CN101932965B - 驱动模块以及具备该驱动模块的电子设备 - Google Patents

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Abstract

在驱动模块以及具备该驱动模块的电子设备中，即使在高温环境下，也能够进行良好的驱动，小型化成为可能。因此，驱动模块(1)具备：透镜框(4)，设有导向突起(4D)；支撑体，具有将透镜框(4)定位在基准位置的模块下板(8)和移动自如地容纳透镜框(4)的模块框(5)；上板簧(6)、下板簧(7)，在透镜框(4)和该支撑体之间沿与驱动方向正交的方向延伸而安装，以在无负荷状态下互相平行的方式相对而配置；形状记忆合金线材(10)，张紧地架在模块框(5)的筒外周部，并且，中间部卡止在导向突起(4D)；压缩螺旋弹簧(40)，在一端抵接于导向突起(4D)，在不对形状记忆合金线材(10)通电的状态下，使导向突起(4D)与模块下板(8)碰触并进行预压；以及罩(11)，支撑压缩螺旋弹簧(40)的另一端。

Description

驱动模块以及具备该驱动模块的电子设备
技术领域
本发明涉及驱动模块以及具备该驱动模块的电子设备。例如，本发明涉及驱动光学系或可动部件，进行焦点位置调整或适于用作致动器的驱动模块以及具备该驱动模块的电子设备。
背景技术
在现有技术中，例如，已知这样的装置：在带有相机功能的携带电话等小型电子设备中，使用由形状记忆合金线材驱动摄影透镜单元等被驱动体的驱动模块。
作为这样的驱动模块以及电子设备，在专利文献1中，记载了一种透镜驱动装置以及具备该透镜驱动装置的摄像装置，该透镜驱动装置具备：第1镜框，装配透镜组；第2镜框，固定第1镜框，并且，在沿着驱动方向的导向轴上移动自如地安装；形状记忆合金线材，卡止在第2镜框，如果电流通电，则收缩，沿驱动方向对第2镜框施力；以及压缩螺旋弹簧，为了将第2镜框按压在形状记忆合金线材而沿着导向轴施力。
专利文献1：日本特开2007-57581号公报
发明内容
然而，在如上所述的现有技术的驱动模块中，存在着以下的问题。
在专利文献1所记载的透镜驱动装置中，由于使用导向轴来驱动第2镜框，因而产生滑动负荷。例如，为了得到提高对焦速度等良好的驱动特性，有必要降低与形状记忆合金线材的驱动负荷的增大有关的压缩螺旋弹簧的作用力。因此，在专利文献1中，在形状记忆合金线材的未通电状态下，作为由于压缩螺旋弹簧的作用力而导致形状记忆合金线材伸长若干量的状态或形状记忆合金线材具有若干松弛的状态，第2镜框的突起部与螺丝的头部抵接而静止。由此，在通电开始时，成为来自形状记忆合金线材的作用力非常小或作用力并不起作用的状态，即使导向轴的负荷为某种程度，也能进行顺利的驱动。
可是，关于相对于温度的应变量，形状记忆合金具有滞后特性，因而，为了进行正确的驱动，有必要每进行1次驱动，就冷却至相变开始温度以下，返回驱动的基准位置，然后，沿一个方向进行驱动。
在专利文献1那样的现有技术的透镜驱动装置中，虽然在环境温度是形状记忆合金的相变开始温度以下的条件下，没有问题地进行动作，但是，如果环境温度成为形状记忆合金的相变区域内的温度，那么，在自然散热下，并不成为相变开始温度以下。因此，即使停止通电，形状记忆合金线材也不伸长至驱动开始时的长度。形状记忆合金线材由于压缩螺旋弹簧的作用力而以某种程度伸长，但在驱动的基准位置附近，压缩螺旋弹簧的作用力非常小，因而不能使形状记忆合金线材完全地伸长。所以，在高温环境下，存在着由于产生驱动的基准位置的位置误差而不能进行正确的驱动的问题。
本发明是鉴于上述的问题而做出的，其目的在于，提供一种即使在高温环境下也能够进行良好的驱动且小型化成为可能的驱动模块以及具备该驱动模块的电子设备。
为了解决上述的课题，在权利要求1所记载的发明中，构成为，具备：被驱动体，由以轴线沿着驱动方向的方式配置的柱状体构成，设有突出至该柱状体的侧方的突起部；支撑体，具有将该被驱动体定位在所述驱动方向的基准位置的碰触支撑部和沿着所述驱动方向移动自如地容纳所述被驱动体的筒状部；平行板簧对，在所述被驱动体和所述支撑体之间沿与所述驱动方向正交的方向延伸而安装，以在无负荷状态下互相平行的方式相对而配置；形状记忆合金线材，张紧地架在所述支撑体的筒外周部，并且，中间部卡止在所述被驱动体的所述突起部；螺旋弹簧部件，在一端抵接于所述被驱动体的所述突起部，在不对形状记忆合金线材通电的状态下，使所述突起部与所述支撑体的碰触支撑部碰触并进行预压；以及螺旋弹簧支撑部，支撑该螺旋弹簧部件的另一端。
依照本发明，由于被驱动体相对于支撑体而由以在无负荷状态下互相平行的方式相对而配置的平行板簧对弹性支撑，因而不使用滑动导向件等产生滑动负荷的装置而沿着驱动方向可移动地支撑。
另外，在不对形状记忆合金线材通电的状态下，另一端被螺旋弹簧支撑部支撑的螺旋弹簧部件使得被驱动体在预压突起部的一端的状态下与碰触支撑部碰触。因此，例如，环境温度成为相变开始温度以上，由此，即使停止形状记忆合金线材的通电，形状记忆合金线材也不完全伸长，在这种情况下，通过预先将预压的大小设定为恰当的值，从而能够使形状记忆合金线材伸长并使突起部与碰触支撑部碰触。
另外，通过不由平行板簧对预压被驱动体，而仅由螺旋弹簧部件预压被驱动体，从而与仅由平行板簧对预压被驱动体的情况相比，能够减少装置的驱动方向的厚度。另外，由此，能够使平行板簧对的制造或组装容易化。
此外，被驱动体的柱形状以包括外形为大致柱状的所有方式的广义的含义使用。所以，不限于实心的柱状体，还包括例如在中心设有贯通孔等的筒状体等。另外，只要外形是大致柱状，就还包括透镜组装体等组装体等。
