WO2015005055A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2015005055A1
WO2015005055A1 PCT/JP2014/065577 JP2014065577W WO2015005055A1 WO 2015005055 A1 WO2015005055 A1 WO 2015005055A1 JP 2014065577 W JP2014065577 W JP 2014065577W WO 2015005055 A1 WO2015005055 A1 WO 2015005055A1
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WO
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lens
array lens
sma
actuator
imaging apparatus
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PCT/JP2014/065577
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篤広 野田
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コニカミノルタ株式会社
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    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus using a multi-array lens.
  • image pickup devices for example, mobile phones with cameras
  • image quality in recent years, image pickup devices (for example, mobile phones with cameras) have dramatically improved image quality, and in addition to improving the basic function of image shooting such as increasing the number of pixels of the image pickup element, the focus function, Various functions such as a zoom function and a camera shake correction function are required to be added.
  • An actuator that drives the lens in the optical axis direction is required to add the focus function and zoom function, and a direction opposite to the camera shake direction (for example, the direction orthogonal to the optical axis) is required to add the camera shake correction function.
  • an actuator for driving the lens is required.
  • a lens is used by utilizing a shape change caused by energizing and heating a shape memory alloy (hereinafter referred to as SMA).
  • SMA shape memory alloy
  • this type of imaging apparatus is also required to be downsized.
  • mounting the above-described various actuators has been a factor in increasing the size of the apparatus.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an imaging device capable of suppressing an increase in size of the device while maintaining imaging accuracy by improving a lens driving mechanism (actuator). With the goal.
  • an imaging device includes a fixed unit, and a lens unit including a multi-array lens in which a plurality of unit lenses are arranged in parallel at intervals.
  • a movable holding unit that is spanned between at least a part of the lens unit and the fixed unit located on a side of the lens unit, and movably holds the at least part of the lens unit.
  • An actuator that acts directly or indirectly on the at least part of the lens part, and that drives the action part from the fixed part side to displace the at least part of the lens part,
  • An imaging element that receives measurement light obtained through the lens unit, and at least a part of the action unit spatially transmits a plurality of unit imaging light fluxes that respectively pass through the plurality of unit lenses. Characterized in that it is arranged in row spacing.
  • At least a part of the action unit that displaces at least a part of the lens unit is a spatial unit of a plurality of unit imaging light fluxes that respectively pass through the plurality of unit lenses of the multi-array lens. Arranged within the arrangement interval (effective inter-optical region).
  • FIG. 2 is a side view of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment as viewed from the AA cross section of FIG.
  • FIG. 2 is a side view of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment as viewed from a BB cross section in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a side view of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment when viewed from a CC section of FIG. 1.
  • the imaging device 1 which concerns on 1st Embodiment it is the elements on larger scale of strip
  • the imaging device 1 which concerns on 1st Embodiment it is the XZ side view of the state which driven the actuator 5.
  • FIG. 1 is the elements on larger scale of strip
  • FIG. 11 is an XZ side view of an imaging apparatus 1C according to a modification of the first embodiment, as viewed from a DD section in FIG.
  • FIG. 11 is an XZ side view of an imaging apparatus 1C according to a modification of the first embodiment, as viewed from a DD section in FIG.
  • FIG. 14 is an XZ side view of an imaging apparatus 1D according to a modification of the first embodiment, as viewed from a section EE in FIG.
  • FIG. 14 is an XZ side view of an imaging apparatus 1D according to a modification of the first embodiment, as viewed from a section EE in FIG. It is the elements on larger scale of strip
  • FIG. 18 is a side view of an imaging apparatus 1E according to the second embodiment as viewed from the FF cross section of FIG. FIG.
  • FIG. 18 is a side view of an imaging apparatus 1E according to the second embodiment as viewed from a GG section in FIG.
  • FIG. 18 is a side view of an imaging apparatus 1E according to the second embodiment as viewed from a GG section in FIG. It is the YZ side view which added the effective optical area
  • It is a top view of imaging device 1F concerning the modification of a 2nd embodiment.
  • It is a top view of imaging device 1G concerning the modification of a 2nd embodiment.
  • FIG. 25 is an XZ side view of an imaging apparatus 1H according to a modification of the second embodiment, as viewed from the HH section of FIG.
  • FIG. 25 is an XZ side view of an imaging apparatus 1H according to a modification of the second embodiment, as viewed from the HH section of FIG.
  • FIG. 25 is a YZ side view of an imaging apparatus 1H according to a modification of the second embodiment, as viewed from the II cross section of FIG. It is a top view of imaging device 1I concerning the modification of a 2nd embodiment.
  • FIG. 29 is an XZ side view of an imaging apparatus 1I according to a modification of the second embodiment as seen from the JJ cross section of FIG. FIG.
  • FIG. 29 is an XZ side view of an imaging apparatus 1I according to a modification of the second embodiment as seen from the JJ cross section of FIG. It is a top view of imaging device 1J concerning a 3rd embodiment.
  • FIG. 32 is an XZ side view of the imaging apparatus 1J according to the third embodiment as seen from the KK cross section of FIG. 31.
  • FIG. 32 is an XZ side view of the imaging apparatus 1J according to the third embodiment as seen from the KK cross section of FIG. 31.
  • imaging device 1J concerning a 3rd embodiment it is XZ side view which added effective optical field L2.
  • FIG. 36 is an XZ side view of the imaging apparatus 1K according to the fourth embodiment, as viewed from the LL cross section of FIG.
  • FIG. 36 is an XZ side view of the imaging apparatus 1K according to the fourth embodiment, as viewed from the LL cross section of FIG. It is a top view of imaging device 1L concerning the modification of a 4th embodiment.
  • FIG. 39 is an XZ side view of an imaging apparatus 1L according to a modification of the fourth embodiment, as viewed from the MM cross section of FIG.
  • FIG. 39 is an XZ side view of an imaging apparatus 1L according to a modification of the fourth embodiment, as viewed from the MM cross section of FIG.
  • It is a XZ side view of imaging device 1M concerning a 5th embodiment.
  • It is a YZ side view of imaging device 1M concerning a 5th embodiment.
  • the multi-array lens is provided as the optical element constituting the lens unit LP, and the lens unit LP displaced by the actuator is the multi-array lens AL (the lens unit LU in the imaging device 1H).
  • AL the lens unit LU in the imaging device 1H.
  • an imaging device having a multi-array lens and a single lens as optical elements constituting the lens portion LP, and the optical element displaced by the actuator is a single lens as a part of the lens portion LP.
  • the device 1M will be described.
  • the image pickup apparatus of these embodiments can have various sizes depending on its specific use, but is particularly useful as a small image pickup apparatus incorporated in a mobile phone or a tablet terminal.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing main components of an imaging apparatus 1 according to the present invention.
  • 2 to 4 are side views as seen from the AA, BB, and CC sections of FIG. 1, respectively.
  • the right-handed XYZ coordinates are attached as necessary for the purpose of clarifying the arrangement relationship of each part.
  • the upper direction means the + Z direction and the lower direction means the -Z direction.
  • the imaging apparatus 1 mainly includes a base 2, a side wall 3, a multi-array lens AL, and a movable holding unit 4 that is spanned over the side wall 3 and the multi-array lens AL and holds the multi-array lens AL at a reference position. And an actuator 5 that drives the multi-array lens AL in the optical axis direction (Z direction in the figure) and an image sensor 6 that receives light obtained through the multi-array lens AL. Each part is assembled.
  • the base 2 is fixed to a member (for example, a mobile phone housing or a mount substrate) to which the imaging device 1 is attached, and is a stationary member that constitutes the lower surface of the imaging device 1.
  • the base 2 is formed in a square plate shape in the XY plan view, and is entirely made of a resin material or the like.
  • the side wall 3 is an immovable member formed perpendicular to the base 2 and is constituted by four plate-like members corresponding to the square sides of the base 2. For this reason, the base 2 and the side wall 3 are box-shaped frame bodies that enclose a hollow space L1 that is optically opened to the external space by a predetermined window WD (a region on the + Z side without the base 2 and the side wall 3).
  • the multi-array lens AL (particularly, a portion related to the inter-lens region S1 described later) is made of glass or heat resistant resin.
  • the belt-like SMA 50 FIG. 6
  • the belt-like SMA 50 has a thin plate shape, and its plate surface is parallel to the unit lens array surface (XY plane) of the multi-array lens AL.
  • the movable holding portion 4 is bridged between the side wall 3 and the multi-array lens AL, and holds the multi-array lens AL movably along the Z direction at the reference position (position shown in FIGS. 1 to 4). And has a function as a rectilinear guide part that restricts the driving direction of the multi-array lens AL in the Z direction and a function as a holding part that holds the multi-array lens AL.
  • the movable holding unit 4 is configured using four parallel leaf springs.
  • the reference position is a position where the multi-array lens AL is arranged in a state where the actuator 5 is not activated.
  • the multi-array lens AL is held in parallel with the XY plane in a state in which the distance between the four sides of the outer edge of the multi-array lens AL and the four sides of the inner edge of the side wall 3 is kept constant in the XY plan view. The position becomes the reference position.
  • the two upper leaf springs 41 have the same height (Z position), one end attached to the side wall 3 and the other end attached to the upper surface (+ Z side) of the multi-array lens AL.
  • the arrangement of the two upper leaf springs 41 is determined to be point-symmetric in the XY plan view when viewed from the center point of the multi-array lens AL in the XY plan view (hereinafter referred to as “center point PO”).
  • the arrangement relationship of the two lower leaf springs 42 is the same, and the two lower leaf springs 42 have the same height position (Z position), one end of which is attached to the side wall 3 and the other end of the lower surface of the multi-array lens AL ( -Z side).
  • Z position height position
  • two upper leaf springs 41 and two lower leaf springs 42 are drawn to overlap each other, and only two upper leaf springs 41 located on the near side (+ Z side) in the top view are drawn. .
  • the movable holding portion 4 is a multi-piece. With the array lens AL held at the reference position, two upper leaf springs 41 and so that a slight spring force in the ⁇ Z direction acts on the multi-array lens AL (the multi-array lens AL is biased to the belt-shaped SMA 50). Two lower leaf springs 42 are designed.
  • the two upper leaf springs 41 (the same applies to the two lower leaf springs 42) meander from the attachment position on the side wall 3 to the attachment position on the multi-array lens AL. .
  • the purpose of this is to reduce the spring constant by increasing the length of each leaf spring. The reason for reducing the spring constant will be described later.
  • plate springs 42 of this embodiment are only examples of the arrangement
  • various structures are comprised. It can be used as a movable holding part.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view illustrating an enlarged range surrounded by a dotted line in FIG.
  • the actuator 5 includes a belt-like SMA 50 (action portion) provided between the frame body FL and the multi-array lens AL, a conductive wire 51 arranged in a parallel reciprocating path along the surface of the belt-like SMA 50, a power supply portion (not shown)
  • the SMA actuator is configured to apply a driving force to the multi-array lens AL by deforming the belt-like SMA 50 by energizing and heating the conductive wire 51 by the power supply unit.
  • the conducting wire 51 has a function as a linear heater that generates heat when it is energized. Further, the surface of the conducting wire 51 is covered with a thin electrical insulating layer so that when the conducting wire 51 is energized, the current does not leak into the strip SMA 50. Joule heat generated in the conducting wire 51 when the conducting wire 51 is energized is transmitted to the belt-like SMA 50 through the electrical insulating layer.
  • the band-shaped SMA 50 is a long plate-shaped member made of a shape memory alloy such as a Ni—Ti alloy, for example, and one end 50a in the longitudinal direction is fixed to the side wall 3, and the other end 50b is a multi-array lens.
  • the unit lenses LE are in contact with each other (see FIGS. 1 and 5).
  • an inter-lens area S1 a partial area within the arrangement interval of the plurality of unit lenses LE in the area on the surface of the multi-array lens AL.
  • the deformation of the belt-shaped SMA 50 is performed. Is preferable because an upward driving force (+ Z direction) can be applied to the multi-array lens AL more favorably.
  • the actuator 5 when the actuator 5 is not driven, a slight spring force acts on the multi-array lens AL in the ⁇ Z direction by holding the movable holding portion 4 (four parallel leaf springs), and the multi-array lens AL is biased to the end portion 50b of the strip SMA 50. For this reason, the strip-like SMA 50 is deformed in the ⁇ Z direction according to the spring force in a state where the elastic modulus is low (martensite phase) at a low temperature.
  • the belt-like SMA 50 shown in FIGS. 1 to 4 is a belt-like SMA in a state where this deformation has occurred.
  • the multi-array lens AL is held at the reference position by the belt-like SMA 50 after being deformed and the movable holding portion 4.
  • the multi-array lens AL is actuated (driven) in the + Z direction with the end 50b as an action point as the shape of the belt-like SMA 50 is recovered.
  • FIG. 6 is a side view of the imaging apparatus 1 showing the multi-array lens AL in a state driven in the + Z direction in accordance with the shape recovery of the belt-like SMA 50.
  • the amount of displacement of the multi-array lens AL in the + Z direction is adjusted by controlling the current supplied to the conducting wire 51 of the actuator 5 or controlling the applied voltage.
  • the power supply unit is provided with a control circuit (not shown) that controls the amount of current applied to the conducting wire 51 or the applied voltage in accordance with the required drive amount of the multi-array lens AL.
  • the strip SMA 50 functions as an action part that directly acts on the multi-array lens AL.
  • the actuator 5 functions as a drive unit that drives the band-like SMA 50 serving as the action unit from the side wall 3 side to reversibly displace the multi-array lens AL from the reference position.
  • the restoring force by the movable holding portion 4 becomes larger as the displacement amount from the reference position with respect to the multi-array lens AL becomes larger. Therefore, as the displacement amount increases.
  • the required driving force (required current or required voltage) by the actuator 5 also increases. In general, from the viewpoint of securing the Z-direction driving range of the multi-array lens AL by the actuator 5, it is desirable that this required driving force is small.
  • the actuator 5 since the spring constant is lowered by meandering the movable holding portion 4 (the upper leaf spring 41 and the lower leaf spring 42) as described above, the actuator 5 accompanying the increase in the displacement amount. Although there is an increase in the required driving force due to the above, the required driving force can be suppressed as a whole.
  • the belt-like SMA 50 is cooled and returns to the martensite phase, and the driving force in the + Z direction disappears.
  • the multi-array lens AL returns to the reference position due to the balance between the spring force in the ⁇ Z direction by the movable holding portion 4 that holds the multi-array lens AL and the acting force in the + Z direction in the strip SMA 50 in the martensite phase. .
  • the multi-array lens AL can be reversibly displaced from the reference position along the optical axis direction (Z direction) according to the current applied to the conducting wire 51 or the applied voltage. Then, zoom adjustment and focus adjustment in the imaging apparatus 1 are realized by the displacement of the multi-array lens AL in the optical axis direction.
  • the electrically insulated conductor 51 is reciprocated along the strip SMA 50, and the conductor 51 is energized and heated.
  • the strip SMA itself may have a reciprocating shape, and the strip SMA may be energized to reversibly deform the strip SMA with Joule heat generated from the strip SMA itself.
  • the same effect as that of making the movable holding portion 4 meander can be generally achieved by making the movable holding portion 4 non-linear (curved or bent).
  • the imaging device 6 is coupled to the base 2 (a part of the frame body FL) on the opposite side ( ⁇ Z side) to the window WD provided on the + Z side with respect to the multi-array lens AL, and is incident from the window WD to enter the multi-array.
  • Measurement light (a plurality of unit imaging light beams IR described later with reference to FIG. 7) obtained through the plurality of unit lenses LE of the lens AL is received.
  • the measurement light is photoelectrically converted and sent as image data to a predetermined data processing device (not shown).
  • FIG. 7 is a diagram in which a plurality of unit imaging light beams IR are added to FIG. 4 (side view seen from the CC section in FIG. 1).
  • the unit imaging light beam IR means a light beam that passes through the unit lenses LE constituting the multi-array lens AL.
  • the hollow space L1 of the frame body FL (the base 2 and the side wall 3) is (A) an “effective optical region L2” that is a spatial region through which at least one of the plurality of unit imaging light beams IR passes; (B) an “effective inter-optical region L3” that is a spatial region corresponding to a spatial arrangement interval of the plurality of unit imaging light beams IR; (C) "effective optical outside region L4" that does not belong to either the effective optical region L2 or the effective inter-optical region L3 in the hollow space L1, A description will be made by virtually dividing into three spatial regions.
  • the effective optical region L2 is a passage region of the measurement light from when the measurement light is incident through the window WD of the imaging device 1 until it is received by the image sensor 6. Therefore, from the viewpoint of maintaining imaging accuracy (decreasing noise in imaging), the effective optical region L2 optically affects the measurement light for purposes other than the optical design of the apparatus (blocking, attenuation, and measurement light). It is desirable not to arrange a member that reflects or refracts.
  • the belt-like SMA 50 which is the action part of the actuator 5 is designed to be long to a certain extent in the longitudinal direction from the viewpoint of securing the deformation amount (driving amount as the actuator 5) and improving the focus function and the zoom function. Is desired. This is because the deformation amount of the strip SMA 50 depends on the length in the longitudinal direction.
  • a plurality of units each passing through a plurality of unit lenses LE through a part of the belt-like SMA 50 (the action portion of the actuator 5). They are arranged in the effective inter-optical region L3, which is the spatial arrangement interval of the imaging light beam IR.
  • one end portion 50b of the band-shaped SMA 50 is coupled to the multi-array lens AL in an inter-lens area S1 that is an area within the arrangement interval of the plurality of unit lenses LE on the surface of the multi-array lens AL.
  • Coupled is sufficient if the morphological integral relationship between the one-side end portion 50b of the belt-like SMA 50 and the multi-array lens AL is formed within the driving range of the actuator 5. Therefore, the concept of “coupling” includes not only the case where a morphological integral relationship between both members is formed regardless of the driving range of the actuator 5 such as a configuration in which both members are fixed, but also the imaging device 1 of the present embodiment. As described above, the case where the multi-array lens AL is urged by the belt-like SMA 50 to form a substantially morphological integral relationship only within the driving range is also included.
  • strip SMA 50 only the end portion 50b is coupled to the inter-lens region S1, and other portions of the strip SMA 50 may be separated from the inter-lens region S1 in the driving process of the actuator 5 (FIG. 3, FIG. 6).
  • the strip SMA 50 is designed not to be disposed in the effective optical region L2 of the multi-array lens AL (the entire strip SMA 50 is continuously disposed in the effective inter-optical region L3 or the effective optical outside region L4). desirable.
