CN1591070A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有透镜单元并且能够减轻透镜单元的相机功能的处理负荷的电子装置,其设置有:根据基于可变焦距透镜组产生的图像信号进行规定的功能控制的主机控制电路;含有可变焦距透镜组以及聚焦透镜组的光学透镜系;驱动光学透镜系的驱动电路、驱动马达;根据经由光学透镜系的光来生成图像信号的摄像部;根据指定变倍功能的控制信号来设定可变焦距透镜组的透镜位置,并且能够设定对应于多个变倍功能每一个功能的聚焦透镜组的扫描范围,基于摄像部生成的图像信号,根据变倍功能,使聚焦透镜组在一个或多个扫描范围独立或连续扫描的驱动控制电路。

Description

电子装置
技术领域
本发明涉及例如搭载有可变焦距透镜单元等相机功能的便携电话、PDA(personal digital assistant)、数字相机、笔记本电脑等电子装置。
背景技术
对于例如搭载在便携电话等的电子设备上的相机功能,存在这种倾向,即,逐渐趋向于图像高清晰化,另外,在数字相机中也逐渐引入光学改变焦距或自动焦距控制功能(自动聚焦功能)。
以往,作为一般的数字相机的自动聚焦,例如已知有专利文献1(特开2001-343581号公报)中公开的视频自动聚焦方式。
在上述以往的数字相机中,由于要求自动聚焦的高速化和高精度,因此透镜构成片数多并且控制复杂。
另一方面,例如作为电子装置的便携电话的主要功能,是通话或数据传输等,在进行工作管理的基本频带LSI(Large-scale integration)上为减轻上述的基于相机功能的负荷而要求简易的控制。
另外,由于相机功能的高性能化而引起的电力消耗增大,有时会影响到上述的通话或数据传输等本来应具有的功能。
此外,对于相机功能,作为相机单元变为在便携电话等的电子装置中***作的一个电子部件,为了使一个相机单元对应于多种便携电话等的电子装置,希望有用户设定的要素。
但是,例如在便携电话等的电子装置中,在使透镜单元具有变倍功能(改变焦距功能)以及自动焦距控制功能时,由于在对应于变倍功能的扫描范围内通过扫描聚焦透镜组而进行自动焦距控制,因此例如在使用者频繁改变被摄体、频繁改变变倍功能时,就必须每次改变扫描范围或对应于变倍功能的处理内容,从而存在处理麻烦的问题。
发明内容
本发明的第1目的在于提供一种电子装置,其具有透镜单元,能够减轻透镜单元的相机功能的处理负荷。
另外,本发明的第2目的在于提供一种不用频繁改变变倍功能而能够进行自动焦距控制的电子装置。
为了达到上述目的,本发明的第1电子装置,具有可变焦距透镜单元以及主机控制电路,所述主机控制电路,控制装置的主功能,至少根据通过指定变倍功能的控制信号而被驱动的所述可变焦距透镜单元产生的图像信号为对规定的上述功能进行控制,上述可变焦距透镜单元,具有:在光轴上至少依次配置第1透镜组以及第2透镜组的光学系,根据驱动信号沿着上述光轴驱动上述第1透镜组以及第2透镜组中的至少一方的驱动机构,基于经由上述光学系的光生成图像信号的摄像机构,以及相机控制电路,所述相机控制电路,根据基于上述主机控制电路的指定变倍功能的控制信号,设定上述第1透镜组的透镜位置,基于上述摄像机构生成的图像信号将使上述第2透镜组在对应于上述变倍功能的扫描范围内驱动的驱动信号输出至上述驱动机构,上述相机控制电路,能够设定对应于多个变倍功能中各个功能的上述第2透镜组的扫描范围,将根据上述变倍功能使上述第2透镜组在一个或多个扫描范围内进行独立或连续扫描的驱动信号输出至上述驱动机构。
优选以下结构,即,对应于第1变倍功能的第1扫描范围与对应于第2变倍功能的第2扫描范围相邻设定,上述相机控制电路,在接收了对应于与上述第1以及第2变倍功能不同的第3变倍功能的扫描指示时,将使上述第2透镜组在上述第1扫描范围以及第2扫描范围的两范围内进行连续扫描的驱动信号输出至上述驱动机构。
优选以下结构,即,作为上述变倍功能,还包括第4变倍功能,上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了表示上述第4变倍功能的控制信号时,将使上述第2透镜组在对应于上述第4变倍功能的、与上述第1以及第2扫描范围不同的第3扫描范围内扫描的驱动信号输出至上述驱动机构。
优选以下结构,即,为上述变倍功能至少包括第1变倍功能、第2变倍功能以及第3变倍功能,上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了表示上述第1变倍功能的控制信号时,将使第2透镜组在第1扫描范围内扫描的驱动信号输出至上述驱动机构,在从上述主机控制电路接收了表示上述第2变倍功能的控制信号时,将使第2透镜组在与上述第1扫描范围相邻的第2扫描范围内扫描的驱动信号输出至上述驱动机构,在从上述主机控制电路接收了表示上述第3变倍功能的控制信号时,将使第2透镜组在对应于上述第3变倍功能的与上述第1扫描范围以及第2扫描范围不同的第3扫描范围内扫描的驱动信号输出至上述驱动机构。
优选以下结构,即,上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了使上述第2透镜组的透镜位置设定的控制信号时,将使上述第2透镜组向上述设定的透镜位置驱动的驱动信号输出至上述控制机构。
优选以下结构,即,上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了表示设定时间以及连续自动焦距控制的控制信号时,将根据上述摄像机构摄像的图像信号使上述第2透镜组扫描并停止在对焦位置、在经过上述设定时间后再次使上述第2透镜组扫描并停止在对焦位置上的驱动信号输出至上述驱动机构。
优选以下结构,即,上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了表示上述连续自动焦距控制的停止指示的控制信号时,将使上述第2透镜组的驱动停止的驱动信号输出至上述驱动机构。
优选以下结构,即,上述相机控制电路,在上述驱动机构驱动上述第1透镜组以及上述第2透镜组中的至少一方的过程中,在从上述主机控制电路接收了控制信号时,输出使上述驱动机构继续驱动上述第1透镜组以及上述第2透镜组中的至少一方的驱动信号,并在上述驱动结束后,进行对应于来自上述主机控制电路的控制信号的处理。
优选以下结构,即,上述相机控制电路,在切断电源时,将使上述第1透镜组以及上述第2透镜组停止在切断电源时的透镜位置的驱动信号输出至上述驱动机构。
优选以下结构,即,上述相机控制电路,包括:图像处理电路,其输出上述摄像机构生成的图像信号,并输出使进行自动焦距控制的定时信号;驱动控制电路,其在从上述图像处理电路接收了上述定时信号时,根据上述图像处理电路输出的图像信号,将使上述第1透镜组以及上述第2透镜组中至少一方驱动的驱动信号输出至上述驱动机构,上述驱动机构包括:在上述第1透镜组以及上述第2透镜组的移动区域中,对上述第1透镜组以及上述第2透镜组在与上述光轴大致平行的方向上进行引导的至少一个引导轴;收容上述第1透镜组,形成有在与上述光轴大致垂直的方向上延伸的第1被卡扣部以及被上述引导轴引导的第1被引导部的第1透镜移动框体;收容上述第2透镜组,形成有在与上述光轴大致垂直的方向上延伸的第2被卡扣部以及被上述引导轴引导的第2被引导部的第2透镜移动框体;相对于上述第1透镜组以及上述第2透镜组的移动区域并排配置,卡扣上述第1以及第2透镜移动框体的第1以及第2被卡扣部,根据能够以与上述引导轴大致平行的轴为中心而旋转的旋转体的旋转,使上述透镜移动框体沿上述引导轴移动的凸轮装置,上述凸轮装置的旋转体,根据基于上述驱动控制电路产生的驱动信号而旋转。
优选以下结构,即,上述图像处理电路,根据上述摄像机构生成的图像信号,输出表示上述图像信号的规定时间的累积值的数据,上述驱动控制电路在从上述图像处理电路接收定时信号时,根据上述图像处理电路输出的上述数据,将使上述第2透镜组驱动的驱动信号输出至上述驱动机构。
优选以下结构,即,上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了表示状况信号的要求的控制信号时,根据上述摄像机构生成的图像信号生成表示上述驱动机构驱动状态的状况信号,将上述生成的状况信号输出至上述主机控制电路,上述主机控制电路根据上述状况信号把握上述可变焦距透镜单元的驱动状态,从而进行基于上述图像信号的规定的功能控制。
优选以下结构,即,上述第1透镜组作为可变焦距透镜发挥作用,上述第2透镜组作为聚焦透镜发挥作用。
根据本发明可以减轻透镜单元的相机功能的处理负荷。
另外根据本发明可以不用频繁变更变倍功能而进行自动焦距控制。
附图说明
图1是表示作为本发明的电子装置的便携电话的一实施方式的功能框图。
图2是用于说明图1所示的电子装置的光学透镜系的图。
图3是表示从图1所示的便携电话部向可变焦距透镜单元发送信息的指令、码、指令内容的一具体例子的图。
图4是用于说明图1所示的电子装置的动作的图。
图5是用于说明图1所示的电子装置的连续自动焦距控制的工作的图。
图6是用于说明图1所示的电子装置的动作的流程图。
图7是用于说明图1所示的电子装置的动作的流程图。
图8是从作为本发明的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的正面侧观察时的外观立体图。
图9是从作为本发明的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的背面侧观察时的外观立体图。
图10是作为本发明的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的主视图。
图11是作为本发明的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的俯视图。
图12是图11的A-A线箭头方向上的剖面图。
图13是图11的B-B线箭头方向上的剖面图。
图14是从正面一侧表示本实施方式的第1透镜移动框体与第2透镜移动框体、以及第1引导轴与第2引导轴、凸轮装置的配置和配合关系的立体图。
图15是从后面一侧表示本实施方式的第1透镜移动框体与第2透镜移动框体、以及第1引导轴与第2引导轴、凸轮装置的配置和配合关系的立体图。
图16是从上面一侧表示本实施方式的第1透镜移动框体与第2透镜移动框体、以及第1引导轴与第2引导轴、凸轮装置的配置和配合关系的立体图。
图17是表示本实施方式的透镜驱动系的俯视图,是用于说明第1被卡扣部的第1轴承部与第2轴承部的形状、及第2被卡扣部的第3轴承部与第4轴承部的形状的图。
图18是表示本实施方式的透镜驱动系的侧视图,是用于说明第1被卡扣部的第1轴承部与第2轴承部的形状、及第2被卡扣部的第3轴承部与第4轴承部的形状的图。
图19是表示本实施方式的透镜驱动系的立体图,是用于说明第1被卡扣部的第1轴承部与第2轴承部的形状、及第2被卡扣部的第3轴承部与第4轴承部的形状的图。
