(57)【要約】  適切な画像の撮像を可能にしつつも、撮像装置に取り付けた際にコンパクト性を確保できるコンバージョンレンズユニット及び撮像装置を提供する。コンバージョンレンズユニット２００及びマスターレンズＭＬを介して、チャート等の基準被写体を撮像し、撮像素子CMOSからの信号を処理することで、基準画像をモニタ１０２にて観察する。このとき、画像にケラレが発生している場合、調整ピン２５０の頭部２５２ｂに工具Ｔの先端を係合させ、回転させることで、マスターレンズの光軸回りにおける、変倍レンズ群の光軸の位相調整を行える。
2014021092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスターレンズを有する撮像装置に取り付け可能となっており、光線を折り曲げる反射光学素子を少なくとも含み、前記反射光学素子から像側に出射する光線の光軸直交方向断面外形が、前記反射光学素子から物体側に向かう折り曲げ光軸に平行な二辺を有する光学素子ユニットであって、
前記反射光学素子の反射面上で、前記マスターレンズの光軸と、前記折り曲げ光軸とを交差させるように位置決めするユニット光軸合わせ手段と、
前記撮像装置と前記光学素子ユニットとを相対変位させることで、前記マスターレンズの光軸回りにおける、前記折り曲げ光軸の位相を調整するユニット調整手段と、を有することを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項２】
前記光学素子ユニットは、前記折り曲げ光軸上に配置された変倍レンズ群を有することを特徴とする請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項３】
前記ユニット調整手段により調整すべき調整量を記録するユニット記録手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子ユニット。
【請求項４】
前記ユニット調整手段は、ユーザーがアクセス可能なように設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子ユニット。
【請求項５】
前記ユニット調整手段は、ユーザーがアクセス不能なように設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子ユニット。
【請求項６】
前記ユニット調整手段は、前記撮像装置の凹部に少なくとも一部が嵌入する嵌入部と、前記嵌入部に対して螺合可能な螺動部材と、前記螺動部材に連結され前記光学素子ユニットの筐体の一部を構成する板材と、を有し、前記嵌入部に対して前記螺動部材を螺動させることで、前記撮像装置に対して前記光学素子ユニットを相対変位させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学素子ユニット。
【請求項７】
前記光学素子ユニットの筐体と前記板材とは分離可能となっていることを特徴とする請求項６に記載の光学素子ユニット。
【請求項８】
前記光学素子ユニットの筐体と前記板材とは分離不能となっていることを特徴とする請求項６に記載の光学素子ユニット。
【請求項９】
前記板材は、蝶番付けされた折り畳み可能な２枚の板からなり、一方の板は前記螺動部材により前記撮像装置に固定され、他方の板は前記光学素子ユニットの筐体の一部となることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の光学素子ユニット。
【請求項１０】
前記ユニット調整手段により位相を調整されたときの、前記撮像装置の撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量を記録するユニット記録手段を有している請求項１〜９のいずれかに記載の光学素子ユニットに取り付けられる撮像装置であって、
前記撮像装置は、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別する判別手段と、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量を検出する変位量検出手段と、前記判別手段が前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別したときは、前記ユニット記録手段に記録された相対変位量を読み出して、前記変位量検出手段により検出された現在の相対変位量との差を求める演算手段と、前記調整量の差が所定値を超えているときは撮像を禁止する撮像制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像制御手段は、前記相対変位量の差が所定値を超えているときは撮像を禁止する禁止モードと、前記相対変位量の差に関わらず撮像を許可する許可モードのいずれかを設定可能となっていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
光線を折り曲げる反射光学素子を少なくとも含み、前記反射光学素子から像側に出射する光線の光軸直交方向断面外形が、前記反射光学素子から物体側に向かう折り曲げ光軸に平行な二辺を有する光学素子ユニットを取り付け可能となっている撮像装置であって、
撮像素子と、
前記撮像素子よりも像側に配置されたマスターレンズと、
前記反射光学素子の反射面上で、前記折り曲げ光軸に対して、前記マスターレンズの光軸を交差させるように位置決めする本体光軸合わせ手段と、
前記撮像素子と前記光学素子ユニットとを相対変位させる駆動手段と、
前記駆動手段を駆動制御することにより、前記マスターレンズの光軸回りにおける、前記折り曲げ光軸の位相を調整する本体調整手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
前記本体調整手段により位相を調整されたときの、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量を記録する本体記録手段と、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別する判別手段と、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量を検出する変位量検出手段と、前記判別手段が、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別したときは、前記変位量検出手段により検出された現在の相対変位量と、前記本体記録手段に記録された相対変位量との差を求める演算手段と、前記調整量の差が所定値を超えているときは撮像を禁止する撮像制御手段と、を有することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記本体調整手段は、前記変位量検出手段により検出された現在の相対変位量と、前記本体記録手段に記録された相対変位量との差が小さくなるように、前記駆動手段を駆動制御することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記撮像制御手段は、前記相対変位量の差が所定値を超えているときは撮像を禁止する禁止モードと、前記相対変位量の差に関わらず撮像を許可する許可モードのいずれかを設定可能となっていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別する判別手段と、表示手段とを有し、前記判別手段が、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別したときは、前記記録手段に記録された相対変位量を、前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子ユニット及び撮像装置に関し、特に撮像装置等に備えられたマスターレンズ前方に装着される光学素子ユニット及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンをはじめとする携帯端末が発売され、急速に拡大している。かかる携帯端末は、一般的に撮像装置を搭載し、これにより撮像した画像を転送したり、携帯端末上で画像処理を行うなど種々の用い方がなされている。しかるに、一般的な携帯端末は薄形であることから、それに内蔵される撮像装置はコンパクト化が厳しく要求されている。このため、広角の単焦点光学系が搭載される携帯端末が多く、ユーザーによっては、よりワイドで撮像したい、或いは遠方の被写体を大きく撮像したい等、種々の要望がある。【０００３】
