(57)【要約】【課題】対象物を省電力で駆動することができる小型の駆動装置、レンズ駆動装置、および撮影装置を提供することを目的とする。【解決手段】  対象物を駆動する駆動装置において、力が印加されて所定の経路上を移動する、対象物と接触して対象物に移動の応力を伝達し、対象物を駆動する移動部と、移動部を押して経路を所定の向きに移動させる付勢部と、移動部に接続された、電圧の印加を受けて収縮して移動部を付勢部による移動の向きとは逆向きに移動させる収縮部と、電圧を制御して収縮部の長さを調整する制御部とを備えた。【選択図】        図５
2007034122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を駆動する駆動装置において、
力が印加されて所定の経路上を移動する、前記対象物と接触して該対象物に移動の応力を伝達し、該対象物を駆動する移動部と、
前記移動部を押して前記経路を所定の向きに移動させる付勢部と、
前記移動部に接続された、電圧の印加を受けて収縮して該移動部を前記付勢部による移動の向きとは逆向きに移動させる収縮部と、
前記電圧を制御して前記収縮部の長さを調整する制御部とを備えたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記収縮部は、前記電圧の印加を受けて収縮する金属材料からな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】
前記制御部は、前記電圧を複数段階の大きさに切り替えて、前記接続部を、前記経路上における複数の位置それぞれに移動させ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４】
前記移動部は、円弧状の経路上を移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５】
前記対象物が、所定の回動軸を中心として回動自在なものであり、
前記移動部が、直線経路上を移動するとともに、前記対象物に、前記回動軸を中心とする円弧に沿って接触することにより、直線移動の応力で該対象物を回転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】
レンズを光軸に沿う方向に駆動するレンズ駆動装置において、
前記レンズを保持するレンズ鏡胴と、
移動力を受けて、該移動力の方向を前記レンズの光軸に沿う方向へと変換して前記レンズ鏡胴に伝達する変換機構と、
力が印加されて所定の経路上を移動する、前記変換機構と接触して該変換機構に移動の応力を伝達し、該変換機構を駆動する移動部と、
前記移動部を押して前記経路を所定の向きに移動させる付勢部と、
前記移動部に接続された、電圧の印加を受けて収縮して該移動部を前記付勢部による移動の向きとは逆向きに移動させる収縮部と、
前記電圧を制御して前記収縮部の長さを調整する制御部とを備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項７】
レンズを光軸に沿う方向に駆動して、該レンズを通ってきた被写体光を結像させる撮影装置において、
前記レンズを保持するレンズ鏡胴と、
移動力を受けて、該移動力の方向を前記レンズの光軸に沿う方向へと変換して前記レンズ鏡胴に伝達する変換機構と、
力が印加されて所定の経路上を移動する、前記変換機構と接触して該変換機構に移動の応力を伝達し、該変換機構を駆動する移動部と、
前記移動部を押して前記経路を所定の向きに移動させる付勢部と、
前記移動部に接続された、電圧の印加を受けて収縮して該移動部を前記付勢部による移動の向きとは逆向きに移動させる収縮部と、
前記電圧を制御して前記収縮部の長さを調整する制御部と、
前記レンズを通ってきた被写体光を結像させる撮像部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を駆動する駆動装置、レンズを光軸に沿う方向に駆動するレンズ駆動装置、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、携帯電話などといった小型機器に、被写体を撮影する撮影装置を内蔵することが広範に行われている。日ごろから常に携帯している小型機器に撮影装置が備えられることによって、デジタルカメラやビデオカメラを持ち運ぶ手間をかけずに、いつでも手軽に撮影を行うことができる。また、これらの小型機器には、無線や赤外線などを使ったデータ通信機能が予め搭載されていることが一般的であり、撮影した撮影画像をその場ですぐに他の携帯電話やパーソナルコンピュータなどに送ることができるという利点もある。
