JP2022026135A - Imaging apparatus and optical device - Google Patents

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Abstract

To provide an imaging apparatus capable of moving the direction and position of a mirror with high accuracy.SOLUTION: An imaging apparatus includes an imaging optical system of which an image acquisition surface is a focal surface, and further includes an imaging unit for acquiring image data by imaging a subject within an imaging range from an angle with the subject placed within the depth of field. The imaging optical system includes a mechanism which has a mirror with a part of a reflection plane being an effective area and which moves the mirror with 6 degrees of freedom.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、撮像装置、及び光学装置に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus and an optical apparatus.

特許文献1には、斜め方向に画像を投影するプロジェクタにおいて反射型光学素子の向きを直交する2軸方向に調整し、ガイド軸を溝部に保持させることで回転自由度を持たせることが開示されている。 Patent Document 1 discloses that in a projector that projects an image in an oblique direction, the orientation of the reflective optical element is adjusted in two orthogonal axial directions, and the guide axis is held in the groove portion to give a degree of freedom of rotation. ing.

特許文献2には、3本の調整ネジを押し引きすることでミラー保持部材の傾きを調整することが開示されている。 Patent Document 2 discloses that the inclination of the mirror holding member is adjusted by pushing and pulling three adjusting screws.

特開2011-059459号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-059459 特開2007-011258号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-011258

本開示の技術に係る1つの実施形態は、ミラーの方向と位置とを高精度に移動できる撮像装置を提供できる。 One embodiment according to the technique of the present disclosure can provide an image pickup apparatus capable of moving the direction and position of a mirror with high accuracy.

本発明の第1の態様に係る撮像装置は、画像取得面が合焦面である結像光学系を備え、撮像範囲内の被写体を被写界深度内に収めて斜めから撮像して画像データを取得する撮像部を、備え、結像光学系は、反射面の一部分が有効領域であるミラーを有し、ミラーを、6自由度で移動させる機構を、備える。 The imaging device according to the first aspect of the present invention includes an imaging optical system in which the image acquisition surface is a focal surface, and images of a subject within the imaging range are captured within the depth of field and imaged from an angle. The imaging optical system includes a mirror in which a part of the reflecting surface is an effective region, and includes a mechanism for moving the mirror with six degrees of freedom.

本発明の第2の態様に係る撮像装置において、撮像範囲は、結像光学系の光軸と異なる領域に設定され、撮像部は被写体を正対像で撮像する。 In the image pickup apparatus according to the second aspect of the present invention, the image pickup range is set to a region different from the optical axis of the image formation optical system, and the image pickup unit images the subject in a face-to-face image.

本発明の第3の態様に係る撮像装置において、6自由度で移動させる機構は、それぞれの自由度で独立している。 In the image pickup apparatus according to the third aspect of the present invention, the mechanisms for moving in six degrees of freedom are independent in each degree of freedom.

本発明の第4の態様に係る撮像装置において、ミラーを保持する、互いに直交する3つの面を有する保持枠を更に備え、機構は、保持枠の3つの面に外力を付与することにより、6自由度で移動させる。 In the image pickup apparatus according to the fourth aspect of the present invention, a holding frame having three faces orthogonal to each other for holding the mirror is further provided, and the mechanism applies an external force to the three faces of the holding frame. Move with freedom.

本発明の第5の態様に係る撮像装置において、保持枠に対して、ミラーを鉛直方向下向きに押圧する弾性部材を更に備える。 The image pickup apparatus according to the fifth aspect of the present invention further includes an elastic member that presses the mirror downward in the vertical direction with respect to the holding frame.

本発明の第6の態様に係る撮像装置において、弾性部材は、ミラーを複数箇所で押圧する。 In the image pickup apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the elastic member presses the mirror at a plurality of points.

本発明の第7の態様に係る撮像装置において、機構は、保持枠の第1の面に外力を付与する第1の固定要素と、保持枠の第2の面に外力を付与する第2の固定要素と、保持枠の第3の面に外力を付与する第3の固定要素と、を備える。 In the image pickup apparatus according to the seventh aspect of the present invention, the mechanism has a first fixing element that applies an external force to the first surface of the holding frame and a second fixing element that applies an external force to the second surface of the holding frame. It includes a fixing element and a third fixing element that applies an external force to the third surface of the holding frame.

本発明の第8の態様に係る撮像装置において、第1の固定要素は、第1の面に接触して保持枠の位置を保持する第1の付勢部材と、第1の付勢部材の位置を固定する第1の締結部材と、を有し、第2の固定要素は、第2の面に接触して保持枠の位置を保持する第2の付勢部材と、第2の付勢部材の位置を固定する第2の締結部材と、を有し、第1の付勢部材及び第2の付勢部材は弾性部材であり、第1の締結部材及び第2の締結部材はねじ部材である。 In the image pickup apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the first fixing element is a first urging member that contacts the first surface to hold the position of the holding frame, and the first urging member. A second fastening member having a first fastening member for fixing the position, and a second fixing element having a second urging member in contact with the second surface to hold the position of the holding frame, and a second urging member. It has a second fastening member for fixing the position of the member, the first urging member and the second urging member are elastic members, and the first fastening member and the second fastening member are screw members. Is.

本発明の第9の態様に係る撮像装置において、保持枠は、第1の面に平行で対向配置される対向第1の面と、第2の面に平行で対向配置される対向第2の面と、を備え、第1の固定要素は対向第1の面に接触する第1の固定部材を有し、第2の固定要素は対向第2の面に接触する第2の固定部材を有し、第1の固定部材及び第2の固定部材はねじ部材である。 In the image pickup apparatus according to the ninth aspect of the present invention, the holding frame has a facing first surface arranged parallel to the first surface and opposed to the second surface facing the second surface. With a surface, the first fixing element has a first fixing member in contact with the opposing first surface, and the second fixing element has a second fixing member in contact with the opposing second surface. However, the first fixing member and the second fixing member are screw members.

本発明の第10の態様に係る撮像装置において、第3の固定要素は、第3の面に接触する部材と、部材を固定する第3の固定部材と、を有し、部材はスペーサであり、第3の固定部材はねじ部材である。 In the image pickup apparatus according to the tenth aspect of the present invention, the third fixing element has a member in contact with the third surface and a third fixing member for fixing the member, and the member is a spacer. , The third fixing member is a screw member.

本発明の第11の態様に係る撮像装置において、第3の固定要素は、第3の面に3個所配置され、保持枠の中心軸を中心とする周方向に均等に配置される。 In the image pickup apparatus according to the eleventh aspect of the present invention, the third fixed elements are arranged at three positions on the third surface and are evenly arranged in the circumferential direction about the central axis of the holding frame.

本発明の第12の態様に係る撮像装置において、ミラーが非球面形状を有する。 In the image pickup apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, the mirror has an aspherical shape.

本発明の第13の態様に係る撮像装置において、保持枠は、ミラーの有効領域の外周に位置する非有効領域の光線の通過を抑止する遮光部材を有する。 In the image pickup apparatus according to the thirteenth aspect of the present invention, the holding frame has a light-shielding member that suppresses the passage of light rays in the non-effective region located on the outer periphery of the effective region of the mirror.

本発明の第14の態様に係る撮像装置において、撮像部は、被写体を撮像した画像データを取得する撮像素子を備える。 In the image pickup apparatus according to the fourteenth aspect of the present invention, the image pickup unit includes an image pickup device that acquires image data obtained by capturing an image of a subject.

本発明の第15の態様に係る光学装置は、画像取得面に対して斜めに配置される結像光学系を有し、結像光学系は、反射面の一部分が有効領域であるミラーを有し、ミラーを、6自由度で移動させる機構を備えた。 The optical device according to the fifteenth aspect of the present invention has an imaging optical system arranged obliquely with respect to an image acquisition surface, and the imaging optical system has a mirror in which a part of the reflecting surface is an effective region. However, it was equipped with a mechanism to move the mirror with 6 degrees of freedom.

本発明の第16の態様に係る光学装置において、6自由度で移動させる機構は、それぞれの自由度で独立している。 In the optical device according to the sixteenth aspect of the present invention, the mechanisms for moving in six degrees of freedom are independent in each degree of freedom.

図1は撮像装置の使用状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a usage state of the image pickup apparatus. 図2は撮像装置の結像光学系を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an imaging optical system of an imaging device. 図3は撮像装置の結像光学系を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an imaging optical system of an imaging device. 図4は撮像装置の全体斜視図である。FIG. 4 is an overall perspective view of the image pickup apparatus. 図5は撮像装置におけるミラー及びミラーを移動する機構の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the mirror in the image pickup apparatus and the mechanism for moving the mirror. 図6は撮像装置のミラー及びミラーを移動する機構を含む拡大斜視図である。FIG. 6 is an enlarged perspective view including a mirror of the image pickup apparatus and a mechanism for moving the mirror. 図7は弾性部材の構造を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the structure of the elastic member. 図8は撮像装置における撮像素子を移動する第1の機構、及び第2の機構の分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of a first mechanism for moving the image pickup element in the image pickup apparatus and a second mechanism. 図9は撮像装置を補助装置に載置した状態を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the image pickup device is mounted on the auxiliary device. 図10は撮像装置を載置した補助装置を底面から見た図である。FIG. 10 is a view of the auxiliary device on which the image pickup device is mounted as viewed from the bottom surface. 図11はミラーの移動を説明するための平面図である。FIG. 11 is a plan view for explaining the movement of the mirror. 図12はミラーの固定方法を説明するための平面図である。FIG. 12 is a plan view for explaining a method of fixing the mirror. 図13はミラーの移動を説明するための斜視図である。FIG. 13 is a perspective view for explaining the movement of the mirror. 図14はミラーの移動を完了した撮像装置の部分拡大斜視図である。FIG. 14 is a partially enlarged perspective view of the image pickup apparatus that has completed the movement of the mirror. 図15は撮像装置をZ軸方向の下方から見た斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of the image pickup apparatus as viewed from below in the Z-axis direction. 図16は第1の機構を含む撮像装置の断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of an image pickup apparatus including the first mechanism. 図17は撮像装置を光軸方向から見た際の底面図である。FIG. 17 is a bottom view of the image pickup apparatus when viewed from the optical axis direction. 図18は撮像装置をZ軸方向の下方から見た斜視図である。FIG. 18 is a perspective view of the image pickup apparatus as viewed from below in the Z-axis direction. 図19はミラーを含む撮像装置の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of an image pickup apparatus including a mirror. 図20は光軸と撮像素子との位置関係を説明する図である。FIG. 20 is a diagram illustrating the positional relationship between the optical axis and the image pickup device.

本発明に係る撮像装置の一つの実施形態は以下の通りである。説明においては、必要に応じて添付図面が参照される。 One embodiment of the image pickup apparatus according to the present invention is as follows. In the description, the accompanying drawings will be referred to as necessary.

図1は撮像装置の使用状態を示す図である。図1に示すように、撮像装置30は、画像の撮像範囲20内に置かれた被写体(ワークW)を、斜めから撮像して画像データを取得する斜視型のスタンドスキャナである。この種の撮像装置30は、結像光学系の光軸を含まない領域、すなわち光軸と異なる領域に撮像範囲20を設定することを、後述するミラー10(図2参照)を用いることにより実現できる。撮像装置30は、結像光学系の光軸OA(図2参照)を含まない領域に撮像範囲20を設定でき、撮像範囲20内の被写体(主要被写体)をすべて被写界深度内に収めて、被写体を正対像で斜めから撮像できる。実施形態の撮像装置30は、撮像範囲20に水平に載置されたワークWを、ワークWの斜め上方から撮像する。Z軸は鉛直方向である。X軸とY軸とはZ軸に直交し、X軸とY軸とは直交する。実施形態では、Z軸方向は、結像光学系の光軸方向と一致する。ここで斜め上方とは、撮像範囲20がX軸及びY軸座標の場合、撮像範囲20のX軸及びY軸座標の外側でZ軸座標が正となる位置である。なお、撮像範囲20がX軸及びZ軸座標の場合、その外側のY軸座標が正となる位置、及び撮像範囲20がY軸及びZ軸座標の場合、その外側のX軸座標が正となる位置が、斜め上方となる。 FIG. 1 is a diagram showing a usage state of the image pickup apparatus. As shown in FIG. 1, the image pickup apparatus 30 is a perspective-type stand scanner that captures an image of a subject (work W) placed within the image pickup range 20 from an angle and acquires image data. This type of image pickup apparatus 30 realizes that the image pickup range 20 is set in a region not including the optical axis of the imaging optical system, that is, a region different from the optical axis, by using a mirror 10 (see FIG. 2) described later. can. The image pickup apparatus 30 can set the image pickup range 20 in a region not including the optical axis OA (see FIG. 2) of the imaging optical system, and all the subjects (main subjects) in the image pickup range 20 are contained within the depth of field. , The subject can be imaged diagonally as a face-to-face image. The image pickup apparatus 30 of the embodiment takes an image of the work W horizontally placed in the image pickup range 20 from diagonally above the work W. The Z axis is in the vertical direction. The X-axis and the Y-axis are orthogonal to the Z-axis, and the X-axis and the Y-axis are orthogonal to each other. In the embodiment, the Z-axis direction coincides with the optical axis direction of the imaging optical system. Here, diagonally upward is a position where the Z-axis coordinates are positive outside the X-axis and Y-axis coordinates of the imaging range 20 when the imaging range 20 is the X-axis and Y-axis coordinates. When the imaging range 20 is the X-axis and Z-axis coordinates, the position where the Y-axis coordinates outside the image area 20 are positive, and when the imaging range 20 is the Y-axis and Z-axis coordinates, the X-axis coordinates outside the image area 20 are positive. The position is diagonally upward.

