(57)【要約】【課題】複数本の形状記憶合金を用いた小型の駆動装置を提供すること及び、小型の画像投影装置を提供すること。【解決手段】固定部と、固定部に保持される移動部と、固定部と移動部とを直接的又は少なくとも１つの部材を介して係合されると共に加熱による変形によって、移動部を移動させる複数の形状記憶合金部と、複数の形状記憶合金部のうち、少なくとも１つの形状記憶合金部の電位差又は抵抗値を検知するための回路と、複数の形状記憶合金部のうち、少なくとも１つの形状記憶合金部を選択して加熱するよう構成された駆動回路と、を有する駆動装置とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、
前記固定部に保持される移動部と、
前記固定部と前記移動部とを直接的又は少なくとも１つの部材を介して係合されると共に加熱による変形によって、前記移動部を移動させる複数の形状記憶合金部と、
前記複数の形状記憶合金部のうち、少なくとも１つの形状記憶合金部の電位差又は抵抗値を検知するための回路と、
前記複数の形状記憶合金部のうち、少なくとも１つの形状記憶合金部を選択して加熱するよう構成された駆動回路と、を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
電位差又は抵抗値を検知するための回路は、加熱されている形状記憶合金部の電位差又は抵抗値を検知し、加熱されている形状記憶合金部の抵抗値から変形量を検出することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記変形量から、前記移動部の位置を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記複数の形状記憶合金部のうち、加熱されない形状記憶合金部を予熱することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
電位差又は抵抗値を検知するための回路は、加熱されていない形状記憶合金部の電位差又は抵抗値を検知し、加熱されていない形状記憶合金部の抵抗値から温度を検出し、前記温度に基づいて加熱されない形状記憶合金部の予熱量を調定することを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
固定部と、
前記固定部に保持される移動部と、
前記固定部と前記移動部とを直接的又は少なくとも１つの部材を介して係合されると共に加熱による変形によって、前記移動部を移動させる複数の形状記憶合金部と、
前記複数の形状記憶合金部の各々に接続されたトランジスタを単一のアナログスイッチと単一のオペアンプを有する駆動回路によりＯＮ、ＯＦＦすることで、加熱する形状記憶合金部を選択することを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の駆動装置と、
画像を表示する表示素子と、
少なくとも一つの光学部材が前記駆動装置により光軸方向に駆動されるよう構成された画像投影用の光学系と、を有することを特徴とする画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の形状記憶合金をアクチュエータとして用いた駆動装置及び該駆動装置を備えた画像投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、形状記憶合金（Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ）の変形をアクチュエータとして用いたものが知られている。
【０００３】
このような、形状記憶合金をアクチュエータとして用いるものとして、可動部の間に２本の形状記憶合金を配置し、一方の形状記憶合金を加熱して緊張収縮させて、可動部を形状記憶合金の配置方向と略直交方向に移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、小型の画像投影装置を内蔵したデジタルカメラも市販されている。これは、撮影した画像を、背面のモニタでなく、スクリーンや壁面に大きな画像として投影することが可能なものである。同様に、撮影機能及びモニタで画像が確認できる機能を有する携帯端末に画像投影装置を内蔵したいという要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８３５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のアクチュエータは、２本の形状記憶合金が配置されたものであるが、２本の形状記憶合金の発熱を切り替える具体的な回路については記載されていない。例えば、形状記憶合金毎にそれぞれ駆動回路を配置して加熱する形状記憶合金を切り替えるのでは回路部品点数が増加し、回路配置のスペースが必要となり大型化する問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑み、複数本の形状記憶合金を用いた小型の駆動装置を提供すること及び、小型の画像投影装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、下記の構成により達成される。
