(57)【要約】【課題】画像キャプチャリングモジュールを僅かに位置移動させることによって焦点調整を行う焦点調整装置を提供する。【解決手段】本発明による焦点調整装置３０は、本体３１、制動装置４０および電気信号伝送手段を備える。制動装置４０は画像キャプチャリングモジュール２２に接合され、画像キャプチャリングモジュール２２を駆動してレンズ２１と基板２３に対して位置移動を行う。電気信号伝送手段は制動装置４０と基板２３との間のコミュニケーションを行い、画像キャプチャリングモジュール２２が位置移動を行うときでも基板２３との間の電気信号伝送を保持する。上述の構造によって、焦点調整装置３０はズームレンズ２１がズーム作業を行うとき、画像キャプチャリングモジュール２２の位置の微調整を行い、画像の鮮明度を維持する。【選択図】  図２
2007133342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学画像化システムに使用される焦点調整装置であって、
前記光学画像化システムは、レンズ、画像キャプチャリングモジュールおよび若干の制御回路が設置された基板を備え、
前記レンズは被写体画像を画像キャプチャリングモジュール上に画像化し、前記画像キャプチャリングモジュールは前記被写体画像を電気信号に変換した後、基板に伝送し、
前記焦点調整装置は、下記の本体、制動装置および電気信号伝送手段を備え、
前記本体には、前記レンズ、画像キャプチャリングモジュールおよび基板が収容され、画像キャプチャリングモジュールは本体内で制限範囲内において位置移動を行い、
前記制動装置は、前記画像キャプチャリングモジュールに接合され、画像キャプチャリングモジュールはレンズと基板に対して位置移動を行い、
前記電気信号伝送手段は、制動装置と基板との間のコミュニケーションを行い、画像キャプチャリングモジュールが基板に対して位置移動を行うとき、両者間の電気信号伝送状態を保持する
ことを特徴とする焦点調整装置。
【請求項２】
前記電気信号伝送手段は、可撓性を有するシート状回路基板を備え、前記画像キャプチャリングモジュールは前記可撓性を有するシート状回路基板に接合されて電気的に接続され、前記可撓性を有するシート状回路基板には少なくとも一つの可撓性を有する配線が設けられ、前記可撓性を有する配線は延伸して基板と画像キャプチャリングモジュールとの間を接続し、画像キャプチャリングモジュールが基板に対して位置移動を行うとき、前記可撓性を有する配線は基板と画像キャプチャリングモジュールの電気的な接続状態を保持し、
前記可撓性を有するシート状回路基板は、多辺形構造であり、前記可撓性を有するシート状回路基板上には少なくとも一つの可撓性を有するシート状回路基板の辺縁に沿って平行且つ所定の幅を有して延伸した切断溝が設けられ、前記切断溝の一端は可撓性を有するシート状回路基板外縁まで延伸しており、他端は可撓性を有するシート状回路基板のもう一方の外縁に達しておらず、前記切断溝と辺縁との間の可撓性を有するシート状回路基板は懸垂アーム状の揺動する可撓性を有する配線を構成し、前記可撓性を有する配線は可撓性を有するシート状回路基板と接続された固定端および自由に揺動する自由端を備え、前記固定端は画像キャプチャリングモジュールと電気的に接続され、前記自由端は前記基板に接合されて電気的に接続され、
前記多辺形構造の可撓性を有するシート状回路基板のそれぞれの辺縁には、前記切断溝によって形成された複数の可撓性を有する配線を設ける
ことを特徴とする請求項１記載の焦点調整装置。
【請求項３】
前記電気信号伝送手段は、無線信号伝送手段であり、前記画像キャプチャリングモジュールに接続された無線信号発信器、前記基板上に接合され、前記無線信号発信器に対応した無線信号受信器および前記画像キャプチャリングモジュールと前記基板との間に接続され、画像キャプチャリングモジュールおよび無線信号発信器の作動に必要な電源を供給する電源線を備えることを特徴とする請求項１記載の焦点調整装置。
【請求項４】
前記制動装置は、少なくとも一つの永久磁石、少なくとも一つの導磁体および誘導機構を備え、
前記永久磁石は、前記画像キャプチャリングモジュールに接合され、前記永久磁石の両端はそれぞれ相対する第１の極性および第２の極性を備え、
前記導磁体には、若干のコイルが巻設され、前記第１の導磁体の両端はそれぞれ第１の延伸部および第２の延伸部を備え、前記第１の延伸部の位置は前記永久磁石の前記第１の極性に対応し、
前記誘導機構は、本体上に設置され、前記画像キャプチャリングモジュールに連動し、前記誘導機構は画像キャプチャリングモジュールを制限して回転運動をさせず、直線移動だけを行わせ、
前記本体は、中空の円柱状の筒部を備え、
前記誘導機構は、さらに少なくとも一つの斜め誘導溝、支持板、回転板および少なくとも一つの誘導ロッドを備え、
前記斜め誘導溝は、本体の前記筒部の外周縁上に設置され、前記永久磁石の位置に対応し、永久磁石は誘導溝の制限および誘導によって、誘導溝の延伸方向に沿って斜めの直線運動を行い、
前記支持板は、本体の前記筒部内部に収容され、前記画像キャプチャリングモジュールを搭載して定位し、
前記回転板は、本体の前記筒部内部に収容され、前記回転板上にはさらに少なくとも一つの相互に回動して滑動移動の方式で前記支持板の挟持と支持を行う挟持部、回転板の外縁から誘導溝を貫通し、前記筒部部の外部に突出する突出アームおよび前記突出アーム末端に設置され、前記永久磁石を挟持して定位する挟持爪を備え、
