(57)【要約】【課題】  部品点数や設置スペースを増やすことなくレンズ駆動装置の小型化を図りながら、レンズの位置を検出する。【解決手段】  連結部２８の開口３５に駆動軸２１を挿通する。駆動軸２１は、板バネ３６の接片３７によって鉛直下方向に付勢されており、開口３５の内周面と接片３７の間で摩擦結合している。板バネ３６と端面２１ａは、リード線４１、４７ａによって位置検出回路４５に接続されている。圧電素子２２に駆動パルスが印加され、レンズホルダ２０が駆動軸２１に沿って移動すると、接片３７はレンズホルダ２０の移動に伴って駆動軸２１との間で摺動する。位置検出回路４５は、端面２１ａと接片３７の間の抵抗値に基づいて、撮影レンズ６の位置を検出する。これにより、部品点数及び設置スペースを増やすことなくレンズ駆動装置１５の小型化を図りながら、撮影レンズ６の位置が検出できる。【選択図】        図２
2006091208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズの光軸と平行に配された軸部材と、前記レンズホルダを前記軸部材の方向に沿って移動させるアクチュエータとを備えたレンズ駆動装置において、
前記レンズホルダに固定されており、レンズホルダの移動に伴って前記軸部材に摺動する摺動部を有した摺動部材と、
前記軸部材は抵抗体で形成されており、前記摺動部が前記軸部材と接触する位置に対応して可変する抵抗値に基づいて前記レンズの位置を検出する位置検出手段と、を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、印加される駆動パルスに応じて伸縮する圧電素子であり、
前記軸部材は、その一端が前記圧電素子に固定されており、前記圧電素子の伸縮に伴って前記光軸方向に往復運動を行い、
前記レンズホルダには、前記軸部材と前記レンズホルダを摩擦結合させる連結部が設けられており、
前記圧電素子の伸び速度と縮み速度を異ならせることで前記レンズホルダを移動させることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記摺動部材は、板バネで形成されており、前記摺動部が前記軸部材に付勢力を与えることで、前記連結部で前記軸部材と前記レンズホルダを摩擦結合させることを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記軸部材は、カーボン繊維強化複合材料で形成されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記位置検出手段によって検出されたレンズの位置が目標位置にあるか否かを判定する判定手段を備え、
前記レンズの位置が前記目標位置にないと判定された場合には、前記レンズホルダを移動させ、前記レンズの位置を前記目標位置に移動させることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記請求項１ないし５いずれか記載のレンズ駆動装置と、このレンズ駆動装置によって結像された被写体像を撮像信号に変換して出力する固体撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機やＰＤＡなどの小型化、軽量化が要求される携帯型の情報端末機器に組み込まれるデジタルカメラに好適なレンズ駆動装置及びこれを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯型カメラのコンパクト化及び軽量化が進み、特に携帯電話機やＰＤＡ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ)に組み込まれたデジタルカメラでは、撮像素子として用いられているＣＣＤ型あるいはＭＯＳ型のイメージセンサや撮影レンズの小型化に伴って、デジタルカメラ自体の小型化が急速に進んでいる。さらに、小型化されたデジタルカメラにも撮影レンズを光軸方向に移動させ、自動的にピント調整を行うオートフォーカス機能が付加されているものがある。このようなオートフォーカス機能では、ピント調整を行うために撮影レンズの位置を精度良く検出することが重要である。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の駆動装置には、鏡筒を駆動棒に沿って移動させる際に、圧電素子を用いることによって、駆動装置の小型化、軽量化、コストの低減を行っている。