(57)【要約】【課題】外装ケースの開口部に係合する操作ばねの押圧操作とレンズホルダの押下のみで、通常撮影とマクロ撮影の切替が可能な撮像ユニットを提供する。【解決手段】外装ケース２１にスライド可能に取り付けられたレンズブロック１０が支持ばね３２で上向きに押圧されており、レンズホルダ１３の外面に取り付けた係止ばね３１が外装ケース２１の開口部２３、２４のいずれかに開放可能に係合される。レンズホルダ１２をベースプレート２５の方向に押圧して、係止ばね３１が第１の開口部２３に係合した時にはレンズ位置が通常撮影位置となり、係止ばね３１を外側から押し込んで第１の開口部２３から開放すると、レンズブロック１０は支持ばね３２によって係止ばね３１が第２の開口部２４と係合するまで上昇してマクロ撮影位置となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影対象とする像の焦点を調節するためのレンズと、該レンズを保持するレンズホルダとからなるレンズブロックと、
前記レンズブロックを前記レンズの軸線方向に摺動可能に保持する外装ケースと、
前記レンズブロックを前記レンズの軸線方向に関して押圧するレンズブロック支持ばねと、
前記外装ケースの側面に、前記レンズの軸線方向に所定の間隔をおいて設けられた第１の開口部と第２の開口部と、
前記レンズホルダに設けられ、前記第１の開口部と前記第２の開口部より突出可能であるとともに該突出する方向に付勢された突出部材と、
を有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像ユニットにおいて、
前記突出部材が前記第１の開口部に係合しているときには、前記レンズブロックが通常撮影に対応する位置に保持され、前記突出部材が前記第２の開口部に係合しているときには、前記レンズブロックがマクロ撮影に対応する位置に保持される、撮像ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像ユニットにおいて、
前記突出部材が、前記レンズホルダの外面に設けられた係止ばねであり、該係止ばねは前記第１の開口部と前記第２の開口部のいずれにも係合でき、それぞれの開口部の上面に当接可能な先端部を有し、係合時のばね部は前記開口部の外部から押圧可能であり、押圧により係合が開放されたときには、前記先端部が前記第１の開口部と前記第２の開口部の間の前記外装ケースの内面を越えて前記第１の開口部と前記第２の開口部との間で移動可能である、撮像ユニット。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記レンズホルダは、レンズを保持する第１のレンズホルダと、該第１のレンズホルダの外面と螺合する内面を有する第２のレンズホルダとからなり、
前記第２のレンズホルダの外面には、前記外装ケースの内面から突出したリブと滑合する溝部が設けられている、撮像ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像ユニットを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおける通常撮影とマクロ撮影との切り替え方法であって、
前記撮像ユニットの前記外装ケースの内面のリブに前記レンズブロックの外面の溝を滑合させて、前記レンズブロック支持ばねの押圧力に対抗して前記レンズブロックを押圧し、前記レンズブロックの外面に設けられた前記突出部材を前記外装ケースの前記第１の開口部に係合させて通常撮影位置に設定するステップと、
前記外装ケースの前記第１の開口部に係合している前記突出部材の背面を該開口部側から押圧して係合を解除することによって、前記レンズブロックを上昇させ、前記突出部材を前記第２の開口部に係合させてマクロ撮影位置に設定するステップと、を有することを特徴とする通常撮影とマクロ撮影との切り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像ユニットと撮像装置および通常撮影とマクロ撮影との切り替え方法に関し、特に通常撮影状態とマクロ撮影状態とを押圧動作のみで切り替え可能な撮像ユニットと撮像装置および通常撮影とマクロ撮影との切り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀塩カメラが主流でであったカメラは、デジタル技術の進歩に伴って現在ではデジタルカメラが主流となっている。デジタルカメラにおいても多くの機能を有する高級なカメラが開発される一方で、例えば携帯電話に組み込まれて使用されるような、用途に対応した装置に組み込まれて撮像装置として使用される、小型で必要最低の機能を有する撮像ユニットが提供されている。
