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JP2005189549A - Imaging unit and imaging equipment having the same - Google Patents

Imaging unit and imaging equipment having the same Download PDF

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JP2005189549A
JP2005189549A JP2003431488A JP2003431488A JP2005189549A JP 2005189549 A JP2005189549 A JP 2005189549A JP 2003431488 A JP2003431488 A JP 2003431488A JP 2003431488 A JP2003431488 A JP 2003431488A JP 2005189549 A JP2005189549 A JP 2005189549A
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JP
Japan
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imaging
displacement
prism
prism unit
unit
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Withdrawn
Application number
JP2003431488A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Nakashiro
泰生 中城
Yuji Imai
右二 今井
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging unit that has free curved face prisms and focusing mechanism which can be constructed compactly. <P>SOLUTION: The imaging unit 10 includes a prism unit 30, an imaging device 32, and a piezoelectric actuator 80. The piezoelectric actuator 80 functioning as a driving part has: a piezoelectric device 81 in which a plurality of piezoelectric bodies are stacked in a direction parallel to the light receiving face of the imaging device 32; refracting members 84 and 85 for increasing the expansion/contraction displacement of the piezoelectric device 81 and for changing the direction of the expansion/contraction displacement to a direction orthogonal to the light receiving face of the imaging device 32; and a communicating member 86. The piezoelectric actuator 80 transmits the displacement to the prism unit 30 in order to move the prism unit 30 in the direction orthogonal to the light receiving face of the imaging device 32. The imaging unit 10 includes a focusing control means for controlling the focused state of the prism unit 30 by applying a voltage of a specific level to the piezoelectric device 81. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、デジタルカメラ、カメラ付携帯電話等に用いる撮像装置に係り、特に、反射面等に自由曲面を用いたプリズムを使用する撮像装置と、それを用いた撮像用機器に関する。   The present invention relates to an imaging device used for a digital camera, a camera-equipped mobile phone, and the like, and more particularly, to an imaging device using a prism using a free curved surface as a reflecting surface and an imaging device using the imaging device.

近年、デジタルカメラやカメラ付携帯電話に使用される撮像装置として、共軸系の光学系を用いた撮像装置が多数出願されている。共軸系とは、光学系の光軸(撮像系の絞りと撮像画面の中心を結ぶ軸)に対してレンズ等の光学素子が回転対称に設けられた光学系である。共軸系の撮像装置は例えば、下記特許文献1〜3に開示されている。   In recent years, a large number of imaging apparatuses using a coaxial optical system have been filed as imaging apparatuses used for digital cameras and camera-equipped mobile phones. The coaxial system is an optical system in which optical elements such as lenses are provided in a rotationally symmetrical manner with respect to the optical axis of the optical system (the axis connecting the aperture of the imaging system and the center of the imaging screen). A coaxial imaging device is disclosed in, for example, the following Patent Documents 1 to 3.

最近のデジタルカメラやカメラ付携帯電話は、小型化、薄型化、高性能化が要求されてきており、これらの機器に共軸系の光学系を使用した撮像装置においては、撮像装置の大きさをコンパクトにしようとすると、レンズの枚数を少なくする必要がある。しかしレンズの枚数を少なくすると光学系で発生する収差を小さく抑えることが困難になり、画質が低下する。また画質を良くしようとすると、レンズの枚数を多くする必要が発生し、この結果、撮像装置が大きくなるという問題が発生する。   Recent digital cameras and camera-equipped mobile phones are required to be smaller, thinner, and higher in performance. In an imaging apparatus using a coaxial optical system for these devices, the size of the imaging apparatus is required. To make the lens compact, it is necessary to reduce the number of lenses. However, if the number of lenses is reduced, it becomes difficult to reduce the aberration generated in the optical system, and the image quality deteriorates. Further, when trying to improve the image quality, it is necessary to increase the number of lenses, and as a result, there arises a problem that the image pickup apparatus becomes large.

これらの問題点を解決するための一つの手段として、偏心光学系を使用した撮像装置が提案されている。例えば自由曲面等を使用したプリズムを使用した撮像光学系を使用した撮像装置が下記の特許文献4〜6に記載されている。   As one means for solving these problems, an imaging apparatus using a decentered optical system has been proposed. For example, Patent Documents 4 to 6 below describe an imaging apparatus using an imaging optical system using a prism using a free-form surface or the like.

これらの特許文献4〜6に記載されている技術の狙いは、プリズムを使用して撮像光学系を形成し、そのプリズムの光入射面や、光射出面、あるいは反射面に自由曲面を使用することによって、コンパクトでかつ画質の良い画像を得ることができる点である。特に、特許文献5(特開2002−196243号公報)や特許文献6(特開2003−84200号公報)では、2個のプリズムを組合わせ、物体に近い方の第1プリズムの光入射面、反射面、光射出面、および撮像面に近い方の第2プリズムの光入射面、二つの反射面、光射出面、の合計7面の全てに自由曲面を使用することが記載されている。   The aim of the techniques described in Patent Documents 4 to 6 is to form an imaging optical system using a prism, and use a free-form surface for the light incident surface, light exit surface, or reflecting surface of the prism. Thus, a compact and high-quality image can be obtained. In particular, in Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-196243) and Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-84200), two light prisms are combined, and the light incident surface of the first prism closer to the object, It is described that free curved surfaces are used for all seven surfaces in total, that is, the light incident surface, the two reflective surfaces, and the light exit surface of the second prism closer to the reflective surface, the light exit surface, and the imaging surface.

このような光学系の特徴としては、
(1)3面ある反射面はパワー(屈折力)を有する自由曲面を使用しているが、これらの反射面はレンズ等の屈折光学系に対して、大きなパワーを得ることができると同時に色収差の影響を受けない。
As a feature of such an optical system,
(1) The three reflecting surfaces use free-form surfaces having power (refractive power), but these reflecting surfaces can obtain a large power with respect to a refractive optical system such as a lens, and at the same time, chromatic aberration. Not affected.

(2)コンパクトな空間内に7面の光学面を有することができる。従って限られた空間内に光学要素を凝縮して設定することができる。 (2) It can have seven optical surfaces in a compact space. Accordingly, the optical elements can be condensed and set in a limited space.

(3)光学性能を高めるには光学系全体の光路長をある程度長くすることが望ましいが、このようなプリズム光学系を使用することにより、光路を折り曲げていることによって、光路長は長いが全体の大きさをコンパクトにすることができる。
以上の理由により、コンパクトでありながら、画質を高めることが可能である。
(3) Although it is desirable to increase the optical path length of the entire optical system to some extent in order to improve the optical performance, by using such a prism optical system, the optical path is bent, but the entire optical path length is long. The size of can be made compact.
For the above reasons, it is possible to improve image quality while being compact.

なお、特開平11−264927号公報に、共軸の光学系のピント調整方法として、圧電素子の変位を増幅する機構が記載されている。
特開2001−272587号公報 特開2002−267928号公報 特開2002−320122号公報 特開平11−326766号公報 特開2002−196243号公報 特開2003−84200号公報 特開平11−264927号公報
JP-A-11-264927 describes a mechanism for amplifying the displacement of a piezoelectric element as a method for adjusting the focus of a coaxial optical system.
JP 2001-272587 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-267928 JP 2002-320122 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-326766 JP 2002-196243 A JP 2003-84200 A JP 11-264927 A

光軸系の光学系を使用した撮像装置において、ピント合わせのための機構として、直流モータや、ステッピングモータ等を用いるものが公知であるが、これらのモータを使用する場合は、モータのサイズが大きいという問題がある。しかもモータの駆動力を減速するための減速機構がさらに必要となるため、撮像装置全体がさらに大きくなってしまう。このため、例えば薄型のデジタルカメラやカメラ付携帯電話に適用する上で不利である。   In an imaging device using an optical system of an optical axis system, a mechanism using a DC motor, a stepping motor, or the like is known as a focusing mechanism. However, when these motors are used, the size of the motor is small. There is a problem of being big. In addition, since the speed reduction mechanism for reducing the driving force of the motor is further required, the entire imaging apparatus is further increased. For this reason, it is disadvantageous when applied to, for example, a thin digital camera or a camera-equipped mobile phone.

また、減速機構を使用しない駆動源として、超音波モータを使用したピント合わせ機構が提案されている。しかしながらが、超音波モータを使用したピント合わせ機構は構造が複雑であり、コストが高くなってしまうという問題がある。   Further, a focusing mechanism using an ultrasonic motor has been proposed as a drive source that does not use a speed reduction mechanism. However, the focusing mechanism using an ultrasonic motor has a complicated structure and a high cost.

従ってこの発明の目的は、コンパクトに構成することが可能な自由曲面プリズムおよびピント合わせ機構を有する撮像装置と、それを用いた撮像用機器を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging device having a free-form surface prism and a focusing mechanism that can be configured compactly, and an imaging device using the imaging device.