在权利要求2所记载的发明中，在权利要求1所记载的驱动模块中，构成为，所述螺旋弹簧部件由沿着所述驱动方向压缩而安装的压缩螺旋弹簧构成，所述一端在所述突起部抵接于与所述形状记忆合金线材的卡止位置相对的位置。
由于螺旋弹簧部件抵接于与所述形状记忆合金线材的卡止位置相对的位置，因而形状记忆合金线材的合力和来自螺旋弹簧部件的作用力在大致一条直线上互相作用，所以，能够降低形状记忆合金线材的驱动力向被驱动体的力矩，因而能够进行稳定的驱动。
另外，作为螺旋弹簧部件，与使用拉伸螺旋弹簧部件的情况相比，螺旋弹簧部件的配置变得容易，容易小型化。
在权利要求3所记载的发明中，在权利要求1或2所记载的驱动模块中，构成为，在所述被驱动体的所述突起部，具有所述螺旋弹簧的自然长度的1/3以上的所述螺旋弹簧支撑部。
依照本发明，在组装时，能够防止螺旋弹簧部件的歪倒并使组装性良好。
在权利要求4所记载的发明中，在电子设备中，构成为，具备根据权利要求1～3中任一项所记载的驱动模块。
依照本发明，由于具备驱动模块，因而具备与根据权利要求1～3中任一项所记载的发明相同的作用。
附图说明
图1是用于说明本发明的第1实施方式的驱动模块向基板安装的状态的模式立体分解图。
图2是显示本发明的第1实施方式的驱动模块的概略构成的模式立体分解图。
图3是图1的A视平面图及其模式B-B截面图。
图4是显示本发明的第1实施方式的驱动模块的组装状态的内部构成的模式立体图。
图5是沿着图4的C-C线的截面图。
图6是显示在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的被驱动体的一部分的模式立体图。
图7是图6的D视平面图以及E视背面图。
图8是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的模块框的模式立体图及其F视背面图。
图9是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的板簧部件的平面图。
图10是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的模块下板的模式立体图。
图11是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的供电部件的平面图。
图12是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的罩的背面图。
图13是用于说明本发明的第1实施方式的驱动模块的动作的沿着图3(a)的B-B线的模式截面图。
图14是本发明的第2实施方式的电子设备的表面、背面的立体外观图及其G-G截面图。
图15是显示本发明的第1实施方式的变形例的驱动模块的组装状态的内部构成的模式立体图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在所有附图中，即使是实施方式不同的情况，也对相同或相当的部件标记相同的符号，并省略共同的说明。
[第1实施方式]
对本发明的第1实施方式的驱动模块进行说明。
图1是用于说明本发明的第1实施方式的驱动模块向基板安装的状态的模式立体分解图。图2是显示本发明的第1实施方式的驱动模块的概略构成的模式立体分解图。图3(a)是图1的A视平面图。图3(b)是图3(a)的模式B-B截面图。图4是显示本发明的第1实施方式的驱动模块的组装状态的内部构成的模式立体图。图5是沿着图4的C-C线的截面图。图6是显示在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的被驱动体的一部分的模式立体图。图7(a)、(b)分别是图6的D视平面图以及E视背面图。图8(a)是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的模块框的模式立体图。图8(b)是图8(a)的F视背面图。图9是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的板簧部件的平面图。图10是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的模块下板的模式立体图。图11是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的供电部件的平面图。图12是在本发明的第1实施方式的驱动模块中使用的罩的背面图。
此外，在一部分附图中，为了易于观察，例如适当省略透镜单元12等构成部件而进行图示。
如图1所示，本实施方式的驱动模块1作为整体而形成为箱形。该驱动模块1是组装而完成的，设在电子设备等，能够嵌入或粘接在基板2上而固定，该基板2将控制信号或电力供给至驱动模块1。
在基板2的上面，设有一对焊接部3以及摄像元件30，该一对焊接部3与后述的驱动模块1的供电部件连接而供给电力。
如图2所示，驱动模块1以透镜框4(被驱动体)、透镜单元12(被驱动体)、模块框5(支撑体)、构成平行板簧对的上板簧6和下板簧7、模块下板8(支撑体)、供电部件9、形状记忆合金(Shape Memory Alloy，以下简称为SMA)线材10、罩11以及压缩螺旋弹簧40作为主要的构成部件，通过一体地层叠这些构成部件而构成1个致动器。