图20是用于说明本实施方式的第1被卡扣部的第1轴承部与第2轴承部的形状、及第2被卡扣部的第3轴承部与第4轴承部的形状的图。
图21是从上面侧表示本实施方式的凸轮装置被轴支撑在固定框体上的状态的局部剖开立体图。
图22是从下面侧表示本实施方式的凸轮装置被轴支撑在固定框体上的状态的局部剖开立体图。
图23是局部剖开表示本实施方式的凸轮装置的整体的剖面结构的立体图。
图24是本实施方式的凸轮装置的轴心部的剖面图。
图25是本实施方式的凸轮装置的轴心部及驱动部的剖面图。
图中:1-电子装置,100-可变焦距透镜单元(zoom lens unit),110-光学透镜系,111-物镜组(对物透镜组),112-可变焦距透镜组(zoomlens组),113-聚焦透镜组(focus lens组),114-凸轮装置,20-摄像部,130-图像处理电路,131-模拟前端(AFE),132-数字信号处理器(DSP),133-相位同步环路(PLL),134-定时发生器(TG),135-视频驱动器(Vd),140-驱动控制电路,141-计时器(TC),142-振荡器(OSC),143-存储器(SRAM),144-闪存器(FLASHMEM),150-驱动电路(DRV),160-驱动马达,161-转子,162、163-线圈,170-起始点检测传感器,200-便携电话部,201-主机控制电路(基本频带LSI),202-无线部(RF),203-输出部,204-输入部,205-存储器,206-电池(BAT),207-变压电路,208-电源电路,1141-引导轴,1142-凸轮,300-可变焦距透镜单元,311-固定框体,312-摄像光学系,3121-第3透镜组,3122-第1透镜组,3123-第2透镜组,313-引导部,3131-第1引导轴,3132-第2引导轴,314-凸轮装置,3141-旋转体,31411-旋转轴,31411a-前端部,31411b-后端部,3142-带状体,3142a-第1面,3142b-第2面,31421-第1凸轮部,31422-第2凸轮部,3143-前端部轴承部,3144-后端部轴承部,3145-盘簧,315-基台,3151-摄像元件,316-第1透镜移动框体,3161-第1框体,3162-第2框体,3163-第1被卡扣部,3164-第1被引导部,31641-第1轴承部,31642-第2轴承部,3165-第3被引导部,317-第2透镜移动框体,3171-第2被卡扣部,3172-第2被引导部,31721-第3轴承部,31722-第4轴承部,3173-第4被引导部,318-盘簧。
具体实施方式
以下,结合附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示作为本发明的电子装置的便携电话的一实施方式的功能框图。
本实施方式的电子装置1,如图1所示,具有作为变倍摄像装置的可变焦距透镜单元100以及便携电话部200。
可变焦距透镜单元100接收来自便携电话部200的控制信号CTL201,根据控制信号CTL201例如进行光学改变焦距控制或自动焦距控制等的与本发明有关的处理,生成对被摄体(未图示)进行摄像的图像信号S130并向便携电话部200输出。
可变焦距透镜单元100,如图1所示,具有光学透镜系110、摄像部120、图像处理电路130、驱动控制电路140、驱动电路(DRV)150、驱动马达160以及起始点检测传感器170。
光学透镜系110相当于本发明的光学系(摄像光学系),摄像部120相当于本发明的摄像机构,图像处理电路130相当于本发明的图像处理电路,驱动控制电路140相当于本发明的驱动控制电路,图像处理电路130以及驱动控制电路140相当于本发明的相机控制电路,驱动电路150以及驱动马达160相当于本发明的驱动机构。
光学透镜系110使来自被摄体(未图示)的光经由透镜在摄像部120上成像。
光学透镜系110如图1所示,具有物镜组111、可变焦距透镜组112、聚焦透镜组113以及凸轮装置114。可变焦距透镜组112相当于本发明的第1透镜组,聚焦透镜组113相当于本发明的第2透镜组。在本实施方式中,为了简单说明将透镜组分别设为1片透镜进行说明。
物镜组111、可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113在光轴上从物体侧OBJS开始依次配置。
物镜组111例如固定在可变焦距透镜单元筐体部(固定框体)上。
可变焦距透镜组112,以物镜组为基准,通过沿光轴相对移动而实现变倍功能。
聚焦透镜组113,通过沿光轴移动,从而使经由物镜组111以及可变焦距透镜组112的光成像在摄像部120上。
凸轮装置114例如通过后述的驱动马达160而驱动,可以使可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方沿光轴移动。
凸轮装置114具有引导轴1141以及凸轮1142。
引导轴1141例如形成为棒状,使可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113在沿着与光轴大致平行的方向上导引。
在引导轴1141与可变焦距透镜组112之间形成有能够保持使可变焦距透镜组112沿光轴平行移动的保持部(透镜移动框体)1121,另外,在引导轴1141与聚焦透镜组113之间形成有能够保持使聚焦透镜组113沿光轴平行移动的保持部(透镜移动框体)1131。
凸轮1142是能够以与引导轴1141大致平行的轴为中心而旋转的旋转体。
在凸轮1142的外侧面上形成有卡扣部1142,所述卡扣部1142卡扣连接在可变焦距透镜组112上的被卡扣部1122以及连接在聚焦透镜组113上的被卡扣部1132,并且通过凸轮1142旋转而能够使可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方沿着引导轴1141移动。
摄像部120基于经由光学透镜系110的光R生成图像信号S120,并将图像信号S120输出至图像处理电路130。
更具体地说,例如摄像部120由电荷耦合元件(CCD:Charge coupleddevice)构成,将未图示的被摄体的反射光经由光学透镜系110而成像在摄像部120上的光R变换为电信号,从而作为图像信号S120输出至图像处理电路130。
摄像部120基于来自图像处理电路130的驱动信号S135生成图像信号S120。
图像处理电路130例如经由总线BS与驱动控制电路140以及主机控制电路201进行数据传输。
在本实施方式中,作为总线BS1使用由串行数据SDA线和串行时钟SCL线构成的12C(Inter Integrated Circuit)总线。
在主机控制电路201为主的情况下,以图像处理电路130以及驱动控制电路140为辅进行数据传输,在以驱动控制电路140为主的情况下,以主机控制电路201以及图像处理电路130为辅进行数据传输。
另外,图像处理电路130与来自主机控制电路201的时钟信号CLK同步进行数据传输,在接收了复位信号RST时进行参数等的复位动作。
图像处理电路130基于摄像部120生成的图像信号S120进行图像处理,将处理结果作为信号S130输出至主机控制电路201以及驱动控制电路140。
例如,图像处理电路130以摄像部120生成的图像信号S120为基础,将表示图像信号的规定时间的累积值、例如预先规定的自动聚集区域内的图像信号S120的亮度信号Y或颜色信号C的规定时间的累积值得数据作为信号S130输出至驱动控制电路140。
另外,图像处理电路130将使进行自动焦距控制的定时信号T130在规定的定时内输出至驱动控制电路140。
图像处理电路130,详细情况例如图1所示,具有模拟前端(AFE)131、数字信号处理器(DSP)132、相位同步环路(PLL)133、定时发生器(TG)134以及视频驱动器(VD)135。
模拟前端131以来自定时发生器134的信号S1341为基础,将来自摄像部120的模拟图像信号S120进行数字变换生成数字的图像信号S131,输出至数字信号处理器132。
数字信号处理器132例如以来自相位同步环路133的信号S133为基础,将来自模拟前端131的信号S131进行图像处理,例如进行向亮度信号Y以及颜色信号C的图像处理,将结果经由总线BS输出至主机控制电路201或驱动控制电路140。
另外,数字信号处理器132将同步信号S132输出至定时发生器134。
定时发生器134将对应于同步信号S132的同步信号S1341输出至目模拟前端131,将对应于同步信号S132的同步信号S1342输出至视频驱动器135。
视频驱动器135根据同步信号S1342将驱动信号S135输出至摄像部120。
驱动控制电路140,根据从主机控制电路201输出的控制信号CTL201以及从图像处理电路130输出的定时信号T130以及图像信号S130进行本实施方式的处理,具体地说进行自动焦距控制处理、光学改变焦距驱动处理等。
驱动控制电路140,根据基于主机控制电路201的指定变倍功能的控制信号CTL201设定可变焦距透镜组112的透镜位置,并且基于摄像部120生成并且经过图像处理电路130进行图像处理的图像信号S130,将使聚焦透镜组113在对应于变倍功能的扫描范围内驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
驱动控制电路140,在从图像处理电路130接收了定时信号T130时,基于图像处理部130输出的图像信号S130,将使可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
驱动控制电路140,如图1所示,作为构成要素具有计时器(TC)141、振荡器(OSC)142、存储器(SRAM)143、闪存器(FLASHMEM)144。
计时器141例如以基于振荡器142的振荡信号进行计时。
存储器(SRAM)143例如作为驱动控制电路140的作业区使用。存储器143例如通过SRAM(Static Random Access Memory)等的半导体存储器形成。
闪存器(FLASHMEM)144例如存储实现本发明功能的程序PRG,驱动控制电路140通过执行程序PRG来实现本发明的功能。程序PRG例如可以通过主机控制电路201的控制而进行重写。在本实施方式中,并不限于通过执行程序PRG来实现本发明功能的方式。例如也可以通过固定接线(硬连接)来实现本发明的功能。
驱动电路150,一旦接收了来自驱动控制电路140的驱动信号DS140,则以驱动信号S140为基础输出使驱动马达160驱动的信号CTL151、CTL152(总称为信号CTL150)。
驱动马达160接收来自驱动电路150的信号CTL150对可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方进行驱动。
