JP2004266340A - Image pickup unit and portable terminal - Google Patents

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    • H04N2007/145Handheld terminals

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup unit and a portable terminal equipped with the unit in which cost is reduced, and which require relatively little time and labor in manufacturing and are easy and highly precise in focusing. <P>SOLUTION: The imaging pickup device 100 is equipped with a substrate PC provided with an imaging device 2, an optical member 1, a mirror frame 3, and a pressurizing member 9 for pressurizing an optical member so that it is abutted on the imaging device. The image pickup unit 100 is provided with a rotary member 5 as an attracting force generation mechanism for generating the attracting force for attracting the optical member to a front side in an optical axial direction by a magnet 4 and of switching presence/no presence of generation of the attracting force, and a projecting part 3e which is abutted on the optical member moving to the front side in the optical axis direction and performs position regulation of the optical member. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

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、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する可能性や、それにより更に、ピント位置がずれてしまうという虞が少なからずあった。
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、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、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、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、
前記外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前方に移動する光学部材に当接して前記光学部材を位置規制する突出部と、
前記光学部材を光軸方向の前記前方或いは後方の少なくとも一方に移動させる力を磁石により発生させるとともに、当該力の発生の有無を切換えることにより、前記光学部材が前記基板或いは前記撮像素子に当接した状態と、前記光学部材が前記突出部に当接した状態と、に切換える力切換え機構と、
を備えることを特徴とする。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、力切換え機構により、光学部材を光軸方向の前記前方或いは後方の少なくとも一方に移動させる力を磁石により発生させるとともに、当該力の発生の有無を切換えることにより、光学部材が基板或いは撮像素子に当接した状態と、光学部材が外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前方に移動する光学部材に当接して光学部材を位置規制する突出部に当接した状態と、に切換えられるので、2つの焦点距離における撮像処理が可能であるとともに、どちらの状態も位置決めされるので、精度の良い光学機能が実現する。
【0009】
請求項2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、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、
前記外枠部材の前部と前記光学部材との間に弾装され、前記光学部材を前記基板或いは前記撮像素子に押圧する押圧部材と、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、
前記光学部材を光軸方向の前記前部側に引き寄せる吸引力を磁石により発生させるとともに、当該吸引力の発生の有無を切換え可能な吸引力発生機構と、
前記外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前記前部側に移動する光学部材に当接して前記光学部材を位置規制する突出部と、
を備えることを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、光学部材を光軸方向の前部側に引き寄せる吸引力を磁石により発生させるとともに、当該吸引力の発生の有無を切換え可能な吸引力発生機構と、外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前部側に移動する光学部材に当接して光学部材を位置規制する突出部とが設けられている。従って、吸引力発生機構により、磁石による吸引力が発生しない状態においては、光学部材は押圧部材により、基板又は撮像素子と当接し、位置決めされる。また、吸引力発生機構により、磁石による吸引力が発生した状態においては、光学部材が光軸方向の前部側に移動して、さらに突出部に当接することで移動規制される。これにより、撮像装置は、光学部材が、基板又は撮像素子に当接している場合の焦点距離と、光学部材が突出部に当接している場合の焦点距離との2つの焦点距離による撮像処理が可能であるとともに、どちらの状態も、位置決めされるので、精度の良い光学機能が実現する。また、複雑な機構を備えることなく、焦点距離の調節、切換えができるので、製造のコスト、手間をかけることなく、光学機能の多機能化を実現することができる。
【0011】
請求項3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、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、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、
前記光学部材は、光軸が等しくなるように前後に積層された前光学部材と後光学部材とから構成され、
前記前光学部材を光軸方向の前記前部側に引き寄せる吸引力を磁石により発生させるとともに、当該吸引力の発生の有無を切換え可能な吸引力発生機構と、
前記外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前記前部側に移動する前記前光学部材に当接して前記光学部材を位置規制する突出部と、
前記外枠部材の前部又は前記突出部と、前記後光学部材との間に弾装され、前記後光学部材を前記基板或いは前記撮像素子に押圧する第1の押圧部材と、
前記外枠部材の前部と前記前光学部材との間に弾装され、前記前光学部材を前記後光学部材に押圧する第2の押圧部材と、
を備えることを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、光学部材は、光軸が等しくなるように前後に積層された前光学部材と後光学部材とから構成され、前光学部材を光軸方向の前部側に引き寄せる吸引力を磁石により発生させるとともに、当該吸引力の発生の有無を切換え可能な吸引力発生機構と、外枠部材の内周面から突出し、光軸方向の前部側に移動する前光学部材に当接して光学部材を位置規制する突出部が設けられ、外枠部材の前部又は突出部と、後光学部材との間に、後光学部材を基板或いは撮像素子に押圧する第1の押圧部材が弾装され、外枠部材の前部と前光学部材との間に、前光学部材を後光学部材に押圧する第2の押圧部材が弾装されている。
従って、吸引力発生機構により、磁石による吸引力が発生しない状態においては、前光学部材は第2の押圧部材により、後光学部材に押圧され、吸引力発生機構により、磁石による吸引力が発生した状態においては、前光学部材が光軸方向の前部側に移動して、さらに突出部に当接することで移動規制される。これにより、撮像装置は、前光学部材が、後光学部材に当接している場合の焦点距離と、前光学部材が突出部に当接している場合の焦点距離との2つの焦点距離による撮像処理が可能ととともに、どちらの状態においても、前光学部材、後光学部材ともに位置決めされるので、精度良い光学機能が実現する。また、複雑な機構を備えることなく、焦点距離の調節、切換えができるので、製造のコスト、手間をかけることなく、光学機能の多機能化を実現することができる。また、光学部材を前光学部材と後光学部材とに分け、前光学部材のみを移動させて焦点調節を行うので、移動する光学部材をより小さくすることができることとなって、押圧部材等の小型化や、それに伴う撮像装置のより小型化が実現する。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の撮像装置において、
前記吸引力発生機構は、
前記前部に取り付けられ、光軸を中心に回転する磁石からなる第1の部材と、
前記光学部材に取り付けられた磁性体或いは磁石からなる第2の部材と、
前記第1の部材を回転させることで、前記第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して重なる状態と、前記第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して離れた状態とを切換える切換え手段と、
を備え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2又は3に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、吸引力発生機構は、前部に取り付けられた光軸を中心に回転する磁石からなる第1の部材と、光学部材に取り付けられた磁性体或いは磁石からなる第2の部材と、第1の部材を回転させることで、第1の部材と第2の部材とが光軸に対して重なる状態と、第1の部材と第2の部材とが光軸に対して離れた状態とを切換える切換え手段と、を備えているので、切換え手段により、第1の部材を回転させることで、第1の部材と第2の部材との間に吸引力が発生する状態と、吸引力が発生しないか或いは反発力が発生する状態との2つの状態を形成することで撮像装置の焦点距離を切換えられることとなり、製造コストや手間がかからず好適である。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項2又は3に記載の撮像装置において、
前記吸引力発生機構は、
前記前部に取り付けられ、光軸を中心に回転する磁性体或いは磁石からなる第1の部材と、
前記光学部材に取り付けられた磁石からなる第2の部材と、
前記第1の部材を回転させることで、前記第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して重なる状態と、前記第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して離れた状態とを切換える切換え手段と、
を備えることを特徴とする。
【0016】
請求項5に記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、吸引力発生機構は、前部に取り付けられた光軸を中心に回転する磁性体或いは磁石からなる第1の部材と、光学部材に取り付けられた磁石からなる第2の部材と、第1の部材を回転させることで、第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して重なる状態と、第1の部材と第2の部材とが光軸に対して離れた状態とを切換える切換え手段と、を備えているので、切換え手段により、第1の部材を回転させることで、第1の部材と第2の部材との間に吸引力が発生する状態と、吸引力が発生しないか或いは反発力が発生する状態との2つの状態を形成することで撮像装置の焦点距離を切換えられることとなり、製造コストや手間がかからず好適である。
【0017】
請求項6に記載の発明は、請求項2又は3に記載の撮像装置において、
前記磁石は、電磁石であり、
前記電磁石への電流の供給の有無により吸引力の発生の有無を切換える切換え手段を備えることを特徴とする。
【0018】
請求項6に記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、磁石は、電磁石であり、切換え手段による電磁石への電流の供給の有無により、吸引力の発生の有無が切換えられるのに基づいて、撮像装置の焦点距離を切換えられることとなり、製造コストや手間がかからず好適である。
【0019】
請求項7に記載の発明は、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である。
【0020】
請求項7に記載の発明によれば、請求項1〜6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。
【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。
【0022】
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、図視に相当する上下方向として、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撮影距離が短い撮像処理を行うためのモードとする。
【0023】
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2と、この撮像素子2の撮像領域(後述の光電変換部2a)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と撮像素子2とを覆い隠す鏡枠(外枠部材)3と、鏡枠3の上面(前部)に設けられ、磁石4を備えた回転部材5と、該回転部材5の下方に設けられた遮光性を有する遮光板6と、この遮光板6の下方に設けられ、光学部材1に入射する光の量を調節する絞り板7と、遮光板6と絞り板7とにより支持されるフィルタ8と、絞り板7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9と、鏡枠3の位置決めを行うための位置決め電気部品10等を備えている。尚、回転部材5と、遮光板6と、絞り板7と、フィルタ8とを鏡枠3の上端部11(外枠部材の前部)とする。
【0024】
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、第1レンズ部材12と第2レンズ部材13との間に設けられ、第1レンズ部材12に入射する光の量を調節する絞り部14と、から構成される。尚、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。
【0025】
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、通常撮像モードにおいて、撮像素子2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9が当接する。そして、この押圧部材9の押圧力により、通常撮像モードにおいて、第1レンズ部材12は基板PC側に押圧される。
【0026】
また、下脚部12bの側部には、鏡枠3と当接する側方に延出した延出部12dが形成されている。この延出部12dの上面は、マクロ撮像モードにおいて、鏡枠3の内壁に設けられ、内側に突出した突出部3c(後述)が当接するようになっている。
【0027】
そして、延出部12dの下面には、磁石5に反応可能な磁性金属等からなる磁性体15が、接着剤等により貼着され、この磁性体15は、力切換え機構、吸引力発生機構の第2の部材として機能する。
【0028】
そして、マクロ撮像モードにおいて、この磁性体15と、回転部材5の磁石4とが光軸方向と垂直な方向において位置が重なることにより、その間に吸引力が発生するようになっている。
そして、この吸引力は、押圧部材9による第1レンズ部材12を撮像素子2に押圧する押圧力よりも大きくなり、第1レンズ部材12を光軸方向上方に移動させる。
【0029】
また、延出部12dと、鏡枠3の内周面とが、嵌合することにより光軸を中心とした回転が防止されるように構成されている。
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12eが設けられている。この係合部12e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。
【0030】
また、第1レンズ部材12の下脚部12bの上面の係合部12eの内側であって、第1レンズ部12aの周囲には、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14aを有する絞り部14が接着剤により固定されている。
【0031】
