(57)【要約】  【課題】  小型化することのできるレンズ駆動装置を提供する。  【解決手段】  鏡筒１３は移動レンズを収容している。カム筒１４は鏡筒１３の外側に回動可能に設けられ、回動に伴って移動レンズ１１を光軸方向に案内するカム構造を内側に備えている。形上記憶合金線１６は、線長の変化によってカム筒１４を回動させるようにカム筒１４の外側に螺旋状に巻き付けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動レンズを収容した鏡筒と、
前記鏡筒の外側に回動可能に設けられ、回動に伴って前記移動レンズを光軸方向に案内するカム構造を内側に備えたカム筒と、
線長の変化によって前記カム筒を回動させるように前記カム筒の外側に巻き付けられた形状記憶合金線と、
を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記移動レンズはレンズ保持枠に保持されており、前記レンズ保持枠からはガイドピンが突出しており、前記鏡筒は、光軸方向に延びるように設けられ前記ガイドピンが貫通する長穴を有し、前記カム筒のカム構造は、前記ガイドピンが挿入されたカム溝を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記形状記憶合金線に電流を供給するレンズ駆動回路と、
前記レンズ駆動回路に制御信号を送るコントローラと、
前記コントローラに接続され、前記コントローラから前記レンズ駆動回路に送られる制御信号を変化させて、前記レンズ駆動回路から前記形状記憶合金に供給される電流を変化させる可変抵抗器と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記レンズ駆動回路は前記形状記憶合金線に対してＰＷＭ通電を行い、前記可変抵抗器は、抵抗値の変化によってＰＷＭ通電のパルス間隔を変化させることを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ駆動装置を備えるカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムを備えたレンズ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カム式のレンズ駆動装置は例えばズーム機能付きカメラ装置に備えられている。この種のレンズ駆動装置は、駆動源としてＤＣモータまたはステッピングモータ等のモータと、モータの回転力が減速機構を介して伝えられるカムとを備え、カムにならってレンズを移動させている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、レンズの光軸に沿うように配置された形状記憶合金製のばねを備え、ばねの伸縮でレンズを移動するレンズ駆動装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７４３１１号公報（第２−３ページ、図１）
【特許文献２】特開平９−１２７３９８号公報（第２−３ページ、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のカムによるレンズ駆動装置は、カムを機能させるためにモータおよびその減速機構が必要であり、それらのスペースの確保が必要とされると共に、モータ等の機構が複雑であり、そのために、装置の小型化が容易でなかった。また、従来の形状記憶合金製のばねを備えるレンズ駆動装置は、カム機構には適合していなかった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、小型化が可能なレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレンズ駆動装置は、移動レンズを収容した鏡筒と、前記鏡筒の外側に回動可能に設けられ、回動に伴って前記移動レンズを光軸方向に案内するカム構造を内側に備えたカム筒と、線長の変化によって前記カム筒を回動させるように前記カム筒の外側に巻き付けられた形状記憶合金線とを備えている。
【０００７】
この構成により、形状記憶合金線をカム筒に巻き付けることで線長を長くでき、したがって小さい歪み率でも線長変化量を大きくでき、線長の変化によりカム筒を回動し、カム筒の回動によりレンズを移動できる。鏡筒の外にカム筒を被せ、カム筒に線材を巻き付けるという簡単でスペースをとらない構成でもってレンズを移動できるので、レンズ駆動装置の小型化が可能である。好ましくは、形状記憶合金線はカム筒に複数周回巻き付けられ、これにより線長を長くでき、さらに形状記憶合金線はカム筒に螺旋状に巻き付けられることが好ましく、線長を好適に長くすることができる。
