JP2007127709A - 開閉装置及びこれを用いた撮影装置 - Google Patents

Abstract

【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１５が形成された固定部材８と、該開口部１５を開放又は閉塞する板状の可動部材７とを対向配置し、可動部材７には固定部材８の開口部１５が形成された面に対して垂直な回転軸２３を、固定部材８にはその軸受けを設け、可動部材７が回転軸２３を回転中心として固定部材８の開口部１５が形成された面に対し平行に回動する構成とする。さらに１本の形状記憶合金４１，４２の両端を固定端４３，４４、その中心付近を可動端４５とし、可動部材７に設けた２個の磁石２４，２５のいずれかで固定部材８に設けた２個の磁石３１，３２の一方と吸引固定し、同時に固定部材８上に設けたホールＩＣ１０によって可動部材７の他方の磁石の極性を検出して可動部材７の位置を判別する。
【選択図】図７

Description

本発明は、開閉装置及び撮影装置に関し、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影装置に係わる。

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。

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影装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

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。
特開２００４−１２６０４４号公報

ところで、近頃、デジタルスチルカメラ等の撮影装置は、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るが、その信頼性の確保という問題も抱えている。

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影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る開閉装置は、駆動手段により、固定部材に設けられた開口部を開放する開放位置と、該開口部を閉塞する閉塞位置との間で、該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板状の可動部材を有し、該可動部材は、その所定面に第１及び第２の位置保持部が設けられ、該固定部材は、可動部材の所定面に対向する面に、該可動部材の第１及び第２の位置保持部に対応して、第３及び第４の位置保持部、並びに可動部材の位置を検出するための位置検出部が設けられ、可動部材の第１の位置保持部が固定部材の第３の位置保持部と近接したとき可動部材が閉塞位置に保持され、可動部材の第２の位置保持部が固定部材の第４の位置保持部と近接したとき可動部材が開放位置に保持されることを特徴とする。

上記構成によれば、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。

本発明に係る開閉装置の一側面は、上記駆動手段が、上記可動部材に設けられた可動端子と、上記固定部材に所定の間隔を有して設けられた一対の固定端子と、該可動端子と一方の固定端子とを連結する第１の連結部材と、該可動端子と他方の固定端子とを連結する第２の連結部材と、該第１及び第２の連結部材に対して通電する駆動部から構成され、該第１及び第２の連結部材は、形状記憶合金から形成され、通電の有無により形状が変化し、第１及び第２の連結部材の各々に対する駆動部の通電を制御することにより、第１及び第２の連結部材の形状を変化させ、可動端子が設けられた可動部材の移動方向を制御することを特徴とすることである。

上記構成によれば、駆動手段にモータ、アクチュエータ、ギア等を使用せず、形状記憶合金で構成された第１及び第２の連結部材を使用することにより、静音性を向上することができる。

また、本発明に係る撮影装置は、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た撮影装置であって、駆動手段により、固定部材に設けられた開口部を開放する開放位置と、該開口部を閉塞する閉塞位置との間で、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板状の可動部材を有し、該可動部材は、その所定面に第１及び第２の位置保持部が設けられ、該固定部材は、可動部材の所定面に対向する面に、該可動部材の第１及び第２の位置保持部に対応して、第３及び第４の位置保持部、並びに可動部材の位置を検出するための位置検出部が設けられ、可動部材の第１の位置保持部が固定部材の第３の位置保持部と近接したとき可動部材が閉塞位置に保持され、可動部材の第２の位置保持部が固定部材の第４の位置保持部と近接したとき可動部材が開放位置に保持されることを特徴とする。

上記構成によれば、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、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影装置が実現できる。

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。

また上記開閉装置を撮影装置に使用することによって、撮影装置の小型化、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影装置を提供することができる。

以下、本発明に係る開閉装置（バリア装置）及びこれを適用した撮影装置について、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影装置としてスチルカメラについて説明する。尚、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。

図１は、本発明の第１の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や撮像素子等の光学素子であり、例えば、撮影装置への適用において撮像光学系２を構成する対物レンズ３が挙げられ、撮像素子４とともにＬ−Ｌ線で示す光軸上に配置される。