第2レンズ部材13は、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12e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12eの内周面と当接し、その下面が絞り板14に当接している。また、この状態では、下脚部13bの下面が第1レンズ部材12の下脚部12bの上面と当接している。そして、第1レンズ部材12の係合部12eと被係合部13cとは接着されている。従って、第2レンズ部材13は、第1レンズ部材12に連動して上下方向(光軸前後方向)に移動するようになっている。
また、第1レンズ部材12の係合部12eと第2レンズ部材13の被係合部13cとが係合することにより、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を防ぐ。
【0032】
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、撮像領域としての光電変換部2aが形成されている。その外側の非撮像領域2bに、通常撮像モードにおいて、第1レンズ部材12の当接部12c…が当接するとともに、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。
【0033】
鏡枠3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3には、図1に示すように、円筒状の上部3aと、角柱状の下部3bと、を備えている。
そして、鏡枠3の下部3b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3の内壁には、内側に突出した突出部3cが設けられている。マクロ撮像モードにおいて、この突出部3cの下面に、第1レンズ部材12の延出部12dが当接することにより、第1レンズ部材12及び積層されている第2レンズ部材13のマクロ撮像モードにおける位置決めが行われるようになっている。
【0034】
鏡枠3の上部3aの上端部11は、回転部材5と、遮光板6と、絞り板7と、フィルタ8とから構成されている。
【0035】
回転部材5は、鏡枠3の最上端に設けられ、上部3aの形状に合わせて円盤状であり、通光性の材料からなっている。そして、回転部材5には、外円に沿うようにして180度間隔で、2つの磁石4…(力切換え機構、吸引力発生機構の第1の部材)が設けられている。また、回転部材5は、磁石4が、90度回転した位置で停止可能なように、回転移動可能に構成されている。従って、回転部材5の回転移動により、磁石4と磁性体15との吸引力の発生の有無を切換えられるので、回転部材5は、力切換え機構、吸引力発生機構の切換え手段として機能する。
尚、回転部材5の回転移動は、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、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。
【0036】
そして、図2の通常撮像モードにおいて、回転部材5の磁石4は、上面からみた図4に示すように、磁性体15と、光軸方向と垂直な方向において、直角となる場所に位置する。一方、図3のマクロ撮像モードにおいては、図4と同様に上面からみた図5に示すように、回転部材5が90度回転した位置に移動停止することにより、磁石4が磁性体15と光軸方向の垂直方向において、位置が重なる。
【0037】
そして、マクロ撮像モードとして回転部材5が回転移動することにより、光軸を中心とした回転方向で磁石4…の位置と、磁性体15の位置とが重なると、磁石4と磁性体15との間の吸引力が、押圧部材9により光学部材1を撮像素子2方向に押圧する力よりも大きくなり、第1レンズ部材12が上方向に移動する。そして、鏡枠3の突出部3dの下面に、第1レンズ部材12の延出部12dが当接して、それ以上の移動が規制される。ここで、第1レンズ部材12に積層されている第1レンズ部材12も同様に上方向に移動する。このようにして、光学部材1が光軸方向の上方に移動することにより、近接撮影が可能な焦点距離が形成される。
【0038】
遮光板6は、回転部材5の下方に、接着剤等により取り付けられている。そして、遮光板6は、その中央に第1の絞りとしての開口6aを有している。
絞り板7は、遮光板6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7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第2の絞りとしての開口部7aを有している。
フィルタ8は、赤外線吸収特性を有する素材からなり、遮光板6の中央の開口6aの下方かつ絞り板7の中央の開口部7aの上方に、遮光板6と絞り板7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。
【0039】
押圧部材9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7との間に配置されている。そして、通常撮像モードにおいて、絞り板7が押圧部材9を押圧して、押圧部材9が弾性変形する。この押圧部材9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2に付勢する。このとき、絞り板7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9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2には伝達されず、撮像素子2を保護することができる。
【0040】
位置決め電気部品10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3との間であって、鏡枠3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10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。位置決め電気部品10は、鏡枠3を基板PC上に固着する際の、鏡枠3の位置決め指標となる。また、位置決め電気部品10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3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10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。
【0041】
このように、本実施の形態における撮像装置100において、鏡枠3の上端部11に設けられた回転部材5の磁石4が、磁性体15と光軸方向に対して垂直な方向において重ならず光学部材1は撮像素子2に当接した焦点距離(通常撮像モード)と、回転部材5が回転移動することで、磁石4と磁性体15との光軸方向と垂直な方向において位置が重なることにより、光学部材1が光軸方向上側に移動して突出部3cに当接して移動規制された、通常撮像モードよりも被写体までの距離が短いマクロ撮像が撮像可能な焦点距離との2つの焦点距離(撮像モード)による撮像処理が可能となる。
【0042】
また、双方の撮像モードにおいて光学部材1は、通常撮像モードにおいては撮像素子2に当接し、マクロ撮像モードにおいては突出部3cに当接することで、位置決めされるので、例えば、光学部材1の光軸中心と、撮像素子2の光電変換部2aの中心とが一致した状態を維持しやすいこととなって、精度良い光学機能が実現する。
また、磁石4、磁性体15等の簡易な部材の配置や、回転部材5の移動により、焦点距離の調節、撮像モードの切換えができるので、製造のコスト、手間をかけることなく、光学機能の多機能化を実現することができる。
【0043】
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、力切換え機構、吸引力発生機構の第1の部材、第2の部材として、磁石4と磁性体15とを一例にして説明を行ったが、回転部材5に磁性体を備え、光学部材1に磁石を備えてもよい。
また、磁石4は電磁石であって、回転部材5を回転移動させずに、電流の供給の有無に応じて、磁性体15との間の吸引力の発生の有無を切換える構成であってもよい。
また、磁石4と、磁性体15との組合せに限られず、双方とも磁石であって、その間に発生する吸引力と反発力とを用いて、光学部材1を移動させ、焦点距離(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、押圧部材9により、光学部材1が撮像素子2の方向に押圧された状態(通常撮像モード)から、磁石4と磁性体15との間に吸引力が生じる状態(マクロ撮像モード)へと切り換わる構成で説明を行ったが、その逆で、例えば、押圧部材9が、撮像素子2と光学部材1との間に配置されており、絞り板7の方向に押圧された状態(マクロ撮像モード)から、撮像素子2または基板PC上に配置された磁石4と磁性体15との間に吸引力が発生することにより、撮像素子2側に移動する状態(通常撮像モード)に切り換わ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。
尚、第1レンズ部材12を製造する際に、金型に予め磁性体15を配置して製造するインサート成型が行われてもよい。
【0044】
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、7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、通常撮像モードの場合の撮像装置200の一部省略断面図であり、図7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。
【0045】
図6、図7に示すように、撮像装置200における光学部材1の第2レンズ部材(前光学部材)13は、鏡枠3の内周面方向に延出した延出部13eが形成されている。この延出部13eは、マクロ撮像モードにおいて、突出部3cと当接し、この当接により、第2レンズ部材13の位置決めがなされるようになっている。
【0046】
第2レンズ部材13材の上面と、絞り板7の下面との間に、第2レンズ部材13を第1レンズ部材(後光学部材)12の方向に押圧する第2押圧部材(請求項3の第2の押圧部材に相当)16が弾装されている。
また、第2レンズ部材13の延出部13eの下面と、第1レンズ部材12の上面との間に、磁性体17が配置され、回転部材5の磁石4は、該磁性体17の位置に対応するように配置されている。
【0047】
更に、突出部3cの下面と、第1レンズ部材12の上面との間に、第1レンズ部材12を下方向に押圧する第3押圧部材(請求項3の第1の押圧部材に相当)18が弾装されている。この第3押圧部材18による押圧力は、磁石4と、磁性体17との位置関係の変化に影響されることなく、通常撮像モード、マクロ撮像モードのどちらにおいても、第1レンズ部材12の当接部12cを撮像素子2の非撮像領域2bに付勢する。
【0048】
また、図6に示すように、回転部材5の磁石4の位置と磁性体17との位置が重なっていない状態において、通常撮像モードとして、第2押圧部材16の押圧力により、第2レンズ部材13は、第1レンズ部材12上に当接する。
また、図7に示すように、移動部材5が、回転し、磁石4と磁性体17との位置が重なって吸引力が発生すると、第2押圧部材の押圧力を押しのけるようにして第2レンズ部材13のみが上方に移動し、第2レンズ部材13の延出部13eが、突出部3cに当接することで、それ以上の移動が規制され、マクロ撮像モードにおける光学部材1の位置決めがなされる。このマクロ撮像モードにおいて、第2レンズ部材13が被写体方向に移動しているので、通常撮像モードの場合に比べて、被写体までの距離が短くなり、よって、被写体の接写、近接撮像がより可能となる。
【0049】
このように、撮像装置200によれば、積層された二つの光学部材のうち、一方のみを移動させることにより、焦点調節を行い、2つの撮像モード(焦点距離)における撮像処理が可能となる。
また、第2レンズ部材13のみを移動させて焦点調節を行うので、第1レンズ部材12と第2レンズ部材13の双方を移動させる場合に比べて移動させるための押圧力をより小さくすることができるので、第2押圧部材16、第3押圧部材18の小型化、及び撮像装置200の小型化が可能となる。
【0050】
図8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8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。
【0051】
図8(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8(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8(a)及び図8(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1110b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。
【0052】
図9は、図8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9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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
CPU111aは、入力部112から入力される各種指示又は無線通信部14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。
【0056】
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。
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。
【0057】
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5を回転移動させる駆動手段を制御する。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
表示部113は、LCD(Liquid Crystal Display)パネル等により構成され、制御部11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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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2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2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。
また、撮像装置100の回転部材5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、回転移動される。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10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。
【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、撮像素子2の光電変換部2a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にマクロ撮像が可能なように、図示しない駆動手段を制御して、回動部材5を回転移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の回転部材5の回転移動に伴い、磁石4と磁性体15との光軸の垂直方向における位置が重なることにより、光学部材1の第1レンズ部材12が光軸方向前方に移動し、突出部3cに当接した状態において、光学部材1と撮像素子2を用いて、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、被写体までの距離が短い場合の撮像処理に適しているので、二次元コードの認識率が向上することとなり、通常撮像モード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しての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。これに伴って、被写体の撮像画像データにおける二次元コードの認識率が向上する。
【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5の移動方法はどのようなものであってもよい。更に、磁石による吸引力により光学部材1を移動させる構成であれば、どのような方法であってもよい。
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、力切換え機構により、光学部材を光軸方向の前記前方或いは後方の少なくとも一方に移動させる力を磁石により発生させるとともに、当該力の発生の有無を切換えることにより、光学部材が基板或いは撮像素子に当接した状態と、光学部材が外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前方に移動する光学部材に当接して光学部材を位置規制する突出部に当接した状態と、に切換えられるので、2つの焦点距離における撮像処理が可能であるとともに、どちらの状態も位置決めされるので、精度の良い光学機能が実現する。
【0086】
