JP5152483B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポリマーアクチュエータ素子を用いた光学素子モジュールを備えた撮像装置に関するものである。

近年、デジタルカメラにおいては高画素化、高機能化に伴って、手振れ補正機能が標準となってきている。中でも、最近ではデジタル手振れ補正に加え、光学式の手振れ補正が多く搭載されてきている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、光学式手振れ補正の場合、前記特許文献１の例にあるようにリニアモーターのような磁気を用いたアクチュエータ機構が主に使用されており、モジュール全体としてはサイズが大きくなってしまい、カメラのサイズをより小さくすることは難しくなってきている。

また、携帯電話に搭載されているカメラにおいても高画素化が進んできており、将来的には手振れ補正が必要になってくると考えられる。しかし、現在使用されているアクチュエータ機構では携帯電話に入るサイズで光学式の手振れ補正機能を持たせることは非常に難しい。

これらの問題に対して、最近では、ポリマーアクチュエータを用いた手振れ補正機能付き撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２，３参照。）。しかし、特許文献２，３の撮像装置ではポリマーアクチュエータの変位を利用して撮像光学系及び撮像素子が取り付けられた筐体全体を傾斜させるものであることからそのためのスペースを要し、装置全体としてのコンパクト化は十分なものではなかった。

特許第３５１６１１０号公報 特開２００７−１２９２９５号公報 特開２００７−１４７８４３号公報

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、ポリマーアクチュエータを用いてシンプルな構造でコンパクト化を図ることができ、手振れ補正を行なうことが可能な光学素子モジュールを用いた撮像装置を提供することを目的とする。また、フォーカス・ズーム調整を行なうことが可能な光学素子モジュールを用いた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、光学素子モジュールを有する撮像光学系を備えるとともに、光学素子モジュールが、レンズ、レンズおよびレンズホルダー、受光素子のいずれか、またはそれらの組合せからなる光学素子と、第１および第２のアクチュエータ素子からなる複数のアクチュエータ素子と、これらの光学素子および複数のアクチュエータ素子のうちの少なくとも１つを収納または搭載する固定部材とを備えるようにしたものである。第１および第２のアクチュエータ素子はそれぞれ、イオン導電性高分子膜とこのイオン導電性高分子膜の両面に設けられる電極とを有するとともに、電極間への電圧印加により全体が厚み方向に湾曲するものである。第１のアクチュエータ素子は、それらの厚み方向が光学素子の光軸方向とされるとともに、この光学素子の光軸に対して垂直となる平面（ＸＹ平面）上においてその光軸周りに均等配置されている。第２のアクチュエータ素子は、その厚み方向が光学素子の光軸の垂直方向となるとともに、その幅方向が光学素子の光軸方向となるように配置されている。複数のアクチュエータ素子のうち、少なくとも１つの第１および第２のアクチュエータ素子における長手方向に沿った一方の端部がそれぞれ、光学素子に対して湾曲による変位を伝達可能に連結されるとともに、それらの第１および第２のアクチュエータ素子における他方の端部がそれぞれ、固定部材に固定されている。上記少なくとも１つの第１および第２のアクチュエータ素子における一方の端部の湾曲による変位が光学素子の側面または底面に作用することによって、光学素子を傾斜させるか、光学素子を光軸周りに回転させるか、または光学素子をその光軸方向に沿って移動させる機能を有している。撮像時に光学素子モジュールを駆動して、固定部材を変位させずに固定しつつ、光学素子のみを傾斜させて光軸ブレを補正する第１補正と、光学素子のみを光軸周りに回転させて回転ブレを補正する第２補正とを併用することにより、手振れ補正を行う。

本発明の光学素子モジュールによれば、ポリマーアクチュエータの薄型軽量ながら発生力、変形量が大きく柔軟性もあるという特長を生かし、かつシンプルな構造とすることにより、コンパクト化を図ることができる。
また、本発明の撮像装置によれば、本発明の光学素子モジュールを用いることにより、撮像装置全体のコンパクト化を図るとともに、光学素子を傾斜させて、手振れ補正を行うことができる。さらに、光学素子を光軸方向に移動させて、フォーカス又はズーム調整を行うことができる。

以下に、本発明に係る光学素子モジュールの構成について説明する。なお、本発明を図面に示した実施形態をもって説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、実施の態様に応じて適宜変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明に係る光学素子モジュールは、光学素子と複数のアクチュエータ素子を備え、前記アクチュエータ素子は、細長い板形状のイオン導電性高分子膜と該イオン導電性高分子膜の両面に設けられる電極とを有し、前記電極間への電圧印加により全体が厚み方向に湾曲するものであり、前記複数のアクチュエータ素子は、厚み方向が前記光学素子の光軸方向とされるとともに該光学素子の光軸に対して垂直となる平面（ＸＹ平面）上であって該光軸周りに均等配置され、少なくとも１つのアクチュエータ素子の長手方向の一方の端部の前記湾曲による変位が前記光学素子の側面又は底面に作用して該光学素子を傾斜させまたは光軸方向に移動させることを特徴とするものである。光学素子を傾斜または移動させる駆動機構に要するスペースがアクチュエータ素子の大きさ及びその湾曲スペースで済むことから、コンパクトな光学素子モジュールとすることができる。

図１は、本発明に係る光学素子モジュールの第１の実施の形態における構成を示す概略図である。図１（ａ）は、光学素子モジュール１００を光学素子の光軸に沿って上から見た正面図であり、図１（ｂ）は光学素子モジュール１００の側面図である。
光学素子モジュール１００は、光学素子１１と、複数のアクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、光学素子１１及びアクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを収納する固定枠１２と、を備えている。また、前記複数のアクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、短冊形状の４つのアクチュエータ素子であって、そのうち２つのアクチュエータ素子１０ａ，１０ｂは、光学素子１１をＸＹ平面上の一方向（Ｘ方向）に挟んでお互いが光学素子１１の光軸を中心として点対称となるように配置され、残りの２つのアクチュエータ素子１０ｃ，１０ｄは、光学素子１１をＸ方向と直交する方向（Ｙ方向）に挟んでお互いが前記光軸を中心として点対称となるように配置されている。さらに、アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、それぞれの前記一方の端部が光学素子１１の底面又は側面に変位を伝達可能に連結され他方の端部が固定枠１２に固定されている。なお、前記変位を伝達可能に連結する構造としては、例えば接合部にユニバーサルジョイントを使用したり、連結部をボールポイントアーム構造とするとよい。あるいは、可撓性のある板ばねやプラスチックフィルムを介する連結部してもよい。

ここで、光学素子１１は、レンズ、レンズ及びレンズホルダー、ＣＣＤなどの撮像素子（受光素子）のいずれか、またはそれらの組合せからなるものである。図１ではレンズ単体からなる光学素子１１を示している。また、固定枠１２は、高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄそれぞれの他方の端部が固定され、少なくとも高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ及び光学素子１１を支持するだけの剛性を有するフレームである。

以上の構成で組み立てられた光学素子モジュール１００では、電圧印加されていない高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが板ばねのような状態となっていることから、図１に示す初期状態、すなわち光学素子１１の光軸が光学素子モジュール１００の垂直方向となるように保持されている。あるいは、別途板ばね等を追加して光学素子１１の位置を規制してもよい。また、高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは光学素子１１の外側で固定したほうが光学的な影響が少ないが、実際に使用していない領域があれば、影響がない範囲で光学素子１１の内側で固定してもよい。また、光学素子１１と高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとの結合部にスペーサやアームにて間隔をあけることでよりスムーズに動作させることもできる。

