光照射装置、カメラ装置及びカメラ付きモバイル端末装置
【課題】簡易な構成で、光照射範囲を容易に拡大又は縮小することができる光照射装置、カメラ装置及びカメラ付きモバイル端末装置を提供する。
【解決手段】本発明の光照射装置１は、照射レンズ６を支持した照射レンズ支持体７を移動する駆動手段を備えており、駆動手段は照射レンズ支持体７の外周に沿って設けたコイル１５と、ヨーク３に設けてコイル１５の外周面に対向配置したマグネット１３とを有し、コイル１５に通電したときの電磁力により照射レンズ支持体７を光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小する。
【解決手段】本発明の光照射装置１は、照射レンズ６を支持した照射レンズ支持体７を移動する駆動手段を備えており、駆動手段は照射レンズ支持体７の外周に沿って設けたコイル１５と、ヨーク３に設けてコイル１５の外周面に対向配置したマグネット１３とを有し、コイル１５に通電したときの電磁力により照射レンズ支持体７を光軸方向に移動することで、被照射体に対する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、被照射体に光を照射する光照射装置、その光照射装置を備えるカメラ装置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、光源支持体を駆動手段により駆動して、複数の光源からの光照射方向を変える光照射装置が開示されている。この特許文献１に記載の技術は、複数の光源の光照射方向を変えることにより被照射体に対する照射範囲や配光特性を変えるものである。
また、特許文献２には、携帯電話等に搭載される小型カメラにおいて、光学ズーム機能を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４７７０６号公報
【特許文献２】特開２００７−５３８４０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に記載のように複数の光源の光照射方向を変える構成では、光照射範囲において均等な光量を得難いという問題がある。
また、カメラによる撮影時に被写体に光を照射する場合、撮影画角よりも光照射範囲が小さい場合には被写体全体に光をあてることができず、撮影画角よりも光照射範囲が大きすぎる場合には、光が無駄に広がって電力の無駄が生じると共に光の漏れにより周囲に不快感を生じさせるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、簡易な構成で、光照射範囲を容易に拡大又は縮小することができる光照射装置、カメラ装置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、固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを支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支持体と、照射レンズ支持体を照射レンズの光軸方向に移動する駆動手段とを備え、駆動手段は照射レンズ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力により照射レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、光源と、固定体に設けてあり光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、光源を支持し光源を照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた光源支持体と、光源支持体を照射レンズの光軸方向に移動する駆動手段とを備え、駆動手段は光源支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力により光源支持体を照射レンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて反射するリフレクタと、リフレクタを支持すると共にリフレクタの反射光の光軸方向に向けて移動自在に設けたリフレクタ支持体と、リフレクタ支持体を反射光の光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はリフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりリフレクタ支持体をリフレクタの反射光の光軸方向に向けて移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、固定体に設けた光源と、固定体に設けて受けた光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズに対して光源を挟む位置に設けて光源の光を照射レンズに向けて反射するリフレクタと、リフレクタを支持すると共に照射レンズの光軸方向に移動自在に設けたリフレクタ支持体と、リフレクタ支持体を照射レンズの光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はリフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりリフレクタ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズと光源との間の空間を囲み、受けた光を照射レンズに向けて反射するリフレクタと、照射レンズとリフレクタとを一体に支持すると共に照射レンズの光軸方向に移動自在に設けたレンズ・リフレクタ支持体と、レンズ・リフレクタ支持体を照射レンズの光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はレンズ・リフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりレンズ・リフレクタ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光照射装置と、光学ズームレンズを有するズームカメラとを備え、ズームカメラは光学ズームレンズの移動により設定した倍率における撮影画角を演算し、光照射装置はズームカメラから受けた撮影画角情報に基づいて駆動手段を駆動することを特徴とするカメラ装置である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のカメラ装置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】
【００１３】
請求項１〜５に記載の発明によれば、光源、照射レンズ又はリフレクタ、照射レンズ及びリフレクタをレンズの光軸方向又は被写体に向けて移動する構成であるから、簡易な構成で且つ容易に、光照射範囲を拡大又は縮小することができる。
光照射範囲を拡大又は縮小することにより被照射体を所定の範囲で照らすことができるから、光照射範囲では均等な光量を与えると共に周囲に対する光の漏れを低減できる。
【００１４】
光源、レンズ又はリフレクタ、レンズ及びリフレクタをレンズの光軸方向に直線移動させる駆動手段は、コイルとマグネットとによる構成であるから構成が簡易であり、コイルに通電する電流を制御するだけであるから駆動制御も容易にできる。
光源の光は照射レンズにより集光する構成であるから、光源の消費電力を小さくでき、消費電力の低減を図ることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５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と共に、カメラの撮影画角に応じて光照射装置の駆動手段を駆動するので、カメラの光ズーム機能にもとづく撮影画角に連動した光照射範囲の拡大又は縮小が容易にできる。
【００１６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６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】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図２】第１実施の形態に係る光照射装置の縦断面である。
【図３】第１実施の形態に係る光照射装置の作用を説明する光路図である。
【図４】図６に示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】図４に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図６】第１実施の形態に係るカメラの正面図である。
