(57)【要約】【課題】  レンズの光路を遮ぎる位置に部品を配置することなく、小型撮像モジュールの小型化を図るとともに、繰出し体の回転時に発生する磨耗粉などによる悪影響を防止できるようにする。【解決手段】  小型撮影モジュール１はホルダ１０、バネ３５、繰出し体２０、レンズ４１を内蔵する鏡筒４０、操作ノブ５０から構成される。操作ノブ５０を回転すれば、操作ノブ５０と一体化した繰出し体２０に回転を伝え、繰出し体２０はホルダ１０の周壁部１１に沿って回転して繰出し体２０に装着される鏡筒４０は、光軸方向に移動して通常撮影位置とマクロ撮影位置でカム受け２３と第１及び第２の水平カム面２５、２６が係合し、通常撮影位置とマクロ撮影位置で焦点が切り換わる。【選択図】  図１
2006091277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の周壁部を有するホルダと、周壁部の内側に組み込まれる円筒壁を有するとともに、該円筒壁の内側にレンズを組み込んだ鏡筒を内蔵する繰出し体と、この繰出し体に一体的に固定される操作ノブと、前記周壁部に形成するカムと、このカムと対応して前記繰出し体に形成するカム受けとを備え、この操作ノブによって前記繰出しリングを所定角度回動して前記カムとカム受けとの係合によって前記レンズを光軸方向に移動させて該レンズの焦点距離を切り換えるように構成したことを特徴とする切換機能を備えたマクロ撮影用レンズ。
【請求項２】
前記カムが前記周壁部の外周に形成され、段差状に連続する複数のカム面を備え、一方、前記カム受けは前記円筒壁の上端縁に一体形成するフランジ部から垂設して前記カム面に下面側から係合するとともに、前記ホルダには、前記フランジ部を上方側に押圧して前記カム受けを前記カム面に押し付ける付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズ。
【請求項３】
前記付勢手段が、バネと、このバネによって付勢される押圧ピンによって構成され、これらバネと押圧ピンを装着するボス部を前記ホルダの周壁部の外側に一体形成したことを特徴とする請求項２記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系機器における切換機能を備えたマクロ撮影用レンズに関し、特に通常撮影モードとマクロ撮影モードの切り換え操作が可能となる切換機能を備えたマクロ撮影用レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、携帯型のコンピュータやテレビ電話、携帯電話等に搭載されるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したイメージセンサの需要が高まっている。この種のイメージセンサとして、例えば、携帯電話などに搭載するイメージセンサとして、特許文献１に示すように、撮像素子、レンズ部材、フィルタ及び絞り部材等の部品を１つのパッケージに収めて一体化した小型撮像モジュールが知られている。また、この種の小型撮像モジュールにおいて、特許文献２には、通常撮影距離より近距離側にあるマクロ撮影領域の被写体を撮影するマクロ機能を備えた小型撮像モジュールが知られている。
【０００３】
このような、撮像装置は、ユニット化されることで部品点数の削減やコンパクト化が図られているため、携帯電話などへの搭載も容易であるが、近年、携帯電話にカメラ機能として搭載される撮像装置は、より高度な機能が要求されるようになってきており、特許文献２で開示されている小型撮像モジュールは、通常撮影とマクロ撮影とが切換え可能である。すなわち、特許文献２で開示されている小型撮像モジュールでは、レンズを組み込んだ鏡筒を内蔵する繰出しリングの外径部に多条雄ネジが形成され、その多条雄ネジがホルダの取り付け孔の内径部に形成する多条雌ネジに螺着され、繰出しリングを所定角度回動させることによって、ホルダに対して繰出しリングと、この繰出しリングに組み込まれた鏡筒がレンズの光軸方向に移動するように構成している。そして、繰出しリングには、該繰出しリングを回動操作するための操作ノブが一体的に固定され、その操作ノブの外周に一定長さに渡って扇型のストッパ凸部が形成されるとともに、ホルダの取り付け孔の周囲にはマクロ撮影用ストッパと通常撮影用ストッパが突設されている。そして、これらマクロ撮影用ストッパと通常撮影用ストッパとの間に操作ノブのストッパ凸部が配置され、マクロ撮影用ストッパと通常撮影用ストッパで操作ノブの回動範囲を規制することによって、マクロ撮影位置と通常撮影位置でレンズの位置を保持している。
