JP2013242364A - レンズ保護部材、及び撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影時にレンズ保護の機能を保ち、撮影装置の広角レンズによる画角を制限せず、従来よりも撮影装置の美観を向上させることができるレンズ保護部材を提供する。
【解決手段】１８０度の水平画角を有するカメラモジュール１０を設けたカメラユニット２０のカメラユニットケース２１に、最も被写体側に配置された被写体側レンズ１よりも被写体側に突出する２つの突出部２を上下に有したレンズ保護部材３を設けた。各突出部２を、カメラモジュール１０に設けたレンズ部１２の被写体側レンズ１の上部及び下部の一部に覆いかぶさるとともに、互いに対向する辺を水平に形成し、各突出部２で遮られない仮想的な画角を１２５度に設定した。
【選択図】図５

Description

本発明は、フィルムカメラ、ディジタルカメラ、撮影機能を有するモバイル機器などの、撮影機能を有する装置（以下、撮影装置という）のレンズを保護するレンズ保護部材、及び、このレンズ保護部材を備えた撮影装置に関するものである。

撮影装置において、広い範囲の被写体空間の像をフィルムや撮像素子の撮像面上に結像して撮影するためには画角が広い広角レンズを必要とする。
これらのように広い画角を実現する広角レンズの構成としては、被写体側のレンズが凸形状になっている構成が、既に知られている（特許文献１、２）。また、広角レンズを取り付けたり、組み込んだりした撮影装置の中には、撮影画角１８０度以上を実現している物もある。また、広角レンズの凸形状になっている部分が撮影装置本体（筐体）から突出する形となっている場合が多い。

そして、撮影装置の広角レンズが凸形状になっている面を下にして置いてしまった場合や、誤って落下させてしまった場合に傷が付いたり、破損したりする等の問題が発生することがあった。このような問題の発生を抑制する構成としては、次のような構成が従来から知られている。透明の部材で作られた半球状のレンズ保護部材を広角レンズの凸形状になっている全体を覆うように設けたもの、筒状のレンズ保護部材の天板部が開閉式のもの、及び筒状のレンズ保護部材を脱着するものである。

また、特許文献３には、撮影装置本体から突出するレンズ部の周囲に設けられた透明な筒状の部分と、この筒状の部分の被写体側開口を塞ぐ透明のプレートとからなるレンズ保護部材（カバー）で、レンズ部を保護する構成が記載されている。このようにレンズ保護部材を構成することで、撮影装置の広角レンズによる画角を狭めることがないレンズ保護部材を提供するというものである。

そして、近年、市場のニーズにより、一般的なフィルムカメラやディジタルカメラに限らず、様々な電子機器に撮影機能を付加したものが普及している。例えば、ノートパソコン、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等のモバイル機器へのカメラ機能の付加が挙げられる。これらのような機器においても、広い画角を実現できる広角レンズの使用が望まれている。また、モバイル機器では、美観を損なうことなく広角レンズを搭載したいとの要求も高い。そして、上記のようなモバイル機器に広角レンズを用いる場合にも、上述したように広角レンズを保護するためのレンズ保護部材を設ける必要がある。

しかし、従来の、透明の部材で作られた半球状のレンズ保護部材を広角レンズの凸形状になっている部分を覆うように設けたもの、筒状のレンズ保護部材の天板部が開閉式のもの、及び筒状のレンズ保護部材を脱着するものでは、次のような問題があった。撮影装置本体から突出するレンズ部よりも大きなレンズ保護部材が必要なため、撮影装置本体に設けた広角レンズの被写体側に、レンズ保護部材を設ける大きな設置領域が必要となる。このため、広角レンズを保護するレンズ保護部材が撮影装置本体から大きく飛び出し、撮影装置の美観を損ねるおそれもある。

一方、レンズ保護部材の撮影装置本体からの突出量を少なくするため、撮影装置本体の被写体側から後退させた位置に広角レンズの被写体側のレンズを配置すると、撮影装置本体で広角レンズによる画角が遮られて制限されるおそれがある。

さらに、筒状のレンズ保護部材を脱着するものでは、撮影時にはレンズ保護部材を外すことになるので、例えば、撮影時に誤って撮影装置を落下させてしまうと広角レンズの凸形状になっている部分を保護できない可能性が高い。

