JP3860736B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学系から入射した光を電気信号に変換する撮像素子と光を収束させるための光学系とを有したデジタルカメラ等の撮像装置に関し、特に撮像装置本体の薄型化を可能とした薄型撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、薄型化した撮像装置として、特開平11−282073号のカード型カメラが知られている。
このカード型カメラは、レンズの沈胴機構を備えることにより、非撮影時にはレンズをカメラ本体前面と同一もしくはカメラ本体内に没入させ、撮影時はレンズをカメラ本体前面から突出して撮像素子に対する焦点距離を確保している。
【0003】
しかし、このカード型カメラはレンズのみを沈胴させているので、固定焦点レンズの場合には薄型化が可能になるが、ズームレンズ等の撮影時のレンズ全長が長い光学系やフランジバックフォーカスが長い光学系の場合には薄型化することが困難であった。
【0004】
また、図10及び図11に示すように、ズームレンズを備え薄型化したデジタルカメラが従来知られている。このデジタルカメラでは、ズームレンズである撮影レンズ1を沈胴させるとともに、撮像素子であるCCD23を移動させて撮影時の必要なフランジバックフォーカスを確保することができる。
即ち、撮影レンズ1の第1群の移動量は鏡胴2を沈胴構造にすることにより、図12に示すように、カメラ前側の撮影レンズの沈胴部分は本体の厚さT(図10参照)には含まれない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のデジタルカメラの背面側は、図11及び図12に示すように、撮像素子23の最大移動量とその時のクリアランスを確保した量により本体の必要な厚さTが決定されるので、本体の厚さTに撮像素子23の最大移動量も含まれ、本体の厚さTを薄くすることに限界があった。
【0006】
そこで、本発明は、撮像素子の最大移動量の影響を受けることがなく非撮影時の本体の厚さを従来より薄型化することができる撮像装置を提供することをその目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために請求項1の発明は、沈胴機構を備えた光学系による光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記電気信号を処理する処理手段とを備えた像装置において、前記撮像素子を前記光学系の光軸方向に移動することにより合焦動作が行われ、そして、前記撮像素子を無限遠に合焦する位置に配置させた場合には、前記撮像素子は装置本体に対してフラットな状態となり、有限距離に合焦する位置に配置させた場合には、前記撮像素子は前記装置本体に対して背面側に繰り出した状態となるように前記撮像素子を支持するものである沈胴機構を介して、前記撮像素子を前記装置本体に取り付けていることを特徴とする撮像装置である。
【0008】
また、請求項2の発明は、前記沈胴機構が、電源オフ時において前記撮像素子を前記装置本体に対してフラットな状態となる無限遠に合焦する位置に配置させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置である。
【0009】
また、請求項3の発明は、前記沈胴機構がヘリコイドネジを備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置である。
【0010】
また、請求項4の発明は、前記沈胴機構が円筒カムと該円筒カムにガイドされるピンとを備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置である。
【0011】
また、請求項5の発明は、前記光学系が可変焦点光学系であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の撮像装置である。
【0012】
また、請求項6の発明は、前記光学系が単焦点光学系であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の撮像装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は一実施形態に係るデジタルカメラの収納状態を示す、レンズ鏡胴及びCCD沈胴部の断面図であり、図2は同デジタルカメラのズーム位置が長焦点端の状態を示す、レンズ鏡胴及びCCD沈胴部の断面図であり、図3は同デジタルカメラのズーム位置が短焦点端の状態を示す、レンズ鏡胴及びCCD沈胴部の断面図である。
【0014】
図1〜図3に示すように、撮影レンズ1は第1群レンズ10、第2群レンズ11、第3群レンズ12の3つの群から構成され、これらのレンズ群は鏡胴2により保持されている。第1群レンズ10は第1群枠13に取り付けられ、第2群レンズ11は第2群枠14に取り付けられ、第3群レンズ12は第3群枠15に取り付けられている。
【0015】
第1群枠13と第2群枠14の外径は固定枠16の内径と同軸を保つように印籠構造となっている。固定枠16の外径には回転カム17が配置される。固定枠16には第1群枠13の直進溝16aと第2群枠14の直進溝16bがそれぞれ周方向に3箇所設けてある。又、回転カム17には第1群枠13用の第1群カム17aと第2群枠14用の第2群カム17bがそれぞれ周方向に3箇所設けてある。