【特許文献１】特開２００３−２８９４５９号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２で開示されている小型撮像モジュールでは、繰出しリングの外径部に形成する多条雄ネジをホルダに形成する多条雌ネジに螺着し、繰出しリングを所定角度回動させることによって、ホルダに対して繰出しリングと、この繰出しリングに組み込まれた鏡筒がレンズの光軸方向に移動するように構成するものであるから、ホルダと繰出しリングに形成する多条雌ネジの噛み合いがきついと、通常撮影とマクロ撮影との切換えがスムーズに行なえず、逆に多条雌ネジの噛み合いが緩いと、ホルダに対して繰出しリングがガタ付きことから、ホルダと繰出しリングに形成する多条雌ネジの成形には高精度が要求されるばかりでなく、ホルダと繰出しリングの底部との間に多条雌ネジ間のガタ付き抑えるためのリング状の弾性体が介在している。この弾性体は、レンズと撮影素子との間に位置しているため、この弾性体はレンズの光路を遮らないようレンズの光路より径大に形成する必要があり、このような弾性体の制約によって、小型撮像モジュールの小型化が困難となる。さらに、ホルダの多条雌ネジに繰出しリングの多条雌ネジをねじ込んだ際、ホルダと繰出しリングとの間に介在する弾性体が繰出しリングの回転と追従して回転し、磨耗粉が発生する場合があり、その磨耗粉が撮影素子に付着するなどして光学的に悪影響を及ぼすといった課題を有している。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、通常撮影モードとマクロ撮影モードの切り換えをスムーズに行えるとともに、レンズの光路を遮ぎる部品を省略して、小型撮像モジュールの小型化を図るとともに、磨耗粉などによる悪影響を防止することができる切換機能を備えたマクロ撮影用レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズは、円筒状の周壁部を有するホルダと、周壁部の内側に組み込まれる円筒壁を有するとともに、該円筒壁の内側にレンズを組み込んだ鏡筒を内蔵する繰出し体と、この繰出し体に一体的に固定される操作ノブと、前記周壁部に形成するカムと、このカムと対応して前記繰出し体に形成するカム受けとを備え、この操作ノブによって前記繰出しリングを所定角度回動して前記カムとカム受けとの係合によって前記レンズを光軸方向に移動させて該レンズの焦点距離を切り換えるように構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項１の構成により、繰出し体を回転させることによって、カム受けがカムに係合した状態から繰出し体を回転させ、該カムと隣接する高さが異なるカムに係合させることによって、レンズが光軸方向に移動してレンズの焦点距離が切り換わる。これにより、カムの数に対応してレンズの焦点距離を切り換えることが可能となる。
【０００８】
本発明の請求項２記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズは、請求項１記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズにおいて、前記カムが前記周壁部の外周に形成され、段差状に連続する複数のカム面を備え、一方、前記カム受けは前記円筒壁の上端縁に一体形成するフランジ部から垂設して前記カム面に下面側から係合するとともに、前記ホルダには、前記フランジ部を上方側に押圧して前記カム受けを前記カム面に押し付ける付勢手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の構成により、カム受けとカムとの係合時において、繰出し体のフランジ部とホルダとの間に介在する付勢手段によってカム受けがカム面に押し付けられるから、繰出し体がガタ付きことなく、ホルダに対して確実に保持される。
【００１０】
