(57)【要約】【課題】本発明は、量産する場合の製造寸法公差および組立寸法公差によって生じる製品個々のばらつきを少ない部品点数で補正し得る調整機構を有する撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１０は、プリズムユニット３０と撮像素子１２と固定部材１３と回動支持部１５と調整機構１６とを備える。プリズムユニット３０は、少なくとも２面以上の自由曲面形状の反射面５２，６２，６３を有している。撮像素子１２は、固定部材１３によって前記結像面に配置固定される。回動支持部１５は、前記プリズムユニット３０の一部に前記撮像素子１２の受光面と平行に設けられて前記プリズムユニット３０を回動可能に支持する。調整機構１６は、プリズムユニット３０の回動に係る所定の角度範囲でプリズムユニット３０の回動調整を許容する。【選択図】      図１２
2005134833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体からの光束が入射されて結像面に物体像を形成するプリズムユニットであって、少なくとも２面以上の自由曲面形状の反射面を有し、物体からの光束が入射される入射光軸と当該プリズムユニットから結像面に光束を射出する射出光軸とが互いに所定の間隔を有してほぼ平行に設けられ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の一部に前記撮像素子の受光面と平行に設けられて前記プリズムユニットを回動可能に支持する回動支持部と、
前記回動に係る所定の角度範囲で前記プリズムユニットの回動調整を許容する調整機構とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
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、
適用された情報記録部に前記処理手段からの前記画像データを記録する記録手段と
を具備したことを特徴とする撮像用機器。
【請求項３】
前記プリズムユニットは、２つのプリズムを有し、それぞれのプリズムは、少なくとも１面以上の自由曲面形状の反射面と、屈折力を有する光入射面と、屈折力を有する光射出面とを有し、さらに、両プリズム間に絞り部材を有す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】
前記撮像素子は、長方形に形成された受光面を有し、前記回動支持部の回動中心線に対して前記受光面の長辺が平行に配置され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】
前記回動支持部は、前記入射光軸と前記射出光軸との並ぶ方向に対して直交する方向に、回動中心線が配置され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】
前記調整機構は、前記回動支持部が設けられた部分と異なる部位に、前記射出光軸に沿う方向に前記プリズムユニットと前記受光面との間の距離を変位させる調整部材を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【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、これを用いた撮像用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやカメラ付携帯電話に使用される撮像装置として、共軸系の光学系を用いた撮像装置が多数出願されている。共軸系とは、光学系の光軸（撮像系の絞りと撮像画面の中心を結ぶ軸）に対してレンズ等の光学素子が回転対称に設けられた光学系である。共軸系の撮像装置は例えば、下記特許文献１〜３に開示されている。
【０００３】
最近のデジタルカメラやカメラ付携帯電話は、小型化、薄型化、高性能化が要求されてきており、これらの機器に共軸系の光学系を使用した撮像装置においては、撮像装置の大きさをコンパクトにしようとすると、レンズの枚数を少なくする必要がある。しかしレンズの枚数を少なくすると光学系で発生する収差を小さく抑えることが困難になり、画質が低下する。また画質を良くしようとすると、レンズの枚数を多くする必要が発生し、この結果、撮像装置が大きくなるという問題が発生する。
【０００４】
これらの問題点を解決するための一つの手段として、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使用したプリズムを使用した撮像光学系を使用した撮像装置が下記の特許文献４〜６に記載されている。
