JP2005292455A - 撮像装置及びこれを搭載した電子機器 - Google Patents

Abstract

【目的】 光軸を操作する光学素子の回転により、撮像方向を変更する。光学素子を複数組み合わせず、簡単な構成により、撮影画像の反転を回避する。
【構成】 撮像素子１の入光側に、被写体像を反転させずに９０度偏向して撮像素子１に導くペンタプリズムなどの光学素子３を配置する。光学素子３を出光側の光軸回り、即ち撮像素子１の光軸回りに回転可能とする。レンズ２は、光学素子４の入光側、又は光学素子４と撮像素子１の間のいずれか配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像方向を変更できる撮像装置及びこれを搭載したカメラ付き携帯電話機、デジタルカメラなどの電子機器に関する。

カメラ付き携帯電話機やデジタルカメラでは、撮像方向を変更できる撮像装置を搭載したものが少なくない。撮像方向を変更するための構成としては、光軸を直角に曲げるミラーやプリズムを撮像素子の入光側に配置し、これらの光学素子を撮像素子の光軸回り、即ちミラーやプリズムの出光側の光軸回りに回転させる素子回転式がある。

このような素子回転式の撮像装置は、例えば特許文献１〜特許文献３に記載されており、その概略構成を示すと図７のようになる。

特開平１１−１４９１０７号公報 特開２００３−２１９２３２号公報 特開２００３−９１０４１号公報

図７では、光軸を直角に曲げるミラー９が撮像素子１の入光側に設けられている。ミラー１は、回転式ホルダー３内に取付けられており、回転式ホルダー３の回転操作により、撮像素子１の光軸回り、即ちミラー９の出光側の光軸回りに回転する。この回転により、撮像方向を３６０度変更することができる。レンズ２はミラー９と撮像素子１の間に配置されているが、ミラー９の入光側に配置される場合も多い。

このような素子回転式の撮像装置では、ミラーやプリズムによる光軸操作に伴い、撮像素子による撮影画像が反転し倒立像となる問題がある。即ち、被写体の画像が撮像素子に反転して撮影される。このため、撮影画像を反転処理してディスプレイに表示したり記録媒体に記録しており、画像処理回路が複雑化する。即ち、装置構成としては、ミラーやプリズムの回転に伴う撮影画像の回転を補正する回路と共に、撮影画像を反転処理する回路が必要になり、画像処理回路の複雑化が避けられない。

ミラーやプリズムを２つ並べて画像を２回反転させることにより、画像の反転を補正できることは特許文献３にも記載されているが、もともと大型の光学素子が２つ必要になり、装置の大型化が大きな問題になる。また、２つの光学素子の位置合わせに高い精度が要求され、これに起因する問題も無視できない。

本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、光軸を操作する光学素子を複数使用することなく単一素子で撮影画像の反転を回避できる素子回転式の撮像装置及びこれを使用した光学機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、撮像素子の入光側に被写体像を９０度偏向し正立像として前記撮像素子に導く光学素子を前記撮像素子の光軸回りに回転可能に配置したものである。

光学素子は、代表的には一眼レフカメラのファインダー部に使用されるペンタプリズムである。レンズは、光学素子の入光側、又は光学素子と撮像素子の間のいずれに配置してもよく両方に配置してもよい。

また、本発明に係る電子機器は、撮像のために本発明に係る撮像装置を搭載したものであり、具体的には例えばカメラ付き携帯電話機又はデジタルカメラなどである。

本発明に係る撮像装置は、ペンタプリズムのような反転を伴わずに被写体像を９０度偏向できる光学素子を撮像素子の入光側に回転可能に配置することにより、撮像素子から反転を伴わないスルー画像を出力できる。これにより、撮影画像の反転処理を省略でき、画像処理回路の簡略化を図ることができる。しかも、単一の光学素子を使用し、複数の光学素子を組み合わせる必要がないため、装置の大型化及び光軸合わせの複雑化を回避できる。

また、本発明に係る電子機器は、撮像部として本発明に係る撮像装置を搭載することにより、小型化が容易となり、且つコストダウンも可能となる。

以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す撮像装置の斜視図、図２は同撮像装置の側面図、図３は同撮像装置を搭載したカメラ付き携帯電話機の正面図及び側面図、図４は光学素子の回転と表示画像の関係を説明するためのイメージ図、図５は同カメラ付き携帯電話機の利点を説明するためのイメージ図である。

本実施形態に係る撮像装置は、図１及び図２に示すように、駆動回路と一体になった撮像素子１を有している。撮像素子１の入光側にはレンズ２を介して回転式ホルダー３が配置されている。回転式ホルダー３は、撮像素子１及びレンズ２の光軸に対して同心状に配置された円筒体であり、その光軸回りに回転可能に支持されている。