【図７】第１実施の形態に係る光照射装置及びレンズ駆動装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施の形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図９】第２実施の形態に係る光照射装置の縦断面である。
【図１０】本発明の第３実施の形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図１１】図１０に示す光源を装着した光源支持体の斜視図である。
【図１２】第３実施の形態に係る光照射装置の縦断面である。
【図１３】本発明の第４実施の形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図１４】第４実施の形態に係る光照射装置の縦断面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、添付図面の図１〜図７を参照して、本発明の第１実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態に係る光照射装置１は、図７に示すように携帯電話２に組み込まれる光学ズームカメラ４用の光照射装置であり、光学ズームカメラ４で撮影するときにいわゆる「フラッシュ」として用い、暗がり等で被写体に光を照射するものである。
【００１９】
光照射装置１は、図１及び図２に示すように、固定体としてのヨーク３と、内周に照射レンズ６を装着した照射レンズ支持体７と、ヨーク３において照射レンズ６の光軸方向前側（以下、単に「前側」という）に配置されるフレーム８及び前側スプリング９と、ヨーク３において照射レンズ６の光軸方向後側（以下、単に「後側」という）に配置されるベース５及び後側スプリング１１とを備えており、後側スプリング１１とヨーク３との間にはスペーサ（絶縁材）１７が配置されている。ベース５には、光源１２を配置した光源体１０が固定されている。
照射レンズ６は集光レンズであり、本実施の形態では凸レンズである。
【００２０】
ヨーク３は環状を成し前側から見て外周が平面視四角形であり、内周が平面視円形になっており、外周壁３ａと、内周壁３ｂと、外周壁３ａと内周壁３ｂとを連結する連結壁３ｃとからなり、外周壁３ａと内周壁３ｂと連結壁３ｃとで断面が略コ字形状を成している。
ヨーク３の４つの各角部３ｄにはその内周側にマグネット１３が固定されている。
【００２１】
マグネット１３は内周側と外周側とで磁極を異にしており、例えば内周側の面をＮ極とし、外周側の面をＳ極としてある。
【００２２】
照射レンズ支持体７は略円筒形状であり、図２に示すように、ヨーク３の内周側を照射レンズ６の光軸方向Ｘを移動自在に設けられている。照射レンズ支持体７の外周には周方向に沿って巻いたコイル１５が装着されている。
【００２３】
図１に示すように、前側スプリング９は、組み付け前の自然状態が平板状であり、平面視矩形の環状を成す外周側部９ａと、外周側部９ａの内周に配置され平面視円形状の内周側部９ｂと、外周側部９ａと内周側部９ｂとを連結する４つの腕部９ｃとで構成されている。尚、本実施の形態では、前側スプリング９は外周側部９ａと内周側部９ｂとが周方向に４つに分割されている。
【００２４】
後側スプリング１１は、組み付け前の自然状態が平板状であり、平面視矩形の環状を成す外周側部１１ａと、外周側部１１ａの内周に配置され平面視円形状の内周側部１１ｂと、外周側部１１ａと内周側部１１ｂとを連結する４つの腕部１１ｃとで構成されている。尚、後側スプリング１１は、外周側部１１ａと内周側部１１ｂとが周方向に３つに分割されている。
【００２５】
前側スプリング９の外周側部９ｂは、フレーム８とヨーク３との間に挟持されており、内周側部９ａは照射レンズ支持体７の前端に固定されている。後側スプリング１１の外周側部１１ｂはベース５と後側スペーサ１７との間に挟持されており、内周側部１１ａは照射レンズ支持体７の後端に固定されている。これにより、照射レンズ支持体７は前側スプリング９と後側スプリング１１とにより、前後方向に移動自在に支持されている。
そして、照射レンズ支持体７が前方に移動すると、照射レンズ支持体７は、前側スプリング９及び後側スプリング１１の前後方向の付勢力の合力と、コイル１５及びマグネット１３との間で生じる電磁力とが吊り合う位置で停止する。
【００２６】
光源１２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。
光源体１０にはＬＥＤに電流を供給する基盤が設けてあり、制御部１４で供給する電流の制御をしている。
【００２７】
照射レンズ６は、光源１２からの光を透過して発散角を変換する発散角変換素子である。本実施の形態において光源１２は発散角が大きいＬＥＤを用いており、そのため、照射レンズ６は凸レンズとして、発散角が小さくなるように変換するようにした。発散角が小さい光源１２を用いた場合は、照射レンズ６を凹レンズとしても良い。また、照射レンズ６は複数のレンズを組み合わせたものを用いても構わない。さらに、照射レンズ６は、フレネルレンズでも良いし、回折格子やホログラムを利用したレンズでも構わない。照射レンズ６をこのような平面型のレンズとした場合、レンズの厚みを薄くすることができるので、光照射装置１を軽量、薄型にすることができる。また、光照射装置１の厚みが変わらないのなら、照射レンズ支持体７の光軸方向への移動範囲を広くすることもできる。
【００２８】
本実施の形態において、コイル１５に電流を流さない場合が図３に示す光源１２と照射レンズ６との距離が最も近い場合であり、照射角、即ち照射レンズ６からの発散角が最も大きくて被照射体Ｐに対する照射範囲が最も広い場合である。コイル１５に電流を流すと、照射レンズ支持体７が前方に移動し、照射レンズ支持体７は、前側スプリング９及び後側スプリング１１の前後方向の付勢力の合力と、コイル１５及びマグネット１３との間で生じる電磁力とが吊り合う位置で停止する。即ち、光源１２と照射レンズ６との距離は、コイル１５に電流を流さない場合に比べて長くなるため、照射角は小さくなり被照射体Ｐに対する照射範囲は狭くなる。
【００２９】
次に、本実施の形態にかかる光学ズームカメラ４を、図４〜図６を参照して説明する。光学ズームカメラ４は、ズームレンズを駆動するレンズ駆動装置１０１と、画像センサ１１１を搭載した基板１０４とを備えている。
レンズ駆動装置１０１は、筐体１１３内に、ズームレンズホルダ１０３、フォーカスレンズホルダ１０５と、ズームレンズホルダ１０３を駆動するズームレンズホルダ駆動手段１０７と、フォーカスレンズホルダ１０５を駆動するフォーカスレンズホルダ駆動手段１０９とを備えている。このレンズ駆動装置１０１は画像センサ１１１が設けてある基板１０４に装着されている。画像センサ１１１は、本実施の形態では、それぞれＣＣＤ（Charge Coupled Device）であるが、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）であっても良い。
【００３０】
また、図５に示すように、筐体１１３内には、ズームレンズホルダ１０３の位置を検知するズームレンズ位置検出手段１４３と、フォーカスレンズホルダ１０５の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手段１４５とが設けてある。
【００３１】
図４に示すように、ズームレンズホルダ１０３は、光学ズームレンズ１１４を保持しており、フォーカスレンズホルダ１０５は、フォーカスレンズ１１６を保持しており、筐体１１３には被写体側レンズ１１８と結像側レンズ１２０とがズームレンズ１１４とフォーカスレンズ１１６と光軸を一致して設けてある。
【００３２】
ズームレンズ駆動手段１０７とフォーカスレンズ駆動手段１０９とは略同じ構成であるから、ズームレンズ駆動手段１０７を説明してフォーカスレンズ駆動手段１０９には同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の説明を省略する。
【００３３】
ズームレンズ駆動手段１０７（フォーカスレンズ駆動手段１０９）は、振動部材１１７と、光軸方向に配置した駆動軸１２１（１２２）とから構成されており、駆動軸１２１（１２２）の基端１２１ａ（１２２ａ）は振動部材１１７に固定されている。駆動軸１２１（１２２）の先端部１２１ｂ（１２２ｂ）は、駆動軸１２１（１２２）を摺動自在に保持する軸受け部材１１２により、筺体１１３に保持されている。軸受け部材１１２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。尚、駆動軸１２１（１２２）の基端１２１ａ側にも駆動軸１２１（１２２）を摺動自在に保持する軸受け部材１１０が筐体１１３に取付けられている。
