JPH0983877A - Optical refraction device - Google Patents

Optical refraction device

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JPH0983877A
JPH0983877A JP7236343A JP23634395A JPH0983877A JP H0983877 A JPH0983877 A JP H0983877A JP 7236343 A JP7236343 A JP 7236343A JP 23634395 A JP23634395 A JP 23634395A JP H0983877 A JPH0983877 A JP H0983877A
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light refracting
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祐二 井手
Akifumi Umeda
昌文 梅田
Mitsuo Sasuga
三夫 流石
Tomokazu Domon
知一 土門
Takahiro Murata
貴比呂 村田
Takahiro Kokubo
高弘 小久保
Ryosuke Kumagai
良助 熊谷
Takashi Ishikura
貴 石倉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain high resolution by using attracting and repulsion force of a ring magnet so as to position an optical refraction section so as to differentiating counter optical axis angles with the repulsion force thereby moving minutely a formed image and reading an image signal at each position. SOLUTION: The optical refraction section 2 is formed by arranging an optical refraction mechanism between a lens and an image pickup element and forming a coil around an optical refraction member such as glass. The optical refraction section 2 is moved in an optical axis direction in a housing 5 of a ring magnet 6 and attracted or repulsed to/with the magnet 6 depending on the direction of a current to the coil and in contact with a face of the housing 5. The glass of the optical refraction section 2 has an angular difference with the optical axis between two positions, a length depending on the thickness of glass, refraction and angular difference is an image forming moving distance on the image pickup element and the moving direction is a direction causing the angular difference. Thus, the accuracy of moving distance and direction is easily taken. Furthermore, the position of the optical refraction section 2 depends on the direction of a current supplied to the coil, and is formed by inexpensive components such as glass, magnet and housing and then the cost is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子を用いて画像
を入力する電子スチルカメラや画像入力システムの入力
光を屈折させる光屈折機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photorefractive mechanism for refracting input light of an electronic still camera or an image input system for inputting an image using an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子スチルカメラや画像読み取り装置に
利用されているCCDのようなエリアセンサは、民生用
として25万画素や40万画素の撮像素子が1枚使用さ
れている。高級機や業務用には、複数枚のCCDを用い
るカメラや60万画素近くの画素数を持つ撮像素子が用
いられている。またさらに高解像度を要求するものに
は、100万以上の画素数を持つCCDのシステムもあ
るが、非常に高価である。このため1次元CCDなどの
ラインセンサを結像面で移動させたり、エリアセンサで
ある2次元CCD上の結像画像を、相対的に微小移動さ
せて複数回画像を取り込み、見かけ上画素数が増えたよ
うにみせるシステムが、提案あるいは販売されている。
2. Description of the Related Art An area sensor such as a CCD used in an electronic still camera or an image reading apparatus uses one image pickup device of 250,000 pixels or 400,000 pixels for consumer use. A camera using a plurality of CCDs and an image pickup device having a pixel number of nearly 600,000 pixels are used for high-end machines and commercial purposes. Further, there is a CCD system having a pixel number of 1,000,000 or more for demanding higher resolution, but it is very expensive. Therefore, a line sensor such as a one-dimensional CCD is moved on the image plane, or an image formed on a two-dimensional CCD, which is an area sensor, is relatively minutely moved to capture an image a plurality of times, and the apparent number of pixels is reduced. A system that looks like an increase has been proposed or sold.

【0003】センサ上の結像を相対的に移動させる方法
としては、2通りの方法がある。1つは、センサ自身を
動かす方法で、2つめは光路を動かして、センサ上の結
像画像を動かす方法である。後者の具体例としては、鏡
を用いる(公開昭50−80027:一方向、公開昭5
6−20393:2方向)、光偏向素子を用いる(公開
昭50−80027)、液晶プリズムを用いる(公開昭
50−112054)、レンズ自体を動かす(公開昭5
3−56916、公開昭60−91774)、楔型ガラ
スを用いる(公開昭58−197970)、マスクを用
いる(公開昭56−72575)、そして平板ガラスを
傾けるもの(公開昭51−25914:1方向、公開昭
53−109658:2方向)など数々の提案がなされ
ている。このうち平板ガラスなどの光屈折部材を傾ける
方法は、図44の構成図のように、レンズ1とセンサ3
の間に平板ガラス2を挿入し、これを傾けるもので、光
屈折部材の厚さと屈折率と傾き角で移動量が決まるのた
め、傾き角の制御だけでよく、小型化が可能で、部材と
しても安い。
There are two methods for relatively moving the image formed on the sensor. One is a method of moving the sensor itself, and the second is a method of moving an optical path to move an image formed on the sensor. As a concrete example of the latter, a mirror is used (publication 50-80027: unidirectional, publication 5).
6-20393: 2 direction), using a light deflecting element (publication 50-80027), using a liquid crystal prism (publication 50-112054), and moving the lens itself (publication 5).
3-56916, JP-A-60-91774), using wedge-shaped glass (JP-A-58-197970), using a mask (JP-A-56-72575), and tilting flat glass (JP-A-51-25914: 1 direction). , Pp. 53-109658: 2 direction). Among them, the method of inclining the light refraction member such as the flat glass is as shown in the configuration diagram of FIG.
The flat glass 2 is inserted between the two and tilted. Since the movement amount is determined by the thickness, refractive index and tilt angle of the light refraction member, it is only necessary to control the tilt angle and downsizing is possible. It is also cheap.

【0004】傾きを与える方法には、透明板に回転軸を
取り付けてコイルと磁石と渦巻バネを用いる(公開昭5
6−162590)、パルスモータを用いる(公開昭5
9−15378)、圧電素子を用いる(公開昭60−5
4576)、透明板の一部に磁性板を取り付け電磁石を
用いる(公開昭60−223388)などがある。透明
板に回転軸をつけコイルと磁石と渦巻バネを用いる方法
も、パルスモータを用いる方法も、精度の必要な傾き角
制御に用いるには問題がある。また回転軸を持ち、これ
を側部より回転させる構成であるので、機構が大きくな
る。圧電素子は、小さな変位量を得るのに大きな部材が
必要で、また他方法に比べて電力を必要とする。これら
は、部品点数も多くなるので、コストが高い。透明板の
一部に磁性板を取り付ける方法は、電力も大きくなくコ
ストも安い方法である。ただし、どのように振れ角の精
度をとるかは、技術課題として残る。
As a method of giving an inclination, a rotating shaft is attached to a transparent plate, and a coil, a magnet and a spiral spring are used.
6-162590), using a pulse motor (open to the public 5
9-15378), using a piezoelectric element (Publication Sho 60-5)
4576), a magnetic plate is attached to a part of a transparent plate, and an electromagnet is used (publication 60-223388). Both the method of using a coil, a magnet, and a spiral spring with a rotary shaft attached to a transparent plate, and the method of using a pulse motor have problems in using them for tilt angle control that requires precision. In addition, since the rotary shaft is configured to rotate from the side, the mechanism becomes large. The piezoelectric element requires a large member to obtain a small amount of displacement, and requires electric power as compared with other methods. These are expensive because they have a large number of parts. The method of attaching the magnetic plate to a part of the transparent plate is a method that consumes less power and is less expensive. However, how to obtain the accuracy of the deflection angle remains a technical issue.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上の述べてきたよう
に、高解像度を得ることができる画素数の多い固体撮像
素子はコストが高い。コストの安い画素数の少ない固体
撮像素子を用いて、見かけ上画素数を増やすシステムに
おいては、装置自体の大きさ、精度、電力、そしてやは
りコストが問題となっている。
As described above, the solid-state image pickup device having a large number of pixels and capable of obtaining high resolution is high in cost. In a system that apparently increases the number of pixels by using a low-cost solid-state imaging device with a small number of pixels, the size, accuracy, power, and cost of the device itself are problems.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、光屈折板の周
辺にコイルを巻いた光屈折部と、この光屈折部のコイル
に流れる電流方向に応じて、この光屈折部に吸引及び反
発力を与えるリング型磁石と、この光屈折部の吸引及び
反発力により光屈折部の光軸に対する角度が異なるよう
にするための空間を与える位置決めをする部材とを有す
ることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a light refraction portion having a coil wound around a light refraction plate, and an attraction and a repulsion to the light refraction portion according to a current direction flowing in the coil of the light refraction portion. It is characterized by having a ring-shaped magnet for giving a force and a positioning member for giving a space for making the angle of the light refracting portion with respect to the optical axis different due to the attraction and repulsive force of the light refracting portion. is there.