【０００３】
このような撮像ユニットに求められる機能としては、通常撮影に加えて近距離撮影の可能なマクロ機能が求められていることが多い。
【０００４】
従来技術のデジタルカメラにおいて通常撮影とマクロ撮影との切り替えを実行する方法としては、カム方式やねじ方式でレンズを移動させる機構が多く、レバーを回転方向へスライドさせることでレンズをマクロ撮影に対応する位置に設定する構造となっている。
【０００５】
カム方式は構成される部品が多く高コストとなり、またレバーをスライド方向に移動させるための切替え構造も複雑となり、総合的に高価となる。これは、ねじ方式の構造においても同様である。
【０００６】
また装置側の切り替え構造がスライド方式であることから、筐体にレバーの移動のための溝穴を設ける必要があり、筐体の小型化や防水構造を設ける場合の障害となっていた。
【０００７】
特許文献１（特開２００３−１９５１３９号公報）には、レンズ保持部の突出片をカバー筐体に位置調整可能に取り付けた調整板の長穴から突出させ、外部のカメラ装置に設けられた切り替えレバーによって突出片を移動させて通常撮影とマクロ撮影とを切り替え、出荷時には調整板を移動させて焦点位置を調整するレンズ鏡胴が開示されている。
【０００８】
特許文献２（特開２００５−３３８６５９号公報）には、レンズ枠保持部が設けられた取付台の台座部に取り付けられた調整ねじ上を、カム部を有する切替レバーを回転させることで、レンズ枠カバーを調整ねじ上で前後に移動させて、焦点位置を調整するレンズユニットが開示されている。
【０００９】
特許文献３（特開２００５−３５２２８７号公報）には、プリズムユニットとケースと撮像素子と支持機構（支持アーム、支持シャフト、シャフトガイド、コイルばね）と切替部材と操作レバーとを備えた撮像装置が開示されている。支持機構は光学系の焦点を第１の焦点位置と第２の焦点位置とに合わせられるようにケースを支持し、切換部材は手動操作によりケースを第２の変移量だけ移動させ、操作レバーは第２の変移量を第１の変移量に変換する。
【特許文献１】特開２００３−１９５１３９号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８６５９号公報
【特許文献３】特開２００５−３５２２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示の鏡胴では、レンズ保持部の移動は単純であるが、カメラ装置において切り替えレバーを操作する機構を必要とする。
【００１１】
特許文献２に開示のレンズユニットでは、光軸方向の投影面積を小型化できるが、レンズ位置調整部は調整ねじ、カム部、切り替えレバー、ばねを含む複雑な構成となっている。
【００１２】
特許文献３に開示の撮像装置では、外部に露出した切替部材の移動でプリズムユニットが変位するので携帯電話の撮像装置として便利であるが、切替部材の移動でプリズムユニットを変位させる機構は複雑なものとなっている。
【００１３】
本発明の目的は、外装ケースに設けられた開口部に係合する突出部の押圧操作とレンズホルダの押下のみで、通常撮影とマクロ撮影の切替が可能な撮像ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の撮像ユニットは、
撮影対象とする像の焦点を調節するためのレンズと、そのレンズを保持するレンズホルダとからなるレンズブロックと、レンズブロックをレンズの軸線方向に摺動可能に保持する外装ケースと、前記レンズブロックをレンズの軸線方向に関して押圧するレンズブロック支持ばねと、外装ケースの側面に、レンズの軸線方向に所定の間隔をおいて設けられた第１の開口部と第２の開口部と、レンズホルダに設けられ、第１の開口部と第２の開口部より突出可能であるとともにその突出する方向に付勢された突出部材と、を有することを特徴とする。
【００１５】
突出部材が第１の開口部に係合しているときには、レンズブロックが通常撮影に対応する位置に保持され、突出部材が第２の開口部に係合しているときには、レンズブロックがマクロ撮影に対応する位置に保持されてもよい。