  • the action portion of the actuator 5 is internally connected to the multi-array lens AL.
  • the multi-array lens AL which is an assembly of fine microlenses, does not need to be processed for coupling, etc. Desirable from.
  • the imaging devices 1A to 1D according to the following modifications, as in the imaging device 1 of the first embodiment, by arranging a part of the belt-like SMA 50 in the effective inter-optical region L3, it is possible to maintain imaging accuracy. Suppression of device enlargement and securing of the deformation amount (drive amount) can be achieved at the same time.
  • symbol is attached
  • FIG. 8 is a top view showing an imaging apparatus 1A in which two strip-shaped SMAs 50 are spanned from the opposite side walls 3 to the ⁇ Z side of the multi-array lens AL.
  • FIG. 9 is a top view showing the imaging apparatus 1B in which two strip-shaped SMAs 50 are respectively stretched from the side wall 3 on the same side to the ⁇ Z side of the multi-array lens AL.
  • one end 50a of one strip SMA 50 is fixed to the side wall 3, and the other end 50b is coupled to the ⁇ Z side center point PO of the multi-array lens AL.
  • an imaging device that bridges two belt-like SMAs 50 between the multi-array lens AL and the side wall 3 may be used.
  • the end portions 50b (action points) of the two strip-shaped SMAs 50 (action portions) coupled to the multi-array lens AL are point-symmetric with respect to the center point PO. It is desirable to be arranged. This is because, by exhibiting the same deformation amount (driving force) for the two strip-shaped SMAs 50, the resultant force can be favorably applied to the center point PO (center of gravity) of the multi-array lens AL in the XY plan view. The same applies to the case where the imaging apparatus includes three or more strip-shaped SMAs 50 (action units).
  • FIG. 10 is a top view showing the imaging apparatus 1C in which the belt-like SMA 50 is bridged between the side wall 3 and the position corresponding to the center point PO on the + Z side of the multi-array lens AL.
  • FIG. 11 is a side view of the imaging device 1C as seen from the DD cross section of FIG. 10 when the strip SMA 50 is in the martensite phase.
  • FIG. 12 is a side view of the imaging device 1C as seen from the DD cross section of FIG. 10 when the strip SMA 50 is in the austenite phase.
  • one end 50a of the strip SMA 50 is fixed to the side wall 3, and the other end 50b is coupled to the center point PO on the lower surface ( ⁇ Z side) of the multi-array lens AL.
  • the imaging apparatus 1C FIGGS. 10 to 12
  • an imaging apparatus in which the end portion 50b of the strip SMA 50 is coupled to the upper surface (+ Z side) of the multi-array lens AL may be used.
  • the imaging device 1C has a lower surface coupled (for example, fixed) to the inter-lens region S1 on the upper surface of the multi-array lens AL, and the upper surface is an end of the band-shaped SMA 50
  • the coupling member 7 is coupled to the part 50b (for example, fixed).
  • a slight spring force acts on the multi-array lens AL in the ⁇ Z direction by holding the movable holding portion 4 (four parallel leaf springs), and the coupling is performed.
  • the above-described spring force in the ⁇ Z direction also acts on the belt-like SMA 50 coupled to the multi-array lens AL via the member 7.
  • the strip-like SMA 50 is deformed in the ⁇ Z direction according to the spring force in a state where the elastic modulus is low at low temperatures (martensite phase).
  • the multi-array lens AL is held at the reference position by the deformed belt-like SMA 50 and the movable holding portion 4 (FIG. 11).
  • a voltage is applied to the 1st electrode 51a and the 2nd electrode 51b of the conducting wire 51 by a power supply part, and the conducting wire 51 is energized, A Joule heat generate
  • the multi-array lens AL is acted in the + Z direction from the end 50b via the coupling member 7 as the shape of the belt-like SMA 50 is restored (FIG. 12).
  • the actuator has a belt-like SMA 50 (action portion) and is configured to reversibly displace the multi-array lens AL (lens portion LP) from the reference position by driving the action portion from the frame body FL side.
  • the positional relationship of the belt-like SMA 50 (action unit) with respect to the multi-array lens AL may be on the window WD side or on the image sensor 6 side along the optical axis (Z axis).
  • FIG. 13 is a top view showing an imaging apparatus 1D that uses a link mechanism 43 as the movable holding portion 4D instead of the two upper leaf springs 41 and the two lower leaf springs 42 of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a side view of the imaging apparatus 1D viewed from the EE cross section of FIG. 13 when the belt-like SMA 50 is in the martensite phase.
  • FIG. 15 is a side view of the imaging apparatus 1D viewed from the EE cross section of FIG. 13 when the strip SMA 50 is in the austenite phase.
  • the movable holding portion 4D (link mechanism 43) mainly includes a fixing member 431 fixed to the side wall 3 on the ⁇ X side, and a plurality of link members 432 (between the fixing member 431 and the multi-array lens AL).
  • the multi-array lens AL is movably held at a predetermined reference position.
  • the movable holding portion 4D like the movable holding portion 4, has a function as a linear guide portion that restricts the driving direction of the multi-array lens AL in the Z direction and a function as a holding portion that holds the multi-array lens AL.
  • the four link members 432 may be configured by members having the same shape (stiff L-shaped member in the present modification) having rigidity and suppressing occurrence of bending, and the cross-sectional shape thereof is flat, circular, There is no particular limitation such as an ellipse.
  • Two link members 432 are arranged at positions sandwiching the multi-array lens AL from the ⁇ Y direction.
  • the two link members 432 arranged on the + Y direction side of the multi-array lens AL are arranged in parallel at different positions along the optical axis direction (Z direction).
  • the two link members 432 arranged are also arranged in parallel at different height positions along the optical axis direction (Z direction).
  • the link members 432 located on the upper side and the link members 432 located on the lower side are arranged at the same height position (Z direction position). .
  • FIGS. 14 and 15 show only two link members 432 located on the near side ( ⁇ Y side).
  • the connecting member 433 is a member for rotatably connecting each link member 432 to the multi-array lens AL and the fixing member 431.
  • an elastic hinge, a coil spring, or the like is used.
  • Each link member 432 is connected by two connecting members 433 so that the fixed member 431 side is a fixed end and the multi-array lens AL side is a free end. Further, the connecting position is symmetric on the ⁇ Y side of the multi-array lens AL. With this configuration, the link mechanism 43 can hold the multi-array lens AL so that it can be driven well along the optical axis.
  • the link member 432 is disposed such that the stopper 432a is brought into contact with the side wall 3 in a state where the four link members 432 are bridged at right angles to the optical axis (Z axis). For this reason, when the actuator 5 is not driven and the belt-like SMA 50 is in the martensite phase, the load of the multi-array lens AL is held on the side wall 3 via the 4-link mechanism 43 (movable holding portion 4). (FIG. 14). Further, as a mode different from the present modification, the movable holding unit 4D may be provided with a holding mechanism (such as an elastic member) for holding the multi-array lens AL separately from the link mechanism 43.
  • a holding mechanism such as an elastic member
  • a voltage is applied to the 1st electrode 51a and the 2nd electrode 51b of the conducting wire 51 by a power supply part, and the conducting wire 51 is energized, A Joule heat generate
  • the deformed belt-like SMA 50 is heated by the Joule heat, transforms into an austenite phase, and returns to its original shape (recovers its shape) from the deformed state against the weight of the multi-array lens AL in the -Z direction.
  • the multi-array lens AL is acted in the + Z direction from the end 50b via the coupling member 7 as the shape of the belt-like SMA 50 is restored (FIG. 12).
  • the imaging device 1D of this modification uses the parallel link mechanism 43 as the movable holding portion 4D, the multi-array lens AL can be driven better along the optical axis.
  • the movable holding portion 4D also includes the link mechanism 43 (this modification) and the line in addition to the configuration including the upper leaf spring 41 and the lower leaf spring 42 used in the imaging device 1 of the first embodiment.
  • Various holding mechanisms that guide the displacement direction of the multi-array lens AL in a predetermined direction such as a configuration using a shape spring, can be employed.
  • the imaging devices 1A to 1D have been described as modifications of the imaging device 1.
  • an imaging device having the same effect can be obtained even when a bimetallic strip member is used instead of the strip SMA 50.
  • an electrically insulated heater wire is attached to the bimetal, and the amount of bending of the bimetal is changed by controlling the amount of electricity applied to the heater wire, thereby at least the lens portion LP. A part can be displaced reversibly.
  • the conductor 51 is routed along the strip SMA 50 from the vicinity of one end 50a to the vicinity of the other end 50b and again to the vicinity of the one end 50a.
  • the reciprocating wiring type energization method has been described (FIG. 5), the present invention is not limited to this.
  • both end portions 50a of a strip-shaped SMA 50 formed in a substantially U-shape are fixed to the side wall 3, and the U-shaped folded portion 50c of the strip-shaped SMA 50 is connected to the center point PO of the multi-array lens AL.
  • a conductive wire 51 may be provided in the vicinity of both end portions 50a so that the belt-like SMA 50 can be energized.
  • various energization modes capable of energizing substantially the entire strip SMA 50 spanned between the side wall 3 and the multi-array lens AL can be employed.
  • FIG. 17 is a top view schematically showing main components of the imaging apparatus 1E according to the second embodiment.
  • 18 is a side view of the image pickup apparatus 1E viewed from the FF section of FIG. 17, and
  • FIGS. 19 and 20 are side views of the image pickup apparatus 1E viewed from the GG section of FIG.
  • the imaging device 1E according to the second embodiment is different from the imaging devices 1 and 1A to 1D described above in that a linear SMA 53 (so-called “smart”) is used as an action part of the actuator 5E. , SMA wire).
  • the remaining configuration of the imaging device 1E is the same as that of the imaging device 1 of the first embodiment.
  • the actuator 5E includes a linear SMA 53 (operation part) provided between the frame body FL and the multi-array lens AL, a conducting wire 51 for energizing the linear SMA 53, and a power supply unit (not shown).
  • This is a so-called SMA actuator that applies a driving force to the multi-array lens AL by deforming (contracting) the linear SMA 53 by energizing and heating the conductive wire 51 by the portion.
  • the linear SMA 53 is a linear member made of a shape memory alloy such as a Ni—Ti alloy, for example, and both ends 53a and 53b are fixed at the same YZ position on the opposite side wall 3 ( ⁇ X side wall 3). .
  • a constant section 53c on the center side (hereinafter referred to as “action section 53c”) of the entire length of the linear SMA 53 is applied to the inter-lens area S1 on the lower surface side ( ⁇ Z side) of the multi-array lens AL in a tensioned state. Touched.
  • FIGS. 17 to 19 show the linear SMA in a state where the deformation (extension) has occurred, and the multi-array lens AL is held at the reference position by the linear SMA 53 and the movable holding portion 4 after the deformation.
  • the conducting wire 51 having the first electrode 51a is connected in the vicinity of the + X side end portion 53a of the linear SMA 53, and the conducting wire 51 having the second electrode 51b is connected to the ⁇ X side end portion of the linear SMA 53. It is connected near 53b.
  • FIG. 20 is a side view showing the imaging apparatus 1E after driving in the + Z direction.
  • the action section 53c of the strip SMA 50 passes through the center point PO (center of gravity) of the multi-array lens AL, and the entire linear SMA 53 is symmetrically arranged (point symmetry) when viewed from the center point PO. This is preferable because the actuator 5E can drive the multi-array lens AL with good driving force (+ Z direction).
  • the linear SMA 53 functions as an action part that directly acts on the multi-array lens AL.
  • the actuator 5E functions as a drive unit that drives the linear SMA 53, which is an action unit, from the side of the side wall 3 serving as a fixed end thereof and reversibly displaces the multi-array lens AL from the reference position.
  • the linear SMA 53 is cooled and returns to the martensite phase, and the driving force in the + Z direction disappears.
  • the multi-array lens AL is brought to the reference position by the balance between the spring force in the -Z direction by the movable holding portion 4 holding the multi-array lens AL and the acting force in the + Z direction in the linear SMA 53 of the martensite phase.
  • FIG. 21 is a diagram in which a plurality of unit imaging light beams IR are added to FIG. 18 (side view seen from the section FF in FIG. 17). Below, the characteristic of arrangement
  • the effective optical region L2 is provided with a member that influences the progress of the measurement light (blocks, attenuates, refracts the measurement light, etc.) from the viewpoint of maintaining the imaging accuracy (reducing noise in the imaging). It is desirable not to. Further, from the viewpoint of suppressing the enlargement of the imaging device 1, it is desired to reduce the space arranged in the effective optical outside region L4 for each member constituting the imaging device 1.
  • the linear SMA 53 that is the action portion of the actuator 5E is, like the belt-like SMA 50 that is the action portion of the actuator 5, from the viewpoint of securing the deformation amount (driving amount as the actuator 5E) and improving the focus function and the zoom function. It is desired to be designed for a certain length.
  • the action section 53c which is a part of the linear SMA 53, is arranged in the effective inter-optical region L3
  • the linear SMA 53 is used as the effective optical region.
  • L2 it is possible to reduce the space arranged in the effective optical outside region L4 and to design it to a certain extent.
  • the imaging device 1 of the first embodiment it is possible to simultaneously maintain the imaging accuracy, suppress the enlargement of the device, and ensure the deformation amount (drive amount).
  • the multi-array lens AL which is an assembly of fine micro lenses, is used. This is desirable from the viewpoint of reducing the manufacturing cost.
  • the action section 53c of the linear SMA 53 is formed on the surface of the multi-array lens AL over the entire section at any point in the deformation process due to the phase transformation by urging the multi-array lens AL in the -Z direction by the movable holder 4. It is combined with the inter-lens region S1 (a part of the effective inter-optical region L3).
  • the portion of the linear SMA 53 other than the action interval 53c (the central interval), that is, the outer interval 53d of the linear SMA 53 is arranged in the effective optical outer region L4 at any point in the deformation process. Therefore, in the imaging device 1E of the second embodiment, a part of the linear SMA 53 is not arranged in the effective optical region L2 at any point in the deformation process due to the phase transformation.
  • the action part is not arranged in the effective optical region L2 at any point in the deformation process of the action part (band-shaped SMA 50), which is a design consideration of the image pickup apparatus 1 (the action part It is not necessary to note that it is desirable that the design is made so that the entirety is continuously arranged in the effective inter-optical region L3 or the effective optical outside region L4).
  • Imaging Device 1E of Second Embodiment ⁇ 2.3 Modification of Imaging Device 1E of Second Embodiment>
  • the imaging apparatus 1E according to the second embodiment using the linear SMA 53 as the action part of the actuator 5E has been described.
  • imaging devices 1F to 1I according to modifications of the imaging device 1E will be described with reference to FIGS.
  • a part of the linear SMA 53 (acting unit) is disposed in the effective inter-optical region L3 (the working interval 53c of the linear SMA 53 and By combining the inter-lens region S1), it is possible to simultaneously maintain the imaging accuracy, suppress the enlargement of the apparatus, and ensure the deformation amount (drive amount).
  • FIG. 22 is a top view showing an imaging device 1F having two linear SMAs 53 provided in parallel with a predetermined distance in the Y direction (the vertical direction in the drawing) as an action portion of the actuator 5F.
  • FIG. 23 is a top view showing an imaging apparatus 1G having two linear SMAs 53 provided in parallel with a predetermined distance in the XY direction (diagonal direction in the drawing) as an action part of the actuator 5G.
  • the mode in which one linear SMA 53 is used as the action part of the actuator 5E has been described.
  • two linear shapes are used.
  • An imaging device using the SMA 53 as the action part of the actuators 5F and 5G may be used.
  • the action sections 53c of the two linear SMAs 53 (action sections) coupled to the multi-array lens AL are arranged point-symmetrically with respect to the center point PO. It is desirable. This is because, by exhibiting the same deformation amount (driving force) for the two linear SMAs 53, the resultant force can be favorably imparted to the center point PO (center of gravity in the XY plan view) of the multi-array lens AL. The same applies when the imaging apparatus includes three or more linear SMAs 53.
  • FIG. 24 is a top view showing an imaging apparatus 1H having a holder body (hereinafter referred to as “lens holder LH”) that holds the multi-array lens AL in addition to the components of the imaging apparatus 1E of the second embodiment. is there.
  • lens holder LH a holder body
  • FIG. 25 is a side view of the imaging apparatus 1H viewed from the HH section of FIG. 24 when the linear SMA 53 is in the martensite phase.
  • FIG. 26 is a side view of the imaging apparatus 1H viewed from the HH cross section of FIG. 24 when the linear SMA 53 is an austenite phase.
  • FIG. 27 is a side view of the image pickup apparatus 1H viewed from the II cross section of FIG. Further, in FIG. 27, a plurality of unit imaging light beams IR are also drawn in addition to the respective elements constituting the imaging device 1H.
  • the lens holder LH is an annular member having an outer edge and an inner edge that are substantially square in the XY plan view, and the inner edge is a member such as a resin bonded to the outer edge of the multi-array lens AL.
  • a configuration in which the outer edge of the multi-array lens AL and the inner edge of the lens holder LH are bonded together is referred to as a “lens unit LU”.
  • the length in the Z direction of the lens holder LH is longer than the length in the Z direction of the multi-array lens AL, and the upper surface of the lens holder LH is higher than the upper surface of the multi-array lens AL.
  • the multi-array lens AL and the lens holder LH are integrated with the lower surface being lower than the lower surface of the multi-array lens AL.
  • the movable holding portion 4 (upper leaf spring 41, lower leaf spring 42) is stretched between the side wall 3 and the lens holder LH and is held in a state in which a spring force in the ⁇ Z direction is applied to the lens unit LU. To do.
  • Both ends 53a and 53b of the linear SMA 53 are fixed at the same YZ position on the opposite side wall 3 ( ⁇ X side wall 3).
  • a fixed section 53e (hereinafter referred to as “action section 53e”) of the entire length is brought into contact with the lower surface side ( ⁇ Z side) of the lens holder LH in a tensioned state.
  • the linear SMA 53 deforms (extends) in the ⁇ Z direction in response to the spring force in the martensite phase when the actuator 5H is not driven, and bends in the ⁇ Z direction. It will be in the state.
  • the linear SMA 53 shown in FIG. 25 is a linear SMA in which this deformation (extension) has occurred, and the multi-array lens AL is held at the reference position by the deformed linear SMA 53 and the movable holding portion 4.