【0007】[0007]

【作用】光屈折機構は、レンズと撮像素子間に位置し、
レンズによって集光された光を屈折させ、撮像素子上に
結像する画像を移動させる。ガラスなどの光屈折部材の
周囲にコイルを形成した光屈折部は、リング型磁石を有
するハウジング内の可動空間で、光軸方向に可動する。
コイルの電流方向によりリング型磁石と吸着、あるいは
対面のハウジング面に接する。この2つの位置間で、光
屈折部のガラスは、光軸に対しある方向にある角度差を
持ち、ガラスの厚さと屈折率と角度差で決まる長さが、
撮像素子上の結像画像の移動距離となる。移動方向は、
角度差を生じる方向である。
[Function] The photorefractive mechanism is located between the lens and the image sensor,
The light condensed by the lens is refracted to move the image formed on the image sensor. The light refraction portion, in which a coil is formed around a light refraction member such as glass, is movable in the optical axis direction in a movable space inside a housing having a ring magnet.
Depending on the current direction of the coil, it may be attracted to the ring-shaped magnet or it may be in contact with the facing housing surface. Between these two positions, the glass of the light refraction portion has an angle difference in a certain direction with respect to the optical axis, and the length determined by the thickness of the glass, the refractive index, and the angle difference is
It is the moving distance of the image formed on the image sensor. The direction of movement is
This is the direction in which the angle difference is generated.

【0008】[0008]

【実施例】図43で説明したように、本発明の光屈折装
置は、レンズ部分の後玉と撮像素子の間に位置して用い
られる。その構成図を図1に示す。レンズ1によって、
集光された光は、本発明の光屈折機構2を通ることで、
固体撮像素子3上に結像する画像の位置を移動させるこ
とができる。
EXAMPLE As described with reference to FIG. 43, the photorefractive device of the present invention is used by being located between the rear lens of the lens portion and the image pickup device. FIG. 1 shows the configuration diagram. By lens 1,
The condensed light passes through the light refraction mechanism 2 of the present invention,
The position of the image formed on the solid-state image sensor 3 can be moved.

【0009】この光屈折機構の詳細な内部構成の1実施
例を図2に示す。図2(a)は断面図、図2(b)は、
レンズ側から見た図、図2(c)は、側面からみた図で
ある。ハウジングで位置を固定された磁石は、図3のよ
うなリング型をしており、その内側を光が通過する。光
屈折部2は、図4で示すように光屈折部材である円形の
平行平板ガラスのまわりにコイルを巻き、これを固定材
料で固めてガラスと一体とした偏平な形のものである。
固定材料には、樹脂が考えられる。光屈折部2の周辺の
樹脂からは、コイルの線材が2本ほぼ同じ位置からでて
いる。光屈折部2は、図2(a)のようにハウジングに
内蔵され、かつある空間で可動する。その一面はリング
型磁石6に面し、リング型磁石の面で動きが制限され
る。他面はハウジング5の面で制限される。こちらのハ
ウジング面には、光を通過させる光通過穴がある。ハウ
ジング5の光屈折部円周方向の一ヶ所には、コイルの2
本の線材7を通す取り出し口8があいている。光屈折部
2は可動するので、光屈折板と周辺のコイル部分とは、
堅固に作成する必要がある。またコイル部分は、保護部
材で覆う必要があるが、この保護部材を使用して、図4
(d)のように、光屈折板と一体成形するとコストの低
下につながる。コイルに流す電流の向きによって、光屈
折部2は、リング型磁石6と離れるかくっつくかする。
この様子を図5と図6に示す。光屈折部2のコイル部の
径は、リング型磁石6の径より小さい。また図5と図6
はコイルに流す電流の方向が逆である。図5(a)の電
流方向の時、光屈折部2のコイル12に、リング型磁石
6の磁力による力が発生し、光屈折部2はリング型磁石
6の方向に吸引され、光屈折部の周辺部10がリング型
磁石6に接して安定する。このときガラスに光がある角
度で入射する。図6のようにコイル12に流す電流方向
を反対にしたときには、光屈折部2はリング型磁石6と
反発し、図6(b)のようにハウジング面に接して安定
する。このとき、光軸とガラスが別の角度を持つよう
に、磁石面とハウジングの面に、ある方向に一定の角度
差を持たせている。
FIG. 2 shows an embodiment of the detailed internal structure of this light refraction mechanism. 2 (a) is a sectional view, and FIG. 2 (b) is
The view seen from the lens side, and FIG. 2C is the view seen from the side. The magnet whose position is fixed by the housing has a ring shape as shown in FIG. 3, and light passes through the inside thereof. As shown in FIG. 4, the light refracting portion 2 has a flat shape in which a coil is wound around a circular parallel plate glass which is a light refracting member, and this is fixed with a fixing material to be integrated with the glass.
The fixing material may be resin. From the resin around the light refracting portion 2, two wire members of the coil are projected from substantially the same position. The light refraction part 2 is built in the housing as shown in FIG. 2A and is movable in a certain space. One surface faces the ring-shaped magnet 6, and the movement of the ring-shaped magnet is restricted by the surface of the ring-shaped magnet. The other side is restricted by the side of the housing 5. The housing surface here has a light passage hole that allows light to pass through. At one place in the circumferential direction of the light refracting portion of the housing 5, the coil 2
There is an opening 8 through which the wire 7 of the book passes. Since the light refraction part 2 is movable, the light refraction plate and the surrounding coil part are
It needs to be robust. Also, the coil portion needs to be covered with a protective member.
If it is integrally formed with the light refraction plate as in (d), the cost will be reduced. Depending on the direction of the current flowing through the coil, the photorefractive section 2 is separated from the ring-shaped magnet 6 and sticks to it.
This state is shown in FIGS. The diameter of the coil portion of the light refraction portion 2 is smaller than the diameter of the ring magnet 6. 5 and 6
Indicates that the direction of the current flowing through the coil is opposite. In the current direction of FIG. 5A, a force due to the magnetic force of the ring magnet 6 is generated in the coil 12 of the light refracting portion 2, and the light refracting portion 2 is attracted in the direction of the ring magnet 6 to cause the light refracting portion 2. The peripheral portion 10 of the above contacts the ring-shaped magnet 6 and becomes stable. At this time, light is incident on the glass at a certain angle. When the direction of the current flowing through the coil 12 is reversed as shown in FIG. 6, the light refracting portion 2 repels the ring-shaped magnet 6 and stabilizes in contact with the housing surface as shown in FIG. 6B. At this time, the magnet surface and the surface of the housing have a certain angle difference in a certain direction so that the optical axis and the glass have different angles.

