KR20070110275A - Imaging device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 휴대 전화기나 모바일 컴퓨터 등의 전자 기기에 탑재 가능한 촬상 장치 및 이 촬상 장치를 내장한 전자 기기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래부터, 휴대 전화기 등의 전자 기기에 탑재 가능한 소형이고 고성능의 촬상 장치가 알려져 있고, 이 촬상 장치로서, 피사체의 광학상을 결상하는 촬상 렌즈와, 촬상 렌즈에 의해 결상된 광학상을 전기 신호로 변환하는 CMOS형 이미지 센서 등의 촬상 소자를 구비한 것이 있다.Background Art Conventionally, a compact and high performance imaging device that can be mounted on an electronic device such as a mobile phone is known. As the imaging device, an imaging lens for forming an optical image of a subject and an optical image formed by the imaging lens are used as an electrical signal. There exist some imaging elements, such as a CMOS type image sensor to convert.
또한, 촬상 장치로서, 촬상 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 초점 조정을 행할 수 있는 것도 알려져 있고(예를 들어, 특허문헌 1 참조), 최근에는 상기 촬상 렌즈의 이동을 CPU의 제어하에서 자동적으로 행함으로써 초점 조정을 자동으로 행하는 오토포커스(AF) 처리 기능을 갖는 것도 개발되어 있다.Moreover, as an imaging device, it is also known that the focusing adjustment can be performed by moving the imaging lens in the optical axis direction (see
이러한 촬상 장치에 있어서는, 예를 들어 촬상 렌즈를 그 하측으로부터 지지하고, 수평면부와 이 수평면부에 연속된 경사면부(AF 영역)를 갖는 캠면이 형성된 캠 부재를 구비하고, 이 캠 부재를 소정 방향으로 구동시킴으로써 촬상 렌즈를 광축 방향으로 이동 가능하게 구성된 것도 있다. 보다 구체적으로는, 캠 부재의 경사면부의 더욱 상측에 촬상 렌즈의 소정의 접촉부를 접촉시키도록 캠 부재를 구동 시킴으로써 초점을 더욱 근접 영역측으로부터 맞출 수 있고, 또한 경사면부의 더욱 하측에 촬상 렌즈의 접촉부를 접촉시킴으로써 초점을 더욱 무한원 영역측으로부터 맞출 수 있도록 되어 있다.In such an imaging device, for example, a cam member is provided which supports an imaging lens from below and has a cam surface having a horizontal surface portion and an inclined surface portion (AF area) continuous to the horizontal surface portion, and the cam member is provided in a predetermined direction. In some cases, the imaging lens is configured to be movable in the optical axis direction by driving with a. More specifically, the cam member can be driven to bring the predetermined contact portion of the imaging lens into contact with the upper side of the inclined surface portion of the cam member so that the focus can be further adjusted from the closer region side, and the contact portion of the imaging lens further below the inclined surface portion. By contacting, the focus can be further adjusted from the infinite circle area side.
특허문헌 : 일본 특허 공개 평10-170809호 공보Patent Document: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-170809
그런데, 예를 들어 전원 투입시 등이나 통상의 촬상 상태에 있어서, 표시 화면에 프리뷰 화상을 표시하는 것이 일반적으로 행해지고 있고, 이 경우, AF 처리 기능을 갖는 촬상 장치에 있어서는, 캠 부재의 구동을 기초로 하여 근접 영역측과 무한원 영역측 사이의 과초점 위치 등의 소정의 포커싱 위치에 촬상 렌즈를 위치 결정하도록 되어 있다.By the way, for example, it is generally performed to display a preview image on a display screen in a power-on state or a normal imaging state. In this case, in an imaging device having an AF processing function, driving of the cam member is based on driving. The imaging lens is positioned at a predetermined focusing position such as a hyperfocal position between the proximity region side and the infinity region side.
이러한 경우, 촬상 장치의 개체 변동 등에 의해 변동되는 근접 영역측과 무한원 영역측 사이의 촬상 렌즈의 과초점 위치를 메모리에 기억시켜 둘 필요가 있다. 또한, 과초점 위치를 기준으로 하여 촬상 렌즈를 근접 영역이나 무한원 영역으로 적정하게 이동시키는 경우에는, 과초점 위치를 기초로 하여 소정의 연산을 행하거나, 과초점 위치로부터 근접 영역이나 무한원 영역까지의 스테핑 모터의 펄스 신호수를 메모리에 기억시켜 둘 필요가 있다.In such a case, it is necessary to store in the memory the hyperfocal position of the imaging lens between the proximity region side and the infinity region side, which are fluctuated by individual variation or the like of the imaging apparatus. In addition, when the imaging lens is properly moved to the proximal region or the infinity area based on the hyperfocal position, a predetermined calculation is performed based on the hyperfocal position, or the proximal or infinity area from the hyperfocal position. It is necessary to store the number of pulse signals of the stepping motor up to the memory.
이와 같이, AF 처리에 관한 제어를 간편하게 행할 수 없기 때문에, 전력 소비량이 증가하게 되고, 또한 과초점 위치 등의 기준이 되는 소정 위치나 펄스 신호수의 기억용 메모리를 구비할 필요가 있어, 장치의 대형화 및 비용의 상승을 초래하게 되는 등의 문제가 있다.In this way, since control relating to the AF processing cannot be easily performed, power consumption increases, and it is necessary to include a memory for storing a predetermined position and the number of pulse signals serving as a reference for the hyperfocal position and the like, thereby increasing the size of the apparatus. And cost increase.