図2及び図3は、撮像装置30結像光学系を示す図である。 2 and 3 are views showing the imaging device 30 imaging optical system.

同図に示すように、撮像装置30は、ミラー10を備える結像光学系32及び撮像素子33を有する撮像部を備える。撮像装置30は、被写体(ワークW)を斜め下側に臨んで撮像する。 As shown in the figure, the image pickup apparatus 30 includes an image pickup unit having an imaging optical system 32 including a mirror 10 and an image pickup element 33. The image pickup apparatus 30 faces the subject (work W) diagonally downward and takes an image.

結像光学系32は、物体側から順に、正のパワーを有する1つのミラー10と、複数のレンズからなり正のパワーを有する光学系ROと、有する。光束として、光軸OAの近傍の光束A及び最大画角の光束Bを併せて記入している。また、光軸OAに沿って、ミラー10側を物体側、結像面Sim側を像側として記載している。中間像I及び開口絞りStは、形状を示しているのではなく、光軸上の位置を示している。 The imaging optical system 32 has one mirror 10 having a positive power and an optical system RO composed of a plurality of lenses and having a positive power in order from the object side. As the luminous flux, the luminous flux A in the vicinity of the optical axis OA and the luminous flux B having the maximum angle of view are also entered. Further, along the optical axis OA, the mirror 10 side is described as the object side, and the image plane Sim side is described as the image side. The intermediate image I and the aperture stop St do not show the shape but show the position on the optical axis.

撮像装置30の結像光学系32は、物体側から順に、正のパワーを有する1つのミラー10と、複数のレンズからなり正のパワーを有する光学系ROと、を有し、ミラー10と光学系ROとの間に中間像Iを結像する。このように、結像光学系内で中間像Iを形成することにより、結像光学系内で光束が拡大するのを抑制できる。これにより、小型かつ広角の結像光学系を構成できる。 The imaging optical system 32 of the image pickup apparatus 30 includes one mirror 10 having a positive power and an optical system RO composed of a plurality of lenses and having a positive power in order from the object side, and the mirror 10 and optics. An intermediate image I is formed between the system RO and the system RO. By forming the intermediate image I in the imaging optical system in this way, it is possible to suppress the expansion of the luminous flux in the imaging optical system. This makes it possible to construct a compact and wide-angle imaging optical system.

一例として、実施形態の光学系ROは、物体側から順に、4枚のレンズL1~L4(第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3及び第4レンズL4)からなる前群GFと、開口絞りStと、3枚のレンズL5~L7(第5レンズL5、第6レンズL6及び第7レンズL7)からなる後群GRと、を有する。 As an example, the optical system RO of the embodiment includes a front group GF composed of four lenses L1 to L4 (first lens L1, second lens L2, third lens L3, and fourth lens L4) in order from the object side. It has an aperture aperture St and a rear group GR composed of three lenses L5 to L7 (fifth lens L5, sixth lens L6 and seventh lens L7).

実施形態のミラー10及び光学系ROは、共通の光軸OAを有し、かつ、光軸OAを回転軸とする回転対称な形状を有する。このように構成することにより、結像光学系32の設計が容易となる。また、結像光学系32を構成する光学素子の加工性及び組立性を向上できる。これにより、結像光学系のコストを抑えつつ、性能を向上できる。実施形態では、ミラー10は、反射面の一部分が結像に利用される有効領域EAを有する。有効領域EAの周囲は、結像に利用されない非有効領域IAとなる。本実施形態では光学系ROの光軸OAが、非有効領域IAに含まれるように設定されている。実施形態の結像光学系32では、ミラー10及び光学系ROについて、結像に利用しない領域を部分的に切断している。このように結像に利用しない領域を部分的に切断した形状についても、光軸OAを回転軸とする回転対称な形状に含まれるものとする。 The mirror 10 and the optical system RO of the embodiment have a common optical axis OA and have a rotationally symmetric shape with the optical axis OA as the axis of rotation. With such a configuration, the design of the imaging optical system 32 becomes easy. Further, the processability and assembling property of the optical element constituting the imaging optical system 32 can be improved. This makes it possible to improve the performance while suppressing the cost of the imaging optical system. In embodiments, the mirror 10 has an effective domain EA in which a portion of the reflective surface is utilized for imaging. The periphery of the effective domain EA is an ineffective domain IA that is not used for imaging. In the present embodiment, the optical axis OA of the optical system RO is set to be included in the ineffective region IA. In the imaging optical system 32 of the embodiment, the regions of the mirror 10 and the optical system RO that are not used for imaging are partially cut off. Such a shape in which a region not used for imaging is partially cut is also included in a rotationally symmetric shape having the optical axis OA as the axis of rotation.

実施形態のミラー10は、非球面形状であることが好ましい。このように、最も物体側に配置され、かつ、有効径の大きいミラー10を非球面形状とすることにより、像面湾曲、コマ収差、非点収差及び歪曲収差の補正に有利となる。 The mirror 10 of the embodiment preferably has an aspherical shape. As described above, by forming the mirror 10 which is arranged on the object side most and has a large effective diameter into an aspherical shape, it is advantageous for correcting curvature of field, coma, astigmatism, and distortion.

実施形態の光学系ROは、第1レンズL1(光学系ROの最も物体側のレンズ)が、物体側に凹面を向けた正レンズで構成される。このように、第1レンズL1の物体側を凹面とすることにより、第1レンズL1の径を抑えつつ、画角を広く取ることができる。また、第1レンズL1を正レンズとすることにより、ミラー10から入射した光束が収束して出射する。このため、次の第2レンズL2の径を小さくでき、また、光学系ROの全長の短縮化につながる。そのため、結像光学系32を小型化できる。 In the optical system RO of the embodiment, the first lens L1 (the lens on the most object side of the optical system RO) is composed of a positive lens having a concave surface facing the object side. By making the object side of the first lens L1 concave in this way, it is possible to widen the angle of view while suppressing the diameter of the first lens L1. Further, by using the first lens L1 as a positive lens, the light flux incident from the mirror 10 converges and is emitted. Therefore, the diameter of the next second lens L2 can be reduced, and the total length of the optical system RO can be shortened. Therefore, the imaging optical system 32 can be miniaturized.

このように、実施形態の結像光学系32は、小型かつ広角の結像光学系を構成できる。したがって、実施形態の結像光学系32を備えた撮像装置30も、小型で、かつ、広範囲を撮像できる撮像装置として構成できる。 As described above, the imaging optical system 32 of the embodiment can form a compact and wide-angle imaging optical system. Therefore, the image pickup device 30 provided with the imaging optical system 32 of the embodiment can also be configured as a compact image pickup device capable of capturing a wide range.

上記構成の結像光学系32は、ミラー10の反射面から結像面Simまでの光軸OA上の距離をTTL、ミラー10の反射面から物体面Obj(画像取得面)までの光軸OA上の距離をZOB、第1レンズL1の物体側の面から結像面Simまでの光軸OA上の距離をLL0、最大像高をYmaxとした場合、下記の条件式(1)及び(2)を満足することが好ましい。なお、最大像高Ymaxとは、光軸OAから最も離れた像点と光軸OAとの距離を意味する。 In the imaging optical system 32 having the above configuration, the distance on the optical axis OA from the reflecting surface of the mirror 10 to the imaging surface Sim is TTL, and the optical axis OA from the reflecting surface of the mirror 10 to the object surface Obj (image acquisition surface). When the above distance is ZOB, the distance on the optical axis OA from the surface of the first lens L1 on the object side to the image plane Sim is LL0, and the maximum image height is Ymax, the following conditional equations (1) and (2) ) Satisfying. The maximum image height Ymax means the distance between the image point farthest from the optical axis OA and the optical axis OA.

0.8<TTL/ZOB<1 …(1)
6<LL0/Ymax<15 …(2)
たとえば、撮像装置30を撮像範囲20のワークWの載置面と同じ高さの面(物体面Obj)に設置するには、入射光の光束を折り曲げるミラー10が必要となる。条件式(1)の下限以下とならないようにすることにより、結像光学系32の全長が短くなり過ぎず、収差の補正に有利となる。条件式(1)の上限以上とならないようにすることにより、装置の小型化に有利となる。
0.8 <TTL / ZOB <1 ... (1)
6 <LL0 / Ymax <15 ... (2)
For example, in order to install the image pickup device 30 on a surface (object surface Obj) having the same height as the mounting surface of the work W in the image pickup range 20, a mirror 10 that bends the luminous flux of the incident light is required. By not making it less than the lower limit of the conditional expression (1), the total length of the imaging optical system 32 is not shortened too much, which is advantageous for correcting aberrations. By not exceeding the upper limit of the conditional expression (1), it is advantageous for the miniaturization of the device.

条件式(2)の下限以下とならないようにすることにより、最大像高Ymaxに対して光学系ROの全長が短くなり過ぎず、収差の補正に有利となる。条件式(2)の上限以上とならないようにすることにより、装置の小型化に有利となる。 By preventing the condition not to be less than the lower limit of the conditional expression (2), the total length of the optical system RO is not too short with respect to the maximum image height Ymax, which is advantageous for correcting aberrations. By not exceeding the upper limit of the conditional expression (2), it is advantageous for the miniaturization of the apparatus.

なお、条件式(1)及び(2)を満足した上で、下記の条件式(1-1)及び(2-1)の少なくとも一方を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。 If the conditional expressions (1) and (2) are satisfied and at least one of the following conditional expressions (1-1) and (2-1) is satisfied, the characteristics will be better. Can be done.

0.85<TTL/ZOB<0.95 …(1-1)
7<LL0/Ymax<13 …(2-1)
また、第1レンズの焦点距離をfL1、光学系ROの焦点距離をfL0とした場合、下記の条件式(3)を満足することが好ましい。
0.85 <TTL / ZOB <0.95 ... (1-1)
7 <LL0 / Ymax <13 ... (2-1)
Further, when the focal length of the first lens is fL1 and the focal length of the optical system RO is fL0, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied.

3<fL1/fL0<50 …(3)
第1レンズL1の有効径を大きくしつつ、光学系ROを小型化させるためには、第1レンズL1に適切な正のパワーが必要である。ただし、第2レンズL2も有効径が大きい方が収差補正に有利であるため、第1レンズL1の正のパワーは大きくし過ぎない必要がある。条件式(3)の下限以下とならないようにすることにより、第1レンズL1の正のパワーが大きくなり過ぎないようにできる。下記の条件式(3)の上限以上とならないようにすることにより、第1レンズL1に適切な正のパワーを確保することができる。
3 <fL1 / fL0 <50 ... (3)
In order to reduce the size of the optical system RO while increasing the effective diameter of the first lens L1, the first lens L1 needs an appropriate positive power. However, since it is advantageous for aberration correction to have a large effective diameter of the second lens L2, it is necessary that the positive power of the first lens L1 is not too large. By making sure that the value does not fall below the lower limit of the conditional expression (3), the positive power of the first lens L1 can be prevented from becoming too large. By not exceeding the upper limit of the following conditional expression (3), it is possible to secure an appropriate positive power for the first lens L1.

なお、下記の条件式(3-1)を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。 If the following conditional expression (3-1) is satisfied, better characteristics can be obtained.

4<fL1/fL0<25 …(3-1)
また、光学系ROは、物体側から順に、正のパワーを有する前群GFと、開口絞りStと、正のパワーを有する後群GRと、を有する構成とし、かつ、前群GFは、物体側から順に、第1レンズL1と、負のパワーを有する第2レンズL2と、正のパワーを有する第3レンズL3と、を有する構成とすることが好ましい。このように、第2レンズL2のパワーを負とすることにより、光線が急に収束することを避け、更に、比較的有効径の大きな第1レンズL1、第2レンズL2及び第3レンズL3の3枚のレンズのパワー配置を正負正の構成として、正、負の作用を分散することにより、コマ収差及び像面湾曲の補正に有利となる。
4 <fL1 / fL0 <25 ... (3-1)
Further, the optical system RO has a configuration having a front group GF having a positive power, an aperture stop St, and a rear group GR having a positive power in order from the object side, and the front group GF is an object. It is preferable to have a configuration having a first lens L1, a second lens L2 having a negative power, and a third lens L3 having a positive power in order from the side. In this way, by making the power of the second lens L2 negative, it is possible to prevent the light beam from suddenly converging, and further, the first lens L1, the second lens L2, and the third lens L3 having a relatively large effective diameter. By setting the power arrangement of the three lenses as positive and negative positive configurations and dispersing the positive and negative actions, it is advantageous for correcting coma aberration and curvature of field.

