(57)【要約】【課題】省スペース化を可能にした撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１において、可動部４と固定部１０とを連結する連結手段１２は、固定部１０に固定される装着部１３と、光軸方向に延在すると共に、一端が可動部４に連結され、他端が装着部１３に連結され、電極部１４ａ，１４ｂが設けられた電歪ポリマー素子１４とを有する。この場合、レンズ６が設けられた可動部４と、撮像素子８が設けられた固定部１０と、電歪ポリマー素子１４とを光軸Ｌ方向に整列させているので、光軸Ｌに対して直交する方向の幅（例えば直径）を大きくすることなく、撮像装置１の小型化が可能になる。これによって、機器（例えば携帯電話、デジタルカメラ）内での省スペース化が可能になる。【選択図】図２
2008164920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に進退可能なレンズによってフォーカシングを可能にした撮像装置において、
前記光軸上に配置された前記レンズを有する可動部と、
前記光軸上に配置された撮像素子を有する固定部と、
前記可動部と前記固定部とを連結する連結手段とを備え、
前記連結手段は、
前記固定部に固定される装着部と、
前記光軸方向に延在すると共に、一端が前記可動部に連結され、他端が前記装着部に連結され、電極部が設けられた電歪ポリマー素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記電歪ポリマー素子は、前記光軸方向に延在する複数のアーム部からなり、前記アーム部は等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記装着部は帯状に形成され、電歪ポリマー素子は、前記装着部の長辺に対して直交する方向に延在することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの機器に搭載するために小型化が図られ、光軸方向に進退可能なレンズによってフォーカシングを可能にした撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００４−１５９４２５号公報がある。この公報に記載されたレンズ駆動ユニットにおいて、振動体によってネジ軸が正逆回転可能であり、ネジ軸に螺合された被駆動部のレンズが光軸方向に進退することによって、フォーカシング機能が達成される。このレンズ駆動ユニットは、電磁モータなどを必要とせず、構造を単純化することができるので、携帯電話などへの適用を可能にしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５９４２５号公報
【特許文献２】特開平７−２７４５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のレンズ駆動ユニットは、ネジ軸やガイドレールを必要とし、駆動源もネジ軸に隣接して設けられるので、ガイド軸などの収容スペースを必要とし、レンズ駆動ユニットの大型化を招来するといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、特に、省スペース化を可能にした撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮像装置は、光軸方向に進退可能なレンズによってフォーカシングを可能にした撮像装置において、光軸上に配置されたレンズを有する可動部と、光軸上に配置された撮像素子を有する固定部と、可動部と固定部とを連結する連結手段とを備え、連結手段は、固定部に固定される装着部と、光軸方向に延在すると共に、一端が可動部に連結され、他端が装着部に連結され、電極部が設けられた電歪ポリマー素子と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この撮像装置においては、レンズが設けられた可動部と、撮像素子が設けられた固定部と、電歪ポリマー素子とを光軸方向に整列させているので、撮像装置に関し、光軸に対して直交する方向の長さ（例えば直径）が大きくなることなく、撮像装置の小型化が可能になる。これによって、機器（例えば携帯電話）内での省スペース化が可能になる。
【０００８】
また、電歪ポリマー素子は、光軸方向に延在する複数のアーム部からなり、アーム部は等間隔で配置されていると好適である。このような構成を採用した場合、電歪ポリマー素子をなすアーム部の本数を適宜変更するだけで、可動部の駆動に必要な力量を用途に合わせて容易に変更することができる。
【０００９】
