光学元件模块和图像拾取装置的制作方法

专利名称：光学元件模块和图像拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用高分子(polymer )致动器元件的光学元件模块 以及使用光学元件模块进行手移动校正或聚焦和变焦调节的图像 拾取装置。
背景技术：
近年来，随着像素数的增加和功能性的提高，手移动校正功能 已经成为lt码才几的一个标准。特别地，除数字手移动才交正之外，近 来已经结合了光学手移动才交正(例如，参见日本专利第3516110号， 下文称为"专利文献1")。然而，在光学手移动4交正的情况下，主要采用如上述专利文献 1的实例中诸如线性电机的磁性等的致动器机构。因此，整体上增 加了模块尺寸，并且难以使相机的尺寸更小。此外，包括在便携式电话中的相机的像素数增加，因此，将来 可能需要手移动校正。然而，4艮难z使现在4吏用的致动器才几构达到可 包括在便携式电话中的尺寸且设置有光学手移动校正功能。为了处理这些问题，最近已经提出了使用高分子致动器的设置 有手移动校正功能的图像拾取装置(例如，分别参见日本专利公开第2007-129295号和第2007-147843号，下文称为"专利文献2和 3")。然而，专利文献2和3中的图像拾取装置使用高分子致动器 的位移(displacement)倾斜附接有图像拾取光学系统和图像拾取元 件的整个壳体。因此，需要用于倾斜整个壳体的空间，装置总体没 有充分小型化。发明内容鉴于上述已知技术的问题做出本发明。期望提供通过使用高分 子致动器的筒单结构而小型化且可以进4于手移动4交正的光学元件 模块以及使用该光学元件模块的图像拾取装置。此外，期望提供可 以进行聚焦和变焦调节的光学元件才莫块以及使用该光学元件才莫块 的图像拾取装置。用于解决上述问题的发明如下。[l]光学元件模块包括光学元件和多个致动器元件(图2~图 4C)，其中，每个致动器元件都具有长窄板形状的离子导电高分子 膜(离子导电高分子膜1)以及配置在离子导电高分子膜两侧的电 极(电极膜2 ),并通过在电极之间施加电压来使整个致动器元件在 厚度方向上弯曲，并且多个致动器元件的厚度方向是光学元件的光 轴方向，在与光学元件的光轴垂直的平面(XY平面)上在光学元 件的光轴周围以相等的间隔配置多个致动器元件，由于至少 一个致 动器元件长度方向上一个端部的弯曲而引起的位移作用于光学元 件的侧面和底面中的一个，从而影响光学元件的倾斜和在光轴方向 上移动中的一个。[2]根据上面[1]的光学元件模块，其中，光学元件是透镜、透镜 和透镜保持器、光接收元件、以及透镜、透镜保持器和光接收元件 的纟且合中的一个。[3]根据上面[1]的光学元件模块，其中，电极是通过在树脂中扩 散^f友粒子所形成的导电膜。[4]根据上面[1]的光学元件模块，其中，通过在厚度方向上层压 多个致动器元件来形成致动器元件的每一个，其中，每一个致动器 元件均在长方形条状的离子导电高分子膜两侧具有电极。[5]根据上面[1]的光学元件模块(图1A和图1B以及图5A、图 5B和图5C)，还包括固定框(固定框12)，用于容纳光学元件(光 学元件11)和多个致动器元件(高分子致动器元件10a、 10b、 10c、 以及10d ),其中，多个致动器元件是长方形条状的四个致动器元件， 在这四个致动器元件中，两个致动器元件(高分子致动器元件10a 和10b)相对于光轴以相互点对称的关系进行配置，其中，在XY 平面的一个方向(X方向)上光学元件插入到这两个致动器元件之 间，另外两个致动器元件(高分子致动器元件10c和10d)相对于 光轴以相互点对称的关系进行配置，其中，在与X方向正交的方向 (Y方向)上光学元件插入到另外两个致动器元件之间，每个致动 器元件的一个端部连接至光学元件的底面和侧面中的一个，使得将 一个端部的位移传送至光学元件的底面和侧面中的 一个，并将每个 致动器元件的另 一个端部固定至固定框。[6]根据上面[1]的光学元件模块(图6A~图8C),还包括内 框(内框22 )，用于容纳光学元件(由透镜21a和透镜保持器21b 形成的光学元件21);以及外框(外框23)，用于连同光学元件一 起容纳内框，其中，多个致动器元件是四个长方形条状的致动器元 件(高分子致动器元件20a、 20b、 20c和20d)，在这四个致动器元件中，在所述内框内配置两个致动器元件(高分子致动器元件20a 和20b)以相对于所述光轴相互点对称，其中，在XY平面的一个 方向(X方向)上光学元件插入到这两个致动器元件之间，这两个 致动器元件的每一个的一个端部连4妄至光学元件的侧面，使得将一 个端部的位移传送至光学元件的侧面，并且这两个致动器元件的每 一个的另 一个端部固定至内框的内壁，以及在所述外框中配置另外 两个致动器元件(高分子致动器元件20c和20d)以相对于所述光 轴互相点对称，在与X方向正交的方向(Y方向)上内框和光学元 件插入到另外两个致动器元件之间，将这另外两个致动器元件的每 一个的一个端部连"l妄至内冲匡的外壁，4吏得将一个端部的位移传送至 内框的外壁，并且另外两个致动器元件的每一个的另一个端部固定 至外框的内壁。[7]根据上面[1]的光学元件模块(图9A 图IIB)，还包括安装 有光学元件(光学元件31)和多个致动器元件(高分子致动器元件 30a、 30b和30c)的平板状的底座(底座32)，其中，多个致动器 元件是配置在光学元件的底面和底座之间的三个或多个致动器元 件，并沿着具有光学元件的光轴作为圆心的圆周在致动器元件的长 度方向上以相等的间隔进行配置，每个致动器元件的 一个端部固定 至光学元件的底面，且每个致动器元件的另 一个端部固定至底座。[8]根据上面[1]的光学元件模块(图12A 图13C)，还包括安 装有多个致动器元件(高分子致动器元件40a、 40b、 40c和40d ) 的底座(底座42),其中，多个致动器元件是配置在光学元件(由 透镜41a和光接收元件41b形成的光学元件41 )的底面上的长方形 条状的四个致动器元件，并被配置为致动器元件的长度方向是从作 为中心的光轴辐射的方向，JU皮此相邻的致动器元件形成90°角， 每个致动器元件的一个端部经由臂状构件(臂状构件40p)连接至光学元件的底面，佳:纟寻一个端部的<立移传送至光学元<牛的底面，且 每个致动器元件的另一个端部固定至底座。[9]一种图像拾取装置(图17和图18),在图像冲合耳又光学系统 中包括上面[1] [8]中任意一个的光学元件才莫块，其中，通过在拍照 时驱动光学元件模块来倾斜光学元件，以进行手移动校正。[IO]—种图像拾取装置(图17)，在图像拾取光学系统中包括 上面[5] ~ [7]中任意一个的光学元件才莫块，其光学元件是透4竟和透镜: 保持器或透镜中的一个，其中，通过驱动光学元件模块在光轴方向 上移动光学元件，以进行聚焦调节和变焦调节中的一个。才艮据本发明实施例的光学元件才莫块，可以利用具有极大生成 力、大变形量和高柔韧性同时具有较薄的厚度和轻重量的高分子致 动器的优点，并通过简单的结构使光学元件模块变小。此外，根据本发明实施例的图像拾取装置，可以通过适用根据 本发明实施例的光学元件模块来总体上使图像拾取装置变小，并通 过倾杀牛光学元件进4亍手移动4交正。此外，可以通过在光轴方向上移 动光学元件来进行聚焦调节或变焦调节。