具体地说,驱动马达160具有转子161、线圈162、163。
转子161与凸轮1142咬合,通过来自线圈161、162的磁力进行正向旋转以及逆向旋转,通过使凸轮1142旋转,对可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方沿着光轴进行驱动。
线圈161、162根据来自驱动电路150的信号CTL151、152生成磁场,通过磁力使转子161旋转驱动。
起始点检测传感器170检测可变焦距透镜组112或聚焦透镜组113的透镜位置,将表示检测结果的信号S170输出至驱动控制电路140。驱动控制电路140根据信号S170使可变焦距透镜组112或聚焦透镜组113驱动至规定的透镜位置。
例如在设定起始点检测传感器170输出检测信号S170以便使可变焦距透镜组112或聚焦透镜组113位于预先设定的透镜位置时,驱动控制电路1405通过输出以该透镜位置为基准使透镜移动规定距离的驱动信号CTL150,可以控制可变焦距透镜组112或聚焦透镜组113的透镜位置。
便携电话部200具有作为主机控制电路的基本频带LSI(Large-scaleintegration)201、无线部(RF)202、输出部203、输入部204、存储器205、电池(BAT)206、变压电路207、以及电源电路208。
主机控制电路201、无线部202、输出部203、输入部204以及存储器205通过总线BS2连接。
主机控制电路201,控制电子装置1的主功能,至少根据通过指定变倍功能的驱动信号而被驱动的可变焦距透镜单元产生的图像信号,进行规定功能的控制。
无线部(RF)202通过主机控制电路201的控制,经由天线ANT进行与其它通信装置的无线通信。
输出部203,例如具有通过主机控制电路201的控制而进行图像显示等的显示部、通过发光而报知接收信息等的发光部、或进行发音的发音部等。
输入部204例如将对应于使用者的操作的信号、例如指示变倍功能(摄像模式)的信号、或指示自动焦距控制开始以及结束的信号等输入至主机控制电路201。主机控制电路201进行对应于这些信号的处理。例如作为输入部204可以设置键盘或开关等。
存储器205例如作为主机控制电路201的进行本发明的处理的作业区使用。另外,存储器205存储程序PRG或各种参数等。主机控制电路201通过执行程序PRG,进行电子装置1的功能控制。
电池(BAT)206例如是供给可变焦距透镜单元100以及便携电话部200电力的电源,例如可以由能够充电的二次电池或备用的一次电池等构成。
变压电路(DC/DC:直流电压变换电路)207,以来自电池206的电力为基础向可变焦距透镜单元100供给规定电压VDD。变压电路207向摄像部120、图像处理电路130以及驱动控制电路140等供给规定电压VDD。另外,变压电路207以对应于来自图像处理电路130的信号SV130的定时向可变焦距透镜单元100供给电压VDD。
电源电路208以来自电池206的电力为基础向驱动电路150供给规定电压MVDD。电源电路208供给的电压MVDD,为了在使驱动电路150驱动驱动马达160时使用,例如将其设定得高于变压电路207供给的电压VDD。
在本实施方式中作为变倍功能,具有远摄模式(tele mode)、广角模式(wide mode)、近摄模式(macro mode)或者兼具两种模式的近摄广角模式等。另外,预先设定对应于各变倍功能的可变焦距透镜组112的透镜位置、聚焦透镜组113的透镜位置以及扫描范围。
例如,近摄模式对应于本发明的第1变倍功能,广角模式对应于第2变倍功能,远摄模式对应于第3或第4变倍功能,近摄广角模式对应于本发明的第3变倍功能。
图2是用于说明图1所示的电子装置的光学透镜系的图。
图2(a)是用于说明可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113的广角模式时的透镜位置的图。图2(b)是用于说明可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113的透镜位置与凸轮1142的关系的图。在图2(b)中纵轴表示凸轮1142的旋转角度θ,横轴表示对应于凸轮1142的旋转角度θ的透镜位置x_LENS。
图2(c)是用于说明可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113的远摄模式时的透镜位置的图。图2(d)是表示图2(b)所示的可变焦距透镜组112的移动范围的图。图2(e)是图2(b)所示的聚焦透镜组113的移动范围的放大图。图2(f)是用于说明图1所示的可变焦距透镜单元的自动焦距控制的扫描点的图。图2(g)是用于说明图2(b)所示的凸轮倾斜的图。
在本实施方式中,驱动控制电路140,如图2(b)所示,通过驱动信号DS140经由驱动电路150驱动马达160并设定凸轮1142的旋转角度θ,由此根据曲线ZL设定可变焦距透镜组112的透镜位置,根据曲线FL设定聚焦透镜组113的透镜位置。
例如在远摄模式中,可变焦距透镜组112如图2(c)、(d)所示设定为透镜位置ZT,聚焦透镜组113如图2(a)、(e)所示设定在范围FT内。范围FT设定在摄像距离无限远的透镜位置FT1与摄像距离为规定距离例如40cm的透镜位置FT2之间。
在广角模式中,可变焦距透镜组112如图2(a)、(d)所示设定为透镜位置ZW,聚焦透镜组113如图2(a)、(e)所示设定在范围FW内。范围FW设定在摄像距离为无限远的透镜位置FW1与摄像距离为规定距离例如40cm的透镜位置FW2之间。
在近摄模式中,可变焦距透镜组112如图2(a)、(d)所示设定为透镜位置ZW,聚焦透镜组113如图2(a)、(e)所示设定在范围FM内。范围FM设定在摄像距离为第1规定距离例如40cm的透镜位置FM1与摄像距离比第1规定距离短的距离例如10cm的距离之间。
驱动控制电路140,如上述,对应基于主机控制电路201的指定变倍功能的控制信号CTL201,来设定可变焦距透镜组112的透镜位置,根据摄像部120生成并经过图像处理电路130进行图像处理的图像信号S130,将使聚焦透镜组113在对应于上述变倍功能的扫描范围内驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
更具体地说,驱动控制电路140在从主机控制电路201接收了表示广角模式的控制信号CTL201时,将可变焦距透镜组112设定在透镜位置ZW上,将使聚焦透镜组113在范围FW内扫描的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
此外,驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示近摄模式的控制信号CTL201时,将可变焦距透镜组112设定在透镜位置ZW上,将使在与范围FW相邻的范围FM内扫描的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
另外,驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示远摄模式的控制信号CTL201时,将可变焦距透镜组112设定在透镜位置ZT上,将使聚焦透镜组113在对应于远摄模式的与范围FW以及范围FM不同的范围FT内扫描的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
另外,驱动控制电路140,可以设定对应于多个变倍功能的每一功能的聚焦透镜组113的扫描范围,根据变焦功能将使聚焦透镜组113在一个或多个扫描范围内进行独立或连续扫描的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
在本实施方式中,例如图2(e)所示,将对应于广角模式的范围FW与对应于近摄模式的范围FM相邻设定。
驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了对应于与广角模式以及近摄模式不同的近摄广角模式的扫描指示时,将使聚焦透镜组连续跨范围FW以及范围FM的两个范围内扫描的驱动信号CTL140输出至驱动电路150。
另外,例如如图2(e)所示,将原始点HP设定在范围FT与范围FW之间。原始点检测传感器170,在聚焦透镜组113位于原始点HP时,将检测信号S170输出至驱动控制电路140。
驱动控制电路140,在对应于变倍功能的扫描范围内,以对应于变倍功能的扫描点进行自动焦距控制。
更具体地说,在本实施方式中,驱动控制电路140,例如图2(f)所示,在远摄模式时,在80μm的范围FT内以规定的间隔在8点(point)上、在广角模式时,在60μm的范围FW内在4点上、在近摄模式时,在195μm的范围FM内在13点上根据图像信号S130检测出对焦位置,进行自动焦距控制。另外,在本实施方式中,例如从位置FT1到位置FM2的距离为4.575mm。
在本实施方式中,例如,在凸轮1142上形成卡扣部a1142,以便如图2(g)所示,使在范围FT内聚焦透镜组113根据信号CTL150每一步只移动1.25μm,在范围FW及范围FM内聚焦透镜组113根据信号CTL150每一步只移动3.125μm。
图3是表示由图1所示的便携电话部向可变焦距透镜单元发送的指令、码、指令内容的一具体例子的图。
例如码50h(h表示16进制表示)表示远摄模式的驱动指示。驱动电路140一旦接收码50h,则进行对应于上述的远摄模式的处理。
码51h~5Fh是表示带有被摄体初期位置(透镜设定位置)的远摄模式的驱动指示。驱动控制电路140一旦接收码51h~5Fh,则使可变焦距透镜组112驱动至对应于远摄模式的透镜位置,使聚焦透镜组113向远端驱动,使聚焦透镜组113停止在将接收的码进行二进制表示时对应于低位4个位(后4位)的被摄体初期位置上。
码60h表示广角模式的驱动指示。驱动控制电路140一旦接收码60h,则进行对应于上述广角模式的处理。
码61h~6Fh是表示带有被摄体初期位置的广角模式的驱动指示。驱动控制电路140一旦接收码61h~6Fh,则使可变焦距透镜组112驱动至对应于广角模式的透镜位置,使聚焦透镜组113向广角端驱动,使聚焦透镜组113停止在将码进行二进制表示时对应于低位4个位的被摄体初期位置上。
码70h表示近摄模式的驱动指示。驱动控制电路140一旦接收码70h,则进行对应于上述近摄模式的处理。
码71h~7Fh是表示带有被摄体初期位置的近摄模式的驱动指示。驱动控制电路140一旦接收码71h~7Fh,则使可变焦距透镜组112驱动至对应于近摄模式的透镜位置,使聚焦透镜组113向近摄广角端驱动,使聚焦透镜组113停止在将码进行二进制表示时对应于低位4个位的被摄体初期位置上。
