JP2006337809A

JP2006337809A - レンズ組立体

Info

Publication number: JP2006337809A
Application number: JP2005163969A
Authority: JP
Inventors: Tomonari Masuzawa; 智成増沢
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】部品点数や組立工数が削減されるとともに、レンズ枠の位置を高精度に検出することができるレンズ組立体を提供する。
【解決手段】矢印Ｂ１方向について黒色の樹脂材料が順次狭幅となるパターン部１２Ｐ₁，１２Ｐ₂および白色の樹脂材料が順次広幅となるパターン部１２Ｐ₃からなるパターン１２Ｐを２色射出成型により位置検出部１２に形成し、反射型センサ２０でパターン１２Ｐに光を照射して反射光を受光することによりレンズ枠１０の光軸方向移動位置を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮影装置に組み込まれるレンズ組立体に関する。

従来より、撮影装置の１つであるカメラにおいては、オートフォーカス機能やズーム機能が標準的に搭載されており、この点は従前の銀塩フイルム上に写真撮影を行なうカメラでも、近年の、撮像素子上に被写体を結像させて画像データを生成するタイプのデジタルカメラでも同様である。

また、近年では、携帯電話やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などといった小型機器に、被写体を撮影してデジタルの撮影画像を取得する撮影装置を内蔵することが広範に行なわれている。日ごろから常に携帯している小型機器に撮影装置が備えられることによって、デジタルカメラやビデオカメラを持ち運ぶ手間をかけずに、いつでも手軽に撮影を行なうことができる。また、これらの小型機器には、無線や赤外線などを使ったデータ通信機能が予め搭載されていることが一般的であり、撮影した撮影画像をその場ですぐに他の携帯電話やパーソナルコンピュータなどに送ることができるなどという利点もある。さらに、カメラにおいて標準的に搭載されているオートフォーカス機能やズーム機能を搭載した小型機器も普及しつつある。

ここで、オートフォーカス機能やズーム機能は、鏡胴内に配置されたフォーカスレンズやズームレンズをそれぞれ独立に光軸に沿う方向に移動させることによって実現される。このようなレンズを所要の位置に移動させるためには、そのレンズを保持するレンズ枠の光軸方向移動位置を検出する必要がある。レンズ枠の光軸方向移動位置を検出する技術として、例えば、明暗反射体をレンズ枠に配設し、この明暗反射体に反射型フォトセンで光を照射して反射光を受光することによりレンズ枠の光軸方向移動位置を検出する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特許第２７５７５５８号公報

しかし、特許文献１に提案された技術では、レンズ枠に明暗反射体を接着剤や両面テープ等で貼り付ける必要がある。このため、接着剤や両面テープ等および明暗反射体といった部品が必要であり、従って部品点数や組立工数が多いという問題がある。また、レンズ枠に明暗反射体を接着剤や両面テープ等で貼り付けるのでは、貼り付け誤差が発生する。従って、レンズ枠の光軸方向移動位置を高精度に検出することは困難である。

本発明は、上記事情に鑑み、部品点数や組立工数が削減されるとともに、レンズ枠の光軸方向移動位置を高精度に検出することができるレンズ組立体を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のレンズ組立体は、
レンズを保持するレンズ保持部と光軸方向移動位置検出用のパターンが形成された位置検出部とを有し一体成型された、内部にレンズを保持したレンズ枠と、
上記パターンに光を照射して反射光を受光することにより上記レンズ枠の光軸方向移動位置を検出するセンサを備え、
上記位置検出部は、上記レンズ保持部を形成している樹脂材料と同一の第１の樹脂材料と、その第１の樹脂材料とは反射率が異なる第２の樹脂材料との２色射出成型により形成した、光軸に直交する方向について平均したときの反射率が光軸方向の各位置に応じて異なるパターンを有することを特徴とする。

本発明のレンズ組立体は、レンズを保持するレンズ保持部と光軸方向移動位置検出用のパターンが形成された位置検出部とが一体成型されたレンズ枠を備えたものであって、その位置検出部に形成されたパターンは、レンズ保持部を形成している樹脂材料と同一の第１の樹脂材料と、その第１の樹脂材料とは反射率が異なる第２の樹脂材料との２色射出成型により形成した、光軸に直交する方向について平均したときの反射率が光軸方向の各位置に応じて異なるパターンである。このようなパターンが、位置検出部に２色射出成型で一体的に形成される。従って、従来の、レンズ枠に明暗反射体を接着剤や両面テープ等で貼り付ける技術と比較し、部品点数や組立工数が削減される。また、この２色射出成型では、上記パターンが精度良く形成される。従って、レンズ枠の光軸方向移動位置を高精度に検出することができる。

