JP2018503131A - 反射屈折光学系及びイメージ撮影装置 - Google Patents

Abstract

本発明の目的とするところは、迷光を適切に遮断しつつも、光学系の薄型を実現することができる反射屈折光学系及びこのような反射屈折光学系を含むイメージ撮影装置を提供することにある。反射屈折光学系（ｃａｔａ−ｄｉｏｐｔｒｉｃ ｓｙｓｔｅｍ）を開示する。本発明の一実施形態に係る反射屈折光学系は、複数の反射面を介して入射光を反射させる反射光学系と、反射された入射光を屈折させる屈折光学系とを含み、複数の反射面それぞれの内径（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、複数の反射面それぞれの内径に隣接する別の反射面の外径（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）と同じ垂直線上に位置するか、屈折光学系の上面を含む垂直線から更に近い距離に位置する。

Description

本発明は、反射屈折光学系及びイメージ撮影装置に関し、より詳細には、迷光を適切に遮断しつつも、レンズの薄型を実現することができる反射屈折光学系及びイメージ撮影装置に関する。

コンパクトカメラとモバイル装置用カメラだけでなく、ミラーレスカメラと一眼反射式カメラなども次第に小型化する傾向にある。それにより、小型カメラのための薄型光学系の開発が求められている。最近は、反射光学系と屈折光学系とをいずれも使用してフォーカシングを行うことで、薄型を実現する反射屈折光学系が開発されている。

反射レンズの場合、多重反射によって光が伝達され、この伝達された光が結像する構成を有する。しかし、反射レンズは、画角以外の迷光（ｓｔｒａｙ ｌｉｇｈｔ）が入射する場合、それを遮断するための構成を備える必要がある。迷光とは、光学機器において正規的な屈折、または反射以外の原因で生じる望ましくないノイズ光を意味する。

よって、迷光を適切に遮断しつつも、光学系の薄型を実現することができる反射屈折光学技術が求められる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、迷光を適切に遮断しつつも、光学系の薄型を実現することができる反射屈折光学系及びこのような反射屈折光学系を含むイメージ撮影装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明の一実施形態に係る反射屈折光学系は、複数の反射面を介して入射光を反射させる反射光学系と、前記反射された入射光を屈折させる屈折光学系とを含み、前記複数の反射面それぞれの内径（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、前記複数の反射面それぞれの内径に隣接する別の反射面の外径（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）と同じ垂直線上に位置するか、前記屈折光学系の上面を含む垂直線から更に近い距離に位置する。

前記反射光学系は、前記反射屈折光学系の光軸と交差する面は円形であり、前記反射屈折光学系の光軸と交差しない面は前記光軸を中心に環形であってよい。

なお、前記反射光学系で前記入射光が出射する面は、前記屈折光学系の上面の方向に凹状に形成されてよい。

なお、前記反射光学系は、前記複数の反射面を相互連結する連結面を更に含んでよい。

なお、前記連結面は、黒の物質で塗布されるか、前記入射光を投射させる透過面で形成されてよい。

なお、前記黒の物質の塗布された連結面は、前記反射光学系の屈折率とマッチする屈折率を有してよい。

なお、前記連結面は前記入射光が入射される場合、前記入射光を散乱させる散乱特性を有してよい。

なお、前記連結面は、前記入射光が入射される場合、前記入射光を透過させる反反射コーティング（ａｎｔｉ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ）を含んでよい。

なお、前記反反射コーティングを含む連結面を透過した前記入射光を吸収する光吸収構造を更に含んでよい。

なお、前記反射面は、誘電物質及び反射性金属物質が塗布されてよい。

なお、前記金属物質は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）のうち、いずれか１つであってよい。

上記のような目的を達成するための本発明の一実施形態に係るイメージ撮影装置は、複数の反射面を介して入射光を反射させる反射光学系と、前記反射光学系で反射された前記入射光を屈折させる屈折光学系と、前記屈折された入射光を検知して電気信号を出力するイメージセンサと、前記出力された電気信号を処理するイメージ処理部と、前記反射光学系及び屈折光学系のうち少なくとも一方を動かしてフォーカシングを行う制御部とを含み、前記複数の反射面それぞれの内径（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、前記複数の反射面それぞれの内径に隣接する別の反射面の外径（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）と同じ垂直線上に位置するか、前記屈折光学系の上面を含む垂直線から更に近い距離に位置する。

前記反射光学系は、前記反射光学系の光軸と交差する面は円形であり、前記反射光学系の光軸と交差しない面は前記光軸を中心に環形であってよい。

なお、前記反射光学系で前記入射光が出射する面は、前記屈折光学系の上面の方向に凹状に形成されてよい。

なお、前記反射光学系は、前記複数の反射面を相互連結する連結面を更に含んでよい。

なお、前記連結面は、黒の物質で塗布されるか、前記入射光を投射させる透過面で形成されてよい。

なお、前記黒の物質の塗布された連結面は、前記反射光学系の屈折率とマッチする屈折率を有してよい。

なお、前記連結面は前記入射光が入射される場合、前記入射光を散乱させる散乱特性を有してよい。

なお、前記連結面は、前記入射光が入射される場合、前記入射光を透過させる反反射コーティング（ａｎｔｉ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ）を含んでよい。

なお、前記反反射コーティングを含む連結面を透過した前記入射光を吸収する光吸収構造を更に含んでよい。

なお、前記反射面は、誘電物質及び反射性金属物質が塗布されてよい。

なお、前記金属物質は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）のうち、いずれか１つであってよい。

