JP2004045652A - 撮像装置及び携帯端末 - Google Patents
撮像装置及び携帯端末 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004045652A JP2004045652A JP2002201737A JP2002201737A JP2004045652A JP 2004045652 A JP2004045652 A JP 2004045652A JP 2002201737 A JP2002201737 A JP 2002201737A JP 2002201737 A JP2002201737 A JP 2002201737A JP 2004045652 A JP2004045652 A JP 2004045652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging
- imaging device
- unit
- imaging unit
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Diaphragms For Cameras (AREA)
- Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
- Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
Abstract
【課題】小型の撮像装置に好適な機能切替機構を備え、撮像装置を多機能化する。
【解決手段】クローズアップレンズ14が設けられた移動部材13を、切替機構部20であるモータ11の回動軸12の回動により動作させ、撮像装置100の撮像部10へ導入される光の光路中へのクローズアップレンズ14の挿入状態を切り替え、撮像部10の光学機能である焦点距離を変換する構成にした。
【選択図】 図2
【解決手段】クローズアップレンズ14が設けられた移動部材13を、切替機構部20であるモータ11の回動軸12の回動により動作させ、撮像装置100の撮像部10へ導入される光の光路中へのクローズアップレンズ14の挿入状態を切り替え、撮像部10の光学機能である焦点距離を変換する構成にした。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどの携帯端末に搭載可能な撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の小型、薄型の電子機器に搭載可能な、小型で高性能の撮像装置が開発されている。かかる撮像装置には、基板上に設けられた撮像素子と、この撮像素子に集光させるためのレンズ等を有する光学部材とが一体化されて備えられているものが多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような撮像装置の用途が広がることにより、様々な場面や被写体に応じて焦点や絞り等を変化させて多機能に使用したいというニーズがある。しかしながら、このような小型の撮像装置を小型のまま多機能化させることは困難であった。
【0004】
本発明の課題は、比較的小型のまま多機能化された撮像装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、
基板と、基板に配設された撮像素子と、前記撮像素子に対応して設けられ、該撮像素子に被写体像を結像させる光学部材と、を有する撮像部を備える撮像装置であって、
前記撮像部の光学機能を変換する光学機能変換部材が設けられた移動部材と、前記移動部材を光軸に垂直に移動させることに基づいて、前記撮像部の光学機能を切り替える切替機構部と、
前記撮像部に対応した位置に開口部が形成され、前記撮像部と前記切替機構部とを覆い、前記基板上に固着される外枠部材と、
を備えたことを特徴とする。
【0006】
請求項1記載の発明によれば、切替機構部により、移動部材が光軸に垂直に移動されることに基づいて撮像部へ導入される光の光路中への、光学機能変換部材の挿入状態が切り替えられるので、光学機能変換部材の挿入状態に応じて撮像部の光学機能を変換することができ、比較的小型のまま撮像装置を多機能化することができる。
また、外枠部材が、撮像部と切替機構部を覆うので、撮像部や切替機構部に埃などの汚れが付着することから防がれる。
【0007】
請求項2記載の発明は、光電変換部を備えた撮像素子と、
前記撮像素子を保持し、かつ電気信号の外部接続用端子を有する基板と、
前記光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズと、
開口部を有し、前記撮像レンズを覆う遮光性部材からなる筐体と、が一体に形成された撮像部を有し、かつ前記撮像レンズの光軸方向の高さが15mm以下である撮像装置であって、
前記撮像部の光学機能を変換する光学機能変換部材が設けられた移動部材と、前記移動部材を光軸に垂直に移動させることに基づいて、前記撮像部の光学機能を切り替える切替機構部と、
前記撮像部に対応した位置に開口部が形成され、前記撮像部と前記切替機構部とを覆い、前記基板上に固着される外枠部材と、
を備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明によれば、切替機構部により、移動部材が光軸に垂直に移動されることに基づいて撮像部へ導入される光の光路中への、光学機能変換部材の挿入状態が切り替えられるので、光学機能変換部材の挿入状態に応じて撮像部の光学機能を変換することができ、比較的小型のまま撮像装置を多機能化することができる。
また、外枠部材が、撮像部と切替機構部を覆うので、撮像部や切替機構部に埃などの汚れが付着することから防がれる。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記切替機構部は、前記光軸と平行な回動軸と、前記回動軸を回転駆動する駆動部と、を備えており、
前記移動部材は、前記回動軸に垂直に備えられていることを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、移動部材は、光軸と平行な回動軸に垂直に備えられているので、光軸に垂直に移動する。よって、移動部材と撮像部との距離は一定であるので、移動部材に設けられた光学機能変換部材が撮像部に付与する光学機能の精度を一定に保つことができる。
【0011】
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記移動部材を備えた前記切替機構部が、複数備えられていることを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、複数備えられた切替機構部の移動部材の動作を組み合わせ、移動部材に設けられた光学機能変換部材の光学機能を組み合わせることで、撮像装置における光学機能をより多機能化することができる。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記移動部材には、複数の光学機能変換部材が備えられていることを特徴とする。
【0014】
請求項5記載の発明によれば、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、移動部材に設けられた光学機能変換部材の使用の有無を選択し、光学機能変換部材を切り替えることにより、撮像装置における光学機能をより多機能化することができる。
【0015】
請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記光学機能変換部材は、前記撮像部に入射する光の量を調節する絞り板と、前記撮像部における焦点距離を調節するレンズと、前記撮像部に入射する光の一部分を遮るフィルタと、のうち少なくともひとつであることを特徴とする。
【0016】
請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、光学機能変換部材は、撮像部に入射する光の量を調節する絞り板と、撮像部における焦点距離を調節するレンズと、撮像部に入射する光の一部分を遮るフィルタと、のうち少なくともひとつであるので、用途に応じてそれぞれの光学機能変換部材の特徴を生かした光学機能を有することができる。
【0017】
請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記外枠部材は光軸方向から見て矩形状の外形形状を有し、
前記撮像部に対応した前記開口部は、前記矩形状の外枠部材の隅部に位置することを特徴とする。
【0018】
請求項7記載の発明によれば、請求項1〜6の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、撮像部に対応した開口部は、矩形状の外枠部材の隅部に備えられているので、撮像部は外枠部材内の基板上隅部に備えられることとなり、基板のスペースを有効に使用することや、撮像装置のサイズをより小型化することができる。
【0019】
請求項8記載の発明は、請求項1から請求項7の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されていることを特徴とする携帯端末。
【0020】
請求項8記載の発明によれば、請求項1から請求項7の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されている携帯端末は、その撮像装置に基づく、多機能な撮像を行うことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の撮像装置を示す斜視図であり、図2は、同撮像装置の内部透視斜視図である。また、図3は、図1のIII−III線における断面図であり、図4は、同撮像装置における光学部材の斜視図である。
