(57)【要約】【課題】駆動対象を静粛に駆動する小型で軽量な駆動装置、レンズが光軸に沿って駆動される光制御器、および被写体光の像を撮影する撮影装置を提供する。【解決手段】駆動対象のフォーカスレンズ２３を保持して撮影レンズ２０の光軸方向に移動自在なレンズ保持部５１２と、電圧の印加開放によって伸縮してレンズ保持部５１２を上記の光軸に沿って駆動する高分子アクチュエータ５１３と、その高分子アクチュエータ５１３に対する電圧の印加開放を制御することによりフォーカスレンズ２３の位置を制御する光学制御ＣＰＵ１２０を備えた。【選択図】        図７
2007093754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象を保持して、該駆動対象の駆動方向に移動自在な保持部と、
電圧の印加開放によって伸縮して前記保持部を前記駆動方向に沿って駆動する高分子アクチュエータとを備えたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記高分子アクチュエータが、印加された電圧の大きさに応じた伸縮量で伸縮するものであることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記高分子アクチュエータが、電圧の印加開放によって伸縮する伸縮部材が複数段積み重ねられてなる積層型高分子アクチュエータであることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項４】
前記高分子アクチュエータが、電歪高分子又は液晶エラストマーを用いて構成されたものであることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項５】
前記保持部を前記駆動方向に沿って駆動する、前記高分子アクチュエータとは別の駆動部を備え、
前記駆動部が、前記高分子アクチュエータによる前記保持部の駆動方向とは逆方向に該保持部を駆動するものであることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項６】
前記駆動部が、前記保持部に対して、前記高分子アクチュエータとは逆側に配置されたものであることを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
【請求項７】
前記駆動部が、前記保持部を付勢力で駆動するばねであることを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
【請求項８】
前記駆動部が、電圧の印加開放によって伸縮して前記保持部を駆動する高分子アクチュエータであることを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
【請求項９】
駆動対象のレンズと、
前記レンズを保持して該レンズの駆動方向に移動自在な保持部と、
電圧の印加開放によって伸縮して前記保持部を前記駆動方向に駆動する高分子アクチュエータと、
前記高分子アクチュエータに対する電圧の印加開放を制御することにより前記レンズの位置を制御する制御部とを備えたことを特徴とする光制御器。
【請求項１０】
被写体光を結像させる、駆動対象のレンズと、
前記レンズを保持して該レンズの駆動方向に移動自在な保持部と、
電圧の印加開放によって伸縮して前記保持部を前記駆動方向に駆動する高分子アクチュエータと、
前記高分子アクチュエータに対する電圧の印加開放を制御することにより前記レンズの位置を制御する制御部と
前記レンズによって結像された被写体光の像を撮影する撮影部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項１１】
前記撮影部で撮影された像のコントラストを検出するコントラスト検出部を備え、
前記制御部は、前記レンズの位置を、前記コントラスト検出部で検出されたコントラストに応じた位置に制御するものであることを特徴とする請求項１０記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動対象を駆動する駆動装置、レンズが光軸に沿って駆動される光制御器、および被写体光の像を撮影する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通常サイズのカメラだけでなく、携帯電話などに搭載される小型の撮影装置などにもズーム機能やオートフォーカス機能が適用されてきており、このような小型の撮影装置においても、レンズの駆動が必要となってきている。そして、このような小型の撮影装置では、レンズの駆動系自体の小型化、軽量化が求められる。
【０００３】
一方、カメラのレンズを駆動する駆動装置としては、モータによる回転力をワイヤでレンズに伝えてレンズを駆動する駆動装置（例えば、特許文献１）や、モータによる回転力を、ネジを用いた伝達機構でレンズに伝えてレンズを駆動する駆動装置（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。
【特許文献１】特開昭５８−４０７３５号公報
【特許文献２】特開平８−１２２６１３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、特許文献１や特許文献２に示す駆動装置では、いずれも駆動力をレンズに伝えるための伝達機構が複雑であり、駆動力の発生源として使われるモータ自体のサイズや重量と相俟って駆動装置の大型化や重量の増大を招いてしまうという問題がある。また、これらの駆動装置では、モータの回転や伝達機構の動作において振動や音等が発生してしまい静粛性の点でも問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、駆動対象を静粛に駆動する小型で軽量な駆動装置、レンズが光軸に沿って静粛に駆動される小型で軽量な光制御器、およびレンズが光軸に沿って静粛に駆動される小型で軽量な撮影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】
上記目的を達成する本発明の駆動装置は、駆動対象を保持して、その駆動対象の駆動方向に移動自在な保持部と、
電圧の印加開放によって伸縮して上記保持部を上記駆動方向に沿って駆動する高分子アクチュエータとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の駆動装置によれば、上記高分子アクチュエータの伸縮が駆動対象の駆動に利用される。高分子アクチュエータは一般に小型軽量であり、さらに、高分子アクチュエータの伸縮動作は静粛である。即ち、本発明によれば、駆動対象を静粛に駆動する小型で軽量な駆動装置を提供することができる。
【０００８】
ここで、本発明の駆動装置において、「上記高分子アクチュエータが、印加された電圧の大きさに応じた伸縮量で伸縮するものである」という形態は好ましい形態である。
【０００９】
この好ましい形態の駆動装置によれば、上記高分子アクチュエータに印加される電圧の大きさを変えることで上記駆動対象の駆動量を変えることができる。
【００１０】
また、本発明の駆動装置において、「上記高分子アクチュエータが、電圧の印加開放によって伸縮する伸縮部材が複数段積み重ねられてなる積層型高分子アクチュエータである」という形態も好ましい形態である。
【００１１】
この好ましい形態の駆動装置によれば、複数段の上記伸縮部材のうち、電圧が印加される伸縮部材の個数を変えることで、上記高分子アクチュエータの伸縮量を変えて上記駆動対象の駆動量を変えることができる。
【００１２】
また、本発明の駆動装置において、「上記高分子アクチュエータが、電歪高分子又は液晶エラストマーを用いて構成されたものである」という形態も好ましい。
【００１３】
高分子アクチュエーターに用いる高分子の例としては、高分子ゲル、イオン導電性高分子、電子導電性高分子、電歪高分子（誘電エラストマ−、静電エラストマ−）、圧電高分子、液晶エラストマー等を挙げることができ、中でも電歪高分子、液晶エラストマーが、電圧の印加に対する反応が特に良好であること等から好ましい。
【００１４】
また、本発明の駆動装置において、「上記保持部を上記駆動方向に沿って駆動する、上記高分子アクチュエータとは別の駆動部を備え、
上記駆動部が、上記高分子アクチュエータによる上記保持部の駆動方向とは逆方向にその保持部を駆動するものである」という形態も好ましい形態である。
【００１５】
上記高分子アクチュエータは、その高分子アクチュエータの形状によっては、上記伸縮いずれか一方の変形の際に特に強い膨張力あるいは収縮力を発揮する。上記の好ましい形態の駆動装置によれば、このような高分子アクチュエータの強い膨張力あるいは収縮力が上記保持部の一方向への駆動に利用され、逆方向への駆動は上記駆動部によってなされる。このような構成により、高分子アクチュエータの性質が一層有効に利用される。
【００１６】
また、この駆動部を備えた好ましい形態の駆動装置において、「上記駆動部が、上記保持部に対して、上記高分子アクチュエータとは逆側に配置されたものである」という形態はさらに好ましい形態である。
【００１７】
このさらに好ましい形態によれば、上記駆動部と上記高分子アクチュエータとを例えば上記駆動方向に沿って一列に配置する等といった構成により駆動装置の一層の小型化を容易に図ることができる。
【００１８】
また、上記駆動部を備えた好ましい形態の駆動装置は、「上記駆動部が、上記保持部を付勢力で駆動するばねである」という形態であっても良く、
「上記駆動部が、電圧の印加開放によって伸縮して上記保持部を駆動する高分子アクチュエータである」という形態であっても良い。
【００１９】
前者の形態では、上記高分子アクチュエータと上記ばねとのそれぞれによって上記保持部が互いに逆方向に駆動され、後者の形態では、２つの高分子アクチュエータそれぞれによって上記保持部が互いに逆方向に駆動される。
【００２０】
また、上記目的を達成する本発明の光制御器は、駆動対象のレンズと、
上記レンズを保持してそのレンズの駆動方向に沿って移動自在な保持部と、
電圧の印加開放によって伸縮して上記保持部を上記光軸に沿って駆動する高分子アクチュエータと、
上記高分子アクチュエータに対する電圧の印加開放を制御することにより上記レンズの位置を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、上記レンズが光軸に沿って静粛に駆動される小型で軽量な光制御器を提供することができる。
【００２２】
尚、本発明にいう光制御器については、ここではその基本形態のみを示すにとどめるが、本発明にいう光制御器には、上記の基本形態のみではなく、前述した駆動装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。
【００２３】
また、上記目的を達成する本発明の撮影装置は、被写体光を結像させる、駆動対象のレンズと、
上記レンズを保持してそのレンズの駆動方向に移動自在な保持部と、
電圧の印加開放によって伸縮して上記保持部を上記光軸に沿って駆動する高分子アクチュエータと、
上記高分子アクチュエータに対する電圧の印加開放を制御することにより上記レンズの位置を制御する制御部と
上記レンズによって結像された被写体光の像を撮影する撮影部とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、上記レンズが光軸に沿って静粛に駆動される小型で軽量な撮影装置を提供することができる。
【００２５】
また、本発明の撮影装置において、「上記撮影部で撮影された像のコントラストを検出するコントラスト検出部を備え、
上記制御部は、上記レンズの位置を、上記コントラスト検出部で検出されたコントラストに応じた位置に制御するものである」という形態であっても良い。
【００２６】
この形態の撮影装置によれば、上記コントラストに応じて上記レンズの位置を制御するというピント調節が、静粛に行なわれる。
【００２７】
尚、本発明にいう撮影装置についても、ここではその基本形態のみを示すにとどめるが、本発明にいう撮影装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した駆動装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。
【発明の効果】
【００２８】
