JP2006276244A - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度にレンズ位置を検出することのできるレンズ装置を小型、及び安価に提供する。
【解決手段】 第１レンズ群３１及び第２レンズ群３１は、スライド軸３７，３８により軸支され、光軸方向に沿ってスライド自在とされている。第２レンズ群３１の斜め前方には、光軸に交叉する方向に光を照射するＬＥＤ３５が配置されており、第２レンズ群３１の上部には、ＬＥＤ３５から照射された光を屈折させて光軸後端のイメージセンサ２１に入射する凹レンズ３１ｆが設けられている。第２レンズ群３１が光軸方向でスライドすると、凹レンズ３１ｆによりイメージセンサ２１に入射される光の位置が変化する。この光の位置から、第２レンズ群３１の位置を検出することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、携帯電話機等の小型の電子装置に組み込まれるレンズ装置に関し、更に詳しくは、レンズ群の移動位置を検出することのできるレンズ装置に関する。

デジタルカメラを内蔵したカメラ付き携帯電話機が普及している。従来のカメラ付き携帯電話機には、小型化及びコストダウンのために、単焦点の撮影レンズと、解像度の低いイメージセンサとが用いられていた。しかし、カメラ付き携帯電話機に高画質な撮影機能を望むユーザーが多いため、近年では光学ズームやオートフォーカス、画素数の多いイメージセンサ等を用いたカメラ付き携帯電話機も販売されている。

オートフォーカス機能によってピント調整を行う際には、レンズ群の位置を精度良く検出することが重要である。例えば、特許文献１記載のレンズ装置は、レンズ鏡筒の側面に形成された検出片を光学センサで検出することによりレンズ鏡筒の初期位置を検出し、この初期位置からのレンズ鏡筒の移動位置は、モーターの回転数をカウントすることにより算出している。また、特許文献２記載のレンズ装置は、レンズ鏡筒に金属製の摺動子を取り付け、この摺動子の移動経路上に複数の接点部を設け、摺動子が接触している接点部を検出することによってレンズ鏡筒の複数の基準位置を検出し、この基準位置からのモーターの回転数をカウントすることにより、レンズ鏡筒の移動位置を算出している。
位置を検出している。
特開平０６−１７４９９９号公報 特開２００４−３１７９９７号公報

特許文献１及び２記載のレンズ装置は、ともにレンズ鏡筒の基準位置を検出するための手段と、この基準位置からのモーターの回転数を検出する手段及びカウントする手段、この回転数からレンズ鏡筒の移動位置を算出する手段等が必要となり、カメラ付き携帯電話機のような小型の電子機器には組み込むことができない。また、部品数の多さからコストが高くなる。更に、モーター等の回転数からレンズ位置を算出しているため、検出精度が劣るという問題もある。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、高精度にレンズ位置を検出することのできるレンズ装置を小型、及び安価に提供する。

上記課題を解決するために、本発明のレンズ装置は、光軸上に配置される撮影レンズと、この撮影レンズが光軸方向に移動できるように支持する支持手段と、撮影レンズを光軸方向に移動させる駆動手段と、撮影レンズに向けて光を照射する光源と、撮影レンズに設けられ、光源から照射された光を屈折させる副レンズと、この副レンズで屈折された光源の光が入射されるライン状の光電センサと、光電センサに入射した光源の光の位置から、撮影レンズの光軸方向の位置を検出するレンズ位置検出手段とから構成されている。これによれば、撮影レンズの位置を直接検出することができるので、モーターの回転数等から算出する場合に比べ、迅速に、また正確に撮影レンズの位置を知ることができ、初期位置を検出するセンサ等も不要となる。また、副レンズの代わりに、撮影レンズ自体と、撮影レンズの一部が外周に延長された延長部を用いて光源の光を屈折させてもよい。

また、光電センサとして、撮影レンズによって結像された画像を撮影するイメージセンサを用いたので、レンズ装置を小型化及びローコスト化することができる。また、イメージセンサの撮像面には、撮影レンズにより結像された画像を撮影する撮影エリアと、副レンズによって屈折された光源の光を撮影する検出エリアとを設けたので、光源の光により撮影した画像が悪影響を受けることはない。

