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Patent Searching and Data


Title:
DRIVING MODULE AND ELECTRONIC DEVICE PROVIDED WITH THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/069570
Kind Code:
A1
Abstract:
An SMA wire (10) is supplied with power from a pair of electrodes (9a, 9b) through a pair of wire holding members (15A, 15B). Thus, in a driving module (1) for driving a lens frame (4), the pair of wire holding members (15A, 15B) and the pair of electrodes (9a, 9b) are configured to have the same heat capacity.

Inventors:
KUME AKIRA (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/071289
Publication Date:
June 04, 2009
Filing Date:
November 25, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SEIKO INSTR INC (JP)
KUME AKIRA (JP)
International Classes:
G05D3/00; F03G7/06; G02B7/04; G02F1/1333
Foreign References:
JP2007046561A2007-02-22
JP2001043647A2001-02-16
JP2007046561A2007-02-22
Other References:
See also references of EP 2226696A4
Attorney, Agent or Firm:
MATSUSHITA, Yoshiharu (11-2 Hiroo 1-chome Shibuya-ku Tokyo, 12, JP)
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Claims:
 両端部の少なくともいずれかに熱可塑性樹脂からなる第1の固定ピン部を有する被駆動体と、
 該被駆動体を一定方向に沿って移動自在に収容する筒状とされ、両筒端部の少なくともいずれかに前記一定方向沿って延ばされた熱可塑性樹脂からなる第2の固定ピン部を有する支持体と、
 前記被駆動体の前記第1の固定ピン部と、前記支持体の前記第2の固定ピン部とにそれぞれ同方向から挿通された状態で、前記支持体の筒端部および前記被駆動体の端部に積層して配置され、前記被駆動体に前記一定方向に沿う付勢力を付与する板ばね部材と、
 前記支持体の筒外周部に張架され、長さ方向の中間位置で前記被駆動体を係止し、前記被駆動体を前記板ばね部材の付勢力に抗して駆動する形状記憶合金ワイヤと、
 前記支持体の一方の筒端部側で、前記第2の固定ピン部を挿通して積層配置された電気絶縁体からなる板部材と、
 前記形状記憶合金ワイヤの端部を把持して、位置を固定した状態で前記支持体および前記板部材の側部に配置されるとともに、電流の供給を受けるための端子部が前記板部材の側部の厚さを超える範囲に延ばされた、互いに熱容量が等しい一対のワイヤ保持部材と、
 前記各ワイヤ保持部材の前記端子部にそれぞれ電気的に接続された、互いに熱容量が等しい一対の電極を有し、前記板部材上で、該板部材に挿通された前記第2の固定ピン部を挿通して積層配置された給電部材とを備え、
 前記板ばね部材は、前記被駆動体とは前記第1の固定ピン部において、前記支持体とは前記第2の固定ピン部において、それぞれ、前記第1の固定ピン部および前記第2の固定ピン部の先端部をかしめることにより固定され、
 前記給電部材は、前記第2の固定ピン部の先端部をかしめることにより固定されていることを特徴とする駆動モジュール。
 前記給電部材は、
 同一材料からなり、かつ同一体積を有する一対の金属板の電極からなることを特徴とする請求項1に記載の駆動モジュール。
 請求項1または2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。
Description:
駆動モジュールおよびそれを備 る電子機器

 本発明は、駆動モジュールおよびそれを える電子機器に関する。例えば、光学系や 動部材を駆動して、焦点位置調整を行った 、アクチュエータとして用いたりするのに 適となる駆動モジュールおよびそれを備え 電子機器に関する。

 従来、例えば、カメラ機能付き携帯電話 どの小型の電子機器においては、撮影レン ユニットなどの被駆動体を駆動するために 例えば特許文献1に示される形状記憶合金ワ イヤの伸縮を利用した駆動装置が提案されて いる。

 この特許文献1に示される駆動装置では、 レンズが取り付けられる被駆動体としての第 1の鏡枠と、この鏡枠の支持体となる第2の鏡 とが設けられ、これら鏡枠が、ばね部材な の他の構成部材と螺子、接着などの固定手 で連結されることにより一体化された駆動 ジュールを形成している。また、この一体 された駆動モジュールには形状記憶合金ワ ヤ(SMAワイヤ)が張られており、この形状記 合金ワイヤに対して電流を流すことにより ュール熱を発生させる。そして、この発熱 よって形状記憶合金ワイヤを収縮させて、 ね部材の付勢力に抗してレンズユニットを り上げてその軸線方向に移動させるように ている。

