(57)【要約】【課題】小型化を図る上で有利なレンズ移動機構およびこのようなレンズ移動機構を組み込んだカメラ、電子機器を提供する。【解決手段】第１可動レンズ支持枠２０１６が第１の形状記憶合金２０２８または第２の形状記憶合金２０３０の短縮動作によって光軸方向に移動すると、カム板２０４６は、第１カムピン２０４２の移動に連動して支軸２０４８回りに揺動される。カム板２０４６の揺動によって第２カム溝２０５２が移動することにより第２カムピン２０４４が移動され、これにより、第２可動レンズ支持枠２０２０が光軸方向に移動される。【選択図】　　　　図１
2004038058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム上で光軸方向に中心を合致させた状態で該光軸方向に移動可能に設けられた第１可動レンズおよび第２可動レンズを移動させるレンズ移動機構であって、
前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１可動レンズを光軸方向の一方に移動させる第１の形状記憶合金と、
前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１の可動レンズを光軸方向の他方に移動させる第２の形状記憶合金と、
前記第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させる連動機構とを備える、
ことを特徴とするレンズ移動機構。
【請求項２】
フレームで支持された撮像素子と、
前記フレーム上で前記撮像素子の前方において中心を合致させた状態で光軸方向に移動可能に設けられた第１可動レンズおよび第２可動レンズを移動させるレンズ移動機構とを備え、
前記レンズ移動機構は、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１可動レンズを光軸方向の一方に移動させる第１の形状記憶合金と、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１の可動レンズを光軸方向の他方に移動させる第２の形状記憶合金と、第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させる連動機構とで構成されている、
ことを特徴とするカメラ。
【請求項３】
フレームで支持された撮像素子と、
前記フレーム上で前記撮像素子の前方において中心を合致させた状態で光軸方向に移動可能に設けられた第１可動レンズおよび第２可動レンズを移動させるレンズ移動機構と、
前記撮像素子から出力される撮像信号に基づいて画像を表示する画像表示手段とを備え、
前記レンズ移動機構は、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１可動レンズを光軸方向の一方に移動させる第１の形状記憶合金と、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１の可動レンズを光軸方向の他方に移動させる第２の形状記憶合金と、第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させる連動機構とで構成されている、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項４】
前記連動機構はカム機構で構成され、前記カム機構は前記フレームに揺動可能に支持されたカム板を備え、前記カム板は第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して揺動し、前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動機構または請求項２記載のカメラまたは請求項３記載の電子機器。
【請求項５】
前記第１可動レンズおよび第２可動レンズは、固定レンズと撮像素子との間に配設され、前記第１の形状記憶合金は、コイル状を呈して前記固定レンズと第１可動レンズの間に配設され、前記第２の形状記憶合金は、コイル状を呈して前記第２可動レンズと前記撮像素子との間に配設されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動機構。
【請求項６】
前記第１可動レンズおよび第２可動レンズは、固定レンズと前記撮像素子との間に配設され、前記第１可動レンズは、第１可動レンズ支持枠で支持され、前記第２可動レンズは、第２可動レンズ支持枠で支持され、前記固定レンズは、固定レンズ支持枠で支持され、前記撮像素子は、撮像素子支持体で支持され、前記第１の形状記憶合金は、コイル状を呈して前記固定レンズ支持枠と第１可動レンズ支持枠との間に掛け渡され、前記第２の形状記憶合金は、コイル状を呈して前記第２可動レンズ支持枠と前記撮像素子支持体との間に掛け渡されていることを特徴とする請求項２記載のカメラまたは請求項３記載の電子機器。
【請求項７】
前記第１可動レンズおよび第２可動レンズは、固定レンズと撮像素子との間に配設され、前記第１可動レンズは、第１可動レンズ支持枠で支持され、前記第２可動レンズは、第２可動レンズ支持枠で支持され、前記固定レンズは、固定レンズ支持枠で支持され、前記撮像素子は、撮像素子支持体で支持され、前記フレームは、前記固定レンズ支持枠と撮像素子支持体とが連結固定されることで構成され、前記固定レンズ支持枠と撮像素子支持体との間に前記光軸と平行する方向に延在する複数のガイドロッドが設けられ、前記第１可動レンズおよび第２可動レンズは前記複数のガイドロッドにより移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動機構。
【請求項８】
