JP2012042560A - 駆動装置、レンズモジュールおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図りつつ、低温環境下での特性を向上させることが可能な駆動装置、ならびにそのような駆動装置を備えたレンズモジュールおよび撮像装置を提供する。
【解決手段】レンズモジュール４における駆動装置（レンズ駆動装置）は、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２と、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２に対して駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈを供給する電圧供給部４５１とを備えている。ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２に対して駆動用電圧Ｖｄに加えて加熱用電圧Ｖｈを供給することにより、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２自身の発熱によって素子の温度を上昇させることができる。外部に専用の熱源を別途設けることなく、低温環境下におけるポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の特性（変位量や動作速度等）を改善することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ポリマーアクチュエータ素子を用いた駆動装置、ならびにそのような駆動装置を備えたレンズモジュールおよび撮像装置に関する。

近年、例えば携帯電話やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、あるいはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯型電子機器の高機能化が著しく進んでおり、レンズモジュールを搭載することにより撮像機能を備えたものが一般的となっている。このような携帯型電子機器においては、レンズモジュール内のレンズをその光軸方向へ移動させることにより、フォーカシングやズーミングが行われる。

従来、レンズモジュール内のレンズの移動は、ボイスコイルモータやステッピングモータなどを駆動部として行う方法が一般的であった。一方で、最近では、コンパクト化の観点から、ポリマーアクチュエータ素子を駆動部として利用したものが開発されている（例えば特許文献１，２参照）。ポリマーアクチュエータ素子とは、例えば一対の電極間にイオン交換樹脂膜を挟むようにしたものである。このポリマーアクチュエータ素子は、一対の電極間に電位差が生じることにより、イオン交換樹脂膜が膜面に対して直交する方向へ変位する。

特開２００６−２９３００６号公報 特開２００６−１７２６３５号公報

ところで、このようなポリマーアクチュエータ素子では、一般に、上記したイオン交換樹脂膜内のイオンの移動度が、低温環境下では室温環境下と比べて低下する。このため、低温環境下では室温環境下と比べ、ポリマーアクチュエータ素子の動作速度が遅くなったり、変位量が小さくなってしまうなど、特性が低下（劣化）してしまうという問題があった。

そこで、このようなポリマーアクチュエータ素子の低温環境下での特性を改善させるため、外部に熱源（ヒーター等）を設けることが考えられるが、そのような専用の熱源を別途設けると、装置構成が大型化（複雑化）してしまうことになる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化を図りつつ、低温環境下での特性を向上させることが可能な駆動装置、ならびにそのような駆動装置を備えたレンズモジュールおよび撮像装置を提供することにある。

本発明の駆動装置は、ポリマーアクチュエータ素子と、このポリマーアクチュエータ素子に対して、駆動用電圧および加熱用電圧を供給する電圧供給部とを備えたものである。

本発明のレンズモジュールは、レンズと、このレンズをその光軸に沿って駆動する上記本発明の駆動装置とを備えたものである。

本発明の撮像装置は、レンズと、このレンズにより結像されてなる撮像信号を取得する撮像素子と、レンズをその光軸に沿って駆動する上記本発明の駆動装置とを備えたものである。

本発明の駆動装置、レンズモジュールおよび撮像装置では、ポリマーアクチュエータ素子に対して、駆動用電圧に加えて加熱用電圧が供給される。これにより、外部に専用の熱源を別途設けることなく、ポリマーアクチュエータ素子自身の発熱によって素子の温度が上昇する。

本発明の駆動装置、レンズモジュールおよび撮像装置によれば、ポリマーアクチュエータ素子に対して駆動用電圧および加熱用電圧を供給するようにしたので、ポリマーアクチュエータ素子自身の発熱によって素子の温度を上昇させることができ、外部に専用の熱源を別途設けることなく、低温環境下における素子の動作速度等を改善することができる。よって、小型化を図りつつ、低温環境下での特性を向上させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る撮像装置を備えた電子機器の構成例を表す斜視図である。 図１に示した電子機器を異なる方向から表した斜視図である。 図２に示した撮像装置の要部構成例を表す斜視図である。 図３に示したレンズモジュールを表す分解斜視図である。 図４に示した各固定電極の詳細な配置構成例を各制御ブロックとともに表わした模式図である。 ポリマーアクチュエータ素子の詳細構成例を表す断面図である。 ポリマーアクチュエータ素子、固定用部材および固定電極の一部分の詳細構成を表す断面図である。 ポリマーアクチュエータ素子の基本動作について説明するための断面模式図である。 図３に示したレンズモジュールの動作について説明するための斜視図である。 ポリマーアクチュエータ素子の温度特性の一例を表す特性図である。 実施の形態に係る駆動用電圧および加熱用電圧の印加手法について説明するための模式斜視図である。 実施の形態に係るポリマーアクチュエータ素子の加熱手法の一例を表す流れ図である。 環境温度とポリマーアクチュエータ素子における駆動電流または動作速度との関係の一例を表す特性図である。 駆動用電圧と加熱用電圧との関係について説明するための模式図である。 実施の形態に係る加熱用電圧の波形例を表すタイミング図である。 実施の形態の実施例に係る加熱用電圧の印加効果を表す特性図である。 変形例１に係るポリマーアクチュエータ素子および固定電極の構成例を表す模式図である。 変形例２に係る駆動用電圧および加熱用電圧の印加手法について説明するための模式斜視図である。 変形例２の実施例に係る加熱用電圧の印加効果を表す特性図である。 変形例３に係る駆動用電圧および加熱用電圧の印加手法について説明するための模式斜視図である。 変形例３に係る駆動用電圧および加熱用電圧の波形例を表すタイミング図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態（ポリマーアクチュエータ素子の電極膜内において固定側に選択的に加熱用電圧を供給する例）
２．変形例
変形例１（ポリマーアクチュエータ素子の電極膜内において固定側から可動側に沿って加熱用電圧を供給する例１）
変形例２（ポリマーアクチュエータ素子の電極膜内において固定側から可動側に沿って加熱用電圧を供給する例２）
変形例３（ポリマーアクチュエータ素子の電極膜間に加熱用電圧を供給する例）

＜実施の形態＞
［撮像装置を備えた電子機器の概略構成］
図１および図２は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置（後述する撮像装置２）を備えた電子機器の一例としての撮像機能付き携帯電話（携帯電話１）の概略構成を斜視図で表したものである。この携帯電話１では、２つの筐体１１Ａ，１１Ｂ同士が、図示しないヒンジ機構を介して折り畳み自在に連結されている。

