JPWO2006080305A1 - Imaging apparatus and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
被写体の撮像の際に、駆動モータ７の駆動を制御してレンズ部４を光軸方向に移動させ当該レンズ部４の合焦位置を自動で調整するオートフォーカス処理を行う撮像装置１００であって、カム部材６は、外筒部５の当接部５３ａが当接されるカム面が形成され、当該カム面は、オートフォーカス処理にてレンズ部４を光軸方向に変位させるための傾斜面を有するＡＦ域と、固定焦点にて撮像可能な水平な基準域と、を有する。An imaging apparatus 100 that performs autofocus processing for automatically adjusting the in-focus position of the lens unit 4 by moving the lens unit 4 in the optical axis direction by controlling the drive of a drive motor 7 when imaging a subject. The cam member 6 is formed with a cam surface with which the abutting portion 53a of the outer cylinder portion 5 abuts, and the cam surface is an inclined surface for displacing the lens portion 4 in the optical axis direction by autofocus processing. And a horizontal reference area that can be imaged at a fixed focus.
Description
本発明は、携帯電話機やモバイルコンピュータ等の電子機器に搭載可能な撮像装置及びこの撮像装置を内蔵した電子機器に関する。 The present invention relates to an imaging device that can be mounted on an electronic device such as a mobile phone or a mobile computer, and an electronic device incorporating the imaging device.
従来より、携帯電話機等の電子機器に搭載可能な小型で高性能の撮像装置が知られており、この撮像装置として、被写体の光学像を結像する撮像レンズと、撮像レンズにより結像された光学像を電気信号に変換するＣＭＯＳ型イメージセンサ等の撮像素子を備えたものがある。 Conventionally, a small and high-performance imaging device that can be mounted on an electronic device such as a mobile phone is known. As this imaging device, an imaging lens that forms an optical image of a subject and an imaging lens are used. Some include an image sensor such as a CMOS image sensor that converts an optical image into an electrical signal.
また、撮像装置として、撮像レンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行うことができるものも知られており（例えば、特許文献１参照。）、近年では、当該撮像レンズの移動をＣＰＵの制御下にて自動的に行うことにより焦点調整を自動で行うオートフォーカス（ＡＦ）処理機能を有するものも開発されている。 As an imaging device, there is also known an imaging device that can adjust the focus by moving the imaging lens in the optical axis direction (see, for example, Patent Document 1). In recent years, the movement of the imaging lens is controlled by the CPU. Some have been developed which have an autofocus (AF) processing function for automatically performing focus adjustment by automatically performing the control.
かかる撮像装置にあっては、例えば、撮像レンズをその下側から支持し、水平面部とこの水平面部に連続された傾斜面部（ＡＦ域）とを有するカム面が形成されたカム部材を備え、このカム部材を所定方向に駆動させることによって撮像レンズを光軸方向に移動自在に構成されたものもある。より具体的には、カム部材の傾斜面部のより上側に撮像レンズの所定の当接部を当接させるようにカム部材を駆動させることによって焦点をより至近域側から合わせることができ、また、傾斜面部のより下側に撮像レンズの当接部を当接させることによって焦点をより無限遠域側から合わせることができるようになっている。
ところで、例えば電源投入時等や通常の撮像状態において、表示画面にプレビュー画像を表示することが一般的に行われており、この場合、ＡＦ処理機能を有する撮像装置にあっては、カム部材の駆動に基づいて至近域側と無限遠域側との間の過焦点位置等の所定の合焦位置に撮像レンズを位置決めするようになっている。 By the way, for example, a preview image is generally displayed on the display screen when the power is turned on or in a normal imaging state. In this case, in an imaging device having an AF processing function, Based on the drive, the imaging lens is positioned at a predetermined in-focus position such as a hyperfocal position between the close range side and the infinity range side.
かかる場合、撮像装置の個体バラツキ等により変動される至近域側と無限遠域側との間の撮像レンズの過焦点位置をメモリに記憶しておく必要がある。また、過焦点位置を基準として撮像レンズを至近域や無限遠域に適正に移動させる場合には、過焦点位置に基づいて所定の演算を行ったり、過焦点位置から至近域や無限遠域までのステッピングモータのパルス信号数をメモリに記憶しておく必要がある。 In such a case, it is necessary to store in the memory the hyperfocal position of the imaging lens between the close range side and the infinity range side, which is fluctuated due to individual variations of the imaging device. In addition, when moving the imaging lens appropriately to the close range or infinity range based on the hyperfocal position, perform predetermined calculations based on the hyperfocal position, or from the hyperfocal position to the close range or infinity range. The number of pulse signals of the stepping motor needs to be stored in a memory.
このように、ＡＦ処理に係る制御を簡便に行うことができないことから、電力消費量が増加してしまい、また、過焦点位置等の基準となる所定位置やパルス信号数の記憶用のメモリを備える必要があり、装置の大型化並びにコストの上昇を招いてしまうといった問題がある。 As described above, since the control related to the AF process cannot be easily performed, the power consumption increases, and a memory for storing a predetermined position and the number of pulse signals as a reference such as a hyperfocal position is provided. There is a problem that it is necessary to provide such a device, resulting in an increase in the size of the device and an increase in cost.
そこで、本発明の課題は、消費電力並びにコストの低下を図ることができる撮像装置及び電子機器を提供することである。 Thus, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus and an electronic apparatus that can reduce power consumption and cost.
上記課題を解決するため、本発明の一つの態様では、
被写体の光学像を結像する撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像された光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像レンズを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材と、前記保持部材及び前記支持部材の何れか一方に設けられ、前記撮像レンズを前記撮像素子に対して光軸方向に変位させるカム部と、前記保持部材及び前記支持部材の何れか一方を回動させるための駆動手段と、前記被写体の撮像の際に、前記駆動手段の駆動を制御して前記撮像レンズを光軸方向に移動させ当該撮像レンズの合焦位置を自動で調整するオートフォーカス処理を行うオートフォーカス処理手段とを備える撮像装置において、
前記カム部は、
前記保持部材及び前記支持部材のうち、当該カム部が設けられていない他方の一部に形成された当接部が当接されるカム面を有し、当該カム面は、前記オートフォーカス処理手段による前記オートフォーカス処理にて前記撮像レンズを前記撮像素子に対して光軸方向に変位させるためのＡＦ域と、固定焦点にて撮像可能な水平な基準域と、を有する。In order to solve the above problems, in one aspect of the present invention,
An imaging lens that forms an optical image of a subject, an imaging device that converts an optical image formed by the imaging lens into an electrical signal, a holding member that holds the imaging lens, and a support member that supports the holding member A cam portion that is provided on any one of the holding member and the support member and displaces the imaging lens in the optical axis direction with respect to the imaging element, and rotates any one of the holding member and the support member. Driving means for moving, and autofocus processing for automatically adjusting the in-focus position of the imaging lens by controlling the driving of the driving means to move the imaging lens in the optical axis direction when imaging the subject In an imaging apparatus comprising autofocus processing means for performing
The cam portion is
The holding member and the support member have a cam surface with which a contact portion formed on the other portion where the cam portion is not provided is in contact, and the cam surface is the autofocus processing means. An autofocus process for moving the image pickup lens in the optical axis direction with respect to the image sensor and a horizontal reference area that can be imaged at a fixed focus.