图1A和图1B是示出根据本发明的光学元件模块的第一实施 例的结构的示意图；图2是用在本发明中的高分子致动器元件的结构(1)的截面图；图3是用在本发明中的高分子致动器元件的结构(2)的截面图；图4A~图4C是帮助解释高分子致动器元件的操作的示图； 图5A 图5C是示出图1的光学元件才莫块的驱动状态的顶朝L图；图6A和图6B是示出根据本发明的光学元件模块的第二实施 例结构的示意图；图7A ~图7E是示出图6A和图6B的光学元件才莫块的倾斜驱 动状态的侧一见图；图8A-图8C是示出图6A和图6B的光学元件才莫块中的光学 元件的轴向移动状态的侧 一见图；图9A和图9B是示出才艮据本发明的光学元件才莫块的第三实施 例结构的示意图；图IOA和图IOB是示出图9A和图9B的光学元件模块的倾斜 驱动状态的侧一见图；图IIA和图IIB是示出图9A和图9B的光学元件才莫块中的光 学元件的轴向移动状态的透—见图；图12A~图12C是示出根据本发明的光学元件模块的第四实施 例结构的示意图；图13A 图13C是示出图12A 图12C的光学元件模块的倾斜 驱动状态的侧一见图；图14A和图14B是示出根据本发明的光学元件模块的第五实 施例结构的示意图；图15A 图15C是示出图14A和图14B的光学元件模块的旋 转驱动状态的侧^L图；图16A和图16B是示出根据本发明的光学元件模块的第六实 施例结构的示意图；图17是根据本发明实施例的图像拾取装置的结构框图；以及图18是图17的图像拾取装置中的手移动校正操作的流程图。
具体实施方式
下文将描述根据本发明实施例的光学元件才莫块的结构。注意， 虽然将参照附图中示出的实施例来描述本发明，^旦本发明不限于 此。可以根据实施例进行适当的改变。只要实施例发挥了本发明的 作用和效果，则任何实施例都包括在本发明的范围内。根据本发明实施例的光学元件才莫块包括光学元件和多个致动 器元件，其中，每个致动器元件都具有长窄板形状的离子导电高分 子膜以及配置在离子导电高分子膜两侧的电极，并通过在电极之间 施加电压来在厚度方向上弯曲整个致动器元件，多个致动器元件的 厚度方向是光学元件的光轴方向，在与光学元件的光轴垂直的平面 (XY平面)上在光学元件的光轴周围以相等的间隔配置多个致动器 元件，并且由于至少一个致动器元件长度方向上一个端部的弯曲而 引起的位移作用于光学元件的侧面和底面中的一个，从而影响光学 元件的倾斜和光轴方向上的移动中的一个。用于倾斜或移动光学元 件的驱动^L构所需的空间仫J又是致动器元件和致动器元件的弯曲空 间的大小。因此，可以形成紧凑的光学元件才莫块。图1A和图IB是示出根据本发明的光学元件模块的第一实施 例的结构的示意图。图1A是沿光学元件的光轴方向从上看的光学 元件模块100的正视图。图IB是光学元件模块100的侧视图。光学元件才莫块100包4舌光学元件11、多个致动器元件10a、10b、 10c和10d以及容纳光学元件11和致动器元件10a、 10b、 10c和 10d的固定框12。多个致动器元4牛10a、 10b、 10c和10d是四个长 方形(oblong)条状的致动器元件。在这四个致动器元件中，两个 致动器元件10a和10b相对于光学元件11的光轴以彼此点对称的 关系配置，在XY平面的一个方向(X方向)上光学元件11夹置在 两个致动器元4牛10a和10b之间。另外两个致动器元件10c和10d 相对于光轴以彼此点对称的关系配置，在与X方向垂直的方向(Y 方向)上光学元件11夹置在两个致动器元件10c和10d之间。致 动器元件10a、 10b、 10c和10d的每一个均具有连4妾至光学元件11 的底面或侧面的一个端部，使得可将一个端部的位移传送至光学元 件11的底面或侧面。致动器元件10a、 10b、 10c和10d的每一个 均具有固定至固定框12的另一个端部。顺便提及，例如，期望用 于连接一个端部〗吏得可以传送位移的结构在结合部^f吏用通用的4妾 头，或者连接部是滚珠臂状(ball point arm)结构。可选地，可以 通过柔性板簧或塑料膜形成连接部。在这种情况下，光学元件11是透4竟、透4竟和透镜保持器以及 诸如CCD等的图像拾取元件(光接收元件)中的一个，或者是它 们的组合。图1A和图1B示出了由简单的透4竟形成的光学元件11。 将高分子致动器元件10a、 10b、 10c和10d的每一个的另一端部固 定到固定框12。固定框12具有充分的石更度以至少支撑高分子致动 器元件10a、 10b、 10c和10d以及光学元件11。在以上述结构装配的光学元〗牛才莫块100中，没有^皮施加电压的 高分子致动器元件10a、 10b、 10c和10d处于如4反簧的状态。因此，没有^皮施加电压的高分子致动器元件10a、 10b、 10c和10d处于图 1A和图IB所示的初始状态，即，保持光学元件11使得光学元件 11的光轴是光学元件模块100的垂直方向。可选地，可以通过增加 单独的板簧等来调节光学元件11的位置。此外，尽管在高分子致 动器元件10a、 10b、 10c和10d固定在光学元件11外侧时具有專交 少的光学效果，但是当存在实际未使用的区域时，可以在没有产生 效果的区域中将高分子致动器元件10a、 10b、 10c和10d固定在光 学元件ll内侧。此外，通过隔4反或臂状物向将光学元件11连4妄至 高分子致动器元件10a、 10b、 10c和10d的连接部提供间隔，可以 进行更平滑的操作。在这种情况下，高分子致动器元4牛10a、 10b、 10c和10d(下文统一描述为高分子致动器元件10)具有长方形条状。高分子致动 器元件10可以是在日本专利第2961125号、日本专利7^开第Hei 11206162号等中公开的迄今为止已知的致动器元件。此外，例如， 期望使用以下结构。图2是高分子致动器元件的基本结构的截面图。顺便提及，这 种情况下的离子导电高分子处于一种形式的膜形状(离子导电高分 子膜)。高分子致动器元件10包括离子导电高分子膜l,充满水基电 解溶液；电极膜2，设置在离子导电高分子膜1的两侧；以及导线 4，电连接至各个电极膜2。这对导线4在电极膜2之间施加电压， 从而使离子导电高分子膜1弯曲或变形。通过具有氟塑料或烃类基质作为骨骼的离子交换树脂形成离 子导电高分子膜l,并假设长方形条状在两侧具有两个主面。离子 交换树脂可以是阴离子交换树脂、阳离子交换树脂以及两种离子交 换树脂中的一种。在这些树脂中，阳离子交换树脂是合适的。引用通过向聚乙烯、聚苯乙烯、氟塑料等引入诸如磺酸基、羧 基等的官能团所形成的阳离子交换树脂。具体地，期望通过向氟塑 料引入诸如磺酸基、羧基等的官能团所形成的阳离子交换树脂。例如，可以寸吏用Nafion (N-112)。电极膜2由碳粉(碳粒子)和离子导电树脂形成。在电极膜2 中，在离子导电树脂中散布碳粉，并且经由离子导电树脂将碳粉粘 合在一起。碳粉是具有导电性的碳黑的细粉。碳粉的比表面积 (specific surface area )越大，与离子导电高分子月莫1接触的电4及膜 2的碳粉的表面积就越大，使得可以获得较大的变形量。例如，期 望使用科琴碳黑(Ketjen black)。离子导电树脂可以与形成离子导 电高分子膜1的材料相同。具体地，通过涂覆通过以1:3的固体含 量比将矛牛琴石友黑(BET = 800 m2/g )和5 wt。/。的Nafion 〉容液混合在一 起而获得的涂料来形成离子导电树脂。可选地，在Nafion树脂中可 以直接还原金或白金。电极膜2采用这种结构，从而具有适度的石更度且同时具有柔韧 性。此外，因为电极膜2从两侧支撑较软的离子导电高分子膜1, 所以高分子致动器元件10总体上可以具有充分的硬度以支撑光学 元件且同时具有柔韧性。此外，高分子致动器元件10总体上具有 类似于处于不施加电压状态下的一反簧的弹簧特性。通过用包括离子导电树脂成分和碳粉的涂料涂覆离子导电高 分子膜1来形成电极膜2。可选地，通过向离子导电高分子膜1压 力结合由碳粉和离子导电树脂构成的导电膜形成电极膜2 。通过任一 方法在短时间内可以容易地形成电极膜2 。顺便提及，至少用阳离子物质充满离子导电高分子膜1。