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JP2004086077A - Image pickup equipment - Google Patents

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JP2004086077A
JP2004086077A JP2002249911A JP2002249911A JP2004086077A JP 2004086077 A JP2004086077 A JP 2004086077A JP 2002249911 A JP2002249911 A JP 2002249911A JP 2002249911 A JP2002249911 A JP 2002249911A JP 2004086077 A JP2004086077 A JP 2004086077A
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imaging device
optical
lens
imaging
main body
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Withdrawn
Application number
JP2002249911A
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Japanese (ja)
Inventor
Kimihiko Nishioka
西岡 公彦
Masaaki Daigaku
大学 政明
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
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Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide image pickup equipment on which an optical system equipped with a variable shape mirror is mounted and which is miniaturized. <P>SOLUTION: In the image pickup equipment provided with a lens unit for image pickup 2 in an equipment main body 1, the lens unit is equipped with the 1st and the 2nd variable shape mirrors 5 and 6 whose reflection surface shape is deformed by the application of voltage, a free curved surface lens 4 whose two opposed surfaces are made optical surfaces, and an imaging device 8 receiving the light guided by the variable shape mirror and the free curved surface lens, and constituted so that the 1st variable shape mirror reflecting incident light from the front side of the equipment main body is positioned on the back upper lens surface of the free curved surface lens, the 2nd variable shape mirror reflecting reflected light by the 1st variable shape mirror further is positioned on the front lower lens surface of the free curved surface lens, and the imaging device receiving the reflected light by the 2nd variable shape mirror is positioned on the back lower lens surface of the free curved surface lens. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可変形状ミラーを備えた光学系を用いた撮像機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、カメラ等の撮像機器では、その光学系が機器全体のサイズや性能を左右することが多い。そこで、カメラに限らず、撮像機器の性能の向上、特に小型化・低消費電力の性能を向上させるために、光学系に対しては、小型化・低消費電力化させることが常に要請されている。特に、デジタル系撮像機器である、デジタルカメラや携帯電話のカメラユニットの分野では、その要請が強い。
【0003】
この光学系の小型化・低消費電力化を解決する手段であって、従来のレンズをモータで駆動している方式に代わる手段として、可変形状ミラーが、例えば特開平11−317894号公報に提案されている。この可変形状ミラーは、反射面を構成する薄膜とこの薄膜に対向して配置した電極とで構成されていて、薄膜と電極との間に電圧を印加し、静電気力によって、反射面を構成する薄膜の湾曲形状を変化させ、その焦点距離を調整できるようになっている。そして、この可変形状ミラーは、従来のモータ駆動の光学系に比較して、小型で且つ低消費電力であり、またモータ駆動音や伝達系での騒音を発生させないという特徴をもつものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公開公報においては、可変形状ミラー自体について種々の提案がなされているが、可変形状ミラーが利用される撮像機器では、特にデジタルカメラのような撮像機器では、装置の小型化が常に要請されている。そこで、可変形状ミラーを搭載した具体的な撮像機器であって、小型化が要求される機器を実現するには、機器小型化に十分に配慮された、可変形状ミラーや撮像素子を備えた光学装置、及びその光学装置の機器内の適切な位置への配置が必要となる。
【0005】
本発明は、上記課題を解消するためになされたもので、可変形状ミラーを備えた光学装置が搭載され、小型化が実現される撮像機器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる第1及び第2の可変形状ミラーと、対向する2つの面を光学面とする自由曲面レンズと、前記第1及び第2の可変形状ミラーと自由曲面レンズにより導かれた光を受光する撮像素子とを備え、撮像機器本体前面側より入射した光を反射する前記第1の可変形状ミラーを、前記自由曲面レンズの光学面のうち撮像機器本体後面側に向いた第1の光学面に設け、前記第1の可変形状ミラーによる反射光を更に反射する前記第2の可変形状ミラーを、前記自由曲面レンズの光学面のうち撮像機器本体前面側に向いた第2の光学面に設け、前記第2の可変形状ミラーによる反射光を受光する前記撮像素子を前記自由曲面レンズの第1の光学面に、前記第1の可変形状ミラーと上下方向に並置させて設けたことを特徴とするものである。
【0007】
このように構成された撮像機器においては、2つの可変形状ミラーと撮像素子とを、自由曲面レンズの対向する2つの光学面に分担させて配置するようにしているので、小型化された効率的なレイアウトの低消費電力化を図った光学装置を備えた撮像機器を実現することができる。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る撮像機器において、少なくとも前記第1又は第2の可変形状ミラーのいずれかが、その反射面の外周縁を含む平面が、当該撮像機器本体底面に対して略垂直になるように、設けられていることを特徴とするものであり、また請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る撮像機器において、前記撮像素子の撮像面が、当該撮像機器本体底面に対して垂直方向寄りに傾斜させて配置されていることを特徴とするものであり、また請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか1項に係る撮像機器において、前記撮像素子と前記撮像機器本体後面外装の間に電気基板を設けたことを特徴とするものである。
【0009】
このように構成された各請求項に係る撮像機器においては、撮像機器の薄型化に寄与することができる。
【0010】
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか1項に係る撮像機器において、少なくとも前記第1又は第2の可変形状ミラーの駆動用回路が設けられた電気基板を、前記自由曲面レンズの光学面が形成されていない面側に備えたことを特徴とするものである。
【0011】
このように構成された撮像機器においては、自由曲面レンズの光学面が形成されていない面側を有効に利用した小型化された光学装置が得られる。
【0012】
請求項6に係る発明は、撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる可変形状ミラーと、対向する2つの面が光学面である自由曲面レンズと、前記可変形状ミラー及びレンズにより導かれた光を受光する撮像素子とを備え、撮像機器本体前面側より入射した光を反射する前記可変形状ミラーを、前記自由曲面レンズの光学面のうち前記撮像機器本体後面側に向いた第1の光学面に設け、前記可変形状ミラーによる反射光を受光する前記撮像素子を前記撮像機器本体前面側に向いた第2の光学面に設けたことを特徴とするものである。
【0013】
このように構成された撮像機器においては、可変形状ミラーと撮像素子とを、自由曲面レンズの対向する2つの光学面に分担させて配置するようにしているので、小型化された効率的なレイアウトの光学装置を備えた撮像機器を実現することができる。
【0014】
請求項7に係る発明は、請求項6に係る撮像機器において、前記撮像素子の撮像面が、当該撮像機器本体底面に対してほぼ垂直となるように配置されていることを特徴とするものである。
【0015】
このように構成された撮像機器においては、撮像機器の薄型化を図ることができる。
【0016】
請求項8に係る発明は、撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる第1及び第2の可変形状ミラーと、レンズと、前記第1及び第2の可変形状ミラーとレンズによって結像された光を光電変換する撮像素子とを備え、前記第1の可変形状ミラーによって撮像機器本体前面側より入射した光を略直角方向に反射させ、前記第1の可変形状ミラーによる前記反射光を更に前記第2の可変形状ミラーによって前記撮像機器本体後面側に反射させ、前記第2の可変形状ミラーによる反射光を受光する前記撮像素子を、前記撮像機器本体後面側になるような位置に設けたことを特徴とするものである。
【0017】
このように構成された撮像機器においては、第1の可変形状ミラーによって撮像機器本体前面側よりの入射光を略直角方向に反射させ、その反射光を更に第2の可変形状ミラーによって撮像機器本体後面側に反射させて撮像素子で受光させるようにしているので、撮像機器の薄型化を図ることができる。
【0018】
請求項9に係る発明は、撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる第1及び第2の可変形状ミラーと、レンズと、前記第1及び第2の可変形状ミラーとレンズによって結像された光を光電変換する撮像素子とを備え、前記第1の可変形状ミラーによって撮像機器本体前面側より入射した光を略直角方向に反射させ、前記第1の可変形状ミラーによる前記反射光を更に前記第2の可変形状ミラーによって前記撮像機器本体の前面側に反射させ、前記第2の可変形状ミラーによる反射光を受光する前記撮像素子を、前記撮像機器本体前面側になるような位置に設けたことを特徴とするものである。
【0019】
このように構成された撮像機器においては、第1の可変形状ミラーによって撮像機器本体前面側よりの入射光を略直角方向に反射させ、その反射光を更に第2の可変形状ミラーによって撮像機器本体前面側に反射させて撮像素子で受光させるようにしているので、撮像機器の薄型化を図ることができる。
【0020】
請求項10に係る発明は、請求項9に係る撮像機器において、前記撮像素子の撮像面が、当該撮像機器本体底面に対して略垂直となるように配置されていることを特徴とするものである。
【0021】
このように構成された撮像機器においては、撮像機器の薄型化を図ることができる。
【0022】
請求項11に係る発明は、請求項8〜10のいずれか1項に係る撮像機器において、前記第1及び第2の可変形状ミラー間の光路中に前記レンズを設けたことを特徴とするものである。
【0023】
このように構成された撮像機器においては、第1及び第2の可変形状ミラー間の当該撮像機器本体底面に垂直な光路中にレンズを配置するようにしているので、撮像機器の薄型化を図ることできる。
【0024】
請求項12に係る発明は、撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる第1及び第2の可変形状ミラーと、対向する2つの面を光学面とする自由曲面レンズと、前記第1及び第2の可変形状ミラーと自由曲面レンズにより導かれた光を受光する撮像素子とを備え、前記自由曲面レンズの光学面のうち撮像機器本体後面側に向いた第1の光学面に、前記第1の可変形状ミラーを撮像機器本体前面側より入射した光を反射するように配置し、更に前記第1の光学面に、前記第2の可変形状ミラーを前記第1の可変形状ミラーで反射されてから更に前記自由曲面レンズの光学面のうち撮像機器本体前面側に向いた第2の光学面で反射された光を撮像機器本体前面方向に反射するように配置し、前記第2の光学面に、前記撮像素子を前記第2の可変形状ミラーで反射された反射光を受光するように配置したことを特徴とするものである。