前記誘導ロッドは、本体と支持板との間に設置されて延伸し、支持板を制限して回転させずに誘導ロッドに沿った直線移動を行わせ、
前記導磁体は、筒部外周に巻設され、第１の延伸部が誘導溝の末端に位置し、永久磁石の第１の極性の位置に対応し、前記コイルに電流を印加することによって、第１の延伸部に磁力が発生し、前記永久磁石を駆動して誘導溝に沿って斜め方向に移動させ、回転板を動かして筒部内においてねじの回転のような位置移動を行わせ、支持板と画像キャプチャリングモジュールとを動かし、誘導ロッドに沿って直線移動させ、
前記少なくとも一つの導磁体は第１の導磁体および第２の導磁体を備え、各導磁体には若干のコイルが巻設され、各導磁体の両端にはそれぞれ第１の延伸部および第２の延伸部を備え、前記第１の導磁部の第１の延伸部の位置は、前記永久磁石の前記第１の極性に対応し、前記第２の導磁体の第２の延伸部は前記永久磁石の第２の極性に対応し、
前記少なくとも一つの誘導ロッドは、本体内部に設置され、支持板に向かって延伸し、支持板上の前記誘導ロッドに対応する位置には導孔が設けられ、誘導ロッドが貫通され、
前記挟持部は、Ｕ字型の開口を備え、支持板の辺縁が収容され、前記挟持部のＵ字型の開口間の距離は前記支持板辺縁の厚さよりも大きく、支持板はＵ字型の開口内において、固定されておらず、回転滑動移動する状態を呈し、
前記支持板辺縁には、さらに突部が設けられ、挟持部との間の摩擦力を減少させる
ことを特徴とする請求項１記載の焦点調整装置。
【請求項５】
前記レンズは、ズームレンズであり、異なるズーム倍率へのズーム作業を行い、前記焦点調整装置はズームレンズがズーム作業を行うとき、画像の鮮明度を維持するための焦点距離の微調整作業を行うことを特徴とする請求項１記載の焦点調整装置。
【請求項６】
光学画像化システムの焦点調整方法であって、
前記光学画像化システムは、ズームレンズ、画像キャプチャリングモジュールおよび若干の制御回路が設置された基板を備え、
前記ズームレンズは、少なくとも第１のズーム倍率を第２のズーム倍率に切り替える光学ズーム機能を提供し、前記ズームレンズは被写体画像を画像キャプチャリングモジュール上に画像化し、前記画像キャプチャリングモジュールによって前記被写体画像を電気信号に変換した後、基板上に伝送し、前記焦点調整方法は、
焦点調整装置を準備し、画像キャプチャリングモジュール上に接合し、焦点調整装置によって画像キャプチャリングモジュールを動かしてズームレンズに対して制限範囲内において位置移動を行うステップと、
ズームレンズによってズーム倍率を切り替え、光学ズームを行うステップと、
焦点調整装置を駆動し、ズームレンズがズームを行うとき、画像キャプチャリングモジュールの位置を微調整して画像の鮮明度を維持するステップと
を含むことを特徴とする焦点調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は焦点調整装置に関し、特に光学画像化システムに使用され、画像キャプチャリングモジュールの位置移動によって、焦点調整を行う焦点調整装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の発達および消費者の強い要望の下、様々なデータ製品および設備が生まれ、デジタルカメラはその中でも重要な発明である。このデジタルカメラは常に携帯されるので全ての製品はさらなる小型化、薄型化および軽量化を目指して発展している。
【０００３】
デジタルカメラのレンズ部分はデジタルカメラの画像品質の鍵となる部材の一つである。デジタルカメラが撮影を行うときの調整動作に関しては、外部の光線の強弱変化に応じてレンズ絞りやシャッタースピードの調整を行う以外に、画像のズーム倍率の変更または画像の鮮明度の微調整に応じて、レンズ位置の切換または微調整動作を行う必要があり、デジタルカメラレンズのズーム機能や焦点調整機能が提案されている。
【０００４】
図１は、デジタルカメラ内における、ズーム機能を有する従来技術による光学画像化システムを示す模式図である。
ズーム機能を有する従来技術による光学画像化システムは、ズームレンズ１１、画像キャプチャリングモジュール１２および若干の制御回路１３１が設置された基板１３から構成される。ズームレンズ１１は被写体画像１４を画像キャプチャリングモジュール１２上に画像化でき、画像キャプチャリングモジュール１２は被写体画像１４を電気信号に変換した後、基板１３上に伝送し、基板１３上に設置された例えばマイクロプロセッサなどの制御回路１３１によって処理を行う。ズームレンズ１１は一般に固定レンズ１１１、可動レンズ１１２およびレンズ駆動装置１１３から構成される。レンズ駆動装置１１３は基板１３上に電気的に接続され、制御回路１３１によって制御される。レンズ駆動装置１１３によって可動レンズ１１２が動かされ、固定レンズ１１１と画像キャプチャリングモジュール１２に対して位置移動（図１の距離Ｄ）を行い、異なるズーム倍率に変更される。
【０００５】
図１に示す従来技術による光学画像化システムにおいて、画像キャプチャリングモジュール１２は一般に制御回路１３１を備える基板上に直接接合されるので、固定された部材であり、光学画像化システムが提供するズーム機能は、完全にズームレンズ１１のみによって行なわれる。しかし、ズーム時、可動レンズ１１２が大きな位置移動（図１の距離Ｄ）を行い、異なるズーム倍率に変更するとき、相対的に画像の鮮明度が低下するので、若干の焦点調整作業が必要となる。従来技術において、安価な光学画像化システムでは、通常、許容誤差として鮮明度を犠牲にして処理されていた。