期望 阳离子物质是水和金属离子、水和有机离子或离子液体。金属离子包括例如钠离子、钾离子、锂离子和镁离子。有机离子包括例如烷 基苯胺离子。在离子导电高分子膜1中这些离子存在作为氢氧化物。当离子导电高分子膜l包括水和金属离子或者水和有机离子，并因 此处于含水状态时，期望密封致动器元件IO，使得水不会从内部挥 发。离子液体仅是不易燃和不挥发离子的溶剂，还被称作室温熔盐。例3口，可以4吏用口米口坐环石咸(imidazolium ring base ) 4匕合4勿、口比 p定环石威化合物或脂族石威化合物的离子液体。当用离子液体充满离子 导电高分子膜l时，可以在高温或在真空中使用高分子致动器元件 10，而不用4旦心4军发。图3示出了高分子致动器元件的^f'务改实例。图3是根据本发明实施例的形成高分子致动器元件的另 一 高分 子致动器元件的基本结构的截面图。高分子致动器元件20具有分别在上述高分子致动器元件10的 电极膜2对上的金或白金的金属导电膜3。导线4电连接至金属导 电膜3。在这种情况下，离子导电高分子膜l、电极膜2以及充满 离子导电高分子膜1的水基电解溶液与图2中的相同。在这种情况下，通过诸如湿电镀方法、沉积方法、溅射方法等 迄今为止已知的膜形成方法在电极膜2对上通过形成金或白金薄膜 来制造金属导电膜3。虽然没有特别限制金属导电膜3的厚度，但 期望金属导电膜3具有作为连续膜使得对电极膜2均等地施加来自 导线4的电位的厚度。图4A、图4B和图4C示出了高分子致动器元件10和20的操 作原理。假设钠离子充满离子导电高分子膜1来将进行以下描述。在图4A中，通过导线4从电源E向图中左侧的高分子致动器 元件10的电才及膜2施加正电位，以及通过导线4 乂人电源E向图中 右侧的高分子致动器元件10的电极膜2施加负电位。电位差(例 如大约0.5 1.5V)使高分子致动器元件IO (20)的离子导电高分 子膜1中的钠离子氢氧化物被吸引，并移动到施加负电位的一侧(图 中右侧)的电极膜2，并在电极膜2的附近集中，使得在该区域中 发生体积膨月长。另一方面，减少施加正电位的一侧(图中左侧)的 电极膜2附近钠氢氧化物的集中，使得在该区域中发生体积收缩。 结果，在两个电极膜2附近的离子导电高分子膜1的区域之间发生 体积差。因此，离子导电高分子膜1弯曲向图中的左侧。顺便提及， 当弯曲离子导电高分子膜1之后两个电极膜2附近区域中积累的电 荷^皮保持而没有移动时，不需要特別的电源就可以保持弯曲状态。在图4B中，以短路状态彼此连接两个电极膜2,因此根据累 积在两个电才及力莫2附近区i或中的电荷而发生》文电。结果，两个电^L 膜2之间的电位差消失。因此，两个电极膜2附近的离子导电高分 子膜1区域之间的体积差消失。因此，离子导电高分子膜l设定为 初始形状的状态(这种情况下为直立状态)。在图4C中，通过导线4^^人电源E向图中左侧的高分子致动器 元件10 (20)的电极膜2施加负电位，以及通过导线4从电源E 向图中右侧的高分子致动器元件10 (20)的电极膜2施加正电位。 电压施加方法与图4A的方法相反。在高分子致动器元件10 ( 20 ) 的离子导电高分子膜l中，电位差引起施加负电位侧(图中左侧) 区域的体积膨胀，以及施加正电位侧(图中右侧)区域的体积收缩。 结果，离子导电高分子膜1弯曲向图中右侧。通过所施加的电压可以控制通过弯曲上述离子导电高分子膜1 而获得的位移量，并且其可重复性好。顺便提及，假设长方形条状的离子导电高分子膜1和设置在离 子导电高分子膜l两侧的两个电才及膜2为一组，目前为止进行了由 一组的结构(单位高分子致动器)形成的高分子致动器元件10的描述。然而，高分子致动器元件10不限于此。例如，可以通过在 厚度方向上层压厚度比用作上述一组结构的高分子致动器元件10的单位高分子致动器更小的多组单位高分子致动器来形成高分子致动器元件10。在这种情况下，尽管高分子致动器元件10总体的 厚度与上述一组结构的高分子致动器元件10的厚度(例如，300 (am ~ 500 pm )相同，但高分子致动器元件10更加迅速i也响应电压 施加，并具有比上述一组结构的高分子致动器元件10更高的丰lr出力矩。此外，虽然假设高分子致动器元件10a、 10b、 10c和10d是长 方形条状进行了描述，但只要高分子致动器元件10a、 10b、 10c和 10d具有特定长度，则高分子致动器元件10a、 10b、 10c和10d的形状就没有特别限制，并且由长度方向上一个端部相对于另一端部 的电压施加而引起的位移(弯曲)可传送至对象(光学元件11)。 具体地，例如，主面可以是三角形、椭圓形或部分切去〗吏得不与其 4也外围部分4妄触的不确定形状。图5A、图5B的图5C示出了当>^人图1A中的箭头方向^L看光 学元件模块100时的倾斜驱动状态。图5A示出了没有对高分子致 动器元件10a~ 10d施力口电压时的初始状态。以该状态的光轴作为 基准(0。)，假设a是当由高分子致动器元件10a和10b中的电压 施加所引起的弯曲倾斜光学元件11时的角度，P是当由高分子致动 器元件10c和10d中的电压施加所引起的弯曲倾斜光学元件11时 的角度。在图5A~图5C中省略了高分子致动器元件10c和10d。光学元件才莫块100可以通过对高分子致动器元件10a和10b中 的一个或两个施加电压来弯曲高分子致动器元件10a和10b中的一个或两个，并通过4,或^立高分子致动器元^f牛10a和10b —个端部而 在a方向的一个方向上倾斜光学元件11。此夕卜，光学元件模块IOO 可以通过对高分子致动器元件10c和10d中的一个或两个施加电压 来弯曲高分子致动器元件10c和10d中的一个或两个，并通过推或 才立高分子致动器元件10c和10d —个端部而在|3方向的一个方向上 倾杀牛光学it/f牛11。具体地，如下4丸行在a方向上倾4斗光学元件11的"t喿作。(1 )操作1 (图5B )^U亍下列才喿作la和lb中的一个或两个以在a ( + )方向(图 1A中的右向)上倾杀牛光学元件11。(操作la)通过施加电压在从光学元件11的底面到顶部的方 向(图5A中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件10a，使得高 分子致动器元件10a的一个端部在向上的方向上4,动光学元件11。(操作lb)通过施加电压在从光学元件11的底面向下的方向 (图5A中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件10b,使得高分 子致动器元件10b的一个端部在向下的方向上牵4立光学元件11。(2 )操作2 (图5C )。才丸4亍下列4喿作2a和2b中的一个或两个以在a (-)方向(图 1A中的左向)上倾冻牛光学元件11。(#:作2a)通过施加电压在/人光学元件11的底面到顶部的方 向(图5A中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件10b，使得高 分子致动器元4牛10b的一个端部在向上的方向上4,动光学元件11。(操作2b)通过施加电压在从光学元件11的底面向下的方向 (图5A中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件10a，使得高分 子致动器元件10a的一个端部在向下的方向上牵4i光学元件11。如下执4于在p方向上倾杀牛光学元件11的4喿作。(3 )操作3才丸行下列才喿作3a和3b中的一个或两个以在卩(+ )方向(图 1A中的向上方向)上倾4斗光学元件11。