(57)【要約】      （修正有）【課題】開閉装置を少ない部品点数で構成することにより、小型化、薄型化を実現し、さらに製品コストを削減するとともに信頼性を向上させる。【解決手段】開口部が形成された固定部材８と、開口部を開放する開放位置と開口部を閉塞する閉塞位置との間で、固定部材８の開口部が形成された面に対し平行に移動する板状の可動部材７と、固定部材８上面を滑動する滑動部材４０と、可動部材７及び固定部材８と連結され、滑動部材４０の動きを可動部材７に伝達する動力伝達手段４１，４２と、固定部材８に結合され、駆動力を滑動部材４０へ伝達する駆動手段４３，４５，４７と、滑動部材４０と固定部材８を連結する弾性部材４８とを有し、駆動手段４３，４５，４７が発生する力量と、弾性部材４８が発生する力量との関係で滑動部材４０の滑動を制御し、その滑動部材４０の滑動に応じて可動部材７を移動させる構成とする。【選択図】図６
2007279605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成された固定部材と、
前記開口部を開放する開放位置と前記開口部を閉塞する閉塞位置との間で、前記固定部材の前記開口部が形成された面に対し平行に移動する板状の可動部材と、
前記固定部材上面を滑動する滑動部材と、
前記可動部材及び固定部材と連結され、前記滑動部材の動きを前記可動部材に伝達する動力伝達手段と、
前記固定部材に結合され、駆動力を前記滑動部材へ伝達する駆動手段と、
前記滑動部材と前記固定部材を連結する弾性部材とを有し、
前記駆動手段が発生する力量と、前記弾性部材が発生する力量との関係で前記滑動部材の滑動を制御し、前記滑動部材の滑動に応じて前記可動部材を移動させる
ことを特徴とする開閉装置。
【請求項２】
前記滑動部材と前記固定部材で支持され、かつ、前記滑動部材の所定面に形成されたカム溝の表面と摺接する摺接部材を有し、
前記カム溝の摺接面の形状を利用して前記滑動部材の位置を保持する
ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項３】
前記カム溝は、平面、斜面及びそれらから形成される複数の段差を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の開閉装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、
前記固定部材に設けられた固定端子と、前記滑動部材に設けられた可動端子と、前記固定端子と前記可動端子を連結する形状記憶合金からなる連結部材と、前記連結部材に対して通電する駆動部とから構成され、
前記連結部材は通電の有無により形状が変化し、前記連結部材に対する通電を制御することにより前記連結部材の動きを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項５】
前記動力伝達手段は、前記固定部材と連結するプレートと、前記固定部材及び前記可動部材と連結するシャフトとから構成されており、
前記シャフトの一端が前記可動部材に形成された孔に挿入され、他端が前記プレートに形成された孔に挿入され、さらに当該他端は前記滑動部材に形成された溝に挿入される
ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項６】
光学素子の光路上に配された開口部を開閉する開閉装置を備えた撮像装置であって、
開口部が形成された固定部材と、
前記開口部を開放する開放位置と前記開口部を閉塞する閉塞位置との間で、前記固定部材の前記開口部が形成された面に対し平行に移動する板状の可動部材と、
前記固定部材上面を滑動する滑動部材と、
前記可動部材及び固定部材と連結され、前記滑動部材の動きを前記可動部材に伝達する動力伝達手段と、
前記固定部材に結合され、駆動力を前記滑動部材へ伝達する駆動手段と、
前記滑動部材と前記固定部材を連結する弾性部材とを有し、
前記駆動手段が発生する力量と、前記弾性部材が発生する力量との関係で前記滑動部材の滑動を制御し、前記滑動部材の滑動に応じて前記可動部材を移動させる
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉装置及び撮像装置に関し、特にレンズ等の光学素子を保護する又は光学素子への光路を開閉するための開閉装置及びそれを使用した撮像装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ等の光学素子を保護又は光学素子への光路を開閉する手段として、各種のバリア機構（開閉装置）が提案されている。
【０００３】
例えば、レンズを保護する保護位置２０Ａと保護が解除される保護解除位置２０Ｂとの間で移動可能なバリア部材２０と、そのバリア部材２０に結合され、駆動力をバリア部材２０へ伝達してバリア部材２０を保護位置２０Ａと保護解除位置２０Ｂとの間で移動させる駆動手段３０，３２，３４，４０と、この駆動力のバリア部材２０への伝達を解除可能な駆動力伝達解除手段５０，８４Ａ，８８とを備えたバリア機構及びこの機構を搭載した撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
特許文献１に記載のものは、駆動手段によりバリア部材を自在に制御でき、万が一駆動手段の異常などにより駆動手段の駆動力を用いてバリア部材を移動させることができない場合でも、手動でバリア部材を保護位置と保護解除位置との間で移動させて、確実に光学素子を保護することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２６０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近頃、デジタルスチルカメラ等の撮像装置は、小型化、薄型化の要求が強くなっている。しかし、特許文献１に記載のものは、モータ３０，ギア３２，結合手段３４，開閉アーム４０，ソレノイド５０などの部品を用いて保護装置を構成しているため部品点数が多く、小型化、薄型化が困難であるという問題がある。