【００３４】
振動部材１１７は、圧電素子１２３と、圧電素子１２３の表面に接着固定された弾性を有する振動子１１９とから構成されおり、振動子１１９の表面には、駆動軸１２１の基端１２１ａが接着固定されている。
【００３５】
一方、図４及び図５に示すように、ズームレンズホルダ１０３（フォーカスレンズホルダ１０５）の一端部には駆動軸１２１（１２２）と圧接する圧接部１３１が設けてあり、図５に示すように、圧接部１３１は、スプリング１３２により駆動軸１２１（１２２）の側面に圧接されている。
【００３６】
ズームレンズホルダ１０３の他端部は、フォーカスレンズホルダ１０５の駆動軸１２２との係合部１３３が設けてあり、係合部１３３はフォーカスレンズホルダ１０５の駆動軸１２２に係合し、ズームレンズホルダ１０３の移動を案内している。係合部１３３は横断面がズームレンズホルダ１０３の中心側を底とする略Ｕ字であり、Ｕ字内にフォーカスレンズホルダ１０５の駆動軸１２２が挿通されている。
【００３７】
フォーカスレンズホルダ１０５の他端部は、ズームレンズホルダ１０３の駆動軸１２１との係合部１３３が設けられてあり、係合部１３３はズームレンズホルダ１０３の駆動軸１２１に係合して、フォーカスレンズホルダ１０５の移動を案内している。係合部１３３は横断面がフォーカスレンホルダ１０５の中心側を底とする略Ｕ字形状であり、Ｕ字内にズームレンズホルダ１０３の駆動軸１２１が挿入されている。
【００３８】
フォーカスレンズホルダ１０５の構成はズームレンズホルダ１０３と略同じ構成であり、フォーカスレンズホルダ１０５の駆動軸１２２はズームレンズホルダ１０３の駆動軸１２１と同様に基端を振動部材１１７に取付けてある。
【００３９】
次に、図５に示すズームレンズホルダ１０３の位置を検知するズームレンズ位置検出手段１４３と、フォーカスレンズホルダ１０５の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手手段１４５とについて説明する。ズームレンズ位置検出手段１４３とフォーカスレンズ位置検出手段１４５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１５７と、磁界強度を検知するＭＲセンサ１５９とから構成されている。磁極部材１５７は駆動軸１２１、１２２に沿って筺体１１３の内面に固定されており、ＭＲセンサ１５９は各ホルダ１０３、１０５に固定されており、磁極部材１５７に対面した状態で各ホルダ１０３、１０５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。
【００４０】
筺体１１３は、図６に示すように、光軸方向の前側から見て前側壁１１５が正方形を成しており、全体として直方体である。図５に示すように、駆動軸１２１、１２２は前側から見た正方形の対角線Ｅ上に位置しており、この対角線Ｅと直交する対角線Ｆ上にはズームレンズ位置検出手段１４３とフォーカスレンズ位置検出手段１４５とが設けてある。
【００４１】
図４及び図６に示すように、筐体１１３の前側壁１１５には、正方形の中央部に被写体側レンズ１１８を保持する被写体側レンズ保持開口１２５が形成されている。対角線Ｅ上において、被写体側レンズ保持開口１２５を挟む位置には駆動軸１２１及び１２２が位置しており、各駆動軸１２１、１２２の軸受け部材１１２を嵌合する嵌合凹部１２７が形成されている。
【００４２】
図７に示すように、カメラ４の制御部２１には、ズーム設定部２３、撮影画角演算部２５、及び演算した撮影画角を記録して画角情報を光照射制御部２７に送信する画角情報記録部２９が設けてある。一方、光照射制御部２７には、画角情報記録部２９からの画角情報を受ける画角情報受信部３１、照射範囲制御部３３が設けてある。
【００４３】
ズーム設定部２３ではレンズ駆動装置１０１におけるズームレンズホルダ１０３の移動量を検知し、撮影画角演算部２５ではズームレンズホルダ１０３の移動量から、図３に示すようなカメラの撮影画角を演算し、演算した撮影画角情報を画角情報記録部２９から光照射制御部２７の画角情報度受信部３１に送信する。照射範囲制御部３３では、撮影画角情報に基づいて、撮影画角よりも僅かに大きい光照射角度（照射角）、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、照射レンズ支持体７を移動する。これにより、照射レンズ６は撮影画角に応じて照射角を変えるので、被写体を最適な光照射範囲で照らすことができる。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態に係る光照射装置１の作用及び効果について説明する。
カメラ４で撮影するときに光照射装置１を用いる場合、上述したように、ズーム設定部２３によりズームレンズホルダ１０３が所定の撮影倍率位置へ移動すると、それに応じて画角演算部２５がカメラの撮影画角を演算し、光照射装置１では照射範囲制御部３３により撮影画角よりも僅かに大きい照射角となるように、照射レンズ支持体７を移動する。
この場合、図２に示すように、光照射装置１において、コイル１５に通電することにより生じる電磁力により、マグネット１３との間で推力Ｆが生じ、照射レンズ支持体７は前側スプリング９及び後側スプリング１１の付勢力と釣り合う位置で停止する。
【００４５】
その後、カメラ４のシャッタに連動して光源１２に電流が供給されて光源１２が光を発し、被写体に光を照射する。
すなわち、第１実施の形態によれば、図３に示すように、撮影画角に応じて照射レンズ６の位置を移動することにより照射範囲を拡大又は縮小することができる。
【００４６】
本実施の形態によれば、光源１２の光は照射レンズ６により集光する構成であるから、少ない消費電力で、被写体に対して所定の光量を得ることができ、光源１２の消費電力を小さくできる。即ち、照射レンズ６をレンズの光軸方向に移動してカメラの撮影範囲に応じて光の照射範囲を拡大又は縮小するように変えるので、被写体Ｐの周囲に対する光の漏れを低減し且つ被写体Ｐに十分な光量を与えることができる。
【００４７】
照射レンズ６をレンズの光軸方向に直線移動させる駆動手段は、コイル１５とマグネット１３とによる構成であるから構成が簡易であり、コイル１５に通電する電流を制御するだけであるから駆動制御も容易にできる。
【００４８】
光ズームカメラ４の光学ズームレンズ１１６の移動位置に基づいて、画角演算部２５が演算した画角に応じて照射範囲制御部３３によりレンズ支持体７を移動するので、カメラ撮影に連動した光照射範囲の制御ができる。
【００４９】
次に、本発明の他の実施の形態について説明するが、以下に説明する他の実施形態において、上述した実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付してその部分の説明を省略し、以下の説明では、上述した実施の形態と主に異なる点を説明する。
【００５０】
図８及び図９を参照して、本発明の第２実施の形態について説明する。この第２実施の形態では、上述の第１実施の形態にかかる照射レンズ支持体７に代えて、光源１２を支持する光源支持体７ａを用い、照射レンズ６はフレーム８に固定している。即ち、第２実施の形態では、第１実施の形態とは逆に照射レンズ６を固定し、光源１２を光源支持体７ａにより移動することで、照射角を変えて光の照射範囲の拡大又は縮小をする。
【００５１】
この第２実施の形態によれば、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、光源１２にはＬＥＤを用いており照射レンズ６よりも軽いので、光源１２を移動する本実施の形態によれば、照射レンズを移動する第１実施の形態よりも応答が早い。光源１２に給電するには、前側スプリング９又は後側スプリング１１の少なくとも一方を使うことができる。
【００５２】
図１０〜図１２を参照して、本発明の第３実施の形態について説明する。この第３実施の形態では、光源１２は固定体としてのベース５に設け、照射レンズ６はフレーム８に固定した。光源１２の光を反射するリフレクタ１９を設けており、リフレクタ１９は照射レンズ６の後側に設け且つリフレクタ支持体７ｂは光軸方向に自在に移動する構成にしている。
光源１２は被照射体とは反対方向に向けて光を照射する。リフレクタ１９は被照射体に対して光源１２を挟む位置に設けて光源１２からの光を被照射体に向けて反射する。本実施の形態において、リフレクタ１９は、凹面鏡とした。照射レンズ６は、凸レンズである。
【００５３】