また、特許文献３に記載された広角レンズのレンズ保護部材の構成でも、レンズ部分より大きなカバーを必要とする。このため、広角レンズを保護するレンズ保護部材が撮影装置本体から大きく飛び出し、撮影装置の美観を損ねるおそれもある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、撮影時にレンズ保護の機能を保ち、撮影装置の広角レンズによる画角を制限せず、従来よりも撮影装置の美観を向上させることができるレンズ保護部材を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、イメージサークルの一部の領域が被写体の像を撮像する撮像面からはみ出すとともに被写体側に突出する曲面を有する広角レンズを用いて前記被写体の像を撮影する撮影装置に取り付けられ、前記広角レンズの前記被写体側に突出する前記曲面を保護するレンズ保護部材において、前記撮影装置本体の前記被写体側から突出する前記広角レンズの前記曲面よりも前記被写体側に突出する少なくとも２つの突出部を、互いに前記広角レンズの光軸越しに対向して有し、前記少なくとも２つの突出部は、前記撮影装置本体の前記被写体側から前記広角レンズの前記曲面に沿って、前記イメージサークルの前記撮像面からはみ出す領域に前記被写体の像を結像させる前記広角レンズの前記曲面の一部の領域に覆い被さるように突出して設けられていることを特徴とするものである。
本発明は、広角レンズの被写体側の曲面に沿って、曲面の一部に覆い被さるように対向して設けられた、少なくとも２つの突出部が、広角レンズの被写体側の曲面よりも、撮影装置本体の被写体側から突出しているので、広角レンズの被写体側が他の物体と接触する機会を低減させることができる。したがって、撮影装置の広角レンズが凸形状になっている面を下にして置いてしまった場合や、誤って落下させてしまった場合に、広角レンズに傷が付いたり、破損したりする等の問題が発生することを抑制できる。すなわち、撮影時及び非撮影時のいずれにおいても、レンズ保護の機能を保つことができる。
そして、レンズ保護部材を取り付ける撮影装置の広角レンズは、イメージサークルの一部の領域が被写体の像を撮像する撮像面からはみ出すので、撮像面の上に結像されないイメージサークルの領域が生じる。この結像されないイメージサークルの領域は、撮影時の画角に含まれない。この撮影時の画角に含まれない領域に被写体の像を結像させる広角レンズの被写体側曲面の領域の一部を覆うように、少なくとも２つの突出部を対向して設けているので、撮影時の広角レンズによる画角を制限することなく、広角レンズの被写体側に突出する曲面を保護することができる。つまり、撮影装置の広角レンズによる撮影時の画角を制限することなく、広角レンズを保護できる。
さらに、レンズ保護部材の突出部を広角レンズの被写体側の曲面に沿って、曲面の一部に覆い被さるように設けているので、広角レンズを保護するために撮影装置の被写体側から突出させる突出部の突出量を、従来の構成よりも少なくできる。したがって、従来の構成のように撮影時に広角レンズを保護するため、撮影装置本体に設けた広角レンズの被写体側に、レンズ保護部材を設ける大きな設置領域を必要としない。よって、従来の構成よりもレンズ保護部材の設置領域を減少させて、撮影装置の美観を向上させることもできる。

本発明は、撮影時にレンズ保護の機能を保ち、撮影装置の広角レンズによる画角を制限せず、従来よりも撮影装置の美観を向上させることができるレンズ保護部材を提供することができる。

実施形態１に係る、カメラモジュールの説明図。 画角１８０度のカメラモジュールにおける画角についての説明図。 画角１８０度のカメラモジュールの被写体側レンズが、カメラユニットケースの被写体側の側面から突出しないように設けたカメラユニットの例における、画角の制限についての説明図。 画角１８０度のカメラモジュールにおけるイメージサークルと、撮像素子との関係についての説明図。 実施形態１に係る、カメラモジュールの画角に影響の無い領域に、被写体側レンズより被写体側に突出する突出部を有したレンズ保護部材を設けた構成の説明図。 レンズ保護部材の突出部を被写体側レンズの外部に設けた例の説明図。 実施形態１に係る、カメラユニットケースと一体に設けたレンズ保護部材の断面説明図。 実施形態２に係る、レンズ保護部材を回転可能に設けた構成の説明図。 実施形態３に係る、レンズ保護部材の突出部を開閉可能に設けた構成の説明図。

以下、図面を参照しながら、本発明を適用した撮影装置の例について複数の実施形態を挙げて説明する。

（実施形態１）
本発明を適用した撮影装置の第１の実施形態について、図を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る、カメラモジュール１０の説明図である。図１（ａ）が平面説明図、図１（ｂ）が側面説明図である。図２は、画角１８０度のカメラモジュール１０における画角についての説明図である。図３は、画角１８０度のカメラモジュール１０の被写体側レンズ１が、カメラユニットケース２１の被写体側の側面から突出しないように設けたカメラユニット２０の例における、画角の制限についての説明図である。

また、図４は、画角１８０度のカメラモジュール１０におけるイメージサークルと、撮像素子との関係についての説明図である。図４（ａ）が撮像素子上に上下左右方向、全ての方向の１８０度の被写体空間の像を結像する場合である。図４（ｂ）が矩形の撮像素子の中心（広角レンズの光軸）を通る水平線上で１８０度の被写体空間の像を結像する場合である。図４（ｃ）が矩形の撮像素子の対角上で１８０度の被写体空間の像を結像する場合の説明図である。図５は、本実施形態に係る、カメラモジュール１０の画角に影響の無い領域に、被写体側レンズ１より被写体側に突出する突出部２を有したレンズ保護部材３を設けた構成の説明図である。図５（ａ）が斜視説明図、図５（ｂ）が見下げ平面説明図、図５（ｃ）が側面説明図である。図６は、レンズ保護部材３の突出部６２を被写体側レンズ１の外部に設けた例の説明図である。図６（ａ）は側面説明図、図６（ｂ）は突出部６２の拡大説明図である。図７は、本実施形態に係る、カメラユニットケース２１と一体に設けたレンズ保護部材３の断面説明図である。

