(57)【要約】【課題】  第１の撮像位置と第２の撮像位置を切換えることが可能でかつｆｃ調整が可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像装置１０は、２面以上の自由曲面形状の反射面を有するプリズムユニット３０と、撮像素子と、ガイド機構７９と、切換え手段として機能する駆動機構１００を備えている。ガイド機構７９はプリズムユニット３０を撮像素子の受光面と直交するＸ方向に移動可能に案内する。駆動機構１００は、撮像素子の受光面と平行なＹ方向に移動可能な移動部材８０と、移動部材８０に設けられたカム部材９０を有し、プリズムユニット３０を、第１の距離範囲での撮像に適した第１の位置と、第２の距離範囲での撮像に適した第２の位置とに選択的に位置決め保持する。カム部材９０は、移動部材８０に対して撮像素子の受光面と平行なＹ方向に移動可能であり、ｆｃ調整時にカム部材９０の位置を変えることができる。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体からの光束を入射して結像面に物体像を形成するための結像光学系をなすプリズムユニットであって、少なくとも２つの自由曲面形状の反射面を有し、物体からの光束が入射する入射光軸と該結像光学系から前記結像面に光束を射出する射出光軸とが互いに略平行かつ互いに離間しているプリズムユニットと、
前記結像面に配置されて、前記プリズムユニットにより形成された物体像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記プリズムユニットを前記撮像素子に対し該撮像素子の受光面と直交する方向に移動可能とするガイド機構と、
前記撮像素子の受光面と平行な方向に移動可能な移動部材と、
前記移動部材に取付けられたカム部材であって、前記撮像素子の受光面と直交する方向の距離が該受光面と平行な方向に次第に変化するカム面を有するカム部材と、
前記移動部材を第１の位置に位置決めするための第１位置決め部と、
前記移動部材を第２の位置に位置決めするための第２位置決め部と、
前記プリズムユニットまたはこのプリズムユニットを収納する筐体に設けられた受け部であって、前記カム面と接し、その接触位置に応じて前記受光面から前記プリズムユニットの射出面までの距離を変化させる受け部と、
前記移動部材に対する前記カム部材の前記受光面と平行な方向の相対位置を調節するための調節部と、
前記移動部材を前記第１の位置または前記第２の位置に選択的に移動させる切換え手段であって、前記移動部材が前記第１の位置にあるときに前記プリズムユニットを前記受光面と直交する方向において第１の撮像位置をとらせ、前記移動部材が前記第２の位置にあるときに前記プリズムユニットを前記受光面と直交する方向において第２の撮像位置をとらせる切換え手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記移動部材が移動する方向は、前記プリズムユニットの前記入射光軸と前記射出光軸が並ぶ方向であ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】
前記第１の撮像位置は、撮像すべき物体の位置が所定の位置から略無限遠までの間にある場合の撮像に適した標準撮像位置であり、前記第２の撮像位置は、撮像すべき物体の位置が前記所定の位置よりも近い場合の撮像に適したマクロ撮像位置であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記移動部材と前記カム部材との間に両者の動き止めをなすための歯部からなる係合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５】
前記カム部材には前記移動部材が移動する方向に沿う歯部からなるラック部が形成され、前記移動部材には該ラック部に噛みあうピニオンギヤが設けら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６】
前記ピニオンギヤは、ねじ部材によって前記移動部材に取付けられ、ｆｃ調整時に該ねじ部材を弛めることにより該ピニオンギヤを回転可能とし、ｆｃ調整後に該ねじ部材を締付けることにより該ピニオンギヤを前記移動部材に固定するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
請求項１に記載の撮像装置によって得られる電気信号に所定の電気的処理を施して画像データを得る処理手段と、
