光照射付きズームレンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付きモバイル端末装置
【課題】小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付きモバイル端末装置を提供する。
【解決手段】本発明の光照射付きズームレンズ駆動装置３において、光照射部１３は、光源５１と、光源６１の光を被照射体に向けて照射する照射レンズ６４と、照射レンズ６４を保持して照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた照射レンズホルダ６５とを備え、ズームレンズホルダ１７は照射レンズホルダ６５に連結してあり、ズームレンズホルダ１７の移動に連動して照射レンズホルダ６５を移動することにより、ズームレンズに基づく撮影倍率に応じて被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小する。
【解決手段】本発明の光照射付きズームレンズ駆動装置３において、光照射部１３は、光源５１と、光源６１の光を被照射体に向けて照射する照射レンズ６４と、照射レンズ６４を保持して照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた照射レンズホルダ６５とを備え、ズームレンズホルダ１７は照射レンズホルダ６５に連結してあり、ズームレンズホルダ１７の移動に連動して照射レンズホルダ６５を移動することにより、ズームレンズに基づく撮影倍率に応じて被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に光を照射する光照射部を備えた光照射付きズームレンズ駆動装置、その光照射付きズームレンズ駆動装置を備えるカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ズームレンズホルダをモータにより所定位置へ移動して光学ズーム倍率を設定し、光学ズーム倍率に応じて、光源及びリフレクタを一体にした光源体を他のモータにより移動して被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小する光照射付きズームレンズ駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７０３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、ズームレンズホルダと光源体とを各々別個のモータ（駆動手段）により駆動しているので、装置が大型になると共に製造コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付きモバイル端末装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、光学ズームレンズを保持するためのズームレンズホルダと、ズームレンズホルダをズームレンズの光軸方向に移動するズームレンズ駆動手段と、被写体に向けて光を照射する光照射部とを備え、光照射部は、光源と、光源の光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを保持して照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた照射レンズホルダとを備え、ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動することにより、ズームレンズに基づく撮影倍率に応じて被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射付きズームレンズ駆動装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとは一体成形した合同支持体としてあることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、ズームレンズ駆動手段は振動部材と、振動部材の振動により軸方向に振動する駆動軸と、駆動軸と平行に配置した案内軸とを備え、駆動軸はズームレンズホルダと照射レンズホルダとの間に設けてあり、案内軸はズームレンズホルダ側と照射レンズホルダ側とに各々設けてあり、合同支持体は駆動軸に摩擦係合する摩擦係合部と各案内軸に係合する案内用係合部とを備え、駆動軸の振動により摩擦係合部が駆動軸に沿って移動すると共に各案内用係合部が合同支持体の移動を案内していることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付きモバイル端末装置である。
モバイル端末装置とは、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートパソコン等を言う。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動しているので、ズームレンズ駆動手段だけでズームレンズホルダと照射レンズホルダとの２つの部材を移動することができ、小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置を提供できる。