ここで、高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ（以下、総称して高分子アクチュエータ素子１０と記す。）は、短冊形状を有しており、特許第２９６１１２５号公報、特開平１１−２０６１６２号公報などで開示されている従来公知のものでもよいが、それ以外に例えばつぎのような構成のものを使うとよい。
図２は、高分子アクチュエータ素子の基本的構成を示す断面図である。なおここでは、イオン導電性高分子体は、その一態様としてフィルム状となったもの（イオン導電性高分子膜）を示している。
高分子アクチュエータ素子１０は、水系の電解液が含浸されたイオン導電性高分子膜（イオン導電性高分子フィルム）１と、該イオン導電性高分子膜１の両面それぞれに設けられる電極膜２と、該電極膜２それぞれに電気的に接続されたリード線４とを備え、１対のリード線４より電極膜２間に電圧が印加されることによりイオン導電性高分子膜１が湾曲または変形するものである。

イオン導電性高分子膜１は、フッ素樹脂、炭化水素系などを骨格としたイオン交換樹脂からなり、表裏２つの主面をもつ短冊形状を呈している。また、イオン交換樹脂としては、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換樹脂、両イオン交換樹脂いずれでもよいが、このうち陽イオン交換樹脂が好適である。

陽イオン交換樹脂としては、ポリエチレン、ポリスチレン、フッ素樹脂などにスルホン酸基、カルボキシル基などの官能基が導入されたものが挙げられ、とくにフッ素樹脂にスルホン酸基、カルボキシル基などの官能基が導入された陽イオン交換樹脂が好ましい。例えば、Ｎａｆｉｏｎ（Ｎ−１１２）が使用可能である。

電極膜２は、カーボン粉末（カーボン粒子）とイオン導電性樹脂とからなり、前記カーボン粉末がイオン導電性樹脂中に分散され、該カーボン粉末同士がイオン導電性樹脂を介して結合していることを特徴とする。カーボン粉末は、導電性をもつカーボンブラックの微細粉末であり、比表面積が大きなものほど電極膜２としてイオン導電性高分子膜１と接する表面積が大きくなりより大きな変形量を得ることができる。例えばケッチェンブラックが好ましい。また、イオン導電性樹脂は、イオン導電性高分子膜１を構成する材料と同じものでよい。具体的には、ケッチェンブラック（ＢＥＴ=８００ｍ^２/ｇ）とＮａｆｉｏｎ溶液５ｗｔ％とを固形分比が１:３となるように混ぜ合わせた塗料を塗布して形成する。あるいは、Ｎａｆｉｏｎ樹脂に直接、金や白金を還元させたものでもよい。

電極膜２はこのような構成をとることにより可撓性を有しつつ適度な剛性を有する。また、こしのないイオン導電性高分子膜１をその両面から電極膜２で支えることから高分子アクチュエータ素子１０全体としても可撓性を有しつつ、光学素子を支持するのに十分な剛性を得ることができる。さらに、電圧が印加されていないフリーな状態では板ばねと同様のバネ特性を有する。

また、電極膜２は、イオン導電性樹脂成分とカーボン粉末を含む塗料がイオン導電性高分子膜１に塗布されてなるものである。あるいは、電極膜２は、カーボン粉末とイオン導電性樹脂とからなる導電膜がイオン導電性高分子膜１に圧着されてなるものである。
いずれの方法によっても、簡便に短時間で電極膜２を形成することができる。

なお、少なくともイオン導電性高分子膜１に陽イオン物質が含浸されているが、該陽イオン物質とは、水及び金属イオン、水及び有機イオン、イオン液体のいずれかであることが好ましい。ここで、金属イオンとは例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、マグネシウムイオン等が挙げられる。また、有機イオンとは例えば、アルキルアンモニウムイオン等が挙げられる。これらのイオンはイオン導電性高分子膜１中において水和物として存在している。イオン導電性高分子膜１が水及び金属イオン、または水及び有機イオンを含み、含水状態となっている場合には、ポリマーアクチュエータ素子１０は中からこの水が揮発しないように封止されていることが好ましい。

また、イオン液体とは、常温溶融塩とも言われる不燃性、不揮発性のイオンのみからなる溶媒であり、例えばイミダゾリウム環系化合物、ピリジニウム環系化合物、脂肪族系化合物のものを使用することができる。イオン導電性高分子膜１にイオン液体を含浸させている場合には、揮発する心配なく高温あるいは真空中でもポリマーアクチュエータ素子１０を使用することができようになる。

また、図３に、前記高分子アクチュエータ素子の変形例を示す。
図３は、本発明の高分子アクチュエータを構成する別の高分子アクチュエータ素子の基本的構成を示す断面図である。
高分子アクチュエータ素子２０は、上述した高分子アクチュエータ素子１０の１対の電極膜２それぞれの上に金または白金からなる金属導電膜３を備え、該金属導電膜３にリード線４を電気的に接続した構成となっている。ここで、イオン導電性高分子膜１、電極膜２、イオン導電性高分子膜１に含浸させる水系の電解液は、図２で示したものと同じである。

ここで、金属導電膜３は、１対の電極膜２それぞれの上に湿式めっき法、蒸着法、スパッタ法などの従来公知の成膜手法により、金または白金の薄膜が形成されてなるものである。この金属導電膜３の厚さにはとくに制限はないが、リード線４からの電位が電極膜２に均等に印加されるように連続した膜となる程度の厚さであることが好ましい。

図４に、これらの高分子アクチュエータ素子１０，２０の動作原理を示す。ここでは、イオン導電性高分子膜１中にナトリウムイオンが含浸されているものとして説明する。
図４（ａ）では、電源Ｅよりリード線４を通じて、図中左側の高分子アクチュエータ１０の電極膜２にプラスの電位、図中右側の電極膜２にマイナスの電位を印加している。この電位差（例えば０．５〜１．５Ｖ程度）により、高分子アクチュエータ素子１０（２０）のイオン導電性高分子膜１中では、マイナスの電位が印加された側（図中右側）の電極膜２にナトリウムイオン水和物が引き寄せられて移動し、当該電極膜２の近傍に集中しこの領域は体積膨張するようになる。一方、プラスの電位が印加された側（図中左側）の電極膜２近傍におけるナトリウム水和物濃度は減少し、この領域は体積収縮するようになる。その結果、イオン導電性高分子膜１の２つの電極膜２近傍領域の間に体積差が生じることとなり、イオン導電性高分子膜１は図中左側に湾曲するようになる。なお、湾曲後に２つの電極膜２近傍領域で蓄積された電荷を移動させない状態で保持すると、特に電力を使用することなく、その湾曲状態が維持される。

図４（ｂ）では、２つの電極膜２がショートした状態でつながれることから２つの電極膜２近傍領域で蓄積された電荷に応じて放電が起こる。そして、その結果２つの電極膜２の間に電位差がなくなることから、イオン導電性高分子膜１の２つの電極膜２近傍領域の間に体積差はなくなり、イオン導電性高分子膜１は初期形状状態（ここでは真っ直ぐな状態）となる。

図４（ｃ）では、電源Ｅよりリード線４を通じて、図中左側の高分子アクチュエータ素子１０（２０）の電極膜２にマイナスの電位、図中右側の電極膜２にプラスの電位を印加しており、電圧印加方法が図４（ａ）の場合とは逆である。この電位差により、高分子アクチュエータ素子１０（２０）のイオン導電性高分子膜１中では、マイナスの電位が印加された側（図中左側）の電極膜２の近傍領域は体積膨張するようになり、プラスの電位が印加された側（図中右側）の電極膜２近傍領域は体積収縮するようになる。その結果、イオン導電性高分子膜１は図中右側に湾曲するようになる。

