JP2014202843A - 光学素子ユニット及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えつつも、コンパクト化を図り、高精度な画像を形成しつつ、加工容易性を確保した光学素子ユニット及び撮像装置を提供する。【解決手段】プリズムＰＲの光学面の少なくとも一方（ＰＲ１）を、非平面（球面又は非球面）としたので、別個にレンズを設ける場合に比べ、光学素子ユニットの厚みを薄くできる。又、平行平板ＰＰの一方の面（ＰＰ１）には反射膜ＲＭが形成されて反射面となっており、隙間なく反射面をプリズムＰＲの平面ＰＲ２に密着させるか、もしくは接着剤を介して平行平板ＰＰとプリズムＰＲとは接合されているので、コストを抑えつつ光学面ＰＲ１の加工性も高まり、精度の良い面ＰＰ１をプリズム反射面として機能させることで、良好な反射光を出射できる。【選択図】図５

Description

本発明は、光学素子ユニット及び撮像装置に関し、特に薄型の携帯端末等に搭載される撮像装置に用いられると好適な光学素子ユニット及び撮像装置に関する。

近年、スマートフォンをはじめとする携帯端末が発売され、急速に拡大している。かかる携帯端末は、一般的に撮像装置を搭載し、これにより撮像した画像を転送したり、携帯端末上で画像処理を行うなど種々の用い方がなされている。しかるに、一般的な携帯端末は薄形であることから、それに内蔵される撮像装置にはコンパクト化が厳しく要求されている。一方、現状では広角の単焦点光学系が搭載される携帯端末が多いのであるが、ユーザーによっては、よりワイドで撮像したい、或いは遠方の被写体を大きく撮像したい等、種々の要望がある。かかる要望に応えるためには複数のレンズ等の光学素子を設ける必要があり、それにより光学系全長が長くなるため、撮像装置のコンパクト化に反するという問題がある。

これに対し、プリズムを持つ、いわゆる屈曲光学系を携帯端末用の撮像装置に内蔵すれば、最大光路長を携帯端末の横方向にとることで薄型化を実現できるという考えがある。ところが、より薄型化を目指す携帯端末では、屈曲光学系の大きささえ問題となる場合がある。かかる問題を具体的に説明する。

屈曲光学系では,プリズムを小型化する為,図１に示すように、プリズムＰＲの物体側にレンズＬ１を配置するのが一般的だが,プリズムＰＲの厚みに加えてレンズＬ１分の厚みが足され、全厚Ｔが増加してしまう。そこで,物体側のレンズＬ１を省略する代わりに、図２に示すように、プリズムＰＲの物体側面に凹面ＣＰ（もしくは凸面）を形成することで、全厚Ｔを抑えるという技術が知られている。しかしながら、プリズムＰＲの物体側面を凹（もしくは凸）形状とするには、以下のような課題がある。

プリズムを樹脂などから成形で形成する場合、成形上の技術的観点から、図３を参照して、要求される精度まで平面度を高めることが困難という課題がある。特に、近年の携帯端末などに搭載される固体撮像素子は小型でありながら高画素を有するので、画素ピッチが小さくなっており、樹脂成形したプリズムの面ＲＰに反射膜を蒸着などして反射面とした場合、成形により生じた微小な凹凸やうねりなどの影響を拾いやすいため画質が低下しやすくなる。

これに対し、ガラス等でプリズムを三角柱状に精度良く形成することは可能である。しかし、プリズムに凹面を形成する際の機械加工における課題がある。すなわち、図４に示すように、工具Ｔを用いて小型のプリズムＰＲに凹面を形成していくと、加工面がプリズムＰＲの短辺方向の縁に干渉するようになり、これにより加工面の縁が非常に薄くなり、わずかな力で欠け（Ｃ）が生じやすいのである。