前記第１可動レンズおよび第２可動レンズは、固定レンズと前記撮像素子との間に配設され、前記第１可動レンズは、第１可動レンズ支持枠で支持され、前記第２可動レンズは、第２可動レンズ支持枠で支持され、前記固定レンズは、固定レンズ支持枠で支持され、前記撮像素子は、撮像素子支持体で支持され、前記フレームは、前記固定レンズ支持枠と撮像素子支持体とが連結固定されることで構成され、前記固定レンズ支持枠と撮像素子支持体との間に前記光軸と平行する方向に延在する複数のガイドロッドが設けられ、前記第１可動レンズおよび第２可動レンズは前記複数のガイドロッドにより移動可能に支持されていることを特徴とする請求項２記載のカメラまたは請求項３記載の電子機器。
【請求項９】
前記連動機構はカム機構で構成され、前記カム機構はボスを有するカム板を備え、前記カム板は前記ボスが前記フレームに揺動可能に支持されて配設され、前記カム板は第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して揺動し、前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させるように構成され、前記ボスに係止あるいは圧接することで前記ボスの揺動を停止させるブレーキ部材と、このブレーキ部材の駆動機構が設けられ、前記駆動機構は前記ブレーキ部材に連結されるとともに通電による自己発熱で長さが変わる形状記憶合金を含んで構成され、前記ブレーキ部材は前記ボスから常時離れた状態で配設され、前記形状記憶合金への通電によりブレーキ部材がボスに対して係止あるいは圧接するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動機構または請求項２記載のカメラまたは請求項３記載の電子機器。
【請求項１０】
前記連動機構はカム機構で構成され、前記カム機構はボスを有するカム板を備え、前記カム板は前記ボスが前記フレームに揺動可能に支持されて配設され、前記カム板は第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して揺動し、前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させるように構成され、前記ボスに係止あるいは圧接することで前記ボスの揺動を停止させるブレーキ部材と、このブレーキ部材の駆動機構が設けられ、前記駆動機構は前記ブレーキ部材に連結されるとともに通電による自己発熱で長さが変わる形状記憶合金を含んで構成され、前記ブレーキ部材は前記ボスに常時係止あるいは圧接した状態で配設され、前記形状記憶合金への通電によりブレーキ部材がボスから離れるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動機構または請求項２記載のカメラまたは請求項３記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ移動機構、カメラおよび電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に用いられているレンズ鏡筒は、複数の可動レンズを有して構成され、変倍（ズーム）調整や焦点調整を行う為に、前記可動レンズをモータ等により光軸方向に移動させる構成となっている。
また、近年、ビデオカメラやデジタルスチルカメラをＰＤＡ、携帯電話機等の電子機器へ内蔵するために、小型のレンズ鏡筒が作られる様になってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ズーム調整や焦点調整が可能なレンズ鏡筒は、可動レンズを移動させるモータ等によって大きなスペースを占有してしまうため、前記携帯電子機器に組み込むことが難しく、したがって、このような携帯電子機器ではズーム機能が無いレンズ鏡筒が用いられているのが現状である。
また、可動レンズを有するレンズ鏡筒を小型化する手法として、特開平９−１２７３９８号公報には、占有スペースが小さくて済む形状記憶合金を用いて１つの可動レンズを移動させる技術が提案されている。しかしながら、この技術ではズーム調整を行なうレンズ鏡筒で用いられる２つ以上の可動レンズを移動させることができないという問題がある。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、２つ以上の可動レンズを移動させることができ、かつ、小型化を図る上で有利なレンズ移動機構およびこのようなレンズ移動機構を組み込んだ電子機器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ移動機構は上記目的を達成するため、フレーム上で光軸方向に中心を合致させた状態で該光軸方向に移動可能に設けられた第１可動レンズおよび第２可動レンズを移動させるレンズ移動機構であって、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１可動レンズを光軸方向の一方に移動させる第１の形状記憶合金と、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１の可動レンズを光軸方向の他方に移動させる第２の形状記憶合金と、前記第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させる連動機構とを備えることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明のカメラは、フレームで支持された撮像素子と、前記フレーム上で前記撮像素子の前方において中心を合致させた状態で光軸方向に移動可能に設けられた第１可動レンズおよび第２可動レンズを移動させるレンズ移動機構とを備え、前記レンズ移動機構は、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１可動レンズを光軸方向の一方に移動させる第１の形状記憶合金と、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１の可動レンズを光軸方向の他方に移動させる第２の形状記憶合金と、第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させる連動機構とで構成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の電子機器は、フレームで支持された撮像素子と、前記フレーム上で前記撮像素子の前方において中心を合致させた状態で光軸方向に移動可能に設けられた第１可動レンズおよび第２可動レンズを移動させるレンズ移動機構と、前記撮像素子から出力される撮像信号に基づいて画像を表示する画像表示手段とを備え、前記レンズ移動機構は、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１可動レンズを光軸方向の一方に移動させる第１の形状記憶合金と、前記フレームと第１可動レンズとの間に設けられ、通電による自己発熱によってその長さが変わり前記第１の可動レンズを光軸方向の他方に移動させる第２の形状記憶合金と、第１の可動レンズの前記光軸方向の移動に連動して前記第２の可動レンズを前記光軸方向に移動させる連動機構とで構成されていることを特徴とする。