また、後群GRは、次の構成の接合レンズC1を最も像側に備えることが好ましい。すなわち、正レンズと負レンズとからなり、全体として正のパワーを有する接合レンズであって、正レンズのアッベ数が50以上であり、かつ、負レンズのアッベ数が40以下である接合レンズである。実施形態の結像光学系32では、正レンズである第6レンズL6及び負レンズである第7レンズL7により、この接合レンズC1が構成される。このように、開口絞りStより像側で、かつ、軸外主光線の高さが高くなる位置に、上記構成の接合レンズC1を配置することにより、倍率色収差の補正に有利となる。また、前群GFが正レンズと負レンズとを備える場合、開口絞りStより像側の後群GRにも正レンズと負レンズとを備えることにより、像面湾曲及び歪曲収差の補正に有利となる。 Further, it is preferable that the rear group GR is provided with the junction lens C1 having the following configuration on the image side most. That is, a bonded lens composed of a positive lens and a negative lens and having positive power as a whole, in which the Abbe number of the positive lens is 50 or more and the Abbe number of the negative lens is 40 or less. be. In the imaging optical system 32 of the embodiment, the junction lens C1 is configured by the sixth lens L6 which is a positive lens and the seventh lens L7 which is a negative lens. As described above, by arranging the junction lens C1 having the above configuration on the image side of the aperture stop St and at a position where the height of the off-axis main light ray is high, it is advantageous for correcting the chromatic aberration of magnification. Further, when the front group GF is provided with a positive lens and a negative lens, it is advantageous to provide a positive lens and a negative lens in the rear group GR on the image side of the aperture stop St, which is advantageous for correcting curvature of field and distortion. Become.

なお、接合レンズC1を構成する正レンズ及び負レンズのアッベ数が、上記条件を満足した上で、接合レンズC1を構成する正レンズのアッベ数が55以上、及び、接合レンズC1を構成する負レンズのアッベ数が30以下の少なくとも一方を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。 It should be noted that the Abbe numbers of the positive lens and the negative lens constituting the bonded lens C1 satisfy the above conditions, the Abbe numbers of the positive lenses constituting the bonded lens C1 are 55 or more, and the negative numbers constituting the bonded lens C1. If at least one of the Abbe numbers of the lens is 30 or less is satisfied, better characteristics can be obtained.

また、光学系ROは、第1レンズL1を非球面レンズで構成する一方、第1レンズL1以外のレンズは、球面レンズで構成することが好ましい。このように、光学系ROの最も物体側に位置し、有効径が大きく、かつ、異なる像高に対する光束の重なりが小さい第1レンズL1を非球面形状とすることにより、収差を効果的に補正できる。また、光学系ROの残りのレンズを全て球面レンズとすることにより、結像光学系を構成する光学素子の加工性及び組立性の向上に有利となる。その結果、結像光学系32のコストを抑えつつ、性能向上に有利となる。 Further, in the optical system RO, it is preferable that the first lens L1 is composed of an aspherical lens, while the lenses other than the first lens L1 are composed of a spherical lens. In this way, aberrations are effectively corrected by forming the first lens L1, which is located on the most object side of the optical system RO, has a large effective diameter, and has a small overlap of light fluxes with respect to different image heights, into an aspherical shape. can. Further, by using all the remaining lenses of the optical system RO as spherical lenses, it is advantageous to improve the workability and the assembling property of the optical elements constituting the imaging optical system. As a result, it is advantageous in improving the performance while suppressing the cost of the imaging optical system 32.

撮像素子33は、結像光学系32の結像面に配置される。上記のように、実施形態の撮像装置30は、結像光学系の光軸OAを含まない領域に撮像範囲20が設定される。撮像素子33は、結像光学系32のイメージサークル内において、以下の位置関係となるように配置される。すなわち、結像光学系32の光軸OAと、撮像素子33の有効素子領域の中心Cとが異なる位置に配置される。実施形態では、図2に示すように、撮像素子33の有効素子領域の中心Cは、結像光学系の光軸OAよりも、撮像範囲20に近い位置に配置される。実施形態で、近い位置とは、有効素子領域の中心CからX軸までの距離が、結像光学系の光軸OAからX軸までの距離より短いことを意味する。結像光学系の光軸OAと撮像素子33の有効素子領域の中心Cとの距離は、例えば、結像光学系の光軸OAが撮像素子33の有効素子領域に含まれない位置まで離間できる。 The image pickup device 33 is arranged on the image formation surface of the image formation optical system 32. As described above, in the image pickup apparatus 30 of the embodiment, the image pickup range 20 is set in a region not including the optical axis OA of the image formation optical system. The image pickup element 33 is arranged in the image circle of the imaging optical system 32 so as to have the following positional relationship. That is, the optical axis OA of the image pickup optical system 32 and the center C of the effective element region of the image pickup element 33 are arranged at different positions. In the embodiment, as shown in FIG. 2, the center C of the effective element region of the image pickup device 33 is arranged at a position closer to the image pickup range 20 than the optical axis OA of the image pickup optical system. In the embodiment, the close position means that the distance from the center C of the effective element region to the X-axis is shorter than the distance from the optical axis OA to the X-axis of the imaging optical system. The distance between the optical axis OA of the imaging optical system and the center C of the effective element region of the image pickup element 33 can be separated, for example, to a position where the optical axis OA of the imaging optical system is not included in the effective element region of the image pickup element 33. ..

なお、結像光学系32の光軸OAを撮像素子33の有効素子領域内に配置することができ、撮像により得られる画像の一部を切り出して、必要な領域の画像データを取得する構成とすることも可能である。 The optical axis OA of the imaging optical system 32 can be arranged in the effective element region of the image pickup element 33, and a part of the image obtained by the imaging can be cut out to acquire the image data of the required region. It is also possible to do.

撮像素子33には、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の公知のエリアイメージセンサを使用できる。 As the image pickup device 33, a known area image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) can be used.

以上の構成の撮像装置30によれば、結像光学系32は、画像取得面が合焦面となり、撮像範囲20内の被写体(ワークW)をすべて被写界深度内に収めて斜めから撮像できる。また、被写体に正対する画像を斜めから撮像できる。また、撮像範囲20を結像光学系32の光軸OAを含まない領域、すなわち光軸OAと異なる領域に撮像範囲20が設定される。 According to the image pickup apparatus 30 having the above configuration, in the image pickup optical system 32, the image acquisition surface is the focal plane, and all the subjects (work W) within the image pickup range 20 are captured within the depth of field and imaged from an angle. can. In addition, an image facing the subject can be captured from an angle. Further, the imaging range 20 is set in a region that does not include the optical axis OA of the imaging optical system 32, that is, a region different from the optical axis OA.

なお、実施形態の撮像装置30では、撮像範囲20のワークWを載置する面が画像取得面に設定される。したがって、ワークWの載置面が合焦面とされる。撮像装置30では、ワークWの載置面が撮像範囲20内に設定される。したがって、撮像範囲20内のワークW載置面の上にシート状のワークWを載置して撮像することにより、ワークWの全体を被写界深度内に収めて撮像できる。ワーク載置面は、少なくとも撮像装置30の撮像範囲内に設定されていればよい。実施形態では、ワーク載置面とほぼ同じ範囲に撮像装置30の撮像範囲が設定される。 In the image pickup apparatus 30 of the embodiment, the surface on which the work W in the image pickup range 20 is placed is set as the image acquisition surface. Therefore, the mounting surface of the work W is set as the focusing surface. In the image pickup apparatus 30, the mounting surface of the work W is set within the image pickup range 20. Therefore, by placing the sheet-shaped work W on the work W mounting surface within the imaging range 20 and taking an image, the entire work W can be captured within the depth of field and taken. The work mounting surface may be set at least within the imaging range of the imaging device 30. In the embodiment, the image pickup range of the image pickup apparatus 30 is set in substantially the same range as the work mounting surface.

上述したように、撮像装置30は、ミラー10、及び撮像素子33を含んでいる。この種の斜視型の撮像装置30では、精度の高い画像データを取得するため、ミラー10、及び撮像素子33に対し高い精度の移動できることが求められる。ミラー10、及び撮像素子33を高い精度の移動できば、これらの調整が容易となる。 As described above, the image pickup device 30 includes a mirror 10 and an image pickup element 33. In this type of perspective image pickup device 30, in order to acquire highly accurate image data, it is required to be able to move with high accuracy with respect to the mirror 10 and the image pickup element 33. If the mirror 10 and the image sensor 33 can be moved with high accuracy, these adjustments will be easy.

以下、実施形態における、ミラー10及び撮像素子33を移動する機構について説明する。 Hereinafter, the mechanism for moving the mirror 10 and the image pickup device 33 in the embodiment will be described.

まず、図4に基づいて、撮像装置30の構成を説明する。 First, the configuration of the image pickup apparatus 30 will be described with reference to FIG.

撮像装置30は、Z軸方に沿って、支持台34、保持部材36、光学系保持部材38、及び筐体40を備える。支持台34は、撮像装置30を使用する際に、ワークWの載置面に設置される部材である。実施形態では、載置面は、X軸方向とY軸方向に平行な平面である。 The image pickup apparatus 30 includes a support base 34, a holding member 36, an optical system holding member 38, and a housing 40 along the Z-axis. The support base 34 is a member installed on the mounting surface of the work W when the image pickup apparatus 30 is used. In the embodiment, the mounting surface is a plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction.

保持部材36は、板形状の部材であり、ねじ部材等により支持台34に連結される。保持部材36は、保持部材36の主面がX軸方向とY軸方向に平行となる位置に配置される。光学系保持部材38は、4本の脚部38Aと、脚部38Aに連結され筐体40を保持するための平坦面を有する台座部38Bとを備えている。実施形態では脚部38Aと台座部38Bとが一体成形される。4本の脚部38Aが、ねじ部材等により保持部材36に連結され、保持部材36と光学系保持部材38とが連結される。 The holding member 36 is a plate-shaped member, and is connected to the support base 34 by a screw member or the like. The holding member 36 is arranged at a position where the main surface of the holding member 36 is parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction. The optical system holding member 38 includes four legs 38A and a pedestal 38B connected to the legs 38A and having a flat surface for holding the housing 40. In the embodiment, the leg portion 38A and the pedestal portion 38B are integrally molded. The four legs 38A are connected to the holding member 36 by a screw member or the like, and the holding member 36 and the optical system holding member 38 are connected to each other.

図4に示すように、保持部材36と光学系保持部材38との間には空間が形成される。この空間には、撮像素子33を光軸方向に移動する第1の機構60が配置される。第1の機構60と光学系保持部材38との間には、弾性部材50が配置される。弾性部材50は、光学系保持部材38と第1の機構60とを離間する方向に外力を付与できる。弾性部材50は、例えば、ウェーブワッシャーを適用できる。光学系保持部材38は、内部において結像光学系32の少なくとも一部を保持し、外部において筐体40を保持する。 As shown in FIG. 4, a space is formed between the holding member 36 and the optical system holding member 38. In this space, a first mechanism 60 that moves the image pickup element 33 in the optical axis direction is arranged. An elastic member 50 is arranged between the first mechanism 60 and the optical system holding member 38. The elastic member 50 can apply an external force in a direction in which the optical system holding member 38 and the first mechanism 60 are separated from each other. For example, a wave washer can be applied to the elastic member 50. The optical system holding member 38 holds at least a part of the imaging optical system 32 inside, and holds the housing 40 outside.

筐体40は、光学系保持部材38の平坦面に連結される。筐体40は、結像光学系32の少なくとも一部を収容可能な空間が形成された中空構造である。実施形態では、筐体40は、Z軸方向に沿って、第1部分41、第2部分42、及び第3部分43とから構成される。 The housing 40 is connected to the flat surface of the optical system holding member 38. The housing 40 is a hollow structure in which a space that can accommodate at least a part of the imaging optical system 32 is formed. In the embodiment, the housing 40 is composed of a first portion 41, a second portion 42, and a third portion 43 along the Z-axis direction.

第1部分41は、外形が概略円柱形状で、内部に円柱形状の空間を有する。光学系保持部材38の側において、第1部分41は、円柱のフランジ、及び矩形のフランジを有している。ねじ部材等により第1部分41の矩形のフランジと光学系保持部材38の平坦面とが連結される。この連結により、光学系保持部材38と筐体40とが連結される。 The first portion 41 has a substantially cylindrical outer shape and has a cylindrical space inside. On the side of the optical system holding member 38, the first portion 41 has a cylindrical flange and a rectangular flange. The rectangular flange of the first portion 41 and the flat surface of the optical system holding member 38 are connected by a screw member or the like. By this connection, the optical system holding member 38 and the housing 40 are connected.