また、部品点数が多いので、それに従い当然製造コストも高くなる。
さらに、一般的には部品点数が多いほど信頼性が低下する傾向にあり、その信頼性の確保という問題も抱えている。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、少ない部品点数で構成することにより、小型化、薄型化を実現し、さらに製品コストを削減するとともに信頼性を向上させた開閉装置及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の開閉装置は、開口部が形成された固定部材と、開口部を開放する開放位置と開口部を閉塞する閉塞位置との間で、固定部材の開口部が形成された面に対し平行に移動する板状の可動部材と、固定部材上面を滑動する滑動部材と、可動部材及び固定部材と連結され、滑動部材の動きを可動部材に伝達する動力伝達手段と、固定部材に結合され、駆動力を滑動部材へ伝達する駆動手段と、滑動部材と固定部材を連結する弾性部材とを有し、駆動手段が発生する力量と、弾性部材が発生する力量との関係で滑動部材の滑動を制御し、その滑動部材の滑動に応じて可動部材を移動させることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、開口部を開放又は閉塞する可動部材が、固定部材の開口部が形成された面に対し平行に移動する構成としたので、開閉装置の小型化、薄型化が実現できる。また、使用する部品及び構造が極めて簡素であるからコストダウンが可能であり、かつ信頼性にも優れた開閉機構が実現できる。
【００１０】
また、本発明の開閉装置の一側面は、上記滑動部材と上記固定部材で支持され、かつ、滑動部材の所定面に形成されたカム溝の表面と摺接する摺接部材を有し、そのカム溝の摺接面の形状を利用して滑動部材の位置を保持することを特徴とする。
【００１１】
上述の構成によれば、カム溝の形状を利用して滑動部材の位置を保持するようにしたので、可動部材を移動させるとき以外は通電が不要である。
【００１２】
本発明の撮像装置は、光学素子の光路上に配された開口部を開閉する開閉装置を備え、開口部が形成された固定部材と、開口部を開放する開放位置と開口部を閉塞する閉塞位置との間で、固定部材の開口部が形成された面に対し平行に移動する板状の可動部材と、固定部材上面を滑動する滑動部材と、可動部材及び固定部材と連結され、滑動部材の動きを可動部材に伝達する動力伝達手段と、固定部材に結合され、駆動力を滑動部材へ伝達する駆動手段と、滑動部材と固定部材を連結する弾性部材とを有し、駆動手段が発生する力量と、弾性部材が発生する力量との関係で滑動部材の滑動を制御し、滑動部材の滑動に応じて可動部材を移動させることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、開口部を開放又は閉塞する可動部材が、固定部材の開口部が形成された面に対し平行に移動する構成としたので、撮影装置の小型化、薄型化が実現できる。また、使用する部品及び構造が極めて簡素であるからコストダウンが可能であり、かつ信頼性にも優れた撮像装置が実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、可動部材の開口部を開放又は閉塞する面が、固定部材の開口部が形成された面に対し平行に移動する構成としたので、開閉装置の小型化、薄型化が実現できる。また、使用する部品及び構造が極めて簡素であるからコストダウンが可能であり、かつ信頼性にも優れた開閉機構が実現できる。
【００１５】
また上記開閉装置を撮像装置に使用することによって、撮像装置の小型化、特に光軸方向の薄型化が実現できる。また使用する部品及び構造が極めて簡素であるからコストダウンが可能であり、かつ信頼性にも優れた撮像装置を提供することができる。
【００１６】
さらに、可動部材を移動させるときのみ通電し、位置保持の際には通電が不要な構成としたので、低消費電力化が実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る開閉装置（レンズバリア装置とも呼ばれる）及びそれを適用した撮像装置について、添付図面を参照して説明する。具体的には、本発明に係る開閉装置を用いた撮像装置としてスチルカメラ（以下、カメラという。）について説明する。なお、この例に限らず、ビデオカメラとＶＣＲ（Video Cassette Recorder）を一体型にしたカムコーダ、その他レンズ等の光学素子を備えそれらの保護を必要とする機器、あるいは開口部の開閉が必要とされる機器等に幅広く適用することができる。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る開閉装置の概略構成を示す図である。開閉装置１の保護対象はレンズ３や撮像素子４等の撮像光学系２であり、レンズ３は、撮像素子４とともにＬ−Ｌ線で示す光軸上に配置されている。
【００１９】
撮像光学系２の前方（図１の左方）には開口部５を有する固定部材６が配されている。この固定部材６は、カメラの筐体に相当する。開閉装置１には、レンズ前玉に対向した開口部５を閉塞又は開放するための可動羽根（可動部材）７が設けられており、後述する形状記憶合金を利用した駆動部９によってその動作が制御される。つまり、可動羽根７は駆動部９によって開口部５を閉塞する際には閉方向に移動され、また該開口部５を開放する際には開方向に移動するよう制御される。固定部材８は可動羽根７が外部にむき出しとならないよう可動部材７を覆い、可動部材７を保護する保護カバーとしての機能を持つ。固定部材８は、固定部材（筐体）６の開口部５に対応する開口部１５が形成されており、この固定部材８の開口部１５は開口部５と同様に可動羽根７によって閉塞又は開放される。
【００２０】