【０００７】
そのため、本発明によれば、第１の形状記憶合金が通電されると、該第１の形状記憶合金によって第１可動レンズが光軸方向の一方に移動され、この第１可動レンズの移動により連動機構が第２可動レンズを光軸方向に移動させる。第２の形状記憶合金が通電されると、該第２の形状記憶合金によって第１可動レンズが光軸方向の他方に移動され、この第１可動レンズの移動により連動機構が第２可動レンズを光軸方向に移動させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるレンズ移動機構および電子機器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態における電子機器の構成を示すブロック図である。
電子機器としての携帯電話機１００は、カメラ部１０２、撮影制御手段１０４、レンズ制御手段１０６、表示手段１０８、記憶手段１０９、操作入力手段１１０、通信手段１１２などを備えて構成されている。なお、前記携帯電話機１００は通話やメールなど一般的な携帯電話処理を行なう処理部やその他の従来公知の様々な処理部を有している。
前記カメラ部１０２は、光学系１０と、撮像素子１２と、レンズ移動機構１４と、フレーム１６とを有して構成されている。
前記撮影制御手段１０４は、前記撮像素子１２から入力される撮像信号を処理することにより、該撮像信号に基づく画像を前記表示手段１０６に表示させるように構成されている。
前記レンズ制御手段１０６は、前記操作入力手段１０８から与えられるレンズの移動の指示に基づいて前記レンズ移動機構１４に対して駆動信号を供給するように構成されている。
前記表示手段１０８は、前記撮像信号に基づく画像の表示を行なう他、文字や記号などを含むメッセージの表示が可能に構成されている。
前記記憶手段１０９は、前記映像制御手段１０４から入力される前記撮像信号を記録するように構成されている。
前記操作入力手段１１０は、テンキーを含む複数の操作キーから構成され、該操作入力手段１１０に対してなされた操作によって、前記撮影制御手段１０４に撮影動作の指示や前記レンズ制御手段１０６に対するレンズ移動の指示を与えるように構成されている。
前記通信手段１１２は、前記撮影素子１２あるいは前記記憶手段１０９からの映像信号を前記撮影制御手段１０４を介して入力し、該撮像信号を所定の相手先に通信するように構成されている。
【０００９】
図１は本発明の第１の実施の形態によるレンズ移動機構の分解斜視図、図３はレンズ移動機構の要部を示す斜視図である。
前記カメラ部１０２の光学系１０は、被写体を撮影する固定レンズ２００２および第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８から構成され、これら固定レンズ２００２および第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８は光軸方向に中心を合致させた状態で配設されている。
前記撮像素子１２は、前記光学系１０よって結像された被写体像を受光して撮像信号を出力するように構成されている。前記撮像素子１２は、例えばＣＣＤによって構成することができる。
前記レンズ移動機構１４は、前記第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８を移動させるように構成されている。
【００１０】
前記固定レンズ２００２は矩形板状の固定レンズ支持枠２００４に支持されている。
前記撮像素子１２は矩形板状の撮像素子支持体２００８に支持されている。
前記第１可動レンズ２０１４は矩形板状の第１可動レンズ支持枠２０１６に支持されている。
前記第２可動レンズ２０１８は矩形板状の第２可動レンズ支持枠２０２０に支持されている。
前記第１可動レンズ支持枠２０１６および第２可動レンズ支持枠２０２０は、前記固定レンズ支持枠２００４と撮像素子支持体２００８の間に配設されている。
前記固定レンズ支持枠２００４と前記撮像素子支持体２００８は、前記固定レンズ２００２の光軸方向に間隔をおいて連結板２０１０によって連結され、これら固定レンズ支持枠２００４と撮像素子支持体２００８と連結板２０１０によって前記フレーム１６が構成されている。
前記固定レンズ支持枠２００４と撮像素子支持体２００８との間には、前記光軸と平行する方向に延在する第１、第２、第３ガイドロッド２０２２、２０２４、２０２６が設けられ、これら３本のガイドロッドのうち第１ガイドロッド２０２２と第２ガイドロッド２０２４は導電性を有する材料で形成されている。
【００１１】
前記第１可動レンズ支持枠２０１６の一辺の一端箇所には軸受を介して前記第２ガイドロッド２０２４が滑動可能に挿通され、第１可動レンズ支持枠２０１６の一辺の他端箇所は第３ガイドロッド２０２６に滑動可能に挿通され、これにより第１可動レンズ２０１４は前記光軸方向に移動可能に支持されている。
前記第２可動レンズ支持枠２０２０の互いに対向する隅部の一方には軸受を介して前記第１ガイドロッド２０２２が滑動可能に挿通され、第２可動レンズ支持枠２０２０の互いに対向する隅部の他方には前記第３ガイドロッド２０２６が滑動可能に挿通され、これにより第２可動レンズ２０１８は前記光軸方向に移動可能に支持されている。
