(57)【要約】【課題】光学ズームレンズの光軸にコンバージョンレンズを挿入した場合にも中間倍率の設定が容易にできるレンズ駆動、そのレンズ駆動装置を備えるカメラ及び携帯電話を提供する。【解決手段】光学ズームレンズ駆動手段７と、オートフォーカスレンズ駆動手段９と、光学ズームレンズの駆動を制御する制御部２７とを備えたレンズ駆動装置１において、光軸に第１コンバージョンレンズ３６が挿入自在に設けてあり、光学ズームレンズ１４の最大倍率がＮ倍であり、第１コンバージョンレンズ３６の倍率がＭ倍であるときに、制御部２７は、第１コンバージョンレンズ３６の挿入を検知すると光学ズームレンズ１４をＮ／Ｍ倍の位置へ移動するように光学ズームレンズ駆動手段７の駆動を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学ズームレンズと、光学ズームレンズ駆動手段と、オートフォーカスレンズと、オートフォーカスレンズ駆動手段と、光学ズームレンズの駆動を制御する制御部とを備えたレンズ駆動装置において、
光軸に第１コンバージョンレンズが挿入自在に設けてあり、光学ズームレンズの最大倍率がＮ倍であり、第１コンバージョンレンズの倍率がＭ倍であるときに、制御部は、第１コンバージョンレンズの挿入を検知すると光学ズームレンズをＮ／Ｍ倍の位置へ移動するように光学ズームレンズ駆動手段の駆動を制御することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記第１コンバージョンレンズを支持しスライド自在な支持部材を備え、支持部材には接写用レンズを第２コンバージョンレンズとして第１コンバージョンレンズと並列に設けてあり、支持部材をスライドすることにより光軸に配置する第１コンバージョンレンズと第２コンバージョンレンズとを切替自在としてあることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項３に記載のカメラを備えたことを特徴とする携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ズームレンズの駆動により倍率が可変なレンズ駆動装置、そのレン駆動装置を備えるカメラ及び携帯電話に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、オートフォーカスカメラの光軸にコンバージョンレンズを配置することにより、望遠（光学ズーム）機能を付与することが開示されている。
【０００３】
一方、光学ズームレンズを有するカメラにおいて、光軸にコンバージョンレンズを配置するものは従来は無かった。
【０００４】
光学ズームレンズのみによる光学ズームの最大倍率を上げようとすると、光学ズームレンズの移動距離が大きく必要になりレンズ駆動装置が大型になるという不都合がある。特に、携帯電話に搭載されるレンズ駆動装置はサイズに制約があり且つ更なる小型化の要求が高いことから、光学ズームの最大倍率に限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９１８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これに対して、光学ズームレンズを有するカメラにおいて、所定倍率（例えば光学２倍）のコンバージョンレンズを配置して、光学ズーム倍率を高くすることが考えられる。
【０００７】
しかし、光学ズームレンズを最大倍率（例えば光学３倍）にした状態において、更に倍率を上げるために光軸に光学２倍のコンバージョンレンズを挿入すると、いきなり光学６倍になり、光学３倍〜６倍（中間倍率）を選択しようとする場合には、光学ズームレンズを初期位置（１倍）に一旦戻して、ズーム倍率１倍から再度ズームアップしなければならない。このため、中間倍率の設定に手間と時間が係るという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光学ズームレンズの光軸にコンバージョンレンズを挿入した場合にも中間倍率の設定が容易にできるレンズ駆動、そのレンズ駆動装置を備えるカメラ及び携帯電話の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、光学ズームレンズと、光学ズームレンズ駆動手段と、オートフォーカスレンズと、オートフォーカスレンズ駆動手段と、光学ズームレンズの駆動を制御する制御部とを備えたレンズ駆動装置において、光軸に第１コンバージョンレンズが挿入自在に設けてあり、光学ズームレンズの最大倍率がＮ倍であり、第１コンバージョンレンズの倍率がＭ倍であるときに、制御部は、第１コンバージョンレンズの挿入を検知すると光学ズームレンズをＮ／Ｍ倍の位置へ移動するように光学ズームレンズ駆動手段の駆動を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１コンバージョンレンズを支持しスライド自在な支持部材を備え、支持部材には接写用レンズを第２コンバージョンレンズとして第１コンバージョンレンズと並列に設けてあり、支持部材をスライドすることにより光軸に配置する第１コンバージョンレンズと第２コンバージョンレンズとを切替自在としてあることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とするカメラである。
