JPH06230457A

JPH06230457A - カメラ

Info

Publication number: JPH06230457A
Application number: JP5037497A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Emura; 哲二江村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1994-08-19
Also published as: US5459544A

Abstract

(57)【要約】【目的】極めて簡素かつ安価な手段により構成され
た、絞り、焦点調節、変倍、自動巻き上げ、セルフタイ
マ、及びシャッタを備えたカメラを提供することを目的
としている。【構成】形状記憶合金からなる駆動部材により少なく
とも２点間を変位できるようにしたアクチュエータを有
する絞り機構、焦点調節機構、変倍機構、自動巻き上げ
機構、セルフタイマ機構、及びシャッタ機構を備えるこ
とにより、簡潔かつ安価な機構で、絞り、焦点調節、変
倍、自動巻き上げ、セルフタイマ、及びシャッタ機能を
備えたカメラを実現できるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フィルム一体型カメ
ラ、簡易カメラ、一眼レフカメラ、ビデオカメラ、計測
機器用カメラなど、各種のカメラの改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カメラ（スティルカメラ、フィ
ルム一体型カメラ、ビデオカメラなど）は、露出、ピン
ト位置、変倍（ズーミング）、などの撮影条件を最適に
制御するために、各種の制御手段を備えている。この種
の制御手段は、カメラの性能を向上するには、より精密
で複雑な機能を実現できる機構が必要となるが、その反
面で、カメラ本体の重量増、組立工程の複雑化、コスト
アップなどを防ぐ意味では、これらの機構を省略する
か、より簡潔な構成にすることが望まれている。

【０００３】特に、近年普及の著しいフィルム一体型カ
メラにおいては、これらの制御手段を可能な限り簡素化
することが望ましい。このため、現在市販されているフ
ィルム一体型カメラは、絞り機構を持たない固定露出方
式が主流になっている。この場合、カメラの固定露出
は、光量の少ない室内撮影に供されるケースも想定し
て、露出アンダーよりは露出オーバーになる傾向が多く
なるような条件に固定されている。これは、一般に写真
フィルムは、露出アンダー域より露出オーバー域の方が
ラチチュード（フィルムの記録再現能力）が広いという
特性を持っていることによっている。

【０００４】スナップ写真など日常的撮影では、明るい
夏の屋外やスキー場のゲレンデなどのように、露出オー
バーになる撮影場所も少なくないため、軽量、小型、か
つ安価な絞り機構を備えたフィルム一体型カメラが望ま
しいが、絞り機構は構造が複雑であり、しかも絞り羽根
など各種の可動部品を駆動するモータが必要であるな
ど、コストアップ要因となる問題が山積しており、商品
として実現したものはないのが実情である。

【０００５】また、同様な理由で、フィルム一体型カメ
ラや低価格カメラでは、大半が自動焦点調節調節機構を
持たない固定焦点方式である。即ち、数メートル前方に
設定された標準位置の被写体と、その前後の被写界深度
内では合焦状態となるが、それ以外の領域（近接位置と
遠方位置）ではピントの合わないカメラが主流を占めて
いる。人物や風景を対象とした標準的な記念撮影では、
こうした固定焦点式もそれなりに実用的ではあるが、現
行のように安価であるならば、より良いピント状態を選
択できるカメラを望む声は非常に強かった。ところが、
自動焦点調節機構は、前述の絞り機構と同程度かそれ以
上に精密で複雑な機構が必要であるから、安価なフィル
ム一体型カメラとしてこの種の機能を備えた商品は、以
前として実現していない。

【０００６】全く同様な理由で、変倍、自動巻き上げ、
セルフタイマ等の機構についてもフィルム一体型カメラ
では採用されておらず、また一般のカメラにおいても、
大幅な簡素化が望まれていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のカメラにお
いて、絞り機構や焦点調節機構を簡素化する上で、最大
の問題点は、駆動源としてモータを使用しなければなら
ないという点にあった。即ち、一般の電動回転モータ
は、磁界発生のためのコイルを備えたステータと、該磁
界との相互作用により回転するロータを備えているため
に重量が重く、専有スペースが大であり、しかも高価で
あるという欠点を有していた。こうした事情は、直動型
のリニアモータでも全く同じである。また、近年開発さ
れた超音波モータは、コイルを使用しないため軽量だが
高価であり、精密組み立てが必要となるなど、フィルム
一体型カメラなどの簡易カメラに適用することは極めて
困難であった。

【０００８】この発明は上記の点に鑑み、極めて簡素か
つ安価な手段により構成された、絞り、焦点調節、変
倍、自動巻き上げ、セルフタイマ、及びシャッタを備え
たカメラを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明のカメラは、形状記憶合金からなる駆動
部材により少なくとも２点間を変位できるようにしたア
クチュエータを有する絞り機構を備え、簡潔かつ安価な
機構で絞り機能を実現できるようにしたものである。

【００１０】また、第２の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有する合焦機構を備え、
簡潔かつ安価な機構で合焦機能を実現できるようにした
ものである。

【００１１】また、第３の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有する変倍機構を備え、
簡潔かつ安価な機構で変倍機能を実現できるようにした
ものである。

【００１２】また、第４の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有するセルフタイマ機構
を備え、簡潔かつ安価な機構でセルフタイマ機能を実現
できるようにしたものである。

【００１３】また、第５の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有する自動巻き上げ機構
を備え、簡潔かつ安価な機構で自動巻き上げ機能を実現
できるようにしたものである。

【００１４】また、第６の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有するシャッタ機構を備
え、簡潔かつ安価な機構でシャッタ機能を実現できるよ
うにしたものである。

【００１５】また、第７の発明のカメラは、前記アクチ
ュエータが、２つの位置に安定点を有する板バネに、一
方の安定点から他方の安定点へと移動するように前記駆
動部材を設けてなるものとし、板バネと形状記憶合金製
部材だけを主たる構成要素として、絞り、焦点調節、変
倍、自動巻き上げ、セルフタイマ、及びシャッタなどの
機能を実現できるようにしたものである。

【００１６】また、第８の発明は、前記形状記憶合金か
らなる駆動部材が、その通電量に応じて変位する金属細
線であるものとし、極めて簡潔な構成により、形状記憶
効果を電気的に制御できるようにしたものである。

【００１７】また、第９の発明は、前記形状記憶部材
を、通電時間のデューティー比制御により任意の点で位
置決めできるように構成し、極めて簡潔な構成により、
無段階で制御可能な絞り、焦点調節、変倍、自動巻き上
げ、セルフタイマ、及びシャッタなどの機能を実現でき
るようにしたものである。

【００１８】

【作用】第１の発明において、絞り羽根は、第１変位点
が小絞り開口、第２変位点が開放開口に対応するように
構成されている。この絞り羽根は、形状記憶合金からな
る駆動部材を備えたアクチュエータにより、カメラ周囲
の光量に応じて移動されるので、極めて簡潔な構成によ
り自動絞り機能を備えたカメラが実現される。特に、第
７の発明により、２つの位置に安定点を有する板バネ
に、一方の安定点から他方の安定点へと移動するように
前記駆動部材を設けることで、極めて簡潔なアクチュエ
ータが構成される。ここで、第８の発明により、形状記
憶合金からなる駆動部材は金属細線であり、通電時の発
熱によって形状記憶効果がもたらされ、その通電量の多
寡により回復、復帰速度が調整されるから、その駆動回
路は極めて簡潔な回路からなる。また、第９の発明によ
り、通電量を、通電電流のＯＮ時間のＤＵＴＹ比によっ
て制御すれば、２つの変位点の間の任意の点での位置決
めがなされることになる。

【００１９】第２の発明において、撮影レンズを備えた
鏡胴は、第１変位点が近距離、第２変位点が無限遠に対
応するように構成されている。この鏡胴は、形状記憶合
金からなる駆動部材を備えたアクチュエータにより、カ
メラ周囲の測距部からの出力に応じて移動されるので、
極めて簡潔な構成により自動合焦機能を備えたカメラが
実現される。特に、第７の発明により、２つの位置に安
定点を有する板バネに、一方の安定点から他方の安定点
へと移動するように前記駆動部材を設けることで、極め
て簡潔なアクチュエータが構成される。ここで、第８の
発明により、形状記憶合金からなる駆動部材は金属細線
であり、通電時の発熱によって形状記憶効果がもたらさ
れ、その通電量の多寡により回復、復帰速度が調整され
るから、その駆動回路は極めて簡潔な回路からなる。ま
た、第９の発明により、通電量を、通電電流のＯＮ時間
のＤＵＴＹ比によって制御すれば、２つの変位点の間の
任意の点での位置決めがなされることになる。