請求項2に記載の発明によれば、光学部材を光軸方向の前部側に引き寄せる吸引力を磁石により発生させるとともに、当該吸引力の発生の有無を切換え可能な吸引力発生機構と、外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前部側に移動する光学部材に当接して光学部材を位置規制する突出部とが設けられている。従って、吸引力発生機構により、磁石による吸引力が発生しない状態においては、光学部材は押圧部材により、基板又は撮像素子と当接し、位置決めされる。また、吸引力発生機構により、磁石による吸引力が発生した状態においては、光学部材が光軸方向の前部側に移動して、さらに突出部に当接することで移動規制される。これにより、撮像装置は、光学部材が、基板又は撮像素子に当接している場合の焦点距離と、光学部材が突出部に当接している場合の焦点距離との2つの焦点距離による撮像処理が可能であるととともに、どちらの状態も、位置決めされるので、精度の良い光学機能が実現する。また、複雑な機構を備えることなく、焦点距離の調節、切換えができるので、製造のコスト、手間をかけることなく、光学機能の多機能化を実現することができる。
【0087】
請求項3に記載の発明によれば、光学部材は、光軸が等しくなるように前後に積層された前光学部材と後光学部材とから構成され、前光学部材を光軸方向の前部側に引き寄せる吸引力を磁石により発生させるとともに、当該吸引力の発生の有無を切換え可能な吸引力発生機構と、外枠部材の内周面から突出し、光軸方向の前部側に移動する前光学部材に当接して光学部材を位置規制する突出部が設けられ、外枠部材の前部又は突出部と、後光学部材との間に、後光学部材を基板或いは撮像素子に押圧する第1の押圧部材が弾装され、外枠部材の前部と前光学部材との間に、前光学部材を後光学部材に押圧する第2の押圧部材が弾装されている。
従って、吸引力発生機構により、磁石による吸引力が発生しない状態においては、前光学部材は第2の押圧部材により、後光学部材に押圧され、吸引力発生機構により、磁石による吸引力が発生した状態においては、前光学部材が光軸方向の前部側に移動して、さらに突出部に当接することで移動規制される。これにより、撮像装置は、前光学部材が、後光学部材に当接している場合の焦点距離と、前光学部材が突出部に当接している場合の焦点距離との2つの焦点距離による撮像処理が可能ととともに、どちらの状態においても、前光学部材、後光学部材ともに位置決めされるので、精度良い光学機能が実現する。また、複雑な機構を備えることなく、焦点距離の調節、切換えができるので、製造のコスト、手間をかけることなく、光学機能の多機能化を実現することができる。また、光学部材を前光学部材と後光学部材とに分け、前光学部材のみを移動させて焦点調節を行うので、移動する光学部材をより小さくすることができることとなって、押圧部材等の小型化が図れ、より小型化が可能となる。
【0088】
請求項4に記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、吸引力発生機構は、前部に取り付けられた光軸を中心に回転する磁石からなる第1の部材と、光学部材に取り付けられた磁性体或いは磁石からなる第2の部材と、第1の部材を回転させることで、第1の部材と第2の部材とが光軸に対して重なる状態と、第1の部材と第2の部材とが光軸に対して離れた状態とを切換える切換え手段と、を備えているので、切換え手段により、第1の部材を回転させることで、第1の部材と第2の部材との間に吸引力が発生する状態と、吸引力が発生しないか或いは反発力が発生する状態との2つの状態を形成することで撮像装置の焦点距離を切換えられることとなり、製造コストや手間がかからず好適である。
【0089】
請求項5に記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、吸引力発生機構は、前部に取り付けられた光軸を中心に回転する磁性体或いは磁石からなる第1の部材と、光学部材に取り付けられた磁石からなる第2の部材と、第1の部材を回転させることで、第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して重なる状態と、第1の部材と第2の部材とが光軸に対して離れた状態とを切換える切換え手段と、を備えているので、切換え手段により、第1の部材を回転させることで、第1の部材と第2の部材との間に吸引力が発生する状態と、吸引力が発生しないか或いは反発力が発生する状態との2つの状態を形成することで撮像装置の焦点距離を切換えられることとなり、製造コストや手間がかからず好適である。
【0090】
請求項6に記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、磁石は、電磁石であり、切換え手段による電磁石への電流の供給の有無により、吸引力の発生の有無が切換えられるのに基づいて、撮像装置の焦点距離を切換えられることとなり、製造コストや手間がかからず好適である。
【0091】
請求項7に記載の発明によれば、請求項1〜6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】通常撮像モードにおける回転部材の位置を説明するための上面図である。
【図5】マクロ撮像モードにおける回転部材の位置を説明するための上面図である。
【図6】図1の撮像装置の変形例の通常撮像モードにおける一部省略断面図である。
【図7】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8】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9】図8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10】図8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 撮像素子
3 鏡枠(外枠部材)
3e 突出部
4 磁石(力切換え機構、吸引力発生機構の第1の部材)
5 回転部材(力切換え機構、吸引力発生機構の切換え手段)
6 遮光板(外枠部材の前部)
7 絞り板(外枠部材の前部)
9 押圧部材
11 上端部(外枠部材の前部)
12 第1レンズ部材(後光学部材)
13 第2レンズ部材(前光学部材)
15 磁性体(力切換え機構、吸引力発生機構の第2の部材)
16 第2押圧部材(第2の押圧部材)
17 第3押圧部材(第1の押圧部材)
100、200 撮像装置
110 携帯電話機(携帯端末)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging device that can be mounted on a mobile phone, a personal computer, and the like, and a mobile terminal that includes the imaging device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, many portable information terminals with an imaging function (hereinafter, referred to as mobile terminals) such as mobile phones equipped with a small and high-performance imaging device have been developed.
Some of such conventional mobile terminals are configured to be capable of performing close-up photography for photographing characters of magazines and business cards, and close-up photography (hereinafter referred to as macro photography), in addition to normal photography. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
In the portable terminal of Patent Document 1, an imaging device is rotatably attached to a terminal main body (electronic device main body). More specifically, the portable terminal includes a plate fixed to the terminal body, a cam groove provided in the plate, and a frame of a lens that rotates integrally with the imaging device. The lens is rotated while being regulated by the cam groove, so that the distance between the lenses is adjusted, and the magnification is adjusted to be suitable for macro photography.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-262164
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the mobile terminal described in Patent Literature 1 has to provide a cam groove in a plate or provide a projecting portion in a lens frame, and the mechanism is complicated, and costs and manufacturing costs are reduced. There was a problem that it took time. In addition, since the focus adjustment is performed by a complicated mechanism, the cam manufacturing accuracy is required, and the lens mounting accuracy and assembly accuracy are also required to be high. In addition, when adjusting to a plurality of magnifications, a plurality of parts must be moved, so that repeated use may cause backlash in any one of the parts. There was not a small possibility that it would go wrong.
Furthermore, the portable terminal described in Patent Document 1 has a problem in that it is inconvenient for the user because the user has to switch the main body when performing photographing by switching the focal length.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an imaging device which is relatively low in cost and labor for manufacturing, has easy focus adjustment, and is highly accurate, and a portable terminal including the imaging device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is
A substrate provided with an imaging element;
An optical member for condensing incident light on the image sensor,
An outer frame member that covers the imaging element and the optical member,
The optical member is an imaging device in contact with the substrate or the imaging element,
A protrusion that is provided to protrude from an inner peripheral surface of the outer frame member and abuts on an optical member that moves forward in the optical axis direction to regulate the position of the optical member.
A magnet generates a force to move the optical member in at least one of the front and rear directions in the optical axis direction, and switches the presence or absence of the force so that the optical member contacts the substrate or the imaging element. And a state in which the optical member is in contact with the protrusion, a force switching mechanism for switching between the state,
It is characterized by having.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the force switching mechanism causes the magnet to move the optical member to at least one of the front and rear sides in the optical axis direction, and switches whether or not the force is generated. Accordingly, the state in which the optical member is in contact with the substrate or the image pickup device, and the position in which the optical member is provided so as to protrude from the inner peripheral surface of the outer frame member and abuts on the optical member that moves forward in the optical axis direction. Since the state is switched between the state in which the projection is in contact with the restricting projection, the imaging process can be performed at two focal lengths, and both states are positioned, so that an accurate optical function is realized.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate provided with an imaging element,
An optical member for condensing incident light on the image sensor,
An outer frame member that covers the imaging element and the optical member,
A pressing member that is elastically mounted between a front portion of the outer frame member and the optical member, and presses the optical member against the substrate or the imaging element;
The optical member is an imaging device in contact with the substrate or the imaging element,
A magnet for generating a suction force for pulling the optical member toward the front side in the optical axis direction, and a suction force generation mechanism capable of switching whether or not the suction force is generated;
A protrusion that is provided to protrude from an inner peripheral surface of the outer frame member and abuts on an optical member that moves toward the front side in the optical axis direction to regulate the position of the optical member.