図１に示したように、筐体１１Ａの一方側の面には、各種の操作キー１２が複数配設されると共に、その下端部にマイクロフォン１３が配設されている。操作キー１２は使用者（ユーザ）による所定の操作を受け付けて情報を入力するためのものである。マイクロフォン１３は、通話時等における使用者の音声を入力するためのものである。

筐体１１Ｂの一方側の面には、図１に示したように、液晶表示パネル等を用いた表示部１４が配設されると共に、その上端部には、スピーカー１５が配設されている。表示部１４には、例えば、電波の受信状況や電池残量、通話相手の電話番号、電話帳として登録されている内容（相手先の電話番号や氏名等）、発信履歴、着信履歴等の各種の情報が表示されるようになっている。スピーカー１５は、通話時等における通話相手の音声等を出力するためのものである。

図２に示したように、筐体１１Ａの他方側の面にはカバーガラス１６が配設されていると共に、筐体１１Ａ内部のカバーバラス１６に対応する位置に撮像装置２が設けられている。この撮像装置は、物体側（カバーガラス１６側）に配置されたレンズモジュール４と、像側（筐体１１Ａの内部側）に配置された撮像素子３とにより構成されている。撮像素子３は、レンズモジュール４内のレンズ（後述するレンズ４８）により結像されてなる撮像信号を取得する素子である。この撮像素子３は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を搭載したイメージセンサからなる。

［撮像装置２およびレンズモジュール４の構成］
図３は、撮像装置２の要部構成を斜視図で表したものであり、図４は、この撮像装置２におけるレンズモジュール４の構成を分解斜視図で表したものである。また、図５は、このレンズモジュール４における各固定電極（後述する固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄ）の詳細な配置構成例を、各制御ブロックとともに模式図で表わしたものである。

レンズモジュール４は、図３および図４に示したように、光軸Ｚ１に沿って像側（撮像素子３側）から物体側へと順に（Ｚ軸上の正方向に沿って）、支持部材４１、ポリマーアクチュエータ素子４４１、レンズ保持部材４３およびレンズ４８、ならびにポリマーアクチュエータ素子４４２を備えている。なお、図３では、レンズ４８の図示を省略している。レンズモジュール４はまた、図４に示したように、固定用部材４２、固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄ、押え部材４６およびホール素子４７Ａ，４７Ｂを備えている。このレンズモジュール４は更に、図５に示したように、電圧供給部４５１、制御部４５２および記憶部４５３を備えている。なお、これらのレンズモジュール４における部材のうちのレンズ４８を除いたものが、本発明における「駆動装置（レンズ駆動装置）」の一具体例に対応している。

支持部材４１は、レンズモジュール４全体を支持するためのベース部材（基体）であり、例えば液晶ポリマー等の硬質な樹脂材料からなる。

固定用部材４２は、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の一端をそれぞれ固定するための部材であり、例えば液晶ポリマー等の硬質な樹脂材料からなる。この固定用部材４２は、像側（図３および図４における下側）から物体側（上側）へと向けて配置された、下部固定用部材４２Ｄ、中央（中部）固定用部材４２Ｃおよび上部固定用部材４２Ｕの３つの部材からなる。下部固定用部材４２Ｄと中央固定用部材４２Ｃとの間には、ポリマーアクチュエータ素子４４１の一端および固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄの一端がそれぞれ、挟み込まれて配置されている。一方、中央固定用部材４２Ｃと上部固定用電極４２Ｕとの間には、ポリマーアクチュエータ素子４４２の一端および固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄの他端がそれぞれ、挟み込まれて配置されている。また、これらのうちの中央固定用部材４２Ｃには、レンズ保持部材４３の一部（後述する保持部４３Ｂの一部）を部分的に挟み込むための開口４２Ｃ０が形成されている。これにより、レンズ保持部材４３の一部がこの開口４３Ｃ０内を移動できるようになるため、スペースを有効活用することができ、レンズモジュール４の小型化を図ることが可能となる。

レンズ保持部材４３は、レンズ４８を保持するための部材であり、例えば液晶ポリマー等の硬質な樹脂材料からなる。レンズ保持部材４３は、中心が光軸Ｚ１上になるようにして配置されている。このレンズ保持部材４３は、レンズ４８を保持する環状の保持部４３Ｂと、この保持部４３Ｂを支持すると共に、保持部４３Ｂとポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各他端とを端部において互いに接続（連結）する接続部４３Ａとからなる。具体的には、ここでは接続部４３Ａの四隅と、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における２対の突出部との間が接続されている。また、保持部４３Ｂは、一対のポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における後述する駆動面同士の間に配置されている。

ホール素子４７Ａ，４７Ｂはそれぞれ、レンズ保持部材４３の移動量（変位量）を検出するために用いられる素子であり、例えばホール素子と磁石とを組み合わせたものが挙げられる。

固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄはそれぞれ、後述するポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における電極膜（電極膜５２Ａ，５２Ｂ）に対して、電圧印加手段（後述する電圧供給部４５１）からの電圧を供給するための電極である。これらの固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄはそれぞれ、例えば金（Ａｕ）もしくは金めっきされた金属等からなり、ここでは図４および図５に示したように「コ」の字状となっている。そして、固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄはそれぞれ、中央固定用部材４２Ｃの上下（Ｚ軸方向に沿った両側面）を挟み込むようになっている。これにより、一対のポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２に対して、少ない配線で並列に同じ電圧を印加することが可能となっている。また、固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄを金めっきされた金属材料から構成した場合、表面の酸化等による接触抵抗の劣化を防ぐことができる。

ここで、図５に示したように、固定用電極４４０Ａは、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２におけるＹ軸方向に沿った一端側（図中の左側）において、これらの各上面と接触するように配置されている。固定用電極４４０Ｃは、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２におけるＹ軸方向に沿った他端側（図中の右側）において、これらの各上面と接触するように配置されている。一方、固定用電極４４０Ｂは、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２におけるＹ軸方向に沿った一端側において、これらの各下面と接触するように配置されている。固定用電極４４０Ｄは、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２におけるＹ軸方向に沿った他端側において、これらの各下面と接触するように配置されている。そして、図中に示したように、固定用電極４４０Ａ，４４０Ｂ間および固定電極４４０Ｃ，４４０Ｄ間にはそれぞれ、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２を駆動（動作）させるための駆動用電圧Ｖｄが、以下説明する電圧供給部４５１から供給されるようになっている。一方、固定用電極４４０Ａ，４４０Ｃ間および固定電極４４０Ｂ，４４０Ｄ間にはそれぞれ、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２を加熱（発熱）させるための加熱用電圧Ｖｈが、電圧供給部４５１から供給されるようになっている。ここで、加熱用電圧Ｖｈが印加される固定電極４４０Ａ，４４０Ｃ間の距離および固定電極４４０Ｂ，４４０Ｄ間の距離はそれぞれ、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の厚み（Ｚ軸方向の長さ）よりも十分に長くなっていることが望ましい。ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の断面内の斜め方向に沿って電界（斜め電界）が生じないようにするためである。なお、この加熱用電圧Ｖｈを用いたポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の加熱手法の詳細については、後述する。

