(57)【要約】【課題】  自動焦点動作の合焦時間を短縮すると共に、小型でコストの安い撮像装置を提供する。【解決手段】  光学レンズ３ａ、３ｂを搭載し光軸方向３ｃに移動可能な鏡筒２と、光学レンズ３ａ、３ｂからの入射光をセンサ信号Ｐ１に変換する画像センサ４と、鏡筒２を駆動するモータ５と、画像センサ４からのセンサ信号Ｐ１を画像信号に変換する画像信号処理部１１と、画像信号Ｐ２から光学レンズの焦点調整の度合いを示す焦点評価値Ｐ３を算出する焦点評価値算出部１２と、焦点評価値Ｐ３に基づいてモータ５を制御し、鏡筒２を移動して光学レンズ３ａ、３ｂの焦点を自動的に調整する自動焦点制御部１３と、この自動焦点制御部１３の自動焦点調整範囲を選択的に切り替える自動焦点調整範囲切替部２０とを備える構成とした。これにより、ＡＦ機能の合焦時間を短縮出来る。【選択図】      図１
2008165089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズを搭載し光軸方向に移動可能な鏡筒と、
前記光学レンズからの入射光をセンサ信号に変換する画像センサと、
前記鏡筒を駆動する光学系駆動部と、
前記画像センサからのセンサ信号に基づいて前記光学レンズの焦点調整の度合いを示す焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、
前記焦点評価値に基づいて前記光学系駆動部を制御し、前記鏡筒を移動して前記光学レンズの焦点を自動的に調整する自動焦点制御手段と、
該自動焦点制御手段による前記鏡筒の自動焦点調整範囲を選択的に切り替える自動焦点調整範囲切替手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記焦点評価値算出手段と前記自動焦点制御手段とは、撮像制御手段としてのワンチップＩＣに含まれることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記自動焦点調整範囲切替手段は、前記撮像制御手段、または、前記画像センサが備える汎用ＩＯポートに接続され、前記自動焦点調整範囲切替手段からの情報は前記撮像制御手段の前記自動焦点制御手段に入力されることを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記自動焦点調整範囲切替手段は、前記撮像制御手段と前記画像センサが実装される回路基板にひとつ以上の回路パターンとして形成されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記回路基板の少なくともその一部は、前記鏡筒が組み込まれる筐体の外側に露出され、前記自動焦点調整範囲切替手段の前記回路パターンは前記外側に露出された回路基板上に形成され、該回路パターンは前記鏡筒の自動焦点調整範囲に応じて切断されることにより論理情報として前記汎用ＩＯポートに伝達されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像制御手段は、前記自動焦点調整範囲切替手段からの前記論理情報に基づいて前記鏡筒の自動焦点調整範囲を選択するテーブルが記憶される記憶手段を備えることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
光学レンズを搭載する鏡筒と、該鏡筒を組み込む筐体と、前記鏡筒を駆動する光学系駆動部と、画像センサと自動焦点制御手段を含む撮像制御手段と自動焦点調整範囲切替手段を実装する回路基板と、を組立てる組立工程と、
前記組立工程後に前記光学レンズの合焦基準点を測定する画像検査工程と、
測定した前記合焦基準点に基づいて前記自動焦点調整範囲切替手段の回路パターンを切断して自動焦点調整範囲を選択的に切り替える自動焦点調整範囲切替工程と、
を含むことを特徴とする撮像装置の自動焦点調整範囲切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動焦点調整機能を備えた撮像装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやビデオカメラの大部分は、被写体に対する焦点を自動的に合わせる自動焦点調整機能（以下、ＡＦ機能と略す）を備えた撮像装置を搭載している。これらの撮像装置のＡＦ機能は、光学レンズが組み込まれた鏡筒を駆動モータによって光軸方向に移動して焦点の調整を行うが、焦点の検出方式や焦点調整のアルゴリズム等、様々な改良が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、特許文献1に開示されているＡＦ機能を説明する。このＡＦ機能は図示しないが、光学レンズを駆動するモータ、画像を電気信号に変換する画像センサ、画像信号から高周波成分を抽出する焦点信号抽出手段、焦点信号が直前の値より所定の量以上に減少したかを検出する第１の検出手段、焦点信号の値が得られた最大値より所定の量以上に減少したかを検出する第２の検出手段によって構成される。そして、第１又は第２が検出されたとき、焦点信号が減少した（山を越えた）と判定し、光学レンズは焦点信号が最大値となる位置に駆動制御される。
【０００４】
図９は、特許文献１に開示されているＡＦ機能の動作原理を説明するグラフである。図９において、Ｘ軸は光学レンズがモータによって移動されるレンズ位置を示し、光学レンズはＩＮＦ側（Ｉｎｆｉｎｉｔｙ：無限遠）からＭＡＣＲＯ側（近接）の間を移動する。Ｙ軸は焦点信号抽出手段によって得る焦点信号であり、焦点信号が最大値となるレンズ位置が合焦点である。ここで、グラフＧ１は、レンズの被写体深度が浅いときの焦点信号特性であり、グラフＧ２は、レンズの焦点深度が深いときの焦点信号特性である。
【０００５】
図９から分かるように、レンズの被写体深度が浅い場合（Ｇ１）は、焦点信号の最大値は見つけ易いので第１の検出手段で容易に検出することが出来るが、レンズの被写体深度が深い場合（Ｇ２）は、焦点信号がレンズ位置に対して、フラットに近い特性であるので最大値を見つけ難い。しかし、この場合は第２の検出手段によって最大値を検出し、被写体深度が浅い場合でも深い場合でも、焦点信号の山の形に関わりなく、精度良くＡＦ機能が動作することが示されている。この図９で示すＡＦ機能の動作原理は、一般的に「山登り方式」と呼ばれる方式の改良である。
【０００６】
しかしながら、このようなＡＦ機能は、光学レンズの位置を１ステップずつ細かく移動しながら画像センサからの画像信号を取り込み、高周波成分の量、すなわち、コントラスト値を抽出して直前の値と比較するので、１ステップごとに一定の処理時間が必要である。また、光学レンズのＩＮＦ側からＭＡＣＲＯ側までの自動焦点調整範囲は、光学レンズの特性ばらつき、光学レンズを搭載する鏡筒等の形状ばらつき、組立てばらつき等を吸収するために余裕を持って広くすることが必要である。このため、焦点信号の抽出と比較を行うステップ数が増えて、光学レンズが被写体に対して合焦するまでの合焦時間は、かなり長い時間を要することになり問題である。
【０００７】
例えば、デジタルカメラの使用者が被写体にカメラを向けてすばやくシャッターを切ろうとしても、合焦時間が長いとシャッターを切ることができず、使用者にとって使い勝手の悪いカメラとなる。また、シャッターが切れたとしても、カメラはＡＦ動作の途中にあるのでピントの合わない撮影となり、大きな問題である。
【０００８】
