(57)【要約】【課題】「オートフォーカス機能」や「手振れ補正機能」を実現し、組立性がよく小型で高性能で低価格な光学ユニットおよび撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】高分子アクチュエータを備え、該アクチュエータを用いて光学素子を移動させることで「オートフォーカス機能」や「手振れ補正機能」を実現し、かつ高分子アクチュエータに光学素子の電気配線を設けることで光学素子の電気配線に用いられる基板を削減することにより、組立性がよく小型で高性能で低価格な光学ユニットおよび撮像装置を提供することができる。【選択図】図１
2008011506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系と、
光学素子と、
前記光学素子を移動させるための高分子アクチュエータとを有し、
前記高分子アクチュエータに、前記光学素子に接続される電気配線を設けたことを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記高分子アクチュエータは少なくとも前記光学素子の光学面の裏面側に接して配置され、前記電気配線は前記高分子アクチュエータの前記光学素子のリード端子と接する面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記高分子アクチュエータは、前記光学素子を移動させるための変位部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記電気配線は、前記高分子アクチュエータの前記変位部以外の部分に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記光学素子は、撮像素子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記光学素子は、発光素子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学ユニット。
【請求項７】
請求項５に記載の光学ユニットと、
前記光学ユニットが有する光学系で結像される被写体像のフォーカス状態を検出するフォーカス検知手段と、
前記フォーカス検知手段の検出結果に基づいて、前記光学ユニットが有する高分子アクチュエータにより前記撮像素子を前記光学系の光軸方向に移動させる移動手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項５に記載の光学ユニットと、
前記光学ユニットの手振れを検出する手振れ検知手段と、
前記手振れ検知手段の検知結果に基づいて、前記光学ユニットが有する高分子アクチュエータにより前記撮像素子を前記光学ユニットが有する光学系の光軸に垂直な方向に移動させる移動手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項５に記載の光学ユニットと、
前記光学ユニットが有する光学系で結像される被写体像のフォーカス状態を検出するフォーカス検知手段と、
前記光学ユニットの手振れを検出する手振れ検知手段と、
前記フォーカス検知手段の検出結果に基づいて、前記光学ユニットが有する高分子アクチュエータにより前記撮像素子を前記光学系の光軸方向に移動させ、前記手振れ検知手段の検知結果に基づいて前記高分子アクチュエータにより前記撮像素子を前記光学系の光軸に垂直な方向に移動させる移動手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ユニットおよび撮像装置に関し、特に、高分子アクチュエータを駆動源としてオートフォーカスと手振れ補正を行う手段を有する光学ユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等に搭載される小型撮像装置には、小型化、低コスト化と高機能化とが同時に要求される。高機能化とは、デジタルカメラで実現されている「オートフォーカス機能」「手振れ補正機能」等の機能の搭載である。従来のデジタルカメラでは、これらの機能の実現のためのアクチュエータとしては、各機能に最適なアクチュエータがそれぞれ独自に開発され、採用されてきていた。
【０００３】
例えば、「オートフォーカス機能」では電磁力を用いるボイスコイルモータや圧電素子を駆動源としたリニアアクチュエータ（ＳＩＤＭ：Ｓｍｏｏｔｈ  Ｉｍｐａｃｔ  Ｄｒｉｖｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）等が、「手振れ補正機能」では形状記憶合金（ＳＭＡ：Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙｓ）等が用いられている。
【０００４】
また、それらのアクチュエータの実装方法として、例えば、携帯電話に搭載されるカメラモジュールにおいて、画像センサの基板上にアクチュエータを形成し、コンパクト化を図ったものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、光ピックアップ装置のレンズホルダにおいて、フォーカスとチルトの支持機構を一体的に形成するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の提案は「手振れ補正機能」に限ったもので、例えば「オートフォーカス機能」のためには別途アクチュエータを設ける必要があり、特許文献２の提案では、支持機構は一体化されているものの、アクチュエータはフォーカス用とチルト用とで別個のものを用いるものであり、携帯電話のような超小型機器に、いくら各々が小型化されているとはいえ、複数の異なるアクチュエータを搭載することは、大きさや組立・調整の簡便さ、コストと言った面で大きな課題である。
【０００６】
一方、近年、発生力が大きい、軽い、音がしない、低電圧で駆動できる、材料が樹脂であるため成形で自由な形状が作れるなどの特徴があるとして、高分子アクチュエータが注目されつつある。
【０００７】
そこで、高分子アクチュエータを駆動源として手振れ補正機能付き撮像装置の校正装置の駆動部等が構成できるとの提案がなされている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
また、高分子アクチュエータを駆動源として撮像素子を凹状に湾曲させることで画像の歪みをなくす方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００３−２０４４７０号公報
【特許文献２】特開平１０−１０６０１３号公報
【特許文献３】特開２００５−３３０４５７号公報
【特許文献４】特開２００５−２７８１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献３の提案では、高分子アクチュエータが手振れ補正機能付き撮像装置の校正装置の駆動部に好適である、との記載があるのみで、具体的な手段や方法の提案は何らなされていない。また、本発明とは直接の関係は少ないが、特許文献４の方法では、撮像素子のような半導体素子に凹状に湾曲させるような外力を加えることは素子の割れに繋がるだけでなく、歪みによる素子特性の変化を引き起こし、特性劣化の要因となり好ましくない。
