撮像装置
【課題】広角撮影と望遠撮影とを両立できる小型な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置を、光路を折り曲げるためのプリズム１０２０と、被写体像からの光束を、プリズム１０２０を経て受け取り、第１の撮像素子１０５０に結像する第１のレンズ群１０３０と、被写体像からの光束を、プリズム１０２０を経て受け取り、第２の撮像素子１２５０に結像する第２のレンズ群１２３０と、プリズム１０２０を回転自在に支持する支持部材とで構成する。
【解決手段】撮像装置を、光路を折り曲げるためのプリズム１０２０と、被写体像からの光束を、プリズム１０２０を経て受け取り、第１の撮像素子１０５０に結像する第１のレンズ群１０３０と、被写体像からの光束を、プリズム１０２０を経て受け取り、第２の撮像素子１２５０に結像する第２のレンズ群１２３０と、プリズム１０２０を回転自在に支持する支持部材とで構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に、望遠撮影および広角撮影を行うことのできる小型の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ズームレンズ鏡筒によって焦点距離を変えて被写体を任意の大きさで撮影することができる撮像装置がある。また、レンズ鏡筒の先端や内部にコンバータレンズを脱着して広角や望遠の撮影を行うことのできる撮像装置がある。さらに、広角撮影用鏡筒と望遠撮影用鏡筒の２本のレンズ鏡筒を内蔵する撮像装置がある。
【０００３】
ところで、特許文献１に示される撮像装置によれば、屈曲式光学系鏡筒において、コンバータレンズが固定されたレンズ保持枠を、反射ミラー中心、光軸に垂直な軸回りに９０度回動させることで、コンバータレンズを撮影光軸に侵入または退避させている。これによって、より広角の撮影を可能にしている。
【０００４】
また、特許文献２に示される撮像装置によれば、撮影光学系後方にある４５度配置ミラーを、光軸に垂直な軸周りに回転移動させることで、光路を撮像素子（ＣＣＤ）方向かフィルム方向かに切り替えている。
【０００５】
また、特許文献３に示される撮像装置によれば、屈曲光学系のミラーを、そのミラーの支持された１点中心に回動制御することで、撮像素子に到達する像を移動して、手ぶれを補正している。
【特許文献１】特開平０９−２８１５７８号公報
【特許文献２】実公平７−５０７３８号公報
【特許文献３】特開２００４−２１９９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の一般的なズームレンズ鏡筒では、更なる望遠化と広角化とを両立させると、レンズ鏡筒サイズが大きくなったり、光学性能が低下したりする。
【０００７】
また、レンズ鏡筒先端にワイドコンバータレンズやテレコンバータレンズを手動で装着する方法は、操作が煩わしく、コンバータレンズを紛失する恐れもある。
【０００８】
また、広角用と望遠用の２本のレンズ鏡筒を内蔵する撮像装置では、通常の撮像装置に比べて、レンズ鏡筒１本分だけ撮像装置本体が大きくなってしまう。
【０００９】
さらに、特許文献１に示される撮像装置においては、反射ミラー中心に９０度回転する保持部材に、コンバータレンズを使用しない時に光が通過する光出射口や光入射口が必要である。そのため、保持部材が大きくなり、撮像装置も大きくなってしまう。
【００１０】
また、特許文献２に示される撮像装置においては、撮像素子や銀塩フィルムの直前で、ミラーを４５度回動して光路を切り替えている。こうした構成を、撮影レンズの焦点距離を切り替えることに応用することは困難である。
【００１１】
また、特許文献３に示される撮像装置は、屈曲光学系中の反射ミラーを２つの軸回りに微小回転させる手振れ補正機構を備えたものであり、こうした手振れ補正機構を、光学系の焦点距離を切り替えることに応用することは困難である。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、広角撮影と望遠撮影とを両立できる小型な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、複数の撮像素子と、光路を折り曲げるための屈曲部材と、被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第１の撮像素子に結像する第１の光学系と、被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第２の撮像素子に結像する第２の光学系と、前記屈曲部材を回転自在に支持する支持部材とを有することを特徴とする撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、広角撮影と望遠撮影とを両立できる小型な撮像装置を提供することができる。特に、鏡筒が長くなる超望遠撮影ズームを内蔵することも可能となる。
【００１５】
また、撮像装置の外観には、超望遠撮影も可能であるにも拘らず、鏡筒の短い被写体側光学系レンズが１つだけ見えるだけであり、デザインの自由度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置１０１０の構成を示す３面図である。図１は、望遠撮影状態の撮像装置１０１０を示し、図２は、広角撮影状態の撮像装置１０１０を示す。
【００１８】
図１を参照して、この撮像装置１０１０の基本構成を説明する。
【００１９】
第３の光軸１３４０は、この撮像装置１０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸１３４０上に被写体側から順に、第３のレンズ群１３３０とプリズム１０２０とが配置されている。このプリズム１０２０は、第３の光軸１３４０を中心に９０度回転自在に支持されている。第１の光軸１０４０は、プリズム１０２０から図１の正面図の左方向に伸び、該第１の光軸１０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群１０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子１０５０とが配置されている。また、プリズム１０２０から図１の正面図の下方向に第２の光軸１２４０が伸び、該第２の光軸１２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群１２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子１２５０とが配置されている。
【００２０】
なお、詳しい説明は省略するが、第１のレンズ群１０３０は、標準領域から望遠領域または超望遠領域までをカバーするズームレンズであり、第２のレンズ群１２３０は、標準領域から広角領域までをカバーするズームレンズであるとする。
【００２１】
図１に示す望遠状態の撮像装置１０１０においては、第３の光軸１３４０上にある第３のレンズ群１３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム１０２０が、４５度に傾斜した反射面１０２２にて、第１の光軸１０４０方向に反射する。この反射された光束は、第１のレンズ群１０３０を通り、第１の撮像素子１０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になる。
【００２２】
一方、プリズム１０２０を第３の光軸１３４０を中心にして、図２の正面図において反時計回り方向に９０度回転させると、撮像装置１０１０が、図２に示す広角状態となる。すなわち、第３の光軸１３４０上にある第３のレンズ群１３３０を通って被写体から来る光束を、このプリズム１０２０が、４５度に傾斜した反射面１０２２にて、第２の光軸１２４０方向に反射する。この反射された光束は、第２のレンズ群１２３０を通り、第２の撮像素子１２５０に結像し、広角の写真撮影が可能になる。
【００２３】