【００１２】
前記固定レンズ支持枠２００４の上部の幅方向の中間箇所には、前記第２ガイドロッド２０２４に電気的に接続された第１端子板２０３２がねじや接着剤によって取着されている。
前記第１可動レンズ支持枠２０１６の上部の幅方向の中間箇所には、第２端子板２０３４がねじや接着剤によって取着されている。
前記第２端子板２０３４は接触子２０３５を有し、この接触子２０３５の先端は前記第１ガイドロッド２０２２の外周に接触しており、前記第１可動レンズ支持枠２０１６が光軸方向に移動すると、前記接触子２０３５は第１ガイドロッド２０２２上を摺動するように構成されている。なお、前記第２端子板２０３４の第１可動レンズ支持枠２０１６への取着箇所は、前記第２ガイドロッド２０２４の近傍となっている。
前記第２端子板２０３４の取着箇所と前記第２ガイドロッドとの間の第１可動レンズ支持枠２０１６箇所には、第１カムピン２０４２が突設されている。したがって、前記第１カムピン２０４２は前記第２ガイドロッド２０２４の近傍となっている。
前記第２可動レンズ支持枠２０２０の前記第１ガイドロッド２０２２寄りの箇所には第２カムピン２０４４が突設されている。
【００１３】
前記撮像素子支持体２００８の上部の幅方向の中間箇所には、第３端子板２０３６がねじや接着剤によって取着されるとともに、前記第３端子板２０３６を挟む幅方向の両端箇所には、前記第１ガイドロッド２０２２に電気的に接続された第４端子板２０３８と、第２ガイドロッド２０２４に電気的に接続された第５端子板２０４０とがねじや接着剤などによって取着されている。
前記第３、第４、第５端子板２０３６、２０３８、２０４０には、前記レンズ制御手段１０６によって前記駆動信号としての電流が供給されるように構成されている。
【００１４】
第１の形状記憶合金２０２８はコイル状を呈し、前記固定レンズ支持枠２００４と第１可動レンズ支持枠２０１６の間に掛け渡されている。すなわち、第１の形状記憶合金２０２８はその一端が前記第１端子板２０３２に導電性接着剤によって固着され、他端が前記第２端子板２０３４に導電性接着剤によって固着されている。
第２の形状記憶合金２０３０はコイル状を呈し、前記第１可動レンズ支持枠２０１６と前記撮像素子支持体２００８の間に掛け渡されている。すなわち、第２の形状記憶合金２０３０はその一端が前記第２端子板２０３４に導電性接着剤によって固着され、他端が前記第３端子板２０３６に導電性接着剤によって固着されている。
【００１５】
前記第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０は、これらに電流が流れることによって、すなわち通電されることによって自己発熱し、この自己発熱によって記憶された形状に復帰するように構成され、本実施の形態では自己発熱によってその長さが短縮するように構成されている。
したがって、前記第１の形状記憶合金２０２８に電流が供給され、第２の形状記憶合金２０３０に電流が供給されない場合には、前記第１の形状記憶合金２０２８が短縮することにより、前記第１可動レンズ支持枠２０１６が前記固定レンズ支持枠２００４方向に移動することになる。
また、前記第１の形状記憶合金２０２８に電流が供給されず、第２の形状記憶合金２０３０に電流が供給された場合には、前記第２の形状記憶合金２０３０が短縮することにより、前記第１可動レンズ支持枠２０１６が前記撮像素子支持体２００８方向に移動することになる。
また、前記第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０の双方に電流が供給されない場合には、電流が供給されない状態の第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０の弾性力が釣り合った位置に第１可動レンズ支持枠２０１６が移動し停止することになる。
【００１６】
図６は第１、第２形状記憶合金に対する電流の供給動作の説明図である。
前記レンズ制御手段１０６は、前記第３、第４、第５端子板２０３６、２０３８、２０４０に対して不図示のリード線を介して接続されている。
前記レンズ制御手段１０６が前記電流を前記第４端子板２０３８と第５端子板２０４０に供給すると、矢印Ａで示すように、電流は前記第４端子板２０３８、第１ガイドロッド２０２２、接触子２０３５、第２端子板２０３４、第１形状記憶合金２０２８、第１端子板２０３２、第２ガイドロッド２０２６、第５端子板２０４０という経路で流れる。これにより、前記第１形状記憶合金２０２８は、前記電流が流れることで自己発熱して短縮し、前記第１可動レンズ支持枠２０１６を前記固定レンズ支持枠２００４に向けて移動させる。
前記レンズ制御手段１０６が前記電流を前記第４端子板２０３８と第３端子板２０３６に供給すると、矢印Ｂで示すように、電流は前記第４端子板２０３８、第１ガイドロッド２０２２、接触子２０３５、第２端子板２０３４、第２形状記憶合金２０３０、第３端子板２０３６という経路で流れる。これにより、前記第２形状記憶合金２０３０は、前記電流が流れることで自己発熱して短縮し、前記第１可動レンズ支持枠２０１６を前記撮像素子支持体２００８に向けて移動させる。
【００１７】
前記固定レンズ支持枠２００４の上部の連結板２０１０寄りの箇所および連結板２０１０の上部の前方寄りの箇所には取付板２０４５がねじによって取着され、該取付板２０４５にはカム板２０４６が支軸２０４８を介して回転可能に取着されている。
前記カム板２０４６には、直線状の第１カム溝２０５０と、湾曲状の第２カム溝２０５２とが形成されている。
図４に示すように、前記第１カム溝２０５０には前記第１カムピン２０４２が挿通され、前記第２カム溝２０５２には前記第２カムピン２０４４が挿通されている。
前記第１可動レンズ支持枠２０１６が前記第１の形状記憶合金２０２８または第２の形状記憶合金２０３０の短縮動作によって前記光軸方向に移動すると、前記カム板２０４６は、前記第１カムピン２０４２の移動に連動して支軸２０４８回りに揺動される。前記カム板２０４６の揺動によって前記第２カム溝２０５２が移動することにより前記第２カムピン２０４４が移動され、これにより、前記第２可動レンズ支持枠２０２０が光軸方向に移動される。