【００１０】
さらに、「オートフォーカス機能」や「手振れ補正機能」を撮像素子を光軸に平行および垂直な方向に移動させることで実現する場合、撮像素子だけでなく、撮像素子を搭載した回路基板を移動させなくてはならず、移動部が大きくかつ重くなってしまうという課題も発生する。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、「オートフォーカス機能」や「手振れ補正機能」を実現するために、高分子アクチュエータを用いて撮像素子を移動させ、かつ高分子アクチュエータに撮像素子の電気配線を設けることで撮像素子の電気配線に用いられる基板を削減することにより、組立性がよく小型で高性能で低価格な光学ユニットおよび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】
【００１２】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１３】
１．光学系と、
光学素子と、
前記光学素子を移動させるための高分子アクチュエータとを有し、
前記高分子アクチュエータに、前記光学素子に接続される電気配線を設けたことを特徴とする光学ユニット。
【００１４】
２．前記高分子アクチュエータは少なくとも前記光学素子の光学面の裏面側に接して配置され、前記電気配線は前記高分子アクチュエータの前記光学素子のリード端子と接する面に設けられることを特徴とする１に記載の光学ユニット。
【００１５】
３．前記高分子アクチュエータは、前記光学素子を移動させるための変位部を有することを特徴とする１または２に記載の光学ユニット。
【００１６】
４．前記電気配線は、前記高分子アクチュエータの前記変位部以外の部分に設けられていることを特徴とする３に記載の光学ユニット。
【００１７】
５．前記光学素子は、撮像素子であることを特徴とする１乃至４の何れか１項に記載の光学ユニット。
【００１８】
６．前記光学素子は、発光素子であることを特徴とする１乃至４の何れか１項に記載の光学ユニット。
【００１９】
７．５に記載の光学ユニットと、
前記光学ユニットが有する光学系で結像される被写体像のフォーカス状態を検出するフォーカス検知手段と、
前記フォーカス検知手段の検出結果に基づいて、前記光学ユニットが有する高分子アクチュエータにより前記撮像素子を前記光学系の光軸方向に移動させる移動手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【００２０】
８．５に記載の光学ユニットと、
前記光学ユニットの手振れを検出する手振れ検知手段と、
前記手振れ検知手段の検知結果に基づいて、前記光学ユニットが有する高分子アクチュエータにより前記撮像素子を前記光学ユニットが有する光学系の光軸に垂直な方向に移動させる移動手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【００２１】
９．５に記載の光学ユニットと、
前記光学ユニットが有する光学系で結像される被写体像のフォーカス状態を検出するフォーカス検知手段と、
前記光学ユニットの手振れを検出する手振れ検知手段と、
前記フォーカス検知手段の検出結果に基づいて、前記光学ユニットが有する高分子アクチュエータにより前記撮像素子を前記光学系の光軸方向に移動させ、前記手振れ検知手段の検知結果に基づいて前記高分子アクチュエータにより前記撮像素子を前記光学系の光軸に垂直な方向に移動させる移動手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高分子アクチュエータを備え、該アクチュエータを用いて光学素子を移動させることで「オートフォーカス機能」や「手振れ補正機能」を実現することができ、かつ高分子アクチュエータに光学素子の電気配線を設けることで光学素子の電気配線に用いられる基板を削減することができるので、組立性がよく小型で高性能で低価格な光学ユニットおよび撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００２４】
まず、本発明における撮像装置について、図１を用いて説明する。図１は撮像装置１の構成を示す模式図である。
【００２５】
図１において、撮像装置１は、撮像部３５０と撮像回路３００とで構成される。撮像部３５０は、撮像ユニット３３０と手振れ検知手段３０１とで構成される。撮像ユニット３３０は、レンズ２１１ａとレンズ２１１ｂからなる撮像光学系２１１、撮像素子１６２および移動手段３３１で構成される。手振れ検知手段３０１は上下振れセンサ３０１Ｐ（Ｐｉｔｃｈの意）と左右振れセンサ３０１Ｙ（Ｙａｗの意）とで構成される。ここに、撮像ユニット３３０、撮像光学系２１１および撮像素子１６２は、それぞれ、本発明における光学ユニット、光学系および光学素子である。
【００２６】
撮像回路３００は、振れ検出回路３０３、手振れ補正手段３０５、ＡＦ手段１６７、アクチュエータ制御手段３１５、駆動回路部３１３、撮像制御部１６１、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６３、画像処理部１６５、画像記録部１８１、操作部１１１および画像表示部１３１で構成される。駆動回路部３１３には昇圧回路が含まれ、移動手段３３１を構成する高分子アクチュエータを駆動するのに必要な電圧が作られる。
【００２７】
図１の撮像装置１は大きく２つの機能に分かれる。一つは撮像機能であり、他は撮像素子移動機能である。まず撮像機能について説明すると、被写体の像が撮像光学系２１１により撮像素子１６２の撮像面上に結像され、被写体像が撮像素子１６２により光電変換されて撮像データ１６２ｋとして出力される。出力された撮像データ１６２ｋはＡ／Ｄ変換器１６３でデジタルデータに変換され、画像処理部１６５でホワイトバランス処理やガンマ変換等の画像処理が施されて画像データ１６１ｇとして画像記録部１８１に記録されるとともに、画像表示部１３１に適宜表示される。これらの一連の撮像動作は撮像制御部１６１により制御される。
【００２８】
撮像素子移動機能は、さらに、撮像装置１の手振れを補正する手振れ補正機能と、撮像光学系２１１を合焦させるＡＦ機能の２つの機能に分かれる。
【００２９】
手振れ補正機能は、手振れ検知手段３０１のセンサおよび振れ検出回路３０３により手振れが検知され、手振れ補正手段３０５により手振れ補正量が演算され、アクチュエータ制御手段３１５および駆動回路部３１３により移動手段３３１を構成する高分子アクチュエータに電圧が印加されて、撮像素子１６２が上下方向（以後、Ｐ方向と言う）および左右方向（以後、Ｙ方向と言う）に移動されて手振れが補正される。
【００３０】
ＡＦ機能は、撮像素子１６２で撮像された画像のコントラストがＡＦ手段１６７で算出され、画像のコントラストが最大となるように、アクチュエータ制御手段３１５および駆動回路部３１３により移動手段３３１を構成する高分子アクチュエータに電圧が印加されることで撮像素子１６２が光軸２００方向（以後、Ｆ方向と言う）に移動され、撮像光学系２１１が合焦される。ここに、ＡＦ手段１６７は本発明におけるフォーカス検知手段として機能する。移動手段３３１については、図３以降で詳述する。