(操作3a)通过施加电压在从光学元件11的底面到顶部的方 向(图1B中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件10d,使得高 分子致动器元件10d的一个端部在向上的方向上推动光学元件11。(操作3b)通过施加电压在从光学元件11的底面向下的方向 (图1B中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件10c，使得高分子 致动器元件10c的一个端部在向下的方向上牵^立光学元件11。(4 )操作4执行下列操作4a和4b中的一个或两个以在(3 ( _ )方向(图 1A中的向下方向)上倾杀+光学元件11。(操作4a)通过施加电压在从光学元件11的底面到顶部的方 向(图1B中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件10c，使得高分 子致动器元件10c的一个端部在向上的方向上4偉动光学元件11。(操作4b)通过施加电压在从光学元件11的底面向下的方向 (图1B中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件10d，使得高分 子致动器元件10d的一个端部在向下的方向上牵^立光学元件11。在实际的驱动中，通过适当地结合上述操作1~4 (操作1~4 中的一个的单一纟喿作或者4喿作1或2和4乘作3或4的组合4乘作)， 相只t于光学元4牛11 一刀始4犬态下的光轴，可以以<壬意角度倾杀+光学 元4牛11的光轴。此夕卜，当通过施加电压在乂人光学元件11的底面到顶部的方向 (图1B中的向上方向)上弯曲所有高分子致动器元件10a 10d时， 每个高分子致动器元件10a 10d的一个端部在向上的方向上4,动 光学元件11,因此可以在初始状态的光轴方向上向上平移光学元件 11。下面将描述根据本发明的光学元件模块的第二实施例。图6A和图6B是示出根据本发明的光学元件模块的第二实施 例结构的示意图。图6A是沿光学元件的光轴从上看的光学元件模 块200的正视图。图6B是光学元件模块200的侧视图。光学元件才莫块200具有容纳光学元件21的内框22以及容纳光 学元件21和内框22的外框23。此外，光学元件才莫块200具有长方 形条状的四个致动器元件20a、 20b、 20c和20d作为多个致动器元 件，其中致动器元件具有与上述高分子致动器元件IO相同的结构。 在这四个致动器元件20a、 20b、 20c和20d中，在内框22中配置 两个致动器元件20a和20b，以相对于光学元件21的光轴〗皮此处于 点对称的关系，沿与光学元件21的光轴垂直的平面(XY平面)上 的一个方向(X方向)光学元件21夹置在两个致动器元件20a和 20b之间。在夕卜才匡23内配置另外两个致动器元件20c和20d，以相 对于光轴处于点对称的关系，沿与X方向正交的方向(Y方向)内 框22和光学元件21夹置在另外两个致动器元件20c和20d之间。这种情况下的光学元件21包括透镜21a以及具有在透镜21a 的光轴方向上贯穿并保持透镜21a的孔的盒状透镜保持器21b。此 夕卜，两侧在X方向上彼此相对的透镜保持器21b的两侧设置有在X 方向上延伸的孔，在这些孔中插入固定至各个高分子致动器元件 20a和20b的孔臂状构件20p。顺便提及，除了该结构之外，光学 元件21可以是诸如CCD等的光接收元件。内框22是由树脂制成或由金属制成的壳体，其包含盒状光学 元件21以及高分子致动器元件20a和20b。高分子致动器元件20a 和20b的每一个的一个端部都经由条状臂状构件20p连接至光学元 件21的侧面，使得可以将基于由电压施加所引起的高分子致动器 元件20a和20b的弯曲的位移传送至光学元件21的侧面。高分子 致动器元件20a和20b的另 一端部固定至内冲匡22的内壁。此外， 两侧在Y方向上彼此相对的内框外壁的两侧设置有在Y方向上延 伸的孔，在这些孔中插入^皮固定至各个高分子致动器元件20c和20d 的孔臂状构件20p。外框23是由树脂制成或由金属制成的壳体，其包含内框22(包 4舌光学元件21以及高分子致动器元件20a和20b )以及高分子致动 器元件20c和20d。高分子致动器元件20c和20d的每一个的一个 端部都经由条状臂状构件20p连4妄至内框22的外壁，使得可以将 基于由电压施加所引起的高分子致动器元件20c和20d的弯曲的位 移传送至内框22的外壁。高分子致动器元件20c和20d的另一端 部固定至外框23的内壁。在以上述结构装配的光学元件才莫块200中，没有施加电压的高 分子至丈动器元4牛20a、 20b、 20c和20d处于^口4反黃的一犬态。因jt匕， -殳有施力口电压的高分子至丈动器元4牛20a、 20b、 20c和20d处于图6A 所示的初始状态，即，保持光学元件21使得光学元件21的光轴是 光学元件模块200的垂直方向。可选地，可以通过增加单独的板簧等来调节光学元件21和内框22的位置。此外，通过在光学元件21 与高分子致动器元件20a和20b之间以及在内冲医22与高分子致动 器元件20c和20d之间设置隔板或者延长臂状构件20p提供间隔， 可以进行更平滑的操作。顺便提及，从高分子致动器元件20a、 20b、 20c和20d的一个端部将圓棒状或针状的臂状构件20p固定到处于直立状态的高分子 致动器元件20a、 20b、 20c和20d,以与高分子致动器元件的长度 形成直角。如上所述，将高分子致动器元件20a和20b的臂状构件 20p插入到设置在光学元件21侧面中的孔。从而将高分子致动器元 件20a和20b与光学元件21 4皮此连4妄。将高分子致动器元件20c 和20d的臂状构件20p插入到设置在内框22外壁中的孔。从而将 高分子致动器元件20c和20d与内框22彼此连接。顺<更提及，这 些孔没有#1固定到臂状构件20p，而是在臂状构件20p的外围(圆 周)方向上处于可滑动的状态。因此，当弯曲高分子致动器元件时， 将位移传送至经由臂状构件20p连4妄的对象(光学元件21和内框 22),以改变对象位置，并且对象在臂状构件20p上旋转。顺便提及，虽然假设高分子致动器元件20a、 20b、 20c和20d 是长方形条状进4亍了描述，^旦只要高分子致动器元件20a、 20b、 20c 和20d具有特定长度，则高分子致动器元件20a、 20b、 20c和20d的形状没有特别限制，并且由长度方向上一个端部相对于另一端部 的电压施加而引起的位移(弯曲)可经由臂状构件20p传送至对象 (光学元件21和内框22)。具体地，例如，主面可以是三角形、椭 圓形或部分切去使得不与其他外围部分4妄触的不确定形状。图7A ~图7E示出了光学元件才莫块200的倾^j"驱动的状态。图 7A 图7C示出了从图6A中的箭头A方向看光学元件模块200时 的驱动状态。图7D和图7E示出了当乂人图6A中的箭头B方向看光 学元件模块200时的驱动状态。图7A示出了没有对高分子致动器元件20a 20d施加电压的初始状态。以该状态下的光轴作为基准 (0° )，假设a是当由高分子致动器元件20a和20b中的电压施加 所引起的弯曲倾斜光学元件21时的弯曲角度，(3是当由高分子致动 器元件20c和20d中的电压施加所引起的弯曲倾斜光学元件21时 的弯曲角度。光学元件才莫块200可通过对高分子致动器元件20a和20b中的 一个或两个施加电压来弯曲高分子致动器元4牛20a和20b中的一个 或两个，并通过4,或冲立高分子致动器元4牛20a和20b的一个端部而 在a方向的一个方向上倾杀+光学元件21。此外，光学元fH莫块200 可通过对高分子致动器元件20c和20d中的一个或两个施加电压来 弯曲高分子致动器元件20c和20d中的一个或两个，并通过推或拍: 高分子致动器元件20c和20d的一个端部而在(3方向的一个方向上 倾斜光学元件21。