本発明の前記態様によれば、被写体の撮像の際に、撮像レンズの合焦位置を自動で調整するオートフォーカス処理を行うオートフォーカス処理手段を備える撮像装置において、撮像レンズを撮像素子に対して光軸方向に変位させるカム部のカム面は、オートフォーカス処理にて撮像レンズを撮像素子に対して光軸方向に変位させるためのＡＦ域と、固定焦点にて撮像可能な水平な基準域とが設けられている。 According to the aspect of the present invention, in an imaging apparatus including an autofocus processing unit that performs autofocus processing that automatically adjusts a focus position of an imaging lens when imaging a subject, the imaging lens is connected to the imaging element. The cam surface of the cam portion that is displaced in the optical axis direction includes an AF area for displacing the imaging lens in the optical axis direction with respect to the imaging element by autofocus processing, and a horizontal reference area that can be imaged at a fixed focus. Is provided.
即ち、固定焦点にて被写体を撮像する際には、カム部のカム面の基準域に当接部を当接させることにより、撮像レンズの撮像素子に対する光軸方向の位置を固定した状態とすることができる。これにより、例えば固定焦点による被写体の撮像において、ＡＦ域の至近域側と遠方域側との間の所定位置に撮像レンズを位置決めして撮像する構成のものに比べて撮像レンズの位置決めに係る制御を簡略化することができ、消費電力を低下することができる。 That is, when the subject is imaged at a fixed focus, the position of the imaging lens in the optical axis direction with respect to the imaging element is fixed by bringing the contact portion into contact with the reference area of the cam surface of the cam portion. be able to. Thereby, for example, in imaging of a subject with a fixed focus, the control related to the positioning of the imaging lens compared to a configuration in which the imaging lens is positioned and imaged at a predetermined position between the near side and the far side of the AF area. Can be simplified and power consumption can be reduced.
また、カム面に設けられた基準域を基準として、オートフォーカス処理の際に遠方位置及び至近位置に撮像レンズを適正に合焦させるように当該撮像レンズを位置決めすることができる。従って、オートフォーカス処理の際に撮像レンズにより結像される光学像が撮像素子上にて適正に合焦されながら、カム面のＡＦ域に当接部を当接させつつ撮像レンズを光軸方向に変位させることができることとなる。これにより、撮像レンズを光軸方向の所定位置に移動させるために、ＡＦ域の所定位置や当該傾斜面部の所定位置から至近域又は遠方域までの駆動モータのパルス信号数を記憶しておくためのメモリを備える必要がなくなる。 In addition, with the reference area provided on the cam surface as a reference, the imaging lens can be positioned so that the imaging lens is properly focused at a distant position and a close position during autofocus processing. Accordingly, the optical image formed by the imaging lens during autofocus processing is properly focused on the imaging element, and the imaging lens is moved in the optical axis direction while the abutting portion is brought into contact with the AF area of the cam surface. It can be displaced to. Thereby, in order to move the imaging lens to a predetermined position in the optical axis direction, the number of pulse signals of the drive motor from the predetermined position in the AF area and the predetermined position of the inclined surface portion to the near area or the far area is stored. It is no longer necessary to have a separate memory.
このように、撮像レンズによる被写体の撮像に際して消費される電力を低下させることができるとともに、撮像レンズを光軸方向に移動させる上での撮像レンズの過焦点位置等の基準となる所定位置や所定の駆動手段のパルス信号数を記憶するためのメモリを備える必要がなくなって、当該撮像装置の小型化並びにコストの低下を図ることができる。 In this way, the power consumed when the subject is imaged by the imaging lens can be reduced, and a predetermined position or a predetermined reference serving as a reference such as an overfocus position of the imaging lens when the imaging lens is moved in the optical axis direction. It is no longer necessary to provide a memory for storing the number of pulse signals of the driving means, and the size and cost of the imaging apparatus can be reduced.
１００ 撮像装置
３ 撮像素子
４１ 第一レンズ（撮像レンズ）
４２ 第二レンズ（撮像レンズ）
４３ 第三レンズ（撮像レンズ）
４４ レンズ固定枠部
４４ａ 雄ねじ部（合焦状態調整機構）
５ 外筒部（保持部材）
５１ａ 雌ねじ部（合焦状態調整機構）
５３ａ 当接部
６ カム部材
６１ 上カム部（カム部）
６１１ カム面
６１ａ 基準域（基準位置）
６１ｂ 過無限遠域
６１ｅ ＡＦ域（傾斜面部）
６２ 下円盤部（台座）
７ 駆動モータ（駆動手段）
１０ａ ＣＰＵ（オートフォーカス処理手段）
Ｔ 携帯電話機（電子機器）DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Imaging device 3 Imaging element 41 1st lens (imaging lens)
42 Second lens (imaging lens)
43 Third lens (imaging lens)
44 Lens fixing frame portion 44a Male thread portion (focusing state adjustment mechanism)
5 Outer cylinder (holding member)
51a Female thread (Focus state adjustment mechanism)
53a Contact part 6 Cam member 61 Upper cam part (cam part)
611 Cam surface 61a Reference area (reference position)
61b Far-infinite range 61e AF range (inclined surface)
62 Lower disk part (pedestal)
7 Drive motor (drive means)
10a CPU (autofocus processing means)
T mobile phone (electronic equipment)
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
図１は、本発明を適用した一実施形態として例示する撮像装置１００を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線における撮像装置１００の一部省略断面図である。また、図３は、撮像装置１００の制御系の要部構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a plan view illustrating an imaging apparatus 100 exemplified as an embodiment to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a partially omitted cross-sectional view of the imaging apparatus 100 taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration of the control system of the imaging apparatus 100.
なお、図１にあっては、装置ケース１の上蓋部１ａの図示を省略している。 In addition, in FIG. 1, illustration of the upper cover part 1a of the apparatus case 1 is abbreviate | omitted.
本実施形態の撮像装置１００は、レンズ部４の合焦位置を自動で調整するオートフォーカス処理を実行可能に構成されており、具体的には、図１〜図３に示すように、装置ケース１と、装置ケース１の下側に配設された基板２と、基板２の光源側（上側）の面に取り付けられた撮像素子３と、撮像素子３に集光させるためのレンズ部４と、このレンズ部４を保持する外筒部（保持部材）５と、外筒部５を支持して、当該外筒部５を撮像素子３に対して光軸方向に変位させるカム部材６と、カム部材６を介してレンズ部４を光軸方向に移動させるための駆動モータ（駆動手段）７と、駆動モータ７の駆動力をカム部材６に伝達するための駆動力伝達部材８と、レンズ部４の光軸方向の位置を検知するためのフォトインタラプタ９と、制御部１０とを備えている。 The imaging apparatus 100 of the present embodiment is configured to be able to execute autofocus processing that automatically adjusts the in-focus position of the lens unit 4. Specifically, as shown in FIGS. 1, a substrate 2 disposed below the device case 1, an image sensor 3 attached to a light source side (upper side) surface of the substrate 2, and a lens unit 4 for condensing the image sensor 3 An outer cylinder part (holding member) 5 that holds the lens part 4; a cam member 6 that supports the outer cylinder part 5 and displaces the outer cylinder part 5 in the optical axis direction with respect to the imaging element 3; A driving motor (driving means) 7 for moving the lens unit 4 in the optical axis direction via the cam member 6, a driving force transmitting member 8 for transmitting the driving force of the driving motor 7 to the cam member 6, and a lens A photo interrupter 9 for detecting the position of the unit 4 in the optical axis direction, and a control unit 10 It is equipped with a.