It is characterized by having.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, a magnet generates a suction force for pulling the optical member toward the front in the optical axis direction, and a suction force generation mechanism capable of switching whether or not the suction force is generated. A projection is provided to protrude from the inner peripheral surface of the frame member and abuts on the optical member moving toward the front side in the optical axis direction to regulate the position of the optical member. Therefore, in a state where the attraction force is not generated by the magnet by the attraction force generating mechanism, the optical member is brought into contact with the substrate or the imaging element by the pressing member and is positioned. Further, in a state in which the attractive force is generated by the magnet by the attractive force generating mechanism, the movement of the optical member is restricted by moving to the front side in the optical axis direction and further contacting the protruding portion. Accordingly, the imaging apparatus can perform imaging processing using two focal lengths: a focal length when the optical member is in contact with the substrate or the image sensor, and a focal length when the optical member is in contact with the protrusion. In addition to being possible, both states are positioned, so that an accurate optical function is realized. In addition, since the focal length can be adjusted and switched without providing a complicated mechanism, multifunctional optical functions can be realized without increasing the manufacturing cost and labor.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate provided with an image sensor,
An optical member for condensing incident light on the image sensor,
An outer frame member that covers the imaging element and the optical member,
The optical member is an imaging device in contact with the substrate or the imaging element,
The optical member is composed of a front optical member and a rear optical member stacked back and forth so that the optical axes are equal,
A magnet for generating a suction force that draws the front optical member toward the front side in the optical axis direction, and a suction force generation mechanism capable of switching whether or not the suction force is generated,
A protrusion that is provided so as to protrude from an inner peripheral surface of the outer frame member and abuts on the front optical member that moves toward the front part in the optical axis direction to regulate the position of the optical member.
A first pressing member that is elastically mounted between the front portion or the protruding portion of the outer frame member and the rear optical member and presses the rear optical member against the substrate or the imaging element;
A second pressing member that is elastically mounted between a front portion of the outer frame member and the front optical member, and presses the front optical member against the rear optical member;
It is characterized by having.
[0012]
According to the third aspect of the present invention, the optical member includes a front optical member and a rear optical member that are stacked back and forth so that the optical axes are equal, and the front optical member is disposed on the front side in the optical axis direction. A suction force generating mechanism capable of switching the presence or absence of the generation of the suction force by a magnet, and a front optic that protrudes from the inner peripheral surface of the outer frame member and moves to the front side in the optical axis direction. A first portion that presses the rear optical member against the substrate or the image pickup element is provided between the front portion or the protruding portion of the outer frame member and the rear optical member. A pressing member is mounted, and a second pressing member that presses the front optical member against the rear optical member is mounted between the front portion of the outer frame member and the front optical member.
Therefore, in a state where the attraction force by the magnet is not generated by the attraction force generating mechanism, the front optical member is pressed by the second optical member by the second pressing member, and the attraction force by the magnet is generated by the attraction force generation mechanism. In the state, the front optical member moves to the front side in the optical axis direction, and is further restricted from moving by coming into contact with the protrusion. Accordingly, the imaging apparatus performs an imaging process using two focal lengths: a focal length when the front optical member is in contact with the rear optical member, and a focal length when the front optical member is in contact with the protrusion. In both cases, the front optical member and the rear optical member are positioned, so that an accurate optical function is realized. In addition, since the focal length can be adjusted and switched without providing a complicated mechanism, multifunctional optical functions can be realized without increasing the manufacturing cost and labor. Further, since the optical member is divided into a front optical member and a rear optical member, and only the front optical member is moved to perform the focus adjustment, the moving optical member can be made smaller. And the accompanying miniaturization of the imaging device.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging device according to the second or third aspect,
The suction force generating mechanism,
A first member attached to the front portion, the first member including a magnet rotating about an optical axis;
A second member made of a magnetic material or a magnet attached to the optical member;
By rotating the first member, the first member and the second member overlap with respect to the optical axis, and the first member and the second member move with respect to the optical axis. Switching means for switching between a remote state and
It is characterized by having.
[0014]
According to the fourth aspect of the present invention, the same effect as that of the second or third aspect can be obtained, and in particular, the suction force generating mechanism is provided with the optical axis attached to the front part. A first member made of a magnet rotating around a center, a second member made of a magnetic material or a magnet attached to the optical member, and a first member and a second member rotated by rotating the first member. Switching means for switching between a state in which the first member and the second member are separated from the optical axis, and a state in which the first member and the second member are separated from the optical axis. By rotating the members, two states are formed: a state in which a suction force is generated between the first member and the second member, and a state in which no suction force is generated or a repulsion force is generated. Can change the focal length of the imaging device, reducing manufacturing costs and labor. It is preferred.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging device according to the second or third aspect,
The suction force generating mechanism,
A first member made of a magnetic material or a magnet attached to the front portion and rotating about an optical axis;
A second member made of a magnet attached to the optical member;
By rotating the first member, the first member and the second member overlap with respect to the optical axis, and the first member and the second member move with respect to the optical axis. Switching means for switching between a remote state and
It is characterized by having.
[0016]
According to the fifth aspect of the present invention, the same effect as that of the second or third aspect can be obtained, and in particular, the suction force generating mechanism is provided with an optical axis attached to the front part. By rotating the first member, a first member made of a magnetic substance or a magnet rotating about the center, a second member made of a magnet attached to the optical member, and the second member, the first member and the second member are rotated. A switching means for switching between a state in which the member overlaps the optical axis and a state in which the first member and the second member are separated from the optical axis. By rotating this member, two states are formed: a state in which a suction force is generated between the first member and the second member, and a state in which no suction force is generated or a repulsion force is generated. As a result, the focal length of the imaging device can be switched, thereby reducing manufacturing costs and labor. Razz is preferred.
[0017]
The invention according to claim 6 is the imaging device according to claim 2 or 3,
The magnet is an electromagnet,
A switching means is provided for switching between the presence and absence of an attraction force depending on whether or not a current is supplied to the electromagnet.
[0018]
According to the sixth aspect of the present invention, the same effects as those of the second or third aspect can be obtained. In particular, the magnet is an electromagnet, and the current is supplied to the electromagnet by the switching means. The focal length of the imaging device can be switched based on whether the suction force is generated or not depending on whether the supply is performed or not, which is preferable because the manufacturing cost and labor are not required.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a mobile terminal characterized in that the imaging device according to any one of the first to sixth aspects is mounted in a case.
[0020]
According to the seventh aspect of the present invention, a portable terminal in which the imaging device according to any one of the first to sixth aspects is mounted in a case has a multi-functional imaging function based on the imaging device. Can be realized.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a perspective view of the imaging device 100 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a partially omitted cross-sectional view of the imaging device 100 along the line II-II in FIG. 1 in a normal imaging mode. FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional view of the imaging apparatus 100 along the line II-II in FIG. 1 in the macro imaging mode.
In addition, the following description will be made assuming that the front-back direction in the optical axis direction of the imaging apparatus of the present invention is the vertical direction corresponding to the view in FIGS.
Here, the macro imaging mode is a mode for performing imaging processing in which the shooting distance is shorter than in the normal imaging mode.
[0023]
As shown in FIGS. 1 to 3, the imaging device 100 includes a substrate PC, an imaging device 2 disposed on one surface of the substrate PC, and an imaging region of the imaging device 2 (photoelectric conversion described later). An optical member 1 for converging an image of a subject by converging the light on the unit 2a), a mirror frame (outer frame member) 3 for covering the optical member 1 and the image sensor 2, and an upper surface (front portion) of the lens frame 3 A rotating member 5 provided with a magnet 4, a light shielding plate 6 provided below the rotating member 5, and a light incident on the optical member 1 provided below the light shielding plate 6. Plate 7, which is provided between light blocking plate 6 and diaphragm plate 7, filter plate 7 and optical member 1, and presses optical member 1 toward substrate PC. And a positioning electric component 10 for positioning the lens frame 3. Note that the rotating member 5, the light shielding plate 6, the aperture plate 7, and the filter 8 are the upper end portion 11 of the lens frame 3 (the front portion of the outer frame member).
[0024]
As shown in FIGS. 1 to 3, the optical member 1 is made of a transparent glass or plastic material, and has a first lens member 12 disposed on the substrate PC side (rear side in the optical axis direction). A second lens member provided above the lens member, and a diaphragm provided between the first lens member and the second lens member for adjusting an amount of light incident on the first lens member; 14. The optical axes of the first lens member 12 and the second lens member 13 are the same.
[0025]
The first lens member 12 includes a first lens portion 12a having a convex lens shape and a tubular lower leg portion 12b around the first lens portion 12a. , Which are in contact with the surface of the imaging element 2 are formed.
The pressing member 9 contacts the upper surface of the lower leg portion 12b. Then, in the normal imaging mode, the first lens member 12 is pressed toward the substrate PC by the pressing force of the pressing member 9.
[0026]
An extension 12 d is formed on a side of the lower leg 12 b and extends laterally to contact the lens frame 3. The upper surface of the extension 12d is provided on the inner wall of the lens frame 3 in the macro imaging mode, and a projection 3c (described later) projecting inward is in contact with the extension.
[0027]
A magnetic material 15 made of a magnetic metal or the like that can react with the magnet 5 is attached to the lower surface of the extension 12d with an adhesive or the like, and the magnetic material 15 is used for a force switching mechanism and a suction force generating mechanism. It functions as a second member.
[0028]
Then, in the macro imaging mode, when the position of the magnetic body 15 and the position of the magnet 4 of the rotating member 5 overlap in a direction perpendicular to the optical axis direction, an attractive force is generated therebetween.
Then, the suction force becomes larger than the pressing force of the pressing member 9 pressing the first lens member 12 against the image sensor 2, and moves the first lens member 12 upward in the optical axis direction.
[0029]
The extension 12d and the inner peripheral surface of the lens frame 3 are fitted so that rotation about the optical axis is prevented.
A protruding engaging portion 12e that engages with the second lens member 13 is provided on the upper surface of the lower leg portion 12b. The engagement portion 12e is provided in a ring shape so as to surround the first lens portion 12a from the upper surface of the lower leg portion 12b.
