(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒径や鏡筒長さを抑え小型化を維持したまま、超広角の撮影を可能にする。【解決手段】レンズと撮像素子５を有する撮像装置において、撮像素子５をレンズの光軸方向に移動可能で、撮影時に設定された画角の大きさに応じて所定の位置に移動する移動機構を備える。移動機構は、画角が所定の大きさ未満に設定された場合に、撮像素子５を第１の位置に移動し、画角が所定の大きさ以上に設定された場合には、撮像素子５を第１の位置よりもレンズ側の第２の位置に移動する。具体的には、前側筐体１内において、撮像素子５をレンズ方向に付勢するバネ７を備え、前側筐体１上に後側筐体２が画像モニタ２ａを前側に向けて起立される状態で、撮像素子５がバネ７の付勢によって第１の位置に移動する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと撮像素子を有する撮像装置において、
前記撮像素子を前記レンズの光軸方向に移動可能で、撮影時に設定された画角の大きさに応じて所定の位置に移動する移動機構を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記移動機構は、前記画角が所定の大きさ未満に設定された場合に、前記撮像素子を第１の位置に移動し、前記画角が所定の大きさ以上に設定された場合には、前記撮像素子を前記第１の位置よりも前記レンズ側の第２の位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズを前面に有する前側筐体と、
前記前側筐体に対し後上部で回動可能にヒンジ結合されて、画像モニタを背面に有する後側筐体と、を備え、
前記移動機構によって、
前記画角が所定の大きさ未満に設定された場合に、前記前側筐体の上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立される状態で、前記撮像素子が前記第１の位置に移動し、
前記画角が所定の大きさ以上に設定された場合には、前記前側筐体の背面側に前記後側筐体が重ねられる状態では、前記撮像素子が前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記前側筐体内において、前記撮像素子を前記レンズ方向に付勢するバネを備え、
前記前側筐体上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立される状態で、前記撮像素子が前記バネの付勢によって前記第１の位置に移動することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記後側筐体の前面側に取り付けられる磁石と、
前記撮像素子の背面側に取り付けられる磁石と、を備え、
前記前側筐体背面側に前記後側筐体が重ねられる状態において、前記後側筐体前面側の前記磁石と前記撮像素子背面側の前記磁石との磁力によって前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記前側筐体上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立される動作に連動して、前記撮像素子を前記第１の位置に移動する駆動装置を備えることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記駆動装置は、前記移動機構を動作させる圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記駆動装置は、前記移動機構を動作させるボイスコイルモータであることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記駆動装置は、前記移動機構を動作させる電動モータであることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記駆動装置は、前記移動機構を動作させる空気圧アクチュエータまたは油圧アクチュエータであることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記前側筐体上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立された状態において、手動操作により前記撮像素子が前記第１の位置に移動されることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記前側筐体上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立された状態において、自分撮り撮影が行われることを特徴とする請求項３から１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズと撮像素子を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像レンズを有するカメラ本体に対し画像モニタ部を１８０度回動させて被写体側に向け、被写体の人物自身が画像をモニタリング可能としたカメラがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、撮像素子、マスターレンズ及びリアコンバータレンズから成る２焦点カメラにおいて、広角時には、リアコンバータレンズを退避させ、マスターレンズを撮像素子側に移動させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０１７７９号公報