前記カム板２０４６、第１、第２カムピン２０４２、２０４４によってカム機構が構成され、本実施の形態ではこのカム機構によって第１の可動レンズ２０１４に連動して第２の可動レンズ２０１８を前記光軸方向に移動させる連動機構が構成されている。
そして、前記レンズ移動機構１４は、前記第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０と、前記連動機構とで構成されている。
【００１８】
また、本実施の形態では、前記レンズ移動機構１４によって前記第１可動レンズ２０１４および第２可動レンズ２０１８が前記固定レンズ２００２に対して移動することにより、前記光学系１０によるズーム比が変化するように構成されている。
なお、本実施の形態では、前記第１可動レンズ支持枠２０１６、第２可動レンズ支持枠２０２０の前記光軸方向の位置決めは、前記第１カムピン２０４２が前記第１カム溝２０５０の延在方向の両端に当接することでなされる。
【００１９】
次に上述のように構成された携帯電話機１００によって光学系のズーム比を変更する際の作用について説明する。
携帯電話機１００の利用者が光学系１０を広角に設定するための操作を前記操作入力手段１１０に対して行なうと、これに対応して前記撮影制御手段１０４は、図６に示すように、前記電流を前記第３、第５端子板２０３８、２０４０に供給することにより、該電流を前記矢印Ａの経路で流す。
すると、前記第１形状記憶合金２０２８が短縮することで前記第１可動レンズ２０１４は固定レンズ２０２２に近接する方向に移動され、これにより、前記第２可動レンズ２０１８は、図４に示すように、前記カム機構の作用によって固定レンズ２０２２に近接する方向に移動される。この結果、前記光学系１０は、そのズーム比が広角となるように設定される。
【００２０】
携帯電話機１００の利用者が光学系１０を望遠に設定するための操作を前記操作入力手段１１０に対して行なうと、これに対応して前記撮影制御手段１０４は、図６に示すように、前記電流を前記第３、第４端子板２０３８、２０４０に供給することにより、該電流を前記矢印Ｂの経路で流す。
すると、前記第２形状記憶合金２０３０が短縮することで前記第１可動レンズ２０１４は前記撮像素子１２に近接する方向に移動され、前記第２可動レンズ２０１８は、図５に示すように、前記カム機構の作用によって前記撮像素子１２に近接する方向に移動される。この結果、前記光学系１０は、そのズーム比が望遠となるように設定される。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８を移動させるレンズ移動機構１４を、第１可動レンズ１４を光軸方向の一方に移動させる第１の形状記憶合金２０２８と、第１の可動レンズ２０１４を光軸方向の他方に移動させる第２の形状記憶合金２０３０と、カム板２０４６を含む連動機構とによって構成した。
このため、第１、第２の形状記憶合金２０１４、２０１８および連動機構は構造が簡素で占有スペースも少なくて済むので、レンズ移動機構を小型化する上で有利である。また、このようなレンズ移動機構を組み込んだカメラや携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノート型パーソナルコンピュータなどの電子機器の小型化を図る上で有利である。
【００２２】
また、前記第１の形状記憶合金２０２８の端部を前記第１端子板２０３２と第２端子板２０３４に固着するに際して、および、前記第２の形状記憶合金２０３０の端部を前記第２端子板２０３４と第３端子板２０３６に固着するに際して接着剤を用いたので、半田付けや圧接の場合に比べてこれら第１、第２の形状記憶合金と各端子板との電気的な導通を長期間安定した状態に保持する上で有利である。
【００２３】
また、前記第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０の端部が固着される第２端子板２０３４の第１可動レンズ支持枠２０１６への取着箇所が前記第２ガイドロッド２０２４の近傍にある構成とした。
したがって、第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０によって発生する力の作用点が第２ガイドロッド２０２４の近傍に位置することにより、第１可動レンズ支持枠２０１６が第２ガイドロッド２０２４に対してこじる方向の力を受けて第１可動レンズ支持枠２０１６と第２ガイドロッド２０２４の間に摩擦力が発生することを防止することができ、第１可動レンズ支持枠２０１６のスムーズな移動を実現する上で有利である。
また、前記第１カムピン２０４２が設けられる第１可動レンズ支持枠２０１６箇所が前記第２ガイドロッド２０２４の近傍にある構成とし、第２カムピン２０４４が設けられる第２可動レンズ支持枠２０２０箇所が前記第１ガイドロッド２０２２の近傍にある構成とした。
したがって、カム板２０４６により第１可動レンズ支持枠２０１６に連動させて第２可動レンズ支持枠２０２０を移動させる際に生じる力によって、第１可動レンズ支持枠２０１６が第２ガイドロッド２０２４に対してあるいは第２可動レンズ支持枠２０２０が第１ガイドロッド２０２２に対してこじる方向の力を受けてこれら第１、第２可動レンズ支持枠２０１６、２０２０と第１、第２ガイドロッド２０２２、２０２４の間に摩擦力が発生することを防止することができ、第１、第２可動レンズ支持枠２０１６、２０２０のスムーズな移動を実現する上で有利である。
【００２４】
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、ガイドロッドに接触する接触子を省略した点である。
図７は本発明の第２の実施の形態によるレンズ移動機構の分解斜視図、図８は第２の実施の形態のレンズ移動機構を示す斜視図、図９は第２の実施の形態における形状記憶合金に流れる電流の説明図である。以下では第１の実施の形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図７に示すように、固定レンズ支持枠２００４の上部箇所には、前記第１ガイドロッド２０２４に電気的に接続された第７端子板２０５０と、第２ガイドロッド２０２６に電気的に接続された第８端子板２０５２がねじや接着剤によって取着されている。