光照射部では、照射レンズホルダのみを移動しているので、光源及びリフレクタを移動している従来技術に比較して移動の為の駆動力が小さくて済む。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとを一体成形した合同支持体としているので、構成が簡易で且つ部品点数の削減を図ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとの間に設けた駆動軸で駆動しその両側に設けた２つの案内軸で合同支持体を案内しているので、少ない部品点数で合同支持体を安定に移動することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様な作用効果を奏するカメラを提供できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の作用効果を奏するカメラ付きモバイル端末装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るカメラの縦断面である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るカメラを前側から見た分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るカメラを後側から見た分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るカメラの作用を説明する光路図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るカメラを搭載した携帯電話の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態に係るカメラ１は、図６に示すように携帯電話２に組み込まれており、被写体を撮影するときに必要に応じていわゆる「フラッシュ」を用いて、暗がり等で被写体に光を照射するものである。尚、図３及び図４では、図１及び図２に対して上下を反転して示している。
【００１８】
図１、図３及び図４に示すように、カメラ１は、光照射付きズームレンズ駆動装置３と、基板７に設けた画像センサ５とを備えている。画像センサ５は、本実施の形態では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）であるが、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）であっても良い。
【００１９】
光照射付きズームレンズ駆動装置３は、ズームレンズ（図示せず）を駆動するカメラ用レンズ駆動部１１と、被写体に向けて光を照射する光照射部１３とを筐体１５内に一体に備えている。
筺体１５は、光軸方向の被写体側（以下、「前側」という）から見て前側壁が長方形を成しており、全体として直方体であり、その左右一方側の半分にカメラ用レンズ駆動部１１が設けてあり、他方側の半分に光照射部１３が設けてある。
カメラ用レンズ駆動部１１は、ズームレンズホルダ１７、フォーカスレンズホルダ１９と、ズームレンズホルダ１７を駆動するズームレンズ駆動手段２１と、フォーカスレンズホルダ１９を駆動するフォーカスレンズ駆動手段２３とを備えている。
【００２０】
また、図２に示すように、筐体１５内には、ズームレンズホルダ１７の位置を検知するズームレンズ位置検出手段２５と、フォーカスレンズホルダ１９の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手段２７とが設けてある。
【００２１】
ズームレンズホルダ１７は、その内周に光学ズームレンズ（図示せず）を保持しており、フォーカスレンズホルダ１９は、その内周にフォーカスレンズ（図示せず）を保持しており、筐体１５には被写体側レンズ２９が取付けてある。尚、図２〜図４において、筐体の上下に配置しているのは蓋１５ａ、１５ｂである。
【００２２】
ズームレンズ駆動手段２１とフォーカスレンズ駆動手段２３とは略同じ構成であるからズームレンズ駆動手段２１を説明してフォーカスレンズ駆動手段２３には同一の作用効果を奏する部分には括弧書き符号を付することによりその部分の説明を省略する。
【００２３】
ズームレンズ駆動手段２１（２３）は、振動部材３１（３２）と、光軸方向に配置した駆動軸３３（３４）とから構成されており、駆動軸３３（３４）の基端は振動部材３１（３２）に固定されている。駆動軸３３（３４）の先端部は、駆動軸３３を摺動自在に保持する軸受け部材３７（３８）により、筺体１５に保持されている。軸受け部材３７（３８）は、弾性変形可能な部材でできており、本実施の形態では、シリコンゴム製である。駆動軸３３と駆動軸３４とは互いに平行である。また、駆動軸３３はズームレンズホルダ１７と後述する照射レンズホルダ６５との間に設けてある。
【００２４】
振動部材３１は、圧電素子と、圧電素子の表面に接着固定された弾性を有する金属製の振動子とから構成されており、振動子の表面には、駆動軸３３（３４）の基端が接着固定されている。
【００２５】
一方、図２に示すように、ズームレンズホルダ１７の一端部には、駆動軸３３（３４）と圧接して摩擦係合する摩擦係合部３９（４０）が設けてあり、摩擦係合部３９（４０）は駆動軸３３（３４）の側面に圧接して摩擦係合している。駆動軸３３（３４）は振動部材３１（３２）の振動により軸方向に振動する。
【００２６】
図３及び図４に示すように、ズームレンズホルダ１７の他端部には、フォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４との案内用係合部４３が設けてあり、案内用係合部４３はフォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４に係合し、ズームレンズホルダ１７の移動を案内している。案内用係合部４３は横断面が略Ｕ字であり、Ｕ字内にフォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４が挿通されている。即ち、フォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４はズームレンズホルダ１７の案内軸を兼ねている。
