(57)【要約】【課題】    振動や衝撃に対して強く、２焦点距離の位置に安定してレンズを保持できる２焦点距離を有する車載用カメラを提供する。【解決手段】  ２焦点距離を有する車載用カメラは、カメラ本体１０とレンズ部１１とを備えている。レンズ部１１は、光軸Ｏに沿ってイメージャー側に第１の電磁石１３を、被写体側に第１の電磁石１４を備え、これらの電磁石間に光軸Ｏに沿って移動自在な可動エレメント１２を備えている。可動エレメント１２は可動レンズ１８を備えている。カメラ本体１０は、第１の電磁石１３と第２の電磁石１４に駆動パルスを印加するタイミングパルス発生回路１６を備え、駆動パルスの極性を変えることにより、可動エレメント１２を第１の電磁石１３側又は第２の電磁石１４側に磁気吸引力と磁気反発力により移動させる。【選択図】図２
2009014912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方を撮像するように車両に取り付けられ、光軸に沿って可動レンズを移動することにより焦点距離を変更する車載用カメラにおいて、
光軸に沿った２つの位置に配置した第１の電磁石及び第２の電磁石と、
前記可動レンズと永久磁石が取り付けられ、前記第１の電磁石及び第２の電磁石間で光軸に沿って移動可能に取り付けられた可動エレメントと、
前記第１の電磁石及び前記第２の電磁石に駆動パルスを印加する電磁石駆動部と、を備え、
前記電磁石駆動部は、カメラ焦点距離を第１の焦点距離にするときは下記（Ａ）のように駆動パルスを印加し、カメラ焦点距離を第２の焦点距離にするときは下記（Ｂ）のように駆動パルスを印加することを特徴とする、２焦点距離を有する車載用カメラ。
（Ａ）第１の電磁石に対して、該第１の電磁石が前記永久磁石を吸引する極性となるように駆動パルスを印加し、第２の電磁石に対して、該第２の電磁石が前記永久磁石を反発する極性となるように駆動パルスを印加する。
（Ｂ）第１の電磁石に対して、該第１の電磁石が前記永久磁石を反発する極性となるように駆動パルスを印加し、第２の電磁石に対して、該第２の電磁石が前記永久磁石を吸引する極性となるように駆動パルスを印加する。
【請求項２】
前記電磁石駆動部は、前記永久磁石が前記第１の電磁石又は前記第２の電磁石に吸着すると前記駆動パルスの印加を停止する、請求項１記載の２焦点距離を有する車載用カメラ。
【請求項３】
前記第１の電磁石及び第２の電磁石は光軸周りに複数個配置され、前記永久磁石は光軸周りに前記第１の電磁石及び第２の電磁石に対向するように複数個配置されている、請求項１又は２に記載の２焦点距離を有する車載用カメラ。
【請求項４】
前記第１の電磁石及び第２の電磁石は光軸周りに等間隔で複数個配置され、前記永久磁石は光軸周りに前記第１の電磁石及び第２の電磁石に対向するように等間隔で複数個配置されている、請求項３に記載の２焦点距離を有する車載用カメラ。
【請求項５】
車両前方を撮像するように車両に取り付けられ、光軸に沿って可動レンズを移動することにより焦点距離を変更する車載用カメラにおいて、
光軸に沿った２つの位置に配置した第１の永久磁石及び第２の永久磁石と、
前記可動レンズと電磁石が取り付けられ、前記第１の永久磁石及び第２の永久磁石間で光軸に沿って移動可能に取り付けられた可動エレメントと、
前記電磁石に駆動パルスを印加する電磁石駆動部と、を備え、
前記電磁石駆動部は、カメラ焦点距離を第１の焦点距離にするときは下記（Ｃ）のように駆動パルスを印加し、カメラ焦点距離を第２の焦点距離にするときは下記（Ｄ）のように駆動パルスを印加することを特徴とする、２焦点距離を有する車載用カメラ。
（Ｃ）前記電磁石に対して、該電磁石が前記第１の永久磁石に吸引され、且つ前記第２の永久磁石から反発される極性となるように駆動パルスを印加する。