これに対し、撮像機能付きの携帯電話に取り付けて、画角を変えた撮像を行えるコンバージョンレンズユニットが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１１３３３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、収差を抑えつつ広角・望遠機能を高めるためには、コンバージョンレンズの枚数を増やす必要があるが、それにより、増やしたレンズの枚数分コンバージョンレンズユニットの光軸方向長が増加する。かかる場合、携帯端末のマスターレンズ前方に突き出すように、長いコンバージョンレンズユニットを取り付けると、取り扱い上不便になったり、不用意にぶつけて損傷を招く恐れなどがある。そこで、コンバージョンレンズユニットを携帯端末の前面に沿って配置し、プリズムなどの反射光学素子を用いて光路を折り曲げることで、長い光軸方向長を確保しつつも、携帯端末に取り付けた際に全体の前後方向長が短くなり、即ち厚み方向が薄くなり、取り扱い性に優れた屈曲系のコンバージョンレンズユニットが検討されている。【０００６】
ところで、一般的な撮像素子の撮像面は長方形であり、短辺長（長辺長も同じ、以下同様）と対角長との寸法には差がある。ここで、対角長に合わせて光学素子を作成した場合、レンズ径が大きくなり、通過する光線の径も大きくなって、これを入射するプリズムが大型化するので、その分だけコンバージョンレンズユニットが大型化するという問題がある。ところが、このようにコンバージョンレンズユニットを大型化しても、撮像素子の対角長の寸法より短い短辺長を超える光線（不使用光線）は撮像に用いられず、その分が無駄になる。そこで、不使用光線が通過する光学素子の部分を縮小することで、よりスリムにしたコンバージョンレンズユニットが開発されている。【０００７】
しかしながら、撮像素子の形状に合わせてプリズムを縮小したコンバージョンレンズユニットを携帯端末側にそのまま適用した場合に、或る問題が生じることを本発明者が見出した。かかる問題を、図１７，１８を参照して説明する。図１７（ａ）、（ｃ）は、撮像装置としての携帯端末に、カバーを省略したコンバージョンレンズユニットを取り付けた状態で示す正面図であり、図１７（ｂ），（ｄ）は、図１７（ａ）、（ｃ）に対応して、反射光学素子である像側プリズムＰＳ２の像側面から出射する光線の光軸直交方向断面外形を示す図である。図１８は、撮像装置としての携帯端末に、カバーを省略したコンバージョンレンズユニットを取り付けた状態で示す斜視図である。【０００８】
ここで、携帯端末１００のマスターレンズＭＬの光軸に沿った方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に直交し携帯端末１００の上下方向をＹ軸方向、Ｚ軸に直交し携帯端末１００の左右方向をＸ軸方向とする（以下の図において同じ）。コンバージョンレンズユニットは、マスターレンズＭＬに近接した像側プリズムＰＳ２と、物体に設けた物体側プリズムＰＳ１と、プリズムＰＳ１，ＰＳ２の間に配置した変倍レンズ群ＧＲとを有する。【０００９】
図１８において、マスターレンズMLの光軸をＯＺとし、変倍レンズ群ＧＲの光軸をＯＸとする。像側プリズムＰＳ２により折り曲げられた光軸ＯＸを、本明細書では折り曲げ光軸と称する。光軸ＯＺと、光軸ＯＸは、像側プリズムＰＳ２の反射面上で交差しているものとする。ここで、コンバージョンレンズユニットのＺ軸方向の厚みを抑えるためには、プリズムＰＳ１，ＰＳ２のＺ軸方向の高さを抑えるとよい。一般的に撮像素子の撮像面は、短辺と長辺とを有する矩形状である。よって、撮像面の短辺をＸ軸方向に平行とし、長辺をＹ軸方向に平行とすれば、図１７（ｂ）に示すように、像側プリズムＰＳ２の像側出射面ＰＳ２ａから出射する光線の光軸直交方向断面外形ＳＨは、Ｘ軸方向に短辺であり、Ｙ軸方向に長辺である矩形状となる。従って、光線の外形ＳＨの短辺に合わせて、像側プリズムＰＳ２の像側面ＰＳ２ａのＸ軸方向寸法を抑えることで、変倍レンズ群ＧＲを配置するスペースを稼ぐことができ、さらに、それに合わせて物体側面ＰＳ２ｂのＺ軸方向寸法を抑えることで、コンバージョンレンズユニットのＺ軸方向の厚みを薄くできる。尚、像側プリズムＰＳ２の像側出射面ＰＳ２ａから出射する光線の光軸直交方向断面外形ＳＨを、Ｘ軸方向に長辺とし、Ｙ軸方向に短辺としても同様である。【００１０】
ところで、図１７（ａ）に示すように、光軸ＯＸがＸ軸と平行な場合、図１７（ｂ）に示すように、像側プリズムＰＳ２の像側面ＰＳ２ａ内に出射光線の光軸直交方向断面外形ＳＨが収まる。これに対し、図１７（ｃ）に示すように、光軸ＯＸがＸ軸に対して角度θ傾いてしまう（位相がずれるという）と、変倍レンズ群ＧＲからの光線が像側プリズムＰＳ２の反射面上で回転し、図１７（ｄ）に示すように、像側プリズムＰＳ２の像側面ＰＳ２ａから出射光線の光軸直交方向断面外形ＳＨの一部がはみ出すこととなる。これを像のケラレという。尚、かかる問題は、変倍レンズ群が存在しない場合にも生じうる。又、像のケラレが発生すると、撮像面周辺の光量落ちが生じ、画面周辺の解像力の低下を招くこととなる【００１１】
これに対し、特許文献１に示すような既存のコンバージョンレンズユニットは、携帯電話側のマスターレンズの物体側に取り付ける円筒形状であり、使用するレンズは基本的に円形であるので、光軸回りの位相がずれても像が切れることはないし、点対称形状のため画面周辺の解像力の低下を招くこともない。【００１２】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、像のケラレを防止し、画面周辺の解像力低下を抑制しつつ、撮像装置に取り付けた際にコンパクト性を確保できる光学素子ユニット及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の光学素子ユニットは、マスターレンズを有する撮像装置に取り付け可能となっており、光線を折り曲げる反射光学素子を少なくとも含み、前記反射光学素子から像側に出射する光線の光軸直交方向断面外形が、前記反射光学素子から物体側に向かう折り曲げ光軸に平行な二辺を有する光学素子ユニットであって、
前記反射光学素子の反射面上で、前記マスターレンズの光軸と、前記折り曲げ光軸とを交差させるように位置決めするユニット光軸合わせ手段と、
前記撮像装置と前記光学素子ユニットとを相対変位させることで、前記マスターレンズの光軸回りにおける、前記折り曲げ光軸の位相を調整するユニット調整手段と、を有することを特徴とする。【００１４】
図１７（ａ）に示すように、光軸ＯＸをＸ軸方向に精度よく整列させることで、図１７（ｂ）に示すようにケラレのない状態を作り出すことができる。すなわち、本発明によれば、図１７（ｃ）に示すように、光軸ＯＸがＸ軸に対してずれていた場合、前記ユニット調整手段により、前記撮像装置と前記光学素子ユニットとを相対変位させることで、前記マスターレンズの光軸回りにおける、前記反射光学素子の物体側の光軸の位相を調整するようになっているので、これにより被写体光線が前記反射光学素子の像側面から出射する際にケラレを生じさせずに、前記反射光学素子を最小限の寸法に抑えることが出来、画面周辺の解像力低下を招かず、前記光学素子ユニットのコンパクト化を実現できる。尚、「撮像装置」とは、少なくともマスターレンズと撮像素子と、これらを収容するボディを有するものをいい、「撮像装置」としては、例えば携帯電話、スマートフォン等の携帯端末などがある。さらに「光軸を交差させるように位置決めする」とは、適切な撮像を行える程度に光軸同士が接近するよう位置決めすれば足り、厳密に光軸同士を合致させる必要はない。【００１５】
請求項２に記載の光学素子ユニットは、請求項１に記載の発明において、前記光学素子ユニットは、前記折り曲げ光軸上に配置された変倍レンズ群を有することを特徴とする。【００１６】
これにより、高機能な撮像を実現できる。「変倍レンズ群」とは、マスターレンズの光軸に沿って配置することで撮影画角を変更するものをいい、テレコンバージョンレンズ、ワイドコンバージョンレンズ、ズームコンバージョンレンズの全てを含む。【００１７】
請求項３に記載の光学素子ユニットは、請求項１または２に記載の発明において、前記ユニット調整手段により調整すべき調整量を記録するユニット記録手段を有することを特徴とする。【００１８】
光学素子ユニットと、撮像装置とは、一般的にそれぞれ個体差が存在する。例えば、光学素子ユニットと撮像装置とをセット販売する場合、撮像装置に取り付ける光学素子ユニットが一義的に決まるので、その際の前記ユニット調整手段により調整する量は常に一定である。そこで、例えば工場出荷時に、前記ユニット記録手段が、前記ユニット調整手段により調整すべき調整量を記録しておけば、前記光学素子ユニットを前記撮像装置に取り付ける際に、販売店員やユーザーが、その調整量に基づいて前記ユニット調整手段により最適な調整を行うことができる。【００１９】