【0025】
このように構成された撮像機器においては、2つの可変形状ミラーと撮像素子とを、自由曲面レンズの対向する2つの光学面に分担させて配置するようにしているので、小型化された効率的なレイアウトで光学倍率を調整することができる光学装置を備えた撮像機器を実現することができる。
【0026】
請求項13に係る発明は、請求項1〜5,8〜12のいずれか1項に係る撮像機器において、前記光学装置に対する入射光軸と撮像素子に対する入射光軸を含む平面が、当該撮像機器本体の底面に垂直となるように、前記光学装置が配置されていることを特徴とするものであり、また請求項14に係る発明は、請求項6又は7に係る撮像機器において、前記光学装置に対する入射光軸と撮像素子に対する入射光軸を含む平面が、当該撮像機器本体の底面に垂直となるように、前記光学装置が配置されていることを特徴とするものである。
【0027】
このように構成された撮像機器においては、光学装置は撮像機器本体内において縦向きの配置となり、撮像機器の幅寸法を低減することができる。
【0028】
請求項15に係る発明は、請求項1〜5,8〜12のいずれか1項に係る撮像機器において、前記光学装置に対する入射光軸と撮像素子に対する入射光軸を含む平面が、当該撮像機器本体の底面に平行となるように、光学装置が配置されていることを特徴とするものであり、また請求項16に係る発明は、請求項6又は7に係る撮像機器において、前記光学装置に対する入射光軸と撮像素子に対する入射光軸を含む平面が、当該撮像機器本体の底面に平行となるように、光学装置が配置されていることを特徴とするものである。
【0029】
このように構成された撮像機器においては、光学装置は撮像機器本体内において横向きの配置となり、撮像機器の高さ寸法を低減することができる。
【0030】
請求項17に係る発明は、請求項1〜16のいずれか1項に係る撮像機器において、前記可変形状ミラーは、前記反射面の形状によって合焦位置を調整することを特徴とするものである。
【0031】
このように構成することにより、小型化と共に薄型化を図った撮像機器において、低消費電力で且つ駆動音を発生させずに焦点調整を行うことができる。
【0032】
請求項18に係る発明は、請求項1〜5,8〜13,15のいずれか1項に係る撮像機器において、前記可変形状ミラーは、前記反射面の形状によって光学倍率を調整することを特徴とするものである。
【0033】
このように構成することにより、小型化と共に薄型化を図った撮像機器において、低消費電力で且つ駆動音を発生させずに光学倍率を調整することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図1は、本発明に係る撮像機器としてデジタルカメラに適用した第1の実施の形態を示す図で、図1の(A)は上面断面図、図1の(B)は正面断面図、図1の(C)は図1の(B)のX−X線に沿った側面断面図である。図において、1は機器本体で、該機器本体1の外装内にはレンズユニット2が配置されており、該レンズユニット2にはレンズカバー3を備え、レンズカバー3内に配置した自由曲面レンズ4と、該自由曲面レンズ4の背面上部レンズ面(機器本体後面側に向いた第1の光学面の上部)に対向して配置した第1の可変形状ミラー5と、同じく自由曲面レンズ4の前面下部レンズ面(機器本体前面側に向いた第2の光学面)に対向して配置した第2の可変形状ミラー6と、同じく自由曲面レンズ4の背面下部レンズ面(機器本体後面側に向いた第1の光学面の下部)に対向して配置した光学フィルタ7を備えた撮像素子8とで、レンズユニット2が構成されている。そして、レンズユニット2は、レンズカバー3の側壁部に突出形成したフランジ3aを介して、ネジ9により機器本体1のボス部1aに取り付け固着されるようになっている。
【0035】
次に、自由曲面レンズ4の背面上部レンズ面及び前面下部レンズ面に対向配置している可変形状ミラー5,6の一例の詳細な構成を、図2の(A),(B)に基づいて説明する。図2の(A)は平面図で、図2の(B)は図2の(A)のX−X′矢視断面図である。可変形状ミラー5(6)は、図2の(A),(B)に示すように、円盤型の基板5aの一側面上にリング状支持壁5bを突設し、このリング状支持壁5bで囲まれた領域内に、三つの周辺電極A,B,Cと一つの中心電極Dとからなる固定電極を配設すると共に、リング状支持壁5bの開口端にミラー本体5cの周辺部を接合固定して構成されている。
【0036】
三つの周辺電極A,B,Cは、それぞれ略 120°の角度範囲毎に配設された円弧状をなす電極板からなっている。また中心電極Dは、上記三つの周辺電極A,B,Cの中心部に存在する円形領域内に配設された円板状の電極板からなっている。なお、固定電極のパターンは、図示のものに限らず、種々の形態のものが適用可能である。ミラー本体5cは、例えばポリイミド樹脂で形成された円盤状ディスクの外側面に、可動電極と反射部材(ミラー面)とを兼ねたアルミニウムを被着して構成されている。また、ミラー本体の形状も、円形に限らず楕円形でもよい。
【0037】
このように構成されている可変形状ミラー5(6)は、前記固定電極(A〜D)と可動電極(ミラー本体5c)との間に所定の電圧が印加されると、その静電気力によって、反射面(ミラー本体5c)の湾曲形状が可変制御されるようになっている。因みに各電極A〜Dに共通に印加する同一レベルの電圧を漸次増大させた場合、ミラー本体5cは印加電圧の増大に伴って強まる静電気力によって、次第にその湾曲度が大きくなる。
【0038】
また、図1に戻って、上記レンズユニット2のレンズカバー3には、自由曲面レンズ4の前面上部レンズ面の対向部分に透明板3bが設けられており、更にこの透明板3bに対向する機器本体部分にも透明板1bが設けられている。また、レンズユニット2のレンズカバー3には、図3に示すように、第1の可変形状ミラー5に接続された第1のミラーフレキシブル基板10を取り出すためのフレキシブル基板用開口3cと、第2の可変形状ミラー6に接続された第2のミラーフレキシブル基板11を取り出すためのフレキシブル基板用スリット3dとを備えており、第1及び第2のミラーフレキシブル基板10,11の他端は、同じくレンズカバー3の側面、つまり自由曲面レンズ4のレンズ面が形成されていない面側に配設されているミラー基板12に、それぞれ接続されるようになっている。なお、ミラー基板12には、可変形状ミラー駆動回路や温度補償センサが実装されている。
【0039】
そして、機器本体1内の上部には、上面基板15が配置されており、該上面基板15にはレリーズ釦16,操作スイッチ17,キセノン管を備えたストロボユニット18,マイクユニット19,ストロボコンデンサ20が取り付けられており、更にマイク回路やストロボ回路などが形成されている。
【0040】
また、機器本体1内の背面側には背面基板21が配設されており、画像表示装置22,図示しないCPU、メモリ等が設けられており、更に撮像回路や画像処理回路等が形成されていて、撮像素子8に接続されている撮像素子フレキシブル基板23の他端が接続されるようになっている。
【0041】
更にまた、機器本体1内の底部には底面基板25が配設されており、DC電源入力端子やIFジャック(USB)などの入出力ジャックユニット26,記録媒体27接続用の媒体用コネクタ28が設けられており、更に媒体I/F回路や電源回路等が形成されていて、ミラー基板12に接続されているミラー基板用フレキシブル基板29の他端が接続されるようになっている。なお、図1において、30は機器本体1内に収納されている電池で、31は電池収納・取り出し用電池蓋である。
【0042】
なお、上記レンズユニット2のレンズカバー3に取り付けられている第1及び第2の可変形状ミラー5,6は、その反射面の外周縁を含む平面が機器本体1の底面に対してほぼ垂直になるように保持されており、また撮像素子8はその撮像面が機器本体1の底面に対して平行寄りではなく垂直方向寄りに傾斜させ、すなわち45°以上の傾きで傾斜させて取り付けられている。
【0043】
次に、このように構成されている第1の実施の形態の光学系の概略的な動作について説明する。撮像機器本体1の透明板1bに入射した軸上入射光線35は、レンズユニット2の透明板3bを通過して自由曲面レンズ4の前面上部レンズ面に入射し、通過光は背面上部レンズ面を通って第1の可変形状ミラー5で反射され、その反射光は再び背面上部レンズ面に入射し、その通過光は前面下部レンズ面を通って第2の可変形状ミラー6で反射され、その反射光は再び前面下部レンズ面に入射し、その通過光は背面下部レンズ面を通過して光学フィルタ付きの撮像素子8へ入射し、光電変換される。撮像素子8で光電変換された撮像信号は、撮像回路や画像処理回路等で処理されて、画像表示装置22で表示されると共に、記録媒体27に記録されるようになっている。
【0044】
この撮像動作の際、第1の可変形状ミラー5への電圧印加を調整して反射ミラーの湾曲度を変えて撮像素子8への合焦調整を行う。また第1及び第2の可変形状ミラー5,6への電圧印加を調整して、それぞれ逆向きの調整、すなわち、一方の可変形状ミラーの反射ミラーを平板状から凹形状に、他方の可変形状ミラーの反射ミラーを凹形状から平板状へ逆向きに変形調整することにより、ズーム調整を行わせることができる。
【0045】
このように構成した第1の実施の形態においては、2つの可変形状ミラーと撮像素子とを、自由曲面レンズの対向するレンズ面に分担させて配置するようにしているので、小型化された効率的なレイアウトの光学系を構成することができ、また可変形状ミラーへの印加電圧の調整により、撮像素子への合焦調整とズーム調整を、駆動音等を発生させずに且つ低消費電力で容易に実行することができる。また、合焦調整及びズーム調整を無音で行うことができるので、マイクユニットを光学系に対して遮蔽させる必要はなく、接近させて配置することが可能である。
【0046】
次に、第1の実施の形態の変形例を図4の(A)〜(D)に基づいて説明する。図4の(A)は、変形例の機器本体の正面部分を除去して内部を示す正面図、図4の(B)は同じく機器本体の側面部分を除去して内部を示す側面図、図4の(C)は図4の(A)のY−Y線に沿った上面断面図、図4の(D)は図4の(A)のX−X線に沿った上面断面図であり、図1の(A)〜(C)に示した第1の実施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、その説明を省略する。
【0047】
図1に示した第1の実施の形態は、レンズカバー3と自由曲面レンズ4と第1及び第2の可変形状ミラー5,6と光学フィルタ付き撮像素子8とからなるレンズユニット2を、機器本体1内に縦方向に配置したものを示したが、この変形例はレンズユニット2を機器本体1内に横方向に配置し、撮像機器の高さ方向寸法を低減できるようにしたものである。その他の、この変形例が第1の実施の形態と異なる点は、光学ファインダユニット36と三脚部37とを新たに備え、入出力ジャックユニットをDCジャック26aとIFジャック26bとに分割配置している点である。
【0048】
次に、第2の実施の形態を図5の(A)〜(D)に基づいて説明する。図5の(A)は、第2の実施の形態の機器本体の正面部分を除去して内部を示す正面図、図5の(B)は側面断面図、図5の(C)は図5の(A)のY−Y線に沿った上面断面図、図5の(D)は図5の(A)のX−X線に沿った上面断面図であり、図1の(A)〜(C)に示した第1の実施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、その説明を省略する。
【0049】
この実施の形態においては、レンズユニット41を、レンズカバー42内に配置した自由曲面レンズ43と、自由曲面レンズ43の前面上部レンズ面に間隔をおいて対向して配置された入射レンズとなる第1のレンズ44と、自由曲面レンズ43の背面下部レンズ面(機器本体後面側に向いた第1の光学面の下部)に間隔をおいて対向させて配置した可変形状ミラー45と、自由曲面レンズ43の前面下部レンズ面(機器本体前面側に向いた第2の光学面)に間隔をおいて対向させて配置した第2のレンズ46と、該第2のレンズ46に間隔をおいて対向させ裏面をレンズカバー42より表出させて配置した、光学フィルタ47を有する撮像素子48とで構成されている。なお、上記可変形状ミラー45は、その一部に突出形成したボス部45aをレンズカバー42に形成した穴部に係合させて、位置決め保持させるようになっており、また第1及び第2のレンズ44,46及び光学フィルタ付きの撮像素子48は、それぞれレンズカバー42に形成されている段部で係合させて、位置決め保持されるようになっている。なお、撮像素子48の撮像面は、機器本体1の底面に対して、ほぼ垂直になるように配置されている。
【0050】
そして、レンズユニット41のレンズカバー42の背面上部外側傾斜面には、ミラー基板12が配設されており、また撮像素子48の裏面、すなわちレンズカバー42の機器本体前面側には撮像基板49が配置されている。そして、可変形状ミラー45に一端が接続されているミラーフレキシブル基板10の一端はミラー基板12に接続されており、また撮像基板49に一端が接続されている撮像素子フレキシブル基板50の他端は背面基板21に接続されている。なお、本実施の形態においては、底面基板が省略されていて、撮像基板49には撮像回路等が搭載されており、背面基板21には画像表示装置22、CPU、メモリ、画像処理回路の他に、IFジャック26aやDCジャック26bなどの入出力ジャックや、媒体コネクタ28、媒体I/F回路、電源回路なども配置されている。
【0051】
次に、このように構成されている第2の実施の形態における主要部であるレンズユニット部分の動作について説明する。レンズユニット41の第1のレンズ44を通って自由曲面レンズ43の前面上部レンズ面を通過した軸上入射光線は、自由曲面レンズ43の背面上部レンズ面で反射され、その反射光は自由曲面レンズ43の前面中央レンズ面で更に反射され、背面下部レンズ面を通過して可変形状ミラー45に到達する。可変形状ミラー45に達した入射光は、可変形状ミラー45のミラー面で反射され、再度自由曲面レンズ43の背面下部レンズ面に入射して、該レンズ面を通過し、更に自由曲面レンズの前面下部レンズ面を通過して、次いで第2のレンズ46及び光学フィルタ47を通って撮像素子48に入射し、光電変換される。