【００１６】
突出部材が、レンズホルダの外面に設けられた係止ばねであり、その係止ばねは第１の開口部と第２の開口部のいずれにも係合でき、それぞれの開口部の上面に当接可能な先端部を有し、係合時のばね部は開口部の外部から押圧可能であり、押圧により係合が開放されたときには、先端部が第１の開口部と第２の開口部の間の外装ケースの内面を越えて第１の開口部と第２の開口部との間で移動可能であってもよい。
【００１７】
レンズホルダは、レンズを保持する第１のレンズホルダと、その第１のレンズホルダの外面と螺合する内面を有する第２のレンズホルダとからなり、第２のレンズホルダの外面には、外装ケースの内面から突出したリブと滑合する溝部が設けられていてもよい。
【００１８】
本発明の撮像装置は、
上述の撮像ユニットを内蔵することを特徴とする。
【００１９】
本発明の通常撮影とマクロ撮影との切り替え方法は、
上述の撮像ユニットにおける通常撮影とマクロ撮影との切り替え方法であって、撮像ユニットの外装ケースの内面のリブにレンズブロックの外面の溝を滑合させて、レンズブロック支持ばねの押圧力に対抗してレンズブロックを押圧し、レンズブロックの外面に設けられた突出部材を外装ケースの第１の開口部に係合させて通常撮影位置に設定するステップと、外装ケースの第１の開口部に係合している突出部材の背面をその開口部側から押圧して係合を解除することによって、レンズブロックを上昇させ、突出部材を第２の開口部に係合させてマクロ撮影位置に設定するステップと、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の撮像ユニットでは、外装ケースにスライド可能に取り付けたレンズホルダを含むレンズブロックを、レンズブロック支持ばねでレンズ軸線方向に押圧し、レンズホルダの外面に取り付けた係止ばねを外装ケースの上下２箇所に設けられた開口部のいずれかに開放可能に係合させ、ベースプレートに近い第１の開口部に係合した時にはレンズ位置が通常撮影位置となり、ベースプレートから遠い第２の開口部に係合した時にはレンズ位置がマクロ撮影位置となるように設定している。従って、レンズブロックを外装ケースのベースプレート方向に押圧して、係止ばねを第１の開口部に係合させるとレンズ位置が通常撮影位置となり、その状態で係止ばねを外装ケースの外側から押し込んで第１の開口部から開放すると、レンズブロックは係止ばねが第２の開口部と係合するまで支持ばねによって上昇してマクロ撮影位置となる。このように、レンズホルダの押圧と係止ばねの押圧との２種類の押圧動作で、通常撮影状態とマクロ撮影状態との切り替えが可能となる。ここでは係止ばねを使用することとしているが、例えばプランジャのような突出部材でもよい。
【００２１】
また、レンズ部が設けられる内側レンズホルダと、外装ケースに保持される外側レンズホルダとがねじ部で係合しているので、内側レンズホルダを外側レンズホルダに対し回転させることでレンズ位置の調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の撮像ユニットでは、レンズホルダに設けられた係止ばねを外装ケースに設けられた上下２箇所の開口部のいずれかに係合させることで、マクロ撮影側に押圧されているレンズブロックを、通常撮影状態とマクロ撮影状態とに切り替えられるので、レンズホルダの押圧と係止ばねの押圧との２種類の押圧動作のみで、通常撮影状態とマクロ撮影状態との切り替えが可能となる。
【００２３】
従って、撮像ユニットの部品点数が減らせ、また撮像ユニットを実装する装置側の構造もスライド方式からプッシュ方式に簡素化できることで、コストを低減できるという第１の効果がある。
【００２４】
また、撮像ユニットを実装する装置にレバー機構が不要となるので、レバーの移動のための溝穴も必要なく機構も簡素化されることで、装置の小型化や防水構造が容易に可能となるという第２の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の撮像ユニットの構造を説明するための模式的断面図であり、（ａ）は外装ケースの開口部とレンズホルダの係止ばねとの関係を示す断面図であり、（ｂ）は外装ケースのリブと外側レンズホルダの溝部との係合状態を示す断面図である。
【００２６】
