JP2005134828A - Optical element assembly and imaging unit with the assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリズム等の光学要素を複数組み合わせてなる光学要素アッセンブリおよびこの光学要素アッセンブリを撮像機能部に適用した撮像装置(例えば、デジタルスチルカメラ、カメラ機能を備えた携帯電話機やパーソナルコンピュータ、又は、ビデオカメラ等々を含む)に関する。 The present invention relates to an optical element assembly formed by combining a plurality of optical elements such as prisms, and an imaging device (for example, a digital still camera, a mobile phone or a personal computer having a camera function, or , Video cameras, etc.).
近年、デジタルスチルカメラ、カメラ機能を備えた携帯電話機やパーソナルコンピュータ、又は、ビデオカメラ等の撮像装置の小型化が著しく進んでいる。撮像装置の小型化が進むにつれ、それら装置の本体内に組み込まれる撮像機能部のアッセンブリ(光学系を主要な構成要素として含む組立体)に対しても、その小型化・薄型化が益々希求されるようになっている。 In recent years, downsizing of imaging apparatuses such as a digital still camera, a mobile phone having a camera function, a personal computer, or a video camera has been remarkably advanced. As miniaturization of imaging devices progresses, there is an increasing demand for miniaturization and thinning of the assembly of imaging function units (assemblies including optical systems as main components) incorporated in the main body of these devices. It has become so.
光学系をより薄型化するため、従来、いわゆる自由曲面等を用いたプリズム光学系が、例えば、次に掲げる特許文献1乃至5(特許文献の記載欄参照)に提案されている。 In order to make the optical system thinner, conventionally, prism optical systems using so-called free-form surfaces and the like have been proposed in, for example, Patent Documents 1 to 5 (see the description column of Patent Documents) listed below.
特許文献1には、小型、軽量で、テレセントリック性が良好で、非点収差等が補正しやすく、加工組立が容易な撮像レンズを提供するべく、物体側から順に、当該物体側に凸面を向けた負メニスカスの第1レンズ、絞り、像面側に凸面を向けた正メニスカスの第2レンズを構成要素とし、その2枚玉(前記第1レンズ、前記第2レンズ)は、少なくとも1面ずつを非球面状に形成することで、特定の条件を満足するようにして光学要素の組立体を構成することが開示されている。 In Patent Document 1, in order to provide an imaging lens that is small and light, has good telecentricity, easily corrects astigmatism, and is easy to process and assemble, the convex surface is directed toward the object side in order from the object side. The negative meniscus first lens, the stop, and the positive meniscus second lens with the convex surface facing the image plane are constituent elements, and each of the two balls (the first lens and the second lens) has at least one surface. It is disclosed that an optical element assembly is configured to satisfy a specific condition by forming an aspherical surface.
特許文献2には、携帯電話機にCCDなどの撮像素子を搭載することにより、デジタルスチルカメラやパソコンを所有することなく、手軽に持ち歩ける携帯電話機によって画像を撮像し、これを通話相手に対して容易に送れるようにした技術が開示されている。この携帯電話機の撮像機能部は、基板上に載置された撮像素子と、この撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレンズ部と、このレンズ部を支持する脚部とを備えた光学部材を含んで構成されている。そして前記撮像素子の前記レンズ部に向いた表面に、前記脚部を5g以上500g以下の当接力で当接させることにより、前記脚部を前記基板に当接させた場合に比べ、前記レンズ部と前記撮像素子の受光面との光軸方向の位置決めを精度良く行なえることが記載されている。また当接力を5g以上とすることにより、振動などで前記光学部材がガタつくことによる撮影時の像ブレを防止でき、当接力を500g以下とすることにより、前記撮像素子の破損や機能不良などを抑制できることについても記載されている。
According to
特許文献3には、光学的ローパスフィルターを有した小型、薄型で低コストな結像光学系及びそれを用いた装置を提供するべく、物体像を形成する結像光学系が、絞りと、この絞りよりも物体側に配置された物体側反射面と、上記絞りよりも像側に配置された像側反射面とを含み、前記物体側反射面と前記像側反射面とが共に反射時に光束にパワーを与える非球面にて構成され、前記物体側反射面と前記像側反射面との間に高周波成分をカットするローパスフィルターを設けた光学要素の組み合わせが開示されている。
In
ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、フィルムスキャナ、内視鏡等用の結像光学系では、撮像素子の小型化に伴い、光学系自身も小型軽量化、低コスト化が求められている。最近では、携帯電話やPDA、ノートパソコン等に電子撮像光学系を内蔵する製品も出てきており、光学系をより薄型化することが強く望まれている。 In an imaging optical system for a video camera, a digital still camera, a film scanner, an endoscope, and the like, the optical system itself is required to be reduced in size, weight, and cost as the imaging element is reduced in size. Recently, products that incorporate an electronic imaging optical system in mobile phones, PDAs, notebook computers, and the like have come out, and it is strongly desired to make the optical system thinner.
