JP2002247442A - 撮像素子の取り付け角度調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ鏡筒に対する撮像素子の取り付けを簡
単な作業で行い、しかもその撮像面の光軸に対する垂直
精度を確保することができる撮像素子の取り付け角度調
整機構を提供する。 【解決手段】 撮像素子６の撮像面４の光軸に対する垂
直精度を調整できるようにしたレンズ鏡筒１のフランジ
２への撮像素子の取り付け角度調整機構において、撮像
素子保持部材３のフランジ２に対向する側の一部に複数
の調整用弾性部材１５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子を用いた
カメラ装置に関し、特にレンズ鏡筒に撮像素子を取り付
ける工程において、周辺解像度レベルを調整するため撮
像素子の光軸に対する角度を調整する撮像素子の取り付
け角度調整機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学画像を電気信号に変換して出
力するカメラ装置の撮像素子としては、そのほとんどが
固体撮像素子（ＣＣＤ）を使用している。これらのカメ
ラ装置は大きく二つに分類され、その一つは動画記録用
のビデオカメラであり、他の一つは静止画記録用のデジ
タルカメラである。特に静止画記録用のデジタルカメラ
においては、３００万画素以上の高画素ＣＣＤが使用さ
れ始めている。このような高画素ＣＣＤでは、解像度が
高いためＣＣＤの結像面に対する高精度のレンズ機構が
要求される。レンズ機構は既に大変複雑で、個々の部品
精度を厳しくすることはコスト的に限界にきており、レ
ンズ機構にこれ以上の高精度を追求することが難しくな
ってきている。

【０００３】一方、撮像素子をレンズ鏡筒に取り付ける
基準面に対する撮像素子の取り付けにおいては一般に角
度のバラツキが大きく、結像性能をレンズ機構だけで確
保することが難しくなっている。このため、高画素デジ
タルカメラの撮影性能を高めるに必要な条件の一つに結
像面である撮像素子面の光軸に対する取り付け角度の精
度の確保があげられる。

【０００４】この撮像素子面の光軸に対する取り付け角
度とは、カメラ装置において撮像素子を取り付けるレン
ズ鏡筒のフランジ面に対する撮像素子面の光軸に対する
取り付け角度である。その取り付け角度はレンズ光軸に
対して、できうる限り垂直に、極めて高い精度をもって
取り付けることが必要である。撮像素子の取り付けにお
ける従来の取り付け角度調整機構について図４及び図５
を参照しつつ説明する。図４は従来のデジタルカメラ用
レンズ鏡筒に対する撮像素子取り付け部の斜視図であ
る。図５は、図４の撮像素子取り付け部の部分断面図で
ある。図４及び図５において、撮像素子保持部材３に取
り付けられた回路基板１３に搭載された撮像素子６は、
レンズ鏡筒１のフランジ２に調整用ネジ７により締め付
けて取り付けられている。

【０００５】上述した撮像素子の取り付け角度の精度を
確保するためには、レンズ鏡筒１の光軸に対して撮像素
子６の結像面４が垂直になるよう正確に配置させること
が必要となる。このような撮像面４のレンズ鏡筒１の光
軸に対する取り付け角度精度を確保するため、従来は、
レンズ鏡筒１のフランジ２に複数の調整バネ用穴１０を
設け、その穴１０に複数の圧縮つる巻状コイルバネ９を
挿入して撮像素子保持面５を押圧するようにしていた。
そしてフランジ２に設けられた複数の撮像素子保持部材
ガイド用突起１１を、撮像素子保持部材３に設けられた
複数のガイド用突起貫通孔１２に嵌め合わせ、光軸方向
に自在に案内するように構成していた。

【０００６】撮像素子保持部材３をレンズ鏡筒１のフラ
ンジ２に取り付けるときは、それぞれの調整用ネジ７を
穴８に挿通した上でネジ先端をネジ穴１４にねじ込んで
調整用ネジ７の締め込み量を調整する。それにより、撮
像素子６の結像面４の、レンズ鏡筒１の光軸に対する垂
直精度（すなわち取り付け角度）を調整していた。