本実施形態の撮影装置は、カメラユニット２０を有したタブレット端末１００である。このタブレット端末１００は、静電式のタッチパネルの機能を合わせ持つ液晶画面のベゼル（枠部材）の長辺側上部と、左短辺側の中間端部とにそれぞれカメラユニット２０を設けている。長辺側上部に設けたカメラユニット２０は液晶画面側（情報を表示される画面側）を撮影可能に配置され、左短辺側の中間端部に設けたカメラユニット２０は、液晶画面（撮影装置）の背面側を撮影可能に配置されている。これらのカメラユニット２０を用いて、静止画や動画の撮影が可能である。また、インターネット接続環境を構築し、マイク及びヘッドフォンやスピーカーを接続すれば、長辺側上部に設けたカメラユニット２０を用いてテレビ会議等を行うことも可能である。

そして、本実施形態のタブレット端末１００は、本発明を適用したカメラユニット２０を有していることに係る点を除けば、現在、市場に流通している一般的なタブレット端末と特段異なる点は無い。したがって、以下の説明では、カメラユニット２０を除く、タブレット端末１００の構成・動作については省略して説明する。また、本実施形態では、撮影装置であるタブレット端末１００の長辺側上部に設けたカメラユニット２０に本発明を適用した例について説明するが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、ノートパソコン、携帯電話、スマートフォン等の他のカテゴリーのモバイル機器や、テレビやモニタ、フィルムカメラやディジタルカメラにも適用可能である。また、モバイル機器や、テレビやモニタに後付けで、取り付けるＷｅｂカメラ等のカメラユニットにも適用可能である。

まず、カメラユニット２０内に設けるカメラモジュール１０の基本的な構成について説明する。
本実施形態のカメラユニット２０内に設けるカメラモジュール１０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、広角レンズを構成するレンズ部１２と、撮像素子が設けられたプリント基板（ＰＣＢ）１１とからなる。そして、ステーを介して、カメラユニット２０のカメラユニットケース２１の内部、又はタブレット端末１００の筐体に保持されている。また、本実施形態では、一般に標準レンズとして用いられている、例えば水平画角が４５度から５５度のレンズよりも、広い画角を有するレンズを広角レンズと呼称する。なお、撮像素子は、一般的にはＣＣＤやＣＭＯＳで構成されている。

レンズ部１２は、図１（ａ）の平面説明図に示すように、その光軸がプリント基板１１に設けられた撮像素子の中央になるように固定されている。また、レンズ部１２には、図１（ｂ）に示すように最も被写体側に配置された被写体側レンズ１から、プリント基板１１に設けた撮像素子との間には図示していない複数のレンズが設けられている。そして、被写体側レンズ１と撮像素子との間の単数又は複数のレンズを移動させるレンズ移動手段も有している。このレンズ移動手段により、ピントを合わせたり、焦点距離を光学的に変更可能に構成されている。

また、このカメラモジュール１０は、図２に示すようにレンズによる屈折を利用して１８０度の水平画角を実現できる広角カメラとして構成されており、被写体側レンズ１の被写体側の面は、被写体側に突出した凸形状の曲面になっている。このように広角レンズを構成するレンズ部１２の被写体側レンズ１が凸形状になっている面を下にして置いてしまった場合や、カメラモジュール１０を搭載したタブレット端末１００を誤って落下させてしまった場合に、被写体側レンズ１の被写体側の曲面に傷が付いたり、破損したりする等の問題が発生することがあった。

上記のような問題の発生を抑制するためには、図３に示すようにカメラユニット２０のカメラユニットケース２１の被写体側の側面から、被写体側レンズ１の被写体側の曲面が突出しないように取り付け、被写体側レンズ１を保護する構成が考えられる。しかし、このようにカメラユニットケース２１で、被写体側レンズ１を保護しようとすると、カメラモジュール１０による画角が制限されてしまう。すなわち、広角レンズの保護を、撮影装置の筐体で行おうとすると、広角レンズによる撮影装置の画角が制限されてしまう。

このように画角が制限されると、仮に、カメラモジュール１０の撮像素子の縦方向の長さを水平方向の長さと同じに構成し、カメラモジュール１０に全周１８０度の画角を与えたとしても、実際の画角は縦・横のいずれも１５０度となってしまう。つまり、全周１８０度の画角を持った広角カメラでも、その機能を十分に発揮することができない。
一方、広角カメラにおいて、広い画角の撮影が要求される方向は以下の理由により、左右方向、上下方向等、１方向であることが多い。例えば、ＬＣＤモニター等の映像出力装置の多くは、画面の横方向の長さと縦方向の長さとの比率が４：３、１６：９等、横と縦で長さの比率が異なっている。そして、主に利用する映像出力装置の横と縦の長さの比率（以下、画面アスペクト比という）に応じて、広角カメラに用いる撮像素子の横と縦の長さの比率（以下、素子アスペクト比という）を設定するのが重要となる。

また、カメラモジュール１０の広角レンズを構成するレンズ部１２による広角レンズの光軸に垂直な撮像面を延長した平面上に、被写体空間の像（被写体の像）がシャープに結像される円形状の範囲（以下、イメージサークルという）と、撮像素子のとの関係は、例えば素子アスペクト比４：３の撮像素子を用いる場合、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようになる。