図1〜4に示されるように、撮像装置100は、基板PCと、基板PC上に設けられた撮像部10と、その撮像部10の近傍の基板PC上に備えられた切替機構部20と、基板PCに固着され、撮像部10と切替機構部20を覆う外枠部材30と、基板PCから延出されるフレキシブル基板FPC等を備えている。
【0022】
撮像部10は、基板PCの一方の面上に配設された撮像素子2と、この撮像素子2に集光させ被写体像を結像させるための撮像レンズとしての光学部材1と、この光学部材1に入射する光の量を調節する絞り板3と、撮像素子2を覆い隠す鏡枠4と、遮光性を有する遮光板5と、遮光板5に支持されるフィルタ6と、光学部材1を押圧する押圧部材7と、鏡枠4の位置決めを行うための位置決め電気部品8等により構成されている。
【0023】
次に、撮像装置100における撮像部10の各構成要素について説明する。
光学部材1は、透明なプラスチック材料を素材とし、図4に示すように、管状の脚部1cと、この脚部1cに支持される凸レンズ形状のレンズ部1aとが一体的に形成されている。脚部1cは、上端周囲に形成された上脚部1eと、上端を塞ぐ板状の上面部1bと、上脚部1eの下方に形成された撮像素子2に当接する下脚部1fとを備え、上面部1bの中央にレンズ部1aが形成されている。
絞り板3は、レンズ部1aの周囲の上面部1bに固定されている。この絞り板3は、遮光性のある素材からなり、凸レンズ部1aの絞り値(F値)を規定する第1の絞りとしての開口3aを有する。
【0024】
撮像素子2は、イメージセンサであり、例えば、CMOS型イメージセンサ、CCD型イメージセンサ等からなる。矩形薄板状の撮像素子2の下面は、基板PCの上面に取り付けられている。撮像素子2の上面中央には、画素が2次元的に配列された光電変換部2aが形成されている。その外側に処理部(図示省略)が形成されており、処理部の外縁近傍には、複数のパッド(図示省略)が配置されている。結線用端子であるパッドは、図3に示すように、ワイヤWを介して基板PCに接続されている。ワイヤWは、基板PC上の所定の回路に接続されている。
【0025】
鏡枠4は、遮光性のある素材からなる筐体であり、光学部材1の外側に配置されている。
鏡枠4には、図2に示すように、角柱状の下部4aと、円筒状の上部4bとが設けられている。下部4aの下端部は、基板PC上に接着剤Bにより固着される。
【0026】
遮光板5は、鏡枠4の上部4bの上端に接着剤Bにより取り付けられている。遮光板5は、その中央に第2の絞りとしての開口5aを有している。
フィルタ6は、赤外線吸収特性を有する素材からなり、遮光板5の中央の開口5aの下方に接着剤Bにより接合されている。
そして、この遮光板5とフィルタ6とでカバー部材を構成する。このように、基板PCと鏡枠4とカバー部材とが密着し接合しているので、撮像部10は、防塵、防湿の構造を有する。
【0027】
押圧部材7は、例えば、コイルばねなどの弾性部材により構成され、光学部材1と、遮光板5との間に配置されている。そして、遮光板5が鏡枠4に取り付けられることで、遮光板5が押圧部材7を押圧して、押圧部材7が弾性変形する。この押圧部材7は、光学部材1を図3中、下方に向かって所定の押圧力により押圧して、光学部材1を撮像素子2に付勢する。ここで、遮光板5から下方の撮像素子2に向かう力が加わった際、押圧部材7が弾性変形することにより、その力を吸収する緩衝作用が働くので、その力は直接撮像素子2には伝達されず、撮像素子2が破損することを防ぐ効果がある。
【0028】
位置決め電気部品8は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等であり、図2において、基板PC上の撮像素子2と鏡枠4との間であって、鏡枠4に近接して配置されている。また、基板PCから位置決め電気部品8の上端部までの高さは、基板PCから撮像素子2の上端部までの高さよりも高くなっている。また、位置決め電気部品8は、鏡枠4の下部4aにおける固着部位の内側の4角を囲むようにして4つ設けられている。従って、この位置決め電気部品8は、鏡枠4を基板PC上に固着する際の、鏡枠4の位置決め指標となる。また、位置決め電気部品8の上端が撮像素子2の上端よりも高くなっているので、鏡枠4が、撮像素子2に接触して撮像素子2のワイヤW等を傷つけるのを防ぐ。
尚、位置決め電気部品8は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等に限らず、撮像装置10に必要な電気部品であればよい。
フレキシブル基板FPCは外部接続用端子として、撮像装置100を電子機器に搭載する際に、電子機器の基板等に接続される。
【0029】
次に、切替機構部20について説明する。
図2、図5に示されるように、切替機構部20は、基板PC上に備えられた駆動部としてのモータ11と、モータ11に設けられた光軸と平行な回動軸12などにより構成されており、回動軸12には移動部材13が垂直に設けられている。
移動部材13の一端は回動軸12に固定され、他端には光学機能変換部材としてのクローズアップレンズ14が設けられている。そして、モータ11の駆動により、回動軸12が回動すると、回動軸12に固定された移動部材13の一端を中心に、移動部材13の他端に設けられたクローズアップレンズ14が円弧を描くように移動する。このクローズアップレンズ14の円弧移動における第1の停止位置においては、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路にクローズアップレンズ14が入った状態となり、第2の停止位置においては、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間にはクローズアップレンズ14がない状態となる。
なお、モータ11は正逆回転するものでもよく、一方向クラッチを用いるものであってもよい。
【0030】
外枠部材30には、撮像部10の光学部材1に対応した位置に開口部30aが形成されている。また、外枠部材30は、撮像部10と切替機構部20を覆い、撮像部10や切替機構部20に埃などの汚れが付着することを防止するとともに、撮像部10や切替機構部20を保護する。
【0031】
図2、図5に示される状態は、移動部材13に設けられたクローズアップレンズ14が、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路に入り、撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置している。つまり、撮像部10の光学部材1のレンズ部1aにより設定された、撮像部10の固有の焦点距離が、クローズアップレンズ14により、新たな焦点距離(第2の焦点距離)に変換されたことになる。
なお、この第2の焦点距離は、かなり近い距離の被写体を撮影する際の焦点距離であり、例えば、固有の焦点距離では、撮像素子2の表面より奥にピントの位置がいってしまうような近接撮影を行う場合に、クローズアップレンズ14によって、ピント位置が撮像素子2の表面に戻されたことにより設定される焦点距離である。
【0032】
よって、この撮像装置100は、撮像部10の光学部材1のレンズ部1aにより設定された固有の焦点距離と、切替機構部20によりもたらされたクローズアップレンズ14の作用を加味した第2の焦点距離との、2つの焦点距離を有することとなり、撮像を行う被写体に応じて切替機構部20を切り替え、焦点距離を選択して、異なる撮像条件による撮像を行うことができるようになる。
このように、切替機構部20により光学機能変換部材としてのクローズアップレンズ14を動作させ、撮像装置100における撮像部10の光学機能である焦点距離を変換することができるので、撮像装置100の撮像用途が広がる。
【0033】
〔第2の実施の形態〕
次に、図1、図6、図7を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図6に示されるように、撮像装置200は、基板PC上に設けられた撮像部10と、撮像部10の側方(図中下側)に備えられた切替機構部20と、撮像部10の光軸に対し切替機構部20とは略90度異なる撮像部10の側方(図中右側)に備えられた第2切替機構部40等を備えている。また、撮像部10、切替機構部20、第2切替機構部40等は、撮像装置100と同様に外枠部材30により覆われている。
【0034】
切替機構部20は、第1の実施の形態と同様に、モータ11に設けられた回動軸12の回動に伴い動作する移動部材13に設けられたクローズアップレンズ14が、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路への出入状態を切り替えることにより、撮像部10の固有の焦点距離と、クローズアップレンズ14を作用させた第2の焦点距離とを切り替える。
【0035】
第2切替機構部40は、モータ11に設けられた回動軸12aの端部に、移動部材15の一端が固定されている。移動部材15の他端側には、光学機能変換部材としてのNDフィルタ16が設けられている。モータ11の駆動により、回動軸12aが回動すると、回動軸12aに固定された移動部材15の一端を中心に、移動部材15の他端に設けられたNDフィルタ16が円弧を描くように移動する。このNDフィルタ16の円弧移動における第1の停止位置においては、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路にNDフィルタ16が挿入された状態となり、第2の停止位置においては、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間からNDフィルタ16が離れた状態となる。つまり、光路にNDフィルタ16が挿入された状態においては、撮像素子2に向け、撮像部10に入射される光の一部分がNDフィルタ16により遮られ、光量が低減された状態になる。よって、NDフィルタ16によって撮像素子2に入射される光量が第2の光量に変換されたことになる。
【0036】
