JP2006050856A - アクチュエータ及び前記アクチュエータを用いた光学機器、ならびに前記アクチュエータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動穴を有する外部部材と、前記移動穴内を移動する移動体と、前記移動体を駆動させるための駆動手段を有するアクチュエータに関し、前記駆動手段として前記人工筋肉を用いたときのアクチュエータの構造及び動作等を提供することを目的としている。
【解決手段】 移動穴５ａを有するホルダ５と、前記移動穴５ａ内を移動する鏡筒６と、前記鏡筒６を駆動させるための駆動手段とを有し、前記駆動手段には、人工筋肉より成る駆動部７，８，９が設けられる。前記駆動部７，８，９に対し所定の動作を行なわせることで前記鏡筒６を前記移動穴５ａ内で適切に移動させることが出来る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば、移動穴を有するホルダと、レンズが収納された鏡筒とを有し、前記鏡筒が前記移動穴内を移動するズーム機能等を有する光学機器などに使用されるアクチュエータに関する。

下記特許文献１（特開平５−２４９３６２号公報）の図３には、鏡筒の駆動機構が開示されており、特許文献１は、モータ、ピニオン、ギア等の組み合わせによって、焦点切換動作とフォーカシング動作を１つのモータで行なうことが可能な光学機器を提供するものである。

しかし、モータやギア等の組み合わせによる鏡筒の駆動機構は、特に携帯電話等のように小型の電子機器内に組み込むことが困難であった。

また、前記鏡筒に多種多様な複雑な動作をさせるには、複雑な駆動機構が必要となり、駆動機構の大型化を招くだけでなく、製造コストの上昇、歩留りの低下等を招くものとなっていた。

そこで、従来から知られている静電アクチュエータや圧電アクチュエータ等を、前記駆動機構として用いることも考えられるが、前記アクチュエータでは、伸縮率が低く、また高い駆動力が得られず、さらに構造上の自由度が低い等、種々の問題があった。

ところで従来のアクチュエータに変る、新しいアクチュエータとして注目されているものに導電性高分子アクチュエータ（以下、人工筋肉と呼ぶ）と呼ばれるものがある。

前記人工筋肉の公知文献として、下記の特許文献２（特開２００１−２８６１６２号公報）が存在する。
特開平５−２４９３６２号公報 特開２００１−２８６１６２号公報

特許文献２では、前記人工筋肉をバルブ装置やポンプ装置、バイモルフなどとして使用する点が開示されている。

しかし特許文献２には、前記人工筋肉を、鏡筒の駆動機構として用いる点について何ら開示されていない。

特に鏡筒の駆動機構として前記人工筋肉を用いた場合、前記鏡筒を適切に駆動させるのに様々な工夫が必要であることがわかった。

そこで本発明は上記課題を解決するためのものであり、移動穴を有する外部部材と、前記移動穴内を移動する移動体と、前記移動体を駆動させるための駆動手段を有するアクチュエータに関し、前記駆動手段として前記人工筋肉を用いたときのアクチュエータの構造及び動作等を提供することを目的としている。

本発明におけるアクチュエータは、
移動穴を有する外部部材と、前記移動穴内を移動する移動体と、前記移動体を駆動させるための駆動手段とを有し、
前記駆動手段は前記移動体の移動方向に所定の間隔を空けて、移動体の外面と前記移動穴の内面間を加圧可能な第１の駆動部及び第２の駆動部と、前記第１の駆動部と第２の駆動部との間に位置し、実質的に前記移動体に移動力を付与する第３の駆動部とを有し、
前記第１の駆動部、第２の駆動部及び第３の駆動部は、それぞれ電場応答性の高分子材料を有して構成されることを特徴とするものである。

前記第１ないし第３の駆動部を、それぞれ電場応答性の高分子材料を有して構成することで、素早く且つ高駆動力で前記移動体を前記外部部材の移動穴内で移動させることが可能になる。

本発明では、
前記第１の駆動部及び第２の駆動部の双方が、移動体の外面と前記移動穴の内面間を加圧した初期状態と、
前記初期状態から前記第１の駆動部が加圧状態を維持しながら、前記第２の駆動部が前記移動体の外面あるいは前記移動穴の内面から離れる方向へ縮んで前記第２の駆動部が加圧状態を開放するとともに、前記第３の駆動部が移動体の移動方向に縮むかあるいは伸びる第１の動作と、
次に、前記第２の駆動部が前記移動体の外面方向あるいは前記移動穴の内面方向に伸びて前記第２の駆動部が前記移動体の外面と移動穴の内面間を加圧する状態に戻されるとともに、前記第１の駆動部が前記移動体の外面あるいは前記移動穴の内面から離れる方向へ縮んで前記第１の駆動部が加圧状態を開放する第２の動作と、
次に、前記第３の駆動部が前記初期状態に戻されるとともに、前記第１の駆動部が前記移動体の外面方向あるいは前記移動穴の内面方向に伸びて前記第１の駆動部が前記移動体の外面と移動穴の内面間を加圧する状態に戻される第３の動作と、を有し、
前記初期状態から第１の動作、第２の動作及び第３の動作の一連の動作を繰り返すことで、前記移動体が前記移動穴内を移動することが好ましい。

また本発明では、前記第１の駆動部、第２の駆動部及び第３の駆動部は、それぞれ誘電エラストマーと、前記誘電エラストマーの両面に設けられた伸縮可能な電極とを有して構成されることが好ましい。

上記したように、各駆動部に誘電エラストマーと伸縮可能な電極とを有する人工筋肉を用い、上記した前記初期状態から第１の動作、第２の動作及び第３の動作の一連の動作を繰り返すことで、素早く且つ高駆動力で前記移動体を前記外部部材の移動穴内で移動させることが可能になる。また、各駆動部を誘電エラストマーと伸縮可能な電極とを有して構成することで前記駆動部の構造を簡単にすることが出来る。

また本発明では、前記第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部は、前記誘電エラストマーと、前記移動体の外面及び移動穴の内面に向く前記誘電エラストマーの両側面に設けられた前記電極とを有し、
前記移動体の外面あるいは移動穴の内面に向く前記電極のうちどちらか一方は、前記第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部の共通電極として各駆動部を構成する誘電エラストマーの側面全体にわたって設けられ、
前記初期状態では、少なくとも第１の駆動部及び第２の駆動部を構成する電極が前記移動体の外面及び移動穴の内面に当接して前記移動体の外面及び移動穴の内面間を加圧した状態にあり、
前記第１の動作では、前記第３の駆動部が移動体の移動方向に伸びる動作を行なうことが好ましい。

上記により簡単な構造で、前記移動体を前記外部部材の移動穴内で適切に移動させることができる。

また上記の場合、前記第１の駆動部、第２の駆動部及び第３の駆動部の前記移動体の外面を向く電極が前記共通電極であり、前記共通電極が前記移動体の外面に固定支持されていることが好ましく、係る場合、前記移動体は前記移動方向へ向けて所定の間隔を有して少なくとも２つ以上に分断されており、前記所定間隔と前記第３の駆動部を構成する誘電エラストマーとの少なくとも一部が前記共通電極を介して対向していることが好ましい。