【０００７】図示しないが、別の従来の取り付け角度調
整方法としては、圧縮コイルバネを使用せず、撮像素子
保持部材のレンズ鏡筒のフランジへの取り付けるとき、
フランジと撮像素子保持部材との間に、種々の厚さを持
つワッシャの中から、所望の厚みを持つものを選定して
調整ネジに嵌めて介在させ、調整用ネジを締め付ける構
造もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の取り付け角度調整機構は、以下のような
不具合を生じていた。すなわち、前者の圧縮コイルバネ
を用いた取り付け角度調整機構では、レンズ鏡筒に複数
の調整バネ用穴を設けなければならない。したがって、
例えば樹脂成型やダイカスト成形により作成したレンズ
鏡筒では成形用金型の構造や加工が煩雑となり高コスト
を招いていた。また、レンズ鏡筒のフランジに設けた複
数の調整バネ専用の小さな穴に、小さな圧縮コイルバネ
を複数本挿入する必要があり、作業時間と手間が非常に
大きいという問題もあった。

【０００９】一方、後者の厚さの異なるワッシャを選択
して挿入する方法では、撮像素子を保持する撮像素子保
持部材３をフランジにネジ止めして接着剤で接着して取
り付けるとき、複数種類の異なる厚みのワッシャを準備
するとともに、トライアンドエラー式に何度も取り付け
直しすることを必要とし、取り付け作業が煩雑で、作業
工数が増え高コストを招いていた。しかも、このような
ワッシャでは各種の厚みのものの取り揃えの細かさに限
度があり、これらを組み合わせたとしても、得られる厚
さは段階的にしか調整できず、撮像面の取り付け角度精
度として最も適切な値を確保することが難しかった。

【００１０】本発明は、撮像面の取り付け角度の調整を
簡単な作業で行い、しかも安定した取り付け角度精度を
確保することができる撮像素子の取り付け角度調整機構
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像素子の取り
付け角度調整機構は、レンズを通して撮像素子の撮像面
上に結像した光学画像を電気信号に変換して出力するカ
メラ装置において、前記撮像素子を保持する撮像素子保
持部材、前記撮像素子保持部材を取り付けるフランジを
有する撮像素子保持枠を備えたレンズ鏡筒、前記フラン
ジに設けた調整用ネジ取付穴に螺合して前記撮像素子保
持部材を前記フランジに取り付ける取付調整用ネジ、及
び前記撮像素子保持部材の前記フランジに対向する側の
一部に形成された複数の調整用弾性部材を有している。

【００１２】この構成によれば、撮像面の取り付け角度
精度を確保するにあたって、撮像素子保持部材自体に調
整用弾性部材を形成している。その結果、撮像素子保持
部材の光軸に対する取り付け角度をコイルバネの挿入な
どの煩雑な組み立て作業を実施することなく直接調整で
きる。また、調整用弾性部材の圧縮により連続して取り
付け角度を調整できるので、撮像面の取り付け角度精度
を確実に確保できる。

【００１３】上記構成の撮像素子の取り付け角度調整機
構において、前記撮像素子保持部材が金属製の板材であ
り、その板材の一部に板バネ形状の調整用弾性部材が切
り起こしで形成されているのが好ましい。これにより、
撮像素子保持部材がプレス加工により容易に作成でき
る。また、前記フランジに対し前記調整用弾性部材を少
なくとも３箇所で当接させるのが好ましい。これによ
り、撮像素子保持部材のフランジに対する取り付け角度
を光軸に対して垂直に調整できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の撮像素子取り付け
角度調整機構の好適な実施例について添付の図面を参照
しつつ説明する。

【００１５】《実施例》図１は本発明の実施例のデジタ
ルカメラ用レンズ鏡筒に対する撮像素子取り付け部の斜
視図である。図２は、図１の撮像素子保持部材３の弾性
部材である板バネ部分の拡大斜視図である。図３は、図
１の撮像素子取り付け部の断面図である。図１、図２及
び図３において、金属の撮像素子保持部材３に取り付け
た回路基板１３には撮像素子６が搭載されている。撮像
素子保持部材３は、レンズ鏡筒１の撮像素子保持枠１６
の周辺に設けた３つのフランジ２に調整用ネジ７により
締め付けて取り付けられている。撮像素子保持部材３は
弾性を持つエンジニアリング樹脂の板であってもよい。