【００３１】
次に、本発明で使用される高分子アクチュエータの動作原理について、図２を用いて説明する。図２は、高分子アクチュエータの動作原理を説明するための模式図で、図２（ａ）は誘電ポリマ型の高分子アクチュエータの例を、図２（ｂ）はイオン伝導型の高分子アクチュエータの例を示す。
【００３２】
図２（ａ）において、誘電ポリマ型の高分子アクチュエータ４０１は、誘電ポリマ（シリコン樹脂やアクリル系樹脂）からなる伸張部４０３と、伸張部４０３の両面に設けられる導電性の炭素粒子を混ぜた高分子材料の電極４０５とからなる。電極４０５間に電界Ｅが印加されると、電極間に静電吸引力が発生して電極間が吸引され、その結果、弾性体である誘電ポリマからなる伸張部４０３が図の矢印の方向に伸張し、伸張の大きさは印加される電界Ｅの大きさに略比例する。
【００３３】
電極４０５を部分電極とすると部分電極の直下の伸張部４０３だけが伸張するので、電極４０５を複数の部分電極に分割し、それぞれを別個に駆動することで、複数個の高分子アクチュエータを並べた所謂アクチュエータアレイを作成可能である。高分子アクチュエータは、発生力が大きい、軽い、音がしない、低電力で駆動できる、材料が樹脂であるため成形で自由な形状が作れるなどの特徴がある。
【００３４】
図２（ｂ）において、イオン伝導型の高分子アクチュエータ４１１は、イオン交換樹脂４１３ａからなる薄板４１３の両面に金電極４１５を化学メッキにより形成したものである。イオン交換樹脂４１３ａ内には陽イオン４１３ｂおよび極性分子４１３ｃが分散されており、電界の印加によりイオン交換樹脂４１３ａ内の陽イオン４１３ｂが陰極側へ移動し、薄板の表裏で膨潤に差が生じて変形し、曲がりを生じる。従って、電界の方向を逆にすると逆方向に曲がる。
【００３５】
本発明の第１乃至第３の実施の形態においては、誘電ポリマ型の高分子アクチュエータであってもイオン伝導型の高分子アクチュエータであっても適用が可能であるので、説明は誘電ポリマ型の高分子アクチュエータで行う。なお、第４および第５の実施の形態では、誘電ポリマ型の高分子アクチュエータが適用可能である。
【００３６】
次に、上述した高分子アクチュエータ４０１を用いた移動手段３３１の第１の実施の形態について、図３乃至図６を用いて説明する。本第１の実施の形態は、撮像素子１６２をＦ方向に移動させることでオートフォーカス機能を実現する例である。
【００３７】
図３は、移動手段３３１の第１の実施の形態に用いられる高分子アクチュエータ４０１の構成を示す模式図で、図３（ａ）は高分子アクチュエータ４０１の上面図、図３（ｂ）は高分子アクチュエータ４０１の図３（ａ）のＡ−Ａ’での断面図、図３（ｃ）は高分子アクチュエータ４０１の裏面図である。
【００３８】
図３（ａ）において、高分子アクチュエータ４０１の上面には３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３の３つの部分電極４０５ａと外部取り出しのためのコネクタ端子４０７ｃおよびそれらを１本につなぐ配線４０７ｈが設けられている。
【００３９】
また、上述した３つの部分電極４０５ａと外部取り出しのためのコネクタ端子４０７ｃおよびそれらを１本につなぐ配線４０７ｈ以外の部分に、撮像素子１６２のリード端子（ここでは撮像素子１６２が１０ピンであると仮定して図示している）と接続される１０個のリードパターン４０９ｔと外部取り出しのための１０個のコネクタ端子４０９ｃおよびそれらをつなぐ１０本の配線４０９ｈとが設けられ、計１１個のコネクタ端子４０７ｃおよび４０９ｃがコネクタ部４０１ＣＮに取り出されている。
【００４０】
図３（ｂ）において、高分子アクチュエータ４０１の伸張部４０３には３カ所の突起状の変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３が一体的に形成されており、変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３を挟み込む形で高分子アクチュエータ４０１の両面に設けられた部分電極４０５ａと４０５ｂの間に電界Ｅが印加されることで、突起状の変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３が、図に矢印で示した方向に伸張する。
【００４１】
高分子アクチュエータ４０１の発生力は静電力、つまり電極間の距離に依存するため、３カ所の突起状の変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３の裏面は凹形状にされており、変位部の厚みが均一にされている。説明を分かりやすくするために、図には部分電極４０５ａと４０５ｂのみを示しており、断面から見える他の配線部分については図示していない。
【００４２】
図３（ｃ）において、高分子アクチュエータ４０１の裏面には、二等辺三角形の各頂点の位置に３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３が設けられ、これら３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３の３つの部分電極４０５ｂと外部取り出しのための３つのコネクタ端子４０８ｃおよびそれらをつなぐ３本の配線４０８ｈとが設けられ、３つのコネクタ端子４０８ｃがコネクタ部４０１ＣＮに取り出されている。
【００４３】
図４は、移動手段３３１を構成する可動部３３３の構成を示す模式図で、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’での断面図、図４（ｃ）は裏面図である。
【００４４】
図４（ａ）において、図３で説明した高分子アクチュエータ４０１のリードパターン４０９ｔが形成された側の面に撮像素子１６２が搭載され、撮像素子１６２のリード端子１６２ｃと高分子アクチュエータ４０１上のリードパターン４０９ｔとが例えば導電性接着剤等で接続されることで、撮像素子１６２を構成する撮像素子チップ１６２ｂの内部回路と接続された１０本のリード端子１６２ｃがコネクタ部４０１ＣＮに取り出される。コネクタ部４０１ＣＮには、高分子アクチュエータ４０１の３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３の部分電極４０５ａもコネクタ端子４０７ｃとして取り出されている。
【００４５】
図４（ｂ）および（ｃ）において、高分子アクチュエータ４０１と撮像素子１６２とは、フレーム３３３ａ上に搭載され、フレーム３３３ａとフレーム３３３ａの係止部３３３ｂおよび３３３ｃとで挟み込まれている。フレーム３３３ａには高分子アクチュエータ４０１の３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３の位置に開口部３３３ｈが開けられ、３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３が開口部３３３ｈから突出するように構成されている。
【００４６】
