JP2010156729A - マクロ切替ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカス調整を行う機構とマクロ切り替えを行う機構の小型化及び精密化が可能なマクロ切替ユニットを提供する。
【解決手段】上記課題を解決するため、本件発明に係るフォーカス調整機構は、レンズフォルダとフォーカス調整フォルダとマクロ切替フォルダとベースプレートとが組み付けられた状態で撮像レンズの位置を調整して固定する。また、フォーカス調整を行う場合において、撮像レンズの光軸方向への移動をレンズフォルダが備える突起部をフォーカス調整フォルダの傾斜面上を摺接移動させる方式を採る。本件発明に係るマクロ切替ユニットにおけるマクロ切替機構は、マクロ切り替えを行う際に、フォーカス調整フォルダがマクロ切替用フォルダと一体化して組み付けられる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末等に搭載される小型光学系において、フォーカス調整機構及びマクロ切替機構を備えるマクロ切替ユニットに関する。

近年、撮像装置を搭載した携帯端末の普及が急速に進んでいる。これに伴い携帯端末に搭載されている撮像装置において、通常撮影を行うモードと接写を目的としてマクロ撮影モードを選択する機能（以下、「マクロ切り替え機能」と称す。）とが標準装備されるようになってきている。近接撮影のピント合わせの際、レンズ構造としては、レンズが複数の場合はレンズ間の距離、レンズが単数の場合はレンズと撮像素子との間の距離を長くすることでレンズの焦点距離が短くなり、近くの被写体にピントが合うようになる。ここで、携帯端末等に搭載される小型撮像装置は、低コスト化及び小型軽量化の要求に伴い、通常モードとマクロモードとの切り替えの際のレンズの光軸方向への移動距離をなるべく短くする必要があるため、携帯端末等に用いられる撮像レンズには単焦点のものを使用し、通常撮影モードとマクロ撮影モードの切り替えをレンズと撮像素子との距離を可変することで行うものが一般的となっている。

また、撮像装置内のレンズユニットにおいては、マクロ切り替えとは別に、事前に撮像素子と当該撮像素子に被写体像を結像するレンズとで焦点距離を調整する作業（フォーカス調整作業）を行い、最終的に得られる結像の状態の安定化を図っている。このようなマクロ切替機能を備える小型撮像装置の場合、フォーカス調整作業はレンズを含む部品組み立て段階で行われるのが好ましい。レンズユニット組み立て段階でフォーカス調整を行うことで、その後にピントずれ等が発生することもなくなり、フォーカス調整の高精度化、及び撮像装置として構造の簡素化を図ることができるからである。当該レンズユニットが備えるマクロ切り替え機構は、フォーカス調整された撮像装置を携帯端末等に搭載することで、その機構の使用が可能となる。携帯端末等に搭載される撮像装置において、マクロ切り替え機構は今や必須の機構となっているが、それには製品組み立て段階で行われるフォーカス調整は精密に行われる必要があり、仮にフォーカス調整が精密に行われない場合には撮像装置の低品質化を招く結果となる。

このフォーカス調整はレンズの位置を光軸方向へ移動させて撮像素子との位置調整により行う。従来のフォーカス調整は、一般的に当該レンズの移動を、レンズユニット組み付け後に、当該レンズを組み付けたレンズフォルダをレンズバレル（鏡筒）の外周に備わるねじと螺合させ、締め込むことで行っていたが、この場合、レンズバレルが必須の構成部品となり、当該レンズユニットの小型軽量化を図ることが難しくなる。また、この場合、フォーカス調整はレンズユニット組み立て後にフォーカス調整を行うことになり、当該レンズバレルの外周に備わるねじピッチのガタツキ等により高精度のフォーカス調整が困難となる場合もある。

なお、従来のマクロ切替の手段には、レンズ位置を光軸方向に移動させる際に当該レンズフォルダを締め込む手段を採らず、レンズを保持するレンズ保持フォルダと当該レンズフォルダを組み付ける相手部材とを傾斜カムを使用して傾斜面上を摺接移動させたり、又は電圧を印加させて機械的駆動力を発生させる圧電駆動機を用いたりしたものがある。しかしこの場合、部品点数が多くなったり、使用する部品サイズが大きくなる等、製品の小型化を図るにあたり課題となっていた。

例えば、特許文献１に開示されている撮像装置は、レンズバレルを使用せず、傾斜カムを用いることでフォーカス調整を行うこととしている。また、特許文献１の撮像装置には撮影状態切り替えリングが備えられており、これで通常撮影とマクロ撮影との切り替えを行う構成となっている。ここで、特許文献１に開示の撮像装置は、フォーカス調整を行う際にフォーカス調整用リングが有する第１傾斜面上を当該フォーカス調整用リングの下に隣接されるフォルダが有するフォーカス調整用突起部が当接した状態で円周方向に回転することで、フォーカス調整リングは当該フォルダに対して光軸方向にフォーカス調整用突起の高さ分だけ移動するものである。すなわち、この特許文献１に開示されている撮像装置は、通常撮影とマクロ撮影とを切り替えるために、撮影状態切り替え用のリングに傾斜面を形成して、レンズフォルダを光軸方向へ移動させるものである。

