JP2016080936A - 屈曲撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲後光軸方向の寸法（厚さ）を増加させることなく、撮像素子の傾き調整機構を有する屈曲撮像装置を得る。
【解決手段】ハウジングに、撮像光学系と、該撮像光学系による被写体光束を屈曲させる屈曲素子と、該屈曲素子の屈曲後光軸上に位置する正面矩形の撮像素子とを支持する屈曲撮像装置において、撮像素子を固定する固定板部と、該固定板部から上記屈曲素子の背面に延びる調整屈曲板部とを有する傾き調整体；傾き調整体の上記調整屈曲板部とハウジングとの間に、屈曲後光軸方向から見たとき屈曲素子と重なる位置に位置させて設けた、傾き調整体を揺動可能に支持する揺動支点部；及び傾き調整体を上記揺動支点部を中心に揺動させる、傾き調整体とハウジングとの間に形成した、少なくとも２カ所の傾き調整部；を有する屈曲撮像装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、屈曲素子を有する屈曲撮像装置に関し、特に撮像素子の傾き調整機構を備えた小型の屈曲撮像装置に関する。

近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の主として撮影を目的とした携帯電子機器や、カメラ付き携帯電話機や携帯情報端末といった付随的に撮影機能を備えた携帯電子機器が広く普及しており、こうした携帯電子機器に搭載される撮像ユニットの小型化が求められている。撮像ユニットの小型化の手段として、プリズムやミラーなどの反射素子（屈曲素子）の反射面を用いて光束を反射（屈曲）させる屈曲光学系によって撮像用の光学系を構成したものが知られている。屈曲光学系を含む撮像光学系（以下撮像装置）は、特に被写体からの入射光の進行方向における撮像ユニットの薄型化を実現するのに有利である（特許文献１ないし３）。

このような屈曲撮像装置では、屈曲素子の屈曲後光軸上に撮像素子が配置される。撮像素子は一般的に、該撮像素子とは別部材からなる撮像素子基板に固定され、該撮像素子基板が、撮像光学系（レンズ群及びプリズム）を支持したハウジングに固定されている。撮像素子の光軸直交平面に対する傾きを調整する装置は、例えば特許文献４で知られているが、屈曲撮像装置に適用することは困難であり、適用したとしても大型化してしまう。

特開２００６−２６７３９１号公報 特開２０１０−２４３７６３号公報 特開２０１３−１０５０４９号公報 特開２００６−２９３１８７号公報

本発明は、このような屈曲撮像装置において、屈曲素子による屈曲後光軸上に位置する撮像素子の屈曲後光軸直交平面との傾きを調整することができる屈曲撮像装置を得ることを目的とする。また本発明は、撮像光学系の光軸方向（屈曲前光軸方向、可動レンズ群光軸方向）の長さを左右長さ、屈曲後光軸方向の長さを厚さ、左右長さと厚さに直交する方向を幅としたとき、撮像素子の傾き調整機構を備えながら、特に厚さ（屈曲後光軸方向長さ）を小さく維持することができる屈曲撮像装置を得ることを目的とする。

本発明は、ハウジングに、撮像光学系と、該撮像光学系による被写体光束を屈曲させる屈曲素子と、該屈曲素子の屈曲後光軸上に位置する正面矩形の撮像素子と、を支持する屈曲撮像装置において、上記撮像素子を固定する固定板部と、該固定板部から上記屈曲素子の背面に延びる調整屈曲板部とを有する傾き調整体；上記傾き調整体の上記調整屈曲板部と上記ハウジングとの間に、上記屈曲後光軸方向から見たとき上記屈曲素子と重なる位置に位置させて設けた、上記傾き調整体を揺動可能に支持する揺動支点部；及び上記傾き調整体を上記揺動支点部を中心に揺動させる、上記傾き調整体とハウジングとの間に形成した、少なくとも２カ所の傾き調整部；を有することを特徴とする。

本発明の屈曲撮像装置にあっては、上記少なくとも２カ所の傾き調整部がそれぞれ、上記ハウジングと傾き調整体の上記調整屈曲板部との間に介在させた、該傾き調整体の上記固定板部をハウジングから離す方向に付勢する付勢手段と、上記付勢手段に抗して該傾き調整体の調整屈曲板部をハウジングに係止する調整ねじ部材とからなっている。

上記付勢手段は、上記傾き調整体の揺動支点部を常時ハウジングに接触させることができる。

上記少なくとも２カ所の傾き調整部は、上記屈曲後光軸方向から見たとき上記揺動支点部を中心とする仮想円弧上に位置させることができる。
上記少なくとも２カ所の傾き調整部は、上記屈曲後光軸方向から見たとき、撮像素子の輪郭の外に位置させることが好ましい。

上記傾き調整体の調整屈曲板部は、上記撮像素子を固定する固定板部から上記屈曲素子側に曲折された支持腕部を有しており、この支持腕部に、揺動支点部となる揺動支点凸部を形成することができる。