【０００９】
（１）固定部と、前記固定部に保持される移動部と、前記固定部と前記移動部とを直接的又は少なくとも１つの部材を介して係合されると共に加熱による変形によって、前記移動部を移動させる複数の形状記憶合金部と、前記複数の形状記憶合金部のうち、少なくとも１つの形状記憶合金部の電位差又は抵抗値を検知するための回路と、前記複数の形状記憶合金部のうち、少なくとも１つの形状記憶合金部を選択して加熱するよう構成された駆動回路と、を有することを特徴とする駆動装置。
【００１０】
（２）電位差又は抵抗値を検知するための回路は、加熱されている形状記憶合金部の電位差又は抵抗値を検知し、加熱されている形状記憶合金部の抵抗値から変形量を検出することを特徴とする前記（１）に記載の駆動装置。
【００１１】
（３）前記変形量から、前記移動部の位置を検出することを特徴とする前記（１）又は前記（２）に記載の駆動装置。
【００１２】
（４）前記複数の形状記憶合金部のうち、加熱されない形状記憶合金部を予熱することを特徴とする前記（１）に記載の駆動装置。
【００１３】
（５）電位差又は抵抗値を検知するための回路は、加熱されていない形状記憶合金部の電位差又は抵抗値を検知し、加熱されていない形状記憶合金部の抵抗値から温度を検出し、前記温度に基づいて加熱されない形状記憶合金部の予熱量を調定することを特徴とする前記（４）に記載の駆動装置。
【００１４】
（６）固定部と、前記固定部に保持される移動部と、前記固定部と前記移動部とを直接的又は少なくとも１つの部材を介して係合されると共に加熱による変形によって、前記移動部を移動させる複数の形状記憶合金部と、前記複数の形状記憶合金部の各々に接続されたトランジスタを単一のアナログスイッチと単一のオペアンプを有する駆動回路によりＯＮ、ＯＦＦすることで、加熱する形状記憶合金部を選択することを特徴とする駆動装置。
【００１５】
（７）前記（１）から前記（６）までのいずれかに記載の駆動装置と、画像を表示する表示素子と、少なくとも一つの光学部材が前記駆動装置により光軸方向に駆動されるよう構成された画像投影用の光学系と、を有することを特徴とする画像投影装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数本の形状記憶合金を用いた小型の駆動装置を提供すること及び、小型の画像投影装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に係る画像投影装置の上面図である。
【図２】本実施の形態に係る画像投影装置の正面図である。
【図３】本実施の形態に係る画像投影装置の斜視図である。
【図４】駆動レバーの変位状態を示す図である。
【図５】形状記憶合金（ＳＭＡ）に接続される駆動回路の一例を示す図である。
【図６】図５に示す駆動回路による可動レンズ群の動作を示す図である。
【図７】形状記憶合金（ＳＭＡ）に接続される駆動回路のその他の例を示す図である。
【図８】図７に示す駆動回路の動作概略を示すフローチャートである。
【図９】形状記憶合金（ＳＭＡ）に接続される駆動回路のその他の例を示す図である。
【図１０】図９に示す駆動回路の動作概略を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
本発明に係る駆動装置を、画像投影装置のレンズ駆動に適用した例で説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る駆動装置を適用した画像投影装置の基本構成を図１〜図４に基づき説明する。
【００２１】
図１は本実施の形態に係る画像投影装置の上面図、図２は本実施の形態に係る画像投影装置の正面図、図３は本実施の形態に係る画像投影装置の斜視図、図４は駆動レバーの変位状態を示す図である。
【００２２】
本実施の形態に係る画像投影装置は、液晶表示素子１、照明光学系２、偏光変換素子３、偏光ビームスプリッタ４、投影レンズユニット５、駆動機構６及び駆動機構６を制御する駆動回路から構成されている。
【００２３】
液晶表示素子１は、シリコン基板上に液晶を形成した反射型の液晶表示パネルである。この液晶表示素子１はＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）と称されている。