그래서, 본 발명의 과제는 소비 전력 및 비용의 저하를 도모할 수 있는 촬상 장치 및 전자 기기를 제공하는 것이다.Then, the subject of this invention is providing the imaging device and electronic apparatus which can aim at reduction of power consumption and cost.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 태양에서는,In order to solve the said subject, in one aspect of this invention,
피사체의 광학상을 결상하는 촬상 렌즈와, 상기 촬상 렌즈에 의해 결상된 광학상을 전기 신호로 변환하는 촬상 소자와, 상기 촬상 렌즈를 보유 지지하는 보유 지지 부재와, 상기 보유 지지 부재를 지지하는 지지 부재와, 상기 보유 지지 부재 및 상기 지지 부재 중 어느 한쪽에 설치되고 상기 촬상 렌즈를 상기 촬상 소자에 대해 광축 방향으로 변위시키는 캠부와, 상기 보유 지지 부재 및 상기 지지 부재 중 어느 한쪽을 회전시키기 위한 구동 수단과, 상기 피사체의 촬상시에 상기 구동 수단의 구동을 제어하여 상기 촬상 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 상기 촬상 렌즈의 포커싱 위치를 자동으로 조정하는 오토포커스 처리를 행하는 오토포커스 처리 수단을 구비하는 촬상 장치에 있어서,An imaging lens for forming an optical image of a subject, an imaging element for converting an optical image formed by the imaging lens into an electrical signal, a holding member for holding the imaging lens, and a support for holding the holding member A member, a cam portion provided on one of the holding member and the supporting member and displacing the imaging lens in the optical axis direction with respect to the imaging element, and a drive for rotating one of the holding member and the supporting member. Means; and autofocus processing means for controlling the driving of the driving means at the time of imaging of the subject to perform autofocus processing for automatically adjusting the focusing position of the imaging lens by moving the imaging lens in the optical axis direction. In the apparatus,
상기 캠부는,The cam portion,
상기 보유 지지 부재 및 상기 지지 부재 중 상기 캠부가 설치되어 있지 않은 다른 쪽 일부에 형성된 접촉부가 접촉되는 캠면을 갖고, 상기 캠면은 상기 오토포커스 처리 수단에 의한 상기 오토포커스 처리로 상기 촬상 렌즈를 상기 촬상 소자에 대해 광축 방향으로 변위시키기 위한 AF 영역과, 고정 초점으로 촬상 가능한 수평한 기준 영역을 갖는다.The holding member and the cam surface which the contact part formed in the other part of the said support member in which the cam part is not provided are in contact, The said cam surface image | photographs the said imaging lens by the said autofocus process by the said autofocus processing means. An AF area for displacing in the optical axis direction with respect to the device, and a horizontal reference area that can be imaged with a fixed focus.
본 발명의 상기 태양에 따르면, 피사체의 촬상시에 촬상 렌즈의 포커싱 위치를 자동으로 조정하는 오토포커스 처리를 행하는 오토포커스 처리 수단을 구비하는 촬상 장치에 있어서, 촬상 렌즈를 촬상 소자에 대해 광축 방향으로 변위시키는 캠부의 캠면은 오토포커스 처리에서 촬상 렌즈를 촬상 소자에 대해 광축 방향으로 변위시키기 위한 AF 영역과, 고정 초점으로 촬상 가능한 수평한 기준 영역이 마련되어 있다.According to the above aspect of the present invention, an imaging apparatus comprising autofocus processing means for performing autofocus processing for automatically adjusting a focusing position of an imaging lens at the time of imaging an object, wherein the imaging lens is positioned in the optical axis direction with respect to the imaging element. The cam surface of the cam portion to be displaced is provided with an AF area for displacing the imaging lens in the optical axis direction with respect to the imaging element in the autofocus process, and a horizontal reference area capable of imaging with fixed focus.
즉, 고정 초점으로 피사체를 촬상할 때에는, 캠부의 캠면의 기준 영역에 접촉부를 접촉시킴으로써, 촬상 렌즈의 촬상 소자에 대한 광축 방향의 위치를 고정한 상태로 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 고정 초점에 의한 피사체의 촬상에 있어서, AF 영역의 근접 영역측과 원격 영역측 사이의 소정 위치에 촬상 렌즈를 위치 결정하여 촬상하는 구성의 것에 비해 촬상 렌즈의 위치 결정에 관한 제어를 간략화할 수 있어, 소비 전력을 저하시킬 수 있다.That is, when imaging a subject with a fixed focus, by making a contact part contact the reference area of the cam surface of a cam part, the position of the optical-axis direction with respect to the imaging element of an imaging lens can be fixed. Thereby, for example, in imaging of a subject by fixed focus, the imaging lens is positioned relative to the positioning of the imaging lens in a position where the imaging lens is positioned and imaged at a predetermined position between the near area side and the remote area side of the AF area. The control can be simplified and the power consumption can be reduced.
또한, 캠면에 마련된 기준 영역을 기준으로 하여, 오토포커스 처리시에 원격 위치 및 근접 위치에 촬상 렌즈를 적정하게 포커싱시키도록 상기 촬상 렌즈를 위치 결정할 수 있다. 따라서, 오토포커스 처리시에 촬상 렌즈에 의해 결상되는 광학상이 촬상 소자 상에서 적정하게 포커싱되면서, 캠면의 AF 영역에 접촉부를 접촉시키면서 촬상 렌즈를 광축 방향으로 변위시킬 수 있게 된다. 이에 의해, 촬상 렌즈를 광축 방향의 소정 위치로 이동시키므로, AF 영역의 소정 위치나 상기 경사면부의 소정 위치로부터 근접 영역 또는 원격 영역까지의 구동 모터의 펄스 신호수를 기억해 두기 위한 메모리를 구비할 필요가 없어진다.Further, the imaging lens can be positioned so that the imaging lens is properly focused at the remote position and the proximate position at the time of the autofocus process, based on the reference region provided on the cam surface. Therefore, the optical image formed by the imaging lens at the time of autofocusing is properly focused on the imaging element, so that the imaging lens can be displaced in the optical axis direction while contacting the contact portion with the AF area of the cam surface. Thereby, since the imaging lens is moved to a predetermined position in the optical axis direction, there is no need to provide a memory for storing the number of pulse signals of the drive motor from the predetermined position of the AF area or the predetermined position of the inclined surface portion to the proximal region or the remote region. .