高次元の光学画像化システムでは、精密な光学設計がなされたレンズ１１１、１１２に位置の正確な微調整を行うことができるレンズ駆動装置１１３と制御回路１３１を合わせて使用することによって、ズームレンズ１１は単独で大幅な位置移動を行うことによるズームおよび距離の微調整を行う焦点調整を行うことができた。しかし、この技術は光学画像化システムのコストを大幅に増加させた。
【特許文献１】特開平７−７９３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の目的は、画像キャプチャリングモジュールを僅かに移動させることによって焦点調整機能を達成する光学画像化システムに使用される焦点調整装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、光学画像化システム内において、焦点調整装置はズームレンズと合わせて使用され、ズームレンズによって異なるズーム倍率に変更し、同時に画像キャプチャリングモジュールを僅かに移動させる方式によって焦点調整を行い、安価なズームレンズを使用して鮮明度の高い効果を提供できる焦点調整装置を備えた光学画像化システムおよびその焦点調整方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、画像キャプチャリングモジュール上に接合された制動装置を備え、画像キャプチャリングモジュールを制限範囲内において位置移動させ、制動装置は特殊な設計がなされた電磁制動装置であり、画像キャプチャリングモジュール上に接合された少なくとも一つの永久磁石、若干のコイルが巻設された少なくとも一つの導磁体および誘導機構を備え、導磁体は永久磁石の磁極に対応し、電流をコイル上に印加することによって永久磁石を駆動して画像キャプチャリングモジュールの移動を行い、同時に誘導機構は画像キャプチャリングモジュールを制限して回転運動をさせず、直線移動だけを行わせる光学画像化システムに使用される焦点調整装置を提供することにある。
本発明の第４の目的は、移動可能な画像キャプチャリングモジュールと基板との間の電気信号伝送を行う特殊な電気信号伝送手段を有し、電気信号伝送手段は可撓性を有するシート状回路基板を備え、画像キャプチャリングモジュールが可撓性を有するシート状回路基板上に接合および電気的に接続され、可撓性を有するシート状回路基板は多辺形構造であり、少なくとも一つの可撓性を有するシート状回路基板の辺縁に沿って平行且つ所定の幅を有して延伸した切断溝が設けられ、切断溝の一端は可撓性を有するシート状回路基板外縁まで延伸しており、他端は可撓性を有するシート状回路基板のもう一方の外縁に達しておらず、切断溝と辺縁との間の可撓性を有するシート状回路基板によって懸垂アーム状の揺動する可撓性を有する配線が構成され、可撓性を有する配線は可撓性を有するシート状回路基板と接続された固定端および自由に揺動する自由端を備え、固定端は画像キャプチャリングモジュールに電気的に接続され、自由端は基板に接合され、電気的に接続され、上述の構造によって、画像キャプチャリングモジュールが位置移動を行うときでも、懸垂アーム状に揺動する可撓性を有する配線が画像キャプチャリングモジュールと基板の電気的な接続状態を保持する光学画像化システムに使用される焦点調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明は光学画像化システムに使用される焦点調整装置を提供するものである。光学画像化システムは、ズームレンズ、画像キャプチャリングモジュールおよび基板を備える。ズームレンズはズーム倍率を切り替える光学ズーム機能を提供し、被写体画像を画像キャプチャリングモジュール上に画像化でき、画像キャプチャリングモジュールは被写体画像を電気信号に変換した後、基板上に伝送する。焦点調整装置は、本体、制動装置および電気信号伝送手段を備える。制動装置は画像キャプチャリングモジュールに接合され、画像キャプチャリングモジュールを駆動してレンズと基板に対して位置移動を行う。電気信号伝送手段は制動装置と基板との間のコミュニケーションを行い、画像キャプチャリングモジュールが位置移動を行うときでも基板との間の電気信号伝送状態を保持する。上述の構造によって、焦点調整装置はズームレンズがズームを行うとき、画像キャプチャリングモジュールの位置の微調整を行い、画像の鮮明度を維持する。
【０００８】
