JPWO2006080184A1 - 撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末 - Google Patents

Abstract

本発明は、より薄型化された携帯端末に内蔵するに好適なマクロ撮影可能な撮像装置を提供する。被写体光を光電変換する撮像素子と、撮像素子に被写体光を導く撮像光学系と、撮像光学系を保持する第１の鏡枠と、第１の鏡枠との光軸方向の相対位置関係を変更可能に結合された第２の鏡枠と、回動することにより第２の鏡枠の光軸方向の位置を変化させる回動部材と、第２の鏡枠を回動部材に当接する方向に付勢する付勢部材とを有し、付勢部材を、第２の鏡枠の周面で且つ撮像光学系の最も被写体側の面より撮像素子側に配置する。

Description

本発明は撮像装置、特に携帯電話等の携帯端末に内蔵される小型で薄型のマクロ撮影可能な撮像装置に関するものである。

従来より小型で薄型の撮像装置が、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。

これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の固体撮像素子が使用されている。

近年、これらの撮像装置は、より機能の充実を目指し、撮像光学系を固定して深い被写界深度を利用したパンフォーカス撮影のみならず、撮像光学系を移動させマクロ撮影を可能としたものも市販されるようになってきた。

このマクロ撮影を可能とした撮像装置として、固定鏡胴とレンズ鏡枠にそれぞれ凸部を有し、その両方の凸部に係合する両端にカム部を有する環状のカム部材を備え、レンズ鏡枠を付勢部材で付勢した撮像装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１７０８０９号公報

近年、撮像装置を内蔵した携帯端末も極度の薄型化が図られており、これに内蔵する撮像装置としては、更なる薄型化が要求されている。

上記の特許文献１に記載された撮像装置では、レンズ鏡枠を付勢する圧縮コイルバネが押圧カバーと共に、レンズ鏡枠の前方に配置されており、このような構成では撮像装置の光軸方向の全長が長くなり、携帯端末に内蔵するには不向きである。更に、レンズ鏡枠を付勢する圧縮コイルバネの保持が安定せず、圧縮コイルバネが鏡胴先端と押圧カバーに挟み込まれたり、撮影光束を遮る位置となってしまう問題が発生する。

本発明は上記問題に鑑み、圧縮コイルバネの保持を安定させ、より薄型化された携帯端末に内蔵するに好適な、マクロ撮影可能な撮像装置を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、以下の構成で達成される。
本発明の撮像装置は、被写体光を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子に被写体光を導く撮像光学系と、前記撮像光学系を保持する第１の鏡枠と、前記第１の鏡枠との光軸方向の相対位置関係を変更可能に結合された第２の鏡枠と、回動することにより前記第２の鏡枠の光軸方向の位置を変化させる回動部材と、前記第２の鏡枠を前記回動部材に当接する方向に付勢する付勢部材とを有し、前記付勢部材を、前記第２の鏡枠の周面で且つ前記撮像光学系の最も被写体側の面より撮像素子側に配置したことを特徴とする。

本発明によれば、薄型でありながら、マクロ撮影をも可能とした撮像装置を得ることができる。

本実施の形態に係る撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機の外観図である。 本実施の形態に係る撮像装置の内部構造を示す概略の断面図である。 本実施の形態に係る撮像装置の構成を示す分解斜視図である。 ベース部材に形成された直進ガイド部と第２の鏡枠に形成されたキー部の関係を示す模式図である。

符号の説明

１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
６ 第１の鏡枠
７ 第２の鏡枠
８ 撮像素子
１０ ベース部材
１１ 回動部材
１３ 圧縮コイルバネ（付勢部材）
１４ 赤外光カットフィルタ
２０ レンズユニット
１００ 撮像装置
Ｔ 携帯電話機

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本実施の形態に係る撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観図である。

同図に示す携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置Ｓは、上筐体７１内の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、上筐体７１の外表面側から被写体光を取り込めるよう配置されている。また、上筐体７１内の表示画面Ｄの下方には、手動操作部材７５が配置されている。

なお、この撮像装置Ｓの位置は上筐体７１内の表示画面Ｄの上方に配置してもよい。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではない。

以下、図２〜図４を用いて本実施の形態に係る撮像装置について、説明する。

図２は、本実施の形態に係る撮像装置１００の内部構造を示す概略の断面図である。図３は、本実施の形態に係る撮像装置１００の構成を示す分解斜視図である。この撮像装置１００が図１に示す撮像装置Ｓの位置に内蔵されるものである。以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部品には同符号を付与し説明する。