この第３実施の形態によれば、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、リフレクタ１９はアルミニウム等で軽く作ることもできるので、リフレクタ支持対７ｂを移動する本実施の形態では、レンズ支持体７を移動する第１実施の形態に比較して照射範囲を拡大又は縮小する応答が早い。また、リフレクタ１９と照射レンズ６との２つの部材で照射角を設定できるので、設計の自由度が高い。
【００５４】
尚、本実施の形態において、リフレクタ１９は凹面鏡としたが、発散角が小さい光源１２を用いた場合は、凸面鏡としても構わない。また、リフレクタ１９は、フレネルミラーとしても良い。また、リフレクタ１９は単なる平面鏡としても良い。その場合は、照射レンズ６のみにより照射角を設定できる。軽量で配線の必要のないリフレクタ１９がリフレクタ支持体７ｂに設けてあるので、軽量なリフレクタ支持体７ｂを移動するから応答が早い上にリフレクタ支持体７ｂの姿勢も安定しやすい。また、照射レンズ６は無くしても構わない。即ち、リフレクタ１９のみにより被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小する。この場合、照射範囲を拡大又は縮小する応答が早い上に照射レンズ６が無い分軽量にすることができる。
【００５５】
図１３及び図１４を参照して、本発明の第４実施の形態について説明する。この第４実施の形態では、照射レンズ６とリフレクタ１９とをレンズ・リフレクタ支持体７ｃに固定して、レンズ・リフレクタ支持体７ｃを照射レンズ６の光軸Ｘ方向に移動する構成としている。
照射レンズ６は、レンズ本体６ａと枠部６ｂとからなり、レンズ本体６ａと枠部６ｂとは透明樹脂材を一体成形して製造されたものである。枠部６ｂとレンズ本体６ａとの後側境目は凹み状のコーナ６ｃを形成している。
リフレクタ１９は、光源１２と照射レンズ６との間の空間を覆っており、光源１２側の底部には光源１２が配置される孔１９ａが形成されている。本実施の形態では、孔１９ａは光源１２の外形よりも僅かに大きい寸法になっている。リフレクタ１９の内面は、縦断面が放物線形状となる面に形成してあり、光源１２から直接受けた光は照射レンズ６に向けて照射レンズ６の光軸と平行に反射するようになっている。
リフレクタ１９の前側端１９ｂは、照射レンズ６のレンズ本体６ａと枠部６ｂとのコーナ６ｃに当接して接着剤で固定されている。
レンズ・リフレクタ支持体７ｃは、環状に形成してありリフレクタ１９の外側面に当接して当接部を接着固定してある。レンズ・リフレクタ支持体７ｃの後側端にはコイル１５が固定されている。コイル１５は前側から見た平面視が四角形状を成している。
ヨーク３は、外周壁３ａの各角部３ｄに対応する位置に内側壁３ｂが設けてあり、各内側壁３ｂの外周面にマグネット１３が固定されている。即ち、図１４に示すように、ヨーク３の外周壁３ａとマグネット１３との間にコイル１５が配置されている。
尚、ヨーク３の外周には外枠２２が設けてあり、ベース５の前面には、光源体１０を載置する載置部材２４が設けてある。
【００５６】
この第４実施の形態によれば、第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
更に、光源１２と照射レンズ６との間の空間は、リフレクタ１９で覆っており、光源１２から照射レンズ６に直接照射されなかった光をリフレクタ１９で照射レンズに向けて反射させているので、光源１２の集光効率が良い。
マグネット１３はヨーク３の内側壁３ｂの外周面に固定しており、外周壁３ａとマグネット１３との間にコイル１５を配置しているので、ヨーク３の外側にマグネット１３の磁束が漏れるのを低減できる。
【００５７】
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、顕微鏡や投影装置等に用いてもよい。
光照射装置１には、照射レンズ支持体７の位置を検知する位置検知器を設けて、設定した光照射角の位置に照射レンズ支持体７があるか否かをフィードバック制御するようにしても良い。
第４実施の形態において、レンズ・リフレクタ支持体７ｃは、リフレクタ１９に固定することに限らず、レンズ６の枠部６ｂに固定しても良い。また、レンズ・リフレクタ支持体７ｃにレンズ６とリフレクタ１９の各々を個別に固定しても良い。
第４実施の形態において、コイル１５、マグネット１３及びヨーク３の形状と配置は、第１実施の形態と同様に構成したものでも良く、第１〜第３実施の形態において第４実施の形態のように構成するものであっても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１ 光照射装置
３ ヨーク
６ 照射レンズ
７ 照射レンズ支持体
７ａ 光源支持体
７ｂ リフレクタ支持体
７ｃ レンズ・リフレクタ支持体
１２ 光源
１３ マグネット
１５ コイル
１９ リフレクタ
１０１ レンズ駆動装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照射体に光を照射する光照射装置、その光照射装置を備えるカメラ装置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、光源支持体を駆動手段により駆動して、複数の光源からの光照射方向を変える光照射装置が開示されている。この特許文献１に記載の技術は、複数の光源の光照射方向を変えることにより被照射体に対する照射範囲や配光特性を変えるものである。
また、特許文献２には、携帯電話等に搭載される小型カメラにおいて、光学ズーム機能を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４７７０６号公報
【特許文献２】特開２００７−５３８４０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に記載のように複数の光源の光照射方向を変える構成では、光照射範囲において均等な光量を得難いという問題がある。
また、カメラによる撮影時に被写体に光を照射する場合、撮影画角よりも光照射範囲が小さい場合には被写体全体に光をあてることができず、撮影画角よりも光照射範囲が大きすぎる場合には、光が無駄に広がって電力の無駄が生じると共に光の漏れにより周囲に不快感を生じさせるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、簡易な構成で、光照射範囲を容易に拡大又は縮小することができる光照射装置、カメラ装置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、固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを支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支持体と、照射レンズ支持体を照射レンズの光軸方向に移動する駆動手段とを備え、駆動手段は照射レンズ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力により照射レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、光源と、固定体に設けてあり光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、光源を支持し光源を照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた光源支持体と、光源支持体を照射レンズの光軸方向に移動する駆動手段とを備え、駆動手段は光源支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力により光源支持体を照射レンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて反射するリフレクタと、リフレクタを支持すると共にリフレクタの反射光の光軸方向に向けて移動自在に設けたリフレクタ支持体と、リフレクタ支持体を反射光の光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はリフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりリフレクタ支持体をリフレクタの反射光の光軸方向に向けて移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、固定体に設けた光源と、固定体に設けて受けた光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズに対して光源を挟む位置に設けて光源の光を照射レンズに向けて反射するリフレクタと、リフレクタを支持すると共に照射レンズの光軸方向に移動自在に設けたリフレクタ支持体と、リフレクタ支持体を照射レンズの光