(57)【要約】自動焦点システムは、少なくとも１枚のマイクロミラーアレイレンズ、イメージセンサ及び信号処理装置を備えている。マイクロミラーアレイレンズは、被写体の像を写し、イメージセンサにその像を結像させる。イメージセンサは、その光を受光し、光の光学的エネルギーを電気的エネルギーの電気信号に変換する。イメージセンサは、被写体の画像データを搬送する電気信号を信号処理装置に送る。信号処理装置は、その電気信号を受け取り、画像データの画質とその焦点判定基準とを比較し、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調節するためにマイクロミラーアレイレンズに送る制御信号を生成する。このプロセスは、画像データの画質が焦点判定規準に合致するまで反復継続され、人間の目における残像の速度内で完了する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロミラーを有する少なくとも１枚のマイクロミラーアレイレンズを備えた自動焦点システムであって、
上記各マイクロミラーは、上記マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調整する駆動部によって制御されている自動焦点システム。
【請求項２】
被写体から発散された光を受光するイメージセンサと、
上記イメージセンサと前記マイクロミラーアレイレンズとを連絡する信号処理装置とを備えていると共に、
前記マイクロミラーアレイレンズの焦点距離が上記イメージセンサに被写体の像を結像するように調整される請求項１記載の自動焦点システム。
【請求項３】
前記イメージセンサは、被写体から発散された光の光学的エネルギーを、被写体の画像データを搬送する電気信号に変換すると共に、その電気信号を信号処理装置に送る請求項２記載の自動焦点システム。
【請求項４】
前記信号処理装置は、画像データの画質とその焦点判定基準とを比較し、マイクロミラーアレイレンズに送る制御信号を生成する請求項３記載の自動焦点システム。
【請求項５】
命令信号により、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調整するように、マイクロミラーを回転又は平行移動の少なくとも一方を行わせる駆動部が設けられている請求項４記載の自動焦点システム。
【請求項６】
マイクロミラーアレイレンズの焦点距離は、画像データの画質が焦点判定規準に合致するまで調整される請求項５記載の自動焦点システム。
【請求項７】
自動焦点システムの焦点を合わせる速度は、人間の目における残像の速度と同じか又はそれよりも速い請求項１記載の自動焦点システム。
【請求項８】
自動焦点システムが、撮像装置に使用される請求項１記載の自動焦点システム。
【請求項９】
被写体からマイクロミラーアレイレンズに向けて発散された光を通過させて被写体を結像させる少なくとも１つのレンズを備えている請求項２記載の自動焦点システム。
【請求項１０】
被写体から発散された光を受光するイメージセンサと、
被写体から発散されるエネルギーを有するビームを発生するエミッタと、正確な焦点距離を決定する検出器とを有する距離測定装置とを備えていると共に、
マイクロミラーアレイレンズの焦点距離が上記イメージセンサに被写体が結像するように調整される請求項１記載の自動焦点システム。
【請求項１１】
制御信号により、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調節する駆動部が設けられている請求項９記載の自動焦点システム。
【請求項１２】
各マイクロミラーは、被写体とその画像との間に媒体が存在することによる光学的影響によって引き起こされる収差、又は画像が近軸光線による結合の規則を逸脱することによるレンズシステムの欠陥によって引き起こされる収差を修正するために、独立して制御される請求項１記載の自動焦点システム。
【請求項１３】
自動焦点システムが、撮像装置のズーミングシステムの一部として使用される請求項１記載の自動焦点システム。
【請求項１４】
自動焦点機能を備えた撮像装置であって、
複数のマイクロミラーを有する少なくとも１枚のマイクロミラーアレイレンズを備え、  上記各マイクロミラーは、上記マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調整する駆動部によって制御されている撮像装置。
【請求項１５】