【０００８】
また、本発明のレンズ駆動装置において、前記移動レンズはレンズ保持枠に保持されており、前記レンズ保持枠からはガイドピンが突出しており、前記鏡筒は、光軸方向に延びるように設けられ前記ガイドピンが貫通する長穴を有し、前記カム筒のカム構造は、前記ガイドピンが挿入されたカム溝を有する。
【０００９】
この構成により、カム筒の回動に伴って、移動レンズを鏡筒の長穴に沿って直線的に、かつ、カム溝の設定通りに移動させることができ、移動レンズの好適に移動させることができる。
【００１０】
本発明のレンズ駆動装置は、カム筒の外側に螺旋溝を設け、この螺旋溝に形状記憶合金線を巻き付けてもよい。この構成により、螺旋溝に形状記憶合金線を納めるのでさらなる小型化が図れる。
【００１１】
また、螺旋溝にＵターン部を設け、Ｕターン形状にしてもよい。この構成により、形状記憶合金線をＵターンさせるので、形状記憶合金線の両端を互いに近くに位置させることができ、形状記憶合金線に電源を接続する構成を簡単にでき、装置の簡素化とそれによる小型化を図れる。
【００１２】
また、形状記憶合金線の線長変化による回動方向と反対方向にカム筒を付勢する付勢手段を設けてもよい。この構成により、形状記憶合金線と付勢手段という簡単な構成でカム筒を両方向に回動することができ、レンズ駆動装置の簡素化と小型化が可能である。
【００１３】
また、本発明のレンズ駆動装置は、前記形状記憶合金線に電流を供給するレンズ駆動回路と、前記レンズ駆動回路に制御信号を送るコントローラと、前記コントローラに接続され、前記コントローラから前記レンズ駆動回路に送られる制御信号を変化させて、前記レンズ駆動回路から前記形状記憶合金に供給される電流を変化させる可変抵抗器とを備えた構成を有する。
【００１４】
この構成により、コントローラに可変抵抗器を接続した簡単な制御構成でレンズの位置を制御でき、装置の簡素化とそれによる小型化が可能になる。
【００１５】
また、本発明のレンズ駆動装置において、前記レンズ駆動回路は前記形状記憶合金線に対してＰＷＭ通電を行い、前記可変抵抗器は、抵抗値の変化によってＰＷＭ通電のパルス間隔を変化させる。
【００１６】
この構成により、可変抵抗器の抵抗値を変えることで、レンズを所望の位置に移動させることができる。
【００１７】
また、本発明のカメラ装置は、上記のレンズ駆動装置を備える。この構成により、本発明の利点がカメラ装置で得られ、カメラ装置の小型化が可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、鏡筒の外側にカム筒を設け、カム筒に形状記憶合金線を巻き付けたことにより、簡単な構成でもってレンズを移動でき、簡素化と小型化が可能であるという効果を有するレンズ駆動装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態のレンズ駆動装置について、図面を用いて説明する。
【００２０】
図１および図２は、本発明の実施の形態のレンズ駆動装置の斜視図であり、図３は正面図である。
【００２１】
図１〜図３において、レンズ駆動装置１０は、第１移動レンズ１１および図示されない第２移動レンズを収容した鏡筒１３と、鏡筒１３の外側に回動可能に設けられたカム筒１４を備えている。カム筒１４は、回動に伴って移動レンズを光軸方向に案内するカム構造を内側に備えている。カム筒１４の外側には、線長の変化によってカム筒１４を回動させるように螺旋状に形状記憶合金線１６が巻き付けられている。形状記憶合金線１６は、カム筒１４の先端付近でＵターンしており、両端が鏡筒１３の根本付近で固定されている。また、カム筒１４の根本付近には、付勢手段としてのスプリング１８が取り付けられている。スプリング１８は、形状記憶合金線１６の線長変化によるカム筒１４の回動方向と反対方向にカム筒１４を付勢するように取り付けられている。
【００２２】