本発明によれば、屈曲撮像装置の屈曲後光軸方向（厚さ方向）の長さを増加させることなく、撮像素子の傾き調整機構を有する屈曲撮像装置を得ることができる。

本発明による屈曲撮像装置の一実施形態を示す外観斜視図である。 図１とは逆側から見た屈曲撮像装置の外観斜視図である。 同屈曲撮像装置の分解斜視図である。 同屈曲撮像装置の内部構造を示す斜視図である。 同屈曲撮像装置の正面図である。 図１の屈曲撮像装置の撮像素子傾き調整機構部分を分解状態で示す斜視図である。 同撮像素子傾き調整機構の傾き調整体の斜視図である。 同撮像素子傾き調整機構の傾き調整体を下方から見た図である。 図５のIX−IX切断線に沿う断面図である。 図９の要部の拡大断面図である。 図５のXI−XI切断線に沿う断面図である。 同撮像素子傾き調整機構の傾き調整体の異なる軸周りの傾き調整状態を示す、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下方から見た図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る屈曲撮像装置（屈曲撮像ユニット）１０について説明する。以下の説明中の前後、左右、上下の各方向は図中の矢線を基準としている。本実施形態の屈曲撮像装置１０は、携帯端末やタブレットコンピュータなどの携帯機器に搭載可能なものである。
図９に示すように、屈曲撮像装置１０の撮像光学系は、第１レンズ群（前方レンズ群）Ｇ１、第２レンズ群（可動レンズ群）Ｇ２、第３レンズ群（可動レンズ群）Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４を有し、第１レンズ群Ｇ１に含まれる第１プリズム（屈曲素子）Ｌ１１と第４レンズ群Ｇ４の像側に位置する第２プリズム（屈曲素子）Ｌ１２でそれぞれ略直角に被写体光束（被写体によって反射された光束）を反射させる屈曲光学系となっている。第１レンズ群Ｇ１は、第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａの前方（被写体側）に位置する第１レンズ（前方レンズ）Ｌ１と、第１プリズムＬ１１と、第１プリズムＬ１１の出射面Ｌ１１−ｂの右方（像側）に位置する第２レンズＬ２とから構成される。第２レンズ群Ｇ２から第４レンズ群Ｇ４はそれぞれ、プリズムなどの反射素子を含まないレンズ群である。第２プリズムＬ１２は、撮像光学系（第１乃至第４レンズ群Ｇ１乃至Ｇ４）からの被写体を屈曲させる屈曲素子を構成する。以下、第１レンズ群Ｇ１の光軸を第１光軸（屈曲前光軸）Ｏ１、第２レンズ群Ｇ２から第４レンズ群Ｇ４の光軸を第２光軸（屈曲前光軸、可動レンズ群光軸）Ｏ２、第２プリズムＬ１２で反射後の光軸を第３光軸（屈曲後光軸）Ｏ３とする。第３光軸Ｏ３は、第２プリズムＬ１２の屈曲後光軸を構成する。第１光軸Ｏ１、第２光軸Ｏ２及び第３光軸Ｏ３は一平面Ｐ１内に含まれており、第１光軸Ｏ１と第３光軸Ｏ３は互いに平行である。図９において、平面Ｐ１は図９が描かれた描画面（紙面）と平行である。図９において、第２光軸Ｏ２を通り、平面Ｐ１（描画面）と直交する平面を平面Ｐ２とする。平面Ｐ２は、図５において図５が描かれた描画面（紙面）と平行である。

図９に示すように、第１光軸Ｏ１に沿って第１レンズＬ１に入射した被写体光束は、入射面Ｌ１１−ａを通して第１プリズムＬ１１に入り、第１プリズムＬ１１内の反射面Ｌ１１−ｃによって第２光軸Ｏ２に沿う方向に反射されて出射面Ｌ１１−ｂから出射される。続いて被写体光束は、第２光軸Ｏ２上に位置する第２レンズ群Ｇ２から第４レンズ群Ｇ４までの各レンズを通り、入射面Ｌ１２−ａを通して第２プリズムＬ１２に入り、第２プリズムＬ１２内の反射面Ｌ１２−ｃによって第３光軸Ｏ３に沿う方向に反射されて出射面Ｌ１２−ｂから出射され、撮像素子（撮像センサ）ＩＳの撮像面上に結像する。

図１から図３に示すように、屈曲撮像装置１０は、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第２プリズムＬ１２及び撮像素子ＩＳを収容するハウジング１３と、１群ブロックカバー１４と、モータユニット３０と、抑えカバー４０と、を具備している。

ハウジング１３は、後面全体及び前面の左右側部が開口する箱状部材である。ハウジング１３は、第２光軸Ｏ２方向（左右方向）に長く、第１光軸Ｏ１及び第３光軸Ｏ３方向の厚さが薄い箱状体になっている。ハウジング１３の長手方向（左右方向）の一端部（図１、図２及び図３の左端部）は第１レンズ群Ｇ１を有する１群ブロック１２であり、ハウジング１３の長手方向の他端部（右端部）側には第４レンズ群Ｇ４と第２プリズムＬ１２と撮像素子ＩＳが固定的に保持されている。撮像素子ＩＳは、センサ基板（フレキシブルプリント基板）５１を介して（図５、図６、図９、図１０参照）、屈曲撮像装置１０が搭載された携帯機器の駆動制御回路と接続される。