【0016】
第1群枠13は固定枠16の直進溝16aと回転カム17の第1群カム17aを通った第1群ピン18を第1群ネジ19で固定することにより保持されている。同様に第2群枠14は固定枠16の直進溝16bと回転カム17の第2群カム17bを通った第2群ピン20を2群ネジ21で固定することにより保持されている。
【0017】
これにより、回転カム17を回転させれば、第1群枠13、第2群枠14は固定枠16の直進溝16aの規制と回転カム17の第1群カム17aの規制により、回転することなく、それぞれが光軸方向に所定量の移動をすることとなる。回転カム17にはギヤ17cが設けられ、後述する図9のズームモータ56から連なるギヤ列と連動している。これにより、ズームモータ56を回転させれば第1群枠13、第2群枠14はそれぞれ所定量の移動をすることとなる。
【0018】
第1群枠13、第2群枠14、回転カム17が取り付けられた固定枠16はシャッタ地板22に取り付けられる。本実施形態では第3群レンズ12はズーム位置に関わらず固定であり、第3群枠15もシャッタ地板22に取り付けられる。又、第1群枠13には図示しないバリア機構を包括するバリアカバー44が取り付けられる。バリアカバー44は前面カバー45と同一面で収納される。
【0019】
次にフォーカス駆動の構成を説明する。本実施形態ではCCD23を移動させ焦点を合わせる構成である。CCD23は光学ローパスフィルタとIRカットフィルタを貼り合わせたフィルタ24と圧着ゴム25と共にCCD枠26に入れられ、押さえ板27をCCD枠26に固定することによりユニット構造としている。光軸方向の移動はフォーカスカム28により行う。フォーカスカム28はシャッタ地板22に回転可能な状態で保持され、フォーカスカム28のヘリコイド面28aとCCD枠26のヘリコイド面26aが嵌合する。又、フォーカスカム28にはギヤ28bが設けられ、図9のフォーカスモータ58から連なるギヤ列と連動している。又、CCD枠26は図示しない回転止めにより回転不可能となっている。これにより、フォーカスモータ58を回転させればCCD枠26は所定量の移動をすることとなる。CCD枠26には外観となるCCD枠蓋30が取り付けられている。CCD枠蓋30は収納状態で後面カバー31と同一面になっている。このようにしてCCD沈胴部Cが構成されている。
【0020】
図4はCCD沈胴部の変形例を示す断面図であり、収納状態を示している。
図4に示すように、このCCD沈胴部Cでは、CCD23の移動をフォーカスカム28のヘリコイド面28aとCCD枠26のヘリコイド面26aとの嵌合により行う代わりに、円筒カムであるフォーカスカム28にCCD枠26に固定したピン26bを係合させている。これにより、フォーカスカム28を図1の実施形態と同様に回転させることにより、フォーカスカム28のカム溝とシャッタ地板22の直進溝22aとによりピン26bが規制され、図1の一実施形態と同様にCCD枠26が光軸方向に所定量の移動をすることとなる。
【0021】
図5は本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの光学系の各群及びCCDに関する、光軸方向位置とズーム位置との関係を示す図である。
図5に示すように、第1群(撮影レンズ1の第1群レンズ10)、第2群(撮影レンズ1の第2群レンズ11)及びCCD(撮像素子23)がカメラ本体に対して可動であり、第3群のみがズーム位置に関わらずカメラ本体に対して固定である。
【0022】
図1の収納状態を基準に考えると、図3の短焦点端(WIDE)状態にする為には第1群、第2群を前面に繰出す必要がある。又、有限距離に合焦するためにはCCDを後側に繰出す必要がある。
次に、長焦点端(TELE)状態にする為には1群をさらに前側に繰出し、2群は後側に移動させ、CCDも後側に移動させる必要がある。
【0023】
図12は従来のデジタルカメラの本体必要厚さを示す図、図10は従来のデジタルカメラの収納状態のレンズ鏡筒及びCCD沈胴部を示す断面図、図11は従来のデジタルカメラの短焦点端状態のレンズ鏡筒及びCCD沈胴部を示す断面図である。
【0024】
図12を参照して、本発明の一実施形態と同様の光学系を使用した場合の従来のデジタルカメラの本体必要厚さについて説明する。
図12に示すように、従来のデジタルカメラに備える撮影レンズの第1群の移動量は鏡胴を沈胴構造にすることにより、図10にも示すように沈胴部分は本体必要厚さには含まれないが、後側は図11にも示すように、CCDの最大移動量とその時のクリアランスを確保した量により本体の必要厚さTが決定される。
【0025】
次に図6にこの光学系を使用した場合の本発明の一実施形態に係るデジタルカメラを説明する。
図6に示すように、第1群の移動量は従来と同様に沈胴部分は本体の厚さには含まれない。しかしながら、後側は上述したようにCCDを沈胴構造にすることにより、本体必要厚さが減っているのが解る。
【0026】
図7は上述した鏡胴2及びCCD沈胴部Cを備えた本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの一例を示す正面図である。
