JP2004252060A - Solid-state imaging device - Google Patents

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JP2004252060A
JP2004252060A JP2003041200A JP2003041200A JP2004252060A JP 2004252060 A JP2004252060 A JP 2004252060A JP 2003041200 A JP2003041200 A JP 2003041200A JP 2003041200 A JP2003041200 A JP 2003041200A JP 2004252060 A JP2004252060 A JP 2004252060A
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JP
Japan
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optical axis
ring
adjustment ring
holder
axis direction
Prior art date
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Application number
JP2003041200A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikio Amakasu
幹夫 甘粕
Motoharu Sakurai
基晴 櫻井
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Seiko Precision Inc
Original Assignee
Seiko Precision Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device which has a simple structure, can switch a focal position with high precision, and facilitates initial adjustment of the focal position. <P>SOLUTION: A lens holder 5 is engaged with a fixed holer 2 slidably along an optical axis and in a circumferential direction, and an adjusting ring 3 is screwed onto the outer circumference of the lens holder. An upper-end surface of the adjusting ring 3 is provided with a 1st end surface 3e and a 2nd end surface 3f which have different heights by areas which are equally divided into three in the circumferential direction. The holder 3 has horizontal projections 2e formed at three positions and the upper-end surface of the adjusting ring 3 is pressed by a spring 4 against the reverse surfaces of the horizontal projection parts. The adjusting ring 3 is rotated by a driving lever 3h to switch the 1st end surface 3e and 2nd end surface 3f abutting against the reverse surfaces of the horizontal projections 2e, thereby easily changing over from a normal imaging position to a macro-imaging position and vice versa with high precision. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を用いて撮像する固体撮像装置に関し、特に通常撮像の他にマクロ撮像も可能な固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、焦点深度が深い光学レンズを使用した固定焦点位置カメラが広く使用されているが、この固定焦点位置カメラを用いて、5〜10センチメートル程度まで被写体に近接して撮像する、いわゆるマクロ撮像が容易にできれば、利用価値が高い。しかるにマクロ撮像を行う場合と、数メートル以上離れた被写体を撮像する通常撮像を行う場合とでは、レンズの焦点位置が相違するため、焦点位置を変更する手段が必要になる。
【0003】
ところでレンズの焦点位置を変更する手段としては、既に円周方向にカムを配列し、このカムにレンズホルダを当接させ、このカムを回転させてこのレンズホルダを光軸方向に移動させるレンズの駆動手段が提案されている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に開示されている手段を図4〜図6に示す。すなわちこのレンズの駆動装置は、基板101に固定された保持筒102と、この保持筒に内挿されるレンズ鏡筒107とを有しており、このレンズ鏡筒107の外周に設けたピン107a〜107cが、この保持筒102に形成した直進溝103に係合することで、このレンズ鏡筒107が光軸方向にのみ移動可能になっている。またレンズ鏡筒107は、ばね106によって光軸方向に付勢されている。
