JP2004246127A - 撮像装置及び携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト及び製造上の手間をかけることが比較的少なく、焦点調節が容易かつ高精度な撮像装置およびこの撮像装置を備える携帯端末を提供することである。
【解決手段】絞り部２として、磁性金属部２１ｂが設けられ移動可能に構成された移動絞り部材２１と、所定位置に固定された固定絞り部材２２と、を備え、磁石５を備えた回転部材６を光軸を中心に回動させると、磁石５と磁性金属部２１ｂとの間に磁性吸引力を発生させることにより移動絞り部材２１を回転部材６と連動させることにより、絞り部２の開口面積を切換えるようにした。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話やパーソナルコンピュータなどに搭載可能な撮像装置、及び当該撮像装置を搭載した携帯端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、小型で高性能の撮像装置を搭載した携帯電話機等の撮像機能付携帯情報端末（以下、携帯端末という。）が多く開発されている。
このような従来の携帯端末には、通常撮影の他、例えば、雑誌や名刺の文字等を撮影するための接写、近接撮影（以下マクロ撮影とする。）が可能に構成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１の携帯端末は、端末本体（電子機器本体）に対して回動可能に撮像装置が取り付けられている。より詳細には、この携帯端末は、端末本体に固設されたプレートと、このプレートに設けられたカム溝と、撮像装置と一体となって回動するレンズの枠体に、カム溝と係合する突設部とを備え、撮像装置を回動させるのに伴って、複数のレンズがカム溝に規制されながら回動することにより、レンズ間距離が調整され、マクロ撮影に適した倍率に調整されるように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６２１６４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載された携帯端末は、プレートにカム溝を設けたり、レンズの枠体に突設部を設けたりしなければならず、機構が複雑であり、コストや製造上の手間がかかってしまうという問題があった。また、複雑な機構による焦点調節となるので、カムの製造精度が要求されるとともに、レンズの取り付け精度・組立て精度の高さも要求される。また、複数の倍率に調整する際に、複数の部品の移動が伴うことから、繰り返して使用することにより、何れかの部品にガタが発生して、ピント位置がずれてしまうという虞があった。
更に、特許文献１に記載の携帯端末においては、焦点距離の切換をして撮影を行う際に、撮像装置を回動させるために、被写体の方向に合わせて本体を持ち替えなければいけないため、使用者にとって不便であるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、コスト及び製造上の手間をかけることが比較的少なく、焦点調節が容易かつ高精度な撮像装置およびこの撮像装置を備える携帯端末を提供することである。
【０００７】
【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に記載の発明は、
撮像素子が設けられた基板と、
前記撮像素子に入射光を集光する光学部材と、
前記光学部材により集光される光の量を調節する絞り部と、を備え、
前記光学部材が、前記基板或いは前記撮像素子と当接した撮像装置であって、
前記絞り部は、少なくとも一部分に磁石或いは磁性金属を備えており、
前記絞り部の少なくとも一部分に備えられた磁石或いは磁性金属との間に磁性吸引力或いは磁性反発力を発生させることにより前記絞り部の少なくとも一部分を移動させて、当該絞り部の開口面積を切換える切換え機構が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、切換え機構により、絞り部の少なくとも一部分に備えられた磁石或いは磁性金属との間に磁性吸引力或いは磁性反発力が発生させられて、絞り部の少なくとも一部分が移動されることにより、当該絞り部の開口面積が切換えられる。従って、製造コストや手間をかけずに、被写界深度が異なる複数の撮像条件による撮像処理が可能となって、光学機能の多機能化を実現することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記絞り部は、複数の絞り部材から構成され、
前記複数の絞り部材は、移動可能に構成された移動絞り部材と、当該撮像装置の所定位置に固定された固定絞り部材と、を備え、
前記切換え機構は、前記磁性吸引力又は磁性反発力を発生させることにより前記移動絞り部材を移動させて、前記絞り部の開口面積を切換えるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、絞り部は、移動可能に構成された移動絞り部材と、当該撮像装置の所定位置に固定された固定絞り部材と、を備えており、切換え機構により、磁性吸引力又は磁性反発力が発生させられることにより移動絞り部材が移動されて、絞り部の開口面積が切換えられるので、複数の絞り部材を組み合わせて、その配置位置により開口面積を変化させることができるので、複雑な機構を備えることなく容易に撮像条件の切換えが出来る。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、
前記移動絞り部材は、磁石又は磁性金属を備え、
前記切換え機構は、磁石が設けられ光軸を中心に回動可能な回動部材を備え、