請求項４に記載の光学素子ユニットは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記ユニット調整手段は、ユーザーがアクセス可能なように設けられていることを特徴とする。【００２０】
これにより、ユーザー自ら位相の調整を行うことが出来、高画質な画像を撮像できる。【００２１】
請求項５に記載の光学素子ユニットは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記ユニット調整手段は、ユーザーがアクセス不能なように設けられていることを特徴とする。【００２２】
位相の調整に不慣れなユーザーが再調整すると、より不適切な関係になる恐れがある。
そこで、そのような場合には、作業に慣れた技術者のみが位相の調整を行うことができるように、前記ユニット調整手段は、ユーザーがアクセス不能なように設けられていることが望ましい。【００２３】
請求項６に記載の光学素子ユニットは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記ユニット調整手段は、前記撮像装置の凹部に少なくとも一部が嵌入する嵌入部と、前記嵌入部に対して螺合可能な螺動部材と、前記螺動部材に連結され前記光学素子ユニットの筐体の一部を構成する板材と、を有し、前記嵌入部に対して前記螺動部材を螺動させることで、前記撮像装置に対して前記光学素子ユニットを相対変位させることを特徴とする。【００２４】
前記嵌入部に対して前記螺動部材を螺動させることで、前記撮像装置に対して前記光学素子ユニットを相対変位させることができるので、簡素な構成でありながら、微調整を高精度に且つ容易に行うことができる。尚、凹部としては、撮像装置が携帯端末である場合、例えばイヤホンジャックなどを用いることができるが、それに限らずシムカード挿入口やメモリカードの挿入口などを使用しても良い。【００２５】
請求項７に記載の光学素子ユニットは、請求項６に記載の発明において、前記光学素子ユニットの筐体と前記板材とは分離可能となっていることを特徴とする。【００２６】
撮像装置でマスターレンズのみを用いて通常の撮像を行う場合には、光学素子ユニットが邪魔になるため、取り外すことが望まれることもある。かかる場合、再度光学素子ユニットを取り付けた場合の再調整が面倒である。そこで、前記光学素子ユニットを前記板材と分離可能とすることで、位相の調整が完了した前記板材を前記撮像装置側に残したまま、前記光学素子ユニットのみを取り外すことができる。かかる場合、再度、光学素子ユニットを前記撮像装置に取り付ける際に、前記板材を介して取り付けることで、常に調整された位置に取り付けることができる。【００２７】
請求項８に記載の光学素子ユニットは、請求項６に記載の発明において、前記光学素子ユニットの筐体と前記板材とは分離不能となっていることを特徴とする。【００２８】
光学素子ユニットと、撮像装置とは、一般的にそれぞれ個体差が存在するので、両者が複数或る場合、一度調整したもの同士を分離すると、誤って別のものとを組み付けた場合に、再度位相の調整が必要となって面倒である。そこで、光学素子ユニットと撮像装置と前記光学素子ユニットの筐体と前記板材とを分離不能とすることで、新たな位相の調整の手間を可否できる。【００２９】
請求項９に記載の光学素子ユニットは、請求項６〜８のいずれかに記載の発明において、前記板材は、蝶番付けされた折り畳み可能な２枚の板からなり、一方の板は前記螺動部材により前記撮像装置に固定され、他方の板は前記光学素子ユニットの筐体の一部となることを特徴とする。【００３０】
これにより、蝶番を折り畳むことで、前記光学素子ユニットの前記反射光学素子を前記マスターレンズの光軸から退避させることができるので、前記マスターレンズのみを用いた通常の撮像を行うことができる。一方、変倍撮影を行いたい場合、蝶番を元に戻すことで、前記光学素子ユニットの前記反射光学素子が前記マスターレンズの光軸を折り曲げる位置になり、このとき前記一方の板は、位相が調整された状態で前記螺動部材により前記撮像装置に固定されているから、再調整を行う必要はないので手間が省ける。【００３１】
請求項１０に記載の撮像装置は、前記ユニット調整手段により位相を調整されたときの、前記撮像装置の撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量を記録するユニット記録手段を有している請求項１〜９のいずれかに記載の光学素子ユニットに取り付けられる撮像装置であって、
前記撮像装置は、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別する判別手段と、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量を検出する変位量検出手段と、前記判別手段が前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別したときは、前記ユニット記録手段に記録された相対変位量を読み出して、前記変位量検出手段により検出された現在の相対変位量との差を求める演算手段と、前記調整量の差が所定値を超えているときは撮像を禁止する撮像制御手段と、を有することを特徴とする。【００３２】
例えば光学素子ユニットを撮像装置から取り外した後に、再度組み付けるような場合に、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとが初期値から相対変位する恐れがあるが、これを看過すると画像のケラレが生じる恐れがある。そこで、前記判別手段が、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別したときは、前記演算手段が、前記ユニット記録手段に記録された相対変位量を読み出して、前記変位量検出手段により検出された現在の相対変位量との差を求め、その差が所定値を超えているときは、前記撮像制御手段が撮像を禁止することができるので、ケラレが生じるような不適切な撮像を回避できる。【００３３】
請求項１１に記載の撮像装置は、請求項１０に記載の発明において、前記撮像制御手段は、前記相対変位量の差が所定値を超えているときは撮像を禁止する禁止モードと、前記相対変位量の差に関わらず撮像を許可する許可モードのいずれかを設定可能となっていることを特徴とする。【００３４】
前記撮像制御手段が前記許可モードを設定している場合、前記相対変位量の差に関わらず撮像を許可するので、レリーズチャンスを逃す恐れを回避できる。【００３５】
請求項１２に記載の撮像装置は、光線を折り曲げる反射光学素子を少なくとも含み、前記反射光学素子から像側に出射する光線の光軸直交方向断面外形が、前記反射光学素子から物体側に向かう折り曲げ光軸に平行な二辺を有する光学素子ユニットを取り付け可能となっている撮像装置であって、
撮像素子と、
前記撮像素子よりも像側に配置されたマスターレンズと、
前記反射光学素子の反射面上で、前記折り曲げ光軸に対して、前記マスターレンズの光軸を交差させるように位置決めする本体光軸合わせ手段と、
前記撮像素子と前記光学素子ユニットとを相対変位させる駆動手段と、
前記駆動手段を駆動制御することにより、前記マスターレンズの光軸回りにおける、前記折り曲げ光軸の位相を調整する本体調整手段と、を有することを特徴とする。【００３６】
本発明によれば、前記本体調整手段が前記駆動手段を駆動制御することにより、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとを相対変位させることで、前記マスターレンズの光軸回りにおける、前記折り曲げ光軸の位相を調整するようになっているので、これにより被写体光線が前記反射光学素子の像側面から出射する際にケラレを生じさせずに、前記反射光学素子を最小限の寸法に抑えることが出来、画面周辺の解像力低下を招かず、前記光学素子ユニットのコンパクト化を実現できる。【００３７】
請求項１３に記載の撮像装置は、請求項１２に記載の発明において、前記本体調整手段により位相を調整されたときの、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量を記録する本体記録手段と、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別する判別手段と、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量を検出する変位量検出手段と、前記判別手段が、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別したときは、前記変位量検出手段により検出された現在の相対変位量と、前記本体記録手段に記録された相対変位量との差を求める演算手段と、前記調整量の差が所定値を超えているときは撮像を禁止する撮像制御手段と、を有することを特徴とする。【００３８】
