(57)【要約】  レンズ保持可能でかつ光軸方向両端部にフランジ部を有するレンズホルダ（１）と、複数の対向する位置でレンズホルダ外面を保持するレンズホルダ支持点と、自由端側接触部とを有する駆動腕部を備える面駆動アクチュエータ（２）と、バネ性状部を有するレンズホルダ保持板（３）と、レンズホルダ駆動装置外面となり各部品を固定する固定枠（４ａ，４ｂ，４ｃ）を備える。
2009060575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向沿いに配置されかつレンズを保持する筒形胴部と、前記胴部の前記光軸方向の両端部にそれぞれ配置されて前記光軸方向と交差する方向に突出した突起部とを有するレンズホルダと、
複数の対向する位置で前記レンズホルダの前記胴部の外面に接触して前記レンズホルダを保持するレンズホルダ支持点と、自由端側でかつ前記光軸方向の前記いずれか一方向側に位置する端部の前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータと、
前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる板状のレンズホルダ復帰部材とを備え、
前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部を前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部と前記レンズホルダ保持部材とで前記レンズホルダの前記光軸方向に対してそれぞれ保持することにより、前記レンズホルダの前記光軸方向の位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記各駆動腕部の前記レンズホルダ支持点で前記レンズホルダの前記胴部の外面を前記光軸方向に対して交差する面内で位置規制するように拘束し、かつ前記面駆動アクチュエータへの電圧印加により、前記レンズホルダの前記突起部に前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部に屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させるレンズホルダ駆動装置。
【請求項２】
前記レンズホルダ復帰部材は、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触する保持部と、前記保持部に連結され、かつ、前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させるバネ性状部とを有するレンズホルダ保持部材である、請求項１に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項３】
前記レンズホルダ復帰部材は、自由端側に配置されかつ、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する第２の面駆動アクチュエータである、請求項１に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項４】
前記面駆動アクチュエータが導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータである請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項５】
前記２つの面駆動アクチュエータがそれぞれ導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ各導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータであるとともに、
前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータを複数平行に配置し、それぞれの前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部に初期電圧を印加して前記駆動腕部が前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部にそれぞれ接する状態まで屈曲変位させた後に初期電圧の印加を停止し、その屈曲状態を保持することで、複数平行に配置した前記駆動腕部の前記自由端側接触部において、前記レンズホルダの前記光軸方向に対する位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記レンズホルダ支持点において、前記レンズホルダの前記胴部の外面を光軸方向に交差する面内で拘束し、かつ初期印加状態からさらに前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータへ電圧印加を行い、前記レンズホルダの前記突起部に前記導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部の屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向のいずれか一方向とその逆方向にそれぞれ移動させる請求項３に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項６】
前記２つの面駆動アクチュエータの間に、前記２つの面駆動アクチュエータの前記自由端側接触部同士の接触を防止する接触防止部を有する接触防止部材をさらに備える請求項３又は５に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項７】
前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行う電源と、
前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部を屈曲動作させるときのみ、前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行うように前記電源を制御する制御装置をさらに備える請求項１〜３，５のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜３，５のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置と、
前記レンズホルダに保持されたレンズと、
前記レンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面駆動ポリマーアクチュエータを用いてレンズホルダを駆動するレンズホルダ駆動装置、並びに、このレンズホルダ駆動装置を用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を主とする情報端末にカメラモジュールを搭載することが主流となっている。このカメラモジュールは、従来のテレ、マクロの２焦点を手動で切り替えるといった簡素な構成のものから、オートフォーカス機能、又は、ズーム機能等を備えた高機能化への要求が高まっている。オートフォーカス機能又はズーム機能をカメラモジュールに搭載するには、複数枚のレンズを撮像装置（例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳ）に対して光軸方向に移動させるアクチュエータが必要となり、各種アクチュエータの研究開発が行われている。【０００３】
ここで、レンズ群を移動させるために使用されるアクチュエータとしては、情報端末の小型化に伴い、アクチュエータ自体が軽量、小型で、更に、アクチュエータが搭載される情報端末の主機能に必要な電力に対して、アクチュエータの消費電力が低いことが必須条件となっている。【０００４】
そこで、低消費電力のアクチュエータとして、ポリマーアクチュエータの実用性の検討が行われている。ポリマーアクチュエータは、アクチュエータ自身が変形することから、直動又は曲げなどの動作を得るために、歯車などの構成部品が不要となり、単純な構成によって出力を取り出すことが可能である。【０００５】
このポリマーアクチュエータの１種であるイオン伝導アクチュエータをオートフォーカスカメラモジュールのレンズ駆動に適用した例が、非特許文献１に開示されている。このオートフォーカスカメラモジュールは、イオン伝導アクチュエータとイオン伝導アクチュエータに電圧を印加するための電極板とレンズ群を収めるレンズブラケット、アクチュエータ固定バネ、ケースから構成されている。【０００６】
レンズ群の光軸方向への移動は、図５７Ａ及び図５７Ｂに示すようにイオン伝導アクチュエータ１１０に電極を介して電圧を印加することで、アクチュエータ１１０の腕形状部を屈曲させ、レンズブラケット１１１のフランジ状の部分１１１ａを押し上げることで行う。ここでレンズ群の光軸方向への移動は、レンズブラケット１１１の外形筒部とケースの内径によって規制されている。ここで、ケースは図示していない。しかしながら、図５７Ｃに示すように、イオン伝導アクチュエータ１１０は、印加電圧によってδｚ屈曲変位した場合に光軸方向に交差する面内でδｘだけ退行する。そのため、レンズブラケット１１１を光軸方向に移動させると、レンズブラケット１１１とイオン伝導アクチュエータ１１０の腕形状部の間に隙間が生じることになる。この隙間は、オートフォーカスカメラモジュールを水平方向又は傾斜させて使用する場合にレンズブラケット１１１とケースとの間に遊びを発生させ、この遊びにより、レンズ群と撮像素子部の光軸方向に対して傾きを発生させるという問題点が生じる。【０００７】
ポリマーアクチュエータをレンズ駆動機構に適用した別の例が特許文献１に開示されている。図５８（特許文献１の図５参照）に示すように、このレンズ駆動機構は、円周方向に沿って形成されている舌片２５１をレンズ枠２３０の端面に接触させ、この舌片２５１が変形することによりレンズ枠２３０を移動するものである。この構成では、レンズ枠２３０の光軸方向の厚みに加えてアクチュエータ部の厚みが加わるため、レンズ駆動機構の光軸方向の厚みが大きくなる問題がある。また、レンズ枠２３０を光軸に沿って移動させるようにレンズ枠２３０を鏡筒の内面に摺動させる構成であるため、摩擦の影響を受けてスムーズな動作が不安定になる問題がある。【０００８】
ポリマーアクチュエータを光学装置に適用したさらに別の例が特許文献２に開示されている。図５９（特許文献２の図１参照）に示すように、舌片に相当する複数のアクチュエータ５０１を、レンズ枠３００に固定した構造を開示している。また、前記複数のアクチュエータ５０１をそれぞれ独立に変位させることにより、レンズ枠３００の傾きを調整したり又はレンズ枠３００の偏心を調整する方法が開示されている。このような構成をオートフォーカス用のレンズホルダ駆動装置に適用した場合、複数のアクチュエータ５０１間に変形量のばらつきがある場合、又は、一部のアクチュエータ５０１が故障して動かなくなった場合には、レンズ枠３００に傾きを生じる問題がある。【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１３９８６２号公報
【特許文献２】特開２００７−２８６３２０号公報
【非特許文献１】日本機械学会誌  「高分子アクチュエータの開発とその応用」、大西和夫、２００７．３  Ｖｏｌ．１１０  Ｎｏ．１０６０  ｐ１７２−１７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記の問題を解決するためには、オートフォーカスカメラモジュールがどの方向を向いていても、レンズが光軸方向にのみ移動を規制されるレンズホルダ駆動装置が必要である。すなわち、レンズを保持するレンズホルダの光軸方向に対する位置の規制及び、光軸方向に交差する面内での規制を行いながら、レンズを光軸方向にのみスムーズに移動可能とするアクチュエータを備えたレンズホルダ駆動装置が必要である。【００１１】
本発明の目的は、前記の課題を解決し、レンズホルダを光軸方向にのみ移動させる低消費電力駆動のアクチュエータを備えた、薄型のレンズホルダ駆動装置及び撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１の様態によれば、光軸方向沿いに配置されかつレンズを保持する筒形胴部と、前記胴部の前記光軸方向の両端部にそれぞれ配置されて前記光軸方向と交差する方向に突出した突起部とを有するレンズホルダと、
複数の対向する位置で前記レンズホルダの前記胴部の外面に接触して前記レンズホルダを保持するレンズホルダ支持点と、自由端側でかつ前記光軸方向の前記いずれか一方向側に位置する端部の前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータと、
前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる板状のレンズホルダ復帰部材とを備え、
前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部を前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部と前記レンズホルダ保持部材とで前記レンズホルダの前記光軸方向に対してそれぞれ保持することにより、前記レンズホルダの前記光軸方向の位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記各駆動腕部の前記レンズホルダ支持点で前記レンズホルダの前記胴部の外面を前記光軸方向に対して交差する面内で位置規制するように拘束し、かつ前記面駆動アクチュエータへの電圧印加により、前記レンズホルダの前記突起部に前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部に屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させることを特徴とするレンズホルダ駆動装置を提供する。【００１３】
本発明の第８の様態によれば、第１〜第７のいずれか１つの態様に記載のレンズホルダ駆動装置と、
前記レンズホルダに保持されたレンズと、
前記レンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、レンズを保持可能なレンズホルダの光軸方向に対する位置の規制及び、光軸方向に交差する面内での位置の規制をそれぞれ行いながら、レンズホルダを光軸方向にのみスムーズに移動可能とするアクチュエータを備えるレンズホルダ駆動装置が実現可能となる。また、ポリマーアクチュエータをレンズホルダの駆動源とすることで低消費電力化を図ることが可能となるとともに薄型のレンズホルダ駆動装置を提供することができる。【００１５】
また、複数のアクチュエータ間に変形量のばらつきがある場合、又は、一部のアクチュエータが故障して動かなくなった場合にも、レンズホルダを光軸方向にのみ移動可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図２】図２は、図１の本発明の第１実施形態における、面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれた状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図であり、
【図３】図３は、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダの斜視図であり、
【図４】図４は、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダの断面図であり、
【図５Ａ】図５Ａは、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダの変形例の斜視図であり、
【図５Ｂ】図５Ｂは、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダの別の変形例の斜視図であり、
【図５Ｃ】図５Ｃは、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダのさらに別の変形例の斜視図であり、
【図５Ｄ】図５Ｄは、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダのさらに別の変形例の斜視図であり、
【図６】図６は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、図５Ａのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図７】図７は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、図５Ｂのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図８】図８は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、図５Ｃのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図９】図９は、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの平面図であり、
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの変形例として、８本の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータの別形状を示す平面図であり、
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの変形例として、３本の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータの平面図であり、
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの変形例として、６本の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータの平面図であり、
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの駆動腕部の変形例を示す平面図であり、
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの駆動腕部の変形例を示す平面図であり、
【図１２】図１２は、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の、バネ性状部を有するレンズホルダ保持板の斜視図であり、
【図１３】図１３は、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の、バネ性状部を有するレンズホルダ保持板の変形例の斜視図であり、
【図１４】図１４は、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置においてレンズホルダとレンズホルダ固定板を一体化した一体化構造部材の斜視図であり、
【図１５Ａ】図１５Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置において、図５Ａのレンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材の変形例の斜視図であり、
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置において、図５Ｂのレンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材の斜視図であり、
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置において、図５Ｃのレンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材の斜視図であり、
【図１６】図１６は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、レンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材を適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態でのレンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図１７】図１７は、図１６の本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、レンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材を適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれる状態でのレンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図であり、
【図１８】図１８は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置でかつ撮像素子が組み込まれた状態でのレンズホルダ駆動装置の一部断面側面図であり、
【図１９Ａ】図１９Ａは、図１８の本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行っていない状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図であり、
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１８の本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図であり、
【図２０】図２０は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図２１Ａ】図２１Ａは、図２０の本発明の第２実施形態における、面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれる状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図であり、
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、図２０の本発明の第２実施形態における、面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、図５Ｄに示したレンズホルダ１−４を用いた場合の構成部品の分解斜視図であり、
【図２２】図２２は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ａのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図２３】図２３は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｂのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図２４】図２４は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｃのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図２５】図２５は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれた状態での前記レンズホルダ駆動装置の一部断面側面図であり、
【図２６Ａ】図２６Ａは、図２５の本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行っていない状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図であり、
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、図２５の本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを−ｚ軸方向に変位させた状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図であり、
【図２６Ｃ】図２６Ｃは、図２５の本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図であり、
【図２７Ａ】図２７Ａは、本発明の第３実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの例として、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有することを特徴とした無印加電圧状態の導電性ポリマーアクチュエータの断面図であり、
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、図２７Ａの導電性ポリマーアクチュエータにおいて電圧を印加した状態の導電性ポリマーアクチュエータの断面図であり、
【図２７Ｃ】図２７Ｃは、図２７Ａの導電性ポリマーアクチュエータにおいて極性を変えて電圧を印加した状態の導電性ポリマーアクチュエータの断面図であり、
【図２８】図２８は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図２９】図２９は、図２８の本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれる状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図であり、
【図３０】図３０は、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置において、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有することを特徴とした導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータの平面図であり、
【図３１】図３１は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ａのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図３２】図３２は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｂのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図３３】図３３は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｃのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図３４】図３４は、図２８の本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の一部断面側面図であり、
【図３５Ａ】図３５Ａは、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータに電源からの初期電圧の印加を行いレンズホルダを保持している状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図であり、
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを−ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図であり、
【図３５Ｃ】図３５Ｃは、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図であり、
【図３６Ａ】図３６Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記面駆動アクチュエータの駆動腕部を屈曲動作させるときにのみ、前記面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行うよう制御する制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの初期位置を示す側面図であり、
【図３６Ｂ】図３６Ｂは、本発明の第１実施形態にかけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの＋ｚ軸方向への変位を示す側面図であり、
【図３７Ａ】図３７Ａは、本発明の第２実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記面駆動アクチュエータの駆動腕部を屈曲動作させるときにのみ、前記面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行うよう制御する制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの初期位置を示す側面図であり、
【図３７Ｂ】図３７Ｂは、本発明の第２実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの−ｚ軸方向への変位を示す側面図であり、
【図３７Ｃ】図３７Ｃは、本発明の第２実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの＋ｚ軸方向への変位を示す側面図であり、
【図３８Ａ】図３８Ａは、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ、前記面駆動アクチュエータの駆動腕部を屈曲動作させるときにのみ、前記面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行うよう制御する制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの初期位置を示す側面図であり、
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの−ｚ軸方向への変位を示す側面図であり、
【図３８Ｃ】図３８Ｃは、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの＋ｚ軸方向への変位を示す側面図であり、
【図３９Ａ】図３９Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置とレンズとレンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子とを備える撮像装置の一部断面側面図であり、
【図３９Ｂ】図３９Ｂは、本発明の第２実施形態におけるレンズホルダ駆動装置とレンズとレンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子とを備える撮像装置の一部断面側面図であり、
【図３９Ｃ】図３９Ｃは、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置レンズとレンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子とを備える撮像装置の一部断面側面図であり、
【図４０】図４０は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図４１】図４１は、図４０の本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれる状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図であり、
【図４２】図４２は、図４０の本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の中板の斜視図であり、
【図４３Ａ】図４３Ａは、図４０の本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の中板の平面図であり、
【図４３Ｂ】図４３Ｂは、図４０の本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置のレンズホルダと面駆動アクチュエータと中板の配置平面図であり、
【図４４】図４４は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれた状態での前記レンズホルダ駆動装置の一部断面側面図であり、
【図４５Ａ】図４５Ａは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行っていない状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図であり、
【図４５Ｂ】図４５Ｂは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを−ｚ軸方向に変位させた状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図であり、
【図４５Ｃ】図４５Ｃは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図であり、
【図４６】図４６は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ａのレンズホルダを適用した場合で、かつ、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図４７】図４７は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｂのレンズホルダを適用した場合で、かつ、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図４８Ａ】図４８Ａは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の中板の斜視図であり、
【図４８Ｂ】図４８Ｂは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の中板の平面図であり、
【図４９】図４９は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｃのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図５０】図５０は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図５１】図５１は、図５０の本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれる状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図であり、
【図５２】図５２は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれた状態での前記レンズホルダ駆動装置の一部断面側面図であり、
【図５３Ａ】図５３Ａは、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータに電源からの初期電圧の印加を行いレンズホルダを保持している状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図であり、
【図５３Ｂ】図５３Ｂは、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを−ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図であり、
【図５３Ｃ】図５３Ｃは、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図であり、
【図５４】図５４は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ａのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態でのレンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図５５】図５５は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｂのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態でのレンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図５６】図５６は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｃのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態でのレンズホルダ駆動装置の斜視図であり、
【図５７Ａ】図５７Ａは、従来例のイオン導電性アクチュエータの駆動前におけるレンズブラケットの位置を示す模式的な説明図であり、
【図５７Ｂ】図５７Ｂは、従来例のイオン導電性アクチュエータの駆動後におけるレンズブラケットの変位を示す模式的な説明図であり、
【図５７Ｃ】図５７Ｃは、従来例のイオン導電性アクチュエータの屈曲動作を示す模式的な説明図であり、
【図５８】図５８は、特許文献１のレンズ駆動機構の断面構成を示す図であり、
【図５９】図５９は、特許文献２の光学装置の正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する前に、まず本発明の種々の態様について説明する。
本発明の第１の態様に記載の発明は、光軸方向沿いに配置されかつレンズを保持する筒形胴部と、前記胴部の前記光軸方向の両端部にそれぞれ配置されて前記光軸方向と交差する方向に突出した突起部とを有するレンズホルダと、
複数の対向する位置で前記レンズホルダの前記胴部の外面に接触して前記レンズホルダを保持するレンズホルダ支持点と、自由端側でかつ前記光軸方向の前記いずれか一方向側に位置する端部の前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータと、
前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる板状のレンズホルダ復帰部材とを備え、
前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部を前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部と前記レンズホルダ保持部材とで前記レンズホルダの前記光軸方向に対してそれぞれ保持することにより、前記レンズホルダの前記光軸方向の位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記各駆動腕部の前記レンズホルダ支持点で前記レンズホルダの前記胴部の外面を前記光軸方向に対して交差する面内で位置規制するように拘束し、かつ前記面駆動アクチュエータへの電圧印加により、前記レンズホルダの前記突起部に前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部に屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させることを特徴とするレンズホルダ駆動装置を提供する。
このように構成すれば、面駆動アクチュエータの駆動腕部の形状によって、レンズホルダの光軸方向に交差する面内で位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータとレンズホルダ復帰部材を平行に配置することができる。この結果、レンズホルダの光軸方向の位置を規制した状態で、レンズを光軸方向にのみ移動させることが可能となる作用を有する。【００１８】
本発明の第２態様に記載の発明は、前記レンズホルダ復帰部材は、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触する保持部と、前記保持部に連結され、かつ、前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させるバネ性状部とを有するレンズホルダ保持部材である、第１の態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
このように構成すれば、面駆動アクチュエータの駆動腕部の形状によって、レンズホルダの光軸方向に交差する面内で位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータとレンズホルダ復帰部材の一例としてバネ性状部を有するレンズホルダ保持板を平行に配置することができる。この結果、レンズホルダの光軸方向の位置を規制した状態でレンズを光軸方向にのみ移動させることが可能となる作用を有する。【００１９】
本発明の第３の態様に記載の発明は、前記レンズホルダ復帰部材は、自由端側に配置されかつ、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する第２の面駆動アクチュエータである、第１の態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
前記構成によれば、面駆動アクチュエータの駆動腕部の形状によって、レンズホルダの光軸方向に交差する面内で位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータを複数平行に配置することができる。この結果、レンズホルダの光軸方向の位置を規制した状態でレンズホルダを光軸方向にのみ移動させることが可能となる作用を有する。また、面駆動アクチュエータを複数配置することができる。この結果、レンズホルダの光軸方向の可動範囲を大きくすることが可能となる作用を有する。【００２０】
本発明の第４の態様に記載の発明は、前記面駆動アクチュエータが導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータであることを特徴とする第１〜第３のいずれか１つの態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
前記構成によれば、３層構造の導電性ポリマーアクチュエータは、駆動電圧が１〜３Ｖといった低電圧での駆動が可能であり、また、印加電圧が切られた場合においてもその屈曲状態を保持し、その状態を維持することが可能である。よって、レンズを移動させるときにのみ電圧を印加すればよく、レンズホルダ駆動装置の消費電力が低減可能となる作用を有する。【００２１】
本発明の第５の態様に記載の発明は、前記２つの面駆動アクチュエータがそれぞれ導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ各導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータであるとともに、
前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータを複数平行に配置し、それぞれの前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部に初期電圧を印加して前記駆動腕部が前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部にそれぞれ接する状態まで屈曲変位させた後に初期電圧の印加を停止し、その屈曲状態を保持することで、複数平行に配置した前記駆動腕部の前記自由端側接触部において、前記レンズホルダの前記光軸方向に対する位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記レンズホルダ支持点において、前記レンズホルダの前記胴部の外面を光軸方向に交差する面内で拘束し、かつ初期印加状態からさらに前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータへ電圧印加を行い、前記レンズホルダの前記突起部に前記導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部の屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向のいずれか一方向とその逆方向にそれぞれ移動させることを特徴とする第３の態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
前記構成によれば、３層構造の導電性ポリマーアクチュエータは、印加電圧が切られた場合においてもその屈曲状態を保持し、その状態を維持することが可能であることから、レンズホルダの初期保持を先に屈曲させた導電性ポリマーアクチュエータによって行うことが可能となる。そのため、アクチュエータの駆動腕部の屈曲可動範囲をより大きくすることが可能となるアクチュエータ配置が可能となるとなることから、レンズホルダの光軸方向への移動量の増加が可能となる作用を有する。また、３層構造の導電性ポリマーアクチュエータは、駆動電圧が１〜３Ｖといった低電圧での駆動が可能であり、また印加電圧が切られた場合においてもその屈曲状態を保持し、その状態を維持することが可能である。よって、レンズを移動させるときにのみ電圧を印加すればよく、レンズホルダ駆動装置の消費電力が低減可能となる作用を有する。【００２２】
本発明の第６の態様に記載の発明は、前記２つの面駆動アクチュエータの間に、前記２つの面駆動アクチュエータの前記自由端側接触部同士の接触を防止する接触防止部を有する接触防止部材をさらに備えることを特徴とする第３又は５の態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。【００２３】
本発明の第７の態様に記載の発明は、前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行う電源と、
前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部を屈曲動作させるときのみ、前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行うように前記電源を制御する制御装置をさらに備えることを特徴とする第１〜第６のいずれか１つの態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
前記構成によれば、印加電圧の極性によってアクチュエータの屈曲動作を変化させることが可能となり、また印加する電圧を制御することで、アクチュエータの屈曲変位量を制御し、レンズの光軸方向への移動量を制御することが可能となる作用を有する。【００２４】
本発明の第８の態様に記載の発明は、第１〜第７のいずれか１つの態様に記載のレンズホルダ駆動装置と、
前記レンズホルダに保持されたレンズと、
前記レンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置を提供する。
前記構成よれば、撮像装置全体の低消費電力化が可能となる作用を有する。【００２５】
以下、図１から図５６を用いてを参照して本発明における種々の実施形態を詳細に説明する。【００２６】
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータの一例として面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１の斜視図及び分解斜視図を示している。ここで、光軸方向をｚ軸と定義する。
図１及び図２に示すレンズホルダ駆動装置１５１は、レンズホルダ１と、面駆動アクチュエータ２と、レンズホルダ保持板３と、固定枠部材４とを備えるように構成している。レンズホルダ駆動装置１５１の固定枠部材４内の下部には、レンズホルダ１に支持可能なレンズ９によって結像される被写体像を取り込む撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。なお、レンズホルダ１を除き、面駆動アクチュエータ２とレンズホルダ保持板３と固定枠部材４は、外形としては同じ大きさ及び形状（図では四角形、例えば正方形）を構成している。【００２７】
前記レンズホルダ１は、図３及び図４に示すように、円筒形胴部１ｂと、円環状のフランジ部１ａとを備えるように構成している。円筒形胴部１ｂは、ここでは図示しない被写体を撮像するために使用する少なくとも１以上のレンズ９（図４参照）を保持可能とする、筒形胴部の一例として機能する。円環状のフランジ部１ａは、円筒形胴部１ｂの光軸方向の両端部に配置されて前記光軸方向と交差する方向（図示例では直交する方向）に突出した、突起部の一例として機能する。各フランジ部１ａは円筒形胴部１ｂの軸方向に対して直交する方向沿いに配置され、かつ２つのフランジ部１ａは互いに平行に配置されている。【００２８】
前記面駆動アクチュエータ２は、印加電圧に対して屈曲動作を行う膜状のアクチュエータ本体２ａと、アクチュエータ本体２ａに印加電圧を供給するための２枚の四角枠形状の引き出し電極２ｂとを有するように構成されている。よって、アクチュエータ本体２ａを２枚の引き出し電極２ｂで上下から挟み込む構造となっている。【００２９】
アクチュエータ本体２ａは、図９にアクチュエータ本体２ａの平面形状を示すように、四角形枠部２ａ−０と、レンズホルダ駆動腕部２ａ−１とを有する膜状に構成されている。四角形枠部２ａ−０は、円筒形胴部１ｂをその中心部に貫通させる開口２ｐを有しかつ後述する固定枠部材４に固定される。レンズホルダ駆動腕部２ａ−１は、基端（根元部）がそれぞれ四角形枠部２ａ−０の一つの隅部近傍に固定され、他端が自由端となっている。レンズホルダ駆動腕部２ａ−１のそれぞれは、自由端側接触部２ａ−３と、レンズホルダ支持点２ａ−２とを有するように構成している。自由端側接触部２ａ−３は、レンズホルダ１のいずれか一方のフランジ部１ａに接触可能となっている。レンズホルダ支持点２ａ−２は、自由端側接触部２ａ−３の自由端の近傍の内側縁部に、複数の互いに対向する位置（例えば点対称の複数の位置、より具体的には９０度毎の４箇所の位置）でレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に接触してレンズホルダ１を保持する。よって、レンズホルダ駆動腕部２ａ−１のそれぞれは、非駆動時及び駆動時には、その自由端側接触部２ａ−３の近傍の内側の縁部のレンズホルダ支持点２ａ−２がレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に接触保持する。一方、レンズホルダ駆動腕部２ａ−１が駆動されることにより、レンズホルダ駆動腕部２ａ−１のそれぞれの自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１のいずれか一方のフランジ部１ａに接触することにより、前記レンズホルダ１をその初期位置から前記光軸方向のいずれか一方向に移動させるようにしている。ここで、面駆動アクチュエータ２とは、膜状に形成できる高分子材料を主として、印加電圧に伴い材料が屈曲又は伸縮することで出力を発生しうる駆動装置とする。【００３０】