なお、前記反射面は、反射率が９６％以上であってよい。

以上説明したように、本発明によれば、迷光を適切に遮断しつつも光学系の薄型を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る反射屈折光学系（ｃａｔａ−ｄｉｏｐｔｒｉｃ ｓｙｓｔｅｍ）の構成を概略的に示す図である。 本発明の別の実施形態に係る反射屈折光学系の構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る屈折光学系の光学データを示す表である。 図２の屈折光学系の各面を示す図である。 図２の反射屈折光学系の非球面に対する非球面係数値を示す表である。 本発明に係る反射屈折光学系の入射光の経路を比較して示す図である。 本発明に係る反射屈折光学系の画角以外の光がイメージセンサに到達するかをシミュレーションした結果を示す図である。 本発明の一実施形態に係るイメージ撮影装置の構成を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る反射屈折光学系（ｃａｔａ−ｄｉｏｐｔｒｉｃ ｓｙｓｔｅｍ）１００−１の構成を概略的に示す図である。

図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る反射屈折光学系１００−１は、反射光学系１１０と前記反射光学系１１０上に位置する屈折光学系１２０とを含む。図示はしないが、反射光学系１１０と屈折光学系１２０とは、鏡筒内部に固定して収容されてよい。

反射光学系１１０は、物体に反射される入射光ｉ１を反射される構成である。そのために、反射光学系１１０は、内部に進行する入射光ｉ１を反射させ得る複数の反射面である第２面、第３面、第４面、第５面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５を含む。反射光学系１１０の複数の反射面である第２面、第３面、第４面、第５面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５によって反射された入射光ｉ１は屈折光学系１２０に進行する。

反射光学系１１０は、入射光ｉ１、ｉ２が入射する第１面１３０−１、第１面１３０−１に入射した光が反射すると、上面１５０方向に出射させる第６面１３０−６を含む。第１面ないし第４面１３０−１、１３０−２、１３０−３、１３０−４は、反射光学系１１０の周りに沿って環形で形成され、第５面１３０−５、第６面１３０−６は、光軸を中心に半径方向に沿って円形に配列される。すなわち、前記反射光学系１１０は、前記反射屈折レンズ１００の光軸と交差する面は円形であり、前記反射屈折レンズ１００の光軸と交差しない面は前記光軸を中心に環形であってよい。

反射光学系１１０の複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５は、第１面１３０−１を介して入射した光を第６面１３０−６に出射させるように光学的に相互対向して配置されてよい。ここで、光学的に相互対向して配置するとは、複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５が物理的に相互正面を向くように配置されるという意味ではなく、或る反射面で反射された光が別の反射面に進行するように配置されるという意味である。例えば、第１面１３０−１に入射した光ｉ１は第２面１３０−２によって第３面１３０−３に反射される。その後、光ｉ１は第３面１３０−３によって反射されて第４面１３０−４に進行する。第４面１３０−４で反射された光ｉ１は第５面１３０−５で再び反射されて第６面１３０−６を介して反射屈折光学系の上面１５０側に進行するようになる。第１面１３０−１と第６面１３０−６とは、光ｉ１を反射させる反射面ではなく、透過面である。反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５には、高反射コーティング層が形成されてよい。一方、透過面１３０−１、１３０−６は、高透過コーティング層が形成されてよい。高透過コーティング層と高反射コーティングとは、いずれも同一の波状帯域の光（例えば、可視光線）を透過させたり反射することができる。

前記反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５は、誘電物質及び反射性金属物質が塗布されてよい。前記金属物質は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）のうち、いずれか１つであってよい。この場合、前記反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５は、反射率が９６％以上であってよい。

屈折光学系１２０は、入射光を屈折させるための構成要素である。特に、屈折光学系１２０は前記反射光学系１１０を介して出射された前記入射光ｉ１、ｉ２を屈折させる。屈折光学系１２０は、複数の屈折レンズを含んでよい。複数の屈折レンズは、色収差を抑えるために、屈折率の異なる屈折レンズを含んでよい。複数の屈折レンズは、前記反射光学系１１０を介して出射された前記入射光ｉ１、ｉ２を屈折させて上面１５０にフォーカシングする。上面１５０には、イメージセンサ（図７の１２１を参照）が配置されてよい。

しかし、このような実施形態は、第１面１３０−１から第６面１３０−６にまっすぐに進行する光ｉ２が存在してよい。すなわち、反射光学系１１０の内部で反射面によって反射されずに、そのまま通過する光は迷光になって、ゴースト（ｇｈｏｓｔ）などのノイズを作り出しかねない。このような光線を遮断するために、レンズの先にフードを長く設けることができるが、モバイル装置の場合はフードの使用が不自然であるため、フードなしに光を遮断することができる方策が求められる。

図２は、本発明の別の実施形態に係る反射屈折光学系１００−２の構成を概略的に示す図である。

図２を参照すると、本発明の別の実施形態に係る反射屈折光学系は、反射光学系１１０と前記反射光学系１１０上に位置する屈折光学系１２０とを含む。図示はしないが、反射光学系１１０と屈折光学系１２０とは、鏡筒内部に固定して収容されてよい。

反射光学系１１０は、入射光ｉ３、ｉ４を反射させる構成である。そのために、反射光学系１１０は、内部に進行する入射光ｉ３、ｉ４を反射させ得る複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５を含む。反射光学系１１０の複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５によって反射された入射光ｉ３は屈折光学系１２０に進行する。

反射光学系１１０は、入射光ｉ３、ｉ４が入射する第１面１３０−１、第１面１３０−１に入射した光が反射すると、上面１５０方向に出射させる第６面１３０−６を含む。第１面１３０−１ないし第４面１３０−４は、反射光学系１１０の周りに沿って環形で形成され、第５面１３０−５、第６面１３０−６は、光軸を中心に半径方向に沿って円形に配列される。すなわち、前記反射光学系１１０は、前記反射屈折レンズ１００の光軸と交差する面は円形であり、前記反射屈折レンズ１００の光軸と交差しない面は前記光軸を中心に環形であってよい。

