JP2002176580A - フランジバック調整機構付きカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純な組み付け作業で撮像素子の中心を容
易、且つ、確実にレンズの光軸に一致させることができ
るフランジバック調整機構付きカメラを得る。 【解決手段】 フランジバック調整機構付きカメラ３１
において、ＣＣＤ６１とこのＣＣＤ６１を保持する素子
ホルダー５０の素子取付部５１との間に弾性材料製のシ
ールリング５７を圧縮状態で介在させ、このシールリン
グ５７によって素子ホルダー５０とＣＣＤ６１との間の
隙間を塞ぐと共に、素子取付部５１及びＣＣＤ６１の一
方の周縁に当接する前記シールリング５７の傾斜面５７
ｃによって前記ＣＣＤ６１の中心をレンズの光軸位置に
整合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ等の固体撮
像素子を保持する素子ホルダーをレンズの光軸方向に移
動調整するフランジバック調整機構を備えるフランジバ
ック調整機構付きカメラに関し、更に詳しくは、単純な
組み付け作業で固体撮像素子の中心を容易、且つ、確実
にレンズの光軸に一致させることができるための改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７及び図８は、例えばテレビカメラや
ビデオカメラとして使用されるフランジバック調整機構
付きカメラの従来例を示したものである。ここに示した
フランジバック調整機構付きカメラは、特公平７−８０
２１号公報に開示されたもので、レンズが装着されるレ
ンズマウント部３とこのレンズマウント部３の後方に連
なるケース部４とを有したカメラシャーシ５と、レンズ
マウント部３に装着されたレンズの結像位置付近でレン
ズの光軸７に沿って移動可能にカメラシャーシ５に支持
される素子ホルダー９と、この素子ホルダー９によって
レンズの光軸上に保持されて入射した光信号を電気信号
に変えて出力する固体撮像素子としてのＣＣＤ（charge
-coupled device ）１１と、素子ホルダー９の位置をレ
ンズの光軸方向に移動調整するフランジバック調整機構
１３とを備える。

【０００３】この例の場合、レンズマウント部３とケー
ス部４は、別体である。レンズマウント部３は、略円筒
状で、その周囲に一体形成された前面エスカッション３
ａを有していて、エスカッション３ａの四隅をねじ部材
１５によりケース部４の前面部に締結することで、ケー
ス部４に連結固定される。

【０００４】素子ホルダー９は、ＣＣＤ１１を嵌め込む
矩形の凹部９ａを有している。この凹部９ａにはめ込ま
れたＣＣＤ１１は、素子ホルダー９の前面にねじ止めさ
れる素子押さえ板１７によって周縁部が押さえ付けられ
て、素子ホルダー９に固定された状態となる。素子ホル
ダー９は、ねじ部材１８によってシャーシ取付ブラケッ
ト１９に固定され、このブラケット１９がケース部４の
前壁４ａとレンズマウント部３との間でレンズの光軸方
向に移動可能に支持される。また、ブラケット１９は、
ケース部４の前壁４ａとの間に圧縮状態で挿入されるば
ね２１によって、レンズマウント部３側に付勢されてい
る。

【０００５】フランジバック調整機構１３は、レンズマ
ウント部３の外周に嵌合するカムリング２３に、ばね２
１によって付勢されているブラケット１９の前端部に当
接してブラケット１９の光軸方向の位置決めを果たすス
トッパ部２３ａと、レンズの光軸方向の変位を付与する
ためのカム部２３ｂとを設けたものである。カムリング
２３は、レンズマウント部３の外周に、回転可能に、且
つ、レンズの光軸方向に沿って移動可能に、嵌合してい
る。そして、カム部２３ｂは、レンズマウント部３の外
周に装備される突起２５にブラケット１９側から当接す
るようにカムリング２３の内周面に形成された傾斜面で
ある。カムリング２３の回転操作で突起２５とカム部２
３ｂとの接触位置を変えると、カムリング２３がレンズ
マウント部３上をレンズの光軸方向に移動し、このカム
リング２３に従動するブラケット１９の変位によって、
素子ホルダー９の光軸方向の位置が調整される。