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はリフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりリフレクタ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズと光源との間の空間を囲み、受けた光を照射レンズに向けて反射するリフレクタと、照射レンズとリフレクタとを一体に支持すると共に照射レンズの光軸方向に移動自在に設けたレンズ・リフレクタ支持体と、レンズ・リフレクタ支持体を照射レンズの光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はレンズ・リフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりレンズ・リフレクタ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光照射装置と、光学ズームレンズを有するズームカメラとを備え、ズームカメラは光学ズームレンズの移動により設定した倍率における撮影画角を演算し、光照射装置はズームカメラから受けた撮影画角情報に基づいて駆動手段を駆動することを特徴とするカメラ装置である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のカメラ装置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】
【００１３】
請求項１〜５に記載の発明によれば、光源、照射レンズ又はリフレクタ、照射レンズ及びリフレクタをレンズの光軸方向又は被写体に向けて移動する構成であるから、簡易な構成で且つ容易に、光照射範囲を拡大又は縮小することができる。
光照射範囲を拡大又は縮小することにより被照射体を所定の範囲で照らすことができるから、光照射範囲では均等な光量を与えると共に周囲に対する光の漏れを低減できる。
【００１４】
光源、レンズ又はリフレクタ、レンズ及びリフレクタをレンズの光軸方向に直線移動させる駆動手段は、コイルとマグネットとによる構成であるから構成が簡易であり、コイルに通電する電流を制御するだけであるから駆動制御も容易にできる。
光源の光は照射レンズにより集光する構成であるから、光源の消費電力を小さくでき、消費電力の低減を図ることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５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と共に、カメラの撮影画角に応じて光照射装置の駆動手段を駆動するので、カメラの光ズーム機能にもとづく撮影画角に連動した光照射範囲の拡大又は縮小が容易にできる。
【００１６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６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】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図２】第１実施の形態に係る光照射装置の縦断面である。
【図３】第１実施の形態に係る光照射装置の作用を説明する光路図である。
【図４】図６に示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】図４に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図６】第１実施の形態に係るカメラの正面図である。
【図７】第１実施の形態に係る光照射装置及びレンズ駆動装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施の形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図９】第２実施の形態に係る光照射装置の縦断面である。
【図１０】本発明の第３実施の形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図１１】図１０に示す光源を装着した光源支持体の斜視図である。
【図１２】第３実施の形態に係る光照射装置の縦断面である。
【図１３】本発明の第４実施の形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図１４】第４実施の形態に係る光照射装置の縦断面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、添付図面の図１〜図７を参照して、本発明の第１実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態に係る光照射装置１は、図７に示すように携帯電話２に組み込まれる光学ズームカメラ４用の光照射装置であり、光学ズームカメラ４で撮影するときにいわゆる「フラッシュ」として用い、暗がり等で被写体に光を照射するものである。
【００１９】
光照射装置１は、図１及び図２に示すように、固定体としてのヨーク３と、内周に照射レンズ６を装着した照射レンズ支持体７と、ヨーク３において照射レンズ６の光軸方向前側（以下、単に「前側」という）に配置されるフレーム８及び前側スプリング９と、ヨーク３において照射レンズ６の光軸方向後側（以下、単に「後側」という）に配置されるベース５及び後側スプリング１１とを備えており、後側スプリング１１とヨーク３との間にはスペーサ（絶縁材）１７が配置されている。ベース５には、光源１２を配置した光源体１０が固定されている。
照射レンズ６は集光レンズであり、本実施の形態では凸レンズである。
【００２０】
ヨーク３は環状を成し前側から見て外周が平面視四角形であり、内周が平面視円形になっており、外周壁３ａと、内周壁３ｂと、外周壁３ａと内周壁３ｂとを連結する連結壁３ｃとからなり、外周壁３ａと内周壁３ｂと連結壁３ｃとで断面が略コ字形状を成している。
ヨーク３の４つの各角部３ｄにはその内周側にマグネット１３が固定されている。
【００２１】
マグネット１３は内周側と外周側とで磁極を異にしており、例えば内周側の面をＮ極とし、外周側の面をＳ極としてある。
【００２２】
照射レンズ支持体７は略円筒形状であり、図２に示すように、ヨーク３の内周側を照射レンズ６の光軸方向Ｘを移動自在に設けられている。照射レンズ支持体７の外周には周方向に沿って巻いたコイル１５が装着されている。
【００２３】
図１に示すように、前側スプリング９は、組み付け前の自然状態が平板状であり、平面視矩形の環状を成す外周側部９ａと、外周側部９ａの内周に配置され平面視円形状の内周側部９ｂと、外周側部９ａと内周側部９ｂとを連結する４つの腕部９ｃとで構成されている。尚、本実施の形態では、前側スプリング９は外周側部９ａと内周側部９ｂとが周方向に４つに分割されている。
【００２４】
後側スプリング１１は、組み付け前の自然状態が平板状であり、平面視矩形の環状を成す外周側部１１ａと、外周側部１１ａの内周に配置され平面視円形状の内周側部１１ｂと、外周側部１１ａと内周側部１１ｂとを連結する４つの腕部１１ｃとで構成されている。尚、後側スプリング１１は、外周側部１１ａと内周側部１１ｂとが周方向に３つに分割されている。
【００２５】
前側スプリング９の外周側部９ｂは、フレーム８とヨーク３との間に挟持されており、内周側部９ａは照射レンズ支持体７の前端に固定されている。後側スプリング１１の外周側部１１ｂはベース５と後側スペーサ１７との間に挟持されており、内周側部１１ａは照射レンズ支持体７の後端に固定されている。これにより、照射レンズ支持体７は前側スプリング９と後側スプリング１１とにより、前後方向に移動自在に支持されている。
そして、照射レンズ支持体７が前方に移動すると、照射レンズ支持体７は、前側スプリング９及び後側スプリング１１の前後方向の付勢力の合力と、コイル１５及びマグネット１３との間で生じる電磁力とが吊り合う位置で停止する。
【００２６】
光源１２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。
光源体１０にはＬＥＤに電流を供給する基盤が設けてあり、制御部１４で供給する電流の制御をしている。
【００２７】
照射レンズ６は、光源１２からの光を透過して発散角を変換する発散角変換素子である。本実施の形態において光源１２は発散角が大きいＬＥＤを用いており、そのため、照射レンズ６は凸レンズとして、発散角が小さくなるように変換するようにした。発散角が小さい光源１２を用いた場合は、照射レンズ６を凹レンズとしても良い。また、照射レンズ６は複数のレンズを組み合わせたものを用いても構わない。さらに、照射レンズ６は、フレネルレンズでも良いし、回折格子やホログラムを利用したレンズでも構わない。照射レンズ６をこのような平面型のレンズとした場合、レンズの厚みを薄くすることができるので、光照射装置１を軽量、薄型にすることができる。また、光照射装置１の厚みが変わらないのなら、照射レンズ支持体７の光軸方向への移動範囲を広くすることもできる。