以上の高分子アクチュエータ素子１０の湾曲による変位量は、印加する電圧により制御することが可能であり、かつその繰り返し精度も良好である。

なお、ここまでは、１枚の短冊状のイオン導電性高分子膜１と該イオン導電性高分子膜１の両面に設けられた２つの電極膜２を１セットとした場合、この１セットの構成（単位高分子アクチュエータ）からなる高分子アクチュエータ素子１０について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、前記１セット構成の高分子アクチュエータ素子１０に使われる単位高分子アクチュエータよりも厚みを薄くした単位高分子アクチュエータを厚み方向に複数セット重ね合わせて、高分子アクチュエータ素子１０としてもよい。この場合、全体の厚みが前記１セット構成の高分子アクチュエータ素子１０と同じ厚み（例えば、３００〜５００μｍ）でありながら、前記１セット構成の高分子アクチュエータ素子１０よりも電圧印加に対するレスポンスが速くなり、出力トルクも増加する。

また、高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが短冊形状である前提で説明したが、ある一定の長さがあり、前記他方の端部を基準として長手方向の一方の端部の電圧印加による変位（湾曲）が対象物（光学素子１１）に伝達できれば、その形状はとくに限定されない。すなわち、例えば主面が三角形や楕円形、あるいは周辺の他の部分に接触しないように部分的に切除された不定形などであってもよい。

図５に、図１の矢印の方向から光学素子モジュール１００を見たときの傾斜駆動の様子を示す。なお、図５（ａ）は高分子アクチュエータ素子１０ａ〜１０ｄに電圧が印加されていない初期状態を示しており、その状態の光軸を基準（０°）として、高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂの電圧印加による湾曲が関与して光学素子１１が傾斜（チルト）したときの角度をαとし、高分子アクチュエータ素子１０ｃ，１０ｄの電圧印加による湾曲が関与して光学素子１１が傾斜（チルト）したときの角度をβとする。また、高分子アクチュエータ素子１０ｃ、１０ｄは省略している。

光学素子モジュール１００は、高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂのいずれか一方または両方に電圧を印加して湾曲させ、一方の端部の押圧又は牽引によって、光学素子１１をα方向の一方向に傾斜させることができる。また、高分子アクチュエータ素子１０ｃ，１０ｄのいずれか一方または両方に電圧を印加して湾曲させ、一方の端部の押圧又は牽引によって、光学素子１１をβ方向の一方向に傾斜させることができる。

すなわち、光学素子１１のα方向の傾斜動作は以下の操作によって行なう。
（１）動作１（図５（ｂ））
光学素子１１をα（＋）方向（図１（ａ）における右方向）に傾斜させるには、以下の操作１ａ、１ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作１ａ）高分子アクチュエータ素子１０ａを電圧印加により光学素子１１の底面から頂上に向かう方向（図５（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子１０ａの一方の端部で光学素子１１を上方向に押圧する。
（操作１ｂ）高分子アクチュエータ素子１０ｂを電圧印加により光学素子１１の底面から下方向（図５（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子１０ｂの一方の端部で光学素子１１を下方向に牽引する。
（２）動作２（図５（ｃ））
光学素子１１をα（−）方向（図１（ａ）における左方向）に傾斜させるには、以下の操作２ａ、２ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作２ａ）高分子アクチュエータ素子１０ｂを電圧印加により光学素子１１の底面から頂上に向かう方向（図５（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子１０ｂの一方の端部で光学素子１１を上方向に押圧する。
（操作２ｂ）高分子アクチュエータ素子１０ａを電圧印加により光学素子１１の底面から下方向（図５（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子１０ａの一方の端部で光学素子１１を下方向に牽引する。

また、光学素子１１のβ方向の傾斜動作は以下の操作によって行なう。
（３）動作３
光学素子１１をβ（＋）方向（図１（ａ）における上方向）に傾斜させるには、以下の操作３ａ、３ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作３ａ）高分子アクチュエータ素子１０ｄを電圧印加により光学素子１１の底面から頂上に向かう方向（図１（ｂ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子１０ｄの一方の端部で光学素子１１を上方向に押圧する。
（操作３ｂ）高分子アクチュエータ素子１０ｃを電圧印加により光学素子１１の底面から下方向（図１（ｂ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子１０ｃの一方の端部で光学素子１１を下方向に牽引する。
（４）動作４
光学素子１１をβ（−）方向（図１（ａ）における下方向）に傾斜させるには、以下の操作４ａ、４ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作４ａ）高分子アクチュエータ素子１０ｃを電圧印加により光学素子１１の底面から頂上に向かう方向（図１（ｂ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子１０ｃの一方の端部で光学素子１１を上方向に押圧する。
（操作４ｂ）高分子アクチュエータ素子１０ｄを電圧印加により光学素子１１の底面から下方向（図１（ｂ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子１０ｄの一方の端部で光学素子１１を下方向に牽引する。

実際の駆動に当たっては、前記動作１〜４を適宜組み合わせることによって（動作１〜４のいずれかの単独動作、動作１または２と、動作３または４との組合せ動作）、光学素子１１の光軸を該光学素子１１の初期状態の光軸に対して任意の角度で傾斜させることができる。

また、高分子アクチュエータ素子１０ａ〜１０ｄのすべてを電圧印加により光学素子１１の底面から頂上に向かう方向（図１（ｂ）における上方向）に湾曲させると、該高分子アクチュエータ素子１０ａ〜１０ｄすべての一方の端部で光学素子１１を上方向に押圧することとなり、光学素子１１を初期状態の光軸方向の上方に平行移動させることができる。

つぎに、本発明に係る光学素子モジュールの第２の実施の形態について説明する。
図６は、本発明に係る光学素子モジュールの第２の実施の形態における構成を示す概略図である。図６（ａ）は、光学素子モジュール２００を光学素子の光軸に沿って上から見た正面図であり、図６（ｂ）は光学素子モジュール２００の側面図である。
光学素子モジュール２００は、光学素子２１を内包する内枠２２と、内枠２２を光学素子２２とともに内包する外枠２３とを備えている。また、光学素子モジュール２００は、前記複数のアクチュエータ素子として、前述した高分子アクチュエータ素子１０と同じ構成の短冊形状の４つのアクチュエータ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを有しており、そのうち２つのアクチュエータ素子２０ａ，２０ｂは、光学素子２１を光学素子２１の光軸に対して垂直となる平面（ＸＹ平面）上の一方向（Ｘ方向）に挟んでお互いが前記光軸を中心として点対称となるように内枠２２の枠内に配置され、残りの２つのアクチュエータ素子２０ｃ，２０ｄは、内枠２２及び光学素子２１をＸ方向と直交する方向（Ｙ方向）に挟んでお互いが前記光軸を中心として点対称となるように外枠２３の枠内に配置されている。

ここで、光学素子２１は、レンズ２１ａと、レンズ２１ａの光軸方向に貫通しレンズ２１ａを保持する穴を有する箱型のレンズホルダー２１ｂと、からなる。また、レンズホルダー２１ｂのＸ方向で対向する２つの側面には、高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂそれぞれに固定されたアーム部材２０ｐが挿入されるＸ方向に延びる穴が設けられている。なお、光学素子２１は、この構成以外にＣＣＤなどの受光素子であってもよい。