このように、プリズム１０２０を第３の光軸１３４０を中心にして９０度往復回転させることで、望遠撮影と広角撮影との切り替えが可能となる。そのとき、撮像装置１０１０の外観には、第３のレンズ群１３３０が見えているだけで、この切り替え前後での外観変化が無く、使用者は通常の撮像装置（カメラ）として違和感無く使用できる。また、可動部材が撮像装置１０１０の内部に存在するため、撮影者等の外力によって可動部材が壊されることも無い。
【００２４】
なお、比較的長くなる望遠撮影用の光学系の設けられる第１の光軸１０４０を、撮像装置１０１０の長辺方向に配置し、比較的短い広角撮影用の光学系の設けられる第２の光軸１２４０を、撮像装置１０１０の短辺方向に配置する。これによって、これらの２つの光学系を撮像装置１０１０内に無駄なく配置することが可能となる。
【００２５】
なおまた、第１の実施の形態では、第３の光軸１３４０上に第３のレンズ群１３３０を配置したが、光学設計によっては、この第３のレンズ群１３３０を無くすることもできる。
【００２６】
また、第２の撮像素子１２５０を、撮影画面の横縦比が１６対９のハイビジョンサイズとし、第１の撮像素子１０５０を、撮影画面の横縦比が４対３のスタンダードサイズとするようにしてもよい。
【００２７】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００２８】
図３は、第２の実施の形態に係る撮像装置２０１０の構成を示す３面図である。図３は、望遠撮影状態の撮像装置２０１０を示す。
【００２９】
図３において、第３の光軸２３４０は、この撮像装置２０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸２３４０上に被写体側から順に、第３のレンズ群２３３０とプリズム２０２０とが配置されている。このプリズム２０２０は、回転支持部材２０２１によって、第３の光軸２３４０を中心にして９０度回転自在に支持されている。第１の光軸２０４０は、プリズム２０２０から図３の正面図における左方向に伸び、該第１の光軸２０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群２０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子２０５０とが配置されている。
【００３０】
この第１のレンズ群２０３０は、第１のレンズ枠２０３１に組み込まれ、この第１のレンズ枠２０３１は、ガイドバー２０６０、２０６１によって、第１の光軸２０４０方向に移動自在に吊られている。この第１のレンズ枠２０３１を移動する機構は、図示していないが、一般的なステッピングモータ等の動力源とリードスクリュー等で構成された機構である。
【００３１】
また、プリズム２０２０から図３の正面図における下方向に第２の光軸２２４０が伸び、該第２の光軸２２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群２２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子２２５０とが配置されている。この第２のレンズ群２２３０は、第２のレンズ枠２２３１に組み込まれ、この第２のレンズ枠２２３１は、ガイドバー２２６０、２２６１によって、第２の光軸２２４０方向に移動自在に吊られている。この第２のレンズ枠２２３１を移動する駆動装置は、図示していないが、一般的なステッピングモータ等の動力源とリードスクリュー等で構成された機構である。
【００３２】
プリズム２０２０が回転した際の回転位置を決定するための位置決め部材２０９０が、図３の正面図において、第１の光軸２０４０の上側に、第２の光軸２２４０の右側に配置されている。
【００３３】
次に、このプリズム２０２０を９０度回転させる機構部分の説明を行う。
【００３４】
リンク（Ａ）２０８０は、その一端が、ガイドバー２０６０に嵌合した移動部材（Ａ）２０７０上の支点２０８２に回転自在に固定され、他端はプリズム２０２０上の支点２０８１に回転自在に固定されている。リンク（Ｂ）２２８０は、その一端が、ガイドバー２２６０に嵌合した移動部材（Ｂ）２２７０上の支点２２８２に回転自在に固定され、他端はプリズム２０２０上の支点２２８１に回転自在に固定されている。
【００３５】
図３に示す望遠撮影状態の撮像装置２０１０においては、第３の光軸２３４０上にある第３のレンズ群２３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム２０２０が、４５度に傾斜した反射面２０２２にて、第１の光軸２０４０方向に反射し、第１のレンズ群２０３０を通り、第１の撮像素子２０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になっている。
【００３６】
次に、広角写真の撮影が可能なように、プリズム２０２０を広角側へ回転駆動する方法を説明する。
【００３７】
図４は、プリズム２０２０が望遠側から広角側へ回転する途中における撮像装置２０１０を示す３面図である。
【００３８】
駆動装置が、第１のレンズ枠２０３１を第１の撮像素子２０５０側に駆動すると、第１のレンズ枠２０３１は移動部材（Ａ）２０７０と接触し、一体となって第１の撮像素子２０５０側に移動を開始する。その時、リンク（Ａ）２０８０は第１の撮像素子２０５０側に引っ張られる。これによって、回転支持部材２０２１によって第３の光軸２３４０を中心にして回転自在なプリズム２０２０は、リンク（Ａ）２０８０が固定されている支点２０８１によって引っ張られる。その結果、プリズム２０２０は位置決め部材２０９０から離れて、第３の光軸２３４０を中心にして、図４の正面図において反時計回り方向に回転を開始する。
【００３９】
この時、プリズム２０２０に一端が固定されているリンク（Ｂ）２２８０も移動を開始し、リンク（Ｂ）２２８０が接続されている移動部材（Ｂ）２２７０がプリズム２０２０側に移動開始する。移動部材（Ｂ）２２７０を第２のレンズ枠２２３１に衝突させないために、駆動装置が第２のレンズ枠２２３１を、移動部材（Ｂ）２２７０の移動速度と等速か、やや早い速度で、プリズム２０２０側に駆動する。
【００４０】
更にプリズム２０２０の回転が進み、広角側の９０度回転位置まで回転が完了した状態を図５に示す。
【００４１】
図５は、プリズム２０２０が望遠側から広角側への回転を完了した場合における撮像装置２０１０を示す３面図である。
【００４２】
プリズム２０２０の一端は、位置決め部材２０９０に接触し、回転が完了する。そして第１のレンズ枠２０３１の駆動装置を停止すれば、プリズム２０２０はその回転位置に停止する。
【００４３】
その後、駆動装置が第２のレンズ枠２２３１を、広角撮影に適した位置に追加移動（ズーミング）すれば、広角撮影が可能な状態となる。
【００４４】
次に、プリズム２０２０を再び、望遠側に回転させる手順を説明する。
【００４５】
図５において、駆動装置が第２のレンズ枠２２３１を第２の撮像素子２２５０側に駆動開始すると、途中から第２のレンズ枠２２３１が移動部材（Ｂ）２２７０と接触し、一体的に第２の撮像素子２２５０側に移動開始する。その時、一端を移動部材（Ｂ）２２７０に回転自在に固定されたリンク（Ｂ）２２８０も第２の撮像素子２２５０側に引っ張られる。その結果、リンク（Ｂ）２２８０の他端が回転自在に固定されたプリズム２０２０は、図６に示すように、時計回り方向に９０度回転し、位置決め部材２０９０に接触して停止する。この動作によって、撮像装置２０１０は、望遠撮影が可能な状態に切り替わる。図６は、プリズム２０２０が広角側から望遠側への回転を完了した場合における撮像装置２０１０を示す３面図である。
【００４６】
このように、第２の実施の形態では、第１のレンズ枠２０３１や第２のレンズ枠２２３１を光学的に移動させる駆動装置を、プリズム２０２０の回転に兼用することで、プリズム２０２０の駆動源を省略することが可能となる。
【００４７】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００４８】
図７は、第３の実施の形態に係る撮像装置３０１０の構成を示す３面図である。図７は、望遠撮影状態の撮像装置３０１０を示す。
【００４９】