そこで、このような合焦時間の長さを短縮する撮像装置の改良が開示されている（例えば特許文献２参照）。この撮像装置は、被写体までの距離を測定する赤外線センサなどの測距手段を備え、まず、測距手段によって得られた距離情報に基づいて光学系を素早く駆動し、更に、画像信号のコントラスト値などによるフォーカス情報信号（すなわち合焦信号）が最大になるように光学系を駆動させる二段階の制御手段を備える。これにより、距離情報によって瞬時に合焦位置近くまで光学系を移動し、その上でコントラスト値が最大になる位置へ光学系を移動させるので、光学レンズの移動に無駄がなく、合焦時間を短縮出来ることが示されている。
【０００９】
また、合焦時間を短縮するための他の撮像装置として、赤外線センサによる赤外線の検出量から、室内での撮影か屋外での撮影かを判定する撮像装置が開示されている（例えば特許文献３参照）。この撮像装置は、撮影が室内と判定した場合は、光学レンズを基準点から近距離側に移動してＡＦ動作を行い、撮影が屋外と判定した場合は、光学レンズを基準点から遠距離側に移動してＡＦ動作を行う。これにより、室内での撮影か屋外での撮影かによって、光学レンズの自動焦点調整範囲を狭くすることが出来るので、レンズの移動距離が短くなり、合焦時間を短縮出来ることが示されている。
【００１０】
【特許文献１】特公平１−１５１８８号公報（第２−３頁、第４−５図）
【特許文献２】特開２０００−９８２１７号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献３】特開２００５−２８３９５７号公報（第４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、合焦動作時間の短縮を目的とした特許文献２の撮像装置は、赤外線センサ等の測距手段が必要になるのでコストアップに繋がると共に、部品点数の増加によって撮像装置の小型化が困難である。また、測距情報が得られない場合は、従来と同じＡＦ動作となるので、合焦時間の短縮は実現出来ない。例えば、撮像装置から被写体までの距離が数ｍ以上ある場合は、一般的に赤外線センサによる測距手段は動作出来ず、測距情報は得られない。
【００１２】
また、特許文献３においても、赤外線センサが必要になるのでコストアップに繋がると共に、撮像装置の小型化が困難である。また、屋外であっても近距離撮影の場合があり、室内であっても遠距離撮影の場合があるので、赤外線の検出量で撮影距離の判定を行うことには無理があり、合焦時間の短縮を確実に行うことは難しい。
【００１３】
また、撮像装置の組立て完成後に基準となる合焦位置を測定し、測定された合焦位置をフラッシュメモリなどの不揮発性メモリに記憶して、装置ごとに異なる自動焦点調整範囲を持たせることも可能であるが、この場合も、不揮発性メモリを追加部品として実装しなければならず、部品点数の増加によってコストアップが生じ、また、小型化の妨げとなる。
【００１４】
このような問題の背景には、近年、撮像装置は、携帯電話に搭載される超小型のデジタルカメラ向けが急増していることによる。すなわち、ＣＣＤ等の画像センサの性能向上により、携帯電話向けであってもＡＦ機能搭載のデジタルカメラが組み込まれるケースが増加しており、この携帯電話向けのＡＦ機能付きデジタルカメラは、超小型で低コストの要求が高く、従来の撮像装置では対応することが困難である。
【００１５】
本発明の目的は上記課題を解決し、自動焦点調整動作の合焦時間を短縮すると共に、小型で低コストの撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を解決するために、本発明の撮像装置及び撮像装置の自動焦点調整範囲切替方法は下記記載の構成と方法を採用する。
【００１７】
本発明の撮像装置は、光学レンズを搭載し光軸方向に移動可能な鏡筒と、光学レンズからの入射光をセンサ信号に変換する画像センサと、鏡筒を駆動する光学系駆動部と、画像センサからのセンサ信号に基づいて光学レンズの焦点調整の度合いを示す焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、焦点評価値に基づいて光学系駆動部を制御し、鏡筒を移動して光学レンズの焦点を自動的に調整する自動焦点制御手段と、この自動焦点制御手段による鏡筒の自動焦点調整範囲を選択的に切り替える自動焦点調整範囲切替手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の撮像装置により、ＡＦ機能の自動焦点調整範囲を選択的に切り替えられるので、光学レンズの特性ばらつき、鏡筒などの形状ばらつき、及び組立てばらつき等を吸収するために必要とされる広い自動焦点調整範囲を狭めることが出来、ＡＦ動作の合焦時間を短縮することが出来る。また、センサや不揮発性メモリ等の部品点数の増加がないので、コストダウンや更なる小型化を実現出来、携帯電話の搭載に好適な撮像装置を提供することが出来る。
【００１９】
また、焦点評価値算出手段と自動焦点制御手段とは、撮像制御手段としてのワンチップＩＣに含まれることを特徴とする。
【００２０】
これにより、撮像装置の制御手段がワンチップ化されるので、撮像装置の小型化、コストダウンを実現出来る。
【００２１】
また、自動焦点調整範囲切替手段は、撮像制御手段、または、画像センサが備える汎用ＩＯポートに接続され、自動焦点調整範囲切替手段からの情報は撮像制御手段の自動焦点制御手段に入力されることを特徴とする。
【００２２】
これにより、自動焦点調整範囲切替手段は、撮像制御手段、または、画像センサの汎用ＩＯポートに接続されるので、新たなインターフェース回路等の追加が不要であり、撮像装置の小型化やコストダウンに貢献出来る。
【００２３】
また、自動焦点調整範囲切替手段は、撮像制御手段と画像センサが実装される回路基板にひとつ以上の回路パターンとして形成されることを特徴とする。
【００２４】
これにより、自動焦点調整範囲切替手段は、回路基板上の回路パターンによって形成されるので、新たな追加部品やスペース等は不要であり、撮像装置の小型化やコストダウンに貢献出来る。また、自動焦点調整範囲切替手段は、任意の数の回路パターンによって形成されるので、自動焦点調整範囲の選択数を任意に設定することが出来る。
【００２５】
また、回路基板の少なくともその一部は、鏡筒が組み込まれる筐体の外側に露出され、自動焦点調整範囲切替手段の回路パターンは外側に露出された回路基板上に形成され、この回路パターンは鏡筒の自動焦点調整範囲に応じて切断されることにより論理情報として汎用ＩＯポートに伝達されることを特徴とする。
【００２６】
これにより、自動焦点調整範囲切替手段の回路パターンは筐体の外側の回路基板上に形成されるので、撮像装置の組立て後に特定の回路パターンを切断することによって、鏡筒の自動焦点調整範囲を任意に選択することが出来る。この結果、ＡＦ動作の合焦時間を短縮することが出来、また、センサや不揮発性メモリ等の部品点数の増加が必要ないので、撮像装置の小型化やコストダウンに貢献出来る。
【００２７】
また、撮像制御手段は、自動焦点調整範囲切替手段からの論理情報に基づいて鏡筒の自動焦点調整範囲を選択するテーブルが記憶される記憶手段を備えることを特徴とする。
【００２８】
これにより、自動焦点調整範囲切替手段からの論理情報に基づいて鏡筒の自動焦点調整範囲を精密に選択出来るので、鏡筒の焦点調整範囲を必要な範囲だけに限定し、ＡＦ動作の合焦時間を短縮することが出来る。
【００２９】