内枠２２は、箱型の光学素子２１及び高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂを内包する樹脂製あるいは金属製のケースである。高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂは、それぞれの前記一方の端部が光学素子２１の側面に電圧印加による湾曲に基づく変位を伝達可能に棒状のアーム部材２０ｐを介して連結され、他方の端部が内枠２２の内壁に固定されている。また、内枠のＹ方向で対向する２つの外壁側面には、高分子アクチュエータ素子２０ｃ，２０ｄそれぞれに固定されたアーム部材２０ｐが挿入されるＹ方向に延びる穴が設けられている。

外枠２３は、内枠２２（光学素子２１、高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂを含む）及び高分子アクチュエータ素子２０ｃ，２０ｄを内包する樹脂製あるいは金属製のケースである。高分子アクチュエータ素子２０ｃ，２０ｄは、それぞれの前記一方の端部が内枠２２の外壁に電圧印加による湾曲に基づく変位を伝達可能に棒状のアーム部材２０ｐを介して連結され他方の端部が外枠２３の内壁に固定されている。

以上の構成で組み立てられた光学素子モジュール２００では、電圧印加されていない高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが板ばねのような状態となっていることから、図６（ａ）に示す初期状態、すなわち光学素子２１の光軸が光学素子モジュール２００の垂直方向となるように保持されている。あるいは、別途板ばね等を追加して光学素子２１，内枠２２の位置を規制してもよい。また、光学素子２１と高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂ、内枠２２と高分子アクチュエータ素子１０ｃ，１０ｄとの間にスペーサを設けたりアーム部材２０ｐを長目にすることにより間隔をあけることでよりスムーズに動作させることもできる。

なお、高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄそれぞれには、丸棒状あるいはピン形状のアーム部材２０ｐがその一方の端部から高分子アクチュエータ素子長手に対して直角をなすように直立して固定されている。そして、前述のように、高分子アクチュエータ素２０ａ，２０ｂのアーム部材２０ｐは光学素子２１の側面に設けられた穴に挿入され、これにより高分子アクチュエータ素２０ａ，２０ｂと光学素子２１とが連結されている。また、高分子アクチュエータ素２０ｃ，２０ｄのアーム部材２０ｐは内枠２２の外壁に設けられた穴に挿入され、これにより高分子アクチュエータ素２０ｃ，２０ｄと内枠２２とが連結されている。なお、これらの穴はアーム部材２０ｐに固定されておらずアーム部材２０ｐの外周（円周）方向に摺動可能な状態とされている。したがって、高分子アクチュエータ素子が湾曲すると、その変位がアーム部材２０ｐを介して連結された対象物（光学素子２１や内枠２２）に伝えられて該対象物の位置が変わるとともに、対象物がそのアーム部材２０ｐを軸として回転することになる。

なお、高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが短冊形状である前提で説明したが、ある一定の長さがあり、前記他方の端部を基準として長手方向の一方の端部の電圧印加による変位（湾曲）がアーム部材２０ｐを介して対象物（光学素子２１、内枠２２）に伝達できれば、その形状はとくに限定されない。すなわち、例えば主面が三角形や楕円形、あるいは周辺の他の部分に接触しないように部分的に切除された不定形などであってもよい。

図７に、光学素子モジュール２００の傾斜駆動の様子を示す。図７（ａ）〜（ｃ）は図６（ａ）の矢印Ａの方向から光学素子モジュール２００を見たときの駆動の様子を示しており、図７（ｄ），（ｅ）は図６（ａ）の矢印Ｂの方向から光学素子モジュール２００を見たときの駆動の様子を示している。なお、図７（ａ）は高分子アクチュエータ素子２０ａ〜２０ｄに電圧が印加されていない初期状態を示しており、その状態の光軸を基準（０°）として、高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂの電圧印加による湾曲が関与して光学素子２１が傾斜（チルト）したときの角度をαとし、高分子アクチュエータ素子２０ｃ，２０ｄの電圧印加による湾曲が関与して光学素子２１が傾斜（チルト）したときの角度をβとする。

光学素子モジュール２００は、高分子アクチュエータ素子２０ａ，２０ｂのいずれか一方または両方に電圧を印加して湾曲させ、一方の端部の押圧又は牽引によって、光学素子２１をα方向の一方向に傾斜させることができる。また、高分子アクチュエータ素子２０ｃ，２０ｄのいずれか一方または両方に電圧を印加して湾曲させ、一方の端部の押圧又は牽引によって、光学素子２１をβ方向の一方向に傾斜させることができる。

すなわち、光学素子２１のα方向の傾斜動作は以下の操作によって行なう。
（１）動作１（図７（ｂ））
光学素子２１をα（＋）方向（図６（ａ）における右方向）に傾斜させるには、以下の操作１ａ、１ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作１ａ）高分子アクチュエータ素子２０ａを電圧印加により光学素子２１の底面から頂上に向かう方向（図７（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子２０ａの一方の端部で光学素子２１を上方向に押圧する。
（操作１ｂ）高分子アクチュエータ素子２０ｂを電圧印加により光学素子２１の底面から下方向（図７（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子２０ｂの一方の端部で光学素子２１を下方向に牽引する。
（２）動作２（図７（ｃ））
光学素子２１をα（−）方向（図６（ａ）における左方向）に傾斜させるには、以下の操作２ａ、２ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作２ａ）高分子アクチュエータ素子２０ｂを電圧印加により光学素子２１の底面から頂上に向かう方向（図７（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子２０ｂの一方の端部で光学素子２１を上方向に押圧する。
（操作２ｂ）高分子アクチュエータ素子２０ａを電圧印加により光学素子２１の底面から下方向（図７（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子２０ａの一方の端部で光学素子２１を下方向に牽引する。

また、光学素子２１のβ方向の傾斜動作は以下の操作によって行なう。
（３）動作３（図７（ｄ））
光学素子２１をβ（＋）方向（図６（ａ）における上方向）に傾斜させるには、以下の操作３ａ、３ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作３ａ）高分子アクチュエータ素子２０ｃを電圧印加により光学素子２１の底面から頂上に向かう方向（図７（ｂ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子２０ｃの一方の端部で光学素子２１を上方向に押圧する。
（操作３ｂ）高分子アクチュエータ素子２０ｄを電圧印加により光学素子２１の底面から下方向（図７（ｂ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子２０ｄの一方の端部で光学素子２１を下方向に牽引する。
（４）動作４（図７（ｅ））
光学素子２１をβ（−）方向（図６（ａ）における下方向）に傾斜させるには、以下の操作４ａ、４ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作４ａ）高分子アクチュエータ素子２０ｄを電圧印加により光学素子２１の底面から頂上に向かう方向（図７（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子２０ｄの一方の端部で光学素子２１を上方向に押圧する。
（操作４ｂ）高分子アクチュエータ素子２０ｃを電圧印加により光学素子２１の底面から下方向（図７（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子２０ｃの一方の端部で光学素子２１を下方向に牽引する。

実際の駆動に当たっては、前記動作１〜４を適宜組み合わせることによって（動作１〜４のいずれかの単独動作、動作１または２と、動作３または４との組合せ動作）、光学素子２１の光軸を該光学素子２１の初期状態の光軸に対して任意の角度で傾斜させることができる。