【００１６】この実施例の撮像素子の取り付け角度調整
機構は、三角形の頂点に当たるように３箇所のフランジ
２にそれぞれ設けられた調整ネジ取付穴１４と、フラン
ジ２に対向する撮像素子保持部材３の周辺縁側に設けた
３箇所のネジ貫通孔８と、それぞれのネジ貫通孔８の近
傍に撮像素子保持部材３を切り起こして設けられた板バ
ネ１５を有している。そして調整用ネジ取付穴１４とネ
ジ貫通孔８において撮像素子保持部材３とフランジ２と
を３本の調整用ネジ７でその取り付け角度を調整可能な
状態で締結している。また、フランジ２に設けられた２
箇所の撮像素子保持部材ガイド用突起１１と撮像素子保
持部材３に設けられた２箇所のガイド用突起貫通孔１２
との嵌合により、撮像素子保持部材３が位置決めされ光
軸方向（撮像素子の撮像面に直角な方向）に自在に案内
されるように構成されている。

【００１７】このように、フランジ２に撮像素子保持部
材３が複数の調整ネジ７で取り付けられ、さらにその撮
像素子保持部材３に対して撮像素子６が固定的に取り付
けられている。撮像素子６は、その撮像面４が、撮像素
子保持枠１６の開口を通してレンズ鏡筒の、図３におい
て右方にあるレンズ（図示略）に対向している。撮像素
子保持部材３の３箇所には角度調整用弾性部材である板
バネ１５が設けてあり、調整ネジ７の調整で光軸方向に
対する取り付け角度を調整可能としている。すなわち、
撮像素子保持部材３は、フランジ２と撮像素子保持部材
３の一部に形成した板バネ１５によって、フランジ２の
背面側（図３でフランジ２の左側の面）に所定の間隔を
おいて配置され、且つ調整用ネジ７によってネジ止め系
直されている。したがって、この調整用ネジ７のねじ込
み量をそれぞれに調整することにより、撮像素子保持部
材３の撮像素子保持面５のフランジ２に対する取り付け
角度が自由且つ微細に調整できる。

【００１８】図１に示すように、この実施例では撮像素
子保持部材３がその周辺縁において３個の取り付け及び
調整用ネジの７でフランジ２のネジ取付穴１４に取り付
けられている。そして、その３個の調整用ネジのそれぞ
れ近傍においてフランジ２と撮像素子保持部材３との間
に、それぞれ板バネ１５が配置されている。このように
配置されているので、これらの各板バネ１５の付勢力
が、撮像素子保持部材３をフランジ２から遠ざける方向
に作用し、それらの付勢力が撮像素子保持部材３の表面
（図３において左側の面）側に系着している調整用ネジ
７のヘッドによって受け止められている。上記の構造で
あるから、各片持ち型の板バネ１５のたわみ量を増減さ
せつつ調整用ネジ７の締め付け度合を調整すれば、撮像
素子保持部材３の３つの調整部位をレンズ鏡筒１の光軸
の方向に微細に進退させ、撮像素子保持部材３の取り付
け角度を調整できる。

【００１９】本実施例によれば、撮像素子６の撮像面４
の取り付け角度精度を確保するにあたって、撮像素子保
持部材３の光軸方向に対する取り付け角度調整を撮像素
子保持部材３自体に一体形成された複数の調整用弾性部
材である板バネ１５と、その板バネ１５の力に抗して撮
像素子保持部材３を、取り付け用フランジに押しつけて
取り付けるところの、複数の調整用ネジ７の螺合調整に
よって行なえる。このような構成によれば、光軸に対す
る撮像素子６の撮像面４の光軸に対する垂直度の精度を
簡単なネジの微細精密な調整作業によって達成できるば
かりでなく、撮像素子保持部材３のフランジ２への取り
付けも容易な作業で敏速且つ正確に確保でき、しかもそ
れぞれの高い調整精度を確実に得ることができる。

【００２０】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、例えば撮像素子保持部材３の位置決め容易さと安定
度を増すため、板バネ調整機構を４箇所以上設けてもよ
い。また上記実施例における３個の板バネのうち１つを
中間的高さの突起とし、その突起と２つの板バネとの組
合せで取り付け角度の調整をすることも、少々の手間の
増大はあるが、可能である。板バネの形状は短冊形の例
を示して説明したが、例えば舌状やＶ字状でもよい。他
の例として、板バネでなく半球形などに突き起こした突
起状の弾性部材でもよい。撮像素子保持部材としては弾
性を有するエンジニアリング樹脂などで形成したもので
もよい。