特許文献２に開示されている撮像装置は、特許文献１の撮像装置と同様、レンズバレルを使用せず、傾斜カムを用いることでフォーカス調整を行うこととしている。ここで、特許文献２の撮像装置におけるマクロ切り替え方法は、マクロ切り替え時に回転させるカムリングに所定の傾斜角度の３つのカム面が形成され、当該カム面にレンズフォルダの突出部がそれぞれ当接した状態で当該カムリングを回転させることで、レンズフォルダが光軸方向に移動するようになっている。すなわち、この特許文献２に開示されている撮像装置は、通常撮影とマクロ撮影とを切り替えるために、撮影状態切り替え用のリングを用いてカムリングを回動させることによりレンズフォルダを光軸方向へ移動させるものである。

特許文献３に開示のマクロ機構は、レンズバレルを使用したフォーカス調整機構を備えるものであり、当該レンズバレルとレンズが組み込まれるレンズフォルダとが螺合されている。ここで、特許文献３のマクロ切り替え機構は、内壁にネジ部が形成されたレンズフォルダの空間に、外周にネジ部が形成されたレンズバレルを螺合し、マクロレバーをレンズバレルに嵌合し、レンズフォルダとレンズバレルが螺合するネジピッチをマクロネジピッチにすることでマクロ撮影への切り替えを行うものである。

特許文献４に開示のマクロ機能を備えたマクロ撮影用レンズは、繰出しリングに形成する多条雄ネジをフォルダの多条雌ネジに螺着し、操作ノブによって繰出しリングを所定角度回動することによって、当該繰出しリングに組み込まれるレンズが光軸方向に移動して当該レンズの焦点距離を切り換えるように構成したマクロ切替機能を備えるものである。

特許文献５に開示のレンズ移送装置は、フォーカス調整はレンズバレルを用いたものであり、内部にレンズが固定される中空型のバレルフォルダーと、当該バレルフォルダーと螺合される中空型のハウジングによって光軸方向に当該バレルフォルダーが直線移動される方式となっている。この特許文献５に開示されているレンズ移送装置は、フォーカス調整を行うのにネジが構成として必須品となっており、通常撮影とマクロ撮影を切り替えるために、撮影状態切り替え用傾斜カムが使用されている。

特開２００７−３６２３号公報 特開２００７−９３６５６号公報 特開２００７−１６３７０７号公報 特開２００６−３９０５１号公報 特開２００６−７２２９４号公報

しかし、特許文献１に開示の撮像装置は、フォーカス調整用リングが光軸方向に移動した場合に、当該フォーカス調整用リングとフォーカス調整用突起部とが一点のみの点接触となるため、フォーカス調整用リングの固定状態が不安定となる。更に、フォーカス調整リングを回転させる際に撮影切替リングとの接触面積が大きいために双方のリングが干渉しあい、レンズと撮像素子との距離を正確な位置に設定することが難しく、その結果正確なフォーカス調整を行うことが困難になるという問題があった。

また、特許文献２に開示の撮像装置のフォーカス調整方法は、位置決め用リングに備えられたピンを当該カムリングの溝内に備えられた傾斜面に当接させた状態で、当該位置決め用リングを回転させつつ当該カムリングを回転させて調整を行うが、当該位置決め用リングと当該カムリングとが当該ピン一点のみの点接触の状態でレンズフォルダの光軸方向への移動を行うため、フォーカス調整用リングの固定状態が不安定となり、レンズと撮像素子との距離を正確な位置に設定することが難しく、その結果正確なフォーカス調整を行うことが困難になるという問題があった。

また、特許文献３に開示のマクロ機構の構成品であるレンズバレルを用いた場合は、レンズの光軸方向への移動時においてネジピッチを利用することとなり、傾斜カムを利用したものと比して移動距離にバラツキが生じ、精密なフォーカス調整を行えないという問題があった。

また、特許文献４に開示のマクロ撮影用レンズの機構は、レンズの光軸方向への移動時においてネジピッチを利用したものであり、傾斜カムを利用したものと比して移動距離にバラツキが生じ、精密なフォーカス調整を行えないという問題があった。

また、特許文献５に開示のレンズ移送装置は、駆動手段が手動ではなく圧電駆動機による駆動力を利用するものであるが、フォーカス調整時のレンズ移動の際、レンズバレルに備わるネジを利用するため、精密なフォーカス調整を行うことは困難となる。更に、特許文献５のレンズ移送装置は、マクロ切り替えの手段に傾斜カム方式を採っているが、フォーカス調整時と同様に圧電駆動機を使用するため、ユニットの構成が複雑化し、レンズ移送装置として小型化を図るには不適である。