特許文献4や特許文献5には、こうした状況に鑑みて、少ない光学素子の構成枚数で高性能、低コストな結像光学系を実現し、更には、反射面を3面のみで光路を折り畳み、特に撮像素子の垂直方向のサイズを著しく薄型化した、高性能な結像光学系を提供するべく、
この種の光学要素としての所要の特性を有するプリズムを組み合わせて上述の要求に応えるようにした撮像機能部の構成が開示されている。
A configuration of an imaging function unit is disclosed in which a prism having required characteristics as this type of optical element is combined to meet the above-described requirements.
上述した何れの文献も、光学要素として適切な光学的特性が選択されたプリズム等を複数組み合わせて用いる技術が開示されるに留まるものである。即ち、それら光学要素をどのようにして相互の位置関係が所定の関係に維持されるように保持乃至結合せしめるか、不要な光束の発生やその影響を回避するにはどうするか、製造の容易さを確保するにはどうするか、塵埃による影響を受け難くするにはどのような構成にするか等々、製品として具現化する際の技術課題とその解決手段としての技術については必ずしも具体的な提案がなされていない。 Any of the above-mentioned documents merely discloses a technique using a combination of a plurality of prisms and the like whose appropriate optical characteristics are selected as optical elements. That is, how to hold or combine these optical elements so that their mutual positional relationship is maintained in a predetermined relationship, how to avoid generation of unwanted light fluxes and their effects, ease of manufacturing There are always specific proposals for technical issues and solutions as solutions, such as how to secure the product and how to make it less susceptible to the effects of dust. Not done.
本発明は、上述のような製品として具現化する際の技術課題に鑑みてなされたものであり、種々の課題のうち、特に、この種の装置乃至組立体における複数の光学要素の相対位置を適切なものとして高精度に維持することが可能な光学要素アッセンブリおよびこの光学要素アッセンブリを備えた撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the technical problems when embodied as a product as described above, and among various problems, in particular, the relative positions of a plurality of optical elements in this type of apparatus or assembly are determined. It is an object of the present invention to provide an optical element assembly that can be maintained with high accuracy as appropriate and an image pickup apparatus including the optical element assembly.
上記目的を達成するために、本発明の光学要素アッセンブリおよびこの光学要素アッセンブリを備えた撮像装置は、下記のような特徴ある構成を有している。なお下記以外の本発明の特徴ある構成については実施形態の中で明らかにする。 In order to achieve the above object, an optical element assembly of the present invention and an image pickup apparatus including the optical element assembly have the following characteristic configurations. In addition, about the characteristic structure of this invention except the following, it clarifies in embodiment.
(1)本発明の光学要素アッセンブリは、被写体側から所定の一の入射面に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面で反射し所定の一の射出面から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第1の光学要素及び上記第1の光学要素側から所定の一の入射面に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面で反射し所定の一の射出面から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第2の光学要素が相互にそれらの相対位置が所定の関係に維持されるようにして結合され、且つ、当該第1の光学要素及び第2の光学要素の両者間の所定位置に絞り部材が介挿されてなる光学要素アッセンブリであって、
上記第1の光学要素は、自己の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第2の光学要素の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記第2の光学要素は、自己の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第1の光学要素の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記絞り部材は、上記第1の光学要素の当該一の射出面側から上記第2の光学要素の当該一の入射面側への光の透過を許容する光学的絞り開口が所定部に形成されたものであることを特徴とする。
(1) The optical element assembly of the present invention is configured such that incident light that has arrived at a predetermined one incident surface from the subject side is reflected by a predetermined back reflecting surface having power and is emitted from the predetermined one emitting surface. The first optical element that is allowed to be a prism and the incident light that has arrived at the predetermined incident surface from the first optical element side is reflected by the predetermined rear surface reflecting surface having power, and the predetermined one Second optical elements that allow prisms configured to exit from the exit surface are coupled to each other such that their relative positions are maintained in a predetermined relationship, and the first An optical element assembly in which a diaphragm member is inserted at a predetermined position between both the optical element and the second optical element,
The first optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes in a peripheral region of an effective region through which the effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to one fitting shape portion formed in the part is provided,
The second optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes in a peripheral portion of an effective region through which the effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to one fitting shape portion formed in the part is provided,
The diaphragm member is formed with an optical diaphragm opening at a predetermined portion that allows light to pass from the one exit surface side of the first optical element to the one incident surface side of the second optical element. It is characterized by that.