第1の観点に基く本発明の撮像装置は、物体からの光束を入射して結像面に物体像を形成するための結像光学系をなすプリズムユニットであって、少なくとも2つの自由曲面形状の反射面を有し、物体からの光束を入射するための入射光軸と該結像光学系から前記結像面に光束を射出するための射出光軸とが略平行でかつ互いに離間されているプリズム光学系を含むプリズムユニットと、前記結像面に配置されて、前記プリズムユニットにより形成された物体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記プリズムユニットを前記撮像素子の受光面と平行な面内の所定の位置に規制するための規制手段と、複数の圧電体を前記撮像素子の受光面と平行な方向に積層してなる圧電素子と、前記圧電素子の伸縮変位を拡大するための変位拡大機構と、前記圧電素子の伸縮変位の方向を前記撮像素子の受光面と直交する方向に変換するための変位方向変換手段と、前記変位拡大機構および前記変位方向変換手段によって拡大されかつ方向変換された変位を前記プリズムユニットに伝達して該プリズムユニットを前記撮像素子の受光面と直交する方向に移動させる変位伝達部材と、前記圧電素子に対して所定の電圧を印加して前記プリズムユニットのピント状態を制御するためのピント制御手段と、を具備している。   An image pickup apparatus according to a first aspect of the present invention is a prism unit that forms an object image on an image formation surface by entering a light beam from an object, and has at least two free-form surfaces. The incident optical axis for entering the light beam from the object and the exit optical axis for emitting the light beam from the imaging optical system to the imaging surface are substantially parallel and spaced apart from each other. A prism unit including a prism optical system, an imaging element disposed on the imaging plane and converting an object image formed by the prism unit into an electrical signal, and the prism unit parallel to a light receiving surface of the imaging element. A restricting means for restricting to a predetermined position in a plane, a piezoelectric element formed by laminating a plurality of piezoelectric bodies in a direction parallel to the light receiving surface of the imaging element, and an expansion / contraction displacement of the piezoelectric element A displacement enlargement mechanism of A displacement direction converting means for converting the direction of expansion / contraction displacement of the piezoelectric element into a direction orthogonal to the light receiving surface of the imaging element, and the displacement expanded and direction-converted by the displacement enlarging mechanism and the displacement direction converting means. A displacement transmitting member that transmits to the prism unit and moves the prism unit in a direction orthogonal to the light receiving surface of the image sensor, and controls a focus state of the prism unit by applying a predetermined voltage to the piezoelectric element. And a focus control means.

第2の観点に基く本発明の撮像用機器は、前記撮像装置によって得られる電気信号に所定の電気的処理を施して画像データを得る処理手段と、前記処理手段からの前記画像データを、適用された情報記録媒体に記録するための記録手段とを具備している。撮像用機器の一例は、デジタルカメラやカメラ付きの携帯電話である。   The imaging apparatus of the present invention based on the second aspect applies processing means for obtaining image data by applying predetermined electrical processing to an electrical signal obtained by the imaging device, and the image data from the processing means. Recording means for recording on the recorded information recording medium. An example of the imaging device is a digital camera or a mobile phone with a camera.

この発明の好ましい形態では、前記圧電素子は、前記入射光軸と前記射出光軸とが並ぶ方向に前記複数の圧電体が積層されている。この構成によれば、結像光学系(プリズムユニット)の長手方向に多数の圧電体を積層することができるため、圧電体の積層方向の合計長さを大きくすることができ、ピント調整範囲を広げることが可能となる。   In a preferred embodiment of the present invention, the piezoelectric element is formed by laminating the plurality of piezoelectric bodies in a direction in which the incident optical axis and the emission optical axis are aligned. According to this configuration, since a large number of piezoelectric bodies can be stacked in the longitudinal direction of the imaging optical system (prism unit), the total length in the stacking direction of the piezoelectric bodies can be increased, and the focus adjustment range can be increased. It can be expanded.

前記プリズムユニットの一例は、2つのプリズムを有し、各プリズムは、それぞれ、少なくとも1つの自由曲面形状の反射面と、屈折力を有する光入射面と、屈折力を有する光射出面とを有し、さらに前記両プリズム間に配置された絞り部材を有している。   An example of the prism unit includes two prisms, and each prism has at least one free-form reflecting surface, a light incident surface having refractive power, and a light emitting surface having refractive power. And a diaphragm member disposed between the prisms.

この発明の好ましい形態では、前記変位拡大機構および前記変位方向変換手段が互いに共通の部材(例えばプレート部材)によって構成されている。この構成によれば、変位拡大機構と変位方向変換手段とを共通の部材としたので、部品点数の削減により、コストの削減と圧電素子の設置スペースを小さくすることが可能となる。   In a preferred embodiment of the present invention, the displacement magnifying mechanism and the displacement direction converting means are constituted by members common to each other (for example, a plate member). According to this configuration, since the displacement enlarging mechanism and the displacement direction converting means are used as a common member, it is possible to reduce the number of parts and reduce the cost and the installation space of the piezoelectric element.

この発明の好ましい形態では、前記変位拡大機構および前記変位方向変換手段は、前記圧電素子を挟んで該圧電素子の積層方向に延びるように各々配置されかつ略中央部分が屈折されかつ両端部分で前記圧電素子の積層方向の両端面を連結する一対の屈折部材と、略中央部分が屈折されていて両端部で前記一対の屈折部材の各々の略中央部を連絡する連絡部材とを有している。   In a preferred embodiment of the present invention, the displacement enlarging mechanism and the displacement direction converting means are respectively arranged so as to extend in the stacking direction of the piezoelectric elements with the piezoelectric elements interposed therebetween, and the substantially central portion is refracted and the end portions are at the ends. A pair of refracting members that connect both end surfaces of the piezoelectric elements in the stacking direction, and a connecting member that is refracted at a substantially central portion and communicates with the substantially central portions of the pair of refracting members at both ends. .

前記ピント制御手段の一例は、前記プリズムユニットを前記撮像素子の受光面と直交する方向の第1の位置と、該第1の位置よりも前記受光面から遠い第2の位置とを選択的に切換えて該プリズムユニットを位置決めする制御を行う。   An example of the focus control unit selectively selects a first position in a direction orthogonal to the light receiving surface of the image sensor and a second position farther from the light receiving surface than the first position. Switching is performed to control the positioning of the prism unit.

前記第1の位置は、撮像すべき物体の位置が所定の位置から略無限遠までの間にある場合に対応して撮像を行うための標準撮像位置であり、前記第2の位置は、撮像すべき物体の位置が前記所定の位置よりも近い場合に対応して撮像を行うためのマクロ撮像位置である。この構成によれば、標準撮像位置とマクロ撮像位置の切換えが可能となり、広い撮像領域に対応できる。   The first position is a standard imaging position for performing imaging corresponding to a case where the position of an object to be imaged is between a predetermined position and approximately infinity, and the second position is an imaging This is a macro imaging position for performing imaging corresponding to a case where the position of the object to be processed is closer than the predetermined position. According to this configuration, the standard imaging position and the macro imaging position can be switched, and a wide imaging area can be handled.

この明細書で言う標準撮像位置とは、至近距離から無限遠までほぼピントが合うパンフォーカスの撮像状態を意味する。マクロ撮像位置は、前記至近距離よりもさらに被写体までの距離が短い超至近領域での撮影に適した撮像状態を意味する。   The standard imaging position in this specification means a pan-focus imaging state in which the focus is almost in focus from a close range to infinity. The macro imaging position means an imaging state suitable for shooting in a very close range where the distance to the subject is further shorter than the close range.

この発明の好ましい形態では、物体までの距離を測定するための測距手段をさらに有し、前記ピント制御手段は、前記測距手段からの距離検出信号を入力して前記ピント制御を行うためのものであり、いわゆるオートフォーカス機構を構成するものである。   In a preferred embodiment of the present invention, there is further provided a distance measuring means for measuring the distance to the object, and the focus control means inputs the distance detection signal from the distance measuring means for performing the focus control. This constitutes a so-called autofocus mechanism.

この発明の好ましい他の形態では、ピント状態を検出するためのピント検出手段をさらに有し、前記ピント制御手段は、前記ピント検出手段からのピント検出信号を入力して前記ピント制御を行うものであり、いわゆる山登り制御が適用される。   In another preferred embodiment of the present invention, the camera further includes a focus detection unit for detecting a focus state, and the focus control unit performs the focus control by inputting a focus detection signal from the focus detection unit. Yes, so-called hill-climbing control is applied.

この発明の好ましい他の形態では、fc調整のためのfc調整データを記録するための調整値記録手段をさらに有し、前記ピント制御手段は、前記調整値記録手段からの前記fc調整データを加味して前記圧電素子に印加する電圧を決定する。   In another preferred embodiment of the present invention, the camera further comprises adjustment value recording means for recording fc adjustment data for fc adjustment, wherein the focus control means takes into account the fc adjustment data from the adjustment value recording means. Thus, a voltage to be applied to the piezoelectric element is determined.

この構成によれば、撮像装置を製造する上で不可避的に生じる各部品の寸法ばらつきや、組み上がり上のばらつき等によって、プリズムユニットの結像面と撮像素子の受光面の位置がずれても、そのことによる結像状態の悪化を、前記fc調整データ等を用いて矯正するようピント制御が行われる。このため常にベストの結像状態で良質な画像データを得ることができる。   According to this configuration, even if the positions of the imaging surface of the prism unit and the light receiving surface of the image sensor are shifted due to dimensional variations of components inevitably occurring in manufacturing the imaging device, variations in assembly, etc. Then, focus control is performed so as to correct the deterioration of the imaging state due to this by using the fc adjustment data or the like. For this reason, good quality image data can always be obtained in the best imaging state.

本発明によれば、積層型圧電素子を構成する複数の圧電体を、撮像素子の受光面と平行な方向に積層して配置し、さらに圧電素子の伸縮変位を拡大するとともに変位の方向を受光面に平行な方向から受光面と直交する方向に変換するようにしたので、圧電体の積層方向を受光面と直交する方向に配置する場合と比較して、圧電素子の積層方向の長さを大きくすることが可能となる。   According to the present invention, a plurality of piezoelectric bodies constituting a multilayer piezoelectric element are stacked in a direction parallel to the light receiving surface of the image sensor, and the expansion and contraction displacement of the piezoelectric element is further expanded and the direction of the displacement is received. Since the direction parallel to the surface is changed to the direction orthogonal to the light receiving surface, the length of the piezoelectric element in the stacking direction is longer than the case where the piezoelectric material is stacked in the direction orthogonal to the light receiving surface. It becomes possible to enlarge.