よって、この撮像装置200は、使用環境の光源に基づく第1の光量と、第2切替機構部40によりもたらされたNDフィルタ16の作用を加味した第2の光量との、2つの光量に応じた撮像を行えることとなり、撮像を行う環境条件や被写体に応じて光量を選択して、異なる撮像条件による撮像を行うことができるようになる。
【0037】
図6に示される状態は、移動部材13に設けられたクローズアップレンズ14が、撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置し、移動部材15に設けられたNDフィルタ16は、光路から外れた箇所に位置している。
そして、図7に示されるように、切替機構部20の回動軸12と、第2切替機構部40の回動軸12aの長さは異なっているので、回動軸12に固定された移動部材13と、回動軸12aに固定された移動部材15は、それぞれの移動範囲において接触することなく移動を行う。
従って、撮像装置200におけるクローズアップレンズ14と、NDフィルタ16の位置関係は、図6に示される状態を含めて4パターンあり、その4パターン毎に撮像装置200は異なる光学機能を有することになる。
【0038】
第1のパターンは、クローズアップレンズ14、NDフィルタ16ともに、撮像部10の開口5aの上方に位置せず、光路から外れた箇所に位置している状態である。この状態における撮像装置200は、撮像部10の固有の焦点距離と、第1の光量とに基づく光学機能を有する。
【0039】
第2のパターンは、クローズアップレンズ14が撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置し、NDフィルタ16が光路から外れた箇所に位置している図6に示される状態である。この状態における撮像装置200は、クローズアップレンズ14が作用した第2の焦点距離と、撮像部10における第1の光量とに基づく光学機能を有する。
【0040】
第3のパターンは、NDフィルタ16が撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置し、クローズアップレンズ14が光路から外れた箇所に位置している状態である。この状態における撮像装置200は、撮像部10の固有の焦点距離と、NDフィルタ16が作用した第2の光量とに基づく光学機能を有する。
【0041】
第4のパターンは、クローズアップレンズ14、NDフィルタ16ともに、撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置している状態である。この状態における撮像装置200は、クローズアップレンズ14が作用した第2の焦点距離と、NDフィルタ16が作用した第2の光量とに基づく光学機能を有する。
【0042】
このように、撮像装置200において、2つの切替機構部、切替機構部20と第2切替機構部40の切り替え動作を併用し、それぞれの切替機構部にもたらされる光学機能が組み合わされた4つのパターンの光学機能を選択して、異なる撮像条件による撮像を行うことができるので、撮像装置200の撮像用途が広がる。
【0043】
〔第3の実施の形態〕
次に、図1、図8〜10を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図8に示されるように、撮像装置300は、基板PC上に設けられた撮像部10と、撮像部10の近傍に備えられた第3切替機構部50等を備えている。また、撮像部10、第3切替機構部50等は、撮像装置100と同様に外枠部材30により覆われている。
【0044】
第3切替機構部50は、モータ11に設けられた回動軸12の端部に、略扇形の移動部材17の扇形の要の位置が固定されている。移動部材17における回動軸12が固定された側の反対側の外周側には、光学機能変換部材としてのNDフィルタ16a、16bが設けられている。モータ11の駆動により、回動軸12が回動すると、回動軸12に固定された移動部材17の扇形の要を中心に、移動部材17の外周側に設けられたNDフィルタ16a、16bが円弧を描くように移動する。なお、NDフィルタ16aは、撮像素子2に入射される光量を僅かに低減するフィルタであり、NDフィルタ16bは、撮像素子2に入射される光量を大幅に低減するフィルタである。
この移動部材17には、第3切替機構部50による2段階の移動に伴う3箇所の停止位置がある。その3箇所の停止位置に基づき、撮像装置300は、3パターンの光学機能を有することになる。
【0045】
第1の停止位置は、図8に示される移動部材17の位置であり、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路を遮るものがない状態である。この状態における撮像装置300は、撮像部10の固有の焦点距離と、使用環境の光源に基づく第1の光量とに基づく光学機能を有する。
【0046】
第2の停止位置は、図9に示される移動部材17の位置であり、移動部材17が回動軸12の回動に伴い、第1の停止位置から図中反時計回りに約22.5度移動した位置である。この第2の停止位置において、NDフィルタ16aが撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置している。この状態における撮像装置300は、撮像部10の固有の焦点距離と、NDフィルタ16aが作用した第2の光量とに基づく光学機能を有する。
【0047】
第3の停止位置は、図10に示される移動部材17の位置であり、移動部材17が回動軸12の回動に伴い、第1の停止位置から図中反時計回りに約45度移動した位置である。この第3の停止位置において、NDフィルタ16bが撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置している。この状態における撮像装置300は、撮像部10の固有の焦点距離と、NDフィルタ16bが作用した第3の光量とに基づく光学機能を有する。
【0048】
このように、撮像装置300において、移動部材17に2種類のNDフィルタ16a、16bを設け、第3切替機構部50によりそのNDフィルタ16a、16bが、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路に入る状態を切り替えることにより、3パターンの光学機能を選択して、異なる撮像条件による撮像を行うことができるので、撮像装置300の撮像用途が広がる。
つまり、1つの切替機構部、1つの移動部材によっても、移動部材に設ける光学機能変換部材の数を増やすことにより、撮像装置により多くの光学機能を付与することができる。
【0049】
このように、撮像装置100、200、300において、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路に、光学機能変換部材であるクローズアップレンズ14、NDフィルタ16、16a、16b等が出入するように、それらが設けられた移動部材を光軸方向と垂直に進退させ、光学機能を変換、切り替えることにより、被写体深度や、近接撮影、望遠撮影などの焦点距離や、撮像画像の明るさ等を切り替えた撮像を行うことができる。
また、移動部材に複数の光学機能変換部材を設けたり、移動部材を複数駆動する切替機構部を複数備えることにより、より多くの光学機能の切り替えを行うことができる撮像装置とすることができる。
【0050】
次に、撮像装置100を一例として、上記撮像装置を搭載した携帯端末について説明する。
図11に示すように、携帯端末は、例えば、折り畳み式携帯電話機T(以下、携帯電話機Tという)であり、表示画面Dを備えたケースとしての上筐体71と、操作ボタンPを備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。撮像装置100は、上筐体71の内表面側(表示画面を有する側)の表示画面Dの下方に内蔵されており、撮像装置100の撮像部10が上筐体71の外表面から光を取り込めるものとされている。これによって、撮像対象との距離や、撮像環境に合わせて撮像装置100の機能を使い分けることにより、付加価値の高い携帯電話機Tとすることができる。なお、携帯電話機Tのその他の構成要素は、公知のものであるため、説明を省略する。
【0051】
なお、以上の第1、第2、第3の実施の形態において、光学機能変換部材であるクローズアップレンズ14と、NDフィルタ16、16a、16bとをそれぞれ組み合わせた撮像装置100、200、300を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像装置における光学機能部材の組み合わせは任意である。
【0052】
なお、光学機能変換部材は、クローズアップレンズ14と、NDフィルタ16、16a、16bに限らず、ワイドコンバージョンレンズ、テレコンバージョンレンズ、絞り機能を有する部材、特殊効果フィルタ(例えば、ソフトフォーカスフィルタ、スカイライトフィルタ)等であってもよい。
ワイドコンバージョンレンズ、テレコンバージョンレンズは、ある平行光束を異なる平行光束に変換するビームエキスパンダのような光学部材であり、比較的厚めの単玉のレンズや、少なくとも2枚のレンズが組み合わされて構成されるものである。ワイドコンバージョンレンズは、焦点距離を短くし、より広角化するレンズである。テレコンバージョンレンズは、焦点距離を長くし、より望遠化するレンズである。
絞り機能を有する部材である絞り板により、撮像装置に入射する光量を調節し、撮像装置の絞り値を変換する場合には、例えば、光学部材1から絞り板3を除外した状態において、光学部材1に近接した位置に絞り板が設けられた移動部材が進退する構成にすることが望ましい。
特殊効果フィルタによっては、撮像素子2に入射する光の一部分を遮るなどし、光量などが調整、変換され、様々な特殊効果撮影を行うことができる。
【0053】