【０００５】
これらの特許文献４〜６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５（特開２００２−１９６２４３号公報）や特許文献６（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。
【０００６】
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（屈折力）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。
【０００７】
（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。
【０００８】
（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。
【０００９】
なお、特開平７−３３３５０５号公報に記載されている光学系では、被写体側から順に反射鏡、レンズによる光学系、反射鏡により構成されているが、この方式に比べて特許文献５や特許文献６に記載示されている光学系は、横幅を小さくすることができるため、よりコンパクトな撮像装置を提供することができる。
【特許文献１】特開２００１−２７２５８７号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７９２８号公報
【特許文献３】特開２００２−１２０１２２号公報
【特許文献４】特開平１１−１２６７６６号公報
【特許文献５】特開２００２−１９６２４３号公報
【特許文献６】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】
【００１０】
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個々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。
【００１１】
この問題を解決するために、個々の撮像装置に対して、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１〜６には記載されていない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、量産する場合の製造寸法公差および組立寸法公差によって生じる製品個々のばらつきを少ない部品点数で補正し得る調整機構を有する撮像装置、およびこれを用いた撮像用機器を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る撮像装置は、プリズムユニットと撮像素子と固定部材と回動支持部と調整機構とを備える。プリズムユニットは、物体からの光束が入射されて結像面に物体像を形成するプリズムユニットであって、少なくとも２面以上の自由曲面形状の反射面を有し、物体からの光束が入射される入射光軸と当該プリズムユニットから結像面に光束を射出する射出光軸とが互いに所定の間隔を有してほぼ平行に設けられる。撮像素子は、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。回動支持部は、前記プリズムユニットの一部に前記撮像素子の受光面と平行に設けられて前記プリズムユニットを回動可能に支持する。調整機構は、プリズムユニットの回動に係る所定の角度範囲でプリズムユニットの回動調整を許容する。
【００１４】
前記プリズムユニットの好ましい形態の１つは、２つのプリズムを有し、それぞれのプリズムは、少なくとも１面以上の自由曲面形状の反射面と、屈折力を有する光入射面と、屈折力を有する光射出面とを有し、さらに、両プリズム間に絞り部材を有する。  
前記撮像素子の好ましい形態の１つは、長方形に形成された受光面を有し、前記回動支持部の回動中心線に対して前記受光面の長辺を平行に配置する。  
前記回動支持部の好ましい形態の１つは、前記入射光軸と前記射出光軸との並ぶ方向に対して直交する方向に前記回動中心線を配置する。  
前記調整機構の好ましい形態の１つは、前記回動支持部が設けられた部分と異なる部位に、前記射出光軸に沿う方向に前記プリズムユニットと前記受光面との間の距離を変位させる調整部材を有する。
【００１５】
