(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周方向に向かうに従い多段階で焦点距離が長くなるように、焦点距離の異なるレンズ領域を同心状に組み合わせた多焦点レンズと、
該多焦点レンズの結像側であって該多焦点レンズ側に向いた１以上の第１ミラー反射面部をもつ第１ミラーグループと、該第１ミラーグループ及び該多焦点レンズの間であって該第１ミラーグループの該反射面側に向いた１以上の第２ミラー反射面部をもつ第２ミラーグループとを備え、焦点距離の異なる各該レンズ領域を通過したそれぞれの光線束を該第１ミラーグループ及び該第２ミラーグループの間であって該多焦点レンズの中央部に向けてそれぞれ順次反射し、焦点距離が異なる各該レンズ領域の結像面を該中央部近傍で一致させる焦点距離調整手段と、
該多焦点レンズの各該レンズ領域を通過したそれぞれの該光線束のうちの１以上を遮蔽乃至は透過させることで該結像面に結像する該光線束を選択する焦点距離選択手段と、
前記第１ミラー反射面及び前記第２ミラー反射面のうちの１以上を揺動させるパンチルト機構と、
を有することを特徴とするパンチルトズーム装置。
【請求項２】
前記焦点距離選択手段は、前記第１ミラー反射面部及び前記第２ミラー反射面部のうちの１以上について、位置、反射特性及び／又は透過性を制御する制御部により、前記多焦点レンズの各前記レンズ領域を通過した光線束から前記結像面に結像する光線束を選択する手段である請求項１に記載のパンチルトズーム装置。
【請求項３】
前記第２ミラー反射面部はハーフミラーにより形成され、前記多焦点レンズの結像側近傍に配置されている請求項１又は２に記載のパンチルトズーム装置。
【請求項４】
前記焦点距離選択手段は、
焦点距離が異なる前記レンズ領域を透過する光線束に対してそれぞれ異なる偏光を付与する偏光付与手段と、
光線束が通過する光路上に配置され、選択すべき光線束が有する偏光に対応する透過性を制御する偏光透過性制御手段と、を備える請求項１〜３のいずれかに記載のパンチルトズーム装置。
【請求項５】
前記レンズ領域は２つの焦点距離を有し、
前記偏光付与手段は焦点距離が異なる該レンズ領域に直交する偏光を付与する手段であり、
前記偏光透過性制御手段は前記結像面近傍の双方の該レンズ領域からの光線束が通過する光路上に配設されている請求項４に記載のパンチルトズーム装置。
【請求項６】
前記多焦点レンズは２つのレンズ領域をもち、
前記第２ミラーグループは、該２つのレンズ領域のうちの焦点距離の短い中央のレンズ領域からの光線束を遮蔽できる形状である１つの第２ミラー反射面と、該第２ミラー反射面を１軸以上で揺動可能に枢支するジンバル機構と、該ジンバル機構の向きを切り替えることで、該多焦点レンズの中央のレンズ領域からの光線束に対して直交する第１位置と該光線束に対して概ね平行な第２位置との間で該第２ミラー反射面の向きを切り替えるように前記ジンバル機構を支持するヒンジ部と、からなり、
前記焦点距離選択手段は、前記第１位置及び前記第２位置の間で該第２ミラー反射面の向きを該ジンバル機構と共に切り替える手段であり、
前記パンチルト機構は、該ジンバル機構にて枢支される前記第２ミラー反射面を揺動させる機構である請求項１〜５のいずれかに記載のパンチルトズーム装置。
【請求項７】
レンズと、
該レンズの結像側であって該レンズ側に向いた１以上の第１ミラー反射面部をもつ第１ミラーグループと、該第１ミラーグループ及び該レンズの間であって該第１ミラーグループの該反射面側に向いた１以上の第２ミラー反射面部をもつ第２ミラーグループとを備え、該レンズを通過した光線束を該第１ミラーグループ及び該第２ミラーグループの間であって該レンズの中央部に向けてそれぞれ順次反射させて前記レンズからの距離が前記レンズの焦点距離よりも短い距離で結像させる焦点距離調整手段と、
前記第１ミラー反射面及び前記第２ミラー反射面のうちの１以上を揺動させるパンチルト機構と、