また、切替機構部の数や、移動部材に設けられる光学機能部材の数も任意である。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【0054】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、切替機構部により、移動部材が光軸に垂直に移動されることに基づいて撮像部へ導入される光の光路中への、光学機能変換部材の挿入状態が切り替えられるので、光学機能変換部材の挿入状態に応じて撮像部の光学機能を変換することができ、比較的小型のまま撮像装置を多機能化することができる。
また、外枠部材が、撮像部と切替機構部を覆うので、撮像部や切替機構部に埃などの汚れが付着することから防がれる。
【0055】
請求項2記載の発明によれば、切替機構部により、移動部材が光軸に垂直に移動されることに基づいて撮像部へ導入される光の光路中への、光学機能変換部材の挿入状態が切り替えられるので、光学機能変換部材の挿入状態に応じて撮像部の光学機能を変換することができ、比較的小型のまま撮像装置を多機能化することができる。
また、外枠部材が、撮像部と切替機構部を覆うので、撮像部や切替機構部に埃などの汚れが付着することから防がれる。
【0056】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、移動部材は、光軸と平行な回動軸に垂直に備えられているので、光軸に垂直に移動する。よって、移動部材と撮像部との距離は一定であるので、移動部材に設けられた光学機能変換部材が撮像部に付与する光学機能の精度を一定に保つことができる。
【0057】
請求項4記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、複数備えられた切替機構部の移動部材の動作を組み合わせ、移動部材に設けられた光学機能変換部材の光学機能を組み合わせることで、撮像装置における光学機能をより多機能化することができる。
【0058】
請求項5記載の発明によれば、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、移動部材に設けられた光学機能変換部材の使用の有無を選択し、光学機能変換部材を切り替えることにより、撮像装置における光学機能をより多機能化することができる。
【0059】
請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、光学機能変換部材は、撮像部に入射する光の量を調節する絞り板と、撮像部における焦点距離を調節するレンズと、撮像部に入射する光の一部分を遮るフィルタと、のうち少なくともひとつであるので、用途に応じてそれぞれの光学機能変換部材の特徴を生かした光学機能を有することができる。
【0060】
請求項7記載の発明によれば、請求項1〜6の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、撮像部に対応した開口部は、矩形状の外枠部材の隅部に備えられているので、撮像部は外枠部材内の基板上隅部に備えられることとなり、基板のスペースを有効に使用することや、撮像装置のサイズをより小型化することができる。
【0061】
請求項8記載の発明によれば、請求項1から請求項7の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されている携帯端末は、その撮像装置に基づく、多機能な撮像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる撮像装置の斜視図である。
【図2】本発明にかかる撮像装置における外枠部材の内部透視斜視図である。
【図3】図1のIII−III線における断面図である。
【図4】本発明にかかる撮像装置における光学部材の斜視図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図7】図6の矢印VII方向からの側面図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図11】本発明の撮像装置を搭載した携帯電話機の一例を示す正面図及び背面図である。
【符号の説明】
1 光学部材(撮像レンズ)
2 撮像素子
2a 光電変換部
10 撮像部
11 モータ(駆動部)
12 回動軸
12a 回動軸
13 移動部材
14 クローズアップレンズ(光学機能変換部材)
15 移動部材
16、16a、16b NDフィルタ(光学機能変換部材)
17 移動部材
20 切替機構部
40 第2切替機構部
50 第3切替機構部
30 外枠部材
30a 開口部
100、200、300 撮像装置
71 上筐体(ケース)
PC 基板
FPC フレキシブル基板(外部接続用端子)
T 折り畳み式携帯電話機(携帯端末)
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどの携帯端末に搭載可能な撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の小型、薄型の電子機器に搭載可能な、小型で高性能の撮像装置が開発されている。かかる撮像装置には、基板上に設けられた撮像素子と、この撮像素子に集光させるためのレンズ等を有する光学部材とが一体化されて備えられているものが多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような撮像装置の用途が広がることにより、様々な場面や被写体に応じて焦点や絞り等を変化させて多機能に使用したいというニーズがある。しかしながら、このような小型の撮像装置を小型のまま多機能化させることは困難であった。
【0004】
本発明の課題は、比較的小型のまま多機能化された撮像装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、
基板と、基板に配設された撮像素子と、前記撮像素子に対応して設けられ、該撮像素子に被写体像を結像させる光学部材と、を有する撮像部を備える撮像装置であって、
前記撮像部の光学機能を変換する光学機能変換部材が設けられた移動部材と、前記移動部材を光軸に垂直に移動させることに基づいて、前記撮像部の光学機能を切り替える切替機構部と、
前記撮像部に対応した位置に開口部が形成され、前記撮像部と前記切替機構部とを覆い、前記基板上に固着される外枠部材と、
を備えたことを特徴とする。
【0006】
請求項1記載の発明によれば、切替機構部により、移動部材が光軸に垂直に移動されることに基づいて撮像部へ導入される光の光路中への、光学機能変換部材の挿入状態が切り替えられるので、光学機能変換部材の挿入状態に応じて撮像部の光学機能を変換することができ、比較的小型のまま撮像装置を多機能化することができる。
また、外枠部材が、撮像部と切替機構部を覆うので、撮像部や切替機構部に埃などの汚れが付着することから防がれる。
【0007】
請求項2記載の発明は、光電変換部を備えた撮像素子と、
前記撮像素子を保持し、かつ電気信号の外部接続用端子を有する基板と、
前記光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズと、
開口部を有し、前記撮像レンズを覆う遮光性部材からなる筐体と、が一体に形成された撮像部を有し、かつ前記撮像レンズの光軸方向の高さが15mm以下である撮像装置であって、
前記撮像部の光学機能を変換する光学機能変換部材が設けられた移動部材と、前記移動部材を光軸に垂直に移動させることに基づいて、前記撮像部の光学機能を切り替える切替機構部と、
前記撮像部に対応した位置に開口部が形成され、前記撮像部と前記切替機構部とを覆い、前記基板上に固着される外枠部材と、
を備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明によれば、切替機構部により、移動部材が光軸に垂直に移動されることに基づいて撮像部へ導入される光の光路中への、光学機能変換部材の挿入状態が切り替えられるので、光学機能変換部材の挿入状態に応じて撮像部の光学機能を変換することができ、比較的小型のまま撮像装置を多機能化することができる。
また、外枠部材が、撮像部と切替機構部を覆うので、撮像部や切替機構部に埃などの汚れが付着することから防がれる。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記切替機構部は、前記光軸と平行な回動軸と、前記回動軸を回転駆動する駆動部と、を備えており、
前記移動部材は、前記回動軸に垂直に備えられていることを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、移動部材は、光軸と平行な回動軸に垂直に備えられているので、光軸に垂直に移動する。よって、移動部材と撮像部との距離は一定であるので、移動部材に設けられた光学機能変換部材が撮像部に付与する光学機能の精度を一定に保つことができる。
【0011】
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記移動部材を備えた前記切替機構部が、複数備えられていることを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、複数備えられた切替機構部の移動部材の動作を組み合わせ、移動部材に設けられた光学機能変換部材の光学機能を組み合わせることで、撮像装置における光学機能をより多機能化することができる。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記移動部材には、複数の光学機能変換部材が備えられていることを特徴とする。
【0014】
請求項5記載の発明によれば、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、移動部材に設けられた光学機能変換部材の使用の有無を選択し、光学機能変換部材を切り替えることにより、撮像装置における光学機能をより多機能化することができる。