反射光学系１１０の複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５は、第１面１３０−１を介して入射した光ｉ３を第６面１３０−６に出射させるように光学的に相互対向して配置されてよい。ここで、光学的に相互対向して配置するとは、複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５が物理的に相互正面を向くように配置されるという意味ではなく、或る反射面で反射された光ｉ３が別の反射面に進行するように配置されるという意味である。例えば、第１面１３０−１に入射した光ｉ３は第２面１３０−２によって第３面１３０−３に反射される。その後、光ｉ３は第３面１３０−３によって反射されて第４面１３０−４に反射される。第４面１３０−４で反射された光は第５面１３０−５で再び反射されて第６面１３０−６を介して上面１５０側に進行するようになる。第１面１３０−１と第６面１３０−６とは、光を反射させる反射面ではなく、透過面である。反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５には、高反射コーティング層が形成されてよい。一方、透過面１３０−１、１３０−６は、高透過コーティング層が形成されてよい。高透過コーティング層と高反射コーティングとは、いずれも同一の波状帯域の光（例えば、可視光線）を透過させたり反射することができる。

図２には、あくまでも例示的なものとして、４つの反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５が示されている。しかし、本実施形態において、反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５の数は必ずしも４に限定されるわけではなく、設計によって少なくとも２つ以上の反射面が使用されてよい。

本発明の別の実施形態に係る反射屈折レンズ１００の反射光学系１１０は、複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５の間で光の進行経路が複数屈曲する屈曲光学（ｆｏｌｄｅｄ ｏｐｔｉｃｓ）構造を有してよい。このような屈曲光学構造によると、複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５を用いて光経路を長く延長することで、反射光学系１１０の焦点距離によらず、反射光学系１１０の厚さ（または、光軸方向への長さ）を大きく減らすことが可能である。よって、薄型のカメラ製作が可能である。

複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５は、カメラ鏡筒の内部にそれぞれ個別的に組立て及び固定されてよいが、この場合、組立て工程を複雑化する可能性があり、それぞれの反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５を正確に位置させるために多くの時間がかかりかねない。よって、複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５は、１つの透明材料を切削加工または射出して形成することができる。透明材料は、例えば、ガラスまたはＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）のような透明なプラスチック材料からなってよい。反射面だけでなく、透過面１３０−１、１３０−６も前記透明材料を切削加工または射出して形成されてよい。

屈折光学系１２０は、前記反射光学系１１０で反射された前記入射光ｉ３を屈折させる。屈折光学系１２０は、複数の屈折レンズを含んでよい。複数の屈折レンズは、色収差を抑えるために屈折率の異なる屈折レンズを含んでよい。複数の屈折レンズは、前記反射光学系１１０で反射された前記入射光ｉ３を屈折させて上面１５０にフォーカシングする。

上面１５０には、イメージセンサ（図７の１２１を参照）が配置されてよい。イメージセンサ１２１は、屈折レンズを通過した被写体の像が結像する構成である。イメージセンサ１２１は、マトリックス形態で配置された複数のピクセルを含む。複数のピクセルそれぞれは、入射光による光電荷を蓄積し、光電荷による像を電気信号で出力する。イメージセンサ１２１は、相補性金属酸化物半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＣＭＯＳ）または電化結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）で構成されてよい。イメージセンサ１２１の光入射面にはイメージセンサ１２１のカラーフィルタ（図示せず）及び画素を保護するためのカバー層（図示せず）が更に配置されてよい。

反射光学系１１０の光軸を中心に予め設定された領域は、入射光ｉ３、ｉ４が反射されない領域がある。前記実施形態において、この領域は入射光ｉ３、ｉ４が届かないため使用されない。それと異なり、この領域を被写体で反射されて入射される光が透過できるように構成することができるが、この場合、この領域の被写体方向の前端にまた別の屈折光学系が更に配置されてよい。

または、前記使用されない領域から反射／散乱された光線がノイズとして作用することもある。よって、前記領域をブラックペインティング（ｂｌａｃｋ ｐａｉｎｔｉｎｇ）したり、透過面として作ってレンズの先端に透過した光を遮断する構造を設けて光線がノイズとして作用することを遮断することもできる。

前記複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５それぞれの光軸を中心とする円の内径（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、前記複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５それぞれの内径に隣接する別の反射面の前記円の外径（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）と同じ垂直線上に位置するか、前記屈折光学系１００−２の上面１５０を含む垂直線から更に近い距離に位置する。

すなわち、図２を参照すると、第２面１３０−２の内径はそれと隣接する第４面１３０−４の外径より屈折光学系１００−２の上面１５０を含む垂直線から更に近い距離に位置することが分かる。それと似ているように、第１面１３０−１の内径はそれと隣接する第３面１３０−３の外径より屈折光学系１００−２の上面１５０を含む垂直線から更に近い距離に位置する。それと類似するように、第３面１３０−３の内径はそれと隣接する第５面１３０−５の外径より屈折光学系１００−２の上面１５０を含む垂直線から更に近いよりに位置する。第４面１３０−４の内径は、それと隣接する第６面１３０−６の外径より屈折光学系１００−２の上面１５０を含む垂直線から更に近い距離に位置する。第１面１３０−１と第６面１３０−６とは、反射面ではない、透過面である。すなわち、反射面と透過面との間にも上記規則は成り立つ。

このような本発明の技術的特徴は、入射光ｉ４のような迷光を反射光学系１１０の構造だけで、効果的に遮断できるようにする。例えば、図２に示す入射光ｉ４は、第４面１３０−４と第６面１３０−６との間の連結面１４０によって遮断されたことが分かる。

このように、前記反射光学系１１０は、前記複数の反射面１３０−２、１３０−３、１３０−４、１３０−５ないし透過面１３０−１、１３０−６を相互連結する連結面１４０を更に含んでよい。前記連結面１４０は、黒の物質（例えば、ブラックペンキ）で塗布されて反射光を吸収することができる。しかし、入射角が大きく連結面１４０に入射する光線に対しては、フレネル（ｆｒｅｓｎｅｌ）原理によって全反射効果が現れるため、その効果を最大限に軽減する必要がある。