図２において、撮像装置１００の内部は、第１レンズ１、第２レンズ２、第１レンズ１と第２レンズ２の間に配置された絞り４、スペーサ５で構成された撮像光学系と、この撮像光学系を保持する第１の鏡枠６、この第１の鏡枠６と螺子で螺合して第１の鏡枠６を保持する第２の鏡枠７が一体的に組み立てられている。なお、Ｏは撮像光学系の光軸である。この第２の鏡枠７に上記の部材が組み付けられた状態をレンズユニット２０と称す。

第１の鏡枠６と第２の鏡枠７は、螺子での螺合により結合されているため第２の鏡枠７に対し、第１の鏡枠６を回転させることで、第２の鏡枠との光軸方向の相対位置関係を変更することができるようになっている。

図２及び図３において、８は撮像素子であり、撮像素子８はプリント基板９に実装され、プリント基板９には携帯端末の他の基板に接続するための、フレキシブルプリント基板１５が接続されている。プリント基板９上には、ベース部材１０が組み付けられ、接着剤Ｂにより接着されている。このベース部材１０は、撮像素子８と撮像光学系の間に赤外光カットフィルタ１４を保持している。この位置に配置することで、撮像光学系の全長を短縮することができる。

ベース部材１０には、円筒部１０ｎが形成されており、円筒部１０ｎの外周面に回動部材１１が組み込まれている。回動部材１１には操作部１１ｓが形成されており、更にカム面１１ｃが略１２０°間隔で３箇所に形成されている。操作部１１ｓは、図１に示す携帯端末の手動操作部７５と機械的に連動するようになっている。

また、ベース部材１０の円筒部１０ｎには、切り欠き状に形成された直進ガイド部１０ｋが略９０°間隔で４箇所に形成されている（図３参照）。この直進ガイド部１０ｋには第２の鏡枠７に形成されたキー部７ｋが嵌合される（図２参照）。

レンズユニット２０の第２の鏡枠７には、回動部材１１のカム面１１ｃに対応する位置に、略１２０°間隔でカム面１１ｃに当接する突起部７ｔが形成されている（図３参照）。更に、レンズユニット２０の第２の鏡枠７と外枠部材１２の間には、付勢部材である圧縮コイルバネ１３が、第２の鏡枠７を回動部材１１に当接する方向に付勢するように配置されている。外枠部材１２は、４箇所に形成された孔部１２ｈとベース部材１０の４箇所に形成されたボス１０ｂとで圧入もしくは接着で固着されている。

これにより、回動部材１１を回動させるとカム面１１ｃが回動し、突起部７ｔで当接しているレンズユニット２０は、キー部７ｋと直進ガイド部１０ｋの嵌合により案内され、光軸Ｏ方向に移動することができる。

撮像装置１００は、回動部材１１のカム面１１ｃの低い面と第２の鏡枠７の突起部７ｔを当接させた状態で、第２の鏡枠７に対し螺子部を利用して第１の鏡枠６を回転させ、例えば無限或いは過焦点位置のピント調整をおこなった後、接着剤Ｂにより第１の鏡枠６と第２の鏡枠７を固着する。この状態で、回動部材１１を回動させ、カム面１１ｃの低い面から傾斜面を経てカム面１１ｃの高い面と第２の鏡枠７の突起部７ｔを当接させることで、レンズユニットを被写体方向に移動させマクロ撮影を可能としている。

図２に示した如く、本実施の形態の付勢部材である圧縮コイルバネ１３は、第２の鏡枠７の周囲で且つ撮像光学系の最も被写体側の面、即ち第１レンズ１の第１面より撮像素子８側に配置されている。このように構成することで、より薄型化された携帯端末にも内蔵可能な、薄型でありながらマクロ撮影を可能とした撮像装置１００を得ることができる。

また、外枠部材１２の圧縮コイルバネを受ける受け部１２ｔは、図示の如く、凹部に形成されている。このように受け部１２ｔを凹部に形成することで、圧縮コイルバネ１３を間にして外枠部材１２を組み込む際に、圧縮コイルバネ１３が凹部で保持されるため、圧縮コイルバネ１３の組み込み状態を個体差無く安定した状態とすることができる。更に、圧縮コイルバネ１３の他方の受け部材である、第２の鏡枠の受け部も図示の如く凹部に形成することにより、圧縮コイルバネ１３の組み込み状態を、より安定したものとすることができる。

以下に、図４を用いて、本実施の形態の撮像装置１００の各部品をそのまま使用して、操作部１１ｓの作動位置を変更する顧客対応について説明する。

図４は、ベース部材１０に形成された直進ガイド部１０ｋと第２の鏡枠７に形成されたキー部７ｋの関係を示す模式図である。同図は、直進ガイド部１０ｋを含む光軸Ｏに垂直な断面を図示した模式図である。