本発明の請求項３記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズは、請求項２記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズにおいて、前記付勢手段が、バネと、このバネによって付勢される押圧ピンによって構成され、これらバネと押圧ピンを装着するボス部を前記ホルダの周壁部の外側に一体形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の構成により、カム受けをカム面に押し付ける付勢手段としてのバネは、ホルダの周壁部に形成するボス部に組付けられて繰出し体のフランジ部とホルダとの間に介在するから、バネがレンズと撮影素子との間に位置してレンズの光路を遮ることが無いとともに、繰出し体の回転に伴って押圧ピンとフランジ部とが擦れて磨耗粉が発生したとしてもレンズと撮影素子との間に入り込む心配もない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズによれば、円筒状の周壁部を有するホルダと、周壁部の内側に組み込まれる円筒壁を有するとともに、該円筒壁の内側にレンズを組み込んだ鏡筒を内蔵する繰出し体と、この繰出し体に一体的に固定される操作ノブと、前記周壁部に形成するカムと、このカムと対応して前記繰出し体に形成するカム受けとを備え、この操作ノブによって前記繰出しリングを所定角度回動して前記カムとカム受けとの係合によって前記レンズを光軸方向に移動させて該レンズの焦点距離を切り換えるように構成したものであるから、カム形状によって簡単に任意位置でレンズの焦点距離を簡単に切り換えることができ、多条雌ネジの噛み合いよって焦点の切り換えを行う従来構造に比べ、高精度も要求されないから、成形加工も容易である。
【００１３】
本発明の請求項２記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズによれば、請求項１記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズにおいて、前記カムが前記周壁部の外周に形成され、段差状に連続する複数のカム面を備え、一方、前記カム受けは前記円筒壁の上端縁に一体形成するフランジ部から垂設して前記カム面に下面側から係合するとともに、前記ホルダには、前記フランジ部を上方側に押圧して前記カム受けを前記カム面に押し付ける付勢手段を設けたものであるから、繰出し体のフランジ部とホルダとの間に介在する付勢手段によってカム受けをカム面に押し付けた状態で繰出し体のガタ付きを防止してホルダに対して繰出し体を確実に保持することができる。
【００１４】
本発明の請求項３記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズによれば、請求項２記載の切換機能を備えたマクロ撮影用レンズにおいて、前記付勢手段が、バネと、このバネによって付勢される押圧ピンによって構成され、これらバネと押圧ピンを装着するボス部を前記ホルダの周壁部の外側に一体形成したものであるから、バネがホルダの周壁の外側に配置され、バネによってレンズと撮影素子との間に位置してレンズの光路を遮ることが無い。これにより、小型撮像モジュールの小型化が可能であるとともに、繰出し体の回転に伴って例え、磨耗粉が発生してもレンズと撮影素子との間に入り込んで悪影響を与える心配もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は小型撮像モジュールの分解斜視図、図２はカム受けとカムとの係合状態を説明するためにホルダ１０の外周を３６０°展開させた展開図、図３は小型撮像モジュールの平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。同図に示すように、小型撮像モジュール１は、ＣＣＤ等の撮像素子６０が組込まれたホルダ１０、ホルダ１０に組み込まれる繰出し体２０、繰出し体２０を上方に付勢するための付勢手段としてのバネ３５、レンズ４１が組込まれた鏡筒４０等から構成されている。
【００１６】
ホルダ１０は、小型撮像モジュールのベースであって、中央に構成部材を組み込む円筒状の周壁部１１を有し、この周壁部１１の内径部に、繰出し体２０を回動自在に組み付けるとともに、底部中央にＣＣＤ等からなる撮像素子６０を保持するように構成されている。また、ホルダ１０の周壁部１１の外周にバネ３５を組み込み複数のボス部１４が一体形成されている。バネ３５は、ボス部１４に形成する座繰り孔１５に組み込まれ、このバネ３５に繰出し体２０を押圧する押圧ピン３６が装着されている。
【００１７】