（Ｄ）前記電磁石に対して、該電磁石が前記第１の永久磁石に反発され、且つ前記第２の永久磁石に吸引される極性となるように駆動パルスを印加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両等の移動体に積載される車載用カメラに関し、特に広角と望遠の２焦点距離を有する車載用カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用カメラは、走行中に車両の前方を撮像して先行車両、人、障害物等の物体を画像で検出するために設けられ、電子制御ユニット（Ｅlectronic Ｃontrol  Ｕnit ）に接続され、撮像データは車間距離制御等に利用される。
【０００３】
車載用カメラは固体撮像素子とレンズとを備えているが、走行時の状況に応じて遠方の物体を撮像する必要性と前方近く（中近距離）を広角で撮像する必要性がある。例えば高速道路を高速走行するときや夜間に走行するときには、遠方の物体に合焦して撮像する必要性が高く、一般道路を低速で走行するときには中近距離で広角視野内の物体に合焦して撮像する必要性がより高くなる。そこで、走行時の状況に応じて、カメラの焦点距離を「望遠」用（焦点距離が長い）と「広角」用（焦点距離が短い）に変える必要がある。この要求に応える方法として、単純に焦点距離の異なる２つの車載用カメラを車両に設置する方法や、ズームレンズを用いる方法（特許文献１）が提案されている。
【０００４】
また、合焦位置を２つの位置に設定する２焦点距離を有するカメラが提案されている（特許文献２）。このカメラでは、レンズを固定した鏡筒に可動鉄片を取り付けてこの可動鉄片に復帰バネを取り付け、「広角」用にするときには、電磁石の電磁力により復帰バネのバネ力に抗して可動鉄片をシャッタ部から遠ざけ、「望遠」用にするときには電磁石の駆動を停止して復帰バネのバネ力によって可動鉄片をシャッタ部に近づける。このように、復帰バネと電磁石を使用して、レンズを固定した鏡筒を「望遠」位置と「広角」位置に移動させて２焦点距離を容易に設定出来るようにしている。
【特許文献１】特開昭６２−２５４６５２号公報
【特許文献２】特開平１１−７２６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、焦点距離の異なる２つの車載用カメラを車両に設置する方法では、カメラが２台必要であるために高コストとなり設置スペースも大きくなる問題がある。また、特許文献１に示されるカメラでは、高コスト化するとともに機構が複雑化する問題がある。特に、セットした焦点距離を固定する機構が複雑であり、車載環境では振動・衝撃の影響により焦点位置が変動する可能性がある。特許文献２に示されるカメラでは、コスト的に有利であるが、復帰バネを使ってレンズを固定した鏡筒の位置を保持しているために、振動や衝撃に対して弱いという問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、振動や衝撃に対して強く、２焦点距離の位置に安定してレンズを保持できる、２焦点距離を有する車載用カメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の２焦点距離を有する車載用カメラは、光軸に沿った２つの位置に配置した第１の電磁石及び第２の電磁石と、
可動レンズと永久磁石が取り付けられ、前記第１の電磁石及び第２の電磁石間で光軸に沿って移動可能に取り付けられた可動エレメントと、
前記第１の電磁石及び前記第２の電磁石に駆動パルスを印加する電磁石駆動部と、
を備えている。
【０００８】
前記電磁石駆動部は、カメラ焦点距離を第１の焦点距離にするときは下記（Ａ）のように駆動パルスを印加し、カメラ焦点距離を第２の焦点距離にするときは下記（Ｂ）のように駆動パルスを印加する。
【０００９】
（Ａ）前記電磁石に対して、該電磁石が前記第１の永久磁石を吸引する極性となるように駆動パルスを印加し、前記第２の永久磁石に対して、該電磁石が前記第２の永久磁石を反発する極性となるように駆動パルスを印加する。
【００１０】
（Ｂ）前記電磁石に対して、該電磁石が前記第１の永久磁石を反発する極性となるように駆動パルスを印加し、前記第２の永久磁石に対して、該電磁石が前記第２の永久磁石を吸引する極性となるように駆動パルスを印加する。
【００１１】
カメラ焦点距離を第１の焦点距離にするときは次のように動作する。