さらに、鏡筒の位置を検出するために、鏡筒の下に摺動接片と固定検出板が設けられている。摺動接片は、鏡筒の下に取り付けられており、駆動棒と平行な一対の腕が設けられている。固定検出板は、鏡筒の移動経路の下方に設けられており、鏡筒が駆動軸に沿って移動した際に、摺動接片の一方の腕が摺接する導体部と、他方の腕が摺接する抵抗体を備えている。導体部には電源が、抵抗体には出力端子が接続されており、鏡筒が駆動棒に沿って移動すると、抵抗体に設けられた出力端子から摺動接片の他方の腕が抵抗体のどこに接触しているかを表わす電圧値が出力され、この電圧値に基づいて鏡筒の位置を検出している。
【特許文献１】特開平４−６９０７０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１に記載の駆動装置では、鏡筒を移動させる駆動装置に圧電素子を用いることで、駆動装置の小型化、軽量化を行っている。しかしながら、鏡筒の位置を検出するためには、鏡筒を移動させるための構成部材の他に、摺動接片や固定検出板の部材を設けなければならず、そのため、部品点数及び設置スペースが増加することで駆動装置の小型化、軽量化の妨げになっている。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、部品点数や設置スペースを増やすことなく小型化、軽量化を図りながら、レンズの位置を検出できるレンズ駆動装置及びこれを用いた撮像装置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】
本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズの光軸と平行に配された軸部材と、前記レンズホルダを前記軸部材の方向に沿って移動させるアクチュエータとを備えたレンズ駆動装置において、一部がレンズホルダに固定されており、前記レンズホルダの移動に伴って前記軸部材に摺動する摺動部を有した摺動部材と、前記軸部材は抵抗体で形成されており、前記摺動部が前記軸部材と接触する位置に対応して可変する抵抗値に基づいて前記レンズの位置を検出する位置検出手段とを備えたものである。
【０００７】
また、前記アクチュエータは、印加される駆動パルスに応じて伸縮する圧電素子であり、前記軸部材は、その一端が前記圧電素子に固定されており、前記圧電素子の伸縮に伴って前記光軸方向に往復運動を行い、前記レンズホルダには、前記軸部材と前記レンズホルダを摩擦結合させる連結部が設けられており、前記圧電素子の伸び速度と縮み速度を異ならせることで前記レンズホルダを移動させるようにしてもよい。また、前記摺動部材は、板バネで形成されており、前記摺動部が前記軸部材に付勢力を与えることで、前記連結部で軸部材とレンズホルダを摩擦結合させるようにしてもよい。また、前記軸部材は、カーボン繊維強化複合材料で形成することが好ましい。
【０００８】
また、前記位置検出手段によって検出されたレンズの位置が目標位置にあるか否かを判定する判定手段を備え、前記レンズの位置が前記目標位置にないと判定された場合には、前記レンズホルダを移動させ、前記レンズの位置を前記目標位置に移動させるようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明の撮像装置では、上記記載のレンズ駆動装置と、このレンズ駆動装置によって結像された被写体像を撮像信号に変換して出力する固体撮像素子とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレンズ駆動装置によれば、レンズを保持するレンズホルダと、レンズの光軸と平行に配された軸部材と、レンズホルダを軸部材の方向に沿って移動させるアクチュエータとを備えたレンズ駆動装置において、一部がレンズホルダに固定されており、レンズホルダの移動に伴って軸部材に摺動する摺動部を有した摺動部材と、軸部材は抵抗体で形成されており、摺動部が軸部材と接触する位置に対応して可変する抵抗値に基づいてレンズの位置を検出する位置検出手段とを備えたので、部品点数を増やすことなくレンズホルダの位置を検出できるからコスト削減になるとともに、レンズ駆動装置の小型化、軽量化を図ることもできる。
【００１１】
