(57)【要約】【課題】  光軸ずれを生じさせることなく、ピントを調節することができる撮像装置、電子機器および撮像装置におけるピント調整方法を提供する。【解決手段】  撮像装置１は、レンズ２、３と、レンズ２、３を保持するレンズ鏡筒４と、レンズ鏡筒４を保持するホルダ５と、撮像素子６と、レンズ２、３と撮像素子６との間に設けられ光軸上のプリズムの厚さを変更することができる複数のプリズム１１、１２と、複数のプリズム１１、１２に対して光軸の方向に沿った力を加える付勢部材９、１０とを備える。複数のプリズム１１、１２を光軸に対して垂直方向に移動するアクチュエータ１４とを備え、第２のプリズム１２は、第１のプリズム１１の傾斜面１１ａに沿って移動する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと撮像素子との間に設けられ、光軸上のプリズムの厚さを変更することができる複数のプリズムと、
前記複数のプリズムのうちの少なくとも一つに対して、前記光軸と垂直方向の力を加えることによって、前記光軸上のプリズムの厚さを変更するアクチュエータとを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記複数のプリズムのうちの少なくとも一つに対して前記光軸の方向に沿った力を加える付勢部材を更に備え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】
前記複数のプリズムのうちの少なくとも一つに付けられた光学フィルタを更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子が変換した電気信号に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記複数のプリズムは、前記光軸に対して傾斜する傾斜面を持つ第１のプリズムと、
前記第１のプリズムの前記傾斜面に沿って移動する第２のプリズムとを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記複数のプリズムを収容すると共に、前記レンズ鏡筒を保持するホルダと、
撮像素子とを更に備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の撮像装置を備えた電子機器。
【請求項８】
撮像装置におけるピント調節方法であって、
レンズと撮像素子との間に設けられた複数のプリズムのうちの少なくとも一つに対して光軸と垂直方向の力を加えることによって、該光軸上のプリズムの厚さを変更するステップを有することを特徴とするピント調節方法。
【請求項９】
前記ステップは、前記複数のプリズムのうちの第１のプリズムの前記光軸に対して傾斜する傾斜面に沿って該第１のプリズムとは異なる第２のプリズムを移動することで前記光軸上のプリズムの厚さを変更することを特徴とする請求項８に記載のピント調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、電子機器及び撮像装置におけるピント調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカメラ等では、レンズを移動させることによって、ピントを調節する方法が提案されている。このような従来技術として以下のようなものが提案されている。
【０００３】
特許文献１記載の機器は、ステッピングモータによって、レンズを移動することでピントを調整するというものである。
【０００４】
特許文献２記載の機器は、複数のプリズムを接合して構成されたプリズム同士の相対的な位置を接合した面に沿って移動させて、各画像形成手段とプリズムを通過する光の光路長を調整後、これらのプリズムを接着剤によって取り付けるというものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５５９８号公報