図８に、光学素子モジュール２００における光学素子２１の軸方向移動の様子を示す。高分子アクチュエータ素子２０ｃ，２０ｄを電圧印加により光学素子２１の底面から頂上に向かう方向（図８（ａ）における上方向）に同じ変位量で湾曲させると、該高分子アクチュエータ素子２０ｃ，２０ｄの一方の端部がアーム部材２０ｐを介してで光学素子２１を上方向に押圧することとなり、光学素子２１を初期状態の光軸方向の上方に平行移動させることができる（図８（ｂ））。また、高分子アクチュエータ素子２０ａ〜２０ｄすべてを電圧印加により光学素子２１の底面から頂上に向かう方向（図８（ａ）における上方向）に同じ変位量で湾曲させると、該高分子アクチュエータ素子２０ａ〜２０ｄすべての一方の端部がアーム部材２０ｐを介して光学素子２１を上方向に押圧することとなり、光学素子２１を初期状態の光軸方向のさらに上方に平行移動させることができる（図８（ｃ））。

つぎに、本発明に係る光学素子モジュールの第３の実施の形態について説明する。
図９は、本発明に係る光学素子モジュールの第３の実施の形態における構成を示す概略図である。図９（ａ）は、光学素子モジュール３００の斜視図であり、図９（ｂ）は光学素子モジュール３００を光学素子の光軸に沿って上から見た正面図である。
光学素子モジュール３００は、光学素子３１と、３つ以上の高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、光学素子３１及び高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃを搭載する平板状のベース３２と、を備えている。

ここで、光学素子３１は、レンズ、レンズ及びレンズホルダー、あるいはＣＣＤなどの受光素子である。図９ではレンズ単体からなる光学素子３１を示している。また、ベース３２は、中心に貫通した穴を有するドーナツ状の円盤であり、高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃそれぞれの他方の端部が固定され、少なくとも高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び光学素子３１を支持するだけの剛性を有するものである。

高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、前述した高分子アクチュエータ素子１０と同じ構成の短冊形状のアクチュエータ素子であり、光学素子３１の底面とベース３２との間に配置されるとともに、その長手方向が光学素子３１の光軸を中心とする円周に沿って均等配置されている。このとき、高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃは長手方向が前記円周に沿って湾曲している。また、高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃそれぞれの前記一方の端部が光学素子３１の底面に固定され他方の端部がベース３２に固定されており、さらに隣接する高分子アクチュエータ素子の近接する端部同士は一方が光学素子３１の底面に固定されていれば他方はベース３２に固定されるようになっている。高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃはいずれも、電圧印加により前記一方の端部が厚み方向、すなわち光学素子３１の光軸方向に変位する。

以上の構成で組み立てられた光学素子モジュール３００では、電圧印加されていない高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃが平板状態となっていることから、図１０（ａ）に示す初期状態、すなわち光学素子３１の光軸が光学素子モジュール３００の垂直方向となっている。あるいは、別途板ばね等を追加して光学素子３１の位置を規制してもよい。また、高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃは光学素子３１の底面外側で固定したほうが光学的な影響が少ないが、実際に使用していない領域があれば、影響がない範囲で光学素子３１の内側で固定してもよい。また、光学素子３１と高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃとの結合部にスペーサやアームにて間隔をあけることでよりスムーズに動作させることもできる。

なお、高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃが短冊形状である前提で説明したが、ある一定の長さがあり、前記他方の端部を基準として長手方向の一方の端部の電圧印加による変位（湾曲）が対象物（光学素子３１）に伝達できれば、その形状はとくに限定されない。すなわち、例えば主面が三角形や楕円形、あるいは周辺の他の部分に接触しないように部分的に切除された不定形などであってもよい。

図１０に、光学素子モジュール３００の傾斜駆動の様子を示す。
図１０（ａ）の初期状態において、高分子アクチュエータ素子３０ａに所定の電圧を印加すると、ベース３２に固定された前記他方の端部を基準として一方の端部が光学素子３１の底面から頂上に向かう方向（図１０（ａ）における上方向）に湾曲し、該高分子アクチュエータ素子３０ａの一方の端部が光学素子３１の底面を上方向に押圧する。これにより、光学素子３１は所定方向の所定角度で傾斜するようになる（図１０（ｂ））。このように、高分子アクチュエータ素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃのうち、１または２の高分子アクチュエータ素子を適宜湾曲させて、光学素子３１の光軸を該光学素子３１の初期状態の光軸に対して任意の角度で傾斜させることができる。

図１１に、光学素子モジュール３００における光学素子３１の軸方向移動の様子を示す。高分子アクチュエータ素子３０ａ〜３０ｃすべてを電圧印加により光学素子３１の底面から頂上に向かう方向（図１１（ａ）における上方向）に同じ変位量で湾曲させると、該高分子アクチュエータ素子３０ａ〜３０ｃすべての一方の端部が光学素子３１を上方向に押圧することとなり、光学素子３１を初期状態の光軸方向の上方に平行移動させることができる（図１１（ｂ））。

つぎに、本発明に係る光学素子モジュールの第４の実施の形態について説明する。
図１２は、本発明に係る光学素子モジュールの第４の実施の形態における構成を示す概略図である。図１２（ａ）は、光学素子モジュール４００の分解図であり、図１２（ｂ）は光学素子モジュール４００の側面図、図１２（ｃ）は光学素子モジュール４００を背面側から見た斜視図である。
光学素子モジュール４００は、光学素子４１と、複数の高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと、高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを搭載するベース４２と、を備える。

ここで、光学素子４１は、レンズ及びレンズホルダー、ＣＣＤなどの受光素子の組合せである。図１２ではレンズ４１ａと受光素子４１ｂとの組合せからなる光学素子４１を示している。また、ベース４２は、高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄそれぞれの他方の端部を挟んで保持する平板状のベース部材４２ａ，４２ｂからなる。

高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、前述した高分子アクチュエータ素子１０と同じ構成の短冊形状のアクチュエータ素子であり、光学素子４１の底面側に配置される短冊形状の４つのアクチュエータ素子であって、その長手方向が光学素子４１の光軸中心から放射する方向とされるとともにお互いに隣接する高分子アクチュエータ素子とのなす角度が９０°となるように配置され、それぞれの前記一方の端部が光学素子４１の矩形底面の４辺それぞれに変位を伝達可能にアーム部材４０ｐを介して連結され他方の端部がベース４２に固定されているものである。なお、前記一方の端部とアーム部材４０ｐとの接合部、アーム部材４０ｐと光学素子４１との接合部は完全に固定してもよいが、お互いが自由に回動可能な構造としてもよい。前記自由に回動可能な構造としては、例えば接合部にユニバーサルジョイントを使用したり、アーム部材４０ｐをボールポイントアーム構造とするとよい。あるいは、可撓性のある板ばねやプラスチックフィルムを介する接合部してもよい。

以上の構成で組み立てられた光学素子モジュール４００では、電圧印加されていない高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが板ばねのような状態となっていることから、図１２（ｂ）に示す初期状態、すなわち光学素子４１の光軸が光学素子モジュール４００の垂直方向となるように保持されている。あるいは、別途板ばね等を追加して光学素子４１の位置を規制してもよい。

また、高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが短冊形状である前提で説明したが、ある一定の長さがあり、前記他方の端部を基準として長手方向の一方の端部の電圧印加による変位（湾曲）がアーム部材４０ｐを介して対象物（光学素子４１）に伝達できれば、その形状はとくに限定されない。すなわち、例えば主面が三角形や楕円形、あるいは周辺の他の部分に接触しないように部分的に切除された不定形などであってもよい。