【００２０】第３の発明において、２つの鏡胴は、第１
変位点がワイド、第２変位点が開放開口が対応するよう
に構成されている。これらの鏡胴は、形状記憶合金から
なる駆動部材を備えたアクチュエータにより、切替え選
択ボタンの指令に応じて移動されるので、極めて簡潔な
構成により変倍機能を備えたカメラが実現される。特
に、第７の発明により、２つの位置に安定点を有する板
バネに、一方の安定点から他方の安定点へと移動するよ
うに前記駆動部材を設けることで、極めて簡潔なアクチ
ュエータが構成される。ここで、第８の発明により、形
状記憶合金からなる駆動部材は金属細線であり、通電時
の発熱によって形状記憶効果がもたらされ、その通電量
の多寡により回復、復帰速度が調整されるから、その駆
動回路は極めて簡潔な回路からなる。また、第９の発明
により、通電量を、通電電流のＯＮ時間のＤＵＴＹ比に
よって制御すれば、２つの変位点の間の任意の点での位
置決めがなされることになる。

【００２１】第４の発明において、シャッタに連動する
スイッチは、形状記憶合金からなる駆動部材の回復終了
点の近傍適所に設けられており、駆動部材が回復を開始
してから終了するまでの時間遅れでオンとなる。駆動部
材の回復時間とスイッチの取り付け位置でタイマが設定
できるため、極めて簡潔な構成によりセルフタイマ機能
を備えたカメラが実現される。ここで、第８の発明によ
り、形状記憶合金からなる駆動部材は金属細線であり、
通電時の発熱によって形状記憶効果がもたらされ、その
通電量の多寡により回復、復帰速度が調整されるから、
その駆動回路は極めて簡潔な回路からなる。

【００２２】第５の発明において、巻き上げ機構に連係
するスプロケットは、第１変位点に歯の始点、第２変位
点に歯の終点が対応するように構成されている。このス
プロケットは、形状記憶合金からなる駆動部材を備えた
アクチュエータにより、シャッタ機構に連動して１コマ
分の歯数を送るように移動されるので、極めて簡潔な構
成により自動巻き上げ機構を備えたカメラが実現され
る。ここで、第８の発明により、形状記憶合金からなる
駆動部材は金属細線であり、通電時の発熱によって形状
記憶効果がもたらされ、１コマ分の歯数送りは、パルス
発生部の通電パルス数により制御されるので、その駆動
回路は極めて簡潔な回路からなる。

【００２３】第６の発明において、第１の形状記憶合金
からなる駆動部材の変位によってシャッタ動作をトリガ
ー、第２の形状記憶合金からなる駆動部材の変位によっ
てシャッタをチャージすることにより、極めて簡潔な構
成のアクチュエータからなるシャッタ機構を備えたカメ
ラが実現される。ここで、第８の発明により、形状記憶
合金からなる２本の駆動部材は金属細線であり、通電時
の発熱によって形状記憶効果がもたらされ、スイッチの
オン、オフにより制御されるので、その駆動回路は極め
て簡潔な回路からなる。

【００２４】

【実施例】形状記憶合金（Shape Memory Alloy．以下Ｓ
ＭＡという）は、それ自身の温度によって材料自体の形
状が変化（変位）する材料であり、新しい機能材料とし
て脚光を浴びている。まず、その原理動作について簡単
に説明する。

【００２５】図１に示す原理説明図において、１本の細
線であるＳＭＡの下端には、重さＷのおもりが吊り下げ
られている。このＳＭＡの両端にリード線をつないで電
流Ｉ₀を流すと、ＳＭＡ自体が電気抵抗によるジュール
熱によって発熱し、回復変位と呼ばれる量だけおもりに
逆らって収縮する（図中、矢印の回復方向）。次に、通
電を止めると自然放熱によりＳＭＡが冷えて伸長し、も
との位置に戻る（図中、矢印の復帰方向）。

【００２６】このような回復変位と復帰変位を有するＳ
ＭＡ細線を定電流で発熱した場合の測定例を図２に示
す。図において、横軸は時間を、縦軸は回復変位とその
速度、及び通電を止めた時にもとの位置に復帰するまで
の速度をそれぞれ表し、一定周囲温度条件下でおもりＷ
の重量を変えた時の変位特性をまとめたものである。こ
の図から、おおまかな傾向として、ＳＭＡは通電量が所
定の電流値に達すると回復を始めるが、その「回復変位
量」は、通電量を増やしてもあまり変わらない。これに
対し、「回復速度」は通電する電流値とほぼ比例関係に
あることがわかる。また「復帰速度」は電流値とはほぼ
無関係である。また、重さＷの影響は、図２に示すよう
な５０〜２００ｇの範囲内では、主だった特徴がみられ
ない。

【００２７】次に、ＳＭＡのこうした挙動をオシロスコ
ープで実際に観察した例を、図３に示す。ここで、横軸
は時間、縦軸は回復変位をそれぞれ示し、横軸一目盛り
は１秒、縦軸１目盛りは回復変位を歪み量で表したとき
の約１％に相当する。また、図中、上側の曲線は回復変
位量を示し、下側のパルス状の線はその通電時間を表し
ている。図３では、電流を流し始めると回復が始まり、
ある時間で回復が完了すると、それ以上電流を流し続け
てもその変位量はあまり変わらない。この回復曲線の立
上り勾配は先述の回復速度に相当する。また、電流を切
るとある復帰速度でもとの位置に戻る。

【００２８】図４〜図８のグラフは、通電時間を短くし
て、最大回復変位に達する前に復帰させた例である。こ
れら図３〜図８において、その電流値、荷重Ｗ、周囲温
度はすべて同じであるから、回復動作はすべて同じ速度
でほぼ同じ経路をたどる。こうした挙動は、（ａ）〜
（ｆ）の特性図をすべて重ね合わせた図９を参照しなが
ら、次のように考えると理解される。

【００２９】ＳＭＡは、ある温度に達すると回復を開始
する第１の固有温度（回復開始点）を持ち、その後、第
２の固有温度（飽和点）に達すると、回復は飽和してそ
れ以上変化しなくなる。また、ＳＭＡの温度は、放熱量
（自身の発熱量と周囲温度とで決まる）によるから、電
流量が多いほど温度上昇が速く、従って回復速度も上昇
する。一方、復帰速度はＳＭＡの温度が周囲温度と等し
くなるまでの放熱時間と考えてよいから、周囲温度が一
定であれば復帰速度はほぼ一定となる。但し、これはＳ
ＭＡが先述の飽和温度を過ぎてなお、必要以上に過加熱
されていないことが前提である。ＳＭＡのこうした特性
については、様々な研究が進んでいるので詳しい説明は
省略する（例えば、Bull.Jpn.Inst.Metals. vol.24,No.
1,1985参照）。

【００３０】次にもうひとつの駆動方法であるパルス駆
動について説明する。図１０はパルス電流でＳＭＡを発
熱させた測定例を示す。これは周波数ｆで、周期Ｔ（＝
１／ｆ）に対するオン時間ｔ_ONの比率、即ち、ＤＵＴＹ
比によって通電制御する方法である。オン時間内ではＳ
ＭＡが加熱され回復を始め、オフ時間では自然冷却され
て回復が止まり復帰するが、ＤＵＴＹ比の値によって
は、完全に復帰する前に次の周期のオン時間が到来して
回復を始める。このため、周波数ｆがある程度以上に高
ければ、その変動はほとんど無視できるようになり、み
かけ上ゆっくりと連続加熱されたような特性を呈するこ
ととなる。

【００３１】実際、図１０の横軸のＤＵＴＹ比を電流値
と見なせば、図２と酷似した特性曲線になっていること
がわかる。このパルス電流駆動には、同じ回復変位、同
じ回復速度を得るのに、定電流駆動に比べて電流が少な
くてすむという特徴がある。しかも、各特性はＤＵＴＹ
比にのみ依存し、ある程度以上の周波数であれば周波数
ｆにはほとんど依存しない。そしてなによりも、この方
法によれば、定電流加熱駆動のように高温側と低温側
（＝周囲温度）の変位点をオン・オフ的に往復する２値
スイッチとしてではなく、高温側と低温側の２変位点間
を自由に移動可能な無段階アクチュエータを構成できる
という格別の応用手段を提供することができる。

【００３２】（第１の発明について）まず、このような
ＳＭＡの特性を２段絞り制御に生かした第１の発明の実
施例について述べる。

【００３３】第１発明の一実施例を図１１に、またその
駆動回路の一例を図１２に示す。まず、図１１（ａ）に
示すように、カメラの外枠１に、絞り羽根２が撮影光学
系に対して左右方向（横断方向）に移動可能な状態で保
持されている。また、２つのリーフスイッチＳ−１、Ｓ
−２が図のように絞り羽根３に連動してＯＮ−ＯＦＦで
きる位置に取り付けられている。

【００３４】該絞り羽根２には、絞り径の異なる２個の
開口２ａ（大径）、２ｂ（小径）が設けられている。ま
た、下端部を固定部Ｋ３に片持ち支持された板バネ３の
上端部は、絞り羽根２に固定された係合ピン４に対して
回動自在な状態で係合されている。ここで、板バネ３の
上下方向の長さは、固定部Ｋ３と係合ピン４の最短距離
（係合ピン４が固定部Ｋ３の直上に位置した時の距離）
より長くなっており、係合ピン４が固定部Ｋ３の直上ま
たはその近傍にある時は、板バネ３はＳ字形に変形し
て、極めて不安定となるように構成されている。