繰出し体２０は、前記周壁部１１の内側に組み込まれる円筒部２１と、その円筒部２１の上端部から外側に向かって突出するフランジ部２２を有し、円筒部２１の内径部には鏡筒４０に形成された焦点調整用雄ネジ４２と螺合する焦点調整用雌ネジ３３が形成されている。また、フランジ部２２には四組のカム受け２３が垂設され、前記ホルダ１０の周壁部１１の外周面には、前記カム受け２３と係合するカム２４が形成されている。カム２４は、高さが異なる第１及び第２の水平カム面２５，２６と、これら第１及び第２の水平カム面２５，２６を連結する傾斜カム面２７とで構成されている。前記第１及び第２の水平カム面２５，２６の両側にはカム受け２３と当接して、通常撮影位置とマクロ撮影位置で繰出し体２０を保持する回り止め部２８，２９が形成され、さらに、一方の回り止め部２８と隣接して前記カム受け２３を挿通する溝部３０が形成されている。また、フランジ部２２には、繰出し体２０を回転操作するために操作ノブ５０が水平方向に突設するとともに、前記カム受け２３の成形用抜き孔５１及び前記押圧ピン３６の位置決め凹部５２が形成されている。
【００１８】
鏡筒４０は、レンズ４１を内蔵し、外径部に繰出し体２０に形成された焦点調整用雌ネジ３３と螺合する焦点調整用雄ネジ４２が形成されている。これら焦点調整用雌ネジ３３と焦点調整用雄ネジ４２との螺合により、鏡筒４０を回動すると、鏡筒４０は繰出し体２０に対して光軸方向に進退移動する。このようにして、鏡筒４０に組み込まれたレンズ４１と撮像素子６０との焦点距離を調整した後、接着剤などによって、鏡筒４０と繰出し体２０とを一体的に固定している。
【００１９】
以上のように構成される本実施例において、各構成要素の組立構成について説明する。まず、ホルダ１０の底部にＣＣＤ等からなる撮像素子６０を適宜の手段で保持し、周壁部１１のボス部に形成する座繰り孔１５にバネ３５を挿入し、そのバネ３５に押圧ピン３６を組み込む。一方、繰出し体２０の焦点調整用雌ネジ３３に鏡筒４０に形成する焦点調整用雄ネジ４２をねじ込んで繰出し体２０に鏡筒４０に組み込む。そして、ホルダ１０の周壁部１１の内側に繰出し体２０の円筒部２１を嵌め入れる。この時、繰出し体２０に形成するカム受け２３を周壁部１１に形成する溝部３０に合わせながら下方に押し下げ、カム受け２３を一方の回り止め部２８より下方まで押し下げた状態でカム２４側（図２において矢印ｂ）に回転させる。これにより、カム受け２３が回り止め部２８を乗り越えてカム２４（第１の水平カム２５）と係合する。この時、周壁部１１のボス部１４に組み付けたバネ３５がフランジ部２２で押されて圧縮し、そのバネ３５に組付けた押圧ピン３６がフランジ部２２に形成する位置決め凹部５２に嵌り込んだ状態でフランジ部２２を上方側に付勢する。これにより、常時、カム受け２３がカム２４の第1の水平カム面２５に押し付けられ、ホルダ１０に繰出し体２０が保持される。なお、カム受け２３が第1の水平カム面２５に係合した状態ではマクロ撮影位置であり、繰出し体２０に形成する操作ノブ５０を図３で矢印ｃ方向（時計方向）に回転することによって、カム受け２３は傾斜カム面２７に沿って移動し、第２の水平カム面２６と至り、それ以上回転しようとしてもカム受け２３は回り止め部２９に突き当たるから、カム受け２３が第２の水平カム面２６と係合した状態で保持される。これにより、傾斜カム面２７に相当する高さ分、レンズ４１が光軸方向に移動し、通常撮影位置で保持される。この状態で鏡胴４０に形成された焦点調整用雄ネジ４２を繰出し体２０に形成された焦点調整用雌ネジ３３と螺合して鏡胴４０に組み込まれたレンズ４１と撮影素子６０との焦点距離を微調整した後、接着剤などによって、鏡胴４０と繰出し体２０とを一体的に固定する。
【００２０】
この後、繰出し体２０に形成する操作ノブ５０を図３で矢印ｄ方向（反時計方向）に回転することによってホルダ１０の周壁部１１に沿って繰出し体２０の円筒部２１が案内され、繰出し体２０が回転し、これに伴って、前記カム受け２３が傾斜カム面２７を経由して第１の水平カム面２５に係合し、カム受け２３は回り止め部２８によって回り止めされ、マクロ撮影位置で保持される。このように操作ノブ５０を操作して繰出し体２０を回転することによって、カム受け２３を第１及び第２の水平カム面２５、２６に係合させて、通常撮影位置とマクロ撮影位置で保持することができる。また、カム受け２３と第１及び第２の水平カム面２５、２６との係合時において、繰出し体２０のフランジ部２２とホルダ１０との間に介在するバネ３５によって弾発的に付勢され、レンズ４１を通常撮影位置とマクロ撮影位置で保持する際、繰出し体２０がガタ付くことなく、ホルダ１０に対して確実に保持される。