図１３に、光学素子モジュール４００の傾斜駆動の様子を示す。なお、図１３（ａ）は高分子アクチュエータ素子４０ａ〜４０ｄに電圧が印加されていない初期状態を示しており、その状態の光軸を基準（０°）として、高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂの電圧印加による湾曲が関与して光学素子４１が傾斜（チルト）したときの角度をαとし、高分子アクチュエータ素子４０ｃ，４０ｄの電圧印加による湾曲が関与して光学素子４１が傾斜（チルト）したときの角度をβとする。また、図１３においては高分子アクチュエータ素子４０ｃ、４０ｄは省略している。

光学素子モジュール４００は、高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂのいずれか一方または両方に電圧を印加して湾曲させ、一方の端部の押圧又は牽引によって、光学素子４１をα方向の一方向に傾斜させることができる。また、高分子アクチュエータ素子４０ｃ，４０ｄのいずれか一方または両方に電圧を印加して湾曲させ、一方の端部の押圧又は牽引によって、光学素子４１をβ方向の一方向に傾斜させることができる。

すなわち、光学素子４１のα方向の傾斜動作は以下の操作によって行なう。
（１）動作１（図１３（ｂ））
光学素子４１をα（＋）方向（図１３（ａ）における右方向）に傾斜させるには、以下の操作１ａ、１ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作１ａ）高分子アクチュエータ素子４０ａを電圧印加により光学素子４１の底面から頂上に向かう方向（図１３（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子４０ａの一方の端部に連結されたアーム部材４０ｐで光学素子４１の矩形底面を構成する１辺を上方向に押圧する。
（操作１ｂ）高分子アクチュエータ素子４０ｂを電圧印加により光学素子４１の底面から下方向（図１３（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子４０ｂの一方の端部に連結されたアーム部材４０ｐで光学素子４１の矩形底面を構成する１辺を下方向に牽引する。
（２）動作２（図１３（ｃ））
光学素子４１をα（−）方向（図１３（ａ）における左方向）に傾斜させるには、以下の操作２ａ、２ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作２ａ）高分子アクチュエータ素子４０ｂを電圧印加により光学素子４１の底面から頂上に向かう方向（図１３（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子４０ｂの一方の端部に連結されたアーム部材４０ｐで光学素子４１の矩形底面を構成する１辺を上方向に押圧する。
（操作２ｂ）高分子アクチュエータ素子４０ａを電圧印加により光学素子４１の底面から下方向（図１３（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子４０ａの一方の端部に連結されたアーム部材４０ｐで光学素子４１の矩形底面を構成する１辺を下方向に牽引する。

また、光学素子４１のβ方向の傾斜動作は以下の操作によって行なう。
（３）動作３
光学素子４１をβ（＋）方向（図１３（ａ）における紙面向こう方向）に傾斜させるには、以下の操作３ａ、３ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作３ａ）高分子アクチュエータ素子４０ｄを電圧印加により光学素子４１の底面から頂上に向かう方向（図１３（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子４０ｄの一方の端部に連結されたアーム部材４０ｐで光学素子４１の矩形底面を構成する１辺を上方向に押圧する。
（操作３ｂ）高分子アクチュエータ素子４０ｃを電圧印加により光学素子４１の底面から下方向（図１３（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子４０ｃの一方の端部に連結されたアーム部材４０ｐで光学素子４１の矩形底面を構成する１辺を下方向に牽引する。
（４）動作４
光学素子４１をβ（−）方向（図１３（ａ）における紙面手前方向）に傾斜させるには、以下の操作４ａ、４ｂのいずれか一方又は両方を行なう。
（操作４ａ）高分子アクチュエータ素子４０ｃを電圧印加により光学素子４１の底面から頂上に向かう方向（図１３（ａ）における上方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子４０ｃの一方の端部に連結されたアーム部材４０ｐで光学素子４１の矩形底面を構成する１辺を上方向に押圧する。
（操作４ｂ）高分子アクチュエータ素子４０ｄを電圧印加により光学素子４１の底面から下方向（図１３（ａ）における下方向）に湾曲させ、該高分子アクチュエータ素子４０ｄの一方の端部に連結されたアーム部材４０ｐで光学素子４１の矩形底面を構成する１辺を下方向に牽引する。

実際の駆動に当たっては、前記動作１〜４を適宜組み合わせることによって（動作１〜４のいずれかの単独動作、動作１または２と、動作３または４との組合せ動作）、光学素子４１の光軸を該光学素子４１の初期状態の光軸に対して任意の角度で傾斜させることができる。

つぎに、本発明に係る光学素子モジュールの第５の実施の形態について説明する。
図１４は、本発明に係る光学素子モジュールの第５の実施の形態における構成を示す概略図である。図１４（ａ）は、光学素子モジュール５００を光学素子の光軸に沿って上から見た正面図であり、図１４（ｂ）は光学素子モジュール５００の側面図である。
光学素子モジュール５００は、高分子アクチュエータ素子５０と、光学素子５１と、光学素子５１、高分子アクチュエータ素子５０を収納する固定枠５２と、固定枠５２内で光学素子５１を光軸周りに回転可能に保持するベアリング５３と、を備える。

ここで、光学素子５１は、レンズ５１ａと、受光素子５１ｂとが光軸方向に連結されてなるものであり、レンズ５１ａの外周にベアリング５３が配置されている。また、ベアリング５３は内側がレンズ５１ａに固定されており、外側が固定枠５２内壁に固定されている。これにより、レンズ５１ａの円周方向に応力が作用するとベアリング５３により固定枠５２内でレンズ５１ａ及び受光素子５１ｂが光軸周りに回転駆動することになる。

固定枠５２は、その内壁に高分子アクチュエータ素子５０の他方の端部が固定され、少なくとも高分子アクチュエータ素子５０及びその付帯物、光学素子５１、ベアリング５３を支持するだけの剛性を有するフレームである。

高分子アクチュエータ素子５０は、前述した高分子アクチュエータ素子１０と同じ構成の短冊形状のアクチュエータ素子であり、レンズ５１ａの側面側に配置される短冊形状のアクチュエータ素子であって、その短冊形状の幅方向が前記光軸方向、厚み方向が前記光軸の垂直方向となるように配置され、長手方向の一方の端部が前記湾曲により変位して光学素子５１の回転移動に関与するように他方の端部が固定枠５２の内壁に固定されている。また、高分子アクチュエータ素子５０の一方の端部にはヒンジ５０ｓを介してアーム部材５０ｐが取り付けられ、さらにこのアーム部材５０ｐの先にヒンジ５０ｔが取り付けられ、このヒンジ５０ｔはレンズ５１ａの側面に固定されている。このとき、ヒンジ５０ｓは高分子アクチュエータ素子５０とアーム部材５０ｐとを連結するとともにお互いに自由に回動可能な構造となっている。また、ヒンジ５０ｔはアーム部材５０ｐとレンズ５１ａとを連結するとともにお互いに自由に回動可能な構造となっている。この構造により、高分子アクチュエータ素子５０が湾曲するとアーム部材５０ｐを押してレンズ５１ａをその円周方向に回転させることができる。

なお、高分子アクチュエータ素子５０の一方の端部とアーム部材５０ｐとの接合部、アーム部材５０ｐとレンズ５１ａとの接合部は、ヒンジ構造に限定されるものではなく、お互いが自由に回動可能な構造となり、高分子アクチュエータ素子５０の変位をレンズ５１ａの回転に伝達可能な構造であればよい。例えば接合部にユニバーサルジョイントを使用したり、アーム部材５０ｐをボールポイントアーム構造とするとよい。あるいは、可撓性のある板ばねやプラスチックフィルムを介する接合部してもよい。