  • FIG. 26 is a side view showing the imaging device 1E after driving in the + Z direction.
  • the actuator 5H has the linear SMA 53 (action portion), and it is sufficient if the linear SMA 53 is driven from the side wall 3 side to reversibly displace the lens unit LU from the reference position.
  • the SMA 53 (acting part) has a mechanical action on the multi-array lens AL, as well as an indirect action (through the lens holder LH) as in the imaging device 1H of the present modification. Mechanical action).
  • the multi-array lens AL can be prevented from being deformed due to the above action. Is desirable.
  • an imaging apparatus in which an actuator directly acts on the multi-array lens AL such as the imaging apparatuses 1 and 1A to 1G, is desirable in that the apparatus can be reduced in size.
  • the portion of the linear SMA 53 that spans the lens holder LH is arranged.
  • the linear SMA 53 is arranged in the effective optical region L2 at any point in the deformation process of the action portion (linear SMA 53). It should be noted that it is desirable to be designed so that it is not.
  • FIG. 28 is a top view illustrating a schematic configuration of an imaging apparatus 1I using the lever mechanism 54 as the actuator 5I.
  • 29 and 30 are side views showing a schematic configuration of the imaging apparatus 1I as seen from the JJ section in FIG.
  • the lever mechanism 54 mainly includes an arm portion 541 disposed along the X direction so that a distal end portion 541a (+ X direction end portion) is in contact with the lower surface of the multi-array lens AL, and a proximal end of the arm portion 541.
  • the extended portion 542 extending in the Z direction from the portion ( ⁇ X direction end portion), the rotating shaft 543 penetrating in the Y-axis direction with respect to the upper portion of the extended portion 542, and the lower portion of the extended portion 542 A linear SMA 53 that applies a driving force in the + X direction to the extending portion 542.
  • the base end portion of the arm portion 541 and the lower portion of the extending portion 542 are fixed, and these have an inverted L-shape when viewed from the side of the XZ (FIGS. 29 and 30).
  • the rotary shaft 543 is a rod-like member extending along the Y-axis direction, and both ends thereof are fixed to the ⁇ Y side wall 3 respectively. Further, in the central portion, the upper portion of the extending portion 542 is penetrated in the Y-axis direction. For this reason, the extension portion 542 and the arm portion 541 that are integrated with each other can be rotated around the rotation shaft 543 (Y axis) that penetrates the extension portion 542 while maintaining the inverted L-shape. ing.
  • the linear SMA 53 is a member that applies a driving force in the + X direction to the lower portion of the extending portion 542, and both side end portions 53a and 53b are fixed to the same XZ position on the side wall 3 on the ⁇ Y side.
  • a V-shaped groove 544 is provided on the ⁇ X side surface at the lower part of the extended portion 542, and the action section 53f of the linear SMA 53 is stretched over the V-shaped groove 544 in a tensioned state.
  • the conducting wire 51 is connected to the vicinity of both ends 53a and 53b of the linear SMA 53 for the purpose of phase transformation of the linear SMA 53 by energization.
  • the spring force in the ⁇ Z direction applied to the multi-array lens AL by the movable holding portion 4 is connected to the arm portion 541 in contact with the lower surface of the multi-array lens AL and the arm portion 541.
  • the force is applied to the linear SMA 53 as a force in the tangential direction ( ⁇ X direction) with the rotation shaft 543 as the rotation center.
  • the linear SMA 53 shown in FIG. 29 is a linear SMA in a state where this deformation (extension) has occurred, and the multi-array lens AL is brought to the reference position by the lever mechanism 54 having the linear SMA 53 after deformation and the movable holding portion 4. Retained.
  • FIG. 30 is a side view showing the imaging device 1I after driving in the + Z direction.
  • the entire lever mechanism 54 having the arm portion 541, the extending portion 542, the rotating shaft 543, and the linear SMA 53 directly acts on the multi-array lens AL. Functions as a working part.
  • the actuator has an action part, and the action part is driven from the side wall 3 side to reversibly displace the multi-array lens AL from the reference position, and the multi-array lens AL by the action part is sufficient.
  • the action on is a post-conversion action after the direction and magnitude of the original action (the action in the + X direction due to the contraction of the linear SMA 53) is converted by the action force conversion mechanism (the lever mechanism 54 in this embodiment). It doesn't matter.
  • the design of each part is adjusted based on a known principle (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2009-37059).
  • a displacement amount larger than the displacement amount (shrinkage amount) of the linear SMA 53 due to the phase transformation can be applied as the displacement amount (drive amount) of the multi-array lens AL in the optical axis direction.
  • the driving amount of the multi-array lens AL can be sufficiently secured, and the focus function and the zoom function can be improved.
  • an imaging device that does not have an acting force conversion mechanism in this embodiment, the lever mechanism 54
  • the imaging devices 1 and 1A to 1H can be downsized.
  • the imaging apparatus 1I by arranging a part of the lever mechanism 54 (acting part) using the linear SMA 53 (on the + X side of the arm part 541) in the effective inter-optical region L3 ( 28), it is possible to simultaneously maintain the imaging accuracy and suppress the enlargement of the apparatus.
  • the lever mechanism 54 is not arranged in the effective optical region L2 at any point in the deformation (contraction or expansion) process of the linear SMA 53 (the lever mechanism 54 is effective in the effective inter-optical region L3 and the effective optical region L3). It should be noted that “it is desirable to continue to be arranged in the outer optical region L4”.
  • FIG. 31 is a top view schematically showing main components of the imaging apparatus 1J according to the third embodiment.
  • 32 and 33 are side views showing a schematic configuration of the imaging apparatus 1J as seen from the KK cross section of FIG.
  • FIG. 34 is a diagram in which the unit imaging light flux IR is added to FIG.
  • the imaging apparatus 1J includes a voice coil motor mechanism (hereinafter referred to as “VCM mechanism 55”) as an actuator 5J for driving the multi-array lens AL along the optical axis.
  • VCM mechanism 55 voice coil motor mechanism
  • the movable holding portion 4J in this modification is different from the previously described movable holding portion 4 having a spring force (bias force) in the ⁇ Z direction in a state where the multi-array lens AL is held at the reference position. In the state where is held at the reference position, no spring force is applied in the Z direction. In other words, the movable holding portion 4J holds the multi-array lens AL (and the two magnets 551 connected to the lower surface of the multi-array lens AL) at the reference position only with the holding force (FIG. 32).
  • the driving principle of the actuator 5J in the present embodiment does not use a change in elastic force due to phase transformation like the above-described SMA actuator, and it is not necessary to apply a bias force to the actuator at the reference position.
  • the driving principle of the actuator 5J will be described later.
  • the VCM mechanism 55 includes two magnets (permanent magnets) 551 connected to the inter-lens region S1 on the lower surface of the multi-array lens AL, two coils 552 provided on the inner edge of the opposing ⁇ X side wall 3, A power supply unit (not shown).
  • the magnet 551 has a first polarity (for example, N pole) in the + Y direction of FIG. 32 and a second polarity (for example, S pole) in the ⁇ Y direction.
  • a lead wire (not shown) is wound so that an S pole and an N pole are formed along the Y direction near the intermediate height, as shown in FIG. ing.
  • a displacement force along the optical axis direction can be applied to the two magnets 551 by the principle of a so-called linear motor using electromagnetic force.
  • the coil 552 is energized, as shown in FIG. 33, the N pole of the coil 552 and the S pole of the magnet 551 face each other, and the S pole of the coil 552 and the N pole of the magnet 551 face each other.
  • an electromagnetic displacement force as indicated by a broken-line arrow acts on the magnet 551. This displacement force is defined by the magnitude of the current flowing through the two coils 552.
  • the two magnets 551 and the two coils 552 are arranged symmetrically with respect to the multi-array lens AL held by the movable holding portion 4 as viewed from the center point PO in the XY plan view. This is desirable because the propulsive force can be applied more accurately along the optical axis direction (Z direction).
  • the movable holding portion 4J of this modification holds the multi-array lens AL (and the two magnets 551 connected to the lower surface of the multi-array lens AL) at the reference position only by the holding force. (FIG. 32).
  • the VCM mechanism 55 is activated by applying a current to the two coils 552 and the displacement force is applied to the multi-array lens AL, the multi-array lens AL moves to the spring of the movable holding portion 4J according to the displacement force. It is driven along the + Z direction against the force (FIG. 33).
  • the two magnets 551 function as an action unit that directly acts on the multi-array lens AL (gives displacement force).
  • the actuator 5J (VCM mechanism 55) is a drive unit that reversibly displaces the multi-array lens AL from the reference position by driving the two magnets 551 as the action unit from the side wall 3 side where the two coils 552 are fixed.
  • This drive is a remote drive using a remote interaction by electromagnetic force.
  • an iron piece or the like can be used instead of the magnet 551.
  • the actuator is separated from the first portion (the coil 552 in this embodiment) coupled to the frame body FL and the first portion, and the second portion coupled to at least a part of the lens portion LP.
  • a portion (a magnet 551 in the present embodiment), and reversibly displaces the at least part of the lens portion LP from the reference position by electromagnetic remote interaction between the first portion and the second portion. There may be.
  • Zoom adjustment and focus adjustment in the image pickup apparatus 1J are realized by reversibly displacing the multi-array lens AL from the reference position along the optical axis direction (Z direction) by the actuator 5J (VCM mechanism 55).
  • the image pickup apparatus 1J by arranging the two magnets 551 that are the action portions in the effective optical area L3 of the multi-array lens AL (FIG. 34), the image pickup accuracy is maintained and the apparatus size is increased. Deterrence can be achieved at the same time.
  • the actuator 5J of the imaging device 1J according to the third embodiment is integrated with each actuator (the multi-array lens AL and the side wall 3 integrally shown in the first embodiment, the second embodiment, and the modifications thereof). Unlike the actuators arranged), the magnet 551 and the coil 552 which are its constituent elements are arranged separately on the multi-array lens AL and the side wall 3.
  • the actuator 5J (VCM mechanism 55) uses an electromagnetic force generated by energizing the coil 552 as a driving principle, and does not use an elastic force change (deformation) due to deformation unlike the SMA actuator. . Accordingly, the relative positions of the two magnets 551 with respect to the multi-array lens AL are defined when the two magnets 551 are coupled to the multi-array lens AL (at the time of initial design), and may change during the driving of the actuator 5J. Absent.
  • the actuator 5J (VCM mechanism 55) defines the driving force in the Z direction with respect to the multi-array lens AL depending on the energization amount. For this reason, unlike the SMA actuator in which the driving force in the Z direction with respect to the multi-array lens AL is defined by the temperature of the SMA, it is not affected by the residual heat, and thus the controllability is high.
  • the configuration in which the two coils 552 are arranged on the side wall 3 (the inner wall portion of the frame body FL) and the two magnets 551 are arranged on the multi-array lens AL has been described.
  • the arrangement may be reversed, that is, a configuration in which two magnets 551 are arranged on the side wall 3 (inner wall portion of the frame body FL) and two coils 552 are arranged on the multi-array lens AL.
  • Imaging Device 1K ⁇ 4.1 Configuration of Imaging Device 1K> So far, the imaging devices 1, 1A to 1J that reversibly displace the multi-array lens AL from the reference position along the optical axis direction (Z direction) have been described. Hereinafter, unlike the imaging devices 1 and 1A to 1J, the imaging device 1K that reversibly displaces the multi-array lens AL from the reference position along the direction perpendicular to the optical axis (in this embodiment, the X direction). explain.
  • FIG. 35 is a top view schematically showing main components of the imaging apparatus 1K according to the fourth embodiment.
  • FIG. 36 is a side view of the imaging device 1K viewed from the LL cross section of FIG.
  • FIG. 37 is a side view of the imaging apparatus 1K in a state where the multi-array lens AL is driven in the + X direction from the state of FIG. 36 by driving the actuator 5K.
  • a plurality of unit imaging light beams IR are depicted.
  • Actuator 5K includes two linear SMAs 56 and 57 having the same configuration (length, diameter, elastic coefficient, etc.) as an action unit for driving multi-array lens AL along the X direction perpendicular to the optical axis.
  • the multi-array lens AL has two protrusions 71 formed at predetermined intervals in the Y direction for the purpose of bridging the linear SMA 56 on the upper surface (+ Z side) and the Y direction for the purpose of bridging the linear SMA 57. And two protrusions 72 formed at a predetermined interval.
  • the movable holding portion 4K (the upper plate spring 41 and the lower plate spring 42) does not have a bias force along the Z direction as in the above-described movable holding portion 4J, and the multi-array lens AL is formed only by the holding force.
  • the height of the reference position is maintained (FIGS. 36 and 37). This is because the driving direction of the multi-array lens AL by the actuator 5K is along the X direction, and the driving direction is not along the Z direction as in the SMA actuator described above.
  • Both ends 56a and 56b of the linear SMA 56 are fixed to the -X side wall 3, and the wire portion is stretched over the two protrusions 71 on the multi-array lens AL, and is in a tension state.
  • both ends 57a and 57b of the linear SMA 57 are fixed to the + X side wall 3, and the wire portion is bridged between the two protrusions 72 on the multi-array lens AL to be in a tension state. .
  • both end portions 56a and 56b of the linear SMA 56 and both end portions 57a and 57b of the linear SMA 57 are fixed at the same height (Z direction position). Further, the end portion 56a of the linear SMA 56 and the end portion 57a of the linear SMA 57 are arranged at the same position in the Y direction. Similarly, the end portion 56b of the linear SMA 56 and the end portion 57b of the linear SMA 57 are arranged at the same position in the Y direction.
  • the two linear SMAs 56 and 57 having the same configuration are arranged symmetrically with respect to the center point PO of the multi-array lens AL in the XY plan view, so that the multi-array lens AL is provided. It is spanned between the provided projections 71 and 72.
  • the linear SMA 56 has two protrusions.
  • first acting force the elastic force acting on the multi-array lens AL on the ⁇ X side
  • second acting force the elastic force acting on the balance is balanced at the reference position.
  • each of the linear SMAs 56 and 57 is provided with a conducting wire 51 and a power supply unit (not shown).
  • the multi-array lens AL is driven along the X direction to a position where the first acting force and the second acting force can be balanced.
  • FIG. 37 is a side view of the imaging apparatus 1K in a state where only the linear SMA 57 is energized and heated and the multi-array lens AL is driven along the + X direction.
  • the linear SMA 57 returns to a low temperature and low elastic modulus (martensitic phase), and the linear SMA 56 , 57 have the same elastic modulus in the martensite phase, and the multi-array lens AL returns to the reference position (FIG. 36) where the first acting force and the second acting force are balanced.
  • the linear SMAs 56 and 57 function as an operation unit that directly acts on the multi-array lens AL.
  • the multi-array lens AL can be driven (displaced) along the direction orthogonal to the optical axis by driving the actuator 5K. Therefore, the actuator 5K is effective for realizing various functions for displacing the multi-array lens AL in a direction orthogonal to the optical axis direction, such as a camera shake correction function.
  • the configuration in which the multi-array lens AL is driven along the X direction by the actuator 5K has been described, but this may be driven along the Y direction.
  • the action section 53c which is a part of the linear SMAs 56 and 57, is arranged in the effective inter-optical region L3.
  • the linear SMA 53 can be designed to reduce the space disposed in the effective optical outside region L4 without being disposed in the effective optical region L2, and can be designed to be long to a certain extent. Suppression and securing of the deformation amount (drive amount) can be achieved at the same time.
  • the linear SMA 56 expands and contracts due to a phase transformation that occurs when the actuator 5K is driven. Along with this expansion and contraction, the two end portions 56a and 56b of the linear SMA 56 fixed to the side wall 3 and the two projections 71 over which the linear SMA 56 is bridged are squared in an XY plan view. The shape (trapezoid shown in FIG. 35) is deformed. The same applies to the linear SMA 57.
  • the action part is designed not to be disposed in the effective optical region L2 at any point in the deformation process of the action part (linear SMAs 56 and 57).
  • FIG. 38 is a top view schematically showing main components of the imaging apparatus 1L according to the present modification.
  • FIG. 39 is a side view of the imaging device 1L viewed from the MM cross section of FIG.
  • FIG. 40 is a side view of the imaging apparatus 1L in a state where the multi-array lens AL is driven in the ⁇ X direction from the state of FIG. 39 by driving the actuator 5L. 39 and 40, a plurality of unit imaging light beams IR are depicted.
  • the movable holding portion 4L does not have a bias force along the Z direction, and holds the multi-array lens AL at the height of the reference position only by the holding force (FIG. 39, FIG. 40).
  • the actuator 5L is a rod-shaped member extending in the X direction, and a + X side end portion 581a thereof is fixed to the side wall 3.
  • the actuator 5L is a rod-shaped member extending in the X direction, and the + X side end portion 582a is a piezoelectric element.
  • the ⁇ X side end 582b of the friction member 582 is in contact with the upper surface of the multi-array lens AL. For this reason, the actuator 5L is driven (the piezoelectric element 581 is energized), and the piezoelectric element 581 provided between the frame body FL and the multi-array lens AL is expanded and contracted along the X direction according to the energization amount.
  • the multi-array lens AL can be driven along the X direction using the frictional force between the friction member 582 and the multi-array lens AL.
  • the imaging apparatus 1L of the present modification by maintaining a part of the piezoelectric element 581 and the friction member 582 that are the working parts in the effective inter-optical region L3, it is possible to simultaneously maintain the imaging accuracy and suppress the enlargement of the apparatus. be able to.
  • An imaging apparatus 1M according to the fifth embodiment includes a single lens 8 (FIGS. 41 and 42) in addition to the multi-array lens AL as its lens portion LP, and the target to be driven by the actuator 5M is not a multi-array lens AL but a single lens. 8 is different from the above-described imaging devices 1, 1A to 1L.
  • FIG. 41 is a side view of the imaging apparatus 1M viewed from the XZ plane.
  • FIG. 42 is a side view of the imaging apparatus 1M viewed from the YZ plane. Further, FIG. 42 illustrates a plurality of unit imaging light beams IR passing through the multi-array lens AL and an outgoing light beam OR that is incident on the plurality of unit imaging light beams IR and is emitted from the single lens 8.
  • the imaging apparatus 1M includes, as a lens portion LP, a multi-array lens AL disposed in a window WD portion and coupled to a side wall 3 (an inner wall portion of the frame body FL), and a movable holding portion.
  • 4M and the actuator 5M have a single lens 8 held in a hollow space L1 (a space surrounded by the multi-array lens AL and the frame body FL).