码80h表示近摄广角模式的驱动指示。驱动控制电路140一旦接收码80h,则进行对应于上述近摄广角模式的处理。
码81h~8Fh是表示带有被摄体初期位置的近摄广角模式的驱动指示。驱动控制电路140一旦接收码81h~8Fh,则使可变焦距透镜组112驱动至对应于近摄广角模式的透镜位置,使聚焦透镜组113向近摄广角端驱动,使聚焦透镜组113停止在将码进行二进制表示时对应于低位4个位的被摄体初期位置上。
码A0h表示独立自动焦距控制(独立自动聚焦控制)的开始指示。驱动控制电路140一旦接收码A0h,则基于来自图像处理电路130的图像信号S130进行一次自动焦距控制。
码B0h表示连续自动焦距控制(连续自动聚焦控制)的开始指示。驱动控制电路140一旦接收码B0h,则没有间隔地反复进行自动焦距控制。
码B1h~BFh是表示带有间隔时间设定的连续自动焦距控制的开始指示。驱动控制电路140一旦接收码B1h~BFh,则设置设定值、例如10mms(毫秒)与将码进行2进制表示时低位4个位的积,反复进行自动焦距控制。
具体地说,例如控制电路140在接收了码B5h时,设定100ms×5=500ms的间隔时间,进行连续自动焦距控制。
码C0h表示连续自动焦距控制的停止指示。驱动控制电路140一旦接收码C0h,则停止连续自动焦距控制。
码D0h表示自动焦距控制结果的读出指示。驱动控制电路140一旦接收码D0h,则例如如后述所示,生成表示对应于驱动电路150、驱动马达160、光学透镜110的驱动状态的状况的信号S140输出至主机控制电路201。
例如状况信号S140,在以2进制表示时,作为高位4个位,0101表示对焦,1111表示非对焦,0000表示自动焦距控制中,1100表示接点I2C的传输错误。
另外,状况信号S140,在以2进制表示时,作为低位4个位,0000表示远摄模式,0001表示广角模式,0010表示近摄模式,0011表示近摄广角模式,1100表示原始点检测错误。
图4是用于说明图1所示的电子装置的动作的图。参照图4以图像处理电路130、可变焦距透镜单元100以及主机控制电路201的动作为中心,对独立自动焦距控制进行说明。
在电源接通后,在步骤ST1中,主机控制电路201将使数据进行初期化处理的控制信号CTL200输出至图像处理电路130。图像处理电路130,在接收控制信号CTL200后,进行内部状况的初期化处理。
同时,主机控制电路201,将使进行透镜驱动的初期化处理的控制信号CTL200输出至驱动控制电路140。驱动控制电路140一旦接收控制信号CTL201,则进行透镜驱动的初期化处理。
此时,驱动控制电路140,在透镜驱动的初期化处理中,忽略表示来自主机控制电路201的新的处理的控制信号CTL201。
在步骤ST2中,主机控制电路201将对状况进行要求的控制信号CTL201输出至驱动控制电路140。驱动控制电路140接收控制信号CTL201,将与初期化处理有关的状况信号S140输出至主机控制电路201(ST3)。
主机控制电路201根据状况信号S140确认初期化处理的结束或错误等,在错误时进行规定的错误处理。
在步骤ST4中,主机控制电路201将指定变倍功能(摄像功能)的控制信号CTL201输出至驱动控制电路140。
在步骤ST5中,驱动控制电路140,在接收了控制信号CTL201时,将使可变焦距透镜组112设定在对应于变倍功能的透镜位置、使聚焦透镜组113的透镜位置设定在对应于变倍功能的范围内的驱动信号DS140输出至驱动电路150。驱动电路150,在接收了驱动控制信号DS140时,输出信号CTL151、CTL152,使驱动马达160驱动。驱动马达160通过使凸轮1142旋转,可以将可变焦距透镜组112设定在对应于变倍功能的透镜位置,将聚焦透镜组113的透镜位置设定在对应于变倍功能的范围内。
在透镜驱动中,驱动控制电路140忽略表示来自主机控制电路201的新的内容的控制信号CTL201。
在步骤ST6中,主机控制电路201,将表示独立自动焦距控制的开始指示的控制信号CTL201输出至驱动控制电路140。
在步骤ST7中,驱动控制电路140,在接收了其控制信号CTL201时,例如将使聚焦透镜组113设定在对应于变倍功能的扫描开始透镜位置的驱动信号DS140输出至驱动电路150,进行与图像处理电路130的数据传输。
驱动电路150根据驱动信号DS140对驱动马达160以及凸轮1142进行驱动,使聚焦透镜组113设定在对应于变倍功能的扫描开始透镜位置上。
例如,作为聚焦透镜组113的扫描开始透镜位置,设定为对应于变倍功能的范围的最近端。具体地说,在远摄模式时,将聚焦透镜组113设定在透镜位置FT2,在广角模式时,设定在透镜位置FW2,在近摄模式时设定在透镜位置FM2。
在步骤ST8中,图像处理电路130输出定时信号T130。
在步骤ST9中,驱动控制电路140,在接收了定时信号T130时,直到下一扫描点为止,输出使聚焦透镜组113驱动的驱动信号DS140,通过驱动电路150、驱动马达160以及凸轮1142使透镜驱动。
在步骤ST10中,驱动控制电路140,在透镜向下一扫描点驱动结束时,将表示图像信号S130的要求的信号CTL140输出至图像处理电路130。
在步骤ST11中,图像处理电路130,在接收了其信号CTL140时,将该扫描点上图像信号S130输出至驱动控制电路140。
此时,图像处理电路130,也可以根据摄像部120生成的图像信号S120,将自动聚焦区内的图像信号的亮度信号Y或颜色信号C的规定时间的累积值作为图像信号S130(自动聚焦数据),输出至驱动控制电路140。
在步骤ST12中,主机控制电路201,将表示状况要求的信号CTL201输出至驱动控制电路140。
在步骤ST13中,驱动控制电路140,在接收了信号CTL201时,生成表示驱动电路150、驱动马达160以及光学透镜系110的驱动状态的状况信号S140,并将生成的状况信号S140输出至主机控制电路201。主机控制电路201基于状况信号S140,把握可变焦距透镜单元100的驱动状态,并进行基于图像信号的规定的功能控制。
在步骤ST14中,驱动控制电路140、图像处理电路130以及主机控制电路201,例如在对应于变倍功能的扫描范围内,直到最后的扫描点前的扫描点为止,反复进行步骤ST8~ST13的处理。
在步骤ST15中,驱动控制电路140,在聚焦透镜组113在对应于变倍功能的扫描范围内位于最后的扫描点时,在下一扫描定时中,不进行透镜驱动,仅进行图像信号S130(自动聚焦数据)的读出。这是因为自动聚焦结果仅以一帧时间延迟输出。
在步骤ST16中,驱动控制电路140,在对应于变倍功能的扫描范围内的全部扫描点上,在根据图像信号S130(自动聚焦数据)检测峰的情况下,将使聚焦透镜组113驱动至峰位置(对焦位置)上的驱动信号DS140输出至驱动电路150。驱动电路150对驱动马达160以及凸轮1142进行驱动,将聚焦透镜组113设定在对焦位置上。
另外,驱动控制电路140,在透镜移动结束后,将状况设定为对焦或非对焦。
在步骤ST17中,主机控制电路201,将表示状况的要求的信号CTL201输出至驱动控制电路140。驱动控制电路140将表示设定的状况的状况信号S140输出至主机控制电路201(步骤ST18)。
主机控制电路201,在接收了该状况信号S140的情况下,对独立自动焦距控制的结束进行确认。
通过上述处理摄像准备结束,通过主机控制电路201,进行基于来自图像处理电路130的图像信号S130的规定的功能控制。
另外,在步骤ST6~ST18的处理期间,驱动控制电路140忽略表示来自主机控制电路201的新的要求内容的控制信号。
另外,驱动控制电路140,在电源断开时,将使可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113停止在电源断开时的透镜位置上的驱动信号DS140输出至驱动电路150,在使停止在该透镜位置的状态下直接结束相机模式。
图5使用于说明图1所示的电子装置的连续自动焦距控制的动作的图。参照图5仅对本实施方式的电子装置1的设定了间隔时间的连续自动焦距控制的动作与独立自动焦距控制的不同点进行说明。对于同一动作,赋予相同符号,省略说明。
步骤ST106与步骤ST6之间的不同点在于,在步骤ST106中,主机控制电路201将表示间隔时间(设定时间)以及连续自动焦距控制的开始指示的控制信号CTL201输出至驱动控制电路140。
驱动控制电路140,在接收了该驱动信号CTL201时,例如将间隔设定时间设定在存储器SRAM143中。
在步骤ST18中,主机控制电路201,在接收了状况信号S140时,在仅经过设定在SRAM143中的间隔设定时间后(ST19),再次反复进行步骤ST7~ST18的动作(ST20)。
在步骤ST21中,驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示连续自动焦距控制的停止要求的控制信号CTL201时,停止自动焦距控制。
图6是用于说明图1所示的电子装置的动作的流程图。参照图2,图6以电子装置1的驱动控制电路140的各变倍功能的动作为中心进行说明。
将从主机控制电路将指定变倍功能的控制信号CTL201输出至驱动控制电路140。
驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了控制信号CTL201时,根据控制信号CTL201,进行对应于各变倍功能的驱动处理。
在步骤ST1001中,例如驱动控制电路140,在接收了指示远摄模式的控制信号CTL201时,如图2所示,将使可变焦距透镜组112设定在对应于远摄模式的透镜位置ZT、使聚焦透镜组113在对应于远摄模式的范围内驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
驱动电路150,一旦接收驱动信号DS140,则使驱动马达160以及凸轮1142驱动,使可变焦距透镜组112设定在对应于远摄模式的透镜位置ZT,使聚焦透镜组113在对应于远摄模式的范围FT内驱动(ST1002)。
驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示自动焦距控制的开始指示的控制信号CTL201时,输出使自动焦距控制在扫描范围FT内扫描驱动的信号DS140,使驱动电路150、驱动马达160、凸轮1142驱动。返回至步骤ST1001的处理。
在步骤ST1003中,例如驱动控制电路140,在接收了指示广角模式的控制信号CTL201时,如图2所示,将使可变焦距透镜组112设定在对应于广角模式的透镜位置ZW、使聚焦透镜组113在对应于广角模式的范围FW内驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
驱动电路150,一旦接收驱动信号DS140,则使驱动马达160以及凸轮1142驱动,使可变焦距透镜组112设定在对应于广角模式的透镜位置ZW,使聚焦透镜组113在对应于广角模式的范围FW内驱动(ST1004)。
驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示自动焦距控制的开始指示的控制信号CTL201时,输出使自动焦距控制在扫描范围FW内扫描驱动的信号DS140,使驱动电路150、驱动马达160、凸轮1142驱动。返回至步骤ST1001的处理。
在步骤ST1005中,例如驱动控制电路140,在接收了指示近摄模式的控制信号CTL201时,如图2所示,将使可变焦距透镜组112设定在对应于近摄模式的透镜位置ZW、使聚焦透镜组113在对应于近摄模式的范围FM内驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
驱动电路150,一旦接收驱动信号DS140,则使驱动马达160以及凸轮1142驱动,使可变焦距透镜组112设定在对应于广角模式的透镜位置ZW,使聚焦透镜组113在对应于近摄模式的范围FM内驱动(ST1006)。
驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示自动焦距控制的开始指示的控制信号CTL201时,输出使自动焦距控制在扫描范围FW内扫描驱动的信号DS140,使驱动电路150、驱动马达160、凸轮1142驱动。返回至步骤ST1001的处理。
在步骤ST1005中,例如驱动控制电路140,在接收了指示近摄广角模式的控制信号CTL201时,如图2所示,将使可变焦距透镜组112设定在对应于近摄广角模式的透镜位置ZW、使聚焦透镜组113在对应于近摄广角模式的范围FM以及范围FW的两范围内连续驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
驱动电路150,一旦接收驱动信号DS140,则使驱动马达160以及凸轮11421驱动,使可变焦距透镜组112设定在对应于近摄模式的透镜位置ZW,使聚焦透镜组113在对应于近摄广角模式的范围FM以及范围FW的两范围连续内驱动(ST1006)。
驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示自动焦距控制的开始指示的控制信号CTL201时,输出使自动焦距控制在扫描范围FW以及范围FM的两范围内扫描驱动的信号DS140,使驱动电路150、驱动马达160、凸轮1142驱动。返回至步骤ST1001的处理。
图7是用于说明图1所示的电子装置的动作的流程图。参照图2、图7以使电子装置的透镜设定的模式时的动作为中心进行说明。
在步骤ST2001中,在从主机控制电路201接收了表示自动焦距控制的开始指示的控制信号CTL201时,根据控制信号CTL201,进行上述的自动焦距控制(ST2002),返回步骤ST2001。
另一方面,从主机控制电路201接收了使聚焦透镜组113的透镜位置设定的控制信号CTL201时(ST2003),根据该控制信号CTL201,将使聚焦透镜组113向设定的透镜位置驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150。
驱动电路150根据驱动信号S150对驱动马达160以及凸轮1142进行驱动,使聚焦透镜组113驱动至设定的透镜位置。返回步骤ST2001。
如上述说明,在本实施方式中,在便携电话部200内设置主机控制电路201,所述主机控制电路201控制装置的主功能,根据至少通过指定变倍功能的控制信号而被驱动的可变焦距透镜单元100的图像信号S130进行规定的功能控制,在可变焦距透镜单元100内,设置:在光轴上依次配置有物镜组111、可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113的光学透镜系110;根据驱动信号S150使可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方沿光轴驱动的驱动电路150以及驱动马达160;基于经由光学透镜系110的光生成图像信号的摄像部120;以及驱动控制电路140。所述驱动控制电路,根据主机控制电路的指定变倍功能的控制信号CTL201来设定可变焦距透镜组112的透镜位置,并且能够设定对应于多个变倍功能每一个的聚焦透镜组113的扫描范围,基于摄像部120生成的图像信号,将使聚焦透镜组113根据变倍功能在一个或多个扫描范围独立或连续扫描的驱动信号DS140输出至驱动电路150以及驱动马达160,因此能够在两个变倍功能或分别对应于广角模式与近摄模式的扫描范围内连续进行扫描驱动。
因此,使用者不需要频繁地变更变倍功能等复杂的操作,就可以进行摄影。另外,由于变倍功能的变更变少了,因此自动焦距控制等的处理负担也减轻了。
另外,使对应于近摄模式的范围FM与对应于广角模式的范围FW相邻设定,驱动控制电路140,在接收了对应于与近摄模式和广角模式不同的近摄广角模式的扫描指示时,将使聚焦透镜组113在范围FM以及范围FW的两个范围内连续扫描的驱动信号DS140输出至驱动电路150,通过驱动马达160,使聚焦透镜组113在上述两范围内连续扫描驱动,因此例如能够不产生基于变倍功能变更而引起的时间断续而连续在两范围内扫描驱动。
另外,驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了使聚焦透镜组113的透镜位置设定的控制信号CTL201时,将使聚焦透镜组113向设定的透镜位置上驱动的驱动信号DS140输出至驱动电路150,驱动电路150使驱动马达160将聚焦透镜组113驱动至设定的透镜位置,由此,例如在不改变到被摄体之间的摄像距离而连续摄影时,由于不进行自动焦距控制,因此可以缩短到下一次的摄影定时的时间。
另外,驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示设定时间(间隔时间)以及连续自动焦距控制的控制信号CTL201时,根据摄像部120摄像的并且经过图像处理电路130进行图像处理的图像信号S130,使聚焦透镜组113扫描并使停止在对焦位置上,在经过设定时间后将再次使聚焦透镜组113扫描并停止在对焦位置上的驱动信号DS140输出至驱动电路150,在驱动电路150中,根据驱动信号DS150对驱动马达160进行驱动,即使在经常进行自动聚焦控制时,也可以通过设定间隔时间而抑制消耗电力。
另外,驱动控制电路140,在驱动马达160对可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方进行驱动的过程中,在从主机控制电路201接收了控制信号CTL201时,忽略该驱动信号CTL201,例如经由驱动电路150输出使驱动马达160连续驱动可变焦距透镜组112以及聚焦透镜113中的至少一方的驱动信号DS140,在驱动结束后,进行对应于来自主机控制电路201控制信号CTL201的处理,由此能够不中断透镜驱动而防止误工作。
另外,驱动控制电路140,由于在切断电源时,向驱动电路输出使可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113停止在电源切断时的透镜位置上的驱动信号DS140,因此例如与使驱动至预先设定的初期透镜位置而停止的情况相比,可以缩短结束时的处理时间。另外,在将该透镜位置存储在存储器中,进行下一次的可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113的驱动时,通过以该透镜位置为基准而进行初期化处理,可以缩短初期化处理的时间。
另外,由于设定了图像处理电路130和驱动控制电路140,其中所述图像处理电路130,基于摄像部120生成的图像信号S120进行图像处理,输出处理结果的图像信号S130,并输出使自动焦距控制进行的定时信号T130;所述驱动控制电路140,在从图像处理电路130接收了定时信号T130时,根据图像处理电路130输出的图像信号S130,向驱动电路输出使可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方驱动的驱动信号DS140,因此可以通过分开图像处理和光学透镜系110的驱动处理,而减轻各自电路的处理负担。
此外,驱动控制电路140,在从主机控制电路201接收了表示状况信号的要求的控制信号CTL140时,根据摄像部120生成的并且经图像处理电路130进行图像处理的图像信号S130,生成表示驱动马达160、光学透镜系110的驱动状态的状况信号,将生成的状况信号S140输出至主机控制电路201,主机控制电路201,根据状况信号S140把握可变焦距透镜单元100的驱动状态,根据图像信号S130进行规定的功能控制,因此,主机控制电路201,能够以所需的定时把握可变焦距透镜单元100内部的驱动状态。
此外,由于在可变焦距透镜单元100内部设置了驱动控制电路140,因此可以减轻主机控制电路201的处理负担,所述驱动控制电路140,根据来自主机控制电路201的基于简单指令的控制信号CTL201来进行光学改变焦距驱动以及基于图像信号进行自动焦距控制。
另外,本发明并不局限于本实施方式,可以进行各种合适的变更。
例如光学透镜系110并不局限于上述方式。
此外,对应于各变倍功能的扫描范围或扫描驱动,也不局限于上述方式。
另外,在本实施方式中,通过凸轮1142,对可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方进行驱动,但是也不局限于该方式。只要具有能够驱动可变焦距透镜组112以及聚焦透镜组113中的至少一方的机构即可。
下面对上述电子装置1的可变焦距透镜单元的除控制系之外的机构部的具体构成例进行说明。
此处,对于作为搭载了变倍摄像透镜,可实现小型化,并且,能够顺畅地移动透镜,能实现稳定的位置调整的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的具体的构成例参照图8~图22进行详细地说明,所述变倍摄像透镜,具有虽然为负、正、负的透镜类型,但却可以抑制射出角、并且可以实现极其紧凑的光学系这样的特征,其中说明也有一部分重复。
图8是作为本发明的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的从正面一侧观察的外观立体图,图9是作为本发明的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的从后面一侧观察的局部省略的外观立体图,图10是作为本发明的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的主视图,图11是作为本发明的变倍摄像装置的可变焦距透镜单元的俯视图。