例えば光学素子ユニットを撮像装置から取り外した後に、再度組み付けるような場合に、前記撮像素子と前記光学素子ユニットとが初期値から相対変位する恐れがあり、これを看過すると画像のケラレが生じる恐れがある。そこで、前記判別手段が、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別したときは、前記演算手段が、前記変位量検出手段により検出された、現在の前記撮像素子と前記光学素子ユニットとの相対変位量と、前記本体記録手段に記録された相対変位量との差を求め、その差が所定値を超えているときは、前記撮像制御手段が撮像を禁止することができるので、ケラレが生じるような不適切な撮像を回避できる。【００３９】
請求項１４に記載の撮像装置は、請求項１３に記載の発明において、前記本体調整手段は、前記変位量検出手段により検出された現在の相対変位量と、前記本体記録手段に記録された相対変位量との差が小さくなるように、前記駆動手段を駆動制御することを特徴とする。【００４０】
これにより、ユーザー自ら調整することなく、前記本体調整手段が、自動的に前記相対変位量の差が小さくなるように、前記駆動手段を駆動制御することができ、ユーザーの手を煩わせることがない。【００４１】
請求項１５に記載の撮像装置は、請求項１３又は１４に記載の発明において、前記撮像制御手段は、前記相対変位量の差が所定値を超えているときは撮像を禁止する禁止モードと、前記相対変位量の差に関わらず撮像を許可する許可モードのいずれかを設定可能となっていることを特徴とする。【００４２】
前記撮像制御手段が前記許可モードを設定している場合、前記相対変位量の差に関わらず撮像を許可するので、レリーズチャンスを逃す恐れを回避できる。【００４３】
請求項１６に記載の撮像装置は、請求項１２〜１５に記載の発明において、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別する判別手段と、表示手段とを有し、前記判別手段が、前記撮像装置に前記光学素子ユニットが取り付けられたことを判別したときは、前記記録手段に記録された調整量を、前記表示手段に表示することを特徴とする。【００４４】
前記表示手段に表示された調整量を確認することで、ユーザー又は作業者が手動で調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、適切な画像の撮像を可能にしつつも、撮像装置に取り付けた際にコンパクト性を確保できる光学素子ユニット及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）は、撮像装置である携帯端末の正面図であり、（ｂ）は、携帯端末の背面図であり、（ｃ）は、携帯端末の斜め上方から見た斜視図である。
【図２】（ａ）は、コンバージョンレンズユニットの正面図であり、（ｂ）は背面図であり、（ｃ）は斜め上方から見た斜視図であり、（ｄ）は折り畳んだ状態で示す斜視図である。
【図３】コンバージョンレンズユニットの筐体を省略して、携帯端末のボディに取り付けた状態で示す斜視図である。
【図４】コンバージョンレンズとマスターレンズと撮像素子とを示す斜視図である。
【図５】（ａ）は、携帯端末に取り付けたコンバージョンレンズユニットを変倍撮像可能な状態にして示す正面図であり、（ｂ）は背面図であり、（ｃ）は斜め上方から見た斜視図である。
【図６】（ａ）は、図５（ｂ）のVI-VI線で切断して矢印方向に見た拡大図である。（ｂ）は、変形例にかかる調整ピン２５０’を示す図である。
【図７】（ａ）は、コンバージョンレンズユニットを携帯端末に取り付けて背面側斜め上から見た斜視図であり、（ｂ）はその一部を拡大して示す図であり、（ｃ）は変形例にかかる図である。
【図８】（ａ）は、携帯端末に取り付けたコンバージョンレンズユニットを跳ね上げて通常撮像可能な状態にして示す正面図であり、（ｂ）は背面図であり、（ｃ）は斜め上方から見た斜視図である。
【図９】第２の実施の形態にかかるコンバージョンレンズユニットと携帯端末とを示す図であり、コンバージョンレンズユニットを取り外しできることを示している。
【図１０】（ａ）は、第３の実施の形態にかかるコンバージョンレンズユニットの裏蓋と携帯端末とを分解して示す図であり、（ｂ）は、組み付けた状態で示す図である。
【図１１】コンバージョンレンズユニットの裏蓋の一部を正面から見た拡大図である。
【図１２】（ａ）は、第4の実施の形態にかかる、コンバージョンレンズユニット２００を、カバー３００を介して携帯端末１００に取り付けた状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、コンバージョンレンズユニット２００をカバー３００とともに、携帯端末１００から取り外した状態を示す斜視図であり、（ｃ）は、カバー３００を単体で示す斜視図である。
【図１３】（ａ）は、図１３（ａ）の構成を、XIII-XIII線を通る面で切断して矢印方向に見た断面図である。（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｂで示す部位の拡大図である。
【図１４】（ａ）は、第５の実施の携帯にかかる、コンバージョンレンズユニット２００を、カバー３００’を介して携帯端末１００に取り付けた状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、カバー３００’を単体で示す斜視図である。
【図１５】第６の実施の形態にかかる携帯端末の透視図であり、（ａ）は初期状態を示し、（ｂ）は調整後の状態を示している。
【図１６】第６の実施の形態にかかる携帯端末の制御回路を示すブロック図である。
【図１７】（a）は折り曲げ光軸の位相が調整された状態を示し、（ｂ）は折り曲げ光軸の調整が行われた状態で反射光学素子から像側に出射される光線の光軸直交方向断面外形を示す図であり、（ｃ）は折り曲げ光軸の位相がずれた状態を示し、（ｄ）は折り曲げ光軸がずれた状態で反射光学素子から像側に出射される光線の光軸直交方向断面外形を示す図である。
【図１８】撮像装置としての携帯端末に、カバーを省略したコンバージョンレンズユニットを取り付けた状態で示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、撮像装置である携帯端末単体を示す図である。図２は、光学素子ユニットの一例であるコンバージョンレンズユニットを示す図である。図３は、携帯端末にコンバージョンレンズユニットを取り付けた状態で、コンバージョンレンズユニットの筐体を点線で示す図である。図４は、携帯端末及びコンバージョンレンズユニットの光学系のみを示す図である。
【００４８】
図１に示す携帯端末１００は、矩形状である薄形のボディ１０１を有している。ボディ１０１の前面には、円形開口１０１ａが形成され、円形開口１０１ａの周囲には、前面から突出するようにして環状凸部１０１ｂが形成されている。更に携帯端末１００は、後述するように、ボディ１０１内にマスターレンズＭＬと撮像素子CMOSとを備えている（図３参照）。円形開口１０１ａの中心は、マスターレンズの光軸に対して精度良く位置決めされている。円形開口１０１ａに隣接して、ボディ１０１の前面に磁石１０１ｃが取り付けられている。
【００４９】
ボディ１０１の背面には、表示手段としてのモニタ１０２が設けられている。又、ボディ１０１の上部側面には、レリーズボタン１０３と、例えばイヤホンジャック等の凹部１０４が設けられている。
【００５０】
図２に示すコンバージョンレンズユニット２００は、鉄系の金属平板である裏蓋２０１ａと、裏蓋２０１ａを覆うボックス状の前カバー２０１ｂと、前カバー２０１ｂの上面に取り付けられた第１板２０１ｃとからなる筐体２０１を有している。
【００５１】
第１板２０１ｃは、蝶番２０１ｄを介して折り畳み可能に第２板２０１ｅに連結されている。第２板２０１ｅの端部近傍には、円形の開口２０１ｆが形成されており、かかる開口２０１ｆには、詳細は後述する調整ピン２５０が嵌合されている。
【００５２】
前カバー２０１ｂの前面には、物体側円形開口２０１ｇが形成されており、裏蓋２０１ａには、像側円形開口２０１ｈが形成されている。像側円形開口２０１ｈの内径は、携帯端末１００に設けられた環状凸部１０１ｂの外径と同じである。像側円形開口２０１ｈがユニット光軸合わせ手段を構成し、環状凸部１０１ｂが本体光軸合わせ手段を構成する。
【００５３】