本発明に係る撮像用機器は、上述されている撮像装置を備え、こ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、適用された情報記録部に前記処理手段からの前記画像データを記録する記録手段とを具備する。撮像用機器の一例は、デジタルカメラやカメラ付携帯電話を含む、撮像装置付電子機器である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る撮像装置によれば、プリズムユニットを回動可能に支持する回動支持部を備え、この回動支持部を撮像素子の受光面と平行に配置している。そして、プリズムユニットを回動支持部の回動範囲内でプリズムユニットの射出光軸に沿う方向に、プリズムユニットと撮像素子の受光面との距離を変位させる。したがって、量産する場合の製造寸法公差および組立寸法公差によって生じる製品ばらつきを個々に補正することができる。また、プリズムユニットを回動支持部を支点に回動させる構造であるので、少ない部品点数で調整機構を設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る第１の実施形態の撮像用機器について、デジタルカメラ１を一例に図１〜図１６を参照して説明する。図１に示すようにデジタルカメラ１は、レリーズボタン２０、フラッシュ２１、ファインダ光学系２２、撮像光学系２３、および画像モニタ２４（図２参照）がハウジング２の外部に面して設けられている。ハウジング２は、図２に示すように、撮像光学系２３の主要部を構成する撮像装置１０、処理手段としての画像処理回路２５、記録手段としての記録部２６などを内蔵している。画像処理回路２５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２６は、画像処理回路２５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。
【００１８】
撮像装置１０は、入射光軸λｉと射出光軸λｏとが互いに所定の間隔を有してほぼ平行に設けられる偏心光学系の一例であるプリズムユニット３０と、基板１１に実装された撮像素子１２とを含んでいる。プリズムユニット３０の一例は、図３〜図１１に示す。プリズムユニット３０は、第１プリズム４１と第２プリズム４２と絞り部材４３とを有している。撮像素子１２は、例えばＣＣＤなどの光を電気信号に変換する素子であって、プリズムユニット３０の射出側に配置されている。撮像素子１２の受光面には、カバーガラス１２ａが取り付けられている。カバーガラス１２ａの代わりに偏光フィルタなどの光学部材を取り付けても良い。
【００１９】
第１プリズム４１は、図３に示すように、入射面５１と、回転非対称な反射面５２と、射出面５３とで構成される偏心プリズムである。第１プリズム４１の射出面５３は、図５に示すように、光路の有効径部５３ａの外側領域に平坦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とを有している。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。本実施形態では、図４および図５に示すように、位置決め部５３ｃ，５３ｄは、入射光軸λｉに沿う方向に有効径部５３ａを横切る面Ａ１を挟んで対称の位置に配置されている。
【００２０】
突起部５３ｅ，５３ｇは、面Ａ１に対して有効径部５３ａを挟む位置決め部５３ｃ，５３ｄの外側位置に設けられている。よって、有効径部５３ａの中心位置からの距離で比べると、位置決め部５３ｃ，５３ｄまでの距離に比べて、突起部５３ｅ，５３ｇまでの距離のほうが長い。突起部５３ｆは、有効径部５３ａの外側であって、面Ａ１に対して位置決め部５３ｃ，５３ｄの内側位置に設けられている。本実施形態では、面Ａ１が平面部５３ｂと交差する位置に設けられている。このように、３つの突起部のうち、少なくとも２つの突起部は、有効径部５３ａの中心位置から距離で比べると、位置決め部までの距離に比べて長い（遠い）位置に設けられている。
【００２１】
第２プリズム４２は、図３に示すように、入射面６１と、反射面６２と、反射面６３と、射出面６４とで構成される偏心プリズムである。反射面６２と反射面６３のうち少なくとも１つは回転非対称に形成されている。第２プリズム４２の入射面６１は、図６に示すように、光路の有効径部６１ａの外側領域に平坦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。位置決め部６１ｃ，６１ｄは、有効径部６１ａの外側位置に設けられている。位置決め部６１ｃ，６１ｄは、射出光軸λｏに沿って有効径部６１ａを横切る面Ａ２を挟んで対称の位置に配置される。