이와 같이, 촬상 렌즈에 의한 피사체의 촬상시에 소비되는 전력을 저하시킬 수 있는 동시에, 촬상 렌즈를 광축 방향으로 이동시킬 때의 촬상 렌즈의 과초점 위치 등의 기준이 되는 소정 위치나 소정의 구동 수단의 펄스 신호수를 기억하기 위한 메모리를 구비할 필요가 없어져, 상기 촬상 장치의 소형화 및 비용의 저하를 도모할 수 있다.In this manner, the power consumed during imaging of the subject by the imaging lens can be reduced, and the predetermined position or predetermined driving means serving as a reference such as the hyperfocal position of the imaging lens when the imaging lens is moved in the optical axis direction. It is not necessary to include a memory for storing the number of pulse signals, and the size of the imaging device can be reduced and the cost can be reduced.
도1은 본 발명을 적용한 일 실시 형태로서 예시하는 촬상 장치를 도시하는 평면도이다.1 is a plan view illustrating an image pickup device to be exemplified as one embodiment to which the present invention is applied.
도2는 도1의 A-A선에 있어서의 촬상 장치의 일부 생략 단면도이다.FIG. 2 is a partially omitted cross-sectional view of the imaging device taken along line A-A in FIG.
도3은 도1의 촬상 장치의 주요부 구성을 도시하는 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of main parts of the imaging device of FIG.
도4는 도1의 촬상 장치에 구비되는 캠 부재를 도시하는 사시도이다.4 is a perspective view showing a cam member provided in the imaging device of FIG.
도5는 도4의 캠 부재의 캠면을 모식적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram schematically showing the cam surface of the cam member of FIG.
도6은 도1의 A-A선에 있어서의 촬상 장치의 일부 생략 단면도이다.FIG. 6 is a partially omitted cross-sectional view of the imaging device taken along line A-A in FIG.
도7은 본 발명에 관한 촬상 장치를 탑재한 휴대 전화기의 일례를 나타내는 정면도 및 배면도이다.7 is a front view and a rear view showing an example of a mobile phone equipped with an imaging device according to the present invention.
[부호의 설명][Description of the code]
100 : 촬상 장치100: imaging device
3 : 촬상 소자3: imaging device
41 : 제1 렌즈(촬상 렌즈)41: First lens (imaging lens)
42 : 제2 렌즈(촬상 렌즈)42: second lens (imaging lens)
43 : 제3 렌즈(촬상 렌즈)43: third lens (imaging lens)
44 : 렌즈 고정 프레임부44: lens fixing frame portion
44a : 수형 나사부(포커싱 상태 조정 기구)44a: Male thread part (focusing state adjustment mechanism)
5 : 외통부(보유 지지 부재)5: outer cylinder portion (holding member)
51a : 암형 나사부(포커싱 상태 조정 기구)51a: female thread part (focusing state adjustment mechanism)
53a : 접촉부53a: contact portion
6 : 캠 부재6: cam member
61 : 상부 캠부(캠부)61: upper cam portion (cam portion)
611 : 캠면611: cam surface
61a : 기준 영역(기준 위치)61a: reference area (reference position)
61b : 과무한원 영역61b: Business area
61e : AF 영역(경사면부)61e: AF area (inclined surface part)
62 : 하부 원반부(받침대)62: lower disc part (base)
7 : 구동 모터(구동 수단)7: drive motor (drive means)
10a : CPU(오토포커스 처리 수단)10a: CPU (autofocus processing means)
T : 휴대 전화기(전자 기기)T: Mobile Phone (Electronic Device)
이하에, 본 발명에 대해 도면을 이용하여 구체적인 태양을 설명한다. 단, 발명의 범위는 도시예에 한정되지 않는다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, specific aspect is demonstrated using drawing for this invention. However, the scope of the invention is not limited to the example of illustration.