【００１２】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載のカメラを備えたことを特徴とする携帯電話である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、光学ズームをその最大倍率Ｎにして、更に倍率を上げる場合には、光学ズームレンズの光軸に倍率Ｍ倍の第１コンバージョンレンズを挿入するが、第１コンバージョンレンズが挿入されると、制御部はＮ／Ｍ倍の位置へ光学ズームレンズを移動するので、その位置での光学倍率は（Ｎ／Ｍ）×Ｍ＝Ｎ倍となり、その位置から光学ズームレンズを最大倍率まで移動させることにより、Ｎ倍からＮ×Ｍ倍までの中間倍率を容易に設定できる。
【００１４】
また、本発明によれば、光学ズームレンズの移動距離は、その最大倍率であるＮ倍の位置まで移動することにより合計Ｎ×Ｍ倍の最大倍率を得ることができるので、光学ズームレンズの移動距離を大きくすることなく、倍率を上げることができる。
【００１５】
請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載の発明と同様な効果を得ることができると供に、倍率を高める第１コンバージョンと、接写用レンズである第２コンバージョンレンズとをスライド操作により容易に切替できる。従って、簡単な操作で光学機能の切替ができる。
【００１６】
請求項３に記載された発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果を奏するカメラを提供できる。
【００１７】
請求項４に記載された発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果を奏する携帯電話を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係るレンズ駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係るレンズ駆動装置の本体を示す縦断面図である。
【図３】本実施の形態に係るレンズ駆動装置の本体を後側から見た斜視図である。
【図４】本実施の形態に係るレンズ駆動装置の本体を後側から見た平面図である。
【図５】本実施の形態にレンズ駆動装置の制御を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る携帯電話の斜視図である。
【図７】図６に示す携帯電話の側面図である。
【図８】本実施の形態に係る携帯電話の一部を破断して示す平面図である。
【図９】本実施の形態の変形例に係る支持体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図６〜図８に示すように、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置１は、携帯電話に組み込まれる光学ズーム付きオートフォーカスカメラのレンズ駆動装置である。
【００２０】
レンズ駆動装置１は、概して本体２と、コンバージョンレンズ部６とから構成されている。
【００２１】
図２に示すように、レンズ駆動装置１の本体２は、筐体１３内に、光学ズームレンズ（以下単に「ズームレンズ」という）１４を保持するズームレンズホルダ３、フォーカスレンズ１６を保持するフォーカスレンズホルダ５と、ズームレンズホルダ３を駆動するズームレンズ駆動手段７と、フォーカスレンズホルダ５を駆動するフォーカスレンズ駆動手段９とを備えている。このレンズ駆動装置１は画像センサ１１が設けてある基板４に装着されている。更に、図４に示すように、筐体１３内には、ズームレンズホルダ３の位置を検知するズームレンズ位置検出手段４３と、フォーカスレンズホルダ５の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手段４５とが設けてある。
【００２２】
図２に示すように、光学ズームレンズ１４とフォーカスレンズ１６とは光軸を同一にしてあり、光軸上には結象位置に画像センサ１１が設けてある。更に、筐体１３には被写体側レンズ１８と結像側レンズ２０とがズームレンズ１４とフォーカスレンズ１６と光軸を一致して設けてある。尚、図３及び図４には各レンズを省略して示している。