前記マイクロミラーアレイレンズは、
被写体から発散された光を受光するイメージセンサと、
上記イメージセンサと前記マイクロミラーアレイレンズとを連絡する信号処理装置とを備えていると共に、
前記マイクロミラーアレイレンズの焦点距離が上記イメージセンサに被写体の像を結像するように調整される請求項１４記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記イメージセンサは、被写体から発散された光の光学的エネルギーを、被写体の画像データを搬送する電気信号に変換すると共に、その電気信号を信号処理装置に送る請求項１５記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記信号処理装置は、画像データの画質とその焦点判定基準とを比較し、マイクロミラーアレイレンズに送る制御信号を生成する請求項１６記載の撮像装置。
【請求項１８】
命令信号により、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調整するように、マイクロミラーを回転又は平行移動の少なくとも一方を行わせる駆動部が設けられている請求項１７記載の撮像装置。
【請求項１９】
マイクロミラーアレイレンズの焦点距離は、画像データの画質が焦点判定規準に合致するまで調整される請求項１８記載の撮像装置。
【請求項２０】
自動焦点システムの焦点を合わせる速度は、人間の目における残像の速度と同じか又はそれよりも速い請求項１４記載の撮像装置。
【請求項２１】
被写体からマイクロミラーアレイレンズに向けて発散された光を通過させて被写体を結像させる少なくとも１つのレンズを備えている請求項１５記載の撮像装置。
【請求項２２】
前記マイクロミラーアレイレンズの信号処理装置は、
被写体から発散された光を受光するイメージセンサと、
被写体から発散されるエネルギーを有するビームを発生するエミッタと、正確な焦点距離を決定する検出器とを有する距離測定装置とを備えていると共に、
マイクロミラーアレイレンズの焦点距離が上記イメージセンサに被写体が結像するように調整される請求項１５記載の撮像装置。
【請求項２３】
制御信号により、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調節する駆動部が設けられている請求項２２記載の撮像装置。
【請求項２４】
各マイクロミラーは、被写体とその画像との間に媒体が存在することによる光学的影響によって引き起こされる収差、又は画像が近軸光線による結合の規則を逸脱することによるレンズシステムの欠陥によって引き起こされる収差を修正するために、独立して制御される請求項１４記載の撮像装置。
【請求項２５】
前記自動焦点システムが、撮像装置のズーミングシステムの一部として使用される請求項１４記載の撮像装置。
【請求項２６】
被写体像の結像方法であって、
レンズ又はマイクロミラーアレイレンズに被写体の像を形成し、その像をイメージセンサのマイクロミラーアレイレンズに結像させる第１の工程と、
被写体から発散された光の光学的エネルギーを、被写体の画像データを搬送する電気信号に変換すると共に、その電気信号をイメージセンサに連結されている信号処理装置に送る第２の工程と、
上記画像データを焦点判定基準にて解析し、マイクロミラーアレイレンズに送る制御信号を生成する第３の工程と、
マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調整するように、該マイクロミラーアレイレンズの駆動部を駆動させる制御信号を送る第４の工程と、
上記第１の工程〜第４の工程を、画像データの画質が焦点判定規準に合致するまで反復する第５の工程とを含む被写体像の結像方法。
【請求項２７】
前記第１の工程〜第４の工程を、人間の目における残像の速度内で完了させる請求項２６記載の被写体像の結像方法。
【請求項２８】
被写体像の結像方法であって、
距離測定装置を用いて被写体像までの距離を測定する工程と、
レンズ公式も用いて自動焦点システムの有効焦点距離を決定する工程と、
駆動部にマイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調整するように駆動させるために、距離測定装置からマイクロミラーアレイレンズに制御信号を送る工程と、