図４（ａ）は、通常の撮影では行われることが稀だが、上下方向、左右方向、全ての方向、つまり全周で１８０度の被写体空間の像を撮像面上に結像して撮影するため、撮像素子における撮像面の対向した長辺（４に対応する辺）である上辺と下辺に内接するように円形状のイメージサークルを撮像面上に結像するというものである。つまり、全周において画角を１８０度に設定したものである。また、撮像素子の長手方向の辺である上辺と下辺に内接するという意味では、垂直画角が１８０度ということもできる。
このようにイメージサークルを撮像素子の撮像面上に結像すると、上下方向、左右方向、全ての方向の１８０度の被写体空間の像を結像して撮影できるものの、図４（ａ）図中、左下がりのハッチングを施したイメージサークルが結像されない撮像素子の領域が増え、有効に撮像素子を利用できない。また、画質を落とさずに被写体側レンズ１を保護する部材を設けることが困難である。仮に、従来の透明なレンズ保護部材を設ける構成では、レンズ保護部材自体に傷が付いたり、透明な半球状のレンズ保護部材が汚れてしまったりすると、撮影する画質が低下してしまう。

図４（ｂ）は、撮像素子の中心を通る水平線上で１８０度の被写体空間の像を撮像面上に結像して撮影するため、撮像素子における撮像面の短手方向の辺（３に対応する辺）である左辺と右辺の中点に内接するようにイメージサークルを撮像面上に結像するというものである。つまり、水平画角を１８０度に設定したものである。
このようにイメージサークルを撮像素子の撮像面上に結像すると、図４（ａ）を用いて説明した全周において画角を１８０度に設定した構成よりも、図４（ｂ）図中、左下がりのハッチングを施したイメージサークルが結像されない撮像素子の領域を減らし、有効に撮像素子を利用でき、良好な画像を獲得することができる。しかし、図４（ｂ）図中、撮像素子の角部近傍の左下がりのハッチングを施したイメージサークルが結像されない領域を無くすことはできないとともに、撮像素子の上方及び下方の右下がりのハッチングを施したイメージサークルが撮像面からはみ出す領域の被写体空間の像を撮像面上に結像して撮影することはできない。

図４（ｃ）は、矩形の撮像素子の対角線上で１８０度の被写体空間の像を撮像面上に結像して撮影するため、矩形の撮像素子の撮像面の４つの角部に外接するように円形状のイメージサークルを結像するというものである。つまり、対角画角を１８０度に設定したものである。
このようにイメージサークルを撮像素子の撮像面上に結像すると、図４（ａ）や図４（ｂ）を用いて説明した設定した構成と異なり、イメージサークルが結像されない撮像素子の領域を無くして、最も有効に撮像素子を利用できる。しかし、図４（ｃ）図中、撮像素子の上方や下方、及び左側や右側の右下さがりのハッチングを施したイメージサークルが撮像面からはみ出す領域の被写体空間の像を撮像面上に結像して撮影することはできない。

また、撮像素子の中心を通る水平線上で１８０度の被写体空間の像を撮像面上に結像して撮影する必要があるとき、つまり、水平画角が１８０度必要なときの垂直画角は、画面アスペクト比が４：３及び１６：９で、それぞれ次のようになる。画面アスペクト比が４：３の場合は、４に対応する水平画角を１８０度とすると、３に対応する垂直画角は１３５.００度である。また、画面アスペクト比が１６：９の場合は、１６に対応する水平画角を１８０度とすると、９に対応する垂直画角は１０１．２５度である。すなわち、映像出力装置の横と縦の長さの比率が異なる場合には、ある方向では１８０度の画角の撮影が必要でも、他方では１８０度未満で十分な場合が多い。

したがって、図４（ｂ）や図４（ｃ）の右下がりのハッチングを施した領域のイメージサークルを遮るカメラユニット２０の被写体側の領域にレンズ保護部材を設けることができる。すなわち、１８０度の画角が必要とされないタブレット端末１００の筐体の方向から、広角レンズの画角を遮らない範囲で、レンズ保護部材を広角レンズよりも被写体側に突出させることができる。

そこで、本実施形態のタブレット端末１００では、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、カメラユニット２０のカメラユニットケース２１に被写体側レンズ１よりも被写体側に突出する突出部２を有したレンズ保護部材３を設けて、被写体側レンズ１を保護することとした。また、本実施形態のカメラユニット２０では、画面アスペクト比及び素子アスペクト比を１６：９としている。一方、撮像素子として高画素数のものを用いており、光学式ズームと所謂デジタルズームと呼ばれるデジタル処理によって表示及び記録する画像数を変化させるズーム方式とを備えている。そして、少なくとも水平画角が１８０度の範囲から対角画角が１８０度になるまでの範囲では、光学式のズーム機能で画角調整を行い広角側での画質低下を抑制できるように構成されている。