本発明のレンズ装置によれば、少ない部品構成で撮影レンズの位置を直接検出することができるため、小形でローコストであり、かつ検出精度の優れたレンズ装置を提供することができる。

図１及び図２は、本発明を実施したカメラ付き携帯電話機の構成を示す外観図、及びブロック図である。カメラ付き携帯電話機２は、ヒンジ部３により折り畳み自在に連結された受話部４と送話部５とからなる電話部６と、受話部４内に組み込まれているデジタルカメラであるカメラ部７とから構成されている。受話部４の外面には、カメラ部７のズームレンズ装置を保護する透明な保護板８が外部に露呈されている。

受話部４の内面側には、住所録や電話番号等の電話に関する各種情報や、カメラ部７で撮影した画像等が表示される液晶表示（ＬＣＤ）パネル１１と、受話スピーカー１２とが組み込まれている。送話部５の内面側には送話マイク１３のほか、送話時のダイヤル操作を行うためのダイヤルボタンや各種の設定ボタン、撮影時に操作されるシャッタボタン１４やズームボタン１５等からなる操作部１６が設けられている。送話部５の側面に設けられたカードスロット１７にメモリカード１８を装填したときには、カメラ部７で撮影した画像を画像データとしてメモリカード１８に保存することができる。

図３は、カメラ部７の外観形状を示す斜視図である。カメラ部７は、ズームレンズ装置２０と、このズームレンズ装置２０の外側に取り付けられたイメージセンサ２１とから構成されている。イメージセンサ２１としては、例えばＣＣＤタイプのものが用いられるが、ＣＭＯＳタイプのイメージセンサを用いてもよい。

ズームレンズ装置２０は、内部に構成部品がコンパクトに組み込まれた箱形状のレンズ筐体２５と、このレンズ筐体２５の上面の開口２５ａを塞ぐ蓋部材２６とからなる。図４に示すように、レンズ筐体２５の前面２５ｂ及び背面２５ｃには、前述の保護板８とイメージセンサ２１とに対面して被写体光が通過される略円形の撮影開口２７，２８が設けられている。この撮影開口２７と２８との間には、撮影レンズである第１〜第３のレンズ群３０〜３２が組み込まれる。第３レンズ群３２は、撮影開口２８に嵌合されて固着される。

また、第１レンズ群３０及び第２レンズ群３１の側方には、これらを撮影光軸に沿って移動させるレンズ駆動機構３４（図３参照）が組み込まれている。レンズ筐体２５の前面２５ｂの内面には、第２レンズ群３１の光軸方向での位置の検出に用いられる光源であるＬＥＤ３５が組み込まれている。撮影開口２８の上部には、イメージセンサ２１を使用して第２レンズ群３１の光軸方向での位置を検出するために、切欠３６が形成されている。

第１レンズ群３０及び第２レンズ群３１は、それぞれ、レンズ部３０ａ，３１ａと、軸受部３０ｂ，３０ｃ，３１ｂ，３１ｃと、外周方向に突設されたピン形状のカムフォロワ３０ｄ，３１ｄと、バネ掛け片３０ｅ，３１ｅが透明なプラスチックによって一体に設けられている。また、第２レンズ群３１のレンズ部３１ａの上部には、ＬＥＤ３５に対する面が凹状にされた副レンズである、凹レンズ３１ｆが一体に設けられている。

第１レンズ群３０及び第２レンズ群３１は、スライド軸３７，３８が軸受部３０ｂ，３０ｃ，３１ｂ，３１ｃに挿入されることにより、撮影光軸方向で移動自在となるように支持される。スライド軸３７，３８は、レンズ筐体２５の前面２５ｂ及び背面２５ｃに形成された軸受穴２５ｄ，２５ｅに軸支される。第１レンズ群３０の軸受部３０ｂ，３０ｃの前面には、スライド軸３７，３８に挿通された押圧バネ４１，４２が当接され、第１レンズ群３０を撮影光軸の後方に向けて押圧する。バネ掛け片３０ｅ，３１ｅには、引っ張りバネ４３が掛けられ、第１レンズ群３０と第２レンズ群３１とを近接させる方向に付勢する。