イメージセンサに結像させるマイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調整することにより、上記イメージセンサに被写体像の焦点を合わせる工程とを含む被写体像の結像方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の技術分野〕
本発明は、自動焦点システムに関し、特に、少なくとも１枚のマイクロミラーアレイレンズ（micromirror array lens）からなる高速自動焦点システムに関する。
【０００２】
〔背景技術〕
従来の例えばカメラ、ビデオカメラ等の多くの撮像装置は、画像を簡単により鮮明に獲得するために自動焦点システムを使用している。従来の自動焦点システムは、レンズ群、レンズの移動機構、イメージセンサ及び信号処理装置を備えている。
【０００３】
従来の自動焦点システムは焦点を合わせる速度が低速であるので、撮像装置又は被写体の少なくとも一方が不意に動くときに、撮像装置は画像の焦点が合わなくなる。したがって、撮像装置はピンぼけの画像を得ることになる。
【０００４】
従来の殆どの自動焦点システムは、一つ以上のレンズの焦点を合わせるために、電磁気的駆動モータ又は圧電アクチュエータを用いている。しかしながら、従来の自動焦点システムの応答速度は、撮像装置に組み込まれる従来の屈折レンズ及び従来のレンズ移動機構にかなりの慣性があるので、余りに遅い。電磁気的駆動モータの応答速度は、磁気インダクタンスによって制限される。速い自動焦点を用いる撮像装置はまだ現われていない。
【０００５】
このように、明瞭な画像を瞬時に獲得することを可能にする改良された自動焦点システムが現実に要求されている。そのようなシステムが、容易に製造され、かつ撮像装置に採用されなければならない。
【０００６】
〔発明の要旨〕
本発明は、速く動く被写体の明瞭な画像の獲得、及び／又は撮像装置が移動若しくは振動している場合における明瞭な画像の獲得を行い得る高速自動焦点システムを提供することを目的としている。
【０００７】
本発明の自動焦点システムは、少なくとも１枚のマイクロミラーアレイレンズ、イメージセンサ及び信号処理装置を備えている。マイクロミラーアレイレンズは、駆動部によって制御される複数のマイクロミラーを備えている。
【０００８】
上記駆動部は、画像の相収差（phase aberration）を取除くために被写体から発散された光の光路長を長くするか又は短くするように、マイクロミラーを後退させるか（retract）及び／又は持ち上げる。
【０００９】
本発明によれば、マイクロミラーアレイレンズが被写体から発散された光をイメージセンサに映すことによって、該被写体の像が形成される。
【００１０】
イメージセンサは、その光を受光し、光の光学的エネルギーを電気的エネルギーの電気信号に変換する。イメージセンサは、被写体の画像データを搬送する電気信号を信号処理装置に送る。信号処理装置は、その電気信号を受け取り、画像データの画質とその焦点判定基準とを比較し、そして、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を調節するためにマイクロミラーアレイレンズの駆動部に送る制御信号を生成する。このプロセスは、画像データの画質が焦点判定規準に合致するまで反復継続され、人間の目における残像の速度内で完了する。
【００１１】
本発明の自動焦点システムは、距離測定装置を含んでいてもよい。距離測定装置は、被写体に光エネルギーを与え、正しい焦点距離を決定するために被写体から反射されるエネルギーを検出する。焦点距離が、一旦決定されると、信号処理装置は、レンズ公式を適用して、そのシステムの有効な焦点距離を計算する。そのとき、信号処理装置は、制御信号を生成し、マイクロミラーアレイレンズが焦点距離を調節するように、その制御信号を送る。
【００１２】
また、本発明の自動焦点システムは、撮像システム若しくは撮像装置のズームシステムで用いられる従来のレンズを伴って又は伴うことなくマイクロミラーアレイレンズを含んでいてもよい。
【００１３】
本発明の自動焦点システムは、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を変更する速度が約１０ＫＨｚであるので、リアルタイムに自動的に焦点を合致させる。
【００１４】
本発明の自動焦点システムは、撮像システム及び／又は撮像装置のズームシステムで使用される一つ以上の屈折レンズを伴ったマイクロミラーアレイレンズを含んでいてもよい。