高分子アクチュエータ４０１の平面部４０１ａは、撮像素子パッケージ１６２ａとフレーム３３３ａとに挟まれ、平面部４０１ａ上にある配線部分に電界Ｅが印加されても伸張できないように規制されている。コネクタ部４０１ＣＮには、例えばフレキシブル基板９０２と接続されたコネクタ９０１が差し込まれて電気的に接続され、撮像素子１６２および高分子アクチュエータ４０１と撮像回路３００とが接続される。コネクタ部４０１ＣＮのコネクタ端子４０７ｃおよび４０９ｃとフレキシブル基板９０２とを、例えば導電性接着剤で接着してもよい。
【００４７】
図５は、移動手段３３１の第１の実施の形態の構成を示す模式図で、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ’での断面図である。
【００４８】
図５（ａ）において、図４で説明した可動部３３３は、固定部３３１ａの内部に挿入され、固定部３３１ａの内壁に設けられた５カ所の突起部３３１ｄによってＰ方向およびＹ方向の移動が規制される。
【００４９】
図５（ｂ）において、可動部３３３を構成する高分子アクチュエータ４０１の３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３は固定部３３１ａの底面に接している。可動部３３３は付勢バネ３３１ｃにより−Ｆ方向に付勢されており、高分子アクチュエータ４０１の３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３の部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に電界Ｅが印加されることで３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３が伸張し、付勢バネ３３１ｃの力に抗して可動部３３３を光軸２００の方向、つまりＦ方向に移動させる。
【００５０】
固定部３３１ａの可動部３３３のコネクタ部４０１ＣＮに対面する部分には開口部３３１ｈが開けられており、例えばフレキシブル基板９０２と接続されたコネクタ９０１が差し込まれて、コネクタ部４０１ＣＮと電気的に接続される。
【００５１】
図６は、上述した３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３に印加される電界Ｅと撮像素子１６２のＦ方向変位の関係を示すタイミングチャートである。
【００５２】
図６において、タイミングＴ１で３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３に＋Ｅの電界が印加されると、３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３が付勢バネ３３１ｃの付勢力に抗して伸張し、撮像素子１６２の撮像素子パッケージ１６２ａが＋Ｆ方向に押され、撮像素子１６２は＋Ｆ方向に変位する。
【００５３】
同様に、タイミングＴ２で３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３に印加されている電界が解除されると、３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３が伸張状態から元の形状に戻り、撮像素子１６２の撮像素子パッケージ１６２ａが付勢バネ３３１ｃの付勢力により−Ｆ方向に押し戻され、撮像素子１６２は−Ｆ方向に変位して元の位置に戻る。
【００５４】
また、３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２および４０１ｆ３に印加する電界Ｅを個々に細かく制御することで、光軸２００に対する撮像素子１６２の撮像面の傾きを補正したり、逆に傾きを持たせて像面を傾けることで、チルト撮影のような特殊効果を持たせたりすることも可能となる。
【００５５】
以上に示したように、本第１の実施の形態によれば、撮像素子１６２を光軸２００方向に移動させることによりオートフォーカス機能を実現するための高分子アクチュエータ４０１を設け、高分子アクチュエータ４０１の変位部以外の部分に撮像素子１６２の端子の配線を設けることにより、可動部３３３上に撮像素子を搭載する基板が不要になり、移動手段３３１の小型化、軽量化、低価格化に寄与する。
【００５６】
さらに、高分子アクチュエータ４０１は、３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３を一体的に形成でき、撮像素子１６２と移動手段３３１の保持部３３１ａの間の僅かの隙間に配置することができてスペース効率が非常によく、駆動も単に電界を印加するだけで非常に簡単で制御もしやすい。
【００５７】
次に、高分子アクチュエータ４０１を用いた移動手段３３１の第２の実施の形態を、図７乃至図９を用いて説明する。本第２の実施の形態は、撮像素子１６２をＰ方向およびＹ方向に移動させることで手振れ補正機能を実現する例である。
【００５８】
図７は、移動手段３３１の第２の実施の形態に用いられる高分子アクチュエータ４０１の構成を示す模式図で、図７（ａ）は高分子アクチュエータ４０１の上面図、図７（ｂ）は高分子アクチュエータ４０１の裏面図である。
【００５９】
図７（ａ）において、図３（ａ）と同様に、高分子アクチュエータ４０１の上面には５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３の５つの部分電極４０５ａと外部取り出しのためのコネクタ端子４０７ｃおよびそれらを１本につなぐ配線４０７ｈが設けられている。図３（ｂ）に示したと同様に、変位部の厚みを均一にするために、５つの変位部は凹形状にされている。
【００６０】
また、上述した５つの部分電極４０５ａと外部取り出しのためのコネクタ端子４０７ｃおよびそれらを１本につなぐ配線４０７ｈ以外の部分に、撮像素子１６２のリード端子（ここでは撮像素子１６２が１０ピンであると仮定して図示している）１６２ｃと接続される１０個のリードパターン４０９ｔと外部取り出しのための１０個のコネクタ端子４０９ｃおよびそれらをつなぐ１０本の配線４０９ｈとが設けられ、計１１個のコネクタ端子４０７ｃおよび４０９ｃがコネクタ部４０１ＣＮに取り出されている。
【００６１】
高分子アクチュエータ４０１は、図に破線で示した部分で周囲がリードパターン４０９ｔのある側に折り曲げられ、図の右側にコネクタ部４０１ＣＮが飛び出した箱形にされる。
【００６２】
図７（ｂ）において、図３（ｃ）と同様に、高分子アクチュエータ４０１の裏面の、図に破線で示した部分で折り曲げられた場合の箱形の側面になる部分に、５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３が設けられ、これら５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３の５つの部分電極４０５ｂと外部取り出しのための５つのコネクタ端子４０８ｃおよびそれらをつなぐ５本の配線４０８ｈとが設けられ、５つのコネクタ端子４０８ｃがコネクタ部４０１ＣＮに取り出されている。
【００６３】
図８は、移動手段３３１の第２の実施の形態の構成を示す模式図で、図８（ａ）は図８（ｂ）のＤ−Ｄ’での断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ’での断面図である。
【００６４】
