JP2005165115A

JP2005165115A - レンズ装置

Info

Publication number: JP2005165115A
Application number: JP2003405969A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sato; 佐藤　　賢一; Akio Omiya; 秋夫大宮
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】レンズフードを収納位置と遮光位置との間で移動可能とするレンズ装置を簡単な構造でローコストに提供する。
【解決手段】カメラ付き携帯電話１の本体部２は、筐体１１，１２と、筐体１１，１２を回動自在に連結するヒンジ部１３とからなる。レンズ装置２１及び連動機構４１は、筐体１１に組み込まれている。レンズ装置２１を構成するレンズフード４０は、筐体１１に収納される収納位置と、筐体１１から突出する遮光位置との間で移動する。連動機構４１は、カム軸６１、連動部材５２、カム筒４７からなる。筐体１２が筐体１１に対して回動すると、カム軸６１も一体となって回動し、カム軸６１の回動が連動部材６２を介してカム筒４７に伝達し、カム筒４７の回転が直進移動に変換されて、レンズフード４０が移動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、デジタルカメラ機能を有する電子機器に組み込まれるレンズ装置に関するものである。

近年、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子のローコスト化、構造の簡易化が進んできていることから、デジタルカメラが普及してきており、最近ではこのデジタルカメラの機能を、携帯電話や、ＰＤＡ（携帯型情報端末）、パーソナルコンピュータなどの各種電子機器に内蔵したものが増えてきている。

一方、カメラなどの光学機器においては、有効画角外から光が入射すると、その光線がレンズ表面などで多重反射して撮像面に導かれ、ゴースト像を発生させる原因となることが知られている。このゴースト像を発生させる原因となる有害光を除去する方法としては、例えば、鏡筒の外部にレンズフードを備えるものが知られている。レンズフードとしては、従来よりレンズ鏡筒の先端にねじ込みやバヨネット結合により結合される別体式のものがあったが、近年では、特許文献１等に記載された収納式のものが一般的である。この種の収納式レンズフードは、鏡筒本体に前後摺動自在に外嵌しており、鏡筒本体側に引き込まれた収納位置と、鏡筒本体から前方に引き出された遮光位置とがとり得るように、所望の位置でレンズフードを係止できる係止手段が設けられている。

特開２００１−２２１９３９公報

ところで、携帯電話などに内蔵されたデジタルカメラでも、より高画質な画像を取得したいという要望があり、ゴースト像の発生を除去し、より画質を向上させるために上述のような収納式のレンズフードを設けることが検討されている。しかしながら、上記特許文献１に記載されているような収納機構や、各位置でレンズフードを係止する係止手段を設けた場合、部品点数の増加、あるいは構造が複雑になるため、携帯電話などの装置全体のコストを増加させてしまう。

本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、携帯電話などの電子機器に内蔵されたデジタルカメラで、ゴースト像の発生を除去し、高画質な画像の撮像を可能としたものであり、且つレンズフードを収納位置と遮光位置との間で移動可能とするレンズ装置を簡単な構造でローコストに提供することを目的とする。

本発明は、撮像レンズ、この撮像レンズを保持するレンズ保持枠、及び前記撮像レンズの周囲を覆い、且つ撮像光軸に沿って延びる円筒形状のレンズフードからなり、一方の筐体に対して他方の筐体、又は筐体以外の回動部材がヒンジ部を介して回動可能に連結された電子機器に組み込まれたレンズ装置において、前記レンズ保持枠は、前記一方の筐体に固定され、前記レンズフードは、前記一方の筐体内部に収納される収納位置と、この収納位置よりも撮像光軸に沿って突出する位置にあって前記撮像レンズ内への不要な光の入射を遮る遮光位置との間でスライド自在に支持されており、前記一方の筐体に対する前記他方の筐体又は前記回動部材の回動に連動して前記レンズフードを前記収納位置及び前記遮光位置の間で移動させる連動手段を設けたことを特徴とする。

また本発明では、前記連動手段は、前記ヒンジ部に設けられ、カム溝が形成されたカム軸と、前記カム溝に係合し、前記カム軸の回動が前記カム溝を介して伝達される連動部材と、この連動部材の移動を前記撮像光軸方向の移動に変換し、前記レンズフードを前記収納位置及び前記遮光位置の間で移動させるカム部材とからなることが好ましい。