【００２２】
突起部６１ｅ，６１ｇは、面Ａ２に対して有効径部６１ａを挟む位置決め部６１ｃ，６１ｄの外側位置に設けられている。突起部６１ｆは、有効径部６１ａの外側であって、面Ａ２に対して位置決め部６１ｃ，６１ｄより内側位置に設けられている。また、突起部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇは、入射面６１上において面Ａ２に対して非対称に配置されている。
【００２３】
絞り部材４３は、図７〜図９に示すように、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部６２ａが設けられている。また、絞り部材４３は、第１プリズム４１と第２プリズム４２の相対位置関係を維持する保持部材としても機能する。絞り部材４３は、開口部６２ａの外側に平面状に形成された平面部６２ｂ，６２ｃを開口部６２ａに臨む両面に有している。
【００２４】
平面部６２ｂ，６２ｃには、位置決め保持部６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６２ｇが形成されている。これらの位置決め保持部６２ｄ〜６２ｇは、第１および第２プリズム４１，４２の位置決め部５３ｃ，５３ｄ，６１ｃ，６１ｄに対応する位置に、位置決め部５３ｃ，５３ｃ，６１ｃ，６１ｄの形状に合わせて、嵌合可能な貫通孔として形成されている。
【００２５】
絞り部材４３の肉厚Ｈの一例は、Ｈ＝１．１２ｍｍ、第１および第２プリズム４１，４２の位置決め部の長さｔの一例は、それぞれｔ＝０．５５ｍｍで設計されている。この場合、ｔ／Ｈ＝０．４９である。
【００２６】
このように構成されたプリズムユニット３０は、第１プリズム４１を、絞り部材４３の平面部６２ｂ側から、位置決め部５３ｃを位置決め保持部６２ｄに嵌合させ、位置決め部５３ｄを位置決め保持部６２ｅに嵌合させる。これにより、絞り部材４３に対する第１プリズム４１の位置が決まる。このとき、第１プリズム４１の突起部５３ｅ，５３ｆ，５３ｇが絞り部材４３の平面部６２ｂに当接することで、絞り部材４３に対する第１プリズム４１の傾きが決まる。
【００２７】
同様に、第２プリズム４２を、絞り部材４３の平面部６２ｃ側から、位置決め部６１ｃを位置決め保持部６２ｆに嵌合させ、かつ位置決め部６１ｄを位置決め保持部６２ｇに嵌合させる。これにより、絞り部材４３に対する第２プリズムの位置が決まる。このとき第２プリズム４２の突起部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇが絞り部材４３の平面部６２ｃに当接することで、絞り部材４３に対する第２プリズム４２の傾きが決まる。
【００２８】
このようにして、第１プリズム４１と第２プリズム４２は、図１０に示すように絞り部材４３の両側に保持される。なお、図１１に示すように、第１プリズム４１の重心を通る直線と、第２プリズム４２の重心を通る直線とが絞り部材４３上で同一直線状にこないように、一方の位置決め保持部６２ｄ，６２ｅと他方の位置決め保持部６２ｆ，６２ｇとは、異なる位置に設けられている。
【００２９】
図１０の状態において、第１および第２プリズム４１，４２の絞り部材４３に対する傾きの調整が必要な場合には、傾き方向および傾きの度合いに応じて第１プリズム４１の突起部５３ｅ，５３ｆ，５３ｇと、第２プリズム４２の突起部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇを所定量削ることで、第１プリズム４１と第２プリズム４２の傾きを簡単に調整することができる。
【００３０】
以上説明したように本実施形態のプリズムユニット３０は、少なくとも２面の自由曲面形状の反射面５２，６２，６３を有している。しかも、物体面からの光束が入射される入射光軸λｉとプリズムユニット３０から結像面４５に光束を射出する射出光軸λｏとが互いに所定の間隔だけ離れてほぼ平衡に設けられるプリズム光学系によって構成されている。このように、構成されることによって、本実施形態のプリズムユニット３０は、物体からの光束が入射されて物体像を結像面４５に形成する。
【００３１】
次に、以上に説明したプリズムユニット３０を撮像素子１２の受光面に対して交差する方向、好ましくは、直交する方向に変位させる撮像装置１０の機構について、図１２から１６を参照して説明する。便宜上、各図において、撮像素子１２の受光面と直交する方向をＸ方向、第１プリズム４１と第２プリズム４２とが並ぶ方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに対して直交するプリズムユニット３０の幅方向をＺ方向とする。撮像装置１０は、上述したプリズムユニット３０と撮像素子１２以外に、図１２に示すように、と固定部材１３とケース部材１４と回動支持部１５と調整機構１６とを備える。