【0052】
この際、可変形状ミラー45への電圧印加を調整して、可変形状ミラー45のミラー面の湾曲度を変え、撮像素子48への合焦調整を行う。なお、この実施の形態では、単一の可変形状ミラーを用いているので、ズーム調整を行うことはできないが、単一の可変形状ミラーと2個のレンズを自由曲面レンズに組み合わせてレンズユニットを構成しているので、レンズユニットの一層の小型化を図ることができる。
【0053】
次に、第2の実施の形態の変形例を図6の(A)〜(D)に基づいて説明する。図6の(A)は、変形例の機器本体の正面部分を除去して内部を示す正面図、図6の(B)は同じく機器本体の側面部分を除去して内部を示す側面図、図6の(C)は図6の(A)のY−Y線に沿った上面断面図、図6の(D)は図6の(A)のX−X線に沿った上面断面図であり、図5の(A)〜(C)に示した第2の実施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、その説明を省略する。
【0054】
図5の(A)〜(D)に示した第2の実施の形態は、レンズカバー42と自由曲面レンズ43と第1及び第2のレンズ44,46と可変形状ミラー45と光学フィルタ付き撮像素子48とからなるレンズユニット41を、機器本体1内に縦方向に配置したものを示したが、この変形例はレンズユニット41を機器本体1内に横方向に配置し、撮像機器の高さ方向寸法を低減できるように構成したものである。その他、この変形例が第2の実施の形態と異なる点は、マイクユニット19の配置位置を変え、光学ファインダユニット36の内部プリズムの形状を変えている点のみである。
【0055】
次に、第3の実施の形態を図7の(A)〜(D)に基づいて説明する。図7の(A)は、第3の実施の形態の機器本体の正面部分をを除去して内部を示す正面図、図7の(B)は側面断面図、図7の(C)は図7の(A)のY−Y線に沿った上面断面図、図7の(D)は図7の(A)のX−X線に沿った上面断面図であり、図1の(A)〜(C)に示した第1の実施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、その説明を省略する。
【0056】
この実施の形態は、光学系として自由曲面レンズの代わりに複数枚の通常のレンズからなる組み合わせレンズ群を用いたものである。すなわち、この実施の形態に係るレンズユニット51は、図8に示すような形態のレンズカバー52を備え、レンズカバー52の前面入射開口部には第1のレンズ53が配設されており、第1のレンズ53と対向してレンズカバー52の背面上部には第1の可変形状ミラー54が傾斜させて配置されている。レンズカバー52の中央筒部内には、第2,第3及び第4の3つのレンズ55,56,57からなる組み合わせレンズ群が配設されており、レンズカバー52の底面部には第2の可変形状ミラー58が配設されており、更にレンズカバー52の背面下部には光学フィルタ59を前面に設けた撮像素子60を配設して、レンズユニット51を構成している。
【0057】
そして、レンズユニット51を構成しているレンズカバー52の外部前面側には、ミラー駆動回路や温度補償用センサなどが実装されているミラー基板61が取り付けられており、該ミラー基板61には、第1の可変形状ミラー54に一端が接続されている第1のミラーフレキシブル基板62,及び第2の可変形状ミラー58に一端が接続されている第2のミラーフレキシブル基板63の各他端が、それぞれ接続されている。
【0058】
この実施の形態のその他の構成、すなわち、上面基板15に、レリーズ釦16,ストロボユニット18,マイクユニット19が設けられていて、マイク回路やストロボ回路等が実装されている点や、背面基板21に画像表示装置22,IFジャック26a,DCジャック26b,媒体コネクタ28を備え、CPU、メモリ、撮像回路、画像処理回路、媒体I/F回路、電源回路等が実装されている点は、第1又は第2の実施の形態と同様である。
【0059】
なお、64はミラー基板61と背面基板21との間に接続されているミラー基板接続用フレキシブル基板で、また65は撮像素子60と背面基板21との間に接続されている撮像素子フレキシブル基板であり、また30は電池、36はファインダーユニットである。
【0060】
次に、このように構成されている第3の実施の形態における主要部であるレンズユニット部分の動作について説明する。レンズユニット51の第1のレンズ53を通って第1の可変形状ミラー54に入射した軸上入射光線は、第1の可変形状ミラー54のミラー面でほぼ直角方向に反射され、レンズカバー52の中央部に配置された組み合わせレンズ群を通って第2の可変形状ミラー58に入射する。第2の可変形状ミラー58に入射した反射光はミラー面で再度反射され、光学フィルタ59を通って撮像素子60に入射し、光電変換される。
【0061】
この際、第1の可変形状ミラー54への印加電圧の調整により主たる合焦調整が行われるが、第2の可変形状ミラー58を合わせて駆動することにより、より収差の少ない合焦が得られる。またズーム調整は、第1及び第2の可変形状ミラー54,58の調整により行われる。なお、この実施の形態では、自由曲面レンズの代わりに複数個の通常のレンズからなる組み合わせレンズ群を用いているので、レンズユニットの一層の小型化を図ることができる。
【0062】
次に、第3の実施の形態の変形例を図9の(A)〜(D)に基づいて説明する。図9の(A)は、変形例の機器本体の正面部分を除去して内部を示す正面図、図9の(B)は機器本体の側面部分を除去して内部を示す側面図、図9の(C)は図9の(A)のY−Y線に沿った上面断面図、図9の(D)は図9の(A)のX−X線に沿った上面断面図であり、図7の(A)〜(D)に示した第3の実施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、その説明を省略する。
【0063】
図7の(A)〜(D)に示した第3の実施の形態は、レンズカバー52,第1のレンズ53,第1及び第2の可変形状ミラー54,58,3つのレンズ55,56,57からなる組み合わせレンズ群及び光学フィルタ付き撮像素子60からなるレンズユニット51を、機器本体1内に縦方向に配置したものを示したが、この変形例はレンズユニット51を機器本体1内に横方向に配置し、撮像機器の高さ方向寸法を低減できるように構成したものである。その他、この変形例が第3の実施の形態と異なる点は、レンズユニットの横方向配置に伴いストロボユニット18,マイクユニット19,光学ファインダユニット36,IFジャック26a,DCジャック26b等の配置位置が異なる点のみである。
【0064】
次に、第4の実施の形態を図10の(A)〜(D)に基づいて説明する。図10の(A)は、第4の実施の形態の機器本体の正面部分を除去して内部を示す正面図、図10の(B)は側面図断面図、図10の(C)は図10の(A)のY−Y線に沿った上面断面図、図10の(D)は図10の(A)のX−X線に沿った上面断面図であり、図7の(A)〜(D)に示した第3の実施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、その説明を省略する。
【0065】
この実施の形態は、レンズユニット51を構成する撮像素子60を、レンズカバー52の前面側(入射側)の下部に、機器本体1の底面に対してほぼ垂直になるように配置させて構成したものである。そして、このように構成されたレンズユニット51では、第1のレンズ53を通過し第1の可変形状ミラー54で反射された軸上入射光線は、組み合わせレンズ群55,56,57を通り、第2の可変形状ミラー58で再び反射され、撮像素子59に入射して光電変換されるようになっている。
【0066】
この実施の形態においても、第1の可変形状ミラー54で主たる合焦調整を行い、第2の可変形状ミラー58も合わせて駆動することにより、収差の少ない合焦調整ができ、また第1及び第2の可変形状ミラー54,58を同時に駆動することによりズーム調整を行うことができる。
【0067】
次に、第5の実施の形態を図11に示す概略側面断面図に基づいて説明する。この実施の形態は、図5に示した第2の実施の形態の構成を発展させたもので、可変形状ミラーを追加して2個用い、撮像素子の撮像面を機器本体底面に対してほぼ垂直になるように配置したものにおいて、ズーム調整を行えるようにしたものである。図11において、図5に示した第2の実施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、その説明は省略する。
【0068】
この実施の形態においては、自由曲面レンズ43の背面上部レンズ(機器本体後面側に向いた第1の光学面の上部)に間隔をおいて対向させて第1の可変形状ミラー72を配置すると共に、同じく自由曲面レンズ43の背面下部レンズに間隔をおいて対向させて第2の可変形状ミラー73を配置している。そして、レンズユニット71の他の構成は、図5に示した第2の実施の形態とほぼ同様であり、自由曲面レンズ43,第1及び第2の可変形状ミラー72,73及び撮像素子48等のレンズカバー42に対する位置決め保持態様は、一部図示を省略しているが、図5に示した第2の実施の形態と同様である。
【0069】
このように構成された第5の実施の形態においては、レンズユニット71の第1のレンズ44を通って自由曲面レンズ43の前面上部レンズ面を通過した軸上入射光線は、自由曲面レンズ43の背面上部レンズ面を通って第1の可変形状ミラー72に入射して反射される。その反射光は再び背面上部レンズ面を通過して自由曲面レンズ43の前面中央レンズ面で反射され、背面下部レンズ面を通って第2の可変形状ミラー73に入射して反射される。その反射光は再び背面下部レンズ面を通って、次いで光学フィルタ47を介して撮像素子48に入射し、光電変換される。
【0070】
この際、第1の可変形状ミラー72又は第1及び第2の可変形状ミラー72,73への印加電圧の調整により合焦調整を行い、第1及び第2の可変形状ミラーの同時調整によりズーム調整を行うことができる。また、この実施の形態においても、レンズユニット71を機器本体1内に横方向に配置することにより、撮像機器の高さ寸法を低減するように構成することもできる。
【0071】
なお、上記各実施の形態では、可変形状ミラーとして静電気力により駆動されるものを示してきたが、可変形状ミラーとしては静電気力により駆動されるものの他に、磁石と反射変形面に流す電流で生ずる電磁気力で駆動するもの(このタイプのものは反射変形面を凸形に変形させることもできる)、反射変形面に圧電材料を用いて圧電効果により変形させるもの等を用いてもよい。
【0072】
また、上記各実施の形態では、撮像機器としてデジタルカメラに適用した形態を説明したが、本発明は、これに限らず、ビデオカメラやカメラ付き携帯電話機やPDAへの応用も可能である。
【0073】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、請求項1に係る発明によれば、2つの可変形状ミラーと撮像素子とを、自由曲面レンズの対向する2つの光学面に分担させて配置するようにしているので、小型化された効率的なレイアウトの光学装置を備えた撮像機器を実現することができる。また請求項2〜4に係る発明によれば、撮像機器の薄型化に寄与することができる。また請求項5に係る発明によれば、自由曲面レンズの光学面が形成されていない面側を有効に利用した小型化された光学装置が得られる。また請求項6に係る発明によれば、可変形状ミラーと撮像素子とを、自由曲面レンズの対向する2つの光学面に分担させて配置するようにしているので、小型化された効率的なレイアウトの光学装置を備えた撮像機器を実現することができる。また請求項7〜11に係る発明によれば、撮像機器の薄型化を図ることができる。また請求項12に係る発明によれば、小型化された効率的なレイアウトで光学倍率を調整することができる光学装置を備えた撮像機器を実現することができる。また請求項13及び14に係る発明によれば、光学装置は撮像機器本体内において縦向きの配置となり、撮像機器の幅寸法を低減することができる。また請求項15及び16に係る発明によれば、光学装置は撮像機器本体内において横向きの配置となり、撮像機器の高さ寸法を低減することができる。また請求項17に係る発明によれば、小型化と共に薄型化を図った撮像機器において、低消費電力で且つ駆動音を発生させずに焦点調整を行うことができる。また請求項18に係る発明によれば、小型化と共に薄型化を図った撮像機器において、低消費電力で且つ駆動音を発生させずに光学倍率を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る撮像機器の第1の実施の形態を示す図である。
【図2】図1に示した第1の実施の形態における第1及び第2の可変形状ミラーの構成を示す拡大図である。
【図3】図1に示した第1の実施の形態におけるレンズユニット部分の構成を示す拡大斜視図である。
【図4】図1に示した第1の実施の形態の変形例を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を示す図である。
【図6】図5に示した第2の実施の形態の変形例を示す図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態を示す図である。
【図8】図7に示した第3の実施の形態におけるレンズユニット部分を分解して示す拡大斜視図である。
【図9】図7に示した第3の実施の形態の変形例を示す図である。
【図10】本発明の第4の実施の形態を示す図である。
【図11】本発明の第5の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
1 機器本体
1a ボス部
2 レンズユニット
3 レンズカバー
3a フランジ
3b 透明板
3c フレキシブル基板用開口