図８（ａ）において、移動手段３３１を構成する可動部３３３は、固定部３３１ａの内部に挿入されている。可動部３３３を構成する高分子アクチュエータ４０１は、図７（ａ）に示した破線部で折り曲げられて、可動部を構成するフレーム３３３ａの内部に挿入され、フレーム３３３ａとフレーム３３３ａに固定された規制部材３３３ｂとの間に挟み込まれている。撮像素子１６２は規制部材３３３ｂの内側に挿入されており、そのリード端子１６２ｃは、高分子アクチュエータ４０１のリードパターン４０９ｔに例えば導電性接着剤等で接続されており、撮像素子１６２の１０本のリード端子１６２ｃがコネクタ部４０１ＣＮに取り出されている。
【００６５】
高分子アクチュエータ４０１の５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３は、フレーム３３３ａに開けられた開口部３３３ｈから可動部３３３の外側に向けて突出し、固定部３３１ａの内壁に接している。５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３に印加する電界を制御することで、撮像素子１６２がＰ方向およびＹ方向に移動され、あるいは光軸２００の周り（以後、Ｒ方向と言う）に回転される。
【００６６】
ここで、Ｒ方向の動作について説明すると、図８（ａ）の例えばＹ方向の３個の変位部のうち左部の変位部４０１ｙ１と右下部の変位部４０１ｙ３には電界が印加されず、右上部の変位部４０１ｙ２電界Ｅが印加されて伸張することで、可動部３３３は変位部４０１ｙ２により図の右上から左方向の力を受け、図の面内で反時計方向に回転する。この時、左部の変位部４０１ｙ１と右下部の変位部４０１ｙ３とは可動部３３３の反時計方向の回転に伴って変形する。
【００６７】
図８（ｂ）において、フレーム３３３ａの底面は固定部３３１ａの内側底面に接している。固定部３３１ａの可動部３３３のコネクタ部４０１ＣＮに対面する部分には開口部３３１ｈが開けられており、図５と同様に、例えば図示しないフレキシブル基板９０２と接続されたコネクタ９０１が差し込まれて、コネクタ部４０１ＣＮと電気的に接続される。
【００６８】
図９は、上述した５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３に印加される電界Ｅと撮像素子１６２のＰ方向、Ｙ方向の変位およびＲ方向の回転の関係を示すタイミングチャートである。
【００６９】
図９において、タイミングＴ１１でＰ方向の変位部４０１ｐ１に電界Ｅが印加されることで、撮像素子１６２は−Ｐ方向に移動する。タイミングＴ１２でＰ方向の変位部４０１ｐ２に電界Ｅが印加されることで、撮像素子１６２は＋Ｐ方向に移動する。
【００７０】
タイミングＴ１３でＹ方向の変位部４０１ｙ１に電界Ｅが印加されることで、撮像素子１６２は＋Ｙ方向に移動する。タイミングＴ１４でＹ方向の変位部４０１ｙ２と４０１ｙ３に電界Ｅが印加されることで、撮像素子１６２は−Ｙ方向に移動する。
【００７１】
タイミングＴ１５でＹ方向の変位部４０１ｙ３に電界Ｅが印加されることで、撮像素子１６２はＲ方向の時計方向に回転する。タイミングＴ１６でＹ方向の変位部４０１ｙ２に電界Ｅが印加されることで、撮像素子１６２はＲ方向の反時計方向に回転する。
【００７２】
以上に示したように、本第２の実施の形態によれば、撮像素子１６２を光軸２００に垂直な面内で移動させることにより手振れ補正機能を実現するための高分子アクチュエータ４０１を設け、高分子アクチュエータ４０１の変位部以外の部分に撮像素子１６２の端子の配線を設けることにより、可動部３３３上に撮像素子を搭載する基板が不要になり、移動手段３３１の小型化、軽量化、低価格化に寄与する。
【００７３】
さらに、高分子アクチュエータ４０１は、５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３を一体的に形成でき、撮像素子１６２と移動手段３３１の保持部３３１ａの間の僅かの隙間に配置することができてスペース効率が非常によく、駆動も単に電界を印加するだけで非常に簡単で制御もしやすい。
【００７４】
次に、高分子アクチュエータ４０１を用いた移動手段３３１の第３の実施の形態を、図１０および図１１を用いて説明する。本第３の実施の形態は、撮像素子１６２をＰ方向、Ｙ方向およびＦ方向に移動させることで手振れ補正機能とオートフォーカス機能とを実現する、つまり第１の実施の形態と第２の実施の形態とを両立させる例である。
【００７５】
図１０は、移動手段３３１の第３の実施の形態に用いられる高分子アクチュエータ４０１の構成を示す模式図で、図１０（ａ）は高分子アクチュエータ４０１の上面図、図１０（ｂ）は高分子アクチュエータ４０１の裏面図である。
【００７６】
図１０（ａ）において、高分子アクチュエータ４０１の上面には、図３と図７とを合わせた８つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３、４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３の８つの部分電極４０５ａと外部取り出しのためのコネクタ端子４０７ｃおよびそれらを１本につなぐ配線４０７ｈが設けられている。
【００７７】
また、図３および図７と同様に、撮像素子１６２のリード端子１６２ｃと接続される１０個のリードパターン４０９ｔと外部取り出しのための１０個のコネクタ端子４０９ｃおよびそれらをつなぐ１０本の配線４０９ｈも設けられており、計１１個のコネクタ端子４０７ｃおよび４０９ｃがコネクタ部４０１ＣＮに取り出されている。ここでも、図３（ｂ）に示したと同様に、変位部の厚みを均一にするために、８つの変位部は凹形状にされている。
【００７８】
図１０（ｂ）においても、図３と図７とを合わせた形で、８つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３、４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３が設けられ、これら８つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３、４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３の８つの部分電極４０５ｂと外部取り出しのための８つのコネクタ端子４０８ｃおよびそれらをつなぐ８本の配線４０８ｈとが設けられ、８つのコネクタ端子４０８ｃがコネクタ部４０１ＣＮに取り出されている。
【００７９】
図１１は、移動手段３３１の第３の実施の形態の構成を示す模式図で、図５（ａ）のＢ−Ｂ’での断面および図８（ａ）のＣ−Ｃ’での断面と同様の断面図である。
【００８０】
図１１において、可動部３３３を構成する高分子アクチュエータ４０１の８つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３、４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３は、可動部３３３を構成するフレーム３３３ａに開けられた開口部３３３ｈから可動部３３３の外側に向けて突出しており、Ｆ方向の３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３は固定部３３１ａの底面に接し、Ｐ方向およびＹ方向の５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３は固定部３３１ａの内壁側面に接している。