以上、説明したように、本発明によれば、駆動対象を静粛に駆動する小型で軽量な駆動装置、レンズが光軸に沿って静粛に駆動される小型で軽量な光制御器、およびレンズが光軸に沿って静粛に駆動される小型で軽量な撮影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】
【００２９】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
まず、本発明の第１実施形態から第９実施形態までの各実施形態が共通に適用されるデジタルカメラについて説明する。
【００３１】
図１、および図２は、本発明の第１実施形態から第９実施形態までの各実施形態が共通に適用されるデジタルカメラの外観斜視図である。
【００３２】
図１には、デジタルカメラ１の、撮影レンズが内蔵されたレンズ鏡胴１０の沈胴状態が示されており、図２には、レンズ鏡胴１０の繰出状態が示されている。これら図１および図２に示されているデジタルカメラ１が、本発明にいう撮影装置の一例に相当する。
【００３３】
図１および図２に示すデジタルカメラ１の正面上部には、補助光発光窓１２およびファインダ対物窓１３が配置されている。また、このデジタルカメラ１の上部には、シャッタボタン１４が備えられている。
【００３４】
このデジタルカメラ１の、図示しない背面には、ズーム操作スイッチや十字キーなどといった各種スイッチや、画像やメニュー画面を表示するＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が備えられている。ズーム操作スイッチを所定時間押下し続けると、撮影画角を調整するためのズーム操作モードに入り、十字キーの‘上’キーを押し続けている間、後述の撮影レンズが望遠側（テレ側）に移動し、十字キーの‘下’キーを押し続けている間、撮影レンズが広角側（ワイド側）に移動する。
【００３５】
図３は、デジタルカメラ１の、沈胴状態にあるレンズ鏡胴１０を光軸に沿って切断した断面図であり、図４は、デジタルカメラ１の、撮影レンズがワイド状態にあるレンズ鏡胴１０を光軸に沿って切断した断面図であり、図５は、デジタルカメラ１の、撮影レンズがテレ状態にあるレンズ鏡胴１０を光軸に沿って切断した断面図である。
【００３６】
レンズ鏡胴１０の内部空間には、前方から順に、前群レンズ（第１レンズ群）２１、後群レンズ（第２レンズ群）２２、およびフォーカスレンズ（第３レンズ群）２３の３群が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズ２０が収容されている。撮影レンズ２０は、後群レンズ２２が図４に示すワイド端と図５に示すテレ端との間で光軸に沿って移動することにより焦点距離が変化し、フォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動することによりピント調節が行われる構成となっている。前群レンズ２１のさらに前方には、有害光を遮るフレア防止板７０が配置され、前群レンズ２１と後群レンズ２２との間には、被写体光の光量を調整する絞りユニット３０が配置され、撮影レンズ２０の後方には、被写体光を読み取るＣＣＤ４０が配置されている。ここで、上記のフォーカスレンズ２３が、本発明にいうレンズの一例に相当し、後述の駆動装置によって保持されるとともに光軸に沿って駆動される。
【００３７】
絞りユニット３０には、図４および図５に示すように、撮影レンズ２０の光軸を取り囲む孔が穿たれた開口板３２と、開口板３２の孔を絞るように塞いで開口量を調整する絞り羽３１とが備えられている。また、絞りユニット３０には、その背面から後方に突出するガイドロット２４と、ガイドロット２４の後端を塞ぐストッパ２４ａも設けられており、ガイドロット２４は、後群レンズ２２を保持している後群レンズ保持枠２５を、光軸方向にスライド可能に貫通している。さらに、絞りユニット３０と後群レンズ保持枠２５との間にはコイルばね２６が縮装されており、絞りユニット３０は、後群レンズ２２と後群レンズ保持枠２５とで構成された後群レンズユニット２７に対し、前方へばね付勢された態様で光軸に沿って移動可能に保持されている。レンズ鏡胴１０の沈胴時には、図４および図５に示す絞り羽３１が開放され、絞りユニット３０がコイルばね２６を圧縮しながら後群レンズユニット２７側に移動することによって、開口板３２の孔に後群レンズユニット２７が入り込む。これにより、デジタルカメラ１の薄型化が図られている。
【００３８】
また、レンズ鏡胴１０には、カメラボディに固定された固定筒５０と、その固定筒５０に対し回転自在な駆動筒５２が備えられている。この駆動筒５２は、固定筒５０の外周面に周方向に形成された突条５０ａが、駆動筒５２の内周面に設けられた溝に係入していることにより、固定筒５０に対して光軸方向の移動が規制されている。駆動筒５２の外周面にはギア５１が設けられており、このギア５１にモータ（図示しない）からの回転駆動力が伝達されて、駆動筒５２が回転する。
【００３９】
駆動筒５２には、さらに、光軸方向に延びるキー溝５２ａが設けられており、このキー溝５２ａには、回転移動筒５３に固設されたピン状のカムフォロワ５４が、固定筒５０に設けられた螺旋状のカム溝を貫通して係入している。したがって、駆動筒５２が回転すると、回転移動筒５３は、回転しながら上記カム溝に沿って光軸方向に移動する。
【００４０】
回転移動筒５３の内側には、直進移動枠５５が設けられている。この直進移動枠５５は、回転移動筒５３に対し相対的回転が自在に係合しているとともに、固定筒５０のキー溝５０ｂに係入することにより回転が規制されている。したがって、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、直進移動枠５５は回転移動筒５３の移動に伴って光軸方向に直線的に移動する。
【００４１】
上述した後群レンズ２２を保持している後群レンズ保持枠２５には、ピン状のカムフォロワ６３が固設されている。このカムフォロワ６３は、回転移動筒５３のカム溝に係入しているとともに、直進移動枠５５の光軸方向に延びるキー溝５５ａにも係入していることにより、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、後群レンズユニット２７が回転移動筒５３のカム溝の形状に沿って、光軸方向に直進移動する。
【００４２】
また、上述したように、絞りユニット３０は、コイルばね２６により前方に付勢された態様でレンズユニット２７に取り付けられているため、その絞りユニット３０が後群レンズユニット２７とともに光軸方向に移動する。
【００４３】
さらに、このレンズ鏡胴１０には、前群レンズ２１を保持する直進移動筒５６が備えられている。この直進移動筒５６は、それに固設されたカムフォロワ５７が回転移動筒５３のカム溝に係入しているとともに、直進移動枠５５の、光軸方向に延びるキー溝５５ａにも係入している。したがって、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、直進移動筒５６は、カムフォロワ５７が係入している回転移動筒５３のカム溝の形状に沿って、光軸方向に直進移動する。
【００４４】
このようにしてレンズ鏡胴１０の繰り出しが行なわれ、また、駆動筒５２が逆方向に回転することによりレンズ鏡胴１０の沈胴が行われる。
【００４５】
また、回転移動筒５３は、レンズ鏡胴１０の繰出しが完了した後も、前群レンズ２１の位置を保持したままさらに回転することができ、このとき、後群レンズユニット２７は、回転移動筒５３のカム溝に沿って光軸方向に移動し、これにより撮影画角（すなわち、焦点距離）の調整が行なわれる。図４には、レンズ鏡胴１０の繰出しが完了した状態が示されており、このときには撮影レンズ２０はワイド状態にある。また、図５には、繰出し完了後に回転移動筒５３がさらに回転して、撮影レンズ２０がテレ状態になるまで後群レンズユニット２７が移動した状態が示されている。
【００４６】
また、撮影レンズのうちのフォーカスレンズ２３は、本発明の駆動装置の一例に相当する駆動装置５００によって光軸方向に動かされ、これによりピント調整が行なわれる。ここで、このピント調整は、後述するように、ＣＣＤ４０で読み取った被写体像のコントラストがピークを示すようにフォーカスレンズ２３を動かすことによって行なわれる。このようなピント調整では、フォーカスレンズ２３を頻繁に動かすこととなるので、このデジタルカメラ１では、フォーカスレンズ２３の移動について、静粛性の高いこの駆動装置５００が使われている。
【００４７】
ここで、この図３から図５、および後述の図６に示す駆動装置５００は、本発明にいう駆動装置の９種類の例を抽象的にまとめて示したものであり、これら９種類の各例については、後に詳細に説明する。
【００４８】
続いて、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。
【００４９】
図６は、図１に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【００５０】
このデジタルカメラ１は、すべての処理がメインＣＰＵ１１０によって制御されている。このメインＣＰＵ１１０には、デジタルカメラ１に備えられた各種スイッチ（この各種スイッチには、図１に示すシャッタボタン１４や、ズーム操作スイッチ、および十字キーなどが含まれ、以下では、これらを合わせてスイッチ群１０１と称する）からの操作信号がそれぞれ供給されている。メインＣＰＵ１１０は、ＥＥＰＲＯＭ１１０ａを有しており、このＥＥＰＲＯＭ１１０ａには、デジタルカメラ１で各種処理を実行するために必要な各種プログラムが書き込まれている。スイッチ群１０１に含まれる電源スイッチ（図示しない）が投入されると、電源１０２からデジタルカメラ１の各種要素に電力が供給されるとともに、メインＣＰＵ１１０によって、ＥＥＰＲＯＭ１１０ａに書き込まれたプログラム手順に従ってデジタルカメラ１全体の動作が統括的に制御される。
【００５１】
まず、図６を参照して画像信号の流れを説明する。
【００５２】
撮影者が、デジタルカメラ１の背面に設けられた十字キー（図示しない）を使って撮影画角を指示すると、その指示された撮影画角がスイッチ群１０１からメインＣＰＵ１１０に伝えられ、さらに、メインＣＰＵ１１０を介して光学制御ＣＰＵ１２０に伝えられる。尚、これらメインＣＰＵ１１０と光学制御ＣＰＵ１２０との間では、バス１４０を介してデータが送受信されるのではなく、ＣＰＵ間通信によって高速にデータが送受信される。光学制御ＣＰＵ１２０は、図示しないモータ等を制御することで、図４および図５に示すようにレンズ鏡胴１０を繰り出し、後群レンズ２２を伝えられた撮影画角に応じた位置に移動させる。
【００５３】
また、光学制御ＣＰＵ１２０は、駆動装置５００を制御することで、図３、図４、図５に示すフォーカスレンズ２３を光軸に沿う方向に移動させる。
【００５４】
被写体光は、フレア防止板７０、撮影レンズ２０、および絞り３０を通ってＣＣＤ４０上に結像され、ＣＣＤ４０において、被写体像を表わす画像信号が生成される。生成された画像信号は、Ａ／Ｄ部１３１において粗く読み出され、アナログ信号がデジタル信号に変換されて、低解像度なスルー画像データが生成される。生成されたスルー画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１３３において、ホワイトバランスの補正やγ補正などといった画像処理が施される。
【００５５】
ここで、ＣＣＤ４０には、クロックジェネレータ１３２からタイミング信号が供給されており、このタイミング信号に同期して、所定の間隔ごとに、画像信号が生成される。このクロックジェネレータ１３２は、光学制御ＣＰＵ１２０を介して伝えられるメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいてタイミング信号を出力しており、そのタイミング信号は、ＣＣＤ４０の他、後段のＡ／Ｄ部１３１、およびホワイトバランス・γ処理部１３３にも供給されている。したがって、ＣＣＤ４０、Ａ／Ｄ部１３１、およびホワイトバランス・γ処理部１３３では、クロックジェネレータ１３２から発せられるタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行われる。
【００５６】