3d フレキシブル基板用スリット
4 自由曲面レンズ
5 第1の可変形状ミラー
5a 円盤型基板
5b リング状支持壁
5c ミラー本体
6 第2の可変形状ミラー
7 光学フィルタ
8 撮像素子
9 ネジ
10 第1のミラーフレキシブル基板
11 第2のミラーフレキシブル基板
12 ミラー基板
15 上面基板
16 レリーズ釦
17 操作スイッチ
18 ストロボユニット
19 マイクユニット
20 ストロボコンデンサ
21 背面基板
22 画像表示装置
23 撮像素子フレキシブル基板
25 底面基板
26 入出力ジャックユニット
26a DCジャック
26b IFジャック
27 記録媒体
28 媒体用コネクタ
29 ミラー基板用フレキシブル基板
30 電池
31 電池蓋
35 軸上入射光線
41 レンズユニット
42 レンズカバー
43 自由曲面レンズ
44 第1のレンズ
45 可変形状ミラー
46 第2のレンズ
47 光学フィルタ
48 撮像素子
49 撮像基板
50 撮像素子フレキシブル基板
51 レンズユニット
52 レンズカバー
53 第1のレンズ
54 第1の可変形状ミラー
55,56,57 レンズ
58 第2の可変形状ミラー
59 光学フィルタ
60 撮像素子
61 ミラー基板
62 第1のミラーフレキシブル基板
63 第2のミラーフレキシブル基板
64 ミラー基板接続用フレキシブル基板
65 撮像素子フレキシブル基板
71 レンズユニット
72 第1の可変形状ミラー
73 第2の可変形状ミラー
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging device using an optical system having a deformable mirror.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an imaging device such as a camera, its optical system often determines the size and performance of the entire device. Therefore, in order to improve the performance of not only cameras but also imaging devices, in particular, to improve the performance of miniaturization and low power consumption, it is always required that optical systems be miniaturized and low power consumption. I have. In particular, there is a strong demand in the field of camera units for digital cameras and mobile phones, which are digital imaging devices.
[0003]
As a means for solving the miniaturization and low power consumption of this optical system, and as an alternative to the conventional system in which a lens is driven by a motor, a deformable mirror is proposed in, for example, JP-A-11-317894. Have been. This deformable mirror is composed of a thin film constituting a reflecting surface and an electrode arranged opposite to the thin film. A voltage is applied between the thin film and the electrode, and the reflecting surface is constituted by electrostatic force. By changing the curved shape of the thin film, the focal length can be adjusted. The deformable mirror has features that it is smaller and consumes less power than conventional motor-driven optical systems, and does not generate motor drive noise or noise in the transmission system.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned publication, various proposals have been made on the deformable mirror itself. However, in an imaging device using the deformable mirror, especially in an imaging device such as a digital camera, a reduction in size of the device is always required. Have been. Therefore, in order to realize a specific imaging device equipped with a deformable mirror and requiring downsizing, an optical device equipped with a deformable mirror and an imaging element, which has been sufficiently considered for downsizing of the device. It is necessary to arrange the device and its optical device in an appropriate position in the device.
[0005]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an imaging device in which an optical device including a deformable mirror is mounted and the size is reduced.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is an imaging apparatus provided with an optical device for imaging, wherein the optical device has a first and a second configuration that can change the shape of a reflection surface by energization. An imaging device comprising: a deformable mirror; a free-form surface lens having two opposing surfaces as optical surfaces; and an image sensor for receiving light guided by the first and second deformable mirrors and the free-form surface lens. The first deformable mirror is provided on the first optical surface of the optical surface of the free-form surface lens facing the rear side of the imaging device main body, the first deformable mirror reflecting light incident from the front surface side of the main body. The second deformable mirror that further reflects the light reflected by the mirror is provided on a second optical surface of the free-form surface lens facing the front side of the imaging device main body, and the second deformable mirror is provided by the second deformable mirror. Reflected light Said imaging element to light on the first optical surface of the free-form surface lens, and is characterized in that provided by juxtaposed in the vertical direction as the first deformable mirror.
[0007]
In the imaging device configured as described above, the two variable-shape mirrors and the imaging device are arranged so as to be shared by the two optical surfaces of the free-form surface lens facing each other. It is possible to realize an imaging device including an optical device with low power consumption with a simple layout.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the imaging device according to the first aspect, at least one of the first and second deformable mirrors has a plane including an outer peripheral edge of a reflection surface thereof on a bottom surface of the imaging apparatus main body. It is characterized by being provided so as to be substantially perpendicular to the device, and the invention according to claim 3 is the imaging device according to claim 1 or 2, wherein the imaging surface of the imaging element is The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the imaging device is arranged so as to be inclined toward the vertical direction with respect to the bottom surface of the imaging device main body. In the apparatus, an electric board is provided between the imaging element and a rear exterior of the imaging apparatus main body.
[0009]
The imaging device according to each of the claims configured as described above can contribute to a reduction in the thickness of the imaging device.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging device according to any one of the first to fourth aspects, the electric substrate provided with at least the first or second deformable mirror driving circuit is provided on the free-form surface. The lens is provided on the side where the optical surface is not formed.
[0011]
In the imaging device configured as described above, a miniaturized optical device that effectively uses the surface of the free-form surface lens on which the optical surface is not formed can be obtained.