【００１５】
本発明の自動焦点システムでは、マイクロミラーアレイレンズを焦点部に採用することによって、従来の自動焦点システムのレンズ移動機構を省略することができる。本発明は、部品点数の増加を招くことがなく、かつ微視的な移動部品を必要とすることがないので、自動焦点システムの実寸、重量及び生産コストを削減することができる。
【００１６】
また、本発明では、自動焦点システムの耐久性及び耐用年数を改善することができる。
【００１７】
最後に、本発明によって与えられる従来の自動焦点システムに対する効果を以下に示す。
１．明瞭な画像がリアルタイムに得られる。
２．そのようなシステムは、製造においてコストがかからず、かつ容易に製造できる。
３．微視的なレンズ移動部を有していないので、全システムの信頼性を高めることができる。
４．一つ以上のマイクロミラーアレイレンズを追加することによって、速く変更できるズームシステムを、微視的な移動部を使用することなく、容易に構築することができる。
【００１８】
本発明の他の特徴、形態及び効果は、以下に示す詳細な説明及び図面を参照することによって、よりよく理解されるであろう。
【００１９】
〔好ましい実施の形態の記述〕
本発明の特に好ましい実施の形態である、デジタル及び／又はアナログの撮像装置を有する自動焦点システム撮像装置について説明する。
【００２０】
自動焦点システムは、イメージセンサ及び信号処理装置と共に、少なくとも１枚のマイクロミラーアレイレンズを備えている。自動焦点レンズシステムは、目的とする被写体及び／又は撮像装置の突然の動きが引き起こすピンぼけを補正するように、高速自動焦点を提供する。
【００２１】
図１に示すように、撮像装置１０は、本発明の自動焦点システム２０を備えている。自動焦点レンズシステム２０は、レンズ３０、マイクロミラーアレイレンズ４０、イメージセンサ５０、及び信号処理装置６０を備えている。
【００２２】
レンズ３０は、固定焦点距離を有する従来の屈折レンズであることが好ましい。レンズは、あらゆる適した構造からなっているとすることができ、ガラス、プラスチック又はその他の適した材料から構成することが可能である。レンズは、被写体１２の像を作る。そして、レンズは、被写体からマイクロミラーアレイレンズ４０へ光を通すように、発散された光１４の光路に直角に配置されていることが好ましい。
【００２３】
マイクロミラーアレイレンズ４０、焦点距離を変更することが可能なレンズである。そのようなマイクロミラーアレイレンズは、ジェームスＧ．Ｂｏｙｄ  ＩＶ、及びＧｙｏｕｎｇｉｌ  Ｃｈｏの論文タイトル「速応答性を有する可変焦点のマイクロミラーアレイレンズ」（SPIE、Vol.5055、PP.278-286(2003年)にて提案されている。そして、マイクロミラーアレイレンズの改良したものが、米国の特許出願第10/806,299 (2004年3月23日出願)、10/855,554(2004年3月27日出願)、10/855,715(2004年3月27日出願)、10/855,287(2004年3月27日出願)、10/857,796(2004年3月28日出願)に開示されている。
【００２４】
図２に示すように、マイクロミラーアレイレンズ４０は、１以上の同心円を形成するために平面において同心状に配設された複数のマイクロミラー４２を備えている。
【００２５】
マイクロミラーは、マイクロミラーを回転させかつ平行移動させる駆動部によって、静電気的に及び／又は電磁気的に個別に制御されることが好ましい。
【００２６】
各マイクロミラー４２は、金属からなる反射面を備えていることが好ましい。マイクロミラーの反射面が、わずかな湾曲を有しており、かつ各マイクロミラーが、マイクロミラーアレイレンズの有効な反射区域を増加させるように、ファンの形状を有していることが好ましい。このことは、レンズの光学特性を高める。
【００２７】
他の実施の形態として、マイクロミラー４２の反射面は平らであるとしてもよい。
【００２８】
マイクロミラー４２とこのマイクロミラーを回転させ、平行移動させる駆動部とを支持する機械的構造は、マイクロミラーと他のマイクロミラーとが互いに近接するように、マイクロミラーの下に配設されている。
【００２９】
このことは、また、マイクロミラーアレイレンズの有効な反射区域を増加させる。マイクロミラーは小さいので、慣性モーメントの発生は小さい。これらの位置及び姿勢は、約１０ＫＨｚの割合で変更することが可能である。それゆえ、マイクロミラーアレイレンズは、約１０ＫＨｚの焦点の応答速度を有する高速可変の焦点レンズになる。