ホワイトバランス・γ処理部１３３において画像処理が施された画像データは、一旦バッファメモリ１３４に記憶される。バッファメモリ１３４に記憶された低解像度なスルー画像データは、古い時刻に記憶されたスルー画像データから先に、バス１４０を経由してＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８に供給される。スルー画像データはＲＧＢ信号であるため、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８では処理が行われずに、そのままドライバ１３９を介して画像表示ＬＣＤ１６０に伝えられ、画像表示ＬＣＤ１６０上に、スルー画像データが表わすスルー画像が表示される。ここで、ＣＣＤ４０では、所定のタイミング毎に被写体光が読み取られて画像信号が生成されているため、この画像表示ＬＣＤ１６０には、撮影レンズが向けられた方向の被写体光が被写体像として常に表示され続ける。
【００５７】
また、バッファメモリ１３４に記憶されたスルー画像データは、メインＣＰＵ１１０にも供給される。メインＣＰＵ１１０は、スルー画像データに基づいて、フォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動されている間にＣＣＤ４０で繰り返し得られた画像信号が表わす被写体像のコントラストと、被写体の輝度を検出する。検出されたコントラストと輝度は、光学制御ＣＰＵ１２０に伝えられる。光学制御ＣＰＵ１２０は、フォーカスレンズ２３をメインＣＰＵ１１０から伝えられたコントラストのピークが得られるレンズ位置に移動させるように、駆動装置５００に向けて電圧を出力する電圧印加部６００を制御する（ＡＦ処理）。
【００５８】
ここで、この図６に示す電圧印加部６００は、後述する９種類の電圧印加部を抽象的にまとめて示したものであり、これら９種類の電圧印加部それぞれについては、後に詳細に説明する。
【００５９】
また、光学制御ＣＰＵ１２０は、メインＣＰＵ１１０から伝えられた輝度に応じて絞り３０の絞り値を調整する（ＡＥ処理）。
【００６０】
上記のメインＣＰＵ１１０は、本発明にいうコントラスト検出部の一例に相当する。また、上記の電圧印加部６００と光学制御ＣＰＵ１２０とを合せたものは、本発明にいう制御部の一例に相当し、上記のフォーカスレンズ２３と駆動装置５００と電圧印加部６００と光学制御ＣＰＵ１２０とを合せたものは、本発明にいう光制御器の一例に相当する。
【００６１】
ここで、画像表示ＬＣＤ１６０に表示されたスルー画像を確認しながら、撮影者が図１に示すシャッタボタン１４を押下すると、シャッタボタン１４が押されたことがメインＣＰＵ１１０に伝えられ、さらに、光学制御ＣＰＵ１２０に伝えられる。被写体が暗いときには、光学制御ＣＰＵ１２０からＬＥＤ発光制御部１５０に発光指示が伝えられ、シャッタボタン１４の押下に同期してＬＥＤ１５１から閃光が発せられる。また、光学制御ＣＰＵ１２０からの指示に従って、ＣＣＤ４０で生成された画像信号がＡ／Ｄ部１３１において細かく読み出され、高解像度な撮影画像データが生成される。生成された撮影画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１３３で画像処理が施されて、バッファメモリ１３４に記憶される。
【００６２】
バッファメモリ１３４に記憶された撮影画像データは、ＹＣ処理部１３７に供給されて、ＲＧＢ信号からＹＣ信号に変換される。ＹＣ信号に変換された撮影画像データは、圧縮・伸張部１３５において圧縮処理が施され、圧縮された撮影画像データがＩ／Ｆ１３６を介してメモリカード１７０に記憶される。
【００６３】
また、メモリカード１７０に記憶された撮影画像データは、圧縮・伸張部１３５において伸張処理が施された後、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８においてＲＧＢ信号に変換され、ドライバ１３９を介して画像表示ＬＣＤ１６０に伝えられる。画像表示ＬＣＤ１６０には、撮影画像データが表わす撮影画像が表示される。
【００６４】
デジタルカメラ１は、以上のように構成されている。
【００６５】
次に、本発明の第１実施形態から第９実施形態までの各実施形態を説明する。
【００６６】
ここで、これら９つの実施形態は、図３から図６に示されている駆動装置５００と、図６に示されている電圧印加部６００とについて各種の駆動装置や各種の電圧印加部を備えている他はいずれの実施形態も図１から図６に示した共通の構成を有している。そこで、以下では、これら各実施形態の間での相違点である駆動装置と電圧印加部とに注目して説明する。
【００６７】
尚、以下の説明では、図３から図６に示された各構成要素については、特に図番を断らずに参照する。
【００６８】
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
【００６９】
図７は、本発明の第１実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【００７０】
この図７に示す駆動装置５１０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿って、ＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側に、電圧印加部６１０が出力した電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６１０は、光学制御ＣＰＵ１２０による制御の下で電圧を駆動装置５１０に向けて出力するものである。
【００７１】
図７のパート（Ａ）には、本発明の第１実施形態における駆動装置５１０の初期状態の断面図とその第１実施形態における電圧印加部６１０とが示されており、図７のパート（Ｂ）には、ＡＦ処理時の駆動装置５１０が断面図で示されている。尚、図７のパート（Ｂ）では、電圧印加部６１０の図示が省略されている。
【００７２】
駆動装置５１０は、ガイド棒５１１と、レンズ保持部５１２と、高分子アクチュエータ５１３と、押しばね５１４とを備えている。
【００７３】
ここで、レンズ保持部５１２、高分子アクチュエータ５１３、および押しばね５１４が、それぞれ本発明にいう保持部、高分子アクチュエータ、および駆動部の各一例に相当する。
【００７４】
ガイド棒５１１は、撮影レンズ２０の光軸と平行に延び、一端が、レンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定されている。
【００７５】
レンズ保持部５１２は、フォーカスレンズ２３を保持する保持枠５１２ａと、その保持枠５１２ａと一体的に保持枠５１２ａの脇に設けられた、ガイド棒５１１が挿通されるスリーブ５１２ｂとからなる。ここで、このレンズ保持部５１２のスリーブ５１２ｂには、側面に突起５１２ｂ＿１が設けられている。
【００７６】
高分子アクチュエータ５１３には、電圧印加部６１０が駆動装置５１０に向けて出力した電圧が印加される。この高分子アクチュエータ５１３は、シート形状を有し、ＡＦ処理時に電圧印加部６１０から電圧が印加されると厚み方向に収縮し、その厚み方向と交わる面方向に伸展する。また、電圧印加時の収縮量と伸展量とは、それぞれ印加された電圧の大きさに応じた量となる。この高分子アクチュエータ５１３には、一端側に孔が開けられており、この孔に上記のスリーブ５１２ｂの突起５１２ｂ＿１が挿入されているとともに、他端がレンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定されている。
【００７７】
押しばね５１４は、コイル状のばねであり、上記のスリーブ５１２ｂと壁１０ａとの間に縮装されている。
【００７８】
図７のパート（Ａ）に示す初期状態では、押しばね５１４が、高分子アクチュエータ５１３によって圧縮されている。
【００７９】
そして、ＡＦ処理時に電圧印加部６１０によって電圧が印加されると、高分子アクチュエータ５１３は、図７のパート（Ｂ）に示すように、印加された電圧の大きさに応じた量で、厚さ方向に収縮するとともに面方向に伸展する。このとき、本実施形態では高分子アクチュエータ５１３が面方向へ伸展した分だけ押しばね５１４の圧縮が解消され、その押しばね５１４が、レンズ保持部５１２のスリーブ５１２ｂを押す。これにより、フォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動する。
【００８０】
ＡＦ処理時には、高分子アクチュエータ５１３に印加される電圧の昇降によって、フォーカスレンズ２３が、後群レンズ２２側およびＣＣＤ４０側に動かされる。
【００８１】
次に、この図７に示す高分子アクチュエータ５１３と電圧印加部６１０との詳細について説明する。
【００８２】
図８は、図７に示す高分子アクチュエータ５１３と電圧印加部６１０との詳細を示す図である。
【００８３】
図８には、上記の高分子アクチュエータ５１３の部分拡大断面図と、電圧印加部６１０を表わす回路図とが示されている。
【００８４】
この高分子アクチュエータ５１３は、シート状の電歪高分子５１３ａが伸縮性の電極５１３ｂで挟まれて構成されたものである。また、電圧印加部６１０は、出力電圧の大きさが数百Ｖから数千Ｖの間で可変な直流電源回路６１１と、スイッチ６１２とを備えている。ここで、直流電源回路６１１の出力電圧の大きさ、およびスイッチ６１２のＯＮ／ＯＦＦは、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御される。
【００８５】
本実施形態では、上記のＡＦ処理が開始されると、光学制御ＣＰＵ１２０からの指示によりスイッチ６１２がＯＮ状態となり、処理中は、そのＯＮ状態が維持される。その結果、ＡＦ処理時には高分子アクチュエータ５１３の２つの電極５１３ｂ間に直流電源回路６１１から上記のような高電圧が印加される。すると、これら２つの電極５１３ｂ間に静電引力が生じ、高分子アクチュエータ５１３が厚み方向に収縮し、その収縮の分だけ面方向に伸展する。この高分子アクチュエータ５１３の収縮量および伸展量は、直流電源回路６１１から２つの電極５１３ｂ間に印加される電圧の大きさによって変わる。
【００８６】
ＡＦ処理時には、光学制御ＣＰＵ１２０の制御によって直流電源回路６１１の出力電圧が昇降されて、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側やＣＣＤ４０側に動かされる。この直流電源回路６１１の出力電圧に対する光学制御ＣＰＵ１２０の制御は、ＣＣＤ４０で繰り返し得られる画像信号からメインＣＰＵ１１０で検出される被写体像のコントラストがピークとなるようなフィードバック制御となっている。この制御により、フォーカスレンズ２３が適切に駆動されてピントが調整される。
【００８７】
このように、図７に示す駆動装置５１０では、フォーカスレンズ２３を駆動する役割は、押しばね５１４と高分子アクチュエータ５１３とによって担われている。これら２つの部品は、例えばモータなどに比べて小型軽量である。また、押しばね５１４や高分子アクチュエータ５１３が発する駆動力をフォーカスレンズ２３に伝えるための機構は、ガイド棒５１１とレンズ保持部５１２のみであり非常に簡単で小型軽量である。これにより、駆動装置５１０が小型軽量となり、延いては図１から図６に示すデジタルカメラ１のサイズと重量とが抑えられる。また、押しばね５１４と高分子アクチュエータ５１３は共に動作時にほとんど音を発しないので、静粛にＡＦ処理を行なうことができる。
【００８８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００８９】
図９は、本発明の第２実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【００９０】
この図９に示す駆動装置５２０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿ってＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側（駆動装置５２０の壁５２０ａ側）に、電圧印加部６２０の出力電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６２０は、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御された電圧を駆動装置５２０に向けて出力するものである。
【００９１】
図９のパート（Ａ）には、本発明の第２実施形態における駆動装置５２０の初期状態の断面図とその第２実施形態における電圧印加部６２０とが示されており、図９のパート（Ｂ）には、ＡＦ処理時の駆動装置５２０が断面図で示されている。尚、図９のパート（Ｂ）では、電圧印加部６２０の図示が省略されている。
【００９２】