すなわち、請求項１の発明は、光学画像化システムに使用される焦点調整装置であって、前記光学画像化システムは、レンズ、画像キャプチャリングモジュールおよび若干の制御回路が設置された基板を備え、前記レンズは被写体画像を画像キャプチャリングモジュール上に画像化し、前記画像キャプチャリングモジュールは前記被写体画像を電気信号に変換した後、基板に伝送し、前記焦点調整装置は、下記の本体、制動装置および電気信号伝送手段を備え、前記本体には、前記レンズ、画像キャプチャリングモジュールおよび基板が収容され、画像キャプチャリングモジュールは本体内で制限範囲内において位置移動を行い、前記制動装置は、前記画像キャプチャリングモジュールに接合され、画像キャプチャリングモジュールはレンズと基板に対して位置移動を行い、前記電気信号伝送手段は、制動装置と基板との間のコミュニケーションを行い、画像キャプチャリングモジュールが基板に対して位置移動を行うとき、両者間の電気信号伝送状態を保持することを特徴とする焦点調整装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、前記電気信号伝送手段は、可撓性を有するシート状回路基板を備え、前記画像キャプチャリングモジュールは前記可撓性を有するシート状回路基板に接合されて電気的に接続され、前記可撓性を有するシート状回路基板には少なくとも一つの可撓性を有する配線が設けられ、前記可撓性を有する配線は延伸して基板と画像キャプチャリングモジュールとの間を接続し、画像キャプチャリングモジュールが基板に対して位置移動を行うとき、前記可撓性を有する配線は基板と画像キャプチャリングモジュールの電気的な接続状態を保持し、前記可撓性を有するシート状回路基板は、多辺形構造であり、前記可撓性を有するシート状回路基板上には少なくとも一つの可撓性を有するシート状回路基板の辺縁に沿って平行且つ所定の幅を有して延伸した切断溝が設けられ、前記切断溝の一端は可撓性を有するシート状回路基板外縁まで延伸しており、他端は可撓性を有するシート状回路基板のもう一方の外縁に達しておらず、前記切断溝と辺縁との間の可撓性を有するシート状回路基板は懸垂アーム状の揺動する可撓性を有する配線を構成し、前記可撓性を有する配線は可撓性を有するシート状回路基板と接続された固定端および自由に揺動する自由端を備え、前記固定端は画像キャプチャリングモジュールと電気的に接続され、前記自由端は前記基板に接合されて電気的に接続され、前記多辺形構造の可撓性を有するシート状回路基板のそれぞれの辺縁には、前記切断溝によって形成された複数の可撓性を有する配線を設けることを特徴とする請求項１記載の焦点調整装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、前記電気信号伝送手段は、無線信号伝送手段であり、前記画像キャプチャリングモジュールに接続された無線信号発信器、前記基板上に接合され、前記無線信号発信器に対応した無線信号受信器および前記画像キャプチャリングモジュールと前記基板との間に接続され、画像キャプチャリングモジュールおよび無線信号発信器の作動に必要な電源を供給する電源線を備えることを特徴とする請求項１記載の焦点調整装置である。
【００１１】
請求項４の発明は、前記制動装置は、少なくとも一つの永久磁石、少なくとも一つの導磁体および誘導機構を備え、前記永久磁石は、前記画像キャプチャリングモジュールに接合され、前記永久磁石の両端はそれぞれ相対する第１の極性および第２の極性を備え、前記導磁体には、若干のコイルが巻設され、前記第１の導磁体の両端はそれぞれ第１の延伸部および第２の延伸部を備え、前記第１の延伸部の位置は前記永久磁石の前記第１の極性に対応し、前記誘導機構は、本体上に設置され、前記画像キャプチャリングモジュールに連動し、前記誘導機構は画像キャプチャリングモジュールを制限して回転運動をさせず、直線移動だけを行わせ、前記本体は、中空の円柱状の筒部を備え、前記誘導機構は、さらに少なくとも一つの斜め誘導溝、支持板、回転板および少なくとも一つの誘導ロッドを備え、前記斜め誘導溝は、本体の前記筒部の外周縁上に設置され、前記永久磁石の位置に対応し、永久磁石は誘導溝の制限および誘導によって、誘導溝の延伸方向に沿って斜めの直線運動を行い、前記支持板は、本体の前記筒部内部に収容され、前記画像キャプチャリングモジュールを搭載して定位し、前記回転板は、本体の前記筒部内部に収容され、前記回転板上にはさらに少なくとも一つの相互に回動して滑動移動の方式で前記支持板の挟持と支持を行う挟持部、回転板の外縁から誘導溝を貫通し、前記筒部部の外部に突出する突出アームおよび前記突出アーム末端に設置され、前記永久磁石を挟持して定位する挟持爪を備え、前記誘導ロッドは、本体と支持板との間に設置されて延伸し、支持板を制限して回転させずに誘導ロッドに沿った直線移動を行わせ、前記導磁体は、筒部外周に巻設され、第１の延伸部が誘導溝の末端に位置し、永久磁石の第１の極性の位置に対応し、前記コイルに電流を印加することによって、第１の延伸部に磁力が発生し、前記永久磁石を駆動して誘導溝に沿って斜め方向に移動させ、回転板を動かして筒部内においてねじの回転のような位置移動を行わせ、支持板と画像キャプチャリングモジュールとを動かし、誘導ロッドに沿って直線移動させ、前記少なくとも一つの導磁体は第１の導磁体および第２の導磁体を備え、各導磁体には若干のコイルが巻設され、各導磁体の両端にはそれぞれ第１の延伸部および第２の延伸部を備え、前記第１の導磁部の第１の延伸部の位置は、前記永久磁石の前記第１の極性に対応し、前記第２の導磁体の第２の延伸部は前記永久磁石の第２の極性に対応し、前記少なくとも一つの誘導ロッドは、本体内部に設置され、支持板に向かって延伸し、支持板上の前記誘導ロッドに対応する位置には導孔が設けられ、誘導ロッドが貫通され、前記挟持部は、Ｕ字型の開口を備え、支持板の辺縁が収容され、前記挟持部のＵ字型の開口間の距離は前記支持板辺縁の厚さよりも大きく、支持板はＵ字型の開口内において、固定されておらず、回転滑動移動する状態を呈し、前記支持板辺縁には、さらに突部が設けられ、挟持部との間の摩擦力を減少させることを特徴とする請求項１記載の焦点調整装置である。