このため、プリズムユニットの可動範囲、すなわち撮像素子の受光面と直交する方向の可動範囲を大きくすることができ、ひいては、物体位置が至近から無限までの広い撮影領域を確保すること、および小型で薄型の撮像装置を得ることが可能となる。   For this reason, the movable range of the prism unit, that is, the movable range in the direction orthogonal to the light receiving surface of the image sensor can be increased. A thin imaging device can be obtained.

以下に本発明の第1の実施形態について、図1から図17を参照して説明する。
図1は撮像用機器の一例としてのデジタルカメラ1を示している。図2に示すようにデジタルカメラ1のハウジング2の内部に、撮像装置10と、処理手段としての画像処理回路11と、記録部12などが収容されている。画像処理回路11は、撮像装置10によって得られる電気信号に所定の電気的処理を施すことにより、画像データを得る機能を担っている。記録部12は、画像処理回路11からの画像データを、適用された記録媒体に記録するための記録手段として機能する。ここで、「適用された記録媒体」とは、このデジタルカメラ1に内蔵されたフラッシュメモリや、外部から挿脱可能なメモリカード等のことである。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a digital camera 1 as an example of an imaging device. As shown in FIG. 2, an imaging device 10, an image processing circuit 11 as a processing unit, a recording unit 12, and the like are accommodated in a housing 2 of the digital camera 1. The image processing circuit 11 has a function of obtaining image data by performing predetermined electrical processing on the electrical signal obtained by the imaging device 10. The recording unit 12 functions as a recording unit for recording the image data from the image processing circuit 11 on the applied recording medium. Here, the “applied recording medium” refers to a flash memory built in the digital camera 1, a memory card that can be inserted and removed externally, and the like.

ハウジング2に、レリーズボタン20やフラッシュ21、ファインダ光学系22、カバーガラス23等が設けられている。ハウジング2の背面に画像モニター24が設けられている。   The housing 2 is provided with a release button 20, a flash 21, a finder optical system 22, a cover glass 23, and the like. An image monitor 24 is provided on the back surface of the housing 2.

撮像装置10は、偏心光学系を構成するプリズムユニット30と、固定枠31を含んでいる。固定枠31の所定位置には、基板上に実装された例えばCCD等の撮像素子32が位置決め保持されている。   The imaging device 10 includes a prism unit 30 that constitutes a decentered optical system, and a fixed frame 31. An imaging element 32 such as a CCD mounted on the substrate is positioned and held at a predetermined position of the fixed frame 31.

プリズムユニット30の一例が図3〜図10に示されている。このプリズムユニット30は、第1プリズム41と、開口絞りを備えた絞り部材43と、第2プリズム42とを有している。絞り部材43は、第1および第2プリズム41,42を所定位置に保持するための保持部材としても機能する。   An example of the prism unit 30 is shown in FIGS. The prism unit 30 includes a first prism 41, a diaphragm member 43 having an aperture diaphragm, and a second prism 42. The diaphragm member 43 also functions as a holding member for holding the first and second prisms 41 and 42 at predetermined positions.

第2プリズム42の射出側にフィルタ等の光学部材44が配置されている。第2プリズム42から出た光は結像面45にて結像する。この結像面45に、プリズムユニット30により形成された物体像を電気信号に変換するための撮像素子32の受光面が配置されている。   An optical member 44 such as a filter is disposed on the exit side of the second prism 42. The light emitted from the second prism 42 forms an image on the image plane 45. A light receiving surface of an image sensor 32 for converting an object image formed by the prism unit 30 into an electric signal is disposed on the image plane 45.

図3に示されるように、第1プリズム41は、入射面51と、回転非対称な反射面52と、射出面53とを有する偏心プリズムである。図5に示されるように第1プリズム41の射出面53は、その有効径部53aの外側領域に平面に形成された平面部53bを有している。平面部53bは、円柱状に形成された2つの位置決め部53c,53dと、半球面状に形成された3つの突起部53e,53f,53gなどを有している。位置決め部53c,53dは、有効径部53aの外側位置に設けられている。図4では、位置決め部53c,53dは、有効径部53aを挟んで、互いに対向するように設けられている。   As shown in FIG. 3, the first prism 41 is an eccentric prism having an entrance surface 51, a rotationally asymmetric reflection surface 52, and an exit surface 53. As shown in FIG. 5, the exit surface 53 of the first prism 41 has a flat surface portion 53b formed in a flat surface outside the effective diameter portion 53a. The flat surface portion 53b has two positioning portions 53c and 53d formed in a columnar shape, three projecting portions 53e, 53f, and 53g formed in a hemispherical shape. The positioning portions 53c and 53d are provided at positions outside the effective diameter portion 53a. In FIG. 4, the positioning portions 53c and 53d are provided to face each other with the effective diameter portion 53a interposed therebetween.

突起部53e,53gは、有効径部53aを挟む位置決め部53c,53dの外側位置に設けられている。よって、有効径部53aの中心位置からの距離で比べると、位置決め部53c,53dまでの距離に比べて、突起部53e,53gまでの距離の方が長い。突起部53fは、有効径部53aの外側であって、位置決め部53c,53dの内側位置に設けられている。このように、3つの突起部のうち、少なくとも2つの突起部は、有効径部53aの中心位置からの距離で比べると、位置決め部までの距離に比べて長い(遠い)位置に設けられている。   The protrusions 53e and 53g are provided at positions outside the positioning portions 53c and 53d that sandwich the effective diameter portion 53a. Therefore, when compared with the distance from the center position of the effective diameter portion 53a, the distance to the projecting portions 53e and 53g is longer than the distance to the positioning portions 53c and 53d. The protruding portion 53f is provided outside the effective diameter portion 53a and inside the positioning portions 53c and 53d. As described above, at least two of the three protrusions are provided at positions that are longer (distant) than the distance to the positioning portion as compared with the distance from the center position of the effective diameter portion 53a. .

図3に示すように第2プリズム42は、入射面61と、反射面62と、反射面63と、射出面64とを有する偏心プリズムで構成されている。反射面62と反射面63のうち少なくとも一つは回転非対称な面である。   As shown in FIG. 3, the second prism 42 is composed of an eccentric prism having an incident surface 61, a reflecting surface 62, a reflecting surface 63, and an exit surface 64. At least one of the reflecting surface 62 and the reflecting surface 63 is a rotationally asymmetric surface.

第2プリズム42の入射面61は、図6に示すように、その有効径部61aの外側領域に平面に形成された平面部61bを有している。平面部61bは、円柱状に形成された2つの位置決め部61c,61dと、半球面状に形成された3つの突起部61e,61f,61gを有している。位置決め部61c,61dは、有効径部61aを挟む外側位置に設けられている。突起部61e,61gは、有効径部61aを挟む位置決め部61c,61dの外側位置に設けられている。突起部61fは、有効径部61aの外側であって位置決め部61c,61dの内側位置に設けられている。また、突起部61e,61f,61gは、入射面61上において非対称に配置されている。   As shown in FIG. 6, the incident surface 61 of the second prism 42 has a flat surface portion 61 b that is formed in a flat surface outside the effective diameter portion 61 a. The flat portion 61b has two positioning portions 61c and 61d formed in a columnar shape and three protrusions 61e, 61f and 61g formed in a hemispherical shape. The positioning portions 61c and 61d are provided at outer positions sandwiching the effective diameter portion 61a. The protrusions 61e and 61g are provided at positions outside the positioning portions 61c and 61d that sandwich the effective diameter portion 61a. The protrusion 61f is provided outside the effective diameter portion 61a and inside the positioning portions 61c and 61d. Further, the protrusions 61e, 61f, 61g are arranged asymmetrically on the incident surface 61.

図7〜図9に示すように、保持部材としても機能する絞り部材43は、2つのプリズム41,42の光学作用面の有効径に合わせて構成された開口部62aを備えている。絞り部材43は、開口部62aの外側に平面状に形成された平面部62b,62cを両面に有している。   As shown in FIGS. 7 to 9, the diaphragm member 43 that also functions as a holding member includes an opening 62 a configured to match the effective diameter of the optical action surfaces of the two prisms 41 and 42. The diaphragm member 43 has planar portions 62b and 62c formed on the both sides on the outside of the opening 62a.

平面部62b,62cには、位置決め保持部62d,62e,62f,62gが形成されている。これらの位置決め保持部62d〜62gは、第1および第2プリズム41,42の位置決め部53c,53d,61c,61dに対応する位置に形成され、位置決め部53c,53d,61c,61dの形状に合わせて、嵌合可能な貫通孔として形成されている。   Positioning and holding portions 62d, 62e, 62f, and 62g are formed on the flat portions 62b and 62c. These positioning holding portions 62d to 62g are formed at positions corresponding to the positioning portions 53c, 53d, 61c, 61d of the first and second prisms 41, 42, and are matched to the shapes of the positioning portions 53c, 53d, 61c, 61d. Thus, it is formed as a through-hole that can be fitted.

絞り部材43の肉厚Hの一例は、H=1.12mm、第1および第2プリズム41,42の位置決め部の長さtの一例は、それぞれt=0.55mmで設計されている。この場合、t/H=0.49である。   An example of the thickness H of the diaphragm member 43 is designed to be H = 1.12 mm, and examples of the lengths t of the positioning portions of the first and second prisms 41 and 42 are each set to t = 0.55 mm. In this case, t / H = 0.49.