駆動装置５２０は、ガイド棒５２１と、レンズ保持部５２２と、積層型高分子アクチュエータ５２３と、押しばね５２４とを備えている。
【００９３】
ここで、レンズ保持部５２２、積層型高分子アクチュエータ５２３、および押しばね５２４が、それぞれ本発明にいう保持部、積層型高分子アクチュエータ、および駆動部の各一例に相当する。
【００９４】
ガイド棒５２１は、撮影レンズ２０の光軸と平行に延び、一端が、レンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定され、もう一端が、上記のレンズ鏡胴１０の壁１０ａに対向する、駆動装置５２０の壁５２０ａに固定されている。
【００９５】
レンズ保持部５２２は、フォーカスレンズ２３を保持する保持枠５２２ａと、その保持枠５２２ａと一体的に保持枠５２２ａの脇に設けられた、ガイド棒５２１が挿通されるスリーブ５２２ｂとからなる。
【００９６】
積層型高分子アクチュエータ５２３は、電圧の印加開放によって伸縮する伸縮部材５２３ａが複数段積み重ねられて構成されており、上記のスリーブ５２２ｂとレンズ鏡胴１０の壁１０ａとに挟まれるように配置されている。また、各伸縮部材５２３ａの中央には孔が開いており、ガイド棒５２１が、各伸縮部材５２３ａの孔を挿通している。この積層型高分子アクチュエータ５２３を構成する複数の伸縮部材５２３ａは、それぞれが小さな高分子アクチュエータであり、電圧印加部６２０は、駆動装置５２０に向けて、各伸縮部材５２３ａに対する印加用の電圧を出力する。伸縮部材５２３ａは、本発明にいう伸縮部材の一例に相当する。
【００９７】
押しばね５２４は、コイル状のばねであり、レンズ保持部５２２に対して、積層型高分子アクチュエータ５２３とは逆側に配置され、上記のスリーブ５２２ｂと、駆動装置５２０の壁５２０ａとの間に縮装されている。
【００９８】
図９のパート（Ａ）に示す初期状態では、押しばね５２４が、積層型高分子アクチュエータ５２３によって圧縮されている。
【００９９】
そして、ＡＦ処理時に電圧印加部６２０によって、積層型高分子アクチュエータ５２３の各伸縮部材５２３ａに電圧が印加されると、これら各伸縮部材５２３ａが、図９のパート（Ｂ）に示すように、厚さ方向に収縮するとともに面方向に伸展する。このとき、本実施形態では各伸縮部材５２３ａが厚さ方向へ収縮した分だけ押しばね５２４の圧縮が解消され、その押しばね５２４が、レンズ保持部５２２のスリーブ５２２ｂを押す。これにより、フォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動する。ここで、本実施形態では、各伸縮部材５２３ａに電圧印加部６２０から印加される電圧の大きさは一定値であり、複数の伸縮部材５２３ａのうち何個の伸縮部材５２３ａに電圧を印加して収縮させるかで積層型高分子アクチュエータ５２３全体の収縮量、延いてはフォーカスレンズ２３の移動量が決まる。図９のパート（Ｂ）には、積層型高分子アクチュエータ５２３を構成する全ての伸縮部材５２３ａが収縮することで、この積層型高分子アクチュエータ５２３が最大限に収縮した状態が示されている。
【０１００】
ＡＦ処理時には、収縮させる伸縮部材５２３ａの数を増やすことで、フォーカスレンズ２３がＣＣＤ４０側に動かされ、収縮させる伸縮部材５２３ａの数を減らすことで、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされる。
【０１０１】
次に、この図９に示す積層型高分子アクチュエータ５２３と電圧印加部６２０との詳細について説明する。
【０１０２】
図１０は、図９に示す積層型高分子アクチュエータ５２３と電圧印加部６２０との詳細を示す図である。
【０１０３】
図１０には、上記の積層型高分子アクチュエータ５２３の部分拡大断面図と、電圧印加部６２０を表わす回路図とが示されている。
【０１０４】
積層型高分子アクチュエータ５２３は、上述したように、それぞれが小さな高分子アクチュエータである複数の伸縮部材５２３ａからなる。各伸縮部材５２３ａは、シート状の電歪高分子５２３ａ＿１が伸縮性の電極５２３ａ＿２で挟まれて構成されたものであり、積層型高分子アクチュエータ５２３は、複数の伸縮部材５２３ａが、各伸縮部材５２３ａの間に絶縁シート５２３ｂを挟んで積み重ねられて構成されている。
【０１０５】
電圧印加部６２０は、数百Ｖから数千Ｖの間の所定値の出力電圧を出力する直流電源６２１と、この直流電源６２１のプラス端子と各伸縮部材５２３ａの電極５２３ａ＿２との間に設けられた複数のスイッチ６２２と、光学制御ＣＰＵ１２０から指示されたスイッチ６２２のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ制御回路６２３とを備えている。
【０１０６】
本実施形態では、初期状態では全てのスイッチ６２２はＯＦＦ状態となっており、上記のＡＦ処理が開始されると光学制御ＣＰＵ１２０から指示に基いて、各スイッチ６２２のＯＮ／ＯＦＦがスイッチ制御回路６２３によって適宜に制御される。そして、ＯＮ状態のスイッチ６２２に対応する伸縮部材５２３ａが厚さ方向に収縮し、積層型高分子アクチュエータ５２３全体が収縮する。ここで、上述したように、この積層型高分子アクチュエータ５２３全体の収縮量は、収縮させる伸縮部材５２３ａの個数によって変わる。また、本実施形態では、スイッチ制御回路６２３にどのスイッチ６２２をＯＮさせるかが光学制御ＣＰＵ１２０によって制御される。ＡＦ処理時には、この光学制御ＣＰＵ１２０の制御によって、収縮させる伸縮部材５２３ａの個数が増減されて、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側やＣＣＤ４０側に動かされる。この収縮させる伸縮部材５２３ａの個数に対する光学制御ＣＰＵ１２０の制御は、ＣＣＤ４０で繰り返し得られる画像信号からメインＣＰＵ１１０で検出される被写体像のコントラストがピークとなるようなフィードバック制御となっている。この制御により、フォーカスレンズ２３が適切に駆動されてピントが調整される。
【０１０７】
このように、図９に示す駆動装置５２０では、フォーカスレンズ２３を駆動する役割は、押しばね５２４と積層型高分子アクチュエータ５２３とによって担われている。これら２つの部品は小型軽量であり、押しばね５１４や高分子アクチュエータ５１３が発する駆動力をフォーカスレンズ２３に伝えるための機構も上述した第１実施形態と同様に小型軽量である。これにより、駆動装置５２０が小型軽量となる。また、この駆動装置５２０によれば、静粛にＡＦ処理を行なうことができることも第１実施形態と同様である。
【０１０８】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１０９】
図１１は、本発明の第３実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【０１１０】
この図１１に示す駆動装置５３０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿ってＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側に、電圧印加部６３０の出力電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６３０は、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御された電圧を駆動装置５３０に向けて出力するものである。
【０１１１】
図１１のパート（Ａ）には、本発明の第３実施形態における駆動装置５３０の初期状態の断面図とその第３実施形態における電圧印加部６３０とが示されており、図１１のパート（Ｂ）には、ＡＦ処理時の駆動装置５３０が断面図で示されている。尚、図１１のパート（Ｂ）では、電圧印加部６３０の図示が省略されている。
【０１１２】
駆動装置５３０は、ガイド棒５３１と、レンズ保持部５３２と、積層型高分子アクチュエータ５３３と、引張りばね５３４とを備えている。
【０１１３】
ここで、レンズ保持部５３２、積層型高分子アクチュエータ５３３、および引張りばね５３４が、それぞれ本発明にいう保持部、積層型高分子アクチュエータ、および駆動部の各一例に相当する。
【０１１４】
ガイド棒５３１は、撮影レンズ２０の光軸と平行に延び、一端が、レンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定されている。
【０１１５】
レンズ保持部５３２、積層型高分子アクチュエータ５３３、および電圧印加部６３０については、それぞれ図９および図１０を参照して説明した第２実施形態におけるレンズ保持部５２２、積層型高分子アクチュエータ５２３、および電圧印加部６２０と同じであるので、ここでは重複説明を省略する。
【０１１６】
引張りばね５３４は、コイル状のばねであり、積層型高分子アクチュエータ５２３の伸縮部材５３３ａに開いた孔の内側に、ガイド棒５３１に挿通されて配置されている。また、この引張りばね５３４の一端は、レンズ保持部５３２のスリーブ５３２ｂに固定され、もう一端は、上記のレンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定されている。
【０１１７】
図１１のパート（Ａ）に示す初期状態では、引張りばね５３４が、積層型高分子アクチュエータ５３３によって引き伸ばされている。
【０１１８】
そして、ＡＦ処理時に電圧印加部６３０によって、積層型高分子アクチュエータ５３３の各伸縮部材５３３ａに電圧が印加されると、これら各伸縮部材５３３ａが、図１１のパート（Ｂ）に示すように、厚さ方向に収縮するとともに面方向に伸展する。このとき、本実施形態では各伸縮部材５３３ａが厚さ方向へ収縮した分だけ引張りばね５３４の引き伸ばしが解消され、その引張りばね５３４が、レンズ保持部５３２のスリーブ５３２ｂを引く。これにより、レンズ保持部５３２の保持枠５３２ａで保持されたフォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動する。また、本実施形態でも、上述した第２実施形態と同様に、複数の伸縮部材５３３ａのうち何個の伸縮部材５３３ａに電圧を印加して収縮させるかで積層型高分子アクチュエータ５３３全体の収縮量、延いてはフォーカスレンズ２３の移動量が決まる。尚、図１１のパート（Ｂ）には、この積層型高分子アクチュエータ５３３が最大限に収縮した状態が示されている。
【０１１９】
ＡＦ処理時には、収縮させる伸縮部材５３３ａの数を増やすことで、フォーカスレンズ２３がＣＣＤ４０側に動かされ、収縮させる伸縮部材５３３ａの数を減らすことで、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされる。
【０１２０】
以上に説明した第３実施形態の駆動装置５３０も、上述の第１および第２実施形態と同様に小型軽量であり、静粛にＡＦ処理を行なうことができる。
【０１２１】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【０１２２】
図１２は、本発明の第４実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【０１２３】
この図１２に示す駆動装置５４０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿ってＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側に、電圧印加部６４０の出力電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６４０は、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御された電圧を駆動装置５４０に向けて出力するものである。
【０１２４】
図１２のパート（Ａ）には、本発明の第４実施形態における駆動装置５４０の初期状態の断面図とその第４実施形態における電圧印加部６４０とが示されており、図１２のパート（Ｂ）には、ＡＦ処理時の駆動装置５４０が断面図で示されている。尚、図１２のパート（Ｂ）では、電圧印加部６４０の図示が省略されている。
【０１２５】
駆動装置５４０は、ガイド棒５４１と、レンズ保持部５４２と、積層型高分子アクチュエータ５４３と、引張りばね５４４とを備えている。
【０１２６】
