撮像装置及び携帯電子機器
【課題】 小型化されていても所望のズーム倍率が得られるようにする。
【解決手段】 携帯電話機１０を、送話ユニット１５及び受話ユニット１６からなるスライド式の電話機本体１２と、電話機本体１２に組み込まれたカメラモジュール１３とから構成する。カメラモジュール１３を、第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９，４０，４１、光学系収納ユニット４３等から構成する。光学系収納ユニット４３を、第１レンズ３７及びプリズム３８を収納し、受話ユニット１６に固定された第１収納ユニット５１と、第２〜第４レンズ３９，４０，４１を収納し、スライド方向に伸縮自在な第２収納ユニット５２とから構成する。受話ユニット１６のスライド操作に伴い、使用時には第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光路長が伸張され、不使用時には光路長が縮小されるので、小型化されていても所望のズーム倍率が得られる。
【解決手段】 携帯電話機１０を、送話ユニット１５及び受話ユニット１６からなるスライド式の電話機本体１２と、電話機本体１２に組み込まれたカメラモジュール１３とから構成する。カメラモジュール１３を、第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９，４０，４１、光学系収納ユニット４３等から構成する。光学系収納ユニット４３を、第１レンズ３７及びプリズム３８を収納し、受話ユニット１６に固定された第１収納ユニット５１と、第２〜第４レンズ３９，４０，４１を収納し、スライド方向に伸縮自在な第２収納ユニット５２とから構成する。受話ユニット１６のスライド操作に伴い、使用時には第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光路長が伸張され、不使用時には光路長が縮小されるので、小型化されていても所望のズーム倍率が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ズーム機能を有する撮影光学系を介して被写体光を撮像する撮像装置、及びこの装置が組み込まれた携帯電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影光学系、及び撮影光学系により結像された被写体光を撮像するイメージセンサなどからなるカメラモジュールが小型化及び低コスト化されている。これにより、パーソナルコンピュータ、電子手帳、携帯電話機等の携帯電子機器にカメラモジュールを組み込んで撮影機能を付加することが可能になった。その結果、携帯電話機にカメラモジュールを組み込んだカメラ付き携帯電話機が急速に普及している。
【０００３】
このようなカメラ付き携帯電話機には、撮影光学系を構成するレンズの保護や目隠しのため、撮影光学系の前方の撮影開口をスライド式の保護カバーで開閉可能にしたものがよく知られている（特許文献１参照）。この保護カバーの開閉はユーザが行う必要があるので、撮影開始時や撮影終了時にユーザに余計な手間を掛けさせるという問題があった。
【０００４】
ところで、カメラ付き携帯電話機として、主操作部が正面に設けられた送話ユニットと、液晶表示パネルが正面に設けられた受話ユニットとの２つのユニットからなるスライド式のカメラ付き携帯電話機（以下、単にスライド式携帯電話機という）が各メーカから発売されている。このスライド式携帯電話機では、送話ユニットの正面に受話ユニットの背面が重なるように、受話ユニットが送話ユニットにスライド自在に保持されている。受話ユニットは、不使用時には送話ユニットの正面に重ね合わされた閉じ位置にスライド移動され、使用時には送話ユニットの主操作部を露呈させる開き位置にスライド移動される。
【０００５】
このスライド式携帯電話機では、カメラモジュールを受話ユニットまたは送話ユニットのいずれか一方に組み込むとともに、撮影開口を受話ユニットの背面または送話ユニットの前面に形成しているのが通常である。これにより、受話ユニットを閉じ位置に移動したときに撮影開口を他方のユニットで閉じて、受話ユニットを開き位置に移動したときに撮影開口を開放させることができる（特許文献２及び３参照）。その結果、受話ユニットのスライド操作で撮影開口の開閉が可能となるので、スライド式携帯電話機では前記特許文献１に記載されているようなスライド式の保護カバーを設ける必要が無くなる。
【特許文献１】特開２００４−７１１７号公報（第２頁、図１参照）
【特許文献２】特開２００３−１７９６７８号公報（第７頁、図２及び図８参照）
【特許文献３】特開２００３−２０４３８３号公報（第９頁、図７参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年のカメラ付き携帯電話機の高機能化に伴い、スライド式携帯電話機にも光学ズーム機能やマクロ撮影機能等を備えることがユーザの側より要求されている。そのため、撮影光学系を光軸方向に移動可能なズームレンズより構成する必要があるが、スライド式携帯電話機は携帯性の向上のため小型化且つ薄型化されている。従って、前記特許文献２及び３に記載されているように、受話ユニットの背面または送話ユニットの正面のいずれか一方に撮影開口が形成されている場合には、撮影光学系の光軸方向がユニットの厚さ方向と一致するため、ズームレンズの移動可能範囲が限定されてしまう。その結果、ズーム倍率を高倍率化することが難しくなるので、ユーザが所望のズーム倍率で撮影を行うことができなくなる。また、マクロ撮影を行うためには、専用のマクロ撮影機構をカメラモジュールに別途設ける必要があるので、同様にカメラモジュールが収納されるユニットの厚みが厚くなってしまう。
【０００７】
また、逆に所望のズーム倍率で撮影可能にするためには、ズームレンズの移動可能範囲を十分に確保できるように、カメラモジュールが収納されるユニットの厚みを厚くする必要がある。この場合には、スライド式携帯電話機が大型化して携帯性が悪くなってしまう。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、小型化されていても所望のズーム倍率が得られるような光学ズーム機能を備える撮像装置、及びこの装置を備えた携帯電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、筐体と、前記筐体に対して、その一面に重ね合わされた閉じ位置、及びその一面の少なくとも一部を露呈させる開き位置の間でスライド自在に保持されている蓋体と、前記筐体に前記蓋体が重ね合わされる面に対して垂直な第１光軸を有し、被写体からの被写体光が入射する第１光学系と、前記筐体内に設けられ、前記蓋体のスライド方向に対して平行な第２光軸を有する第２光学系と、前記第１光学系を透過した前記被写体光を前記第２光学系に向かう方向に屈曲させる屈曲光学系と、前記筐体内に設けられ、前記第１光学系、前記第２光学系、及び前記屈曲光学系からなる撮影光学系を介して受光した被写体光を光電変換して撮像信号を出力するイメージセンサと、前記撮影光学系が収納され、前記第１光学系の前方に設けられた撮影開口を有し、前記蓋体のスライド操作に伴い前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮し、前記蓋体が前記閉じ位置に移動された時に前記筐体内に沈胴して前記第２光学系の光路長を縮小させるとともに、前記蓋体が前記開き位置に移動された時に前記筐体内から突出して前記第２光学系の光路長を伸張させる光学系収納機構とから構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記光学系収納機構は、前記第１光学系及び前記屈曲光学系を収納し、前記蓋体に保持された第１収納ユニットと、前記第２光学系を収納し、前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮自在な第２収納ユニットとからなることが好ましい。
【００１１】
また、前記蓋体には、前記第１収納ユニットの少なくとも一部が嵌合する貫通穴が形成され、前記第１収納ユニットには、前記蓋体の前記筐体に重ね合わされる面の反対の面と同一面に開口した前記撮影開口が設けられていることが好ましい。
【００１２】
また、前記第１収納ユニットは、前記蓋体の前記筐体と重ね合わされる面に固定され、前記撮影開口は、前記第１収納ユニットの前記蓋体に固定されている面と反対の面に設けられていることが好ましい。さらに、前記蓋体が前記閉じ位置にスライド移動されたときに、前記第１収納ユニットが前記筐体内に沈胴されて前記撮影開口が閉じられることが好ましい。
【００１３】
また、前記第２光学系は少なくともズームレンズを備え、前記ズームレンズを前記第２光軸に対して平行な方向に移動させるレンズ駆動機構が設けられていることが好ましい。さらに、前記蓋体がスライド操作された時に、そのスライド方向及び量に応じて前記レンズ駆動機構を駆動して前記ズームレンズを移動させる連動機構が設けられていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の携帯電子機器は、請求項１ないし７いずれか１項記載の撮像装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の撮像装置は、筐体と、前記筐体にスライド自在に保持されている蓋体と、前記筐体に前記蓋体が重ね合わされる面に対して垂直な第１光軸を有する第１光学系と、前記筐体内に設けられ、前記蓋体のスライド方向に対して平行な第２光軸を有する第２光学系と、前記第１光学系を透過した被写体光を前記第２光学系に向かう方向に屈曲させる屈曲光学系と、前記筐体内に設けられたイメージセンサと、前記各光学系が収納され、前記第１光学系の前方に設けられた撮影開口を有し、前記蓋体のスライド操作に伴い前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮可能な光学系収納機構とから構成したので、使用時のみ前記第２光学系の光路長を伸張させることができる。また、不使用時には前記第２光学系の光路長を縮小して、前記光学系収納機構を前記筐体内に沈胴させることができる。その結果、前記第２光学系を少なくともズームレンズから構成したときに、撮像装置が小型化されていてもズームレンズの移動距離を長くすることができるので、ユーザが所望のズーム倍率で撮影を行うことができる。これにより、従来よりも撮像装置を小型化することができる。
【００１６】
また、前記光学系収納機構を、前記第１光学系及び前記屈曲光学系を収納し、前記蓋体に保持された第１収納ユニットと、前記第２光学系を収納し、前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮自在な第２収納ユニットとから構成したので、同様に前記蓋体のスライド操作に伴い前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮させることができる。
【００１７】
また、前記蓋体に、前記第１収納ユニットの少なくとも一部が嵌合する貫通穴を形成し、前記第１収納ユニットに、前記蓋体の前記筐体に重ね合わされる面の反対の面と同一面に開口した前記撮影開口を設けたので、撮像装置をテレビ電話機として使用することができる。
【００１８】
また、前記第１収納ユニットを、前記蓋体の前記筐体と重ね合わされる面に固定し、前記撮影開口を、前記第１収納ユニットの前記蓋体に固定されている面と反対の面に設けたので、スライド式の携帯電話機などに組み込んで電話機に撮影機能を付加することができる。
【００１９】