【０００６】上記構成によるカメラ１では、レンズマウ
ント部３に装着するレンズのフランジバック距離のばら
つきや、レンズの光軸に対するＣＣＤ１１の中心のずれ
等は、ＣＣＤ１１の出力を受けるポリメータで画像チェ
ックすることによって行い、フランジバックのばらつき
でＣＣＤ１１がレンズの結像位置からずれている場合に
は、フランジバック調整を行い、また、ＣＣＤ１１の中
心がレンズの光軸からずれている場合には、ポリメータ
の画像から検知した偏心情報に基づいて、その修正を行
う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来のカメラ１の場合、ポリメータの画像から検知した偏
心情報に基づいて、ＣＣＤ１１の中心位置をレンズの光
軸上に修正する際には、素子ホルダー９に対するＣＣＤ
１１の組み付けや、ブラケット１９に対する素子ホルダ
ー９の組み付けをやり直さなければならず、カメラ１の
組立作業が大幅に遅延するという問題が生じた。

【０００８】また、従来のカメラ１では、ＣＣＤ１１と
素子ホルダー９との接触、あるいはＣＣＤ１１と素子押
さえ板１７との接触が、弾性変形がほとんどない硬質材
料同士の接触のため、図９に示すように、ＣＣＤ１１の
周囲に微細な隙間ｓが残り、レンズ交換等の際にレンズ
マウント部３の開口から侵入した異物が、その隙間ｓを
通って、素子ホルダー９の後方でケース部４に納められ
る回路を汚損する虞があった。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、単純な組み付け作業で固体撮像素子の中心を容易、
且つ、確実にレンズの光軸に一致させることができて、
固体撮像素子の中心をレンズの光軸に一致させるための
修正作業の発生を回避して、装置の組立作業性を向上さ
せることができ、更には、撮像素子と素子ホルダーとの
間の隙間を介して素子ホルダーの後方に異物が侵入する
ことを防止して、素子ホルダー後方に配備される回路の
異物による汚損を防止することもできるフランジバック
調整機構付きカメラを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るフランジバック調整機構付きカメラは、
レンズマウント部を有したカメラシャーシと、前記カメ
ラシャーシに支持されてレンズの結像位置付近で光軸方
向に移動可能な素子ホルダーと、前記素子ホルダーに保
持された固体撮像素子と、前記素子ホルダーを前記光軸
方向に移動調整するフランジバック調整機構とを備える
フランジバック調整機構付きカメラにおいて、前記素子
ホルダーの素子取付部と前記固体撮像素子との間に圧縮
状態で介在することで、前記素子ホルダーと前記固体撮
像素子との間の隙間を塞ぐと共に、前記素子ホルダーの
素子取付部及び前記固体撮像素子の一方の周縁に当接す
る傾斜面の誘導作用によって前記固体撮像素子の中心を
レンズの光軸位置に整合する弾性を有する材料よりなる
シールリングを設けたことを特徴とする。

【００１１】そして、上記構成によれば、シールリング
に装備した傾斜面が、固体撮像素子の中心をレンズの光
軸位置に整合させる心出し作用を発揮するため、シール
リングを介して固体撮像素子を素子ホルダーに組み付け
るという単純な組み付け作業で、固体撮像素子の中心を
容易、且つ、確実にレンズの光軸に一致させることがで
きる。また、シールリングは、弾性材料製で圧縮状態で
撮像素子と素子ホルダーとの間に介在するため、シール
リングが固体撮像素子と素子ホルダーとの間の隙間を封
止し、素子ホルダーの後方に異物が侵入することを防止
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るフランジバッ
ク調整機構付きカメラの好適な実施の形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１乃至図６は本発明に係るフラ
ンジバック調整機構付きカメラの一実施の形態を示した
もので、図１はフランジバック調整機構付きカメラの要
部の分解斜視図、図２は図１に示した固体撮像素子の素
子ホルダーへの組み付け状態を示す縦断面図、図３は図
２の拡大図、図４はフランジバック調整機構付きカメラ
の各構成部材の組立状態の縦断面図、図５は図４のＶ−
Ｖ線に沿う断面矢視図、図６はフランジバック調整操作
に応じた素子ホルダーの位置を示したもので、（ａ）は
固体撮像素子が少しレンズマウント部側に寄った状態の
縦断面図、（ｂ）は固体撮像素子が最大限にレンズマウ
ント部側に寄った状態の縦断面図、（ｃ）は固体撮像素
子がレンズマウント部から最大限に離間した状態の縦断
面図である。

【００１３】このフランジバック調整機構付きカメラ３
１は、テレビカメラやビデオカメラとして使用されるも
ので、レンズが装着されるレンズマウント部４１とこの
レンズマウント部４１の後方に連なるケース部４２とを
有したカメラシャーシ４０と、レンズマウント部４１に
装着されたレンズの結像位置付近でレンズの光軸３３の
方向に沿って移動可能にカメラシャーシ４０に支持され
る素子ホルダー５０と、この素子ホルダー５０によって
レンズの光軸３３上に保持されて入射した光信号を電気
信号に変えて出力する固体撮像素子としてのＣＣＤ６１
と、素子ホルダー５０の位置をレンズの光軸方向に移動
調整するフランジバック調整機構７０とを備える。