ここで、レンズ保持部５４２、積層型高分子アクチュエータ５４３、および引張りばね５４４が、それぞれ本発明にいう保持部、積層型高分子アクチュエータおよび駆動部の各一例に相当する。
【０１２７】
ガイド棒５４１、レンズ保持部５４２、積層型高分子アクチュエータ５４３、および電圧印加部６４０については、それぞれ図１１を参照して説明した第３実施形態のガイド棒５３１、レンズ保持部５３２、積層型高分子アクチュエータ５３３、および電圧印加部６３０とほとんど同じであるので、ここでは重複説明を省略する。ただし、本実施形態のレンズ保持部５４２は、図１２に示すようにスリーブ５４２ｂに腕部５４２ｂ＿１が設けられている点が上記の第３実施形態のレンズ保持部５３２とは異なる。
【０１２８】
引張りばね５４４は、コイル状のばねであり、レンズ保持部５４２の脇に配置され、一端が上記の腕部５４２ｂ＿１に掛けられ、もう一端が、上記のレンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定されている。
【０１２９】
図１２のパート（Ａ）に示す初期状態では、引張りばね５４４が、積層型高分子アクチュエータ５４３によって引き伸ばされている。
【０１３０】
そして、ＡＦ処理時に電圧印加部６４０によって、積層型高分子アクチュエータ５４３の各伸縮部材５４３ａに電圧が印加されると、これら各伸縮部材５４３ａが、図１１のパート（Ｂ）に示すように、厚さ方向に収縮するとともに面方向に伸展する。このとき、本実施形態では各伸縮部材５４３ａが厚さ方向へ収縮した分だけ引張りばね５４４の引き伸ばしが解消され、その引張りばね５４４が、レンズ保持部５４２のスリーブ５４２ｂを引く。これにより、レンズ保持部５４２の保持枠５４２ａで保持されたフォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動する。また、本実施形態でも、上述した第２および第３実施形態と同様に、複数の伸縮部材５４３ａのうち何個の伸縮部材５４３ａに電圧を印加して収縮させるかで積層型高分子アクチュエータ５４３全体の収縮量、延いてはフォーカスレンズ２３の移動量が決まる。尚、図１２のパート（Ｂ）には、この積層型高分子アクチュエータ５４３が最大限に収縮した状態が示されている。
【０１３１】
ＡＦ処理時には、収縮させる伸縮部材５４３ａの数を増やすことで、フォーカスレンズ２３がＣＣＤ４０側に動かされ、収縮させる伸縮部材５４３ａの数を減らすことで、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされる。
【０１３２】
以上に説明した第４実施形態の駆動装置５４０も、上述の第１から第３実施形態と同様に小型軽量であり、静粛にＡＦ処理を行なうことができる。
【０１３３】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【０１３４】
図１３は、本発明の第５実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【０１３５】
この図１３に示す駆動装置５５０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿ってＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側に、電圧印加部６５０の出力電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６５０は、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御された電圧を駆動装置５５０に向けて出力するものである。
【０１３６】
図１３のパート（Ａ）には、本発明の第５実施形態における駆動装置５５０の初期状態とその第５実施形態における電圧印加部６５０とが示されており、図１３のパート（Ｂ）には、ＡＦ処理時の駆動装置５５０が断面図で示されている。尚、図１３のパート（Ｂ）では、後述の電圧印加部６５０の図示が省略されている。
【０１３７】
駆動装置５５０は、ガイド棒５５１と、レンズ保持部５５２と、積層型高分子アクチュエータ５５３とを備えている。
【０１３８】
ここで、レンズ保持部５５２および積層型高分子アクチュエータ５５３が、それぞれ本発明にいう保持部および積層型高分子アクチュエータの各一例に相当する。
【０１３９】
ガイド棒５５１、レンズ保持部５５２、積層型高分子アクチュエータ５５３、および電圧印加部６５０については、それぞれ図１１を参照して説明した第３実施形態のガイド棒５３１、レンズ保持部５３２、積層型高分子アクチュエータ５３３、および電圧印加部６３０とほとんど同じであるので、ここでは重複説明を省略する。ただし、本実施形態の積層型高分子アクチュエータ５５３は、次の点が上記の第３実施形態の積層型高分子アクチュエータ５３３とは異なる。
【０１４０】
本実施形態の積層型高分子アクチュエータ５５３は、積層型高分子アクチュエータ５５３を構成する複数の伸縮部材５５３ａが、それぞれ隣り合うもの同士、絶縁性の接着剤で接着されている。さらに、最もレンズ保持部５５２に近い伸縮部材５５３ａは、このレンズ保持部５５２のスリーブ５５２ｂに接着され、最もレンズ鏡胴１０の壁１０ａに近い伸縮部材５５３ａは、このレンズ鏡胴１０の壁１０ａに接着されている。
【０１４１】
これにより、本実施形態では、第１から第４までの実施形態のようにばねの補助を受けることなく、積層型高分子アクチュエータ５５３単独の伸縮によってレンズ保持部５５２を押し引きして、レンズ保持部５５２の保持枠５５２ａに保持されたフォーカスレンズ２３を駆動することができる。尚、図１３のパート（Ｂ）には、この積層型高分子アクチュエータ５５３が最大限に収縮した状態が示されている。
【０１４２】
ＡＦ処理時には、収縮させる伸縮部材５５３ａの数を増やすことで、フォーカスレンズ２３がＣＣＤ４０側に動かされ、収縮させる伸縮部材５５３ａの数を減らすことで、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされる。
【０１４３】
以上に説明した第５実施形態の駆動装置５５０も、上述の第１から第４実施形態と同様に小型軽量であり、静粛にＡＦ処理を行なうことができる。
【０１４４】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
【０１４５】
図１４は、本発明の第６実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【０１４６】
この図１４に示す駆動装置５６０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿ってＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側（駆動装置５６０の壁５６０ａ側）に、電圧印加部６６０の出力電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６６０は、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御された電圧を駆動装置５６０に向けて出力するものである。
【０１４７】
この図１４のパート（Ａ）には、本発明の第６実施形態における駆動装置５６０によって、フォーカスレンズ２３がＡＦ処理時にＣＣＤ４０側に動かされた状態を表わす断面図とその第６実施形態における電圧印加部６６０とが示されており、図１４のパート（Ｂ）には、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされた状態が断面図で示されている。尚、図１４のパート（Ｂ）では、電圧印加部６６０の図示が省略されている。
【０１４８】
駆動装置５６０は、ガイド棒５６１と、レンズ保持部５６２と、第１高分子アクチュエータ５６３と、第２高分子アクチュエータ５６４とを備えている。
【０１４９】
ここで、レンズ保持部５６２、第１高分子アクチュエータ５６３、および第２高分子アクチュエータ５６４が、それぞれ本発明にいう保持部、高分子アクチュエータ、および駆動部の各一例に相当する。
【０１５０】
ガイド棒５６１は、撮影レンズ２０の光軸と平行に延び、一端が、レンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定され、もう一端が、上記のレンズ鏡胴１０の壁１０ａに対向する、駆動装置５６０の壁５６０ａに固定されている。
【０１５１】
レンズ保持部５６２は、フォーカスレンズ２３を保持する保持枠５６２ａと、その保持枠５６２ａと一体的にその保持枠５６２ａの脇に設けられた、ガイド棒５６１が挿通されるスリーブ５６２ｂとからなる。ここで、このレンズ保持部５６２のスリーブ５６２ｂには、側面の、駆動装置５６０の壁５６０ａに近い位置に第１の突起５６２ｂ＿１が設けられ、レンズ鏡胴１０の壁１０ａに近い位置に第２の突起５６２ｂ＿２が設けられている。
【０１５２】
第１の高分子アクチュエータ５６３と第２の高分子アクチュエータ５６４は、両方とも、上述した第１実施形態における高分子アクチュエータと同種のものである。
【０１５３】
第１の高分子アクチュエータ５６３には、一端側に孔が開けられており、その孔に、上記のスリーブ５６２ｂの第１の突起５６２ｂ＿１が挿入されているとともに、他端が駆動装置５６０の壁５６０ａに固定されている。また、第２の高分子アクチュエータ５６３も、一端側に孔が開けられており、その孔に、上記のスリーブ５６２ｂの第２の突起５６２ｂ＿２が挿入されているとともに、他端がレンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定されている。この構造により、第１および第２の高分子アクチュエータ５６３，５６４は、レンズ保持部５６２に対して、互いに逆の位置に配置され、レンズ保持部５６２を互いに逆向きに牽引することとなる。
【０１５４】
図示しない初期状態では、レンズ保持部５６２、即ち、保持枠５６２ａに保持されたフォーカスレンズ２３は、電圧印加部６６０からの電圧の印加が無い状態の２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４それぞれの弾性による牽引力がつりあう位置で止まっている。
【０１５５】
ＡＦ処理時に電圧印加部６６０によって２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４それぞれに電圧が印加されると、各高分子アクチュエータ５６３，５６４は、図１４のパート（Ａ）あるいはパート（Ｂ）に示すように、厚さ方向に、印加された電圧値に応じた収縮量で収縮するとともに、面方向に、印加された電圧値に応じた伸展量で伸展する。このとき、本実施形態では、各高分子アクチュエータ５６３，５６４に印加される電圧の大きさを調整することで、各高分子アクチュエータ５６３，５６４がレンズ保持部５６２に及ぼす牽引力が調整される。
【０１５６】
ＡＦ処理時には、図１４のパート（Ａ）に示すように、第２の高分子アクチュエータ５６４の伸展量を第１の高分子アクチュエータ５６３の伸展量よりも少なくして、第２の高分子アクチュエータ５６４側の牽引力を大きくすることで、フォーカスレンズ２３がＣＣＤ４０側に動かされ、図１４のパート（Ｂ）に示すように、第１の高分子アクチュエータ５６３の伸展量を第２の高分子アクチュエータ５６４の伸展量よりも少なくして、第１の高分子アクチュエータ５６３側の牽引力を大きくすることで、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされる。
【０１５７】
次に、この図１４に示す２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４と電圧印加部６６０との詳細について説明する。
【０１５８】
図１５は、図１４に示す２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４と電圧印加部６６０との詳細を示す図である。
【０１５９】
図１５には、上記の２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４それぞれの部分拡大断面図と、電圧印加部６６０を表わす回路図とが示されている。
【０１６０】
上述したように、２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４は互いに同種の高分子アクチュエータであり、それぞれ、シート状の電歪高分子５６３ａ，５６４ａが伸縮性の電極５６３ｂ，５６４ｂで挟まれて構成されたものである。