【００２４】
照明光学系２は、Ｒ（例えば、波長６２０ｎｍ）、Ｇ（例えば、波長５３０ｎｍ）、Ｂ（例えば、波長４６０ｎｍ）の３色の発光部を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）及び、光学レンズ等からなるＬＥＤユニット２１と、ＬＥＤユニット２１を冷却するヒートシンク２２から構成されている。ＬＥＤユニット２１が光照射するときは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色を時分割で発光させる。
【００２５】
偏光変換素子３は、ＰＣＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）と称される光学素子で、ＬＥＤユニット２１から出射される光の、偏光方向を揃える光学素子である。このＰＣＳを用いると、ＬＥＤユニット２１から出射される光の利用効率を向上させることができるため好ましい。なお、本例においてＬＥＤユニット２１から出射される光量が充分大きいときは、省略してもよい。
【００２６】
偏光ビームスプリッタ４は、所定の振動方向の光を反射させる機能を有するビームスプリッタであり、本例では、偏光変換素子３を経た直線偏光光を反射させて液晶表示素子１に導き、液晶表示素子１での反射により偏光状態が変えられた光を透過させる。
【００２７】
投影レンズユニット５は、可動レンズ群Ｌ１と固定レンズ群Ｌ２とからなる投影光学系を有する。
【００２８】
可動レンズ群Ｌ１は、プラスチック等の軽量な材料により形成された可動レンズ群枠５１に保持され、固定レンズ群Ｌ２は固定レンズ群枠５２に保持されている。また、固定レンズ群枠５２には、投影光学系の光軸Ｏに平行に、カーボン等で形成された主ガイド軸５３と、副ガイド軸５４が配置されている。主ガイド軸５３には可動レンズ群枠５１の一端に形成された切り欠き５１ａが摺動し、副ガイド軸５４には可動レンズ群枠５１の他端に形成された切り欠き５１ｂが摺動して、投影光学系の光軸Ｏ方向に移動が可能となっている。
【００２９】
可動レンズ群枠５１の側面には、ステンレス等で形成された板バネ５５が固定部材５６により固定されている。主ガイド軸５３は、板バネ５５の弾性力が付与されつつ、切り欠き５１ａと板バネ５５により挟持されている。主ガイド軸５３と可動レンズ群枠５１は、この板バネ５５の弾性力により摩擦係合している。駆動機構６の駆動力が断たれた際には、この摩擦力により可動レンズ群枠５１の位置が保持される。本願明細書では、この可動レンズ群枠５１が移動部に相当する。
【００３０】
以上のような構成で、液晶表示素子１はＬＥＤユニット２１により偏光ビームスプリッタ４を介して照明され、ピクセル毎に偏光状態が制御された反射光は、偏光ビームスプリッタ４を透過した後、可動レンズ群Ｌ１と固定レンズ群Ｌ２とからなる投影光学系により、スクリーンや壁面等に画像として投影される。
【００３１】
駆動機構６は台座６１を有し、台座６１には軸６１ａが立設されている。台座６１には駆動レバー６２が配置され、駆動レバー６２に設けた孔６２ａが軸６１ａと嵌合し、上部には、抜け止め部材６３が圧入等により固定されている。すなわち、駆動レバー６２は軸６１ａ回りに回動自在に構成されている。
【００３２】
台座６１には、Ｕ字状の２本の形状記憶合金（以下、ＳＭＡと称す）６４、６５が配置され、各々の両端部が台座６１に設けた取付部６６に固定されている。ＳＭＡ６４、６５の中央の湾曲部は駆動レバー６２から突出した２つのフック部６２ｂ、６２ｃに各々巻掛けられている。
【００３３】
ＳＭＡ６４、６５は、駆動レバー６２が中立位置で僅かに緩む程度、もしくは張力が僅かに生じる程度に張られている。ＳＭＡ６４、６５は、駆動回路による通電により加熱され収縮することで駆動レバー６２を時計回り方向、反時計回り方向のいずれかに回動させるようになっている。
【００３４】
また、図４（Ａ）に示すように、駆動レバー６２の孔６２ａはフック部６２ｂ、６２ｃの略中点にあることが好ましい。駆動レバー６２の一方の端部には、長孔６２ｄが設けられ、長孔６２ｃには可動レンズ群枠５１の下部に設けられた係合軸５１ｃが挿入されている。軸６１ａと係合軸５１ｃの間隔ｂは、軸６１ａとフック部６２ｂ、６２ｃ各々との間隔ａより大きく、例えば、３倍程度に形成されていることが好ましい。
【００３５】
ＳＭＡ６４、６５は、通電されるとジュール熱により発熱し、発熱温度に応じて相変態し、長さが収縮する変形を生じる。所定の温度（例えば、約７０℃）を越えると、マルテンサイトからオーステナイトへの相変態により収縮する。
【００３６】