【０００３】
しかし、携帯電話などといった小型機器に内蔵される撮影装置は、通常のデジタルカメラと比較してかなり小型なために、レンズやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の大きさや、それらを収納するスペースが大幅に制限される。このため、これらの小型機器は、デジタルカメラの代替機器として用いられるには撮影機能や撮影画像の画質等が不十分であり、メモ替わりに画像を得る場合や、携帯電話等の待ち受け画面用の画像を得る場合などのように、画質を要求されない撮影用に用途が限定されることが多い。
【０００４】
これらの点に関し、近年では、高画素の小型ＣＣＤや、これに対応した小型レンズなどが開発されてきており、小型機器を使って撮影される撮影画像の高画質化が急速に進んでいる。残る課題である撮影機能の充実においては、特に、これらの小型機器に、デジタルカメラには標準的に搭載されているオートフォーカス機能やズーム機能が搭載されることが望まれている。
【０００５】
オートフォーカス機能やズーム機能は、モータの回転を利用し、カム機構などを介してレンズを光軸に沿う方向に移動させることによって実現されることが一般的である。しかし、撮影装置内に大掛かりなモータを取り付けようとすると、撮影装置全体の大きさや重量が大幅に増加してしまううえ、通常の撮影機能を実行する電力に加えて、レンズ用モータを駆動するのに十分な電力を確保する必要が生じる。したがって、モータを利用したオートフォーカス機能やズーム機能は、小型化および軽量化が求められている携帯電話などには搭載することが困難である。
【０００６】
この点に関し、特許文献１、特許文献２、および特許文献３には、モータの替わりに、温度印加に応じて伸縮する形状記憶合金を利用して駆動体を駆動する方法が提案されている。これら特許文献１、特許文献２、および特許文献３に記載された方法では、所定の角度でＶ字状に広げられた２本の弾性部材のうち少なくとも１本を形状記憶合金で構成し、それら弾性部材それぞれの一端を駆動体に取り付け、通電による発熱によって形状記憶合金を伸縮させて、２本の弾性部材による引っ張り合いの力を調整することによって駆動体を駆動している。これらの技術を適用することによって、モータを利用するときよりも省電力で駆動体を駆動することができる。
【特許文献１】特開２００１−１４７４５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２３２１３号公報
【特許文献３】特開２００２−２４４０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した技術によると、２本の弾性部材をＶ字状に広げるスペースが必要となり、装置の小型化が大幅に制限されてしまう。また、形状記憶合金に印加される温度を精度良く調整することは困難であり、駆動体の位置を精度良く制御することができない。このため、特許文献２や特許文献３に示すように、形状記憶合金に電気を通電／停止させて駆動体の位置を２段階に切り替える簡素な装置などに用途が限定されてしまったり、特許文献３に示すように、弾性部材によってアクチュエータを移動させ、そのアクチュエータによって実際の駆動体の位置を駆動する必要があり、結局は大きな電力を消費してしまうなどという問題がある。
【０００８】
また、このような問題は、撮影装置のみに限られた問題ではなく、対象物を駆動する駆動装置を用いる分野一般で生じる問題である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、対象物を省電力で高精度に駆動することができる小型の駆動装置、レンズ駆動装置、および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】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の駆動装置は、対象物を駆動する駆動装置において、
力が印加されて所定の経路上を移動する、対象物と接触して対象物に移動の応力を伝達し、対象物を駆動する移動部と、
移動部を押して経路を所定の向きに移動させる付勢部と、
