JP4187585B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

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JP4187585B2 JP2003155105A JP2003155105A JP4187585B2 JP 4187585 B2 JP4187585 B2 JP 4187585B2 JP 2003155105 A JP2003155105 A JP 2003155105A JP 2003155105 A JP2003155105 A JP 2003155105A JP 4187585 B2 JP4187585 B2 JP 4187585B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機等の携帯電子機器に搭載される固体撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近の携帯電話機の付加機能として、カメラを備えたものが多数を占めつつあることは周知の通りである。これらのカメラは通常、レンズと固体撮像素子、例えばCCDとを組み合わせてなる小形のデジタルカメラを携帯電話機本体に、液晶パネルやスイッチボタン等が設けてある面やその背面側にレンズ開口が位置するように設けてある。また、搭載されるカメラの機能も充実し、マクロ撮影機能を備えたものも増加している。ところで、このように携帯機器に搭載されたカメラのレンズが携帯電話機本体の表面に露出していると損傷や汚れの原因となることから、不使用時にはカメラに何らかの保護カバーを被せることが行われている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−309003号公報 (第3頁、図1〜図11)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような保護カバーの設置は、レンズの破損や汚れの予防には有効であるが、仮に携帯電話機を落下させてしまったような場合には、カメラの内部構造の損傷等に対しては無力である。例えば、カメラが通常撮影モードとマクロ撮影モードにおいてレンズを移動させる場合に、落下などの衝撃によりレンズやレンズを保持するレンズホルダ等が他の部材に衝突して損傷してしまうようなことが起こり得る。また、マクロ撮影モードになっている状態のまま保護カバーを閉じ、次回の撮影の際に通常撮影モードへの切り換え操作をせずに、そのまま通常撮影の距離の被写体を撮影するといわゆるピンボケ撮影となってしまうことがある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る固体撮像装置の構成は、携帯電話機等の携帯電子機器に搭載されたカメラユニットと、上記の携帯電子機器の枠体やこの機器に設けられる保護カバーを含んでいる。本発明の第1の特徴は、レンズを保持するとともにこのレンズの光軸方向に移動可能なレンズホルダと、このレンズホルダに一体的に配置される第1永久磁石と、上記のレンズ及びレンズホルダ及び上記の第1永久磁石を収納する枠体と、第2永久磁石を一体的に備えるとともにこの枠体にレンズを覆う位置と、レンズが露見する位置とへ移動可能に設けられる保護カバーとを備えている。上記の第1永久磁石を保護カバーがレンズを覆う位置にて上記の第2永久磁石に対応する位置に配置し、この第2永久磁石の磁力によってレンズの光軸方向に付勢可能としてある。この固体撮像装置は第1に、保護カバーがレンズを覆うように閉じてレンズと外部との接触を断つことによりレンズを保護可能とする。第2に、保護カバーに一体的に備えられた第2永久磁石が、この保護カバーが閉じられた状態になると、第1永久磁石と対向することにより、磁力によりレンズホルダを光軸方向に付勢可能としてあるため、落下等により衝撃が作用しても内部の構造が保護される。
【0006】
本発明の第2の特徴は、上記の第1永久磁石を第1位置及びこの第1位置から光軸方向へ所定距離だけ移動した第2位置に駆動する電磁駆動手段を備えているところにある。電磁駆動手段はスイッチの切り換えにより第1永久磁石を、通常撮影モードに対応する第1位置と、マクロ撮影モードに対応する第2位置との間を容易に移動可能とするものである。
【0007】
本発明の第3の特徴は、上記保護カバーが上記レンズを覆う位置にて、上記第1永久磁石は上記第2永久磁石の磁力によって上記第2位置から上記光軸方向に離間され、上記第1位置に保持されるようにしてある。これは、第1永久磁石が上記の第2位置にあるときに、上記の保護カバーを閉じると、第2永久磁石が第1永久磁石と対向して両者の磁力(反発力)により第1永久磁石を第2位置から離間させて第1位置に保持するようにしたものである。この結果、保護カバーを閉じると、この固体撮像装置は常に通常撮影モードに保持されることになる。したがって次回の撮影の際に保護カバーを開けると、前回のモードがマクロ撮影モードであったとしても、保護カバーにより通常撮影モードに変化させられているので、モード変更の操作無しに撮影が可能となる。
【0008】