  • the measurement light incident on the imaging device 1M from the window WD is received by the imaging device 6 through the multi-array lens AL and the single lens 8 in order.
  • the single lens 8 (a part of the lens portion LP) is optically arranged in series with the multi-array lens AL and functions as a predetermined optical element that cooperates optically with the multi-array lens AL. To do.
  • the lens holder LH2 for holding the single lens 8 is provided on the outer edge of the single lens 8 in the XY plan view.
  • the lens holder LH ⁇ b> 2 is an annular member whose outer edge and inner edge are substantially circular in an XY plan view, and whose inner edge is a member such as a resin bonded to the outer edge of the single lens 8.
  • an integrated configuration in which the outer edge of the single lens 8 and the inner edge of the lens holder LH2 are bonded together is referred to as “lens unit LU2”.
  • the movable holding portion 4M (two upper leaf springs 41 and two lower leaf springs 42) is bridged between the side wall 3 and the lens holder LH, and the spring force in the + Z direction with respect to the lens unit LU2 at the reference position. Is held in the state given.
  • Both ends 59a and 59b of the linear SMA 59 are fixed at the same YZ position on the opposite side wall 3 ( ⁇ X side wall 3). Further, a fixed section 59c (hereinafter referred to as “action section 59c”) of the entire length is brought into contact with the upper surface side (+ Z side) of the lens unit LU2 biased in the + Z direction by the movable holding portion 4M. .
  • the linear SMA 59 deforms (extends) in the + Z direction according to the spring force in the martensite phase in a state where the actuator 5M is not driven, and in the + Z direction in a tension state. It will be in a bent state.
  • the lens unit LU2 is held at the reference position by the action of the deformed linear SMA 59 in the ⁇ Z direction and the action of the movable holding portion 4M in the + Z direction.
  • the linear SMA 59 when the linear SMA 59 is energized by a power supply unit and a conductive wire (not shown), the linear SMA 59 is expanded and contracted according to the principle of the SMA actuator described above, and the lens unit LU2 is driven along the optical axis direction (Z direction).
  • the multi-array lens AL is coupled to the side wall 3 (inner wall portion of the frame body FL) and fixed, while the single lens 8 is moved to the optical axis (Z by the movable holding unit 4 and the actuator 5M. (Axis) is drivable along the direction. For this reason, zoom adjustment and focus adjustment of the image pickup apparatus 1M are realized by driving the single lens 8 by the actuator 5M.
  • the actuator 5M is driven by the lens unit LU2 (single lens 8) as in the imaging device 1M of the present embodiment, a part of the linear SMA 59 serving as the action part of the actuator 5M is multi-arrayed.
  • the lens AL By disposing the lens AL in the effective inter-optical region L3, it is possible to simultaneously maintain the imaging accuracy, suppress the enlargement of the apparatus, and ensure the deformation amount (drive amount).
  • the imaging apparatus 1M of the fifth embodiment the case where the single lens 8 that is a part of the lens portion LP among the lens portions LP including the multi-array lens AL and the single lens 8 is driven has been described.
  • the present invention can be applied to a case where a single lens is fixed and a multi-array lens is driven and displaced, or a case where the entire composite lens portion is driven and displaced, for a lens portion in which an array lens and a single lens are combined. Is applicable.
  • the present invention can also be applied to a lens portion having a plurality of multi-array lenses without a single lens.

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Abstract

　撮像装置１のレンズ部ＬＰは、複数の単位レンズＬＥを配列形成したマルチアレイレンズＡＬを有する。マルチアレイレンズＡＬを基準位置から可逆的に変位させる帯状ＳＭＡ５０が、複数の単位レンズＬＥをそれぞれ通る複数の単位撮像光束ＩＲの空間的な配列間隔内（有効光学間領域Ｌ３）に配される。帯状ＳＭＡ５０がマルチアレイレンズＡＬの有効光学領域Ｌ２内には存在しないため、撮像光束への影響はなく、撮像精度が維持される。また、マルチアレイレンズＡＬの有効光学外領域Ｌ４に帯状ＳＭＡ５０を配するスペースを減らすことができるため、装置が大型化しない。

Description

撮像装置
　本発明は、マルチアレイレンズを利用した撮像装置に関するものである。
　近年、撮像装置（例えば、カメラ付き携帯電話機等）では高画質化が飛躍的に進んでおり、撮像素子の画素数を増大するなど画像撮影という基本機能を向上することに加えて、フォーカス機能、ズーム機能、および手ぶれ補正機能などの各種機能を付加することが求められている。
　フォーカス機能やズーム機能を付加するにはレンズを光軸方向に駆動するアクチュエータが必要であり、また、手ぶれ補正機能を付加するには手ぶれ方向（例えば、光軸と直交する方向）とは逆方向にレンズを駆動するアクチュエータが必要となる。
　このようにレンズを所定方向に駆動するためのアクチュエータとして、例えば特許文献１では、形状記憶合金（Shape Memory Alloy、以下、ＳＭＡと呼ぶ）に通電加熱することで生じる形状変化を利用してレンズを駆動するＳＭＡアクチュエータが開示されている。
特開２００９－３７０５９号公報
　他方、この種の撮像装置では装置の小型化も要求されている。しかしながら、上記の各種アクチュエータを搭載することは装置を大型化する要因となっていた。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、レンズ駆動機構（アクチュエータ）を改良することによって、撮像精度を維持しつつ、装置の大型化を抑制可能な撮像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、本発明の第１の態様にかかる撮像装置は、固定部と、複数の単位レンズが相互に間隔を隔てて並列的に配列形成されたマルチアレイレンズを有するレンズ部と、前記レンズ部の少なくとも一部と前記レンズ部の前記少なくとも一部の側方に位置する前記固定部との間に架け渡され、前記レンズ部の前記少なくとも一部を可動に保持する可動保持部と、前記レンズ部の前記少なくとも一部に直接または間接に作用する作用部を有し、前記作用部を前記固定部側から駆動して前記レンズ部の前記少なくとも一部を変位させるアクチュエータと、前記レンズ部を通じて得られる測定光を受光する撮像素子と、を備え、前記作用部の少なくとも一部が、前記複数の単位レンズをそれぞれ通る複数の単位撮像光束の空間的な配列間隔内に配されることを特徴とする。
　本発明の第１の態様にかかる撮像装置では、レンズ部の少なくとも一部を変位させる作用部の少なくとも一部が、マルチアレイレンズの複数の単位レンズをそれぞれ通る複数の単位撮像光束の空間的な配列間隔内（有効光学間領域）に配される。
　これにより、上記作用部を、マルチアレイレンズの有効光学領域に配することなく、マルチアレイレンズの有効光学外領域に配されるスペースを減らすことができ、撮像精度の維持と装置大型化の抑止とを同時に達成することができる。
第１実施形態に係る撮像装置１の上面図である。 第１実施形態に係る撮像装置１を図１のＡ－Ａ断面から見た側面図である。 第１実施形態に係る撮像装置１を図１のＢ－Ｂ断面から見た側面図である。 第１実施形態に係る撮像装置１を図１のＣ－Ｃ断面から見た側面図である。 第１実施形態に係る撮像装置１において、帯状ＳＭＡ５０の部分拡大図である。 第１実施形態に係る撮像装置１において、アクチュエータ５を駆動した状態のＸＺ側面図である。 第１実施形態に係る撮像装置１において、有効光学領域Ｌ２を描き加えたＹＺ側面図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置１Ａの上面図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｂの上面図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｃの上面図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｃを、図１０のＤ－Ｄ断面から見たＸＺ側面図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｃを、図１０のＤ－Ｄ断面から見たＸＺ側面図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｄの上面図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｄを、図１３のＥ－Ｅ断面から見たＸＺ側面図である。 第１実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｄを、図１３のＥ－Ｅ断面から見たＸＺ側面図である。 第１実施形態の変形例にとしての、帯状ＳＭＡ５０の部分拡大図である。 第２実施形態に係る撮像装置１Ｅの上面図である。 第２実施形態に係る撮像装置１Ｅを図１７のＦ－Ｆ断面から見た側面図である。 第２実施形態に係る撮像装置１Ｅを図１７のＧ－Ｇ断面から見た側面図である。 第２実施形態に係る撮像装置１Ｅを図１７のＧ－Ｇ断面から見た側面図である。 第２実施形態に係る撮像装置１Ｅにおいて、有効光学領域Ｌ２を描き加えたＹＺ側面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｆの上面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｇの上面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｈの上面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｈを、図２４のＨ－Ｈ断面から見たＸＺ側面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｈを、図２４のＨ－Ｈ断面から見たＸＺ側面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｈを、図２４のＩ－Ｉ断面から見たＹＺ側面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｉの上面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｉを、図２８のＪ－Ｊ断面から見たＸＺ側面図である。 第２実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｉを、図２８のＪ－Ｊ断面から見たＸＺ側面図である。 第３実施形態に係る撮像装置１Ｊの上面図である。 第３実施形態に係る撮像装置１Ｊを、図３１のＫ－Ｋ断面から見たＸＺ側面図である。 第３実施形態に係る撮像装置１Ｊを、図３１のＫ－Ｋ断面から見たＸＺ側面図である。 第３実施形態に係る撮像装置１Ｊにおいて、有効光学領域Ｌ２を描き加えたＸＺ側面図である。 第４実施形態に係る撮像装置１Ｋの上面図である。 第４実施形態に係る撮像装置１Ｋを、図３５のＬ－Ｌ断面から見たＸＺ側面図である。 第４実施形態に係る撮像装置１Ｋを、図３５のＬ－Ｌ断面から見たＸＺ側面図である。 第４実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｌの上面図である。 第４実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｌを、図３８のＭ－Ｍ断面から見たＸＺ側面図である。 第４実施形態の変形例に係る撮像装置１Ｌを、図３８のＭ－Ｍ断面から見たＸＺ側面図である。 第５実施形態に係る撮像装置１ＭのＸＺ側面図である。 第５実施形態に係る撮像装置１ＭのＹＺ側面図である。
　以下、本発明にかかる撮像装置の実施形態について説明する。
　第１実施形態～第４実施形態では、そのレンズ部ＬＰを構成する光学素子としてマルチアレイレンズのみを有し、アクチュエータにより変位されるレンズ部ＬＰがマルチアレイレンズＡＬ（撮像装置１ＨではレンズユニットＬＵ）である、撮像装置１，１Ａ～１Ｌを説明する。
　また、第５実施形態では、そのレンズ部ＬＰを構成する光学素子としてマルチアレイレンズおよび単レンズを有し、アクチュエータにより変位される光学素子がレンズ部ＬＰの一部としての単レンズである、撮像装置１Ｍを説明する。
　これらの実施形態の撮像装置は、その具体的な用途に応じた種々のサイズを持ち得るが、特に携帯電話やタブレット端末などに組み込まれる小型の撮像装置としての用途が有用である。
　以下、各実施形態について詳述する。
　＜１　第１実施形態＞
　＜１．１　撮像装置１の構成＞