【０１６１】
電圧印加部６６０は、２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４それぞれに電圧を印加する２系統の回路部分を有しており、各回路部分は、図７に示す第１実施形態の電圧印加部６１０と同様に、出力電圧の大きさが数百Ｖから数千Ｖの間で可変な直流電源回路６６１と、スイッチ６６２とを備えている。各系統の直流電源回路６６１の出力電圧の大きさと、スイッチ６６２のＯＮ／ＯＦＦとは、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御される。
【０１６２】
本実施形態では、上記のＡＦ処理が開始されると、光学制御ＣＰＵ１２０からの指示により各系統のスイッチ６６２がＯＮ状態となり、処理中は、そのＯＮ状態が維持される。そして、各高分子アクチュエータに、各系統の直流電源回路６６１から電圧が印加される。これにより、２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４それぞれは、各系統の直流電源回路６６１の出力電圧の大きさに応じた量で、厚さ方向に収縮するとともに面方向に伸展する。そして、印加された電圧の大きさが小さく伸展量の少ない方の高分子アクチュエータが、レンズ保持部５６２をより強く牽引することとなり、その高分子アクチュエータの方にレンズ保持部５６２、即ちフォーカスレンズ２３が動かされる。
【０１６３】
ＡＦ処理時には、各系統の直流電源回路６６１から２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４それぞれに印加される電圧の間の大小関係を変えることで、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側やＣＣＤ４０側に動かされる。各系統の直流電源回路６６１の出力電圧の大きさは、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御され、この制御は、ＣＣＤ４０で繰り返し得られる画像信号からメインＣＰＵ１１０で検出される被写体像のコントラストがピークとなるようなフィードバック制御となっている。この制御により、フォーカスレンズ２３が適切に駆動されてピントが調整される。
【０１６４】
以上に説明した第６実施形態の駆動装置５６０も、上述の第１から第５実施形態と同様に小型軽量であり、静粛にＡＦ処理を行なうことができる。
【０１６５】
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
【０１６６】
図１６は、本発明の第７実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【０１６７】
この図１６に示す駆動装置５７０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿ってＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側（駆動装置５７０の壁５７０ａ側）に、電圧印加部６７０の出力電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６７０は、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御された電圧を駆動装置５７０に向けて出力するものである。
【０１６８】
図１６には、本発明の第７実施形態における駆動装置５７０によって、フォーカスレンズ２３が、ＡＦ処理時にＣＣＤ４０に最も近い位置から後群レンズ２２に最も近い位置まで駆動される様子が、ステップＳ１からステップＳ４の４段階の断面図で示されている。尚、図１６では、電圧印加部６７０はステップＳ１についてのみ図示されている。
【０１６９】
駆動装置５７０は、ガイド棒５７１と、レンズ保持部５７２と、第１積層型高分子アクチュエータ５７３と、第２積層型高分子アクチュエータ５７４とを備えている。
【０１７０】
ここで、レンズ保持部５７２、第１積層型高分子アクチュエータ５７３、および第２積層型高分子アクチュエータ５７４が、それぞれ本発明にいう保持部、高分子アクチュエータ、および駆動部の各一例に相当する。
【０１７１】
ガイド棒５７１は、撮影レンズ２０の光軸と平行に延び、一端が、レンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定され、もう一端が、上記のレンズ鏡胴１０の壁１０ａに対向する、駆動装置５７０の壁５７０ａに固定されている。
【０１７２】
レンズ保持部５７２は、フォーカスレンズ２３を保持する保持枠５７２ａと、その保持枠５７２ａと一体的にその保持枠５７２ａの脇に設けられた、ガイド棒５７１が挿通されるスリーブ５７２ｂとからなる。
【０１７３】
第１積層型高分子アクチュエータ５７３および第２積層型高分子アクチュエータ５７４は、上述した第２から第５実施形態における積層型高分子アクチュエータと同種のものである。
【０１７４】
本実施形態では、第１積層型高分子アクチュエータ５７３は、レンズ保持部５７２のスリーブ５７２ｂと駆動装置５７０の壁５７０ａとに挟まれるように配置され、第２積層型高分子アクチュエータ５７４は、上記のスリーブ５２２ｂとレンズ鏡胴１０の壁１０ａとに挟まれるように配置されている。つまり、本発明の駆動部の一例である第２積層型高分子アクチュエータ５７４は、レンズ保持部５６２に対して、第１積層型高分子アクチュエータ５７３とは逆側に配置されている。その結果、レンズ保持部５６２は、第１積層型高分子アクチュエータ５７３の弾性によって駆動装置５６０の壁５６０ａの方から押圧されるとともに、第２積層型高分子アクチュエータ５７４の弾性によって、その押圧とは逆向きに押圧される。
【０１７５】
図示しない初期状態では、レンズ保持部５７２、即ちフォーカスレンズ２３は、電圧印加部６７０からの電圧の印加が無い状態の２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４それぞれの押圧力がつりあう位置で止まっている。
【０１７６】
ＡＦ処理時に電圧印加部６７０によって２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４それぞれに電圧が印加されると、各積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４を構成する伸縮部材のうちの幾つかが収縮する。
【０１７７】
ここで、本実施形態では、図１６に示すように、２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４のうちの一方において収縮状態にある伸縮部材の数と、もう一方において非収縮状態にある伸縮部材の数とが一致するようになっている。例えば、図１６のステップＳ１では、第１積層型高分子アクチュエータ５７３を構成する８個の伸縮部材全てが非収縮状態にあり、第２積層型高分子アクチュエータ５７４を構成する８個の伸縮部材全てが収縮状態にある。また、ステップＳ２では、第１積層型高分子アクチュエータ５７３において３個の伸縮部材が非収縮状態にあり、第２積層型高分子アクチュエータ５７４において３個の伸縮部材が収縮状態にある。ステップＳ３では、第１積層型高分子アクチュエータ５７３において５個の伸縮部材が非収縮状態にあり、第２積層型高分子アクチュエータ５７４において５個の伸縮部材が収縮状態にある。ステップＳ４では、第１積層型高分子アクチュエータ５７３において８個の伸縮部材全てが収縮状態にあり、第２積層型高分子アクチュエータ５７４において８個の伸縮部材全てが非収縮状態にある。
【０１７８】
ＡＦ処理時には、収縮状態の伸縮部材の個数を第１積層型高分子アクチュエータ５７３側で増やし第２積層型高分子アクチュエータ５７４側で減らすことでフォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされ、収縮状態の伸縮部材の個数を第１積層型高分子アクチュエータ５７３側で減らし第２積層型高分子アクチュエータ５７４側で増やすことでフォーカスレンズ２３がＣＣＤ４０側に動かされる。
【０１７９】
次に、この図１６に示す２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４と電圧印加部６７０との詳細について説明する。
【０１８０】
図１７は、図１６に示す２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４と電圧印加部６７０との詳細を示す図である。
【０１８１】
図１７には、上記の２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４それぞれの部分拡大断面図と、電圧印加部６７０を表わす回路図とが示されている。
【０１８２】
第１積層型高分子アクチュエータ５７３および第２積層型高分子アクチュエータ５７４の両方は、それぞれが小さな高分子アクチュエータである複数の伸縮部材５７６で構成されている。各伸縮部材５７６は、シート状の電歪高分子５７６ａが伸縮性の電極５７６ｂで挟まれて構成されたものであり、各積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４は、複数の伸縮部材５７６が、各伸縮部材５７６の間に絶縁シート５７７を挟んで積み重ねられて構成されている。
【０１８３】
電圧印加部６７０は、数百Ｖから数千Ｖの間の所定値の出力電圧を出力する直流電源６７１と、この直流電源６７１のプラス端子と、上記の２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４それぞれにおける各伸縮部材５７６の電極５７６ｂとの間に設けられた複数のスイッチ６７２と、光学制御ＣＰＵ１２０から指示されたスイッチ６７２のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ制御回路６７３とを備えている。
【０１８４】
本実施形態では、初期状態では全てのスイッチ６７２はＯＦＦ状態となっている。そして、上記のＡＦ処理が開始されると光学制御ＣＰＵ１２０からの指示に基いて、各スイッチ６７２のＯＮ／ＯＦＦがスイッチ制御回路６７３によって適宜に制御されて、第１積層型高分子アクチュエータ５７３と第２積層型高分子アクチュエータ５７４とのそれぞれが収縮される。ここで、各スイッチ６７２は、第１積層型高分子アクチュエータ５７３側と第２積層型高分子アクチュエータ５７４側とにおいて、一方の側でＯＮ状態にあるスイッチ６７２の数と、他方の側でＯＦＦ状態にあるスイッチ６７２の数とが等しくなるように制御される。これにより、レンズ保持部５７２に対する第１積層型高分子アクチュエータ５７３側からの押圧と第２積層型高分子アクチュエータ５７４側からの押圧とのバランスがとられた状態で、レンズ保持部５７２、即ちフォーカスレンズ２３が動かされる。
【０１８５】
ＡＦ処理時には、光学制御ＣＰＵ１２０の制御によって、２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４の間でＯＮ状態のスイッチ６７２の数とＯＦＦ状態のスイッチ６７２の数とが増減されて、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側やＣＣＤ４０側に動かされる。この光学制御ＣＰＵ１２０の制御は、ＣＣＤ４０で繰り返し得られる画像信号からメインＣＰＵ１１０で検出される被写体像のコントラストがピークとなるようなフィードバック制御となっている。この制御により、フォーカスレンズ２３が適切に駆動されてピントが調整される。
【０１８６】
以上に説明した第７実施形態の駆動装置５７０も、上述の第１から第６実施形態と同様に小型軽量であり、静粛にＡＦ処理を行なうことができる。
【０１８７】
次に、本発明の第８実施形態について説明する。
【０１８８】
図１８は、本発明の第８実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【０１８９】
