(57)【要約】【課題】レンズ駆動機構において、省スペース，省エネルギーの向上を図る。【解決手段】ワイヤ状の第１人工筋肉３０は鏡筒１８の外周面のＶ溝３２に沿って二巻され、一方側がカムリング１６の突起１６ｄに固定され、他方側が地板２１の突起２１ｂに固定されている。カムリング１６はバネ３４によって反時計方向に付勢されている。カムリング１６をロックするバネ板３８に第２人工筋肉４０が固定されている。第２人工筋肉４０に通電すると、第２人工筋肉４０が収縮してバネ板３８が弾性変形し、爪部３８ａがＶ溝１６ｆから外れカムリング１６のロックが解除される。第１人工筋肉３０に通電すると、第１人工筋肉３０が収縮し、バネ３４の付勢に抗してカムリング１６が時計方向に回動してレンズ部１４が前端位置から後端位置に向かって移動する。人工筋肉３０，４０への通電を停止すると、爪部３８ａがカムリング１６の回動を阻止してレンズ部１４が停止する。【選択図】図１
2007264275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒内をレンズ初期位置とこれと異なるレンズ所定位置との間で光軸方向に移動自在に設けられたレンズ部と、
このレンズ部に係合し、前記光軸の周りのカム初期位置からカム所定位置に回動することによりレンズ部をレンズ初期位置からレンズ所定位置に光軸方向に移動するカム部材と、
このカム部材がカム所定位置からカム初期位置に復帰する方向へカム部材を付勢する付勢部材と、
前記カム部材に一部が固定されるとともに鏡筒の外周面に巻きつけられ、通電によって収縮することにより前記付勢部材の付勢に抗してカム部材をカム初期位置からカム所定位置へ回動させ、通電の停止によって弛緩することにより前記付勢部材の付勢によるカム部材のカム所定位置からカム初期位置への復帰を許容するワイヤ状の第１の人工筋肉と、
前記カム部材をロックするロック位置とロックを解除する解除位置との間で変位自在に設けられ、解除位置からロック位置へ付勢されたロック部材と、
このロック部材に一部が固定され、通電によって収縮することによりロック部材をロック位置から解除位置に変位させ、通電の停止によって弛緩することによりロック部材の解除位置からロック位置への復帰を許容する第２の人工筋肉と、
前記第２の人工筋肉のみに通電してレンズ部をレンズ初期位置に復帰させてから、前記第１，第２の人工筋肉の両方に通電することによりレンズ部をレンズ初期位置からレンズ所定位置に移動し、この後、前記第１，２の人工筋肉への通電を同時に停止することによりレンズ部をレンズ所定位置に停止する制御部と
を備えたことを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項２】
前記第１の人工筋肉を巻きつける鏡筒の外周面に第１の人工筋肉を案内する溝を形成したことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動機構。
【請求項３】
鏡筒内をレンズ初期位置とこれと異なるレンズ所定位置との間で光軸方向に移動自在に設けられたレンズ部と、
このレンズ部に係合し、レンズ部をレンズ所定位置からレンズ初期位置に向かって付勢する付勢部材と、
前記レンズ部に一部が係合するとともに鏡筒の外周面に巻きつけられ、通電によって収縮することにより前記付勢部材の付勢に抗してレンズ部をレンズ初期位置からレンズ所定位置へ向かって移動させ、通電の停止によって弛緩することにより前記付勢部材の付勢によるレンズ部のレンズ所定位置からレンズ初期位置への復帰を許容するワイヤ状の人工筋肉と、
この人工筋肉への通電を制御することによりレンズ部をレンズ所定位置に停止させる通電制御部と
を備えたことを特徴とするレンズ駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ駆動機構に関し、更に詳しくは小型電子機器用の撮像装置に用いられる撮影レンズのレンズ駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの小型電子機器には、モジュール化された超小型の撮像装置が組み込まれるのが一般的になっている。この撮像装置は、デジタルカメラと同様に、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子によって光学画像を電気信号に変換した後、この電気信号をデジタルの画像データに変換してメモリカードなどに記憶する。