撮像光学系２の前方（図１の左方）には開口部５を有する部材（固定部材）６が配されている。光学素子（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によって移動される。つまり、可動羽根７は駆動部９によって開口部５を閉塞する閉方向に移動され又は該開口部５を開放する開方向に移動される。固定部材８は可動部材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は部材６の開口部５に対応する開口部１５が形成されており、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。

位置検出部１０は、可動羽根７の位置を検出するために設けられており、本実施の形態では、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。

制御部１１は、位置検出部１０からの検出信号に応じて制御信号を生成し、該信号を駆動部９に送出し、可動羽根７の位置制御を行うために設けられており、例えば、マイクロコンピュータ等が使用される。また利用者が撮影装置の操作部（図示略）を操作して位置指令を出した場合、制御部１１は入力した位置指令信号を受けて制御信号を生成し、該信号に基づく位置制御が行なわれる。

図２は、本発明に係る撮影装置の構成例を示すものであり、カメラレンズのバリア機構を有するカメラに適用した場合の外観例を概略的に示した斜視図である。図２に示す撮影装置１２は、その筐体１３（図１の部材６に相当）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。

尚、筐体１３の側面には操作部１６が設けられており、操作部１６は、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が設けられている。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が設けられている。なお、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。

図３は、本発明に係る開閉装置１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を撮影装置１２の筐体前面部１４に設置す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（Ｌ−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、本実施の形態では、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影装置１２内部のレンズが外界から光学的に遮断される。

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を撮影装置１２の筐体前面部１４に固設するための突起１７，１８が垂設されるとともに、可動羽根７の回動中心となる回転軸２２を受ける軸孔２１が形成されている。また、撮影装置１２の筐体前面部１４には、固体部材８の突起１７，１８に対応する孔１９，２０と、可動羽根７の回転軸２３を受ける軸孔２６が形成されている。固定部材８の突起（ボス）１７，１８を、可動羽根７を間に挟んで、撮影装置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が撮影装置１２の筐体前面部１４と固定部材８の間で回転軸２２，２３を回転中心として回動し、前面部１４に略平行に移動（首振り運動）することができる。

尚、可動羽根７は開口部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。また同様に、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。

図４は、可動羽根７の形状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、円形部と矩形部が合成樹脂等で例えば前方後円のような形状に一体成形され、円形部分を利用して開口部の閉塞又は開放が行なわれる。その矩形部分の固定部材８と対向する面７ａには、位置保持及び位置検出に用いられる第１及び第２の位置保持部として機能するマグネット２４，２５が接着等により設けられている。本実施の形態では、位置保持部は上記マグネット（磁石）等の電磁的性質を有する物質で構成される。このマグネット２４，２５は極性が異なり、例えばマグネット２４をＳ極とした場合、マグネット２５はＮ極とする。

また、可動羽根７の矩形部分の一部には切片部が設けられ、回転軸２２が形成されている。この矩形部分と連続する切片部は、図４Ｂに示すように固定部材８と対向する面７ａの反対側の面７ｂにも設けられ、反対側の面７ｂには回転軸２３が形成されている。回転軸２２，２３が、それぞれ固定部材８あるいは撮影装置１２に形成された軸孔に挿通されることで、可動羽根７が回転軸２２，２３を回動中心として回動自在な状態で軸支される。さらに可動羽根７の一方の面７ａの切片部と他方の面７ｂの切片部との間に間隙が設けられ、その間隙に後述する可動端子４５が装着される。

図５は、本実施の形態で用いる固定部材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Ｃ−Ｃ線断面図である。

図５Ａに示すように、開口部１５が形成された固定部材８の可動羽根７と対向する面８ａには、位置保持及び位置検出に用いられる第３及び第４の位置保持部として機能するマグネット３１，３２と、位置検出を行なう位置検出部１０が接着等により設置されている。これら第３及び第４のマグネット３１，３２と位置検出部１０は、可動羽根７が固定部材８の面８ａ上を摺接して移動する際の障害とならないよう面８ａの一部に形成された凹部３５に配置される。さらに凹部３５に設けられた第３及び第４の位置保持部３１，３２及び位置検出部１０の近傍に、可動羽根７の可動軸２２が軸通される軸孔２１が設けられる。