基板２は、例えばセラミック基板等からなり、その光源側の面に下端部を当接させて装置ケース１が取り付けられている。 The substrate 2 is made of, for example, a ceramic substrate or the like, and the device case 1 is attached with the lower end abutted against the light source side surface.
また、基板２は、図１に示すように、その一部にフレキシブル基板Ｆが接続されている。フレキシブル基板Ｆは所定の配線（図示略）を介して撮像素子３と電気的に接続されている。 Moreover, the flexible substrate F is connected to a part of the substrate 2 as shown in FIG. The flexible substrate F is electrically connected to the image sensor 3 via predetermined wiring (not shown).
撮像素子３は、基板２の所定位置（例えば、図２における左側）に、その光源側にレンズ部４により結像された被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換部３ａが配されるように取り付けられている。また、撮像素子３は、例えば、ＣＭＯＳ型イメージセンサ、ＣＣＤ型イメージセンサ等からなり、外形が略矩形薄板状に形成されている。 In the imaging device 3, a photoelectric conversion unit 3a that converts an optical image of a subject imaged by the lens unit 4 into an electrical signal is disposed on a light source side at a predetermined position (for example, the left side in FIG. 2) of the substrate 2. It is attached as follows. The image pickup device 3 is composed of, for example, a CMOS image sensor, a CCD image sensor, or the like, and has an outer shape formed in a substantially rectangular thin plate shape.
なお、撮像素子３の光源側には、例えば、赤外線等をカットするフィルタとしての機能を有し、当該撮像素子３に塵などが付着するのを防止することができるようにカバー部材３１が配設されている。そして、カバー部材３１の光源側には、被写体の光学像を撮像素子３の光電変換部３ａに結像するためのレンズ部４が配設されている。 For example, a cover member 31 is disposed on the light source side of the image sensor 3 so as to function as a filter that cuts off infrared rays or the like and to prevent dust or the like from adhering to the image sensor 3. It is installed. On the light source side of the cover member 31, a lens unit 4 for forming an optical image of the subject on the photoelectric conversion unit 3 a of the image sensor 3 is disposed.
レンズ部４は、光源側から順に配設された第一レンズ４１、第二レンズ４２及び第三レンズ４３（撮像レンズ）を備え、これら第一レンズ４１、第二レンズ４２及び第三レンズ４３は外形が略筒状に形成されたレンズ固定枠部４４の内周部に固定されている。 The lens unit 4 includes a first lens 41, a second lens 42, and a third lens 43 (imaging lens) arranged in order from the light source side. The first lens 41, the second lens 42, and the third lens 43 are The outer shape is fixed to the inner peripheral portion of the lens fixing frame portion 44 formed in a substantially cylindrical shape.
なお、第一レンズ４１と第二レンズ４２との間には、例えば、光量を調節するための絞り板４５が配設され、また、第二レンズ４２と第三レンズ４３との間には、これら第二レンズ４２と第三レンズ４３との間隔を規制するための間隔規制部材４６が配設されている。 In addition, for example, a diaphragm plate 45 for adjusting the amount of light is disposed between the first lens 41 and the second lens 42, and between the second lens 42 and the third lens 43, An interval regulating member 46 for regulating the interval between the second lens 42 and the third lens 43 is provided.
また、レンズ部４は、レンズ固定枠部４４の外周部に形成された雄ねじ部４４ａを外筒部５の内周部に形成された雌ねじ部５１ａに螺合させるようにして外筒部５の内側に配設されている。 In addition, the lens unit 4 is configured such that the male screw part 44 a formed on the outer peripheral part of the lens fixing frame part 44 is screwed to the female screw part 51 a formed on the inner peripheral part of the outer cylinder part 5. Arranged inside.
ここで、外筒部５に対してレンズ部４を光軸方向の軸心周りに回動させることにより当該レンズ部４を光軸方向に移動自在となっており、これにより、レンズ部４の合焦状態を調整する合焦状態調整機構が構成されている。より具体的には、カム部材６の基準域に外筒部５の当接部５３ａが当接されて光軸方向に位置決めされた状態で、所定のチャートを用いてレンズ部４の合焦状態を評価していき、その評価状況に応じてレンズ部４を螺子込んで光軸方向に移動させることで当該レンズ部４の合焦状態を調整するようになっている。このようにして、合焦状態調整機構により、基準撮像位置におけるレンズ部４の合焦状態の調整を簡便に、且つ、適正に行うことができる。 Here, the lens unit 4 can be moved in the optical axis direction by rotating the lens unit 4 around the axis in the optical axis direction with respect to the outer cylinder unit 5. An in-focus state adjusting mechanism for adjusting the in-focus state is configured. More specifically, the lens unit 4 is in an in-focus state using a predetermined chart in a state where the contact portion 53a of the outer cylinder portion 5 is in contact with the reference area of the cam member 6 and is positioned in the optical axis direction. The focusing state of the lens unit 4 is adjusted by screwing the lens unit 4 and moving it in the direction of the optical axis according to the evaluation status. In this way, the focus state adjustment mechanism can easily and appropriately adjust the focus state of the lens unit 4 at the reference imaging position.
外筒部５は、例えば、外形が略筒状に形成された部材であり、内周部に雌ねじ部５１ａが形成された上環状部５１と、この上環状部５１に連続して形成され、バネ等の押圧部材１１により基板２側に押圧される被押圧部５２と、この被押圧部５２に連続して形成され、下端部にカム部材６のカム面６１１に当接される当接部５３ａが形成された下環状部５３とを備えている。 The outer cylinder part 5 is, for example, a member whose outer shape is formed in a substantially cylindrical shape, and is formed continuously with the upper annular part 51 in which the female thread part 51a is formed on the inner peripheral part, and the upper annular part 51, A pressed portion 52 that is pressed to the substrate 2 side by a pressing member 11 such as a spring, and a contact portion that is formed continuously with the pressed portion 52 and contacts the cam surface 611 of the cam member 6 at the lower end portion. And a lower annular portion 53 formed with 53a.
当接部５３ａは、略１２０°間隔を空けて下環状部５３の下面から撮像素子３側に３つ突出して形成されている。また、当接部５３ａの突出長は、カム部材６のカム面６１１上面の高低差と略等しいか、若しくは高低差よりも長くなっている。 The contact portions 53a are formed so as to protrude from the lower surface of the lower annular portion 53 toward the image pickup device 3 with an interval of approximately 120 °. In addition, the protruding length of the contact portion 53a is substantially equal to the height difference of the upper surface of the cam surface 611 of the cam member 6 or longer than the height difference.
なお、押圧部材１１の上端部は、例えば、装置ケース１の上蓋部１ａの下面に当接されており、これによって、押圧部材１１により外筒部５が基板２側に常時付勢されるようになっている。 The upper end portion of the pressing member 11 is in contact with, for example, the lower surface of the upper lid portion 1a of the device case 1, so that the outer cylinder portion 5 is constantly urged toward the substrate 2 by the pressing member 11. It has become.
また、外筒部５の所定位置には、フォトインタラプタ９によりレンズ部４の光軸方向の位置を検知するための検知用羽部材５４が配設されている。 Further, a detection wing member 54 for detecting the position of the lens portion 4 in the optical axis direction by the photo interrupter 9 is disposed at a predetermined position of the outer cylinder portion 5.