【００１２】
電磁石駆動部において第１の電磁石に永久磁石を吸引する極性となるように駆動パルスを印加すると（第１の状態という）、可動エレメント内の永久磁石は第１の電磁石から磁気的に吸引力を受けて引きつけられる。同時に、第１の状態では第２の電磁石に永久磁石が反発する極性となるように駆動パルスが印加されるために、可動エレメント内の永久磁石は第２の電磁石から磁気的に反発力を受けて引き離される。その結果、可動エレメントは、第１の電磁石に対する強い引きつけ力により第１の電磁石に向けて高速に移動し、該第１の電磁石に吸着される。この状態では、カメラ焦点距離が第１の焦点距離となる。
【００１３】
カメラ焦点距離を第２の焦点距離にするときは次のように動作する。
【００１４】
上記の第１の状態において、第１の電磁石と第２の電磁石に上記と反対極性の駆動パルスを印加すると（第２の状態という）、可動エレメント内の永久磁石は、第２の電磁石に引きつけられ、また、第１の電磁石から反発力を受ける。その結果、可動エレメントは、第２の電磁石に対する強い引きつけ力により第２の電磁石に向けて高速に移動し、該第２の電磁石に吸着される。この状態では、カメラ焦点距離が第２の焦点距離となる。
【００１５】
このように、可動レンズの保持位置を２位置（永久磁石が第１の電磁石に吸着した第１の位置と、第２の電磁石に吸着した第２の位置）のいずれかに設定することができ、その結果、カメラの焦点距離はそれらの位置に応じた２つの大きさのいずれかに設定される。
【００１６】
この発明では、第１の電磁石及び前記第２の電磁石に対して、駆動パルスの印加極性を変えることにより、第１の状態（第１の焦点距離）と第２の状態（第２の焦点距離）を任意に設定できる。また、各状態では、永久磁石が第１の電磁石又は前記第２の電磁石のいずれかに磁気的に吸着して保持される（双安定）ため、振動や衝撃に強くなる。
【００１７】
この発明においては、前記永久磁石が前記第１の電磁石又は前記第２の電磁石に吸着すると前記駆動パルスの印加を停止する制御を行うことが可能である。このように制御することで、無駄な電流消費がなくなる。
【００１８】
この発明の別の実施態様では、さらに、前記第１の電磁石及び第２の電磁石を光軸周りに複数個配置し、前記永久磁石を光軸周りに前記第１の電磁石及び第２の電磁石に対向するように複数個配置する。また、それらを等間隔で配置する。
【００１９】
この発明のさらに別の実施態様では、上記第１の電磁石及び第２の電磁石をそれぞれ第１の永久磁石と第２の永久磁石に変え、上記可動エレメントに設けられる永久磁石を電磁石に変えることもできる。そして、前記電磁石駆動部は、カメラ焦点距離を第１の焦点距離にするときは下記（Ｃ）のように駆動パルスを印加し、カメラ焦点距離を第２の焦点距離にするときは下記（Ｄ）のように駆動パルスを印加する。
【００２０】
（Ｃ）前記電磁石に対して、該電磁石が前記第１の永久磁石に吸引され、且つ前記第２の永久磁石から反発される極性となるように駆動パルスを印加する。
【００２１】
（Ｄ）前記電磁石に対して、該電磁石が前記第１の永久磁石に反発され、且つ前記第２の永久磁石に吸引される極性となるように駆動パルスを印加する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、第１の電磁石及び前記第２の電磁石に対して駆動パルスを印加することにより、可動レンズと一体の永久磁石を第１の電磁石又は前記第２の電磁石のいずれかに選択的に吸着させ、その状態を安定して保持させることができる。このため、振動や衝撃に強い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、この発明の実施形態である２焦点距離を有する車載用カメラ（以下、カメラと称する）の取り付け例を示している。
【００２４】