移動部に接続された、電圧の印加を受けて収縮して移動部を付勢部による移動の向きとは逆向きに移動させる収縮部と、
電圧を制御して収縮部の長さを調整する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の駆動装置によると、収縮部と付勢部それぞれによって移動部が相互に逆向きに移動され、移動部から対象物に移動の応力が伝達されて対象物が駆動される。このとき、印加電圧に応じて収縮部の長さが調整され、その収縮部の長さによって、経路上における移動部の位置が調整されるため、対象物が省電力で精度良く駆動される。また、収縮部と付勢部とを平行に配置することができるため、装置全体を小型化することができるうえ、対象物が移動部を介して間接的に駆動されるため、移動部、付勢部、収縮部、および制御部を１つの筐体内に収容してパッケージ化することができ、流用性に優れている。
【００１２】
また、本発明の駆動装置において、上記収縮部は、電圧の印加を受けて収縮する金属材料からなるものであることが好ましい。
【００１３】
近年、電圧が印加されることによって通電し、その通電による発熱によって変形する金属材料が開発されている。この金属材料は、従来から知られている形状記憶合金よりも変形量が大きいうえ、印加電圧に応じて変形量が高精度に調整されるため、本発明の収縮部として好ましく適用することができる。
【００１４】
また、本発明の駆動装置において、上記制御部は、電圧を複数段階の大きさに切り替えて、接続部を、経路上における複数の位置それぞれに移動させるものであることが好適である。
【００１５】
本発明の好適な形態の駆動装置によると、対象物の位置を複数の位置に制御することができる。
【００１６】
また、本発明の駆動装置において、上記移動部は、円弧状の経路上を移動するものであることが好ましい。
【００１７】
小型の撮影装置では、カムリングなどといったリング状の要素を回転駆動させることが要求されることが多い。モータ等でこのような要素を回転駆動させる場合、モータの軸回転を大きな回転力に変換する変換機構が必要となるが、本発明の好ましい形態の駆動装置によると、移動部が円弧状の経路上を移動することによって、対象物を直接に回転駆動することができる。
【００１８】
また、本発明の駆動装置において、上記対象物が、所定の回動軸を中心として回動自在なものであり、
移動部が、直線経路上を移動するとともに、対象物に、回動軸を中心とする円弧に沿って接触することにより、直線移動の応力で対象物を回転駆動するものであることも好ましい。
【００１９】
このような形態の駆動装置によると、対象物と移動部とを同一直線上に配置することができ、装置の小型化が図れるうえ、移動部の直線移動を対象物に回転駆動力として伝達させることができる。
【００２０】
また、上記目的を達成する本発明のレンズ駆動装置は、レンズを光軸に沿う方向に駆動するレンズ駆動装置において、
レンズを保持するレンズ鏡胴と、
移動力を受けて、移動力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズ鏡胴に伝達する変換機構と、
力が印加されて所定の経路上を移動する、変換機構と接触して変換機構に移動の応力を伝達し、変換機構を駆動する移動部と、
移動部を押して経路を所定の向きに移動させる付勢部と、
移動部に接続された、電圧の印加を受けて収縮して移動部を付勢部による移動の向きとは逆向きに移動させる収縮部と、
電圧を制御して収縮部の長さを調整する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明のレンズ駆動装置によると、レンズを光軸に沿う方向に省電力に駆動することができる。
【００２２】
尚、本発明にいうレンズ駆動装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、本発明にいうレンズ駆動装置には、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。
【００２３】
また、上記目的を達成する本発明の撮影装置は、レンズを光軸に沿う方向に駆動して、レンズを通ってきた被写体光を結像させる撮影装置において、
レンズを保持するレンズ鏡胴と、
移動力を受けて、移動力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズ鏡胴に伝達する変換機構と、