前記レンズホルダ保持板３は、薄い板状のレンズホルダ復帰部材又はレンズホルダ保持部材の一例として機能するものである。レンズホルダ保持板３は、図１２に示すように、四角形の接合部３ｃと、円形リング状の保持部３ａと、ジャバラ状のバネ性状部３ｂとを有する薄板で構成されている。四角形の接合部３ｃは、後述する固定枠部材４に固定される。円形リング状の保持部３ａは、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂが挿入される円形開口３ｐを有するとともに、いずれか一方のフランジ部１ａに接触可能となっている。ジャバラ状のバネ性状部３ｂは、四角形の接合部３ｃの各辺の中間部でかつ各辺の内側の縁部と保持部３ａの対向する部分とを連結させる。よって、接合部３ｃが後述する固定枠部材４に固定されるとともに、保持部３ａには、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂが挿入されるように組み付けられる。このような状態で、前記面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１が駆動されてほぼ同時に屈曲変位することに伴い、バネ性状部３ｂが柔軟に変形して、接合部３ｃに対して保持部３ａが円筒形胴部１ｂとともに移動可能とする。一方、各駆動腕部２ａ−１での駆動が停止されると、バネ性状部３ｂのバネ力により、保持部３ａを介してフランジ部１ａに復元力を作用させて、レンズホルダ１を移動前の位置まで戻す機能を有している。【００３１】
前記固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１の外面を構成し、それぞれ同じ大きさの四角形体である。固定枠部材４は、各構成部品を固定する四角形枠体状の上部固定枠４ａと、四角形枠体状の中部固定枠４ｂと、四角形枠体状の下部固定枠４ｃとより構成する。上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂとの間に面駆動アクチュエータ２を挟み込んで固定している。中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとの間にレンズホルダ保持板３を挟み込んで固定している。下部固定枠４ｃ内には、前記した撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。【００３２】
図２は、本発明の第１実施形態における、前記面駆動導電性アクチュエータを用いた前記レンズホルダ駆動装置１５１の構成部品の分解斜視図を示している。【００３３】
以下、各構成部品について、より詳細に説明する。
円筒形胴部１ｂの両端部にフランジ部１ａを有するレンズホルダ１の外観斜視図を図３に、断面図を図４に示す。円筒形胴部１ｂの両端部にフランジ部１ａを有するレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂは、少なくとも１以上のレンズ９を保持できる内径及び厚さを有している。よって、円筒形胴部１ｂは、面駆動アクチュエータ２の各レンズホルダ駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３が確実に接触しうるフランジ部１ａの外形を有する。ここで、レンズホルダ１の重量は、面駆動アクチュエータ２の各レンズホルダ駆動腕部２ａ−１の屈曲により発生する駆動力により移動可能な程度に軽量であることが望ましく、樹脂材料を用いる方が良い。この樹脂材料としては、例えば、加工の容易性よりＡＢＳ樹脂又はポリ塩化ビニルを使用可能であるが、これに限定されるものではない。図４に示すように、レンズホルダ１内には、例えば３枚のレンズ９が取り付けられてレンズ群９を構成している。よって、このレンズ群９を撮像素子８に対して光軸方向に移動させることで、マクロから無限遠まで焦点を変化させて、前記レンズ群９によってそれぞれ結像される被写体像を撮像素子８に取り込むことができる。より具体的な実施例として、レンズホルダ１の具体的な寸法例は、円筒形胴部１ｂは外径７ｍｍ、内径６ｍｍ、光軸方向沿いの高さが７ｍｍであり、両端部のフランジ部１ａは外径１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍである。【００３４】
前記面駆動アクチュエータ２の２枚の引き出し電極２ｂは、アクチュエータ本体２ａに電圧供給に用いるものであることから、それぞれ、導電性材料である必要があり、導電性が良好な金属材料であることが望ましい。また、引き出し電極２ｂの材料としては、面駆動アクチュエータ２を駆動させる場合に用いるイオン液体に対して、電解腐食を起こさないようなイオン化傾向の低い材料が望ましい。引き出し電極２ｂの材料としては、例えば、Ｐｔ、Ａｕ、ＳＵＳ、又は、Ｃｕ等の表面にＰｔ若しくはＡｕをスパッタリングしたもの又はＡｕメッキを施したものなどが使用可能である。より具体的な実施例として、引き出し電極２ｂの厚さは０．１ｍｍ、正方形の外形（外側縁）の一辺が１４ｍｍ、正方形の内形（内側縁）の一辺が１２ｍｍである。【００３５】
アクチュエータ本体２ａの特徴は、前記したように、引き出し電極２ｂからの電圧の印加に伴い、各駆動腕部２ａ−１が、電圧の印加方向に応じて、光軸方向にほぼ同時に屈曲変位する。そして、この結果、各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３が、レンズホルダ１のフランジ部１ａに接触しながらレンズホルダ１を光軸方向へ移動させることである。この複数の対向する位置に配置したレンズホルダ支持点２ａ−２によって、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を光軸方向に交差する面（例えば、光軸方向回りの面、さらに具体的な例としては、光軸方向回りの面でかつ光軸方向に直交する面）内で拘束している。より具体的な実施例として、アクチュエータ本体２ａの寸法例は、厚さが０．１ｍｍ、正方形の外形の一辺２ｏが１４ｍｍ、２つの電極２ｂにより挟まれる部分を外形より１ｍｍずつの部分とする。このような場合に、駆動腕部２ａ−１を除いた部分の正方形の内側縁の一辺２ｉが１２ｍｍであり、２枚の引出電極２ｂによって挟み込む部分（四角形枠部２ａ−０）（押さえ代）は幅１ｍｍとなる。各駆動腕部２ａ−１の長さは８ｍｍであり、各駆動腕部２ａ−１の根元部（基端）の幅は２ｍｍ、各駆動腕部２ａ−１の先端部（自由端側接触部２ａ−３）は幅１ｍｍの台形形状である。【００３６】
一方、図１２に示すレンズホルダ保持板３のバネ性状部３ｂは、前記したように、前記面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位に伴い、柔軟に変形することが必要であることから、樹脂材料もしくはバネ材料、又は、ゴム等を用いる方が良い。樹脂材料の一例としてはポリプロピレンが挙げられる。ポリプロピレンは繰り返し曲げ強度が大であり、レンズホルダ保持板３の各構成部分を一体成型することも可能である。より具体的な実施例として、レンズホルダ保持板３の寸法例は厚さが０．３ｍｍ、正方形の枠部分の外形の一辺が１４ｍｍ、正方形の枠部分の内側縁の一辺が１２ｍｍ、レンズホルダ１を保持する部分（保持部３ａ）の内径は７ｍｍである。一例として、保持部３ａの外径は、レンズホルダ１のフランジ部１ａと同じ１０ｍｍである。【００３７】
上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとを有する固定枠部材４は、構成部品である、前記面駆動アクチュエータ２と前記レンズホルダ保持板３との位置をそれぞれ固定するためのものである。中部固定枠４ｂは、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１とバネ性状部３ｂを有するレンズ保持板３を、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａにそれぞれ接触させるように平行に配置するために必要な厚さを有している。上部及び中部固定枠４ａ、４ｂは、面駆動アクチュエータ２を挟み込むことにより面駆動アクチュエータ２を固定するためのものであり、下部固定枠４ｃは、このレンズホルダ駆動装置１５１の設置を行うことから、それぞれ絶縁材料である必要がある。この絶縁材料としては、例えば、その加工の容易性より、ＡＢＳ樹脂又はポリ塩化ビニルを使用可能であるが、これらの材料に限定されるものではない。【００３８】
前記したように、上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとは、レンズホルダ駆動装置１５１を構成する、面駆動アクチュエータ２及びレンズホルダ固定板３を保持固定するものである。上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとの各部材の厚さは、このレンズホルダ駆動装置１５１に組み込むレンズ９の枚数、及び大きさに応じて決定されるレンズホルダ１の厚さによって決定される。より具体的な実施例として、上部固定枠４ａ、中部固定枠４ｂ、下部固定枠４ｃの寸法例は、厚さは順に１ｍｍ、２．５ｍｍ、２．３５ｍｍであり、各正方形の外形の一辺は１４ｍｍ、各正方形の内側縁の一辺は１２ｍｍである。【００３９】
従来、開発が行われているレンズホルダ駆動装置は、使用されるレンズの枚数及び大きさが変更されてレンズホルダが小さくなっても、このレンズホルダを光軸方向に移動させるアクチュエータを薄くすることに限界が生じている。【００４０】
しかしながら、本実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１の構成においては、レンズ９の枚数及び大きさが変更され、レンズホルダ１が小さくなると、レンズホルダ１の厚さを薄くし、かつ上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとをそれぞれ薄くする。このようにすることで、レンズホルダ駆動装置１５１全体として小型化及び薄型化に対応可能であり、より薄いレンズホルダ駆動装置１５１を容易に実現することが可能であるという効果を有している。前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、面駆動アクチュエータ２とバネ性状部３ｂを有するレンズホルダ保持板３で挟み、上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃによって、各構成部品を接合する。このようにすることで、レンズホルダ駆動装置１５１を実現することができる。レンズホルダ駆動装置１５１の最下部には、撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。【００４１】
図１８は、本発明の第１実施形態における前記面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１の側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、面駆動アクチュエータ２の非駆動状態の各駆動腕部２ａ−１（特に、その自由端の自由端側接触部２ａ−３）とレンズホルダ１の上側のフランジ部１ａの下面とを接触させるとともに、レンズ保持板３の保持部３ａの下面とレンズホルダ１の下側のフランジ部１ａの上面とを接触させるように平行に配置している。このように配置することで、レンズホルダ１の上下のフランジ部１ａが面駆動アクチュエータ２とレンズ保持板３との間で中部固定枠４ｂを介して保持されることにより、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制（規定）を行う。【００４２】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータ２を用いたレンズホルダ駆動装置１５１の駆動方法を模式的に示した側面図である。【００４３】
図１９Ａは、電源６から、面駆動アクチュエータ２に電圧を印加していない初期位置の状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２とレンズ保持板３の保持部３ａによって、レンズホルダ１の位置を規制されている。また、レンズホルダ１の光軸方向においては、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３とレンズ保持板３のバネ性状部３ｂが屈曲していない状態での保持部３ａとによって、レンズホルダ１の初期位置を規制されている。このため、レンズホルダ１はガタ付きが無い状態に保持されている。この第１実施形態では、レンズホルダ１のフランジ部１ａと面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３とは連結固定していない。このことにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３をレンズホルダ１のフランジ部１ａと連結固定した場合に比べて、各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増大させることが可能となる。その理由は、駆動腕部２ａ−１の片側が自由端であると、駆動腕部２ａ−１の自由端側の屈曲を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に使用可能であると考えられる。一方、駆動腕部２ａ−１の両方の端部を固定端にすると、駆動腕部２ａ−１の屈曲が一方向でなくなり、レンズホルダ１の光軸方向への移動を妨げる方向に途中で屈曲方向が変わってしまう。この結果、駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量が制限され、従ってレンズホルダ１の移動量が小さくなってしまう。このため、前記したように、駆動腕部２ａ−１の片側を自由端にする方が、駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増大させることが可能となるのである。【００４４】
図１９Ｂは、電源６から、面駆動アクチュエータ２に電圧を印加した状態を示している。印加電圧により、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は＋ｚ軸方向（図１９Ｂの上向き）にほぼ同時に屈曲変位する。よって、各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上側フランジ部１ａの底面に接触しながら、レンズホルダ１を初期位置から＋ｚ軸方向に（矢印方向に）移動させる。この動きに追従して、レンズ保持板３の各バネ性状部３ｂはほぼ同時に屈曲しながら、レンズホルダ１を支持している。よって、この状態では、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２とバネ性状部３ｂを有するレンズ保持板３の保持部３ａによって、その位置を規制されている。また、レンズホルダ１は、光軸方向においては、各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上側フランジ部１ａの底面に接触するとともに、レンズホルダ１の下側フランジ部１ａの上面にはレンズ保持板３の保持部３ａが各バネ性状部３ｂからの付勢力により接触している。このことによって、レンズホルダ１の位置が規制されている。従って、光軸方向及び光軸方向と交差する方向において、レンズホルダ１はその位置が規制され、ガタ付かない状態で保持されている。【００４５】
次に、電源６からの電圧の印加を停止するか、若しくは、極性を変えて電圧を電源６から印加する。これにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は−ｚ軸方向（図１９Ｂの下向き）にほぼ同時に屈曲変位する。そして、さらに、レンズ保持板３の各バネ性状部３ｂのバネ力によって、レンズホルダ１は、面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上側フランジ部１ａの底面に接触しながら−ｚ軸方向に移動し、前記初期位置まで変位する。前記初期位置に復帰すると、再び、先に説明したように、光軸方向及び光軸方向と交差する方向において、レンズホルダ１はその位置が規制され、ガタ付かない状態で保持される。【００４６】
前記した第１実施形態にかかる構成によれば、面駆動アクチュエータ２の形状によって、レンズホルダ１の光軸方向に交差する面内でのレンズホルダ１の位置を規制させながら、レンズホルダ１を、光軸方向にのみ移動可能となる。【００４７】
レンズホルダ支持点２ａ−２によって、レンズホルダ１の光軸方向に交差する面内でのレンズホルダ１の位置を固定する。また、自由端側接触部２ａ−３によって、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行う。このように、面駆動アクチュエータ２とレンズホルダ１とが接触する部分であるレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とが、それぞれ異なる役割を有することが特徴の１つである。【００４８】
これにより、複数の面駆動アクチュエータを用いる本実施形態では、複数のアクチュエータ間に変形量のばらつきがある場合でも、レンズホルダ１の軸方向に交差する面内での位置を固定し、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行うことができる。【００４９】
例えば、イオンの移動により変位するイオン伝導アクチュエータなどでは、用いる複数のアクチュエータに対して同じ電圧を印加しても、全く同じようにイオンが移動せずに変位量にばらつきが発生してしまう場合がある。【００５０】
図５９に示す従来例のように、レンズ枠３００とアクチュエータ５０１と接触する点が１つしかない場合には、３つのアクチュエータ５０１の変位量にばらつきが発生すると、レンズ２００が軸方向に交差する面内に対して、傾くことになる。そうした場合には、軸方向に交差する面内での位置を固定ができていないことになる。特に、携帯端末等に搭載される小型カメラモジュールに用いる場合には、アクチュエータの変位量の精度が高く求められる。【００５１】
本実施形態では、複数のアクチュエータ間に変形量のばらつきがある場合でも、レンズホルダ支持点２ａ−２で軸方向に交差する面内での位置を固定し、最も変位量が大きいアクチュエータの自由端側接触部２ａ−３によって、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行うことができる。このように、面駆動アクチュエータ２とレンズホルダ１とが接触する部分であるレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とが、それぞれ異なる役割を有することで、軸方向に交差する面内での位置を固定し、かつ、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行うことができる。【００５２】
また、アクチュエータの変位量にばらつきがある場合だけでなく、複数のアクチェエータのうち故障したアクチュエータがある場合にも同様に、軸方向に交差する面内での位置を固定し、かつ、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行うことができる。【００５３】
また、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３と連結固定しないことにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となり、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１を実現することができる。【００５４】
前記した第１実施形態にかかる構成によれば、面駆動アクチュエータ２の形状によって、レンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制させながら、レンズホルダ１を光軸方向にのみ移動可能となる。また、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３と連結固定しないことにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１を実現することができる。【００５５】
なお、本発明は、前記第１実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。【００５６】
例えば、図５Ａ〜図５Ｄは、フランジ部１ａを有するレンズホルダ１の形状の様々な変形例を示している。なお、同一機能を有する部分には、前記レンズホルダ１の部分と同じ参照符号を付すことにより、その説明を省略している。【００５７】
図５Ａに示すレンズホルダ１−１は、面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３が、突起部の一例として機能するフランジ部１ａに接触する部分以外の部分を除去する切欠部１−１ｄをフランジ部１ａに形成した例である。このように、面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３が接触する部分以外の部分を除去することで、さらにレンズホルダ１−１の重量を軽量化することが可能となる効果を有する。また、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３以外の部分がレンズホルダ１のフランジ部１ａと干渉する。従って、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を低下させることを防ぐことが可能となる効果も得られる。【００５８】
また、図５Ｂに示すレンズホルダ１−２は、その外形、すなわち、突起部の一例として機能するフランジ部１ａ及び筒形胴部１ｂの外形の形状が、円形ではなく、四角である。このことから、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１の屈曲動作により、レンズホルダ１が光軸方向と交差する面内（例えば、光軸方向回りの面内）で回転が起きないという効果が得られる。【００５９】
さらに、図５Ｃに示すレンズホルダ１−３は、図５Ｂの四角形のレンズホルダ１−２において、図５Ａと同様に、面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３が、突起部の一例として機能するフランジ部１ａに接触する部分以外の部分を除去する切欠部１−３ｄをフランジ部１ａに形成した例である。このように、自由端側接触部２ａ−３が接触する部分以外の部分を除去することで、さらにレンズホルダ１−３の重量を軽量化することが可能となる効果を有する。また、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３以外の部分がレンズホルダ１−３のフランジ部１ａと干渉する。従って、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２−１の屈曲変位量を低下させることを防ぐことが可能となる効果をも有する。また、レンズホルダ１−３が光軸方向と交差する面内（例えば、光軸方向回りの面内）で回転しないという効果も得られる。【００６０】
さらに、図５Ｄに示すレンズホルダ１−４は、レンズホルダ１のフランジ部１ａに、フランジ部１ａの上下にかつ円周方向に等間隔で４箇所、内側突起部１ａ−１をさらに設けたものである。図５Ｄ中の円筒形胴部１ｂの上側のフランジ部１ａと図５Ｄ中の円筒形胴部１ｂの下側のフランジ部１ａは、相対向して、両者の中間地点を中心に１８０度の点対称の関係に配置されている。図２１Ｂに示すように、上側の第１の面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３がフランジ部１ａの上側の各内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２に対向するように配置されている。また、下側の第２の面駆動アクチュエータ９２の各自由端側接触部２ａ−３がフランジ部１ａの下側の各内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２に対向するように配置されている。よって、上側の第１の面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３にフランジ部１ａの上側の内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２が係止されることによりレンズホルダ１−４の回転を防止する一方、下側の第２の面駆動アクチュエータ９２の自由端側接触部２ａ−３にフランジ部１ａの下側の内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２が係止されることによりレンズホルダ１−４の回転を防止している。この内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２が、レンズホルダ１−４の回転を防止する役目を持つことができる。【００６１】
さらに、図６は、図５Ａのレンズホルダ１−１を組み込んだ、第１実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−１の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１−１は、図５Ａの前記レンズホルダ１−１と、前記面駆動アクチュエータ２と、前記レンズホルダ保持板３と、前記固定枠部材４とを備えるように構成している。前記面駆動アクチュエータ２は、複数の互いに対向する位置（例えば点対称の複数の位置、より具体的には９０度毎の４箇所の位置）でレンズホルダ１−１の円筒形胴部１ｂの外面に接触してレンズホルダ１−１を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を有する。前記レンズホルダ保持板３は、バネ性状部３ｂなどを有する。前記固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１−１の外面を構成して各構成部品を固定するために上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとを有する。【００６２】
このような構成により、前記変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−１全体を、より軽量なものとすることができ、かつ面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１がレンズホルダ１のフランジ部１ａにそれぞれ連結固定されていない。このため、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させ、レンズホルダ１−１の光軸方向への移動量を増加させることができるという効果が得られる。【００６３】
図７は、図５Ｂのレンズホルダ１−２を組み込んだ、第１実施形態の別の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−２の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１−２は、図５Ｂの前記レンズホルダ１−２と、前記面駆動アクチュエータ２と、前記レンズホルダ保持板３と、前記固定枠部材４とを備えるように構成している。前記面駆動アクチュエータ２は、複数の互いに対向する位置（例えば点対称の複数の位置、より具体的には９０度毎の４箇所の位置）でレンズホルダ１−２の円筒形胴部１ｂの外面に接触してレンズホルダ１−２を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を有する。前記レンズホルダ保持板３は、バネ性状部３ｂなどを有する。前記固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１−２の外面を構成して各構成部品を固定するために上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとを有する。【００６４】
このような構成によれば、駆動腕部２ａ−１の駆動のタイミングのばらつきなどにより、レンズホルダ１−２が前記固定枠部材４内で光軸方向に交差する面内で回転しようとしても、レンズホルダ１−２が四角形であるため前記固定枠部材４に接触してレンズホルダ１−２の回転が規制されることになる。結果として、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能とする効果が得られる。【００６５】
また、図８は、図５Ｃのレンズホルダ１−３を組み込んだ、第１実施形態のさらに別の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−３の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１−３は、図５Ｂの前記レンズホルダ１−３と、前記面駆動アクチュエータ２と、前記レンズホルダ保持板３と、前記固定枠部材４とを備えるように構成している。前記面駆動アクチュエータ２は、複数の互いに対向する位置（例えば点対称の複数の位置、より具体的には、９０度毎の４箇所の位置）でレンズホルダ１−３の円筒形胴部１ｂの外面に接触してレンズホルダ１−３を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を有する。前記レンズホルダ保持板３はバネ性状部３ｂなどを有する。前記固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１−３の外面を構成して各構成部品を固定するために上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとを有する。【００６６】
このような構成により、前記変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−３全体を、より軽量なものとすることができ、かつ面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させ、レンズホルダ１−３の光軸方向への移動量を増加させることができるという効果が得られる。また、駆動腕部２ａ−１の駆動のタイミングのばらつきなどにより、レンズホルダ１−３が前記固定枠部材４内で光軸方向に交差する面内で回転しようとしても、レンズホルダ１−３が四角形であるため前記固定枠部材４に接触してレンズホルダ１−３の回転が規制されることになる。結果として、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能とする効果が得られる。【００６７】
また、アクチュエータ本体２ａの複数の駆動腕部２ａ−１は、図９に示した４本に限定されるものではない。例えば、図１０Ａ〜図１０Ｃに一部示すように、複数の駆動腕部２ａ−１のそれぞれが、レンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３を有するとともに、各レンズホルダ支持点２ａ−２がレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に接触可能な位置に配置されるとともに、各自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１のフランジ部１ａに接触可能となるように配置されておればよい。例えば、図１０Ａは８本の駆動腕部２ａ−１を有しており、図１０Ｂは３本の駆動腕部２ａ−１を有しており、図１０Ｃは６本の駆動腕部２ａ−１を有している。【００６８】
膜状のアクチュエータ本体２ａは、電源６からの電圧の印加に伴い、アクチュエータ本体２ａ自体の形状を変化させ、屈曲動作を行うことができるものであれば、その構成材料が限定されるものではない。例えば、アクチュエータ本体２ａの膜材料としてイオン交換樹脂材料が考えられる。イオン交換性樹脂は、その膜にイオン液体を含浸させ、電圧印加を行うと、膜内の陽イオンが陰極側に移動し、イオン交換性樹脂膜の膨潤度に偏りが生じて屈曲変位を発生し、また印加電圧の極性を反転すると逆方向に屈曲変位を発生するという特徴を有している。【００６９】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、アクチュエータ本体２ａの形状の様々な変形例を示している。【００７０】
図１１Ａに示すアクチュエータ本体２ａ−ａは、駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２ａに、ある曲率を持った曲面形状、言い換えれば、湾曲凹部を形成している。よって、湾曲凹部のレンズホルダ支持点２ａ−２ａにより、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に対して拘束力を増大させたものである。ただし、レンズホルダ支持点２ａ−２ａの湾曲凹部は、駆動腕部２ａ−１が屈曲動作する際にレンズホルダ１の光軸方向に対する移動を阻害しないような曲率を有することが必要である。このとき、移動を阻害しないためには、少なくとも、レンズホルダ支持点２ａ−２ａの湾曲凹部の曲率は、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの曲率よりも大きいのが好ましい。【００７１】
また、図１１Ｂに示すアクチュエータ本体２ａ−ｂは、駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２ｂに湾曲した突起を持つ形状にしたものであり、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に対して突起状のレンズホルダ支持点２ａ−２ｂで点接触することで、レンズホルダ１と駆動腕部２ａ−１の接触抵抗を低下させたものである。ただし、アクチュエータ本体２ａ−ｂは、各駆動腕部２ａ−１がほぼ同時に屈曲動作する際に、レンズホルダ支持点２ａ−２が必ず、光軸方向に交差する面内の対称な位置でレンズホルダ１を保持するように突起部形状を設定する必要がある。【００７２】
また、図１３に、バネ性状部３ｂを有するレンズホルダ保持板３の変形例の斜視図を示す。このレンズホルダ保持板３−１も、レンズホルダ保持板３と同様に、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を保持可能な四角形枠状の保持部３ａとバネ性状部３ｂと、固定枠部材４に固定される四角形枠状の接合部３ｃとより構成する。このレンズホルダ保持板３−１は、レンズホルダ１の外形形状が四角の場合（例えば、図５Ｂ又は図５Ｃのレンズホルダ１−２又は１−３）に使用することが好ましい。寸法例はレンズホルダ保持板３と同様である。【００７３】
また、図１４は、レンズホルダ１とレンズホルダ保持板３を別々の部品ではなく、１つの部品として一体化した一体化構造部材の斜視図である。レンズホルダ１のいずれか１つのフランジ部１ａ（例えば図１４では下側のフランジ部１ａ）を保持部３ａとして兼用することにより、レンズホルダ１とレンズホルダ保持板３を例えば樹脂成形などにより一体化構造とした一体化構造部材１３０とすることができる。このように一体化構造とすることで、部品点数を削減することが可能であり、レンズホルダ駆動装置１５１全体の重量を軽減することが可能となる。【００７４】
また、図１５Ａ〜図１５Ｃは前記一体化構造部材１３０の様々な変形例を示している。図１５Ａは、図５Ａのレンズホルダ１−１とレンズホルダ保持板３を一体で成型した場合を示している。図１５Ｂは、図５Ｂのレンズホルダ１−２とレンズホルダ保持板３を一体で成型した場合を示している。図１５Ｃは、図５Ｃのレンズホルダ１−３とレンズホルダ保持板３を一体で成型した場合を示している。このように、レンズホルダ１の形状に関わらず、レンズホルダ１とバネ性状部３ｂを有するレンズホルダ固定板３は一体化構造とすることが可能である。【００７５】
また、図１６は、図１４に示すレンズホルダ１とレンズホルダ保持板３を一体化した一体化構造部材１３０と、前記面駆動アクチュエータ２と、固定枠部材４とを組み付けたレンズホルダ駆動装置１５１Ａに、さらに撮像素子８を組み込んだ撮像装置の斜視図である。【００７６】
また、図１７は、図１６の本発明の第１実施形態における面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ａの構成部品の分解斜視図を示している。【００７７】
このような構成によれば、部品点数の削減、それに伴うレンズホルダ駆動装置全体の重量の削減が可能となるという効果が得られる【００７８】
（第２実施形態）
図２０、図２１Ａ及び図２１Ｂは、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｂの斜視図及び構成部品の分解斜視図を示している。図２０に示すレンズホルダ駆動装置１５１Ｂは、第１実施形態のレンズホルダ駆動装置１５１において、レンズホルダ保持板３の代わりに、薄い板状のレンズホルダ復帰部材の別の例として、前記面駆動アクチュエータ２と同様な構造及び機能を有する、別の、第２の面駆動アクチュエータ９２を配置するようにしたものである。よって、この第２実施形態では、先の第１実施形態と同様に配置された上側の前記面駆動アクチュエータ２（以下、第１前記面駆動アクチュエータ２と称する。）と、レンズホルダ保持板３の位置に配置された第２の面駆動アクチュエータ９２の２つの面駆動アクチュエータを平行に配置したものである。このような構成によれば、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２が協働してレンズホルダ１をｚ軸方向に進退移動させるものである。【００７９】
なお、第２実施形態の各構成部品及び部分において、第１実施形態と同じ部品又は部分に関しては、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。【００８０】
ここで、第２の面駆動アクチュエータ９２のアクチュエータ本体２ａ及び引き出し電極２ｂは、第１実施形態に記載した面駆動アクチュエータ２のアクチュエータ本体２ａ及び引き出し電極２ｂと同じ構造及び機能を有している。すなわち、第２の面駆動アクチュエータ９２のアクチュエータ本体２ａも、面駆動アクチュエータ２のアクチュエータ本体２ａと同じ構造及び機能を有しており、四角形枠部２ａ−０と、自由端側接触部２ａ−３とレンズホルダ支持点２ａ−２とを有するレンズホルダ駆動腕部２ａ−１とを有している。図２１Ｂは、図５Ｄに示したレンズホルダ１−４を用いた場合の構成部品の分解斜視図である。面駆動アクチュエータ２に対して裏返した状態の、面駆動アクチュエータ９２を用いることにより、第２の面駆動アクチュエータ９２の各自由端側接触部２ａ−３にレンズホルダ１−４のフランジ部１ａの内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２が係止されることにより、レンズホルダ１−４の回転を防止する役目を持たせることができる。【００８１】
第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２を、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａにそれぞれ接触させるように平行に配置することで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行う。より具体的には、レンズホルダ１の上側のフランジ部１ａの下面に、前記第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３を、連結固定させることなく、接触させている。さらに、レンズホルダ１の下側のフランジ部１ａの上面に、前記第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３を、連結固定させることなく、接触させている。第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を光軸方向に交差する面内でそれぞれ拘束を行うようにしている。また、これらの第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各アクチュエータ本体２ａは、電源６からの引き出し電極２ｂを介しての電圧の印加に伴い、各駆動腕部２ａ−１が、電源６からの電圧の印加方向に応じて、光軸方向にそれぞれほぼ同時に屈曲変位する。そして、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２のいずれか一方の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３が、レンズホルダ１の上側のフランジ部１ａ又は下側のフランジ部１ａにそれぞれ接触しながらレンズホルダ１をその光軸方向への移動させる。このような特徴を第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２は有している。【００８２】
各構成部品の寸法例は、第１実施形態と同様であり、異なるのは固定枠部材４である。よって、上部固定枠４ａ、中部固定枠４ｂ、下部固定枠４ｃの寸法例としては、厚さは順に１ｍｍ、２．６ｍｍ、２．３５ｍｍであり、正方形の外形の一辺が１４ｍｍ、２つの電極２ｂにより挟まれる部分を外形より１ｍｍずつの部分とした場合に、駆動腕部２ａ−１を除いた部分の正方形の内側縁の一辺が１２ｍｍである。【００８３】
図２２は、図５Ａのレンズホルダ１−１を組み込んだ、第２実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｂ−１の斜視図である。【００８４】
このレンズホルダ１−１を用いる構成により、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１がレンズホルダ１のフランジ部１ａにそれぞれ連結固定されていない。このため、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、レンズホルダ１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。【００８５】
図２３は、図５Ｂのレンズホルダ１−２を組み込んだ、第２実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｂ−２の斜視図である。【００８６】
このような構成により、レンズホルダ１−２は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能とする効果が得られる。【００８７】
図２４は、図５Ｃのレンズホルダ１−３を組み込んだ、第２実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｂ−３の斜視図である。【００８８】
このような構成により、このレンズホルダ１−３を用いる構成により、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、レンズホルダ１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。また、レンズホルダ１−３は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能とする効果が得られる。【００８９】
図２５は、本発明の第２実施形態における前記面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｂの側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、前記したように、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２を、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａに接触させるように平行に配置することで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行う。すなわち、前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２で挟み、上部固定枠４ａ、中部固定枠４ｂ、下部固定枠４ｃによって各構成部品を接合して、レンズホルダ駆動装置１５１Ｂを実現することができる。レンズホルダ駆動装置１５１Ｂの固定枠部材４内の下部には撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。この状態では、レンズホルダ１の上側のフランジ部１ａの下面に第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３が接触するとともに、レンズホルダ１の下側のフランジ部１ａの上面に第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１が接触した状態となり、レンズホルダ１が光軸方向に位置規制されている。同時に、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を光軸方向に交差する面内でそれぞれ拘束している。このため、レンズホルダ１はガタ付きが無い状態に保持されている。【００９０】
図２６Ａ〜図２６Ｃは、本発明の第２実施形態における前記面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｂの駆動方法を模式的に示した側面図である。【００９１】
図２６Ａは、電源６から、２つの面駆動アクチュエータ２及び９２に電圧を印加していない初期位置状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数の平行に配置した、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。また、レンズホルダ１は、光軸方向においては、複数の平行に配置した、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３によってその初期位置を規制されている。このため、レンズホルダ１はガタ付きが無い状態に保持されている。ここで、レンズホルダ１の上下のフランジ部１ａと上下平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各自由端側接触部２ａ−３は連結固定していない。このことにより、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各自由端側接触部２ａ−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増大させることが可能となる。【００９２】
図２６Ｂは、電源６から、上下平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２に電圧をそれぞれ印加し、レンズホルダ１を−ｚ軸方向（図２６Ｂの下向き矢印方向）に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中下部に配置した第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触しながら、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる。このとき、上部に配置した第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１はその基端側の部分のレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの縁への接触を下限とし、下部に配置した第２の面駆動アクチュエータ９２への接触を上限とした屈曲変位を発生させる必要がある。このため、電源６から、上下に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２への印加電圧は互いに異なる値となる。若しくは、以下のようにしてもよい。すなわち、下側の第２の面駆動アクチュエータ９２にのみ電源６から電圧の印加を行うことにより第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３でレンズホルダ１の下部フランジ部１ａを下方に押し下げる。一方、上側の第１の面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させるように上側の第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を強制的に屈曲させるようにする。ここで、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２への電圧印加を停止すると、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位が無くなり、レンズホルダ１は前記初期位置状態（図２６Ａの位置の状態）に変位し、保持される。【００９３】
図２６Ｃは、電源６から、上下平行に配置した第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２に電圧をそれぞれ印加し、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向（図２６Ｃの上向き矢印方向）に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中上部に配置した第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触しながらレンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させる。下部に配置した第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１はその基端側の部分のレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの縁への接触を下限とし、上部に配置した第１の面駆動アクチュエータ２への接触を上限とした屈曲変位を発生させる必要がある。このため、電源６から、上下に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２への印加電圧は互いに異なる値となる。若しくは、以下のようにしてもよい。すなわち、上側の第１の面駆動アクチュエータ２にのみ電源６から電圧の印加を行うことにより第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３でレンズホルダ１の上部フランジ部１ａを上方に押し下げる。一方、下側の第２の面駆動アクチュエータ９２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させるように下側の第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１を強制的に屈曲させるようにする。ここで、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。複数平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２への電圧印加を停止すると、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位が無くなり、レンズホルダ１は前記初期位置状態（図２６Ａの位置の状態）に変位し、保持される。【００９４】