【特許文献２】特開平９−２１１２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載のピント調整方法では、レンズ移動中に光軸ずれが生じるという問題がある。また、特許文献２記載の機器では、光学部品の取り付け誤差、衝撃が加わった場合や温度が変化した場合等の、各構成部品の一部に位置誤差による画像の乱れ等の問題を解決するものであり、レンズを移動させてピントを調整した場合、レンズの移動による光軸ずれが生じてしまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、レンズの移動による光軸ずれを生じさせることなく、ピントを調節できる撮像装置、電子機器及び撮像装置におけるピント調整方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、レンズと撮像素子との間に設けられ、光軸上のプリズムの厚さを変更することができる複数のプリズムと、前記複数のプリズムのうちの少なくとも一つに対して前記光軸と垂直方向の力を加えることよって前記光軸上のプリズムの厚さを変更するアクチュエータとを備える撮像装置である。本発明によれば、プリズムに対して、光軸と垂直方向の力を加えて、光軸上のプリズムの厚さを変更することで、レンズの移動による光軸ずれを生じさせることなく、ピント調節を行うことができる。
【０００９】
本発明の撮像装置は、前記複数のプリズムのうちの少なくとも一つに対して前記光軸の方向に沿った力を加える付勢部材を更に備える。本発明によれば、プリズムに対して光軸の方向に沿った力を加えることで、光軸上のプリズムの厚さを変更することができる。
【００１０】
本発明の撮像装置は、前記複数のプリズムのうちの少なくとも一つに付けられた光学フィルタを更に備える。本発明によれば、光学フィルタを別個設ける必要がなくなる。
【００１１】
本発明の撮像装置は、前記撮像素子が変換した電気信号に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御部を更に備える。本発明によれば、撮像素子が変換した電気信号に基づいて、アクチュエータを制御することで、ピントを自動的に調節することができる。
【００１２】
前記複数のプリズムは、前記光軸に対して傾斜する傾斜面を持つ第１のプリズムと、前記第１のプリズムの前記傾斜面に沿って移動する第２のプリズムとを有する。本発明によれば、第１のプリズムの傾斜面に沿って第２のプリズムを移動させることで、光軸上のプリズムの厚さを変更することができる。
【００１３】
本発明の撮像装置は、前記レンズを保持するレンズ鏡筒と、前記複数のプリズムを収容すると共に、前記レンズ鏡筒を保持するホルダとを更に備える。
【００１４】
本発明は、前記撮像装置を備えた電子機器である。本発明によれば、光軸上のプリズムの厚さを変更することで、光軸ずれを生じることなく、ピントを調節できる携帯端末等の電子機器を提供することができる。
【００１５】
本発明は、撮像装置におけるピント調節方法であって、レンズと撮像素子との間に設けられた複数のプリズムのうちの少なくとも一つに対して、光軸と垂直方向の力を加えることによって、該光軸上のプリズムの厚さを変更するステップを有する。本発明によれば、プリズムに対して、光軸と垂直方向の力を加えて、光軸上のプリズムの厚さを変更することで、光軸ずれを生じさせることなく、ピント調節を行うことができる。
【００１６】
前記ステップは、前記複数のプリズムのうちの第１のプリズムの前記光軸に対して傾斜する傾斜面に沿って該第１のプリズムとは異なる第２のプリズムを移動することで前記光軸上のプリズムの厚さを変更するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レンズの移動による光軸ずれを生じさせることなく、ピントを調節できる撮像装置、電子機器および撮像装置におけるピント調整方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。図１は、本発明の撮像装置の構成を示す図である。図１に示すように、撮像装置１は、レンズ２、３、レンズ鏡筒４、ホルダ５、撮像素子６、台座７、８、付勢部材９、１０、第１のプリズム１１、第２のプリズム１２、移動部材１３及びアクチュエータ１４を備える。撮像装置１は、例えば携帯端末等の電子機器内に設けられている。
【００１９】
レンズ鏡筒４は、レンズ２及び３を保持するものであり、ネジ部４ａを介してホルダ５に取り付けられている。ホルダ５は、レンズ鏡筒４のネジ部４ａと嵌合するネジ部５ａを有し、レンズ鏡筒４を保持すると共に、第１のプリズム１１や第２のプリズム１２等を収容する。このホルダ５の内部には、ホルダ５以外に、撮像素子６、台座７、８、付勢部材９、１０、第１のプリズム１１及び第２のプリズム１２が配置されている。ホルダ５の下部には、図示は省略するが、基板が存在する。
【００２０】
撮像素子６は、基板に実装されている。台座７、８は、第１のプリズム１１及び第２のプリズム１２を支持するためのものである。付勢部材９、１０は、例えば板バネで構成され、第２のプリズム１２に対して光軸Ｓの方向に沿った上向きの力を与える。
【００２１】