図7に示すように、このデジタルカメラは、撮影を行うための撮影レンズ1と、撮影レンズ1を保持し、所定位置に移動させるための鏡胴2とを備えている。さらにこのデジタルカメラは、構図を決めるための光学ファインダの対物レンズ3と、低輝度時に使用するストロボ4とを備えている。
【0027】
図8は、図7のデジタルカメラの背面図である。
このデジタルカメラの背面側には、デジタルカメラを起動、休止させる電源スイッチ5と、ズーム操作を行うズーム釦6と、光学ファインダの接眼レンズ7と、構図決定や画像再生表示、モード等のメッセージを表示する液晶ディスプレイ8とが設けられている。また、このデジタルカメラの背面側には、各モードを切り換えるためのモード選択釦9と、モード選択釦9で選択できないモード等の操作を行うための操作釦Bとが設けられている。
このようなデジタルカメラの背面側には、上述した撮像素子23を沈胴させるためのCCD沈胴部Cを備えている。
【0028】
図9に上記デジタルカメラの回路構成を示すブロック図を示す。モード選択釦9に連動しているモード選択スイッチ51や操作釦Bに連動している操作選択スイッチ52により撮影モード、再生モード、消去モードさらにはマクロ撮影モード、白黒撮影モード、分割再生モード、ズーム再生モード、一括消去モード、1駒消去モード等の選択された内容が信号として制御部54に送られ、各モード状態のセット状態となる。
【0029】
撮影モードが選択された場合について記す。撮影モードの場合はズーム動作が可能となり、ズーム釦6により選択されたズーム位置がズーム釦6に連動しているズーム選択スイッチ53よりズーム位置信号として制御部54に送られる。選択されたズーム位置にレンズを移動させる為に所定量の信号を制御部54からモータドライバ55に送ることにより、フォーカス駆動用のフォーカスモータ58、ズーム駆動用のズームモータ56を回転することが可能となる。フォーカスモータ58、ズームモータ56はそれぞれフォーカス駆動部59、ズーム駆動部57と連動しており、撮影光学系60の撮影レンズと撮像素子23とをそれぞれ移動し、選択されたズーム位置にセットする。
【0030】
撮影光学系60を通過した光は赤外カットフィルタ、OLPF(光学ローパスフィルタ)61にて赤外光をカットし、擬色、モアレの発生源となる高周波成分をカットされ、撮像素子23に到達する。撮像素子23に到達した光は撮像素子23により電気信号に変換される。変換された電気信号はCDS、AGC、A/D63に送られる。CDSでは低周波ノイズを除去され、AGCでは映像信号のみ規定レベルまで増幅され、その後、A/DにてA/D変換されデジタル信号として出力される。出力されたデジタル信号は画像処理部64に送られ、色情報の補間処理、ホワイトバランスのゲイン処理、輪郭強調処理、γ処理、輝度信号と2つの色差信号に分離する変換処理等を行い、メモリ69に送られる。記録媒体68に記録するためには、メモリ69に格納された信号データを再度、画像処理部64に送り、圧縮処理を施した後、記録媒体68に書き込む。また、構図を決定する為のスルー画像を表示する場合は撮像素子23からの信号を間引きした信号のみ出力し、CDS、AGC、A/D63通過後、画像処理部64にて同様の処理を行い、さらに間引き処理を施す。その後、メモリ69に一旦格納した後、画像処理部64に送りビデオ変換処理を施し、ビデオアンプ65に出力する。TV(テレビモニター)66をつなげれば、TV(テレビモニター)66にスルー画像を出力可能な状態となる。同様にLCD(液晶モニター)27に表示させるには、画像処理部64でのビデオ変換処理を液晶モニター表示用の変換処理を施し、LCD(液晶モニター)67に出力表示させる。
【0031】
上記実施形態のデジタルカメラによれば、光学系から入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、電気信号を処理する処理手段を備えたデジタルカメラ等の撮像装置において、撮影時にはボディー前面及び背面の一部が自動的に繰り出して、変倍及び合焦の機能を損なうことなく撮影状態とすることができ、電源オフ又は収納時にはフラットなボディー形状とすることができる。
【0032】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では薄型撮像装置の一例としてデジタルカメラの場合について説明したが、撮像装置を備えた携帯情報端末等に応用することができる。また、上記実施形態では可変焦点光学系としてのズームレンズを用いた場合について説明したが、可変焦点光学系の代わりに単焦点光学系を用いることもできる。また上記実施形態では撮像素子としてCCDを用いた場合について説明したが、CCDの代わりにCMOSセンサ等を用いてもよい。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く請求項1〜6の発明によれば、撮影時には変倍、合焦の機能を損なうことなく、電源オフ又は収納時等の携帯時には薄型でフラットなボディー形状にすることができる。
【0034】
さらに、ヘリコイドネジを使用することにより強度を確保し、且つピン等の部材を増やすことのない撮像素子の沈胴機構を備えた撮像装置を実現することができる。
【0035】
また、さらに、円筒カムとピンを使用することにより強度を確保し、且つ安価な撮像素子の沈胴機構を備えた撮像装置を実現することができる。
