠４の各上側固定ピン１３Ａとに、上板ばね６の各貫通孔６Ａ、６Ｂをそれぞれ挿通する。
その後、上板ばね６の各貫通孔６Ａ、６Ｂを貫通して上方に突き出された各上側固定ピン１３Ａ、１４Ａの先端部を、図示しないヒータチップにより熱かしめして、それぞれかしめ部１６、１７（図３（ｂ）、図４、図５参照）を形成する。なお、超音波かしめを用いる場合には、ヒータチップに代えて超音波振動子を用いる（以下の熱かしめも同様）。
次に、レンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂに、下板ばね７の各貫通孔７Ａをそれぞれ挿通する。この際、同時にモジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂに、下板ばね７の各貫通孔７Ｂ、モジュール下板８の各貫通孔８Ｃ、給電部材９の各貫通孔９Ａを挿通する。その後、下板ばね７の各貫通孔７Ａを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン１３Ｂの先端部を、ヒータチップにより熱かしめして、かしめ部１８（図５参照）を形成する。モジュール下板８には、逃げ部８ｄが形成されているため、かしめ部１８は、モジュール下板８とは接触しない。
次に、これら貫通孔７Ｂ、８Ｃ、９Ａを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン１４Ｂの下端部を、ヒータチップにより熱かしめして、かしめ部１９（図３（ｂ）参照）を形成する。
【００６０】
このようにして、レンズ枠４とモジュール枠５の両端部に、上板ばね６、下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９が積層固定される。このとき、無負荷状態では、互いに対向する上板ばね６、下板ばね７の各ばね部６Ｅ、７Ｅは、変形を起こさないため、互いに平行になっている。そして、端面４ｂに密着された下板ばね７の円環部７Ｆは、モジュール下板８の上面８ａに密着して支持されている。
【００６１】
次に、ＳＭＡワイヤ１０が先端に取り付けられた一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂを、モジュール枠５の２箇所の係止溝５Ｃにそれぞれ係止させ、例えば、嵌合や接着などの手段によりモジュール枠５に保持、固定する。その際、ＳＭＡワイヤ１０の中央部を、ガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１に係止させ、かつこの先端鍵部４Ｄ１を下側から支持するように掛け渡す。
このとき、ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂの各端子部１５ａは、モジュール下板８の下方に突出され、それぞれ、モジュール下板８に固定された給電部材９である電極９ａ、９ｂの導電接続部９Ｄに係止されるか、もしくは近接して配置されている。
そこで、例えば、半田付けや導電性接着剤などを用いて、各端子部１５ａを、それぞれ導電接続部９Ｄに対して電気的に接続させる。
【００６２】
次に、突起上面４ｄに、圧縮コイルばね４０を外挿し、圧縮コイルばね４０の一端を突起上面４ｄに当接させる。この状態で、モジュール枠５の上方から、カバー１１を被せる。これにより、圧縮コイルばね４０の他端の内周部に係止突起１１ｂが挿入され、圧縮コイルばね４０は、突起上面４ｄとコイルばね支持部１１ａとの間に配置される。したがって、本実施形態では、圧縮コイルばね４０は、上板ばね６と下板ばね７との間に配置されている。
次に、側壁部１１Ｄとモジュール下板８とを接合する。例えば、側壁部１１Ｄに係合爪などを設けてはめ込みによって接合したり、側壁部１１Ｄとモジュール下板８とを接着、または溶着して接合したりする。
これにより、本実施形態の圧縮コイルばね４０は、温度上昇時の変態開始温度Ｔe以下では圧縮されずに組み付けられており、ばね力がガイド突起４Ｄに付勢されない状態となっている。また、自然長をより長めに設定することで圧縮して組み付ける場合でも、弾性係数が著しく低いため、ほとんどばね力が発生しない状態で組み付けられることになる。
このため、圧縮コイルばね４０をばね力がより大きい状態で、圧縮して組み付ける場合に比べて組み立てが容易となっている。
このとき、かしめ部１６、１７は、それぞれカバー１１の上面１１Ｅの裏面に対して、離間された状態にある。
以上で、駆動モジュール１の組み立てが完了する。
【００６３】
次に、必要に応じて、駆動モジュール１の端子部９Ｃを、基板２上のランド部３（図１参照）に位置合わせして、駆動モジュール１を基板２上に取り付ける。そして、半田付けまたは導電性接着材などの手段によって、端子部９Ｃをランド部３に対して電気的に接続する。基板２には予め、各かしめ部１９の位置に対応して４箇所の逃げ孔２ａが設けられており、このため各かしめ部１９は、基板２と干渉しないようになっている。
駆動モジュール１の基板２上への取り付けは、接着、嵌め込みなどの固定手段が採用することができる。
基板２は、駆動モジュール１に付属する独立した部材であってもよいし、電子機器等に接続、配置された部材であってもよい。
【００６４】
次に、カバー１１の開口１１Ａを通じてレンズ枠４内にレンズユニット１２を螺合して取り付ける。
このように、レンズユニット１２を最後に取り付けているのは、組立作業により、レンズユニット１２のレンズが汚れたり、ゴミなどが付着したりしないためであるが、例えば、駆動モジュール１をレンズユニット１２が取り付けられた製品状態で出荷する場合や、カバー１１の開口１１Ａをレンズユニット１２の外形より小さくしたい場合、例えば開口絞りを兼用するような場合などには、あらかじめレンズ枠４に螺合しておいて、上記の組み立てを行うこともできる。
【００６５】
次に、駆動モジュール１の動作について説明する。
図１４は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの動作を説明するための図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う模式的な断面図である。
【００６６】
駆動モジュール１は、端子部９Ｃに電力が供給されず、駆動方向への外力が作用しない状態では、環境温度に応じてＳＭＡワイヤ１０が伸長されている。すなわち、ＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０に対する環境温度が、それぞれ温度上昇時の変態開始温度ＴA、Ｔeより低い場合には、レンズ枠４には外力が作用しないため、図３（ｂ）に示すように、レンズユニット１２が取り付けられたレンズ枠４の端面４ｂが、円環部７Ｆを介して、モジュール下板８の上面８ａに突き当てられ、上板ばね６、下板ばね７が変形されない状態となっている。
これにより、レンズ枠４が、駆動の基準位置に位置づけられる。この基準位置は、本実施形態の場合、撮像素子３０に対するレンズユニット１２の焦点位置が無限遠となるように設定されている。
以下では、まず、駆動モジュール１内の環境温度が、この状態を保つ場合の動作を説明する。
【００６７】
端子部９Ｃから給電部材９に電力を供給すると、電極９ａ、ワイヤ保持部材１５Ａ、ＳＭＡワイヤ１０、ワイヤ保持部１５ｂ、電極９ｂは、それぞれ導通されているため、ＳＭＡワイヤ１０に電流が流れる。これにより、ＳＭＡワイヤ１０にジュール熱が発生して、ＳＭＡワイヤ１０の温度が上昇し、ＳＭＡワイヤ１０の温度上昇時の変態開始温度ＴAを超えると、ＳＭＡワイヤ１０が温度上昇時の温度歪み特性に応じた長さに収縮する。
【００６８】
これにより、レンズ枠４が、上方（図中の（イ）方向）に移動する。
すなわち、上板ばね６、下板ばね７のばね部６Ｅ、７Ｅが、それぞれ変形し、変形量に応じた弾性復元力が、円環部６Ｆ、７Ｆを介して、レンズ枠４に付勢される。このとき、上板ばね６、下板ばね７は、無負荷状態で互いに平行とされ、各ばね部６Ｅ、７Ｅが軸線Ｍ方向に等距離を保って変形するため、平行ばねを構成しており、レンズ枠４は、軸線Ｍに沿って平行移動することになる。
また、ガイド突起４Ｄの移動に伴って、圧縮コイルばね４０が圧縮され、圧縮量に応じた弾性復元力が、ガイド突起４Ｄに付勢される。このとき、圧縮コイルばね４０からの付勢力の作用点と、ＳＭＡワイヤ１０からの付勢力の作用点は、軸線Ｍに平行な略同一直線上に位置するので、レンズ枠４に対する力のモーメントがほとんど発生しないため、上板ばね６、下板ばね７による力に比べて大きな力が作用しても、レンズ枠４の移動姿勢にはほとんど影響しない。ただし、駆動モジュール１内の環境温度は、圧縮コイルばね４０の変態開始温度Ｔeより低いため、圧縮コイルばね４０が圧縮されても、上板ばね６、下板ばね７の弾性復元力に比べて格段に小さなばね力しか発生しない。
このようにして、レンズ枠４が、軸線Ｍに沿って平行移動し、これらの弾性復元力がＳＭＡワイヤ１０の張力とつり合う位置で、レンズ枠４が停止する。
【００６９】
このように、本実施形態では、上板ばね６、下板ばね７によって、摺動負荷が発生する軸方向のガイド部材などを用いることなく、レンズ枠４を正確に軸線Ｍ上に沿って移動させることができる。このため、部品点数を削減し、小型化することが可能となっている。
【００７０】
また、電力の供給を停止すると、ＳＭＡワイヤ１０からの放熱により、ＳＭＡの冷却時の温度歪み特性にしたがって、伸長変形してゆき、レンズ枠４は、下方（図中の（ロ）方向）のつり合い位置まで移動する。本実施形態では、図３（ｂ）に示すような基準位置に戻る。
このようにして、電力供給量を制御することで、レンズ枠４を軸線Ｍ方向に駆動することができる。また、異なる位置に駆動する場合、電力供給を停止し、レンズ枠４を基準位置に戻してから、再度、駆動量に応じた電力を供給することで、ＳＭＡワイヤ１０が加熱時と冷却時とでヒステリシス特性を有するにも関わらず、異なる位置に正確に駆動させることができる。
【００７１】
ところで、駆動モジュール１が、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔa以上の環境温度Ｔの下で使用される場合、通電を停止しても、ＳＭＡワイヤ１０の温度は温度Ｔより低くならないため、ＳＭＡワイヤ１０の伸長が停止し、自然放熱では、レンズ枠４を基準位置に戻すことができなくなる。このため、繰り返して駆動を行う場合に、正確な駆動を行うことができなくなる。
例えば、最悪の場合として、Ｔ＝Ｔmaxの場合を考える。この場合、図１３に示すように、ＳＭＡワイヤ１０は、より高温側から自然放熱するにつれて、例えば、点Ｄ、ｄ、ｃ、ｉを通る曲線上をこの順に移動するように歪みが変化し、これに応じて温度Ｔmax時の長さにまで収縮して、停止する。
このとき、圧縮コイルばね４０は、点ｈに示されるように、歪みが最大となり、予め形状記憶された最大のばね長に伸長しているので、圧縮コイルばね４０のばね力がガイド突起４Ｄを介してＳＭＡワイヤ１０を伸長させる方向に作用し、ＳＭＡワイヤ１０の張力と圧縮コイルばね４０のばね力とがつり合う位置、すなわち、レンズ枠４を基準位置に移動するまでＳＭＡワイヤ１０が伸長される。これにより、環境温度Ｔが、最大使用温度Ｔmaxとなっても、ＳＭＡワイヤ１０の通電停止後に、レンズ枠４を基準位置に復帰させることができる。
このような作用が得られるのは、ＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０のＳＭＡの温度歪み特性が、式（４ａ）、（４ｄ）、（４ｃ）の関係を満足することにより、温度Ｔmax以下の環境温度Ｔで、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態の歪み量に比べて、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の変態の歪み量が大きくなる関係が満足されるためである。
【００７２】
レンズ枠４が基準位置に復帰した状態から、さらにＳＭＡワイヤ１０に通電すれば、ＳＭＡワイヤ１０の温度は、Ｔmax以上に加熱され、温度上昇時の変態開始温度ＴAを越えると、図１３の温度歪み特性に従ってＳＭＡワイヤ１０が収縮し、ＳＭＡワイヤ１０に流れる電流値に応じて、レンズ枠４の駆動を行うことができる。
このとき、圧縮コイルばね４０は、環境温度Ｔmaxにおけるばね長を保持しようとするため、レンズ枠４には圧縮量に応じたばね力が作用し駆動負荷となるが、通電による加熱が継続されることで、ＳＭＡワイヤ１０の収縮による張力が上回り、レンズ枠４を電流値に応じた位置に駆動することができる。したがって、上記と同様に、駆動を行うことができる。
【００７３】
環境温度Ｔが、Ｔmaxより小さい場合には、環境温度Ｔに応じて、圧縮コイルばね４０のばね力が、図１３の温度歪み特性によって減少する。この場合、ＳＭＡワイヤ１０の相状態も環境温度Ｔの変化に比例して低温側の相状態にずれるため、より低荷重で基準位置まで戻すことが可能となり、上記と同様にして、レンズ枠４を基準位置に戻すことができる。
本実施形態では、ＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０を構成するＳＭＡが変態の線形領域において略同じ傾きを有するため、環境温度が変化しても、圧縮コイルばね４０とＳＭＡワイヤ１０との間には、相似的な力関係が成り立つ。このため、いずれの温度領域でも、円滑にレンズ枠４を基準位置に戻すことができる。
【００７４】
このように、本実施形態によれば、圧縮コイルばね４０をＳＭＡで製作し、温度上昇に伴ってばね力が増大する構成とし、圧縮コイルばね４０、ＳＭＡワイヤ１０の温度歪み特性が、条件式（４ａ）、（４ｄ）、（４ｃ）を満足するため、環境温度がＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔaよりも高い場合でも、圧縮コイルばね４０のばね力によって、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させ、レンズ枠４を基準位置に戻すことが可能となる。このため、ある程度高温の環境下で、駆動モジュール１を用いたとしても、良好な位置精度を保って、駆動することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、上板ばね６、下板ばね７は、レンズ枠４の移動方向、移動姿勢を保持するための部材として機能しており、圧縮コイルばね４０のみが、環境温度によって基準位置に戻りきらないレンズ枠４を環境温度の上昇に応じて基準位置に戻す機能を備えている。
例えば、圧縮コイルばね４０を省略して、上板ばね６、下板ばね７に、レンズ枠４を基準位置に戻す予圧機能を持たせることも考えられるが、この場合、基準位置で、上板ばね６、下板ばね７のいずれかをたわませておく必要があるので、軸線Ｍ方向に変形させておくためのスペースが必要になり、駆動モジュール１の厚さが増大してしまう。また、板厚やばね長さはコイルばねに比べて変更の自由度が少ないため、予圧荷重やばね定数をバラツキなく設定することは、困難である。
一方、本実施形態では、圧縮コイルばね４０のＳＭＡの温度歪み特性に基づいて、形状記憶させる変形状態の条件を適宜設定することで、圧縮コイルばね４０を上板ばね６と下板ばね７との間のスペースに配置しても、圧縮コイルばね４０の変形量を容易に設定することができるので、駆動モジュール１をコンパクトに構成することができる。
【００７６】
次に、本実施形態の第１変形例について説明する。
図１５は、本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【００７７】
本変形例は、上記第１の実施形態の圧縮コイルばね４０に用いるＳＭＡの温度歪み特性のみを図１５に示すように変更したものであり、各構成部品の形状や配置は、上記第１の実施形態と同様である。また、図１５において図１３と共通の符号は、それらを添字とする温度などの量とともに上記第１の実施形態と同様の意味を表すため説明を省略する。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７８】