具体地，如下执行在a方向上倾斜光学元件21的操作。(1 )操作1 (图7B )4;U亍下列才乘作la和lb中的一个或两个以在a ( + )方向(图 6A中的右向)上倾杀牛光学元4牛21。W喿作la)通过施加电压在乂人光学元件21的底面到顶部的方 向(图7A中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件20a,使得高 分子致动器元件20a的一个端部在向上的方向上4,动光学元件21。(操作lb)通过施加电压在从光学元件21的底面向下的方向 (图7A中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件20b,使得高分 子致动器元件20b的一个端部在向下的方向上牵4立光学元件21。(2 )操作2 (图7C )。执行下列操作2a和2b中的一个或两个以在a (-)方向(图 6A中的左向)上倾斜光学元件21。(操作2a)通过施加电压在从光学元件21的底面到顶部的方 向(图7A中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件20b，使得高 分子致动器元件20b的一个端部在向上的方向上4,动光学元件21。(操作2b)通过施加电压在从光学元件21的底面向下的方向 (图7A中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件20a，使得高分 子致动器元件20a的一个端部在向下的方向上牵^立光学元件21。如下执行在(3方向上倾斜光学元件21的操作。(3 )操作3 (图7D )执行下列操作3a和3b中的一个或两个以在p ( + )方向(图 6A中的向上方向)上倾斜光学元件21。(才喿作3a)通过施加电压在乂人光学元4牛21的底面到顶部的方 向(图7D中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件20c,使得高 分子致动器元件20c的一个端部在向上的方向上推动光学元件21。(操作3b)通过施加电压在从光学元件21的底面向下的方向 (图7D中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件20d,使得高分 子致动器元件20d的一个端部在向下的方向上牵4i光学元件21。(4 )操作4 (图7E )执行下列操作4a和4b中的一个或两个以在|3 (-)方向(图 6A中的向下方向)上倾杀+光学元件21。(操作4a)通过施加电压在从光学元件21的底面到顶部的方 向(图7E中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件20d，使得高 分子致动器元件20d的一个端部在向上的方向上4#动光学元件21。(操作4b)通过施加电压在从光学元件21的底面向下的方向 (图7E中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件20c，使得高分子 致动器元件20c的一个端部在向下的方向上牵4立光学元件21。在实际的驱动中，通过适当地结合上述操作1~4 (操作1~4 中的一个的单一操作或者操作1或2和操作3或4的组合操作)， 相对于光学元件21初始状态下的光轴，可以以^壬意角度倾4牛光学 ^t/f牛21的it库由。图8A~图8C是示出光学元件才莫块200中的光学元件21的轴 向上的移动状态。当通过施加电压在/人光学元件21的底面到顶部 的方向(图8A中的向上方向)上爿夺高分子至丈动器元件20c和20d 弯曲相同的位移量时，高分子致动器元件20c和20d的一个端部在 向上的方向上经由^"状构件20p 4焦动光学元^f牛21,因此可以沿初始 状态的光轴方向向上平移光学元件21 (图8B)。当通过施加电压在 从光学元件21的底面到顶部的方向(图8A中的向上方向)上将所 有高分子致动器元件20a-20d弯曲相同的位移量时，高分子致动 器元件20a-20d的一个端部在向上的方向上经由臂状构件20p推 动光学元件21，因此可以沿初始状态的光轴方向进一步向上平移光 学元ff 21 (图8C )。接下来将描述根据本发明的光学元件模块的第三实施例。图9A和图9B是示出根据本发明的光学元件模块的第三实施 例结构的示意图。图9A是光学元件模块300的透视图。图9B是沿 光学元件的光轴乂人上看的光学元件才莫块300的正一见图。光学元件才莫块300包括光学元件31、三个以上的高分子致动器 元件30a、 30b和30c以及安装有光学元件31和高分子致动器元件 30a 、 30b和30c的平面 一犬底座32 。这种情况下的光学元件31是透镜、透镜和透镜保持器或者诸 如CCD等的光4妄收元件。图9A和图9B示出了由单一透4竟形成的 光学元件31。底座32是在中心具有通孔的环状盘。高分子致动器 元件30a、 30b和30c的每一个的另一个端部固定到底座32。底座 32具有充分的石更度以至少支撑高分子致动器元件30a、 30b和30c 以及光学元件31。高分子致动器元件30a、 30b和30c是具有与上述高分子致动 器元件10相同结构的长方形条状的致动器元件。高分子致动器元 4牛30a、 30b和30c酉己置在光学元寸牛31的底面禾口底座32之间，并 沿着具有作为其中心的光学元件31的光轴的圓周在致动器元件 30a、 30b和30c的长度方向上以相等的间隔进^f亍配置。此时，沿着 圓周弯曲高分子致动器元4牛30a、 30b和30c的长度方向。此夕卜， 高分子致动器元件30a、 30b和30c的每一个的一个端部固定至光 学元4牛31的底面，并且高分子至丈动器元4牛30a、 30b和30c的每一 个的另一个端部固定至底座32。此外，当相邻的高分子致动器元件 彼此邻近的一个端部被固定至光学元件31的底面时，另一端部被 固定至底座32。高分子致动器元4牛30a、 30b和30c的每一个的一 个端部通过电压施加在其厚度方向上，即，在光学元件31的光轴 方向上位移。在以上述结构装配的光学元件才莫块300中，没有^皮施加电压的 高分子致动器元件30a、 30b和30c处于平板状态。因此，没有被 施加电压的高分子致动器元件30a、 30b和30c处于图10A所示的 初始状态，即，光学元件31的光轴是光学元件模块300的垂直方 向。可选;也，可以通过增加单独的纟反簧等来调节光学元件31的4立 置。此外，尽管当高分子致动器元件30a、 30b和30c被固定在光 学元件31外侧时具有较少的光学效果，但当存在实际未使用的区 域时，可以在没有产生效果的区域中将高分子致动器元件30a、 30b 和30c固定在光学元件31内侧。此外，通过由隔才反或臂状物向光 学元件11连接至高分子致动器元件30a、 30b和30c的连4妄部分才是 供间隔，可以进行更平滑的操作。此外，虽然假设高分子致动器元件30a、 30b和30c是长方形 条状进行描述，但只要高分子致动器元件30a、 30b和30c具有特 定长度，则高分子致动器元件30a、 30b和30c的形状就没有特别 限制，并且由长度方向上的一个端部相对于另 一端部的电压施力口而 引起的位移(弯曲)可传送至对象(光学元件31 )。具体地，例如， 主面可以是三角形、椭圆形或部分切去4吏得不与其他外围部分4妻触 的不确定形4犬。图10A和图10B示出了光学元件才莫块300的倾斜驱动状态。当对图10A的初始状态的高分子致动器元件30a施加预定电压 时，相对于被固定至底面32的另一端部， 一个端部在从光学元件 31的底面到顶部的方向(图10A中的向上方向)上弯曲，佳J寻高 分子致动器元件30a的一个端部在向上的方向上推动光学元件31 的底面。