【0004】
レンズ鏡筒107の外周に設けたピン107a〜107cの外周には、カムリング108が取付けられ、このカムリングの外周に駆動リング109が嵌合している。そして押さえ板112によって、カムリング108の光軸方向の移動が阻止されている。カムリング108の内周には、図4の展開図に示すように、光軸方向に傾斜するカム108aが、リング状に配列してあり、この傾斜面にレンズ鏡筒107の外周に設けたピン107a〜107cが、ばね106によって押圧されている。またカムリング108の外周には、図5に示す円弧状の長孔108dが設けてあり、この長孔を介して止めねじ110によって、このカムリングが駆動リング109に固定されている。
【0005】
したがって駆動リング109を回転させ、この駆動リングに固定したカムリング108を回転させると、カム108aの傾斜面が円周方向(図4において水平方向)に移動し、この面に押圧されているピン107a〜107cを、光軸方向(図4において上下方向)に移動させる。なおカムリング108の長孔108dの長さ分だけ、このカムリングと駆動リング109との取付け角度を調整することができるため、この範囲で組立時の焦点位置の初期調整が可能になっている。
【0006】
【特許文献1】
特開平5‐34562号公報(2‐3頁、第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述した手段を、通常撮像位置とマクロ撮像位置との2個所に移動させるだけの、簡易かつ安価な個体撮像装置に利用する場合には、次の問題があった。すなわち第1に、上述した手段は、無段階に焦点位置を変動させる機構のため、撮像位置を2個所に移動させる手段としては、あまりにも構造が複雑すぎ、製造コスト上、採算が合わない。第2に、レンズ鏡筒107の光軸位置、すなわちレンズの焦点位置は、駆動リング109を所定の位置に回転させることによって設定されるので、この駆動リング109の操作位置が少しでもずれると、適正な焦点位置が得られない。したがって、2個所の撮像位置に精度良く設定することが困難となる。
【0008】
第3に、撮影時の焦点位置の移動と組立時の焦点位置の初期調整とを、同じカム108aの傾斜面を利用して行っている。このためカム108aの傾斜面において、組立時の初期調整のための移動分だけ、撮影時の焦点位置の調整のための移動可能な範囲が少なくなる。したがってそれぞれの部品の製造精度を高くしないと、撮影時の焦点位置調整のための所定の移動可能範囲が確保できなくなる場合や、ピン107a〜107cがカム108aの傾斜面を外れてしまう恐れもある。また、組立時の初期調整のためには、一旦押さえ板112をはずして、カムリング108と駆動リング109とを固定している止めねじ110を緩め、再度これらを締め付け直すという面倒な作業が必要となる。
【0009】
そこで本発明の目的は、撮像位置を高精度に切り換えることができ、かつ組立時の焦点位置の初期調整が容易にできる、構造が簡単な個体撮像装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明による固体撮像装置の第1の特徴は、撮像素子を搭載する基板と、この撮像素子を包囲するように基板に固定されるホルダと、このホルダに対して光軸方向へ移動可能であって、かつ光軸周りに回転可能な調整リングとを備えていることにある。また固体撮像装置は、調整リングの光軸方向への移動を規制する係止部材と、この調整リングを光軸方向へ付勢してこの調整リングと係止部材とを接合する付勢部材と、撮像素子に被写体像を結像するレンズを保持するとともに、調整リングと一体に光軸方向に移動可能であって、かつこの調整リングに対して光軸方向へ位置調整可能であるレンズホルダとを有している。そして、調整リングの係止部材との接合面、およびこの係止部材のこの調整リングとの接合面の少なくともいずれかには、この調整リングの光軸周りの回転により、レンズホルダを第1の位置、及びこの第1の位置から光軸方向に移動した第2の位置に移動させるカム面が設けられている。
【0011】
このように発明を構成することによって、次の作用効果が得られる。すなわち第1に、基本的な構成は、基板に固定されるホルダ、このホルダに対して光軸方向及び回転方向に移動可能な調整リング、この調整リングを光軸方向に付勢する付勢部材、及びこの調整リングに取付けたレンズホルダを使用して、調整リングと、この調整リングの光軸方向の移動を規制する係止部材との接合位置を、調整リングを回転して切り替えるだけであるため、構造が極めて簡単になる。
【0012】
第2に、カムにより撮像位置が多段階に決められるため、撮像位置を精度良く確実に切り換えることができる。第3に、組立時の焦点位置の初期設定を、調整リングに対してレンズホルダを光軸方向へ位置調整することで、撮像位置の切り替えに影響を与えず、また容易に初期設定を行うことがきる。
【0013】
本発明による固体撮像装置の第2の特徴は、上記特徴1に記載した調整リングには、組み付け用の溝部が設けてられていることにある。
【0014】
すなわち本発明による固体撮像装置を、より簡単な構造で実現させるためには、後述するように、ホルダに光軸を中心とするリング形状の溝を形成し、この溝にリング形状の調整リングと、この調整リングを下方から押圧するばねを挿入する構成が望ましい。すなわち、調整リングは、この調整リングの上面に対向する、ホルダのリング形状の溝の上部内壁に、ばねによって押圧される。かかる構成において、リング形状の調整リングを、ホルダに形成したリング形状の溝に挿入するためには、ホルダを上下に2分割する方法が考えられるが、リング形状の上部内壁を所定の円周方向幅を有する突起部を残すようにして切り欠き、この突起部を光軸方向に通過させることができる組み付け用の溝部を、リング形状の調整リングに切り欠いておけば、ホルダを上下に2分割する必要がなくなり、製造と組み立てコストが大幅に低減できる。