以上のことから、従来よりフォーカス調整を行う機構とマクロ切り替えを行う機構との精密化及び小型化を両立できるマクロ切替ユニットが望まれてきた。

そこで、本件発明者等は、上述した課題を解決するため、鋭意研究の結果、以下の構成を備えるマクロ切替ユニットを採用した。以下、本件発明の概略を説明する。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、撮像レンズを保持するレンズフォルダと、撮像素子に対してフォーカス調整を行うフォーカス調整フォルダと、通常撮影位置とマクロ撮影位置とを切り替えるマクロ切替フォルダと、当該撮像素子が組み付けられるベースプレートとを順に重ねて配置した構造を収容したマクロ切替ユニットであって、当該レンズフォルダは、撮像レンズを保持し、このレンズフォルダの縁に形成されるリム部から光軸直交方向に突出する複数の突出部と、フォーカス調整フォルダに貫挿するためのフォーカス調整フォルダ貫挿部とを備え、当該フォーカス調整フォルダは、当該レンズフォルダ側にこのレンズフォルダのフォーカス調整フォルダ貫挿部が貫入され且つ当該レンズフォルダの突出部が当接されて移動可能であり光軸を中心とした周方向に沿って光軸直交面に対する複数の傾斜面とを備えるレンズフォルダ貫入部と、このフォーカス調整フォルダの縁に形成されるリム部に光軸直交方向に延出して当該フォーカス調整フォルダを光軸の周方向に回転させるためのフォーカス調整用レバー部と、当該マクロ切替フォルダ側にこのマクロ切替フォルダに貫挿するためのマクロ切替フォルダ貫挿部とを備え、当該マクロ切替フォルダは、当該フォーカス調整フォルダ側に当該フォーカス調整フォルダのマクロ切替フォルダ貫挿部が貫入されるフォーカス調整フォルダ貫入部と、このマクロ切替フォルダの縁に形成されるリム部の当該レンズフォルダ側に向かって突設した壁に設けられる当該レンズフォルダの突出部が嵌め込まれる複数のレンズフォルダ嵌入溝と、当該リム部の光軸直交方向に延出した当該フォーカス調整フォルダを光軸の周方向に回転させるためのマクロ切替用レバー部と、当該ベースプレート側にこのベースプレートに配置される面に形成される複数の突起部が備えられ且つ当該ベースプレートに貫挿するためのベースプレート貫挿部とを備え、当該ベースプレートは、当該マクロ切替フォルダ側に当該マクロ切替フォルダのベースプレート貫挿部が貫入されるマクロ切替フォルダ貫入部と、当該マクロ切替フォルダの突起部と当接された状態で光軸を中心とした周方向に沿って移動可能である光軸直交面に対する複数の傾斜面と、当該ベースプレート底面に撮像素子組み付け用溝部とを備えることを特徴とするものである。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、前記マクロ切替ユニットにおいて、当該レンズフォルダのフォーカス調整フォルダ貫挿部が、当該フォーカス調整フォルダのレンズフォルダ貫入部に貫入され、当該レンズフォルダの突出部が当該マクロ切替フォルダのリム部に設けられるレンズフォルダ嵌入溝に嵌め込まれ、且つ当該フォーカス調整フォルダのマクロ切替フォルダ貫挿部がマクロ切替フォルダのフォーカス調整フォルダ貫入部に貫入され、当該マクロ切替フォルダのベースプレート貫挿部が当該ベースプレートのマクロ切替フォルダ貫入部に貫入された後に、当該フォーカス調整フォルダが備えるフォーカス調整用レバー部をレンズフォルダの周方向に移動すると、当該レンズフォルダの突出部が当該フォーカス調整フォルダの傾斜面上を摺接移動して、当該レンズフォルダに保持された撮像レンズが光軸方向に移動することでフォーカス調整がされ、フォーカス調整がされた状態で撮像レンズの位置を固定することが好ましい。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、前記マクロ切替ユニットにおいて、当該マクロ切替フォルダに備えるマクロ切替用レバー部をレンズフォルダの周方向で、且つ、マクロ撮影位置方向に移動すると、当該マクロ切替フォルダに設けられる突起部が当該傾斜面上を摺接移動して、当該レンズフォルダに保持された撮像レンズが光軸方向に移動することで通常撮影位置とマクロ撮影位置とを切り替えることが好ましい。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、前記フォーカス調整フォルダのリム部に備えられる傾斜面の光軸に直交する面に対する角度は１０°〜３５°であることが好ましい。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、前記ベースプレートに備えられる傾斜面の光軸に直交する面に対する角度は５°〜３０°であることが好ましい。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、前記フォーカス調整フォルダのレバー部と前記マクロ切替フォルダのレバー部とが、フォーカス調整された後に所定の接着手段で固着されることが好ましい。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、前記レンズフォルダを前記フォーカス調整フォルダに対してスプリングにより付勢したことが好ましい。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、フォーカス調整を行う機構とマクロ切り替えを行う機構の２つの機構を有する。フォーカス機構に関しては、撮像装置の組み立て段階でフォーカス調整を行うため、当該撮像装置の組み立て後にフォーカス調整を行う場合と比べると、用いられる部品点数が少なくて済み、撮像装置として小型化及び省力化を図ることができる。そして、マクロ切り替えを行う機構は、レンズフォルダとフォーカス調整フォルダとマクロ切替フォルダとを一体化して組み付けることで、マクロ切替ユニットとしての小型化が図られている。