(2)本発明の撮像装置は、被写体側から所定の一の入射面に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面で反射し所定の一の射出面から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第1の光学要素及び上記第1の光学要素側から所定の一の入射面に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面で反射し所定の一の射出面から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第2の光学要素が相互にそれらの相対位置が所定の関係に維持されるようにして結合され、且つ、当該第1の光学要素及び第2の光学要素両者間の所定位置に絞り部材が介挿されてなり、
上記第1の光学要素は、自己の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第2の光学要素の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記第2の光学要素は、自己の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第1の光学要素の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記絞り部材は、上記第1の光学要素の当該一の射出面側から上記第2の光学要素の当該一の入射面側への光の透過を許容する光学的絞り開口が所定部に形成された光学要素アッセンブリと、
上記光学要素アッセンブリの上記所定の位置の射出面から射出した光束による光像に関する光電変換を行なうべく適用された撮像素子と、
上記撮像素子の出力信号に基づいて所定の記録及び/又は通信に適合する画像データを生成するための画像データ生成手段と、を備えたことを特徴とする。
(2) The imaging apparatus of the present invention is configured such that incident light that has arrived at a predetermined one incident surface from the subject side is reflected by a predetermined rear surface reflecting surface having power and is emitted from the predetermined one emission surface. The first optical element that is allowed to be a prism, and incident light that has arrived at a predetermined one incident surface from the first optical element side is reflected by a predetermined back surface reflecting surface having power, and predetermined one emission Second optical elements that are prisms configured to exit from a surface are coupled to each other such that their relative positions are maintained in a predetermined relationship, and the first optical A diaphragm member is inserted at a predetermined position between both the element and the second optical element,
The first optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes in a peripheral region of an effective region through which the effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to one fitting shape portion formed in the part is provided,
The second optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes in a peripheral portion of an effective region through which the effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to the fitting shape portion formed in the part is provided,
The diaphragm member is formed with an optical diaphragm opening at a predetermined portion that allows light to pass from the one exit surface side of the first optical element to the one incident surface side of the second optical element. Optical element assembly,
An imaging device applied to perform photoelectric conversion on a light image by a light beam emitted from the exit surface at the predetermined position of the optical element assembly;
Image data generating means for generating image data suitable for predetermined recording and / or communication based on an output signal of the image sensor.
本発明においては、第1の光学要素および第2の光学要素に形成した嵌合用形状部どうしを直接的に嵌合せしめることによって、両者の相対位置を所定の関係が維持されるように互いに結合した。したがって本発明によれば、この種の装置乃至組立体における複数の光学要素の相対位置を適切なものとなし、かつ高精度に維持することが可能な光学要素アッセンブリおよびこの光学要素アッセンブリを備えた撮像装置を提供できる。 In the present invention, the fitting portions formed on the first optical element and the second optical element are directly fitted to each other so that the relative positions of the two are coupled to each other so that a predetermined relationship is maintained. did. Therefore, according to the present invention, there is provided an optical element assembly capable of maintaining an accurate relative position of a plurality of optical elements in this type of apparatus or assembly and maintaining the precision, and the optical element assembly. An imaging device can be provided.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る光学要素アッセンブリPAを適用した撮像装置100の概要を示す概略構成図である。図1に示す撮像装置100は、撮像光学系110と、撮像素子120と、画像データ生成手段130とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an outline of an
撮像光学系110は、プリズムであることを可とする第1の光学要素10と第2の光学要素20とを両者の相対位置が所定の関係に維持されるように互いに結合され、且つ両者間に光学的絞り開口を有する絞り部材30を介挿した光学要素アッセンブリPAを主体として構成されている。なお111,112はカバーガラスである。これらのうちの一方乃至双方は、赤外線遮断機能を有するIRカットフィルターであっても良い。光学要素アッセンブリPAに付いては後述する。
The imaging
撮像素子120は、上記光学要素アッセンブリPAから射出した光束による光像を光電変換する。
The
画像データ生成手段130は、撮像素子120で光電変換された信号を処理し、必要に応じて例えば画像データ等の圧縮/伸張を適時行なえる処理手段131、この処理手段131で処理された画像データを記録媒体(メモリーカード適用を可とする)に記録する記録手段132、この記録手段132に記録された画像データを適時再生し出力端子134から出力可能な再生手段133、等を備えている。なお処理手段131は端子135を介して外部機器等と通信可能となっている。
The image data generation means 130 processes the signal photoelectrically converted by the
図2は光学要素アッセンブリPAの光学系の構成を示す図である。図2に示すように、
光学要素アッセンブリPAの第1の光学要素10は、カバーガラス111を通して被写体側から到来し所定の一の入射面11に入射した入射光を、パワーを有する所定の裏面反射面12で反射し、所定の一の射出面13から射出するように構成されたプリズムからなる。また光学要素アッセンブリPAの第2の光学要素20は、上記第1の光学要素10側から所定の一の入射面21に到来した入射光を、パワーを有する所定の裏面反射面22−1,22−2で反射し、所定の一の射出面23から射出するように構成されたプリズムからなる。図2において符号121は撮像素子120の受光面を示している。図1について既述のとおり、第1の光学要素10と第2の光学要素20との間には絞り部材30が介在している。この絞り部材30には光学的絞りとしての機能部301が設けられている。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the optical system of the optical element assembly PA. As shown in FIG.