【0036】
また、さらに、撮影光学系を可変焦点にすることにより、多機能な撮像装置を得ることができる。
【0037】
また、さらに、撮影光学系を単焦点にすることにより光学系が小型になり、より薄型でフラットなボディー形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るデジタルカメラのレンズ鏡筒及びCCD沈胴部の断面図であり、収納状態を示す。
【図2】同デジタルカメラのレンズ鏡筒及びCCD沈胴部の断面図であり、ズーム位置が長焦点端の状態を示す。
【図3】同デジタルカメラのレンズ鏡筒及びCCD沈胴部の断面図であり、ズーム位置が短焦点端の状態を示す。
【図4】同デジタルカメラのCCD沈胴部の変形例を示す断面図であり、収納状態を示す。
【図5】本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの光学系の各群及びCCDに関する、光軸方向位置とズーム位置との関係を示す図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの本体必要厚さを示す図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの正面図である。
【図8】同デジタルカメラの背面図である。
【図9】同デジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図10】従来のデジタルカメラの収納状態のレンズ鏡筒及びCCD沈胴部を示す断面図である。
【図11】従来のデジタルカメラの短焦点端状態のレンズ鏡筒及びCCD沈胴部を示す断面図である。
【図12】従来のデジタルカメラの本体必要厚さを示す図である。
【符号の説明】
1 撮影レンズ
23 CCD(撮像素子)
26a ヘリコイド面
28a ヘリコイド面
64 画像処理部
C CCD沈胴部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera having an imaging element that converts light incident from an optical system into an electrical signal and an optical system for converging the light, and in particular, enables the imaging apparatus body to be thinned. The present invention relates to a thin imaging device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a card type camera disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-282073 is known as a thin imaging device.
This card type camera is equipped with a lens retracting mechanism, so that the lens is the same as the front of the camera body or immersed in the camera body when not shooting, and the lens protrudes from the front of the camera body when shooting to increase the focal length with respect to the image sensor. Secured.
[0003]
However, since this card type camera only retracts the lens, it is possible to reduce the thickness in the case of a fixed focus lens. However, the optical system with a long overall lens length such as a zoom lens or a long flange back focus is required. In the case of an optical system, it has been difficult to reduce the thickness.
[0004]
Also, as shown in FIGS. 10 and 11, a thin digital camera including a zoom lens is conventionally known. In this digital camera, the photographing lens 1 that is a zoom lens is retracted and the CCD 23 that is an image sensor is moved to ensure a necessary flange back focus at the time of photographing.
