KR20050018541A - 카메라 및 카메라 부착 휴대 기기 - Google Patents

카메라 및 카메라 부착 휴대 기기

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KR20050018541A
KR20050018541A KR1020030071784A KR20030071784A KR20050018541A KR 20050018541 A KR20050018541 A KR 20050018541A KR 1020030071784 A KR1020030071784 A KR 1020030071784A KR 20030071784 A KR20030071784 A KR 20030071784A KR 20050018541 A KR20050018541 A KR 20050018541A
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Abstract

본 발명은 양질의 줌잉(zooming) 표시를 간단한 기구에 의해서도 할 수 있도록 한 것이다. 이 카메라는 렌즈(13)을 지지하는 렌즈 홀더(12)와 이 렌즈 홀더(l2)를 렌즈(13)의 광축(11)에 따라 이동시키는 구동 수단 (구동 마그넷(16) 등) 을 갖고 있다.그리고,렌즈 홀더(12)를 광축(11) 방향의 적어도 2곳의 위치에서 간헐적으로 정지 가능하게 구성하고,그 2곳의 정지 위치에서 배율이 다른 광학 화상을 얻는 것과 동시에 배율이 다른 광학 화상과 그 양 광학 화상의 사이를 연결하는 전자 화상에 의하여,한편의 광학 화상으로부터 다른 편의 광학 화상까지의 줌잉 화상을 얻는 화상 취득 수단 (촬상 소자(44) 등)을 구비한다.

Description

카메라 및 카메라 부착 휴대 기기 {CAMERA AND PORTABLE DEVICE EQUIPPED WITH THE CAMERA}
본 발명은 카메라 및 카메라 부착 휴대 기기에 관한 것이다. 카메라 부착 휴대 전화기 등에 탑재된 박형 카메라는 촬영에 있어서 촛점 조정이나 줌 조정을 행하기 위한 렌즈 이동 거리가 통상의 카메라와 비교하여 짧다.이 때문에,이러한 카메라에 적용되는 렌즈 구동 장치로서는 렌즈를 직접,자기 구동하는 렌즈 구동 장치가 적합하다.
이와 같은 자기 구동 타입의 렌즈 구동 장치로서는, 예를 들면,다음과 같은 것이 알려져 있다.즉,렌즈를 지지하는 통상의 렌즈 홀더와,렌즈 홀더의 외주에 설치된 링형 로터 마그넷과,로터 마그넷에 대향하는 구동 코일을 갖고,구동 코일에의 통전을 제어하는 것에 의하여,렌즈를 지지하는 렌즈 홀더를 변환 기구를 이용하지 않고 직접,광축 방향으로 직동시킴과 동시에, 더욱더 렌즈 홀더를 자기 지지하는 구성으로 된 것이 고안되고 있다 (특허 문헌 1 참조).
한편,모터의 회전력을 직진 운동으로 변환하는 변환 기구를 이용한 경우의 예로서,렌즈가 지지된 렌즈 홀더를 광축에 따라 안내하는 가이드 축을 채용하고 있는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허 문헌 2, 3 참조).
또한,카메라가 탑재된 휴대 전화로는 한 손으로 휴대 전화를 들고 자기의 얼굴이나 그 밖의 근접 위치에 있는 피사체를 촬영하는 경우가 많다.이 때문에 이런 종류의 카메라에 사용된 촬영 렌즈계는,접사 촬영 기능을 보유하고 있는 것이 많다.이와 같은 접사 촬영 기능을 갖는 촬영 렌즈계의 경우,통상의 촬영을 행할 때의 렌즈 위치와 접사 촬영 즉 매크로 촬영을 행할 때의 렌즈 위치가 다른 것으로 된다.즉,접사 촬영시의 렌즈 위치는 통상 촬영시의 렌즈 위치보다도 다소 일정한 거리만 피사체 측에 접근한 위치가 된다.
이 때문에,이런 종류의 촬영 렌즈계에서는 렌즈 위치를 통상의 촬영 위치와 매크로 촬영 위치 와의 사이에서 이동시키기 위한 구동원을 구비하고,스위치의 변경에 의하여 구동원을 구동하고,상술한 2점의 촬영 위치 사이를 렌즈가 이동하도록 되어 있다.그러나,휴대 전화 등의 휴대 기기에 있어서는,기기의 소형화,경량화 등의 이유에 의해,구동원으로서 모터를 채용하기가 어렵다.또한, 2 위치만으로의 촬영을 위해,전자력을 렌즈 구동에 직접 이용하여 렌즈를 이동시키는 형식의 렌즈 구동 장치,즉,상술한 특허 문헌 1과 같은 자기식 렌즈 구동 장치가 유리해진다.
[특허 문헌 1]
특개평 10-150759호 공보 (제3-5면,도 1-3)
[특허 문헌 2]
특개평 9-106314호 공보 (도 1)
[특허 문헌 3]
특개평 10-142472호 공보 (요약서)
그러나, 특허 문헌 1과 같은 종래의 렌즈 구동 장치로는,화상의 확대나 축소를 행하는 줌잉(Zooming) 동작을 실행할 때,미묘한 위치 제어가 필요하게 되나 그 제어는 꽤 곤란해진다.또,구동 코일에 통전하여 여자시킴으로써 렌즈 홀더의 위치를 지지하고 있으므로 통전을 정지하면,렌즈 홀더의 위치 지지가 해제되어 버린다.이 때문에,통전을 정지할 때에 외력,진동에 의하여 렌즈의 위치가 이동해 버린다는 문제점도 발생한다.그러므로,평상시 급전하면,소비 전력이 커지고 휴대 전화기 등이라고 한 휴대 기기에 탑재할 수 없게 된다는 문제점이 있다.
또,특허 문헌 2나 3과 같은 회전 운동을 직진 운동으로 바꾸어서 힘을 전달하는 렌즈 구동 기구의 경우,줌잉 동작시의 위치 제어는 용이하지만 모터 기구로부터 렌즈 홀더까지의 힘의 전달 기구나 변환 기구가 복잡화하고,조립 작업의 효율이 악화함과 동시에 렌즈 구동 기구를 편입한 장치가 대형화하기 쉽게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며 양질인 줌잉 표시를 간단한 기구에 의해서도 할 수 있도록 한 카메라 및 카메라 부착 휴대 기기를
제안하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 카메라는 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더와, 이 렌즈 홀더를 렌즈의 광축을 따라 이동시키는 구동 수단을 갖는 렌즈 구동 장치를 구비하는 카메라에 있어서, 렌즈 홀더를 광축 방향의 적어도 2곳의 위치에서 간헐적으로 정지 가능하게 구성하고, 그 2곳의 정지 위치에서 배율이 다른 광학 화상을 얻는 것과 동시에, 배율이 다른 광학 화상과, 그 양 광학 화상의 사이를 연결하는 전자 화상에 의하여 한쪽의 광학 화상으로부터 다른쪽 편의 광학 화상까지의 줌잉 화상을 얻는 화상 취득 수단을 갖고 있다.
이 발명에서, 렌즈 홀더가 연속적으로 정지 가능하게 되어 있지 않고 간헐적으로 정지되기 때문에, 정지시키기 위한 구조가 복잡화 되지 않는다. 게다가, 렌즈 홀더의 정지 위치에서의 화상을 이용하는 것으로 정지 위치 사이의 광학 배율에 상당하는 화상을 얻기 때문에 정지 위치 사이의 확대나 축소의 줌잉 화상을 용이하게 얻을 수 있다. 게다가, 각 정지 위치에서는 광학 화상을 얻고 있기 때문에 줌잉의 출발 및 도착의 양 단에서는 양질의 화상을 이용할 수 있는 표시가 가능해진다. 이 결과, 기구가 간단하면서 양질인 줌잉 표시를 행할 수 있게 된다.
또, 다른 발명의 카메라는 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더와, 이 렌즈 홀더를 렌즈의 광축을 따라 이동시키는 구동 수단을 갖는 렌즈 구동 장치를 구비하는 카메라에 있어서, 배율이 다른 광각 위치로부터 망원 위치까지의 사이를 연속하여 화상 처리하고 줌잉 화상을 얻는 화상 취득 수단을 가지며, 광각 위치에서의 광학 화상과, 광각 위치와 망원 위치의 중간 위치에서의 광학 화상을 얻기 위해, 렌즈 홀더를 광각 위치와 중간 위치의 적어도 2곳의 위치에서 간헐적으로 정지 가능하게 구성하고, 화상 취득 수단은 광각 위치를 지나서부터 중간 위치 직전까지 확대해가는 줌잉 화상을 광각 위치에서의 광학 화상을 이용한 전자적 처리에 의하여 얻고, 또한 중간 위치를 지나서부터 망원 위치까지 확대해 가는 줌잉 화상은 중간 위치에서의 광학 화상을 이용한 전자적 처리에 의하여 얻고 있다.
이 발명에서는, 렌즈 홀더가 연속적으로 정지 가능하게 되지 않고 간헐적으로 정지되므로, 정지시키기 위한 구조가 복합하게 되지 않는다. 또한, 광각 위치 및 중간 위치에서의 양 광학 화상과 그 사이의 전자적 처리에 얻어지는 화상으로, 광각 위치로부터 중간 위치까지의 확대해 가는 줌잉 화상을 얻기 때문에 양질의 확대해 가는 줌잉 화상 표시를 광범위에 걸쳐 행할 수 있게 된다.
또, 다른 발명의 카메라는 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더와, 이 렌즈 홀더를 렌즈의 광축을 따라 이동시키는 구동 수단을 갖는 렌즈 구동 장치를 구비하는 카메라에 있어서, 렌즈 홀더를 광축 방향의 적어도 2곳의 위치에 있어서, 광각측의 제1 위치와 그 광각측 보다 배율이 커지는 망원측의 제2 위치의 적어도 2곳의 위치에서 간헐적으로 정지 가능하게 구성하고, 배율이 다른 광학 화상과 그 양 광학 화상의 사이를 연결하는 전자처리된 전자 화상에 의해 한 쪽의 광학 화상으로부터 다른쪽의 광학 화상까지의 줌잉 화상을 얻는 화상 취득 수단을 설정하고, 이 화상 취득 수단은 양 위치 사이에 있어서의 화상을 확대하는 줌잉이 지시되었을 때는 제1 위치에서 광학 화상을 취득하고 그 광학 화상을 이용하여 확대 줌잉 화상을 형성함과 동시에, 양 위치 사이에 있어서의 화상을 축소하는 줌잉이 지시되었을 때도, 제1 위치의 광학 화상을 취득하고 그 광학 화상을 이용하여 축소 줌잉 화상을 형성한다.