本実施の形態では、形状記憶合金線１６は、カム筒１４の外周の２重の螺旋溝２０に沿って巻き付けられている。螺旋溝２０は、カム筒１４の根本付近から始まり、カム筒１４を約４周しながら先端へ向かう。そして、螺旋溝２０は、先端付近でＵターンして、カム筒１４の根本へ戻る。螺旋溝２０のＵターン部には突起２２が設けられており、形状記憶合金線１６の中央部が突起２２にかけられている。形状記憶合金線１６は螺旋溝２０に埋まっており、カム筒１４の外周面からははみ出していない。形状記憶合金線１６の両端にはかしめピン２４、２６がかしめられており、かしめピン２４、２６が、鏡筒１３のベース部の板に設けられた取付穴２８、３０に圧入固定されている。
【００２３】
形状記憶合金線１６は、形状記憶合金からなる線材である。記憶熱処理された形状記憶合金は、低温で変形させても、高温にすると記憶された元の形に戻る性質を持っている。本実施の形態では、形状記憶合金線１６は加熱により収縮し、これによりカム筒１４は鏡筒１３に対して前方から見て時計回りに回動する。
【００２４】
ただし、形状記憶合金は、繰り返し利用できる曲げ方向、ねじり方向、長さ方向の運動ひずみが１％前後と小さい。そこで、本実施の形態は、形状記憶合金線１６を螺旋状に巻き付けることで、線長を長くしている。これにより、線長変化量が大きくなり、カム筒１４の回動量も大きくなっている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、直線状の形状記憶合金線１６がカム筒１４に巻き付けられている。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、コイル状に成形加工した形状記憶合金線がカム筒に巻き付けられてもよい。
【００２６】
また、スプリング１８は下記のようにして取り付けられている。すなわち、カム筒１４の根本付近には、突起３２が設けられており、突起３２と鏡筒１３のベース部の板に設けられたばね掛け部３４との間にスプリング１８が取り付けられている。スプリング１８は、形状記憶合金線１６によるカム筒１４の回動方向と反対方向に、すなわち、前方から見て反時計方向にカム筒１４を付勢している。これにより、常温では、形状記憶合金線１６のたるみがなく、さらに形状記憶合金線１６がスプリング１８の張力で伸ばされている。
【００２７】
図４はカム筒１４を外した状態のカメラ駆動装置１０の斜視図であり、図５はカム筒１４の内側を示しており、図６はカメラ駆動装置１０の分解図である。これらの図を参照して、カメラ駆動装置１０の各部の詳細構成を説明する。
【００２８】
図４において、鏡筒１３は、内部構成が見えるように想像線で示されている。鏡筒１３は、ベース部４０と、ベース部４０から前方へ突き出す円筒部４２とで構成されている。
【００２９】
ベース部４０には、撮像部４４と固定レンズ４６が収容されている。撮像部４４はＣＣＤ等の撮像素子を有し、ベース部４０に固定されており、そして、撮像部４４の前側に固定レンズ４６が固定されている。
【００３０】
鏡筒１３の円筒部４２には、前述のように第１移動レンズ１１と第２移動レンズ１２が収容されている。第１移動レンズ１１が前方側に、第２移動レンズ１２が後方側に位置しており、両レンズは下記のように光軸方向にスライド可能に備えられている。
【００３１】
すなわち、第１移動レンズ１１は第１レンズ保持枠５２に保持されている。第１レンズ保持枠５２は円環形状を有し、円環の内側に第１移動レンズ１１が固定されている。第１レンズ保持枠５２の外径は鏡筒１３の円筒部４２の内径にほぼ等しく、第１レンズ保持枠５２は円筒部４２にスライド可能に挿入されている。
【００３２】
第１レンズ保持枠５２からはガイドピン５４が突出している。図示されないが、ガイドピン５４は２本であり、もう一本のガイドピン５４は１８０度反対側に備えられている。ガイドピン５４は、円筒部４２の前方の半部に光軸方向に設けられた長穴５６を貫通しており、長穴５６に沿ってスライド可能である。このような構成により、第１移動レンズ１１は、第１レンズ保持枠５２と共に、円筒部４２の前方の半部にて、回転することなく光軸方向にスライド可能である。
【００３３】
第２移動レンズ１２も同様の構成により鏡筒１３に保持されている。すなわち、第２移動レンズ１２は、円環型の第２レンズ保持枠５８の内側に保持されており、第２レンズ保持枠５８は、鏡筒１３の円筒部４２の内径にほぼ等しい外径を有し、円筒部４２に挿入されている。そして、第２レンズ保持枠５８からは、１８０度離れた位置で２本のガイドピン６０が突出しており、ガイドピン６０は、円筒部４２の後方の半部に光軸方向に設けられた長穴６２を貫通しており、長穴６２に沿ってスライド可能である。このような構成により、第２移動レンズ１２は、第２レンズ保持枠５８と共に、円筒部４２の後方の半部にて、回転することなく光軸方向にスライド可能である。