【００２３】
ズームレンズ駆動手段７とフォーカスレンズ駆動手段９とは略同じ構成であるから、ズームレンズ駆動手段７を説明してフォーカスレンズ駆動手段９には同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の説明を省略する。
【００２４】
ズームレンズ駆動手段７は、振動部材１７と、光軸方向に配置した駆動軸２１（２２）とから構成されており、駆動軸２１（２２）の基端２１ａは振動部材１７に固定されている。駆動軸２１（２２）の振動部材１７側部と先端部２１ｂとは、駆動軸２１（２２）を摺動自在に保持するホルダ１２により、筺体１３に保持されている。
【００２５】
振動部材１７は、その輪郭が平面視矩形（図３及び図４参照）の圧電素子（ピエゾ素子）２３と、圧電素子２３の表面に接着固定された振動子１９とから構成されており、振動子１９の表面には、駆動軸２１の基端２１ａが接着固定されている。
【００２６】
振動部材１７は、図２に示すように、駆動軸２１（２２）のみに固定してあり、筺体１３の壁との間には隙間を空けて配置されている。
【００２７】
駆動軸２１（２２）は円柱形状であり、基端２１ａを振動子１９の中央部に固定してある。
【００２８】
圧電素子２３は制御部２７が接続されており、圧電素子２３に所定の周波数のパルス電流を供給して、駆動を制御している。
【００２９】
圧電素子２３にパルス電流を供給して圧電素子２３がその面方向に伸びると、振動子１９が弾性変形により中央部が前側（被写体側）に向けて移動し、その反力で急激に元の位置に戻ると共に圧電素子が収縮する変形をして中央部が後側に向けて吐出する変形を接繰り返して駆動軸２１をその軸線方向に振動するようになっている。
【００３０】
一方、図２及び図３に示すように、ズームレンズホルダ３の一端部には駆動軸２１と圧接する圧接部３１が設けてあり、図３に示すように、圧接部３１は、スプリング３２により駆動軸２１の側面に圧接されている。
【００３１】
図２に示すように、ズームレンズホルダ３の他端部は、フォーカスレンズホルダ５の駆動軸２２との係合部３３が設けてあり、係合部３３はフォーカスレンズホルダの駆動軸２２に係合して支持されており、ズームレンズホルダ３の移動を案内している。係合部３３は横断面が略Ｕ字であり、Ｕ字内にズームスレンズホルダ３の駆動軸２２が挿通されている。
【００３２】
フォーカスレンズホルダ５の構成はズームレンズホルダ３と略同じ構成であり、フォーカスレンズホルダ５の駆動軸２２はズームレンズホルダ３の駆動軸２１と同様に基端を振動部材１７に取付けてある。
【００３３】
図４に示すズームレンズホルダ３の位置を検知するズームレンズ位置検出手段４３と、フォーカスレンズホルダ５の位置を検知するフォーカスレンズ位置検出手手段４５とについて説明する。ズームレンズ位置検手段４３とフォーカスレンズ位置検出器４５とは同じ構成であり、各々、レンズの光軸方向に沿って異なる磁極（Ｓ極とＮ極）を交互に配置した磁極部材５７と、磁界強度を検知するＭＲセンサ５９とから構成されている。磁極部材５７は駆動軸２１、２２に沿って筺体１３の内面に固定されており、ＭＲセンサ５９は各ホルダ３、５に固定されており、磁極部材５７に対面した状態で各ホルダ３、５と共に移動して、各ホルダ３、５の基準位置（又は初期位置）からの移動量及び移動方向を検知可能になっている。
【００３４】
ズームレンズ１４は、最大移動位置でＮ倍の光学ズームを有しており、本実施の形態では、Ｎは３であり、ズームレンズホルダ３の初期位置から前側へ最大移動した位置で３倍のズーム倍率となっている。
【００３５】
図６〜図８に示すように、コンバージョンレンズ部６は、携帯電話本体の側面に沿ってスライド自在に設けた支持部材３４を有し、支持部材３４には穴３５と第１コンバージョンレンズ３６とが並列に設けてある。第１コンバージョンレンズ３６は、倍率Ｍ倍の拡大レンズであるが、Ｍは本実施の形態では２であり、２倍の拡大レンズとなっている。
【００３６】
支持部材３４は、上下にスライド操作することによりレンズ駆動装置本体４の光軸上に穴３５を配置するか又は、第１コンバージョンレンズ３６を挿入する。
【００３７】
図１に示すように、制御部２７には、携帯電話本体に設けた操作部５０と、支持部材３４の位置を検知して第１コンバージョンレンズ３６の挿入を検知するコンバージョンレンズ検知部５１と、倍率設定部５２と、倍率変更部５３と、合焦点部５４とが設けてある。
【００３８】
コンバージョンレンズ検知部５１は、支持部材３４のスライド操作信号を受けて、第１コンバージョンレンズ３６が光軸上に挿入されたか否かを検知するものであり、支持部材３４が所定の位置にスライドされるとコンバージョンレンズ３６が挿入されたことを検知する。