이 발명에서는, 렌즈 홀더가 연속적으로 정지 가능하게 되지 않고 간헐적으로 정지되므로, 정지시키기 위한 구조가 복잡화 하지 않는다. 게다가, 광각측과 망원측의 위치에서의 양 광학 화상과 그 사이의 전자 화상으로 광각측과 망원측과의 사이의 줌잉 화상을 얻기 때문에, 기구가 간단하면서 양질의 줌잉 표시를 행하는 것이 가능하게 된다.
또, 확대하는 줌잉일 때나 축소하는 줌잉일 때, 어느 경우에도 광각측으로 되는 제1 위치에서의 광학 화상을 이용하므로 화상 각도가 폭넓게 되는 화상 즉, 정보량이 많은 화상을 이용할 수 있게 된다. 이 때문에, 확대일 때 및 축소일 때의 각 화상을 순조롭게 표시할 수 있게 된다.
또, 다른 발명은, 상술한 발명의 카메라에 더하여 화상 취득 수단이, 지시된 줌 지령을 판독하는 줌 지령 판독 수단과 현재의 렌즈의 조작 위치를 확인하는 조작 위치 확인 수단을 갖고, 줌 지령 판독 수단에 의하여 줌 지령을 판독하였을 때, 조작 위치 확인 수단에 의해 판독된 위치에 렌즈를 구동 수단으로 구동시킨다.
이 발명에서는, 줌 지령을 판독함과 동시에 렌즈의 현재 위치를 확인하는 것으로, 필요한 때에만 렌즈를 구동하므로 렌즈의 구동 동작이 효율적으로 행해진다. 또한, 올바른 위치에 되돌리고 나서 줌잉을 행하므로 화상이 적절하게 된다.
또한, 다른 발명은, 상술한 발명의 카메라에 더하여 화상 취득 수단이, 현재의 렌즈 위치를 검출하는 현재 위치 검출 수단을 가지며 조작 위치가 광각 측인 경우, 현재 위치 검출 수단에 현재의 렌즈 위치가 제1 위치인지 아닌지를 검출한 후, 제1 위치에 없는 경우는 구동 수단에 의하여 렌즈를 제1 위치에로 이동시키고 제1 위치에 있는 경우는 그대로의 위치에서 각각 제1 위치에서의 광학 화상을 취득하는 한편, 조작 위치가 망원측인 경우 현재 위치 검출 수단에 현재의 렌즈 위치가 제2 위치인지 아닌지를 검출한 후, 제2 위치에 없는 경우는 렌즈를 구동 수단에 의해 제2 위치에로 이동시키고 제2 위치에 있는 경우는 그대로의 위치에서 각각 제2 위치에서의 광학 화상을 취득하도록 동작하는 것이다.
이 발명에서는, 현재의 렌즈 위치를 검출하는 현재 위치 검출 수단을 설정하고 있으므로 그 검출 결과에 근거하여 렌즈를 구동시키거나, 구동하지 않거나 할 수 있기 때문에 효율적인 렌즈 구동을 실행할 수 있다.
또한, 화상 취득 수단은, 화상을 확대하는 줌잉이 지시되었을 때는 확대 배율이 제2 위치에서의 광학 배율로 되기 전에 렌즈를 제2 위치에 이동시키고 사전에 제2 위치에서의 광학 화상을 얻고, 제1 위치에서의 광학 화상을 이용한 확대 제1 줌잉 화상을 표시한 후에 제2 위치에서의 광학 화상을 이용하여 형성한 확대 제2 줌잉 화상을 표시하기 위한 화상을 형성하고, 제1 줌잉 화상과 제2 줌잉 화상으로 제1 위치로부터 제2 위치까지의 확대 줌잉 화상을 얻는 것이 바람직하다.
이 발명에서는, 전자 처리에 의한 확대 화상의 화질 악화를 상당한 정도로 방지할 수 있다. 즉, 제1 줌잉 화상에 계속되는 제2 줌잉 화상은 도달하려는 확대 화상인 광학 화상을 이용하여 형성되어 있으므로 정보량이 많아지고 양질의 화상으로 할 수 있다.
또한, 제2 줌잉 화상은 제2 위치에서 취득된 광학 화상의 주위에 제1 위치에서 취득된 광학 화상을 전자 처리하여 확대시킨 화상을 배치하는 것으로 얻어지는 화상으로 하는 것이 바람직하다.
이 구성을 채용하면, 사용자의 눈이 향하기 쉽기 때문에 좋은 화질이 필요한 중앙 부분에서의 화질이 향상되고 줌잉 표시를 보는 자에 있어서는 그 후에 표시되는 광학 화상과의 위화감이 없어지고 보다 자연스러운 줌잉 표시가 가능해진다.
본 발명의 카메라 부착 휴대기기는 청구항 1 내지 7의 어느 한 항에 기재된 카메라와, 이 카메라에 의해 얻어진 화상을 표시하는 표시 수단을 갖고 있다.
본 발명에서는, 간단한 기구이면서 양질의 줌잉 표시가 가능해지므로 휴대 기기의 소형화나 동작의 안정화를 달성하기 쉬운 것으로 된다. 게다가, 줌잉 표시의 질이 좋고 또한 줌잉 영역을 폭넓게 할 수 있기 때문에 카메라 부착 휴대 기기의 부가 가치를 높일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 카메라 및 카메라 부착 휴대 기기의 실시 형태에 관하여 설명한다. 또한 이하에서는 카메라의 주요부인 렌즈 구동 장치를 중심으로 설명하기로 한다. 각 실시 형태에서의 카메라 (렌즈 구동 장치)는 휴대 전화와 같은 휴대 기기의 카메라 부분으로서 탑재하기에도 적합한 구성으로 되어 있으나 PDA (Personal Digital Assistance) 등 다른 휴대 기기에 탑재하기에도 좋다.
도 1 내지 도 10에서 나타낸 제1 실시 형태의 렌즈 구동 장치(1)은 이동체(10)과 고정체(24)로 주로 구성되어 있다. 이동체(10)은 광축(11)이 그 중심에 위치하게 되는 대략 원통형상의 렌즈 홀더로 된 렌즈 경통(12)를 가지고,렌즈 경통(12)의 내부에 제2군 렌즈(13)이 갖추어져 있다.렌즈(13)은 여러장의 렌즈가 조합되는 것에 의하여 구성되어도 좋고 1장의 렌즈에 의하여 구성되어도 좋다.도 1의 상측(피사체 측)에는 제1군 렌즈(14)가 배치되어,하측(카메라 몸체측)에는 제3군 렌즈(15)가 배치되어 있다.
여기에서 제1군의 렌즈(14)는 커버(42)에 고정되고 제3군 렌즈(15)는 고정체(24)에 고정된다.제2군 렌즈(13)만이 광축 방향으로 전후 이동 가능하게 되어 있다(도 4 참조).제1군 렌즈(14)의 앞쪽에는 렌즈 보호용도의 개폐가 자유로운 베리어가 설치되나 도시는 생략하였다.
렌즈 경통(12)의 외주는 앞측이 대경으로 후측이 소경으로 형성되고 그 경계에 단부가 형성되어 있다.후측의 소경부에는 링형상으로 형성된 구동 마그넷(16)이 끼워맞춤되고 이 구동 마그넷(16)은 상술한 단부에 접촉된 상태에서 렌즈 경통(12)에 일체로 고정되고 있다.구동 마그넷(16)은 마치 렌즈 경통(12)의 차양부 (플랜지부)처럼 렌즈 경통(12)의 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하고 있다.
렌즈 경통(12)의 전단부,즉 피사체측의 단부에는 피사체로부터의 반사광을 렌즈(13)에 수용하는 원형의 입사창(18)이 전단면(20)의 중앙에 형성되고 있다.이입사창(18)은 도 1에 나타낸 상태보다 더욱 크게 하거나 나아가서는 제1군 렌즈(14)의 앞쪽에 배치하여도 좋다.
렌즈 경통(12)는 고정체(24) 안에 삽입된다. 고정체(24)도 대략 원통형상으로 형성되고 그 후단부 내주(25)에 렌즈 경통(12)의 후단부(22)의 외주가 고정체(24)의 후단부 내주(25)를 가이드로서 렌즈(13)의 광축(11) 방향으로 이동 가능하게 끼워맞춤 되고 있다. 안쪽 즉, 카메라 몸체측에의 렌즈 경통(12)의 이동 한계는 렌즈 경통(12)의 후단면이 고정체(24)를 형성하는 통부(26)의 후단에 내향으로 형성된 오목형상의 바닥면(27)에 접촉함으로써 그 위치가 결정되게 되어 있다. 도 1은 렌즈 경통(12)가 가장 안쪽으로 이동한 상태를 나타내고 있다.
렌즈 경통(12)와 일체 동작하는 구동 마그넷(16)은 도 2 및 3에 나타낸 것처럼,링형상으로 되고,중앙의 구멍(16a)를 에워싸는 부분이 N극에 착자(着磁:자성부착)되고 전체의 외주부분이 S극에 각각 단극 착자 되어있다. 또한, 이 착자 관계는 NS가 반대로 되도록 하여도 좋다.이 구동 마그넷(16)은 통부(26)의 후단부 내주(25)의 앞측이고 이 후단부 내주(25)보다도 그 중경이 대경으로 형성된 통부(26)의 내주에 약간 간극을 가지고 대향하도록 설치되어 있다.또,구동 마그넷(16)은 통부(26)에 대하여 광축(11)의 방향으로 상대 이동이 가능하게 수납되고 있다.
고정체(24)의 안쪽으로서 바닥면(27)을 에워싸는 오목부 형상의 중심측에는 제3군 렌즈(15)가 접착제에 의하여 고정되고 있다.또,고정체(24)의 내주에는 구동 마그넷(16)보다 안쪽에 그 구동 마그넷(16)에 대향하도록 링형상으로 감겨진 제 1 구동 코일(28)이 배치되고 이 제1 구동 코일(28)에 대하여 구동 마그넷(16)을 끼우도록 하여 제2 구동 코일(30)이 배치되고 있다.
제1 구동 코일(28)의 구석에 링형상의 제1 자성편(32)가 끼워맞춤되고 이 제1 자성편(32)와 제1 구동 코일(28)은 함께 고정체(24)의 통부(26)에 접착 등에 의하여 고정되고 있다. 상술한 것처럼,제1 구동 코일(28)의 전단면과 구동 마그넷(16)의 후단면은 대향하고 있다.