第１可動レンズ支持枠２０１６の上部で第２ガイドロッド寄り箇所には、第９端子板２０５４がねじや接着剤によって取着されている。
撮像素子支持枠２００８の上部箇所には、前記第１ガイドロッド２０２４に電気的に接続された第１０端子板２０５６と、第２ガイドロッド２０２６に電気的に接続された第１１端子板２０５８とがねじや接着剤によって取着され、これら第１０、第１１端子板の間の箇所には、第１２端子板２０６０と、第１３端子板２０６２がねじや接着剤によって取着されている。
前記第１０、第１１、第１２、第１３端子板２０５６、２０５８、２０６０、２０６２には、前記レンズ制御手段１０６によって前記電流が供給されるように構成されている。
【００２５】
第１の形状記憶合金２０２８は、コイル状に形成された２つの形状記憶合金２０２８Ａ、２０２８Ｂから構成され、これら２つの形状記憶合金は互いに平行した状態で延在するように配設されている。
前記２つの形状記憶合金２０２８Ａ、２０２８Ｂのうち一方の形状記憶合金２０２８Ａは、その一端が前記第７端子板２０５０に導電性接着剤によって固着され、他端が前記第９端子板２０５４に導電性接着剤によって固着されることにより、前記固定レンズ支持枠２００４と第１可動レンズ支持枠２０１６の間に掛け渡されている。
前記２つの形状記憶合金２０２８Ａ、２０２８Ｂのうち他方の形状記憶合金２０２８Ｂは、その一端が前記第８端子板２０５２に導電性接着剤によって固着され、他端が前記第９端子板２０５４に導電性接着剤によって固着されることにより、前記固定レンズ支持枠２００４と第１可動レンズ支持枠２０１６の間に掛け渡されている。
【００２６】
第２の形状記憶合金２０３０は、コイル状に形成された２つの形状記憶合金２０３０Ａ、２０３０Ｂから構成されている。
前記２つの形状記憶合金２０３０Ａ、２０３０Ｂのうち一方の形状記憶合金２０３０Ａは、その一端が前記第９端子板２０５４に導電性接着剤によって固着され、他端が前記第１２端子板２０６０に導電性接着剤によって固着されることにより、前記撮像素子支持体２００８と第１可動レンズ支持枠２０１６の間に掛け渡されている。
前記２つの形状記憶合金２０３０Ａ、２０３０Ｂのうち他方の形状記憶合金２０３０Ｂは、その一端が前記第９端子板２０５４に導電性接着剤によって固着され、他端が前記第１３端子板２０６２に導電性接着剤によって固着されることにより、前記撮像素子支持体２００８と第１可動レンズ支持枠２０１６の間に掛け渡されている。
【００２７】
図７に示すように、前記レンズ制御手段１０６が前記電流を前記第１０端子板２０５６と第１１端子板２０５８に供給すると、矢印Ａで示すように、電流は前記第１０端子板２０５６、第１ガイドロッド２０２２、第７端子板２０５０、形状記憶合金２０２８Ａ、第９端子板２０５４、形状記憶合金２０２８Ｂ、第８端子板２０５２、第２ガイドロッド２０２４、第１１端子板２０５８という経路で流れる。これにより、前記第１形状記憶合金２０２８は、前記電流が流れることで自己発熱して短縮する。
前記レンズ制御手段１０６が前記電流を前記第１２端子板２０６０と第１３端子板２０６２に供給すると、矢印Ｂで示すように、電流は前記第１２端子板２０５６、形状記憶合金２０３０Ａ、第９端子板２０５４、形状記憶合金２０３０Ｂ、形状記憶合金２０３０Ｂ、第１３端子板２０６２という経路で流れる。これにより、前記第２形状記憶合金２０３０は、前記電流が流れることで自己発熱して短縮する。
【００２８】
したがって、図９に示すように、前記撮影制御手段１０４によって矢印Ａ方向に電流を供給することにより、前記第１可動レンズ２０１４および前記第２可動レンズ２０１８は、前記固定レンズ２００２に近接する方向に移動される。この結果、前記光学系１０は、そのズーム比が広角となるように設定される。
また、前記撮影制御手段１０４によって矢印Ｂ方向に電流を供給することにより、前記第１可動レンズ２０１４および前記第２可動レンズ２０１８は、前記撮像素子１２に近接する方向に移動される。この結果、前記光学系１０は、そのズーム比が望遠となるように設定される。
したがって、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、第１、第２の形状記憶合金および連動機構は構造が簡素で占有スペースも少なくて済むので、レンズ移動機構、カメラ、および、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノート型パーソナルコンピュータなどの電子機器の小型化を図る上で有利である。
また、第２の実施の形態では、前記第１ガイドロッド２０２２に接触する接触子２０３５を有しない構成としたので、接触子とガイドロッド間で生じる摩擦抵抗による駆動力のロスを無くす上で有利となる。
【００２９】
次に、第３の実施の形態について説明する。
図１０は本発明の第３の実施の形態によるレンズ移動機構を示す斜視図である。以下では第１の実施の形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第３の実施の形態も第２の実施の形態と同様にガイドロッドに接触する接触子を省略している。
固定レンズ支持枠２００４の上部箇所には、第１４端子板２０６４がねじや接着剤によって取着されている。
第１可動レンズ支持枠２０１６の上部箇所には、第１５端子板２０６６がねじや接着剤によって取着されている。
撮像素子支持枠２００８の上部箇所には、第１６端子板２０６８がねじや接着剤によって取着されている。
前記第１４、第１５、第１６端子板２０６４、２０６６、２０６８のそれぞれにはリード線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が接続され、これらリード線を介して前記レンズ制御手段１０６から前記電流が供給されるように構成されている。