本発明のレンズ装置は、一方の筐体に対して他方の筐体、又は筐体以外の回動部材がヒンジ部を介して回動可能に連結された電子機器に組み込まれ、一方の筐体に対する他方の筐体の回動、又は回動部材の回動に連動してレンズフードを収納位置及び遮光位置の間で移動させる連動手段を設けたので、不使用時にはレンズフードを収納位置にし、撮像時には、レンズフードを遮光位置にすることを、部品点数が少なく、簡単な構造で実現することが可能であり、このレンズ装置及びこれが組み込まれた電子機器をローコストに提供することができる。

以下、図面に従って本発明に係るレンズ装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の外観斜視図である。カメラ付き携帯電話１の本体部２は、上部筐体１１、及び下部筐体１２と、これら筐体１１，１２を回動自在に連結するヒンジ部１３とから構成されている。

上部筐体１１には、図２に示すように、本発明が実施されたレンズ装置２１が設けられており、カメラ付き携帯電話１では、このレンズ装置２１から被写体光が入射し、レンズ装置２１の奥に組み込まれた撮像素子２２で画像を得る。ヒンジ部１３には、カメラ付き携帯電話１の使用時に、上部筐体１１と下部筐体１２とが所定の角度で係止されるように、クリック機構（図示せず）が設けられている。本体部２は、ヒンジ部１３を介して回動させることにより、上部筐体１１と下部筐体１２とを展開及び折り畳み可能となっており、カメラ付き携帯電話１の非使用時には、上部筐体１１と下部筐体１２とが平行となるように折り畳まれる（図２（Ａ）に示す状態）。

筐体１１，１２は、ともに略矩形の薄板形状に形成されており、上部筐体１１の背面１１ａからはレンズ装置２１が露呈し、正面１１ｂにはＬＣＤパネル２６及び受話スピーカ２７が、上面１１ｃにはアンテナ２８が配置されており、下部筐体１２の正面１２ａには操作部３１及び送話マイク３２が配置されている。さらに下部筐体１２の下面１２ｂには、パーソナルコーンピュータなどの外部機器とケーブル接続するためのソケット３４、及びメモリーカード３５（図１参照）が装填されるメモリカードスロット３６が設けられている。

アンテナ２８は、通話や電子メールサービス、インターネット接続サービスを利用する際に他の携帯電話やインターネットサーバからの電波信号を受信するとともに、カメラ付き携帯電話１から発信される電波信号を外部に送信する。受話スピーカ２７は、通信相手の音声や着信音などを出力する。ＬＣＤパネル２６には、メニュー画面や着信相手の電話番号などの各種情報、撮像素子２２により得られたスルー画像や、メモリカードに記録された画像が表示される。送話マイク３２は、話し手の音声を電気的な音声信号に変換して、アンテナ２８を介して通話相手に送信する。

操作部３１は、選択キー３１ａ、シャッタボタン３１ｂや、ダイヤルキー３１ｃなどからなる。選択キー３１ａは、各種メニューの選択・設定などに使用される。このカメラ付き携帯電話１は、各種モードの中から撮像モードを選択して被写体の撮像を行うことができるようになっており、これらモードの選択は選択キー３１ａを操作して行う。また、選択キー３１ａは、撮像素子２２による被写体の撮像操作にも使用される。シャッタボタン３１ｂは、撮像素子２２により撮像を行うときのレリーズ操作に使用する。さらにまた、ダイヤルキー３１ｂは、電話番号や電子メールの文章などを入力する際に操作される。

さらに、このカメラ付き携帯電話１では、図２（Ａ）に示す不使用状態のとき、レンズ装置２１を構成するレンズフード４０が筐体１１の内部の収納位置に収納され、図２（Ｂ）に示す撮像状態のとき、レンズフード４０が筐体１１から突出する遮光位置に移動する連動機構４１が設けられている。

レンズ装置２１及び連動機構４１は、図３及び図４に示すように、上部筐体１１に組み込まれている。レンズ装置２１は、詳しくは図５に示すように、撮像レンズ４５、レンズ支持枠４６、カム筒４７、及びレンズフード４０からなる。レンズ支持枠４６は、撮像レンズ４５を支持する枠部４８、及びこの枠部４８の下面に一体に形成されたベース部４９と、ベース部４９から上方に突出する突出片５０とからなる。枠部４８は、撮像レンズ４５の撮像光軸Ｌを中心にした円筒形状に形成され、上方外周面４８ａと、この上方外周面４８ａよりも直径の大きい下方外周面４８ｂが形成されており、上方外周面４８ａにレンズフード４０が、下方外周面４８ｂにカム筒４７が嵌合する。ベース部４９は矩形板状で、上部筐体１１に固着されている。このベース部４９の上部筐体１１への固定方法としては、例えば爪結合や接着剤による貼着などによって行われる。ベース部４９の下面４９ａには開口部４９ｂ（図４参照）が形成されており、この開口部４９ｂに対面する位置に撮像素子２２が固定されている。撮像素子２２としては、ＣＣＤまたはＣＭＯＳが使用される。突出片５０は、ベース部４９の４隅付近にそれぞれ形成されている。なお、図４では、撮像レンズ４５として前群４５ａ及び後群４５ｂからなる２群のレンズが図示されているがこれに限るものではない。