【００１４】本実施の形態の場合、カメラシャーシ４０
は、一体構造で、後方を開放した略箱形のケース部４２
の前壁４２ａに、円筒状のレンズマウント部４１を形成
している。レンズマウント部４１は、内周部に、レンズ
ユニットを螺着するねじ部を形成したものである。

【００１５】素子ホルダー５０は、レンズの光軸３３が
挿通する中央部に、ＣＣＤ６１を装着するための開口で
ある素子取付部５１を有し、両側には、カメラシャーシ
４０への連結部となる連結片５２が突設されている。連
結片５２は、ケース部４２の前壁４２ａに突設されたガ
イド軸４３に嵌合するガイド挿通孔５２ａを有する。連
結片５２とガイド軸４３との嵌合によって、素子ホルダ
ー５０は、レンズの光軸方向に移動可能に、カメラシャ
ーシ４０に連結されることになる。

【００１６】連結片５２を挿通したガイド軸４３の先端
部には、抜け止め用の止め輪５４が嵌着され、この止め
輪５４と連結片５２との間には、ホルダー付勢ばね５５
が装備される。このホルダー付勢ばね５５によって、素
子ホルダー５０は、常時、レンズマウント部４１側に付
勢されている。

【００１７】ＣＣＤ６１は、素子ホルダー５０への取付
板を兼ねる基板６２上に組み付けられている。基板６２
には、ねじ挿通孔６３が形成されている。ＣＣＤ６１
は、このねじ挿通孔６３を挿通するねじ６５によって、
素子ホルダー５０に締結・固定される。

【００１８】本実施の形態の場合、素子ホルダー５０の
素子取付部５１には、ＣＣＤ６１を嵌入させる前に、弾
性材料製のシールリング５７が装着される。このシール
リング５７は、図３に示すように、素子取付部５１に嵌
合するテーパ筒状のガイド筒５７ａと、このガイド筒５
７ａの基端から半径方向に張り出して素子ホルダー５０
の背面に当接するフランジ５７ｂとを一体形成した構造
である。ガイド筒５７ａは、レンズマウント部４１に向
かって徐々に開口径を狭めるテーパを有して、ガイド筒
５７ａの内周の傾斜面５７ｃは、ＣＣＤ本体６１の外形
よりも大きな開口断面から小さな開口断面まで滑らかに
変化する傾斜面に形成されている。

【００１９】以上のシールリング５７は、図３に示すよ
うに、素子ホルダー５０の素子取付部５１とＣＣＤ６１
との間に圧縮状態で介在することで、素子ホルダー５０
とＣＣＤ６１との間の隙間を塞ぐ。また、シールリング
５７は、素子取付部５１及びＣＣＤ６１のレンズ側の周
縁に当接する傾斜面５７ｃの誘導作用によって、ＣＣＤ
６１の中心をレンズの光軸位置に整合させる。

【００２０】フランジバック調整機構７０は、カメラシ
ャーシ４０の前壁４２ａに形成した軸部４２ｂ（図５及
び図２参照）との嵌合によってレンズの光軸回りに回転
可能に支持されるカムリング７１と、素子ホルダー５０
の前面に突設されて先端がカムリング７１のカム面７１
ａに当接される位置決め突起７２と、この位置決め突起
７２がカム面７１ａに当接した状態を維持するように素
子ホルダー５０をカムリング７１側に付勢する前述のホ
ルダー付勢ばね５５と、ケース部４２の周壁上でレンズ
マウント部４１からレンズの光軸方向に沿って後方に離
れたカメラシャーシ４０の側壁面に開口した操作用窓７
４と、この操作用窓７４からケース部４２の外部に突出
する操作部７５によってカムリング７１を回転操作する
リング駆動機構７６とから構成される。

【００２１】カムリング７１のカム面７１ａは、図４及
び図５に示すように、レンズの光軸方向への突出長が光
軸を中心とする円周方向で徐々に変化する滑らかな傾斜
面又は湾曲面で、カムリング７１が回転すると、カム面
７１ａ上の位置決め突起７２の接触位置が変化すること
で、素子ホルダー５０の光軸方向の変位が生ずる。カム
リング７１の外周には、図５に示すように、カメラシャ
ーシ４０の内壁面に突設されたストッパ４５を挟む２箇
所に回転規制片７１ｂ，７１ｃが突設され、また、リン
グ駆動機構７６側の外周面の一定範囲には、リング駆動
機構７６の駆動歯車８１に噛合する歯車７１ｄが形成さ
れている。