第2部分42は、第1部分41と連結され、第1部分41から離れるにしたがい、撮像範囲20から離れる方向に傾いている。さらに、第3部分43に近づくにつれ、撮像範囲20の側に広がる部分を有する。第2部分42においても空間が形成され、第1部分41の空間と連結する。 The second portion 42 is connected to the first portion 41 and is inclined in a direction away from the imaging range 20 as the distance from the first portion 41 increases. Further, it has a portion that expands toward the imaging range 20 as it approaches the third portion 43. A space is also formed in the second portion 42 and is connected to the space in the first portion 41.

第2部分42は、撮像範囲20を向く側に、蓋部材44が取り付けられる。蓋部材44、第2部分42において画定された開口を覆う。なお、蓋部材44には、撮像窓45が形成される。第2部分42の開口、及び蓋部材44の撮像窓45を介して、撮像装置30は被写体(ワークW)を斜め下側に臨んで撮像できる。 The lid member 44 is attached to the second portion 42 on the side facing the imaging range 20. It covers the opening defined in the lid member 44, the second portion 42. The image pickup window 45 is formed on the lid member 44. The image pickup apparatus 30 can take an image of the subject (work W) diagonally downward through the opening of the second portion 42 and the image pickup window 45 of the lid member 44.

第3部分43は、第2部分42に連結される。第3部分43は、4つの側壁43A、43B、43C及び43Dを連結した略角柱の形状を有し、Z軸方向に沿って貫通する空間を有する。4つの側壁43A、43B、43C及び43Dは、Z軸方向に平行に配置される。第3部分43の空間は第2部分42の空間と連結され、Z軸の上方向に開口する。 The third portion 43 is connected to the second portion 42. The third portion 43 has the shape of a substantially prism connecting the four side walls 43A, 43B, 43C and 43D, and has a space penetrating along the Z-axis direction. The four side walls 43A, 43B, 43C and 43D are arranged parallel to each other in the Z-axis direction. The space of the third portion 43 is connected to the space of the second portion 42 and opens upward on the Z axis.

図4に示すように、ミラー10が第3部分43に配置され、ミラー10の反射面が第1の機構60に向けられる。機構100は第3部分43に配置され、機構100はミラー10をそれぞれ6自由度で移動させる。 As shown in FIG. 4, the mirror 10 is arranged in the third portion 43, and the reflective surface of the mirror 10 is directed to the first mechanism 60. The mechanism 100 is arranged in the third portion 43, and the mechanism 100 moves the mirror 10 with 6 degrees of freedom, respectively.

なお、第1部分41、第2部分42、及び第3部分43に関して、単に筐体40として説明する場合がある。 The first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 may be described simply as the housing 40.

次に、ミラー10を移動する機構100を説明する。図5は、ミラー10及び機構100を含む分解斜視図である。 Next, the mechanism 100 for moving the mirror 10 will be described. FIG. 5 is an exploded perspective view including the mirror 10 and the mechanism 100.

図5に示すように、機構100は、ミラー10を収容可能な保持枠102を有する。保持枠102は、4つの側壁102A、102B、102C及び102Dを連結した略角柱の形状を有し、Z軸方向に沿って貫通する空間を有する。4つの側壁102A、102B、102C及び102Dは、Z軸方向に沿って配置される。4個の側壁102A、102B、102C及び102Dは、隣接する側壁に対して直交する。側壁102Aと側壁102Bとは直交し、側壁102Bと側壁102Cとは直交し、側壁102Cと側壁102Dとは直交し、側壁102Dと側壁102Aとは直交する。対向配置される側壁102Aと側壁102Cとは平行で、側壁102Bと側壁102Dとは平行である。また、4個の側壁102A、102B、102C及び102Dは、第3部分43の側壁43A、43B、43C及び43Dにそれぞれ対向する。 As shown in FIG. 5, the mechanism 100 has a holding frame 102 capable of accommodating the mirror 10. The holding frame 102 has the shape of a substantially prism connecting the four side walls 102A, 102B, 102C and 102D, and has a space penetrating along the Z-axis direction. The four side walls 102A, 102B, 102C and 102D are arranged along the Z-axis direction. The four side walls 102A, 102B, 102C and 102D are orthogonal to the adjacent side walls. The side wall 102A and the side wall 102B are orthogonal to each other, the side wall 102B and the side wall 102C are orthogonal to each other, the side wall 102C and the side wall 102D are orthogonal to each other, and the side wall 102D and the side wall 102A are orthogonal to each other. The side wall 102A and the side wall 102C arranged to face each other are parallel to each other, and the side wall 102B and the side wall 102D are parallel to each other. Further, the four side walls 102A, 102B, 102C and 102D face the side walls 43A, 43B, 43C and 43D of the third portion 43, respectively.

実施形態では、側壁102Aと側壁102Bとが保持枠102の直交する2面を構成し、側壁102Aが第1の面を、側壁102Bが第2の面を構成する。保持枠102は、筐体40の第3部分43と連結するため、3つの取付部材102E、102F,及び102Gを有する。3つの取付部材102E、102F,及び102Gには、それぞれ貫通孔102H、102I,及び102Jが形成される。 In the embodiment, the side wall 102A and the side wall 102B form two orthogonal surfaces of the holding frame 102, the side wall 102A constitutes the first surface, and the side wall 102B constitutes the second surface. The holding frame 102 has three mounting members 102E, 102F, and 102G for connecting to the third portion 43 of the housing 40. Through holes 102H, 102I, and 102J are formed in the three mounting members 102E, 102F, and 102G, respectively.

筐体40の第3部分43は、取付部材102E、102F,及び102Gに対応する位置にそれぞれ、固定部43E、43F、及び43Gを備える(図7参照)。固定部43E、43F、及び43Gには、それぞれ貫通孔43H、43I,及び43Jが形成される。 The third portion 43 of the housing 40 includes fixing portions 43E, 43F, and 43G at positions corresponding to the mounting members 102E, 102F, and 102G, respectively (see FIG. 7). Through holes 43H, 43I, and 43J are formed in the fixing portions 43E, 43F, and 43G, respectively.

2個の第1の付勢部材104が、第3部分43の側壁43Aに取り付けられる。図5に示すように、第1の付勢部材104は、板状の部材で、断面視でU字形に折り曲げられた形状で、Z軸方向に下向きに開口を有する。第1の付勢部材104は、側壁43Aに挟み込まれる。 Two first urging members 104 are attached to the side wall 43A of the third portion 43. As shown in FIG. 5, the first urging member 104 is a plate-shaped member, which is bent in a U shape in a cross-sectional view and has an opening downward in the Z-axis direction. The first urging member 104 is sandwiched between the side wall 43A.

第1の付勢部材104は、保持枠102の側壁102Aに向けて突出する突出部104Aを備える。突出部104Aは、Y軸方向に平行に延びる。外力が加えられると、突出部104Aは変形する。突出部104Aの変形により、第1の付勢部材104は、弾性部材として機能する。第1の付勢部材104は、突出部104Aと反対の側において、Z軸方向の下向きに開口する切欠104Bを有する。第1の付勢部材104は、突出部104Aにおいて、第1の面である側壁102Aと接触する。 The first urging member 104 includes a protrusion 104A that projects toward the side wall 102A of the holding frame 102. The protrusion 104A extends parallel to the Y-axis direction. When an external force is applied, the protrusion 104A is deformed. Due to the deformation of the protrusion 104A, the first urging member 104 functions as an elastic member. The first urging member 104 has a notch 104B that opens downward in the Z-axis direction on the side opposite to the protrusion 104A. The first urging member 104 comes into contact with the side wall 102A, which is the first surface, at the protrusion 104A.

同様に、2個の第2の付勢部材106が、第3部分43の側壁43Bに取り付けられる。図5に示すように、第2の付勢部材106は、板状の部材で、断面視でU字形に折り曲げられた形状で、Z軸方向に下向きに開口を有する。第2の付勢部材106は、側壁43Bに挟み込まれる。 Similarly, the two second urging members 106 are attached to the side wall 43B of the third portion 43. As shown in FIG. 5, the second urging member 106 is a plate-shaped member, which is bent in a U shape in a cross-sectional view and has an opening downward in the Z-axis direction. The second urging member 106 is sandwiched between the side wall 43B.

第2の付勢部材106は、保持枠102の側壁102Bに向けて突出する突出部106Aを備える。突出部106Aは、X軸方向に平行に延びる。外力が加えられると、突出部106Aは変形する。突出部106Aの変形により、第2の付勢部材106は、弾性部材として機能する。第2の付勢部材106は、突出部106Aと反対の側において、Z軸方向の下向きに開口する切欠106Bを有する。第2の付勢部材106は、突出部106Aにおいて、第2の面である側壁102Bと接触する。 The second urging member 106 includes a protrusion 106A that projects toward the side wall 102B of the holding frame 102. The protrusion 106A extends parallel to the X-axis direction. When an external force is applied, the protrusion 106A is deformed. Due to the deformation of the protrusion 106A, the second urging member 106 functions as an elastic member. The second urging member 106 has a notch 106B that opens downward in the Z-axis direction on the side opposite to the protrusion 106A. The second urging member 106 comes into contact with the side wall 102B, which is the second surface, at the protrusion 106A.

第1の付勢部材104は第1の締結部材108により固定され、第2の付勢部材106は第2の締結部材110により固定される。第1の締結部材108、及び第2の締結部材110はねじ部材であり、例えば、イモネジである。 The first urging member 104 is fixed by the first fastening member 108, and the second urging member 106 is fixed by the second fastening member 110. The first fastening member 108 and the second fastening member 110 are screw members, for example, set screws.

図5に示すように、取付部材102Eと固定部43Eとが位置合わせされ、第3の固定部材111、例えば、ねじ部材により固定される。取付部材102Eと固定部43Eとの間に、部材112、例えば、スペーサが、必要に応じて配置される。 As shown in FIG. 5, the mounting member 102E and the fixing portion 43E are aligned and fixed by a third fixing member 111, for example, a screw member. A member 112, for example, a spacer, is arranged between the mounting member 102E and the fixing portion 43E, if necessary.

同様に、取付部材102Fと固定部43Fとが位置合わせされ、第3の固定部材113、例えば、ねじ部材により固定される。取付部材102Fと固定部43Fとの間に、部材114、例えば、スペーサが、必要に応じて配置される。また、取付部材102Gと固定部43G(不図示)とが位置合わせされ、第3の固定部材115、例えば、ねじ部材により固定される。取付部材102Gと固定部43Gとの間に、部材116、例えば、スペーサが、必要に応じて配置される。 Similarly, the mounting member 102F and the fixing portion 43F are aligned and fixed by a third fixing member 113, for example, a screw member. A member 114, for example, a spacer, is arranged between the mounting member 102F and the fixing portion 43F, if necessary. Further, the mounting member 102G and the fixing portion 43G (not shown) are aligned and fixed by a third fixing member 115, for example, a screw member. A member 116, for example, a spacer, is arranged between the mounting member 102G and the fixing portion 43G, if necessary.

実施形態では、取付部材102E、102F及び102Gが第3の面を構成し、第1の面を構成する側壁102A、及び第2の面を構成する側壁102Bに直交する。 In the embodiment, the mounting members 102E, 102F and 102G form a third surface and are orthogonal to the side wall 102A forming the first surface and the side wall 102B forming the second surface.

次に、ミラー10を保持枠102に固定するための部材について説明する。ミラー10は、撮像範囲20の側、及びその反対の側のそれぞれに、拡張部10A、及び拡張部10Bを備える。拡張部10A、及び拡張部10Bが、保持枠102に接する。弾性部材120は拡張部10Aに接し、保持枠102に対して、ミラー10を鉛直方向下向き(Z軸方下向き)に押圧する。また、弾性部材121は拡張部10Bに接し、保持枠102に対して、ミラー10を鉛直方向下向き(Z軸方下向き)に押圧する。弾性部材120、121は、その両端において、ねじ部材122により保持枠102に固定される。 Next, a member for fixing the mirror 10 to the holding frame 102 will be described. The mirror 10 includes an expansion unit 10A and an expansion unit 10B on the side of the imaging range 20 and the opposite side, respectively. The expansion portion 10A and the expansion portion 10B are in contact with the holding frame 102. The elastic member 120 is in contact with the expansion portion 10A and presses the mirror 10 vertically downward (downward in the Z axis) against the holding frame 102. Further, the elastic member 121 is in contact with the expansion portion 10B and presses the mirror 10 downward in the vertical direction (downward in the Z-axis direction) against the holding frame 102. The elastic members 120 and 121 are fixed to the holding frame 102 by the screw members 122 at both ends thereof.