次に、カム部材６について図４及び図５を参照して詳細に説明する。ここで、図４は、カム部材６を示す斜視図であり、図５は、カム部材６のカム面６１１を模式的に示した図である。 Next, the cam member 6 will be described in detail with reference to FIGS. Here, FIG. 4 is a perspective view showing the cam member 6, and FIG. 5 is a view schematically showing the cam surface 611 of the cam member 6.
図４に示すように、カム部材６は、例えば、略環状に形成された部材であり、具体的には、上端に当接部５３ａが当接されて外筒部５を下側から支持するカム面６１１を有する上カム部（カム部）６１と、この上カム部６１の下側から外方に突設され、外周部に歯車が形成され、上カム部６１を介して外筒部５を支持する支持部材である下円盤部（台座）６２とを備えて構成されている。 As shown in FIG. 4, the cam member 6 is, for example, a member formed in a substantially annular shape. Specifically, the abutting portion 53 a is abutted on the upper end to support the outer cylinder portion 5 from the lower side. An upper cam portion (cam portion) 61 having a cam surface 611, a projecting outward from the lower side of the upper cam portion 61, a gear is formed on the outer peripheral portion, and the outer cylinder portion 5 via the upper cam portion 61. And a lower disk portion (pedestal) 62 which is a support member for supporting
上カム部６１のカム面６１１は、図５に示すように、光軸方向に略直交する方向に延在する水平面を有する基準域６１ａと、この基準域６１ａよりも高さがわずかに低い水平面を有する過無限遠域６１ｂと、基準域６１ａと過無限遠域６１ｂを連続的に繋ぐ小段差域６１ｃと、基準域６１ａよりも高さの高い水平面を有する至近域６１ｄと、過無限遠域６１ｂと至近域６１ｄを連続的に繋ぐ広傾斜面を有するＡＦ域６１ｅと、至近域６１ｄと基準域６１ａを連続的に繋ぐ大段差域６１ｆとが略１２０°間隔を空けて形成されている。これにより、カム部材６のカム面６１１に、外筒部５の３つの当接部５３ａが当接することとなり、カム部材６は、外筒部５を三点で支持するようになっている。ここで、水平面とは、レンズの光軸に対して鉛直な平面であることを意味する。 As shown in FIG. 5, the cam surface 611 of the upper cam portion 61 includes a reference area 61a having a horizontal plane extending in a direction substantially orthogonal to the optical axis direction, and a horizontal plane having a slightly lower height than the reference area 61a. An infinitely far region 61b having a large area, a small step region 61c continuously connecting the reference region 61a and the excessively infinitely far region 61b, a closest region 61d having a horizontal plane higher than the reference region 61a, and an excessively infinitely far region An AF area 61e having a wide inclined surface that continuously connects 61b and the nearest area 61d and a large step area 61f that continuously connects the nearest area 61d and the reference area 61a are formed at an interval of approximately 120 °. Thereby, the three contact parts 53a of the outer cylinder part 5 contact | abut on the cam surface 611 of the cam member 6, and the cam member 6 supports the outer cylinder part 5 by three points | pieces. Here, the horizontal plane means a plane perpendicular to the optical axis of the lens.
そして、カム部材６が光軸方向の軸周りに回動することにより、外筒部５の当接部５３ａを上カム部６１のカム面６１１に沿って摺動させながら当該カム面６１１が移動することとなり、これによって、外筒部５とともにレンズ部４が光軸方向に変位するようになっている。 Then, when the cam member 6 rotates around the axis in the optical axis direction, the cam surface 611 moves while sliding the contact portion 53a of the outer cylinder portion 5 along the cam surface 611 of the upper cam portion 61. As a result, the lens portion 4 together with the outer cylinder portion 5 is displaced in the optical axis direction.
大段差域６１ｆの高低差は、例えば、少なくともフォトインタラプタ９から出力されるパルス信号のレベルを検知用羽部材５４により切り替えることができる程度の高さとなっている。即ち、例えばカム面６１１が図５における左方向に移動するようにカム部材６が回動することにより、当接部５３ａが大段差域６１ｆを上から下に移動することとなる。このとき、検知用羽部材５４とフォトインタラプタ９との相対的な高低差に基づいて当該フォトインタラプタ９から出力されるパルス信号がローレベル（Ｌレベル）からハイレベル（Ｈレベル）に切り替えられるようになっている。 The height difference of the large step region 61f is, for example, a height that can switch at least the level of the pulse signal output from the photo interrupter 9 by the detection blade member 54. That is, for example, when the cam member 6 rotates so that the cam surface 611 moves to the left in FIG. 5, the contact portion 53a moves from the top to the bottom in the large step region 61f. At this time, the pulse signal output from the photo interrupter 9 is switched from the low level (L level) to the high level (H level) based on the relative height difference between the detection wing member 54 and the photo interrupter 9. It has become.
基準域６１ａは、電源投入時等や通常の撮像状態である固定焦点にて撮像する際に、レンズ部４の光軸方向の位置を固定するための領域であり、具体的には、レンズ部４を過焦点等を含む常焦点にて合焦させるように光軸方向に位置決めするようになっている。これにより、例えばコリメータ等を必要とせずにレンズ部４の合焦状態の調整を簡便に、且つ、適正に行うことができることとなって、固定焦点における被写体の撮像をより適正に行うことができることとなる。 The reference area 61a is an area for fixing the position of the lens unit 4 in the optical axis direction when power is turned on or when imaging is performed with a fixed focus that is a normal imaging state. 4 is positioned in the optical axis direction so as to be focused at a normal focus including an overfocus. Thereby, for example, the adjustment of the in-focus state of the lens unit 4 can be performed easily and appropriately without the need for a collimator or the like, and the subject can be imaged more appropriately at a fixed focus. It becomes.
なお、常焦点とは、少なくとも撮像頻度の高い３０ｃｍ〜３ｍの範囲内でベストピントとして設定された所定の位置のことである。 Note that the normal focus is a predetermined position set as the best focus at least within a range of 30 cm to 3 m with high imaging frequency.
また、基準域６１ａは、オートフォーカス処理の際に過無限遠位置及び至近位置にてレンズ部４を合焦させるように当該レンズ部４を撮像素子３に対して光軸方向に位置決めするための基準位置となっており、ＡＦ域６１ｅの前後に水平な過無限遠域６１ｂと至近域６１ｄが配置されている。つまり、基準域６１ａに外筒部５の当接部５３ａが当接された状態で、撮像素子３の光電変換部３ａに光学像が結像されるようにレンズ部４の合焦状態の調整が行われることにより、当該レンズ部４をオートフォーカス処理の際に過無限遠位置及び至近位置に移動させても、レンズ部４の光学像は撮像素子３の光電変換部３ａにて結像されることとなる。 The reference area 61a is used for positioning the lens unit 4 in the optical axis direction with respect to the imaging element 3 so as to focus the lens unit 4 at the far infinity position and the closest position during autofocus processing. It is a reference position, and a horizontal far-infinite region 61b and a closest region 61d are arranged before and after the AF region 61e. That is, the focus state of the lens unit 4 is adjusted so that an optical image is formed on the photoelectric conversion unit 3a of the imaging device 3 in a state where the contact portion 53a of the outer cylinder portion 5 is in contact with the reference area 61a. As a result, the optical image of the lens unit 4 is formed by the photoelectric conversion unit 3a of the image sensor 3 even when the lens unit 4 is moved to the far infinity position and the closest position during the autofocus process. The Rukoto.