さらに本発明の第4の特徴は、上記の第1永久磁石と上記の第2永久磁石とを同形状としてあるところにある。これは同一形状とすることにより製造コスト低減を図ることができるほか、両磁石を対向させた時における永久磁石同士の磁力の増加による永久磁石の小形化を実現するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について、携帯電話機などの携帯電子機器に搭載される固体撮像装置(小形デジタルカメラ、以下「カメラユニット」という。)を取り上げて説明する。本発明に係る固体撮像装置の構成は、携帯電話機等の携帯電子機器に搭載されるカメラユニットと、携帯電子機器の枠体やこの機器に設けられる保護カバーを含んでいる。ここではまず、携帯電子機器である携帯電話機の概要について説明する。図2に示すように、携帯電話機は直方体形状の枠体1の表側には、操作ボタン2及び液晶表示パネル3が設けてあり、上端の隅部にはアンテナ4が設けてある。操作ボタン2にはスイッチボタン2aの他、特に図示してはいないがカメラ操作用スイッチが設けてある。
【0010】
枠体1の裏側には、図1に示すように、上部寄りの位置に凹部1aが設けてあり、これには保護カバー5がスライドすることにより開閉自在に設けてある。保護カバー5の背面には、後述の第2永久磁石6が固着してある。図1(a)では、保護カバー5が凹部1aの上部に位置して閉じた状態になっているが、同図(b)では、保護カバー5がスライド(下降)して凹部1aの上部を露出した状態になっている。露出した凹部1aの上部には、カメラユニット7のレンズ16が外向き、すなわち被写体像を後述するCCD15に結像できる向きになるように設けてある。この保護カバー5は、カメラユニット7の不使用時には、同図(a)に示すように、凹部1aを閉じてカメラユニット7のレンズ16を覆い隠すことによりこれを保護し、カメラユニット7を使用する際には、同図(b)に示すように、下方にスライドさせ、レンズ16を露見させるように開くことにより撮影可能となっている。
【0011】
次に、図3、図4を参照して本発明に係る電子機器に搭載するカメラユニット7の構成について説明する。図3に示すように、基板11上にホルダ12が固着してあり、このホルダ12は角筒部12aにフランジ部12bを形成したものからなる。角筒部12aの内側に形成してある仕切り部12cには、レンズ16の光軸に沿って円錐形の開口部12dが設けてある。また、フランジ部12bの前面(図面上面)には、光軸を中心とする円形の溝部12eがリング状に設けてあり、この溝部にはレンズホルダ13の下端部が嵌合している。仕切り部12cの下面には開口部12dを覆うように光学フィルタ14が設けてあり、さらに円筒部12aの内側に位置する基板1の上面には、撮像素子として例えばCCD15が設けてある。なお、撮像素子はCCDに限らず、適宜変更可能である。
【0012】
上記のレンズホルダ13は、実質的に段差付き円筒形状に形成したものからなり、大径部を下に位置させてその下端部を上記の溝部12eを介してホルダ12の上面に装着してある。レンズホルダ13の上部に形成された仕切り部には、レンズの光軸に沿ってレンズ開口13aが形成してあり、仕切り部の下面には、このレンズ開口13aを覆うように、上面が平面で下面が凸形に形成されたレンズ16が取り付けてある。レンズ16は外周部に形成されているフランジ部がレンズホルダ13の内部に嵌合しているレンズキャップ17によってレンズホルダの内部に押さえ付けられている。
【0013】
レンズホルダ13の上部外周にはおねじが刻設してあり、これにはリング状のマグネットホルダ18の内周部に刻設されているめねじ部が螺合している。ピント調整をする場合には、このマグネットホルダ18とレンズホルダ13とを相対的に回転させてレンズ16を進退させることにより微調整可能となっている。マグネットホルダ18の下部外周には、リング状に形成してなる第1永久磁石19が固着してある。第1永久磁石19は断面形状が矩形で平面形状は、図5に示すように、リング状に形成したものからなる。この第1永久磁石19は円周を4分割し、交互にN磁極とS磁極とを着磁したものからなる。なお、第1永久磁石19と第2永久磁石6とを同一物とすれば、互いに強力な磁力を得られるとともに製造工程の簡略化等の生産性の向上に役立つ。
【0014】
レンズホルダ13の周囲かつホルダ12のフランジ部上面には、レンズホルダ13を進退させるための電磁駆動手段20が設けてある。電磁駆動手段20は、第1ステータ21、コイル22及び第2ステータ23の三者からなる。第1ステータ21は軟磁性材をL字形断面かつ円環状に形成したものからなり、コイル22はコ字断面に形成されたボビン22aの凹部にワイヤ22bを巻回したものからなる。また、第2ステータ23は、軟磁性材を第1ステータ21よりも大きい逆L字形断面かつリング状に形成したものからなり、第1スタータ21及びコイル22を取り囲むように位置している。
【0015】
第2ステータ23の上面内周部には、図4に示すように、円形の内周部23aの対向する左右2か所に突部23b,23bが形成してある。各突部23bは第1永久磁石19の上方に張り出しており、これと吸着及び/又は反発可能となっている。また、第1ステータ21の上端部はリング状になっているが、この部分は第1永久磁石19の一方の面(下面)と対向しており、同様にこれを吸着及び/又は反発可能としてある。
【0016】
次に、このカメラユニット7の動作について説明する。このカメラユニット7の基本動作は、保護カバー5をスライドして開き、枠体1の開口部1bを被写体に向け、レンズ16を通してCCD15上に結像した画像を、レリーズスイッチをオンにすることにより読み込んで記憶するものである。因みに図3、図4に示す状態では、第1永久磁石19の下面が第1ステータ21の上端部に吸着することにより、レンズホルダ13(レンズ16)をレンズ16の光軸方向に後退した位置すなわち第1位置に保持していることから通常撮影モードとなっていることがわかる。