前記黒の物質は、前記反射光学系１１０の屈折率とマッチする屈折率を有する物質であってよい。屈折率が異なる場合、連結面１４０で更に別の反射や全反射が起きるようになり迷光が発生しかねないため、反射光学系１１０とマッチする屈折率を有するようにする。そのために、ブラックペンキがレンズ材料に吸着しやすいように、レンズの材料とインデックスマッチング（ｉｎｄｅｘ ｍａｔｃｈｉｎｇ）する材料を塗り、その上にブラックペンキを塗布した後、乾燥させたり硬化させてレンズとブロックペンキがうまく接着して光の損失がなく吸収できるようにすることができる。なお、ブラックペンキを塗る連結面１４０の面の粗さを大きくして、連結面１４０に入射する光線が一部は吸収をして一部は全面に拡散させることができる。

なお、前記連結面１４０は、前記入射光が入射される場合、前記入射光を透過させる反反射コーティング（ａｎｔｉ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ）を含んでよい。この場合、反射屈折光学系１００−１は、前記連結面１４０を透過した前記入射光を吸収する光吸収構造を更に含んでよい。

上記のように、連結面１４０を吸収面で構成することもできるが、前記連結面１４０は前記入射光が入射される場合、前記入射光を散乱させる散乱特性を有するようにすることもできる。そのために、連結面１４０に微細な散乱構造を形成することができる。

一方、前記反射光学系１１０で前記入射光が出射する面（第６面）は、前記反射屈折光学系１００の上面１５０の方向に凹状に形成されてよい。言い換えると、前記入射光が出射する面（第６面）は、前記反射屈折光学系１００の被写体方向に凸状に形成されてよい。このような形状をすると、屈折光学系１２０が配置され得る空間を確保して、反射屈折光学系１００の薄型を実現し、反射屈折光学系１００を収容する鏡筒を低く作り、製作性を高くすることができるようになる。

図３は、本発明の一実施形態に係る屈折光学系の光学データを示す表であり、図４は、図２の屈折光学系の各面を示す図である。

図３の表において、表面Ｓ０とＳ１とは、仮想球面を示す。Ｓ０は、被写体を示す。被写体との距離に応じて、中心の厚さ（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）が異なる。図４を参照すると、Ｓ２は第１面１３０−１、Ｓ３は第２面３１０−２、Ｓ４は第３面１３０−３、Ｓ５は第４面１３０−４、Ｓ６は第５面１３０−５、Ｓ７は第６面１３０−６をそれぞれ示す。Ｓ８ないしＳ１３は、屈折光学系１２０の屈折レンズの表面を示す。Ｓ８、Ｓ９は、それぞれ一番目の屈折レンズの前面、背面を、Ｓ１０，Ｓ１１は、それぞれ二番目の屈折レンズの前面、背面を、Ｓ１２、Ｓ１３は、それぞれ三番目の屈折レンズの前面、背面を示す。Ｓ１４、Ｓ１５は、イメージセンサのプレート（カバーグラス）の前面、背面を示し、Ｓ１６は、空いた空間を示す。Ｉｍａｇｅは、イメージセンサ面を示す。Ｓｕｒｆａｃｅ

ＴｙｐｅがＳｐｈｅｒｅは球面を、Ａｓｐｈｅｒｅは非球面を示し、Ｒａｄｉｕｓは曲率半径を、Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓは中心の厚さを、Ｇｌａｓｓは材質特性をそれぞれ示す。
一方、表面Ｓ２ないしＳ１３は非球面である。図５は、図２の反射屈折光学系１００−２の非球面に対する非球面係数値を示す表である。ここで、非球面係数は、次の数式１に従ってよい。

このような実施形態に係る反射屈折光学系１００−２の有効焦点距離ＥＦＬは２６．３ｍｍであり、入射瞳直径ＥＰＤは２２ｍｍであり、Ｆ数は１．１９５である。

図６は、本発明に係る反射屈折光学系１００−１、１００−２の入射光の経路を比較して示す図である。

図６の（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る反射屈折光学系１００−１の入射光の経路を示す図であり、図６の（Ｂ）は、本発明の別の実施形態に係る反射屈折光学系１００−２の入射光の経路を示す図である。

図６の（Ａ）に示すように、反射屈折光学系１００−１は、入射光が第１面１３０−１から第６面１３０−６にまっすぐに進行する光６００が反射面によって反射されずに、そのまま通過する迷光が発生することが分かる。

一方、図６の（Ｂ）に示すように、反射屈折光学系１００−２は、入射光が第１面１３０−１から第６面１３０−６にまっすぐに進行する光６１０が反射面６２０によって反射されて効果的に迷光が遮断される。

図７は、本発明に係る反射屈折光学系１００−１、１００−２の画角以外の光がイメージセンサに到達するかをシミュレーションした結果を示す図である。

図７の（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る反射屈折光学系１００−１の画角以外の光がイメージセンサに到達するかをシミュレーションした結果を示す図であり、図７の（Ｂ）は、本発明の別の実施形態に係る反射屈折光学系１００−２の画角以外の光がイメージセンサに到達するかをシミュレーションした結果を示す図である。

図７の（Ａ）に示すように、反射屈折光学系１００−１は、画角ＦＯＶ以外の光がイメージセンサに到達する一方、図７の（Ｂ）に示すように、反射屈折光学系１００−２は、画角ＦＯＶ以外の光がイメージセンサに到達せずに遮断されたことが分かる。

以下では、上述の反射屈折光学系１００−１、１００−２を含むイメージ撮影装置１０００について説明する。図８は、本発明の一実施形態に係るイメージ撮影装置１０００の構成を示すブロック図である。