如图3(b)所示，在这些构成部件的组装状态下，螺纹接合有透镜单元12的透镜框4***模块框5的内侧，上板簧6、下板簧7以从图示的上下方向夹持这些透镜框4和模块框5的状态通过铆接而固定，模块下板8、供电部件9从透镜框4和模块框5的下方侧依次层叠，从透镜框5的下方通过铆接而分别固定在一起，从上方侧覆盖这些部件的层叠体的罩11固定在模块下板8。
另外，压缩螺旋弹簧40以压缩状态保持在罩11和透镜框4之间。
此外，图中的符号M是与透镜单元12的光轴一致的驱动模块1的假想轴线，表示透镜框4的驱动方向。以下，为了简单地说明，在分解的各构成部件的说明中，有时候也基于组装时的与轴线M的位置关系而参照位置或方向。例如，即使在构成部件不存在明确的圆、圆筒面的情况下，只要不可能误解，有时候也将沿着轴线M的方向简称为轴方向，将以轴线M为中心的圆的径方向、周方向简称为径方向、周方向或者相对于轴线M的径方向、周方向。
另外，只要不特别事先声明，上下方向是指将轴线M配置在铅垂方向上且驱动模块1的安装面成为铅垂下方的情况的配置中的上下方向。
在这些构成部件中，如图2、图6所示，透镜框4作为整体而形成为筒状，在贯通其中央并与轴线M同轴地形成的筒状的容纳部4A的内周面4F，形成有内螺纹。而且，能够将透镜单元12(参照图3(b)、5)螺纹接合并固定在容纳部4A，该透镜单元12将适当的透镜或透镜组保持在镜筒，该镜筒在外周部形成有外螺纹。
在透镜单元12固定于透镜框4的状态下，透镜单元12和透镜框4构成柱状体的被驱动体。
在透镜框4的外壁面4B，突出部4C沿轴方向延伸而设置，该突出部4C沿周方向隔开90度的角度，向着径方向外侧而突出，在这些各突出部4C的上端部、下端部及其附近，形成有由与轴线M正交的平面构成的端面4a、4b。在端面4a、4b上，分别设有4根上侧固定销13A和4根下侧固定销13B，该上侧固定销13A和下侧固定销13B分别向着沿着轴线M的上方和下方而突出。
上侧固定销13A用于保持上板簧6，下侧固定销13B用于保持下板簧7。
上侧固定销13A和下侧固定销13B的俯视时的位置也可以分别不同，但在本实施方式中，配置成分别与平行于轴线M的4根轴线成为同轴的位置关系。因此，上板簧6、下板簧7的上侧固定销13A、下侧固定销13B的***贯通位置分别共同化。
另外，上侧固定销13A和下侧固定销13B的径方向的各中心位置离轴线M的距离也可以不同，但在本实施方式中，配置在同一圆周上。因此，各个中心位置配置成正方格子状(参照图7(a)、(b))。
在透镜框4的径方向外侧，导向突起4D(突起部)以从1个突出部4C的附近的下端侧突出至径方向外侧的方式设置。导向突起4D的突出方向与各上侧固定销13A和各下侧固定销13B的以轴线M为中心的周方向的角度位置被设定成从90度的整数倍偏移角度θ(但是，θ是锐角)的位置关系。即，在导向突起4D以沿着正方形的对角线的方式配置时，各上侧固定销13A和各下侧固定销13B配置在从所有正方形的对角线偏移一定角度θ的位置。
在导向突起4D的前端，设有俯视时为等腰直角三角形状的前端键部4D1，该前端键部4D1以能够沿着后述的罩11的内侧的角部上下移动的方式配置。如图3(b)、图4所示，在组装状态下，从下方将SMA线材10卡止在导向突起4D的下面。
另外，如图3(b)所示，在作为导向突起4D的上面的突起上面4d的前端侧，设有卡止突起4f。卡止突起4f的位置也可以相对于SMA线材10的卡止位置而沿相对于轴线M的径方向偏移，但在本实施方式中，与SMA线材10的卡止位置大致一致。
卡止突起4f的外径能够***压缩螺旋弹簧40的内周部，在基端部，为大致内接于压缩螺旋弹簧40的内周部的大小。由此，通过从上方将压缩螺旋弹簧40***卡止突起4f，从而在使压缩螺旋弹簧40的端部抵接于突起上面4d上的状态下，能够沿相对于轴线M的周方向定位压缩螺旋弹簧40。
卡止突起4f的高度为压缩螺旋弹簧40的自然长度的1/3以上的高度。由此，在组装时，即使在不支撑压缩螺旋弹簧40的另一端的状态下，也能够不歪倒地支撑压缩螺旋弹簧40。
另外，如图6、图7(a)、(b)所示，沿着透镜框4的外壁面4B的下部，设有从各突出部4C的侧部沿周方向延伸的突片状的止动部4E。但是，在附近具有导向突起4D的突出部4C的止动部4E兼作导向突起4D的基端部。
各止动部4E在其上面具有平滑的止动面4e，止动面4e的轴方向的位置设定为当透镜框4沿着轴线M向上方(图3(b)和图5的箭头(Z1)方向)移动一定距离以上时，与后述的模块框5的止动接受部5E(参照图8(b))抵接的位置。
另外，在本实施方式中，透镜框4由诸如聚碳酸酯(PC)、液晶聚合物(LCP)树脂等能够进行热铆接或超声波铆接的热塑性树脂一体成形。
如图2、图8(a)、(b)所示，模块框5是筒状的部件，俯视时的外形作为整体而形成为大致矩形状，而且，在其中央部形成有由与轴线M同轴地形成的贯通孔构成的容纳部5A(筒状部)，透镜框4容纳在该容纳部5A内。
在模块框5的上部和下部的四角，形成有端面5a、5b，端面5a、5b由与轴线M正交的平面构成，从端面5a向着上方设有4根上侧固定销14A，另外，从端面5b向着下方设有4根下侧固定销14B。
上侧固定销14A用于保持上板簧6，下侧固定销14B用于保持下板簧7、模块下板8、供电部件9。
端面5a、5b之间的距离设定为与透镜框4的端面4a、4b之间的距离相同的距离。
在模块框5的一角的下部，形成有切口5B，该切口5B的俯视时的槽宽具有可移动地沿轴方向嵌合至透镜框4的导向突起4D的大小。该切口5B用于在将透镜框4从下方***模块框5内并容纳的状态下，使透镜框4的导向突起4D贯通，使导向突起4D的前端键部4D1突出至模块框5的径方向外部，并且，进行透镜框4的周方向的定位。