このように構成されたプリズムユニット30は、第1プリズム41を、絞り部材43の平面部62b側から、位置決め部53cを位置決め保持部62dに嵌合させ、位置決め部53dを位置決め保持部62eに嵌合させる。これにより、第1プリズム41の位置が決まる。   In the prism unit 30 configured in this way, the first prism 41 is fitted from the flat portion 62b side of the diaphragm member 43 with the positioning portion 53c fitted into the positioning holding portion 62d and the positioning portion 53d fitted into the positioning holding portion 62e. Combine. Thereby, the position of the first prism 41 is determined.

このとき、第1プリズム41の突起部53e,53f,53gが絞り部材43の平面部62bに当接することで、第1プリズム41の絞り部材43に対する傾きが決まる。同様に、第2プリズム42を、絞り部材43の平面部62c側から、位置決め部61cを位置決め保持部62fに嵌合させ、かつ、位置決め部61dを位置決め保持部62gに嵌合させる。これにより、第2プリズム42の位置が決まる。このとき、第2プリズム42の突起部61e,61f,61gが絞り部材43の平面部62cに当接することで、第2プリズム42の絞り部材43に対する傾きが決まる。   At this time, the protrusions 53e, 53f, 53g of the first prism 41 abut on the flat surface portion 62b of the diaphragm member 43, whereby the inclination of the first prism 41 with respect to the diaphragm member 43 is determined. Similarly, the positioning part 61c is fitted to the positioning holding part 62f, and the positioning part 61d is fitted to the positioning holding part 62g from the flat part 62c side of the diaphragm member 43. Thereby, the position of the second prism 42 is determined. At this time, the protrusions 61e, 61f, 61g of the second prism 42 abut on the flat surface portion 62c of the diaphragm member 43, whereby the inclination of the second prism 42 with respect to the diaphragm member 43 is determined.

このようにして、図10に示すように、第1プリズム41と第2プリズム42は絞り部材43の両側に保持される。図10の状態において、第1および第2プリズム41,42の絞り部材43に対する傾きの調整が必要な場合には、傾き方向および傾きの度合いに応じて第1プリズム41の突起部53e,53f,53gと、第2プリズム42の突起部61e,61f,61gを所定量削ることで、プリズム41,42の傾きを簡単に調整することができる。   In this way, the first prism 41 and the second prism 42 are held on both sides of the aperture member 43 as shown in FIG. In the state of FIG. 10, when it is necessary to adjust the inclination of the first and second prisms 41 and 42 with respect to the diaphragm member 43, the protrusions 53 e, 53 f, 53 f, 53 f, 53 f, 53 f, The inclinations of the prisms 41 and 42 can be easily adjusted by cutting the protrusions 61e, 61f, and 61g of the second prism 42 by a predetermined amount.

以上説明したように本実施形態のプリズムユニット30は、物体からの光束を入射して結像面45に物体像を形成するためのものであって、少なくとも2面の自由曲面形状の反射面52,62,63を有している。しかも、物体からの光束を入射するための入射光軸とプリズムユニット30から結像面45に光束を射出するための射出光軸とが略平行であり、かつ所定の間隔を有するプリズム光学系によって構成されている。   As described above, the prism unit 30 according to the present embodiment is used to form an object image on the imaging surface 45 by entering a light beam from an object, and includes at least two free-form reflecting surfaces 52. , 62, 63. In addition, the incident optical axis for entering the light beam from the object and the exit optical axis for emitting the light beam from the prism unit 30 to the imaging surface 45 are substantially parallel, and the prism optical system has a predetermined interval. It is configured.

前記プリズムユニット30は、図11から図13に示されるようにケース70に収容される。ケース70には、第1プリズム41の入射面51に対向する位置に入射窓71が形成されている。プリズムユニット30はケース70の内部の所定位置に固定されている。例えば、絞り部材43の側部に形成された凸部からなる受け部材72をケース70の凹部(切欠き部)73に嵌合させ、かつ、両者が互いに接着される。   The prism unit 30 is accommodated in a case 70 as shown in FIGS. An incident window 71 is formed in the case 70 at a position facing the incident surface 51 of the first prism 41. The prism unit 30 is fixed at a predetermined position inside the case 70. For example, the receiving member 72 formed of a convex portion formed on the side portion of the diaphragm member 43 is fitted into the concave portion (notch portion) 73 of the case 70, and both are bonded to each other.

図12と図13に示されるように、固定枠31に一対のガイド部材75,76が形成されている。これらガイド部材75,76は、ケース70に形成された係合部77,78に嵌合する。ガイド部材75,76は、ケース70が撮像素子32の受光面と平行な方向(図11に矢印XおよびZで示す方向)に移動することを規制するとともに、ケース70が撮像素子32の受光面と直交する方向(矢印Yで示す方向)に移動することを許容する。これらガイド部材75,76と係合部77,78によって、プリズムユニット30を撮像素子32の受光面と平行な面内の所定位置に規制するための規制手段が構成されている。   As shown in FIGS. 12 and 13, a pair of guide members 75 and 76 are formed on the fixed frame 31. These guide members 75 and 76 are fitted into engaging portions 77 and 78 formed in the case 70. The guide members 75 and 76 restrict the case 70 from moving in a direction parallel to the light receiving surface of the image sensor 32 (directions indicated by arrows X and Z in FIG. 11), and the case 70 receives the light receiving surface of the image sensor 32. It is allowed to move in a direction orthogonal to the direction (direction indicated by arrow Y). The guide members 75 and 76 and the engaging portions 77 and 78 constitute restriction means for restricting the prism unit 30 to a predetermined position in a plane parallel to the light receiving surface of the image sensor 32.

この撮像装置10は、プリズムユニット30を撮像素子32の受光面と直交する方向に駆動するための駆動部として機能する圧電アクチュエータ80を備えている。この圧電アクチュエータ80は、プリズムユニット30をガイド部材75,76に沿って、プリズムユニット30の姿勢を保持しながらプリズムユニット30を前記Y方向に移動可能に駆動する機能を担っている。   The imaging apparatus 10 includes a piezoelectric actuator 80 that functions as a driving unit for driving the prism unit 30 in a direction orthogonal to the light receiving surface of the imaging element 32. The piezoelectric actuator 80 has a function of driving the prism unit 30 so as to be movable in the Y direction while maintaining the posture of the prism unit 30 along the guide members 75 and 76.

以下に圧電アクチュエータ80について説明する。
図14に示すように、圧電アクチュエータ80は、圧電効果(ピエゾ効果)を利用する積層型の圧電素子81と、圧電素子81を保持する保持部材82,83と、変位拡大機構および変位方向変換手段を兼ねる一対の薄板ばね状の屈折部材84,85と、屈折部材84,85の各々の略中央部を連絡しかつ変位拡大機構を兼ねる連絡部材86,87などを備えている。
Hereinafter, the piezoelectric actuator 80 will be described.
As shown in FIG. 14, the piezoelectric actuator 80 includes a laminated piezoelectric element 81 that uses a piezoelectric effect (piezo effect), holding members 82 and 83 that hold the piezoelectric element 81, a displacement enlarging mechanism, and a displacement direction converting means. And a pair of thin plate spring-like refracting members 84 and 85, and connecting members 86 and 87 that communicate with the substantially central portions of the refracting members 84 and 85 and also serve as a displacement enlarging mechanism.

圧電素子81は、個々が板状をなす複数の圧電体90を、前記撮像素子32の受光面と平行な方向に積層したものであり、圧電体90の一つ一つの変位量は小さいが、このように多数の圧電体90を厚み方向に積層することにより、圧電素子81全体として大きな変位が得られるようになっている。   The piezoelectric element 81 is formed by laminating a plurality of piezoelectric bodies 90 each having a plate shape in a direction parallel to the light receiving surface of the imaging element 32. Although the displacement amount of each piezoelectric body 90 is small, Thus, a large displacement can be obtained as a whole of the piezoelectric element 81 by laminating a large number of piezoelectric bodies 90 in the thickness direction.

拡大ばね部材として機能する屈折部材84,85は、圧電素子81を挟んで圧電素子81の積層方向に延びるように配置されている。屈折部材84,85のそれぞれの両端部84a,85aは、圧電素子81の積層方向の両端面に設けられた保持部材82,83に、接着等によって固定されている。   The refracting members 84 and 85 functioning as expansion spring members are arranged so as to extend in the stacking direction of the piezoelectric elements 81 with the piezoelectric element 81 interposed therebetween. Both end portions 84a and 85a of the refracting members 84 and 85 are fixed to the holding members 82 and 83 provided on both end surfaces of the piezoelectric element 81 in the stacking direction by adhesion or the like.

屈折部材84,85の略中央部分84b,85bは、それぞれが外側に凸となるように所定の角度(鈍角)をなして山形に屈折されている。一方の屈折部材84の中央部分84bの両側に腕部84c,84dが形成されている。他方の屈折部材85の中央部分85bの両側にも腕部85c,85dが形成されている。   The substantially central portions 84b and 85b of the refracting members 84 and 85 are refracted in a mountain shape at a predetermined angle (obtuse angle) so that each of them protrudes outward. Arm portions 84c and 84d are formed on both sides of the central portion 84b of one refractive member 84. Arms 85c and 85d are also formed on both sides of the central portion 85b of the other refractive member 85.

屈折部材84,85の中央部分84b,85bを連結する連絡部材86,87は、それぞれ、略中央部分86b(図14では一方のみ示す)が外側に凸となるように所定の角度(鈍角)をなして山形に屈折されている。   The connecting members 86 and 87 connecting the central portions 84b and 85b of the refracting members 84 and 85 each have a predetermined angle (obtuse angle) such that the substantially central portion 86b (only one is shown in FIG. 14) is convex outward. It is refracted into a mountain shape.