力が印加されて所定の経路上を移動する、変換機構と接触して変換機構に移動の応力を伝達し、変換機構を駆動する移動部と、
移動部を押して経路を所定の向きに移動させる付勢部と、
移動部に接続された、電圧の印加を受けて収縮して移動部を付勢部による移動の向きとは逆向きに移動させる収縮部と、
電圧を制御して収縮部の長さを調整する制御部と、
レンズを通ってきた被写体光を結像させる撮像部とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の撮影装置によると、携帯電話などといった小型機器にもオートフォーカス機能やズーム機能を搭載することができ、高画質な撮影画像を取得することができる。
【００２５】
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のにとどめるが、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】
【００２６】
本発明によれば、対象物を省電力で高精度に駆動することができる小型の駆動装置、レンズ駆動装置、および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】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態が適用されたデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
【００２９】
図１に示す本実施形態のデジタルカメラ１００は、小型のレンズやＣＣＤが内蔵された小型のデジタルカメラであり、光軸に沿う方向に撮影レンズを駆動させることによって、被写体に焦点を合わせるオートフォーカス機能が搭載されている。デジタルカメラ１００の前面には、撮影レンズ１１２、光学式ファインダ対物窓１０２、および閃光発光部１０３が備えられている。さらに、このデジタルカメラ１００の上面には、スライド式の電源スイッチ１０４およびレリーズスイッチ１５０が備えられている。
【００３０】
また、ここでは図示しないが、デジタルカメラ１００の背面には、画像表示部や、撮影モードスイッチなどが設けられている。
【００３１】
図２は、図１に示すデジタルカメラ１００の概略構成図である。
【００３２】
図２に示すように、デジタルカメラ１００は、撮影光学系１１０と、信号処理部１２０とで構成されている。デジタルカメラ１００には、それらのほかにも、撮影した画像を表示するための画像表示部１４０、撮影した画像信号を記録しておくための外部記録媒体２００、撮影のための各種処理をデジタルカメラ１００に行なわせるレリーズスイッチ１５０や撮影モードスイッチ１６０などが設けられている。
【００３３】
まず、図２を参照して、撮影光学系１１０の構成を説明する。
【００３４】
このデジタルカメラ１００では、被写体光が撮影レンズ１１２によってＣＣＤ１１１上に結像される。
【００３５】
レンズ駆動部１１２ａは、信号処理部１２０中のシステムコントローラ１２１からの指示によって電源１２０ｃから電圧の印加を受け、その印加電圧に応じて撮影レンズ１１２を光軸に沿う方向に駆動する。本実施形態においては、レンズ駆動部１１２ａが撮影レンズ１１２を所定の駆動範囲内で移動させている間に、ＣＣＤ１１１で繰り返し得られた画像信号のコントラストが信号処理部１２０のＡＦ／ＡＥ演算部１２６で検出され、さらに、撮影レンズ１１２がそのコントラストのピークが得られるレンズ位置に調節されるＴＴＬＡＦ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｔｈｅ  Ｌｅｎｓ  Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）機能が実現される。このＴＴＬＡＦ機能によって、コントラストがピークになる被写体に自動的に焦点を合わせて撮影を行うことができる。
【００３６】
撮影レンズ１１２を通過してきた被写体光はＣＣＤ１１１上で結像され、ＣＣＤ１１１において、被写体像を表わす画像信号が生成される。ＣＣＤ１１１は、本発明にいう撮像部の一例に相当する。
【００３７】
撮像光学系１１０は、以上のように構成されている。
【００３８】
続いて信号処理部１２０の構成を説明する。
【００３９】