【0017】
この状態の下でレリーズスイッチをオンにすれば、通常撮影モードによる撮像が得られる。次に、マクロ撮影をしようとする場合には、不図示のモード切り換えスイッチを操作すると電磁駆動手段20が作動し、コイル22に第1ステータ21をN極に励磁し、第2ステータ23をS極に励磁する電流が流れる。これにより第1永久磁石19が第2ステータ23の下面に吸着する。すなわち、レンズ16を光軸方向において前方の位置すなわち第2位置に移動させて、レンズ16とCCD15との間の距離を離間させることによりマクロ撮影モードとなる。マクロ撮影モードとなった後は、コイル22への通電は、節電のためにオフされるようにしてあるが、第1永久磁石19と、第2ステータ23の軟磁性材とが吸着していることによりその状態が保持される。
【0018】
次に通常撮影モードに復帰させる場合には、切り換えスイッチを操作すると、こんどは、電磁駆動手段20のコイル22に第1ステータ21をS極に、第2ステータ23をN極に励磁する電流が流れ、第1永久磁石19の下面が第1ステータ21の上端部に吸着され、レンズ16を第1位置に保持して通常撮影モードとなる。通常撮影モードへの復帰は、この他、後述するように、保護カバー5を閉じることによっても行われる。
【0019】
本発明に係る固体撮像装置は既述の通り、カメラユニットを携帯電子機器の枠体に装着したものから構成されるが、ここで、カメラユニット7の電子機器の枠体1への搭載状態について説明する。図6、図7は保護カバー5が開くことによりレンズが開口部1bから露出して撮影可能な状態となっていることを示している(図1(b)参照)。図示してあるように、カメラユニット7は、枠体1の内側に形成してある位置決め部1dに、リング状の弾性部材24を介して枠体1の内側に当接している。カメラユニット7の光軸方向の前方(図面上方)に位置する枠体1には凹部1aが形成してあり、この凹部1aの底板部の中央部には開口部1bが設けてある他、両側には保護カバー5をスライド移動可能にする長溝状のガイド溝1c,1cが設けてある。
【0020】
図6の状態は、通常撮影モードになっており、図7の状態はマクロ撮影モードとなっているが、いずれのモードもモード切り換えスイッチの操作により得られる。この状態下においては、保護カバー5がカメラ7の正面を覆っていないため、レンズ16は露見して撮影時の位置すなわち、通常撮影モードになる第1位置またはマクロ撮影モードになる第2位置に保持されている。
【0021】
図8は、保護カバー5が閉じることによりレンズホルダ13の前方、すなわちレンズ16を覆ってある状態(図1(a)参照)を示している。保護カバー5は、正面から見た形状が矩形でその表面は平らな板面5aを有し、背面側、すなわち開口部1b及びレンズ16に対向する側(図8下面)の両側部近傍には1対の弾性係合部5b,5bがカメラユニット7の方向に突出して平行に設けてある。各弾性係合部5bの先端部には係止爪部が形成してある。保護カバー5は、上記の各係合部5b,5bが枠体1の凹部1aの底部に設けてあるガイド溝部1c,1cを貫通し、先端の係止爪部が枠体1の背面(内面)側に係止することにより脱落不能となっている。なお、保護カバー5は前方に形成された凹部1aに収納されているため、枠体1の表面と面一、かつ凹部1aの形成範囲で移動可能となっている。保護カバー5の背面中央部には、上記した第2永久磁石6が固着してある。第2永久磁石6は、上記した第1永久磁石19と同一形状(図5参照)のものを採用し、保護カバー5を閉じた時に第1永久磁石19に対応した位置、すなわち第2永久磁石6と第1永久磁石19との間に少なくとも枠体1が配置される位置に配置され、かつ各磁極も対応するように設けてある。
【0022】
したがって図8の状態下にあっては、1対の永久磁石6と19との間に磁気反発力が働いているため、第1永久磁石19と実質的に一体に設けてあるレンズ16は後退する方向に付勢された状態で第1位置に保持されている。この保持状態は、保護カバー5を開いた場合には付勢力は消失するが、第1ステータ21と第1永久磁石19との磁気吸着力によりその位置に保持可能となっている。したがって保護カバー5を開けた時は常に通常撮影モードになっているため、モードの切り換えを要せずにそのまま次の撮影が通常撮影モードで可能となる。
【0023】
これに対し、図7に示すように、第1永久磁石19が前進して第2ステータ23の下面に吸着している場合は、レンズ16とCCD15との距離が僅かに大きくしたマクロ撮影モードとなっている。この状態のまま保護カバー5を閉じると、上述の通り1対の永久磁石19,6間に磁気反発力が生じ、レンズホルダとともにレンズ16等を第1位置へ移動させるように付勢力が働くことになる。上記の第1永久磁石19と第2ステータ23との磁気吸着力は、永久磁石と磁性体との間に生じるものであり、さらに、第2ステータ23の突部23b,23b(図4参照)の部分でのみ作用しているため、永久磁石同士の磁気反発力よりもはるかに弱いものとなっている。このため、マクロ撮影モードになっている状態のまま、保護カバー5を閉じると第1永久磁石は第2ステータ23から離間し、レンズ16はこれによりその光軸方向に後退し、かつ付勢された状態に保持される。