【0010】図5と図6の2つの位置の角度差は、α度
であり、この光屈折部2を通る光は、傾斜の形成されて
いる方向に、光の屈折を受ける。撮像素子上3の結像の
移動距離は、この角度差とガラスの屈折率とその厚みに
よって決まり、移動方向は、角度差を生じている方向で
ある。本実施例では、吸着時にはガラスと光軸が垂直
に、反発時には光がガラスと斜めに入射する例(角度α
度)を示している。これは、リング型磁石6の面と光軸
が垂直に、対面の光屈折部2が接するハウジング面と光
軸が、ある方向に角度α度で傾斜していることによって
実現できる。一方の入射角を光軸と垂直にしておけば、
移動の方向を決定する光屈折部2の接する面の傾斜の方
向を、他方だけにつけていればよいことになり、部品自
身と組立の精度を緩和するものである。
The angular difference between the two positions in FIGS. 5 and 6 is α degrees, and the light passing through the light refracting portion 2 is refracted in the direction in which the inclination is formed. The moving distance of the image formed on the image pickup element 3 is determined by this angular difference, the refractive index of the glass and its thickness, and the moving direction is the direction in which the angular difference is generated. In the present embodiment, an example in which the glass and the optical axis are perpendicular to each other at the time of adsorption and the light is obliquely incident on the glass at the time of repulsion (angle α
Degree). This can be realized by making the optical axis perpendicular to the surface of the ring-shaped magnet 6 and inclining the optical axis and the housing surface in contact with the opposite light refracting portion 2 at an angle α in a certain direction. If one of the incident angles is perpendicular to the optical axis,
The inclination direction of the surface in contact with the light refraction portion 2 that determines the direction of movement needs to be set only on the other side, and the accuracy of assembly with the component itself is eased.

【0011】図2では、ハウジング5は2つのパートか
ら構成しており、これをハウジング5と5’とする。ハ
ウジング5と5’の間に、両面が平行のリング磁石をは
さんで、引き合うときにはこの面に光屈折板がくっつ
き、光はガラスに垂直に入射する。このように傾き角と
移動方向性を持たない磁石を用いているので、ハウジン
グ5に組み込む際には、精密な位置合わせが不要で、組
立工程が簡単になる。
In FIG. 2, the housing 5 is composed of two parts, which are referred to as housings 5 and 5 '. A ring magnet whose both surfaces are parallel to each other is sandwiched between the housings 5 and 5 ', and when attracting each other, a light refracting plate is attached to this surface, and light is incident vertically on the glass. Since the magnet having neither the tilt angle nor the direction of movement is used as described above, when the magnet is incorporated into the housing 5, precise positioning is not required and the assembling process is simplified.

【0012】また、同じく図2の実施例では、光屈折部
2を2個搭載し、リング型磁石6をその間にはさんでお
り、光屈折部2と磁石の反発時に光屈折部2が接するそ
れぞれのハウジング面の角度のとりつけ方向を、異なら
せることにより、結像の移動方向を2軸持つことができ
る。ここでは、図2(b)で示すようにハウジング5と
5’の方向に2軸が形成されている。また磁石を間には
さむ構成にすることにより、磁石の数が一つですみ、ま
たレンズ1と撮像素子間の距離を有効に生かすことにも
なる。
Also, in the embodiment shown in FIG. 2, two light refracting portions 2 are mounted, and a ring-shaped magnet 6 is sandwiched between them so that the light refracting portion 2 and the light refracting portion 2 contact each other when the magnet repels. By making the mounting directions of the angles of the respective housing surfaces different, it is possible to have two moving directions of image formation. Here, as shown in FIG. 2B, two axes are formed in the directions of the housings 5 and 5 '. Further, by arranging the magnets in between, the number of magnets is only one, and the distance between the lens 1 and the image pickup element can be effectively utilized.

【0013】移動の距離は、前述のようにそれぞれの光
屈折部2の光屈折板の厚さと、光屈折板の屈折率と光屈
折部が可動する2つの位置での傾き差によって決まる。
このとき2つの光屈折部の光屈折板の厚さと屈折率を同
じとし、傾き差だけで決まるように構成すれば、2個の
光屈折部を共通にすることができ、コストの低下に寄与
するものである。ガラスの径、リング型磁石の内径およ
びハウジングの光通過穴は、レンズが集光し撮像素子上
に結像する光束が、通過する大きさ以上であることが要
求される。この様子を図7に示す。光屈折部2が、リン
グ型磁石6とどのように吸着しても、反発時にどのよう
にハウジング5と接しても、光束は内側の平行平板ガラ
ス部を通っている。またハウジングの光通過穴9とリン
グ型磁石6の内径も、光束を通すに十分な大きさを持っ
ている。ハウジング自体の材料は、リング型磁石の磁力
の効率を高めるため、リング型磁石の影響を受けない磁
性の小さな、あるいは全くない材料で作成される。図8
は、別のハウジングの実施例である。リング型磁石は、
ハウジング5’に埋め込む形で取り付けられ、ハウジン
グ5は、ハウジング5’と接する。
As described above, the moving distance is determined by the thickness of the light refracting plate of each light refracting portion 2, the refractive index of the light refracting plate, and the difference in inclination between the two positions where the light refracting portion is movable.
At this time, if the thickness and the refractive index of the light refracting plates of the two light refracting portions are made the same and determined only by the difference in inclination, the two light refracting portions can be made common, which contributes to cost reduction. To do. The diameter of the glass, the inner diameter of the ring-shaped magnet, and the light passage hole of the housing are required to be equal to or larger than the size of the light flux that the lens collects and forms an image on the image sensor. This is shown in FIG. No matter how the light refracting portion 2 is attracted to the ring-shaped magnet 6 or how it contacts the housing 5 when repelling, the light flux passes through the inner parallel flat plate glass portion. The light passage hole 9 of the housing and the inner diameter of the ring-shaped magnet 6 are also large enough to pass the light beam. The material of the housing itself is made of a material having little or no magnetism that is not affected by the ring magnet in order to enhance the efficiency of the magnetic force of the ring magnet. FIG.
Is an example of another housing. Ring magnet
The housing 5 is mounted so as to be embedded in the housing 5 ', and the housing 5 contacts the housing 5'.

