(57)【要約】【課題】  プリズムを枠部材の所定位置に容易にかつ正確に組付けることができる撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像装置１０は、枠部材２２とプリズム３１，３２を有している。枠部材２２は、プリズム３１，３２を挿入する方向からプリズム３１，３２を当て付けるＸ軸方向位置決め部１１０，１１１，１５０，１５１と、プリズム３１，３２をＹ軸方向から当て付けるＹ軸方向基準面１３０，１６０と、プリズム３１，３２をＺ軸方向から当て付けるＺ軸方向基準面１３１，１６１を有している。またこの枠部材２２は、プリズム３１，３２の抜け止めをなす係止突起１３５，１４６，１６５，１７６と、プリズム３１，３２をＹ軸方向に付勢するＹ軸方向弾性部１４０，１７０と、プリズム３１，３２をＺ軸方向に付勢するＺ軸方向弾性部１４１，１７１とを有している。【選択図】    図５
2006145695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体からの光束を入射し結像面に物体像を形成するプリズム光学系を有する撮像装置であって、
前記物体からの光束を入射する入射面と、少なくとも一つ以上の反射面と、射出面とを有し、これら入射面、反射面、射出面のうちの少なくとも一つの面が自由曲面からなるプリズムと、
前記プリズムを保持する枠部材とを有し、
前記枠部材は、
前記プリズムが第１の方向から挿入される収納部と、
前記枠部材に形成され、該枠部材に挿入された前記プリズムを前記第１の方向から当て付けることによって該プリズムの第１の方向の位置決めをなす第１の位置決め部と、
前記枠部材に挿入された前記プリズムが該枠部材から抜けることを阻止する抜け止め手段と、
前記枠部材に形成され、該枠部材に挿入された前記プリズムを前記第１の方向と交差する第２の方向から当て付けることにより該プリズムの第２の方向の位置決めをなす第２の位置決め部と、
前記枠部材に形成され、該枠部材に挿入された前記プリズムを前記第１の方向と交差しかつ前記第２の方向とは異なる第３の方向から当て付けることにより該プリズムの第３の方向の位置決めをなす第３の位置決め部と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記枠部材に、前記プリズムを前記第２の位置決め部に向かって付勢する第２方向弾性部と、前記プリズムを前記第３の位置決め部に向かって付勢する第３方向弾性部が形成されてい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】
前記プリズムに、前記第２の位置決め部に当接する３箇所の位置決め突起が形成され、前記第２方向弾性部は、これら位置決め突起を結ぶ三角形の領域の内側に向けて、前記プリズムを付勢することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記プリズムに、前記第３の位置決め部に当接する３箇所の位置決め突起が形成され、前記第３方向弾性部は、これら位置決め突起を結ぶ三角形の領域の内側に向けて、前記プリズムを付勢することを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２方向弾性部と第３方向弾性部が、前記枠部材の基部と一体に成形されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
物体からの光束を入射し結像面に物体像を形成するプリズム光学系を有する撮像装置であって、
前記物体からの光束を入射する入射面と、少なくとも一つ以上の反射面と、射出面とを有し、これら入射面、反射面、射出面のうちの少なくとも一つの面が自由曲面からなる第１プリズムと、
前記第１プリズムの前記射出面から出た光束を入射する入射面と、少なくとも一つ以上の反射面と、射出面とを有し、これら入射面、反射面、射出面のうちの少なくとも一つの面が自由曲面からなる第２プリズムと、
前記第１プリズムが第１の方向から挿入される第１収納部および前記第２プリズムが前記第１の方向から挿入される第２収納部を有する枠部材とを有し、
前記第１収納部は、
該第１収納部に挿入された前記第１プリズムを前記第１の方向から当て付けることによって該第１プリズムの第１の方向の位置決めをなす第１の位置決め部と、
該第１収納部に挿入された前記第１プリズムが該第１収納部から抜けることを阻止する抜け止め手段と、
該第１収納部に挿入された前記第１プリズムを前記第１の方向と交差する第２の方向から当て付けることにより該第１プリズムの第２の方向の位置決めをなす第２の位置決め部と、