図５（ａ）の斜視図に示すように、タブレット端末１００のカメラユニット２０において、左右方向の撮影可能な画角（水平画角）を１８０度とし、上下方向の撮影可能な画角（垂直画角）を１０１．２５度まで確実に確保するため、次のようなレンズ保護部材３をカメラユニットケース２１に一体に設けた。
そして、カメラユニットケース２１に一体に設けたレンズ保護部材３は、カメラユニットケース２１から被写体側レンズ１の上部及び下部の一部を覆うように突出する２つの突出部２を有している。

突出部２は、上方から見下げた場合の形状は、図５（ｂ）に示すように円弧状に突出している。一方、側面からの形状は、図５（ｃ）に示すように被写体側レンズ１の上方から、被写体側レンズ１の上部の一部に覆いかぶさるように円弧状に突出した上部の突出部２と、被写体側レンズ１の下方から、被写体側レンズ１の下部の一部に覆いかぶさるように円弧状に突出した下部の突出部２とから構成されている。そして、各突出部２の被写体側レンズ１の光軸に近い側の端部は、それぞれ略水平になるように形成されているとともに、被写体側に行くにしたがって、互いに対向する突出部２から離間する方向に傾斜した傾斜部が形成されている。また、各突出部２の円弧状の形状の曲率中心は、被写体側レンズ１の被写体側面の曲率中心と略同一の位置になるように構成されている。

より具体的には、図５（ｃ）に示すように、外径約１３．５ｍｍの被写体側レンズ１の被写体側面が、カメラユニットケース２１の被写体側の側面から２．３ｍｍ突出するようにカメラユニット２０にカメラモジュール１０が固定されている。また、被写体側レンズ１の上部及び下部、それぞれの一部を覆うように、被写体側レンズ１の被写体側の曲面の曲率中心位置と、同一の位置を曲率中心として曲面状に形成された２つ突出部２が対向して設けられている。

また、各突出部２の互いに対向する端部の間隔は、１０．６ｍｍに設定されている。そして、被写体側レンズ１の光軸を通る垂直な断面における、各突出部２で遮られない仮想的な垂直画角を１２５度に設定している。このように各突出部２を配置することで、上下方向の撮影可能な垂直画角を１０１．２５度まで確実に確保している。また、各突出部２の先端に形成された傾斜部は、仮想的な垂直画角である１２５度に沿って形成されている。そして、傾斜部の端部で最もカメラユニットケース２１の被写体側の側面から突出する部分の突出量は、３．３ｍｍに設定されている。

また、突出部２を有したレンズ保護部材３は、光学的な特性を考慮する必要がない。したがって、ガラス等の脆い材料ではなく、金属や、強化プラスチック等の衝撃に強い材質を選択することが可能である。さらに、各突出部２は、被写体側レンズ１の被写体側の曲面に沿って覆うように曲面状に形成され、その円弧状の端部はカメラユニットケース２１に固定されているので、誤ってタブレット端末１００を落下させてしまった場合であっても、突出部２自体の破損や変形を抑制することができる。

ここで、被写体側レンズ１の光軸を通る垂直な断面における、各突出部２で遮られない仮想的な垂直画角を１２５度に設定する構成としては、図６（ａ）に示すように、カメラユニットケース２１の被写体側レンズ１を設けた部分の外部に、カメラユニットケース２１の被写体側の側面に、水平な平板状の突出部６２を設ける構成も考えられる。

しかし、図６（ａ）に示すように、ある曲率をもった物体９０と被写体側レンズ１の被写体側の曲面とが接触しないようにするには、図６（ｂ）の拡大説明図に示すように、図中破線で示した被写体側レンズ１の一部を覆うように設けた突出部２よりも、Δｔだけ被写体側に突出させる必要がある。また、各突出部２間の距離も長くなる。これらのため、レンズ保護部材３をカメラユニットケース２１に設置するための設置領域が大きくなり、タブレット端末１００の美観を損ねてしまう可能性が高い。

さらに、曲面状に形成された突出部２と異なり、平板状に形成されているので、誤ってタブレット端末１００を落下させてしまった場合に、突出部６２自体が破損したり変形したりする可能性が高い。また、各突出部２間の距離が長くなるため、物体９０と被写体側レンズ１の被写体側の曲面とが接触する機会も増えてしまう。

また、従来の透明な半球状のレンズ保護部材を設ける構成も考えられる。しかし、透明な半球状のレンズ保護部材に用いる材料としては、ガラス等の脆い材料や透明な強化プラスチック等を用いる必要がある。ガラス等の脆い材料では、レンズ保護部材自体が破損するおそれがある。そして、透明な強化プラスチック等を用いる構成では、図７に示した破線のように、被写体側レンズ１の被写体側曲面の曲率中心と同一な位置を、曲率中心とする曲面を形成することになる。このため、被写体側レンズ１の一部だけを覆う突出部２における、カメラユニットケース２１の被写体側の側面からの突出量よりも、透明な強化プラスチック等を用いる構成では被写体側レンズ１の光軸上での突出量が大きくなる。