【0015】
請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記光学機能変換部材は、前記撮像部に入射する光の量を調節する絞り板と、前記撮像部における焦点距離を調節するレンズと、前記撮像部に入射する光の一部分を遮るフィルタと、のうち少なくともひとつであることを特徴とする。
【0016】
請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、光学機能変換部材は、撮像部に入射する光の量を調節する絞り板と、撮像部における焦点距離を調節するレンズと、撮像部に入射する光の一部分を遮るフィルタと、のうち少なくともひとつであるので、用途に応じてそれぞれの光学機能変換部材の特徴を生かした光学機能を有することができる。
【0017】
請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記外枠部材は光軸方向から見て矩形状の外形形状を有し、
前記撮像部に対応した前記開口部は、前記矩形状の外枠部材の隅部に位置することを特徴とする。
【0018】
請求項7記載の発明によれば、請求項1〜6の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、撮像部に対応した開口部は、矩形状の外枠部材の隅部に備えられているので、撮像部は外枠部材内の基板上隅部に備えられることとなり、基板のスペースを有効に使用することや、撮像装置のサイズをより小型化することができる。
【0019】
請求項8記載の発明は、請求項1から請求項7の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されていることを特徴とする携帯端末。
【0020】
請求項8記載の発明によれば、請求項1から請求項7の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されている携帯端末は、その撮像装置に基づく、多機能な撮像を行うことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の撮像装置を示す斜視図であり、図2は、同撮像装置の内部透視斜視図である。また、図3は、図1のIII−III線における断面図であり、図4は、同撮像装置における光学部材の斜視図である。
図1〜4に示されるように、撮像装置100は、基板PCと、基板PC上に設けられた撮像部10と、その撮像部10の近傍の基板PC上に備えられた切替機構部20と、基板PCに固着され、撮像部10と切替機構部20を覆う外枠部材30と、基板PCから延出されるフレキシブル基板FPC等を備えている。
【0022】
撮像部10は、基板PCの一方の面上に配設された撮像素子2と、この撮像素子2に集光させ被写体像を結像させるための撮像レンズとしての光学部材1と、この光学部材1に入射する光の量を調節する絞り板3と、撮像素子2を覆い隠す鏡枠4と、遮光性を有する遮光板5と、遮光板5に支持されるフィルタ6と、光学部材1を押圧する押圧部材7と、鏡枠4の位置決めを行うための位置決め電気部品8等により構成されている。
【0023】
次に、撮像装置100における撮像部10の各構成要素について説明する。
光学部材1は、透明なプラスチック材料を素材とし、図4に示すように、管状の脚部1cと、この脚部1cに支持される凸レンズ形状のレンズ部1aとが一体的に形成されている。脚部1cは、上端周囲に形成された上脚部1eと、上端を塞ぐ板状の上面部1bと、上脚部1eの下方に形成された撮像素子2に当接する下脚部1fとを備え、上面部1bの中央にレンズ部1aが形成されている。
絞り板3は、レンズ部1aの周囲の上面部1bに固定されている。この絞り板3は、遮光性のある素材からなり、凸レンズ部1aの絞り値(F値)を規定する第1の絞りとしての開口3aを有する。
【0024】
撮像素子2は、イメージセンサであり、例えば、CMOS型イメージセンサ、CCD型イメージセンサ等からなる。矩形薄板状の撮像素子2の下面は、基板PCの上面に取り付けられている。撮像素子2の上面中央には、画素が2次元的に配列された光電変換部2aが形成されている。その外側に処理部(図示省略)が形成されており、処理部の外縁近傍には、複数のパッド(図示省略)が配置されている。結線用端子であるパッドは、図3に示すように、ワイヤWを介して基板PCに接続されている。ワイヤWは、基板PC上の所定の回路に接続されている。
【0025】
鏡枠4は、遮光性のある素材からなる筐体であり、光学部材1の外側に配置されている。
鏡枠4には、図2に示すように、角柱状の下部4aと、円筒状の上部4bとが設けられている。下部4aの下端部は、基板PC上に接着剤Bにより固着される。
【0026】
遮光板5は、鏡枠4の上部4bの上端に接着剤Bにより取り付けられている。遮光板5は、その中央に第2の絞りとしての開口5aを有している。
フィルタ6は、赤外線吸収特性を有する素材からなり、遮光板5の中央の開口5aの下方に接着剤Bにより接合されている。
そして、この遮光板5とフィルタ6とでカバー部材を構成する。このように、基板PCと鏡枠4とカバー部材とが密着し接合しているので、撮像部10は、防塵、防湿の構造を有する。
【0027】
押圧部材7は、例えば、コイルばねなどの弾性部材により構成され、光学部材1と、遮光板5との間に配置されている。そして、遮光板5が鏡枠4に取り付けられることで、遮光板5が押圧部材7を押圧して、押圧部材7が弾性変形する。この押圧部材7は、光学部材1を図3中、下方に向かって所定の押圧力により押圧して、光学部材1を撮像素子2に付勢する。ここで、遮光板5から下方の撮像素子2に向かう力が加わった際、押圧部材7が弾性変形することにより、その力を吸収する緩衝作用が働くので、その力は直接撮像素子2には伝達されず、撮像素子2が破損することを防ぐ効果がある。
【0028】
位置決め電気部品8は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等であり、図2において、基板PC上の撮像素子2と鏡枠4との間であって、鏡枠4に近接して配置されている。また、基板PCから位置決め電気部品8の上端部までの高さは、基板PCから撮像素子2の上端部までの高さよりも高くなっている。また、位置決め電気部品8は、鏡枠4の下部4aにおける固着部位の内側の4角を囲むようにして4つ設けられている。従って、この位置決め電気部品8は、鏡枠4を基板PC上に固着する際の、鏡枠4の位置決め指標となる。また、位置決め電気部品8の上端が撮像素子2の上端よりも高くなっているので、鏡枠4が、撮像素子2に接触して撮像素子2のワイヤW等を傷つけるのを防ぐ。
尚、位置決め電気部品8は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等に限らず、撮像装置10に必要な電気部品であればよい。
フレキシブル基板FPCは外部接続用端子として、撮像装置100を電子機器に搭載する際に、電子機器の基板等に接続される。
【0029】
次に、切替機構部20について説明する。
図2、図5に示されるように、切替機構部20は、基板PC上に備えられた駆動部としてのモータ11と、モータ11に設けられた光軸と平行な回動軸12などにより構成されており、回動軸12には移動部材13が垂直に設けられている。
移動部材13の一端は回動軸12に固定され、他端には光学機能変換部材としてのクローズアップレンズ14が設けられている。そして、モータ11の駆動により、回動軸12が回動すると、回動軸12に固定された移動部材13の一端を中心に、移動部材13の他端に設けられたクローズアップレンズ14が円弧を描くように移動する。このクローズアップレンズ14の円弧移動における第1の停止位置においては、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路にクローズアップレンズ14が入った状態となり、第2の停止位置においては、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間にはクローズアップレンズ14がない状態となる。
なお、モータ11は正逆回転するものでもよく、一方向クラッチを用いるものであってもよい。
【0030】
外枠部材30には、撮像部10の光学部材1に対応した位置に開口部30aが形成されている。また、外枠部材30は、撮像部10と切替機構部20を覆い、撮像部10や切替機構部20に埃などの汚れが付着することを防止するとともに、撮像部10や切替機構部20を保護する。
【0031】
図2、図5に示される状態は、移動部材13に設けられたクローズアップレンズ14が、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路に入り、撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置している。つまり、撮像部10の光学部材1のレンズ部1aにより設定された、撮像部10の固有の焦点距離が、クローズアップレンズ14により、新たな焦点距離(第2の焦点距離)に変換されたことになる。
なお、この第2の焦点距離は、かなり近い距離の被写体を撮影する際の焦点距離であり、例えば、固有の焦点距離では、撮像素子2の表面より奥にピントの位置がいってしまうような近接撮影を行う場合に、クローズアップレンズ14によって、ピント位置が撮像素子2の表面に戻されたことにより設定される焦点距離である。
【0032】
よって、この撮像装置100は、撮像部10の光学部材1のレンズ部1aにより設定された固有の焦点距離と、切替機構部20によりもたらされたクローズアップレンズ14の作用を加味した第2の焦点距離との、2つの焦点距離を有することとなり、撮像を行う被写体に応じて切替機構部20を切り替え、焦点距離を選択して、異なる撮像条件による撮像を行うことができるようになる。