 また、SMAワイヤは、両端部が第2の鏡枠の 上端のそれぞれ離間した位置に設置され、長 さ方向の中央の位置で、第1の鏡枠に対して 端側に張架して第1の鏡枠の下端に係止され いる。そして、SMAワイヤの両端部に、フレ シブルプリント基板が電気的に接続され、 のフレキシブルプリント基板が第2の鏡枠の 側面および下面に沿って折り曲げて配置され ている。

特開2007―46561号公報

 ところで、上記特許文献1に示された駆動 装置では、SMAワイヤに電流を供給するために 、フレキシブルプリント基板を折り曲げて配 置するので、組立に手間がかかるという問題 がある。

 また、SMAワイヤの両端部にいたる配線長 が異なるため、配線の熱容量が異なり、SMA イヤで発熱し、配線に伝わる熱の放熱特性 SMAワイヤの両端部で異なり、SMAワイヤの係 位置の両側において非対称な温度分布が発 する。このため、SMAワイヤの一方の端部側 他方の端部側とで、長さ方向の収縮量が異 り、被駆動体が傾いて動作することで安定 た駆動を行うことができないという問題が る。また、第1の鏡枠のSMAワイヤが係止され る部分とSMAワイヤとが擦れあう現象が発生し 被駆動体の移動分解能が悪くなる問題もある 。更には左右どちらか一方のワイヤの負担が 大きくなり耐久性が悪くなる可能性もある。

 本発明は、従来の有していた問題を解決 ようとするものであって、組み立てが容易 なり、駆動動作を安定させることができる 動モジュールおよびそれを備えた電子機器 提供することを目的とする。

 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、両端部の少なくともいずれ かに熱可塑性樹脂からなる第1の固定ピン部 有する被駆動体と、該被駆動体を一定方向 沿って移動自在に収容する筒状とされ、両 端部の少なくともいずれかに前記一定方向 って延ばされた熱可塑性樹脂からなる第2の 定ピン部を有する支持体と、前記被駆動体 前記第1の固定ピン部と、前記支持体の前記 第2の固定ピン部とにそれぞれ同方向から挿 された状態で、前記支持体の筒端部および 記被駆動体の端部に積層して配置され、前 被駆動体に前記一定方向に沿う付勢力を付 する板ばね部材と、前記支持体の筒外周部 張架され、長さ方向の中間位置で前記被駆 体を係止し、前記被駆動体を前記板ばね部 の付勢力に抗して駆動する形状記憶合金ワ ヤと、前記支持体の一方の筒端部側で、前 第2の固定ピン部を挿通して積層配置された 気絶縁体からなる板部材と、前記形状記憶 金ワイヤの端部を把持して、位置を固定し 状態で前記支持体および前記板部材の側部 配置されるとともに、電流の供給を受ける めの端子部が前記板部材の側部の厚さを超 る範囲に延ばされた、互いに熱容量が等し 一対のワイヤ保持部材と、前記各ワイヤ保 部材の前記端子部にそれぞれ電気的に接続 れた、互いに熱容量が等しい一対の電極を し、前記板部材上で、該板部材に挿通され 前記第2の固定ピン部を挿通して積層配置さ れた給電部材とを備え、前記板ばね部材は、 前記被駆動体とは前記第1の固定ピン部にお て、前記支持体とは前記第2の固定ピン部に いて、それぞれ、前記第1の固定ピン部およ び前記第2の固定ピン部の先端部をかしめる とにより固定され、前記給電部材は、前記 2の固定ピン部の先端部をかしめることによ 固定されている構成とする。

 この発明によれば、被駆動体を支持体に 容して、それぞれの第1の固定ピン部、第2 固定ピン部の先端部をかしめて板ばね部材 固定される。そして、給電部材は、支持体 積層配置された板部材上に積層配置され、 2の固定ピン部の先端部をかしめることで、 部材上に固定される。形状記憶合金ワイヤ 、両端部がそれぞれワイヤ保持部材に把持 れた状態で、支持体の側部に配置され、各 イヤ保持部材の端子部が、それぞれ給電部 の電極に電気的に接続されて、電流の供給 受けることが可能となる。

 そして給電部材の電極にそれぞれ電流を 給することで、形状記憶合金ワイヤをジュ ル熱によって加熱し、形状記憶合金ワイヤ 収縮させることで、被駆動体を一定方向に 動することができる。

 その際、各ワイヤ保持部材、各電極の熱 量がそれぞれ互いに等しいため、形状記憶 金ワイヤの両端側でのワイヤ保持部材およ 電極を通じた放熱特性が同一特性となる。 の結果、形状記憶合金ワイヤの温度分布が さ方向において対称な分布になるため、形 記憶合金の収縮量が被駆動体の係止位置の 側で同一となる。