図７において、第３の光軸３３４０は、撮像装置３０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸３３４０上に被写体側から順に、第３のレンズ群３３３０とプリズム３０２０とが配置されている。このプリズム３０２０は、回転支持部材３０２１によって、第３の光軸３３４０を中心にして９０度回転自在に支持されている。第１の光軸３０４０は、プリズム３０２０から図７の正面図において左方向に伸び、該第１の光軸３０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群３０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子３０５０とが配置されている。
【００５０】
この第１のレンズ群３０３０は、第１のレンズ枠３０３１に組み込まれ、この第１のレンズ枠３０３１は、ガイドバー３０６０、３０６１によって、第１の光軸３０４０方向に移動自在に吊られている。この第１のレンズ枠３０３１を移動する駆動装置は、図示していないが、一般的なステッピングモータ等の動力源とリードスクリュー等で構成された機構である。
【００５１】
また、プリズム３０２０から図７の正面図における下方向に第２の光軸３２４０が伸び、該第２の光軸３２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群３２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子３２５０が配置されている。この第２のレンズ群３２３０は、第２のレンズ枠３２３１に組み込まれ、この第２のレンズ枠３２３１は、ガイドバー３２６０、３２６１によって、第２の光軸３２４０方向に移動自在に吊られている。この第２のレンズ枠３２３１を移動する駆動装置は、図示していないが、一般的なステッピングモータ等の動力源とリードスクリュー等で構成された機構である。
【００５２】
プリズム３０２０が回転した際の回転位置を決定するための位置決め部材３０９０が、図７の正面図において、第１の光軸３０４０の下側に、第２の光軸３２４０の左側に配置されている。
【００５３】
次に、このプリズム３０２０を９０度回転させる機構部分の説明を行う。
【００５４】
リンク（Ｂ）３２８０は、その一端が、ガイドバー３２６０に嵌合した第２レンズ枠３２３１上の支点３２８２に回転自在に固定され、他端はプリズム３０２０上の支点３２８１に回転自在に固定されている。
【００５５】
図７に示す望遠状態の撮像装置３０１０においては、第３の光軸３３４０上にある第３のレンズ群３３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム３０２０が、４５度に傾斜した反射面３０２２にて、第１の光軸３０４０方向に反射する。この反射された光束は、第１のレンズ群３０３０を通り、第１の撮像素子３０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になっている。また、第１のレンズ枠３０３１は、光学的必要性に応じて、駆動装置によって第１の光軸３０４０に沿って移動される。
【００５６】
次に、広角写真の撮影が可能なように、プリズム３０２０を広角側へ回転駆動する方法を説明する。
【００５７】
図７において、駆動装置が第２のレンズ枠３２３１をプリズム３０２０側へ駆動すると、第２のレンズ枠３２３１に連結されたリンク（Ｂ）３２８０もプリズム３０２０側に押される。そして、図８に示すように、リンク（Ｂ）３２８０によって、プリズム３０２０が第３の光軸３３４０を中心にして、図８の正面図における反時計回り方向に９０度回転し、位置決め部材３０９０に接触停止する。この動作により、プリズム３０２０は広角側回転位置に設定され、第２のレンズ群３２３０も広角撮影の位置に設定される。
【００５８】
以上により、プリズム３０２０が、被写体からの光束を第２の光軸３２４０側へ反射し、広角撮影が可能となる。
【００５９】
第３の実施の形態では、第２のレンズ群３２３０を広角撮影位置に配置する動作を、プリズム３０２０の９０度回転動作と兼用することで、プリズム回転機構の簡略化を実現している。
【００６０】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００６１】
図９〜図１１は、第４の実施の形態に係る撮像装置４０１０の構成を示す３面図である。図９は、望遠撮影状態の撮像装置４０１０を示し、図１０は、広角撮影状態の撮像装置４０１０を示し、図１１は、標準撮影状態の撮像装置４０１０を示す。
【００６２】
図９において、第３の光軸４３４０は、撮像装置４０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸４３４０上に被写体側から順に、第３のレンズ群４３３０とプリズム４０２０とが配置されている。このプリズム４０２０は、第３の光軸４３４０を中心にして１８０度まで回転自在に、回転支持部材４０２１によって支持されている。第１の光軸４０４０は、プリズム４０２０から図９の正面図における左方向に伸び、該第１の光軸４０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群４０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子４０５０とが配置されている。また、プリズム４０２０から図９の正面図における下方向に第２の光軸４２４０が伸び、該第２の光軸４２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群４２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子４２５０とが配置されている。
【００６３】
第４の光軸４４４０は、プリズム４０２０から図９の正面図における右方向に伸び、第４の光軸４４４０上に、標準撮影用の第４のレンズ群４４３０と、結像した像を電気信号に変換するための第３の撮像素子４４５０とが配置されている。
【００６４】
図９に示す望遠状態の撮像装置４０１０においては、第３の光軸４３４０上にある第３のレンズ群４３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム４０２０が、４５度に傾斜した反射面４０２２にて、第１の光軸４０４０方向に反射する。反射された光束は、第１のレンズ群４０３０を通り、第１の撮像素子４０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になっている。
【００６５】
図１０に示す広角状態の撮像装置４０１０においては、プリズム４０２０が、第３の光軸４３４０を中心にして、図１０の正面図において反時計回り方向に９０度回転する。これによって、第３の光軸４３４０に沿った被写体からの光束を、プリズム４０２０が、反射面４０２２で第２の光軸４２４０方向に反射し、第２の撮像素子４２５０に被写体像を結像し、広角の写真撮影が可能になっている。
【００６６】
図１１に示す標準状態の撮像装置４０１０においては、プリズム４０２０が、第３の光軸４３４０を中心にして、図１１の正面図において反時計回り方向にさらに９０度回転する。これによって、第３の光軸４３４０に沿った被写体からの光束を、プリズム４０２０が、反射面４０２２で第４の光軸４４４０方向に反射し、第３の撮像素子４４５０に被写体像を結像し、標準の写真撮影が可能になっている。
【００６７】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００６８】
図１２および図１３は、第５の実施の形態に係る撮像装置５０１０の構成を示す図である。図１２は、望遠撮影状態の撮像装置５０１０を示し、図１３は、広角撮影状態の撮像装置５０１０を示す。
【００６９】
上記第１乃至第４の実施の形態では、望遠用光軸と広角用光軸とが９０度をなしているが、第５の実施の形態に係る撮像装置５０１０では、望遠用光軸と広角用光軸とが略６０度をなしている。
【００７０】