可動羽根７の位置を検出するために位置検出部１０が設けられており、本実施形態では、ホール効果を利用した磁気的検出手段（磁気センサ）が用いられる。磁気的検出手段として、例えばホールＩＣ（Integrated Circuit）やホール素子等が適用される。
【００２１】
制御部１１は、マイクロコンピュータ等の演算制御装置からなり、位置検出部１０から出力された検出信号に応じて制御信号を生成し、該制御信号を駆動部９に送出し、可動羽根７の位置制御を行う。また、利用者が撮像装置に配置された操作部を操作して位置指令を出した場合、制御部１１は操作部からの位置指令信号を受けて制御信号を生成して該制御信号を駆動部９に出力し、可動羽根７の位置制御を行う。
【００２２】
図２は、本発明に係る撮像装置の構成例を示すものであり、カメラレンズを保護するバリア機構を有するカメラの外観の一例を示した概略斜視図である。図２に示す撮像装置１２は、その筐体１３（図１の固定部材６に対応）の前面部１４に開閉装置（所謂レンズバリア装置）が設けられている。該開閉装置はカメラレンズへの手指の接触や損傷等を防ぐ役目を持ち、後述するように、一枚の可動羽根７を回動させるための機構及びその駆動手段を備えている。つまり、駆動手段を構成する後述する形状記憶合金の温度による形状変化を利用して可動羽根７の形状を変化させることにより、可動羽根７を遮蔽部材として固定部材８の開口部１５が完全に閉じられた状態（閉塞状態もしくは遮断状態）と、該可動羽根７が光学的な影響を与えることのない位置まで移動されて開口部１５が完全に開かれ、カメラレンズが外部に露出した状態（開放状態）が得られるように構成されている。
【００２３】
なお、筐体１３の一面に操作部１６が設けられている。操作部１６は、撮像装置本体の電源スイッチや、撮像（シャッターレリーズ等）、ズーミング等の各種操作を行う操作ボタン等の一例である。また、操作部１６は、後述する可動羽根７を光軸上へ挿入する又は光軸上からの取り外しを行う操作ボタンとしての機能を有する。図示は省略するが、筐体１３の背面には液晶表示パネル等の表示部等が付設されている。
【００２４】
図３は、本発明に係る撮像装置１２の構造を示す分解斜視図である。開閉装置１は、固定部材８と略板状の可動羽根７が撮像装置１２の筐体前面部１４に設置される形で構成されている。開閉装置１の前面には、撮影レンズ系（光学系）の光軸（図１Ｌ−Ｌ線）に沿う方向から見て円形状の開口部１５が形成されており、本実施形態では、一枚の可動羽根７を用いた機構によって、開口部１５が閉塞されることで撮像装置１２内部のレンズが外界から光学的に遮断される。
【００２５】
固定部材８の可動羽根７と対向する面には、該固定部材８を撮像装置１２の筐体前面部１４に固設するための突起（ボス）１７，１８が垂設されるとともに、可動羽根７の軸孔２２に軸通されて回動中心となる回動軸２１が形成されている。また、撮像装置１２の筐体前面部１４には、固定部材８の突起１７，１８に対応する孔１９，２０が形成されている。固定部材８の突起１７，１８を、可動羽根７を間に挟んで、撮像装置１２の筐体前面部１４に設けられた孔１９，２０に嵌合し接着等により固定する。可動羽根７が撮像装置１２の筐体前面部１４と固定部材８の間で回動軸２１を回動中心として回動し、前面部１４に略平行に移動（首振り運動）することができる。
【００２６】
なお、可動羽根７は開口部１５の開放及び閉塞が行えるものであればよく、上記形状に限るものではない。また、固定部材８は一例として８角形としたが、可動羽根７を覆い保護できるものであればよいので、この形状に限るものではない。
【００２７】
図４は、可動羽根の一例を示したものであり、Ａは正面図、ＢはＡ−Ａ線断面図である。図４Ａに示すように、可動羽根７は、例えば合成樹脂等よりなり、円形部と該円形部と比較して小さな矩形部が例えば杓子形のように一体成形された形状であり、円形部分を利用して開口部の閉塞又は開放を行う。可動羽根７の面７ａは筐体１３と対向し、その裏面の面７ｂは固定部材８と対向する。可動羽根７の矩形部分には、後述するホールＩＣと組み合わせて位置検出に用いられるマグネット（磁石）を設置するための孔２４が設けられている。
【００２８】
また、可動羽根７の矩形部の一辺に切片部２６が形成されており、その一部に軸孔２２が穿設された軸受け部２３が設けられている。固定部材８の回動軸２１が軸孔２２に挿通されることで、可動羽根７が回動軸２１を回動中心として自在に回動することができる。また、切片部２６には、後述するシャフトの一端が軸通される軸孔２５が穿設されている。
【００２９】
図５は、本実施形態による固定部材８の構造を示したものであり、Ａは正面図、ＢはＢ−Ｂ線断面図、Ｃは側面図、ＤはＣ−Ｃ線断面図である。固定部材８は例えば合成樹脂を用いて成形されている。
【００３０】
図５Ａに示すように、固定部材８の可動羽根７と対向する面８ａには、位置検出部１０を取り付けるための取り付け部３４が設けられている。この取り付け部３４は、位置検出部１０を取り付けたときに、可動羽根７が面８ａ上を摺接して移動する際の障害とならないよう当該面８ａの一部に形成された凹部８ｂに配置される。この凹部８ｂに設けられた位置検出部１０用の取り付け部３４の近傍に、可動羽根７の軸孔２２に軸通される回動軸２１が設けられている。
【００３１】
可動羽根７と対向する固定部材８の面８ａには、図５Ｂ，Ｃに示すように、可動羽根７が回動軸２１を回動中心として当該面８ａ上を移動するときに摺接する凸部３１が設けられている。この凸部３１は、面８ａの開口部１５の外周部及び可動羽根７の円形部分中心が移動する軌跡と重なる位置に形成され、可動羽根７が面８ａに平行に移動する際のガイド（案内部）として機能する。凸部３１は、固定部材８の面８ａと可動羽根７の面７ｂが摺接する部分（面積）を小さくし、固定部材８及び可動羽根７の表面の損傷を最小限に抑える機能も備えている。
【００３２】