【0024】
このことは、保護カバー5を閉じると、前回使用したときの撮影モードの如何を問わず、カメラは常に通常撮影モードとなり、その状態が保持されるため、次回の撮影時にマクロ撮影モードで撮影しようとする場合でない限り、モード確認をすることなくレリーズスイッチを操作可能であり、誤ってマクロ撮影モードで撮影してしまうようなミスを侵すことがなくなる。使用頻度の低いマクロ撮影の場合にのみ切り換えスイッチを操作すればよいので使い勝手がよいものとなる。
【0025】
このように、保護カバー5がカメラユニット7のレンズ16を覆う位置にスライドして配置されるので、レンズ16の損傷や汚れを防止できる。さらに、第1の永久磁石19と第2の永久磁石6とが互いに対応する位置に配置され、第1の永久磁石19が第2の永久磁石との磁力によってレンズ16の光軸方向に付勢されるので、電子機器に衝撃が加わったとしても、カメラユニット7の内部構造、すなわちレンズ16、レンズホルダ13及びマグネットホルダ18等が他の部材に衝突することを防止でき、これらの損傷を防止可能となる。
【0026】
また、第1の永久磁石19が第2の永久磁石との反発力によってレンズ16の光軸方向に離間されるので、保護カバー5をレンズ16を覆う位置に配置するだけで、カメラユニット7を通常撮影モードに設定でき、次回撮影時に使用頻度が高い通常撮影モードへの切り換えが不要となり、カメラユニット7の操作性が向上する。
【0027】
また、第1の永久磁石19及び第2の永久磁石6が同形状であり、且つ磁極の配置も同一であるので、2つの永久磁石の製造工程が簡略化でき、且つ両者が互いに対応する位置に配置された際の両者間の磁力をより増加できる。
【0028】
なお、本実施例において、凹部1a及びカメラユニット7の位置を枠体1の裏側としているが、これらの位置はこれに限らず適宜変更可能である。例えば、両者を枠体1の表側、すなわち操作ボタン2や液晶表示パネル3等が形成されている側に配置しても良い。
【0029】
また、本実施例において、第1の永久磁石19と第2の永久磁石6とを同形状及び同じ磁極配置としたが、両者の形状及び磁極配置はこれに限定されるものではなく、例えば両者の形状及び磁極配置を異なるようにしても良い。
【0030】
また、本実施例において、第1の永久磁石19と第2の永久磁石6とが互いに対応する位置に配置された際に、第1の永久磁石19が第2の永久磁石との吸着力によってレンズ16の光軸方向に離間される構成となっているが、第1の永久磁石19が第2の永久磁石との反発力によってレンズ16の光軸方向に接近する構成としてもよい。この場合、例えば各永久磁石の位置を相対的に90°回転させて、両者が互いに対応する位置に配置された際に互いに吸着する磁力が働くようにすればよい。このような構成によれば、カメラユニット7が保護カバー5を閉じる際に必ずマクロ撮影モードに設定されるので、マクロ撮影モードの使用頻度が高い場合に操作性が向上する。
【0031】
【発明の効果】
本発明は、カメラの前方に保護カバーを設けることにより、固体撮像装置の不使用時におけるレンズ等の保護がなされる。また、保護カバーの背面側にモード切り換え用の永久磁石と同形の永久磁石が設けてあるため、レンズホルダ(レンズ)を光軸に沿って付勢した状態に保持可能となる。このため、落下等により衝撃が作用したような場合でも、内部でレンズホルダが他の部材に衝突することが防止されるので、固体撮像装置の内部機構の損傷を防止可能となる。また、カメラの不使用時に保護カバーを閉じると、閉じる前の撮影モードの如何を問わず、常に通常撮影モードに保持されるようになっているので、使用頻度の高い通常撮影モードへの切り換え操作が不要となる。そして、稀にマクロ撮影する時だけ切り換えればよいため便利になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る固体撮像装置を搭載した携帯電子機器の全体の外観を示すものであり、(a)は保護カバーが閉じている状態を示す斜視図、(b)は保護カバーが開いている状態を示す斜視図である。
【図2】 同じく携帯電子機器の正面の外観を示す斜視図である。
【図3】 カメラユニットの構成例を示す断面図である。
【図4】 同、正面図である。
【図5】 永久磁石の構成例を示す正面図である。
【図6】 枠体へのカメラユニットの取り付け状態を示すものであり、保護カバーが開きかつ通常撮影モードになっている状態を示す断面図である。
【図7】 同、マクロ撮影モードになっている状態を示す断面図である。
【図8】 枠体へのカメラユニットの取り付け状態を示すものであり、保護カバーが閉じている状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 枠体
1a 凹部
5 保護カバー
6 第2永久磁石
7 カメラユニット
11 基板
12 ホルダ
13 レンズホルダ
15 固体撮像素子(CCD)
16 レンズ
18 マグネットホルダ
19 第1永久磁石
20 電磁駆動手段
21 第1ステータ
22 コイル
23 第2ステータ
23b 突部
24 弾性部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state imaging device mounted on a portable electronic device such as a cellular phone.