本可变焦距透镜单元300,如图所示,具有固定框体311、摄像光学系312、引导部313、凸轮装置314以及基台315,固定框体311收容透镜、引导轴、凸轮装置等主要构成部,摄像光学系312具有第3透镜组3121、第1透镜组3122及第2透镜组3123这3组构成,在固定框体311上固定第3透镜组3121,在固定框体311内沿光轴可移动地配置第1、第2透镜组3122、3123,引导部313具有在与光轴平行的方向上引导摄像光学系312的第1透镜组3122及第2透镜组3123的第1引导轴3131及第2引导轴3132,凸轮装置314在固定框体311内相对摄像光学系312并排配置,基台315以包含作为摄像光学系312的一部分的光轴的方式配置由CCD或CMOS传感器构成的摄像元件3151。
在可变焦距透镜单元300上,摄像光学系312相当于图1的摄像光学系100,第3透镜组3121相当于图1的物镜组111,第1透镜组3122相当图1的可变焦距透镜组112,第2透镜组3123相当图1的聚焦透镜组113。另外,通过引导部313、凸轮装置314、马达(未图示)等构成变倍摄像装置的驱动装置。
此外,在图8及图9中,摄像光学系312的光轴,以成为图8中设定的正交坐标系的Z轴方向的方式构成,如后详述,第1透镜组3122及第2透镜组3123对应凸轮装置314的旋转而在光轴方向上移动(进退)。
固定框体311,例如,在图8及图9中,前面侧、后面侧及下面侧开口,左右两侧部的下面侧安装在基台315上。而且,引导部313的第1引导轴3131及第2引导轴3132的一端部被轴支撑在以大致180°相对向的位置。
固定框体311的上面部311a的图8、图10中左侧具有作为第3透镜组固定框3111的功能,其上形成有为了固定摄像光学系12的第3透镜组3121而在光轴方向上连通的截面呈圆形的开口部3111a。
另外,与第3透镜组固定框3111并排地一体形成有凸轮驱动部收容部3112,该凸轮驱动部收容部3112上配置凸轮装置314的旋转体的旋转轴的轴承部、和以规定的减速比将马达(未图示)的旋转驱动力传递给旋转体的齿轮的齿轮列等。
图12是图11的A-A线箭头方向的剖面图,图13是图11的B-B线箭头方向的剖面图。
以下,除了上述图8~图11之外,还参照图12及图13对本实施方式的摄像光学系312的具体的构成例进行说明。
本实施方式的摄像光学系312,如图12及图13所示,由从物体侧OBJS依次配置的第3透镜组3121、第1透镜组3122、第2透镜组3123、设在基台侧的摄像部3124、以及配置在第1透镜组3122的物体侧(第3透镜组3121一侧)的光圈部3125构成,其中,第3透镜组3121由具有负折射能力的1片构成,第1透镜组3122由具有正及负的折射能力的3片构成、作为整体具有正的折射能力,第2透镜组3123由具有负折射能力的1片构成。
在该摄像光学系312进行变倍时,第3透镜组3121、第1透镜组3122、及第2透镜组3123中的、例如第1透镜组3122与第2透镜组3123对应凸轮装置314的旋转而在光轴上移动。
这样,在本实施方式中,摄像光学系312总共由5片透镜构成,其中从物体侧OBJS起依次配置的、第3透镜组3121为1片构成、第1透镜组3122为3片构成、第2透镜组3123为1片构成。
第3透镜组3121由例如在第1面上物体侧为凸面的具有负的折射能力的弯月透镜31211构成。
这样,通过由具有负的折射能力的弯月透镜31211构成第3透镜组3121,能够容易抑制失真。
第1透镜组3122,由于为唯一的具有正的折射能力的组,所以为了进行各像差补正而采用3片构成。并且,当该第1透镜组3122使用玻璃透镜时,由于小所以比通常的透镜高价。因此,在本实施方式中,为了实现成本降低,而通过塑料制透镜来作为构成第1透镜组3122的3片透镜。
构成第1透镜组3122的3片塑料制透镜,例如,从第3透镜组3121侧(物体侧)依次由正弯月透镜31221、负弯月透镜31222及正双凸透镜31223构成。
正弯月透镜31221可很好地进行球面像差补正,通过将位于3片中央的透镜设为负弯月透镜31222,可抑制在正透镜产生的象面弯曲的补正过量并且抑制帧像差产生,从而达到性能均衡,通过这些来抑制随着变倍产生的像差变动,可以高性能进行变倍。
第2透镜组3123,由于为1片构成,所以在这里需要进行各像差的补正,如进行球面像差、帧像差、非点像差、变形补正,并且也需要进行广角端的射出角的补正。
第2透镜组3123由例如像面侧为凹的负透镜31231构成。
在本实施方式中,焦距调整(聚焦调整)是通过第2透镜组3123进行的,从无限远到最近向摄像面侧移动。
第2透镜组3123在为正透镜时,由于向物体侧移动,所以尤其需要确保望远端的第1透镜组3122与第2透镜组3123之间的距离。
在本实施方式中,由于向像面侧移动,所以能够减窄望远端的第1透镜组3122与第2透镜组3123的距离。
这是可以使变倍光学系紧凑化的要因之一,另外,只要是相同大小,就可以配置合理的放大率,能够实现高性化及降低偏心灵敏度。
设在基台315一侧的摄像部3124从第2透镜组3123一侧依次配置玻璃制的平行平面板(盖玻璃)3152、例如由CCD或CMOS传感器等构成的摄像元件3151。
介由摄像光学系312来自被摄体(物体)的光被成像在摄像元件3151的摄像面3151a上。
具有以上的第3透镜组3121、第1透镜组3122及第2透镜组3123的摄像光学系,由于其光学系整体为负、正、负的透镜构成,所以为了具有聚焦作用可以缩短总长。
具有以上构成的本实施方式的摄像光学系312,实现紧凑化,以搭载在便携电话等上。
而且,如上所述,摄像光学系312的第3透镜组3121被固定在第1透镜固定框3111上,并且,第1透镜组3122被固定在第1透镜移动框体316中,第2透镜组3123被收容固定在第2透镜移动框体317中。
第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317,沿光轴方向被第1引导轴3131与第2引导轴3132所引导而构成。
其次,对第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317的构成、以及第1引导轴3131与第2引导轴3132、凸轮装置314的配置和配合关系进行说明。
图14是从正面一侧表示本实施方式的第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317、以及第1引导轴3131与第2引导轴3132、凸轮装置314的配置和配合关系的立体图,图15是从后面一侧表示第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317、以及第1引导轴3131与第2引导轴3132、凸轮装置314的配置和配合关系的立体图,图16是从上面一侧表示第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317、以及第1引导轴3131与第2引导轴3132、凸轮装置314的配置和配合关系的立体图。
此外,在本实施方式中,第1引导轴3131以在凸轮装置314附近稍微位于正面一侧的方式被轴支撑在固定框体311上,第2引导轴3132以与第1引导轴3131夹隔第1及第2透镜框体316、317地以大致180°相对向且稍微位于后面一侧的方式被轴支撑在固定框体311上。
第1透镜移动框体316,出于收容固定由3片透镜构成的第1透镜组3122的关系,而被形成为由塑料等一体形成的、第3透镜组3121侧的第1框体3161与第2透镜组3123侧的第2框体3162这2段构成。
第1透镜移动框体316,从第1框体3161的后面侧的侧部在与光轴大致垂直的方向上延伸,形成有与凸轮装置314的第1凸轮部31421相卡扣的呈板状的第1被卡扣部3163。
第1透镜移动框体316,在第1被卡扣部3163的前面侧一体形成有贯通***第1引导轴3131进行轴支撑的、对应凸轮装置314的旋转而被第1引导轴3131引导的第1被引导部3164。
并且,第1透镜移动框体316,在第2框体3162的规定位置形成有从轴的侧部***第2引导轴3132外并以嵌入形式配合的、对应凸轮装置314的旋转而被第2引导轴3132引导的第3被引导部3165,其中该第2框体3162的规定位置具体为与第1被卡扣部3163的形成位置大致以180°对向的位置。
第2透镜移动框体317,出于收容固定由1片透镜构成的第1透镜组3123的关系,而通过塑料等以1段构成形成。
第2透镜移动框体317,从后面侧的侧部在与光轴大致垂直的方向上延伸,形成有与凸轮装置314的第2凸轮部31422相卡扣的呈板状的第2被卡扣部3171。
第2透镜移动框体317,在第2被卡扣部3171的前面侧一体形成有贯通***第1引导轴3131进行轴支撑的、对应凸轮装置314的旋转而被第1引导轴3131引导的第2被引导部3172。
并且,第2透镜移动框体317,在与第1被卡扣部3171的形成位置大致以180°对向的位置形成有从轴的侧部***第2引导轴3132外并以嵌入形式配合的、对应凸轮装置314的旋转而被第2引导轴3132引导的第4被引导部3173。
而且,在本实施方式中,第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317,在正面侧的与第1被卡扣部3163及第2被卡扣部3171的形成位置大致相对向的位置,将作为弹性体的盘簧318架设在第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317之间,以使第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317稳定靠向一方。
另外,在本实施方式中,在光轴方向被第1引导轴3131引导的第1透镜移动框体316的第1被引导部3164及第2透镜移动框体317的第2被引导部3172,分别设置多个第1引导轴3131的支撑点而被稳定引导,又以规定间隔形成多个轴承部,以尽量抑制倾斜偏心等的发生。
具体地,如图14所示,第1透镜移动框体316的第1被引导部3164,具有在光轴方向上以规定间隔形成的第1轴承部31641及第2轴承部31642。
同样,第2透镜移动框体317的第2被引导部3172,具有在光轴方向上以规定间隔形成的第3轴承部31721及第3轴承部31722。
而且,第1轴承部31641、第2轴承部31642、第3轴承部31721及第4轴承部31722,相对于第1引导轴3131分别间隔开规定间隔,并且,将第1引导轴3131依次***第1轴承部31641、第3轴承部31721、第2轴承部31642及第4轴承部31722中。