また、固定部材８は、可動羽根７が開放位置及び閉塞位置において、当該可動羽根７の円形部分の周端部がそれぞれ当接する側壁３２及び３３が形成され、可動羽根７が側壁３２，３３の内側３２ａ，３３ａに当接することにより、可動羽根７がそれ以上回動しないように規制される。側壁３２，３３の上部には、固定部材８を撮像装置１２の筐体１３に固定するための突起１７，１８がそれぞれ垂設されている。
【００３３】
さらに、固定部材８には凹部が形成されており、該凹部の底部が後述する滑動部材が滑動する滑動面３７となっている。この滑動面３７には、後述する摺接部材（ピン）が掛止される掛止部３８が設けられている。また、固定部材８は、滑動部材に設置される可動端子と連結する固定端子を設置するための溝状の空間３６、及び後述するプレートの軸孔に挿通される回動軸３５が形成されている。プレートは滑動部材の動作に応じて従動し、可動羽根７に駆動力を与える動力伝達手段を構成するものである。滑動部材、摺接部材、動力伝達手段等については後に詳述する。
【００３４】
次に、固定部材８の開口部１５と可動羽根７との関係について説明する。図６は、可動羽根７が固定部材８の開口部１５に対して閉塞位置にある状態（初期状態）を示すものであり、Ａは正面図、Ｂは側面図である。図６に示す開閉装置は、可動羽根７の孔２４にマグネット３９が設置されているとともに、固定部材８の取り付け部３４に位置検出部１０が設置されたものである。滑動面３７には滑動部材４０が載置され、この滑動部材４０に設置された可動端子４５と固定部材８に設置された固定端子４３とが形状記憶合金よりなる連結部材４７で連結されている。固定端子４３及び可動端子４５はそれぞれ線材４４及び線材４６を通じて駆動部９と接続されている。線材は、一例としてエナメル線などを利用する。
【００３５】
本実施形態では、位置検出部１０にホールＩＣを採用している。例えば旭化成電子（株）製の型式ＥＭ−１６９１では、検出対象の極性に応じた２つの信号がＣＨ１とＣＨ２から出力される。このホールＩＣへは図示しない電源部から電源が供給される。なお、これらのマグネット及びホールＩＣは、可動羽根７又は固定部材８の面上に載置した状態で設置してもよいし、その一部を埋めた状態で設置してもよい。マグネット及びホールＩＣの一部を埋めた状態で設置した場合には、装置のさらなる薄型化に寄与する。
【００３６】
可動羽根７は、シャフト４１及びプレート４２より構成する動力伝達手段を用いて固定部材８の回動軸２１を支軸として回動可能に配置されている。可動羽根７、シャフト４１、プレート４２及び固定部材８の連結形態について、図７に示す開閉装置の分解斜視図を参照して、説明する。
【００３７】
シャフト４１は略棒状の形状をしており、その両端に略垂直に曲げられた鉤部４１ａ，４１ｂを有している。鉤部４１ａ，４１ｂは回動軸としての機能を持つ。また、プレート４２は例えば略小判状の形状をしており、２つの軸孔４２ａ，４２ｂが形成されている。これらシャフト４１及びプレート４２は、例えば金属等の強度が大きくて折れにくい材料を用いて成形する。
【００３８】
図７において、可動羽根７の切片部２６に形成された軸孔２２に固定部材８の回動軸２１を軸通するとともに、回動軸３５をプレート４２の軸孔４２ｂに挿通する。この状態で、可動羽根７の軸孔２５にシャフト４１の一方の鉤部４１ａを挿通し、他方の鉤部４１ｂをプレート４２の軸孔４２ａに挿通する。このとき、プレート４２の軸孔４２ａに挿通された鉤部４１ｂを、滑動部材４０に形成されている溝５１に挿入する。このようにして、可動羽根７と固定部材８が、シャーシ４１、プレート４２を介して回動可能に連結されている。上記構成により、シャフト４１及びプレート４２からなる動力伝達手段を介して可動羽根７と固定部材８が連結された状態で、可動羽根７ａが面８ａの凸部３１上を摺動することができる（図６Ａ，６Ｂ参照）。
【００３９】
図６Ａに示すように、可動羽根７が閉塞位置にあるとき、可動羽根７の端縁が固定部材８の側壁３３の内側３３ａに当接する。このとき、可動羽根７のマグネット３９と固定部材８の側壁３３で可動羽根７の動きが規制され、可動羽根７が閉塞位置に保持される。このように、簡単な構成で可動羽根７を閉塞位置に安定して保持することができる。
【００４０】
次に、滑動部材（スライダー）４０について、図８〜図１０を参照して詳細に説明する。図８は滑動部材４０の斜視図であり、説明の便宜上、滑動部材４０とともに掛止部３８及び摺接部材６０を示している。図９は摺接部材６０の外観を示す図である。さらに図１０は、滑動部材の説明に供する図であり、Ａは可動端子が収納されていない状態の上面図、Ｂは同側面図である。なお、本例では、滑動部材４０を合成樹脂より成形しているが、これに限るものではない。
【００４１】
図８及び図１０Ａに示すように、滑動部材４０は、略円筒形状もしくは略円柱形状の可動端子４５を収納する溝５２と、該溝５２とＴ字をなす溝５４が形成されている。溝５４は、固定部材８に収納されている固定端子４３と可動端子４５を連結している連結部材４７の弾性運動方向と略平行であり、この溝５４内で連結部材４７の伸縮動作が行われる。また溝５２の端部、すなわち溝５２において滑動部材４０の側面にあたる部分は、可動端子４５に接続されている線材を通すために溝５２より小径の溝（もしくは切り込み）５３ａ，５３ｂが形成されている。
【００４２】
さらに滑動部材４０の溝５２を挟み、溝５４が形成された側の反対側には、所定幅の切り込み５５が形成されている。この切り込み５５に、連結部材４７の弾性運動方向と略平行な方向に伸縮運動する弾性部材４８が設けられる。弾性部材４８は例えば引っ張りコイルバネなどから形成され、滑動部材４０を図６左方向に常に付勢する（バイアスをかける）ものであり、一端は掛止部３８に固着され、他端は切り込み５５の最深部に固着される。切り込み５５は弾性部材４８の弾性運動方向と略平行に形成されており、この切り込み５５内で弾性部材４８の伸縮動作が行われる。掛止部３８の弾性部材４８が固着された面と反対側の面に、固定部材８の面８ａに平行な溝３８ａが形成されており、この溝３８ａに、図９に示す摺接部材６０の回動軸６３が掛止されている。つまり摺接部材６０は、滑動部材４０と掛止部３８（固定部材８）に支持されるような構造になっている。