特開２００７−１９３０５７号公報

特許文献１には、プリズムの物体側面を凹面とし、且つ光学面に非拘束状態で対向配置されたセラミック基板を備えた光学部品が開示されている。ここでプリズムとセラミック基板とは、柔軟性のある接着剤で接着されている。従って、プリズムとセラミック基板とが相対移動可能であるため、固体撮像素子へ向かう被写体光の位置が安定せず、撮像用の光学系としては使用するには問題である。又、特許文献１は、プリズムの物体側面を凹面に形成する際の問題点に言及していない。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、コストを抑えつつも、コンパクト化を図り、高精度な画像を形成しつつ、加工容易性を確保した光学素子ユニット及び撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、
光学材料にて構成され、２つの光学面と、平面とを備えたプリズムと、
前記プリズムの平面に接合した平行平板とを有する撮像装置用の光学素子ユニットであって、
前記プリズムの光学面の少なくとも一方は、非平面であり、
前記平行平板の一方の面には反射膜が形成されて反射面となっており、前記反射面を前記プリズムの平面に密着させるか、もしくは接着剤を介して前記平行平板と前記プリズムとは隙間なく接合されており、
前記２つの光学面のうち一方から前記プリズムに入射した被写体光は、前記プリズムの平面で反射して、他方の光学面から出射するようになっており、
前記２つの光学面の光軸を含む仮想面を、前記平行平板に交差させたとき、前記反射面と前記仮想面との交線の長さをａ（ｍｍ）とし、前記平行平板の厚みをｂ（ｍｍ）とすると、以下の式を満たすことを特徴とする。
ｂ≧ａ／５ （１）

本発明によれば、前記プリズムの光学面の少なくとも一方を、非平面（球面又は非球面）としたので、別個にレンズを設ける場合に比べ、光学素子ユニットの厚みを薄くできる。又、前記平行平板の一方の面には反射膜が形成されて反射面となっており、隙間なく前記反射面を前記プリズムの平面に密着させるか、もしくは接着剤を介して前記平行平板と前記プリズムとは接合されているので、精度の良い前記反射面をプリズム面として機能させることで、良好な反射光を出射できる。

更に、図５を参照して、型成形したプリズムを用いる効果について説明する。図５（ａ）に示すように、プリズムＰＲの凹状の第１面（物体側光学面）ＰＲ１を転写する転写面を有する上型Ｍ１と、プリズムＰＲの平面である第２面ＰＲ２と第３面（像側光学面）ＰＲ３を転写する転写面を有する下型Ｍ２と型締めした後、内部のキャビティに樹脂を射出することで、図５（ｂ）に示すプリズムＰＲを成形できる。このとき、第１面ＰＲ１の凹形状と、第２面ＰＲ２と第３面ＰＲ３のなす角度は高精度を確保できるが、第２面ＰＲ２の平面度が劣ることとなる。

一方、ガラス製の平行平板ＰＰは、フロート板ガラスを所望の寸法に切断するなどして得られるが、一般的に高い平面度を有する。このようにして得られた平行平板ＰＰの一方の面ＰＰ１に、ミラー用の反射膜ＲＭを蒸着する（図５（ｃ）参照）。

その後、プリズムＰＲの第２面ＰＲ２と、平行平板ＰＰの面ＰＰ１とを接合する。このとき、第２面ＰＲ２と面ＰＰ１とを密着させるか、或いはプリズムＰＲとほぼ同じ屈折率の接着剤で第２面ＰＲ２と面ＰＰ１とを接合する（図５（ｃ）参照）。このようにして得られたプリズム組立体ＰＲＡは、第１面ＰＲ１から入射した光を、高精度な平面である平行平板ＰＰの面ＰＰ１で反射して、第３面ＰＲ３から出射させることができる。すなわち、平面度が劣る第２面ＰＲ２では反射も屈折もさせないことで、反射光への影響を阻止して高画質を維持するのである。