这样,通过相对于第1引导轴3131交替***第1轴承部31641、第2轴承部31642、第3轴承部31721及第4轴承部31722,而即使是实现小型化的情况,也可充分设置第1轴承部31641与第2轴承部31642之间的间隔、以及第3轴承部31721与第4轴承部31722之间的间隔,能够设置多个支撑点而稳定地进行引导,另外可以充分发挥尽量抑制倾斜偏心等的发生的效果。
并且,在本实施方式中,如上所述,在第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317之间架设作为弹性体的盘簧318,使第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317稳定靠向一方,与此构成相对应,以第1被引导部3164的第1轴承部31641与第2轴承部31642的形状、及第2被引导部3172的第3轴承部31721与第4轴承部31722的形状不相同的方式形成。
即,在具有图17、图18及图19所示的构成的透镜驱动系中,例如,如图20(A)~(D)所示那样形成第1被引导部3164的第1轴承部31641与第2轴承部31642的形状、及第2被引导部3172的第3轴承部31721与第4轴承部31722的形状。
具体地,如下述那样构成在同一第1被引导部3164上形成的第1轴承部31641与第2轴承部31642的形状。
即,图18的A点的第1轴承部31641,如图20(A)所示,被大致形成扇状,在第1引导轴3131的外侧(配置凸轮装置314一侧)形成有锥状的滑动接触部31641a、31641b,在第1引导轴3131的内侧(配置摄像光学系312一侧)形成有圆弧状部31641c。
与此相对,图18的C点的第2轴承部31642,如图20(C)所示,被大致形成扇状,在第1引导轴3131的内侧(配置摄像光学系312一侧)形成有锥状的滑动接触部31642a、31642b,在第1引导轴3131的外侧(配置凸轮装置314一侧)形成有圆弧状部31642c。
即,第1轴承部31641与第2轴承部31642被形成如其滑动接触部夹隔第1引导轴3131位于相反侧那样的形状。
据此,即使通过盘簧318使第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317靠向一方,也可使第1透镜移动框体316相对于第1引导轴3131解除靠向一方的状态、而不倾斜地大致沿轴稳定引导。
如下述那样构成在同一第2被引导部3172上形成的第3轴承部31721与第4轴承部31722的形状。
即,图18的B点的第3轴承部31721,如图20(B)所示,被大致形成扇状,在第1引导轴3131的内侧(配置摄像光学系312一侧)形成有锥状的滑动接触部31721a、31721b,在第1引导轴3131的外侧(配置凸轮装置314一侧)形成有圆弧状部31721c。
与此相对,图18的D点的第4轴承部31722,如图20(D)所示,被大致形成扇状,在第1引导轴3131的外侧(配置凸轮装置314一侧)形成有锥状的滑动接触部31722a、31722b,在第1引导轴3131的内侧(配置摄像光学系312一侧)形成有圆弧状部31722c。
即,第3轴承部31721与第4轴承部31722被形成如其滑动接触部夹隔第1引导轴3131位于相反侧那样的形状。
据此,即使通过盘簧318使第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317靠向一方,也可使第2透镜移动框体317相对于第1引导轴3131解除靠向一方的状态、而不倾斜地大致沿轴稳定引导。
下面,对本实施方式的凸轮装置314进行说明。
图21及图22是表示本实施方式的凸轮装置被轴支撑在固定框体上的状态的局部剖开立体图,图23是局部剖开表示本实施方式的凸轮装置的整体的剖面结构的立体图,图24是本实施方式的凸轮装置的轴心部的剖面图。
如图15等所示,凸轮装置314形成有旋转体3141及带状体3142,旋转体3141能够以与第1引导轴3131及第2引导轴3132大致平行的旋转轴31411旋转,带状体3142包括第1凸轮部31421和第2凸轮部31422,第1凸轮部31421,沿旋转体3141的外侧面以根据旋转体3141的旋转而旋转的方式形成,并与第1透镜移动框体316的第1被卡扣部3163相卡扣,而对应旋转来引导该第1被卡扣部3163,第2凸轮部31422,沿旋转体3141的外侧面以根据旋转体3141的旋转而旋转的方式形成,并与第2透镜移动框体317的第2被卡扣部3171相卡扣,而对应旋转来引导该第2被卡扣部3171。
带状体3142,具有在摄像光学系的光轴方向上相互对向的第1面3142a与第2面3142b,第1面3142a具有作为第1凸轮部31421的功能,第2面3142b具有作为第2凸轮部31422的功能。
即,如图15所示,带状体3142,被形成从后端部侧向前端部倾斜并且呈螺旋状,前端部侧构成第1面3142a,后端部侧构成第2面3142b。
带状体3142的宽度,被设定成与形成在第1透镜移动框体316上的第1被卡扣部3163和形成在第2透镜移动框体317上的第2被卡扣部3171的光轴方向的间隔大致相等。
具有这样的结构,通过盘簧318使第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317靠向一方,因此,形成在第1透镜移动框体316上的第1被卡扣部3163和形成在第2透镜移动框体317上的第2被卡扣部3171夹在第1面3142a与第2面3142b上,而能够相对于第1面3142a与第2面3142b、即第1凸轮部31421与第2凸轮部31422保持稳定卡扣的状态。
从而,也无需通过螺丝等将形成在第1透镜移动框体316上的第1被卡扣部3163和形成在第2透镜移动框体317上的第2被卡扣部3171相对于带状体3142的第1面3142a与第2面3142b进行固定,组装本身变得简单。
形成倾斜的带状体3142的第1面3142a及第2面3142b以对应第1透镜组3122及第2透镜组3123的功能的步骤来形成,第1透镜组3122及第2透镜组3123分别收容在第1透镜移动框体316及第2透镜移动框体317内,分别在形成第1透镜移动框体316及第2透镜移动框体317上的第1被卡扣部3163及第2被卡扣部3171由第1面3142a及第2面3142b(第1凸轮部及第2凸轮部)进行引导。
并且,如图21及图22所示,本凸轮装置314,在前端部设有接受未图示马达(图1中的马达161)的旋转力而旋转的齿轮31412。
该齿轮31412例如图25所示,与以规定的减速比传递未图示马达(图1中的马达161)的旋转驱动力的齿轮的齿轮列319相咬合。
而且,在凸轮装置314上,为了确保作为驱动对象的第1透镜移动框体316及第2透镜移动框体317的位置精度,而如图23、图24所示,将旋转体3141的旋转轴31411的前端部31411a及后端部31411b分别由前端部轴承部3143及后端部轴承部3144进行轴支承,并且,由作为施力机构的盘簧3145对前端部31411a朝向前端部轴承部3143施加规定的弹性力而使之靠向一方。
在本实施方式中,旋转轴31411的前端部31411a及后端部31411b相对于前端部轴承部3143及后端部轴承部3144形成大致点接触。
具体地,在旋转轴31411的中心部,作为施力机构的靠向一方用的盘簧3145的一端部抵接在旋转轴31411的前端部31411a,并在盘簧3145与后端部轴承部3144之间配置与后端部轴承部3144大致点接触的中间体3146。
中间体3146,以至少与后端部轴承部3144接触的一侧具有大致球面形状而实现点接触的方式构成。在本实施方式中,作为中间体3146使用球体。
具有这样的构成的凸轮装置314,通过马达(未图示)来驱动旋转体3141旋转,而由带状体3142的第1面3142a及第2面3142b稳定地引导第1被卡扣部3163及第2被卡扣部3171。
这时,旋转体3141,因为由作为施力机构的盘簧3145对旋转轴31411的前端部31411a朝向前端部轴承部3143施加规定的弹性力而使之靠向一方,所以可以保证作为驱动对象的第1透镜移动框体316及第2透镜移动框体317的较高的位置精度,实现精度高的透镜驱动。
如上所述,根据本实施方式的可变焦距透镜单元300,摄像光学系312成为3片构成的变倍透镜,第3透镜组3121为1片构成,第1透镜组3122为3片构成,第2透镜组3123为1片构成,并且第1透镜组3122的3片全部由塑料制成,因此,可缩短光学系总长,据此,也使直径最大的透镜的第3透镜组3121的透镜直径小型化,又能够实现成本的降低。
在像差补正上,通过优化各透镜组的放大率配置,而实现紧凑化,并且,在第1透镜组3122与第2透镜组3123上适当配置非球面,而能够进一步实现紧凑化。通过优化这些条件,尽管为紧凑的变倍透镜,但却具有高性能、并且可减少变形的优点。
另外,在本实施方式中,焦距调整通过第2透镜组3123进行,从无限远到最近向摄像面侧移动,因此,能够减窄在望远端的第1透镜组3122与第2透镜组3123的距离。据此,可以使变倍光学系紧凑化,另外,只要是相同大小,就可以配置合理的放大率,能够实现高性化及降低偏心灵敏度。
另外,塑料制的第1透镜组3122的3片透镜为正弯月透镜、负弯月透镜、正双凸透镜构成,因此,能由正弯月透镜很好地进行球面像差补正,在负弯月透镜上,可抑制在正透镜产生的像面弯曲的补正过度,与此同时能够抑制帧像差变动。据此,具有可以使性能均衡,抑制随着变倍产生的像差变动,可以高性能地进行变倍的优点。
另外,在各透镜组的焦点距离(f1、f2、f3)与合成放大率变强的广角端的焦点距离fw的关系上,通过使各透镜放大率均衡,可以实现高性能、紧凑的变倍透镜。
通过将射出光瞳位置相对于向摄像元件3151的入射角度限制的条件规定在所希望的条件上,而广像角、紧凑,并且可缓和射出光瞳的限制。
并且,在搭载这样可实现小型化(紧凑化)的摄像光学系312的可变焦距透镜单元300中,第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317在正面侧的大致与第1被卡扣部3163与第2被卡扣部3171的形成位置大致相对向的位置,将作为弹性体的盘簧318架设在第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317之间,以使第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317稳定靠向一方,另外,在光轴方向上被第1引导轴3131引导的第1透镜移动框体316的第1被引导部3164及第2透镜移动框体317的第2被引导部3172上,分别以规定间隔形成多个轴承部,因此,由多个第1引导轴3131的支撑点稳定引导,并且,为了尽量抑制倾斜偏心等的发生,相对于第1引导轴3131分别间隔开规定间隔,并且依次***第1轴承部31641、第3轴承部31721、第2轴承部31642、及第4轴承部31722,从而可充分设置第1轴承部31641与第2轴承部31642之间的间隔、以及第3轴承部31721与第4轴承部31722之间的间隔,能够设置多个支撑点而稳定地进行引导,又可以充分发挥尽量抑制倾斜偏心等的发生的效果。