【００４３】
摺接部材（ピン）６０は、略コの字もしくはＵ字状の形状をしており、その先端部分は略垂直に折り曲げられた鉤部６１，６２が形成されている。摺接部材６０は、鉤部６１，６２により形成される開口部が開く方向への可撓性を有しており、図８に示すように鉤部６１，６２により滑動部材４０の両側面５０ａ，５０ｂを狭持する。なお、本例では摺接部材６０は金属を用いて成形しているが、一定の強度及び可撓性を確保できれば必ずしも金属に限るものではない。
【００４４】
また、滑動部材４０の上面の一部、例えば本実施形態では溝５２、溝５４及び側面に囲まれた部分に形成されている溝５１は、おおよそ「くの字」状に形成されている。具体的には、滑動部材４０の移動方向に平行な溝と、同移動方向に対し垂直に近い角度に形成された溝から「くの字」の溝を形成している。これは連結部材４７が収縮して滑動部材４０が図６，７，８で左方向に移動する際、当該溝５１に挿入されたシャフト４１の鉤部４１ｂが溝５１内を円滑に移動できるようにするためである。
【００４５】
可動羽根７は、固定部材８に設けられた回動軸２１を回動中心として回動し、連結部材（形状記憶合金）４７と弾性部材（バイアスばね）４８の発生する力量の関係で駆動されるプレート４２に連結されたシャフト４１の動きにより開放側、閉塞側に首振り運動するように構成されている。なお、このとき、可動羽根７に設けられた軸孔２５にシャフト４１が挿入されており、自在に摺動する。
【００４６】
滑動部材４０の両側面５０ａ、５０ｂは、それぞれ摺接部材６０の先端との摺接面であるカム溝が形成されている。このカム溝は、複数の平面及び斜面から構成されており、各面の高さ（側面の表面からの深さ）の違いから複数の段差が形成されている。なお、図８及び図１０Ｂの例では、一方の側面５０ａのカム溝５６のみが示されているが、反対側の側面５０ｂにも図示せぬ同様なカム溝が形成されている。この側面５０ａの反対側の側面５０ｂにおけるカム溝は、弾性部材４８に対してカム溝５６と線対称な形状が形成されている。摺接部材６０の鉤部６１，６２が、滑動部材４０の動きに応じて段差を移動することにより、摺接部材６０全体が回動軸６３を支点にして回動する。本実施形態では、この摺接部材６０の鉤部６１，６２の位置に応じて可動羽根７の位置が決定される。
【００４７】
ここで、滑動部材４０の側面に形成されているカム溝の段差について、カム溝５６を例に挙げて説明する。図１０Ｂのカム溝５６における各切断面を、図１１に示す。この図１１において、Ａはカム溝５６のＤ−Ｄ線断面図、Ｂは同Ｅ−Ｅ線断面図、Ｃは同Ｆ−Ｆ線断面図である。
【００４８】
図１１Ａに示す滑動部材４０のＤ−Ｄ線断面において、平面７１は側面５０ａの表面から所定の深さに形成されている。平面７１と連続する斜面７２の頂上部に平面７３が形成されており、その平面７３の先にはそれより低い平面７４が形成されている。各平面の高さは、「平面７３」＞「平面７４」＞「平面７１」の関係にある。
【００４９】
次に、図１１Ｂに示す滑動部材４０のＥ−Ｅ線断面において、平面７４の隣に低い段の平面７５が形成されており、その平面７５の隣にさらに低い段の平面７６が形成されている。各平面の高さは、「平面７４」＞「平面７５」＞「平面７６」の関係にある。
【００５０】
また、図１１Ｃに示す滑動部材４０のＦ−Ｆ線断面において、平面７６は側面５０ａの表面から所定の深さに形成されている。この平面７６と連続する斜面７７を上った先には高さの低い平面７１が形成されている。各平面の高さは、「平面７１」＞「平面７６」の関係にある。
【００５１】
カム溝５６を構成する各平面及び斜面は、側面５０ａの表面より深い部分に形成されているとともに、各平面は側面５０ａの表面と略平行に形成されている。
【００５２】
連結部材と各端子との連結状態について、図１２を参照して説明する。図１２Ａは各端子及びそれを連結する連結部材の側面図、図１２Ｂは同上面図である。
【００５３】
図１２Ａ，Ｂに示すように、連結部材４７は、当該連結部材４７の両端に形成された接合部４７ａ，４７ｂにより固定端子４３及び可動端子４５とそれぞれ接合している。つまり、連結部材４７の一端を固定端、他端を可動端としている。接合部４７ａ，４７ｂは、連結部材４７の中間部分のピッチに比べて、各固定端子４３及び可動端子４５への接合を容易にするためにピッチが大きくしてある。接合部４７ａは、固定端子４３に設けられた丸ピン４３ｃ及びターミナル４３ａ，４３ｂにカシメられて固定される。同様に、接合部４７ｂは、可動端子４５に設けられた丸ピン４５ｃ及びターミナル４５ａ，４５ｂにカシメられて固定される。このようにして、連結部材４７と固定端子４３及び可動端子４５が連結され、連結部材４７が駆動部９と電気的に接続される。線材４４，４６のカシメ部分は、導通を図るために被覆が除去され、半田メッキが施されている。
【００５４】
連結部材４７は、前述したように形状記憶効果を有するものであり、例えば、第１の温度である常温時には、第１の形状及び第１の弾性係数を有する第１の状態であり、第２の温度である高温時には、第２の形状及び第２の弾性係数を有する第２の状態に変化される。本実施形態においては、例えば、連結部材４７が上述の形状記憶合金により形成され、第２の形状は、常温時の第１の形状より短い形状とされている。すなわち、第２の弾性係数は、第１の弾性係数より大きくなるように設定されている。この連結部材４７は、常温において弱いバネ性を有する伸びた状態であり、高温時には常温時に比べて、より収縮した状態となるとともに、収縮する方向へ発生する力も大きくなる、すなわち、バネ性が増大して強いバネ力（弾性力）を有する。
【００５５】