次に、図６を参照して、研磨加工したプリズムを用いる効果について説明する。図５（ｃ）と同様に、平行平板ＰＰの一方の面ＰＰ１にミラー用の反射膜ＲＭを蒸着する（図６（ａ））。次いで、図６（ｂ）に示すように各面を精度良く研磨加工したプリズムＰＲの第２面ＰＲ２と、平行平板ＰＰの面ＰＰ１とを接合する。このとき、第２面ＰＲ２と面ＰＰ１とを密着させるか、或いはプリズムＰＲとほぼ同じ屈折率の接着剤で第２面ＰＲ２と面ＰＰ１とを接合する（図６（ｃ）参照）。その後、プリズム組立体ＰＲＡの第１面ＰＰ１を、工具Ｔを用いて凹状に加工するが、たとえ工具Ｔの加工面がプリズムＰＲの短辺方向の縁に干渉したとしても、加工面に対向して裏側に接着された平行平板ＰＰが補強部材としての機能を発揮するので、プリズムＰＲの縁が欠けるなどの不具合を抑制できる。又、平行平板ＰＰは、使用環境の変化によるプリズムＰＲの変形などを抑制する効果も有する。

更に、図５，６の紙面が２つの光学面の光軸（像側面が平らである場合は、プリズムＰＲの像側のレンズＬ２の光軸をもって光軸とする）を含む仮想面に相当するので、ａ、ｂは図に示した部位の寸法であり、これが（１）式を満たすので、前記平面に接する前記反射面と前記仮想面との交線の長さａ（ｍｍ）に対して、前記平行平板の厚みｂ（ｍｍ）を比較的大きく確保することで、上述した補強機能を満足できるようにしている。
ｂ≧ａ／５ （１）

尚、以下の式を満たすとより好ましい。
a／２≧ｂ≧ａ／５ （１’）

請求項２に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項１に記載の発明において、前記仮想面に直交する方向において、前記プリズムの平面の長さは、前記平行平板の反射面の長さより長くなっており、前記平行平板よりはみ出した前記プリズムの平面により、前記プリズムを支持することを特徴とする。

前記プリズムの取り付け角度は、撮像素子の撮像面の適正位置に被写体光を入射させる際に重要となるため、その取り付け精度を高く確保することが要求されている。引用文献１では、反射面が固定されないので,取り付け精度のズレにより色にじみなど光学性能の劣化を招くとともに,衝撃を受けた際に,ズレを生じる可能性がある。本発明によれば、前記プリズムの平面は、前記反射面に対して高精度な平行状態を維持しているので、前記平行平板よりはみ出した平面で前記プリズムを支持することで、前記反射面が撮像素子に対して適正な位置に配置されることとなる。

請求項３に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項２に記載の発明において、前記プリズムの平面は、前記平行平板の両側からはみ出ていることを特徴とする。

これにより、前記平行平板の両側からはみ出た平面で前記プリズムを支持することで、前記反射面が撮像素子に対して更に適正な位置に配置されることとなる。

請求項４に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項２に記載の発明において、前記プリズムの平面は、前記平行平板の片側からはみ出ていることを特徴とする。

携帯端末に許される取り付けスペースが小さい場合、前記平行平板の片側からはみ出た平面で前記プリズムを支持することで、前記光学素子ユニットをコンパクトにできる。

請求項５に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項１に記載の発明において、前記仮想面に直交する方向において、前記平行平板の反射面の長さは、前記プリズムの平面の長さより長くなっており、前記プリズムよりはみ出した前記平行平板の反射面により、前記プリズムを支持することを特徴とする。

前記プリズムの取り付け角度は、撮像素子の撮像面の適正位置に被写体光を入射させる際に重要となるため、その取り付け精度を高く確保することが要求されている。引用文献１では、反射面が固定されないので,取り付け精度のズレにより色にじみなど光学性能の劣化を招くとともに,衝撃を受けた際に,ズレを生じる可能性がある。本発明によれば、前記プリズムよりはみ出した前記平行平板の反射面で前記プリズムを直接支持することで、前記反射面が撮像素子に対して適正な位置に配置されることとなる。

請求項６に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項５に記載の発明において、前記平行平板の反射面は、前記プリズムの平面の両側からはみ出ていることを特徴とする。