【００３２】
固定部材１３は、プリズムユニット３０と基板１１との間に配置されている。固定部材１３の中央部には、窓１３ａが設けられている。固定部材１３は、プリズムユニット３０の第２プリズムから射出される光束がこの窓１３ａを通過して撮像素子１２の受光面で結像するように、射出光軸λｏ上に撮像素子１２の受光面を位置決めする。
【００３３】
ケース部材１４は、固定部材１３側の面を残してプリズムユニット３０を覆う箱型に設けられており、プリズムユニット３０が内部に固定される。ケース部材１４は、プリズムユニット３０の第１プリズム４１に入射される光束を通過させる部分に入射窓１４ａが設けられている。入射窓１４ａには、保護ガラス１４ｂがはめ込まれている。保護ガラス１４ｂとして、ＩＲカットガラスを使用すると良い。
【００３４】
プリズムユニット３０は、図１２に示すように、入射光軸λｉと射出光軸λｏとが通るＸ−Ｙ面と平行に配置されて第１プリズム４１と第２プリズム４２とを幅方向（Ｚ方向）両側から挟みこむ保持板３１を備えている。保持板３１は、絞り部材４３と一体に形成されていても良いし、別部品として取付けられるものでも良い。プリズムユニット３０は、この保持板３１を備えることで、ケース部材１４との接触面積が広がるので、ケース部材１４に対してより確かに固定しやすくなる。
【００３５】
回動支持部１５は、ユニット側プレート１５ａと素子側プレート１５ｂとシャフト１５ｃとねじりコイルばね１７とを備える。ユニット側プレート１５ａは、第１プリズム４１側のケース部材１４の端部１４ｃに固定されている。ユニット側プレート１５ａは、入射光軸λｉと射出光軸λｏとが通るＸ−Ｙ面に対して直交する方向に貫通孔１５ｄが設けられている。素子側プレート１５ｂは、第１プリズム４１側の固定部材１３の端部１３ｂに固定されている。素子側プレート１５ｂは、ユニット側プレート１５ａをプリズムユニット３０の幅方向（Ｚ方向）に挟むように配置され、ユニット側プレート１５ａの貫通孔１５ｄと重なる位置に貫通孔１５ｅが設けられている。
【００３６】
シャフト１５ｃは、入射光軸λｉと射出光軸λｏとが通るＸ−Ｙ面に対して直交する方向にねじりコイルばね１７と貫通孔１５ｄ，１５ｅに通される。これによって、プリズムユニット３０が内蔵されたケース部材１４は、図１２に示すように、入射光軸λｉと射出光軸λｏとが通るＸ−Ｙ面に対して直交する方向に回動中心線Ｂが配置されたシャフト１５ｃを支点に回動可能に支持される。言い換えると、プリズムユニット３０は、撮像素子１２の受光面と平行かつ入射光軸λｉと射出光軸λｏとの並ぶ方向に対して直交する方向、すなわち、入射光軸λｉと射出光軸λｏとが通るＸ−Ｙ面に対して直交する方向、に配置された回動中心線Ｂを中心に、撮像素子１２の受光面に対して接近、離間する方向に回動する。
【００３７】
ねじりコイルばね１７の一方の巻端１７ａは、ケース部材１４からプリズムユニット３０の幅方向（Ｚ方向）に突出するユニット側ばね架け部１４ｄに係止される。また、ねじりコイルばね１７の他方の巻端１７ｂは、弾性に反してねじりコイルばね１７を搾る方向に回動され、図１３に示すように固定部材１３からプリズムユニット３０の幅方向（Ｚ方向）に突出する素子側ばね架け部１３ｃに係止される。したがって、プリズムユニット３０と撮像素子１２とは、互いにに近づく方向に付勢される。本実施形態では、ねじりコイルばね１７を使用して、プリズムユニット３０と撮像素子１２とを互いに近づく方向に付勢したが、ねじりコイルばね１７以外の付勢部材を用いても良い。
【００３８】
調整機構１６は、調整ピース１６ａと調整ねじ１６ｂとを備える。調整ピース１６ａは、第２プリズム４２側のケース部材１４の端部１４ｅに設けられている。調整ねじ１６ｂは、固定部材１３に向かってこの調整ピース１６ａに貫通して設けられる雌ねじ１６ｃに螺挿される。
【００３９】
以上のように構成された撮像装置１０は、図１４に示すように、撮像素子１２の受光面に沿って、プリズムユニット３０の絞り部材４３に対して第１プリズム４１よりも遠い位置に回動支持部１５が配置されているとともに、絞り部材４３に対して第２プリズム４２よりも遠い位置に調整機構１６が配置されている。そして、回動支持部１５の回動中心線Ｂから回動半径方向について撮像素子１２の受光面の長さは、図１５に示すように、回動中心線Ｂから射出光軸λｏまでの距離に比べて小さい。