从而，在预定方向上以预定的角度弯曲光学元件31 (图 IOB)。通过这样适当地弯曲高分子致动器元件30a、 30b和30c中 的一个或两个，可以相对于光学元件31初始状态的光轴，以<壬意 角度弯曲光学元件31的光轴。图11A和图11B示出了光学元件模块300中的31的底面到顶 部的方向(图IIA中的向上方向)将所有高分子致动器元件30a、 30b和30c弯曲相同的位移量时，所有高分子致动器元件30a、 30b 和30c的一个端部在向上的方向上推动光学元件31,因此可以在初 始状态的光轴方向上向上平移光学元件31 (图IIB)。接下来将描述^^据本发明的光学元件才莫块的第四实施例。图12A~图12C是示出根据本发明的光学元件模块的第四实施 例结构的示意图。图12A是光学元件才莫块400的分解图。图12B 是光学元件才莫块400的侧一见图。图12C是从光学元件才莫块400的后 侧看的光学元件才莫块400的透一见图。光学元件才莫块400包括光学元件41、多个高分子致动器元件 40a、 40b、 40c和楊以及安装有高分子致动器元件40a、 40b、 40c 和40d的底座42。这种情况下的光学元件41是透镜、透镜保持器以及诸如CCD 等的光接收元件。图12A ~图12C示出了由透镜41a和光接收元件 41b的组合所形成的光学元件41。底座42由平板状底座构件42a 和42b构成，它们保持高分子致动器元件40a、 40b、 40c和40d使 得在底座构件42a和42b之间夹置高分子致动器元件40a、 40b、 40c 和40d的每一个的另一端部。高分子致动器元件40a、 40b、 40c和40d是具有与上述高分子 致动器元件10相同的结构的长方形条状的致动器元件，并且是配 置在光学元件41底面上的四个长方形条状致动器元件。配置高分 子致动器元件40a、 40b、 40c和40d，佳:得高分子致动器元件40a、 40b、 40c和40d的长度方向是乂人光学元件41的光轴中心辐射的方 向，并且使得彼此相邻的致动器元件形成90。角。致动器元件40a、40b、40c和40d的每一个的一个端部经由^^犬构^f牛40p连4妻至光学 元件41矩形底面的四个侧面的每一个，乂人而能够将位移传送至光 学元件41矩形底面的四个侧面的每一个。致动器元件40a、 40b、 40c和40d的每一个的另一端部固定至底座42。顺便提及， 一个端 部和臂状构件40p的连接部以及臂状构件40p和光学元件41的连 接部可以被完全固定，但也可以是一种结构，使得一个端部和臂状 构件40p相对于彼此自由旋转，以及臂状构件40p和光学元件41 相对于彼此自由旋转。例如，期望作为允许自由旋转的结构，在连 接部使用通用的连接，或者臂状构件40p是滚珠臂状结构。可选地， 可以通过由柔性斥反簧或塑冲+膜形成连4妄部。在以上述结构装配的光学元件才莫块400中，没有^皮施加电压的 高分子致动器元件40a、 40b、 40c和40d处于如板簧的状态。因此， 没有被施加电压的高分子致动器元件40a、 40b、 40c和40d处于图 12B所示的初始状态，即，保持光学元件4K吏得光学元件41的光 轴是光学元件才莫块400的垂直方向。可选地，可以通过增加单独的 板簧等来调节光学元件41的位置。jt匕夕卜，虽^^叚i殳高》子至丈动器it/f牛40a、 40b、 40c禾口40dA长 方形条状来进行描述，但只要高分子致动器元件40a、 40b、 40c和 40d具有特定长度，则高分子致动器元件40a、 40b、 40c和40d的形状就没有特别限制，并且由长度方向上一个端部相对于另一端部 的电压施加而引起的位移(弯曲)经由臂状构件40p传送至对象(光 学元件41)。具体i也，例如，主面可以是三角形、椭圓形或部分切 去使得不与其他外围部分接触的不确定形状。图13A-图13C示出了光学元件模块400的倾斜驱动状态。图 13B示出了没有对高分子致动器元件40a-40d施加电压时的初始 状态。以该状态的光轴作为基准(0°),假设a是当由高分子致动 器元件40a和40b中的电压施加所引起的弯曲倾斜光学元件41时的角度，P是当由高分子致动器元件40c和40d中的电压施加所引 起的弯曲倾斜光学元件41时的角度。在图13A 图13C中省略了 高分子致动器元件40c和40d。光学元件才莫块400可以通过对高分子致动器元件40a和40b中 的一个或两个施加电压来弯曲高分子致动器元件40a和40b中的一 个或两个，并通过推或拉高分子致动器元件40a和40b —个端部而 在a方向的一个方向上倾斜光学元件41。此外，光学元件模块400 可以通过对高分子致动器元件40c和40d中的一个或两个施加电压 来弯曲高分子致动器元〗牛40c和40d中的一个或两个，并通过4,或 拉高分子致动器元件40c和40d —个端部而在p方向的一个方向上 倾杀牛光学元件41。具体i也，如下4丸4于在a方向上倾杀+光学元件41的，喿作。(1 )操作1 (图13A)才丸4亍下列才乘作la和lb中的一个或两个以在a ( + )方向(图 13A中的右向)上倾杀牛光学元4牛41。(操作la)通过施加电压在从光学元件41的底面到顶部的方 向(图13A中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件40a,使得连 接至高分子致动器元件40a —个端部的臂状构件40p在向上的方向 上推动形成光学元件41矩形底面的一侧。"喿作lb)通过施加电压在/人光学元件41的底面向下的方向 (图13A中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件40b,使得连接 至高分子致动器元件40b —个端部的臂状构件40p在向下的方向上 牵才立形成光学元件41矩形底面的一侧。(2)操作2 (图13C)。4丸-f亍下列才喿作2a和2b中的一个或两个以在a (-)方向(图 13A中的左向)上倾名+光学元件41。(操作2a)通过施加电压在从光学元件41的底面到顶部的方 向(图13A中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件40b, -使得连 接至高分子致动器元件40b —个端部的臂状构件40p在向上的方向 上推动形成光学元件41矩形底面的一侧。(操作2b)通过施加电压在从光学元件41的底面向下的方向 (图13A中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件40a,使得连接 至高分子致动器元件40a —个端部的臂状构^f牛40p在向下的方向上 牵4立形成光学元〗牛41矩形底面的一侧。如下纟丸^f于在(3方向上倾杀牛光学元件41的纟喿作。(3 )操作3^V阡下列才喿作3a和3b中的一个或两个以在(3 ( + )方向(图 13A中纸平面另一侧的方向)上倾杀牛光学元4牛41。(才喿作3a)通过施加电压在A人光学元件41的底面到顶部的方 向(图13A中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件40d，使得连 接至高分子致动器元件40d —个端部的臂状构件40p在向上的方向 上推动形成光学元件41矩形底面的一侧。(#:作3b)通过施加电压在乂人光学元件41的底面向下的方向 (图13A中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件40c，使得连接 至高分子致动器元件40c —个端部的臂状构件40p在向下的方向上 牵4立形成光学元件41矩形底面的一侧。