図２、図３、図５に示すように、ハウジング１３の左側部分の後面には上下一対のブラケット支持用凹部１３ａが凹設してあり、上下のブラケット支持用凹部１３ａの底面には円柱状のブラケット用左側支持突起１３ｂが後方に向けて突設してある。一方、ハウジング１３の右側部分の後面には抑えカバー用後側係止突起１３ｃ後方に向けて突設してある。さらにハウジング１３の右端面には上下方向に離間させて一対の抑えカバー用右側係止突起１３ｅが突設してある。またハウジング１３の上下両面には抑えカバー用側部係止突起１３ｆと１群ブロックカバー用係止突起（図示せず）が突設してあり、ハウジング１３の左側面には一対の１群ブロックカバー用係止突起（図示せず）が突設してある。さらにハウジング１３の上下両面には抑えカバー用係合凹部１３ｉが凹設してあり、ハウジング１３の右端部の上下両側にはモータ用収容凹部１３ｋがそれぞれ凹設してある。各モータ用収容凹部１３ｋには、２群、３群モータ用支持ブラケット３２、３５のモータ本体用支持片３２ｂ、３５ｂを嵌合させる係合溝１３ｍが形成してある。モータ用収容凹部１３ｋの左側壁後方端面には、スクリューシャフトを挿通する挿通溝を上下方向に挟んだ位置に、２群、３群モータ用支持ブラケット３２、３５が当接して前後方向に位置決めするモータブラケット受け部１３ｎが設けてある。モータブラケット受け部１３ｎは、ハウジング１３と一体に形成してもよいが、スポンジなど、弾性部材、低反発性部材により別部材として形成してハウジング１３に固定してもよい。

図１に示すようにハウジング１３の左側部には１群ブロックカバー１４が装着してある。１群ブロックカバー１４は、取付用係止孔（図示せず）をハウジング１３の１群ブロックカバー用係止突起（図示せず）にそれぞれ係止することにより、ハウジング１３に対する装着状態を保持している。さらに１群ブロックカバー１４の前面にはレンズ露出孔１４ｃが穿設してあり、レンズ露出孔１４ｃを通して第１レンズＬ１が前方に露出している。

ハウジング１３の内部には第２光軸Ｏ２と平行な上下一対のロッド２２、２３が配設してあり、ロッド２２、２３の左右両端部はハウジング１３の内部に固定してある。図４等に示すように、第２レンズ群Ｇ２を保持する２群枠２０の上下二カ所に形成した貫通孔と第３レンズ群Ｇ３を保持する３群枠２１の上下二カ所に形成した貫通孔は、ロッド２２、２３にそれぞれ摺動自在に嵌合している。

図３に示すように、モータユニット３０は、第２レンズ群Ｇ２駆動用の２群モータ３１、２群モータ用支持ブラケット３２、ナット３３、第３レンズ群Ｇ３駆動用の３群モータ３４、３群モータ用支持ブラケット３５、ナット３６、クッション材（弾性部材）３７、及びフレキシブルプリント基板３８を備えるものである。

２群モータ３１は、モータ本体３１ａと、モータ本体３１ａから左側に向かって突出しかつ第２光軸Ｏ２と平行な自身の軸線まわりに回転可能なリードスクリュー３１ｂと、を一体的に備えている。２群モータ３１のリードスクリュー３１ｂにはナット３３に穿設した雌ネジ孔が螺合してある。

金属板のプレス成形品である２群モータ用支持ブラケット３２（モータ用支持ブラケット）は全体として左右方向に延びる板状部材である。２群モータ用支持ブラケット３２は、前後方向に対して直交する平面部である本体構成部３２ａと、本体構成部３２ａの右端部から前方に延びるモータ本体用支持片（モータ支持部）３２ｂと、本体構成部３２ａの上縁部の左端部近傍から延びるスクリュー用支持片３２ｃと、を備えている（図３参照）。モータ本体用支持片３２ｂには円形孔がリードスクリュー３１ｂ貫通孔として穿設してある。スクリュー用支持片３２ｃの右端部（モータ側端部）は左右方向に対して直交する板状部により構成してあり、当該右端部にはモータ本体用支持片３２ｂの円形孔と同心をなす貫通穴が形成され、この貫通穴に軸受部材３２ｄが装着してある。本体構成部３２ａの左端部には係止孔３２ｅが穿設してある。本体構成部３２ａの後面には弾性材料性のクッション材３７が固着してある。

図３、図４に示すように、ナット３３をリードスクリュー３１ｂに螺合した２群モータ３１は、２群モータ用支持ブラケット３２に対して固定状態で取り付けてある。具体的には、リードスクリュー３１ｂをモータ本体用支持片３２ｂの上記円形孔を通して本体構成部３２ａの直前に位置させつつスクリュー用支持片３２ｃの軸受部材３２ｄによってリードスクリュー３１ｂの左端部を回転可能に支持し、さらにモータ本体３１ａの左側面をモータ本体用支持片３２ｂの右側面に固定している。
３群モータ３４は２群モータ３１と同一仕様のものであり、モータ本体３１ａとリードスクリュー３１ｂに対応するモータ本体３４ａとリードスクリュー３４ｂを具備している。
３群モータ３４のリードスクリュー３４ｂには、ナット３３と同一仕様のナット３６の雌ネジが螺合している。