 請求項2に記載の発明では、請求項1に記 の駆動モジュールにおいて、前記給電部材 、同一材料からなり、かつ同一体積を有す 一対の金属板の電極からなる構成とする。

 この発明によれば、給電部材を、同一材 からなり、かつ同一体積を有する一対の金 板の電極で構成するので、支持体の形状や 極の配置位置に応じて、熱容量の等しい電 を容易に形成することができる。

 また、電極の形状を容易に変えることが きるため、給電部材の電気抵抗や、電極の 子位置などを容易に変更することができる

 請求項3に記載の発明では、電子機器にお いて、請求項1または2に記載の駆動モジュー を備える構成とする。

 この発明によれば、請求項1または2に記 の駆動モジュールを備えるので、請求項1ま は2に記載の発明と同様の作用を備える。

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 めの模式的な斜視図である。 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分解斜視図である。 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3におけるA-A線に沿う断面図である。 図3におけるB-B線に沿う断面図、および 被駆動体の移動時の図3におけるB-B線に沿う 面図である。 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斜視図およびその C視平面図である。 本発明の第1の実施形態に係る駆動モジ ュールに用いる支持体の斜視図、およびその D視裏面図である。 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。 本発明の第1の実施形態に係る駆動モジ ュールに用いる板部材の平面図および正面図 である。 図9(b)におけるE視裏面図である。 本発明の第1の実施形態に係る駆動モ ュールに用いる給電部材の平面図である。 本発明の第1の実施形態に係る駆動モ ュールに用いるカバーの裏面図である。 本発明の第2の実施形態に係る電子機 の表面、裏面の斜視外観図、およびそのF-F 面図である。

 以下では、本発明の実施形態について添付 面を参照して説明する。すべての図面にお て、実施形態が異なる場合であっても、同 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。
[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 モジュールの基板への取り付け状態を説明 るための模式的な斜視図である。図2は、本 明の第1の実施形態に係る駆動モジュールの 概略構成を示す分解斜視図である。図3は、 発明の第1の実施形態に係る駆動モジュール 組立状態の内部構成を示す模式的な斜視図 ある。図4は、図3におけるA-A線に沿う断面 である。図5(a)は、図3におけるB-B線に沿う断 面図である。図5(b)は、被駆動体の移動時の 3におけるB-B線に沿う断面図である。図6(a)は 、本発明の第1の実施形態に係る駆動モジュ ルに用いる被駆動体の斜視図である。図6(b) 、図6(a)におけるC視平面図である。図7(a)は 本発明の第1の実施形態に係る駆動モジュー ルに用いる支持体の斜視図である。図7(b)は 図7(a)におけるD視裏面図である。図8は、本 明の第1の実施形態に係る駆動モジュールに いる板ばね部材の平面図である。図9(a)、(b) は、本発明の第1の実施形態に係る駆動モジ ールに用いる板部材の平面図および正面図 ある。図10は、図9(b)におけるE視裏面図であ 。図11は、本発明の第1の実施形態に係る駆 モジュールに用いる給電部材の平面図であ 。図12は、本発明の第1の実施形態に係る駆 モジュールに用いるカバーの裏面図である

 なお、一部の図面では見易さのため、例 ば、レンズユニット12などの構成部材を適 省略して図示している。

 本実施形態の駆動モジュールは、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 れたものが、電子機器などに設けられ、駆 モジュール1に制御信号や電力を供給する基 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 対のランド部3、及び撮像素子30が設けられ いる。

 駆動モジュール1は、図2に示すように、 駆動体となるレンズ枠4、支持体となるモジ ール枠5、板ばね部材となる上板ばね6及び 板ばね7、モジュール下板8、給電部材9、形 記憶合金(Shape Memory Alloy、以下、SMAと略称 る)ワイヤ10、カバー11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 。

 これらの部材の組立状態では、図3、4に すように、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 らレンズ枠4とモジュール枠5とを図示上下 向から挟持した状態でかしめにより固定さ 、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 固定され、これらの積層体を上方側から覆 カバー11が、モジュール下板8に固定されて る。

 なお、図中の符号Mは、レンズユニット12 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 る。以下では、説明の簡単のため、分解さ た各構成部材の説明においても、組立時の 線Mとの位置関係に基づいて、位置や方向を 照する場合がある。例えば、構成部材に明 な円、円筒面が存在しない場合でも、誤解 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、 方向を、単に径方向、周方向と称する場合 ある。

 また、上下方向は、特に断らない限り、 線Mを鉛直方向に配置し、駆動モジュール1 取付面が鉛直下方となる場合の配置におけ 上下方向を指すものとする。

 これら構成部材の中で、被駆動体となる ンズ枠4は、図2、図6(a)に示すように全体と て筒状に形成されるものであって、その中 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 。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4、5参照)を 螺合して固定できるようになっている。