【００３５】図１１（ａ）では、絞り羽根２はこの板バ
ネ３によって右側へ付勢された状態になっている。ま
た、該板バネ３にはＳＭＡ（形状記憶合金）からなる２
本の細線ＳＭＡ−１，ＳＭＡ−２の端部が、板バネ３を
左右に引っ張る方向に取り付けられ、各細線ＳＭＡ−
１，ＳＭＡ−２の他方の端部は固定部Ｋ１、Ｋ２に固定
されている。

【００３６】これらＳＭＡ−１，ＳＭＡ−２を駆動する
駆動回路Ｃ１は、明暗によって抵抗値が変化する受光部
ＣｄＳ−１，ＣＤＳ−２によりトランジスタスイッチＴ
ｒ１、Ｔｒ２をＯＮ−ＯＦＦしてＳＭＡを駆動する極め
て簡単な回路で構成されている。この回路において、２
つのトランジスタのベース電圧Ｖ１、Ｖ２は、受光部Ｃ
ｄＳ−１，ＣＤＳ−２で受感される明暗に応じて変化
し、Ｔｒ１は明るいときにベース電圧Ｖ１が高くなり、
逆にＴｒ２は暗いときにベース電圧Ｖ２が高くなる。こ
のため、ベース入力抵抗Ｒ_B１、Ｒ_B２を調整すること
によって、各トランジスタの受光部に入る明るさによる
ＯＮ−ＯＦＦ条件を設定することができる。

【００３７】即ち、例えば、ＣｄＳの暗抵抗：１ＭΩ 明抵抗：１００ｋΩ Ｒ１＝２ＭΩ Ｒ２＝２００ｋΩ Ｅ＝３Ｖとすれば、Ｖ１＝１．０Ｖ（暗），２．９Ｖ（明）Ｖ２＝２．５Ｖ（暗），１．０Ｖ（明）といった対応関係が得られる。

【００３８】こうした明暗反応によっていずれかのトラ
ンジスタがＯＮすると、電流制限抵抗ＲL によって設定
された電流値の電流が、各トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２
に対応するいずれかのＳＭＡに流れることになる。

【００３９】さて、図１１に戻ると、図１１−ａは光軸
Ｏに大きな絞り径の開口２ａが位置しており、これは通
常撮影モードの状態である。この状態では、スイッチＳ
−１がＯＮ、スイッチＳ−２はＯＦＦであるから、トラ
ンジスタＴｒ２通電を行わず、従ってＳＭＡ−２は何の
作用も及ぼさない。

【００４０】ここで、撮影場所の光量が増加してフィル
ムのラチチュードを越えると、トランジスタＴｒ１がＯ
Ｎするようにベース入力抵抗Ｒ_B１が設定されているた
め、ＳＭＡ−１に電流が流れる。この時、さきに述べた
ように駆動部材ＳＭＡ−１は、通電により加熱され収縮
を始め、板バネ３を牽引することとなる。すると、板バ
ネ３に係合された絞り羽根２は左方へ移動し、通電され
ていない駆動部材ＳＭＡ−２も伸長する（図１１−
ｂ）。そして、板バネ３と絞り羽根２を係合する係合ピ
ン４が固定部Ｋ３の直上付近に移動すると、絞り羽根２
に連動するスイッチＳ−１はＯＦＦになるとともに、前
述のように、板バネ３はＳ字形に変形して極めて不安定
となる。即ち、板バネ３は、右端か左端の安定点を求め
て、また図１１−ａの状態に戻るか、そのまま左へ行っ
てしまうかの不安定状態となる。

【００４１】そこ、係合ピン４が固定部Ｋ３の直上よ
りやや左側にきてからスイッチＳ−１がＯＦＦになるよ
うにスイッチＳ−１の位置を設定しておけば、絞り羽根
２は左端まで移動して、図１１−ｃの小絞りの状態へと
切り替わるこことなる。この時、トランジスタＴｒ１は
ＯＮ可能の条件下にあるが、スイッチＳ−１はすでにＯ
ＦＦになってしまっているので、電流が流れ続けること
はない。また、スイッチＳ−２はＯＮになっているが、
受光部ＣｄＳ−２は明状態なので、トランジスタＴｒ２
のベース電圧は低く、ベース入力抵抗Ｒ_B２はＴｒ２が
ＯＦＦになるように設定されているから、こちらにも電
流は流れない。即ち、小絞り開口２ｂは安定に保持され
る。

【００４２】次に、カメラ周囲の光量が大きな絞り開口
２ａでも適正露出になる程度の光量になると、今度はト
ランジスタＴｒ２がＯＮして駆動部材ＳＭＡ−２に電流
が流れ、前述と同じメカニズムで逆方向（図では右方
向）へ絞り羽根２が移動し、図１１−ａの状態に戻るこ
ととなる。

【００４３】このような絞り機構では、駆動部材ＳＭＡ
に電流を流す時間は、絞り羽根２が一方の安定点から他
方の安定点へと移動する瞬間だけであるから、消費電力
が極めて少なくて済む。そのため、電流値は、図２に示
した駆動部材ＳＭＡの回復速度だけを考えて設定すれば
よい。また、必要とする回復量は、図３に示したような
ＯＮ時間によって決まる。即ち、図４で示したように電
流値が決まれば回復速度は一定であるから、スイッチＳ
−１、Ｓ−２の取り付け位置の設定だけで決めることが
できるわけである。

【００４４】つまり、ここに示したような絞り機構とそ
の駆動回路を用いれば、絞りを変化させる光量は明暗と
もに独立して設定でき、また駆動部材ＳＭＡ−１，−２
に対する通電時間も一瞬だけであり、そのため回復速度
も自由に選択できる。また、通電時間はスイッチＳ−
１、Ｓ−２の取り付け位置だけで独立に設定できる。そ
して、何よりもまず、従来の絞り機構と違って、駆動源
はモータに比して極めて安価なＳＭＡ細線だけであり、
またその駆動回路も極めて簡単である。ＳＭＡ自体のエ
ネルギー効率はモータよりも悪いが、前述のようにその
動作時間は極めて短時間であるから、実際上の問題には
ならない。

【００４５】このように、形状記憶合金からなる駆動部
材により少なくとも２点間を変位可能なアクチュエータ
を有する絞り機構を用いることにより、極めて安価な２
段絞り機構を備えたカメラが実現できた。

【００４６】尚、上記実施例は本願発明の応用例のほん
の一例であり、カメラのみならず、ビデオカメラ、複写
機等の映像関連機器全般、各種の光学装置などに適用で
きることも言うまでもない。

【００４７】（第１の発明の改良について）次に、第１
の発明の絞り機構を発展させて、無段階の絞り機構を備
えたカメラについて説明する。まず、最も簡単な無段階
絞り装置の公知例は、図１３に示すように開口部１０３
ａを持つ絞り羽根１０３と、開口部１０４ａを持つ絞り
羽根１０４を備えるとともに、両絞り羽根１０３、１０
４を駆動するレバー１０２にモータ１０１が取り付けら
れている。Ｌは撮影光軸と同軸なレンズ開口である。そ
して、図１４に示すように、モータ１０１によってレバ
ー１０２を所定の角度範囲内で回転させることにより、
開口部の面積（絞り羽根１０３、１０４の重なり具合）
を変化させるという大変簡単な原理になっている。この
従来例は、それなりにシンプルではあるが、モータ１０
１を使用するという点で、本発明が対象としているよう
な廉価カメラにはコスト的に不適当である。

【００４８】以下、この従来装置のモータ１０１に替え
て、前述のＳＭＡによってレバー１０２を駆動するよう
に構成した第２発明の実施例を図１５により説明する。
図において、レバー１２は図１４（ａ）、（ｂ）に示し
た従来装置のレバー１０２に相当する部材である。他の
部材、即ち、絞り羽根１０３、１０４とその開口部１０
４ａ，１０４ｂ、及びレンズ開口Ｌは、図１３、１４の
従来装置と全く同じ配置になっている（図示しない）。

【００４９】図１５−ａは図１４−ａに示す開放状態に
相当するレバー位置を示すもので、該レバー１２には、
２本の細線からなるＳＭＡ駆動部材ＳＭＡ−１１，ＳＭ
Ａ−１２が掛けられていて、各細線の両端は固定されて
いる。この図１５−ａは、ＳＭＡ−１２が一番短い状態
で、一方ＳＭＡ−１１は一番長い状態である。

【００５０】ここで、ＳＭＡ−１１を通電加熱するとＳ
ＭＡ−１１は回復（短縮）を始めるため、レバー２が回
転させられ、図１５−ｂを経て図１５−ｃ（図１４−ｂ
に相当）に示す小絞り状態のレバー位置に至る。