を有することを特徴とするパンチルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンチルトの方法及び焦点距離の切替方法に特徴を持つパンチルトズーム装置、並びに、パンチルトの方法に特徴を持つパンチルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズの焦点距離を切り替えることができるズーム装置としては多数のレンズからなる光学系を移動させることで行う方法がある。また、画角を上下左右に移動させるパンチルトを行う方法としては光学系全体を支持する雲台を設け、その雲台の向きを変えることで行うことが一般的である。
【特許文献１】特開平１１−２３８０９号公報
【特許文献２】特開平３−１９４５０２号公報
【特許文献３】特開平８−３２０４０４号公報
【特許文献４】特開平５−３２３１０５号公報
【特許文献５】特開２００４−８５７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、自動車などにおいて、道路状況、外部環境、他車などの把握を目的として、車載カメラを搭載することがある。また、携帯電話などの携帯機器にもカメラが搭載されることが多くなっている。自動車や携帯機器には種々の装置が組み込まれており、組み込まれる装置の大きさは少しでも小さいことが望まれる。
【０００４】
このような状況に鑑みると、レンズを移動させることで焦点距離を変化させる方法は、レンズの移動を行うための機構が必要になることで、体格が大きくなるばかりか、応答性も悪くなり、更なる小型化が望まれる。また、パン、チルトを行う従来の装置もズーム装置と同様に体格が大きく応答性が悪くなる。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑み行われたものであり、小型化を目標として、新規な機構にてパン、チルト、そして焦点距離を切り替えることができるパンチルトズーム装置を提供することを解決すべき課題とする。また、パン、チルトのみについても新規な機構で行うことができるパンチルト装置を提供することも解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決する本発明のパンチルトズーム装置は、外周方向に向かうに従い多段階で焦点距離が長くなるように、焦点距離の異なるレンズ領域を同心状に組み合わせた多焦点レンズと、
該多焦点レンズの結像側であって該多焦点レンズ側に向いた１以上の第１ミラー反射面部をもつ第１ミラーグループと、該第１ミラーグループ及び該多焦点レンズの間であって該第１ミラーグループの該反射面側に向いた１以上の第２ミラー反射面部をもつ第２ミラーグループとを備え、焦点距離の異なる各該レンズ領域を通過したそれぞれの光線束を該第１ミラーグループ及び該第２ミラーグループの間であって該多焦点レンズの中央部に向けてそれぞれ順次反射し、焦点距離が異なる各該レンズ領域の結像面を該中央部近傍で一致させる焦点距離調整手段と、
該多焦点レンズの各該レンズ領域を通過したそれぞれの該光線束のうちの１以上を遮蔽乃至は透過させることで該結像面に結像する該光線束を選択する焦点距離選択手段と、
前記第１ミラー反射面及び前記第２ミラー反射面のうちの１以上を揺動させるパンチルト機構と、を有することを特徴とする。
【０００７】
つまり、複数の焦点距離のレンズ領域をもつ多焦点レンズを採用した上で、そのなかから必要な焦点距離を選択することでズーム装置を実現している。具体的には、レンズ領域毎にことなる焦点距離に応じ、ミラーの反射を用いて光路を折り返すことで、最終的な結像面の位置を一致させている。この場合に、ミラーの間隔を調節することで必要な焦点距離の比を実現することができる。そして、多焦点レンズにおける焦点距離が長いレンズ領域を用いる場合には画角が小さくなるので第１ミラー反射面及び第２ミラー反射面のうちの１以上を揺動させることでパンチルトを行う。
【０００８】
そして、必要な焦点距離をもつレンズ領域を透過した光線束のみを透過させたり、反対にそれ以外の情報を差し引いたりすることで（他の光線束の物理的な遮蔽や、情報処理による差分処理）、必要な焦点距離をもつ光学系が実現できる。