具体的には、本実施形態の構成では被写体側レンズ１の被写体側の曲面の曲率半径：Ｒ１が１１．０ｍｍ、突出部２及び突出部２で被写体側レンズ１を覆うように形成した破線の曲率半径：Ｒ２が１３．８ｍｍである。したがって、透明な強化プラスチック等を、単純に突出部２を延長した破線に示すように形成すると、突出部２の突出量が３．３ｍｍであるのに対し、透明な強化プラスチック等を用いる構成では５．１ｍｍとなってしまう。すなわち、本実施形態のレンズ保護部材３の突出部２よりも、タブレット端末１００の被写体側レンズ１の被写体側に、レンズ保護部材を設ける大きな設置領域を必要となり、タブレット端末１００の美観を損ねるおそれがある。そして、小型化が要求されているモバイル機器では、上記のように設置領域が大きくなってしまうレンズ保護部材を設ける必要がある広角レンズを用いることが困難な場合があった。

また、常時、被写体側レンズ１を保護できるものの、誤ってタブレット端末１００を落下させてしまった場合に透明なレンズ保護部材の撮影する画角の光を透過する部分に擦り傷がついたり、汚れてしまったりするおそれもある。このように撮影する画角の光を透過する部分に傷がついたり、汚れてしまったりしたままの状態で撮影を行うと、撮影した画像の画質が低下してしまう。

上記のように、レンズ保護部材３に有する突出部２が、被写体側レンズ１の被写体側よりも、カメラユニットケース２１（タブレット端末１００本体）の被写体側から突出しているので、被写体側レンズ１の被写体側の曲面が他の物体と接触する機会を低減させることができる。したがって、タブレット端末１００の被写体側レンズ１が凸形状になっている面を下にして置いてしまった場合や、誤って落下させてしまった場合に、被写体側レンズ１が傷が付いたり、破損したりする等の問題が発生することを抑制できる。すなわち、撮影時にレンズ保護の機能を保つことができる。

そして、レンズ保護部材３を取り付けるタブレット端末１００の広角レンズを構成する被写体側レンズ１を有したカメラモジュール１０のレンズ部１２は、イメージサークルの一部の領域が被写体の像を撮像する撮像面からはみ出すので、撮像面の上に結像されないイメージサークルの領域が生じる。この結像されないイメージサークルの領域は、撮影時の画角に含まれない。この撮影時の画角に含まれない領域に被写体の像を結像させるレンズ部１２における被写体側レンズ１の被写体側曲面の領域の一部を覆うように、２つの突出部２を対向して設けているので、撮影時のレンズ部１２による画角を制限することなく、被写体側レンズ１の被写体側曲面を保護することができる。つまり、撮影装置の広角レンズによる撮影時の画角を制限することなく、広角レンズを保護できる。

さらに、レンズ保護部材３の突出部２をレンズ部１２における被写体側レンズ１の被写体側面の一部に覆い被さるように設けているので、従来の構成のように撮影時に広角レンズを保護するため、撮影装置本体に設けた広角レンズの被写体側に、レンズ保護部材を設ける大きな設置領域を必要としない。したがって、従来の構成よりもレンズ保護部材の設置領域を減少させて、撮影装置であるタブレット端末１００の美観を向上させることもできる。

また、従来の広角レンズの凸形状になっている部分を、透明な半球状のレンズ保護部材で覆うように設ける構成とは異なり、２つの突出部２で被写体側レンズ１の上部及び下部、それぞれの一部を覆うだけの構成である。したがって、従来の透明な半球状のレンズ保護部材で覆う構成のように、撮影する画角の光を透過する部分に傷がついたり、汚れてしまったりして撮影した画像の画質が低下することがない。

また、上述した本実施形態では水平画角が１８０度になるように、被写体側レンズ１の上部及び下部の２箇所に、被写体側レンズ１の一部を覆う突出部２を設けたレンズ保護部材３について説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、対角画角が１８０度、又はそれ以下の広角カメラにも適用することができ、その際には、上部及び下部に加え、左右２箇所に被写体側レンズ１の一部を覆う突出部を、撮影時の撮影範囲を制限しないように設けることもできる。
また、レンズ保護部材３とカメラユニットケース２１（タブレット端末１００の筐体の一部）とが一体に形成されている例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、レンズ保護部材３とカメラユニットケース２１とを別体で設け、ネジ止めや接着等を行い固定する構成としても良く、固定する場合の強度が十分に確保できる構成であれば同様な効果を奏することができる。

（実施形態２）
本発明を適用した撮影装置の第２の実施形態について、図を用いて説明する。図８は、本実施形態に係る、レンズ保護部材４３を回転可能に設けた構成の説明図である。
本実施形態の撮影装置であるタブレット端末１００は、上述した実施形態１のタブレット端末１００と、レンズ保護部材４３を回転可能に設けた構成に係る点と、撮像素子のサイズに係る点のみ異なる。他の点に係る構成、及びその効果は、上述した実施形態１と同様であるので、同様な構成、及び効果については、適宜、省略して説明する。

一般ユーザーであっても撮影を行う際に、通常の横長の撮影サイズから縦長の撮影サイズに切替えて撮影を行いたい場合がある。
従来の撮影装置では、撮影装置自体を９０度回転させて、撮影を行うことが多かった。しかし、本実施形態のタブレット端末１００のように画面アスペクト比を１６：９にしている撮影装置では、撮影ボタン（シャッタスイッチ）等の位置関係で、タブレット端末１００自体を９０度回転させて撮影を行と、タブレット端末１００本体を保持する姿勢がきゅうくつになり、手ぶれが生じることがあるという問題があった。