本発明の一実施形態に係るイメージ撮影装置１０００は、多様な電子装置であってよい。例えば、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤ、ＰＭＰ、スマートフォン、セルラーフォン、スマートメガネ、タブレットパソコン、スマートウォッチなどのような多様な装置で実現可能である。

図８を参照すると、本発明の一実施形態に係るイメージ撮影装置１０００は、反射光学系１１０、屈折光学系１２０、イメージセンサ１２１、ＡＦＥ１２２、ＴＧ１２３、モータドライバ１２４、イメージ処理部１４５、制御部１３３、ディスプレイ部１５５、電源部１７０、保存部１６０、入力部１２５を含む。

反射光学系１１０及び屈折光学系１２０は既に上述しているため、繰り返し説明は省略する。

図示はしないが、イメージ撮影装置１０００は、絞りを更に含んでよい。絞りは、反射光学系１１０及び屈折光学系１２０を通過してイメージ撮影装置１０００の内部に入射する光の量を調節する構成である。絞りは、入射される光量を調整できるように、開口部の大きさを漸進的に増加または減少させることができる機械的な構造を有する。絞りは、Ｆ数値と呼ばれる絞り数値で開放の度合いを表示し、絞り値が小さいほど開放の度合いが大きくなるため、入射光の量が多くなって明るいイメージを生成することができる。

イメージセンサ１２１は、屈折光学系１２０を通過した被写体の像が結像する構成である。イメージセンサ１２１は、マトリックスの形態で配置された複数のピクセルを含む。複数のピクセルそれぞれは、入射光による光電荷を蓄積し、光電荷による像を電気信号で出力する。イメージセンサ１２１は、相補性金属酸化物半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＣＭＯＳ）または電化結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）で構成されてよい。

イメージセンサ１２１は、フォトダイオード（ＰＤ）、伝送トランジスタ（ＴＸ）、リセットトランジスタ（ＲＸ）、フローティング拡散ノード（ＦＤ）を含んでよい。フォトダイオード（ＰＤ）は、被写体の光学上に対応する光電荷を生成して蓄積する。伝送トランジスタ（ＴＸ）は、伝送信号に応答してフォトダイオード（ＰＤ）に生成された光電荷をフローティング拡散ノード（ＦＤ）に伝送する。リセットトランジスタは、リセット信号に応答してフローティング拡散ノード（ＦＤ）に保存された電荷を排出する。リセット信号が印加される前に、フローティング拡散ノード（ＦＤ）に保存された電荷が出力されるが、ＣＤＳイメージセンサの場合、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）処理を行う。そして、ＡＤＣがＣＤＳ処理の行われたアナログ信号をデジタル信号に切り替える。

ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１２３は、イメージセンサ１２１のピクセルデータをリードアウト（ｒｅａｄｏｕｔ）するためのタイミング信号を出力する。ＴＧ１２３は、制御部１３３によって制御される。

ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１２２は、イメージセンサ１２１から出力された被写体上の電気信号をサンプリングしてデジタル化する。ＡＦＥ１２２は、制御部１３３によって制御される。

ただ、上記のように、ＡＦＥ１２２とＴＧ１２３とを代替できる別の構成で設計されてよい。特に、イメージセンサ１２１がＣＭＯＳ型で実現される場合、このような構成を不要とすることができる。

モータドライバ１２４は、位相差ピクセルをリードアウトして計算された情報に基づいてフォーカシングレンズを駆動してフォーカスを合わせる。ただ、イメージ撮影装置１０００がスマートフォンやセルラーフォンで実現される場合、フォーカシングのためのレンズを駆動させずにソフトウェア的に処理することができるため、モータドライバ１２４が備えられなくてよい。なお、モータドライバ１２４は、反射光学系１１０、屈折光学系１２０に含まれた複数のレンズ及びイメージセンサ１２１のうち、少なくとも１つを反射屈折光学系１００の光軸に垂直した方向または光軸方向に駆動させて手ブレを補正することができる。それについては、詳細に後述する。

イメージ処理部１４５は、制御部１３３の制御によってローイメージデータ（ＲＡＷ ＩＭＡＧＥ ＤＡＴＡ）をイメージ処理し、保存部１６０に記録する。そして、保存部１６０の映像処理されたデータをディスプレイ部１５５に伝達する。

位相差を用いたオートフォーカシングを行う場合、イメージ処理部１４５は、イメージセンサ１２１から出力されてＡＦＥ１２３によってサンプリングされた信号のうち、イメージを生成するための信号（通常ピクセルからリードアウトされた信号）と位相差を計算するための信号（位相差ピクセルからリードアウトされた信号）とを分離する。それは、位相差を計算するための信号を用いて位相差を素早く計算しつつ並列的にライブビューのようなイメージを生成して素早くオートフォーカシングを行うためである。

ただ、本発明の多様な実施形態に係るイメージ撮影装置１０００は、位相差ピクセルを用いたオートフォーカシング技術に限定されない。すなわち、本発明の多様な実施形態に係るイメージ撮影装置１０００は、コントラストオートフォーカシングを行うことができる技術構成を更に含んでよい。

イメージ処理部１４５は、ローイメージデータを処理し、ＹＣｂＣｒデータにする。ローイメージデータは、まず、補正回路（図示せず）によってピクセル欠陥が補正される。補正回路は、補正テーブルを参照し、ピクセル欠陥を補正するが、補正テーブルには欠陥のあるピクセルのアドレスが登録されている。このアドレスと一致するピクセルに対して周囲のピクセルから補正を行う。

イメージ処理部１４５は、イメージのブラックレベルを決定するＯＢクランプ回路（図示せず）を含む。固体撮像素子１２１は、ＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ）領域があり、ＯＢ領域の信号平均値を検出して各ピクセル値の差を通じてブラックレベルを決定する。