尚、物体側円形開口２０１ｇに隣接して、前カバー２０１ｂの前面には長孔２０１ｉが形成され、長孔２０１ｉに沿って移動可能なスイッチ２０１ｊが設けられている。スイッチ２０１ｊは、これを操作することにより筐体２０１内に設けられた駆動機構（不図示）を介して変倍レンズ群ＧＲの一部を光軸方向に移動させ、マクロ撮像機能を実現させるものである。
【００５４】
図３及び図４を参照して、筐体２０１内には、物体側から順に、物体側円形開口２０１ｇに対向する物体側レンズＬ１，第１プリズムＰＳ１，変倍レンズ群ＧＲ、第２プリズム（反射光学素子）ＰＳ２、像側円形開口２０１ｈに対向する像側レンズＬ２からなるコンバージョンレンズＣＬが配置されている。一方、携帯端末１００側には、像側レンズＬ２に対向して、マスターレンズＭＬと撮像素子CMOSがこの順序で配置されている。
【００５５】
本実施の形態の携帯端末１００は、撮像素子CMOSが縦向き（Ｙ軸方向を長辺側）に配置されているものであり、それゆえ薄くするために、図４に示すように短辺方向に変倍レンズ群ＧＲの一部のレンズをカットして小型化を図っている。図４にハッチングで示すように、コンバージョンレンズＣＬ内を通過する光線は、撮像素子CMOSの撮像面に対応して、任意の光軸直交方向断面において長方形状になっている。又、撮像素子CMOSの撮像面は、その短辺が携帯端末１００のＸ軸方向に平行であり、長辺がＹ軸方向に平行であるから、図１７（ｂ）に示すように、第２プリズムＰＳ２からマスターレンズＭＬ側に出射する光線の光軸直交方向断面外形ＳＨにおいて、対角方向長さをＬとし，Ｘ軸に沿った短辺方向をＨとすると、Ｌ＞Ｈが成立する。これにより、第２プリズムＰＳ２を小型に出来、また変倍レンズ群ＧＲの一部のレンズをＩカットするなどして、コンバージョンレンズＣＬの小型化を図ることができる。
【００５６】
コンバージョンレンズユニット２００の像側円形開口２０１ｈを、携帯端末１００の環状凸部１０１ｂに嵌合させ、更にボディ１０１の磁石１０１ｃに裏蓋２０１ａを吸着させることで、コンバージョンレンズユニット２００を携帯端末１００に取り付けることができる。図５は、コンバージョンレンズユニット２００を携帯端末１００に取り付けた状態で示す図である。
【００５７】
かかる状態では、図４に示すように、マスターレンズＭＬの光軸ＯＺは、第２プリズムＰＳ２の反射面上で変倍レンズ群ＧＲの光軸ＯＸと精度良く交差するが、マスターレンズＭＬの光軸回りにおいて、変倍レンズ群ＧＲの光軸の位相が定まっていない。一方、第２プリズムＰＳ２等は、任意断面の対角方向長さＬが短辺方向長Ｈより大きい光線に対応して小型化されている。よって、図１７（ｃ）に示すように、変倍レンズ群ＧＲの光軸の位相がＸ軸方向からずれると、第２プリズムＰＳ２の像側面ＰＳ２ａから出射する光線が、図１７（ｄ）に示すように、像側面ＰＳ２ａからはみ出してしまい、いわゆるケラレが生じて適切な被写体像を撮像素子CMOSの撮像面に結像できない恐れがある。そこで本実施の形態では、以下のようにして、図１７（ａ）に示すように、マスターレンズＭＬの光軸回りにおける変倍レンズ群ＧＲの光軸の位相を合わせ込む（光軸ＯＸをＸ軸と整列させる）ようにしている。これにより、図１７（ｂ）に示すように、第２プリズムＰＳ２の像側面より出射する光線は、第２プリズムＰＳ２の像側面内に収まる。
【００５８】
図６（ａ）は、図５（ｂ）の構成をVI-VI線で切断して矢印方向に見た図である。調整ピン２５０は金属製であって、嵌入部である軸部２５０ａと、螺動部材である頭部ねじ部２５０ｂとを有する。軸部２５０ａには、等間隔に複数の周溝２５０ｃが形成されている。頭部ねじ部２５０ｂの上面には、ドライバ等の工具Ｔを係合させるくぼみ２５０ｄが形成されている。一方、第２板２０１ｅの開口２０１ｆには、雌ねじが形成されている。第２板２０１ｅと調整ピン２５０とで、ユニット調整手段を構成する。
【００５９】
調整ピン２５０を、携帯端末１００のボディ１０１に取り付けるときは、まず軸部２５０ａをボディ１０１の凹部１０４に挿入する。このとき、凹部１０４がイヤホンジャック等である場合、軸部２５０ａの周溝２５０ｃが、イヤホンジャック内に固定された付勢部材（ボール）１０４ａに嵌合し、これにより回転可能ではあるが抜け止めが図られるようになっている。このとき、頭部ねじ部２５０ｂとボディ１０１との間に隙間Δが生じるようにする。
【００６０】
かかる状態で、工具Ｔの先端を頭部２５０ａのくぼみ２５０ｄに係合させて、調整ピン２５０を回転させると、頭部ねじ部２５０ｂが第２板２０１ｅの開口２０１ｆの雌ねじに対して螺動するので、その回転量に応じて第２板２０１ｅに対して精密に上下方向に変位することとなる。かかる状態で、コンバージョンレンズユニット２００及びマスターレンズＭＬを介して、チャート等の基準被写体を撮像し、撮像素子CMOSからの信号を処理することで、基準画像をモニタ１０２にて観察する。このとき、画像にケラレが発生している場合、以下のようにしてモニタ１０２を見ながら調整を行う。
【００６１】
頭部ねじ部２５０ｂのくぼみ２５０ｄに先端を係合させた工具Ｔの回転方向を選択することで、第２板２０１ｅがボディ１０１に近づくか離れるようになる。第２板２０１ｅがボディ１０１に近づく場合、図５（ａ）ではボディ１０１に対してコンバージョンレンズユニット２００は、マスターレンズＭＬの光軸を中心として時計回りに回動する。このとき、環状凸部１０１ｂに対して像側円形開口２０１ｈが相対摺動するので、位相調整を妨げることはない。一方、第２板２０１ｅがボディ１０１から離れる場合、ボディ１０１に対してコンバージョンレンズユニット２００は、マスターレンズＭＬの光軸を中心として反時計回りに回動する。これにより生じる現象を、マスターレンズＭＬの光軸回りにおける変倍レンズ群ＧＲの位相の変化といい、例えば第２板２０１ｅがボディ１０１の上側面に平行なときを位相０として、時計回りを正位相、反時計回りを負位相と決めることができる。これにより、画像のケラレの少なくなる方向に調整を行う。
【００６２】
更に、工具Ｔの回転量を調整することで、最も画像のケラレの少なくなる位置を得ることができる。これにより、マスターレンズＭＬの光軸回りにおける変倍レンズ群ＧＲの位相が調整されることとなる。
【００６３】
図６（ｂ）は、変形例にかかる調整ピン２５０’を示す図である。ユニット調整手段を構成する調整ピン２５０’は、嵌入部であるベースピン２５１と、螺動部材であるネジ部材２５２とからなる。ベースピン２５１は、樹脂または金属を素材とする円筒状の軸部２５１ａと、その上端に接着されたスポンジ素材からなるフランジ部２５１ｂとから形成されており、それらを軸線方向に貫通する孔２５１ｃが形成されている。軸部２５１ａの径は、ボディ１０１の凹部１０４よりも若干大きくなっている。
【００６４】
ネジ部材２５２は、金属を素材として、雄ねじ部２５２ａと、工具Ｔを係合可能な凹部を有する頭部２５２ｂとから形成されている。尚、頭部２５２ｂは円錐形状であって、対応する第２板２０１ｅの開口２０１ｆも上端側が円錐形状に座繰ってあると、取り付けたときに頭部２５２ｂが第２板２０１ｅから出っ張らないので好ましい。調整ピン２５０’が出っ張っていると、不用意にぶつけやすく、位相のずれや破損等を招く恐れがあるからである。
【００６５】
本変形例の調整ピン２５０’は、凹部１０４が単純円筒状である場合に適する。調整ピン２５０’を、携帯端末１００のボディ１０１に取り付けるときは、まずベースピン２５１の軸部２５１ａをボディ１０１の凹部１０４に挿入する。このとき、軸部２５１ａは弾性変形しながら凹部１０４内に進入して、凹部１０４の内周に当接する。その後、フランジ部２５１ｂ上に第２板２０１ｅを載置した上で、ネジ部材２５２の雄ねじ部２５２ａを開口２０１ｆに挿通し、更にベースピン２５１の孔２５１ｃに挿通して、先端をナット２５１ｄに螺合させる。
【００６６】
かかる状態で、工具Ｔの先端を頭部２５２ｂに係合させて、ネジ部材２５２を回転させると、ナット２５１ｄが第２板２０１ｅに接近するように移動する。又、フランジ部２５１ｂは、第２板２０１ｅに押されて幾分圧縮される。これが初期状態である。かかる初期状態で、コンバージョンレンズユニット２００及びマスターレンズＭＬを介して、チャート等の基準被写体を撮像し、撮像素子CMOSからの信号を処理することで、基準画像をモニタ１０２にて観察する。このとき、画像にケラレが発生している場合、上述と同様にモニタ１０２を見ながら調整を行う。
【００６７】
ところで、図６（ａ）の例においては、コンバージョンレンズユニット２００の点検等のために分解が必要とされるときは、凹部１０４から調整ピン２５０を、コンバージョンレンズユニット２００と一体で引き抜けば、調整ピン２５０と第２板２０１ｅとの関係は変わらないので、点検後に再び調整ピン２５０を凹部１０４に差し入れることで、引き抜き前の変倍レンズ群ＧＲの光軸の位相を再現できる。しかるに、このコンバージョンレンズユニット２００を別の携帯端末１００に取り付ける場合もあり得るが、その場合には、別の携帯端末１００の個体差に従い、最適な変倍レンズ群ＧＲの光軸の位相を得るために、調整ピン２５０の位置が変わる恐れがある。このため、同じコンバージョンレンズユニット２００を元の携帯端末１００に取り付けたとき、調整ピン２５０の再調整が必要になるため手間がかかる。