また、本件発明に係るマクロ切替ユニットは、フォーカス調整を行う場合において、レンズの光軸方向への移動をレンズバレルを用いたネジ締め方式ではなく、レンズ保持部が備える突起部を傾斜面に摺接移動させて行う方式を採ることで、精密なフォーカス調整を行うことが可能となる。また、マクロ切り替えを行う場合において、フォーカス調整フォルダがマクロ切替用フォルダと一体化して組み付けられることで、マクロ切替ユニットの小型化を図ることが可能となる。

以上に述べたマクロ切替ユニットを携帯端末等に搭載される撮像装置に用いることで、良好な撮像品質を備える撮像装置の提供が可能となる。

本件発明に係るマクロ切替ユニットは、撮像レンズを保持するレンズフォルダと、撮像素子に対してフォーカス調整を行うフォーカス調整フォルダと、通常撮影位置とマクロ撮影位置とを切り替えるマクロ切替フォルダと、当該撮像素子が組み付けられるベースプレートとから構成されるものである。

図１は、本件発明に係るマクロ切替ユニットの分解斜視図である。図１に示すように、本件発明に係るマクロ切替ユニットを含む各構成品は、ベースプレート１０と、マクロ切替フォルダ２０と、フォーカス調整フォルダ３０と、レンズフォルダ４０と、スプリング５０と、フロントカバー６０とからなり、この順でこれらの各構成品が配置され組み立てられている。以下、本件発明に係るマクロ切替ユニットにおける各構成品に関して説明する。

本件発明のマクロ切替ユニットにおけるレンズフォルダ４０は、撮像レンズ４１を保持し、このレンズフォルダ４０の縁に形成されるリム部４２から光軸直交方向に突出する複数の突出部４３と、フォーカス調整フォルダ３０に貫挿するためのフォーカス調整フォルダ貫挿部４４とを備えている。ここで、当該フォーカス調整フォルダ貫挿部４４は、光軸に垂直な面における断面形状が円形の円筒状であり、フォーカス調整フォルダ３０へ貫挿した状態で、当該レンズフォルダの周方向に摺動可能な形状となるものである。なお、突出部４３は、図１に示す例では、３箇所備えられているが、レンズフォルダ４０がフォーカス調整フォルダ３０と安定した状態で固定可能であれば、３箇所に限らず複数備えていてもよい。

本件発明のマクロ切替ユニットにおけるフォーカス調整フォルダ３０は、フォーカス調整フォルダの傾斜面３１と、レンズフォルダ貫入部３２と、フォーカス調整フォルダのリム部３３と、フォーカス調整用レバー部３４と、マクロ切替フォルダ貫挿部３５とを備えている。そして、当該フォーカス調整フォルダ３０のレンズフォルダ４０側には、このレンズフォルダ４０のフォーカス調整フォルダ貫挿部４４が貫入されるレンズフォルダ貫入部３２を備えている。このレンズフォルダ貫入部３２は、レンズフォルダ４０に備える複数の突出部４３がそれぞれ当接された状態で移動することで撮像レンズ４１が光軸に沿って移動可能となるように、レンズフォルダ４０の周方向に沿って光軸直交面に対して所定の角度を有する複数の傾斜面３１を有する。また、このフォーカス調整フォルダ３０の縁に形成されるリム部３３には、このリム部３３から光軸直交方向に延出して当該フォーカス調整フォルダを光軸の周方向に回転させるためのフォーカス調整用レバー部３４を備えている。更に、フォーカス調整フォルダ３０のマクロ切替フォルダ２０側には、このマクロ切替フォルダ２０に貫挿するためのマクロ切替フォルダ貫挿部３５を備えている。

ここで、当該フォーカス調整フォルダ３０に備わる傾斜面３１の傾斜角度は、レンズフォルダ４０を安定して光軸方向に移動させ、フォーカス調整が可能となるような角度として設定する。なお、当該傾斜面３１は、当該レンズフォルダ４０の安定化を考慮すると、当該レンズフォルダ４０に備わる突出部４３と対応した数量を備え、傾斜角度も全て同じ角度とすることが好ましい。