このような問題を解決する方法としては、カメラユニット２０を９０度回転できるように構成する方法が考えられる。また、画面アスペクト比が１６：９のタブレット端末１００を、画面が横長となるような姿勢で保持し、撮影を行い撮像素子で電子信号に変換された情報を、デジタル処理を行う際に、例えば、撮像素子の光軸を中心とした素子アスペクト比が横長の１６：９の領域から、表示・記録するアスペクト比（以下、撮影アスペクト比という）を、光軸を中心とした縦長の９：１６比の領域で取り込み処理を行う方法も考えられる。

しかし、カメラユニット２０を９０度回転させる構成では、カメラユニット２０とタブレット端末１００本体とで電気信号の送受信を可能とするためのフレキシブルケーブルや接点等で、経時により接触不良や断線が発生するおそれがある。
また、デジタル処理により撮影アスペクト比を変更する構成では、撮像素子を有したカメラモジュール１０自体の画角は変わらない。このため、撮影アスペクト比を変更した後の長手方向の画角が撮影アスペクト比を変更する前の垂直画角となり、狭くなってしまう。

このため、本実施形態のタブレット端末１００では、撮像素子の形状を正方形としてデジタル処理により、横長の映像を撮影する場合には撮影アスペクト比を１６：９とし、縦長の映像を撮影する場合には撮影アスペクト比を９：１６にするように構成した。
このように構成すると、横長の映像を撮影する場合には撮像素子の上部及び下部に、実際の表示・記録に用いない領域が生じ、縦長の映像を撮影する場合には撮像素子の左側の部分及び右側の部分に、実際の表示・記録に用いない領域が生じる。

そこで、本実施形態のタブレット端末１００では、上記実際の表示・記録に用いない領域を利用して、レンズ保護部材４３の突出部４２を配置することとした。すなわち、デジタル処理により撮影アスペクト比の変更に応じて、突出部４２を有したレンズ保護部材４３を回転させるように構成した。

具体的には、カメラユニット２０に設けるレンズ保護部材４３を次のように構成した。レンズ保護部材４３は、図８（ａ）に示すようにカメラユニットケース２１と別体に設けられている、そして、例えば、図８（ｂ）に示す状態から図８（ｂ）図中、矢印で示した方向に回転可能に構成されている。
このようにレンズ保護部材４３を回転させることで、各突出部４２は、横長の画像を撮影する場合の被写体側レンズ１の上部及び下部を覆う位置から、縦長の画像を撮影する場合の被写体側レンズ１の左側の部分及び右側の部分を覆う位置に回転する。そして、被写体側レンズ１の光軸を通る鉛直な断面における、各突出部２で遮られない仮想的な画角を１２５度から１８０度に変更できる。一方、被写体側レンズ１の光軸を通る水平な断面における画角である水平画角は、１８０度から各突出部２で遮られない１２５度に変化する。
したがって、上記のようにレンズ保護部材４３を回転可能に構成することで、レンズ部１２の被写体側レンズ１の被写体側面を保護しつつ、画角を広くしたい方向を変更することができる。

（実施形態３）
本発明を適用した撮影装置の第３の実施形態について、図を用いて説明する。図９は、本実施形態に係る、レンズ保護部材５３の上部突出部５２ａ及び下部突出部５２ｂを開閉可能に設けた構成の説明図である。
本実施形態の撮影装置であるタブレット端末１００は、上述した実施形態１のタブレット端末１００と、レンズ保護部材５３を上部突出部５２ａ及び下部突出部５２ｂを開閉可能に設けた構成に係る点のみ異なる。他の点に係る構成、及びその効果は、上述した実施形態１と同様であるので、同様な構成、及び効果については、適宜、省略して説明する。

本実施形態のタブレット端末１００では、非撮影時に落下したり、カバンやケース等の収納して持ち運ぶ際に他の収容物と被写体側レンズ１の被写体側面とが接触したりして、被写体側レンズ１が傷ついたり、破損したり、汚れたりしないよう、非撮影時に被写体側レンズ１の被写体側面を全て覆えるように構成した。

具体的には、図９に示すように、レンズ保護部材５３をカメラユニット２０のカメラユニットケース２１と別体に設けた。そして、撮影時に被写体側レンズ１の上部の一部を覆う球状に形成された上部突出部５２ａと、下部の一部を覆う球状に形成された下部突出部５２ｂとを開閉可能に設けた。また、このレンズ保護部材５３には、電動式の開閉手段を設けており、タブレット端末１００に設けたスイッチ又は、タッチパネルの操作により開閉できるように構成されている。
このようにレンズ保護部材５３を開閉式とすることで、非撮影時に被写体側レンズ１を保護したい場合に、被写体側レンズ１を完全に覆う（収納する）ことができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
イメージサークルの一部の領域が被写体の像を撮像するカメラモジュール１０に有した撮像素子の撮像面などの撮像面からはみ出すとともに被写体側に突出する被写体側レンズ１の被写体側曲面などの曲面を有するレンズ部１２などの広角レンズを用いて前記被写体の像を撮影するタブレット端末１００などの撮影装置に取り付けられ、前記広角レンズの前記被写体側に突出する前記曲面を保護するレンズ保護部材３などのレンズ保護部材において、前記撮影装置本体の前記被写体側から突出する前記広角レンズの前記曲面よりも前記被写体側に突出する少なくとも２つの突出部２などの突出部を、互いに前記広角レンズの光軸越しに対向して有し、前記少なくとも２つの突出部は、前記撮影装置本体の前記被写体側から前記広角レンズの前記曲面に沿って、前記イメージサークルの前記撮像面からはみ出す領域に前記被写体の像を結像させる前記広角レンズの前記曲面の領域の一部に覆い被さるように突出して設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、実施形態１で説明したように、撮影時にレンズ保護の機能を保ち、タブレット端末１００などの撮影装置の被写体側レンズ１を有したレンズ部１２などの広角レンズによる画角を制限せず、従来よりも撮影装置の美観を向上させることができるレンズ保護部材３などのレンズ保護部材を提供することができる。