これにより、前記プリズムの両側からはみ出た平面で前記プリズムを支持することで、前記反射面が撮像素子に対して更に適正な位置に配置されることとなる。

請求項７に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項５に記載の発明において、前記平行平板の反射面は、前記プリズムの平面の片側からはみ出ていることを特徴とする。

携帯端末に許される取り付けスペースが小さい場合、前記プリズムの片側からはみ出た平面で前記プリズムを支持することで、前記光学素子ユニットをコンパクトにできる。

請求項８に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記仮想面に沿った方向における前記平行平板の一方の縁部において、前記反射面に対向する裏面に接続する斜面が形成されていることを特徴とする。

前記斜面を設けることで、プリズム組立体ＰＲＡの厚み（図５，６で上下方向）を抑えることが出来、光学素子ユニットのコンパクト化を図れる。

請求項９に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項８に記載の発明において、前記斜面は、前記裏面に対して４５度で傾いており、前記平行平板の厚みをｂ（ｍｍ）とし、前記平行平板の厚み方向における前記斜面の長さをｃ（ｍｍ）とすると、以下の式が成立することを特徴とする。
ｃ≧ｂ／２ （２）

（２）式を満たすような長さを前記斜面に持たせることで、プリズム組立体ＰＲＡの強度を確保しつつ、光学素子ユニットのコンパクト化を図れる。以下の式を満たすと，より好ましい。
ｂ＞ｃ≧ｂ／２ （２’）

請求項１０に記載の撮像装置用の光学素子ユニットは、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記プリズムの光学面の少なくとも一方は、非球面であることを特徴とする。

これにより、光学素子ユニットの収差補正特性の自由度が高まる。

請求項１１に記載の撮像装置は、請求項１〜１０のいずれかに記載の撮像装置用の光学素子ユニットを有することを特徴とする。

本発明によれば、コストを抑えつつも、コンパクト化を図り、高精度な画像を形成しつつ、加工容易性を確保した光学素子ユニット及び撮像装置を提供することができる。

従来例の光学素子ユニットを説明するための図である。 従来例の光学素子ユニットを説明するための図である。 従来例のプリズムを説明するための図である。 従来例のプリズムの加工を説明するための図である。 本発明の一例を説明する図である。 本発明の一例を説明する図である。 本実施の形態にかかる携帯端末の斜視図である。 撮像装置２００の斜視図である。 撮像装置２００の分解図である。 プリズム組立体２０２をサブフレーム２０３に組み付けた状態で示す斜視図である。 プリズム組立体２０２の斜視図である。サブフレーム２０３を示す図である。 サブフレーム２０３を示す斜視図である。 サブフレーム２０３を示す正面図である。 別な実施の形態にかかるプリズム組立体２０２をサブフレーム２３３に組み付けた状態で示す斜視図である。 プリズム組立体２０２の斜視図である。 サブフレーム２３３を示す図である。 変形例であるプリズム組立体２０２の斜視図である。 変形例であるプリズム組立体２０２の斜視図である。 プリズム組立体の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図７は、撮像装置である携帯端末を示す斜視図である。図７に示す携帯端末１００は、矩形状である薄形のボディ１０１を有している。ボディ１０１の前面には、円形開口１０１ａが形成されている。ボディ１０１の内部には、撮像装置２００が配置されており、撮像装置２００に設けたプリズム２０２ａの物体側面２０２ｃが円形開口１０１ａから露出している。

図８は、撮像装置２００の斜視図である。図９は、撮像装置２００の分解図であり、ケース２０１を除いて示している。撮像装置２００の主要部は、携帯端末１００のボディ１０１に固定される直方体状のケース２０１内に収容されている。一方、プリズム組立体２０２は、サブフレーム２０３を介して、ケース２０１に固定されている。尚、ケース２０１のサブフレーム２０３側の面は開放している。