【００２１】

【発明の効果】以上実施例で詳細に説明したように、本
発明による撮像素子の取り付け角度調整機構は、レンズ
鏡筒に設けたフランジと、フランジに対向するように配
置され撮像素子を搭載した撮像素子保持部材に一体形成
された弾性部材とを調整用ネジで当接させた簡単な構造
であるが、以下に述べる優れた諸効果を持つ。

【００２２】すなわち、撮像面の光軸に対する角度の垂
直精度を確保するにあたり、撮像素子保持部材に一体形
成された複数の調整用弾性部材と、複数の調整用ネジと
を用い、それにより撮像素子保持部材の光軸に対する取
り付け角度を簡単に微細な調整が可能な構成としてい
る。その結果、扱いにくいコイル状調整用バネの挿入
や、種々の厚さのワッシャの中から選んでトライアルア
ンドエラー的挿入を行う必要がなく、簡単・安価で正確
な調整ができる調整機構の提供が可能であり、撮像面の
垂直精度を容易確実に確保することができる。そのよう
な撮像素子保持部材の調整用弾性部材は一体形成である
から、簡単な機構で極めて低こすとの撮像面のレンズ光
軸に対する位置決め装置を実現でき、正確・微細な調整
により良好な撮影映像を得ることができる。

【００２３】さらに本発明によれば、撮像素子保持部材
を調整用弾性部材を介してレンズ鏡筒のフランジに支持
させているので、カメラが外部から衝撃のような外的負
荷を受けても弾性部材が撮像素子への衝撃の伝播を緩和
し、撮像素子保持部材を安定して保持することができ
る。その結果、安定して保持される撮像素子によって、
安定した撮影像を得られ、信頼性の高いデジタルカメラ
を実現できる。

【００２４】また、本発明によれば、撮像素子保持部材
に一体形成された弾性部材の支持を少なくとも３箇所で
行うことにより、レンズ鏡筒に対する撮像素子の結像面
の高精度の垂直度が得られ、撮影性能面で高精度のカメ
ラを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のレンズ鏡筒への撮像素子取り
付け部分の分解斜視図

【図２】図１の撮像素子保持部材の調整用弾性部材の形
成状態を示す拡大斜視図

【図３】本発明の実施例のレンズ鏡筒への撮像素子取り
付け部分の断面図

【図４】従来のレンズ鏡筒への撮像素子取り付け部分の
分解斜視図

【図５】従来のレンズ鏡筒への撮像素子取り付け部分の
分解斜視図

【符号の説明】

１ レンズ鏡筒 ２ フランジ ３ 撮像素子保持部材 ４ 撮像面 ５ 撮像素子保持面 ６ 撮像素子 ７ 調整用ネジ ８ ネジ貫通孔 １１ ガイド用突起 １２ ガイド用突起貫通孔 １３ 回路基盤保持面 １４ 調整用ネジ取付穴 １５ 板バネ １６ 撮像素子保持枠

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズを通して撮像素子の撮像面上に結
   像した光学画像を電気信号に変換して出力するカメラ装
   置であって、 前記撮像素子を保持する撮像素子保持部材、 前記撮像素子保持部材を取り付けるフランジを有する撮
   像素子保持枠を備えたレンズ鏡筒、 前記フランジに設けた複数の調整用ネジ取付穴に螺合し
   て前記撮像素子保持部材を前記撮像素子保持枠に取り付
   ける取付調整用ネジ、及び前記撮像素子保持部材の前記
   フランジに対向する側の一部に形成された複数の調整用
   弾性部材を有することを特徴とする撮像素子の取り付け
   角度調整機構。
2. 【請求項２】 前記撮像素子保持部材が金属製の板材で
   あり、その板材の一部に板バネ形状の調整用弾性部材を
   形成したことを特徴とする請求項１記載の撮像素子の取
   り付け角度調整機構。
3. 【請求項３】 前記板バネ形状の調整用弾性部材が前記
   撮像素子保持部材の一部を切り起こして形成されている
   ことを特徴とする請求項２記載の撮像素子の取り付け角
   度調整機構。
4. 【請求項４】 前記撮像素子保持部材が少なくとも３箇
   所において前記調整用弾性部材を前記フランジに当接さ
   せて取り付けられていることを特徴とする請求項１、２
   または３記載の撮像素子の取り付け角度調整機構。