在本实施方式中，由于将切口5B设在这样的位置，因而如图8(b)所示，切口5B附近的下侧固定销14B避开切口5B而形成在从连接轴线M和作为外形的角落部的交点的点Q1、Q2的线离开的位置。与此相对的是，其他3根下侧固定销14B分别设在将轴线M和外形的角落部的交点连接的线上或设置为更接近该线，呈沿着模块框5的外形的L字状而配置。所以，在俯视时，4根下侧固定销14B配置在不对称的位置。
另一方面，上侧固定销14A的俯视时的位置也可以与下侧固定销14B的配置不同，但在本实施方式中，分别配置成分别与平行于轴线M的4根轴线成为同轴的位置关系。因此，上板簧6、下板簧7上的上侧固定销14A、下侧固定销14B的***贯通位置分别共同化。
而且，如图8(b)所示，在俯视时，如果以模块框5的侧面的交点作为Q1、Q2、Q3、Q4，那么，各上侧固定销14A、各下侧固定销14B的轴中心分别位于点Q1、Q2、Q3、Q4的附近，而且，配置在将点Q1、Q2、Q3、Q4和轴线M连接的线段K1、K2、K3、K4的线上或附近。即，将各上侧固定销14A、各下侧固定销14B的轴中心和轴线M连接的线段k1、k2、k3、k4与线段K1、K2、K3、K4重合，或者以30度以下的程度的小角度交叉。
另外，如图8(a)所示，在与模块框5的切口5B邻接的2个角落部，在与设有切口5B的角落部相同的方向侧的侧面，设有一对卡止槽5C，该一对卡止槽5C用于安装线材保持部件15A、15B(参照图2、4)，该线材保持部件15A、15B保持SMA线材10。在本实施方式中，线材保持部件15A设在供电部件9的一对端子部9C从驱动模块1突出的一侧的侧面，线材保持部件15B设在供电部件9的一对端子部9C不从驱动模块1突出的一侧的侧面。
线材保持部件15A、15B是将SMA线材10的端部铆接在端部而成的形成为键状的金属板等导电性部件，通过从侧方嵌合在卡止槽5C，从而定位并保持SMA线材10的端部。
如图4所示，线材保持部件15A、15B在与SMA线材10的铆接位置相反的一侧具备片状的端子部15a，在相对于模块框5的安装状态下，端子部15a稍微突出至层叠于模块框5的下方的模块下板8的下方。
另外，两端由一对线材保持部件15A、15B保持的SMA线材10从下方卡止在从模块框的切口5B突出的透镜框4的导向突起4D的前端键部4D1，通过SMA线材10的张力，经由前端键部4D1而向上方对透镜框4施力。
在模块框5的容纳部5A内，如图8(a)、(b)所示，止动接受部5E设置成能够将透镜框4的各止动部4E从下方***的形状，止动接受部5E是从内壁面5D向着径方向外侧并沿轴方向从下端侧形成至上端侧的中间部的凹部。但是，相对于兼作导向突起4D的止动部4E的止动接受部5E被切口5B的槽底部兼用。
止动接受部5E在轴方向的下方侧具有能够抵接止动部4E的止动面4e的接受面5E1。由此，如果透镜框4沿着其轴线M而向上方移动规定距离，则各止动接受部5E的接受面5E1分别与各止动部4E的止动面4e抵接，因而透镜框4向上方的移动被限制。即，止动接受部5E构成限制透镜框4向上方移动的范围的位置限制部，止动部4E构成以能够与模块框5的位置限制部抵接的方式设置的被位置限制部。
此外，在本实施方式中，如图8(b)所示，止动接受部5E的俯视时的形成位置设在包含从容纳部5A的中心(轴线M)向着模块框5的矩形状外形的角落部的线段K1、K2、K3、K4的位置。
通过这样的构成，即使例如驱动模块落下等而从外部施加大的冲击，透镜框4也不能移动至超过止动接受部5E的接受面5E1的位置的上方。
在本实施方式中，这样的限制位置设定成，透镜框4不与罩11碰撞，而且，上板簧6、下板簧7、压缩螺旋弹簧40的变形比例如弹性界限或绕组的贴紧长度等变形界限更小。
另外，由于止动接受部5E设在包含从容纳部5A的中心向着模块框5的矩形状外形的角落部的线段K1、K2、K3、K4的位置，因而在透镜框5，能够有效利用从容纳部5A至矩形状外形的角落部的径方向的区域。
因此，即使将止动接受部5E设在模块框5的内侧，也能够不使模块框5的外形增大，因而小型化、轻型化成为可能。
另外，在本实施方式中，模块框5与透镜框4同样地由诸如聚碳酸酯(PC)、液晶聚合物(LCP)树脂等能够进行热铆接或超声波铆接的热塑性树脂一体成形。
如图5所示，在模块框5和***模块框5内的透镜框4的各自的上部和下部，在模块框5的端面5a、透镜框4的端面4a层叠有上板簧6，在模块框5的端面5b、透镜框4的端面4b层叠有下板簧7。
在本实施方式中，如图9所示，上板簧6和下板簧7是被冲裁成相同形状的平板状的板簧部件，例如由不锈(SUS)钢板等具有弹性的金属板构成。
如图9所示，关于上板簧6(下板簧7)的形状的俯视时的外形为与模块框5的上侧(下侧)的端部相同的大致矩形状，在中央部形成有与轴线M同轴且比透镜框4的内周面4F稍微更大的圆状的开口6C(7C)，开口6C(7C)作为整体而为环状。
在上板簧6(下板簧7)的3个角落部以及1个角落部的附近，与形成于模块框5的角落部以及1个角落部的附近的上侧固定销14A(下侧固定销14B)的配置位置相对应，设有分别能够***贯通于各上侧固定销14A(下侧固定销14B)的4个贯通孔6B(7B)。在本实施方式中，在形成于与图8(b)的点Q2、Q4相对应的角落部的上侧固定销14A(下侧固定销14B)所***贯通的贯通孔6B(7B)中，一方为标准圆孔，另一方为椭圆孔，能够在与轴线M正交的平面内相对于模块框5而进行定位。