レンズ駆動機構３４は、駆動手段であるモーター４６と、このモーター４６の回転軸４６ａに取り付けられたウォームギヤであるモーターギヤ４７と、このモーターギヤ４７の回転方向を９０°直交する方向に変換させるウォームホイールＬ１と、このウォームホイールＬ１の回転を減速して伝達する複数の減速ギヤＬ２〜Ｌ６と、減速ギヤＬ６によって回転されるカム駆動ギヤ４８と、このカム駆動ギヤ４８によって回転される円筒形状のズームカム４９とから構成されている。モーター４６は、パルスモータであり、ズームボタン１５が操作されてズーム調整を行なうとき、またはシャッタボタン１４が半押しされて焦点調整を行なうときに回転される。

ウォームホイールＬ１及びカム駆動ギヤ４８は回転自在に、また、ズームカム４９は回転自在かつスライド自在に回転軸５０に支持される。回転軸５０は、レンズ筐体２５の前面２５ｂ及び背面２５ｃに形成された軸受穴２５ｆ，２５ｇに固着される。このように、二つのギヤＬ１，４８とズームカム４９とを同軸上に支持することによって、ズームレンズ装置２０の部品点数を減らすことができ、小型化及びローコスト化に資することができる。なお、図面の煩雑化を避けるため図示していないが、モーター４６、及び減速ギヤＬ２〜Ｌ６は、レンズ筐体２５及び蓋部材２６に設けられた周知のボスや軸受部によって支持されている。

図５に示すように、カム駆動ギヤ４８は、減速ギヤＬ６に噛合するギヤ部４８ａの歯面部の中央に、歯列の形成されていない溝部４８ｂが形成されている。この溝部４８ｂ内には、蓋部材２６の内面に設けられた規制部材であるリブ５３が挿入される。これにより、カム駆動ギヤ４８の軸方向への移動が規制される。なお、リブ５３の端面は、溝部４８ｂの曲面に合せて円弧状に形成されているため、リブ５３の幅が狭くても確実にカム駆動ギヤ４８のスライドを防止することができる。また、レンズ筐体２５に蓋部材２６を取り付けることにより、リブ５３がカム駆動ギヤ４８の溝部４８ｂに挿入されるので、組立工数が増えることはない。

図６及びカム駆動ギヤ４８及びズームカム４９の展開図である図７（Ａ）に示すように、カム駆動ギヤ４８のズームカム４９に対する側の端面には、軸方向に沿って突設され、回転方向に一定角度で配置された３本の突起状の連動ボス５６が設けられている。この連動ボス５６は、連係機構を構成する第１の連係部材であり、各連動ボス５６の先端には、円弧形状のカムフォロワ５７が一体に形成されている。

ズームカム４９のカム駆動ギヤ４８に対する側の端面には、軸方向に沿って突設され、回転方向に一定角度で配置された３個の連結突起５９が形成されている。この連結突起５９は、連動ボス５６の幅寸法よりも離して配置されており、連動ボス５６に対して第２の連係部材及び第３の連係部材として作用する。各連結突起５９の間には、二つの斜面６１ａ，６１ｂと、これらの斜面６１ａ，６１ｂの双方に連設してカム駆動ギヤ４８に近接する位置に設けられた頂上面６１ｃと、連結突起５９と各斜面６１ａ，６１ｂとに連設された麓面６１ｄ，６１ｅとからなる略三角形状のフォーカスカム６２がそれぞれ設けられている。麓面６１ｄ，６１ｅが光軸方向において同一の位置にされているのは、図４中の時計方向へのズームカム４９の回転によってテレからワイドへとズーム調整を行い、反時計方向への回転によってワイドからテレへのズーム調整を行なうため、両端の麓面６１ｄ，６１ｅのフォーカス位置を同じ位置（例えば無限遠）にし、各斜面６１ａ，６１ｂの頂上面６１ｃ近傍で違う距離（例えば最至近）にするためである。

ズームカム４９の外周面には、外周方向に突出されたカム部６４が設けられており、このカム部６４の端面には、第１カム面６５及び第２カム面６６が設けられている。これらのカム面６５，６６の展開図である図８に示すように、第１カム面６５は、両端部が光軸方向において同一の位置に配置された円弧形状を有しており、第２カム面６６は、ワイド端からテレ端に向けて直線の傾斜を有している。