拡張部10A、及び拡張部10Bには、それぞれ貫通孔10C及び10Dが形成される。保持枠102の貫通孔10C及び10Dに対応する位置に、図示しないピンが設けられる。ピンを貫通孔10C及び10Dに挿入することにより保持枠102とミラー10とが位置決めされる。実施形態では貫通孔10C及び10Dは、Z軸方向から見た平面視において、円形状である。円形状に限定されることなく、貫通孔10C及び10Dの一方を平面視で長穴形状にできる。長穴形状にすることで、保持枠102とミラー10とが位置決めの自由度を向上できる。 Through holes 10C and 10D are formed in the expansion portion 10A and the expansion portion 10B, respectively. Pins (not shown) are provided at positions corresponding to the through holes 10C and 10D of the holding frame 102. The holding frame 102 and the mirror 10 are positioned by inserting the pins into the through holes 10C and 10D. In the embodiment, the through holes 10C and 10D have a circular shape in a plan view seen from the Z-axis direction. One of the through holes 10C and 10D can be formed into an elongated hole shape in a plan view without being limited to a circular shape. By forming the elongated hole shape, the degree of freedom in positioning the holding frame 102 and the mirror 10 can be improved.

図5に示す構成部品を組み立てると、図6に示すように、ミラー10及びミラー10を移動させる機構100が完成し、撮像装置30の一部として機能する。 When the components shown in FIG. 5 are assembled, as shown in FIG. 6, the mirror 10 and the mechanism 100 for moving the mirror 10 are completed and function as a part of the image pickup apparatus 30.

次に、弾性部材120により、ミラー10を保持枠102に固定する方法を説明する。図7は、図6をY軸方向こら見た図である。図7(A)は、弾性部材120の一例を示し、図7(B)の他の例を示す。 Next, a method of fixing the mirror 10 to the holding frame 102 by the elastic member 120 will be described. FIG. 7 is a view of FIG. 6 in the Y-axis direction. FIG. 7A shows an example of the elastic member 120, and FIG. 7B shows another example of FIG. 7B.

図7(A)に示すように、弾性部材120は、3箇所の折曲げ部120Aが形成された板状の形状で構成される。折曲げ部120AはZ軸方向の下向きに突出する。弾性部材120の両端を、ねじ部材122に固定することにより、弾性部材120は、折曲げ部120Aにおいて、拡張部10Aにおいてミラー10を鉛直方向下向きに押圧する。 As shown in FIG. 7A, the elastic member 120 has a plate-like shape in which three bent portions 120A are formed. The bent portion 120A projects downward in the Z-axis direction. By fixing both ends of the elastic member 120 to the screw member 122, the elastic member 120 presses the mirror 10 vertically downward at the bending portion 120A and at the expansion portion 10A.

図7(B)に示すように、弾性部材120は、2個所の折曲げ部120Aが形成された板状の形状で構成される。弾性部材120の両端を、ねじ部材122に固定することにより、弾性部材120は、折曲げ部120Aにおいて、図7(A)と同様に、拡張部10Aにおいてミラー10を鉛直方向下向きに押圧する。 As shown in FIG. 7B, the elastic member 120 has a plate-like shape in which two bent portions 120A are formed. By fixing both ends of the elastic member 120 to the screw member 122, the elastic member 120 presses the mirror 10 vertically downward at the bending portion 120A at the expansion portion 10A as in FIG. 7A.

図7(A)及び図7(B)では弾性部材120が、複数箇所でミラー10を押圧する場合を示したが、少なくとも1箇所で押圧できればよい。1箇所で押圧する場合、弾性部材120に形成された1箇所の折曲げ部120Aで押圧できる。また、弾性部材120の平板形状とし、全面で押圧できる。 7 (A) and 7 (B) show a case where the elastic member 120 presses the mirror 10 at a plurality of places, but it is sufficient that the elastic member 120 can be pressed at at least one place. When pressing at one place, it can be pressed at one bent portion 120A formed on the elastic member 120. Further, the elastic member 120 has a flat plate shape and can be pressed on the entire surface.

実施形態では、ミラー10は、弾性部材120を介して、保持枠102に固定される。ミラー10は、ねじ部材122により直接的に保持枠102に固定されていない。ねじ部材122でミラー10を直接的に固定していないので、光学部品であるミラー10に意図しない外力が付与されるのを回避でき、ミラー10の光学的精度を維持できる。 In the embodiment, the mirror 10 is fixed to the holding frame 102 via the elastic member 120. The mirror 10 is not directly fixed to the holding frame 102 by the screw member 122. Since the mirror 10 is not directly fixed by the screw member 122, it is possible to avoid applying an unintended external force to the mirror 10 which is an optical component, and it is possible to maintain the optical accuracy of the mirror 10.

弾性部材120が複数箇所でミラー10を押圧する場合、図7に示すように弾性部材120と拡張部10Aとの間に空間ができる。空間を有するので弾性部材120が変形可能となり、ミラー10に対する応力を逃がすことができる。なお、拡張部10Bを鉛直方向下向きに押圧する弾性部材121についても、同様の構造を適用できる。 When the elastic member 120 presses the mirror 10 at a plurality of places, a space is created between the elastic member 120 and the expansion portion 10A as shown in FIG. 7. Since it has a space, the elastic member 120 can be deformed, and stress on the mirror 10 can be released. The same structure can be applied to the elastic member 121 that presses the expansion portion 10B downward in the vertical direction.

次に、撮像素子33を移動する第1の機構60、及び第2の機構70を説明する。図8は、第1の機構60、及び第2の機構70を含む分解斜視図である。 Next, the first mechanism 60 and the second mechanism 70 for moving the image pickup device 33 will be described. FIG. 8 is an exploded perspective view including the first mechanism 60 and the second mechanism 70.

第1の機構60は、第1のリング部材61と、第2のリング部材62と、を備える。 The first mechanism 60 includes a first ring member 61 and a second ring member 62.

第1のリング部材61は、第2のリング部材62を収容可能な空間が形成された中空構造を有す、円柱形状の部材である。第1のリング部材61は、Z軸方向に平行な回転軸を中心に回転できる。第1のリング部材61は、内面に沿って形成されたねじ溝61Aを備える。 The first ring member 61 is a cylindrical member having a hollow structure in which a space capable of accommodating the second ring member 62 is formed. The first ring member 61 can rotate about a rotation axis parallel to the Z-axis direction. The first ring member 61 includes a thread groove 61A formed along the inner surface.

第2のリング部材62は、円柱形状の円筒部材63と、円筒部材63に連結される保持基板64と、を備える。撮像素子33が保持基板64に固定される。円筒部材63と保持基板64とは、ねじ部材65により連結され、固定される。この構成により、第2のリング部材62は撮像素子33を固定できる。 The second ring member 62 includes a cylindrical member 63 having a cylindrical shape and a holding substrate 64 connected to the cylindrical member 63. The image sensor 33 is fixed to the holding substrate 64. The cylindrical member 63 and the holding substrate 64 are connected and fixed by the screw member 65. With this configuration, the second ring member 62 can fix the image pickup element 33.

円筒部材63は、外面にねじ溝63Aを備える。円筒部材63のねじ溝63Aと、第1のリング部材61のねじ溝61Aとは、ねじ係合する。第1のリング部材61の内面と第2のリング部材62の外面とは、ねじ溝61Aとねじ溝63Aとに沿って相対的に回転可能である。 The cylindrical member 63 is provided with a thread groove 63A on the outer surface. The thread groove 63A of the cylindrical member 63 and the thread groove 61A of the first ring member 61 are screw-engaged. The inner surface of the first ring member 61 and the outer surface of the second ring member 62 are relatively rotatable along the thread groove 61A and the thread groove 63A.

円筒部材63は、光軸方向に延びる凸形状部材で構成される係合部材66を、円筒部材63の上面に備える。また、光学系保持部材38は、平坦面と反対側において、係合部材66に向けて開口する凹形状部材で構成される被係合部材38C(図16参照)を備える。係合部材66と被係合部材38Cとは係合できる。実施形態では係合部材66及び被係合部材38Cの形状は、凸形状部材及び凹形状部材の組み合わせを例示したが、凹形状部材及び凸形状部材の組み合わせであってもよい。 The cylindrical member 63 includes an engaging member 66 composed of a convex member extending in the optical axis direction on the upper surface of the cylindrical member 63. Further, the optical system holding member 38 includes an engaged member 38C (see FIG. 16) composed of a concave member that opens toward the engaging member 66 on the side opposite to the flat surface. The engaging member 66 and the engaged member 38C can be engaged with each other. In the embodiment, the shapes of the engaging member 66 and the engaged member 38C exemplify the combination of the convex member and the concave member, but the shape may be a combination of the concave member and the convex member.

第2の機構70は、第1のリング部材61に光軸方向から接触する複数の締結部材71を備える。実施形態において、締結部材71は、ねじ部材である。締結部材71は、例えば、保持部材36を貫通するねじ穴36Aに挿入される。締結部材71を回転することにより、締結部材71は第1のリング部材61に近づく方向、又は遠ざかる方向に移動できる。 The second mechanism 70 includes a plurality of fastening members 71 that come into contact with the first ring member 61 from the optical axis direction. In the embodiment, the fastening member 71 is a screw member. The fastening member 71 is inserted into, for example, a screw hole 36A penetrating the holding member 36. By rotating the fastening member 71, the fastening member 71 can move in a direction toward or away from the first ring member 61.

次に、第1の機構60、第2の機構70、及び機構100の動作について説明する。図9に示すように、撮像装置30は、例えば、補助装置150に載置される。補助装置150に載置することにより、撮像装置30において、第1の機構60、第2の機構70、及び機構100の容易に動作させることができる。補助装置150は、テーブル152と、テーブル152に配置された2個の支持部材154、156と、支持部材154に支持される2個のマイクロメータ158と、支持部材156に支持される2個のマイクロメータ160と、を備える。 Next, the operation of the first mechanism 60, the second mechanism 70, and the mechanism 100 will be described. As shown in FIG. 9, the image pickup device 30 is mounted on the auxiliary device 150, for example. By mounting on the auxiliary device 150, the first mechanism 60, the second mechanism 70, and the mechanism 100 can be easily operated in the image pickup device 30. The auxiliary device 150 includes a table 152, two support members 154 and 156 arranged on the table 152, two micrometer 158 supported by the support member 154, and two support members 156. It is equipped with a micrometer 160.

図10は、補助装置150を、撮像装置30を載置する面と反対の側から見た図である。図10に示すように、テーブル152は、撮像装置30を載置する位置において開口162を有する。拡大図に示すように、締結部材71は画定された開口162から露出する。 FIG. 10 is a view of the auxiliary device 150 as viewed from the side opposite to the surface on which the image pickup device 30 is placed. As shown in FIG. 10, the table 152 has an opening 162 at a position where the image pickup apparatus 30 is placed. As shown in the enlarged view, the fastening member 71 is exposed from the defined opening 162.

次に、ミラー10を移動する機構100について説明する。図11は、撮像装置30をZ軸方向から見た平面図である。理解を容易にするため支持部材154、156は省略されている。 Next, the mechanism 100 for moving the mirror 10 will be described. FIG. 11 is a plan view of the image pickup apparatus 30 as viewed from the Z-axis direction. Support members 154 and 156 are omitted for ease of understanding.

図11に示すように、筐体40の第3部分43の内部の空間に、ミラー10を固定した保持枠102がセットされる。第3部分43の側壁43Aには、2個の第1の付勢部材104が配置される。突出部104A(不図示)が保持枠102に向けられる。第1の付勢部材104が、第1の面である側壁102Aと接触する。 As shown in FIG. 11, the holding frame 102 to which the mirror 10 is fixed is set in the space inside the third portion 43 of the housing 40. Two first urging members 104 are arranged on the side wall 43A of the third portion 43. The protrusion 104A (not shown) is directed toward the holding frame 102. The first urging member 104 comes into contact with the side wall 102A, which is the first surface.

同様に、第3部分43の側壁43Bには、2個の第2の付勢部材106が配置される。突出部106A(不図示)が保持枠102に向けられる。第2の付勢部材106が、第2の面である側壁102B接触する。 Similarly, two second urging members 106 are arranged on the side wall 43B of the third portion 43. The protrusion 106A (not shown) is directed toward the holding frame 102. The second urging member 106 comes into contact with the side wall 102B, which is the second surface.

保持枠102を挟んで、第1の付勢部材104に対向する位置には2個のマイクロメータ158が配置される。また、保持枠102を挟んで、第2の付勢部材106に対向する位置には2個のマイクロメータ160が配置される。マイクロメータ158は第3部分43の側壁43Cに形成された貫通孔(不図示)を介して、保持枠102の側壁102Cに接触できる。また、マイクロメータ160は第3部分43の側壁43Dに形成された貫通孔(不図示)を介して、保持枠102の側壁102Dに接触できる。 Two micrometer 158s are arranged at positions facing the first urging member 104 with the holding frame 102 interposed therebetween. Further, two micrometer 160s are arranged at positions facing the second urging member 106 with the holding frame 102 interposed therebetween. The micrometer 158 can come into contact with the side wall 102C of the holding frame 102 through a through hole (not shown) formed in the side wall 43C of the third portion 43. Further, the micrometer 160 can come into contact with the side wall 102D of the holding frame 102 through a through hole (not shown) formed in the side wall 43D of the third portion 43.