本変形例の圧縮コイルばね４０は、図１５に示すように、ＳＭＡワイヤ１０の温度歪み特性に対して、温度上昇時の変態開始温度Ｔeを低温側にずらし、変態の線形領域の傾きがより小さくなるようなＳＭＡから構成される。
すなわち、本変形例の圧縮コイルばね４０の温度上昇時の温度歪み特性は、曲線αｅｆ1ｊ1ｇ1ｈ1Ｄβで表される変化を示す。各点の温度Ｔα、Ｔe、Ｔf1、Ｔj1、Ｔg1、Ｔh1、ＴD、Ｔβの大きさは、この順に増大している。ここで、温度Ｔj1は、ＳＭＡワイヤ１０の温度Ｔiにおける歪み量と同じ歪み量が得られる温度である。
歪みの大きさは、低温側で変態開始前の状態では直線αｅのように直線αＡと同じ傾きで微増し、温度上昇時の変態開始温度Ｔeからより大きな変化率で温度Ｔf1まで増大し、温度Ｔf1からＴg1までの間では温度Ｔf1での傾きを保持する線形の変化を示し、温度Ｔg1から温度上昇時の変態終了温度Ｔh1（Ｔｓｅ）の間で、変化率が徐々に減少し、変態終了温度Ｔh1からＴβまで、直線Ｄβと同じ傾きで微増する変化を示す。
ここで、変態の線形領域を示す直線ｆ1ｊ1ｇ1の傾きは、ＳＭＡワイヤ１０の温度上昇時の変態の線形領域を示す直線ＢＣの傾きよりも小さくなっている。そして、次式を満足する。
【００７９】
Ｔa＜Ｔh1 ・・・（８）
Ｔf1＜Ｔb ・・・（９）
Ｔd＜Ｔh1 ・・・（１０）
Ｔj1≦Ｔi＝Ｔmax ・・・（１１）
【００８０】
ここで、Ｔe、Ｔa、Ｔh1が、それぞれＴｓｓ、Ｔｗｅ、Ｔｓｅに対応するため、上記第１の実施形態と同様に成立する式（４ａ）と、式（８）とは、上記条件式（ａ）の等号を除いた関係に対応する。また、式（１１）は、Ｔj1、Ｔiが、それぞれＴｓ０、Ｔｗ０に対応するため、上記条件式（ｂ）に対応する。
【００８１】
このため、温度ＴeからＴmaxの間で、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の歪みの大きさは、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の歪み量以上になっており、圧縮コイルばね４０によって、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させるばね力を発生させることができるようになっている。
直線ｆ1ｇ1と直線ｂｃとが交差する点ｘを越える温度領域では、歪み量が、上記とは逆の関係となるため、圧縮コイルばね４０は、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させるばね力を発生させることができないが、Ｔx＞Ｔmaxなので実使用上は問題ない。
【００８２】
また、本変形例の圧縮コイルばね４０の温度下降時の温度歪み特性は、曲線βｈ1Ｈ1Ｇ1Ｆ1Ｅαで表される変化を示す。各点の温度Ｔβ、Ｔh1、ＴH1、ＴG1、ＴF1、ＴE、Ｔαの大きさは、この順に減少している。ここで、次式の関係を満足する。
【００８３】
ＴH1＜Ｔh1 ・・・（１２）
【００８４】
歪みの大きさは、高温側で温度Ｔβから温度ＴH1の間では、直線βｈ1と同一の傾きで微減し、温度下降時の変態開始温度ＴH1からより大きな変化率で温度ＴG1まで減少し、温度ＴG1からＴF1までの間では温度ＴG1での傾きを保持する線形の変化を示し、温度ＴF1から温度下降時の変態終了温度ＴEの間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴEからＴαで直線ｅαと同一の傾きで微減する変化を示す。
【００８５】
本変形例によれば、圧縮コイルばね４０、ＳＭＡワイヤ１０の温度歪み特性が、条件式（８）〜（１１）を満足するので、上記第１の実施形態と同様にして、環境温度がＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔaよりも高い場合でも、使用温度範囲において、圧縮コイルばね４０のばね力によって、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させ、レンズ枠４を基準位置に戻すことが可能となる。
そして、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の温度歪み特性の線形領域の傾きが、ＳＭＡワイヤ１０の同様の傾きに比べて小さいため、それぞれの傾きが同じ場合に比べて、環境温度の高温側での駆動負荷を低減することができる。
【００８６】
次に、本実施形態の第２変形例について説明する。
図１５は、本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【００８７】
本変形例は、上記第１の実施形態の圧縮コイルばね４０に用いるＳＭＡの温度歪み特性のみを図１６に示すように変更したものであり、各構成部品の形状や配置は、上記第１の実施形態と同様である。また、図１６において図１３と共通の符号は、それらを添字とする温度などの量とともに上記第１の実施形態と同様の意味を表すため説明を省略する。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８８】
本変形例の圧縮コイルばね４０は、図１６に示すように、温度上昇時の温度歪み特性が、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の温度歪み特性と同一となるようにしたＳＭＡから構成される。
すなわち、本変形例の圧縮コイルばね４０の温度上昇時の温度歪み特性は、曲線αｅ2ｆ2ｊ2ｇ2ｈ2Ｄβで表される変化を示す。この曲線は、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の温度歪み特性を示す曲線βＤｄｃｉｂａαと重なっており、点ｅ2、ｆ2、ｊ2、ｇ2、ｈ2は、それぞれ、点ａ、ｂ、ｉ、ｃ、ｄにグラフ上で重なっている。
すなわち、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の変態開始温度Ｔe2、温度上昇時の変態終了温度Ｔh2が、それぞれ、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔa、変態開始温度Ｔdと一致しており、次式の関係を満足する。
【００８９】
Ｔe2＝Ｔa ・・・（１３ａ）
Ｔa＜Ｔh2 ・・・（１３ｂ）
Ｔj2＝Ｔi ・・・（１３ｃ）
【００９０】
ここで、式（１３ａ）、（１３ｄ）は、Ｔe2、Ｔa、Ｔh2が、それぞれＴｓｓ、Ｔｗｅ、Ｔｓｅに対応するため、上記条件式（ａ）の等号を含む関係に対応する。また、式（１３ｃ）は、Ｔj2、Ｔiが、それぞれＴｓ０、Ｔｗ０に対応するため、上記条件式（ｂ）の等号の関係に対応する。
【００９１】
本変形例によれば、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の歪みの大きさは、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の歪みと常に同一となっており、圧縮コイルばね４０によって、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させるばね力を過不足無く発生させることができるようになっている。
このため、圧縮コイルばね４０のばね力による駆動負荷を全使用温度範囲において、必要最小限の値に設定することが可能となる。
【００９２】
次に、本実施形態の第３変形例について説明する。
図１７は、本発明の第１の実施形態の第３変形例に係る駆動モジュールの組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図である。
【００９３】
本変形例は、ＳＭＡアクチュエータとして、上記第１の実施形態の圧縮コイルばね４０に代えて、引っ張りコイルばねを用いたものである。
本変形例の駆動モジュールは、図１７に示すように、上記第１の実施形態の圧縮コイルばね４０に代えて、先端側に可撓性を有する引っ張りワイヤ４１ａが設けられた引っ張りコイルばね４１（ＳＭＡアクチュエータ）を備える。また、レンズ枠４の係止突起４ｆに代えて、引っ張りワイヤ４１ａの先端を係止するワイヤ係止部４２ａを設けている。そして、組立時にガイド突起４Ｄと重なる位置のモジュール下板８の側面に、側方に突出された係止突起８０を設けている。この係止突起８０は、引っ張りワイヤ４１ａを摺動可能に掛け回し、引っ張りワイヤ４１ａの引っ張り方向を変えるためのものである。モジュール枠５に代えて、モジュール枠５の側面にＳＭＡワイヤ１０が張架された側面にばね収納溝５０ａ（支持部）を設けたモジュール枠５０（支持体）を備えている。
引っ張りコイルばね４１は、引っ張りワイヤ４１ａの先端をワイヤ係止部４２ａに係止し、この引っ張りワイヤ４１ａがガイド突起４Ｄの側面のガイド溝に案内されて、係止突起８０に掛け回されてモジュール枠５の側面側に引っ張り方向が変更された状態で、モジュール枠５０のばね収納溝５０ａに伸縮可能に収納され、引っ張りワイヤ４１ａと反対側の端部において、モジュール枠５０と固定されている。
引っ張りコイルばね４１は、ＳＭＡからなる素線をコイル状に加工して熱処理することにより、高温側でばね長が収縮した形状が記憶され、変態の低温側でばね長が伸長するようにしたＳＭＡアクチュエータである。
【００９４】
本変形例の構成では、引っ張りコイルばね４１は、モジュール枠５０の側方のばね収納溝５０ａにコンパクトに収納された状態で、環境温度の上昇による収縮に伴って、引っ張りワイヤ４１ａを介して、ガイド突起４Ｄを、モジュール下板８側（図示下方側）に引っ張ることが可能に設けられている。
引っ張りコイルばね４１の温度歪み特性は、圧縮コイルばね４０に用いるＳＭＡと同様の特性を有する設定とする。
【００９５】
本変形例によれば、ガイド突起４Ｄに作用するばね力が、引っ張りコイルばね４１の引っ張り力であり、作用方向が異なるだけで、本質的に、上記第１の実施形態と同様の作用効果を備える。
【００９６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器について説明する。
図１８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る電子機器の表面、裏面の斜視外観図である。図１８（ｃ）は、図１８（ｂ）におけるＧ−Ｇ断面図である。
【００９７】
図１８（ａ）、（ｂ）に示す本実施形態のカメラ付き携帯電話２０は、上記第１の実施形態の駆動モジュール１を備えた電子機器の一例である。
カメラ付き携帯電話２０は、受話部２２ａ、送話部２２ｂ、操作部２２ｃ、液晶表示部２２ｄ、アンテナ部２２ｅ、不図示の制御回路部などの周知の携帯電話の装置構成をカバー２２内外に備えている。
そして、図１８（ｂ）に示すように、液晶表示部２２ｄが設けられた側の裏面側のカバー２２に、外光を透過させる窓２２Ａが設けられ、図１８（ｃ）に示すように、駆動モジュール１の開口１１Ａがカバー２２の窓２２Ａを臨み、窓２２Ａの法線方向に軸線Ｍが沿うように、上記第１の実施形態の駆動モジュール１が設置されている。
そして、駆動モジュール１は、基板２に機械的、電気的に接続されている。
基板２は、不図示の制御回路部に接続され、駆動モジュール１に電力を供給できるようになっている。
【００９８】
このような構成によれば、窓２２Ａを透過した光を駆動モジュール１の不図示のレンズユニット１２で集光し、撮像素子３０上に結像することができる。そして、駆動モジュール１に制御回路部から適宜の電力を供給することで、レンズユニット１２を軸線Ｍ方向に駆動し、焦点位置調整を行って、撮影を行うことができる。
このようなカメラ付き携帯電話２０によれば、上記第１の実施形態の駆動モジュール１を備えるため、小型化が可能で、製造が容易な装置となるとともに、高温環境で使用しても、正確な合焦を行うことができる。
【００９９】
なお、上記の説明では、モジュール下板８、給電部材９を備える場合の例で説明したが、これらは場合によっては削除した構成としてもよい。
例えば、モジュール枠５に突き当て支持部を一体形成することができる場合には、モジュール下板８は削除してもよい。
また、ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂに直接配線したり、適宜の給電部材をモジュール枠５の側面に設けたりするような場合には、給電部材９は省略することができる。
また、例えば、給電部材９をモジュール下板８に積層させない場合など、電気絶縁性が求められない場合には、モジュール下板８は、電気絶縁体でなくてもよい。
【０１００】
また、上記の説明では、組み立てに熱かしめまたは超音波かしめを用いる場合の例で説明したが、上側固定ピン１３Ａ、１４Ａ、下側固定ピン１３Ｂ、１４Ｂなどを、ネジ部に置き換えてネジ止めしたり、接着剤などを用いたりして組み立ててもよい。この場合、被駆動体、支持体の材質は、かしめが可能な熱可塑性樹脂に限定されない。
【０１０１】
また、上記の説明では、モジュール枠５は、全体として略矩形状の部材として説明したが、略矩形状には限定されず、多角形状であってもよい。この場合、矩形状の隅部は、多角形状の隅部に置き換えることができる。
【０１０２】
また、上記の説明では、給電部材は、電極９ａ、９ｂからなる場合の例で説明したが、給電部材は、２系統の配線が形成された、１枚のプリント基板などを採用してもよい。
【０１０３】
また、上記の説明では、駆動モジュールをレンズユニットの焦点位置調整機構に用いる場合の例で説明したが、駆動モジュールの用途はこれに限定されない。例えば、被駆動体を目標位置に移動させる適宜のアクチュエータとして他の部分に用いてもよい。例えば、レンズユニット１２に代えて、ロッド部材などを螺合したり、レンズ枠４を他の形状に変えたりして、適宜のアクチュエータとして用いることができる。
【０１０４】
また、上記の説明では、駆動モジュールを用いた電子機器として、カメラ付き携帯電話の例で説明したが、電子機器の種類はこれに限定されない。例えば、デジタルカメラ、パソコン内蔵のカメラなどの光学機器に用いてもよいし、情報読取記憶装置やプリンタなどの電子機器において、被駆動体を目標位置に移動させるアクチュエータとしても用いることができる。
【０１０５】
また、上記に説明した各実施形態の構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの基板への取り付け状態を説明するための模式的な斜視分解図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの概略構成を示す模式的な斜視分解図である。
【図３】図１のＡ視平面図、およびその模式的なＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図である。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる被駆動体の一部を示す模式的な斜視図である。