なお、イメージ処理部１４５は、感度比調整回路（図示せず）を用いて、色相別に異なる感度比調整を行う。感度比調整回路は、標準光源下で、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の感度を調整する。通常、Ｇのゲイン値を１に固定し、Ｒ、Ｂの感度をそれに合わせる。

静止イメージを出力する場合、感度比調整の後でイメージデータを出力バッファを介して出力する。この場合、インターレース（ｉｎｔｅｒｌａｃｅ）方式でイメージを生成するため、直ちに後処理ができない一方で、ライブビューイメージを出力する場合には、プログレッシブ（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）方式でイメージを生成するため、直ちに後処理が可能である。

なお、イメージ処理部１４５は、水平スキップリードアウト回路（図示せず）を用いて、一部のピクセルラインはリードアウトし、残りのピクセルラインはスキップするスキップリードアウトを行うため、ローイメージのピクセル数が減少する。

イメージ処理部１４５は、ＷＢ調整回路（図示せず）を用いてイメージデータに対するホワイトバランス（ＷＢ：Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）を調整する。撮影環境に応じて、照明光の分光分布が異なるため、白い被写体を撮影しても白く表示されないことがある。Ｒ、Ｇ、Ｂピクセルごとに異なるゲイン値を与えて信号レベルを合わせる。通常、Ｇのゲイン値を１に固定し、Ｒ、Ｂの信号レベルをそれに合わせる。

なお、イメージ処理部１４５は、イメージデータに対するガンマ補正を行う。ガンマ補正を通じ、ディスプレイ部１５５の出力に合う諧調変換が行われる。

なお、イメージ処理部１４５は、色補間回路（図示せず）を用いて１ピクセル当り１色のベイヤ信号で１ピクセル当り３色からなる通常のカラーイメージ信号を生成する。

なお、色変換／色補正回路（図示せず）を用いて出力に合う色空間変換を行い、色補正を行う。必要に応じて、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を利用することができる。色変換／色補正の後、イメージデータはＹＣｂＣｒデータになる。

イメージ処理部１４５は、解像度変換回路（図示せず）を用いて解像度を変換してサイズを合わせる。

イメージ処理部１４５は、空間フィルタ回路（図示せず）を用いてイメージデータに対する空間フィルタを処理する。Ｙ信号のエッジ強調が行われ、Ｃｂ／ＣＲ信号のＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）処理を行う。

なお、イメージ処理部１４５は、ＣｂＣｒスキップリードアウト回路（図示せず）を用いて、Ｃｂ／Ｃｒ信号に対してスキップリードアウトを行ってＹＣｂＣｒ４：２：２のイメージデータに変換する。イメージデータは、出力バッファを介して出力され、バスを通じて保存部１６０に記録される。

静止イメージの場合、インターレース方式でリードアウトが行われてよいが、この場合、隣接するピクセルラインが存在しないため、直接色補間を処理することができない。よって、前処理が終わった後、一旦、出力バッファを通じて保存部１６０にピクセルラインの順番を調整してプログレッシブ形態で保存する。このようなイメージデータを再び読み出して入力バッファを通じてイメージ処理部１４５に入力する。

ただ、本発明の実施形態が静止イメージの場合、インターレース方式に限定されるわけではなく、プログレッシブ方式でリードアウトするように実現されてよい。

一方、静止イメージの場合、撮影後小さく表示するプレビューイメージや、サムネールイメージを生成する必要がある。それは、スキップリードアウトのように一部のピクセルのデータを省略して作成する。

イメージ処理部１４５は、ＡＦ信号補間回路（図示せず）を用いて位相差ピクセル部分を通常のピクセル値に補間する。位相差ピクセルが通常のピクセルの間に位置するため、その部分をそのまま使用すると、解像度劣化が生じかねない。よって、周辺の通常ピクセルを用いて補間を行う。

イメージ処理部１４５は、ＪＰＥＧコーデックは、ＹＣｂＣｒデータを圧縮する。そして、圧縮されたイメージデータは、保存部１６０に記録される。それにより、イメージ生成の手続きが終了する。

動作検知部１８０は、イメージ撮影装置１０００の動作を検知する構成である。そのために、動作検知部１８０は、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサのうち、少なくとも１つを含んでよい。

加速度センサは、単位時間に対する速度の変化量を検知する。加速度センサは、３軸で実現されてよい。３軸加速度センサで実現された場合には、加速度センサは相互異なる方向に配置され、相互直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸加速度センサを備える。

加速度センサは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸加速度センサそれぞれの出力値をデジタル値に変換して前処理部に提供する。このとき、前処理部はチョッピング回路、増幅回路、フィルタ、及びＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などを含んでよい。それにより、３軸加速度センサから出力された電気的信号をチョッピング、増幅、フィルタリングした後、デジタル電圧値に変換する。

角速度センサは、単位時間の間にポインティング装置１００の予め設定された方向の変化量を検知して角速度を検知する構成である。角速度センサは、３軸を有するジャイロスコープが使用されてよい。

地磁気センサなどを更に用いて６軸ジャイロスコープで実現することも可能である。地磁気センサは、磁場の流れを検出して方位角を探知することができるセンサである。地磁気センサは、イメージ撮影装置１０００の方位座標を検出するようになり、方位座標に基づいてイメージ撮影装置１００の置かれた方向を検出することができる。

地磁気センサは、フラックスゲート（ｆｌｕｘ−ｇａｔｅ）などを用いて、地磁気によって誘導される電圧値を測定する方式で地磁気を検出する。地磁気センサは、２軸または３軸で実現されてよい。この場合、各軸地磁気センサから算出される地磁気出力値は、周辺の磁場の大きさに応じて異なるため、地磁気出力値を予め設定された範囲（例えば、−１ないし１）内にマッピングさせる正規化を行うことが通常である。正規化は、スケール値またはオフセット値のような正規化因子を用いて行う。正規化因子を演算するためには、まず地磁気センサを数回回転させつつその出力値を算出した後、出力値のうち最大値及び最小値を検出しなければならない。正規化因子を用いて正規化した値は、方位角補正作業に使用される。