従って、ＳＭＡ６４に通電すると、ＳＭＡ６４は収縮し、駆動レバー６２のフック部６２ｂが引き寄せられ、板バネ５５による静止摩擦力を超えると、図４（Ｂ）に示すように、駆動レバー６２は時計回り方向に回動する。これにより、長孔６２ｄにより係合軸５１ｃが移動し、可動レンズ群枠５１は可動レンズ群Ｌ１と共に、投影面側に移動する。このとき、ＳＭＡ６５は引っ張られるが、緩み代もしくは弾性変形内での伸びにより、この回動動作を妨げない。
【００３７】
この図４（Ｂ）に示す状態で、ＳＭＡ６４への通電を断つと、板バネ５５による静止摩擦力により、可動レンズ群枠５１の位置はそのまま保持される。これにより、ＳＭＡ６４への通電を継続することなく、可動レンズ群枠５１の位置をそのまま保持させることができる。
【００３８】
一方、ＳＭＡ６５に通電すると、ＳＭＡ６５は収縮し、駆動レバー６２のフック部６２ｃが引き寄せられ、図４（Ｃ）に示すように、駆動レバー６２は反時計回り方向に回動する。これにより、長孔６２ｄにより係合軸５１ｃが移動し、可動レンズ群枠５１は可動レンズ群Ｌ１と共に、液晶表示素子側に移動する。このとき、ＳＭＡ６４は引っ張られるが、緩み代もしくは弾性変形内での伸びにより、この回動動作を妨げない。
【００３９】
この図４（Ｃ）に示す状態で、ＳＭＡ６５への通電を断つと、板バネ５５による静止摩擦力により、可動レンズ群枠５１の位置はそのまま保持される。これにより、ＳＭＡ６５への通電を継続することなく、可動レンズ群枠５１の位置をそのまま保持させることができる。
【００４０】
このようにして、投影時には可動レンズ群Ｌ１を移動させてフォーカシングを行うことができる。
【００４１】
図５は、ＳＭＡ６４、６５に接続される駆動回路１００の一例を示す図である。図６は、図５に示す駆動回路１００による可動レンズ群の動作を示す図である。
【００４２】
図５において、７０は制御部であり、電源ＶＤＤは定電圧の電源である。トランジスタＴｒ１は、抵抗ＲとＳＭＡ６４への通電をＯＮ／ＯＦＦ制御するためのスイッチの役割を果たす。トランジスタＴｒ２は、抵抗ＲとＳＭＡ６５への通電をＯＮ／ＯＦＦ制御するためのスイッチの役割を果たす。Ｔｒ１のベースはデマルチプレクサＤＭ１の１の出力部に接続され、Ｔｒ２のベースはデマルチプレクサＤＭ１の０の出力部に接続されている。デマルチプレクサＤＭ１には、制御部７０からデマルチプレクサＤＭ１の出力を制御する制御信号（Ｓｅｌｅｃｔ）と、制御部７０のＤ／Ａ変換部でＤ／Ａ変換されたアナログ電圧Ｖｒｅｆが入力されるオペアンプＡ０からの出力電圧Ｖｏｕｔが入力されるように接続されている。オペアンプＡ０の非反転入力（＋）部にはＤ／Ａ変換部からの電圧Ｖｒｅｆが入力されるよう接続され、反転入力（−）部はトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のエミッタ側に接続されている。
【００４３】
図５に示す駆動回路１００において、ＳＭＡ６４を加熱して収縮させる場合、すなわちＳＭＡ６４に通電する場合は、制御部７０よりデマルチプレクサＤＭ１に１の制御信号を出力する。これにより、トランジスタＴｒ１のベースに電圧Ｖｏｕｔが印加され、電源ＶＤＤよりＳＭＡ６４及び抵抗Ｒに通電がなされる。これにより、ＳＭＡ６４が加熱され、図６に示すように、ＳＭＡ６４は収縮し、駆動レバー６２（図４参照）は時計回り方向に回動させられ、可動レンズ群枠５１は可動レンズ群Ｌ１と共に、投影面側に移動する。このとき、ＳＭＡ６４への通電を断つと、上述のように静止摩擦力により、可動レンズ群枠５１の位置はそのまま保持される。
【００４４】
一方、図５に示す駆動回路において、ＳＭＡ６５を加熱して収縮させる場合、すなわちＳＭＡ６５に通電する場合は、制御部７０よりデマルチプレクサＤＭ１に０の制御信号を出力する。これにより、トランジスタＴｒ２のベースに電圧Ｖｏｕｔが印加され、電源ＶＤＤよりＳＭＡ６５及び抵抗Ｒに通電がなされる。
【００４５】
これにより、ＳＭＡ６５が加熱され、図６に示すように、ＳＭＡ６５は収縮し、駆動レバー６２（図４参照）は反時計回り方向に回動させられ、可動レンズ群枠５１は可動レンズ群Ｌ１と共に、液晶表示素子側に移動する。このとき、ＳＭＡ６５への通電を断つと、上述のように静止摩擦力により、可動レンズ群枠５１の位置はそのまま保持される。
【００４６】
すなわち、ＳＭＡ６４、６５の各々に接続されたトランジスタのＯＮ、ＯＦＦを単一のデマルチプレクサと単一のオペアンプにより制御することで、簡便に、ＳＭＡ６４、６５を選択して加熱することができ、回路規模の小さい小型の駆動装置を得ることができる。
【００４７】
この駆動回路１００により、ＳＭＡ６４、６５を選択的に収縮させることで駆動レバー６２を回動させ、可動レンズ群枠５１に保持された可動レンズ群Ｌ１を光軸Ｏ方向に移動させることができる。なお、オペアンプＡ０に入力するＶｒｅｆを変更してＶｏｕｔを変更し、ＳＭＡに流れる電流を制御して加熱の速度を変更し、可動レンズ群枠５１の移動速度を変更することも可能である。