另外，在上板簧6(下板簧7)，与形成于透镜框4的上侧固定销13A(下侧固定销13B)的配置位置相对应，设有分别能够***贯通于各上侧固定销13A(下侧固定销13B)的4个贯通孔6A(7A)。
即，在本实施方式中，各贯通孔6A(7A)形成在相对于与图8(b)的线段K1相对应的直线L1而从90度的整数倍偏移角度θ的位置。而且，设有这些贯通孔6A(7A)的部分由沿着开口6C(7C)的圆环部6F(7F)沿周方向联接。
在本实施方式中，通过作为这样的配置而将角度θ设定为恰当的值，从而能够将各自的配置位置设定为，与配置成角度θ为0度的情况相比，贯通孔6A(7A)所位于的以轴线M为中心的圆的圆径和配置有贯通孔6B(7B)的以轴线M为中心的圆的圆径的直径差变小。
另外，在开口6C(7C)的径方向外侧，4个狭缝部6D(7D)在圆环部6F(7F)的径方向外侧分别形成为沿径方向重叠大致四分之一圆弧的状态，该4个狭缝部6D(7D)从夹着轴线M而沿对角方向互相相对的贯通孔6A(7A)的附近位置沿周方向以大致半圆弧状延伸。
由此，形成了4个弹簧部6E(7E)分别一个一个地延伸至贯通孔6A(7A)附近的板簧部件，该4个弹簧部6E(7E)从上板簧6(下板簧7)的外侧的矩形状框体以大致四分之一的圆弧状延伸。即，相对于矩形状的框体而形成有由4根弹簧部6E(7E)在4处均等地弹性支撑圆环部6F(7F)的板簧部件。
如图2所示，在使模块框5的各下侧固定销14B贯通于下板簧7的贯通孔7B并使容纳于模块框5内的透镜框4的各下侧固定销部13B贯通于下板簧7的贯通孔7A的状态下，模块下板8在与模块框5之间从下方侧夹着下板簧7而层叠，相对于模块框5的端面5b而以贴紧状态固定下板簧7的矩形状的外形框。
如图10所示，模块下板8的形状是具有与模块框5的外形大致相同的矩形状外形的板状部件，在中央部，以轴线M为中心的大致圆形状的开口8A沿厚度方向贯通而形成。
而且，在开口8A，在与透镜框4的各下侧固定销13B的配置位置相对应的位置，形成有4个U字状的退缩部8d，该退缩部8d向着径方向外侧延伸，沿厚度方向从层叠下板簧7的上面8a贯通至背面侧。由此，能够避免与后述的透镜框4的铆接部发生干涉。
开口8A的圆形部的内径为与下板簧7的开口7C的内径相等或更小的直径，上面8a构成下板簧7的弹簧部7E、圆环部7F也能够碰触的平面。因此，经由下板簧7而碰触导向突起4D。这样，模块下板8构成碰触支撑部，与构成筒状部的模块框5一起构成支撑体。
另外，在位于模块下板8的周缘的各角落部，与模块框5的各下侧固定销14B的配置位置相对应，形成有分别使这些下侧固定销14B***贯通的贯通孔8C。
另外，在模块下板8的下面8b，形成有沿着开口8A而突出至下方的凸部8D。凸部8D的端面8c构成与基板2抵接的安装面，具有沿相对于基板2的轴线M方向、即光轴方向而定位的定位间隔物的功能。凸部8D的端面8c和下面8b之间的高低差设定为当将供电部件9铆接于下面8b而组装时，比该铆接部更突出至下方侧的高度。
在本实施方式中，模块下板8的材质采用具有电气绝缘性的合成树脂。
因此，模块下板8成为相对于下板簧7而以电气绝缘状态固定供电部件9的绝缘部件。另外，还成为相对于端面8c所抵接的基板2而保持电气绝缘状态的绝缘部件。
如图11所示，在本实施方式中，供电部件9由一对电极9a、9b构成，该一对电极9a、9b分别由板状的金属板构成。
电极9a、9b均由折线状的金属板构成，该金属板具备沿着模块下板8的外形的大致L字状的布线部9B和从布线部的端部突出至模块下板8的外形的外侧的端子部9C。而且，在每个布线部9B，设有2个贯通孔9A，该贯通孔9A使从模块下板8的下面8b突出至下方的模块框5的下侧固定销14B中的、沿着模块下板8的外形而相邻的2个下侧固定销14B分别***贯通，并相对于模块框5而对电极9a、9b进行定位。
在本实施方式中，如图1、图3(a)所示，电极9a、9b的端子部9C以从模块框5中的安装有线材保持部件15A的一侧的侧面并列突出至径方向外侧的方式设置。
因此，为了将线材保持部件15A的端子部15a电气地连接至电极9a，在贯通孔9A和端子部9C之间的布线部9B上的侧面设有切成凹状的导电连接部9D。
另外，为了将线材保持部件15B的端子部15a电气地连接至电极9b，在2个贯通孔9A之间的布线部9B上的侧面设有切成凹状的导电连接部9D。
作为将各个导电连接部9D与端子部15a电气地连接的手段，能够采用例如焊锡或导电性粘接剂的粘接。
如图1、12所示，罩11是可外嵌地覆盖模块框5的侧壁部11D从上面11E的外缘部延伸至下方侧并在下方侧形成有矩形状的开口11C的部件，在上面11E的中央部设有以轴线M为中心的圆状的开口11A。开口11A的大小为透镜单元12能够出入的大小。
另外，如图12所示，在上面11E的背面侧，在开口11A的周方向上，在与透镜框4的各上侧固定销13A的配置位置相对应的位置，形成有用于避免与后述的铆接部16发生干涉的4个U字状的凹部11B。
凹部11B的深度设定为即使在止动面4e和接受面5E1抵接的位置处，铆接部16和罩11也不接触的深度。凹部11B也可以是伸出至上面11E的上方的凹部，但在本实施方式中，凹部11B的壁厚为薄壁，上面11E的外表面为平面。
在上面11E的背面侧的1个角落部，在组装状态下，如图3(b)所示，在与安装于模块框5的上板簧6的表面相同的高度的位置，形成有支撑压缩螺旋弹簧40的端部的台状的螺旋弹簧支撑部11a。