【００２２】回転規制片７１ｂ，７１ｃは、ストッパ４
５に当接することで、カムリング７１の回転範囲を規制
している。この回転規制片７１ｂ，７１ｃによる回転範
囲の規制は、位置決め突起７２がカム面７１ａを乗り越
えることを防止し、また、カムリング７１外周の歯車７
１ｄとリング駆動機構７６の駆動歯車８１との噛合が外
れることを防止する。

【００２３】リング駆動機構７６は、図１に示すよう
に、カムリング７１の歯車７１ｄに噛合する駆動歯車８
１と、この駆動歯車８１の中心に固着した円筒状の軸８
２と、この軸８２に一体装備されて駆動歯車８１と一体
回転する略半円形の操作部７５と、軸８２を挿通して軸
８２を回転可能にカメラシャーシ４０に連結する支持ピ
ン８４と、支持ピン８４の頭部８４ａと操作部７５とで
挟まれるように支持ピン８４の軸部に嵌合装着されたワ
ッシャ８６及び弾性部材８７とで構成されている。

【００２４】操作部７５は、操作用窓７４から突出する
外周面に、回転操作時の滑り止めとなるスプラインが施
されている。弾性部材８７は、外観はワッシャと同形状
のリング状であるが、圧縮状態で操作部７５に当接して
いて、弾性復元力によって、基準以下の回転操作力では
操作部７５及び駆動歯車８１の回転を阻止する負荷を操
作部７５及び駆動歯車８１に作用させている。従って、
カムリング７１の歯車７１ｄに噛合する駆動歯車８１を
操作部７５によって回転駆動する際には、基準以上の操
作力で、操作部７５を回転させる。

【００２５】操作部７５の回転操作で、図６（ａ）に示
すように、カム面７１ａの中間部に位置決め突起７２が
当接している状態から、（ｂ）に示すように操作部７５
の回転操作で矢印（イ）方向にカムリング７１を回動さ
せると、位置決め突起７２の接触位置がカム面７１ａの
低い方向移動して、素子ホルダー５０はレンズマウント
部４１側に接近し、また、（ｃ）に示すように操作部７
５の回転操作で矢印（ロ）方向にカムリング７１を回動
させると、位置決め突起７２の接触位置がカム面７１ａ
の低い方向移動して、素子ホルダー５０はレンズマウン
ト部４１から離れる。なお、フランジバック調整終了後
は、カメラシャーシ４０に螺着されるねじ４６を締付け
ることで、素子ホルダー５０が所定位置に固定される。

【００２６】図７に示した従来のカメラ１では、フラン
ジバック調整する際の操作部であるカムリング２３は、
レンズマウント部３に外嵌した構成のため、図１０に示
すように、レンズマウント部３に装着される交換レンズ
２７がカムリング２３よりも外径の大きな大口径のもの
になると、操作部であるカムリング２３が交換レンズ２
７の背面の谷部に隠れてしまい、手指によるカムリング
２３の回転操作が困難で、結局、フランジバック調整操
作が困難になるという問題が生じた。

【００２７】しかし、本実施の形態のフランジバック調
整機構付きカメラ３１では、素子ホルダー５０を移動さ
せるためのフランジバック調整機構７０の操作部７５
は、レンズマウント部４１から後方に離れたカメラシャ
ーシ４０の側壁面に配備されているため、レンズマウン
ト部４１に装着される交換レンズが大口径になっても、
操作部７５が交換レンズの背面の谷部に隠れてしまうこ
とがなく、フランジバック調整機構７０の操作に支障が
生じることがない。従って、フランジバック調整操作が
容易で、フランジバック調整を行う際の取り扱い性が向
上する。

【００２８】また、本実施の形態のリング駆動機構７６
は、基準以下の回転操作力では駆動歯車８１の回転を阻
止する負荷を駆動歯車８１に作用させる弾性部材８７を
装備していて、弾性部材８７によって駆動歯車８１に作
用する負荷が、フランジバック調整機構７０で使用する
歯車列間のバックラッシによって駆動歯車８１や操作部
７５がガタつくことを防止する制動作用を発揮するた
め、ガタつきによって操作力の伝達に誤差が生じること
が防止され、高精度なフランジバック調整が容易にな
る。