また、アクチュエータは、印加される駆動パルスに応じて伸縮する圧電素子であり、軸部材は、その一端が圧電素子に固定されており、圧電素子の伸縮に伴って光軸方向に往復運動を行い、レンズホルダは軸部材と摩擦結合する連結部を備えており、圧電素子の伸び速度と縮み速度を異ならせることでレンズホルダを移動させるようにしたので、レンズ駆動装置を小型化、軽量化することができる。
【００１２】
また、位置検出手段によって検出されたレンズの位置が目標位置であるか否かを判定する判定手段を備え、検出されたレンズの位置が目標位置にないと判定された場合には、レンズホルダを移動させ、レンズの位置を目標位置に移動させるようにしたので、ピント調整がより精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１にカメラ付き携帯電話機の外観を示す。このカメラ付き携帯電話機は、ヒンジ部２により折り畳み自在に連結された受話器ユニット３と送話器ユニット４とからなる。受話器ユニット３には撮像装置であるカメラユニット５が内蔵され、撮影レンズ６が受話器ユニット３の外面に露出している。受話器ユニット３の外面には、さらに液晶表示（ＬＣＤ）モニタ７、測距用の投光窓８ａ及び受光窓８ｂが設けられている。
【００１４】
送話器ユニット４の内面側には送話マイク１０のほか、送話時のダイヤル操作を行うためのダイヤルボタンや各種の設定ボタンや撮影時に操作されるシャッタボタンなどからなる操作部１２が設けられている。送話器ユニット４の一方の側面にメモリカード１３を装填したときには、カメラユニット５で撮影し、内蔵メモリに保存しておいた画像データをこのメモリカード１３に転送して保存することができる。
【００１５】
投光窓８ａ及び受光窓８ｂは、周知のアクティブ方式の測距装置の一部を構成しており、受話器ユニット３には、測距装置が組み込まれている。シャッタレリーズ操作に連動して投光窓８ａから被写体に向かって測距光（近赤外光）が投光され、受光窓８ｂにその反射光が入射することで、被写体までの距離を検出する。
【００１６】
なお、上記アクティブ方式の測距装置の代わりに、ＣＣＤ撮像素子（以下、ＣＣＤ）から得られる撮像信号（輝度信号）のコントラスト成分に基づいて合焦の度合いを識別する合焦装置を用いることもできる。この場合には、例えば撮影レンズ６を光軸方向に移動させ、撮像信号のコントラスト成分が最も高くなる位置をピント合致位置とみなすようにすればよい。
【００１７】
図２及び図３に示すように、カメラユニット５に設けられたレンズ駆動装置１５の構成を示す。レンズ駆動装置１５は、撮影レンズ６、レンズホルダ２０、軸部材である駆動軸２１、アクチュエータである圧電素子２２、ガイド棒２４などから構成されている。
【００１８】
レンズホルダ２０は、レンズ枠２７、連結部２８、ガイド部２９から構成されており、例えばプラスチックなどの絶縁材料から形成されている。レンズ枠２７は、被写体光の入射方向から順に配置された第１レンズ〜第３レンズ３０〜３２を一体に保持している。なお、第１〜第３レンズ３０〜３２によって撮影レンズ６が構成されている。
【００１９】
連結部２８は、レンズ枠２７の上部から突出して設けられており、駆動軸２１の直径よりやや大きい開口３５が形成されている。開口３５には、光軸Lと平行に配された駆動軸２１が挿通されている。連結部２８の上面には導電性の材料で形成された板バネ３６が設けられている。
【００２０】
摺動部材である板バネ３６の一端には、図に示すように下方に突出した摺動部である接片３７が設けられており、他端には平板状の固定部３８が設けられている。板バネ３６は、固定部３８を連結部２８の上面に載置させてビス４０によって固定される。この固定によって、接片３７は、駆動軸２１を鉛直下方向に適度な力で付勢する。これにより、駆動軸２１は開口３５の内周面と接片３７によって摩擦結合される。また、板バネ３６にはリード線４１が接続されており、このリード線４１は、板バネ３６と後述する位置検出回路４５とを電気的に接続している。なお、接片３７が駆動軸２１を鉛直方向下方向に付勢する付勢力の強さによって、レンズホルダ２０の移動量を調整することができる。
【００２１】
ガイド部２９は、光軸Ｌを中心として連結部２８から略１８０度回転させたレンズ枠２７の下部に設けられている。ガイド部２９は、Ｕ字形状の凹部を有しており、光軸Ｌと平行に配置されたガイド棒２４と凹部を嵌合させている。これにより、レンズホルダ２０が駆動軸２１の方向に移動する際に凹部とガイド棒２４が摺動してレンズホルダ２０を案内する。なお、ガイド棒２４の両端部は、カメラユニット５のケーシング４３に固定されている。また、ガイド棒２４及びガイド部２９は、レンズ枠２７の下部に一箇所設けたが、これに限らず、ガイド棒２４及びガイド部２９を設ける場所及び個数は適宜変更してもよい。