【００３９】
倍率設定部５２は操作部５０の操作により設定した倍率になるようにズームレンズ駆動手段７に駆動信号は発し、倍率を増減する。尚、操作部５０では操作ボタンを押し続けることにより連続したズームアップができるようになっている。
【００４０】
倍率変更部５３は、コンバージョンレンズ検知部５１がコンバージョンレンズ３６の挿入を検知すると、ズーム倍率がＮ／Ｍになる位置にズームレンズホルダ３を移動するようにズームレンズ駆動手段７に駆動信号を発する。
【００４１】
合焦点部５４は、画像センサ１１からの画像信号に基づいて、例えば、コントラストのピークを検索して合焦点を得るように、フォーカスレンズ駆動手段９に駆動信号は発する。
【００４２】
次に、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１の作用及び効果について説明する。本実施の形態では、第１コンバージョンレンズ３６を使用していないときには、コンバージョンレンズ部６では、支持部材３４の穴３５がレンズ駆動装置本体４の光軸上に位置している。
【００４３】
この状態で操作部５０を操作してズームを行なうと、ズームレンズホルダ３が移動して光学ズームの倍率を１〜Ｎ倍（３倍）までの倍率設定をすることができる。更に、制御部２７では設定したズーム倍率の状態で、合焦点部５４がフォーカスレンズホルダ５の移動を制御して焦点をあわせる。
【００４４】
次に、操作部５０の操作により、光学ズームの倍率を最大倍率Ｎ倍（３倍）まで設定した後、更に、光学倍率を上げる場合には、支持部材３４をスライド操作して第１コンバージョンレンズ３６を光軸に挿入する。
【００４５】
制御部２７では、図１及び図５に示すように、コンバージョンレンズ検知部５１によりコンバージョンレンズ３６が光軸に挿入されたことを検知すると（ステップＳ１）、倍率変更部５３が現在のＮ倍（３倍）の倍率を、Ｎ／Ｍ（３／２）倍の倍率に変更するように、ズームレンズ駆動手段７に駆動信号を発し、ズームレンズホルダ３を移動（後退）する（ステップＳ２）。
【００４６】
これにより、合計の倍率は、（Ｎ／Ｍ）×Ｍ倍、即ち本実施の形態では（３／２）×２＝３倍となり、３倍からのズーム操作を行なうことができる。
【００４７】
従って、コンバージョンレンズ３６を光軸上に挿入した場合には、ズームレンズ１４とコンバージョンレンズ３６との合計でＮ倍（３倍）の位置から、ズームレンズ１４を最大位置まで移動させることによりＮ倍（３倍）からＮ×Ｍ倍（６倍）までの間の中間倍率（３〜６）を容易に設定できる。
【００４８】
また、ズームレンズホルダ３の移動距離は、その最大倍率であるＮ倍の位置までの移動距離で合計倍率Ｎ×Ｍ倍（６）の最大倍率を得ることができるので、ズームレンズホルダ３の移動距離を大きくすることなく、Ｎ×Ｍ倍（６倍）の最大倍率まで設定することができる。例えば、第１コンバージョンレンズ３６がない場合に最大６倍の倍率を設定する場合にはズームレンズホルダの移動距離は約２８ｍｍ必要としたが、本実施の形態では、１４ｍｍの移動距離で同じ倍率を得ることができた。
【００４９】
尚、本実施の形態では、ズームレンズホルダ３が最大倍率（Ｎ倍）の位置にない場合でも、第１コンバージョンレンズ３６が挿入されたときには、ズームレンズホルダ３の位置を（Ｎ／Ｍ）倍の位置へ移動する。
【００５０】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【００５１】
例えば、図９に示すように、第１コンバージョンレンズ３６支持部材３４には、更に接写用のレンズを第２コンバージョンレンズ３７として設け、穴３５を挟む位置に第１コンバージョンレンズ３６と第２コンバージョンレンズ３７を配置してもよい。このようにすることにより、更に接写機能を付加することができる。
【００５２】
また、ズームレンズ１４の最大倍率Ｎや第１コンバージョンレンズ３６の倍率Ｍは、上述した実施の形態に限らず、種々に設定が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１      レンズ駆動装置
３      ズームレンズホルダ
５      フォーカスレンズホルダ
７      ズームレンズホルダ駆動手段
９      フォーカスレンズホルダ駆動手段
２７    制御部
３４    支持部材
３６    第１コンバージョンレンズ
５１    コンバージョンレンズ検知部
５３    倍率変更部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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