本件発明に係るマクロ切替ユニットにおいて、フォーカス調整フォルダのリム部に備えられる傾斜面の、光軸と直交する面に対する角度は１０°〜３５°であることが好ましい。ここで、当該角度が１０°未満の場合には、フォーカス調整を行う際にフォーカス調整レバー部の移動量を大きくとらなければならなくなり、マクロ切替レバー部とフォーカス調整レバー部との位置が大きく異なるため、マクロ切り替えを行う際に、フォーカス調整レバー部がベースプレートと干渉して当該マクロ切替レバー部の最大移動量を大きくとれなくなり好ましくない。また、フォーカス調整フォルダとマクロ切替フォルダとを固定する際に、フォーカス調整フォルダのレバー部とマクロ切替フォルダのレバー部とを接着部材で固着する方法を採ると、当該マクロ切替フォルダのマクロ切替レバー部とフォーカス調整レバー部との接地面積が少なくなり、双方の固定の安定化を図れなくなってしまう。一方、当該角度が３５°を超える場合には、フォーカス調整フォルダに備わる傾斜面の傾斜角度が大きくなり、フォーカス調整を行う際のフォーカス調整レバー部の移動量に対する撮像レンズの光軸方向への移動量が大きくなり精密なフォーカス調整を行うことが困難となるため好ましくない。

次に、本件発明のマクロ切替ユニットにおけるマクロ切替フォルダ２０は、フォーカス調整フォルダ貫入部２１と、マクロ切替フォルダのリム部２２と、レンズフォルダ嵌入部２３と、マクロ切替用レバー部２４と、マクロ切替フォルダの突起部２５と、ベースプレート貫挿部２６とを備えている。そして、マクロ切替フォルダ２０のフォーカス調整フォルダ３０側には、このフォーカス調整フォルダ３０のマクロ切替フォルダ貫挿部３５が貫入されるフォーカス調整フォルダ貫入部２１を備えている。また、このマクロ切替フォルダ２０の縁に形成されるリム部２２には、当該レンズフォルダ４０の突出部４３が嵌め込まれるレンズフォルダ嵌入溝２３が備えられる、レンズフォルダ４０側に向かって突設した壁が設けられる。そして、更に、当該リム部２２には、このリム部２２より光軸直交方向に延出した、当該フォーカス調整フォルダ３０を光軸の周方向に回転させるためのマクロ切替用レバー部２４を備えている。更に、ベースプレート１０側には、図２に示すように、このベースプレート１０に配置される面に形成される複数の突起部２５と、当該ベースプレート１０に貫挿するためのベースプレート貫挿部２６とを備えている。

図２は、本件発明に係るマクロ切替ユニットを構成するマクロ切替フォルダのベースプレートへの取り付け部を下方から示した斜視図である。図２に示すように当該突起部２５は、マクロ切替フォルダ２０のリム部２２のベースプレートに設置される面に形成され、ベースプレートが備える傾斜部と摺接される突起部２５の配置が示されている。マクロ切替フォルダのリム部２２のベースプレート１０側に備える突起部２５の形状及び配置は、例えば図２に示すように、半円形状の突起部２５が当該リム部２２に等間隔で３個配置される。図２に示すように、当該ベースプレート貫挿部２６は、光軸に垂直な断面が円形の円筒状であり、マクロ切替フォルダ貫入部１１へ貫挿した状態で、当該レンズフォルダの周方向に摺動可能な形状となるものである。なお、当該突起部２５は、図２に示す例では、３箇所備えられているが、マクロ切替フォルダ２０がベースプレート１０と安定した状態で固定可能であれば、３箇所に限らず複数備えていればよい。

本件発明のマクロ切替ユニットにおけるベースプレート１０は、図１〜図３に示すように、マクロ切替フォルダ貫入部１１と、ベースプレートの傾斜面１２が形成されるマクロ切替フォルダ突起部のガイド溝１３とを備えている。そして、ベースプレート１０のマクロ切替フォルダ２０側には、このマクロ切替フォルダ２０のベースプレート貫挿部２６が貫入されるマクロ切替フォルダ貫入部１１と、当該マクロ切替フォルダの突起部２５と当接された状態で光軸を中心とした周方向に沿って移動可能である光軸直交面に対する複数の傾斜面１２とが備えられている。また、図３に示すように、ベースプレート１０のマクロ切替フォルダ２０が設置される面に光軸を中心とした周方向に当該マクロ切替フォルダの突起部２５が嵌め込まれるガイド溝１３を備えている。

図３は、本件発明に係るマクロ切替ユニットを構成するベースプレートのマクロ切替フォルダへの取り付け部を上方から示した斜視図である。図３に示すように、当該溝の底部に備える傾斜面１２に当該突起部２５が嵌り込んだ状態で摺接移動することで撮像レンズ４１を光軸方向に沿って移動させることができる。