ＣＣＤ１１１上に結像させた被写体像が画像信号としてアナログ処理（Ａ／Ｄ）部１２０ａに読み出され、このアナログ処理（Ａ／Ｄ）部１２０ａでアナログ信号がデジタル信号に変換されデジタル信号処理部１２０ｂへと供給される。デジタル信号処理部１２０ｂにはシステムコントローラ１２１が配備されており、システムコントローラ１２１からの指示によって、図２に示す各種要素で実行される処理が制御される。システムコントローラ１２１は、本発明にいう制御部の一例に相当する。システムコントローラ１２１、画像信号処理部１２２、画像表示制御部１２３、画像圧縮部１２４、メディアコントローラ１２５、ＡＦ／ＡＥ演算部１２６、キーコントローラ１２７、およびバッファメモリ１２８との間のデータの受け渡しはバス１２００を介して行なわれ、そのバス１２００を介してデータの受け渡しが行なわれるときのバッファとして内部メモリ１２９が働いている。この内部メモリ１２９に各部の処理プロセスの進行状況に応じて変数となるデータが随時書き込まれて、システムコントローラ１２１、および画像信号処理部１２２、画像表示制御部１２３、画像圧縮部１２４、メディアコントローラ１２５、ＡＦ／ＡＥ演算部１２６、キーコントローラ１２７の各部では、そのデータを参照することにより適切な処理が行なわれる。つまり、システムコントローラ１２１からの指示がバス１２００を介して上記の各部に伝えられ、各部の処理プロセスが立ち上げられる。そして、その内部メモリ１２９のデータがプロセスの進行状況に応じて書き換えられ、さらにシステムコントローラ１２１側で参照されて上記の各部の動作が管理される。言い換えれば、電源が投入され、システムコントローラ１２１内のプログラムの手順にしたがって各部のプロセスが立ち上げられる。例えば、レリーズスイッチ１５０や撮影モードスイッチ１６０が操作されると、その操作されたという情報がキーコントローラ１２７を経由してシステムコントローラ１２１に伝えられ、その操作に応じた処理がシステムコントローラ１２１内のプログラムの手順にしたがって行われる。
【００４０】
レリーズ操作が行われると、ＣＣＤ１１１から読み出された画像データは、アナログ処理（Ａ／Ｄ）部１２０ａでアナログ信号からデジタル信号に変換され、このデジタル化された画像データがデジタル信号処理部１２０ｂ内のバッファメモリ１２８にいったん蓄えられる。このデジタル化された画像データのＲＧＢ信号が画像信号処理部１２２でＹＣ信号に変換され、さらに画像圧縮部１２４でＪＰＥＧ圧縮と呼ばれる圧縮が行なわれて画像信号が画像ファイルとなってメディアコントローラ１２５を介して外部記録媒体２００に記録される。この画像ファイルとして記録された画像データは、画像表示制御部１２３を通じて画像表示部１４０において再生される。この処理の際、ＡＦ／ＡＥ演算部１２６では、ピント調節のためにＲＧＢ信号から被写体距離ごとにコントラストを検出することが行なわれる。この検出結果に基づいて、撮影レンズ１１２内のフォーカスレンズによってピント調整が行われる。またＡＦ／ＡＥ演算部１２６ではＲＧＢ信号から輝度信号が抽出され、そこから被写界輝度が検出される。
【００４１】
デジタルカメラ１００は、基本的には以上のように構成されている。
【００４２】
ここで、本実施形態のデジタルカメラ１００では、撮影レンズ１１２を光軸に沿う方向に移動させるレンズ駆動部１１２ａに、消費電力が大きいモータ等ではなく、電圧の印加を受けて収縮する金属材料が用いられている。この金属材料は、近年、人工筋肉として利用されてきているものであり、室温では手で変形できる程度に柔らかく、加熱されると固くなって元の形状に戻る性質を有している。従来の形状記憶合金とほぼ同様の特性を有するが、電圧の印加によって通電し、通電の発熱によって変形させることができ、その変形量も大きいという利点がある。本実施形態のデジタルカメラ１００では、電圧が印加されていない状態では伸びた形状を有し、電圧が印加されると、その電圧に応じた長さに縮むように形成された金属材料（以下では、金属系人工筋肉と称する）が適用される。また、本実施形態のデジタルカメラ１００では、撮影光学系１１０を構成する各種要素がケース内にパッケージ化されることによって、デジタルカメラ１００全体の小型化が図られている。以下では、撮影光学系１１０について詳しく説明する。
【００４３】
図３は、撮影光学系１１０がパッケージ化された撮像ユニット３００の外観斜視図である。
【００４４】