上記マグネット３１，３２は、可動羽根７のマグネット２４，２５と同様に、極性が反対であり、かつ対向するマグネット２４，２５の極性と反対である。例えば、マグネット２４，２５の極性がそれぞれＳ極，Ｎ極である場合、マグネット３１，３２の極性は、それぞれＮ極，Ｓ極とする。

また本実施の形態の位置検出部１０はホール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。ホールＩＣへは図示しない電源部から電源が供給される。尚、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（後述の図１０，１１を参照）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。

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、軸支されている可動羽根７が軸孔２１に挿通された回転軸２２を回転中心として面８ａ上を移動するときに摺接する凸部２７が設けられている。この凸部２７は、面８ａの開口部２５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。また図６に示すように、凸部２７は、固定部材８の面８ａと可動羽根７の固定部材８と対向する面７ａ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。

さらに固定部材８は、可動羽根７が開放位置及び開閉位置において、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２８及び２９が形成され、可動羽根７が側壁２８，２９の内側２８ａ，２９ａ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。この側壁２８，２９は、後述する連結部材を接続するための固定端子が装着される空間３３，３４と、該空間３３，３４と連続しており固定端子と接続する線材を敷設するための溝がそれぞれ形成されている。側壁２８，２９の上部には、固定部材８を撮影装置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。

次に、固定部材８の開口部１５と可動羽根７との位置関係について、図７〜図９を参照して説明する。図７は、可動羽根７が固定部材８の開口部１５に対して開放位置にある状態を示している。図８は、可動羽根７が固定部材８の開口部１５に対して開放位置でも閉塞位置でもない中間位置にある状態を示している。図９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を示している。

前述したように、可動羽根７のマグネット２４，２５が設けられた面７ａと固定部材８の位置検出部１０及びマグネット３１，３２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の上を摺動し、図７に示す開放位置では、回転軸２３を回動支軸とする可動羽根７のマグネット２５が固定部材８のマグネット３２に極近接するとともに、可動羽根７のマグネット２４が固定部材８の位置検出部１０の直上に位置する。それと同時に可動羽根７の端縁が固定部材８の側壁２９の内側２９ａに当接する。このとき可動羽根７のマグネット２５と固定部材８のマグネット３２に吸引力が生じるとともに、側壁２９で可動羽根７の動きが規制されることにより、可動羽根７が開放位置に保持される構成となっている。このように、簡単な構成で可動羽根７を開放位置に安定して保持することができる。

また、図８に示すように、可動羽根７が開放位置から少し移動した開放位置でも閉塞位置でもない中間位置においては、可動羽根７のマグネット２４，２５が固定部材８のマグネット３１，３２に近接せず、かつ位置検出部１０のホールＩＣ上にマグネット２４，２５が無い状態となる。可動羽根７は開口部１５の一部を開放するに留まる。

さらに、図９に示すように、可動羽根７が中間位置からさらに閉方向に移動して開口部１５が完全に閉じられた閉塞位置においては、可動羽根７のマグネット２４が固定部材８のマグネット３１に極近接するとともに、可動羽根７のマグネット２５が固定部材８の位置検出部１０の直上に位置する。それと同時に可動羽根７の端縁が固定部材８の側壁２８の内側２８ａに当接する。このとき可動羽根７のマグネット２４と固定部材８のマグネット３１に吸引力が生じるとともに、可動羽根７の動きが側壁２８で規制されることにより、可動羽根７が開放位置に保持される構成となっている。このように、簡単な構成で可動羽根７を開放位置に安定して保持することができる。

マグネット間のオフセットについて、図１０を参照して説明する。図１０は、可動羽根７の開放位置（図７参照）において、可動羽根７のマグネット２４，２５と、固定部材８のマグネット３２及び位置検出部１０を通る切断面を、可動羽根７のおおよそ回転中心方向より見た図である。開放位置において、可動羽根７のマグネット２５は固定部材８のマグネット３２に対して、開口部１５寄りに距離約Δだけ位置をずらして配置（オフセット）されている。