また、前記蓋体が前記閉じ位置にスライド移動されたときに、前記第１収納ユニットが前記筐体内に沈胴されて前記撮影開口が閉じられるようにしたので、不使用時には前記撮影開口を自動的に閉じることができる。
【００２０】
また、前記第２光学系に少なくともズームレンズから構成し、前記ズームレンズを前記第２光軸に対して平行な方向に移動させるレンズ駆動機構が設けたので、同様にしてユーザが所望のズーム倍率で撮影を行うことができる。
【００２１】
また、前記蓋体がスライド操作された時に、そのスライド方向及び量に応じて前記レンズ駆動機構を駆動して前記ズームレンズを移動させる連動機構を設けたので、前記蓋体のスライド操作を利用して手動ズームを行うことができる。
【００２２】
また、本発明の携帯電子機器は、請求項１ないし７いずれか１項記載の撮像装置を備えるようにしたので、同様にして従来よりも小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明を実施したスライド式のカメラ付き携帯電話機（以下、単に携帯電話機という）１０の正面斜視図であり、図２は携帯電話機１０の背面斜視図である。この携帯電話機１０は、電話機として機能する電話機本体１２と、電話機本体１２に組み込まれたカメラモジュール１３とから構成される。
【００２４】
電話機本体１２は、本発明の筐体に相当する略長板状の送話ユニット１５と、本発明の蓋体に相当し、送話ユニット１５と略同形状の受話ユニット１６とから構成される。送話ユニット１５には、その正面側に送話マイク１８や、送話時のダイヤル操作を行うためのダイヤルボタン、携帯電話機１０の電源をＯＮ・ＯＦＦするための電源ボタン、各種の設定ボタン等からなる主操作部１９などが設けられている。また、送話ユニット１５の背面側には、図示しない電池室を覆う電池蓋２０が設けられている。
【００２５】
受話ユニット１６の正面側には、副操作部２２、液晶モニタ２３、受話スピーカ２４などが設けられている。副操作部２２は、携帯電話機１０の動作モードを通話モードや撮影を行う撮影モード等に切り替えるモード切替ボタン、撮影時に操作されるシャッタボタン、ズーム倍率を切り替えるズームボタン２２ａ（図７参照）等からなる。液晶モニタ２３には、着信相手の電話番号や通話時間、スルー画等が選択された動作モードに応じて表示される。また、受話ユニット１６の上面には、アンテナ２５が設けられている。
【００２６】
送話ユニット１５の正面と側面とがなす両コーナー部には、送話ユニット１５の長軸方向に対して略平行な方向に延びたガイド溝２８が形成されている。また、受話ユニット１６の背面と側面とがなす両コーナー部には、ガイド溝２８に嵌合して摺動するガイド爪２９（図２参照）が設けられている。これにより、受話ユニット１６は、送話ユニット１５によりその長軸方向にスライド自在に保持される。図１〜図４に示すように、受話ユニット１６は、その背面で送話ユニット１５の正面を完全に覆うように送話ユニット１５と重なり合う閉じ位置（縮退位置）と、送話ユニット１５の正面にある主操作部１９を外部に露呈させた開き位置（伸展位置）との間でスライド可能となる。
【００２７】
また、図示は省略するが、ガイド溝２８にはクリック用凹部が形成されているとともに、ガイド爪２９にはクリック用凸部が形成されており、受話ユニット１６が閉じ位置と開き位置とに係止される。さらに、送話ユニット１５の正面と受話ユニット１６の背面との両面には、受話ユニット１６が伸展される際に開き位置を超えないように規制する規制機構（図示せず）が設けられている。
【００２８】
ユーザは、通話時や撮影時以外は受話ユニット１６を閉じ位置にスライド移動させておき、送話ユニット１５と受話ユニット１６とを縮退状態にする。そして、通話や撮影を行うときは受話ユニット１６を開き位置にスライド移動させて、送話ユニット１５と受話ユニット１６とを伸展状態にしておく。また、受話ユニット１６が開き位置にスライド移動されたときに、携帯電話機１０の電源がＯＮされるように開閉検出センサ（図７参照）３５が設けられている。この開閉検出センサ３５としては、例えばガイド爪２９に埋め込まれたマグネット（図示せず）と、ガイド溝２８の底部に埋め込まれた磁気センサ（図示せず）とからなるものが用いられる。なお、磁気センサは、受話ユニット１６が開き位置にあるときにのみ検出信号を出力可能な位置に設けられている。
【００２９】
次に、本発明を実施したカメラモジュール１３について、図４及び図５を用いて説明を行う。ここで、図４は携帯電話機１０が伸展状態にあるときのカメラモジュール１３の断面図を示したものであり、図５は携帯電話機１０が縮退状態にあるときのカメラモジュール１３の断面図を示したものである。このカメラモジュール１３は、第１レンズ３７、プリズム３８、第２レンズ３９、第３レンズ４０、第４レンズ４１、光学系収納ユニット４３、第１及び第２モータ４４，４５、第１及び第２レンズ駆動機構４６，４７、イメージセンサ４９から構成されている。
【００３０】
第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９，４０，４１は、本発明の撮影光学系に相当するものであり、本発明の光学系収納機構に相当する光学系収納ユニット４３内に収納されている。光学系収納ユニット４３は、略潜望鏡形状（Ｌ字型）に形成されており、第１収納ユニット５１と第２収納ユニット５２とから構成される。第１収納ユニット５１には、本発明の第１光学系に相当する第１レンズ３７、及び屈曲光学系に相当するプリズム３８が収納される。また、第２収納ユニット５２には、本発明の第２光学系に相当する第２〜第４レンズ３９，４０，４１が収納される。
【００３１】
第１収納ユニット５１は所謂レンズ鏡筒であり、送話ユニット１５と受話ユニット１６とが互いに重なり合う面に対して垂直な方向に延びている。この第１収納ユニット５１は、受話ユニット１６の背面上に固定されている。なお、第１収納ユニットの固定位置は、受話ユニット１６が開き位置にスライド移動されたときに、第１収納ユニット５１が送話ユニット１５の上面よりも図中上側にあれば特にその位置は限定されない。
【００３２】
第１収納ユニット５１には、その受話ユニット１５に固定されている側の面と反対の面に撮影開口５４が設けられている。この撮影開口５４は透明な保護板５５で閉じられている。そして、保護板５５の背面側には、第１レンズ３７及びプリズム３８が設けられている。第１レンズ３７は、両ユニット１５，１６が重なり合う面に対して垂直な光軸ＯＡ１を有しており、撮影開口５４を介して被写体からの被写体光が入射する。
【００３３】
プリズム３８は、光軸ＯＡ１と、後述する第２収納ユニット５２内の第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光軸ＯＡ２とが交差する位置に設けられており、第１レンズ３７を透過した被写体光を第２〜第４レンズ３９，４０，４１に向かう方向に屈曲させる。屈曲された被写体光は、第１収納ユニット５１の図中下面側に形成された開口５６を介して、第２収納ユニット５２内に入射する。
【００３４】
第２収納ユニット５２は、送話ユニット１５の内部に形成された収納スペース５８内に設けられている。収納スペース５８は、送話ユニット１５の上面で開口している。そして、第２収納ユニット５２は、第２〜第４レンズ３９，４０，４１をその光軸ＯＡ２が受話ユニット１６のスライド方向に対して平行になるように保持する。また、第２収納ユニット５２は、受話ユニット１６のスライド操作に伴い光軸ＯＡ２（スライド方向）に対して平行な方向に伸縮自在な構造となっている。
【００３５】
本実施形態では、第２収納ユニット５２を、収納スペース５８内に設けられた基台５９と、基台５９に固定されたズームレンズ鏡筒６０と、ズームレンズ鏡筒６０内で第２〜第４レンズ３９，４０，４１を保持する第１及び第２レンズ保持ロッド６２，６３とから構成する。
【００３６】
ズームレンズ鏡筒６０は、受話ユニット１６が閉じ位置にあるときは送話ユニット１５内に沈胴するとともに、受話ユニット１６が開き位置にあるときは送話ユニット１５の上面の開口５８ａ（図５参照）より突出する。ズームレンズ鏡筒６０は、基台５９に固定された固定筒６０ａと、固定筒６０ａにより光軸ＯＡ２に沿う方向に進退自在に保持された後筒６０ｂと、後筒６０ｂに進退自在に保持された前筒６０ｃとから構成されている。
【００３７】
前筒６０ｃは、その上面が第１収納ユニット５１の底面に固定されている。そして、前筒６０ｃの上面には、開口５６と対向する位置に開口６２が形成されており、プリズム３８で屈曲された被写体光が入射する。前筒６０ｃは、第１収納ユニット５１に固定されているので、受話ユニット１６のスライド操作に伴い、光軸ＯＡ２方向に沿ってスライド移動される。
【００３８】
後筒６０ｂの内周面には、光軸ＯＡ２に対して平行な方向に延びたキー溝６０ｄが形成され、前筒６０ｃの外周面上には、抜け止めとしてキー溝６０ｄに係合するキー６０ｅが形成されている。従って、受話ユニット１６が閉じ位置から開き位置にスライド移動されると、固定筒６０ａから前筒６０ｃ、後筒６０ｂが順に繰り出される。逆に、受話ユニット１６が開き位置から閉じ位置にスライド移動されると、両筒６０ｂ，６０ｃが第１収納ユニット５１に押圧されて固定筒６０ａ内に収納される。
【００３９】
また、本実施形態では、受話ユニット１６が閉じ位置にスライド移動されたときに、第１収納ユニット５１も送話ユニット１５内に沈胴されるように、送話ユニット１５の正面及び背面の上端部に切り欠き６４ａ，６４ｂが形成されている。これにより、不使用時には、第１収納ユニット５１及び第２収納ユニット５２からなる光学系収納ユニット４３を送話ユニット１５内に沈胴させることができるので、携帯電話機１０の携帯性を向上させることができる。また、不使用時でも撮影開口５４が開放されているので、この状態でもカメラとして使用することができる。
【００４０】
第１及び第２レンズ保持ロッド６２，６３は、それぞれ第２〜第４レンズ３９〜４１を保持するレンズ保持枠６６〜６８に形成された貫通穴に挿通している。そして、第１及び第２レンズ保持ロッド６２，６３も、ズームレンズ鏡筒６０と同様に光軸ＯＡ２に沿う方向に伸縮自在な構造になっている。第１レンズ保持ロッド６２は、保持ロッド６２ａ、後ロッド６２ｂ、中間ロッド６２ｃ、前ロッド６２ｄの計４本のロッドからなる。
【００４１】
保持ロッド６２ａは、基台５９にベアリング７０を介して回転自在に保持されている。後ロッド６２ｂは、保持ロッド６２ａにより進退自在に保持されている。また、同様にして、中間ロッド６２ｃは、後ロッド６２ｂにより進退自在に保持され、前ロッド６２ｄは、中間ロッド６２ｃにより進退自在に保持されている。
【００４２】
また、本実施形態では図示は省略するが、保持ロッド６２ａ、後ロッド６２ｂ、中間ロッド６２ｃの内周面には上述のキー溝６０ｄと同様のものが形成され、後ロッド６２ｂ、中間ロッド６２ｃ、前ロッド６２ｄの外周面には、キー６０ｅと同様のものが形成されている。これにより、各ロッド６２ａ〜６２ｄが一体に回転される。その結果、詳しくは後述するがズーム倍率調整やフォーカス調整が可能となる。
【００４３】
第２レンズ保持ロッド６３は、第１レンズ保持ロッド６２と同構造であり、保持ロッド６３ａ，後ロッド６３ｂ，中間ロッド６３ｃ，前ロッド６３ｄの計４本のロッドからなる。そして、第２レンズ保持ロッド６３を構成する各ロッド６３ａ〜６３ｄも一体に回転する構造となっている。
【００４４】
前ロッド６２ｄ，６３ｄは、その先端部（図中上端部）がズームレンズ鏡筒６０の前筒６０ｃの上面に、抜け止め用のストッパ７１、ベアリング（図示せず）を介して回転自在に保持されている。また、前ロッド６２ｄ，６３ｄは、第２レンズ３９の保持枠６６の貫通穴に挿通しており、第２レンズ３９を保持している。第２レンズ３９は、ストッパ７２により移動が規制されている。なお、図示は省略するが、第２レンズ３９の保持枠６６の両貫通穴内にはベアリングが設けられている。