The first
図3は第1の光学要素10と第2の光学要素20と絞り部材30とが分離された状態を示す分解斜視図である。図4の(a)は第1の光学要素10と第2の光学要素20とが絞り部材30を介して一体的に保持されている状態を示す断面図である。図4の(b)は(a)の一部を変形した変形例を示す断面図である。図5の(a)(b)(c)は絞り部材30の構造を示す図で、(a)は表面の形状を示す平面図、(b)は(a)の5b−5b線矢視断面図、(c)は裏面の形状を示す平面図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a state in which the first
図3〜図5の(a)(b)(c)に示すように、第1の光学要素10は、自己の一の射出面13側の有効光束が通る有効領域14の周辺部位に、円筒状の凹陥部W1からなる嵌合用形状部15a,15bを有している。この嵌合用形状部15a,15bは、第2の光学要素20の一の入射面21側の有効光束が通る有効領域24の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部25a,25bに対応して設けられている。また第2の光学要素20は、自己の一の入射面21側の有効光束が通る有効領域24の周辺部位に、円柱状の凸状部V2からなる嵌合用形状部25a,25bを有している。この嵌合用形状部25a,25bは、第1の光学要素10の一の射出面13側の有効光束が通る有効領域14の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部15a,15bに挿入可能な如く対応して設けられている。
As shown in FIGS. 3 to 5 (a), (b), and (c), the first
また第2の光学要素20における自己の嵌合用形状部25a,25bから所定距離離隔し且つ上記有効領域24に該当しない上記一の入射面21側の所定部位には、上記第1の光学要素10に対する自己の相対的姿勢を調整するための円柱状をなす姿勢調整部27a,27b,27cが形成されている。これら姿勢調整部27a,27b,27cは、それらの高さを予め調整することにより、第1の光学要素10の射出面13との対向面傾き角を調整し、第1の光学要素との相対的な姿勢調整を行なうためのものである。
In addition, the first
また第1の光学要素10の一の射出面13の所定部には、上記第2の光学要素20に形成された姿勢調整部27a,27b,27cと当接する当接部17a,17b,17cが設定されている。
In addition,
上記絞り部材30は、その略中央部位に、一の対応面31から他の対応面32へ光束が透過することを許容する光学的絞り開口33を有している。また絞り部材30は、上記光学的絞り開口33の両側に第2の光学要素20の嵌合用形状部25a,25bを貫通させるための貫通孔35a,35bを有している。さらに絞り部材30は、その周辺部に上記姿勢調整部27a,27b,27cの通過を許容するための切り欠き部37a,37b,37cを有している。
The
図4の(a)に示すように、第1の光学要素10の円筒状の凹陥部W1からなる嵌合用形状部15a,15bの内部には、自己の凹陥底部乃至その近傍を含む所定領域に遮光材PSが設けられている。
As shown in FIG. 4 (a), inside the
本実施形態の光学要素アッセンブリPAを組み付けるに際しては、第2の光学要素20の円柱状を成す嵌合用形状部25a,25bを、絞り部材30の貫通孔35a,35bを通して、第1の光学要素10の凹陥部W1からなる嵌合用形状部15a,15bに挿入する。同時に第2の光学要素20の姿勢調整部27a,27b,27cを、絞り部材30の切り欠き部37a,37b,37cを介して第1の光学要素10の当接部17a,17b,17cに対して当接させる。こうすることにより、第1の光学要素10と第2の光学要素20とが、絞り部材30を間に挟んで所定の位置関係をもって一体的に結合される。このとき凹陥部W1からなる嵌合用形状部15a,15bの内部には遮光材PSが挿入されているので、嵌合用形状部25a,25bを通しての第1の光学要素10と第2の光学要素20との間の有害光の透過が阻止される
なお図4の(b)に示すように、上記第1の光学要素10の射出面13側に、凸状部V1からなる嵌合用形状部16a,16bと円柱状の姿勢調整部18a,18b,18cとを設け、第2の光学要素20の入射面21側に、上記嵌合用形状部16a,16bに対応する凹陥部W2からなる嵌合用形状部26a,26bと、上記姿勢調整部18a,18b,18cと当接する当接部28a,28b,28cとを設けるようにしてもよい。
When the optical element assembly PA of the present embodiment is assembled, the first
(第2実施形態)
図6の(a)(b)は本発明の第2実施形態(本発明の光学要素アッセンブリPAをデジタルカメラに適用した応用例)に係るデジタルカメラの概略的構成を示す図で、(a)は光学要素アッセンブリPAをデジタルカメラの撮像系に適用した例、(b)は光学要素アッセンブリPAをデジタルカメラのファインダー系に適用した例を示す図である。
(Second Embodiment)
6A and 6B are diagrams showing a schematic configuration of a digital camera according to a second embodiment of the present invention (an application example in which the optical element assembly PA of the present invention is applied to a digital camera). FIG. 4 is a diagram showing an example in which the optical element assembly PA is applied to an imaging system of a digital camera, and FIG. 6B is a diagram showing an example in which the optical element assembly PA is applied to a finder system of the digital camera.