図示のように、カメラは、ＥＣＵ（Ｅlectronic Ｃontrol  Ｕnit ）２に接続され、車両３の室内のフロントガラス上方に取り付けられている。このカメラ１は、１０°の画角（第１の画角）と５０°の画角（第２の画角）を選択することができ、第１の画角では焦点距離が長く設定される（第１の焦点距離）。第２の画角では焦点距離が短く設定される（第２の焦点距離）。第１の焦点距離は、夜間の遠方視界を確保するために夜間撮影（ナイトビジョン）モードに設定されたときに選択され、第２の焦点距離は、白線検知を行うときやプリクラッシュを確保するために中／近距離撮影モードに設定されたときに選択される。
【００２５】
通常時においては、中／近距離撮影モードが選択され、白線検知と近距離の対向車や先行車の検知とを行う。上述のように、この場合のカメラ１に設定される画角は５０°であり、車両１前方から２０〜３０ｍ程度までの物体が検知できる第２の焦点距離が設定される。
【００２６】
夜間においては、夜間撮影モードが設定され、上述のように、この場合のカメラ１に設定される画角は１０°であり、遠距離となる１００〜１５０ｍ程度までの物体が検知できる第１の焦点距離が設定される。なお、夜間撮影モードにおいては、１００〜１５０ｍ前方を間欠的に撮影する（例えば、１フレーム／秒。白線検知は３０フレーム／秒）。このモードでは赤外線投光機を照射することも可能である。
【００２７】
図２は、カメラ１の概略構成図である。
【００２８】
カメラ１は、カメラ本体１０と、鏡筒を含むレンズ部１１とで構成されている。レンズ部１１は、鏡筒内で光軸方向に移動可能な可動エレメント１２と、鏡筒内に固定されている第１の電磁石１３と、第２の電磁石１４とを備えている。カメラ本体１０は、固体撮像素子であるイメージャー１５と、タイミングパルス発生回路１６とを備えている。レンズ部１１は、さらに、第２の電磁石１４の位置よりも被写体側に後述の固定レンズを備えている。
【００２９】
可動エレメント１２は、永久磁石１７と可動レンズ１８とを備えている。可動エレメント１２は、光軸Ｏに沿って第１の電磁石１３と第２の電磁石１４間で移動可能である。本実施形態では、第１の電磁石１３の位置を第１の位置と称する。また、第２の電磁石１４の位置を第２の位置と称する。可動エレメント１２が第１の位置に移動すると焦点距離は望遠側となる。このときの焦点距離を第１の焦点距離という。可動エレメント１２が第２の位置に移動すると焦点距離は広角側となる。このときの焦点距離を第２の焦点距離という。
【００３０】
前記タイミングパルス発生回路１６は、第１の電磁石１３及び第２の電磁石１４に対して駆動パルス（タイミングパルス）を印加する。可動エレメント１２を、第１の位置に保持させるときは（第１の焦点距離）、第１の電磁石１３に対して、永久磁石１７が該第１の電磁石１３に吸引される極性の駆動パルスを印加する。同時に、第２の電磁石１４に対して、永久磁石１７が該第２の電磁石１４から反発する極性の駆動パルスを印加する。また、可動エレメント１２を、第２の位置に保持させるときは（第２の焦点距離）、第２の電磁石１４に対して、永久磁石１７が該第２の電磁石１４に吸引される極性の駆動パルスを印加する。同時に、第１の電磁石１３に対して、永久磁石１７が該第１の電磁石１１から反発する極性の駆動パルスを印加する。可動エレメント１２が第１の位置又は第２の位置に移動すると、その位置において永久磁石１７がその磁力によって第１の電磁石１３又は第２の電磁石１４に対して吸着し続ける。したがって、それぞれの電磁石１３、１４に駆動パルスを一度印加した後は、それ以降、駆動パルスを印加しない。
【００３１】
タイミングパルス発生回路１６には、ＥＣＵ２０が接続されており、前記駆動パルスの極性は、ＥＣＵ２０から切り換え信号として与えられる。ＥＣＵ２０には、運転者により操作されるライトＳＷ（燈火スイッチ）からの信号や、周囲の明るさを検出するオートライトセンサからの信号が入力している。ＥＣＵ２０は、これらの信号を受けると夜間撮影モードを設定し、切り換え信号を第１の焦点距離が設定されるレベルとする。
【００３２】
図３は、レンズ部１１の詳細な構成図である。
【００３３】
レンズ部１１は、円筒状の鏡筒３０と、この鏡筒３０内に設けられた構造体で構成される。
【００３４】