【０００３】
前記撮像装置では、小型化のため、これまでピント合わせが不要なパンフォーカスの撮影レンズが用いられてきたが、最近では高画質化への要望が強く、オートフォーカス機能付きのものが発表されている（例えばパナソニックＳＣデバイスソリューションズ株式会社が開発した「ＧＰ−ＫＭ３５０Ｖ」）。
【０００４】
このようなオートフォーカス機構を実現するために形状記憶合金が用いられているものが知られている（例えば特許文献１〜４）。特許文献１記載のレンズ駆動装置は、開口を有する地板と、開口の中心を通る光軸に沿って駆動可能に地板の上に配されたレンズ部と、通電に応じてレンズ部を駆動する動力部材とからなり、動力部材は通電による自己発熱で変形してレンズ部に作用する形状記憶合金の板材からなる。この板材は地板に対して平行に配されており、自己発熱による反り変形に応じて自由端が地板と垂直に変位してレンズ部を駆動する。
【０００５】
なお、Ti-Ni系形状記憶合金を原料にした繊維状のバイオメタル（BioMetal)（トキ・コーポレーション株式会社の登録商標）が知られている。このバイオメタルは、特に電流を流しニクロム線のように自己発熱させて動かすもので、形状記憶効果を利用した人間の筋肉のように柔らかく伸縮する人工筋肉的なアクチュエータである。したがって、このような形状記憶合金を一般的に「人工筋肉」と呼称している。
【０００６】
また、特許文献２記載の制御機構は、対物レンズを移動させるために可動なアクチュエータと、対物レンズを移動させるためにアクチュエータを動かすよう、加熱されると記憶された形状に縮められる形状記憶合金（ＳＭＡと略す）とを有する、対物レンズ用のレンズ移動機構は、ＳＭＡワイヤが適所に固定される両端と、両端の間にあり、ＳＭＡワイヤが縮められるよう加熱されるとアクチュエータを動かすためにアクチュエータと直接的に接触する中間可動部分とを有するものである。
【０００７】
また、特許文献３記載のレンズ移動装置は、欠歯歯車には形状記憶合金線が巻きつけられており、形状記憶合金線の線長変化で欠歯歯車が回動する。内歯歯車である欠歯歯車は、外歯歯車である小歯車と噛みあっており、小歯車の回動は、切り替えレバー、変倍レンズ用スライドバーおよびフォーカスレンズ用スライドバーで構成される変換機構でレンズの移動に変換される。形状記憶合金線の線長の変化は、欠歯歯車と小歯車の間で拡大されて、レンズに伝えられる。
【０００８】
また、特許文献４記載のレンズ駆動装置は、鏡筒に移動レンズを収容している。カム筒は鏡筒の外側に回動可能に設けられ、回動に伴って移動レンズを光軸方向に案内するカム構造を内側に備えている。形状記憶合金線は、線長の変化によってカム筒を回動させるようにカム筒の外側に螺旋状に巻きつけられている。
【特許文献１】特開２０００−０５６２０８号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４０１５号公報
【特許文献３】特開２００５−１５６８９２号公報
【特許文献４】特開２００５−１９５９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１記載のレンズ駆動装置では、鏡筒横に板状の形状記憶合金を配置しているため、板の幅だけ装置が大きくなるという欠点がある。また、動力部材に供給する通電量を被写体距離情報に応じて制御することによりレンズ部の移動距離を調節し、所望の自動焦点調節を実行するため、使用時には常に形状記憶合金に通電しておかなければならず、無駄に電力を消費するという問題がある。
【００１０】
また、上記特許文献２記載の制御機構では、鏡筒横に形状記憶合金を線状に配置しているため、その長さ分だけ余分なスペースを必要とし、小型化が困難である。また、形状記憶合金の伸縮を鏡筒の移動に変換する上で形状記憶合金の伸縮を拡大する機構を用いているが、形状記憶合金の長さが短いと、鏡筒の移動量の微妙な制御が困難になり、逆に形状記憶合金の長さを長くすると、小型化できないという欠点がある。また、使用時には常に形状記憶合金に通電しておかなければならず、無駄に電力を消費するという問題がある。