 レンズ枠4の外壁面4Bには周方向に90度の 隔をおいて、径方向外方に向けて突出する 出部4Cが軸方向に延ばして設けられ、これら 各突出部4Cの上端部と下端部とにおいて、軸 Mに直交する平面からなる端面4a、4b上には 軸線Mに沿う上方及び下方に向けてそれぞれ 出する上側固定ピン13A(第1の固定ピン部)、 側固定ピン13B(第1の固定ピン部)が、それぞ 4本ずつ設けられている。

 上側固定ピン13Aは上板ばね6を保持し、下 側固定ピン13Bは下板ばね7を保持するための のである。

 上側固定ピン13Aおよび下側固定ピン13Bの 面視の位置は、それぞれ異なっていてもよ が、本実施形態では、軸線Mに平行な同軸位 置に配置されている。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 定ピン13Bの挿通位置は、それぞれ共通化さ ている。

 また、上側固定ピン13Aおよび下側固定ピ 13Bの径方向の各中心位置は、異なっていて よいが、本実施形態では、同一円周上に配 されている。このため、それぞれの中心位 は正方格子状に配置されている。

 レンズ枠4の径方向外側には、1つの突出 4C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が設けられている。ガイド突 4Dの突出方向は、各上側固定ピン13A及び各 側固定ピン13Bの軸線Mを中心とする周方向の 度位置とは、90度の整数倍から角度θ(ただ 、θは鋭角)だけずらされた位置関係に設定 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及び各下側固定ピン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 に配置されるようになっている。

 このガイド突起4Dは、図3に示すように、 の先端鍵部4D1にSMAワイヤ10を係止し、このSM Aワイヤ10の収縮によりガイド突起4Dを上方(矢 印(イ)方向)に持ち上げて移動させるためのも のである。

 また、図2、図6(a)、(b)に示すように、レ 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。

 各度当り部4Eはその上面に平滑な度当り 4E1を有し、度当り面4E1の軸方向の位置は、 ンズ枠4が軸線Mに沿って、上方(矢印(イ)方向 )に一定距離以上に移動しようとした際に、 述するモジュール枠5の度当り受け部5E(図5(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 マー(LCP)樹脂などにより一体成形されている 。

 モジュール枠5は、図2、図7(a)、(b)に示す うに、平面視の外形が全体として略矩形状 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が形成 れた、筒状の部材であって、この収容部5A にレンズ枠4が収容される。

 モジュール枠5の上部及び下部の四隅には 、軸線Mに直交する平面からなる端面5a、5bが 成され、端面5aから上方に向けて上側固定 ン14A(第2の固定ピン部)が、また端面5bから下 方に向けて下側固定ピン14B(第2の固定ピン部) 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を保持し、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 4a、4bの間の距離と同一距離に設定されてい 。

 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 成されている。この切欠き5Bは、レンズ枠4 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 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 ある。

 本実施形態では、このような位置に切欠 5Bを設けているため、図7(b)に示すように、 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とを結ぶ線 ら離れた位置に形成されている。すなわち この下側固定ピン14Bは、切欠き5Bに対して周 方向に隣接して設けられている。

 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と隅部の外形の交点とを ぶ線上に設けられ、モジュール枠5の外形に 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 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 が、本実施形態では、それぞれ軸線Mに平行 な同軸位置に配置されている。このため、上 板ばね6、下板ばね7における、上側固定ピン1 4A、下側固定ピン14Bの挿通位置は、それぞれ 通化されている。

 そして、図7(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、Q 3、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 線Mとを結ぶ線分K1,K2、K3、K4の線上または近 に配置されている。すなわち、各上側固定 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 重なるか、30度以下程度の浅い角度で交差 れている。

 また、図7(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 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、3参照)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、 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 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 10の端部をかしめてなる鍵状に形成された 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 位置決めして保持するものである。

 また、ワイヤ保持部材15A、15Bは、同一形 に打ち抜かれた、同一材料、同一厚さの金 板、例えば、銅、アルミニウム、ステンレ 鋼等からなる金属板を用い、かしめの折り げ方向のみ異なる形状としている。そのた 、互いの熱容量が等しくなっている。 ワ ヤ保持部材15A、15Bは、図3に示すように、SMA イヤ10のかしめ位置と反対側に片状の端子 15aを備え、モジュール枠5に対する取付状態 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 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 て両端が保持されたSMAワイヤ10は、モジュ ル枠の切欠き5Bから突出されたレンズ枠4の イド突起4Dの先端鍵部4D1に下方から係止され 、SMAワイヤの張力により、先端鍵部4D1を介し て、レンズ枠4を上方に付勢している。