【００５１】逆に、この図１５−ｃの状態からＳＭＡ−
１２を通電加熱すると、ＳＭＡ−１２は回復（短縮）を
始め、図１５−ｂを経て図１５−ａに至る。つまり、２
本のＳＭＡ細線の引っ張り合いにより、図１５−ａ、図
１５−ｃの間つまり開放と小絞りの間を自由に設定する
ことができる。このように、２点間を変位可能なＳＭＡ
駆動部材を備えたアクチュエータを使えば、モータを用
いることなくレバー２を自由に回転させることができ
る。

【００５２】図１６は、この絞り機構を無段階に駆動す
る駆動回路Ｃ２の構成図である。この回路は、カメラ周
囲の光量をホトセンサＨで受け、それを基準電圧Ｖ₀と
比較し、その差に応じた出力によってパルス発生部Ｐの
パルスのＤＵＴＹ比を変化させるように構成されてい
る。即ち、先述したＳＭＡに対する通電オン時間の比
率、即ち、ＤＵＴＹ比による通電制御によりＳＭＡを駆
動するものである。

【００５３】この時、ＳＭＡ−１１とＳＭＡ−１２とで
は、その回復と復帰の方向が反対になるから、パルス発
生部ＰからＳＭＡ−１１、−１２に通電するトランジス
タスイッチＴｒ１１への入力は片方のみインバータＩＮ
Ｖにより反転されている。即ち、ＳＭＡ−１１とＳＭＡ
−１２のＤＵＴＹ比の和が１になるように駆動し、互い
に相補的な変位をするように構成されている。また、Ｓ
ＭＡの回復速度、復帰速度は周囲温度に依存するので、
その影響も考慮して対応できるようにするため、該パル
ス発生部Ｐには、周囲温度を検出する温度センサＴＳも
付加されている。

【００５４】また、さらなる応用例として、２本のＳＭ
Ａ細線のうちの一方を廃して、バネＢ２１におきかえた
実施例を図１７に示す。この実施例では、ＳＭＡ−２１
が加熱されていない状態（ＳＭＡ−１が一番伸びた状
態。図１７−ａ）では、レバー１２はバネＢ２１の付勢
力により左端が下に押し下げられている。ここで、ＳＭ
Ａ−２１を加熱すると、ＳＭＡ−２１はバネＢ２１に抗
して回復（短縮）を始め、図１７−ａを経て図１７−ｃ
に至る。この場合の駆動回路としては、図１６の駆動回
路Ｃ２における破線より下側のＳＭＡ通電部を省略した
ものを用いればよい。この場合、ＳＭＡ−１はバネＢ２
１との引っ張り合いで絞り羽根を制御することになる。
尚、該バネＢ２１はこれに限ることはなく、レバー１２
の回転軸に、図１８のようにつるまきバネを掛け止めて
回転付勢力を与えてもよい。以上のような構成により、
極めて安価な無段階絞り機構を実現することができた。

【００５５】尚、上記実施例は本願発明の応用例のほん
の一例であり、カメラのみならず、ビデオカメラ、複写
機等の映像関連機器全般、各種の光学装置などに適用で
きることはもちろんである。

【００５６】（第２の発明について）次に、ＳＭＡ駆動
部材の特性を２段合焦制御に応用した第３の発明のカメ
ラの実施例について述べる。図１９は第３の発明のカメ
ラの撮像レンズ近傍を示す断面図、図２０はその駆動回
路である。図において、まず、外枠３１に対して、鏡胴
３２が左右移動可能な状態に保持されている。該鏡胴３
２にはレンズ系３２ａが収納されている。また固定部Ｋ
３３に下端部を支持された板バネ３３の上端部は、鏡胴
３２に固定された係合ピン３４に回動可能に係合されて
いる。

【００５７】この図１９−ａでは、該板バネ３３によっ
て鏡胴３２は右側に付勢されている。また、該板バネ３
３には２本のＳＭＡ細線ＳＭＡ−３１，−３２が、図の
ように、板バネ３３を左右に引っ張る方向に取り付けら
れ、端部はそれぞれ固定部Ｋ３１，Ｋ３２に固定されて
いる。また、２つのリーフスイッチＳ−３１、Ｓ−３２
が、図のように鏡胴３２に連動してＯＮ−ＯＦＦできる
ように、鏡胴３２の両移動端部に取り付けられている。

【００５８】一方、ＳＭＡ−３１，−３２を駆動する図
２０の駆動回路Ｃ３は、ＩＲ（赤外線）測距計を用いた
測距部Ｍ３１からの出力を基準電圧Ｖ３１，３２と比較
し、その差に応じて、２つのトランジスタスイッチＴｒ
３１，３２をＯＮ−ＯＦＦして、２本のＳＭＡ−３１，
−３２を駆動するきわめて簡単な回路である。

【００５９】図１９に戻ると、図１９−ａは板バネ３３
によって鏡胴３２は右端に付勢されており、無限位置の
被写体にピントが合っている状態を示している（カメラ
レンズには焦点深度があるから、無限位置から有限距離
（通常のカメラのＦナンバーで５ｍ位）までがここでい
う無限位置の合焦範囲となっている）。この状態ではＳ
−３１がＯＮであり、Ｓ−３２はＯＦＦ状態であるか
ら、トランジスタＴｒ３２によって通電されるＳＭＡ−
３２は無視してよい。ここで、被写体が変わり、先の焦
点深度範囲より至近側に被写体が移動すると、測距部Ｍ
３１からの出力が基準電圧Ｖ３１を超え、比較部Ｈ３１
からの出力によりトランジスタＴｒ３１がＯＮし、ＳＭ
Ａ−３１に電流が流れる。これにより、ＳＭＡ−３１が
加熱され収縮を始める。

【００６０】この時、ＳＭＡ−３２は全く自由な状態で
あるから、板バネ３３によって鏡胴３２は左へ引っ張ら
れる（図１９−ｂ）。すると係合ピン３４が固定部Ｋ３
３の直上近傍に移動した時点で、スイッチＳ−３１もＯ
ＦＦになり、ＳＭＡ−３１も自由な状態になるが、この
状態は板バネ３３はＳ字形に変形した大変不安定な状態
であるので、安定点を求めて、また図１９−ａの状態に
戻ってしまうか、あるいはこのまま左へ行ってしまうか
になる。

【００６１】このとき必ず左へ移動してしまう板バネ３
３の条件になってからスイッチＳ−３１がＯＦＦになる
ようにその取り付け位置を設定しておくと、図１９−ｃ
の状態となる。このときもトランジスタＴｒ３１にとっ
てはＯＮの条件下にあるが、すでにスイッチＳ−３１は
ＯＦＦになってしまっているので、電流が流れ続けるこ
とはない。

【００６２】これに対し、スイッチＳ−３２はＯＮにな
っているが、測距部Ｍ３１からの出力によって、比較部
Ｈ３２から出力が出ない状態に基準電圧２が設定されて
いるので、トランジスタＴｒ３２がＯＦＦになることは
ない。従って、スイッチＳ−３２にも電流は流れない。
しかし、被写体がまた無限位置（前述の合焦範囲内）に
入ってしまうと、比較部２より出力が現れ、今度はトラ
ンジスタＴｒ３２がＯＮしてＳＭＡ−２に電流が流れ、
前述とは同じメカニズム、逆の順序で図１９−ａの状態
に戻るようになっている。

【００６３】この機構によれば、ＳＭＡ駆動部材に対す
る通電時間は、鏡胴を動かし始める時の一瞬だけであ
り、あとは全く電流を流す必要がなく、消費電力の心配
は全くない。そのために、図２に示した回復速度だけを
考えて電流値を設定すればよい。また、必要な回復量
は、図３に示したように通電のＯＮ時間で設定すればよ
い。もちろん、図９で示したように電流値が決まれば回
復速度は一定であるから、これはスイッチＳ−３１、Ｓ
−３２の位置設定だけで決めることができる。

【００６４】即ち、この機構と駆動回路を用いれば、鏡
胴位置を変化させる被写体距離は、遠距離側、近距離側
ともに独立して設定でき、またＳＭＡ駆動部材に電流を
流している時間も一瞬だけであり、その回復速度も自由
に選択できる。また、通電時間はスイッチＳ−３１、Ｓ
−３２の位置だけで独立して設定できるうえ、従来の鏡
胴移動機構と違って、駆動源はモータに比べてきわめて
安価なＳＭＡ細線だけであり、その駆動回路も極めて簡
単である。

【００６５】尚、ＳＭＡはモータに比べてエネルギー効
率は悪いが、先述の理由により、仕事をしている時間は
極短時間であるのでこれも問題にならない。以上のよう
な構成により、極めて安価な２段合焦機構を実現するこ
とができた。尚、上記実施例は本願発明の応用例のほん
の一例であり、カメラのみならず、ビデオカメラ、複写
機等の映像関連機器全般、各種の光学装置などに適用で
きることはもちろんである。