【0015】
本発明による固体撮像装置の第3の特徴は、前記特徴1または2のいずれかに記載した調整リングには、前記係止部材に当接する回転規制用凸部が設けられていることにある。
【0016】
すなわち撮像位置は、調整リングを回転させることによって、この調整リングが係止部材と接合する光軸位置を切り替えることによって多段階に切り換えられる。この場合に、撮像位置を2位置に切り換える方式において、各撮像位置に対応する回転位置で、回転規制用凸部を係止部材に当接させて、積極的に係止するように構成すれば、撮像位置の切り換え操作の確認が容易となり、誤操作を確実に防止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1〜図2を参照しつつ、本発明による固体撮像装置の構成を説明する。すなわち、基板1には、CCDからなる撮像素子11が搭載してあり、この基板1上には、この撮像素子を包囲するようにホルダ2が固定してある。ホルダ2の上部には光軸を中心とする内側円筒部2aが形成してあり、この内側円筒部2aに円周溝5aが係合するようにレンズホルダ5が挿入してある。したがってレンズホルダ5は、ホルダ2に対して光軸方向へ移動可能であって、かつ光軸周りに回転可能になっている。
【0018】
レンズホルダ5には、その中心に撮像素子11に被写体像を結像するレンズ51が、リテーナ52によって保持されており、レンズホルダ5の外周には、雄ねじ2bが形成されている。そしてレンズホルダ5の雄ねじ2bには、リング形状の調整リング3が、その内周に形成した雌ねじ3aを介して螺合している。さて、ホルダ2の内側円筒部2aの外周には、水平フランジ部2cが設けてあり、この水平フランジ部には、柱部2dが調整リング3の外周周辺部に3か所120度づつの円周間隔を隔てて形成されている。またそれぞれの柱部2dの上端には、光軸に向かう水平突起部2eが形成してある。
【0019】
一方調整リング3の下面には、リング溝3bが開口しており、このリング溝に、圧縮コイルばね4が挿入してある。またリング形状の調整リング3には、その円周上に120度づつの間隔を隔てて、組付用の溝部3cが3個所切り欠いてあり、後述するように、この調整リング3をホルダ2に組付可能としている。調整リング2の上端面は、図1に示すように、上述した溝部3cを境にして、それぞれ光軸方向に段差3dを有する第1の端面3eと、第2の端面3fが形成してある。すなわち図1において、第1の端面3eは、段差3dの分だけ第2の端面3fよりも下方に、すなわち撮像素子11に近い個所になっている。したがって、後述するように、第1の端面3eは、マクロ撮像位置を、一方第2の端面3fは、通常撮像位置を設定する面となっている。
【0020】
また第1の端面3eの、溝部3cに接する個所には、それぞれ光軸方向に突起した回転規制用凸部3gが形成してある。この回転規制用凸部3gは、後述するように調整リング3を回転したときに、ホルダ2の水平突起部2eに当接して、この調整リングの回転を規制して調整リング3の抜け止めの役割を果たす。そして1つの第2の端面3fの、溝部3cに接する個所には、調整リング3を手動で回転させる駆動レバー3hが、光軸方向に突設してある。なお段差3dは、調整リング3を回転させたときに、ホルダ2の水平突起部2eに引っかからないように、円周方向に沿う傾斜面となっている。
【0021】
次に上述した固体撮像装置の組み立てと、使用方法とについて説明する。まずCCDからなる撮像素子11を搭載した基板1上に、この撮像素子を包囲するようにホルダ2を接着剤で固定する。次にレンズ51をリテーナ52によってレンズホルダ5に組付け、このレンズホルダの外周に形成した雄ねじ2bに、雌ねじ3aを螺合させて、調整リング3を取付ける。そして調整リング3のリング溝3bに、圧縮コイルばね4を装着して、この調整リング3の3箇所の溝部3cが、柱部2dの水平突起部2eを光軸方向に通過するようにして、レンズホルダ5をホルダ2に挿入する。そして挿入後に、調整リング3を回転させて、第1の端面3eまたは第2の端面3fが、圧縮コイルばね4によって水平突起部2eの下面に押圧される位置に移動させて装着する。
【0022】
なお調整リング3をホルダ2に挿入し、回転させて装着する場合には、この調整リング3に設けた回転規制用凸部3gを、水平突起部2eの下面が乗り越える必要がある。このため回転規制用凸部3gの突出高さを、ホルダ2の水平突起部2eの側面に当接して、確実に回転を規制するに十分な程度に形成し、一方調整リング3の下面と、この下面に対向するこのホルダ2の水平フランジ部2cとの光軸方向の遊び高さを十分にとっておけば、この調整リング3を下方に押し下げることによって、この回転規制用凸部3gを乗り越えて回転させることができる。
【0023】
また、図3に、光軸から半径方向に見たホルダ2の水平突起部2eの形状を示す。この図3に示すように、水平突起部2eの、調整リング3との当接面は、円周方向幅の約半分だけ、わずかに段差が付くように切り欠いてあり、圧縮コイルばね4で押圧されたこの調整リング3を回転させる場合の、摩擦力を低減させている。
【0024】
さて次に、この固体撮像装置の使用方法について説明する。すなわち図1に示すように、通常撮像位置において撮像する場合には、駆動レバー3hを、柱部2dの側面付近に位置するまで図1反時計方向に回転させる。この場合には、圧縮コイルばね4によって、調整リング3の第2の端面3fが、水平突起部2eの下面に押圧され、この位置においてレンズホルダ5を、通常撮像位置に設定する。一方マクロ撮像位置において撮像する場合には、駆動レバー3hを、回転規制用凸部3gが水平突起部2eの側面付近に位置するまで図1時計方向に回転させる。この場合には、調整リング3の第1の端面3eが、圧縮コイルばね4によって、水平突起部2eの下面に押圧され、段差3dの高さ分だけレンズホルダ5を光軸方向に押し上げ、マクロ撮像位置に設定する。