고정체(24)의 전단부 내주에는 구동 마그넷(16)보다 앞측 위치에 상술한 것처럼 링형상의 원형으로 감겨진 제2 구동 코일(30)이 끼워맞춤되고 다시 이 구동 코일(30)에 겹쳐서 링형상의 제2 자성편(34)가 끼워맞춤 되는 고정체(24) 통부(26)에 접착 등의 방법으로 고정되고 있다.구동 마그넷(16)의 전단면과 제2 구동 코일 (30)의 후단면이 대향하고 있다.따라서, 구동 마그넷(16)을 끼우고 광축(11)의 방향으로 정렬한 제1 구동 코일(28)과 제2 구동 코일(30)의 광축 방향 외단면에 각각 제1 자성편(32) 및 제2 자성편(34)가 배치되게 된다.또,구동 마그넷(16)은 제1 및 제2 구동 코일(28),(30)으로 광축(11)의 방향에 끼워지는 구성으로 된다.
제1 및 제2 자성편(32),(34)는 좌금(와셔)형상의 강자성체,예를 들면 강판으로 구성된다.구동 마그넷(16)으로부터 나온 자속은 제1 구동 코일(28)이나 제1 자성편(32)를 그 중심측에서 외주측으로 통과하여 구동 마그넷(16)으로 돌아온다. 또한, 구동 마그넷(16)으로부터의 자속은, 제2 자성편(34)나 제2 구동 코일(30)을 그 중심 측에서 외주측으로 통과하여 구동 마그넷(16)에 이르게 되어 이들 부재에 의하여 자기 회로가 구성되고 있다.따라서 구동 마그넷(16)에 의하여 형성되는 자기장 중에 제1 및 제2 구동 코일(28), (30)이 위치하게 된다.
제1 및 제2 구동 코일(28), (30)의 대향면간 거리는 구동 마그넷(16)의 광축 (11) 방향의 두께보다도 크고 구동 마그넷(16)과 제1 구동 코일(28) 또는 제2 구동 코일(30)과의 사이에는 광축(11) 방향의 간극이 생기고 있어서 이 간극의 범위내에서 구동 마그넷(16)이, 따라서 구동 마그넷(16)과 일체인 경통(12)가 광축(11)의 방향으로 이동할 수 있다.
제1 실시 형태에서는,도 1에 나타낸 것처럼 구동 마그넷(16)이 경통(12)와 함께 안쪽으로 이동하고,구동 코일(28), (30)에 통전되지 않아도 구동 마그넷(16)과 제1 자성체(32)와의 사이에 생기는 자기 흡인력에 의하여 이동한 위치에서 유지된다.이 때의 렌즈(13)의 위치는 광각으로의 촬영 위치(이하,광각 위치라고 한다) 로 되어 있다.이 때,도 1에 나타낸 것처럼 제1 구동 코일(28)과 구동 마그넷(16)과의 사이에 근소한 간극이 생기고 있다.이것은 제1 구동 코일(28)과 구동 마그넷(16)이 충돌하면 어느 한 쪽 또는 양쪽이 손상을 입게 되기 때문이며 그 충돌을 방지하기 위한 것이다.
도 1에 나타내는 상태에 있어서,소정의 줌 스위치 (도시되지 않음)가 확대측으로 조작되면 제1,제2 구동 코일(28), (30)의 적어도 한편에 소정 방향으로 통전되어,이 전류 방향과 구동 마그넷(16)에 의한 자장 방향으로 의하여 플레밍의 왼손법칙에 의하여 구동 마그넷(16)을 앞쪽으로 압출하는 방향의 전자력이 작용하고, 구동 마그넷(16)과 함께 경통(12)가 앞쪽으로 진출한다.이 진출량은 구동 마그넷(16)과 제1 및 제2 구동 코일(28), (30)과의 사이에 생기는 상술한 간극의 범위내이다.경통(12)와 함께 렌즈(13)가 앞쪽으로 진출하여 망원으로의 촬영 위치(이하,망원 위치라고 함)로 된다.
또한,플레밍의 왼손의 법칙은 자장중에 선(線) 전류가 흐르고 있을 때에, 그 선전류를 흐르게 하는 물체에 작용하는 힘의 관계를 나타내는 것이나 이 실시 형태에서는,구동 코일(28), (30)이 함께 고정되어 있기 때문에 ,반작용으로서 구동 마그넷(16)에 힘이 작용하는 것으로 된다. 또한, 광각 위치로부터 망원 위치까지의 사이는 후술하는 전자 처리에 의해 확대 줌잉 화상이 형성된다.
경통(12)가 앞쪽으로 진출하면 그 전단면(20)이 후술하는 위치 결정 돌기(36)에 충돌하는 것으로,그 전방 진출이 저지된다.이 전방에 진출한 렌즈(l3)의 위치는,구동 코일(28), (30)에 통전되지 않아도 구동 마그넷(16)과 제2 자성체(34)와의 사이에 생기는 자기 흡인력에 의하여 지지된다.이 때도 제2 구동 코일(30)과 구동 마그넷 (16)과의 사이에는 근소한 간극을 발생시키고 있다.이것도 제2 구동 코일(30)과 구동 마그넷(16)이 충돌하기 때문에, 그들이 손상을 입히는 것을 방지하기 위해서이다.
앞쪽에로 이동시에 생기는 전자력은,제1 구동 코일(28)에 대한 통전에서는 구동 마그넷(16)을 전방측에 이동시키는 방향으로 발생시키고 제2 구동 코일(30)에 대한 통전에서도 구동 마그넷(16)을 전방측으로 이동시키는 방향으로 발생시킨다. 제1 및 제2 구동 코일(28),(30)의 양쪽에 동시에 통전해도 좋고,어느 한쪽으로 통전해도 된다.
상술한 전자력으로 경통(12)가 앞쪽으로 진출했을 때에,그 경통(12)의 위치 결정 정밀도를 확보하기 위해,경통(12)의 전단면(20)에 대향하는 고정체(24)의 면에 위치 결정 돌기(36)만이 형성되어 있다.이 위치 결정 돌기(36)은 고정체(24)를 구성하는 원형의 접시 모양의 커버(42)의 이동체(10)와 대향하는 면에 복수개의 돌기로서 형성되고 있다.커버(42)는 피사체로부터의 빛을 커버(42)에 고정된 제1군 렌즈(14)로 받음과 동시에 그 빛을 렌즈(13)측으로 통과시킨다.또한 커버(42)는 렌즈(13) 측에 외부의 쓰레기나 먼지가 들어가지 않도록 하고 있는 기능도 가지며 고정체(24)의 통부(26)에 끼워맞춤하고 접착제 등으로 통부(26)에 고정되어 있다.
렌즈 구동 장치(1)의 광축(11)에 따른 안쪽에는 후술하는 대좌부(47)에 고정된 후단부재(46)에 필터(43)이 배치되고 다시, 그 속에 촬상 소자(44)가 고정 배치되고 있다. 필터(43)는 촬상 소자(44)의 검출 파장에 대응하여 소정의 파장의 빛을 컷트하기 위한 것이다.촬상 소자(44)는,CMOS(Complementary Metal 0xide Semiconductor)로 구성되고 있고,그 검지 신호를 회로 기판(45)에 보낸다.검지 신호로 된 화상 신호는 회로 기판(45)에 배치되는 제어부 (마이크로 컴퓨터 등으로 구성됨)에 보내진다.
또한,회로 기판(45)의 외경은,고정체(24)를 구성하는 통부(26)의 직경보다 작게 되고 통부(26)의 밖에 돌출하지 않도록 되어 있다. 또한, 촬상 소자(44)로서는 CMOS 이외에 CCD나 VMIS 등을 채용할 수 있다.
망원 촬영 위치에서 광각 위치로 전환하는 것에서는,줌 스위치를 축소측으로 전환한다. 이 전환에 의하여,제1,제2 구동 코일(28),(30)의 적어도 한쪽에 역방향으로 통전되고 이 전류 방향과 구동 마그넷(16)에 의한 자계 방향에 의하여,플레밍의 왼손 법칙에 따라 구동 마그넷(16)을 뒤쪽으로 되돌리는 방향의 전자력이 작용,구동 마그넷(16)과 함께 경통(12)가 후퇴하여 도 1에 나타내는 광각 촬영 위치로 된다.이 망원 위치에서 광각 위치까지의 사이 역시 후술하는 전자 처리에 의하여 축소 줌잉 화상이 형성된다.
또한,도 1에 나타내는 제1 실시 형태의 치수 데이터의 예를 나타내면,고정체(24)의 통부(26)의 외경은 10.5mm,통부(26)의 높이는 5.5mm,경통(12)의 이동 스트로크는 0.2∼1.5mm 정도로 할 수 있다.또한 3개의 렌즈(13),(14),(15)를 도 1에 나타낸 것처럼 비구면 렌즈로 하고 또한 수지 렌즈로 하는 것이 바람직하다.또한,광각 위치와 망원 위치와의 전환을 위해 제1 구동 코일(28)이나 제2 구동 코일 (30)에 전류를 흐르게 하는 구동 시간은 최소 5msec로 되어 있다.
이 제1 실시 형태의 렌즈 구동 장치(1)에서는,고정체(24)의 틀을 구성하는 부재로서,통부(26)과 커버(42)가 존재하는 것을 기술하였으나, 이 통부(26)은 필터(43)이나 촬상 소자(44)를 지지하는 후단부재(46)를 감합 지지하는 대좌부(47)에 접착제 등으로 고정되어 있다.이 때문에,이 실시 형태에서는 후단부재(46)이나 대좌부(47)도 고정체(24)의 일부를 형성하고 있다.
도 1에 나타낸 제1 실시 형태로는,가동측에 구동 마그넷(16)을, 고정측에 구동 코일(28),(30)을 배치한 무빙 마그넷형의 구성으로 되어 있지만,가동측에 구동
코일을,고정측에 구동 마그넷을 배치한 무빙 코일형으로 해도 좋다.