鏡筒３０内には、その被写体側に固定レンズ３１が固定されている。前部止め環３２は、その周囲に雄ネジが形成されていて、鏡筒３０の内周に設けられている雌ネジ部にこれをねじ込んで固定される。固定レンズ３１は、鏡筒３０の内周面に設けられた前部止め環３２に固定される。その内側には、コイル止め環３３により第２の電磁石１４が保持される。鏡筒３０のイメージャー側には後部止め環３４により第１の電磁石１３が保持される。後部止め環３４も、前部止め環３２と同様に、その周囲に雄ネジが形成されていて、鏡筒３０の内周に設けられている雌ネジ部にこれをねじ込んで固定される。
【００３５】
第１の電磁石１３は、第１のコイル１３０と、同コイル１３０内を貫通している鉄などから構成される第１のヨーク１３１と、第１のコイル１３０の両端を保持するストッパー１３２、１３３とを備えている。第２の電磁石１４は、第２のコイル１４０と、同コイル１４０内を貫通している第２のヨーク１４１と、第１のコイル１４０の両端を保持するストッパー１４２、１４３とを備えている。
【００３６】
第１の電磁石１３の第１のコイル１３０に駆動パルスを印加すると、第１のヨーク１３１が磁化される。第２の電磁石１４の第２のコイル１４０に駆動パルスを印加すると、第２のヨーク１４１が磁化される。駆動パルスの極性（＋、−）を変えることにより、これらのヨーク１３１、１４１の両端に発生する磁化極性（Ｎ極、Ｓ極）が変わる。
【００３７】
前第１の電磁石１３と第２の電磁石１４との間には、可動エレメント１２が光軸Ｏ方向に移動自在に配置されている。すなわち、可動エレメント１２の外周面と鏡筒３０の内周面は滑らかに形成されており、この外周面が鏡筒３０の内周面を光軸方向（図の左右方向）に摺動可能となっている。なお、後述のように、可動エレメント１２は円周方向に回転しないように、その周面に回転止めが形成され、該回転止めが鏡筒３０の内周面に設けられている溝を光軸Ｏの方向に摺動するようになっている。
【００３８】
可動エレメント１２は、その最外周に光軸Ｏ方向に伸長している細長状の永久磁石１７を備えている。また、可動エレメント１２は、内側に可動レンズ１８を設けている。可動エレメント１２の永久磁石１７の光軸Ｏ方向の中心線の位置は、第１のヨーク１３１及び第２のヨーク１４１の中心線の位置に一致している。また、永久磁石１７の被写体側の磁極はＮ極に磁化されており、イメージャー側の磁極はＳ極に磁化されている。したがって、第１のヨーク１３１の左端部がＮ極に磁化され、且つ、第２のヨーク１４１の右端部がＮ極に磁化されると、永久磁石１７は、その被写体側の磁極で反発力を受け、そのイメージャー側の磁極で吸引力を受ける。その結果、可動エレメント１２に対して右方向の移動力が発生する。反対に、第１のヨーク１３１の左端部がＳ極に磁化され、且つ、第２のヨーク１４１の右端部がＳ極に磁化されると、永久磁石１７は、その被写体側の磁極で吸引力を受け、そのイメージャー側の磁極で反発力を受ける。その結果、可動エレメント１２に対して左方向の移動力が発生する。
【００３９】
可動エレメント１２が図３に示す位置、すなわち第２の位置にあるときは、永久磁石１７がその磁力によって第２のヨーク１４１に吸着している。したがって、可動エレメント１２は、第２の位置で永久磁石１７の吸着力により保持されている（第２の状態）。この第２の状態で、第１のヨーク１３１の左端部がＮ極に磁化され、且つ、第２のヨーク１４１の右端部がＮ極に磁化されるように、第１の電磁石１３と第２の電磁石１４に駆動パルスが印加されると、可動エレメント１２に対して右向きの力が発生する。そのため、可動エレメント１２が右方向に移動して、第１の電磁石１３に吸着された位置、すなわち第１の位置で停止する。このとき、可動エレメント１２は、第１の位置で永久磁石１７の吸着力により保持される（第１の状態）。さらに、この第１の状態で、第１のヨーク１３１の左端部がＳ極に磁化され、且つ、第２のヨーク１４１の右端部がＳ極に磁化されるように、第１の電磁石１３と第２の電磁石１４に駆動パルスが印加されると、可動エレメント１２に対して左向きの力が発生する。そのため、可動エレメント１２が左方向に移動して、第２の電磁石１４に吸着された位置、すなわち第２の位置で停止する。