前記処理手段からの前記画像データを、適用された情報記録媒体に記録するための記録手段と、
を具備したことを特徴とする撮像用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話等に用いる撮像装置に係り、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と、それを用いた撮像用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやカメラ付き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。例えば自由曲面等からなるプリズムを使用する撮像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。この明細書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。
【０００３】
これらの特許文献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撮像光学系を形成し、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。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。
【０００４】
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。
【０００５】
（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。  
（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。  
以上の理由により、コンパクトでありながら、画質を高めることが可能である。
【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】
【０００６】
前記撮像装置を小型、薄型のデジタルカメラ、またはカメラ付き携帯電話に使用する場合に、撮像光学系の画角を広角系に設定して、パンフォーカス（固定焦点でありながら、全被写体距離範囲において概略ピントが合うようにする設定）にする方法が考えられる。
【０００７】
また最近の傾向として、この撮像装置を搭載したデジタルカメラまたはカメラ付き携帯電話を使用してバーコードを読取ったり、書物、原稿等の文字を読取ったりするニーズが発生している。これらのニーズに応えるためには、パンフォーカスの撮像装置にマクロ撮影に適合した機構が必要であるが、上記の特許文献１〜３にはこの技術に関する記載がない。
【０００８】
またこのような撮像装置を量産する場合において、光学系や光学系の保持枠の部品の寸法ばらつきや特性のばらつき、組み上がり上のばらつき等により、画像を読取るための撮像素子の撮像面に正確に被写体像を結像することが困難になる。
【０００９】
これらの問題を解決するために、個々の撮像素子において、撮像素子の入射面の位置と結像面との関係がベストになるようにピント面調整（以降ｆｃ調整と呼ぶ）を行う必要があるが、このような撮像装置に好適なｆｃ調整機構について前記特許文献１〜３には記載されていない。また前記のマクロ撮影に適合した機構と、ｆｃ調整機構の両方を少ない部品によって実現する手段についても開示されていない。
【００１０】
従ってこの発明では、第１の撮像距離に適した位置と第２の撮像距離に適した位置とを切換えることができ、かつ、ｆｃ調整が可能な撮像装置と、それを用いた撮像用機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、少なくとも２つの自由曲面形状の反射面を有し物体からの光束が入射する入射光軸と該結像光学系から前記結像面に光束を射出する射出光軸とが互いに略平行かつ互いに離間しているプリズムユニットと、前記結像面に配置されて前記プリズムユニットにより形成された物体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記プリズムユニットを前記撮像素子に対し該撮像素子の受光面と直交する方向に移動可能とするガイド機構と、前記撮像素子の受光面と平行な方向に移動可能な移動部材と、前記移動部材に取付けられたカム部材であって前記撮像素子の受光面と直交する方向の距離が該受光面と平行な方向に次第に変化するカム面を有するカム部材と、前記移動部材を第１の位置に位置決めするための第１位置決め部と、前記移動部材を第２の位置に位置決めするための第２位置決め部と、前記プリズムユニットまたはこのプリズムユニットを収納する筐体に設けられた受け部であって前記カム面と接し、その接触位置に応じて前記受光面から前記プリズムユニットの射出面までの距離を変化させる受け部と、前記移動部材に対する前記カム部材の前記受光面と平行な方向の相対位置を調節するための調節部と、前記移動部材を前記第１の位置または前記第２の位置に選択的に移動させる切換え手段とを備えている。