【特許文献２】特開平５−１５０１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来は、自分撮りに最適な超広角レンズとズーム機能を合わせ持ったカメラはなく、そのようなカメラを設計しようとした場合、カバーする焦点距離範囲が大きくなるため、レンズ鏡筒が大きくなってしまう。
【０００６】
また、特許文献２に記載の２焦点カメラでは、広角時に、リアコンバータレンズを退避させて、マスターレンズを撮像素子側に移動させる技術のため、かなり大きな構造となってしまう。
【０００７】
本発明の課題は、レンズ鏡筒径や鏡筒長さを抑え小型化を維持したまま、超広角の撮影を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明は、
レンズと撮像素子を有する撮像装置において、
前記撮像素子を前記レンズの光軸方向に移動可能で、撮影時に設定された画角の大きさに応じて所定の位置に移動する移動機構を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レンズ鏡筒の径や長さを抑えて小型化を維持したままで、超広角撮影可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、カメラの正面側から示す斜視図（ａ）と、モニタが上向きに１８０度回動して本体上に起立した状態を示した図（ｂ）である。
【図２】図１（ｂ）のモニタ起立状態を背面側から示す図である。
【図３】図１（ａ）のモニタ後向き状態でレンズユニット及び液晶表示パネルの中央を縦断して示した断面図である。
【図４】図１（ｂ）のモニタ起立状態のレンズユニット及び液晶表示パネルの中央縦断面図である。
【図５】実施形態２を示すもので、撮像素子及びその駆動装置を示す平面図である。
【図６】実施形態３を示すもので、撮像素子及びその駆動装置を示す平面図である。
【図７】実施形態４を示すもので、撮像素子及びその駆動装置を示す平面図である。
【図８】実施形態５を示すもので、撮像素子及びその駆動装置を示す平面図である。
【図９】実施形態６を示すもので、手動方式による撮像素子の移動を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１及び図２は本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成としてカメラを示すもので、１は前側筐体、２は後側筐体、３はヒンジである。
【００１２】
図示のように、前側筐体１の背面上部に対し後側筐体２がヒンジ３を介して回動可能に結合されていて、前側筐体１の前面に撮影レンズを含むレンズ鏡筒１ａが備えられている。
【００１３】
図１（ａ）は前側筐体１の背面に後側筐体２が重なった状態のカメラを正面側から示したもので、この状態で、後側筐体２の背面に画像モニタ２ａが備えられている。
【００１４】
図１（ｂ）及び図２は後側筐体２が上向きに１８０度回動して前側筐体１上に起立した状態で、画像モニタ２ａが前向きの状態を示したもので、すなわち、撮影者が自分撮りできる状態を示している。
【００１５】
図３及び図４はレンズユニット及び液晶表示パネルの中央を縦断して示したもので、４はセンサ固定部、５は撮像素子、６はホルダプレート（磁石）、７はバネ、８は磁石である。
【００１６】
図示のように、レンズユニットを本体に組み込む際にユニット全体を支える鏡筒固定部１０内のセンサ固定部４に対し撮像素子５がホルダプレート６を前後の光軸方向に沿って移動可能に組み付けられている。
なお、撮像素子５の背面側のホルダプレート６はＮ極の磁石でもある。
【００１７】
そして、撮像素子５をその背面側で支持するホルダプレート６とセンサ固定部４の間に上下対をなす引張バネ７が設けられている。この引張バネ７によって撮像素子５が前方のレンズ鏡筒１ａ側へ移動する方向に付勢されている。
【００１８】
また、液晶表示パネル部分である液晶表示部２０の画像モニタ２ａと反対側面には、Ｓ極の磁石８が取り付けられている。
【００１９】
以上、ホルダプレート６のＮ極磁石、引張バネ７及びＳ極磁石８により、撮像素子５を光軸方向に２焦点が切替られる移動機構が構成されている。
ここで、液晶表示部２０の前面側のＳ極磁石８と撮像素子５の背面側のＮ極磁石（ホルダプレート）６との吸引力を、引張バネ７の力より大きく設定しておく。
【００２０】
先ず、図３に示すように、画像モニタ２ａを備える液晶表示部２０が鏡筒固定部１０の背面に重なって格納されている状態では、液晶表示部２０の前面側のＳ極磁石８と撮像素子５の背面側のＮ極磁石（ホルダプレート）６との吸引力が、引張バネ７の力より大きいため、矢印で示したように、撮像素子５が液晶表示部２０側に移動している。この撮像素子５の液晶表示部２０側への移動位置を第１の位置とする。
従って、レンズ鏡筒１ａの望遠に対応する焦点距離となっている。
【００２１】