各マグネット２５，３２の位置は、実際にはマグネットの取り付け位置や部品各部の誤差により、マグネット２５とマグネット３２の位置が必ずしも正確ではないことがある。その場合、可動羽根７を開放位置等所定の位置に保持できない。そこで、可動羽根７が固定部材８の側壁２９（図７参照）に当接した状態で、固定部材８のマグネット３２に対して可動羽根８を開口部１５寄りにオフセットさせることで、可動羽根７のマグネット２５を固定部材８のマグネット３２の磁力（極性が反対）によって常時開方向（図１０矢印方向）に吸引力を作用させ、かつ固定部材８の側壁２９により必要以上の引き込みを規制するように構成する。これにより、部品や組み立て上のバラツキを吸収して可動羽根７を所定の開放位置で保持することができる。このオフセットの処置は同様に、可動羽根７の閉塞位置においても引き込み方向を逆にすることで閉塞位置を一定に保持することができる。

例えば、直径が１５ｍｍの開口部を閉塞可能な可動羽根から構成される開閉装置において、外形寸法が、１（幅）×１．５（奥行き）×０．８（高さ）[単位；ｍｍ]のマグネットを使用した場合、オフセット量Δ＝０．２〜０．３（ｍｍ）とすると好適である。なお、この数値は一例であって、オフセット量は、マグネットの外径寸法、磁力の大きさ、後述する第１及び第２の連結部材等の駆動手段が発生する力の大きさ等、種々の条件を考慮して最適値が決定される。

図１１は、位置を検出するときの可動羽根７のマグネットと固定部材８の位置検出部１０との位置関係を示したものである。閉塞位置において、可動羽根７のマグネット２４が、固定部材８の位置検出部１０の直上に位置したとき、位置検出部１０を構成するホールＩＣがマグネット２４の極性を拾い、その極性に応じたレベルの信号を制御部１１へ出力する（図１参照）。制御部１１は受信した信号に基づき可動羽根７が開放位置にあることを検出する。

ホールＩＣの一例として、例えば旭化成電子（株）製のＥＭ−１６９１を使用した場合、ＥＭ−１６９１の２出力（ＣＨ１，ＣＨ２）の信号レベルを分析することにより、マグネットの極性が判別され、可動羽根７の位置が検出できる。例えばマグネット２４をＳ極及びマグネット２５をＮ極とした場合、ホールＩＣのＣＨ１の出力がＬ（ロー）、ＣＨ２がＨ（ハイ）となることで、開放位置（図７参照）が検出可能である。同様に、ホールＩＣのＣＨ１の出力がＨ、ＣＨ２がＬとなることで、閉塞位置（図９参照）を検出可能である。

さらに、ホールＩＣ上にマグネットがない場合（中途半端な位置で可動羽根７が停止した場合）、ホールＩＣの出力がＣＨ１，ＣＨ２ともにＨとなることで、開放位置でも閉塞位置でもない中間位置（図８参照）を判別可能であり、結果としてリトライ（再操作）指示やイマジェンシー（非常事態、故障）情報を出力することが可能なセンシング機構が構成できる。これにより、可動羽根７が中間位置で停止した場合に、撮影装置の操作を禁止するなどして誤動作を防止することができる。例えば写真及びビデオ撮影の禁止、あるいは記憶媒体として使用されているディスクドライブ系を起動させないように制御して、中間位置のときにレンズ、ディスクドライブを保護することができる。尚、位置検出部に用いられるホールＩＣの種類、出力信号の形態は、この例に限られないことは勿論である。

ここで、可動羽根７を図７〜図９に示すような様々な位置へ移動させるための第１及び第２の連結部材４１，４２を含む駆動手段について説明する。

上述したように、可動羽根７は可動端子４５を固定する形状、例えば間隙７ｃ（図４参照）が形成され、その間隙７ｃに可動端子４５が装着され、接着等により固定されている。また固定部材８は固定端子４３及び４４を固定する形状、例えば空間３３，３４（図５参照）が形成され、その空間３３，３４に固定端子４３，４４が装着され、接着等により固定されている。そして、これら可動端子４５、固定端子４３，４４のそれぞれは、各端子間を連結する第１及び第２の連結部材４１，４２に対し、駆動部９からの電流を供給する線材（例えばエナメル線）４８，４６，４７が接続されている。