【００４０】
ここで、第１のヨーク１３１の左端部がＮ極に磁化され、且つ、第２のヨーク１４１の右端部がＮ極に磁化されるように、第１の電磁石１３と第２の電磁石１４に印加する駆動パルスの極性は、第１のヨーク１３１の左端部がＳ極に磁化され、且つ、第２のヨーク１４１の右端部がＳ極に磁化されるように、第１の電磁石１３と第２の電磁石１４に印加する駆動パルスの極性と全く逆になる。したがって、タイミングパルス発生回路１６で発生する駆動パルスの極性（＋、−）を選択することで、可動エレメント１２を第１の位置で保持させるか第２の位置で保持させるかを決めることができる。
【００４１】
以上の構成から明らかなように、可動エレメント１２は、常に、永久磁石１７の磁力による吸着力により位置決めが行われている。このため、振動や衝撃などがあっても、その保持される位置は安定しており、焦点距離がずれることがない。また、焦点距離を変える（可動エレメントの保持位置を変える）ときには、第１の電磁石１３と第２の電磁石１４に、逆極性の駆動パルスを１回印加するだけで良く、制御が極めて簡単である。
【００４２】
図４は、可動エレメント１２に設けられている永久磁石１７の移動原理を示している。
【００４３】
図４（Ａ）の状態は、可動エレメント１２内の永久磁石１７が第２の位置（広角側）に停止して保持されている第２の状態を示す。この第２の状態では、第１の電磁石１３及び第２の電磁石１４は非通電となっている。第２の状態から、可動エレメント１２を第１の位置（望遠側）に移動させるきは、第１の電磁石１３及び第２の電磁石１４に駆動パルスを印加する。このとき、第２の電磁石１４には、その右側端部が永久磁石の左端部の磁極と同じＮ極となるような極性の駆動パルスを印加する。また、同時に、第１の電磁石１３には、その左側端部が永久磁石の右端部の磁極と逆のＮ極となるような極性の駆動パルスを印加する。このように制御すると、図４（Ｂ）に示すように、永久磁石１７は、同図（Ａ）のように保持されている状態から、右方向の反発力と吸引力により右方向に移動し、第１の電磁石１３に吸着されて停止する。永久磁石１７が第１の電磁石１３に吸着されてその移動を停止すると、第１の電磁石１３及び第２の電磁石１４に対する通電を停止する。この状態では、永久磁石１７がその磁力で第１の電磁石１３に吸着して保持されている（同図（Ｃ））。
【００４４】
次に、図（Ｃ）の状態で、可動エレメント１２を第２の位置（広角側）に移動させるきは、第１の電磁石１３及び第２の電磁石１４に対して、図（Ｂ）のときに印加した駆動パルスとは逆極性の駆動パルスを印加する。このとき、第２の電磁石１４には、その右側端部が永久磁石の左端部の磁極と逆のＳ極となるような極性の駆動パルスを印加する。また、同時に、第１の電磁石１３には、その左側端部が永久磁石の右端部の磁極と同じＮ極となるような極性の駆動パルスを印加する。このように制御すると、図４（Ｄ）に示すように、永久磁石１７は、同図（Ｃ）のように保持されている状態から、左方向の反発力と吸引力により左方向に移動し、第２の電磁石１４に吸着されて停止する。
【００４５】
図５は、第１、第２の電磁石１３、１４に対する駆動パルスを示している。図示のように、駆動パルスは、永久磁石１７、すなわち可動エレメント１２を反転動作するときのタイミングで出力される。駆動パルスのパルス幅はＴであり、数ｍｓのオーダである。駆動パルスを１回印加する毎に次の駆動パルスの極性は反転される。これにより、第１、第２の電磁石１３、１４に対して駆動パルスを印加する毎に、図４に示すように、可動エレメント１２を第１の位置→第２の位置→第１の位置→・・・と順に保持することが可能となる。
【００４６】
次に、可動エレメント１２と電磁石１３、１４の取付構造について図６を参照して説明する。
【００４７】
図６（Ａ）は、可動エレメント１２を光軸方向から見た図、図６（Ｂ）は、第１の電磁石１３を光軸方向に見た図である。第２の電磁石１４は第１の電磁石１３と同じ構造であるため、以下、第１の電磁石１３について説明する。
【００４８】