【００３４】
その他、鏡筒１３の円筒部４２の先端付近と根本付近には、カム筒１４を取り付けるための円周溝６４、６６が設けられている。
【００３５】
次に、図５に示すように、カム筒１４は分割構造を有し、上カム７０と下カム７２で構成されている。上カム７０と下カム７２は半円筒であり、これらが組み合わされることで円筒形のカム筒１４が形成される。カム筒１４の内径は鏡筒１３の円筒部４２の外径にほぼ等しく設定されている。
【００３６】
図示のように、上カム７０の内周面７４および下カム７２の内周面７６には、第１カム溝７８および第２カム溝８０が設けられている。第１カム溝７８は前方の半部に設けられ、第２カム溝８０は後方の半部に設けられている。上カム７０と下カム７２が鏡筒１３の回りに装着され、カム筒１４が形成されるとき、第１レンズ保持枠５２のガイドピン５４が第１カム溝７８にスライド可能に挿入され、第２レンズ保持枠５８のガイドピン６０が第２カム溝８０にスライド可能に挿入される。
【００３７】
上記の第１カム溝７８は、上カム７０および下カム７２の前方の半部にて、鏡筒１３の長穴５６と光軸方向に同じ範囲に、光軸に対して斜めに設けられている。そして、第１カム溝７８は、カム筒１４が時計方向に回動すると第１レンズ保持枠５２が第１移動レンズ１１と共に後方（鏡筒１３の円筒部４２の根本側）に移動し、反時計方向に回動すると前方に移動するように設けられている。
【００３８】
また、第２カム溝８０は、上カム７０および下カム７２の後方の半部にて、鏡筒１３の長穴６２と光軸方向に同じ範囲に、光軸に対して斜めに設けられている。そして、第２カム溝８０は、カム筒１４が時計方向に回動すると第２レンズ保持枠５８が第２移動レンズ１２と共に前方に移動し、反時計方向に回動すると後方に移動するように設けられている。
【００３９】
次に、図６を参照すると、上カム７０と下カム７２は、鏡筒１３の外周面に上下から装着され、接着等により互いに結合され、これによりカム筒１４が形成される。鏡筒１３の円周溝６４、６６には、金属線材で成形した止め輪８２、８４が嵌められる。止め輪８２、８４がカム筒１４の両側に位置し、カム筒１４は光軸方向に移動することなく、鏡筒１３に回動可能に装着される。
【００４０】
また、上カム７０および下カム７２にはそれぞれ溝８６、８８が設けられている。上カム７０と下カム７２が合わさると、溝７０、７２が切れ目無く連続し、２重の螺旋溝が形成される。そして、熱処理した形状記憶合金線１６は、図１を用いて既に説明したように、下カム７２の突起２２に掛けられ、螺旋溝に沿って巻き付けられ、両端のかしめピン２４、２６が鏡筒１３のベース部４０の板部９０に設けられた取付穴２８、３０に圧入固定される。また、スプリング１８は、上カム７０の突起３２に取り付けられている。
【００４１】
次に、図７は、本実施の形態のレンズ駆動装置１０が備えられるカメラ装置９２を示している。カメラ装置９２は、想像線で示されるハウジング９４を備え、ハウジング９４にレンズ駆動装置１０が収容されている。図示されないが、カメラ装置９０は、レンズ駆動装置１０以外にも、撮像素子、画像処理回路、電源回路、パンチルト機構等の構成を備える。カメラ装置９２は例えば監視カメラまたはモニタリングカメラである。モニタリングカメラは、インターネット等のネットワーク経由で、離れた場所の映像を提供するために用いることができる。
【００４２】
図８は、レンズ駆動装置１０の制御装置を示している。制御装置１００は、レンズ駆動回路１０２、コントローラ１０４および可変抵抗器１０６を有する。
【００４３】
コントローラ１０４は、レンズ駆動回路１０２に接続されており、ＰＷＭ制御信号を生成し、レンズ駆動回路１０２に出力する。レンズ駆動回路１０２は、形状記憶合金線１６の両端のかしめピン２４、２６と接続されており、コントローラ１０４から供給されるＰＷＭ制御信号に従って形状記憶合金線１６に対してＰＷＭ通電を行う。形状記憶合金線１６は、ＰＷＭ通電によってジュール熱を生じ、このジュール熱で加熱されて収縮し、これによりカム筒１４が回動する。
【００４４】
可変抵抗器１０６は、コントローラ１０４に外付けされている。可変抵抗器１０６の抵抗値が変化すると、ＰＷＭ制御信号が変化し、レンズ駆動回路１０６から形状記憶合金線１６に供給される電流が変化する。
【００４５】
図９はレンズ駆動回路１０２からのパルス出力を示しており、同図を用いて可変抵抗器１０６の機能を説明する。
【００４６】