該切換え手段は、前記移動部材が前記第１の位置にあるときに前記プリズムユニットを前記受光面と直交する方向において第１の撮像位置をとらせ、前記移動部材が前記第２の位置にあるときに前記プリズムユニットを前記受光面と直交する方向において第２の撮像位置をとらせるものである。
【００１２】
前記移動部材が移動する方向は、例えば、前記プリズムユニットの前記入射光軸と前記射出光軸が並ぶ方向である。  
前記第１の撮像位置は、例えば、撮像すべき物体の位置が所定の位置から略無限遠までの間にある場合の撮像に適した標準撮像位置であり、前記第２の撮像位置は、例えば、撮像すべき物体の位置が前記所定の位置よりも近い場合の撮像に適したマクロ撮像位置である。
【００１３】
前記移動部材と前記カム部材との間に、両者の動き止めをなすための歯部からなる係合部が形成されていてもよい。  
また、前記カム部材には、前記移動部材の移動方向に沿う歯部からなるラック部が形成され、前記移動部材には該ラック部に噛みあうピニオンギヤが設けられていてもよい。  
さらに前記ピニオンギヤは、ねじ部材によって前記移動部材に取付けられ、ｆｃ調整時に該ねじ部材を弛めることにより該ピニオンギヤを回転可能とし、ｆｃ調整後に該ねじ部材を締付けることにより該ピニオンギヤを前記移動部材に固定するようにしてもよい。
【００１４】
本発明の撮像用機器は、前記の撮像装置によって得られる電気信号に所定の電気的処理を施して画像データを得る処理手段と、前記処理手段からの前記画像データを、適用された情報記録媒体に記録するための記録手段とを具備している。撮像用機器の一例は、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、移動部材に対するカム部材の相対位置を変えることによってｆｃ調整を行うことができる。しかも移動部材を第１の位置と第２の位置とに切換えることによって、プリズムユニットを第１の撮像位置と第２の撮像位置とに切換えることができる。このため、二つの撮像状態すなわち撮像すべき物体の位置が第１の距離範囲にある場合と、第２の距離範囲にある場合のそれぞれに適した撮像を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の第１の実施形態について、図１から図１０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２に示すように、デジタルカメラ１のハウジング２の内部に、撮像装置１０と、処理手段として機能する画像処理回路１１と、記録部１２などが収容されている。
【００１７】
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、画像データを得る機能を担っている。記録部１２は、画像処理回路１１からの画像データを、適用された記録媒体に記録するための記録手段として機能する。ここで、「適用された記録媒体」とは、このデジタルカメラ１に内蔵されたフラッシュメモリや、外部から挿脱可能なメモリカード等のことである。
【００１８】
図１に示されるように、ハウジング２に、レリーズボタン２０やフラッシュ２１、ファインダ光学系２２、カバーガラス２３等が設けられている。ハウジング２の背面に画像モニタ２４（図２に示す）が設けられている。
【００１９】
撮像装置１０は、偏心光学系である結像光学系としてのプリズムユニット３０と、固定枠３１などを含んでいる。固定枠３１に取付けられた基板３３に、ＣＣＤ等の撮像素子３２が位置決め保持されている。
【００２０】
結像光学系としてのプリズムユニット３０の一例が、図３〜図６に示されている。このプリズムユニット３０は、第１のプリズム４１と、第２のプリズム４２と、絞り部材４３とを有している。絞り部材４３は、第１のプリズム４１と第２のプリズム４２との間に設けられている。絞り部材４３は、第１および第２のプリズム４１，４２を所定位置に保持するための接続部材としても機能する。