(4 )操作4执行下列才喿作4a和4b中的一个或两个以在p (-)方向(图 13A中纸平面这一侧的方向)上倾杀牛光学it/f牛41。(操作4a)通过施加电压在从光学元件41的底面到顶部的方 向(图13A中的向上方向)上弯曲高分子致动器元件40c，使得连 接至高分子致动器元件40c —个端部的臂状构件40p在向上的方向 上推动形成光学元件41矩形底面的一侧。(操作4b)通过施加电压在从光学元件41的底面向下的方向 (图13A中的向下方向)上弯曲高分子致动器元件40d，使得连接 至高分子致动器元件40d—个端部的臂状构件40p在向下的方向上 牵4立形成光学元4牛41矩形底面的一侧。在实际的驱动中，通过适当地结合上述操作1~4 (操作1~4 中的一个的单一#:作或者才喿作1或2和才乘作3或4的组合才喿作)， 相对于光学元件41初始状态下的光轴，可以以^壬意角度倾冻牛光学 元4牛41的光4由。接下来将描述才艮据本发明的光学元件才莫块的第五实施例。图14A和图14B是示出才艮据本发明的光学元件才莫块的第五实 施例结构的示意图。图14A是从沿着光学元件的光轴从上看的光学 元件模块500的正视图。图14B是光学元件模块500的侧视图。光学元件才莫块500包括高分子致动器元件50、光学元件51、 容纳光学元件51和高分子致动器元件50的固定冲匡52以及在固定 框52内保持光学元件51在光学元件51的光轴周围旋转的轴承53。这种情况下的光学元件51通过在光轴方向上4皮此连一妾透4竟 51a和光接收元件51b而形成。在透镜51a的外部圆周上设置轴承 53。轴承53的内侧固定至透镜51a，并且轴承53的外侧固定至固 定框52的内壁。因此，当压力在透4竟51a的圓周方向上起作用时， 轴承53使透镜51a和光接收元件51b被驱动，以固定框52内环绕 ib寿由^:專争。高分子致动器元件50的另 一端部固定至固定框52的内壁。固 定框52具有充分的硬度以至少支撑高分子致动器元件50和其附 件、光学元件51以及轴承53。高分子致动器元件50是具有与上述高分子致动器元件10相同 结构的长方形条状的致动器元件，并且是设置在透4竟51a侧面上的 长方形条状的致动器元件。设置高分子致动器元件50，使得长方形 条状的宽度方向是光轴的方向，且长方形条状的厚度方向是与光轴 垂直的方向。高分子致动器元件50的另一端部固定至固定框52的 内壁，使得通过上述弯曲位移其长度方向上的高分子致动器元件50 的一个端部，以影响光学元件51的旋转移动。此外，臂状构件50p 经由铰链50s附接至高分子致动器元件50的一个端部。此外，铰链 50t固定至透镜51a的侧面。此时，铰链50s将高分子致动器元件 50和臂状构件50p彼此连接，并且是使高分子致动器元件50和臂 状构件50p相对于4皮此自由旋转的结构。4交链50t将臂状构件50p 和透镜51a彼此连接，并且是使臂状构件50p和透镜51a相对于彼 此自由旋转的结构。通过这种结构，当弯曲高分子致动器元件50 时，高分子致动器元件50可以推动臂状构件50p并在透镜51a的 圓周方向上旋转透镜51a。顺便提及，高分子致动器元件50的一个端部和臂状构件50p 之间的连接部以及臂状构件50p和透镜51a之间的连接部不限于铰 链结构。连接部是足以使高分子致动器元件50的一个端部和臂状构件50p相对于4皮此自由旋转以及臂状构件50p和透镜51a相对于彼此自由旋转的结构，并且是使得可以将高分子致动器元件50的 ^f立移传送纟合透4竟51a的凝:转的结构。例如，期望可以在连4妄部〗吏用 通用的连接，或者臂状构件50p是滚珠臂状结构。可选地，可以通 过柔性板簧或塑料膜形成连接部。此外，虽然,l设高分子致动器元件50是长方形条状进行了描 述，但只要高分子致动器元件50具有特定长度，则高分子致动器 元件50的形状就没有特别限制，并且由长度方向上一个端部相对 于另一端部的电压施加而引起的位移(弯曲)可经由臂状构件50p 传送至对象(透4竟51a)。具体地，例如，主面可以是三角形、椭圓 形或部分切去使得不与其他外围部分接触的不确定形状。图15A、图15B和图15C示出了光学元件才莫块500的旋转驱动 状态。在光学元件才莫块500的初始状态下，如图15A所示，高分子致 动器元件50垂直地从固定框52的内壁直立。当对高分子致动器元 件50施加电压时，在厚度方向上弯曲高分子致动器元件50,并且 高分子致动器元件50的一个端部位移至透4竟51a侧。位移经由臂 状构件50p传送至透镜51a。透镜51a和光接收元件51b (光学元 件51)由此在光轴上顺时针旋转。当对高分子致动器元件50施加 与图15B相反极性的电压时，在厚度方向上弯曲高分子致动器元件 50，并且高分子至丈动器元件50的一个端部4立移至远离透4竟51a的 一侧。这种位移经由臂状构件50p传送至透镜51a。透镜51a和光 接收元件51b (光学元件51)由此在光轴上逆时针旋转(图15C )。因此，通过调节对高分子致动器元件50施加的电压的才及性和 电压值，可以在光轴上将光学元件51旋转至任意角度。当考虑稍后描述的图像拾取装置时，可以使用用于校正诸如光学元件才莫块500等的旋转移动的系统以及用于才交正除光轴上旋转之外的移动的系统。在这种情况下，对光轴移动4交正可以采用各种光学系统和各种凄史字系统。在图16A和图16B中示出了其实例。图 16A和图16B示出了通过向光学元件才莫块500的结构增加上述光学 元件才莫块400的结构所形成的光学元件才莫块600。具体地，通过向 光学元件模块500中的固定框52的底面(光接收元件51b的底面 侧)增加光学元件才莫块400中的高分子致动器元件40a、 40b、 40c 和40d以及底座42的结构来形成光学元件模块600。在这种情况下， 省略臂状构件40p,并将高分子致动器元件40a、 40b、 40c和40d 的每一个的一个端部连接至固定框52的矩形底面的四侧的每一侧。接下来将描述根据本发明实施例的图〗象拾取装置的结构。图17是示出根据本发明实施例的图像拾取装置的结构框图， 集中关注手移动4交正功能。如图17所示，图傳4合取装置70包括图傳_拾取光学系统71, 由多个透镜和光接收元件CCD的光学元件组形成，图像拾耳又光学 系统71的一部分是4艮据本发明实施例的光学元件才莫块100;手移动 检测部72,例如为加速度传感器等；光学元件位置检测部73,用 于检测形成光学元件模块100的光学元件的位置；运算电路74，用 于4妄收来自手移动4企测部72和光学元件位置4企测部73的信号，并 执行算术处理；驱动电路75,用于接收来自运算电路74的信号； 光学元件才莫块驱动部76，用于4妾收来自驱动电if各75的信号，并控 制光学元件模块100的驱动；图像信号处理电路77,用于使从光接 收元件CCD输出的图^f象信号经受诸如白平衡^交正、y 4交正等的图像 信号处理；以及记录部78，用于存储由信号处理得到的数据结果。 顺便提及，根据前述本发明实施例的光学元件模块200、 300、 400、500和600中的一个可以代卢齐图傳4合取光学系统71的光学元件才莫块 100。在图像拾取装置70中，当通过按下快门按钮等开始拍照时， 从图像拾取光学系统71的光接收元件CCD输出由图像形成所得到 的图像信号。然后，图像信号处理电路77使图像信号进行诸如白 平衡校正、Y校正等的图像信号处理。记录部78存储图像信号处理 之后的数据。图18示出了图像拾取装置70中拍照时的手移动校正结构的操 作过程。假设手移动(光轴移动)发生在按下图像拾取装置70中 的快门按钮的瞬间来进行下面的描述。(511) 在按下快门按钮的瞬间，手移动检测部72总体上检测 图像拾取装置70的移动。