ここで、当該ベースプレート１０に備わる傾斜面１２の傾斜角度は、マクロ切替フォルダ２０を安定して光軸方向に移動させ、マクロ調整が可能となるような角度として設定する。なお、当該傾斜面１２は、当該マクロ切替フォルダ２０の光軸方向への移動の安定化を考慮すると、当該マクロ切替フォルダ２０に備わる突起部２５と対応した数量を備え、傾斜角度も全て同じ角度とすることが好ましい。

なお、本件発明に係るマクロ切替ユニットにおいて、ベースプレートに備えられる傾斜面の光軸に直交する面に対する角度は５°〜３０°であることが好ましい。仮に、当該角度が５°未満の場合には、マクロ切替フォルダのマクロ切替レバー部の移動量に対する撮像レンズの光軸方向への移動量が小さくなり近接撮影時の最短撮影距離を短くとることができなくなり好ましくない。一方、当該角度が３０°を超える場合には、マクロ切替レバー部の移動量に対するマクロ撮影距離の変動量が大きくなり、正確な位置に調整することが困難となるため好ましくない。

また、本件発明に係るマクロ切替ユニットにおいて、レンズフォルダをフォーカス調整フォルダに対してスプリング５０により付勢したことが好ましい。図１に示すように、レンズフォルダ４０のリム部４２にスプリング５０を備え、レンズフォルダ４０をベースプレート１０方向側に付勢させることで撮像レンズの光軸方向への移動を安定させ、マクロ撮影モードと通常撮影モードとの切替をスムーズに行うことを可能とする。更に、レンズフォルダ４０をベースプレート１０方向側に付勢することで、当該マクロ切替ユニットを構成する各構成品が分解するのを防止する。

次に、本件発明に係るマクロ切替ユニットにおけるフォーカス調整機構に関して図１〜図３を用いて以下に説明する。本件発明のマクロ切替ユニットにおけるフォーカス調整機構は、レンズフォルダ４０のフォーカス調整フォルダ貫挿部４４がフォーカス調整フォルダ３０のレンズフォルダ貫入部３２に貫入され、当該レンズフォルダ４０の突出部４３がマクロ切替フォルダのリム部２２に設けられるレンズフォルダ嵌入溝２３に嵌め込まれる。また、当該フォーカス調整フォルダのマクロ切替フォルダ貫挿部３５がマクロ切替フォルダのフォーカス調整フォルダ貫入部２１に貫入され、当該マクロ切替フォルダのベースプレート貫挿部２６がベースプレートのマクロ切替フォルダ貫入部１１に貫入される。なお、当該マクロ切替フォルダ貫挿部３５は、光軸に垂直な面における断面形状が円形の円筒状であり、マクロ切替フォルダ２０へ貫挿した状態で、当該レンズフォルダの周方向に摺動可能な形状となるものである。その後、当該フォーカス調整フォルダが備えるフォーカス調整用レバー部３４を当該レンズフォルダ４０の周方向に移動させると、当該レンズフォルダの突出部４３が当該フォーカス調整フォルダの傾斜面３１上を摺接移動して、当該レンズフォルダ４０に保持された撮像レンズ４１が光軸方向に移動する。

そして、本件発明に係るマクロ切替ユニットにおけるフォーカス調整機構は、レンズフォルダ４０とフォーカス調整フォルダ３０とマクロ切替フォルダ２０とベースプレート１０とが組み付けられた状態で撮像レンズ４１の位置を調整して固定するものである。その結果、ベースプレートに予め固着されている撮像素子との間でピントの調整が行われるため、その後のピントずれの問題がなく、高精度のフォーカス調整がされる。

図１に示すように、本件発明に係るマクロ切替ユニットは、フォーカス調整を行う場合において、撮像レンズ４１の光軸方向への移動をレンズフォルダ４０が備える突起部４３をフォーカス調整フォルダ３０の傾斜面３１上を摺接移動させる方式を採ることで精密なフォーカス調整を行うことが可能となる。また、図３には、フォーカス調整後にフォーカス調整フォルダ３０とマクロ切替フォルダ２０とを固定した状態が示されている。このように、組み立て段階においてフォーカス調整された状態でフォーカス調整フォルダ３０及びレンズフォルダ４０がマクロ切替フォルダ２０内に固定されることで、撮像装置として使用される場合にも精密なマクロ切替機能を発揮することが可能となる。

次に、本件発明に係るマクロ切替ユニットにおけるマクロ切替機構に関して図１〜図５を用いて説明する。ここで、図４は、本件発明に係るマクロ切替ユニットを光軸方向のフロントカバー６０側からみた平面図であり、図５は、本件発明に係るマクロ切替ユニットの斜視図である。既に述べたが、例えば図２に示すようにマクロ切替フォルダ２０のベースプレート１０に配置する面に突起部２５を複数備え、図３に示すようにベースプレート１０のマクロ切替フォルダを配置する面にマクロ切替フォルダ２０の突起部２５を嵌め込む溝１２を備え、当該溝部１２の底面には当該突起部２５が摺接移動して撮像レンズ４１を光軸方向に沿って移動させるための傾斜面を備える。このような構造とすることで、マクロ切替レバー部２４を図４に示す矢印方向へ移動すると撮像レンズ４１が光軸に沿って移動して通常撮影モードとマクロ撮影モードとの切り替えが行われる。