【００４５】
中間ロッド６２ｃ，６３ｃは、ズームレンズである第３レンズ４０の保持枠６７の貫通穴に挿通しており、第３レンズ４０を保持している。そして、後ロッド６２ｂ，６３ｂは、フォーカスレンズである第４レンズ４１の保持枠６８の貫通穴に挿通しており、第４レンズ４１を保持している。本実施形態では、送話ユニット１５内に設けられた第１モータ４４により第１レンズ駆動機構４６を駆動して、第３レンズ４０を光軸ＯＡ２に沿う方向に移動させることでズーム倍率を変倍する。また、第２モータ４５により第２レンズ駆動機構４７を駆動して、第４レンズ４１を光軸ＯＡ２に沿う方向に移動させることでフォーカス調整を行う。
【００４６】
第１レンズ駆動機構４６は、中間ロッド６２ｃの外周面上に形成されたネジ溝７４と、保持ロッド６２ａの下端部に取り付けられたロッド側ギヤ７５と、第１レンズ保持ロッド６２の各ロッド６２ａ〜６２ｄを一体に回転させる上述のキー及びキー溝（図示せず）とから構成される。ロッド側ギヤ７５には、第１モータ４４の回転軸に取り付けられたモータ側ギヤ７６が噛み合っており、第１モータ４４が回転すると第１レンズ保持ロッド６２が一体に回転される。
【００４７】
このとき、保持枠６７の第１レンズ保持ロッド６２側の貫通穴はネジ穴になっている。また、もう一方の貫通穴内には、ベアリング（図示せず）が設けられている。これにより、例えば第１レンズ保持ロッド６２（中間ロッド６２ｃ）が時計方向に回転されたときに、第３レンズ４０が第２レンズ３９に近づき、ズーム倍率が広角側にセットされる。また、第１レンズ保持ロッド６２が反時計方向に回転されたときに、第３レンズ４０が第２レンズ３９から遠ざかって、ズーム倍率が望遠側にセットされる。
【００４８】
第２レンズ駆動機構４７は、第１レンズ駆動機構４６とほぼ同構造であり、後ロッド６３ｂの外周面上に形成されたネジ溝７８と、ロッド側ギヤ７９と、各ロッド６３ａ〜６３ｄを一体に回転させる上述のキー及びキー溝（図示せず）とから構成される。そして、ロッド側ギヤ７９には、第２モータ４５の回転軸に取り付けられたモータ側ギヤ８０が噛み合っており、第２モータ４５の回転により第２レンズ保持ロッド６３が一体に回転される。
【００４９】
このとき、保持枠６８の第２レンズ保持ロッド６３側の貫通穴はネジ穴になっている。また、そのもう一方の貫通穴内には、ベアリング（図示せず）が設けられている。これにより、第２レンズ保持ロッド６３が時計方向または反時計方向に回転されることで、第４レンズ４１が光軸ＯＡ２に沿う方向に移動するので、フォーカス調整を行うことができる。
【００５０】
両レンズ保持ロッド６２，６３は、光軸ＯＡ２方向に伸縮自在になっている。そのため、受話ユニット１６を閉じ位置から開き位置にスライド移動させると、両レンズ保持ロッド６２，６３が伸張する（図５参照）。これにより、本発明の第２光学系に相当する第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光路長が伸張するため、第３レンズ４０（ズームレンズ）の移動距離を長くすることが可能となる。
【００５１】
また、逆に受話ユニット１６が開き位置から閉じ位置にスライド移動されたときは、両レンズ保持ロッド６２，６３が縮小する（図６参照）。これにより、第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光路長が縮小するため、光学系収納ユニット４３を送話ユニット１５内に収納することができる。
【００５２】
イメージセンサ４９は基台５９に設けられている。イメージセンサ４９は、多数のフォトダイオードがマトリックス状に配置された受光面（図示せず）を備えている。そして、イメージセンサ４９は、第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９，４０，４１介して受光面に受光した被写体光を光電変換して撮像信号を出力する。
【００５３】
イメージセンサ４９から出力された撮像信号は、図示しないアンプ及びＡ／Ｄ変換処理回路により画像処理前の原画像データに生成される。この原画像データは、図７に示すように画像処理回路８２に入力され、マトリックス演算処理、ホワイトバランス調節、ガンマ補正などの各種画像処理が施される。画像処理済みの画像データは、図示しないフレームメモリに一時的に記憶される。液晶モニタ２３には、フレームメモリに記憶された画像データがスルー画として表示される。副操作部２２のシャッタボタン（図示せず）が押圧されると、記憶された画像データは、圧縮処理が施された後に携帯電話機１０内に設けられたフラッシュラム等の記録メモリ８３に記録される。
【００５４】
携帯電話機１０の各部の駆動は、制御部８４により制御される。制御部８４には、主操作部１９、副操作部２２、液晶モニタ２３、開閉検出センサ３５、画像処理回路８２、記録メモリ８３、送話や受話を行う電話機能部８６、第１及び第２モータドライバ８７，８８、ＡＦ回路８９等が接続されている。なお、イメージセンサ４９の駆動を制御するイメージセンサドライバ等は、図示を省略している。
【００５５】
第１モータドライバ８７は、第１モータ４４の回転駆動を制御する。制御部８４は、副操作部２２のズームボタン２２ａの操作に応じて、第１モータドライバ８７を介して第１モータ４４の回転を制御し、第１レンズ保持ロッド６２を時計方向または反時計方向に回転させる。これにより、第３レンズ４０（ズームレンズ）が光軸ＯＡ２に沿う方向に移動してズーム倍率がユーザの望む倍率に変倍される。
【００５６】
第２モータドライバ８８は、第２モータ４５の回転駆動を制御する。また、ＡＦ回路８９は、例えば画像処理回路８２によって生成された一画面分の画像データのコントラストからＡＦ評価値を算出する。一般に、画像のコントラストは被写体像がピント合致状態となったときが最も高くなり、このときにＡＦ評価値も最も高くなる。ＡＦ評価値は、ＡＦ評価値信号として制御部８４に入力される。制御部８４は、逐次に入力されるＡＦ評価値信号に基づき、第２モータドライバ８８を介して第１モータ４４の回転を制御し、第４レンズ４１（フォーカスレンズ）をピント合致位置に移動させる。
【００５７】
以上のように本実施形態では、第１レンズ３７を透過した被写体光を、プリズム３８を介して送話ユニット１５内の第２〜第４レンズ３９〜４１に向けて屈曲させている。さらに、光学系収納ユニット４３を略Ｌ字型構造とするとともに、受話ユニット１５のスライド操作に伴い伸縮可能な構造としている。これにより、使用時のみ第２〜第４レンズ３９〜４１の光路長を伸張させ、不使用時には光学系収納ユニット４３を送話ユニット１５内に沈胴させることができる。
【００５８】
次に本実施形態の作用について説明する。携帯電話機１０を用いて撮影を行うときは、ユーザは、受話ユニット１６を閉じ位置から開き位置に移動させる。このとき、携帯電話機１０の電源がＯＦＦされている場合には、制御部１０は開閉検出センサ３５より出力される検出信号に基づいて、携帯電話１０の電源をOＮにする。
【００５９】
また、受話ユニット１６が開き位置にスライド移動されると、光学系収納ユニット４３の第２収納ユニット５２が伸張する。これにより、第２〜第４レンズ３９〜４１の光路長が伸張するため、従来よりも第３レンズ４０（ズームレンズ）の移動距離を長くすることができ、ズーム倍率をより高倍率に変倍することができる。その結果、ユーザの所望のズーム倍率で撮影を行うことができる。また、第３レンズ４０の移動距離を長くできるので、専用のマクロ撮影機構をカメラモジュール１３に別途設けることなく、マクロ撮影が可能になる。
【００６０】
そして、ユーザが副操作部２２を操作して、携帯電話機１０の動作モードを撮影モードに切り替えると、制御部８４はイメージセンサ４９を駆動して、受光した被写体光を光電変換させて撮像信号を出力させる。イメージセンサ３３から出力された撮像信号は、原画像データに生成された後、画像処理回路８２で各種画像処理が施される。
【００６１】
画像処理済みの画像データは、図示しないフレームメモリに一時的に記憶される。液晶モニタ２３には、フレームメモリに記憶された画像データに基づきスルー画が表示される。ユーザは、スルー画を見ながらズームボタン２２ａを操作してズーム倍率を変倍させて、撮影する画像のフレーミングを行う。このとき、制御部８４は、第１モータ４４を駆動してズーム倍率を変倍するとともに、ＡＦ回路８９からのＡＦ評価値信号に基づき、第２モータ４５を駆動してフォーカス調整を行う。そして、副操作部２２のシャッタボタン（図示せず）が押圧されると、フレームメモリに記憶された画像データは、圧縮処理が施された後に記録メモリ８３に記録される。
【００６２】
ユーザは、撮影が終了したら携帯電話機１０の電源をＯＦＦした後、受話ユニット１６を閉じ位置にスライド移動させる。第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光路長が縮小されて、光学系収納ユニット４３が送話ユニット１５内に沈胴される。その結果、不使用時の携帯電話機１０の携帯性を向上させることができる。
【００６３】
本実施形態では、撮影光学系を第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９，４０，４１から構成するとともに、光学系収納ユニット４３を、光軸ＯＡ２に沿う方向（スライド方向）に伸縮自在な略Ｌ字型構造としたので、従来のように第３レンズ４０（ズームレンズ）を光軸ＯＡ１に沿う方向に移動させる必要がなくなる。従って、送話ユニット１５や受話ユニット１６の厚みを薄くすることができる。その結果、光学ズーム機能を備えるカメラ付き携帯電話機を小型化することが可能となる。
【００６４】
なお、本実施形態では、第１収納ユニット５１を受話ユニット１６の背面に固定して、第１収納ユニット５１の受話ユニット１６に固定される面の反対の面に撮影開口５４を設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばカメラ付き携帯電話機をテレビ電話機として使用する場合には、撮影開口が受話ユニット１６の正面と同一面上に開口していることが好ましい。以下、テレビ電話機として使用可能な携帯電話機９３について、図８及び図９を用いて説明を行う。ここで、図８は伸展状態にある携帯電話機９３の断面図を示したものであり、図９は縮退状態にある携帯電話機９３の断面図を示したものである。また、上述の携帯電話機１０で説明したものと同一の機能を有する部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００６５】
携帯電話機９３は、光学系収納ユニット９４の第１収納ユニット９５が異なる以外は、携帯電話機１０とほぼ同じ構造である。第１収納ユニット９５は、送話ユニット１５と受話ユニット１６とが互いに重なり合う面に対して垂直な方向に延びている。そして、第１収納ユニット９５は、その一部が受話ユニット１５の上端部に形成された貫通穴９６（図８参照）に嵌合されている。貫通穴９６の形成位置は、上述したように受話ユニット１６が開き位置にスライド移動されたときに、第１収納ユニット９５が送話ユニット１５の上面よりも図中上側にあれば特にその位置は限定されない。
【００６６】
第１収納ユニット９５には、受話ユニット１６の正面と同一面上に開口した撮影開口９７（図８参照）が設けられている。撮影開口９７には保護板５５が取り付けられており、保護板５５の背面側に第１レンズ３７及びプリズム３８が設けられている。そして、撮影開口９７より入射した被写体光は、第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９〜４１を介してイメージセンサ４９に受光される。
【００６７】