[0002]
[Prior art]
As is well known, many of the functions added to recent mobile phones are equipped with cameras. These cameras usually have a small digital camera that is a combination of a lens and a solid-state image sensor, such as a CCD, on the main body of the mobile phone, with a lens opening on the surface on which the liquid crystal panel and switch buttons are provided, and on the back side. It is provided as follows. In addition, the functions of mounted cameras are enhanced, and the number of cameras equipped with macro shooting functions is increasing. By the way, if the lens of the camera mounted on the mobile device is exposed on the surface of the mobile phone body in this way, it may cause damage or dirt. Therefore, the camera is covered with some protective cover when not in use. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-309003 A (Page 3, FIGS. 1 to 11)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the installation of the protective cover as described above is effective in preventing damage to the lens and contamination, but if the mobile phone is dropped, the internal structure of the camera will be damaged. It is powerless. For example, when the camera moves the lens in the normal shooting mode and the macro shooting mode, the lens or the lens holder holding the lens may collide with other members and be damaged by an impact such as dropping. obtain. If you close the protective cover while still in the macro shooting mode and shoot the subject at the normal shooting distance without switching to the normal shooting mode at the next shooting, so-called out-of-focus shooting will occur. May end up.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the solid-state imaging device according to the present invention includes a camera unit mounted on a portable electronic device such as a mobile phone, a frame of the portable electronic device, and a protective cover provided on the device. A first feature of the present invention is that a lens holder that holds a lens and is movable in the optical axis direction of the lens, a first permanent magnet that is integrally disposed on the lens holder, the lens and the lens holder described above and a frame body for accommodating the first permanent magnet described above, the position to cover the lens to this frame with integrally provided with a second permanent magnet, a protective cover lens is movable to a position generally crop It has. The first permanent magnet is arranged at a position corresponding to the second permanent magnet at a position where the protective cover covers the lens, and can be biased in the optical axis direction of the lens by the magnetic force of the second permanent magnet. First, the solid-state imaging device can be protected by closing the protective cover so as to cover the lens and breaking the contact between the lens and the outside. Secondly, when the second permanent magnet integrally provided in the protective cover is in a closed state, the lens holder is attached to the optical axis direction by a magnetic force by facing the first permanent magnet. Since it can be applied, the internal structure is protected even if an impact is applied by dropping or the like.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic driving means for driving the first permanent magnet to a first position and a second position moved from the first position by a predetermined distance in the optical axis direction. . The electromagnetic driving means enables the first permanent magnet to be easily moved between a first position corresponding to the normal photographing mode and a second position corresponding to the macro photographing mode by switching a switch.
[0007]
A third feature of the present invention is that the first permanent magnet is separated from the second position in the optical axis direction by the magnetic force of the second permanent magnet at a position where the protective cover covers the lens, are to so that is held in one position. This is because when the first permanent magnet is in the second position and the protective cover is closed, the second permanent magnet faces the first permanent magnet and the first permanent magnet is caused by the magnetic force (repulsive force) of both. The magnet is separated from the second position and held in the first position. As a result, when the protective cover is closed, the solid-state imaging device is always held in the normal photographing mode. Therefore, if you open the protective cover during the next shooting, even if the previous mode is the macro shooting mode, the protective cover will change the camera to the normal shooting mode, so you can shoot without changing the mode. Become.
[0008]
The fourth feature of the present invention is that the first permanent magnet and the second permanent magnet have the same shape. In addition to reducing the manufacturing cost by using the same shape, the permanent magnet can be reduced in size by increasing the magnetic force between the permanent magnets when the two magnets face each other.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described by taking up a solid-state imaging device (small digital camera, hereinafter referred to as “camera unit”) mounted on a portable electronic device such as a cellular phone. The configuration of the solid-state imaging device according to the present invention includes a camera unit mounted on a portable electronic device such as a cellular phone, a frame of the portable electronic device, and a protective cover provided on the device. First, an outline of a mobile phone that is a mobile electronic device will be described. As shown in FIG. 2, the mobile phone has an operation button 2 and a liquid crystal display panel 3 on the front side of a rectangular parallelepiped frame 1, and an antenna 4 in the upper corner. In addition to the switch button 2a, the operation button 2 is provided with a camera operation switch (not shown).
[0010]
As shown in FIG. 1, a recess 1 a is provided on the back side of the frame body 1 at a position closer to the upper portion, and is provided so as to be opened and closed by sliding a protective cover 5. A second permanent magnet 6 described later is fixed to the back surface of the protective cover 5. In FIG. 1A, the protective cover 5 is located at the top of the concave portion 1a and is closed, but in FIG. 1B, the protective cover 5 is slid (lowered) and the upper portion of the concave portion 1a is covered. It is in an exposed state. Above the exposed concave portion 1a, the lens 16 of the camera unit 7 is provided so as to face outward, that is, in a direction in which a subject image can be formed on a CCD 15 described later. When the camera unit 7 is not used, the protective cover 5 protects the camera unit 7 by closing the recess 1a and covering the lens 16 of the camera unit 7 as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 5B, the image can be taken by sliding downward and opening the lens 16 so that the lens 16 is exposed.
[0011]
Next, the configuration of the camera unit 7 mounted on the electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, a holder 12 is fixed on a substrate 11, and the holder 12 is formed by forming a flange portion 12b on a rectangular tube portion 12a. A conical opening portion 12 d is provided along the optical axis of the lens 16 in the partition portion 12 c formed inside the rectangular tube portion 12 a. A circular groove 12e centered on the optical axis is provided in a ring shape on the front surface (upper surface in the drawing) of the flange portion 12b, and the lower end portion of the lens holder 13 is fitted in this groove portion. An optical filter 14 is provided on the lower surface of the partition portion 12c so as to cover the opening 12d, and a CCD 15 is provided on the upper surface of the substrate 1 positioned inside the cylindrical portion 12a as an image sensor. The image sensor is not limited to the CCD, and can be changed as appropriate.