【図７】図６におけるＤ視の平面図、およびＥ視の裏面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるモジュール枠の模式的な斜視図、およびそのＦ視の裏面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる板ばね部材の平面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるモジュール下板の模式的な斜視図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる給電部材の平面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるカバーの裏面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの動作を説明するための図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う模式的な断面図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【図１６】本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【図１７】本発明の第１の実施形態の第３変形例に係る駆動モジュールの組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る電子機器の表面、裏面の斜視外観図、およびそのＧ−Ｇ断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 駆動モジュール
２ 基板
３ 端子
４ レンズ枠（被駆動体）
４Ｄ ガイド突起（突起部）
４ｄ 突起上面
５、５０ モジュール枠（支持体）
５Ａ 収容部（筒状部）
６ 上板ばね（平行板ばね対）
７ 下板ばね（平行板ばね対）
８ モジュール下板（支持体）
８ａ 上面（突き当て支持部）
９ 給電部材
１０ 形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤ
１１ カバー
１１ａ コイルばね支持部（支持部）
１２ レンズユニット（被駆動体）
２０ カメラ付き携帯電話（電子機器）
４０ 圧縮コイルばね（形状記憶合金アクチュエータ）
４１ 引っ張りコイルばね（形状記憶合金アクチュエータ）
５０ａ ばね収納溝５０ａ（支持部）
Ｍ 軸線
Ｔmax 最高使用温度（形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態領域内の温度から選ばれた一定温度Ｔｗ０）
Ｔd 変態開始温度（形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態開始温度Ｔｗｓ）
Ｔa 変態開始温度（形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態終了温度Ｔｗｅ）
Ｔe、Ｔe2 変態開始温度（形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態開始温度Ｔｓｓ）
Ｔh、Ｔh1、Ｔh2 変態開始温度（形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態終了温度Ｔｓｅ）
Ｔj、Ｔj2 温度（形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量が一定温度Ｔｗ０で形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量に等しくなる温度Ｔｓ０）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動モジュールおよびそれを備える電子機器に関する。例えば、光学系や可動部材を駆動して、焦点位置調整を行ったり、アクチュエータとして用いたりするのに好適となる駆動モジュールおよびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、カメラ機能付き携帯電話などの小型の電子機器においては、撮影レンズユニットなどの被駆動体を形状記憶合金ワイヤによって駆動する駆動モジュールを用いた装置が知られている。
このような駆動モジュールおよび電子機器として、特許文献１には、レンズ群を組み付けた第１の鏡枠と、第１の鏡枠を固定するとともに駆動方向に沿うガイド軸に移動自在に取り付けられた第２の鏡枠と、第２の鏡枠に係止され電流が通電されると収縮して第２の鏡枠を駆動方向に付勢する形状記憶合金ワイヤと、第２の鏡枠を形状記憶合金ワイヤに押し付けるためにガイド軸に沿って付勢する圧縮コイルばねとを備えるレンズ駆動装置、およびそれを備える撮像装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００７―５７５８１号公報
【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、上記のような従来の駆動モジュールには、以下のような問題があった。
特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、ガイド軸を用いて第２の鏡枠を駆動するため、摺動負荷が発生する。例えば、合焦速度を高めるなど良好な駆動特性を得るには形状記憶合金ワイヤの駆動負荷の増大につながる圧縮コイルばねによる付勢力を低減する必要がある。そのため、特許文献１では、形状記憶合金ワイヤの無通電状態で、圧縮コイルばねによる付勢力により形状記憶合金ワイヤが若干量伸長された状態、もしくは形状記憶合金ワイヤが若干の弛みを有する状態とし、第２の鏡枠の突起部が、ネジの頭部に当接して静止するようにしている。これにより、通電開始時には、形状記憶合金ワイヤからの付勢力が非常に小さいか、付勢力が作用しない状態となっており、ガイド軸の負荷がある程度あっても円滑な駆動が行えるようになっている。
ところで、形状記憶合金は、温度に対する歪み量に関してヒステリシス特性を有するため、正確な駆動を行うためには、１回の駆動を行うごとに変態開始温度以下に冷却して駆動の基準位置に戻してから、一方向に駆動する必要がある。
特許文献１のような従来のレンズ駆動装置では、環境温度が形状記憶合金の変態開始温度以下では、問題なく動作するものの、環境温度が形状記憶合金の変態領域内の温度になると、自然放熱では変態開始温度以下にならない。このため、通電を停止しても形状記憶合金ワイヤが駆動開始時の長さまで伸長しなくなる。形状記憶合金ワイヤは、ある程度、圧縮コイルばねの付勢力によって、伸長されるが、駆動の基準位置近傍では圧縮コイルばねの付勢力が非常に小さくなるため、完全に伸長させることができなくなる。したがって、高温環境下では、駆動の基準位置の位置誤差が発生するため正確な駆動が行えなくなるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、高温環境下でも良好な駆動を行うことができ、小型化が可能となる駆動モジュールおよびそれを備えた電子機器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】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、軸線が駆動方向に沿うように配置された柱状体からなり、該柱状体の側方に突出する突起部が設けられた被駆動体と、
該被駆動体を前記駆動方向の基準位置に位置決めする突き当て支持部と、前記被駆動体を前記駆動方向に沿って移動自在に収容する筒状部とを有する支持体と、前記被駆動体と前記支持体との間で前記駆動方向に直交する方向に延ばして取り付けられ、無負荷状態で互いに平行となるように対向して配置された平行板ばね対と、前記支持体の筒外周部に張架されるとともに、中間部が前記被駆動体の前記突起部に係止された形状記憶合金ワイヤと、環境温度の上昇に伴って、一端側で前記被駆動体の前記突起部を付勢するように変形して、該突起部に係止された無通電時の前記形状記憶合金ワイヤに抗して前記被駆動体を前記基準位置に移動させるように形状記憶された形状記憶合金アクチュエータと、該形状記憶合金アクチュエータの他端を支持する支持部とを備える構成とする。
この発明によれば、被駆動体が、支持体に対して、無負荷状態で互いに平行となるように対向して配置された平行板ばね対によって弾性支持されるので、摺動ガイドなどの摺動負荷を発生させる手段を用いることなく、駆動方向に沿って移動可能に支持される。
また、被駆動体の突起部の一端には、環境温度の上昇に伴って突起部を付勢するように変形して、突起部に係止された無通電時の形状記憶合金ワイヤに抗して被駆動体を基準位置に移動させるように形状記憶された形状記憶合金アクチュエータが設けられているので、環境温度が形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態終了温度以上になり、形状記憶合金ワイヤの通電を停止しても形状記憶合金ワイヤが伸長しきらない場合に、突起部に作用する形状記憶合金アクチュエータの付勢力が増大して形状記憶合金ワイヤを伸長させるため、被駆動体を基準位置に戻すことができる。
これにより、環境温度が上昇したときのみ、形状記憶合金ワイヤを伸長させる付勢力を作用させることができ、被駆動体を平行板ばね対等によって予め予圧しておく必要がなくなるため、駆動負荷が軽くなるとともに、装置の駆動方向の厚さを低減することができる。また、平行板ばね対の製造や組み立てを容易化することができる。
なお、被駆動体の柱状体は、外形が略柱状であるすべての形態を含む広義の意味で用いている。したがって、中実の柱状体とは限らず、例えば、中心に貫通孔などが設けられた筒状体なども含まれる。また、外形が略柱状である限り、レンズ組立体などの組立体なども含まれる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の駆動モジュールにおいて、前記形状記憶合金アクチュエータおよび前記形状記憶合金ワイヤは、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態開始温度、変態終了温度をそれぞれＴｓｓ、Ｔｓｅ（ただし、Ｔｓｓ＜Ｔｓｅ）とし、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態終了温度、変態開始温度をそれぞれＴｗｅ、Ｔｗｓ（ただし、Ｔｗｅ＜Ｔｗｓ）とし、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態領域内の温度から選ばれた一定温度をＴｗ０（ただし、Ｔｗｅ＜Ｔｗ０≦Ｔｗｓ）、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量が前記一定温度Ｔｗ０で前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量に等しくなる温度をＴｓ０とするとき、次式を満足する構成とする。
Ｔｓｓ≦Ｔｗｅ＜Ｔｓｅ ・・・（ａ）
Ｔｓ０≦Ｔｗ０ ・・・（ｂ）
この発明によれば、無通電時の温度下降時の形状記憶合金ワイヤ、および形状記憶合金アクチュエータの温度を決める環境温度Ｔが、温度Ｔｗ０より低い温度から温度Ｔｗ０に上昇した場合、環境温度Ｔに応じた変態の歪み量に応じて、形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの変形量が決まる。条件式（ａ）、（ｂ）によれば、温度Ｔｗ０以下では、形状記憶合金アクチュエータの変態の歪み量が、形状記憶合金ワイヤの変態の歪み量を上回るため、これらの歪み量に比例して作用する力関係によって、形状記憶合金が伸長され、被駆動体が確実に基準位置に移動される。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の駆動モジュールにおいて、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の上限温度は、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度以下である構成とする。
この発明によれば、形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の上限温度が、形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度より大きい場合に比べて、Ｔｗ０以下の温度範囲における形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量と形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量との差が少なくなるため、形状記憶合金アクチュエータの付勢力が相対的に減少する。したがって、形状記憶合金ワイヤに通電して被駆動体を駆動する場合の駆動負荷を相対的に低減することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の駆動モジュールにおいて、前記一定温度Ｔｗ０での、前記形状記憶合金アクチュエータに発生する温度上昇時の変態の歪み量と、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量とが等しく、かつ、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の下限温度と、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度とが等しい構成とする。
この発明によれば、一定温度Ｔｗ０以下の変態の線形領域において、形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量と、形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量とが一致するので、形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量が上回る場合に比べて、形状記憶合金アクチュエータの突起部に対する付勢力をさらに低減し、過不足なく発生することができる。したがって、形状記憶合金ワイヤに通電して被駆動体を駆動する場合の駆動負荷をより低減することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の駆動モジュールにおいて、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記駆動方向に沿って圧縮して取り付けられた圧縮コイルばねからなり、前記一端が、前記突起部において前記形状記憶合金ワイヤの係止位置に対向する位置に当接された構成とする。
この発明によれば、形状記憶合金アクチュエータが形状記憶合金ワイヤの係止位置に対向する位置に当接されるので、形状記憶合金ワイヤの合力と形状記憶合金アクチュエータからの付勢力とが、略一直線上に作用しあうため、形状記憶合金ワイヤの駆動力による被駆動体へのモーメントを低減することができるので、安定した駆動を行うことができる。
また、形状記憶合金アクチュエータとして、引っ張り形状記憶合金ばねを用いる場合に比べて、形状記憶合金アクチュエータの配置が容易となり、小型化しやすくなる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の駆動モジュールにおいて、前記形状記憶合金アクチュエータは、前記駆動方向において、前記平行板ばね対の間に配置された構成とする。
この発明によれば、形状記憶合金アクチュエータが、駆動方向において平行板ばね対の間に配置されるので、形状記憶合金アクチュエータが駆動方向において突出しないため、コンパクトな装置を構成することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、電子機器において、請求項１〜６のいずれかに記載の駆動モジュールを備える構成とする。