前記の構成によれば、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各自由端側接触部２ａ−３とが連結固定しないようにしている。このことにより、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となり、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を増大させることを可能となる。さらに、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の形状で、レンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータ２を複数平行に配置している。このようにすることで、レンズホルダ１の移動を光軸方向にのみ規制し、かつレンズホルダ１の光軸方向への移動量を増加させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｂを実現することができる。【００９５】
従って、前記第２実施形態によれば、２つの面駆動アクチュエータ２，９２を備えるようにしたので、レンズホルダ１の初期位置に対して、＋ｚ軸方向の移動位置と−ｚ軸方向の移動位置の３つの位置に位置決めすることができ、レンズホルダ１の可動範囲をより大きくすることができる。また、前記第２実施形態によれば、以下のような効果も奏することができる。すなわち、第２実施形態との比較において、仮に、レンズホルダ復帰部材の一例として第１実施形態のレンズホルダ保持板３を使用する場合には、レンズホルダ保持板３はバネ力が一定であるため、常に、面駆動アクチュエータ２の上方への変位駆動に対して、引き戻す力がかかっていることになる。つまり、面駆動アクチュエータ２が上方にレンズホルダ１を持ち上げる際には、レンズホルダ保持板３のバネ力は、上部に配置した面駆動アクチュエータ２にとって、その上方への移動量を低下させる抵抗成分に成り得る。しかしながら、この第２実施形態において使用したようにレンズホルダ復帰部材の一例として機能する部材が面駆動アクチュエータ９２であれば、レンズホルダ１を光軸方向の上向きに移動させる場合に、上部に配置した面駆動アクチュエータ２と同じ方向（光軸上方向）に屈曲するように、下部に配置した面駆動アクチュエータ９２に電圧を印加する。このようにすることで、上部に配置した面駆動アクチュエータ２の移動量を低下させないように制御可能となる。レンズホルダ１を光軸方向の下向きに動かす場合も同様である。つまり、面駆動アクチュエータ９２の印加電圧を制御することで、バネ力が可変でかつ引き戻し力が可変なレンズホルダ復帰部材を実現することができる。特に、面駆動アクチュエータ２の発生出力が大きくないときには、単純なバネ力の引き戻しでは、レンズホルダ１を所望の位置まで（光軸方向の上向きに）変位させるのが難しい場合がある。面駆動アクチュエータ２の発生出力が大きくなれば、第１実施形態のような構成の方が簡素で効果的である。しかしながら、下部に面駆動アクチュエータ９２をレンズホルダ復帰部材として使用し、レンズホルダ１の移動に対する抵抗成分を減らすことも前記したように有効である。【００９６】
（第３実施形態）
図２７Ａ〜図２７Ｃは、本発明の第３実施形態における導電性ポリマーアクチュエータの断面図を示している。この第３実施形態では、第２実施形態の２つの面駆動アクチュエータ２，９２がそれぞれ導電性ポリマーアクチュエータ（面駆動導電性アクチュエータの一例）５より構成されている。さらに、２つの導電性ポリマー膜５ａの間に、イオン液体を含浸したセパレータ５ｂを挟み、ゲル化したイオン液体によって接合した３層構造を有するようにしている。【００９７】
図２７Ａに示す３層構造を有することを特徴とした導電性ポリマーアクチュエータ５は、２枚の導電性ポリマー膜５ａ間に、イオン液体を含浸したセパレータ５ｂを、ゲル化したイオン液体を介して接合し、平面上で加熱圧着することで構成される。なお、接合する際に各部材をある曲率を持たせた状態で加熱圧着すると、所望の曲率に屈曲した状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を得ることもできる。ここで、導電性ポリマー膜５ａは、電源６からの正電圧の印加によって、陰イオンを取り込んで膨潤することで伸張し、電源６からの負電圧の印加によって、陰イオンを放出して収縮するという特徴を有している。導電性ポリマー膜５ａは、例えばポリピロール（（Ｃ４Ｈ３Ｎ）ｎ）といった高分子材料を、電界重合によって製膜されたものを使用する。セパレータ５ｂは、導電性ポリマー膜５ａに供給する陰イオンを含むイオン液体を含浸することが可能である多孔質材料であることが必要である。そのような多孔質材料としては、例えば電気二重層コンデンサ（キャパシタ）のセパレータとして使用されているセルロース、又は、多孔質ポリフッ化ビニリデン膜（（ＣＨ２ＣＦ２）ｎ）が使用可能である。【００９８】
イオン液体は、例えばＥＭＩ−ＴＦＳＩ（１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）（１−ｅｔｈｙｌ−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ−ｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄｅ）が使用可能である。イオン液体は、イオンのみで構成されている液体であり、不揮発性、不燃性、高いイオン伝導性といった特性を持っている。そのイオン液体に、ある種のモノマーを溶かして重合させると、ポリマーの網目の中にイオン液体が閉じ込められた、ゲルが得られる。ゲル化したイオン液体は、粘着性を持つ。このことから、２枚の導電性ポリマー膜５ａと、イオン液体を含浸したセパレータ５ｂを、このゲル化したイオン液体によって接合することが可能となる。通常、導電性ポリマーは、イオン液中でのみ動作可能であるが、イオン液体をゲル化することで、３層構造を有する導電性ポリマーアクチュエータ５は大気中で動作可能となる。また、前記構成部品にて構成される３層構造を有することを特徴とした導電性ポリマーアクチュエータ５は、１〜３Ｖ程度の電圧印加によって屈曲動作可能である。より具体的な実施例として、３層構造を有する導電性ポリマーアクチュエータ５の例としては、導電性ポリマー膜５ａとしてポリチオフェン（（Ｃ４Ｈ２Ｓ）ｎ）膜を使用し、厚さ１０μｍの導電性ポリマー膜５ａ、厚さ６０μｍのイオン液体を含浸したセパレータ５ｂ、ゲル化したイオン液体を積層して接合することで構成したものであり、全体の厚さは約１００μｍとなる。この３層構造導電性ポリマーアクチュエータ５を形状加工し、駆動腕部２ａ−１の長さを８ｍｍにした場合、±１Ｖの印加電圧によって、駆動腕部２ａ−１の先端で約４ｍｍの屈曲変位を、出力として取り出すことができるという実験結果が得られている。【００９９】
図２７Ｂは、前記３層構造を有する導電性ポリマーアクチュエータ５に印加電圧を供給する電源６を接続し、図中の上向きの矢印Ａ１の方向に電源６から電圧を印加した場合の導電性ポリマーアクチュエータ５が屈曲変位した状態を示した断面図である。電源６から電圧を印加することで、図中の上部の導電性ポリマー膜５ａ及びセパレータ５ｂ内に存在する陰イオンが、図中の下部の導電性ポリマー膜５ａに引き寄せられ、図中の上部の導電性ポリマー膜５ａは陰イオンを放出ことで収縮し、図中の下部の導電性ポリマー膜５ａは陰イオンを取り込み膨潤することで伸張する。よって、２枚の導電性ポリマー膜２ａ，５ａとその間にセパレータ５ｂを接合した導電性ポリマーアクチュエータ５は＋ｚ軸方向に屈曲変位を出力する。【０１００】
図２７Ｃは、前記３層構造を有する導電性ポリマーアクチュエータ５に印加電圧を供給する電源６を接続し、図２７Ｂの説明に記載したものと逆の極性の電圧（図中の下向きの矢印Ａ２の方向の電圧）を印加した場合の導電性ポリマーアクチュエータ５が屈曲変位した状態を示した断面図である。電源６から電圧を印加することで、図中の下部の導電性ポリマー膜５ａ及びセパレータ５ｂ内に存在する陰イオンが図中の上部の導電性ポリマー膜５ａに引き寄せられる。すると、図中の下部の導電性ポリマー膜５ａは陰イオンを放出ことで収縮し、図中の上部の導電性ポリマー膜５ａは陰イオンを取り込み膨潤することで伸張する。よって、２枚の導電性ポリマー膜５ａとその間にセパレータ５ｂを接合した導電性ポリマーアクチュエータ５は−ｚ軸方向に屈曲変位を出力する。前記導電性ポリマーアクチュエータ５は、電圧が印加されない場合には、各導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂの間で陰イオンの移動が行われないことから、図２７Ｂ及び図２７Ｃに示すような屈曲状態を保持することが可能であるという特徴を有している。【０１０１】
また、電源６からの電圧の印加量に応じた屈曲状態を出力可能であり、その屈曲状態を保持することが可能である。このことから、導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１を屈曲させるときにのみ電源６から電圧を印加すればよく、レンズホルダ駆動装置の消費電力が低減可能であるという特徴を有している。【０１０２】
図２８は、本発明の第３実施形態における前記導電性ポリマーアクチュエータ５である面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの斜視図を示している。図２８に示すレンズホルダ駆動装置１５１Ｃは、図２０の第２実施形態において第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２がそれぞれ前記導電性ポリマーアクチュエータ５となるだけで、他の部材及び部分は同じである。【０１０３】
図２９は、本発明の第３実施形態における前記導電性ポリマーアクチュエータ５である面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの構成部品の斜視図を示している。第３実施形態の各構成部品において、第１実施形態と同じであるものは、第１実施形態と同じ参照符号を付してその説明を省略する。ここで、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、印加電圧を供給するための２枚の引き出し電極５ｃで挟み込まれる構造となっている。【０１０４】
導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、図３０に示すように、第１実施形態及び第２実施形態に記載した面駆動アクチュエータ２，９２の駆動腕部２ａ−１とレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３と同様に、複数の駆動腕部５−１を有している。各駆動腕部５−１は、その形状にレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３を有することを特徴としている。この複数の対向する位置に配置したレンズホルダ支持点５−２によって、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を光軸方向に交差する面内で拘束を行うようにしている。この導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、電源６からの電圧の印加に伴い、各駆動腕部５−１が、電源６からの電圧の印加方向に応じて、光軸方向に屈曲変位し、各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３が、レンズホルダ１のフランジ部１ａに接触しながらレンズホルダ１を光軸方向へ移動させることを特徴としている。よって、前記導電性ポリマーアクチュエータ５の駆動腕部５−１と、レンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３と、引き出し電極５ｃとは、それぞれ、面駆動アクチュエータ２，９２の駆動腕部２ａ−１と、レンズホルダ支持点２ａ−２と、自由端側接触部２ａ−３と、引き出し電極２ｂとにそれぞれ相当する。また、前記導電性ポリマーアクチュエータ５の構造及び機能も、面駆動アクチュエータ２，９２の構造及び機能と同じであるため、詳細な説明は省略する。各構成部品の寸法は第１実施形態と同様であり、異なるのは固定枠部材４である。上部固定枠４ａ、中部固定枠４ｂ、下部固定枠４ｃの寸法例としては、厚さは順に２ｍｍ、０．９ｍｍ、４ｍｍである。正方形の外形の一辺が１４ｍｍであり、電極２ｂにより挟まれる部分を外形より１ｍｍずつの部分とした場合に、駆動腕部２ａ−１を除いた部分の正方形の内側縁の一辺が１２ｍｍである。【０１０５】
図３１は、前記した複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と図５Ａのレンズホルダ１−１とを組み込んだ、第３実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｃ−１の斜視図である。【０１０６】
このレンズホルダ１−１を用いる構成により、２つの導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１がほぼ同時に屈曲した際に、レンズホルダ１−１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。【０１０７】
図３２は、前記した複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と図５Ｂのレンズホルダ１−２とを組み込んだ、第３実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｃ−２の斜視図である。【０１０８】
このような構成により、レンズホルダ１−２は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能とする効果が得られる。【０１０９】
図３３は、前記した複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と図５Ｃのレンズホルダ１−３とを組み込んだ、第３実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｃ−３の斜視図である。【０１１０】
このレンズホルダ１−３を用いる構成により、２つの導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１がほぼ同時に屈曲した際に、レンズホルダ１−３のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。また、レンズホルダ１−３は、光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能とする効果が得られる。【０１１１】
図３４は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、複数の平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６から、初期電圧をそれぞれ印加し、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。さらに、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。その後に、電源６からの初期電圧の印加を停止し、上下の面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲状態を保持することで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行うことができる。なお、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲した状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を使用するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置への変位を小さくすることも、あるいは、無くすことも可能である。【０１１２】
前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５で挟み、上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとの固定枠部材４によって各構成部品を接合して、レンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。さらに、レンズホルダ駆動装置１５１Ｃの最下部内に撮像素子８を配置して後述する撮像装置を構成することも可能である。【０１１３】
図３５Ａ〜図３５Ｃは、本発明の第３実施形態における前記複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの駆動方法を模式的に示した側面図である。ここで、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３は連結固定していない。このことにより、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部５−１の可動範囲を増大させることが可能となる。【０１１４】
図３５Ａは、電源６から、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。さらに、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。その後に、電源６からの初期電圧の印加を停止して上下の面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲状態を保持した、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置状態を示している。もしくは、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に、各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲させた状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を用いる。そして、その各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触させ、かつ下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５ａ−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触させる。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置に保持した状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数の平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。【０１１５】
図３５Ｂは、電源６から、前記初期位置にて、屈曲状態を保持した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電圧を印加して、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中の下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触しながら、初期屈曲状態から、さらに同方向にほぼ同時に屈曲し、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる。ここで、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１は、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲動作に追従しながら、−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加する必要がある。もしくは、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させ、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１を強制的に屈曲させてもよい。また、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図３５Ｂにおいて水平な状態に至り、レンズホルダ１の上部フランジ１ａの底面に図３５Ｂにおいて水平に接触する位置が、−ｚ軸方向へのレンズホルダ１の移動の限界となる。ここで、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。また、平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５への電源６からの電圧印加を停止すると、レンズホルダ１は−ｚ方向に変位した状態で保持される。レンズホルダ１を初期位置に変位させるには、各アクチュエータ５が＋ｚ軸方向に変位するように電源６から電圧を印加する。【０１１６】
図３５Ｃは、電源６から、前記初期位置にて、屈曲状態を保持した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電圧を印加して、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中の上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触しながら初期屈曲状態からさらに同方向にほぼ同時に屈曲し、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させる。ここで、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１は、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲動作に追従しながら、＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加する必要がある。もしくは、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６から電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させ、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１を強制的に屈曲させてもよい。また、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図３５Ｃにおいて水平な状態に至る。そして、レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に図３５Ｃにおいて水平に接触する位置が、＋ｚ軸方向へのレンズホルダ１の移動の限界となる。ここで、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。また、平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は＋ｚ方向に変位した状態で保持される。レンズホルダ１を初期位置に変位させるには、各アクチュエータが−ｚ軸方向に変位するように電源６から電圧を印加する。【０１１７】
前記の構成によれば、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３を連結固定しないようにしている。このことにより、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。さらに、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部５−１の可動範囲を増大させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の形状によりレンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制している。さらに、屈曲状態で保持可能な導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置し、アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の初期印加電圧による屈曲状態、もしくは導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合する。このようにして、所望の曲率に屈曲させた状態によってレンズホルダ１の光軸方向の初期位置を保持することで、レンズホルダ１の移動を光軸方向に規制し、光軸方向への移動を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。また、屈曲状態で保持可能な導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置するようにしている。このようにすることで、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲可能な範囲が増大し、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を増大させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は１〜３Ｖ低電圧での駆動が可能であり、かつ屈曲状態を保持することが可能である。このことから、レンズホルダ１を光軸方向に対して移動させるときのみ電源６からの電圧の印加を行えばよく、低消費電力化を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。【０１１８】
（第４実施形態）
図３６Ａから図３８Ｃは、本発明の第１実施形態〜第３実施形態において、以下の特徴を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｄの側面図を示したものである。その特徴は、前記面駆動アクチュエータ２，９２，５の各駆動腕部２ａ−１，５−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、前記面駆動アクチュエータ２，９２，５に電源６から電圧の印加を行うよう制御する制御装置７を備えることである。なお、参考のため、撮像素子８をレンズホルダ駆動装置１５１Ｄの下方に図示しておく。【０１１９】
図３６Ａは、レンズホルダ駆動装置１５１Ｄのレンズホルダ１の初期位置を示した側面図である。ここでは、本発明の第１実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１Ｄの面駆動アクチュエータ２に印加電圧を加えるための電源６を接続し、さらに面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続している。【０１２０】
ここで、図３６Ｂに示すように、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させるときのみ制御装置７から電源６に制御信号を与え、面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行っている。これにより、面駆動アクチュエータ２を＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位させるよう制御を行うことで、レンズホルダ１の移動を行う。電源６からの電圧の印加を行わない場合には、レンズホルダ１は、面駆動アクチュエータ２と、バネ性状部３ｂを有するレンズ保持板３によって規制される初期位置に変位して、初期位置で保持される。【０１２１】
このような構成によれば、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。また、制御装置７によって、面駆動アクチュエータ２に電源６から印加する電圧を制御し、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を制御することによってレンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動量を制御することが可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。【０１２２】
図３７Ａは、レンズホルダ駆動装置１５１Ｅのレンズホルダ１の初期位置を示した側面図である。ここでは、本発明の第２実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータ２に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続している。【０１２３】
図３７Ｂに示すように、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させるときは、制御装置７から電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位させるように制御装置７でそれぞれ制御を行うことで、レンズホルダ１の移動を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ２に印加する電圧と下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ２に印加する電圧は互いに異なる値である。上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は、下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲動作に追従しながら、−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加するように、制御装置７で制御を行う必要がある。もしくは、上部に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させるように、制御装置７で制御を行う必要がある。上部に配置した面駆動アクチュエータ２と下部に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わない場合には、レンズホルダ１は複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２によって規制される初期位置に変位して保持される。【０１２４】
図３７Ｃに示すように、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させるときは、制御装置７から電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位させるように制御装置７でそれぞれ制御を行うことで、レンズホルダ１の移動を行う。ここで、下部に配置した面駆動アクチュエータ２に印加する電圧と上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ２に印加する電圧は互いに異なる値である。下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は、上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲動作に追従しながら、＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加するように、制御装置７で制御を行う必要がある。もしくは、下部に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させるように、制御装置７で制御を行う必要がある。下部に配置した面駆動アクチュエータ２と上部に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わない場合には、レンズホルダ１は複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２によって規制される初期位置に変位して保持される。【０１２５】
このような構成によれば、制御装置７による動作制御によって、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を光軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｅを実現することができる。また、制御装置７によって、電源６から面駆動アクチュエータ２にそれぞれ印加する電圧を制御し、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を自動的に制御することによってレンズホルダ１の光軸方向への移動量を適切に制御することが可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｅを実現することができる。また、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２に印加する電圧をそれぞれ独立に制御装置７によって制御を行うようにしている。このようにすることで、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量に応じたレンズホルダ１（従って、レンズ９）の光軸方向での位置決めが可能となるレンズホルダ駆動装置１５１Ｅを実現することができる。【０１２６】
図３８Ａは、レンズホルダ駆動装置１５１Ｄのレンズホルダ１の初期位置を示した側面図である。ここでは、本発明の第３実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１Ｄの導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続している。【０１２７】
まず、レンズホルダ１を初期位置に保持するために、制御装置７から電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａに、導電性ポリマーアクチュエータである複数の面駆動アクチュエータ５のそれぞれの各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がそれぞれ接触するまで各駆動腕部５−１がほぼ同時に屈曲変位するように、制御装置７で制御を行う。ここで、上部導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と下部導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５にそれぞれ加える電圧は極性が異なる。なお、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲させた状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を使用する場合においても同様の制御を行い、レンズホルダ１を初期位置に保持する。【０１２８】
図３８Ｂに示すように、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる場合には、制御装置７より電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５がともに−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように制御装置７で制御を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５にそれぞれ印加する電圧は、同じ値でよい。電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は−ｚ軸方向に変位した状態で保持される。【０１２９】
レンズホルダ１を初期位置に戻す場合には、制御装置７より電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５とが共に＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように制御装置７で制御を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５に印加する電圧は、同じ値でよい。【０１３０】
図３８Ｃに示すようにレンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させるときは、制御装置７より電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５が共に＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように制御装置７で制御を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５に印加する電圧は、同じ値でよい。電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は＋ｚ軸方向に変位した状態で保持される。【０１３１】
レンズホルダ１を初期位置に戻す場合には、制御装置７より電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５が共に−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように制御装置７で制御を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５に印加する電圧は、同じ値でよい。【０１３２】
このような構成によれば、面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータで構成しているので、そのような面駆動アクチュエータ５によってレンズホルダ１を光軸方向に変位させた後に、電源６からの電圧の印加を停止しても、レンズホルダ１の光軸方向での位置が保持可能となるレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。また、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を光軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。また、制御装置７によって、電源６から導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に印加する電圧を制御し、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位量を制御することによってレンズホルダ１の光軸方向への移動量を制御することが可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。また、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５にそれぞれ印加する電圧を印加するよう制御を行うことで、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位量に応じたレンズホルダ１の光軸方向での位置決めが可能となるレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。【０１３３】
（第５実施形態）
図３９Ａ〜図３９Ｃは、以下の特徴とした撮像装置１６０の側面図（固定枠部材のみ断面図）を示したものである。その特徴とは、本発明の第１実施形態〜第４実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１、１５１−１、１５１−２、１５１−３、１５１Ａ、１５１Ｂ−１、１５１Ｂ−２、１５１Ｂ−３、１５１Ｃ、又は１５１Ｄと、そのレンズホルダ駆動装置に保持されたレンズ９によって結像される被写体像を取り込む撮像素子８を備えることである。【０１３４】
図３９Ａは、撮像装置１６０の側面図である。ここでは、本発明の第１実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１、１５１−１、１５１−２、１５１−３、又は１５１Ａの面駆動アクチュエータ２に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続し（ここまでの構成は、制御装置７を除くと、レンズホルダ駆動装置１５１に相当。）、撮像素子８を下部固定枠４ｃの底面に配置している。【０１３５】
このような構成によれば、制御装置７によって、電源６から面駆動アクチュエータ２に印加する電圧を制御し、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を制御することによってレンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動量を制御することが可能である。さらに、レンズホルダ１を光軸方向に交差する面内で規制した状態で駆動可能であり、また面駆動アクチュエータ２への電源６からの電圧の印加量を制御することでレンズホルダ１の光軸方向での位置決めが可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０を実現することができる。また、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０を実現することができる。【０１３６】
図３９Ｂは、撮像装置１６０Ｂの側面図である。ここでは、本発明の第２実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１Ｂ−１、１５１Ｂ−２、又は１５１Ｂ−３の第１の面駆動アクチュエータ２と第２の面駆動アクチュエータ９２に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、面駆動アクチュエータ２と９２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続し（ここまでの構成は、制御装置７を除くと、レンズホルダ駆動装置１５１Ｅに相当。）、撮像素子８を下部固定枠４ｃの底面に配置している。【０１３７】
このような構成によれば、制御装置７によって、電源６から複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２に印加する電圧を独立にそれぞれ制御し、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を制御するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向への移動量及び光軸方向での位置決めが可能となり、かつレンズホルダ１を光軸方向に交差する面内で規制した状態で駆動可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０Ｂを実現することができる。また、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を光軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０Ｂを実現することができる。【０１３８】
図３９Ｃは、撮像装置１６０Ｃの側面図である。ここでは、本発明の第３実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの複数平行配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続し（ここまでの構成は、制御装置７を除くと、レンズホルダ駆動装置１５１Ｃに相当。）、撮像素子８を下部固定枠４ｃの底面に配置している。【０１３９】
このような構成によれば、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５によってレンズホルダ１を光軸方向に変位させた後に、電源６からの電圧の印加を停止しても、レンズホルダ１の光軸方向での位置が保持可能となるレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを備えた撮像装置１６０Ｃを実現することができる。また、制御装置７によって、電源６から複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５にそれぞれ印加する電圧を極性を変えて印加するよう制御し、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５のそれぞれの各駆動腕部５−１の屈曲変位量を制御するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向への移動量及び光軸方向での位置決めが可能となり、かつレンズホルダ１を光軸方向に交差する面内で規制した状態で駆動可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを備えた撮像装置１６０Ｃを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を光軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０Ｃを実現することができる。【０１４０】
（第６実施形態）
図４０は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの斜視図を示している。図４０に示すレンズホルダ駆動装置１５１Ｆは、レンズホルダ１と、複数の面駆動アクチュエータ２と、中板１０と、固定枠部材４とを備えるように構成する。レンズホルダ１は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の面駆動アクチュエータ２は、複数の対向する位置でレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を備えることを特徴としている。中板１０は、レンズホルダ１の脱落防止及び複数の面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、複数の面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３同士の接触を防止する接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆの外面となりかつ各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとを有する。レンズホルダ駆動装置１５１Ｆの固定枠部材４内の下部には、撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。なお、接触防止部材の一例として中板１０を使用する場合には、上部固定枠４ａと下部固定枠４ｃにそれぞれフランジ部を持たせて、レンズホルダの脱落防止機能を、中体１０とは別に、持つようにすればよい。しかしながら、中板１０をレンズホルダ脱落防止兼接触防止部材として使用する方が、脱落防止部材が別に配置する必要がなくなり、部品点数が少なくなり、部品点数の観点からは好ましい。【０１４１】
中板１０を固定するため、中部固定枠４ｂを第１中部固定枠４ｂ−１と第２中部固定枠４ｂ−２との２つに分けて、第１中部固定枠４ｂ−１と第２中部固定枠４ｂ−２との間に中板１０を挟み込んで固定するようにしている。【０１４２】
図４１は、図４０の本発明の第６実施形態における前記面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの構成部品の分解斜視図を示している。【０１４３】
第６実施形態の各構成部品において、第１実施形態から第３実施形態と同じであるものに関しては、同じ参照符号を付して説明を省略する。各構成部品の寸法は第１実施形態と同様であり、異なるのは固定枠部材４である。上部固定枠４ａ、第１中部固定枠４ｂ−１、第２中部固定枠４ｂ−２、下部固定枠４ｃの寸法例としては、厚さは順に１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．２ｍｍ、２．３５ｍｍであり、正方形の枠部分の外形の一辺が１４ｍｍ、正方形の枠部分の内側縁の一辺が１２ｍｍである。【０１４４】