この図１８に示す駆動装置５８０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿ってＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側（駆動装置５８０の壁５８０ａ側）に、電圧印加部６８０の出力電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６８０は、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御された電圧を駆動装置５８０に向けて出力するものである。
【０１９０】
図１８のパート（Ａ）には、本発明の第８実施形態における駆動装置５８０の初期状態の断面図とその第８実施形態における電圧印加部６８０が示されており、図１８のパート（Ｂ）には、ＡＦ処理時の駆動装置５８０が断面図で示されている。尚、図１８のパート（Ｂ）では、電圧印加部６８０の図示が省略されている。
【０１９１】
駆動装置５８０は、ガイド棒５８１と、レンズ保持部５８２と、高分子アクチュエータ５８３と、引張りばね５８４とを備えている。
【０１９２】
ここで、レンズ保持部５８２、高分子アクチュエータ５８３、および引張りばね５８４が、それぞれ本発明にいう保持部、高分子アクチュエータ、および駆動部の各一例に相当する。
【０１９３】
ガイド棒５８１およびレンズ保持部５８２については、それぞれ図１４を参照して説明した第６実施形態のガイド棒５６１およびレンズ保持部５６２と同じであるので、ここでは重複説明を省略する。
【０１９４】
本実施形態における高分子アクチュエータ５８３は、ここまでに説明した第１から第７実施形態における高分子アクチュエータが電歪高分子を用いて構成されているのとは異なり、液晶エラストマーを用いて構成されている。この液晶エラストマーを用いた高分子アクチュエータ５８３の構成については後述する。この高分子アクチュエータ５８３には、一端側に孔が開けられており、その孔に、レンズ保持部５８２のスリーブ５８２ｂの、レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側に設けられた第２の突起５８２ｂ＿２が挿入されている。また、この高分子アクチュエータ５８３の他端は、レンズ鏡胴１０の壁１０ａに固定されている。
【０１９５】
引張りばね５８４は、一端が、スリーブ５８２ｂの、駆動装置５８０の壁５８０ａ側に設けられた第１の突起５８２ｂ＿１に掛けられている。また、この引張りばね５８４の他端は、駆動装置５８０の壁５８０ａに固定されている。この構造により、引張りばね５８４は、レンズ保持部５８２に対して、高分子アクチュエータ５８３とは逆側に配置されることとなる。その結果、レンズ保持部５６２は、この引張りばね５８４と上記の高分子アクチュエータ５８３それぞれによって互いに逆向きに牽引される。
【０１９６】
図１８のパート（Ａ）に示す初期状態では、引張りばね５８４が、高分子アクチュエータ５８３によって引き伸ばされている。
【０１９７】
そして、ＡＦ処理時に電圧印加部５８５によって電圧が印加されると、高分子アクチュエータ５８３は、図１８のパート（Ｂ）に示すように、印加された電圧値に応じた量で、厚さ方向に収縮するとともに面方向に伸展する。このとき、本実施形態では高分子アクチュエータ５８３が面方向へ伸展した分だけ引張りばね５８４の引き伸ばしが解消され、その引張りばね５８４が、レンズ保持部５８２のスリーブ５８２ｂを引く。これにより、フォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動する。
【０１９８】
ＡＦ処理時には、高分子アクチュエータ５８３に印加される電圧を上げて面方向への伸展量を増やすことで、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされ、高分子アクチュエータ５８３に印加される電圧を下げて面方向への伸展量を減らすことで、フォーカスレンズ２３がＣＣＤ４０側に動かされる。
【０１９９】
次に、この図１８に示す高分子アクチュエータ５８３と電圧印加部６８０との詳細について説明する。
【０２００】
図１９は、図１８に示す高分子アクチュエータ５８３と電圧印加部６８０との詳細を示す図である。
【０２０１】
図１９には、上記の高分子アクチュエータ５８３の部分拡大断面図と、電圧印加部６８０を表わす回路図とが示されている。
【０２０２】
この高分子アクチュエータ５８３は、シート状の液晶エラストマー５８３ａが伸縮性の電極５８３ｂで挟まれて構成されている。
【０２０３】
ここで、この高分子アクチュエータ５８３における液晶エラストマー５８３ａは、２つの電極５８３ｂの間に電場Ｅが発生すると次のように変形する性質を有している。
【０２０４】
図２０は、電場中における液晶エラストマーの変形を説明する図である。
【０２０５】
この図２０のパート（Ａ）には、電場が無く初期状態にある液晶エラストマー５８３ａが模式的に示され、図２０のパート（Ｂ）には、電場中に置かれて変形した液晶エラストマー５８３ａが模式的に示されている。ここで、図２０のパート（Ｂ）には、紙面の表側から裏側に垂直に向かう電場Ｅが示されている。
【０２０６】
図２０に示すように液晶エラストマー５８３ａには多数のメソゲン（液晶分子）５８３ａ＿１が内部に含まれているが、このメソゲン５８３ａ＿１は電場に対する異方性を有しており、電場中に置かれると配向変化を起こす。これにより、液晶エラストマー５８３ａが電場中に置かれると、図２０のパート（Ｂ）に示すように、メソゲン５８３ａ＿１の配向変化に応じて、ある方向（図２０のパート（Ｂ）では横方向）に収縮し、別の方向（図２０のパート（Ｂ）では縦方向）に伸展する。また、この時の伸縮量は、電場の大きさによって変わる。
【０２０７】
図１９に示すように、本実施形態の高分子アクチュエータ５８３は、液晶エラストマー５８３ａを挟む電極５８３ｂ間に電圧印加部６８０の出力電圧に応じた電場Ｅが形成され、その電場Ｅの大きさに応じた液晶エラストマー５８３ａの伸縮によって面方向に伸展し厚さ方向に収縮する。
【０２０８】
電圧印加部６８０は、Ｄ／Ａコンバータ６８１とバッファ６８２とを備えており、光学制御ＣＰＵ１２０からデジタル値が入力されると、そのデジタル値がＤ／Ａコンバータ６８１においてアナログ値に変換され、バッファ６８２を介して、液晶エラストマー５８３ａを挟む電極５８３ｂのうちの１つに印加される。また、もう一方の電極５８３ｂは、この電圧印加部６８０において接地されている。これにより、２つの電極５８３ｂ間に印加電圧に応じた電場Ｅが発生し、高分子アクチュエータ５８３が、その電場Ｅの大きさ、即ち、光学制御ＣＰＵ１２０が入力したデジタル値に応じた伸縮量で伸縮する。
【０２０９】
ＡＦ処理時には、光学制御ＣＰＵ１２０において、Ｄ／Ａコンバータ６８１に入力するデジタル値が増減されて、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側やＣＣＤ４０側に動かされる。光学制御ＣＰＵ１２０では、このデジタル値について、ＣＣＤ４０で繰り返し得られる画像信号からメインＣＰＵ１１０で検出される被写体像のコントラストがピークとなるようなフィードバック制御が行なわれる。この制御により、フォーカスレンズ２３が適切に駆動されてピントが調整される。
【０２１０】
以上に説明した第８実施形態の駆動装置５８０も、上述の第１から第７実施形態と同様に小型軽量であり、静粛にＡＦ処理を行なうことができる。
【０２１１】
次に、本発明の第９実施形態について説明する。
【０２１２】
図２１は、本発明の第９実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【０２１３】
この図２１に示す駆動装置５９０は、フォーカスレンズ２３を、撮影レンズ２０の光軸に沿ってＣＣＤ４０側（レンズ鏡胴１０の壁１０ａ側）、あるいはその逆側の後群レンズ２２側（駆動装置５９０の壁５９０ａ側）に、電圧印加部６９０の出力電圧によって動かすものであり、また、電圧印加部６９０は、光学制御ＣＰＵ１２０によって制御された電圧を駆動装置５９０に向けて出力するものである。
【０２１４】
図２１のパート（Ａ）には、本発明の第９実施形態における駆動装置５９０によって、フォーカスレンズ２３がＣＣＤ４０側に動かされた状態を表わす断面図とその第９実施形態における電圧印加部６９０とが示されており、図２１のパート（Ｂ）には、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側に動かされた状態が断面図で示されている。尚、図２１のパート（Ｂ）では、電圧印加部６９０の図示が省略されている。
【０２１５】
駆動装置５９０は、ガイド棒５９１と、レンズ保持部５９２と、第１高分子アクチュエータ５９３と、第２高分子アクチュエータ５９４とを備えている。
【０２１６】
ここで、レンズ保持部５９２、第１高分子アクチュエータ５９３、および第２高分子アクチュエータ５９４が、それぞれ本発明にいう保持部、高分子アクチュエータ、および駆動部の各一例に相当する。
【０２１７】
本実施形態の駆動装置５９０は、２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４の双方が、液晶エラストマーを用いて構成されたものである以外は、図１４を参照して説明した第６実施形態の駆動装置５６０と同じであるので、ここでは重複説明を省略する。
【０２１８】
以下、この本実施形態の駆動装置５９０における２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４と、これら２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４に電圧を印加する電圧印加部６９０に注目して説明する。
【０２１９】
図２２は、図２１に示す２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４と電圧印加部６９０との詳細を示す図である。
【０２２０】
図２２には、上記の２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４それぞれの部分拡大断面図と、電圧印加部６９０を表わす回路図とが示されている。
【０２２１】
２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４は互いに同種の高分子アクチュエータであり、それぞれ、シート状の液晶エラストマー５９３ａ，５９４ａが伸縮性の電極５９３ｂ，５９４ｂで挟まれて構成されたものである。
【０２２２】
電圧印加部６６０は、２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４それぞれに電圧を印加する２系統の回路部分を有しており、各回路部分は、図１９に示す第８実施形態の電圧印加部６８０と同様に、Ｄ／Ａコンバータ６９１とバッファ６９２とで構成されている。各高分子アクチュエータの電極のうちの１つは、バッファ６９２に接続され、もう１つの電極は、この電圧印加部６９０において接地されている。
【０２２３】
各系統の回路部分では、光学制御ＣＰＵ１２０からデジタル値が入力されると、そのデジタル値がＤ／Ａコンバータ６９１においてアナログ値に変換され、バッファ６８２を介して、対応する高分子アクチュエータに印加される。これにより、２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４それぞれは、光学制御ＣＰＵ１２０が示した印加電圧に応じた量で、厚さ方向に収縮するとともに面方向に伸展する。そして、印加された電圧の大きさが小さく伸展量の少ない方の高分子アクチュエータが、レンズ保持部５９２をより強く牽引することとなり、その高分子アクチュエータの方にレンズ保持部５９２、即ちフォーカスレンズ２３が動かされる。
【０２２４】
ＡＦ処理時には、光学制御ＣＰＵ１２０において、各系統のＤ／Ａコンバータ６８１に入力するデジタル値の間の大小関係を変えることで、フォーカスレンズ２３が後群レンズ２２側やＣＣＤ４０側に動かされる。光学制御ＣＰＵ１２０では、各系統に対するデジタル値について、ＣＣＤ４０で繰り返し得られる画像信号からメインＣＰＵ１１０で検出される被写体像のコントラストがピークとなるようなフィードバック制御となっている。この制御により、フォーカスレンズ２３が適切に駆動されてピントが調整される。
【０２２５】
以上に説明した第９実施形態の駆動装置５９０も、上述の第１から第８実施形態と同様に小型軽量であり、静粛にＡＦ処理を行なうことができる。
【０２２６】
続いて、本発明にいう高分子アクチュエータの採用可能な種々の形態について付記する。
【０２２７】