도1은 본 발명을 적용한 일 실시 형태로서 예시하는 촬상 장치(100)를 도시하는 평면도이고, 도2는 도1의 A-A선에 있어서의 촬상 장치(100)의 일부 생략 단면도이다. 또한, 도3은 촬상 장치(100)의 제어계의 주요부 구성을 도시하는 블록도 이다.FIG. 1 is a plan view showing an
또, 도1에 있어서는, 장치 케이스(1)의 상부 덮개부(1a)의 도시를 생략하고 있다.In addition, in FIG. 1, illustration of the
본 실시 형태의 촬상 장치(100)는 렌즈부(4)의 포커싱 위치를 자동으로 조정하는 오토포커스 처리를 실행 가능하게 구성되어 있고, 구체적으로는 도1 내지 도3에 도시한 바와 같이 장치 케이스(1)와, 장치 케이스(1)의 하측에 배치된 기판(2)과, 기판(2)의 광원측(상측) 면에 설치된 촬상 소자(3)와, 촬상 소자(3)에 집광시키기 위한 렌즈부(4)와, 이 렌즈부(4)를 보유 지지하는 외통부(보유 지지 부재)(5)와, 외통부(5)를 지지하여 상기 외통부(5)를 촬상 소자(3)에 대해 광축 방향으로 변위시키는 캠 부재(6)와, 캠 부재(6)를 통해 렌즈부(4)를 광축 방향으로 이동시키기 위한 구동 모터(구동 수단)(7)와, 구동 모터(7)의 구동력을 캠 부재(6)에 전달하기 위한 구동력 전달 부재(8)와, 렌즈부(4)의 광축 방향의 위치를 검지하기 위한 포토인터럽터(9)와, 제어부(10)를 구비하고 있다.The
기판(2)은 예를 들어 세라믹 기판 등으로 이루어지고, 그 광원측 면에 하단부를 접촉시켜 장치 케이스(1)가 설치되어 있다.The board |
또한, 기판(2)은 도1에 도시한 바와 같이 그 일부에 가요성 기판(F)이 접속되어 있다. 가요성 기판(F)은 소정의 배선(도시 생략)을 통해 촬상 소자(3)와 전기적으로 접속되어 있다.In addition, the flexible board F is connected to the board |
촬상 소자(3)는 기판(2)의 소정 위치(예를 들어, 도2에 있어서의 좌측)에, 그 광원측에 렌즈부(4)에 의해 결상된 피사체의 광학상을 전기 신호로 변환하는 광 전 변환부(3a)가 배치되도록 설치되어 있다. 또한, 촬상 소자(3)는, 예를 들어 CMOS형 이미지 센서, CCD형 이미지 센서 등으로 이루어지고, 외형이 대략 직사각형 박판 형상으로 형성되어 있다.The
또한, 촬상 소자(3)의 광원측에는, 예를 들어 적외선 등을 컷트하는 필터로서의 기능을 갖고, 상기 촬상 소자(3)에 먼지 등이 부착되는 것을 방지할 수 있도록 커버 부재(31)가 배치되어 있다. 그리고, 커버 부재(31)의 광원측에는 피사체의 광학상을 촬상 소자(3)의 광전 변환부(3a)에 결상하기 위한 렌즈부(4)가 배치되어 있다.Moreover, the
렌즈부(4)는 광원측으로부터 차례로 배치된 제1 렌즈(41), 제2 렌즈(42) 및 제3 렌즈(43)(촬상 렌즈)를 구비하고, 이들 제1 렌즈(41), 제2 렌즈(42) 및 제3 렌즈(43)는 외형이 대략 통 형상으로 형성된 렌즈 고정 프레임부(44)의 내주부에 고정되어 있다.The
또한, 제1 렌즈(41)와 제2 렌즈(42) 사이에는, 예를 들어 광량을 조절하기 위한 조리개판(45)이 배치되고, 또한 제2 렌즈(42)와 제3 렌즈(43) 사이에는 이들 제2 렌즈(42)와 제3 렌즈(43)의 간격을 규제하기 위한 간격 규제 부재(46)가 배치되어 있다.In addition, between the
또한, 렌즈부(4)는 렌즈 고정 프레임부(44)의 외주부에 형성된 수형 나사부(44a)를 외통부(5)의 내주부에 형성된 암형 나사부(51a)에 나사 결합시키도록 하여 외통부(5)의 내측에 배치되어 있다.In addition, the
여기서, 외통부(5)에 대해 렌즈부(4)를 광축 방향의 축심 주위로 회전시킴으 로써 상기 렌즈부(4)를 광축 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 이에 의해 렌즈부(4)의 포커싱 상태를 조정하는 포커싱 상태 조정 기구가 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 캠 부재(6)의 기준 영역에 외통부(5)의 접촉부(53a)가 접촉되어 광축 방향으로 위치 결정된 상태에서, 소정의 차트를 이용하여 렌즈부(4)의 포커싱 상태를 평가해 가고, 그 평가 상황에 따라서 렌즈부(4)를 나사 삽입하여 광축 방향으로 이동시킴으로써 상기 렌즈부(4)의 포커싱 상태를 조정하도록 되어 있다. 이와 같이 하여, 포커싱 상태 조정 기구에 의해 기준 촬상 위치에 있어서의 렌즈부(4)의 포커싱 상태의 조정을 간편하고, 또한 적정하게 행할 수 있다.Here, the
외통부(5)는 예를 들어 외형이 대략 통 형상으로 형성된 부재로, 내주부에 암형 나사부(51a)가 형성된 상부 고리 형상부(51)와, 이 상부 고리 형상부(51)에 연속해서 형성되고 스프링 등의 압박 부재(11)에 의해 기판(2)측으로 압박되는 피압박부(52)와, 이 피압박부(52)에 연속해서 형성되고 하단부에 캠 부재(6)의 캠면(611)에 접촉되는 접촉부(53a)가 형성된 하부 고리 형상부(53)를 구비하고 있다.The
접촉부(53a)는 대략 120°간격을 두고 하부 고리 형상부(53)의 하면으로부터 촬상 소자(3)측으로 3개 돌출되어 형성되어 있다. 또한, 접촉부(53a)의 돌출 길이는 캠 부재(6)의 캠면(611) 상면의 고저차와 대략 동일하거나, 혹은 고저차보다도 길게 되어 있다.The
또한, 압박 부재(11)의 상단부는 예를 들어 장치 케이스(1)의 상부 덮개부(1a)의 하면에 접촉되어 있고, 이에 의해 압박 부재(11)에 의해 외통부(5)가 기판(2)측으로 항상 압박되도록 되어 있다.In addition, the upper end of the pressing
또한, 외통부(5)의 소정 위치에는 포토인터럽터(9)에 의해 렌즈부(4)의 광축 방향의 위치를 검지하기 위한 검지용 날개 부재(54)가 배치되어 있다.Moreover, the
다음에, 캠 부재(6)에 대해 도4 및 도5를 참조하여 상세하게 설명한다. 여기서, 도4는 캠 부재(6)를 도시하는 사시도이고, 도5는 캠 부재(6)의 캠면(611)을 모식적으로 도시한 도면이다.Next, the