そして、自分撮り撮影時は、液晶表示部２０が１８０°回転して前側筐体１上に起立状態となって画像モニタ２ａが前側に向いているため、Ｓ極磁石８とＮ極磁石６の磁力から開放され、矢印で示したように、撮像素子５が引張バネ７の力で、前側のレンズ鏡筒１ａ側に移動している。この撮像素子５のレンズ鏡筒１ａ側への移動位置を第２の位置とする。
従って、焦点距離が短くなり、レンズ鏡筒１ａの超広角に対応する撮影ができる。
【００２２】
以上、実施形態のカメラによれば、レンズ鏡筒１ａを前面に有する前側筐体１と、その前側筐体１に対し後上部で回動可能にヒンジ３結合されて、画像モニタ２ａを背面に有する後側筐体２と、を備え、撮像素子５をレンズの光軸方向に移動可能で、撮影時に設定された画角の大きさに応じて所定の位置に移動する移動機構を備える。
その移動機構は、画角が所定の大きさ未満に設定された場合、すなわち、前側筐体１の上に後側筐体２が画像モニタ２ａを前側に向けて起立される状態で、撮像素子５を第１の位置に移動し、画角が所定の大きさ以上に設定された場合、すなわち、前側筐体１の背面側に後側筐体２が重ねられる状態では、撮像素子５を第１の位置よりもレンズ側の第２の位置に移動する。
【００２３】
具体的には、前側筐体１内において、撮像素子５をレンズ方向に付勢するバネ７を備え、前側筐体１上に後側筐体２が画像モニタ２ａを前側に向けて起立される状態で、撮像素子５が引張バネ７の付勢によって第１の位置に移動する。
そして、後側筐体２の前面側に取り付けられるＳ極磁石８と、撮像素子５の背面側に取り付けられるＮ極磁石（ホルダプレート）６と、を備え、前側筐体１背面側に後側筐体２が重ねられる状態において、後側筐体２前面側のＳ極磁石８と撮像素子５背面側のＮ極磁石（ホルダプレート）６との磁力によって第２の位置に移動する。
【００２４】
従って、レンズ鏡筒１ａの径や長さを抑えて小型化を維持したままで、超広角撮影することができる。
【００２５】
（変形例）
なお、実施形態では、引張バネ７の力が撮像素子５をレンズ鏡筒１ａ側に引っ張るように作用することとしたが、これに限ることなく、圧縮バネを撮像素子５後側に取り付け、撮像素子５を後側からレンズ鏡筒１ａ側へ押すように作用することとしてもよい。
また、磁石（ホルダプレート）６、磁石８の極性について、実施形態のＮ極・Ｓ極と逆の関係であってもよい。
【００２６】
（実施形態２）
図５は実施形態２を示すもので、図示のように、撮像素子５のホルダ部品５１に圧電アクチュエータ５２を接続した構成となっている。
すなわち、圧電アクチュエータ５２によりピエゾ素子等を使った方式で、その圧電アクチュエータ５２の圧電素子のうねりや伸縮動作等の振動を、矢印で示すように、撮像素子５を保持するホルダ部品５１の直進運動に変換して、撮像素子５を光軸に沿って移動する。
【００２７】
（実施形態３）
図６は実施形態３を示すもので、図示のように、撮像素子５のホルダ部品５１にボイスコイルモータ５３を接続し、具体的には、そのヨーク５３ｂをホルダ部品５１に固定した構成となっている。
すなわち、駆動コイル５３ａ及びヨーク５３ｂからなるボイスコイルモータ５３を使った方式で、その駆動コイル５３ａに電流を流し、矢印で示すように、ヨーク５３ｂと一体のホルダ部品５１の垂直方向の力に変換して、撮像素子５を光軸に沿って移動する。
【００２８】
（実施形態４）
図７は実施形態４を示すもので、図示のように、撮像素子５のホルダ部品５１に、ステッピングモータまたはＤＣモータによる電動モータ５４を、その回転運動を直進運動に変換するギヤ機構５５を介して接続した構成となっている。
すなわち、電動モータ５４を使った方式で、その電動モータ５４の回転運動をギヤ機構５５によりホルダ部品５１の直進運動に変換して、矢印で示すように、撮像素子５を光軸に沿って移動する。
【００２９】
（実施形態５）
図８は実施形態５を示すもので、図示のように、撮像素子５のホルダ部品５１に空気圧アクチュエータまたは油圧アクチュエータ５６を接続した構成となっている。
すなわち、空気圧アクチュエータまたは油圧アクチュエータ５６を使った方式で、その空気圧アクチュエータまたは油圧アクチュエータ５６の直進運動を利用してホルダ部品５１を移動し、矢印で示すように、撮像素子５を光軸に沿って移動する。
【００３０】
（実施形態６）
図９は実施形態６を示すもので、図示のように、撮像素子５のホルダ部品５１にオルタネイト動作による手動操作部５７を接続した構成となっている。そのオルタネイト動作による手動操作部５７としては、ハート状カム方式、回転カム方式、ラチェットカム方式が挙げられる。
すなわち、押す力を取り除いても動作状態を保ち続け、さらにもう一度押すと元の自由状態に復帰するオルタネイト動作による手動操作部５７を使った方式で、その手動操作部５７を操作すると、ホルダ部品５１が移動してその状態に保たれ、矢印で示すように、撮像素子５が光軸に沿って移動してその状態に保たれる。
【００３１】
（他の変形例）
以上の実施形態においては、カメラとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラを備える携帯電話など他の電子機器であってもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００３２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