図6の(a)に示すデジタルカメラ200は、図1に示す撮像装置100と同様に、光学要素アッセンブリPAを含む撮像光学系210、撮像素子220、画像データ生成手段230等を備えている。なお画像データ生成手段230に関連して、LCD等からなる画像表示手段236、この画像表示手段236に表示される画像をモニターするための観察光学系250等が設けられている。
A
図6の(b)に示すデジタルカメラ300は、光学要素アッセンブリPAを含む光像形成用光学系350を備えている。この光像形成用光学系350は、光学要素アッセンブリPAから射出した光束から画像観察に適合する光像を結ぶためのものである。この光像形成用光学系350にはフォーカス用レンズ351、ポロプリズム352、接眼窓353などが含まれている。なお310は撮像光学系、320は撮像素子、330は画像データ生成手段である。
A
図6の(a)(b)いずれの場合にも、光学要素アッセンブリPAを含む光学系は、デジタルカメラ200の筐体内部への実装に適合するように構成されている。
6A and 6B, the optical system including the optical element assembly PA is configured to be suitable for mounting the
(第3実施形態)
図7の(a)(b)は本発明の第3実施形態(本発明の光学要素アッセンブリPAをパーソナルコンピュータに適用した応用例)に係るパソコンの概略的構成を示す図で、(a)はノート型パソコンの側面図、(b)は要部の概略的構成を示す略式断面図である。
(Third embodiment)
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a schematic configuration of a personal computer according to a third embodiment of the present invention (an application example in which the optical element assembly PA of the present invention is applied to a personal computer). FIG. A side view of a notebook personal computer, (b) is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part.
図7の(a)(b)に示すように、光学要素アッセンブリPAを含む撮像光学系410、撮像素子420、画像データ生成手段430等は、パーソナルコンピュータ400の筐体内部への実装に適合するように構成されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the imaging
(第4実施形態)
図8の(a)(b)(c)は本発明の第4実施形態(本発明の光学要素アッセンブリPAを携帯電話機に適用した応用例)に係る携帯電話機の概略的構成を示す図で、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は要部の概略的構成を示す略式断面図である。
(Fourth embodiment)
FIGS. 8A, 8B, and 8C are diagrams showing a schematic configuration of a mobile phone according to a fourth embodiment of the present invention (an application example in which the optical element assembly PA of the present invention is applied to a mobile phone). (A) is a front view, (b) is a side view, and (c) is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part.
図8の(a)(b)(c)に示すように、光学要素アッセンブリPAを含む撮像光学系510、撮像素子520、画像データ生成手段530等は、携帯電話機500の筐体内部への実装に適合するように構成されている。なお501は音声入力用マイクロホン、502はスピーカ、503は入力用操作ボタン、504はモニター用表示画面、505はアンテナである。
As shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, the imaging
(実施形態における特徴点)
[1]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、
被写体側から所定の一の入射面11に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面12で反射し所定の一の射出面13から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第1の光学要素10及び上記第1の光学要素10側から所定の一の入射面21に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面22−1,22−2で反射し所定の一の射出面23から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第2の光学要素20が相互にそれらの相対位置が所定の関係に維持されるようにして結合され、且つ、当該第1の光学要素10及び第2の光学要素20の両者間の所定位置に絞り部材30が介挿されてなる光学要素アッセンブリPAであって、
上記第1の光学要素10は、自己の上記一の射出面13側の有効光束が通る有効領域14の周辺部位に、上記第2の光学要素20の上記一の入射面21側の有効光束が通る有効領域24の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部25a,25bに対応する自己の嵌合用形状部15a,15bが設けられ、
上記第2の光学要素20は、自己の上記一の入射面21側の有効光束が通る有効領域24の周辺部位に、上記第1の光学要素10の上記一の射出面13側の有効光束が通る有効領域14の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部15a,15bに対応する自己の嵌合用形状部25a,25bが設けられ、
上記絞り部材30は、上記第1の光学要素10の当該一の射出面13側から上記第2の光学要素20の当該一の入射面21側への光の透過を許容する光学的絞り開口33が所定部に形成されたものであることを特徴としている。
(Feature points in the embodiment)
[1] The optical element assembly shown in the embodiment is
It is possible to use a prism configured such that incident light that has arrived at a predetermined one
The first
The second
The
[2]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[1]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第1の光学要素10は、上記自己の嵌合用形状部15a,15bが凹陥部W1として形成されたものであることを特徴としている。
[2] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [1],
The first
[3]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[1]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第2の光学要素20は、上記自己の嵌合用形状部25a,25bが凸状部V2として形成されたものであることを特徴としている。
[3] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [1],
The second
[4]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[1]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第1の光学要素10は、上記自己の嵌合用形状部16a,16bが凸状部V1として形成されたものであることを特徴としている。
[4] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [1],
The first
[5]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[1]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第2の光学要素20は、上記自己の嵌合用形状部26a,26bが凹陥部W2として形成されたものであることを特徴としている。