 モジュール枠5の収容部5A内には、図7(a)、 (b)に示すように、内壁面5Dから径方向外側に かい、軸方向には下端側から上端側の中間 まで形成された凹部である度当り受け部5E 、レンズ枠4の各度当り部4Eを下方から挿入 きるような形状に設けられている。

 度当り受け部5Eは、軸方向の下方側に、 当り部4Eの度当り面4E1を当接可能な受け面5E1 を有している。これにより、図5(b)に示すよ に、レンズ枠4がその軸線Mに沿い上方(矢印( )方向)に所定距離だけ移動すると、各度当 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4E1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 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 平面視の形成位置は、図7(b)に示すように、 容部5Aの中心(軸線M)から、モジュール枠5の 形状外形の隅部に向かう線分K1、K2、K3、K4 交差する位置に設けられている。

 このような構成により、例えば、駆動モ ュールを落下させるなどして、外部から大 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の位置を超えて 示上方に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 ばね6、下板ばね7の変形が、例えば、弾性 界などの変形限界以下となるように設定し 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 かう線分K1、K2、K3、K4に交差する位置に設け られているため、モジュール枠5において、 容部5Aから径方向外側に突出する矩形状外形 の隅部において、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 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。

 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 しめが可能な熱可塑性樹脂、例えばポリカ ボネート(PC)、液晶ポリマー(LCP)樹脂などに り一体成形されている。

 モジュール枠5及びモジュール枠5内に挿 されたレンズ枠4のそれぞれの上部と下部に 、図4に示すように、それぞれ上板ばね6と 板ばね7とが積層されている。

 本実施形態では、図8に示すように、上板 ばね6及び下板ばね7は同一形状に打ち抜かれ 平板状の板ばね部材であり、例えば、ステ レス(SUS)鋼板などのばね性を有する金属板 らなる。

 上板ばね6(下板ばね7)の形状は、図8に示 ように、平面視の外形が、モジュール枠5の 側(下側)の端部と同様な略矩形状とされ、 央部に軸線Mと同軸で、レンズ枠4の内周面4F りわずかに大きな円状の開口6C(7C)が形成さ 、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 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14 A(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 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7(b)における点Q2、Q4に 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 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。

 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 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(7 A)は、図7(b)における線分K1に対応する直線L1 対して、90度の整数倍から角度θだけずれた 置に形成されている。 本実施形態では、 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 心とした円の円径と、貫通孔6B(7B)が配置さ 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°となるように配置する場合に比 て、小さくなるようにそれぞれの配置位置 設定することができる。

 また、開口6C(7C)の径方向外側には、リン 部6F(7F)が形成され、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 6D(7D)がそれぞれ、略四分円弧ずつ径方向に 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 6A(7A)近傍に延ばされた板ばね部材が形成さ ている。

 モジュール下板8は、図2に示すように、 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 枠5内に収容したレンズ枠4の各下側固定ピ 13Bを下板ばね7の貫通孔7Aに貫通させた状態 、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 形枠をモジュール枠5の端面5bに対して押圧 態に固定するものである。

 モジュール下板8の形状は、図9(a)、図10に 示すように、モジュール枠5の外形と略同様 矩形状外形を有する板状部材であり、中央 に軸線Mを中心とする略円形状の開口8Aが厚 方向に貫通して形成されている。そして、 立時に下板ばね7に積層される上面8a側には レンズ枠4の各下側固定ピン13Bの配置位置に 応する位置に、後述するかしめ部との干渉 避けるための4つのU字状の凹部8Bが形成され 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14 Bの配置位置に対応して、これら下側固定ピ 14Bをそれぞれ挿通させる貫通孔8Cが形成され ている。

 また、モジュール下板8の下面8bには、図9 (b)、図10に示すように、開口8Aに沿って下方 突出された壁部8Dが形成されている。本実施 形態では、上面8aと下面8bとの間の距離はh1、 上面8aと壁部8Dの端面8cとの距離はh2(ただし、 h1<h2)とされている。壁部8Dの端面8cは、基 2に当接させる取付面を構成している。ここ 、距離h2は、下面8bに給電部材9をかしめた きに、かしめ部よりも下方側に突出される うな高さに設定される。