本発明の実施の形態の撮像ユニット１は、通常外部からの指示により被写体の映像を画像として入力して保存し、画像データを外部に出力するユニットであり、カメラに組み込まれたり、携帯電話のカメラ機構に組み込まれたりして使用される。しかし、図１の撮像ユニット１の外装ケース２１に、基板４２と接続する不図示の液晶パネル、メモリカード格納部、操作部を外付けすれば、撮像ユニット１自体を撮像装置として機能させることも可能である。
【００２７】
撮像ユニット１は、レンズブロック１０、外装ケース２１、ベースプレート２５、ベースプレート２５上に設けられた撮像素子４１と基板４２、およびレンズブロック支持ばね３２を備える。
【００２８】
レンズブロック１０は、レンズ部１１を内蔵し入光部１６を有する内側レンズホルダ１２と、内側レンズホルダ１２とねじ部１５で係合し外側に溝部１４を有する外側レンズホルダ１３と、フィルタ１７とからなる。
【００２９】
外装ケース２１は、内部に外側レンズホルダ１２の溝部１４と係合してレンズブロック１０をレンズの軸線方向に摺動可能に保持するリブ２２を有する。
【００３０】
レンズブロック１０の内側レンズホルダ１２を、ねじ部１５を介して外側レンズホルダ１３に対して回転させることで、外側レンズホルダ１３に対するレンズ部１１の上下方向の位置を調整できるので組立後の焦点位置の調整が可能となる。
【００３１】
フィルタ１７は、赤外光をカットするためのものであり、内側レンズホルダ１２の下面に設けられている。取り付け位置はここに限定されるものではなく、レンズ部１１と撮像素子４１との間であればよい。内側レンズホルダ１２の入光部１６から入光した被写体の映像はレンズ部１１からフィルタ１７を経由して撮像素子４１に入射しデジタル化されて記録される。
【００３２】
ベースプレート２５は外装ケース２１の底面に設けられており、ベースプレート２５上には撮像素子４１と画像処理や画像保存のための処理部とが搭載された基板４２が設けられている。撮像素子４１としては通常ＣＣＤ（電荷結合デバイス）が用いられる。基板４２は不図示の接続手段で外部との接続が可能となっており、外部からの指示で撮影を実行したり、外部の表示装置に画像を表示したり、外部のメモリカードに画像情報を記録したりすることができる。
【００３３】
レンズブロック支持ばね３２は、ベースプレート２５とレンズブロック１０との間に設けられ、レンズブロック１０を外装ケース２１に対してレンズの軸線方向に押圧する。
【００３４】
外装ケース２１の壁面には、第１の開口部２３と第２の開口部２４とがレンズブロック１０のスライド方向に所定の間隔と位置とで設けられている。一方、外部レンズホルダ１３の外面には第１の開口部２３と第２の開口部２４とに係合可能で、かつ外力により係合を開放可能な係止ばね３１が取り付けられている。係止ばね３１の先端は通常は第１の開口部２３、あるいは第２の開口部２４と係合して、レンズブロック支持ばね３２の押圧力により先端が第１の開口部２３、あるいは第２の開口部２４の上面を押圧することによりレンズブロック１０と外装ケース２１との位置関係を規定している。
【００３５】
係止ばね３１の先端が第１の開口部２３の上面と係合している状態でレンズブロック１０は通常撮影の位置となり、係止ばね３１の先端が第２の開口部２４の上面と係合している状態でレンズブロック１０はマクロ撮影の位置となるように、第１の開口部２３と第２の開口部２４の間隔と位置とが設定されている。
【００３６】
ここでは係止ばね３１を例として説明するが、例えばプランジャのような出入り可能で出る側に押圧されている突出部であってもよい。通常は突出部が外装ケースの開口部と係合しているが、突出部の先端部を押圧すると係合を解除することができる。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態の撮像ユニットの通常撮影とマクロ撮影との切り替え動作について説明する、図２は本発明の実施の形態の撮像ユニットの通常撮影の状態を説明するための模式的断面図であり、（ａ）は外装ケースの開口部とレンズホルダの係止ばねとの関係を示す断面図であり、（ｂ）は外装ケースのリブと外側レンズホルダの溝部との係合状態を示す断面図である。図３は本発明の実施の形態の撮像ユニットのマクロ撮影の状態を説明するための模式的断面図であり、（ａ）は外装ケースの開口部とレンズホルダの係止ばねとの関係を示す断面図であり、（ｂ）は外装ケースのリブと外側レンズホルダの溝部との係合状態を示す断面図である。
【００３８】