예를 들면,이동체(10)은 렌즈(13)과 함께 광축(11)의 방향으로 이동 가능한 구동 코일과 자성편을 구비하고 고정체(24)는 상기 구동 코일을 끼워 렌즈(13)의 광축(11)의 방향으로 배치된 제1 구동 마그넷 및 제2 구동 마그넷을 구비함과 동시에,상기 구동 마그넷과 자기 회로를 구성하고 구동 코일에의 통전을 정지했을 때에 제1 구동 마그넷과 제2 구동 마그넷의 한쪽과 자성편과의 자기 흡착에 의하여 이동체를 소정의 위치에 유지하고,구동 코일에의 통전에 의하여 이동체(10)을 제1 구동 마그넷과 제2 구동 마그넷과의 사이에서 이동시키도록 구성하면 된다. 이동 가능한 구동 코일에 통전하기 위해 플렉시블한 리드선을 사용할 필요가 있지만,휴대 기기에 탑재되는 카메라에 적용되는 렌즈 구동 장치에 있어서는,상술한 대로 0.2∼1.5mm 정도의 이동 스트로크가 있으면 족하기 때문에 특수한 리드선을 이용할 필요가 없다.
도 1에 나타내는 제1 실시 형태에 있어서 구동 마그넷(16)으로부터 제1 구동 코일(28)이나 제2 구동 코일(30)에의 자속흐름은,제1 구동 코일(28)과 제2 구동 코일(30)의 부분에서 구동 마그넷(16)의 구동에 필요한 방향 성분으로 되면 좋다. 따라서, 구동 마그넷(16)은 이것을 구동 코일의 내경보다 내측에 배치해도 되고 구동 코일의 외경보다 외측에 배치해도 좋다.
다음에,도 5를 참조하면서 이 렌즈 구동 장치(1)를 포함하는 제1 실시 형태에 따른 카메라(50)의 시스템 구성을 설명한다.
이 카메라(50)는 제1군 렌즈(13)을 갖는 이동체(10)을 구동하여 줌 동작을 실현하는 줌 드라이버(51)과 촬상 소자(44)로부터 얻어지는 화상 신호를 처리하는 ISP(Image Signal Processor)(52)와 화상 데이터를 보존하는 기억 장치(53)과 컨트롤 로직부(54)와 화상을 일시 보관하는 단수 또는 복수개의 메모리(55)와 광학 화상이나 전자 처리된 전자 화상을 표시하는 표시 수단(56)과 이러한 각 부재를 컨트롤하는 시스템 컨트롤러로서의 MPU (Micro Processing Unit)(57)을 갖고 있다.
여기에서,렌즈 구동 장치(1)에 상응하는 카메라 모듈은 렌즈(13)을 포함하는 이동체(10) 등으로 된 렌즈 구동 장치(1)의 메카니즘 부분과 촬상 소자(44)와 줌 드라이버(51)과 ISP(52)로 구성된다.컨트롤 로직부(54)와 MPU(57)으로 제어부가 구성된다.촬상 소자(44)와 ISP(52)와 제어부로 화상 취득 수단이 구성된다.MPU(57)은 줌 지령을 판독하는 줌 지령 판독 수단으로 되고,렌즈(13)의 조작 위치를 확인하는 조작 위치 확인 수단으로 되며 또한, 렌즈(13)의 위치를 검출하는 현재 위치 검출 수단으로도 된다.
또한,렌즈(13)의 위치 즉 이동체(10)의 위치를 검출하는 센서를 설치하는 것으로 그 센서가 현재 위치 검출 수단의 일부를 구성하도록 하여도 무방하나 특별한 센서를 설치하지 않고,제1 구동 코일(28)이나 제2 구동 코일(30)을 센서로서 사용하도록 하여도 된다. 그 경우 제1 및 제2 구동 코일(28),(30)이 현재 위치 검출 수단의 일부를 구성하게 된다.
또한, 컨트롤 로직부(54)는 MPU(57)의 내부에 편입하도록 해도 좋다.또,표시 수단(56)은 액정으로 된 표시 소자와 그 표시 소자를 구동하는 표시 드라이버로 이루어진다. 표시 드라이버는,회로 기판(45) 안에 배치해도 된다. 또한, 표시 소자로서는 LED(Light Emitting Diode)나 EL(Electro Luminescent)로 하거나 그 밖의 표시 소자로서도 좋다.또한 메모리(55)를 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수개로 설치하면 일시적으로 보존한 화상을 이용하여,보다 원활한 전자 처리(디지탈 처리)를 행하여 디지탈 줌을 실행하거나,후술하는 바와 같이 복수의 다른 해상도의 화상을 합성할 수 있다.
다음에,제1 실시 형태에 따른 렌즈 구동 장치(1)의 조립 방법에 대하여,도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다.
먼저,촬상 소자(44),회로 기판(45) 및 필터(43) 등을 갖는 후단부재(46)을
대좌부(47) 감합 고정한다.한편,고정체(24)의 통부(26)에 제1 자성편(32)를 넣어 고정한다. 다음에,제1 구동 코일(28)을 제1 자성편(32)에 겹쳐 배치하여 고정한다. 그 후,구동 마그넷(16)이 고정되고 렌즈(13)을 내부에 갖춘 이동체(10)을 통부(26)에 편입한다.
그 후,제2 구동 코일(30)을 통부(26)에 넣어 고정하고 또한,제2 자성편(34)를 제2 구동 코일(30)에 겹쳐 배치 및 고정한다.다음에,커버(42)를 통부(26)에 감합하여 임시 고정한다.이 상태에서,통부(26)을 대좌부(47)에 넣고, 촬상 소자(44)와 렌즈(13)과의 거리를 조절하고,렌즈(13)이 광각 위치에서 적절한 화상을 얻을 수 있도록 한다.그러한 상태로 된 위치에서 접착제(48)을 대좌부(47)과 통부(26)과의 사이에 삽입하여 양자를 고정한다.
다음에,커버(42)를 광축(11)의 방향으로 전후 이동시켜 렌즈(13)이 망원 위치로 될 때 적절한 촬영이 가능해지는 위치에서 커버(42)를 고정한다.즉,경통(12)의 전단면(20)이 위치 결정 돌기(36)에 부딪친 상태로 되는 망원 위치에서 적절한 망원 화상 (확대 화상)을 얻을 수 있도록,커버(42)를 통부(26)에 대하여 광축(11) 방향으로 전후시키고 적절한 위치에서 양자를 접착제등을 이용하여 고정한다. 또한, 위치 결정 돌기(36)는 도 2에 나타낸 것처럼 120도 간격으로 3곳에 설치하는 것이 바람직하다.
다음에,도 6을 참조하여,전자 처리(디지탈 처리)된 전자 화상에 의하여 디지탈 줌을 행할 때의 방법의 일례에 관하여 설명한다.이 예에서는 광각 위치에 대하여 망원 위치가 2배로 되고 망원 위치로부터 다시 2배의 디지탈 줌을 행하는 것으로 되어 있다. 이 때문에,이 방법에서는 망원 위치가 디지탈 줌의 중간 위치로 된다.
광학 화상은 제1 위치로 되는 광각 위치와 제2 위치로 되는 망원 위치의 2 곳 위치 밖에 취득할 수 없다.이 2곳의 위치에서의 각 광학 화상을 이용하여 디지탈 처리된 확대용의 줌잉 화상을 얻는 것으로 된다.도 6에 나타내는 방법의 경우메모리(55)가 1개라도 대응할 수 있기 때문에,카메라(50)은 1개의 메모리(55)만을 갖는 것으로 하여 설명한다.
MPU(57)은 줌 스위치 (도시 생략)에 의한 줌 지령을 항상 판독하고 있다.MPU(57)은 줌 지령이 온 것을 검지하면 카메라의 조작상,이동체(10)이 어느 위치에 설정되는가를 판독한다(스텝 S1).카메라의 조작상의 현재치가 예를 들어, 1배(광각 위치)이면,취득해야 할 광학 화상은 광각 위치(제1 위치)에서의 화상으로 되고,카메라의 조작상의 현재치가 2배(망원 위치)라면 취득해야 할 광학 화상은,망원 위치(제2 위치)에서의 화상으로 된다.이 때문에 스텝 S2에서,MPU(57)은화각(畵角:화상각도)이 광각 위치에서 좋은지 판단한다.즉,줌 지령이 왔을 때의 카메라 조작상의 렌즈 위치가 광각인가 아닌가를 판단한다.조작의 현재 위치가 1배(광각 위치)의 경우,스텝 S2에서 긍정이 되고,MPU(57)은 렌즈(13) 위치가 광각 위치인가 아닌가를 판정한다(스텝 S3).스텝 S3에서 긍정인 경우,그 광각 위치에서 카메라 (50)은 광학 화상을 취득한다(스텝 S4).스텝 4에서 취득된 광학 화상은 메모리(55)에 보존된다.
그 후 MPU(57)은 ISP(52)를 동작시켜서 취득한 광학 화상을 메모리(55)로부터 인출한 후 디지탈 처리하고,디지탈 줌을 행한다(스텝 S5).MPU(57)은 1초간에 수개의 프레임 내지 30개의 프레임 정도의 프레임 수로 된 화상이고,외관상 서서히 확대해 가는 줌잉 화상을 전자 처리로서 형성한다.이 때의 전자 처리는 가령,광학 화상이 1,280 ×960 화소로 약 122만 화소의 경우,2배의 배율로 하면 640 화소 ×480 화소의 약 30만 화소로 감소한다.화소수는 약 1/4로 되지만,표시 수단 (56)으로의 표시일 경우는 표시 면적이 동일하기 때문에, 2배의 배율에서의 표시에 있어서는,대상이 되는 30만 화소의 정보를 이용하여 표시용 화소를 보간(補間)한다.
화소 보간으로서는 30만 화소의 각 화소를 4배의 영역에 정렬하는 영차(零次) 홀드법이나,확대에 수반하는 새로운 화소를 원화(30만 화소 부분)가 인접 화소간의 직선 근사에 의하여 생성하는 직선 보간법 등을 채용할 수 있다.그러나, 어느 보간법을 채용하여도 원화의 화소가 적기 때문에 표시 수단(56)에 표시하는 (스텝 S6)때에는,화질 자체는 거칠게 된다.
줌잉 화상을 표시한 후,소정 시간 경과하면 재차 스텝 S1으로 돌아온다.이 소정 시간으로서는 5msec보다 큰 값인 동시에 촬영시에 패닝을 행해도 부자연스러움이 나타나지 않는 시간이 바람직하다.구체적으로는 10∼100msec가 바람직하고, 20∼50msec가 보다 바람직하다.이와 같이,스텝 S6에서 디지탈 줌을 표시한 후,한번 더 광각 위치에서의 광학 화상을 취득하기 때문에 패닝 촬영을 행해도 적절한 화상을 얻을 수 있다.이와 같이 하여,표시 수단(56)에는 서서히 확대해가는 디지탈 줌에 의한 확대 줌잉 화상이 계속 표시된다.