この状態において、第1の付勢部材104及び第2の付勢部材106は、弾性部材として機能する。第1の付勢部材104は保持枠102をマイクロメータ158の側に付勢し、第2の付勢部材106は保持枠102をマイクロメータ160の側に付勢する。 In this state, the first urging member 104 and the second urging member 106 function as elastic members. The first urging member 104 urges the holding frame 102 toward the micrometer 158, and the second urging member 106 urges the holding frame 102 toward the micrometer 160.

例えば、2個のマイクロメータ158を同じ距離で操作することにより、保持枠102がX軸方向に平行に移動され、保持枠102に固定されたミラー10はX軸方向に平行に移動できる。例えば、2個のマイクロメータ158を同じ長さ突出することで、保持枠102は、マイクロメータ158に押され、側壁43Aの側に移動する。また、2個のマイクロメータ158を同じ長さ縮めると、保持枠102は、第1の付勢部材104に付勢され、側壁43Cの側に移動する。同様に、2個のマイクロメータ160を同じ距離で操作することにより、保持枠102がY軸方向に平行に移動され、保持枠102に固定されたミラー10はY軸方向に平行に移動できる。したがって、ミラー10は、2方向(X軸方向及びY軸方向)の並進自由度(並進2自由度)で移動できる。 For example, by operating the two micrometer 158 at the same distance, the holding frame 102 can be moved in parallel in the X-axis direction, and the mirror 10 fixed to the holding frame 102 can be moved in parallel in the X-axis direction. For example, by projecting the two micrometer 158s to the same length, the holding frame 102 is pushed by the micrometer 158 and moves toward the side wall 43A. Further, when the two micrometer 158s are shortened to the same length, the holding frame 102 is urged by the first urging member 104 and moves to the side of the side wall 43C. Similarly, by operating the two micrometer 160s at the same distance, the holding frame 102 can be moved in parallel in the Y-axis direction, and the mirror 10 fixed to the holding frame 102 can be moved in parallel in the Y-axis direction. Therefore, the mirror 10 can move in two directions (X-axis direction and Y-axis direction) with translational degrees of freedom (translational two degrees of freedom).

例えば、2個のマイクロメータ158、及び/又は2個のマイクロメータ160を異なる距離で操作することにより、保持枠102がZ軸方向まわりに回転され、ミラー10がZ軸方向まわりに回転できる。したがって、ミラー10は、1方向(Z軸方向)の回転自由度(回転1自由度)で移動できる。 For example, by operating the two micrometer 158 and / or the two micrometer 160 at different distances, the holding frame 102 can be rotated in the Z-axis direction and the mirror 10 can be rotated in the Z-axis direction. Therefore, the mirror 10 can move with one rotation degree of freedom (one rotation degree of freedom) in one direction (Z-axis direction).

すなわち、ミラー10が、並進2自由度及び回転1自由度の3自由度で移動できることが理解できる。 That is, it can be understood that the mirror 10 can move with three degrees of freedom of translation 2 degrees of freedom and rotation 1 degree of freedom.

ミラー10が適切な位置に移動したことは、例えば、コントラスト伝達関数値(Contrast Transfer Function:CTF値)を用いることが判断できる。CTF値が、ある基準より高い場合に、ミラー10の位置が適切であると判断できる。 It can be determined that the mirror 10 has moved to an appropriate position, for example, by using the contrast transfer function value (CTF value). When the CTF value is higher than a certain reference, it can be determined that the position of the mirror 10 is appropriate.

なお、第1の付勢部材104及び第2の付勢部材106は保持枠102に接触し、付勢する状態である。したがって、第1の付勢部材104及び第2の付勢部材106は保持枠102の位置を保持した状態にある。 The first urging member 104 and the second urging member 106 are in contact with the holding frame 102 and are in a state of being urged. Therefore, the first urging member 104 and the second urging member 106 are in a state of holding the position of the holding frame 102.

次に、ミラー10を移動させた後、図12に示すように、第1の締結部材108を、第1の付勢部材104の切欠104B(不図示)の側から挿入し、突出部104Aと締結する。突出部104A(不図示)の変形が規制される。第1の締結部材108が第1の付勢部材104の弾性部材としての機能を停止するので、第1の付勢部材104の位置が第1の締結部材108により固定される。 Next, after moving the mirror 10, as shown in FIG. 12, the first fastening member 108 is inserted from the side of the notch 104B (not shown) of the first urging member 104 to form a protrusion 104A. To conclude. Deformation of the protrusion 104A (not shown) is restricted. Since the first fastening member 108 stops functioning as an elastic member of the first urging member 104, the position of the first urging member 104 is fixed by the first fastening member 108.

第2の締結部材110を、第2の付勢部材106の切欠106B(不図示)の側から挿入し、突出部106A(不図示)と締結する。突出部106Aの変形が規制される。第2の締結部材110が第2の付勢部材106の弾性部材としての機能を停止するので、第2の付勢部材106の位置が第2の締結部材110により固定される。一点鎖線で示すように、マイクロメータ158の接触中心と、第1の締結部材108の接触中心とが一致することが好ましい。同様に、マイクロメータ160の接触中心と、第2の締結部材110の接触中心とが一致することが好ましい。接触中心とは、保持枠102に接触する位置を意味する。一致するとは、両者の接触中心を結ぶ直線(一点鎖線)がX軸、又はY軸と平行となる状態を意味する。保持枠102の保持状態を維持した状態で、固定することができ、保持枠102が位置ずれるのを防止できる。 The second fastening member 110 is inserted from the side of the notch 106B (not shown) of the second urging member 106 and fastened to the protruding portion 106A (not shown). Deformation of the protrusion 106A is restricted. Since the second fastening member 110 stops functioning as an elastic member of the second urging member 106, the position of the second urging member 106 is fixed by the second fastening member 110. As shown by the alternate long and short dash line, it is preferable that the contact center of the micrometer 158 coincides with the contact center of the first fastening member 108. Similarly, it is preferable that the contact center of the micrometer 160 coincides with the contact center of the second fastening member 110. The contact center means a position in contact with the holding frame 102. "Agree" means a state in which a straight line (one-dot chain line) connecting the contact centers of both is parallel to the X-axis or the Y-axis. It can be fixed while the holding state of the holding frame 102 is maintained, and it is possible to prevent the holding frame 102 from being displaced.

さらに、第1の固定部材130が、第3部分43の側壁43Cの貫通孔(不図)から挿入され、保持枠102の側壁102Cに接触する。側壁102Cは、第1の面である側壁102Aに対向する対向第1の面を構成する。 Further, the first fixing member 130 is inserted through the through hole (not shown) of the side wall 43C of the third portion 43 and comes into contact with the side wall 102C of the holding frame 102. The side wall 102C constitutes a first surface facing the side wall 102A, which is the first surface.

第2の固定部材132が第3部分43の側壁43Dの貫通孔(不図)から挿入され、保持枠102の側壁102Dに接触する。側壁102Dは、第2の面である側壁102Bに対向する対向第2の面を構成する。 The second fixing member 132 is inserted through the through hole (not shown) of the side wall 43D of the third portion 43 and comes into contact with the side wall 102D of the holding frame 102. The side wall 102D constitutes a facing second surface facing the side wall 102B, which is the second surface.

第1の固定部材130及び第2の固定部材132は、例えば、ねじ部材である。側壁43C及び側壁43Dの貫通孔をねじ穴とすることで、第1の固定部材130及び第2の固定部材132が固定される。保持枠102が第1の固定部材130及び第2の固定部材132により固定され、ミラー10の位置が固定される。 The first fixing member 130 and the second fixing member 132 are, for example, screw members. By making the through holes of the side wall 43C and the side wall 43D into screw holes, the first fixing member 130 and the second fixing member 132 are fixed. The holding frame 102 is fixed by the first fixing member 130 and the second fixing member 132, and the position of the mirror 10 is fixed.

保持枠102は、マイクロメータ158及びマイクロメータ160からの外力を取り去った場合でも、筐体40の第3部分43に対する相対的な位置が決定される。保持枠102に固定されたミラー10の位置も決定される。 The position of the holding frame 102 relative to the third portion 43 of the housing 40 is determined even when the external force from the micrometer 158 and the micrometer 160 is removed. The position of the mirror 10 fixed to the holding frame 102 is also determined.

上述したように、実施形態では、機構100では、側壁102A(第1の面)に接触して保持枠102の位置を保持する第1の付勢部材104と、第1の付勢部材104の位置を固定する第1の締結部材108とにより、第1の固定要素が構成される。第1の固定要素が保持枠102の側壁102Aに外力を付与する。 As described above, in the embodiment, in the mechanism 100, the first urging member 104 that contacts the side wall 102A (first surface) and holds the position of the holding frame 102, and the first urging member 104. A first fixing element is configured by the first fastening member 108 that fixes the position. The first fixing element applies an external force to the side wall 102A of the holding frame 102.

さらに、実施形態では、第1の固定要素は、側壁102C(対向第1の面)に接触する第1の固定部材130を更に含んでいる。 Further, in the embodiment, the first fixing element further includes a first fixing member 130 in contact with the side wall 102C (opposing first surface).

また、機構100では、側壁102B(第2の面)に接触して保持枠102の位置を保持する第2の付勢部材106と、第2の付勢部材106の位置を固定する第2の締結部材110とにより、第2の固定要素が構成される。第2の固定要素が保持枠102の側壁102Bに外力を付与する。 Further, in the mechanism 100, a second urging member 106 that contacts the side wall 102B (second surface) to hold the position of the holding frame 102 and a second urging member 106 that fixes the position of the second urging member 106. The fastening member 110 constitutes a second fixing element. The second fixing element applies an external force to the side wall 102B of the holding frame 102.

さらに、実施形態では、第2の固定要素は、側壁102D(対向第2の面)に接触する第2の固定部材132を更に含んでいる。 Further, in the embodiment, the second fixing element further includes a second fixing member 132 in contact with the side wall 102D (opposing second surface).

次に、図13に示すように、複数の部材112、114及び116が準備される。部材112,114及び116は、例えば、平面視で同じ形状である。一方で、部材112,114及び116の厚みを異ならせることができる。実施形態において、複数の部材112,114及び116は、同じ厚み、及び異なる厚みで準備される。部材112が、取付部材102Eと固定部43Eとの間、部材114が取付部材102Fと固定部43Fとの間、部材116が取付部材102Gと固定部43Gとの間に、それぞれ挿入される。 Next, as shown in FIG. 13, a plurality of members 112, 114 and 116 are prepared. The members 112, 114 and 116 have the same shape in a plan view, for example. On the other hand, the thicknesses of the members 112, 114 and 116 can be different. In an embodiment, the plurality of members 112, 114 and 116 are prepared with the same thickness and different thicknesses. The member 112 is inserted between the mounting member 102E and the fixing portion 43E, the member 114 is inserted between the mounting member 102F and the fixing portion 43F, and the member 116 is inserted between the mounting member 102G and the fixing portion 43G.

挿入される複数の部材112、114及び116が同じ厚みを有する場合、保持枠102は、Z軸方向に平行に移動され、保持枠102に固定されたミラー10はZ軸方向に平行に移動できる。したがって、ミラー10は、1方向(Z軸方向)の並進自由度(並進1自由度)で移動できる。 When the plurality of members 112, 114, and 116 to be inserted have the same thickness, the holding frame 102 can be moved in parallel in the Z-axis direction, and the mirror 10 fixed to the holding frame 102 can be moved in parallel in the Z-axis direction. .. Therefore, the mirror 10 can move with one translational degree of freedom (one translational degree of freedom) in one direction (Z-axis direction).

取付部材102Eと固定部43Eとの間、取付部材102Fと固定部43Fとの間、取付部材102Gと固定部43Gとの間に、異なる厚みの部材112、114及び116を挿入することにより、保持枠102がX軸方向、及びY軸方向まわりに回転され、ミラー10がX軸方向、及びY軸方向まわりに回転できる。したがって、ミラー10は、2方向(Z軸方向)の回転自由度(回転2自由度)で移動できる。部材112、114及び116は、バネ等の弾性部材であってもよい。 Hold by inserting members 112, 114 and 116 of different thicknesses between the mounting member 102E and the fixing portion 43E, between the mounting member 102F and the fixing portion 43F, and between the mounting member 102G and the fixing portion 43G. The frame 102 can be rotated in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the mirror 10 can be rotated in the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, the mirror 10 can move with two degrees of freedom of rotation (two degrees of freedom of rotation) in two directions (Z-axis direction). The members 112, 114 and 116 may be elastic members such as springs.