制御部１３３は、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、イメージ撮影装置１０００の制御のための制御プログラムが保存されたＲＯＭ１２２及びイメージ撮影装置１０００の外部から入力される信号またはデータを保存したり、イメージ撮影装置１０００で行われる多様な作業に対する保存領域として使用されるＲＡＭ１１３を含んでよい。

制御部１３３は、イメージ撮影装置１０００の動作全般及びイメージ撮影装置１００の内部構成要素の間の信号の流れを制御し、データを処理する機能を行う。制御部１３３は、電源部１７０から内部の構成要素に電源供給を制御する。ユーザの入力または設定された条件を満たす場合、制御部１３３は、保存部１６０に保存されたＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）及び多様なアプリケーションを行うことができる。

プロセッサは、グラフィック処理のためのＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含んでよい。プロセッサは、コア（ｃｏｒｅ、図示せず）とＧＰＵ（図示せず）がＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）で実現されてよい。プロセッサは、シングルコア、デュアルコア、トリプルコア、クウォッドコア及びその倍数のコアを含んでよい。なお、プロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭは、内部バスを介して相互連結されてよい。

特に、制御部１３３は、前記動作検知部１８０の検知結果に基づいて前記反射光学系、屈折光学系に含まれた複数の屈折レンズ、イメージセンサ１２１のうち、少なくとも１つを動かしてフォーカシングを行うように前記モータドライバ１２４を制御することができる。

反射光学系１１０の場合、焦点距離が長く構成されるため、手ブレに敏感になる。手ブレを補償するために、反射光学系１１０、イメージセンサ１２１及び屈折光学系１２０に含まれた複数の屈折レンズのうち少なくとも１つを光軸に垂直した方向または水平した方向に駆動させることができる。例えば、手ブレを相殺する方向に複数の屈折レンズのうち、いずれか１つまたは複数の屈折レンズ全体を光軸に垂直した方向に駆動させることができる。

なお、物体の位置が変わる場合（すなわち、物体とイメージ撮影装置との間の距離が変化する場合）、焦点を調節するために、反射光学系１１０、イメージセンサ１２１及び屈折光学系１２０に含まれた複数の屈折レンズのうち、少なくとも１つを光軸に垂直した方向または水平した方向に駆動させることができる。

その他にも、制御部１３３は、イメージ撮影装置１０００の全ての構成の動作を制御することができる。

ディスプレイ部１５５は、文字、アイコンなどで構成されたユーザインターフェース、オブジェクト、イメージ撮影装置情報、動的イメージ及び静止イメージのうち、少なくとも１つをディスプレイする構成である。

ここで、オブジェクトの種類に制限は設けない。すなわち、オブジェクトは、アプリケーションアイコン、コンテンツアイコン、サムネールイメージ、フォルダアイコン、ウィジェット、リストアイテム、メニュー及びコンテンツイメージのうち、少なくとも１つであってよい。アプリケーションアイコンは、対応するイメージを選択する場合、イメージ撮影装置１０００に含まれるアプリケーションを実行させるアイコンである。コンテンツアイコンは、対応するイメージを選択する場合、コンテンツを再生させるアイコンである。サムネールイメージは、イメージを小さいサイズに縮小して一目で見られるように表示したイメージであり、フォルダアイコンは、対応するイメージを選択する場合、フォルダ内のファイルをディスプレイするアイコンである。ウィジェットは、アプリケーションアイコンを複数の段階のメニュー選択なしに直ちに実行させることができるように、ユーザインターフェースを提供するアイコンであり、リストアイテムは、ファイルをリスト形式で表示する構成であり、メニューイメージは選択できるメニューを表示する構成である。特に、ディスプレイ部１５５は、後述するようなユーザインターフェースを提供する。

ディスプレイ部１５５は、多様なディスプレイパネルで設計されてよい。すなわち、ディスプレイ部１５５は、有機発光ダイオードＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）、液晶ディスプレイパネル（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＬＣＤ Ｐａｎｅｌ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）、ＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ ＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）、ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）など、多様なディスプレイ技術で実現されてよい。ディスプレイパネルは、主に発光型からなってよいが、反射型ディスプレイ（Ｅ−ｉｎｋ、Ｐ−ｉｎｋ、Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｙｓｔａｌ）を排除するものではない。なお、フレキシブルディスプレイ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｄｉｓｐｌａｙ）、透明ディスプレイ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｄｉｓｐｌａｙ）などで実現可能である。

入力部１２５は、ユーザ入力を受信するための構成である。入力部１２５は、少なくとも１つのボタン（図示せず）を含んでよい。なお、入力部１２５は、ディスプレイ部１５５に位置するタッチスクリーンを含んでよい。

少なくとも１つのボタンは、イメージ撮影装置１０００のハウジングの前面、側面または背面にプッシュ型またはタッチ型で形成されてよく、電源／ロックボタン、シャッタボタン、メニューボタン、ホームボタン、戻るボタン（ｂａｃｋ ｂｕｔｔｏｎ）及び検索ボタンのうち、少なくとも１つを含んでよい。ボタンが押される場合、対応する制御命令が生成されて制御部１３３に伝達され、制御部１３３は対応する制御命令によってイメージ撮影装置１０００の動作を制御する。

保存部１６０は、多様な情報を保存する。具体的に、保存部１６０は、運営体制、アプリケーションの他に処理されたローイメージデータ、変換されたＹＣｂＣｒ４：２：２イメージデータ、圧縮されたＹＣｂＣｒイメージデータなどを保存する。