【００１１】
また、上記特許文献３記載のレンズ移動装置では、鏡筒の光軸方向の延長線上に機構が必要となり小型化が困難となる欠点がある。また、使用時には常に形状記憶合金に通電しておかなければならず、無駄に電力を消費するという問題がある。
【００１２】
また、上記特許文献４記載のレンズ駆動装置では、形状記憶合金の巻きつけ長さや位置を正確にすることが困難であるため、形状記憶合金の変位量が製品間でばらつくという問題点がある。また、使用時には常に形状記憶合金に通電しておかなければならず、無駄に電力を消費するという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、省スペースであるとともに無駄な電力消費を防止できるレンズ駆動機構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】
【００１４】
本発明のレンズ駆動機構は、鏡筒内をレンズ初期位置とこれと異なるレンズ所定位置との間で光軸方向に移動自在に設けられたレンズ部と、このレンズ部に係合し、前記光軸の周りのカム初期位置からカム所定位置に回動することによりレンズ部をレンズ初期位置からレンズ所定位置に光軸方向に移動するカム部材と、このカム部材がカム所定位置からカム初期位置に復帰する方向へカム部材を付勢する付勢部材と、前記カム部材に一部が固定されるとともに鏡筒の外周面に巻きつけられ、通電によって収縮することにより前記付勢部材の付勢に抗してカム部材をカム初期位置からカム所定位置へ回動させ、通電の停止によって弛緩することにより前記付勢部材の付勢によるカム部材のカム所定位置からカム初期位置への復帰を許容するワイヤ状の第１の人工筋肉と、前記カム部材をロックするロック位置とロックを解除する解除位置との間で変位自在に設けられ、解除位置からロック位置へ付勢されたロック部材と、このロック部材に一部が固定され、通電によって収縮することによりロック部材をロック位置から解除位置に変位させ、通電の停止によって弛緩することによりロック部材の解除位置からロック位置への復帰を許容する第２の人工筋肉と、前記第２の人工筋肉のみに通電してレンズ部をレンズ初期位置に復帰させてから、前記第１，第２の人工筋肉の両方に通電することによりレンズ部をレンズ初期位置からレンズ所定位置に移動し、この後、前記第１，２の人工筋肉への通電を同時に停止することによりレンズ部をレンズ所定位置に停止する制御部とを備えたことを特徴とする。また、前記第１の人工筋肉を巻きつける鏡筒の外周面に第１の人工筋肉を案内する溝を形成したことを特徴とする。
【００１５】
鏡筒内をレンズ初期位置とこれと異なるレンズ所定位置との間で光軸方向に移動自在に設けられたレンズ部と、このレンズ部に係合し、レンズ部をレンズ所定位置からレンズ初期位置に向かって付勢する付勢部材と、前記レンズ部に一部が係合するとともに鏡筒の外周面に巻きつけられ、通電によって収縮することにより前記付勢部材の付勢に抗してレンズ部をレンズ初期位置からレンズ所定位置へ向かって移動させ、通電の停止によって弛緩することにより前記付勢部材の付勢によるレンズ部のレンズ所定位置からレンズ初期位置への復帰を許容するワイヤ状の人工筋肉と、この人工筋肉への通電を制御することによりレンズ部をレンズ所定位置に停止させる通電制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のレンズ駆動機構によれば、第２の人工筋肉のみに通電してカム部材のロックを解除し、レンズ部をレンズ初期位置に復帰させてから、第１，第２の人工筋肉の両方に通電することによりレンズ部をレンズ初期位置からレンズ所定位置に移動し、この後、第１，２の人工筋肉への通電を同時に停止することによりカム部材をロックしてレンズ部をレンズ所定位置に停止するので、レンズ部を駆動する以前の待機時とピント合わせを行った直後は、第１，第２の人工筋肉への通電を停止でき、無駄な電力消費を防止できる。また、人工筋肉を鏡筒周りに配置でき、省スペースであるから、レンズモジュールを本レンズ駆動機構を用いて構成することによりレンズモジュールを小型化できる。また、第１の人工筋肉を鏡筒周りに複数回巻きつけるように配置すれば、人工筋肉を長く配置でき、カム部材の回転量を大きくとることができる。