【0014】図9は、レンズや固体撮像素子部との取り
付け方の1実施例である。ハウジング5’には、撮像素
子との取り付け部がある。本例は、撮像素子基板の取付
けネジ受け部を有している例である。このようにハウジ
ングに撮像素子との取り付け部を持たせることにより、
撮像素子上の結像の移動方向の精度を高めることができ
る。またハウジング5には、レンズの入れこみネジがき
ってある。これにより光軸の精度を高めることができ
る。またハウジング5と5’間の取り付けの実施例とし
て、接合ネジを使用した例をここでは示した。取り付い
た状態を図10(a)に、これをレンズ方向から見た図
を図10(b)に示す。ハウジング5から光屈折部のコ
イル線材が、ハウジング5’から光屈折部のコイル線材
が、それぞれ引き出されて、CCD基板に接続されてい
る。
FIG. 9 shows an embodiment of how to attach the lens and the solid-state image pickup device. The housing 5'has a mounting portion for the image pickup device. This example is an example having a mounting screw receiving portion of the image pickup element substrate. By providing the housing with the mounting part for the image sensor,
The accuracy of the moving direction of the image formed on the image pickup device can be improved. The housing 5 is provided with a screw for inserting a lens. Thereby, the accuracy of the optical axis can be improved. As an example of attachment between the housings 5 and 5 ', an example using a joining screw is shown here. FIG. 10A shows the attached state, and FIG. 10B shows the view when viewed from the lens direction. The coil wire of the light refraction part is drawn out from the housing 5, and the coil wire of the light refraction part is drawn out from the housing 5 ′ and connected to the CCD substrate.

【0015】光屈折部は、可動する必要があるので、で
きるだけ軽量であることが望ましい。図11は、軽量化
のためコイルを保護する保護部材に穴を設けた例であ
る。図12(a)は、光屈折部の周辺の一部に突起を設
けた例である。光屈折部は、この実施例ではハウジング
部とは固定されていないため、振動や衝撃によって可動
空間内で回転する可能性がある。回転すると光屈折部か
らでているコイルの線材が、可動空間内に引き込まれ、
光屈折部の動作に影響を与え、また線材の断線にもつな
がる。このためハウジングのコイル線材取り出し穴に対
応した突起17を、光屈折部の周辺の一部に設け、ここ
からコイル線材を出すようにすれば、回り込みや断線が
防げるものである。この突起は、図12(b)で示すよ
うに、穴の周辺部にあたって、光屈折部が回転しない大
きさとする。
Since the light refracting portion needs to be movable, it is desirable that the light refracting portion be as light as possible. FIG. 11 shows an example in which a hole is provided in a protective member that protects the coil for weight reduction. FIG. 12A is an example in which a protrusion is provided on a part of the periphery of the light refraction portion. Since the light refracting portion is not fixed to the housing portion in this embodiment, it may rotate in the movable space due to vibration or impact. When rotating, the wire of the coil coming out of the light refraction part is drawn into the movable space,
This will affect the operation of the light refraction part and also lead to wire breakage. Therefore, if a protrusion 17 corresponding to the coil wire rod take-out hole of the housing is provided in a part of the periphery of the light refraction portion and the coil wire rod is taken out from here, wraparound and disconnection can be prevented. As shown in FIG. 12B, the protrusion has a size such that the light refracting portion does not rotate near the periphery of the hole.

【0016】図13は、コイル線材の取り出し口8の別
の実施例である。これまでの実施例では、ハウジング5
の一部に穴を設け、これより取り出してきたが、この例
ではハウジングを図のような形状とすることで、取り出
し口を形成している。
FIG. 13 shows another embodiment of the coil wire rod take-out port 8. In the above embodiments, the housing 5
Although a hole is provided in a part of the housing and the housing is taken out from this hole, in this example, the housing is formed into a shape as shown in the drawing to form an outlet.

【0017】図14は光屈折部2のコイル線材7を別々
の2ヶ所から取り出し、ハウジングにあけられた2ヶ所
の穴から、それぞれとりだした例である。これまでの実
施例のリング型磁石の着磁の方向は、図15のように、
両方の面にNとSを形成していた。平行のリング型磁石
では、この区別ができないので、内径部に区別用の印を
取り付けると組立時に迷うことがない。図16は内径に
突起部を形成した例、図17は凹部を形成した例、図1
8は区別印を書き込んだ例である。
FIG. 14 shows an example in which the coil wire 7 of the light refracting portion 2 is taken out from two separate places and taken out from the two holes formed in the housing. The direction of magnetization of the ring-shaped magnets of the above-described embodiments is as shown in FIG.
N and S were formed on both surfaces. This cannot be distinguished with parallel ring-shaped magnets, so if a mark for distinction is attached to the inner diameter portion, it will not get lost during assembly. FIG. 16 shows an example in which a protrusion is formed on the inner diameter, and FIG. 17 shows an example in which a recess is formed.
8 is an example in which a distinguishing mark is written.

【0018】図15の着磁方向の他に、図19のように
内径外径に着磁する方法がある。このときは、図20の
ようにリング型磁石の中心径と光屈折部のコイルの中心
径をほぼ同じ大きさにすると、磁力を有効に使用でき
る。
In addition to the magnetizing direction of FIG. 15, there is a method of magnetizing the inner and outer diameters as shown in FIG. At this time, when the center diameter of the ring magnet and the center diameter of the coil of the light refracting portion are set to be substantially the same as shown in FIG. 20, the magnetic force can be effectively used.

【0019】またリング型磁石が発する磁力をより有効
にする目的で、磁性体を配置する例を示す。図21は、
光屈折部をリング型磁石と磁性体がはさむ方法、図22
は、リング型磁石の内側に磁性体を配置した例である。
このときの磁性体の内径は、光束をとおす大きさとす
る。このとき磁力は、図22(b)で示すように内径方
向に曲げられ、図23に示すように光屈折部のコイルに
働く磁力は、図5(a)や図6(a)に比べると、光屈
折部の内側に傾き、これと直角に働く力が、光軸の方向
に傾き、磁力がより有効に活用できるものである。
An example of arranging a magnetic body for the purpose of making the magnetic force generated by the ring magnet more effective will be shown. FIG. 21 shows
A method in which the ring-shaped magnet and the magnetic body sandwich the light refracting portion, FIG.
Is an example of arranging a magnetic body inside the ring magnet.
At this time, the inner diameter of the magnetic body is set to a size that allows the light flux to pass through. At this time, the magnetic force is bent in the inner diameter direction as shown in FIG. 22 (b), and the magnetic force acting on the coil of the light refracting portion as shown in FIG. 23 is smaller than that in FIGS. 5 (a) and 6 (a). The force that acts on the inside of the light refracting portion and that acts at a right angle to it is inclined in the direction of the optical axis, and the magnetic force can be used more effectively.

【0020】図24のように、磁性体のかわりに、磁石
そのものを使うことも考えられる。図25は、光屈折部
の中心径をリング磁石の中心径より、大きくした実施例
である。コイルには、リング磁石の外径方向への磁力を
利用した力が働く。図26はリング型磁石の外側に、リ
ング型磁性体を取り付けた例である。図22の例とは逆
に外径方向へ磁力線が曲げられ、図25よりもより光軸
方向に力が働くことになる。図27は、図25を内蔵す
るハウジングの構成例である。
As shown in FIG. 24, it is possible to use a magnet itself instead of a magnetic body. FIG. 25 is an example in which the center diameter of the light refracting portion is larger than the center diameter of the ring magnet. A force using the magnetic force of the ring magnet in the outer diameter direction acts on the coil. FIG. 26 shows an example in which a ring-shaped magnetic body is attached to the outside of the ring-shaped magnet. Contrary to the example of FIG. 22, the magnetic force lines are bent in the outer diameter direction, and the force acts more in the optical axis direction than in FIG. FIG. 27 is a structural example of a housing including FIG.