ここで、上記パターンが、光軸方向一方向について上記第１の樹脂材料が順次狭幅となるように形成されるとともに、上記第２の樹脂材料が順次広幅となるように形成されたパターンであることが好ましい。

このようにすると、光軸に直交する方向について平均したときの反射率が光軸方向の各位置に応じて異なるパターンを簡単に形成することができる。

また、上記パターンが、１つずつの点の面積が上記光軸方向一方向について順次小さくなるように分散配置された、上記第１の樹脂材料による複数の点の集合からなるパターンであってもよい。

本発明のレンズ組立体によれば、部品点数や組立工数が削減されるとともに、レンズ枠の光軸方向移動位置を高精度に検出することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１および図２は、本発明の一実施形態のレンズ組立体が組み込まれた携帯電話の、それぞれ表面および裏面を示す外観斜視図である。

図１および図２に示す携帯電話１００は、上部１１０と下部１２０とからなる折り畳み式の、撮影装置が内蔵された携帯電話である。

上部１１０には、図１に示すように、画像信号に基づく画像が表示される表示画面１１１と、スピーカからの音声を放つための送話口１１２と、携帯電話機能のためのアンテナ１１３とが備えられている。また、上部１１０には、図２に示すように、詳細は後述するが、本発明の一実施形態の、ズームレンズを有するレンズ組立体１が備えられている。さらに、上部１１０には、図１に示すように、その上部１１０の側面に、ズームレバー１１５が備えられている。このズームレバー１１５を位置Ａ１側に操作すると、ズームレンズが望遠側（テレ側）にズームアップする。また、このズームレバー１１５を位置Ａ２側に操作するとズームレンズが広角側（ワイド側）にズームダウンする。

一方、下部１２０には、図１に示すように、携帯電話機型の各種の操作ボタンからなる電源／切替ボタン１２１＿１およびメニュー選択／決定ボタン１２１＿２を含む操作部１２１と、話者の声をマイクロホンに伝えるための受話口１２２が設けられている。

図３は、図２に示すレンズ組立体の斜視図である。

図３に示すレンズ組立体１には、一体成型されたレンズ枠１０が備えられている。このレンズ枠１０は、ズームレンズを構成するレンズ３１を保持するレンズ保持部１１と、光軸Ｂに沿う方向に移動する光軸方向位置検出用のパターン１２Ｐが形成された位置検出部１２を有する。

また、レンズ組立体１には、パターン１２Ｐに光を照射して反射光を受光することによりレンズ枠１１の光軸方向移動位置を検出する反射型センサ２０が備えられている。この反射型センサ２０には、パターン１２Ｐに光を照射するための発光部２１と、パターン１２Ｐからの反射光を受光するための受光部２２が備えられている。

ここで、位置検出部１２は、レンズ保持部１１を形成している黒色の樹脂材料と同一の樹脂材料（本発明にいう第１の樹脂材料の一例に相当）と、この黒色の樹脂材料の反射率よりも高い反射率を有する白色の樹脂材料（本発明にいう第２の樹脂材料の一例に相当）との２色射出成型により形成した、光軸Ｂに直交する方向について平均したときの反射率が光軸Ｂ方向の各位置に応じて異なるパターン１２Ｐを有する。詳細には、このパターン１２Ｐは、光軸Ｂ方向のうちの矢印Ｂ１で示す方向（本発明にいう光軸方向一方向の一例に相当）について黒色の樹脂材料が順次狭幅となるように形成されたパターン部１２Ｐ₁，１２Ｐ₂と、白色の樹脂材料が順次広幅となるように形成されたパターン部１２Ｐ₃とから形成されてなるパターンである。

また、レンズ枠１０には、光軸Ｂと平行に設けられたガイド部材２に摺動自在に支持されたレンズ枠支持部材１３、および図示しないステッピングモータにより回動されるネジ部材３が螺合された筒部１４ａを有するレンズ枠移動部材１４が備えられている。