図３、図４等に示すように、３群モータ用支持ブラケット３５（モータ用支持ブラケット）は２群モータ用支持ブラケット３２と同一材料であり、略上下対称形状である。即ち、本体構成部３２ａ、モータ本体用支持片３２ｂ、スクリュー用支持片３２ｃ、軸受部材３２ｄ、及び係止孔３２ｅにそれぞれ対応する本体構成部（平面部）３５ａ、モータ本体用支持片３５ｂ、スクリュー用支持片３５ｃ、軸受部材３５ｄ、及び係止孔３５ｅを備えており、本体構成部３５ａの後面にはクッション材３７が固着してある。
ナット３６をリードスクリュー３４ｂに螺合した３群モータ３４は、３群モータ用支持ブラケット３５に対して、２群モータ３１（ナット３３）及び２群モータ用支持ブラケット３２と同じ要領によって固定状態で取り付けてある。

フレキシブルプリント基板３８は、屈曲撮像装置１０の図示しない電源及び制御回路と２群、３群モータ３１、３４を接続する配線部材であって、２群モータ用支持ブラケット３２と３群モータ用支持ブラケット３５に沿って引き回してあり、フレキシブルプリント基板３８の回路パターンに対してモータ本体３１ａとモータ本体３４ａの端子が接続している（図３参照）。

以上の構成のモータユニット３０は、モータ本体３１ａとモータ本体３４ａをハウジング１３の上下のモータ用収容凹部１３ｋにそれぞれ収容し、モータ本体用支持片３２ｂと３５ｂをそれぞれ係合溝１３ｍに嵌合しながら、後方からハウジング１３内に装着してある。本体構成部３２ａと本体構成部３５ａの左端部をハウジング１３の上下のブラケット支持用凹部１３ａに嵌合しながら係止孔３２ｅと係止孔３５ｅに対して上下のブラケット用左側支持突起１３ｂをそれぞれ嵌合してある。２群モータ用支持ブラケット３２と３群モータ用支持ブラケット３５は、それぞれ左右両端部がブラケット支持用凹部１３ａとモータブラケット受け部１３ｎに当接して前後方向に位置決め支持される。

さらにナット３３が２群枠２０に形成したナット係合用凹部２０ａ（図３参照）に係合し、ナット３６が３群枠２１に形成したナット係合用凹部２１ａ（図４参照）に係合している。そのため、ナット３３と２群枠２０は第２光軸Ｏ２方向に一緒に移動可能であり、ナット３６と３群枠２１は第２光軸Ｏ２方向に一緒に移動可能となる。また前後方向に見たときに２群モータ用支持ブラケット３２と３群モータ用支持ブラケット３５の間に２群枠２０、３群枠２１、及び遮光枠１６が位置する。さらに本体構成部３２ａと本体構成部３５ａが位置する平面上に２群枠２０、３群枠２１、及び遮光枠１６の一部が位置する。

金属板のプレス成形品である抑えカバー４０は、前後方向に対して直交する平板状の本体平板部４０ａを備えている（図２、図３参照）。さらに抑えカバー４０は、本体平板部４０ａの右縁部から上下方向に離間させて前方に突設（曲折）した一対の第１係止脚部４０ｃと、本体平板部４０ａの左右方向に延びる縁部からそれぞれ前方に突設（曲節）した第２係止脚部４０ｆと第３係止脚部４０ｇを備えている。本体平板部４０ａの左端部近傍には１群ブロック露出用孔４０ｂが穿設してあり、本体平板部４０ａの右端部には上下方向の略中央位置に円形係止孔４０ｄが穿設してある。さらに一対の第１係止脚部４０ｃにはそれぞれ矩形係止孔４０ｅが穿設してあり、第３係止脚部４０ｇには矩形係止孔４０ｈが穿設してあり、第２係止脚部４０ｆの先端部には左右方向に延びた係止片４０ｆ１が突設してある。

図２に示すように、抑えカバー４０は、本体平板部４０ａを後方からハウジング１３及びモータユニット３０の後面に被せて、円形係止孔４０ｄをハウジング１３の抑えカバー用後側係止突起１３ｃに嵌合し、矩形係止孔４０ｅ、矩形係止孔４０ｈをハウジング１３の抑えカバー用右側係止突起１３ｅ、抑えカバー用側部係止突起１３ｆにそれぞれ係合し、かつ図示しないが、第２係止脚部４０ｆの係止片４０ｆ１をハウジング１３の抑えカバー用係合凹部１３ｉに係合することにより、ハウジング１３に対して固定状態で装着してある。

抑えカバー４０をハウジング１３に装着すると、本体平板部４０ａの前面が２群モータ用支持ブラケット３２および３群モータ用支持ブラケット３５に設けたクッション材３７を後方から押圧する。即ち、モータユニット３０（２群モータ３１、２群モータ用支持ブラケット３２、３群モータ３４、３群モータ用支持ブラケット３５）がハウジング１３と抑えカバー４０によって前後方向から挟まれるので、モータユニット３０（２群モータ３１、２群モータ用支持ブラケット３２、３群モータ３４、３群モータ用支持ブラケット３５）がハウジング１３に対して前後方向に位置決めされる。さらに抑えカバー４０の１群ブロック露出用孔４０ｂを通して１群ブロック１２の後端部が露出する。

屈曲撮像装置１０のフレキシブルプリント基板３８を上記携帯機器の駆動制御回路に接続することにより携帯機器のバッテリの電力を駆動制御回路及びフレキシブルプリント基板３８を介して２群モータ３１、及び３群モータ３４に供給可能な状態にすると、２群モータ３１、３群モータ３４が動作可能になる。さらに２群モータ３１と３群モータ３４を利用して２群枠２０（第２レンズ群Ｇ２）と３群枠２１（第３レンズ群３Ｇ）を互いに独立してロッド２２、２３方向に進退させれば撮像光学系がズーミング動作及びフォーカシング動作を行うので、被写体像を変倍及び合焦させた状態で撮像可能となる。