該第１収納部に挿入された前記第１プリズムを前記第１の方向と交差しかつ前記第２の方向とは異なる第３の方向から当て付けることにより該第１プリズムの第３の方向の位置決めをなす第３の位置決め部とを具備し、
前記第２収納部は、
該第２収納部に挿入された前記第２プリズムを前記第１の方向から当て付けることによって該第２プリズムの第１の方向の位置決めをなす第１の位置決め部と、
該第２収納部に挿入された前記第２プリズムが該第２収納部から抜けることを阻止する抜け止め手段と、
該第２収納部に挿入された前記第２プリズムを前記第１の方向と交差する第２の方向から当て付けることにより該第２プリズムの第２の方向の位置決めをなす第２の位置決め部と、
該第２収納部に挿入された前記第２プリズムを前記第１の方向と交差しかつ前記第２の方向とは異なる第３の方向から当て付けることにより該第２プリズムの第３の方向の位置決めをなす第３の位置決め部とを具備していることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ、カメラ付携帯電話等に使用できる撮像装置に係り、特に、反射面等に自由曲面を用いたプリズムを使用する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやカメラ付携帯電話に使用可能な小型の撮像装置として、偏心光学系を使用した撮像装置が提案されている。例えば自由曲面等を有するプリズムを使用した光学系を備えた撮像装置が下記の特許文献１〜３に記載されている。
【０００３】
特許文献１〜３に記載されている技術の狙いは、プリズムを使用して光学系を形成し、そのプリズムの光入射面や、光射出面、あるいは反射面に自由曲面を使用することによって、コンパクトでかつ画質の良い画像を得ることができる点である。ここで言う自由曲面とは、回転非対称でかつ１つの対称面を有する曲面を意味する。
【０００４】
特に、特許文献２（特開２００２−１９６２４３号公報）や特許文献３（特開２００３−８４２００号公報）では、２個のプリズムを組合わせ、物体に近い方の第１プリズムの光入射面、反射面、光射出面、および撮像面に近い方の第２プリズムの光入射面、二つの反射面、光射出面、の合計７面の全てに自由曲面を使用することが記載されている。
【０００５】
このような光学系の特徴としては、  
（１）３面ある反射面はパワーを有する自由曲面を使用しているが、これらの反射面はレンズ等の屈折光学系に対して、大きなパワーを得ることができると同時に色収差の影響を受けない。  
（２）コンパクトな空間内に７面の光学面を有することができる。従って限られた空間内に光学要素を凝縮して設定することができる。
【０００６】
（３）光学性能を高めるには光学系全体の光路長をある程度長くすることが望ましいが、このようなプリズム光学系を使用することにより、光路を折り曲げていることによって、光路長は長いが全体の大きさをコンパクトにすることができる。
【特許文献１】特開平１１−３２６７６６号公報
【特許文献２】特開２００２−１９６２４３号公報
【特許文献３】特開２００３−８４２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上述べた小型の撮像装置を実際に製造する場合には、プリズム等の光学素子や枠部材などの小さな部品どうしをねじ部材によって固定することが困難である。このため接着剤によって部品どうしを固定することが検討されている。しかし接着剤を用いる固定には時間がかかり、製造のためのリードタイムが長くなるという問題がある。また、接着剤が誤って光学素子等の光学作用面に付着してしまうおそれがある。しかも光学素子の材料に難接着性材料（例えばシクロオレフィンポリマー等の樹脂）が使用されている場合には、接着剤が光学素子に付着しにくく、接着強度が小さいという問題もある。
【０００８】
特に自由曲面を有するプリズムを使用する偏心光学系の場合、プリズムの光軸方向の位置だけでなく、光軸回りの位置についても高精度が要求されるため、撮像装置の組立てがさらに困難なものとなる。それにもかかわらずプリズムの位置決め精度を厳密に行なわないと、所望の光学性能を得ることができない。
【０００９】
例えば特開２００２−４８９６０号公報に記載されているように、光学素子とフレームとを中間部材を介して互いに位置決めし固定するものも提案されている。しかし光学素子とフレームとの間に中間部材が介在する分だけ位置決め精度が落ちるし、部品数も多くなるなどの問題がある。
【００１０】