本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替方法は、光学レンズを搭載する鏡筒と、この鏡筒を組み込む筐体と、鏡筒を駆動する光学系駆動部と、画像センサと自動焦点制御手段を含む撮像制御手段と自動焦点調整範囲切替手段を実装する回路基板と、を組立てる組立工程と、組立工程後に光学レンズの合焦基準点を測定する画像検査工程と、測定した合焦基準点に基づいて自動焦点調整範囲切替手段の回路パターンを切断して自動焦点調整範囲を選択的に切り替える自動焦点調整範囲切替工程と、を含むことを特徴とする。
【００３０】
本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替方法により、組立工程後に測定された基準点に基づいて自動焦点調整範囲が選択的に切り替えられるので、光学レンズの特性ばらつき、鏡筒などの形状ばらつき、及び、組立てばらつき等を吸収するために必要とされる広い自動焦点調整範囲を狭めることが出来、ＡＦ動作の合焦時間を短縮することが出来る。
【発明の効果】
【００３１】
上記の如く本発明によれば、ＡＦ機能の自動焦点調整範囲を選択的に切り替えられるので、光学レンズの特性ばらつき、鏡筒などの形状ばらつき、及び、組立てばらつき等を吸収するために必要とされる広い自動焦点調整範囲を狭めることが出来、ＡＦ動作の合焦時間を短縮することが出来る。また、センサや不揮発性メモリ等の部品点数の増加が必要ないので、コストダウンに貢献し、小型化によって携帯電話の搭載に好適な撮像装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の撮像装置の構成を示す回路ブロック図である。図２は本発明の撮像装置の外観斜視図である。図３は本発明の撮像装置の筐体部分の断面図である。図４（ａ）は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部のプルアップ抵抗内蔵１ビット方式の一例を示す回路図である。図４（ｂ）は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部のプルアップ抵抗外付け１ビット方式の一例を示す回路図である。図４（ｃ）は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部の低消費電力型１ビット方式の一例を示す回路図である。
【００３３】
図５（ａ）は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部のプルアップ抵抗内蔵２ビット方式の一例を示す回路図である。図５（ｂ）は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部のプルアップ抵抗外付け２ビット方式の一例を示す回路図である。図５（ｃ）は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部の低消費電力型２ビット方式の一例を示す回路図である。図６は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部の各方式の基準点に対する鏡筒の自動焦点調整範囲と調整範囲幅の一例を示すテーブルである。図７（ａ）は本発明の撮像装置の光学レンズの焦点の基準点を測定する画像検査工程の説明図である。図７（ｂ）は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替工程の説明図である。図８は本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部によって選択された自動焦点調整の動作を示す説明図である。
【００３４】
まず図１に基づいて、本発明の撮像装置の一実施例としての電気的構成を説明する。尚、本実施例の撮像装置は、携帯電話に搭載される超小型のデジタルカメラ用撮像装置であることを前提とする。図１において、１は本発明の一実施例としての撮像装置である。２は鏡筒であり、複数の光学レンズ３ａ、３ｂを搭載している。４は画像センサであり、ＣＣＤ、又はＣ−ＭＯＳ等の半導体によってなり、鏡筒２の光学レンズ３ａ、３ｂによって結像される入射光（図示せず）を電気信号に変換し、センサ信号Ｐ１として出力する。５は光学系駆動部としてのステッピングモータ（以下モータと略す）であり、鏡筒２を光学レンズ３ａ、３ｂの光軸３ｃに沿って矢印Ａの方向に上下に移動させ、画像センサ４に対して焦点の調整を行う。
【００３５】
１０は撮像装置１の全体を制御する撮像制御手段としての撮像制御部であり、ワンチップＩＣのＤＳＰ（ＤＩＧＩＴＡＬ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ）、又はＩＳＰ（ＩＭＡＧＥ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ）などによって構成される。尚、撮像制御部１０はワンチップＩＣに限定されず、例えば、複数のカスタムＩＣによって構成し、信号処理や制御を個別に受け持たせても良い。
【００３６】
以下、撮像制御部１０の内部構成を説明する。１１は画像信号処理手段としての画像信号処理部であり、画像センサ４からのセンサ信号Ｐ１を入力して信号処理を行い、輝度信号やカラー信号を含んだ画像信号Ｐ２を出力する。１２は焦点評価値算出手段としての焦点評価値算出部であり、画像信号Ｐ２を入力してモータ５が鏡筒２を所定の駆動量（例えば所定の駆動パルス数）で駆動する毎に画像信号Ｐ２に含まれるコントラスト情報により焦点評価値Ｐ３を算出して順次出力する。尚、焦点評価値Ｐ３は従来例として図９で示した焦点信号に相当する。
【００３７】
１３は自動焦点制御手段としての自動焦点制御部であり、焦点評価値Ｐ３を入力して現在の焦点調整の度合い把握し、モータ制御信号Ｐ４を出力してモータ５を駆動し、鏡筒２を移動させてＡＦ機能を実行する。尚、自動焦点制御部１３によるＡＦ動作は、基本的に図９で説明した従来例と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００３８】
また、自動焦点制御部１３は、画像信号Ｐ２を入力して圧縮された画像データを生成し、各種制御信号と共に制御バスＢ１によって外部に出力する。すなわち、制御バスＢ１は、撮像装置１で得られた画像データと撮像装置１の状態を示す制御信号等を出力し、また、外部から入力する制御信号が含まれている。１４は記録手段としてのＲＯＭなどによって構成されるメモリであり、後述する自動焦点調整範囲を選択するテーブルを記憶し、メモリ信号Ｐ５によって自動焦点制御部１３に接続される。尚、メモリ１４は、撮像制御部１０のファームウエアを記憶するＲＯＭ（図示せず）の一部として配置されても良い。
【００３９】
次に、１６はモータドライバであり、自動焦点制御部１３からのモータ制御信号Ｐ４を入力してモータ５を駆動する。そして２０は、本発明の特徴である自動焦点調整範囲切替手段としての自動焦点調整範囲切替部であり、撮像制御部１０に内蔵される汎用ＩＯポート１５に接続され、更に撮像制御部１０の自動焦点制御部１３に入力される。尚、自動焦点調整範囲切替部２０は、画像センサ４に汎用ＩＯポート４ｂがあるならば、この汎用ＩＯポート４ｂに接続されても良い（破線で示す）。この場合は図示しないが、自動焦点調整範囲切替部２０からの情報は、画像センサ４から撮像制御部１０にシリアルインターフェース等によって伝達されると良い。
【００４０】