連結部材４７は、駆動部９から給電されること、すなわち通電されることにより、自己の抵抗により発熱し、この発生した熱による温度変化により、当該連結部材４７が第１の状態から第２の状態に変化され、第２の形状及び第２の弾性係数とされた連結部材の弾性力と、弾性部材４８の弾性力との差により、強い弾性力を有する第２の形状及び第２の弾性係数とされた連結部材側に引っ張り力が発生して、引っ張りコイルバネとして機能する。なお、本例の連結部材４７は、常温時、すなわち通電オフ時に可動羽根７が閉塞位置となるように調整されている。
【００５６】
連結部材４７は、制御部１１の指令を受けた駆動部９によって通電されることにより、形状が収縮するとともに弾性係数が大きくなるので、その収縮する方向の弾性力が、弾性部材４８の弾性力より大きくなり、可動端子４５、すなわち滑動部材４０を移動させる。連結部材４７は、可動端子４５が設置された滑動部材４０を固定部材８に平行な面内において直線方向に移動させ、プレート４２及びシャフト４１を介して正確な位置に駆動することができ、装置の構成を小型化できる。
【００５７】
次に、可動羽根７が固定部材８の開口部１５に対して閉塞位置から開放位置に移動した場合について説明する。図１３は、可動羽根７が固定部材８の開口部１５に対して開放位置（第１状態）にある状態を示している。また、図１４は、可動羽根７が固定部材８の開口部１５に対して開放位置（第２状態）にある状態を示している。
【００５８】
前述したように、可動羽根７の面７ｂと固定部材８の位置検出部１０が設けられた面８ａが対向した状態で、可動羽根７が固定部材８の凸部３１上を摺動し、回動軸２１を回動支軸として閉塞位置と開放位置の間を移動する。図１３に示す開放位置（第１状態）では、可動羽根７のマグネット３９が固定部材８の位置検出部１０の略直上に位置する。それと同時に可動羽根７の端縁が固定部材８の側壁３２の内側３２ａに当接する。このとき側壁３２で可動羽根７の動きが規制されるとともに、滑動部材４０の両側面のカム溝によって摺接部材６０が所定位置に誘導されることにより、可動羽根７が開放位置に保持される構成となっている。
【００５９】
図１４における開放位置（第２状態）では、可動羽根７のマグネット３９が固定部材８の位置検出部１０の直上に位置する。このとき、滑動部材４０の両側面のカム溝によって摺接部材６０が所定位置（ロック位置）に誘導されることにより、可動羽根７が第２状態の開放位置（ロック位置）に保持される構成となっている。
【００６０】
図１５は、可動羽根７を移動させるための駆動手段を含む制御ブロックの概略を示したものである。連結部材４７の両端と連結された固定端子４３及び可動端子４５が駆動部９と電気的に接続されている。制御部１１は、位置検出部１０から供給される可動羽根７の位置情報及び／又は利用者が操作部１６を操作して入力した位置指令信号に基づいて制御信号を生成し、その制御信号を駆動部９に入力する。駆動部９は制御部１０から入力された制御信号に基づき、各端子を通じて連結部材４７に対し当該制御信号に応じた値の電流を供給する。
【００６１】
例えば、可動羽根７が閉塞位置にある状態において、連結部材４７は、制御部１１及び駆動部９により通電されると、形状記憶合金が発熱し温度が上昇することで、第１の形状及び第１の弾性係数の状態から第２の形状及び第２の弾性係数を有した状態、すなわち、バネ性が増大した状態へと遷移する。この連結部材４７の弾性力は、弾性部材４８の弾性力より大きくなるので、可動端子４５を収納している滑動部材４０を固定端子４３側に近づける方向、すなわち可動羽根７を開放方向（図１３，１４参照）に移動させる。
【００６２】
閉塞位置（図６）にある可動羽根７を第１状態の開放位置（図１３）に移動させる場合、連結部材４７に通電し、電流を流すことで形状記憶合金が変態し強いばねとなることで、連結部材４７のバネ力が、弾性部材４８の弾性力に打ち勝って、可動羽根７が開放方向に移動を開始する。そして可動羽根７が側壁３２に当接する。
【００６３】
このとき連結部材４７への通電を停止すると、連結部材４７の弾性力が弱まるため滑動部材４０が弾性部材４８側に引っ張られ、可動羽根７が第２状態の開放位置（図１４）に移動し、本実施形態の滑動部材４０に形成したカム溝の構造によってロックされる。通電停止後も可動羽根７の位置が保持されるので、電力消費が抑えられる。
【００６４】
そして、図１４に示した第２状態の開放位置において、通電オフから通電オンに切り替えると、再度第１状態の開放位置（図１３）を経て閉塞位置（初期状態）に移行する（図６）。
【００６５】
連結部材４７は、所定の温度で最適な力量を得ることができるものであり、所定の温度に所定の時間で到達するように、その線径、巻径、巻き回数が決定されるとともに通電される電流及び通電時間が設定されている。この連結部材４７は、例えば、内部温度がある一定の温度を大幅に超えてしまうと、形状記憶機能を発揮できなくなる。線径、巻径、巻き回数に対応した電流及び通電時間が設定されることで、形状記憶機能を発揮するとともに、最適な反応速度が得られる。
【００６６】
なお、通電により連結部材４７が第１の状態から第２の状態へ遷移し、発生する弾性力が、弾性部材４８の弾性力より大きくなるように弾性力が設定されている。
【００６７】
また、連結部材４７に通電される電流及び通電時間は、一定とされるが、例えば、外部の環境温度を検出する温度検出手段を設け、外部温度の変化に対応した、最適な電流値を最適な通電時間を制御して連結部材４７に通電するように構成してもよい。斯かる構成とした開閉装置は、温度検知手段及び制御部により、最適な通電時間及び電流量を連結部材４７に給電することで、さらに低消費電力化を達成するとともに、最適な速度で可動端子４５を載置する滑動部材４０を滑動させることができ、可動羽根７を所望の位置に移動させることができる。すなわち切り替えスピードを最適な反応速度とすることが実現される。
【００６８】