従って本発明では、プリズムを枠部材の所定位置に容易にかつ正確に固定することができる撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、物体からの光束を入射し結像面に物体像を形成するプリズム光学系を有する撮像装置であって、前記物体からの光束を入射する入射面と、少なくとも一つ以上の反射面と、射出面とを有し、これら入射面、反射面、射出面のうちの少なくとも一つの面が自由曲面からなるプリズムと、前記プリズムを保持する枠部材とを有している。
【００１２】
そして前記枠部材は、前記プリズムが第１の方向から挿入される収納部と、前記枠部材に形成され、該枠部材に挿入された前記プリズムを前記第１の方向から当て付けることによって該プリズムの第１の方向の位置決めをなす第１の位置決め部と、前記枠部材に挿入された前記プリズムが該枠部材から抜けることを阻止する抜け止め手段と、前記枠部材に形成され、該枠部材に挿入された前記プリズムを前記第１の方向と交差する第２の方向から当て付けることにより該プリズムの第２の方向の位置決めをなす第２の位置決め部と、前記枠部材に形成され、該枠部材に挿入された前記プリズムを前記第１の方向と交差しかつ前記第２の方向とは異なる第３の方向から当て付けることにより該プリズムの第３の方向の位置決めをなす第３の位置決め部とを具備している。
【００１３】
本発明の一つの形態では、前記枠部材に、前記プリズムを前記第２の位置決め部に向かって付勢する第２方向弾性部と、前記プリズムを前記第３の位置決め部に向かって付勢する第３方向弾性部が形成されている。
【００１４】
本発明の一つの形態では、前記プリズムに、前記第２の位置決め部に当接する３箇所の位置決め突起が形成され、前記第２方向弾性部は、これら位置決め突起を結ぶ三角形の領域の内側に向けて、前記プリズムを付勢する。また、前記プリズムに、前記第３の位置決め部に当接する３箇所の位置決め突起が形成され、前記第３方向弾性部は、これら位置決め突起を結ぶ三角形の領域の内側に向けて、前記プリズムを付勢する。これら第２方向弾性部と第３方向弾性部が、前記枠部材の基部と一体に成形されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、プリズム光学系を構成する自由曲面を有するプリズムを、枠部材の所定位置に、少ない部品数で容易に組付けることができ、接着剤を用いる場合と比較して製造リードタイムが長くならない。このため、枠部材にプリズムを高精度で位置決め保持する必要のある撮像装置において、プリズムの位置関係を高精度に保つことができることになり、自由曲面を有する撮像装置の狙いの光学性能を確保すること、および、撮像装置の組立性を良くすることが両立する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の一実施形態について、図１から図１４を参照して説明する。  
図１は撮像用機器の一例としてのデジタルカメラ１を示し、図２はその内部を示している。図１に示されるように、デジタルカメラ１のハウジング２に、レリーズボタン３やフラッシュ４、ファインダ光学系５、撮像光学系のカバーガラス６等が設けられている。
【００１７】
図２に示すように、ハウジング２の内部に、撮像装置１０と、画像処理回路１１と、記録部１２などが収容されている。画像処理回路１１は、撮像装置１０によって得られる電気信号に所定の電気的処理を施すことにより、画像データを得るものである。記録部１２は、画像処理回路１１からの画像データを記録媒体に記録するようになっている。ハウジング２の背面に画像モニタ１３が設けられている。
【００１８】
図３から図５に示すように撮像装置１０は、筐体２０と、筐体２０の内部に収容された偏心光学系を構成するプリズム光学系２１と、プリズム光学系２１を保持する枠部材（固定枠）２２と、プリズム光学系２１の結像面に配置されたＣＣＤ等の撮像素子２３と、枠部材２２に固定された基板２４などを含んでいる。撮像素子２３は基板２４の所定位置に実装されている。
【００１９】
図５に示すように、プリズム光学系２１の入射光軸λ１と射出光軸λ２とは互いに略平行である。入射光軸λ１と射出光軸λ２は、図３に示すＸ軸に沿っている。入射光軸λ１と射出光軸λ２との間の光軸λ３は、入射光軸λ１および射出光軸λ２に対して略直角であり、図３に示すＹ軸に沿っている。図３に示すＺ軸は、後述するプリズム３１，３２の幅方向に相当する。Ｘ軸は本発明で言う第１の方向に相当し、Ｙ軸は第２の方向に相当し、Ｚ軸は第３の方向に相当する。これらＸ，Ｙ，Ｚ軸は互い直角である。
【００２０】
筐体２０の入射側の開口部（入射窓）２５にカバーガラス６が装着されている。筐体２０の射出側の開口部にフィルタ等の光学部材２６が装着されている。図５に示すように筐体２０の一部２０ａを枠部材２２に嵌合させ、例えば接着剤によって両者を固定することにより、筐体２０の内部に密閉された防塵空間が構成される。