【００６８】
一方、図６（ｂ）に示す例では、コンバージョンレンズユニット２００の点検等のために、携帯端末１００から取り外した場合、調整ピン２５０のネジ部材２５２をゆるめなくてはならず、これにより調整位置が不明になるので、再度調整を行わなくてはならないため手間がかかる。そこで、本実施の形態では、調整ピン２５０（２５０’）の調整量を記録するユニット記録手段を設けている。
【００６９】
図７（ｂ）に、コンバージョンレンズユニット２００を取り付けた携帯端末１００の背面側を示しているが、上述した位相の調整により、最も画像のケラレの少なくなる位置が決定されたとき、頭部ねじ部２５０ｂ（ネジ部材２５２の頭部２５２ｂ）の上面と第２板２０１ｅとにわたって、ケガキラインＬＮを径方向に伸びるように形成（刻印）するのである。
【００７０】
上述した理由により、頭部ねじ部２５０ｂ（ネジ部材２５２）を螺動させたときは、再調整時に頭部ねじ部２５０ｂ（頭部２５２ｂ）と第２板２０１ｅとのケガキラインＬＮが合致する位置まで、調整ピン２５０（ネジ部材２５２）を螺動させれば、調整時のコンバージョンレンズユニット２００の位相が得られることとなる。これにより、分解後に手間をかけることなく、高精度な画像を得ることができるようになる。ここで、ユニット記録手段は調整ピン２５０またはネジ部材２５２の頭部２５２ｂと第２板２０１ｅとで構成する。
【００７１】
尚、調整ピン２５０（ネジ部材２５２の頭部２５２ｂ）に形成したケガキラインＬＮを露出したままにしておけば、ユーザーが視認（アクセス）でき、従ってユーザー自身が再調整を行うことができる。しかし、ユーザーに再調整をさせたくない場合、工場出荷時などに調整ピン２５０（ネジ部材２５２の頭部２５２ｂ）周囲における第２板２０１ｅに、不透明なシール（不図示）などを貼り付けて、ユーザーがケガキラインＬＮを直接視認できないようにすることもできる。この場合、シールは作業者が剥がして、再調整時にケガキラインＬＮを視認することになる。
【００７２】
図７（ｃ）は、変形例にかかる記録手段を示している。図７（ｃ）の例では、第２板２０１ｅの開口２０１ｆの周囲に、等間隔に目盛りＳＣを刻印している。一方、調整ピン２５０（２５０’）の上面外周には、予めマークＭＫを付しておく。
【００７３】
上述した位相の調整により、最も画像のケラレの少なくなる位置が決定されたとき、調整ピン２５０（２５０’）の上面外周のマークＭＫが、目盛りＳＣに照らしていずれの値になるかを作業者が読み取る。図７（ｃ）の例では、真上をゼロとして−４５°の読み値になる。かかる値は、ユニット記録手段又は本体記録手段としての携帯端末１００内の不揮発性メモリ（不図示）に記録される。
【００７４】
コンバージョンレンズユニット２００の再調整時に、作業者は、携帯端末１００内の不揮発性メモリから読み出した読み値（−４５°）になるように、調整ピン２５０（２５０’）を螺動させれば、分解前即ち調整時のコンバージョンレンズユニット２００の位相が得られることとなる。尚、パスワード等の入力に応じて、ユーザーが不揮発性メモリにアクセスできるようにして、記録された値を読み出しても良い。
【００７５】
本携帯端末１００により変倍撮像を行う場合、図５に示す状態で、コンバージョンレンズユニット２００の物体側レンズＬ１を被写体に向け、ユーザーがレリーズボタン１０３を押すと、コンバージョンレンズユニット２００のコンバージョンレンズＣＬ及びマスターレンズＭＬにより被写体像が撮像素子CMOSの撮像面に結像し、それに応じた画像信号が出力されるので、かかる画像信号を画像処理することで、モニタ１０２に表示したり、不図示の内蔵メモリやメモリカードに保存できる。
【００７６】
一方、本携帯端末１００により通常の撮像を行う場合、図８に示すように、蝶番を利用して、磁石１０１ｃの磁力に抗してボディ１０１上にコンバージョンレンズユニット２００を跳ね上げる。これにより、環状凸部１０１ｂから像側円形開口２０１ｈが抜け出て、マスターレンズＭＬが露出することとなる。マスターレンズＭＬを被写体に向けた状態で、レリーズボタン１０３を押す（コンバージョンレンズユニット２００を押すことで、間接的にレリーズボタン１０３を押すようにしても良い）ことで、マスターレンズＭＬのみにより被写体像が撮像素子CMOSの撮像面に結像し、上述と同様の処理で画像を得ることができる。
【００７７】
ところで、上述した実施の形態では、コンバージョンレンズユニット２００を取り外す場合、調整ピン２５０をボディ１０１から分離することを前提としている。以下の実施の形態は、調整ピン２５０をボディ１０１から分離することなく、コンバージョンレンズユニット２００を取り外せるものである。
【００７８】
（第２の実施の形態）
図９は、第２の実施の形態にかかるコンバージョンレンズユニット２００と携帯端末１００とを示す斜視図である。本実施の形態では、蝶番付けされた２枚の板の代わりに、コンバージョンレンズユニット２００とは別体の１枚の取付板（板材）３０１を用いている。アルミ製の取付板３０１の端部近傍には、開口３０１ｆが形成されており、かかる開口３０１ｆには、上述した実施の形態と同様な調整ピン２５０が嵌合可能となっている。
【００７９】
図９において、取付板３０１の前方に突き出た部分側には、磁石３０２，３０３が並行して設けられている。一方、コンバージョンレンズユニット２００の前カバー２０１ｂ（アルミ製）の上面には、磁石３０２，３０３に対応して、極性（Ｎ／Ｓ）が逆である磁石２０１ｍ、２０１ｎが設けられている。磁石３０２，３０３に磁石２０１ｍ、２０１ｎをそれぞれ吸着させることで、コンバージョンレンズユニット２００は、取付板３０１に一義的に取り付けられる。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００８０】
上述した実施の形態と同様に、コンバージョンレンズユニット２００の像側円形開口２０１ｈを携帯端末１００の環状凸部１０１ｂに嵌合させた状態で、調整ピン２５０を用いて位相の調整を行う。これにより変倍撮像を行うことができる。
【００８１】
これに対し通常撮像を行いたい場合、磁石３０２，３０３と磁石２０１ｍ、２０１ｎとの磁力に抗して、コンバージョンレンズユニット２００を、取付板３０１から引き剥がすことができる。これにより携帯端末１００のマスターレンズＭＬが露出することとなるので、通常撮像を行うことができる。
【００８２】
再度、変倍撮像を行いたい場合、磁石３０２，３０３に磁石２０１ｍ、２０１ｎをそれぞれ吸着させることで、コンバージョンレンズユニット２００を取付板３０１に取り付ける。このとき、取付板３０１は携帯端末１００に取り付けられたままであり、ネジ部材２５２をゆるめていないので、コンバージョンレンズユニット２００を取付板３０１に取り付けるのみで、取り外し前の位相が再現され、すなわち無調整で変倍撮像を行うことができるのである。
【００８３】
（第３の実施の形態）
図１０は、第３の実施の形態にかかるコンバージョンレンズユニット２００の一部と携帯端末１００とを示す斜視図である。図１０では、コンバージョンレンズユニット２００の裏蓋２０１ａ’のみを示している。図１１は、裏蓋２０１ａ’の一部を正面側から見た図である。本実施の形態では、取付板を用いず、直接コンバージョンレンズユニット２００を携帯端末１００のボディ１０１に取り付けている。
【００８４】
図１０（ａ）において、携帯端末１００のボディ１０１は、磁石１０１ｃに加えて、磁石１０１ｍを有している。一方、裏蓋２０１ａ’はアルミ製又は樹脂製であり、磁石１０１ｃ、１０１ｍに対応して、極性（Ｎ／Ｓ）が逆である磁石２０１ｐ、２０１ｑを設けている。
【００８５】
図１１において、裏蓋２０１ａ’の上部には、逆Ｕ字型の上部ブロック２０１ｒが設けられ、その真下において裏蓋２０１ａ’の下部には、Ｕ字型の下部ブロック２０１ｓが設けられている。上部ブロック２０１ｒと下部ブロック２０１ｓとの間には、ユニット調整手段としての調整機構２１０が設けられている。調整機構２１０は、ネジ軸２１１と、ナット部材２１２とからなる。ステンレス製のネジ軸２１１は、中央の雄ねじ部２１１ａと、雄ねじ部２１１ａより小径である丸軸２１１ｂ、２１１ｃとをその両端に有する。丸軸２１１ｂは、上部ブロック２０１ｒの貫通孔２０１ｔに回転可能に嵌合し、丸軸２１１ｃは、下部ブロック２０１ｓの貫通孔２０１ｕに回転可能に嵌合している。雄ねじ部２１１ａと丸軸２１１ｂ、２１１ｃとの境界は、上部ブロック２０１ｒと下部ブロック２０１ｓとに当接しており、従って裏蓋２０１ａ’に対してネジ軸２１１の軸線方向への移動は、制限されている。尚、丸軸２１１ｂの端部には、工具Ｔを受け入れる溝が形成されている。