これにより前記移動体をより適切に、前記外部部材の移動穴内で移動させることができる。

また本発明では、前記第１の駆動部、第２の駆動部及び第３の駆動部の前記移動穴の内面を向く電極が前記共通電極であり、前記共通電極が前記内面から前記移動体の外面方向へ突出した支持部により固定支持されている構造であってもよい。

また本発明では、前記第１ないし第３の駆動部が１つの誘電エラストマーを共用しており、各駆動部に対応する誘電エラストマーの部位が部分的に所定方向へ伸縮するものであってもよい。各駆動部を低コストで駆動させることが可能になる。

また本発明では、前記移動穴の内面あるいは移動体の外面には、前記移動方向に向けて前記駆動部の加圧位置での形状が変形した箇所が設けられており、前記駆動部の誘電エラストマー及び電極が前記移動穴の内面及び移動体の外面間を加圧する状態になったとき前記誘電エラストマーの変形量の変化に基づいて、前記移動体の前記移動穴内での位置が検出されることが好ましい。すなわち前記駆動部の駆動により前記移動体を移動させるのみならず、前記駆動部を位置センサとしても使用できる。

また本発明では、前記移動体の移動方向に所定の間隔を空けて複数の突起部が設けられているか、あるいは、前記移動体あるいは外側部材を移動方向に対し水平な方向へ切断したときの断面積が移動方向へ向けて連続的にあるいは断続的に変化していることが好ましい。これにより前記駆動部を位置センサとして適切に使用することが可能になる。

また本発明における光学機器には、上記したいずれかに記載されたアクチュエータが用いられ、前記外側部材は円筒状のホルダであり、前記移動体は鏡筒であり、前記鏡筒内にレンズが収納されていることを特徴とするものである。本発明における駆動部の駆動により、ズームやフォーカシング機能等を適切に行なうことが可能になる。

また本発明は、上記に記載されたアクチュエータの製造方法において、
移動穴を有する治具内に前記駆動部を有する移動体を収納し、
前記治具を前記外部部材に取り付けて、前記治具から外部部材に向けて連続した移動穴を形成し、
前記治具内に収納されている前記駆動部に前記一連の動作を繰り返させて、前記移動体を治具の前記移動穴から前記外部部材の移動穴内の所定の位置まで移動させることを特徴とするものである。

このように本発明では、前記駆動部に前記一連の動作を繰り返させれば、前記治具内に収納されている移動体を前記治具内から容易に前記外部部材の移動穴の所定の位置まで移動させることが出来るので、前記外部部材の移動穴内に移動体を取り付ける組立工程を簡単に行なうことが可能である。

各駆動部に誘電エラストマーと伸縮可能な電極とを有する人工筋肉を用いることで、外部部材の移動穴内を移動する移動体を素早く且つ高駆動力で移動させることが可能になる。

図１は本発明におけるレンズ駆動機構部（アクチュエータ）を用いたデジタルカメラの外観部分斜視図、図２〜図６は本発明における第１実施形態のアクチュエータの部分断面図であり、前記アクチュエータの一連の動作を説明するための動作説明図、図７は、図２とは別形態の駆動部を有するアクチュエータの部分平面図、図８は、図２に示すアクチュエータを上方から見たときの部分平面図、図９は図２とは別形態の駆動部を有するアクチュエータの部分平面図、図１０，図１１は本発明における第２実施形態のアクチュエータの部分断面図、図１２〜図１５は、本発明における第３実施形態のアクチュエータの部分断面図であり、前記アクチュエータの一連の動作を説明するための動作説明図、図１６は、外部部材の構造が第１〜第３実施形態と異なる、発明における第４実施形態のアクチュエータの部分断面図、図１７は、外部部材の構造が第１〜第４実施形態と異なる、発明における第５実施形態のアクチュエータの部分断面図、図１８は本発明におけるアクチュエータを位置センサとしても使用可能なことを説明するための説明図であり、発明における第６実施形態のアクチュエータの部分断面図、図１９は、本発明におけるアクチュエータを位置センサとしても使用可能なことを説明するための説明図であり、発明における第７実施形態のアクチュエータ（図面には外部部材の一部のみが図示）の部分切断斜視図、図２０は図１９の外部部材を矢印方向から見たときの、発明における第８実施形態のアクチュエータ（図面には外部部材の内面の一部のみが図示）の部分断面図、図２１は、本発明におけるアクチュエータを位置センサとしても使用可能なことを説明するための説明図であり、発明における第９実施形態のアクチュエータ（図面には外部部材の内面の一部のみが図示）の部分断面図、図２２は、本発明のアクチュエータを使用して組立てたデジタルカメラの機構を説明するための部分断面図、図２３は、本発明におけるアクチュエータの組立工程を説明するための製造工程中の部分断面図、である。

図１に示すデジタルカメラ１には、シャッター２、ストロボ３、レンズ駆動機構部４等が設けられている。

図２に示すように前記レンズ駆動機構部４（アクチュエータ）は、ホルダ（外部部材）５と鏡筒（移動体）６と駆動部７，８，９とを有して構成される。

前記ホルダ５は図２，図８に示すように円筒形であり、図２に示す図示上下方向に移動穴５ａが設けられている。

前記鏡筒６は前記移動穴５ａ内を上下方向に移動するものであり、前記鏡筒６は図８に示すように円筒形で形成される。図２に示すように前記鏡筒６内には、凸レンズ１０や凹レンズ１１等が収納されている。

図２及び図８に示すように、前記ホルダ５と鏡筒６との間には、所定の間隔Ｔ１が空けられており、前記間隔Ｔ１内にリング状で形成された駆動部７，８，９が設けられている。

各駆動部７，８，９は、図２に示すように前記鏡筒６の移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に所定の間隔Ｔ２を空けてそれぞれ設けられている。

前記駆動部７，８，９はそれぞれ真上から見てリング状の誘電エラストマー１２と移動穴５ａの内面５ｂに向く前記誘電エラストマー１２の外周面に真上からみてリング状の外側電極１３が設けられている。

図２に示すように、各駆動部７，８，９の前記鏡筒６の外面６ａに向く前記誘電エラストマー１２の内周面には、各駆動部７，８，９の前記誘電エラストマー１２の内周面全てにわたって一体に形成された共通電極（内側電極）１４が設けられている。

図２に示すように前記鏡筒６は、移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に向けて二つに分断された上部鏡筒６ｂと下部鏡筒６ｃとで構成され、前記上部鏡筒６ｂと下部鏡筒６ｃ間に所定の隙間Ｔ３で形成された分断域が設けられている。

図２に示す共通電極１４は前記上部鏡筒６ｂ及び下部鏡筒６ｃに接着剤（図示しない）等を介して接合固定されている。

図２に示すように前記鏡筒６の図示下側（デジタルカメラ１の内部）には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１９が配置されている。前記撮像素子１９は、レンズ１０，１１を介して被写体の像を投影するものである。