可動エレメント１２は、硬質樹脂からなるリング状のレンズ支持体１２０と、そのレンジ支持体１２０の内周で支持される可動レンズ１８と、永久磁石１７と、回転止め１２１とを備えている。永久磁石１７は、図示のように、レンズ支持体１２０の内部に、９０°間隔でインサート成型により４個埋め込まれている。９０°間隔なので、各永久磁石１７は、光軸Ｏに対して対称の位置関係となる。回転止め１２１は、レンズ支持体１２０の鏡筒３０内での回転を防ぐためのものである。レンズ支持体１２０は、鏡筒３０内を光軸方向に摺動自在であるために、振動や衝撃で光軸周りに回転する可能性がある。そこで、レンズ支持体１２０の外周に突起状の回転止め１２１を設け、これを鏡筒１２の内周に光軸方向に設けられている溝（図示せず）に摺動自在に係合している。回転止めは１８０°間隔で２個設けているが、等角度で３箇所以上設けるのがより望ましい。また、レンズ支持体１２０を非磁性体で構成することも可能である。その場合は、非磁性体に孔を形成し、この中に永久磁石１７を挿入し、接着剤で固定する。
【００４９】
第１の電磁石１３は、図６（Ｂ）に示すように、第１のコイル１３０と、鉄などで構成される第１のヨーク１３１と、第１のストッパー１３２と、第１の回転止め１３３とを備えている。第１のストッパー１３２は、硬質樹脂を材料としてリング状に成型された２つのストッパー部で構成され（図３参照）、内周には開口された空間部が形成される。第１の電磁石１３は、この２つのストッパ部で第１のコイル１３０をサンドイッチ状に挟んで形成される。第１のヨーク１３１は、その両端が２つのストッパー部に嵌合しており、該ヨーク１３１の周面に第１のコイル１３０が巻回されている。
【００５０】
また、第１のヨーク１３１は、永久磁石１７と同様に、９０°間隔で４個設けられており、それらの光軸Ｏ方向の中心線の位置は、４個の永久磁石１７のそれぞれの中心線の位置と一致している。
【００５１】
第１の回転止め１３３は、２つのストッパー部のそれぞれに１８０°間隔で２個設けられていて、鏡筒１２の内周に設けられている孔（図示せず）に嵌合している。
【００５２】
なお、上述のように、第２の電磁石１４は、第１の電磁石１３と同じ構成にある。
【００５３】
上記の構成であれば、永久磁石１７と第１の電磁石１３とが光軸Ｏを中心に等間隔に対称に配置されるため、磁力が円周上で均等となる。このため、可動エレメント１２に対しては、その移動時に同エレメントの半径方向への力が加わらない。これにより、可動エレメント１２０は、安定して且つスムースに光軸方向に移動する。また、鏡筒１１内に、固定レンズ１３や可動レンズ１２等の部品を嵌め込んでいくだけでレンズ部１１を構成できるため、組立時の作業性も良好になる。
【００５４】
回転止め１２１の個数は、図７（Ａ）のように４個にしても良いし、同図（Ｂ）のように３個であっても良い。また、同図に示すように、その形状は任意であって良いが、これらの回転止めは、可動エレメント１２の移動時において該エレメント１２の半径方向への力が生じないように等角度に配置されることが望ましい。すなわち、図７（Ａ）に示す例では９０°間隔、同図（Ｂ）に示す例では１２０°間隔に配置される。
【００５５】
永久磁石１７は、図８（Ａ）のように、円筒形状であっても良いし、同図（Ｂ）のように、光軸方向に２分割したものであっても良い。これらの図の左側は正面断面図を示し、右側は側面図を示している。また、同図（Ｃ）のように断面形状が矩形であったり、同図（Ｄ）のように３角形であっても良い。
【００５６】
図９は、この発明の他の実施形態の車載用カメラを示している。
【００５７】
構成において、図２に示すカメラと相違する点は、永久磁石と電磁石の取付場所を逆にした点である。すなわち、本実施形態のカメラでは、可動エレメント１２の永久磁石１７に代えて電磁石５２を設け、鏡筒内に固定されている第１の電磁石１３と第２の電磁石１４に代えて第１の永久磁石５０と第２の永久磁石５１を設けている。そして、カメラ本体１０内のタイミングパルス発生回路１６からは、可動エレメント１２の電磁石５２に対して駆動パルスが印加される。
【００５８】