[0030]
Further, the inside of the engaging portion 12e on the upper surface of the lower leg portion 12b of the first lens member 12 and around the first lens portion 12a are made of a light-shielding material, and the F-number of the first lens portion 12a is A diaphragm portion 14 having an opening 14a as a diaphragm defining the above is fixed by an adhesive.
[0031]
The second lens member 13 is provided with a tubular lower leg 13b around the second lens portion 13a, and engages with the engagement portion 12e of the first lens member 12 below the lower leg 13b. A recessed engaged portion 13c is provided. The engaged portion 13c has a ring shape protruding from the lower surface of the lower leg portion 13b, the outer peripheral surface of which is in contact with the inner peripheral surface of the engaging portion 12e of the first lens member 12, and the lower surface thereof is a stop. It is in contact with the plate 14. In this state, the lower surface of the lower leg portion 13b is in contact with the upper surface of the lower leg portion 12b of the first lens member 12. The engaging portion 12e of the first lens member 12 and the engaged portion 13c are adhered. Therefore, the second lens member 13 moves in the vertical direction (the front-back direction of the optical axis) in conjunction with the first lens member 12.
Further, the engagement between the engaging portion 12e of the first lens member 12 and the engaged portion 13c of the second lens member 13 causes the optical axis of the first lens member 12 and the second lens member 13 to be shifted. prevent.
[0032]
The image sensor 2 is an image sensor, and is, for example, a CMOS image sensor, a CCD image sensor, or the like. The lower surface of the rectangular thin plate-shaped imaging element 2 is attached to the upper surface of the substrate PC. In the center of the upper surface of the imaging element 2, a photoelectric conversion unit 2a as an imaging area in which pixels are two-dimensionally arranged is formed. In the normal imaging mode, the abutting portions 12c of the first lens member 12 abut on the outer non-imaging area 2b, and a processing unit (not shown) is formed.
A plurality of pads (not shown) are arranged near the outer edge of the processing unit. The pad, which is a connection terminal, is connected to the substrate PC via a wire W. The wire W is connected to a predetermined circuit on the board PC.
[0033]
The lens frame 3 is a housing made of a material having a light-shielding property, and is disposed outside the optical member 1.
As shown in FIG. 1, the lens frame 3 has a cylindrical upper portion 3a and a prismatic lower portion 3b.
The lower end of the lower portion 3b of the lens frame 3 is fixed on the substrate PC with an adhesive B.
The inner wall of the lens frame 3 is provided with a protruding portion 3c protruding inward. In the macro imaging mode, the extension 12d of the first lens member 12 abuts on the lower surface of the protrusion 3c, thereby positioning the first lens member 12 and the laminated second lens member 13 in the macro imaging mode. Is to be performed.
[0034]
The upper end portion 11 of the upper portion 3a of the lens frame 3 includes a rotating member 5, a light shielding plate 6, an aperture plate 7, and a filter 8.
[0035]
The rotating member 5 is provided at the uppermost end of the lens frame 3, has a disk shape according to the shape of the upper portion 3a, and is made of a light-transmitting material. The rotating member 5 is provided with two magnets 4... (First member of a force switching mechanism and a suction force generating mechanism) at 180-degree intervals along the outer circle. The rotating member 5 is configured to be rotatable so that the magnet 4 can be stopped at a position rotated by 90 degrees. Therefore, by the rotational movement of the rotating member 5, the presence or absence of generation of the attraction force between the magnet 4 and the magnetic body 15 can be switched, so that the rotating member 5 functions as a force switching mechanism and a switching means of the attraction force generating mechanism.
The rotation of the rotating member 5 may be performed automatically by, for example, a driving unit (not shown) or manually by switching a lever (not shown).
[0036]
Then, in the normal imaging mode in FIG. 2, the magnet 4 of the rotating member 5 is located at a position perpendicular to the magnetic body 15 in a direction perpendicular to the optical axis direction, as shown in FIG. On the other hand, in the macro imaging mode of FIG. 3, as shown in FIG. 5 as viewed from above as in FIG. 4, when the rotating member 5 stops moving to the position rotated 90 degrees, the magnet 4 The positions overlap in the vertical direction of the axial direction.
[0037]
When the position of the magnets 4 and the position of the magnetic body 15 overlap in the rotation direction about the optical axis by rotating the rotating member 5 in the macro imaging mode, the magnet 4 and the magnetic body 15 The suction force between them becomes larger than the force of pressing the optical member 1 in the direction of the image sensor 2 by the pressing member 9, and the first lens member 12 moves upward. Then, the extension 12d of the first lens member 12 abuts on the lower surface of the projection 3d of the lens frame 3, and further movement is restricted. Here, the first lens member 12 laminated on the first lens member 12 also moves upward. By moving the optical member 1 upward in the optical axis direction in this manner, a focal length at which close-up imaging is possible is formed.
[0038]
The light shielding plate 6 is attached below the rotating member 5 with an adhesive or the like. The light blocking plate 6 has an opening 6a as a first stop at the center thereof.
The aperture plate 7 is attached below the light shielding plate 6 with an adhesive or the like. The diaphragm plate 7 is made of a material having a light-shielding property, and has an opening 7 a as a second diaphragm that defines the F number of the second lens portion 13 a of the second lens member 13.
The filter 8 is made of a material having an infrared absorption characteristic, and is supported by the light shielding plate 6 and the diaphragm plate 7 below the central opening 6a of the light shielding plate 6 and above the central opening 7a of the diaphragm plate 7. And joined by an adhesive or the like.
[0039]
The pressing member 9 is formed of, for example, an elastic member such as a coil spring, and is disposed between the optical member 1 and the diaphragm plate 7. Then, in the normal imaging mode, the diaphragm plate 7 presses the pressing member 9, and the pressing member 9 is elastically deformed. The pressing member 9 presses the optical member 1 downward with a predetermined pressing force in FIG. 2 to urge the optical member 1 toward the image sensor 2. At this time, when a force is applied from the diaphragm plate 7 to the image sensor 2 below, the pressing member 9 is elastically deformed, so that a buffering action is performed to absorb the force, and the force is transmitted to the image sensor 2. Instead, the image sensor 2 can be protected.
[0040]
The positioning electric component 10 is, for example, a capacitor, a resistor, a diode, or the like. In FIG. 2, the positioning electric component 10 is disposed between the imaging element 2 on the substrate PC and the lens frame 3 and close to the lens frame 3. . Further, the height from the substrate PC to the upper end of the positioning electric component 10 is higher than the height from the substrate PC to the upper end of the image sensor 2. The positioning electric component 10 serves as a positioning index of the lens frame 3 when the lens frame 3 is fixed on the substrate PC. In addition, since the upper end of the positioning electric component 10 is higher than the upper end of the image sensor 2, the lens frame 3 is prevented from contacting the image sensor 2 and damaging the wires W of the image sensor 2.
The positioning electric component 10 is not limited to, for example, a capacitor, a resistor, a diode, and the like, and may be any electric component necessary for the imaging device 100.
[0041]
As described above, in the imaging device 100 according to the present embodiment, the magnet 4 of the rotating member 5 provided at the upper end 11 of the lens frame 3 does not overlap with the magnetic body 15 in a direction perpendicular to the optical axis direction. The position of the optical member 1 overlaps in the direction perpendicular to the optical axis direction of the magnet 4 and the magnetic body 15 due to the focal length (normal imaging mode) in contact with the image sensor 2 and the rotation of the rotating member 5. As a result, the optical member 1 moves upward in the optical axis direction and abuts on the protruding portion 3c, and the movement of the optical member 1 is restricted. Imaging processing by distance (imaging mode) can be performed.
[0042]
In both imaging modes, the optical member 1 is positioned by abutting on the imaging element 2 in the normal imaging mode and by abutting on the protrusion 3c in the macro imaging mode. It is easy to maintain a state where the center of the axis coincides with the center of the photoelectric conversion unit 2a of the imaging element 2, and an accurate optical function is realized.
Further, the focal length can be adjusted and the imaging mode can be switched by arranging simple members such as the magnet 4 and the magnetic body 15 and moving the rotating member 5, so that the optical function can be reduced without increasing the manufacturing cost and labor. Multifunctionalization can be realized.
[0043]
Note that the shape, configuration, and the like of the imaging device 100 of the present invention are not limited to the above. For example, in the imaging apparatus 100, the magnet 4 and the magnetic body 15 have been described as an example of the first member and the second member of the force switching mechanism and the attraction force generating mechanism. And the optical member 1 may be provided with a magnet.
Further, the magnet 4 may be an electromagnet, and may be configured to switch the presence or absence of the attraction force between the magnet 4 and the magnetic body 15 in accordance with the presence or absence of the current supply without rotating the rotating member 5. .
Further, the present invention is not limited to the combination of the magnet 4 and the magnetic body 15, but both are magnets, and the optical member 1 is moved by using the attraction force and the repulsion force generated therebetween, and the focal length (imaging mode) May be performed.
Further, the state in which the optical member 1 is pressed in the direction of the image sensor 2 by the pressing member 9 (normal imaging mode) is changed to a state in which an attractive force is generated between the magnet 4 and the magnetic body 15 (macro imaging mode). The switching configuration has been described. On the contrary, for example, the pressing member 9 is disposed between the image sensor 2 and the optical member 1 and is pressed in the direction of the diaphragm plate 7 (macro imaging). Mode), the state is switched to the state of moving to the image sensor 2 side (normal imaging mode) due to the generation of an attractive force between the magnet 4 disposed on the image sensor 2 or the substrate PC and the magnetic body 15. It may be.
In addition, although the optical member 1 has been described with the configuration including the first lens member 12 and the second lens member 13, the optical member 1 may have a configuration including only one lens member.
When the first lens member 12 is manufactured, insert molding may be performed in which the magnetic body 15 is previously arranged in a mold and manufactured.
[0044]
Next, an imaging device 200 according to a modified example of the imaging device 100 will be described with reference to FIGS.
In the following description, components having the same names as those of the components of the image capturing apparatus 100 are the same as those of the image capturing apparatus 100, unless otherwise specified.
FIG. 6 is a partially omitted cross-sectional view of the imaging device 200 in the normal imaging mode, and FIG. 7 is a partially omitted cross-sectional view of the imaging device 200 in the macro imaging mode.
