JP2005134830A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃等による悪影響が生じるおそれのない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。
【解決手段】本光学要素アッセンブリFAは、第１の光学要素10及び第２の光学要素20が両者間の所定位置に絞り部材30を介在させて一体化されたものであって、第２の光学要素20の射出面23側に、有効光束が通る有効領域24を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子120を収容するための凹陥部Ｗが形成されたことを主たる特徴としている。
【選択図】 図３

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
特開２００２−２６７９２８号公報 特開２００２−３２０１２２号公報 特開平１１−３２６７６６号公報 特開２００２−１９６２４３号公報 特開２００３−０８４２００号公報

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。

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塵埃等による悪影響が生じる虞れを払拭した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。

（１）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。

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光学機能的に結合され、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る光学要素アッセンブリであって、
上記第２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を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子を収容するための凹陥部が形成されたものであることを特徴とする。

（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光学機能的に結合され、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２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を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子を収容するための凹陥部が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。

本発明においては、カバーガラス及び撮像素子が第2光学要素の射出面に形成した凹陥部内に収容されるので、塵埃、水滴などの侵入を阻止でき、それらの侵入による悪影響を蒙るおそれのない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。

（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。

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し、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。

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。

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。

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。

図３は第１の光学要素１０及び第２の光学要素２０が両者間の所定位置に絞り部材３０を介在させて一体化された光学要素アッセンブリＰＡの具体的構成を示す略式断面図である。図３に示すように、第２の光学要素２０の射出面２３側には、撮像素子１２０等を収容するための凹陥部Ｗが形成されている。この凹陥部Ｗには、前記カバーガラス１１２と、有効光束が通る有効領域２４を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なうための撮像素子１２０とが、一体的に重ね合わされた態様で収容される。上記カバーガラス１１２及び撮像素子１２０が凹陥部Ｗ内に収容された状態で、上記凹陥部Ｗの周縁部と当該周縁部に当接している撮像素子１２０の当接部との接合部周辺部位は、接着剤の適用を可とする封止手段Ｓによって気密に封止されている。このため撮像素子１２０の撮像面に塵埃が付着するようなおそれがなく、撮像素子１２０のカバーガラス１１２を省略した構成を採ることも可能である。

（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係る光学要素アッセンブリＰＡの具体的構成を、図３に対応させて示した略式断面図である。図４に示すように、第２の光学要素２０の射出面２３側には、撮像素子１２０等を収容するための凹陥部Ｗが形成されている。この凹陥部Ｗの周辺部には、複数の脚部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…が突設されている。これらの脚部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…は、撮像素子１２０を的確に取付けるためのものであり、射出面２３側の有効光束が通る有効領域２４を避けた所定部位に設けられている。なおこの実施形態においては、凹陥部Ｗの形成は必須要件ではなく、省略することもできる。この場合は射出面２３の周縁部乃至その近傍の箇所から上述同様に脚部が形成される。

凹陥部Ｗには、前記カバーガラス１１２と、有効光束が通る有効領域２４を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なうための撮像素子１２０とが、一体的に重ね合わされた態様で収容される。このとき、上記撮像素子１２０が上記脚部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…により取り付けられる。この状態で、上記脚部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…を含む上記凹陥部Ｗの周縁部と当該周縁部に当接している撮像素子１２０の当接部との接合部周辺部位は、接着剤の適用を可とする接合手段Ｓによって精度良く接合されている。

この実施形態においても別段の他の部材によらずとも、撮像素子１２０の撮像面とその周辺部前面が第２の光学要素２０の射出面２３によってカバーされるため、同撮像面が塵埃で汚れてしまうおそれが低減する。また第２の光学要素２０（自体）に突設された脚部によって、他の何らの部材の介在をもまつことなく、撮像素子1を取り付けることができる。このため第２の光学要素２０（その射出面２３）と上記撮像面との相対位置を極めて精度良く所望のものとして確保することが可能となる。

（第３実施形態）
図５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。

図５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。

図５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。

図５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。

（第４実施形態）
図６の（ａ）（ｂ）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。

図６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。

（第５実施形態）
図７の（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の第５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。

図７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。

（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光学機能的に結合され、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が介挿されてなる光学要素アッセンブリＰＡであって、
上記第２の光学要素２０は、自己の上記一の射出面２３側の有効光束が通る有効領域２４を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子１２０を収容するための凹陥部Ｗが形成されたものであることを特徴とする。

［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２の光学要素２０は、上記撮像素子１２０が凹陥部Ｗ内に収容された状態で封止手段Ｓによって封止されたものであることを特徴とする。