【００２１】
図６に示すように、プリズム光学系２１は第１プリズム３１と第２プリズム３２を含んでいる。これらのプリズム３１，３２は、いずれもノルボルネン(norbornane)系樹脂のように光学特性に優れた難接着性樹脂によって成形されている。なお、プリズム３１，３２の材料にシクロオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が使用されてもよい。
【００２２】
後述するように第１プリズム３１は、図７に示す挿入方向Ａから枠部材２２に挿入されることにより、枠部材２２の所定位置に保持される。第２プリズム３２は、図７に示す挿入方向Ｂから枠部材２２に挿入されることにより、枠部材２２の所定位置に保持される。挿入方向Ａ，ＢはＸ軸に沿っている。
【００２３】
図４から図６に示すように、第１プリズム３１は、入射面４０と、回転非対称で１つの対称面を有する自由曲面形状の反射面４１と、射出面４２と、一方の側面４３と、他方の側面４４と、端面４５などを有する偏心プリズムである。反射面４１には、例えばアルミニウム蒸着等によるコーティング層４６が形成されている。
【００２４】
射出面４２の周囲に平面部５０（図６に示す）が形成されている。平面部５０には、射出面４２の周方向３箇所に、例えば半球状に突出するＹ軸方向位置決め突起５１が形成されている。これらＹ軸方向位置決め突起５１の頂点を結ぶ三角形の領域Ｓ１（図６と図１３に示す）の内側に、前記射出面４２が位置している。
【００２５】
第１プリズム３１の一方の側面４３に、３箇所のＺ軸方向位置決め突起５２が形成されている。これらＺ軸方向位置決め突起５２の頂点を結ぶ三角形の領域Ｓ２（図６と図１３に示す）の内側に、第１の係止爪５５が形成されている。第１の係止爪５５は、第１プリズム３１の挿入方向Ａ（図７に示す）に関し、挿入の前側から後側に向かって側面４３からの突出量が大きくなる斜面５６と、斜面５６の後側に形成されたストッパ壁５７とを有している。
【００２６】
第１プリズム３１の他方の側面４４（図４と図１０に示す）に、第２の係止爪６０が形成されている。第２の係止爪６０は、第１プリズム３１の挿入方向Ａに関し、挿入の前側から後側に向かって側面４４からの突出量が大きくなる斜面６１と、斜面６１の後側に形成されたストッパ壁６２とを有している。これらの係止爪５５，６０は、前記Ｚ軸方向に関して互いに対応する位置に形成されている。
【００２７】
第２プリズム３２は、入射面７０と、２つの反射面７１，７２と、射出面７３と、一方の側面７４と、他方の側面７５（図４と図１４に示す）を有する偏心プリズムである。２つの反射面７１，７２のうち少なくとも一方は、回転非対称で１つの対称面を有する自由曲面形状をなしている。これら反射面７１，７２に、例えばアルミニウム蒸着等によるコーティング層７６，７７が形成されている。
【００２８】
入射面７０の周囲に平面部８０（図６に示す）が形成されている。平面部８０には、入射面７０の周方向３箇所に、例えば半球状に突出するＹ軸方向位置決め突起８１が形成されている。これらＹ軸方向位置決め突起８１の頂点を結ぶ三角形の領域Ｓ３の内側に、前記入射面７０が位置している。
【００２９】
第２プリズム３２の一方の側面７４に、３箇所のＺ軸方向位置決め突起８２が形成されている。これらＺ軸方向位置決め突起８２の頂点を結ぶ三角形の領域Ｓ４の内側に、第３の係止爪８５が形成されている。第３の係止爪８５は、第２プリズム３２の挿入方向Ｂ（図７に示す）に関し、挿入の前側から後側に向かって側面７４からの突出量が大きくなる斜面８６と、斜面８６の後側に形成されたストッパ壁８７とを有している。
【００３０】
第２プリズム３２の他方の側面７５（図４と図１４に示す）に、第４の係止爪９０が形成されている。第４の係止爪９０は、第２プリズム３２の挿入方向Ｂに関し、挿入の前側から後側に向かって側面７５からの突出量が大きくなる斜面９１と、斜面９１の後側に形成されたストッパ壁９２とを有している。これらの係止爪８５，９０は、前記Ｚ軸方向に関して互いに対応する位置に形成されている。
【００３１】
図７は枠部材２２を示している。この枠部材２２は、ポリカーボーネート等の合成樹脂の一体成形品であり、平板状の基部１００と、基部１００の周りに基部１００と一体に成形された周壁部１０１と、周壁部１０１の内側に形成された第１収納部１０５および第２収納部１０６と、これら収納部１０５，１０６間に形成された絞り部材１０７などを備えている。第１収納部１０５に第１プリズム３１が収納され、第２収納部１０６に第２プリズム３２が収納される。