ＡＦ域６１ｅは、ＣＰＵ１０ａ（後述）の制御下におけるオートフォーカス処理（後述）にてレンズ部４を光軸方向に変位させるための領域であり、過焦点位置を挟んでその下側が遠方域側となり、上側が至近域６１ｄ側となっている。つまり、当該ＡＦ域６１ｅに沿って当接部５３ａが摺動することにより、レンズ部４の撮像素子３の光電変換部３ａに対する光軸方向の距離を変えることができるようになっている。これにより、ＡＦ域６１ｅのより上側に当接部５３ａを当接させるようにカム部材６を駆動させることによって焦点をより至近域６１ｄ側から合わせることができ、また、ＡＦ域６１ｅのより下側にレンズ部４の当接部５３ａを当接させることによって焦点をより遠方域側から合わせることができるようになっている。 The AF area 61e is an area for displacing the lens unit 4 in the optical axis direction in an autofocus process (described later) under the control of the CPU 10a (described later), and the lower side of the overfocus position is the far side. The upper side is the closest region 61d side. That is, when the contact portion 53a slides along the AF area 61e, the distance in the optical axis direction of the imaging unit 3 of the lens unit 4 with respect to the photoelectric conversion unit 3a can be changed. As a result, the cam member 6 is driven so that the abutting portion 53a abuts on the upper side of the AF area 61e, so that the focal point can be adjusted from the close-up area 61d side, and the lower side of the AF area 61e. By bringing the contact portion 53a of the lens portion 4 into contact with the lens, the focal point can be adjusted from the far side.
なお、ＡＦ域６１ｅの下側の領域は、レンズ部４を遠方撮像位置にて合焦させるように光軸方向に位置決めするための領域となっている。 The lower area of the AF area 61e is an area for positioning the lens unit 4 in the optical axis direction so that the lens unit 4 is focused at the far imaging position.
ここで、遠方域とは、過焦点よりも遠くの被写体に合焦する位置からなる域であり、過無限域を含む域である。 Here, the far region is a region composed of a position that focuses on a subject farther than the hyperfocal point and includes a far infinite region.
過無限遠域６１ｂは、レンズ部４を過無限遠位置にて合焦させるように光軸方向に位置決めするための領域であり、ＡＦ域に前後する二つの水平部のうちの一方を構成し、具体的には、撮影倍率が正となる領域である。 The infinitely far region 61b is a region for positioning the lens unit 4 in the optical axis direction so as to focus at the infinitely far position, and constitutes one of the two horizontal parts before and after the AF region. Specifically, this is a region where the shooting magnification is positive.
ここで、過無限遠位置とは、無限遠域よりもさらに至近域６１ｄと反対側であり、レンズ部４の焦点を本来の無限遠よりもさらに無限遠側から合わせることができるようになっている。即ち、レンズ部４の第一レンズ４１、第二レンズ４２及び第三レンズ４３を構成する所定の樹脂は、例えば温度や湿度などの環境条件によって屈折率が変動する虞があり、この場合、無限遠にて合焦することができなくなる。そこで、樹脂の屈折率が変動して通常状態における無限遠から焦点を合わせることができなくなっても、当該過無限遠域６１ｂにより合焦位置を至近域６１ｄと反対側にずらすことができることとなって、焦点を無限遠に適正に合わせることができるようになる。ここで、カム部のＡＦ域の一端の過無限位置に連続した過無限遠域を水平面とすることによって、カムフォロワの先端形状に係わらず、レンズを確実に過無限遠位置に置くことができる。また、ＡＦ域の過無限側の終端のカム変化が緩やかになるため、カムの磨耗を防ぎ、耐久性が向上する。 Here, the excessively infinite position is the side opposite to the close range 61d further than the infinity range, and the lens unit 4 can be focused from the infinity side further than the original infinity. Yes. That is, the refractive index of the predetermined resin constituting the first lens 41, the second lens 42, and the third lens 43 of the lens unit 4 may vary depending on environmental conditions such as temperature and humidity. In this case, infinite It becomes impossible to focus at a distance. Therefore, even if the refractive index of the resin fluctuates and it becomes impossible to focus from infinity in the normal state, the in-focus position can be shifted to the side opposite to the closest region 61d by the excessive infinity region 61b. , It will be able to focus properly at infinity. Here, by setting the hyper-infinity region continuous to the super-infinity position at one end of the AF area of the cam portion as a horizontal plane, the lens can be reliably placed at the super-infinity position regardless of the tip shape of the cam follower. Further, since the cam change at the end of the AF area on the excessively infinite side becomes gradual, cam wear is prevented and durability is improved.
至近域６１ｄは、レンズ部４を至近撮像位置にて合焦させるように光軸方向に位置決めするための領域である。この至近域６１ｄに外筒部５の当接部５３ａが当接された状態となることで、レンズ部４が最も被写体側に繰り出された状態となる（図６参照）。このとき、被写体とレンズ部４の距離は、例えば約５〜３０（ｃｍ）であって、書類の画像を撮像素子３の撮像領域（光電変換部３ａ）全面で撮像したり、本発明に係る携帯電話機（後述する）に撮像装置１００を搭載する場合には、当該撮像装置１００をバーコードリーダとして利用することができる。ここで、カム部のＡＦ域の他端の至近位置に連続した至近域を水平面とすることによって、カムフォロワの先端形状に係わらず、レンズを確実に至近位置に置くことができる。また、ＡＦ域の至近側の終端のカム変化が緩やかになるため、カムの磨耗を防ぎ、耐久性が向上する。 The close range 61d is a region for positioning the lens unit 4 in the optical axis direction so as to focus at the close imaging position. When the contact portion 53a of the outer cylinder portion 5 is brought into contact with the closest region 61d, the lens portion 4 is extended to the most object side (see FIG. 6). At this time, the distance between the subject and the lens unit 4 is, for example, about 5 to 30 (cm), and an image of the document is imaged over the entire imaging region (photoelectric conversion unit 3a) of the imaging device 3, or according to the present invention. When the imaging device 100 is mounted on a mobile phone (described later), the imaging device 100 can be used as a barcode reader. Here, by setting the close range continuous to the close position of the other end of the AF area of the cam portion as a horizontal plane, the lens can be surely placed at the close position regardless of the tip shape of the cam follower. Further, since the cam change at the end on the near side of the AF area becomes gentle, cam wear is prevented and durability is improved.
下円盤部６２の歯車は、駆動力伝達部材８の下側外周部に形成された平歯車部（図示略）に噛合されている。 The gear of the lower disk portion 62 is meshed with a spur gear portion (not shown) formed on the lower outer peripheral portion of the driving force transmission member 8.
なお、駆動力伝達部材８には、平歯車部と同心にてこの平歯車部よりも上側にはす歯（図示略）が設けられており、このはす歯が駆動モータ７の出力軸に取付固定されたウォーム７１に噛合されている。 The driving force transmission member 8 is provided with a tooth (not shown) concentrically with the spur gear portion and above the spur gear portion, and this helical tooth is provided on the output shaft of the drive motor 7. It is meshed with a worm 71 fixedly attached.