　本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。
　図１は、本発明に係る撮像装置１の主要構成部分を概略的に示す上面図である。図２～図４は、それぞれ、図１のＡ－Ａ断面、Ｂ－Ｂ断面、Ｃ－Ｃ断面から見た側面図である。また、図１以降の各図においては、各部の配置関係を明確にする目的で必要に応じて右手系のＸＹＺ座標を付している。また、単に上下で方向関係を示す場合、上方は＋Ｚ方向を下方は－Ｚ方向を意味する。
　この撮像装置１は、主に、基台２と、側壁３と、マルチアレイレンズＡＬと、側壁３とマルチアレイレンズＡＬに架け渡されてマルチアレイレンズＡＬを基準位置に保持する可動保持部４と、マルチアレイレンズＡＬをその光軸方向（図のＺ方向）に駆動するアクチュエータ５と、マルチアレイレンズＡＬを通じて得られる光を受光する撮像素子６とを有し、基台２に対して上記各部が組み付けられた構成となっている。
　基台２は、撮像装置１を取り付ける対象となる部材（例えば、携帯電話機のハウジングやマウント基板等）に固定されるものであり、撮像装置１の下面を構成する不動の部材である。この基台２は、ＸＹ平面視において正方形の板状に形成され、全体が樹脂材料等により構成されている。側壁３は、基台２に対して垂直に形成される不動の部材であり、基台２の上記正方形の各辺に対応する４つの板状部材によって構成される。このため、基台２および側壁３は、所定の窓ＷＤ（基台２および側壁３のない＋Ｚ側の領域）によって外部空間に光学的に開放された中空空間Ｌ１を内包する箱形状のフレーム体ＦＬ（固定部）の構成要素となっている（以後の実施形態でも同様）。このように本実施形態では固定部が基台２および側壁３によって構成されるフレーム体ＦＬである態様について説明するが、固定部の構成は他にも種々の態様を採用しうる。
　マルチアレイレンズＡＬは、同一のＸＹ平面内に複数の単位レンズ（本実施形態では、４×４＝１６個）が相互に間隔を隔てて並列的に配列形成された、ＸＹ平面視において正Ｓ方形の略板形状の光学素子であり、フレーム体ＦＬ内の中空空間Ｌ１内に配置される。
　また、マルチアレイレンズＡＬ（特に、後述するレンズ間領域Ｓ１に係る箇所）は、ガラス、或いは耐熱性樹脂によって構成されることが望ましい。この場合、アクチュエータ５が後述する駆動原理で駆動されることによって加熱された帯状ＳＭＡ５０（図６）がマルチアレイレンズＡＬのレンズ間領域Ｓ１に当接したとしても、マルチアレイレンズＡＬに加熱の影響による不具合が生じることがない。図示の便宜上、帯状ＳＭＡ５０は棒状に描かれているが、この帯状ＳＭＡ５０は細板形状であり、その板面はマルチアレイレンズＡＬにおける単位レンズ配列面（ＸＹ平面）に平行とされている。
　可動保持部４は、側壁３とマルチアレイレンズＡＬとの間に架け渡されて、マルチアレイレンズＡＬを基準位置（図１～図４で示す位置）にＺ方向に沿って可動に保持するための部分であり、マルチアレイレンズＡＬの駆動方向をＺ方向に制限する直進ガイド部としての機能とマルチアレイレンズＡＬを保持する保持部としての機能とを有する。可動保持部４は、本実施形態では４つの平行板ばねを利用して構成される。
　基準位置とは、アクチュエータ５を能動化していない状態でマルチアレイレンズＡＬが配される位置である。本実施形態では、ＸＹ平面視においてマルチアレイレンズＡＬの外縁の４辺と側壁３の内縁の４辺との距離が一定に保たれた状態でマルチアレイレンズＡＬがＸＹ平面と平行に保持される位置が基準位置となる。
　２つの上板ばね４１は、同じ高さ位置（Ｚ位置）で、その一端が側壁３に取り付けられ他端がマルチアレイレンズＡＬの上面（＋Ｚ側）に取り付けられている。また、２つの上板ばね４１の配置は、マルチアレイレンズＡＬのＸＹ平面視での中心点（以下、「中心点ＰＯ」と呼ぶ）から見てＸＹ平面視における点対称に定められる。
　２つの下板ばね４２の配置関係も同様であり、２つの下板ばね４２は、同じ高さ位置（Ｚ位置）で、その一端が側壁３に取り付けられ他端がマルチアレイレンズＡＬの下面（－Ｚ側）に取り付けられている。図１では、２つの上板ばね４１と２つの下板ばね４２とが重なって描かれており、上面視で手前側（＋Ｚ側）に位置する２つの上板ばね４１のみが描かれている。
　また、後述するアクチュエータの駆動において該駆動の期間中に帯状ＳＭＡ５０の先端部とマルチアレイレンズＡＬとが接触した状態が維持されるようにする目的で、本実施形態では、可動保持部４がマルチアレイレンズＡＬを基準位置に保持した状態で、マルチアレイレンズＡＬに－Ｚ方向の若干のばね力が働く（マルチアレイレンズＡＬが帯状ＳＭＡ５０に付勢される）よう、２つの上板ばね４１および２つの下板ばね４２が設計される。
　また、図１に示すように、２つの上板ばね４１（２つの下板ばね４２も同様）は、側壁３での取り付け位置からマルチアレイレンズＡＬでの取り付け位置まで蛇行して形成されている。これは、各板ばねの長さを大きくすることでばね定数を低下させることを目的とした構成であるが、このようにばね定数を低下させることの理由については後述する。
　なお、本実施形態の２つの上板ばね４１および２つの下板ばね４２の配置および構成は、可動保持部４としての機能を実現する配置の一例に過ぎず、この他にも種々の構成を可動保持部として利用できる。
　図５は、図１において点線で囲んだ範囲を拡大して描いた部分拡大図である。
　アクチュエータ５は、フレーム体ＦＬとマルチアレイレンズＡＬとの間に設けられた帯状ＳＭＡ５０（作用部）と、帯状ＳＭＡ５０の表面に沿って平行往復経路で配される導線５１と、図示しない電源部とを有し、電源部によって導線５１を通電加熱することにより帯状ＳＭＡ５０を変形させてマルチアレイレンズＡＬに駆動力を与える、いわゆるＳＭＡアクチュエータである。導線５１は、それに通電することによって発熱する線状ヒータとしての機能を有する。また、導線５１の表面は薄い電気的絶縁層で覆われており、導線５１に通電したときに、その電流が帯状ＳＭＡ５０には漏出しないようになっている。導線５１に通電したときに導線５１に発生するジュール熱は、当該電気的絶縁層を通って帯状ＳＭＡ５０に伝わる。
　帯状ＳＭＡ５０は、例えばＮｉ－Ｔｉ合金等の形状記憶合金からなる長尺の板状部材であり、その長手方向の一方側端部５０ａが側壁３に固定され、他方側端部５０ｂがマルチアレイレンズＡＬの下面側（－Ｚ側）で複数の単位レンズＬＥの配列間隔内（図１および図５）に当接される。本明細書中では、マルチアレイレンズＡＬ表面の領域のうち複数の単位レンズＬＥの配列間隔内の部分領域を「レンズ間領域Ｓ１」と呼ぶ。
　図１に示すように、帯状ＳＭＡ５０の端部５０ｂがレンズ間領域Ｓ１に対して当接する当接位置がＸＹ平面視におけるマルチアレイレンズＡＬの中心点ＰＯ（重心）に近ければ、帯状ＳＭＡ５０の変形によって、より良好にマルチアレイレンズＡＬに上向き（＋Ｚ方向）の駆動力を付与できるので好ましい。
　既述の通り、アクチュエータ５を駆動していない状態では、可動保持部４（４つの平行板ばね）の保持によってマルチアレイレンズＡＬに対して－Ｚ方向に若干のばね力が働き、マルチアレイレンズＡＬが帯状ＳＭＡ５０の端部５０ｂに付勢されている。このため、帯状ＳＭＡ５０は、低温で弾性係数が低い状態（マルテンサイト相）において上記ばね力に応じて－Ｚ方向に変形する。図１～図４に示す帯状ＳＭＡ５０はこの変形が生じた状態の帯状ＳＭＡであり、マルチアレイレンズＡＬは変形後の帯状ＳＭＡ５０と可動保持部４とによって基準位置に保持される。
　そして、電源部によって導線５１の第１電極５１ａおよび第２電極５１ｂに電圧が印加されることで導線５１に電流が流れ、それによって導線５１にジュール熱が発生し、該ジュール熱によって変形状態の帯状ＳＭＡ５０が熱せられ、相変態して弾性係数が高い状態（オーステナイト相；母相）に移行し可動保持部４による－Ｚ方向のばね力に抗して変形状態から元の形状に戻る（形状回復する）。この結果、マルチアレイレンズＡＬは、帯状ＳＭＡ５０の形状回復に伴って端部５０ｂを作用点として＋Ｚ方向に作用される（駆動される）。
　図６は、帯状ＳＭＡ５０の形状回復に伴って＋Ｚ方向に駆動された状態のマルチアレイレンズＡＬを示す撮像装置１の側面図である。この＋Ｚ方向へのマルチアレイレンズＡＬの変位量は、アクチュエータ５の導線５１へ通電する電流の制御もしくは印加電圧の制御によって調整される。その目的で、電源部には、マルチアレイレンズＡＬの必要駆動量に応じて導線５１への電流量もしくは印加電圧を制御する制御回路（図示せず）が設けられる。
　このように、帯状ＳＭＡ５０は、マルチアレイレンズＡＬに直接に作用する作用部として機能する。また、アクチュエータ５は作用部たる帯状ＳＭＡ５０を側壁３側から駆動してマルチアレイレンズＡＬを基準位置から可逆的に変位させる駆動部として機能する。
　この駆動においては、マルチアレイレンズＡＬについての基準位置からの変位量が大きくなるほど可動保持部４（上板ばね４１および下板ばね４２）による復元力が大きくなるため、上記変位量を大きくするにつれてアクチュエータ５による必要駆動力（必要電流もしくは必要電圧）も大きくなる。一般に、アクチュエータ５によるマルチアレイレンズＡＬのＺ方向駆動域を確保する観点から、この必要駆動力は小さい方が望ましい。本実施形態では、既述の通り可動保持部４（上板ばね４１および下板ばね４２）を蛇行して形成することによりばね定数を低下させているので、上記変位量の増加に伴うアクチュエータ５による必要駆動力の増加はあるものの、全体として必要駆動力を抑制することができる。
　そして、アクチュエータ５への通電が停止（若しくは通電量が所定値まで低下）されると、帯状ＳＭＡ５０が冷却されてマルテンサイト相に復帰し、＋Ｚ方向への駆動力が消失する。この結果、マルチアレイレンズＡＬを保持する可動保持部４による－Ｚ方向へのばね力と、マルテンサイト相の帯状ＳＭＡ５０における＋Ｚ方向への作用力との釣り合いによりマルチアレイレンズＡＬが基準位置に戻る。
　このように、アクチュエータ５では、導線５１に通電する電流もしくは印加する電圧に応じ、マルチアレイレンズＡＬを光軸方向（Ｚ方向）に沿って基準位置から可逆的に変位させることができる。そして、このマルチアレイレンズＡＬの光軸方向変位により、撮像装置１におけるズーム調整やフォーカス調整が実現される。
　なお、本実施形態では、帯状ＳＭＡ５０を加熱する構成として電気的に絶縁した導線５１を帯状ＳＭＡ５０に沿って往復配線し該導線５１を通電加熱する態様について説明したが、後述する図１６の例のように帯状ＳＭＡそのものを往復形状とし、その帯状ＳＭＡに通電して、帯状ＳＭＡ自身から発生するジュール熱で帯状ＳＭＡの形状を可逆的に変形させてもよい。
　また、可動保持部４を蛇行形状（周期的な横波形状）とすることと同様の効果は、一般に、可動保持部４を非直線（曲線または折線）としておくことによって達成可能である。
　撮像素子６は、マルチアレイレンズＡＬに関して＋Ｚ側に設けられた窓ＷＤとは逆側（－Ｚ側）において基台２（フレーム体ＦＬの一部）に結合され、窓ＷＤより入射されマルチアレイレンズＡＬの複数の単位レンズＬＥを通じて得られる測定光（図７を参照して後述する複数の単位撮像光束ＩＲ）を受光する。撮像素子６によって測定光が受光されると、該測定光は光電変換されて、画像データとして所定のデータ処理装置（図示せず）に送られる。
　＜１．２　アクチュエータ５の配置＞
　図７は、図４（図１におけるＣ－Ｃ断面から見た側面図）に、複数の単位撮像光束ＩＲを描き加えた図である。単位撮像光束ＩＲは、マルチアレイレンズＡＬを構成する単位レンズＬＥを通る光束を意味する。
　このため、単位撮像光束ＩＲの数は、１つの単位レンズＬＥを通過する前後の光束を合わせて１個と数えた場合、単位レンズＬＥの個数と同じく１６個形成される。なお、図７では、ＸＹ方向に４×４で配列される単位レンズＬＥのうち図示手前側（＋Ｘ側）の４つの単位レンズＬＥと、これを通過する４つの単位撮像光束ＩＲとが描かれている。
　以下では、アクチュエータ５（特に、アクチュエータ５の作用部である帯状ＳＭＡ５０）の配置の特徴を明確にする目的で、フレーム体ＦＬ（基台２および側壁３）の有する中空空間Ｌ１を、
　（ａ）複数の単位撮像光束ＩＲの少なくとも１つが通過する空間領域である「有効光学領域Ｌ２」と、
　（ｂ）複数の単位撮像光束ＩＲの空間的な配列間隔に相当する空間領域である「有効光学間領域Ｌ３」と、
　（ｃ）中空空間Ｌ１のうち有効光学領域Ｌ２と有効光学間領域Ｌ３とのいずれにも属さない「有効光学外領域Ｌ４」と、
の３つの空間領域に仮想的に分割して説明する。
　有効光学領域Ｌ２は、測定光が撮像装置１の窓ＷＤより入射されてから撮像素子６に受光されるまでの該測定光の通過領域である。このため、撮像精度を維持する（撮像におけるノイズを低下する）観点から、有効光学領域Ｌ２には、装置の光学設計以外の目的で測定光に光学的に影響する（測定光を阻止、減衰、反射、或いは屈折などする）部材を配さないことが望まれる。
　また、撮像装置１の大型化を抑止する観点から、撮像装置１を構成する各部材について、有効光学外領域Ｌ４に配されるスペースを減らすことが望まれる。一方で、アクチュエータ５の作用部である帯状ＳＭＡ５０は、その変形量（アクチュエータ５としての駆動量）を確保しフォーカス機能やズーム機能を向上させる観点から、その長手方向に一定程度長く設計されることが望まれる。帯状ＳＭＡ５０の変形量はその長手方向の長さに依存するからである。
　以上の点を踏まえ、本実施形態の撮像装置１では、図１および図７に示すように、帯状ＳＭＡ５０（アクチュエータ５の作用部）の一部を、複数の単位レンズＬＥをそれぞれ通る複数の単位撮像光束ＩＲの空間的な配列間隔たる有効光学間領域Ｌ３内に配置している。これにより、帯状ＳＭＡ５０を、有効光学領域Ｌ２に配することなく、有効光学外領域Ｌ４に配されるスペースを減らし、かつ長手方向に一定程度長く設計することができ、撮像精度の維持、装置大型化の抑止、および変形量（駆動量）の確保を同時に達成することができる。
　また、帯状ＳＭＡ５０の片側端部５０ｂは、マルチアレイレンズＡＬ表面のうち複数の単位レンズＬＥの配列間隔内の領域であるレンズ間領域Ｓ１においてマルチアレイレンズＡＬと結合している。
　ここで、「結合」とは、アクチュエータ５の駆動範囲内において、帯状ＳＭＡ５０の片側端部５０ｂとマルチアレイレンズＡＬとの形態的一体関係が形成されていれば足りる。したがって、この「結合」の概念には、両部材が固着される構成などアクチュエータ５の駆動範囲に依らず両部材の形態的一体関係が形成される場合のほか、本実施形態の撮像装置１のように、マルチアレイレンズＡＬが帯状ＳＭＡ５０に付勢されて上記駆動範囲内でのみ実質的に形態的一体関係を形成する場合も含まれる。
　また、図７に示すように、平行光より広範囲の測定光を入射され該測定光を平行光より広範囲に出射する（発散する）マルチアレイレンズＡＬを利用する場合には、ＸＹ断面における有効光学間領域Ｌ３の占有面積が、マルチアレイレンズＡＬの光軸方向（Ｚ方向）位置においてマルチアレイレンズＡＬの表面に近いほど広くなる。このため、マルチアレイレンズＡＬの表面の一部でかつ有効光学間領域Ｌ３に属する領域（レンズ間領域Ｓ１）に帯状ＳＭＡ５０の端部５０ｂが結合される本実施形態の構成においては、帯状ＳＭＡ５０の端部５０ｂのＸＹ平面における面積を十分に確保することができる。
　なお、帯状ＳＭＡ５０のうちレンズ間領域Ｓ１と結合しているのは端部５０ｂのみであり、帯状ＳＭＡ５０の他の部分についてはアクチュエータ５の駆動過程においてレンズ間領域Ｓ１と離間することがある（図３、図６）。
　このため、上記撮像精度維持の観点より、導線５１への通電がＯＦＦとされた変形前の時点（図３）から導線５１への通電がＯＮとされた変形後の時点（図６）までのいずれの時点においても、帯状ＳＭＡ５０がマルチアレイレンズＡＬの有効光学領域Ｌ２に配されないよう（帯状ＳＭＡ５０の全体が有効光学間領域Ｌ３または有効光学外領域Ｌ４に配され続けるよう）設計されることが望ましい。
　また、本実施形態のように帯状ＳＭＡ５０（アクチュエータ５の作用部）がマルチアレイレンズＡＬに対して外的に結合する結合態様では、アクチュエータ５の作用部がマルチアレイレンズＡＬに対して内的に結合する結合態様（例えば、貫通や嵌合など）と異なり、微細なマイクロレンズの集合体であるマルチアレイレンズＡＬに対して結合のための加工等を施す必要がないので、製造コスト低下の観点から望ましい。
　＜１．３　第１実施形態の撮像装置１の変形例＞
　ここまで、アクチュエータ５の作用部として帯状ＳＭＡ５０を利用した第１実施形態の撮像装置１について説明した。以下、図８～図１６を参照しつつ、撮像装置１の変形例について説明する。
　以下の各変形例に係る撮像装置１Ａ～１Ｄにおいても、上記第１実施形態の撮像装置１と同様、帯状ＳＭＡ５０の一部を有効光学間領域Ｌ３内に配置することにより、撮像精度の維持、装置大型化の抑止、および変形量（駆動量）の確保を同時に達成することができる。また、以下の説明において、第１実施形態において既述の内容と同一の構成については同一の符号を付し、重複説明を省略する。
　＜１．３．１　撮像装置１Ａ，１Ｂ＞
　図８は、２つの帯状ＳＭＡ５０がそれぞれ対向する側壁３からマルチアレイレンズＡＬの－Ｚ側に架け渡された撮像装置１Ａを示す上面図である。
　図９は、２つの帯状ＳＭＡ５０がそれぞれ同一側の側壁３からマルチアレイレンズＡＬの－Ｚ側に架け渡された撮像装置１Ｂを示す上面図である。
　上記第１実施形態の撮像装置１では、１つの帯状ＳＭＡ５０の一方端部５０ａが側壁３に固定され、他方端部５０ｂがマルチアレイレンズＡＬの－Ｚ側の中心点ＰＯに結合される態様について説明したが、撮像装置１Ａ，１Ｂ（図８、図９）に示すように２つの帯状ＳＭＡ５０をマルチアレイレンズＡＬと側壁３との間で架け渡す撮像装置であっても構わない。
　この場合、撮像装置１Ａ，１Ｂに示すように、マルチアレイレンズＡＬに結合される２つの帯状ＳＭＡ５０（作用部）のそれぞれの端部５０ｂ（作用点）が、中心点ＰＯに対して点対称に配置されることが望ましい。これにより、２つの帯状ＳＭＡ５０について同一の変形量（駆動力）を発揮することで、その合力をマルチアレイレンズＡＬのＸＹ平面視における中心点ＰＯ（重心）により良好に付与できるからである。撮像装置に３つ以上の帯状ＳＭＡ５０（作用部）を備える場合も同様である。