[0012]
The invention according to claim 6 is an imaging apparatus provided with an optical device for imaging, wherein the optical device has a deformable mirror capable of deforming the shape of a reflection surface by energization, and two opposing surfaces are optical surfaces. A free-form surface lens, and an image sensor that receives light guided by the variable shape mirror and the lens, and the variable shape mirror that reflects light incident from the front side of the imaging device main body; The imaging device, which is provided on a first optical surface facing the rear surface side of the imaging device main body among the optical surfaces and receives the light reflected by the deformable mirror, is provided on a second optical surface facing the front surface side of the imaging device main body. It is characterized by having been provided.
[0013]
In the imaging device configured as described above, the variable-shape mirror and the imaging device are arranged so as to be shared by the two opposing optical surfaces of the free-form surface lens. Imaging apparatus provided with the above optical device can be realized.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging device according to the sixth aspect, the imaging surface of the imaging device is disposed so as to be substantially perpendicular to a bottom surface of the imaging device main body. is there.
[0015]
In the imaging device configured as described above, the thickness of the imaging device can be reduced.
[0016]
The invention according to claim 8 is an imaging apparatus provided with an optical device for imaging, wherein the optical device has first and second deformable mirrors capable of deforming the shape of a reflecting surface by energization, a lens, An image sensor that photoelectrically converts the light imaged by the first and second deformable mirrors and the lens, and the light incident from the front side of the imaging device main body by the first deformable mirror is applied in a substantially right angle direction. And the reflected light from the first deformable mirror is further reflected by the second deformable mirror toward the rear side of the imaging device body, and the reflected light from the second deformable mirror is received. An element is provided at a position on the rear side of the imaging device main body.
[0017]
In the imaging device thus configured, the first variable shape mirror reflects the incident light from the front side of the imaging device main body in a substantially right angle direction, and the reflected light is further reflected by the second variable shape mirror. Since the light is reflected by the rear surface side and received by the image pickup device, the thickness of the image pickup device can be reduced.
[0018]
According to a ninth aspect of the present invention, in the imaging apparatus provided with an optical device for imaging, the optical device includes first and second deformable mirrors capable of deforming the shape of a reflecting surface by energization, a lens, An image sensor that photoelectrically converts the light imaged by the first and second deformable mirrors and the lens, and the light incident from the front side of the imaging device main body by the first deformable mirror is applied in a substantially right angle direction. And the reflected light from the first deformable mirror is further reflected by the second deformable mirror toward the front side of the imaging device body, and the reflected light from the second deformable mirror is received. The imaging device is provided at a position on the front side of the imaging device main body.
[0019]
In the imaging device thus configured, the first variable shape mirror reflects the incident light from the front side of the imaging device main body in a substantially right angle direction, and the reflected light is further reflected by the second variable shape mirror. Since the light is reflected by the front surface and received by the image sensor, the thickness of the image pickup device can be reduced.
[0020]
According to a tenth aspect of the present invention, in the imaging device according to the ninth aspect, the imaging surface of the imaging device is disposed so as to be substantially perpendicular to the bottom surface of the imaging device main body. is there.
[0021]
In the imaging device configured as described above, the thickness of the imaging device can be reduced.
[0022]
The invention according to claim 11 is the imaging device according to any one of claims 8 to 10, wherein the lens is provided in an optical path between the first and second deformable mirrors. It is.
[0023]
In the imaging device configured as described above, since the lens is arranged in the optical path perpendicular to the bottom surface of the imaging device main body between the first and second deformable mirrors, the thickness of the imaging device is reduced. I can do it.
[0024]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the imaging apparatus provided with an optical device for imaging, the optical device faces first and second deformable mirrors capable of deforming the shape of a reflecting surface by energization. A free-form surface lens having two surfaces as optical surfaces; and an imaging device for receiving light guided by the first and second deformable mirrors and the free-form surface lens, and among the optical surfaces of the free-form surface lens The first deformable mirror is arranged on a first optical surface facing the rear side of the imaging device main body so as to reflect light incident from the front side of the imaging device main body, and further, the first optical surface further includes: The light reflected from the second deformable mirror by the first deformable mirror and further reflected by the second optical surface of the optical surface of the free-form surface lens facing the front side of the imaging device body is used as the imaging device. Reflect toward the front of the main unit Place manner, the second optical surface, is characterized in that the imaging device is arranged to receive the reflected light reflected by the second deformable mirror.
[0025]
In the imaging device configured as described above, the two variable-shape mirrors and the imaging device are arranged so as to be shared by the two optical surfaces of the free-form surface lens facing each other. It is possible to realize an imaging device including an optical device capable of adjusting an optical magnification with a simple layout.
[0026]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to fifth and eighth to twelfth aspects, a plane including an optical axis incident on the optical device and an optical axis incident on the image sensor is formed by the imaging apparatus. The optical device is arranged so as to be perpendicular to the bottom surface of the main body, and the invention according to claim 14 is the imaging device according to claim 6 or 7, wherein the optical device The optical device is characterized in that the optical device is arranged such that a plane including an optical axis incident on the imaging device and an optical axis incident on the imaging device is perpendicular to the bottom surface of the imaging device main body.
[0027]
In the imaging device configured as described above, the optical device is arranged vertically in the imaging device main body, and the width of the imaging device can be reduced.
[0028]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the imaging device according to any one of the first to fifth and eighth to twelfth aspects, a plane including an incident optical axis with respect to the optical device and an incident optical axis with respect to the imaging element is the imaging device. The optical device is disposed so as to be parallel to the bottom surface of the main body. The invention according to claim 16 is the imaging device according to claim 6 or 7, wherein The optical device is characterized in that the optical device is arranged such that a plane including the incident optical axis and the incident optical axis with respect to the imaging device is parallel to the bottom surface of the imaging device main body.
[0029]
In the imaging device configured as described above, the optical device is arranged horizontally in the imaging device main body, and the height of the imaging device can be reduced.
[0030]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the imaging device according to any one of the first to sixteenth aspects, the deformable mirror adjusts a focus position by a shape of the reflection surface. .
[0031]
With this configuration, it is possible to adjust the focus with low power consumption and without generating a driving sound in an imaging device that has been reduced in size and thickness.
[0032]
The invention according to claim 18 is the imaging device according to any one of claims 1 to 5, 8 to 13, and 15, wherein the deformable mirror adjusts an optical magnification by a shape of the reflection surface. It is assumed that.
[0033]
With this configuration, it is possible to adjust the optical magnification with low power consumption and without generating a driving sound in an imaging device that is reduced in size and thickness.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment applied to a digital camera as an imaging device according to the present invention. FIG. 1 (A) is a top sectional view, FIG. 1 (B) is a front sectional view, 1C is a side sectional view taken along line XX of FIG. 1B. In the figure, reference numeral 1 denotes a device body, in which a lens unit 2 is disposed inside the exterior of the device body 1, the lens unit 2 is provided with a lens cover 3, and a free-form surface lens 4 disposed in the lens cover 3. A first deformable mirror 5 disposed opposite to an upper rear lens surface of the free-form lens 4 (above the first optical surface facing the rear side of the device body); and a front surface of the free-form lens 4 A second deformable mirror 6 disposed opposite to a lower lens surface (a second optical surface facing the front side of the device main body), and a lower rear lens surface of the free-form surface lens 4 (facing to the rear side of the device main body). The lens unit 2 is constituted by the image pickup device 8 including the optical filter 7 disposed so as to face the lower part of the first optical surface). The lens unit 2 is attached and fixed to the boss 1a of the device main body 1 by screws 9 via a flange 3a projecting from the side wall of the lens cover 3.
[0035]
Next, a detailed configuration of an example of the deformable mirrors 5 and 6 that are disposed to face the rear upper lens surface and the front lower lens surface of the free-form lens 4 will be described with reference to FIGS. explain. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG. 2A. As shown in FIGS. 2A and 2B, the deformable mirror 5 (6) has a ring-shaped support wall 5b protruding from one side surface of a disk-shaped substrate 5a. A fixed electrode composed of three peripheral electrodes A, B, C and one central electrode D is arranged in a region surrounded by a circle, and a peripheral portion of the mirror main body 5c is provided at an open end of the ring-shaped support wall 5b. It is configured by joining and fixing.
[0036]
Each of the three peripheral electrodes A, B, and C is formed of an arc-shaped electrode plate disposed at an angle of about 120 °. The center electrode D is formed of a disk-shaped electrode plate disposed in a circular region existing at the center of the three peripheral electrodes A, B, and C. In addition, the pattern of the fixed electrode is not limited to the illustrated one, and various forms can be applied. The mirror body 5c is configured by applying aluminum serving as both a movable electrode and a reflection member (mirror surface) to an outer surface of a disk-shaped disk formed of, for example, a polyimide resin. Further, the shape of the mirror main body is not limited to a circle but may be an ellipse.
[0037]
When a predetermined voltage is applied between the fixed electrodes (A to D) and the movable electrode (mirror main body 5c), the deformable mirror 5 (6) configured as described above, due to its electrostatic force, The curved shape of the reflection surface (mirror body 5c) is variably controlled. Incidentally, when the voltage of the same level applied to all the electrodes A to D is gradually increased, the degree of curvature of the mirror body 5c gradually increases due to the electrostatic force that increases with an increase in the applied voltage.
[0038]
Returning to FIG. 1, the lens cover 3 of the lens unit 2 is provided with a transparent plate 3b at a portion facing the upper lens surface of the front surface of the free-form lens 4, and furthermore, a device facing the transparent plate 3b. A transparent plate 1b is also provided on the main body. In addition, as shown in FIG. 3, the lens cover 3 of the lens unit 2 has a flexible substrate opening 3c for taking out the first mirror flexible substrate 10 connected to the first deformable mirror 5, and a second flexible substrate opening 3c. And a flexible substrate slit 3d for taking out the second mirror flexible substrate 11 connected to the variable-shape mirror 6 of the first embodiment. The other ends of the first and second mirror flexible substrates 10 and 11 have the same lens. The mirror substrate 12 is connected to a side surface of the cover 3, that is, a mirror substrate 12 provided on a surface of the free-form surface lens 4 where the lens surface is not formed. The mirror substrate 12 is mounted with a deformable mirror drive circuit and a temperature compensation sensor.
[0039]
An upper substrate 15 is disposed in the upper part of the apparatus main body 1. The upper substrate 15 has a release button 16, an operation switch 17, a strobe unit 18 having a xenon tube, a microphone unit 19, and a strobe condenser 20. Are mounted, and a microphone circuit, a strobe circuit, and the like are further formed.