【００２１】
図３と図８等に示されるように、第２のプリズム４２の射出側にフィルタ等の光学部材４４が配置されている。第２のプリズム４２から出た光は結像面４５にて結像する。この結像面４５に、プリズムユニット３０により形成された物体像を電気信号に変換するための撮像素子３２の受光面３２ａが配置されている。
【００２２】
第１のプリズム４１は、入射屈折面５１と、回転非対称で一つの対称面を有する反射面５２と、射出屈折面５３とを有する偏心プリズムである。反射面５２は、例えばアルミニウム蒸着等によるコーティング層５４（図８に示す）によって形成されている。
【００２３】
図５に示されるように第１のプリズム４１の射出屈折面５３は、その有効径部５３ａの外側領域に形成された平面部５３ｂを有している。平面部５３ｂは、円柱状に形成された２つの位置決め部５３ｃ，５３ｄと、半球面状に形成された３つの突起部５３ｅ，５３ｆ，５３ｇなどを有している。位置決め部５３ｃ，５３ｄは、有効径部５３ａの外側位置に設けられている。位置決め部５３ｃ，５３ｄは、有効径部５３ａを挟んで、互いに対向するように設けられている。
【００２４】
図３と図８等に示されるように第２のプリズム４２は、入射屈折面６１と、反射面６２と、反射面６３と、射出面６４とを有する偏心プリズムで構成されている。反射面６２と反射面６３のうち少なくとも一つは、回転非対称で一つの対称面を有する自由曲面からなる。反射面６２，６３は、例えばアルミニウム蒸着等によるコーティング層６５（図８に示す）によって形成されている。
【００２５】
図６に示されるように第２のプリズム４２の入射屈折面６１は、その有効径部６１ａの外側領域に形成された平面部６１ｂを有している。平面部６１ｂは、円柱状に形成された２つの位置決め部６１ｃ，６１ｄと、半球面状に形成された３つの突起部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇを有している。
【００２６】
図４に示されるように絞り部材４３は、２つのプリズム４１，４２の光学作用面の有効径に合わせて構成された開口からなる絞り孔６６を備えている。絞り部材４３は、絞り孔６６の外側に形成された平面部６７，６８を有している。なお、図４は絞り部材４３の両側部が切断された状態で描かれ、その切断面がハッチングで示されている。
【００２７】
平面部６７，６８に、位置決め保持部６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄが形成されている。これらの位置決め保持部６９ａ〜６９ｄは、第１および第２のプリズム４１，４２の位置決め部５３ｃ，５３ｄ，６１ｃ，６１ｄと対応する位置に形成されている。
【００２８】
絞り部材４３の一方の平面部６７側から、第１のプリズム４１の位置決め部５３ｃ，５３ｄを、絞り部材４３の位置決め保持部６９ａ，６９ｂに嵌合させる。これにより、第１のプリズム４１の位置が決まる。また、絞り部材４３の他方の平面部６８側から、第２のプリズム４２の位置決め部６１ｃ，６１ｄを、絞り部材４３の位置決め保持部６９ｃ，６９ｄに嵌合させる。これにより、第２のプリズム４２の位置が決まる。
【００２９】
以上説明したプリズムユニット３０は、少なくとも２つの自由曲面形状の反射面５２，６２，６３を有している。しかも物体からの光束をプリズムユニット３０に入射するための入射光軸λ１（図２と図８に示す）と、プリズムユニット３０から結像面４５に光束を射出するための射出光軸λ２とが略平行で、かつ、入射光軸λ１と射出光軸λ２とが互いに所定の間隔を有する結像光学系である。
【００３０】
図７と図８に示されるように、プリズムユニット３０を構成するプリズム４１，４２と絞り部材４３は、筐体７０に収容されている。筐体７０には、第１のプリズム４１の入射屈折面５１と対向する位置に、入射窓７１が形成されている。プリズムユニット３０は、筐体７０の内部の所定位置に、例えば接着等の固定手段によって固定される。
【００３１】
図８に示されるように、固定枠３１に一対のガイド部材７５，７６が形成されている。ガイド部材７５，７６は、撮像素子３２の受光面３２ａと直交する方向（図７と図８に矢印Ｘで示す方向）に延びている。これらガイド部材７５，７６に、筐体７０の両端部に形成された嵌合部７７，７８が嵌合している。ガイド部材７５，７６と嵌合部７７，７８とによって、本発明で言うガイド機構７９が構成されている。