 また、壁部8Dは、距離h2を適宜設定するこ とで、基板2に対する軸線M方向、すなわち光 方向の位置決めする位置決めスペーサの機 を有している。

 モジュール下板8の材質は、本実施形態で は、電気絶縁性および遮光性を有する合成樹 脂を採用している。

 このため、壁部8Dは、図5(a)に示すように 基板2上に設けられた撮像素子30を側方から うことで、撮像素子30の周囲を遮光する遮 材の機能を有している。

 また、モジュール下板8が電気絶縁性を有 することで、給電部材9を下板ばね7に対して 気的絶縁状態で固定する絶縁部材となって る。また、端面8cが当接する基板2に対して 気的絶縁状態を保つ絶縁部材ともなってい 。

 給電部材9は、図11に示すように、本実施 態では、それぞれ板状の金属板からなる一 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 端部からモジュール下板8の外形の外側に突 する端子部9Cとを備える折れ線状の金属板 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、 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 う2つの貫通孔9Aが設けられている。

 本実施形態では、図3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 から径方向外方に並列して突出するように 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 材15Aの端子部15aを電気的に接続するために 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 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。

 また、電極9a、9bは、例えば、銅、アルミ ニウム、ステンレス鋼等の同一の金属材料を 用いて、同一体積に形成することによって、 互いの熱容量が等しくなるようにしておく。 また、電極9a、9bの形状は一例であって、必 な熱容量や電気抵抗の大きさにしたがって モジュール下板8の下面8bの範囲内で、適宜 大きさ、形状に形成することができる。

 それぞれの導電接続部9Dを、端子部15aと 気的に接続する手段としては、例えば、半 付けまたは導電性接着剤による接着を採用 ることができる。

 このように、本実施形態では、給電部材9 の電極9a、9bが、熱容量を同一にして、種々 形状に形成してもモジュール下板8に容易に り付けることができるので、例えば、端子 9Cの突出方向や突出位置も、取付相手の基 2の形状やランド部3の配置に応じて、容易に 変更することができる。また、電極9a、9bの 質や形状などを変えることで、電気抵抗も 易に変えることができるので、例えば、SMA イヤ10の電流制御を行うコントローラの抵抗 仕様が異なる場合でも、電極9a、9bのみの変 で対応することできる。そのため、種々の 求仕様に対応した駆動モジュールの部品の 通化率を格段に高めることができる。

 カバー11は、図2、4、12に示すように、上 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 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 うに、開口11Aの周方向にレンズ枠4の各上側 定ピン13Aの配置位置に対応する位置に、後 するかしめ部16との干渉を避けるための4つ 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4E1と受け面5E1 が、当接した位置でも、かしめ部16とカバ 11とが接触しない深さに設定する。凹部11Bは 、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、カ バー11の板厚の範囲内に凹部11Bを形成するこ で、上面11Eの外表面を平面としている。

 このような構成の駆動モジュール1の組立 方法について順を追って説明する。

 第1工程では、まず、モジュール枠5の収 部5A内に下方からレンズ枠4を挿入し、モジ ール枠5の各端面5aと、レンズ枠4の端面4aと 同一高さに揃える。そして、モジュール枠5 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 ぞれ挿通する。

 その後、上板ばね6の各貫通孔6A、6Bを貫 して上方に突き出された各上側固定ピン14A 13Aの先端部を、図示しないヒータチップに り熱かしめして、それぞれかしめ部16、17(図 3、4参照)を形成する。

 このとき、レンズ枠4の端面4aとモジュー 枠5の端面5aとは、同一平面上に整列されて り、平板状の上板ばね6を変形させることな く配置して、熱かしめを行うことができる。 そのため、変形する上板ばね6を押さえる必 がないので、容易にかしめを行うことがで る。また、上板ばね6の変形による浮きなど 発生を防止することができる。

 また、各ヒータチップの高さを共通とす ことができるので、かしめ部16、17を同時に 形成しても、かしめ精度のバラツキを低減す ることができる。

 次に、第2工程では、レンズ枠4の各下側 定ピン13Bに、下板ばね7の各貫通孔7Aをそれ れ挿通する。その際、同時にモジュール枠5 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 下側固定ピン13Bの先端部を、ヒータチップ より熱かしめして、かしめ部18(図4参照)を 成する。

 このとき、レンズ枠4の端面4a、4b間の軸 向距離と、モジュール枠5の端面5a、5b間の軸 方向距離とは等しいため、端面4b、5bは、同 平面上に整列されており、平板状の下板ば 7を変形させることなくモジュール下板8を積 層配置して、熱かしめを行うことができるの で、下板ばね7の変形による浮きなどの発生 防止することができる。

 また、各ヒータチップの高さを共通とす ことができるので、かしめ部18を同時に形 しても、かしめ精度のバラツキを低減する とができる。

 次に、第3工程では、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4参照)を形成する。

 このとき、各ヒータチップの高さを共通 することができるので、かしめ部19を同時 形成しても、かしめ精度のバラツキを低減 ることができる。

 また、モジュール下板8に凹部8Bが形成さ ているため、第2工程で形成されたかしめ部 18は、モジュール下板8とは接触しない。

 これら第1~第3工程の作業を行うことによ 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、 電部材9が積層固定される。