第１のプリズム１１及び第２のプリズム１２は、例えばガラスで形成されており、ここでは三角形の形状をしている。第１のプリズム１１及び第２のプリズム１２は、レンズ２及び３と撮像素子６との間に設けられ、位置関係によって光軸Ｓ上のプリズムの厚さを変更することができる。ここでは第１のプリズム１１は、光軸Ｓに対して傾斜する傾斜面１１ａを持つと共に、ホルダ５に固定されている。第２のプリズム１２は、第１のプリズム１１の傾斜面１１ａに沿って移動する。さらに、第１のプリズム１１には、例えばＩＲカットフィルタ等の光学フィルタを付けるのが好ましい。これにより、光学フィルタを別個設ける必要がなくなる。
【００２２】
移動部材１３は、アクチュエータ１４により駆動され、第２のプリズム１２を左右に移動させる。アクチュエータ１４は、例えば圧電素子やソレノイドにより構成され、第２のプリズム１２に対して、光軸Ｓと垂直方向の力を加えるものである。このアクチュエータ１４は、移動部材１３を図中、左右方向に移動することによって、第２のプリズム１２に対して、光軸Ｓと垂直方向の力を加える。
【００２３】
図２は、本発明の光学機器におけるプリズムの移動後の状態を示す図である。ここで、屈折率ｎの媒質の厚みをΔＬだけ厚くすると、焦点位置は撮像素子６側へΔＬ（１−１／ｎ）だけ移動する。これは、レンズをΔＬ（１−１／ｎ）だけ撮像素子６側へ移動させたものと同じことになる。図２に示すように、アクチュエータ１４によって、移動部材１３が図中、左方向に移動すると、移動部材１３の移動に伴って第２のプリズム１２が図中、左方向に移動される。このとき、付勢部材９及び１０によって第２のプリズム１２は図中、上方に力が働くため、第２のプリズム１２は、第１のプリズム１１の傾斜面１１ａに沿って図中、左斜めに移動する。これにより、図２に示すように、図１と図２に示すようにΔＬの分だけ、光軸上のプリズムの厚さを変化させることができる。
【００２４】
これにより、第１のプリズム１１及び第２のプリズム１２によって光軸Ｓ上のプリズムの厚さを変えることによって、レンズ２、３を移動させることなく、ピント調節をすることができる。
【００２５】
図３は、本発明の撮像装置のピント調整方法を説明するための図である。図３に示すように、撮像装置１は、さらに制御部１５を備える。制御部１５は、撮像素子６が受光した光を変換した電気信号に基づいて、焦点が合っているかどうかを調べ、必要に応じてアクチュエータ１４を制御する。
【００２６】
アクチュエータ１４の駆動によって図１で示した移動部材１３が移動すると、第２のプリズム１２に対して、光軸Ｓと垂直方向の力が加えられる。また、第２のプリズム１２は、付勢部材９、１０によって、図中、上向きの力が加えられ、第１のプリズム１１の傾斜面１１ａに沿って斜め上方に移動する。制御部１５は、焦点が合った時点でアクチュエータ１４の駆動を終了する。これにより、光軸上のプリズムの厚さを変えることで、焦点距離が変化するため、ピントを調整することができる。レンズ２及び３を移動する必要がないため、光軸ズレは生じない。また、レンズの駆動機構も必要ないため、撮像装置を小さくすることができ、また、組立て工数を削減することもできる。
【００２７】
本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。なお、上記実施形態では二つのプリズムを用いた例について説明しているが、さらに多くのプリズムを用いて、光軸上のプリズムの厚さを変更するようにしてもよい。また、光学フィルタは複数のプリズムのうちのいずれかのプリズムに付けられていても良い。電子機器には、例えばカメラ、携帯端末等が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の撮像装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の撮像装置におけるプリズムの移動後の状態を示す図である。
【図３】本発明の撮像装置のピント調整方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  撮像装置
２、３  レンズ
４  レンズ鏡筒
５  ホルダ
６  撮像素子
７、８  台座
９、１０  付勢部材
１１  第１のプリズム
１２  第２のプリズム
１３  移動部材
１４  アクチュエータ
１５  制御部
【図１】
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【図２】
2006154573.tif 000004
【図３】
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