【００６６】（第２の発明の改良について）次に、ＳＭ
Ａの駆動部材としての特性を生かして無段階合焦制御に
応用した２の発明の改良の実施例を、図２１の機構構成
図と、図２１の駆動回路の構成図により説明する。

【００６７】まず、図２１−ａに示すように、カメラの
外枠４１に鏡胴４２が左右移動可能な状態に保持されて
いる。該鏡胴４２にはレンズ系４２ａが収納されてい
る。また、レバー４３が、その下端部を固定部Ｋ４３に
回動可能に保持されるとともに、その上半部に形成され
たカム溝４３ａ（長穴）に、鏡胴４２に固定された係合
ピン４４が嵌入係合されている。該レバー４３には、図
のように、２本のＳＭＡ細線からなる駆動部材ＳＭＡ−
４１，−４２がレバー４３を左右に引っ張る方向に取り
付けられ、各ＳＭＡ細線の端部は固定部Ｋ４１，４２に
それぞれ固定されている。

【００６８】図２１−ａは、駆動部材ＳＭＡ−４２が一
番短い状態、駆動部材ＳＭＡ−４１は一番長い状態を示
している。ここで、駆動部材ＳＭＡ−４１を通電加熱す
ると駆動部材ＳＭＡ−４１は回復（収縮）を開始し、図
２１−ｂを経て図２１−ｃに至る。即ち、レバー４３の
回動に応じて、カム溝４３ａ内の係合ピン４４を介して
鏡胴４２が移動し、フィルム面Ｆに対するレンズ系４２
ａの合焦位置が移動される。

【００６９】逆に、図２１−ｃの状態からＳＭＡ−４２
を通電加熱すると、駆動部材ＳＭＡ−４２は回復を開始
し、図２１−ｂを経て図２１−ａに至る。即ち、この２
本のＳＭＡ細線の引っ張り合いにより、レバー４４の位
置を決め、図２１−ａ、図２１−ｃの間つまり無限距離
と至近距離の間を自由に設定することができるように構
成されている。このようにＳＭＡからなる駆動部材によ
れば、モータを用いることなくレバー４３を自由に回転
させることができ、従って、鏡胴４２すなわちレンズ系
４２ａを自由に動かすことができる。

【００７０】尚、本実施例では、エンコーダ４５が鏡胴
４２に連動するように設けられ、鏡胴４２の位置が検出
できるようになっている。この駆動部材ＳＭＡ−４１，
−４２を駆動する駆動回路は、図２２に示すように、Ｉ
Ｒ測距計を用いた測距部Ｍ４１からの出力によって、パ
ルス発生部Ｐ４１のパルスのＤＵＴＹ比を変化させ，前
述したようなパルス制御により駆動部材ＳＭＡ−４１，
−４２を駆動する。このとき駆動部材ＳＭＡ−１とＳＭ
Ａ−２とでは回復と復帰が反対方向になるので、パルス
発生部Ｐ４１から駆動部材ＳＭＡ−４１，−４２に通電
するトランジスタスイッチへの入力は、片方がインバー
タにより反転されている。

【００７１】尚、ＳＭＡの回復速度、復帰速度は周囲温
度に依存するので、その影響も考慮するため、該パルス
発生部Ｐ４１には周囲温度を検出する温度センサも設け
られている。

【００７２】次に、前記合焦機構の２本の駆動部材ＳＭ
Ａのうちの一方をバネＢ５１に置き換えた実施例を図２
３に示す。図２３−ａは駆動部材ＳＭＡ−５１が加熱さ
れていない状態を示すもので、レバー５３はバネＢ５１
により鏡胴５２は右端に引っ張られ、駆動部材ＳＭＡ−
５１は一番伸びた状態である。ここで、駆動部材ＳＭＡ
−５１を加熱するとＳＭＡ−５１は回復を始め、前記実
施例のように、レバー５３の回動に応じて、カム溝５３
ａ内の係合ピン５４を介して鏡胴５２が移動し、フィル
ム面Ｆに対するレンズ系５２ａの合焦位置が移動され、
図２３−ｂを経て図２３−ｃに至る。ここで通電を停止
すれば、レバー５３はバネＢ５１に引っ張られて図２３
−ａの初期状態（ワイド状態）に戻る。駆動回路として
は図２２において、ＳＭＡの通電部破線以下を省略すれ
ばよい。

【００７３】この場合、ＳＭＡ細線とバネの引っ張り合
いで鏡胴の位置が制御される。以上のような構成によ
り、極めて安価な無段階合焦装置を実現することができ
た。尚、上記実施例は本願発明の応用例のほんの一例で
あり、カメラのみならず、ビデオカメラ、複写機等の映
像関連機器全般、各種の光学装置などに適用できること
はもちろんである。

【００７４】（第３の発明について）次に、ＳＭＡの駆
動部材としての特性を２段変倍制御機構に応用した第３
の発明を、図２４の構成図と、その駆動回路を示す図２
５によって説明する。

【００７５】まず、図２４−ａに示すように、カメラの
外枠６１に鏡胴６２と鏡胴６３が左右移動可能な状態に
保持されている。該鏡胴６２には、レンズ系６２ａが、
鏡胴６３にはレンズ系６３ａが収納されている。また、
レバー６４は、その下端部が固定部Ｋ６３に回動可能に
支持されるとともに、その中央部に形成されたカム溝
（長穴）には鏡胴６２に固定された係合ピン６５が、そ
の上部に形成されたカム溝（長穴）には鏡胴６３に固定
された係合ピン６６が、それぞれ嵌入係合されている。
また、前記レバー６４には、駆動部材ＳＭＡ−６１とバ
ネＢ６１がレバー６４を左右に引っ張る方向に取り付け
られ、駆動部材６１とバネＢ６１の他端部は固定部Ｋ６
１，Ｋ６２にそれぞれ固定されている。

【００７６】この図２４−ａは、バネＢ６１が一番短
く、駆動部材ＳＭＡ−６１は一番長い状態を示してい
る。ここで、駆動部材ＳＭＡ−６１を通電加熱すると、
駆動部材ＳＭＡ−６１は回復をはじめ、レバー６４を回
動させることにより、鏡胴６２と鏡胴６３の相対位置関
係を変えて変倍をなし、図２４−ｂを経て図２４−ｃに
至る。尚、この実施例のレンズ系は凸凹１枚ずつからな
るズームレンズ系であり、図２４−ａがワイドポジショ
ン、図２４−ｃがテレポジションに相当する。

【００７７】このような構成の変倍機構を駆動する駆動
回路は、図２５に示すように極めて簡単な定電流駆動回
路で、切り替えボタンＫＢ６をＷ（ワイド）側にしてい
るときは、駆動部材ＳＭＡ−６１には電流は全く流れ
ず、レバー６４はバネＢ６１に引っ張られて、図２４−
ａの状態のワイド状態で安定している。ここで、切り替
えボタンＫＢ６をＴ（テレ）側に切り替えると、トラン
ジスタＴｒ６１がＯＮし、駆動部材ＳＭＡ−６１に電流
が流れる。

【００７８】そして、ＳＭＡ−６１は回復を始めて、前
述のようにレバー６４を介して鏡胴６２と鏡胴６３を移
動させ、図２４−ｂを経て図２４−ｃに至る。すると鏡
胴６２がスイッチＳ−６１のレバーを押すことによりＳ
−６１がＯＦＦし、駆動部材ＳＭＡ−６１の電流は停止
する。すると、駆動部材ＳＭＡ−６１はまた復帰をはじ
めるが、復帰を開始した途端にまたスイッチＳ−６１が
ＯＮし、駆動部材ＳＭＡ−６１はまたすぐ回復を始め
る。つまり切り替えボタンＫＢ６がＴ側にある限り、レ
バー６４は鏡胴６２、６３がテレ位置のスイッチＳ−６
１の接点のごく近傍にて、微振動を行うこととなる。こ
の微振動はきわめて振幅が小さいため、実際上は、ズー
ムレンズ系はテレ状態で安定していると考えてよい。

【００７９】ところで、ズームレンズでは変倍位置によ
って撮影範囲が変化するから、それに応じて撮影範囲を
決めるためのファインダー視野も変化させなければなら
ないが、このような２焦点の場合、図２６のように、１
画面に２つの視野枠を持つファインダーを用いれば、構
成は最も簡単でコスト的にも大変有利である。以上のよ
うな構成により、極めて安価な２段変倍装置を実現する
ことができた。上記の変倍機構と駆動回路が、カメラの
みならずビデオカメラなどの映像機器関連全般、複写機
などの画像形成装置、あるいは各種の光学機器などに広
く適用できることはいうまでもない。

【００８０】（第３の発明の改良について）次に、ＳＭ
Ａの駆動部材としての特性を無段階変倍制御に応用した
第３の発明を改良した実施例を、図２７の構成図と、そ
の駆動回路示す図２８によって説明する。