レンズフード４０は、撮像レンズ４５の外周を覆い、且つ撮像光軸Ｌに沿って延びる円筒形状に形成されている円筒部５１、この円筒部５１の下面に位置する円盤部５２及び円盤部５２の外周面から突出する係止突起５３、及び円盤部５２の下面から突出するカムピン５４からなる。カムピン５４は、等角度間隔で複数形成されている。なお、このカムピン５４は、図示の都合上、３箇所に形成されているがこれに限るものではない。レンズフード４０は、レンズ支持枠４６の枠部４８に対してスライド自在となっている。さらにレンズフード４０の係止突起５３は、ベース部４９の突出片５０の間に係止され、枠部４８に対するレンズフード４０の回転が規制されるようになっている。また、円筒部５１の外周面５１ａには、コイルばね５５が嵌合している。コイルばね５５は円盤部５２の上面５２ａ及び上部筐体１１の内壁面１１ｄに当接してレンズフード４０を撮像素子２２側へ抑え付けている。

カム筒４７は、レンズ支持枠４６のベース部４９と、レンズフード４０との間に挟み込まれるように組み込まれており、その上面には、上述のカムピン５４と対応した位置に、撮像光軸Ｌに対して直交する第１水平面５６ａと、第１水平面５６ａと平行、且つ上方に位置する第２水平面５６ｂと、この水平面５６ａ，５６ｂの間を滑らかに連続する傾斜面５６ｃとからなるカム面５６が形成されている。このカム面５６は、カムピン５４と摺接する。そして、カム筒４７が回転することによって、カム面５６の中をカムピン５４が移動する。これによって、レンズ支持枠４６に対するレンズフード４０の撮像光軸Ｌにおける位置が変化する。すなわち、カムピン５４が第１水平面５６ａに当接するときには、レンズフード４０は、図２（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、筐体１１の内部に収納される収納位置にあり、カムピン５４が第２水平面５６ｂに当接するときには、図２（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、レンズフード４０は、筐体１１から突出する遮光位置に移動する。さらにカム筒４７には、その外周面から突出する係合ピン５７が一体に形成されている。

このレンズ装置２１では、以下で説明するように、上部筐体１１に対する下部筐体１２の回動が連動機構４１により伝達されて、レンズフード４０が移動するようになっている。この連動機構４１は、カム軸６１、連動部材６２、及びカム筒４７からなる。カム軸６１は、ヒンジ部１３の内部に組み込まれ、且つ下部筐体１２と一体に設けられている。これにより、ヒンジ部１３を中心にして下部筐体１２が回動するとき、これに従動してカム軸６１も回動する。このカム軸６１の外周面６１ａには、カム溝６３が形成されている。

連動部材６２は、薄板形状に形成され、取り付け穴６４、カムピン６５、及び係合溝６６が形成されている。取り付け穴６４は、ヒンジ部１３及びカム軸６１の中心軸と平行、且つ撮像光軸Ｌと直交する方向に延びる長穴状に形成されており、上部筐体１１の内壁面１１ｄに形成された突起部１１ｅとスライド自在に嵌合する。これにより、連動部材６２は、突起部１１ｅと取り付け穴６４の係合する範囲内で移動可能となっている。カムピン６５は、カム軸６１のカム溝６３と係合しており、カム軸６１が回転すると、連動部材６２は、カム溝６３及びカムピン６５のリードに従って移動する。係合溝６６は、カム筒４７の係合ピン５７と係合しており、連動部材６２の移動が係合溝６６及び係合ピン５７を介してカム筒４７に伝達され、カム筒４７が回転する。

このような構成のレンズ装置２１及び連動機構４１を設けることによって、上部筐体１１に対して下部筐体１２が回動するとき、この回動がカム軸６１から連動部材６２に連動し、さらに連動部材６２が移動することによって、これに係合するカム筒４７が回転して、このカム筒４７の回転が、カム面５６およびカムピン５４によってレンズフード４０の移動に変換され、レンズフード４０は、収納位置と遮光位置との間で移動可能となる。