また、装着部は帯状に形成され、電歪ポリマー素子は、装着部の長辺に対して直交する方向に延在すると好適である。このような構成を採用した場合、帯状の装着部を固定部の外周面に巻き付けるような組み立て作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、省スペース化すなわち小型化を可能にし、これと同時に軽量化をも可能にしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る撮像装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１〜図３に示すように、撮像装置１は、小型のデジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの機器に搭載するために小型化されたフォーカシング可能なカメラユニットである。この撮像装置１は円筒状の鏡胴２を有し、この鏡胴２の端部には、円形の撮像窓２ａが形成され、この撮像窓２ａを塞ぐように、凹レンズ３が鏡胴２に固定されている。この鏡胴２内では、光軸Ｌ方向にスライドする可動部４が配置され、可動部４は、円筒状のスライダー５と、光軸Ｌ上に配置されてスライダー５の内面で固定された凸レンズ６とからなる。さらに、スライダー５の下端には縮径部５ａが設けられている。
【００１３】
鏡胴２内には、スライダー５の先端と鏡胴２の頂部２ｂとの間に圧縮コイルバネ７が配置され、このバネ７によってスライダー５を付勢している。撮像装置１には、携帯電話などに適用可能な撮像素子（例えばＣＭＯＳセンサ）８が採用され、この撮像素子８は、回路基板９上に固定されている。固定部１０は、回路基板９上に設けられた撮像素子８と、撮像素子８を覆うように回路基板９上に固定された円筒状のベース部１１と、撮像素子８の上方でベース部１１の内面に固定された凹レンズ１５とからなる。さらに、鏡胴２の下端は、ベース部１１の上端のリング状着座面１１ａに接着剤により固定されている。なお、鏡胴２の外形とベース部１１の外形とは同一形状をなし、スリム化を図っている。
【００１４】
さらに、可動部４と固定部１０とは、レンズ駆動部をなす連結手段１２によって連結されている。連結手段１２は、固定部１０のベース部１１の上端に設けられたリング状の縮径部１１ｂに嵌合するリング状の装着部１３と、装着部１３の上縁に連結されて光軸Ｌ方向に延在する４個のアーム部１４とを有する。また、装着部１３は帯状に形成され、アーム部１４は、装着部１３の周縁に対して直交する方向に延在する。そして、４個のアーム部１４は、装着部１３と一体的に形成されると共に、装着部１３の周縁上で等間隔に配置されている。
【００１５】
各アーム部１４は、数百μｍの厚みを有する板状の電歪ポリマー材の表面及び裏面に厚さ数μｍの電極部１４ａ，１４ｂが印刷形成された電歪ポリマー素子からなる。そして、電歪ポリマー素子１４の表面及び裏面に設けられた電極部１４ａ，１４ｂのそれぞれに所定の電圧を印加することにより、アーム部１４は伸長する。
【００１６】
ここで、連結手段１２の製造方法として、数百μｍの厚みを有する電歪ポリマー材によって、装着部１３及びアーム部すなわち電歪ポリマー素子１４の基材１４ｃを一体的に成形し、その後、基材１４ｃの表面及び裏面に電極部１４ａ，１４ｂが印刷される。また、スライダー５の縮径部５ａとアーム部すなわち電歪ポリマー素子１４との接着性を考慮して、基材１４ｃの遊端が露出するように、電極部１４ａ，１４ｂが基材１４ｃに印刷される。なお、この電歪ポリマー材は、電場応答性高分子人工筋肉（ＥＰＡＭ）とも呼ばれ、非常に高い伸縮率特性を有している。
【００１７】
装着部とアーム部とが別体をなす他の連結手段(図示せず)の製造方法として、厚さ約１ｍｍの電気絶縁材(ポリカーボネート、マイラーフィルムなど)からなるリング状の装着部に、厚み数百μｍの電歪ポリマー材に電極部が形成された４個のアーム部の下端を接着剤又は融着を介して固定してもよい。
【００１８】
このように構成した各アーム部１４の各電極部１４ａ，１４ｂに所定の電圧を印加することで、アーム部１４は伸長し、各電極部１４ａ，１４ｂへの給電を遮断することにより、アーム部１４は、元に戻るように収縮する。また、各電極部１４ａ，１４ｂへの電圧印加時に、コイルバネ７は、スライダー５により押し縮められ、凸レンズ６は撮像素子８から離間し、各電極部１４ａ，１４ｂへの通電を遮断することで、スライダー５はコイルバネ７により付勢され、凸レンズ６は撮像素子８に近づきながら元の位置に戻る。
【００１９】
なお、各アーム部１４に設けられた電極部１４ａ，１４ｂは、リード線１６（図１参照）を介して回路基板９上の配線に接続されて、リード線１６により電極部１４ａにプラスが印加され、電極部１４ｂはアースされる。また、アーム部１４の本数を適宜変更するだけで、可動部４の駆動に必要な力量を用途に合わせて容易に変更することができる。また、ピント調整にあたって、電極部１４ａ，１４ｂに印加する電圧値を変化させることで、凸レンズ６の移動量を容易に調整することができる。
【００２０】