스텝 S3에 있어서 부정적인 판정이 이루어지면,MPU(57)은 줌 드라이버(51)에 지령을 내고,이동체(10) 즉 렌즈(13)을 광각 위치로 이동시킨다(스텝 S7).그 후,스텝 S4, S5, S6, S1, S2, S3, S4,ㆍㆍㆍ로 계속되고,디지탈 줌에 의한 확대 줌잉 화상을, MPU(57)은 표시 수단(56)에 계속 표시한다.
현재의 조작 위치가 망원 위치(중간 위치)이면,스텝 S2에서 MPU(57)은 부정적인 판정을 하여 스텝 S11으로 진행된다.스텝 S11에서 MPU(57)은 렌즈(13)의 위치가 망원 위치인가 아닌가를 판정한다.긍정적인 경우,MPU(57)은 촬상 소자(44) 등을 제어하고 망원 위치에서의 광학 화상을 취득한다(스텝 S4).그 후는,앞의 경우와 마찬가지로 스텝 S5, S6의 처리를 망원 위치에서의 광학 화상을 이용하여 행하고 다음에 스텝 S1, S2, S11, S4, ㆍㆍㆍ로 반복한다.이것에 의해,2배 이상으로 된 디지탈 줌으로 서서히 확대하는 화상이 전자 화상에 계속 표시된다,
스텝 S11에서 부정적인 판정이 이루어지면,MPU(57)은 줌 드라이버(51)에 지령을 내고,이동체(10) 즉 렌즈(13)을 망원 위치로 이동시킨다(스텝 S12).그 후는 스텝 S4, S5, S6을 경과하여 2배를 초과하는 전자 화상이 표시되고 다시 스텝 S1, S2, S11, S4, S5, S6,ㆍㆍㆍ로의 반복에 의하여 디지탈 줌으로 서서히 확대하는 전자 화상이 표시 수단(56)에 계속 표시된다.
또한,줌 지령이 2배의 배율 또는 2배를 통과하는 것과 동일한 경우,광각 위치의 광학 화상에 더하여,디지탈 줌의 배율이 2배가 되었을 때에의 망원 위치에서의 광학 화상을 취득하고,전자 화상이 아니라 2배의 광학 화상을 2배의 배율시에 표시 수단(56)에 표시한다.이 때문에,2배의 직전에서 화소수가 1/4로 되지만, 이 2배의 배율시에서 원래의 화소수로 돌아와,화질이 좋은 것으로 된다.그리고,그 후의 디지탈 줌은 이 화질이 원래대로 돌아온 망원 위치에서의 광학 화상을 기초에 하여 전자 처리하기 위해,화상의 품질의 악화는 크게 방지된다.
또,카메라의 조작상의 줌 위치가 2배일 때,즉 현재의 렌즈(13)의 카메라 조작상의 위치가 망원 위치로 지시하는 경우에 줌 지령이 나오게 되면,스텝 S2에서 스텝 S3으로 이행하는 것이 아니라 망원 위치에서의 줌을 시작하는 것이 되고,스텝 S2, S11, (S12), S4, S5, S6, S1, S2, S11, S4, ㆍㆍㆍ로 반복하여 디지탈 줌을 실행한다. 또한, 스텝 S3, S11에서는 렌즈(13)의 위치를 검출하고 있지만,센싱기구를 설치하지 않는 경우에는,스텝 S2에서 긍정이면 반드시 스텝 S7에로 이행시키고, 스텝 S2에서 부정이면 반드시 스텝 12에로 이행시킴으로써 대응할 수 있다.
다시 또 도 7을 참조하여 전자 처리된 전자 화상에 의하여 디지탈 줌을 행할 때의 다른 방법에 대하여 설명한다.이 예는,줌잉으로서 확대 줌에 더하여 축소 줌도 행하는 경우의 예이다.
MPU(57)은 줌 스위치(도시 생략)에 의한 줌 지령 (확대 줌 또는 축소 줌)을 판독한다 (스텝 S21).다음,MPU(57)은 그 판독한 줌 지령이 확대 줌잉지 아닌지를 검출한다(스텝 S22).확대 줌이면 스텝 S23으로 진행하고 줌 지령이 2∼4배의 범위인지 아닌지를 MPU(57)가 판단한다(스텝 S23).그 판단이 긍정적이면 현재의 렌즈 (13)의 위치가 망원 위치(제2 위치)에 있는지 아닌지를 검출하고(스텝 S24),긍정인 경우 스텝 S25로 진행하여 촬상하고,망원 위치에서의 광학 화상을 취득한다.그 후,앞의 스텝 S5, S6과 동일한 스텝인 스텝 S26, S27으로 이행하고,디지탈 줌에 의하여 확대 줌잉 화상을 표시 수단(56)에 의하여 제시한다.
스텝 S24에서 부정적인 경우,즉 렌즈(13)이 망원 위치에 없을 때는 스텝 S28으로 진행하고 이동체(10)을 망원 위치(배율 2배)측으로 구동한다.그 후,스텝 S25에서 망원 위치에서의 광학 화상을 취득한다.그 후는 스텝 S26, S27 에로 이행하고 디지탈 줌에 의하여 확대 줌잉 화상을 표시 수단(56)에 의하여 제시한다.
스텝 S23에서 부정적인 경우,즉 줌 지령이 1∼2배 미만인 경우,MPU(57)은 렌즈(13)이 광각 위치인가 아닌가를 검출한다(스텝 S31).광각 위치에 렌즈(13)이 존재하는 경우 스텝 S25으로 진행하고 광각 위치(배율 1배)로의 광학 화상을 취득한다.그 후,스텝 S26, S27으로 이행하고 디지탈 줌에 의하여 확대 줌잉 화상을 표시 수단(56)에 의하여 제시된다.
스텝 S31에서 렌즈(13)이 광각 위치에 없다고 판단될 때는,MPU(57)은 줌 드라이버(51)에 지시를 내고, 렌즈(13) 즉 이동체(10)을 광각 위치 (1배 위치)에 이동시킨다.그 후,카메라(50)은 광각 위치에서 광학 화상을 촬영하고 스텝 S26, S27에,나아가서는 스텝 S21, S22, S23, S31, S25 에로 이행하고,1∼2배의 디지탈 줌으로서 서서히 확대해 가는 줌잉 화상을 표시 수단(56)에 계속 표시한다.
스텝 S22에서 MPU(57)이 확대 줌이 아니라고 판단할 때,즉,축소 줌이 지시받고 있던 때는,그 줌 지령의 스타트가 2∼4배의 범위인지 아닌지를 MPU(57)가 판단한다 (스텝 S41).그 판단이 긍정적이면 MPU(57)은 렌즈(13)의 위치가 망원 위치인가 아닌가를 판단한다 (스텝 S42).망원 위치에 렌즈(13)이 있으면,망원 위치(배율 2배)에서의 광학 화상을 촬영한다 (스텝 S43).그리고,그 망원 위치에서의 광학 화상을 이용하여 현재 지정되고 있는 확대 화상 (2배 초과 배율의 화상)을 형성함과 동시에,그 광학 화상을 이용하여 그 후에 계속되는 축소해가는 줌잉 화상을 생성한다 (스텝 S44).생성된 전자 화상은 표시 수단(56)에 표시된다 (스텝 S45).
스텝 S44에서의 확대 화상의 생성은,먼저 나타낸 영차 홀드법이나 직선 보간법 등에 의하여 실행된다.스텝 S44에서 실행된 확대 화상으로부터의 축소는 기초 화상이 망원 위치에서의 광학 화상이며 실제는 그 광학 화상의 확대 화상이다.이 때문에,스텝 S44에서 행해지는 축소 줌잉은 확대 화상을 서서히 원래의 광학 화상으로 귀환시키는 것이 된다.
또한,화상의 확대시에 사용된 영차 홀드법이나 직선 보간법은 화상 크기를 정수배로 확대한 것이다.화상을 비정수배로 확대하는 경우,화상 사이즈를 정수분의 1로 축소한 다운샘플링법,평균 조작법을 병용하는 것으로 실행된다.예를 들어, 4/3배의 경우,먼저 4배로 확대한 후 1/3로 축소한 것으로서,원래의 화상 크기의 4/3으로 할 수 있다.
스텝 S42에서 렌즈(13)이 망원 위치가 아닌 경우,MPU(57)은 이동체(10)을 구동하여 이동체(10)을 망원 위치측으로 이동시킨다 (스텝 S46).그 후,먼저 설명한 스텝 S43, S44, S45에로 이행하여 축소해가는 줌잉 화상을 표시 수단(56)에 표시하고,또한 S21로 돌아와서 동일한 과정을 거쳐 다시 축소해가는 줌잉 화상을 표시한다.이와 같이 하여,MPU(57)은 서서히 축소해가는 줌잉 화상을 표시 수단(56)에 계속 표시한다.이 표시는 배율이 2배에 도달할 때까지 계속된다. 배율이 2배가 되면 (망원 위치에서의 배율로 되면),촬영해둔 광학 화상을 메모리(55)로부터의 판독 표시 수단(56)에 표시한다.
축소하는 사이즈의 스타트가 2배 미만인 때는, 스텝 S41에서 부정적인 판단으로 되고 MPU(57)은 렌즈(13)이 광각 위치인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S51).그 판단이 긍정적이면 그 광각 위치에서 먼저 광학 화상을 취득한다 (스텝 S43).그 후,스텝 S44, S45으로 진행하고 2배 미만으로부터 1배까지의 축소 줌잉이 이루어진다.
스텝 S51에서 렌즈(13)이 광각 위치에 없다고 MPU(57)이 판정하면,MPU(57)은 렌즈(13),즉 이동체(10)을 구동하고,광각 위치에 렌즈(13)를 이동시킨다 (스텝 S52).그 후,스텝 S43, S44, S45, S21, S22, S41, S51, S43, S44,ㆍㆍㆍ로 이행하고,MPU(57)은 광각 위치에서의 광학 화상을 이용하여 축소 줌잉 화상을 생성하고,서서히 축소해가는 줌잉 화상을 표시 수단(56)에 계속 표시한다.
이 도 7에서 나타내는 방법에서는,축소 줌잉시 도달한 배율보다 더욱 저배율의 광학 화상을 미리 취득하고,그 광학 화상을 이용하여 광학 화상을 확대한 화상을 전자 처리에 의하여 생성하고 있다.이 때문에,축소 줌잉 화상도 확대 줌잉 화상과 마찬가지로 화질이 좋아지게 된다.