【００３２】
基部１００は撮像素子２３の受光面と平行な方向（Ｙ軸方向）に延びている。絞り部材１０７は、基部１００に対して垂直な方向（Ｘ軸方向）に延びている。絞り部材１０７に絞り孔１０８が形成されている。絞り部材１０７は、プリズム３１，３２を支持する支持壁としても機能する。
【００３３】
まず、第１収納部１０５について説明する。  
図４と図５に示すように、第１収納部１０５の両側の周壁部１０１に、それぞれ、Ｘ軸方向位置決め部１１０，１１１が形成されている。Ｘ軸方向位置決め部１１０，１１１は、本発明で言う第１の位置決め部に相当する。これらＸ軸方向位置決め部１１０，１１１に、第１プリズム３１の被支持部１１２，１１３を前記挿入方向Ａから当て付けることにより、第１プリズム３１のＸ軸方向の位置決めがなされる。
【００３４】
絞り部材１０７の一方の面（第１収納部１０５側）に、平坦なＹ軸方向基準面１３０が形成されている。Ｙ軸方向基準面１３０は、本発明で言う第２の位置決め部に相当する。このＹ軸方向基準面１３０に、第１プリズム３１のＹ軸方向位置決め突起５１をＹ軸方向から当て付けることにより、第１プリズム３１のＹ軸方向の位置決めがなされる。
【００３５】
第１収納部１０５に臨む周壁部１０１の一方の側面に、平坦なＺ軸方向基準面１３１が形成されている。Ｚ軸方向基準面１３１は、本発明で言う第３の位置決め部に相当する。このＺ軸方向基準面１３１に、第１プリズム３１のＺ軸方向位置決め突起５２をＺ軸方向から当て付けることにより、第１プリズム３１のＺ軸方向の位置決めがなされる。
【００３６】
図１０と図１１に示すように、Ｚ軸方向基準面１３１に係止突起１３５が形成されている。この係止突起１３５は、第１プリズム３１の挿入方向Ａ（図７に示す）に関し、挿入方向の前側から後側に向かって基準面１３１からの突出量が大きくなる戻り止め部１３６と、戻り止め部１３６の後側に形成されたガイド斜面１３７とを有している。
【００３７】
第１プリズム３１が第１収納部１０５に挿入された状態において、係止突起１３５の戻り止め部１３６に第１プリズム３１の係止爪５５が当接するようになっている。戻り止め部１３６は、本発明で言う抜け止め手段として機能するものである。
【００３８】
第１収納部１０５の周壁部１０１に、Ｙ軸方向弾性部１４０とＺ軸方向弾性部１４１が形成されている。これらの弾性部１４０，１４１は基部１００と一体に形成されている。Ｙ軸方向弾性部１４０は、本発明で言う第２方向弾性部に相当する。Ｚ軸方向弾性部１４１は、本発明で言う第３方向弾性部に相当するものである。
【００３９】
Ｙ軸方向弾性部１４０は、Ｙ軸方向基準面１３０と向かい合う一対のスリット１４２間に設けられていて、Ｙ軸方向に弾性変形することができる。Ｙ軸方向弾性部１４０の先端部に、Ｙ軸方向基準面１３０に向かって突出する凸部１４３が形成されている。
【００４０】
図５に示すように、第１プリズム３１が第１収納部１０５に挿入された状態において、Ｙ軸方向弾性部１４０の凸部１４３が第１プリズム３１の端面４５に当接し、Ｙ軸方向弾性部１４０が弾性変形することにより、第１プリズム３１がＹ軸方向基準面１３０に向けて付勢される。Ｙ軸方向弾性部１４０は、その凸部１４３と第１プリズム３１との接触部を、Ｙ軸方向位置決め突起５１の頂点を結ぶ三角形の領域Ｓ１（図１３に示す）の内側に向かって付勢するようになっている。
【００４１】
Ｚ軸方向弾性部１４１は、Ｚ軸方向基準面１３１と向かい合う一対のスリット１４５間に設けられていて、Ｚ軸方向に弾性変形することができる。図１０と図１２に示すように、Ｚ軸方向弾性部１４１の先端部に、Ｚ軸方向基準面１３１に向かって突出する係止突起１４６が形成されている。
【００４２】
この係止突起１４６は、第１プリズム３１の挿入方向Ａ（図７に示す）に関し、挿入方向の前側から後側に向かって突出量が大きくなるように傾斜した戻り止め部１４７と、戻り止め部１４７の挿入方向後側に形成されたガイド斜面１４８とを有している。これらの係止突起１３５，１４６は、Ｚ軸方向に関して互いに対応する位置に形成されている。戻り止め部１４７は、本発明で言う抜け止め手段として機能するものである。
【００４３】
第１プリズム３１が第１収納部１０５に挿入された状態において、係止突起１４６の戻り止め部１４７に第１プリズム３１の係止爪６０が当接するとともに、Ｚ軸方向弾性部１４１が弾性変形する。この係止突起１４６は、第１プリズム３１との接触部である係止爪６０を、Ｚ軸方向位置決め突起５２の頂点を結ぶ三角形の領域Ｓ２（図８に示す）の内側に向かって付勢するようになっている。
【００４４】
以下に、第１収納部１０５に第１プリズム３１を組付ける手順について説明する。  