前述した撮像装置１においては、凸レンズ６が設けられた可動部４と、撮像素子８が設けられた固定部１０と、電歪ポリマー素子１４とを光軸Ｌ方向に整列させているので、撮像装置１に関し、光軸Ｌに対して直交する方向の長さすなわち直径が大きくなることなく、しかも、撮像装置１の鏡胴２内に軽量且つ薄い連結手段１２を配置させることができるので、撮像装置１の小型化、軽量化を可能にしている。これによって、機器（例えば携帯電話）内での省スペース化及び機器自体の軽量化を可能にしている。
【００２１】
さらに、連結手段１２はクラウン形状をなし、組立て作業性に優れる。しかも、連結手段１２には、リング状の装着部１３が設けられているので、ベース部１１のリング状の縮径部１１ｂに対する組み付け作業性を良好にしている。このリング状の装着部１３は、ベース部１１の縮径部１１ｂに嵌め込まれると共に、縮径部１１ｂの外周面に融着又は接着剤によって固定されている。
【００２２】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００２３】
例えば、図５に示すように、他の実施形態に係る連結手段２０において、電歪ポリマー材からなる装着部２１は、直線的な帯状に形成され、装着部２１の長さは、固定部１０におけるベース部１１の縮径部１１ｂの円周の長さと略同一であるが、短くても装着可能である。さらに、電極部１４ａ，１４ｂが設けられた各アーム部(電歪ポリマー素子)２２は、装着部２１の長辺に対して直交する方向に延在する。そして、図６に示すように、帯状の装着部２１は、固定部１０におけるベース部１１の縮径部１１ｂの外周面に巻き付けられ、融着又は接着剤によって、縮径部１１ｂに固定される。このとき、アーム部２２は、周方向で等間隔に配置される。
【００２４】
ここで、連結手段２０の製造方法として、数百μｍの厚みを有する板状の電歪ポリマー材の打ち抜きによって、装着部２１及びアーム部すなわち電歪ポリマー素子２２の基材２２ｃを一体的に成形する(図７(ａ)参照)。その後、基材２２ｃの表面及び裏面に電極部１４ａ，１４ｂをそれぞれ印刷する(図７(ｂ)参照)。このような製造方法によると、打ち抜きによる成形が可能であり、大量生産に適している。しかも、ベース部１１の縮径部１１ｂの円周の長さの設計変更にも容易に対応させることができる。
【００２５】
図８に示すように、さらに他の実施形態に係る連結手段３０は、厚さ約１ｍｍの電気絶縁材(ポリカーボネート、マイラーフィルムなど)からなる帯状の装着部３１と、装着部３１に接着剤又は融着を介して固定される矩形の４個のアーム部３２とからなる。このアーム部３２は、数百μｍの厚みを有する板状の電歪ポリマー材の表面及び裏面に厚さ数μｍの電極部１４ａ，１４ｂが印刷形成された電歪ポリマー素子からなる。このような構成は、一定の長さの装着部３１に対して、アーム部３２の個数の変更を容易に行うことができる。
【００２６】
ここで、連結手段３０の製造方法として、１ｍｍの厚さを有する板状の電気絶縁材の打ち抜きによって帯状の装着部３１を成形し、数百μｍの厚みを有する板状の電歪ポリマー材の打ち抜きによって、アーム部すなわち電歪ポリマー素子３２の基材３２ｃを成形し、その後、基材３２ｃの表面及び裏面に厚さ数μｍの電極部１４ａ，１４ｂをそれぞれ印刷する(図８(ａ)参照)。その後、各アーム部３２の一端(下端)を装着部３１の長辺部に接着剤又は融着を介して固定する(図８(ｂ)参照)。
【００２７】
なお、電極部１４ａ，１４ｂの印刷にあたって、スライダー５の縮径部５ａとアーム部すなわち電歪ポリマー素子３２との接着性を考慮して、基材３２ｃの一端(上端)を露出させ、装着部３１と各アーム部３２との接着性を考慮して、基材３２ｃの他端(下端)を露出させる(図８(ａ)参照)。
【００２８】
なお、アーム部１４，２２，３２の形状及び本数は、前述した実施形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した撮像装置の分解斜視図である。
【図３】図２に示した撮像装置の分解断面図である。
【図４】図１に示した撮像装置の要部拡大斜視図である。
【図５】本発明に係る撮像装置の他の実施形態に適用する連結手段を示す斜視図である。
【図６】連結手段を固定部に装着した状態を示す斜視図である。
【図７】図５に示した連結手段の組立て手順を示す平面図である。
【図８】さらに他の連結手段の組立て手順を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…撮像装置、４…可動部、６…凸レンズ、８…撮像素子（ＣＭＯＳセンサ）、１０…固定部、１２，２０，３０…連結手段、１３，２１，３１…装着部、１４，２２，３２…電歪ポリマー素子(アーム部)、１４ａ，１４ｂ…電極部、Ｌ…光軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008164920.tif 000008
【図７】
2008164920.tif 000009
【図８】
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