上記したように前記駆動部７，８，９は誘電エラストマー１２と電極１３，１４とで構成され、本発明における前記駆動部７，８，９は導電性高分子アクチュエータ（以下、人工筋肉と呼ぶ）で形成されている。

前記誘電エラストマー１２は、シリコーン樹脂やアクリル樹脂など、電気応答性を持つ柔らかなプラスチックで形成されており、また前記電極１３，１４は伸縮可能な材質で形成される。前記電極１３，１４は例えば導電性の炭素粒子を混ぜた軟らかな高分子材料である。

前記電極１３，１４間に電圧をかけると、一方の電極にプラスの電荷が、もう一方の電極にマイナスの電荷が溜まる。この状態になると相対向する前記電極１３，１４は互いに引き合い（静電吸引力が働く）、前記静電吸引力で前記誘電エラストマー１２が押し潰されて前記誘電エラストマー１２が前記電極１３，１４の形成面と同じ平面方向に広がる（逆に、前記誘電エラストマー１２の電極１３，１４間の膜厚方向の厚さは縮む）。

そして電力供給を停止すると、前記誘電エラストマー１２は、元の状態に戻る。すなわち押し潰された状態の前記誘電エラストマー１２が電力停止に伴い前記電極１３，１４間の膜厚方向に膨張し、一方、前記電極１３，１４の形成面方向への大きさは収縮する。

前記人工筋肉は、ゴムのような弾性力を有するもので、既存のアクチュエータに比べて、伸縮率が非常に大きいうえに高い駆動力を有し、しかも構造の自由度が高く、非常に小さい空間内や歪な空間などにも前記人工筋肉を駆動手段として使用することが出来る。

図２に示す状態（初期状態）では、各駆動部７，８，９を構成する電極１３，１４間に電圧が付与されていない状態であり、各駆動部７，８，９が移動穴５ａの内面５ｂと鏡筒６の外面６ａ間を加圧した状態で、これにより前記鏡筒６が図２に示す位置で下方向に落ることなく保持されている。上記したように共通電極１４は前記上部鏡筒６ｂ及び下部鏡筒６ｃの外面６ａに接合固定されているが、各外側電極１３は前記ホルダ５の内面５ｂ上に当接されているだけで、下記の動作では、前記外側電極１３は前記内面５ｂ上から離れることが可能になっている。

なお以下では、図２に示す最も上側に設けられた駆動部７を「第２の駆動部」と、中間に設けられた駆動部８を「第３の駆動部」と、最も下側に設けられた駆動部９を「第１の駆動部」と称する。

次に図２の状態から図３（第１の動作状態）に移行する。図３では、前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８を構成する外側電極１３，１３と共通電極１４間に電圧を付与する。これにより前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８を構成する誘電エラストマー１２が、静電吸引力により鏡筒６の移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）と水平な方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に押し潰される。この結果、前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８を構成する外側電極１３，１３が前記移動穴５ａの内面５ｂ上から前記鏡筒６の外面６ａ方向に向けて離れ、前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８による前記鏡筒６の外面６ａと移動穴５ａの内面５ｂ間の加圧状態が開放される。

一方、前記第１の駆動部９を構成する外側電極１３と共通電極１４間に電圧は付与されておらず、前記第１の駆動部９は依然として前記鏡筒６の外面６ａと移動穴５ａの内面５ｂ間を加圧した状態にあり、前記第１の駆動部９の加圧状態により前記鏡筒６は前記移動穴５ａ内で保持された状態が維持される。

図３の状態では、前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８が図示Ｘ１−Ｘ２方向に縮んで前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８による加圧状態が開放される共に、前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８を構成する誘電エラストマー１２及び電極１３，１４は移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）へ向けて伸びる。このとき、前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８から見て下側にある第１の駆動部９が前記鏡筒６の外面６ａと移動穴５ａの内面５ｂ間を加圧し、前記鏡筒６が前記第３の駆動部８よりも図示下側で拘束された状態にあるので、、図３のように前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８に電力供給すると、前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８を構成する誘電エラストマー１２及び電極１３，１４は図示上方向（図示Ｚ１方向）に向けて伸びることになる（図３に示す点線の矢印を参照）。

前記共通電極１４が図示上方向に向けて伸びることで前記共通電極１４に接合固定されている鏡筒６のうち前記第２の駆動部７及び第３の駆動部８と水平方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）にて対向する位置に設けられた上部鏡筒６ｂが図示上方向（図示Ｚ１方向）へ向けて移動する。

図３に示すＨ０の高さ位置は図２に示す初期状態での前記上部鏡筒６ｂ内に収納された凸レンズ１０の最上部の位置を示している。図３における第１の動作で、前記上部鏡筒６ｂが図示上方向へ移動することで、前記凸レンズ１０の最上部はＨ１の高さ位置まで上方へ移動する。

ところで図２で説明したように前記鏡筒６は上部鏡筒６ｂと下部鏡筒６ｃに分離して形成され、前記上部鏡筒６ｂと下部鏡筒６ｃ間には所定の間隔Ｈ３を有する分断域が設けられている。

この間隔Ｈ３による分断域の少なくとも一部は、前記第３の駆動部８を構成する前記誘電エラストマー１２と前記共通電極１４を介して対向する位置（図示Ｘ１−Ｘ２方向の位置）に設けられていることが好ましい。前記第３の駆動部８は、前記鏡筒６に実質的に移動力を与える駆動手段として機能する。このため前記第３の駆動部８を構成する電極１３，１４間に電圧が付与されたときに前記第３の駆動部８の誘電エラストマー１２の側面に接合された前記共通電極１４が移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に向けて伸縮するのを阻害しないように、前記第３の駆動部８を構成する誘電エラストマー１２と共通電極１４を介して対向する位置に前記鏡筒６が存在しない分断域を設けておけば、前記第３の駆動部８を構成する誘電エラストマー１２と対向する位置にある共通電極１４が鏡筒６との接合固定による拘束を受ける事無く自由に移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に伸び縮みできて好ましい。なお上記のような分断域を設けず、前記共通電極１４の内周面の全面に前記鏡筒６の外面６ａが当接するものであっても、前記第３の駆動部８を構成する誘電エラストマー１２と対向する位置にある共通電極１４と鏡筒６間が接着剤等によって接合固定されていなければよい。

次に図４（第２の動作状態）に示すように、第２の駆動部７を構成する外側電極１３と共通電極１４間への電力供給を停止する。すると前記第２の駆動部７を構成する誘電エラストマー１２が元の状態に戻り、前記第２の駆動部７の外側電極１３が前記移動穴５ａの内面５ｂ上に当接して前記第２の駆動部７が再び、前記鏡筒６の外面６ａと移動穴５ａの内面５ｂ間を加圧した状態になる。このとき、前記誘電エラストマー１２及び電極１３，１４は、移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）へ向けて縮むが、前記第２の駆動部７よりも図示下側にある第１の駆動部９が、前記鏡筒６の外面６ａと移動穴５ａの内面５ｂ間を加圧し前記鏡筒６が前記第２の駆動部７よりも下方側にて拘束された状態にあるため、前記第２の駆動部７を構成する誘電エラストマー１２と外側電極１３が図示下方向へ縮むと共に前記第２の駆動部７の誘電エラストマー１２の側面と接合された位置にある共通電極１４も図示下方向へ縮む（点線の矢印を参照）。この結果、前記第２の駆動部７と水平方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）にて対向する位置に接合された前記上部鏡筒６ｂも若干、図示下方向へ移動し（実線の矢印を参照）、前記凸レンズ１０の最上部の高さ位置はＨ１からＨ２に下がる。