次に、４０は本発明の撮像装置１を搭載する携帯電話のメイン制御部であり、撮像装置１と制御バスＢ１を介して接続される。尚、制御バスＢ１はコネクタ１７によって、メイン制御部４０と撮像装置１が接続される。また、携帯電話は、メイン制御部４０の他に、表示部、入力部、送受信部等によって構成されるが、ここでの説明は省略する。尚、本発明の撮像装置を搭載する機器は携帯電話に限定されず、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、パソコン、監視カメラ等、様々な電子機器に搭載することが可能である。
【００４１】
次に、図２と図３に基づいて、本発明の撮像装置の一実施例の機械的な構成を説明する。ここで、図２は撮像装置全体の外観斜視図であり、図３は図２に示す切断線Ｂ−Ｂによる筐体部分の断面図である。図２と図３において、本発明の撮像装置１は、フレームユニット３０、モータユニット３１、回路ユニット３２によって構成される。フレームユニット３０は、略四角柱の筐体３３によって覆われており、この筐体３３の上面中心付近には、外部からの入射光４１を入射する円形の鏡筒孔３４が形成されている。この鏡筒孔３４の内部には、鏡筒孔３４の内径面３４ｂに係合して内径面３４ｂに沿って移動可能なパイプ形状の鏡筒２が配設されている。
【００４２】
この鏡筒２は、内径面３４ｂに嵌合する少なくとも１個からなる光学レンズ（本実施例においては、光学レンズ３ａ、３ｂの２個）が配設される。これらの光学レンズ３ａ、３ｂは光軸３ｃを有し、この光軸３ｃに沿って入射する入射光４１を筐体３３の下部に配設される画像センサ４の受光面４ａ上に結像させる。また、鏡筒孔３４の側面の一部には、筐体３３の外側に通じるスライド用の溝３４ａが設けられており、その溝３４ａの中に金属のスライドピン３５が埋め込まれている。また、光軸３ｃに沿って鏡筒２を上下に移動させるために鏡筒２の外形の一部分にコの字形をしたスライド張出部２ａが形成され、このスライド張出部２ａには、スライドピン３５と係合する小孔２ｂが設けられている。
【００４３】
そして、この小孔２ｂとスライドピン３５とが係合することによってスライド張出部２ａがスライドピン３５に沿って滑らかに上下に摺動する。これにより、鏡筒２は鏡筒孔３４の内部で上下に移動し、同時に鏡筒２内に配設される光学レンズ３ａ、３ｂも光軸３ｃに沿って矢印Ａで示すように上下に移動することが出来る。
【００４４】
また、モータユニット３１は、光学系駆動部としての扁平型のモータ５で構成され、筐体３３の側面に図示しないが複数の支柱によって結合されている。また、モータ５は図示しないが、コイル、ロータ、ヨーク、及び歯車による輪列等によって構成され、モータ５の回転を伝達する回転軸５ａが筐体３３側に突き出している。そして、この回転軸５ａにはカム３６が固定され、このカム３６はモータ５が駆動されることによって回転する。
【００４５】
また、フレームユニット３０側のスライド張出部２ａの１箇所にはローラ３７が筐体３３の外側に張り出す形で取付けられている。このローラ３７はベアリング構造を取るもので、その外周部は、モータユニット３１側のカム３６に当接して滑らかに回転し、カム３６の動きに沿ってスライド張出部２ａを上下に移動させる働きをなす。また、ローラ３７は図示していないバネによって絶えず下方に付勢される状態におかれている。従って、ローラ３７と直結される鏡筒２も下方に押し下げられる力が働いており、カム３６の回転によって鏡筒２は確実に上下に移動することが出来る。
【００４６】
これにより、モータ５が駆動されることによって鏡筒２に配設されている光学レンズ３ａ、３ｂが光軸３ｃに沿って矢印Ａの方向に上下に移動するので、光軸３ｃ上に配設される画像センサ４の受光面４ａに結像される画像の焦点を調整することが出来る。
【００４７】
また、回路ユニット３２は、フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと略す）３８と、このＦＰＣ３８に実装される画像センサ４と、ワンチップＩＣの撮像制御部１０と、自動焦点調整範囲切替部２０と、コネクタ１７などによって構成される。ここで、画像センサ４はＦＰＣ３８の表面に実装され、フレームユニット３０からの入射光４１を受光する。また、自動焦点調整範囲切替部２０は、筐体３３の外側に露出したＦＰＣ３８の表面上にひとつ以上の回路パターンとして形成され（本実施例では３本）、その端部はスルホール２０ａによって裏面の電源パターン（図示せず）に接続されるが、詳細な構成は後述する。
【００４８】
また、撮像制御部１０とコネクタ１７は、ＦＰＣ３８の裏面に実装されているが、この配置には限定されず、例えば、ＦＰＣ３８の面積を多少広くして、撮像制御部１０やコネクタ１７をＦＰＣ３８の表面に実装しても良い。ただし、本実施例の配置はスペース効率が高く、撮像装置１の小型化に有利である。また、ＦＰＣ３８の形状は、組み込まれる携帯電話等の配置によって任意に変更して良く、限定されない。また、ＦＰＣ３８は通常のプリント基板などでも良い。
【００４９】
このように、本発明の撮像装置は、フレームユニット３０、モータユニット３１、回路ユニット３２によって構成され、それぞれのユニットの主要な構成要素である光学レンズを搭載する鏡筒２、モータ５、画像センサ４と撮像制御部１０と自動焦点調整範囲切替部２０とを実装するＦＰＣ３８などは、組立工程によって組立てられ完成する。尚、自動焦点調整範囲切替部２０の特定の回路パターンは、組立工程後の工程で切断されるので、筐体３３の外側に露出している必要がある。
【００５０】
次に、図４（ａ）〜図４（ｃ）と図５（ａ）〜図５（ｃ）に基づいて、本発明の特徴である自動焦点調整範囲切替部２０の詳細な構成を説明する。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、自動焦点調整範囲切替部２０が１ビット方式の場合の一例を示しており、自動焦点調整範囲を２種類選択し切り替えることが出来る方式である。ここで図４（ａ）は、自動焦点調整範囲切替部２０に接続される撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５側に、プルアップ抵抗（図示せず）が内蔵されている場合の構成例である。図４（ａ）において、２１は自動焦点調整範囲切替部２０の回路パターンであり、ＦＰＣ３８上に導箔などによってパターン形成される。この回路パターン２１の一方の端部は撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に接続され、他方の端部は、スルホール２０ａ（図２参照）によって回路のＧＮＤに接続される。
【００５１】
ここで、回路パターン２１は、端部がＧＮＤに接続されているので、初期状態では論理“０”が汎用ＩＯポート１５に入力され、×印で示す切断箇所２１ａによって回路パターン２１を電気的に切断するならば、内蔵されているプルアップ抵抗によって論理“１”が汎用ＩＯポート１５に入力される。この図４（ａ）の一例は、プルアップ抵抗が汎用ＩＯポート１５側に内蔵されているため、構成が最もシンプルでスペース効率に優れている。尚、切断箇所２１ａが切断されない状態では、内蔵されるプルアップ抵抗を介して多少の電流が流れる。また、切断箇所２１ａの場所は、切断作業に支障のない場所であれば回路パターン２１上のどこでも良い。
【００５２】