図１２において、第３の光軸５３４０は、撮像装置５０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸５３４０上には被写体側から順に、第３のレンズ群５３３０とプリズム５０２０とが配置されている。このプリズム５０２０は、第３の光軸５３４０を中心にいて６０度回転自在に支持されている。第１の光軸５０４０は、プリズム５０２０から図１２の正面図における左下方向に伸び、該第１の光軸５０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群５０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子５０５０とが配置されている。
【００７１】
また、プリズム５０２０から図１２の正面図における下方向に第２の光軸５２４０が伸び、該第２の光軸５２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群５２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子５２５０とが配置されている。
【００７２】
図１２に示す望遠状態の撮像装置５０１０においては、第３の光軸５３４０上にある第３のレンズ群５３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム５０２０が、第１の光軸５０４０方向に反射する。この反射された光束は、第１のレンズ群５０３０を通り、第１の撮像素子５０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になっている。
【００７３】
次にプリズム５０２０を、第３の光軸５３４０を中心にして、図１２の正面図において反時計回り方向に６０度回転すると、図１３に示す広角状態の撮像装置５０１０となる。すなわち、プリズム５０２０が、第３の光軸５３４０に沿った被写体からの光束を、第２の光軸５２４０方向に反射し、第２の撮像素子５２５０に被写体像を結像し、広角の写真撮影が可能になる。
【００７４】
なお、撮像素子５０５０は、正面図で見ると、撮像装置５０１０の短辺長辺に対して斜めに配置され、斜視図においても、撮像装置５０１０の厚み方向に対して、斜めと成っている。これは、撮像装置５０１０を正面図のように構えて被写体を望遠撮影する際、記録される画像の縦横を撮像装置５０１０の縦横と一致させるために必要な配置である。
【００７５】
このようにして、第５の実施の形態では、第１乃至第４の実施の形態の撮像装置に比べ、撮像装置の長辺方向の長さを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る広角撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図４】プリズムが望遠側から広角側へ回転する途中における撮像装置を示す３面図である。
【図５】プリズムが望遠側から広角側への回転を完了した場合における撮像装置を示す３面図である。
【図６】プリズムが広角側から望遠側への回転を完了した場合における撮像装置を示す３面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る広角撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図９】第４の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図１０】第４の実施の形態に係る広角撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図１１】第４の実施の形態に係る標準撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図１２】第５の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図１３】第５の実施の形態に係る広角撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０１０、２０１０，３０１０、４０１０、５０１０ 撮像装置
１０２０、２０２０、３０２０、４０２０、５０２０ プリズム（屈曲部材）
１０２２、２０２２、３０２２、４０２２ 反射面
１０３０、２０３０、３０３０、４０３０、５０３０ 第１のレンズ群（第１の光学系）
１０４０、２０４０、３０４０、４０４０、５０４０ 第１の光軸
１０５０、２０５０、３０５０、４０５０、５０５０ 第１の撮像素子
１２３０、２２３０、３２３０、４２３０、５２３０ 第２のレンズ群（第２の光学系）
１２４０、２２４０，３２４０、４２４０、５２４０ 第２の光軸
１２５０、２２５０，３２５０、４２５０、５２５０ 第２の撮像素子
１３３０、２３３０、３３３０、４３３０、５３３０ 第３のレンズ群（被写体側光学系）
１３４０、２３４０、３３４０、４３４０、５３４０ 第３の光軸
２０２１、３０２１、４０２１ 回転支持部材（支持部材）
２０３１、３０３１ 第１のレンズ枠
２０６０、３０６０ ガイドバー
２０６１、３０６１ ガイドバー
２０７０ 移動部材（Ａ）
２０８０ リンク（Ａ）
２０８１ 支点
２０８２ 支点
２０９０、３０９０ 位置決め部材
２２３１、３２３１ 第２のレンズ枠
２２６０、３２６０ ガイドバー
２２６１、３２６１ ガイドバー
２２７０ 移動部材（Ｂ）
２２８０、３２８０ リンク（Ｂ）
２２８１、３２８１ 支点
２２８２、３２８２ 支点
４４３０ 第４のレンズ群（第３の光学系）
４４４０ 第４の光軸
４４５０ 第３の撮像素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に、望遠撮影および広角撮影を行うことのできる小型の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ズームレンズ鏡筒によって焦点距離を変えて被写体を任意の大きさで撮影することができる撮像装置がある。また、レンズ鏡筒の先端や内部にコンバータレンズを脱着して広角や望遠の撮影を行うことのできる撮像装置がある。さらに、広角撮影用鏡筒と望遠撮影用鏡筒の２本のレンズ鏡筒を内蔵する撮像装置がある。
【０００３】
ところで、特許文献１に示される撮像装置によれば、屈曲式光学系鏡筒において、コンバータレンズが固定されたレンズ保持枠を、反射ミラー中心、光軸に垂直な軸回りに９０度回動させることで、コンバータレンズを撮影光軸に侵入または退避させている。これによって、より広角の撮影を可能にしている。
【０００４】
また、特許文献２に示される撮像装置によれば、撮影光学系後方にある４５度配置ミラーを、光軸に垂直な軸周りに回転移動させることで、光路を撮像素子（ＣＣＤ）方向かフィルム方向かに切り替えている。
【０００５】
また、特許文献３に示される撮像装置によれば、屈曲光学系のミラーを、そのミラーの支持された１点中心に回動制御することで、撮像素子に到達する像を移動して、手ぶれを補正している。
【特許文献１】特開平０９−２８１５７８号公報
【特許文献２】実公平７−５０７３８号公報
【特許文献３】特開２００４−２１９９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の一般的なズームレンズ鏡筒では、更なる望遠化と広角化とを両立させると、レンズ鏡筒サイズが大きくなったり、光学性能が低下したりする。
【０００７】
また、レンズ鏡筒先端にワイドコンバータレンズやテレコンバータレンズを手動で装着する方法は、操作が煩わしく、コンバータレンズを紛失する恐れもある。
【０００８】
また、広角用と望遠用の２本のレンズ鏡筒を内蔵する撮像装置では、通常の撮像装置に比べて、レンズ鏡筒１本分だけ撮像装置本体が大きくなってしまう。
【０００９】
さらに、特許文献１に示される撮像装置においては、反射ミラー中心に９０度回転する保持部材に、コンバータレンズを使用しない時に光が通過する光出射口や光入射口が必要である。そのため、保持部材が大きくなり、撮像装置も大きくなってしまう。
【００１０】
また、特許文献２に示される撮像装置においては、撮像素子や銀塩フィルムの直前で、ミラーを４５度回動して光路を切り替えている。こうした構成を、撮影レンズの焦点距離を切り替えることに応用することは困難である。
【００１１】