【００８１】
可動部３３３は付勢バネ３３１ｃにより−Ｆ方向に付勢されており、高分子アクチュエータ４０１のＦ方向の３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３の部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に電界Ｅが印加されることで３つの変位部４０１ｆ１、４０１ｆ２、４０１ｆ３が伸張し、付勢バネ３３１ｃの付勢力に抗して可動部３３３がＦ方向に移動される。高分子アクチュエータ４０１の駆動方法は、図６に示したものと同じである。
【００８２】
また、Ｐ方向およびＹ方向の５つの変位部４０１ｐ１、４０１ｐ２、４０１ｙ１、４０１ｙ２、４０１ｙ３の部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に電界Ｅが印加されることで、撮像素子１６２がＰ方向およびＹ方向に移動され、あるいは光軸２００の周り（以後、Ｒ方向と言う）に回転される。高分子アクチュエータ４０１の駆動方法は、図９に示したものと同じである。
【００８３】
固定部３３１ａの可動部３３３のコネクタ部４０１ＣＮに対面する部分には開口部３３１ｈが開けられており、例えばフレキシブル基板９０２と接続されたコネクタ９０１が差し込まれて、コネクタ部４０１ＣＮと電気的に接続される。
【００８４】
以上に示したように、本第３の実施の形態によれば、撮像素子１６２を光軸２００方向に移動させることによりオートフォーカス機能を実現するための高分子アクチュエータ４０１と、撮像素子１６２を光軸２００に垂直な面内で移動させることにより手振れ補正機能を実現するための高分子アクチュエータ４０１とを一体に形成し、かつ、高分子アクチュエータ４０１の変位部以外の部分に撮像素子１６２の端子の配線を設けることにより、可動部３３３上に撮像素子を搭載する基板が不要になり、移動手段３３１の小型化、軽量化、低価格化に寄与する。
【００８５】
さらに、高分子アクチュエータ４０１は、撮像素子１６２と移動手段３３１の保持部３３１ａの間の僅かの隙間に配置することができてスペース効率が非常によく、駆動も単に電界を印加するだけで非常に簡単で制御もしやすい。
【００８６】
次に、高分子アクチュエータ４０１を用いた移動手段３３１の第４の実施の形態について、図１２および図１３を用いて説明する。本第４の実施の形態は、撮像素子１６２をＦ方向に移動させることでオートフォーカス機能を実現する例である。
【００８７】
図１２は、第４の実施の形態における高分子アクチュエータ４０１の構成を示す模式図で、図１２（ａ）は高分子アクチュエータ４０１の上面図、図１２（ｂ）および（ｃ）は高分子アクチュエータ４０１の図１２（ａ）のＤ−Ｄ’断面図で、図１２（ｂ）は電極間に電界が印加されていない状態を、図１２（ｃ）は電界が印加されている状態を示す。
【００８８】
図１２（ａ）において、高分子アクチュエータ４０１は、周辺の平坦部４９１ａと台形状に盛り上がった中央部の台形上部４９１ｂおよび斜面部４９１ｃとからなり、斜面部４９１ｃの表裏両面にはそれぞれ部分電極４０５ａおよび４０５ｂが設けられている。平坦部４９１ａと台形上部４９１ｂには部分電極４０５ａおよび４０５ｂが設けられていないので、平坦部４９１ａと台形上部４９１ｂとは部分電極４０５ａおよび４０５ｂへの電界の印加によっては変形せず、アクチュエータとしては機能しない。
【００８９】
台形上部４９１ｂの台形表面側には、撮像素子１６２のリード端子１６２ｃと接続されるリードパターン４０９ｔが、本例では１０個設けられている。さらに、台形上部４９１ｂには、撮像素子１６２を台形上部４９１ｂ上に固定してリード端子１６２ｃとリードパターン４０９ｔとを導通させるための後述する圧着部材４９２を通すための貫通穴４９２ｃが、本例では４個設けられている。
【００９０】
斜面部４９１ｃの台形表面側には、リードパターン４０９ｔとコネクタ端子４０９ｃとを接続する１０本の配線４０９ｈが配置され、配線４０９ｈが通るスペース以外は、配線４０９ｈと接触しない最低限の間隔をあけて部分電極４０５ａが設けられている。斜面部４９１ｃの台形裏面側には、部分電極４０５ｂが斜面全面に設けられている。本例では１０本の配線４０９ｈは図の左右の斜面部４９１ｃにのみ設けられているが、四方に分散して設けられてもよい。斜面部４９１ｃの部分電極４０５ａと４０５ｂとに挟まれた部分が本発明の変位部に相当する。
【００９１】
平坦部４９１ａの図の表面側には、リードパターン４０９ｔと接続された１０個のコネクタ端子４０９ｃ、斜面部４９１ｃ上の部分電極４０５ａを接続する配線４０８ｈとそれに接続された２個のコネクタ端子４０８ｃおよび斜面部４９１ｃの台形裏面側の部分電極４０５ｂに接続された２個のコネクタ端子４０７ｃが設けられている。部分電極４０５ｂとコネクタ端子４０７ｃとは例えば平坦部４９１ａに設けられたスルーホール等で接続される。本例では部分電極４０５ｂに接続されたコネクタ端子４０７ｃを２個設けてあるが、構成的には最低限１個あればよい。
【００９２】
また、平坦部４９１ａには、コネクタ端子４０９ｃ，４０８ｃおよび４０７ｃと後述するフレキシブル基板９０２とを接続するためのビス穴４９３が、本例では４個設けられている。
【００９３】
図１２（ｂ）において、斜面部４９１ｃは平坦部４９１ａと台形上部４９１ｂとを繋ぐヒンジ部であり、その表裏両面にそれぞれ部分電極４０５ａと４０５ｂとが設けられている。部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に電界が印加されると、部分電極４０５ａと４０５ｂとが引き合い、電極間の伸張部４０３が変形することで斜面部４９１ｃが伸張し、結果として、図１２（ｃ）に示すように、平坦部４９１ａから台形上部４９１ｂを図の矢印Ａｒ方向に押し上げる。
【００９４】
この時、部分電極４０５ａ、４０５ｂおよび配線４０９ｈは、例えば高分子アクチュエータ４０１と同様の導電性の炭素粒子を混ぜた高分子材料で構成されており、斜面部４９１ｃの伸張に応じて伸張するので、断線の心配はない。
【００９５】
図１３は、移動手段３３１の第４の実施の形態の構成を示す模式図で、図１３（ａ）は移動手段３３１の上面図、図１３（ｂ）および（ｃ）は移動手段３３１の図１３（ａ）のＥ−Ｅ’断面図で、図１３（ｂ）は電極間に電界が印加されていない状態を、図１３（ｃ）は電界が印加されている状態を示す。
【００９６】
図１３（ａ）において、図１２で示した高分子アクチュエータ４０１の台形上部４９１ｂ上には、撮像素子１６２が搭載され、圧着部材４９２の圧着枠４９２ａで上から押さえ込まれている。また、平坦部４９１ａ上のコネクタ端子４０９ｃ，４０８ｃおよび４０７ｃと、フレキシブル基板９０２とが、圧接板９０３を介してビス止めされて接続されている。
【００９７】