　＜１．３．２　撮像装置１Ｃ＞
　図１０は、帯状ＳＭＡ５０が側壁３とマルチアレイレンズＡＬの＋Ｚ側の中心点ＰＯに対応する位置との間に架け渡された撮像装置１Ｃを示す上面図である。
　図１１は、帯状ＳＭＡ５０がマルテンサイト相の場合に図１０のＤ－Ｄ断面から見た撮像装置１Ｃの側面図である。また、図１２は、帯状ＳＭＡ５０がオーステナイト相の場合に図１０のＤ－Ｄ断面から見た撮像装置１Ｃの側面図である。
　上記第１実施形態の撮像装置１では、帯状ＳＭＡ５０の一方端部５０ａが側壁３に固定され、他方端部５０ｂがマルチアレイレンズＡＬの下面（－Ｚ側）の中心点ＰＯに結合される態様について説明したが、撮像装置１Ｃ（図１０～図１２）に示すように帯状ＳＭＡ５０の端部５０ｂがマルチアレイレンズＡＬの上面（＋Ｚ側）に結合される撮像装置であっても構わない。
　撮像装置１Ｃは、上記第１実施形態の撮像装置１の各部の構成に加え、その下面がマルチアレイレンズＡＬ上面のレンズ間領域Ｓ１に結合（例えば、固着）し、その上面が帯状ＳＭＡ５０の端部５０ｂと結合（例えば、固着）する結合部材７を備える。
　このため、撮像装置１Ｃにおいてアクチュエータ５を駆動していない状態では、可動保持部４（４つの平行板ばね）の保持によってマルチアレイレンズＡＬに対して－Ｚ方向に若干のばね力が働き、結合部材７を介してマルチアレイレンズＡＬと結合されている帯状ＳＭＡ５０にも－Ｚ方向の上記ばね力が作用する。
　その結果、帯状ＳＭＡ５０は、低温で弾性係数が低い状態（マルテンサイト相）において上記ばね力に応じて－Ｚ方向に変形する。マルチアレイレンズＡＬは変形後の帯状ＳＭＡ５０と可動保持部４とによって基準位置に保持される（図１１）。
　そして、第１実施形態の撮像装置１と同様、電源部によって導線５１の第１電極５１ａおよび第２電極５１ｂに電圧が印加されて導線５１が通電されることで、導線５１にジュール熱が発生し（図５）、該ジュール熱によって変形状態の帯状ＳＭＡ５０が熱せられ、相変態して弾性係数が高い状態（オーステナイト相；母相）に移行し可動保持部４による－Ｚ方向のばね力に抗して変形状態から元の形状に戻る（形状回復する）。この結果、マルチアレイレンズＡＬは、帯状ＳＭＡ５０の形状回復に伴って結合部材７を介して端部５０ｂから＋Ｚ方向に作用される（図１２）。
　このように、アクチュエータは、帯状ＳＭＡ５０（作用部）を有し、作用部をフレーム体ＦＬ側から駆動してマルチアレイレンズＡＬ（レンズ部ＬＰ）を基準位置から可逆的に変位させる構成であれば足り、帯状ＳＭＡ５０（作用部）のマルチアレイレンズＡＬに対する位置関係は、光軸（Ｚ軸）に沿って窓ＷＤ側であっても撮像素子６側であっても構わない。
　＜１．３．３　撮像装置１Ｄ＞
　図１３は、上記第１実施形態の２つの上板ばね４１および２つの下板ばね４２に代えて、可動保持部４Ｄとしてリンク機構４３を利用した撮像装置１Ｄを示す上面図である。
　図１４は、帯状ＳＭＡ５０がマルテンサイト相の場合に図１３のＥ－Ｅ断面から見た撮像装置１Ｄの側面図である。また、図１５は、帯状ＳＭＡ５０がオーステナイト相の場合に図１３のＥ－Ｅ断面から見た撮像装置１Ｄの側面図である。
　可動保持部４Ｄ（リンク機構４３）は、主として、－Ｘ側の側壁３に固設される固定部材４３１と、固定部材４３１とマルチアレイレンズＡＬとの間に架け渡される複数のリンク部材４３２（本実施形態では４つ）とを有し、マルチアレイレンズＡＬを所定の基準位置に可動に保持する。このように、可動保持部４Ｄは、可動保持部４と同様、マルチアレイレンズＡＬの駆動方向をＺ方向に制限する直進ガイド部としての機能とマルチアレイレンズＡＬを保持する保持部としての機能とを有する。
　４本のリンク部材４３２は、剛性を有し撓みの発生が抑えられた同一形状の部材（本変形例では略Ｌ字状部材）で構成されれば良く、その断面形状は平板状、円形、楕円形など、特に限定されることはない。
　リンク部材４３２は、マルチアレイレンズＡＬを±Ｙ方向から挟んだ位置に２本ずつ配される。マルチアレイレンズＡＬの＋Ｙ方向側に配置された２本のリンク部材４３２は光軸方向（Ｚ方向）に沿って異なる位置に平行に配され、同様に、マルチアレイレンズＡＬの－Ｙ方向側に配置された２本のリンク部材４３２についても光軸方向（Ｚ方向）に沿って異なる高さ位置に平行に配される。また、±Ｙ方向両側の各２本のリンク部材４３２のうち上側に位置するリンク部材４３２同士、および下側に位置するリンク部材４３２同士はそれぞれ同じ高さ位置（Ｚ方向位置）に配される。
　このような構成となっているため、合計４本あるリンク部材４３２のうち、上面視である図１３では手前側（＋Ｚ側）に位置する２本のリンク部材４３２のみが描かれ、ＸＺ側面視である図１４、図１５では手前側（－Ｙ側）に位置する２本のリンク部材４３２のみが描かれている。
　連結部材４３３は、マルチアレイレンズＡＬおよび固定部材４３１に対して各リンク部材４３２を回動自在に連結するための部材であり、例えば弾性ヒンジ、コイルバネ等が用いられる。各リンク部材４３２は、固定部材４３１側が固定端となりマルチアレイレンズＡＬ側が自由端となるよう２つの連結部材４３３によって連結される。また、その連結位置は、マルチアレイレンズＡＬの±Ｙ側において対称とされている。このような構成となっているので、リンク機構４３はマルチアレイレンズＡＬを光軸に沿って良好に駆動可能に保持することができる。
　また、リンク部材４３２は、４本のリンク部材４３２が光軸（Ｚ軸）に対して直角に架け渡された状態で、そのストッパ４３２ａが側壁３に当接されるよう配設される。このため、アクチュエータ５を駆動しておらず帯状ＳＭＡ５０がマルテンサイト相であるときには、マルチアレイレンズＡＬの荷重が４リンク機構４３（可動保持部４）を介して側壁３に保持されることとなる（図１４）。また、本変形例とは別の態様として、リンク機構４３とは別にマルチアレイレンズＡＬを保持するための保持機構（弾性部材など）を可動保持部４Ｄに備えてもよい。
　そして、第１実施形態の撮像装置１と同様、電源部によって導線５１の第１電極５１ａおよび第２電極５１ｂに電圧が印加されて導線５１が通電されることで、導線５１にジュール熱が発生する（図５）。該ジュール熱によって変形状態の帯状ＳＭＡ５０が熱せられ、オーステナイト相に相変態してマルチアレイレンズＡＬの－Ｚ方向の自重に抗して変形状態から元の形状に戻る（形状回復する）。この結果、マルチアレイレンズＡＬは、帯状ＳＭＡ５０の形状回復に伴って結合部材７を介して端部５０ｂから＋Ｚ方向に作用される（図１２）。特に、本変形例の撮像装置１Ｄでは可動保持部４Ｄとして平行リンク機構４３を利用しているため、光軸に沿ってより良好にマルチアレイレンズＡＬを駆動することが可能となる。
　このように、可動保持部４Ｄについても、第１実施形態の撮像装置１に利用された上板ばね４１および下板ばね４２などを有する構成の他に、リンク機構４３（本変形例）や線状ばねを利用する構成など、マルチアレイレンズＡＬの変位方向を所定方向にガイドする種々の保持機構を採用することができる。
　＜１．３．４　その他の変形例＞
　ここまで、撮像装置１の変形例として撮像装置１Ａ～１Ｄについて説明したが、帯状ＳＭＡ５０に代えてバイメタルの帯状部材を利用した場合でも同様の効果を有する撮像装置を得ることができる。この変形例の場合、電気的に絶縁被覆されたヒータ線をバイメタルに取り付けておき、当該ヒータ線への通電量を制御することによってバイメタルの湾曲量を変化させ、それによって、レンズ部ＬＰの少なくとも一部を可逆的に変位させることができる。
　また、上記第１実施形態では、帯状ＳＭＡ５０を加熱するための構成として、導線５１を帯状ＳＭＡ５０に沿って一方端部５０ａ付近から他方端部５０ｂ付近を通過し再び一方端部５０ａ付近まで配線する往復配線型の通電方式について説明したが（図５）、これに限られるものではない。
　例えば、図１６に示すように、略Ｕ字状に形成された帯状ＳＭＡ５０の両端部５０ａを側壁３に固定し、該帯状ＳＭＡ５０のＵ字形状の折り返し部５０ｃをマルチアレイレンズＡＬの中心点ＰＯ付近に配した状態で、両端部５０ａ付近にそれぞれ導線５１を設けて帯状ＳＭＡ５０を通電可能とする構成であってもよい。また、この他にも、側壁３とマルチアレイレンズＡＬとの間を架け渡された帯状ＳＭＡ５０の略全体に通電可能な種々の通電態様を採用することができる。
　＜２　第２実施形態＞
　本発明の第２実施形態に係る撮像装置１Ｅについて説明する。
　＜２．１　撮像装置１Ｅの構成＞
　図１７は、第２実施形態に係る撮像装置１Ｅの主要構成部分を概略的に示す上面図である。図１８は撮像装置１Ｅを図１７のＦ－Ｆ断面から見た側面図であり、図１９、図２０は撮像装置１Ｅを図１７のＧ－Ｇ断面から見た側面図である。
　図１７～図２０に示されるように、第２実施形態の撮像装置１Ｅが既述の撮像装置１，１Ａ～１Ｄと異なるのは、アクチュエータ５Ｅの作用部として帯状ＳＭＡ５０ではなく線状ＳＭＡ５３（いわゆる、ＳＭＡワイヤ）を利用している点である。また、撮像装置１Ｅの残余の構成は、第１実施形態の撮像装置１と同様である。
　アクチュエータ５Ｅは、フレーム体ＦＬとマルチアレイレンズＡＬとの間に設けられた線状ＳＭＡ５３（作用部）と、線状ＳＭＡ５３に通電するための導線５１と、図示しない電源部とを有し、電源部によって導線５１を通電加熱することにより線状ＳＭＡ５３を変形（収縮）させてマルチアレイレンズＡＬに駆動力を与える、いわゆるＳＭＡアクチュエータである。
　線状ＳＭＡ５３は、例えばＮｉ－Ｔｉ合金等の形状記憶合金からなる線状部材であり、対向する側壁３（±Ｘ側の側壁３）における同一のＹＺ位置にその両端５３ａ，５３ｂを固定される。また、線状ＳＭＡ５３の全長のうち中央側の一定区間５３ｃ（以下、「作用区間５３ｃ」と呼ぶ）は、マルチアレイレンズＡＬの下面側（－Ｚ側）のレンズ間領域Ｓ１に緊張状態で当接される。
　また、第１実施形態と同様、アクチュエータ５Ｅを駆動していない状態では、可動保持部４（４つの平行板ばね）の保持によってマルチアレイレンズＡＬに対して－Ｚ方向に若干のばね力が働き、マルチアレイレンズＡＬが線状ＳＭＡ５３の作用区間５３ｃに付勢されている。このため、線状ＳＭＡ５３は、低温で弾性係数が低い状態（マルテンサイト相）において上記ばね力に応じて－Ｚ方向に変形（伸長）し、－Ｚ方向に撓んだ状態となる。図１７～図１９は、この変形（伸長）が生じた状態の線状ＳＭＡを示し、マルチアレイレンズＡＬはこの変形後の線状ＳＭＡ５３と可動保持部４とによって基準位置に保持される。
　また、図１７に示すように、第１電極５１ａを有する導線５１が線状ＳＭＡ５３の＋Ｘ側端部５３ａ付近に接続され、第２電極５１ｂを有する導線５１が線状ＳＭＡ５３の－Ｘ側端部５３ｂ付近に接続される。
　このため、第１電極５１ａおよび第２電極５１ｂに電圧が印加されることで導線５１および線状ＳＭＡ５３が通電される。そして、通電によるジュール熱の発生によって変形状態の線状ＳＭＡ５３が熱せられ、線状ＳＭＡ５３はオーステナイト相に移行し可動保持部４による－Ｚ方向のばね力に抗して変形状態（伸長状態）から元の形状に戻る（収縮する）。既述の通り線状ＳＭＡ５３の両端５３ａ，５３ｂは側壁３に固定されているので、線状ＳＭＡ５３の収縮に伴って上記撓んだ状態が幾らか解消され、マルチアレイレンズＡＬはそのレンズ間領域Ｓ１に接する線状ＳＭＡ５３の作用区間５３ｃにより＋Ｚ方向に作用される（駆動される）。図２０は、この＋Ｚ方向への駆動後の撮像装置１Ｅを示す側面図である。
　図１７および図１８に示すように、帯状ＳＭＡ５０の作用区間５３ｃがマルチアレイレンズＡＬの中心点ＰＯ（重心）を通過し、線状ＳＭＡ５３全体が該中心点ＰＯから見て対称配置（点対称）となる構成であれば、アクチュエータ５Ｅの駆動によりマルチアレイレンズＡＬに良好に上向き（＋Ｚ方向）の駆動力を付与できるので好ましい。
　このように、線状ＳＭＡ５３は、マルチアレイレンズＡＬに直接に作用する作用部として機能する。また、アクチュエータ５Ｅは、作用部たる線状ＳＭＡ５３をその固定端となる側壁３側から駆動して、マルチアレイレンズＡＬを基準位置から可逆的に変位させる駆動部として機能する。
　そして、アクチュエータ５Ｅへの通電が停止（若しくは通電量が所定値まで低下）されると、線状ＳＭＡ５３が冷却されてマルテンサイト相に復帰し、＋Ｚ方向への駆動力が消失する。この結果、マルチアレイレンズＡＬを保持する可動保持部４による－Ｚ方向へのばね力と、マルテンサイト相の線状ＳＭＡ５３における＋Ｚ方向への作用力との釣り合いによりマルチアレイレンズＡＬが基準位置に戻る。
　＜２．２　アクチュエータ５Ｅの配置＞
　図２１は、図１８（図１７におけるＦ－Ｆ断面から見た側面図）に、複数の単位撮像光束ＩＲを描き加えた図である。以下では、アクチュエータ５Ｅ（特に、アクチュエータ５Ｅの作用部である線状ＳＭＡ５３）の配置の特徴について説明する。
　既述の通り、有効光学領域Ｌ２には、撮像精度を維持する（撮像におけるノイズを低下する）観点から、測定光の進行に影響する（測定光を阻止、減衰、屈折などする）部材を配さないことが望まれる。また、撮像装置１の大型化を抑止する観点から、撮像装置１を構成する各部材について、有効光学外領域Ｌ４に配されるスペースを減らすことが望まれる。
　また、アクチュエータ５Ｅの作用部である線状ＳＭＡ５３は、アクチュエータ５の作用部である帯状ＳＭＡ５０と同様、その変形量（アクチュエータ５Ｅとしての駆動量）を確保しフォーカス機能やズーム機能を向上させる観点から、一定程度長く設計されることが望まれる。
　図１７～図２１に示す第２実施形態の撮像装置１Ｅでは、線状ＳＭＡ５３の一部である作用区間５３ｃを有効光学間領域Ｌ３内に配置しているので、線状ＳＭＡ５３を、有効光学領域Ｌ２に配することなく、有効光学外領域Ｌ４に配されるスペースを減らし、かつ一定程度長く設計することができる。この結果、第１実施形態の撮像装置１と同様、撮像精度の維持、装置大型化の抑止、および変形量（駆動量）の確保を同時に達成することができる。
　また、本実施形態のように線状ＳＭＡ５３（アクチュエータ５Ｅの作用部）がマルチアレイレンズＡＬに対して外的に結合する結合態様では、微細なマイクロレンズの集合体であるマルチアレイレンズＡＬに対して結合のための加工等を施す必要がないので、製造コスト低下の観点から望ましい。
　以下、第２実施形態の撮像装置１Ｅ特有の効果について説明する。
　線状ＳＭＡ５３の作用区間５３ｃは、可動保持部４によってマルチアレイレンズＡＬが－Ｚ方向に付勢されることにより、相変態による変形過程のいずれの時点においても区間全域においてマルチアレイレンズＡＬ表面のレンズ間領域Ｓ１（有効光学間領域Ｌ３の一部）と結合している。また、線状ＳＭＡ５３のうち作用区間５３ｃ（中央区間）以外の部分、すなわち線状ＳＭＡ５３の外側区間５３ｄは、変形過程のいずれの時点においても有効光学外領域Ｌ４に配される。したがって、第２実施形態の撮像装置１Ｅでは、相変態による変形過程のいずれの時点においても、線状ＳＭＡ５３の一部が有効光学領域Ｌ２に配されることがない。
　このため、撮像装置１Ｅでは、撮像装置１の設計留意事項であった、「作用部（帯状ＳＭＡ５０）の変形過程のいずれの時点においても、作用部が有効光学領域Ｌ２に配されないよう（作用部全体が有効光学間領域Ｌ３または有効光学外領域Ｌ４に配され続けるよう）設計されることが望ましい」という点に留意する必要がない。
　＜２．３　第２実施形態の撮像装置１Ｅの変形例＞
　ここまで、アクチュエータ５Ｅの作用部として線状ＳＭＡ５３を利用した第２実施形態の撮像装置１Ｅについて説明した。以下、図２２～図３０を参照しつつ、撮像装置１Ｅの変形例に係る撮像装置１Ｆ～１Ｉについて説明する。
　以下の撮像装置１Ｆ～１Ｈにおいても、第２実施形態の撮像装置１Ｅと同様、線状ＳＭＡ５３（作用部）の一部を有効光学間領域Ｌ３内に配置する（線状ＳＭＡ５３の作用区間５３ｃとレンズ間領域Ｓ１とを結合する）ことにより、撮像精度の維持、装置大型化の抑止、および変形量（駆動量）の確保を同時に達成することができる。
　また、以下の撮像装置１Ｉにおいても、線状ＳＭＡ５３を利用したレバー機構５４（作用部）の一部を有効光学間領域Ｌ３内に配置することにより、撮像精度の維持、装置大型化の抑止、および変形量（駆動量）の確保を同時に達成することができる。
　各変形例について詳述する。
　＜２．３．１　撮像装置１Ｆ，１Ｇ＞
　図２２は、アクチュエータ５Ｆの作用部としてＹ方向（図示縦方向）に所定距離あけて平行に設けられた２本の線状ＳＭＡ５３を有する撮像装置１Ｆを示す上面図である。
　図２３は、アクチュエータ５Ｇの作用部としてＸＹ方向（図示斜め方向）に所定距離あけて平行に設けられた２本の線状ＳＭＡ５３を有する撮像装置１Ｇを示す上面図である。
　上記第２実施形態の撮像装置１Ｅでは、１つの線状ＳＭＡ５３をアクチュエータ５Ｅの作用部とする態様について説明したが、撮像装置１Ｆ，１Ｇ（図２２，図２３）に示すように２つの線状ＳＭＡ５３をアクチュエータ５Ｆ，５Ｇの作用部とする撮像装置であっても構わない。
　この場合、撮像装置１Ｆ，１Ｇに示すように、マルチアレイレンズＡＬに結合される２つの線状ＳＭＡ５３（作用部）のそれぞれの作用区間５３ｃが、中心点ＰＯに対して点対称に配置されることが望ましい。これにより、２つの線状ＳＭＡ５３について同一の変形量（駆動力）を発揮することで、その合力をマルチアレイレンズＡＬの中心点ＰＯ（ＸＹ平面視における重心）により良好に付与できるからである。撮像装置に３つ以上の線状ＳＭＡ５３を備える場合も同様である。
　＜２．３．２　撮像装置１Ｈ＞
　図２４は、第２実施形態の撮像装置１Ｅの各構成に加え、マルチアレイレンズＡＬを内部に保持するホルダ体（以下、「レンズホルダＬＨ」と呼ぶ）を有する撮像装置１Ｈを示す上面図である。
　図２５は、線状ＳＭＡ５３がマルテンサイト相の場合に図２４のＨ－Ｈ断面から見た撮像装置１Ｈの側面図である。また、図２６は、線状ＳＭＡ５３がオーステナイト相の場合に図２４のＨ－Ｈ断面から見た撮像装置１Ｈの側面図である。