而且，在端面11a上，在组装状态下的与透镜框4的卡止突起4f相对应的位置，形成有卡止凹陷11b。
卡止凹陷11b的内径为压缩螺旋弹簧40能够***内部并在基端部大致内接于压缩螺旋弹簧40的外周部的大小。由此，通过将压缩螺旋弹簧40从下方***卡止凹陷11b，从而在使压缩螺旋弹簧40的端部与螺旋弹簧支撑部11a抵接的状态下，能够沿相对于轴线M的周方向定位压缩螺旋弹簧40。
压缩螺旋弹簧40具有导向突起4D的卡止突起4f能够***内周部的内径和能够***卡止凹陷11b的内周部的外径，在卡止突起4f、卡止凹陷11b***两端部的状态下，在沿着轴线M的方向上，与导向突起4D的突起上面4d和罩11的螺旋弹簧支撑部11a抵接，以压缩状态装配。
压缩螺旋弹簧40以在驱动透镜框4的全部范围内弹性地伸缩的匝数制作，与突起上面4d和螺旋弹簧支撑部11b之间的距离相对应的弹性力分别施力至突起上面4d、螺旋弹簧支撑部11a。
由于卡止突起4f设在与SMA线材10的卡止位置重合的位置，因而，来自压缩螺旋弹簧40的作用力的作用点相对于来自SMA线材10的作用力的作用点而位于平行于轴线M的大致同一直线上。
压缩螺旋弹簧40的装配时的长度为Hmax(参照图3(b))～Hmin(参照图13)。由此，能够将Emin～Fmax的载荷施力至突起上面4d。
载荷Fmin的大小是在SMA线材10在未通电状态下被冷却的过程中，能够将与温度Te相对应的收缩状态的SMA线材10伸长至SMA线材10的初始长度的载荷，而且，设定为在不对SMA线材10通电的状态下，能够使导向突起4D与安装有下板簧7的模块下板8碰触并进行预压的大小。在此，温度Te是使用驱动模块1的条件下的最大的容许环境温度。
优选压缩螺旋弹簧40的弹簧常数kc设定成ΔF＝(Fmax-Fmin)的大小相对于Fmin而足够小。例如，优选设定成0.1≤ΔF/Emin≤1。
按照以下的顺序组装这样的构成的驱动模块1。
首先，将透镜框4从下方***模块框5的容纳部5A内，使模块框5的各端面5a和透镜框4的端面4a一致为相同高度。然后，将上板簧6的各贯通孔6A、6B分别***贯通在模块框5的各上侧固定销14A和透镜框4的各上侧固定销13A。
随后，由图中未显示的加热器芯片对贯通上板簧6的各贯通孔6A、6B并突出至上方的各上侧固定销14A、13A的前端部进行热铆接，分别形成铆接部16、17(参照图3(b)、图4、图5)。此外，在使用超声波铆接的情况下，使用超声波振动器，以代替加热器芯片(以下的热铆接也相同)。
接着，将下板簧7的各贯通孔7A分别***贯通在透镜框4的各下侧固定销13B。此时，将下板簧7的各贯通孔7B、模块下板8的各贯通孔8C、供电部件9的各贯通孔9A同时***贯通在模块框5的各下侧固定销14B。随后，由加热器芯片对贯通下板簧7的各贯通孔7A并突出至下方的各下侧固定销13B的前端部进行热铆接，形成铆接部18(参照图5)。由于在模块下板8形成有退缩部8d，因而铆接部18不与模块下板8接触。
接着，由加热器芯片对贯通这些贯通孔7B、8C、9A并突出至下方的各下侧固定销14B的下端部进行热铆接，形成铆接部19(参照图3(b))。
这样，将上板簧6、下板簧7、模块下板8、供电部件9层叠固定在透镜框4和模块框5的两端部。此时，由于在无负荷状态下，上板簧6、下板簧7的各弹簧部6E、7E分别贴紧在端面4a、4b，因而互相平行。而且，贴紧在端面4b的下板簧7的圆环部7F贴紧在模块下板8的上面8a而被支撑。
接着，使在前端安装有SMA线材10的一对线材保持部件15A、15B分别卡止在模块框5的2处的卡止槽5C，例如，通过嵌合或粘接等手段而保持、固定在模块框5。此时，使SMA线材10的中央部卡止在导向突起4D的前端键部4D1，而且，以从下侧支撑该前端键部4D1的方式架设。
此时，线材保持部件15A、15B的各端子部15a突出至模块下板8的下方，分别卡止在作为固定于模块下板8的供电部件9的电极9a、9b的导电连接部9D，或接近导电连接部9D而配置。
于是，使用例如焊锡或导电性粘接剂等，使各端子部15a分别相对于导电连接部9D而电气地连接。
接着，将压缩螺旋弹簧40外插在突起上面4d，使压缩螺旋弹簧40的一端与突起上面4d抵接。在该状态下，从模块框5的上方盖上罩11。由此，在将压缩螺旋弹簧40的另一端***卡止凹陷11b的内周侧并从上下方向卡止压缩螺旋弹簧40的状态下，压缩螺旋弹簧40被压缩，并且被夹持在突起上面4d和螺旋弹簧支撑部11a之间。
接着，将侧壁部11D和模块下板8接合。例如，通过将卡合爪等设置在侧壁部11D并通过嵌入而接合，或者将侧壁部11D和模块下板8粘接或熔接而接合。
由此，压缩螺旋弹簧40从自然长度H0被压缩至长度Hmax，将导向突起4D经由圆环部7F而以用载荷Fmin预压的状态装配到模块下板8的上面8a。
此时，铆接部16、17处于分别相对于罩11的上面11E的背面而隔开的状态。
以上，完成驱动模块1的组装。
接着，根据必要，使驱动模块1的端子部9C与基板2上的焊接部3(参照图1)对位，将驱动模块1安装在基板2上。然后，通过焊锡或导电性粘接材料等手段，将端子部9C相对于焊接部3而电气地连接。此时，由于铆接部19成为比模块下板8的凸部8D的高度更低的高度，因而与基板2隔开。
驱动模块1向基板2上的安装能够采用粘接、嵌入等固定手段。
基板2也可以是附属于驱动模块1的独立的部件，也可以是连接至电子设备等、配置在电子设备等的部件。