【００８６】
ナット部材２１２は、上下に貫通する雌ねじ孔２１２ａを有しており、また中央に磁石２０１ｑを保持する開口２１２ｂを有する。雌ねじ孔２１２ａに雄ねじ部２１１ａを螺合させることで、ナット部材２１２は、ネジ軸２１１を介して裏蓋２０１ａ’に取り付けられている。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００８７】
コンバージョンレンズユニット２００を取り付ける場合、磁石１０１ｃ，１０１ｍに磁石２０１ｐ、２０１ｑをそれぞれ吸着させることで、コンバージョンレンズユニット２００は、ボディ１０１に一義的に取り付けられる。
【００８８】
コンバージョンレンズユニット２００を取り付けた状態で、チャート等の基準被写体を撮像し、撮像素子CMOSからの信号を処理することで、基準画像をモニタ１０２にて観察し、画像にケラレが発生している場合、位相の調整を行う。より具体的には、図１１に示すように、工具Ｔの先端を丸軸２１１ｂの端部に係合させて、ネジ軸２１１を回転させると、雌ねじ孔２１２ａ内で雄ねじ部２１１ａが螺動し、それにより磁石２０１ｑと共にナット部材２１２がネジ軸２１１の軸線方向（ここでは上下方向）に相対的に移動する。
【００８９】
ここで、磁石２０１ｑは磁石１０１ｍに吸着され固定されており、ネジ軸２１１は裏蓋２０１ａ’に対する移動が制限されているので、結果としてネジ軸２１１が上部ブロック２０１ｒ又は下部ブロック２０１ｓを押し出すことで、ボディ１０１に対して裏蓋２０１ａ’が相対変位（ここでは上下方向）することとなる。これにより位相の調整を行える。
【００９０】
（第４の実施の形態）
図１２（ａ）は、第4の実施の形態にかかる、カバー３００を介してコンバージョンレンズユニット２００を携帯端末１００に取り付けた状態を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、コンバージョンレンズユニット２００をカバー３００とともに、携帯端末１００から取り外した状態を示す斜視図であり、図１２（ｃ）は、カバー３００を単体で示す斜視図である。図１３（ａ）は、図１２（ａ）の構成を、XIII-XIII線を通る面で切断して矢印方向に見た断面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の矢印Ｂで示す部位の拡大図である。
【００９１】
カバー部材３００は、弾性のあるプラスチック製であり、図１２（ｃ）に示すように、略矩形状の薄厚の前板３０１と、前板３０１の各辺から直交する方向に短く延在する側板３０２〜３０５とから一体的に形成されている。上方の側板３０２には、背面側から大きく切り欠かれており、ボディ１０１のレリーズボタン１０３と凹部１０４を露出させている。側板３０２〜３０５を携帯端末１００の前面に取り付けることで、前板３０１が携帯端末１００の正面に密着するようにして取り付けられる。側板３０２〜３０５は、取り付けた状態で携帯端末１００を側方から保持する。
【００９２】
カバー部材３００の前板には、ボディ１０１の円形開口１０１ａに対向して、円形のカバー開口３０１ａが形成されている。また、ボディ１０１の磁石１０１ｃ、１０１ｍに対向して、磁石３０１ｃ、３０１ｄを、極性（Ｎ／Ｓ）を逆にして配置している。携帯端末１００は、環状凸部１０１ｂ（図１参照）を設けていないほか、図１０に示す実施の形態と同様な構成を有する。また，コンバージョンレンズユニット２００は、図１３（ｂ）に示すように裏蓋２０１ａの裏面側で、像側円形開口２０１ｈの周囲が環状に隆起して環状凸部２０１ｆを形成しており、その外径は、カバー開口３０１ａの内径に等しくなっているが、それ以外は図１０，１１に示す実施の形態と同様な構成を有する。
【００９３】
カバー部材３００を携帯端末１００のボディ１０１に取り付けたとき、磁石３０１ｃ、３０１ｄが磁石１０１ｃ、１０１ｍに吸着されることで、カバー開口３０１ａは、ボディ１０１の円形開口１０１ａに対して精度良く同軸となり、従ってマスターレンズＭＬの光軸との同軸性が確保された上で、前板３０１の裏面がボディ１０１の前面に密着するようにして、カバー３００がボディ１０１に固定される。
【００９４】
コンバージョンレンズユニット２００の取り付け時には、カバー３００の磁石３０１ｃ，３０１ｄに磁石２０１ｐ、２０１ｑ（図１０参照）をそれぞれ吸着させることで、コンバージョンレンズユニット２００を、カバー３００を介してボディ１０１に取り付けられることができる。このとき、図１３（ｂ）に示すように、環状に盛り上がった環状凸部２０１ｆがカバー開口３０１ａに嵌合するので、携帯端末１００のマスターレンズＭＬに対して光軸合わせができる。つまり、磁石３０１ｃ、３０１ｄとカバー円形開口３０１ａが本体光軸合わせ手段を構成し、環状凸部２０１ｆがユニット光軸合わせ手段を構成する。
【００９５】
コンバージョンレンズユニット２００の調整は、ユニット調整手段としての図１１の調整機構２１０を用いて、同様な作業で行うことができる。コンバージョンレンズユニット２００の取り外しは、カバー３００の磁石３０１ｃ，３０１ｄから磁石２０１ｐ、２０１ｑ（図１０参照）を脱着することで行える。
【００９６】
（第５の実施の形態）
図１４（ａ）は、第５の実施の携帯にかかる、カバー３００’を介してコンバージョンレンズユニット２００を携帯端末１００に取り付けた状態を示す斜視図であり、図１４（ｂ）は、カバー３００’を単体で示す斜視図である。本実施の形態は、第４の実施の形態に対して、ユニット調整手段をカバー３００’側に設けた例である。
【００９７】
カバー３００’は、前板３０１の上右端にボックス状のブロック部３０６を一体的に設けている。ブロック部３０６内には、図１１に示したユニット調整手段と同様の構成を持つ調整機構２１０’が設けられている（図１４（ｂ））。ただし、調整機構２１０’の丸軸の上端は、ブロック部３０６の上面に露出しており、拡径された頭部２１１’となっている。一方、コンバージョンレンズユニット２００は、取り付けた状態でブロック部３０６の前面に対向する板部２０１ｋを設けており、板部２０１ｋは、調整機構２１０’の磁石２０１ｑ’に対向して、極性（Ｎ／Ｓ）が逆の磁石２０１ｑを有する。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００９８】
尚、カバー円形開口３０１aから近い方の磁石３０１ｃで生じる磁気的吸引力は、遠い方の磁石２０１ｑ’出生じる磁気的吸引力より小さいと好ましい。磁石３０１ｃの磁気的吸引力を弱くすれば、頭部２１１’を回転させたとき、磁石２０１ｑ’、２０１ｑの磁気的吸引力が強く優先するので、カバー円形開口３０１ａ周りにコンバージョンレンズユニット２００が回転しやすくなる。磁石３０１ｃによる磁気的吸引力は、カバー３００’や携帯端末１００に対して、コンバージョンレンズユニット２００を光軸方向に引き寄せることができる程度で足りる。このような磁気的吸引力の差は、磁石間のクリアランスを調整することで容易に変更できる。磁力の違う磁石を用いてもよい。それ以外の実施の形態でも同様である。
【００９９】
コンバージョンレンズユニット２００を取り付ける場合、第４の実施の形態と同様に、カバー３００’を携帯端末１００に取り付けた状態で、ボディ１０１の磁石１０１ｃにコンバージョンレンズユニット２００の裏面にある不図示の磁石を吸着させ、かつブロック部３０６の磁石２０１ｑ’に板部２０１ｋの磁石２０１ｑを吸着させることで、コンバージョンレンズユニット２００は、ボディ１０１に一義的に取り付けられる。
【０１００】
コンバージョンレンズユニット２００の位相調整時には、不図示の工具の先端を頭部２１１’に係合させて、ブロック部３０６の内部のネジ軸を回転させると、図１１の例と同様に、ブロック部３０６に対して磁石２０１ｑ’が上下方向に相対的に移動する。ここで、磁石２０１ｑ’は磁石２０１ｑに吸着され固定されているので、板部２０１ｋがブロック部３０６に対して上下するため、位相の調整を行える。調整後に、頭部２１１’とブロック部３０６とに渡ってケガキラインを形成することができる。
【０１０１】
（第６の実施の形態）
上述した実施の形態では、いずれも携帯端末１００のボディ１０１に対してコンバージョンレンズユニット側を相対変位させている。これに対し、第６の実施の形態では、ボディ１０１に対してコンバージョンレンズユニット２００を固定する代わりに、撮像素子とマスターレンズとを相対回動させている。
【０１０２】