撮像ユニット３００は、外観上、前カバー３１０と後カバー３２０との間に、撮影レンズ１１２が保持されたレンズホルダ３３０が挟み込まれており、さらに、図２に示す電源１２０ｃと接続されて、レンズ駆動部１１２ａを通電するための電線３５２ａが延びている。
【００４５】
図４は、図３に示す撮像ユニット３００の分解斜視図である。
【００４６】
この撮像ユニット３００は、前カバー３１０と後カバー３２０とがビス３１１，３１２によって繋げられており、それら前カバー３１０と後カバー３２０によって囲まれる空間に、レンズ付勢バネ３６０、レンズホルダ３３０、カムリング３４０、および駆動ユニット３５０で構成されるレンズ駆動部１１２ａと、レンズホルダ３３０に保持された撮影レンズ１１２が収容されている。また、後カバー４０は、ＣＣＤ１１１を保持する役割も兼ねている。
【００４７】
レンズホルダ３３０は、撮影レンズ１１２を取り囲んで保持しており、レンズ付勢バネ３６０によって後方向（後カバー３２０に向けた方向）に付勢されている。また、レンズホルダ３３０の外周面には、カムリング３４０に設けられたカム溝と噛み合うカム突条が設けられている。レンズホルダ３３０は、本発明にいうレンズ鏡胴の一例にあたり、カムリング３４０は、本発明にいう変換機構の一例に相当する。
【００４８】
駆動ユニット３５０には、図２に示す電源１２０ｃから印加された電圧を導く電線３５２ａが設けられており、さらに、カムリング３４０に設けられた凹部３４０ａに嵌め込まれる爪３５４ｂが備えられている。
【００４９】
ここで、一旦、撮像ユニット３００の説明を中断し、駆動ユニット３５０について詳しく説明する。
【００５０】
図５は、駆動ユニット３５０の分解斜視図である。
【００５１】
駆動ユニット３５０は、前カバー３５１と後カバー３５６とで囲まれる空間に、金属系人工筋肉３５２（後で詳しく説明する）、押さえ板３５３、移動体３５４、および付勢バネ３５５が収容されている。付勢バネ３５５は、本発明にいう付勢部の一例にあたり、移動体３５４は、本発明にいう移動部の一例に相当する。また、金属系人工筋肉３５２は、本発明にいう収縮部の一例にあたる。
【００５２】
後カバー３５６には、円弧状に刻まれた溝３５６ａと、前方に突き出たピン３５６ｂが設けられており、押さえ板３５３には、円弧状に穿たれた貫通孔（以下では、円弧孔と称する）３５４ａと、円形に穿たれた貫通孔（以下では、円孔と称する）３５３ｂとが設けられており、移動体３５４には、図４にも示す爪３５４ｂと、前方に突き出たピン３５４ａが設けられている。円弧状の溝３５６ａは、本発明にいう「円弧状の経路」の一例に相当する。以下では、溝３５６ａの、ピン３５６ｂから遠い側（図の左側）の端を溝３５６ａの始点と称し、溝３５６ａの、ピン３５６ｂと近い側（図の右側）の端を溝３５６ａの終点と称する。
【００５３】
図６は、後カバー３５６に付勢バネ３５５と移動体３５４とを取り付けた状態を示す図である。
【００５４】
図６に示すように、まず、後カバー３５６の溝３５６ａに付勢バネ３５５が嵌め込まれ、続いて、付勢バネ３５５の、溝３５６ａの始点に近い側の端に移動体３５４が取り付けられる。その結果、付勢バネ３５５によって移動体３５４が付勢されて、移動体３５４が溝３５６ａに沿って終点から始点に向かう矢印Ａ方向に移動する。
【００５５】
図６に示す状態からさらに、図５に示す各種要素が取り付けられる。
【００５６】
続いて、押さえ板３５３の円弧孔３５４ａに移動体３５４のピン３５４ａが差し込まれ、押さえ板３５３の円孔３５３ｂに後カバー３５６のピン３５６ｂが差し込まれて、後カバー３５６上に押さえ板３５３が取り付けられ、さらに、押さえ板３５３上に、螺旋状に巻回された金属系人工筋肉３５２が取り付けられる。金属系人工筋肉３５２が螺旋状に巻回されることによって、金属系人工筋肉３５２の変位量が増加する。
【００５７】
図７および図８は、押さえ板３５３上に金属系人工筋肉３５２を取り付けた状態を示す図である。
【００５８】
図７および図８に示すように、押さえ板３５３の円弧孔３５４ａから突き出た移動体３５４のピン３５４ａと、押さえ板３５３の円孔３５３ｂから突き出た後カバー３５６のピン３５６ｂとに金属系人工筋肉３５２の両端それぞれが取り付けられる。この金属系人工筋肉３５２の両端からは、図２に示す電源１２０ｃから金属系人工筋肉３５２に電気を導く電線３５２ａが延びている。
【００５９】
