JP2012128322A - Zoom lens drive device with light irradiation, camera, and mobile terminal device with camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被写体に光を照射する光照射部を備えた光照射付きズームレンズ駆動装置、その光照射付きズームレンズ駆動装置を備えるカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置に関する。 The present invention relates to a zoom lens driving device with light irradiation that includes a light irradiation unit that irradiates light to a subject, a camera including the zoom lens driving device with light irradiation, and a mobile terminal device with a camera.
特許文献1には、ズームレンズホルダをモータにより所定位置へ移動して光学ズーム倍率を設定し、光学ズーム倍率に応じて、光源及びリフレクタを一体にした光源体を他のモータにより移動して被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小する光照射付きズームレンズ駆動装置が開示されている。
In
しかし、特許文献1の技術では、ズームレンズホルダと光源体とを各々別個のモータ(駆動手段)により駆動しているので、装置が大型になると共に製造コストが高くなるという問題がある。
However, in the technique of
そこで、本発明は、小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付きモバイル端末装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a compact and inexpensive zoom lens driving device with light irradiation, a camera, and a mobile terminal device with a camera.
請求項1に記載の発明は、光学ズームレンズを保持するためのズームレンズホルダと、ズームレンズホルダをズームレンズの光軸方向に移動するズームレンズ駆動手段と、被写体に向けて光を照射する光照射部とを備え、光照射部は、光源と、光源の光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを保持して照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた照射レンズホルダとを備え、ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動することにより、ズームレンズに基づく撮影倍率に応じて被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射付きズームレンズ駆動装置である。 According to the first aspect of the present invention, a zoom lens holder for holding an optical zoom lens, zoom lens driving means for moving the zoom lens holder in the optical axis direction of the zoom lens, and light for irradiating light toward a subject An irradiation unit, and the light irradiation unit is provided with a light source, an irradiation lens that irradiates light of the light source toward the irradiated object, and an irradiation lens that holds the irradiation lens and is movable in the optical axis direction of the irradiation lens The zoom lens holder is connected to the irradiation lens holder. By moving the irradiation lens holder in conjunction with the movement of the zoom lens holder, the subject is irradiated with light according to the shooting magnification based on the zoom lens. The zoom lens driving device with light irradiation is characterized in that the range is enlarged or reduced.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとは一体成形した合同支持体としてあることを特徴とする。
The invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention described in
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、ズームレンズ駆動手段は振動部材と、振動部材の振動により軸方向に振動する駆動軸と、駆動軸と平行に配置した案内軸とを備え、駆動軸はズームレンズホルダと照射レンズホルダとの間に設けてあり、案内軸はズームレンズホルダ側と照射レンズホルダ側とに各々設けてあり、合同支持体は駆動軸に摩擦係合する摩擦係合部と各案内軸に係合する案内用係合部とを備え、駆動軸の振動により摩擦係合部が駆動軸に沿って移動すると共に各案内用係合部が合同支持体の移動を案内していることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the zoom lens driving means includes a vibrating member, a driving shaft that vibrates in the axial direction by the vibration of the vibrating member, and a guide shaft that is disposed in parallel with the driving shaft. The drive shaft is provided between the zoom lens holder and the irradiation lens holder, the guide shaft is provided on each of the zoom lens holder side and the irradiation lens holder side, and the joint support is frictionally engaged with the drive shaft. A friction engagement portion that engages with each guide shaft, and a friction engagement portion that moves along the drive shaft due to vibration of the drive shaft and that each guide engagement portion supports jointly. It is characterized by guiding the movement of the body.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のズームレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a camera comprising the zoom lens driving device according to any one of the first to third aspects.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付きモバイル端末装置である。
モバイル端末装置とは、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、ノートパソコン等を言う。
The invention according to
The mobile terminal device refers to a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a notebook computer, and the like.
請求項1に記載の発明によれば、ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動しているので、ズームレンズ駆動手段だけでズームレンズホルダと照射レンズホルダとの2つの部材を移動することができ、小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置を提供できる。
光照射部では、照射レンズホルダのみを移動しているので、光源及びリフレクタを移動している従来技術に比較して移動の為の駆動力が小さくて済む。
According to the first aspect of the present invention, the zoom lens holder is connected to the irradiation lens holder, and the irradiation lens holder is moved in conjunction with the movement of the zoom lens holder. It is possible to move the two members of the lens holder and the irradiation lens holder, and to provide a small and inexpensive zoom lens driving device with light irradiation.
In the light irradiation unit, only the irradiation lens holder is moved, so that the driving force for movement is small compared to the conventional technique in which the light source and the reflector are moved.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとを一体成形した合同支持体としているので、構成が簡易で且つ部品点数の削減を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained, and the zoom lens holder and the irradiation lens holder are integrally formed as a joint support, so that the configuration is simple. In addition, the number of parts can be reduced.