図１５に示す携帯端末１００の透視図において、不図示のマスターレンズと撮像素子とはボックス１１０内に収容され、ボックス１１０は不図示のシャフトによって、マスターレンズの光軸回りに回転可能にボディ１０１に支持されている。ボックス１１０の外周には、扇状のギヤ１１１が形成されている。ボックス１１０に隣接して、ボディ１０１にはモータ１１２が取り付けられ、その回転軸に設けたピニオン１１２ａがギヤ１１１に噛合している。尚、ボディ１０１の側面には、後述するモードスイッチＳＷが設けられている。不図示のコンバージョンレンズユニットは、上述した光軸合わせ手段を用いると共に、ネジ等でボディ１０１に固定されている。
【０１０３】
図１６は、携帯端末１００の制御回路の一部を示すブロック図である。図１６において、制御回路は、モータ１１２の回転駆動方向と回転量（調整量）を記憶する本体記録手段であるメモリ１１３と、コンバージョンレンズユニットが携帯端末１００のボディ１０１に組み付けられたか否かを判別する判別手段であるセンサ１１４と、携帯端末１００の本来の機能を司ると共に、演算手段、本体調整手段及び撮像制御手段として機能するＣＰＵ１１５を有する。センサ１１４としては、例えば環状凸部１０１ｂに設けた接触センサ等がある。かかる接触センサは、コンバージョンレンズユニット２００の筐体が装着されたときにオン信号をＣＰＵ１１５に送信し、取り外されたときにオフ信号を送信するもので足りる。モータ１１２は、回転軸の回転位置を検出して出力できるタイプであって、駆動手段と変位量検出手段を兼ねる。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様である。
【０１０４】
まず、前準備として、例えば工場出荷時に、コンバージョンレンズユニットを携帯端末１００に取り付けた状態で、チャート等の基準被写体を撮像し、撮像素子CMOSからの信号を処理することで、基準画像をモニタ１０２にて観察し、画像にケラレが発生している場合、ＣＰＵ１１５がモータ１１２を回転駆動して、基準位置に対し最もケラレが少なくなる回転方向と回転量とを決定する。この回転方向と回転量は、メモリ１１３に記憶される。
【０１０５】
ＣＰＵ１１５は、センサ１１４からの信号を入力することにより、コンバージョンレンズユニットを携帯端末１００から取り外し、そして再度取り付けられたことを検出したことに応動して、モータ１１２にアクセスして、現在の回転軸の回転位置を検出すると共に、メモリ１１３にアクセスして、調整時の回転方向と回転量を読み出す。そして、ＣＰＵ１１５は、調整時の回転方向と回転量に合致するように、モータ１１２を駆動制御して回転軸を回転させる。このとき、ＣＰＵ１１５は、表示手段であるモニタ１０２に、調整時の回転方向と回転量を表示させることができる。
【０１０６】
ここで、ＣＰＵ１１５は、モードスイッチＳＷの操作に応じて、禁止モードと許可モードのいずれかを選択的に設定可能となっている。禁止モードが設定されている場合、ＣＰＵ１１５は、モータ１１２の回転軸の位置が、調整時の回転方向と回転量にほぼ合致する（例えば±０．５°以内）までは、撮像素子CMOSによる撮像を禁止する。これにより、ケラレが生じる撮像を阻止できる。尚、「撮像を禁止する」とは、撮像素子CMOSの動作自体を禁じるのみならず、撮像素子CMOSから画像信号が出力された場合、その画像処理を行わない、或いは記録・表示しない場合を含む。
【０１０７】
一方、許可モードが設定されている場合、ＣＰＵ１１５は、モータ１１２の回転軸の位置に関わらず、撮像素子CMOSによる撮像を許可する。これにより、レリーズチャンスを逃す恐れを回避できる。
【０１０８】
変形例として、上述の本体記録手段を設ける代わりに、工場出荷時の調整で、基準位置に対し最もケラレが少なくなる回転方向と回転量とを決定したときに、その回転方向と回転量を、コンバージョンレンズユニット２００に設けたＩＣチップ（ユニット記録手段）内に記憶しておくこともできる。かかる場合、ＣＰＵ１１５は、センサ１１４からの信号を入力することにより、コンバージョンレンズユニットを携帯端末１００から取り外し、そして再度取り付けられたことを検出したことに応動して、モータ１１２にアクセスして、現在の回転軸の回転位置を検出すると共に、図１６の点線で示すように、ＩＣチップにアクセスして、調整時の回転方向と回転量を読み出す。そして、ＣＰＵ１１５は、調整時の回転方向と回転量に合致するように、モータ１１２を駆動制御して回転軸を回転させる。このとき、ＣＰＵ１１５は、表示手段であるモニタ１０２に、調整時の回転方向と回転量を表示させることができる。上述と同様に禁止モードを設定すれば、ＣＰＵ１１５は、モータ１１２の回転軸の位置が、調整時の回転方向と回転量にほぼ合致する（例えば±０．５°以内）までは、撮像素子CMOSによる撮像を禁止することができる。それ以外、上述した実施の形態と同様である。
【０１０９】
本発明は、明細書に記載の実施形態に限定されるものではなく、他の変形例を含むことは、本明細書に記載された実施形態や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、マスターレンズの光軸回りにおける、変倍レンズ群の光軸の位相調整は、工場出荷時のみならず、修理・点検などの後で行っても良い。また、上述した実施の形態では、折り曲げ光軸と、反射光学素子の像側出射面から出射する光線の光軸直交方向断面外形の短辺とを平行としたが、折り曲げ光軸をX軸方向に平行に維持する代わりに、撮像素子の撮像面を９０度回転させ、その短辺をY軸と平行にした状態で、反射光学素子の像側出射面から出射する光線の光軸直交方向断面外形の長辺を折り曲げ光軸と平行としてもよい。あるいは撮像素子の撮像面の短辺をY軸に平行に維持する代わりに、折り曲げ光軸をY軸方向に平行としてもよく、従って反射光学素子の像側出射面から出射する光線の光軸直交方向断面外形の長辺を折り曲げ光軸と平行としてもよい。後者の場合、コンバージョンレンズユニットは、携帯端末の長手方向に延在することとなる。
【符号の説明】
【０１１０】
１００ 携帯端末
１０１ ボディ
１０１ａ 円形開口
１０１ｂ 環状凸部
１０１ｃ 磁石
１０１ｍ 磁石
１０２ モニタ
１０３ レリーズボタン
１０４ 凹部
１１０ ボックス
１１１ ギヤ
１１２ モータ
１１２ａ ピニオン
１１３ メモリ
１１４ センサ
１１５  ＣＰＵ
２００ コンバージョンレンズユニット
２０１ 筐体
２０１ａ 裏蓋
２０１ｂ 前カバー
２０１ｃ 第１板
２０１ｄ 蝶番
２０１ｅ 第２板
２０１ｆ 開口
２０１ｇ 物体側円形開口
２０１ｈ 像側円形開口
２０１ｉ 長孔
２０１ｊ スイッチ
２０１ｍ 磁石
２０１ｐ 磁石
２０１ｑ 磁石
２０１ｒ 上部ブロック
２０１ｓ 下部ブロック
２０１ｔ 貫通孔
２０１ｕ 貫通孔
２１０ 調整機構
２１１ ネジ軸
２１１ａ 雄ねじ部
２１１ｂ 丸軸
２１１ｃ 丸軸
２１２ ナット部材
２１２ａ 雌ねじ孔
２５０ 調整ピン
２５１ ベースピン
２５１ａ 軸部
２５１ｂ フランジ部
２５１ｃ 孔
２５１ｄ ナット
２５２ ネジ部材
２５２ａ 雄ねじ部
２５２ｂ 頭部
３０１ 取付板
３０１ｆ 開口
３０２，３０３ 磁石
CMOS 撮像素子
ＣＬ コンバージョンレンズ
ＧＲ 変倍レンズ群
Ｌ１ 物体側レンズ
Ｌ２ 像側レンズ
ＬＮ ケガキライン
ＭＫ マーク
ＭＬ マスターレンズ
ＰＳ１ 第１プリズム
ＰＳ２ 第２プリズム
ＳＣ 目盛り
ＳＷ モードスイッチ
Ｔ 工具
【図１】
2014021092.tif 000003
【図２】
2014021092.tif 000004
【図３】
2014021092.tif 000005
【図４】
2014021092.tif 000006
【図５】
2014021092.tif 000007
【図６】
2014021092.tif 000008
【図７】
2014021092.tif 000009
【図８】
2014021092.tif 000010
【図９】
2014021092.tif 000011
【図１０】
2014021092.tif 000012
【図１１】
2014021092.tif 000013
【図１２】
2014021092.tif 000014
【図１３】
2014021092.tif 000015
【図１４】
2014021092.tif 000016
【図１５】
2014021092.tif 000017
【図１６】
2014021092.tif 000018
【図１７】
2014021092.tif 000019
【図１８】
2014021092.tif 000020
【国際調査報告】
2014021092.tif 000021
2014021092.tif 000022
2014021092.tif 000023
2014021092.tif 000024