[0040]
A rear substrate 21 is provided on the rear side in the apparatus main body 1, and an image display device 22, a CPU (not shown), a memory, and the like are provided, and an imaging circuit, an image processing circuit, and the like are further formed. Thus, the other end of the imaging element flexible substrate 23 connected to the imaging element 8 is connected.
[0041]
Further, a bottom substrate 25 is provided at the bottom of the device body 1, and an input / output jack unit 26 such as a DC power input terminal and an IF jack (USB) and a medium connector 28 for connecting a recording medium 27 are provided. In addition, a medium I / F circuit, a power supply circuit and the like are formed, and the other end of the mirror substrate flexible substrate 29 connected to the mirror substrate 12 is connected. In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a battery housed in the device main body 1, and 31 denotes a battery cover for storing and taking out the battery.
[0042]
The first and second deformable mirrors 5 and 6 attached to the lens cover 3 of the lens unit 2 have a plane including the outer peripheral edge of the reflection surface substantially perpendicular to the bottom surface of the device body 1. The image pickup device 8 is mounted such that its image pickup surface is inclined not in a direction parallel to the bottom surface of the device main body 1 but in a vertical direction, that is, at an inclination of 45 ° or more. .
[0043]
Next, a schematic operation of the optical system according to the first embodiment configured as described above will be described. The on-axis incident light beam 35 incident on the transparent plate 1b of the imaging device main body 1 passes through the transparent plate 3b of the lens unit 2 and is incident on the front upper lens surface of the free-form lens 4, and the transmitted light passes through the rear upper lens surface. The reflected light is reflected by the first deformable mirror 5 again, and the reflected light is again incident on the rear upper lens surface, and the transmitted light is reflected by the second deformable mirror 6 through the front lower lens surface, and the reflected light is reflected. The light is again incident on the front lower lens surface, and the transmitted light passes through the rear lower lens surface and is incident on the image pickup device 8 with an optical filter, where it is photoelectrically converted. The imaging signal photoelectrically converted by the imaging device 8 is processed by an imaging circuit, an image processing circuit, and the like, is displayed on the image display device 22, and is recorded on the recording medium 27.
[0044]
During this imaging operation, the application of voltage to the first deformable mirror 5 is adjusted to change the degree of curvature of the reflection mirror, and focus adjustment to the image sensor 8 is performed. In addition, the voltage application to the first and second deformable mirrors 5 and 6 is adjusted to adjust the directions in the opposite directions, that is, the reflection mirror of one of the deformable mirrors is changed from a flat plate to a concave shape, and the other is deformed. Zoom adjustment can be performed by deforming and adjusting the reflection mirror of the mirror from the concave shape to the flat shape in the opposite direction.
[0045]
In the first embodiment configured as described above, the two deformable mirrors and the image sensor are arranged so as to be shared on the lens surfaces of the free-form surface lens facing each other. By adjusting the voltage applied to the deformable mirror, focus adjustment and zoom adjustment to the image sensor can be performed without generating driving noise, etc., and with low power consumption. Can be easily implemented. In addition, since the focus adjustment and the zoom adjustment can be performed without sound, the microphone unit does not need to be shielded from the optical system, and can be arranged close to each other.
[0046]
Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4A is a front view showing the inside of a modified example of the device body with the front portion removed, and FIG. 4B is a side view showing the device body with the side portion removed similarly showing the inside. 4 (C) is a top cross-sectional view along the line YY in FIG. 4 (A), and FIG. 4 (D) is a top cross-sectional view along the line XX in FIG. 4 (A). Members that are the same as or correspond to those in the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1C are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0047]
In the first embodiment shown in FIG. 1, a lens unit 2 including a lens cover 3, a free-form surface lens 4, first and second deformable mirrors 5, 6, and an image pickup device 8 with an optical filter is attached to a device. Although the one in which the lens unit 2 is disposed in the main body 1 in the vertical direction is shown, the modification is such that the lens unit 2 is disposed in the horizontal direction in the main body 1 so that the height dimension of the imaging device can be reduced. . The other difference of this modification from the first embodiment is that an optical finder unit 36 and a tripod portion 37 are newly provided, and the input / output jack unit is divided and arranged into a DC jack 26a and an IF jack 26b. It is a point.
[0048]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5A is a front view showing the inside of the device main body of the second embodiment by removing a front portion thereof, FIG. 5B is a side sectional view, and FIG. 5A is a top cross-sectional view taken along the line YY, and FIG. 5D is a top cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 5A. Members that are the same as or correspond to those in the first embodiment shown in FIG. 1C are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0049]
In this embodiment, the lens unit 41 is formed as a free-form surface lens 43 disposed in a lens cover 42 and an incident lens which is disposed opposite to the front upper lens surface of the free-form surface lens 43 with a space therebetween. A lens 44, a deformable mirror 45 disposed opposite to a lower lens surface of the free-form lens 43 (the lower part of the first optical surface facing the rear side of the device body) at an interval, and a free-form lens A second lens 46 disposed at a distance from the front lower lens surface 43 (a second optical surface facing the front side of the device main body) and a second lens 46 facing the second lens 46 at a distance; An image pickup device 48 having an optical filter 47 and having a rear surface exposed from the lens cover 42 is provided. The deformable mirror 45 has a boss 45a protruding from a part thereof and is engaged with a hole formed in the lens cover 42 to be positioned and held. The lenses 44 and 46 and the image pickup device 48 with an optical filter are engaged with stepped portions formed on the lens cover 42 to be positioned and held. Note that the imaging surface of the imaging device 48 is disposed so as to be substantially perpendicular to the bottom surface of the device main body 1.
[0050]
The mirror substrate 12 is provided on the upper outside inclined surface of the rear surface of the lens cover 42 of the lens unit 41, and an imaging substrate 49 is provided on the rear surface of the image sensor 48, that is, on the front side of the device body of the lens cover 42. Are located. One end of the mirror flexible substrate 10 having one end connected to the deformable mirror 45 is connected to the mirror substrate 12, and the other end of the imaging element flexible substrate 50 having one end connected to the imaging substrate 49 is located on the back. It is connected to the substrate 21. In the present embodiment, the bottom substrate is omitted, the imaging substrate 49 has an imaging circuit and the like mounted thereon, and the rear substrate 21 has an image display device 22, a CPU, a memory, and an image processing circuit. In addition, input / output jacks such as an IF jack 26a and a DC jack 26b, a medium connector 28, a medium I / F circuit, and a power supply circuit are also arranged.
[0051]
Next, the operation of the lens unit which is the main part in the second embodiment having the above-described configuration will be described. The on-axis incident light passing through the first lens 44 of the lens unit 41 and passing through the front upper lens surface of the free-form lens 43 is reflected by the rear upper lens surface of the free-form lens 43, and the reflected light is converted into a free-form lens. The light is further reflected by the front center lens surface of 43 and passes through the lower rear lens surface to reach the deformable mirror 45. The incident light that has reached the deformable mirror 45 is reflected by the mirror surface of the deformable mirror 45, enters the lower rear lens surface of the free-form lens 43 again, passes through the lens surface, and further passes through the front surface of the free-form lens. The light passes through the lower lens surface, then enters the image sensor 48 through the second lens 46 and the optical filter 47, and is photoelectrically converted.
[0052]
At this time, the voltage application to the deformable mirror 45 is adjusted to change the degree of curvature of the mirror surface of the deformable mirror 45, and the focus adjustment to the image sensor 48 is performed. In this embodiment, since a single deformable mirror is used, zoom adjustment cannot be performed. However, a lens unit is formed by combining a single deformable mirror and two lenses with a free-form surface lens. With this configuration, the size of the lens unit can be further reduced.
[0053]
Next, a modification of the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6A is a front view showing the inside of a modified example of the device body with the front portion removed, and FIG. 6B is a side view showing the device body with the side portion removed similarly showing the inside. 6 (C) is a top cross-sectional view along the line YY of FIG. 6 (A), and FIG. 6 (D) is a top cross-sectional view along the line XX of FIG. 6 (A). Members that are the same as or correspond to those in the second embodiment shown in FIGS. 5A to 5C are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0054]
In the second embodiment shown in FIGS. 5A to 5D, a lens cover 42, a free-form surface lens 43, first and second lenses 44 and 46, a deformable mirror 45, and imaging with an optical filter are provided. Although the lens unit 41 composed of the element 48 is arranged vertically in the apparatus main body 1, this modified example is such that the lens unit 41 is arranged horizontally in the apparatus main body 1, and the height of the imaging device is increased. The configuration is such that the dimension in the direction can be reduced. In addition, this modified example is different from the second embodiment only in that the arrangement position of the microphone unit 19 is changed and the shape of the internal prism of the optical finder unit 36 is changed.
[0055]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7A is a front view showing the inside of the device main body of the third embodiment with a front portion removed, FIG. 7B is a side sectional view, and FIG. 7C is a diagram. 7 (A) is a top cross-sectional view along the line YY, FIG. 7 (D) is a top cross-sectional view along the line XX of FIG. 7 (A), and FIG. Members that are the same as or correspond to those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3C are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0056]
In this embodiment, a combination lens group including a plurality of ordinary lenses is used as an optical system instead of a free-form surface lens. That is, the lens unit 51 according to this embodiment includes a lens cover 52 having a form as shown in FIG. 8, and a first lens 53 is disposed in a front entrance opening of the lens cover 52. A first deformable mirror 54 is disposed at an upper portion of the rear surface of the lens cover 52 so as to face the first lens 53 so as to be inclined. A combined lens group including the second, third, and fourth three lenses 55, 56, and 57 is disposed in the central cylindrical portion of the lens cover 52. A deformable mirror 58 is provided, and an image sensor 60 provided with an optical filter 59 on the front surface is provided below the rear surface of the lens cover 52 to form a lens unit 51.
[0057]
A mirror substrate 61 on which a mirror driving circuit, a temperature compensation sensor, and the like are mounted is attached to an outer front surface side of a lens cover 52 constituting the lens unit 51. The other end of each of the first mirror flexible substrate 62 having one end connected to the first deformable mirror 54 and the second mirror flexible substrate 63 having one end connected to the second deformable mirror 58, Each is connected.
[0058]
Other configurations of this embodiment, that is, a release button 16, a strobe unit 18, a microphone unit 19 are provided on the upper substrate 15, and a microphone circuit, a strobe circuit and the like are mounted, Is provided with an image display device 22, an IF jack 26a, a DC jack 26b, a medium connector 28, and a CPU, a memory, an imaging circuit, an image processing circuit, a medium I / F circuit, a power supply circuit, and the like. Or, it is the same as the second embodiment.