【００３０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、マイクロミラーアレイレンズ４０と従来の凹面鏡２４との違いを説明している。凹面鏡が、従来の固定焦点距離の凸状の屈折レンズとして機能することはよく知られている。しかしながら、マイクロミラーアレイレンズ４０は、図３（ｂ）に示すように、凹面鏡とは違って、複数のマイクロミラー４２を備えている。そして、マイクロミラーアレイレンズは、マイクロミラー４２の回転及び／又は平行移動の制御によって、その焦点距離を変更できるようになっている。
【００３１】
マイクロミラーアレイレンズは、一種の屈折フレネルレンズである。
【００３２】
図３（ｂ）は、マイクロミラーアレイレンズ４０が如何にして結像するかを示している。
【００３３】
任意に発散された光４４は、マイクロミラー４２の位置の制御によって、一つのポイントＦに集まる。任意に発散された光４４の位相は、各マイクロミラー４２の平行移動によって、同一となるように調整される。マイクロミラーが要求される平行移動の変位範囲は光の波長の少なくとも半分である。
【００３４】
マイクロミラーアレイレンズ４０の焦点距離Ｆは、各マイクロミラー４２の回転及び／又は平行移動の制御によって変わる。各マイクロミラーは、回転及び平行移動できるので、マイクロミラーアレイレンズは空間的な光変調器(ＳＬＭ：Spatial Light Modulator)になり得る。それゆえ、各マイクロミラーを独立して制御することによって、そのレンズは、被写体とその画像との間に媒体が存在することによる光学的影響によって引き起こされる収差（aberration）、又は画像が近軸光線による結合の規則を逸脱することによるレンズシステムの欠陥によって引き起こされる収差（aberration）を修正することができる。
【００３５】
マイクロミラーは、画像の位相収差（phase aberration）を取除くために画像から発散された光の光路長を長くするか又は短くするように、後退するか（retract）又は持ち上がる。
【００３６】
上述したように、従来の屈折レンズの理想形が湾曲形状であるので、各マイクロミラー４２は湾曲形状になっていることが望まれる。しかしながら、平らなマイクロミラーを有するマイクロミラーアレイレンズの収差は、湾曲形状の従来のレンズとは殆ど異なっていないので、マイクロミラーのサイズが十分に小さければ、平らなマイクロミラーの湾曲形状を制御する必要はない。
【００３７】
図１に示すイメージセンサは、ＣＣＤ（Coupled Charge Device）、ＣＭＯＳイメージセンサ、又はその他のセンサであってもよい。
【００３８】
その他の実施の形態としては、イメージセンサは１つ以上の光検出機構を有していてもよい。イメージセンサは、被写体から発散された光の光学的エネルギーを電気信号５５の形で電気的エネルギーに変換する。電気信号は、被写体に関する画像データを搬送する。
【００３９】
イメージセンサは、生成された信号を、該信号を処理する信号処理装置６０に送る。信号処理装置６０は、内蔵の中央処理装置（ＣＰＵ）又は撮像装置１０から取り外し可能な中央処理装置（ＣＰＵ）であることが好ましい。信号処理装置６０は、画像データの鮮明さ及びコントラストを分析するアルゴリズムを使用している。本発明では、鮮明さについては、規定の方法に限らず、様々な信号処理のアルゴリズムを使用することができる。信号処理装置は、焦点判定規準と画像データの画質とを比較し、制御信号６５を発生する。制御信号は、被写体の画像の焦点を調節するために、マイクロミラーアレイレンズ４０に送られる。
【００４０】
図１は、本発明の自動焦点システムの動作を説明するものである。まず、被写体１２から発散された光は、レンズ３０によって屈折され、マイクロミラーアレイレンズ４０によってイメージセンサ５０に反映される。光は、マイクロミラーアレイレンズからイメージセンサ５０にて受け取られ、被写体の画像データを搬送する電気信号５５に変えられる。
【００４１】
その電気信号は信号処理装置６０に送られ、信号処理装置６０では、画像データがカメラの焦点判定規準と分析され、比較される。次いで、比較された画像データに基づいて、後で詳述するように、信号処理装置は、制御信号６５を発生させる。制御信号は、マイクロミラーアレイレンズが焦点距離を調節するように、マイクロミラーアレイレンズに送られる。