前記回動部材に連動して、前記移動絞り部材が光軸を中心に回動するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果を得られるのは勿論のこと、特に、移動絞り部材は、磁石又は磁性金属を備えるとともに、切換え機構は、磁石が設けられ光軸を中心に回動可能な回動部材を備えており、回動部材に連動して移動絞り部材が光軸を中心に回動することで絞り部の開口面積が切り換わるように構成されているので、移動絞り部材が移動するためのスペースを設けることなく絞り部の開口面積を切換えることができることとなって、撮像装置の小型化に好適となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３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き、撮像機能の多機能化を実現することができる。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１は、本実施の形態における撮像装置１００の斜視図であり、図２は、通常撮像モードにおける図１のＩＩ−ＩＩ線における同撮像装置１００の一部省略断面図である。図３は、マクロ撮像モードにおける図１のＩＩ−ＩＩ線における撮像装置１００の一部省略断面図である。
尚、本発明の撮像装置の光軸方向の前後方向を、図１〜図３においては、上下方向として、以下の説明を行う。
ここで、マクロ撮像モードとは、通常撮像モードよりも被写体までの距離が短い場合（マクロ撮影；例えば、近接撮影、接写撮影）の撮像処理を行うためのモードとする。
【００１７】
図１〜図３に示されるように、撮像装置１００は、基板ＰＣと、その基板ＰＣの一方の面上に配設された撮像素子３と、この撮像素子３の撮像領域（後述の光電変換部３ａ）に集光させ被写体像を結像させるための光学部材１と、光学部材１により集光される光の量を調節する絞り部２と、光学部材１と撮像素子３とを覆い隠す鏡枠４と、鏡枠４の上面に設けられ、磁石５を備えた回動部材６（切換え機構）と、該回動部材６の下方に設けられた遮光性を有する遮光板７と、この遮光板７の下方に設けられた絞り板８と、遮光板７と絞り板８とにより支持されるフィルタ９と、絞り板８と、光学部材１との間に設けられ、光学部材１を基板ＰＣ側に押圧する押圧部材１０と、鏡枠４の位置決めを行うための位置決め電気部品１１等を備えている。
【００１８】
光学部材１は、図１〜図３に示すように、透明なガラス又はプラスチック材料を素材とし、基板ＰＣ側（光軸方向の後側）に配置される第１レンズ部材１２と、この第１レンズ部材１２の上方に備えられた第２レンズ部材１３と、から構成される。第１レンズ部材１２と第２レンズ部材１３との光軸は同一となっている。また、第１レンズ部材１２と第２レンズ部材１３との間に、第１レンズ部材１２に入射する光の量を調節する絞り部２が配置されている。
【００１９】
第１レンズ部材１２は、凸レンズ形状の第１レンズ部１２ａと、第１レンズ部１２ａの周囲に管状の下脚部１２ｂを備えたものであり、下脚部１２ｂの下端部には、撮像素子３の表面に当接する当接部１２ｃ…が形成されている。
また、下脚部１２ｂの上面には、押圧部材１０が当接する。そして、この押圧部材１０の押圧力により、光学部材１は基板ＰＣ側に押圧される。
【００２０】
また、下脚部１２ｂの上面には、第２レンズ部材１３と係合する突出状の係合部１２ｄが設けられている。この係合部１２ｄは、下脚部１２ｂの上面から、第１レンズ部１２ａを囲むようにリング状に突出して設けられている。
【００２１】
第２レンズ部材１３は、凸型の第２レンズ部１３ａと、この第２レンズ部１３ａの周囲に管状の下脚部１３ｂを備えたものであり、この下脚部１３ｂの下方には、前記第１レンズ部材１２の係合部１２ｄに係合する凹部状の被係合部１３ｃが設けられている。この被係合部１３ｃは、下脚部１３ｂの下面から突出したリング形状を有しており、その外周面が第１レンズ部材１２の係合部１２ｄの内周面と当接している。そして、第１レンズ部材１２の係合部１２ｄと被係合部１３ｃとは接着され、第２レンズ部材１３は、第１レンズ部材１２に固着されることとなって、第１レンズ部材１２と第２レンズ部材１３との光軸がずれることが防止されている。
【００２２】
絞り部２は、遮光性のある素材からなり、第１レンズ部１２ａのＦナンバーを規定する絞りとしての開口２ａを備えており、第１レンズ部材１２の下脚部１２ｂの上面の係合部１２ｄの内側であって、第１レンズ部１２ａの周囲に配置されている。
そして、絞り部２は、光軸方向の上下に対向配置された移動絞り部材２１と固定絞り部材２２とから構成され、それぞれ同一の四角形状の開口部２１ａ、２２ａを備えている。そして、この開口部２１ａと開口部２２ａの重なった部分の面積により、絞り部２の開口面積が決まる。
【００２３】
移動絞り部材２１は、第２レンズ部材１３側に配置されており、その上面に磁性金属部２１ｂ（磁石又は磁性金属）が設けられている。また、移動絞り部材２１は、光軸を中心に回動可能なように、第１レンズ部材１２に組み付けられている。
【００２４】
固定絞り部材２２は、移動絞り部材２１の下方に対向配置され、第１レンズ部材１２に固着されている。
【００２５】
そして、移動絞り部材２１の磁性金属部２１ｂと、回動部材６の磁石５との間に磁性吸引力が発生するようになっている。従って、回動部材６の回動により、磁石５の位置が変化すると、磁性金属部２１ｂとの間の吸引力により、移動絞り部材２１は、回動部材６に連動して光軸を中心に回動するようになっている。
【００２６】
撮像素子３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３の下面は、基板ＰＣの上面に取り付けられている。撮像素子３の上面中央には、画素が２次元的に配列された、撮像領域としての光電変換部３ａが形成されている。その外側の非撮像領域３ｂに、第１レンズ部材１２の当接部１２ｃ…が当接するとともに、結像画像に応じた各種画像処理する処理部（図示省略）が形成されている。
そして、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、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。
【００２７】
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は、図１に示すように、円筒状の上部４ａと、角柱状の下部４ｂと、を備えている。