【００２９】また、本実施の形態では、素子ホルダー５
０の素子取付部５１とＣＣＤ６１との間にシールリング
５７が装備されていて、このシールリング５７に装備し
た傾斜面５７ｃが、ＣＣＤ６１の中心をレンズの光軸位
置に整合させる心出し作用を発揮するため、シールリン
グ５７を介してＣＣＤ６１を素子ホルダー５０に組み付
けるという単純な組み付け作業で、ＣＣＤ６１の中心を
容易、且つ、確実にレンズの光軸に一致させることがで
きる。そのため、ＣＣＤ６１の中心をレンズの光軸に一
致させるための修正作業の発生を回避して、装置の組立
作業性を向上させることができる。

【００３０】更に、本実施の形態では、素子ホルダー５
０とＣＣＤ６１との間に装備するシールリング５７は、
弾性材料製で圧縮状態でＣＣＤ６１と素子ホルダー５０
との間に介在するため、ＣＣＤ６１と素子ホルダー５０
との間の隙間を介して素子ホルダー５０の後方に異物が
侵入することを防止する。そのため、素子ホルダー５０
の後方に配備される回路の異物による汚損を防止するこ
ともできる。

【００３１】

【発明の効果】本発明のフランジバック調整機構付きカ
メラによれば、シールリングに装備した傾斜面が、固体
撮像素子の中心をレンズの光軸位置に整合させる心出し
作用を発揮するため、シールリングを介して固体撮像素
子を素子ホルダーに組み付けるという単純な組み付け作
業で、固体撮像素子の中心を容易、且つ、確実にレンズ
の光軸に一致させることができる。そのため、固体撮像
素子の中心をレンズの光軸に一致させるための修正作業
の発生を回避して、装置の組立作業性を向上させること
ができる。

【００３２】また、シールリングは、弾性材料製で圧縮
状態で固体撮像素子と素子ホルダーとの間に介在するた
め、シールリングが撮像素子と素子ホルダーとの間の隙
間を封止して、素子ホルダーの後方に異物が侵入するこ
とを防止する。そのため、素子ホルダーの後方に配備さ
れる回路の異物による汚損を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフランジバック調整機構付きカメ
ラの一実施の形態の要部の分解斜視図である。

【図２】図１に示した固体撮像素子の素子ホルダーへの
組み付け状態を示す縦断面図である。

【図３】図２の拡大図である。

【図４】フランジバック調整機構付きカメラの各構成部
材の組立状態の縦断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面矢視図である。

【図６】図１に示したフランジバック調整機構付きカメ
ラでフランジバック調整操作に応じた素子ホルダーの位
置を示したもので、（ａ）は固体撮像素子が少しレンズ
マウント部側に寄った状態の縦断面図、（ｂ）は固体撮
像素子が最大限にレンズマウント部側に寄った状態の縦
断面図、（ｃ）は固体撮像素子がレンズマウント部から
最大限に離間した状態の縦断面図である。

【図７】従来のフランジバック調整機構付きカメラの要
部の分解斜視図である。

【図８】図７に示したフランジバック調整機構付きカメ
ラの各構成部材の組立状態の縦断面図である。

【図９】従来のフランジバック調整機構付きカメラにお
ける問題点の説明図である。

【図１０】従来のフランジバック調整機構付きカメラに
おける別の問題点の説明図である。

【符号の説明】

３１ フランジバック調整機構付きカメラ ４０ カメラシャーシ ４１ レンズマウント部 ４２ ケース部 ５０ 素子ホルダー ５５ ホルダー付勢ばね ５７ シールリング ５７ｃ 傾斜面 ６１ ＣＣＤ（固体撮像素子） ６２ 基板 ７０ フランジバック調整機構 ７１ カムリング ７６ リング駆動機構 ８１ 駆動歯車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズマウント部を有したカメラシャー
   シと、前記カメラシャーシに支持されてレンズの結像位
   置付近で光軸方向に移動可能な素子ホルダーと、前記素
   子ホルダーに保持された固体撮像素子と、前記素子ホル
   ダーを前記光軸方向に移動調整するフランジバック調整
   機構とを備えるフランジバック調整機構付きカメラにお
   いて、 前記素子ホルダーの素子取付部と前記固体撮像素子との
   間に圧縮状態で介在することで、前記素子ホルダーと前
   記固体撮像素子との間の隙間を塞ぐと共に、前記素子ホ
   ルダーの素子取付部及び前記固体撮像素子の一方の周縁
   に当接する傾斜面の誘導作用によって前記固体撮像素子
   の中心をレンズの光軸位置に整合する弾性を有する材料
   よりなるシールリングを設けたことを特徴とするフラン
   ジバック調整機構付きカメラ。