この発明によれば、駆動モジュールを備えるので、請求項１〜６のいずれかに記載の発明と同様の作用を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の駆動モジュールおよびそれを備える電子機器によれば、平行板ばね対によって被駆動体を駆動方向に沿って支持することができ、環境温度の上昇に伴って付勢力が増大する形状記憶合金アクチュエータによって形状記憶合金ワイヤを伸長させることができるため、高温環境下でも良好な駆動を行うことができ、小型化が可能となるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１４】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールについて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの基板への取り付け状態を説明するための模式的な斜視分解図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの概略構成を示す模式的な斜視分解図である。図３（ａ）は、図１のＡ視平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の模式的なＢ−Ｂ断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図である。図５は、図４におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図６は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる被駆動体の一部を示す模式的な斜視図である。図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図６におけるＤ視の平面図、およびＥ視の裏面図である。図８（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるモジュール枠の模式的な斜視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＦ視の裏面図である。図９は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる板ばね部材の平面図である。図１０は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるモジュール下板の模式的な斜視図である。図１１は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる給電部材の平面図である。図１２は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるカバーの裏面図である。図１３は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。横軸は形状記憶合金の温度Ｔ、縦軸は歪みを表す（図１５、１６も同じ）。
なお、一部の図面では見易さのため、例えば、レンズユニット１２などの構成部材を適宜省略して図示している。
【００１５】
本実施形態の駆動モジュール１は、図１に示すように、全体として箱型に形成されている。この駆動モジュール１は、組み立てて完成されたものが、電子機器などに設けられ、駆動モジュール１に制御信号や電力を供給する基板２上に嵌め込んだり、接着したりして固定することができる。
基板２の上面には、後述する駆動モジュール１の給電部材と接続されて電力を供給する一対のランド部３、および撮像素子３０が設けられている。
【００１６】
駆動モジュール１は、図１、２に示すように、レンズ枠４（被駆動体）、レンズユニット１２（被駆動体、図１参照）、モジュール枠５（支持体）、平行板ばね対をなす上板ばね６および下板ばね７、モジュール下板８（支持体）、給電部材９、形状記憶合金（Shape Memory Alloy、以下、ＳＭＡと略称する）ワイヤ１０、カバー１１、および圧縮コイルばね４０（形状記憶合金アクチュエータ）を主な構成部材とするものであって、これら構成部材が一体に積層されることで１つのアクチュエータを構成する。
これらの構成部材の組立状態では、図３（ｂ）に示すように、レンズユニット１２が螺合されたレンズ枠４は、モジュール枠５の内方に挿入され、上板ばね６、下板ばね７は、これらレンズ枠４とモジュール枠５とを図示上下方向から挟持した状態で、かしめにより固定され、これらの図示下方側からモジュール下板８、給電部材９が、この順に積層されて、モジュール枠５の下方から、かしめによりそれぞれ共に固定され、これらの積層体を上方側から覆うカバー１１が、モジュール下板８に固定されてなる。
また、圧縮コイルばね４０は、カバー１１とレンズ枠４との間に圧縮状態で保持されている。
【００１７】
なお、図中の符号Ｍは、レンズユニット１２の光軸に一致する駆動モジュール１の仮想的な軸線であり、レンズ枠４の駆動方向を示している。以下では、説明の簡単のため、分解された各構成部材の説明においても、組立時の軸線Ｍとの位置関係に基づいて、位置や方向を参照する場合がある。例えば、構成部材に明確な円、円筒面が存在しない場合でも、誤解のおそれのない限り、軸線Ｍに沿う方向を、単に軸方向、軸線Ｍを中心とする円の径方向、周方向を、単に径方向、周方向、あるいは軸線Ｍに対する径方向、周方向と称する場合がある。
また、上下方向は、特に断らない限り、軸線Ｍを鉛直方向に配置し、駆動モジュール１の取付面が鉛直下方となる場合の配置における上下方向を指すものとする。
【００１８】
これら構成部材の中で、レンズ枠４は、図２、図６に示すように全体として筒状に形成されたものであって、その中央を貫通し、軸線Ｍに同軸に形成された筒状の収容部４Ａの内周面４Ｆに雌ネジが形成されている。そして、収容部４Ａには、適宜のレンズまたはレンズ群を、外周部に雄ネジが形成された鏡筒に保持したレンズユニット１２（図３（ｂ）、図５参照）を螺合して固定できるようになっている。
レンズユニット１２がレンズ枠４に固定された状態で、レンズユニット１２およびレンズ枠４は、柱状体の被駆動体を構成している。
レンズ枠４の外壁面４Ｂには周方向に９０度の角度をあけて径方向外方に向けて突出する突出部４Ｃが、軸方向に延ばして設けられ、これら各突出部４Ｃの上端部、下端部およびその近傍において、軸線Ｍに直交する平面からなる端面４ａ、４ｂが形成されている。端面４ａ、４ｂ上には、軸線Ｍに沿う上方および下方に向けてそれぞれ突出する上側固定ピン１３Ａ、下側固定ピン１３Ｂが、それぞれ４本ずつ設けられている。
上側固定ピン１３Ａは上板ばね６を、下側固定ピン１３Ｂは下板ばね７を、それぞれ保持するためのものである。
【００１９】
上側固定ピン１３Ａおよび下側固定ピン１３Ｂの平面視の位置は、それぞれ異なっていてもよいが、本実施形態では、軸線Ｍに平行な４本の軸線にそれぞれ同軸となる位置関係に配置されている。このため、上板ばね６、下板ばね７における、上側固定ピン１３Ａ、下側固定ピン１３Ｂの挿通位置は、それぞれ共通化されている。
また、上側固定ピン１３Ａおよび下側固定ピン１３Ｂの径方向の各中心位置は、軸線Ｍからの距離が異なっていてもよいが、本実施形態では、同一円周上に配置されている。このため、それぞれの中心位置は正方格子状に配置されている（図７（ａ）、（ｂ）参照）。
【００２０】
レンズ枠４の径方向外側には、１つの突出部４Ｃの近傍の下端側から、径方向外方に突出するようにガイド突起４Ｄ（突起部）が設けられている。ガイド突起４Ｄの突出方向は、各上側固定ピン１３Ａおよび各下側固定ピン１３Ｂの軸線Ｍを中心とする周方向の角度位置とは、９０度の整数倍から角度θ（ただし、θは鋭角）だけずらされた位置関係に設定される。すなわち、ガイド突起４Ｄが、正方形の対角線に沿うように配置されたとき、各上側固定ピン１３Ａおよび各下側固定ピン１３Ｂは、すべて正方形の対角線から一定角度θだけずれた位置に配置されるようになっている。
【００２１】
ガイド突起４Ｄの先端には、平面視で直角二等辺三角形状の先端鍵部４Ｄ１が設けられ、後述するカバー１１の内側の角部に沿って上下移動可能に配置されている。図３（ｂ）、図４に示すように、組立状態では、ガイド突起４Ｄの下面には、ＳＭＡワイヤ１０が下方から係止されている。
また、図３（ｂ）に示すように、ガイド突起４Ｄの上面である突起上面４ｄの先端側には、係止突起４ｆが設けられている。係止突起４ｆの位置は、ＳＭＡワイヤ１０の係止位置に対して軸線Ｍに対する径方向にずれていてもよいが、本実施形態では、ＳＭＡワイヤ１０の係止位置と略一致されている。
係止突起４ｆの外径は、圧縮コイルばね４０の内周部に挿入可能であり、基端部では圧縮コイルばね４０の内周部に略内接するような大きさとされる。これにより、係止突起４ｆに、圧縮コイルばね４０を上方から挿入することで、圧縮コイルばね４０の端部を突起上面４ｄ上に当接させた状態で、圧縮コイルばね４０を軸線Ｍに対する周方向に位置決めすることが可能となっている。
【００２２】
また、図６、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、レンズ枠４の外壁面４Ｂの下部に沿って、各突出部４Ｃの側部から周方向に延ばされた突片状の度当り部４Ｅが設けられている。ただし、ガイド突起４Ｄを近傍に有する突出部４Ｃの度当り部４Ｅは、ガイド突起４Ｄの基端部を兼ねている。
各度当り部４Ｅはその上面に平滑な度当り面４ｅを有し、度当り面４ｅの軸方向の位置は、レンズ枠４が軸線Ｍに沿って、上方（図３（ｂ）および図５の矢印（イ）方向）に一定距離以上に移動しようとした際に、後述するモジュール枠５の度当り受け部５Ｅ（図８（ｂ）参照）に当接する位置に設定される。
また、レンズ枠４は、本実施形態では、熱かしめまたは超音波かしめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などにより一体成形されている。
【００２３】
モジュール枠５は、図２、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、平面視の外形が全体として略矩形状に形成され、かつその中央部に、軸線Ｍに同軸に形成された貫通孔からなる収容部５Ａ（筒状部）が形成された、筒状の部材であって、この収容部５Ａ内にレンズ枠４が収容される。
モジュール枠５の上部および下部の四隅には、軸線Ｍに直交する平面からなる端面５ａ、５ｂが形成され、端面５ａから上方に向けて上側固定ピン１４Ａが、また端面５ｂから下方に向けて下側固定ピン１４Ｂが、それぞれ４本ずつ設けられている。
上側固定ピン１４Ａは上板ばね６を、下側固定ピン１４Ｂは下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９を、それぞれ保持するためのものである。
端面５ａ、５ｂの間の距離は、レンズ枠４の端面４ａ、４ｂの間の距離と同一距離に設定されている。
【００２４】
モジュール枠５の一隅の下部には平面視の溝幅がレンズ枠４のガイド突起４Ｄに軸方向に移動可能に嵌合する大きさを有する切欠き５Ｂが形成されている。この切欠き５Ｂは、レンズ枠４をモジュール枠５内に下方から挿入して収容した状態で、レンズ枠４のガイド突起４Ｄを貫通させ、ガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１をモジュール枠５の径方向外部に突出させるとともに、レンズ枠４の周方向の位置決めを行うためのものである。
【００２５】
本実施形態では、このような位置に切欠き５Ｂを設けているため、図８（ｂ）に示すように、切欠き５Ｂ近傍の下側固定ピン１４Ｂは、切欠き５Ｂを避けて軸線Ｍと外形の隅部の交点である点Ｑ１とを結ぶ線から離れた位置に形成されている。これに対して、他の３本の下側固定ピン１４Ｂは、それぞれ軸線Ｍと外形の隅部の交点とを結ぶ線上、もしくはこの線により近接して設けられ、モジュール枠５の外形に沿うＬ字状をなして配置されている。したがって、４本の下側固定ピン１４Ｂは、平面視で非対称な位置に配置されている。
一方、上側固定ピン１４Ａの平面視の位置は、下側固定ピン１４Ｂの配置と異なっていてもよいが、本実施形態では、それぞれ軸線Ｍに平行な４本の軸線にそれぞれ同軸となる位置関係に配置されている。このため、上板ばね６、下板ばね７における、上側固定ピン１４Ａ、下側固定ピン１４Ｂの挿通位置は、それぞれ共通化されている。
【００２６】
そして、図８（ｂ）に示すように、平面視において、モジュール枠５の側面の交点をＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４とすると、各上側固定ピン１４Ａ、各下側固定ピン１４Ｂの軸中心は、それぞれ点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の近傍にあって、かつ、点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４と軸線Ｍとを結ぶ線分Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４の線上または近傍に配置されている。すなわち、各上側固定ピン１４Ａ、各下側固定ピン１４Ｂの軸中心と軸線Ｍとを結ぶ線分ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４は、線分Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４と重なるか、３０度以下程度の浅い角度で交差されている。
【００２７】
また、図８（ａ）に示すように、モジュール枠５の切欠き５Ｂに隣接する２つの隅部には、切欠き５Ｂが設けられた隅部と同方向側の側面において、ＳＭＡワイヤ１０を保持するワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂ（図２、４参照）を取り付けるための一対の係止溝５Ｃが設けられている。本実施形態では、ワイヤ保持部材１５Ａは、駆動モジュール１から給電部材９の一対の端子部９Ｃが突出される側の側面に設けられ、ワイヤ保持部材１５Ｂは、駆動モジュール１から給電部材９の一対の端子部９Ｃが突出されない側の側面に設けられている。
ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂは、端部にＳＭＡワイヤ１０の端部をかしめてなる鍵状に形成された金属板などの導電性部材であり、係止溝５Ｃに側方から嵌合させることで、ＳＭＡワイヤ１０の端部を位置決めして保持するものである。
ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂは、図４に示すように、ＳＭＡワイヤ１０のかしめ位置と反対側に片状の端子部１５ａを備え、モジュール枠５に対する取付状態において、端子部１５ａがモジュール枠５の下方に積層されたモジュール下板８の下方にわずかに突出されるようになっている。
また、一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂによって両端が保持されたＳＭＡワイヤ１０は、モジュール枠の切欠き５Ｂから突出されたレンズ枠４のガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１に下方から係止され、ＳＭＡワイヤ１０の張力により、先端鍵部４Ｄ１を介して、レンズ枠４を上方に付勢している。
【００２８】
モジュール枠５の収容部５Ａ内には、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、内壁面５Ｄから径方向外側に向かい、軸方向には下端側から上端側の中間部まで形成された凹部である度当り受け部５Ｅが、レンズ枠４の各度当り部４Ｅを下方から挿入できるような形状に設けられている。ただし、ガイド突起４Ｄを兼ねる度当り部４Ｅに対する度当り受け部５Ｅは、切欠き５Ｂの溝底部によって兼用されている。
度当り受け部５Ｅは、軸方向の下方側に、度当り部４Ｅの度当り面４ｅを当接可能な受け面５Ｅ１を有している。これにより、レンズ枠４がその軸線Ｍに沿い上方に所定距離だけ移動すると、各度当り受け部５Ｅの受け面５Ｅ１が、それぞれ各度当り部４Ｅの度当り面４ｅと当接されるため、レンズ枠４の上方への移動が規制される。すなわち、度当り受け部５Ｅは、レンズ枠４の上方への移動範囲を規制する位置規制部を構成し、度当り部４Ｅは、モジュール枠５の位置規制部に当接可能に設けられた被位置規制部を構成する。