図５に示した電圧供給部４５１は、上記したように、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２に対して、固定用電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄを介して駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈをそれぞれ供給するものである。具体的には、特に本実施の形態では、図中に示したように、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各厚み方向に沿って（後述する一対の電極膜５２Ａ，５２Ｂ間に）、駆動用電圧Ｖｄを供給している。一方、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各延在方向に沿って（後述する各電極膜５２Ａ，５２Ｂの膜内方向に）、加熱用電圧Ｖｈを供給している。なお、これらの駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈの供給手法の詳細については、後述する。

制御部４５２は、詳細は後述するが、直接もしくは間接的に検出された環境温度（環境温度Ｔ）に基づいて、加熱用電圧Ｖｈを供給するか否か、ならびに供給する際の加熱用電圧Ｖｈの大きさおよび波形等を決定するものである。このような制御部４５２は、例えばマイクロコンピュータ等からなる。なお、この制御部４５２による制御動作の詳細については後述する。

記憶部４５３は、上記した制御部４５２による制御動作の際に用いられるデータ（後述する、環境温度Ｔと駆動電流Ｉや動作速度ｖとの関係を示す特性データ等）を、予め保持しておくメモリである。このような記憶部４５３としては、種々の方式の記憶手段を用いることが可能である。

（ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２）
ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２はそれぞれ、レンズ４８の光軸Ｚ１と直交する駆動面（Ｘ−Ｙ平面上の駆動面）を有し、この光軸Ｚ１に沿って駆動面同士が対向するように配置されている。ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２はそれぞれ、レンズ保持部材４３（およびレンズ４８）を光軸Ｚ１に沿って駆動するためのものである。

これらのポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２はそれぞれ、図６に示したように、イオン導電性高分子化合物膜５１（以下、単に高分子化合物膜５１という。）の両面に一対の電極膜５２Ａ，５２Ｂが接着された断面構造を有する。換言すると、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２はそれぞれ、一対の電極膜５２Ａ，５２Ｂと、これらの電極膜５２Ａ，５２Ｂの間に挿設された高分子化合物膜５１とを有している。なお、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２および電極膜５２Ａ，５２Ｂは、それらの周囲が、高弾性を有する材料（例えばポリウレタンなど）からなる絶縁性の保護膜によって覆われていてもよい。

ここで、図７に断面図（Ｚ−Ｘ断面図）で示したように、ポリマーアクチュエータ素子４４１では、電極膜５２Ａが、下部固定用部材４２Ｄ側の固定電極４４０Ｂ，４４０Ｄと電気的に接続され、電極膜５２Ｂが、中央固定用部材４２Ｃ側の固定電極４４０Ａ，４４０Ｃと電気的に接続されている。一方、ポリマーアクチュエータ素子４４２では、電極膜５２Ａが、中央固定用部材４２Ｃ側の固定電極４４０Ｂ，４４０Ｄと電気的に接続され、電極膜５２Ｂが、上部固定用部材４２Ｕ側の固定電極４４０Ａ，４４０Ｃと電気的に接続されている。なお、図７中に図示はしていないが、下部固定用部材４２Ｄ側の固定電極４４０Ｂ，４４０Ｄから上部固定用部材４２Ｕ側の固定電極４４０Ａ，４４０Ｃまでの各部材・電極はそれぞれ、図４中に示した押え部材４６（板ばね）によって一定の圧力で挟み込まれるようにして固定されている。これにより、大きな力を与えてもポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２を破壊することがなく、これらのポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２が変形した際も安定して電気的な接続が可能となる。

高分子化合物膜５１は、電極膜５２Ａ，５２Ｂの間に所定の電位差が生じることにより湾曲を生じるようになっている。この高分子化合物膜５１にはイオン物質が含浸されている。ここでの「イオン物質」とは、陽イオンおよび／または陰イオンと極性溶媒とを含むもの、あるいは液状の陽イオンおよび／または陰イオンを含むものを意味する。前者としては、例えば、陽イオンおよび／または陰イオンに極性溶媒が溶媒和したものが挙げられ、後者としては、例えばイオン液体が挙げられる。

高分子化合物膜５１を構成する材料としては、例えばフッ素樹脂あるいは炭化水素系などを骨格としたイオン交換樹脂が挙げられる。このイオン交換樹脂としては、陽イオン物質が含浸される場合には陽イオン交換樹脂が好ましく、陰イオン物質が含浸される場合には陰イオン交換樹脂が好ましい。

陽イオン交換樹脂としては、例えば、スルホン酸基あるいはカルボキシル基などの酸性基が導入されたものが挙げられる。具体的には、酸性基を有するポリエチレン、酸性基を有するポリスチレンあるいは酸性基を有するフッ素樹脂などである。中でも、陽イオン交換樹脂としては、スルホン酸基あるいはカルボン酸基を有するフッ素樹脂が好ましく、例えばナフィオン（デュポン株式会社製）が挙げられる。

高分子化合物膜５１に含浸されている陽イオン物質は、金属イオンと水とを含むもの、有機陽イオンと水とを含むもの、あるいはイオン液体であることが好ましい。金属イオンとしては、例えば、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）、カリウムイオン（Ｋ⁺）、リチウムイオン（Ｌｉ⁺）あるいはマグネシウムイオン（Ｍｇ²⁺）などの軽金属イオンが挙げられる。また、有機陽イオンとしては、例えば、アルキルアンモニウムイオンなどが挙げられる。これらの陽イオンは、高分子化合物膜５１中において水和物として存在している。よって、陽イオンと水とを含む陽イオン物質が高分子化合物膜５１中に含浸されている場合には、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２では、水の揮発を抑制するために全体として封止されていることが好ましい。

イオン液体とは、常温溶融塩とも言われるものであり、燃性および揮発性が低い陽イオンと陰イオンとを含んでいる。イオン液体としては、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あるいは脂肪族系化合物などが挙げられる。