レンズと撮像素子を有する撮像装置において、
前記撮像素子を前記レンズの光軸方向に移動可能で、撮影時に設定された画角の大きさに応じて所定の位置に移動する移動機構を備えることを特徴とする撮像装置。
＜請求項２＞
前記移動機構は、前記画角が所定の大きさ未満に設定された場合に、前記撮像素子を第１の位置に移動し、前記画角が所定の大きさ以上に設定された場合には、前記撮像素子を前記第１の位置よりも前記レンズ側の第２の位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
＜請求項３＞
前記レンズを前面に有する前側筐体と、
前記前側筐体に対し後上部で回動可能にヒンジ結合されて、画像モニタを背面に有する後側筐体と、を備え、
前記移動機構によって、
前記画角が所定の大きさ未満に設定された場合に、  前記前側筐体の上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立される状態で、前記撮像素子が前記第１の位置に移動し、
前記画角が所定の大きさ以上に設定された場合には、  前記前側筐体の背面側に前記後側筐体が重ねられる状態では、前記撮像素子が前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
＜請求項４＞
前記前側筐体内において、前記撮像素子を前記レンズ方向に付勢するバネを備え、
前記前側筐体上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立される状態で、前記撮像素子が前記バネの付勢によって前記第１の位置に移動することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
＜請求項５＞
前記後側筐体の前面側に取り付けられる磁石と、
前記撮像素子の背面側に取り付けられる磁石と、を備え、
前記前側筐体背面側に前記後側筐体が重ねられる状態において、前記後側筐体前面側の前記磁石と前記撮像素子背面側の前記磁石との磁力によって前記第２の位置に移動することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
＜請求項６＞
前記前側筐体上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立される動作に連動して、前記撮像素子を前記第１の位置に移動する駆動装置を備えることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
＜請求項７＞
前記駆動装置は、前記移動機構を動作させる圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
＜請求項８＞
前記駆動装置は、前記移動機構を動作させるボイスコイルモータであることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
＜請求項９＞
前記駆動装置は、前記移動機構を動作させる電動モータであることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
＜請求項１０＞
前記駆動装置は、前記移動機構を動作させる空気圧アクチュエータまたは油圧アクチュエータであることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
＜請求項１１＞
前記前側筐体上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立された状態において、手動操作により前記撮像素子が前記第１の位置に移動されることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
＜請求項１２＞
前記前側筐体上に前記後側筐体が前記画像モニタを前側に向けて起立された状態において、自分撮り撮影が行われることを特徴とする請求項３から１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００３３】
１  前側筐体
１ａ  レンズ鏡筒
２  後側筐体
２ａ  画像モニタ
３  ヒンジ
４  センサ固定部
５  撮像素子
６  ホルダプレート（磁石）
７  バネ
８  磁石
１０  鏡筒固定部
２０  液晶表示部
５１  ホルダ部品
５２  圧電アクチュエータ
５３  ボイスコイルモータ
５３ａ  駆動コイル
５３ｂ  ヨーク
５４  電動モータ
５５  ギヤ機構
５６  空気圧アクチュエータまたは油圧アクチュエータ
５７  手動操作部
【図１】
2016151723.tif 000003
【図２】
2016151723.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016151723.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016151723.tif 000008
【図７】
2016151723.tif 000009
【図８】
2016151723.tif 000010
【図９】
2016151723.tif 000011