　図２７は、撮像装置１Ｈを図２４のＩ－Ｉ断面から見た側面図である。また、図２７中には、撮像装置１Ｈを構成する各要素に加え、複数の単位撮像光束ＩＲも描いている。
　レンズホルダＬＨは、その外縁および内縁がＸＹ平面視において略四角形である環状部材であり、その内縁がマルチアレイレンズＡＬの外縁と接着される樹脂等の部材である。以下の説明では、マルチアレイレンズＡＬの外縁とレンズホルダＬＨの内縁とが接着され、一体となった構成を「レンズユニットＬＵ」と呼ぶ。
　図２５、図２６に示すように、レンズホルダＬＨのＺ方向長さはマルチアレイレンズＡＬのＺ方向長さより長く構成され、レンズホルダＬＨの上面がマルチアレイレンズＡＬの上面より高くレンズホルダＬＨの下面がマルチアレイレンズＡＬの下面よりも低い状態で、マルチアレイレンズＡＬとレンズホルダＬＨとが一体化されている。
　可動保持部４（上板ばね４１、下板ばね４２）は、側壁３とレンズホルダＬＨとの間に架け渡されて、レンズユニットＬＵに対して－Ｚ方向のばね力を与えた状態で保持する。
　線状ＳＭＡ５３は、対向する側壁３（±Ｘ側の側壁３）における同一のＹＺ位置にその両端５３ａ，５３ｂを固定される。また、その全長のうちの一定区間５３ｅ（以下、「作用区間５３ｅ」と呼ぶ）は、レンズホルダＬＨの下面側（－Ｚ側）に緊張状態で当接される。
　このような構成となっているため、アクチュエータ５Ｈを駆動していない状態において、線状ＳＭＡ５３は、マルテンサイト相において上記ばね力に応じて－Ｚ方向に変形（伸長）し、－Ｚ方向に撓んだ状態となる。図２５に示す線状ＳＭＡ５３はこの変形（伸長）が生じた状態の線状ＳＭＡであり、マルチアレイレンズＡＬは変形後の線状ＳＭＡ５３と可動保持部４とによって基準位置に保持される。
　また、第１電極５１ａおよび第２電極５１ｂに電圧が印加され導線５１および線状ＳＭＡ５３が通電されると、通電によるジュール熱の発生によって変形状態の線状ＳＭＡ５３が熱せられ、線状ＳＭＡ５３はオーステナイト相に移行し可動保持部４による－Ｚ方向のばね力に抗して変形状態（伸長状態）から元の形状に戻る（収縮する）。線状ＳＭＡ５３の両端５３ａ，５３ｂは側壁３に固定されているので、線状ＳＭＡ５３の収縮に伴って上記撓んだ状態が幾らか解消され、レンズユニットＬＵはレンズホルダＬＨの下面に接する線状ＳＭＡ５３の作用区間５３ｆにより＋Ｚ方向に作用される（駆動される）。図２６は、この＋Ｚ方向への駆動後の撮像装置１Ｅを示す側面図である。
　このように、アクチュエータ５Ｈは、線状ＳＭＡ５３（作用部）を有し、線状ＳＭＡ５３を側壁３側から駆動してレンズユニットＬＵを基準位置から可逆的に変位させる構成であれば足り、線状ＳＭＡ５３（作用部）によるマルチアレイレンズＡＬへの力学的作用は、直接作用（撮像装置１，１Ａ～１Ｇ）の他に、本変形例の撮像装置１Ｈのような間接作用（レンズホルダＬＨを介した力学的作用）であっても構わない。
　本変形例の撮像装置１Ｈのようにアクチュエータ５ＨがマルチアレイレンズＡＬに直接に作用しない（間接に作用する）撮像装置では、マルチアレイレンズＡＬに上記作用に起因した変形が生じることを防止できる点で望ましい。他方、撮像装置１，１Ａ～１ＧのようにアクチュエータがマルチアレイレンズＡＬに直接作用する撮像装置では、装置の小型化が図れる点で望ましい。
　なお、本変形例の撮像装置１Ｈでは、レンズホルダＬＨの下面がマルチアレイレンズＡＬの下面よりも低いという上記設計に起因して、線状ＳＭＡ５３のうちレンズホルダＬＨに架け渡される部分は、マルチアレイレンズＡＬの下面よりも下側（－Ｚ側）を配される。
　このため、本変形例の撮像装置１Ｈでは、撮像装置１の設計留意事項と同様、「作用部（線状ＳＭＡ５３）の変形過程のいずれの時点においても、線状ＳＭＡ５３が有効光学領域Ｌ２に配されないよう設計されることが望ましい」という点に留意する必要がある。
　＜２．３．３　撮像装置１Ｉ＞
　図２８は、アクチュエータ５Ｉとしてレバー機構５４を利用した撮像装置１Ｉの概略構成を示す上面図である。図２９、図３０は、図２８におけるＪ－Ｊ断面から見た撮像装置１Ｉの概略構成を示す側面図である。
　レバー機構５４は、主として、その先端部５４１ａ（＋Ｘ方向端部）がマルチアレイレンズＡＬの下面に当接されるようＸ方向に沿って配設されるアーム部５４１と、アーム部５４１の基端部（－Ｘ方向端部）からＺ方向に延びる延設部５４２と、延設部５４２の上部に対してＹ軸方向に貫通された回転軸５４３と、延設部５４２の下部に架け渡され延設部５４２に対して＋Ｘ方向の駆動力を付与する線状ＳＭＡ５３とを有する。
　アーム部５４１の基端部と延設部５４２の下部とは固設され、これらはＸＺ側面視において逆Ｌ字型の形状となる（図２９、図３０）。
　回転軸５４３は、Ｙ軸方向に沿って延設された棒状部材であり、その両端がそれぞれ±Ｙ側の側壁３に固定されている。また、その中央部において、延設部５４２の上部をＹ軸方向に貫通している。このため、一体とされている延設部５４２およびアーム部５４１は、その逆Ｌ字型形状を保った状態で、延設部５４２を貫通する回転軸５４３（Ｙ軸）周りに回転可能とされている。
　線状ＳＭＡ５３は、延設部５４２の下部に＋Ｘ方向の駆動力を与える部材であり、その両側端部５３ａ，５３ｂが±Ｙ側の側壁３の同じＸＺ位置に固定されている。
　延設部５４２の下部における－Ｘ側側面にはＶ字溝５４４が設けられており、線状ＳＭＡ５３の作用区間５３ｆはこのＶ字溝５４４に緊張状態で架け渡される。また、線状ＳＭＡ５３の両端部５３ａ，５３ｂ付近には、通電により線状ＳＭＡ５３を相変態させる目的で導線５１が接続されている。
　このような構成となっているので、可動保持部４によりマルチアレイレンズＡＬに付与される－Ｚ方向のばね力は、マルチアレイレンズＡＬの下面に接するアーム部５４１および該アーム部５４１と連結される延設部５４２を介して、回転軸５４３を回転中心とした接線方向（－Ｘ方向）の力として線状ＳＭＡ５３に作用される。
　この結果、アクチュエータ５Ｉを駆動していない状態において、線状ＳＭＡ５３はマルテンサイト相において上記ばね力に応じて変形（伸長）し、線状ＳＭＡ５３は上面視において－Ｘ方向に撓んだ状態となる。図２９に示す線状ＳＭＡ５３はこの変形（伸長）が生じた状態の線状ＳＭＡであり、マルチアレイレンズＡＬは変形後の線状ＳＭＡ５３を有するレバー機構５４と可動保持部４とによって基準位置に保持される。
　また、第１電極５１ａおよび第２電極５１ｂに電圧が印加され導線５１および線状ＳＭＡ５３が通電されると、通電によるジュール熱の発生によって変形状態の線状ＳＭＡ５３が熱せられ、線状ＳＭＡ５３はオーステナイト相に移行し可動保持部４による－Ｚ方向のばね力に抗して変形状態（伸長状態）から元の形状に戻る（収縮する）。線状ＳＭＡ５３の両端５３ａ，５３ｂは側壁３に固定されているので、線状ＳＭＡ５３の収縮に伴って上記撓んだ状態が幾らか解消され、線状ＳＭＡ５３の作用区間５３ｆによりアーム部５４１および延設部５４２は回転軸５４３を回転中心として＋Ｘ方向に回動される。その結果、マルチアレイレンズＡＬは、その下面に当接するアーム部５４１の先端部５４１ａによって＋Ｚ方向に作用される（駆動される）。図３０は、この＋Ｚ方向への駆動後の撮像装置１Ｉを示す側面図である。
　以上説明したように、本変形例の撮像装置１Ｉでは、アーム部５４１と、延設部５４２と、回転軸５４３と、線状ＳＭＡ５３とを有するレバー機構５４全体が、マルチアレイレンズＡＬに直接作用する作用部として機能する。
　このように、アクチュエータは、作用部を有し、該作用部を側壁３側から駆動してマルチアレイレンズＡＬを基準位置から可逆的に変位させる構成であれば足り、作用部によるマルチアレイレンズＡＬへの作用は、元作用（線状ＳＭＡ５３の収縮による＋Ｘ方向の作用）の方向および大きさを作用力変換機構（本実施形態では、レバー機構５４）で変換した後の変換後作用であっても構わない。
　また、本変形例の撮像装置１Ｉのようにアクチュエータ５Ｉとしてレバー機構５４を利用する場合には、公知の原理（例えば、特開２００９－３７０５９号公報）に基づいて各部の設計を調整することで、相変態による線状ＳＭＡ５３の変位量（収縮量）より大きな変位量を、マルチアレイレンズＡＬの光軸方向の変位量（駆動量）として付与することが可能となる。このため、本変形例の撮像装置１Ｉでは、マルチアレイレンズＡＬの駆動量を十分に確保することができ、フォーカス機能やズーム機能を向上することができる。他方、撮像装置１，１Ａ～１Ｈのように作用力変換機構（本実施形態では、レバー機構５４）を有しない撮像装置は、該装置の小型化を図れる。
　また、本変形例に係る撮像装置１Ｉにおいても、線状ＳＭＡ５３を利用したレバー機構５４（作用部）の一部（アーム部５４１の＋Ｘ側）を有効光学間領域Ｌ３内に配置することにより（図２８）、撮像精度の維持および装置大型化の抑止を同時に達成することができる。なお、撮像装置１Ｉでは、「線状ＳＭＡ５３の変形（収縮或いは伸長）過程のいずれの時点においても、レバー機構５４が有効光学領域Ｌ２に配されないよう（レバー機構５４が有効光学間領域Ｌ３および有効光学外領域Ｌ４に配され続けるよう）設計されることが望ましい」という点に留意する必要がある。
　＜３　第３実施形態＞
　本発明の第３実施形態に係る撮像装置１Ｊについて説明する。
　＜３．１　撮像装置１Ｊの構成＞
　図３１は、第３実施形態に係る撮像装置１Ｊの主要構成部分を概略的に示す上面図である。図３２、図３３は、図３１のＫ－Ｋ断面から見た撮像装置１Ｊの概略構成を示す側面図である。また、図３４は、図３２に単位撮像光束ＩＲを描き加えた図である。
　撮像装置１Ｊは、マルチアレイレンズＡＬを光軸に沿って駆動するためのアクチュエータ５Ｊとして、ボイスコイルモータ機構（以下、「ＶＣＭ機構５５」と呼ぶ）を備える。
　また、本変形例における可動保持部４Ｊは、マルチアレイレンズＡＬを基準位置に保持する状態において－Ｚ方向のばね力（バイアス力）を有する既述の可動保持部４と異なり、マルチアレイレンズＡＬを基準位置に保持する状態においてＺ方向についてのばね力を有しない。言い換えると、可動保持部４Ｊは、その保持力のみで、マルチアレイレンズＡＬ（および該マルチアレイレンズＡＬの下面に連結される２つの磁石５５１）を基準位置に保持する（図３２）。これは、本実施形態におけるアクチュエータ５Ｊの駆動原理が前述のＳＭＡアクチュエータのように相変態による弾性力変化を利用したものでなく、基準位置においてアクチュエータにバイアス力を付与する必要がないからである。アクチュエータ５Ｊの駆動原理については後述する。
　ＶＣＭ機構５５は、マルチアレイレンズＡＬの下面のレンズ間領域Ｓ１に連結された２つの磁石（永久磁石）５５１と、対向する±Ｘ側の側壁３の内縁に設けられた２つのコイル５５２と、図示しない電源部と、を有する。磁石５５１は図３２の＋Ｙ方向に第１極性（たとえばＮ極）を有するとともに、－Ｙ方向に第２極性（たとえばＳ極）を有している。また、コイル５５２は、それに通電すると、図３３に示すように、中間高さ付近のＹ方向に沿ってにＳ極とＮ極とが形成されるように導線（図示せず）が巻回されている。
　このため、電源部によって２つのコイル５５２に電流を流すことで、電磁力を利用したいわゆるリニアモータの原理によって２つの磁石５５１に光軸方向（Ｚ方向）に沿う変位力を付与することができる。コイル５５２に通電すると、図３３に示すように、コイル５５２のＮ極と磁石５５１のＳ極とが対向し、コイル５５２のＳ極と磁石５５１のＮ極とが対向するような位置関係となるように、破線矢印で示すような電磁的な変位力が磁石５５１に作用する。この変位力は、２つのコイル５５２に流される電流の大きさによって規定される。
　図３１～図３３に示すように、２つの磁石５５１および２つのコイル５５２が、それぞれ可動保持部４によって保持されるマルチアレイレンズＡＬのＸＹ平面視における中心点ＰＯから見て点対称に配されれば、上記推進力をより精度よく光軸方向（Ｚ方向）に沿って付与できるので望ましい。
　また、既述の通り、本変形例の可動保持部４Ｊは、その保持力のみで、マルチアレイレンズＡＬ（および該マルチアレイレンズＡＬの下面に連結される２つの磁石５５１）を基準位置に保持する（図３２）。このため、２つのコイル５５２に電流を流すことでＶＣＭ機構５５を能動化し、上記変位力をマルチアレイレンズＡＬに付与すれば、マルチアレイレンズＡＬは該変位力に応じて可動保持部４Ｊのばね力に抗して＋Ｚ方向に沿って駆動される（図３３）。他方、２つのコイル５５２への通電が停止（若しくは通電量が所定値まで低下）されると、ＶＣＭ機構５５による上記変位力は消滅し、可動保持部４Ｊのばね力によってマルチアレイレンズＡＬが－Ｚ方向に変位して基準位置に復帰する（図３２）。
　以上説明したように、第３実施形態の撮像装置１Ｊでは、２つの磁石５５１がマルチアレイレンズＡＬに直接に作用する（変位力を与える）作用部として機能する。また、アクチュエータ５Ｊ（ＶＣＭ機構５５）は、作用部たる２つの磁石５５１を２つのコイル５５２が固定される側壁３側から駆動して、マルチアレイレンズＡＬを基準位置から可逆的に変位させる駆動部として機能する。この駆動は、電磁力による遠隔相互作用を用いた遠隔駆動である。コイル５５２で生成される磁場が比較的大きいときには、たとえば鉄片などを、磁石５５１のかわりに用いることもできる。
　このように、アクチュエータは、フレーム体ＦＬに結合した第１部分（本実施形態ではコイル５５２）と、第１部分とは分離された状態で、レンズ部ＬＰの少なくとも一部に結合された第２部分（本実施形態では磁石５５１）と、を備え、第１部分と第２部分との電磁的な遠隔相互作用によって、レンズ部ＬＰの前記少なくとも一部を基準位置から可逆的に変位させる構成であってもよい。
　アクチュエータ５Ｊ（ＶＣＭ機構５５）によってマルチアレイレンズＡＬを光軸方向（Ｚ方向）に沿って基準位置から可逆的に変位することで、撮像装置１Ｊにおけるズーム調整やフォーカス調整が実現される。
　＜３．２　２つの磁石５５１の配置＞
　既述の通り、アクチュエータの作用部の一部をマルチアレイレンズＡＬの有効光学間領域Ｌ３内に配置することにより、撮像精度の維持および装置大型化の抑止を同時に達成することができる。
　これは撮像装置１Ｊにおいても同様であり、その作用部である２つの磁石５５１をマルチアレイレンズＡＬの有効光学間領域Ｌ３に配置することにより（図３４）、撮像精度の維持および装置大型化の抑止を同時に達成することができる。
　なお、第３実施形態の撮像装置１Ｊのアクチュエータ５Ｊは、第１実施形態、第２実施形態、およびこれらの変形例で示した各アクチュエータ（マルチアレイレンズＡＬと側壁３との間に一体的に配されるアクチュエータ）と異なり、その構成要素である磁石５５１とコイル５５２とがマルチアレイレンズＡＬと側壁３とに分離して配される。
　また、アクチュエータ５Ｊ（ＶＣＭ機構５５）は、その駆動原理がコイル５５２への通電により生じる電磁力を利用したものであり、ＳＭＡアクチュエータのように変形による弾性力変化（変形）を利用したものではない。したがって、２つの磁石５５１のマルチアレイレンズＡＬに対する相対位置は、２つの磁石５５１をマルチアレイレンズＡＬに結合した際（初期設計時）に規定され、アクチュエータ５Ｊの駆動の最中に変化することがない。
　このため、２つの磁石５５１が有効光学間領域Ｌ３に配されるか否かについては初期設計時にのみ留意すればよく、この点において、撮像装置１Ｊのアクチュエータ５Ｊは設計が容易といえる。
　また、アクチュエータ５Ｊ（ＶＣＭ機構５５）は、通電量によりマルチアレイレンズＡＬに対するＺ方向の駆動力が規定される。このため、ＳＭＡの温度によりマルチアレイレンズＡＬに対するＺ方向の駆動力が規定されるＳＭＡアクチュエータと異なり、残熱の影響を受けることがないので、制御性が高い。
　なお、第３実施形態のアクチュエータ５Ｊでは、側壁３（フレーム体ＦＬの内壁部分）に２つのコイル５５２を配しマルチアレイレンズＡＬに２つの磁石５５１を配する構成について説明したが、これとは逆の配置構成、すなわち、側壁３（フレーム体ＦＬの内壁部分）に２つの磁石５５１を配しマルチアレイレンズＡＬに２つのコイル５５２を配する構成であってもよい。
　＜４　第４実施形態＞
　本発明の第４実施形態に係る撮像装置１Ｋについて説明する。
　＜４．１　撮像装置１Ｋの構成＞
　ここまで、マルチアレイレンズＡＬを光軸方向（Ｚ方向）に沿って基準位置から可逆的に変位させる撮像装置１，１Ａ～１Ｊについて説明してきた。以下では、撮像装置１，１Ａ～１Ｊと異なり、マルチアレイレンズＡＬを光軸に対して垂直な方向（本実施形態では、Ｘ方向）に沿って基準位置から可逆的に変位させる撮像装置１Ｋについて説明する。
　図３５は、第４実施形態に係る撮像装置１Ｋの主要構成部分を概略的に示す上面図である。図３６は、撮像装置１Ｋを図３５のＬ－Ｌ断面から見た側面図である。図３７は、アクチュエータ５Ｋを駆動することにより、図３６の状態からマルチアレイレンズＡＬを＋Ｘ方向に駆動した状態の撮像装置１Ｋの側面図である。なお、図３６、図３７には、複数の単位撮像光束ＩＲが描かれている。
　アクチュエータ５Ｋは、マルチアレイレンズＡＬを光軸と垂直なＸ方向に沿って駆動するための作用部として、同じ構成（長さ、径、弾性係数など）の２つの線状ＳＭＡ５６，５７を備える。
　マルチアレイレンズＡＬは、その上面（＋Ｚ側）に、線状ＳＭＡ５６を架け渡す目的でＹ方向に所定間隔あけて形成された２つの突起部７１と、線状ＳＭＡ５７を架け渡す目的でＹ方向に所定間隔あけて形成された２つの突起部７２と、を有する。
　また、可動保持部４Ｋ（上板ばね４１および下板ばね４２）は、既述の可動保持部４Ｊと同様、Ｚ方向に沿うバイアス力を有することなく、その保持力のみでマルチアレイレンズＡＬを基準位置の高さに保持する（図３６、図３７）。これは、アクチュエータ５ＫによるマルチアレイレンズＡＬの駆動方向が、Ｘ方向に沿うものであり、前述のＳＭＡアクチュエータのように駆動方向がＺ方向に沿うものではないからである。
　線状ＳＭＡ５６は、その両端部５６ａ，５６ｂが－Ｘ側側壁３に固定され、そのワイヤ部がマルチアレイレンズＡＬ上の２つの突起部７１に架け渡されて、緊張状態とされている。同様に、線状ＳＭＡ５７は、その両端部５７ａ，５７ｂが＋Ｘ側側壁３に固定され、そのワイヤ部がマルチアレイレンズＡＬ上の２つの突起部７２に架け渡されて、緊張状態とされている。