一方の連絡部材86の中央部分86bの両側に腕部86c,86dが形成されている。連絡部材86の腕部86c,86dは、それぞれ中央部分86bに向かって幅が広くなるようなテーパ−形状となっている。腕部86c,86dがこのようなテーパ−形状となっている理由は、腕部86c,86dが変形する際の曲げモーメントを均一化するためである。他方の連絡部材87の中央部分の両側にも同様の腕部が形成されている。   Arm portions 86 c and 86 d are formed on both sides of the central portion 86 b of one connecting member 86. Each of the arm portions 86c and 86d of the connecting member 86 has a tapered shape such that the width becomes wider toward the central portion 86b. The reason why the arm portions 86c and 86d have such a tapered shape is to make the bending moment uniform when the arm portions 86c and 86d are deformed. Similar arm portions are formed on both sides of the central portion of the other connecting member 87.

このように構成された積層型圧電素子81に所定の電圧を印加することで、圧電素子81がその積層方向に伸縮する。一方の連絡部材86の中央部分86bは、出力部として機能し、この中央部分86bに、プリズムユニット30側の受け部材72の当て付け面72aが当接するようになっている。   By applying a predetermined voltage to the multilayer piezoelectric element 81 configured as described above, the piezoelectric element 81 expands and contracts in the stacking direction. The central portion 86b of one connecting member 86 functions as an output portion, and the abutting surface 72a of the receiving member 72 on the prism unit 30 side comes into contact with the central portion 86b.

このように構成された圧電アクチュエータ80において、圧電素子81に電圧が印加されると、圧電素子81が図14中に矢印X1で示す一次変位の方向に変位する。この一次変位X1は、保持部材82,83を介して、屈折部材84,85に伝達され、印加された電圧の極性に応じて、屈折部材84,85の腕部84c,84d,85c,85dの屈曲状態が増す方向または伸びる方向に増幅されるとともに、屈折部材84,85の中央部分84b,85bが矢印X2で示す二次変位の方向に変位する。   In the piezoelectric actuator 80 configured as described above, when a voltage is applied to the piezoelectric element 81, the piezoelectric element 81 is displaced in the primary displacement direction indicated by the arrow X1 in FIG. This primary displacement X1 is transmitted to the refracting members 84 and 85 through the holding members 82 and 83, and the arm portions 84c, 84d, 85c and 85d of the refracting members 84 and 85 according to the polarity of the applied voltage. While being amplified in the direction in which the bent state increases or extends, the central portions 84b, 85b of the refractive members 84, 85 are displaced in the direction of the secondary displacement indicated by the arrow X2.

この二次変位X2が連絡部材86,87に伝達されることにより、腕部86c,86d(図14では一方の連絡部材86のみ示す)の屈曲状態が増す方向または伸びる方向に増幅されるとともに、中央部分86bが矢印Y1で示す三次変位の方向に変位する。例えば二次変位X2は、一次変位X1の数倍から数十倍に拡大され、さらに三次変位Y1では、一次変位X1の数十倍以上に拡大される。他方の連絡部材87においても同様の増幅作用が生じる。   By transmitting this secondary displacement X2 to the connecting members 86 and 87, the bending state of the arm portions 86c and 86d (only one connecting member 86 is shown in FIG. 14) is amplified in the direction of increasing or extending, The central portion 86b is displaced in the direction of the tertiary displacement indicated by the arrow Y1. For example, the secondary displacement X2 is expanded from several times to several tens of times of the primary displacement X1, and further, the tertiary displacement Y1 is expanded to several tens of times or more of the primary displacement X1. A similar amplifying action occurs in the other connecting member 87.

これら屈折部材84,85と連絡部材86,87によって、この発明で言う変位拡大機構(圧電素子81の伸縮変位を拡大するための機構)と、変位方向変換手段(圧電素子81の伸縮変位の方向を撮像素子32の受光面と直交する方向に変換する手段)とを兼ねる増幅部91が構成されている。   By these refracting members 84 and 85 and connecting members 86 and 87, a displacement enlarging mechanism (mechanism for enlarging expansion / contraction displacement of the piezoelectric element 81) referred to in the present invention and a displacement direction converting means (direction of expansion / contraction displacement of the piezoelectric element 81). The amplifying unit 91 is also configured to serve as a means for converting the signal into a direction orthogonal to the light receiving surface of the image sensor 32.

この結果、圧電素子81の変位は、増幅部91によって数十倍以上に拡大され、出力部として機能する連絡部材86の中央部分86bから、受け部材72を介して、プリズムユニット30に伝達される。連絡部材86の中央部分86bは、前記変位拡大機構と変位方向変換手段とによって拡大されかつ方向変換された圧電素子81の変位を、プリズムユニット30に伝達してプリズムユニット30を撮像素子32の受光面と直交する方向に移動させるための変位伝達部材としても機能する。   As a result, the displacement of the piezoelectric element 81 is enlarged several tens of times or more by the amplifying unit 91 and transmitted to the prism unit 30 through the receiving member 72 from the central portion 86b of the connecting member 86 functioning as the output unit. . The central portion 86b of the connecting member 86 transmits the displacement of the piezoelectric element 81 expanded and direction-converted by the displacement magnifying mechanism and the displacement direction converting means to the prism unit 30, and the prism unit 30 is received by the image sensor 32. It also functions as a displacement transmission member for moving in a direction orthogonal to the surface.

このように構成された本実施形態の圧電アクチュエータ80の増幅部91は、拡大ばね部材として機能する屈折部材84,85と連絡部材86,87の座屈変形を利用して変位を拡大するものであり、ばね性を有するプレート部材によって一体に構成することができる。このため、積層型圧電素子81の変位を効率良く拡大して出力部まで伝達することができ、駆動部としての圧電アクチュエータ80自体も小形に構成することができる。   The amplifying portion 91 of the piezoelectric actuator 80 according to the present embodiment configured as described above expands the displacement by utilizing the buckling deformation of the refracting members 84 and 85 and the connecting members 86 and 87 that function as expanding spring members. Yes, it can be formed integrally by a plate member having springiness. For this reason, the displacement of the multilayer piezoelectric element 81 can be efficiently expanded and transmitted to the output unit, and the piezoelectric actuator 80 itself as the drive unit can be configured in a small size.

また、圧電素子81を構成する複数の圧電体90を、撮像素子32の受光面と平行な方向、すなわち入射光軸と射出光軸とが並ぶ方向に積層して配置し、圧電素子81の伸縮変位を拡大するとともに、変位の方向を、前記受光面に平行な方向(矢印Xで示す方向)から、受光面と直交する方向(矢印Yで示す方向)に変換するため、圧電体81が前記受光面と直交する方向に積層される場合と比較して、圧電素子81の積層方向の長さを大きく取ることが可能となる。   In addition, a plurality of piezoelectric bodies 90 constituting the piezoelectric element 81 are stacked in the direction parallel to the light receiving surface of the imaging element 32, that is, the direction in which the incident optical axis and the outgoing optical axis are aligned, and the piezoelectric element 81 expands and contracts. In order to expand the displacement and change the direction of displacement from a direction parallel to the light receiving surface (a direction indicated by an arrow X) to a direction orthogonal to the light receiving surface (a direction indicated by an arrow Y), Compared with the case where the piezoelectric elements 81 are stacked in the direction orthogonal to the light receiving surface, the length of the piezoelectric elements 81 in the stacking direction can be increased.

言い換えると、結像光学系(プリズムユニット30)の長手方向に多数の圧電体90を積層することができるため、圧電体90の積層方向の合計長さを大きくすることができ、ピント調整範囲を広げることが可能となる。   In other words, since a large number of piezoelectric bodies 90 can be stacked in the longitudinal direction of the imaging optical system (prism unit 30), the total length of the piezoelectric bodies 90 in the stacking direction can be increased, and the focus adjustment range can be increased. It can be expanded.

この撮像装置10は、さらに、圧電素子81に所定の電圧を印加してプリズムユニット30のピント状態を制御するためのピント制御手段100(図15に示す)を備えている。以下にこのピント制御手段100について説明する。   The imaging apparatus 10 further includes a focus control unit 100 (shown in FIG. 15) for applying a predetermined voltage to the piezoelectric element 81 to control the focus state of the prism unit 30. The focus control means 100 will be described below.

図15は、ピント制御手段100を内蔵するデジタルカメラ1の回路構成等を示すブロック図である。ピント制御手段100は、プリズムユニット30のピント合わせを行うために、該プリズムユニット30をガイド部材75,76に沿って移動させるべく圧電アクチュエータ80を制御する機能と、プリズムユニット30を図2に示す標準撮像位置P1とマクロ撮像位置P2とに選択的に位置決め保持する機能とを兼ねている。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a circuit configuration and the like of the digital camera 1 incorporating the focus control unit 100. The focus control means 100 has a function of controlling the piezoelectric actuator 80 to move the prism unit 30 along the guide members 75 and 76 in order to focus the prism unit 30, and the prism unit 30 is shown in FIG. This also serves as a function of selectively positioning and holding the standard imaging position P1 and the macro imaging position P2.

そしてこの実施形態のピント制御手段100は、測距手段として機能する測距装置101を具備し、この測距装置101と前記圧電アクチュエータ80とを用いて、プリズムユニット30のピント合わせを行うものである。   The focus control means 100 of this embodiment includes a distance measuring device 101 that functions as a distance measuring means, and uses this distance measuring device 101 and the piezoelectric actuator 80 to focus the prism unit 30. is there.