【００２１】
以上のように、操作ノブ５０を指で回転すれば、この操作ノブ５０と一体化した繰出し体２０に回転を伝え、繰出し体２０はホルダ１０の周壁部１１に沿って回転して繰出し体２０に装着される鏡筒４０は、通常撮影位置とマクロ撮影位置でカム受け２３と第１及び第２の水平カム面２５、２６が係合し、マクロ撮影位置と通常撮影位置で焦点が切り換わる。このように、第１及び第２の水平カム面２５、２６とカム受け２３との係合によってマクロ撮影位置と通常撮影位置での焦点の切り換えをスムーズに行えるとともに、カム受け２３と第１及び第２の水平カム面２５、２６との係合によって繰出し体２０に組み込んだ鏡筒４０を光軸方向に移動させることから、従来のように多条雌ネジの噛み合いよって通常撮影位置とマクロ撮影位置での焦点の切り換えを行う構造に比べ、カムの加工には高精度が要求されないから、成形加工も容易である。さらに、レンズ４１と撮像素子６０との間にリング状の弾性体を配置する必要がないため、リング状の弾性体によってレンズ４１の光路を遮る虞れもない。このため、従来のように、撮影素子６０とレンズ４１との間にレンズ４１の光路を遮る弾性体なども存在しないから、その弾性体をレンズ４１の光路を遮らないように大きく形成するといった制約もなく、小型撮像モジュールの小型化が可能である。さらに、バネ３５及び押圧ピン３６は、ホルダ１０の周壁部１１の外周に突設したボス部１４に組み込まれているため、通常撮影位置、マクロ撮影位置の切り換え操作に際し、繰出し体２０を回転させ場合、繰出し体２０の回転に伴って押圧ピン３６の接触部分において磨耗粉が発生する場合があるが、その磨耗粉が撮影素子６０とレンズ４１との間に入り込む心配はないため、磨耗粉によって光学的な悪影響を確実に防止することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例では、カム２４を高さが異なる第１及び第２の水平カム面２５，２６と、これら第１及び第２の水平カム面２５，２６を連結する傾斜カム面２７とで構成した例を示したが、３段以上の水平カム面を設けることによって、通常撮影位置とマクロ撮影位置以外の任意の位置でレンズを保持することが可能であり、カムの形状やレンズの位置を切り換える水平カム面の数などは適宜選定すればよい。また、レンズを構成するレンズの枚数や形状あるいはホルダの形状や各構成部品の取付構造などは適宜選定すればよい。また、操作ノブ５０を設置せず、繰出し体２０に設けた切欠き部５１を使用して回転を与えてもよい。さらに、鏡筒４０の焦点調整用雌ネジ３３と焦点調整用雄ネジ４２を設置せず、ネジによる焦点調整用を行わない鏡筒４０を圧入または接着等により一体的に固定した構造、あるいは繰出し体２０に、鏡筒４０を設置せず直接レンズ４１を組み込んで一体構造化したものでもよい。また、フランジ部２２を上方側に押圧して前記カム受け２３をカム面２４に押し付ける付勢手段もバネに限らず、適宜選定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例を示す小型撮像モジュールの一部を切り欠いた分解斜視図である。
【図２】同上、カム受けとカムとの係合状態を説明するためにホルダの外周を３６０°展開させた展開図である。
【図３】同上、小型撮像モジュールの平面図である。
【図４】同上、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０    ホルダ
１１    周壁部
１４    ボス部
２０    繰出し体
２１    円筒部
２２    フランジ部
２３    カム受け
２４    カム
２５    第１の水平カム面
２６    第２の水平カム面
２７    傾斜カム面
３３    焦点調整用雌ネジ
３５    バネ（付勢手段）
３６    押圧ピン
４１    レンズ
４２    焦点調整用雄ネジ
４０    鏡筒
５０    操作ノブ
６０    撮像素子
【図１】
2006091277.tif 000003
【図２】
2006091277.tif 000004
【図３】
2006091277.tif 000005
【図４】
2006091277.tif 000006