【0025】
なお通常撮像位置とマクロ撮像位置とに切り替える場合には、駆動レバー3hを回転させればよいので、確実に切り替え操作を行うことができる。また、焦点位置の初期調整を行う場合には、上述したものと逆の手順により、レンズホルダ5をホルダ2から取り外し、このレンズホルダに螺合する調整リング3を回転させて、このレンズホルダとこの調整リングとの相対光軸方向位置を調整するだけでよい。
【0026】
また、通常撮像位置とマクロ撮像位置とに切り替える手段としては、上述したように、調整リング3の上端面に円周方向の段差を設けて、水平突起部2eの下面にそれぞれ当接させる手段に限らず、この水平突起部2eの円周方向幅を長くして、この水平突起部の下面に円周方向の段差を設け、一方この調整リング3を、円周方向幅の狭い当接部を残して切り欠き、この当接部をこの水平突起部2eの下面に押圧する構造にしてもよい。また調整リング3のみでなく水平突起部2eの下面にも円周方向に段差を設けた構造にしてもよい。
【0027】
また、調整リング3の上端面に円周方向の段差3eは1つに限らず、2以上設けることによって、3つ以上の異なる撮像位置に切り替える構成とすることも容易にできる。さらに、撮像素子11の替わりに、通常の撮像フィルムを使用することにより、本発明による固体撮像装置を、通常の光学カメラとして使用することもできる。
【0028】
調整リング3に組み付け用の溝部3cを切り欠き、一方この調整リング3が押圧される係止部材を、所定の円周方向幅を有する水平突起部2eとして形成することより、この溝部3cにこの水平突起部2eを光軸方向に通過させることによって、ホルダ2を上下に2分割することなく、この調整リング3を、このホルダ2に容易に組み付けることができる。したがって製造と組み立てコストが大幅に低減できる。また、調整リング3に回転規制用凸部3gを設け、所定の撮像位置に対応する回転位置で、この回転規制用凸部3gを係止部材に当接させることによって、切り替え操作の確認が容易になり、誤操作を確実に防止することができる。
【0029】
【発明の効果】
第1に、基本的な構成は、基板に固定されるホルダ、このホルダに対して光軸方向及び回転方向に移動可能な調整リング、この調整リングを光軸方向に付勢する付勢部材、及びこの調整リングに取付けたレンズホルダを使用することによって、調整リングと、この調整リングの光軸方向の移動を規制する係止部材との接合位置を、調整リングを回転して切り替えるだけであるため、構造が極めて簡単になる。
【0030】
第2に、カムにより撮像位置が多段形に決められるため、撮像位置を精度よく確実に切り換えることができる。
【0031】
第3に、組立時の焦点位置の初期設定を、調整リングに対してレンズホルダを光軸方向へ位置調整することで、撮像位置の切り替えには影響を与えず、また容易に組立時の初期設定を行うことがきる。
【図面の簡単な説明】
【図1】固体撮像装置の上面図である。
【図2】固体撮像装置の断面図である。
【図3】光軸中心から半径方向に見た水平フランジ部の一部拡大図である。
【図4】従来例による固体撮像装置の構成を示す斜視図である。
【図5】従来例による固体撮像装置のカムの形状を示す展開図である。
【図6】従来例による固体撮像装置の焦点位置の初期調整手段を示す一部拡大図である。
【符号の説明】
1 基板
11 撮像素子
2 ホルダ
2a 内側円筒部
2b 雄ねじ
2c 水平フランジ部
2d 外側円筒部
2e 水平突起部(係止部材)
3 調整リング
3a 雌ねじ
3b 円周溝
3c 溝部
3d 段差
3e 第1の端面(マクロ撮像位置に対応)
3f 第2の端面(通常撮像位置に対応)
3g 回転規制用凸部
3h 駆動レバー
4 圧縮コイルばね(付勢部材)
5 レンズホルダ
5a 円筒溝
51 レンズ
52 リテーナ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state imaging device that performs imaging using an imaging device, and particularly to a solid-state imaging device that can perform macro imaging in addition to normal imaging.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a fixed focal position camera using an optical lens having a large depth of focus has been widely used. By using this fixed focal position camera, a so-called macro that captures an image close to a subject up to about 5 to 10 cm is used. If imaging can be performed easily, the utility value is high. However, since the focal position of the lens differs between the case of performing macro imaging and the case of performing normal imaging for imaging an object at a distance of several meters or more, means for changing the focal position is required.