【００４２】
図４に示すように、マイクロミラーアレイレンズ４０の焦点距離は、イメージセンサ５０によって受け取られる画質に影響を与える。例えば、マイクロミラーアレイレンズが、反映された光の焦点がイメージセンサ５０に届かないポイントＡに合っている場合には、イメージセンサは「ピンぼけ」となる画像データの電気信号５５を発生させる。それにより、信号処理装置は「ピンぼけ」信号を処理し、制御信号６５をマイクロミラーアレイレンズに送る。その結果、マイクロミラー４２の位置は、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を伸ばすように調整される。
【００４３】
同様に、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離として、反映された光の焦点がイメージセンサ５０の後ろのポイントＣで合っている場合には、イメージセンサは同様に「ピンぼけ」となる画像データの電気信号５５を発生させる。それにより、信号処理装置は「ピンぼけ」信号を処理し、制御信号６５をマイクロミラーアレイレンズに送る。その結果、マイクロミラー４２の位置は、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を短くするように調整される。
【００４４】
上述のようにして、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離は、カメラの焦点判定規準を満たし、反映されたライトが「鮮明な」画像を提供するように、イメージセンサ上のポイントＢに焦点が合うまで、反復処理される。この反復処理は、人間の目における残像の速度内で完了される。したがって、信号処理装置は、反復調節の数及び人間の目の残像の速度以上の処理速度を有していなければなければならない。例えば、マイクロミラーアレイレンズが、５回の反復により焦点の規準内に調節されるとすると、信号処理装置は、少なくとも１５０Ｈｚ（５回の反復×３０Ｈｚの残像の速度）の処理時間を要する。
【００４５】
一般に、自動焦点システムの応答は、信号処理装置の速度よりもむしろ焦点機構の速度に制限される。従来の自動焦点システムでは、制御信号は、レンズ又はレンズシステムの位置を制御するモータ及び／又は圧電アクチュエータに送られる。したがって、従来の自動焦点システムの応答時間は、画像処理時間、及びレンズの位置を制御するために要する時間の関数といえる。
【００４６】
しかし、本発明では、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を変更する速度は、約１０ＫＨｚである。したがって、マイクロミラーアレイレンズの焦点距離を変更する速度が画像処理速度よりも非常に速いので、本発明の自動焦点時間は、殆ど、画像処理時間の関数といえる。この結果、本発明の自動焦点時間は、従来の自動焦点システムを改善したものとなっている。
【００４７】
本発明の自動焦点システムは、既存のアナログ及びデジタルカメラ、携帯電話及びパーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）に使用される小型カメラ、ビデオカメラ、放送カメラ、映画用カメラ等のカメラに適用可能である。そのようなシステムは、また、既存の撮像装置のズームシステムに適用可能である。
【００４８】
本発明のさらに他の異なる特徴を、図５に示す。レンズ２１０と被写体２００及びイメージセンサ２２０との間の距離に関する数学的関係は、一般的なガウスのレンズ公式に従う。
【００４９】
１／ｌ０＋１／ｌｉ＝１／ｆ
ここで、ｌ０はレンズと被写体との間の距離であり、ｌｉはレンズとイメージセンサとの距離であり、ｆは自動焦点レンズシステムの有効焦点距離である。
【００５０】
従来の自動焦点システムでは、レンズの焦点距離ｆは固定であり、レンズと被写体との間の距離ｌ０に応じて、レンズとイメージセンサとの間の距離ｌｉが調節される。レンズの移動によって引き起こされる付加的な動き及び振動に対して、瞬時に鮮明な画像を得ることは殆どできない。
【００５１】
しかしながら、本発明の自動焦点システムでは、レンズとイメージセンサとの間の距離ｌｉは固定されており、自動焦点システムの有効焦点距離ｆは、レンズと被写体との間の距離ｌ０に応じて調節される。したがって、本発明の焦点システムに加えられる振動力は最低であり、被写体は、人間の目の残像の速度よりも速く焦点が合致する。