測距装置101は、周知の測距装置と同様に、発光装置102から光ビームを物体に向けて射出し、その反射光を受光装置103で受光することによって、例えば三角測量の原理により、測距回路104にて距離を演算するようになっている。測距回路104によって検出された物体までの距離は、シーケンス制御回路110に入力される。   The distance measuring device 101, like the known distance measuring device, emits a light beam from the light emitting device 102 toward the object and receives the reflected light by the light receiving device 103, for example, based on the principle of triangulation. The distance circuit 104 calculates the distance. The distance to the object detected by the distance measuring circuit 104 is input to the sequence control circuit 110.

シーケンス制御回路110には、操作部材群111や、測距データを調整する際に用いるAF調整データおよびfc調整データを記憶する調整値メモリ112、あるいはフレームメモリ113等が接続されている。操作部材群111には、レリーズボタン20や、標準撮像とマクロ撮像を切換えるためのモード切換え用スイッチ等が含まれている。   The sequence control circuit 110 is connected to an operation member group 111, an adjustment value memory 112 for storing AF adjustment data and fc adjustment data used for adjusting distance measurement data, a frame memory 113, and the like. The operation member group 111 includes a release button 20 and a mode switching switch for switching between standard imaging and macro imaging.

撮像素子32によって得られた画像の電気信号は、CCDインタフェース114を介して、処理手段としての画像処理回路11に入力され、さらに圧縮/伸長回路115と記録部12を経て、画像の記録媒体116に記録される。その画像は、モニターインタフェイス117を介してモニター24に映し出すことができる。   The electrical signal of the image obtained by the image pickup device 32 is input to the image processing circuit 11 as processing means via the CCD interface 114, and further passes through the compression / decompression circuit 115 and the recording unit 12, and then the image recording medium 116. To be recorded. The image can be displayed on the monitor 24 via the monitor interface 117.

圧電アクチュエータ80を構成する圧電素子81には、圧電素子駆動回路120が接続されており、前記測距装置101から出力される距離検出信号に基いて、前記圧電アクチュエータ80に印加する電圧を制御するようになっている。   A piezoelectric element driving circuit 120 is connected to the piezoelectric element 81 constituting the piezoelectric actuator 80, and controls the voltage applied to the piezoelectric actuator 80 based on the distance detection signal output from the distance measuring device 101. It is like that.

図16は測距装置101を使用するデジタルカメラ1の撮影時の処理の流れを示している。図16のステップS1においてレリーズボタンが押されたことが検出されると、ステップS2において、前記操作部材群111の切換えスイッチがマクロモードであるか否かが判断される。   FIG. 16 shows the flow of processing at the time of shooting with the digital camera 1 using the distance measuring device 101. When it is detected in step S1 in FIG. 16 that the release button has been pressed, it is determined in step S2 whether or not the changeover switch of the operation member group 111 is in the macro mode.

マクロモードの場合、図16のステップS3においてマクロ撮像に対応したプリズムユニット30の駆動量が演算され、所定の電圧が圧電アクチュエータ80に印加されることにより、プリズムユニット30がマクロ撮像位置(図2に示す)まで一気に移動したのち下記ステップS7に移行する。なお、プリズムユニット30は、屈折力を有するプリズム41,42がレンズとしての機能も果たすため、図16,図18,図19では“レンズ”という語句を用いている。   In the macro mode, the driving amount of the prism unit 30 corresponding to macro imaging is calculated in step S3 of FIG. 16, and a predetermined voltage is applied to the piezoelectric actuator 80, whereby the prism unit 30 is moved to the macro imaging position (FIG. 2). After that, the process proceeds to step S7 below. The prism unit 30 uses the term “lens” in FIGS. 16, 18 and 19 because the prisms 41 and 42 having refractive power also function as lenses.

マクロモードでない場合、ステップS4において、前記測距装置101を用いて物体までの測距データ(AFD)を求める。図17は、実際の物体距離と測距データとの関係を示している。この図に示されるように、物体距離と測距データとの関係(設計上の対応関係)は、線分L1で示すように、おおむね比例関係にある。   If not in the macro mode, the distance measuring data (AFD) up to the object is obtained using the distance measuring device 101 in step S4. FIG. 17 shows the relationship between the actual object distance and distance measurement data. As shown in this figure, the relationship between the object distance and the distance measurement data (corresponding relationship in design) is generally proportional as indicated by a line segment L1.

しかし製品によっては線分L2あるいはL3で示すように、設計上の対応関係(L1)に対して、偏差(ΔAFD1あるいはΔAFD2)が生じることがある。この偏差(例えばΔAFD1あるいはΔAFD2)を、製品ごとに実測等によって求めておき、AF調整データとして、予め調整値メモリ112(図15に示す)に記憶しておく。   However, depending on the product, as indicated by the line segment L2 or L3, a deviation (ΔAFD1 or ΔAFD2) may occur with respect to the design correspondence (L1). This deviation (for example, ΔAFD1 or ΔAFD2) is obtained by actual measurement or the like for each product and stored in advance in the adjustment value memory 112 (shown in FIG. 15) as AF adjustment data.

さらに、プリズムを含む結像光学系や、この結像光学系の保持部材の部品の出来ばえ上の寸法や、特性のばらつき等による組み上がり上のばらつきにより、所定の距離にある物体に対して最良のピント状態を得るのに必要な結像光学系の光軸方向(前記Y方向)の位置がずれてしまうことがある。このずれを、製品個々において調整するための調整データがfc調整データである。このfc調整データについても、予め調整値メモリ112に記憶しておく。   Furthermore, it is best for an object at a predetermined distance due to variations in assembling due to variations in dimensions and characteristics of the imaging optical system including the prism and the components of the holding members of the imaging optical system. The position in the optical axis direction (the Y direction) of the imaging optical system necessary for obtaining the in-focus state may be shifted. The adjustment data for adjusting this deviation for each product is fc adjustment data. The fc adjustment data is also stored in the adjustment value memory 112 in advance.

図16のステップS5では、前記ステップS4で求めた測距データ(AFD)に前記調整値メモリ112からのAF調整データを加算する。さらにステップS6において、レンズ駆動量(LD値)を求めたのち、ステップS7において、前記調整値メモリ112からのfc調整データを加算し、最終的な駆動量を求める。   In step S5 in FIG. 16, the AF adjustment data from the adjustment value memory 112 is added to the distance measurement data (AFD) obtained in step S4. In step S6, the lens driving amount (LD value) is obtained, and in step S7, the fc adjustment data from the adjustment value memory 112 is added to obtain the final driving amount.

そしてステップS8において、前記レンズ駆動量に対応した電圧が圧電アクチュエータ80に印加されることにより、プリズムユニット30のピント合わせが行われ、さらに、ステップS9において撮像が行われる。撮像データは、ステップS10にて画像処理がなされ、ステップS11にて圧縮処理がなされたのち、ステップS12にて画像データとして、例えば記録媒体116(図14に示す)に記録される。最後にステップS13にてプリズムユニット30の位置が圧電アクチュエータ80によって無限大の位置に駆動され、ステップS1に戻る。   In step S8, a voltage corresponding to the lens driving amount is applied to the piezoelectric actuator 80, thereby focusing the prism unit 30. Further, in step S9, imaging is performed. The imaged data is subjected to image processing in step S10, subjected to compression processing in step S11, and then recorded as image data in, for example, a recording medium 116 (shown in FIG. 14) in step S12. Finally, in step S13, the position of the prism unit 30 is driven to an infinite position by the piezoelectric actuator 80, and the process returns to step S1.

この撮像装置10は、前記fc調整によってピント面の位置を微調整することができるため、撮像装置10の組立時等に不可避的に生じる部品各部のばらつきや部品の形状精度等に起因するプリズムユニット30の結像面45と撮像素子32の受光面との位置ずれを極小とすることができる。このため、撮像装置10は良質な画像を結ぶことができる。   Since the imaging device 10 can finely adjust the position of the focus surface by the fc adjustment, the prism unit is caused by variations in the parts of the components inevitably generated when the imaging device 10 is assembled, the shape accuracy of the components, and the like. The positional deviation between the 30 imaging surfaces 45 and the light receiving surface of the image sensor 32 can be minimized. For this reason, the imaging device 10 can form a high-quality image.

図18と図19は、本発明の第2の実施形態を示すもので、前記測距装置101を用いる代りに、ピント状態を検出するためのピント検出手段を備えた例である。この実施形態のピント検出手段は、いわゆる山登り制御(図18に模式的に示す)によって、最適なピント状態を得るようにしている。   FIG. 18 and FIG. 19 show a second embodiment of the present invention, which is an example provided with a focus detection means for detecting a focus state instead of using the distance measuring device 101. The focus detection means of this embodiment is adapted to obtain an optimum focus state by so-called hill climbing control (schematically shown in FIG. 18).

図19は、山登り制御を利用したピント合わせの処理の流れを示している。図19のステップS20において、レリーズボタンが押されたことが検出されると、ステップS21において、マクロモードであるか否かが判断される。マクロモードでない場合には、下記ステップS25に移行する。   FIG. 19 shows the flow of focusing processing using hill climbing control. If it is detected in step S20 of FIG. 19 that the release button has been pressed, it is determined in step S21 whether or not the macro mode is set. If it is not the macro mode, the process proceeds to the following step S25.