なお、本実施形態では、度当り受け部５Ｅの平面視の形成位置は、図８（ｂ）に示すように、収容部５Ａの中心（軸線Ｍ）から、モジュール枠５の矩形状外形の隅部に向かう線分Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を含む位置に設けられている。
【００２９】
このような構成により、例えば、駆動モジュールを落下させるなどして、外部から大きな衝撃が加えられたとしても、レンズ枠４は、度当り受け部５Ｅの受け面５Ｅ１の位置を超える上方には移動できないようになっている。
このような規制位置は、本実施形態では、レンズ枠４がカバー１１に衝突せず、かつ、上板ばね６、下板ばね７、圧縮コイルばね４０の変形が、例えば、弾性限界や巻線の密着長さなどの変形限界より小さくなるように設定している。
また、度当り受け部５Ｅが、収容部５Ａの中心から、モジュール枠５の矩形状外形の隅部に向かう線分Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を含む位置に設けられているため、モジュール枠５において、収容部５Ａから矩形状外形の隅部までの径方向の領域を有効利用することができる。
そのため、度当り受け部５Ｅをモジュール枠５の内側に設けても、モジュール枠５の外形を増大させないようにすることができるので、小型化、軽量化が可能となる。
【００３０】
また、モジュール枠５は、本実施形態ではレンズ枠４と同様に、熱かしめまたは超音波かしめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂などにより一体成形されている。
【００３１】
モジュール枠５およびモジュール枠５内に挿入されたレンズ枠４のそれぞれの上部と下部には、図５に示すように、モジュール枠５の端面５ａ、レンズ枠４の端面４ａには、上板ばね６が、モジュール枠５の端面５ｂ、レンズ枠４の端面４ｂには、下板ばね７が、それぞれ積層されている。
本実施形態では、図９に示すように、上板ばね６および下板ばね７は同一形状に打ち抜かれた平板状の板ばね部材であり、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）鋼板などのばね性を有する金属板からなる。
【００３２】
上板ばね６（下板ばね７）の形状は、図９に示すように、平面視の外形が、モジュール枠５の上側（下側）の端部と同様な略矩形状とされ、中央部に軸線Ｍと同軸で、レンズ枠４の内周面４Ｆよりわずかに大きな円状の開口６Ｃ（７Ｃ）が形成され、全体としてリング状とされている。
上板ばね６（下板ばね７）の３つの隅部および１つの隅部近傍には、モジュール枠５の隅部および１つの隅部近傍に形成された上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）の配置位置に対応して、各上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）にそれぞれ挿通可能な４つの貫通孔６Ｂ（７Ｂ）が設けられている。本実施形態では、図８（ｂ）における点Ｑ２、Ｑ４に対応する隅部に形成された上側固定ピン１４Ａ（下側固定ピン１４Ｂ）を挿通する貫通孔６Ｂ（７Ｂ）のうち、一方が基準円孔、他方が小判孔とされ、モジュール枠５に対する軸線Ｍに直交する平面内の位置決めが可能となっている。
【００３３】
また、上板ばね６（下板ばね７）には、レンズ枠４に形成された上側固定ピン１３Ａ（下側固定ピン１３Ｂ）の配置位置に対応して、各上側固定ピン１３Ａ（下側固定ピン１３Ｂ）にそれぞれ挿通可能な４つの貫通孔６Ａ（７Ａ）が設けられている。
すなわち、本実施形態では、各貫通孔６Ａ（７Ａ）は、図８（ｂ）における線分Ｋ１に対応する直線Ｌ１に対して、９０度の整数倍から角度θだけずれた位置に形成されている。そして、これら貫通孔６Ａ（７Ａ）が設けられた部分は、開口６Ｃ（７Ｃ）に沿う円環部６Ｆ（７Ｆ）によって、周方向に連結されている。
本実施形態では、このような配置として角度θを適切な値に設定することで、貫通孔６Ａ（７Ａ）が位置する軸線Ｍを中心とした円の円径と、貫通孔６Ｂ（７Ｂ）が配置される軸線Ｍを中心とした円の円径との径の差が、角度θが０度となるように配置する場合に比べて、小さくなるようにそれぞれの配置位置を設定することができる。
【００３４】
また、開口６Ｃ（７Ｃ）の径方向外側には、軸線Ｍを挟んで互いに対角方向に対向する貫通孔６Ａ（７Ａ）の近傍位置から、周方向に略半円弧状に延びる４つのスリット６Ｄ（７Ｄ）が円環部６Ｆ（７Ｆ）の径方向外側で、それぞれ、略四分円弧ずつ径方向に重なった状態に形成されている。
これにより、上板ばね６（下板ばね７）の外側の矩形状枠体から、略四分円弧状に延ばされた４つのばね部６Ｅ（７Ｅ）が、それぞれ１つずつ貫通孔６Ａ（７Ａ）近傍に延ばされた板ばね部材が形成されている。すなわち、矩形状の枠体に対して、円環部６Ｆ（７Ｆ）が、４本のばね部６Ｅ（７Ｆ）によって、４箇所で均等に弾性支持される板ばね部材が形成されている。
【００３５】
モジュール下板８は、図２に示すように、モジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂを下板ばね７の貫通孔７Ｂに貫通させるとともに、モジュール枠５内に収容したレンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂを下板ばね７の貫通孔７Ａに貫通させた状態で、モジュール枠５との間で、下板ばね７を下方側から挟んで積層し、下板ばね７の矩形状の外形枠をモジュール枠５の端面５ｂに対して密着状態に固定するものである。
モジュール下板８の形状は、図１０に示すように、モジュール枠５の外形と略同様の矩形状外形を有する板状部材であり、中央部に軸線Ｍを中心とする略円形状の開口８Ａが厚さ方向に貫通して形成されている。
そして、開口８Ａには、レンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂの配置位置に対応する位置に、径方向外側に向かって延ばされ、下板ばね７を積層させる上面８ａから裏面側に厚さ方向に貫通された４つのＵ字状の逃げ部８ｄが形成されている。これにより、後述するレンズ枠４のかしめ部との干渉を避けることができるようになっている。
開口８Ａの円形部の内径は、下板ばね７の開口７Ｃの内径と同等もしくはより小さい径とされ、上面８ａは、下板ばね７のばね部７Ｅ、円環部７Ｆも突き当て可能な平面を構成している。このため、ガイド突起４Ｄが、下板ばね７を介して、突き当てられるようになっている。このように、モジュール下板８は突き当て支持部を構成しており、筒状部を構成するモジュール枠５とともに支持体を構成している。
また、モジュール下板８の周縁に位置する各隅部にはモジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂの配置位置に対応して、これら下側固定ピン１４Ｂをそれぞれ挿通させる貫通孔８Ｃが形成されている。
【００３６】
また、モジュール下板８の下面８ｂには、開口８Ａに沿って下方に突出された凸部８Ｄが形成されている。凸部８Ｄの端面８ｃは、基板２に当接させる取付面を構成しており、基板２に対する軸線Ｍ方向、すなわち光軸方向に位置決めする位置決めスペーサの機能を有している。凸部８Ｄの端面８ｃと下面８ｂとの間の段差は、下面８ｂに給電部材９をかしめて組み立てたときに、このかしめ部よりも下方側に突出されるような高さに設定される。
【００３７】
モジュール下板８の材質は、本実施形態では、電気絶縁性を有する合成樹脂を採用している。
このため、モジュール下板８は、給電部材９を下板ばね７に対して電気的絶縁状態で固定する絶縁部材となっている。また、端面８ｃが当接する基板２に対して電気的絶縁状態を保つ絶縁部材ともなっている。
【００３８】
給電部材９は、図１１に示すように、本実施形態では、それぞれ板状の金属板からなる一対の電極９ａ、９ｂからなる。
電極９ａ、９ｂは、いずれも、モジュール下板８の外形に沿う略Ｌ字状の配線部９Ｂと、配線部の端部からモジュール下板８の外形の外側に突出する端子部９Ｃとを備える折れ線状の金属板からなる。そして、それぞれの配線部９Ｂには、モジュール下板８の下面８ｂから下方に突出されるモジュール枠５の下側固定ピン１４Ｂのうち、モジュール下板８の外形に沿って隣り合う２つの下側固定ピン１４Ｂを、それぞれ挿通させて、電極９ａ、９ｂをモジュール枠５に対して位置決めを行う２つの貫通孔９Ａが設けられている。
本実施形態では、図１、図３（ａ）に示すように、電極９ａ、９ｂの端子部９Ｃは、モジュール枠５において、ワイヤ保持部材１５Ａが取り付けられた側の側面から径方向外方に並列して突出するように設けられている。
このため、電極９ａには、貫通孔９Ａと端子部９Ｃとの間の配線部９Ｂ上の側面に、ワイヤ保持部材１５Ａの端子部１５ａを電気的に接続するために凹状に切り欠かれた導電接続部９Ｄが設けられている。
また、電極９ｂには、２つの貫通孔９Ａ間の配線部９Ｂ上の側面に、ワイヤ保持部材１５Ｂの端子部１５ａを電気的に接続するために凹状に切り欠かれた導電接続部９Ｄが設けられている。
それぞれの導電接続部９Ｄを、端子部１５ａと電気的に接続する手段としては、例えば、半田付けまたは導電性接着剤による接着を採用することができる。
【００３９】
カバー１１は、図１、図１２に示すように、上面１１Ｅの外縁部から下方側に、モジュール枠５を外嵌可能に覆う側壁部１１Ｄが延ばされ、下方側に矩形状の開口１１Ｃが形成された部材であり、上面１１Ｅの中央部に軸線Ｍを中心とした円状の開口１１Ａが設けられている。開口１１Ａの大きさは、レンズユニット１２を出し入れ可能な大きさとされる。
また、上面１１Ｅの裏面側には、図１２に示すように、開口１１Ａの周方向においてレンズ枠４の各上側固定ピン１３Ａの配置位置に対応する位置に、後述するかしめ部１６との干渉を避けるための４つのＵ字状の凹部１１Ｂが形成されている。
凹部１１Ｂの深さは、度当り面４ｅと受け面５Ｅ１とが、当接した位置でも、かしめ部１６とカバー１１とが接触しない深さに設定する。凹部１１Ｂは、上面１１Ｅの上方に張り出す凹部としてもよいが、本実施形態では、凹部１１Ｂの肉厚を薄肉として、上面１１Ｅの外表面を平面としている。
【００４０】
上面１１Ｅの裏面側の１つの隅部には、組立状態で、図３（ｂ）に示すように、モジュール枠５に取り付けられた上板ばね６の表面と同じ高さとなる位置に、圧縮コイルばね４０の端部を支持する台状のコイルばね支持部１１ａ（支持部）が形成されている。
そして、端面１１ａ上において、組立状態でレンズ枠４の係止突起４ｆに対応する位置に、開口１１Ｃ側に突出された係止突起１１ｂが形成されている。
係止突起１１ｂの外径は、圧縮コイルばね４０の内周部に挿入可能であり、基端部では圧縮コイルばね４０の内周部に略内接するような大きさとされる。これにより、係止突起１１ｂに、圧縮コイルばね４０を下方から挿入することで、圧縮コイルばね４０の端部をコイルばね支持部１１ａに当接させた状態で、圧縮コイルばね４０を軸線Ｍに対する周方向に位置決めすることが可能となっている。
【００４１】
圧縮コイルばね４０は、ＳＭＡからなる素線をコイル状に加工して熱処理することにより、高温側でばね長が伸長した形状が記憶されたＳＭＡアクチュエータである。
ここで、図１３を参照して、圧縮コイルばね４０に用いるＳＭＡの温度歪み特性について、ＳＭＡワイヤ１０に用いるＳＭＡの温度歪み特性とともに説明する。
駆動モジュール１の動作を保証する使用温度範囲ｔmin〜ｔmaxの間で環境温度が変化したときの、無通電時のＳＭＡワイヤ１０、および圧縮コイルばね４０の温度がＴminからＴmax（ただし、Ｔmin＜Ｔmax）とする。ここで、温度Ｔmaxは、駆動モジュール１に対する最大使用温度がｔmaxのとき、駆動モジュール１内部での熱伝導や発熱などによる温度上昇を考慮したＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０に対する実質的な使用時の最大環境温度であり、一般に、Ｔmax≧ｔmaxである。以下の説明では、簡単のため、誤解のおそれのない限り、Ｔmaxを単に最大使用温度と称する。また、Ｔminについても同様に単に最小使用温度と称する。
最大使用温度Ｔmaxは、形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態領域内の温度から選ばれた一定温度Ｔｗ０となっている。最大使用温度Ｔmaxとしては、例えば、８０℃を採用することができる。
【００４２】
ＳＭＡワイヤ１０の温度歪み特性は、温度上昇時には、曲線αＡＢＣＤβで表される変化を示す。各点の温度Ｔα、ＴA、ＴB、ＴC、ＴD、Ｔβの大きさは、この順に増大している。
歪みの大きさは、低温側で変態開始前の状態では直線αＡのように一定の傾きで微増し、温度上昇時の変態開始温度ＴAからより大きな変化率で温度ＴBまで増大し、温度ＴBからＴCまでの間では温度ＴBでの傾きを保持する線形の変化を示し、温度ＴCからＴDの間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴDからＴβで一定の傾きで微増する変化を示す。ここで、ＴAは、次式を満足するものとする。
【００４３】
ＴA≧Ｔmax ・・・（１）
【００４４】
このため、ＳＭＡワイヤ１０を通電してＳＭＡワイヤ１０の温度が温度ＴAを越えると、変態が開始され収縮していく。したがって、図１３の曲線ＡＢＣＤβのような動作は、ＳＭＡワイヤ１０に通電して、発熱させることによって実現される。
ＴA＜Ｔmaxであると、ＳＭＡワイヤ１０に通電する前にＳＭＡワイヤ１０が収縮するため正常な動作を保証できなくなる。
【００４５】
また、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の温度歪み特性は、曲線βＤｄｃｉｂａαで表される変化を示す。各点の温度Ｔβ、ＴD、Ｔd、Ｔc、Ｔi、Ｔb、Ｔa、Ｔαの大きさは、この順に減少している。ここで、次式の関係を満足する。
【００４６】
Ｔi＝Ｔmax ・・・（２）
Ｔa≦ＴA ・・・（３）
【００４７】
歪みの大きさは、高温側で温度Ｔβから温度Ｔdの間では、直線βＤと同一の傾きで微減し、温度下降時の変態開始温度Ｔd（Ｔｗｓ）からより大きな変化率で温度Ｔcまで減少し、温度ＴcからＴbまでの間では温度Ｔcでの傾きを保持する線形の変化を示し、温度Ｔbから温度下降時の変態終了温度Ｔa（Ｔｗｅ）の間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴaからＴαで直線Ａαと同一の傾きで微減する変化を示す。
このようなＳＭＡワイヤ１０は、例えば、ＮｉとＴｉとをおよそ１：１の割合で含むＮｉ−Ｔｉ合金などによって製作することができる。
【００４８】
本実施形態の圧縮コイルばね４０は、ＳＭＡワイヤ１０と同様のＳＭＡを用いて、変態開始温度を低温側にずらした材料から構成される。例えば、Ｎｉ−Ｔｉ合金を用いる場合、Ｎｉの含有率を増大させることで、変態開始温度を低温側にずらすことができる。
本実施形態では、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の温度歪み特性は、曲線αｅｆｊｇｈｄβで表される変化を示す。各点の温度Ｔα、Ｔe、Ｔf、Ｔj、Ｔg、Ｔh、Ｔd、Ｔβの大きさは、この順に増大している。ここで、温度Ｔjは、ＳＭＡワイヤ１０の温度Ｔi（Ｔｗ０）における歪み量と同じ歪み量が得られる温度である。
歪みの大きさは、低温側で変態開始前の状態では直線αｅのように直線αＡと同じ傾きで微増し、温度上昇時の変態開始温度Ｔe（Ｔｓｓ）からより大きな変化率で温度Ｔfまで増大し、温度ＴfからＴgまでの間では温度Ｔfでの傾きを保持する線形の変化を示し、温度Ｔgから温度上昇時の変態終了温度Ｔh（Ｔｓｅ）の間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴhからＴβまで、直線Ｄβと同じ傾きで微増する変化を示す。