しかし図４の状態では、第３の駆動部８の誘電エラストマー１２、及び前記誘電エラストマー１２の側面と水平方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）にて接合された共通電極１４は、図示上方向（図示Ｚ１方向）へ伸びた状態を依然として維持しているので、その分だけ前記凸レンズ１０の最上部の高さ位置Ｈ２は図２の初期状態の高さ位置Ｈ０よりも高い位置に保たれる。

次に図５（第２の動作状態）では、前記第１の駆動部９の外側電極１３と共通電極１４間に電圧を付与する。これにより前記第１の駆動部９の誘電エラストマー１２が、静電吸引力により鏡筒６の移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に対し水平方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）へ押し潰される。この結果、前記第１の駆動部９の外側電極１３が前記移動穴５ａの内面５ｂ上から前記鏡筒６の外面６ａ方向に向けて離れ、前記第１の駆動部９による前記鏡筒６の外面６ａと移動穴５ａの内面５ｂ間での加圧状態が開放される。

また図５のとき、前記第１の駆動部９の誘電エラストマー１２が前記鏡筒６の移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）へ伸びるが、前記第１の駆動部９よりも上方に位置する第２の駆動部７が前記鏡筒６の外面６ａと前記移動穴５ａの内面５ｂ間を加圧していることで、前記鏡筒６が前記第１の駆動部９よりも上方で拘束された状態にあるため、前記第１の駆動部９の誘電エラストマー１２は図示下方向へ伸び、その結果、前記第１の駆動部９の誘電エラストマー１２の内周面に位置する共通電極１４及び前記第１の駆動部９の外側電極１３も図示下方向へ伸びる（点線での矢印方向を参照）。

次に図６（第３の動作状態）では、第１の駆動部９を構成する電極１３，１４間、及び第３の駆動部８を構成する電極１３，１４間への電力供給を停止する。これにより前記第１の駆動部９及び第３の駆動部８を構成する誘電エラストマー１２は共に鏡筒６の移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）へ縮むが、前記第１の駆動部９及び第３の駆動部８の上方に位置する第２の駆動部７が前記鏡筒６の外面６ａと前記移動穴５ａの内面５ｂ間を加圧していることで、前記鏡筒６が前記第１の駆動部９及び第３の駆動部８よりも上方で拘束された状態にあるため、前記第１の駆動部９及び第３の駆動部８を構成する誘電エラストマー１２は図示上方へ向けて縮む。その結果、前記第１の駆動部８及び第３の駆動部９の誘電エラストマー１２の内周面に接合された共通電極１４も図示上方向へ向けて縮む（点線での矢印方向を参照）。

図６の動作では、前記第１の駆動部９及び第３の駆動部８への電力供給を停止することで、前記誘電エラストマー１２は、元の状態に戻ろうとして前記移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に対し水平方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）へ向けて膨張し、前記第１の駆動部９及び第３の駆動部８を構成する外側電極１３，１３が前記移動穴５ａの内面５ｂ上に当接して、前記第１の駆動部９及び第３の駆動部８が前記鏡筒６の外面６ａと移動穴５ａの内面５ｂ間を加圧した状態になり、この結果、各駆動部７，８，９が図２に示した初期状態に戻る。

図２ないし図６で説明した一連の動作を繰り返すことで、前記鏡筒６は（高さ位置Ｈ２−高さ位置Ｈ０）の高さ分だけ上方に向けて連続的に移動する。

また、前記鏡筒６を下方に向けて移動させたい場合には、図２の状態から、図５，図４，図３，図６の順に動作を繰り返すことで、前記鏡筒６を下方に向けて連続的に移動させることが出来る。

本発明では、駆動部７，８，９に誘電エラストマー１２と前記誘電エラストマー１２の両側面に伸縮可能な電極１３，１４とで構成された伸縮率の高い人工筋肉を使用することで、前記鏡筒６を所定位置にまで素早く移動させることが出来る。また特に前記人工筋肉は駆動力が高いので、前記ホルダ５と鏡筒６間の非常に狭い隙間Ｔ１内に人工筋肉で構成された微小な前記駆動部７，８，９を使用しても、前記駆動部による駆動により前記鏡筒６を所定位置にまで適切に移動させることが可能である。

また人工筋肉は、ゴムのような弾性を有するものであるため、前記駆動部７，８，９による前記鏡筒６の外面６ａと移動穴５ａの内面５ｂ間への加圧力が使用環境（温度変化等）などの変化により若干変形などしても前記駆動部７，８，９によって前記鏡筒６を適切に支えることが出来る。

図２に示す人工筋肉は、各駆動部７，８，９を構成する誘電エラストマー１２と外側電極１３と共通電極１４とを有して構成され、前記共通電極１４の伸縮に基づき前記鏡筒６を移動穴５ａ内で移動させることが出来る構成なので、鏡筒６の外面６ａに前記共通電極１４を取り付けるスペースがあれば、特別、鏡筒６の構造を工夫することなく、簡単な構造でホルダ５と鏡筒６と駆動部７，８，９とを有する、レンズ駆動機構部４（アクチュエータ）を構成することが可能である。

なお図７に示すように、前記駆動部７，８，９が１つの誘電エラストマー１２を共用しており、各駆動部７，８，９に対応する誘電エラストマー１２の部位が部分的に所定方向へ伸縮可能する構成であってもよい。かかる場合、前記駆動部７，８，９を簡単に構成することが出来る。

図８は上記したように、本発明におけるホルダ５と鏡筒６と駆動部７，８，９（図８には最も上側に設けられた駆動部７のみが図示されている）の平面構造であり、前記駆動部７，８，９は、前記ホルダ５の内面５ｂと鏡筒６の外面６ａ間に設けられた間隔Ｔ１内に隙間無く設けられているが、例えば図９のように各駆動部７，８，９を四分割に分離するなどし、分離された各駆動部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを前記ホルダ５の内面５ｂと鏡筒６の外面６ａ間に設けられた間隔Ｔ１内に、前記鏡筒６及びホルダ５の円周方向に沿って所定の間隔Ｔ９を空けて介在させてもよい。

図９のように各駆動部７，８，９を複数に分離して形成すると、分離された各駆動部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを別々に駆動させることなどが出来、光軸合わせ等、レンズ１０，１１の移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に対して水平方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）への調整も適切に行なうことが可能になる。