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとの間に設けた駆動軸で駆動しその両側に設けた2つの案内軸で合同支持体を案内しているので、少ない部品点数で合同支持体を安定に移動することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明と同様な作用効果を奏するカメラを提供できる。
According to the invention described in claim 4, it is possible to provide a camera having the same effects as the invention described in any one of
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の作用効果を奏するカメラ付きモバイル端末装置を提供できる。
According to the invention described in
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態に係るカメラ1は、図6に示すように携帯電話2に組み込まれており、被写体を撮影するときに必要に応じていわゆる「フラッシュ」を用いて、暗がり等で被写体に光を照射するものである。尚、図3及び図4では、図1及び図2に対して上下を反転して示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The
図1、図3及び図4に示すように、カメラ1は、光照射付きズームレンズ駆動装置3と、基板7に設けた画像センサ5とを備えている。画像センサ5は、本実施の形態では、CCD(Charge Coupled Device)であるが、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)であっても良い。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
光照射付きズームレンズ駆動装置3は、ズームレンズ(図示せず)を駆動するカメラ用レンズ駆動部11と、被写体に向けて光を照射する光照射部13とを筐体15内に一体に備えている。
筺体15は、光軸方向の被写体側(以下、「前側」という)から見て前側壁が長方形を成しており、全体として直方体であり、その左右一方側の半分にカメラ用レンズ駆動部11が設けてあり、他方側の半分に光照射部13が設けてある。
カメラ用レンズ駆動部11は、ズームレンズホルダ17、フォーカスレンズホルダ19と、ズームレンズホルダ17を駆動するズームレンズ駆動手段21と、フォーカスレンズホルダ19を駆動するフォーカスレンズ駆動手段23とを備えている。
The zoom lens driving device with
The
The camera
また、図2に示すように、筐体15内には、ズームレンズホルダ17の位置を検知するズームレンズ位置検出手段25と、フォーカスレンズホルダ19の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手段27とが設けてある。
Further, as shown in FIG. 2, a zoom lens
ズームレンズホルダ17は、その内周に光学ズームレンズ(図示せず)を保持しており、フォーカスレンズホルダ19は、その内周にフォーカスレンズ(図示せず)を保持しており、筐体15には被写体側レンズ29が取付けてある。尚、図2〜図4において、筐体の上下に配置しているのは蓋15a、15bである。
The
ズームレンズ駆動手段21とフォーカスレンズ駆動手段23とは略同じ構成であるからズームレンズ駆動手段21を説明してフォーカスレンズ駆動手段23には同一の作用効果を奏する部分には括弧書き符号を付することによりその部分の説明を省略する。
Since the zoom
ズームレンズ駆動手段21(23)は、振動部材31(32)と、光軸方向に配置した駆動軸33(34)とから構成されており、駆動軸33(34)の基端は振動部材31(32)に固定されている。駆動軸33(34)の先端部は、駆動軸33を摺動自在に保持する軸受け部材37(38)により、筺体15に保持されている。軸受け部材37(38)は、弾性変形可能な部材でできており、本実施の形態では、シリコンゴム製である。駆動軸33と駆動軸34とは互いに平行である。また、駆動軸33はズームレンズホルダ17と後述する照射レンズホルダ65との間に設けてある。
The zoom lens driving means 21 (23) is composed of a vibrating member 31 (32) and a driving shaft 33 (34) arranged in the optical axis direction, and the base end of the driving shaft 33 (34) is the vibrating
振動部材31は、圧電素子と、圧電素子の表面に接着固定された弾性を有する金属製の振動子とから構成されており、振動子の表面には、駆動軸33(34)の基端が接着固定されている。
The
一方、図2に示すように、ズームレンズホルダ17の一端部には、駆動軸33(34)と圧接して摩擦係合する摩擦係合部39(40)が設けてあり、摩擦係合部39(40)は駆動軸33(34)の側面に圧接して摩擦係合している。駆動軸33(34)は振動部材31(32)の振動により軸方向に振動する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, at one end of the
図3及び図4に示すように、ズームレンズホルダ17の他端部には、フォーカスレンズホルダ19の駆動軸34との案内用係合部43が設けてあり、案内用係合部43はフォーカスレンズホルダ19の駆動軸34に係合し、ズームレンズホルダ17の移動を案内している。案内用係合部43は横断面が略U字であり、U字内にフォーカスレンズホルダ19の駆動軸34が挿通されている。即ち、フォーカスレンズホルダ19の駆動軸34はズームレンズホルダ17の案内軸を兼ねている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the other end portion of the