このように、切替機構部20により光学機能変換部材としてのクローズアップレンズ14を動作させ、撮像装置100における撮像部10の光学機能である焦点距離を変換することができるので、撮像装置100の撮像用途が広がる。
【0033】
〔第2の実施の形態〕
次に、図1、図6、図7を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図6に示されるように、撮像装置200は、基板PC上に設けられた撮像部10と、撮像部10の側方(図中下側)に備えられた切替機構部20と、撮像部10の光軸に対し切替機構部20とは略90度異なる撮像部10の側方(図中右側)に備えられた第2切替機構部40等を備えている。また、撮像部10、切替機構部20、第2切替機構部40等は、撮像装置100と同様に外枠部材30により覆われている。
【0034】
切替機構部20は、第1の実施の形態と同様に、モータ11に設けられた回動軸12の回動に伴い動作する移動部材13に設けられたクローズアップレンズ14が、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路への出入状態を切り替えることにより、撮像部10の固有の焦点距離と、クローズアップレンズ14を作用させた第2の焦点距離とを切り替える。
【0035】
第2切替機構部40は、モータ11に設けられた回動軸12aの端部に、移動部材15の一端が固定されている。移動部材15の他端側には、光学機能変換部材としてのNDフィルタ16が設けられている。モータ11の駆動により、回動軸12aが回動すると、回動軸12aに固定された移動部材15の一端を中心に、移動部材15の他端に設けられたNDフィルタ16が円弧を描くように移動する。このNDフィルタ16の円弧移動における第1の停止位置においては、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路にNDフィルタ16が挿入された状態となり、第2の停止位置においては、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間からNDフィルタ16が離れた状態となる。つまり、光路にNDフィルタ16が挿入された状態においては、撮像素子2に向け、撮像部10に入射される光の一部分がNDフィルタ16により遮られ、光量が低減された状態になる。よって、NDフィルタ16によって撮像素子2に入射される光量が第2の光量に変換されたことになる。
【0036】
よって、この撮像装置200は、使用環境の光源に基づく第1の光量と、第2切替機構部40によりもたらされたNDフィルタ16の作用を加味した第2の光量との、2つの光量に応じた撮像を行えることとなり、撮像を行う環境条件や被写体に応じて光量を選択して、異なる撮像条件による撮像を行うことができるようになる。
【0037】
図6に示される状態は、移動部材13に設けられたクローズアップレンズ14が、撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置し、移動部材15に設けられたNDフィルタ16は、光路から外れた箇所に位置している。
そして、図7に示されるように、切替機構部20の回動軸12と、第2切替機構部40の回動軸12aの長さは異なっているので、回動軸12に固定された移動部材13と、回動軸12aに固定された移動部材15は、それぞれの移動範囲において接触することなく移動を行う。
従って、撮像装置200におけるクローズアップレンズ14と、NDフィルタ16の位置関係は、図6に示される状態を含めて4パターンあり、その4パターン毎に撮像装置200は異なる光学機能を有することになる。
【0038】
第1のパターンは、クローズアップレンズ14、NDフィルタ16ともに、撮像部10の開口5aの上方に位置せず、光路から外れた箇所に位置している状態である。この状態における撮像装置200は、撮像部10の固有の焦点距離と、第1の光量とに基づく光学機能を有する。
【0039】
第2のパターンは、クローズアップレンズ14が撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置し、NDフィルタ16が光路から外れた箇所に位置している図6に示される状態である。この状態における撮像装置200は、クローズアップレンズ14が作用した第2の焦点距離と、撮像部10における第1の光量とに基づく光学機能を有する。
【0040】
第3のパターンは、NDフィルタ16が撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置し、クローズアップレンズ14が光路から外れた箇所に位置している状態である。この状態における撮像装置200は、撮像部10の固有の焦点距離と、NDフィルタ16が作用した第2の光量とに基づく光学機能を有する。
【0041】
第4のパターンは、クローズアップレンズ14、NDフィルタ16ともに、撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置している状態である。この状態における撮像装置200は、クローズアップレンズ14が作用した第2の焦点距離と、NDフィルタ16が作用した第2の光量とに基づく光学機能を有する。
【0042】
このように、撮像装置200において、2つの切替機構部、切替機構部20と第2切替機構部40の切り替え動作を併用し、それぞれの切替機構部にもたらされる光学機能が組み合わされた4つのパターンの光学機能を選択して、異なる撮像条件による撮像を行うことができるので、撮像装置200の撮像用途が広がる。
【0043】
〔第3の実施の形態〕
次に、図1、図8〜10を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図8に示されるように、撮像装置300は、基板PC上に設けられた撮像部10と、撮像部10の近傍に備えられた第3切替機構部50等を備えている。また、撮像部10、第3切替機構部50等は、撮像装置100と同様に外枠部材30により覆われている。
【0044】
第3切替機構部50は、モータ11に設けられた回動軸12の端部に、略扇形の移動部材17の扇形の要の位置が固定されている。移動部材17における回動軸12が固定された側の反対側の外周側には、光学機能変換部材としてのNDフィルタ16a、16bが設けられている。モータ11の駆動により、回動軸12が回動すると、回動軸12に固定された移動部材17の扇形の要を中心に、移動部材17の外周側に設けられたNDフィルタ16a、16bが円弧を描くように移動する。なお、NDフィルタ16aは、撮像素子2に入射される光量を僅かに低減するフィルタであり、NDフィルタ16bは、撮像素子2に入射される光量を大幅に低減するフィルタである。
この移動部材17には、第3切替機構部50による2段階の移動に伴う3箇所の停止位置がある。その3箇所の停止位置に基づき、撮像装置300は、3パターンの光学機能を有することになる。
【0045】
第1の停止位置は、図8に示される移動部材17の位置であり、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路を遮るものがない状態である。この状態における撮像装置300は、撮像部10の固有の焦点距離と、使用環境の光源に基づく第1の光量とに基づく光学機能を有する。
【0046】
第2の停止位置は、図9に示される移動部材17の位置であり、移動部材17が回動軸12の回動に伴い、第1の停止位置から図中反時計回りに約22.5度移動した位置である。この第2の停止位置において、NDフィルタ16aが撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置している。この状態における撮像装置300は、撮像部10の固有の焦点距離と、NDフィルタ16aが作用した第2の光量とに基づく光学機能を有する。
【0047】
第3の停止位置は、図10に示される移動部材17の位置であり、移動部材17が回動軸12の回動に伴い、第1の停止位置から図中反時計回りに約45度移動した位置である。この第3の停止位置において、NDフィルタ16bが撮像部10の開口5aの上方に対応した箇所に位置している。この状態における撮像装置300は、撮像部10の固有の焦点距離と、NDフィルタ16bが作用した第3の光量とに基づく光学機能を有する。
【0048】
このように、撮像装置300において、移動部材17に2種類のNDフィルタ16a、16bを設け、第3切替機構部50によりそのNDフィルタ16a、16bが、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路に入る状態を切り替えることにより、3パターンの光学機能を選択して、異なる撮像条件による撮像を行うことができるので、撮像装置300の撮像用途が広がる。
つまり、1つの切替機構部、1つの移動部材によっても、移動部材に設ける光学機能変換部材の数を増やすことにより、撮像装置により多くの光学機能を付与することができる。
【0049】
このように、撮像装置100、200、300において、外枠部材30の開口部30aと撮像部10との間の光路に、光学機能変換部材であるクローズアップレンズ14、NDフィルタ16、16a、16b等が出入するように、それらが設けられた移動部材を光軸方向と垂直に進退させ、光学機能を変換、切り替えることにより、被写体深度や、近接撮影、望遠撮影などの焦点距離や、撮像画像の明るさ等を切り替えた撮像を行うことができる。
また、移動部材に複数の光学機能変換部材を設けたり、移動部材を複数駆動する切替機構部を複数備えることにより、より多くの光学機能の切り替えを行うことができる撮像装置とすることができる。
【0050】
次に、撮像装置100を一例として、上記撮像装置を搭載した携帯端末について説明する。