接下来，运算电路74基于来自手移动检 测部72的检测信号计算手移动量(或速度)。(512) 4娄着，运算电路74计算光学元件才莫块100的光学元件 11的目标倾斜角度(或目标旋转角度)，以取消根据手移动量(或 速度)而发生的图像移动。运算电路74还根据从初始状态开始的 驱动量的计算结果计算并输出驱动信号。(513) 驱动电路75基于来自运算电路74的驱动信号控制光 学元件模块驱动部76。此外，在驱动电路75的控制下，光学元件 才莫块驱动部76对光学元件才莫块100的各个致动器元件10a、 10b、 10c和10d施力口预定电压以弯曲并位移致动器元件10a、 10b、 10c 和10d。从而，光学元件4莫块驱动部76驱动光学元件模块100,使 得光学元件11在相对于光学元件11的光轴的预定方向上处于预定 倾斜角度(或预定旋转角度)。(S14)此时，光学元件位置4企测部73 4全测光学元件11的倾 斜(旋转)位置(或速度)。(S15 )基于光学元件位置检测部73的检测信号，运算电路74 为在步骤S12中获得的光学元件11的目标位置计算目标位置的误 差(手移动校正误差)。(S16)接下来，当手移动校正误差等于或小于预先设定的阈 值时(YES),结束此时的手移动4交正纟喿作，并为下一次手移动4交正 操作做准备(到步骤Sll )。当手移动校正误差超过预先设定的阈值 时(ON),返回步骤S12以执行步骤S12以下的处理操作。作为上面手移动校正操作的结果，光学元件模块100中的光学 元件11净皮准确地驱动至目标位置。因此，可以进行正确的图像冲合 取。顺便提及，当在图傳4合取装置70中使用光学元件11是透镜和 透镜保持器或透镜的光学元件模块100时，通过将所有致动器元件 10a、 10b、 10c和10d马区动相同的4立移量，可以在光轴方向上移动 光学元件11,以调整图像拾取中的聚焦或变焦。对光学元件21或 31是透镜和透镜保持器或透镜的光学元件模块200或300来说这也 是适用的。本领域的4支术人员应该理解，才艮据"i殳计要求和其它因素，可以 有多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求 或等同物的范围之内。
权利要求
1.一种光学元件模块，包括光学元件；以及多个致动器元件；其中，所述致动器元件的每一个均具有长窄板形状的离子导电高分子膜以及配置在所述离子导电高分子膜两侧的电极，所述致动器元件的整体通过在所述电极之间施加电压而在厚度方向上弯曲，以及所述多个致动器元件的厚度方向是所述光学元件的光轴方向，在与所述光学元件的光轴垂直的平面(XY平面)上，在所述光学元件的光轴周围以相等的间隔配置所述多个致动器元件，由于至少一个致动器元件的长度方向上一个端部的所述弯曲而引起的位移作用于所述光学元件的侧面和底面中的一个，从而影响所述光学元件的倾斜和在光轴方向上移动中的一个。
2. 根据权利要求1所述的光学元件模块，其中，所述光学元件是透镜、透镜和透镜保持器、光接 收元件、以及透镜、透镜保持器和光接收元件的组合中的 一个。
3. 根据权利要求1所述的光学元件模块，其中，所述电极是通过在树脂中扩散碳粒子所形成的导 电膜。
4. 根据权利要求1所述的光学元件模块，其中，通过在厚度方向上层压多个致动器元件来形成所 述致动器元件的每一个，其中，每一个致动器元件均在长方 形条状的离子导电高分子膜两侧具有电极。
5. 根据权利要求1所述的光学元件模块，还包括固定框，用于容纳所述光学元件和所述多个致动器元件，其中，所述多个致动器元件是长方形条状的四个致动器 元件，在这四个致动器元件中，两个致动器元件相对于所述光 轴以相互点〗寸称的关系进4亍配置，其中，在XY平面的一个方 向(X方向)上所述光学元件插入到这两个致动器元件之间， 另外两个致动器元件相对于所述光轴以相互点对称的关系进 4亍配置，其中，在与X方向正交的方向(Y方向)上所述光 学元件插入到另外两个致动器元件之间，每个致动器元件的所 述一个端部连4妾至所述光学元4牛的底面和侧面中的一个，4吏4f 可将一个端部的位移传送至所述光学元件的底面和侧面中的 一个，并将每个致动器元件的另一个端部固定至所述固定框。
6. 根据权利要求1所述的光学元件模块，还包括内框，用于容纳所述光学元件；以及外框，用于连同所述光学元件一起容纳所述内框，其中，所述多个致动器元件是长方形条状的四个致动器 元件，在这四个致动器元件中，在所述内才匡内配置两个致动器 元件以相对于所述光轴相互点对称，其中，在XY平面的一个 方向(X方向)上所述光学元件插入到这两个致动器元件之间， 这两个致动器元件的每一个的所述一个端部连接至所述光学 元件的侧面J吏得可将一个端部的位移传送至所述光学元件的 侧面，并且这两个致动器元件的每一个的另一个端部固定至所述内框的内壁，以及，在所述外框中配置另外两个致动器元件以相对于所述光轴互相点对称，在与X方向正交的方向(Y 方向)上所述内框和所述光学元件插入到另外两个致动器元件 之间，一夸这另外两个致动器元件的每一个的所述一个端部连4妾 至所述内框的外壁，使得可将一个端部的位移传送至所述内框 的外壁，并且另外两个致动器元件的每一个的另 一个端部固定 至所述外框的内壁。
7. 根据权利要求1所述的光学元件模块，还包括平板状底座，安装有所述光学元件和所述多个致动器元件，其中，所述多个致动器元件是配置在所述光学元件的底 面和所述底座之间的三个或多个致动器元件，并沿着具有所述 光学元件的光轴作为圓心的圓周在所述致动器元件的长度方 向上以相等的间隔进4于配置，每个致动器元4牛的所述一个端部 固定至所述光学元件的底面，且每个致动器元件的另 一个端部 固定至所述底座。
8. 根据权利要求1所述的光学元件模块，还包括底座，安装有所述多个致动器元件，其中，所述多个致动器元件是配置在所述光学元件的底 面上的长方形条状的四个致动器元件，并^皮配置为致动器元件 的长度方向是乂人作为中心的所述光轴辐射的方向，且4皮此相邻 的致动器元件形成90°角，每个致动器元件的所述一个端部经 由臂状构件连接至所述光学元件的底面，使得可将一个端部的 位移传送至所述光学元件的底面，且每个致动器元件的另一个 端部固定至所述底座。
9. 一种图像拾取装置，在图像拾取光学系统中包括根据权利要求 1至8中4壬一项所述的光学元件才莫块，其中，通过在拍摄时驱动所述光学元件模块来倾斜所述 光学元件，以进4于手移动4交正。
10. —种图像拾取装置，在图像拾取光学系统中包括权利要求5 至7中任一项所述的光学元件才莫块，其光学元件是透镜和透镜 保持器、或透镜中的一个，其中，通过驱动所述光学元件模块在光轴方向上移动所 述光学元件，以进行聚焦调节和变焦调节中的一个。
全文摘要
本发明公开了光学元件模块和图像拾取装置，其中，该光学元件模块包括光学元件以及多个致动器元件。在该模块中，每个致动器模块均具有一个离子导电高分子膜和配置在膜两侧的电极，并通过在电极之间施加电压来在厚度方向上弯曲整个致动器元件，并且致动器元件的厚度方向是光学元件光轴的方向，在与光轴垂直的平面上，在光轴周围以相等的间隔配置致动器元件，以及由于至少一个致动器元件的一个端部的弯曲而引起的位移作用于光学元件的侧面和底面中的一个，以影响光学元件的倾斜和光轴方向上移动中的一个。通过本发明，可以通过简单的结构使光学元件模块和图像拾取装置变小，并且可以进行手移动校正、聚焦调节或变焦调节。
文档编号G02B27/64GK101403844SQ200810168218
公开日2009年4月8日 申请日期2008年10月6日 优先权日2007年10月5日
发明者小野彰, 永井信之, 渡边康博 申请人:索尼株式会社