図１０に示すレンズ駆動機構部４（アクチュエータ）は、図２と同様に駆動部７，８，９が、移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に向けて所定の間隔を置いて設けられており、各駆動部７，８，９は誘電エラストマー１２と伸縮可能な電極２０，２１とで構成されている。各誘電エラストマー１２は図８と同様に真上から見てリング状で形成され、前記誘電エラストマー１２の内周面に同じく真上から見てリング状の外側電極２０が設けられる。前記誘電エラストマー１２の外周面には、前記駆動部７，８，９の各誘電エラストマー１２の外周全体にわたって一体に形成された円筒状の共通電極２１が設けられている。

図１０に示す実施形態では、前記ホルダ５の内面５ｂから前記鏡筒６の外面６ａ方向に向けて、真上から見ると略リング状の支持部２２が突出形成されている。前記共通電極２１の外周面は支持部２２に固定支持されており、図１０に示す実施形態は図２と異なり、各駆動部７，８，９が前記ホルダ５側に固定支持された形態である。前記支持部２２の図示Ｚ１−Ｚ２方向への幅寸法Ｔ８は、前記共通電極２１の図示Ｚ１−Ｚ２方向への幅寸法Ｔ４に比べて小さく、前記共通電極２１の外周面が図示Ｚ１−Ｚ２方向へのほぼ中央の位置でリング状の前記支持部２２により固定支持されている。

前記駆動部７，８，９の内側電極２０は、前記鏡筒６の外面６ａに接着剤等で接合されておらず、前記誘電エラストマー１２が移動方向に対し水平方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）へ縮む動作をすることにより、前記鏡筒６の外面６ａから離れることが可能になっている。図１０の状態では前記駆動部７，８，９は前記鏡筒６の外面６ａ方向に押付けられ、前記鏡筒６の外面６ａとホルダ５の内面５ｂ間を加圧した状態にある。図１０の状態から図３ないし図６で説明したのと同様の動作を繰り返すことで、前記鏡筒６を上方向へあるいは下方向へ移動させることが可能である。

図１１は、図１０と異なり駆動部２５〜２８が移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に所定の間隔を置いて４つ設けられている。

図１１でも各駆動部２５〜２８の共通電極２１の外周面が、移動方向へのほぼ中央の位置でリング状の前記支持部２２により固定支持されている。

図１１の実施形態では、前記共通電極２１の前記支持部２２との支持位置よりも移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）の上方に２つの駆動部２５，２６を構成する誘電エラストマー１２と内側電極２０とが設けられ、前記支持位置よりも移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）の下方に２つの駆動部２７，２８を構成する誘電エラストマー１２と内側電極２０とが設けられているため、前記支持位置を境にして前記共通電極２１は、主に駆動部２６，２７（第３の駆動部）の移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）への伸縮によって移動方向に伸縮しやすく、前記鏡筒６を上下方向へ高駆動力で素早く移動させやすい構造になっている。

図２ないし図１１に示す実施形態では、各駆動部を、個別に設けられた誘電エラストマーと、前記誘電エラストマーの鏡筒６の外面６ａ側あるいはホルダ５の内面５ｂ側に向く側面に個別に設けられた伸縮可能な電極と、前記誘電エラストマーの前記電極が設けられた側面と反対側の側面に、各誘電エラストマーの側面全体にわたって一体に設けられた共通電極とで構成していたが、図１２の実施形態は、共通電極を用いず、各駆動部を個別に設けられた誘電エラストマーと、前記誘電エラストマーの両側面に個別に設けられた伸縮可能な電極とで構成したものである。

図１２に示すように鏡筒３０は上部鏡筒３０ａと下部鏡筒３０ｂとが移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に対し分離して設けられる。前記上部鏡筒３０ａ及び下下部鏡筒３０ｂは共に円筒形で形成される。

図１２に示すように前記上部鏡筒３０ａの外周面３０ａ１には、前記上部鏡筒３０ａの中心方向へ向けて、真上から見るとリング状に凹んだ凹み部３１が設けられ、前記凹み部３１内に真上から見るとリング状の誘電エラストマー３２と、前記誘電エラストマー３２のホルダ５の内面５ｂ方向及び凹み部３１内の側面３１ａ方向に向く両側面に設けられた、真上からみるとリング状の伸縮可能な電極３３，３４とで構成された駆動部４０が設けられている。

図１２に示すように、前記下部鏡筒３０ｂの外周面３０ｂ１には、前記下部鏡筒３０ｂの中心方向へ向けて、真上から見るとリング状に凹んだ凹み部３５が設けられ、前記凹み部３５内に真上から見るとリング状の誘電エラストマー３２と、前記誘電エラストマー３２のホルダ５の内面５ｂ方向及び凹み部３５内の側面３５ａ方向に向く両側面に設けられた、真上から見るとリング状の伸縮可能な電極３３，３４と、で構成された駆動部４１が設けられている。

図１２に示すように前記上部鏡筒３０ａの下面３０ａ２と下部鏡筒３０ｂの上面３０ｂ２間には、真上から見るとリング状の誘電エラストマー３６と、前記誘電エラストマー３６の上下面に設けられた真上から見るとリング状の伸縮可能な電極３７，３８とで構成された駆動部４２が設けられている。

図１２は、各駆動部４０，４１，４２を構成する電極間に電圧が付与されていない初期状態であり、上部鏡筒３０ａと下部鏡筒３０ｂの各凹み部３１，３５内に設けられた前記駆動部４０と駆動部４２とが前記鏡筒３０とホルダ５の内面５ｂ間を加圧した状態で前記鏡筒３０が前記ホルダ５の移動穴５ａ内の所定位置に下方向へ落ちる事無く保持された状態に保たれている。

図１２の状態では前記上部鏡筒３０ａの上面の高さ位置がＨ３であり、前記下部鏡筒３０ｂの下面の高さ位置がＨ５である。なお以下では、駆動部４０を「第１の駆動部」と、駆動部４１を「第２の駆動部」と、駆動部４２を「第３の駆動部」として説明する。

図１３に示す状態（第１の動作状態）では、第１の駆動部４０には電力供給がされず前記第１の駆動部４０が前記上部鏡筒３０ａとホルダ５の内面５ｂ間の加圧状態を維持している。

図１３では、前記第２の駆動部４１の電極３３，３４間に電圧が付与されることで静電吸引力により前記誘電エラストマー３２が側面方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に押し潰され、前記第２の駆動部４１の電極３３が前記ホルダ５の内面５ｂから離れる（点線の矢印で示している）。これにより前記第２の駆動部４１による前記鏡筒３０とホルダ５の内面５ｂ間の加圧状態が開放される。

次に図１４に示す状態（第１の動作状態）では、前記第３の駆動部４２の電極３７，３８間に電圧が付与されることで静電吸引力により前記誘電エラストマー３６が移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に押し潰されて移動方向に縮む。このとき前記上部鏡筒３０ａが前記第１の駆動部４０によるホルダ５との間での加圧状態により拘束されているとともに、下部鏡筒３０ａ側は非拘束状態であるため、前記第３の駆動部４２は図示上方向に縮む（点線の矢印で示している）。これにより前記下部鏡筒３０ｂの下面は高さ位置Ｈ５から高さ位置Ｈ６まで上方に移動する（実線の矢印で示している）。