【００２７】
フォーカスレンズホルダ１９の他端部には、ズームレンズホルダ１７の駆動軸３３との案内用係合部４５が設けられてあり、案内用係合部４５はズームレンズホルダ１７の駆動軸３３に係合して、フォーカスレンズホルダ１９の移動を案内している。案内用係合部４５は横断面が略Ｕ字形状であり、Ｕ字内にズームレンズホルダ１７の駆動軸３３が挿入されている。即ち、ズームレンズホルダ１７の案内軸３３はフォーカスレンズホルダ１９の案内軸を兼ねている。
【００２８】
次に、図２を参照して、ズームレンズホルダ１７の位置を検知するズームレンズ位置検出手段２５と、フォーカスレンズホルダ１９の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手手段２７とについて説明する。
ズームレンズ位置検出手段２５とフォーカスレンズ位置検出手段２７とは同じ構成であり、各々、レンズの光軸方向に沿って異なる磁極（Ｓ極とＮ極）を交互に配置した磁極部材５３と、磁界強度を検知するＭＲセンサ５５とから構成されている。磁極部材５３は駆動軸３３、３４に沿って筺体１５の内面に固定されており（図３及び図４参照）、ＭＲセンサ５５は各ホルダ１７、１９に固定されており、磁極部材５３に対面した状態で各ホルダ１７、１９と共に移動して、各ホルダの基準位置（又は初期位置）からの移動量及び移動方向を検知可能になっている。尚、各ＭＲセンサ５５は、フレキシブルケーブル５６によりその検出信号を外部に導出している。
【００２９】
図２に示すように、カメラ用レンズ駆動部１１において、ズームレンズホルダ１７の駆動軸３３と、フォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４とは前側から見たカメラ用レンズ駆動部１１の長方形の一方の対角線上に位置しており、他方の対角線上には上述したズームレンズ位置検出手段２５とフォーカスレンズ位置検出手段２７とが設けてある。
【００３０】
図６に示すように、カメラ制御部７１には、ズーム制御部７３と、フォーカス制御部７５とが設けてある。ズーム制御部７３は、図示しない倍率設定部の設定により入力された所定の倍率位置へズームレンズホルダ１７を移動したり、或いはズームレンズホルダ１７を連続駆動して所定位置で停止することにより所定の光学倍率に設定する。フォーカス制御部６５はズームレンズホルダ１７が停止後、画像センサ５表面で合焦点位置になるようにフォーカスレンズ駆動手段２３によりフォーカスレンズホルダ１７を駆動する。
【００３１】
次に、光照射部１３について説明する。図１及び図３に示すように、光照射部１３は、光源６１と、リフレクタ６３と、照射レンズ６４を保持した照射レンズホルダ６５とを備えている。
光源６１は、本実施の形態では、ＬＥＤ（発光ダイオード）であるが、放電管によるフラッシュライトやレーザ光を発する光源等であっても良い。
【００３２】
照射レンズホルダ６５はズームレンズホルダ１７に連結してあり、照射レンズホルダ６５とズームレンズホルダ１７とは一体の合同支持体６７としてある。
【００３３】
照射レンズ６４は集光レンズであるが、フレネルレンズ等の他のレンズを用いても良い。
【００３４】
リフレクタ６３は前側を凹状の反射面（表面）とした略半球形状を成しており、後側に光源６１の挿入孔が形成されている。
照射レンズホルダ６５には、ズームレンズホルダ１７と反対側に案内用係合部６６が設けてあり、この案内用係合部６６は筐体１５に駆動軸３３、３４と平行に配置した案内軸６８に係合している。これにより、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５とで構成される合同支持体６７は、駆動軸３３により駆動されると共に駆動軸３４と案内軸６８との係合により移動が案内されるようになっている。
【００３５】
本実施の形態において、図１に示すように照射レンズ６４が最も前側に位置し、光源１２と照射レンズ６４との距離が最も遠い位置にある場合が、照射角、即ち照射レンズ６４からの発散角が最も小さく被写体Ｐに対する照射範囲が最も狭い場合である。照射レンズ６４が後方に移動すると、照射角は大きくなり被照射体Ｐに対する照射範囲は広くなる。
【００３６】
図５に示すように、本実施の形態では、照射レンズホルダ６５はズームレンズホルダ１７と一体の合同支持体６７としてあるので、ズームレンズホルダ１７が移動するのと同じ移動量を照射レンズホルダ６５が移動する。
【００３７】
撮影範囲を変えるために、ズームレンズホルダ１７を光軸方向に移動させて画角を変える。それに応じて照射角も変わる。即ち、撮影範囲が広くなると照射範囲も広くなり、撮影範囲が狭くなると照射範囲も狭くなる。ここで、照射角は画角よりも、多少広めに設定しておくことが望ましい。例えば、撮影画角よりも１度〜５度大きい角度になるようにする。そのためには、光照射部１３側の設計をカメラ用レンズ駆動部１１側に合わせることが必要であるが、照射レンズ６４及び被写体側レンズ６９の少なくとも一方の形状や屈折率等を調整することにより、容易に合わせることができる。
尚、撮影範囲に対する照射範囲の調整は、光学的な精密性までは要求されないから、簡単に行うことができる。
【００３８】
次に、本発明の実施の形態に係るカメラ１の作用及び効果について説明する。
カメラ１で撮影するときに光照射部１３を用いる場合、上述したように、ズーム制御部７３によりズームレンズホルダ１７が合同支持体６７と共に所定の撮影倍率位置へ移動すると、合同支持体６７と一体の照射レンズホルダ６５も移動する。