【００８１】まず、図２７−ａに示すように、カメラの
外枠７１に鏡胴７２と鏡胴７３が左右移動可能な状態で
保持されている。鏡胴７２にはレンズ系７２ａが、鏡胴
７３にはレンズ系７３ａが収納されている。また、レバ
ー７４は、固定部Ｋ７３に下端部を回動可能に保持され
たるとともに、上部と中央部にそれぞれ形成されたカム
溝（長穴）に、鏡胴７２に固定された係合ピン７５と鏡
胴７３に固定された係合ピン６が嵌入係合されている。

【００８２】該レバー７４には２本のＳＭＡ細線からな
る駆動部材が、レバー７４を左右に引っ張る方向に取り
付けられ、各ＳＭＡ細線の一方の端部は固定部７１，７
２に固定されている。図２４−ａは、駆動部材ＳＭＡ−
７２が一番短い状態、一方駆動部材ＳＭＡ−７１は一番
長い状態である。ここで駆動部材ＳＭＡ−７１を通電加
熱すると、駆動部材ＳＭＡ−７１は回復（短縮）をはじ
め、図２７−ｂを経て図２７−ｃに至る。この時、レバ
ー７４を介して鏡胴７２と鏡胴７３が移動し、双方の相
対位置関係が変更される。

【００８３】また、図２７−ｃの状態で駆動部材ＳＭＡ
−７２を通電加熱すると、駆動部材ＳＭＡ−７２は回復
をはじめ、これに連係する各部材は、前述と同メカニズ
ム、逆方向に変位が開始して、図２７−ｂを経て図２７
−ａに至る。つまりＳＭＡ−７１とＳＭＡ−７２の引っ
張り合いでレバー７４の位置が決められ、任意の変倍位
置が得られるように構成されている。尚、この実施例の
レンズ系７２ａは、凸凹１枚ずつからなるズームレンズ
系で構成されており、図２７−ａがワイド、図２７−ｃ
がテレに相当している。尚、図のように、鏡胴７２の位
置を検出するために、該鏡胴７２にピン７７ａを介して
連動するエンコーダ７７が、取り付けられている。

【００８４】このＳＭＡ細線を駆動する駆動回路は、図
２８のように、パルス発生部Ｐ７１から発生するパルス
のＤＵＴＹ比を変化させ、先述のパルス駆動によりＳＭ
Ａ−７１、−７２を駆動するきわめて簡単なパルス駆動
回路である。ここで、ＳＭＡ−７１とＳＭＡ−７２とで
は回復と復帰が反対方向になるので、パルス発生部Ｐ７
１からＳＭＡ−７２に通電するトランジスタスイッチＴ
ｒ７２への入力は、一方のみがインバータＩＮＶ７１に
より反転されている。また、ＳＭＡの回復速度、復帰速
度は周囲温度に依存するため、その影響も考慮するた
め、パルス発生部Ｐ７１には、周囲温度を検出する温度
センサが備えられている。

【００８５】また、さらなる応用例として、駆動部材Ｓ
ＭＡのうちの一方を廃し、バネＢ８１で置き換えた実施
例を図２９に示す。図２９−ａはＳＭＡ−８１が加熱さ
れていない状態を示し、バネＢ８１により右方へ付勢さ
れたレバー８４により、鏡胴８２、８３は右端に引っ張
られている。駆動部材ＳＭＡ−８１は一番伸びた状態に
なっている。ここで、駆動部材ＳＭＡ−８１を加熱する
と、駆動部材ＳＭＡ−１は回復（収縮）を始め、レバー
８４を左方へ移動させて、図２９−ｂを経て図２９−ｃ
に至る。

【００８６】ＳＭＡ−８１に対する通電を停止すると、
レバー８４はバネＢ８１に引っ張られて、図２９−ａの
ワイド状態に戻ることになる。また、駆動回路として
は、図２８におけるＳＭＡ−７２に対する通電部となる
破線部以下の回路を省略すればよい。この場合、ＳＭＡ
−７１とバネＢ８１の引っ張り合いのバランスで、鏡胴
８２、８３の位置を制御することになる。

【００８７】ところで、ズームレンズでは変倍位置によ
って撮影範囲が変化し、それに応じた撮影範囲を決める
ために、ファインダーの視野も変化させなければならな
いが、図３０に示す視野枠を用いれば、極めて安価な構
成で視野が連続的に変化するファインダーを実現するこ
とができる。

【００８８】図３０（ａ）において、４本の係合ピン１
ｆ〜４ｆは、レール６ｆ〜９ｆに沿ってファインダｆの
対角線方向へ自由に移動できるようになっており、係合
ピン１ｆ〜４ｆを周回する線上には、視野枠となる輪ゴ
ム５ｆが掛けられている。また、係合ピン１ｆ〜４ｆに
は、各ピンを対角線方向へ牽引するワイヤ１０ｆ〜１３
ｆが連携されており、各ワイヤがプーリ１５ｆ〜１８ｆ
により１箇所に集束された後、プーリ１４ｆにより方向
が曲げられ、前述のレバー４ｆに繋げられている（３０
（ｂ））。

【００８９】図３０（ａ）はワイヤ１０ｆ〜１３ｆが最
も強く引っ張られて、視野枠が最大に広がったワイド状
態を示している。この状態から鏡胴８２、８３がテレポ
ジションに移動し、レバー４ｆが左に倒れて行くと、ワ
イヤ１０ｆ〜１３ｆが緩められ、視野枠である輪ゴム５
ｆはそれ自身の弾性力によって収縮していく。即ち、フ
ァインダｆの視野が連続的に狭くなっていくように構成
されている。

【００９０】こうしたファインダ構成は、撮影者のカメ
ラアングルを決める視野枠を極めて安価に実現すること
ができ、製造コストに対する影響は少なくて済む。尚、
ＳＭＡを用いたアクチュエータとは別の駆動形態とし
て、前述の機構において、図３１に示すように、レバー
４ｆの先端にノブ８ｆを取り付け、このノブを撮影者の
指で左右に動かすことにより、マニュアルズーミングを
簡単に実現できるようにしてもよい。以上のような構成
により、極めて安価な無段階変倍装置を実現することが
できた。

【００９１】上記の無段階変倍機構と駆動回路が、カメ
ラのみならずビデオカメラなどの映像機器関連全般、複
写機などの画像形成装置、あるいは各種の光学機器など
に広く適用できることはいうまでもない。

【００９２】（第４の発明について）次に、ＳＭＡの駆
動部材としての特性をセルフタイマー制御に応用した実
施例を、図３２の構成図とその駆動回路を示す図３３に
より説明する。固定部Ｋ８３に下端部を回動可能に支持
されたレバー９４には、図のように、駆動部材ＳＭＡ−
９１とバネＢ９１が、レバー９４を左右に引っ張る方向
に取り付けられ、他の端部は固定部Ｋ９１，９２にそれ
ぞれ固定されている。

【００９３】図３２−ａはバネＢ９１が一番短く、一方
駆動部材ＳＭＡ−９１は一番長い状態を示している。こ
こで、駆動部材ＳＭＡ−１を通電加熱すると、駆動部材
ＳＭＡ−１は回復をはじめ、図３２−ｂを経て図３２−
ｃに至るように構成されている。また、リーフスイッチ
Ｓ−９１は、駆動部材ＳＭＡ−９１に通電した時のみＯ
Ｎとなる状態で設置されている。

【００９４】図３３の駆動回路図において、通常状態
（駆動部材ＳＭＡ−９１が非通電時）でのシャッタボタ
ンはスイッチＳ−９２が対応するようになっており、こ
のスイッチＳ−９２を押して回路を閉じることにより、
シャッタ（図示せず）がおりるように構成されている。
これに対し、セルフタイマーを使いたいときのシャッタ
ボタンは、スイッチＳ−９３とスイッチＳ−９１の組み
合わせで作動するようになっているが、図３２−ａで示
したように、スイッチＳ−９１は通常状態では絶えずＯ
ＦＦになっている。

【００９５】今、スイッチＳ−９３をＯＮにすると、駆
動部材ＳＭＡ−９１には電流が流れて駆動部材ＳＭＡ−
９１が回復（収縮）を始めるが、すぐには回復を完了せ
ずに、ある程度の遅れを生じながら、図３２（ｂ）を経
て、図３２（ｃ）の状態に至る。この遅れの時間をセル
フタイマーとして利用することができる。この図３２
（ｂ）の段階では、スイッチＳ−９１はＯＦＦになって
おり、シャッタはおりない。そして、コンデンサーＣが
充電されるまで駆動部材ＳＭＡ−９１には電流が流れた
後、図３２（ｃ）に至って初めてスイッチＳ−９１がＯ
Ｎになり、シャッタがきられる。