中でも、陽イオン物質は、イオン液体であることが好ましい。揮発性が低いため、高温雰囲気中あるいは真空中においてもポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２が良好に動作するからである。

高分子化合物膜５１を挟んで互いに対向する電極膜５２Ａ，５２Ｂは、それぞれ１種あるいは２種以上の導電性材料を含んでいる。電極膜５２Ａ，５２Ｂは、導電性材料粉末同士がイオン導電性高分子により結着されたものが好ましい。電極膜５２Ａ，５２Ｂの柔軟性が高まるからである。導電性材料粉末としてはカーボン粉末が好ましい。導電性が高く、比表面積が大きいため、より大きい変形量が得られるからである。カーボン粉末としては、ケッチェンブラックが好ましい。イオン導電性高分子としては、上記した高分子化合物膜５１の構成材料と同様のものが好ましい。

電極膜５２Ａ，５２Ｂは、例えば、以下のようにして形成される。分散媒に導電性材料粉末と導電性高分子とを分散させた塗料を、高分子化合物膜５１の両面に塗布したのち、乾燥させる。また、導電性材料粉末とイオン導電性高分子とを含むフィルム状のものを、高分子化合物膜５１の両面に圧着するようにしてもよい。

電極膜５２Ａ，５２Ｂは、多層構造になっていてもよく、その場合、高分子化合物膜５１の側から順に、導電性材料粉末同士がイオン導電性高分子により結着された層と金属層とが積層された構造を有していることが好ましい。これにより、電極膜５２Ａ，５２Ｂの面内方向において電位がより均一な値に近づき、より優れた変形性能を得られるからである。金属層を構成する材料としては、金あるいは白金などの貴金属が挙げられる。金属層の厚さは任意であるが、電極膜５２Ａ，５２Ｂに電位が均一になるように連続膜となっていることが好ましい。金属層を形成する方法としては、めっき法、蒸着法あるいはスパッタ法などが挙げられる。

高分子化合物膜５１の大きさ（幅および長さ）は、例えばレンズ保持部材４３の大きさや重量、あるいは必要な高分子化合物膜５１の変位量に応じて任意に設定可能である。高分子化合物膜５１の変位量は、要求されるレンズ保持部材４３の光軸Ｚ１に沿った移動量に応じて設定されるようになっている。

［撮像装置２の作用・効果］
続いて、本実施の形態の撮像装置２の作用および効果について説明する。

（１．ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の動作）
最初に、図８を参照して、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の動作について説明する。図８は、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の動作を、断面図を用いて模式的に表したものである。

まず、陽イオン物質として、陽イオンと極性溶媒とを含むものを用いた場合について説明する。

この場合、電圧無印加状態におけるポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２は、陽イオン物質が高分子化合物膜５１中にほぼ均一に分散することから、湾曲することなく平面状となる（図８（Ａ））。ここで、電圧供給部４５１を用いて電圧印加状態とする（駆動用電圧Ｖｄの印加を開始する）と、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２は以下のような挙動を示す。すなわち、例えば電極膜５２Ａがマイナスの電位、電極膜５２Ｂがプラスの電位となるように電極膜５２Ａ，５２Ｂの間に所定の駆動用電圧Ｖｄを印加すると、陽イオンが極性溶媒と溶媒和した状態で電極膜５２Ａ側に移動する。この際、高分子化合物膜５１中では陰イオンがほとんど移動できないため、高分子化合物膜５１では、電極膜５２Ａ側が膨潤し、電極膜５２Ｂ側が収縮する。これにより、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２は全体として、図８（Ｂ）に示したように電極膜５２Ｂ側に湾曲する。こののち、電極膜５２Ａ，５２Ｂの間の電位差を無くして電圧無印加状態とする（駆動用電圧Ｖｄの印加を停止する）と、高分子化合物膜５１中において電極膜５２Ａ側に偏っていた陽イオン物質（陽イオンおよび極性溶媒）が拡散し、図８（Ａ）に示した状態に戻る。また、図８（Ａ）に示した電圧無印加状態から、電極膜５２Ａがプラスの電位、電極膜５２Ｂがマイナスの電位となるように、電極膜５２Ａ，５２Ｂの間に所定の駆動電圧Ｖｄを印加すると、陽イオンが極性溶媒と溶媒和した状態で電極膜５２Ｂ側に移動する。この場合、高分子化合物膜５１では、電極膜５２Ａ側が収縮し電極膜５２Ｂ側が膨潤するので、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２は全体として、電極膜５２Ａ側に湾曲する。

次に、陽イオン物質として、液状の陽イオンを含むものであるイオン液体を用いた場合について説明する。

この場合においても、電圧無印加状態では、イオン液体が高分子化合物膜５１中にほぼ均一に分散しているので、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２が図８（Ａ）に示した平面状となる。ここで、電圧供給部４５１を用いて電圧印加状態とする（駆動用電圧Ｖｄの印加を開始する）と、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２は以下のような挙動を示す。すなわち、例えば電極膜５２Ａがマイナスの電位、電極膜５２Ｂがプラスの電位となるように電極膜５２Ａ，５２Ｂの間に所定の駆動電圧Ｖｄを印加すると、イオン液体のうちの陽イオンが電極膜５２Ａ側に移動し、陰イオンは陽イオン交換膜である高分子化合物膜５１中を移動できない。このため高分子化合物膜５１では、その電極膜５２Ａ側が膨潤し、電極膜５２Ｂ側が収縮する。これにより、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２は全体として、図８（Ｂ）に示したように電極膜５２Ｂ側に湾曲する。こののち、電極膜５２Ａ，５２Ｂの間の電位差を無くして電圧無印加状態とする（駆動用電圧Ｖｄの印加を停止する）と、高分子化合物膜５１中において電極膜５２Ａ側に偏っていた陽イオンが拡散し、図８（Ａ）に示した状態に戻る。また、図８（Ａ）に示した電圧無印加状態から、電極膜５２Ａがプラスの電位、電極膜５２Ｂがマイナスの電位となるように、電極膜５２Ａ，５２Ｂの間に所定の駆動電圧Ｖｄを印加すると、イオン液体のうちの陽イオンが電極膜５２Ｂ側に移動する。この場合、高分子化合物膜５１では、電極膜５２Ａ側が収縮し電極膜５２Ｂ側が膨潤するので、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２は全体として、電極膜５２Ａ側に湾曲する。

（２．撮像装置２の動作）
続いて、図９を参照して撮像装置２全体の動作について説明する。図９は、撮像装置２におけるレンズモジュール４の動作を斜視図で表したものであり、（Ａ）は動作前の状態を、（Ｂ）は動作後の状態をそれぞれ示す。