 本実施形態では、上側固定ピン13Aと下側 定ピン13B、また上側固定ピン14Aと下側固定 ン14Bが、それぞれ同軸に設けられているた 、第1~第3工程のかしめにおいて、かしめ部1 6、18、かしめ部17、19をそれぞれ形成するた のヒータチップの平面上の位置がそれぞれ 通となる。そのため、各かしめにおいて、 ータチップ位置を変更する必要がないため 率よくかしめ作業を行うことができる。

 このように、板ばね部材を熱かしめする とにより、接着などで固定する場合に比べ 、固化に要する時間が短いため、組立時間 低減することができる。また、ガスの発生 どによって、部品を汚染したりするおそれ ない。また、経時的に安定した固定を行う とができる。

 また、熱膨張率が異なるねじなどを用い 場合に比べて、ゆるみなどが発生しにくい その結果、固定部の信頼性を向上すること できる。

 また、ねじなどの固定部品を用いないた 、部品点数が削減された簡素な構成となり より軽量化、小型化が可能となる。特に、 駆動体であるレンズ枠4が軽量化されるため 、高速、低消費電力の駆動が可能となる。

 次に、第4工程では、SMAワイヤ10が先端に り付けられた一対のワイヤ保持部材15A、15B 、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 際、SMAワイヤ10の中央部を、ガイド突起4Dの 端鍵部4D1に係止させ、かつこの先端鍵部4D1 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 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 電部材9である電極9a、9bの導電接続部9Dに係 されるか、もしくは近接して配置されてい 。

 そこで、例えば、半田付けや導電性接着 などを用いて、各端子部15aを、それぞれ導 接続部9Dに対して電気的に接続させる。

 すなわち、本実施形態では、SMAワイヤ10 端部までの配線を、給電部材9を、下側固定 ン14Bに挿通するように配置してから下側固 ピン14Bの先端部でかしめて固定し、ワイヤ 持部材15A、15Bをモジュール枠5の側方から係 止溝5Cに嵌め込んで、電気的に接続するとい た、簡単な作業によって配線を行うことが きる。このような組み立て作業は、例えば リード線やフレキシブル基板などをモジュ ル枠5に対して、立体的に配回す場合とは異 なり、一方向の動きで組み立てることができ るから、きわめて容易に組み立てることがで きる。そのため、自動組み立てを行うことも 容易となる。

 次に、第5工程では、モジュール枠5の上 から、カバー11を被せ、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 合爪などを設けてはめ込みによって接合し り、側壁部11Dとモジュール下板8とを接着、 たは溶着して接合したりする。

 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 態にある。

 以上で、駆動モジュール1本体の組み立て が完了する。

 次に、第6工程では、駆動モジュール1の 子部9Cを、基板2上のランド部3(図1参照)に位 合わせして、駆動モジュール1を基板2上に り付ける。そして、半田付けまたは導電性 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。このとき、 しめ部19は、モジュール下板8の壁部8Dの高さ より低い高さとなっているので、基板2とは 間されている。

 駆動モジュール1の基板2上への取り付け 、接着、嵌め込みなどの固定手段が採用す ことができる。

 基板2は、駆動モジュール1に付属する独 した部材であってもよいし、電子機器等に 続、配置された部材であってもよい。

 次に、第7工程では、カバー11の開口11Aを じてレンズ枠4内にレンズユニット12を螺合 て取り付ける。

 このように、レンズユニット12を最後に り付けているのは、組立作業により、レン 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 開口11Aをレンズユニット12の外形より小さ したい場合、例えば開口絞りを兼用するよ な場合などには、この第7工程を、第5工程ま たは第6工程の中で実施してもよい。

 次に、駆動モジュール1の動作について説 明する。

 駆動モジュール1は、端子部9Cに電力が供 されない状態では、SMAワイヤ10からの張力 、かしめ部16、18で上板ばね6及び下板ばね7 ら弾性的に付勢される付勢力等のレンズ枠4 作用する力がつり合い、図5(a)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 4が、軸方向の一定位置に保持される。

 端子部9Cから給電部材9に電力を供給する 、例えば、電極9a、ワイヤ保持部材15A、SMA イヤ10、ワイヤ保持部15b、電極9bは、それぞ 導通されているため、SMAワイヤ10に電流が 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 イヤ10の変態開始温度を超えると、SMAワイ が温度に応じた長さに収縮する。