다음에,도 8 내지 10에 근거하여,디지탈 줌을 행할 때의 또다른 방법에 관하여 설명한다.이 예는,확대 디지탈 줌일 경우 처음의 광학 화상에 더하여,확대시 도달한 다른 배율의 광학 화상까지 이용하고,축소시에는 도달하는 측의 광학 화상에 더하여 통과해 왔던 배율의 광학 화상까지 이용하여,각각의 화질을 올리도록 한 것이다.이 예의 경우,2개의 광학 화상을 이용하기 위해 카메라(50) 안의 메모리(55)는 적어도 2개가 필요하게 된다.
먼저,도 8에 의하여 확대 줌잉 동작을 행하는 경우에 대하여 설명한다.처음에,MPU(57)은 렌즈(13)을 광각 위치에 세트한다 (스텝 S61).그 후,MPU(57)은 ,광각 위치에서 광학 화상을 취득한다(스텝 S62).그 광학 화상은 메모리(55a)에 보존된다.MPU(57)은 이 광학 화상을 이용하여 디지탈 줌의 줌잉 화상을 형성하고(스텝 S63),표시 수단(56)에 표시한다(스텝 S64).
그 후,MPU(57)은 디지탈 처리된 전자 화상이 소정의 임계치 (제1 임계치) 즉 소정의 배율을 초과하는지 아닌지를 판정한다(스텝 S65).이 예로서, 1.7배,즉 광각 위치와 망원 위치의 각 배율의 사이를 7:3으로 구분한 위치를 소정의 임계치로 하고 있다.이 때문에,전자 화상의 배율이 1.7배를 초과하지 않는 동안은 스텝 S62에로 돌아오고,촬영을 반복하여 그 촬영된 광학 화상을 기초로 확대 화상을 계속 표시한다.
스텝 S65에서,그 배율이 1.8배를 초과할 때 스텝 S66으로 진행하고 MPU(57)은 렌즈(13)을 망원 위치에 구동한다.그리고,망원 위치에 광학 화상을 촬영하고 (스텝 S67) 그 화상을 메모리(55b)에 보존한다.그 후,전자 배율이 더욱 나아가고, 소정의 임계치(제2의 임계치)를 초과했는지 아닌지를 MPU(57)은 판정한다 (스텝 S68).이 임계치로서는, 앞의 예에서 1.7배가 제1 임계치이기 때문에 이 1.7배를 초과한 값을 임계치로 하여 채용한다.예를 들면,1.8배가 제2 임계치로서 채용된다.
스텝 S68에서,제2 임계치를 배율이 넘지 않은 경우는 스텝 S62에로 돌아오고 광각 위치에서의 최신의 광학 화상을 이용한 디지탈 줌이 계속해서 이루어진다.한편,스텝 S68에서 제2 임계치를 넘은 경우,MPU(57)은 메모리(55b)에 보존한 망원 위치에서의 광학 화상을 이용하여 디지탈 줌의 줌잉 화상을 얻는다 (스텝 S69). 이 경우,후술하는 바와 같이 메모리(55a)의 광학 화상도 합쳐서 이용하도록 해도 좋다.
그 후,스텝 S70에서 전자 처리된 화상을 표시 수단(56)에 표시함과 동시에 스텝 S67에로 돌아오고 또한 스텝 S68, S69, S70 으로 진행되는 것을 반복한 것으로서 최신의 망원 위치에서의 광학 화상을 이용하여 확대해가는 전자 화상을 계속 표시한다.
이처럼,이 예에서는 1.8배 내지 2배까지는 망원 위치(2배 위치)에서의 광학
화상을 이용하여 전자 화상을 생성하고 있다.광각 위치에서의 광학 화상을 전자 처리하여 2배 근처까지 확대하면,화소수는 1/4 정도로 감소한다.이 때문에 화질이 악화하나 1.8배를 초과하면,원래의 화소수와 동일한 화소수의 광학 화상을 이용하여 확대 화상을 생성하기 때문에,화질의 열화를 크게 방지할 수 있다.
망원 위치에서의 광학 화상 이용시,망원 위치에서는 화각이 좁기 때문에 그 광학 화상을 1.8배의 화상에 사용하는 것으로 하면 화상 주변의 정보가 소실되어 버린다. 이 때문에,도 9에서 보는 바와 같이 망원 위치에서의 광학 화상을 약간 축소하여 표시 화면의 중앙에 배치하고,그 주변에 광각 위치에서의 광학 화상으로부터 확대한 화상을 첨부하여 합성하는 것으로서, 1.8배의 전자 화상을 얻도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 도 9나 다음의 도 10에 나타낸 것은 화상을 생성하는 개념을 설명하기 위한 도면이고,실제로 1.8배의 화상이 도 9나 도 10으로 나타내는 것과 같은 화상이 된다고는 단언할 수 없다.
또한,망원 위치의 광학 화상을 이용하는 경우,촬영에 의하여 취득되는 광학 화상의 화각과 표시 수단(56)에 의하여 표시되는 표시 영역에 차이가 있고, 전자쪽이 넓은 경우는,도 10에 나타낸 것처럼 광각 위치에서의 광학 화상을 이용하는 일 없이,망원 위치에서의 광학 화상만을 이용하여 1.8배를 초과하는 배율의 화상을 표시할 수 있다.즉,각 위치에서 취득한 광학 화상의 영역과 비교하여,표시 영역이 좁은 때는 망원 위치에서 취득한 광학 화상을 약간 축소한 화상 (1.8 배의 화상)의 크기가 표시 영역과 동일한 크기로 되고 망원 위치에서의 화상만으로 1.8배의 화상을 얻을 수 있게 된다.
배율이 커져 2배로 되면, MPU(57)은 망원 위치에서 촬영한 광학 화상을 그대로 사용하여 2배의 화상(망원 위치에서의 화상)을 표시 수단(56)에 표시한다.배율이 2배를 초과하면,스텝 S67, S68, S69, S70, S67, ㆍㆍㆍ로,각 스텝을 반복한다. 이 때의 전자 화상은 망원 위치에서의 광학 화상을 이용하여 확대한 전자 화상으로 된다.이에 의해 2 배를 초과하고 나서 4배까지의 디지탈 줌이 가능해진다.
이상과 같이 하여,광각 위치(1배)로부터 망원 위치(2배)까지의 확대되는 줌잉 및 망원 위치로부터 더욱 확대한 4배 화상 (2배에서 4배)까지의 확대 줌잉을 얻을 수 있다. 또한, 1배 내지 1.8배의 화상을 제1 줌잉 화상이라고 부르고,1.8배 내지 2배까지의 화상을 제2 줌잉 화상이라고 부른다.
이상의 확대 줌잉에 대한 생각을 축소 줌잉에도 적용할 수 있다.즉,2배를 초과한 배율로부터 2배까지의 축소 줌잉은,먼저 설명한 것처럼,망원 위치에서의 광학 화상을 이용하여 디지탈 처리한다.이 점은,도 7에 나타낸 앞의 예와 마찬가지이다.2배 미만이 되었을 때,도 7에 나타내는 예에서 곧바로 광각 위치에서의 광학 화상만을 이용한 디지탈 처리에 의하여,축소 줌을 행하도록 하고 있지만 예를 들어, 배율이 1.8 < X < 2.0 의 제2 줌잉 화상 영역에서는,광각 위치에서의 광학 화상에 더하여,망원 위치에서의 광학 화상을 이용할 수 있도록 하는 것이 가능하다.이 경우의 화상 처리로서는, 도 9나 도 10에 나타낸 것과 같은 방법 등이 생각된다.
그 후,배율 X가 X ≤1.8이 되는 제1 줌잉 화상의 영역에서는 광각 위치에서의 광학 화상만을 이용한 표시로 한다.이와 같은 전자 처리에 있어서,2개의 임계치의 채용은 확대 줌에서는 바람직한 것으로 되지만,축소 줌에서는 미리 망원 위치에서의 광학 화상을 얻고 있기 때문에,1개의 임계치만으로 충분한 경우가 많다.
다음에,본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 렌즈 구동 장치(1A)에 대하여,도 11을 참조하여 설명한다. 이 렌즈 구동 장치(1A)는 렌즈 구동 장치(1)과 기본 구성은 동일하고,동일 부재에는 동일 부호를 부여하고 그 자세한 내용 설명을 생략하며 다른 점만을 주로 설명하는 것으로 한다.
렌즈 구동 장치(1A)는 제1 구동 코일(28)과 제2 구동 코일(30)의 사이에 링형상의 제3 자성편(61)을 배치하는 것으로,구동 마그넷(16)을 가동 도중에 정지 유지할 수 있도록 한 것이다.즉,3 위치의 스텝 구동을 가능하게 한 것이다.구체적인 예로 나타내면,광각 위치와 망원 위치의 양 위치에 더하여,그들의 중간 배율에서의 촬영을 행할 수 있는 위치를 갖게 할 수 있다.이 중간에 배치되는 제3 자성편(61)을 1개가 아니라 복수개로 하는 것으로, 복수개로 할 때 4개 스탭을 구동할 수 있다. 또한 도 11에서, 제3군 렌즈(15)가 고정되고 광축(11)의 방향으로 이동할 수 없는 것으로 도시했지만, 후술하는 이유에 의하여,렌즈(15)는 실제는 근소하게 광축(11)의 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다.
또한,이 렌즈 구동 장치(1A)에서는, 상술한 제1 실시 형태와는 다르며 제2군 렌즈(13)이 피사체측 렌즈(13a)와 몸체측 렌즈(13b)의 2개의 렌즈로부터 구성되어 있다. 피사체측 렌즈(13a)는 틀(62)와 일체하여 수지 성형된 비구면 렌즈이고, 카메라 몸체측 렌즈(13b)도 틀(63)과 일체하여 수지 성형된 비구면 렌즈로 되어 있다. 양측 렌즈(13a),(13b) 사이에는 간격 지지 부재(13c)가 배치되어,카메라 몸체측 렌즈(13b)의 더욱 안쪽에는 위치 고정부재(13d)가 양 렌즈(13a),(13b)를 위치 결정 하기 위해 통부(26)에 고정되고 있다.또,커버(42)와 통부(26)는 접착재(64)에 의하여 고정되고,통부(26)과 대좌부(47)는 접착제(65)에 의하여 고정되어 있다.