第１の形状記憶合金２０２８は、その一端が前記第１４端子板２０６４に導電性接着剤によって固着され、他端が前記第１５端子板２０６６に導電性接着剤によって固着されることにより、前記固定レンズ支持枠２００４と第１可動レンズ支持枠２０１６の間に掛け渡されている。
第２の形状記憶合金２０３０は、その一端が前記第１５端子板２０６６に導電性接着剤によって固着され、他端が前記第１６端子板２０６８に導電性接着剤によって固着されることにより、前記固定レンズ支持枠２００４と第１可動レンズ支持枠２０１６の間に掛け渡されている。
【００３０】
前記レンズ制御手段１０６が前記電流を前記第１４端子板２０６４と第１５端子板２０６６に供給すると、電流は前記第１４端子板２０６４、第１の形状記憶合金２０２８、第１５端子板２０６６という経路で流れる。これにより、前記第１形状記憶合金２０２８は、前記電流が流れることで自己発熱して短縮し、前記第１可動レンズ支持枠２０１６を前記固定レンズ支持枠２００４に向けて移動させる。
前記レンズ制御手段１０６が前記電流を前記第１６端子板２０６８と第１５端子板２０６６に供給すると、電流は前記第１６端子板２０６８、第２の形状記憶合金２０３０、第１５端子板２０６６という経路で流れる。これにより、前記第２形状記憶合金２０３０は、前記電流が流れることで自己発熱して短縮し、前記第１可動レンズ支持枠２０１６を前記撮像素子支持体２００８に向けて移動させる。
【００３１】
このような第３の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、前記第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０に電流を供給することにより、前記第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８を移動させ、前記光学系１０を広角および望遠に設定することができる。
したがって、第３の実施の形態においても、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
次に、第４の実施の形態について説明する。
図１１（Ａ）は第４の実施の形態におけるブレーキ手段の構成の平面図、（Ｂ）はブレーキ手段の作動状態を示す正面図、（Ｃ）はブレーキ手段の非作動状態を示す正面図である。
ブレーキ手段３０は、前記カム板２０４６の支軸２０４８回りの回転位置を所望の角度で停止させるものであり、前記カム板２０４６に形成されたボス３００２と、取付板２０４５に設けられた係止ばね３００４と、第３の形状記憶合金３００６とを備えている。
前記ボス３００２は、前記カム板２０４６と一体的に、かつ、前記支軸２０４８と同軸で円筒状に形成されている。
前記ボス３００２にはその外周面にローレット３００８が形成されている。
前記係止ばね３００４は、例えば、導電性を有するばね板を屈曲して構成され、下部が前記ボス３００２に臨む取付板２０４５の箇所に取着され、上部には前記ローレット３００８の凹部に係止可能な爪部３０１０（特許請求の範囲のブレーキ部材に相当）が形成されており、該爪部３０１０がローレット３００８に常時係止するように配設されている。
前記第３の形状記憶合金３００６は、コイル状に形成され、その一端が前記係止ばね３００４を挟んで前記ボス２０７０と反対側の前記取付板２０４５箇所に取着され、他端が係止ばね３００４の先端箇所に導電性接着剤などにより取着されている。
前記第３の形状記憶合金３００６の一端には不図示のリード線が接続され、前記係止ばね３００４の取付箇所には不図示のリード線が接続されている。これら２つのリード線は、前記レンズ制御手段１０６に接続され、該レンズ制御手段１０６から通電されるように、すなわちブレーキ電流が供給されるように構成されている。
前記第３の形状記憶合金３００６は、通電されることにより自己発熱し、この自己発熱によって記憶された形状に復帰するように構成され、本実施の形態では自己発熱によってその長さが短縮するように構成されている。
【００３３】
したがって、前記第３の形状記憶合金３００６が通電されない場合には、図１１（Ｂ）に示すように、第３の形状記憶合金３００６が前記係止ばね３００４の付勢力によって伸長され、前記係止ばね３００４の爪部３０１０が前記ローレット３００８の凹部に係合し、これにより、カム板２０４６の移動を停止する状態となる。すなわち、前記ブレーキ手段３０はブレーキ作動状態となる。
また、前記第３の形状記憶合金３００６が通電された場合には、図１１（Ｃ）に示すように、第３の形状記憶合金３００６が短縮することにより、前記係止ばね３００４の爪部３０１０が前記ローレット３００８から離間され、カム板２０４６の揺動を可能とする状態となる。すなわち前記ブレーキ手段３０はブレーキ非動作状態となる。
【００３４】
次に、前記ブレーキ手段３０を付加した場合の作用について説明する。
前記レンズ制御手段１０６は、前記第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８を移動させることに先立って前記第３の形状記憶合金３００６に電流を供給して前記ブレーキ手段３０を非動作状態として、前記レンズ移動機構１４の第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０の何れかに電流を供給することにより、第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８を広角、望遠、あるいは広角および望遠の間の任意の位置に移動させる。
前記第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８を広角および望遠の間の任意の位置に移動するには、前記第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０に供給する電流の供給時間を調節し、これにより第１、第２の形状記憶合金２０２８、２０３０の短縮する寸法を調整することによって行なわれる。