【０００９】
以下に関連する先行技術を開示する。まず、レンズ群を移動させる代わりに、多焦点レンズを用いて焦点距離を切り替える方法が有る（特許文献１〜３）。特許文献１には中心部と外周部とで焦点距離が異なる多焦点レンズが開示されている。特許文献２には１つの光軸上の同一点に、複数の異なる焦点距離をもつレンズの焦点を結ばせた光学系が開示されている。特許文献３には同一光軸上にドーナツ状の外レンズと内レンズとを配置して同一焦点面に結像させる構成が開示されている。
【００１０】
また、中心部の焦点距離が周辺部の焦点距離より長い二重焦点レンズにより、照射される不要光を減少させる構成が開示されている（特許文献４）。そして、２枚のミラーを用いて長焦点距離のレンズの全長を短くする構成が開示されている（特許文献５）。
【００１１】
（２）上記課題を解決するパンチルト装置は、レンズと、該レンズの結像側であって該レンズ側に向いた１以上の第１ミラー反射面部をもつ第１ミラーグループと、該第１ミラーグループ及び該レンズの間であって該第１ミラーグループの該反射面側に向いた１以上の第２ミラー反射面部をもつ第２ミラーグループとを備え、該レンズを通過した光線束を該第１ミラーグループ及び該第２ミラーグループの間であって該多焦点レンズの中央部に向けてそれぞれ順次反射させる焦点距離調整手段と、前記第１ミラー反射面及び前記第２ミラー反射面のうちの１以上を揺動させるパンチルト機構と、を有することを特徴とする。
【００１２】
光学系中に第１ミラーグループ及び第２ミラーグループを挿入し、両者の間で光線束を反射させることで実際の焦点距離よりも光学系の大きさを小さくできると共に、ミラーを駆動することで、パンチルトが実現できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のパンチルトズーム装置は、焦点距離の選択、切替のために大きくレンズを移動させることは必須でなくなり、簡易な機構で焦点距離の切替が実現できるので、レンズを移動させる部分に相当する空間を省略して体格を小さくすることができるほか、応答性の向上が実現できる。ミラーはレンズなどと比べて軽量にすることが容易であり、体格を小さくすることができるほか、応答性の向上が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（１）第１実施形態：本発明のパンチルトズーム装置を具体的な実施形態に基づき以下詳細に説明する。本発明のパンチルトズーム装置はカメラなどの光学機器に用いることができる。体格が小さくできるので（特に装置全体の長さを短くできる）、携帯用のカメラや、搭載空間が限られている車載用カメラなどに好適に使用できる。また、本実施形態のパンチルトズーム装置をマイクロレンズにて実現し、必要な数だけ、マトリクス状に配列することができる。マイクロレンズの配列は平面状だけでなく、球面状にすることも可能である。
【００１５】
本実施形態のパンチルトズーム装置は多焦点レンズと焦点距離調整手段と焦点距離選択手段とパンチルト機構とを有する。多焦点レンズは外周方向に向かうに従い多段階で焦点距離が長くなるように、焦点距離の異なるレンズ領域を同心状に組み合わせたものである。レンズ領域は２以上であればよい。レンズ領域は表面での屈折を利用する一般的なレンズのほか、屈折率分布レンズ、回折レンズなどを採用することもできる。一般的なレンズとしては球面レンズ、非球面レンズ（主に収差を除くために非球面としたもの）、フレネルレンズなどどのようなレンズが挙げられる。厚みを小さくするためにはフレネルレンズや屈折率分布レンズ、回折レンズなどの採用が望ましい。
【００１６】