次に図１５の状態（第２の動作状態、第３の動作状態）では、前記第２の駆動部４１の電極３３，３４間への電力供給が停止されて前記第２の駆動部４１が元の状態に戻され、前記第２の駆動部４１が前記ホルダ５の内面５ｂと鏡筒３０間を加圧する。これにより前記下部鏡筒３０ｂは図１５の位置で拘束され、前記下部鏡筒３０ｂの下面の高さ位置はＨ６の位置で保持される。

次に、前記第１の駆動部４０の電極３３，３４間に電圧が付与されることで静電吸引力により前記誘電エラストマー３２が側面方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に押し潰され、前記第１の駆動部４０の外側電極３３が前記ホルダ５の内面５ｂから離れる（点線の矢印で示している）。これにより前記第１の駆動部４０による前記上部鏡筒３０ａとホルダ５の内面５ｂ間の加圧状態が開放される。

次に、前記第３の駆動部４２の電極３７，３８間への電力供給が停止されて前記第３の駆動部４１が元の状態に戻される。前記第３の駆動部４１は上下方向に膨張するが、このとき前記第３の駆動部４１よりも下側にある下部鏡筒３０ｂが前記第２の駆動部４１のホルダ５への加圧により図１５の位置で拘束された状態にあり、一方、上部鏡筒３０ａは前記第１の駆動部４０のホルダ５への加圧状態が開放されているため非拘束状態にあり、このため、前記第３の駆動部４１は図示上方向へ向けて膨張し（点線での矢印で示している）、これにより前記上部鏡筒３０ａが図示上方向へ向けて移動する（実線の矢印で示している）。前記上部鏡筒３０ａの上面は高さ位置Ｈ３から高さ位置Ｈ４まで上方に移動する。

そして前記第１の駆動部４０の電極３３，３４間への電力供給を停止して前記第１の駆動部４０を元の状態に戻すことで、前記第１の駆動部４０が前記ホルダ５の内面５ｂと鏡筒３０間を加圧する。これにより各駆動部４０，４１，４２が図１２に示した初期状態に戻る。

図１２ないし図１５で説明した一連の動作を繰り返すことで、前記上部鏡筒３０ａを（高さ位置Ｈ４−高さ位置Ｈ３）の高さ分だけ上方に向けて連続的に移動させることが出来る。

図１２ないし図１５で説明した一連の動作と逆の動作を繰り返すことで、前記下部鏡筒３０ｂを下方に向けて連続的に移動させることが出来る。

前記誘電エラストマーとその両面に設けられた伸縮可能な電極とを有して成る人工筋肉は、高駆動力で伸縮率が高く、しかもゴムのような弾性を有するため、次のような効果を期待できる。

図１６に示すホルダ５の移動穴５ａ内を移動する鏡筒６には、図２で説明した実施形態と同様に、前記鏡筒６の外面６ａに、共通電極１４、誘電エラストマー１２及び外側電極１３からなる駆動部７，８，９が設けられた構成である。

図１６に示す実施形態では、前記ホルダ５の移動穴５ａの内面５ｂに段差Ａが設けられている。

また図１７に示す実施形態では、前記ホルダ５の移動穴５ａの内面５ｂが移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に向って起伏を繰り返す蛇腹形状等になっている。

図２の実施形態では前記ホルダ５の移動穴５ａの内面５ｂは円筒状であり、リング状で形成された外側電極１３が前記内面５ｂ上にぴったりと当接しやくなっていたが図１６や図１７のように前記内面５ｂが段差になっていたり、歪な形状であっても、駆動部７，８，９が図２ないし図６で説明した一連の動作を繰り返すことで、前記各駆動部７，８，９が、前記内面５ｂの形状に合わせて、しっかりと前記鏡筒６を保持しながら前記内面５ｂ上を駆動できる。これは上記のように人工筋肉は、高駆動力でしかもゴムのような弾性を有するため、前記内面５ｂの形状変化に合わせて前記駆動部７，８，９が自由自在に変形できるからであり、これにより、前記ホルダ５の内側５ｂ形状に係わり無く、前記鏡筒６を前記移動穴５ａ内で適切且つ容易に移動させることが出来る。

ところで本発明では、前記鏡筒６の前記ホルダ５の移動穴５ａ内での位置を、別個に位置センサを用いず人工筋肉から成る駆動部７，８，９の静電容量変化に基づいて検知することも出来る。

図１８に示す実施形態では、前記ホルダ５の移動穴５ａの内面５ｂに、移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に所定の間隔Ｔ５を置いて複数の突起部５０が、前記鏡筒６の外面６ａ方向に向けて突出形成されている。例えば、各突起部５０は真上から見るとリング状で突出形成されている。

例えば前記間隔Ｔ５は、ちょうど一個の駆動部７，８，９が入り込める程度の大きさであり、図１８のように駆動部８が前記突起部５０，５０間の間隔Ｔ５内に入り込んでいるとき、前記駆動部８の上下にある駆動部７，９は前記突起部５０，５０上に乗った状態になっている。

図１８に示すように、前記突起部５０上と、前記突起部５０，５０間の間隔Ｔ５内とに、ホルダ５の内面５ｂの下側から上方に向けて順に「位置レベル」を付与する。

図１８に示す実施形態では、例えば前記駆動部９に位置センサとしての機能を持たせ、今、図１８の状態では、前記駆動部９は「位置レベル５」に位置している。

前記駆動部９が、突起部５０上に当接しているときと、前記間隔Ｔ５内のホルダ５の内面５ｂ上に当接しているときとでは、前記駆動部９を構成する誘電エラストマー１２の変形量が異なる。前記突起部５０上に当接しているときは、前記誘電エラストマー１２はより押し潰された状態になっているため、前記間隔Ｔ５内の内面５ｂ上に当接しているときよりも静電容量が大きい状態にある。

このため前記静電容量変化に基づく電圧変化を検知すれば、今、前記駆動部９が突起部５０上に当接しているのか、間隔Ｔ５内の内面５ｂ上に当接しているのかを認識することが出来る。

前記駆動部９は、最初、「位置レベル０」の位置にあったとし、図２ないし図６に説明した一連の動作により前記駆動部７，８，９を上方へ向けて駆動させると、前記駆動部９は、「位置レベル０」から「位置レベル１」→「位置レベル２」→・・・と当接位置を変化させていく。このとき、各位置レベル上での前記駆動部９の静電容量に基づく電圧変化を検知すれば、低電圧（位置レベル０）→高電圧（位置レベル１）→低電圧（位置レベル２）→・・・と電圧変化が生じるので、その電圧変化をプロットすることで、今、前記駆動部９が「位置レベル５」（３回目の高電圧の位置）にいることを認識することが可能になる。