図９において、ケース２０１内には、物体側（プリズム組立体２０２側）から順に、プリズム組立体２０２とともに第１レンズ群を構成するレンズ２０４，第２レンズ群２０５，第３レンズ群２０６，第４レンズ群２０７が配置されている。２０８はカバーガラス、２０９はＣＭＯＳ等の固体撮像素子である。第１レンズ群（２０２，２０４）、第４レンズ群２０７は固定されている。

ケース２０１の長手方向に延在するようにして、ガイドシャフト２１０、２１１が配置されている。又、ガイドシャフト２１０，２１１にそれぞれ隣接して、その外側にねじ軸２１２，２１３が平行に延在している。第１のねじ軸２１２には第１のモータ２１４に回転軸が連結され、第２のねじ軸２１３には第２のモータ２１５に回転軸が連結されている。モータ２１４，２１５は、ねじ軸２１２，２１３の両端を回転自在に支持してなるコ字状に曲げられた保持板２１６，２１７を介してケース２０１に対して固定されている。

第２レンズ群２０５を保持する鏡枠２１８は、光軸直交方向に両側に延在するアーム２１８ａ、２１８ｂを有し、アーム２１８ａ、２１８ｂはガイドシャフト２１０，２１１に対して軸線方向に移動可能に係合している。又、アーム２１８ａには、第１のねじ軸２１２に螺合する第１のナット２１８ｃを固定している。

一方、第３レンズ群２０６を保持する鏡枠２１９は、光軸直交方向に両側に延在するアーム２１９ａ、２１９ｂを有し、アーム２１９ａ、２１９ｂはガイドシャフト２１０，２１１に対して軸線方向に移動可能に係合している。又、アーム２１９ｂには、第２のねじ軸２１３に螺合する第２のナット２１９ｃを固定している。

不図示の駆動回路より、第１のモータ２１４に給電が行われると、第１のねじ軸２１２が回転し、それに応じて第１のナット２１８が軸線方向に移動するから、第２レンズ群２０５を光軸方向に移動させることが出来る。又、第２のモータ２１５に給電が行われると、第２のねじ軸２１３が回転し、それに応じて第２のナット２１９が軸線方向に移動するから、第３レンズ群２０６を光軸方向に移動させることが出来る。すなわち、第１のモータ２１４と第２のモータ２１５の駆動量を調整することで、第２レンズ群２０５と第３レンズ群２０６とをズームのために移動させることができる。又、第２のモータ２１５のみ駆動することで、第３レンズ群２０６をフォーカシングのために移動させることができる。尚、撮像装置２００より，固体撮像素子２０９を除いたものが光学素子ユニットである。

図１０は、プリズム組立体２０２をサブフレーム２０３に組み付けた状態で示す斜視図である。図１１は、プリズム組立体２０２の斜視図である。図１２，１３はサブフレーム２０３を示す図である。

図１１において、プリズム組立体２０２は、プリズム２０２ａと、平行平板２０２ｂとからなり、図５，６に示す製造方法により製造されている。すなわち、ガラスもしくはプラスチック製のプリズム２０２ａは、非球面形状の物体側面（光学面）２０２ｃ、平面状の像側面（光学面）２０２ｄ、平面２０２ｅ（図１０，１１では隠れている）を有している。物体側面２０２ｃの非球面形状は、短辺方向で途切れている。一方、平行平板２０２ｂは、ミラー用の反射膜を蒸着させた平面である反射面２０２ｆと、それに対向する裏面２０２ｇと、裏面２０２ｇに隣接して設けた斜面２０２ｈとを有する。

寸法位置は図５，６を参照して、プリズム２０２ａにおいて、物体側面２０２ｃと、像側面２０２ｄ（レンズ２０４）の光軸を含む仮想面（ここでは短辺方向に平行）を、平行平板２０２ｂに交差させたとき、反射面２０２ｆと仮想面との交線の長さをａ（ｍｍ）とし、平行平板ＰＰの厚みをｂ（ｍｍ）とすると、以下の式を満たすようになっている。
ｂ≧ａ／５ （１）