ここで、可動羽根７が図６，１３，１４に示された各位置にある場合、または各位置へ移動する場合における、カム溝と摺接部材との関係を、図１６〜図２２を参照して説明する。図１６は、連結部材（滑動部材）の動きと摺接部材の位置との関係を示すものであり、それぞれＡは通電オフ、Ｂは通電オン、Ｃはロック状態（通電オフ）、Ｄは通電オン、Ｅは通電オフのときの状態を示している。図１７は、図１６のＡ〜Ｂの各状態における摺接部材の撓みの説明に供する図である。図１８は、摺接部材の鉤部位置（１）から（２）への遷移を示す図である。図１９は、摺接部材の鉤部位置（２）から（３）への遷移を示す図である。図２０は、摺接部材の鉤部位置（３）から（４）への遷移を示す図である。図２１は、摺接部材の鉤部位置（４）から（５）への遷移を示す図である。本例では、滑動部材４０の側面５０ａのカム溝５６と摺接部材６０（鉤部６１）の関係について説明するが、側面５０ｂに形成されているカム溝についても同様である。
【００６９】
まず、可動羽根７の位置が閉塞位置（初期状態）（図６）にあって、駆動部９から連結部材４７に対する通電がオフのとき、固定端子４３及び４５と連結する連結部材４７に弾性力が作用しないので長さはＬａとなり最も長い。このとき、摺接部材６０の鉤部６１はカム溝５６の平面７１にある（鉤部位置（１））（図１６Ａ、図１７Ａ）。
【００７０】
次に、上記鉤部位置（１）において、連結部材４７に対する通電をオンすると、図１８に示すように、連結部材４７つまり形状記憶合金の力量が弾性部材４８のバイアスバネ力量に勝り、滑動部材４０が左に動く。滑動部材４０が左に動くため、摺接部材６０が撓みながら先端の鉤部６１はカム溝５６の斜面７２を上る。さらに滑動部材４０が動くと斜面頂上部の平面７３を越えて、一段低い平面７４に落ちる。その結果、連結部材４７は収縮して長さＬｂとなる（鉤部位置（２））（図１６Ｂ、図１７Ｂ）。本実施形態では、この鉤部６１の位置を第１状態の開放位置としている（図１３）。
【００７１】
続いて、上記鉤部位置（２）において、連結部材４７に対する通電をオフすると、図１９に示すように、弾性部材４８のバイアスバネ力量が連結部材４７の力量に勝り、滑動部材４０が右に動く。滑動部材４０が右に動くため、図２２に示すように、摺動部材６０の先端の鉤部６１はカム溝５６の平面７４と平面７３によりテーパー状に形成されている段差の壁に当たり、その壁面に沿ってさらに一段低い平面７５へ落ちる。このテーパー状とは、連結部材４７の弾性運動方向に対し角度がついていることをいう。鉤部６１は落ちた箇所で逆テーパー状をなす段差の壁７８により上にも下にも移動できなくなり、本箇所で滑動部材４０の動作が停止する。その結果、連結部材４７の長さはＬｃとなる（鉤部位置（３））（図１６Ｃ、図１７Ｃ）。連結部材４７の長さは、Ｌａ＞Ｌｃ＞Ｌｂである。本実施形態では、この鉤部６１の位置を第２状態の開放位置（ロック位置）としている（図１４）。
【００７２】
そして、上記鉤部位置（３）において、連結部材４７に対する再び通電をオンすると、図２０に示すように、連結部材４７の力量が弾性部材４８のバイアスバネ力量に勝り、滑動部材４０が左に動く。滑動部材４０が左に動くため、摺動部材６０の先端の鉤部６１は相対的に摺接面５６を右方向に動く。そして、鉤部６１は、図２２に示す壁７９のテーパーに沿ってさらに低い段の平面７６に落ちる。その結果、連結部材４７の長さはＬｂとなる（鉤部位置（４））（図１６Ｄ、図１７Ｃ）。本実施形態では、この鉤部６１の位置を第１状態の開放位置としている（図１３）。
【００７３】
さらに、上記鉤部位置（４）において、連結部材４７に対する通電をオフすると、図２１に示すように、弾性部材４８のバイアスバネ力量が連結部材４７の力量に勝り、滑動部材４０が右に動く。滑動部材４０が右に動くため、摺動部材６０が撓みながら先端の鉤部６１は摺接面５６の平面７６から斜面７７を上る。そして滑動部材４０がさらに右に動くと、鉤部６１は斜面７７の頂上を越えて一段低い平面７１に戻る。この平面７１は初期状態において鉤部６１が位置する平面である。その結果、連結部材４７の長さはＬａとなる（鉤部位置（５））（図１６Ｅ、図１７Ｅ）。
【００７４】
鉤部６１は、重力によって鉤部位置（５）から鉤部位置（１）に落ちるようになっている。なお、図２１に示すように、再始動時に鉤部６１を呼び込みやすいようテーパー８０が設けられている。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態においては、形状記憶合金と、カム溝５６及び摺接部材６０により構成されるワンウェイロック機構とを組み合わせたレンズの開閉装置を構成している。開口部１５を開放又は閉塞する板状の可動羽根７に軸孔２２、及び固定部材８にその軸孔２２に軸通する回動軸２１を形成し、可動羽根７が回転軸２１を回動中心として、固定部材８の開口部１５（及び筐体６の開口部５）が形成された面に対し平行に移動する構成としたので、開閉装置の小型化、特に光軸方向の厚みを従来比１／３以下にできるなど薄型化が実現できる。
【００７６】
また、マグネット３９を回動羽根７に、位置検出部１０を固定部材８の各々の対向する面上に設ける、加えて駆動手段に形状記憶合金を用いるなどにより、使用する部品点数が少なく簡素な構造の開閉装置を構成することができる。このように部品点数が少なく構造が簡素であることから歩留まり向上、コストダウンが図られ、かつ信頼性にも優れた開閉機構が実現できる。
【００７７】
また、可動羽根７を移動させるときのみ連結部材４７に通電し、閉塞位置及び開放位置における位置保持時には通電が不要な構成としたので、低消費電力化が実現できる。
【００７８】
さらに、駆動手段にモータ、アクチュエータ、ギア等を使用せず、形状記憶合金からなる第１及び第２の連結部材４１，４２を採用した場合、静音性の高い開閉装置を実現できる。
【００７９】
したがって、上記開閉装置を撮像装置に用いることにより、小型化及び薄型化が図られ、信頼性並びに静音性の高い撮像装置を提供することができる。
【００８０】