【００２８】
本実施の形態において、コイル１５に電流を流さない場合が図３に示す光源１２と照射レンズ６との距離が最も近い場合であり、照射角、即ち照射レンズ６からの発散角が最も大きくて被照射体Ｐに対する照射範囲が最も広い場合である。コイル１５に電流を流すと、照射レンズ支持体７が前方に移動し、照射レンズ支持体７は、前側スプリング９及び後側スプリング１１の前後方向の付勢力の合力と、コイル１５及びマグネット１３との間で生じる電磁力とが吊り合う位置で停止する。即ち、光源１２と照射レンズ６との距離は、コイル１５に電流を流さない場合に比べて長くなるため、照射角は小さくなり被照射体Ｐに対する照射範囲は狭くなる。
【００２９】
次に、本実施の形態にかかる光学ズームカメラ４を、図４〜図６を参照して説明する。光学ズームカメラ４は、ズームレンズを駆動するレンズ駆動装置１０１と、画像センサ１１１を搭載した基板１０４とを備えている。
レンズ駆動装置１０１は、筐体１１３内に、ズームレンズホルダ１０３、フォーカスレンズホルダ１０５と、ズームレンズホルダ１０３を駆動するズームレンズホルダ駆動手段１０７と、フォーカスレンズホルダ１０５を駆動するフォーカスレンズホルダ駆動手段１０９とを備えている。このレンズ駆動装置１０１は画像センサ１１１が設けてある基板１０４に装着されている。画像センサ１１１は、本実施の形態では、それぞれＣＣＤ（Charge Coupled Device）であるが、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）であっても良い。
【００３０】
また、図５に示すように、筐体１１３内には、ズームレンズホルダ１０３の位置を検知するズームレンズ位置検出手段１４３と、フォーカスレンズホルダ１０５の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手段１４５とが設けてある。
【００３１】
図４に示すように、ズームレンズホルダ１０３は、光学ズームレンズ１１４を保持しており、フォーカスレンズホルダ１０５は、フォーカスレンズ１１６を保持しており、筐体１１３には被写体側レンズ１１８と結像側レンズ１２０とがズームレンズ１１４とフォーカスレンズ１１６と光軸を一致して設けてある。
【００３２】
ズームレンズ駆動手段１０７とフォーカスレンズ駆動手段１０９とは略同じ構成であるから、ズームレンズ駆動手段１０７を説明してフォーカスレンズ駆動手段１０９には同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の説明を省略する。
【００３３】
ズームレンズ駆動手段１０７（フォーカスレンズ駆動手段１０９）は、振動部材１１７と、光軸方向に配置した駆動軸１２１（１２２）とから構成されており、駆動軸１２１（１２２）の基端１２１ａ（１２２ａ）は振動部材１１７に固定されている。駆動軸１２１（１２２）の先端部１２１ｂ（１２２ｂ）は、駆動軸１２１（１２２）を摺動自在に保持する軸受け部材１１２により、筺体１１３に保持されている。軸受け部材１１２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。尚、駆動軸１２１（１２２）の基端１２１ａ側にも駆動軸１２１（１２２）を摺動自在に保持する軸受け部材１１０が筐体１１３に取付けられている。
【００３４】
振動部材１１７は、圧電素子１２３と、圧電素子１２３の表面に接着固定された弾性を有する振動子１１９とから構成されおり、振動子１１９の表面には、駆動軸１２１の基端１２１ａが接着固定されている。
【００３５】
一方、図４及び図５に示すように、ズームレンズホルダ１０３（フォーカスレンズホルダ１０５）の一端部には駆動軸１２１（１２２）と圧接する圧接部１３１が設けてあり、図５に示すように、圧接部１３１は、スプリング１３２により駆動軸１２１（１２２）の側面に圧接されている。
【００３６】
ズームレンズホルダ１０３の他端部は、フォーカスレンズホルダ１０５の駆動軸１２２との係合部１３３が設けてあり、係合部１３３はフォーカスレンズホルダ１０５の駆動軸１２２に係合し、ズームレンズホルダ１０３の移動を案内している。係合部１３３は横断面がズームレンズホルダ１０３の中心側を底とする略Ｕ字であり、Ｕ字内にフォーカスレンズホルダ１０５の駆動軸１２２が挿通されている。
【００３７】
フォーカスレンズホルダ１０５の他端部は、ズームレンズホルダ１０３の駆動軸１２１との係合部１３３が設けられてあり、係合部１３３はズームレンズホルダ１０３の駆動軸１２１に係合して、フォーカスレンズホルダ１０５の移動を案内している。係合部１３３は横断面がフォーカスレンホルダ１０５の中心側を底とする略Ｕ字形状であり、Ｕ字内にズームレンズホルダ１０３の駆動軸１２１が挿入されている。
【００３８】
フォーカスレンズホルダ１０５の構成はズームレンズホルダ１０３と略同じ構成であり、フォーカスレンズホルダ１０５の駆動軸１２２はズームレンズホルダ１０３の駆動軸１２１と同様に基端を振動部材１１７に取付けてある。
【００３９】
次に、図５に示すズームレンズホルダ１０３の位置を検知するズームレンズ位置検出手段１４３と、フォーカスレンズホルダ１０５の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手手段１４５とについて説明する。ズームレンズ位置検出手段１４３とフォーカスレンズ位置検出手段１４５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１５７と、磁界強度を検知するＭＲセンサ１５９とから構成されている。磁極部材１５７は駆動軸１２１、１２２に沿って筺体１１３の内面に固定されており、ＭＲセンサ１５９は各ホルダ１０３、１０５に固定されており、磁極部材１５７に対面した状態で各ホルダ１０３、１０５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。
【００４０】
筺体１１３は、図６に示すように、光軸方向の前側から見て前側壁１１５が正方形を成しており、全体として直方体である。図５に示すように、駆動軸１２１、１２２は前側から見た正方形の対角線Ｅ上に位置しており、この対角線Ｅと直交する対角線Ｆ上にはズームレンズ位置検出手段１４３とフォーカスレンズ位置検出手段１４５とが設けてある。
【００４１】
図４及び図６に示すように、筐体１１３の前側壁１１５には、正方形の中央部に被写体側レンズ１１８を保持する被写体側レンズ保持開口１２５が形成されている。対角線Ｅ上において、被写体側レンズ保持開口１２５を挟む位置には駆動軸１２１及び１２２が位置しており、各駆動軸１２１、１２２の軸受け部材１１２を嵌合する嵌合凹部１２７が形成されている。
【００４２】
図７に示すように、カメラ４の制御部２１には、ズーム設定部２３、撮影画角演算部２５、及び演算した撮影画角を記録して画角情報を光照射制御部２７に送信する画角情報記録部２９が設けてある。一方、光照射制御部２７には、画角情報記録部２９からの画角情報を受ける画角情報受信部３１、照射範囲制御部３３が設けてある。
【００４３】
ズーム設定部２３ではレンズ駆動装置１０１におけるズームレンズホルダ１０３の移動量を検知し、撮影画角演算部２５ではズームレンズホルダ１０３の移動量から、図３に示すようなカメラの撮影画角を演算し、演算した撮影画角情報を画角情報記録部２９から光照射制御部２７の画角情報度受信部３１に送信する。照射範囲制御部３３では、撮影画角情報に基づいて、撮影画角よりも僅かに大きい光照射角度（照射角）、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、照射レンズ支持体７を移動する。これにより、照射レンズ６は撮影画角に応じて照射角を変えるので、被写体を最適な光照射範囲で照らすことができる。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態に係る光照射装置１の作用及び効果について説明する。
カメラ４で撮影するときに光照射装置１を用いる場合、上述したように、ズーム設定部２３によりズームレンズホルダ１０３が所定の撮影倍率位置へ移動すると、それに応じて画角演算部２５がカメラの撮影画角を演算し、光照射装置１では照射範囲制御部３３により撮影画角よりも僅かに大きい照射角となるように、照射レンズ支持体７を移動する。