【００４０】
したがって、調整機構１６を使用して回動支持部１５を中心にプリズムユニット３０を回動させることによって生じる射出光軸λｏと撮像素子１２の受光面との角度変位は、図１６に示すように、第２プリズム４２と撮像素子１２の受光部との距離の変位に比べて十分に小さい。つまり、回動支持部１５の回動中心線Ｂを中心にケース部材１４ごとプリズムユニット３０を調整機構１６によって回動させて、プリズムユニット３０が物体像を形成する結像面（ピント面）と、撮像素子１２の受光面とのずれを調整する場合、撮像素子１２の受光面に対して結像面に生じる角度変位は、許容範囲内である。
【００４１】
さらに、撮像素子１２の受光面が長方形に形成されている場合、回転支持部の回動中心線Ｂに対して受光面の長辺を平行に配置する。このように、撮像素子１２を配置することで、プリズムユニット３０が回動中心線Ｂを中心に回動することによって生じる受光面に対する結像面の角度変位を小さくすることができる。したがって、画面の中心部は、ピントが合うが、周辺部のピントが甘くなる、いわゆる片ボケの影響を小さくすることができる。
【００４２】
本発明に係る第２の実施形態の撮像装置１０ａについて、図１７を参照して説明する。なお、第１の実施形態の撮像装置１０の構成と同じ機能を有する構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図１７に示す撮像装置１０ａは、図１３に示した第１の実施形態の撮像装置１０と比較して、回動支持部１５の構造が異なる。本実施形態の回動支持部１５は、ユニット側プレート１５ｆと素子側プレート１５ｇとを備える。ユニット側プレート１５ｆは、第１プリズム４１側かつ固定部材１３寄りのケース部材１４の端部１４ｃに設けられ、撮像素子１２の受光面に沿ってプリズムユニット３０から離れる方向に延びている。素子側プレート１５ｇは、第１プリズム４１側の固定部材１３の端部１３ｂにこの固定部材１３に沿って設けられ、ユニット側プレート１５ｆと重ね合わされた状態で接着固定される。
【００４４】
この場合、固定部材１３とケース部材１４との間にわずかに隙間Ｃができるように、素子側プレート１５ｇと固定部材１３の境界部に段差１８を設ける。段差１８は、ケース部材１４側に設けても良い。このようにすることで、ユニット側プレート１５ｆと素子側プレート１５ｇとの重ね合わせ部１５ｈが製品毎にずれることを防止する。段差１８は、プリズムユニット３０の入射光軸λｉと射出光軸λｏとが通るＸ−Ｙ面と直交する方向に沿って設けられている。
【００４５】
したがって、調整機構１６を使用してケース部材１４ごとプリズムユニット３０を撮像素子１２の受光面に対して直交する方向に移動させると、プリズムユニット３０を回動させる回動中心線Ｂが、プリズムユニット３０の入射光軸λｉと射出光軸λｏとが通るＸ−Ｙ面と直交する方向に沿って段差１８近傍に設けられる。つまり、回動支持部１５の回動中心線Ｂを中心にプリズムユニット３０が回動する。
【００４６】
なお、第２の実施形態において、回動支持部１５は、ユニット側プレート１５ｆと素子側プレート１５ｇとを重ね合わせた状態に接着固定して設けているが、プリズムユニット３０の入射光軸λｉと射出光軸λｏとが通るＸ−Ｙ面と直交する方向に沿って回動中心線Ｂが設けられるように、回動支持部１５が形成されていれば良い。したがって、回動支持部１５を含めて固定部材１３の端部１３ｂからケース部材１４の端部１４ｃまで一続きに形成されていても良い。
【００４７】
以上のように構成された撮像装置１０ａは、第１の実施形態の撮像装置１０と同じ作用および効果を有しているとともに、第１の実施形態の撮像装置１０よりもさらに部品点数が少なく、構造が簡単である。
【００４８】
なお、本実施形態において、ケース部材１４は、プリズムユニット３０と別部品として設けられているが、プリズムユニット３０は、ケース部材１４に固定されてこのケース部材１４と一体に回動支持部１５を中心に回動するのであるから、このケース部材１４も含めてプリズムユニットとしても良い。
【００４９】
また、本実施形態では、調整ねじ１６ｂを使ってジャッキアップするように、プリズムユニット３０の射出面６４と撮像素子１２の受光面との距離を調整しているが、他の方法で行なっても良い。例えば、調整ピース１６ａに貫通孔を設け、固定部材１３にねじ孔を設け、調整ねじ１６を調整ピース１６ａの貫通孔に通して固定部材１３のねじ孔に締めこんでプリズムユニットを近づける方向に移動させても良い。この場合、第１の実施形態におけるねじりコイルばね１７の付勢方向は、逆向きに設定され、第２の実施形態における段差１８は、やや大きめに設定される。