【００１２】
請求項５の発明は、前記レンズは、ズームレンズであり、異なるズーム倍率へのズーム作業を行い、前記焦点調整装置はズームレンズがズーム作業を行うとき、画像の鮮明度を維持するための焦点距離の微調整作業を行うことを特徴とする請求項１記載の焦点調整装置である。
【００１３】
請求項６の発明は、光学画像化システムの焦点調整方法であって、前記光学画像化システムは、ズームレンズ、画像キャプチャリングモジュールおよび若干の制御回路が設置された基板を備え、前記ズームレンズは、少なくとも第１のズーム倍率を第２のズーム倍率に切り替える光学ズーム機能を提供し、前記ズームレンズは被写体画像を画像キャプチャリングモジュール上に画像化し、前記画像キャプチャリングモジュールによって前記被写体画像を電気信号に変換した後、基板上に伝送し、前記焦点調整方法は、焦点調整装置を準備し、画像キャプチャリングモジュール上に接合し、焦点調整装置によって画像キャプチャリングモジュールを動かしてズームレンズに対して制限範囲内において位置移動を行うステップと、ズームレンズによってズーム倍率を切り替え、光学ズームを行うステップと、焦点調整装置を駆動し、ズームレンズがズームを行うとき、画像キャプチャリングモジュールの位置を微調整して画像の鮮明度を維持するステップとを含むことを特徴とする焦点調整方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導磁体に巻設されたコイルに所定の方向の電流を印加することによって、永久磁石を誘導溝に沿って斜めに移動させることができ、回転板を動かして筒部内においてねじの回転のような位置移動を行わせ、支持板と画像キャプチャリングモジュールと誘導ロッドに沿って直線移動させる。斜め誘導溝に沿ったねじの回転のような位置移動を誘導ロッドに沿った直線移動に変え、主に、永久磁石の長距離の移動によって画像キャプチャリングモジュールの短距離の位置移動を行い、画像キャプチャリングモジュールに精密な距離の微調整作業を行なわせ、スムーズに焦点調整が行なわれる。
従って、本発明による焦点調整装置は、レンズの大きな位置移動を行う従来技術によるズームレンズと合わせて使用でき、ズームレンズを使用して異なるズーム倍率への切り替えを行い、本発明による焦点調整装置を使用して画像キャプチャリングモジュールを僅かに移動させて焦点の微調整を行うことによって、画像の鮮明度を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な焦点調整装置および焦点調整方法の実施例を、図面を参照しつつ説明する。
図２は、本発明による焦点調整装置を光学画像化システムに設置した第１の実施例を示す第１の断面図である。
図３は、本発明による焦点調整装置を光学画像化システムに設置した第１の実施例を示す第２の断面図である。図４は、本発明による焦点調整装置を光学画像化システムに設置した第１の実施例を示す側面図である。
本実施例の光学画像化システムは、レンズ２１、画像キャプチャリングモジュール２２および基板２３を備える。レンズ２１は、被写体画像２４を画像キャプチャリングモジュール２２上に画像化し、画像キャプチャリングモジュール２２によって被写体画像２４を電気信号に変換した後、基板２３上に伝送し、基板２３上に設けられた若干の制御回路２３１（例えばマイクロプロセッサなど）によってさらに処理が行われる。
【００１６】
本実施例の光学画像化システムは、デジタルカメラモジュール（例えばデジタルカメラ、デジタルカメラモジュールを備えた携帯電話、コンピュータまたはＰＤＡなど）に使用される。本実施例において、レンズ２１はズームレンズ２１である。ズームレンズ２１には少なくとも一つの可動レンズ２１２およびレンズ駆動装置２１３が設けられる。レンズ駆動装置２１３は基板２３上に電気的に接続され、制御回路２３１によって制御される。レンズ駆動装置２１３によって、可動レンズ２１２が動かされ、所定距離の位置移動（図２の距離Ｄ）を行い、例えば、少なくとも第１のズーム倍率を第２のズーム倍率に切り替える光学ズーム機能などの異なるズーム倍率に変更する機能を達成する。
本実施例において、画像キャプチャリングモジュール２２はＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳイメージセンサ（CMOS Image Sensor）などである。上述の画像キャプチャリングモジュール２２、ズームレンズ２１およびレンズ駆動装置２１３はすべて従来技術によるものであり、本発明の技術特徴を示すものではないので詳しい説明は行わない。
【００１７】
図２、３、４に示すように、本実施例による焦点調整装置３０は、本体３１、制動装置４０および電気信号伝送手段を備える。本体３１には、レンズ２１、画像キャプチャリングモジュール２２および基板２３が収容され、画像キャプチャリングモジュール２２は本体３１内で制限範囲内において位置移動を行う。制動装置４０は、画像キャプチャリングモジュール２２に接合され、画像キャプチャリングモジュール２２はレンズ２１と基板２３に対して位置移動を行う。電気信号伝送手段は、制動装置４０と基板２３との間のコミュニケーションを行い、画像キャプチャリングモジュール２２が基板２３に対して位置移動を行うときでも、両者間の電気信号伝送状態を保持する。
【００１８】