高分子アクチュエーターに用いる高分子の例としては、高分子ゲル、イオン導電性高分子、電子導電性高分子、電歪高分子（誘電エラストマー、静電エラストマー）、圧電高分子、液晶エラストマー等を挙げることができ、中でも電歪高分子、液晶エラストマーが好ましい。これらの高分子アクチュエーターに関しては、「ソフトアクチュエーター開発の最前線−人工筋肉の実現を目指して−」編著代表  長田義仁  エヌ・ティー・エス  ２００４年、「Ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  （ＥＡＰ）  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  ａｓ  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｍｕｓｃｌｅｓ  −  Ｒｅａｌｉｔｙ，  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ａｎｄ  Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ」  Ｅｄｉｔｏｒ：  Ｙｏｓｅｐｈ  Ｂａｒ−Ｃｏｈｅｎ  ＳＰＩＥ  ＰＲＥＳＳ  Ｖｏｌ．  ２００１年、「Ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  （ＥＡＰ）  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  ａｓ  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｍｕｓｃｌｅｓ：  Ｒｅａｌｉｔｙ，  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ，  ａｎｄ  Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ，  Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ」、Ｅｄｉｔｏｒ（ｓ）：  Ｙｏｓｅｐｈ  Ｂａｒ−Ｃｏｈｅｎ  ２００４年に記載がされている。
【０２２８】
電歪高分子（誘電エラストマー）としては、ゴム状の粘弾性挙動を示す高分子（エラストマー）の両面に電極を付与した電歪高分子アクチュエーターが知られている。例えば、特表２００３−５０６８５８号公報には、接触部に適合性の部分を備えたひずみと共に変形する能力がある電極を付与し、電極間に高電圧を印加することにより、その電極間の静電引力で高分子膜が電場方向に収縮して電場に直交方向に伸張する特性を利用した電歪高分子アクチュエーターが開示され、ダイヤフラムや線形アクチュエーターとしての利用が考えられている。さらに、特表２００３−５２６２１３号公報には、履物の踵の中に組み込まれ、人の二足歩行中に生成される機械エネルギを電気エネルギに変換するために使用される、踵接地ジェネレータなども開示されている。
【０２２９】
また、液晶エラストマーについて、Ｎａｔｕｒｅ誌，  ４１０，４４７（２００１）には、強誘電性液晶のエラストマーを用い、その電場によるメソゲンの配向変化を利用して電気エネルギーを機械エネルギーに変換する試みが報告され、新たな液晶の利用法として注目されている。この例では１．５ＭＶｍ-1の印加電圧において４％の変位が実現している。また、特開２００３−２０５４９６号公報には、長手方向に延伸され液晶エラストマーを用いた液晶アクチュエーターも開示されている。さらに、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ誌，  ３４，  ５８６８（２００１）には、液晶の熱的な相変化に基づく形状（体積）変化をアクチュエーターとして利用することなどが報告されている。
【０２３０】
尚、上記では、各実施形態が備える高分子アクチュエータを、電歪高分子を用いて構成された高分子アクチュエータか、あるいは液晶エラストマーを用いて構成された高分子アクチュエータかのいずれかに限定して説明したが、本発明はこれらに限るものではなく、上述の各実施形態が備える高分子アクチュエータは、電歪高分子を用いて構成された高分子アクチュエータと、液晶エラストマーを用いて構成された高分子アクチュエータとのいずれであっても良い。
【０２３１】
また、上記では、各実施形態において高分子アクチュエータによって駆動される、本発明にいうレンズの一例として、フォーカスレンズ２３を例示したが、本発明はこれらに限るものではなく、本発明にいうレンズは、上述の後群レンズ２２であってもよく、あるいは、後群レンズ２２とフォーカスレンズ２３との両方であっても良い。
【０２３２】
また、上記では、本発明にいう撮影装置として、デジタルカメラを例示して説明したが、本発明はこれに限るものではなく、本発明の撮影装置は、例えば、撮影機能付の携帯電話や、フィルムに被写体光を結像する銀塩カメラなどに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２３３】
【図１】本発明の第１実施形態から第９実施形態までの各実施形態が共通に適用されるデジタルカメラの外観斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態から第９実施形態までの各実施形態が共通に適用されるデジタルカメラの外観斜視図である。
【図３】デジタルカメラ１の、沈胴状態にあるレンズ鏡胴１０を光軸に沿って切断した断面図である。
【図４】デジタルカメラ１の、撮影レンズがワイド状態にあるレンズ鏡胴１０を光軸に沿って切断した断面図である。
【図５】デジタルカメラ１の、撮影レンズがテレ状態にあるレンズ鏡胴１０を光軸に沿って切断した断面図である。
【図６】図１に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【図７】本発明の第１実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図８】図７に示す高分子アクチュエータ５１３と電圧印加部６１０との詳細を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図１０】図９に示す積層型高分子アクチュエータ５２３と電圧印加部６２０との詳細を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図１３】本発明の第５実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図１４】本発明の第６実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図１５】図１４に示す２つの高分子アクチュエータ５６３，５６４と電圧印加部６６０との詳細を示す図である。
【図１６】本発明の第７実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図１７】図１６に示す２つの積層型高分子アクチュエータ５７３，５７４と電圧印加部６７０との詳細を示す図である。
【図１８】本発明の第８実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図１９】図１８に示す高分子アクチュエータ５８３と電圧印加部６８０との詳細を示す図である。
【図２０】電場中における液晶エラストマーの変形を説明する図である。
【図２１】本発明の第９実施形態における駆動装置と電圧印加部とを示す図である。
【図２２】図２１に示す２つの高分子アクチュエータ５９３，５９４と電圧印加部６９０との詳細を示す図である。
【符号の説明】
【０２３４】
１    デジタルカメラ
１０    レンズ鏡胴
１０ａ    壁
１２    補助光発光窓
１３    ファインダ対物窓
１４    シャッタボタン
２０    撮影レンズ
２１    前群レンズ
２２    後群レンズ
２３    フォーカスレンズ
２４    ガイドロット
２４ａ    ストッパ
２５    後群レンズ保持枠
２６    コイルばね
２７    後群レンズユニット
３０    絞り
３１    絞り羽
３２    開口板
４０    ＣＣＤ
５０    固定筒
５０ａ    突条
５１    ギア
５２    駆動筒
５２ａ    キー溝
５３    回転移動筒
５４    カムフォロワ
５５    直進移動枠
５５ａ    キー溝
５６    直進移動筒
５７    カムフォロワ
６３    カムフォロワ
７０    フレア防止板
１０１    スイッチ群
１０２    電源
１１０    メインＣＰＵ
１１０ａ    ＥＥＰＲＯＭ
１２０    光学制御ＣＰＵ
１３１    Ａ／Ｄ部
１３２    クロックジェネレータ
１３３    ホワイトバランス・γ処理部
１３４    バッファメモリ
１３５    圧縮・伸張部
１３６    Ｉ／Ｆ
１３７    ＹＣ処理部
１３８    ＹＣ／ＲＧＢ変換部
１３９    ドライバ
１４０    バス
１５０    ＬＥＤ発光制御部
１５１    ＬＥＤ
１６０    画像表示ＬＣＤ
１７０    メモリカード
５００，５１０，５２０，５３０，５４０，５５０，５６０，５７０，５８０，５９０    駆動装置
５２０ａ，５６０ａ，５７０ａ，５８０ａ    壁
５１１，５２１，５３１，５４１，５５１，５６１，５７１，５８１，５９１    ガイド棒
５１２，５２２，５３２，５４２，５５２，５６２，５７２，５８２，５９２    レンズ保持部
５１２ａ，５２２ａ，５３２ａ，５４２ａ，５５２ａ，５６２ａ，５７２ａ，５８２ａ，５９２ａ    保持枠
５１２ｂ，５２２ｂ，５３２ｂ，５４２ｂ，５５２ｂ，５６２ｂ，５７２ｂ，５８２ｂ，５９２ｂ    スリーブ
５１２ｂ＿１    突起
５６２ｂ＿１，５８２ｂ＿１    第１の突起
５６２ｂ＿２，５８２ｂ＿２    第２の突起
５１３，５８３    高分子アクチュエータ
５６３，５９３    第１高分子アクチュエータ
５６４，５９４    第２高分子アクチュエータ
５２３，５３３，５４３，５５３    積層型高分子アクチュエータ
５７３    第１積層型高分子アクチュエータ
５７４    第２積層型高分子アクチュエータ
５２３ａ，５３３ａ，５４３ａ，５５３ａ，５７６    伸縮部材
５１３ａ，５２３ａ＿１，５６３ａ，５６４ａ，５７６ａ    電歪高分子
５８３ａ，５９３ａ，５９４ａ    液晶エラストマー
５８３ａ＿１    メソゲン
５１３ｂ，５２３ａ＿２，５６３ｂ，５６４ｂ，５７６ｂ，５９３ｂ    電極
５２３ｂ    絶縁シート
５１４，５２４    押しばね
５３４，５４４，５８４    引張りばね
５４２ｂ＿１    腕部
６１０，６２０，６３０，６４０，６５０，６６０，６７０，６８０，６９０    電圧印加部
６１１，６６１    直流電源回路
６１２，６２２，６６２，６７２    スイッチ
６２１，６７１    直流電源
６２３，６７３    スイッチ制御回路
６８１，６９１    Ｄ／Ａコンバータ
６８２，６９２    バッファ
【図１】
2007093754.tif 000003
【図２】
2007093754.tif 000004
【図３】
2007093754.tif 000005
【図４】
2007093754.tif 000006
【図５】
2007093754.tif 000007
【図６】
2007093754.tif 000008
【図７】
2007093754.tif 000009
【図８】
2007093754.tif 000010
【図９】
2007093754.tif 000011
【図１０】
2007093754.tif 000012
【図１１】
2007093754.tif 000013
【図１２】
2007093754.tif 000014
【図１３】
2007093754.tif 000015
【図１４】
2007093754.tif 000016
【図１５】
2007093754.tif 000017
【図１６】
2007093754.tif 000018
【図１７】
2007093754.tif 000019
【図１８】
2007093754.tif 000020
【図１９】
2007093754.tif 000021
【図２０】
2007093754.tif 000022
【図２１】
2007093754.tif 000023
【図２２】
2007093754.tif 000024