図１０は、レンズ部１１の構成図である。同図において、図３と同一符号で示す箇所は同じ部品であることを示している。
【００５９】
可動エレメント１２に設けられる電磁石５３は、光軸方向に伸びているヨーク５３０と、このヨーク５３０に巻回しているコイル５３１と、コイル５３１の両端を保持するコイル保持部５３２、５３３とを備えている。この電磁石５３は、上記図６（Ｂ）に示す構造と同様に、光軸Ｏに対称となるように可動エレメント１２の外周に９０°の等角度で４個配置されている。なお、これらの電磁石への通電のための電線は鏡筒３０に光軸方向に設けた電線通過用の長孔（図示しない）を通して該電磁石に接続される。
【００６０】
第１の位置に設けられる第１の永久磁石５０及び第２の位置に設けられる第２の永久磁石５１は、それぞれ硬質樹脂５００及び硬質樹脂５０１にインサート成型により埋め込まれている。それらの永久磁石は、その磁極が、図１０に示すように、内側がＳ極、外側がＮ極となるように設けられている。
【００６１】
以上の構成で、可動エレメント１２を第１の位置と第２の位置間で移動するには次のように制御する。
【００６２】
第１の位置（望遠側）に可動エレメント１２を移動するときは、電磁石５３に対して、電磁石５３が前記第１の永久磁石５０に吸引され、且つ第２の永久磁石５１から反発される極性となるように駆動パルスを印加する。すなわち、電磁石５３のヨーク５３０に対して、その左端部（被写体側端部）にＳ極が磁化され、且つ、その右端部（イメージャー側端部）にＮ極が磁化されるように、電磁石５３に対して駆動パルスを印加する。図１０に示す状態は、可動エレメント１２が第２の位置（広角側）に位置しているから、この状態から上記のように電磁石５３に対して駆動パルスを印加すると、可動エレメト１２は、第１の永久磁石５０から右向きの吸引力を受けるとと同時に、第２の永久磁石５１から右向きの反発力を受ける。その結果、可動エレメント１２は右方向に移動し、第１の位置で停止する。このとき、可動エレメント１２のヨーク５３０は、第１の永久磁石５０に、その磁力によって吸着している。
【００６３】
次に、第１の位置（望遠側）から第２の位置（広角側）に可動エレメント１２を移動するときは、電磁石５３に対して、電磁石５３が前記第１の永久磁石５０から反発され、且つ第２の永久磁石５１に吸引される極性となるように駆動パルスを印加する。すなわち、電磁石５３のヨーク５３０に対して、その左端部（被写体側端部）にＮ極が磁化され、且つ、その右端部（イメージャー側端部）にＳ極が磁化されるように、電磁石５３に対して駆動パルスを印加する。すると、可動エレメト１２は、第１の永久磁石５０から左向きの反発力を受けると同時に、第２の永久磁石５１から左向きの吸引力を受ける。その結果、可動エレメント１２は左方向に移動し、第２の位置で停止する。このとき、可動エレメント１２のヨーク５３０は、第２の永久磁石５１に、その磁力によって吸着している。
【００６４】
このように、可動エレメント１２に設けられている電磁石５３に対して印加する駆動パルスの極性を変えることにより、可動エレメント１２を右方向に移動させて第１の位置（望遠側）に保持されるようにしたり、左方向に移動させて第２の位置（広角側）に保持されるようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の実施形態である２焦点距離を有する車載用カメラの取り付け例を示す図
【図２】カメラ１の概略構成図
【図３】レンズ部１１の構成図
【図４】可動エレメント１２に設けられている永久磁石１７の移動原理を示す図
【図５】駆動パルスを示す図
【図６】可動エレメント１２と電磁石１３、１４の取付構造を示す図
【図７】回転止めの個数と形状の他の例を示す図
【図８】永久磁石の他の例を示す図
【図９】他の実施形態のカメラ１の概略構成図
【図１０】レンズ部１１の構成図
【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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