また、図４（ｂ）は自動焦点調整範囲切替部２０に接続される撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５側には、プルアップ抵抗は内蔵されず、外付けのプルアップ抵抗が接続されている場合の構成例である。図４（ｂ）において、２２は自動焦点調整範囲切替部２０の回路パターンであり、ＦＰＣ３８上に導箔などによってパターン形成される。この回路パターン２２は、プラス電源Ｖｃｃに接続された外付けのプルアップ抵抗３９ａが接続され、回路パターン２２の一方の端部は撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に接続され、他方の端部は、スルホール２０ａによって回路のＧＮＤに接続される。尚、プルアップ抵抗３９ａはＦＰＣ３８に実装されることが好ましい。
【００５３】
ここで、回路パターン２２は、端部がＧＮＤに接続されているので、初期状態では論理“０”が汎用ＩＯポート１５に入力され、×印で示す切断箇所２２ａによって回路パターン２２を電気的に切断するならば、外付けのプルアップ抵抗３９ａによって論理“１”が汎用ＩＯポート１５に入力される。この図４（ｂ）の一例は、プルアップ抵抗が外付けされるので、ＦＰＣ３８上のスペース効率は多少悪いが、汎用ＩＯポート１５が限定されない利点がある。尚、切断箇所２２ａが切断されない状態では、プルアップ抵抗３９ａを介して多少の電流が流れる。
【００５４】
また、図４（ｃ）は自動焦点調整範囲切替部２０に接続される撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５には、プルアップ抵抗は内蔵されず、外付けのプルアップ抵抗が接続され、且つ、低消費電力型の構成例である。図４（ｃ）において、２３は自動焦点調整範囲切替部２０の回路パターンであり、ＦＰＣ３８上に導箔などによってパターン形成される。この回路パターン２３は、プラス電源Ｖｃｃに接続された外付けのプルアップ抵抗３９ｂが接続され、回路パターン２３の一方の端部は撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に接続され、他方の端部は、スルホール２０ａによって回路のＧＮＤに接続される。
【００５５】
ここで、回路パターン２３は、汎用ＩＯポート１５側からプルアップ抵抗３９ｂまでの間に、×印で示す切断箇所２３ａを備え、また、汎用ＩＯポート１５側からＧＮＤ接続箇所までの間に、×印で示す切断箇所２３ｂを備えている。そして、この２箇所の切断箇所２３ａ、２３ｂを得るために、回路パターン２３の形状の一部は図示するようなジグザグ状であることが好ましい。
【００５６】
ここで、回路パターン２３が切断箇所２３ａで切断されると、プルアップ抵抗３９ｂは回路から分離されるので回路パターン２３はＧＮＤ電位となり、論理“０”が汎用ＩＯポート１５に入力される。また、切断箇所２３ｂが切断されると、ＧＮＤが分離されるので回路パターン２３はプルアップ抵抗３９ｂによってＶｃｃ電位となり、論理“１”が汎用ＩＯポート１５に入力される。このとき、切断箇所２３ａが切断されても、また、切断箇所２３ｂが切断されても、プルアップ抵抗３９ｂを介してＧＮＤへ電流は流れ込まないので、無駄な電力を消費することがない。よって、この図４（ｃ）の一例は、回路パターン２３の構成が若干複雑で、ＦＰＣ３８上のスペース効率は悪いが、無駄な電力を消費しない低消費電力としての利点がある。
【００５７】
以上のように、図４（ａ）〜図４（ｃ）で示す１ビット方式の自動焦点調整範囲切替部２０は、回路パターンを切断するか否かによって、撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に１ビットの論理“１”又は、論理“０”を入力し、この選択された論理情報によって、２種類の自動焦点調整範囲を選択的に切り替えることが出来る。尚、図４（ａ）〜図４（ｃ）のどの回路方式を用いるかは、それぞれの特徴を考慮して決定すると良い。
【００５８】
次に、図５（ａ）〜図５（ｃ）は、自動焦点調整範囲切替部２０が２ビット方式の場合の一例を示しており、自動焦点調整範囲を最大で４種類選択し切り替えることが出来る方式である。ここで図５（ａ）は、自動焦点調整範囲切替部２０に接続される撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５側に、プルアップ抵抗（図示せず）が内蔵されている場合の構成例である。図５（ａ）において、２４と２５は自動焦点調整範囲切替部２０の二つの回路パターンであり、ＦＰＣ３８上に導箔などによってパターン形成される。この回路パターン２４、２５のそれぞれの一方の端部は、撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に接続され、他方の端部はスルホール２０ａによって回路のＧＮＤに接続される。
【００５９】
ここで、回路パターン２４、２５は、それぞれの端部がＧＮＤに接続されているので、初期状態では論理“０”が汎用ＩＯポート１５に入力される。また、×印で示す切断箇所２４ａ、２５ａによって回路パターン２４、２５を電気的に切断するならば、内蔵されているプルアップ抵抗によって論理“１”が汎用ＩＯポート１５に入力される。この図５（ａ）の一例は、プルアップ抵抗が汎用ＩＯポート１５側に内蔵されているため、構成が最もシンプルでスペース効率に優れている。尚、切断箇所２４ａ、２５ｂが切断されない状態では、内蔵されるプルアップ抵抗を介して多少の電流が流れる。
【００６０】
また、図５（ｂ）は自動焦点調整範囲切替部２０に接続される撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５には、プルアップ抵抗は内蔵されず、外付けのプルアップ抵抗が接続されている場合の構成例である。図５（ｂ）において、２６、２７は自動焦点調整範囲切替部２０の二つの回路パターンであり、ＦＰＣ３８上に導箔などによってパターン形成される。この回路パターン２６、２７は、プラス電源Ｖｃｃに接続された外付けのプルアップ抵抗３９ｃ、３９ｄがそれぞれ接続され、回路パターン２６、２７の一方の端部は撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に接続され、他方の端部は、スルホール２０ａによって回路のＧＮＤに接続される。尚、プルアップ抵抗３９ｃ、３９ｄはＦＰＣ３８に実装されることが好ましい。
【００６１】
ここで、回路パターン２６、２７は、それぞれの端部がＧＮＤに接続されているので、初期状態では論理“０”が汎用ＩＯポート１５に入力され、×印で示す切断箇所２６ａ、２７ａによって回路パターン２６、２７を電気的に切断するならば、外付けのプルアップ抵抗３９ｃ、３９ｄによって論理“１”が汎用ＩＯポート１５に入力される。この図５（ｂ）の一例は、プルアップ抵抗が外付けされるので、ＦＰＣ３８上のスペース効率は多少悪いが、汎用ＩＯポート１５が限定されない利点がある。尚、切断箇所２６ａ、２７ａが切断されない状態では、プルアップ抵抗３９ｃ、３９ｄを介して多少の電流が流れる。
【００６２】
また、図５（ｃ）は自動焦点調整範囲切替部２０に接続される撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５には、プルアップ抵抗は内蔵されず、外付けのプルアップ抵抗が接続され、且つ、低消費電力型の構成例である。図５（ｃ）において、２８、２９は自動焦点調整範囲切替部２０の二つの回路パターンであり、ＦＰＣ３８上に導箔などによってパターン形成される。この回路パターン２８、２９は、プラス電源Ｖｃｃに接続された外付けのプルアップ抵抗３９ｅ、３９ｆがそれぞれ接続され、回路パターン２８、２９の一方の端部は撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に接続され、他方の端部は、スルホール２０ａによって回路のＧＮＤに接続される。