また、特許文献３に示される撮像装置は、屈曲光学系中の反射ミラーを２つの軸回りに微小回転させる手振れ補正機構を備えたものであり、こうした手振れ補正機構を、光学系の焦点距離を切り替えることに応用することは困難である。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、広角撮影と望遠撮影とを両立できる小型な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、複数の撮像素子と、光路を折り曲げるための屈曲部材と、被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第１の撮像素子に結像する第１の光学系と、被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第２の撮像素子に結像する第２の光学系と、前記屈曲部材を回転自在に支持する支持部材とを有することを特徴とする撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、広角撮影と望遠撮影とを両立できる小型な撮像装置を提供することができる。特に、鏡筒が長くなる超望遠撮影ズームを内蔵することも可能となる。
【００１５】
また、撮像装置の外観には、超望遠撮影も可能であるにも拘らず、鏡筒の短い被写体側光学系レンズが１つだけ見えるだけであり、デザインの自由度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置１０１０の構成を示す３面図である。図１は、望遠撮影状態の撮像装置１０１０を示し、図２は、広角撮影状態の撮像装置１０１０を示す。
【００１８】
図１を参照して、この撮像装置１０１０の基本構成を説明する。
【００１９】
第３の光軸１３４０は、この撮像装置１０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸１３４０上に被写体側から順に、第３のレンズ群１３３０とプリズム１０２０とが配置されている。このプリズム１０２０は、第３の光軸１３４０を中心に９０度回転自在に支持されている。第１の光軸１０４０は、プリズム１０２０から図１の正面図の左方向に伸び、該第１の光軸１０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群１０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子１０５０とが配置されている。また、プリズム１０２０から図１の正面図の下方向に第２の光軸１２４０が伸び、該第２の光軸１２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群１２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子１２５０とが配置されている。
【００２０】
なお、詳しい説明は省略するが、第１のレンズ群１０３０は、標準領域から望遠領域または超望遠領域までをカバーするズームレンズであり、第２のレンズ群１２３０は、標準領域から広角領域までをカバーするズームレンズであるとする。
【００２１】
図１に示す望遠状態の撮像装置１０１０においては、第３の光軸１３４０上にある第３のレンズ群１３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム１０２０が、４５度に傾斜した反射面１０２２にて、第１の光軸１０４０方向に反射する。この反射された光束は、第１のレンズ群１０３０を通り、第１の撮像素子１０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になる。
【００２２】
一方、プリズム１０２０を第３の光軸１３４０を中心にして、図２の正面図において反時計回り方向に９０度回転させると、撮像装置１０１０が、図２に示す広角状態となる。すなわち、第３の光軸１３４０上にある第３のレンズ群１３３０を通って被写体から来る光束を、このプリズム１０２０が、４５度に傾斜した反射面１０２２にて、第２の光軸１２４０方向に反射する。この反射された光束は、第２のレンズ群１２３０を通り、第２の撮像素子１２５０に結像し、広角の写真撮影が可能になる。
【００２３】
このように、プリズム１０２０を第３の光軸１３４０を中心にして９０度往復回転させることで、望遠撮影と広角撮影との切り替えが可能となる。そのとき、撮像装置１０１０の外観には、第３のレンズ群１３３０が見えているだけで、この切り替え前後での外観変化が無く、使用者は通常の撮像装置（カメラ）として違和感無く使用できる。また、可動部材が撮像装置１０１０の内部に存在するため、撮影者等の外力によって可動部材が壊されることも無い。
【００２４】
なお、比較的長くなる望遠撮影用の光学系の設けられる第１の光軸１０４０を、撮像装置１０１０の長辺方向に配置し、比較的短い広角撮影用の光学系の設けられる第２の光軸１２４０を、撮像装置１０１０の短辺方向に配置する。これによって、これらの２つの光学系を撮像装置１０１０内に無駄なく配置することが可能となる。
【００２５】
なおまた、第１の実施の形態では、第３の光軸１３４０上に第３のレンズ群１３３０を配置したが、光学設計によっては、この第３のレンズ群１３３０を無くすることもできる。
【００２６】
また、第２の撮像素子１２５０を、撮影画面の横縦比が１６対９のハイビジョンサイズとし、第１の撮像素子１０５０を、撮影画面の横縦比が４対３のスタンダードサイズとするようにしてもよい。
【００２７】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００２８】
図３は、第２の実施の形態に係る撮像装置２０１０の構成を示す３面図である。図３は、望遠撮影状態の撮像装置２０１０を示す。
【００２９】
図３において、第３の光軸２３４０は、この撮像装置２０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸２３４０上に被写体側から順に、第３のレンズ群２３３０とプリズム２０２０とが配置されている。このプリズム２０２０は、回転支持部材２０２１によって、第３の光軸２３４０を中心にして９０度回転自在に支持されている。第１の光軸２０４０は、プリズム２０２０から図３の正面図における左方向に伸び、該第１の光軸２０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群２０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子２０５０とが配置されている。
【００３０】
この第１のレンズ群２０３０は、第１のレンズ枠２０３１に組み込まれ、この第１のレンズ枠２０３１は、ガイドバー２０６０、２０６１によって、第１の光軸２０４０方向に移動自在に吊られている。この第１のレンズ枠２０３１を移動する機構は、図示していないが、一般的なステッピングモータ等の動力源とリードスクリュー等で構成された機構である。
【００３１】
また、プリズム２０２０から図３の正面図における下方向に第２の光軸２２４０が伸び、該第２の光軸２２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群２２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子２２５０とが配置されている。この第２のレンズ群２２３０は、第２のレンズ枠２２３１に組み込まれ、この第２のレンズ枠２２３１は、ガイドバー２２６０、２２６１によって、第２の光軸２２４０方向に移動自在に吊られている。この第２のレンズ枠２２３１を移動する駆動装置は、図示していないが、一般的なステッピングモータ等の動力源とリードスクリュー等で構成された機構である。
【００３２】
プリズム２０２０が回転した際の回転位置を決定するための位置決め部材２０９０が、図３の正面図において、第１の光軸２０４０の上側に、第２の光軸２２４０の右側に配置されている。
【００３３】
次に、このプリズム２０２０を９０度回転させる機構部分の説明を行う。
【００３４】