保存部１６０は、ＲＯＭまたはＲＡＭのようなメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｋ）などを含んでよい。メモリは、ＥＥＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、不揮発性ＲＡＭのような不揮発性メモリが使用されてよいは、スタティック（ｓｔａｔｉｃ）ＲＡＭやダイナミック（Ｄｙｎａｍｉｃ）ＲＡＭのような揮発性メモリの使用を排除するものではない。ハードディスクドライブの場合、イメージ撮影装置１０００に搭載が可能な１．８インチ以下の小型ハードディスクが適用されてよい。

通信部１３５は、移動通信モジュール及びサブ通信モジュールのうち少なくとも１つを含んでよい。

移動通信モジュール（図示せず）は、制御部１３３の制御によって、１つまたは２つ以上のアンテナを用いて無線で外部装置と接続されてよい。移動通信モジュールは、イメージ撮影装置１０００と接続可能な電話番号を有する携帯電話（図示せず）、スマートフォン（ずしせず）、タブレットパソコン、または別のイメージ撮影装置（図示せず）と音声通話、テレビ電話、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）、マルチメディアメッセージ（ＭＭＳ）及びデータ通信のための無線信号を送受信する。

サブ通信モジュール（図示せず）は、無線ＬＡＮモジュール（図示せず）と近距離通信モジュール（図示せず）のうち少なくとも１つを含んでよい。例えば、無線ＬＡＮモジュール（図示せず）及び近距離通信モジュール（図示せず）のうち１つのみを含み、または、無線ＬＡＮモジュール（図示せず）と近距離通信モジュール（図示せず）を全て含んでよい。

近距離通信モジュールは、制御部１３３の制御によって、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）なしに無線でイメージ撮影装置１０００と外部装置との間に近距離通信を行うことができる。近距離通信は、ブルートゥース（登録商標）（ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、ブルートゥース（登録商標）低エネルギー（ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ）、赤外線通信（ＩｒＤＡ、ｉｎｆｒａｒｅｄ ｄａｔａ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、Ｗｉ−Ｆｉ、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ）及びＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを含んでよい。

有線通信ポート１９０は、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ／Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＭＨＬ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｌｉｎｋ）などをサポートして外部装置と有線ケーブルで接続してデータを送受信することができる構成である。

その他にも、イメージ撮影装置１０００は、マルチメディアを処理するマルチメディア部（図示せず）、ＧＰＳ（図示せず）、近接センサ（図示せず）などを更に含んでよい。

本発明の明細書で制御部という用語は、プロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含む。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

Claims (15)

1. 反射屈折光学系（ｃａｔａ−ｄｉｏｐｔｒｉｃ ｓｙｓｔｅｍ）において、
   複数の反射面を介して入射光を反射させる反射光学系と、
   前記反射された入射光を屈折させる屈折光学系と
   を含み、
   前記複数の反射面それぞれの内径（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、前記複数の反射面それぞれの内径に隣接する別の反射面の外径（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）と同じ垂直線上に位置するか、前記屈折光学系の上面を含む垂直線から更に近い距離に位置する反射屈折光学系。
2. 前記反射光学系は、
   前記反射屈折光学系の光軸と交差する面は円形であり、前記反射屈折光学系の光軸と交差しない面は前記光軸を中心に環形であることを特徴とする請求項１に記載の反射屈折光学系。
3. 前記反射光学系で前記入射光が出射する面は、前記屈折光学系の上面の方向に凹状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の反射屈折光学系。
4. 前記反射光学系は、
   前記複数の反射面を相互連結する連結面を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の反射屈折光学系。
5. 前記連結面は、黒の物質で塗布されるか、前記入射光を投射させる透過面で形成されることを特徴とする請求項４に記載の反射屈折光学系。
6. 前記黒の物質の塗布された連結面は、前記反射光学系の屈折率とマッチする屈折率を有することを特徴とする請求項５に記載の反射屈折光学系。
7. 前記連結面は前記入射光が入射される場合、前記入射光を散乱させる散乱特性を有することを特徴とする請求項４に記載の反射屈折光学系。
8. 前記連結面は、前記入射光が入射される場合、前記入射光を透過させる反反射コーティング（ａｎｔｉ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ）を含むことを特徴とする請求項４に記載の反射屈折光学系。
9. 前記反反射コーティングを含む連結面を透過した前記入射光を吸収する光吸収構造を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の反射屈折光学系。
10. 前記反射面は、誘電物質及び反射性金属物質が塗布されることを特徴とする請求項１に記載の反射屈折光学系。
11. 前記金属物質は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）のうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項１０に記載の反射屈折光学系。
12. イメージ撮影装置において、
    複数の反射面を介して入射光を反射させる反射光学系と、
    前記反射光学系で反射された前記入射光を屈折させる屈折光学系と、
    前記屈折された入射光を検知して電気信号を出力するイメージセンサと、
    前記出力された電気信号を処理するイメージ処理部と、
    前記反射光学系及び屈折光学系のうち少なくとも一方を動かしてフォーカシングを行う制御部と
    を含み、
    前記複数の反射面それぞれの内径（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、前記複数の反射面それぞれの内径に隣接する別の反射面の外径（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ）と同じ垂直線上に位置するか、前記屈折光学系の上面を含む垂直線から更に近い距離に位置するイメージ撮影装置。
13. 前記イメージ撮影装置の動作を検知する動作検知部を更に含み、
    前記制御部は、
    前記検知された前記イメージ撮影装置の動作に基づいて前記反射光学系、前記屈折光学系及び前記イメージセンサのうち、少なくとも１つを動かすことで、前記イメージ撮影装置のブレによるノイズ発生を防止することを特徴とする請求項１２に記載のイメージ撮影装置。
14. 前記反射光学系は、
    前記反射光学系の光軸と交差する面は円形であり、前記反射光学系の光軸と交差しない面は前記光軸を中心に環形であることを特徴とする請求項１２に記載のイメージ撮影装置。
15. 前記反射光学系で前記入射光が出射する面は、前記屈折光学系の上面の方向に凹状に形成されることを特徴とする請求項１２に記載のイメージ撮影装置。