第１及び第２の連結部材４１，４２は、例えば、コイル状の部材であり、この第１及び第２の連結部材４１，４２を形成する形状記憶合金として、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）及びＣｕ（銅）からなる３元合金部材が用いられる。尚、第１及び第２の連結部材４１，４２に用いられる形状記憶合金は、これに限られるものでなく、ＮｉとＴｉの２元合金部材であってもよい。

第１及び第２の連結部材４１，４２は、図７〜図９に示すように、略直線状に配置されている。第１及び第２の連結部材と各端子との連結状態を図１２に示すとともに、端子の詳細を図１３に示す。図１３において、Ａは端子断面図、Ｂは端子上面図である。

第１の連結部材４１は、可動端子４５と第１の固定端子４３との間に渦巻き状に形成され、第２の連結部材４２は、可動端子４５と第２の固定端子４４との間に渦巻き状に形成され、第１及び第２の連結部材４１，４２は、略直線状に配置されている。第１及び第２の連結部材４１，４２は、駆動部９により通電されることにより弾性力を変化させて引っ張り力を発揮するものである。また、第１及び第２の連結部材４１，４２は、略対称形状に形成されており、常温時に第１及び第２の連結部材４１，４２の弾性力が等しくなる中立点は、可動端子４５が第１及び第２の固定端子４３，４４の中心部付近に位置し、可動羽根７が開放位置でも閉塞位置でもない中間位置となるように調整されている。

第１及び第２の連結部材４１，４２は、図１２に示すように、可動端子４５と接合するための第１の接合部４９ａを介して一体に形成されている。この第１の接合部４９ａは、第１及び第２の連結部材４１，４２のピッチＷａ，Ｗｂに比べて、可動端子４５への接合を容易にするためにピッチＷｃが大きく形成されている。この第１の接合部４９ａは、図１３Ａ，Ｂに示すように、可動端子４５側に設けられた丸ピン４５ｃ及びターミナル４５ａ，４５ｂにカシメられることで固定されて、可動端子４５が第１及び第２の連結部材４１，４２の所定の中間位置に固定されるとともに、第１及び第２の連結部材４１，４２が駆動部９と電気的に接続される。線材４８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。

また、第１及び第２の連結部材４１，４２は、それぞれ第１の接合部４９ａと反対側の端部、すなわち、第１及び第２の連結部材４１，４２全体の両端部に、第１及び第２の固定端子４３，４４に接合するための第２及び第３の接合部４９ｂ、４９ｃが形成されている。この第２及び第３の接合部４９ｂ，４９ｃは、第１の接合部４９ａと同様に、第１及び第２の連結部材４１，４２のピッチＷａ，Ｗｂに比べて、第１及び第２の固定端子４３，４４への接合を容易にするためにピッチＷｄ，Ｗｅが大きく形成されている。この第２及び第３の接合部４９ｂ，４９ｃは、それぞれ第１及び第２の固定端子４３，４４側に設けられた丸ピン及びターミナルにカシメられることで、第１及び第２の連結部材４１，４２の両端部が第１及び第２の固定端子４３，４４に固定されるとともに、第１及び第２の連結部材４１，４２が駆動部９と電気的に接続される。

第１及び第２の連結部材４１，４２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の状態とされており、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。

ここで、例えば、第１及び第２の連結部材４１，４２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の形状より可動羽根７の可動方向に短い形状とされ、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。すなわち、この第１及び第２の連結部材４１，４２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。

第１及び第２の連結部材４１，４２は、その一方の連結部材が選択的に駆動部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され、この発生した熱による温度変化により、一方の連結部材が第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、第１の形状及び第１の弾性係数のままとされた連結部材との間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。

換言すると、第１又は第２の連結部材４１，４２は、それぞれ第１又は第２の固定端子４３，４４と可動端子４５との間を連結するので、いずれか一方の連結部材が通電により高温となった場合には、連結された２つの部材を接近（収縮）する方向の弾性力が発生するので、通電した側の連結部材側に可動端子４５を移動させる。

第１及び第２の連結部材４１，４２は、制御部１１及び駆動部９により選択的に通電されることにより、通電された側の連結部材の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、通電されていない側の連結部材の弾性力より大きくなり、通電された側に可動端子４５を移動させる。第１及び第２の連結部材４１，４２は、可動端子４５を略直線方向に移動させて正確な位置に駆動することができ、構成を小型化できる。