ここで、温度上昇時の変態開始温度Ｔeは、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔaよりも低い温度としている。また、温度上昇時の変態終了温度Ｔhは、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態開始温度Ｔdよりも低い温度としている。
したがって、次式を満足する。
【００４９】
Ｔe＜Ｔa ・・・（４ａ）
Ｔh＜Ｔd ・・・（４ｂ）
【００５０】
また、本実施形態では、曲線ａｂｃｄは、曲線ｅｆｇｈに対して、全体として高温側に離間させている。このため、次式を満足する。
【００５１】
Ｔj＜Ｔi ・・・（４ｃ）
Ｔa＜Ｔh ・・・（４ｄ）
【００５２】
ここで、式（４ａ）、（４ｄ）は、Ｔe、Ｔa、Ｔhが、それぞれＴｓｓ、Ｔｗｅ、Ｔｓｅに対応するため、上記条件式（ａ）の等号を除いた関係に対応する。また、式（４ｃ）は、Ｔj、Ｔiが、それぞれＴｓ０、Ｔｗ０に対応するため、上記条件式（ｂ）の等号を除いた関係に対応する。
なお、図１３では、一例として、Ｔh＝Ｔmaxとなるように描いているが、Ｔh≧Ｔmax、あるいは、Ｔg≧Ｔmaxなどの条件が好ましい。
例えば、Ｔh＜Ｔmaxとすると、Ｔmaxの近傍では歪みの変化率が格段に小さくなり、圧縮コイルばね４０のばね長の伸びがほとんどなくなって、圧縮コイルばね４０のばね力をあまり増大させられなくなり、この領域では効率よくＳＭＡワイヤ１０を伸長させることができなくなる。
【００５３】
また、ＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０は、いずれも温度上昇時、温度下降時に変態の線形領域を有している。すなわち、温度Ｔb、Ｔcは、それぞれＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の線形領域の下限温度および上限温度になっており、温度Ｔf、Ｔgは、それぞれ圧縮コイルばね４０の温度上昇時の線形領域の下限温度および上限温度になっている。本実施形態では、次式の関係を満足する。
【００５４】
Ｔg≦Ｔb ・・・（５）
【００５５】
また、圧縮コイルばね４０の温度下降時の温度歪み特性は、曲線βｈＨＧＦＥαで表される変化を示す。各点の温度Ｔβ、Ｔh、ＴH、ＴG、ＴF、ＴE、Ｔαの大きさは、この順に減少している。ここで、次式の関係を満足する。
【００５６】
ＴH＜Ｔh ・・・（６）
ＴE＜Ｔe ・・・（７）
【００５７】
歪みの大きさは、高温側で温度Ｔβから温度ＴHの間では、直線βｈと同一の傾きで微減し、温度下降時の変態開始温度ＴHからより大きな変化率で温度ＴGまで減少し、温度ＴGからＴFまでの間では温度ＴGでの傾きを保持する線形の変化を示し、温度ＴFから温度下降時の変態終了温度ＴEの間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴEからＴαで直線ｅαと同一の傾きで微減する変化を示す。
【００５８】
圧縮コイルばね４０は、ガイド突起４Ｄの係止突起４ｆ、カバー１１の係止突起１１ｂをそれぞれ内周部に挿入可能な内径を有しており、係止突起４ｆ、１１ｂが両端部に挿入された状態で、ガイド突起４Ｄの突起上面４ｄと、カバー１１のコイルばね支持部１１ａとの間に配置されている。
本実施形態の圧縮コイルばね４０の自然長は、圧縮コイルばね４０の温度が温度上昇時の変態開始温度Ｔe以下の低温側の場合、組み付け状態でのコイルばね支持部１１ａ、突起上面４ｄの間の距離の最大値Ｈmax（図３（ｂ）参照）以下の寸法とされる。
この場合、圧縮コイルばね４０の自然長は、最小使用温度Ｔminのとき、係止突起４ｆ、１１ｂから外れない長さであれば、Ｈmaxよりいくら短くてもよいが、ガタが大きすぎて組み付け状態が不安定にならない程度の長さにすることが好ましい。
また、このような低温側の温度では、ＳＭＡが例えばＮｉ−Ｔｉ合金の場合、マルテンサイト相になり、弾性係数が著しく低下し、仮に、取付後に圧縮を受けてもほとんどばね力は発生しないため、Ｈmaxより長い設定としてもよい。
一方、高温側の自然長は、最大使用温度Ｔmaxのとき、伸長してＨmax以上となり、組み付け状態において、突起上面４ｄ、コイルばね支持部１１ａの間で圧縮され、これにより、レンズ枠４の端面４ｂが上面８ａに当接するまでＳＭＡワイヤ１０を伸長せしめるようなばね力が発生する長さに形状記憶させておく。
係止突起４ｆは、ＳＭＡワイヤ１０の係止位置に重なる位置に設けられているため、圧縮コイルばね４０からの付勢力の作用点は、ＳＭＡワイヤ１０からの付勢力の作用点に対して、軸線Ｍに平行な略同一直線上に位置している。
【００５９】
このような構成の駆動モジュール１は、以下の手順で組み立てられる。
まず、モジュール枠５の収容部５Ａ内に下方からレンズ枠４を挿入し、モジュール枠５の各端面５ａと、レンズ枠４の端面４ａとを同一高さに揃える。そして、モジュール枠５の各上側固定ピン１４Ａとレンズ枠４の各上側固定ピン１３Ａとに、上板ばね６の各貫通孔６Ａ、６Ｂをそれぞれ挿通する。
その後、上板ばね６の各貫通孔６Ａ、６Ｂを貫通して上方に突き出された各上側固定ピン１３Ａ、１４Ａの先端部を、図示しないヒータチップにより熱かしめして、それぞれかしめ部１６、１７（図３（ｂ）、図４、図５参照）を形成する。なお、超音波かしめを用いる場合には、ヒータチップに代えて超音波振動子を用いる（以下の熱かしめも同様）。
次に、レンズ枠４の各下側固定ピン１３Ｂに、下板ばね７の各貫通孔７Ａをそれぞれ挿通する。この際、同時にモジュール枠５の各下側固定ピン１４Ｂに、下板ばね７の各貫通孔７Ｂ、モジュール下板８の各貫通孔８Ｃ、給電部材９の各貫通孔９Ａを挿通する。その後、下板ばね７の各貫通孔７Ａを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン１３Ｂの先端部を、ヒータチップにより熱かしめして、かしめ部１８（図５参照）を形成する。モジュール下板８には、逃げ部８ｄが形成されているため、かしめ部１８は、モジュール下板８とは接触しない。
次に、これら貫通孔７Ｂ、８Ｃ、９Ａを貫通して下方に突き出された各下側固定ピン１４Ｂの下端部を、ヒータチップにより熱かしめして、かしめ部１９（図３（ｂ）参照）を形成する。
【００６０】
このようにして、レンズ枠４とモジュール枠５の両端部に、上板ばね６、下板ばね７、モジュール下板８、給電部材９が積層固定される。このとき、無負荷状態では、互いに対向する上板ばね６、下板ばね７の各ばね部６Ｅ、７Ｅは、変形を起こさないため、互いに平行になっている。そして、端面４ｂに密着された下板ばね７の円環部７Ｆは、モジュール下板８の上面８ａに密着して支持されている。
【００６１】
次に、ＳＭＡワイヤ１０が先端に取り付けられた一対のワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂを、モジュール枠５の２箇所の係止溝５Ｃにそれぞれ係止させ、例えば、嵌合や接着などの手段によりモジュール枠５に保持、固定する。その際、ＳＭＡワイヤ１０の中央部を、ガイド突起４Ｄの先端鍵部４Ｄ１に係止させ、かつこの先端鍵部４Ｄ１を下側から支持するように掛け渡す。
このとき、ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂの各端子部１５ａは、モジュール下板８の下方に突出され、それぞれ、モジュール下板８に固定された給電部材９である電極９ａ、９ｂの導電接続部９Ｄに係止されるか、もしくは近接して配置されている。
そこで、例えば、半田付けや導電性接着剤などを用いて、各端子部１５ａを、それぞれ導電接続部９Ｄに対して電気的に接続させる。
【００６２】
次に、突起上面４ｄに、圧縮コイルばね４０を外挿し、圧縮コイルばね４０の一端を突起上面４ｄに当接させる。この状態で、モジュール枠５の上方から、カバー１１を被せる。これにより、圧縮コイルばね４０の他端の内周部に係止突起１１ｂが挿入され、圧縮コイルばね４０は、突起上面４ｄとコイルばね支持部１１ａとの間に配置される。したがって、本実施形態では、圧縮コイルばね４０は、上板ばね６と下板ばね７との間に配置されている。
次に、側壁部１１Ｄとモジュール下板８とを接合する。例えば、側壁部１１Ｄに係合爪などを設けてはめ込みによって接合したり、側壁部１１Ｄとモジュール下板８とを接着、または溶着して接合したりする。
これにより、本実施形態の圧縮コイルばね４０は、温度上昇時の変態開始温度Ｔe以下では圧縮されずに組み付けられており、ばね力がガイド突起４Ｄに付勢されない状態となっている。また、自然長をより長めに設定することで圧縮して組み付ける場合でも、弾性係数が著しく低いため、ほとんどばね力が発生しない状態で組み付けられることになる。
このため、圧縮コイルばね４０をばね力がより大きい状態で、圧縮して組み付ける場合に比べて組み立てが容易となっている。
このとき、かしめ部１６、１７は、それぞれカバー１１の上面１１Ｅの裏面に対して、離間された状態にある。
以上で、駆動モジュール１の組み立てが完了する。
【００６３】
次に、必要に応じて、駆動モジュール１の端子部９Ｃを、基板２上のランド部３（図１参照）に位置合わせして、駆動モジュール１を基板２上に取り付ける。そして、半田付けまたは導電性接着材などの手段によって、端子部９Ｃをランド部３に対して電気的に接続する。基板２には予め、各かしめ部１９の位置に対応して４箇所の逃げ孔２ａが設けられており、このため各かしめ部１９は、基板２と干渉しないようになっている。
駆動モジュール１の基板２上への取り付けは、接着、嵌め込みなどの固定手段が採用することができる。
基板２は、駆動モジュール１に付属する独立した部材であってもよいし、電子機器等に接続、配置された部材であってもよい。
【００６４】
次に、カバー１１の開口１１Ａを通じてレンズ枠４内にレンズユニット１２を螺合して取り付ける。
このように、レンズユニット１２を最後に取り付けているのは、組立作業により、レンズユニット１２のレンズが汚れたり、ゴミなどが付着したりしないためであるが、例えば、駆動モジュール１をレンズユニット１２が取り付けられた製品状態で出荷する場合や、カバー１１の開口１１Ａをレンズユニット１２の外形より小さくしたい場合、例えば開口絞りを兼用するような場合などには、あらかじめレンズ枠４に螺合しておいて、上記の組み立てを行うこともできる。
【００６５】
次に、駆動モジュール１の動作について説明する。
図１４は、本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの動作を説明するための図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う模式的な断面図である。
【００６６】
駆動モジュール１は、端子部９Ｃに電力が供給されず、駆動方向への外力が作用しない状態では、環境温度に応じてＳＭＡワイヤ１０が伸長されている。すなわち、ＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０に対する環境温度が、それぞれ温度上昇時の変態開始温度ＴA、Ｔeより低い場合には、レンズ枠４には外力が作用しないため、図３（ｂ）に示すように、レンズユニット１２が取り付けられたレンズ枠４の端面４ｂが、円環部７Ｆを介して、モジュール下板８の上面８ａに突き当てられ、上板ばね６、下板ばね７が変形されない状態となっている。
これにより、レンズ枠４が、駆動の基準位置に位置づけられる。この基準位置は、本実施形態の場合、撮像素子３０に対するレンズユニット１２の焦点位置が無限遠となるように設定されている。
以下では、まず、駆動モジュール１内の環境温度が、この状態を保つ場合の動作を説明する。
【００６７】
端子部９Ｃから給電部材９に電力を供給すると、電極９ａ、ワイヤ保持部材１５Ａ、ＳＭＡワイヤ１０、ワイヤ保持部１５ｂ、電極９ｂは、それぞれ導通されているため、ＳＭＡワイヤ１０に電流が流れる。これにより、ＳＭＡワイヤ１０にジュール熱が発生して、ＳＭＡワイヤ１０の温度が上昇し、ＳＭＡワイヤ１０の温度上昇時の変態開始温度ＴAを超えると、ＳＭＡワイヤ１０が温度上昇時の温度歪み特性に応じた長さに収縮する。
【００６８】
これにより、レンズ枠４が、上方（図中の（イ）方向）に移動する。
すなわち、上板ばね６、下板ばね７のばね部６Ｅ、７Ｅが、それぞれ変形し、変形量に応じた弾性復元力が、円環部６Ｆ、７Ｆを介して、レンズ枠４に付勢される。このとき、上板ばね６、下板ばね７は、無負荷状態で互いに平行とされ、各ばね部６Ｅ、７Ｅが軸線Ｍ方向に等距離を保って変形するため、平行ばねを構成しており、レンズ枠４は、軸線Ｍに沿って平行移動することになる。
また、ガイド突起４Ｄの移動に伴って、圧縮コイルばね４０が圧縮され、圧縮量に応じた弾性復元力が、ガイド突起４Ｄに付勢される。このとき、圧縮コイルばね４０からの付勢力の作用点と、ＳＭＡワイヤ１０からの付勢力の作用点は、軸線Ｍに平行な略同一直線上に位置するので、レンズ枠４に対する力のモーメントがほとんど発生しないため、上板ばね６、下板ばね７による力に比べて大きな力が作用しても、レンズ枠４の移動姿勢にはほとんど影響しない。ただし、駆動モジュール１内の環境温度は、圧縮コイルばね４０の変態開始温度Ｔeより低いため、圧縮コイルばね４０が圧縮されても、上板ばね６、下板ばね７の弾性復元力に比べて格段に小さなばね力しか発生しない。
このようにして、レンズ枠４が、軸線Ｍに沿って平行移動し、これらの弾性復元力がＳＭＡワイヤ１０の張力とつり合う位置で、レンズ枠４が停止する。
【００６９】
このように、本実施形態では、上板ばね６、下板ばね７によって、摺動負荷が発生する軸方向のガイド部材などを用いることなく、レンズ枠４を正確に軸線Ｍ上に沿って移動させることができる。このため、部品点数を削減し、小型化することが可能となっている。
【００７０】
また、電力の供給を停止すると、ＳＭＡワイヤ１０からの放熱により、ＳＭＡの冷却時の温度歪み特性にしたがって、伸長変形してゆき、レンズ枠４は、下方（図中の（ロ）方向）のつり合い位置まで移動する。本実施形態では、図３（ｂ）に示すような基準位置に戻る。
このようにして、電力供給量を制御することで、レンズ枠４を軸線Ｍ方向に駆動することができる。また、異なる位置に駆動する場合、電力供給を停止し、レンズ枠４を基準位置に戻してから、再度、駆動量に応じた電力を供給することで、ＳＭＡワイヤ１０が加熱時と冷却時とでヒステリシス特性を有するにも関わらず、異なる位置に正確に駆動させることができる。
【００７１】
ところで、駆動モジュール１が、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔa以上の環境温度Ｔの下で使用される場合、通電を停止しても、ＳＭＡワイヤ１０の温度は温度Ｔより低くならないため、ＳＭＡワイヤ１０の伸長が停止し、自然放熱では、レンズ枠４を基準位置に戻すことができなくなる。このため、繰り返して駆動を行う場合に、正確な駆動を行うことができなくなる。
例えば、最悪の場合として、Ｔ＝Ｔmaxの場合を考える。この場合、図１３に示すように、ＳＭＡワイヤ１０は、より高温側から自然放熱するにつれて、例えば、点Ｄ、ｄ、ｃ、ｉを通る曲線上をこの順に移動するように歪みが変化し、これに応じて温度Ｔmax時の長さにまで収縮して、停止する。
このとき、圧縮コイルばね４０は、点ｈに示されるように、歪みが最大となり、予め形状記憶された最大のばね長に伸長しているので、圧縮コイルばね４０のばね力がガイド突起４Ｄを介してＳＭＡワイヤ１０を伸長させる方向に作用し、ＳＭＡワイヤ１０の張力と圧縮コイルばね４０のばね力とがつり合う位置、すなわち、レンズ枠４を基準位置に移動するまでＳＭＡワイヤ１０が伸長される。これにより、環境温度Ｔが、最大使用温度Ｔmaxとなっても、ＳＭＡワイヤ１０の通電停止後に、レンズ枠４を基準位置に復帰させることができる。