【0021】図28は、光屈折部を1個、リング磁石を
1個内蔵する光屈折機構の実施例で、これにより単一方
向の結像画像の移動が可能である。図29は、複数の光
屈折部と複数のリング磁石を内蔵した光屈折機構の実施
例である。この実施例では、3つの光屈折部を有してお
り、これにより図29(b)のABCで示すように、最
大3軸の移動方向を得ることができる。あるいは図30
で示すように、2軸にして1軸の移動距離をかえる、あ
るいは図31のようにすべて同じ方向に揃えて、移動距
離をかえることも可能である。
FIG. 28 shows an embodiment of a light refraction mechanism having one light refraction portion and one ring magnet built therein, which enables movement of a formed image in a single direction. FIG. 29 shows an embodiment of a light refraction mechanism including a plurality of light refraction parts and a plurality of ring magnets. In this embodiment, there are three light refracting portions, which makes it possible to obtain movement directions of up to three axes as shown by ABC in FIG. 29 (b). Alternatively, FIG.
It is also possible to change the moving distance of one axis as shown in FIG. 3 or to change the moving distance of one axis, or to align them in the same direction as shown in FIG.

【0022】このときリング型磁石は、光屈折部の間に
図29のように2個入れてもよいし、図24のように両
端に磁石をおき、計4個の磁石で光屈折部をはさんでも
よい。
At this time, two ring-shaped magnets may be inserted between the light refracting portions as shown in FIG. 29, or magnets may be placed at both ends as shown in FIG. It may be sandwiched.

【0023】このとき磁石の着磁の方向は、光軸に向か
って磁界の向きが同じであるように構成する。また磁石
と磁石ではさまれる光屈折部は、2つの位置において角
度差が生じる構成とする必要がある。もしどちらの磁石
も光軸と垂直であり、光屈折部が両方に接するように動
くのであれば、角度差を生じえないので、図29(a)
で示したように、少なくとも片側は角度をつけたハウジ
ング面と接するように構成すればよい。なおさらに多く
の光屈折部を有する光屈折機構も可能である。
At this time, the magnets are magnetized so that the directions of the magnetic fields are the same toward the optical axis. In addition, the magnet and the light refraction portion sandwiched between the magnets need to be configured to have an angular difference between the two positions. If both magnets are perpendicular to the optical axis and the light refracting portion moves so as to be in contact with both of them, an angle difference cannot be generated.
At least one side may be configured to contact the angled housing surface, as shown in FIG. Still further, a light refraction mechanism having more light refraction portions is possible.

【0024】図32は、光屈折部のコイルに流れる電流
を示している。この例では、電流の方向によって同じ電
流(±I)を流す例である。+Iのときリング磁石と吸
引し、−Iのとき反発するとする。リング磁石の磁力
は、離れるほど弱くなるため、光屈折部が、吸引したと
きより反発したときのほうが力が弱い。これを考慮した
ものが図33である。反発時の電流のほうが(−I
a)、吸引時の電流より(+Ib)大きく設定してい
る。また吸引状態から反発するとき、反発状態から吸引
する切り替わり時に磁力を大きくし、切り替わりを確実
にし、かつ高速に行うための方法が図34である。切り
替わりから一定時間の電流が大きく(−Ia1、+Ib
1)、その後は電流を抑えている。(−Ia2、+Ib
2) また図35は、吸引時のみ電流を抑えた例であ
る。
FIG. 32 shows a current flowing through the coil of the photorefractive section. In this example, the same current (± I) is caused to flow depending on the direction of the current. When + I, it attracts the ring magnet, and when it is -I, it repels. Since the magnetic force of the ring magnet becomes weaker as it moves away, the force is weaker when the light refracting portion repels than when it is attracted. FIG. 33 shows this in consideration. The repulsive current is (-I
a), (+ Ib) is set to be larger than the current during suction. Further, FIG. 34 shows a method for increasing the magnetic force at the time of switching from the repulsed state to the repulsed state when the repulsive state is repulsed to ensure the switching and to perform at high speed. Large current for a certain period of time after switching (-Ia1, + Ib
1), then the current is suppressed. (-Ia2, + Ib
2) FIG. 35 shows an example in which the current is suppressed only during suction.

【0025】図36は、光屈折機構を動作させる様子を
示したものである。動作していないときには電流を流さ
ず(t0期間)、動作している時には(t1期間)電流
をいずれかの方向に流しており、t2の期間は動作を停
止している。長時間動作させなかったときや、湿気の多
い場所での使用開始時には、光屈折部が接着面にくっつ
いていることも考えられる。このとき動作開始時にある
一定期間予備駆動することにより、通常動作が得られ
る。このときの例を図37に示す。tsが、その予備駆
動の時間であり、この間ある定めた周波数で駆動してい
る。図38は、この予備駆動の電流値を通常電流より大
きくした例を示している。図39は、結露対策のため、
コイルを発熱させて結露を解除する時の様子で、発熱コ
マンドを受けた場合、一定期間(th)電流を流してい
る状態を示している。
FIG. 36 shows how the light refraction mechanism operates. When not operating, no current is passed (t0 period), when operating (t1 period), current is passed in either direction, and the operation is stopped during the period of t2. It is also possible that the light refraction part sticks to the adhesive surface when it is not operated for a long time or when it is used in a humid place. At this time, normal operation can be obtained by pre-driving for a certain period at the start of operation. An example at this time is shown in FIG. ts is the time of the pre-driving, and driving is performed at a certain frequency during this period. FIG. 38 shows an example in which the current value of the pre-driving is made larger than the normal current. FIG. 39 shows a countermeasure against dew condensation.
In the state where the coil is heated to release the dew condensation, when the heat generation command is received, the current is being supplied for a certain period (th).

【0026】図1の構成の発明は、レンズと撮像素子の
間に光屈折機構を位置させるため、バックフォーカスの
長いレンズが必要となる。焦点距離が短く解像度の高い
レンズにとって、この追加条件はレンズのコストをあげ
ることになり、なるべくバックフォーカスが短いほうが
よい。このため図40では、光屈折部の屈折部材にCC
Dの前に置くシアンフィルタを使用し、バックフォーカ
スを短くした例を示す。
In the invention of the configuration shown in FIG. 1, since the light refraction mechanism is located between the lens and the image pickup device, a lens having a long back focus is required. For a lens with a short focal length and high resolution, this additional condition increases the cost of the lens, and the back focus should be as short as possible. For this reason, in FIG.
An example in which a cyan filter placed in front of D is used to shorten the back focus is shown.

【0027】また図41には、CCDの保護ガラスにシ
アンフィルタを使用し、バックフォーカスを短くした例
を示す。これまで本発明の光屈折機構は、レンズと撮像
素子間に位置する実施例を示してきたが、レンズとレン
ズの間に位置するシステムも考えられる。図42にその
例を示す。またレンズの前に置くシステムも考えられ
る。この実施例を図43に示す。
FIG. 41 shows an example in which a cyan filter is used for the protective glass of the CCD and the back focus is shortened. So far, the photorefractive mechanism of the present invention has been shown as an example in which it is located between the lens and the image pickup element, but a system located between the lenses is also conceivable. FIG. 42 shows an example thereof. It is also possible to put a system in front of the lens. This embodiment is shown in FIG.