［３］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光学機能的に結合され、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が介挿されてなる光学要素アッセンブリＰＡであって、
上記第２の光学要素２０は、自己の上記一の射出面２３側の有効光束が通る有効領域２４を避けた所定の複数の部位に当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子１２０を取付けるための脚部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…が設けられたものであることを特徴とする。

［４］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は、上記撮像素子１２０が上記脚部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…により取り付けられた状態で封止手段Ｓによって封止されたものであることを特徴とする。

［５］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光学機能的に結合され、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２の光学要素２０は、自己の上記一の射出面２３側の有効光束が通る有効領域２４を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子１２０を収容するための凹陥部Ｗが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する。

［６］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光学機能的に結合され、且つ、当該第１の光学要素１０及び第２の光学要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２の光学要素２０は、自己の上記一の射出面２３側の有効光束が通る有効領域２４を避けた所定の複数の部位に当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子２２０を取付けるための脚部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…が設けら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する。

［７］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光学機能的に結合され、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２の光学要素２０は、自己の上記一の射出面２３側の有効光束が通る有効領域２４を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子１２０を収容するための凹陥部Ｗが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する。

［８］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光学機能的に結合され、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２の光学要素２０は、自己の上記一の射出面２３側の有効光束が通る有効領域２４を避けた所定の複数の部位に当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子２２０を取付けるための脚部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…が設けら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する。

［９］実施形態に示された撮像装置は、前記［５］又は［６］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する。

［１０］実施形態に示された撮像装置は、前記［５］又は［６］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する。

［１１］実施形態に示された撮像装置は、前記［５］又は［６］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する。

本発明を用いることによって、塵埃、水滴などの侵入を阻止でき、それらの侵入による悪影響を蒙るおそれがなく、しかも小型化、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。

本発明の第１実施形態に係る光学要素アッセンブリを適用した撮像装置の概要を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る光学要素アッセンブリの光学系の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る第１の光学要素及び第２の光学要素が両者間の所定位置に絞り部材を介在させて一体化された光学要素アッセンブリの具体的構成を示す略式断面図である。 本発明の第２実施形態に係る光学要素アッセンブリＰＡの具体的構成を、図３に対応させて示した略式断面図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の第３実施形態に係る装置のデジタルカメラへの応用例を示す概略的構成図で、（ａ）は光学要素アッセンブリ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。 （ａ）（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る装置のパーソナルコンピュータへの応用例を示す概略的構成図で、（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。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の第５実施形態に係る装置の携帯電話機への応用例を示す概略的構成図で、（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。

符号の説明

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、２４…有効光束通過の有効領域、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、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…脚部、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、１１１，１１２…カバーガラス、１２０…撮像素子、ＰＡ…光学要素アッセンブリ、Ｗ…凹陥部、Ｓ…封止手段。

Claims (11)

1. 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光学機能的に結合され、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る光学要素アッセンブリであって、
   上記第２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を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子を収容するための凹陥部が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。
2. 上記第２の光学要素は、上記撮像素子が凹陥部内に収容された状態で封止手段によって封止されたものであることを特徴とする請求項１に記載の光学要素アッセンブリ。
3. 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光学機能的に結合され、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る光学要素アッセンブリであって、
   上記第２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を避けた所定の複数の部位に当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子を搭載した基板を取付けるための脚部が設けら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。
4. 上記第２の光学要素は、上記撮像素子が上記脚部により取り付けられた状態で封止手段によって封止さ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。
5. 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光学機能的に結合され、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２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を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子を収容するための凹陥部が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。
6. 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光学機能的に結合され、且つ、当該第１の光学要素及び第２の光学要両者間の所定位置に絞り部材が介挿されてなり、
   上記第２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を避けた所定の複数の部位に当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子を取付けるための脚部が設けら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。
7. 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光学機能的に結合され、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２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を含む所定領域に亘って当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子を収容するための凹陥部が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。
8. 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光学機能的に結合され、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２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を避けた所定の複数の部位に当該有効光束による光像に関する光電変換を行なう撮像素子を取付けるための脚部が設けら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。
9. 上記光学要素アッセンブリ、撮像素子、及び、画像データ生成手段はデジタルカメラ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する請求項５又は６に記載の撮像装置。
10. 上記光学要素アッセンブリ、撮像素子、及び、画像データ生成手段はパーソナルコンピュータ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する請求項５又は６に記載の撮像装置。
11. 上記光学要素アッセンブリ、撮像素子、及び、画像データ生成手段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する請求項５又は６に記載の撮像装置。

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