図５ないし図１２は、以上の屈曲撮像光学系の第２プリズムＬ１２の反射面Ｌ１２−ｃで屈曲された第３光軸Ｏ３上に位置する撮像素子ＩＳの傾き調整機構の一実施形態を示している。撮像素子ＩＳは、この実施形態では、図５に示すように、互いに対向する一対の長辺ＩＳ−ｈと一対の短辺ＩＳ−ｓを有する平面矩形をなしており、センサ基板５１に固定されている。一対の長辺ＩＳ−ｈは、設計上、平面Ｐ２と平行であり、第２光軸Ｏ２と直交する平面内に位置しており、第２光軸Ｏ２と、平面的に見て（第３光軸Ｏ３方向から見て）直交する位置関係をなしている。短辺ＩＳ−ｓは、第２光軸Ｏ２と平行である。ハウジング１３の右端部には、第２プリズムＬ１２を保持するプリズム用保持壁１３ｏと（図９、図１０参照）、出射面Ｌ１２−ｂの前方に傾き調整体５４、センサ基板５１などを収容する矩形開口１３ｐが形成されている（図１、図６参照）。センサ基板５１と矩形開口１３ｐの間には、傾き調整体５４が位置しており、傾き調整体５４とセンサ基板５１とは接着固定されるが、図１、図６はこれらが接着固定される前の状態を示している。

傾き調整体５４は、撮像素子ＩＳを固定する固定板部５４ａと、この固定板部５４ａに連なって第２プリズムＬ１２の背面（出射面Ｌ１２−ｂの後方）に延びる調整屈曲板部５４ｂとを有している。固定板部５４ａには、撮像素子ＩＳを露出させる矩形開口５４ｃが形成されている。調整屈曲板部５４ｂは、固定板部５４ａに対して直交して断面Ｌ字状をなし、第２プリズムＬ１２の側部を第３光軸Ｏ３と平行な方向に延びる平板部５４ｂ１と、この平板部５４ｂ１の先端部から、第２プリズムＬ１２の背面（反射面Ｌ１２−ｃ）に向かって固定板部５４ａと平行な方向に延びるピボット腕部５４ｂ２とを有している（図６、図７、図８参照）。このピボット腕部５４ｂ２の先端部には、撮像素子ＩＳ方向に突出した揺動支点凸部５４ｂ３が形成されている。揺動支点凸部５４ｂ３は、例えばエンボス加工によって形成される。また、平板部５４ｂ１には、その幅方向（屈曲撮像装置１０の幅方向（上下方向））の両端部に、一対の規制突起５４ｄが形成されている（図６、図７参照）。
揺動支点凸部５４ｂ３は、第３光軸Ｏ３方向から見て、第３光軸Ｏ３より屈曲撮像装置１０の右端方向にオフセットした位置に設けられている（図９、図１０参照）。

一方、ハウジング１３には、傾き調整体５４の平板部５４ｂ１を受け入れる凹部１３ｒと、ピボット腕部５４ｂ２を受け入れる孔部１３ｓが形成されている（図６参照）。凹部１３ｒには、一対の規制突起５４ｄを受け入れる規制溝１３ｒ１が形成されている。孔部１３ｓの奥部には、傾き調整体５４のピボット腕部５４ｂ２の前方（撮像素子ＩＳ側）に位置する基準壁１３ｔが形成されている。この基準壁１３ｔには、揺動支点凸部５４ｂ３が後方から接触する揺動支点凹部１３ｕが形成されている（図１０、図１１参照）。傾き調整体５４は、この揺動支点凸部５４ｂ３と揺動支点凹部１３ｕとの接触により、揺動支点凸部５４ｂ３が揺動支点凹部１３ｕと接触する接触点を揺動支点（揺動中心）Ｃとして傾動（揺動）可能である。規制溝１３ｒ１と規制突起５４ｄは、この揺動支点Ｃを揺動中心とする傾き調整体５４の調整屈曲板部５４ｂ側の、前後方向の揺動範囲と上下方向の揺動範囲を規制する。

傾き調整体５４には、調整屈曲板部５４ｂを挟む屈曲撮像装置１０の幅（上下）方向の両側に位置させて、固定板部５４ａの外方縁部から第３光軸Ｏ３と平行に延びる一対のねじ螺合脚部５４ｊが形成されている（図５、図６、図７参照）。一対のねじ螺合脚部５４ｊは、固定板部５４ａから第３光軸Ｏ３と平行に延びた平板部５４ｊ１と、平板部５４ｊ１の先端部から外方に平面Ｐ２と平行に延びた先端座部５４ｊ２とを有しており、各先端座部５４ｊ２には雌ねじ部５４ｋが形成されている。雌ねじ部５４ｋは、例えばバーリングによって形成される。一対のねじ螺合脚部５４ｊは、屈曲撮像装置１０の幅方向の両端部に位置していて、雌ねじ部５４ｋが第３光軸Ｏ３と平行に延びている。ハウジング１３には、一対のねじ螺合脚部５４ｊ（先端座部５４ｊ２）に対応させて、一対の支持壁１３ｑが形成されており、各支持壁１３ｑに、第３光軸Ｏ３と平行な軸線の一対のねじ挿通孔１３ｖが穿設されている。