本実施例において、制動装置４０は、少なくとも一つの永久磁石（例えば図２に示す第１の永久磁石４１および第２の永久磁石４２）、少なくとも一つの導磁体（例えば図４に示す第１の導磁体４３および第２の導磁体４４）および誘導機構４５を備える。永久磁石４１、４２のそれぞれは、間接的に画像キャプチャリングモジュール２２に接合され、それぞれの永久磁石４１、４２の両端は相対する第１の極性および第２の極性を備える。図４に示すように、第１の永久磁石４１の第１の極性４１１はＳ極であり、第２の極性４１２はＮ極である。第２の永久磁石４２は図４において第１の永久磁石４１に覆われて見えないが、本実施例において、第２の永久磁石４２の右側の第１の極性はＳ極であり、第２の永久磁石４２の左側の第２の極性はＮ極である。また、それぞれの導磁体４３、４４は、永久磁石４１、４２を含む本体３１の筒部３１１外周に設置され、若干のコイル４３１、４４１が巻設される。
前記各導磁体４３、４４の両端はそれぞれ基板２３から離れた第１の延伸部４３２、４４２および基板２３に接近した第２の延伸部４３３、４４３を備える。図４に示す本実施例において、第１の導磁部４３の第１の延伸部４３２の位置は第１の永久磁石４１の第１の極性４１１に対応し、第２の導磁体４４の第２の延伸部４４３の位置は第１の永久磁石４１の第２の極性４１２に対応する。同様に、第１の永久磁石４１の他側にあり、図４においては見ることができない第２の永久磁石４２においても、第１の導磁部４３の第２の延伸部４３３の位置は第２の永久磁石４２の第１の極性（Ｓ極）に対応し、第２の導磁体４４の第１の延伸部４４２の位置は第２の永久磁石４２の第２の極性（Ｎ極）に対応する。導磁体４３、４４上のコイル４３１、４４１に所定の電圧の電流を印加したとき、コイル４３１、４４１が発生させる磁力線は導磁体４３、４４によって誘導されて両端の延伸部に集中し、永久磁石４１、４２に対する吸着または反発による押引力が発生する。
【００１９】
前記誘導機構４５は、本体３１上に設置され、画像キャプチャリングモジュール２２に連動する。誘導機構４５は画像キャプチャリングモジュール２２を制限して回転運動をさせず、上下方向(図２、図３)の直線移動だけを行わせる。本実施例において、本体３１は、中空の円柱状の筒部３１１を備え、誘導機構４５はさらに少なくとも一つの斜め（螺旋）誘導溝４５１、支持板４５２、回転板４５３および少なくとも一つの誘導ロッド４５４を備える。
【００２０】
図４に示すように、斜め誘導溝４５１（例えば第１の斜め誘導溝４５１と点線によって表示されている符号が記されていない第２の斜め誘導溝）は、本体３１の筒部３１１の外周縁上に設置され、永久磁石４１、４２の位置に対応し、各永久磁石４１、４２は誘導溝４５１の制限および誘導によって、誘導溝４５１の延伸方向に沿って斜めの直線運動を行う。
【００２１】
図２、５に示すように、支持板４５２は、本体３０の筒部３１内部に収容され、画像キャプチャリングモジュール２２を搭載して定位する。支持板４５２上には透孔４５２１、少なくとも一つの導孔４５２２および少なくとも一つの突部４５２３が設けられる。透孔４５２１の大きさは画像キャプチャリングモジュール２２の大きさにほぼ対応しており、画像キャプチャリングモジュール２２が支持板４５２上に定位されるとき、画像キャプチャリングモジュール２２のレンズ２１方向を向いた側部表面は支持板４５２に覆われない。導孔４５２２と突部４５２３の機能は後ほど説明を行う。
【００２２】
図２、６に示すように、回転板４５３は、本体３０の筒部３１内部に収容され、回転板４５３は中空のリング状の部材であり、少なくとも一つの挟持部４５３１、少なくとも一つの突出アーム４５３２および少なくとも一つの挟持爪４５３３が設けられる。
前記挟持部４５３１は相互に回動して滑動移動する方式で支持板４５２の挟持および支持を行う。本実施例において、挟持部４５３１は、Ｕ字型の開口を備え、支持板４５２の辺縁を収容し、挟持部４５３１のＵ字型の開口間の距離は支持板４５２辺縁の厚さよりも大きく、支持板４５２はＵ字型の開口内において、固定されず、回転滑動移動する状態を呈する。支持板４５２辺縁に設けられた突部４５２３は、ちょうど挟持部４５３１のＵ字型の開口内に位置し、挟持部４５３１との間の摩擦力を減少させることができる。
前記突出アーム４５３２は回転板４５３外縁から誘導溝４５１を貫通して筒部３１の外部に突出する。挟持爪４５３３は突出アーム４５３２の末端に設置され、略Ｃ字型の構造を呈し、永久磁石４１、４２の挟持および定位を行う。
【００２３】
図３に示すように、少なくとも一つの誘導ロッド４５４は、本体３０内部に設置され、支持板４５２方向に所定の長さ延伸している。支持板４２上に設置された少なくとも一つの導孔４５２２の位置はちょうどそれぞれ少なくとも一つの誘導ロッド４５４の位置に対応しており、誘導ロッド４５４は導孔４５２２を貫通している。このように、支持板４５２（および支持板４５２上に定位された画像キャプチャリングモジュール２２）は誘導ロッド４５４による制限を受け、回転できずに誘導ロッド４５４に沿った上下方向（図２，図３）の直線移動のみを行うことができる。
【００２４】