进一步,在本实施方式中,在第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317之间架设作为弹性体的盘簧318,使第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317稳定靠向一方,与此构成相对应,以第1被引导部3164的第1轴承部31641与第2轴承部31642的形状、及第2被引导部3172的第3轴承部31721与第4轴承部31722的形状不相同的方式形成。
据此,即使通过盘簧318使第1透镜移动框体316与第2透镜移动框体317靠向一方,也可使第1透镜移动框体316及第2透镜移动框体317相对于第1引导轴3131解除靠向一方的状态、而可不倾斜地大致沿轴稳定引导。
具有这样的构成的凸轮装置314,通过马达(未图示)来驱动旋转体3141旋转,而由带状体3142的第1面3142a及第2面3142b稳定地引导第1被卡扣部3163及第2被卡扣部3171。旋转体3141,因为由作为施力机构的盘簧3145对旋转轴31411的前端部31411a朝向前端部轴承部3143施加规定的弹性力而使之靠向一方,所以可以保证作为驱动对象的第1透镜移动框体316及第2透镜移动框体317的较高的位置精度,实现精度高的透镜驱动。
这样,根据本实施方式,能够提供一种在可实现小型化的基础上,不容易产生偏心误差及倾斜误差,可顺畅地移动透镜,能够实现稳定的位置调整的可变焦距透镜单元。

Claims (10)

1.一种电子装置,其特征在于:
具有:可变焦距透镜单元;以及主机控制电路,其控制装置的主功能,至少根据通过指定变倍功能的控制信号而被驱动的上述可变焦距透镜单元产生的图像信号,进行规定的上述功能控制,
所述可变焦距透镜单元,具有:光学系,其在光轴上至少依次配置有第1透镜组以及第2透镜组;驱动机构,其对应驱动信号沿上述光轴对所述第1透镜组以及第2透镜组中的至少一方进行驱动;摄像机构,其基于经由上述光学系的光来生成图像信号;相机控制电路,其对应基于上述主机控制电路的指定变倍功能的控制信号,来设定上述第1透镜组的透镜位置,并将基于上述摄像机构生成的图像信号使上述第2透镜组在对应于上述变倍功能的扫描范围内驱动的驱动信号输出至上述驱动机构,
上述相机控制电路,能够设定对应于多个变倍功能中各个功能的上述第2透镜组的扫描范围,将对应上述变倍功能使上述第2透镜组在一个或多个扫描范围内进行独立或连续扫描的驱动信号输出至上述驱动机构。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于:
对应于第1变倍功能的第1扫描范围与对应于第2变倍功能的第2扫描范围相邻设定,
上述相机控制电路,在接收了对应于与上述第1以及第2变倍功能不同的第3变倍功能的扫描指示时,将使上述第2透镜组在上述第1扫描范围以及第2扫描范围的两范围内进行连续扫描的驱动信号输出至上述驱动机构。
3.根据权利要求2所述的电子装置,其特征在于:
作为上述变倍功能,还包括第4变倍功能,
上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了表示上述第4变倍功能的控制信号时,将使上述第2透镜组在对应于上述第4变倍功能的、与上述第1以及第2扫描范围不同的第3扫描范围内进行扫描的驱动信号输出至上述驱动机构。
4.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于:
作为上述变倍功能至少包括第1变倍功能、第2变倍功能以及第3变倍功能,
上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了指示上述第1变倍功能的控制信号时,将使第2透镜组在第1扫描范围内进行扫描的驱动信号输出至上述驱动机构,在从上述主机控制电路接收了指示上述第2变倍功能的控制信号时,将使第2透镜组在与上述第1扫描范围相邻的第2扫描范围内扫描的驱动信号输出至上述驱动机构,在从上述主机控制电路接收了指示上述第3变倍功能的控制信号时,将使第2透镜组在对应于上述第3变倍功能的与上述第1扫描范围以及第2扫描范围不同的第3扫描范围内进行扫描的驱动信号输出至上述驱动机构。
5.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于:
上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了使上述第2透镜组的透镜位置设定的控制信号时,将使上述第2透镜组向上述设定的透镜位置驱动的驱动信号输出至上述控制机构。
6.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于:
上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了指示设定时间以及连续自动焦距控制的控制信号时,将根据上述摄像机构摄像的图像信号使上述第2透镜组扫描并停止在对焦位置、在经过上述设定时间后再次使上述第2透镜组扫描并停止在对焦位置上的驱动信号输出至上述驱动机构。
7.根据权利要求6所述的电子装置,其特征在于:
上述相机控制电路,在从上述主机控制电路接收了表示上述连续自动焦距控制的停止指示的控制信号时,将使上述第2透镜组的驱动停止的驱动信号输出至上述驱动机构。
8.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于:
上述相机控制电路,在上述驱动机构驱动上述第1透镜组以及上述第2透镜组中的至少一方的过程中,在从上述主机控制电路接收了控制信号时,输出使上述驱动机构继续驱动上述第1透镜组以及上述第2透镜组中的至少一方的驱动信号,并在上述驱动结束后,进行对应于从上述主机控制电路接收的控制信号的处理。
9.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于:
上述相机控制电路,在切断电源时,将使上述第1透镜组以及上述第2透镜组停止在切断电源时的透镜位置的驱动信号输出至上述驱动机构。
10.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于:
上述相机控制电路,包括:图像处理电路,其输出上述摄像机构生成的图像信号,并输出进行自动焦距控制的定时信号;驱动控制电路,其在从上述图像处理电路接收了上述定时信号时,根据上述图像处理电路输出的图像信号,将使上述第1透镜组以及上述第2透镜组中至少一方驱动的驱动信号输出至上述驱动机构,
上述驱动机构包括:在上述第1透镜组以及上述第2透镜组的移动区域中,对上述第1透镜组以及上述第2透镜组在与上述光轴大致平行的方向上进行引导的至少一个引导轴;收容上述第1透镜组,形成有在与上述光轴大致垂直的方向上延伸的第1被卡扣部以及被上述引导轴引导的第1被引导部的第1透镜移动框体;收容上述第2透镜组,形成有在与上述光轴大致垂直的方向上延伸的第2被卡扣部以及被上述引导轴引导的第2被引导部的第2透镜移动框体;相对于上述第1透镜组以及上述第2透镜组的移动区域并排配置,卡扣上述第1以及第2透镜移动框体的第1以及第2被卡扣部,对应能够以与上述引导轴大致平行的轴为中心旋转的旋转体的旋转,使上述透镜移动框体沿上述引导轴移动的凸轮装置,
上述凸轮装置的旋转体,对应上述驱动控制电路的驱动信号而旋转。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101371179B (zh) * 2006-03-16 2010-07-14 松下电器产业株式会社 可变焦距镜头以及摄像装置
CN103118270A (zh) * 2013-02-22 2013-05-22 广东欧珀移动通信有限公司 一种摄像头测试装置及其测试方法
CN107884903A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 株式会社三丰 具有聚焦监测和控制的可变焦距透镜***
CN110365893A (zh) * 2018-03-26 2019-10-22 卡西欧计算机株式会社 焦点控制装置、焦点控制方法及记录介质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000078549A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Nec Corp テレビ電話機能を有する移動体通信端末
JP2001223924A (ja) * 2000-02-09 2001-08-17 Mitsubishi Electric Corp カメラ付き携帯電話
JP4460734B2 (ja) * 2000-05-23 2010-05-12 オリンパス株式会社 電子撮像装置
JP2002107612A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Minolta Co Ltd 携帯端末、およびレンズユニットの駆動方法
JPWO2002067036A1 (ja) * 2001-02-19 2004-06-24 日本電産コパル株式会社 携帯情報端末機及びカメラユニット
JP4669170B2 (ja) * 2001-08-10 2011-04-13 キヤノン株式会社 ズームレンズ制御装置、ズームレンズ制御方法、及びプログラム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101371179B (zh) * 2006-03-16 2010-07-14 松下电器产业株式会社 可变焦距镜头以及摄像装置
CN103118270A (zh) * 2013-02-22 2013-05-22 广东欧珀移动通信有限公司 一种摄像头测试装置及其测试方法
CN103118270B (zh) * 2013-02-22 2015-07-22 广东欧珀移动通信有限公司 一种摄像头测试装置及其测试方法
CN107884903A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 株式会社三丰 具有聚焦监测和控制的可变焦距透镜***
CN110365893A (zh) * 2018-03-26 2019-10-22 卡西欧计算机株式会社 焦点控制装置、焦点控制方法及记录介质

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