[0012]
The lens holder 13 is substantially formed in a cylindrical shape with a step, and has a large diameter portion positioned below and a lower end thereof mounted on the upper surface of the holder 12 via the groove 12e. . A lens opening 13a is formed along the optical axis of the lens in the partition formed at the top of the lens holder 13, and the upper surface is flat on the lower surface of the partition so as to cover the lens opening 13a. A lens 16 having a convex bottom surface is attached. The lens 16 is pressed inside the lens holder by a lens cap 17 in which a flange portion formed on the outer peripheral portion is fitted inside the lens holder 13.
[0013]
A male screw is engraved on the outer periphery of the upper portion of the lens holder 13, and a female screw portion engraved on the inner peripheral portion of the ring-shaped magnet holder 18 is screwed into this. In the case of focus adjustment, fine adjustment is possible by rotating the magnet holder 18 and the lens holder 13 relatively to move the lens 16 forward and backward. A first permanent magnet 19 formed in a ring shape is fixed to the outer periphery of the lower portion of the magnet holder 18. The first permanent magnet 19 has a rectangular cross section and a planar shape formed in a ring shape as shown in FIG. The first permanent magnet 19 is formed by dividing the circumference into four and alternately magnetizing N magnetic poles and S magnetic poles. In addition, if the 1st permanent magnet 19 and the 2nd permanent magnet 6 are made into the same thing, while being able to obtain a strong magnetic force mutually, it is useful for the improvement of productivity, such as simplification of a manufacturing process.
[0014]
An electromagnetic driving means 20 for moving the lens holder 13 back and forth is provided around the lens holder 13 and on the upper surface of the flange portion of the holder 12. The electromagnetic drive means 20 is composed of a first stator 21, a coil 22, and a second stator 23. The first stator 21 is made of a soft magnetic material formed in an L-shaped cross section and in an annular shape, and the coil 22 is formed by winding a wire 22b around a concave portion of a bobbin 22a formed in a U-shaped cross section. The second stator 23 is made of a soft magnetic material formed in a ring shape with an inverted L-shaped cross section larger than that of the first stator 21, and is positioned so as to surround the first starter 21 and the coil 22.
[0015]
As shown in FIG. 4, protrusions 23 b and 23 b are formed on the inner peripheral portion of the upper surface of the second stator 23 at two opposite left and right portions of the circular inner peripheral portion 23 a. Each protrusion 23b protrudes above the first permanent magnet 19 and can be attracted and / or repelled. Moreover, although the upper end part of the 1st stator 21 is ring-shaped, this part is facing one surface (lower surface) of the 1st permanent magnet 19, and this can be similarly attracted | sucked and / or repelled. is there.
[0016]
Next, the operation of the camera unit 7 will be described. The basic operation of the camera unit 7 is that the protective cover 5 is slid open, the opening 1b of the frame 1 is directed toward the subject, and an image formed on the CCD 15 through the lens 16 is turned on by turning on the release switch. It is to read and memorize. 3 and 4, the lens holder 13 (lens 16) is retracted in the optical axis direction of the lens 16 when the lower surface of the first permanent magnet 19 is attracted to the upper end of the first stator 21. That is, it is understood that the normal photographing mode is set because the first position is maintained.
[0017]
If the release switch is turned on in this state, imaging in the normal shooting mode can be obtained. Next, in order to perform macro photography, when a mode changeover switch (not shown) is operated, the electromagnetic drive means 20 is activated to excite the first stator 21 to the N pole in the coil 22 and the second stator 23 to S. A current that excites the pole flows. As a result, the first permanent magnet 19 is attracted to the lower surface of the second stator 23. That is, the macro photography mode is set by moving the lens 16 to the front position in the optical axis direction, that is, the second position, and separating the distance between the lens 16 and the CCD 15. After entering the macro photography mode, the power supply to the coil 22 is turned off to save power, but the first permanent magnet 19 and the soft magnetic material of the second stator 23 are adsorbed. This holds that state.
[0018]
Next, when returning to the normal photographing mode, when the changeover switch is operated, the current that excites the first stator 21 to the S pole and the second stator 23 to the N pole in the coil 22 of the electromagnetic driving means 20 is as follows. The lower surface of the first permanent magnet 19 is attracted to the upper end portion of the first stator 21, and the lens 16 is held at the first position to enter the normal photographing mode. In addition to this, the return to the normal photographing mode is also performed by closing the protective cover 5 as described later.
[0019]
As described above, the solid-state imaging device according to the present invention is configured by mounting the camera unit on the frame of the portable electronic device. Here, the camera unit 7 is mounted on the frame 1 of the electronic device. explain. FIG. 6 and FIG. 7 show that the lens is exposed from the opening 1b when the protective cover 5 is opened, and is ready for photographing (see FIG. 1B). As shown in the figure, the camera unit 7 is in contact with the positioning portion 1 d formed inside the frame body 1 via the ring-shaped elastic member 24 inside the frame body 1. A recess 1a is formed in the frame body 1 positioned in front of the camera unit 7 in the optical axis direction (upward in the drawing), and an opening 1b is provided at the center of the bottom plate of the recess 1a. Are provided with long groove-like guide grooves 1c, 1c that allow the protective cover 5 to slide.