このような作用が得られるのは、ＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０のＳＭＡの温度歪み特性が、式（４ａ）、（４ｄ）、（４ｃ）の関係を満足することにより、温度Ｔmax以下の環境温度Ｔで、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態の歪み量に比べて、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の変態の歪み量が大きくなる関係が満足されるためである。
【００７２】
レンズ枠４が基準位置に復帰した状態から、さらにＳＭＡワイヤ１０に通電すれば、ＳＭＡワイヤ１０の温度は、Ｔmax以上に加熱され、温度上昇時の変態開始温度ＴAを越えると、図１３の温度歪み特性に従ってＳＭＡワイヤ１０が収縮し、ＳＭＡワイヤ１０に流れる電流値に応じて、レンズ枠４の駆動を行うことができる。
このとき、圧縮コイルばね４０は、環境温度Ｔmaxにおけるばね長を保持しようとするため、レンズ枠４には圧縮量に応じたばね力が作用し駆動負荷となるが、通電による加熱が継続されることで、ＳＭＡワイヤ１０の収縮による張力が上回り、レンズ枠４を電流値に応じた位置に駆動することができる。したがって、上記と同様に、駆動を行うことができる。
【００７３】
環境温度Ｔが、Ｔmaxより小さい場合には、環境温度Ｔに応じて、圧縮コイルばね４０のばね力が、図１３の温度歪み特性によって減少する。この場合、ＳＭＡワイヤ１０の相状態も環境温度Ｔの変化に比例して低温側の相状態にずれるため、より低荷重で基準位置まで戻すことが可能となり、上記と同様にして、レンズ枠４を基準位置に戻すことができる。
本実施形態では、ＳＭＡワイヤ１０、圧縮コイルばね４０を構成するＳＭＡが変態の線形領域において略同じ傾きを有するため、環境温度が変化しても、圧縮コイルばね４０とＳＭＡワイヤ１０との間には、相似的な力関係が成り立つ。このため、いずれの温度領域でも、円滑にレンズ枠４を基準位置に戻すことができる。
【００７４】
このように、本実施形態によれば、圧縮コイルばね４０をＳＭＡで製作し、温度上昇に伴ってばね力が増大する構成とし、圧縮コイルばね４０、ＳＭＡワイヤ１０の温度歪み特性が、条件式（４ａ）、（４ｄ）、（４ｃ）を満足するため、環境温度がＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔaよりも高い場合でも、圧縮コイルばね４０のばね力によって、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させ、レンズ枠４を基準位置に戻すことが可能となる。このため、ある程度高温の環境下で、駆動モジュール１を用いたとしても、良好な位置精度を保って、駆動することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、上板ばね６、下板ばね７は、レンズ枠４の移動方向、移動姿勢を保持するための部材として機能しており、圧縮コイルばね４０のみが、環境温度によって基準位置に戻りきらないレンズ枠４を環境温度の上昇に応じて基準位置に戻す機能を備えている。
例えば、圧縮コイルばね４０を省略して、上板ばね６、下板ばね７に、レンズ枠４を基準位置に戻す予圧機能を持たせることも考えられるが、この場合、基準位置で、上板ばね６、下板ばね７のいずれかをたわませておく必要があるので、軸線Ｍ方向に変形させておくためのスペースが必要になり、駆動モジュール１の厚さが増大してしまう。また、板厚やばね長さはコイルばねに比べて変更の自由度が少ないため、予圧荷重やばね定数をバラツキなく設定することは、困難である。
一方、本実施形態では、圧縮コイルばね４０のＳＭＡの温度歪み特性に基づいて、形状記憶させる変形状態の条件を適宜設定することで、圧縮コイルばね４０を上板ばね６と下板ばね７との間のスペースに配置しても、圧縮コイルばね４０の変形量を容易に設定することができるので、駆動モジュール１をコンパクトに構成することができる。
【００７６】
次に、本実施形態の第１変形例について説明する。
図１５は、本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【００７７】
本変形例は、上記第１の実施形態の圧縮コイルばね４０に用いるＳＭＡの温度歪み特性のみを図１５に示すように変更したものであり、各構成部品の形状や配置は、上記第１の実施形態と同様である。また、図１５において図１３と共通の符号は、それらを添字とする温度などの量とともに上記第１の実施形態と同様の意味を表すため説明を省略する。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７８】
本変形例の圧縮コイルばね４０は、図１５に示すように、ＳＭＡワイヤ１０の温度歪み特性に対して、温度上昇時の変態開始温度Ｔeを低温側にずらし、変態の線形領域の傾きがより小さくなるようなＳＭＡから構成される。
すなわち、本変形例の圧縮コイルばね４０の温度上昇時の温度歪み特性は、曲線αｅｆ1ｊ1ｇ1ｈ1Ｄβで表される変化を示す。各点の温度Ｔα、Ｔe、Ｔf1、Ｔj1、Ｔg1、Ｔh1、ＴD、Ｔβの大きさは、この順に増大している。ここで、温度Ｔj1は、ＳＭＡワイヤ１０の温度Ｔiにおける歪み量と同じ歪み量が得られる温度である。
歪みの大きさは、低温側で変態開始前の状態では直線αｅのように直線αＡと同じ傾きで微増し、温度上昇時の変態開始温度Ｔeからより大きな変化率で温度Ｔf1まで増大し、温度Ｔf1からＴg1までの間では温度Ｔf1での傾きを保持する線形の変化を示し、温度Ｔg1から温度上昇時の変態終了温度Ｔh1（Ｔｓｅ）の間で、変化率が徐々に減少し、変態終了温度Ｔh1からＴβまで、直線Ｄβと同じ傾きで微増する変化を示す。
ここで、変態の線形領域を示す直線ｆ1ｊ1ｇ1の傾きは、ＳＭＡワイヤ１０の温度上昇時の変態の線形領域を示す直線ＢＣの傾きよりも小さくなっている。そして、次式を満足する。
【００７９】
Ｔa＜Ｔh1 ・・・（８）
Ｔf1＜Ｔb ・・・（９）
Ｔd＜Ｔh1 ・・・（１０）
Ｔj1≦Ｔi＝Ｔmax ・・・（１１）
【００８０】
ここで、Ｔe、Ｔa、Ｔh1が、それぞれＴｓｓ、Ｔｗｅ、Ｔｓｅに対応するため、上記第１の実施形態と同様に成立する式（４ａ）と、式（８）とは、上記条件式（ａ）の等号を除いた関係に対応する。また、式（１１）は、Ｔj1、Ｔiが、それぞれＴｓ０、Ｔｗ０に対応するため、上記条件式（ｂ）に対応する。
【００８１】
このため、温度ＴeからＴmaxの間で、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の歪みの大きさは、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の歪み量以上になっており、圧縮コイルばね４０によって、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させるばね力を発生させることができるようになっている。
直線ｆ1ｇ1と直線ｂｃとが交差する点ｘを越える温度領域では、歪み量が、上記とは逆の関係となるため、圧縮コイルばね４０は、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させるばね力を発生させることができないが、Ｔx＞Ｔmaxなので実使用上は問題ない。
【００８２】
また、本変形例の圧縮コイルばね４０の温度下降時の温度歪み特性は、曲線βｈ1Ｈ1Ｇ1Ｆ1Ｅαで表される変化を示す。各点の温度Ｔβ、Ｔh1、ＴH1、ＴG1、ＴF1、ＴE、Ｔαの大きさは、この順に減少している。ここで、次式の関係を満足する。
【００８３】
ＴH1＜Ｔh1 ・・・（１２）
【００８４】
歪みの大きさは、高温側で温度Ｔβから温度ＴH1の間では、直線βｈ1と同一の傾きで微減し、温度下降時の変態開始温度ＴH1からより大きな変化率で温度ＴG1まで減少し、温度ＴG1からＴF1までの間では温度ＴG1での傾きを保持する線形の変化を示し、温度ＴF1から温度下降時の変態終了温度ＴEの間で、変化率が徐々に減少し、温度ＴEからＴαで直線ｅαと同一の傾きで微減する変化を示す。
【００８５】
本変形例によれば、圧縮コイルばね４０、ＳＭＡワイヤ１０の温度歪み特性が、条件式（８）〜（１１）を満足するので、上記第１の実施形態と同様にして、環境温度がＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔaよりも高い場合でも、使用温度範囲において、圧縮コイルばね４０のばね力によって、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させ、レンズ枠４を基準位置に戻すことが可能となる。
そして、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の温度歪み特性の線形領域の傾きが、ＳＭＡワイヤ１０の同様の傾きに比べて小さいため、それぞれの傾きが同じ場合に比べて、環境温度の高温側での駆動負荷を低減することができる。
【００８６】
次に、本実施形態の第２変形例について説明する。
図１５は、本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【００８７】
本変形例は、上記第１の実施形態の圧縮コイルばね４０に用いるＳＭＡの温度歪み特性のみを図１６に示すように変更したものであり、各構成部品の形状や配置は、上記第１の実施形態と同様である。また、図１６において図１３と共通の符号は、それらを添字とする温度などの量とともに上記第１の実施形態と同様の意味を表すため説明を省略する。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８８】
本変形例の圧縮コイルばね４０は、図１６に示すように、温度上昇時の温度歪み特性が、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の温度歪み特性と同一となるようにしたＳＭＡから構成される。
すなわち、本変形例の圧縮コイルばね４０の温度上昇時の温度歪み特性は、曲線αｅ2ｆ2ｊ2ｇ2ｈ2Ｄβで表される変化を示す。この曲線は、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の温度歪み特性を示す曲線βＤｄｃｉｂａαと重なっており、点ｅ2、ｆ2、ｊ2、ｇ2、ｈ2は、それぞれ、点ａ、ｂ、ｉ、ｃ、ｄにグラフ上で重なっている。
すなわち、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の変態開始温度Ｔe2、温度上昇時の変態終了温度Ｔh2が、それぞれ、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の変態終了温度Ｔa、変態開始温度Ｔdと一致しており、次式の関係を満足する。
【００８９】
Ｔe2＝Ｔa ・・・（１３ａ）
Ｔa＜Ｔh2 ・・・（１３ｂ）
Ｔj2＝Ｔi ・・・（１３ｃ）
【００９０】
ここで、式（１３ａ）、（１３ｄ）は、Ｔe2、Ｔa、Ｔh2が、それぞれＴｓｓ、Ｔｗｅ、Ｔｓｅに対応するため、上記条件式（ａ）の等号を含む関係に対応する。また、式（１３ｃ）は、Ｔj2、Ｔiが、それぞれＴｓ０、Ｔｗ０に対応するため、上記条件式（ｂ）の等号の関係に対応する。
【００９１】
本変形例によれば、圧縮コイルばね４０の温度上昇時の歪みの大きさは、ＳＭＡワイヤ１０の温度下降時の歪みと常に同一となっており、圧縮コイルばね４０によって、ＳＭＡワイヤ１０を伸長させるばね力を過不足無く発生させることができるようになっている。
このため、圧縮コイルばね４０のばね力による駆動負荷を全使用温度範囲において、必要最小限の値に設定することが可能となる。
【００９２】
次に、本実施形態の第３変形例について説明する。
図１７は、本発明の第１の実施形態の第３変形例に係る駆動モジュールの組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図である。
【００９３】
本変形例は、ＳＭＡアクチュエータとして、上記第１の実施形態の圧縮コイルばね４０に代えて、引っ張りコイルばねを用いたものである。
本変形例の駆動モジュールは、図１７に示すように、上記第１の実施形態の圧縮コイルばね４０に代えて、先端側に可撓性を有する引っ張りワイヤ４１ａが設けられた引っ張りコイルばね４１（ＳＭＡアクチュエータ）を備える。また、レンズ枠４の係止突起４ｆに代えて、引っ張りワイヤ４１ａの先端を係止するワイヤ係止部４２ａを設けている。そして、組立時にガイド突起４Ｄと重なる位置のモジュール下板８の側面に、側方に突出された係止突起８０を設けている。この係止突起８０は、引っ張りワイヤ４１ａを摺動可能に掛け回し、引っ張りワイヤ４１ａの引っ張り方向を変えるためのものである。モジュール枠５に代えて、モジュール枠５の側面にＳＭＡワイヤ１０が張架された側面にばね収納溝５０ａ（支持部）を設けたモジュール枠５０（支持体）を備えている。
引っ張りコイルばね４１は、引っ張りワイヤ４１ａの先端をワイヤ係止部４２ａに係止し、この引っ張りワイヤ４１ａがガイド突起４Ｄの側面のガイド溝に案内されて、係止突起８０に掛け回されてモジュール枠５の側面側に引っ張り方向が変更された状態で、モジュール枠５０のばね収納溝５０ａに伸縮可能に収納され、引っ張りワイヤ４１ａと反対側の端部において、モジュール枠５０と固定されている。
引っ張りコイルばね４１は、ＳＭＡからなる素線をコイル状に加工して熱処理することにより、高温側でばね長が収縮した形状が記憶され、変態の低温側でばね長が伸長するようにしたＳＭＡアクチュエータである。
【００９４】
本変形例の構成では、引っ張りコイルばね４１は、モジュール枠５０の側方のばね収納溝５０ａにコンパクトに収納された状態で、環境温度の上昇による収縮に伴って、引っ張りワイヤ４１ａを介して、ガイド突起４Ｄを、モジュール下板８側（図示下方側）に引っ張ることが可能に設けられている。
引っ張りコイルばね４１の温度歪み特性は、圧縮コイルばね４０に用いるＳＭＡと同様の特性を有する設定とする。
【００９５】
本変形例によれば、ガイド突起４Ｄに作用するばね力が、引っ張りコイルばね４１の引っ張り力であり、作用方向が異なるだけで、本質的に、上記第１の実施形態と同様の作用効果を備える。
【００９６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器について説明する。
図１８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る電子機器の表面、裏面の斜視外観図である。図１８（ｃ）は、図１８（ｂ）におけるＧ−Ｇ断面図である。
【００９７】
図１８（ａ）、（ｂ）に示す本実施形態のカメラ付き携帯電話２０は、上記第１の実施形態の駆動モジュール１を備えた電子機器の一例である。
カメラ付き携帯電話２０は、受話部２２ａ、送話部２２ｂ、操作部２２ｃ、液晶表示部２２ｄ、アンテナ部２２ｅ、不図示の制御回路部などの周知の携帯電話の装置構成をカバー２２内外に備えている。
そして、図１８（ｂ）に示すように、液晶表示部２２ｄが設けられた側の裏面側のカバー２２に、外光を透過させる窓２２Ａが設けられ、図１８（ｃ）に示すように、駆動モジュール１の開口１１Ａがカバー２２の窓２２Ａを臨み、窓２２Ａの法線方向に軸線Ｍが沿うように、上記第１の実施形態の駆動モジュール１が設置されている。
そして、駆動モジュール１は、基板２に機械的、電気的に接続されている。
基板２は、不図示の制御回路部に接続され、駆動モジュール１に電力を供給できるようになっている。
【００９８】