【００１７】
また、前記鏡筒の外周面に第１の人工筋肉を案内する溝を形成したので、第１の人工筋肉の巻きつけ長さを一定にでき、製品間での動作のバラツキを極めて小さくすることができる。
【００１８】
ワイヤ状の人工筋肉をその一部をレンズ部に係合させた状態で鏡筒の外周面に巻きつけ、通電によって収縮することにより付勢部材の付勢に抗してレンズ部をレンズ初期位置からレンズ所定位置へ向かって移動させ、通電の停止によって弛緩することにより付勢部材の付勢によるレンズ部のレンズ所定位置からレンズ初期位置への復帰を許容するとともに、前記人工筋肉への通電を制御することによりレンズ部をレンズ所定位置に停止させるので、人工筋肉を鏡筒周りに配置でき、省スペースであるから、レンズモジュールを本レンズ駆動機構を用いて構成することによりレンズモジュールを小型化できる。また、人工筋肉を鏡筒周りに複数回巻きつけるように配置すれば、人工筋肉を長く配置でき、レンズ部の移動量を大きくとることができる。また、人工筋肉の消費電力は、従来のモータやアクチュエータに比べて小さいから、本レンズ駆動機構を用いて携帯電話やＰＤＡを構成することにより、携帯電話やＰＤＡの使用時間をより長く延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のレンズ駆動機構を適用した第１実施形態であるレンズモジュールの構成を示す図１において、レンズモジュール１０は、コイルバネ１２，レンズ部１４，カムリング１６，鏡筒１８などの構成部品をドーナツ状の地板２１と天板２２とでサンドイッチ状にした構造をしている（図８参照）。前記地板２１と天板２２とは、一対の柱状部材２３，２４によって所定の間隔で離間した状態に連結されている。また、前記地板２１，天板２２の各中央部には、露光用の開口２１ａ，２２ａが形成されている。
【００２０】
前記レンズ部１４は、撮影レンズ２６と、これを保持するレンズホルダ２７とからなる。このレンズホルダ２７の外周面には、３本の腕部２７ａ，２７ｂ，２７ｃが等間隔に立設されている。これらの腕部２７ａ，２７ｂ，２７ｃが、コイルバネ１２の押圧力によって、カムリング１６の上部に形成された３つのテーパー状をしたカム面１６ａ，１６ｂ，１６ｃに常に当接している。
【００２１】
前記カムリング１６の下面には、円柱状の突起１６ｄ，１６ｅが立設されており、この一方の突起１６ｄには、ワイヤ状の第１人工筋肉３０の一方側が巻きつけられ固定されている。そして、第１人工筋肉３０は、図２に示すように、鏡筒１８の根元部１８ａの外周面に形成された断面形状がＶ字状をしたＶ溝３２に案内されて根元部１８ａの外周面の周りに二巻され、この他方側が地板２１に立設された円筒状の突起２１ｂに巻きつけられ固定されている。また、前記突起１６ｅには、カムリング１６を反時計方向に付勢するバネ３４の一端部が固定され、このバネ３４の他端部が地板２１に立設された円筒状の突起２１ｃに固定されている。なお、バネ３４の付勢力は、コイルバネ１２の付勢力よりも大きく設定されている。
【００２２】
前記第１人工筋肉３０は、通電するとジュール熱によって長さが収縮し、通電を停止すると弛緩して元の長さに戻る。したがって、カムリング１６がロックされていない状態で第１人工筋肉３０が通電されていなければ、第１人工筋肉３０が弛緩して、バネ３４の付勢力によってカムリング１６が反時計方向に回動され、レンズ部１４が天板２２に最も近い前端位置まで移動される（図８（Ａ）参照）。
【００２３】
また、カムリング１６がロックされていない状態で第１人工筋肉３０が通電されると、第１人工筋肉３０の収縮力により、バネ３４の付勢力に抗してカムリング１６が時計方向に回動し、レンズ部１４がコイルバネ１２の付勢力によって地板２１に最も近い後端位置まで移動される（図８（Ｂ）参照）。なお、第１人工筋肉３０は、鏡筒１８の外周面に沿って設けられているので、取付に要するスペースが非常に小さくて済む。