【００５２】
図６に基づいて他の実施の形態を説明する。
【００５３】
自動焦点システム２０は、イメージセンサ５０と可変焦点レンズ４０との間に、被写体から発散された光の光路内に位置するビームスプリッタ７０を備えていても良い。イメージセンサ及びマイクロミラーアレイレンズは、互いに平行に配設される。ビームスプリッタは、光の方向を９０°変化させる。マイクロミラーアレイレンズは、光路に対して直角となるように配置される。
【００５４】
他の実施の形態を図７に示す。
【００５５】
自動焦点システム１１０は、自動焦点機能を有する単一レンズ撮像システム１１０を備えていてもよい。そのようなシステムは、マイクロミラーアレイレンズ１４０及びイメージセンサ１５０を備えることが可能である。マイクロミラーアレイレンズの焦点距離は、焦点の合致した画像を得るために調節される。このように、マイクロミラーアレイレンズは、イメージシステムの近くに置かれた被写体１７０の画像を得るために、より短い焦点距離を有する一方、イメージシステムから離れた被写体１８０を得るためにより長い焦点距離を有している。
【００５６】
図８に本発明の自動焦点システムを有する撮像装置３１０を示す。本実施の形態の自動焦点システムは、距離測定装置３６０を備えていても良い。この距離測定装置３６０は、被写体３１２から発散されるエネルギー３６７（通常は、赤外又は光学的エネルギー）を有するビームを発生するエミッタ（図示しない）と、正確な焦点距離ｌ０を決定する検出器（図示しない）とを備えている。一旦、被写体の距離が決定されると、信号処理装置は、システムの有効焦点距離を計算するためのレンズ公式に当てはめ、それに応じて、焦点距離を調整するようにマイクロミラーアレイレンズに制御信号を送る。
【００５７】
本実施の形態の自動焦点システムは、ポイント及びシュートカメラ（pointo and shoot camera）への適用が理想的である。
【００５８】
以上のように、本発明の自動焦点システムは、焦点機構としてマイクロミラーアレイレンズを採用することによって、従来の自動焦点システムにおけるレンズ移動機構の必要性を排除する。本発明は、少ない部品点数であり、微視的な移動部品を有していない。このため、本発明では、自動焦点システムにおける実寸、重量及び生産コストを削減できる。      
【００５９】
本発明は、また、自動焦点システムの耐久性及び耐用年数を改善することができる。
【００６０】
以上のように、本発明の好ましい実施の形態について説明した。本発明が関係する分野の技術者は、本発明に基づく上述した構成を実効したときにその変化について評価するであろう。
【００６１】
上述した構成及び図面に記載された事項は、これに限定されるものではない。また、特許請求の範囲の記載は、これらの事項によって、サポートされている。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の自動焦点レンズシステムを備えた撮像装置の構造図である。
【図２】図１の自動焦点レンズシステムにおけるマイクロミラーアレイレンズを平面図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、マイクロミラーアレイレンズと従来の凹面鏡との違いを示す側面図である。
【図４】図１の自動焦点レンズシステムの構造を示す側面図である。
【図５】図１の自動焦点レンズシステムの構造を示す分解側面図である。
【図６】本発明の自動焦点レンズシステムの他の実施の形態を示す構造図である。
【図７】本発明の自動焦点レンズシステムのさらに他の実施の形態を示す構造図である。
【図８】本発明の自動焦点レンズシステムを備えた撮像装置を示す構造図である。
【図１】
2008507727.tif 000003
【図２】
2008507727.tif 000004
【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
2008507727.tif 000006
【図４】
2008507727.tif 000007
【図５】
2008507727.tif 000008
【図６】
2008507727.tif 000009
【図７】
2008507727.tif 000010
【図８】
2008507727.tif 000011
【国際調査報告】
2008507727.tif 000012