レンズ領域の組み合わせ方としては、中心部、その周辺部（好ましくは輪環状）、さらにその周辺部といったように、必要な焦点距離の数だけ、同心状に配置する。特に同心円状に配置することが望ましい。また、レンズ領域毎の光軸は一致していなくても、後述する焦点距離調整手段により一致させることも可能であるが（例えば、反射面部の形状、角度などにより実現できる）、多焦点レンズ単独としても全ての焦点距離のレンズ領域にて予め一致させることが望ましい。各レンズ領域それぞれの焦点距離は外周にいくに従い長くしている。
【００１７】
焦点距離調整手段は第１ミラーグループと第２ミラーグループとをもつ。本手段は異なる焦点距離をもつレンズ領域に対して、結像面を一致させるものである。レンズ領域毎の焦点距離の違いは、第１ミラーグループの第１ミラー反射面部及び第２ミラーグループの第２ミラー反射面部との間を反射させる距離を各レンズ領域の焦点距離に応じて変化させることによって調整する。つまり、各レンズ領域を透過した光線束が第１ミラー反射面部及び第２ミラー反射面部で反射する数を調整することで（０回でも良い）、焦点距離が異なる各レンズ領域のそれぞれからの光線束が結像する面を一致させることができる。
【００１８】
第１及び第２ミラー反射面部はいずれも、光線束の一部をそのまま透過し、残りを反射させるハーフミラーのような部材を用いることができる。ハーフミラーを採用することで第１及び第２ミラー反射面部の配置位置を柔軟に決定することができる。つまり、各レンズ領域からの光線束毎に各反射面部の位置を最適化することが容易になる。
【００１９】
第１及び第２ミラーグループがもつ第１及び第２ミラー反射面部の形状はレンズ領域からの光線束が最終的に同一の結像面を有するものであれば限定しない。多焦点レンズの中央部近傍に結像面ができるように、第１及び第２ミラー反射面部の形状は、光線束を多焦点レンズの中央部近傍に向けて反射させるような形状にする。
【００２０】
例えば、第１及び第２ミラー反射面部を双方ともに平面状にすることで、多焦点レンズのレンズ領域を通過することで中央部近傍に向けて収束するように曲げられた光線束がそのまま中央部近傍に向けて順次反射させる。そして、収差を除去するなどの必要に応じて曲面にすることもできる。曲面としては球面、非球面いずれを採用することもできる。
【００２１】
また、曲面にすることで、レンズとしての作用を発揮させることもできる。つまり、反射面部を曲面にすることで、多焦点レンズがもつレンズ領域の一部又は全部の機能を併せ持つことができる。例えば、多焦点レンズとして中心部付近に短焦点レンズ、その周辺に平板状のレンズ（焦点距離は無限大）を配設し、平板状のレンズを透過した光線束を反射する第１ミラー反射面部の形状を中心部付近の短焦点レンズよりも長焦点のレンズと同等の形状にすることで、中心部近傍が短焦点、その周辺が長焦点の多焦点レンズを採用した場合と同等の作用が発揮できる。
【００２２】
そして、第２ミラー反射面部の形状が多焦点レンズの結像側の形状と一致する場合（例えば、双方ともに平面であるなど）には第２ミラー反射面部は多焦点レンズの結像側に金属蒸着などにより形成することもできる。
【００２３】
焦点距離選択手段は、多焦点レンズの各レンズ領域を通過したそれぞれの光線束のうちの１以上を選択的に遮蔽することで結像面に結像する光線束を選択する手段である。光線束を選択的に遮蔽することで、残った光線束のみが結像し、必要な焦点距離をもつ光学系が実現できる。
【００２４】
光線束を遮蔽する手段はすべてのレンズ領域を透過する光線束のすべてに対応して設けることもできるほか、一部のレンズ領域にのみ対応して設けることもできる。一部にのみ設けた場合、直接的にそれ以外のレンズ領域に対応する光線束を遮蔽した場合の光学系は実現できないが、それ以外の光線束の遮蔽前後の結像間で演算（差分など）を行うことで、それ以外のレンズ領域に対応する光線束を遮蔽した場合の光学系を実現可能である。
【００２５】
具体的に、光線束を遮蔽する手段としてはどのような手段を用いてもよい。例えば、第１ミラー反射面部及び第２ミラー反射面部のうちの１以上について、位置、反射特性及び／又は透過性を制御する制御部により、多焦点レンズの各レンズ領域を通過した光線束から結像面に結像する光線束を選択する手段が採用できる。第１及び／又は第２反射面部のうち一部の反射特性及び／又は透過性を制御することで必要な光線束のみを結像面に導くことができる。また、各反射面部の位置を変化させること（例えば反射面部の向きや有無など）でも同様の作用が得られる。