次いで、レンズ制御手段１０６が前記第３の形状記憶合金３００６に対する電流の供給を停止して前記ブレーキ手段３０を動作状態とすることにより、前記第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８は設定された広角、望遠、あるいは前記任意の位置に停止保持される。
【００３５】
第４の実施の形態によれば、前記ブレーキ手段３０によって前記カム板２０４６の移動を停止することにより、前記第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８を広角、望遠、あるいは任意の位置に停止保持することができる。
また、前記第１、第２可動レンズ２０１４、２０１８が停止保持された状態では、前記第１、第２、第３の形状記憶合金２０２８、２０３０、３００６への各電流の供給を停止することができるので、消費電力を低減する上で有利である。
【００３６】
なお、第４の実施の形態では、係止ばね３００４の弾性力を用いて爪部３０１０のローレット３００８への係合を行なった場合について説明したが、爪部３０１０のローレット３００８への係合は、係止ばね３００４の弾性力に代え別部材であるスプリングを用いてもよく、あるいは、第３の形状記憶合金３００６とは反対側に設けた第４の形状記憶合金を用いるようにしてもよい。
また、第４の実施の形態において、第３の形状記憶合金３００６に電流を供給することでブレーキ手段３０を非作動状態とするように構成したが、爪部３０１０をローレット３００８から常時離した状態にしておき、第３の形状記憶合金３００６に電流を供給することで爪部３０１０をローレット３００８に係合させブレーキ手段３０を作動状態とするように構成してもよい。
また、第４の実施の形態において、ブレーキ手段３０により回転するボス３００２を停止させる場合について説明したが、このブレーキ手段３０は直線移動する移動体を停止させる場合にも無論適用可能である。
また、第４の実施の形態において、爪部３０１０をローレット３００８に係合させることで回転体の回転を停止させる場合について説明したが、摩擦係数の大きいブレーキシューなどを回転体に圧接させ、回転体の回転を停止させるようにしてもよい。
なお、爪部３０１０やブレーキシューなどをブレーキ部材とした場合に、第４の実施の形態のブレーキ手段３０は、次のようにブレーキ部材の駆動機構となる。すなわち、移動体（回転移動するものや直線移動するものを含む）に対して係止あるいは圧接することで移動体の移動を停止するブレーキ部材の駆動機構であって、前記駆動機構は前記ブレーキ部材に連結されるとともに通電されることで自己発熱して長さが変わる形状記憶合金を含んで構成され、前記ブレーキ部材は常時移動体から離れた状態で配設され、前記形状記憶合金への通電によりブレーキ部材が移動体に対して係止あるいは圧接するように構成されている。あるいは、移動体に対して係止あるいは圧接することで移動体の移動を停止するブレーキ部材の駆動機構であって、前記駆動機構は前記ブレーキ部材に連結されるとともに通電されることで自己発熱して長さが変わる形状記憶合金を含んで構成され、前記ブレーキ部材は常時移動体に係止あるいは圧接した状態で配設され、前記形状記憶合金への通電によりブレーキ部材が移動体から離れるように構成されている。
【００３７】
なお、上述した各実施の形態では、第１可動レンズと第２可動レンズを前記連動機構により連結した構成としたが、該連動機構に連結する可動レンズを２つ以上としてもよい。
また、各実施の形態前記第１、第２可動レンズを移動させることにより前記光学系のズーム倍率を変化させる構成としたが、前記第１可動レンズおよび第２可動レンズの何れか一方または双方を光軸方向に移動させることにより、前記光学系の焦点調整を行なうように構成してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第１の形状記憶合金と、第２の形状記憶合金と、連動機構とにより第１、第２可動レンズを移動させるようにしたので、レンズ移動機構、カメラおよび電子機器の小型化を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるレンズ移動機構の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における電子機器の構成を示すブロック図である。
【図３】レンズ移動機構の要部を示す斜視図である。
【図４】第１の実施の形態おけるレンズ移動機構が第１、第２可動レンズを広角に設定した状態を示す斜視図である。
【図５】第１の実施の形態おけるレンズ移動機構が第１、第２可動レンズを望遠に設定した状態を示す斜視図である。
【図６】第１、第２形状記憶合金に対する電流の供給動作の説明図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるレンズ移動機構の分解斜視図である。
【図８】第２の実施の形態のレンズ移動機構を示す斜視図である。
【図９】第２の実施の形態における形状記憶合金に流れる電流の説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態によるレンズ移動機構を示す斜視図である。
【図１１】（Ａ）は第４の実施の形態におけるブレーキ手段の構成の平面図、（Ｂ）はブレーキ手段の作動状態を示す正面図、（Ｃ）はブレーキ手段の非作動状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１４……レンズ移動機構、２０１４……第１可動レンズ、２０１８……第２可動レンズ、２０２８……第１の形状記憶合金、２０３０……第２の形状記憶合金、２０４６……カム板、３０……ブレーキ手段、３００４……係止ばね、３００６……第３の形状記憶合金。
【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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【図１１】
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