도4에 도시한 바와 같이, 캠 부재(6)는 예를 들어 대략 고리 형상으로 형성된 부재로, 구체적으로는 상단부에 접촉부(53a)가 접촉되고 외통부(5)를 하측으로부터 지지하는 캠면(611)을 갖는 상부 캠부(캠부)(61)와, 이 상부 캠부(61)의 하측으로부터 외측으로 돌출 설치되고 외주부에 기어가 형성되고 상부 캠부(61)를 통해 외통부(5)를 지지하는 지지 부재인 하부 원반부(받침대)(62)를 구비하여 구성되어 있다.As shown in Fig. 4, the
상부 캠부(61)의 캠면(611)은, 도5에 도시한 바와 같이 광축 방향에 대략 직교하는 방향으로 연장하는 수평면을 갖는 기준 영역(61a)과, 이 기준 영역(61a)보다도 높이가 약간 낮은 수평면을 갖는 과무한원(過無限遠) 영역(61b)과, 기준 영역(61a)과 과무한원 영역(61b)을 연속적으로 연결하는 작은 단차 영역(61c)과, 기준 영역(61a)보다도 높이가 높은 수평면을 갖는 근접 영역(61d)과, 과무한원 영역(61b)과 근접 영역(61d)을 연속적으로 연결하는 넓은 경사면을 갖는 AF 영역(61e)과, 근접 영역(61d)과 기준 영역(61a)을 연속적으로 연결하는 큰 단차 영역(61f)이 대략 120°간격을 두고 형성되어 있다. 이에 의해, 캠 부재(6)의 캠면(611)에 외통부(5)의 3개의 접촉부(53a)가 접촉하게 되고, 캠 부재(6)는 외통 부(5)를 3점에서 지지하도록 되어 있다. 여기서, 수평면이라 함은, 렌즈의 광축에 대해 연직된 평면인 것을 의미한다.As shown in Fig. 5, the
그리고, 캠 부재(6)가 광축 방향의 축 주위로 회전함으로써, 외통부(5)의 접촉부(53a)를 상부 캠부(61)의 캠면(611)을 따라 미끄럼 이동시키면서 상기 캠면(611)이 이동하게 되고, 이에 의해 외통부(5)와 함께 렌즈부(4)가 광축 방향으로 변위하도록 되어 있다.Then, the
큰 단차 영역(61f)의 고저차는, 예를 들어 적어도 포토인터럽터(9)로부터 출력되는 펄스 신호의 레벨을 검지용 날개 부재(54)에 의해 절환할 수 있을 정도의 높이로 되어 있다. 즉, 예를 들어 캠면(611)이 도5에 있어서의 좌측 방향으로 이동하도록 캠 부재(6)가 회전함으로써, 접촉부(53a)가 큰 단차 영역(61f)을 위로부터 아래로 이동하게 된다. 이 때, 검지용 날개 부재(54)와 포토인터럽터(9)와의 상대적인 고저차를 기초로 하여 상기 포토인터럽터(9)로부터 출력되는 펄스 신호가 로우 레벨(L 레벨)로부터 하이 레벨(H 레벨)로 절환되도록 되어 있다.The height difference of the
기준 영역(61a)은 전원 투입시 등이나 통상의 촬상 상태인 고정 초점으로 촬상할 때에 렌즈부(4)의 광축 방향의 위치를 고정하기 위한 영역으로, 구체적으로는 렌즈부(4)를 과초점 등을 포함하는 상초점(常焦点)으로 포커싱시키도록 광축 방향으로 위치 결정하도록 되어 있다. 이에 의해, 예를 들어 콜리메이터 등을 필요로 하지 않고 렌즈부(4)의 포커싱 상태의 조정을 간편하고, 또한 적정하게 행할 수 있게 되어, 고정 초점에 있어서의 피사체의 촬상을 보다 적정하게 행할 수 있게 된다.The
또한, 상초점이라 함은, 적어도 촬상 빈도가 높은 30 ㎝ 내지 3 m의 범위 내에서 베스트 핀트로서 설정된 소정 위치의 것이다.In addition, an upper focal point is a thing of the predetermined position set as the best focus within the range of 30 cm-3 m with a high imaging frequency at least.
또한, 기준 영역(61a)은 오토포커스 처리시에 과무한원 위치 및 근접 위치에서 렌즈부(4)를 포커싱시키도록 상기 렌즈부(4)를 촬상 소자(3)에 대해 광축 방향으로 위치 결정하기 위한 기준 위치로 되어 있고, AF 영역(61e)의 전후에 수평한 과무한원 영역(61b)과 근접 영역(61d)이 배치되어 있다. 즉, 기준 영역(61a)에 외통부(5)의 접촉부(53a)가 접촉된 상태에서 촬상 소자(3)의 광전 변환부(3a)에 광학상이 결상되도록 렌즈부(4)의 포커싱 상태의 조정이 행해짐으로써, 상기 렌즈부(4)를 오토포커스 처리시에 과무한원 위치 및 근접 위치로 이동시켜도 렌즈부(4)의 광학상은 촬상 소자(3)의 광전 변환부(3a)에서 결상되게 된다.In addition, the
AF 영역(61e)은 CPU(10a)(후술)의 제어하에 있어서의 오토포커스 처리(후술)에서 렌즈부(4)를 광축 방향으로 변위시키기 위한 영역으로, 과초점 위치를 사이에 두고 그 하측이 원격 영역측이 되고, 상측이 근접 영역(61d)측으로 되어 있다. 즉, 상기 AF 영역(61e)을 따라 접촉부(53a)가 미끄럼 이동함으로써, 렌즈부(4)의 촬상 소자(3)의 광전 변환부(3a)에 대한 광축 방향의 거리를 바꿀 수 있도록 되어 있다. 이에 의해, AF 영역(61e)의 더욱 상측에 접촉부(53a)를 접촉시키도록 캠 부재(6)를 구동시킴으로써 초점을 더욱 근접 영역(61d)측으로부터 맞출 수 있고, 또한 AF 영역(61e)의 더욱 하측에 렌즈부(4)의 접촉부(53a)를 접촉시킴으로써 초점을 더욱 원격 영역측으로부터 맞출 수 있도록 되어 있다.The
또한, AF 영역(61e)의 하측 영역은 렌즈부(4)를 원격 촬상 위치에서 포커싱 시키도록 광축 방향으로 위치 결정하기 위한 영역으로 되어 있다.The lower area of the
여기서, 원격 영역이라 함은, 과초점보다도 먼 피사체에 포커싱하는 위치로 이루어지는 영역으로, 과무한 영역을 포함하는 영역이다.In this case, the remote area is an area including a position focusing on a subject farther than the hyperfocal point and includes an excessive area.