第１プリズム３１を第１収納部１０５に組付けるには、第１プリズム３１を図７に矢印Ａで示す方向から第１収納部１０５に挿入する。第１プリズム３１を第１収納部１０５に挿入する途中で、第１プリズム３１の一方の係止爪５５の斜面５６が、Ｙ軸方向基準面１３０の係止突起１３５のガイド斜面１３７を滑りながら、Ｘ軸方向位置決め部１１０，１１１に向かって移動する。また、第１プリズム３１の他方の係止爪６０の斜面６１が、Ｚ軸方向弾性部１４１のガイド斜面１４８を滑りながら、Ｘ軸方向位置決め部１１０，１１１に向かって移動することにより、Ｚ軸方向弾性部１４１が弾性変形する。
【００４５】
第１プリズム３１の被支持部１１２，１１３がＸ軸方向位置決め部１１０，１１１に当接すると、第１プリズム３１の挿入方向Ａ（Ｘ軸方向）の位置決めがなされる。また、図１０と図１１に示すように、Ｚ軸方向基準面１３１の係止突起１３５に第１プリズム３１の一方の係止爪５５が接するとともに、図１２に示すようにＺ軸方向弾性部１４１の戻り止め部１４７が第１プリズム３１の係止爪６０の先端に接することにより、第１プリズム３１のＸ軸方向の戻り止めがなされる。
【００４６】
このように第１プリズム３１がＸ軸方向位置決め部１１０，１１１に当接した状態では、Ｙ軸方向弾性部１４０の凸部１４３が第１プリズム３１の端面４５に当接し、Ｙ軸方向弾性部１４０が弾性変形することにより、第１プリズム３１がＹ軸方向基準面１３０に向けて付勢される。このため、第１プリズム３１に設けられている３箇所のＹ軸方向位置決め突起５１がＹ軸方向基準面１３０に当接し、三点支持されることにより、第１プリズム３１のＹ軸方向の位置決めがなされる。
【００４７】
さらに、図１２に示すようにＺ軸方向弾性部１４１の係止突起１４６が第１プリズム３１の係止爪６０に当接し、Ｚ軸方向弾性部１４１が弾性変形することにより、第１プリズム３１がＺ軸方向基準面１３１に向けて付勢される。このため、第１プリズム３１に設けられている３箇所のＺ軸方向位置決め突起５２がＺ軸方向基準面１３１に当接し、三点支持されることにより、第１プリズム３１のＺ軸方向の位置決めがなされる。このようにしてＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３方向に関し、第１プリズム３１が枠部材２２の所定位置に保持される。
【００４８】
次に、第２収納部１０６について説明する。  
図４と図５に示すように、第２収納部１０６の両側の周壁部１０１に、それぞれ、Ｘ軸方向位置決め部１５０，１５１が形成されている。Ｘ軸方向位置決め部１５０，１５１は、本発明で言う第１の位置決め部に相当する。これらＸ軸方向位置決め部１５０，１５１に、第２プリズム３２の被支持部１５２，１５３を前記挿入方向Ｂから当て付けることにより、第２プリズム３２のＸ軸方向の位置決めがなされる。
【００４９】
絞り部材１０７の他方の面（第２収納部１０６側）に、平坦なＹ軸方向基準面１６０が形成されている。Ｙ軸方向基準面１６０は、本発明で言う第２の位置決め部に相当する。このＹ軸方向基準面１６０に、第２プリズム３２のＹ軸方向位置決め突起８１をＹ軸方向から当て付けることにより、第２プリズム３２のＹ軸方向の位置決めがなされる。
【００５０】
第２収納部１０６に臨む周壁部１０１の一方の側面に、平坦なＺ軸方向基準面１６１が形成されている。Ｚ軸方向基準面１６１は、本発明で言う第３の位置決め部に相当する。このＺ軸方向基準面１６１に、第２プリズム３２のＺ軸方向位置決め突起８２をＺ軸方向から当て付けることにより、第２プリズム３２のＺ軸方向の位置決めがなされる。
【００５１】
図１４に示すように、Ｚ軸方向基準面１６１に係止突起１６５が形成されている。この係止突起１６５は、第２プリズム３２の挿入方向Ｂ（図７に示す）に関し、挿入方向の前側から後側に向かって基準面１６１からの突出量が大きくなる戻り止め部１６６と、戻り止め部１６６の後側に形成されたガイド斜面１６７とを有している。
【００５２】
第２プリズム３２が第２収納部１０６に挿入された状態において、係止突起１６５の戻り止め部１６６に第２プリズム３２の係止爪８５が当接するようになっている。戻り止め部１６６は、本発明で言う抜け止め手段として機能するものである。
【００５３】
第２収納部１０６の周壁部１０１に、Ｙ軸方向弾性部１７０とＺ軸方向弾性部１７１が形成されている。これらの弾性部１７０，１７１は基部１００と一体に形成されている。Ｙ軸方向弾性部１７０は、本発明で言う第２方向弾性部に相当する。Ｚ軸方向弾性部１７１は、本発明で言う第３方向弾性部に相当するものである。
【００５４】