又、平行平板ＰＰの斜面２０２ｈは、裏面２０２ｇに対して４５度で傾いており、平行平板２０２ｂの厚みをｂ（ｍｍ）とし、平行平板２０２ｂの厚み方向における斜面２０２ｈの長さをｃ（ｍｍ）とすると、以下の式が成立する。
ｃ≧ｂ／２ （２）

平行平板２０２ｂは、反射面２０２ｆの面精度（うねり等）を確保していれば足りる。一般的に平行平板２０２ｂの厚みの公差は大きいことが多いので、裏面２０２ｇを取り付け基準面とすると、取り付け誤差が増える恐れがある。そこで、反射面２０２ｆを取り付け基準面として用いるのである。

図５，６を参照して説明したように、プリズム２０２ａの平面２０２ｅと、平行平板２０２ｂの反射面２０２ｆとが密着するようにして接着されている。平面２０２ｅと反射面２０２ｆとの間に接着剤が介在する場合、その屈折率はプリズム２０２ａの屈折率に等しいと好ましい。

図１１に示すように、平行平板２０２ｂの反射面２０２ｆの短辺方向の長さは、プリズム２０２ａの平面２０２ｅの短辺方向の長さに等しいが、反射面２０２ｆの長辺方向の長さΔ１は、平面２０２ｅの短辺方向の長さΔ２より長くなっており、反射面２０２ｆは平面２０２ｅの両側にはみ出している。このはみ出した反射面２０２ｆにより、プリズム組立体２０２をサブフレーム２０３に取り付けるのである。

図１２，１３において、サブフレーム２０３は、ケース２０１に取り付ける取り付け板部２０３ａと、取り付け板部２０３ａの両側から平行に延在する略三角板状の側板部２０３ｂ、２０３ｃと、底板部２０３ｄとを一体的に形成している。取り付け板部２０３ａの中央には、レンズ２０４に対向して開口した開口部２０３ｅが形成されており、更に図１３に示すように、開口部２０３ｅの両脇には、半円筒状の支持部２０３ｆ、２０３ｇが形成されている。

側板部２０３ｂは、段部２０３ｈを隔てて二段形状となっており、縁部側には薄肉部２０３ｉが形成され、取り付け板部２０３ａ側には厚肉部２０３ｊが形成されている。段部２０３ｈには、２つの半円筒状の支持部２０３ｋ、２０３ｍが形成され、厚肉部２０３ｊの中央には、短円筒２０３ｎが形成されている。一方、対向する側板部２０３ｃの縁には、半円筒状の支持部２０３ｐが形成されている。

組み付け時に、プリズム組立体２０２をサブフレーム２０３の上方から挿入してゆくと、プリズム２０２ａの像側面２０２ｄが、取り付け板部２０３ａの支持部２０３ｆ、２０３ｇに当接し、これによりレンズ２０４との軸間距離が定まる。又、プリズム組立体２０２の反射面２０２ｆを、側板部２０３ｂの支持部２０３ｋ、２０３ｍと、側板部２０３ｃの支持部２０３ｐに突き当てることで３点支持され、サブフレーム２０３に対して、プリズム２０２ａを精度良く位置決めすることができる。又、側板部２０３ｂの短円筒２０３ｎに、プリズム２０２ａの側面が当接することで、物体側面２０２ｃの光軸と、レンズ２０４の光軸とを一致させることができる。その後接着を行って、プリズム組立体２０２をサブフレーム２０３に固定する。

図１４は、別な実施の形態にかかるプリズム組立体２０２をサブフレーム２３３に組み付けた状態で示す斜視図である。図１５は、プリズム組立体２０２の斜視図である。図１６はサブフレーム２３３を示す図である。

図１５に示すように、本実施に形態においては、平行平板２０２ｂの反射面２０２ｆの短辺方向の長さは、プリズム２０２ａの平面２０２ｅの短辺方向の長さに等しいが、反射面２０２ｆの長辺方向の長さΔ１は、平面２０２ｅの短辺方向の長さΔ２より短くなっており、平面２０２ｅは反射面２０２ｆの両側にはみ出している。本実施の形態では、このはみ出した平面２０２ｅにより、プリズム組立体２０２をサブフレーム２３３に取り付けるのである。上述したように、プリズム２０２ａを成形で製造すると、面精度を高めることが困難であるが、面同士の角度精度は確保できる。よって、平面２０２ｅを取り付け基準面としても問題はない。