リンク（Ａ）２０８０は、その一端が、ガイドバー２０６０に嵌合した移動部材（Ａ）２０７０上の支点２０８２に回転自在に固定され、他端はプリズム２０２０上の支点２０８１に回転自在に固定されている。リンク（Ｂ）２２８０は、その一端が、ガイドバー２２６０に嵌合した移動部材（Ｂ）２２７０上の支点２２８２に回転自在に固定され、他端はプリズム２０２０上の支点２２８１に回転自在に固定されている。
【００３５】
図３に示す望遠撮影状態の撮像装置２０１０においては、第３の光軸２３４０上にある第３のレンズ群２３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム２０２０が、４５度に傾斜した反射面２０２２にて、第１の光軸２０４０方向に反射し、第１のレンズ群２０３０を通り、第１の撮像素子２０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になっている。
【００３６】
次に、広角写真の撮影が可能なように、プリズム２０２０を広角側へ回転駆動する方法を説明する。
【００３７】
図４は、プリズム２０２０が望遠側から広角側へ回転する途中における撮像装置２０１０を示す３面図である。
【００３８】
駆動装置が、第１のレンズ枠２０３１を第１の撮像素子２０５０側に駆動すると、第１のレンズ枠２０３１は移動部材（Ａ）２０７０と接触し、一体となって第１の撮像素子２０５０側に移動を開始する。その時、リンク（Ａ）２０８０は第１の撮像素子２０５０側に引っ張られる。これによって、回転支持部材２０２１によって第３の光軸２３４０を中心にして回転自在なプリズム２０２０は、リンク（Ａ）２０８０が固定されている支点２０８１によって引っ張られる。その結果、プリズム２０２０は位置決め部材２０９０から離れて、第３の光軸２３４０を中心にして、図４の正面図において反時計回り方向に回転を開始する。
【００３９】
この時、プリズム２０２０に一端が固定されているリンク（Ｂ）２２８０も移動を開始し、リンク（Ｂ）２２８０が接続されている移動部材（Ｂ）２２７０がプリズム２０２０側に移動開始する。移動部材（Ｂ）２２７０を第２のレンズ枠２２３１に衝突させないために、駆動装置が第２のレンズ枠２２３１を、移動部材（Ｂ）２２７０の移動速度と等速か、やや早い速度で、プリズム２０２０側に駆動する。
【００４０】
更にプリズム２０２０の回転が進み、広角側の９０度回転位置まで回転が完了した状態を図５に示す。
【００４１】
図５は、プリズム２０２０が望遠側から広角側への回転を完了した場合における撮像装置２０１０を示す３面図である。
【００４２】
プリズム２０２０の一端は、位置決め部材２０９０に接触し、回転が完了する。そして第１のレンズ枠２０３１の駆動装置を停止すれば、プリズム２０２０はその回転位置に停止する。
【００４３】
その後、駆動装置が第２のレンズ枠２２３１を、広角撮影に適した位置に追加移動（ズーミング）すれば、広角撮影が可能な状態となる。
【００４４】
次に、プリズム２０２０を再び、望遠側に回転させる手順を説明する。
【００４５】
図５において、駆動装置が第２のレンズ枠２２３１を第２の撮像素子２２５０側に駆動開始すると、途中から第２のレンズ枠２２３１が移動部材（Ｂ）２２７０と接触し、一体的に第２の撮像素子２２５０側に移動開始する。その時、一端を移動部材（Ｂ）２２７０に回転自在に固定されたリンク（Ｂ）２２８０も第２の撮像素子２２５０側に引っ張られる。その結果、リンク（Ｂ）２２８０の他端が回転自在に固定されたプリズム２０２０は、図６に示すように、時計回り方向に９０度回転し、位置決め部材２０９０に接触して停止する。この動作によって、撮像装置２０１０は、望遠撮影が可能な状態に切り替わる。図６は、プリズム２０２０が広角側から望遠側への回転を完了した場合における撮像装置２０１０を示す３面図である。
【００４６】
このように、第２の実施の形態では、第１のレンズ枠２０３１や第２のレンズ枠２２３１を光学的に移動させる駆動装置を、プリズム２０２０の回転に兼用することで、プリズム２０２０の駆動源を省略することが可能となる。
【００４７】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００４８】
図７は、第３の実施の形態に係る撮像装置３０１０の構成を示す３面図である。図７は、望遠撮影状態の撮像装置３０１０を示す。
【００４９】
図７において、第３の光軸３３４０は、撮像装置３０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸３３４０上に被写体側から順に、第３のレンズ群３３３０とプリズム３０２０とが配置されている。このプリズム３０２０は、回転支持部材３０２１によって、第３の光軸３３４０を中心にして９０度回転自在に支持されている。第１の光軸３０４０は、プリズム３０２０から図７の正面図において左方向に伸び、該第１の光軸３０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群３０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子３０５０とが配置されている。
【００５０】
この第１のレンズ群３０３０は、第１のレンズ枠３０３１に組み込まれ、この第１のレンズ枠３０３１は、ガイドバー３０６０、３０６１によって、第１の光軸３０４０方向に移動自在に吊られている。この第１のレンズ枠３０３１を移動する駆動装置は、図示していないが、一般的なステッピングモータ等の動力源とリードスクリュー等で構成された機構である。
【００５１】
また、プリズム３０２０から図７の正面図における下方向に第２の光軸３２４０が伸び、該第２の光軸３２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群３２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子３２５０が配置されている。この第２のレンズ群３２３０は、第２のレンズ枠３２３１に組み込まれ、この第２のレンズ枠３２３１は、ガイドバー３２６０、３２６１によって、第２の光軸３２４０方向に移動自在に吊られている。この第２のレンズ枠３２３１を移動する駆動装置は、図示していないが、一般的なステッピングモータ等の動力源とリードスクリュー等で構成された機構である。
【００５２】
プリズム３０２０が回転した際の回転位置を決定するための位置決め部材３０９０が、図７の正面図において、第１の光軸３０４０の下側に、第２の光軸３２４０の左側に配置されている。
【００５３】
次に、このプリズム３０２０を９０度回転させる機構部分の説明を行う。
【００５４】
リンク（Ｂ）３２８０は、その一端が、ガイドバー３２６０に嵌合した第２レンズ枠３２３１上の支点３２８２に回転自在に固定され、他端はプリズム３０２０上の支点３２８１に回転自在に固定されている。
【００５５】
図７に示す望遠状態の撮像装置３０１０においては、第３の光軸３３４０上にある第３のレンズ群３３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム３０２０が、４５度に傾斜した反射面３０２２にて、第１の光軸３０４０方向に反射する。この反射された光束は、第１のレンズ群３０３０を通り、第１の撮像素子３０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になっている。また、第１のレンズ枠３０３１は、光学的必要性に応じて、駆動装置によって第１の光軸３０４０に沿って移動される。
【００５６】
次に、広角写真の撮影が可能なように、プリズム３０２０を広角側へ回転駆動する方法を説明する。
【００５７】
図７において、駆動装置が第２のレンズ枠３２３１をプリズム３０２０側へ駆動すると、第２のレンズ枠３２３１に連結されたリンク（Ｂ）３２８０もプリズム３０２０側に押される。そして、図８に示すように、リンク（Ｂ）３２８０によって、プリズム３０２０が第３の光軸３３４０を中心にして、図８の正面図における反時計回り方向に９０度回転し、位置決め部材３０９０に接触停止する。この動作により、プリズム３０２０は広角側回転位置に設定され、第２のレンズ群３２３０も広角撮影の位置に設定される。