【００２４】
前記鏡筒１８の根元部１８ａは地板２１と一体的に形成され、前記カムリング１６の内径に対応して、鏡筒１８の上方部１８ｂは根元部１８ａよりも径が小さくなっている。これにより、前記カムリング１６は、鏡筒１８の上方部１８ｂの周りに回動自在に取り付けられるとともに、根元部１８ａと上方部１８ｂとの段差にカムリング１６の下面の中心側が摺動自在に支持される。
【００２５】
また、前記上方部１８ｂには、光軸方向に長い切欠き３６ａ，３６ｂ，３６ｃが形成されている。これらにレンズ部１４の腕部２７ａ，２７ｂ，２７ｃが挿入されることにより、レンズ部１４が光軸方向に移動自在に案内される。
【００２６】
前記カムリング１６の外周面の一部には、図３に示すように、前記外周面の円弧に沿ってＶ溝１６ｆがギア歯状に多数形成されている。このＶ溝１６ｆに、弾性を有するバネ板３８のＶ字状に屈曲された爪部３８ａが係合されることにより、カムリング１６の回動が阻止される。
【００２７】
前記バネ板３８の一端部は、四角柱状の突起２１ｄに固定され、前記爪部３８ａが形成された他端部３８ｂには、ワイヤ状の第２人工筋肉４０の一方側が固定されている。そして、前記第２人工筋肉４０の他方側は、他端部３８ｂから所定の距離だけ離間された細長い円柱状の突起２１ｅに巻きつけられて固定されている。前記他端部３８ｂと第２人工筋肉４０との固定に際しては、前記他端部３８ｂに形成した孔（図示せず）に第２人工筋肉４０を通した上で、第２人工筋肉４０がこの孔に対して摺動しないように接着剤で固定している。
【００２８】
このようにカムリング１６のＶ溝１６ｆとバネ板３８と第２人工筋肉４０とでカムリング１６のロック機構が構成される。また、レンズ部１４の動きはカムリング１６によって規定されているから、前記カムリング１６のロック機構は、前記レンズ部１４のロック機構でもある。
【００２９】
前記第２人工筋肉４０が通電されていない弛緩状態では、図３（Ａ）に示すように、バネ板３８は自身の弾性により、その爪部３８ａがＶ溝１６ｆに係合し、カムリング１６の回動を阻止している。前記第２人工筋肉４０が通電されると、同図（Ｂ）に示すように、第２人工筋肉４０が収縮してバネ板３８の他端部３８ｂをバネ板３８の弾性に抗して突起２１ｅ側へ引っ張り、爪部３８ａのＶ溝１６ｆとの係合を解除する。これにより、カムリング１６が回動可能になる。
【００３０】
このように構成されたレンズモジュール１０は、図４に示すように、例えばカメラ付き携帯電話５０の撮像部５２に組み込まれて使用される。この撮像部５２は、レンズモジュール１０の他、ＣＣＤ５４，フォトインタラプタ５６から構成される。ＣＣＤ５４から出力されたアナログの画像信号は画像処理回路５８に入力される。
【００３１】
前記画像処理回路５８は、いわゆるアナログ・フロント・エンド回路であり、ＣＣＤ５４から出力されたアナログの画像信号に輝度レベル補正（ゲイン調整）やホワイトバランス補正などの画質調整，ＹＣ処理などを施したり、デジタルの画像データに変換してＪＰＥＧ形式などの圧縮処理を施す。
【００３２】
選択キー６８を操作して撮影モードを選択すると、システムコントローラ６２からの指令により、ＣＣＤ５４からフィールド画（偶数フィールド又は奇数フィールド）が読み出され、画像処理回路５８によってＹＣ変換されてから、画像メモリ（ＳＤＲＡＭ）６０に一時的にストアされる。この後、表示回路６１によって液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５９に送られ、スルー画が表示される。画像メモリ６０には、連続した２フィールド画分のメモリエリアがあり、一方から読み出し中に、他方に書き込みを行なう。
【００３３】
スルー画の表示中には、一定時間間隔で、ＡＦ制御、ＡＥ制御をする。本実施形態では、絞りを設けていないので、ＡＥ制御は、被写体輝度に基づいて画像処理回路５８によるゲイン調整によって行なわれる。また、ＡＦ制御は、レンズ部１４を移動しながら、ＡＦ評価値算出回路６６がコントラスト（隣接する画素間の差を積分した値）が最大となる合焦位置を検出し、この合焦位置にレンズ部１４をセットすることにより行なわれる。また、このＡＦ制御、ＡＥ制御は、シャッタボタン６９の半押しでも同様に行われる。