一対の先端座部５４ｊ２と支持壁１３ｑとの間にはそれぞれ圧縮ばね５５が挿入されていて、圧縮ばね５５は傾き調整体５４をその固定板部５４ａがハウジング１３から離れ、揺動支点凸部５４ｂ３が揺動支点凹部１３ｕに接近（当接）する方向に付勢する。ハウジング１３のねじ挿通孔１３ｖから圧縮ばね５５内に調整ねじ５６が挿入され、その先端ねじ部５６ａが雌ねじ部５４ｋに螺合されている。調整ねじ５６の大径頭部５６ｂは、支持壁１３ｑに当接しており、また、図５に示すように、一対の雌ねじ部５４ｋは、揺動支点凸部５４ｂ３（揺動支点凹部１３ｕ）を中心とする仮想円弧Ｃ１上であって、撮像素子ＩＳの平面的な輪郭の外側に位置している。傾き調整体５４の位置（傾き）は、揺動支点凸部５４ｂ３と一対の雌ねじ部５４ｋの位置による３点（揺動支点凸部５４ｂ３を頂点とする二等辺三角形）で定まり、従って、一対の調整ねじ５６の螺合位置を調整することにより、一対のねじ螺合脚部５４ｊの第３光軸Ｏ３方向の位置（傾き調整体５４の傾き）を調整する（変化させる）ことができる（図９、図１０及び図１１の矢印参照）。なお、図９及び図１０には揺動中心Ｃを中心として雌ねじ部５４ｋの螺合中心を通る仮想円弧Ｃ２を、図１１には揺動中心Ｃを中心として雌ねじ部５４ｋの螺合中心を通る仮想円弧Ｃ３を示した。一対の雌ねじ部５４ｋの螺合位置は、略仮想円弧Ｃ２、Ｃ３に沿って移動する。揺動支点凸部５４ｂ３を頂点とする二等辺三角形の頂角が９０゜に近く、また揺動支点凸部５４ｂ３と雌ねじ部５４ｋの距離が大きい（長い）ほど正確な微調整が容易であるが、コンパクト性を考慮して、これらの値は定める。図示実施形態では、揺動支点凸部５４ｂ３と一対の雌ねじ部５４ｋを結ぶ三角形の頂角は、前後方向から見て、屈曲撮像装置１０の左右方向長さ（第２光軸Ｏ２方向長さ）を短縮するため、１４０゜程度としている（図５参照）。同様に、図示実施形態では、揺動支点凸部５４ｂ３と一対の雌ねじ部５４ｋを結ぶ三角形の頂角は、左右方向から見て、屈曲撮像装置１０の前後方向長（第３光軸Ｏ３方向の厚さ）を短縮するため、１４０゜程度としている（図１１参照）。

上記構成の本撮像素子ＩＳの傾き調整装置は、傾き調整体５４の固定板部５４ａに撮像素子ＩＳを固定し、固定板部５４ａを矩形開口１３ｐ内に挿入するとともに、傾き調整体５４の調整屈曲板部５４ｂを凹部１３ｒから孔部１３ｓに挿入して、ピボット腕部５４ｂ２先端部の揺動支点凸部５４ｂ３をハウジング１３の揺動支点凹部１３ｕに接触させる。また、一対のねじ螺合脚部５４ｊをハウジング１３の支持壁１３ｑに対向させ、一対のねじ螺合脚部５４ｊと支持壁１３ｑとの間にそれぞれ圧縮ばね５５を挿入し、ねじ挿通孔１３ｖから圧縮ばね５５内に挿入した調整ねじ５６を雌ねじ部５４ｋに螺合させて仮組する。この仮組状態では、傾き調整体５４が揺動支点Ｃを中心として傾動可能であり、かつ、揺動支点凸部５４ｂ３と一対の雌ねじ部５４ｋによって規定される平面によって、傾き調整体５４の位置が定まっている。

この仮組状態において、一対の調整ねじ５６の雌ねじ部５４ｋに対する螺合量を個別に調整すると、撮像素子ＩＳの（位置及び）全方向の傾き（一対の長辺ＩＳ−ｈおよび一対の短辺ＩＳ−ｓの平面Ｐ２に対する傾き）を、揺動支点Ｃを中心として調整することができる。傾き調整体５４は、設計上の初期状態において、揺動支点Ｃを通り、平面Ｐ１（図９、図１０参照）と直交し、一対の先端座部５４ｊ２及び平面Ｐ２と平行な直線を仮想の第１揺動軸Ｃａ１とした揺動（第１揺動軸Ｃａ１周りの揺動）と（図５、図１２（Ｂ）参照）、揺動支点Ｃを通り、第１揺動軸Ｃａ１と直交し、第２光軸Ｏ及び平面Ｐ２と平行な直線を仮想の第２揺動軸Ｃａ２とした揺動（第２揺動軸Ｃａ２周りの揺動）（図５、図１２（Ａ）参照）をする。図１２（Ａ）において、初期状態の傾き調整体５４（固定板部５４ａ、規制突起５４ｄ及び先端座部５４ｊ２）は実線で示し、揺動後の傾き調整体５４は二点鎖線で示している。図１２（Ｂ）において、初期状態の傾き調整体５４（固定板部５４ａ、ピボット腕部５４ｂ２及び先端座部５４ｊ２）は実線で示し、第１揺動軸Ｃａ１周りに揺動した後の傾き調整体５４は二点鎖線で示している。また図１２（Ａ）、（Ｂ）において、初期状態の第１、第２揺動軸Ｃａ１、Ｃａ２は一点鎖線で、揺動後の第１、第２揺動軸Ｃａ１、Ｃａ２は二点鎖線で示している。撮像素子ＩＳの傾き微調整は、第１揺動軸Ｃａ１周りの揺動（傾動）と第２揺動軸Ｃａ２周りの揺動（傾動）を組み合わせて行われる。