また、第１収納ユニット９５は、その受話ユニット１６の背面側に突出している部分の長さが、受話ユニット１６の背面から送話ユニット１５の背面までの長さよりも短くなるように形成されている。これにより、受話ユニット１６が閉じ位置にスライド移動されたときに、第２収納ユニット５２と共に第１収納ユニット９５が送話ユニット１５内に沈胴される（図９参照）。また、上述の携帯電話機１０では、送話ユニット１５の正面及び背面の上端部に切り欠き６４ａ，６４ｂ（図５参照）を形成したが、携帯電話機９３では切り欠き６４ａのみを形成すればよい。
【００６８】
以上のように携帯電話機９３においても、受話ユニット１６のスライド操作に伴い第２収納ユニット５２が伸縮されるので、上述の携帯電話機１０と同様に従来のものより小型化することできる。
【００６９】
また、上記実施形態では、第１モータ４４により第１レンズ駆動機構４６を駆動することで、第３レンズ４０を移動させてズーム倍率を変倍しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば図１０に示した携帯電話機１００、及び図１１に示した携帯電話機１０１のように、受話ユニット１６のスライド操作に連動して第３レンズ４０を移動させる手動ズームを行ってもよい。ここで、携帯電話機１００は上述の光学系収納ユニット４３（図５参照）を備えたものであり、携帯電話機１０１は光学系収納ユニット９４（図８参照）を備えたものである。
【００７０】
携帯電話機１００，１０１共に、上述の第１モータ４４の代わりに、受話ユニット１６のスライド操作に連動して第１レンズ駆動機構４６を駆動する連動機構１０５が設けられている。この連動機構１０５は、受話ユニット１６に設けられた直線ギヤ１０７と、送話ユニット１５に設けられたギヤ列１０９とから構成される。直線ギヤ１０７は、受話ユニット１６の背面に設けられ、スライド方向に対して平行な方向に延びている。
【００７１】
ギヤ列１０９は、第１〜第７ギヤ１０９ａ〜１０９ｇから構成される。第１ギヤ１０９ａは、送話ユニット１５の正面側の側壁１５ａに形成された貫通穴１５ｂ内で、送話ユニット１５の幅方向（紙面垂直方向）に延びた取付軸に回動自在に取り付けられている。この第１ギヤ１０９ａは、直線ギヤ１０７に噛合するスパーギヤと、第２ギヤ１０９ｂに噛合するベベルギヤとからなる２段ギヤである。
【００７２】
第２〜第６ギヤ１０９ｂ〜１０９ｆは、固定筒６０ａの外周面や側壁１５ａの背面から光軸ＯＡ１に対して平行な方向に延びた取付軸に回動自在に取り付けられている。第２〜第６ギヤ１０９ｂ〜１０９ｆは、２段ギヤやスパーギヤなどからなり、それぞれ隣接するものが互いに噛合している。
【００７３】
第６ギヤ１０９ｆには、２段ギヤからなる第７ギヤ１０９ｇが噛合している。この第７ギヤ１０９ｇは、スライド方向に平行な方向に延びた取付軸に回動自在に取り付けられており、第１レンズ駆動機構４６を構成するロッド側ギヤ７５に噛合している。従って、受話ユニット１６がスライド移動されると、ギヤ列１０９を介してロッド側ギヤ７５が回転されて、第１レンズ保持ロッド６２が回転される。これにより、受話ユニット１６のスライド量に応じて、第３レンズ（ズームレンズ）４０が光軸ＯＡ２に沿う方向に移動される。
【００７４】
ユーザがズーム倍率を望遠側にセットする場合には、例えば受話ユニット１５を開き位置に向けて移動させ、ズーム倍率を広角側にセットする場合には、受話ユニット１５を閉じ位置に向けて移動させるようにすればよい。以上のように第１モータ４４の代わりに連動機構１０５を設けることで、受話ユニット１６のスライド操作を利用して手動ズームを行うことができる。
【００７５】
なお、上記実施形態（携帯電話機１０）では、受話ユニット１６が閉じ位置にあるときに、第１収納ユニット５１の先端部が切り欠き６４ｂ（図６参照）を介して送話ユニット１５の背面から突出しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１２に示す携帯電話機１１０のように、第１収納ユニット５１の代わりに第１収納ユニット１１２を設けてもよい。
【００７６】
第１収納ユニット１１２は、その受話ユニット１６の背面から撮影開口５４までの長さＬが、受話ユニット１６が閉じ位置にあるときに送話ユニット１６の背面から突出しない長さに調整されている。その結果、切り欠き６４ｂ（図５参照）を形成する必要が無くなる。これにより、受話ユニット１６が閉じ位置にあるとき（不使用時）には、撮影開口５４を自動的に閉じることができる。
【００７７】
なお、上記各実施形態では、第２〜第４レンズ３９〜４１を収納する第２収納ユニット５２として、基台５９と、ズームレンズ鏡筒６０と、第１及び第２レンズ保持ロッド６２，６３とから構成されるものを例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。受話ユニット１６のスライド操作に伴い、送話ユニット１５内に沈胴して第２〜第４レンズ３９〜４１の光路長を縮小可能であるとともに、送話ユニット１５から突出して第２〜第４レンズ３９〜４１の光路長を伸張可能であれば、任意の光学系収納機構またはユニットを用いてよい。また、上述の各第１収納ユニットと第２収納ユニットとが一体に形成されていてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態（図５、図６、図８、図９）では、第１レンズ駆動機構４６として、ネジ溝７４と、ロッド側ギヤ７５と、第１レンズ保持ロッド６２を一体に回転させる上述のキー及びキー溝（図示せず）とから構成されるものを例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。第３レンズ４０（ズームレンズ）を光軸ＯＡ２に沿う方向に移動可能であれば、各種レンズ駆動機構を用いてよい。また、第２レンズ駆動機構４６としても、同様に各種レンズ駆動機構を用いてよい。
【００７９】
なお、上記実施形態（図１０及び図１１）では、連動機構１０５として受話ユニット１６に設けられた直線ギヤ１０７と、送話ユニット１５に設けられたギヤ列１０９とからなるものを例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。受話ユニット１６のスライド操作に連動して第３レンズ４０（ズームレンズ）を移動可能であれば、各種連動機構を用いてよい。
【００８０】
また、上記各実施形態では、第１レンズ３７を透過した被写体光を第２〜第４レンズ３９，４０，４１に向かう方向に屈曲させる屈曲光学系としてプリズム３８を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリズムの代わりにミラー等を用いてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、送話ユニット１５と受話ユニット１６とが別体に形成されているが、一つの筐体にカメラモジュール１３、送話マイク１８、主操作部１９、副操作部２２、液晶モニタ２３、受話スピーカ２４等が設けられていてもよい。この場合は、主操作部１９や液晶モニタ２３などを保護する保護カバー等の蓋体を筐体にスライド自在に取り付ける。そして、この保護カバーのスライド操作に連動して光学系収納ユニット４３が伸縮するようにしてもよい。
【００８２】
なお、上記各実施形態では、光学ズーム機能を備えるカメラモジュールが組み込まれたスライド式のカメラ付き携帯電話機を例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものでなく、スライド構造を有し、且つ光学ズーム機能を備える各種撮影機能付き携帯電子機器に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明を実施したカメラ付き携帯電話機の正面斜視図である。
【図２】携帯電話機の背面斜視図である。
【図３】縮退状態にある携帯電話機の正面斜視図である。
【図４】縮退状態にある携帯電話機の背面斜視図である。
【図５】伸展状態にある携帯電話機の断面図である
【図６】縮退状態にある携帯電話機の断面図である。
【図７】携帯電話機の電気的構成を示したブロック図である。
【図８】撮影開口が受話ユニットの正面上で開口している他の実施形態の携帯電話機の断面図であり、伸展状態にあるものを示したものである。
【図９】撮影開口が受話ユニットの正面上で開口している他の実施形態の携帯電話機の断面図であり、縮退状態にあるものを示したものである。
【図１０】図５の携帯電話機を、受話ユニットのスライド操作に連動してズーム倍率を変倍可能にした他の実施形態の携帯電話機の断面図である。
【図１１】図８の携帯電話機を、受話ユニットのスライド操作に連動してズーム倍率を変倍可能にした他の実施形態の携帯電話機の断面図である。
【図１２】不使用時に撮影開口を自動的に閉じられるようにした他の実施形態の携帯電話機の断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０ カメラ付き携帯電話機
１３ カメラモジュール
１５ 送話ユニット
１６ 受話ユニット
１９ 主操作部
２２ 副操作部
３７ 第１レンズ
３８ プリズム
３９ 第２レンズ
４０ 第３レンズ
４１ 第４レンズ
４３ 光学系収納ユニット
５１ 第１収納ユニット
５２ 第２収納ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ズーム機能を有する撮影光学系を介して被写体光を撮像する撮像装置、及びこの装置が組み込まれた携帯電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影光学系、及び撮影光学系により結像された被写体光を撮像するイメージセンサなどからなるカメラモジュールが小型化及び低コスト化されている。これにより、パーソナルコンピュータ、電子手帳、携帯電話機等の携帯電子機器にカメラモジュールを組み込んで撮影機能を付加することが可能になった。その結果、携帯電話機にカメラモジュールを組み込んだカメラ付き携帯電話機が急速に普及している。
【０００３】
このようなカメラ付き携帯電話機には、撮影光学系を構成するレンズの保護や目隠しのため、撮影光学系の前方の撮影開口をスライド式の保護カバーで開閉可能にしたものがよく知られている（特許文献１参照）。この保護カバーの開閉はユーザが行う必要があるので、撮影開始時や撮影終了時にユーザに余計な手間を掛けさせるという問題があった。
【０００４】
ところで、カメラ付き携帯電話機として、主操作部が正面に設けられた送話ユニットと、液晶表示パネルが正面に設けられた受話ユニットとの２つのユニットからなるスライド式のカメラ付き携帯電話機（以下、単にスライド式携帯電話機という）が各メーカから発売されている。このスライド式携帯電話機では、送話ユニットの正面に受話ユニットの背面が重なるように、受話ユニットが送話ユニットにスライド自在に保持されている。受話ユニットは、不使用時には送話ユニットの正面に重ね合わされた閉じ位置にスライド移動され、使用時には送話ユニットの主操作部を露呈させる開き位置にスライド移動される。
【０００５】
このスライド式携帯電話機では、カメラモジュールを受話ユニットまたは送話ユニットのいずれか一方に組み込むとともに、撮影開口を受話ユニットの背面または送話ユニットの前面に形成しているのが通常である。これにより、受話ユニットを閉じ位置に移動したときに撮影開口を他方のユニットで閉じて、受話ユニットを開き位置に移動したときに撮影開口を開放させることができる（特許文献２及び３参照）。その結果、受話ユニットのスライド操作で撮影開口の開閉が可能となるので、スライド式携帯電話機では前記特許文献１に記載されているようなスライド式の保護カバーを設ける必要が無くなる。