ここで、駆動力伝達部材８の回転方向は、レンズ部４を遠方撮像位置から至近撮像位置に移動させる際に、ウォーム７１とはす歯との噛合により当該駆動力伝達部材８が基板２側に付勢されるような方向となっている。即ち、レンズ部４は押圧部材１１により光源側から基板２側に付勢されているため、ＡＦ域６１ｅにてレンズ部４を光軸方向に移動させる場合には、駆動力伝達部材８が基板２側に付勢されるような方向となるように回転させた方がレンズ部４の光軸方向の位置決め精度向上の点で好ましい。 Here, the rotational direction of the driving force transmission member 8 is such that when the lens unit 4 is moved from the distant imaging position to the closest imaging position, the driving force transmission member 8 is on the side of the substrate 2 by meshing with the worm 71 and the tooth. It is the direction that is urged by. That is, since the lens unit 4 is urged from the light source side to the substrate 2 side by the pressing member 11, when the lens unit 4 is moved in the optical axis direction in the AF area 61e, the driving force transmitting member 8 is the substrate. It is preferable from the viewpoint of improving the positioning accuracy of the lens unit 4 in the optical axis direction that the lens unit 4 is rotated so as to be biased toward the second side.
換言すると、オートフォーカス処理（後述する）をレンズ部４の繰出時に実行する場合には、当該レンズ部４を繰り出すことにより駆動力伝達部材８が基板２側に付勢されるようにはす歯を設け、一方、レンズ部４の繰込時に実行する場合には、当該レンズ部４を繰り込むことにより駆動力伝達部材８が基板２側に付勢されるようにはす歯を設けることが好ましい。 In other words, when an autofocus process (described later) is performed when the lens unit 4 is extended, the tooth that causes the driving force transmission member 8 to be biased toward the substrate 2 by extending the lens unit 4. On the other hand, when it is executed when the lens unit 4 is retracted, a tooth is provided so that the driving force transmitting member 8 is biased toward the substrate 2 by retracting the lens unit 4. preferable.
駆動モータ７は、例えば、ステッピングモータ等のパルスモータであり、ＣＰＵ１０ａから出力され入力されたパルスに基づいてロータを所定の角度ずつステップ駆動するようになっている。これにより、ウォーム７１及び駆動力伝達部材８を介してカム部材６を光軸方向の軸周りに所定方向に回動させるようになっている。 The drive motor 7 is, for example, a pulse motor such as a stepping motor, and is configured to step-drive the rotor by a predetermined angle based on a pulse output from the CPU 10a. Thereby, the cam member 6 is rotated in the predetermined direction around the optical axis direction via the worm 71 and the driving force transmission member 8.
制御部１０は、オートフォーカス処理を制御するためのものであり、具体的には、図３に示すように、ＣＰＵ１０ａと、ＲＡＭ１０ｂと、記憶部１０ｃとを備えている。なお、制御部１０、撮像素子３、駆動モータ７、フォトインタラプタ９はバスＢを介して電気的に接続されている。 The control unit 10 is for controlling the autofocus process, and specifically includes a CPU 10a, a RAM 10b, and a storage unit 10c as shown in FIG. The control unit 10, the image sensor 3, the drive motor 7, and the photo interrupter 9 are electrically connected via a bus B.
ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａは、当該撮像装置１００を構成する各部を統括して制御するものであり、記憶部１０ｃに格納されている所定のプログラムを読み出してＲＡＭ１０ｂの作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行する。 The CPU (Central Processing Unit) 10a controls each unit constituting the imaging apparatus 100 in an integrated manner, reads a predetermined program stored in the storage unit 10c, develops it in the work area of the RAM 10b, and Various processes are executed according to the program.
ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｂは、ＣＰＵ１０ａの制御下にて記憶部１０ｃから読み出されたプログラムやデータ等の格納領域や作業領域等を構成している。 A RAM (Random Access Memory) 10b constitutes a storage area, a work area, and the like for programs and data read from the storage unit 10c under the control of the CPU 10a.
記憶部１０ｃは、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electronic Erasable Programmable ROM）等から構成されており、ＣＰＵ１０ａの制御下にて実行される各種のプログラム並びに各プログラムの処理に係るデータ等を記憶するものである。具体的には、記憶部１０ｃは、例えば、オートフォーカス処理プログラムｃ１を記憶している。 The storage unit 10c includes, for example, a ROM (Read Only Memory), an EEPROM (Electronic Erasable Programmable ROM), and the like, and stores various programs executed under the control of the CPU 10a, data related to the processing of each program, and the like. To do. Specifically, the storage unit 10c stores, for example, an autofocus processing program c1.
オートフォーカス処理プログラムｃ１は、ＣＰＵ１０ａに、オートフォーカス処理手段として、被写体の撮像の際に、駆動モータ７の駆動を制御させてレンズ部４を保持する外筒部５を光軸方向に移動させ当該レンズ部４の合焦位置を自動で調整するオートフォーカス処理を行う機能を実現させるプログラムである。 The autofocus processing program c1 causes the CPU 10a as an autofocus processing means to control the drive of the drive motor 7 to move the outer cylinder portion 5 holding the lens portion 4 in the optical axis direction when the subject is imaged. This is a program for realizing a function of performing an autofocus process for automatically adjusting the in-focus position of the lens unit 4.
ここで、オートフォーカス処理は、例えば、ＣＰＵ１０ａの制御下にて、カム部材６を所定方向に回動させてカム面６１１に外筒部５の当接部５３ａを摺動させることによりレンズ部４を遠方撮像位置と至近撮像位置の間を移動させつつ、被写体を撮像することで画像データを取得していく。そして、ＣＰＵ１０ａは、取得された画像データの複数の焦点調整位置における特定周波数解析を行うことにより取得した周波数解析データをＲＡＭ１０ｂ内に順次格納していく。さらに、ＣＰＵ１０ａは、ＲＡＭ１０ｂに格納された周波数解析データに基づいて、当該画像データの焦点調整位置におけるその被写体の光学像の合焦状態を評価して、評価値が最も良い撮像位置を合焦位置と規定するようになっている。 Here, the autofocus process is performed, for example, by rotating the cam member 6 in a predetermined direction and sliding the contact portion 53a of the outer cylinder portion 5 on the cam surface 611 under the control of the CPU 10a. The image data is acquired by imaging the subject while moving between the far imaging position and the close imaging position. Then, the CPU 10a sequentially stores the frequency analysis data acquired by performing specific frequency analysis at a plurality of focus adjustment positions of the acquired image data in the RAM 10b. Further, the CPU 10a evaluates the focus state of the optical image of the subject at the focus adjustment position of the image data based on the frequency analysis data stored in the RAM 10b, and selects the imaging position with the best evaluation value. It comes to prescribe.
また、オートフォーカス処理においては、レンズ部４を遠方撮像位置から至近撮像位置まで一方向に移動させるようになっており、この場合、カム部材６のカム面６１１に設けられた一のＡＦ域６１ｅよりも次のＡＦ域６１ｅでの所定時間当たりの駆動モータ７の回転速度を遅くさせるように変更しても良い。即ち、一のＡＦ域６１ｅにて評価値が良い撮像位置の目安を探索して、この目安となる撮像位置までの基準域６１ａからのパルス数を記憶しておき、当該パルス数に基づいて次のＡＦ域６１ｅにて目安となる撮像位置の付近で駆動モータ７の回転速度を遅くすることで光学像の合焦状態の評価をより適正に行うことができるようになっている。 Further, in the autofocus process, the lens unit 4 is moved in one direction from the distant imaging position to the closest imaging position. In this case, one AF area 61e provided on the cam surface 611 of the cam member 6 is used. Alternatively, the rotational speed of the drive motor 7 per predetermined time in the next AF area 61e may be changed to be slower. That is, a guide for an imaging position with a good evaluation value in one AF area 61e is searched, and the number of pulses from the reference area 61a up to the imaging position that serves as a guide is stored, and the next is based on the number of pulses. The focusing state of the optical image can be more appropriately evaluated by reducing the rotational speed of the drive motor 7 in the vicinity of the imaging position that is a reference in the AF area 61e.