【００３２】
ガイド部材７５，７６は、筐体７０が撮像素子３２の受光面３２ａと直交する方向（矢印Ｘ方向）に移動することを許容し、かつ、筐体７０が受光面３２ａと平行な方向（矢印Ｙ，Ｚで示す方向）に移動することを規制するものである。これらガイド部材７５，７６と嵌合部７７，７８によって構成されるガイド機構７９は、プリズムユニット３０を、撮像素子３２の受光面３２ａと直交する方向に移動可能に案内する。
【００３３】
固定枠３１に、撮像素子３２の受光面３２ａと平行な方向（矢印Ｙで示す方向）に移動可能な移動部材８０が設けられている。本実施形態の場合、移動部材８０が移動する方向（矢印Ｙで示す方向）は、プリズムユニット３０の入射光軸λ１と射出光軸λ２が並ぶ方向である。移動部材８０は、筐体７０の両側面に沿う一対の腕部８０ａ，８０ｂと、腕部８０ａ，８０ｂをつなぐ連結部８０ｃと、入力部８０ｄなどからなる。腕部８０ａ，８０ｂは、筐体７０の両側面に沿って、撮像素子３２の受光面３２ａと平行な方向（矢印Ｙ方向）に延びている。
【００３４】
固定枠３１には、移動部材８０が前記Ｙ方向に移動することを案内するためのガイド部８５，８６が形成されている。またこの固定枠３１には、移動部材８０を第１の位置Ｙ１（図７に示す）に位置決めするための第１位置決め部８７と、移動部材８０を第２の位置Ｙ２（図１０に示す）に位置決めするための第２位置決め部８８が形成されている。
【００３５】
移動部材８０の一方の腕部８０ａにカム部材９０が取付けられている。移動部材８０の他方の腕部８０ｂにもカム部材９０（図９に示す）が取付けられている。これらのカム部材９０は、接続部９０ｃによって互いに接続され、移動部材８０に対して一対のカム部材９０が同時に前記Ｙ方向に移動できるようになっている。接続部９０ｃは、プリズムユニット３０と干渉しないように筐体７０の内部を筐体７０の幅方向（矢印Ｚで示す方向）に横切っている。
【００３６】
一対のカム部材９０は互いに共通の構造であるため、以下に一方のカム部材９０を代表して説明する。このカム部材９０は、斜面からなるカム面９１を有している。カム面９１は、撮像素子３２の受光面３２ａと直交する方向（矢印Ｘ方向）の距離が、受光面３２ａと平行な方向（矢印Ｙ方向）に次第に変化するように傾斜した形状となっている。
【００３７】
移動部材８０とカム部材９０との間に、調節部９２が設けられている。調節部９２は、移動部材８０に対するカム部材９０の相対位置（撮像素子３２と平行なＹ方向の位置）を調節するためのものである。一例として、移動部材８０側に形成されたラック状の凹凸からなる歯部９３と、カム部材９０側に形成された凹凸からなる歯部９４とによって構成されている。
【００３８】
これらの歯部９３，９４は、互いに１ピッチ分ずつ位置をずらすことができ、移動部材８０に対するカム部材９０のＹ方向の相対位置を１ピッチ分ずつ調節することが可能である。これらの歯部９３，９４は、互いに噛合った状態において、移動部材８０とカム部材９０とのＹ方向の動き止めをなすための係合部としても機能する。
【００３９】
筐体７０には、カム面９１と接する受け部９５が設けられている。傾斜したカム面９１に受け部９５が接することにより、カム面９１に対する受け部９５の接触位置に応じて、撮像素子３２からプリズムユニット３０の射出面６４までの距離が少しずつ変化することになる。受け部９５は、カム面９１に常に接するように、ばね部材９６によって付勢されている。
【００４０】
固定枠３１には、移動部材８０を前記第１の位置Ｙ１または第２の位置Ｙ２に選択的に移動させる切換え手段の一例として、駆動機構１００が配置されている。駆動機構１００の一例は、電動式の駆動源として機能するソレノイド１０１と、レバー部材１０２と、リターンばね１０３などを備えている。
【００４１】
ソレノイド１０１のプランジャ１０５は、該ソレノイド１０１の非通電時（オフ時）にリターンばね１０３の弾力によって図７中の矢印Ｍ１方向に移動し、通電時（オン時）には図１０中の矢印Ｍ２方向に移動するようになっている。レバー部材１０２は軸１０６を中心に回動可能である。ソレノイド１０１のオン・オフを切換えるために、このデジタルカメラ１（図１）にスイッチ１０７が設けられている。
【００４２】
レバー部材１０２の一端１１０がプランジャ１０５の先端部に接続されている。レバー部材１０２の他端１１１は、移動部材８０の入力部８０ｄに、ピン１１２を介して接続されている。このためプランジャ１０５が前記Ｍ１，Ｍ２方向に移動すると、その動きが、レバー部材１０２を介して移動部材８０に伝達され、移動部材８０が前記Ｙ方向に移動する。