この通常撮影モードとマクロ撮影モードとの切り替えを行う構造は、まず、ベースプレート１０に備わる溝１２の深さが最も深い箇所にマクロ切替フォルダ２０の突起部２５が嵌め込まれた位置を通常撮影モードとしてマクロ切替フォルダのマクロ切替レバー部２４を固定し、この状態でフォーカス調整フォルダ３０のフォーカス調整用レバー部３４を図４に示す矢印方向に移動させてフォーカス調整を行う。そして、この状態でフォーカス調整フォルダをマクロ切替フォルダに固定した後、マクロ切替レバー部２４を図の矢印方向に移動させることで、通常撮影とマクロ撮影との切り替えが可能となる。また、マクロ切替フォルダに備わるマクロ切替用レバー部２４をレンズフォルダの周方向で、且つマクロ撮影位置方向に移動させると、当該マクロ切替フォルダに設けられる突起部４３が当該傾斜面上を摺接移動して、当該レンズフォルダ４０に保持された撮像レンズ４１を光軸方向に沿って移動させて通常撮影位置とマクロ撮影位置とを切り替えるものである。すなわち、本件発明に係るマクロ切替ユニットにおけるマクロ切替機構は、上述した構造を採ることで、マクロ切り替えを行う際に、フォーカス調整フォルダ及びその突起部がマクロ切替用フォルダ及びその突起部と一体化する構成となり、マクロ切替ユニットの小型化を図ることが可能となる。

また、本件発明に係るマクロ切替ユニットにおいて、フォーカス調整フォルダのレバー部とマクロ切替フォルダのレバー部とが、フォーカス調整された後に接着部材によって固着されることが好ましい。フォーカス調整フォルダのレバー部とマクロ切替フォルダのレバー部とを接着部材で固着することで当該フォーカス調整フォルダと当該マクロ切替フォルダの固定が可能であり、特別な設備や技術を必要とせず組立工数も少なくて済むため経済的に好ましいからである。

なお、本件発明に係るマクロ切替ユニットは、図示した形態に制限されるものではない。例えば、レンズフォルダに備わる突出部、マクロ切替フォルダに備わる突起部、フォーカス調整フォルダ及びベースプレートの溝内に備えられる傾斜面の配置位置や形状等は適宜変更可能である。また、図５には本件発明に係るマクロ切替ユニットの斜視図を示す。

以上、本件発明のマクロ切替ユニットによれば、レンズバレルを必要とせず、構造上部品点数も少なくてすむため、当該マクロ切替ユニットの小型化を図ることができる。また、レンズフォルダとフォーカス調整フォルダとマクロ切替フォルダとを一体化して組み付けた後にフォーカス調整を行うため、その後精密なマクロ調整を行うことが可能となる。

本件発明に係るマクロ切替ユニットを撮像装置に用いることで、小型化が可能で、正確なフォーカス調整が可能な、優れた品質の撮像装置を提供することが可能となる。

本件発明に係るマクロ切替ユニットの分解斜視図である。 本件発明に係るマクロ切替ユニットを構成するベースプレートのマクロ切替フォルダへの取り付け部を下方から示した斜視図である。 本件発明に係るマクロ切替ユニットを構成するマクロ切替フォルダのベースプレートへの取り付け部を上方から示した斜視図である。 本件発明に係るマクロ切替ユニットの平面図である。 本件発明に係るマクロ切替ユニットの斜視図である。

符号の説明

１ マクロ切替ユニット
１０ ベースプレート
１１ マクロ切替フォルダ貫入部
１２ ベースプレートの傾斜面
１３ マクロ切替フォルダ突起部のガイド溝
２０ マクロ切替フォルダ
２１ フォーカス調整フォルダ貫入部
２２ マクロ切替フォルダのリム部
２３ レンズフォルダ嵌入部
２４ マクロ切替用レバー部
２５ マクロ切替フォルダの突起部
２６ ベースプレート貫挿部
３０ フォーカス調整フォルダ
３１ フォーカス調整フォルダの傾斜面
３２ レンズフォルダ貫入部
３３ フォーカス調整フォルダのリム部
３４ フォーカス調整用レバー部
３５ マクロ切替フォルダ貫挿部
４０ レンズフォルダ
４１ 撮像レンズ
４２ レンズフォルダのリム部
４３ レンズフォルダの突出部
４４ フォーカス調整フォルダ貫挿部
５０ スプリング
６０ フロントカバー

Claims (7)