【００６３】
ここで、回路パターン２８、２９は、汎用ＩＯポート１５側からプルアップ抵抗３９ｅ、３９ｆまでの間に、×印で示す切断箇所２８ａ、２９ａをそれぞれ備え、また、汎用ＩＯポート１５側からＧＮＤ接続箇所までの間に、×印で示す切断箇所２８ｂ、２９ｂをそれぞれ備えている。そして、この４箇所の切断箇所２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂを得るために、回路パターン２８、２９の形状の一部は、図示するようなジグザグ状であることが好ましい。
【００６４】
ここで、回路パターン２８、２９が切断箇所２８ａ、２９ａで切断されると、プルアップ抵抗３９ｅ、３９ｆは回路から分離されるので回路パターン２８、２９はＧＮＤ電位となり、論理“０”が汎用ＩＯポート１５にそれぞれ入力される。また、切断箇所２８ｂ、２９ｂが切断されると、ＧＮＤが回路から分離されるので回路パターン２８、２９はプルアップ抵抗３９ｅ、３９ｆによってＶｃｃ電位となり、論理“１”が汎用ＩＯポート１５にそれぞれ入力される。このとき、切断箇所２８ａ、２９ａが切断されても、また、切断箇所２８ｂ、２９ｂが切断されても、プルアップ抵抗３９ｅ、３９ｆを介してＧＮＤへ電流は流れ込まないので、無駄な電力を消費することがない。よって、この図５（ｃ）の一例は、回路パターンの構成が若干複雑で、ＦＰＣ３８上のスペース効率は悪いが、無駄な電力を消費しない低消費電力としての利点がある。
【００６５】
以上のように、図５（ａ）〜図５（ｃ）で示す２ビット方式の自動焦点調整範囲切替部２０は、回路パターンを切断するか否かによって、撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に２ビットの論理“１”又は、論理“０”を入力し、この選択された論理情報によって、最大４種類の自動焦点調整範囲を選択的に切り替えることが出来る。尚、自動焦点調整範囲切替部２０は、１ビット方式や２ビット方式に限定されず、３ビット方式や４ビット方式で構成して良いが、３ビット方式や４ビット方式においても、その基本構成は１ビット方式や２ビット方式と同様であるので説明は省略する。
【００６６】
また、ビット数が増えると、自動焦点調整範囲はより細かく選択し切り替えることが出来るが、自動焦点調整範囲切替部２０の回路パターンを形成するスペースが必要になり、また、汎用ＩＯポートの回路規模も増えるので、撮像装置の仕様に適したビット数を選択することが好ましい。尚、図４（ａ）〜図４（ｃ）、図５（ａ）〜図５（ｃ）の回路パターンに接続されるプルアップ抵抗（内蔵又は外付け）は、プラス電源Ｖｃｃに接続され、回路パターンの他方の端部はＧＮＤに接続されているが、この構成には限定されない。
【００６７】
すなわち、自動焦点調整範囲切替部２０の回路パターンに接続される抵抗はＧＮＤに繋がるプルダウン抵抗で、回路パターンの他方の端部はプラス電源Ｖｃｃに接続されても良い。但し、この場合の論理は、回路パターンの切断無しで論理“１”となり、切断有りで論理０“となる。また、図４（ａ）〜図４（ｃ）、図５（ａ）〜図５（ｃ）において、ＦＰＣ３８上に実装される画素センサ４は省略し図示していない。
【００６８】
次に、自動焦点調整範囲切替部２０のビット数（回路パターンの本数）によって、自動焦点調整範囲をどのように選択し切り替えることが出来るかの一例を説明する。図６は、自動焦点調整範囲切替部２０が１ビット、２ビット、３ビット、４ビットの各方式における自動焦点調整範囲とその調整範囲幅の一例を示した表である。尚、自動焦点調整範囲は、鏡筒２がモータ５によって駆動されるステップ数で表しており、調整範囲幅は、そのステップ数で示す鏡筒２の駆動幅である。
【００６９】
また、ＩＮＦ位置とは、撮像装置１の光学レンズ３ａ、３ｂの焦点が無限遠に合焦したときの鏡筒２の位置をモータ５によって駆動されるステップ数で表した合焦基準点である。すなわち、このＩＮＦ位置は、撮像装置１固有の合焦基準点であり、光学レンズ３ａ、３ｂの特性ばらつき、鏡筒２等の形状ばらつき、組立てばらつき等によって個体差が生じ、個々にばらつくことは避けられない。
【００７０】
ここで、図６の説明の前提条件として、本実施例の撮像装置１の自動焦点調整範囲は、前述のばらつきを吸収するためには出来るだけ広いほうが良いが、鏡筒２が移動出来る最大の調整範囲は機械的に限界があり、画像センサ４に最も近い鏡筒２の位置を０ステップとしたとき、その限界の調整範囲は０ステップ〜８０ステップまでとする。そして、この限界の調整範囲を最大自動焦点調整範囲と定義する。また、ＩＮＦ位置からＭＡＣＲＯ位置（近接での合焦位置：例えば３０センチ）までの移動幅は２０ステップであると仮定する。尚、汎用ＩＯポート１５に入力される論理情報は、２進数表現とする。
【００７１】
図６において、まず１ビット方式での自動焦点調整範囲の切り替えを説明する。ここで、撮像装置１の組み立て後、画像検査工程でＩＮＦ位置を測定し、ＩＮＦ位置が鏡筒２の０ステップから３０ステップの間にある場合、１ビットの回路パターンは切断せず、汎用ＩＯポート１５に論理“０”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、０ステップ〜５０ステップで調整範囲幅は５０ステップが選択される。同様に、ＩＮＦ位置が鏡筒２の３１ステップから６０ステップの間にある場合、１ビットの回路パターンは切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“１”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、３０ステップ〜８０ステップで調整範囲幅は５０ステップが選択される。尚、画像検査工程の詳細については後述する。
【００７２】
このように、１ビット方式の自動焦点調整範囲切替の場合では、自動焦点調整範囲は二種類の切り換えのみであるが、調整範囲幅は、最大自動焦点調整範囲幅の８０ステップを５０ステップに狭めることが出来るので、その分、モータ５による駆動幅は減少し、ＡＦ動作の合焦時間を短縮することが出来る。
【００７３】
次に、２ビット方式での自動焦点調整範囲の切り替えを説明する。ここで、撮像装置１の組み立て後、画像検査工程でＩＮＦ位置を測定し、ＩＮＦ位置が鏡筒２の０ステップから２０ステップの間にある場合、２ビットの回路パターンは切断せず、汎用ＩＯポート１５に論理“００”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、０ステップ〜４０ステップで調整範囲幅は４０ステップが選択される。
【００７４】
同様に、ＩＮＦ位置が鏡筒２の２１ステップから４０ステップの間にある場合、下位ビットの回路パターンのみ切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“０１”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、２０ステップ〜６０ステップで調整範囲幅は４０ステップが選択される。
【００７５】
また、ＩＮＦ位置が鏡筒２の４１ステップから６０ステップの間にある場合、上位ビットの回路パターンのみ切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“１０”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、４０ステップ〜８０ステップで調整範囲幅は４０ステップが選択される。