【特許文献１】特開２００４−７１１７号公報（第２頁、図１参照）
【特許文献２】特開２００３−１７９６７８号公報（第７頁、図２及び図８参照）
【特許文献３】特開２００３−２０４３８３号公報（第９頁、図７参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年のカメラ付き携帯電話機の高機能化に伴い、スライド式携帯電話機にも光学ズーム機能やマクロ撮影機能等を備えることがユーザの側より要求されている。そのため、撮影光学系を光軸方向に移動可能なズームレンズより構成する必要があるが、スライド式携帯電話機は携帯性の向上のため小型化且つ薄型化されている。従って、前記特許文献２及び３に記載されているように、受話ユニットの背面または送話ユニットの正面のいずれか一方に撮影開口が形成されている場合には、撮影光学系の光軸方向がユニットの厚さ方向と一致するため、ズームレンズの移動可能範囲が限定されてしまう。その結果、ズーム倍率を高倍率化することが難しくなるので、ユーザが所望のズーム倍率で撮影を行うことができなくなる。また、マクロ撮影を行うためには、専用のマクロ撮影機構をカメラモジュールに別途設ける必要があるので、同様にカメラモジュールが収納されるユニットの厚みが厚くなってしまう。
【０００７】
また、逆に所望のズーム倍率で撮影可能にするためには、ズームレンズの移動可能範囲を十分に確保できるように、カメラモジュールが収納されるユニットの厚みを厚くする必要がある。この場合には、スライド式携帯電話機が大型化して携帯性が悪くなってしまう。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、小型化されていても所望のズーム倍率が得られるような光学ズーム機能を備える撮像装置、及びこの装置を備えた携帯電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、筐体と、前記筐体に対して、その一面に重ね合わされた閉じ位置、及びその一面の少なくとも一部を露呈させる開き位置の間でスライド自在に保持されている蓋体と、前記筐体に前記蓋体が重ね合わされる面に対して垂直な第１光軸を有し、被写体からの被写体光が入射する第１光学系と、前記筐体内に設けられ、前記蓋体のスライド方向に対して平行な第２光軸を有する第２光学系と、前記第１光学系を透過した前記被写体光を前記第２光学系に向かう方向に屈曲させる屈曲光学系と、前記筐体内に設けられ、前記第１光学系、前記第２光学系、及び前記屈曲光学系からなる撮影光学系を介して受光した被写体光を光電変換して撮像信号を出力するイメージセンサと、前記撮影光学系が収納され、前記第１光学系の前方に設けられた撮影開口を有し、前記蓋体のスライド操作に伴い前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮し、前記蓋体が前記閉じ位置に移動された時に前記筐体内に沈胴して前記第２光学系の光路長を縮小させるとともに、前記蓋体が前記開き位置に移動された時に前記筐体内から突出して前記第２光学系の光路長を伸張させる光学系収納機構とから構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記光学系収納機構は、前記第１光学系及び前記屈曲光学系を収納し、前記蓋体に保持された第１収納ユニットと、前記第２光学系を収納し、前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮自在な第２収納ユニットとからなることが好ましい。
【００１１】
また、前記蓋体には、前記第１収納ユニットの少なくとも一部が嵌合する貫通穴が形成され、前記第１収納ユニットには、前記蓋体の前記筐体に重ね合わされる面の反対の面と同一面に開口した前記撮影開口が設けられていることが好ましい。
【００１２】
また、前記第１収納ユニットは、前記蓋体の前記筐体と重ね合わされる面に固定され、前記撮影開口は、前記第１収納ユニットの前記蓋体に固定されている面と反対の面に設けられていることが好ましい。さらに、前記蓋体が前記閉じ位置にスライド移動されたときに、前記第１収納ユニットが前記筐体内に沈胴されて前記撮影開口が閉じられることが好ましい。
【００１３】
また、前記第２光学系は少なくともズームレンズを備え、前記ズームレンズを前記第２光軸に対して平行な方向に移動させるレンズ駆動機構が設けられていることが好ましい。さらに、前記蓋体がスライド操作された時に、そのスライド方向及び量に応じて前記レンズ駆動機構を駆動して前記ズームレンズを移動させる連動機構が設けられていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の携帯電子機器は、請求項１ないし７いずれか１項記載の撮像装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の撮像装置は、筐体と、前記筐体にスライド自在に保持されている蓋体と、前記筐体に前記蓋体が重ね合わされる面に対して垂直な第１光軸を有する第１光学系と、前記筐体内に設けられ、前記蓋体のスライド方向に対して平行な第２光軸を有する第２光学系と、前記第１光学系を透過した被写体光を前記第２光学系に向かう方向に屈曲させる屈曲光学系と、前記筐体内に設けられたイメージセンサと、前記各光学系が収納され、前記第１光学系の前方に設けられた撮影開口を有し、前記蓋体のスライド操作に伴い前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮可能な光学系収納機構とから構成したので、使用時のみ前記第２光学系の光路長を伸張させることができる。また、不使用時には前記第２光学系の光路長を縮小して、前記光学系収納機構を前記筐体内に沈胴させることができる。その結果、前記第２光学系を少なくともズームレンズから構成したときに、撮像装置が小型化されていてもズームレンズの移動距離を長くすることができるので、ユーザが所望のズーム倍率で撮影を行うことができる。これにより、従来よりも撮像装置を小型化することができる。
【００１６】
また、前記光学系収納機構を、前記第１光学系及び前記屈曲光学系を収納し、前記蓋体に保持された第１収納ユニットと、前記第２光学系を収納し、前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮自在な第２収納ユニットとから構成したので、同様に前記蓋体のスライド操作に伴い前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮させることができる。
【００１７】
また、前記蓋体に、前記第１収納ユニットの少なくとも一部が嵌合する貫通穴を形成し、前記第１収納ユニットに、前記蓋体の前記筐体に重ね合わされる面の反対の面と同一面に開口した前記撮影開口を設けたので、撮像装置をテレビ電話機として使用することができる。
【００１８】
また、前記第１収納ユニットを、前記蓋体の前記筐体と重ね合わされる面に固定し、前記撮影開口を、前記第１収納ユニットの前記蓋体に固定されている面と反対の面に設けたので、スライド式の携帯電話機などに組み込んで電話機に撮影機能を付加することができる。
【００１９】
また、前記蓋体が前記閉じ位置にスライド移動されたときに、前記第１収納ユニットが前記筐体内に沈胴されて前記撮影開口が閉じられるようにしたので、不使用時には前記撮影開口を自動的に閉じることができる。
【００２０】
また、前記第２光学系に少なくともズームレンズから構成し、前記ズームレンズを前記第２光軸に対して平行な方向に移動させるレンズ駆動機構が設けたので、同様にしてユーザが所望のズーム倍率で撮影を行うことができる。
【００２１】
また、前記蓋体がスライド操作された時に、そのスライド方向及び量に応じて前記レンズ駆動機構を駆動して前記ズームレンズを移動させる連動機構を設けたので、前記蓋体のスライド操作を利用して手動ズームを行うことができる。
【００２２】
また、本発明の携帯電子機器は、請求項１ないし７いずれか１項記載の撮像装置を備えるようにしたので、同様にして従来よりも小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明を実施したスライド式のカメラ付き携帯電話機（以下、単に携帯電話機という）１０の正面斜視図であり、図２は携帯電話機１０の背面斜視図である。この携帯電話機１０は、電話機として機能する電話機本体１２と、電話機本体１２に組み込まれたカメラモジュール１３とから構成される。
【００２４】
電話機本体１２は、本発明の筐体に相当する略長板状の送話ユニット１５と、本発明の蓋体に相当し、送話ユニット１５と略同形状の受話ユニット１６とから構成される。送話ユニット１５には、その正面側に送話マイク１８や、送話時のダイヤル操作を行うためのダイヤルボタン、携帯電話機１０の電源をＯＮ・ＯＦＦするための電源ボタン、各種の設定ボタン等からなる主操作部１９などが設けられている。また、送話ユニット１５の背面側には、図示しない電池室を覆う電池蓋２０が設けられている。
【００２５】
受話ユニット１６の正面側には、副操作部２２、液晶モニタ２３、受話スピーカ２４などが設けられている。副操作部２２は、携帯電話機１０の動作モードを通話モードや撮影を行う撮影モード等に切り替えるモード切替ボタン、撮影時に操作されるシャッタボタン、ズーム倍率を切り替えるズームボタン２２ａ（図７参照）等からなる。液晶モニタ２３には、着信相手の電話番号や通話時間、スルー画等が選択された動作モードに応じて表示される。また、受話ユニット１６の上面には、アンテナ２５が設けられている。
【００２６】
送話ユニット１５の正面と側面とがなす両コーナー部には、送話ユニット１５の長軸方向に対して略平行な方向に延びたガイド溝２８が形成されている。また、受話ユニット１６の背面と側面とがなす両コーナー部には、ガイド溝２８に嵌合して摺動するガイド爪２９（図２参照）が設けられている。これにより、受話ユニット１６は、送話ユニット１５によりその長軸方向にスライド自在に保持される。図１〜図４に示すように、受話ユニット１６は、その背面で送話ユニット１５の正面を完全に覆うように送話ユニット１５と重なり合う閉じ位置（縮退位置）と、送話ユニット１５の正面にある主操作部１９を外部に露呈させた開き位置（伸展位置）との間でスライド可能となる。
【００２７】
また、図示は省略するが、ガイド溝２８にはクリック用凹部が形成されているとともに、ガイド爪２９にはクリック用凸部が形成されており、受話ユニット１６が閉じ位置と開き位置とに係止される。さらに、送話ユニット１５の正面と受話ユニット１６の背面との両面には、受話ユニット１６が伸展される際に開き位置を超えないように規制する規制機構（図示せず）が設けられている。
【００２８】
ユーザは、通話時や撮影時以外は受話ユニット１６を閉じ位置にスライド移動させておき、送話ユニット１５と受話ユニット１６とを縮退状態にする。そして、通話や撮影を行うときは受話ユニット１６を開き位置にスライド移動させて、送話ユニット１５と受話ユニット１６とを伸展状態にしておく。また、受話ユニット１６が開き位置にスライド移動されたときに、携帯電話機１０の電源がＯＮされるように開閉検出センサ（図７参照）３５が設けられている。この開閉検出センサ３５としては、例えばガイド爪２９に埋め込まれたマグネット（図示せず）と、ガイド溝２８の底部に埋め込まれた磁気センサ（図示せず）とからなるものが用いられる。なお、磁気センサは、受話ユニット１６が開き位置にあるときにのみ検出信号を出力可能な位置に設けられている。
【００２９】