【００４３】
移動部材８０が図７に示す第１の位置Ｙ１にあるとき、プリズムユニット３０は、撮像素子３２の受光面３２ａと直交するＸ方向において第１の撮像位置Ｐ１（図２に示す）をとる。ここで言う第１の撮像位置Ｐ１は、撮像すべき物体の位置が所定の位置から略無限遠までの間にある場合に対応して撮像を行うための標準撮像位置である。
【００４４】
また、移動部材８０が図１０に示す第２の位置Ｙ２にあるとき、プリズムユニット３０は、撮像素子３２の受光面３２ａと直交するＸ方向において第２の撮像位置Ｐ２（図２に示す）をとる。ここで言う第２の撮像位置Ｐ２は、撮像すべき物体の位置が前記所定の位置よりも近い場合に対応して撮像を行うためのマクロ撮像位置である。すなわち、切換え手段として機能する駆動機構１００は、プリズムユニット３０を標準撮像位置Ｐ１とマクロ撮像位置Ｐ２とに切換える機能を有している。
【００４５】
次に、前記撮像装置１０の作用について説明する。  
撮像装置１０のピント調整（ｆｃ調整）を行うとき、標準撮像に適合した物体位置に調整用テストチャートを置き、撮像素子３２からの電気信号に基いて画像データのコントラスト値を評価して、そのコントラスト値が最大になるように、プリズムユニット３０の射出面６４から撮像素子３２までの距離の微調整を行う。
【００４６】
この微調整を行うには、移動部材８０を図７に示す第１の位置Ｙ１に位置させた状態で、移動部材８０の歯部９３とカム部材９０の歯部９４との係合を外し、カム部材９０をＹ方向に微少量移動させる。こうすることにより、カム面９１と受け部９５との接触位置に応じて、プリズムユニット３０の射出面６４から撮像素子３２までの距離が変化し、標準撮像位置においてｆｃ調整をなすことができる。
【００４７】
ｆｃ調整が行われたのち、例えば接着剤等の固定手段によって、移動部材８０とカム部材９０を互いに固定することにより、撮像素子３２に対するプリズムユニット３０のピント面が調整された位置にて、プリズムユニット３０の射出面６４から撮像素子３２までの距離が固定される。なお、上記の説明では標準撮像位置の結像状態がベストになるようにｆｃ調整を行ったが、マクロ撮像位置の結像状態がベストになるようにｆｃ調整を行うようにしてもよい。
【００４８】
図８に示すように入射光軸λ１に沿って入射窓７１から第１のプリズム４１に入射した光束は、第１のプリズム４１の反射面５２で反射し、射出屈折面５３から第２のプリズム４２の入射屈折面６１に入射する。そして反射面６２，６３にて反射し、射出光軸λ２に沿って射出面６４から光学部材４４を経て、撮像素子３２の受光面３２ａにて結像する。入射光軸λ１と射出光軸λ２とは略平行である。
【００４９】
駆動機構１００のソレノイド１０１がオフ状態にあるときは、図７に示されるように、移動部材８０は、ばね１０３の弾力によって第１位置決め部８７に当接する第１の位置Ｙ１に保持される。この場合、プリズムユニット３０が標準撮像に適した第１の撮像位置Ｐ１をとる。
【００５０】
スイッチ１０７（図１に示す）を操作することにより、ソレノイド１０１をオン状態にすると、図１０に示すように、移動部材８０は、ばね１０３の弾力に抗して第２位置決め部８８に当接する第２の位置Ｙ２まで移動する。この場合、プリズムユニット３０がマロ撮像に適した第２の撮像位置Ｐ２をとる。
【００５１】
この撮像装置１０は、前記ｆｃ調整によってプリズムユニット３０のピント面の位置を調整することができるため、撮像装置１０の組立時等に不可避的に生じる部品各部のばらつきや部品の形状精度等に起因するプリズムユニット３０の結像面４５と撮像素子３２の受光面３２ａとの位置ずれを極小とすることができる。このため、撮像装置１０は良質な画像を結ぶことができる。
【００５２】
以下に本発明の第２の実施形態について、図１１と図１２に示す撮像装置１０Ａを参照して説明する。なお、この第２の実施形態の撮像装置１０Ａにおいて、前記第１の実施形態の撮像装置１０と共通の部位には第１の実施形態の撮像装置１０と共通の符号を付して説明は省略する。
【００５３】
第２の実施形態の撮像装置１０Ａの筐体７０は、固定枠３１に固定されている。この筐体７０に、ガイド溝１２０が形成されている。ガイド溝１２０は、撮像素子３２（図１２に示す）の受光面３２ａと直交する方向（矢印Ｘ方向）に延びている。ガイド溝１２０に凸形状の被ガイド部１２１が嵌合している。被ガイド部１２１は、ガイド溝１２０に対して前記Ｘ方向に移動することができる。ガイド溝１２０と被ガイド部１２１によって、この発明で言うガイド機構１２２が構成されている。