[5] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [1],
The second
[6]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[2]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第1の光学要素10の凹陥部W1は、自己の凹陥底部乃至その近傍を含む所定領域に遮光材PSが設けられたものであることを特徴としている。
[6] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [2],
The concave portion W1 of the first
[7]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[3]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第2の光学要素20の凸状部V2は、自己の突出端乃至その近傍を含む所定領域に遮光材PSが設けられたものであることを特徴としている。
[7] The optical element assembly described in the embodiment is the optical element assembly according to the above [3],
The convex portion V2 of the second
[8]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[4]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第1の光学要素10の凸状部V1は、自己の突出端乃至その近傍を含む所定領域に遮光材PSが設けられたものであることを特徴としている。
[8] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [4],
The convex portion V1 of the first
[9]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[5]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第2の光学要素20の凹陥部W2は、自己の凹陥底部乃至その近傍を含む所定領域に遮光材PSが設けられたものであることを特徴としている。
[9] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [5],
The concave portion W2 of the second
[10]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[1]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第2の光学要素20は、自己の嵌合用形状部25a,25bから所定距離離隔し且つ上記有効領域24に該当しない上記一の入射面21側の所定部位に上記第1の光学要素10に対する自己の相対的姿勢を調整するための姿勢調整部27a,27b,27cが形成されたものであることを特徴としている。
[10] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [1],
The second
[11]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[1]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第1の光学要素10は、自己の嵌合用形状部16a,16bから所定距離離隔し且つ上記有効領域14に該当しない上記一の射出面13側の所定部位に上記第2の光学要素20に対する自己の相対的姿勢を調整するための姿勢調整部18a,18b,18cが形成されたものであることを特徴としている。
[11] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [1],
The first
[12]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[10]又は[11]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記姿勢調整部は、凸状部として形成されたものであることを特徴としている。
[12] The optical element assembly described in the embodiment is the optical element assembly according to the above [10] or [11],
The posture adjusting part is formed as a convex part.
[13]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[1]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第1の光学要素10は、上記第2の光学要素20側に当該相対位置に係る自己の姿勢を調整するために形成された姿勢調整部27a,27b,27cと当接する当接部17a,17b,17cが、自己の上記一の射出面13側の所定部に設定されたものであることを特徴としている。
[13] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [1],
The first
[14]実施形態に示された光学要素アッセンブリは、前記[1]に記載の光学要素アッセンブリであって、
上記第2の光学要素20は、上記第1の光学要素10側に当該相対位置に係る自己の姿勢を調整するために形成された姿勢調整部18a,18b,18cと当接する当接部28a,28b,28cが、自己の上記一の入射面21側の所定部に設定されたものであることを特徴としている。
[14] The optical element assembly shown in the embodiment is the optical element assembly according to the above [1],
The second
[15]実施形態に示された撮像装置は、
被写体側から所定の一の入射面11に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面12で反射し所定の一の射出面13から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第1の光学要素10及び上記第1の光学要素10側から所定の一の入射面21に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面22−1,22−2で反射し所定の一の射出面23から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第2の光学要素20が相互にそれらの相対位置が所定の関係に維持されるようにして結合され、且つ、当該第1の光学要素10及び第2の光学要素20両者間の所定位置に絞り部材30が介挿されてなり、
上記第1の光学要素10は、自己の上記一の射出面13側の有効光束が通る有効領域14の周辺部位に、上記第2の光学要素20の上記一の入射面21側の有効光束が通る有効領域24の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部15a,15bが設けられ、
上記第2の光学要素20は、自己の上記一の入射面21側の有効光束が通る有効領域24の周辺部位に、上記第1の光学要素10の上記一の射出面13側の有効光束が通る有効領域14の周辺部位に形成された嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部25a,25bが設けられ、
上記絞り部材30は、上記第1の光学要素10の当該一の射出面13側から上記第2の光学要素20の当該一の入射面21側への光の透過を許容する光学的絞り開口33が所定部に形成された光学要素アッセンブリPAと、
上記光学要素アッセンブリPAの上記所定の位置の射出面23から射出した光束による光像に関する光電変換を行なうべく適用された撮像素子220と、
上記撮像素子220の出力信号に基づいて所定の記録及び/又は通信に適合する画像データを生成するための画像データ生成手段230と、
を備えたことを特徴としている。
[15] The imaging device shown in the embodiment
It is possible to use a prism configured such that incident light that has arrived at a predetermined one
The first
The second
The
An
Image data generating means 230 for generating image data suitable for predetermined recording and / or communication based on the output signal of the
It is characterized by having.