図１３（ｂ）において、台形上部４９１ｂの台形裏面側には、圧着板４９２ｂが密着されている。圧着枠４９２ａの先端の爪部は、貫通穴４９２ｃおよび圧着板４９２ｂに設けられた穴を通って圧着板４９２ｂの裏面に達して圧着板４９２ｂに係止され、圧着枠４９２ａと圧着板４９２ｂとで撮像素子１６２と台形上部４９１ｂとを挟み込んでいる。これによって、撮像素子１６２のリード端子１６２ｃと台形上部４９１ｂのリードパターン４０９ｔとが電気的に接続される。
【００９８】
平坦部４９１ａ上のコネクタ端子４０９ｃ，４０８ｃおよび４０７ｃと、フレキシブル基板９０２とは、圧接板９０３を介して固定部３３１ａにビス止めされ、電気的に接続されている。
【００９９】
高分子アクチュエータ４０１の斜面部４９１ｃの表裏に設けられた部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に電界が印加されると、部分電極４０５ａと４０５ｂとが引き合い、電極間の伸張部４０３が変形することで斜面部４９１ｃが伸び、結果として、図１３（ｃ）に示すように、撮像素子１６２を図の矢印Ａｒ方向に押し上げる。
【０１００】
以上に述べたように、本発明の第４の実施の形態によれば、変形しない平坦部４９１ａと台形上部４９１ｂとの間にヒンジ部である斜面部４９１ｃを設け、斜面部４９１ｃの表裏両面に部分電極４０５ａおよび４０５ｂを設けることで、部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に印加される電界によって台形上部４９１ｂを平坦部４９１ａから押し上げることができる。そして、台形上部４９１ｂ上に撮像素子１６２を搭載することで撮像素子１６２をＦ方向に移動させることができ、オートフォーカス機能を実現することができる。
【０１０１】
さらに、斜面部４９１ｃ上の部分電極４０５ａを部分的に切り欠いて、切り欠き部分にリードパターン４０９ｔとコネクタ端子４０９ｃとを接続する配線４０９ｈを通すことで、台形上部４９１ｂ上に撮像素子を搭載する基板が不要になり、移動手段３３１の小型化、軽量化、低価格化に寄与する。
【０１０２】
なお、斜面部４９１ｃ上に配線４０９ｈを通すことで、配線４０９ｈが通る部分については、部分電極４０５ａと４０５ｂ間の電界の印加によって変形しない。従って、斜面部４９１ｃの配線４０９ｈが通っている部分と通っていない部分とでは変形率が異なる。よって、例えば本例のように撮像素子の傾きの発生が問題となるケースでは、本例に示したように、配線４０９ｈを斜面部４９１ｃの対向する面に分散させ、配線４０９ｈ間の斜面部４９１ｃにも部分電極４０５ａを設ける等の配慮が行われることが望ましい。
【０１０３】
また、配線４０９ｈは斜面部４９１ｃの伸張に従って伸張するため、斜面部４９１ｃの伸張によって抵抗値が変化する。ただしその変化は微小であり、撮像素子１６２の特性に影響を与えることはない。
【０１０４】
次に、上述した高分子アクチュエータ４０１を用いた移動手段３３１の第５の実施の形態について、図１４および図１５を用いて説明する。本第５の実施の形態は、オートフォーカスで使用される補助光ユニットにおいて、発光素子をＦ方向に移動させることで補助光のピント調節機能を実現する例である。
【０１０５】
図１４は、第５の実施の形態における高分子アクチュエータ４０１の構成を示す模式図で、図１４（ａ）は高分子アクチュエータ４０１の発光素子搭載面のパターン図、図１４（ｂ）は高分子アクチュエータ４０１を図１４（ａ）の矢印Ｅ方向から見た側面図である。
【０１０６】
図１４（ａ）において、高分子アクチュエータ４０１は、周辺の平坦部４９１ａと台形状に窪んだ中央部の台形底部４９１ｄおよび斜面部４９１ｃとからなる。図１２とは異なり、斜面部４９１ｃは図の左右のみに設けられている。斜面部４９１ｃの表裏両面にはそれぞれ部分電極４０５ａおよび４０５ｂが設けられている。平坦部４９１ａと台形底部４９１ｄには部分電極４０５ａおよび４０５ｂが設けられていないので、平坦部４９１ａと台形底部４９１ｄとは部分電極４０５ａおよび４０５ｂへの電界の印加によっては変形せず、アクチュエータとしては機能しない。
【０１０７】
台形底部４９１ｄの発光素子搭載面には、後述する発光素子９９８のリード端子と接続されるリードパターン４０９ｔが、本例では２個設けられている。斜面部４９１ｃの発光素子搭載面側には、上述したリードパターン４０９ｔと平坦部４９１ａ上に設けられたコネクタ端子４０９ｃとを接続する２本の配線４０９ｈが配置されている。
【０１０８】
斜面部４９１ｃの配線４０９ｈが通るスペース以外の部分には、部分電極４０５ａが設けられている。ただし、図１２とは異なり、２本の配線４０９ｈの間には部分電極４０５ａは設けられていない。斜面部４９１ｃの発光素子搭載面の裏面には、部分電極４０５ｂが斜面全面に設けられている。２本の配線４０９ｈは図の左方向の斜面部４９１ｃにまとめて設けられている。
【０１０９】
平坦部４９１ａの発光素子搭載面側には、リードパターン４０９ｔと接続された２個のコネクタ端子４０９ｃ、斜面部４９１ｃ上の部分電極４０５ａに接続されたコネクタ端子４０８ｃおよび斜面部４９１ｃの発光素子搭載面の裏面側の部分電極４０５ｂに接続されたコネクタ端子４０７ｃが設けられている。部分電極４０５ｂとコネクタ端子４０７ｃとは例えば平坦部４９１ａに設けられたスルーホール等で接続される。
【０１１０】
図１４（ｂ）において、斜面部４９１ｃは平坦部４９１ａと台形底部４９１ｄとを繋ぐヒンジ部であり、その表裏両面にそれぞれ部分電極４０５ａと４０５ｂとが設けられている。部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に電界が印加されると、部分電極４０５ａと４０５ｂとが引き合い、電極間の伸張部４０３が変形することで斜面部４９１ｃが伸張し、結果として平坦部４９１ａから台形上部４９１ｂを図の矢印Ａｒ方向に押し下げる。
【０１１１】
この時、部分電極４０５ａ、４０５ｂおよび配線４０９ｈは、例えば高分子アクチュエータ４０１と同様の導電性の炭素粒子を混ぜた高分子材料で構成されており、斜面部４９１ｃの伸張に応じて伸張するので、断線の心配はない。
【０１１２】
図１５は、移動手段３３１の第５の実施の形態の構成を示す模式図で、図１５（ａ）は移動手段３３１の発光素子搭載面を示す図、図１５（ｂ）および（ｃ）は移動手段３３１の図１５（ａ）の矢印Ｅ方向から見た側面図で、図１５（ｂ）は電極間に電界が印加されていない状態を、図１５（ｃ）は電界が印加されている状態を示す。
【０１１３】
図１５（ａ）において、図１４で示した高分子アクチュエータ４０１の台形底部４９１ｄ上には、発光素子９９８が搭載され、発光素子９９８上にはパターンマスク９９７が配置されている。発光素子９９８とパターンマスク９９７とは、圧着部材４９２でクリップで挟むようにして台形底部４９１ｄに圧接されている。平坦部４９１ａ上のコネクタ端子４０９ｃ，４０８ｃおよび４０７ｃは、例えば図示しないコネクタ等によりフレキシブル基板等と接続される。
【０１１４】
図１５（ｂ）において、補助光ユニット９９９は、投光レンズ２１１、移動手段３３１、発光素子９９８およびパターンマスク９９７等で構成される。発光素子９９８、パターンマスク９９７および台形底部４９１ｄとは圧着部材４９２で挟みこまれ、これによって、発光素子９９８のリード端子と台形底部４９１ｄのリードパターン４０９ｔとが電気的に接続されている。平坦部４９１ａは、図示しない固定部材によって投光レンズ２１１との位置関係が所定の状態となるように固定されている。