なお、滑動部材４０の両側面５０ａ，５０ｂを同じカム溝にするのではなく、片側のカム溝を、例えば摺動面５６の下の溝の高さに合わせてストレートの溝にすることで、常に摺動部材６０先端に下方向に負荷がかかる構造としてもよい。例えば、この構造により、開閉装置を立てたり、ひっくり返したり、さまざまなポジションでも動作させることができるようになる。
【００８１】
また、上述の実施の形態例において、駆動部９は、形状記憶合金を利用した形態の外、アクチュエータや駆動回路等が適用でき、極小型のアクチュエータにより発生される駆動力を駆動リングのような中継部材を介して可動羽根７に伝達する形態や、アクチュエータの駆動力を可動羽根に直接伝達する形態などが挙げられる。
【００８２】
また、位置検出部１０として電磁センサに替えて光センサを用い、該光センサが出射した光の反射光を検出して可動羽根７の位置を判別するようにしてもよい。
【００８３】
また、本実施形態では、位置検出部の一例としてホールＩＣを一つ使用したが、例えばホールＩＣを２つ配置し、オープン、クローズ及びその中間の位置を検出するようにしてもよい。
【００８４】
さらに、以上の説明で挙げた使用材料及びその量、処理時間及び寸法などの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法形状及び配置関係も概略的なものである。すなわち、本発明は、この実施の形態に限られるものではないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係る概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る可動部材を示すものであり、Ａは正面図、ＢはＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る固定部材を示すものであり、Ａは正面図、ＢはＢ−Ｂ線断面図、Ｃは側面図、ＤはＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る開閉装置の一状態（閉塞位置）を示すものであり、Ａは正面図（初期状態）、Ｂは側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る開閉装置の分解斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る滑動部材の斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る摺接部材を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る滑動部材を示すものであり、Ａは上面図、Ｂは側面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るカム溝の段差の説明に供する図であり、ＡはＤ−Ｄ線断面図、ＢはＥ−Ｅ線断面図、ＣはＦ−Ｆ線断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る連結部材及び端子を示すものであり、Ａは側面図、Ｂは上面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る開閉装置の一状態（第１の開放位置）を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る開閉装置の一状態（第２の開放位置）を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る制御ブロックの一例を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る連結部材と摺接部材の動きを示した説明図であり、それぞれＡは通電オフ、Ｂは通電オン、Ｃはロック状態（通電オフ）、Ｄは通電オン、Ｅは通電オフのときの状態を示している。
【図１７】本発明の一実施形態に係る摺接部材の撓みの説明図であり、Ａは通電オフ、Ｂは通電オン、Ｃはロック状態（通電オフ）、Ｄは通電オン、Ｅは通電オフのときの状態を示している。
【図１８】本発明の一実施形態に係る摺接部材の鉤部位置（１）から（２）への遷移を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る摺接部材の鉤部位置（２）から（３）への遷移を示す図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る摺接部材の鉤部位置（３）から（４）への遷移を示す図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る摺接部材の鉤部位置（４）から（５）への遷移を示す図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る摺接部材の鉤部位置（３）（ロック位置）の詳細な説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…開閉装置、５，１５…開口部、６，１３…筐体（固定部材）、７…可動羽根（可動部材）、８…固定部材、９…駆動部、１０…ホールＩＣ（位置検出部）、１１…制御部、１２…撮像装置、２１…回動軸、２２…軸孔、２５…軸孔、３２，３３…側壁、３５…回動軸、３７…滑動面、３８…掛止部、３９…マグネット、４０…滑動部材、４１…シャフト、４２…プレート、４３…固定端子、４５…可動端子、４７…連結部材、４８…弾性部材、５１…溝、５６…カム溝、６０…摺接部材、６１，６２…鉤部、６３…回動軸、７１，７３，７４，７５，７６…平面、７２，７７…斜面、７８，７９…壁
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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