また、高分子アクチュエータ素子５０が短冊形状である前提で説明したが、ある一定の長さがあり、前記他方の端部を基準として長手方向の一方の端部の電圧印加による変位（湾曲）がアーム部材５０ｐを介して対象物（レンズ５１ａ）に伝達できれば、その形状はとくに限定されない。すなわち、例えば主面が三角形や楕円形、あるいは周辺の他の部分に接触しないように部分的に切除された不定形などであってもよい。

図１５に、光学素子モジュール５００の回転駆動の様子を示す。
光学素子モジュール５００の初期状態としては、図１５（ａ）に示すように、高分子アクチュエータ素子５０は固定枠５２の内壁から垂直に直立した状態である。ついで、高分子アクチュエータ素子５０に電圧を印加すると、該高分子アクチュエータ素子５０は厚み方向に湾曲し、一方の端部がレンズ５１ａ側に変位し、この変位がアーム部材５０ｐを介してレンズ５１ａに伝達され、該レンズ５１ａ及び受光素子５１ｂ（光学素子５１）は光軸を中心として時計回り方向に回転する（図１５（ｂ））。また、高分子アクチュエータ素子５０に図１５（ｂ）の場合とは逆極性にして電圧を印加すると、該高分子アクチュエータ素子５０は厚み方向に湾曲し、一方の端部がレンズ５１ａから離れる側に変位し、この変位がアーム部材５０ｐを介してレンズ５１ａに伝達され、該レンズ５１ａ及び受光素子５１ｂ（光学素子５１）は光軸を中心として反時計回り方向に回転する（図１５（ｃ））。
このように、高分子アクチュエータ素子５０への電圧印加の極性、電圧値を調整することにより、光学素子５１を光軸周りに任意の角度で回転させることができる。

ところで、後述する撮像装置を考えた場合、光学素子モジュール５００のような回転ブレを補正する方式と、光軸の回転以外のブレを補正する方式とを併用することが可能である。その場合の光軸ブレ補正は光学式の各方式、デジタル式の各方式が採用可能である。その例を図１６に示す。ここでは、光学素子モジュール５００の構造に、前述した光学素子モジュール４００の構造を追加した光学素子モジュール６００を示している。すなわち、光学素子モジュール６００は、光学素子モジュール５００における固定枠５２の底面（受光素子５１ｂの底面側）に、光学素子モジュール４００における高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ及びベース４２の構造を追加してなるものである。この場合、アーム部材４０ｐは省略され、高分子アクチュエータ素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄそれぞれの一方の端部が固定枠５２の矩形底面の４辺それぞれに連結されている。

次に、本発明に係る撮像装置の構成について説明する。
図１７は、本発明に係る撮像装置の手振れ補正機能を中心とした構成を示すブロック図である。
図１７に示すように、撮像装置７０は、複数のレンズ及び受光素子ＣＣＤの光学素子群からなり、そのうちの一部が本発明の光学素子モジュール１００となった撮像光学系７１と、加速度センサなどの手振れ検出手段７２と、光学素子モジュール１００を構成する光学素子の位置を検出する光学素子位置検出手段７３と、手振れ検出手段７２や光学素子位置検出手段７３からの信号を受けて演算処理を行なう演算回路７４と、演算回路７４からの信号を受けるドライブ回路７５と、ドライブ回路７５からの信号を受け光学素子モジュール１００の駆動を制御する光学素子モジュール駆動手段７６と、受光素子ＣＣＤから出力される画像信号についてホワイトバランスの補正やγ補正等の画像信号処理を行なう画像信号処理回路７７と、信号処理されたデータを保存する記録手段７８と、を備える。なお、撮像光学系７１の光学素子モジュール１００に代えて、前述した本発明の光学素子モジュール２００，３００，４００，５００，６００のいずれかとしてもよい。

撮像装置７０において、シャッターボタンが押されるなどして撮影が開始されると、撮像光学系７１の受光素子ＣＣＤから結像して得られた画像信号が出力される。ついで該画像信号について画像処理信号回路７７にてホワイトバランスの補正やγ補正等の画像信号処理が行なわれ、画像信号処理後のデータが記録手段７８に保存される。

図１８に、撮像装置７０における撮影時の手振れ補正機構の動作手順を示す。ここでは、撮像装置７０においてシャッターボタンが押された瞬間に手振れ（光軸ブレ）が発生した前提で説明する。
（Ｓ１１）シャッターボタンが押された瞬間に、手振れ検出手段７２が撮像装置７０全体の振れを検出する。ついで、演算回路７４は、手振れ検出手段７２からの検出信号に基づいて手振れ量（あるいは速度）を演算する。
（Ｓ１２）ついで、演算回路７２は、この手振れ量（あるいは速度）によって生ずる像ぶれをキャンセルするように光学素子モジュール１００の光学素子１１の目標傾斜角度（あるいは目標回転角度）を演算し、さらに初期状態からの駆動量の演算結果に応じた駆動信号を計算し出力する。
（Ｓ１３）ドライブ回路７５は演算回路７４からの駆動信号に基づいて光学素子モジュール駆動手段７６を制御する。さらに、光学素子モジュール駆動手段７６はその制御に基づいて、光学素子モジュール１００の高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄそれぞれに所定の電圧を印加し、湾曲変位させて光学素子１１を該光学素子１１の光軸に対して所定方向の所定の傾斜角度（あるいは回転角度）となるように駆動させる。
（Ｓ１４）この際、光学素子１１の傾斜（回転）位置（あるいは速度）を光学素子位置検出手段７３により検出する。
（Ｓ１５）演算回路７４は、光学素子位置検出手段７３の検出信号に基づいて、ステップＳ１２で求めた光学素子１１の目標位置との誤差（手振れ補正誤差）を計算する。
（Ｓ１６）ついで、この手振れ補正誤差が予め設定された閾値以下であれば（ＹＥＳ）、この回の手振れ補正動作は終了し、つぎの手振れ補正動作に備える（ステップＳ１１へ）。また、手振れ補正誤差が予め設定された閾値を超えていれば（ＮＯ）、ステップＳ１２に戻り、それ以降の処理動作を行なう。
以上の手振れ補正動作により、光学素子モジュール１００における光学素子１１の手振れ補正は目標位置に精度良く駆動され、適正な撮像が可能となる。

なお、撮像装置５０に、光学素子１１がレンズ及びレンズホルダー又はレンズである光学素子モジュール１００を用いた場合、高分子アクチュエータ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄすべてを同一変位量で駆動させることにより、光学素子１１を光軸方向に移動させて撮像のフォーカス又はズーム調整することが可能である。これは、光学素子２１，３１がレンズ及びレンズホルダー又はレンズである光学素子モジュール２００，３００を適用した場合も同様である。