図４２に中板１０の斜視図を示す。中板１０は、四角形薄板であって、他の部材と同じ外形形状を有している。そして、中板１０は、レンズホルダ保持部１０ａと、四角形枠状の接合部１０ｂとを備えるように構成している。レンズホルダ保持部１０ａは、レンズホルダ１のフランジ部１ａと係合保持可能に中心向きに９０度間隔で突出し、かつ、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に対して接触摩擦が生じない程度に隙間を形成可能な湾曲凹部１０ａ−１を有しかつ接触防止部の一例としても機能する。四角形枠状の接合部１０ｂは、第１中部固定枠４ｂ−１と第２中部固定枠４ｂ−２との間に挟持される。４つの湾曲凹部１０ａ−１の内側には、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂが貫通可能な円形の貫通穴１０ｐが形成されている。より具体的な実施例として、中板１０の寸法例としては、厚さが０．２ｍｍ、正方形の枠部分の外形の一辺が１４ｍｍ、正方形の枠部分の内側縁の一辺が１２ｍｍ、レンズホルダ保持部１０ａの湾曲凹部１０ａ−１の内径は７．２ｍｍである。ここで、中板１０のレンズホルダ保持部１０ａの湾曲凹部１０ａ−１の内径は、レンズホルダ１と中板１０のレンズホルダ保持部１０ａの湾曲凹部１０ａ−１との接触摩擦によって、面駆動アクチュエータ２によるレンズホルダ１の光軸方向への移動を阻害しないように決定している。この中板１０は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆに急激な衝撃が加わり、レンズホルダ１が面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１によって保持しきれなくなった場合に、レンズホルダ保持部１０ａがレンズホルダ１のフランジ部１ａと係合して保持可能としている。このようにすることにより、レンズホルダ１がレンズホルダ駆動装置１５１Ｆからの脱落を防止する効果を有している。また、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１が大きく屈曲した場合又はレンズホルダ駆動装置１５１Ｆに衝撃が加わった際に、上下の自由端側接触部２ａ−３同士が接触し、短絡するのを中板１０のレンズホルダ保持部１０ａで防止する効果を有している。この中板１０は、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３の接触による短絡を防止するため、絶縁材料である必要がある。また、組立時に、レンズホルダ保持部１０ａが撓んでレンズホルダ１の一方のフランジ部１ａを貫通穴１０ｐ内に挿入して、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂが貫通穴１０ｐ内に保持されるようにするため、ある程度の可撓性を有する材料から構成することが好ましい。中板１０のより具体的な材料としては、例えば、その加工の容易性より、ＡＢＳ樹脂又はポリ塩化ビニル、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等の樹脂材料が使用可能であるが、これらの材料に限定されるものではない。また、中板１０は、第１及び第２中部固定板４ｂ−１、４ｂ−２と一体化することも可能である。【０１４５】
図４３Ａ及び図４３Ｂに、中板１０の平面図と、レンズホルダ１と面駆動アクチュエータ２と中板１０の配置平面図を示す。図４３Ａは中板１０の平面図である。中板１０は、四角形枠状の接合部１０ｂの複数の対向する位置（図４３Ａでは９０度間隔毎の位置）に、レンズホルダ保持部１０ａとなる腕形状を突出するように形成して構成されている。ここで、レンズホルダ保持部１０ａである腕の本数は、図示した４本に限定されるものではない。図４３Ｂは、レンズホルダ１と面駆動アクチュエータ２と中板１０の配置平面図を示している。レンズホルダ１は、中板１０のレンズホルダ保持部１０ａによって光軸方向（ｚ軸方向）（図４３Ｂでは紙面貫通方向）に移動した場合に、レンズホルダ１のフランジ部１ａが中板１０のレンズホルダ保持部１０ａに接触する位置で移動を制限されている。そして、レンズホルダ１又はレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ又は撮像装置に急激な衝撃が加わった場合に、レンズホルダ１のフランジ部１ａが中板１０のレンズホルダ保持部１０ａに接触して係合保持されることにより、固定枠部材４からの脱落を防止する効果を有している。【０１４６】
図４４は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、複数の面駆動アクチュエータ２を、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａに接触させるように平行に配置することで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行う。前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、複数の面駆動アクチュエータ２で挟み、上部固定枠４ａと、第１中部固定枠４ｂ−１と、中板１０と、第２中部固定枠４ｂ−２と、下部固定枠４ｃとによって各構成部品を接合して、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆを実現することができる。レンズホルダ駆動装置１５１Ｆの固定枠部材４内の下部には撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。【０１４７】
図４５Ａ〜図４５Ｃは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの駆動方法を模式的に示した側面図である。【０１４８】
図４５Ａは、電源６から、面駆動アクチュエータ２に電圧を印加していない初期位置状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数の平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。また、レンズホルダ１は、光軸方向においては、複数の平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３によって、その初期位置を規制されている。ここで、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと上下平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３とは連結固定していない。このことにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増大させることが可能となる。【０１４９】
図４５Ｂは、電源６から、上下平行に配置した面駆動アクチュエータ２に電圧を印加し、レンズホルダ１を−ｚ軸方向（下向き矢印方向）に移動させた状態を示している。【０１５０】
電源６からの電圧の印加により、図４５Ｂの下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の駆動により、図４５Ｂの下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触しながらレンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる。また、電源６からの電圧の印加により、上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の駆動により、上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は、その基端側の部分のレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの縁への接触を下限とし、その自由側接触部２ａ−３の中板１０への接触を上限とした屈曲変位を発生させる必要がある。このため、上下に配置した面駆動アクチュエータ２への印加電圧はそれぞれ異なる値となる。もしくは、上部面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させ、上部面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を強制的に屈曲させてもよい。レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させる場合、上部面駆動アクチェータ２の下面は正電位に帯電した状態であり、下部面駆動アクチェータ２の上面は負電位に帯電した状態である。ここで、上下の面駆動アクチュエータ２の間に中板１０を設置することで、上部面駆動アクチュエータ２が大きく屈曲した場合、又は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ全体に衝撃が加わり、上部面駆動アクチュエータ２が変形することがある。このような場合にも、上部面駆動アクチェータ２の下面が下部面駆動アクチュエータ２の上面と接触して短絡を防ぐことができるという効果が得られる。ここで、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は図４５Ａの前記初期位置状態に変位し、保持される。【０１５１】
図４５Ｃは、電源６から、上下平行に配置した面駆動アクチュエータ２に電圧を印加し、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向（上向き矢印方向）に移動させた状態を示している。【０１５２】
電源６からの電圧の印加により、図４５Ｃの上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の駆動により、図４５Ｃの上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの下面に接触しながらレンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させる。また、電源６からの電圧の印加により、下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の駆動により、下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１はその基端側の部分のレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの縁への接触を下限とし、その自由側接触部２ａ−３の中板１０への接触を上限とした屈曲変位を発生させる必要がある。このため、上下に配置した面駆動アクチュエータへの印加電圧はそれぞれ異なる値となる。もしくは、下部面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させ、下部面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を強制的に屈曲させてもよい。レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させる場合、下部面駆動アクチェータ２の上面は正電位に帯電した状態であり、上部面駆動アクチェータ２の下面は負電位に帯電した状態である。ここで、上下の面駆動アクチュエータ２の間に中板１０を設置することで、下部面駆動アクチュエータ２が大きく屈曲した場合、又は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ全体に衝撃が加わり、下部面駆動アクチュエータ２が変形することがある。このような場合にも、下部面駆動アクチェータ２の上面が上部面駆動アクチュエータ２の下面と接触して短絡を防ぐことができるという効果が得られる。ここで、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は図４５Ａの前記初期位置状態に変位し、保持される。【０１５３】
前記の構成によれば、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと各面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３と連結固定しないことにより、各面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となり、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を増大させることを可能となる。さらに、各面駆動アクチュエータ２の形状で、レンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータ２を複数平行に配置するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の移動を光軸方向にのみ規制し、かつレンズホルダ１の光軸方向への移動量を増加させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｆを実現することができる。また、中板１０を構成部品に加えることで、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆに急激な衝撃が加わりレンズホルダ１が面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１によって保持しきれなくなった場合に、中板１０によりレンズホルダ１を係合保持してレンズホルダ１がレンズホルダ駆動装置１５１Ｆからの脱落を防止することを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｆを実現することができる。また、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１が大きく屈曲した際又はレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ全体に衝撃が加わった場合に、自由端側接触部２ａ−３同士が接触して短絡することを防止可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｆを実現することができる。【０１５４】
図４６は、本発明の第６実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの変形例おけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１は、図５Ａのレンズホルダ１−１と、複数の面駆動アクチュエータ２と、中板１０と、固定枠部材４を備えるように構成する。図５Ａのレンズホルダ１−１は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の面駆動アクチュエータ２は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−１の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を備えることを特徴としている。中板１０は、レンズホルダ１−１の脱落防止及び複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１の外面となりかつ各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１と４ｂ−２と下部固定枠４ｃとで構成している。レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１の固定枠部材４内の下部には撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。【０１５５】
このレンズホルダ１−１を用いる構成により、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、レンズホルダ１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。さらに、レンズホルダ１の脱落防止かつ複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止することができる。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１を実現することができる。【０１５６】
図４７は、本発明の第６実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２は、図５Ｂのレンズホルダ１−２と、複数の面駆動アクチュエータ２と、中板１０−１と、固定枠部材４を備えている。図４７は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ｂのレンズホルダ１−２は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の面駆動アクチュエータ２は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−２の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を備えることを特徴としている。中板１０−１は、レンズホルダ１−２の脱落防止及び複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１と４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。【０１５７】
中板１０−１は、前記中板１０と同様に、レンズホルダ保持部１０−１ａと、固定枠部材４への接合部１０−１ｂとを備えるように構成している。そして、レンズホルダ保持部１０−１ａの形状が図５Ｂ及び図５Ｃのレンズホルダ１−２及び１−３の外形（円形ではなく、四角の外形）に対応した形状を有している。この斜視図と平面図を図４８Ａ及び図４８Ｂに示す。よって、４個のレンズホルダ保持部１０−１ａは、図４３Ａなどの前記レンズホルダ保持部１０ａとは異なり、四角形の貫通穴１０−１ｐを形成するようにしている。【０１５８】
このような構成により、レンズホルダ１−２は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能である。よって、中板１０−１により、レンズホルダ１−２の脱落防止することができかつ複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止する効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２を実現することができる。【０１５９】
図４９は、本発明の第６実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３は、図５Ｃのレンズホルダ１−３と、複数の面駆動アクチュエータ２と、中板１０−１と、固定枠部材４とを備えている。図４９は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ｃのレンズホルダ１−３は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の面駆動アクチュエータ２は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−３の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と、自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を備えることを特徴としている。中板１０−１は、レンズホルダ１−３の脱落防止及び複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。【０１６０】
図４９の変形例で使用する中板１０−１は、図４８Ａ及び図４８Ｂの中板１０−１と同じものである。【０１６１】
このレンズホルダ１−３を用いる構成により、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２−１が屈曲した際に、レンズホルダ１−３のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。さらに、レンズホルダ１−３は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能となる。さらに、レンズホルダ１−３の脱落防止かつ複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止することができる。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３を実現することができる。【０１６２】
（第７実施形態）
図５０は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの斜視図を示している。図５０に示すレンズホルダ駆動装置１５１Ｇは、レンズホルダ１と、複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と、中板１０と、固定枠部材４とを備えている。図５０は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇの固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれて撮像装置を構成可能としている。レンズホルダ１は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、複数の対向する位置でレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３とを有する駆動腕部５−１を備え、その駆動腕部５−１が屈曲した状態で保持可能であることを特徴としている。中板１０は、レンズホルダ１の脱落防止及び複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の自由端側接触部５−３同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。、固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇの外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。【０１６３】
図５１は、図５０の本発明の第７実施形態における前記導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの構成部品の分解斜視図を示している。【０１６４】
第７実施形態の各構成部品において、第１実施形態〜第３実施形態及び第６実施形態と同じであるものは同じ参照符号を付して説明を省略する。各構成部品の寸法例は第３実施形態と同様であり、異なるのは固定枠部材４である。上部固定枠４ａ、第１中部固定枠４ｂ−１、第２中部固定枠４ｂ−２、下部固定枠４ｃの寸法例としては、厚さは順に２ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．３５ｍｍ、２．３５ｍｍである。正方形の外形の一辺が１４ｍｍ、電極５ｃにより挟まれる部分を外形より１ｍｍずつの部分とした場合に、駆動腕部２ａ−１を除いた部分の正方形の内側縁の一辺が１２ｍｍである。【０１６５】
図５２は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、複数の平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に、電源６から、初期電圧を印加し、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。さらに、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。その後に、電源６からの初期電圧の印加を停止し、その屈曲状態を保持するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行う。なお、先の実施形態で説明したように、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲した状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を使用するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置への変位を小さく、あるいは、無くすことも可能である。【０１６６】
前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５で挟み、上部固定枠４ａと、第１中部固定枠４ｂ−１と、中板１０と、第２中部固定枠４ｂ−２と、下部固定枠４ｃとによって各構成部品を接合して、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。レンズホルダ駆動装置１５１Ｇの固定枠部材４内の下部には撮像素子８が組み込まれて撮像装置を構成可能としている。【０１６７】
図５３Ａ〜図５３Ｃは本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの駆動方法を模式的に示した側面図である。ここで、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３は連結固定していない。このことにより、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部５−１の可動範囲を増大させることが可能となる。【０１６８】
図５３Ａは、電源６から、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。さらに、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。その後に、電源６からの初期電圧の印加を停止して上下の面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲状態を保持した、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置状態を示している。もしくは、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲させた状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を用いる。そして、その各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触させ、かつ下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触させる。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置に保持した状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数の平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。【０１６９】
図５３Ｂは、電源６から、前記初期位置にて、屈曲状態を保持した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電圧を印加して、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中の下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触しながら初期屈曲状態から、さらに同方向にほぼ同時に屈曲し、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる。ここで、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１は、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲動作に追従しながら、−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加する必要がある。もしくは、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させ、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１を強制的に屈曲させてもよい。また、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図５３Ｂにおいて水平な状態に至り、レンズホルダ１の上部フランジ１ａの底面に図５３Ｂにおいて水平に接触する位置が、−ｚ軸方向へのレンズホルダ１の移動の限界となる。ここで、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。また、平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は−ｚ方向に変位した状態で保持される。レンズホルダ１を初期位置に変位させるには、各アクチュエータが＋ｚ軸方向に変位するように電源６から電圧を印加する。また、中板１０を設置することで、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ全体に衝撃が加わる等で、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図５３Ｂにおいて水平な状態から−ｚ軸方向に更に屈曲変形することがある。このような場合にも、下部導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５とが接触して短絡することを絶縁性の中板１０で防ぐことができるとともに、レンズホルダ１の脱落を防止することができるという効果が得られる。【０１７０】
図５３Ｃは、電源６から、前記初期位置にて、屈曲状態を保持した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電圧を印加して、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中の上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触しながら初期屈曲状態からさらに同方向にほぼ同時に屈曲し、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させる。ここで、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１は、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲動作に追従しながら、＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加する必要がある。もしくは、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させ、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１を強制的に屈曲させてもよい。また、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図５３Ｃにおいて水平な状態に至り、レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に図５３Ｃにおいて水平に接触する位置が、＋ｚ軸方向へのレンズホルダ１の移動の限界となる。ここで、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。また、平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は＋ｚ方向に変位した状態で保持される。レンズホルダ１を初期位置に変位させるには、各アクチュエータが−ｚ軸方向に変位するように電源６から電圧を印加する。また、中板１０を設置することで、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ全体に衝撃が加わる等で、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図５３Ｃにおいて水平な状態から＋ｚ軸方向に更に屈曲変形することがある。このような場合にも、上部導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５とが接触して短絡することを絶縁性の中板１０で防ぐことができるという効果が得られる。【０１７１】
前記の構成によれば、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３を連結固定しないようにしている。このようにすることにより、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５ａ−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部５−１の可動範囲を増大させることを可能となる。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の形状でレンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制することができる。さらに、屈曲状態で保持可能な導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置している。このようにすることで、アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の初期印加電圧による屈曲状態、もしくは導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲させた状態によってレンズホルダ１の光軸方向の初期位置を保持するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の移動を光軸方向に規制し、光軸方向への移動を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、屈曲状態で保持可能な導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置するようにしている。このようにすることで、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲可能な範囲が増大し、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を増大させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は１〜３Ｖ低電圧での駆動が可能であり、かつ屈曲状態を保持することが可能であることから、レンズホルダ１を光軸方向に対して移動させるときのみ電源６からの電圧の印加を行えばよく、低消費電力化を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、中板１０を構成部品に加えることで、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇに急激な衝撃が加わりレンズホルダ１が導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１によって保持しきれなくなった場合に、レンズホルダ１がレンズホルダ駆動装置１５１Ｇからの脱落を中板１０により防止することを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の駆動腕部５−１が大きく屈曲した際又はレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ全体に衝撃が加わった場合に、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の自由端側接触部５−３同士が接触して短絡することを絶縁性の中板１０で防止可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇが実現可能となる。【０１７２】
図５４は、本発明の第７実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１は、図５Ａのレンズホルダ１−１と、複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と、中板１０と、固定枠部材４とを備えている。図５４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ａのレンズホルダ１−１は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−１の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３とを有する駆動腕部５−１を備えることを特徴としている。中板１０は、レンズホルダ１−１の脱落防止及び複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。【０１７３】
このレンズホルダ１−１を用いる構成により、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が屈曲した際に、レンズホルダ１−１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の可動範囲を増加可能としている。さらに、中板１０による、レンズホルダ１−１の脱落防止かつ複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する効果を有している。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１を実現することができる。【０１７４】
図５５は、本発明の第７実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２は、図５Ｂのレンズホルダ１−２と、複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と、中板１０−１と、固定枠部材４とを備えている。図５５は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ｂのレンズホルダ１−２は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−２の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３とを有する駆動腕部５−１を備えることを特徴としている。中板１０−１は、レンズホルダ１−２の脱落防止及び複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する第６実施形態に示した、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。【０１７５】
このような構成により、レンズホルダ１−２は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能としている。さらに、中板１０により、レンズホルダ１−２の脱落防止かつ複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２を実現することができる。【０１７６】
図５６は、本発明の第７実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３は、図５Ｃのレンズホルダ１−３と、複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と、中板１０−１と、固定枠部材４とを備えている。図５６は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ｃのレンズホルダ１−３は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−３の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３とを有する駆動腕部５−１を備えることを特徴としている。中板１０−１は、レンズホルダ１−３の脱落防止及び複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する第６実施形態に示した、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。【０１７７】
このレンズホルダ１−３を用いる構成により、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の駆動腕部５−１が屈曲した際に、レンズホルダ１−３のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。さらに、レンズホルダ１−３は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能となる。さらに、中板１０により、レンズホルダ１−３の脱落防止かつ複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３を実現することができる。【０１７８】
なお、前記様々な実施形態及び変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
本発明によれば、レンズホルダを光軸方向にのみ移動可能とするアクチュエータを備えた面駆動ポリマーアクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置及び撮像装置が実現可能となり、またポリマーアクチュエータをレンズホルダ駆動源とすることで低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置及び撮像装置が実現可能となる。よって、本発明を、オートフォーカス（ＡＦ）機能及びズーム機能を備えた、携帯端末等に搭載される小型カメラモジュール等に適用することができる。【０１８０】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図１】
2009060575.tif 000003
【図２】
2009060575.tif 000004
【図３】
2009060575.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
2009060575.tif 000007
【図５Ｂ】
2009060575.tif 000008
【図５Ｃ】
2009060575.tif 000009
【図５Ｄ】
2009060575.tif 000010
【図６】
2009060575.tif 000011
【図７】
2009060575.tif 000012
【図８】
2009060575.tif 000013
【図９】
2009060575.tif 000014
【図１０Ａ】
2009060575.tif 000015
【図１０Ｂ】
2009060575.tif 000016
【図１０Ｃ】
2009060575.tif 000017
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2009060575.tif 000019
【図１２】
2009060575.tif 000020
【図１３】
2009060575.tif 000021
【図１４】
2009060575.tif 000022
【図１５Ａ】
2009060575.tif 000023
【図１５Ｂ】
2009060575.tif 000024
【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
2009060575.tif 000029
【図１９Ｂ】
2009060575.tif 000030
【図２０】
2009060575.tif 000031
【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
2009060575.tif 000033
【図２２】
2009060575.tif 000034
【図２３】
2009060575.tif 000035
【図２４】
2009060575.tif 000036
【図２５】
2009060575.tif 000037
【図２６Ａ】
2009060575.tif 000038
【図２６Ｂ】
2009060575.tif 000039
【図２６Ｃ】
2009060575.tif 000040
【図２７Ａ】
2009060575.tif 000041
【図２７Ｂ】
2009060575.tif 000042
【図２７Ｃ】
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【図２８】
2009060575.tif 000044
【図２９】
2009060575.tif 000045
【図３０】
2009060575.tif 000046
【図３１】
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【図３２】
2009060575.tif 000048
【図３３】
2009060575.tif 000049
【図３４】
2009060575.tif 000050
【図３５Ａ】
2009060575.tif 000051
【図３５Ｂ】
2009060575.tif 000052
【図３５Ｃ】
2009060575.tif 000053
【図３６Ａ】
2009060575.tif 000054
【図３６Ｂ】
2009060575.tif 000055
【図３７Ａ】
2009060575.tif 000056
【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
2009060575.tif 000060
【図３８Ｃ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９Ｃ】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３Ａ】
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【図４３Ｂ】
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【図４４】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
2009060575.tif 000072
【図４５Ｃ】
2009060575.tif 000073
【図４６】
2009060575.tif 000074
【図４７】
2009060575.tif 000075
【図４８Ａ】
2009060575.tif 000076
【図４８Ｂ】
2009060575.tif 000077
【図４９】
2009060575.tif 000078
【図５０】
2009060575.tif 000079
【図５１】
2009060575.tif 000080
【図５２】
2009060575.tif 000081
【図５３Ａ】
2009060575.tif 000082
【図５３Ｂ】
2009060575.tif 000083
【図５３Ｃ】
2009060575.tif 000084
【図５４】
2009060575.tif 000085
【図５５】
2009060575.tif 000086
【図５６】
2009060575.tif 000087
【図５７Ａ】
2009060575.tif 000088
【図５７Ｂ】
2009060575.tif 000089
【図５７Ｃ】
2009060575.tif 000090
【図５８】
2009060575.tif 000091
【図５９】
2009060575.tif 000092
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月1日(2009.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向沿いに配置されかつレンズを保持する筒形胴部と、前記胴部の前記光軸方向の両端部にそれぞれ配置されて前記光軸方向と交差する方向に突出した突起部とを有するレンズホルダと、
複数の対向する位置で前記レンズホルダの前記胴部の外面に接触して前記レンズホルダを保持するレンズホルダ支持点と、自由端側でかつ前記光軸方向の前記いずれか一方向側に位置する端部の前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータと、
前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる板状のレンズホルダ復帰部材とを備え、
前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部を前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部と前記レンズホルダ復帰部材とで前記レンズホルダの前記光軸方向に対してそれぞれ保持することにより、前記レンズホルダの前記光軸方向の位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記各駆動腕部の前記レンズホルダ支持点で前記レンズホルダの前記胴部の外面を前記光軸方向に対して交差する面内で位置規制するように拘束し、かつ前記面駆動アクチュエータへの電圧印加により、前記レンズホルダの前記突起部に前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部に屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させるレンズホルダ駆動装置。
【請求項２】
前記レンズホルダ復帰部材は、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触する保持部と、前記保持部に連結され、かつ、前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させるバネ性状部とを有するレンズホルダ保持部材である、請求項１に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項３】
前記レンズホルダ復帰部材は、自由端側に配置されかつ、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する第２の面駆動アクチュエータである、請求項１に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項４】
前記面駆動アクチュエータが導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータである請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項５】
前記２つの面駆動アクチュエータがそれぞれ導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ各導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータであるとともに、