That is, the moving amount of the first group of the photographic lens 1 is such that the lens barrel 2 has a retracted structure, and as shown in FIG. Is not included.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, on the back side of this conventional digital camera, as shown in FIGS. 11 and 12, the required thickness T of the main body is determined by the maximum amount of movement of the image sensor 23 and the amount of clearance at that time. The thickness T of the main body includes the maximum amount of movement of the image sensor 23, and there is a limit to reducing the thickness T of the main body.
[0006]
Accordingly, the present invention is to provide a can be that an imaging device to be thinner than the conventional thickness of the non-shooting of the body without being affected by the maximum moving amount of the image pickup device and its purpose.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 in order to achieve the above objects, in an imaging apparatus having an imaging device for converting an optical image into an electrical signal, and processing means for processing the electrical signals by the optical system with a retractable mechanism When the imaging device is moved in the optical axis direction of the optical system, the focusing operation is performed, and when the imaging device is disposed at a position where the imaging device is focused at infinity, the imaging device is a device. When placed in a position that is flat with respect to the main body and focused at a finite distance, the imaging device supports the imaging device so that the imaging device is extended to the back side with respect to the apparatus main body. through the retractable mechanism is intended, a imaging device you characterized by being fitted with the imaging device in the apparatus main body.
[0008]
The invention according to claim 2 is characterized in that the retracting mechanism is arranged at a position where the imaging device is focused at infinity where the imaging device is flat with respect to the apparatus main body when the power is turned off. an imaging device according to 1.
[0009]
The invention of claim 3, wherein the retractable mechanism is an imaging apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a helicoid screw.
[0010]
The invention of claim 4 is the collapsible mechanism is an imaging apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a pin which is guided in the cylindrical cam and the cylindrical cam.
[0011]
The invention of claim 5 is an imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical system is a varifocal optical system.
[0012]
The invention of claim 6, wherein the optical system is an imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is a single-focal optical system.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens barrel and a CCD collapsible portion showing a storage state of a digital camera according to an embodiment, and FIG. 2 is a lens barrel showing a state where the zoom position of the digital camera is a long focal end. FIG. 3 is a cross-sectional view of the lens barrel and the CCD retractable portion, showing the zoom position of the digital camera at the short focal end.
[0014]
As shown in FIGS. 1 to 3, the photographing lens 1 includes three groups of a first group lens 10, a second group lens 11, and a third group lens 12, and these lens groups are held by a lens barrel 2. ing. The first group lens 10 is attached to the first group frame 13, the second group lens 11 is attached to the second group frame 14, and the third group lens 12 is attached to the third group frame 15.
[0015]
The outer diameters of the first group frame 13 and the second group frame 14 have a stamping structure so as to be coaxial with the inner diameter of the fixed frame 16. A rotating cam 17 is disposed on the outer diameter of the fixed frame 16. The fixed frame 16 is provided with three rectilinear grooves 16a of the first group frame 13 and three rectilinear grooves 16b of the second group frame 14 in the circumferential direction. The rotary cam 17 is provided with three first group cams 17a for the first group frame 13 and three second group cams 17b for the second group frame 14 in the circumferential direction.
[0016]
The first group frame 13 is held by fixing a first group pin 18 that has passed through the rectilinear groove 16 a of the fixed frame 16 and the first group cam 17 a of the rotating cam 17 with a first group screw 19. Similarly, the second group frame 14 is held by fixing the second group pin 20 that has passed through the rectilinear groove 16 b of the fixed frame 16 and the second group cam 17 b of the rotating cam 17 with a second group screw 21.
[0017]
As a result, when the rotating cam 17 is rotated, the first group frame 13 and the second group frame 14 are rotated by the restriction of the rectilinear groove 16a of the fixed frame 16 and the restriction of the first group cam 17a of the rotating cam 17. Instead, each moves a predetermined amount in the direction of the optical axis. The rotary cam 17 is provided with a gear 17c, which is linked to a gear train that is continued from a zoom motor 56 shown in FIG. Thus, if the zoom motor 56 is rotated, the first group frame 13 and the second group frame 14 each move a predetermined amount.