図１６に示すように、サブフレーム２３３は、ケース２０１に取り付ける取り付け板部２３３ａと、取り付け板部２３３ａに対して傾いて対向する背面板２３３ｂと、取り付け板部２３３ａと、背面板２３３ｂとを片側で連結する略三角板状の側板部２３３ｃとを一体的に形成している。取り付け板部２３３ａの中央には、レンズ２０４に対向して開口した開口部２３３ｄが形成されており、更に開口部２３３ｄの両脇には、半円筒状の支持部２３３ｅ、２３３ｆが形成されている。

背面板２３３ｂの取り付け板部２３３ａを向いた側には、平行平板２０２ｂとの干渉を回避する凹部２３３ｋが形成され、その両側において、図１６で手前側には半円筒状の支持部２３３ｇ、２３３ｈが形成され、奥側には半円筒状の支持部２３３ｉが形成されている。側板部２３３ｃの中央には、短円筒２３３ｊが形成されている。

組み付け時に、プリズム組立体２０２をサブフレーム２３３の上方から挿入してゆくと、プリズム２０２ａの像側面２０２ｄが、取り付け板部２３３ａの支持部２３３ｅ、２３３ｆに当接し、これによりレンズ２０４との軸間距離が定まる。又、プリズム組立体２０２の平面２０２ｅを、背面板２３３ｂの支持部２３３ｇ、２３３ｈ、２３３ｉに突き当てることで３点支持され、サブフレーム２３３に対して、プリズム２０２ａを精度良く位置決めすることができる。又、側板部２３３ｃの短円筒２３３ｊに、プリズム２０２ａの側面が当接することで、物体側面２０２ｃの光軸と、レンズ２０４の光軸とを一致させることができる。その後接着を行って、プリズム組立体２０２をサブフレーム２３３に固定する。

図１７は、上述した実施の形態の変形例を示す図である。本変形例では、反射面２０２ｆの長辺方向の長さΔ１は、平面２０２ｅの短辺方向の長さΔ２より長くなっているが、反射面２０２ｆは平面２０２ｅの片側にのみはみ出しており、ここで支持が行われる。これにより，より小型のサブフレームを用いることができる。

図１８は、上述した実施の形態の変形例を示す図である。本変形例では、反射面２０２ｆの長辺方向の長さΔ１は、平面２０２ｅの短辺方向の長さΔ２より短くなっているが、平面２０２ｅは反射面２０２ｆの片側にのみはみ出しており、ここで支持が行われる。これにより，より小型のサブフレームを用いることができる。

本携帯端末１００により撮像を行う場合、図１に示す状態で、撮像装置２００のプリズム２０２ａの物体側面２０２ｃを被写体に向け、ユーザーが不図示のレリーズボタンを操作すると、プリズム２０２ａ、レンズ２０４，第２レンズ群２０５，第３レンズ群２０６，第４レンズ群２０７を介して、固体撮像素子２０９の撮像面に結像し、それに応じた画像信号が出力される。かかる画像信号を画像処理することで、携帯端末１００の裏面にあるモニタに表示したり、画像処理後の画像信号を不図示の内蔵メモリやメモリカードに保存できる。

本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、図１９（ａ）に示すように、プリズムＰＲの物体側面ＰＲ１を非球面形状にすることに限らず、図１９（ｂ）に示すように、プリズムＰＲの像側面ＰＲ３を非球面形状にしても良く、或いは、図１９（ｃ）に示すように、物体側面ＰＲ１，像側面ＰＲ３の双方を非球面としても良い。