上述の実施例から判るように、導磁体４３、４４に巻設されたコイル４３１、４４１に所定の方向の電流を印加することによって、永久磁石４１、４２を誘導溝４５１に沿って斜めに移動（例えば図４に示す右上方への移動）させることができ、回転板４５３を動かして筒部３１１内においてねじの回転（螺旋回転）のような位置移動を行わせ、支持板４５２と画像キャプチャリングモジュール２２と誘導ロッドに沿って直線移動させる。本実施例においては、斜め誘導溝４５１に沿ったねじの回転のような位置移動を誘導ロッド４５４に沿った直線移動に変え、主に、永久磁石４１、４２の長距離の移動によって画像キャプチャリングモジュール２２の短距離の位置移動を行い、画像キャプチャリングモジュール２２に精密な距離の微調整作業を行なわせ、スムーズに焦点調整が行なわれる。従って、本実施例の焦点調整装置３０はレンズの大きな位置移動を行う従来技術によるズームレンズ２１と合わせて使用でき、ズームレンズ２１を使用して異なるズーム倍率への切り替えを行い、本実施例の焦点調整装置３０を使用して画像キャプチャリングモジュール２２を僅かに移動させて焦点の微調整を行うことによって、画像の鮮明度を維持でき、従来技術の欠点を完全に解決した。
【００２５】
図７は、本発明の焦点調整装置の可撓性を有するシート状回路基板の一実施例を示す上面図である。図８は、本発明の焦点調整装置の可撓性を有するシート状回路基板の一実施例を示す斜視図である。本実施例の画像キャプチャリングモジュール２２は固定部材ではないので、従来技術によるもののように直接基板２３上に固定されない。本実施例の画像キャプチャリングモジュール２２が基板２３に対して位置移動を行うときでも両者間の電気信号伝送状態を保持するために、本実施例においては特殊な電気信号伝送手段によってこの問題を解決する。
【００２６】
図７、８に示すように、電気信号伝送手段は、可撓性を有するシート状回路基板４６を備える。画像キャプチャリングモジュール２２は前記可撓性を有するシート状回路基板４６に接合および電気的に接続される。可撓性を有するシート状回路基板４６には少なくとも一つの可撓性を有する配線４６１が設けられ、可撓性を有する配線４６１は基板２３と画像キャプチャリングモジュール２２との間に延伸して接続され、画像キャプチャリングモジュール２２が基板２３に対して位置移動を行うとき、可撓性を有する配線４６１は基板２３と画像キャプチャリングモジュール２２の電気的な接続状態を保持する。図７に示すように、可撓性を有するシート状回路基板４６は、例えば矩形の多辺形構造である。可撓性を有するシート状回路基板４６のそれぞれの辺縁４６２上には可撓性を有するシート状回路基板４６の辺縁に沿って平行且つ所定の幅を有して延伸した切断溝４６３が設けられる。切断溝４６３の一端は可撓性を有するシート状回路基板４６外縁４６２まで延伸しており、他端は可撓性を有するシート状回路基板４６のもう一方の外縁に達しておらず、各切断溝４６３と各辺縁４６２との間の可撓性を有するシート状回路基板４６は懸垂アーム状の揺動する可撓性を有する配線４６１を構成する。可撓性を有する配線４６１のそれぞれは可撓性を有するシート状回路基板４６と接続された固定端４６１１および自由に揺動する自由端４６１２を備える。固定端４６１１は複数の回路レイアウト４６１３によって、画像キャプチャリングモジュール２２に電気的に接続され、自由端４６１２は基板２３に接合され電気的に接続される。可撓性を有するシート状回路基板４６によって、画像キャプチャリングモジュール２２は位置移動を行うとき、常に基板２３と電気的な接続状態を保つことができ、さらに、可撓性を有するシート状回路基板４６の四つの外縁には全て懸垂アーム状の揺動する可撓性を有する配線４６１が設けられるので、大幅にコンタクトピン（Contact Pin）の数量を増加でき、高次の画像キャプチャリングモジュール２２に使用可能となる。さらに、本実施例において、可撓性を有するシート状回路基板４６の四つの外縁から切り出された懸垂アーム状の揺動する可撓性を有する配線４６１を電気信号伝送手段とする理由は、主に本実施例の焦点調整装置３０は画像キャプチャリングモジュール２２に対して精密に位置移動を制御して焦点調整機能を達成するからである。仮に、一般の配線（Cable）によって画像キャプチャリングモジュール２２と基板２３とを接続した場合、一般の配線では多くの線路が必要となり、幅および厚さが大きくなり、湾曲させたときに相応の弾力が発生し、画像キャプチャリングモジュール２２の位置移動制御の精密度に影響を与えてしまう。本実施例の可撓性を有するシート状回路基板４６の四つの外縁からは可撓性を有する配線４６１が切り出されているので、それぞれの可撓性を有する配線４６１に設置された線路は少なく、薄いので弾力も小さい。また、可撓性を有するシート状回路基板４６の四つの外縁の四本の可撓性を有する配線４６１が有する弾力によって、画像キャプチャリングモジュール２２は容易に水平状態に保持され、画像キャプチャリングモジュー��２２が傾斜することは全くない。
【００２７】
図９に示すように、もう一つの実施例において、電気信号伝送手段は、無線信号伝送手段とすることができ、画像キャプチャリングモジュール２２に接続された無線信号発信器（例えば赤外線発信器など）５１、基板２３上に接合され、無線信号発信器５１に対応する無線信号受信器５２および画像キャプチャリングモジュール２２と基板２３との間に接続され、画像キャプチャリングモジュール２２と無線信号発信器５１との作動に必要な電源を供給する電源線５３を備える。本実施例の電源線５３は電源を提供するのみで信号伝送は行なわないので、非常に細い構造にすることができ、画像キャプチャリングモジュール２２の精密な位置移動に影響を与えない。従って、この種の無線信号伝送手段によっても同様に画像キャプチャリングモジュール２２が位置移動を行うとき、常に基板２３との電気的接続状態を保持できる。