[0045]
As shown in FIGS. 6 and 7, the second lens member (front optical member) 13 of the optical member 1 in the imaging device 200 has an extension 13 e extending in the inner peripheral surface direction of the lens frame 3. I have. The extension portion 13e abuts on the protrusion 3c in the macro imaging mode, and the abutment positions the second lens member 13.
[0046]
A second pressing member for pressing the second lens member 13 in the direction of the first lens member (rear optical member) 12 between the upper surface of the second lens member 13 and the lower surface of the diaphragm plate 7. (Corresponding to a second pressing member) 16.
Further, a magnetic body 17 is disposed between the lower surface of the extension 13 e of the second lens member 13 and the upper surface of the first lens member 12, and the magnet 4 of the rotating member 5 is positioned at the position of the magnetic body 17. It is arranged to correspond.
[0047]
Further, a third pressing member (corresponding to a first pressing member of claim 3) 18 that presses the first lens member 12 downward between the lower surface of the protruding portion 3 c and the upper surface of the first lens member 12. Is armed. The pressing force of the third pressing member 18 is not affected by the change in the positional relationship between the magnet 4 and the magnetic body 17 and the pressing force of the first lens member 12 in both the normal imaging mode and the macro imaging mode. The contact portion 12c is urged toward the non-imaging area 2b of the imaging element 2.
[0048]
As shown in FIG. 6, in a state where the position of the magnet 4 of the rotating member 5 and the position of the magnetic body 17 do not overlap, the second lens member is set in the normal imaging mode by the pressing force of the second pressing member 16. 13 contacts the first lens member 12.
As shown in FIG. 7, when the moving member 5 rotates and the position of the magnet 4 and the magnetic body 17 overlaps to generate an attractive force, the pressing force of the second pressing member is pushed away and the second lens is pressed. Only the member 13 moves upward, and the extension 13e of the second lens member 13 abuts on the protruding portion 3c, whereby further movement is restricted, and the optical member 1 is positioned in the macro imaging mode. . In this macro imaging mode, since the second lens member 13 is moving in the direction of the subject, the distance to the subject is shorter than in the normal imaging mode, so that close-up shooting and close-up imaging of the subject are possible. Become.
[0049]
As described above, according to the imaging device 200, by moving only one of the two optical members stacked, focus adjustment is performed, and imaging processing in two imaging modes (focal lengths) becomes possible.
Further, since the focus adjustment is performed by moving only the second lens member 13, the pressing force for moving the first lens member 12 and the second lens member 13 can be reduced as compared with the case where both the first lens member 12 and the second lens member 13 are moved. Therefore, the size of the second pressing member 16 and the size of the third pressing member 18 and the size of the imaging device 200 can be reduced.
[0050]
FIG. 8 is a diagram illustrating an external configuration of a mobile phone, which is an example of a mobile terminal to which the present invention is applied. As shown in FIG. 8, the mobile phone 110 is of a foldable type in which a first housing 110a and a second housing 110b are connected to be openable and closable by a hinge connection portion 110c.
[0051]
As shown in FIG. 8A, an input unit 112 and a display unit 113, which will be described later, are provided on a surface which is inwardly folded. The input unit 112 is provided with camera buttons, function keys, and the like. In addition, as shown in FIG. 8B, the above-described image pickup device 100 is provided toward a surface that is outside when folded. As shown in FIGS. 8A and 8B, an antenna 114a is provided above the mobile phone 110. In addition, a power control unit 117 such as a charge pack is provided on the rear side inside the second housing 1110b.
[0052]
FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of the mobile phone 110 of FIG. As shown in FIG. 9, the mobile phone 110 includes a control unit 111, an input unit 112, a display unit 113, a wireless communication unit 114 having an antenna 114a, a storage unit 115, an imaging device 100, a power supply control unit 117, and a transmission / reception unit 118. The components are connected by a bus 119.
[0053]
The control unit 111 includes a CPU (Central Processing Unit) 111a, a RAM (Random Access Memory) 111b composed of a rewritable semiconductor element, a ROM (Read Only Memory) 111c composed of a nonvolatile semiconductor memory, and the like. ing.
[0054]
The ROM 111c stores a basic operation control program, a communication processing program, display data to be displayed on the display unit 113, and imaging parameter data (default setting data for automatic imaging, preview display processing, , An image capturing control program c1, a code recognition program c2, and code recognition data c3. Here, the code recognition data c3 is reference data for setting a code similarity coefficient (Q) for determining whether the image data includes a two-dimensional code as an information code.
[0055]
The CPU 111a develops a program specified from various programs stored in the ROM 111c into a work area of the RAM 111b according to various instructions input from the input unit 112 or data input from the wireless communication unit 14, Various processes are executed according to the above-mentioned program according to the instruction and the input data. Then, the CPU 111a stores the processing result in a predetermined area of the RAM 111b and causes the display unit 113 to display the result.
[0056]
Specifically, the CPU 111a reads the imaging control program c1 stored in the ROM 111c and executes an imaging control process described later.
As an imaging control process, the CPU 111a controls the imaging apparatus 100 in accordance with a user's operation instruction or the like input from the input unit 112, stores captured image data in the RAM 111b in a predetermined memory or the like, A preview is displayed on the display unit 113 at a rate of 25 fps.
Further, the CPU 111a executes a code process for recognizing a two-dimensional code object that may be a two-dimensional code on the captured image data according to the code recognition program c2. Specifically, the CPU 111a compares the captured image data with the code recognition data c3 every five frames to determine whether the captured image data includes a two-dimensional code. More specifically, the CPU 111a calculates the code similarity coefficient for the two-dimensional code object by comparing the captured image data with the code recognition data c3 as the similarity coefficient calculation information, and calculates the code similarity coefficient. A two-dimensional code object (information code object) or a two-dimensional code that may be a two-dimensional code is recognized based on the value of the sex coefficient.
[0057]
Further, when the code similarity coefficient may include a code, but there is a two-dimensional code target that is determined to be a non-deterministic numerical value, the CPU 111a changes the normal imaging mode to the macro imaging mode by the imaging apparatus 100. The driving means for rotating and moving the rotating member 5 is controlled in order to perform switching to perform the imaging process according to.
[0058]
When the CPU 111a recognizes a two-dimensional code in the captured image data, the CPU 111a decodes the two-dimensional code and causes the display unit 113 to display the two-dimensional code.
In addition, the CPU 111a executes an operation based on the information of the information code on which the decoding process has been performed.
[0059]
The input unit 112 includes a numeric keypad, various function switches, a mode switching switch for switching between a call mode and a camera mode, and the like, and is used for inputting an instruction to execute an imaging process.
[0060]
The display unit 113 includes an LCD (Liquid Crystal Display) panel or the like, and performs screen display based on display data input from the control unit 11. In addition, the display unit 113 displays an image that has been preview-imaged by the imaging device 100 described later, code information content decoded by the control unit 111, and the like.
[0061]
The wireless communication unit 114 includes an antenna 114a for transmitting and receiving a wireless signal related to an incoming call and an outgoing call with a wireless base station (not shown), and communicates with the wireless base station according to an instruction input from the control unit 111. For example, a communication protocol for a mobile phone corresponding to a communication method conforming to the IMT-2000 (for example, W-CDMA or cdma2000) is executed, and transmission / reception voice transmission / reception is performed by a communication channel set by the communication method. And perform data communication.
[0062]
The storage unit 115 stores data of a processing result executed by the control unit 111 and the like. For example, the storage unit 115 stores data of an image captured by the imaging device 100, data of mail transmitted and received via the wireless communication unit 114, data of a call history, and the like.
[0063]
The imaging apparatus 100 has the configuration described with reference to FIGS. 1 to 5, and converts an image input via the optical member 1 into an electric signal by the imaging element 2 to generate image data. The CCD image sensor or the like of the image sensor 2 has a function as an optical sensor that detects the amount of ambient light, and outputs a detection signal corresponding to the amount of ambient light to the control unit 111.
The rotating member 5 of the imaging device 100 is rotated by a driving unit (not shown) driven based on the control of the control unit 111. That is, the imaging device 100 is configured to be able to switch between the normal imaging mode and the macro imaging mode under the control of the control unit 111.
[0064]
The power supply control unit 117 includes, for example, a secondary battery such as a lithium battery, a nickel battery, and a nickel-cadmium battery. When the power is turned on, the power supply control unit 117 controls the plus side terminal and the minus side terminal according to the control of the control unit 111. Thus, a power supply of a predetermined voltage is supplied to a drive circuit that drives each unit of the mobile phone 110.
[0065]
The transmission / reception unit 118 has a microphone, a speaker, an A / D conversion unit, and a D / A conversion unit (none of which are shown), and performs A / D conversion processing on a user's transmission voice input from the microphone. Then, the transmitted voice data is output to the CPU 111a, and the received voice data input from the CPU 111a and voice data such as a ring tone, an operation confirmation sound, and a shutter sound are D / A converted and output from the speaker. .
[0066]
Hereinafter, the imaging control process in the mobile phone 110 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0067]
When a predetermined button of the input unit 112 is pressed by the user of the mobile phone 110, the CPU 111a determines that the input is an instruction for an imaging process, reads the imaging control program c1 stored in the ROM 111c, and reads the imaging control program c1 from the RAM 111b. The control of the imaging process is started according to the imaging control program c1. At this time, the user images the subject by pointing the imaging device 100 of the mobile phone 110 at the subject.
[0068]
Specifically, the CPU 111a resets the count number of the frame of the image data stored in the RAM 111b to 0 (N = 0) (step S101), and issues an instruction to start the imaging process in the normal imaging mode to the imaging device. Output to 100.
[0069]
Then, the imaging apparatus 100 sequentially outputs the captured image data of the subject collected by the optical member 1 and formed on the photoelectric conversion unit 2a of the imaging element 2 to the control unit 111 as an imaging process in the normal imaging mode. (Step S102).
[0070]
Then, the CPU 111a of the control unit 111 executes a preview display process of storing the captured image data sequentially input from the image capturing apparatus 100 in the RAM 111b and displaying the captured image on the display unit 113 at a frame rate of 25 fps (step). S103). In parallel with the execution of the preview display process, the CPU 111a counts the number of frames of the image input from the imaging device 100 (N = N + 1) (step S104), and determines whether the number of frames is “5”. (Step S105).