【００２２】
駆動軸２１は、撮影レンズ６の光軸Ｌと平行に配置されている。そして、駆動軸２１の一方の端部は、カメラユニット５内に設けられた支持壁４５の挿通穴４６に光軸Ｌ方向に摺動自在に挿入されており、他方の端部は、圧電素子２２に固定されている。支持壁４５の挿通穴４６に挿入された駆動軸２１は、圧電素子２２の伸縮によって光軸Ｌ方向（駆動軸２１の長手方向）にスライド自在である。さらに、支持壁４５の挿通穴４６に挿入された駆動軸２１の端面２１ａにはリード線４７ａが、圧電素子２２に固定された他方の端部にはリード線４７ｂが接続されており、このリード線４７ａ、４７ｂは駆動軸２１と後述する位置検出回路４５を電気的に接続している。また、駆動軸２１としては、導電性の材料で形成されており、例えば軽量でかつ高剛性のカーボン繊維強化複合材料を用いることが好ましいが、これに限るものではない。
【００２３】
圧電素子２２の一方の端面には、駆動軸２１の端部が固定されており、この端面と反対側の面は、カメラユニット５内の固定壁４８に固定されている。詳しくは後述するが、圧電素子２２は、駆動パルスの印加によって光軸Ｌ方向に変位する。このとき、固定壁４８に固定されている圧電素子２２は、固定壁４８の方向に伸長できないため、駆動軸２１が固定されている支持壁４５の方向に伸長する。これにより駆動軸２１は光軸Ｌ方向に変位する。
【００２４】
次に、圧電素子２２の動作について説明する。図４に示すグラフの縦軸は電圧、横軸は時間を示している。また、以後、レンズホルダ２０が駆動軸２１に沿って、支持壁４５の方向に移動することを前方向とし、レンズホルダ２０が駆動軸２１に沿って、圧電素子２２の方向に移動することを後方向とする。
【００２５】
レンズホルダ２０を前方向に移動させるには、駆動パルス発生回路７０（図５参照）から、図４（Ａ）に示すような穏やかな立ち上がり部Ｐ１と、これに続く急速な立ち下がり部Ｐ２からなる波形の駆動パルスを圧電素子２２に印加する。Ｐ１が印加されると、圧電素子２２は緩やかに前方向に伸び変位が生じる。これにより、駆動軸２１も緩やかに前方向に移動する。このとき、駆動軸２１と開口３５の内周面の摩擦力、及び駆動軸２１と接片３７の摩擦力が、駆動軸２１を移動させる際に圧電素子２２が加えた力以上であれば、レンズホルダ２０は駆動軸２１と摩擦結合した状態で、駆動軸２１と一緒に前方向に移動する。
【００２６】
一方、圧電素子２２にＰ２が印加されると、圧電素子２２には急速に後方向に縮み変位が生じる。よって、圧電素子２２は駆動軸２１を後方向に急速に移動させる。このとき、レンズホルダ２０の慣性力は、駆動軸２１と開口３５の内周面の摩擦力、及び駆動軸２１と接片３７の摩擦力に打ち勝つので、駆動軸２１だけが後方向に移動し、レンズホルダ２０は移動せずにその位置に留まる。従って、図４（Ａ）に示すような形状の駆動パルスを連続して印加すると、レンズホルダ２０は接片３７を駆動軸２１に摺動させながら、駆動軸２１上を徐々に前方向に移動する。レンズホルダ２０が前方に移動すると、近距離の被写体に対してのピント合わせが行われる。
【００２７】
また、レンズホルダ２０を後方向に移動させる場合には、図４（Ｂ）に示すような急速な立ち上がり部Ｐ３と、これに続く穏やかな立ち下がり部Ｐ４からなる波形の駆動パルスを圧電素子２２に印加する。Ｐ３が印加されると、圧電素子２２には前方向に急速な伸び変位が生じる。このとき、レンズホルダ２０の慣性力は、駆動軸２１と開口４６の内周面の摩擦力、及び駆動軸２１と接片３７の摩擦力に打ち勝つので、レンズホルダ２０はその位置に留まり、駆動軸２１だけが前方向に移動してレンズホルダ２０は移動しない。
【００２８】
次に、Ｐ４が印加されると、圧電素子２２は緩やかに後方向に縮み変位し、駆動軸２１は後方向に緩やかに移動する。このとき、駆動軸２１と開口３５の内周面の摩擦力、及び駆動軸２１と接片３７の摩擦力が、圧電素子２２が駆動軸２１を移動させる際に加えた力以上なので、レンズホルダ２０は駆動軸２１と摩擦結合した状態で、一緒に後方向に移動する。このように、図４（Ｂ）に示す形状の駆動パルスを連続して印加すると、レンズホルダ２０は接片３７を駆動軸２１に摺動させながら、駆動軸２１上を徐々に後方向に移動する。このように、レンズホルダ２０が後方向に移動すると、遠距離の被写体に対してのピント合わせが行われる。