【００２８】
前述の本実施例の焦点調整装置３０をズームレンズと合わせて使用することによって、新しい光学画像化システムの焦点調整方法が達成される。
図１０に示す本実施例の焦点調整方法の実施例において、光学画像化システムは、ズームレンズ、画像キャプチャリングモジュールおよび若干の制御回路が設置された基板を備える。ズームレンズは少なくとも第１のズーム倍率を第２のズーム倍率を切り替える光学ズーム機能を提供できる。ズームレンズは被写体画像を画像キャプチャリングモジュール上に画像化し、画像キャプチャリングモジュールによって被写体画像を電気信号に変換した後、基板上に伝送する。
【００２９】
本実施例の焦点調整方法は、下記のステップ６１〜ステップ６３のステップからなる。
ステップ６１：焦点調整装置を準備し、画像キャプチャリングモジュール上に接合し、焦点調整装置によって画像キャプチャリングモジュールを動かしてズームレンズに対して制限範囲内において位置移動を行う。
ステップ６２：ズームレンズによってズーム倍率を切り替え、光学ズームを行う。
ステップ６３：焦点調整装置を駆動し、ズームレンズがズームを行うとき、画像キャプチャリングモジュールの位置を微調整して画像の鮮明度を維持する。
このように、本発明の実施例による焦点調整装置３０は、本体３１、制動装置４０および電気信号伝送手段を備え、制動装置４０は画像キャプチャリングモジュール２２に接合され、画像キャプチャリングモジュール２２を駆動してレンズ２１と基板２３に対して位置移動を行う。そして、電気信号伝送手段は制動装置４０と基板２３との間のコミュニケーションを行い、画像キャプチャリングモジュール２２が位置移動を行うときでも基板２３との間の電気信号伝送を保持する。上述の構造によって、焦点調整装置３０はズームレンズ２１がズーム作業を行うとき、画像キャプチャリングモジュール２２の位置の微調整を行い、画像の鮮明度を維持することができる。
【００３０】
上述の本発明の実施例の詳細な説明は本発明の範囲を制限するものではなく、当該技術に熟知するものによる本発明の主旨を逸脱しない範囲における適当且つ僅かな変更および調整は全て本発明の均等の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術によるズーム機能を備えた光学画像化システムを示す模式図である。
【図２】本発明による焦点調整装置を光学画像化システムに設置した第１の実施例を示す第１の断面図である。（誘導ロッドを含まない。）
【図３】本発明による焦点調整装置を光学画像化システムに設置した第１の実施例を示す第２の断面図である。（誘導ロッドを含む。）
【図４】本発明による焦点調整装置を光学画像化システムに設置した第１の実施例を示す側面図である。
【図５】本発明の焦点調整装置の支持板を示す上面図である。
【図６】本発明の焦点調整装置の回転板を示す上面図である。
【図７】本発明の焦点調整装置の可撓性を有するシート状回路基板の一実施例を示す上面図である。
【図８】本発明の焦点調整装置の可撓性を有するシート状回路基板の一実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明の焦点調整装置の無線信号伝送方式によって電気信号伝送を行なう一実施例を示す模式図である。
【図１０】本発明の焦点調整方法の一実施例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１    ズームレンズ
１１１  固定レンズ
１１２  可動レンズ
１１３  レンズ駆動装置
１２    画像キャプチャリングモジュール
１３    基板
１３１  制御回路
１４    被写体画像
２１    レンズ
２１２  可動レンズ
２１３  レンズ駆動装置
２２    画像キャプチャリングモジュール
２３    基板
２３１  制御回路
２４    被写体画像
３０    焦点調整装置
３１    本体
３１１  筒部
４０    制動装置
４１    第１の永久磁石
４１１  第１の極性
４１２  第２の極性
４２    第２の永久磁石
４３    第１の導磁体
４３１、４４１  コイル
４３２、４４２  第１の延伸部
４３３、４４３  第２の延伸部
４４    第２の導磁体
４５    誘導機構
４５１  斜め誘導溝
４５２  支持板
４５２１透孔
４５２２導孔
４５２３突部
４５３  回転板
４５３１挟持部
４５３２突出アーム
４５３３挟持爪
４５４  誘導ロッド
４６    可撓性を有するシート状回路基板
４６１  可撓性を有する配線
４６１１固定端
４６１２自由端
４６１３回路レイアウト
４６２  辺縁
４６３  切断溝
５１    無線信号発信器
５２    無線信号受信器
５３    電源線
【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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【図１０】
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