前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータを複数平行に配置し、それぞれの前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部に初期電圧を印加して前記駆動腕部が前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部にそれぞれ接する状態まで屈曲変位させた後に初期電圧の印加を停止し、その屈曲状態を保持することで、複数平行に配置した前記駆動腕部の前記自由端側接触部において、前記レンズホルダの前記光軸方向に対する位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記レンズホルダ支持点において、前記レンズホルダの前記胴部の外面を光軸方向に交差する面内で拘束し、かつ初期印加状態からさらに前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータへ電圧印加を行い、前記レンズホルダの前記突起部に前記導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部の屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向のいずれか一方向とその逆方向にそれぞれ移動させる請求項３に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項６】
前記２つの面駆動アクチュエータの間に、前記２つの面駆動アクチュエータの前記自由端側接触部同士の接触を防止する接触防止部を有する接触防止部材をさらに備える請求項３又は５に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項７】
前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行う電源と、
前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部を屈曲動作させるときのみ、前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行うように前記電源を制御する制御装置をさらに備える請求項１〜３，５のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜３，５のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置と、
前記レンズホルダに保持されたレンズと、
前記レンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子を備える撮像装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面駆動ポリマーアクチュエータを用いてレンズホルダを駆動するレンズホルダ駆動装置、並びに、このレンズホルダ駆動装置を用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を主とする情報端末にカメラモジュールを搭載することが主流となっている。このカメラモジュールは、従来のテレ、マクロの２焦点を手動で切り替えるといった簡素な構成のものから、オートフォーカス機能、又は、ズーム機能等を備えた高機能化への要求が高まっている。オートフォーカス機能又はズーム機能をカメラモジュールに搭載するには、複数枚のレンズを撮像装置（例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳ）に対して光軸方向に移動させるアクチュエータが必要となり、各種アクチュエータの研究開発が行われている。
【０００３】
ここで、レンズ群を移動させるために使用されるアクチュエータとしては、情報端末の小型化に伴い、アクチュエータ自体が軽量、小型で、更に、アクチュエータが搭載される情報端末の主機能に必要な電力に対して、アクチュエータの消費電力が低いことが必須条件となっている。
【０００４】
そこで、低消費電力のアクチュエータとして、ポリマーアクチュエータの実用性の検討が行われている。ポリマーアクチュエータは、アクチュエータ自身が変形することから、直動又は曲げなどの動作を得るために、歯車などの構成部品が不要となり、単純な構成によって出力を取り出すことが可能である。
【０００５】
このポリマーアクチュエータの１種であるイオン伝導アクチュエータをオートフォーカスカメラモジュールのレンズ駆動に適用した例が、非特許文献１に開示されている。このオートフォーカスカメラモジュールは、イオン伝導アクチュエータとイオン伝導アクチュエータに電圧を印加するための電極板とレンズ群を収めるレンズブラケット、アクチュエータ固定バネ、ケースから構成されている。
【０００６】
レンズ群の光軸方向への移動は、図５７Ａ及び図５７Ｂに示すようにイオン伝導アクチュエータ１１０に電極を介して電圧を印加することで、アクチュエータ１１０の腕形状部を屈曲させ、レンズブラケット１１１のフランジ状の部分１１１ａを押し上げることで行う。ここでレンズ群の光軸方向への移動は、レンズブラケット１１１の外形筒部とケースの内径によって規制されている。ここで、ケースは図示していない。しかしながら、図５７Ｃに示すように、イオン伝導アクチュエータ１１０は、印加電圧によってδｚ屈曲変位した場合に光軸方向に交差する面内でδｘだけ退行する。そのため、レンズブラケット１１１を光軸方向に移動させると、レンズブラケット１１１とイオン伝導アクチュエータ１１０の腕形状部の間に隙間が生じることになる。この隙間は、オートフォーカスカメラモジュールを水平方向又は傾斜させて使用する場合にレンズブラケット１１１とケースとの間に遊びを発生させ、この遊びにより、レンズ群と撮像素子部の光軸方向に対して傾きを発生させるという問題点が生じる。
【０００７】
ポリマーアクチュエータをレンズ駆動機構に適用した別の例が特許文献１に開示されている。図５８（特許文献１の図５参照）に示すように、このレンズ駆動機構は、円周方向に沿って形成されている舌片２５１をレンズ枠２３０の端面に接触させ、この舌片２５１が変形することによりレンズ枠２３０を移動するものである。この構成では、レンズ枠２３０の光軸方向の厚みに加えてアクチュエータ部の厚みが加わるため、レンズ駆動機構の光軸方向の厚みが大きくなる問題がある。また、レンズ枠２３０を光軸に沿って移動させるようにレンズ枠２３０を鏡筒の内面に摺動させる構成であるため、摩擦の影響を受けてスムーズな動作が不安定になる問題がある。
【０００８】
ポリマーアクチュエータを光学装置に適用したさらに別の例が特許文献２に開示されている。図５９（特許文献２の図１参照）に示すように、舌片に相当する複数のアクチュエータ５０１を、レンズ枠３００に固定した構造を開示している。また、前記複数のアクチュエータ５０１をそれぞれ独立に変位させることにより、レンズ枠３００の傾きを調整したり又はレンズ枠３００の偏心を調整する方法が開示されている。このような構成をオートフォーカス用のレンズホルダ駆動装置に適用した場合、複数のアクチュエータ５０１間に変形量のばらつきがある場合、又は、一部のアクチュエータ５０１が故障して動かなくなった場合には、レンズ枠３００に傾きを生じる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１３９８６２号公報
【特許文献２】特開２００７−２８６３２０号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】日本機械学会誌  「高分子アクチュエータの開発とその応用」、大西和夫、２００７．３  Ｖｏｌ．１１０  Ｎｏ．１０６０  ｐ１７２−１７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記の問題を解決するためには、オートフォーカスカメラモジュールがどの方向を向いていても、レンズが光軸方向にのみ移動を規制されるレンズホルダ駆動装置が必要である。すなわち、レンズを保持するレンズホルダの光軸方向に対する位置の規制及び、光軸方向に交差する面内での規制を行いながら、レンズを光軸方向にのみスムーズに移動可能とするアクチュエータを備えたレンズホルダ駆動装置が必要である。
【００１２】
本発明の目的は、前記の課題を解決し、レンズホルダを光軸方向にのみ移動させる低消費電力駆動のアクチュエータを備えた、薄型のレンズホルダ駆動装置及び撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１の様態によれば、光軸方向沿いに配置されかつレンズを保持する筒形胴部と、前記胴部の前記光軸方向の両端部にそれぞれ配置されて前記光軸方向と交差する方向に突出した突起部とを有するレンズホルダと、
複数の対向する位置で前記レンズホルダの前記胴部の外面に接触して前記レンズホルダを保持するレンズホルダ支持点と、自由端側でかつ前記光軸方向の前記いずれか一方向側に位置する端部の前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータと、
前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる板状のレンズホルダ復帰部材とを備え、
前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部を前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部と前記レンズホルダ保持部材とで前記レンズホルダの前記光軸方向に対してそれぞれ保持することにより、前記レンズホルダの前記光軸方向の位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記各駆動腕部の前記レンズホルダ支持点で前記レンズホルダの前記胴部の外面を前記光軸方向に対して交差する面内で位置規制するように拘束し、かつ前記面駆動アクチュエータへの電圧印加により、前記レンズホルダの前記突起部に前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部に屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させることを特徴とするレンズホルダ駆動装置を提供する。
【００１４】
本発明の第８の様態によれば、第１〜第７のいずれか１つの態様に記載のレンズホルダ駆動装置と、
前記レンズホルダに保持されたレンズと、
前記レンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、レンズを保持可能なレンズホルダの光軸方向に対する位置の規制及び、光軸方向に交差する面内での位置の規制をそれぞれ行いながら、レンズホルダを光軸方向にのみスムーズに移動可能とするアクチュエータを備えるレンズホルダ駆動装置が実現可能となる。また、ポリマーアクチュエータをレンズホルダの駆動源とすることで低消費電力化を図ることが可能となるとともに薄型のレンズホルダ駆動装置を提供することができる。
【００１６】
また、複数のアクチュエータ間に変形量のばらつきがある場合、又は、一部のアクチュエータが故障して動かなくなった場合にも、レンズホルダを光軸方向にのみ移動可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１の本発明の第１実施形態における、面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれた状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図である。
【図３】図３は、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダの斜視図である。
【図４】図４は、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダの断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダの変形例の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダの別の変形例の斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダのさらに別の変形例の斜視図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、図１のレンズホルダ駆動装置のレンズホルダのさらに別の変形例の斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、図５Ａのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、図５Ｂのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、図５Ｃのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの変形例として、８本の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータの別形状を示す平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの変形例として、３本の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータの平面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの変形例として、６本の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータの平面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの駆動腕部の変形例を示す平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの駆動腕部の変形例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の、バネ性状部を有するレンズホルダ保持板の斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置の、バネ性状部を有するレンズホルダ保持板の変形例の斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置においてレンズホルダとレンズホルダ固定板を一体化した一体化構造部材の斜視図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置において、図５Ａのレンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材の変形例の斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置において、図５Ｂのレンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材の斜視図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置において、図５Ｃのレンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材の斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、レンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材を適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態でのレンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に、レンズホルダとレンズホルダ保持板を一体化した一体化構造部材を適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれる状態でのレンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置でかつ撮像素子が組み込まれた状態でのレンズホルダ駆動装置の一部断面側面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、図１８の本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行っていない状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１８の本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、図２０の本発明の第２実施形態における、面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれる状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、図２０の本発明の第２実施形態における、面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、図５Ｄに示したレンズホルダ１−４を用いた場合の構成部品の分解斜視図である。
【図２２】図２２は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ａのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図２３】図２３は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｂのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図２４】図２４は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｃのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図２５】図２５は、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれた状態での前記レンズホルダ駆動装置の一部断面側面図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、図２５の本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行っていない状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、図２５の本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを−ｚ軸方向に変位させた状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図である。
【図２６Ｃ】図２６Ｃは、図２５の本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図である。
【図２７Ａ】図２７Ａは、本発明の第３実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータの例として、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有することを特徴とした無印加電圧状態の導電性ポリマーアクチュエータの断面図である。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、図２７Ａの導電性ポリマーアクチュエータにおいて電圧を印加した状態の導電性ポリマーアクチュエータの断面図である。
【図２７Ｃ】図２７Ｃは、図２７Ａの導電性ポリマーアクチュエータにおいて極性を変えて電圧を印加した状態の導電性ポリマーアクチュエータの断面図である。
【図２８】図２８は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図２９】図２９は、図２８の本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれる状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図である。
【図３０】図３０は、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置において、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有することを特徴とした導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータの平面図である。
【図３１】図３１は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ａのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図３２】図３２は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｂのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図３３】図３３は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｃのレンズホルダを適用し、撮像素子が組み込まれ、かつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図３４】図３４は、図２８の本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の一部断面側面図である。
【図３５Ａ】図３５Ａは、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータに電源からの初期電圧の印加を行いレンズホルダを保持している状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図である。
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを−ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図である。
【図３５Ｃ】図３５Ｃは、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示した側面図である。
【図３６Ａ】図３６Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記面駆動アクチュエータの駆動腕部を屈曲動作させるときにのみ、前記面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行うよう制御する制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの初期位置を示す側面図である。
【図３６Ｂ】図３６Ｂは、本発明の第１実施形態にかけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの＋ｚ軸方向への変位を示す側面図である。
【図３７Ａ】図３７Ａは、本発明の第２実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記面駆動アクチュエータの駆動腕部を屈曲動作させるときにのみ、前記面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行うよう制御する制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの初期位置を示す側面図である。
【図３７Ｂ】図３７Ｂは、本発明の第２実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの−ｚ軸方向への変位を示す側面図である。
【図３７Ｃ】図３７Ｃは、本発明の第２実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの＋ｚ軸方向への変位を示す側面図である。
【図３８Ａ】図３８Ａは、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ、前記面駆動アクチュエータの駆動腕部を屈曲動作させるときにのみ、前記面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行うよう制御する制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの初期位置を示す側面図である。
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの−ｚ軸方向への変位を示す側面図である。
【図３８Ｃ】図３８Ｃは、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示し、かつ前記制御装置を備える前記レンズホルダ駆動装置のレンズホルダの＋ｚ軸方向への変位を示す側面図である。
【図３９Ａ】図３９Ａは、本発明の第１実施形態におけるレンズホルダ駆動装置とレンズとレンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子とを備える撮像装置の一部断面側面図である。
【図３９Ｂ】図３９Ｂは、本発明の第２実施形態におけるレンズホルダ駆動装置とレンズとレンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子とを備える撮像装置の一部断面側面図である。
【図３９Ｃ】図３９Ｃは、本発明の第３実施形態におけるレンズホルダ駆動装置レンズとレンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子とを備える撮像装置の一部断面側面図である。
【図４０】図４０は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図４１】図４１は、図４０の本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれる状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図である。
【図４２】図４２は、図４０の本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の中板の斜視図である。
【図４３Ａ】図４３Ａは、図４０の本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の中板の平面図である。
【図４３Ｂ】図４３Ｂは、図４０の本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置のレンズホルダと面駆動アクチュエータと中板の配置平面図である。
【図４４】図４４は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれた状態での前記レンズホルダ駆動装置の一部断面側面図である。
【図４５Ａ】図４５Ａは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行っていない状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図である。
【図４５Ｂ】図４５Ｂは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを−ｚ軸方向に変位させた状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図である。
【図４５Ｃ】図４５Ｃは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示すレンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図である。
【図４６】図４６は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ａのレンズホルダを適用した場合で、かつ、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図４７】図４７は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｂのレンズホルダを適用した場合で、かつ、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図４８Ａ】図４８Ａは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の中板の斜視図である。
【図４８Ｂ】図４８Ｂは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置の中板の平面図である。
【図４９】図４９は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｃのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図５０】図５０は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態での前記レンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図５１】図５１は、図５０の本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれる状態での前記レンズホルダ駆動装置の構成部品の分解斜視図である。
【図５２】図５２は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置において、撮像素子が組み込まれた状態での前記レンズホルダ駆動装置の一部断面側面図である。
【図５３Ａ】図５３Ａは、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータに電源からの初期電圧の印加を行いレンズホルダを保持している状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図である。
【図５３Ｂ】図５３Ｂは、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを−ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図である。
【図５３Ｃ】図５３Ｃは、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置で、参考のため撮像素子の位置を図示しかつ導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータに電源からの電圧の印加を行いレンズホルダを＋ｚ軸方向に変位させた状態を示す前記レンズホルダ駆動装置を模式的に示す側面図である。
【図５４】図５４は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ａのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態でのレンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図５５】図５５は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｂのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態でのレンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図５６】図５６は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置に図５Ｃのレンズホルダを適用した場合でかつ撮像素子が組み込まれかつ固定枠部材のみ透視した状態でのレンズホルダ駆動装置の斜視図である。
【図５７Ａ】図５７Ａは、従来例のイオン導電性アクチュエータの駆動前におけるレンズブラケットの位置を示す模式的な説明図である。
【図５７Ｂ】図５７Ｂは、従来例のイオン導電性アクチュエータの駆動後におけるレンズブラケットの変位を示す模式的な説明図である。
【図５７Ｃ】図５７Ｃは、従来例のイオン導電性アクチュエータの屈曲動作を示す模式的な説明図である。
【図５８】図５８は、特許文献１のレンズ駆動機構の断面構成を示す図である。
【図５９】図５９は、特許文献２の光学装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する前に、まず本発明の種々の態様について説明する。
本発明の第１の態様に記載の発明は、光軸方向沿いに配置されかつレンズを保持する筒形胴部と、前記胴部の前記光軸方向の両端部にそれぞれ配置されて前記光軸方向と交差する方向に突出した突起部とを有するレンズホルダと、
複数の対向する位置で前記レンズホルダの前記胴部の外面に接触して前記レンズホルダを保持するレンズホルダ支持点と、自由端側でかつ前記光軸方向の前記いずれか一方向側に位置する端部の前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータと、
前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる板状のレンズホルダ復帰部材とを備え、
前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部を前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部と前記レンズホルダ保持部材とで前記レンズホルダの前記光軸方向に対してそれぞれ保持することにより、前記レンズホルダの前記光軸方向の位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記各駆動腕部の前記レンズホルダ支持点で前記レンズホルダの前記胴部の外面を前記光軸方向に対して交差する面内で位置規制するように拘束し、かつ前記面駆動アクチュエータへの電圧印加により、前記レンズホルダの前記突起部に前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部に屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させることを特徴とするレンズホルダ駆動装置を提供する。
このように構成すれば、面駆動アクチュエータの駆動腕部の形状によって、レンズホルダの光軸方向に交差する面内で位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータとレンズホルダ復帰部材を平行に配置することができる。この結果、レンズホルダの光軸方向の位置を規制した状態で、レンズを光軸方向にのみ移動させることが可能となる作用を有する。
【００１９】
本発明の第２態様に記載の発明は、前記レンズホルダ復帰部材は、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触する保持部と、前記保持部に連結され、かつ、前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させるバネ性状部とを有するレンズホルダ保持部材である、第１の態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
このように構成すれば、面駆動アクチュエータの駆動腕部の形状によって、レンズホルダの光軸方向に交差する面内で位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータとレンズホルダ復帰部材の一例としてバネ性状部を有するレンズホルダ保持板を平行に配置することができる。この結果、レンズホルダの光軸方向の位置を規制した状態でレンズを光軸方向にのみ移動させることが可能となる作用を有する。
【００２０】
本発明の第３の態様に記載の発明は、前記レンズホルダ復帰部材は、自由端側に配置されかつ、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する第２の面駆動アクチュエータである、第１の態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
前記構成によれば、面駆動アクチュエータの駆動腕部の形状によって、レンズホルダの光軸方向に交差する面内で位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータを複数平行に配置することができる。この結果、レンズホルダの光軸方向の位置を規制した状態でレンズホルダを光軸方向にのみ移動させることが可能となる作用を有する。また、面駆動アクチュエータを複数配置することができる。この結果、レンズホルダの光軸方向の可動範囲を大きくすることが可能となる作用を有する。
【００２１】
本発明の第４の態様に記載の発明は、前記面駆動アクチュエータが導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータであることを特徴とする第１〜第３のいずれか１つの態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
前記構成によれば、３層構造の導電性ポリマーアクチュエータは、駆動電圧が１〜３Ｖといった低電圧での駆動が可能であり、また、印加電圧が切られた場合においてもその屈曲状態を保持し、その状態を維持することが可能である。よって、レンズを移動させるときにのみ電圧を印加すればよく、レンズホルダ駆動装置の消費電力が低減可能となる作用を有する。
【００２２】
本発明の第５の態様に記載の発明は、前記２つの面駆動アクチュエータがそれぞれ導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ各導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータであるとともに、
前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータを複数平行に配置し、それぞれの前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部に初期電圧を印加して前記駆動腕部が前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部にそれぞれ接する状態まで屈曲変位させた後に初期電圧の印加を停止し、その屈曲状態を保持することで、複数平行に配置した前記駆動腕部の前記自由端側接触部において、前記レンズホルダの前記光軸方向に対する位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記レンズホルダ支持点において、前記レンズホルダの前記胴部の外面を光軸方向に交差する面内で拘束し、かつ初期印加状態からさらに前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータへ電圧印加を行い、前記レンズホルダの前記突起部に前記導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部の屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向のいずれか一方向とその逆方向にそれぞれ移動させることを特徴とする第３の態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
前記構成によれば、３層構造の導電性ポリマーアクチュエータは、印加電圧が切られた場合においてもその屈曲状態を保持し、その状態を維持することが可能であることから、レンズホルダの初期保持を先に屈曲させた導電性ポリマーアクチュエータによって行うことが可能となる。そのため、アクチュエータの駆動腕部の屈曲可動範囲をより大きくすることが可能となるアクチュエータ配置が可能となるとなることから、レンズホルダの光軸方向への移動量の増加が可能となる作用を有する。また、３層構造の導電性ポリマーアクチュエータは、駆動電圧が１〜３Ｖといった低電圧での駆動が可能であり、また印加電圧が切られた場合においてもその屈曲状態を保持し、その状態を維持することが可能である。よって、レンズを移動させるときにのみ電圧を印加すればよく、レンズホルダ駆動装置の消費電力が低減可能となる作用を有する。
【００２３】
本発明の第６の態様に記載の発明は、前記２つの面駆動アクチュエータの間に、前記２つの面駆動アクチュエータの前記自由端側接触部同士の接触を防止する接触防止部を有する接触防止部材をさらに備えることを特徴とする第３又は５の態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
【００２４】
本発明の第７の態様に記載の発明は、前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行う電源と、
前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部を屈曲動作させるときのみ、前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行うように前記電源を制御する制御装置をさらに備えることを特徴とする第１〜第６のいずれか１つの態様に記載のレンズホルダ駆動装置を提供する。
前記構成によれば、印加電圧の極性によってアクチュエータの屈曲動作を変化させることが可能となり、また印加する電圧を制御することで、アクチュエータの屈曲変位量を制御し、レンズの光軸方向への移動量を制御することが可能となる作用を有する。
【００２５】
本発明の第８の態様に記載の発明は、第１〜第７のいずれか１つの態様に記載のレンズホルダ駆動装置と、
前記レンズホルダに保持されたレンズと、
前記レンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置を提供する。
前記構成よれば、撮像装置全体の低消費電力化が可能となる作用を有する。
【００２６】
以下、図１から図５６を用いてを参照して本発明における種々の実施形態を詳細に説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータの一例として面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１の斜視図及び分解斜視図を示している。ここで、光軸方向をｚ軸と定義する。
図１及び図２に示すレンズホルダ駆動装置１５１は、レンズホルダ１と、面駆動アクチュエータ２と、レンズホルダ保持板３と、固定枠部材４とを備えるように構成している。レンズホルダ駆動装置１５１の固定枠部材４内の下部には、レンズホルダ１に支持可能なレンズ９によって結像される被写体像を取り込む撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。なお、レンズホルダ１を除き、面駆動アクチュエータ２とレンズホルダ保持板３と固定枠部材４は、外形としては同じ大きさ及び形状（図では四角形、例えば正方形）を構成している。
【００２８】
前記レンズホルダ１は、図３及び図４に示すように、円筒形胴部１ｂと、円環状のフランジ部１ａとを備えるように構成している。円筒形胴部１ｂは、ここでは図示しない被写体を撮像するために使用する少なくとも１以上のレンズ９（図４参照）を保持可能とする、筒形胴部の一例として機能する。円環状のフランジ部１ａは、円筒形胴部１ｂの光軸方向の両端部に配置されて前記光軸方向と交差する方向（図示例では直交する方向）に突出した、突起部の一例として機能する。各フランジ部１ａは円筒形胴部１ｂの軸方向に対して直交する方向沿いに配置され、かつ２つのフランジ部１ａは互いに平行に配置されている。
【００２９】
前記面駆動アクチュエータ２は、印加電圧に対して屈曲動作を行う膜状のアクチュエータ本体２ａと、アクチュエータ本体２ａに印加電圧を供給するための２枚の四角枠形状の引き出し電極２ｂとを有するように構成されている。よって、アクチュエータ本体２ａを２枚の引き出し電極２ｂで上下から挟み込む構造となっている。
【００３０】
アクチュエータ本体２ａは、図９にアクチュエータ本体２ａの平面形状を示すように、四角形枠部２ａ−０と、レンズホルダ駆動腕部２ａ−１とを有する膜状に構成されている。四角形枠部２ａ−０は、円筒形胴部１ｂをその中心部に貫通させる開口２ｐを有しかつ後述する固定枠部材４に固定される。レンズホルダ駆動腕部２ａ−１は、基端（根元部）がそれぞれ四角形枠部２ａ−０の一つの隅部近傍に固定され、他端が自由端となっている。レンズホルダ駆動腕部２ａ−１のそれぞれは、自由端側接触部２ａ−３と、レンズホルダ支持点２ａ−２とを有するように構成している。自由端側接触部２ａ−３は、レンズホルダ１のいずれか一方のフランジ部１ａに接触可能となっている。レンズホルダ支持点２ａ−２は、自由端側接触部２ａ−３の自由端の近傍の内側縁部に、複数の互いに対向する位置（例えば点対称の複数の位置、より具体的には９０度毎の４箇所の位置）でレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に接触してレンズホルダ１を保持する。よって、レンズホルダ駆動腕部２ａ−１のそれぞれは、非駆動時及び駆動時には、その自由端側接触部２ａ−３の近傍の内側の縁部のレンズホルダ支持点２ａ−２がレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に接触保持する。一方、レンズホルダ駆動腕部２ａ−１が駆動されることにより、レンズホルダ駆動腕部２ａ−１のそれぞれの自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１のいずれか一方のフランジ部１ａに接触することにより、前記レンズホルダ１をその初期位置から前記光軸方向のいずれか一方向に移動させるようにしている。ここで、面駆動アクチュエータ２とは、膜状に形成できる高分子材料を主として、印加電圧に伴い材料が屈曲又は伸縮することで出力を発生しうる駆動装置とする。
【００３１】
前記レンズホルダ保持板３は、薄い板状のレンズホルダ復帰部材又はレンズホルダ保持部材の一例として機能するものである。レンズホルダ保持板３は、図１２に示すように、四角形の接合部３ｃと、円形リング状の保持部３ａと、ジャバラ状のバネ性状部３ｂとを有する薄板で構成されている。四角形の接合部３ｃは、後述する固定枠部材４に固定される。円形リング状の保持部３ａは、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂが挿入される円形開口３ｐを有するとともに、いずれか一方のフランジ部１ａに接触可能となっている。ジャバラ状のバネ性状部３ｂは、四角形の接合部３ｃの各辺の中間部でかつ各辺の内側の縁部と保持部３ａの対向する部分とを連結させる。よって、接合部３ｃが後述する固定枠部材４に固定されるとともに、保持部３ａには、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂが挿入されるように組み付けられる。このような状態で、前記面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１が駆動されてほぼ同時に屈曲変位することに伴い、バネ性状部３ｂが柔軟に変形して、接合部３ｃに対して保持部３ａが円筒形胴部１ｂとともに移動可能とする。一方、各駆動腕部２ａ−１での駆動が停止されると、バネ性状部３ｂのバネ力により、保持部３ａを介してフランジ部１ａに復元力を作用させて、レンズホルダ１を移動前の位置まで戻す機能を有している。
【００３２】
前記固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１の外面を構成し、それぞれ同じ大きさの四角形体である。固定枠部材４は、各構成部品を固定する四角形枠体状の上部固定枠４ａと、四角形枠体状の中部固定枠４ｂと、四角形枠体状の下部固定枠４ｃとより構成する。上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂとの間に面駆動アクチュエータ２を挟み込んで固定している。中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとの間にレンズホルダ保持板３を挟み込んで固定している。下部固定枠４ｃ内には、前記した撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。
【００３３】
図２は、本発明の第１実施形態における、前記面駆動導電性アクチュエータを用いた前記レンズホルダ駆動装置１５１の構成部品の分解斜視図を示している。
【００３４】
以下、各構成部品について、より詳細に説明する。
円筒形胴部１ｂの両端部にフランジ部１ａを有するレンズホルダ１の外観斜視図を図３に、断面図を図４に示す。円筒形胴部１ｂの両端部にフランジ部１ａを有するレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂは、少なくとも１以上のレンズ９を保持できる内径及び厚さを有している。よって、円筒形胴部１ｂは、面駆動アクチュエータ２の各レンズホルダ駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３が確実に接触しうるフランジ部１ａの外形を有する。ここで、レンズホルダ１の重量は、面駆動アクチュエータ２の各レンズホルダ駆動腕部２ａ−１の屈曲により発生する駆動力により移動可能な程度に軽量であることが望ましく、樹脂材料を用いる方が良い。この樹脂材料としては、例えば、加工の容易性よりＡＢＳ樹脂又はポリ塩化ビニルを使用可能であるが、これに限定されるものではない。図４に示すように、レンズホルダ１内には、例えば３枚のレンズ９が取り付けられてレンズ群９を構成している。よって、このレンズ群９を撮像素子８に対して光軸方向に移動させることで、マクロから無限遠まで焦点を変化させて、前記レンズ群９によってそれぞれ結像される被写体像を撮像素子８に取り込むことができる。より具体的な実施例として、レンズホルダ１の具体的な寸法例は、円筒形胴部１ｂは外径７ｍｍ、内径６ｍｍ、光軸方向沿いの高さが７ｍｍであり、両端部のフランジ部１ａは外径１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍである。
【００３５】