あるいは図１９，図２０のように、前記ホルダ５の内面５ｂには移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に向けて徐々に幅寸法Ｔ６が小さくなる凹部６０が設けられている。前記凹部６０の形成によって移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に対し水平方向に切断したときの前記ホルダ５の断面積Ｂが、前記移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に向けて連続的に大きくなっていく。

または図２１のように、前記ホルダ５の内面５ｂには移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に向けて幅寸法Ｔ７が断続的に小さくなる凹部７０が設けられている。前記凹部７０の形成によって移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に対し水平方向に切断したときの前記ホルダ５の断面積Ｂが、前記移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に向けて断続的に大きくなっていく。

図１９ないし図２１に示すように、ホルダ５を移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に対し水平方向へ切断したときの断面積が移動方向へ向けて連続的にあるいは断続的に変化する構造でも、前記駆動部９から得られる静電容量に基づく電圧値が、前記駆動部９の前記内面５ｂ上での当接場所によって変化するから、前記電圧変化から前記駆動部９の位置を検知でき、その結果、前記鏡筒６の移動位置を検知することが可能である。

なお図１０，図１１の実施形態の場合は、図１９〜図２１に示した変形箇所を鏡筒６の外面６ａに設けておけば同じように駆動部を位置センサとして使用することが出来る。

また、図１９ないし図２１では、凹部６０，７０を形成するようにしたが、図１９ないし図２１においてホルダ５の内周面全体が図示Ｚ１方向に窄まるように構成してもよい。

図２２は、ホルダ５や前記鏡筒６内に収納されたレンズ８０も誘電エラストマーと伸縮可能な電極とを有して成る駆動部（人工筋肉）を用いて、上下方向に移動させることが出来るものである。

図２２のようにデジタルカメラ１の本体部１ａ内には撮像素子１９が内蔵されており、前記本体部１ａの正面には前記ホルダ５が取り付けられており、前記ホルダ５の移動穴５ａ内には複数のレンズ８０，８１が収納された鏡筒６が設けられている。

図２２に示すホルダ５と鏡筒６間に設けられた駆動手段Ｃ，Ｄは、図１０に示す駆動手段と同じ構造である。

図２２では、前記ホルダ５と本体部１ａ間にも人工筋肉より成る駆動手段Ｅ，Ｆが用いられている。駆動手段Ｅ，Ｆは、図１０に示す駆動手段と同じ構造である。

さらに図２２では、前記鏡筒６とレンズ８０との間にも人工筋肉より成る駆動手段Ｇ，Ｈが用いられている。前記駆動手段Ｇ，Ｈは、図２に示す駆動手段と同じ構造である（なお駆動手段Ｇ，Ｈは図面を簡略化している）。

このようにデジタルカメラ１の様々な部分に本発明における駆動手段を用いることができ、ズーム機能、フォーカシング機能、さらにはその他の様々な機能を前記人口筋肉による駆動手段で容易に達成することが出来る。

図２３は、本発明におけるレンズ駆動機構部（アクチュエータ）の製造方法を示す一工程図である。

図２３に示す工程では、前記ホルダ５と同様に移動穴９０ａを有する円筒状などの治具９０を用意し、前記治具９０内に単数あるいは複数の鏡筒６を収納しておく。

前記鏡筒６には図２と同様に前記鏡筒６の外面６ａに移動方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に沿って所定の間隔をあけた少なくとも３つ以上の誘電エラストマーと伸縮可能な電極とから成る駆動部７，８，９が取り付けられている。

図２３のように、前記治具９０を例えばホルダ５の下面側に取り付けて、前記治具９０から前記ホルダ５に向けて連続した移動穴５ａ，９０ａを形成した後、前記治具９０内に収納された鏡筒６に取り付けられた駆動部７，８，９に対して図２ないし図６で説明した一連の動作を繰り返させて前記鏡筒６を前記治具９０の移動穴９０ａ内から前記ホルダ５の移動穴５ａ内へ侵入させ前記鏡筒６を前記ホルダ５内の所定位置まで移動させる。前記ホルダ５の内面５ｂには図１８で説明したものと同様の突起部５０が設けられており、この突起部５０上に駆動部７，８，９が当接した場合と、前記突起部５０，５０間の間隔内の前記内面５ｂ上に当接した場合とで異なる静電容量変化に基づく電圧変化により前記鏡筒６の移動位置を検知しながら前記鏡筒６を所定位置にまで移動させる。

このように駆動部７，８，９が取り付けられた鏡筒６を、ホルダ５の外部から簡単に前記ホルダ５内の所定位置まで移動させることが出来るので、前記ホルダ５内への前記鏡筒６の取付工程が非常に簡単になる。

なお上記では、鏡筒６と、ホルダ５と、前記鏡筒６とホルダ５間に設けられた人工筋肉より成る駆動手段と、を有する光学機器について説明したが、移動穴を有する外部部材と、前記移動穴内を移動する移動体と、前記移動体を駆動させるための人工筋肉より成る駆動手段とを有するアクチュエータであれば、光学機器に限らない。

また前記駆動手段は移動体の移動方向に対し所定間隔を置いて少なくとも３つ以上あれば、特別前記移動手段の個数を限定するものではない。

また各駆動部は、誘電エラストマーとその両側に形成された伸縮可能な電極とで構成されたものであったが、前記駆動部は、それぞれ電場応答性の高分子材料を有して構成されるものであれば、特に電圧を印加しなくても駆動部は移動穴と移動体との間で加圧することができ、磁場中におくことで、前記高分子材料は、電場の方向に伸縮（電場と垂直な方向に膨張）するので、このような原理を使用することで、前記移動体を前記移動穴内で移動させることが可能である。

本発明におけるレンズ駆動機構部（アクチュエータ）を用いたデジタルカメラの外観部分斜視図、 本発明における第１実施形態のアクチュエータの部分断面図であり、前記アクチュエータの一連の動作を説明するための動作説明図、 図２の次に行なわれる動作を説明するためのアクチュエータの部分断面図、 図３の次に行なわれる動作を説明するためのアクチュエータの部分断面図、 図４の次に行なわれる動作を説明するためのアクチュエータの部分断面図、 図５の次に行なわれる動作を説明するためのアクチュエータの部分断面図、 図２とは別形態の駆動部を有するアクチュエータの部分平面図、 図２に示すアクチュエータを上方から見たときの部分平面図、 図２とは別形態の駆動部を有するアクチュエータの部分平面図、 本発明における第２実施形態のアクチュエータの部分断面図、 図１０と一部異なる構造を有するアクチュエータの部分断面図、 本発明における第３実施形態のアクチュエータの部分断面図であり、前記アクチュエータの一連の動作を説明するための動作説明図、 図１２の次に行なわれる動作を説明するためのアクチュエータの部分断面図、 図１３の次に行なわれる動作を説明するためのアクチュエータの部分断面図、 図１４の次に行なわれる動作を説明するためのアクチュエータの部分断面図、 外部部材の構造が第１〜第３実施形態と異なる、発明における第４実施形態のアクチュエータの部分断面図、 外部部材の構造が第１〜第４実施形態と異なる、発明における第５実施形態のアクチュエータの部分断面図、 本発明におけるアクチュエータを位置センサとしても使用可能なことを説明するための説明図であり、発明における第６実施形態のアクチュエータの部分断面図、 本発明におけるアクチュエータを位置センサとしても使用可能なことを説明するための説明図であり、発明における第７実施形態のアクチュエータ（図面には外部部材の一部のみが図示）の部分切断斜視図、 図１９の外部部材を矢印方向から見たときの、発明における第８実施形態のアクチュエータ（図面には外部部材の内面の一部のみが図示）の部分断面図、 本発明におけるアクチュエータを位置センサとしても使用可能なことを説明するための説明図であり、発明における第９実施形態のアクチュエータ（図面には外部部材の内面の一部のみが図示）の部分断面図、 本発明のアクチュエータを使用して組立てたデジタルカメラの内部構造を説明するための部分断面図、 本発明におけるアクチュエータの組立工程を説明するための製造工程中の部分断面図、