次に、本発明を実施したカメラモジュール１３について、図４及び図５を用いて説明を行う。ここで、図４は携帯電話機１０が伸展状態にあるときのカメラモジュール１３の断面図を示したものであり、図５は携帯電話機１０が縮退状態にあるときのカメラモジュール１３の断面図を示したものである。このカメラモジュール１３は、第１レンズ３７、プリズム３８、第２レンズ３９、第３レンズ４０、第４レンズ４１、光学系収納ユニット４３、第１及び第２モータ４４，４５、第１及び第２レンズ駆動機構４６，４７、イメージセンサ４９から構成されている。
【００３０】
第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９，４０，４１は、本発明の撮影光学系に相当するものであり、本発明の光学系収納機構に相当する光学系収納ユニット４３内に収納されている。光学系収納ユニット４３は、略潜望鏡形状（Ｌ字型）に形成されており、第１収納ユニット５１と第２収納ユニット５２とから構成される。第１収納ユニット５１には、本発明の第１光学系に相当する第１レンズ３７、及び屈曲光学系に相当するプリズム３８が収納される。また、第２収納ユニット５２には、本発明の第２光学系に相当する第２〜第４レンズ３９，４０，４１が収納される。
【００３１】
第１収納ユニット５１は所謂レンズ鏡筒であり、送話ユニット１５と受話ユニット１６とが互いに重なり合う面に対して垂直な方向に延びている。この第１収納ユニット５１は、受話ユニット１６の背面上に固定されている。なお、第１収納ユニットの固定位置は、受話ユニット１６が開き位置にスライド移動されたときに、第１収納ユニット５１が送話ユニット１５の上面よりも図中上側にあれば特にその位置は限定されない。
【００３２】
第１収納ユニット５１には、その受話ユニット１５に固定されている側の面と反対の面に撮影開口５４が設けられている。この撮影開口５４は透明な保護板５５で閉じられている。そして、保護板５５の背面側には、第１レンズ３７及びプリズム３８が設けられている。第１レンズ３７は、両ユニット１５，１６が重なり合う面に対して垂直な光軸ＯＡ１を有しており、撮影開口５４を介して被写体からの被写体光が入射する。
【００３３】
プリズム３８は、光軸ＯＡ１と、後述する第２収納ユニット５２内の第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光軸ＯＡ２とが交差する位置に設けられており、第１レンズ３７を透過した被写体光を第２〜第４レンズ３９，４０，４１に向かう方向に屈曲させる。屈曲された被写体光は、第１収納ユニット５１の図中下面側に形成された開口５６を介して、第２収納ユニット５２内に入射する。
【００３４】
第２収納ユニット５２は、送話ユニット１５の内部に形成された収納スペース５８内に設けられている。収納スペース５８は、送話ユニット１５の上面で開口している。そして、第２収納ユニット５２は、第２〜第４レンズ３９，４０，４１をその光軸ＯＡ２が受話ユニット１６のスライド方向に対して平行になるように保持する。また、第２収納ユニット５２は、受話ユニット１６のスライド操作に伴い光軸ＯＡ２（スライド方向）に対して平行な方向に伸縮自在な構造となっている。
【００３５】
本実施形態では、第２収納ユニット５２を、収納スペース５８内に設けられた基台５９と、基台５９に固定されたズームレンズ鏡筒６０と、ズームレンズ鏡筒６０内で第２〜第４レンズ３９，４０，４１を保持する第１及び第２レンズ保持ロッド６２，６３とから構成する。
【００３６】
ズームレンズ鏡筒６０は、受話ユニット１６が閉じ位置にあるときは送話ユニット１５内に沈胴するとともに、受話ユニット１６が開き位置にあるときは送話ユニット１５の上面の開口５８ａ（図５参照）より突出する。ズームレンズ鏡筒６０は、基台５９に固定された固定筒６０ａと、固定筒６０ａにより光軸ＯＡ２に沿う方向に進退自在に保持された後筒６０ｂと、後筒６０ｂに進退自在に保持された前筒６０ｃとから構成されている。
【００３７】
前筒６０ｃは、その上面が第１収納ユニット５１の底面に固定されている。そして、前筒６０ｃの上面には、開口５６と対向する位置に開口６２が形成されており、プリズム３８で屈曲された被写体光が入射する。前筒６０ｃは、第１収納ユニット５１に固定されているので、受話ユニット１６のスライド操作に伴い、光軸ＯＡ２方向に沿ってスライド移動される。
【００３８】
後筒６０ｂの内周面には、光軸ＯＡ２に対して平行な方向に延びたキー溝６０ｄが形成され、前筒６０ｃの外周面上には、抜け止めとしてキー溝６０ｄに係合するキー６０ｅが形成されている。従って、受話ユニット１６が閉じ位置から開き位置にスライド移動されると、固定筒６０ａから前筒６０ｃ、後筒６０ｂが順に繰り出される。逆に、受話ユニット１６が開き位置から閉じ位置にスライド移動されると、両筒６０ｂ，６０ｃが第１収納ユニット５１に押圧されて固定筒６０ａ内に収納される。
【００３９】
また、本実施形態では、受話ユニット１６が閉じ位置にスライド移動されたときに、第１収納ユニット５１も送話ユニット１５内に沈胴されるように、送話ユニット１５の正面及び背面の上端部に切り欠き６４ａ，６４ｂが形成されている。これにより、不使用時には、第１収納ユニット５１及び第２収納ユニット５２からなる光学系収納ユニット４３を送話ユニット１５内に沈胴させることができるので、携帯電話機１０の携帯性を向上させることができる。また、不使用時でも撮影開口５４が開放されているので、この状態でもカメラとして使用することができる。
【００４０】
第１及び第２レンズ保持ロッド６２，６３は、それぞれ第２〜第４レンズ３９〜４１を保持するレンズ保持枠６６〜６８に形成された貫通穴に挿通している。そして、第１及び第２レンズ保持ロッド６２，６３も、ズームレンズ鏡筒６０と同様に光軸ＯＡ２に沿う方向に伸縮自在な構造になっている。第１レンズ保持ロッド６２は、保持ロッド６２ａ、後ロッド６２ｂ、中間ロッド６２ｃ、前ロッド６２ｄの計４本のロッドからなる。
【００４１】
保持ロッド６２ａは、基台５９にベアリング７０を介して回転自在に保持されている。後ロッド６２ｂは、保持ロッド６２ａにより進退自在に保持されている。また、同様にして、中間ロッド６２ｃは、後ロッド６２ｂにより進退自在に保持され、前ロッド６２ｄは、中間ロッド６２ｃにより進退自在に保持されている。
【００４２】
また、本実施形態では図示は省略するが、保持ロッド６２ａ、後ロッド６２ｂ、中間ロッド６２ｃの内周面には上述のキー溝６０ｄと同様のものが形成され、後ロッド６２ｂ、中間ロッド６２ｃ、前ロッド６２ｄの外周面には、キー６０ｅと同様のものが形成されている。これにより、各ロッド６２ａ〜６２ｄが一体に回転される。その結果、詳しくは後述するがズーム倍率調整やフォーカス調整が可能となる。
【００４３】
第２レンズ保持ロッド６３は、第１レンズ保持ロッド６２と同構造であり、保持ロッド６３ａ，後ロッド６３ｂ，中間ロッド６３ｃ，前ロッド６３ｄの計４本のロッドからなる。そして、第２レンズ保持ロッド６３を構成する各ロッド６３ａ〜６３ｄも一体に回転する構造となっている。
【００４４】
前ロッド６２ｄ，６３ｄは、その先端部（図中上端部）がズームレンズ鏡筒６０の前筒６０ｃの上面に、抜け止め用のストッパ７１、ベアリング（図示せず）を介して回転自在に保持されている。また、前ロッド６２ｄ，６３ｄは、第２レンズ３９の保持枠６６の貫通穴に挿通しており、第２レンズ３９を保持している。第２レンズ３９は、ストッパ７２により移動が規制されている。なお、図示は省略するが、第２レンズ３９の保持枠６６の両貫通穴内にはベアリングが設けられている。
【００４５】
中間ロッド６２ｃ，６３ｃは、ズームレンズである第３レンズ４０の保持枠６７の貫通穴に挿通しており、第３レンズ４０を保持している。そして、後ロッド６２ｂ，６３ｂは、フォーカスレンズである第４レンズ４１の保持枠６８の貫通穴に挿通しており、第４レンズ４１を保持している。本実施形態では、送話ユニット１５内に設けられた第１モータ４４により第１レンズ駆動機構４６を駆動して、第３レンズ４０を光軸ＯＡ２に沿う方向に移動させることでズーム倍率を変倍する。また、第２モータ４５により第２レンズ駆動機構４７を駆動して、第４レンズ４１を光軸ＯＡ２に沿う方向に移動させることでフォーカス調整を行う。
【００４６】
第１レンズ駆動機構４６は、中間ロッド６２ｃの外周面上に形成されたネジ溝７４と、保持ロッド６２ａの下端部に取り付けられたロッド側ギヤ７５と、第１レンズ保持ロッド６２の各ロッド６２ａ〜６２ｄを一体に回転させる上述のキー及びキー溝（図示せず）とから構成される。ロッド側ギヤ７５には、第１モータ４４の回転軸に取り付けられたモータ側ギヤ７６が噛み合っており、第１モータ４４が回転すると第１レンズ保持ロッド６２が一体に回転される。
【００４７】
このとき、保持枠６７の第１レンズ保持ロッド６２側の貫通穴はネジ穴になっている。また、もう一方の貫通穴内には、ベアリング（図示せず）が設けられている。これにより、例えば第１レンズ保持ロッド６２（中間ロッド６２ｃ）が時計方向に回転されたときに、第３レンズ４０が第２レンズ３９に近づき、ズーム倍率が広角側にセットされる。また、第１レンズ保持ロッド６２が反時計方向に回転されたときに、第３レンズ４０が第２レンズ３９から遠ざかって、ズーム倍率が望遠側にセットされる。
【００４８】
第２レンズ駆動機構４７は、第１レンズ駆動機構４６とほぼ同構造であり、後ロッド６３ｂの外周面上に形成されたネジ溝７８と、ロッド側ギヤ７９と、各ロッド６３ａ〜６３ｄを一体に回転させる上述のキー及びキー溝（図示せず）とから構成される。そして、ロッド側ギヤ７９には、第２モータ４５の回転軸に取り付けられたモータ側ギヤ８０が噛み合っており、第２モータ４５の回転により第２レンズ保持ロッド６３が一体に回転される。
【００４９】
このとき、保持枠６８の第２レンズ保持ロッド６３側の貫通穴はネジ穴になっている。また、そのもう一方の貫通穴内には、ベアリング（図示せず）が設けられている。これにより、第２レンズ保持ロッド６３が時計方向または反時計方向に回転されることで、第４レンズ４１が光軸ＯＡ２に沿う方向に移動するので、フォーカス調整を行うことができる。
【００５０】
両レンズ保持ロッド６２，６３は、光軸ＯＡ２方向に伸縮自在になっている。そのため、受話ユニット１６を閉じ位置から開き位置にスライド移動させると、両レンズ保持ロッド６２，６３が伸張する（図５参照）。これにより、本発明の第２光学系に相当する第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光路長が伸張するため、第３レンズ４０（ズームレンズ）の移動距離を長くすることが可能となる。
【００５１】
また、逆に受話ユニット１６が開き位置から閉じ位置にスライド移動されたときは、両レンズ保持ロッド６２，６３が縮小する（図６参照）。これにより、第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光路長が縮小するため、光学系収納ユニット４３を送話ユニット１５内に収納することができる。
【００５２】
イメージセンサ４９は基台５９に設けられている。イメージセンサ４９は、多数のフォトダイオードがマトリックス状に配置された受光面（図示せず）を備えている。そして、イメージセンサ４９は、第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９，４０，４１介して受光面に受光した被写体光を光電変換して撮像信号を出力する。
【００５３】
イメージセンサ４９から出力された撮像信号は、図示しないアンプ及びＡ／Ｄ変換処理回路により画像処理前の原画像データに生成される。この原画像データは、図７に示すように画像処理回路８２に入力され、マトリックス演算処理、ホワイトバランス調節、ガンマ補正などの各種画像処理が施される。画像処理済みの画像データは、図示しないフレームメモリに一時的に記憶される。液晶モニタ２３には、フレームメモリに記憶された画像データがスルー画として表示される。副操作部２２のシャッタボタン（図示せず）が押圧されると、記憶された画像データは、圧縮処理が施された後に携帯電話機１０内に設けられたフラッシュラム等の記録メモリ８３に記録される。