Ｙ軸方向弾性部１７０は、Ｙ軸方向基準面１６０と向かい合う一対のスリット１７２（図４に示す）の間に設けられていて、Ｙ軸方向に弾性変形することができる。Ｙ軸方向弾性部１７０の先端部に、Ｙ軸方向基準面１６０に向かって突出する凸部１７３が形成されている。
【００５５】
図５に示すように、第２プリズム３２が第２収納部１０６に挿入された状態において、Ｙ軸方向弾性部１７０の凸部１７３が第２プリズム３２の反射面７１の背部に当接し、Ｙ軸方向弾性部１７０が弾性変形することにより、第２プリズム３２がＹ軸方向基準面１６０に向けて付勢される。Ｙ軸方向弾性部１７０は、その凸部１７３と第２プリズム３２との接触部を、Ｙ軸方向位置決め突起８１の頂点を結ぶ三角形の領域Ｓ３（図１４に示す）の内側に向かって付勢するようになっている。
【００５６】
Ｚ軸方向弾性部１７１は、Ｚ軸方向基準面１６１と向かい合う一対のスリット１７５間に設けられていて、Ｚ軸方向に弾性変形することができる。図１４に示すように、Ｚ軸方向弾性部１７１の先端部に、Ｚ軸方向基準面１６１に向かって突出する係止突起１７６が形成されている。
【００５７】
この係止突起１７６は、第２プリズム３２の挿入方向Ｂ（図７に示す）に関し、挿入方向の前側から後側に向かって突出量が大きくなるように傾斜した戻り止め部１７７と、戻り止め部１７７の挿入方向後側に形成されたガイド斜面１７８とを有している。これらの係止突起１６５，１７６は、Ｚ軸方向に関して互いに対応する位置に形成されている。戻り止め部１７７は、本発明で言う抜け止め手段として機能するものである。
【００５８】
第２プリズム３２が第２収納部１０６に挿入された状態において、係止突起１７６の戻り止め部１７７に第２プリズム３２の係止爪９０が当接するとともに、Ｚ軸方向弾性部１７１が弾性変形する。この係止突起１７６は、第２プリズム３２との接触部である係止爪９０を、Ｚ軸方向位置決め突起８２の頂点を結ぶ三角形の領域Ｓ４（図８に示す）の内側に向かって付勢するようになっている。
【００５９】
以下に、第２収納部１０６に第２プリズム３２を組付ける手順について説明する。  
第２プリズム３２を第２収納部１０６に組付けるには、第２プリズム３２を図７に矢印Ｂで示す方向から第２収納部１０６に挿入する。第２プリズム３２を第２収納部１０６に挿入する途中で、第２プリズム３２の一方の係止爪８５の斜面８６が、Ｙ軸方向基準面１６０の係止突起１６５のガイド斜面１６７を滑りながら、Ｘ軸方向位置決め部１５０，１５１に向かって移動する。また、第２プリズム３２の他方の係止爪９０の斜面９１が、Ｚ軸方向弾性部１７１のガイド斜面１７８を滑りながら、Ｘ軸方向位置決め部１５０，１５１に向かって移動することにより、Ｚ軸方向弾性部１７１が弾性変形する。
【００６０】
第２プリズム３２の被支持部１５２，１５３がＸ軸方向位置決め部１５０，１５１に当接すると、第２プリズム３２の挿入方向Ｂ（Ｘ軸方向）の位置決めがなされる。また、図１４に示すように、Ｚ軸方向基準面１６１の係止突起１６５に第２プリズム３２の一方の係止爪８５が接するとともに、Ｚ軸方向弾性部１７１の戻り止め部１７７が第２プリズム３２の他方の係止爪９０の先端に接することにより、第２プリズム３２のＸ軸方向の戻り止めがなされる。
【００６１】
このように第２プリズム３２がＸ軸方向位置決め部１５０，１５１に当接した状態では、Ｙ軸方向弾性部１７０の凸部１７３が第２プリズム３２の反射面７１の背部に当接し、Ｙ軸方向弾性部１７０が弾性変形することにより、第２プリズム３２がＹ軸方向基準面１６０に向けて付勢される。このため、第２プリズム３２に設けられている３箇所のＹ軸方向位置決め突起８１がＹ軸方向基準面１６０に当接し、三点支持されることにより、第２プリズム３２のＹ軸方向の位置決めがなされる。
【００６２】
さらに、Ｚ軸方向弾性部１７１の係止突起１７６が第２プリズム３２の係止爪９０に当接し、Ｚ軸方向弾性部１７１が弾性変形することにより、第２プリズム３２がＺ軸方向基準面１６１に向けて付勢される。このため、第２プリズム３２に設けられている３箇所のＺ軸方向位置決め突起８２がＺ軸方向基準面１６１に当接し、三点支持されることにより、第２プリズム３２のＺ軸方向の位置決めがなされる。このようにしてＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３方向に関し、第２プリズム３２が枠部材２２の所定位置に保持される。
【００６３】
図５に示すように、入射光軸λ１に沿って入射側の開口部２５から第１プリズム３１に入射した光束は、第１プリズム３１の反射面４１で反射し、光軸λ３に沿って射出面４２から出て、第２プリズム３２の入射面７０に入射する。そして反射面７１，７２にて反射し、射出光軸λ２に沿って射出面７３から光学部材２６を経て、撮像素子２３にて結像する。