この場合、図２に示すように、光照射装置１において、コイル１５に通電することにより生じる電磁力により、マグネット１３との間で推力Ｆが生じ、照射レンズ支持体７は前側スプリング９及び後側スプリング１１の付勢力と釣り合う位置で停止する。
【００４５】
その後、カメラ４のシャッタに連動して光源１２に電流が供給されて光源１２が光を発し、被写体に光を照射する。
すなわち、第１実施の形態によれば、図３に示すように、撮影画角に応じて照射レンズ６の位置を移動することにより照射範囲を拡大又は縮小することができる。
【００４６】
本実施の形態によれば、光源１２の光は照射レンズ６により集光する構成であるから、少ない消費電力で、被写体に対して所定の光量を得ることができ、光源１２の消費電力を小さくできる。即ち、照射レンズ６をレンズの光軸方向に移動してカメラの撮影範囲に応じて光の照射範囲を拡大又は縮小するように変えるので、被写体Ｐの周囲に対する光の漏れを低減し且つ被写体Ｐに十分な光量を与えることができる。
【００４７】
照射レンズ６をレンズの光軸方向に直線移動させる駆動手段は、コイル１５とマグネット１３とによる構成であるから構成が簡易であり、コイル１５に通電する電流を制御するだけであるから駆動制御も容易にできる。
【００４８】
光ズームカメラ４の光学ズームレンズ１１６の移動位置に基づいて、画角演算部２５が演算した画角に応じて照射範囲制御部３３によりレンズ支持体７を移動するので、カメラ撮影に連動した光照射範囲の制御ができる。
【００４９】
次に、本発明の他の実施の形態について説明するが、以下に説明する他の実施形態において、上述した実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付してその部分の説明を省略し、以下の説明では、上述した実施の形態と主に異なる点を説明する。
【００５０】
図８及び図９を参照して、本発明の第２実施の形態について説明する。この第２実施の形態では、上述の第１実施の形態にかかる照射レンズ支持体７に代えて、光源１２を支持する光源支持体７ａを用い、照射レンズ６はフレーム８に固定している。即ち、第２実施の形態では、第１実施の形態とは逆に照射レンズ６を固定し、光源１２を光源支持体７ａにより移動することで、照射角を変えて光の照射範囲の拡大又は縮小をする。
【００５１】
この第２実施の形態によれば、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、光源１２にはＬＥＤを用いており照射レンズ６よりも軽いので、光源１２を移動する本実施の形態によれば、照射レンズを移動する第１実施の形態よりも応答が早い。光源１２に給電するには、前側スプリング９又は後側スプリング１１の少なくとも一方を使うことができる。
【００５２】
図１０〜図１２を参照して、本発明の第３実施の形態について説明する。この第３実施の形態では、光源１２は固定体としてのベース５に設け、照射レンズ６はフレーム８に固定した。光源１２の光を反射するリフレクタ１９を設けており、リフレクタ１９は照射レンズ６の後側に設け且つリフレクタ支持体７ｂは光軸方向に自在に移動する構成にしている。
光源１２は被照射体とは反対方向に向けて光を照射する。リフレクタ１９は被照射体に対して光源１２を挟む位置に設けて光源１２からの光を被照射体に向けて反射する。本実施の形態において、リフレクタ１９は、凹面鏡とした。照射レンズ６は、凸レンズである。
【００５３】
この第３実施の形態によれば、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、リフレクタ１９はアルミニウム等で軽く作ることもできるので、リフレクタ支持対７ｂを移動する本実施の形態では、レンズ支持体７を移動する第１実施の形態に比較して照射範囲を拡大又は縮小する応答が早い。また、リフレクタ１９と照射レンズ６との２つの部材で照射角を設定できるので、設計の自由度が高い。
【００５４】
尚、本実施の形態において、リフレクタ１９は凹面鏡としたが、発散角が小さい光源１２を用いた場合は、凸面鏡としても構わない。また、リフレクタ１９は、フレネルミラーとしても良い。また、リフレクタ１９は単なる平面鏡としても良い。その場合は、照射レンズ６のみにより照射角を設定できる。軽量で配線の必要のないリフレクタ１９がリフレクタ支持体７ｂに設けてあるので、軽量なリフレクタ支持体７ｂを移動するから応答が早い上にリフレクタ支持体７ｂの姿勢も安定しやすい。また、照射レンズ６は無くしても構わない。即ち、リフレクタ１９のみにより被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小する。この場合、照射範囲を拡大又は縮小する応答が早い上に照射レンズ６が無い分軽量にすることができる。
【００５５】
図１３及び図１４を参照して、本発明の第４実施の形態について説明する。この第４実施の形態では、照射レンズ６とリフレクタ１９とをレンズ・リフレクタ支持体７ｃに固定して、レンズ・リフレクタ支持体７ｃを照射レンズ６の光軸Ｘ方向に移動する構成としている。
照射レンズ６は、レンズ本体６ａと枠部６ｂとからなり、レンズ本体６ａと枠部６ｂとは透明樹脂材を一体成形して製造されたものである。枠部６ｂとレンズ本体６ａとの後側境目は凹み状のコーナ６ｃを形成している。
リフレクタ１９は、光源１２と照射レンズ６との間の空間を覆っており、光源１２側の底部には光源１２が配置される孔１９ａが形成されている。本実施の形態では、孔１９ａは光源１２の外形よりも僅かに大きい寸法になっている。リフレクタ１９の内面は、縦断面が放物線形状となる面に形成してあり、光源１２から直接受けた光は照射レンズ６に向けて照射レンズ６の光軸と平行に反射するようになっている。
リフレクタ１９の前側端１９ｂは、照射レンズ６のレンズ本体６ａと枠部６ｂとのコーナ６ｃに当接して接着剤で固定されている。
レンズ・リフレクタ支持体７ｃは、環状に形成してありリフレクタ１９の外側面に当接して当接部を接着固定してある。レンズ・リフレクタ支持体７ｃの後側端にはコイル１５が固定されている。コイル１５は前側から見た平面視が四角形状を成している。
ヨーク３は、外周壁３ａの各角部３ｄに対応する位置に内側壁３ｂが設けてあり、各内側壁３ｂの外周面にマグネット１３が固定されている。即ち、図１４に示すように、ヨーク３の外周壁３ａとマグネット１３との間にコイル１５が配置されている。
尚、ヨーク３の外周には外枠２２が設けてあり、ベース５の前面には、光源体１０を載置する載置部材２４が設けてある。
【００５６】
この第４実施の形態によれば、第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
更に、光源１２と照射レンズ６との間の空間は、リフレクタ１９で覆っており、光源１２から照射レンズ６に直接照射されなかった光をリフレクタ１９で照射レンズに向けて反射させているので、光源１２の集光効率が良い。
マグネット１３はヨーク３の内側壁３ｂの外周面に固定しており、外周壁３ａとマグネット１３との間にコイル１５を配置しているので、ヨーク３の外側にマグネット１３の磁束が漏れるのを低減できる。
【００５７】
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、顕微鏡や投影装置等に用いてもよい。
光照射装置１には、照射レンズ支持体７の位置を検知する位置検知器を設けて、設定した光照射角の位置に照射レンズ支持体７があるか否かをフィードバック制御するようにしても良い。
第４実施の形態において、レンズ・リフレクタ支持体７ｃは、リフレクタ１９に固定することに限らず、レンズ６の枠部６ｂに固定しても良い。また、レンズ・リフレクタ支持体７ｃにレンズ６とリフレクタ１９の各々を個別に固定しても良い。
第４実施の形態において、コイル１５、マグネット１３及びヨーク３の形状と配置は、第１実施の形態と同様に構成したものでも良く、第１〜第３実施の形態において第４実施の形態のように構成するものであっても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１ 光照射装置
３ ヨーク
６ 照射レンズ
７ 照射レンズ支持体
７ａ 光源支持体
７ｂ リフレクタ支持体
７ｃ レンズ・リフレクタ支持体
１２ 光源
１３ マグネット
１５ コイル
１９ リフレクタ
１０１ レンズ駆動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを支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支持体と、照射レンズ支持体を照射レンズの光軸方向に移動する駆動手段とを備え、駆動手段は照射レンズ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力により照射レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