金属系人工筋肉３５２に電圧が印加されていないときには、金属系人工筋肉３５２は手で変形できるほどに柔らかいため、付勢バネ３５５の付勢力によって伸ばされる。その結果、図７に示すように、移動体３５４が付勢バネ３５５によって矢印Ａ方向に付勢され、移動体３５４の爪３５４ｂは溝３５６ａ（図６参照）の始点側に押し付けられる。
【００６０】
また、図８に示すように、金属系人工筋肉３５２に電圧が印加されると、金属系人工筋肉３５２は硬化して印加電圧に応じた長さに縮む。このとき、金属系人工筋肉３５２は、付勢バネ３５５が移動体３５４を矢印Ａ方向に付勢する力に逆らって、移動体３５４を、後カバー３５６のピン３５６ｂに向けて引っ張る。その結果、移動体３５４が溝３５６ａの終点に向かう矢印Ｂ方向に移動される。
【００６１】
以上のようにして、駆動ユニット３５０の爪３５４ｂが円弧状に駆動される。
【００６２】
図４に戻り、撮像ユニット３００全体の動きについて説明する。
【００６３】
駆動ユニット３５０の爪３５４ｂは、図４に示すカムリング３４０の凹部３４０ａに嵌め込まれる。駆動ユニット３５０に電圧が印加され、爪３５４ｂが、図６に示す溝３５６ａに沿って円弧状に移動されると、その移動に伴ってカムリング３４０が回転される。カムリング３４０の回転力は、カムリング３４０のカム溝とレンズホルダ３３０のカム突条によって前後方向の力に変換される。変換された前後方向の力はレンズホルダ３３０に伝えられ、レンズホルダ３３０が前後方向に駆動される。
【００６４】
オートフォーカス機能が実行されるときには、駆動ユニット３５０の印加電圧が所定量ずつ増加されて、爪３５４ｂの位置が各印加電圧に応じた複数の位置に調整される。爪３５４ｂの位置が移動されると、その爪３５４ｂの位置に応じた角度だけカムリング３４０が回転されて、レンズホルダ３３０の位置が光軸に沿う方向に複数段階に移動される。
【００６５】
このように、本実施形態のデジタルカメラ１００によると、レンズを省電力で複数の位置に移動することができ、小型のデジタルカメラ１００でオートフォーカス機能を実現することができる。
【００６６】
以上で、本発明の第１実施形態の説明を終了し、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第１実施形態と第２実施形態とでは、駆動ユニット３５０やカムリング３４０の構造が一部異なるが、それ以外はほぼ同様の構成を有するため、同じ要素については同じ符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００６７】
図９は、第２実施形態の撮像ユニットの分解斜視図である。
【００６８】
この撮像ユニットは、図４に示す第１実施形態の撮像ユニット３００とほぼ同様の構成を有しているが、駆動ユニット３７０およびカムリング３８０の形状が異なっている。
【００６９】
まず、本実施形態の撮像ユニット３００における駆動ユニット３７０について説明する。
【００７０】
図１０は、駆動ユニット３７０の分解斜視図である。
【００７１】
駆動ユニット３７０は、第１実施形態の駆動ユニット３５０と同様に、前カバー３７１と後カバー３７６とで囲まれる空間に、金属系人工筋肉３７２、押さえ板３７３、移動体３７４、付勢バネ３７５が収容されている。しかし、後カバー３７６には、円弧状ではなく直線状の溝３７６ａが刻まれており、移動体３７４は、溝３７６ａに沿って直線上を移動する。この直線状の溝３７６ａは、本発明にいう「直線経路」の一例に相当する。また、移動体３７４には、図５に示す爪３５４ｂに替えて、複数の歯３７４ｂが設けられている。
【００７２】
図１１は、駆動ユニット３７０の駆動状態を説明するための図である。
【００７３】
本実施形態の駆動ユニット３７０においても、図７および図８に示す第１実施形態の駆動ユニット３５０と同様に、押さえ板３７３を介して、移動体３７４のピン３７４ａと後カバー３７６のピン３７６ｂとが金属系人工筋肉３７２の両端それぞれが取り付けられる。
【００７４】
金属系人工筋肉３７２に電圧が印加されていないときには、図１１のパート（Ａ）に示すように、金属系人工筋肉３７２は伸びた形状を有しており、移動体３７４は付勢バネ３５５によって、矢印Ｃ方向に向けて押し付けられている。
【００７５】
金属系人工筋肉３７２に電圧が印加されると、付勢バネ３５５の付勢力に逆らって、金属系人工筋肉３７２が印加電圧に応じた長さに縮む。その結果、移動体３５４が付勢バネ３５５の付勢力とは逆の矢印Ｄ方向に移動する。
【００７６】
以上のようにして、本実施形態の駆動ユニット３７０では、移動体３７４が直線経路上を移動する。