これにより、カメラ用レンズ駆動部１１で設定されたズーム倍率の撮影範囲に対応した照射範囲を照らす位置へ照射レンズホルダ６５が移動して停止する。
【００３９】
その後、カメラ１のシャッタに連動して光源６１に電流が供給されて光源６１が光を発し、被写体に光を照射する。
すなわち、本実施の形態によれば、図５に示すように、ズームレンズ１８を移動してズーム倍率を設定し、設定したズーム倍率の撮影画角に応じて照射範囲を拡大又は縮小することができる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、照射レンズホルダ６５は合同支持体６７によりズームレンズホルダ１７と一体に連結してあり、ズームレンズホルダ１７の移動に連動して照射レンズホルダ６５を移動しているので、ズームレンズ駆動手段２１のみにより、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５との２つの部材を移動することができる。即ち、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５が別体の場合には、まずカメラの撮影画角を演算し、適正な照射角となる照射レンズホルダ６５の位置を演算し、その位置へ照射レンズホルダを移動させるための演算回路や制御回路が必要になる。しかし、本実施の形態では、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５を一体にしている為、このような演算回路や制御回路が不要である。そのため、より小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置３を提供できる。
光照射部１３では、照射レンズホルダ６５のみを移動しているので、光源６１及びリフレクタ６３を移動している従来技術に比較して移動の為の駆動力が小さくて済む。
【００４１】
ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５とは一体成形した合同支持体６７としているので、機械的な構成も簡易で且つ部品点数の削減も図ることができる。
【００４２】
合同支持体６７は、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５との間に設けた駆動軸３３に支持されて移動すると共に、その両側に設けた案内軸６８と駆動軸３４により移動が案内されるので、少ない部品点数で合同支持体６７を安定に移動することができる。
【００４３】
ズームレンズ駆動手段２１は、振動部材３１により駆動軸３３を振動させて合同支持体６７を前進及び後退できるから、簡易な構成で駆動制御も容易にできる。
カメラ用レンズ駆動部１１と光照射部１３とを１つの筐体１５内に収めており、共にズームレンズ駆動手段２１により駆動して、駆動手段を共通にしているので、装置全体の寸法を小さくできると共に実装密度を高め、装置の小型を図ることができる。
【００４４】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、光照射装置１は、上述した実施の形態において、カメラ付き携帯電話におけるカメラのフラッシュとして用いたが、これに限らず、顕微鏡等に用いてもよい。
ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５とは合同支持体５７により一体に形成することに限らず、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５とに互いに噛み合う歯車を介して連動させるものであっても良い。
ズームレンズ駆動手段２１は、ステッピングモータ等の他の駆動手段であっても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１ カメラ
３ 光照射付きレンズ駆動装置
１１ カメラ用レンズ駆動装置
１３ 光照射部
１５ 筐体
１７ ズームレンズホルダ
２１ ズームレンズ駆動手段
６３ リフレクタ
６５ 照射レンズホルダ
６７ 合同支持体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に光を照射する光照射部を備えた光照射付きズームレンズ駆動装置、その光照射付きズームレンズ駆動装置を備えるカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ズームレンズホルダをモータにより所定位置へ移動して光学ズーム倍率を設定し、光学ズーム倍率に応じて、光源及びリフレクタを一体にした光源体を他のモータにより移動して被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小する光照射付きズームレンズ駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７０３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、ズームレンズホルダと光源体とを各々別個のモータ（駆動手段）により駆動しているので、装置が大型になると共に製造コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置、カメラ及びカメラ付きモバイル端末装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、光学ズームレンズを保持するためのズームレンズホルダと、ズームレンズホルダをズームレンズの光軸方向に移動するズームレンズ駆動手段と、被写体に向けて光を照射する光照射部とを備え、光照射部は、光源と、光源の光