この撮像装置２におけるレンズモジュール４では、前述した図３，図４および図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、一対のポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２によってレンズ保持部材４３が駆動されることにより、レンズ４８がその光軸Ｚ１に沿って移動可能となる。このようにしてレンズモジュール４では、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２を用いた駆動装置（レンズ駆動装置）によって、レンズ４８がその光軸Ｚ１に沿って駆動される。

（３．ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の加熱手法）
続いて、本発明の特徴的部分の１つである、電圧供給部４５１、制御部４５２および記憶部４５３によるポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の加熱手法（加熱制御）について、詳細に説明する。

まず、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２では、例えば図１０に示したように、低温環境下（ここでは、例えば−３０℃程度）では室温環境下（ここでは、例えば２５℃程度）と比べ、素子の特性が低下（劣化）してしまう。具体的には、図中に示したポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２変位量（ここでは規格化振幅として示した）や、動作速度が遅くなったりしてしまう。これは、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２では、前述した高分子化合物膜５１（イオン交換樹脂膜）内のイオンの移動度が、低温環境下では室温環境下と比べて低下することに起因している。

そこで、このようなポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の低温環境下での特性を改善させるため、素子の外部に熱源（ヒーター等）を設けることが考えられる。ところが、そのような専用の熱源を別途設けると、装置構成が大型化（複雑化）してしまうことになる。

そこで、本実施の形態では、電圧供給部４５１が以下詳述するように、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２に対して、固定用電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄを介して駆動用電圧Ｖｄに加えて加熱用電圧Ｖｈを供給する。これにより、上記したような専用の熱源を素子の外部に別途設けることなく、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２自身の発熱によって（素子自体を熱源とすることにより）、素子の温度が上昇する。その結果、後述するように、低温環境下におけるポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の特性（変位量や動作速度等）を改善することができる（例えば、図１０中の矢印参照）。すなわち、低温環境下においても、室温環境下と同等またはそれ以上の特性を得ることが可能となっている。

具体的には、本実施の形態の電圧供給部４５１は、例えば図１１（Ａ），（Ｂ）に模式的に示したように、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における一対の電極膜５２Ａ，５２Ｂ間に（ここではＺ軸方向に沿って）、駆動用電圧Ｖｄを供給する。具体的には、固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ間および固定電極４４０Ｃ，４４０Ｄ間にそれぞれ、駆動用電圧Ｖｄを供給している。一方、本実施の形態の電圧供給部４５１は、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における各電極膜５２Ａ，５２Ｂの膜内方向に（ここではＹ軸方向に沿って）、加熱用電圧Ｖｈを供給する。具体的には、固定電極４４０Ａ，４４０Ｃ間および固定電極４４０Ｂ，４４０Ｄ間にそれぞれ、加熱用電圧Ｖｈを供給している。より詳細には、本実施の形態では図中の矢印で示したように、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における固定用部材４２側（固定側）の領域（根元側の領域）に対して、選択的に加熱用電圧Ｖｈを供給している。換言すると、電圧供給部４５１は、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の根元側の領域における幅方向（ここではＹ軸方向）に沿って、加熱用電圧Ｖｈを供給している。これにより、後述する変形例２の手法（固定側から可動側に沿って加熱用電圧Ｖｈを供給する手法の一例）と比べて、加熱用電圧Ｖｈを供給するための配線構造を簡単（シンプル）にすることができる。また、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２内で変位量が相対的に大きい根元領域を選択的に加熱させることになるため、上記変形例２の手法と比べて効率良く素子を加熱させることが可能となる。

ここで、図１２は、本実施の形態に係るポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の加熱手法の一例を、流れ図で表わしたものである。

この加熱手法ではまず、前提として電圧供給部４５１が、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２に対して駆動用電圧Ｖｄを供給することにより、これらのポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２を動作（変形）させる（ステップＳ１１）。

次いで、図示しない測定部（検出部）によって、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の周囲の環境温度Ｔを、直接もしくは間接的に測定（検出）する（ステップＳ１２）。具体的には、例えば熱電対などの外部温度センサ等によって、環境温度Ｔを直接検出する。あるいは、例えば素子に流れる駆動電流Ｉ（駆動用電圧Ｖｄ＝一定のとき）と環境温度Ｔとの関係を示す特性データや、素子の動作速度ｖと環境温度Ｔとの関係を示す特性データ等（例えば図１３参照）を用いて、測定した駆動電流Ｉや動作速度ｖに基づいて間接的に環境温度Ｔを検出する。このとき、駆動電流Ｉの測定は例えば図示しない電流計を用い、動作速度ｖの測定は、例えばホール素子４７Ａ，４７Ｂにおける測定結果を用いることができる。また、上記した環境温度Ｔと駆動電流Ｉや動作速度ｖとの関係を示す特性データ等は、例えば記憶部４５３に予め保持しておくことができる。

次に、制御部４５２は、このようにして直接もしくは間接的に検出された環境温度Ｔに基づいて、まず、加熱用電圧Ｖｈを供給するか否か（供給する必要があるか否か）を判定（決定）する（ステップＳ１３）。具体的には、例えば所定の閾値温度Ｔthと比べて検出された環境温度Ｔのほうが低い（低温環境下である）場合には、制御部４５２は、加熱用電圧Ｖｈを供給する必要があると判定する。一方、上記した閾値温度Ｔthと比べて検出された環境温度Ｔのほうが高い（低温環境下ではない）場合には、制御部４５２は、加熱用電圧Ｖｈを供給する必要がないと判定する。ここで、制御部４５２が加熱用電圧Ｖｈを供給する必要がないと判定（決定）した場合には（ステップＳ１３：Ｎ）、電圧供給部４５１は、加熱用電圧Ｖｈを供給しない（あるいは供給を停止する，加熱用電圧Ｖｈの値を下げる等）（ステップＳ１４）。なお、この後は後述するステップＳ１７へと進むことになる。

一方、制御部４５２が加熱用電圧Ｖｈを供給する必要があると判定（決定）した場合には（ステップＳ１３：Ｙ）、次に制御部４５２は、上記した環境温度Ｔに基づいて、供給する際の加熱用電圧Ｖｈの大きさおよび波形等を判定（決定）する（ステップＳ１５）。具体的には、加熱用電圧Ｖｈの大きさ（電圧値）、直流（ＤＣ）電圧もしくは交流（ＡＣ）電圧のいずれであるのか、交流電圧の場合にはその周波数等である。なお、このとき同じ加熱用電圧Ｖｈを供給する場合、固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄの抵抗値が低いほうが、ポリマーアクチュエータ素子４５１，４５２における発熱量が大きいことになる。これは、ジュール熱Ｑ＝（駆動用電圧Ｖｄ²／固定電極の抵抗値Ｒ）という関係式によるものである。