[0059]
In addition, 64 is a mirror substrate connection flexible substrate connected between the mirror substrate 61 and the rear substrate 21, and 65 is an image sensor flexible substrate connected between the image sensor 60 and the rear substrate 21. And 30 is a battery and 36 is a finder unit.
[0060]
Next, the operation of the lens unit, which is the main part in the third embodiment configured as described above, will be described. The axially incident light beam that has entered the first deformable mirror 54 through the first lens 53 of the lens unit 51 is reflected in a substantially perpendicular direction by the mirror surface of the first deformable mirror 54, The light enters the second deformable mirror 58 through the combination lens group arranged at the center. The reflected light that has entered the second deformable mirror 58 is reflected again by the mirror surface, passes through the optical filter 59, enters the image sensor 60, and is photoelectrically converted.
[0061]
At this time, the main focusing adjustment is performed by adjusting the voltage applied to the first deformable mirror 54. By driving the second deformable mirror 58 together, focusing with less aberration can be obtained. . The zoom adjustment is performed by adjusting the first and second deformable mirrors 54 and 58. In this embodiment, since a combination lens group including a plurality of ordinary lenses is used instead of the free-form surface lens, the size of the lens unit can be further reduced.
[0062]
Next, a modification of the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9A is a front view showing the inside of a modified example of the apparatus main body with the front part removed, and FIG. 9B is a side view showing the inside of the apparatus main body with the side parts removed. 9C is a top cross-sectional view taken along line YY in FIG. 9A, and FIG. 9D is a top cross-sectional view taken along line XX in FIG. 9A. Members that are the same as or correspond to those in the third embodiment shown in FIGS. 7A to 7D are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.
[0063]
In the third embodiment shown in FIGS. 7A to 7D, a lens cover 52, a first lens 53, first and second deformable mirrors 54, 58, and three lenses 55, 56 are provided. , 57, and a lens unit 51 including an image sensor with an optical filter 60 arranged vertically in the apparatus main body 1. In this modification, the lens unit 51 is disposed in the apparatus main body 1. They are arranged in the horizontal direction so as to reduce the height dimension of the imaging device. In addition, this modified example is different from the third embodiment in that the positions of the strobe unit 18, the microphone unit 19, the optical finder unit 36, the IF jack 26a, the DC jack 26b, etc. are arranged with the lateral arrangement of the lens unit. The only difference is.
[0064]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10A is a front view showing the inside of the device main body of the fourth embodiment with the front portion removed, FIG. 10B is a side view sectional view, and FIG. 10C is a diagram. 10A is a top cross-sectional view along the line YY, FIG. 10D is a top cross-sectional view along the line XX in FIG. 10A, and FIG. Members which are the same as or correspond to those of the third embodiment shown in (D) to (D) are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0065]
In this embodiment, the image sensor 60 constituting the lens unit 51 is arranged below the front surface (incident side) of the lens cover 52 so as to be substantially perpendicular to the bottom surface of the device main body 1. Things. Then, in the lens unit 51 configured as described above, the axially incident light that has passed through the first lens 53 and has been reflected by the first deformable mirror 54 passes through the combination lens groups 55, 56, and 57, and The light is reflected again by the second deformable mirror 58, enters the image sensor 59, and is photoelectrically converted.
[0066]
Also in this embodiment, the main focus adjustment is performed by the first deformable mirror 54 and the second deformable mirror 58 is also driven, so that the focus adjustment with less aberration can be performed. The zoom adjustment can be performed by driving the second deformable mirrors 54 and 58 simultaneously.
[0067]
Next, a fifth embodiment will be described based on a schematic side sectional view shown in FIG. This embodiment is an extension of the configuration of the second embodiment shown in FIG. 5, in which two additional deformable mirrors are used, and the imaging surface of the imaging device is substantially positioned with respect to the bottom of the device body. The zoom adjustment can be performed in a vertical arrangement. 11, members that are the same as or correspond to those of the second embodiment shown in FIG. 5 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.
[0068]
In this embodiment, the first deformable mirror 72 is arranged so as to face the upper lens on the back of the free-form surface lens 43 (the upper part of the first optical surface facing the rear side of the device main body) at an interval. Similarly, a second deformable mirror 73 is arranged so as to face the lower back lens of the free-form surface lens 43 at an interval. The other configuration of the lens unit 71 is substantially the same as that of the second embodiment shown in FIG. 5, and includes a free-form surface lens 43, first and second deformable mirrors 72 and 73, an image sensor 48, and the like. Although the illustration of the positioning and holding of the lens cover 42 with respect to the lens cover 42 is partially omitted, it is the same as that of the second embodiment shown in FIG.
[0069]
In the fifth embodiment configured as described above, the axially incident light passing through the first lens 44 of the lens unit 71 and passing through the upper front lens surface of the free-form surface lens 43 passes through the free-form surface lens 43. The light enters the first deformable mirror 72 through the rear upper lens surface and is reflected. The reflected light passes through the rear upper lens surface again, is reflected by the front central lens surface of the free-form lens 43, passes through the rear lower lens surface, is incident on the second deformable mirror 73, and is reflected. The reflected light passes through the rear lower lens surface again, then enters the image sensor 48 via the optical filter 47, and is photoelectrically converted.
[0070]
At this time, focus adjustment is performed by adjusting the voltage applied to the first deformable mirror 72 or the first and second deformable mirrors 72 and 73, and zooming is performed by simultaneously adjusting the first and second deformable mirrors. Adjustments can be made. Also in this embodiment, by arranging the lens unit 71 in the device main body 1 in the horizontal direction, the height of the imaging device can be reduced.
[0071]
In each of the above embodiments, the variable shape mirror driven by the electrostatic force has been described. However, the variable shape mirror may be driven by the electrostatic force, and may be formed by the current flowing through the magnet and the reflective deformation surface. A device driven by the generated electromagnetic force (this type can also deform the reflective deformation surface into a convex shape), a device deformed by a piezoelectric effect using a piezoelectric material on the reflective deformation surface, or the like may be used.
[0072]
Further, in each of the above-described embodiments, a form in which the present invention is applied to a digital camera as an imaging device has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a video camera, a camera-equipped mobile phone, and a PDA.
[0073]
【The invention's effect】
As described above based on the embodiment, according to the first aspect of the present invention, the two deformable mirrors and the image sensor are arranged so as to be shared by the two opposing optical surfaces of the free-form lens. Therefore, it is possible to realize an imaging device including an optical device having a compact and efficient layout. According to the inventions according to the second to fourth aspects, it is possible to contribute to a reduction in the thickness of the imaging device. According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to obtain a miniaturized optical device that effectively utilizes the surface of the free-form surface lens on which the optical surface is not formed. According to the sixth aspect of the present invention, since the deformable mirror and the imaging device are arranged so as to be shared between two opposing optical surfaces of the free-form lens, a compact and efficient layout is provided. An imaging device provided with the above optical device can be realized. Further, according to the inventions according to claims 7 to 11, it is possible to reduce the thickness of the imaging device. Further, according to the twelfth aspect, it is possible to realize an imaging apparatus including an optical device capable of adjusting an optical magnification with a compact and efficient layout. Further, according to the inventions according to the thirteenth and fourteenth aspects, the optical device is arranged vertically in the imaging device main body, and the width of the imaging device can be reduced. Further, according to the inventions according to claims 15 and 16, the optical device is arranged horizontally in the imaging device main body, and the height of the imaging device can be reduced. According to the seventeenth aspect of the present invention, it is possible to adjust the focus with low power consumption and without generating a driving sound in an imaging device that is reduced in size and thickness. According to the eighteenth aspect of the present invention, it is possible to adjust the optical magnification with low power consumption and without generating a driving sound in an imaging device that is reduced in size and thickness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an imaging device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a configuration of first and second deformable mirrors according to the first embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a configuration of a lens unit in the first embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a modification of the first embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the second embodiment shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view showing an exploded lens unit in the third embodiment shown in FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram showing a modification of the third embodiment shown in FIG. 7;
FIG. 10 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Equipment
1a Boss
2 Lens unit
3 Lens cover
3a flange
3b transparent board
3c Opening for flexible board
3d slit for flexible board
4 Free-form lens
5 First deformable mirror
5a Disc type substrate
5b Ring-shaped support wall
5c Mirror body
6. Second deformable mirror
7 Optical filter
8 Image sensor
9 screws
10 First mirror flexible substrate
11 Second mirror flexible substrate
12 Mirror substrate
15 Top substrate
16 Release button
17 Operation switch
18 Strobe unit
19 Microphone unit
20 Strobe condenser
21 Back substrate
22 Image display device
23 Flexible imaging device substrate
25 Bottom board