【００４８】
以下、本発明に係る形状記憶合金を有する駆動装置に用いられる駆動回路のその他の例について説明する。
【００４９】
なお、本願においては、形状記憶合金部に収縮を起こさせるために通電を行うことを加熱と称し、形状記憶合金部に収縮を起こさせない範囲で通電を行うことを予熱と称している。
【００５０】
図７は、ＳＭＡ６４、６５に接続される駆動回路１５０のその他の例を示す図である。
【００５１】
図７に示す駆動回路１５０は、図５に示す回路にＳＭＡ６４、６５の各々の抵抗値を検知するための電圧検知部８０を追加したものである。電圧検知部８０は、ＳＭＡ６４及びＳＭＡ６５の両端の電圧を検知するものである。
【００５２】
図８は、図７に示す駆動回路１５０の動作概略を示すフローチャートである。以下、図８に示すフローに従い説明する。
【００５３】
まず、画像投影装置のフォーカシングを行う操作スイッチのいずれかがＯＮされるのを待機する（ステップＳ１０１）。操作部は、例えば、可動レンズ群枠５１を投影面側に移動させるスイッチと、液晶表示素子側に移動させるスイッチがあることが好ましい。
【００５４】
操作スイッチのいずれかがＯＮされる（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）と、いずれのスイッチがＯＮされたか、すなわち、ＳＭＡ６４に通電して加熱するか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ＳＭＡ６４に通電して加熱するスイッチがＯＮされている場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）には、ＳＭＡ６４に通電し、所定の時間間隔でＳＭＡ６４の抵抗値を検出する（ステップＳ１０３）。ＳＭＡ６４の抵抗値は以下のようにして検出される。制御部７０で、電圧検知部８０で検知したＳＭＡ６４の両端（図示ａ、ｂ間）の電位差と、トランジスタＴｒ１のベースに印加しているＶｏｕｔから求まるＳＭＡ６４の電流値を基に抵抗値を算出する。
【００５５】
次いで、制御部７０は、検出された抵抗値から移動体、すなわち可動レンズ群枠５１の位置を演算する（ステップＳ１０４）。これは、予め測定されたＳＭＡ６４の長さと抵抗値との関係から、ＳＭＡ６４の長さが求められ、このＳＭＡ６４の長さから移動体である可動レンズ群枠５１の位置を求めることができる。
【００５６】
次いで、操作スイッチがＯＦＦされたか否か判断（ステップＳ１０５）し、操作スイッチがＯＦＦでなく、ＯＮ状態の場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）は、ステップＳ１０４で演算した可動レンズ群枠５１の位置が、投影面側の最大移動量位置になっているか否かを判断する（ステップＳ１０６）。この最大移動量位置とは、例えば、可動レンズ群枠５１が投影面側のメカストップ等に当接し、これ以上移動できない位置であり、予め対応するＳＭＡ６４の抵抗値で予測することができる。
【００５７】
ステップＳ１０４で演算した可動レンズ群枠５１の位置が最大移動量位置でないと判断（ステップＳ１０６；Ｎｏ）された場合は、ステップＳ１０３に戻り、上述の動作を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ１０５で操作スイッチがＯＦＦになったと判断（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）した場合又は、ステップＳ１０４で演算した可動レンズ群枠５１の位置が、最大移動量位置であると判断（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）した場合は、ＳＭＡ６４への通電を断ち、加熱を停止させる（ステップＳ１０７）。
【００５９】
一方、ステップＳ１０２において、ＳＭＡ６５に通電して加熱するスイッチがＯＮされている場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）には、ＳＭＡ６５に通電し、所定の時間間隔でＳＭＡ６５の抵抗値を検出する（ステップＳ１１３）。ＳＭＡ６５の抵抗値は、ＳＭＡ６５の両端（図示ａ、ｃ間）の電位差とトランジスタＴｒ２のベースに印加しているＶｏｕｔから求まるＳＭＡ６５の電流値から上記と同様にして検出される。
【００６０】
次いで、制御部７０は、検出された抵抗値から移動体、すなわち可動レンズ群枠５１の位置を演算する（ステップＳ１１４）。これは、予め測定されたＳＭＡ６５の長さと抵抗値との関係から、ＳＭＡ６５の長さが求められ、このＳＭＡ６５の長さから移動体である可動レンズ群枠５１の位置を求めることができる。