 この結果、レンズ枠4のガイド突起4Dが、 方(図中の(イ)方向)に移動する。これにより 、上板ばね6、下板ばね7が、それぞれ変形し 変形量に応じた弾性復元力がレンズ枠4に付 勢される。そして、この弾性復元力が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。

 このとき、本実施形態では、上板ばね6、 下板ばね7は、平行ばねを構成しているため レンズ枠4は、軸方向のガイド部材などに沿 せなくても、正確に軸線M上に沿って移動さ れる。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。また、ガイド 部材に対する摺動負荷も発生しないので、低 消費電力を実現することが可能となる。

 また、電力の供給を停止すると、SMAワイ 10が伸長可能となり、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。

 このようにして、電力供給量を制御する とで、レンズ枠4を軸線M方向に駆動するこ ができる。

 また、何らかの異常時、例えば、落下時 衝撃力を受けた時や、電力制御が不安定に った時などに、SMA10が収縮しすぎて、レン 枠4の移動量が過大になった場合、本実施形 では、度当り部4E、度当り受け部5Eを備える ため、レンズ枠4の位置が、一定の限界値に 制される。そのため、レンズ枠4がカバー11 衝突したり、上板ばね6、下板ばね7が変形限 界を超えて変形したりすることを防止できる ので、信頼性を向上することができる。

 本実施形態の駆動モジュール1によれば、モ ジュール下板8に積層配置され、互いに熱容 が等しい一対の電極9a、9bを有する給電部材9 を、かしめによって固定するので、組み立て が容易となり、駆動動作を安定させることが できる。
[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13(a)、(b)は、本発明の第2の実施形態に る電子機器の表面、裏面の斜視外観図であ 。図13(c)は、図13(b)におけるF-F断面図である 。

 図13(a)、(b)に示す本実施形態のカメラ付 携帯電話20は、上記第1の実施形態の駆動モ 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 部22b、操作部22c、液晶表示部22d、アンテナ 22e、不図示の制御回路部などの周知の携帯 話の装置構成をカバー22内外に備えている。

 そして、図13(b)に示すように、液晶表示 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13(c)に示 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 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 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 なっている。

 このような構成によれば、窓22Aを透過し 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 ができる。そして、駆動モジュール1に制御 路部から適宜の電力を供給することで、レ ズユニット12を軸線M方向に駆動し、焦点位 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 、上記第1の実施形態の駆動モジュール1を備 えるため、組み立てが容易となり、駆動動作 を安定させることができる。そのため、製造 コストを低減することが可能となる。また、 焦点位置調整の合焦精度を向上することがで きる。

 なお、上記の説明では、被駆動体を一対 板ばね部材で挟持させて場合の例で説明し が、駆動精度が許容範囲内であれば、被駆 体を1つの板ばね部材によって保持した構成 としてもよい。この場合、第1の固定ピン部 よび第2の固定ピン部は、それぞれ、被駆動 および支持体の一方の端部のみに設ければ い。

 また、上記の説明では、第1の固定ピン部 、第2の固定ピン部の先端部を、ヒータチッ の熱を利用してかしめるようにしたが、か め手段は、これに限定されない。例えば、 音波振動子の振動を用いてかしめてもよい

 また、上記の説明では、第1の固定ピン部 、第2の固定ピン部を、それぞれ、被駆動体 支持体に一体成形した場合の例で説明した 、第1の固定ピン部および第2の固定ピン部の 少なくともいずれかを、別部材とし、他の材 質からなる被駆動体または支持体に接合して 形成してもよい。すなわち、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。

 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。

 また、上記の説明では、給電部材は、電 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 ント基板などを採用してもよい。

 また、上記の説明では、駆動モジュール レンズユニットの焦点位置調整機構に用い 場合の例で説明したが、駆動モジュールの 途はこれに限定されない。例えば、被駆動 を目標位置に移動させる適宜のアクチュエ 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 を螺合したり、レンズ枠4を他の形状に変え りして、適宜のアクチュエータとして用い ことができる。すなわち、被駆動体は、筒 の部材に限定されず、柱状の部材であって よい。

 また、上記の説明では、駆動モジュール 用いた電子機器として、カメラ付き携帯電 の例で説明したが、電子機器の種類はこれ 限定されない。例えば、デジタルカメラ、 ソコン内蔵のカメラなどの光学機器に用い もよいし、情報読取記憶装置やプリンタな の電子機器において、被駆動体を目標位置 移動させるアクチュエータとしても用いる とができる。

 また、上記に説明した各実施形態の構成 素は、技術的に可能であれば、本発明の技 的思想の範囲で適宜組み合わせて実施する とができる。