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを保持して照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた照射レンズホルダとを備え、ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動することにより、ズームレンズに基づく撮影倍率に応じて被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射付きズームレンズ駆動装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとは一体成形した合同支持体としてあることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、ズームレンズ駆動手段は振動部材と、振動部材の振動により軸方向に振動する駆動軸と、駆動軸と平行に配置した案内軸とを備え、駆動軸はズームレンズホルダと照射レンズホルダとの間に設けてあり、案内軸はズームレンズホルダ側と照射レンズホルダ側とに各々設けてあり、合同支持体は駆動軸に摩擦係合する摩擦係合部と各案内軸に係合する案内用係合部とを備え、駆動軸の振動により摩擦係合部が駆動軸に沿って移動すると共に各案内用係合部が合同支持体の移動を案内していることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付きモバイル端末装置である。
モバイル端末装置とは、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートパソコン等を言う。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動しているので、ズームレンズ駆動手段だけでズームレンズホルダと照射レンズホルダとの２つの部材を移動することができ、小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置を提供できる。
光照射部では、照射レンズホルダのみを移動しているので、光源及びリフレクタを移動している従来技術に比較して移動の為の駆動力が小さくて済む。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとを一体成形した合同支持体としているので、構成が簡易で且つ部品点数の削減を図ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、ズームレンズホルダと照射レンズホルダとの間に設けた駆動軸で駆動しその両側に設けた２つの案内軸で合同支持体を案内しているので、少ない部品点数で合同支持体を安定に移動することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様な作用効果を奏するカメラを提供できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の作用効果を奏するカメラ付きモバイル端末装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るカメラの縦断面である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るカメラを前側から見た分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るカメラを後側から見た分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るカメラの作用を説明する光路図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るカメラを搭載した携帯電話の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態に係るカメラ１は、図６に示すように携帯電話２に組み込まれており、被写体を撮影するときに必要に応じていわゆる「フラッシュ」を用いて、暗がり等で被写体に光を照射するものである。尚、図３及び図４では、図１及び図２に対して上下を反転して示している。
【００１８】
図１、図３及び図４に示すように、カメラ１は、光照射付きズームレンズ駆動装置３と、基板７に設けた画像センサ５とを備えている。画像センサ５は、本実施の形態では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）であるが、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）であっても良い。
【００１９】
光照射付きズームレンズ駆動装置３は、ズームレンズ（図示せず）を駆動するカメラ用レンズ駆動部１１と、被写体に向けて光を照射する光照射部１３とを筐体１５内に一体に備えている。
筺体１５は、光軸方向の被写体側（以下、「前側」という）から見て前側壁が長方形を成しており、全体として直方体であり、その左右一方側の半分にカメラ用レンズ駆動部１１が設けてあり、他方側の半分に光照射部１３が設けてある。
カメラ用レンズ駆動部１１は、ズームレンズホルダ１７、フォーカスレンズホルダ１９と、ズームレンズホルダ１７を駆動するズームレンズ駆動手段２１と、フォーカスレンズホルダ１９を駆動するフォーカスレンズ駆動手段２３とを備えている。
【００２０】
また、図２に示すように、筐体１５内には、ズームレンズホルダ１７の位置を検知するズームレンズ位置検出手段２５と、フォーカスレンズホルダ１９の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手段２７とが設けてある。