ここで、前述の図５に示した固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄの配置構成において、例えば図１４（Ａ）に模式的に示した状況を考える。このとき、Ｙ軸方向に沿ったポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の両端における駆動用電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２が互いに等しくなるように供給するという条件下では、供給される電圧の組み合わせは、図１４（Ｂ），（Ｃ）に示した以下の２通りとなる。なお、図中において、Ｖｄ，Ｖｄ１，Ｖｄ２はそれぞれ、任意の直流または交流の駆動用電圧（≠０Ｖ）を、Ｖｈ，Ｖｈ１，Ｖｈ２はそれぞれ、任意の直流または交流の加熱用電圧（≠０Ｖ）を表し、各矢印の向きは電圧降下の向き（正の電位差）を示している。

まず、図１４（Ａ）に示した状況において、上記したように駆動用電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２が互いに等しい（Ｖｄ１＝Ｖｄ２）とき（高分子化合物膜５１内のイオンに偏りが生じないようにするとき）には、キルヒホッフの法則により、以下の（１）式が成り立つ。ここで、上記したＶｄ１＝Ｖｄ２の条件を、この（１）式に代入すると、Ｖｈ１＝Ｖｈ２が成り立つ。したがって、Ｖｈ１＝Ｖｈ２＞０のとき（図１４（Ｂ）に対応）と、Ｖｈ１＝Ｖｈ２＜０のとき（図１４（Ｃ）に対応）とで、２通りの電圧の組み合わせがあることになる。なお、このときの駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈはそれぞれ互いに独立な任意の電圧である（それぞれの電圧値や位相は異なっていてもよい）。また、固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄへ供給する電圧を調整することにより、駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈを独立して決定することが可能となっている。
Ｖｄ１＝Ｖｈ１＋Ｖｄ２−Ｖｈ２ ……（１）

また、ここで加熱用電圧Ｖｈとしては、例えば図１５（Ａ）に示したような直流電圧、あるいは例えば図１５（Ｂ）に示したような交流電圧を用いることができるが、交流電圧を用いたほうが望ましい。これは、高分子化合物膜５１内において膜厚方向に沿ってイオンに偏りが生じないようにする（不要な変形を生じさせないようにする）ためである。

次に、電圧供給部４５１は、このようにして制御部４５２によって決定された加熱用電圧Ｖｈを、ポリマーアクチュエータ素子４５１，４５２へ供給する（ステップＳ１６）。そして、制御部４５２は、例えばユーザからの司令等に応じて、図１２に示した加熱制御全体を終了させるか否かを判定する（ステップＳ１７）。そして、加熱制御を終了させない（続行する）と判定した場合には（ステップＳ１７：Ｎ）、再び前述したステップＳ１２へと戻る一方、加熱制御を終了させると判定した場合には（ステップＳ１７：Ｙ）、全体の制御が終了となる。

ここで、図１６は、本実施の形態の実施例に係る加熱用電圧Ｖｈの印加効果を表したものである。この図１６において、（Ａ）は、時間（電圧印加時間）とポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の変位量との関係を示し、（Ｂ）は、加熱用電圧Ｖｈとポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の動作時の振幅との関係を示す。なお、この実施例では、環境温度Ｔ＝−２０℃、駆動用電圧Ｖｄ＝１Ｖ（±１Ｖ）、駆動用電圧Ｖｄの周波数ｆ＝１Ｈｚとした。また、図１６（Ａ）中の矢印は、駆動用電圧Ｖｄの供給を開始したタイミングを示している。

まず、図１６（Ａ）により、加熱用電圧Ｖｈ＝０Ｖ，５Ｖの場合を比較すると、加熱用電圧Ｖｈ＝５Ｖを供給することにより、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の変位量が大きく増加し、低温環境下での特性が改善していることが分かる。また、図１６（Ｂ）により、この加熱用電圧Ｖｈの電圧値が増加するのに応じて、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の振幅が指数関数的に増加し、低温環境下での特性がより改善していっていることが分かる。

以上のように本実施の形態では、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２に対して駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈを供給するようにしたので、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２自身の発熱によって素子の温度を上昇させることができ、外部に専用の熱源を別途設けることなく、低温環境下における素子の変位量や動作速度等を改善することができる。よって、小型化（軽量化）を図りつつ、低温環境下での特性を向上させることが可能となる。

また、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における固定用部材４２側（固定側）の領域（根元側の領域）に対して選択的に加熱用電圧Ｖｈを供給するようにしたので、後述する変形例２の手法と比べ、加熱用電圧Ｖｈを供給するための配線構造を簡単（シンプル）にすることができる。また、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２内で変位量が相対的に大きい根元領域を選択的に加熱させることになるため、上記変形例２の手法と比べて効率良く素子を加熱させることが可能となる。

＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜３）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

［変形例１］
図１７（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、変形例１に係るポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２および固定電極（ここでは一例として固定電極４４０Ａ，４４０Ｃ）の構成例を模式図で表わしたものである。本変形例では、基本的には上記実施の形態の固定電極の構成を用いつつ、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給するようになっている。

具体的には、図１７（Ａ）に示した例では、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の電極膜５２Ｂ上における固定用部材４２側（固定側）に、ここでは一対の固定電極４４０Ａ，４４０Ｃが設けられている。そして、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２には、これら固定電極４４０Ａ，４４０Ｃ間の領域において、固定側の端部からその反対側に向けて（Ｘ軸の正方向に向けて）、素子全体（各膜）が切り抜かれてなる切り欠き４０Ｃ（第１の切り欠き部）が形成されている。これにより、上記実施の形態の固定電極の構成を用いつつ、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給することが可能となっている。すなわち、後述する変形例２の手法と比べて固定電極の構成を簡易にしつつ、各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給することが可能となっている。