【００３４】
システムコントローラ６２は、電流供給回路７０を制御してレンズモジュール１０の人工筋肉３０，４０にそれぞれパルス電流を通電することにより、レンズ部１４の移動を制御する。また、システムコントローラ６２は、レンズ部１４を移動させる際に、フォトインタラプタ５６の出力をモニタし、レンズ部１４の位置を判断する。
【００３５】
シャッタボタン６９を全押しすると、ＣＣＤ５４の電荷を強制的にドレインしてから、ＣＣＤ５４の光電変換を開始する。露光時間が経過すると、ＣＣＤ５４の光電変換を停止する。画像処理回路５８は、ＣＣＤ５４からフレーム画を読み出し、これに画像処理（増幅，ホワイトバランス、シャーブネス処理、ＹＣ変換，Ａ／Ｄ変換，圧縮処理など）を施してから、画像メモリ６０に書き込む。システムコントローラ６２は、画像メモリ６０から画像データを読み出し、カードスロット６４を介してメモリカード６５に書き込む。
【００３６】
次に、図５に示すフローチャート及び図６〜図８を参照しながら、上記構成によるレンズモジュール１０の作用及びカメラ付き携帯電話５０のオートフォーカス処理について説明する。なお、カメラ付き携帯電話５０の通常のモードである通話モードでは、人工筋肉３０，４０のいずれにも通電されていない。このため、レンズ部１４は不用意に動かないように前記ロック機構によりロックされ、かつ撮像部５２を含む撮影系が電力を消費することがない。
【００３７】
選択キー６８の操作によって撮影モードが選択された際や、シャッタボタン６９の半押し操作などによって、システムコントローラ６２にオートフォーカスが指示されると（ｓｔ１）、システムコントローラ６２は、まず電流供給回路７０を制御して第２人工筋肉４０にパルス電流を通電する（ｓｔ２）。
【００３８】
これにより、第２人工筋肉４０が収縮してバネ板３８の他端部３８ｂが弾性変形し、爪部３８ａがＶ溝１６ｆから外れ、カムリング１６のロックが解除される（図３（Ｂ）参照）。このとき、第１人工筋肉３０には通電されていないから、バネ３４の付勢によりカムリング１６が反時計方向に回動され、レンズホルダ２７の腕部２７ａ〜２７ｃがカムリング１６のカム面１６ａ〜１６ｃによって押し上げられ、レンズ部１４がコイルバネ１２の付勢に抗して前端位置まで移動される（図６，図８（Ａ）参照）（ｓｔ３）。これにより、ピント位置は最も近距離側になる。
【００３９】
システムコントローラ６２は、フォトインタラプタ５６の出力をモニタし、レンズ部１４が前端位置まで移動したことを検出した後、電流供給回路７０を制御して第２人工筋肉４０にパルス電流を通電したまま、第１人工筋肉３０にもパルス電流を通電する（ｓｔ４）。これにより、第１人工筋肉３０が収縮し、バネ３４の付勢に抗して、カムリング１６が時計方向に回動される。これにより、レンズ部１４が前端位置から後端位置（図８（Ｂ）参照）に向かって移動してゆく。
【００４０】
前記第１人工筋肉３０への通電と同時に、システムコントローラ６２は、ＣＣＤ５４からのフィールド画の読出を開始し、この読出動作を一定時間間隔で行なう（ｓｔ５）。レンズ部１４が前端位置から後端位置（ピント位置は無限遠）に達して（ｓｔ６）、人工筋肉３０，４０への通電を停止する（ｓｔ７）までの間に、前記フィールド画の画像データに基づいて、ＡＦ評価値算出回路６６がコントラストが最大となるＡＦ評価値の最高値及びそのときのフォトインタラプタ５６からの出力値を検出してシステムコントローラ６２のＲＡＭに記録する（ｓｔ８）。
【００４１】
システムコントローラ６２は、第２人工筋肉４０に通電して（ｓｔ９）、レンズ部１４を前端位置へ移動させた（ｓｔ１０）後、続いて第２人工筋肉４０への通電を継続したまま、前記ＲＡＭに記録されているＡＦ評価値の最高値に対応したパルス電流を第１人工筋肉３０に通電する（ｓｔ１１）。
【００４２】