フォーカスレンズホルダ19の他端部には、ズームレンズホルダ17の駆動軸33との案内用係合部45が設けられてあり、案内用係合部45はズームレンズホルダ17の駆動軸33に係合して、フォーカスレンズホルダ19の移動を案内している。案内用係合部45は横断面が略U字形状であり、U字内にズームレンズホルダ17の駆動軸33が挿入されている。即ち、ズームレンズホルダ17の案内軸33はフォーカスレンズホルダ19の案内軸を兼ねている。
At the other end of the
次に、図2を参照して、ズームレンズホルダ17の位置を検知するズームレンズ位置検出手段25と、フォーカスレンズホルダ19の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手手段27とについて説明する。
ズームレンズ位置検出手段25とフォーカスレンズ位置検出手段27とは同じ構成であり、各々、レンズの光軸方向に沿って異なる磁極(S極とN極)を交互に配置した磁極部材53と、磁界強度を検知するMRセンサ55とから構成されている。磁極部材53は駆動軸33、34に沿って筺体15の内面に固定されており(図3及び図4参照)、MRセンサ55は各ホルダ17、19に固定されており、磁極部材53に対面した状態で各ホルダ17、19と共に移動して、各ホルダの基準位置(又は初期位置)からの移動量及び移動方向を検知可能になっている。尚、各MRセンサ55は、フレキシブルケーブル56によりその検出信号を外部に導出している。
Next, the zoom lens position detecting means 25 for detecting the position of the
The zoom lens
図2に示すように、カメラ用レンズ駆動部11において、ズームレンズホルダ17の駆動軸33と、フォーカスレンズホルダ19の駆動軸34とは前側から見たカメラ用レンズ駆動部11の長方形の一方の対角線上に位置しており、他方の対角線上には上述したズームレンズ位置検出手段25とフォーカスレンズ位置検出手段27とが設けてある。
As shown in FIG. 2, in the camera
図6に示すように、カメラ制御部71には、ズーム制御部73と、フォーカス制御部75とが設けてある。ズーム制御部73は、図示しない倍率設定部の設定により入力された所定の倍率位置へズームレンズホルダ17を移動したり、或いはズームレンズホルダ17を連続駆動して所定位置で停止することにより所定の光学倍率に設定する。フォーカス制御部65はズームレンズホルダ17が停止後、画像センサ5表面で合焦点位置になるようにフォーカスレンズ駆動手段23によりフォーカスレンズホルダ17を駆動する。
As shown in FIG. 6, the
次に、光照射部13について説明する。図1及び図3に示すように、光照射部13は、光源61と、リフレクタ63と、照射レンズ64を保持した照射レンズホルダ65とを備えている。
光源61は、本実施の形態では、LED(発光ダイオード)であるが、放電管によるフラッシュライトやレーザ光を発する光源等であっても良い。
Next, the
The
照射レンズホルダ65はズームレンズホルダ17に連結してあり、照射レンズホルダ65とズームレンズホルダ17とは一体の合同支持体67としてある。
The
照射レンズ64は集光レンズであるが、フレネルレンズ等の他のレンズを用いても良い。
The
リフレクタ63は前側を凹状の反射面(表面)とした略半球形状を成しており、後側に光源61の挿入孔が形成されている。
照射レンズホルダ65には、ズームレンズホルダ17と反対側に案内用係合部66が設けてあり、この案内用係合部66は筐体15に駆動軸33、34と平行に配置した案内軸68に係合している。これにより、ズームレンズホルダ17と照射レンズホルダ65とで構成される合同支持体67は、駆動軸33により駆動されると共に駆動軸34と案内軸68との係合により移動が案内されるようになっている。
The
The
本実施の形態において、図1に示すように照射レンズ64が最も前側に位置し、光源12と照射レンズ64との距離が最も遠い位置にある場合が、照射角、即ち照射レンズ64からの発散角が最も小さく被写体Pに対する照射範囲が最も狭い場合である。照射レンズ64が後方に移動すると、照射角は大きくなり被照射体Pに対する照射範囲は広くなる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, when the
図5に示すように、本実施の形態では、照射レンズホルダ65はズームレンズホルダ17と一体の合同支持体67としてあるので、ズームレンズホルダ17が移動するのと同じ移動量を照射レンズホルダ65が移動する。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the
撮影範囲を変えるために、ズームレンズホルダ17を光軸方向に移動させて画角を変える。それに応じて照射角も変わる。即ち、撮影範囲が広くなると照射範囲も広くなり、撮影範囲が狭くなると照射範囲も狭くなる。ここで、照射角は画角よりも、多少広めに設定しておくことが望ましい。例えば、撮影画角よりも1度〜5度大きい角度になるようにする。そのためには、光照射部13側の設計をカメラ用レンズ駆動部11側に合わせることが必要であるが、照射レンズ64及び被写体側レンズ69の少なくとも一方の形状や屈折率等を調整することにより、容易に合わせることができる。
尚、撮影範囲に対する照射範囲の調整は、光学的な精密性までは要求されないから、簡単に行うことができる。
In order to change the shooting range, the
It should be noted that the adjustment of the irradiation range with respect to the imaging range can be easily performed because optical precision is not required.