図１４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。第１及び第２の連結部材４１，４２の両端の固定端子４３，４４、及び該第１及び第２の連結部材４１，４２の中間に設けられた可動端子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、各端子を通じて第１又は第２の連結部材４１，４２に対し選択的に制御信号に応じた値の電流を供給する。

例えば、第１及び第２の連結部材４１，４２は、制御部１１及び駆動部９により、その第１の連結部材４１に通電されると、第１の連結部材４１が発熱し温度が上昇することで、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となる。この第１及び第２の連結部材４１，４２の弾性力は、第１の連結部材４１の弾性力が第２の連結部材４２の弾性力より大きくなっているので、可動端子４５を第１の固定端子４３側に移動する矢印Ｘ１方向、すなわち可動羽根７を開方向（図８，図７参照）に付勢する。

閉塞位置（図９）にある可動羽根７を開放位置（図７）に移動させる場合、第１の連結部材４１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、第１の連結部材４１のバネ力が、第１及び第３のマグネット２４，３１の吸引力と第１の連結部材４１のテンション（張力）に打ち勝って、可動羽根７が開方向に移動を開始する。そして可動羽根７が側壁２９に当接すると、第２のマグネット２５と第４のマグネット３２の吸引力により、第１の連結部材４１への通電を停止した後も可動羽根７が開放位置に保持される（図７）。このように、通電停止後も可動羽根７の位置がマグネットにより保持されるので、電力消費が抑えられる。

一方、第１及び第２の連結部材４１，４２は、制御部１１及び駆動部９により、その第２の連結部材４２に通電されると、第２の連結部材４２が発熱し温度が上昇することで、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となる。この第１及び第２の連結部材４１，４２の弾性力は、第２の連結部材４２の弾性力が第１の連結部材４１の弾性力より大きくなっているので、可動端子４５を第２の固定端子４４側に移動する矢印Ｘ２方向、すなわち可動羽根７を閉方向（図８，図９参照）に付勢する。

開放位置（図７）にある可動羽根７を閉塞位置（図９）に移動させる場合、第２の連結部材４２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、第２の連結部材４２のバネ力が、第２及び第４のマグネット２５，３２の吸引力と第２の連結部材４２のテンション（張力）に打ち勝って、可動羽根７が閉方向に移動を開始する。そして可動羽根７が側壁２８に当接すると、第１のマグネット２４と第３のマグネット３１の吸引力により、第２の連結部材４２への通電を停止した後も可動羽根７が閉塞位置に保持される（図９）。

第１及び第２の連結部材４１，４２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。この第１及び第２の連結部材４１，４２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。

尚、第１の連結部材４１の通電により第２の状態となって発生する弾性力が、第２及び第４のマグネット２５，３２の吸引力より大きくなるように弾性力及び吸引力が設定されている。また、第２の連結部材４２の通電により第２の状態となって発生する弾性力が、第１及び第３のマグネット２４，３１の吸引力より大きくなるように弾性力及び吸引力が設定されている。ここで、第１及び第２の連結部材４１，４２の第２の状態の弾性力を設定することは、第２の形状及び第２の弾性係数を設定することを意味するものである。

第１及び第２の連結部材４１，４２は、可動端子４５に対して略対称形状とされ、可動端子４５が略中心部付近に取り付けられていることから、組み立て性がよく、外部の環境温度変化による、第１及び第２の連結部材４１，４２の第１の状態での弾性力の変化を相互に打ち消すので、環境温度変化による不要な力が可動端子４５に加わることを防止できる。

尚、ここでは、第１及び第２の連結部材４１，４２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第１及び第２の連結部材４１，４２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第１及び第２の連結部材４１，４２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が載置されている可動羽根７を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を実現する。

以上説明したように、開口部を開放又は閉塞する板状の可動羽根７に回転軸２２、及び固定部材８にその軸孔２１を形成し、可動羽根７が回転軸２２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、特に光軸方向の薄型化が実現できる。