第１レンズ群３０は、光軸方向の後方にオフセットして設けられたカムフォロワ３０ｄが、押圧バネ４１，４２の押圧によって第１カム面６５に当接する。第２レンズ群３１は、引っ張りバネ４３によって引っ張られることにより、外周に設けられたカムフォロワ３１ｄが第２カム面６６に当接する。

例えば、カム駆動ギヤ４８を、図６中に示すワイド方向Ｗに回動させると、図７（Ａ）に示すように、連動ボス５６の一方の側面５６ａが連結突起５９の一方の側面５９ａを押圧し、ズームカム４９を図４中の時計方向に回転させる。これにより、第１レンズ群３０は光軸先端側に向けて移動し、第２レンズ群３１は後端側に向けて移動するため、図９（Ａ）中に実線で示すように、ズーム倍率が広角側にセットされる。また、カム駆動ギヤ４８を、テレ方向Ｔに回動させると、図７（Ｂ）に示すように、連動ボス５６の他方の側面５６ｂが連結突起５９の他方の側面５９ｂを押圧し、ズームカム４９を図４中の反時計方向に回転させる。これにより、図９（Ａ）中に二点鎖線で示すように、第１レンズ群３０及び第２レンズ群３１は光軸方向の先端側に向けて移動し、ズーム倍率が望遠側にセットされる。

カム駆動ギヤ４８の回転が、ワイド方向Ｗへの回転から、図７（Ｂ）に示すテレ方向Ｔへの回転へと切り替わる際に、連動ボス５６のカムフォロワ５７がフォーカスカム６２に当接する。このように、連動ボス５６とカムフォロワ５７とを一体に形成しているので、別々に設ける場合に比べて、部品点数を減少させることができ、小型化及びローコスト化に資することができる。

ズームカム４９は、回転時に所定量のフリクションが発生するように、例えば回転軸５０が圧入されている。このフリクションＦは、例えば、カム駆動ギヤ４８の連動ボス５６が連結突起５９を押圧してズームカム４９を回転させる際の回転トルクＴ１よりも小さく、カムフォロワ５７がフォーカスカム６２の斜面６１ａ，６１ｂを押圧することにより、ズームカム４９の回転方向に生じる回転トルクＴ２よりも大きい。そのため、カム駆動ギヤ４８が、ワイド方向Ｗへの回転からテレ方向Ｔへと回転方向が切り替わる際に、カムフォロワ５７がフォーカスカム６２の斜面に当接しても、ズームカム４９は回転せずに軸方向にスライドする。

このスライド時には、図９（Ｂ）に示すように、第１カム面６５が第１レンズ群３０のカムフォロワ３０ｄを光軸方向に押圧し、第２レンズ群３１は引っ張りバネ４３の付勢によって第２カム面６６にカムフォロワ３１ｄが当接するように、光軸方向の先端側に移動する。このように、ズームの方向が切り替えられる区間を利用して、第１レンズ群３０と第２レンズ群３１との間隔を変えることなく両者を光軸方向に移動させることができるので、一つのモーター４６を用いたレンズ駆動機構４３により、ズーム倍率を変化させずにフォーカス調整を行なうことができる。

ウォームホイールＬ１側の端面図である同図（Ａ）、及びズームカム４９のフォーカスカム６２側の端面図である図１０（Ｂ）に示すように、第１カム面６５と第２カム面６６とには、回転中心から放射状に突出された規制突起６９，７０が設けられている。ズームカム４９が所定量以上の回転を行なうと、この規制突起６９，７０が第１レンズ群３０と第２レンズ群３１のカムフォロワ３０ｄ，３１ｄにそれぞれ当接し、ズームカム４９の回転が停止される。

ＬＥＤ３５は、照射した光が光軸と黄砂するように、レンズ筐体２５の前面内壁に取り付けられている。図９に示すように、ＬＥＤ３５から照射された光は、第２レンズ群３１の凹レンズ３１ｆに入射され、この凹レンズ３１ｆに屈折されてイメージセンサ２１に入射する。図中２点鎖線で示すように、イメージセンサ２１に入射されるＬＥＤ３５の光は、第２レンズ群３１が光軸方向で移動することにより変化するため、イメージセンサ２１に入射したＬＥＤの光の位置から、ズーム倍率やピント位置等を知ることができる。