【００６１】
次いで、操作スイッチがＯＦＦされたか否か判断（ステップＳ１１５）し、操作スイッチがＯＦＦでなく、ＯＮ状態の場合（ステップＳ１１５；Ｎｏ）は、ステップＳ１１４で演算した可動レンズ群枠５１の位置が、液晶表示素子側の最大移動量位置になっているか否かを判断する（ステップＳ１１６）。この最大移動量位置とは、例えば、可動レンズ群枠５１が液晶表示素子側のメカストップ等に当接し、これ以上移動できない位置であり、予め対応するＳＭＡ６５の抵抗値で予測することができる。
【００６２】
ステップＳ１１４で演算した可動レンズ群枠５１の位置が、最大移動量位置でないと判断（ステップＳ１１６；Ｎｏ）された場合は、ステップＳ１１３に戻り、上述の動作を繰り返す。
【００６３】
ステップＳ１１５で操作スイッチがＯＦＦになったと判断（ステップＳ１１５；Ｙｅｓ）した場合又は、ステップＳ１１４で演算した可動レンズ群枠５１の位置が最大移動量位置であると判断（ステップＳ１１６；Ｙｅｓ）した場合は、ＳＭＡ６５への通電を断ち、加熱を停止させる（ステップＳ１１７）。
【００６４】
以上が、図７に示す駆動回路１５０の動作概略である。
【００６５】
なお、制御部において、電圧検知部で検知した電位差と、ＳＭＡに流れる電流値を基に抵抗値を算出するもので説明したが、直接的に抵抗値を検出し制御部に伝達するよう構成されたものであってもよい。
【００６６】
このように、加熱されているＳＭＡの抵抗値を検出し、移動部である可動レンズ群枠の位置を演算することにより、可動レンズ群枠が移動できない最大移動量位置にあると判断される場合にはＳＭＡへの通電を断つことができ、ＳＭＡが過剰に加熱されて不具合を生じることや、無用な電力消費を防止することができる。
【００６７】
図９は、ＳＭＡ６４、６５に接続される駆動回路２００のその他の例を示す図である。図９に示す駆動回路２００は、一方のＳＭＡを加熱しつつ、他方のＳＭＡを予熱することのできる回路例を示している。
【００６８】
図９に示す駆動回路は、制御部７０とマルチプレクサＭ１、Ｍ２、オペアンプＡ１、Ａ２で構成される。
【００６９】
図９において、トランジスタＴｒ１のベースにはオペアンプＡ１の出力電圧が入力されるように接続されている。オペアンプＡ１の非反転入力（＋）部には、マルチプレクサＭ１の出力部が接続され、反転入力（−）部は、トランジスタＴｒ１のエミッタ側に接続されている。マルチプレクサＭ１の１の入力部には、Ｄ／Ａ変換部からの電圧Ｖｒｅｆ１が入力されるように、０の入力部には、Ｄ／Ａ変換部からの電圧Ｖｒｅｆ２が入力されるように接続されている。また、マルチプレクサＭ１には制御部７０からの制御信号（Ｓｅｌｅｃｔ）が入力されるよう接続されている。
【００７０】
一方、トランジスタＴｒ２のベースにはオペアンプＡ２の出力電圧が入力されるように接続されている。オペアンプＡ２の非反転入力（＋）部には、マルチプレクサＭ２の出力部が接続され、反転入力（−）部は、トランジスタＴｒ２のエミッタ側に接続されている。マルチプレクサＭ２の１の入力部には、Ｄ／Ａ変換部からの電圧Ｖｒｅｆ２が入力されるように、０の入力部には、Ｄ／Ａ変換部からの電圧Ｖｒｅｆ１が入力されるように接続されている。また、マルチプレクサＭ２には制御部７０からの制御信号（Ｓｅｌｅｃｔ）が入力されるよう接続されている。
【００７１】
このような構成の回路で、加熱に用いる際の制御部からの出力電圧をＶｒｅｆ１、予熱の際に用いる制御部からの出力電圧をＶｒｅｆ２とした場合で説明する。
【００７２】
ＳＭＡ６４を加熱する場合は、制御部７０からマルチプレクサＭ１、Ｍ２に１の制御信号が入力される。これにより、マルチプレクサＭ１は、オペアンプＡ１の非反転入力（＋）部に電圧Ｖｒｅｆ１を入力し、トランジスタＴｒ１のベースに電圧Ｖｒｅｆ１に対応する電圧Ｖｏｕｔ１が印加され、ＳＭＡ６４に加熱のための通電がなされる。一方、マルチプレクサＭ２は、オペアンプＡ２の非反転入力（＋）部に電圧Ｖｒｅｆ２を入力し、トランジスタＴｒ２のベースに電圧Ｖｒｅｆ２に対応する電圧Ｖｏｕｔ２が印加され、ＳＭＡ６５に予熱のための通電がなされる。
【００７３】
ＳＭＡ６５を加熱する場合は、制御部７０からマルチプレクサＭ１、Ｍ２に０の制御信号が入力される。これにより、マルチプレクサＭ２は、オペアンプＡ２の非反転入力（＋）部に電圧Ｖｒｅｆ１を入力し、トランジスタＴｒ２のベースに電圧Ｖｒｅｆ１に対応する電圧Ｖｏｕｔ２が印加され、ＳＭＡ６５に加熱のための通電がなされる。一方、マルチプレクサＭ１は、オペアンプＡ１の非反転入力（＋）部に電圧Ｖｒｅｆ２を入力し、トランジスタＴｒ１のベースに電圧Ｖｒｅｆ２に対応する電圧Ｖｏｕｔ１が印加され、ＳＭＡ６４に予熱のための通電がなされる。
【００７４】