また、位置保持部と位置検出部を可動羽根７と固定部材８の各々の対向する面上に設ける、あるいは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。

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。

したがって、上記開閉装置を撮影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影装置を提供することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図１５の概略構成を参照して説明する。尚、図１５において、図１と対応する部分は同一符号を付し説明を省略する。

図１５に示す開閉装置１００は、可動羽根７を保護する保護カバーとして機能する固定部材６ａを、開口部５を有する筐体（固定部材）６と一体構成にしたものである。このようにした場合、上述した第１の実施形態における固定部材８が不要になり、部品点数をさらに削減できる。

次に、本発明の第３の実施形態について、図１６，図１７を参照して説明する。図１６は、本発明の第３の実施形態に係る開閉装置の概略構成を示す図である。図１７は、本発明の第３の実施形態に係る撮影装置の内部をレンズ側から見た状態を示した図である。尚、図１６及び図１７において、図１及び図２と対応する部分は同一符号を付し説明を省略する。

図１６に示す開閉装置２００は、撮影装置１２の筐体（固定部材）６に対し、可動羽根７をレンズ前玉と対向する面に配置した構成としたものである。筐体６が可動羽根７を外部から保護する機能を兼ねている。筐体６及び可動羽根７は、互いに対応した形状の凹部１０６及び凸部１０７が形成されている。周知技術により可動羽根７の凸部１０７が筐体６の凹部１０６に挿設され係合することにより、可動羽根７が筐体６に回動可能に設置される。この例では、鉤状の凸部１０７を、該凸部１０７より小径の凹部１０６に嵌合することにより、可動羽根７がはずれないような構成としている。尚、凸部１０７と凹部１０６とを取り付ける方法は、この例に限るものではなく、周知の種々の技術を適用できる。

このような構成とした場合、上述した第１の実施形態における固定部材８が不要になり、部品点数をさらに削減できる。また、図１６及び図１７に示すように、可動羽根７が筐体６内部にて可動するので、筐体６の外観がすっきりし美観が向上する。

さらに、本発明の第４の実施形態として、図１５に示した開閉装置１００を図１６の開閉装置２００に適用した形態が考えられる。可動羽根７を保護する保護カバーとして機能する固定部材６ａを、撮像装置２００内部に形成し、可動羽根７が筐体（固定部材）６と装置内部に形成された固定部材６ａとの間で摺動する構成とする。このようにした場合、上記第３の実施形態と比較して、可動羽根７が筐体６と固定部材６との間に配置されることで設置状態が安定し、なおかつ美観を向上させることができる。

尚、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。

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。

本発明は、上述した各実施の形態例に限定されるものではなく、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることは勿論である。

本発明の第１の実施形態の概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る撮影装置の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る可動部材を示す図であり、Ａは正面図、ＢはＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るカバー部材を示す図であり、Ａは正面図、ＢはＢ−Ｂ線断面図、ＣはＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るカバー部材の説明に供する図である。 本発明の第１の実施形態に係る保護装置の一状態（可動部材開位置）を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る保護装置の一状態（可動部材中間位置）を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る保護装置の位置状態（可動部材閉位置）を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るマグネットによるオフセットの説明に供する図である。 本発明の第１の実施形態に係る位置検出部とマグネットの位置関係を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る連結部材と端子の連結状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る端子を示す図であり、Ａは断面図、Ｂは上面図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御ブロックの例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に概略構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態の概略構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る撮影装置の内部をレンズ側から見た状態を示す図である。

符号の説明

１…開閉装置、５，１５…開口部、６…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…撮影装置、２１，２６…軸孔、２２，２３…回転軸、２４，２５，３１，３２…マグネット（位置保持部）、２８，２９…側壁、４１，４２…連結部材、４３，４４…固定端子、４５…可動端子，１００，２００…開閉装置

Claims (11)