カメラのフォーカス位置は、レンズ部１１と撮像素子４１との距離に関係しており、数ｃｍ〜∞（以下通常と称す）離れた撮影対象に合わせたフォーカス位置から、所定の距離だけレンズ部１１を撮像素子４１から離すとマクロ側に合ったフォーカス位置となる。
【００３９】
図２は通常撮影の状態のレンズブロック１０の位置を示し、外側レンズホルダ１３の係止ばね３１が外装ケース２１の第１の開口部２３に係合してレンズブロック１０を固定している。
【００４０】
また、図３はマクロ撮影の状態のレンズブロック１０の位置を示し、外側レンズホルダ１３の係止ばね３１が外装ケース２１の第２の開口部２４に係合してレンズブロック１０を固定している。
【００４１】
通常撮影の状態からマクロ撮影の状態に変更させる場合には、図２に示す第１の開口部２３に係合している係止ばね３１の上部を外側から外側レンズホルダ１３の方向に押圧すると、係止ばね３１は第１の開口部２３から開放され、レンズブロック支持ばね３２の押圧力によりレンズブロック１０が上昇する。係止ばね３１には外側に向かう復元力が働いているので先端は外装ケース２１内面に沿って上昇し、図３に示すように第２の開口部２４と係合して係止ばね３１の先端が第２の開口部２４の上面に当接するとレンズブロック１０の上昇は停止する。このときに撮像素子４１とレンズ部１１との距離がマクロ撮影に適合するように第２の開口部２３の位置が設定されている。
【００４２】
係止ばね３１の上部を横方向から内側に押圧するのは、第１の開口部２３が露出している場合は操作者が指や器具で押し込んでもよいし、装置に組み込まれている場合は、装置内部に組み込まれた押圧部が押し込むような構成としてもよい。レバーの旋回などと違って押圧動作などの簡単な機構で実行可能である。
【００４３】
マクロ撮影の状態から通常撮影の状態に変更させる場合には、図３に示されるレンズブロック１０を上から押し込むことで、係止ばね３１が第１の開口部２３に移動し、押し込みをやめると図２に示すように係止ばね３１の先端が第１の開口部２３の上面に当接してレンズブロック１０が通常撮影の状態で保持される。
【００４４】
レンズブロック１０の先端は通常外部に露出しているので、操作者が指や器具で押し込んでもよいし、露出していない場合は装置内部に組み込まれた押圧部が押し込むような構成としてもよい。
【００４５】
マクロ撮影の状態から通常撮影の状態に、もしくは通常撮影の状態からマクロ撮影の状態へレンズブロック１０が移動する際は、外装ケース２１のリブ２２が外側レンズホルダ１３の溝部１４内を摺動することで、レンズブロック１０の移動時の回転方向へのずれや傾斜が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態の撮像ユニットの構造を説明するための模式的断面図であり、（ａ）は外装ケースの開口部とレンズホルダの係止ばねとの関係を示す断面図であり、（ｂ）は外装ケースのリブと外側レンズホルダの溝部との係合状態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の撮像ユニットの通常撮影の状態を説明するための模式的断面図であり、（ａ）は外装ケースの開口部とレンズホルダの係止ばねとの関係を示す断面図であり、（ｂ）は外装ケースのリブと外側レンズホルダの溝部との係合状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の撮像ユニットのマクロ撮影の状態を説明するための模式的断面図であり、（ａ）は外装ケースの開口部とレンズホルダの係止ばねとの関係を示す断面図であり、（ｂ）は外装ケースのリブと外側レンズホルダの溝部との係合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    撮像ユニット
１０    レンズブロック
１１    レンズ部
１２    内側レンズホルダ
１３    外側レンズホルダ
１４    溝部
１５    ねじ部
１６    入光部
１７    フィルタ
２１    外装ケース
２２    リブ
２３    第１の開口部
２４    第２の開口部
２５    ベースプレート
３１    係止ばね
３２    レンズブロック支持ばね
４１    撮像素子
４２    基板
【図１】
2008129252.tif 000003
【図２】
2008129252.tif 000004
【図３】
2008129252.tif 000005