【００５４】
携帯電話機１０の各部の駆動は、制御部８４により制御される。制御部８４には、主操作部１９、副操作部２２、液晶モニタ２３、開閉検出センサ３５、画像処理回路８２、記録メモリ８３、送話や受話を行う電話機能部８６、第１及び第２モータドライバ８７，８８、ＡＦ回路８９等が接続されている。なお、イメージセンサ４９の駆動を制御するイメージセンサドライバ等は、図示を省略している。
【００５５】
第１モータドライバ８７は、第１モータ４４の回転駆動を制御する。制御部８４は、副操作部２２のズームボタン２２ａの操作に応じて、第１モータドライバ８７を介して第１モータ４４の回転を制御し、第１レンズ保持ロッド６２を時計方向または反時計方向に回転させる。これにより、第３レンズ４０（ズームレンズ）が光軸ＯＡ２に沿う方向に移動してズーム倍率がユーザの望む倍率に変倍される。
【００５６】
第２モータドライバ８８は、第２モータ４５の回転駆動を制御する。また、ＡＦ回路８９は、例えば画像処理回路８２によって生成された一画面分の画像データのコントラストからＡＦ評価値を算出する。一般に、画像のコントラストは被写体像がピント合致状態となったときが最も高くなり、このときにＡＦ評価値も最も高くなる。ＡＦ評価値は、ＡＦ評価値信号として制御部８４に入力される。制御部８４は、逐次に入力されるＡＦ評価値信号に基づき、第２モータドライバ８８を介して第１モータ４４の回転を制御し、第４レンズ４１（フォーカスレンズ）をピント合致位置に移動させる。
【００５７】
以上のように本実施形態では、第１レンズ３７を透過した被写体光を、プリズム３８を介して送話ユニット１５内の第２〜第４レンズ３９〜４１に向けて屈曲させている。さらに、光学系収納ユニット４３を略Ｌ字型構造とするとともに、受話ユニット１５のスライド操作に伴い伸縮可能な構造としている。これにより、使用時のみ第２〜第４レンズ３９〜４１の光路長を伸張させ、不使用時には光学系収納ユニット４３を送話ユニット１５内に沈胴させることができる。
【００５８】
次に本実施形態の作用について説明する。携帯電話機１０を用いて撮影を行うときは、ユーザは、受話ユニット１６を閉じ位置から開き位置に移動させる。このとき、携帯電話機１０の電源がＯＦＦされている場合には、制御部１０は開閉検出センサ３５より出力される検出信号に基づいて、携帯電話１０の電源をOＮにする。
【００５９】
また、受話ユニット１６が開き位置にスライド移動されると、光学系収納ユニット４３の第２収納ユニット５２が伸張する。これにより、第２〜第４レンズ３９〜４１の光路長が伸張するため、従来よりも第３レンズ４０（ズームレンズ）の移動距離を長くすることができ、ズーム倍率をより高倍率に変倍することができる。その結果、ユーザの所望のズーム倍率で撮影を行うことができる。また、第３レンズ４０の移動距離を長くできるので、専用のマクロ撮影機構をカメラモジュール１３に別途設けることなく、マクロ撮影が可能になる。
【００６０】
そして、ユーザが副操作部２２を操作して、携帯電話機１０の動作モードを撮影モードに切り替えると、制御部８４はイメージセンサ４９を駆動して、受光した被写体光を光電変換させて撮像信号を出力させる。イメージセンサ３３から出力された撮像信号は、原画像データに生成された後、画像処理回路８２で各種画像処理が施される。
【００６１】
画像処理済みの画像データは、図示しないフレームメモリに一時的に記憶される。液晶モニタ２３には、フレームメモリに記憶された画像データに基づきスルー画が表示される。ユーザは、スルー画を見ながらズームボタン２２ａを操作してズーム倍率を変倍させて、撮影する画像のフレーミングを行う。このとき、制御部８４は、第１モータ４４を駆動してズーム倍率を変倍するとともに、ＡＦ回路８９からのＡＦ評価値信号に基づき、第２モータ４５を駆動してフォーカス調整を行う。そして、副操作部２２のシャッタボタン（図示せず）が押圧されると、フレームメモリに記憶された画像データは、圧縮処理が施された後に記録メモリ８３に記録される。
【００６２】
ユーザは、撮影が終了したら携帯電話機１０の電源をＯＦＦした後、受話ユニット１６を閉じ位置にスライド移動させる。第２〜第４レンズ３９，４０，４１の光路長が縮小されて、光学系収納ユニット４３が送話ユニット１５内に沈胴される。その結果、不使用時の携帯電話機１０の携帯性を向上させることができる。
【００６３】
本実施形態では、撮影光学系を第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９，４０，４１から構成するとともに、光学系収納ユニット４３を、光軸ＯＡ２に沿う方向（スライド方向）に伸縮自在な略Ｌ字型構造としたので、従来のように第３レンズ４０（ズームレンズ）を光軸ＯＡ１に沿う方向に移動させる必要がなくなる。従って、送話ユニット１５や受話ユニット１６の厚みを薄くすることができる。その結果、光学ズーム機能を備えるカメラ付き携帯電話機を小型化することが可能となる。
【００６４】
なお、本実施形態では、第１収納ユニット５１を受話ユニット１６の背面に固定して、第１収納ユニット５１の受話ユニット１６に固定される面の反対の面に撮影開口５４を設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばカメラ付き携帯電話機をテレビ電話機として使用する場合には、撮影開口が受話ユニット１６の正面と同一面上に開口していることが好ましい。以下、テレビ電話機として使用可能な携帯電話機９３について、図８及び図９を用いて説明を行う。ここで、図８は伸展状態にある携帯電話機９３の断面図を示したものであり、図９は縮退状態にある携帯電話機９３の断面図を示したものである。また、上述の携帯電話機１０で説明したものと同一の機能を有する部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００６５】
携帯電話機９３は、光学系収納ユニット９４の第１収納ユニット９５が異なる以外は、携帯電話機１０とほぼ同じ構造である。第１収納ユニット９５は、送話ユニット１５と受話ユニット１６とが互いに重なり合う面に対して垂直な方向に延びている。そして、第１収納ユニット９５は、その一部が受話ユニット１５の上端部に形成された貫通穴９６（図８参照）に嵌合されている。貫通穴９６の形成位置は、上述したように受話ユニット１６が開き位置にスライド移動されたときに、第１収納ユニット９５が送話ユニット１５の上面よりも図中上側にあれば特にその位置は限定されない。
【００６６】
第１収納ユニット９５には、受話ユニット１６の正面と同一面上に開口した撮影開口９７（図８参照）が設けられている。撮影開口９７には保護板５５が取り付けられており、保護板５５の背面側に第１レンズ３７及びプリズム３８が設けられている。そして、撮影開口９７より入射した被写体光は、第１レンズ３７、プリズム３８、第２〜第４レンズ３９〜４１を介してイメージセンサ４９に受光される。
【００６７】
また、第１収納ユニット９５は、その受話ユニット１６の背面側に突出している部分の長さが、受話ユニット１６の背面から送話ユニット１５の背面までの長さよりも短くなるように形成されている。これにより、受話ユニット１６が閉じ位置にスライド移動されたときに、第２収納ユニット５２と共に第１収納ユニット９５が送話ユニット１５内に沈胴される（図９参照）。また、上述の携帯電話機１０では、送話ユニット１５の正面及び背面の上端部に切り欠き６４ａ，６４ｂ（図５参照）を形成したが、携帯電話機９３では切り欠き６４ａのみを形成すればよい。
【００６８】
以上のように携帯電話機９３においても、受話ユニット１６のスライド操作に伴い第２収納ユニット５２が伸縮されるので、上述の携帯電話機１０と同様に従来のものより小型化することできる。
【００６９】
また、上記実施形態では、第１モータ４４により第１レンズ駆動機構４６を駆動することで、第３レンズ４０を移動させてズーム倍率を変倍しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば図１０に示した携帯電話機１００、及び図１１に示した携帯電話機１０１のように、受話ユニット１６のスライド操作に連動して第３レンズ４０を移動させる手動ズームを行ってもよい。ここで、携帯電話機１００は上述の光学系収納ユニット４３（図５参照）を備えたものであり、携帯電話機１０１は光学系収納ユニット９４（図８参照）を備えたものである。
【００７０】
携帯電話機１００，１０１共に、上述の第１モータ４４の代わりに、受話ユニット１６のスライド操作に連動して第１レンズ駆動機構４６を駆動する連動機構１０５が設けられている。この連動機構１０５は、受話ユニット１６に設けられた直線ギヤ１０７と、送話ユニット１５に設けられたギヤ列１０９とから構成される。直線ギヤ１０７は、受話ユニット１６の背面に設けられ、スライド方向に対して平行な方向に延びている。
【００７１】
ギヤ列１０９は、第１〜第７ギヤ１０９ａ〜１０９ｇから構成される。第１ギヤ１０９ａは、送話ユニット１５の正面側の側壁１５ａに形成された貫通穴１５ｂ内で、送話ユニット１５の幅方向（紙面垂直方向）に延びた取付軸に回動自在に取り付けられている。この第１ギヤ１０９ａは、直線ギヤ１０７に噛合するスパーギヤと、第２ギヤ１０９ｂに噛合するベベルギヤとからなる２段ギヤである。
【００７２】
第２〜第６ギヤ１０９ｂ〜１０９ｆは、固定筒６０ａの外周面や側壁１５ａの背面から光軸ＯＡ１に対して平行な方向に延びた取付軸に回動自在に取り付けられている。第２〜第６ギヤ１０９ｂ〜１０９ｆは、２段ギヤやスパーギヤなどからなり、それぞれ隣接するものが互いに噛合している。
【００７３】
第６ギヤ１０９ｆには、２段ギヤからなる第７ギヤ１０９ｇが噛合している。この第７ギヤ１０９ｇは、スライド方向に平行な方向に延びた取付軸に回動自在に取り付けられており、第１レンズ駆動機構４６を構成するロッド側ギヤ７５に噛合している。従って、受話ユニット１６がスライド移動されると、ギヤ列１０９を介してロッド側ギヤ７５が回転されて、第１レンズ保持ロッド６２が回転される。これにより、受話ユニット１６のスライド量に応じて、第３レンズ（ズームレンズ）４０が光軸ＯＡ２に沿う方向に移動される。
【００７４】
ユーザがズーム倍率を望遠側にセットする場合には、例えば受話ユニット１５を開き位置に向けて移動させ、ズーム倍率を広角側にセットする場合には、受話ユニット１５を閉じ位置に向けて移動させるようにすればよい。以上のように第１モータ４４の代わりに連動機構１０５を設けることで、受話ユニット１６のスライド操作を利用して手動ズームを行うことができる。
【００７５】
なお、上記実施形態（携帯電話機１０）では、受話ユニット１６が閉じ位置にあるときに、第１収納ユニット５１の先端部が切り欠き６４ｂ（図６参照）を介して送話ユニット１５の背面から突出しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１２に示す携帯電話機１１０のように、第１収納ユニット５１の代わりに第１収納ユニット１１２を設けてもよい。
【００７６】
第１収納ユニット１１２は、その受話ユニット１６の背面から撮影開口５４までの長さＬが、受話ユニット１６が閉じ位置にあるときに送話ユニット１６の背面から突出しない長さに調整されている。その結果、切り欠き６４ｂ（図５参照）を形成する必要が無くなる。これにより、受話ユニット１６が閉じ位置にあるとき（不使用時）には、撮影開口５４を自動的に閉じることができる。
【００７７】