과무한원 영역(61b)은 렌즈부(4)를 과무한원 위치에서 포커싱시키도록 광축 방향으로 위치 결정하기 위한 영역으로, AF 영역에 전후하는 두 개의 수평부 중 한쪽을 구성하고, 구체적으로는 촬영 배율이 플러스가 되는 영역이다.The
여기서, 과무한원 위치라 함은, 무한원 영역보다도 더욱 근접 영역(61d)과 반대측이며, 렌즈부(4)의 초점을 본래의 무한원보다도 더욱 무한원측으로부터 맞출 수 있도록 되어 있다. 즉, 렌즈부(4)의 제1 렌즈(41), 제2 렌즈(42) 및 제3 렌즈(43)를 구성하는 소정의 수지는, 예를 들어 온도나 습도 등의 환경 조건에 의해 굴절률이 변동될 우려가 있어, 이 경우, 무한원으로 포커싱할 수 없게 된다. 그래서, 수지의 굴절률이 변동하여 통상 상태에 있어서의 무한원으로부터 초점을 맞출 수 없게 되어도, 상기 과무한원 영역(61b)에 의해 포커싱 위치를 근접 영역(61d)과 반대측으로 옮길 수 있게 되어, 초점을 무한원으로 적정하게 맞출 수 있게 된다. 여기서, 캠부의 AF 영역의 일단부의 과무한 위치에 연속된 과무한원 영역을 수평면으로 함으로써, 캠 종동부의 선단부 형상에 관계없이, 렌즈를 확실하게 과무한원 위치에 둘 수 있다. 또한, AF 영역의 과무한측의 종단부의 캠 변화가 완만해지므로, 캠의 마모를 방지하여 내구성이 향상된다.Here, the endless circular position is on the opposite side to the
근접 영역(61d)은 렌즈부(4)를 근접 촬상 위치에서 포커싱시키도록 광축 방향으로 위치 결정하기 위한 영역이다. 이 근접 영역(61d)에 외통부(5)의 접촉 부(53a)가 접촉된 상태가 됨으로써, 렌즈부(4)가 가장 피사체측으로 풀어내어진 상태가 된다(도6 참조). 이 때, 피사체와 렌즈부(4)의 거리는 예를 들어 약 5 내지 30(㎝)이며, 서류의 화상을 촬상 소자(3)의 촬상 영역[광전 변환부(3a)] 전면에서 촬상하거나, 본 발명에 관한 휴대 전화기(후술함)에 촬상 장치(100)를 탑재하는 경우에는, 상기 촬상 장치(100)를 바코드 리더로서 이용할 수 있다. 여기서, 캠부의 AF 영역의 타단부의 근접 위치에 연속된 근접 영역을 수평면으로 함으로써, 캠 종동부의 선단부 형상에 관계없이 렌즈를 확실하게 근접 위치에 둘 수 있다. 또한, AF 영역의 근접측 종단부의 캠 변화가 완만해지므로, 캠의 마모를 방지하여 내구성이 향상된다.The
하부 원반부(62)의 기어는 구동력 전달 부재(8)의 하측 외주부에 형성된 평기어부(도시 생략)에 맞물려져 있다.The gear of the
또한, 구동력 전달 부재(8)에는 평기어부와 동심으로 이 평기어부보다도 상측에 헬리컬 치(도시 생략)가 마련되어 있고, 이 헬리컬 치가 구동 모터(7)의 출력축에 설치 고정된 웜(worm)(71)에 맞물려 있다.In addition, the driving force transmitting member 8 is provided with a helical tooth (not shown) concentrically with the spur gear portion, and above the spur gear portion, and the helical tooth is fixed to the output shaft of the drive motor 7. ) Is engaged.
여기서, 구동력 전달 부재(8)의 회전 방향은 렌즈부(4)를 원격 촬상 위치로부터 근접 촬상 위치로 이동시킬 때에, 웜(71)과 헬리컬 치와의 맞물림에 의해 상기 구동력 전달 부재(8)가 기판(2)측으로 압박되는 방향으로 되어 있다. 즉, 렌즈부(4)는 압박 부재(11)에 의해 광원측으로부터 기판(2)측으로 압박되어 있으므로, AF 영역(61e)에서 렌즈부(4)를 광축 방향으로 이동시키는 경우에는, 구동력 전달 부재(8)가 기판(2)측으로 압박되는 방향이 되도록 회전시킨 쪽이 렌즈부(4)의 광축 방향의 위치 결정 정밀도 향상의 면에서 바람직하다.Here, the rotational direction of the driving force transmission member 8 is such that the driving force transmission member 8 is engaged with the
환언하면, 오토포커스 처리(후술함)를 렌즈부(4)의 풀어냄시에 실행하는 경우에는, 상기 렌즈부(4)를 풀어냄으로써 구동력 전달 부재(8)가 기판(2)측으로 압박되도록 헬리컬 치를 마련하고, 한편 렌즈부(4)의 감음시에 실행하는 경우에는, 상기 렌즈부(4)를 감음으로써 구동력 전달 부재(8)가 기판(2)측으로 압박되도록 헬리컬 치를 마련하는 것이 바람직하다.In other words, when the autofocus process (to be described later) is performed at the time of releasing the
구동 모터(7)는 예를 들어 스테핑 모터 등의 펄스 모터이며, CPU(10a)로부터 출력되고 입력된 펄스를 기초로 하여 로터를 소정 각도씩 스텝 구동하도록 되어 있다. 이에 의해, 웜(71) 및 구동력 전달 부재(8)를 통해 캠 부재(6)를 광축 방향의 축 주위로 소정 방향으로 회전시키도록 되어 있다.The
제어부(10)는 오토포커스 처리를 제어하기 위한 것으로, 구체적으로는 도3에 도시한 바와 같이 CPU(10a)와, RAM(10b)과, 기억부(10c)를 구비하고 있다. 또한, 제어부(10), 촬상 소자(3), 구동 모터(7), 포토인터럽터(9)는 버스(B)를 통해 전기적으로 접속되어 있다.The