【0028】このように、低価格の画素数の少ない固体
撮像素子を用いて、レンズと固体撮像素子間に、光屈折
機構をはさみ、固体撮像素子上の結像画像を移動させ、
それぞれの位置で、複数回画像信号を読み出し、これを
処理することで、見かけ上画素数を増やすシステムで用
いる光屈折器であり、光屈折部材であるガラスの周辺に
コイルを形成し、リング型磁石との吸引時と反発時の位
置で、ガラスと光軸に角度差を与えることで、光をある
一定の方向に一定の距離だけ移動させるものである。角
度差は、光屈折部が接する2つの面の角度により与えら
れる。光屈折部の位置の移動は、コイルに流す電流方向
によるものである。ガラスと磁石とハウジングと、安い
材料でかつ少ないパーツ数で構成するのでコストが安価
で小型であり、コイルに流す電流の方向だけで光屈折部
の位置が決まるので取扱いがしやすく、電力も小さくて
すむ。また光屈折部が接する面がなす角度とガラスの厚
さと屈折率で、移動距離がきまり、角度をなしている方
向によって移動方向がきまるので、移動距離と方向の精
度がとりやすい。
As described above, by using a low-priced solid-state image pickup device with a small number of pixels, a photorefractive mechanism is sandwiched between the lens and the solid-state image pickup device to move an image formed on the solid-state image pickup device.
It is a photorefractive element used in a system that apparently increases the number of pixels by reading out the image signal multiple times at each position and processing it. The light is moved in a certain direction by a certain distance by providing an angle difference between the glass and the optical axis at the positions of attraction and repulsion with the magnet. The angle difference is given by the angle between the two surfaces that are in contact with the light refracting portion. The movement of the position of the light refraction portion is due to the direction of the current flowing through the coil. The glass, magnet, and housing are made of cheap materials and a small number of parts, so the cost is low and the size is small.The position of the light refraction part is determined only by the direction of the current flowing through the coil, so it is easy to handle and the power consumption is low. End In addition, since the moving distance is determined by the angle formed by the surface in contact with the light refracting portion, the thickness of the glass, and the refractive index, and the moving direction is determined by the angled direction, accuracy of the moving distance and direction is easy to obtain.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上本発明によれば、小型で、信頼性が
高く、精度がよく、小電力で、低コストの光屈折機構が
実現でき、これを固体撮像素子を用いる画像入力装置に
用いれば、安価な画素数の少ない固体撮像素子を用いて
も見かけ上画素数が増え、高解像度で画像を入力する装
置が可能となるものである。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a small-sized, highly reliable, accurate, low-power, low-cost photorefractive mechanism, which is used in an image input device using a solid-state image sensor. For example, even if an inexpensive solid-state image sensor having a small number of pixels is used, the number of pixels apparently increases, and a device for inputting an image with high resolution becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を説明する構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating the present invention.

【図2】本発明の一実施例の詳細な内部構成を説明する
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed internal configuration of an embodiment of the present invention.

【図3】図2に内蔵するリング型磁石の外観図である。FIG. 3 is an external view of a ring magnet incorporated in FIG.

【図4】図2に内蔵する光屈折装置を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a photorefractive device incorporated in FIG.

【図5】図2の光屈折部の動作原理を説明する図であ
る。
5A and 5B are views for explaining the operation principle of the light refraction unit of FIG.

【図6】図2の光屈折部の動作原理を説明する図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation principle of the light refraction unit of FIG.

【図7】図2の光屈折部に光が通過する様子を説明する
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating how light passes through the light refraction portion of FIG.

【図8】別の詳細な内部構成の実施例の図である。FIG. 8 is a diagram of another detailed internal configuration embodiment.

【図9】本発明の光屈折装置をレンズ部とCCD部に取
り付ける方法を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of attaching the photorefractive device of the present invention to a lens unit and a CCD unit.

【図10】本発明の光屈折装置にレンズ部とCCD部を
取り付けた図である。
FIG. 10 is a diagram in which a lens unit and a CCD unit are attached to the photorefractive device of the present invention.

【図11】本発明の光屈折装置に内蔵する光屈折部の1
実施例の図である。
FIG. 11: 1 of a light refraction part built in the photorefraction device of the present invention.
It is a figure of an example.

【図12】本発明の光屈折装置に内蔵する光屈折部の別
の実施例の図である。
FIG. 12 is a diagram of another embodiment of a light refraction unit incorporated in the light refraction device of the present invention.

【図13】本発明の光屈折装置の光屈折部コイル線材の
取り出し口の別の実施例の図である。
FIG. 13 is a view of another embodiment of the take-out port for the coil wire of the photorefractive part of the photorefractive device of the present invention.

【図14】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイル線材
と、その取り出し口の別の実施例の図である。
FIG. 14 is a view of another embodiment of the coil wire of the light refraction part of the light refraction device of the present invention and its outlet.

【図15】本発明の光屈折装置内部のリング型磁石の着
磁方向と磁力線の様子を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the magnetization direction of the ring magnet inside the photorefractive device of the present invention and the state of magnetic force lines.

【図16】本発明の光屈折装置内部のリング型磁石の着
磁方向を判別する1実施例の図である。
FIG. 16 is a diagram of one embodiment for determining the magnetizing direction of the ring magnet inside the photorefractive device of the present invention.

【図17】本発明の光屈折装置内部のリング型磁石の着
磁方向を判別する別の実施例の図である。
FIG. 17 is a diagram of another embodiment for determining the magnetizing direction of the ring magnet inside the photorefractive device of the present invention.

【図18】本発明の光屈折装置内部のリング型磁石の着
時方向を判別する別の実施例の図である。
FIG. 18 is a diagram of another embodiment for determining the landing direction of the ring magnet inside the photorefractive device of the present invention.

【図19】本発明の光屈折装置内部のリング型磁石の別
の着磁方向の実施例とその磁力線の様子を説明する図で
ある。
FIG. 19 is a diagram for explaining another example of magnetization of the ring-shaped magnet inside the photorefractive device of the present invention and the state of magnetic force lines thereof.

【図20】図19のリング型磁石のときの光屈折部の動
作を説明する図である。
20 is a diagram for explaining the operation of the light refracting portion in the case of the ring magnet of FIG.

【図21】本発明の光屈折装置の別の実施例であり、補
助磁性体を使用する例の図である。
FIG. 21 is a view of another embodiment of the photorefractive device of the present invention, in which an auxiliary magnetic body is used.

【図22】本発明の光屈折装置の別の実施例であり、別
の補助磁性体を使用する例と磁力線の様子を説明する図
である。
FIG. 22 is a diagram for explaining another embodiment of the photorefractive device of the present invention, illustrating an example of using another auxiliary magnetic body and a state of magnetic force lines.

【図23】図22の実施例での光屈折部の動作を説明す
る図である。
FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the light refraction unit in the embodiment of FIG. 22.

【図24】本発明の別の実施例であり、補助磁石を使用
する例の図である。
FIG. 24 is a view of another embodiment of the present invention, in which an auxiliary magnet is used.

【図25】本発明の光屈折部の別の実施例の図である。FIG. 25 is a diagram of another embodiment of the light refraction part of the present invention.

【図26】図25の実施例に、補助磁性体を使用する例
の図である。
FIG. 26 is a diagram of an example of using an auxiliary magnetic body in the embodiment of FIG. 25.

【図27】図25のハウジングの実施例の図である。FIG. 27 is a diagram of an embodiment of the housing of FIG. 25.

【図28】本発明の別の実施例であり、光屈折部が1つ
である例の図である。
FIG. 28 is a diagram of another example of the present invention, which is an example in which there is one light refracting portion.