なお、上記各実施形態では、第２〜第４レンズ３９〜４１を収納する第２収納ユニット５２として、基台５９と、ズームレンズ鏡筒６０と、第１及び第２レンズ保持ロッド６２，６３とから構成されるものを例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。受話ユニット１６のスライド操作に伴い、送話ユニット１５内に沈胴して第２〜第４レンズ３９〜４１の光路長を縮小可能であるとともに、送話ユニット１５から突出して第２〜第４レンズ３９〜４１の光路長を伸張可能であれば、任意の光学系収納機構またはユニットを用いてよい。また、上述の各第１収納ユニットと第２収納ユニットとが一体に形成されていてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態（図５、図６、図８、図９）では、第１レンズ駆動機構４６として、ネジ溝７４と、ロッド側ギヤ７５と、第１レンズ保持ロッド６２を一体に回転させる上述のキー及びキー溝（図示せず）とから構成されるものを例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。第３レンズ４０（ズームレンズ）を光軸ＯＡ２に沿う方向に移動可能であれば、各種レンズ駆動機構を用いてよい。また、第２レンズ駆動機構４６としても、同様に各種レンズ駆動機構を用いてよい。
【００７９】
なお、上記実施形態（図１０及び図１１）では、連動機構１０５として受話ユニット１６に設けられた直線ギヤ１０７と、送話ユニット１５に設けられたギヤ列１０９とからなるものを例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。受話ユニット１６のスライド操作に連動して第３レンズ４０（ズームレンズ）を移動可能であれば、各種連動機構を用いてよい。
【００８０】
また、上記各実施形態では、第１レンズ３７を透過した被写体光を第２〜第４レンズ３９，４０，４１に向かう方向に屈曲させる屈曲光学系としてプリズム３８を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリズムの代わりにミラー等を用いてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、送話ユニット１５と受話ユニット１６とが別体に形成されているが、一つの筐体にカメラモジュール１３、送話マイク１８、主操作部１９、副操作部２２、液晶モニタ２３、受話スピーカ２４等が設けられていてもよい。この場合は、主操作部１９や液晶モニタ２３などを保護する保護カバー等の蓋体を筐体にスライド自在に取り付ける。そして、この保護カバーのスライド操作に連動して光学系収納ユニット４３が伸縮するようにしてもよい。
【００８２】
なお、上記各実施形態では、光学ズーム機能を備えるカメラモジュールが組み込まれたスライド式のカメラ付き携帯電話機を例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものでなく、スライド構造を有し、且つ光学ズーム機能を備える各種撮影機能付き携帯電子機器に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明を実施したカメラ付き携帯電話機の正面斜視図である。
【図２】携帯電話機の背面斜視図である。
【図３】縮退状態にある携帯電話機の正面斜視図である。
【図４】縮退状態にある携帯電話機の背面斜視図である。
【図５】伸展状態にある携帯電話機の断面図である
【図６】縮退状態にある携帯電話機の断面図である。
【図７】携帯電話機の電気的構成を示したブロック図である。
【図８】撮影開口が受話ユニットの正面上で開口している他の実施形態の携帯電話機の断面図であり、伸展状態にあるものを示したものである。
【図９】撮影開口が受話ユニットの正面上で開口している他の実施形態の携帯電話機の断面図であり、縮退状態にあるものを示したものである。
【図１０】図５の携帯電話機を、受話ユニットのスライド操作に連動してズーム倍率を変倍可能にした他の実施形態の携帯電話機の断面図である。
【図１１】図８の携帯電話機を、受話ユニットのスライド操作に連動してズーム倍率を変倍可能にした他の実施形態の携帯電話機の断面図である。
【図１２】不使用時に撮影開口を自動的に閉じられるようにした他の実施形態の携帯電話機の断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０ カメラ付き携帯電話機
１３ カメラモジュール
１５ 送話ユニット
１６ 受話ユニット
１９ 主操作部
２２ 副操作部
３７ 第１レンズ
３８ プリズム
３９ 第２レンズ
４０ 第３レンズ
４１ 第４レンズ
４３ 光学系収納ユニット
５１ 第１収納ユニット
５２ 第２収納ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に対して、その一面に重ね合わされた閉じ位置、及びその一面の少なくとも一部を露呈させる開き位置の間でスライド自在に保持されている蓋体と、
前記筐体に前記蓋体が重ね合わされる面に対して垂直な第１光軸を有し、被写体からの被写体光が入射する第１光学系と、
前記筐体内に設けられ、前記蓋体のスライド方向に対して平行な第２光軸を有する第２光学系と、
前記第１光学系を透過した前記被写体光を前記第２光学系に向かう方向に屈曲させる屈曲光学系と、
前記筐体内に設けられ、前記第１光学系、前記第２光学系、及び前記屈曲光学系からなる撮影光学系を介して受光した被写体光を光電変換して撮像信号を出力するイメージセンサと、
前記撮影光学系が収納され、前記第１光学系の前方に設けられた撮影開口を有し、前記蓋体のスライド操作に伴い前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮し、前記蓋体が前記閉じ位置に移動された時に前記筐体内に沈胴して前記第２光学系の光路長を縮小させるとともに、前記蓋体が前記開き位置に移動された時に前記筐体内から突出して前記第２光学系の光路長を伸張させる光学系収納機構とから構成されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光学系収納機構は、
前記第１光学系及び前記屈曲光学系を収納し、前記蓋体に保持された第１収納ユニットと、
前記第２光学系を収納し、前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮自在な第２収納ユニットとからなることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記蓋体には、前記第１収納ユニットの少なくとも一部が嵌合する貫通穴が形成され、
前記第１収納ユニットには、前記蓋体の前記筐体に重ね合わされる面の反対の面と同一面に開口した前記撮影開口が設けられていることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１収納ユニットは、前記蓋体の前記筐体と重ね合わされる面に固定され、
前記撮影開口は、前記第１収納ユニットの前記蓋体に固定されている面と反対の面に設けられていることを特徴する請求項２記載の撮像装置。
【請求項５】
前記蓋体が前記閉じ位置にスライド移動されたときに、前記第１収納ユニットが前記筐体内に沈胴されて前記撮影開口が閉じられることを特徴とする請求項４記載の撮像装置
【請求項６】
前記第２光学系は少なくともズームレンズを備え、
前記ズームレンズを前記第２光軸に対して平行な方向に移動させるレンズ駆動機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記蓋体がスライド操作された時に、そのスライド方向及び量に応じて前記レンズ駆動機構を駆動して前記ズームレンズを移動させる連動機構が設けられていることを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか１項記載の撮像装置を備えることを特徴とする携帯電子機器。
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に対して、その一面に重ね合わされた閉じ位置、及びその一面の少なくとも一部を露呈させる開き位置の間でスライド自在に保持されている蓋体と、
前記筐体に前記蓋体が重ね合わされる面に対して垂直な第１光軸を有し、被写体からの被写体光が入射する第１光学系と、
前記筐体内に設けられ、前記蓋体のスライド方向に対して平行な第２光軸を有する第２光学系と、
前記第１光学系を透過した前記被写体光を前記第２光学系に向かう方向に屈曲させる屈曲光学系と、
前記筐体内に設けられ、前記第１光学系、前記第２光学系、及び前記屈曲光学系からなる撮影光学系を介して受光した被写体光を光電変換して撮像信号を出力するイメージセンサと、
前記撮影光学系が収納され、前記第１光学系の前方に設けられた撮影開口を有し、前記蓋体のスライド操作に伴い前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮し、前記蓋体が前記閉じ位置に移動された時に前記筐体内に沈胴して前記第２光学系の光路長を縮小させるとともに、前記蓋体が前記開き位置に移動された時に前記筐体内から突出して前記第２光学系の光路長を伸張させる光学系収納機構とから構成されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光学系収納機構は、
前記第１光学系及び前記屈曲光学系を収納し、前記蓋体に保持された第１収納ユニットと、
前記第２光学系を収納し、前記第２光軸に対して平行な方向に伸縮自在な第２収納ユニットとからなることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記蓋体には、前記第１収納ユニットの少なくとも一部が嵌合する貫通穴が形成され、
前記第１収納ユニットには、前記蓋体の前記筐体に重ね合わされる面の反対の面と同一面に開口した前記撮影開口が設けられていることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１収納ユニットは、前記蓋体の前記筐体と重ね合わされる面に固定され、
前記撮影開口は、前記第１収納ユニットの前記蓋体に固定されている面と反対の面に設けられていることを特徴する請求項２記載の撮像装置。
【請求項５】
前記蓋体が前記閉じ位置にスライド移動されたときに、前記第１収納ユニットが前記筐体内に沈胴されて前記撮影開口が閉じられることを特徴とする請求項４記載の撮像装置
【請求項６】
前記第２光学系は少なくともズームレンズを備え、
前記ズームレンズを前記第２光軸に対して平行な方向に移動させるレンズ駆動機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記蓋体がスライド操作された時に、そのスライド方向及び量に応じて前記レンズ駆動機構を駆動して前記ズームレンズを移動させる連動機構が設けられていることを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか１項記載の撮像装置を備えることを特徴とする携帯電子機器。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１９８６０（Ｐ２００７−１９８６０Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９９１３８（Ｐ２００５−１９９１３８）
【出願日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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