以上の揺動支点凸部５４ｂ３と揺動支点凹部１３ｕの接触点は揺動支点部を構成し、一対の先端座部５４ｊ２、一対の雌ねじ部５４ｋ、一対の圧縮ばね５５及び一対の調整ねじ５６は傾き調整部を構成している。なお、傾き調整の手法は種々知られており、他の手法によることもできる。例えば、大径頭部５６ｂと底部側壁部１３ｑの間にワッシャー（シム）を挿入する方法や、偏心軸を使用する方法がある。

本実施形態の撮像素子ＩＳの傾き調整装置は、傾き調整体５４のピボット腕部５４ｂ２（揺動支点凸部５４ｂ３）が第２プリズムＬ１２の背面（反射面Ｌ１２−ｃの後方）に位置しているため、第２プリズムＬ１２の背面スペースを有効利用することができ、ハウジング１３の第３光軸Ｏ３方向の寸法を増大させることがない。
一対のねじ螺合脚部５４ｊを、屈曲撮像装置１０の外観内であって、撮像素子ＩＳの輪郭の外方に配置したので、屈曲撮像装置１０の上下方向の長さを増大させることなく、一対のねじ螺合脚部５４ｊ（雌ねじ部５４ｋ）の間隔が長くなり、撮像素子ＩＳの傾き微調整を正確に行うことができる。

揺動支点凸部５４ｂ３は、第３光軸Ｏ３方向から見て、第３光軸Ｏ３より屈曲撮像装置１０の右端方向にオフセットした位置に設けられている（図１０参照）ので、揺動支点凸部５４ｂ３を中心（揺動支点Ｃ）とした揺動による撮像素子ＩＳの傾き調整が行える。
揺動支点凸部５４ｂ３を第３光軸Ｏ３上に設けることも可能である。この実施形態の場合は、第３光軸Ｏ３方向から見て揺動支点凸部５４ｂ３を撮像素子ＩＳ外に配置した場合に対して傾き調整によって発生する前後方向の変位を低減させることができる。

以上の実施形態では、撮像素子ＩＳの一対の長辺ＩＳ−ｈを平面Ｐ１と直交（平面Ｐ１と直交する面内に位置）させたが、一対の短辺ＩＳ−ｓを平面Ｐ１と直交させる配置としてもよい。また、正面正方形（撮像面が正方形）の撮像素子ＩＳについても本発明は適用可能である。

本実施形態において、圧縮ばね５５と調整ねじ５６は同軸上に設けたが、圧縮ばね５５と調整ねじ５６の位置を異ならせてもよい。

以上は、第１プリズムＬ１１側にリードスクリュー３１ｂ、３４ｂの先端部を位置させ、第２プリズムＬ１２側に２群、３群モータ３１、３４を位置させる実施形態に本発明を適用したものであるが、第２プリズムＬ１２側にリードスクリュー３１ｂ、３４ｂの先端部を位置させ、第１プリズムＬ１１側に２群、３群モータ３１、３４を位置させる態様も可能である。

また、以上の実施形態は、第１プリズムＬ１１及び第２プリズムＬ１２を有しているが、本発明は撮像素子ＩＳの直前にのみ屈曲素子（第２プリズムＬ１２）を有するタイプの屈曲撮像装置にも適用可能である。

また第２光軸Ｏ２上に第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が設けられているが、第２光軸Ｏ２上のレンズ群が２つ以下、または４つ以上タイプの撮像光学系にも本発明は適用が可能である。

さらに第１レンズ群Ｇ１において、第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａの前方の第１光軸Ｏ１上に配されるレンズや、第１プリズムＬ１１の出射面Ｌ１１−ｂの右方（像側）の第２光軸Ｏ２上に配されるレンズの数を異ならせることが可能である。

また図示実施形態の屈曲撮像装置１０の撮像光学系は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を第２光軸Ｏ２に沿って移動させて変倍動作を行うズームレンズであるが、変倍機能を備えない撮像光学系を搭載した屈曲撮像装置においても本発明は適用可能である。例えば、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３がズーミング用の移動を行わないものとし、第２レンズ群Ｇ２または第３レンズ群Ｇ３がフォーカシング用の移動のみを行う態様にすることもできる。

また、図示実施形態の第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａは横長矩形（長方形）であるが、第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａが正方形、台形あるいはその他の形状をなすタイプの屈曲撮像装置（光学系）にも本発明は適用可能である。