また、図１７（Ｂ）に示した例においても、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の電極膜５２Ｂ上における固定用部材４２側（固定側）に、一対の固定電極４４０Ａ，４４０Ｃが設けられている。そして、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２には、これら固定電極４４０Ａ，４４０Ｃ間の領域において、固定側の端部からその反対側に向けて（Ｘ軸の正方向に向けて）、電極膜５２Ｂ，５２Ａが選択的に切り抜かれてなる切り欠き４０Ｃ（第２の切り欠き部）が形成されている。これにより、図１７（Ａ）の例と同様に、上記実施の形態の固定電極の構成を用いつつ、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給することが可能となっている。また、図１７（Ａ）に示した例と比べ、この図１７（Ｂ）に示した例のほうが、切り欠き４０Ｃを形成し易いという利点もある。

更に、図１７（Ｃ）に示した例においても、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の電極膜５２Ｂ上における固定用部材４２側（固定側）に、一対の固定電極４４０Ａ，４４０Ｃが設けられている。そして、電極膜５２Ｂ（５２Ａ）上には、一対の固定電極４４０Ａ，４４０Ｃ間を固定側からその反対側（可動側）を経由して電気的に接続する配線４０Ｗ（例えば金属配線）が設けられている。これにより、上記実施の形態の固定電極と基本的に同様の構成を用いつつ、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給することが可能となっている。また、この図１７（Ｃ）に示した例では、同じ加熱用電圧Ｖｈのときでは、図１７（Ａ），（Ｂ）に示した例と比べて加熱効率を向上させることができ、より温度上昇させ易い構造となっている。

このようにして本変形例では、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において、全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給することができるため、素子全体を加熱させることが可能となる。また、以下説明する変形例２の手法と比べ、固定電極の構成を簡易にしつつ実現することができる。

［変形例２］
図１８（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、変形例２に係る駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈの印加手法を模式斜視図で表わしたものである。本変形例では、上記実施の形態および変形例１とは固定電極の構成を変更しつつ、変形例１と同様に、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給するようになっている。

具体的には、本変形例の電圧供給部４５１は、例えば図１８（Ａ），（Ｂ）に模式的に示したように、まず上記実施の形態と同様に、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における一対の電極膜５２Ａ，５２Ｂ間に、駆動用電圧Ｖｄを供給する。具体的には、固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ間および固定電極４４０Ｃ，４４０Ｄ間にそれぞれ、駆動用電圧Ｖｄを供給している。また、上記実施の形態と同様に、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における各電極膜５２Ａ，５２Ｂの膜内方向に、加熱用電圧Ｖｈを供給する。具体的には、固定電極４４０Ａ，４４０Ｃ間および固定電極４４０Ｂ，４４０Ｄ間にそれぞれ、加熱用電圧Ｖｈを供給している。

ただし、本変形例の電圧供給部４５１は、上記実施の形態とは異なり、図中の矢印で示したように、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における固定用部材４２側（固定側，根元側）の領域からその反対側（可動部側）に沿って（ここではＸ軸方向に沿って）、加熱用電圧Ｖｈを供給している。換言すると、電圧供給部４５１は、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の根元側から先端方向に沿って（長さ方向に）、加熱用電圧Ｖｈを供給している。このため、本変形例では、固定部側には固定電極４４０Ｃ，４４０Ｄのみが設けられており、固定電極４４０Ａ，４４０Ｂは可動部側（先端部側）に設けられている。

これにより、本変形例においても上記変形例１と同様に、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給することが可能となっている。

ここで、図１９は、本変形例の実施例に係る加熱用電圧Ｖｈの印加効果を表したものである。この図１９において、（Ａ）は、時間（電圧印加時間）とポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の変位量との関係を示し、（Ｂ）は、加熱用電圧Ｖｈとポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の動作時の振幅との関係を示す。なお、この実施例では、環境温度Ｔ＝−２０℃、駆動用電圧Ｖｄ＝２Ｖ（±２Ｖ）、駆動用電圧Ｖｄの周波数ｆ＝１Ｈｚとした。また、図１９（Ａ）中の矢印は、駆動用電圧Ｖｄの供給を開始したタイミングを示している。

まず、図１９（Ａ）により、熱用電圧Ｖｈ＝０Ｖ，４Ｖの場合を比較すると、加熱用電圧Ｖｈ＝４Ｖを供給することにより、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の変位量が大きく増加し、低温環境下での特性が改善していることが分かる。また、図１９（Ｂ）により、この加熱用電圧Ｖｈの電圧値が増加するのに応じて、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の振幅が指数関数的に増加し、低温環境下での特性がより改善していっていることが分かる。

このようにして本変形例においても、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の各電極膜５２Ａ，５２Ｂ内において、全面に（固定側から可動側に沿って）加熱用電圧Ｖｈを供給することができるため、素子全体を加熱させることが可能となる。

［変形例３］
図２０（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、変形例３に係る駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈの印加手法を模式斜視図で表わしたものである。本変形例では、これまで説明した実施の形態および変形例１，２とは異なり、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２の電極膜５２Ａ，５２Ｂ間に加熱用電圧Ｖｈを印加するようになっている。

具体的には、本変形例の電圧供給部４５１は、例えば図２０（Ａ），（Ｂ）に模式的に示したように、まず上記実施の形態等と同様に、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における一対の電極膜５２Ａ，５２Ｂ間に、駆動用電圧Ｖｄを供給する。具体的には、本変形例では固定電極４４０Ｃ，４４０Ｄ間に、駆動用電圧Ｖｄを供給している。

ただし、本変形例の電圧供給部４５１は、上記実施の形態等とは異なり、図中の矢印で示したように、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における一対の電極膜５２Ａ，５２Ｂ間に、駆動用電圧Ｖｄに加えて加熱用電圧Ｖｈをも供給している。具体的には、本変形例では固定電極４４０Ｃ，４４０Ｄ間に、加熱用電圧Ｖｈも供給している。このように、本変形例では、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２における一対の電極膜５２Ａ，５２Ｂ間に、駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈの双方を供給するようになっている。

詳細には、例えば図２１（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ示したように、電圧供給部４５１は、直流電圧あるいは交流電圧からなる駆動用電圧Ｖｄに対して、高周波（例えば、１ｋＨｚ程度）の交流電圧からなる加熱用電圧Ｖｈを重畳させて供給する。

このような構成により本変形例では、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２が追従（変形）することができない程度の高周波の加熱用電圧Ｖｈが駆動用電圧Ｖｄに重畳されるため、上記実施の形態等と同様の効果を得ることが可能である。すなわち、ポリマーアクチュエータ素子４４１，４４２自身の発熱によって素子の温度を上昇させることができ、外部に専用の熱源を別途設けることなく、低温環境下における素子の変位量や動作速度等を改善することができる。よって、小型化（軽量化）を図りつつ、低温環境下での特性を向上させることが可能となる。また、特に本変形例では、図２０（Ａ），（Ｂ）に示したように、２つの固定電極４４０Ｃ，４４０Ｄのみを設ければよいことになるため、４つの固定電極４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄが設けられている上記実施の形態等と比べ、より簡易な構成で実現することができ、更なる小型化（軽量化）を図ることが可能となる。