CPU(Central Processing Unit)(10a)는 상기 촬상 장치(100)를 구성하는 각 부를 통괄하여 제어하는 것으로, 기억부(10c)에 저장되어 있는 소정의 프로그램을 판독하여 RAM(10b)의 작업 영역에 전개하여, 상기 프로그램을 따라 각종 처리를 실행한다.The CPU (Central Processing Unit) 10a collectively controls each unit constituting the
RAM(Random Access Memory)(10b)은 CPU(10a)의 제어하에서 기억부(10c)로부터 판독된 프로그램이나 데이터 등의 저장 영역이나 작업 영역 등을 구성하고 있 다.The RAM (Random Access Memory) 10b constitutes a storage area, a work area, and the like of a program or data read from the
기억부(10c)는 예를 들어 ROM(Read Only Memory)이나 EEPROM(Electronic Erasable Programmable ROM) 등으로 구성되어 있고, CPU(10a)의 제어하에서 실행되는 각종 프로그램 및 각 프로그램의 처리에 관한 데이터 등을 기억하는 것이다. 구체적으로는, 기억부(10c)는 예를 들어 오토포커스 처리 프로그램(c1)을 기억하고 있다.The
오토포커스 처리 프로그램(c1)은, CPU(10a)에 오토포커스 처리 수단으로서 피사체의 촬상시에 구동 모터(7)의 구동을 제어시켜 렌즈부(4)를 보유 지지하는 외통부(5)를 광축 방향으로 이동시켜 상기 렌즈부(4)의 포커싱 위치를 자동으로 조정하는 오토포커스 처리를 행하는 기능을 실현시키는 프로그램이다.The autofocus processing program c1 controls the drive of the
여기서, 오토포커스 처리는, 예를 들어 CPU(10a)의 제어하에서, 캠 부재(6)를 소정 방향으로 회전시켜 캠면(611)으로 외통부(5)의 접촉부(53a)를 미끄럼 이동시킴으로써 렌즈부(4)를 원격 촬상 위치와 근접 촬상 위치 사이를 이동시키면서 피사체를 촬상함으로써 화상 데이터를 취득해 간다. 그리고, CPU(10a)는 취득된 화상 데이터의 복수의 초점 조정 위치에 있어서의 특정 주파수 해석을 행함으로써 취득한 주파수 해석 데이터를 RAM(10b) 내에 차례로 저장해 간다. 또한, CPU(10a)는 RAM(10b)에 저장된 주파수 해석 데이터를 기초로 하여, 상기 화상 데이터의 초점 조정 위치에 있어서의 그 피사체의 광학상의 포커싱 상태를 평가하고, 평가치가 가장 좋은 촬상 위치를 포커싱 위치로 규정하도록 되어 있다.Here, the autofocus processing is performed by rotating the
또한, 오토포커스 처리에 있어서는, 렌즈부(4)를 원격 촬상 위치로부터 근접 촬상 위치까지 한 방향으로 이동시키도록 되어 있고, 이 경우, 캠 부재(6)의 캠면(611)에 마련된 하나의 AF 영역(61e)보다도 다음의 AF 영역(61e)에서의 소정 시간당 구동 모터(7)의 회전 속도를 지연시키도록 변경해도 좋다. 즉, 하나의 AF 영역(61e)에서 평가치가 좋은 촬상 위치의 목표를 탐색하여, 이 목표가 되는 촬상 위치까지의 기준 영역(61a)으로부터의 펄스수를 기억해 두고, 상기 펄스수를 기초로 하여 다음의 AF 영역(61e)에서 목표가 되는 촬상 위치의 부근에서 구동 모터(7)의 회전 속도를 지연시킴으로써 광학상의 포커싱 상태의 평가를 더욱 적정하게 행할 수 있도록 되어 있다.In the autofocusing process, the
또한, 예를 들어「매크로 모드」가 설정되어 있는 경우에는, CPU(10a)는 오토포커스 처리를 실행하지 않고 근접 영역(61d)에 렌즈부(4)를 이동시키도록 구동 모터(7)의 구동을 제어하도록 되어 있다.For example, when the "macro mode" is set, the
다음에, 상기 촬상 장치(100)를 일례로서 본 발명의 촬상 장치(100)를 탑재한 전자 기기에 대해 설명한다.Next, the electronic device equipped with the
도7에 도시한 바와 같이, 전자 기기는 예를 들어 절첩식 휴대 전화기(T)이며, 표시 화면(D)을 구비한 케이스로서의 상부 하우징(12a)과, 조작 버튼(P)을 구비한 하부 하우징(12b)이 힌지(12c)를 통해 연결되어 있다. 촬상 장치(100)는 상부 하우징(12a)의 내표면측[표시 화면(D)을 갖는 측]의 표시 화면(D)의 하방에 내장되어 있어, 촬상 장치(100)가 상부 하우징(12a)의 외표면으로부터 광을 취입할 수 있는 것으로 되어 있다.As shown in Fig. 7, the electronic device is, for example, a folding cellular phone T, an
이와 같이, 휴대 전화기(T)에 촬상 장치(100)를 내장해도 휴대 전화기(T)의 대형화를 억제할 수 있고, 또한 피사체의 촬상을 피사체와의 거리나 촬상 환경 등에 대응시켜 더욱 적정하게 행할 수 있으므로, 부가 가치가 높은 휴대 전화기(T)로 할 수 있다.As described above, even when the
또한, 휴대 전화기(T)의 그 밖의 구성 요소는 공지이므로, 설명을 생략한다.In addition, since the other components of the cellular phone T are well-known, description is abbreviate | omitted.