【００２１】
ズームレンズホルダ１７は、その内周に光学ズームレンズ（図示せず）を保持しており、フォーカスレンズホルダ１９は、その内周にフォーカスレンズ（図示せず）を保持しており、筐体１５には被写体側レンズ２９が取付けてある。尚、図２〜図４において、筐体の上下に配置しているのは蓋１５ａ、１５ｂである。
【００２２】
ズームレンズ駆動手段２１とフォーカスレンズ駆動手段２３とは略同じ構成であるからズームレンズ駆動手段２１を説明してフォーカスレンズ駆動手段２３には同一の作用効果を奏する部分には括弧書き符号を付することによりその部分の説明を省略する。
【００２３】
ズームレンズ駆動手段２１（２３）は、振動部材３１（３２）と、光軸方向に配置した駆動軸３３（３４）とから構成されており、駆動軸３３（３４）の基端は振動部材３１（３２）に固定されている。駆動軸３３（３４）の先端部は、駆動軸３３を摺動自在に保持する軸受け部材３７（３８）により、筺体１５に保持されている。軸受け部材３７（３８）は、弾性変形可能な部材でできており、本実施の形態では、シリコンゴム製である。駆動軸３３と駆動軸３４とは互いに平行である。また、駆動軸３３はズームレンズホルダ１７と後述する照射レンズホルダ６５との間に設けてある。
【００２４】
振動部材３１は、圧電素子と、圧電素子の表面に接着固定された弾性を有する金属製の振動子とから構成されており、振動子の表面には、駆動軸３３（３４）の基端が接着固定されている。
【００２５】
一方、図２に示すように、ズームレンズホルダ１７の一端部には、駆動軸３３（３４）と圧接して摩擦係合する摩擦係合部３９（４０）が設けてあり、摩擦係合部３９（４０）は駆動軸３３（３４）の側面に圧接して摩擦係合している。駆動軸３３（３４）は振動部材３１（３２）の振動により軸方向に振動する。
【００２６】
図３及び図４に示すように、ズームレンズホルダ１７の他端部には、フォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４との案内用係合部４３が設けてあり、案内用係合部４３はフォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４に係合し、ズームレンズホルダ１７の移動を案内している。案内用係合部４３は横断面が略Ｕ字であり、Ｕ字内にフォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４が挿通されている。即ち、フォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４はズームレンズホルダ１７の案内軸を兼ねている。
【００２７】
フォーカスレンズホルダ１９の他端部には、ズームレンズホルダ１７の駆動軸３３との案内用係合部４５が設けられてあり、案内用係合部４５はズームレンズホルダ１７の駆動軸３３に係合して、フォーカスレンズホルダ１９の移動を案内している。案内用係合部４５は横断面が略Ｕ字形状であり、Ｕ字内にズームレンズホルダ１７の駆動軸３３が挿入されている。即ち、ズームレンズホルダ１７の案内軸３３はフォーカスレンズホルダ１９の案内軸を兼ねている。
【００２８】
次に、図２を参照して、ズームレンズホルダ１７の位置を検知するズームレンズ位置検出手段２５と、フォーカスレンズホルダ１９の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手手段２７とについて説明する。
ズームレンズ位置検出手段２５とフォーカスレンズ位置検出手段２７とは同じ構成であり、各々、レンズの光軸方向に沿って異なる磁極（Ｓ極とＮ極）を交互に配置した磁極部材５３と、磁界強度を検知するＭＲセンサ５５とから構成されている。磁極部材５３は駆動軸３３、３４に沿って筺体１５の内面に固定されており（図３及び図４参照）、ＭＲセンサ５５は各ホルダ１７、１９に固定されており、磁極部材５３に対面した状態で各ホルダ１７、１９と共に移動して、各ホルダの基準位置（又は初期位置）からの移動量及び移動方向を検知可能になっている。尚、各ＭＲセンサ５５は、フレキシブルケーブル５６によりその検出信号を外部に導出している。
【００２９】
図２に示すように、カメラ用レンズ駆動部１１において、ズームレンズホルダ１７の駆動軸３３と、フォーカスレンズホルダ１９の駆動軸３４とは前側から見たカメラ用レンズ駆動部１１の長方形の一方の対角線上に位置しており、他方の対角線上には上述したズームレンズ位置検出手段２５とフォーカスレンズ位置検出手段２７とが設けてある。
【００３０】
図６に示すように、カメラ制御部７１には、ズーム制御部７３と、フォーカス制御部７５とが設けてある。ズーム制御部７３は、図示しない倍率設定部の設定により入力された所定の倍率位置へズームレンズホルダ１７を移動したり、或いはズームレンズホルダ１７を連続駆動して所定位置で停止することにより所定の光学倍率に設定する。フォーカス制御部６５はズームレンズホルダ１７が停止後、画像センサ５表面で合焦点位置になるようにフォーカスレンズ駆動手段２３によりフォーカスレンズホルダ１７を駆動する。
【００３１】
次に、光照射部１３について説明する。図１及び図３に示すように、光照射部１３は、光源６１と、リフレクタ６３と、照射レンズ６４を保持した照射レンズホルダ６５とを備えている。
光源６１は、本実施の形態では、ＬＥＤ（発光ダイオード）であるが、放電管によるフラッシュライトやレーザ光を発する光源等であっても良い。
【００３２】
照射レンズホルダ６５はズームレンズホルダ１７に連結してあり、照射レンズホルダ６５とズームレンズホルダ１７とは一体の合同支持体６７としてある。
【００３３】