このような構成によれば、窓２２Ａを透過した光を駆動モジュール１の不図示のレンズユニット１２で集光し、撮像素子３０上に結像することができる。そして、駆動モジュール１に制御回路部から適宜の電力を供給することで、レンズユニット１２を軸線Ｍ方向に駆動し、焦点位置調整を行って、撮影を行うことができる。
このようなカメラ付き携帯電話２０によれば、上記第１の実施形態の駆動モジュール１を備えるため、小型化が可能で、製造が容易な装置となるとともに、高温環境で使用しても、正確な合焦を行うことができる。
【００９９】
なお、上記の説明では、モジュール下板８、給電部材９を備える場合の例で説明したが、これらは場合によっては削除した構成としてもよい。
例えば、モジュール枠５に突き当て支持部を一体形成することができる場合には、モジュール下板８は削除してもよい。
また、ワイヤ保持部材１５Ａ、１５Ｂに直接配線したり、適宜の給電部材をモジュール枠５の側面に設けたりするような場合には、給電部材９は省略することができる。
また、例えば、給電部材９をモジュール下板８に積層させない場合など、電気絶縁性が求められない場合には、モジュール下板８は、電気絶縁体でなくてもよい。
【０１００】
また、上記の説明では、組み立てに熱かしめまたは超音波かしめを用いる場合の例で説明したが、上側固定ピン１３Ａ、１４Ａ、下側固定ピン１３Ｂ、１４Ｂなどを、ネジ部に置き換えてネジ止めしたり、接着剤などを用いたりして組み立ててもよい。この場合、被駆動体、支持体の材質は、かしめが可能な熱可塑性樹脂に限定されない。
【０１０１】
また、上記の説明では、モジュール枠５は、全体として略矩形状の部材として説明したが、略矩形状には限定されず、多角形状であってもよい。この場合、矩形状の隅部は、多角形状の隅部に置き換えることができる。
【０１０２】
また、上記の説明では、給電部材は、電極９ａ、９ｂからなる場合の例で説明したが、給電部材は、２系統の配線が形成された、１枚のプリント基板などを採用してもよい。
【０１０３】
また、上記の説明では、駆動モジュールをレンズユニットの焦点位置調整機構に用いる場合の例で説明したが、駆動モジュールの用途はこれに限定されない。例えば、被駆動体を目標位置に移動させる適宜のアクチュエータとして他の部分に用いてもよい。例えば、レンズユニット１２に代えて、ロッド部材などを螺合したり、レンズ枠４を他の形状に変えたりして、適宜のアクチュエータとして用いることができる。
【０１０４】
また、上記の説明では、駆動モジュールを用いた電子機器として、カメラ付き携帯電話の例で説明したが、電子機器の種類はこれに限定されない。例えば、デジタルカメラ、パソコン内蔵のカメラなどの光学機器に用いてもよいし、情報読取記憶装置やプリンタなどの電子機器において、被駆動体を目標位置に移動させるアクチュエータとしても用いることができる。
【０１０５】
また、上記に説明した各実施形態の構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの基板への取り付け状態を説明するための模式的な斜視分解図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの概略構成を示す模式的な斜視分解図である。
【図３】図１のＡ視平面図、およびその模式的なＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図である。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる被駆動体の一部を示す模式的な斜視図である。
【図７】図６におけるＤ視の平面図、およびＥ視の裏面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるモジュール枠の模式的な斜視図、およびそのＦ視の裏面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる板ばね部材の平面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるモジュール下板の模式的な斜視図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる給電部材の平面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いるカバーの裏面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る駆動モジュールの動作を説明するための図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う模式的な断面図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【図１６】本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る駆動モジュールに用いる形状記憶合金ワイヤ、形状記憶合金アクチュエータの温度歪み特性を示す模式的なグラフである。
【図１７】本発明の第１の実施形態の第３変形例に係る駆動モジュールの組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る電子機器の表面、裏面の斜視外観図、およびそのＧ−Ｇ断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 駆動モジュール
２ 基板
３ 端子
４ レンズ枠（被駆動体）
４Ｄ ガイド突起（突起部）
４ｄ 突起上面
５、５０ モジュール枠（支持体）
５Ａ 収容部（筒状部）
６ 上板ばね（平行板ばね対）
７ 下板ばね（平行板ばね対）
８ モジュール下板（支持体）
８ａ 上面（突き当て支持部）
９ 給電部材
１０ 形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤ
１１ カバー
１１ａ コイルばね支持部（支持部）
１２ レンズユニット（被駆動体）
２０ カメラ付き携帯電話（電子機器）
４０ 圧縮コイルばね（形状記憶合金アクチュエータ）
４１ 引っ張りコイルばね（形状記憶合金アクチュエータ）
５０ａ ばね収納溝５０ａ（支持部）
Ｍ 軸線
Ｔmax 最高使用温度（形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態領域内の温度から選ばれた一定温度Ｔｗ０）
Ｔd 変態開始温度（形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態開始温度Ｔｗｓ）
Ｔa 変態開始温度（形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態終了温度Ｔｗｅ）
Ｔe、Ｔe2 変態開始温度（形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態開始温度Ｔｓｓ）
Ｔh、Ｔh1、Ｔh2 変態開始温度（形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態終了温度Ｔｓｅ）
Ｔj、Ｔj2 温度（形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量が一定温度Ｔｗ０で形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量に等しくなる温度Ｔｓ０）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線が駆動方向に沿うように配置された柱状体からなり、該柱状体の側方に突出する突起部が設けられた被駆動体と、
該被駆動体を前記駆動方向の基準位置に位置決めする突き当て支持部と、前記被駆動体を前記駆動方向に沿って移動自在に収容する筒状部とを有する支持体と、
前記被駆動体と前記支持体との間で前記駆動方向に直交する方向に延ばして取り付けられ、無負荷状態で互いに平行となるように対向して配置された平行板ばね対と、
前記支持体の筒外周部に張架されるとともに、中間部が前記被駆動体の前記突起部に係止された形状記憶合金ワイヤと、
環境温度の上昇に伴って、一端側で前記被駆動体の前記突起部を付勢するように変形して、該突起部に係止された無通電時の前記形状記憶合金ワイヤに抗して前記被駆動体を前記基準位置に移動させるように形状記憶された形状記憶合金アクチュエータと、
該形状記憶合金アクチュエータの他端を支持する支持部とを備えることを特徴とする駆動モジュール。
【請求項２】
前記形状記憶合金アクチュエータおよび前記形状記憶合金ワイヤは、
前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態開始温度、変態終了温度をそれぞれＴｓｓ、Ｔｓｅ（ただし、Ｔｓｓ＜Ｔｓｅ）とし、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態終了温度、変態開始温度をそれぞれＴｗｅ、Ｔｗｓ（ただし、Ｔｗｅ＜Ｔｗｓ）とし、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態領域内の温度から選ばれた一定温度をＴｗ０（ただし、Ｔｗｅ＜Ｔｗ０≦Ｔｗｓ）、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量が前記一定温度Ｔｗ０で前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量に等しくなる温度をＴｓ０とするとき、
次式を満足することを特徴とする請求項１に記載の駆動モジュール。
Ｔｓｓ≦Ｔｗｅ＜Ｔｓｅ ・・・（ａ）
Ｔｓ０≦Ｔｗ０ ・・・（ｂ）
【請求項３】
前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の上限温度は、
前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度以下であることを特徴とする請求項２に記載の駆動モジュール。
【請求項４】
前記一定温度Ｔｗ０での、前記形状記憶合金アクチュエータに発生する温度上昇時の変態の歪み量と、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量とが等しく、
かつ、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の下限温度と、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度とが等しいことを特徴とする請求項３に記載の駆動モジュール。
【請求項５】
前記形状記憶合金アクチュエータは、
前記駆動方向に沿って圧縮して取り付けられた圧縮コイルばねからなり、
前記一端が、前記突起部において前記形状記憶合金ワイヤの係止位置に対向する位置に当接されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駆動モジュール。
【請求項６】
前記形状記憶合金アクチュエータは、
前記駆動方向において、前記平行板ばね対の間に配置されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の駆動モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の駆動モジュールを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
軸線が駆動方向に沿うように配置された柱状体からなり、該柱状体の側方に突出する突起部が設けられた被駆動体と、
該被駆動体を前記駆動方向の基準位置に位置決めする突き当て支持部と、前記被駆動体を前記駆動方向に沿って移動自在に収容する筒状部とを有する支持体と、
前記被駆動体と前記支持体との間で前記駆動方向に直交する方向に延ばして取り付けられ、無負荷状態で互いに平行となるように対向して配置された平行板ばね対と、
前記支持体の筒外周部に張架されるとともに、中間部が前記被駆動体の前記突起部に係止された形状記憶合金ワイヤと、
環境温度の上昇に伴って、一端側で前記被駆動体の前記突起部を付勢するように変形して、該突起部に係止された無通電時の前記形状記憶合金ワイヤに抗して前記被駆動体を前記基準位置に移動させるように形状記憶された形状記憶合金アクチュエータと、
該形状記憶合金アクチュエータの他端を支持する支持部とを備えることを特徴とする駆動モジュール。
【請求項２】
前記形状記憶合金アクチュエータおよび前記形状記憶合金ワイヤは、
前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態開始温度、変態終了温度をそれぞれＴｓｓ、Ｔｓｅ（ただし、Ｔｓｓ＜Ｔｓｅ）とし、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態終了温度、変態開始温度をそれぞれＴｗｅ、Ｔｗｓ（ただし、Ｔｗｅ＜Ｔｗｓ）とし、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態領域内の温度から選ばれた一定温度をＴｗ０（ただし、Ｔｗｅ＜Ｔｗ０≦Ｔｗｓ）、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時の変態の歪み量が前記一定温度Ｔｗ０で前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量に等しくなる温度をＴｓ０とするとき、
次式を満足することを特徴とする請求項１に記載の駆動モジュール。
Ｔｓｓ≦Ｔｗｅ＜Ｔｓｅ ・・・（ａ）
Ｔｓ０≦Ｔｗ０ ・・・（ｂ）
【請求項３】
前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の上限温度は、
前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度以下であることを特徴とする請求項２に記載の駆動モジュール。
【請求項４】
前記一定温度Ｔｗ０での、前記形状記憶合金アクチュエータに発生する温度上昇時の変態の歪み量と、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時の変態の歪み量とが等しく、
かつ、前記形状記憶合金アクチュエータの温度上昇時における変態の線形領域の下限温度と、前記形状記憶合金ワイヤの温度下降時における変態の線形領域の下限温度とが等しいことを特徴とする請求項３に記載の駆動モジュール。
【請求項５】
前記形状記憶合金アクチュエータは、
前記駆動方向に沿って圧縮して取り付けられた圧縮コイルばねからなり、
前記一端が、前記突起部において前記形状記憶合金ワイヤの係止位置に対向する位置に当接されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駆動モジュール。
【請求項６】
前記形状記憶合金アクチュエータは、
前記駆動方向において、前記平行板ばね対の間に配置されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の駆動モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の駆動モジュールを備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−１９８６４５（Ｐ２００９−１９８６４５Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３８４５０（Ｐ２００８−３８４５０）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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