[16]実施形態に示された撮像装置は、
被写体側から所定の一の入射面11に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面12で反射し所定の一の射出面13から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第1の光学要素10及び上記第1の光学要素10側から所定の一の入射面21に到来した入射光がパワーを有する所定の裏面反射面22−1,22−2で反射し所定の一の射出面23から射出するように構成されたプリズムであることを可とする第2の光学要素20が相互にそれらの相対位置が所定の関係に維持されるようにして結合され、且つ、当該第1の光学要素10及び第2の光学要素20両者間の所定位置に絞り部材30が介挿されてなり、
上記第1の光学要素10は、自己の上記一の射出面13側の有効光束が通る有効領域14の周辺部位に、上記第2の光学要素20の上記一の入射面21側の有効光束が通る有効領域24の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部15a,15bが設けられ、
上記第2の光学要素20は、自己の上記一の入射面21側の有効光束が通る有効領域24の周辺部位に、上記第1の光学要素10の上記一の射出面13側の有効光束が通る有効領域14の周辺部位に形成された嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部25a,25bが設けられ、
上記絞り部材30は、上記第1の光学要素10の当該一の射出面13側から上記第2の光学要素20の当該一の入射面21側への光の透過を許容する光学的絞り開口33が所定部に形成された光学要素アッセンブリPAと、
上記光学要素アッセンブリPAの第2の光学要素20の所定の一の射出面23から射出した光束から観察するに適合する光像を結ぶための光像形成用光学系350と、
を備えたことを特徴としている。
[16] The imaging device shown in the embodiment
It is possible to use a prism configured such that incident light that has arrived at a predetermined one
The first
The second
The
An optical image forming
It is characterized by having.
[17]実施形態に示された撮像装置は、前記[15]に記載の撮像装置であって、
上記光学要素アッセンブリPA、撮像素子220、及び、画像データ生成手段230はデジタルカメラ200の筐体内部に実装するに適合するように構成されたものであることを特徴としている。
[17] The imaging device shown in the embodiment is the imaging device according to [15],
The optical element assembly PA, the
[18]実施形態に示された撮像装置は、前記[15]に記載の撮像装置であって、
上記光学要素アッセンブリPA、撮像素子220、及び、画像データ生成手段230はパーソナルコンピュータ400の筐体内部に実装するに適合するように構成されたものであることを特徴としている。
[18] The imaging device described in the embodiment is the imaging device according to [15],
The optical element assembly PA, the
[19]実施形態に示された撮像装置は、前記[15]に記載の撮像装置であって、
上記光学要素アッセンブリPA、撮像素子220、及び、画像データ生成手段230は携帯電話機の筐体内部に実装するに適合するように構成されたものであることを特徴としている。
[19] The imaging device shown in the embodiment is the imaging device according to [15],
The optical element assembly PA, the
本装置を用いることによって、高精度に一体化でき、且つ小型化、薄型化がはかれる光学要素アッセンブリ及びそれを用いた撮像装置を、極めて安定的に提供することが可能となる。 By using this apparatus, it is possible to provide an optical element assembly that can be integrated with high accuracy and can be reduced in size and thickness, and an imaging apparatus using the optical element assembly.
10…第1の光学要素、11…一の入射面、12…裏面反射面、13…一の射出面、14…有効光束通過の有効領域、15a,15b…嵌合用形状部(凹陥部W1)、17a,17b,17c…当接部、20…第2の光学要素、21…一の入射面、22−1,22−2…裏面反射面、23…一の射出面、24…有効光束通過の有効領域、25a,25b…嵌合用形状部(凸状部V2)、27a,27b,27c…姿勢調整部、30…絞り部材、31…一の対応面、32…他の対応面、33…光学的絞り開口、35a,35b…貫通孔、37a,37b,37…切り欠き部、PA…光学要素アッセンブリ、PS…遮光材。
DESCRIPTION OF
Claims (19)
上記第1の光学要素は、自己の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第2の光学要素の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記第2の光学要素は、自己の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第1の光学要素の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記絞り部材は、上記第1の光学要素の当該一の射出面側から上記第2の光学要素の当該一の入射面側への光の透過を許容する光学的絞り開口が所定部に形成されたものであることを特徴とする光学要素アッセンブリ。 A first prism that is configured such that incident light that has arrived at a predetermined one incident surface from the subject side is reflected by a predetermined back surface reflecting surface having power and is emitted from the predetermined one exit surface. The optical element and the prism configured such that incident light that has arrived at the predetermined one incident surface from the first optical element side is reflected by a predetermined back surface reflecting surface having power and is emitted from the predetermined one exit surface Second optical elements that are allowed to be coupled to each other such that their relative positions are maintained in a predetermined relationship, and between both the first optical element and the second optical element An optical element assembly in which a diaphragm member is inserted at a predetermined position of
The first optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes in a peripheral region of an effective region through which the effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to one fitting shape portion formed in the part is provided,
The second optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes in a peripheral portion of an effective region through which the effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to one fitting shape portion formed in the part is provided,
The diaphragm member is formed with an optical diaphragm opening at a predetermined portion that allows light to pass from the one exit surface side of the first optical element to the one incident surface side of the second optical element. An optical element assembly characterized by being
光材が設けられたものであることを特徴とする請求項3に記載の光学要素アッセンブリ。 4. The optical element assembly according to claim 3, wherein the convex portion of the second optical element is provided with a light shielding material in a predetermined area including its protruding end or its vicinity.