すなわち、ミラー10が、並進1自由度及び回転2自由度の3自由度で移動できることが理解できる。 That is, it can be understood that the mirror 10 can move with three degrees of freedom, one translational degree of freedom and two rotational degrees of freedom.

ミラー10を移動させた後、第3の固定部材111、113及び115により、保持枠102が筐体40の第3部分43に固定され、ミラー10を固定した保持枠102の位置が決定される。 After moving the mirror 10, the holding frame 102 is fixed to the third portion 43 of the housing 40 by the third fixing members 111, 113 and 115, and the position of the holding frame 102 to which the mirror 10 is fixed is determined. ..

実施形態では、第3の面に接触する部材112と、部材112を固定する第3の固定部材111により第3の固定要素が構成される。同様に、第3の面に接触する部材114と部材114を固定する第3の固定部材113により、及び第3の面に接触する部材116と部材116を固定する第3の固定部材115により、第3の固定要素が構成される。 In the embodiment, the third fixing element is configured by the member 112 that comes into contact with the third surface and the third fixing member 111 that fixes the member 112. Similarly, by the third fixing member 113 for fixing the member 114 and the member 114 in contact with the third surface, and by the third fixing member 115 for fixing the member 116 and the member 116 in contact with the third surface. A third fixed element is configured.

第3の固定要素が第3の面に外力を付与する。なお、第3の固定要素は、第3の面に3個所配置され、保持枠102の中心軸を中心とする周方向に均等に配置されることが好ましい。部材112及び第3の固定部材111、部材114及び第3の固定部材113、及び部材116及び第3の固定部材115は、保持枠102の中心軸を中心とし、120°の中心角となるよう配置される。周方向に均等に配置することで、ミラー10をバランスよく、X軸方向、及びY軸方向まわりに回転できる。 The third fixing element applies an external force to the third surface. It is preferable that the third fixing elements are arranged at three positions on the third surface and are evenly arranged in the circumferential direction about the central axis of the holding frame 102. The member 112 and the third fixing member 111, the member 114 and the third fixing member 113, and the member 116 and the third fixing member 115 are centered on the central axis of the holding frame 102 and have a central angle of 120 °. Be placed. By arranging the mirrors evenly in the circumferential direction, the mirrors 10 can be rotated in the X-axis direction and the Y-axis direction in a well-balanced manner.

図14は、ミラー10の移動が完了した撮像装置30である。撮像装置30は補助装置150から取り外されている。上述したように、最終的には、ミラー10は、並進2自由度と回転1自由度の3自由度、及び並進1自由度と回転2自由度の3自由度の合計である6自由度で移動できる。なお、実施形態において、機構100は、6自由度それぞれの自由度で独立している。 FIG. 14 is an image pickup device 30 in which the movement of the mirror 10 is completed. The image pickup device 30 is removed from the auxiliary device 150. As mentioned above, finally, the mirror 10 has 6 degrees of freedom, which is the sum of 2 translational degrees of freedom and 1 rotational degree of freedom, and 1 translational degree of freedom and 2 rotational degrees of freedom. You can move. In the embodiment, the mechanism 100 is independent of each of the six degrees of freedom.

保持枠102に外力を付与することにより、ミラー10を6自由度で移動する。ミラー10に外力が付与されることを抑制でき、ミラー10の変形、また応力を回避できる。 By applying an external force to the holding frame 102, the mirror 10 is moved with 6 degrees of freedom. It is possible to suppress the application of an external force to the mirror 10, and it is possible to avoid deformation and stress of the mirror 10.

撮像素子33を移動する、第1の機構60、及び第2の機構70の動作を説明する。図15は、撮像装置30をZ軸方向の下方から見た斜視図である。なお、理解容易にするため、支持台34を省略し、保持部材36を透過させている。図15に示すように保持部材36に撮像素子33が固定される。第1の機構60を構成する第1のリング部材61は、光学系保持部材38から露出する。第1のリング部材61は、矢印に示す方向に回転可能に構成される。 The operation of the first mechanism 60 and the second mechanism 70 that move the image pickup element 33 will be described. FIG. 15 is a perspective view of the image pickup apparatus 30 as viewed from below in the Z-axis direction. In addition, in order to make it easy to understand, the support base 34 is omitted and the holding member 36 is allowed to pass through. As shown in FIG. 15, the image sensor 33 is fixed to the holding member 36. The first ring member 61 constituting the first mechanism 60 is exposed from the optical system holding member 38. The first ring member 61 is configured to be rotatable in the direction indicated by the arrow.

図16は第1の機構60を含む撮像装置30の断面図である。図16に示すように、第1のリング部材61のねじ溝61Aと、第2のリング部材62の円筒部材63のねじ溝63Aとは、ねじ係合する。第1のリング部材61と第2のリング部材62とは相対的に回転可能に構成される。第1のリング部材61は、回転可能に構成される一方で、保持部材36と光学系保持部材38とにより挟まれているので、第1のリング部材61の光軸方向の移動は規制される。 FIG. 16 is a cross-sectional view of the image pickup apparatus 30 including the first mechanism 60. As shown in FIG. 16, the thread groove 61A of the first ring member 61 and the thread groove 63A of the cylindrical member 63 of the second ring member 62 are screw-engaged. The first ring member 61 and the second ring member 62 are configured to be relatively rotatable. While the first ring member 61 is rotatably configured, it is sandwiched between the holding member 36 and the optical system holding member 38, so that the movement of the first ring member 61 in the optical axis direction is restricted. ..

円筒部材63に設けられた係合部材66と、光学系保持部材38に設けられた被係合部材38Cと、が係合する。第2のリング部材62の回転は、係合部材66と被係合部材38Cとの係合により規制される。したがって、第2のリング部材62は、第1のリング部材61を回転させた場合でも、供回りをしない。一方で、第2のリング部材62の光軸方向の移動は許容される。なお、係合部材66と被係合部材38Cとは、複数個設けることができる。 The engaging member 66 provided on the cylindrical member 63 and the engaged member 38C provided on the optical system holding member 38 engage with each other. The rotation of the second ring member 62 is regulated by the engagement between the engaging member 66 and the engaged member 38C. Therefore, the second ring member 62 does not rotate even when the first ring member 61 is rotated. On the other hand, the movement of the second ring member 62 in the optical axis direction is allowed. A plurality of engaging members 66 and engaged members 38C may be provided.

第1の機構60において、第1のリング部材61を回転させると、回転が規制された第2のリング部材62は、ねじ係合により第1のリング部材61の回転に連動して、光軸方向に沿って移動できる。第2のリング部材62の移動により、保持部材36に固定された撮像素子33を光軸方向(Z軸方向)に移動できる。 In the first mechanism 60, when the first ring member 61 is rotated, the second ring member 62 whose rotation is restricted is interlocked with the rotation of the first ring member 61 by screw engagement, and the optical axis is linked. You can move along the direction. By moving the second ring member 62, the image pickup device 33 fixed to the holding member 36 can be moved in the optical axis direction (Z-axis direction).

係合部材66と被係合部材38Cとは、第2のリング部材62を光軸方向に移動する際のガイドとして機能し、第2のリング部材62は光軸方向に沿って安定して移動できる。 The engaging member 66 and the engaged member 38C function as a guide when the second ring member 62 moves in the optical axis direction, and the second ring member 62 moves stably along the optical axis direction. can.

図17は、撮像装置30を光軸方向から見た際の底面図である。図17に示すように、第1のリング部材61は、保持部材36に対して非重複部分61Bを有する。非重複部分61Bは、人が指で容易に触れることができるので、工具を使うことなく、第1のリング部材61を回転させることができる。例えば、図9に示すように、撮像装置30を補助装置150に載置した場合でも、第1のリング部材61を容易に回転できる。 FIG. 17 is a bottom view of the image pickup apparatus 30 when viewed from the optical axis direction. As shown in FIG. 17, the first ring member 61 has a non-overlapping portion 61B with respect to the holding member 36. Since the non-overlapping portion 61B can be easily touched by a person with a finger, the first ring member 61 can be rotated without using a tool. For example, as shown in FIG. 9, even when the image pickup device 30 is placed on the auxiliary device 150, the first ring member 61 can be easily rotated.

なお、第1のリング部材61は、支持台34に対しても非重複部分61Bを有することが好ましい。ここで、非重複部分61Bは、保持部材36からはみ出した部分である。 The first ring member 61 preferably has a non-overlapping portion 61B with respect to the support base 34. Here, the non-overlapping portion 61B is a portion protruding from the holding member 36.

次に、図15に示すように、第2の機構70を構成する3個の締結部材71は、第1のリング部材61に光軸方向から接触する。3個の締結部材71は、独立して、光軸方向に移動できる。3個の締結部材71の移動量を、それぞれ異ならせることで、第1のリング部材61の傾きを動かすことができ、第1のリング部材61に、ねじ結合する第2のリング部材62の傾きを動かすことができる。したがって、第2のリング部材62を構成する保持基板64に固定された撮像素子33の光軸方向に対する傾きを移動できる。なお、図9に示すように、撮像装置30を補助装置150に載置した場合でも、図10に示すように、開口162を介して、締結部材71を操作でき、撮像素子33の光軸方向に対する傾きを動かすことができる。 Next, as shown in FIG. 15, the three fastening members 71 constituting the second mechanism 70 come into contact with the first ring member 61 from the optical axis direction. The three fastening members 71 can independently move in the optical axis direction. By making the movement amounts of the three fastening members 71 different from each other, the inclination of the first ring member 61 can be moved, and the inclination of the second ring member 62 screwed to the first ring member 61 can be moved. Can be moved. Therefore, the inclination of the image pickup device 33 fixed to the holding substrate 64 constituting the second ring member 62 with respect to the optical axis direction can be moved. As shown in FIG. 9, even when the image pickup device 30 is placed on the auxiliary device 150, the fastening member 71 can be operated through the opening 162 as shown in FIG. 10, and the optical axis direction of the image pickup element 33 can be operated. You can move the tilt with respect to.

実施形態では、弾性部材50により第1のリング部材61は、保持部材36の側に付勢される。3個の締結部材71は、弾性部材50の付勢の方向に抗する方向に第1のリング部材61を移動させる。 In the embodiment, the elastic member 50 urges the first ring member 61 to the side of the holding member 36. The three fastening members 71 move the first ring member 61 in a direction that opposes the urging direction of the elastic member 50.

実施形態では、第1の機構60と第2の機構70とは互いに独立した機構であることが好まし。撮像素子33の光軸方向への移動と、撮像素子の光軸方向に対する傾きを独立して移動できる。 In the embodiment, it is preferable that the first mechanism 60 and the second mechanism 70 are independent mechanisms. The movement of the image sensor 33 in the optical axis direction and the inclination of the image sensor 33 with respect to the optical axis direction can be independently moved.

図18は撮像装置をZ軸方向の下方から見た斜視図である。理解を容易にするため支持台34、及び保持部材36を省略する。弾性部材50により第1のリング部材61が保持部材36に向けて付勢されているので、3個の締結部材71は、第1のリング部材61に基本的に接触する。したがって、第1のリング部材61を回転させると、第1のリング部材61と締結部材71とは擦れ合う。第1のリング部材61と締結部材71との摩擦により、削れ粉(いわゆる、ゴミ)が発生する懸念がある。実施形態では、図18に示すように、第1のリング部材61は、底面において、締結部材71との接触位置において溝61Cを備える。溝61Cは第1のリング部材61の底面の全周に設けられる。第1のリング部材61は回転するので、締結部材71と全周において接触するからである。削れ粉が発生した場合、削れ粉は溝61Cに入り、が拡散することが防止される。 FIG. 18 is a perspective view of the image pickup apparatus as viewed from below in the Z-axis direction. The support base 34 and the holding member 36 are omitted for ease of understanding. Since the first ring member 61 is urged toward the holding member 36 by the elastic member 50, the three fastening members 71 basically come into contact with the first ring member 61. Therefore, when the first ring member 61 is rotated, the first ring member 61 and the fastening member 71 rub against each other. There is a concern that shavings (so-called dust) may be generated due to the friction between the first ring member 61 and the fastening member 71. In the embodiment, as shown in FIG. 18, the first ring member 61 includes a groove 61C on the bottom surface at a contact position with the fastening member 71. The groove 61C is provided on the entire circumference of the bottom surface of the first ring member 61. This is because the first ring member 61 rotates and therefore comes into contact with the fastening member 71 all around. When shavings are generated, the shavings enter the groove 61C and are prevented from diffusing.

図2、及び図3で説明したように、ミラー10は、反射面の一部分が結像に利用される有効領域EAを有する。有効領域EAの周囲は、結像に利用されない非有効領域IAとなる。非有効領域IAに意図しない光線が照射されないことが望ましい。そのための構成を次に説明する。 As described in FIGS. 2 and 3, the mirror 10 has an effective domain EA in which a portion of the reflective surface is used for imaging. The periphery of the effective domain EA is an ineffective domain IA that is not used for imaging. It is desirable that the non-effective region IA is not exposed to unintended light rays. The configuration for that purpose will be described below.