図９において、パルス幅ｃは、コントローラ１０４に内蔵されたボリュームによって設定され、固定されている。そして、可変抵抗器１０６の抵抗値を変えると、パルス間隔ｄが変化する。これにより形状記憶合金線１６への通電時間が変わり、供給電力が変化する。抵抗値が増大すると、パルス間隔が大きくなり、供給電力は小さくなる。抵抗値を小さくするとパルス間隔が短くなって供給電力が増大する。
【００４７】
図１０は、可変抵抗器１０６の抵抗値、パルス間隔、形状記憶合金線１６への供給電力およびカム筒１４の変位（回動角度）の関係を示している。図示のように、抵抗値を小さくすると、パルス間隔が小さくなり、供給電力が大きくなる。そして、供給電力が大きくなる程、形状記憶合金線１６の温度が上昇し、形状記憶合金線１６の収縮量が大きくなり、カム筒１４の回動量も大きくなる。
【００４８】
図１０の例では、電力ａ〜ｂの間で、供給電力に応じてカム筒１４が変位する。電力ｂが供給されると、形状記憶合金線１６は記憶した長さまで縮み、それ以上は縮まない。そこで、電力がａからｂの間で変化するように、可変抵抗器１０６の抵抗値の可変範囲が設定されている。
【００４９】
可変抵抗器１０６は、図示されないが、ズームボタンおよびワイドボタンと回路を介して接続されている。ボタンが押されている間は可変範囲内で抵抗値が連続的に変化し、ボタンから指を離すと抵抗値の変化が止まる。可変抵抗器１０６等は、ズームボタンを押されたときは抵抗値が小さくなり、ワイドボタンが押されたときは抵抗値が増大するように構成されている。
【００５０】
次に、以上に説明したレンズ駆動装置１０の動作を説明する。まず、既に説明した図１、図２、図３および図４は、広角撮影のときのレンズ駆動装置１０を示しており、この状態がレンズ駆動装置１０の標準状態である。可変抵抗器１０６の抵抗値が十分に大きく、形状記憶合金線１６へのＰＷＭ通電は行われておらず、形状記憶合金線１６は常温である。スプリング１８の引張り力で形状記憶合金線１６は伸長している。そして、第１レンズ保持枠５２の２本のガイドピン５４は、第１カム溝７８の時計方向の終端に突き当たっており、また、第２レンズ保持枠５８の２本のガイドピン６０も、第２カム溝８０の時計方向の終端に突き当たっており、カム筒１４の回動が規制されている。これにより、第１移動レンズ１１は可動範囲の最も前方に位置し、第２移動レンズ１２は可動範囲の最も後方に位置し、図４に示すように両レンズの距離が最大になっている。
【００５１】
なお、本実施の形態では、常温の範囲が適当に設定され、この常温の範囲では、上記のようにカム終端の回動規制が生じるように、スプリング１８、形状記憶合金線１６等の仕様が設定されている。
【００５２】
上記の広角撮影状態からズームボタンがユーザに操作されると、可変抵抗器１０６の抵抗値が小さくなり、コントローラ１０４がＰＷＭ制御信号をレンズ駆動回路１０６に送り、レンズ駆動回路１０６が形状記憶合金線１６にＰＷＭ通電を行う。形状記憶合金線１６は電流供給を受けて、ジュール熱を生じ、これにより加熱され、温度が上昇して収縮する。形状記憶合金線１６が短くなるのに伴い、カム筒１４がスプリング１８の付勢力に打ち勝って時計方向に回動する。カム筒１４が回動すると、第１レンズ保持枠５２の２本のガイドピン５４は第１カム溝７８内を移動し、鏡筒１３の長穴５６内を後退する。また、第２レンズ保持枠５８の２本のガイドピン６０は第２カム溝８０内を移動し、鏡筒１３の長穴６２内を前進する。これにより、第１移動レンズ１１が後退し、第２移動レンズ１２が前進し、両レンズの距離が小さくなる。
【００５３】
図１１、図１２および図１３は、第１移動レンズ１１および第２移動レンズ１２が可動範囲の途中まで移動した状態を示している。形状記憶合金線１６の線長は、上記の広角撮影時の長さと記憶された長さとの中間まで短くなっている。カム筒１４は広角撮影状態から約６０度時計回りに回動し、第１レンズ保持枠５２の２本のガイドピン５４は第１カム溝７８の途中に位置し、第２レンズ保持枠５８の２本のガイドピン６０は第２カム溝８０の途中に位置し、これにより、第１移動レンズ１１および第２移動レンズ１２も可動範囲の途中に位置している。このとき、レンズ駆動装置１０は広角撮影と望遠撮影の中間の状態にある。
【００５４】
上記の中間状態からさらにズームボタンが押されると、可変抵抗器１０６の抵抗値がさらに小さくなり、可変範囲の最小になる。これにより、供給電力が増大し、形状記憶合金線１６は、記憶熱処理で記憶した長さまで収縮する。カム筒１４はさらに時計方向に回動し、第１移動レンズ１１および第２移動レンズ１２もさらに近づく。