【０１１５】
これによって、発光素子９９８が照明光源となってパターンマスク９９７上のパターンを投光レンズ２１１を介して被写体上に投影することができ、オートフォーカス時の補助光を実現することができる。図１５（ｂ）は部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に電界が印加されていない状態であり、この時にはパターンマスク９９７は無限遠にピントがあっている。ここに、補助光ユニット９９９、発光素子９９８および投光レンズ２１１は、それぞれ、本発明における光学ユニット、光学素子および光学系である。
【０１１６】
高分子アクチュエータ４０１の斜面部４９１ｃの表裏に設けられた部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に電界が印加されると、部分電極４０５ａと４０５ｂとが引き合い、電極間の伸張部４０３が変形することで斜面部４９１ｃが伸び、結果として、図１５（ｃ）に示すように、発光素子９９７を図の矢印Ａｒ方向に押し下げる。この時、パターンマスク９９７は近距離側にピントが合う状態となる。
【０１１７】
以上に述べたように、本発明の第５の実施の形態によれば、変形しない平坦部４９１ａと台形底部４９１ｄとの間にヒンジ部である斜面部４９１ｃを設け、斜面部４９１ｃの表裏両面に部分電極４０５ａおよび４０５ｂを設けることで、部分電極４０５ａと４０５ｂとの間に印加される電界によって台形底部４９１ｄを平坦部４９１ａから押し下げることができる。そして、台形底部４９１ｄ上に発光素子９９８を搭載することで、オートフォーカス時の補助光を実現することができる。
【０１１８】
さらに、斜面部４９１ｃ上の部分電極４０５ａを部分的に切り欠いて、切り欠き部分にリードパターン４０９ｔとコネクタ端子４０９ｃとを接続する配線４０９ｈを通すことで、台形底部４９１ｄ上に発光素子９９８を搭載する基板が不要になり、移動手段３３１の小型化、軽量化、低価格化に寄与する。
【０１１９】
なお、第４の実施の形態と同様に、斜面部４９１ｃ上に配線４０９ｈを通すことで、斜面部４９１ｃの配線４０９ｈが通っている部分と通っていない部分とでは変形率が異なる。しかし、例えば本例のように発光素子９９８の傾きがあまり大きな問題とならないケースでは、配線４０９ｈを斜面部４９１ｃの一方の面に集中させても問題ないし、配線４０９ｈ間の斜面部４９１ｃに部分電極４０５ａを設ける必要もない。
【０１２０】
また、配線４０９ｈは斜面部４９１ｃの伸張に従って伸張するため、斜面部４９１ｃの伸張によって抵抗値が変化する。ただしその変化は微小であり、発光素子９９８の特性に影響を与えることはない。
【０１２１】
以上に述べたように、本発明によれば、高分子アクチュエータを備え、該アクチュエータを用いて光学素子を移動させることで「オートフォーカス機能」や「手振れ補正機能」を実現し、かつ高分子アクチュエータに光学素子の電気配線を設けることで光学素子の電気配線に用いられる基板を削減することにより、組立性がよく小型で高性能で低価格な光学ユニットおよび撮像装置を提供することができる。
【０１２２】
尚、本発明に係る光学ユニットおよび撮像装置を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】撮像装置の構成を示す模式図である。
【図２】高分子アクチュエータの動作原理を説明するための模式図である。
【図３】第１の実施の形態における高分子アクチュエータの構成を示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態における可動部の構成を示す模式図である。
【図５】移動手段の第１の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図６】第１の実施の形態における高分子アクチュエータに印加される電界と撮像素子の変位の関係を示すタイミングチャートである。
【図７】第２の実施の形態における高分子アクチュエータの構成を示す模式図である。
【図８】移動手段の第２の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図９】第２の実施の形態における高分子アクチュエータに印加される電界と撮像素子の変位の関係を示すタイミングチャートである。
【図１０】第３の実施の形態における高分子アクチュエータの構成を示す模式図である。
【図１１】移動手段の第３の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図１２】第４の実施の形態における高分子アクチュエータの構成を示す模式図である。
【図１３】移動手段の第４の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図１４】第５の実施の形態における高分子アクチュエータの構成を示す模式図である。
【図１５】移動手段の第５の実施の形態の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１  撮像装置
１１１  操作部
１３１  画像表示部
１６１  撮像制御部
１６２  撮像素子
１６２ｂ  撮像素子チップ
１６３  アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器
１６５  画像処理部
１６７  ＡＦ手段
１８１  画像記録部
２００  光軸
２０１  鏡胴
２１１  撮像光学系
２１１ａ  レンズ
２１１ｂ  レンズ
３００  撮像回路
３０１  手振れ検知手段
３０３  振れ検出回路
３０５  手振れ補正手段
３１３  駆動回路部
３１５  アクチュエータ制御手段
３３０  撮像ユニット
３３１  移動手段
３３１ａ  固定部
３３１ｂ  規制部材
３３１ｃ  付勢バネ
３３１ｓ  筋目
３３３  可動部
３３３ｂ  フレームの規制部材
３３５  第２のフレーム
３３５ｂ  第２のフレームの規制部材
３３７  接着剤
３５０  撮像部
４０１  （誘電ポリマ型の）高分子アクチュエータ
４０１ａ  平面部
４０１ｂ  変位部
４０１ｘ  作用部
４０３  伸張部
４０５  電極
４０７ｃ  コネクタ端子
４０８ｃ  コネクタ端子
４０９ｃ  コネクタ端子
４０９ｈ  配線
４０９ｔ  リードパターン
４１１  （イオン伝導型の）高分子アクチュエータ
４１３  薄板
４１３ａ  イオン交換樹脂
４１３ｂ  陽イオン
４１３ｃ  極性分子
４１５  金電極
４９１ａ  平坦部
４９１ｂ  台形上部
４９１ｃ  斜面部
４９１ｄ  台形底部
４９２  圧着部材
４９２ａ  圧着枠
４９２ｂ  圧着板
４９２ｃ  貫通穴
４９３  ビス穴
９０２  フレキシブル基板
９０３  圧接板
９９７  パターンマスク
９９８  発光素子
９９９  補助光ユニット
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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