【００５４】
被ガイド部１２１は、例えばプリズムユニット３０の絞り部材４３の両側部に形成されている。絞り部材４３の両側部に受け部１２５が形成されている。受け部１２５は、筐体７０に取付けられたばね部材１２６によって、カム部材９０のカム面９１に向かって付勢されている。移動部材８０とカム部材９０との間に、第１の実施形態と同様に、係止部を兼ねた歯部９３，９４からなる調節部９２が設けられている。
【００５５】
このように構成された第２の実施形態の撮像装置１０Ａも、第１の実施形態の撮像装置１０と同様に、移動部材８０に対するカム部材９０の相対位置を調節することによって、ピント調整（ｆｃ調整）を行うことができる。また、ソレノイド１０１を備えた駆動機構１００によって移動部材８０を第１の位置と第２の位置とに切換えることにより、プリズムユニット３０を、標準撮像に適した第１の撮像位置と、マクロ撮像に適した第２の撮像位置とに切換えることができる。
【００５６】
以下に本発明の第３の実施形態に係る撮像装置１０Ｂについて、図１３と図１４を参照して説明する。この撮像装置１０Ｂにおいて、前記第２の実施形態の撮像装置１０Ａと共通の部位には第２の実施形態の撮像装置１０Ａと共通の符号を付して説明は省略する。
【００５７】
第３の実施形態の撮像装置１０Ｂも第２の実施形態の撮像装置１０Ａと同様に、筐体７０に形成されたガイド溝１２０と、プリズムユニット３０に設けられた被ガイド部１２１によって、ガイド機構１２２が構成されている。第２の実施形態と異なるのは、カム部材９０にラック部１３０が形成され、移動部材８０にピニオンギヤ１３１が取付けられている点である。ラック部１３０は、移動部材８０が移動する方向（矢印Ｙ方向）に沿って形成されている。
【００５８】
ピニオンギヤ１３１は、ねじ部材１３２によって、移動部材８０に取付けられている。ｆｃ調整時にねじ部材１３２を弛めることにより、ピニオンギヤ１３１を回転させることができる。ｆｃ調整後にねじ部材１３２を締付けることにより、ピニオンギヤ１３１が移動部材８０に固定される。
【００５９】
このように構成された第３の実施形態の撮像装置１０Ｂにおいては、ｆｃ調整時にねじ部材１３２を弛め、図１４に一例を示す調整用の治具１３５によってピニオンギヤ１３１を回転させることにより、移動部材８０に対するカム部材９０の位置を無段階的に微少量ずつ変化させることができる。このためｆｃ調整をさらに精密に行うことが可能となる。ｆｃ調整後は、ねじ部材１３２を締付けることにより、移動部材８０に対するカム部材９０の位置を固定できる。
【００６０】
以下に本発明の第４の実施形態について、図１５〜図１７を参照して説明する。  
図１５に示すカメラ付き携帯電話１４０の内部に、図１６，図１７に示す撮像装置１０Ｃが収納される。この第４の実施形態の撮像装置１０Ｃにおいて、第２および第３の実施形態の撮像装置１０Ａ，１０Ｂと共通の部位には第２および第３の実施形態の撮像装置１０Ａ，１０Ｂと共通の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
第４の実施形態の撮像装置１０Ｃは、第１の撮像位置と第２の撮像位置を切換えるための切換え手段として、手動式の切換え機構１５０を備えている。切換え機構１５０以外は第２および第３の実施形態の撮像装置１０Ａ，１０Ｂと同様に構成されている。
【００６２】
手動式の切換え機構１５０は、手指によって操作されるマニュアル操作切換え部材１５１と、レバー部材１５２と、ばね１５３などを備えている。マニュアル操作切換え部材１５１は、図１６に示す第１の操作位置Ｓ１と、図１７に示す第２の操作位置Ｓ２とに選択的に移動させることができる。マニュアル操作切換え部材１５１の係合部１５１ａに、レバー部材１５２の被係合部１５２ａが係合するようになっている。レバー部材１５２は回転軸１５４を中心に回動することができる。
【００６３】
ばね１５３は、一対の腕部１５５，１５６を有するねじりばねである。一方の腕部１５５の端部１６７は、固定枠３１に設けられたばね掛け部１７０に係止されている。他方の腕部１５６の端部１６８は、レバー部材１５２に設けられたばね掛け部１７１に係止されている。このばね１５３は、腕部１５５，１５６間の距離が広がる方向に反発力が生じるようにトーションを与えた状態で、両端部１６７，１６８をばね掛け部１７０，１７１に係止させている。
【００６４】