【００２９】
レンズ駆動装置１５には、撮影レンズ６の位置を検出する位置検出手段である位置検出回路４５が設けられている。位置検出回路４５は、駆動軸２１の端面２１ａと接片３７の間の抵抗値を検出し、この抵抗値に基づいて撮影レンズ６の位置を検出する。端面２１ａと接片３７の間の抵抗値は、接片３７が駆動軸２１上に設けられた接片３７の移動域の前方位置から後方に移動していくほど（端面２１ａと接片３７の距離が長くなるほど）高くなる。また、接片３７が駆動軸２１上に設けられた接片３７の移動域の後方位置から前方に移動していくほど低くなる。これにより、接片３７と駆動軸２１は可変抵抗器として機能する。
【００３０】
位置検出回路４５が駆動軸２１にリード線４７ａを介して一定の電流をかけると、接片３７の変位に比例してリード線間４１，４７ａの間に係る電圧値が変化する。この電圧値によって端面２１ａと接片３７の間の抵抗値が位置検出回路４５で検出される。接片３７と端面２１ａの間の抵抗値が検出されると、この検出された抵抗値に基づいて撮影レンズ６の位置を検出する。なお、リード線４１，４７ａ、４７ｂの抵抗値は極めて小さいので、位置検出回路４５で検出される抵抗値には影響はないものとする。また、位置検出回路４５と駆動軸２１を接続するリード線４７を駆動軸２１の端面２１ａに設けたが、これに限らず、リード線４７の接続場所は、レンズホルダ２０の移動域に対応した接片３７の移動域の外側であればよい。この場合は、リード端子４７ａが接続された駆動軸２１の部位から接片３７までの間の抵抗値に基づいて撮影レンズ６の位置を検出する。
【００３１】
なお、カメラユニット５は、上記のレンズ駆動装置１５、固体撮像装置であるＣＣＤ５２（図２参照）などから構成されており、撮影レンズ６の結像面に配したＣＣＤ５２で被写体画像を撮像する。また、図面の煩雑化を避けるために、図示は省略したが、ＣＣＤ５２や位置検出回路４５などはフレキシブル配線板などを介して、回路基板の所要の回路ユニット部分と電気的に接続されている。
【００３２】
図５に携帯電話機に内蔵されたカメラユニット５の電気的構成を示す。システムコントローラ５５は操作部１２の各種ボタンからの入力操作に応答してカメラユニット５の各部を制御する。携帯電話機を撮影モードに切り替えると、システムコントローラ５５は、データバス５６を介してＲＯＭ５７に格納されている各種プログラムを読み出し、これらのプログラムに従ってカメラユニット５を駆動し、ＣＣＤ５２から撮像信号が出力される。
【００３３】
ＣＣＤ５２から順次に出力されてくる撮像信号は、利得可変型のプリアンプ６０で適切なレベルに増幅され、Ａ／Ｄコンバータ６１によりデジタル化された画像データに変換される。こうして得られた画像データは、画像データ処理回路６２によって周知の画像処理が施された後、一画面ごとの画像データとして画像データメモリ６３に順次に書き込まれる。画像データメモリ６３に書き込まれた画像データは、システムコントローラ５５によって読み出され、画像データ処理回路６２によるそれぞれの画像処理が加えられた後、ＬＣＤドライバ６５を介してＬＣＤモニタ７での画像表示に用いられ、あるいはメディアコントローラ６８を介してメモリカード１３に書き込まれる。
【００３４】
位置検出回路４５は、レンズホルダ２０の移動に伴って駆動軸２１との間で摺動する接片３７と駆動軸２１の端面２１ａの間の抵抗値に基づいて、撮影レンズ６の位置を検出する。この検出した撮影レンズ６の位置は、位置信号としてデータバス５６を介してシステムコントローラ５５に入力される。
【００３５】
測距装置６９は、投光窓８ａと受光窓８ｂとを含み、被写体までの距離を測定する。この測定された距離信号は、データバス５６を介してシステムコントローラ５５に入力される。システムコントローラ５５は、入力された距離信号に基づいて駆動パルス発生回路７０を制御する。
【００３６】
システムコントローラ５０は、操作部１２によって撮影モードの実行操作が行われると、撮影レンズ６の原点位置に移動させる原点出し動作を行う。原点出し動作は、撮影モードが実行されたことに伴って、図４（Ａ）に示す駆動パルスを圧電素子２２に印加し、レンズホルダ２０を移動域の前方の一番端に移動させる。このとき、位置検出回路４５によって撮影レンズ６の位置が繰り返し検出される。システムコントローラ５５では、検出された撮影レンズ６の位置が原点位置であるか否かが判定される。撮影レンズ６が原点位置に移動したと判定されると、レンズホルダ２０の移動が停止され、原点出し動作が完了する。なお、撮影レンズ６の原点位置を移動域の前方の一番端に設定したが、これに限るものではない。