１０ 屈曲撮像装置
１２ １群ブロック
１３ ハウジング
１３ａ 支持用凹部
１３ｂ ブラケット用左側支持突起
１３ｃ 抑えカバー用後側係止突起
１３ｅ 抑えカバー用右側係止突起
１３ｆ 抑えカバー用側部係止突起
１３ｇ １群ブロックカバー用係止突起
１３ｉ 抑えカバー用係合凹部
１３ｋ モータ用収容凹部
１３ｍ 係合溝
１３ｎ モータブラケット受け部
１３ｏ プリズム用保持壁
１３ｐ 矩形開口
１３ｑ 支持壁
１３ｒ 凹部
１３ｒ１ 規制溝
１３ｓ 孔部
１３ｔ 基準壁
１３ｕ 揺動支点凹部
１３ｖ ねじ挿通孔
１４ １群ブロックカバー
１４ｃ レンズ露出孔
２０ ２群枠
２１ ３群枠
２２ ２３ ロッド
３１ ２群モータ（モータ）
３１ａ モータ本体（本体）
３１ｂ リードスクリュー
３２ ２群モータ用支持ブラケット（モータ用支持ブラケット）
３３ ナット
３４ ３群モータ（モータ）
３４ａ モータ本体（本体）
３４ｂ リードスクリュー
３５ ３群モータ用支持ブラケット（モータ用支持ブラケット）
３６ ナット
３８ フレキシブルプリント基板
４０ 抑えカバー（カバー部材）
５１ センサ基板
５４ 傾き調整体
５４ａ 固定板部
５４ｂ 調整屈曲板部
５４ｂ１ 平板部
５４ｂ２ ピボット腕部
５４ｂ３ 揺動支点凸部
５４ｃ 矩形開口
５４ｄ 規制突起
５４ｊ ねじ螺合脚部
５４ｊ１ 平板部
５４ｊ２ 先端座部
５４ｋ 雌ねじ部
５５ 圧縮ばね（傾き調整部、付勢手段）
５６ 調整ねじ（傾き調整部、調整ねじ部材）
５６ａ ねじ部先端
５６ｂ 大径頭部
Ｃ 揺動支点（揺動中心）
Ｃａ１ 第１揺動軸
Ｃａ２ 第２揺動軸
Ｇ１ 第１レンズ群（前方レンズ群）
Ｇ２ 第２レンズ群（可動レンズ群）
Ｇ３ 第３レンズ群（可動レンズ群）
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１１ 第１プリズム（屈曲素子）
Ｌ１１−ａ 入射面
Ｌ１１−ｂ 出射面
Ｌ１１−ｃ 反射面
Ｌ１２ 第２プリズム（屈曲素子）
Ｌ１２−ａ 入射面
Ｌ１２−ｂ 出射面
Ｌ１２−ｃ 反射面
Ｏ１ 第１光軸（屈曲前光軸）
Ｏ２ 第２光軸（屈曲前光軸、可動レンズ群光軸）
Ｏ３ 第３光軸（屈曲後光軸）
ＩＳ 撮像素子（撮像センサ）
ＩＳ−ｈ 一対の長辺（一対の辺部、一対の対向辺部）
ＩＳ−ｓ 一対の短辺（一対の辺部）

Claims (6)

1. ハウジングに、撮像光学系と、該撮像光学系による被写体光束を屈曲させる屈曲素子と、該屈曲素子の屈曲後光軸上に位置する正面矩形の撮像素子と、を支持する屈曲撮像装置において、
   上記撮像素子を固定する固定板部と、該固定板部から上記屈曲素子の背面に延びる調整屈曲板部とを有する傾き調整体；
   上記傾き調整体の上記調整屈曲板部と上記ハウジングとの間に、上記屈曲後光軸方向から見たとき上記屈曲素子と重なる位置に位置させて設けた、上記傾き調整体を揺動可能に支持する揺動支点部；及び
   上記傾き調整体を上記揺動支点部を中心に揺動させる、上記傾き調整体とハウジングとの間に形成した、少なくとも２カ所の傾き調整部；
   を有することを特徴とする屈曲撮像装置。
2. 請求項１記載の屈曲撮像装置において、上記少なくとも２カ所の傾き調整部はそれぞれ、上記ハウジングと傾き調整体の上記調整屈曲板部との間に介在させた、該傾き調整体の上記固定板部をハウジングから離す方向に付勢する付勢手段と、上記付勢手段に抗して該傾き調整体の調整屈曲板部をハウジングに係止する調整ねじ部材とからなっている屈曲撮像装置。
3. 請求項２記載の屈曲撮像装置において、上記付勢手段は、上記傾き調整体の揺動支点部を常時ハウジングに接触させる屈曲撮像装置。
4. 請求項２または３記載の屈曲撮像装置において、上記少なくとも２カ所の傾き調整部は、上記屈曲後光軸方向から見たとき上記揺動支点部を中心とする仮想円弧上に位置している屈曲撮像装置。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項記載の屈曲撮像装置において、上記少なくとも２カ所の傾き調整部は、上記屈曲後光軸方向から見たとき、撮像素子の輪郭の外に位置している屈曲撮像装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載の屈曲撮像装置において、上記傾き調整体の調整屈曲板部は、上記撮像素子を固定する固定板部から上記屈曲素子側に曲折された支持腕部を有しており、この支持腕部に、揺動支点部となる揺動支点凸部が形成されている屈曲撮像装置。

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