1. 駆動手段により、固定部材に設けられた開口部を開放する開放位置と、該開口部を閉塞する閉塞位置との間で、前記開口部を開放又は閉塞する面が前記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を有し、
   前記可動部材は、その所定面に第１及び第２の位置保持部が設けられ、
   前記固定部材は、前記可動部材の前記所定面に対向する面に、前記可動部材の前記第１及び第２の位置保持部に対応して、第３及び第４の位置保持部、並びに前記可動部材の位置を検出するための位置検出部が設けられ、
   前記可動部材の第１の位置保持部が前記固定部材の第３の位置保持部と近接したとき前記可動部材が閉塞位置に保持され、
   前記可動部材の第２の位置保持部が前記固定部材の第４の位置保持部と近接したとき前記可動部材が開放位置に保持される
   ことを特徴とする開閉装置。
2. 前記可動部材は前記固定部材の開口部が形成された面に対して垂直な回転軸を有し、
   また前記固定部材は前記可動部材に形成された回転軸の軸受けを有し、
   前記可動部材は前記回転軸を回転中心として回動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
3. 前記可動部材が閉塞位置にあるとき、前記可動部材の第２の位置保持部が前記固定部材の位置検出部の略直上に位置し、
   また前記可動部材が開放位置にあるとき、前記可動部材の第１の位置保持部が前記固定部材の位置検出部の略直上に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
4. 前記第１乃至第４の位置保持部はマグネットからなり、
   前記位置検出部は磁気センサからなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
5. 各位置保持部を構成するマグネットに関して、前記可動部材の第１の位置保持部と第２の位置保持部は極性が反対であり、前記閉塞位置にて近接する前記可動部材の第１の位置保持部と前記固定部材の第３の位置保持部の極性が反対、かつ前記開放位置にて近接する前記可動部材の第２の位置保持部と前記固定部材の第４の位置保持部の極性が反対である
   ことを特徴とする請求項４に記載の開閉装置。
6. 前記可動部材が閉塞位置にあるとき、前記可動部材が前記固定部材に形成された第１の側壁に当接した状態において前記可動部材の第１の位置保持部が前記固定部材の第３の位置保持部に対して開放位置方向に所定の偏差を有し、
   前記可動部材が開放位置にあるとき、前記可動部材が前記固定部材に形成された第２の側壁に当接した状態において前記可動部材の第２の位置保持部が前記固定部材の第４の位置保持部に対して閉塞位置方向に所定の偏差を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の開閉装置。
7. 前記駆動手段は、
   前記可動部材に設けられた可動端子と、前記固定部材に所定の間隔を有して設けられた一対の固定端子と、前記可動端子と一方の固定端子とを連結する第１の連結部材と、前記可動端子と他方の固定端子とを連結する第２の連結部材と、前記第１及び第２の連結部材に対して通電する駆動部から構成され、
   前記第１及び第２の連結部材は、形状記憶合金から形成され、通電の有無により形状が変化し、
   前記第１及び第２の連結部材の各々に対する前記駆動部の通電を制御することにより、前記第１及び第２の連結部材の形状を変化させ、前記可動端子が設けられた前記可動部材の移動方向を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
8. 前記第１及び第２の連結部材を構成する形状記憶合金はバネ状であり、前記駆動部からの通電の有無に応じて伸縮する
   ことを特徴とする請求項７に記載の開閉装置。
9. 前記制御部は、前記固定部材の位置検出部から当該位置検出部と前記可動部材の第１又は第２の位置保持部との位置関係を示す情報を受信して、前記可動部材の位置を判断する制御部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
10. 前記固定部材の前記可動部材と対向する面は、当該固定部材の開口部の外周部及び前記可動部材が移動する軌跡上に凸部が形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
11. 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影装置であって、
    駆動手段により、固定部材に設けられた開口部を開放する開放位置と、該開口部を閉塞する閉塞位置との間で、前記開口部を開放又は閉塞する面が前記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を有し、
    前記可動部材は、その所定面に第１及び第２の位置保持部が設けられ、
    前記固定部材は、前記可動部材の前記所定面に対向する面に、前記可動部材の前記第１及び第２の位置保持部に対応して、第３及び第４の位置保持部、並びに前記可動部材の位置を検出するための位置検出部が設けられ、
    前記可動部材の第１の位置保持部が前記固定部材の第３の位置保持部と近接したとき前記可動部材が閉塞位置に保持され、
    前記可動部材の第２の位置保持部が前記固定部材の第４の位置保持部と近接したとき前記可動部材が開放位置に保持される
    ことを特徴とする撮影装置。

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