マクロモードの場合には、ステップS22においてマクロ撮像に対応したプリズムユニット30の駆動量が演算される。ステップS23では、前記第1の実施形態と同様に求めたfc調整値が加算される。そののちステップS24において所定の電圧が圧電アクチュエータ80に印加されることにより、プリズムユニット30がマクロ撮像位置まで一気に移動したのち、ピント合わせのための撮像を行うステップS25に移行する。   In the macro mode, the driving amount of the prism unit 30 corresponding to macro imaging is calculated in step S22. In step S23, the fc adjustment value obtained in the same manner as in the first embodiment is added. After that, in step S24, a predetermined voltage is applied to the piezoelectric actuator 80, so that the prism unit 30 moves all at once to the macro imaging position, and then the process proceeds to step S25 where imaging for focusing is performed.

ステップS25において撮像が行われたのち、ステップS26において像のコントラストが検出され、さらにステップS27においてコントラスト値がピークであるか否かが判断される。コントラスト値がピークでない場合には、ステップS28において、圧電アクチュエータ80によって、プリズムユニット30が第1の方向に一段階移動させられる。   After imaging is performed in step S25, the contrast of the image is detected in step S26, and further, in step S27, it is determined whether or not the contrast value is a peak. If the contrast value is not a peak, the prism unit 30 is moved by one step in the first direction by the piezoelectric actuator 80 in step S28.

すなわち図18に示すように、スタート値から第1の方向にプリズムユニット30が移動してゆき、コントラスト値がピークを超えた時点で、プリズムユニット30がそれまでとは逆の第2の方向に一段階戻って停止する。その位置をジャストピント位置とする。このように、ステップS25からステップS28までの一連の処理によって、いわゆる山登り制御が行われ、プリズムユニット30のピント合わせが行われる。   That is, as shown in FIG. 18, when the prism unit 30 moves in the first direction from the start value and the contrast value exceeds the peak, the prism unit 30 moves in the second direction opposite to the previous value. Stop one step back. This position is the just focus position. In this manner, so-called hill climbing control is performed by a series of processes from step S25 to step S28, and the prism unit 30 is focused.

ピント合わせが終了したのち、ステップS29において撮像が行われる。その撮像データは、ステップS30にて画像処理がなされ、ステップS31にて圧縮処理がなされたのち、ステップS32にて画像データとして、例えば記録媒体116(図14に示す)に記録される。そののち、ステップS20に戻る。   After focusing is completed, imaging is performed in step S29. The imaged data is subjected to image processing in step S30, compressed in step S31, and then recorded as image data in, for example, the recording medium 116 (shown in FIG. 14) in step S32. After that, the process returns to step S20.

この第2の実施形態の撮像装置10も前記第1の実施形態と同様に、調整値メモリ112からの調整値に基くfc調整によってピント面の位置を微調整することができるため、撮像装置10の組立時等に不可避的に生じる部品各部のばらつきや部品の形状精度等に起因するプリズムユニット30の結像面45と撮像素子32の受光面との位置ずれを極小とすることができる。このため、撮像装置10は良質な画像を結ぶことができる。   Similarly to the first embodiment, the imaging apparatus 10 of the second embodiment can finely adjust the position of the focus surface by fc adjustment based on the adjustment value from the adjustment value memory 112. Therefore, the imaging apparatus 10 Thus, the positional deviation between the imaging surface 45 of the prism unit 30 and the light receiving surface of the image sensor 32 due to variations in the parts of the component inevitably generated during assembly, the shape accuracy of the component, and the like can be minimized. For this reason, the imaging device 10 can form a high-quality image.

図20は、撮像用機器の一例として、本発明の撮像装置をカメラ付携帯電話160に組み込んだ例である。このカメラ付携帯電話160に、前記撮像装置10を組込むことにより、カメラ付携帯電話160の小型化および薄型化、そして高画質化が可能である。   FIG. 20 shows an example in which the imaging apparatus of the present invention is incorporated in a camera-equipped mobile phone 160 as an example of imaging equipment. By incorporating the imaging device 10 into the camera-equipped mobile phone 160, the camera-equipped mobile phone 160 can be reduced in size and thickness, and the image quality can be improved.

このカメラ付携帯電話160に、前記実施形態の測距装置101(図15)を設け、ピント制御手段100によってピント合わせを行うようにしてもよい。測距装置101を用いない場合には、前述の山登り制御(図18,図19)によるピント合わせが行われる。   The camera-equipped mobile phone 160 may be provided with the distance measuring device 101 (FIG. 15) of the above-described embodiment, and the focus control unit 100 may perform focusing. When the distance measuring device 101 is not used, focusing by the above-described hill climbing control (FIGS. 18 and 19) is performed.

図21〜図23は、それぞれ本発明の撮像装置に適用されるプリズムユニット30a,30b,30cの互いに異なる例を示している。いずれのプリズムユニット30a,30b,30cも、前記実施形態の撮像装置と同様の圧電アクチュエータにより、標準撮像位置P1とマクロ撮像位置P2の切換えと、ピント合わせを行うことができるようになっている。   21 to 23 show different examples of the prism units 30a, 30b, and 30c applied to the imaging apparatus of the present invention. Each of the prism units 30a, 30b, and 30c can be switched and focused between the standard imaging position P1 and the macro imaging position P2 by a piezoelectric actuator similar to that of the imaging apparatus of the above embodiment.

図21に示したプリズムユニット30aは、第1プリズム41aと第2プリズム42aの各面201〜206が全て自由曲面からなる。第1面201より入射した光は、第1面201で屈折して第2面202で全反射し、次に、第3面203で屈折したのち、第4面204で屈折する。さらに第5面205で全反射したのち、第6面206で全反射し、第5面205で屈折したのち結像面45にて結像する。   In the prism unit 30a shown in FIG. 21, the surfaces 201 to 206 of the first prism 41a and the second prism 42a are all free-form surfaces. The light incident from the first surface 201 is refracted by the first surface 201, totally reflected by the second surface 202, refracted by the third surface 203, and then refracted by the fourth surface 204. Further, the light is totally reflected by the fifth surface 205, then totally reflected by the sixth surface 206, refracted by the fifth surface 205, and then imaged on the imaging surface 45.

図22に示したプリズムユニット30bの偏心プリズム210は、自由曲面からなる第1面211と、第2面212と、第3面213とを有している。絞り部材214を通って入射した光は、第1面211で屈折して偏心プリズム210に入射し、第2面212で内部反射し、再び第1面211に入射して今度は全反射し、第3面213で内部反射し、三たび第1面211にて全反射し、再び第3面213にて内部反射し、四たび第1面211で屈折されて結像面45にて結像する。   The decentering prism 210 of the prism unit 30b shown in FIG. 22 has a first surface 211, a second surface 212, and a third surface 213 that are free-form surfaces. The light incident through the diaphragm member 214 is refracted by the first surface 211 and incident on the eccentric prism 210, is internally reflected by the second surface 212, is incident again on the first surface 211, and is totally reflected this time. Internally reflected by the third surface 213, totally reflected by the first surface 211 three times, again internally reflected by the third surface 213, refracted by the first surface 211 and imaged by the imaging surface 45 four times. To do.

図23に示されたプリズムユニット30cは、第1プリズム221と第2プリズム222の各面231〜238が全て自由曲面からなる。第1面231より入射した光は、第1面231で屈折して第2面232で全反射し、さらに第3面233で全反射したのち、第4面234と第5面235で屈折し、さらに第6面236と第7面237で全反射したのち、第8面238で屈折し、結像面45にて結像する。   In the prism unit 30c shown in FIG. 23, the surfaces 231 to 238 of the first prism 221 and the second prism 222 are all free-form surfaces. The light incident from the first surface 231 is refracted by the first surface 231, totally reflected by the second surface 232, further totally reflected by the third surface 233, and then refracted by the fourth surface 234 and the fifth surface 235. Further, after being totally reflected by the sixth surface 236 and the seventh surface 237, it is refracted by the eighth surface 238 and forms an image on the imaging surface 45.

なお、この発明を実施するに当たり、プリズム光学系や、撮像素子、規制手段、圧電素子、変位拡大機構、変位方向変換手段、変位伝達部材、ピント制御手段をはじめとして、発明の構成要素をこの発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは言うまでもない。   In implementing this invention, the components of the invention, including the prism optical system, imaging device, regulating means, piezoelectric element, displacement magnifying mechanism, displacement direction converting means, displacement transmitting member, and focus control means, are included in this invention. Needless to say, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の第1の実施形態の撮像装置を備えたデジタルカメラの斜視図。1 is a perspective view of a digital camera including an imaging device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示されたデジタルカメラの内部を模式的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the inside of the digital camera shown in FIG. 1. 図1に示されたデジタルカメラのプリズムユニットの側面図。The side view of the prism unit of the digital camera shown by FIG. 図3に示されたプリズムユニットの分解斜視図。FIG. 4 is an exploded perspective view of the prism unit shown in FIG. 3. 図3に示されたプリズムユニットの第1プリズムの斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a first prism of the prism unit shown in FIG. 3. 図3に示されたプリズムユニットの第2プリズムの斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a second prism of the prism unit shown in FIG. 3. 図3に示されたプリズムユニットの絞り部材の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a diaphragm member of the prism unit shown in FIG. 3. 図3に示されたプリズムユニットの絞り部材の正面図。FIG. 4 is a front view of a diaphragm member of the prism unit shown in FIG. 3. 図3に示されたプリズムユニットの絞り部材の背面図。FIG. 4 is a rear view of a diaphragm member of the prism unit shown in FIG. 3. 図3に示されたプリズムユニットの斜視図。FIG. 4 is a perspective view of the prism unit shown in FIG. 3. 図1に示されたデジタルカメラに内蔵された撮像装置の斜視図。The perspective view of the imaging device incorporated in the digital camera shown by FIG. 図11に示された撮像装置の分解斜視図。FIG. 12 is an exploded perspective view of the imaging apparatus shown in FIG. 11. 図11に示された撮像装置の側面図。The side view of the imaging device shown by FIG. 図11に示された撮像装置に使われる圧電アクチュエータの斜視図。The perspective view of the piezoelectric actuator used for the imaging device shown in FIG. 図1に示されたデジタルカメラの回路構成等を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration and the like of the digital camera shown in FIG. 1. 図1に示されたデジタルカメラのピント合わせ処理のフローチャート。2 is a flowchart of a focusing process of the digital camera shown in FIG. 図1に示されたデジタルカメラの測距データと物体距離との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the ranging data of the digital camera shown by FIG. 1, and object distance. 山登り制御を行う際のレンズ駆動位置とコントラスト値との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the lens drive position at the time of performing hill-climbing control, and a contrast value. 本発明の第2の実施形態を示すデジタルカメラのピント合わせ処理のフローチャート。9 is a flowchart of a focusing process of a digital camera showing a second embodiment of the present invention. 撮像用機器の他の例としてカメラ付き携帯電話を示す斜視図。The perspective view which shows the mobile phone with a camera as another example of the apparatus for imaging. プリズム光学系の他の例を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows the other example of a prism optical system typically. プリズム光学系のさらに他の例を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows the further another example of a prism optical system typically. プリズム光学系のさらに他の例を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows the further another example of a prism optical system typically.