【００５０】
本発明に係る撮像用機器の一例として、撮像装置をカメラ付携帯電話１６０に組み込んだ例を図１８に示す。このカメラ付携帯電話１６０に、前記各実施形態で説明した撮像装置（例えば撮像装置１０）を組込むことにより、カメラ付携帯電話１６０の小型化および薄型化、そして高画質化が可能である。
【００５１】
図１９〜図２１は、それぞれ本発明の撮像装置に適用されるプリズムユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃの互いに異なる例を示している。  
図１９に示したプリズムユニット３０ａは、第１プリズム４１ａと第２プリズム４２ａの各面２０１〜２０６が全て自由曲面からなる。第１面２０１より入射した光は、第１面２０１で屈折して第２面２０２で全反射し、次に、第３面２０３で屈折したのち、第４面２０４で屈折する。さらに第５面２０５で全反射したのち、第６面２０６で全反射し、第５面２０５で屈折したのち結像面４５にて結像する。
【００５２】
図２０に示したプリズムユニット３０ｂの偏心プリズム２１０は、自由曲面からなる第１面２１１と、第２面２１２と、第３面２１３とを有している。絞り部材２１４を通って入射した光は、第１面２１１で屈折して偏心プリズム２１０に入射し、第２面２１２で内部反射し、再び第１面２１１に入射して今度は全反射し、第３面２１３で内部反射し、三たび第１面２１１にて全反射し、再び第３面２１３にて内部反射し、四たび第１面２１１で屈折されて結像面４５にて結像する。
【００５３】
図２１に示されたプリズムユニット３０ｃは、第１プリズム２２１と第２プリズム２２２の各面２３１〜２３８が全て自由曲面からなる。第１面２３１より入射した光は、第１面２３１で屈折して第２面２３２で全反射し、さらに第３面２３３で全反射したのち、第４面２３４と第５面２３５で屈折し、さらに第６面２３６と第７面２３７で全反射したのち、第８面２３８で屈折し、結像面４５にて結像する。
【００５４】
なお、この発明を実施するに当たり、プリズム光学系や、撮像素子をはじめとして、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】
【００５５】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の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プリズムの斜視図。
【図７】図３に示されたプリズムユニットの絞り部材の斜視図。
【図８】図３に示されたプリズムユニットの絞り部材の正面図。
【図９】図３に示されたプリズムユニットの絞り部材の背面図。
【図１０】図３に示されたプリズムユニットの斜視図。
【図１１】図３に示されたプリズムユニットの第１プリズムと第２プリズムの側面図。
【図１２】図１に示されたデジタルカメラに内蔵された撮像装置の分解斜視図。
【図１３】図１２に示された撮像装置の斜視図。
【図１４】図１３に示された撮像装置の側面図。
【図１５】図１４に示された撮像装置の断面図。
【図１６】図１４に示された撮像装置の断面図。
【図１７】本発明に係る第２の実施形態の撮像装置を示す斜視図。
【図１８】本発明に係る撮像用機器の他の例としてカメラ付携帯電話を示す斜視図。
【図１９】プリズム光学系の他の例を模式的に示す断面図。
【図２０】プリズム光学系のさらに他の例を模式的に示す断面図。
【図２１】プリズム光学系のさらに他の例を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００５６】
１…デジタルカメラ（撮像用機機）、１０，１０ａ…撮像装置、１２…撮像素子、１３…固定部材、１５…回動支持部、１６…調整機構、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…プリズムユニット、４１，４１ａ…第１プリズム、４２，４２ａ…第２プリズム、４３…絞り部材、４５…結像面、５１…入射面、５２…反射面、５３…射出面、６１…入射面、６２，６３…反射面、６４…射出面、λｉ…入射光軸、λｏ…射出光軸、Ｂ…回動中心線。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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