そして、鏡枠４の下部４ｂの下端部は、基板ＰＣ上に接着剤Ｂにより固着される。
また、鏡枠４の内壁には、内側に突出した突出部４ｃが設けられており、この突出部４ｃと、第１レンズ部材１２の下脚部１２ｂとが嵌合することにより、光軸のずれが防止されるように構成されている。
【００２８】
回動部材６は、鏡枠４の最上端に設けられ、上部４ａの形状に合わせて円盤状に形成されており、通光性の材料からなっている。回動部材６には、１８０度間隔で、移動絞り部材２１の磁性金属部２１ｂの位置に対応する場所に、２つの磁石５…が設けられており、この回動部材６は、磁石５が、４５度回転した位置で停止可能なように、光軸を中心に回動可能に構成されている。そして、磁石５と回動部材６とは、切換え機構として機能する。
【００２９】
より具体的には、図２の通常撮像モードにおいて、回動部材６の磁石５は、上面からみた図４（ａ）に示す場所に位置している。すると、磁石５と移動絞り部材２１の磁性金属部２１ｂとの間の磁性吸引力により、移動絞り部材２１の磁性金属部２１ｂは、磁石５と光軸方向で重なるように位置するので、絞り部２は、上から見た図５（ａ）に示すように、移動絞り部材２１の開口部２１ａと固定絞り部材２２の開口部２２ａとは一致することとなり、絞り部２の開口面積は、最大値になっている。ここで、開口２ａが最大値となった場合には、撮像装置１００において、被写体までの距離が１メートル以上の撮像処理が可能な被写界深度を形成する。
【００３０】
一方、図３のマクロ撮像モードにおいては、図４（ａ）と同様に回動部材６を上からみた図４（ｂ）に示すように、回動部材６が４５度回動した位置に移動して停止する。この場合、図５（ｂ）に示すように、回動部材６と移動絞り部材２１の磁性金属部２１ｂとの間の磁性吸引力により、移動絞り部材２１は、回動部材６と連動して、４５度回動した位置で停止する。すると、第１絞り部材２１の開口部２１ａと第２絞り部材２２の開口部２２ａの位置は、４５度ずれるので、絞り部２の開口面積は、図４（ａ）にくらべて小さくなっている。
【００３１】
そして、マクロ撮像モードとして回動部材６が回動することにより、上述のようにして、移動絞り部材２１と固定絞り部材２２とからなる絞り部２の開口面積が小さくなるので、被写界深度が深くなる。そして、被写界深度が深くなることで、ピントが合う範囲が広がることとなって、例えば、被写体までの距離が２０センチメートル以上１メートル以内等の近接撮影や接写撮影（マクロ撮影）に適した状態が形成されるようになっている。
尚、回動部材６の回動は、例えば、図示しない駆動手段等により自動に行われる構成でもよいし、或いは、例えば、図示しないレバーの切換え等により手動で行われる構成であってもよい。
【００３２】
遮光板７は、回動部材６の下方に、接着剤等により取り付けられている。
絞り板８は、遮光板７の下方に、接着剤等により取り付けられている。そして、絞り板８は、遮光性のある素材からなり、第２レンズ部材１３の第２レンズ部１３ａのＦナンバーを規定する絞りとしての開口部８ａを有している。
フィルタ９は、赤外線吸収特性を有する素材からなり、遮光板７の中央の開口した部分の下方かつ絞り板８の中央の開口部８ａの上方に、遮光板７と絞り板８とに支持されるようにして接着剤等により接合されている。
【００３３】
押圧部材１０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、絞り板８との間に配置されている。そして、絞り板８が押圧部材１０を押圧して、押圧部材１０が弾性変形する。この押圧部材１０は、光学部材１を図２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３に付勢する。このとき、絞り板８から下方の撮像素子３に向かう力が加わった際、押圧部材１０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、その力は撮像素子３には伝達されず、撮像素子３を保護することができる。
【００３４】
位置決め電気部品１１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３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１１の上端部までの高さは、基板ＰＣから撮像素子３の上端部までの高さよりも高くなっている。位置決め電気部品１１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１１の上端が撮像素子３の上端よりも高くなっているので、鏡枠４が、撮像素子３に接触して撮像素子３のワイヤＷ等を傷つけるのを防ぐ。
尚、位置決め電気部品１１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１００に必要な電気部品であればよい。
【００３５】
このように、本実施の形態における撮像装置１００において、絞り部２の移動絞り部材２１の開口部２１ａと移動絞り部材２２の開口部２２ａとが一致して、絞り部２としての開口面積が最大となる状態（通常撮像モード）と、鏡枠４の上端部に設けられた回動部材６が４５度回動することで、磁石５と磁性金属部２１ｂとの間の吸引力により移動絞り部材２１が４５度回動し、開口部２１ａと開口部２２ａとの位置がずれ、絞り部２の開口面積が小さくなった状態（マクロ撮像モード）との２つのモードによる撮像処理が可能となる。
【００３６】
このように、磁石５の吸引力を用いた回転部材６の回転移動により、絞り部２の開口面積を切換えることで、上記通常撮像モードと、マクロ撮像モードとを切換えられるので、複雑な機構を備えることなく、また、製造のコストや手間をかけずに、光学機能の多機能化を実現することができる。
【００３７】
また、絞り部２の移動絞り部材２１と固定絞り部材２２とは、磁性金属部２１ｂの有無以外には同形状であるので、コストをかけることなく製造できるとともに、移動絞り部材２１の移動スペースを形成する必要がないので、撮像装置１００の大型化を抑えることができる。
【００３８】