1. 撮像レンズを保持するレンズフォルダと、撮像素子に対してフォーカス調整を行うフォーカス調整フォルダと、通常撮影位置とマクロ撮影位置とを切り替えるマクロ切替フォルダと、当該撮像素子が組み付けられるベースプレートとを順に重ねて配置した構造を収容したマクロ切替ユニットであって、
   当該レンズフォルダは、撮像レンズを保持し、このレンズフォルダの縁に形成されるリム部から光軸直交方向に突出する複数の突出部と、フォーカス調整フォルダに貫挿するためのフォーカス調整フォルダ貫挿部とを備え、
   当該フォーカス調整フォルダは、当該レンズフォルダ側にこのレンズフォルダのフォーカス調整フォルダ貫挿部が貫入され且つ当該レンズフォルダの突出部が当接されて移動可能であり光軸を中心とした周方向に沿って光軸直交面に対する複数の傾斜面を備えるレンズフォルダ貫入部と、このフォーカス調整フォルダの縁に形成されるリム部に光軸直交方向に延出して当該フォーカス調整フォルダを光軸の周方向に回転させるためのフォーカス調整用レバー部と、当該マクロ切替フォルダ側にこのマクロ切替フォルダに貫挿するためのマクロ切替フォルダ貫挿部とを備え、
   当該マクロ切替フォルダは、当該フォーカス調整フォルダ側に当該フォーカス調整フォルダのマクロ切替フォルダ貫挿部が貫入されるフォーカス調整フォルダ貫入部と、このマクロ切替フォルダの縁に形成されるリム部の当該レンズフォルダ側に向かって突設した壁に設けられる当該レンズフォルダの突出部が嵌め込まれる複数のレンズフォルダ嵌入溝と、当該リム部の光軸直交方向に延出した当該フォーカス調整フォルダを光軸の周方向に回転させるためのマクロ切替用レバー部と、当該ベースプレート側にこのベースプレートに配置される面に形成される複数の突起部が備えられ且つ当該ベースプレートに貫挿するためのベースプレート貫挿部とを備え、
   当該ベースプレートは、当該マクロ切替フォルダ側に当該マクロ切替フォルダのベースプレート貫挿部が貫入されるマクロ切替フォルダ貫入部と、当該マクロ切替フォルダの突起部が当接された状態で光軸を中心とした周方向に沿って移動可能である光軸直交面に対する複数の傾斜面と、当該ベースプレート底面に撮像素子組み付け用溝部とを備えることを特徴とするマクロ切替ユニット。
2. 前記マクロ切替ユニットにおいて、
   前記レンズフォルダのフォーカス調整フォルダ貫挿部が、前記フォーカス調整フォルダのレンズフォルダ貫入部に貫入され、当該レンズフォルダの突出部が前記マクロ切替フォルダのリム部に設けられるレンズフォルダ嵌入溝に嵌め込まれ、且つ当該フォーカス調整フォルダのマクロ切替フォルダ貫挿部がマクロ切替フォルダのフォーカス調整フォルダ貫入部に貫入され、当該マクロ切替フォルダのベースプレート貫挿部が当該ベースプレートのマクロ切替フォルダ貫入部に貫入された後に、当該フォーカス調整フォルダが備えるフォーカス調整用レバー部をレンズフォルダの周方向に移動すると、当該レンズフォルダの突出部が当該フォーカス調整フォルダの傾斜面上を摺接移動して、当該レンズフォルダに保持された撮像レンズが光軸方向に移動することでフォーカス調整がされ、フォーカス調整がされた状態で撮像レンズの位置を固定する請求項１に記載のマクロ切替ユニット。
3. 前記マクロ切替ユニットにおいて、
   前記マクロ切替フォルダに備えるマクロ切替用レバー部をレンズフォルダの周方向で、且つ、マクロ撮影位置方向に移動すると、当該マクロ切替フォルダに設けられる突起部が前記傾斜面上を摺接移動して、当該レンズフォルダに保持された撮像レンズが光軸方向に移動することで通常撮影位置とマクロ撮影位置とを切り替える請求項１又は請求項２に記載のマクロ切替ユニット。
4. 前記フォーカス調整フォルダのリム部に備えられる傾斜面の光軸に直交する面に対する角度は１０°〜３５°である請求項１〜請求項３のいずれかに記載のマクロ切替ユニット。
5. 前記ベースプレートに備えられる傾斜面の光軸に直交する面に対する角度は５°〜３０°である請求項１〜請求項４のいずれかに記載のマクロ切替ユニット。
6. 前記フォーカス調整フォルダのレバー部と前記マクロ切替フォルダのレバー部とが、フォーカス調整された後に所定の接着手段で固着される請求項１〜請求項５のいずれかに記載のマクロ切替ユニット。
7. 前記レンズフォルダを前記フォーカス調整フォルダに対してスプリングにより付勢した請求項１〜請求項６のいずれかに記載のマクロ切替ユニット。

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