図１１に示すように、イメージセンサ２１の撮像面７２は、画像を撮影するために用いられる撮影エリア７２ａと、ＬＥＤ３５の光を検出するために用いられる検出エリア７２ｂとに分けられている。これにより、ＬＥＤ３５の光によって撮影された画像に悪影響が生じることはない。

図２に示すように、システムコントローラ７５は、操作部１６の各種ボタンからの入力操作に応答して、電話部６及びカメラ部７の各部を制御する。カメラ付き携帯電話機２を撮影モードに切り替えると、システムコントローラ７５は、データバス７６を介してＲＯＭ７７に格納されている各種プログラムを読み出し、これらのプログラムに従ってカメラ部７の各部を駆動する。

タイミングジェネレータ（ＴＧ）８０は、基準パルスを発生してＣＣＤドライバ８１等に入力する。ＣＣＤドライバ８１は、基準パルスにしたがってイメージセンサ２１を駆動させる。イメージセンサ２１は、レンズ群３０〜３２を通して入射された被写体光に基づいて、アナログの撮像信号を出力する。なお、この撮像信号には、撮像面７２の検出エリア７２ｂによって撮影されたＬＥＤ３５の光の画像も含まれている。

イメージセンサ２１から順次に出力されてくる撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）や、利得可変増幅器（ＧＣＡ）、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）等を一つのチップに組み込んだアナログフロントエンドチップ回路（ＡＦＥ）８４によりデジタルの画像データに変換される。こうして得られた画像データは、画像処理回路８５によってスルー画表示用の簡易の画像処理が施され、画像メモリ８６に順次に書き込まれる。画像メモリ８６に書き込まれた画像データは、システムコントローラ７５によって読み出され、ＬＣＤドライバ８７によりＬＣＤパネル１１にスルー画表示される。なお、検出エリア７２ｂでＬＥＤ３５の光を撮影した画像データは、スルー画表示用の画像データから分割され、レンズ位置検出回路９３に入力される。

ＡＦ回路９０は、画像処理回路８５によって生成された一画面分の画像データのコントラストからＡＦ評価値を算出する。一般に、画像のコントラストは被写体像がピント合致状態となったときが最も高くなり、このときにＡＦ評価値も最も高くなる。ＡＦ評価値はシステムコントローラ７５にＡＦ評価値信号として入力される。

ＬＥＤ３５は、システムコントローラ７５により制御されるＬＥＤドライバ９２により適宜点灯される。レンズ位置検出回路９３は、画像処理回路８５から入力されたＬＥＤ３５の光の画像データから、第２レンズ群３１の光軸方向の位置を算出し、この位置データをシステムコントローラ７５に入力する。システムコントローラ７５は、逐次に入力されるＡＦ評価値信号と位置データとを常に監視しながらモータドライバ９４の制御を行い、第１レンズ群３０及び第２レンズ群３１をピント合致位置に移動させる。

スルー画表示中にシャッタボタン１４が操作されると、その瞬間の画像データには画像処理回路８５によって撮影用の高度な画像処理が施される。画像処理後に画像メモリ８６に書き込まれた画像データは、システムコントローラ７５によって読み出されメディアコントローラ９６を介してメモリカード１８に書き込まれる。

次に、本発明のカメラ付き携帯電話機の撮影処理について説明する。カメラ付き携帯電話機２を用いて撮影を行う時には、折り畳まれている受話部４と送話部５を展開状態にするとともに、操作部１６の選択ボタンを操作して撮影モードを選択する。撮影モードが選択されると、ズームレンズ装置２０のズーム状態をワイド位置にセットする原点位置セット処理が行われる。