接着，通过罩11的开口11A将透镜单元12螺纹接合在透镜框4内而安装。
这样，最后安装透镜单元12，是因为不因组装作业而污染透镜单元12的透镜，或者附着垃圾等，但在例如以安装有透镜单元12的制品状态出厂驱动模块1的情况下，或者在罩11的开口11A比透镜单元12的外形更小的情况下，例如在兼用孔径光阑的情况等下，预先螺纹接合在透镜框4，也能够进行上述的组装。
接着，对驱动模块1的动作进行说明。
图13是用于说明本发明的第1实施方式的驱动模块的动作的沿着图3(a)的B-B线的模式截面图。
由于驱动模块1在未将电力供给至端子部9C的状态下由压缩螺旋弹簧40预压，因而如图3(b)所示，安装有透镜单元12的透镜框4的端面4b经由圆环部7F而与模块下板8的上面8a碰触。
由此，透镜框4定位在驱动的基准位置。在本实施方式的情况下，该基准位置设定成透镜单元12相对于摄像元件30的焦点位置为无限远。
如果将电力从端子部9C供给至供电部件9，则电极9a、线材保持部件15A、SMA线材10、线材保持部15b、电极9b分别导通，因而电流流过SMA线材10。由此，在SMA线材10中产生焦耳热，SMA线材10的温度上升，如果超过SMA线材10的相变开始温度，则SMA线材10收缩至与加热时的温度应变特性相对应的长度。
由此，透镜框4移动至上方(图中的(Z1)方向)。
即，上板簧6、下板簧7的弹簧部6E、7E分别变形，与变形量相对应的弹性复原力经由圆环部6F、7F而施力至透镜框4。此时，由于上板簧6、下板簧7在无负荷状态下互相平行，各弹簧部6E、7E在轴线M方向上保持等距离而变形，因而上板簧6、下板簧7构成平行弹簧，透镜框4沿着轴线M而平行移动。
另外，随着导向突起4D的移动，压缩螺旋弹簧40被压缩，与压缩量相对应的弹性复原力施力至导向突起4D。此时，由于来自压缩螺旋弹簧40的作用力的作用点和来自SMA线材10的作用力的作用点位于平行于轴线M的大致同一直线上，因而几乎不产生对透镜框4的力的力矩，因此，即使比上板簧6、下板簧7的力更大的力起作用，也几乎不影响透镜框4的移动姿势。
这样，透镜框4沿着轴线M而平行移动，在这些弹性复原力与SMA线材10的张力平衡的位置处，透镜框4停止。
这样，在本实施方式中，能够不使用产生滑动负荷的轴方向的导向部件等而由上板簧6、下板簧7使透镜框4正确地沿着轴线M上而移动。因此，削减零件数和小型化成为可能。
另外，如果停止电力的供给，那么，通过从SMA线材10散热，按照SMA冷却时的温度应变特性而伸长变形，透镜框4移动至下方(图中的(Z2)方向)的平衡位置。在本实施方式中，返回如图3(b)所示的基准位置。
这样，通过控制电力供给量，能够沿轴线M方向驱动透镜框4。另外，在驱动至不同的位置的情况下，停止电力供给，使透镜框4返回基准位置，然后，再度供给与驱动量相对应的电力，由此，不管SMA线材10在加热时和冷却时是否具有滞后特性，都能够正确地驱动至不同的位置。
可是，在相变开始温度以上的环境温度T下使用驱动模块1的情况下，在并不在基准位置处预压被驱动体的现有技术中，即使停止通电，SMA线材10的温度也不比温度T更低，因而在自然散热下，不能使透镜框4返回基准位置。因此，在反复进行驱动的情况下，不能进行正确的驱动。当然，在环境温度T过高的情况下，基于通电而产生的驱动本身变得困难，但由于SMA的温度应变特性在加热时和冷却时具有滞后特性，因而在加热时的驱动中，即使是不存在障碍的环境温度T，冷却时的返回位置也相对于基准位置而偏移不能忽视的程度，所以，存在着实质上不能反复进行驱动动作的问题。
依照本实施方式，由于压缩螺旋弹簧40的预压载荷Fmin为能够将与SMA线材10冷却时的温度Te相对应的收缩量的SMA线材10伸长至基准位置的长度的大小，因而，只要环境温度T比Te更小，就能够使透镜框4可靠地返回至基准位置。因此，即使在某种程度的高温的环境下使用驱动模块1，也能够保持良好的位置精度而进行驱动。
另外，在本实施方式中，压缩螺旋弹簧40作为用于将透镜框4预压至基准位置的施力部件而起作用，上板簧6、下板簧7作为用于保持透镜框4的移动方向、移动姿势的部件而起作用。
例如，如果想要使上板簧6、下板簧7具有预压功能，则有必要预先在基准位置处使某一方弯曲，在这种情况下，用于预先沿轴线M方向变形的空间成为必要，驱动模块1的厚度增大。另外，与螺旋弹簧相比，板厚和弹簧长度的变更的自由度较少，因而难以无偏差地设定预压载荷和弹簧常数。
另一方面，在本实施方式中，由于通过适当地设定压缩螺旋弹簧40的线径、匝数、弹簧长度等条件，从而能够容易地设定预压载荷和弹簧常数，因而能够紧凑地构成驱动模块1。
[第2实施方式]
接着，对本发明的第2实施方式的电子设备进行说明。
图14(a)、(b)是本发明的第2实施方式的电子设备的表面、背面的立体外观图。图14(c)是图14(b)的G-G截面图。
图14(a)、(b)所示的本实施方式的带有相机的携带电话20是具备上述第1实施方式的驱动模块1的电子设备的一个示例。
带有相机的携带电话20在罩22内外具备受话部22a、送话部22b、操作部22c、液晶显示部22d、天线部22e、图中未显示的控制电路部等众所周知的携带电话的装置构成。
而且，如图14(b)所示，在设有液晶显示部22d的一侧的背面侧的罩22，设有使外部光线透过的窗22A，如图14(c)所示，以驱动模块1的开口11A面对罩22的窗22A且轴线M沿着窗22A的法线方向的方式设置上述第1实施方式的驱动模块1。
而且，驱动模块1与基板2机械地、电气地连接。