【００２６】
また、不透明な部材（板状の部材や偏光板及び液晶シャッターの組み合わせなど。液晶シャッターは印加する電位などにて液晶分子の向きを変えて光の透過性を制御する。）を各光線束の光路中に挿入することでも実現できる。
【００２７】
更に、焦点距離選択手段としては、偏光付与手段と偏光透過性制御手段とで構成することもできる。本構成は先述の液晶シャッターと類似するものである。各レンズ領域を透過した光線束に対し、本手段にて同時に選択する焦点距離のグループ毎に異なる偏光を付与した後、結像面近傍で偏光の相違により透過性を変化できる液晶などの部材を配設することで、結像面に到達する光線束が選択できる。
【００２８】
特に、２つの焦点距離の間で選択するパンチルトズーム装置を実現する場合には、異なる焦点距離に対応するそれぞれのレンズ領域を通過する光線束に対し、直交する偏光を付与することで、より分離性よく光線束を選択することができる。
【００２９】
（焦点距離の比（倍率）の制御）
以下、簡単のために、レンズ領域が２つの場合で説明する。焦点距離が異なるレンズ領域が３以上ある場合でも以下の説明は妥当する。すなわち、任意の２つのレンズ領域間については以下の説明で焦点距離の比（倍率）を保ったまま結像面を一致することができるので、３以上のレンズ領域であってもレンズ領域を２つずつ順次結像面を一致させることで、それぞれのレンズ領域間で結像面を一致させることができる。
【００３０】
・第１ミラー反射面部及び第２ミラー反射面部の間の距離が一定の場合
第１ミラーグループ及び第２ミラーグループの間で反射させる回数を制御することで、結像面を任意に移動することができる。つまり、反射させて結像面に至るまでの距離を変化させることで結像面の位置を制御している。ここで、反射させる回数の比が焦点距離の比（倍率）になる。なお、焦点距離に合わせて反射回数など（つまり、レンズ領域から結像面の距離）を変更するのではなく、反射回数などに基づいてそのレンズ領域の焦点距離を決定することがより簡便である。
【００３１】
レンズ領域として多焦点レンズの中央部を用いる場合であって、結像面が第１ミラー反射面部と面一に配設されている場合には、中央部のレンズ領域を基準にしてその周辺部に設けられたレンズ領域の倍率は奇数倍になる。これは反射回数が１、３、５、７・・・と奇数になって各レンズ領域から結像面に至る距離の比が奇数になるからである。
【００３２】
ここで、結像面の位置を第１ミラー反射面部の表面から幾らかずらすことで、各レンズ領域から反射していく距離の比が中央部を基準にして、奇数比でなくすことができる。
【００３３】
また、多焦点レンズのレンズ領域として、反射させることなく直接結像面に至る経路（例えば、後述する実施例１におけるレンズ領域１０や実施例４におけるレンズ領域１２を透過した光線束）を用いずに、すべてのレンズ領域を透過した光線束について焦点距離調整手段の反射面部で反射させることで、倍率を任意に変更することができる。例えば、３回反射させたものと、５回反射させたものとでは、５／３倍の倍率にすることができる。更に、前述したように、結像面の位置を第１ミラー反射面部などからずらすことで、より柔軟に倍率を変更できる。
【００３４】
・第１ミラー反射面部及び第２ミラー反射面部が複数存在し、それらの間の距離が一定でない場合
第１ミラー反射面部及び第２ミラー反射面部の間の距離が一定の場合と基本的に同様であるが、単純な反射回数のみでは焦点距離の比は算出できず、実際の光路長を考慮して算出する。例えば、第１ミラー反射面部及び／又は第２ミラー反射面部を階段状に配設することで、第１ミラー反射面部及び第２ミラー反射面部の間の距離が一定でなくすことが可能になり、対応するレンズ領域を透過した光線束が反射により通過する光路の距離を任意に変化させることができる。