上記構成の作用について、以下に説明する。カメラ付き携帯電話１では、図２（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す不使用状態のとき、レンズフード４０が収納位置にあり、筐体１１の内部に収納されているので、カメラ付き携帯電話１をポケットや鞄の中などに入れてもレンズフード４０が引っ掛かるようなことがなく、コンパクトな外観を持つことができる。

そして、このカメラ付き携帯電話１を用いて撮像を行うときには、先ず、本体部２を折り畳み状態から展開状態、すなわち、下部筐体１２を上部筐体１１に対して回動させるとともに、選択キー３１ａを操作して、複数の使用モードの中から撮像モードに切り替える。このとき、本体部２を展開状態にすることによって、上述したように連動機構４１が下部筐体１２の回動に連動してレンズフード４０を移動させるので、レンズフード４０は収納位置から遮光位置へと移動する。

撮像モードが選択されると、撮像素子２２が起動状態となり、レンズ装置２１から入射して撮像素子２２で得られた画像データがスルー画像としてＬＣＤパネル２６に表示される。次に使用者は、ＬＣＤパネル２６に表示される画像を見ながらフレーミング、又は図示しない焦点調節機構や露出調節機構などにより焦点調節、露出調節などをした後、シャッタボタン３１ｂを押圧してレリーズ操作を行う。そして、撮像素子２２から被写体の画像が取得され、この画像データがメモリカード３５に記録される。このとき、レンズフード４０は遮光位置にあり、ゴースト像や、フレアなどの原因となる有害光が撮像レンズ４５に入射することを遮るので、カメラ付き携帯電話１は、ゴースト像などが発生することがなく高画質な画像を得ることができる。さらに、レンズフード４０の移動は、ヒンジ部１３を中心にした下部筐体１２の回動に連動させた連動機構４１によって行っているので、部品点数が少なく簡単な構造とすることが可能であり、装置全体のローコスト化を図ることができる。

なお、上記実施形態においては、筐体１１，１２をヒンジ部１３により回動自在に連結し、筐体１１に対する筐体１２の回動に連動して動作するレンズ装置を組み込んだカメラ付き携帯電話１を例に上げて説明しているが、本発明はこれにかぎるものではなく、筐体に対して回動自在に連結された回動部材として、例えばアンテナや、開閉蓋、又は操作部材などを設け、このような回動部材を設けた筐体に上記実施形態で説明したレンズ装置及び移動機構を組み込み、回動部材の回動に連動してレンズフードを移動させることによって、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態においては、カメラ付き携帯電話を例に上げて説明しているが、これに限らず、携帯電話、又はＰＤＡ、パーソナルコンピュータなどに適用してもよい。

本発明を適用したカメラ付き携帯電話を示す正面側斜視図である。カメラ付き携帯電話の不使用形態（Ａ）、及び撮像形態（Ｂ）を示す背面側斜視図である。カメラ付き携帯電話のレンズ装置周辺の構造を示す斜視図である。カメラ付き携帯電話の要部断面図である。レンズ装置及び移動機構の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１カメラ付き携帯電話
２本体部
１１，１２筐体
１３ヒンジ部
２１レンズ装置
４０レンズフード
４１連動機構
４５撮像レンズ
４６レンズ支持枠
４７カム筒
６１カム軸

Claims

撮像レンズ、この撮像レンズを保持するレンズ保持枠、及び前記撮像レンズの周囲を覆い、且つ撮像光軸に沿って延びる円筒形状のレンズフードからなり、一方の筐体に対して他方の筐体、又は筐体以外の回動部材がヒンジ部を介して回動可能に連結された電子機器に組み込まれたレンズ装置において、
前記レンズ保持枠は、前記一方の筐体に固定され、前記レンズフードは、前記一方の筐体内部に収納される収納位置と、この収納位置よりも撮像光軸に沿って突出する位置にあって前記撮像レンズ内への不要な光の入射を遮る遮光位置との間でスライド自在に支持されており、前記一方の筐体に対する前記他方の筐体又は前記回動部材の回動に連動して前記レンズフードを前記収納位置及び前記遮光位置の間で移動させる連動手段を設けたことを特徴とするレンズ装置。
前記連動手段は、前記ヒンジ部に設けられ、カム溝が形成されたカム軸と、前記カム溝に係合し、前記カム軸の回動が前記カム溝を介して伝達される連動部材と、この連動部材の移動を前記撮像光軸方向の移動に変換し、前記レンズフードを前記収納位置及び前記遮光位置の間で移動させるカム部材とからなることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。