本発明に係る光学素子モジュールの第１の実施の形態における構成を示す概略図である。 本発明で使用する高分子アクチュエータ素子の構成（１）を示す断面図である。 本発明で使用する高分子アクチュエータ素子の構成（２）を示す断面図である。 高分子アクチュエータ素子の動作を示す説明図である。 図１の光学素子モジュールの駆動状態を示す上面図である。 本発明に係る光学素子モジュールの第２の実施の形態における構成を示す概略図である。 図６の光学素子モジュールの傾斜駆動状態を示す側面図である。 図６の光学素子モジュールにおける光学素子の軸方向移動状態を示す側面図である。 本発明に係る光学素子モジュールの第３の実施の形態における構成を示す概略図である。 図９の光学素子モジュールの傾斜駆動状態を示す側面図である。 図９の光学素子モジュールにおける光学素子の軸方向移動状態を示す斜視図である。 本発明に係る光学素子モジュールの第４の実施の形態における構成を示す概略図である。 図１２の光学素子モジュールの傾斜駆動状態を示す側面図である。 本発明に係る光学素子モジュールの第５の実施の形態における構成を示す概略図である。 図１４の光学素子モジュールの回転駆動状態を示す側面図である。 本発明に係る光学素子モジュールの第６の実施の形態における構成を示す概略図である。 本発明に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 図１７の撮像装置における手振れ補正動作のフローチャートである。

符号の説明

１…イオン導電性高分子膜、２…電極膜、３…金属導電膜、４…リード線、１０,１０ａ,１０ｂ，１０ｃ、１０ｄ，２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，３０ａ，３０ｂ，４０ａ，４０ｂ…高分子アクチュエータ素子、１１，２１，３１，４１，５１…光学素子、１２，５２…固定枠、２０ｐ，４０ｐ，５０ｐ…アーム部材、２１ａ，４１ａ，５１ａ…レンズ、２１ｂ…レンズホルダー、２２…内枠、２３…外枠、３２，４２…ベース、４１ｂ，５１ｂ，ＣＣＤ…受光素子、４２ａ，４２ｂ…ベース部材、５０ｓ，５０ｔ…ヒンジ、５３…ベアリング、７０…撮像装置、７１…撮像光学系、７２…手振れ検出手段、７３…光学素子位置検出手段、７４…演算回路、７５…ドライブ回路、７６…光学素子モジュール駆動手段、７７…画像信号処理回路、７８…記録手段、１００，２００，３００，４００，５００，６００…光学素子モジュール、

Claims (8)

1. 光学素子モジュールを有する撮像光学系を備え、
   前記光学素子モジュールは、
   レンズ、レンズおよびレンズホルダー、受光素子のいずれか、またはそれらの組合せからなる光学素子と、
   第１および第２のアクチュエータ素子からなる複数のアクチュエータ素子と、
   前記光学素子および前記複数のアクチュエータ素子のうちの少なくとも１つを収納または搭載する固定部材と
   を備え、
   前記第１および第２のアクチュエータ素子はそれぞれ、イオン導電性高分子膜とこのイオン導電性高分子膜の両面に設けられる電極とを有するとともに、前記電極間への電圧印加により全体が厚み方向に湾曲するものであり、
   前記第１のアクチュエータ素子は、それらの厚み方向が前記光学素子の光軸方向とされるとともに、この光学素子の光軸に対して垂直となる平面（ＸＹ平面）上においてその光軸周りに均等配置され、
   前記第２のアクチュエータ素子は、その厚み方向が前記光学素子の光軸の垂直方向となるとともに、その幅方向が前記光学素子の光軸方向となるように配置され、
   前記複数のアクチュエータ素子のうち、少なくとも１つの第１および第２のアクチュエータ素子における長手方向に沿った一方の端部がそれぞれ、前記光学素子に対して前記湾曲による変位を伝達可能に連結されるとともに、それらの第１および第２のアクチュエータ素子における他方の端部がそれぞれ、前記固定部材に固定され、
   前記少なくとも１つの第１および第２のアクチュエータ素子における前記一方の端部の前記湾曲による変位が前記光学素子の側面または底面に作用することによって、前記光学素子を傾斜させるか、前記光学素子を光軸周りに回転させるか、または前記光学素子をその光軸方向に沿って移動させる機能を有し、
   撮像時に前記光学素子モジュールを駆動して、前記固定部材を変位させずに固定しつつ、前記光学素子のみを傾斜させて光軸ブレを補正する第１補正と、前記光学素子のみを光軸周りに回転させて回転ブレを補正する第２補正とを併用することにより、手振れ補正を行う
   撮像装置。
2. 前記固定部材として、前記光学素子および前記複数のアクチュエータ素子を収納する固定枠を備え、
   前記第１のアクチュエータ素子は、４つのアクチュエータ素子であり、
   そのうち２つのアクチュエータ素子は、前記光学素子を前記ＸＹ平面上の一方向（Ｘ方向）に挟んで、お互いが前記光軸を中心として点対称となるように配置され、
   残りの２つのアクチュエータ素子は、前記光学素子を前記Ｘ方向と直交する方向（Ｙ方向）に挟んで、お互いが前記光軸を中心として点対称となるように配置され、
   各第１のアクチュエータ素子における前記一方の端部が、前記光学素子の底面または側面に対して前記湾曲による変位を伝達可能に連結され、かつ前記他方の端部が前記固定枠に固定されている
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記固定部材として、前記光学素子を内包する内枠と、この内枠を前記光学素子とともに内包する外枠とを備え、
   前記第１のアクチュエータ素子は、４つのアクチュエータ素子であり、
   そのうち２つのアクチュエータ素子は、前記光学素子を前記ＸＹ平面上の一方向（Ｘ方向）に挟んで、お互いが前記光軸を中心として点対称となるように前記内枠の枠内に配置されるとともに、各アクチュエータ素子における前記一方の端部が、前記光学素子の側面に対して前記湾曲による変位を伝達可能に連結され、かつ前記他方の端部が前記内枠の内壁に固定されており、
   残りの２つのアクチュエータ素子は、前記内枠および前記光学素子を前記Ｘ方向と直交する方向（Ｙ方向）に挟んで、お互いが前記光軸を中心として点対称となるように前記外枠の枠内に配置されるとともに、各アクチュエータ素子における前記一方の端部が、前記内枠の外壁に対して前記湾曲による変位を伝達可能に連結され、かつ前記他方の端部が前記外枠の内壁に固定されている
   請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記固定部材として、前記光学素子および前記複数のアクチュエータ素子を搭載するベースを備え、
   前記第１のアクチュエータ素子は、
   前記光学素子の底面と前記ベースとの間に配置される３以上のアクチュエータ素子であり、
   それらのアクチュエータ素子の長手方向が、前記光学素子の光軸を中心とする円周に沿って均等配置され、
   各第１のアクチュエータ素子における前記一方の端部が前記光学素子の底面に固定され、かつ前記他方の端部が前記ベースに固定されている
   請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記固定部材として、前記複数のアクチュエータ素子を搭載するベースを備え、
   前記第１のアクチュエータ素子は、
   前記光学素子の底面側に配置される４つのアクチュエータ素子であり、
   それらのアクチュエータ素子における長手方向が、前記光学素子の光軸中心から放射する方向とされるとともに、隣接するアクチュエータ素子同士のなす角度が９０°となるように配置され、
   各第１のアクチュエータ素子における前記一方の端部が、前記光学素子の底面に対して前記湾曲による変位を伝達可能に連結され、かつ前記他方の端部が前記ベースに固定されている
   請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記光学素子が、レンズおよびレンズホルダー、またはレンズであり、
   前記光学素子モジュールを駆動して、前記固定部材を変位させずに固定しつつ、前記光学素子のみをその光軸方向に沿って移動させることにより、フォーカスまたはズーム調整を行う
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記電極は、樹脂中にカーボン粒子が分散されてなる導電膜である
   請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記複数のアクチュエータ素子は、前記イオン導電性高分子膜の両面に前記電極をもつものが厚み方向に複数枚重ね合わされてなる
   請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。

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