[0018]
The fixed frame 16 to which the first group frame 13, the second group frame 14, and the rotating cam 17 are attached is attached to the shutter base plate 22. In the present embodiment, the third group lens 12 is fixed regardless of the zoom position, and the third group frame 15 is also attached to the shutter base plate 22. A barrier cover 44 including a barrier mechanism (not shown) is attached to the first group frame 13. The barrier cover 44 is accommodated on the same surface as the front cover 45.
[0019]
Next, the configuration of focus drive will be described. In this embodiment, the CCD 23 is moved and focused. The CCD 23 is placed in a CCD frame 26 together with a filter 24 in which an optical low-pass filter and an IR cut filter are bonded together and a pressure-bonded rubber 25, and a holding plate 27 is fixed to the CCD frame 26 to form a unit structure. The movement in the optical axis direction is performed by the focus cam 28. The focus cam 28 is rotatably held on the shutter base plate 22, and the helicoid surface 28 a of the focus cam 28 and the helicoid surface 26 a of the CCD frame 26 are fitted. Further, the focus cam 28 is provided with a gear 28b, which is interlocked with a gear train continuous from the focus motor 58 of FIG. The CCD frame 26 cannot be rotated by a rotation stopper (not shown). Accordingly, if the focus motor 58 is rotated, the CCD frame 26 moves by a predetermined amount. A CCD frame lid 30 is attached to the CCD frame 26 as an appearance. The CCD frame cover 30 is flush with the rear cover 31 in the stored state. In this way, the CCD retracted portion C is configured.
[0020]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modification of the CCD collapsible portion and shows a stored state.
As shown in FIG. 4, in this CCD retractable portion C, instead of moving the CCD 23 by fitting the helicoid surface 28 a of the focus cam 28 and the helicoid surface 26 a of the CCD frame 26, A pin 26b fixed to the CCD frame 26 is engaged. Thereby, the pin 26b is regulated by the cam groove of the focus cam 28 and the rectilinear groove 22a of the shutter base plate 22 by rotating the focus cam 28 in the same manner as in the embodiment of FIG. Accordingly, the CCD frame 26 moves a predetermined amount in the optical axis direction.
[0021]
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the optical axis direction position and the zoom position for each group of the optical system of the digital camera and the CCD according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the first group (first group lens 10 of the photographing lens 1), the second group (second group lens 11 of the photographing lens 1), and the CCD (imaging device 23) are movable with respect to the camera body. Only the third group is fixed with respect to the camera body regardless of the zoom position.
[0022]
Considering the storage state of FIG. 1 as a reference, it is necessary to extend the first group and the second group to the front in order to achieve the short focus end (WIDE) state of FIG. In order to focus on a finite distance, it is necessary to extend the CCD to the rear side.
Next, in order to enter the long focal end (TELE) state, it is necessary to extend the first group to the front side, move the second group to the rear side, and move the CCD to the rear side.
[0023]
FIG. 12 is a view showing the required thickness of the main body of the conventional digital camera, FIG. 10 is a cross-sectional view showing the lens barrel and the CCD retracted portion of the conventional digital camera, and FIG. 11 is the short focal end of the conventional digital camera. It is sectional drawing which shows the lens barrel and CCD retractable part of a state.
[0024]
With reference to FIG. 12, the required body thickness of a conventional digital camera when an optical system similar to that of one embodiment of the present invention is used will be described.
As shown in FIG. 12, the amount of movement of the first group of the photographic lens provided in the conventional digital camera is changed to the retractable structure of the lens barrel, and the retracted portion is included in the required thickness of the main body as shown in FIG. However, on the rear side, as shown in FIG. 11, the required thickness T of the main body is determined by the maximum amount of movement of the CCD and the amount at which the clearance at that time is secured.
[0025]
Next, FIG. 6 illustrates a digital camera according to an embodiment of the present invention when this optical system is used.
As shown in FIG. 6, the amount of movement of the first group does not include the retracted portion in the thickness of the main body as in the conventional case. However, it can be seen that the required thickness of the main body is reduced on the rear side by making the CCD into a retractable structure as described above.
[0026]
FIG. 7 is a front view showing an example of a digital camera according to an embodiment of the present invention that includes the lens barrel 2 and the CCD retractable portion C described above.