（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上部突出部５２ａ及び下部突出部５２ｂなど開閉可能な２つの突出部を有し、タブレット端末１００などの前記撮影装置の被写体側レンズ１を有したレンズ部１２などの前記広角レンズによる画角を制限しないように２つの突出部が開かれた状態と、前記広角レンズの被写体側の領域を全て覆うように２つの突出部が閉じられた状態とに切替え可能に構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、実施形態３で説明したように、非撮影時にレンズ部１２の被写体側レンズ１の被写体側曲面などの広角レンズの被写体側面を保護したい場合に、広角レンズの被写体側面を完全に覆うことができる。

（態様Ｃ）
被写体の像を被写体側レンズ１を有したレンズ部１２などの広角レンズを用いて撮影して記録するタブレット端末１００などの撮影装置において、前記広角レンズを保護するレンズ保護部材として、（態様Ａ）又は（態様Ｂ）のレンズ保護部材３などのレンズ保護部材を備えたことを特徴とするものである。
これによれば、実施形態１、３で説明したように、（態様Ａ）又は（態様Ｂ）のいずれかと同様な効果を奏することができるタブレット端末１００などの撮影装置を提供できる。

（態様Ｄ）
（態様Ｃ）において、タブレット端末１００などの前記撮影装置は、撮影して記録する前記被写体の像の撮影アスペクト比などの横縦比の変更が可能であり、レンズ保護部材３などの前記レンズ保護部材は、前記横縦比の変更に応じて、被写体側レンズ１を有したレンズ部１２などの前記広角レンズの光軸を中心に突出部２などの前記突出部を回転できるように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、実施形態２で説明したように、レンズ部１２の被写体側レンズ１の被写体側面などの広角レンズの被写体側面を保護しつつ、画角を広くしたい方向を変更することができる。

１ 被写体側レンズ
２ 突出部
３ レンズ保護部材
１０ カメラモジュール
１１ プリント基板
１２ レンズ部
２０ カメラユニット
２１ カメラユニットケース
４２ 突出部（回転式）
４３ レンズ保護部材（回転式）
５２ａ 上部突出部（開閉式）
５２ｂ 下部突出部（開閉式）
５３ レンズ保護部材（開閉式）
６２ 突出部（平板状）
９０ 物体
１００ タブレット端末

特開昭６１−０２８９７２号公報 特開平０５−００２２０４号公報 特許第２９９２０２８号公報

Claims (4)

1. イメージサークルの一部の領域が被写体の像を撮像する撮像面からはみ出すとともに被写体側に突出する曲面を有する広角レンズを用いて前記被写体の像を撮影する撮影装置に取り付けられ、
   前記広角レンズの前記被写体側に突出する前記曲面を保護するレンズ保護部材において、
   前記撮影装置本体の前記被写体側から突出する前記広角レンズの前記曲面よりも前記被写体側に突出する少なくとも２つの突出部を、互いに前記広角レンズの光軸越しに対向して有し、
   前記少なくとも２つの突出部は、前記撮影装置本体の前記被写体側から前記広角レンズの前記曲面に沿って、前記イメージサークルの前記撮像面からはみ出す領域に前記被写体の像を結像させる前記広角レンズの前記曲面の領域の一部に覆い被さるように突出して設けられていることを特徴とするレンズ保護部材。
2. 請求項１に記載のレンズ保護部材において、
   前記少なくとも２つの突出部を、
   前記撮影装置の前記広角レンズによる画角を制限しないように開かれた状態と、前記広角レンズの被写体側の領域を全て覆うように閉じられた状態とに切替え可能に構成されていることを特徴とするレンズ保護部材。
3. 被写体の像を広角レンズを用いて撮影して記録する撮影装置において、
   前記広角レンズを保護するレンズ保護部材として、請求項１又は２に記載のレンズ保護部材を備えたことを特徴とする撮影装置。
4. 請求項３に記載の撮影装置において、
   前記撮影装置は、撮影して記録する前記被写体の像の横縦比の変更が可能であり、
   前記レンズ保護部材は、前記横縦比の変更に応じて、前記広角レンズの光軸を中心に前記突出部を回転できるように構成されていることを特徴とする撮影装置。

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