なお、例えば、「マクロモード」が設定されている場合には、ＣＰＵ１０ａは、オートフォーカス処理を実行せず、至近域６１ｄにレンズ部４を移動させるように駆動モータ７の駆動を制御するようになっている。 For example, when the “macro mode” is set, the CPU 10a does not execute the autofocus process and controls the drive of the drive motor 7 so as to move the lens unit 4 to the close range 61d. It has become.
次に、上記撮像装置１００を一例として本発明の撮像装置１００を搭載した電子機器について説明する。 Next, an electronic apparatus equipped with the imaging device 100 of the present invention will be described taking the imaging device 100 as an example.
図７に示すように、電子機器は、例えば、折り畳み式の携帯電話機Ｔであり、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体１２ａと、操作ボタンＰを備えた下筐体１２ｂとがヒンジ１２ｃを介して連結されている。撮像装置１００は、上筐体１２ａの内表面側（表示画面Ｄを有する側）の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、撮像装置１００が上筐体１２ａの外表面から光を取り込めるものとされている。 As shown in FIG. 7, the electronic device is, for example, a foldable mobile phone T, and an upper case 12 a as a case with a display screen D and a lower case 12 b with an operation button P are hinged. 12c is connected. The imaging apparatus 100 is built below the display screen D on the inner surface side (the side having the display screen D) of the upper casing 12a, and the imaging apparatus 100 can capture light from the outer surface of the upper casing 12a. Has been.
このように、携帯電話機Ｔに撮像装置１００を内蔵しても、携帯電話機Ｔの大型化を抑制することができ、また、被写体の撮像を被写体との距離や撮像環境等に対応させてより適正に行うことができるので、付加価値の高い携帯電話機Ｔとすることができる。 As described above, even if the imaging device 100 is built in the mobile phone T, it is possible to suppress an increase in the size of the mobile phone T, and it is more appropriate to capture the subject according to the distance to the subject, the imaging environment, and the like. Therefore, the mobile phone T with high added value can be obtained.
なお、携帯電話機Ｔのその他の構成要素は、公知であるため、説明を省略する。 Note that other components of the mobile phone T are well known and will not be described.
以上のように、本実施形態の撮像装置１００によれば、固定焦点にて被写体を撮像する際には、カム部材６を回動させてそのカム面６１１の基準域６１ａにレンズ部４を保持する外筒部５の当接部５３ａを当接させることにより、レンズ部４の撮像素子３に対する光軸方向の位置を固定した状態とすることができる。これにより、例えば固定焦点による被写体の撮像において、ＡＦ域６１ｅの至近域６１ｄ側と遠方域側との間の所定位置にレンズ部４を位置決めして撮像する構成のものに比べてレンズ部４の位置決めに係る制御を簡略化することができ、消費電力を低下することができる。 As described above, according to the imaging apparatus 100 of the present embodiment, when imaging a subject at a fixed focus, the cam member 6 is rotated to hold the lens unit 4 in the reference area 61a of the cam surface 611. By bringing the abutment portion 53a of the outer cylinder portion 5 into contact with each other, the position of the lens portion 4 in the optical axis direction with respect to the imaging element 3 can be fixed. Thereby, for example, in imaging of a subject by a fixed focus, the lens unit 4 is compared with a configuration in which the lens unit 4 is positioned and imaged at a predetermined position between the close range 61d side and the far side of the AF area 61e. Control related to positioning can be simplified, and power consumption can be reduced.
また、カム面６１１に設けられた基準域６１ａを基準として、オートフォーカス処理の際に遠方位置及び至近位置にレンズ部４を適正に位置決めすることができる。即ち、基準域６１ａに外筒部５の当接部５３ａを当接させた状態で、外筒部５に対してレンズ部４を光軸方向に移動させることによりレンズ部４の合焦状態の調整を簡便に、且つ、適正に行うことができる。より具体的には、カム部材６は、略１２０°間隔を空けて三点で外筒部５を支持しているので、レンズ部４が被写体側から押圧された場合に、カム部材６にて外筒部５を二点以内で支持する構成のように押圧される箇所によってレンズ部４が光軸方向に対して傾いてしまうといったことを抑制することができる。つまり、レンズ部４の傾きを抑制する例えばガイドのような部材を必要とせずに、当該レンズ部４の支持を適正に行うことができる。また、レンズ部４の重心を略中心として三点で保持することができることとなって、当該撮像装置１００の構造を衝撃に強いものとすることができる。 In addition, the lens unit 4 can be appropriately positioned at the far position and the close position during the autofocus process with reference to the reference area 61a provided on the cam surface 611. That is, in a state where the contact portion 53a of the outer cylinder portion 5 is in contact with the reference area 61a, the lens portion 4 is moved in the optical axis direction with respect to the outer cylinder portion 5 to thereby bring the lens portion 4 into a focused state. Adjustment can be performed easily and appropriately. More specifically, since the cam member 6 supports the outer cylinder portion 5 at three points with an interval of approximately 120 °, when the lens portion 4 is pressed from the subject side, the cam member 6 It can suppress that the lens part 4 inclines with respect to an optical axis direction by the location pressed like the structure which supports the outer cylinder part 5 within two points. That is, for example, a member such as a guide that suppresses the inclination of the lens unit 4 is not required, and the lens unit 4 can be supported appropriately. In addition, since the center of gravity of the lens unit 4 can be held at three points, the structure of the imaging device 100 can be made strong against impact.