図11に示すように、携帯端末は、例えば、折り畳み式携帯電話機T(以下、携帯電話機Tという)であり、表示画面Dを備えたケースとしての上筐体71と、操作ボタンPを備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。撮像装置100は、上筐体71の内表面側(表示画面を有する側)の表示画面Dの下方に内蔵されており、撮像装置100の撮像部10が上筐体71の外表面から光を取り込めるものとされている。これによって、撮像対象との距離や、撮像環境に合わせて撮像装置100の機能を使い分けることにより、付加価値の高い携帯電話機Tとすることができる。なお、携帯電話機Tのその他の構成要素は、公知のものであるため、説明を省略する。
【0051】
なお、以上の第1、第2、第3の実施の形態において、光学機能変換部材であるクローズアップレンズ14と、NDフィルタ16、16a、16bとをそれぞれ組み合わせた撮像装置100、200、300を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像装置における光学機能部材の組み合わせは任意である。
【0052】
なお、光学機能変換部材は、クローズアップレンズ14と、NDフィルタ16、16a、16bに限らず、ワイドコンバージョンレンズ、テレコンバージョンレンズ、絞り機能を有する部材、特殊効果フィルタ(例えば、ソフトフォーカスフィルタ、スカイライトフィルタ)等であってもよい。
ワイドコンバージョンレンズ、テレコンバージョンレンズは、ある平行光束を異なる平行光束に変換するビームエキスパンダのような光学部材であり、比較的厚めの単玉のレンズや、少なくとも2枚のレンズが組み合わされて構成されるものである。ワイドコンバージョンレンズは、焦点距離を短くし、より広角化するレンズである。テレコンバージョンレンズは、焦点距離を長くし、より望遠化するレンズである。
絞り機能を有する部材である絞り板により、撮像装置に入射する光量を調節し、撮像装置の絞り値を変換する場合には、例えば、光学部材1から絞り板3を除外した状態において、光学部材1に近接した位置に絞り板が設けられた移動部材が進退する構成にすることが望ましい。
特殊効果フィルタによっては、撮像素子2に入射する光の一部分を遮るなどし、光量などが調整、変換され、様々な特殊効果撮影を行うことができる。
【0053】
また、切替機構部の数や、移動部材に設けられる光学機能部材の数も任意である。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【0054】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、切替機構部により、移動部材が光軸に垂直に移動されることに基づいて撮像部へ導入される光の光路中への、光学機能変換部材の挿入状態が切り替えられるので、光学機能変換部材の挿入状態に応じて撮像部の光学機能を変換することができ、比較的小型のまま撮像装置を多機能化することができる。
また、外枠部材が、撮像部と切替機構部を覆うので、撮像部や切替機構部に埃などの汚れが付着することから防がれる。
【0055】
請求項2記載の発明によれば、切替機構部により、移動部材が光軸に垂直に移動されることに基づいて撮像部へ導入される光の光路中への、光学機能変換部材の挿入状態が切り替えられるので、光学機能変換部材の挿入状態に応じて撮像部の光学機能を変換することができ、比較的小型のまま撮像装置を多機能化することができる。
また、外枠部材が、撮像部と切替機構部を覆うので、撮像部や切替機構部に埃などの汚れが付着することから防がれる。
【0056】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、移動部材は、光軸と平行な回動軸に垂直に備えられているので、光軸に垂直に移動する。よって、移動部材と撮像部との距離は一定であるので、移動部材に設けられた光学機能変換部材が撮像部に付与する光学機能の精度を一定に保つことができる。
【0057】
請求項4記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、複数備えられた切替機構部の移動部材の動作を組み合わせ、移動部材に設けられた光学機能変換部材の光学機能を組み合わせることで、撮像装置における光学機能をより多機能化することができる。
【0058】
請求項5記載の発明によれば、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、移動部材に設けられた光学機能変換部材の使用の有無を選択し、光学機能変換部材を切り替えることにより、撮像装置における光学機能をより多機能化することができる。
【0059】
請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、光学機能変換部材は、撮像部に入射する光の量を調節する絞り板と、撮像部における焦点距離を調節するレンズと、撮像部に入射する光の一部分を遮るフィルタと、のうち少なくともひとつであるので、用途に応じてそれぞれの光学機能変換部材の特徴を生かした光学機能を有することができる。
【0060】
請求項7記載の発明によれば、請求項1〜6の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、撮像部に対応した開口部は、矩形状の外枠部材の隅部に備えられているので、撮像部は外枠部材内の基板上隅部に備えられることとなり、基板のスペースを有効に使用することや、撮像装置のサイズをより小型化することができる。
【0061】
請求項8記載の発明によれば、請求項1から請求項7の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されている携帯端末は、その撮像装置に基づく、多機能な撮像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる撮像装置の斜視図である。
【図2】本発明にかかる撮像装置における外枠部材の内部透視斜視図である。
【図3】図1のIII−III線における断面図である。
【図4】本発明にかかる撮像装置における光学部材の斜視図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図7】図6の矢印VII方向からの側面図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態における撮像装置の外枠部材の内部を示す平面図である。
【図11】本発明の撮像装置を搭載した携帯電話機の一例を示す正面図及び背面図である。
【符号の説明】
1 光学部材(撮像レンズ)
2 撮像素子
2a 光電変換部
10 撮像部
11 モータ(駆動部)
12 回動軸
12a 回動軸
13 移動部材
14 クローズアップレンズ(光学機能変換部材)
15 移動部材
16、16a、16b NDフィルタ(光学機能変換部材)
17 移動部材
20 切替機構部
40 第2切替機構部
50 第3切替機構部
30 外枠部材
30a 開口部
100、200、300 撮像装置
71 上筐体(ケース)
PC 基板
FPC フレキシブル基板(外部接続用端子)
T 折り畳み式携帯電話機(携帯端末)
Claims (8)
- 基板と、基板に配設された撮像素子と、前記撮像素子に対応して設けられ、該撮像素子に被写体像を結像させる光学部材と、を有する撮像部を備える撮像装置であって、
前記撮像部の光学機能を変換する光学機能変換部材が設けられた移動部材と、前記移動部材を光軸に垂直に移動させることに基づいて、前記撮像部の光学機能を切り替える切替機構部と、
前記撮像部に対応した位置に開口部が形成され、前記撮像部と前記切替機構部とを覆い、前記基板上に固着される外枠部材と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 光電変換部を備えた撮像素子と、
前記撮像素子を保持し、かつ電気信号の外部接続用端子を有する基板と、
前記光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズと、
開口部を有し、前記撮像レンズを覆う遮光性部材からなる筐体と、が一体に形成された撮像部を有し、かつ前記撮像レンズの光軸方向の高さが15mm以下である撮像装置であって、
前記撮像部の光学機能を変換する光学機能変換部材が設けられた移動部材と、前記移動部材を光軸に垂直に移動させることに基づいて、前記撮像部の光学機能を切り替える切替機構部と、
前記撮像部に対応した位置に開口部が形成され、前記撮像部と前記切替機構部とを覆い、前記基板上に固着される外枠部材と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記切替機構部は、前記光軸と平行な回動軸と、前記回動軸を回転駆動する駆動部と、を備えており、
前記移動部材は、前記回動軸に垂直に備えられていることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記移動部材を備えた前記切替機構部が、複数備えられていることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記移動部材には、複数の光学機能変換部材が備えられていることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜5の何れか一項に記載の撮像装置において、前記光学機能変換部材は、前記撮像部に入射する光の量を調節する絞り板と、前記撮像部における焦点距離を調節するレンズと、前記撮像部に入射する光の一部分を遮るフィルタと、のうち少なくともひとつであることを特徴とする撮像装置。
- 請求項1〜6の何れか一項に記載の撮像装置において、前記外枠部材は光軸方向から見て矩形状の外形形状を有し、