또,제1 실시 형태와 마찬가지로,경통(12)의 외주와 제2 구동 코일(30) 및 제2 자성편(34)의 각 내주와의 사이에는 간극 gl이,구동 마그넷(16)의 외주와 통부(26)의 내주 사이에는 간극 g2가,경통(12)의 외주와 제1 구동 코일(28) 및 제1 자성편(28)의 각 내주 사이에는 간극 g3이 각각 형성되어 있다.이 렌즈 구동 장치 (1A)로는 각 간극gl, g2, g3 사이에는 g3 > g2 나 g3 > g1의 관계가 존재하고 있다. 또,간극 g1, g2의 사이에는 g2 > g1의 관계를 주는 것이 바람직하다.
또,이 렌즈 구동 장치(1A)는 휴대 기기로 되는 휴대 전화기의 케이스 표면(67)과 커버(42)의 표면이 동일평면 또는 거의 동일평면으로 되도록 배치되어 있다.또,휴대 전화기의 케이스 이면(68)과 렌즈(15)의 사이에 촬상 소자(44)나 회로 기판(45)가 배치되는 구성으로 되어 있다.이 때문에,렌즈 구동 장치(1A)의 외주 부분에,충분한 스페이스를 취할 수 있고 이 렌즈 구동 장치(1A)를 휴대 기기에 편입하기 쉬워진다.이 케이스 표면(67)과 케이스 이면(68)은 다른 도면에서는 생략하고 있으나 전부 이 도 11과 동일한 위치 관계로 되어 있다.
이 제2 실시 형태의 렌즈 구동 장치(1A)는 3점에서의 위치 지지가 가능하게 되어 있기 때문에,줌잉으로서는 이른바 3단계 줌으로 할 수 있다.이 3단계 줌의 경우,제1 실시 형태의 렌즈 구동 장치(1)에 있어서 2단계 줌과 비교하여,화질의 열화를 한층 방지할 수 있다.
화질의 열화 방지,역으로 말하면 2단계 줌과 비교하여, 질 향상이 이루어지는 것을 도 12에 근거하여 설명한다.도 12(A)는,2단계 줌(제1 실시 형태의 렌즈 구동 장치(1))에 있어서의 화소수의 변화를 나타내는 도면이고 도 12(B)는 3단계 줌(제2 실시 형태의 렌즈 구동 장치(1A))에 있어서의 화소수의 변화를 나타내는 도면이다. 여기에서 종축은 표시된 화소수를 나타내고 횡축은 초점거리 (화각에 상응하는)를 나타내고 있다.또,화각이 넓은 위치로 되는 초점거리가 3.6mm인 경우, 상술한 각 실시 형태에서는 광각 위치로 된다.또,화각이 좁은 위치로 되는 초점거리가 7.2mm인 경우는 망원 위치로 된다.도 12(A), (B)에서는 2개의 광학 위치의 사이,즉,3.6mm 내지 7.2mm의 범위를 광학 줌이 아니라 디지탈 줌을 행하고 있다.
1 초점 렌즈(단초점만)의 경우,줌잉 처리는 광각 위치에서의 광학 화상만을 이용하여 행하기 때문에,처음에는 약 122만 화소수 이었던 것이 4배 줌을 행하면 1/16 으로 감소하여 약 7.7만 화소가 되고 만다.2 초점으로 된 렌즈 구동 장치(1)의 경우,도 12(A)에 나타낸 것처럼 2배의 줌에 의하여,화소수는 1/4로 되어 30만 화소수로 되지만 2배 배율의 시점에서 한번더 122만 화소의 광학 화상을 취득하기 때문에 원래대로 돌아온다.그 화상을 이용하여,재차 2배의 디지탈 줌을 하므로,4배 줌의 최종시점에서는 광학 화상과 비교해 역시 1/4의 감소에 그친다.이 때문에,2단계 줌은 고정 초점과 비교해 화질 악화를 크게 억제할 수 있다.
이 2단계 줌에 대하여, 3단계 줌의 경우 초점 거리가 5.4mm으로 되는 중간점이라도 광학 화상을 얻을 수 있다.이 광학 화상은,1.5배의 배율로 되는 것이다.이 때문에,화소수는 1배 내지 1.5배에 걸쳐 감소하고 1.5배에서 약 69만 화소로 되므로 화소수는 약 반 정도로 되기는 하나 그 시점에서 재차 광학 화상을 취득하는 것으로서,원래의 122만 화소로 복귀한다.그 후,배율이 2배까지는 조금 전과 마찬가지로 화소수가 감소하지만 2배의 배율에서는 재차 원래의 화소수로 복귀한다.
이처럼,3단계 줌으로 하는 것으로,디지탈 줌 사이는 화소수의 감소가 생기나, 1∼3배의 범위에서는 광학 화상의 반 정도의 화소수로 되는 정도의 감소로 억제할 수 있고, 2단계 줌과 비교하여 화질은 배 이상의 양호함을 장점으로 한다. 또한, 2배를 초과하는 배율 범위에서는 2단계 줌과 3단계 줌이 동일한 품질이 된다.
또한,광각 위치와 망원 위치의 사이의 중간 위치에서 렌즈(13)을 정지시키는 경우,제3군 렌즈(15)도 2단계로 광축(11) 방향으로 구동할 필요가 생긴다.이것은 도 13에 나타내는 바와 같이, 각 렌즈(13), (14), (15)의 이동 궤적(71), (72), (73)은 다른 것이며 또한 제3군 렌즈(15)의 이동 궤적(73)이 광각 위치나 원 위치에서는 동일 위치로 되는 것에 대하여, 중간 위치 m에서는 양 위치보다 안쪽 (촬상 소자(44)측)으로 되기 때문이다.
도 13에 나타낸 것처럼, 매크로 위치(접사 위치)에서는,제3군 렌즈(15)는 광각 위치나 망원 위치와 동일하게 된다.이 때문에,제2 실시 형태의 렌즈 구동 장치(1A)로서는 제1 실시 형태의 렌즈 구동 장치(1)에 마크로 기능을 추가시키기 위해 중간점에서의 정지 기능을 부가한 것으로 해도 좋다.이 경우는,렌즈(15)를 광축 (11)의 방향으로 이동하지 않는 고정한 것으로 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 각 실시 형태는 본 발명의 매우 적합한 예이지만, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지로 변경할 수 수 있다.예를 들면,렌즈 홀더로서는 원통상의 경통(12)을 나타냈으나 렌즈 홀더를 렌즈와는 별도로 하지 않고,렌즈와 동일한 재료의 수지재로 렌즈와 일체로서 렌즈 홀더를 설치하도록 하여도 좋다.
또,구동 수단으로서는 마그넷과 코일에 의한 자기 구동의 것이 매우 적합하나 특허문헌 2 및 3과 같이,모터를 이용하여 회전을 직선 운동으로 대체하도록 한 것이나 모터의 로터의 내주에 안내 홈을 설치하고,그 홈 중에 렌즈 홀더의 돌기를 삽입하는 동시에 렌즈 홀더의 회전을 저지하고,또한 광축 방향으로의 이동만을 허가하는 안내부재를 설치하고,로터의 회전에 의하여 렌즈 홀더를 광축 방향으로 이동시키는 구조의 것으로 해도 좋다.
또,렌즈 홀더로 된 경통(12)의 주위를 에워싸도록 구동 수단으로 된 제1 및 제2 구동 코일(28),(30)을 설치하고 있지만,반대로,구동 수단을 에워싸도록 렌즈 홀더를 배치하는 구성으로서 해도 된다.또,구동 마그넷(16)을 지름 방향으로 NS 착자된 것으로 하고 있지만 광축(11) 방향으로 NS 착자되는 것으로 해도 좋다.
또,화상의 확대, 축소의 처리로서는 이미 기술한 방법 이외에 디지탈ㆍ필터를 사용하는 방법을 채용할 수 있다.디지탈 필터에 업ㆍ샘플러나 다운ㆍ샘플러를 조합하는 것으로 다양한 확대,축소가 가능해진다.또,메모리(55)에 화상 데이터를 보존하는 경우 압축 처리를 행하여 보존해도 된다.이 경우 메모리(55)의 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 압축한 경우 복호화 처리가 필요해진다.
또,카메라(50)의 구성으로서는 도 14에 나타낸 것과 같은 카메라(50A)로 해도 좋다. 이 카메라(50A)는 메모리(55)를 카메라 모듈측에 배치하는 것으로,ISP(52)에 의한 화상 처리를 고속화시키는 것과 동시에,MPU(57)에 의한 시스템 컨트롤과의 간섭을 피하고 있는 것이다.
또한,광학적인 줌 위치에서 촬영한 화상 (상술한 예로는 광각 위치,망원 위치 및 중간 위치)을 전자 처리로 확대할 때의 확대율 또는 화상 사이즈(=화소수)를 표시 수단(56) 등에 표시하도록 하여도 좋다.이와 같이 구성하면,휴대 기기를 사용하는 수요자는 촬영할 때에 화질 정보를 파악할 수 있고,적절한 화상 취득이 한층 가능해진다.이 표시로서는 예를 들면 확대율의 경우,광학 화상을 "0" 로서 어느 정도 화질이 나빠졌는지를 마이너스 수치로 표시하는 것으로 "O"일 때가 최고 화질인 것을 나타낼 수가 있다.
또,상술한 2단계 줌이나 3단계 줌의 응용으로서,휴대 기기에 탑재된 표시 수단이 렌즈 구동 장치(1),(lA)의 촬영 화상의 해상도와 비교하여 낮은 경우,표시 수단에 해상도와 동일한 정도의 해상도 레벨로 표시하고 셔터가 눌러진 때만 고해상도로 화상 처리하도록 하여도 좋다.즉,셔터가 눌러지지 않을 때는,전부 전자 처리된 전자 화상,즉 화질이 떨어지는 화상을 표시 수단에 표시시켜 정말로 필요할 때,즉 셔터가 눌러진 때만 광학 화상을 취득하고,화질의 레벨이 상승한 화상을 촬상 소자(44)로 취득하는 것과 동시에 표시 수단에 표시하도록 해도 좋다.이와 같이 하면,저속도 MPU나 CPU(Central Processing Unit)가 사용 가능해짐과 동시에,저소비 전력화가 가능하게 된다.