이상과 같이, 본 실시 형태의 촬상 장치(100)에 따르면, 고정 초점으로 피사체를 촬상할 때에는, 캠 부재(6)를 회전시키고 그 캠면(611)의 기준 영역(61a)에 렌즈부(4)를 보유 지지하는 외통부(5)의 접촉부(53a)를 접촉시킴으로써, 렌즈부(4)의 촬상 소자(3)에 대한 광축 방향의 위치를 고정한 상태로 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 고정 초점에 의한 피사체의 촬상에 있어서, AF 영역(61e)의 근접 영역(61d)측과 원격 영역측 사이의 소정 위치에 렌즈부(4)를 위치 결정하여 촬상하는 구성인 것에 비해 렌즈부(4)의 위치 결정에 관한 제어를 간략화할 수 있어, 소비 전력을 저하시킬 수 있다.As described above, according to the
또한, 캠면(611)에 마련된 기준 영역(61a)을 기준으로 하여, 오토포커스 처리시에 원격 위치 및 근접 위치에 렌즈부(4)를 적정하게 위치 결정할 수 있다. 즉, 기준 영역(61a)에 외통부(5)의 접촉부(53a)를 접촉시킨 상태에서, 외통부(5)에 대해 렌즈부(4)를 광축 방향으로 이동시킴으로써 렌즈부(4)의 포커싱 상태의 조정을 간편하고, 또한 적정하게 행할 수 있다. 보다 구체적으로는, 캠 부재(6)는 약 120°간격을 두고 3점에서 외통부(5)를 지지하고 있으므로, 렌즈부(4)가 피사체측으로부터 압박된 경우에, 캠 부재(6)에 의해 외통부(5)를 2점 이내로 지지하는 구성과 같이 압박되는 부위에 따라 렌즈부(4)가 광축 방향에 대해 경사지게 되는 것 을 억제할 수 있다. 즉, 렌즈부(4)의 경사를 억제하는 예를 들어 가이드와 같은 부재를 필요로 하지 않고 상기 렌즈부(4)의 지지를 적정하게 행할 수 있다. 또한, 렌즈부(4)의 무게 중심을 대략 중심으로 하여 3점에서 보유 지지할 수 있게 되어, 상기 촬상 장치(100)의 구조를 충격에 강한 것으로 할 수 있다.In addition, the
따라서, 오토포커스 처리시에 렌즈부(4)에 의해 결상되는 광학상을 촬상 소자(3) 상에서 적정하게 포커싱시키면서 외통부(5)의 접촉부(53a)를 캠면(611)의 AF 영역(61e)에 접촉시키면서 렌즈부(4)를 광축 방향으로 변위시킬 수 있다. 이에 의해, 렌즈부(4)를 광축 방향의 소정 위치로 이동시키는 경우에, 종래와 같이 렌즈부의 과초점 위치 등의 기준이 되는 소정 위치나 AF 영역(61e)의 소정 위치로부터 근접 영역(61d)이나 원격 영역까지의 구동 모터(7)의 펄스 신호수를 기억하기 위한 메모리를 구비할 필요가 없어진다. 결과적으로, 촬상 장치(100)의 소형화 및 비용의 저하를 도모할 수 있다.Therefore, the
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 개량 및 설계의 변경을 행해도 좋다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment, You may change various improvement and a design in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는 CPU(10a)의 제어하에서 렌즈부(4)를 원격 촬상 위치로부터 근접 촬상 위치까지 한 방향으로 이동시키도록 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 렌즈부(4)를 양 방향으로 이동시키도록 해도 좋다. 즉, CPU(10a)는 렌즈부(4)를 원격 촬상 위치로부터 근접 촬상 위치의 소정 위치까지 이동시킨 후, 구동 모터(7)의 회전 방향을 반대로 함으로써 캠 부재(6)를 역회전시켜 렌즈부(4)를 근접 촬상 위치로부터 원격 촬상 위치까지 이동시키도록 해도 좋다. 이 경우, 예를 들어 구동 모터(7)의 역회전에 의해 발생하는 백래쉬를 고려하여 이 백래쉬만큼 넉넉하게 복귀시키도록 한 쪽이 바람직하다.For example, in the above embodiment, the
또한, 상기 실시 형태에서 예시한 AF 처리를 행하기 위한 제어 기구를 구비하지 않은 촬상 장치(100)라도, AF 처리에 관한 구성 부분 이외의 구조, 즉 렌즈부(4)의 조립 부착 구조나 상기 렌즈부(4)의 기준 촬상 위치에 있어서의 포커싱 상태의 조정 기구 등을 상기 실시 형태의 촬상 장치(100)와 공통화함으로써, 렌즈부(4)의 조립 부착이나 상기 렌즈부(4)의 포커싱 상태의 조정 등의 작업을 상기 촬상 장치(100)에 관한 것과 대략 마찬가지로 하여 간편하게 행할 수 있다.Moreover, even in the
또한, 상기 실시 형태에서는, 외통부(5)의 하부 고리 형상부(53)에 3개의 접촉부(53a,…)를 설치하고, 이들 접촉부(53a)를 캠 부재(6)의 캠면(611)에 접촉시킴으로써 상기 캠 부재(6)에 의해 외통부(5)를 3점에서 지지하도록 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 외통부(5)의 지지는 적어도 3점에서 행해지고 있으면 된다.Moreover, in the said embodiment, three
또한, 상기 실시 형태에서는 외통부(5)의 하면에 접촉부(53)를 설치하고, 받침대로서의 하부 원반부(62)와 캠부로서의 상부 캠부(61)를 구비하는 캠 부재(6)를 예시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 받침대의 상면에 접촉부를 설치하고, 캠부를 외통부(보유 지지 부재)의 하면에 설치하여 상기 외통부를 광축 방향의 축 주위로 회전시킴으로써 렌즈부(4)를 광축 방향으로 이동시키는 구성으로 해도 좋다.In addition, in the said embodiment, although the
추가하여, 상기의 경우에, 외통부 및 받침대 중 접촉부가 설치된 쪽을 캠부에 대해 광축 방향의 축 주위로 회전시키도록 해도 좋다. 즉, 캠부 및 접촉부는 광축 방향의 축 주위로 상대적으로 회전하도록 구성되어 있으면 된다.In addition, in the above case, the outer cylinder portion and the pedestal may be rotated around the axis in the optical axis direction with respect to the cam portion. That is, the cam portion and the contact portion may be configured to rotate relatively around the axis in the optical axis direction.
또한, 상기 실시 형태에서는, 전자 기기로서 휴대 전화기(T)를 예시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 촬상 장치(100)를 내장 가능한 전자 기기이면 어떠한 것이라도 좋은 것은 물론이다. 본 발명에 의한 촬상 장치를 기기 본체 내에 구비함으로써, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 촬상 렌즈에 의한 피사체의 촬상시에 소비되는 전력을 저하시킬 수 있는 동시에, 촬상 렌즈를 광축 방향으로 이동시킬 때의 촬상 렌즈의 과초점 위치 등의 기준이 되는 소정 위치나 소정의 구동 수단의 펄스 신호수를 기억하기 위한 메모리를 구비할 필요가 없어져, 상기 촬상 장치의 소형화 및 비용의 저하를 도모할 수 있다.In addition, in the said embodiment, although the mobile telephone T was illustrated as an electronic device, it is not limited to this, Of course, any electronic device which can incorporate the
또한, 상기 실시 형태에서는 구동 수단으로서 구동 모터(7)를 예시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 압전 소자나 형상 기억 합금 등의 소형의 액츄에이터를 이용해도 좋다.In addition, although the
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