システムコントローラ７５は、モータドライバ９４を制御し、モーター４６を図４中の反時計方向に回転させる。カム駆動ギヤ４８は、図中時計方向に回転し、図７（Ａ）に示すように、連動ボス５６の側面５６ａで連結突起５９の側面５９ａを押圧して、ズームカム４９を同方向に回転させる。これにより、第１レンズ群３０及び第２レンズ群３１は、図９（Ａ）に実線で示すワイド位置に移動する。この原点位置セット処理中に、システムコントローラ７５はＬＥＤ３５を適宜発光させ、第２レンズ群３１の光軸方向の位置を検出する。そして、第２レンズ群３０がワイド位置への移動を完了したときにモーター４６の回転を停止させ、原点位置セット処理を終了する。なお、本実施形態のズーム連像装置では、第２レンズ群３１の位置を直接検出することができるので、原点位置セット処理は省略することもできる。

ＬＣＤパネル１１には、イメージセンサ２１に入射された被写体光の画像がスルー画表示されるので、ユーザーはその画像を見ながらズームボタン１５を操作してズーム倍率を変更させ、またはシャッタボタン１４を半押ししてピント合せを行ない、撮影する画像のフレーミングを行なう。例えば、ズームボタン１５がテレ側に操作されると、モーター４６は図４中において時計方向への回転を開始する。カム駆動ギヤ４８は、図中反時計方向に回転し、図７（Ｂ）に示すように、連動ボス５６の側面５６ｂで連結突起５９の側面５９ｂを押圧して、ズームカム４９を同方向に回転させる。これにより、第１レンズ群３０及び第２レンズ群３１は、図９（Ａ）に二点鎖線で示すテレ位置に向けて移動する。

シャッタボタン１４が半押しされると、システムコントローラ７５は、現在のズーム調整がワイドからテレ、またはテレからワイドへのいずれの方向で行なわれていたのかを判断してモーター４６の回転方向を決定する。例えば、上述したように、ワイドからテレへとズーム調整が行なわれていた場合には、モーター４６をそのズーム調整時の反対方向、すなわち図４中の反時計方向に回転させる。これにより、カム駆動ギヤ４８は図中時計方向に回転し、その回転の途中で、図７（Ｃ）に示すように、カムフォロワ５７がフォーカスカム６２の斜面６１ａに当接する。ズームカム４９は、カムフォロワ５７と斜面６１ａとにより発生する回転トルクＴ２と回転方向のフリクションＦとの作用により、図９（Ｂ）に示すように、光軸の先端側に向けてスライドする。これにより、ズーム倍率が維持されたまま、フォーカス調整が行なわれる。

システムコントローラ７５は、ＡＦ回路９０から逐次に入力されるＡＦ評価値信号と、レンズ位置検出回路９３から入力される位置データとを常に監視しながらモータドライバ９４の制御を行い、第１レンズ群３０及び第２レンズ群３１をピント合致位置に移動させる。ピントが合った場合には、例えばＬＣＤパネル１１上にその旨を表示したり、ランプ等を発光させてもよい。スルー画表示中にシャッタボタン１４が操作されると、その瞬間の画像データには画像処理回路８５によって撮影用の高度な画像処理が施され、メモリカード１８に書き込まれる。

なお、上記実施形態では、ＬＥＤ３５の光を撮影した画像を第２レンズ群３１の位置検出のみに用いたが、図１２に示すように、ＬＣＤパネル１１上に、スルー画表示１００とともにＬＥＤ３５の光の画像１０１を表示させ、ズーム倍率の指標として利用することもできる。また、撮影用のイメージセンサ２１でＬＥＤ３５の光を撮影したが、イメージセンサ２１とは別に専用のラインセンサ等を使用してもよい。

また、上記実施形態では、凹レンズ３１ｆを使用してＬＥＤ３５の光を屈折させたが、図１３のズームレンズ装置１１０に示すように、第２レンズ群１１１のレンズ部１１１ａの一部を外周に延長させた延長部１１２を使用してＬＥＤ１１３の光を屈折させてもよい。第２レンズ群１１１の光軸方向の移動を、イメージセンサ１１５に入射されるＬＥＤ１１３の光の幅方向での移動によって検出するために、前記延長部１１２は第２レンズ群１１１のレンズ部１１１ａの側方に形成されている。また、ＬＥＤ１１３は、レンズ筐体１１７の前面内壁に取り付けられており、光軸と平行に光を照射するように設置されている。