符号の説明Explanation of symbols

1…デジタルカメラ(撮像用機器)
10…撮像装置
11…画像処理回路
12…記録部(記録手段)
30,30a,30b,30c…プリズムユニット
32…撮像素子
41…第1プリズム
42…第2プリズム
45…結像面
75,76…ガイド部材(規制手段)
80…圧電アクチュエータ(駆動部)
84,85…屈折部材(変位拡大機構,変位方向変換手段)
86,87…連絡部材(変位方向変換手段,変位伝達部材)
101…測距装置(ピント制御手段)
112…調整値メモリ(調整値記録手段)
S25〜S28…山登り制御のためのステップ(ピント制御手段)
160…カメラ付携帯電話(撮像用機器)
1. Digital camera (imaging equipment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device 11 ... Image processing circuit 12 ... Recording part (recording means)
30, 30a, 30b, 30c ... Prism unit 32 ... Imaging element 41 ... First prism 42 ... Second prism 45 ... Imaging surface 75, 76 ... Guide member (regulating means)
80 ... Piezoelectric actuator (drive unit)
84, 85 ... refractive member (displacement magnifying mechanism, displacement direction converting means)
86, 87 ... communication member (displacement direction conversion means, displacement transmission member)
101 ... Distance measuring device (focus control means)
112 ... Adjustment value memory (Adjustment value recording means)
S25 to S28: Steps for hill climbing control (focus control means)
160 ... Mobile phone with camera (imaging device)

Claims (11)

物体からの光束を入射して結像面に物体像を形成するための結像光学系をなすプリズムユニットであって、少なくとも2つの自由曲面形状の反射面を有し、物体からの光束を入射するための入射光軸と該結像光学系から前記結像面に光束を射出するための射出光軸とが略平行でかつ互いに離間されているプリズム光学系を含むプリズムユニットと、
前記結像面に配置されて、前記プリズムユニットにより形成された物体像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記プリズムユニットを前記撮像素子の受光面と平行な面内の所定の位置に規制するための規制手段と、
複数の圧電体を前記撮像素子の受光面と平行な方向に積層してなる圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮変位を拡大するための変位拡大機構と、
前記圧電素子の伸縮変位の方向を前記撮像素子の受光面と直交する方向に変換するための変位方向変換手段と、
前記変位拡大機構および前記変位方向変換手段によって拡大されかつ方向変換された変位を前記プリズムユニットに伝達して該プリズムユニットを前記撮像素子の受光面と直交する方向に移動させる変位伝達部材と、
前記圧電素子に対して所定の電圧を印加して前記プリズムユニットのピント状態を制御するためのピント制御手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
A prism unit that forms an imaging optical system for entering a light beam from an object and forming an object image on the imaging surface. The prism unit has at least two free-form reflecting surfaces and enters the light beam from the object. A prism unit including a prism optical system in which an incident optical axis for performing and an exit optical axis for emitting a light beam from the imaging optical system to the imaging surface are substantially parallel and spaced apart from each other;
An image sensor that is disposed on the imaging plane and converts an object image formed by the prism unit into an electrical signal;
Restricting means for restricting the prism unit to a predetermined position in a plane parallel to the light receiving surface of the image sensor;
A piezoelectric element formed by laminating a plurality of piezoelectric bodies in a direction parallel to the light receiving surface of the imaging element;
A displacement enlarging mechanism for enlarging the expansion and contraction displacement of the piezoelectric element;
A displacement direction converting means for converting the direction of expansion / contraction displacement of the piezoelectric element into a direction orthogonal to the light receiving surface of the imaging element;
A displacement transmitting member that transmits the displacement expanded and direction-converted by the displacement enlarging mechanism and the displacement direction converting means to the prism unit and moving the prism unit in a direction perpendicular to the light receiving surface of the image sensor;
A focus control means for controlling a focus state of the prism unit by applying a predetermined voltage to the piezoelectric element;
An imaging apparatus comprising:
請求項1に記載の撮像装置によって得られる電気信号に所定の電気的処理を施して画像データを得る処理手段と、
前記処理手段からの前記画像データを、適用された情報記録媒体に記録するための記録手段と、
を具備したことを特徴とする撮像用機器。
Processing means for performing predetermined electrical processing on an electrical signal obtained by the imaging apparatus according to claim 1 to obtain image data;
Recording means for recording the image data from the processing means on an applied information recording medium;
An imaging apparatus comprising:
前記圧電素子は、前記入射光軸と前記射出光軸とが並ぶ方向に前記複数の圧電体が積層されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the plurality of piezoelectric bodies are stacked in a direction in which the incident optical axis and the emission optical axis are aligned. 前記プリズムユニットは2つのプリズムを有し、各プリズムは、それぞれ、少なくとも1つの自由曲面形状の反射面と、屈折力を有する光入射面と、屈折力を有する光射出面とを有し、さらに前記両プリズム間に配置された絞り部材を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The prism unit has two prisms, and each prism has at least one free-form reflecting surface, a light incident surface having refractive power, and a light emitting surface having refractive power, The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a diaphragm member disposed between the prisms. 前記変位拡大機構および前記変位方向変換手段が互いに共通の部材によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the displacement magnifying mechanism and the displacement direction conversion unit are configured by members common to each other. 前記変位拡大機構および前記変位方向変換手段は、前記圧電素子を挟んで該圧電素子の積層方向に延びるように各々配置されかつ略中央部分が屈折されかつ両端部分で前記圧電素子の積層方向の両端面を連結する一対の屈折部材と、略中央部分が屈折されていて両端部で前記一対の屈折部材の各々の略中央部を連絡する連絡部材とを有することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。   The displacement enlarging mechanism and the displacement direction converting means are respectively disposed so as to extend in the stacking direction of the piezoelectric elements with the piezoelectric element interposed therebetween, and substantially center portions are refracted, and both ends of the piezoelectric elements in the stacking direction are arranged. 6. A pair of refracting members that connect surfaces, and a connecting member that is refracted in a substantially central portion and communicates with the substantially central portion of each of the pair of refracting members at both ends. Imaging device. 前記ピント制御手段は、前記プリズムユニットを前記撮像素子の受光面と直交する方向の第1の位置と、該第1の位置よりも前記受光面から遠い第2の位置とを選択的に切換えて該プリズムユニットを位置決めする制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The focus control unit selectively switches the prism unit between a first position in a direction orthogonal to the light receiving surface of the image sensor and a second position farther from the light receiving surface than the first position. The imaging apparatus according to claim 1, wherein control for positioning the prism unit is performed. 前記第1の位置は、撮像すべき物体の位置が所定の位置から略無限遠までの間にある場合に対応して撮像を行うための標準撮像位置であり、前記第2の位置は、撮像すべき物体の位置が前記所定の位置よりも近い場合に対応して撮像を行うためのマクロ撮像位置であることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。   The first position is a standard imaging position for performing imaging corresponding to a case where the position of an object to be imaged is between a predetermined position and approximately infinity, and the second position is an imaging The imaging apparatus according to claim 7, wherein the imaging apparatus is a macro imaging position for performing imaging corresponding to a case where a position of an object to be processed is closer than the predetermined position. 物体までの距離を測定するための測距手段をさらに有し、前記ピント制御手段は、前記測距手段からの距離検出信号を入力して前記ピント制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The distance measuring means for measuring the distance to the object is further provided, and the focus control means performs the focus control by inputting a distance detection signal from the distance measuring means. The imaging device described. ピント状態を検出するためのピント検出手段をさらに有し、前記ピント制御手段は、前記ピント検出手段からのピント検出信号を入力して前記ピント制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   2. The focus detection unit according to claim 1, further comprising a focus detection unit for detecting a focus state, wherein the focus control unit inputs the focus detection signal from the focus detection unit and performs the focus control. Imaging device. fc調整のためのfc調整データを記録するための調整値記録手段をさらに有し、前記ピント制御手段は、前記調整値記録手段からの前記fc調整データを加味して前記圧電素子に印加する電圧を決定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   adjustment value recording means for recording fc adjustment data for fc adjustment, wherein the focus control means is a voltage applied to the piezoelectric element in consideration of the fc adjustment data from the adjustment value recording means The imaging apparatus according to claim 1, wherein:
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