本実施形態のレンズ組立体１は、レンズ３１を保持するレンズ保持部１１と、光軸Ｂ方向移動位置検出用のパターン１２Ｐが形成された位置検出部１２とが一体成型されたレンズ枠１０を備えたものであって、位置検出部１２に形成されたパターン１２Ｐが、レンズ保持部１１を形成している樹脂材料と同一の黒色の樹脂材料と、その黒色の樹脂材料よりも反射率が高い白色の樹脂材料との２色射出成型により形成した、光軸Ｂに直交する方向について平均したときの反射率が光軸Ｂ方向の各位置に応じて異なるパターンである。このようなパターン１２Ｐが、位置検出部１２に２色射出成型で一体的に形成される。従って、従来の、レンズ枠に明暗反射体を接着剤や両面テープ等で貼り付ける技術と比較し、部品点数や組立工数が削減される。また、この２色射出成型では、位置検出部１２に、レンズ枠１０の光軸方向移動位置を検出するための、矢印Ｂ１方向について黒色の樹脂材料が順次狭幅となるように形成されたパターン部１２Ｐ₁，１２Ｐ₂と、白色の樹脂材料が順次広幅となるように形成されたパターン部１２Ｐ₃とからなるパターン１２Ｐを精度良く形成することができる。従って、レンズ枠１０の光軸Ｂ方向移動位置を高精度に検出することができる。

尚、本実施形態では、本発明にいうパターンとして、光軸Ｂ方向のうちの矢印Ｂ１で示す方向（本発明にいう光軸方向一方向の一例に相当）について黒色の樹脂材料が順次狭幅となるように形成されたパターン部１２Ｐ₁，１２Ｐ₂と、白色の樹脂材料が順次広幅となるように形成されたパターン部１２Ｐ₃とから形成されてなるパターン１２Ｐの例で説明したが、このパターン１２Ｐに代えて、１つずつの点の面積が光軸Ｂ方向のうちの矢印Ｂ１で示す方向について順次小さくなるように分散配置された、レンズ保持部１１を形成している黒色の樹脂材料と同一の樹脂材料（本発明にいう第１の樹脂材料の一例に相当）による複数の点の集合からなるパターンであってもよい。

図４は、図１、図２に示す携帯電話の内部の概略構成を示すブロック図である。

この携帯電話１００には、図３に示すレンズ組立体１と、ＣＣＤ固体撮像素子（もしくはＣＭＯＳ固体撮像素子）１３０が備えられている。レンズ組立体１には、前述したレンズ枠１０および反射型センサ２０が備えられている。また、このレンズ組立体１には、レンズ枠１０に備えられたレンズとともにズームレンズを構成するレンズ３０も備えられている。ＣＣＤ固体撮像素子１３０は、ズームレンズを経由して入射してきた被写体光を捉えて画像信号を生成する。

また、この携帯電話１００には、ＣＣＤ固体撮像素子１３０で得られた画像信号を入力して、利得調整、Ａ／Ｄ変換、ホワイトバランス補正、ガンマ補正等の各種画像処理を行なう画像処理部１４０が備えられている。

さらに、この携帯電話１００には、前述した表示画面１１１が備えられており、この表示画面１１１上に、画像処理部１４０で画像処理された画像信号に基づいた画像が表示される。

また、この携帯電話１００には、記録部１５０が備えられており、画像処理部１４０における、さらに圧縮処理の行なわれた画像信号が送られてその記録部１５０に配備された画像メモリ（図示せず）に画像信号が記録される。

さらに、この携帯電話１００には、図１にも示す、多数の操作ボタンが配列されそれらの操作ボタンの操作の検出が行なわれる操作部１２１とズームレバー１１５からなる操作子群２００、および制御部１６０が備えられており、この操作子群２００における操作ボタンの操作状態に基づいて、画像処理部１４０、記録部１５０、表示画面１１１、および後述する通信部１７０の動作が制御部１６０で制御される。

この図４に示すマイクロホン１８０は、図１に示す受話口１２２の内側の位置に配備されていて話者の声をピックアップするものであり、スピーカ１９０は、図１に示す送話口１１２の内側に配備されていて、電話の相手から送られてきた音声を発するものである。

通信部１７０は、それらマイクロホン１８０とスピーカ１９０、さらに図１、図２にも示すアンテナ１１３に接続され、制御部１６０の制御を受けて、電話のための通信を担当している。この通信部１７０はいわゆる電子メールの送受信も担当するが、本発明の特徴とは直接な関係がないため電話や電子メールの機能についてはこれ以上の詳細説明は省略する。