또,4단계 이상의 줌으로 하는 것도 가능하다.또한,총 배율이나 본 발명과 같은 특수한 디지탈 줌의 범위를 각 실시 형태로 나타낸 값과 다른 값으로서도 좋다. 또한, 3단계 이상의 줌의 경우,최후 단계의 줌에 대해서는 통상의 디지탈 줌만으로 하여도 되나 최후 단계의 줌의 최후 위치에서 광학 화상을 얻도록 하고 그 후의 디지탈 줌은 행하지 않도록 해도 된다. 또한,소정의 배율까지 또는 소정의 범위의 배율에 있어서는 통상의 연속적 광학 줌으로 하고 그 밖의 범위를 본 발명의 디지탈 줌에 광학 화상을 부가한 줌잉으로 해도 좋고 나아가서는,광학 줌과 본 발명의 줌에 더하여,순수한 디지탈 줌 (실시 형태에서 나타낸 2배 초과의 줌)을 더하고 3개의 다른 종류의 줌을 아울러 가지는 것으로 해도 된다.
본 발명의 카메라는 양질의 줌잉 표시를 간단한 기구에 의해서도 행할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 카메라 부착 휴대 기기는 양질의 줌잉 표시를 간단한 기구에 의해서도 행할 수 있음과 동시에 소형화나 동작의 안정화를 달성하기 쉽게 된다.
본 발명은 카메라 장치에 응용할 수 있다.또한,카메라 기능을 갖는 휴대 전화기 등의 휴대 기기에 적용할 수 있다.나아가서는,렌즈의 줌잉 기구를 구비하는 것이라면 모든 전자 기기에 편입할 수 있다.
도 1은 본 발명의 카메라에 편입되는 제 1 실시 형태에 따른 렌즈 구동 장치를 나타내는 단면도;
도 2는 도 1의 렌즈 구동 장치의 분해 사시도;
도 3은 도 1의 렌즈 구동 장치에 사용되는 구동 마그넷의 평면도;
도 4는 도 1의 렌즈 구동 장치에 있어서 제 2 군 렌즈의 이동을 설명하는 도면;
도 5는 도 1의 렌즈 구동 장치를 포함한 카메라의 시스템 구성을 나타내는 블록도;
도 6은 도 1의 렌즈 구동 장치를 사용하여 디지탈 줌을 행할 때의 동작 플로우를 나타내는 도면;
도 7은 도 1의 렌즈 구동 장치를 사용하여 디지탈 줌을 행할 때의 동작 플로우의 다른 예를 나타내는 도면;
도 8은 도 1의 렌즈 구동 장치를 사용하여 디지탈 줌을 행할 때의 동작 플로우의 새로운 다른 예를 나타내는 도면;
도 9는 도 8의 동작 플로우에 의하여 형성되는 합성된 전자 화상의 일례를 설명하기 위한 도면;
도 10은 도 8의 동작 플로우에 의하여 형성된 전자 화상의 다른 예를 설명하기 위한 도면;
도 11은 본 발명의 카메라에 편입되는 제 2 실시 형태에 따른 렌즈 구동 장치를 나타내는 도면;
도 12는 본 발명의 카메라에 사용된 각 렌즈 구동 장치에 있어서 화질의 열화 방지를 설명하기 위한 도면으로, (A)는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 렌즈 구동 장치의 경우를 나타내고 (B)는 제 2 실시 형태에 따른 렌즈 구동 장치의 경우를 나타내는 도면;
도 13은 도 11의 렌즈 구동 장치에 있어서 각 렌즈의 광축 방향의 위치 관계와 그 움직임을 설명하는 도면;
도 14는 본 발명의 카메라의 다른 예를 나타내는 것으로서,그 카메라의 시스템 구성을 나타내는 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, lA : 렌즈 구동 장치 10 : 이동체
11 : 광축 12 : 경통 (렌즈 홀더)
13 : 렌즈 (제2군 렌즈) 14 : 렌즈 (제1군 렌즈)
15 : 렌즈 (제3군 렌즈)
16 : 구동 마그넷 (렌즈 구동 수단의 일부)
18 : 입사창 20 : 전단면
24 : 고정체 26 : 통부
28 : 제1 구동 코일 (렌즈 구동 수단의 일부)
30 : 제2 구동 코일 (렌즈 구동 수단의 일부)
32 : 제1 자성편 (렌즈 구동 수단의 일부)
34 : 제2 자성편 (렌즈 구동 수단의 일부)
36 : 위치 결정 돌기 42 : 커버
43 : 필터
44 : 촬상 소자 (화상 취득 수단의 일부)
45 : 회로 기판 46 : 후단부재
47 : 대좌부 50, 50A : 카메라
51 : 줌 드라이버
52 : ISP (화상 취득 수단의 일부)
53 : 기억 장치
54 : 컨트롤 로직부 (화상 취득 수단의 일부)
55 : 메모리 56 : 표시 수단
57 : MPU (화상 취득 수단의 일부) 61 : 제3 자성편

Claims (8)

  1. 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더와,이 렌즈 홀더를 상기 렌즈의 광축에 따라 이동시키는 구동 수단을 갖는 렌즈 구동 장치를 구비하는 카메라에 있어서,
    상기 렌즈 홀더를 광축 방향의 적어도 2곳의 위치에서 간헐적으로 정지 가능하게 구성하고,
    그 2곳의 정지 위치에서 배율이 다른 광학 화상을 얻는 것과 동시에,상기 배율이 다른 광학 화상과 그 양 광학 화상의 사이를 연결하는 전자 화상에 의하여 한편의 광학 화상으로부터 다른 편의 광학 화상까지의 줌잉 화상을 얻는 화상 취득 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 카메라.
  2. 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더와 이 렌즈 홀더를 상기 렌즈의 광축에 따라 이동시키는 구동 수단을 갖는 렌즈 구동 장치를 구비하는 카메라에 있어서,
    배율이 다른 광각 위치로부터 망원 위치까지의 사이를 연속하여 화상 처리하여 줌잉 화상을 얻는 화상 취득 수단을 갖고,상기 광각 위치에서의 광학 화상과 상기 광각 위치와 상기 망원 위치의 중간 위치에서의 광학 화상을 얻기 위하여,상기 렌즈 홀더를 상기 광각 위치와 상기 중간 위치의 적어도 2곳의 위치에서 간헐적으로 정지 가능하게 구성하고,
    상기 화상 취득 수단은,상기 광각 위치를 지나서 상기 중간 위치 직전까지의 확대해 가는 줌잉 화상을 상기 광각 위치에서의 광학 화상을 이용하는 전자적 처리에 의하여 얻고, 상기 중간 위치를 지나서 상기 망원 위치까지의 확대해 가는 줌잉 화상을 상기 중간 위치에서의 광학 화상을 이용하는 전자적 처리에 의하여 얻는 것을 특징으로 하는 카메라.
  3. 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더와, 이 렌즈 홀더를 상기 렌즈의 광축에 따라 이동시키는 구동 수단을 갖는 렌즈 구동 장치를 구비하는 카메라에 있어서,
    상기 렌즈 홀더를 광축 방향의 적어도 2곳의 위치에 있어서, 광각측의 제1 위치와 그 광각측보다 배율이 높아지는 망원측의 제2 위치의 적어도 2곳의 위치에서 간헐적으로 정지 가능하게 구성하고,
    상기 배율이 다른 광학 화상과 그 양 광학 화상의 사이를 연결하는 전자 처리된 전자 화상에 의하여,한 편의 광학 화상으로부터 다른 편의 광학 화상까지의 줌잉 화상을 얻는 화상 취득 수단을 설정하고,
    이 화상 취득 수단은,상기 양 위치 사이에 있어서의 화상을 확대하는 줌잉을 지시받았을 때는 상기 제1 위치에서 광학 화상을 취득하고 그 광학 화상을 이용하여 확대 줌잉 화상을 형성함과 동시에,상기 양 위치 사이에 있어서의 화상을 축소하는 줌잉을 지시받았을 때도,상기 제1 위치의 광학 화상을 취득하고 그 광학 화상을 이용하여 축소 줌잉 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화상 취득 수단은,지시받은 줌 지령을 판독하는 줌 지령 판독 수단과, 현재의 상기 렌즈의 조작 위치를 확인하는 조작 위치 확인 수단을 가지며,
    상기 줌 지령 판독 수단에 의하여 줌 지령이 판독되었을 때,상기 조작 위치 확인 수단에 의하여 판독된 위치에 상기 렌즈를 상기 구동 수단에 의하여 구동시키는 것을 특징으로 하는 카메라.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화상 취득 수단은,현재의 상기 렌즈의 위치를 검출하는 현재 위치 검출 수단을 가지며,
    상기 조작 위치가 광각측인 경우,상기 현재 위치 검출 수단에서 현재의 렌즈 위치가 상기 제1 위치인지 아닌지를 검출한 후 상기 제1 위치에 없는 경우는 상기 구동 수단에 의하여 상기 렌즈를 상기 제1 위치로 이동시키고, 상기 제1 위치에 있는 경우는 그대로의 위치에서 각각 상기 제1 위치에서의 상기 광학 화상을 얻는 한편,
    상기 조작 위치가 망원측인 경우,상기 현재 위치 검출 수단에서 현재의 렌즈 위치가 상기 제2 위치인지 아닌지를 검출한 후 상기 제2 위치에 없는 경우는 상기 렌즈를 상기 구동 수단에 의하여 상기 제2 위치로 이동시키고, 상기 제2 위치에 있는 경우는 그대로의 위치에서 각각 상기 제2 위치에서의 상기 광학 화상을 얻도록 동작하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 화상 취득 수단은,화상을 확대하는 줌잉을 지시받았을 때는 확대 배율이 상기 제2 위치에서의 광학 배율로 되기 전에,상기 렌즈를 상기 제2 위치로 이동시켜서 사전에 상기 제2 위치에서의 광학 화상을 얻고,상기 제1 위치에서의 광학 화상을 이용하여 상기 확대의 제1 줌잉 화상을 표시한 후에,상기 제2 위치에서의 광학 화상을 이용하여 형성한 상기 확대의 제2 줌잉 화상을 표시하기 위한 화상을 형성하고,상기 제1 줌잉 화상과 상기 제2 줌잉 화상으로서, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치까지 확대하는 줌잉 화상을 얻는 것을 특징으로 하는 카메라.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 줌잉 화상은 상기 제2 위치에서 취득된 광학 화상의 주위에,상기 제1 위치에서 취득된 광학 화상을 전자 처리하여 확대시킨 화상을 배치하는 것으로 얻어지는 화상으로 한 것을 특징으로 하는 카메라.
  8. 제1항 내지 7항의 어느 한 항에 기재된 카메라와 이 카메라에 의하여 얻어진 화상을 표시하는 표시 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 카메라 부착 휴대 기기.
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