　また、図３５～図３７に示すように、線状ＳＭＡ５６の両端部５６ａ，５６ｂおよび線状ＳＭＡ５７の両端部５７ａ，５７ｂが、いずれも同じ高さ（Ｚ方向位置）に固定される。さらに、線状ＳＭＡ５６の端部５６ａと線状ＳＭＡ５７の端部５７ａとは同じＹ方向位置に配される。同様に、線状ＳＭＡ５６の端部５６ｂと線状ＳＭＡ５７の端部５７ｂとは同じＹ方向位置に配される。
　このように、本実施形態の撮像装置１Ｋでは、同一構成の２つの線状ＳＭＡ５６，５７がＸＹ平面視においてマルチアレイレンズＡＬの中心点ＰＯから見て点対称な配置で、マルチアレイレンズＡＬに設けられた突起部７１，７２に架け渡されている。
　このため、アクチュエータ５Ｋを駆動していない状態（図３６）、言い換えると２つの線状ＳＭＡ５６，５７がいずれもマルテンサイト相であり同一の弾性係数である状態では、線状ＳＭＡ５６が２つの突起部７１を介してマルチアレイレンズＡＬを－Ｘ側に作用する弾性力（以下、「第１作用力」と呼ぶ）と、線状ＳＭＡ５７が２つの突起部７２を介してマルチアレイレンズＡＬを＋Ｘ側に作用する弾性力（以下、「第２作用力」と呼ぶ）とが基準位置で釣り合う。この結果、アクチュエータ５Ｋを駆動していない状態（図３６）では、第１作用力と第２作用力とが相殺され、実質的に可動保持部４ＫのみによってマルチアレイレンズＡＬが基準位置に保持される。
　また、線状ＳＭＡ５６，５７にはそれぞれ個別に、導線５１と電源部（図示せず）とが設けられている。
　したがって、線状ＳＭＡ５６，５７のうち一方のみに通電した場合、通電された方の線状ＳＭＡのみが弾性係数の高いオーステナイト相に移行し、該線状ＳＭＡにおける作用力が高まる。この結果、マルチアレイレンズＡＬは、第１作用力と第２作用力との釣り合いが取れる位置まで、Ｘ方向に沿って駆動される。
　このとき、通電加熱された一方の線状ＳＭＡ（仮に、線状ＳＭＡ５７とする）のみ弾性係数が高い状態となり、他方の線状ＳＭＡ（線状ＳＭＡ５６）は弾性係数が低い状態のままとなっているので、フックの法則より、線状ＳＭＡ５６の第１作用力と線状ＳＭＡ５７の第２作用力との釣り合いが取れる位置とは、線状ＳＭＡ５６の全長が線状ＳＭＡ５７の全長より長くなる位置といえる。したがって、マルチアレイレンズＡＬは、＋Ｘ方向（通電加熱された線状ＳＭＡ５７側）に駆動されることになる。図３７は、このように線状ＳＭＡ５７のみを通電加熱し、マルチアレイレンズＡＬを＋Ｘ方向に沿って駆動した状態の撮像装置１Ｋの側面図である。
　また、アクチュエータ５Ｋを駆動していない状態（線状ＳＭＡ５６，５７への通電量が一定以下の状態）では、線状ＳＭＡ５７が低温で弾性係数が低い状態（マルテンサイト相）に戻り、線状ＳＭＡ５６，５７のいずれもマルテンサイト相で弾性係数が同じ状態となって、第１作用力と第２作用力とが釣り合う位置である基準位置（図３６）にマルチアレイレンズＡＬが戻る。このように、線状ＳＭＡ５６，５７は、マルチアレイレンズＡＬに直接に作用する作用部として機能する。
　以上説明したように、第４実施形態の撮像装置１Ｋでは、アクチュエータ５Ｋを駆動することでマルチアレイレンズＡＬを光軸と直交する方向に沿って駆動（変位）できる。このため、アクチュエータ５Ｋは、手ぶれ補正機能のように、マルチアレイレンズＡＬを光軸方向と直交する方向へ変位する各種機能の実現に有効である。なお、本変形例の撮像装置１Ｋではアクチュエータ５ＫによってマルチアレイレンズＡＬをＸ方向に沿って駆動する構成について説明したが、これはＹ方向に沿った駆動であっても構わない。
　＜４．２　線状ＳＭＡ５６，５７の配置＞
　アクチュエータ５Ｋ（特に、アクチュエータ５Ｋの作用部である線状ＳＭＡ５６，５７）の配置の特徴について説明する。
　図３５～図３７に示すように、第４実施形態の撮像装置１Ｋは、線状ＳＭＡ５６，５７の一部である作用区間５３ｃを有効光学間領域Ｌ３内に配置している。このため、線状ＳＭＡ５３を、有効光学領域Ｌ２に配することなく、有効光学外領域Ｌ４に配されるスペースを減らし、かつ一定程度長く設計することができ、撮像精度の維持、装置大型化の抑止、および変形量（駆動量）の確保を同時に達成することができる。
　線状ＳＭＡ５６は、アクチュエータ５Ｋの駆動時に生じる相変態によって伸縮する。この伸縮に伴って、側壁３に固定される線状ＳＭＡ５６の２つの端部５６ａ，５６ｂと線状ＳＭＡ５６が架け渡される２つの突起部７１とを仮想的に結んだ場合のＸＹ平面視における四角形状（図３５で示す台形状）が変形する。これは、線状ＳＭＡ５７についても同様である。
　このため、基準位置において作用部（線状ＳＭＡ５６，５７）が有効光学領域Ｌ２に配されないよう（図３５に示されるよう）設計したとしても、変形時において作用部が有効光学領域Ｌ２に配される可能性がある。
　したがって、撮像装置１Ｋでは、その設計留意事項として、作用部（線状ＳＭＡ５６，５７）の変形過程のいずれの時点においても、作用部が有効光学領域Ｌ２に配されないよう設計されることが望ましい。
　＜４．３　第４実施形態の変形例＞
　以下では、撮像装置１Ｋの変形例として、アクチュエータ５ＬによってマルチアレイレンズＡＬを光軸に対して垂直な方向（本変形例では、Ｘ方向）に沿って駆動可能な撮像装置１Ｌについて説明する。
　図３８は、本変形例に係る撮像装置１Ｌの主要構成部分を概略的に示す上面図である。図３９は、撮像装置１Ｌを図３８のＭ－Ｍ断面から見た側面図である。図４０は、アクチュエータ５Ｌを駆動することにより、図３９の状態からマルチアレイレンズＡＬを－Ｘ方向に駆動した状態の撮像装置１Ｌの側面図である。なお、図３９、図４０には、複数の単位撮像光束ＩＲが描かれている。
　また、可動保持部４Ｌは、可動保持部４Ｊ，４Ｋと同様、Ｚ方向に沿うバイアス力を有することなく、その保持力のみでマルチアレイレンズＡＬを基準位置の高さに保持する（図３９、図４０）。
　アクチュエータ５Ｌは、Ｘ方向に伸びる棒状部材でありその＋Ｘ側端部５８１ａが側壁３に固定さ２れた圧電素子５８１と、Ｘ方向に伸びる棒状部材でありその＋Ｘ側端部５８２ａが圧電素子の－Ｘ側端部５８１ｂに固定された摩擦部材５８２と、圧電素子５８１を通電するための導線５１および電源部（図示せず）とを有し、被駆動体（マルチアレイレンズＡＬ）をＸ方向に沿って直動駆動可能ないわゆる圧電アクチュエータである。
　摩擦部材５８２の－Ｘ側端部５８２ｂは、マルチアレイレンズＡＬの上面と接触している。このため、アクチュエータ５Ｌを駆動（圧電素子５８１に通電）し、通電量に応じてフレーム体ＦＬとマルチアレイレンズＡＬとの間に設けられた圧電素子５８１をＸ方向に沿って伸縮させることで、摩擦部材５８２とマルチアレイレンズＡＬとの摩擦力を利用してマルチアレイレンズＡＬをＸ方向に沿って駆動することができる。
　本変形例の撮像装置１Ｌにおいても、作用部である圧電素子５８１および摩擦部材５８２の一部を有効光学間領域Ｌ３に配することで、撮像精度の維持、装置大型化の抑止を同時に達成することができる。
　＜５　第５実施形態＞
　本発明の第５実施形態に係る撮像装置１Ｍについて説明する。
　＜５．１　撮像装置１Ｍの構成＞
　第５実施形態の撮像装置１Ｍは、そのレンズ部ＬＰとしてマルチアレイレンズＡＬのほかに単レンズ８（図４１、図４２）を有し、アクチュエータ５Ｍによる駆動対象もマルチアレイレンズＡＬではなく単レンズ８である点で、既述の撮像装置１，１Ａ～１Ｌとは異なる。
　図４１は、撮像装置１ＭをＸＺ平面から見た側面図である。図４２は、撮像装置１ＭをＹＺ平面から見た側面図である。また、図４２には、マルチアレイレンズＡＬを通過する複数の単位撮像光束ＩＲ、および複数の単位撮像光束ＩＲを入射され単レンズ８より出射される出射光束ＯＲが描かれている。
　図４１および図４２に示すように、撮像装置１Ｍは、レンズ部ＬＰとして、窓ＷＤ部分に配置されて側壁３（フレーム体ＦＬの内壁部分）に結合されたマルチアレイレンズＡＬと、可動保持部４Ｍおよびアクチュエータ５Ｍによって中空空間Ｌ１（マルチアレイレンズＡＬおよびフレーム体ＦＬに囲まれた空間）に保持された単レンズ８とを有する。
　このため、窓ＷＤより撮像装置１Ｍに入射される測定光は、マルチアレイレンズＡＬおよび単レンズ８を順に介して撮像素子６に受光される。このように、単レンズ８（レンズ部ＬＰの一部）は、マルチアレイレンズＡＬに対して光学的に直列に配置されて、マルチアレイレンズＡＬと光学的に協働する所定の光学素子として機能する。
　単レンズ８には、ＸＹ平面視におけるその外縁に、該単レンズ８を保持するためのレンズホルダＬＨ２が設けられている。レンズホルダＬＨ２は、その外縁および内縁がＸＹ平面視において略円形である環状部材であり、その内縁が単レンズ８の外縁と接着される樹脂等の部材である。以下の説明では、単レンズ８の外縁とレンズホルダＬＨ２の内縁とが接着され、一体となった構成を「レンズユニットＬＵ２」と呼ぶ。
　可動保持部４Ｍ（２つの上板ばね４１、２つの下板ばね４２）は、側壁３とレンズホルダＬＨとの間に架け渡されて、基準位置においてレンズユニットＬＵ２に対して＋Ｚ方向のばね力を与えた状態で保持する。
　線状ＳＭＡ５９は、対向する側壁３（±Ｘ側の側壁３）における同一のＹＺ位置にその両端５９ａ，５９ｂを固定される。また、その全長のうちの一定区間５９ｃ（以下、「作用区間５９ｃ」と呼ぶ）は、可動保持部４Ｍによって＋Ｚ方向に付勢されるレンズユニットＬＵ２の上面側（＋Ｚ側）に当接される。
　このような構成となっているため、アクチュエータ５Ｍを駆動していない状態において、線状ＳＭＡ５９は、マルテンサイト相において上記ばね力に応じて＋Ｚ方向に変形（伸長）し、緊張状態で＋Ｚ方向に撓んだ状態となる。レンズユニットＬＵ２は、この変形後の線状ＳＭＡ５９の－Ｚ方向の作用と可動保持部４Ｍによる＋Ｚ方向の作用とによって基準位置に保持される。
　また、図示しない電源部および導線によって線状ＳＭＡ５９に通電することで、既述のＳＭＡアクチュエータの原理によって、線状ＳＭＡ５９が伸縮され、レンズユニットＬＵ２が光軸方向（Ｚ方向）に沿って駆動される。
　このように、撮像装置１Ｍでは、マルチアレイレンズＡＬが側壁３（フレーム体ＦＬの内壁部分）に結合され不動とされる一方で、単レンズ８は可動保持部４およびアクチュエータ５Ｍによって光軸（Ｚ軸）方向に沿って駆動可能に保持されている。このため、アクチュエータ５Ｍによる単レンズ８の駆動によって、撮像装置１Ｍのズーム調整およびフォーカス調整が実現される。
　＜５．２　アクチュエータ５Ｍの配置＞
　アクチュエータの作用部の一部をマルチアレイレンズＡＬの有効光学間領域Ｌ３内に配置することで、撮像精度の維持、装置大型化の抑止、および変形量（駆動量）の確保等を同時に達成することができることは既述の通りであるが、これはアクチュエータの駆動対象がマルチアレイレンズＡＬ以外の場合についても同様である。
　したがって、本実施形態の撮像装置１Ｍのように、アクチュエータ５Ｍの駆動対象がレンズユニットＬＵ２（単レンズ８）である場合であっても、アクチュエータ５Ｍの作用部たる線状ＳＭＡ５９の一部をマルチアレイレンズＡＬの有効光学間領域Ｌ３内に配置することで、撮像精度の維持、装置大型化の抑止、および変形量（駆動量）の確保等を同時に達成することができる。
　なお、第５実施形態の撮像装置１Ｍでは、マルチアレイレンズＡＬと単レンズ８とを有するレンズ部ＬＰのうち該レンズ部ＬＰの一部である単レンズ８を駆動する場合について説明したが、マルチアレイレンズと単レンズとを組みあわせたレンズ部について、単レンズを固定してマルチアレイレンズを駆動変位させる場合や、そのような複合的なレンズ部の全体を駆動変位させる場合にも、本発明は適用できる。もちろん、単レンズを有さず複数のマルチアレイレンズを有するレンズ部についても、本発明は適用できる。
　＜６　その他の変形例＞
　以上、第１実施形態～第５実施形態およびその変形例に係る撮像装置１，１Ａ～１Ｍについて説明したが、これらは本発明に好ましい実施形態の例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。本発明は、その発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の省略が可能である。
　１，１Ａ～１Ｍ　撮像装置
　２　基台
　３　側壁
　４，４Ｄ，４Ｊ～４Ｍ　可動保持部
　５，５Ｅ～５Ｍ　アクチュエータ
　６　撮像素子
　７　結合部材７
　８　単レンズ
　４１　上板ばね
　４２　下板ばね
　４３　リンク機構
　５０　帯状ＳＭＡ
　５１　導線
　５３，５６，５７，５９　線状ＳＭＡ
　５４　レバー機構
　ＦＬ　フレーム体
　５５　ＶＣＭ機構
　ＡＬ　マルチアレイレンズ
　ＬＰ　レンズ部
　Ｌ１　中空空間
　Ｌ２　有効光学領域
　Ｌ３　有効光学間領域
　Ｌ４　有効光学外領域
　ＬＥ　単位レンズ
　Ｓ１　レンズ間領域
　ＷＤ　窓

Claims (16)

  1. 　固定部と、
    　複数の単位レンズが相互に間隔を隔てて並列的に配列形成されたマルチアレイレンズを有するレンズ部と、
    　前記レンズ部の少なくとも一部と前記レンズ部の前記少なくとも一部の側方に位置する前記固定部との間に架け渡され、前記レンズ部の前記少なくとも一部を可動に保持する可動保持部と、
    　前記レンズ部の前記少なくとも一部に直接または間接に作用する作用部を有し、前記作用部を前記固定部側から駆動して前記レンズ部の前記少なくとも一部を変位させるアクチュエータと、
    　前記レンズ部を通じて得られる測定光を受光する撮像素子と、
    を備え、
    　前記作用部の少なくとも一部が、前記複数の単位レンズをそれぞれ通る複数の単位撮像光束の空間的な配列間隔内に配されることを特徴とする撮像装置。
  2. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記レンズ部の前記少なくとも一部が、前記マルチアレイレンズを含んだ部分であることを特徴とする撮像装置。
  3. 　請求項２に記載の撮像装置であって、
    　前記アクチュエータの前記作用部は、前記複数の単位レンズの配列間隔内で前記マルチアレイレンズに結合していることを特徴とする撮像装置。
  4. 　請求項３に記載の撮像装置であって、
    　前記マルチアレイレンズが、前記結合に係る箇所において、ガラスまたは耐熱性樹脂で構成されることを特徴とする撮像装置。
  5. 　請求項２に記載の撮像装置であって、
    　前記レンズ部は、前記マルチアレイレンズを内部に保持するホルダ体を有しており、
    　前記レンズ部の前記少なくとも一部が、前記ホルダ体と前記マルチアレイレンズとを含み、
    　前記アクチュエータの前記作用部は前記ホルダ体と結合していることを特徴とする撮像装置。
  6. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記マルチアレイレンズは、前記固定部に結合されているとともに、
    　前記レンズ部の前記少なくとも一部は、前記マルチアレイレンズに対して光学的に直列に配置されて、前記マルチアレイレンズと光学的に協働する所定の光学素子であることを特徴とする撮像装置。
  7. 　請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の撮像装置であって、
    　前記アクチュエータが、前記固定部と前記レンズ部の前記少なくとも一部との間に一体的に配されることを特徴とする撮像装置。
  8. 　請求項７に記載の撮像装置であって、
    　前記アクチュエータが、前記固定部と前記レンズ部の前記少なくとも一部との間に設けられた線状ＳＭＡを備えることを特徴とする撮像装置。
  9. 　請求項７に記載の撮像装置であって、
    　前記アクチュエータが、前記固定部と前記レンズ部の前記少なくとも一部との間に設けられた帯状ＳＭＡを備えることを特徴とする撮像装置。
  10. 　請求項７に記載の撮像装置であって、
    　前記アクチュエータが、前記固定部と前記レンズ部の前記少なくとも一部との間に設けられたバイメタルを備えることを特徴とする撮像装置。
  11. 　請求項７に記載の撮像装置であって、
    　前記アクチュエータが、前記固定部と前記レンズ部の前記少なくとも一部との間に設けられた圧電素子を備えることを特徴とする撮像装置。
  12. 　請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の撮像装置であって、
    　前記アクチュエータが、
    　前記固定部に結合した第１部分と、
    　前記第１部分とは分離された状態で、前記レンズ部の前記少なくとも一部に結合された第２部分と、
    を備え、
    　前記第１部分と前記第２部分との電磁的な遠隔相互作用によって、前記アクチュエータが前記レンズ部の前記少なくとも一部を変位させることを特徴とする撮像装置。
  13. 　請求項１２に記載の撮像装置であって、
    　前記アクチュエータがボイスコイルモータを利用することを特徴とする撮像装置。
  14. 　請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の撮像装置であって、
    　前記変位は、前記レンズ部のフォーカス調整のための光軸方向の変位であることを特徴とする撮像装置。
  15. 　請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の撮像装置であって、
    　前記変位は、前記レンズ部のズーム調整のための光軸方向の変位であることを特徴とする撮像装置。
  16. 　請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の撮像装置であって、
    　前記変位は、前記レンズ部の手ぶれ補正のための光軸方向と直交する方向の変位であることを特徴とする撮像装置。
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