前記面駆動アクチュエータ２の２枚の引き出し電極２ｂは、アクチュエータ本体２ａに電圧供給に用いるものであることから、それぞれ、導電性材料である必要があり、導電性が良好な金属材料であることが望ましい。また、引き出し電極２ｂの材料としては、面駆動アクチュエータ２を駆動させる場合に用いるイオン液体に対して、電解腐食を起こさないようなイオン化傾向の低い材料が望ましい。引き出し電極２ｂの材料としては、例えば、Ｐｔ、Ａｕ、ＳＵＳ、又は、Ｃｕ等の表面にＰｔ若しくはＡｕをスパッタリングしたもの又はＡｕメッキを施したものなどが使用可能である。より具体的な実施例として、引き出し電極２ｂの厚さは０．１ｍｍ、正方形の外形（外側縁）の一辺が１４ｍｍ、正方形の内形（内側縁）の一辺が１２ｍｍである。
【００３６】
アクチュエータ本体２ａの特徴は、前記したように、引き出し電極２ｂからの電圧の印加に伴い、各駆動腕部２ａ−１が、電圧の印加方向に応じて、光軸方向にほぼ同時に屈曲変位する。そして、この結果、各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３が、レンズホルダ１のフランジ部１ａに接触しながらレンズホルダ１を光軸方向へ移動させることである。この複数の対向する位置に配置したレンズホルダ支持点２ａ−２によって、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を光軸方向に交差する面（例えば、光軸方向回りの面、さらに具体的な例としては、光軸方向回りの面でかつ光軸方向に直交する面）内で拘束している。より具体的な実施例として、アクチュエータ本体２ａの寸法例は、厚さが０．１ｍｍ、正方形の外形の一辺２ｏが１４ｍｍ、２つの電極２ｂにより挟まれる部分を外形より１ｍｍずつの部分とする。このような場合に、駆動腕部２ａ−１を除いた部分の正方形の内側縁の一辺２ｉが１２ｍｍであり、２枚の引出電極２ｂによって挟み込む部分（四角形枠部２ａ−０）（押さえ代）は幅１ｍｍとなる。各駆動腕部２ａ−１の長さは８ｍｍであり、各駆動腕部２ａ−１の根元部（基端）の幅は２ｍｍ、各駆動腕部２ａ−１の先端部（自由端側接触部２ａ−３）は幅１ｍｍの台形形状である。
【００３７】
一方、図１２に示すレンズホルダ保持板３のバネ性状部３ｂは、前記したように、前記面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位に伴い、柔軟に変形することが必要であることから、樹脂材料もしくはバネ材料、又は、ゴム等を用いる方が良い。樹脂材料の一例としてはポリプロピレンが挙げられる。ポリプロピレンは繰り返し曲げ強度が大であり、レンズホルダ保持板３の各構成部分を一体成型することも可能である。より具体的な実施例として、レンズホルダ保持板３の寸法例は厚さが０．３ｍｍ、正方形の枠部分の外形の一辺が１４ｍｍ、正方形の枠部分の内側縁の一辺が１２ｍｍ、レンズホルダ１を保持する部分（保持部３ａ）の内径は７ｍｍである。一例として、保持部３ａの外径は、レンズホルダ１のフランジ部１ａと同じ１０ｍｍである。
【００３８】
上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとを有する固定枠部材４は、構成部品である、前記面駆動アクチュエータ２と前記レンズホルダ保持板３との位置をそれぞれ固定するためのものである。中部固定枠４ｂは、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１とバネ性状部３ｂを有するレンズ保持板３を、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａにそれぞれ接触させるように平行に配置するために必要な厚さを有している。上部及び中部固定枠４ａ、４ｂは、面駆動アクチュエータ２を挟み込むことにより面駆動アクチュエータ２を固定するためのものであり、下部固定枠４ｃは、このレンズホルダ駆動装置１５１の設置を行うことから、それぞれ絶縁材料である必要がある。この絶縁材料としては、例えば、その加工の容易性より、ＡＢＳ樹脂又はポリ塩化ビニルを使用可能であるが、これらの材料に限定されるものではない。
【００３９】
前記したように、上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとは、レンズホルダ駆動装置１５１を構成する、面駆動アクチュエータ２及びレンズホルダ固定板３を保持固定するものである。上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとの各部材の厚さは、このレンズホルダ駆動装置１５１に組み込むレンズ９の枚数、及び大きさに応じて決定されるレンズホルダ１の厚さによって決定される。より具体的な実施例として、上部固定枠４ａ、中部固定枠４ｂ、下部固定枠４ｃの寸法例は、厚さは順に１ｍｍ、２．５ｍｍ、２．３５ｍｍであり、各正方形の外形の一辺は１４ｍｍ、各正方形の内側縁の一辺は１２ｍｍである。
【００４０】
従来、開発が行われているレンズホルダ駆動装置は、使用されるレンズの枚数及び大きさが変更されてレンズホルダが小さくなっても、このレンズホルダを光軸方向に移動させるアクチュエータを薄くすることに限界が生じている。
【００４１】
しかしながら、本実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１の構成においては、レンズ９の枚数及び大きさが変更され、レンズホルダ１が小さくなると、レンズホルダ１の厚さを薄くし、かつ上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとをそれぞれ薄くする。このようにすることで、レンズホルダ駆動装置１５１全体として小型化及び薄型化に対応可能であり、より薄いレンズホルダ駆動装置１５１を容易に実現することが可能であるという効果を有している。前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、面駆動アクチュエータ２とバネ性状部３ｂを有するレンズホルダ保持板３で挟み、上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃによって、各構成部品を接合する。このようにすることで、レンズホルダ駆動装置１５１を実現することができる。レンズホルダ駆動装置１５１の最下部には、撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。
【００４２】
図１８は、本発明の第１実施形態における前記面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１の側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、面駆動アクチュエータ２の非駆動状態の各駆動腕部２ａ−１（特に、その自由端の自由端側接触部２ａ−３）とレンズホルダ１の上側のフランジ部１ａの下面とを接触させるとともに、レンズ保持板３の保持部３ａの下面とレンズホルダ１の下側のフランジ部１ａの上面とを接触させるように平行に配置している。このように配置することで、レンズホルダ１の上下のフランジ部１ａが面駆動アクチュエータ２とレンズ保持板３との間で中部固定枠４ｂを介して保持されることにより、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制（規定）を行う。
【００４３】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、本発明の第１実施形態における、面駆動アクチュエータ２を用いたレンズホルダ駆動装置１５１の駆動方法を模式的に示した側面図である。
【００４４】
図１９Ａは、電源６から、面駆動アクチュエータ２に電圧を印加していない初期位置の状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２とレンズ保持板３の保持部３ａによって、レンズホルダ１の位置を規制されている。また、レンズホルダ１の光軸方向においては、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３とレンズ保持板３のバネ性状部３ｂが屈曲していない状態での保持部３ａとによって、レンズホルダ１の初期位置を規制されている。このため、レンズホルダ１はガタ付きが無い状態に保持されている。この第１実施形態では、レンズホルダ１のフランジ部１ａと面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３とは連結固定していない。このことにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３をレンズホルダ１のフランジ部１ａと連結固定した場合に比べて、各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増大させることが可能となる。その理由は、駆動腕部２ａ−１の片側が自由端であると、駆動腕部２ａ−１の自由端側の屈曲を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に使用可能であると考えられる。一方、駆動腕部２ａ−１の両方の端部を固定端にすると、駆動腕部２ａ−１の屈曲が一方向でなくなり、レンズホルダ１の光軸方向への移動を妨げる方向に途中で屈曲方向が変わってしまう。この結果、駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量が制限され、従ってレンズホルダ１の移動量が小さくなってしまう。このため、前記したように、駆動腕部２ａ−１の片側を自由端にする方が、駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増大させることが可能となるのである。
【００４５】
図１９Ｂは、電源６から、面駆動アクチュエータ２に電圧を印加した状態を示している。印加電圧により、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は＋ｚ軸方向（図１９Ｂの上向き）にほぼ同時に屈曲変位する。よって、各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上側フランジ部１ａの底面に接触しながら、レンズホルダ１を初期位置から＋ｚ軸方向に（矢印方向に）移動させる。この動きに追従して、レンズ保持板３の各バネ性状部３ｂはほぼ同時に屈曲しながら、レンズホルダ１を支持している。よって、この状態では、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２とバネ性状部３ｂを有するレンズ保持板３の保持部３ａによって、その位置を規制されている。また、レンズホルダ１は、光軸方向においては、各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上側フランジ部１ａの底面に接触するとともに、レンズホルダ１の下側フランジ部１ａの上面にはレンズ保持板３の保持部３ａが各バネ性状部３ｂからの付勢力により接触している。このことによって、レンズホルダ１の位置が規制されている。従って、光軸方向及び光軸方向と交差する方向において、レンズホルダ１はその位置が規制され、ガタ付かない状態で保持されている。
【００４６】
次に、電源６からの電圧の印加を停止するか、若しくは、極性を変えて電圧を電源６から印加する。これにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は−ｚ軸方向（図１９Ｂの下向き）にほぼ同時に屈曲変位する。そして、さらに、レンズ保持板３の各バネ性状部３ｂのバネ力によって、レンズホルダ１は、面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上側フランジ部１ａの底面に接触しながら−ｚ軸方向に移動し、前記初期位置まで変位する。前記初期位置に復帰すると、再び、先に説明したように、光軸方向及び光軸方向と交差する方向において、レンズホルダ１はその位置が規制され、ガタ付かない状態で保持される。
【００４７】
前記した第１実施形態にかかる構成によれば、面駆動アクチュエータ２の形状によって、レンズホルダ１の光軸方向に交差する面内でのレンズホルダ１の位置を規制させながら、レンズホルダ１を、光軸方向にのみ移動可能となる。
【００４８】
レンズホルダ支持点２ａ−２によって、レンズホルダ１の光軸方向に交差する面内でのレンズホルダ１の位置を固定する。また、自由端側接触部２ａ−３によって、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行う。このように、面駆動アクチュエータ２とレンズホルダ１とが接触する部分であるレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とが、それぞれ異なる役割を有することが特徴の１つである。
【００４９】
これにより、複数の面駆動アクチュエータを用いる本実施形態では、複数のアクチュエータ間に変形量のばらつきがある場合でも、レンズホルダ１の軸方向に交差する面内での位置を固定し、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行うことができる。
【００５０】
例えば、イオンの移動により変位するイオン伝導アクチュエータなどでは、用いる複数のアクチュエータに対して同じ電圧を印加しても、全く同じようにイオンが移動せずに変位量にばらつきが発生してしまう場合がある。
【００５１】
図５９に示す従来例のように、レンズ枠３００とアクチュエータ５０１と接触する点が１つしかない場合には、３つのアクチュエータ５０１の変位量にばらつきが発生すると、レンズ２００が軸方向に交差する面内に対して、傾くことになる。そうした場合には、軸方向に交差する面内での位置を固定ができていないことになる。特に、携帯端末等に搭載される小型カメラモジュールに用いる場合には、アクチュエータの変位量の精度が高く求められる。
【００５２】
本実施形態では、複数のアクチュエータ間に変形量のばらつきがある場合でも、レンズホルダ支持点２ａ−２で軸方向に交差する面内での位置を固定し、最も変位量が大きいアクチュエータの自由端側接触部２ａ−３によって、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行うことができる。このように、面駆動アクチュエータ２とレンズホルダ１とが接触する部分であるレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とが、それぞれ異なる役割を有することで、軸方向に交差する面内での位置を固定し、かつ、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行うことができる。
【００５３】
また、アクチュエータの変位量にばらつきがある場合だけでなく、複数のアクチェエータのうち故障したアクチュエータがある場合にも同様に、軸方向に交差する面内での位置を固定し、かつ、光軸方向のレンズホルダ１の移動を行うことができる。
【００５４】
また、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３と連結固定しないことにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となり、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１を実現することができる。
【００５５】
前記した第１実施形態にかかる構成によれば、面駆動アクチュエータ２の形状によって、レンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制させながら、レンズホルダ１を光軸方向にのみ移動可能となる。また、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３と連結固定しないことにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１を実現することができる。
【００５６】
なお、本発明は、前記第１実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
【００５７】
例えば、図５Ａ〜図５Ｄは、フランジ部１ａを有するレンズホルダ１の形状の様々な変形例を示している。なお、同一機能を有する部分には、前記レンズホルダ１の部分と同じ参照符号を付すことにより、その説明を省略している。
【００５８】
図５Ａに示すレンズホルダ１−１は、面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３が、突起部の一例として機能するフランジ部１ａに接触する部分以外の部分を除去する切欠部１−１ｄをフランジ部１ａに形成した例である。このように、面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３が接触する部分以外の部分を除去することで、さらにレンズホルダ１−１の重量を軽量化することが可能となる効果を有する。また、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３以外の部分がレンズホルダ１のフランジ部１ａと干渉する。従って、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を低下させることを防ぐことが可能となる効果も得られる。
【００５９】
また、図５Ｂに示すレンズホルダ１−２は、その外形、すなわち、突起部の一例として機能するフランジ部１ａ及び筒形胴部１ｂの外形の形状が、円形ではなく、四角である。このことから、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１の屈曲動作により、レンズホルダ１が光軸方向と交差する面内（例えば、光軸方向回りの面内）で回転が起きないという効果が得られる。
【００６０】
さらに、図５Ｃに示すレンズホルダ１−３は、図５Ｂの四角形のレンズホルダ１−２において、図５Ａと同様に、面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３が、突起部の一例として機能するフランジ部１ａに接触する部分以外の部分を除去する切欠部１−３ｄをフランジ部１ａに形成した例である。このように、自由端側接触部２ａ−３が接触する部分以外の部分を除去することで、さらにレンズホルダ１−３の重量を軽量化することが可能となる効果を有する。また、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３以外の部分がレンズホルダ１−３のフランジ部１ａと干渉する。従って、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２−１の屈曲変位量を低下させることを防ぐことが可能となる効果をも有する。また、レンズホルダ１−３が光軸方向と交差する面内（例えば、光軸方向回りの面内）で回転しないという効果も得られる。
【００６１】
さらに、図５Ｄに示すレンズホルダ１−４は、レンズホルダ１のフランジ部１ａに、フランジ部１ａの上下にかつ円周方向に等間隔で４箇所、内側突起部１ａ−１をさらに設けたものである。図５Ｄ中の円筒形胴部１ｂの上側のフランジ部１ａと図５Ｄ中の円筒形胴部１ｂの下側のフランジ部１ａは、相対向して、両者の中間地点を中心に１８０度の点対称の関係に配置されている。図２１Ｂに示すように、上側の第１の面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３がフランジ部１ａの上側の各内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２に対向するように配置されている。また、下側の第２の面駆動アクチュエータ９２の各自由端側接触部２ａ−３がフランジ部１ａの下側の各内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２に対向するように配置されている。よって、上側の第１の面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３にフランジ部１ａの上側の内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２が係止されることによりレンズホルダ１−４の回転を防止する一方、下側の第２の面駆動アクチュエータ９２の自由端側接触部２ａ−３にフランジ部１ａの下側の内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２が係止されることによりレンズホルダ１−４の回転を防止している。この内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２が、レンズホルダ１−４の回転を防止する役目を持つことができる。
【００６２】
さらに、図６は、図５Ａのレンズホルダ１−１を組み込んだ、第１実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−１の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１−１は、図５Ａの前記レンズホルダ１−１と、前記面駆動アクチュエータ２と、前記レンズホルダ保持板３と、前記固定枠部材４とを備えるように構成している。前記面駆動アクチュエータ２は、複数の互いに対向する位置（例えば点対称の複数の位置、より具体的には９０度毎の４箇所の位置）でレンズホルダ１−１の円筒形胴部１ｂの外面に接触してレンズホルダ１−１を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を有する。前記レンズホルダ保持板３は、バネ性状部３ｂなどを有する。前記固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１−１の外面を構成して各構成部品を固定するために上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとを有する。
【００６３】
このような構成により、前記変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−１全体を、より軽量なものとすることができ、かつ面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１がレンズホルダ１のフランジ部１ａにそれぞれ連結固定されていない。このため、面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させ、レンズホルダ１−１の光軸方向への移動量を増加させることができるという効果が得られる。
【００６４】
図７は、図５Ｂのレンズホルダ１−２を組み込んだ、第１実施形態の別の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−２の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１−２は、図５Ｂの前記レンズホルダ１−２と、前記面駆動アクチュエータ２と、前記レンズホルダ保持板３と、前記固定枠部材４とを備えるように構成している。前記面駆動アクチュエータ２は、複数の互いに対向する位置（例えば点対称の複数の位置、より具体的には９０度毎の４箇所の位置）でレンズホルダ１−２の円筒形胴部１ｂの外面に接触してレンズホルダ１−２を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を有する。前記レンズホルダ保持板３は、バネ性状部３ｂなどを有する。前記固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１−２の外面を構成して各構成部品を固定するために上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとを有する。
【００６５】
このような構成によれば、駆動腕部２ａ−１の駆動のタイミングのばらつきなどにより、レンズホルダ１−２が前記固定枠部材４内で光軸方向に交差する面内で回転しようとしても、レンズホルダ１−２が四角形であるため前記固定枠部材４に接触してレンズホルダ１−２の回転が規制されることになる。結果として、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能とする効果が得られる。
【００６６】
また、図８は、図５Ｃのレンズホルダ１−３を組み込んだ、第１実施形態のさらに別の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−３の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１−３は、図５Ｂの前記レンズホルダ１−３と、前記面駆動アクチュエータ２と、前記レンズホルダ保持板３と、前記固定枠部材４とを備えるように構成している。前記面駆動アクチュエータ２は、複数の互いに対向する位置（例えば点対称の複数の位置、より具体的には、９０度毎の４箇所の位置）でレンズホルダ１−３の円筒形胴部１ｂの外面に接触してレンズホルダ１−３を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を有する。前記レンズホルダ保持板３はバネ性状部３ｂなどを有する。前記固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１−３の外面を構成して各構成部品を固定するために上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとを有する。
【００６７】
このような構成により、前記変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１−３全体を、より軽量なものとすることができ、かつ面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させ、レンズホルダ１−３の光軸方向への移動量を増加させることができるという効果が得られる。また、駆動腕部２ａ−１の駆動のタイミングのばらつきなどにより、レンズホルダ１−３が前記固定枠部材４内で光軸方向に交差する面内で回転しようとしても、レンズホルダ１−３が四角形であるため前記固定枠部材４に接触してレンズホルダ１−３の回転が規制されることになる。結果として、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能とする効果が得られる。
【００６８】
また、アクチュエータ本体２ａの複数の駆動腕部２ａ−１は、図９に示した４本に限定されるものではない。例えば、図１０Ａ〜図１０Ｃに一部示すように、複数の駆動腕部２ａ−１のそれぞれが、レンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３を有するとともに、各レンズホルダ支持点２ａ−２がレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に接触可能な位置に配置されるとともに、各自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１のフランジ部１ａに接触可能となるように配置されておればよい。例えば、図１０Ａは８本の駆動腕部２ａ−１を有しており、図１０Ｂは３本の駆動腕部２ａ−１を有しており、図１０Ｃは６本の駆動腕部２ａ−１を有している。
【００６９】
膜状のアクチュエータ本体２ａは、電源６からの電圧の印加に伴い、アクチュエータ本体２ａ自体の形状を変化させ、屈曲動作を行うことができるものであれば、その構成材料が限定されるものではない。例えば、アクチュエータ本体２ａの膜材料としてイオン交換樹脂材料が考えられる。イオン交換性樹脂は、その膜にイオン液体を含浸させ、電圧印加を行うと、膜内の陽イオンが陰極側に移動し、イオン交換性樹脂膜の膨潤度に偏りが生じて屈曲変位を発生し、また印加電圧の極性を反転すると逆方向に屈曲変位を発生するという特徴を有している。
【００７０】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、アクチュエータ本体２ａの形状の様々な変形例を示している。
【００７１】
図１１Ａに示すアクチュエータ本体２ａ−ａは、駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２ａに、ある曲率を持った曲面形状、言い換えれば、湾曲凹部を形成している。よって、湾曲凹部のレンズホルダ支持点２ａ−２ａにより、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に対して拘束力を増大させたものである。ただし、レンズホルダ支持点２ａ−２ａの湾曲凹部は、駆動腕部２ａ−１が屈曲動作する際にレンズホルダ１の光軸方向に対する移動を阻害しないような曲率を有することが必要である。このとき、移動を阻害しないためには、少なくとも、レンズホルダ支持点２ａ−２ａの湾曲凹部の曲率は、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの曲率よりも大きいのが好ましい。
【００７２】
また、図１１Ｂに示すアクチュエータ本体２ａ−ｂは、駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２ｂに湾曲した突起を持つ形状にしたものであり、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に対して突起状のレンズホルダ支持点２ａ−２ｂで点接触することで、レンズホルダ１と駆動腕部２ａ−１の接触抵抗を低下させたものである。ただし、アクチュエータ本体２ａ−ｂは、各駆動腕部２ａ−１がほぼ同時に屈曲動作する際に、レンズホルダ支持点２ａ−２が必ず、光軸方向に交差する面内の対称な位置でレンズホルダ１を保持するように突起部形状を設定する必要がある。
【００７３】
また、図１３に、バネ性状部３ｂを有するレンズホルダ保持板３の変形例の斜視図を示す。このレンズホルダ保持板３−１も、レンズホルダ保持板３と同様に、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を保持可能な四角形枠状の保持部３ａとバネ性状部３ｂと、固定枠部材４に固定される四角形枠状の接合部３ｃとより構成する。このレンズホルダ保持板３−１は、レンズホルダ１の外形形状が四角の場合（例えば、図５Ｂ又は図５Ｃのレンズホルダ１−２又は１−３）に使用することが好ましい。寸法例はレンズホルダ保持板３と同様である。
【００７４】
また、図１４は、レンズホルダ１とレンズホルダ保持板３を別々の部品ではなく、１つの部品として一体化した一体化構造部材の斜視図である。レンズホルダ１のいずれか１つのフランジ部１ａ（例えば図１４では下側のフランジ部１ａ）を保持部３ａとして兼用することにより、レンズホルダ１とレンズホルダ保持板３を例えば樹脂成形などにより一体化構造とした一体化構造部材１３０とすることができる。このように一体化構造とすることで、部品点数を削減することが可能であり、レンズホルダ駆動装置１５１全体の重量を軽減することが可能となる。
【００７５】
また、図１５Ａ〜図１５Ｃは前記一体化構造部材１３０の様々な変形例を示している。図１５Ａは、図５Ａのレンズホルダ１−１とレンズホルダ保持板３を一体で成型した場合を示している。図１５Ｂは、図５Ｂのレンズホルダ１−２とレンズホルダ保持板３を一体で成型した場合を示している。図１５Ｃは、図５Ｃのレンズホルダ１−３とレンズホルダ保持板３を一体で成型した場合を示している。このように、レンズホルダ１の形状に関わらず、レンズホルダ１とバネ性状部３ｂを有するレンズホルダ固定板３は一体化構造とすることが可能である。
【００７６】
また、図１６は、図１４に示すレンズホルダ１とレンズホルダ保持板３を一体化した一体化構造部材１３０と、前記面駆動アクチュエータ２と、固定枠部材４とを組み付けたレンズホルダ駆動装置１５１Ａに、さらに撮像素子８を組み込んだ撮像装置の斜視図である。
【００７７】
また、図１７は、図１６の本発明の第１実施形態における面駆動導電性アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ａの構成部品の分解斜視図を示している。
【００７８】
このような構成によれば、部品点数の削減、それに伴うレンズホルダ駆動装置全体の重量の削減が可能となるという効果が得られる
【００７９】
（第２実施形態）
図２０、図２１Ａ及び図２１Ｂは、本発明の第２実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｂの斜視図及び構成部品の分解斜視図を示している。図２０に示すレンズホルダ駆動装置１５１Ｂは、第１実施形態のレンズホルダ駆動装置１５１において、レンズホルダ保持板３の代わりに、薄い板状のレンズホルダ復帰部材の別の例として、前記面駆動アクチュエータ２と同様な構造及び機能を有する、別の、第２の面駆動アクチュエータ９２を配置するようにしたものである。よって、この第２実施形態では、先の第１実施形態と同様に配置された上側の前記面駆動アクチュエータ２（以下、第１前記面駆動アクチュエータ２と称する。）と、レンズホルダ保持板３の位置に配置された第２の面駆動アクチュエータ９２の２つの面駆動アクチュエータを平行に配置したものである。このような構成によれば、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２が協働してレンズホルダ１をｚ軸方向に進退移動させるものである。
【００８０】
なお、第２実施形態の各構成部品及び部分において、第１実施形態と同じ部品又は部分に関しては、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
【００８１】
ここで、第２の面駆動アクチュエータ９２のアクチュエータ本体２ａ及び引き出し電極２ｂは、第１実施形態に記載した面駆動アクチュエータ２のアクチュエータ本体２ａ及び引き出し電極２ｂと同じ構造及び機能を有している。すなわち、第２の面駆動アクチュエータ９２のアクチュエータ本体２ａも、面駆動アクチュエータ２のアクチュエータ本体２ａと同じ構造及び機能を有しており、四角形枠部２ａ−０と、自由端側接触部２ａ−３とレンズホルダ支持点２ａ−２とを有するレンズホルダ駆動腕部２ａ−１とを有している。図２１Ｂは、図５Ｄに示したレンズホルダ１−４を用いた場合の構成部品の分解斜視図である。面駆動アクチュエータ２に対して裏返した状態の、面駆動アクチュエータ９２を用いることにより、第２の面駆動アクチュエータ９２の各自由端側接触部２ａ−３にレンズホルダ１−４のフランジ部１ａの内側突起部１ａ−１の角部１ａ−２が係止されることにより、レンズホルダ１−４の回転を防止する役目を持たせることができる。
【００８２】
第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２を、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａにそれぞれ接触させるように平行に配置することで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行う。より具体的には、レンズホルダ１の上側のフランジ部１ａの下面に、前記第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３を、連結固定させることなく、接触させている。さらに、レンズホルダ１の下側のフランジ部１ａの上面に、前記第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３を、連結固定させることなく、接触させている。第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を光軸方向に交差する面内でそれぞれ拘束を行うようにしている。また、これらの第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各アクチュエータ本体２ａは、電源６からの引き出し電極２ｂを介しての電圧の印加に伴い、各駆動腕部２ａ−１が、電源６からの電圧の印加方向に応じて、光軸方向にそれぞれほぼ同時に屈曲変位する。そして、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２のいずれか一方の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３が、レンズホルダ１の上側のフランジ部１ａ又は下側のフランジ部１ａにそれぞれ接触しながらレンズホルダ１をその光軸方向への移動させる。このような特徴を第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２は有している。
【００８３】
各構成部品の寸法例は、第１実施形態と同様であり、異なるのは固定枠部材４である。よって、上部固定枠４ａ、中部固定枠４ｂ、下部固定枠４ｃの寸法例としては、厚さは順に１ｍｍ、２．６ｍｍ、２．３５ｍｍであり、正方形の外形の一辺が１４ｍｍ、２つの電極２ｂにより挟まれる部分を外形より１ｍｍずつの部分とした場合に、駆動腕部２ａ−１を除いた部分の正方形の内側縁の一辺が１２ｍｍである。
【００８４】
図２２は、図５Ａのレンズホルダ１−１を組み込んだ、第２実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｂ−１の斜視図である。
【００８５】
このレンズホルダ１−１を用いる構成により、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１がレンズホルダ１のフランジ部１ａにそれぞれ連結固定されていない。このため、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、レンズホルダ１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。
【００８６】
図２３は、図５Ｂのレンズホルダ１−２を組み込んだ、第２実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｂ−２の斜視図である。
【００８７】
このような構成により、レンズホルダ１−２は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能とする効果が得られる。
【００８８】
図２４は、図５Ｃのレンズホルダ１−３を組み込んだ、第２実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｂ−３の斜視図である。
【００８９】
このような構成により、このレンズホルダ１−３を用いる構成により、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、レンズホルダ１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。また、レンズホルダ１−３は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能とする効果が得られる。
【００９０】
図２５は、本発明の第２実施形態における前記面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｂの側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、前記したように、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２を、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａに接触させるように平行に配置することで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行う。すなわち、前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２で挟み、上部固定枠４ａ、中部固定枠４ｂ、下部固定枠４ｃによって各構成部品を接合して、レンズホルダ駆動装置１５１Ｂを実現することができる。レンズホルダ駆動装置１５１Ｂの固定枠部材４内の下部には撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。この状態では、レンズホルダ１の上側のフランジ部１ａの下面に第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３が接触するとともに、レンズホルダ１の下側のフランジ部１ａの上面に第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１が接触した状態となり、レンズホルダ１が光軸方向に位置規制されている。同時に、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を光軸方向に交差する面内でそれぞれ拘束している。このため、レンズホルダ１はガタ付きが無い状態に保持されている。
【００９１】
図２６Ａ〜図２６Ｃは、本発明の第２実施形態における前記面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｂの駆動方法を模式的に示した側面図である。
【００９２】
図２６Ａは、電源６から、２つの面駆動アクチュエータ２及び９２に電圧を印加していない初期位置状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数の平行に配置した、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。また、レンズホルダ１は、光軸方向においては、複数の平行に配置した、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３によってその初期位置を規制されている。このため、レンズホルダ１はガタ付きが無い状態に保持されている。ここで、レンズホルダ１の上下のフランジ部１ａと上下平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各自由端側接触部２ａ−３は連結固定していない。このことにより、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各自由端側接触部２ａ−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増大させることが可能となる。
【００９３】
図２６Ｂは、電源６から、上下平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２に電圧をそれぞれ印加し、レンズホルダ１を−ｚ軸方向（図２６Ｂの下向き矢印方向）に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中下部に配置した第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触しながら、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる。このとき、上部に配置した第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１はその基端側の部分のレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの縁への接触を下限とし、下部に配置した第２の面駆動アクチュエータ９２への接触を上限とした屈曲変位を発生させる必要がある。このため、電源６から、上下に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２への印加電圧は互いに異なる値となる。若しくは、以下のようにしてもよい。すなわち、下側の第２の面駆動アクチュエータ９２にのみ電源６から電圧の印加を行うことにより第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３でレンズホルダ１の下部フランジ部１ａを下方に押し下げる。一方、上側の第１の面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させるように上側の第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を強制的に屈曲させるようにする。ここで、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２への電圧印加を停止すると、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位が無くなり、レンズホルダ１は前記初期位置状態（図２６Ａの位置の状態）に変位し、保持される。
【００９４】
図２６Ｃは、電源６から、上下平行に配置した第１及び第２面駆動アクチュエータ２，９２に電圧をそれぞれ印加し、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向（図２６Ｃの上向き矢印方向）に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中上部に配置した第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触しながらレンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させる。下部に配置した第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１はその基端側の部分のレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの縁への接触を下限とし、上部に配置した第１の面駆動アクチュエータ２への接触を上限とした屈曲変位を発生させる必要がある。このため、電源６から、上下に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２への印加電圧は互いに異なる値となる。若しくは、以下のようにしてもよい。すなわち、上側の第１の面駆動アクチュエータ２にのみ電源６から電圧の印加を行うことにより第１の面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３でレンズホルダ１の上部フランジ部１ａを上方に押し下げる。一方、下側の第２の面駆動アクチュエータ９２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させるように下側の第２の面駆動アクチュエータ９２の各駆動腕部２ａ−１を強制的に屈曲させるようにする。ここで、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。複数平行に配置した第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２への電圧印加を停止すると、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位が無くなり、レンズホルダ１は前記初期位置状態（図２６Ａの位置の状態）に変位し、保持される。
【００９５】
前記の構成によれば、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各自由端側接触部２ａ−３とが連結固定しないようにしている。このことにより、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となり、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を増大させることを可能となる。さらに、第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２の形状で、レンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータ２を複数平行に配置している。このようにすることで、レンズホルダ１の移動を光軸方向にのみ規制し、かつレンズホルダ１の光軸方向への移動量を増加させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｂを実現することができる。
【００９６】
従って、前記第２実施形態によれば、２つの面駆動アクチュエータ２，９２を備えるようにしたので、レンズホルダ１の初期位置に対して、＋ｚ軸方向の移動位置と−ｚ軸方向の移動位置の３つの位置に位置決めすることができ、レンズホルダ１の可動範囲をより大きくすることができる。また、前記第２実施形態によれば、以下のような効果も奏することができる。すなわち、第２実施形態との比較において、仮に、レンズホルダ復帰部材の一例として第１実施形態のレンズホルダ保持板３を使用する場合には、レンズホルダ保持板３はバネ力が一定であるため、常に、面駆動アクチュエータ２の上方への変位駆動に対して、引き戻す力がかかっていることになる。つまり、面駆動アクチュエータ２が上方にレンズホルダ１を持ち上げる際には、レンズホルダ保持板３のバネ力は、上部に配置した面駆動アクチュエータ２にとって、その上方への移動量を低下させる抵抗成分に成り得る。しかしながら、この第２実施形態において使用したようにレンズホルダ復帰部材の一例として機能する部材が面駆動アクチュエータ９２であれば、レンズホルダ１を光軸方向の上向きに移動させる場合に、上部に配置した面駆動アクチュエータ２と同じ方向（光軸上方向）に屈曲するように、下部に配置した面駆動アクチュエータ９２に電圧を印加する。このようにすることで、上部に配置した面駆動アクチュエータ２の移動量を低下させないように制御可能となる。レンズホルダ１を光軸方向の下向きに動かす場合も同様である。つまり、面駆動アクチュエータ９２の印加電圧を制御することで、バネ力が可変でかつ引き戻し力が可変なレンズホルダ復帰部材を実現することができる。特に、面駆動アクチュエータ２の発生出力が大きくないときには、単純なバネ力の引き戻しでは、レンズホルダ１を所望の位置まで（光軸方向の上向きに）変位させるのが難しい場合がある。面駆動アクチュエータ２の発生出力が大きくなれば、第１実施形態のような構成の方が簡素で効果的である。しかしながら、下部に面駆動アクチュエータ９２をレンズホルダ復帰部材として使用し、レンズホルダ１の移動に対する抵抗成分を減らすことも前記したように有効である。
【００９７】
（第３実施形態）
図２７Ａ〜図２７Ｃは、本発明の第３実施形態における導電性ポリマーアクチュエータの断面図を示している。この第３実施形態では、第２実施形態の２つの面駆動アクチュエータ２，９２がそれぞれ導電性ポリマーアクチュエータ（面駆動導電性アクチュエータの一例）５より構成されている。さらに、２つの導電性ポリマー膜５ａの間に、イオン液体を含浸したセパレータ５ｂを挟み、ゲル化したイオン液体によって接合した３層構造を有するようにしている。
【００９８】