上記第1の光学要素は、自己の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第2の光学要素の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記第2の光学要素は、自己の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第1の光学要素の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記絞り部材は、上記第1の光学要素の当該一の射出面側から上記第2の光学要素の当該一の入射面側への光の透過を許容する光学的絞り開口が所定部に形成された光学要素アッセンブリと、
上記光学要素アッセンブリの上記所定の位置の射出面から射出した光束による光像に関する光電変換を行なうべく適用された撮像素子と、
上記撮像素子の出力信号に基づいて所定の記録及び/又は通信に適合する画像データを生成するための画像データ生成手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 A first prism that is configured such that incident light that has arrived at a predetermined one incident surface from the subject side is reflected by a predetermined back surface reflecting surface having power and is emitted from the predetermined one exit surface. The optical element and the prism configured such that incident light that has arrived at the predetermined one incident surface from the first optical element side is reflected by a predetermined back surface reflecting surface having power and is emitted from the predetermined one exit surface Second optical elements that are allowed to be coupled to each other such that their relative positions are maintained in a predetermined relationship, and between the first optical element and the second optical element. A diaphragm member is inserted at a predetermined position,
The first optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes in a peripheral region of an effective region through which the effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to one fitting shape portion formed in the part is provided,
The second optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes in a peripheral portion of an effective region through which the effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to the fitting shape portion formed in the part is provided,
The diaphragm member is formed with an optical diaphragm opening at a predetermined portion that allows light to pass from the one exit surface side of the first optical element to the one incident surface side of the second optical element. Optical element assembly,
An imaging device applied to perform photoelectric conversion on a light image by a light beam emitted from the exit surface at the predetermined position of the optical element assembly;
Image data generating means for generating image data suitable for predetermined recording and / or communication based on an output signal of the image sensor;
An imaging apparatus comprising:
上記第1の光学要素は、自己の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第2の光学要素の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された一の嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記第2の光学要素は、自己の上記一の入射面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に、上記第1の光学要素の上記一の射出面側の有効光束が通る有効領域の周辺部位に形成された嵌合用形状部に対応する自己の嵌合用形状部が設けられ、
上記絞り部材は、上記第1の光学要素の当該一の射出面側から上記第2の光学要素の当該一の入射面側への光の透過を許容する光学的絞り開口が所定部に形成された光学要素アッセンブリと、
上記光学要素アッセンブリの第2の光学要素の所定の一の射出面から射出した光束から観察するに適合する光像を結ぶための光像形成用光学系と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 A first prism that is configured such that incident light that has arrived at a predetermined one incident surface from the subject side is reflected by a predetermined back surface reflecting surface having power and is emitted from the predetermined one exit surface. The optical element and the prism configured such that incident light that has arrived at the predetermined one incident surface from the first optical element side is reflected by a predetermined back surface reflecting surface having power and is emitted from the predetermined one exit surface Second optical elements that are allowed to be coupled to each other such that their relative positions are maintained in a predetermined relationship, and between the first optical element and the second optical element. A diaphragm member is inserted at a predetermined position,
The first optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes in a peripheral region of an effective region through which the effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to one fitting shape portion formed in the part is provided,
The second optical element has a periphery of an effective region through which an effective light beam on the one exit surface side of the first optical element passes in a peripheral portion of an effective region through which the effective light beam on the one incident surface side of the second optical element passes. A self-fitting shape portion corresponding to the fitting shape portion formed in the part is provided,
The diaphragm member is formed with an optical diaphragm opening at a predetermined portion that allows light to pass from the one exit surface side of the first optical element to the one incident surface side of the second optical element. Optical element assembly,
An optical image forming optical system for forming an optical image suitable for observation from a light beam emitted from a predetermined one exit surface of the second optical element of the optical element assembly;
An imaging apparatus comprising:
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