このように構成された携帯電話１００で撮影を行なうには、先ず図１に示すように上部１１０を開き、操作部１２１に備えられた操作ボタンのうちの電源／切替ボタン１２１＿１を一秒以上押し続ける。すると、この携帯電話１００に電源が投入される。電源が投入された直後は電話機能のみがオンとなり、その電源／切替ボタン１２１＿１を今度は短時間だけ押すとカメラ機能主体のモードとなる。このモードでは電話機能は受信の待受状態となり、発信することはできない。その電源／切替ボタン１２１＿１をもう一度短時間押すとカメラ機能はオフとなり電話機能のみがオンとなる。さらに、いずれのモードにあるときであっても、その電源／切替ボタン１２１＿１を再度１秒以上押し続けると電源オフとなる。

カメラ機能主体のモードにあるときに、撮影者がズームレバー１１５を操作してズームアップやズームダウンを行なう場合がある。この場合、制御部１６０は、ズームレバー１１５の操作を受けて、レンズ枠１０を所要の位置に移動するにあたり、レンズ枠１０の光軸方向移動位置を以下のようにして検出する。

前述したように、レンズ枠１０を構成する位置検出部１２は、図３に示す矢印Ｂ１方向について黒色の樹脂材料が順次狭幅となるように形成されたパターン部１２Ｐ₁，１２Ｐ₂と、白色の樹脂材料が順次広幅となるように形成されたパターン部１２Ｐ₃とからなるパターン１２Ｐを有する。反射型センサ２０は、このパターン１２Ｐ、即ち光軸Ｂに直交する方向について平均したときの反射率が光軸Ｂ方向の各位置に応じて異なるパターン１２Ｐに、発光部２１から光を照射して反射光を受光部２２で受光し、受光した光量に応じた信号を制御部１６０に出力する。このようにして、反射型センサ２０でレンズ枠１０の光軸Ｂ方向移動位置を検出する。

尚、本実施形態では、レンズ保持部１１を形成している樹脂材料と同一の黒色の樹脂材料と、その黒色の樹脂材料よりも反射率が高い白色の樹脂材料との２色射出成型により形成したパターン１２Ｐの例で説明したが、本発明にいうパターンは、これに限られるものではなく、レンズ保持部を形成している樹脂材料と同一の第１の樹脂材料と、その第１の樹脂材料とは反射率が異なる第２の樹脂材料との２色射出成型により形成したパターンであればよい。

また、本実施形態では、携帯電話に組み込まれたレンズ組立体の例で説明したが、本発明のレンズ組立体は、例えばカメラやＰＤＡ等の機器に組み込まれていてもよい。

本発明の一実施形態のレンズ組立体が組み込まれた携帯電話の表面を示す外観斜視図である。本発明の一実施形態のレンズ組立体が組み込まれた携帯電話の裏面を示す外観斜視図である。図２に示すレンズ組立体の斜視図である。図１、図２に示す携帯電話の内部の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１レンズ組立体
２ガイド部材
３ネジ部材
１０レンズ枠
１１レンズ保持部
１２位置検出部
１２Ｐパターン
１２Ｐ₁，１２Ｐ₂，１２Ｐ₃ パターン部
１３レンズ枠支持部材
１４レンズ枠移動部材
１４ａ筒部
２０反射型センサ
２１発光部
２２受光部
３０，３１レンズ
１００携帯電話
１１０上部
１１１表示画面
１１２送話口
１１３アンテナ
１２０下部
１２１操作部
１２１＿１電源／切替ボタン
１２１＿２メニュー選択／決定ボタン
１２２受話口
１３０ＣＣＤ固体撮像素子
１４０画像処理部
１５０記録部
１６０制御部
１７０通信部
１８０マイクロホン
１９０スピーカ
２００操作子群

Claims

レンズを保持するレンズ保持部と光軸方向移動位置検出用のパターンが形成された位置検出部とを有し一体成型された、内部にレンズを保持したレンズ枠と、
前記パターンに光を照射して反射光を受光することにより前記レンズ枠の光軸方向移動位置を検出するセンサを備え、
前記位置検出部は、前記レンズ保持部を形成している樹脂材料と同一の第１の樹脂材料と、該第１の樹脂材料とは反射率が異なる第２の樹脂材料との２色射出成型により形成した、光軸に直交する方向について平均したときの反射率が光軸方向の各位置に応じて異なるパターンを有することを特徴とするレンズ組立体。
前記パターンが、光軸方向一方向について前記第１の樹脂材料が順次狭幅となるように形成されるとともに、前記第２の樹脂材料が順次広幅となるように形成されたパターンであることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
前記パターンが、１つずつの点の面積が前記光軸方向一方向について順次小さくなるように分散配置された、前記第１の樹脂材料による複数の点の集合からなるパターンであることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。