[0020]
The state shown in FIG. 6 is the normal shooting mode, and the state shown in FIG. 7 is the macro shooting mode. Any mode can be obtained by operating the mode switch. Under this state, since the protective cover 5 does not cover the front of the camera 7, the lens 16 is exposed to the position at the time of shooting, that is, the first position in the normal shooting mode or the second position in the macro shooting mode. Is retained.
[0021]
FIG. 8 shows a state (see FIG. 1A) in which the protective cover 5 is closed and the front of the lens holder 13, that is, the lens 16 is covered. The protective cover 5 has a rectangular shape when viewed from the front and a flat plate surface 5a. The protective cover 5 has a flat plate surface 5a on the back side, that is, on both sides of the side facing the opening 1b and the lens 16 (lower surface in FIG. A pair of elastic engagement portions 5b, 5b are provided in parallel to protrude in the direction of the camera unit 7. A locking claw portion is formed at the tip of each elastic engagement portion 5b. In the protective cover 5, the engaging portions 5 b, 5 b described above pass through the guide groove portions 1 c, 1 c provided at the bottom of the concave portion 1 a of the frame body 1, and a locking claw portion at the tip is the back surface (inner surface) of the frame body 1. It is impossible to drop off by locking to the) side. In addition, since the protective cover 5 is accommodated in the recessed part 1a formed ahead, the surface of the frame body 1 is flush with the surface of the frame 1 and can be moved within the formation range of the recessed part 1a. The second permanent magnet 6 described above is fixed to the center of the back surface of the protective cover 5. The second permanent magnet 6 has the same shape as that of the first permanent magnet 19 (see FIG. 5), and the position corresponding to the first permanent magnet 19 when the protective cover 5 is closed, that is, the second permanent magnet. 6 and the first permanent magnet 19 are disposed at positions where at least the frame body 1 is disposed, and the magnetic poles are also provided correspondingly.
[0022]
Therefore, in the state shown in FIG. 8, the magnetic repulsive force acts between the pair of permanent magnets 6 and 19, so that the lens 16 provided substantially integrally with the first permanent magnet 19 moves backward. The first position is held in a state of being urged in the direction of moving. In this holding state, the urging force disappears when the protective cover 5 is opened, but it can be held at that position by the magnetic attractive force between the first stator 21 and the first permanent magnet 19. Therefore, when the protective cover 5 is opened, the normal shooting mode is always set. Therefore, the next shooting can be performed in the normal shooting mode without switching the mode.
[0023]
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the first permanent magnet 19 moves forward and is attracted to the lower surface of the second stator 23, the macro shooting mode in which the distance between the lens 16 and the CCD 15 is slightly increased. It has become. If the protective cover 5 is closed in this state, a magnetic repulsive force is generated between the pair of permanent magnets 19 and 6 as described above, and an urging force acts so as to move the lens 16 and the like together with the lens holder to the first position. become. The magnetic attraction force between the first permanent magnet 19 and the second stator 23 is generated between the permanent magnet and the magnetic body, and the protrusions 23b and 23b of the second stator 23 (see FIG. 4). Since it acts only in this part, it is much weaker than the magnetic repulsion between permanent magnets. Therefore, when the protective cover 5 is closed in the macro photographing mode, the first permanent magnet is separated from the second stator 23, and the lens 16 is thereby retracted and biased in the optical axis direction. Is kept in the state.
[0024]
This means that when the protective cover 5 is closed, the camera is always in the normal shooting mode regardless of the shooting mode in which it was used the last time. Unless this is the case, the release switch can be operated without checking the mode, and mistakes such as accidental shooting in the macro shooting mode will not be violated. Since the change-over switch only needs to be operated in the case of macro photography that is not frequently used, it is easy to use.
[0025]
Thus, since the protective cover 5 is slid and arranged at a position covering the lens 16 of the camera unit 7, damage and contamination of the lens 16 can be prevented. Further, the first permanent magnet 19 and the second permanent magnet 6 are arranged at positions corresponding to each other, and the first permanent magnet 19 is urged in the optical axis direction of the lens 16 by the magnetic force with the second permanent magnet. Therefore, even when an impact is applied to the electronic device, the internal structure of the camera unit 7, that is, the lens 16, the lens holder 13, the magnet holder 18, and the like can be prevented from colliding with other members, and damage to these can be prevented. It becomes possible.
[0026]
Further, since the first permanent magnet 19 is separated in the optical axis direction of the lens 16 by the repulsive force with the second permanent magnet, the camera unit 7 can be mounted only by arranging the protective cover 5 at a position covering the lens 16. The normal shooting mode can be set, and switching to the normal shooting mode, which is frequently used at the next shooting, becomes unnecessary, and the operability of the camera unit 7 is improved.
[0027]
In addition, since the first permanent magnet 19 and the second permanent magnet 6 have the same shape and the same arrangement of magnetic poles, the manufacturing process of the two permanent magnets can be simplified and the positions where the two correspond to each other. It is possible to increase the magnetic force between the two when placed in the.