前記撮像部に対応した前記開口部は、前記矩形状の外枠部材の隅部に位置することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1から請求項7の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されていることを特徴とする携帯端末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002201737A JP2004045652A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 撮像装置及び携帯端末 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002201737A JP2004045652A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 撮像装置及び携帯端末 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004045652A true JP2004045652A (ja) | 2004-02-12 |
Family
ID=31708188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002201737A Pending JP2004045652A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 撮像装置及び携帯端末 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004045652A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006243569A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | レンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置 |
JP2006242994A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Nidec Sankyo Corp | レンズ駆動装置 |
JP2006251668A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | レンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置 |
JP2006251112A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | レンズ鏡胴、カメラ、携帯型情報端末機及び画像入力装置 |
JP2011013535A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Olympus Corp | 光調節装置及び光学系 |
US8200079B2 (en) | 2009-10-23 | 2012-06-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module |
JP2012145830A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Sharp Corp | カメラモジュールおよび電子機器 |
CN112995437A (zh) * | 2019-12-02 | 2021-06-18 | 北京小米移动软件有限公司 | 图像采集装置、电子设备、图像采集方法及存储介质 |
-
2002
- 2002-07-10 JP JP2002201737A patent/JP2004045652A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006242994A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Nidec Sankyo Corp | レンズ駆動装置 |
JP4667911B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2011-04-13 | 株式会社リコー | レンズ鏡胴、撮像装置および携帯型情報端末装置 |
JP2006243569A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | レンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置 |
JP4632817B2 (ja) * | 2005-03-09 | 2011-02-16 | 株式会社リコー | レンズ鏡胴、カメラ、携帯型情報端末機及び画像入力装置 |
JP2006251112A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | レンズ鏡胴、カメラ、携帯型情報端末機及び画像入力装置 |
JP4667917B2 (ja) * | 2005-03-14 | 2011-04-13 | 株式会社リコー | レンズ鏡胴、撮像装置および携帯型情報端末装置 |
JP2006251668A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | レンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置 |
JP2011013535A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Olympus Corp | 光調節装置及び光学系 |
US8625185B2 (en) | 2009-07-03 | 2014-01-07 | Olympus Corporation | Light controlling apparatus including at least one magnet and at least one coil and optical system |
US8200079B2 (en) | 2009-10-23 | 2012-06-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module |
JP2012145830A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Sharp Corp | カメラモジュールおよび電子機器 |
US8576330B2 (en) | 2011-01-13 | 2013-11-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Camera module and electronic device |
CN112995437A (zh) * | 2019-12-02 | 2021-06-18 | 北京小米移动软件有限公司 | 图像采集装置、电子设备、图像采集方法及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109031584B (zh) | 镜头驱动装置及包括镜头驱动装置的相机模块 | |
KR102185056B1 (ko) | 카메라 모듈 | |
US20060082658A1 (en) | Device for image stabilization of camera module | |
CN109302555B (zh) | 摄像头组件及终端设备 | |
US20050189481A1 (en) | Lens module and camera | |
JP4691674B2 (ja) | 光学ユニット及び撮像装置並びに携帯端末 | |
KR101092198B1 (ko) | 광학 유닛 및 상기 광학 유닛을 구비한 촬상 장치 및 상기촬상 장치를 구비한 휴대 단말 | |
CN212623287U (zh) | 光学系统 | |
JP2008089804A (ja) | 撮像装置 | |
JPWO2003013127A1 (ja) | 携帯端末 | |
EP1429168A2 (en) | Image sensing device and portable terminal | |
JP2004045652A (ja) | 撮像装置及び携帯端末 | |
JP2008167561A (ja) | 圧電素子を用いた駆動機構と該駆動機構を用いたカメラモジュール、及び該カメラモジュールを備えた携帯端末 | |
JP2008141798A (ja) | 圧電素子を用いた駆動機構と該駆動機構を用いたカメラモジュール、及び該カメラモジュールを備えた携帯端末 | |
KR102473409B1 (ko) | 카메라 모듈 | |
WO2006080184A1 (ja) | 撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末 | |
KR100977444B1 (ko) | 촬상장치 | |
JP2012185246A (ja) | 撮像ユニット | |
JP2005157107A (ja) | カメラユニット | |
JP2005043394A (ja) | 撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末 | |
KR20050045839A (ko) | 촬상 장치 및 촬상 장치를 구비한 휴대 단말 | |
JP2004048287A (ja) | 撮像装置及び携帯端末 | |
JP2004015492A (ja) | 撮像装置及び撮像装置を備えた携帯端末 | |
JP2008186651A (ja) | 操作装置及び電子機器 | |
JP2004180243A (ja) | 撮像装置及びそれを内蔵した携帯端末 |