【００５５】
図１４、図１５および図１６は、上記のように形状記憶合金線１６が記憶した長さまで収縮したときのレンズ駆動装置１０を示している。カム筒１４は広角撮影状態から約１２０度時計回りに回動しており、第１移動レンズ１１および第２移動レンズ１２が可動範囲で最も近づいている。このとき、レンズ駆動装置１０は望遠撮影の状態にある。
【００５６】
なお、望遠撮影の状態では、第１レンズ保持枠５２のガイドピン５４および第２レンズ保持枠５８のガイドピン６０が第１カム溝７８および第２カム溝８０の反時計方向の終端に突き当たってもよい。形状記憶合金線１６が記憶した長さまで収縮する前に上記突当てを発生させるようにカム溝形状等の仕様が設定される。これにより、望遠側でもカム筒１４の回動が規制される。
【００５７】
また、レンズ駆動装置１０は、ワイドボタンが押されると、上記の動作と逆方向に動作する。可変抵抗器１０６の抵抗値が増大し、供給電力が低下し、形状記憶合金線１６の温度が低下する。カム筒１４はスプリング１８の引張り力で反時計方向に回動し、第１移動レンズ１１が前進し、第２移動レンズ１２が後退し、両者の距離が大きくなる。
【００５８】
ワイドボタンを押し続けると、可変抵抗器１０６の抵抗値は最大になり、電流供給が停止する。形状記憶合金線１６は常温に戻り、第１レンズ保持枠５２のガイドピン５４および第２レンズ保持枠５８のガイドピン６０が第１カム溝７８および第２カム溝８０の時計方向の終端に突き当たり、レンズ駆動装置１０のレンズ配置は広角撮影の状態になる。
【００５９】
以上の動作説明で示されたように、ユーザは、ズームボタンを押し下げることで、レンズ配置を望遠撮影状態に近づけることができ、ズームボタンを押し続けると、レンズ配置は望遠撮影状態に達する。また、ユーザは、ワイドボタンを押し下げることで、レンズ配置を広角撮影状態に近づけることができ、ワイドボタンを押し続けると、レンズ配置は広角撮影状態に達する。また、ユーザは、ファインダまたは液晶画面等を見ながらボタンを操作し、広角撮影と望遠撮影の間の所望の撮影範囲が得られるときにボタンを離し、レンズを停止できる。このようにして、レンズ駆動装置１０は、レンズを広角側の終端と望遠側の終端だけでなく中間の任意の場所に位置するようにレンズ位置を制御できる。
【００６０】
以上に説明したように、本発明の実施の形態のレンズ駆動装置１０によれば、鏡筒１３にカム筒１４を被せ、カム筒１４に形状記憶合金線１６を巻き付けており、このような構成により形状記憶合金線１６の線長を長くでき、小さい歪み率でも線長変化量を大きくでき、線長の変化によりカム筒１４を回動し、カム筒１４の回動によりレンズを移動できる。鏡筒１３の外にカム筒１４を被せ、カム筒１４に線材を巻き付けるという簡単でスペースをとらない構成でもってレンズを移動できるので、レンズ駆動装置１０の小型化が可能である。好ましくは、上記の実施の形態のように、形状記憶合金線１６はカム筒１４に複数周回巻き付けられ、これにより線長を長くでき、さらに形状記憶合金線１６はカム筒１４に螺旋状に巻き付けられることが好ましく、線長を好適に長くすることができる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、第１移動レンズ１１および第２移動レンズ１２が第１レンズ保持枠５２および第２レンズ保持枠５８に保持され、第１レンズ保持枠５２および第２レンズ保持枠５８からガイドピン５４、６０が突出し、ガイドピン５４、６０が鏡筒１３の長穴５６、６２を貫通してカム筒１４の内周面の第１カム溝７８および第２カム溝８０にスライド可能に挿入されているので、カム筒１４の回動に伴って第１移動レンズ１１および第２移動レンズ１２を直線的に、すなわち回転せずにスライド移動させ、かつ、第１カム溝７８および第２カム溝８０の設定通りに移動させることができ、第１移動レンズ１１および第２移動レンズ１２の好適に移動させることができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、カム筒１４の外側に螺旋溝２０を設け、この螺旋溝２０に形状記憶合金線１６を巻き付けており、この構成により、螺旋溝２０に形状記憶合金線１６が納められるので、さらなる小型化が図れる。