この回転式ホルダー３は、内部にペンタプリズム４を保持している。ペンタプリズム４は、被写体像を反転させずに９０度偏向させる光学素子であり、出光側を光軸が撮像素子１及びレンズ２の光軸、即ち回転式ホルダー３の回転中心に一致させている。ペンタプリズム４の入光側の光軸は、回転式ホルダー３の外周面に設けられた受光用の開口部５を通過している。

図３に示すカメラ付き携帯電話機は、カメラとしてこの撮像装置を搭載している。具体的には、このカメラ付き携帯電話機は、液晶式の表示画面を嵌め込んだ表示部６と、各種の操作キーを設けた操作部７とをヒンジ結合した折り畳み式であり、そのヒンジ部８に撮像装置を回転式ホルダー３が同心状に連結されるように搭載している。

このカメラ付き携帯電話機において表示部６と操作部７を開き、撮像装置の回転式ホルダー３を回転操作することにより、受光用の開口部５を表示画面の正面側にも背面側にも向けることができる。通常撮影の場合は受光用の開口部５が表示画面の背面側を向くように回転式ホルダー３を回転操作し、自分撮りの場合は、受光用の開口部５が表示画面の正面側を向くように回転式ホルダー３を回転操作する（図５参照）。

撮像素子１に対して回転式ホルダー３が回転すると、撮像素子１により撮影される画像の向きが変る。図１において撮像素子１が回転式ホルダー３に対して相対的に回転すると、撮影画像ではその回転に応じて「Ｒ」の向きが変ることと同じである。このため、撮像素子１により撮影される画像を表示画面にそのまま表示すると、図４に示すように、回転式ホルダー３の回転方向によって表示画像の向きが変る。

このため、このカメラ付き携帯電話機では、回転式ホルダー３の回転角度、即ちペンタプリズム４の出光側の光軸回りの回転角度を検出し、この検出角度に応じて撮影画像の回転を補正する画像処理は必要である。しかし、撮像素子１による撮影画像は、図６のように反転することはない。即ち、正立のスルー画像である。このため、撮影画像を反転させる画像処理は不要である。従って、ミラーやプリズムを用いる素子回転式の撮像装置を用いるカメラ付き携帯電話機と比べて、画像処理回路が簡略化される。

なお、通常撮影と自分撮りの切り替えは、素子回転式の撮像装置を用いずとも可能である。図５に示すように、撮像装置として固定式カメラ１０を操作部７のカバー側に取付け、その操作部７に対して表示部６を回転させることによっても可能である。このカメラ付き携帯電話機の場合、表示画像は反転を伴わないスルー画像であるが、操作部７に対して表示部６を回転させる大がかりな回転機構が必要になる。

本実施形態に係る撮像装置を搭載したカメラ付き携帯電話機は、ディスプレイ回転式と比べ、前記のような大がかりな回転機構ディスプレイ回転機構を必要としないため、経済性、耐久性などの点で有利である。

本実施形態に係る撮像装置を搭載したデジタルカメラやデジタルムービーカメラ、ＰＣカメラ、防犯カメラなども同様の利点を有する。

本実施形態に係る撮像装置では、撮像素子１と光学素子４の間にレンズ２を配置したが、図６に示すように、光学素子４の入光側にレンズ２を配置することも可能である。

本発明の一実施形態を示す撮像装置の斜視図である。 同撮像装置の側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は同撮像装置を搭載したカメラ付き携帯電話機の正面図及び側面図である。 光学素子の回転と表示画像の関係を説明するためのイメージ図である。 同カメラ付き携帯電話機の利点を説明するためのイメージ図である。 本発明の他の実施形態を示す撮像装置の側面図である。 従来の撮像装置の斜視図である。

符号の説明

１ 撮像素子
２ レンズ
３ 回転式ホルダー
４ 光学素子（ペンタプリズム）
５ 受光用の開口部
６ 表示部
７ 操作部
８ ヒンジ部
９ ミラー
１０ 固定式カメラ

Claims (5)

1. 撮像素子の入光側に被写体像を９０度偏向し正立像として前記撮像素子に導く光学素子を前記撮像素子の光軸回りに回転可能に配置したことを特徴とする撮像装置。
2. 前記光学素子の入光側、又は前記光学素子と前記撮像素子の間にレンズを配置した請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記光学素子はペンタプリズムである請求項１に記載の撮像装置。
4. 請求項１乃至３に記載の撮像装置を搭載した電子機器。
5. カメラ付き携帯電話機又はデジタルカメラである請求項４に記載の撮像装置を搭載した電子機器。