【００７６】
すなわち、２ビット方式の自動焦点調整範囲切替の場合では、最大で４種類の切り替えが出来るが、この一例では３種類の切り替えを行い、各調整範囲幅は、最大自動焦点調整範囲幅の８０ステップを１／２の４０ステップに狭めることが出来るので、その分、モータ５による駆動幅は減少し、ＡＦ動作の合焦時間を短縮することが出来る。尚、２ビット方式で最大の４種類の切り替えを行うならば、更に各調整範囲幅を狭くして合焦時間を短縮出来る。
【００７７】
次に、３ビット方式での自動焦点調整範囲の切り替えを説明する。ここで、撮像装置１の組み立て後、画像検査工程でＩＮＦ位置を測定し、ＩＮＦ位置が鏡筒２の０ステップから１０ステップの間にある場合、３ビットの回路パターンは切断せず、汎用ＩＯポート１５に論理“０００”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、０ステップ〜３０ステップで調整範囲幅は３０ステップが選択される。
【００７８】
同様に、ＩＮＦ位置が鏡筒２の１１ステップから２０ステップの間にある場合、下位の第０ビットの回路パターンのみ切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“００１”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、１０ステップ〜４０ステップで調整範囲幅は３０ステップが選択される。
【００７９】
また、ＩＮＦ位置が鏡筒２の２１ステップから３０ステップの間にある場合、第１ビットの回路パターンのみ切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“０１０”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、２０ステップ〜５０ステップで調整範囲幅は３０ステップが選択される。
【００８０】
また、ＩＮＦ位置が鏡筒２の３１ステップから４０ステップの間にある場合、第０ビットと第１ビットの回路パターンを切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“０１１”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、３０ステップ〜６０ステップで調整範囲幅は３０ステップが選択される。
【００８１】
また、ＩＮＦ位置が鏡筒２の４１ステップから５０ステップの間にある場合、上位の第２ビットの回路パターンのみ切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“１００”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、４０ステップ〜７０ステップで調整範囲幅は３０ステップが選択される。
【００８２】
更に、ＩＮＦ位置が鏡筒２の５１ステップから６０ステップの間にある場合、第０ビットと第２ビットの回路パターンを切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“１０１”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、５０ステップ〜８０ステップで調整範囲幅は３０ステップが選択される。
【００８３】
すなわち、３ビット方式の自動焦点調整範囲切替の場合では、最大で８種類の切り替えが出来るが、この一例では６種類の切り替えを行い、各調整範囲幅は、最大自動焦点調整範囲幅の８０ステップを３０ステップに狭めることが出来るので、ＡＦ動作の合焦時間を大幅に短縮することが出来る。尚、３ビット方式で最大の８種類の切り替えを行うならば、更に各調整範囲幅を狭くして合焦時間を短縮出来る。
【００８４】
次に、４ビット方式での自動焦点調整範囲の切り替えを説明する。ここで、撮像装置１の組み立て後、画像検査工程でＩＮＦ位置を測定し、ＩＮＦ位置が鏡筒２の０ステップから５ステップの間にある場合、４ビットの回路パターンはどれも切断せず、汎用ＩＯポート１５に論理“００００”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、０ステップ〜２５ステップで調整範囲幅は２５ステップが選択される。
【００８５】
同様に、ＩＮＦ位置が鏡筒２の６ステップから１０ステップの間にある場合、第０ビットの回路パターンのみ切断し、汎用ＩＯポート１５に論理“０００１”を入力する。このときの自動焦点調整範囲は、５ステップ〜３０ステップで調整範囲幅は２５ステップが選択される。以下、図６で示すように４ビット方式の場合は、ＩＮＦ位置をほぼ５ステップずつに振り分けて１２種類の切り替えとするならば、調整範囲幅は２５ステップとなるので、ＡＦ動作の合焦時間を更に大幅に短縮することが出来る。尚、４ビット方式では、最大で１６種類に切り替えることが出来るので、１６種類の切り替えを行えば、更に各調整範囲幅を狭くして合焦時間を短縮出来る。
【００８６】
以上のように、撮像制御部１０の汎用ＩＯポート１５に入力される自動焦点調整範囲切替部２０のビット数によって、自動焦点調整範囲の切り替え数を選択することが出来る。そして、図６で説明したように、ビット数を増やせば切り替え数が増え、調整範囲幅を狭められるので、撮像装置１の合焦時間をより短縮することが出来る。しかし、ビット数が増えれば、前述した如く、自動焦点調整範囲切替部２０を形成する回路パターンのスペースが増え、また、汎用ＩＯポート１５の入力ポート数も多くなるので、必要以上にビット数を増やすことは得策ではない。
【００８７】
次に、図６で示した４ビット方式の自動焦点調整範囲切替部２０を搭載した撮像装置の自動焦点調整範囲切替方法の一つの具体例を説明する。図７（ａ）は本実施例の撮像装置１が組立工程によって完成後、光学レンズ３ａ、３ｂの合焦基準点であるＩＮＦ位置を測定する画像検査工程を示している。尚、図７（ａ）は説明を分かり易くするために、筐体やモータ等の図示は省略している。
【００８８】
図７（ａ）において、光学レンズ３ａ、３ｂを搭載した鏡筒２は、前述した如く、画像センサ４に最も近い位置（ＩＮＦ側）を０ステップとしたとき、最大で０ステップ〜８０ステップまで移動出来る最大自動焦点調整範囲を備えている。この最大自動焦点調整範囲は、光学レンズ３ａ、３ｂの特性ばらつき、鏡筒２等の形状ばらつき、組立てばらつき等を吸収するために余裕をみて設定されている。尚、最大自動焦点調整範囲のステップ幅は８０ステップに限定されず、撮像装置の仕様に応じて任意の範囲で良い。
【００８９】
この画像検査工程において、ＩＮＦ位置を測定するために、鏡筒２の光軸３ｃに沿って無限遠からの光に相当する入射光４１を光学レンズ３ａ側から入射し、鏡筒２を図示しないモータによって１ステップずつ移動させる。そして、入射光４１が画像センサ４の受光面４ａに合焦する位置を見つけ出し、その位置をＩＮＦ位置として定める。ここで一例として、ＩＮＦ位置が３２ステップであったとする。この３２ステップとは、ＩＮＦ側の０ステップの位置からモータによって鏡筒２を動かし、３２ステップ目で止まる鏡筒２の位置である。尚、画像検査工程は、ＩＮＦ位置の測定と共に、画像センサ４の動作等を検査するが、その説明はここでは省略する。
【００９０】