尚、本発明の撮像装置１００の形状、構成等は上記に限定されるものではない。例えば、撮像装置１００において、磁性吸引力を発生するものとして、磁石５と磁性金属部２１ｂとを一例にして説明を行ったが、回動部材６に磁性体を備え、移動絞り部材２１に磁石を備えてもよい。
また、絞り部２は、第１レンズ部材１２と第２レンズ部材１３との間に備えられている構成に限られるものではなく、第２レンズ部材１３の上方や、第１レンズ部材１２の下方に備えられていてもよい。
また、絞り部２は、移動絞り部材２１と固定絞り部材２２とにより構成されている構成で説明を行ったが、例えば、固定絞り部材２２を備えず、移動絞り部材２１と、絞り板８等との組合せにより絞り部２として機能させ、当該絞り部２の開口面積を切換える構成であってもよい。また、移動絞り部材２１と固定絞り部材の開口部２１ａ、２２ａの形状は、四角形状のものに限定されるものではなく、移動絞り部材２１の移動により開口面積が変化する形状のものであれば、どのような形状であってもよい。
【００３９】
また、磁石５と、磁性金属部２１ｂとの組合せに限られず、双方とも磁石であってもよい。この場合、例えば、磁石５を鏡枠４の内壁に、光軸に沿うように配置する等して、当該磁石５と絞り部２に設けられた磁石との間に発生する吸引力と反発力とを用いて、絞り部２を回動させ、開口面積を変化させて撮像モードの切換えを実行する構成であってもよい。
また、光学部材１は、第１レンズ部材１２と、第２レンズ部材１３とを備える構成で説明を行ったが、一のレンズ部材のみを備える構成であってもよい。
【００４０】
次に、上記撮像装置１００の変形例の撮像装置２００について図６を参照して説明する。
尚、以下の説明において、上記撮像装置１００の各構成要素と同一の名称のものは、特に説明するものを除き、撮像装置１００のものと同様のものとする。
図６はマクロ撮像モードの場合の撮像装置２００の一部省略断面図である。
【００４１】
図６に示すように、撮像装置２００において、基板ＰＣ上の鏡枠４の近傍に、絞り機構１４が固着されている。
この絞り機構１４は、基板ＰＣ上に備えられ、光軸と略平行な基軸１４ａ（切換え機構）と、この基軸１４ａに垂直に設けられ、基軸１４ａを基点にして、光軸と垂直方向に回動自在に設けられた移動部材１４ｂ（切換え機構）と、移動部材１４ｂの自由端に設けられた絞り部材１４ｃ（絞り部、移動絞り部材）と、基軸１４ａと絞り部材１４ｃとの間の移動部材１４ｂに設けられた磁石１４ｄ（磁石又は磁性金属）などにより構成されている。
【００４２】
絞り部材１４ｃは、マクロ撮像モード時において、移動部材１４ｃの移動により光学部材１の上方に位置して、光学部材１へ入射する光量を調節する。また、絞り部材１４ｃは、通常撮像モード時において、光学部材１の光路から外れた位置（図示略）に配置される。
そして、移動絞り部材としての絞り部材１４ｃと、固定絞り部材としての絞り板８と、により絞り部として機能し、絞り部材１４ｃによる開口面積は、絞り板８の開口面積よりも小さく形成されている。そして、絞り部材１４ｃの開口面積は、例えば、被写体までの距離が１０センチメートル以上等の近接撮影或いは接写撮影（マクロ撮影）が可能な被写界深度を撮像装置２００において形成される範囲に、設定されている。また、絞り板８の開口面積は、通常撮影として、例えば、被写体までの距離が１メートル以上等の撮影が可能な被写界深度を撮像装置２００において形成される範囲に設定されている。
【００４３】
また、鏡枠４の上面には、移動部材１４ｂの磁石１４ｄの位置に対応するように電磁石１５が配置されている。この電磁石１５は、図示しない電流供給部により、正磁性を帯びた状態、負磁性を帯びた状態、磁性を帯びない状態の３段階に切換え可能に構成されている。
【００４４】
そして、マクロ撮像モードにおいては、電磁石１５が磁性を帯びない状態、或いは、例えば、図示しない電流供給部により、電磁石１５が正磁性を帯び、その電磁石１５と、移動部材１４ｂの磁石１４ｄの間に磁性吸引力が発生した状態となる。すると、図６に示すように、絞り部材１４ｃの位置は、光学部材１の光路に重なる位置となり、光学部材１への入射光は絞られることとなり、撮像装置２００の被写界深度が深くなり、マクロ撮影が可能な状態が形成される。
【００４５】
一方、通常撮像モードにおいては、例えば、図示しない電流供給部により、電磁石１５が負磁性を帯びると、電磁石１５と、移動部材１４ｃの磁石１４ｄの間に磁性反発力が発生した状態になる。すると、基軸１４ａに固定された移動部材１５ｂの一端を中心に、移動部材１４ｂの自由端に設けられた絞り部材１４ｃが円弧を描くように移動し、絞り部材１４ｃが、光学部材１の光路から外れた位置で停止する状態となる。
この場合、光学部材１への入射光は、絞り板８のみにより絞られることとなり、撮像装置２００において、通常撮影に適した状態が形成される。
【００４６】
尚、撮像装置２００において、絞り機構１４、鏡枠４等を覆う外枠部材（図示省略）が形成されている。
【００４７】
このように撮像装置２００においては、電磁石１６と、絞り機構１４に設けられた磁石１４ｄとの間に発生する磁性吸引力、磁性反発力等を用いて、絞り部材１４ｃの位置を変化させて、光学部材１への入射光の絞り量を切換えることにより、通常撮影に適した状態（通常撮像モード）と、マクロ撮影に適した状態（マクロ撮像モード）との２つの撮像モードを形成することが可能となる。従って、撮像を行う被写体に応じて、電磁石１５への電流供給を適宜変更させるだけで、容易に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。
【００４８】
図７は、本発明を適用した携帯端末の一例である、携帯電話機の外観構成を示す図である。図７に示すように、携帯電話機１１０は、第１の筐体１１０ａ及び第２の筐体１１０ｂがヒンジ結合部１１０ｃにより開閉可能に連結されて形成された折り畳み式のものである。
【００４９】
図７（ａ）に示すように、折り畳み時に内側になる面には、後述する入力部１１２及び表示部１１３が配設されている。入力部１１２には、カメラボタン、機能キー等が設けられている。また、図７（ｂ）に示すように、折り畳み時に外側になる面に向けて、上述の撮像装置１００が設けられている。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、携帯電話機１１０の上部にはアンテナ１１４ａが配設されている。また、第２の筐体１１０ｂ内の背面側には、充電パック等の電源制御部１１７が設けられている。