基板2与图中未显示的控制电路部连接，从而能够将电力供给至驱动模块1。
依照这样的构成，能够将透过窗22A的光聚集在驱动模块1的图中未显示的透镜单元12而在摄像元件30上成像。而且，通过将适当的电力从控制电路部供给至驱动模块1，从而能够沿轴线M方向驱动透镜单元12，进行焦点位置调整并进行摄影。
依照这样的带有相机的携带电话20，由于具备上述第1实施方式的驱动模块1，因而能够成为可以小型化且制造容易的装置，并且，即使在高温环境下使用，也能够进行正确的对焦。
此外，在上述第1实施方式中，虽然在使用压缩螺旋弹簧40以作为螺旋弹簧部件的情况的示例中进行了说明，但也可以使用拉伸螺旋弹簧而将导向突起4D拉伸至模块下板8侧并进行预压。
参照图15，以与上述第1实施方式不同的点为中心而对这样的变形例进行说明。图15是显示本发明的第1实施方式的变形例的驱动模块的组装状态的内部构成的模式立体图。
如图15所示，本变形例的驱动模块具备拉伸螺旋弹簧41(螺旋弹簧部件)，以代替压缩螺旋弹簧40，该拉伸螺旋弹簧在前端侧设有具有可挠性的拉伸线材41a。另外，设置将拉伸线材41a的前端卡止的线材卡止部42a，以代替透镜框4的卡止突起4f。而且，设置卡止突起80，该卡止突起80用于在组装时将拉伸线材41a从与导向突起4D重合的位置的模块下板8的侧面可滑动地绕挂至侧方，并改变拉伸线材41a的拉伸方向。而且，在模块框5的侧面，具备模块框50(支撑体)，以代替模块框5，其中，模块框50在张紧地架有SMA线材10的侧面设置有弹簧收纳槽50a。
将拉伸线材41a的前端卡止在卡止突起4f，将该拉伸线材41a引导至导向突起4D的侧面的导向槽并绕挂在卡止突起80，将拉伸方向变更至模块框5的侧面侧，在该状态下，拉伸螺旋弹簧41可伸缩地收纳在模块框50的弹簧收纳槽50a，与模块框50固定在与拉伸线材41a相反的一侧的端部。
这样，在本变形例的构成中，在将拉伸螺旋弹簧41紧凑地收纳于模块框50的侧方的弹簧收纳槽50a的状态下，将拉伸螺旋弹簧41沿图示的箭头方向拉伸，经由拉伸线材41a而在模块下板8侧将导向突起4D拉伸至图示的下方侧并进行预压。
另外，在上述的说明中，虽然在具备模块下板8、供电部件9的情况的示例中进行了说明，但也可以作为根据情况而删除这些的构成。
例如，在能够将碰触支撑部一体形成于模块框5的情况下，也可以删除模块下板8。
另外，在直接布线于线材保持部件15A、15B，或者将适当的供电部件设于模块框5的侧面的情况下，能够省略供电部件9。
另外，例如，在不使供电部件9层叠于模块下板8的情况等不要求电气绝缘性的情况下，模块下板8也可以不是电气绝缘体。
另外，在上述的说明中，虽然以在组装中使用热铆接或超声波铆接的情况的示例进行了说明，但也可以将上侧固定销13A、14A，下侧固定销13B、14B等置换成螺丝部而进行螺丝紧固，或者使用粘接剂等来进行组装。在这种情况下，被驱动体、支撑体的材质不限定于能够进行铆接的热塑性树脂。
另外，在上述的说明中，虽然将模块框5整体地作为大致矩形状的部件而进行了说明，但不限定于大致矩形状，也可以是多边形状。在这种情况下，矩形状的角落部能够置换成多边形状的角落部。
另外，在上述的说明中，虽然以供电部件由电极9a、9b构成的情况的示例进行了说明，但供电部件也可以采用形成有2个***的布线的1块印刷基板等。
另外，在上述的说明中，虽然以在透镜单元的焦点位置调整机构中使用驱动模块的情况的示例进行了说明，但驱动模块的用途不限定于此。例如，也可以作为使被驱动体移动至目标位置的适当的致动器而在其他部分中使用。例如，能够螺纹接合杆部件等以代替透镜单元12，或者将透镜框4改变为其他形状而用作适当的致动器。
另外，在上述的说明中，作为使用驱动模块的电子设备，虽然以带有相机的携带电话的示例进行了说明，但电子设备的种类不限定于此。也可以用于例如数码相机、个人电脑内置的相机等光学设备，还能够在信息读取存储装置或打印机等电子设备中用作使被驱动体移动至目标位置的致动器。
另外，上述所说明的各实施方式的构成要素如果在技术上是可能的，那么，能够在本发明的技术构思的范围内适当组合而实施。

Claims (4)

1.一种驱动模块，具备：
被驱动体，由以轴线沿着驱动方向的方式配置的柱状体构成，设有突出至该柱状体的侧方的突起部；
支撑体，具有将该被驱动体定位在所述驱动方向的基准位置的碰触支撑部和沿着所述驱动方向移动自如地容纳所述被驱动体的筒状部；
平行板簧对，在所述被驱动体和所述支撑体之间沿与所述驱动方向正交的方向延伸而安装，不预压所述被驱动体，以在无负荷状态下互相平行的方式相对而配置；
形状记忆合金线材，张紧地架在所述支撑体的筒外周部，并且，中间部卡止在所述被驱动体的所述突起部；
螺旋弹簧部件，在一端抵接于所述被驱动体的所述突起部，在不对形状记忆合金线材通电的状态下，使所述突起部与所述支撑体的碰触支撑部碰触并进行预压；以及
螺旋弹簧支撑部，支撑该螺旋弹簧部件的另一端。
2.根据权利要求1所述的驱动模块，其特征在于，
所述螺旋弹簧部件由沿着所述驱动方向压缩而安装的压缩螺旋弹簧构成，
所述一端在所述突起部抵接于与所述形状记忆合金线材的卡止位置相对的位置。
3.根据权利要求1或2所述的驱动模块，其特征在于，
在所述被驱动体的所述突起部，具有所述螺旋弹簧的自然长度的1/3以上的所述螺旋弹簧支撑部。
4.一种电子设备，具备根据权利要求1～3中任一项所述的驱动模块。
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