【００３７】
原点出し動作が完了すると、測距装置６９によって得られた被写体までの距離信号と、圧電素子２２に１パルスを印加した時のレンズホルダ２０の移動量に基づいて、駆動パルス発生回路７０から発生させる駆動パルスの種類及び個数を決定し、駆動信号として駆動パルス発生回路７０に入力する。
【００３８】
駆動パルス発生回路７０は、システムコントローラ５５から送られてくる駆動信号に基づいて駆動パルス圧電素子２２に印加する。これにより、圧電素子２２は駆動パルスの種類及び個数に応じた伸縮を行い、レンズホルダ２０はこの伸縮に伴って前後方向に移動する。
【００３９】
本実施形態のように、圧電素子２２を用いてレンズホルダ２０を移動させる場合に、レンズホルダ２０の姿勢、ガイド棒２４とガイド部２９の摩擦や、板バネ３６の付勢力などの影響によって、１パルスで移動するレンズホルダ２０の移動量が常に一定とならないことがある。そのため、距離信号に基づいて発生させた駆動パルスを圧電素子２２に印加してレンズホルダ２０を移動させても、撮影レンズ６の位置がピント合致位置に移動しない場合がある。そのため、判定手段であるシステムコントローラ５５は、位置検出回路４５によって検出された撮影レンズ６の位置がピント合致位置であるか否かの判定を行う。
【００４０】
位置検出回路４５によって検出された撮影レンズ６の位置がピント合致位置であると判定された場合には、ピントが合っている状態なので、システムコントローラ５０は撮影を行うためのシャッタボタンの全押し操作を許容し、撮影準備状態となる。しかし、検出された撮影レンズ６の位置がピント合致位置でないと判定されると、システムコントローラ５５は、ピント合致位置と検出した撮影レンズ６の位置に基づいて駆動パルス発生回路７０を制御してレンズホルダ２０を移動させる。このとき、位置検出回路４５による撮影レンズ６の位置の検出は繰り返し行われ、システムコントローラ５５によって撮影レンズ６の位置がピント合致位置になるまで繰り返しレンズホルダ２０を移動させる。
【００４１】
次に、本発明のカメラユニット５を内蔵した携帯電話機の撮影処理を、図６のフローチャートを用いて説明する。カメラ付き携帯電話機を用いて撮影を行う時には、先ず折り畳まれている受話器ユニット３と送話器ユニット４を展開状態にするとともに、操作部１２の選択ボタンを操作して撮影モードを選択する。撮影モードが選択されるとカメラユニット５の各部が起動状態となる。このとき、レンズホルダ２０の移動域の前方向の一番端までレンズホルダ２０を移動させ、撮影レンズ６を原点位置に配置する。このとき、駆動軸２１の端面２１ａと接片３７の間の抵抗値に基づいて、撮影レンズ６が原点位置に配置されたか否かが判定され、原点位置に配置されたことが判定されると、原点出し動作が完了する。
【００４２】
原点出し動作が完了すると、ＣＣＤ５２からは撮像信号が出力され、プリアンプ６０、Ａ／Ｄコンバータ６１、画像データ処理回路６２を経て一画面分の画像データが画像データメモリ６３に書き込まれる。画像データメモリ６３は、例えば静止画像２画面分のメモリ容量を有し、順次に出力されてくる二画面分の画像データが画像データメモリ６３内で順次に更新される。最新の一画面分の画像データは順次にシステムコントローラ５５によって読み出され、画像データ処理回路６２を経てＬＣＤドライバ６５に供給され、これによりＬＣＤモニタ７にスルー画像が表示される。
【００４３】
ＬＣＤモニタ７の表示画素数は、ＣＣＤ５２の撮像画素数よりも小さいため、スルー画像の表示に際しては、画像データ処理回路６２は、画像データメモリ６３から読み出した画像データに対して適宜の間引き処理、データ圧縮処理を行った上でＬＣＤドライバ６５に表示用の画像データを送る。また、測距装置６９は動作しておらず、ピント調節は行われないが、レンズ駆動装置１５に組み込まれている撮影レンズ６の被写界深度をある程度深くしておけば、ＬＣＤモニタ７の表示画素数も少ないことから、ピント調整を行わなくてもスルー画像の観察には支障はない。
【００４４】