Then, when determining that the number of frames is “5” (step S105: Yes), the CPU 111a proceeds to step S106, and when determining that the number of frames is not 5 (step S105: No), The process moves to step S102, and the subsequent steps are repeated.
[0071]
Next, in steps S106 to S108, the CPU 111a reads the code recognition program c2 stored in the ROM 111c and expands the code recognition program c2 in the RAM 111b, and starts controlling the code recognition process according to the code recognition program c2. Specifically, the CPU 111a performs a two-dimensional code recognition process by comparing and contrasting the captured image data of the subject when the number of frames is “5” with the code recognition data c3.
[0072]
Here, as a method of the recognition processing, for example, a method of performing recognition by detecting a predetermined cutout symbol indicating a two-dimensional code in the captured image data of the subject, or a method of performing recognition based on the density of the captured image data of the subject There is a method, a method of recognizing a predetermined mosaic shape of a two-dimensional code, and the like, but is not limited thereto.
[0073]
More specifically, in step S106, the CPU 111a compares the captured image data with the code recognition data c3 as the similarity coefficient calculation information to determine the possibility that the captured image data is a two-dimensional code. Is calculated.
[0074]
Next, the CPU 111a determines whether or not the calculated value of the code similarity coefficient (Q) is “0.5” or more (step S107), and determines that Q is “0.5” or more. If it has been performed (step S107: Yes), it is determined that there is a possibility of a predetermined two-dimensional code, and the process proceeds to step S108.
On the other hand, when determining that the calculated code similarity coefficient (Q) is less than 0.5 (step S107: No), the CPU 111a determines that there is little possibility that the code is a two-dimensional code, and After resetting the count to "0" (N = 0) (step 109), the process proceeds to step S102, and the subsequent steps of the preview display processing and the code recognition processing for every five frames are repeated.
In this manner, the CPU 111a executes the two-dimensional code recognition process on the captured image data of the subject every five frames. Accordingly, the processing load on the CPU 111a is reduced, and the influence on the acquisition processing of the captured image data of the subject and the preview display processing of the captured image data, which are performed in parallel, can be reduced.
[0075]
In step S108, the CPU 111a determines whether or not the code similarity coefficient (Q) is “1”. If the code similarity coefficient (Q) is determined to be “1” (step S108: Yes), the CPU 111a uses a two-dimensional code. It is determined that there is, and the process proceeds to step S110.
[0076]
On the other hand, if the CPU 111a determines that the code similarity coefficient (Q) is “0.5” or more but not “1” (step S108: No), there is a possibility of a two-dimensional code. The object is recognized as a two-dimensional code object (information code object) that is not clear. Then, the CPU 111a controls a driving unit (not shown) so as to enable the imaging device 100 to perform macro imaging, and performs a macro imaging mode setting process by rotating the rotating member 5 (step S111). Move to step S109.
In the subsequent steps, as the imaging process in the macro imaging mode, the position of the magnet 4 and the magnetic body 15 in the vertical direction of the optical axis overlap with the rotation of the rotating member 5 of the imaging device 100 under the control of the CPU 111a. Accordingly, in a state where the first lens member 12 of the optical member 1 moves forward in the optical axis direction and abuts on the protruding portion 3c, the captured image data of the subject in the macro imaging mode is obtained using the optical member 1 and the imaging element 2. Is acquired and displayed on the display unit 113 as a preview. Further, the CPU 111a executes a code recognition process for every five frames on the captured image data in the macro imaging mode in parallel with the imaging process and the preview display process in the macro imaging mode. At this time, since the imaging process in the macro imaging mode is more suitable for the imaging process when the distance to the subject is shorter than the imaging process in the normal imaging mode, the recognition rate of the two-dimensional code is improved. In the imaging mode, there is a high possibility that a two-dimensional code object that may be a two-dimensional code but is not determined is recognized as a two-dimensional code. Accordingly, the recognition rate of the two-dimensional code in the captured image data of the subject is improved.
[0077]
In step S110, the CPU 111a executes a decoding process of the recognized two-dimensional code, and displays the code information content of the two-dimensional code on the display unit 113 (step S112).
Here, the code information content displayed on the display unit 113 is, for example, character information such as a URL address and an e-mail address, or arbitrary image information.
In addition to the contents that can be displayed on the display unit 113 such as character information and image information as code information contents, for example, when the code information contents are audio information, the sound transmission / reception unit 18 executes sound emission processing. There may be.
[0078]
Next, the CPU 111a determines whether or not an instruction signal of a predetermined process for the code information content displayed on the display unit 113 has been input by an operation of the input unit 112 by the user (step S113), and the instruction signal is input. If it is determined that the instruction has been made (step S113: Yes), the processing corresponding to the instruction is executed (step S114), and the process proceeds to step S115.
Here, the predetermined processing for the code information content is, for example, an instruction to connect to the URL address when the code information content is a URL address, and an electronic mail address when the code information content is an e-mail address. If the instruction to create an e-mail to the e-mail address and the code information content are a telephone number, an e-mail address, etc., the processing includes saving to an address book or the like, and other processing to save a display image on the display unit 113. However, the present invention is not limited to these.
[0079]
On the other hand, when determining in step S113 that the instruction signal has not been input from the user (step S113: No), the CPU 111a proceeds to step S115.
Then, in step S115, the CPU 111a determines whether or not an instruction to end the imaging process has been input by the operation of the input unit 112 by the user, and when it is determined that the instruction has been input, the imaging apparatus 100 terminates the imaging process. By outputting the instruction, the imaging control process is terminated.
On the other hand, when the CPU 111a determines that the end instruction of the imaging process has not been input (step S115: No), the process proceeds to step S109, and the subsequent processes are repeated.
[0080]
As described above, in the above-described imaging control processing, in parallel with the acquisition processing of the captured image data of the subject by the imaging apparatus 100 and the preview display processing of the captured image data, the predetermined two-dimensional code in the captured image data is used. Data recognition processing and decoding processing of two-dimensional code data are automatically executed. Therefore, for example, the user can automatically recognize and decode the two-dimensional code attached to a business card, a magazine, or the like by performing the same operation as in a normal imaging process without performing troublesome settings. Since two-dimensional codes cannot be read and decoded, it is very convenient to use.
Also, for example, the focus of the captured image data in the normal imaging mode is blurred or contains a lot of noise, so it cannot be clearly recognized as a two-dimensional code. The imaging apparatus 100 is controlled so as to automatically switch to imaging processing in a macro imaging mode suitable for recognition of a two-dimensional code. Therefore, the recognition accuracy of the two-dimensional code can be improved without imposing a burden on the user for changing the setting of the imaging mode.
In addition, when the possibility that the two-dimensional code is included in the captured image data in the normal imaging mode is low, or when the two-dimensional code is clearly recognized, the imaging mode is not switched, which is efficient. .
[0081]
Note that the description in the present embodiment is a preferred example of the mobile phone 110 according to the present invention, and is not limited to this. For example, the moving method of the rotating member 5 of the imaging device 100 may be any method. Further, any method may be used as long as the optical member 1 is moved by the attraction force of the magnet.
Although the imaging device in the mobile phone 110 has been described as an example in which the above-described imaging device 100 is mounted, a configuration in which an imaging device 200 which is a modified example of the imaging device 100 may be mounted.
[0082]
Further, in the above description, the description has been given using a two-dimensional code as an example of the information code. However, the present invention is not limited to the two-dimensional code. For example, any information code such as a bar code and a color code may be used. Good.
[0083]
In addition, when the two-dimensional code is decoded in the above-described imaging control process, the content of the two-dimensional code is displayed on the display unit 113. Although the description has been given of the configuration for executing the various processes described above, the configuration may be such that a predetermined process is automatically executed when the content of the code information is decoded by the CPU 111a.
[0084]
In addition, the detailed configuration and detailed operation of the mobile phone 110 according to the present embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
Further, the mobile terminal of the present invention is not limited to the mobile phone 110, and may be a personal computer, a PDA, or the like.
Further, it is considered that the imaging device of the present invention can be incorporated in various devices such as a mobile phone, a personal computer, a PDA, an AV device, a television, and home appliances.
[0085]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the force switching mechanism causes the magnet to move the optical member to at least one of the front and rear sides in the optical axis direction, and switches whether or not the force is generated. Accordingly, the state in which the optical member is in contact with the substrate or the image pickup device, and the position in which the optical member is provided so as to protrude from the inner peripheral surface of the outer frame member and abuts on the optical member that moves forward in the optical axis direction. Since the state is switched between the state in which the projection is in contact with the restricting projection, the imaging process can be performed at two focal lengths, and both states are positioned, so that an accurate optical function is realized.
[0086]
According to the second aspect of the present invention, a magnet generates a suction force for pulling the optical member toward the front in the optical axis direction, and a suction force generation mechanism capable of switching whether or not the suction force is generated. A projection is provided to protrude from the inner peripheral surface of the frame member and abuts on the optical member moving toward the front side in the optical axis direction to regulate the position of the optical member. Therefore, in a state where the attraction force is not generated by the magnet by the attraction force generating mechanism, the optical member is brought into contact with the substrate or the imaging element by the pressing member and is positioned. Further, in a state in which the attractive force is generated by the magnet by the attractive force generating mechanism, the movement of the optical member is restricted by moving to the front side in the optical axis direction and further contacting the protruding portion. Accordingly, the imaging apparatus performs imaging processing using two focal lengths: a focal length when the optical member is in contact with the substrate or the imaging element, and a focal length when the optical member is in contact with the protrusion. In addition to being possible, both states are positioned, so that an accurate optical function is realized. In addition, since the focal length can be adjusted and switched without providing a complicated mechanism, multifunctional optical functions can be realized without increasing the manufacturing cost and labor.
[0087]
According to the third aspect of the present invention, the optical member includes a front optical member and a rear optical member that are stacked back and forth so that the optical axes are equal, and the front optical member is disposed on the front side in the optical axis direction. A suction force generating mechanism capable of switching the presence or absence of the generation of the suction force by a magnet, and a front optic that protrudes from the inner peripheral surface of the outer frame member and moves to the front side in the optical axis direction. A first portion that presses the rear optical member against the substrate or the image pickup element is provided between the front portion or the protruding portion of the outer frame member and the rear optical member. A pressing member is mounted, and a second pressing member that presses the front optical member against the rear optical member is mounted between the front portion of the outer frame member and the front optical member.