照射レンズ６４は集光レンズであるが、フレネルレンズ等の他のレンズを用いても良い。
【００３４】
リフレクタ６３は前側を凹状の反射面（表面）とした略半球形状を成しており、後側に光源６１の挿入孔が形成されている。
照射レンズホルダ６５には、ズームレンズホルダ１７と反対側に案内用係合部６６が設けてあり、この案内用係合部６６は筐体１５に駆動軸３３、３４と平行に配置した案内軸６８に係合している。これにより、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５とで構成される合同支持体６７は、駆動軸３３により駆動されると共に駆動軸３４と案内軸６８との係合により移動が案内されるようになっている。
【００３５】
本実施の形態において、図１に示すように照射レンズ６４が最も前側に位置し、光源１２と照射レンズ６４との距離が最も遠い位置にある場合が、照射角、即ち照射レンズ６４からの発散角が最も小さく被写体Ｐに対する照射範囲が最も狭い場合である。照射レンズ６４が後方に移動すると、照射角は大きくなり被照射体Ｐに対する照射範囲は広くなる。
【００３６】
図５に示すように、本実施の形態では、照射レンズホルダ６５はズームレンズホルダ１７と一体の合同支持体６７としてあるので、ズームレンズホルダ１７が移動するのと同じ移動量を照射レンズホルダ６５が移動する。
【００３７】
撮影範囲を変えるために、ズームレンズホルダ１７を光軸方向に移動させて画角を変える。それに応じて照射角も変わる。即ち、撮影範囲が広くなると照射範囲も広くなり、撮影範囲が狭くなると照射範囲も狭くなる。ここで、照射角は画角よりも、多少広めに設定しておくことが望ましい。例えば、撮影画角よりも１度〜５度大きい角度になるようにする。そのためには、光照射部１３側の設計をカメラ用レンズ駆動部１１側に合わせることが必要であるが、照射レンズ６４及び被写体側レンズ６９の少なくとも一方の形状や屈折率等を調整することにより、容易に合わせることができる。
尚、撮影範囲に対する照射範囲の調整は、光学的な精密性までは要求されないから、簡単に行うことができる。
【００３８】
次に、本発明の実施の形態に係るカメラ１の作用及び効果について説明する。
カメラ１で撮影するときに光照射部１３を用いる場合、上述したように、ズーム制御部７３によりズームレンズホルダ１７が合同支持体６７と共に所定の撮影倍率位置へ移動すると、合同支持体６７と一体の照射レンズホルダ６５も移動する。
これにより、カメラ用レンズ駆動部１１で設定されたズーム倍率の撮影範囲に対応した照射範囲を照らす位置へ照射レンズホルダ６５が移動して停止する。
【００３９】
その後、カメラ１のシャッタに連動して光源６１に電流が供給されて光源６１が光を発し、被写体に光を照射する。
すなわち、本実施の形態によれば、図５に示すように、ズームレンズ１８を移動してズーム倍率を設定し、設定したズーム倍率の撮影画角に応じて照射範囲を拡大又は縮小することができる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、照射レンズホルダ６５は合同支持体６７によりズームレンズホルダ１７と一体に連結してあり、ズームレンズホルダ１７の移動に連動して照射レンズホルダ６５を移動しているので、ズームレンズ駆動手段２１のみにより、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５との２つの部材を移動することができる。即ち、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５が別体の場合には、まずカメラの撮影画角を演算し、適正な照射角となる照射レンズホルダ６５の位置を演算し、その位置へ照射レンズホルダを移動させるための演算回路や制御回路が必要になる。しかし、本実施の形態では、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５を一体にしている為、このような演算回路や制御回路が不要である。そのため、より小型で安価な光照射付きズームレンズ駆動装置３を提供できる。
光照射部１３では、照射レンズホルダ６５のみを移動しているので、光源６１及びリフレクタ６３を移動している従来技術に比較して移動の為の駆動力が小さくて済む。
【００４１】
ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５とは一体成形した合同支持体６７としているので、機械的な構成も簡易で且つ部品点数の削減も図ることができる。
【００４２】
合同支持体６７は、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５との間に設けた駆動軸３３に支持されて移動すると共に、その両側に設けた案内軸６８と駆動軸３４により移動が案内されるので、少ない部品点数で合同支持体６７を安定に移動することができる。
【００４３】
ズームレンズ駆動手段２１は、振動部材３１により駆動軸３３を振動させて合同支持体６７を前進及び後退できるから、簡易な構成で駆動制御も容易にできる。
カメラ用レンズ駆動部１１と光照射部１３とを１つの筐体１５内に収めており、共にズームレンズ駆動手段２１により駆動して、駆動手段を共通にしているので、装置全体の寸法を小さくできると共に実装密度を高め、装置の小型を図ることができる。
【００４４】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、光照射装置１は、上述した実施の形態において、カメラ付き携帯電話におけるカメラのフラッシュとして用いたが、これに限らず、顕微鏡等に用いてもよい。
ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５とは合同支持体５７により一体に形成することに限らず、ズームレンズホルダ１７と照射レンズホルダ６５とに互いに噛み合う歯車を介して連動させるものであっても良い。
ズームレンズ駆動手段２１は、ステッピングモータ等の他の駆動手段であっても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１ カメラ
３ 光照射付きレンズ駆動装置
１１ カメラ用レンズ駆動装置
１３ 光照射部
１５ 筐体
１７ ズームレンズホルダ
２１ ズームレンズ駆動手段
６３ リフレクタ
６５ 照射レンズホルダ
６７ 合同支持体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学ズームレンズを保持するためのズームレンズホルダと、ズームレンズホルダをズームレンズの光軸方向に移動するズームレンズ駆動手段と、被写体に向けて光を照射する光照射部とを備え、
光照射部は、光源と、光源の光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを保持して照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた照射レンズホルダとを備え、
ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動することにより、ズームレンズに基づく撮影倍率に応じて被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射付きズームレンズ駆動装置。
【請求項２】
ズームレンズホルダと照射レンズホルダとは一体成形した合同支持体としてあることを特徴とする請求項１に記載の光照射付きズームレンズ駆動装置。
【請求項３】
ズームレンズ駆動手段は振動部材と、振動部材の振動により軸方向に振動する駆動軸と、駆動軸と平行に配置した案内軸とを備え、駆動軸はズームレンズホルダと照射レンズホルダとの間に設けてあり、案内軸はズームレンズホルダ側と照射レンズホルダ側とに各々設けてあり、合同支持体は駆動軸に摩擦係合する摩擦係合部と各案内軸に係合する案内用係合部とを備え、駆動軸の振動により摩擦係合部が駆動軸に沿って移動すると共に各案内用係合部が合同支持体の移動を案内していることを特徴とする請求項２に記載の光照射付きズームレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光照射付きズームレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項４に記載のカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付きモバイル端末装置。
【請求項１】
光学ズームレンズを保持するためのズームレンズホルダと、ズームレンズホルダをズームレンズの光軸方向に移動するズームレンズ駆動手段と、被写体に向けて光を照射する光照射部とを備え、
光照射部は、光源と、光源の光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを保持して照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた照射レンズホルダとを備え、
ズームレンズホルダは照射レンズホルダに連結してあり、ズームレンズホルダの移動に連動して照射レンズホルダを移動することにより、ズームレンズに基づく撮影倍率に応じて被写体に対する光の照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射付きズームレンズ駆動装置。
【請求項２】
ズームレンズホルダと照射レンズホルダとは一体成形した合同支持体としてあることを特徴とする請求項１に記載の光照射付きズームレンズ駆動装置。
【請求項３】
ズームレンズ駆動手段は振動部材と、振動部材の振動により軸方向に振動する駆動軸と、駆動軸と平行に配置した案内軸とを備え、駆動軸はズームレンズホルダと照射レンズホルダとの間に設けてあり、案内軸はズームレンズホルダ側と照射レンズホルダ側とに各々設けてあり、合同支持体は駆動軸に摩擦係合する摩擦係合部と各案内軸に係合する案内用係合部とを備え、駆動軸の振動により摩擦係合部が駆動軸に沿って移動すると共に各案内用係合部が合同支持体の移動を案内していることを特徴とする請求項２に記載の光照射付きズームレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光照射付きズームレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項４に記載のカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付きモバイル端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１２８３２２（Ｐ２０１２−１２８３２２Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８１５１２（Ｐ２０１０−２８１５１２）
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００１３１３４８）シコー株式会社 (168)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００１３１３４８）シコー株式会社 (168)
【Ｆターム（参考）】
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