シャタボタンを半押し操作してＳ１信号が入力されると、システムコントローラ５５は測距装置６９を作動させ、投光窓８ａから被写体に向けて測距光が投光される。その反射光が受光窓８ｂの奥の受光素子に受光することによって被写体までの距離に応じた距離信号がシステムコントローラ５５に出力される。
【００４５】
システムコントローラ５５は距離信号と圧電素子２２の１パルスの対するレンズホルダ２０の移動量に基づいて、駆動パルスの個数を決定し、この決定された駆動パルスが圧電素子２２に印加されることで撮影レンズ６がピント合致位置に移動する。このとき、システムコントローラ５５は、位置検出回路４５によって検出された撮影レンズ６の位置がピント合致位置であるか否かの判定を行う。撮影レンズ６の位置がピント合致位置であると判定されると、シャッタボタンの全押し操作が許容される。また、撮影レンズ６の位置がピント合致位置でないと判定された場合には、システムコントローラ５５は撮影レンズ６の位置と距離信号から得られたピント合致位置に基づいて、撮影レンズ６の位置がピント合致位置になるまでレンズホルダ２０を移動させてピント調整を行う。
【００４６】
ピント調整が完了して、引き続きシャッタボタンの全押し操作をしてＳ２の信号が入力されると、その直後にＣＣＤ５２から出力されてくる撮像信号に基づいて、１コマの撮影が行われ、その画像データが画像データメモリ６３に書き込まれる。なお、シャッタボタンを半押ししてピント合わせた行われた後にシャッタボタンの押圧が解除された場合には、ピント合わせがクリアされ、新たにシャッタボタンが半押し操作したときに新たに測距が行われることになる。
【００４７】
以上のように、レンズホルダ２０の移動に伴って駆動軸２１との間で摺動する接片３７と駆動軸２１の端面２１ａの間の抵抗値に基づいて、撮影レンズ６の位置を検出するようにしたので、部品点数及び設置スペースの節約を図ることができる。したがって、携帯電話機やＰＡＤなどに内蔵するカメラユニット５のレンズ駆動装置１５として好適である。
【００４８】
なお、本実施形態では、レンズホルダ２０を駆動軸２１の方向に沿って移動させるアクチュエータとして、圧電素子２２を用いたが、これに限らず、ステッピングモータやＤＣモータを用いてもよい。この場合は、駆動軸２１の代わりに送りねじを用いて、モータの回転力によってレンズホルダ２０を移動させる。
【００４９】
また、駆動軸２１の端面２１ａと板バネ３６に設けた接片３７の間の抵抗値に基づいて撮影レンズ６の位置を検出したが、これに限らず、ガイド棒２４とガイド部２９の間の抵抗値を検出し、この抵抗値に基づいて撮影レンズ６の位置を検出してもよい。この場合は、ガイド棒２４を抵抗体の材料で形成する。そして、ガイド部２９には、レンズホルダ２０の移動に伴ってガイド棒２４との間で摺動する摺動部材を設ける。さらに、ガイド棒２４には、レンズホルダ２０の移動域に対応した摺動部材の移動域の外側にリード線４７a、４７ｂを接続し、摺動部材にはリード線４１を接続することが好ましい。また、駆動軸２１と摺動する接片３７を板バネ３６に設けたが、レンズホルダ２０の移動に伴って駆動軸２１との間で摺動するような摺動部材を板バネとは別にレンズホルダ２０に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のカメラ付き携帯電話機の外観斜視図である。
【図２】レンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図３】駆動軸と接片の摺動を説明する断面図である。
【図４】圧電素子に印加する電圧の形状を示す説明図である。
【図５】カメラユニットの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】カメラユニットにより撮影処理を説明する
【符号の説明】
【００５１】
５  カメラユニット
６  撮影レンズ
１５  レンズ駆動装置
２０  レンズホルダ
２１  駆動軸
２２  圧電素子
３６  板バネ
４５  位置検出回路
５２  ＣＣＤ
５５  システムコントローラ
【図１】
2006091208.tif 000003
【図２】
2006091208.tif 000004
【図３】
2006091208.tif 000005
【図４】
2006091208.tif 000006
【図５】
2006091208.tif 000007
【図６】
2006091208.tif 000008