【００５０】
図８は、図７の携帯電話機１１０の機能的構成を示すブロック図である。図８に示すように、携帯電話機１１０は、制御部１１１、入力部１１２、表示部１１３、アンテナ１１４ａを有する無線通信部１１４、記憶部１１５、撮像装置１００、電源制御部１１７、送受話部１１８等を備えて構成され、各部はバス１１９により接続されている。
【００５１】
制御部１１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１１ａ、書き換え可能な半導体素子で構成されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１１ｂ、不揮発性の半導体メモリで構成されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１１ｃ等から構成されている。
【００５２】
ＲＯＭ１１１ｃには、図示しない、携帯電話機１１０の基本動作制御プログラム、通信処理プログラム、表示部１１３に表示するための表示用データ、撮像に関するパラメータデータ（自動撮像用のデフォルトの設定データ、プレビュー表示処理用のデフォルトの設定データ）等の他、撮像制御プログラムｃ１、コード認識プログラムｃ２、コード認識用データｃ３が記憶されている。ここで、コード認識用データｃ３は、画像データに情報コードとしての二次元コードが含まれているかを判断するためのコード類似性係数（Ｑ）を設定する際の基準データである。
【００５３】
ＣＰＵ１１１ａは、入力部１１２から入力される各種指示又は無線通信部１１４から入力されるデータに従って、ＲＯＭ１１１ｃに記憶されている各種プログラムの中から指定されたプログラムをＲＡＭ１１１ｂのワークエリアに展開し、この入力指示及び入力データにより上記プログラムに従って各種処理を実行する。そして、ＣＰＵ１１１ａは、その処理結果をＲＡＭ１１１ｂの所定の領域に格納するとともに、表示部１１３に表示させる。
【００５４】
具体的に、ＣＰＵ１１１ａは、ＲＯＭ１１１ｃに記憶される撮像制御プログラムｃ１を読み出して、後述する撮像制御処理を実行する。
撮像制御処理として、ＣＰＵ１１１ａは、入力部１１２から入力されるユーザの操作指示等に従って、撮像装置１００を制御して、撮像させた撮像画像データをＲＡＭ１１１ｂに所定のメモリ等に格納した上で、フレームレート２５ｆｐｓで、表示部１１３にプレビュー表示させる。
【００５５】
また、ＣＰＵ１１１ａは、コード認識プログラムｃ２に従って、撮像画像データに対して二次元コードである可能性のある二次元コード対象を認識するコード処理を実行する。具体的に、ＣＰＵ１１１ａは、５フレーム毎に、撮像画像データと、コード認識用データｃ３とを対照することにより、撮像画像データに二次元コードが含まれているか否かの判断を実行する。より具体的には、ＣＰＵ１１１ａは、撮像画像データと、類似性係数算定用情報としてのコード認識用データｃ３とを対照することにより、二次元コード対象にコード類似性係数を算出し、このコード類似性係数の値に基づいて、二次元コードである可能性のある二次元コード対象（情報コード対象）や二次元コードを認識する。
【００５６】
更に、ＣＰＵ１１１ａは、コード類似性係数が、コードを含んでいる可能性があるが、決定的でない数値であると判断した二次元コード対象がある場合、撮像装置１００により通常撮像モードからマクロ撮像モードによる撮像処理を行うように切換えるために回転部材６を回転移動させる駆動手段を制御する。
【００５７】
また、ＣＰＵ１１１ａは、撮像画像データ中に二次元コードを認識した場合には、二次元コードのデコード処理するとともに、表示部１１３に表示させる。
また、ＣＰＵ１１１ａは、デコード処理を行った情報コードの情報に基づく動作を実行する。
【００５８】
入力部１１２は、テンキー、各種機能スイッチ、通話モード及びカメラモードの切換えを行うモード切換スイッチ等を備えており、撮像処理の実施指示の入力等に用いられる。
【００５９】
表示部１１３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等により構成され、制御部１１１から入力される表示データに基づいて画面表示を行う。また、表示部１１３は、後述する撮像装置１００によってプレビュー撮像された画像や、制御部１１１により復号（デコード）されたコード情報内容等を表示する。
【００６０】
無線通信部１１４は、無線基地局（図示せず）との間で着信や発信等に係る無線信号の送受信を行うアンテナ１１４ａを備え、制御部１１１から入力される指示に従って、無線基地局との間で、例えば、ＩＭＴ−２０００準拠の通信方式（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００）に対応する携帯電話用の通信プロトコルを実行し、この通信方式で設定される通信チャネルにより、送受話音声の送受信やデータ通信を実行する。
【００６１】
記憶部１１５は、制御部１１１により実行された処理結果のデータ等を記憶する。例えば、記憶部１１５は、撮像装置１００により撮像された画像のデータ、無線通信部１１４を介して送受信したメールのデータ、通話履歴のデータ等を記憶する。
【００６２】
撮像装置１００は、図１〜図５を用いて説明した構成であり、光学部材１を介して入力される画像を撮像素子３で電気信号に変換して、画像データを生成する。また、撮像素子３のＣＣＤ型イメージセンサ等は、周囲の光量を検出する光学センサとしての機能を有し、周囲の光量に応じた検出信号を制御部１１１に出力する。
【００６３】
また、撮像装置１００の回動部材６は、制御部１１１の制御に基づいて駆動される駆動手段（図示なし）により、回動される。即ち、撮像装置１００は、制御部１１１の制御により、通常撮像モードと、マクロ撮像モードとによる撮像処理が切換え可能に構成されている。
【００６４】