【００３５】
パンチルト機構は第１ミラーグループ又は第２ミラーグループがもつ第１ミラー反射面及び第２ミラー反射面のうちの１以上を揺動させる手段である。ミラー反射面を揺動することで、光学系全体の光軸が屈曲して結像面における画角を変化できる。ミラー反射面の揺動の大きさはそれ程大きくなくても良い。第１及び第２ミラー反射面のうち揺動させるミラー反射面（揺動させる数を含む）は目的とする画角変化の大きさや各種収差の発生などにより決定する。
【００３６】
これらの第１又は第２ミラー反射面を揺動させる方法としては特に限定しないが、反射面を揺動自在に枢支した上で、ローレンツ力や静電力などにより駆動する手段が例示できる。例えば、揺動させるミラー反射面の外縁部に導電路を形成し外部磁場を印加した上で、導電路に流す電流の大きさ、向きを制御することによりミラー反射面の向きを任意に駆動できる。また、ミラー反射面を強磁性体や強誘電体にて形成し、外部から磁場や電場を印加する大きさ・向きを制御することでもミラー反射面を揺動できる。ミラー反射面の揺動の程度は歪み計や光学的手法などにより測定できるので、揺動の程度を制御できる。
【００３７】
ミラー反射面を揺動可能に枢支する機構としては特に限定しないが、いわゆるジンバル構造が好適な構造として挙げられる。ジンバル構造は２つの同心円状のリングを重ね合わせて外側のリングの内側に内側のリングを揺動可能に枢支し、更に内側のリングの内側にミラー反射面を揺動可能に枢支する構造である。このジンバル構造はどのように製造しても良い。
【００３８】
ここで、内側のリングが揺動する軸とミラー反射面が揺動する軸とを交差（特に直交させることが望ましい）することで、ミラー反射面を種々の方向に揺動できる。
【００３９】
（２）第２実施形態：本実施形態のパンチルト装置はレンズと焦点距離調整手段とパンチルト機構とを有する。本実施形態のパンチルト装置は第１実施形態のパンチルトズーム装置におけるズーム機構を必須要件としないものである。
【００４０】
レンズは特に限定せず、公知のレンズなどが採用できる。
【００４１】
焦点距離調整手段は第１実施形態にて説明したものとほぼ同様であるが、レンズとして多焦点レンズを採用していない場合には、レンズを通過した光線束を何度か反射させて実際のレンズの焦点距離よりも短い距離で結像できるようにする作用を発揮する手段である。
【００４２】
パンチルト機構は第１実施形態と同様のものであり、焦点距離調整手段における第１ミラー反射面及び第２ミラー反射面のうちの１以上を揺動させる手段である。
【実施例１】
【００４３】
本実施例のパンチルトズーム装置は、図１（ａ）に示すように、多焦点レンズ１と第１ミラー２と第２ミラー３と撮像素子４と第２ミラー移動手段（図略）とから構成される。多焦点レンズ１は焦点距離が異なる２つのレンズ領域１０及び１１からなり、レンズ領域１０の方がレンズ領域１１よりも焦点距離が短い。
【００４４】
第１ミラー２は第１ミラーグループの第１ミラー反射面部に相当する。第２ミラー３は第２ミラーグループの第２ミラー反射面部に相当する。第１及び第２ミラー２、３は不透明な通常のミラーである。撮像素子４は結像面に相当する位置に配設されており、具体的には第１ミラー２の中央部に位置する。第２ミラー移動手段は第２ミラー３を光路中に挿入した状態（図１（ｂ））及び抜いた状態（図１（ａ））の間で移動させる手段である。
【００４５】
以下に焦点距離を切り替える方法を説明する。焦点距離を長くする場合には多焦点レンズ１のレンズ領域１１を透過した光線束を利用するために、第２ミラー移動手段により第２ミラー３を挿入状態（図１（ｂ））にまで移動する。その結果、レンズ領域１０を透過した光線束は第２ミラー３により遮蔽され、レンズ領域１１を透過した光線束は第２ミラー３により反射して結像面にある撮像素子４に結像する。
【００４６】