従って、オートフォーカス処理の際にレンズ部４により結像される光学像を撮像素子３上にて適正に合焦させながら、外筒部５の当接部５３ａをカム面６１１のＡＦ域６１ｅに当接させつつレンズ部４を光軸方向に変位させることができる。これにより、レンズ部４を光軸方向の所定位置に移動させる上で、従来のようにレンズ部の過焦点位置等の基準となる所定位置やＡＦ域６１ｅの所定位置から至近域６１ｄや遠方域までの駆動モータ７のパルス信号数を記憶するためのメモリを備える必要がなくなる。結果として、撮像装置１００の小型化並びにコストの低下を図ることができる。 Accordingly, the abutting portion 53a of the outer cylinder portion 5 is brought into the AF area 61e of the cam surface 611 while properly focusing the optical image formed by the lens portion 4 on the image sensor 3 during the autofocus process. The lens portion 4 can be displaced in the optical axis direction while abutting. As a result, when the lens unit 4 is moved to a predetermined position in the optical axis direction, the reference position such as the hyperfocal position of the lens unit or the predetermined position of the AF area 61e from the predetermined position of the AF area 61e or the far area as in the prior art. It is not necessary to provide a memory for storing the number of pulse signals of the drive motor 7 up to. As a result, it is possible to reduce the size and cost of the imaging device 100.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、ＣＰＵ１０ａの制御下にてレンズ部４を遠方撮像位置から至近撮像位置まで一方向に移動させるようにしたが、これに限られるものではなく、レンズ部４を双方向に移動させるようにしても良い。即ち、ＣＰＵ１０ａは、レンズ部４を遠方撮像位置から至近撮像位置の所定位置まで移動させた後、駆動モータ７の回転方向を逆にすることによりカム部材６を逆回転させてレンズ部４を至近撮像位置から遠方撮像位置まで移動させるようにしても良い。この場合、例えば駆動モータ７の逆回転により生じるバックラッシを考慮してこのバックラッシの分多めに戻すようにした方が好ましい。 For example, in the above-described embodiment, the lens unit 4 is moved in one direction from the far imaging position to the closest imaging position under the control of the CPU 10a. However, the present invention is not limited to this, and the lens unit 4 can be moved bidirectionally. You may make it move. In other words, the CPU 10a moves the lens unit 4 from a distant imaging position to a predetermined position at the close imaging position, and then reverses the rotation direction of the drive motor 7 to reversely rotate the cam member 6 to bring the lens unit 4 close to the camera 10a. You may make it move from an imaging position to a distant imaging position. In this case, for example, it is preferable that the backlash caused by the reverse rotation of the drive motor 7 is taken into account so that the backlash is returned to a larger amount.
また、上記実施形態で例示したＡＦ処理を行うための制御機構を備えない撮像装置１００であっても、ＡＦ処理に係る構成部分以外の構造、即ち、レンズ部４の組み付け構造や当該レンズ部４の基準撮像位置における合焦状態の調整機構等を上記実施形態の撮像装置１００と共通化することにより、レンズ部４の組み付けや当該レンズ部４の合焦状態の調整等の作業を上記撮像装置１００に係るものと略同様にして簡便に行うことができる。 Even in the imaging apparatus 100 that does not include the control mechanism for performing the AF process exemplified in the above embodiment, the structure other than the components related to the AF process, that is, the assembly structure of the lens unit 4 and the lens unit 4 The adjustment mechanism for the in-focus state at the reference image pickup position is shared with the image pickup apparatus 100 of the above-described embodiment, so that operations such as assembly of the lens unit 4 and adjustment of the in-focus state of the lens unit 4 can be performed. It can be carried out simply in the same manner as in the case of 100.
さらに、上記実施形態では、外筒部５の下環状部５３に３つの当接部５３ａ、…を設け、これら当接部５３ａをカム部材６のカム面６１１に当接させることより当該カム部材６により外筒部５を三点で支持するようにしたが、これに限られるものではなく、外筒部５の支持は少なくとも三点で行われていれば良い。 Further, in the above-described embodiment, the cam member is formed by providing three contact portions 53 a,... On the lower annular portion 53 of the outer cylinder portion 5, and contacting the contact portions 53 a with the cam surface 611 of the cam member 6. 6, the outer cylinder portion 5 is supported at three points. However, the present invention is not limited to this, and the outer cylinder portion 5 may be supported at least at three points.
また、上記実施形態では、外筒部５の下面に当接部５３を設け、台座としての下円盤部６２とカム部としての上カム部６１とを備えるカム部材６を例示したが、これに限られるものではなく、台座の上面に当接部を設け、カム部を外筒部（保持部材）の下面に設けて、当該外筒部を光軸方向の軸周りに回動させることによりレンズ部４を光軸方向に移動させるような構成としても良い。 Moreover, in the said embodiment, although the contact part 53 was provided in the lower surface of the outer cylinder part 5, and the cam member 6 provided with the lower disc part 62 as a base and the upper cam part 61 as a cam part was illustrated, The lens is not limited, but a lens is provided by providing a contact portion on the upper surface of the pedestal, providing a cam portion on the lower surface of the outer cylinder portion (holding member), and rotating the outer cylinder portion around an axis in the optical axis direction. It is good also as a structure which moves the part 4 to an optical axis direction.
加えて、上記の場合に、外筒部及び台座のうち、当接部が設けられた方をカム部に対して光軸方向の軸周りに回動させるようにしても良い。即ち、カム部及び当接部は、光軸方向の軸周りに相対的に回動するように構成されていれば良い。 In addition, in the above case, of the outer tube portion and the pedestal, the one provided with the contact portion may be rotated around the axis in the optical axis direction with respect to the cam portion. In other words, the cam portion and the abutting portion may be configured to rotate relatively around the axis in the optical axis direction.
さらに、上記実施の形態では、電子機器として携帯電話機Ｔを例示したが、これに限られるものではなく、撮像装置１００を内蔵可能な電子機器であれば如何なるものであっても良いのは、勿論である。本発明による撮像装置を機器本体内に備えることによって、上記実施形態と同様に、撮像レンズによる被写体の撮像に際して消費される電力を低下させることができるとともに、撮像レンズを光軸方向に移動させる上での撮像レンズの過焦点位置等の基準となる所定位置や所定の駆動手段のパルス信号数を記憶するためのメモリを備える必要がなくなって、当該撮像装置の小型化並びにコストの低下を図ることができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the mobile phone T is exemplified as the electronic device. However, the present invention is not limited to this, and any electronic device capable of incorporating the imaging device 100 may be used. It is. By providing the image pickup apparatus according to the present invention in the apparatus main body, as in the above-described embodiment, it is possible to reduce the power consumed when the subject is picked up by the image pickup lens and to move the image pickup lens in the optical axis direction. It is not necessary to provide a memory for storing a reference position such as a hyperfocal position of the imaging lens in the camera and the number of pulse signals of a predetermined driving means, thereby reducing the size and cost of the imaging apparatus. Can do.
また、上記実施形態では、駆動手段として駆動モータ７を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、圧電素子や形状記憶合金等の小型のアクチュエータを用いても良い。 Moreover, although the drive motor 7 was illustrated as a drive means in the said embodiment, it is not restricted to this, For example, you may use small actuators, such as a piezoelectric element and a shape memory alloy.
Claims (9)
前記カム部は、
前記保持部材及び前記支持部材のうち、当該カム部が設けられていない他方の一部に形成された当接部が当接されるカム面を有し、当該カム面は、前記オートフォーカス処理手段による前記オートフォーカス処理にて前記撮像レンズを前記撮像素子に対して光軸方向に変位させるためのＡＦ域と、固定焦点にて撮像可能な水平な基準域と、を有することを特徴とする撮像装置。An imaging lens that forms an optical image of a subject, an imaging device that converts an optical image formed by the imaging lens into an electrical signal, a holding member that holds the imaging lens, and a support member that supports the holding member A cam portion that is provided on any one of the holding member and the support member and displaces the imaging lens in the optical axis direction with respect to the imaging element, and rotates any one of the holding member and the support member. Driving means for moving, and auto-focus processing for automatically adjusting the in-focus position of the imaging lens by controlling the driving of the driving means to move the imaging lens in the optical axis direction when imaging the subject An imaging device comprising an autofocus processing means for performing
The cam portion is
The holding member and the support member have a cam surface with which a contact portion formed on the other portion where the cam portion is not provided is in contact, and the cam surface is the autofocus processing means. An AF area for displacing the imaging lens in the optical axis direction with respect to the imaging element in the autofocus process according to, and a horizontal reference area that can be imaged at a fixed focus apparatus.
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