図２７Ａに示す３層構造を有することを特徴とした導電性ポリマーアクチュエータ５は、２枚の導電性ポリマー膜５ａ間に、イオン液体を含浸したセパレータ５ｂを、ゲル化したイオン液体を介して接合し、平面上で加熱圧着することで構成される。なお、接合する際に各部材をある曲率を持たせた状態で加熱圧着すると、所望の曲率に屈曲した状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を得ることもできる。ここで、導電性ポリマー膜５ａは、電源６からの正電圧の印加によって、陰イオンを取り込んで膨潤することで伸張し、電源６からの負電圧の印加によって、陰イオンを放出して収縮するという特徴を有している。導電性ポリマー膜５ａは、例えばポリピロール（（Ｃ４Ｈ３Ｎ）ｎ）といった高分子材料を、電界重合によって製膜されたものを使用する。セパレータ５ｂは、導電性ポリマー膜５ａに供給する陰イオンを含むイオン液体を含浸することが可能である多孔質材料であることが必要である。そのような多孔質材料としては、例えば電気二重層コンデンサ（キャパシタ）のセパレータとして使用されているセルロース、又は、多孔質ポリフッ化ビニリデン膜（（ＣＨ２ＣＦ２）ｎ）が使用可能である。
【００９９】
イオン液体は、例えばＥＭＩ−ＴＦＳＩ（１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）（１−ｅｔｈｙｌ−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ−ｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄｅ）が使用可能である。イオン液体は、イオンのみで構成されている液体であり、不揮発性、不燃性、高いイオン伝導性といった特性を持っている。そのイオン液体に、ある種のモノマーを溶かして重合させると、ポリマーの網目の中にイオン液体が閉じ込められた、ゲルが得られる。ゲル化したイオン液体は、粘着性を持つ。このことから、２枚の導電性ポリマー膜５ａと、イオン液体を含浸したセパレータ５ｂを、このゲル化したイオン液体によって接合することが可能となる。通常、導電性ポリマーは、イオン液中でのみ動作可能であるが、イオン液体をゲル化することで、３層構造を有する導電性ポリマーアクチュエータ５は大気中で動作可能となる。また、前記構成部品にて構成される３層構造を有することを特徴とした導電性ポリマーアクチュエータ５は、１〜３Ｖ程度の電圧印加によって屈曲動作可能である。より具体的な実施例として、３層構造を有する導電性ポリマーアクチュエータ５の例としては、導電性ポリマー膜５ａとしてポリチオフェン（（Ｃ４Ｈ２Ｓ）ｎ）膜を使用し、厚さ１０μｍの導電性ポリマー膜５ａ、厚さ６０μｍのイオン液体を含浸したセパレータ５ｂ、ゲル化したイオン液体を積層して接合することで構成したものであり、全体の厚さは約１００μｍとなる。この３層構造導電性ポリマーアクチュエータ５を形状加工し、駆動腕部２ａ−１の長さを８ｍｍにした場合、±１Ｖの印加電圧によって、駆動腕部２ａ−１の先端で約４ｍｍの屈曲変位を、出力として取り出すことができるという実験結果が得られている。
【０１００】
図２７Ｂは、前記３層構造を有する導電性ポリマーアクチュエータ５に印加電圧を供給する電源６を接続し、図中の上向きの矢印Ａ１の方向に電源６から電圧を印加した場合の導電性ポリマーアクチュエータ５が屈曲変位した状態を示した断面図である。電源６から電圧を印加することで、図中の上部の導電性ポリマー膜５ａ及びセパレータ５ｂ内に存在する陰イオンが、図中の下部の導電性ポリマー膜５ａに引き寄せられ、図中の上部の導電性ポリマー膜５ａは陰イオンを放出ことで収縮し、図中の下部の導電性ポリマー膜５ａは陰イオンを取り込み膨潤することで伸張する。よって、２枚の導電性ポリマー膜２ａ，５ａとその間にセパレータ５ｂを接合した導電性ポリマーアクチュエータ５は＋ｚ軸方向に屈曲変位を出力する。
【０１０１】
図２７Ｃは、前記３層構造を有する導電性ポリマーアクチュエータ５に印加電圧を供給する電源６を接続し、図２７Ｂの説明に記載したものと逆の極性の電圧（図中の下向きの矢印Ａ２の方向の電圧）を印加した場合の導電性ポリマーアクチュエータ５が屈曲変位した状態を示した断面図である。電源６から電圧を印加することで、図中の下部の導電性ポリマー膜５ａ及びセパレータ５ｂ内に存在する陰イオンが図中の上部の導電性ポリマー膜５ａに引き寄せられる。すると、図中の下部の導電性ポリマー膜５ａは陰イオンを放出ことで収縮し、図中の上部の導電性ポリマー膜５ａは陰イオンを取り込み膨潤することで伸張する。よって、２枚の導電性ポリマー膜５ａとその間にセパレータ５ｂを接合した導電性ポリマーアクチュエータ５は−ｚ軸方向に屈曲変位を出力する。前記導電性ポリマーアクチュエータ５は、電圧が印加されない場合には、各導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂの間で陰イオンの移動が行われないことから、図２７Ｂ及び図２７Ｃに示すような屈曲状態を保持することが可能であるという特徴を有している。
【０１０２】
また、電源６からの電圧の印加量に応じた屈曲状態を出力可能であり、その屈曲状態を保持することが可能である。このことから、導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１を屈曲させるときにのみ電源６から電圧を印加すればよく、レンズホルダ駆動装置の消費電力が低減可能であるという特徴を有している。
【０１０３】
図２８は、本発明の第３実施形態における前記導電性ポリマーアクチュエータ５である面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの斜視図を示している。図２８に示すレンズホルダ駆動装置１５１Ｃは、図２０の第２実施形態において第１及び第２の面駆動アクチュエータ２，９２がそれぞれ前記導電性ポリマーアクチュエータ５となるだけで、他の部材及び部分は同じである。
【０１０４】
図２９は、本発明の第３実施形態における前記導電性ポリマーアクチュエータ５である面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの構成部品の斜視図を示している。第３実施形態の各構成部品において、第１実施形態と同じであるものは、第１実施形態と同じ参照符号を付してその説明を省略する。ここで、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、印加電圧を供給するための２枚の引き出し電極５ｃで挟み込まれる構造となっている。
【０１０５】
導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、図３０に示すように、第１実施形態及び第２実施形態に記載した面駆動アクチュエータ２，９２の駆動腕部２ａ−１とレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３と同様に、複数の駆動腕部５−１を有している。各駆動腕部５−１は、その形状にレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３を有することを特徴としている。この複数の対向する位置に配置したレンズホルダ支持点５−２によって、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を光軸方向に交差する面内で拘束を行うようにしている。この導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、電源６からの電圧の印加に伴い、各駆動腕部５−１が、電源６からの電圧の印加方向に応じて、光軸方向に屈曲変位し、各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３が、レンズホルダ１のフランジ部１ａに接触しながらレンズホルダ１を光軸方向へ移動させることを特徴としている。よって、前記導電性ポリマーアクチュエータ５の駆動腕部５−１と、レンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３と、引き出し電極５ｃとは、それぞれ、面駆動アクチュエータ２，９２の駆動腕部２ａ−１と、レンズホルダ支持点２ａ−２と、自由端側接触部２ａ−３と、引き出し電極２ｂとにそれぞれ相当する。また、前記導電性ポリマーアクチュエータ５の構造及び機能も、面駆動アクチュエータ２，９２の構造及び機能と同じであるため、詳細な説明は省略する。各構成部品の寸法は第１実施形態と同様であり、異なるのは固定枠部材４である。上部固定枠４ａ、中部固定枠４ｂ、下部固定枠４ｃの寸法例としては、厚さは順に２ｍｍ、０．９ｍｍ、４ｍｍである。正方形の外形の一辺が１４ｍｍであり、電極２ｂにより挟まれる部分を外形より１ｍｍずつの部分とした場合に、駆動腕部２ａ−１を除いた部分の正方形の内側縁の一辺が１２ｍｍである。
【０１０６】
図３１は、前記した複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と図５Ａのレンズホルダ１−１とを組み込んだ、第３実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｃ−１の斜視図である。
【０１０７】
このレンズホルダ１−１を用いる構成により、２つの導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１がほぼ同時に屈曲した際に、レンズホルダ１−１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。
【０１０８】
図３２は、前記した複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と図５Ｂのレンズホルダ１−２とを組み込んだ、第３実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｃ−２の斜視図である。
【０１０９】
このような構成により、レンズホルダ１−２は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能とする効果が得られる。
【０１１０】
図３３は、前記した複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と図５Ｃのレンズホルダ１−３とを組み込んだ、第３実施形態の変形例にかかるレンズホルダ駆動装置１５１Ｃ−３の斜視図である。
【０１１１】
このレンズホルダ１−３を用いる構成により、２つの導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１がほぼ同時に屈曲した際に、レンズホルダ１−３のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。また、レンズホルダ１−３は、光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能とする効果が得られる。
【０１１２】
図３４は、本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、複数の平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６から、初期電圧をそれぞれ印加し、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。さらに、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。その後に、電源６からの初期電圧の印加を停止し、上下の面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲状態を保持することで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行うことができる。なお、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲した状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を使用するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置への変位を小さくすることも、あるいは、無くすことも可能である。
【０１１３】
前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５で挟み、上部固定枠４ａと中部固定枠４ｂと下部固定枠４ｃとの固定枠部材４によって各構成部品を接合して、レンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。さらに、レンズホルダ駆動装置１５１Ｃの最下部内に撮像素子８を配置して後述する撮像装置を構成することも可能である。
【０１１４】
図３５Ａ〜図３５Ｃは、本発明の第３実施形態における前記複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの駆動方法を模式的に示した側面図である。ここで、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３は連結固定していない。このことにより、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部５−１の可動範囲を増大させることが可能となる。
【０１１５】
図３５Ａは、電源６から、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。さらに、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。その後に、電源６からの初期電圧の印加を停止して上下の面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲状態を保持した、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置状態を示している。もしくは、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に、各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲させた状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を用いる。そして、その各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触させ、かつ下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５ａ−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触させる。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置に保持した状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数の平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。
【０１１６】
図３５Ｂは、電源６から、前記初期位置にて、屈曲状態を保持した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電圧を印加して、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中の下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触しながら、初期屈曲状態から、さらに同方向にほぼ同時に屈曲し、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる。ここで、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１は、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲動作に追従しながら、−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加する必要がある。もしくは、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させ、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１を強制的に屈曲させてもよい。また、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図３５Ｂにおいて水平な状態に至り、レンズホルダ１の上部フランジ１ａの底面に図３５Ｂにおいて水平に接触する位置が、−ｚ軸方向へのレンズホルダ１の移動の限界となる。ここで、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。また、平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５への電源６からの電圧印加を停止すると、レンズホルダ１は−ｚ方向に変位した状態で保持される。レンズホルダ１を初期位置に変位させるには、各アクチュエータ５が＋ｚ軸方向に変位するように電源６から電圧を印加する。
【０１１７】
図３５Ｃは、電源６から、前記初期位置にて、屈曲状態を保持した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電圧を印加して、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中の上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触しながら初期屈曲状態からさらに同方向にほぼ同時に屈曲し、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させる。ここで、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１は、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲動作に追従しながら、＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加する必要がある。もしくは、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６から電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させ、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１を強制的に屈曲させてもよい。また、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図３５Ｃにおいて水平な状態に至る。そして、レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に図３５Ｃにおいて水平に接触する位置が、＋ｚ軸方向へのレンズホルダ１の移動の限界となる。ここで、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。また、平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は＋ｚ方向に変位した状態で保持される。レンズホルダ１を初期位置に変位させるには、各アクチュエータが−ｚ軸方向に変位するように電源６から電圧を印加する。
【０１１８】
前記の構成によれば、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３を連結固定しないようにしている。このことにより、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。さらに、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部５−１の可動範囲を増大させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の形状によりレンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制している。さらに、屈曲状態で保持可能な導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置し、アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の初期印加電圧による屈曲状態、もしくは導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合する。このようにして、所望の曲率に屈曲させた状態によってレンズホルダ１の光軸方向の初期位置を保持することで、レンズホルダ１の移動を光軸方向に規制し、光軸方向への移動を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。また、屈曲状態で保持可能な導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置するようにしている。このようにすることで、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲可能な範囲が増大し、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を増大させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は１〜３Ｖ低電圧での駆動が可能であり、かつ屈曲状態を保持することが可能である。このことから、レンズホルダ１を光軸方向に対して移動させるときのみ電源６からの電圧の印加を行えばよく、低消費電力化を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを実現することができる。
【０１１９】
（第４実施形態）
図３６Ａから図３８Ｃは、本発明の第１実施形態〜第３実施形態において、以下の特徴を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｄの側面図を示したものである。その特徴は、前記面駆動アクチュエータ２，９２，５の各駆動腕部２ａ−１，５−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、前記面駆動アクチュエータ２，９２，５に電源６から電圧の印加を行うよう制御する制御装置７を備えることである。なお、参考のため、撮像素子８をレンズホルダ駆動装置１５１Ｄの下方に図示しておく。
【０１２０】
図３６Ａは、レンズホルダ駆動装置１５１Ｄのレンズホルダ１の初期位置を示した側面図である。ここでは、本発明の第１実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１Ｄの面駆動アクチュエータ２に印加電圧を加えるための電源６を接続し、さらに面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続している。
【０１２１】
ここで、図３６Ｂに示すように、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させるときのみ制御装置７から電源６に制御信号を与え、面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行っている。これにより、面駆動アクチュエータ２を＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位させるよう制御を行うことで、レンズホルダ１の移動を行う。電源６からの電圧の印加を行わない場合には、レンズホルダ１は、面駆動アクチュエータ２と、バネ性状部３ｂを有するレンズ保持板３によって規制される初期位置に変位して、初期位置で保持される。
【０１２２】
このような構成によれば、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。また、制御装置７によって、面駆動アクチュエータ２に電源６から印加する電圧を制御し、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を制御することによってレンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動量を制御することが可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。
【０１２３】
図３７Ａは、レンズホルダ駆動装置１５１Ｅのレンズホルダ１の初期位置を示した側面図である。ここでは、本発明の第２実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置の面駆動アクチュエータ２に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続している。
【０１２４】
図３７Ｂに示すように、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させるときは、制御装置７から電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位させるように制御装置７でそれぞれ制御を行うことで、レンズホルダ１の移動を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ２に印加する電圧と下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ２に印加する電圧は互いに異なる値である。上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は、下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲動作に追従しながら、−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加するように、制御装置７で制御を行う必要がある。もしくは、上部に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させるように、制御装置７で制御を行う必要がある。上部に配置した面駆動アクチュエータ２と下部に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わない場合には、レンズホルダ１は複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２によって規制される初期位置に変位して保持される。
【０１２５】
図３７Ｃに示すように、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させるときは、制御装置７から電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位させるように制御装置７でそれぞれ制御を行うことで、レンズホルダ１の移動を行う。ここで、下部に配置した面駆動アクチュエータ２に印加する電圧と上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ２に印加する電圧は互いに異なる値である。下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は、上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲動作に追従しながら、＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加するように、制御装置７で制御を行う必要がある。もしくは、下部に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させるように、制御装置７で制御を行う必要がある。下部に配置した面駆動アクチュエータ２と上部に配置した面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わない場合には、レンズホルダ１は複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２によって規制される初期位置に変位して保持される。
【０１２６】
このような構成によれば、制御装置７による動作制御によって、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を光軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｅを実現することができる。また、制御装置７によって、電源６から面駆動アクチュエータ２にそれぞれ印加する電圧を制御し、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を自動的に制御することによってレンズホルダ１の光軸方向への移動量を適切に制御することが可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｅを実現することができる。また、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２に印加する電圧をそれぞれ独立に制御装置７によって制御を行うようにしている。このようにすることで、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量に応じたレンズホルダ１（従って、レンズ９）の光軸方向での位置決めが可能となるレンズホルダ駆動装置１５１Ｅを実現することができる。
【０１２７】
図３８Ａは、レンズホルダ駆動装置１５１Ｄのレンズホルダ１の初期位置を示した側面図である。ここでは、本発明の第３実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１Ｄの導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続している。
【０１２８】
まず、レンズホルダ１を初期位置に保持するために、制御装置７から電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａに、導電性ポリマーアクチュエータである複数の面駆動アクチュエータ５のそれぞれの各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がそれぞれ接触するまで各駆動腕部５−１がほぼ同時に屈曲変位するように、制御装置７で制御を行う。ここで、上部導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と下部導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５にそれぞれ加える電圧は極性が異なる。なお、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲させた状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を使用する場合においても同様の制御を行い、レンズホルダ１を初期位置に保持する。
【０１２９】
図３８Ｂに示すように、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる場合には、制御装置７より電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５がともに−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように制御装置７で制御を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５にそれぞれ印加する電圧は、同じ値でよい。電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は−ｚ軸方向に変位した状態で保持される。
【０１３０】
レンズホルダ１を初期位置に戻す場合には、制御装置７より電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５とが共に＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように制御装置７で制御を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５に印加する電圧は、同じ値でよい。
【０１３１】
図３８Ｃに示すようにレンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させるときは、制御装置７より電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５が共に＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように制御装置７で制御を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５に印加する電圧は、同じ値でよい。電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は＋ｚ軸方向に変位した状態で保持される。
【０１３２】
レンズホルダ１を初期位置に戻す場合には、制御装置７より電源６に制御信号を与え、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加をそれぞれ行っている。これにより、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５が共に−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように制御装置７で制御を行う。ここで、上部に配置した面駆動アクチュエータ５と下部に配置した面駆動アクチュエータ５に印加する電圧は、同じ値でよい。
【０１３３】
このような構成によれば、面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータで構成しているので、そのような面駆動アクチュエータ５によってレンズホルダ１を光軸方向に変位させた後に、電源６からの電圧の印加を停止しても、レンズホルダ１の光軸方向での位置が保持可能となるレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。また、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を光軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。また、制御装置７によって、電源６から導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に印加する電圧を制御し、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位量を制御することによってレンズホルダ１の光軸方向への移動量を制御することが可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。また、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５にそれぞれ印加する電圧を印加するよう制御を行うことで、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位量に応じたレンズホルダ１の光軸方向での位置決めが可能となるレンズホルダ駆動装置１５１Ｄを実現することができる。
【０１３４】
（第５実施形態）
図３９Ａ〜図３９Ｃは、以下の特徴とした撮像装置１６０の側面図（固定枠部材のみ断面図）を示したものである。その特徴とは、本発明の第１実施形態〜第４実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１、１５１−１、１５１−２、１５１−３、１５１Ａ、１５１Ｂ−１、１５１Ｂ−２、１５１Ｂ−３、１５１Ｃ、又は１５１Ｄと、そのレンズホルダ駆動装置に保持されたレンズ９によって結像される被写体像を取り込む撮像素子８を備えることである。
【０１３５】
図３９Ａは、撮像装置１６０の側面図である。ここでは、本発明の第１実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１、１５１−１、１５１−２、１５１−３、又は１５１Ａの面駆動アクチュエータ２に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続し（ここまでの構成は、制御装置７を除くと、レンズホルダ駆動装置１５１に相当。）、撮像素子８を下部固定枠４ｃの底面に配置している。
【０１３６】
このような構成によれば、制御装置７によって、電源６から面駆動アクチュエータ２に印加する電圧を制御し、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を制御することによってレンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動量を制御することが可能である。さらに、レンズホルダ１を光軸方向に交差する面内で規制した状態で駆動可能であり、また面駆動アクチュエータ２への電源６からの電圧の印加量を制御することでレンズホルダ１の光軸方向での位置決めが可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０を実現することができる。また、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０を実現することができる。
【０１３７】
図３９Ｂは、撮像装置１６０Ｂの側面図である。ここでは、本発明の第２実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１Ｂ−１、１５１Ｂ−２、又は１５１Ｂ−３の第１の面駆動アクチュエータ２と第２の面駆動アクチュエータ９２に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、面駆動アクチュエータ２と９２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続し（ここまでの構成は、制御装置７を除くと、レンズホルダ駆動装置１５１Ｅに相当。）、撮像素子８を下部固定枠４ｃの底面に配置している。
【０１３８】
このような構成によれば、制御装置７によって、電源６から複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２に印加する電圧を独立にそれぞれ制御し、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位量を制御するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向への移動量及び光軸方向での位置決めが可能となり、かつレンズホルダ１を光軸方向に交差する面内で規制した状態で駆動可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０Ｂを実現することができる。また、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を光軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０Ｂを実現することができる。
【０１３９】
図３９Ｃは、撮像装置１６０Ｃの側面図である。ここでは、本発明の第３実施形態に記載のレンズホルダ駆動装置１５１Ｃの複数平行配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に印加電圧を加えるための電源６を接続している。さらに、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１をほぼ同時に屈曲動作させるときにのみ、電源６に制御信号を与える制御装置７を電源６に接続し（ここまでの構成は、制御装置７を除くと、レンズホルダ駆動装置１５１Ｃに相当。）、撮像素子８を下部固定枠４ｃの底面に配置している。
【０１４０】
このような構成によれば、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５によってレンズホルダ１を光軸方向に変位させた後に、電源６からの電圧の印加を停止しても、レンズホルダ１の光軸方向での位置が保持可能となるレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを備えた撮像装置１６０Ｃを実現することができる。また、制御装置７によって、電源６から複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５にそれぞれ印加する電圧を極性を変えて印加するよう制御し、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５のそれぞれの各駆動腕部５−１の屈曲変位量を制御するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向への移動量及び光軸方向での位置決めが可能となり、かつレンズホルダ１を光軸方向に交差する面内で規制した状態で駆動可能なレンズホルダ駆動装置１５１Ｃを備えた撮像装置１６０Ｃを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１をほぼ同時に屈曲動作させ、レンズホルダ１を光軸方向に変位させるときにのみ、電源６からの電圧の印加を行う低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置を備えた撮像装置１６０Ｃを実現することができる。
【０１４１】
（第６実施形態）
図４０は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの斜視図を示している。図４０に示すレンズホルダ駆動装置１５１Ｆは、レンズホルダ１と、複数の面駆動アクチュエータ２と、中板１０と、固定枠部材４とを備えるように構成する。レンズホルダ１は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の面駆動アクチュエータ２は、複数の対向する位置でレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を備えることを特徴としている。中板１０は、レンズホルダ１の脱落防止及び複数の面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、複数の面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３同士の接触を防止する接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆの外面となりかつ各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとを有する。レンズホルダ駆動装置１５１Ｆの固定枠部材４内の下部には、撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。なお、接触防止部材の一例として中板１０を使用する場合には、上部固定枠４ａと下部固定枠４ｃにそれぞれフランジ部を持たせて、レンズホルダの脱落防止機能を、中体１０とは別に、持つようにすればよい。しかしながら、中板１０をレンズホルダ脱落防止兼接触防止部材として使用する方が、脱落防止部材が別に配置する必要がなくなり、部品点数が少なくなり、部品点数の観点からは好ましい。
【０１４２】
中板１０を固定するため、中部固定枠４ｂを第１中部固定枠４ｂ−１と第２中部固定枠４ｂ−２との２つに分けて、第１中部固定枠４ｂ−１と第２中部固定枠４ｂ−２との間に中板１０を挟み込んで固定するようにしている。
【０１４３】
図４１は、図４０の本発明の第６実施形態における前記面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの構成部品の分解斜視図を示している。
【０１４４】
第６実施形態の各構成部品において、第１実施形態から第３実施形態と同じであるものに関しては、同じ参照符号を付して説明を省略する。各構成部品の寸法は第１実施形態と同様であり、異なるのは固定枠部材４である。上部固定枠４ａ、第１中部固定枠４ｂ−１、第２中部固定枠４ｂ−２、下部固定枠４ｃの寸法例としては、厚さは順に１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．２ｍｍ、２．３５ｍｍであり、正方形の枠部分の外形の一辺が１４ｍｍ、正方形の枠部分の内側縁の一辺が１２ｍｍである。
【０１４５】
図４２に中板１０の斜視図を示す。中板１０は、四角形薄板であって、他の部材と同じ外形形状を有している。そして、中板１０は、レンズホルダ保持部１０ａと、四角形枠状の接合部１０ｂとを備えるように構成している。レンズホルダ保持部１０ａは、レンズホルダ１のフランジ部１ａと係合保持可能に中心向きに９０度間隔で突出し、かつ、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面に対して接触摩擦が生じない程度に隙間を形成可能な湾曲凹部１０ａ−１を有しかつ接触防止部の一例としても機能する。四角形枠状の接合部１０ｂは、第１中部固定枠４ｂ−１と第２中部固定枠４ｂ−２との間に挟持される。４つの湾曲凹部１０ａ−１の内側には、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂが貫通可能な円形の貫通穴１０ｐが形成されている。より具体的な実施例として、中板１０の寸法例としては、厚さが０．２ｍｍ、正方形の枠部分の外形の一辺が１４ｍｍ、正方形の枠部分の内側縁の一辺が１２ｍｍ、レンズホルダ保持部１０ａの湾曲凹部１０ａ−１の内径は７．２ｍｍである。ここで、中板１０のレンズホルダ保持部１０ａの湾曲凹部１０ａ−１の内径は、レンズホルダ１と中板１０のレンズホルダ保持部１０ａの湾曲凹部１０ａ−１との接触摩擦によって、面駆動アクチュエータ２によるレンズホルダ１の光軸方向への移動を阻害しないように決定している。この中板１０は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆに急激な衝撃が加わり、レンズホルダ１が面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１によって保持しきれなくなった場合に、レンズホルダ保持部１０ａがレンズホルダ１のフランジ部１ａと係合して保持可能としている。このようにすることにより、レンズホルダ１がレンズホルダ駆動装置１５１Ｆからの脱落を防止する効果を有している。また、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１が大きく屈曲した場合又はレンズホルダ駆動装置１５１Ｆに衝撃が加わった際に、上下の自由端側接触部２ａ−３同士が接触し、短絡するのを中板１０のレンズホルダ保持部１０ａで防止する効果を有している。この中板１０は、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３の接触による短絡を防止するため、絶縁材料である必要がある。また、組立時に、レンズホルダ保持部１０ａが撓んでレンズホルダ１の一方のフランジ部１ａを貫通穴１０ｐ内に挿入して、レンズホルダ１の円筒形胴部１ｂが貫通穴１０ｐ内に保持されるようにするため、ある程度の可撓性を有する材料から構成することが好ましい。中板１０のより具体的な材料としては、例えば、その加工の容易性より、ＡＢＳ樹脂又はポリ塩化ビニル、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等の樹脂材料が使用可能であるが、これらの材料に限定されるものではない。また、中板１０は、第１及び第２中部固定板４ｂ−１、４ｂ−２と一体化することも可能である。
【０１４６】
図４３Ａ及び図４３Ｂに、中板１０の平面図と、レンズホルダ１と面駆動アクチュエータ２と中板１０の配置平面図を示す。図４３Ａは中板１０の平面図である。中板１０は、四角形枠状の接合部１０ｂの複数の対向する位置（図４３Ａでは９０度間隔毎の位置）に、レンズホルダ保持部１０ａとなる腕形状を突出するように形成して構成されている。ここで、レンズホルダ保持部１０ａである腕の本数は、図示した４本に限定されるものではない。図４３Ｂは、レンズホルダ１と面駆動アクチュエータ２と中板１０の配置平面図を示している。レンズホルダ１は、中板１０のレンズホルダ保持部１０ａによって光軸方向（ｚ軸方向）（図４３Ｂでは紙面貫通方向）に移動した場合に、レンズホルダ１のフランジ部１ａが中板１０のレンズホルダ保持部１０ａに接触する位置で移動を制限されている。そして、レンズホルダ１又はレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ又は撮像装置に急激な衝撃が加わった場合に、レンズホルダ１のフランジ部１ａが中板１０のレンズホルダ保持部１０ａに接触して係合保持されることにより、固定枠部材４からの脱落を防止する効果を有している。
【０１４７】
図４４は、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、複数の面駆動アクチュエータ２を、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａに接触させるように平行に配置することで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行う。前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、複数の面駆動アクチュエータ２で挟み、上部固定枠４ａと、第１中部固定枠４ｂ−１と、中板１０と、第２中部固定枠４ｂ−２と、下部固定枠４ｃとによって各構成部品を接合して、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆを実現することができる。レンズホルダ駆動装置１５１Ｆの固定枠部材４内の下部には撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。
【０１４８】
図４５Ａ〜図４５Ｃは、本発明の第６実施形態における、面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの駆動方法を模式的に示した側面図である。