反対に焦点距離を短くする場合にはレンズ領域１０を透過した光線束を利用するために、第２ミラー移動手段により第２ミラー３を抜いた状態（図１（ａ））にまで移動する。その結果、レンズ領域１０を透過した光線束は第２ミラー３により遮蔽されることなくそのまま結像面にある撮像素子４上に結像するのに対して、レンズ領域１１を透過した光線束だけは第２ミラー３がないので、レンズ領域１１から第１ミラー２に到達して反射した後、そのまま多焦点レンズ１の物体側に向けてレンズ領域１０を透過する。
【００４７】
レンズ領域１０を透過した光線束はそのまま、レンズ領域１１を透過した光線束は焦点距離の相違を吸収するために第１ミラー２及び第２ミラー３の間を１往復半進ませることで、各レンズ領域１０、１１からの結像面が一致している。
【００４８】
第２ミラー移動手段の駆動機構は第２ミラー３を薄板状の強磁性体（ニッケルなど）で形成して磁力により駆動する手段である。つまり、薄板状の強磁性体は磁力線の方向に沿うように移動するので磁力線の方向を制御することで第２ミラー３を駆動でき向きを自在に制御できる。
【００４９】
第２ミラー３は、図２（ａ）に示すように、ニッケルからなる反射面が形成された第２ミラー反射面３１と、その周りを取り囲む第１リング３３と、更にその第１リング３３の周りを取り囲む第２リング３２と、第２ミラー反射面３１及び第１リング３３の間を接続する第１接続部３５と、第１リング３３及び第２リング３２の間を接続する第２接続部３４とを備えるジンバル構造をもつ。そして、第２リング３２がヒンジ部３６にて基部３７に固定されている。第２リング３２はヒンジ部３６を介して曲げることができ、第２ミラー移動手段により第２ミラー反射面３１を含む部材３１〜３５を移動できる（図２（ｂ））。
【００５０】
第２ミラー反射面３１は第１リング３３の内側で揺動可能に第１接続部３５にて枢支されている。第１リング３３は第２リング３２の内側で揺動可能に第２接続部３４にて枢支されている。第１接続部３５が軸として枢支する方向と、第２接続部３４が軸として枢支する方向とは直交させている。従って、第２ミラー反射面３１はどのような方向にでも揺動させることができる（図２（ｃ））。第１接続部３５及び第２接続部３４には圧電性物質からなる歪みゲージが形成されており、第１リング３３及び第２リング３２の間、そして第１リング３３及び第２ミラー反射面の間の捻れの程度がそれぞれ計測できる。
【００５１】
第２ミラー反射面３１の周縁部には円周状の導電路（図略）を形成している。この導電路に電流を流すことで第２ミラー反射面３１を揺動させている。揺動させる機構は以下の通りである。第２ミラー移動手段は、第２ミラー反射面３１を光路中に挿入した状態にするために、多焦点レンズ１の光軸と垂直な方向に磁場を印加している。この磁場の方向は光軸と垂直であればどの向きでも構わない。従って、導電路に流す電流の大きさと印加する磁場の大きさとを制御することで揺動する角度・方向を制御することができる。また、磁場の方向を変化させなくても、第２ミラー反射面３１に形成する導電路の形状・位置を変えることで揺動の方向を制御することもできる。
【００５２】
第２ミラー反射面３１を揺動させると（第２ミラー反射面３１を図１（ｃ）の右側に傾けている）、図１（ｃ）に示すように、撮像素子４上に結像する光線束は相対的に左側から入射するものに変化する。従って、撮像素子４上に結像する像の画角は左方向にパンできる。同様に、第２ミラー反射面３１を上下・左右に揺動させることで、画角も変化させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例のパンチルトズーム装置を示す断面概略図である。
【図２】実施例における第２ミラーを示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…多焦点レンズ    １０、１１…レンズ領域
２…第１ミラー（第１ミラーグループの第１ミラー反射面部）
３…第２ミラー（第２ミラーグループの第２ミラー反射面部）
４…結像素子
【図１】
0004671234.tif 000002
【図２】
0004671234.tif 000003