１００ 携帯端末
１０１ ボディ
１０１ａ 円形開口
２００ 撮像装置
２０１ ケース
２０２ プリズム組立体
２０２ａ プリズム
２０２ｂ 平行平板
２０２ｃ 物体側面
２０２ｄ 像側面
２０２ｅ 平面
２０２ｆ 反射面
２０２ｇ 裏面
２０２ｈ 斜面
２０３ サブフレーム
２０３ａ 取り付け板部
２０３ｂ 側板部
２０３ｃ 側板部
２０３ｄ 底板部
２０３ｅ 開口部
２０３ｆ 支持部
２０３ｈ 段部
２０３ｉ 薄肉部
２０３ｊ 厚肉部
２０３ｋ 支持部
２０３ｎ 短円筒
２０３ｐ 支持部
２０４ レンズ
２０５ 第２レンズ群
２０６ 第３レンズ群
２０７ 第４レンズ群
２０９ 固体撮像素子
２１０，２１１ ガイドシャフト
２１２ 第１のねじ軸
２１３ 第２のねじ軸
２１４ 第１のモータ
２１５ 第２のモータ
２１６，２１７ 保持板
２１８ 鏡枠
２１８ ナット
２１８ａ、２１８ｂ アーム
２１８ｃ ナット
２１９ 鏡枠
２１９ ナット
２１９ａ アーム
２１９ｂ アーム
２１９ｃ ナット
２３３ サブフレーム
２３３ａ 取り付け板部
２３３ｂ 背面板
２３３ｃ 側板部
２３３ｄ 開口部
２３３ｅ 支持部
２３３ｇ 支持部
２３３ｉ 支持部
２３３ｊ 短円筒

Claims (11)

1. 光学材料にて構成され、２つの光学面と、平面とを備えたプリズムと、
   前記プリズムの平面に接合した平行平板とを有する撮像装置用の光学素子ユニットであって、
   前記プリズムの光学面の少なくとも一方は、非平面であり、
   前記平行平板の一方の面には反射膜が形成されて反射面となっており、前記反射面を前記プリズムの平面に密着させるか、もしくは接着剤を介して前記平行平板と前記プリズムとは隙間なく接合されており、
   前記２つの光学面のうち一方から前記プリズムに入射した被写体光は、前記プリズムの平面で反射して、他方の光学面から出射するようになっており、
   前記２つの光学面の光軸を含む仮想面を、前記平行平板に交差させたとき、前記反射面と前記仮想面との交線の長さをａ（ｍｍ）とし、前記平行平板の厚みをｂ（ｍｍ）とすると、以下の式を満たすことを特徴とする撮像装置用の光学素子ユニット。
   ｂ≧ａ／５ （１）
2. 前記仮想面に直交する方向において、前記プリズムの平面の長さは、前記平行平板の反射面の長さより長くなっており、前記平行平板よりはみ出した前記プリズムの平面により、前記プリズムを支持することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
3. 前記プリズムの平面は、前記平行平板の両側からはみ出ていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
4. 前記プリズムの平面は、前記平行平板の片側からはみ出ていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
5. 前記仮想面に直交する方向において、前記平行平板の反射面の長さは、前記プリズムの平面の長さより長くなっており、前記プリズムよりはみ出した前記平行平板の反射面により、前記プリズムを支持することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
6. 前記平行平板の反射面は、前記プリズムの平面の両側からはみ出ていることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
7. 前記平行平板の反射面は、前記プリズムの平面の片側からはみ出ていることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
8. 前記仮想面に沿った方向における前記平行平板の一方の縁部において、前記反射面に対向する裏面に接続する斜面が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
9. 前記斜面は、前記裏面に対して４５度で傾いており、前記平行平板の厚みをｂ（ｍｍ）とし、前記平行平板の厚み方向における前記斜面の長さをｃ（ｍｍ）とすると、以下の式が成立することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
   ｃ≧ｂ／２ （２）
10. 前記プリズムの光学面の少なくとも一方は、非球面であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の撮像装置用の光学素子ユニット。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の撮像装置用の光学素子ユニットを有することを特徴とする撮像装置。

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