[0028]
In the present embodiment, the positions of the concave portion 1a and the camera unit 7 are the back side of the frame 1, but these positions are not limited to this and can be changed as appropriate. For example, both may be arranged on the front side of the frame 1, that is, the side on which the operation buttons 2, the liquid crystal display panel 3, etc. are formed.
[0029]
Further, in the present embodiment, the first permanent magnet 19 and the second permanent magnet 6 have the same shape and the same magnetic pole arrangement, but the shape and magnetic pole arrangement of both are not limited to this. The shape and the magnetic pole arrangement may be different.
[0030]
Further, in the present embodiment, when the first permanent magnet 19 and the second permanent magnet 6 are arranged at positions corresponding to each other, the first permanent magnet 19 is caused by the attractive force with the second permanent magnet. Although it is configured to be separated in the optical axis direction of the lens 16, the first permanent magnet 19 may be configured to approach the optical axis direction of the lens 16 by a repulsive force with the second permanent magnet. In this case, for example, the positions of the permanent magnets may be rotated by 90 ° so that the magnetic forces attracted to each other work when they are arranged at positions corresponding to each other. According to such a configuration, when the camera unit 7 closes the protective cover 5, the macro shooting mode is always set, so that operability is improved when the macro shooting mode is frequently used.
[0031]
【The invention's effect】
In the present invention, by providing a protective cover in front of the camera, the lens and the like are protected when the solid-state imaging device is not used. Further, since a permanent magnet having the same shape as the mode switching permanent magnet is provided on the back side of the protective cover, the lens holder (lens) can be held in a state of being urged along the optical axis. For this reason, even when an impact is applied due to dropping or the like, the lens holder is prevented from colliding with other members inside, so that damage to the internal mechanism of the solid-state imaging device can be prevented. In addition, if the protective cover is closed when the camera is not in use, the normal shooting mode is always maintained regardless of the shooting mode before the camera is closed. Is no longer necessary. This is convenient because it is rarely necessary to switch only during macro photography.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show the overall appearance of a portable electronic device equipped with a solid-state imaging device according to the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view showing a state in which a protective cover is closed, and FIG. It is a perspective view which shows the open state.
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the front of the portable electronic device.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a camera unit.
FIG. 4 is a front view of the same.
FIG. 5 is a front view showing a configuration example of a permanent magnet.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the camera unit is attached to the frame, and a state in which the protective cover is opened and the normal photographing mode is set.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a macro photographing mode is set.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the camera unit is attached to the frame, and a state in which the protective cover is closed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame 1a Concave part 5 Protective cover 6 2nd permanent magnet 7 Camera unit 11 Board | substrate 12 Holder 13 Lens holder 15 Solid-state image sensor (CCD)
16 Lens 18 Magnet holder 19 First permanent magnet 20 Electromagnetic drive means 21 First stator 22 Coil 23 Second stator 23b Projection 24 Elastic member

Claims (4)

レンズを保持するとともに当該レンズの光軸方向に移動可能なレンズホルダと、上記レンズホルダに一体的に配置される第1永久磁石と、上記レンズ及び上記レンズホルダ及び上記第1永久磁石を収納する枠体と、第2永久磁石を一体的に備えるとともに上記枠体に上記レンズを覆う位置と上記レンズが露見する位置とへ移動可能に設けられる保護カバーとを備えており、
上記第1永久磁石は、上記保護カバーが上記レンズを覆う位置にて上記第2永久磁石に対応する位置に配置され、上記第2永久磁石の磁力によって上記光軸方向に付勢される
ことを特徴とする固体撮像装置。
A lens holder that holds the lens and is movable in the optical axis direction of the lens, a first permanent magnet that is integrally disposed on the lens holder, the lens, the lens holder, and the first permanent magnet are housed. A frame and a second permanent magnet, and a protective cover provided on the frame so as to be movable to a position where the lens is covered and a position where the lens is exposed;
The first permanent magnet is disposed at a position corresponding to the second permanent magnet at a position where the protective cover covers the lens, and is biased in the optical axis direction by the magnetic force of the second permanent magnet. A solid-state imaging device.
請求項1に記載の固体撮像装置において、上記第1永久磁石を第1位置及び当該第1位置から上記光軸方向へ所定距離だけ移動した第2位置に駆動する電磁駆動手段を備えたことを特徴とする固体撮像装置。2. The solid-state imaging device according to claim 1 , further comprising: an electromagnetic driving unit that drives the first permanent magnet to a first position and a second position moved from the first position by a predetermined distance in the optical axis direction. A solid-state imaging device. 請求項2に記載の固体撮像装置において、上記保護カバーが上記レンズを覆う位置にて、上記第1永久磁石は上記第2永久磁石の磁力によって上記第2位置から上記光軸方向に離間され、上記第1位置に保持されることを特徴とする固体撮像装置。3. The solid-state imaging device according to claim 2 , wherein the first permanent magnet is separated from the second position in the optical axis direction by the magnetic force of the second permanent magnet at a position where the protective cover covers the lens. A solid-state imaging device, which is held in the first position. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の固体撮像装置において、上記第1永久磁石及び上記第2永久磁石は同形状であることを特徴とする固体撮像装置。4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the first permanent magnet and the second permanent magnet have the same shape. 5.
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