図１０は、図９に示す駆動回路２００の動作概略を示すフローチャートである。以下、図１０に示すフローに従い説明する。
【００７５】
まず、画像投影装置のフォーカシングを行う操作スイッチのいずれかがＯＮされるのを待機する（ステップＳ２０１）。操作部は、例えば、可動レンズ群枠５１を投影面側に移動させるスイッチと、液晶表示素子側に移動させるスイッチがあることが好ましい。
【００７６】
操作スイッチのいずれかがＯＮされる（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）と、いずれのスイッチがＯＮされたか、すなわち、ＳＭＡ６４に通電して加熱するか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
【００７７】
ＳＭＡ６４に通電して加熱するスイッチがＯＮされている場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）には、ＳＭＡ６５の抵抗値を検出し、抵抗値からＳＭＡ６５の温度を算出する（ステップＳ２０３）。すなわち、加熱しないＳＭＡの抵抗値を検出し温度を検出する。ＳＭＡ６５の抵抗値の検出は、例えば、制御部７０よりマルチプレクサＭ１、Ｍ２に、短時間だけ瞬間的に１の制御信号を入力し、ＳＭＡ６５の両端部（図示ａ、ｃ間）の電位差を電圧検知部８０で検知する。制御部７０は、このａ、ｃ間の電位差とトランジスタＴｒ２のベースに印加されるＶｒｅｆ２に対応した電圧Ｖｏｕｔ２から求まるＳＭＡ６５に流れる電流値を基に、ＳＭＡ６５の抵抗値を算出し、該抵抗値に対応するＳＭＡの温度を算出する。なお、抵抗値の検出は、他の方法を用いてもよい。
【００７８】
次いで、マルチプレクサＭ１、Ｍ２に１の制御信号が入力され、図９で説明したように、ＳＭＡ６４が加熱され、同時にＳＭＡ６５が予熱される（ステップＳ２０４）。このとき、制御部７０は、ステップＳ２０３で算出されたＳＭＡ６５の温度と、ＳＭＡ６５が変位収縮を開始する温度の差に基づいて、電圧Ｖｒｅｆ２を変更する。温度差が小さければ、Ｖｒｅｆ２の値は低くし、温度差が大きければ、Ｖｒｅｆ２の値が高くなるよう変更する。すなわち、このＶｒｅｆ２の変更は、予熱を継続しても変位収縮を開始する温度を超えることがないように予熱するためであり、温度差とＶｒｅｆ２の変更値の対応は予めプログラミングされていることが好ましい。
【００７９】
次いで、ＳＭＡ６４を加熱、ＳＭＡ６５を予熱しつつ、所定の時間間隔でＳＭＡ６４の抵抗値を検出し、この抵抗値から移動体すなわち可動レンズ群枠５１の位置を演算する（ステップＳ２０５）。ＳＭＡ６４の抵抗値は以下のようにして検出される。制御部７０で、電圧検知部８０で検知したＳＭＡ６４の両端ａ、ｂ間の電位差と、トランジスタＴｒ１のベースに印加しているＶｏｕｔ１から求まるＳＭＡ６４の電流値を基に抵抗値を算出する。さらに、予め測定されたＳＭＡ６４の長さと抵抗値との関係から、ＳＭＡ６４の長さが求められ、このＳＭＡ６４の長さから移動体である可動レンズ群枠５１の位置を求める。
【００８０】
次いで、操作スイッチがＯＦＦされたか否か判断（ステップＳ２０６）し、操作スイッチがＯＦＦでなく、ＯＮ状態の場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）は、ステップＳ２０５で演算した可動レンズ群枠５１の位置が、投影面側の最大移動量位置になっているか否かを判断する（ステップＳ２０７）。この最大移動量位置とは上述と同様である。
【００８１】
ステップＳ２０５で演算した可動レンズ群枠５１の位置が最大移動量位置でないと判断（ステップＳ２０７；Ｎｏ）された場合は、ステップＳ２０４に戻り、上述の動作を繰り返す。
【００８２】
ステップＳ２０６で操作スイッチがＯＦＦになったと判断（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）した場合又は、ステップＳ２０７で演算した可動レンズ群枠５１の位置が、最大移動量位置であると判断（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）した場合は、通電を断ち、ＳＭＡ６４の加熱、ＳＭＡ６５の予熱を停止させる（ステップＳ２０８）。
【００８３】
一方、ステップＳ２０２において、ＳＭＡ６５に通電して加熱するスイッチがＯＮされている場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）には、ＳＭＡ６４の抵抗値を検出し、抵抗値からＳＭＡ６４の温度を算出する（ステップＳ２１３）。ＳＭＡ６４の抵抗値の検出は、例えば、制御部７０よりマルチプレクサＭ１、Ｍ２に、短時間だけ瞬間的に０の制御信号を入力し、ＳＭＡ６４の両端部（図示ａ、ｂ間）の電位差を電圧検知部８０で検知する。制御部７０は、このａ、ｂ間の電位差とトランジスタＴｒ１のベースに印加されるＶｒｅｆ２に対応した電圧Ｖｏｕｔ１から求まるＳＭＡ６４に流れる電流値を基に、ＳＭＡ６４の抵抗値を算出し、該抵抗値に対応するＳＭＡの温度を算出する。なお、抵抗値の検出は、他の方法を用いてもよい。