【図29】本発明の別の実施例であり、光屈折部が3つ
である例とその屈折方向が3方向であることを説明する
図である。
FIG. 29 is a diagram for explaining another example of the present invention, in which the number of light refracting portions is three and the refracting directions thereof are three directions.

【図30】図29の別の実施例であり、光屈折方向が、
2方向である場合の例の図である。
30 is another embodiment of FIG. 29, in which the light refraction direction is
It is a figure of an example in case of two directions.

【図31】図29の別の実施例であり、光屈折方向が、
1方向である場合の例の図である。
31 is another embodiment of FIG. 29, in which the light refraction direction is
It is a figure of an example in case of one direction.

【図32】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイルに、
電流を流す1実施例を説明する図である。
FIG. 32 shows a coil of the light refraction unit of the light refraction device of the present invention.
It is a figure explaining one Example which sends an electric current.

【図33】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイルに電
流を流す別の実施例を説明する図である。
FIG. 33 is a diagram for explaining another example in which a current is passed through the coil of the photorefractive section of the photorefractive device of the present invention.

【図34】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイルに電
流を流す別の実施例を説明する図である。
FIG. 34 is a diagram illustrating another example in which a current is passed through the coil of the photorefractive section of the photorefractive device of the present invention.

【図35】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイルに電
流を流す別の実施例を説明する図である。
FIG. 35 is a diagram for explaining another example in which a current is passed through the coil of the photorefractive section of the photorefractive device of the present invention.

【図36】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイルに電
流を流し、動作させた実施例を説明する図である。
FIG. 36 is a diagram illustrating an example in which a current is applied to the coil of the photorefractive section of the photorefractive device of the present invention to operate the coil.

【図37】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイルに電
流を流し、動作させた別の実施例を説明する図である。
FIG. 37 is a diagram illustrating another embodiment in which a current is applied to the coil of the photorefractive section of the photorefractive device of the present invention to operate the coil.

【図38】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイルに電
流を流し、動作させた別の実施例を説明する図である。
FIG. 38 is a diagram for explaining another example in which a current is applied to the coil of the photorefractive section of the photorefractive device of the present invention to operate the coil.

【図39】本発明の光屈折装置の光屈折部のコイルに電
流を流し、動作させた別の実施例を説明する図である。
FIG. 39 is a diagram for explaining another example in which a current is applied to the coil of the photorefractive section of the photorefractive device of the present invention to operate the coil.

【図40】本発明の光屈折装置に用いる撮像素子部の1
実施例の図である。
FIG. 40 is an image pickup device portion 1 used in the photorefractive device of the present invention.
It is a figure of an example.

【図41】撮像素子部の赤外カットフィルタを光屈折装
置内部の光屈折板として利用する実施例を説明する図で
ある。
FIG. 41 is a diagram illustrating an example in which an infrared cut filter of an image pickup device section is used as a light refraction plate inside a light refraction device.

【図42】本発明の光屈折装置とレンズと撮像素子の別
の構成図である。
FIG. 42 is another configuration diagram of the photorefractive device, the lens, and the imaging element of the present invention.

【図43】本発明の光屈折装置とレンズと撮像素子の別
の構成図である。
FIG. 43 is another configuration diagram of the photorefractive device, the lens, and the image pickup element of the present invention.

【図44】従来の技術における平板ガラスなどの光屈折
部材を傾ける方法を示す図である。
FIG. 44 is a diagram showing a method for tilting a light refraction member such as a flat plate glass in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

レンズ…1,光屈折部…2,固体撮像素子…3,赤外線
カットフィルタ…4,ハウジング…5,リング型磁石…
6,コイル線材…7,コイル線材取り出し口…8,ハウ
ジングの光通過穴…9,光屈折部の周辺部…10,平行
平板ガラス…11,コイル…12,固定材料…13,絞
り…14,保護ガラス…15,穴…16,回転防止突起
…17,リング型磁性体…18,リング型補助磁石…1
Lens… 1, light refraction part… 2, solid-state image sensor… 3, infrared cut filter… 4, housing… 5, ring magnet…
6, coil wire rod ... 7, coil wire rod outlet ... 8, light passage hole of housing ... 9, peripheral portion of light refracting portion ... 10, parallel plate glass ... 11, coil ... 12, fixing material ... 13, diaphragm ... 14, Protective glass ... 15, hole ... 16, anti-rotation protrusion ... 17, ring type magnetic body ... 18, ring type auxiliary magnet ... 1
9

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土門 知一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 村田 貴比呂 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 小久保 高弘 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 熊谷 良助 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 石倉 貴 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomokazu Domon 1 Komukai-shi Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Kiyoro Murata Ko, Kawasaki-shi, Kanagawa Muko Toshiba-cho No. 1 inside the Toshiba Research and Development Center, a stock company (72) Inventor Takahiro Kokubo No. 1 Komukai Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Ryosuke Kumagai Kawasaki Kanagawa Komukai-Toshiba-cho, Kochi-shi, Toshiba Incorporated company Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Takashi Ishikura Komukai-shi, Toshiba, Kawasaki-shi, Kanagawa 1 Komukai-Toshiba, Ltd. Corporate research and development center