【０１４９】
図４５Ａは、電源６から、面駆動アクチュエータ２に電圧を印加していない初期位置状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数の平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。また、レンズホルダ１は、光軸方向においては、複数の平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３によって、その初期位置を規制されている。ここで、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと上下平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３とは連結固定していない。このことにより、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、面駆動アクチュエータ２の各自由端側接触部２ａ−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増大させることが可能となる。
【０１５０】
図４５Ｂは、電源６から、上下平行に配置した面駆動アクチュエータ２に電圧を印加し、レンズホルダ１を−ｚ軸方向（下向き矢印方向）に移動させた状態を示している。
【０１５１】
電源６からの電圧の印加により、図４５Ｂの下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の駆動により、図４５Ｂの下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触しながらレンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる。また、電源６からの電圧の印加により、上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の駆動により、上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１は、その基端側の部分のレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの縁への接触を下限とし、その自由側接触部２ａ−３の中板１０への接触を上限とした屈曲変位を発生させる必要がある。このため、上下に配置した面駆動アクチュエータ２への印加電圧はそれぞれ異なる値となる。もしくは、上部面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させ、上部面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を強制的に屈曲させてもよい。レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させる場合、上部面駆動アクチェータ２の下面は正電位に帯電した状態であり、下部面駆動アクチェータ２の上面は負電位に帯電した状態である。ここで、上下の面駆動アクチュエータ２の間に中板１０を設置することで、上部面駆動アクチュエータ２が大きく屈曲した場合、又は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ全体に衝撃が加わり、上部面駆動アクチュエータ２が変形することがある。このような場合にも、上部面駆動アクチェータ２の下面が下部面駆動アクチュエータ２の上面と接触して短絡を防ぐことができるという効果が得られる。ここで、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は図４５Ａの前記初期位置状態に変位し、保持される。
【０１５２】
図４５Ｃは、電源６から、上下平行に配置した面駆動アクチュエータ２に電圧を印加し、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向（上向き矢印方向）に移動させた状態を示している。
【０１５３】
電源６からの電圧の印加により、図４５Ｃの上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の駆動により、図４５Ｃの上部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の自由端側接触部２ａ−３がレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの下面に接触しながらレンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させる。また、電源６からの電圧の印加により、下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の駆動により、下部に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１はその基端側の部分のレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの縁への接触を下限とし、その自由側接触部２ａ−３の中板１０への接触を上限とした屈曲変位を発生させる必要がある。このため、上下に配置した面駆動アクチュエータへの印加電圧はそれぞれ異なる値となる。もしくは、下部面駆動アクチュエータ２に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させ、下部面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１を強制的に屈曲させてもよい。レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させる場合、下部面駆動アクチェータ２の上面は正電位に帯電した状態であり、上部面駆動アクチェータ２の下面は負電位に帯電した状態である。ここで、上下の面駆動アクチュエータ２の間に中板１０を設置することで、下部面駆動アクチュエータ２が大きく屈曲した場合、又は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ全体に衝撃が加わり、下部面駆動アクチュエータ２が変形することがある。このような場合にも、下部面駆動アクチェータ２の上面が上部面駆動アクチュエータ２の下面と接触して短絡を防ぐことができるという効果が得られる。ここで、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１のレンズホルダ支持点２ａ−２によって、その位置を規制されている。複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は図４５Ａの前記初期位置状態に変位し、保持される。
【０１５４】
前記の構成によれば、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと各面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３と連結固定しないことにより、各面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となり、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を増大させることを可能となる。さらに、各面駆動アクチュエータ２の形状で、レンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制し、かつ面駆動アクチュエータ２を複数平行に配置するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の移動を光軸方向にのみ規制し、かつレンズホルダ１の光軸方向への移動量を増加させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｆを実現することができる。また、中板１０を構成部品に加えることで、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆに急激な衝撃が加わりレンズホルダ１が面駆動アクチュエータ２の駆動腕部２ａ−１によって保持しきれなくなった場合に、中板１０によりレンズホルダ１を係合保持してレンズホルダ１がレンズホルダ駆動装置１５１Ｆからの脱落を防止することを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｆを実現することができる。また、複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２のそれぞれの各駆動腕部２ａ−１が大きく屈曲した際又はレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ全体に衝撃が加わった場合に、自由端側接触部２ａ−３同士が接触して短絡することを防止可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｆを実現することができる。
【０１５５】
図４６は、本発明の第６実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの変形例おけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１は、図５Ａのレンズホルダ１−１と、複数の面駆動アクチュエータ２と、中板１０と、固定枠部材４を備えるように構成する。図５Ａのレンズホルダ１−１は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の面駆動アクチュエータ２は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−１の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を備えることを特徴としている。中板１０は、レンズホルダ１−１の脱落防止及び複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２の自由端側接触部２ａ−３同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１の外面となりかつ各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１と４ｂ−２と下部固定枠４ｃとで構成している。レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１の固定枠部材４内の下部には撮像素子８を組み込んで撮像装置を構成することも可能である。
【０１５６】
このレンズホルダ１−１を用いる構成により、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１が屈曲した際に、レンズホルダ１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。さらに、レンズホルダ１の脱落防止かつ複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止することができる。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−１を実現することができる。
【０１５７】
図４７は、本発明の第６実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２は、図５Ｂのレンズホルダ１−２と、複数の面駆動アクチュエータ２と、中板１０−１と、固定枠部材４を備えている。図４７は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ｂのレンズホルダ１−２は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の面駆動アクチュエータ２は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−２の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を備えることを特徴としている。中板１０−１は、レンズホルダ１−２の脱落防止及び複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１と４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。
【０１５８】
中板１０−１は、前記中板１０と同様に、レンズホルダ保持部１０−１ａと、固定枠部材４への接合部１０−１ｂとを備えるように構成している。そして、レンズホルダ保持部１０−１ａの形状が図５Ｂ及び図５Ｃのレンズホルダ１−２及び１−３の外形（円形ではなく、四角の外形）に対応した形状を有している。この斜視図と平面図を図４８Ａ及び図４８Ｂに示す。よって、４個のレンズホルダ保持部１０−１ａは、図４３Ａなどの前記レンズホルダ保持部１０ａとは異なり、四角形の貫通穴１０−１ｐを形成するようにしている。
【０１５９】
このような構成により、レンズホルダ１−２は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能である。よって、中板１０−１により、レンズホルダ１−２の脱落防止することができかつ複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止する効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−２を実現することができる。
【０１６０】
図４９は、本発明の第６実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３は、図５Ｃのレンズホルダ１−３と、複数の面駆動アクチュエータ２と、中板１０−１と、固定枠部材４とを備えている。図４９は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ｃのレンズホルダ１−３は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の面駆動アクチュエータ２は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−３の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点２ａ−２と、自由端側接触部２ａ−３とを有する駆動腕部２ａ−１を備えることを特徴としている。中板１０−１は、レンズホルダ１−３の脱落防止及び複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。
【０１６１】
図４９の変形例で使用する中板１０−１は、図４８Ａ及び図４８Ｂの中板１０−１と同じものである。
【０１６２】
このレンズホルダ１−３を用いる構成により、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２−１が屈曲した際に、レンズホルダ１−３のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、面駆動アクチュエータ２の各駆動腕部２ａ−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。さらに、レンズホルダ１−３は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能となる。さらに、レンズホルダ１−３の脱落防止かつ複数平行に配置した面駆動アクチュエータ２同士の接触を防止することができる。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｆ−３を実現することができる。
【０１６３】
（第７実施形態）
図５０は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの斜視図を示している。図５０に示すレンズホルダ駆動装置１５１Ｇは、レンズホルダ１と、複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と、中板１０と、固定枠部材４とを備えている。図５０は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇの固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれて撮像装置を構成可能としている。レンズホルダ１は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、複数の対向する位置でレンズホルダ１の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３とを有する駆動腕部５−１を備え、その駆動腕部５−１が屈曲した状態で保持可能であることを特徴としている。中板１０は、レンズホルダ１の脱落防止及び複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の自由端側接触部５−３同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。、固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇの外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。
【０１６４】
図５１は、図５０の本発明の第７実施形態における前記導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの構成部品の分解斜視図を示している。
【０１６５】
第７実施形態の各構成部品において、第１実施形態〜第３実施形態及び第６実施形態と同じであるものは同じ参照符号を付して説明を省略する。各構成部品の寸法例は第３実施形態と同様であり、異なるのは固定枠部材４である。上部固定枠４ａ、第１中部固定枠４ｂ−１、第２中部固定枠４ｂ−２、下部固定枠４ｃの寸法例としては、厚さは順に２ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．３５ｍｍ、２．３５ｍｍである。正方形の外形の一辺が１４ｍｍ、電極５ｃにより挟まれる部分を外形より１ｍｍずつの部分とした場合に、駆動腕部２ａ−１を除いた部分の正方形の内側縁の一辺が１２ｍｍである。
【０１６６】
図５２は、本発明の第７実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの側面図（固定枠部材のみ断面図）を示している。ここで、複数の平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に、電源６から、初期電圧を印加し、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。さらに、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。その後に、電源６からの初期電圧の印加を停止し、その屈曲状態を保持するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置の規制を行う。なお、先の実施形態で説明したように、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲した状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を使用するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置への変位を小さく、あるいは、無くすことも可能である。
【０１６７】
前記フランジ部１ａを有するレンズホルダ１を、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５で挟み、上部固定枠４ａと、第１中部固定枠４ｂ−１と、中板１０と、第２中部固定枠４ｂ−２と、下部固定枠４ｃとによって各構成部品を接合して、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。レンズホルダ駆動装置１５１Ｇの固定枠部材４内の下部には撮像素子８が組み込まれて撮像装置を構成可能としている。
【０１６８】
図５３Ａ〜図５３Ｃは本発明の第３実施形態における、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの駆動方法を模式的に示した側面図である。ここで、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３は連結固定していない。このことにより、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。よって、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部５−１の可動範囲を増大させることが可能となる。
【０１６９】
図５３Ａは、電源６から、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。さらに、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接する状態までほぼ同時に屈曲変位させる。その後に、電源６からの初期電圧の印加を停止して上下の面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲状態を保持した、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置状態を示している。もしくは、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲させた状態の導電性ポリマーアクチュエータ５を用いる。そして、その各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触させ、かつ下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３を前記レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触させる。このようにすることで、レンズホルダ１の光軸方向に対する初期位置に保持した状態を示している。ここで、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数の平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。
【０１７０】
図５３Ｂは、電源６から、前記初期位置にて、屈曲状態を保持した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電圧を印加して、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中の下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がレンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に接触しながら初期屈曲状態から、さらに同方向にほぼ同時に屈曲し、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に移動させる。ここで、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１は、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲動作に追従しながら、−ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加する必要がある。もしくは、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の−ｚ軸方向への移動に追従させ、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１を強制的に屈曲させてもよい。また、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図５３Ｂにおいて水平な状態に至り、レンズホルダ１の上部フランジ１ａの底面に図５３Ｂにおいて水平に接触する位置が、−ｚ軸方向へのレンズホルダ１の移動の限界となる。ここで、レンズホルダ１を−ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は光軸方向に交差する面内においては複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。また、平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は−ｚ方向に変位した状態で保持される。レンズホルダ１を初期位置に変位させるには、各アクチュエータが＋ｚ軸方向に変位するように電源６から電圧を印加する。また、中板１０を設置することで、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ全体に衝撃が加わる等で、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図５３Ｂにおいて水平な状態から−ｚ軸方向に更に屈曲変形することがある。このような場合にも、下部導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５とが接触して短絡することを絶縁性の中板１０で防ぐことができるとともに、レンズホルダ１の脱落を防止することができるという効果が得られる。
【０１７１】
図５３Ｃは、電源６から、前記初期位置にて、屈曲状態を保持した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電圧を印加して、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させた状態を示している。電源６からの電圧の印加により、図中の上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の自由端側接触部５−３がレンズホルダ１の上部フランジ部１ａの底面に接触しながら初期屈曲状態からさらに同方向にほぼ同時に屈曲し、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に移動させる。ここで、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１は、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲動作に追従しながら、＋ｚ軸方向にほぼ同時に屈曲変位するように電源６から電圧を印加する必要がある。もしくは、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５に電源６からの電圧の印加を行わず、レンズホルダ１の＋ｚ軸方向への移動に追従させ、上部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１を強制的に屈曲させてもよい。また、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図５３Ｃにおいて水平な状態に至り、レンズホルダ１の下部フランジ部１ａの上面に図５３Ｃにおいて水平に接触する位置が、＋ｚ軸方向へのレンズホルダ１の移動の限界となる。ここで、レンズホルダ１を＋ｚ軸方向に変位させた状態においても、レンズホルダ１は、光軸方向に交差する面内においては、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１のレンズホルダ支持点５−２によって、その位置を規制されている。また、平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５への電源６からの電圧の印加を停止すると、レンズホルダ１は＋ｚ方向に変位した状態で保持される。レンズホルダ１を初期位置に変位させるには、各アクチュエータが−ｚ軸方向に変位するように電源６から電圧を印加する。また、中板１０を設置することで、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ全体に衝撃が加わる等で、下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が図５３Ｃにおいて水平な状態から＋ｚ軸方向に更に屈曲変形することがある。このような場合にも、上部導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と下部に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５とが接触して短絡することを絶縁性の中板１０で防ぐことができるという効果が得られる。
【０１７２】
前記の構成によれば、レンズホルダ１の上下フランジ部１ａと導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５−３を連結固定しないようにしている。このようにすることにより、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲変位を、最大限、レンズホルダ１の光軸方向への移動に利用することが可能となる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各自由端側接触部５ａ−３をレンズホルダ１の上下フランジ部１ａに連結固定した場合に比べて、各駆動腕部５−１の可動範囲を増大させることを可能となる。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の形状でレンズホルダ１を光軸方向に交差する面内での位置を規制することができる。さらに、屈曲状態で保持可能な導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置している。このようにすることで、アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の初期印加電圧による屈曲状態、もしくは導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の構成部品である、２枚の導電性ポリマー膜５ａとセパレータ５ｂを接合する際に各構成部品に、曲率を持たせた状態で加熱圧着して接合し、所望の曲率に屈曲させた状態によってレンズホルダ１の光軸方向の初期位置を保持するようにしている。このようにすることで、レンズホルダ１の移動を光軸方向に規制し、光軸方向への移動を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、屈曲状態で保持可能な導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５を複数平行に配置するようにしている。このようにすることで、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の屈曲可能な範囲が増大し、レンズホルダ１の光軸方向への移動量を増大させることを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は１〜３Ｖ低電圧での駆動が可能であり、かつ屈曲状態を保持することが可能であることから、レンズホルダ１を光軸方向に対して移動させるときのみ電源６からの電圧の印加を行えばよく、低消費電力化を可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、中板１０を構成部品に加えることで、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇに急激な衝撃が加わりレンズホルダ１が導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１によって保持しきれなくなった場合に、レンズホルダ１がレンズホルダ駆動装置１５１Ｇからの脱落を中板１０により防止することを可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇを実現することができる。また、複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の駆動腕部５−１が大きく屈曲した際又はレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ全体に衝撃が加わった場合に、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の自由端側接触部５−３同士が接触して短絡することを絶縁性の中板１０で防止可能とするレンズホルダ駆動装置１５１Ｇが実現可能となる。
【０１７３】
図５４は、本発明の第７実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１は、図５Ａのレンズホルダ１−１と、複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と、中板１０と、固定枠部材４とを備えている。図５４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ａのレンズホルダ１−１は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−１の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３とを有する駆動腕部５−１を備えることを特徴としている。中板１０は、レンズホルダ１−１の脱落防止及び複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。
【０１７４】
このレンズホルダ１−１を用いる構成により、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１が屈曲した際に、レンズホルダ１−１のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の可動範囲を増加可能としている。さらに、中板１０による、レンズホルダ１−１の脱落防止かつ複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する効果を有している。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−１を実現することができる。
【０１７５】
図５５は、本発明の第７実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２は、図５Ｂのレンズホルダ１−２と、複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と、中板１０−１と、固定枠部材４とを備えている。図５５は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ｂのレンズホルダ１−２は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−２の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３とを有する駆動腕部５−１を備えることを特徴としている。中板１０−１は、レンズホルダ１−２の脱落防止及び複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する第６実施形態に示した、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。
【０１７６】
このような構成により、レンズホルダ１−２は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−２を移動可能としている。さらに、中板１０により、レンズホルダ１−２の脱落防止かつ複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−２を実現することができる。
【０１７７】
図５６は、本発明の第７実施形態におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇの変形例におけるレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３の斜視図である。このレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３は、図５Ｃのレンズホルダ１−３と、複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５と、中板１０−１と、固定枠部材４とを備えている。図５６は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３の固定枠部材４内の下部に撮像素子８が組み込まれた撮像装置の斜視図である。図５Ｃのレンズホルダ１−３は、ここでは図示しない被写体を撮像するための少なくとも１以上のレンズ９を保持し、かつ光軸方向両端部にフランジ部１ａを有する。複数の導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５は、複数の対向する位置でレンズホルダ１−３の円筒形胴部１ｂの外面を保持するレンズホルダ支持点５−２と、自由端側接触部５−３とを有する駆動腕部５−１を備えることを特徴としている。中板１０−１は、レンズホルダ１−３の脱落防止及び複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する第６実施形態に示した、レンズホルダ脱落防止兼接触防止部材、又は、接触防止部材の一例として機能する。固定枠部材４は、レンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３の外形となり、各構成部品を固定する上部固定枠４ａと第１及び第２中部固定枠４ｂ−１、４ｂ−２と下部固定枠４ｃとより構成されている。
【０１７８】
このレンズホルダ１−３を用いる構成により、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の駆動腕部５−１が屈曲した際に、レンズホルダ１−３のフランジ部１ａとの干渉を低減させることができる。そして、導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５の各駆動腕部５−１の可動範囲を増加させることができるという効果が得られる。さらに、レンズホルダ１−３は光軸方向に交差する面内で回転することなく、光軸方向にのみレンズホルダ１−３を移動可能となる。さらに、中板１０により、レンズホルダ１−３の脱落防止かつ複数平行に配置した導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータ５同士の接触を防止する。このように様々な効果を有するレンズホルダ駆動装置１５１Ｇ−３を実現することができる。
【０１７９】
なお、前記様々な実施形態及び変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明によれば、レンズホルダを光軸方向にのみ移動可能とするアクチュエータを備えた面駆動ポリマーアクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置及び撮像装置が実現可能となり、またポリマーアクチュエータをレンズホルダ駆動源とすることで低消費電力駆動可能なレンズホルダ駆動装置及び撮像装置が実現可能となる。よって、本発明を、オートフォーカス（ＡＦ）機能及びズーム機能を備えた、携帯端末等に搭載される小型カメラモジュール等に適用することができる。
【０１８１】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向沿いに配置されかつレンズを保持する筒形胴部と、前記胴部の前記光軸方向の両端部にそれぞれ配置されて前記光軸方向と交差する方向に突出した突起部とを有するレンズホルダと、
複数の対向する位置で前記レンズホルダの前記胴部の外面に接触して前記レンズホルダを保持するレンズホルダ支持点と、自由端側でかつ前記光軸方向の前記いずれか一方向側に位置する端部の前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する面駆動アクチュエータと、
前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させるレンズホルダ復帰部材とを備え、
前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部を前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部と前記レンズホルダ復帰部材とで前記レンズホルダの前記光軸方向に対してそれぞれ保持することにより、前記レンズホルダの前記光軸方向の位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記各駆動腕部の前記レンズホルダ支持点で前記レンズホルダの前記胴部の外面を前記光軸方向に対して交差する面内で位置規制するように拘束し、かつ前記面駆動アクチュエータへの電圧印加により、前記レンズホルダの前記突起部に前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部に屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向に移動させるレンズホルダ駆動装置。
【請求項２】
前記レンズホルダ復帰部材は、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触する保持部と、前記保持部に連結され、かつ、前記面駆動アクチュエータの前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に前記レンズホルダを移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させるバネ性状部とを有するレンズホルダ保持部材である、請求項１に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項３】
前記レンズホルダ復帰部材は、自由端側に配置されかつ、前記レンズホルダの前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に位置する、前記レンズホルダの前記突起部に接触して前記レンズホルダを前記光軸方向の前記いずれか一方向とは逆方向に移動させて前記レンズホルダを移動前の位置に復帰させる復帰力を発生させる接触部とをそれぞれ有する複数の駆動腕部を有する第２の面駆動アクチュエータである、請求項１に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項４】
前記面駆動アクチュエータが導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータである請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項５】
前記２つの面駆動アクチュエータがそれぞれ導電性ポリマーアクチュエータであって、かつ各導電性ポリマーアクチュエータが、２つの導電性ポリマー膜の間に、イオン液体を含浸したセパレータを挟み接合した３層構造を有する面駆動アクチュエータであるとともに、
前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータを複数平行に配置し、それぞれの前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部に初期電圧を印加して前記駆動腕部が前記レンズホルダの前記両端部の前記突起部にそれぞれ接する状態まで屈曲変位させた後に初期電圧の印加を停止し、その屈曲状態を保持することで、複数平行に配置した前記駆動腕部の前記自由端側接触部において、前記レンズホルダの前記光軸方向に対する位置を規制し、かつ前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記レンズホルダ支持点において、前記レンズホルダの前記胴部の外面を光軸方向に交差する面内で拘束し、かつ初期印加状態からさらに前記導電性ポリマーアクチュエータである前記面駆動アクチュエータへ電圧印加を行い、前記レンズホルダの前記突起部に前記導電性ポリマーアクチュエータである面駆動アクチュエータの前記駆動腕部の前記自由端側接触部を接触させながら、前記駆動腕部の屈曲動作をさせることにより、前記レンズホルダを前記光軸方向のいずれか一方向とその逆方向にそれぞれ移動させる請求項３に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項６】
前記２つの面駆動アクチュエータの間に、前記２つの面駆動アクチュエータの前記自由端側接触部同士の接触を防止する接触防止部を有する接触防止部材をさらに備える請求項３又は５に記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項７】
前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行う電源と、
前記面駆動アクチュエータの前記駆動腕部を屈曲動作させるときのみ、前記面駆動アクチュエータに電圧印加を行うように前記電源を制御する制御装置をさらに備える請求項１〜３，５のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜３，５のいずれか１つに記載のレンズホルダ駆動装置と、
前記レンズホルダに保持されたレンズと、
前記レンズによって結像される被写体像を取り込む撮像素子を備える撮像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009060575.tif 000093
【図２】
2009060575.tif 000094
【図３】
2009060575.tif 000095
【図４】
2009060575.tif 000096
【図５Ａ】
2009060575.tif 000097
【図５Ｂ】
2009060575.tif 000098
【図５Ｃ】
2009060575.tif 000099
【図５Ｄ】
2009060575.tif 000100
【図６】
2009060575.tif 000101
【図７】
2009060575.tif 000102
【図８】
2009060575.tif 000103
【図９】
2009060575.tif 000104
【図１０Ａ】
2009060575.tif 000105
【図１０Ｂ】
2009060575.tif 000106
【図１０Ｃ】
2009060575.tif 000107
【図１１Ａ】
2009060575.tif 000108
【図１１Ｂ】
2009060575.tif 000109
【図１２】
2009060575.tif 000110
【図１３】
2009060575.tif 000111
【図１４】
2009060575.tif 000112
【図１５Ａ】
2009060575.tif 000113
【図１５Ｂ】
2009060575.tif 000114
【図１５Ｃ】
2009060575.tif 000115
【図１６】
2009060575.tif 000116
【図１７】
2009060575.tif 000117
【図１８】
2009060575.tif 000118
【図１９Ａ】
2009060575.tif 000119
【図１９Ｂ】
2009060575.tif 000120
【図２０】
2009060575.tif 000121
【図２１Ａ】
2009060575.tif 000122
【図２１Ｂ】
2009060575.tif 000123
【図２２】
2009060575.tif 000124
【図２３】
2009060575.tif 000125
【図２４】
2009060575.tif 000126
【図２５】
2009060575.tif 000127
【図２６Ａ】
2009060575.tif 000128
【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３５Ｃ】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３８Ｃ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９Ｃ】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３Ａ】
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【図４３Ｂ】
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【図４４】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４５Ｃ】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３Ａ】
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【図５３Ｂ】
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【図５３Ｃ】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７Ａ】
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【図５７Ｂ】
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【図５７Ｃ】
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【図５８】
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【図５９】
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【国際調査報告】
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