【００６４】
本実施形態によれば、第１プリズム３１および第２プリズム３２を枠部材２２の所定位置に少ない部品数で容易に組付けることができ、接着剤を用いる場合と比較して製造リードタイムが長くならない。このため、枠部材２２に対して第１プリズム３１および第２プリズム３２の位置関係を高精度に保つことができるとともに、これらプリズム３１，３２と撮像素子２３との位置関係も高精度に保つことができることになり、撮像装置１０の狙いの光学性能を確保すること、および、撮像装置１０の組立性を良くすることを両立させることができる。
【００６５】
図１５は、撮像用機器の一例としてカメラ付携帯電話２００を示している。このカメラ付携帯電話２００に前記撮像装置１０を組込むことにより、カメラ付携帯電話２００の小型化および薄型化、そして高画質化が可能である。
【００６６】
前記実施形態では、互いに直角なＸ軸とＹ軸とＺ軸の三方向からプリズムの位置を規制している。すなわちＸ軸方向位置決め部１１０，１１１，１５０，１５１と、Ｙ軸方向基準面１３０，１６０と、Ｚ軸方向基準面１３１，１６１とを用いている。しかし本発明を実施するにあたって、互いに直角以外の三方向からプリズムの位置を規制してもよい。要するに本発明は、プリズムの挿入方向である第１の方向と、第１の方向と交差する第２の方向と、第１の方向と交差しかつ第２の方向と異なる第３の方向からプリズムの位置決めをなすことができる位置決め部を備えていればよい。
【００６７】
またこの発明を実施するに当たり、プリズム光学系や枠部材をはじめとして、発明の構成要素をこの発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは言うまでもない。また本発明は、１つのプリズムを有するプリズム光学系において、このプリズムを枠部材に固定する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置を備えたデジタルカメラの斜視図。
【図２】図１に示されたデジタルカメラの内部を模式的に示す断面図。
【図３】図１に示されたデジタルカメラの撮像装置の斜視図。
【図４】図３中のＦ４−Ｆ４線に沿う撮像装置の断面図。
【図５】図４中のＦ５−Ｆ５線に沿う撮像装置の断面図。
【図６】図３に示された撮像装置の第１プリズムと第２プリズムの斜視図。
【図７】プリズムを取付ける前の枠部材の図４中のＦ５−Ｆ５線に沿う断面図。
【図８】図４中のＦ８−Ｆ８線に沿う撮像装置の断面図。
【図９】プリズムを取付ける前の枠部材の図４中のＦ８−Ｆ８線に沿う断面図。
【図１０】図５中のＦ１０−Ｆ１０線に沿う撮像装置の断面図。
【図１１】図１０に示された撮像装置の一方の係止突起を拡大して示す断面図。
【図１２】図１０に示された撮像装置の他方の係止突起を拡大して示す断面図。
【図１３】図５中のＦ１３−Ｆ１３線に沿う撮像装置の断面図。
【図１４】図５中のＦ１４−Ｆ１４線に沿う撮像装置の断面図。
【図１５】カメラ付き携帯電話を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６９】
１…デジタルカメラ（撮像用機器）
１０…撮像装置
２２…枠部材
３１，３２…プリズム
１０５，１０６…収納部
１１０，１１１，１５０，１５１…Ｘ軸方向位置決め部（第１の位置決め部）
１３０，１６０…Ｙ軸方向基準面（第２の位置決め部）
１３１，１６１…Ｚ軸方向基準面（第３の位置決め部）
１３６，１６６…戻り止め部（抜け止め手段）
１４０，１７０…Ｙ軸方向弾性部（第２方向弾性部）
１４１，１７１…Ｚ軸方向弾性部（第３方向弾性部）
１４７，１７７…戻り止め部（抜け止め手段）
【図１】
2006145695.tif 000003
【図２】
2006145695.tif 000004
【図３】
2006145695.tif 000005
【図４】
2006145695.tif 000006
【図５】
2006145695.tif 000007
【図６】
2006145695.tif 000008
【図７】
2006145695.tif 000009
【図８】
2006145695.tif 000010
【図９】
2006145695.tif 000011
【図１０】
2006145695.tif 000012
【図１１】
2006145695.tif 000013
【図１２】
2006145695.tif 000014
【図１３】
2006145695.tif 000015
【図１４】
2006145695.tif 000016
【図１５】
2006145695.tif 000017