Therefore, in a state where the attraction force by the magnet is not generated by the attraction force generating mechanism, the front optical member is pressed by the second optical member by the second pressing member, and the attraction force by the magnet is generated by the attraction force generation mechanism. In the state, the front optical member moves to the front side in the optical axis direction, and is further restricted from moving by coming into contact with the protrusion. Accordingly, the imaging apparatus performs an imaging process using two focal lengths: a focal length when the front optical member is in contact with the rear optical member, and a focal length when the front optical member is in contact with the protrusion. In both cases, the front optical member and the rear optical member are positioned, so that an accurate optical function is realized. In addition, since the focal length can be adjusted and switched without providing a complicated mechanism, multifunctional optical functions can be realized without increasing the manufacturing cost and labor. In addition, since the optical member is divided into a front optical member and a rear optical member, and only the front optical member is moved to adjust the focus, the moving optical member can be made smaller, so that a small size such as a pressing member can be obtained. The size can be reduced and the size can be further reduced.
[0088]
According to the fourth aspect of the present invention, the same effect as that of the second or third aspect can be obtained, and in particular, the suction force generating mechanism is provided with the optical axis attached to the front part. A first member made of a magnet rotating around a center, a second member made of a magnetic material or a magnet attached to the optical member, and a first member and a second member rotated by rotating the first member. Switching means for switching between a state in which the first member and the second member are separated from the optical axis, and a state in which the first member and the second member are separated from the optical axis. By rotating the members, two states are formed: a state in which a suction force is generated between the first member and the second member, and a state in which no suction force is generated or a repulsion force is generated. Can change the focal length of the imaging device, reducing manufacturing costs and labor. It is preferred.
[0089]
According to the fifth aspect of the present invention, the same effect as that of the second or third aspect can be obtained, and in particular, the suction force generating mechanism is provided with an optical axis attached to the front part. By rotating the first member, a first member made of a magnetic substance or a magnet rotating about the center, a second member made of a magnet attached to the optical member, and the second member, the first member and the second member are rotated. A switching means for switching between a state in which the member overlaps the optical axis and a state in which the first member and the second member are separated from the optical axis. By rotating this member, two states are formed: a state in which a suction force is generated between the first member and the second member, and a state in which no suction force is generated or a repulsion force is generated. As a result, the focal length of the imaging device can be switched, thereby reducing manufacturing costs and labor. Razz is preferred.
[0090]
According to the sixth aspect of the present invention, the same effects as those of the second or third aspect can be obtained. In particular, the magnet is an electromagnet, and the current is supplied to the electromagnet by the switching means. The focal length of the imaging device can be switched based on whether the suction force is generated or not depending on whether the supply is performed or not, which is preferable because the manufacturing cost and labor are not required.
[0091]
According to the seventh aspect of the present invention, a portable terminal in which the imaging device according to any one of the first to sixth aspects is mounted in a case has a multi-functional imaging function based on the imaging device. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially omitted perspective view of an imaging apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a partially omitted cross-sectional view taken along line II-II of the imaging apparatus in FIG. 1 in a normal imaging mode.
FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional view taken along line II-II of the imaging device in FIG. 1 in a macro imaging mode.
FIG. 4 is a top view for explaining a position of a rotating member in a normal imaging mode.
FIG. 5 is a top view for explaining a position of a rotating member in a macro imaging mode.
FIG. 6 is a partially omitted cross-sectional view in a normal imaging mode of a modified example of the imaging apparatus of FIG. 1;
FIG. 7 is a partially omitted cross-sectional view in a macro imaging mode of a modification of the imaging apparatus of FIG. 1;
FIGS. 8A and 8B are a front view and a rear view showing an example of a mobile phone incorporating the imaging device according to the present invention.
9 is a block diagram for explaining an internal configuration of the mobile phone in FIG.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an imaging control process performed by the mobile phone of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
1 Optical member
2 Image sensor
3 Mirror frame (outer frame member)
3e Projection
4. Magnet (first member of force switching mechanism, attractive force generating mechanism)
5. Rotating member (switching means for force switching mechanism, suction force generating mechanism)
6 Light shield (front of outer frame member)
7 Aperture plate (front of outer frame member)
9 Pressing member
11 Upper end (front of outer frame member)
12 First lens member (back optical member)
13 Second lens member (front optical member)
15 Magnetic body (second member of force switching mechanism, suction force generating mechanism)
16 Second pressing member (second pressing member)
17 Third pressing member (first pressing member)
100, 200 imaging device
110 Mobile phone (mobile terminal)

Claims (7)

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、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、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、
前記外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前方に移動する光学部材に当接して前記光学部材を位置規制する突出部と、
前記光学部材を光軸方向の前記前方或いは後方の少なくとも一方に移動させる力を磁石により発生させるとともに、当該力の発生の有無を切換えることにより、前記光学部材が前記基板或いは前記撮像素子に当接した状態と、前記光学部材が前記突出部に当接した状態と、に切換える力切換え機構と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
A substrate provided with an imaging element;
An optical member for condensing incident light on the image sensor,
An outer frame member that covers the imaging element and the optical member,
The optical member is an imaging device in contact with the substrate or the imaging element,
A protrusion that is provided to protrude from an inner peripheral surface of the outer frame member and abuts on an optical member that moves forward in the optical axis direction to regulate the position of the optical member.
A magnet generates a force to move the optical member in at least one of the front and rear directions in the optical axis direction, and switches the presence or absence of the force so that the optical member contacts the substrate or the imaging element. And a state in which the optical member is in contact with the protrusion, a force switching mechanism for switching between the state,
An imaging device comprising:
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、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、
前記外枠部材の前部と前記光学部材との間に弾装され、前記光学部材を前記基板或いは前記撮像素子に押圧する押圧部材と、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、
前記光学部材を光軸方向の前記前部側に引き寄せる吸引力を磁石により発生させるとともに、当該吸引力の発生の有無を切換え可能な吸引力発生機構と、
前記外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前記前部側に移動する光学部材に当接して前記光学部材を位置規制する突出部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
A substrate provided with an imaging element;
An optical member for condensing incident light on the image sensor,
An outer frame member that covers the imaging element and the optical member,
A pressing member that is elastically mounted between a front portion of the outer frame member and the optical member, and presses the optical member against the substrate or the imaging element;
The optical member is an imaging device in contact with the substrate or the imaging element,
A magnet for generating a suction force for pulling the optical member toward the front side in the optical axis direction, and a suction force generation mechanism capable of switching whether or not the suction force is generated;
A protrusion that is provided to protrude from an inner peripheral surface of the outer frame member and abuts on an optical member that moves toward the front side in the optical axis direction to regulate the position of the optical member.
An imaging device comprising:
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、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、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、
前記光学部材は、光軸が等しくなるように前後に積層された前光学部材と後光学部材とから構成され、
前記前光学部材を光軸方向の前記前部側に引き寄せる吸引力を磁石により発生させるとともに、当該吸引力の発生の有無を切換え可能な吸引力発生機構と、
前記外枠部材の内周面から突出して設けられ、光軸方向の前記前部側に移動する前記前光学部材に当接して前記光学部材を位置規制する突出部と、
前記外枠部材の前部又は前記突出部と、前記後光学部材との間に弾装され、前記後光学部材を前記基板或いは前記撮像素子に押圧する第1の押圧部材と、
前記外枠部材の前部と前記前光学部材との間に弾装され、前記前光学部材を前記後光学部材に押圧する第2の押圧部材と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
A substrate provided with an imaging element;
An optical member for condensing incident light on the image sensor,
An outer frame member that covers the imaging element and the optical member,
The optical member is an imaging device in contact with the substrate or the imaging element,
The optical member is composed of a front optical member and a rear optical member stacked back and forth so that the optical axes are equal,
A magnet for generating a suction force that draws the front optical member toward the front side in the optical axis direction, and a suction force generation mechanism capable of switching whether or not the suction force is generated,
A protrusion that is provided so as to protrude from an inner peripheral surface of the outer frame member and abuts on the front optical member that moves toward the front part in the optical axis direction to regulate the position of the optical member.
A first pressing member that is elastically mounted between the front portion or the protruding portion of the outer frame member and the rear optical member and presses the rear optical member against the substrate or the imaging element;
A second pressing member that is elastically mounted between a front portion of the outer frame member and the front optical member, and presses the front optical member against the rear optical member;
An imaging device comprising:
請求項2又は3に記載の撮像装置において、
前記吸引力発生機構は、
前記前部に取り付けられ、光軸を中心に回転する磁石からなる第1の部材と、
前記光学部材に取り付けられた磁性体或いは磁石からなる第2の部材と、
前記第1の部材を回転させることで、前記第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して重なる状態と、前記第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して離れた状態とを切換える切換え手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 2, wherein
The suction force generating mechanism,
A first member attached to the front portion, the first member including a magnet rotating about an optical axis;
A second member made of a magnetic material or a magnet attached to the optical member;
By rotating the first member, the first member and the second member overlap with respect to the optical axis, and the first member and the second member move with respect to the optical axis. Switching means for switching between a remote state and
An imaging device comprising:
請求項2又は3に記載の撮像装置において、
前記吸引力発生機構は、
前記前部に取り付けられ、光軸を中心に回転する磁性体或いは磁石からなる第1の部材と、
前記光学部材に取り付けられた磁石からなる第2の部材と、
前記第1の部材を回転させることで、前記第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して重なる状態と、前記第1の部材と前記第2の部材とが光軸に対して離れた状態とを切換える切換え手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 2, wherein
The suction force generating mechanism,
A first member made of a magnetic material or a magnet attached to the front portion and rotating about an optical axis;
A second member made of a magnet attached to the optical member;
By rotating the first member, the first member and the second member overlap with respect to the optical axis, and the first member and the second member move with respect to the optical axis. Switching means for switching between a remote state and
An imaging device comprising:
請求項2又は3に記載の撮像装置において、
前記磁石は、電磁石であり、
前記電磁石への電流の供給の有無により吸引力の発生の有無を切換える切換え手段を備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 2, wherein
The magnet is an electromagnet,
An imaging apparatus comprising: a switching unit that switches whether to generate an attraction force according to whether or not a current is supplied to the electromagnet.
請求項1〜6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。A mobile terminal, wherein the imaging device according to claim 1 is mounted in a case.
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