電源制御部１１７は、例えば、リチウム電池、ニッケル電池、ニカド電池等の２次電池により構成され、電源が投入されると、制御部１１１の制御に応じて、プラス側の端子及びマイナス側の端子から、携帯電話機１１０の各部を駆動する駆動回路に所定電圧の電源を供給する。
【００６５】
送受話部１１８は、マイク、スピーカ、Ａ／Ｄ変換部、及びＤ／Ａ変換部（何れも図示せず）を有し、マイクから入力されるユーザの送話音声をＡ／Ｄ変換処理して、その送話音声データをＣＰＵ１１１ａに出力するとともに、ＣＰＵ１１１ａから入力される受話音声データや、着信音、操作確認音、シャッタ音等の音声データをＤ／Ａ変換処理して、スピーカから出力する。
【００６６】
以下、図９のフローチャートを参照して、携帯電話機１１０における撮像制御処理について説明する。
【００６７】
携帯電話機１１０のユーザによって、入力部１１２の所定のボタンが押下されることにより、ＣＰＵ１１１ａは、撮像処理の指示の入力であると判断し、ＲＯＭ１１１ｃに記憶されている撮像制御プログラムｃ１を読み出してＲＡＭ１１１ｂに展開し、該撮像制御プログラムｃ１に従って、撮像処理の制御を開始する。このとき、ユーザは、携帯電話機１１０の撮像装置１００を被写体に向けることにより、被写体を撮像することとする。
【００６８】
そして、ＣＰＵ１１１ａは、具体的には、ＲＡＭ１１１ｂに格納されている画像データのフレームのカウント数を０（Ｎ＝０）にリセットし（ステップＳ１０１）、通常撮像モードによる撮像処理の開始指示を撮像装置１００に出力する。即ち、撮像装置１００においては、回動部材６は、図２、図５（ａ）に示すように、移動絞り部材２１の開口部２１ａと固定絞り部材２２の開口部２２ａとが一致するように位置されている。
【００６９】
すると、撮像装置１００は、通常撮像モードにおける撮像処理として、光学部材１により集光されて撮像素子３の光電変換部３ａに結像された被写体の撮像画像データを順次、制御部１１１に出力する（ステップＳ１０２）。
【００７０】
すると、制御部１１１のＣＰＵ１１１ａは、撮像装置１００より順次入力される撮像画像データを、ＲＡＭ１１１ｂに格納するとともに、この撮像画像をフレームレート２５ｆｐｓで表示部１１３に表示させるプレビュー表示処理を実行する（ステップＳ１０３）。また、ＣＰＵ１１１ａは、プレビュー表示処理の実行と平行して、撮像装置１００から入力される画像のフレーム数をカウント（Ｎ＝Ｎ＋１）し（ステップＳ１０４）、フレーム数が「５」であるかを判断する（ステップＳ１０５）。
そして、ＣＰＵ１１１ａは、フレーム数が「５」であると判断した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０６に移行し、フレーム数が５でないと判断した場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）には、ステップＳ１０２に移行し、以降の工程を繰り返す。
【００７１】
次いで、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８において、ＣＰＵ１１１ａは、ＲＯＭ１１１ｃに記憶されているコード認識プログラムｃ２を読み出してＲＡＭ１１１ｂに展開し、このコード認識プログラムｃ２に従って、コード認識処理の制御を開始する。具体的に、ＣＰＵ１１１ａは、フレーム数が「５」となったときの被写体の撮像画像データと、コード認識用データｃ３とを比較対照することにより、二次元コードの認識処理を実行する。
【００７２】
ここで、認識処理の方法として、例えば、被写体の撮像画像データに二次元コードであることを示す所定の切り出しシンボルを検出することにより認識する方法、或いは、被写体の撮像画像データの濃度により認識する方法、二次元コードの所定のモザイク形状を認識する方法等があるが、これらに限定されるものではない。
【００７３】
より詳細には、ＣＰＵ１１１ａは、ステップＳ１０６において、撮像画像データと類似性係数算定情報としてのコード認識用データｃ３と比較することにより、該撮像画像データの二次元コードである可能性を判断するためのコード類似性係数（Ｑ）を算出する。
【００７４】
次いで、ＣＰＵ１１１ａは、算出されたコード類似性係数（Ｑ）の値が、「０．５」以上であるか否かを判断し（ステップＳ１０７）、Ｑが「０．５」以上であると判断した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）には、所定の二次元コードの可能性があると判断し、ステップＳ１０８に移行する。
一方、ＣＰＵ１１１ａは、算出されたコード類似性係数（Ｑ）が０．５未満であると判断した場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）には、二次元コードである可能性が少ないと判断し、フレームのカウントを「０」にリセット設定（Ｎ＝０）した（ステップ１０９）上で、ステップＳ１０２に移行し、以降の工程であるプレビュー表示処理と５フレーム毎のコード認識処理を繰り返す。
このように、ＣＰＵ１１１ａは、５フレーム毎に、被写体の撮像画像データに対し、二次元コードの認識処理を実行する。従って、ＣＰＵ１１１ａの処理負荷が低減されることとなって、平行して実行する被写体の撮像画像データの取得処理及び該撮像画像データのプレビュー表示処理への影響を軽減することができる。
【００７５】
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ１１１ａは、コード類似性係数（Ｑ）が、「１」であるか否かを判断し、「１」であると判断した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）には、二次元コードであると判断してステップＳ１１０に移行する。
【００７６】
一方、ＣＰＵ１１１ａは、コード類似性係数（Ｑ）が、「０．５」以上であるが「１」ではないと判断した場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）には、二次元コードの可能性があるが明確でないものとしての二次元コード対象（情報コード対象）であると認識する。そして、ＣＰＵ１１１ａは、撮像装置１００にマクロ撮影が可能なように、図示しない駆動手段を制御して、回動部材６を回動させることにより、マクロ撮像モード設定処理を実行し（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０９に移行する。