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、螺旋溝２０にＵターン部を設けられており、形状記憶合金線１６がＵターンするので、形状記憶合金線１６の両端を近くに位置させることができ、形状記憶合金線１６に電源を接続する構成を簡単にでき、装置の簡素化とそれによる小型化を図れる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、形状記憶合金線１６の線長変化による回動方向と反対方向にカム筒を付勢する付勢手段としてスプリング１８を設けたので、形状記憶合金線１６と付勢手段という簡単な構成でカム筒１４を両方向に回動することができ、レンズ駆動装置１０の簡素化と小型化が可能である。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、コントローラ１０４に可変抵抗器１０６を接続した簡単な制御構成でレンズの位置を制御でき、装置の簡素化とそれによる小型化が可能になる。従来技術に見られるようなレンズの位置センサとフィードバック回路を設ける構成と比べると、回路ブロックの構成が簡単でよく、スペースを節約でき、小型化が図れる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、レンズ駆動回路１０２が形状記憶合金線１６に対してＰＷＭ通電を行い、可変抵抗器１０６が抵抗値の変化によってＰＷＭ通電のパルス間隔を変化させるように構成されており、可変抵抗器１０６の抵抗値を変えることでレンズを所望の位置に移動させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態のカメラ装置９２によれば、上記のレンズ駆動装置１０を備えたことにより、カメラ全体の小型化も可能になる。
【００６８】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。
【００６９】
例えば、上記の実施の形態では、ユーザのボタン操作に応じて可変抵抗器１０６の抵抗値が変化したが、可変抵抗器１０６の抵抗値が自動的に変更されてもよく、これによりレンズも自動的に移動する。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本発明にかかるレンズ駆動装置は、簡単な構成でもってレンズを移動でき、簡素化と小型化が可能であるという効果を有し、監視カメラやモニタリングカメラ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態におけるレンズ駆動装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるレンズ駆動装置の斜視図
【図３】本発明の実施の形態におけるレンズ駆動装置の正面図
【図４】カム筒を取り外した状態のレンズ駆動装置の斜視図
【図５】本発明の実施の形態におけるカムを詳細に示す斜視図
【図６】本発明の実施の形態におけるレンズ駆動装置の分解図
【図７】本発明の実施の形態におけるカメラ装置の斜視図
【図８】本発明の実施の形態におけるレンズ駆動制御装置を示す図
【図９】パルス制御を示す図
【図１０】形状記憶合金線の電流と変位の関係を示す図
【図１１】レンズが広角と望遠との中間の位置にあるときのレンズ駆動装置の斜視図
【図１２】レンズが広角と望遠との中間の位置にあるときのレンズ駆動装置の正面図
【図１３】レンズが広角と望遠との中間の位置にあるときの、カム筒を外した状態のレンズ駆動装置の斜視図
【図１４】レンズが望遠の位置にあるときのレンズ駆動装置の斜視図
【図１５】レンズが望遠の位置にあるときのレンズ駆動装置の正面図
【図１６】レンズが望遠の位置にあるときの、カム筒を外した状態のレンズ駆動装置の斜視図
【符号の説明】
【００７２】
１０  レンズ駆動装置
１１  第１移動レンズ
１２  第２移動レンズ
１３  鏡筒
１４  カム筒
１６  形状記憶合金線
１８  スプリング
２０  螺旋溝
５２  第１レンズ保持枠
５４  ガイドピン
５６  長穴
５８  第２レンズ保持枠
６０  ガイドピン
６２  長穴
７８  第１カム溝
８０  第２カム溝
９２  カメラ装置
１００  制御装置
１０２  レンズ駆動回路
１０４  コントローラ
１０６  可変抵抗器
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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