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光屈折板の周辺にコイルを巻いた光屈折部
と、 この光屈折部のコイルに流れる電流方向に応じて、この
光屈折部に吸引及び反発力を与えるリング型磁石と、 このリング型磁石の吸引及び反発力により前記光屈折部
の光軸に対する角度が異なるように位置決めをする部材
とを有することを特徴とする光屈折装置。
1. A light refracting portion in which a coil is wound around a light refracting plate, and a ring-shaped magnet for applying attraction and repulsive force to the light refracting portion according to the direction of current flowing in the coil of the light refracting portion, A photorefractive device comprising: a member for positioning such that the angle of the light refraction portion with respect to the optical axis differs due to the attraction and repulsive force of the ring magnet.
【請求項2】光屈折板の周辺にコイルを巻いた2個の光
屈折部と、 この光屈折部のコイルに流れる電流方向に応じて、この
光屈折部に吸引及び反発力を与えるリング型磁石と、 このリング型磁石の吸引及び反発力により前記光屈折部
の光軸に対する角度が異なるように位置決めをする部材
とを有することを特徴とする光屈折装置。
2. A light-refractive plate having two coils around which a coil is wound, and a ring type for applying attraction and repulsive force to the light-refractive part according to the direction of current flowing in the coil of the light-refractive part. A photorefractive device comprising: a magnet; and a member for positioning so that the angle of the light refraction portion with respect to the optical axis differs due to the attraction and repulsive force of the ring magnet.
【請求項3】光屈折板の周辺にコイルを巻いた3個以上
の光屈折部と、 この光屈折部のコイルに流れる電流方向に応じて、この
光屈折部に吸引及び反発力を与える2個以上のリング型
磁石と、 このリング型磁石の吸引及び反発力により前記光屈折部
の光軸に対する角度が異なるように位置決めをする部材
とを有することを特徴とする光屈折装置。
3. Three or more light refracting portions each having a coil wound around the light refracting plate, and applying a repulsive force to the light refracting portions in accordance with the direction of a current flowing through the coil of the light refracting portion. A photorefractive device comprising: a plurality of ring-shaped magnets; and a member for positioning such that the angle of the light-refractive portion with respect to the optical axis differs due to the attraction and repulsive force of the ring-shaped magnets.
【請求項4】レンズと固体撮像素子間に位置し、レンズ
によって集光される光束が、前記光屈折部と前記リング
型磁石の内側を通り、撮像素子上に結像することを特徴
とする請求項1あるいは2あるいは3記載の光屈折装
置。
4. A light beam, which is located between the lens and the solid-state image pickup device and is condensed by the lens, passes through the inside of the light refracting portion and the ring-shaped magnet and forms an image on the image pickup device. The photorefractive device according to claim 1, 2 or 3.
【請求項5】前記光屈折部は、光屈折板とこの光屈折板
の周辺に巻いたコイル部との一体構造であり、コイルの
端部である2本の線材が、ほぼ同じ部分からでており、
前記位置決めをする部材はこの線材を通す取り出し口を
持つことを特徴とする請求項1あるいは2あるいは3記
載の光屈折装置。
5. The light refraction section has an integral structure of a light refraction plate and a coil section wound around the light refraction plate, and two wire rods at the ends of the coil are formed from substantially the same portion. And
4. The optical refraction device according to claim 1, wherein the positioning member has an outlet through which the wire is passed.
【請求項6】前記光屈折部は、周辺の1カ所に突起部を
持ち、この突起部は位置決めをする部材の線材を通す穴
に位置し、突起部の大きさは位置決めをする部材の穴の
端部にあたり、光屈折部が可動空間内で回転することを
阻止する大きさであり、またこの突起部からコイル線材
がでていることを特徴とする請求項5記載の光屈折装
置。
6. The light refracting portion has a protrusion at one peripheral position, and the protrusion is located in a hole through which a wire rod of a positioning member is passed, and the size of the protrusion is a hole of a positioning member. 6. The light refracting device according to claim 5, wherein the light refracting portion has a size that prevents the light refracting portion from rotating in the movable space at the end of the, and the coil wire rod extends from the protruding portion.
【請求項7】光屈折部のコイルは、コイルを保護する保
護材料で覆われ、保護材料の面には凹状の穴を持つこと
を特徴とする請求項5記載の光屈折装置。
7. The light refracting device according to claim 5, wherein the coil of the light refracting portion is covered with a protective material for protecting the coil, and the surface of the protective material has a concave hole.
【請求項8】前記位置決めをする部材に、リング型磁石
の磁力の効率を高めるための補助の磁性体、あるいは磁
力を高める位置に磁石を有することを特徴とする請求項
1あるいは2あるいは3記載の光屈折装置。
8. The positioning member has an auxiliary magnetic body for increasing the efficiency of the magnetic force of the ring magnet, or a magnet at a position for increasing the magnetic force. Photorefractive device.
【請求項9】前記リング型磁石の着磁方向は、内径を通
る光軸の方向であることを特徴とする請求項1あるいは
2あるいは3記載の光屈折装置。
9. The optical refraction device according to claim 1, wherein the ring-shaped magnet is magnetized in the direction of the optical axis passing through the inner diameter.
【請求項10】前記リング型磁石の着磁方向は、内外径
の方向であることを特徴とする請求項1あるいは2ある
いは3記載の光屈折装置。
10. The optical refraction device according to claim 1, wherein the ring-shaped magnet is magnetized in the directions of the inner and outer diameters.
【請求項11】前記光屈折部の光屈折板の径、および前
記リング型磁石の内径、および前記位置決めをする部材
の光束を通す部位の大きさは、撮像素子上の有効結像領
域に必要な光束の大きさ以上であることを特徴とする請
求項1あるいは2あるいは3記載の光屈折装置。
11. A diameter of a light refracting plate of the light refracting portion, an inner diameter of the ring magnet, and a size of a portion of the positioning member through which a light flux passes are required for an effective image forming area on an image pickup device. The light refraction device according to claim 1, 2 or 3, wherein the light flux is equal to or larger than the size of the luminous flux.
【請求項12】前記光屈折部と前記リング型磁石との最
小距離となる位置と最大距離となる位置の2つの位置
で、光軸に対する角度が異なり、この角度の差と光屈折
板の素材の屈折率と厚さで決まる距離分、撮像素子上の
結像位置が異なり、さらに結像位置の移動方向は、光屈
折板のリング型磁石との最小距離位置と最大距離位置に
おける傾きの方向によって、一義的に決まること特徴と
する請求項1あるいは2記載の光屈折装置。
12. The angle with respect to the optical axis is different at two positions, that is, a minimum distance position and a maximum distance position between the light refracting portion and the ring magnet, and the difference between this angle and the material of the light refracting plate. The image formation position on the image sensor differs by a distance determined by the refractive index and thickness of the image pickup device, and the direction of movement of the image formation position is the direction of inclination between the minimum distance position and the maximum distance position of the ring magnet of the light refracting plate. 3. The photorefractive device according to claim 1 or 2, which is uniquely determined by
【請求項13】2つの前記光屈折部によって、屈折をう
ける光学像の傾き方向は、2つの前記光屈折部ごとに異
なることを特徴とする請求項12記載の光屈折装置。
13. The optical refraction device according to claim 12, wherein the inclination directions of the optical images that are refracted by the two light refraction portions are different for each of the two light refraction portions.
【請求項14】光屈折部とリング型磁石の最小距離位置
は、光屈折部とリング型磁石が接する状態であり、光屈
折部とリング型磁石の最大距離位置は、光屈折部とハウ
ジングが接する状態であることを特徴とする請求項1あ
るいは2記載の光屈折装置。
14. The minimum distance position between the light refracting portion and the ring magnet is a state where the light refracting portion and the ring magnet are in contact with each other, and the maximum distance position between the light refracting portion and the ring magnet is between the light refracting portion and the housing. The optical refraction device according to claim 1 or 2, wherein the optical refraction device is in contact with each other.
【請求項15】光屈折板は、平行平板であり、光屈折部
がリング型磁石と接した状態において、光屈折板は光軸
と垂直であり、光屈折部が位置決めをする部材と接する
状態において、光屈折板は位置決めをする部材で決まる
ある角度をもって、レンズ方向から入射される光を屈折
させて、撮像素子面の結像を一定の方向に一定の距離だ
け移動させることを特徴とする請求項14記載の光屈折
装置。
15. The light refraction plate is a parallel plate, and in a state where the light refraction part is in contact with the ring magnet, the light refraction plate is perpendicular to the optical axis and the light refraction part is in contact with a member for positioning. In the above, the light refraction plate refracts light incident from the lens direction at a certain angle determined by the positioning member, and moves the image formation on the image pickup element surface in a certain direction by a certain distance. The photorefractive device according to claim 14.
【請求項16】前記位置決めをする部材は、2ピースで
構成され、この2ピースの位置決めをする部材でリング
型磁石をはさんでこれを固定し、第1の位置決めをする
部材に、レンズ取り付け用のネジ溝を持ち、第2の位置
決めをする部材には、撮像素子との取り付け部を持つこ
とを特徴とする請求項1あるいは2記載の光屈折装置。
16. A member for positioning is composed of two pieces, and a member for positioning the two pieces is fixed by sandwiching a ring magnet, and a lens is attached to the member for first positioning. The optical refraction device according to claim 1 or 2, wherein the member for holding the second positioning has a mounting groove for mounting the image pickup device.
【請求項17】位置決めをする部材に内蔵する平行平板
は、同じ素材で同じ厚みであることを特徴とする請求項
1あるいは3記載の光屈折装置。
17. The optical refraction device according to claim 1, wherein the parallel plates contained in the positioning member are made of the same material and have the same thickness.
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