次に、本発明の実施の形態に係るカメラ1の作用及び効果について説明する。
カメラ1で撮影するときに光照射部13を用いる場合、上述したように、ズーム制御部73によりズームレンズホルダ17が合同支持体67と共に所定の撮影倍率位置へ移動すると、合同支持体67と一体の照射レンズホルダ65も移動する。
これにより、カメラ用レンズ駆動部11で設定されたズーム倍率の撮影範囲に対応した照射範囲を照らす位置へ照射レンズホルダ65が移動して停止する。
Next, functions and effects of the
When the
As a result, the
その後、カメラ1のシャッタに連動して光源61に電流が供給されて光源61が光を発し、被写体に光を照射する。
すなわち、本実施の形態によれば、図5に示すように、ズームレンズ18を移動してズーム倍率を設定し、設定したズーム倍率の撮影画角に応じて照射範囲を拡大又は縮小することができる。
Thereafter, an electric current is supplied to the
That is, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
また、本実施の形態によれば、照射レンズホルダ65は合同支持体67によりズームレンズホルダ17と一体に連結してあり、ズームレンズホルダ17の移動に連動して照射レンズホルダ65を移動しているので、ズームレンズ駆動手段21のみにより、ズームレンズホルダ17と照射レンズホルダ65との2つの部材を移動することができる。即ち、ズームレンズホルダ17と照射レンズホルダ65が別体の場合には、まずカメラの撮影画角を演算し、適正な照射角となる照射レンズホルダ65の位置を演算し、その位置へ照射レンズホルダを移動させるための演算回路や制御回路が必要になる。しかし、本実施の形態では、ズームレンズホルダ17と照射レンズホルダ65を一体にしている為、このような演算回路や制御回路が不要である。そのため、より小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置3を提供できる。
光照射部13では、照射レンズホルダ65のみを移動しているので、光源61及びリフレクタ63を移動している従来技術に比較して移動の為の駆動力が小さくて済む。
Further, according to the present embodiment, the
In the
ズームレンズホルダ17と照射レンズホルダ65とは一体成形した合同支持体67としているので、機械的な構成も簡易で且つ部品点数の削減も図ることができる。
Since the
合同支持体67は、ズームレンズホルダ17と照射レンズホルダ65との間に設けた駆動軸33に支持されて移動すると共に、その両側に設けた案内軸68と駆動軸34により移動が案内されるので、少ない部品点数で合同支持体67を安定に移動することができる。
The
ズームレンズ駆動手段21は、振動部材31により駆動軸33を振動させて合同支持体67を前進及び後退できるから、簡易な構成で駆動制御も容易にできる。
カメラ用レンズ駆動部11と光照射部13とを1つの筐体15内に収めており、共にズームレンズ駆動手段21により駆動して、駆動手段を共通にしているので、装置全体の寸法を小さくできると共に実装密度を高め、装置の小型を図ることができる。
Since the zoom lens driving means 21 can vibrate the
Since the camera
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、光照射装置1は、上述した実施の形態において、カメラ付き携帯電話におけるカメラのフラッシュとして用いたが、これに限らず、顕微鏡等に用いてもよい。
ズームレンズホルダ17と照射レンズホルダ65とは合同支持体57により一体に形成することに限らず、ズームレンズホルダ17と照射レンズホルダ65とに互いに噛み合う歯車を介して連動させるものであっても良い。
ズームレンズ駆動手段21は、ステッピングモータ等の他の駆動手段であっても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the
The
The zoom lens driving means 21 may be other driving means such as a stepping motor.
1 カメラ
3 光照射付きレンズ駆動装置
11 カメラ用レンズ駆動装置
13 光照射部
15 筐体
17 ズームレンズホルダ
21 ズームレンズ駆動手段
63 リフレクタ
65 照射レンズホルダ
67 合同支持体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
光照射部は、光源と、光源の光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを保持して照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた照射レンズホルダとを備え、
ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動することにより、ズームレンズに基づく撮影倍率に応じて被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射付きズームレンズ駆動装置。 A zoom lens holder for holding the optical zoom lens, a zoom lens driving means for moving the zoom lens holder in the optical axis direction of the zoom lens, and a light irradiation unit for irradiating light toward the subject,
The light irradiation unit includes a light source, an irradiation lens that irradiates light of the light source toward the irradiated object, and an irradiation lens holder that holds the irradiation lens and is provided so as to be movable in the optical axis direction of the irradiation lens.
The zoom lens holder is connected to the irradiation lens holder. By moving the irradiation lens holder in conjunction with the movement of the zoom lens holder, the irradiation range of light on the subject is expanded or reduced according to the shooting magnification based on the zoom lens. A zoom lens driving device with light irradiation, characterized in that:
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