［その他の変形例］
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、駆動用電圧Ｖｄおよび加熱用電圧Ｖｈの供給手法およびそれらの波形等は、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の供給手法および波形等を用いるようにしてもよい。また、上記実施の形態等で説明した電圧供給部４５１としては、駆動用電圧Ｖｄを供給する部分と加熱用電圧Ｖｈを供給する部分とで別々に設けるようにしてもよく、あるいは、これら２種類の電圧を供給する部分を共通化して（１つにして）設けるようにしてもよい。ただし、駆動用電圧Ｖｄを供給する部分と加熱用電圧Ｖｈを供給する部分とで別々に設けるようにした場合、駆動用電極と加熱用電極とを別々に設ける必要がある。これは、仮にこれらの電極が共通化された場合、個別の電圧を供給することができなくなるためである。

また、上記実施の形態等では、一対のポリマーアクチュエータ素子を設けた場合について説明したが、必ずしも一対ではなくてもよく、１つあるいは３つ以上のポリマーアクチュエータ素子を設けるようにしてもよい。

更に、ポリマーアクチュエータ素子の形状については、上記実施の形態等に示したものには限定されず、またその積層構造についても、上記実施の形態等で説明したものに限定されず、適宜変更可能である。加えて、レンズモジュール（駆動装置）における各部材の形状や材料等についても、上記実施の形態等で説明したものには限られない。

加えて、上記実施の形態等では、本発明の駆動装置の一例として、レンズをその光軸に沿って駆動するレンズ駆動装置を挙げて説明したが、この場合には限られない。すなわち、本発明の駆動装置は、そのようなレンズ駆動装置以外にも、例えば絞り（特開２００８−２５９３８１号公報等参照）などを駆動する駆動装置等にも適用することが可能である。また、本発明の駆動装置、レンズモジュールおよび撮像装置は、上記実施の形態等で説明した携帯電話以外にも、種々の電子機器に適用することが可能である。

１…携帯電話、２…撮像装置、３…撮像素子、４…レンズモジュール、４０Ｃ…切り欠き、４０Ｗ…配線、４１…支持部材、４２…固定用部材、４２Ｕ…上部固定用部材、４２Ｃ…中央固定用部材、４２Ｄ…下部固定用部材、４３…レンズ保持部材、４４１，４４２…ポリマーアクチュエータ素子、４４０Ａ，４４０Ｂ，４４０Ｃ，４４０Ｄ…固定電極、４５１…電圧供給部、４５２…制御部、４５３…記憶部、４６…押え部材、４７Ａ，４７Ｂ…ホール素子、４８…レンズ、５１…高分子化合物膜、５２Ａ，５２Ｂ…電極膜、Ｚ１…光軸、Ｖｄ…駆動用電圧、Ｖｈ…加熱用電圧。

Claims (16)

1. ポリマーアクチュエータ素子と、
   前記ポリマーアクチュエータ素子に対して、駆動用電圧および加熱用電圧を供給する電圧供給部と
   を備えた駆動装置。
2. 前記ポリマーアクチュエータ素子は、
   一対の電極膜と、
   前記一対の電極膜の間に挿設された高分子膜と
   を有する請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記電圧供給部は、前記一対の電極膜間に前記駆動用電圧を供給すると共に、各電極膜の膜内方向に前記加熱用電圧を供給する
   請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記ポリマーアクチュエータ素子の一端を固定する固定用部材を備えた
   請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記電圧供給部は、前記ポリマーアクチュエータ素子における前記固定用部材側の領域に対して、選択的に前記加熱用電圧を供給する
   請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記電極膜上における前記固定用部材側に設けられ、前記加熱用電圧が供給される複数の固定電極を備え、
   前記ポリマーアクチュエータ素子は、前記複数の電極間の領域において前記固定用部材側の端部からその反対側に向けて形成され、各膜が切り抜かれてなる第１の切り欠き部を有する
   請求項４に記載の駆動装置。
7. 前記電極膜上における前記固定用部材側に設けられ、前記加熱用電圧が供給される複数の固定電極を備え、
   前記ポリマーアクチュエータ素子は、前記複数の電極間の領域において前記固定用部材側の端部からその反対側に向けて形成され、前記一対の電極膜が選択的に切り抜かれてなる第２の切り欠き部を有する
   請求項４に記載の駆動装置。
8. 前記電極膜上における前記固定用部材側に設けられ、前記加熱用電圧が供給される複数の固定電極と、
   前記複数の固定電極間を、前記固定用部材側からその反対側を経由して電気的に接続する配線とを備えた
   請求項４に記載の駆動装置。
9. 前記電圧供給部は、前記ポリマーアクチュエータ素子における、前記固定用部材側からその反対側に沿って前記加熱用電圧を供給する
   請求項４に記載の駆動装置。
10. 前記電圧供給部は、前記一対の電極膜間に、前記駆動用電圧および前記加熱用電圧の双方を供給する
    請求項２に記載の駆動装置。
11. 前記電圧供給部は、前記駆動用電圧に対して、高周波の交流電圧からなる加熱用電圧を重畳させて供給する
    請求項１０に記載の駆動装置。
12. 前記加熱用電圧が交流電圧である
    請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の駆動装置。
13. 直接もしくは間接的に検出された環境温度に基づいて、前記加熱用電圧を供給するか否か、ならびに供給する際の加熱用電圧の大きさおよび波形を決定する制御部を備えた
    請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の駆動装置。
14. レンズをその光軸に沿って駆動するレンズ駆動装置として構成されている
    請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の駆動装置。
15. レンズと、
    前記レンズをその光軸に沿って駆動する駆動装置と
    を備え、
    前記駆動装置は、
    ポリマーアクチュエータ素子と、
    前記ポリマーアクチュエータ素子に対して、駆動用電圧および加熱用電圧を供給する電圧供給部と
    を有するレンズモジュール。
16. レンズと、
    前記レンズにより結像されてなる撮像信号を取得する撮像素子と、
    前記レンズをその光軸に沿って駆動する駆動装置と
    を備え、
    前記駆動装置は、
    ポリマーアクチュエータ素子と、
    前記ポリマーアクチュエータ素子に対して、駆動用電圧および加熱用電圧を供給する電圧供給部と
    を有する撮像装置。

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