【００９６】そして、コンデンサーＣの電圧が上がって
トランジスタＴｒ１がＯＦＦになると、駆動部材ＳＭＡ
−１の電流が切れて駆動部材ＳＭＡ−９１は復帰を始め
る。このセルフタイマーの時間（ＳＭＡ−９１の回復時
間）は、周囲温度と駆動部材ＳＭＡ−９１の温度差で決
まる自然放熱時間によるわけであるが、周囲温度に敏感
な素子を使った補償回路によって、周囲温度と駆動部材
ＳＭＡ−９１の温度差が、常にほぼ一定となるようにす
れば都合がよい。

【００９７】以上のような構成により、極めて安価なセ
ルフタイマ機構を備えたカメラを実現することが実現で
きた。尚、上記のセルフタイマ機構と駆動回路が、カメ
ラのみならずビデオカメラなどの映像機器関連全般、複
写機などの画像形成装置、あるいは各種の光学機器など
に広く適用できることはいうまでもない。

【００９８】（第５の発明について）次に、ＳＭＡのア
クチュエータとしての特性を自動巻き上げ機構に応用し
た第５の発明を改良した実施例を図３４の構成図と、そ
の駆動回路の構成図３５により説明する。

【００９９】まず、図３４−ａに示すように、固定部Ｋ
１１４に下端部を回動可能に支持されたレバー１１４の
先端部に、該レバー１１４に対して回転可能に保持され
た爪１１１が板バネ１１３により突き当て部１１２に押
し付けられてある。またそのレバー１１４には、２本の
ＳＭＡ細線が図のようにそのレバー１１４を左右に引っ
張る方向に取り付けられ、もう一方の端部は固定部Ｋ１
１１，Ｋ１１２に固定されている。この図３４−ａは駆
動部材ＳＭＡ１１２が最も短く、駆動部材ＳＭＡ−１１
１が一番長い状態を示している。ここで、駆動部材ＳＭ
Ａ−１１１を通電加熱すると駆動部材ＳＭＡ−１１１は
回復をはじめ、レバー１１４は図の矢印方向に回転し、
図３４−ｂに至る。このとき爪１１１の先端には丁度フ
ィルム送りのスプロケット１１５が位置しているため、
このレバー１１４の回転によって、所定の角度だけスプ
ロケット１１５が回転し、それに相当する分だけスプロ
ケット１１５の軸に巻設されたフィルム（図示せず）が
送られることになる。この図では丁度一歯分だけ送られ
ている。

【０１００】次に、この図３４−ｂの状態で、駆動部材
ＳＭＡ−１１２を通電加熱すると、駆動部材ＳＭＡ−１
１２は回復をはじめ、レバー１１４が先とは逆方向へ回
転を始める（図３４−ｃ）。フィルム送りのスプロケッ
トは、一方向回転（この図では時計回り方向）しか回転
できないようにラチェット（図示せず）が設けられてお
り、図３４−ｃのように、レバー１１４に対して爪１１
１が板バネ１１３に抗して傾き、スプロケット１１５の
歯の下側を通過する。そして、図３４−ａの状態に戻
る。

【０１０１】ここで、ＳＭＡ−１１１を再び通電加熱す
れば先と同じ経過をたどる。つまり、ＳＭＡ−１１１と
ＳＭＡ−１１２の引っ張り合いでレバーを回転させるこ
とによりスプロケット１１５を順送り回転させフィルム
を送ることができる。この巻き上げ機構の駆動回路は、
図３５に示すように、一定周期のパルスを発生させるこ
とにより、そのパルスでＳＭＡ−１１１、−１１２を駆
動するきわめて簡単なパルス駆動回路である。但し、Ｓ
ＭＡ−１１１とＳＭＡ−１１２とでは回復と復帰が反対
方向になるので、パルス発生部Ｐ１１１からＳＭＡ−１
１２に通電するトランジスタスイッチＴｒ１１２への入
力は、片方のみインバータにより反転されている。

【０１０２】また、ＳＭＡの回復速度と復帰速度は周囲
温度に依存するから、その影響も考慮できるようにパル
ス発生部Ｐ１１１には周囲温度を検出する温度センサも
設けられている。シャッタボタンを押すと、ＤＥＬＡＹ
部によって、シャッタ動作を完了するまでの一定時間が
経過したのち、パルス発生部がＯＮされるようになって
いる。そして、前述のような手順でスプロケット１１５
を順に送るわけであるが、フィルム１コマ分の送りに必
要なパルス数は、カウンタによってカウントされてお
り、所定カウント数を経過したところでＯＦＦになるよ
うに構成されている。

【０１０３】また、ＳＭＡ−１１１、−１１２のうちの
一方（ここではＳＭＡ−１１２）を廃し、図３６に示す
ように、バネＢ１２１に置き換えてもよい。図３６−ａ
はＳＭＡ−１１１が加熱されておらず、レバー１２４は
バネＢ１２１により右方へ引っ張られており、ＳＭＡ−
１１１は一番伸びた状態になっている。ここで、ＳＭＡ
−１１１を加熱すると、ＳＭＡ−１１１は回復を始め、
レバー１２４を回動して図３６−ｂを経て図３６−ｃの
ような状態に至る。

【０１０４】次に、通電を停止すれば、バネＢ１２１に
引っ張られて先と同じメカニズム、逆の順序で図３６−
ｃから図３６−ｂを経て、図３６−ａの状態に戻る。こ
の駆動回路としては、図３５においてＳＭＡ−１１２に
対応する通電部である破線以下の回路部分を省略すれば
よい。この場合、ＳＭＡ−１１１とバネＢ１２１の引っ
張り合いでレバー１２４を回転させることになる。以上
のような構成により、きわめて安価な自動巻き上げ装置
を実現することができた。

【０１０５】尚、上記のセルフタイマ機構と駆動回路
が、カメラのみならずビデオカメラなどの映像機器関連
全般、複写機などの画像形成装置、あるいは各種の光学
機器などに広く適用できることはいうまでもない。

【０１０６】（第６の発明について）次に、ＳＭＡのア
クチュエータとしての特性をシャッタ制御に応用した第
６の発明の実施例を図３７の構成図とその駆動回路を示
す図３８により説明する。まず、図３７−ａに示すよう
に、カメラの開口部Ｏはシャッタ１３１に覆い隠されて
いる。また、シャッタ１３１は、支点１３２を中心とし
て回転可能に軸支されている。該シャッタ１３１は、バ
ネＢ１３３により支点１３２を中心に、図の反時計回り
に回転付勢されている。また、レバー１３３が、ＳＭＡ
−１３２とバネＢ１３２により支点１３４を軸に支持さ
れている。このバネＢ１３２により、レバー１３３は、
図の反時計回りに回転付勢されている。また、ストッパ
ー１３５は、駆動部材ＳＭＡ−１３１とバネＢ１３１に
より、図では上下に引っ張り合うように支持されてい
る。この図３７−ａの状態では、駆動部材ＳＭＡ−１３
１が一番伸びた状態であり、ストッパー１３５が前記レ
バー１３３の回転を阻止している。

【０１０７】ここで、駆動部材ＳＭＡ−１３１を通電加
熱しストッパー１３５を上昇させると、レバー１３３に
対する回転阻止状態が解除されることになり、バネＢ１
３２によってレバー１３３が反時計回りに回転する。そ
して、レバー１３３の先端がシャッタ１３１の突起部１
３１ａの先端を押すことになるから、シャッタ１３１
は、バネＢ１３３に抗して支点１３２中心に時計回りに
回転し、開口部Ｏが露呈して露光されることになる（図
３７−ｂ）。

【０１０８】シャッタ１３１が全部開ききると、図のよ
うに、シャッタ１３１の突起部先端１３１ａがレバー１
３３を乗り越え、シャター１３１は閉じるようになって
いる（図３７−ｃ）。ここで、駆動部材ＳＭＡ−１３２
を加熱すると、レバー１３３がシャッタ１３１の突起部
１３１ａを乗り越えつつ時計方向に回転し（図３７−
ｄ）、乗り切ったところで駆動部材ＳＭＡ−１３１の通
電を止めると、ストッパー１３５が下がってくる（図３
７−ｅ）。次に、駆動部材ＳＭＡ−１３２の通電を止め
ると、初期状態の図３７−ａと同じ状態に戻る。

【０１０９】上９のような一連の動作をさせる駆動回路
は、図３８に示すように、簡単な定電流駆動回路で十分
である。スイッチＳ−１３１をＯＮすると、駆動部材Ｓ
ＭＡ−１３１が加熱され、さきに示したような経過でシ
ャッタ１３１が動作する（図３７−ａから図３７−
ｃ）。次に、スイッチＳ−１３２をＯＮすると、図３７
−ｄから３７−ｅの状態に至り、さらに、スイッチＳ−
１３１、Ｓ−１３２をＯＦＦすれば初期状態に戻る。