システムコントローラ６２は、フォトインタラプタ５６からの出力を監視しており、前記ＡＦ評価値の最高値に対応した出力値になったときに（ｓｔ１２）、人工筋肉３０，４０への通電を停止する（ｓｔ１３）。これにより、バネ板３８の変形が自身の弾性により元の状態に戻り、爪部３８ａがＶ溝１６ｆに係合してカムリング１６の回動を阻止するから、ピントが合った位置にレンズ部１４が停止される（図７参照）。
【００４３】
シャッタボタン６９を全押しすると、上記と同じシーケンスが改めて実行され、ピントが合った状態でＣＣＤ５４からフレーム画が読み出され、この画像データに各種の画像処理が施された後、カードスロット６４を介してメモリカード６５に書き込まれる。
【００４４】
このように本実施形態では、ピント合わせを行なう以前の待機時と、ピント合わせを行った直後は、人工筋肉３０，４０への通電を停止しているので、無駄な電力消費を防止でき、電源電池の消耗を少なくすることができる。また、鏡筒１８の外周面に第１人工筋肉３０を案内するＶ溝３２を設けたので、第１人工筋肉３０の巻きつけ長さを一定にでき、製品（レンズモジュール）間での動作のバラツキを極めて小さくすることができる。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態を示す図９において、レンズモジュール８０は、レンズ部８２，コイルバネ８３，鏡筒８４及び人工筋肉８５などの構成部品をドーナツ状の地板８７と天板８８とでサンドイッチ状にした構造をしている。また、前記地板８７と天板８８は、一対の柱状部材９１，９２によって所定の間隔で離間した状態に連結されている。前記地板８７と天板８８との間隔は、前記鏡筒８４の長さと一致するように設定され、前記鏡筒８４の前端面が天板８８の内壁面に当接している。
【００４６】
前記レンズ部８２は、撮影レンズ９４と、これを保持するレンズホルダ９５とからなる。このレンズホルダ９５の外周面には、３本の腕部９５ａ，９５ｂ，９５ｃが等間隔に立設されている。これらの腕部９５ａ，９５ｂ，９５ｃの各上部には、すり割り９６ａ，９６ｂ，９６ｃが形成されている。
【００４７】
前記鏡筒８４の外周面には、これに沿わせるように、人工筋肉８５がコイル状に多数，例えば５〜１０の巻き数で巻きつけられている。そして、人工筋肉８５の最上位部は、腕部９５ａ，９５ｂ，９５ｃのすり割り９６ａ，９６ｂ，９６ｃに通されている。なお、前記人工筋肉８５は、前記人工筋肉３０，４０と同様に、通電することによりジュール熱によって収縮し、通電を停止することによって弛緩する。
【００４８】
前記鏡筒８４には、光軸方向に長い切欠き８４ａ，８４ｂ，８４ｃが形成されている。これらにレンズ部１４の腕部９５ａ，９５ｂ，９５ｃが挿入されることにより、レンズ部８２が鏡筒８４内を光軸方向に移動自在に案内される。また、前記人工筋肉８５の両端側は、前記柱状部材９１，９２の下方部に巻きつけられて固定されている。
【００４９】
このように構成された第２実施形態の作用を図１０，図１１を参照しながら説明する。前記人工筋肉８５に通電していない初期状態では、図１０に示すように、人工筋肉８５は弛緩しているため、コイルバネ８３の付勢力により、レンズ部８２は鏡筒８４の前端位置にあり、レンズ部８２の前端面が天板８８の内壁面に当接している。
【００５０】
前記人工筋肉８５に通電すると、図１１に示すように、人工筋肉８５が収縮するため、人工筋肉８５の両端側は、柱状部材９１，９２の下方部に向かって引っ張られる。この地板８７側への引っ張り力は、すり割り９６ａ，９６ｂ，９６ｃを介して腕部９５ａ，９５ｂ，９５ｃに伝達され、レンズ部８２はコイルバネ８３の付勢に抗して地板８７側の後端位置へ移動される。ここで、人工筋肉８５に印加されるパルス電流を制御することにより、レンズ部８２を光軸方向の任意の位置にセットすることができる。なお、本第２実施形態も、上記第１実施形態と同様に、携帯電話やＰＤＡなどに組み込んで使用されるが、携帯電話などに組み込んだ上での作用については説明を省略する。
【００５１】
本第２実施形態では、鏡筒の周りに人工筋肉を巻きつけるようにして配置しているため、レンズモジュールのコンパクト化に寄与できるとともに、人工筋肉の長さを長くすることができるため、レンズ部の十分な移動量を確保できる。また、人工筋肉を駆動するための消費電力は、従来のモータやアクチュエータに比べて小さいから、レンズモジュールが組み込まれる携帯電話やＰＤＡの使用時間延長に貢献できる。