26 I / O jack unit
26a DC jack
26b IF jack
27 Recording medium
28 Media Connector
29 Flexible substrate for mirror substrate
30 batteries
31 Battery cover
35 On-axis incident ray
41 Lens unit
42 Lens cover
43 Free-form lens
44 First lens
45 Deformable shape mirror
46 Second lens
47 Optical Filter
48 Image sensor
49 Imaging board
50 Flexible board for image sensor
51 Lens unit
52 Lens cover
53 First lens
54 First deformable mirror
55, 56, 57 lenses
58 Second deformable mirror
59 Optical filter
60 Image sensor
61 Mirror substrate
62 First mirror flexible substrate
63 Second mirror flexible substrate
64 Flexible board for mirror board connection
65 Flexible imaging device board
71 Lens unit
72 First deformable mirror
73 Second deformable mirror

Claims (18)

撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる第1及び第2の可変形状ミラーと、対向する2つの面を光学面とする自由曲面レンズと、前記第1及び第2の可変形状ミラーと自由曲面レンズにより導かれた光を受光する撮像素子とを備え、撮像機器本体前面側より入射した光を反射する前記第1の可変形状ミラーを、前記自由曲面レンズの光学面のうち撮像機器本体後面側に向いた第1の光学面に設け、前記第1の可変形状ミラーによる反射光を更に反射する前記第2の可変形状ミラーを、前記自由曲面レンズの光学面のうち撮像機器本体前面側に向いた第2の光学面に設け、前記第2の可変形状ミラーによる反射光を受光する前記撮像素子を前記自由曲面レンズの第1の光学面に、前記第1の可変形状ミラーと上下方向に並置させて設けたことを特徴とする撮像機器。In an imaging apparatus provided with an optical device for imaging, the optical device has first and second deformable mirrors capable of deforming the shape of a reflecting surface by energization, and two opposing surfaces as optical surfaces. A first variable lens configured to include a free-form surface lens, an image sensor that receives light guided by the first and second variable-shape mirrors, and the light guided by the free-form surface lens; A shape mirror provided on a first optical surface of the optical surface of the free-form surface lens facing the rear surface side of the imaging device main body, wherein the second deformable mirror further reflects light reflected by the first deformable mirror; Is provided on a second optical surface of the optical surface of the free-form surface lens facing the front side of the imaging device main body, and the imaging device that receives light reflected by the second deformable mirror is provided on the second optical surface of the free-form surface lens. 1 The optical surface, the first deformable mirror and imaging equipment vertically is juxtaposed, characterized in that provided. 少なくとも前記第1又は第2の可変形状ミラーのいずれかが、その反射面の外周縁を含む平面が当該撮像機器本体底面に対して略垂直になるように、設けられていることを特徴とする請求項1に係る撮像機器。At least one of the first and second deformable mirrors is provided such that a plane including an outer peripheral edge of a reflection surface thereof is substantially perpendicular to a bottom surface of the imaging device main body. The imaging device according to claim 1. 前記撮像素子の撮像面が、当該撮像機器本体底面に対して垂直方向寄りに傾斜させて配置されていることを特徴とする請求項1又は2に係る撮像機器。The imaging device according to claim 1, wherein an imaging surface of the imaging device is arranged to be inclined closer to a vertical direction with respect to a bottom surface of the imaging device main body. 前記撮像素子と前記撮像機器本体後面外装の間に電気基板を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に係る撮像機器。The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein an electric board is provided between the imaging device and a rear exterior of the imaging device main body. 少なくとも前記第1又は第2の可変形状ミラーの駆動用回路が設けられた電気基板を、前記自由曲面レンズの光学面が形成されていない面側に備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に係る撮像機器。5. An electric substrate provided with at least a driving circuit for driving the first or second deformable mirror is provided on a surface of the free-form surface lens on which an optical surface is not formed. The imaging device according to any one of the above. 撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる可変形状ミラーと、対向する2つの面が光学面である自由曲面レンズと、前記可変形状ミラー及びレンズにより導かれた光を受光する撮像素子とを備え、撮像機器本体前面側より入射した光を反射する前記可変形状ミラーを、前記自由曲面レンズの光学面のうち前記撮像機器本体後面側に向いた第1の光学面に設け、前記可変形状ミラーによる反射光を受光する前記撮像素子を前記撮像機器本体前面側に向いた第2の光学面に設けたことを特徴とする撮像機器。In an imaging apparatus including an optical device for imaging, the optical device includes a deformable mirror capable of deforming the shape of a reflecting surface by energization, a free-form surface lens in which two opposing surfaces are optical surfaces, An imaging device for receiving light guided by the deformable mirror and the lens, wherein the deformable mirror that reflects light incident from the front side of the imaging device main body includes the imaging device main body of the optical surface of the free-form surface lens An image pickup device, wherein the image pickup device is provided on a first optical surface facing a rear surface side, and the image pickup device for receiving light reflected by the deformable mirror is provided on a second optical surface facing a front surface side of the image pickup device main body. machine. 前記撮像素子の撮像面が、当該撮像機器本体底面に対してほぼ垂直となるように配置されていることを特徴とする請求項6に係る撮像機器。7. The imaging device according to claim 6, wherein an imaging surface of the imaging device is disposed so as to be substantially perpendicular to a bottom surface of the imaging device main body. 撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる第1及び第2の可変形状ミラーと、レンズと、前記第1及び第2の可変形状ミラーとレンズによって結像された光を光電変換する撮像素子とを備え、前記第1の可変形状ミラーによって撮像機器本体前面側より入射した光を略直角方向に反射させ、前記第1の可変形状ミラーによる前記反射光を更に前記第2の可変形状ミラーによって前記撮像機器本体後面側に反射させ、前記第2の可変形状ミラーによる反射光を受光する前記撮像素子を、前記撮像機器本体後面側になるような位置に設けたことを特徴とする撮像機器。In an imaging apparatus provided with an optical device for imaging, the optical device includes first and second deformable mirrors capable of deforming the shape of a reflecting surface by energization, a lens, and the first and second deformable mirrors. An imaging device for photoelectrically converting light formed by the lens and a lens formed by the lens, wherein the first variable shape mirror reflects light incident from the front side of the imaging device main body in a substantially right angle direction; The imaging device that reflects the reflected light from the deformable mirror further to the rear side of the imaging device main body by the second deformable mirror and receives the reflected light from the second deformable mirror, the rear surface of the imaging device main body. An imaging device characterized by being provided at a position on the side. 撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる第1及び第2の可変形状ミラーと、レンズと、前記第1及び第2の可変形状ミラーとレンズによって結像された光を光電変換する撮像素子とを備え、前記第1の可変形状ミラーによって撮像機器本体前面側より入射した光を略直角方向に反射させ、前記第1の可変形状ミラーによる前記反射光を更に前記第2の可変形状ミラーによって前記撮像機器本体の前面側に反射させ、前記第2の可変形状ミラーによる反射光を受光する前記撮像素子を、前記撮像機器本体前面側になるような位置に設けたことを特徴とする撮像機器。In an imaging apparatus provided with an optical device for imaging, the optical device includes first and second deformable mirrors capable of deforming the shape of a reflecting surface by energization, a lens, and the first and second deformable mirrors. An imaging device for photoelectrically converting light formed by the lens and a lens formed by the lens, wherein the first variable shape mirror reflects light incident from the front side of the imaging device main body in a substantially right angle direction; The imaging device that reflects the light reflected by the deformable mirror to the front side of the imaging device body by the second deformable mirror and receives the light reflected by the second deformable mirror; An imaging device, which is provided at a position on the front side. 前記撮像素子の撮像面が、当該撮像機器本体底面に対して略垂直となるように配置されていることを特徴とする請求項9に係る撮像機器。The imaging device according to claim 9, wherein an imaging surface of the imaging device is arranged to be substantially perpendicular to a bottom surface of the imaging device main body. 前記第1及び第2の可変形状ミラー間の光路中に前記レンズを設けたことを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に係る撮像機器。The imaging device according to claim 8, wherein the lens is provided in an optical path between the first and second deformable mirrors. 撮像用の光学装置を備えた撮像機器において、前記光学装置は、反射面の形状を通電によって変形させることができる第1及び第2の可変形状ミラーと、対向する2つの面を光学面とする自由曲面レンズと、前記第1及び第2の可変形状ミラーと自由曲面レンズにより導かれた光を受光する撮像素子とを備え、前記自由曲面レンズの光学面のうち撮像機器本体後面側に向いた第1の光学面に、前記第1の可変形状ミラーを撮像機器本体前面側より入射した光を反射するように配置し、更に前記第1の光学面に、前記第2の可変形状ミラーを前記第1の可変形状ミラーで反射されてから更に前記自由曲面レンズの光学面のうち撮像機器本体前面側に向いた第2の光学面で反射された光を撮像機器本体前面方向に反射するように配置し、前記第2の光学面に、前記撮像素子を前記第2の可変形状ミラーで反射された反射光を受光するように配置したことを特徴とする撮像機器。In an imaging apparatus provided with an optical device for imaging, the optical device has first and second deformable mirrors capable of deforming the shape of a reflecting surface by energization, and two opposing surfaces as optical surfaces. A free-form surface lens, and an image sensor for receiving light guided by the first and second deformable mirrors and the free-form surface lens, wherein the optical surface of the free-form surface lens faces a rear side of an imaging device main body. The first deformable mirror is disposed on a first optical surface so as to reflect light incident from the front side of the imaging device main body, and the second deformable mirror is further disposed on the first optical surface. The light reflected by the first deformable mirror and then reflected by the second optical surface of the free-form surface lens facing the front side of the imaging device main body is further reflected toward the front surface of the imaging device main body. Placing the second The optical surface, the imaging device, characterized in that a said imaging device so as to receive the reflected light reflected by the second deformable mirror. 前記光学装置に対する入射光軸と撮像素子に対する入射光軸を含む平面が、当該撮像機器本体の底面に垂直となるように、前記光学装置が配置されていることを特徴とする請求項1〜5,8〜12のいずれか1項に係る撮像機器。6. The optical device according to claim 1, wherein the optical device is arranged such that a plane including an optical axis incident on the optical device and an optical axis incident on an image sensor is perpendicular to a bottom surface of the imaging device body. The imaging device according to any one of claims 8 to 12. 前記光学装置に対する入射光軸と撮像素子に対する入射光軸を含む平面が、当該撮像機器本体の底面に垂直となるように、前記光学装置が配置されていることを特徴とする請求項6又は7に係る撮像機器。8. The optical device according to claim 6, wherein the optical device is arranged such that a plane including an optical axis incident on the optical device and an optical axis incident on the imaging device is perpendicular to a bottom surface of the imaging device main body. An imaging device according to claim 1. 前記光学装置に対する入射光軸と撮像素子に対する入射光軸を含む平面が、当該撮像機器本体の底面に平行となるように、前記光学装置が配置されていることを特徴とする請求項1〜5,8〜12のいずれか1項に係る撮像機器。6. The optical device according to claim 1, wherein the optical device is disposed such that a plane including an optical axis incident on the optical device and an optical axis incident on the imaging device is parallel to a bottom surface of the imaging device body. The imaging device according to any one of claims 8 to 12. 前記光学装置に対する入射光軸と撮像素子に対する入射光軸を含む平面が、当該撮像機器本体の底面に平行となるように、前記光学装置が配置されていることを特徴とする請求項6又は7に係る撮像機器。8. The optical device according to claim 6, wherein the optical device is arranged such that a plane including an optical axis incident on the optical device and an optical axis incident on the imaging device is parallel to a bottom surface of the imaging device main body. An imaging device according to claim 1. 前記可変形状ミラーは、前記反射面の形状によって合焦位置を調整することを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に係る撮像機器。17. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the deformable mirror adjusts a focus position according to a shape of the reflection surface. 前記可変形状ミラーは、前記反射面の形状によって光学倍率を調整することを特徴とする請求項1〜5,8〜13,15のいずれか1項に係る撮像機器。The imaging device according to claim 1, wherein the deformable mirror adjusts an optical magnification according to a shape of the reflection surface.
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