図19はミラーを含む撮像装置の断面図である。図19に示すように、保持枠102は、ミラー10の有効領域EAの外周に位置する非有効領域IAの光線の通過を抑止する遮光部材102Kを有する。遮光部材102Kは、ミラー10の有効領域EAのみの光線を通過させる。非有効領域IAに光線が当たらないので迷光が抑制できる。遮光部材102Kは保持枠102と一体に構成することが好ましい。 FIG. 19 is a cross-sectional view of an image pickup apparatus including a mirror. As shown in FIG. 19, the holding frame 102 has a light-shielding member 102K that suppresses the passage of light rays in the non-effective region IA located on the outer periphery of the effective region EA of the mirror 10. The light-shielding member 102K passes light rays only in the effective region EA of the mirror 10. Since the light beam does not hit the ineffective region IA, stray light can be suppressed. The light-shielding member 102K is preferably configured integrally with the holding frame 102.

図20は、撮像素子と結像光学系の位置の関係を示す図である。図2に説明したように、撮像素子33の有効素子領域33Aの中心Cと結像光学系32の光軸OAとが異なる。具体的には、図20に示すように、撮像素子33の有効素子領域33Aの中心Cは、結像光学系32の光軸より、撮像範囲20に近い位置にある。 FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the positions of the image pickup device and the imaging optical system. As described with reference to FIG. 2, the center C of the effective element region 33A of the image pickup device 33 and the optical axis OA of the imaging optical system 32 are different. Specifically, as shown in FIG. 20, the center C of the effective element region 33A of the image pickup device 33 is located closer to the image pickup range 20 than the optical axis of the image pickup optical system 32.

有効素子領域33Aの中心Cと、第1の機構60及び第2の機構70の中心軸とが、一致することが好ましい。撮像素子33を精度よく光軸方向に移動でき、かつ光軸方向に対して傾きを動かすことができる。 It is preferable that the center C of the effective element region 33A coincides with the central axes of the first mechanism 60 and the second mechanism 70. The image sensor 33 can be accurately moved in the optical axis direction, and the tilt can be moved with respect to the optical axis direction.

実施形態では、撮像装置について説明したが、ミラーを6自由度で移動できる機構は、例えば、ミラーを備えるプロジェクタ等の光学装置に適用できる。 Although the image pickup device has been described in the embodiment, the mechanism capable of moving the mirror with six degrees of freedom can be applied to, for example, an optical device such as a projector provided with the mirror.

10 ミラー
10A 拡張部
10B 拡張部
10C 貫通孔
10D 貫通孔
20 撮像範囲
30 撮像装置
32 結像光学系
33 撮像素子
33A 有効素子領域
34 支持台
36 保持部材
36A 穴
38 光学系保持部材
38A 脚部
38B 台座部
38C 被係合部材
40 筐体
41 第1部分
42 第2部分
43 第3部分
43A 側壁
43B 側壁
43C 側壁
43D 側壁
43E 固定部
43F 固定部
43G 固定部
43H 貫通孔
43I 貫通孔
43J 貫通孔
44 蓋部材
45 撮像窓
50 弾性部材
60 第1の機構
61 第1のリング部材
61A ねじ溝
61B 非重複部分
61C 溝
62 第2のリング部材
63 円筒部材
63A ねじ溝
64 保持基板
65 ねじ部材
66 係合部材
70 第2の機構
71 締結部材
100 機構
102 保持枠
102A 側壁
102B 側壁
102C 側壁
102D 側壁
102E 取付部材
102F 取付部材
102G 取付部材
102H 貫通孔
102I 貫通孔
102J 貫通孔
102K 遮光部材
104 第1の付勢部材
104A 突出部
104B 切欠
106 第2の付勢部材
106A 突出部
106B 切欠
108 第1の締結部材
110 第2の締結部材
111 第3の固定部材
112 部材
113 第3の固定部材
114 部材
115 第3の固定部材
116 部材
120 弾性部材
120A 折曲げ部
121 弾性部材
122 ねじ部材
130 第1の固定部材
132 第2の固定部材
150 補助装置
152 テーブル
154 支持部材
156 支持部材
158 マイクロメータ
160 マイクロメータ
162 開口
A 光束
B 光束
C 中心
C1 接合レンズ
EA 有効領域
GF 前群
GR 後群
I 中間像
IA 非有効領域
L1 レンズ(第1レンズ)
L2 レンズ(第2レンズ)
L3 レンズ(第3レンズ)
L4 レンズ(第4レンズ)
L5 レンズ(第5レンズ)
L6 レンズ(第6レンズ)
L7 レンズ(第7レンズ)
OA 光軸
Obj 物体面
RO 光学系
Sim 結像面
St 開口絞り
W ワーク
10 Mirror 10A Expansion part 10B Expansion part 10C Through hole 10D Through hole 20 Imaging range 30 Imaging device 32 Imaging optical system 33 Imaging element 33A Effective element area 34 Support 36 Holding member 36A Hole 38 Optical system holding member 38A Leg 38B Pedestal Part 38C Engagement member 40 Housing 41 First part 42 Second part 43 Third part 43A Side wall 43B Side wall 43C Side wall 43D Side wall 43E Fixed part 43F Fixed part 43G Fixed part 43H Through hole 43I Through hole 43J Through hole 44 Lid member 45 Imaging window 50 Elastic member 60 First mechanism 61 First ring member 61A Thread groove 61B Non-overlapping part 61C Groove 62 Second ring member 63 Cylindrical member 63A Thread groove 64 Holding substrate 65 Thread member 66 Engagement member 70 Mechanism of 2 71 Fastening member 100 Mechanism 102 Holding frame 102A Side wall 102B Side wall 102C Side wall 102D Side wall 102E Mounting member 102F Mounting member 102G Mounting member 102H Through hole 102I Through hole 102J Through hole 102K Light shielding member 104 First urging member 104A 104B Notch 106 Second urging member 106A Protrusion 106B Notch 108 First fastening member 110 Second fastening member 111 Third fixing member 112 Member 113 Third fixing member 114 Member 115 Third fixing member 116 Member 120 Elastic member 120A Bending part 121 Elastic member 122 Screw member 130 First fixing member 132 Second fixing member 150 Auxiliary device 152 Table 154 Support member 156 Support member 158 Micrometer 160 Micrometer 162 Opening A Light beam B Light beam C Center C1 junction lens EA effective region GF front group GR rear group I intermediate image IA non-effective region L1 lens (first lens)
L2 lens (second lens)
L3 lens (third lens)
L4 lens (4th lens)
L5 lens (fifth lens)
L6 lens (6th lens)
L7 lens (7th lens)
OA Optical axis Obj Object surface RO Optical system Sim Image plane St Aperture aperture W work

Claims (16)

画像取得面が合焦面である結像光学系を備え、撮像範囲内の被写体を被写界深度内に収めて斜めから撮像して画像データを取得する撮像部を、備え、
前記結像光学系は、反射面の一部分が有効領域であるミラーを有し、
前記ミラーを、6自由度で移動させる機構を、備える撮像装置。
It is equipped with an imaging optical system in which the image acquisition surface is a focal surface, and is equipped with an image pickup unit that captures a subject within the depth of field within the depth of field and images the image from an angle to acquire image data.
The imaging optical system has a mirror in which a part of the reflecting surface is an effective region.
An imaging device including a mechanism for moving the mirror with six degrees of freedom.
前記撮像範囲は、前記結像光学系の光軸と異なる領域に設定され、
前撮像部は、前記被写体を正対像で撮像する請求項1記載の撮像装置。
The imaging range is set in a region different from the optical axis of the imaging optical system.
The imaging device according to claim 1, wherein the front imaging unit is an image pickup device that captures the subject as a frontal image.
前記6自由度で移動させる機構は、それぞれの自由度で独立している請求項1又は2に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2, wherein the mechanism for moving with 6 degrees of freedom is independent of each degree of freedom. 前記ミラーを保持する、互いに直交する3つの面を有する保持枠を更に備え、
前記機構は、前記保持枠の3つの面に外力を付与することにより、6自由度で移動させる、請求項1に記載の撮像装置。
Further provided with a holding frame having three faces orthogonal to each other to hold the mirror.
The imaging device according to claim 1, wherein the mechanism is moved with 6 degrees of freedom by applying an external force to the three surfaces of the holding frame.
前記保持枠に対して、前記ミラーを鉛直方向下向きに押圧する弾性部材を更に備える、
請求項4に記載の撮像装置。
An elastic member that presses the mirror downward in the vertical direction is further provided with respect to the holding frame.
The imaging device according to claim 4.
前記弾性部材は、前記ミラーを複数箇所で押圧する、請求項5に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 5, wherein the elastic member presses the mirror at a plurality of places. 前記機構は、前記保持枠の第1の面に外力を付与する第1の固定要素と、前記保持枠の第2の面に外力を付与する第2の固定要素と、前記保持枠の第3の面に外力を付与する第3の固定要素と、を備える、請求項4から6のいずれか一項に記載の撮像装置。 The mechanism includes a first fixing element that applies an external force to the first surface of the holding frame, a second fixing element that applies an external force to the second surface of the holding frame, and a third of the holding frame. The imaging apparatus according to any one of claims 4 to 6, further comprising a third fixing element that applies an external force to the surface of the surface. 前記第1の固定要素は、前記第1の面に接触して前記保持枠の位置を保持する第1の付勢部材と、前記第1の付勢部材の位置を固定する第1の締結部材と、を有し、
前記第2の固定要素は、前記第2の面に接触して前記保持枠の位置を保持する第2の付勢部材と、前記第2の付勢部材の位置を固定する第2の締結部材と、を有し、
前記第1の付勢部材及び前記第2の付勢部材は弾性部材であり、前記第1の締結部材及び前記第2の締結部材はねじ部材である、請求項7に記載の撮像装置。
The first fixing element is a first urging member that contacts the first surface and holds the position of the holding frame, and a first fastening member that fixes the position of the first urging member. And have
The second fixing element includes a second urging member that contacts the second surface and holds the position of the holding frame, and a second fastening member that fixes the position of the second urging member. And have
The image pickup apparatus according to claim 7, wherein the first urging member and the second urging member are elastic members, and the first fastening member and the second fastening member are screw members.
前記保持枠は、前記第1の面に平行で対向配置される対向第1の面と、前記第2の面に平行で対向配置される対向第2の面と、を備え、
前記第1の固定要素は前記対向第1の面に接触する第1の固定部材を有し、
前記第2の固定要素は前記対向第2の面に接触する第2の固定部材を有し、
前記第1の固定部材及び前記第2の固定部材はねじ部材である、請求項8に記載の撮像装置。
The holding frame includes an opposed first surface arranged parallel to and opposed to the first surface, and an opposed second surface arranged parallel to and opposed to the second surface.
The first fixing element has a first fixing member in contact with the opposed first surface.
The second fixing element has a second fixing member in contact with the opposed second surface.
The image pickup apparatus according to claim 8, wherein the first fixing member and the second fixing member are screw members.
前記第3の固定要素は、前記第3の面に接触する部材と、前記部材を固定する第3の固定部材と、を有し、
前記部材はスペーサであり、前記第3の固定部材はねじ部材である、請求項7から9のいずれか一項に記載の撮像装置。
The third fixing element has a member that comes into contact with the third surface and a third fixing member that fixes the member.
The image pickup apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein the member is a spacer and the third fixing member is a screw member.
前記第3の固定要素は、前記第3の面に3個所配置され、前記保持枠の中心軸を中心とする周方向に均等に配置される、請求項10に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 10, wherein the third fixing element is arranged at three positions on the third surface and is evenly arranged in the circumferential direction about the central axis of the holding frame. 前記ミラーが非球面形状を有する、請求項1から11のいずれか一項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 11, wherein the mirror has an aspherical shape. 前記保持枠は、前記ミラーの前記有効領域の外周に位置する非有効領域の光線の通過を抑止する遮光部材を有する、請求項4から12のいずれか一項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 4 to 12, wherein the holding frame has a light-shielding member that suppresses the passage of light rays in an ineffective region located on the outer periphery of the effective region of the mirror. 前記撮像部は、前記被写体を撮像した画像データを取得する撮像素子を備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the image pickup unit includes an image pickup element for acquiring image data obtained by capturing an image of the subject. 画像取得面に対して斜めに配置される結像光学系を有し、
前記結像光学系は、反射面の一部分が有効領域であるミラーを有し、
前記ミラーを、6自由度で移動させる機構を備えた光学装置。
It has an imaging optical system that is arranged diagonally with respect to the image acquisition surface.
The imaging optical system has a mirror in which a part of the reflecting surface is an effective region.
An optical device provided with a mechanism for moving the mirror with 6 degrees of freedom.
前記6自由度で移動させる機構は、それぞれの自由度で独立している請求項15に記載の光学装置。 The optical device according to claim 15, wherein the mechanism for moving with six degrees of freedom is independent of each degree of freedom.
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