光源と、固定体に設けてあり光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、光源を支持し光源を照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた光源支持体と、光源支持体を照射レンズの光軸方向に移動する駆動手段とを備え、駆動手段は光源支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力により光源支持体を照射レンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項３】
固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて反射するリフレクタと、リフレクタを支持すると共にリフレクタの反射光の光軸方向に向けて移動自在に設けたリフレクタ支持体と、リフレクタ支持体を反射光の光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はリフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりリフレクタ支持体をリフレクタの反射光の光軸方向に向けて移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項４】
固定体に設けた光源と、固定体に設けて受けた光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズに対して光源を挟む位置に設けて光源の光を照射レンズに向けて反射するリフレクタと、リフレクタを支持すると共に照射レンズの光軸方向に移動自在に設けたリフレクタ支持体と、リフレクタ支持体を照射レンズの光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はリフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりリフレクタ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項５】
固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズと光源との間の空間を囲み、受けた光を照射レンズに向けて反射するリフレクタと、照射レンズとリフレクタとを一体に支持すると共に照射レンズの光軸方向に移動自在に設けたレンズ・リフレクタ支持体と、レンズ・リフレクタ支持体を照射レンズの光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はレンズ・リフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりレンズ・リフレクタ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光照射装置と、光学ズームレンズを有するズームカメラとを備え、ズームカメラは光学ズームレンズの移動により設定した倍率における撮影画角を演算し、光照射装置はズームカメラから受けた撮影画角情報に基づいて駆動手段を駆動することを特徴とするカメラ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のカメラ装置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】
固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズを支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支持体と、照射レンズ支持体を照射レンズの光軸方向に移動する駆動手段とを備え、駆動手段は照射レンズ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力により照射レンズ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
光源と、固定体に設けてあり光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、光源を支持し光源を照射レンズの光軸方向に移動自在に設けた光源支持体と、光源支持体を照射レンズの光軸方向に移動する駆動手段とを備え、駆動手段は光源支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力により光源支持体を照射レンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項３】
固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて反射するリフレクタと、リフレクタを支持すると共にリフレクタの反射光の光軸方向に向けて移動自在に設けたリフレクタ支持体と、リフレクタ支持体を反射光の光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はリフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりリフレクタ支持体をリフレクタの反射光の光軸方向に向けて移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項４】
固定体に設けた光源と、固定体に設けて受けた光を被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズに対して光源を挟む位置に設けて光源の光を照射レンズに向けて反射するリフレクタと、リフレクタを支持すると共に照射レンズの光軸方向に移動自在に設けたリフレクタ支持体と、リフレクタ支持体を照射レンズの光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はリフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりリフレクタ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項５】
固定体に設けた光源と、光源の光を受けて被照射体に向けて照射する照射レンズと、照射レンズと光源との間の空間を囲み、受けた光を照射レンズに向けて反射するリフレクタと、照射レンズとリフレクタとを一体に支持すると共に照射レンズの光軸方向に移動自在に設けたレンズ・リフレクタ支持体と、レンズ・リフレクタ支持体を照射レンズの光軸方向に向けて移動する駆動手段とを備え、駆動手段はレンズ・リフレクタ支持体の外周に沿って設けたコイルと、固定体に設けてコイルに対向配置したマグネットとを有し、コイルに通電したときの電磁力によりレンズ・リフレクタ支持体をレンズの光軸方向に移動することで、被照射体に対する照射範囲を拡大又は縮小することを特徴とする光照射装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光照射装置と、光学ズームレンズを有するズームカメラとを備え、ズームカメラは光学ズームレンズの移動により設定した倍率における撮影画角を演算し、光照射装置はズームカメラから受けた撮影画角情報に基づいて駆動手段を駆動することを特徴とするカメラ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のカメラ装置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７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−３２８１０（Ｐ２０１２−３２８１０Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８８２１（Ｐ２０１１−１４８８２１）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【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２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００１３１３４８）シコー株式会社 (168)
【Ｆターム（参考）】
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