前記ばね１５３とレバー部材１５２によってトグル機構が構成されている。すなわち、図１６に示すように、ばね１５３のレバー部材１５２側の端部１６８が、レバー部材１５２の回転軸１５４とばね掛け部１７０とを結ぶ線分Ｃ１（中立位置）の右側に位置しているときには、ばね１５３の反発力がレバー部材１５２を右回り（時計回り方向）に付勢する。また図１７に示すように、ばね１５３のレバー部材１５２側の端部１６８が、前記線分Ｃ１（中立位置）の左側に位置しているときには、ばね１５３の反発力がレバー部材１５２を左回り（反時計回り方向）に付勢する。
【００６５】
前記のように構成された切換え機構１５０によれば、図１６に示すようにマニュアル操作切換え部材１５１が第１の操作位置Ｓ１にあるとき、ばね１５３の弾力によって、移動部材８０が第１位置決め部８７に向かって付勢され、移動部材８０は第１位置決め部８７によって位置決めがなされる。このためプリズムユニット３０は、標準撮像に適した第１の撮像位置をとる。
【００６６】
図１７に示すように、マニュアル操作切換え部材１５１を第２の操作位置Ｓ２に移動させると、ばね１５３の反発力がレバー部材１５２を反時計回り方向に付勢するようになり、移動部材８０が第２位置決め部８８に向かって付勢される。このため移動部材８０が第２位置決め部８８によって位置決めがなされ、プリズムユニット３０は、マクロ撮像に適した第２の撮像位置をとる。
【００６７】
このように構成された第４の実施形態の撮像装置１０Ｃも、第１〜第３の実施形態の撮像装置１０，１０Ａ，１０Ｂと同様に、移動部材８０に対するカム部材９０の相対位置を調節することによって、ピント面調整（ｆｃ調整）を行うことができる。この撮像装置１０Ｃをカメラ付き携帯電話１４０に組込むことにより、カメラ付き携帯電話１４０の小型化および薄型化、そして高画質化が可能である。
【００６８】
なお、本発明を実施するに当たり、プリズムユニットや撮像素子、ガイド機構、移動部材、カム部材、切換え手段をはじめとして、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。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の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プリズムユニットの側面図。
【図４】図３に示されたプリズムユニットの分解斜視図。
【図５】図３に示されたプリズムユニットの第１のプリズムの斜視図。
【図６】図３に示されたプリズムユニットの第２のプリズムの斜視図。
【図７】図１に示されたデジタルカメラに内蔵される撮像装置の斜視図。
【図８】図７中のＦ８−Ｆ８線に沿う撮像装置の断面図。
【図９】図７に示された撮像装置のカム部材の斜視図。
【図１０】図７に示された撮像装置の移動部材の位置を切換えた状態の斜視図。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の斜視図。
【図１２】図１１中のＦ１２−Ｆ１２線に沿う撮像装置の断面図。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る撮像装置の斜視図。
【図１４】図１３に示された撮像装置の調節部と、治具の一部を拡大して示す斜視図。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る撮像装置を備えたカメラ付き携帯電話の斜視図。
【図１６】図１５に示されたカメラ付き携帯電話に内蔵される撮像装置の斜視図。
【図１７】図１６に示された撮像装置の移動部材の位置を切換えた状態の斜視図。
【符号の説明】
【００７０】
１…デジタルカメラ（撮像用機器）
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…撮像装置
１１…画像処理回路
１２…記録部
３０…プリズムユニット
３２…撮像素子
７９…ガイド機構
８０…移動部材
８７…第１位置決め部
８８…第２位置決め部
９０…カム部材
９１…カム面
９２…調節部
９５…受け部
１００…駆動機構
１２２…ガイド機構
１２５…受け部
１４０…カメラ付き携帯電話（撮像用機器）
１５０…切換え機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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