そして以降の工程で、マクロ撮像モードにおける撮像処理として、ＣＰＵ１１１ａの制御により、撮像装置１００の回動部材６の回動すると、磁石５と第１絞り部材２１の磁性金属部２１ｂとの間の磁性吸引力により、移動絞り部材２１は、回動部材６に連動し、図５（ｂ）に示すような、絞り部２の開口２ａが形成された状態において、マクロ撮像モードにおける被写体の撮像画像データが取得され、表示部１１３にプレビュー表示される。また、ＣＰＵ１１１ａは、このマクロ撮像モードにおける撮像処理、プレビュー表示処理と平行して、マクロ撮像モードによる撮像画像データに対し、５フレーム毎のコード認識処理を実行する。このとき、マクロ撮像モードにおける撮像処理は、通常撮像モードにおける撮像処理に比べて、被写界深度が深いのでピントがあった状態となる範囲が広がることとなって、二次元コードの認識率が向上する。従って、通常撮像モードにおいて二次元コードとしての可能性があるが確定ではないものとされた二次元コード対象が二次元コードとして認識される可能性が高くなる。
【００７７】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１１１ａは、認識された二次元コードのデコード処理を実行し、その二次元コードのコード情報内容を表示部１１３に表示させる（ステップＳ１１２）。
ここで、表示部１１３に表示されるコード情報内容としては、例えば、ＵＲＬアドレス、電子メールアドレス等の文字情報や、任意の画像情報等である。
尚、コード情報内容としての文字情報、画像情報等の表示部１１３に表示可能な内容の他、例えば、コード情報内容が音声情報である場合、送受話部１８から放音処理を実行する構成であってもよい。
【００７８】
次いで、ＣＰＵ１１１ａは、ユーザによる入力部１１２の操作により、表示部１１３に表示されたコード情報内容に対する所定の処理の指示信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ１１３）、指示信号が入力されたと判断した場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）には、該指示に応じた処理を実行（ステップＳ１１４）してステップＳ１１５に移行する。
ここで、コード情報内容に対する所定の処理とは、例えば、コード情報内容がＵＲＬアドレスである場合には、該ＵＲＬアドレスへの接続指示、コード情報内容が電子メールアドレスである場合には、該電子メールアドレス宛の電子メールの作成指示、コード情報内容が、電話番号、電子メールアドレス等である場合にはアドレス帳等への保存処理、その他、表示部１１３の表示画像の保存処理等であるが、これらに限定されるものではない。
【００７９】
一方、ＣＰＵ１１１ａは、ステップＳ１１３において、ユーザからの指示信号の入力がないと判断した場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、ステップＳ１１５に移行する。
そして、ステップＳ１１５において、ＣＰＵ１１１ａは、ユーザの入力部１１２の操作により、撮像処理の終了指示が入力されたか否かを判断し、入力されたと判断した場合には、撮像装置１００に撮像処理の終了指示を出力することにより、本撮像制御処理を終了する。
一方、ＣＰＵ１１１ａは、撮像処理の終了指示の入力がないと判断した場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）は、ステップＳ１０９に移行し、以降の工程を繰り返す。
【００８０】
このように、上述の撮像制御処理においては、撮像装置１００による被写体の撮像画像データの取得処理、及びその撮像画像データのプレビュー表示処理と平行して、該撮像画像データ中の所定の二次元コードデータの認識処理、及び二次元コードデータのデコード処理が自動的に実行される。従って、ユーザは、例えば、名刺や雑誌等に付けられている二次元コードを認識、解読するために面倒な設定をしなくとも通常の撮像処理の場合と同操作をすることで、自動的に二次元コードの読取、解読を行えなえることとなるので、大変使い勝手が良い。
また、例えば、通常撮像モードによる撮像画像データのピントがぼけていたり、ノイズが多く含まれていることにより、二次元コードと明確に認識することができないが、その可能性がある場合には、二次元コードの認識に適したマクロ撮像モードによる撮像処理に自動的に切り換わるように撮像装置１００が制御される。従って、ユーザに、撮像モードの設定変更の手間を課すことなく、二次元コードの認識精度を高めることができる。
また、通常撮像モードによる撮像画像データに二次元コードが含まれている可能性が少ない場合や、明確に二次元コードが認識できた場合には、撮像モードが切り換わらないので、効率的である。
【００８１】
尚、本実施の形態における記述内容は、本発明に係る携帯電話機１１０の好適な一例であり、これに限定されるものではない。例えば、撮像装置１００の回転部材６の移動方法はどのようなものであってもよい。
また、本携帯電話機１１０における撮像装置は、上述の撮像装置１００を搭載した例で説明を行ったが、撮像装置１００の変形例である撮像装置２００を搭載する構成であってもよい。
【００８２】
また、上記において、情報コードの一例として二次元コードを用いて説明を行ったが、二次元コードに限定されるものではなく、例えば、バーコード、カラーコード等どのような情報コードであってもよい。
【００８３】
また、上述の撮像制御処理において、二次元コードをデコードすると、そのコード情報内容を表示部１１３に表示させた上で、ユーザによる所定の処理の指示に基づいて、二次元コードの情報内容に応じた各種処理を実行する構成で説明を行ったが、ＣＰＵ１１１ａにより、コード情報内容が解読されると自動的に所定の処理を実行する構成であってもよい。