【００５２】
以上説明した第１実施形態では、第１人工筋肉を鏡筒の周りに二巻したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば一巻でも三巻でもよい。なお、この巻き数を多くすれば、それだけカムリングの回動量を大きくすることができる。また、第１人工筋肉を案内する溝を断面形状がＶ字状をしたＶ溝としたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば断面形状が円弧状をした半円溝などでもよい。また、レンズホルダの腕部を３本としたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば４本でもよい。
【００５３】
また、上記第２実施形態では、鏡筒を前端部の径と後端部の径とが同じストレートな円筒形としたが、例えば前端部の外径を後端部の外径よりも大きくして地板側にいくにしたがって窄まるような形状としてもよい。このような形状にすると、人工筋肉が収縮した際に、鏡筒の外周面に沿って後端側（地板側）へ移動しやすくなる。
【００５４】
また、上記実施形態では、人工筋肉を突起などの被固定部材に固定する際に主に巻きつけて固定したが、本発明はこれに限定されることなく、被固定部材にしっかりと固定できればどのような方法でもよく、例えば被固定部材に孔を形成し、これに人工筋肉を通した上で結わき付けたり、接着剤を用いて固定してもよい。また、上記実施形態は、本発明をカメラ付き携帯電話に適用した例であったが、例えばカメラ付きＰＤＡや小型のデジタルカメラに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態であるレンズモジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図２】人工筋肉を案内するＶ溝を示す鏡筒の部分断面図である。
【図３】カムリングのロック機構の構成を示す説明図である。
【図４】カメラ付き携帯電話の本発明に係る主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図５】オートフォーカス処理の主要なシーケンスを示すフローチャートである。
【図６】第１人工筋肉を通電せずに第２人工筋肉を通電し、レンズ部が前端位置にある初期状態を天板側から示すレンズモジュールの説明図である。
【図７】第１，第２人工筋肉の両方への通電を停止し、レンズ部を合焦位置に停止させた状態を天板側から示すレンズモジュールの説明図である。
【図８】レンズ部が前端位置にある初期状態（Ａ）と、レンズ部が後端位置にある状態（Ｂ）を側方から示すレンズモジュールの説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態であるレンズモジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】人工筋肉への通電を停止し、レンズ部が前端位置にある初期状態を示すレンズモジュールの説明図である。
【図１１】人工筋肉を通電し、レンズ部が後端位置にある状態を示すレンズモジュールの説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０，８０  レンズモジュール
１２，８３  コイルバネ
１４，８２  レンズ部
１６  カムリング
１６ａ〜１６ｃ  カム面
１８，８４  鏡筒
２６，９４  撮影レンズ
２７ａ〜２７ｃ  腕部
３０，４０，８５  人工筋肉
１６ｆ，３２  Ｖ溝
３４  バネ
３６ａ〜３６ｃ，８４ａ〜８４ｃ  切欠き
３８  バネ板
５２  撮像部
６２  システムコントローラ
６６  ＡＦ評価値算出回路
７０  電流供給回路
【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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