【００５８】
以上により、プリズム３０２０が、被写体からの光束を第２の光軸３２４０側へ反射し、広角撮影が可能となる。
【００５９】
第３の実施の形態では、第２のレンズ群３２３０を広角撮影位置に配置する動作を、プリズム３０２０の９０度回転動作と兼用することで、プリズム回転機構の簡略化を実現している。
【００６０】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００６１】
図９〜図１１は、第４の実施の形態に係る撮像装置４０１０の構成を示す３面図である。図９は、望遠撮影状態の撮像装置４０１０を示し、図１０は、広角撮影状態の撮像装置４０１０を示し、図１１は、標準撮影状態の撮像装置４０１０を示す。
【００６２】
図９において、第３の光軸４３４０は、撮像装置４０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸４３４０上に被写体側から順に、第３のレンズ群４３３０とプリズム４０２０とが配置されている。このプリズム４０２０は、第３の光軸４３４０を中心にして１８０度まで回転自在に、回転支持部材４０２１によって支持されている。第１の光軸４０４０は、プリズム４０２０から図９の正面図における左方向に伸び、該第１の光軸４０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群４０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子４０５０とが配置されている。また、プリズム４０２０から図９の正面図における下方向に第２の光軸４２４０が伸び、該第２の光軸４２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群４２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子４２５０とが配置されている。
【００６３】
第４の光軸４４４０は、プリズム４０２０から図９の正面図における右方向に伸び、第４の光軸４４４０上に、標準撮影用の第４のレンズ群４４３０と、結像した像を電気信号に変換するための第３の撮像素子４４５０とが配置されている。
【００６４】
図９に示す望遠状態の撮像装置４０１０においては、第３の光軸４３４０上にある第３のレンズ群４３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム４０２０が、４５度に傾斜した反射面４０２２にて、第１の光軸４０４０方向に反射する。反射された光束は、第１のレンズ群４０３０を通り、第１の撮像素子４０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になっている。
【００６５】
図１０に示す広角状態の撮像装置４０１０においては、プリズム４０２０が、第３の光軸４３４０を中心にして、図１０の正面図において反時計回り方向に９０度回転する。これによって、第３の光軸４３４０に沿った被写体からの光束を、プリズム４０２０が、反射面４０２２で第２の光軸４２４０方向に反射し、第２の撮像素子４２５０に被写体像を結像し、広角の写真撮影が可能になっている。
【００６６】
図１１に示す標準状態の撮像装置４０１０においては、プリズム４０２０が、第３の光軸４３４０を中心にして、図１１の正面図において反時計回り方向にさらに９０度回転する。これによって、第３の光軸４３４０に沿った被写体からの光束を、プリズム４０２０が、反射面４０２２で第４の光軸４４４０方向に反射し、第３の撮像素子４４５０に被写体像を結像し、標準の写真撮影が可能になっている。
【００６７】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００６８】
図１２および図１３は、第５の実施の形態に係る撮像装置５０１０の構成を示す図である。図１２は、望遠撮影状態の撮像装置５０１０を示し、図１３は、広角撮影状態の撮像装置５０１０を示す。
【００６９】
上記第１乃至第４の実施の形態では、望遠用光軸と広角用光軸とが９０度をなしているが、第５の実施の形態に係る撮像装置５０１０では、望遠用光軸と広角用光軸とが略６０度をなしている。
【００７０】
図１２において、第３の光軸５３４０は、撮像装置５０１０から被写体に向いた光軸であり、該第３の光軸５３４０上には被写体側から順に、第３のレンズ群５３３０とプリズム５０２０とが配置されている。このプリズム５０２０は、第３の光軸５３４０を中心にいて６０度回転自在に支持されている。第１の光軸５０４０は、プリズム５０２０から図１２の正面図における左下方向に伸び、該第１の光軸５０４０上に、望遠撮影用の第１のレンズ群５０３０と、結像した像を電気信号に変換するための第１の撮像素子５０５０とが配置されている。
【００７１】
また、プリズム５０２０から図１２の正面図における下方向に第２の光軸５２４０が伸び、該第２の光軸５２４０上に、広角撮影用の第２のレンズ群５２３０と、結像した像を電気信号に変換するための第２の撮像素子５２５０とが配置されている。
【００７２】
図１２に示す望遠状態の撮像装置５０１０においては、第３の光軸５３４０上にある第３のレンズ群５３３０を通って被写体から来る光束を、プリズム５０２０が、第１の光軸５０４０方向に反射する。この反射された光束は、第１のレンズ群５０３０を通り、第１の撮像素子５０５０に結像し、望遠の写真撮影が可能になっている。
【００７３】
次にプリズム５０２０を、第３の光軸５３４０を中心にして、図１２の正面図において反時計回り方向に６０度回転すると、図１３に示す広角状態の撮像装置５０１０となる。すなわち、プリズム５０２０が、第３の光軸５３４０に沿った被写体からの光束を、第２の光軸５２４０方向に反射し、第２の撮像素子５２５０に被写体像を結像し、広角の写真撮影が可能になる。
【００７４】
なお、撮像素子５０５０は、正面図で見ると、撮像装置５０１０の短辺長辺に対して斜めに配置され、斜視図においても、撮像装置５０１０の厚み方向に対して、斜めと成っている。これは、撮像装置５０１０を正面図のように構えて被写体を望遠撮影する際、記録される画像の縦横を撮像装置５０１０の縦横と一致させるために必要な配置である。
【００７５】
このようにして、第５の実施の形態では、第１乃至第４の実施の形態の撮像装置に比べ、撮像装置の長辺方向の長さを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る広角撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図４】プリズムが望遠側から広角側へ回転する途中における撮像装置を示す３面図である。
【図５】プリズムが望遠側から広角側への回転を完了した場合における撮像装置を示す３面図である。
【図６】プリズムが広角側から望遠側への回転を完了した場合における撮像装置を示す３面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る広角撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図９】第４の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図１０】第４の実施の形態に係る広角撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図１１】第４の実施の形態に係る標準撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図１２】第５の実施の形態に係る望遠撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【図１３】第５の実施の形態に係る広角撮影状態の撮像装置の構成を示す３面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０１０、２０１０，３０１０、４０１０、５０１０ 撮像装置
１０２０、２０２０、３０２０、４０２０、５０２０ プリズム（屈曲部材）
１０２２、２０２２、３０２２、４０２２ 反射面