図１４に実線で示すように、第２レンズ群１１１が光軸方向後端のワイド位置にあるときには、ＬＥＤ１１３の光は延長部１１２で屈折されてイメージセンサ１１５の左端側に入射される。また、図中２点鎖線で示すように、第２レンズ群１１１が光軸方向先端のテレ位置に移動されると、ＬＥＤ１１３の光はイメージセンサ１１５の中央近傍に入射される。このように、第２レンズ群１１１の移動によってイメージセンサ１１５に入射されるＬＥＤ１１３の光の位置が変化するため、同様にズーム倍率やピント位置などを検出することができる。

なお、ＬＥＤ１１３の光は、イメージセンサ１１５の撮影エリア内に入射するため、撮影された画像に影響が出ないようにＬＥＤ１１３を点灯させるタイミングを設定しなければならない。また、撮影後の画像処理によって、ＬＥＤ１１３の光の画像を削除してもよい。例えば、ＬＥＤ１１３の光が記録される前の画像と、記録された後の画像とを比較すれば、ＬＥＤ１１３の光の画像を識別して削除することができる。このときには、ＬＥＤ１１３の光が記録される前の画像を利用して、削除された画像を補完するとよい。

上記各実施形態では、カム駆動ギヤに第１の連係部材である連動ボスとカムフォロワとを設け、ズームカムに第２、第３の連係部材及びフォーカスカムを設けたが、逆にしてもよい。また、モーターとしてパルスモータを用いたが、ＤＣモーター等、他のモーターを用いてもよい。また、カメラ付き携帯電話機を例に説明したが、その他の電子機器に組み込まれるデジタルカメラや、通常のデジタルカメラや、ビデオカメラ、銀塩カメラ等のズームレンズ装置として使用することもできる。

本発明のズームレンズ装置を使用したカメラ付き携帯電話機の外観形状を示す斜視図である。 カメラ付き携帯電話機の構成を示すブロック図である。 第１実施形態のズームレンズ装置の外観形状を示す斜視図である。 ズームレンズ装置の構成を示す分解斜視図である。 ズームカムの軸支状態を示す断面図である。 カム駆動ギヤとズームカムとの間を連係する機構を示す斜視図である。 カム駆動ギヤとズームカムとの連係状態を示す説明図である。 ズームカムの各カム面の展開図である。 ズームレンズ装置のズーム調整時及びフォーカス調整時の各部の動きを表す平面図である。 ズームカムの端面を表す側面図である。 イメージセンサの撮像面の概略図である。 ＬＣＤパネルにＬＥＤの光の画像を表示する一例を示す説明図である。 第２実施形態のズームレンズ装置の斜視図である。 第２実施形態のズームレンズ装置の平面図である。

符号の説明

２ カメラ付き携帯電話機
７ カメラ部
２０ ズームレンズ装置
２１ イメージセンサ
３０ 第１レンズ群
３１ 第２レンズ群
３１ｆ 凹レンズ
３２ 第３レンズ群
３４ レンズ駆動機構
３５ ＬＥＤ
４６ モーター
４８ カム駆動ギヤ
４９ ズームカム
９３ レンズ位置検出回路

Claims (5)

1. 光軸上に配置される撮影レンズと、
   この撮影レンズが光軸方向に移動できるように支持する支持手段と、
   撮影レンズを光軸方向に移動させる駆動手段と、
   撮影レンズに向けて光を照射する光源と、
   撮影レンズに設けられ、光源から照射された光を屈折させる副レンズと、
   この副レンズで屈折された光源の光が入射されるライン状の光電センサと、
   光電センサに入射した光源の光の位置から、撮影レンズの光軸方向の位置を検出するレンズ位置検出手段とを備えたことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記副レンズとして、撮影レンズの外周に設けられた凹レンズを用いたことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
3. 前記光電センサとして、撮影レンズによって結像された画像を撮影するイメージセンサを用いたことを特徴とする請求項１または２記載のレンズ装置。
4. 前記イメージセンサの撮像面は、撮影レンズにより結像された画像を撮影する撮影エリアと、副レンズによって屈折された光源の光を撮影する検出エリアとを有することを特徴とする請求項３記載のレンズ装置。
5. 前記副レンズに代えて、撮影レンズ、または撮影レンズの一部が外周に延長された延長部を使用して、光源の光を屈折させることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
   

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