【００７７】
図９に戻って説明する。
【００７８】
図９に示すように、本実施形態のカムリング３８０の外周面には、図４に示すカムリング３４０の凹部３４０ａに替えて、図１１に示す移動体３７４の歯３７４ｂと噛み合う複数の歯３８０ａが設けられている。
【００７９】
駆動ユニット３７０に電圧が印加され、移動体３５４が溝３７６ａに沿って直線移動されると、移動体３５４の歯３７４ｂがカムリング３８０の歯３８０ａと噛み合って、移動体３５４がカムリング３８０の外周に沿って接触することによって、カムリング３８０が回転駆動される。カムリング３４０の回転力は、カムリング３８０のカム溝とレンズホルダ３３０のカム突条によって前後方向の力に変換され、レンズホルダ３３０が前後方向に駆動される。
【００８０】
以上のように、移動体３７４を直線移動させて、その直線移動の応力によってカムリング３８０を回転駆動させてもよい。
【００８１】
ここで、上記では、本発明の駆動装置をデジタルカメラに適用する例について説明したが、本発明の駆動装置は、対象物を駆動するものであれば、デジタルカメラ以外の分野に適用してもよい。
【００８２】
また、上記では、本発明のレンズ駆動装置をデジタルカメラに適用する例について説明したが、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを移動させるものであれば、例えば、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。
【００８３】
また、上記では、レンズホルダを駆動して、オートフォーカス機能を実現する例について説明したが、本発明のレンズ駆動装置および撮影装置は、例えば、ズーム機能を実現するものであってもよく、ズーム機能とオートフォーカス機能との両方を実現するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態が適用されたデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
【図２】図１に示すデジタルカメラ１００の概略構成図である。
【図３】撮影光学系１１０がパッケージ化された撮像ユニット３００の外観斜視図である。
【図４】図３に示す撮像ユニット３００の分解斜視図である。
【図５】駆動ユニット３５０の分解斜視図である。
【図６】後カバー３５６に付勢バネ３５５と移動体３５４とを取り付けた状態を示す図である。
【図７】押さえ板３５３上に金属系人工筋肉３５２を取り付けた状態を示す図である。
【図８】押さえ板３５３上に金属系人工筋肉３５２を取り付けた状態を示す図である。
【図９】第２実施形態の撮像ユニットの分解斜視図である。
【図１０】駆動ユニット３７０の分解斜視図である。
【図１１】駆動ユニット３７０の駆動状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８５】
１００    デジタルカメラ
１１０    撮影光学系
１１１    ＣＣＤ
１１２    撮影レンズ
１１２ａ    レンズ駆動部
１２０    信号処理部
１２０ａ    Ａ／Ｄ部
１２０ｂ    デジタル信号処理部
１２１    システムコントローラ
１２２    画像信号処理部
１２３    画像表示制御部
１２４    画像圧縮部
１２５    メディアコントローラ
１２６    ＡＦ／ＡＥ演算部
１２７    キーコントローラ
１２８    バッファメモリ
１２９    内部メモリ
１２００    バス
１４０    画像表示部
１５０    レリーズスイッチ
１６０    撮影モードスイッチ
２００    外部記録媒体
３００    撮像ユニット
３１０    前カバー
３１１，３１２    ビス
３２０    後カバー
３３０    レンズホルダ
３４０    カムリング
３５０    駆動ユニット
３５２    金属系人工筋肉
３５２ａ    電線
３５３    押さえ板
３５４    移動体
３５４ａ    ピン
３５４ｂ    爪
３５５    付勢バネ
３５６ａ    溝
３５６ｂ    ピン
３６０    レンズ付勢バネ
【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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