符号の説明

１ デジタルカメラ
４ レンズ駆動機構部（アクチュエータ）
５ ホルダ
５ａ 移動穴
５ｂ 内面
６ 鏡筒
６ａ 外面
６、７、８、２５、２６、２７、４０、４１、４２ 駆動部
１２、３２、３６ 誘電エラストマー
１３ 外側電極
１４、２１ 共通電極
２０ 内側電極
２２ 支持部
３０ａ 上部鏡筒
３０ｂ 下部鏡筒
３３、３４、３７、３８ 電極
５０ 突起部
６０、７０ 凹部

Claims (13)

1. 移動穴を有する外部部材と、前記移動穴内を移動する移動体と、前記移動体を駆動させるための駆動手段とを有し、
   前記駆動手段は前記移動体の移動方向に所定の間隔を空けて、移動体の外面と前記移動穴の内面間を加圧可能な第１の駆動部及び第２の駆動部と、前記第１の駆動部と第２の駆動部との間に位置し、実質的に前記移動体に移動力を付与する第３の駆動部とを有し、
   前記第１の駆動部、第２の駆動部及び第３の駆動部は、それぞれ電場応答性の高分子材料を有して構成されることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記第１の駆動部及び第２の駆動部の双方が、移動体の外面と前記移動穴の内面間を加圧した初期状態と、
   前記初期状態から前記第１の駆動部が加圧状態を維持しながら、前記第２の駆動部が前記移動体の外面あるいは前記移動穴の内面から離れる方向へ縮んで前記第２の駆動部が加圧状態を開放するとともに、前記第３の駆動部が移動体の移動方向に縮むかあるいは伸びる第１の動作と、
   次に、前記第２の駆動部が前記移動体の外面方向あるいは前記移動穴の内面方向に伸びて前記第２の駆動部が前記移動体の外面と移動穴の内面間を加圧する状態に戻されるとともに、前記第１の駆動部が前記移動体の外面あるいは前記移動穴の内面から離れる方向へ縮んで前記第１の駆動部が加圧状態を開放する第２の動作と、
   次に、前記第３の駆動部が前記初期状態に戻されるとともに、前記第１の駆動部が前記移動体の外面方向あるいは前記移動穴の内面方向に伸びて前記第１の駆動部が前記移動体の外面と移動穴の内面間を加圧する状態に戻される第３の動作と、を有し、
   前記初期状態から第１の動作、第２の動作及び第３の動作の一連の動作を繰り返すことで、前記移動体が前記移動穴内を移動する請求項１記載のアクチュエータ。
3. 前記第１の駆動部、第２の駆動部及び第３の駆動部は、それぞれ誘電エラストマーと、前記誘電エラストマーの両面に設けられた伸縮可能な電極とを有して構成される請求項１または２に記載のアクチュエータ。
4. 前記第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部は、前記誘電エラストマーと、前記移動体の外面及び移動穴の内面に向く前記誘電エラストマーの両側面に設けられた前記電極とを有し、
   前記移動体の外面あるいは移動穴の内面に向く前記電極のうちどちらか一方は、前記第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部の共通電極として各駆動部を構成する誘電エラストマーの側面全体にわたって設けられ、
   前記初期状態では、少なくとも第１の駆動部及び第２の駆動部を構成する電極が前記移動体の外面及び移動穴の内面に当接して前記移動体の外面及び移動穴の内面間を加圧した状態にあり、
   前記第１の動作では、前記第３の駆動部が移動体の移動方向に伸びる動作を行なう請求項３記載のアクチュエータ。
5. 前記第１の駆動部、第２の駆動部及び第３の駆動部の前記移動体の外面を向く電極が前記共通電極であり、前記共通電極が前記移動体の外面に固定支持されている請求項４記載のアクチュエータ。
6. 前記移動体は前記移動方向へ向けて所定の間隔を有して少なくとも２つ以上に分断されており、前記所定間隔と前記第３の駆動部を構成する誘電エラストマーとの少なくとも一部が前記共通電極を介して対向している請求項５記載のアクチュエータ。
7. 前記第１の駆動部、第２の駆動部及び第３の駆動部の前記移動穴の内面を向く電極が前記共通電極であり、前記共通電極が前記内面から前記移動体の外面方向へ突出した支持部に固定支持されている請求項４記載のアクチュエータ。
8. 前記第１ないし第３の駆動部が１つの誘電エラストマーを共用しており、各駆動部に対応する誘電エラストマーの部位が部分的に所定方向へ伸縮する請求項４ないし７のいずれかに記載のアクチュエータ。
9. 前記移動穴の内面あるいは移動体の外面には、前記移動方向に向けて前記駆動部の加圧位置での形状が変形した箇所が設けられており、前記駆動部の誘電エラストマー及び電極が、前記移動穴の内面及び移動体の外面間を加圧する状態になったとき前記誘電エラストマーの変形量の変化に基づいて、前記移動体の前記移動穴内での位置が検出される請求項３ないし８のいずれかに記載のアクチュエータ。
10. 前記移動体の移動方向に所定の間隔を空けて複数の突起部が設けられている請求項９記載のアクチュエータ。
11. 前記移動体あるいは外側部材を移動方向に対し水平な方向へ切断したときの断面積が移動方向へ向けて連続的にあるいは断続的に変化している請求項９記載のアクチュエータ。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載されたアクチュエータが用いられ、前記外側部材は円筒状のホルダであり、前記移動体は鏡筒であり、前記鏡筒内にレンズが収納されていることを特徴とする光学機器。
13. 請求項５あるいは６に記載されたアクチュエータの製造方法において、
    移動穴を有する治具内に前記駆動部を有する移動体を収納し、
    前記治具から外部部材に向けて連続した移動穴を構成するように、前記治具を前記外部部材に取り付け、
    前記治具内に収納されている前記駆動部に前記一連の動作を繰り返させて、前記移動体を治具の前記移動穴から前記外部部材の移動穴の所定の位置まで移動させることを特徴とするアクチュエータの製造方法。

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