【０１１０】このスイッチＳ−１３２をＯＮしてから、
スイッチＳ−１３１、Ｓ−１３２を切るまでをシャッタ
チャージ工程と考えることができる。以上のような構成
によりきわめて安価なシャッタ装置を実現することがで
きた。尚、上記のセルフタイマ機構と駆動回路が、カメ
ラのみならずビデオカメラなどの映像機器関連全般、複
写機などの画像形成装置、あるいは各種の光学機器など
に広く適用できることはいうまでもない。

【０１１１】

【発明の効果】上記のように第１の発明のカメラは、形
状記憶合金からなる駆動部材により少なくとも２点間を
変位できるようにしたアクチュエータを有する絞り機構
を備えているので、簡潔かつ安価な機構で絞り機能を実
現することができる。

【０１１２】また、第２の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有する合焦機構を備えて
いるので、簡潔かつ安価な機構で合焦機能を実現するこ
とができる。

【０１１３】また、第３の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有する変倍機構を備えて
いるので、簡潔かつ安価な機構で変倍機能を実現するこ
とができる。

【０１１４】また、第４の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有するセルフタイマ機構
を備えているので、簡潔かつ安価な機構でセルフタイマ
機能を実現することができる。

【０１１５】また、第５の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有する自動巻き上げ機構
を備えているので、簡潔かつ安価な機構で自動巻き上げ
機能を実現することができる。

【０１１６】また、第６の発明のカメラは、形状記憶合
金からなる駆動部材により少なくとも２点間を変位でき
るようにしたアクチュエータを有するシャッタ機構を備
えているので、簡潔かつ安価な機構でシャッタ機能を実
現することができる。

【０１１７】また、第７の発明のカメラは、前記アクチ
ュエータが、２つの位置に安定点を有する板バネに、一
方の安定点から他方の安定点へと移動するように前記駆
動部材を設けているので、板バネと形状記憶合金製部材
だけを主たる構成要素として、絞り、焦点調節、変倍、
自動巻き上げ、セルフタイマ、及びシャッタなどの機能
を実現することができる。

【０１１８】また、第８の発明は、前記形状記憶合金か
らなる駆動部材が、その通電量に応じて変位する金属細
線であるものとしているので、最も簡潔な構成により、
形状記憶効果を電気的に制御することができる。

【０１１９】また、第９の発明は、前記形状記憶部材
を、通電時間のデューティー比制御により任意の点で位
置決めできるように構成しているので、無段階で制御可
能な絞り、焦点調節、変倍、自動巻き上げ、セルフタイ
マ、及びシャッタなどの機能を実現することができる。

【０１２０】この結果、極めて簡潔かつ安価な手段によ
り、絞り、焦点調節、変倍、自動巻き上げ、セルフタイ
マ、及びシャッタを構成することができ、高機能であり
ながら軽量、小型で、極めて安価な簡易カメラを提供で
きるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＳＭＡ（形状記憶合金）の変位メカニズムの原
理説明図である。

【図２】ＳＭＡ（形状記憶合金）を定電流駆動した時の
特性図である。

【図３】ＳＭＡ（形状記憶合金）を定電流駆動した時、
通電電流のＯＮ時間と、ＳＭＡの回復、復帰特性図であ
る。

【図４】ＳＭＡ（形状記憶合金）を定電流駆動した時、
通電電流のＯＮ時間と、ＳＭＡの回復、復帰特性図であ
る。

【図５】ＳＭＡ（形状記憶合金）を定電流駆動した時、
通電電流のＯＮ時間と、ＳＭＡの回復、復帰特性図であ
る。

【図６】ＳＭＡ（形状記憶合金）を定電流駆動した時、
通電電流のＯＮ時間と、ＳＭＡの回復、復帰特性図であ
る。

【図７】ＳＭＡ（形状記憶合金）を定電流駆動した時、
通電電流のＯＮ時間と、ＳＭＡの回復、復帰特性図であ
る。

【図８】ＳＭＡ（形状記憶合金）を定電流駆動した時、
通電電流のＯＮ時間と、ＳＭＡの回復、復帰特性図であ
る。

【図９】ＳＭＡ（形状記憶合金）を定電流駆動した時、
６通りの通電ＯＮ時間に対する、ＳＭＡの回復、復帰特
性図である。

【図１０】ＳＭＡ（形状記憶合金）をパルス駆動した
時、ＤＵＴＹ比に対する、ＳＭＡの回復変位と回復速度
を表す特性図である。

【図１１】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を有するアクチュエータを備えた２段絞り機構を示す
構成図である。

【図１２】ＳＭＡ（形状記憶合金）駆動部材を有するア
クチュエータを備えた２段絞り機構の駆動回路図であ
る。

【図１３】無段階絞り機構の基本構成図である。

【図１４】無段階絞り機構の調光原理を示す説明図であ
る。

【図１５】無段階絞り機構のレバーをＳＭＡ（形状記憶
合金）細線からなる駆動部材で駆動する場合の原理構成
図である。

【図１６】無段階絞り機構のレバーをＳＭＡ（形状記憶
合金）細線からなる駆動部材で駆動する場合の駆動回路
図である。

【図１７】無段階絞り機構のレバーをＳＭＡ（形状記憶
合金）細線とバネからなる駆動部材で駆動する場合の駆
動回路図である。

【図１８】無段階絞り機構のレバーをＳＭＡ（形状記憶
合金）細線とつる巻バネからなる駆動部材で駆動する場
合の駆動回路図である。

【図１９】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた２段合焦機構の構成図である。

【図２０】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた２段合焦機構の駆動回路図である。

【図２１】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた無段階合焦機構の構成図である。

【図２２】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた無段階合焦機構の駆動回路図である。

【図２３】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線とバネからなる
駆動部材を備えた無段階合焦機構の構成図である。

【図２４】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた２段変倍機構の構成図である。

【図２５】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた２段変倍機構の駆動回路図である。

【図２６】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた２段変倍機構のファインダ構成図である。

【図２７】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた無段階変倍機構の構成図である。

【図２８】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた無段階変倍機構の駆動回路図である。

【図２９】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線とバネからなる
駆動部材を備えた無段階変倍機構の構成図である。

【図３０】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた無段階変倍機構のファインダ構成図である。

【図３１】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線とからなる駆動
部材を、マニュアル駆動で代替した場合の無段階変倍機
構の構成図である。

【図３２】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線とバネからなる
駆動部材を備えたセルフタイマ機構の、時間遅れ発生部
を示す構成図である。

【図３３】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線とバネからなる
駆動部材を備えたセルフタイマ機構の駆動回路図であ
る。

【図３４】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた自動巻き上げ機構の原理構成図である。

【図３５】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる駆動部
材を備えた自動巻き上げ機構の駆動回路図である。

【図３６】ＳＭＡ（形状記憶合金）細線とバネからなる
駆動部材を備えた自動巻き上げ機構の原理構成図であ
る。

【図３７】２本のＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる
駆動部材を備えたシャッタ機構の構成図である。

【図３８】２本のＳＭＡ（形状記憶合金）細線からなる
駆動部材を備えたシャッタ機構の駆動回路図である。

【符号の説明】

１カメラの外枠２絞り羽根２ａ大開口２ｂ小開口３、３３、４３板バネ４係止ピン１２（無段階絞り機構の）レバー３２、４２鏡胴１３１シャッタ１１５スプロケットＳＭＡ−１，−１１，−１２，・・・形状記憶合金
からなる駆動部材Ｋ−１，−２，−３・・・固定部Ｂ，Ｂ−５１，６１・・・バネＳ−１，−２，−３１，−３２・・・スイッチｆファインダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形状記憶合金からなる駆動部材により少
なくとも２点間を変位できるようにしたアクチュエータ
を有する絞り機構を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】形状記憶合金からなる駆動部材により少
なくとも２点間を変位できるようにしたアクチュエータ
を有する合焦機構を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項３】形状記憶合金からなる駆動部材により少
なくとも２点間を変位できるようにしたアクチュエータ
を有する変倍機構を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項４】形状記憶合金からなる駆動部材により少
なくとも２点間を変位できるようにしたアクチュエータ
を有するセルフタイマ機構を備えたことを特徴とするカ
メラ。
【請求項５】形状記憶合金からなる駆動部材により少
なくとも２点間を変位できるようにしたアクチュエータ
を有する自動巻き上げ機構を備えたことを特徴とするカ
メラ。
【請求項６】形状記憶合金からなる駆動部材により少
なくとも２点間を変位できるようにしたアクチュエータ
を有するシャッタ機構を備えたことを特徴とするカメ
ラ。
【請求項７】前記アクチュエータは、２つの位置に安
定点を有する板バネに、一方の安定点から他方の安定点
へと移動するように前記駆動部材を設けてなるものであ
る請求項１〜６のうち１項に記載のカメラ。
【請求項８】前記形状記憶合金からなる駆動部材は、
その通電量に応じて変位する細線である請求項７項のう
ち１項に記載のカメラ。
【請求項９】前記形状記憶部材を、通電時間のデュー
ティー比制御により任意の点で位置決めできるように構
成した請求項８に記載のカメラ。