次に、図７（ｂ）は本実施例の撮像装置１の自動焦点調整範囲切替部２０の回路パターンを切断する自動焦点調整範囲切替工程を示している。尚、図７（ｂ）で示す自動焦点調整範囲切替部２０は、４ビット方式のプルアップ抵抗内蔵を例とする。ここで、前述の画像検査工程でＩＮＦ位置が３２ステップと測定されたので、図６で示した４ビット方式でのＩＮＦ位置が当て嵌まる条件を探すと、汎用ＩＯポート１５の入力条件が論理“０１１０”のとき、ＩＮＦ位置は３１ステップ〜３５ステップの範囲である。よって、回路パターンの第１ビットと第２ビットを図示するように切断し、第１ビットと第２ビットをＧＮＤから分離して汎用ＩＯポート１５への入力を論理“０１１０”とする。
【００９１】
このとき、撮像制御部１０に内蔵されるメモリ１４（図１参照）に図６の内容がテーブルとして記憶されているならば、撮像制御部１０の自動焦点制御部１３は、自動焦点調整範囲切替部２０からの論理情報を汎用ＩＯポート１５を介して入力し、その論理“０１１０”からメモリ１４に記憶されているテーブルを参照して自動焦点調整範囲を３０ステップ〜５５ステップと決定する。
【００９２】
次に、図８に基づいて、自動焦点調整範囲が決定された撮像装置の動作を説明する。尚、図８は説明を分かり易くするために、撮像装置１の筐体やモータ等の図示は省略している。図８において、撮像装置１は前述した自動焦点調整範囲切替工程によって自動焦点調整範囲は３０ステップ〜５５ステップで調整範囲幅は２５ステップが選択されている。
【００９３】
この状態で撮像装置１がＡＦ機能を作動させると、撮像制御部１０の自動焦点制御部１３によってモータ５（図１参照）が駆動され、鏡筒２は、選択された３０ステップ〜５５ステップの範囲で入射光４１が画像センサ４に合焦する位置を検出する。ここで、ＩＮＦ位置からＭＡＣＲＯ位置（近接での合焦位置）までの移動幅は２０ステップであるとするならば、ＩＮＦ位置が３２ステップであるので、ＭＡＣＲＯ位置は３２ステップに２０ステップが加えられた５２ステップとなり、選択された自動焦点調整範囲の３０ステップ〜５５ステップの間で、ＩＮＦからＭＡＣＲＯまでを全てカバー出来ることになる。
【００９４】
以上のように、本発明の撮像装置は、撮像装置ごとのＩＮＦ位置を測定し、それぞれのＩＮＦ位置に対応した適切な自動焦点調整範囲を選択することが出来る。このため、ばらつきを吸収するために必要であった最大自動焦点調整範囲（例えば０ステップ〜８０ステップ）より狭い範囲でＡＦ動作が実行されるので、最大自動焦点調整範囲でのＡＦ動作と比較して、合焦時間を大幅に時間短縮することが出来る。この結果、本発明の撮像装置を携帯電話に搭載することによって、操作性に優れた使い易いＡＦ機能付きデジタルカメラを備えた携帯電話を提供することが出来る。
【００９５】
また、合焦時間短縮のために赤外線センサや不揮発性メモリなどの追加部品を必要としないので、コストダウンや小型化に大きく貢献出来、携帯電話の搭載に好適な撮像装置を実現することが出来る。尚、本発明の実施例で示した回路ブロック図や構成図等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更することが出来る。また、本発明の実施例は、携帯電話に搭載されるデジタルカメラを想定して説明したが、この形態に限定されるものではなく、本発明の撮像装置は、様々な電子機器に搭載することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の撮像装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】本発明の撮像装置の外観斜視図である。
【図３】本発明の撮像装置の筐体部分の断面図である。
【図４（ａ）】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部のプルアップ抵抗内蔵１ビット方式の一例を示す回路図である。
【図４（ｂ）】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部のプルアップ抵抗外付け１ビット方式の一例を示す回路図である。
【図４（ｃ）】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部の低消費電力型１ビット方式の一例を示す回路図である。
【図５（ａ）】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部のプルアップ抵抗内蔵２ビット方式の一例を示す回路図である。
【図５（ｂ）】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部のプルアップ抵抗外付け２ビット方式の一例を示す回路図である。
【図５（ｃ）】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部の低消費電力型２ビット方式の一例を示す回路図である。
【図６】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部の各方式の基準点に対する鏡筒の自動焦点調整範囲と調整範囲幅の一例を示すテーブルである。
【図７（ａ）】本発明の撮像装置の光学レンズの焦点の基準点を測定する画像検査工程の説明図である。
【図７（ｂ）】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替工程の説明図である。
【図８】本発明の撮像装置の自動焦点調整範囲切替部によって選択された自動焦点調整の動作を示す説明図である。
【図９】従来の撮像装置のＡＦ動作を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００９７】
１  撮像装置
２  鏡筒
２ａ  スライド張出部
２ｂ  小孔
３ａ、３ｂ  光学レンズ
３ｃ  光軸
４  画像センサ
４ａ  受光面
４ｂ、１５  汎用ＩＯポート
５  モータ
５ａ  回転軸
１０  撮像制御部
１１  画像信号処理部
１２  焦点評価値算出部
１３  自動焦点制御部
１４  メモリ
１６  モータドライバ
１７  コネクタ
２０  自動焦点調整範囲切替部
２０ａ  スルホール
２１〜２９  回路パターン
２１ａ、２２ａ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ  切断箇所
３０  フレームユニット
３１  モータユニット
３２  回路ユニット
３３  筐体
３４  鏡筒孔
３４ａ  溝
３４ｂ  内径面
３５  スライドピン
３６  カム
３７  ローラ
３８  ＦＰＣ
４０  メイン制御部
４１  入射光
Ｂ１  制御バス
Ｐ１  センサ信号
Ｐ２  画像信号
Ｐ３  焦点評価値
Ｐ４  モータ制御信号
Ｐ５  メモリ信号
【図１】
2008165089.tif 000003
【図２】
2008165089.tif 000004
【図３】
2008165089.tif 000005
【図４（ａ）】
2008165089.tif 000006
【図４（ｂ）】
2008165089.tif 000007
【図４（ｃ）】
2008165089.tif 000008
【図５（ａ）】
2008165089.tif 000009
【図５（ｂ）】
2008165089.tif 000010
【図５（ｃ）】
2008165089.tif 000011
【図６】
2008165089.tif 000012
【図７（ａ）】
2008165089.tif 000013
【図７（ｂ）】
2008165089.tif 000014
【図８】
2008165089.tif 000015
【図９】
2008165089.tif 000016