同図に示すように、ベース部材１０に形成された円筒部１０ｎには、略９０°間隔で直進ガイド部１０ｋが形成されている。図示では、第２の鏡枠７のキー部７ｋは、同図右側に位置する直進ガイド部１０ｋに嵌合されている。７ｔは第２の鏡枠７に形成された突起部であり、図示していない回動部材１１のカム面１１ｃと当接しているものである。また、回動部材１１の操作部１１ｓは、この状態の時、図示Ａの領域で回動するものとする。

例えば、図示Ｂの領域に操作部１１ｓを配置したい顧客がいるとする。この顧客に対しては、回動部材１１及び第２の鏡枠７の円周方向の位相をそのまま保ったまま、回動部材１１及び第２の鏡枠７を時計回り方向に９０°回して、キー部７ｋを同図下側の直進ガイド部１０ｋに嵌合して組み立てる。このようにしても各部の関係は変化しないため、操作部１１ｓのみの位置が変更されたマクロ撮影可能な撮像装置となる。

同様に、図示Ｃの領域に操作部１１ｓを配置したい場合には、回動部材１１及び第２の鏡枠７の円周方向の位相をそのまま保ったまま、回動部材１１及び第２の鏡枠７を１８０°回して、キー部７ｋを同図左側の直進ガイド部１０ｋに嵌合して組み込めばよい。

同様に、図示Ｄの領域に操作部１１ｓを配置したい場合には、回動部材１１及び第２の鏡枠７の円周方向の位相をそのまま保ったまま、回動部材１１及び第２の鏡枠７を、反時計回り方向に９０°回して、キー部７ｋを同図上側の直進ガイド部１０ｋに嵌合して組み立てればよい。

このように、直進ガイド部を複数箇所に形成し、前記第２の鏡枠を前記ベース部材に対して複数の位置で組み込み可能とすることにより、新たな部品を製作することなく、操作部の位置の異なる撮像装置を容易に得ることができ、コストアップ無しで顧客の要望に対応可能なマクロ撮影のできる撮像装置を得ることが可能となる。

また、直進ガイド部を９０°間隔に形成することにより、操作部の撮像装置に対する位置関係を撮像装置の周囲の４方向に配置できるようになり、顧客の要望に対しほぼ充分に対応できる撮像装置を得ることができる。

なお、上記の実施の形態においては、直進ガイド部を９０°間隔で４箇所に形成した例で説明したが、１８０°間隔、７２°間隔、６０°間隔等に形成してもよいし、直進ガイド部を円筒部の全周に配置せず、円筒部の一部に複数箇所形成してもよいのは勿論である。

また、上記の実施の形態においては、手動でカム部材を回動させてレンズユニットを移動させる撮像装置を例にとり説明したが、カム部材を回動させるアクチュエータを設け、所謂撮像面ＡＦの結果に基づいて最適の位置にレンズユニットを移動させるように構成したものでもよく、更に、カム部材の傾斜面に停止させることで、レンズユニットの光軸方向の停止位置を３個所以上設定可能に構成してもよいのは勿論である。

Claims (6)

1. 被写体光を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子に被写体光を導く撮像光学系と、前記撮像光学系を保持する第１の鏡枠と、前記第１の鏡枠との光軸方向の相対位置関係を変更可能に結合された第２の鏡枠と、回動することにより前記第２の鏡枠の光軸方向の位置を変化させる回動部材と、前記第２の鏡枠を前記回動部材に当接する方向に付勢する付勢部材とを有し、前記付勢部材を、前記第２の鏡枠の周面で且つ前記撮像光学系の最も被写体側の面より撮像素子側に配置したことを特徴とする撮像装置。
2. 前記付勢部材は圧縮コイルバネであり、前記圧縮コイルバネを受ける受け部の少なくとも一方の受け部を凹部に形成したことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置。
3. 前記撮像装置は赤外光カットフィルタを有し、前記赤外光カットフィルタは前記撮像光学系と前記撮像素子の間に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の撮像装置。
4. 前記第２の鏡枠に形成されたキー部が嵌合して前記第２の鏡枠を光軸方向に直進案内する直進ガイド部が形成されたベース部材とを有し、前記直進ガイド部を複数箇所に形成し、前記第２の鏡枠を前記ベース部材に対して複数の位置で組み込み可能としたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置。
5. 前記直進ガイド部は、９０°間隔で形成されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の撮像装置。
6. 請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。