As shown in FIG. 7, the digital camera includes a photographing lens 1 for photographing and a lens barrel 2 for holding the photographing lens 1 and moving it to a predetermined position. The digital camera further includes an objective lens 3 of an optical viewfinder for determining the composition and a strobe 4 used at low brightness.
[0027]
FIG. 8 is a rear view of the digital camera of FIG.
On the back side of the digital camera, there are a power switch 5 for starting and stopping the digital camera, a zoom button 6 for performing a zoom operation, an eyepiece lens 7 for the optical viewfinder, and messages such as composition determination, image reproduction display, and mode. A liquid crystal display 8 for display is provided. On the back side of the digital camera, a mode selection button 9 for switching each mode and an operation button B for performing an operation such as a mode that cannot be selected by the mode selection button 9 are provided.
On the back side of such a digital camera, a CCD collapsible portion C for collapsing the above-described image sensor 23 is provided.
[0028]
FIG. 9 is a block diagram showing a circuit configuration of the digital camera. With the mode selection switch 51 linked to the mode selection button 9 and the operation selection switch 52 linked to the operation button B, the shooting mode, playback mode, erase mode, macro shooting mode, monochrome shooting mode, split playback mode, zoom The selected contents such as the reproduction mode, the batch erase mode, and the single frame erase mode are sent as signals to the control unit 54, and the respective modes are set.
[0029]
The case where the shooting mode is selected will be described. In the photographing mode, zoom operation is possible, and the zoom position selected by the zoom button 6 is sent to the control unit 54 as a zoom position signal from the zoom selection switch 53 linked to the zoom button 6. By sending a predetermined amount of signal from the control unit 54 to the motor driver 55 to move the lens to the selected zoom position, the focus driving focus motor 58 and zoom driving zoom motor 56 can be rotated. It becomes. The focus motor 58 and the zoom motor 56 are interlocked with the focus drive unit 59 and the zoom drive unit 57, respectively, and move the photographing lens of the photographing optical system 60 and the image pickup device 23, respectively, and set the selected zoom position.
[0030]
The light that has passed through the photographing optical system 60 is cut by the infrared cut filter and OLPF (optical low-pass filter) 61, and the high-frequency component that is the source of the false color and moire is cut to reach the image sensor 23. To do. The light that reaches the image sensor 23 is converted into an electric signal by the image sensor 23. The converted electric signal is sent to CDS, AGC, and A / D63. In CDS, low frequency noise is removed, and in AGC, only the video signal is amplified to a specified level, and then A / D converted by A / D and output as a digital signal. The output digital signal is sent to the image processing unit 64 to perform color information interpolation processing, white balance gain processing, contour enhancement processing, γ processing, conversion processing for separating the luminance signal and the two color difference signals, and the like. 69. In order to record on the recording medium 68, the signal data stored in the memory 69 is sent again to the image processing unit 64, subjected to compression processing, and then written to the recording medium 68. When displaying a through image for determining the composition, only a signal obtained by thinning out the signal from the image sensor 23 is output, and after the CDS, AGC, and A / D 63, the image processing unit 64 performs the same processing. Further, a thinning process is performed. Thereafter, the data is temporarily stored in the memory 69, and then sent to the image processing unit 64 to perform video conversion processing and output to the video amplifier 65. If a TV (TV monitor) 66 is connected, a through image can be output to the TV (TV monitor) 66. Similarly, in order to display on the LCD (liquid crystal monitor) 27, the video conversion processing in the image processing unit 64 is subjected to conversion processing for liquid crystal monitor display, and output and displayed on the LCD (liquid crystal monitor) 67.
[0031]
According to the digital camera of the above embodiment, in an imaging device such as a digital camera provided with an imaging device that converts light incident from the optical system into an electrical signal and processing means that processes the electrical signal, the front and back surfaces of the body at the time of shooting A part of the camera can be automatically extended to be in a photographing state without impairing the zooming and focusing functions, and a flat body shape can be obtained when the power is turned off or stored.