１０３０、２０３０、３０３０、４０３０、５０３０ 第１のレンズ群（第１の光学系）
１０４０、２０４０、３０４０、４０４０、５０４０ 第１の光軸
１０５０、２０５０、３０５０、４０５０、５０５０ 第１の撮像素子
１２３０、２２３０、３２３０、４２３０、５２３０ 第２のレンズ群（第２の光学系）
１２４０、２２４０，３２４０、４２４０、５２４０ 第２の光軸
１２５０、２２５０，３２５０、４２５０、５２５０ 第２の撮像素子
１３３０、２３３０、３３３０、４３３０、５３３０ 第３のレンズ群（被写体側光学系）
１３４０、２３４０、３３４０、４３４０、５３４０ 第３の光軸
２０２１、３０２１、４０２１ 回転支持部材（支持部材）
２０３１、３０３１ 第１のレンズ枠
２０６０、３０６０ ガイドバー
２０６１、３０６１ ガイドバー
２０７０ 移動部材（Ａ）
２０８０ リンク（Ａ）
２０８１ 支点
２０８２ 支点
２０９０、３０９０ 位置決め部材
２２３１、３２３１ 第２のレンズ枠
２２６０、３２６０ ガイドバー
２２６１、３２６１ ガイドバー
２２７０ 移動部材（Ｂ）
２２８０、３２８０ リンク（Ｂ）
２２８１、３２８１ 支点
２２８２、３２８２ 支点
４４３０ 第４のレンズ群（第３の光学系）
４４４０ 第４の光軸
４４５０ 第３の撮像素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像素子と、
光路を折り曲げるための屈曲部材と、
被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第１の撮像素子に結像する第１の光学系と、
被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第２の撮像素子に結像する第２の光学系と、
前記屈曲部材を回転自在に支持する支持部材と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記屈曲部材を、被写体と該屈曲部材とを結ぶ光軸を中心にして回転自在に支持することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の光学系を、該第１の光学系の光軸に沿って移動するための第１の移動部材と、
前記屈曲部材と前記第１の移動部材とを繋ぐ第１の連結部材と、
前記第２の光学系を、該第２の光学系の光軸に沿って移動するための第２の移動部材と、
前記屈曲部材と前記第２の移動部材とを繋ぐ第２の連結部材と
を更に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の光学系を、該第２の光学系の光軸に沿って移動するための移動部材と、
前記屈曲部材と前記移動部材とを繋ぐ連結部材と
を更に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体と前記屈曲部材とを結ぶ光路上に配置された被写体側光学系を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１および第２の光学系の各光軸が含まれる平面における、前記各光軸によって形成される狭角の領域の外側の領域に設けられた、前記屈曲部材の回転量を規制するための位置決め部材とを更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１および第２の光学系の各光軸が含まれる平面において前記各光軸が形成する角度は９０度であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の光学系は望遠撮影用の光学系であり、前記第２の光学系は広角撮影用の光学系であり、
前記屈曲部材から前記第１の撮像素子までの光路を前記撮像装置の長辺側に配置し、前記屈曲部材から前記第２の撮像素子までの光路を前記撮像装置の短辺側に配置することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第３の撮像素子に結像する第３の光学系を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１および第２の光学系の各光軸が含まれる平面において前記各光軸が形成する角度は、９０度よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記屈曲部材はプリズムであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１】
複数の撮像素子と、
光路を折り曲げるための屈曲部材と、
被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第１の撮像素子に結像する第１の光学系と、
被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第２の撮像素子に結像する第２の光学系と、
前記屈曲部材を回転自在に支持する支持部材と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記屈曲部材を、被写体と該屈曲部材とを結ぶ光軸を中心にして回転自在に支持することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の光学系を、該第１の光学系の光軸に沿って移動するための第１の移動部材と、
前記屈曲部材と前記第１の移動部材とを繋ぐ第１の連結部材と、
前記第２の光学系を、該第２の光学系の光軸に沿って移動するための第２の移動部材と、
前記屈曲部材と前記第２の移動部材とを繋ぐ第２の連結部材と
を更に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の光学系を、該第２の光学系の光軸に沿って移動するための移動部材と、
前記屈曲部材と前記移動部材とを繋ぐ連結部材と
を更に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体と前記屈曲部材とを結ぶ光路上に配置された被写体側光学系を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１および第２の光学系の各光軸が含まれる平面における、前記各光軸によって形成される狭角の領域の外側の領域に設けられた、前記屈曲部材の回転量を規制するための位置決め部材とを更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１および第２の光学系の各光軸が含まれる平面において前記各光軸が形成する角度は９０度であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の光学系は望遠撮影用の光学系であり、前記第２の光学系は広角撮影用の光学系であり、
前記屈曲部材から前記第１の撮像素子までの光路を前記撮像装置の長辺側に配置し、前記屈曲部材から前記第２の撮像素子までの光路を前記撮像装置の短辺側に配置することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
被写体像からの光束を、前記屈曲部材を経て受け取り、前記複数の撮像素子のうちの第３の撮像素子に結像する第３の光学系を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１および第２の光学系の各光軸が含まれる平面において前記各光軸が形成する角度は、９０度よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記屈曲部材はプリズムであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１１６５７６（Ｐ２００８−１１６５７６Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９８１７６（Ｐ２００６−２９８１７６）
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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