【００８４】
その他、本実施の形態における携帯電話機１１０の細部構成、及び詳細動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
また、本発明の携帯端末は、携帯電話機１１０に限定されず、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等であってもよい。
また、本発明の撮像装置は、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、ＡＶ装置、テレビ、家庭電化製品など、種々のものに組み込むことが可能と考えられる。
【００８５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、切換え機構により、絞り部の少なくとも一部分に備えられた磁石或いは磁性金属との間に磁性吸引力或いは磁性反発力が発生させられて、絞り部の少なくとも一部分が移動されることにより、当該絞り部の開口面積が切換えられる。従って、製造コストや手間をかけずに、被写界深度が異なる複数の撮像条件による撮像処理が可能となって、光学機能の多機能化を実現することができる。
【００８６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、絞り部は、移動可能に構成された移動絞り部材と、当該撮像装置の所定位置に固定された固定絞り部材と、を備えており、切換え機構により、磁性吸引力又は磁性反発力が発生させられることにより移動絞り部材が移動されて、絞り部の開口面積が切換えられるので、複数の絞り部材を組み合わせて、その配置位置により開口面積を変化させることができるので、複雑な機構を備えることなく容易に撮像条件の切換えが出来る。
【００８７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果を得られるのは勿論のこと、特に、移動絞り部材は、磁石又は磁性金属を備えるとともに、切換え機構は、磁石が設けられ光軸を中心に回動可能な回動部材を備えており、回動部材に連動して移動絞り部材が光軸を中心に回動することで絞り部の開口面積が切り換わるように構成されているので、移動絞り部材が移動するためのスペースを設けることなく絞り部の開口面積を切換えることができることとなって、撮像装置の小型化に好適となる。
【００８８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３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き、撮像機能の多機能化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像装置の一部省略斜視図である。
【図２】図１の撮像装置の通常撮像モードにおけるＩＩ−ＩＩ線における一部省略断面図である。
【図３】図１の撮像装置のマクロ撮像モードにおけるＩＩ−ＩＩ線における一部省略断面図である。
【図４】回転部材の位置を説明するための上面図であって、（ａ）は、通常撮像モードの場合、（ｂ）は、マクロ撮像モードの場合を示す図である。
【図５】絞り部の位置を説明するための上面図であって、（ａ）は、通常撮像モードの場合、（ｂ）は、マクロ撮像モードの場合を示す図である。
【図６】図１の撮像装置の変形例のマクロ撮像モードにおける一部省略断面図である。
【図７】本発明にかかる撮像装置を内蔵した携帯電話機の一例を示す正面図及び背面図である。
【図８】図７の携帯電話機の内部構成を説明するためのブロック図ある。
【図９】図７の携帯電話機による撮像制御処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 光学部材
２ 絞り部
２１ 移動絞り部材
２１ｂ 磁性金属部（磁石又は磁性金属）
２２ 固定絞り部材
３ 撮像素子
５ 磁石
６ 回転部材（切換え機構）
８ 絞り板（絞り部、固定絞り部材）
１４ 絞り機構（切換え機構、絞り部）
１４ａ 基軸
１４ｂ 移動部材（切換え機構）
１４ｃ 絞り部材（絞り部、移動絞り部材）
１４ｄ 磁石（磁石又は磁性金属）
１５ 電磁石（磁石）
１００、２００ 撮像装置
１１０ 携帯電話機（携帯端末）

Claims (4)

1. 撮像素子が設けられた基板と、
   前記撮像素子に入射光を集光する光学部材と、
   前記光学部材により集光される光の量を調節する絞り部と、を備え、
   前記光学部材が、前記基板或いは前記撮像素子と当接した撮像装置であって、
   前記絞り部は、少なくとも一部分に磁石或いは磁性金属を備えており、
   前記絞り部の少なくとも一部分に備えられた磁石或いは磁性金属との間に磁性吸引力或いは磁性反発力を発生させることにより前記絞り部の少なくとも一部分を移動させて、当該絞り部の開口面積を切換える切換え機構が設けられていることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記絞り部は、複数の絞り部材から構成され、
   前記複数の絞り部材は、移動可能に構成された移動絞り部材と、当該撮像装置の所定位置に固定された固定絞り部材と、を備え、
   前記切換え機構は、前記磁性吸引力又は磁性反発力を発生させることにより前記移動絞り部材を移動させて、前記絞り部の開口面積を切換えるように構成されていることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記移動絞り部材は、磁石又は磁性金属を備え、
   前記切換え機構は、磁石が設けられ光軸を中心に回動可能な回動部材を備え、
   前記回動部材に連動して、前記移動絞り部材が光軸を中心に回動するように構成されていることを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１〜３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。

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