[0032]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the case of a digital camera has been described as an example of a thin imaging device, but the present invention can be applied to a portable information terminal or the like provided with an imaging device. In the above embodiment, the zoom lens as the variable focus optical system is used. However, a single focus optical system may be used instead of the variable focus optical system. Moreover, although the case where CCD was used as an image pick-up element was demonstrated in the said embodiment, you may use a CMOS sensor etc. instead of CCD. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0033]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first to sixth aspects of the present invention, a thin and flat body shape can be obtained when carrying the camera off or at the time of storage without impairing the zooming and focusing functions at the time of shooting. Can do.
[0034]
Furthermore, it is possible to realize a imaging device having a collapsed mechanism without imaging device be ensuring the strength and increasing the member such as a pin by using a helicoid screw.
[0035]
Still, it is possible to secure the strength by using a cylindrical cam and the pin, and to realize an imaging apparatus having a collapsed mechanism inexpensive image sensor.
[0036]
Still, by the imaging optical system in the variable focus, it is possible to obtain a multi-functional imaging device.
[0037]
Furthermore, by making the photographing optical system a single focal point, the optical system can be made smaller, and a thinner and flat body shape can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens barrel and a CCD retractable portion of a digital camera according to an embodiment of the present invention, showing a stored state.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a lens barrel and a CCD collapsible portion of the digital camera, showing a state where the zoom position is at the long focal end.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a lens barrel and a CCD collapsible portion of the digital camera, showing a state where a zoom position is at a short focal end.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modification of the CCD collapsible portion of the digital camera, showing a stored state.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an optical axis direction position and a zoom position regarding each group of an optical system of a digital camera and a CCD according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a required main body thickness of a digital camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view of a digital camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a rear view of the digital camera.
FIG. 9 is a block diagram showing a circuit configuration of the digital camera.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a lens barrel and a CCD retracted portion in a stored state of a conventional digital camera.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a lens barrel and a CCD retractable portion in a short focal end state of a conventional digital camera.
FIG. 12 is a diagram showing a necessary body thickness of a conventional digital camera.
[Explanation of symbols]
1 Shooting lens 23 CCD (imaging device)
26a helicoid surface 28a helicoid surface 64 image processing unit C CCD collapsible unit

Claims (6)

沈胴機構を備えた光学系による光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記電気信号を処理する処理手段とを備えた像装置において、
前記撮像素子を前記光学系の光軸方向に移動することにより合焦動作が行われ、そして、
前記撮像素子を無限遠に合焦する位置に配置させた場合には、前記撮像素子は装置本体に対してフラットな状態となり、有限距離に合焦する位置に配置させた場合には、前記撮像素子は前記装置本体に対して背面側に繰り出した状態となるように前記撮像素子を支持するものである沈胴機構を介して、前記撮像素子を前記装置本体に取り付けている
ことを特徴とする撮像装置。
In imaging device having an imaging device for converting an optical image into an electrical signal, and processing means for processing the electrical signal by an optical system provided with a collapsing mechanism,
A focusing operation is performed by moving the image sensor in the optical axis direction of the optical system, and
When the image sensor is arranged at a position that focuses at infinity, the image sensor is flat with respect to the apparatus body, and when it is arranged at a position that focuses at a finite distance, the image sensor element through a retractable mechanism is for supporting the imaging element so that the state of feeding the back side with respect to the apparatus main body, you characterized in that attaching the imaging device to said apparatus body imaging device.
前記沈胴機構が、電源オフ時において前記撮像素子を前記装置本体に対してフラットな状態となる無限遠に合焦する位置に配置させること
を特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The collapsing mechanism, an imaging apparatus according to claim 1, characterized in that arranged at a position focused at infinity a flat state the imaging device relative to the apparatus main body at the time of power-off.
前記沈胴機構がヘリコイドネジを備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。 Imaging device according to claim 1 or claim 2, wherein the collapsed mechanism is provided with a helicoid screw. 前記沈胴機構が円筒カムと該円筒カムにガイドされるピンとを備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。 Imaging device according to claim 1 or claim 2, wherein the collapsed mechanism and a pin which is guided in the cylindrical cam and the cylindrical cam. 前記光学系が可変焦点光学系であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の撮像装置。 Imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical system is a varifocal optical system. 前記光学系が単焦点光学系であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の撮像装置。 Imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical system is characterized in that it is a single-focal optical system.
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