【００８４】
次いで、マルチプレクサＭ１、Ｍ２に０の制御信号が入力され、図９で説明したように、ＳＭＡ６５が加熱され、同時にＳＭＡ６４が予熱される（ステップＳ２１４）。このとき、同様に、制御部７０は、ステップＳ２１３で算出されたＳＭＡ６４の温度と、ＳＭＡ６４が変位収縮を開始する温度の差に基づいて、電圧Ｖｒｅｆ２を変更する。
【００８５】
次いで、ＳＭＡ６５を加熱、ＳＭＡ６４を予熱しつつ、所定の時間間隔でＳＭＡ６５の抵抗値を検出し、この抵抗値から移動体すなわち可動レンズ群枠５１の位置を演算する（ステップＳ２１５）。ＳＭＡ６５の抵抗値は以下のようにして検出される。制御部７０で、電圧検知部８０で検知したＳＭＡ６４の両端ａ、ｃ間の電位差と、トランジスタＴｒ２のベースに印加しているＶｏｕｔ２から求まるＳＭＡ６５の電流値を基に抵抗値を算出する。さらに、予め測定されたＳＭＡ６５の長さと抵抗値との関係から、ＳＭＡ６５の長さが求められ、このＳＭＡ６５の長さから移動体である可動レンズ群枠５１の位置を求める。
【００８６】
次いで、操作スイッチがＯＦＦされたか否か判断（ステップＳ２１６）し、操作スイッチがＯＦＦでなく、ＯＮ状態の場合（ステップＳ２１６；Ｎｏ）は、ステップＳ２１５で演算した可動レンズ群枠５１の位置が、投影面側の最大移動量位置になっているか否かを判断する（ステップＳ２１７）。この最大移動量位置とは上述と同様である。
【００８７】
ステップＳ２１５で演算した可動レンズ群枠５１の位置が、最大移動量位置でないと判断（ステップＳ２１７；Ｎｏ）された場合は、ステップＳ２１４に戻り、上述の動作を繰り返す。
【００８８】
ステップＳ２１６で操作スイッチがＯＦＦになったと判断（ステップＳ２１６；Ｙｅｓ）した場合又は、ステップＳ２１７で演算した可動レンズ群枠５１の位置が最大移動量位置であると判断（ステップＳ２１７；Ｙｅｓ）した場合は、通電を断ち、ＳＭＡ６５の加熱、ＳＭＡ６４の予熱を停止させる（ステップＳ２１８）。
【００８９】
以上が、図９に示す駆動回路２００の動作概略である。
【００９０】
なお、本例も同様に、制御部において、電圧検知部で検知した電位差と、ＳＭＡに流れる電流値を基に抵抗値を算出するもので説明したが、直接的に抵抗値を検出し制御部に伝達するよう構成されたものであってもよい。
【００９１】
このように、加熱しない方の形状記憶合金部の抵抗値を検知し、検知された抵抗値から温度を検出し、加熱しない方の形状記憶合金部を、変位収縮を開始する温度を超えないように予熱しておくことにより、移動体である可動レンズ群枠の移動方向を反転させる際の応答性を良好にすることができ、駆動装置のフォーカシング操作性を良好にすることができる。
【００９２】
なお、図１０で説明した動作概略では、電圧Ｖｒｅｆ２の値を、加熱しないＳＭＡの温度に応じて調定する例で説明したが、これに限るものでなく、予熱を長時間行っても変位収縮を開始する温度を超えないように予め低めの一定電圧Ｖｒｅｆ２を設定したものであってもよい。
【００９３】
また、上記の実施の形態に係る駆動回路を有する駆動装置を、画像投影装置のレンズ群を移動させてフォーカシングに用いる例で説明したが、これに限るものでなく、ズーミングに用いてもよいし、また適用する装置としては画像投影装置に限るものでないのはもちろんである。
【符号の説明】
【００９４】
１  液晶表示素子（ＬＣＯＳ）
２  照明光学系
３  偏光変換素子（ＰＣＳ）
４  偏光ビームスプリッタ
５  投影レンズユニット
６  駆動機構
２１  ＬＥＤユニット
２２  ヒートシンク
５１  可動レンズ群枠
５２  固定レンズ群枠
５３  主ガイド軸
５４  副ガイド軸
５５  板バネ
５６  固定部材
６１  台座
６２  駆動レバー
６３  抜け止め部材
６４、６５  形状記憶合金（ＳＭＡ）
７０  制御部
８０  電圧検知部
１００、１５０、２００  駆動回路
Ａ０、Ａ１、Ａ２  オペアンプ
ＤＭ１  デマルチプレクサ
Ｍ１、Ｍ２  マルチプレクサ
Ｌ１  可動レンズ群
Ｌ２  固定レンズ群
Ｏ  光軸
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２  抵抗
Ｔｒ１、Ｔｒ２  トランジスタ
ＶＤＤ  電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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