[0003]
By the way, as means for changing the focal position of the lens, cams are already arranged in the circumferential direction, a lens holder is brought into contact with this cam, and this cam is rotated to move this lens holder in the optical axis direction. Driving means has been proposed (for example, see Patent Document 1). The means disclosed in Patent Document 1 is shown in FIGS. That is, the lens driving device includes a holding cylinder 102 fixed to the substrate 101 and a lens barrel 107 inserted into the holding cylinder. Pins 107a to 107c provided on the outer periphery of the lens barrel 107 are provided. 107c is engaged with the rectilinear groove 103 formed in the holding cylinder 102, so that the lens barrel 107 can move only in the optical axis direction. The lens barrel 107 is urged in the optical axis direction by a spring 106.
[0004]
A cam ring 108 is mounted on the outer circumference of pins 107a to 107c provided on the outer circumference of the lens barrel 107, and a drive ring 109 is fitted on the outer circumference of the cam ring. The pressing plate 112 prevents the movement of the cam ring 108 in the optical axis direction. 4, cams 108a inclined in the optical axis direction are arranged in a ring shape on the inner periphery of the cam ring 108. Pins provided on the outer periphery of the lens barrel 107 on this inclined surface 107 a to 107 c are pressed by the spring 106. An arc-shaped long hole 108d shown in FIG. 5 is provided on the outer periphery of the cam ring 108, and the cam ring is fixed to the drive ring 109 by a set screw 110 through the long hole.
[0005]
Therefore, when the drive ring 109 is rotated and the cam ring 108 fixed to the drive ring is rotated, the inclined surface of the cam 108a moves in the circumferential direction (horizontal direction in FIG. 4), and the pin 107a pressed against this surface To 107c are moved in the optical axis direction (vertical direction in FIG. 4). Since the mounting angle between the cam ring and the drive ring 109 can be adjusted by the length of the long hole 108d of the cam ring 108, the initial adjustment of the focal position during assembly is possible in this range.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-5-34562 (page 2-3, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the above-described means is used in a simple and inexpensive solid-state imaging device that only moves to the two positions of the normal imaging position and the macro imaging position, the following problem occurs. That is, first, the above-described means is a mechanism for moving the imaging position to two places because the mechanism for changing the focal position steplessly is too complicated in structure and is not profitable due to manufacturing cost. Second, since the optical axis position of the lens barrel 107, that is, the focal position of the lens, is set by rotating the drive ring 109 to a predetermined position, if the operation position of the drive ring 109 is slightly shifted, A proper focus position cannot be obtained. Therefore, it is difficult to accurately set two imaging positions.
[0008]
Third, the movement of the focal position during photographing and the initial adjustment of the focal position during assembly are performed using the same inclined surface of the cam 108a. Therefore, on the inclined surface of the cam 108a, the movable range for adjusting the focal position at the time of photographing is reduced by the amount of movement for the initial adjustment at the time of assembly. Therefore, if the manufacturing accuracy of each component is not increased, a predetermined movable range for adjusting the focal position at the time of photographing cannot be secured, or the pins 107a to 107c may come off the inclined surface of the cam 108a. . Further, for the initial adjustment at the time of assembling, it is necessary to once remove the holding plate 112, loosen the set screw 110 fixing the cam ring 108 and the drive ring 109, and re-tighten them again. Become.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide an individual imaging apparatus having a simple structure, which can switch an imaging position with high accuracy and can easily perform initial adjustment of a focus position at the time of assembly.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a first feature of a solid-state imaging device according to the present invention is that a substrate on which an imaging element is mounted, a holder fixed to the substrate so as to surround the imaging element, and an optical An adjustment ring that is movable in the axial direction and is rotatable around the optical axis. The solid-state imaging device also includes a locking member that regulates movement of the adjustment ring in the optical axis direction, and a biasing member that biases the adjustment ring in the optical axis direction and joins the adjustment ring and the locking member. A lens holder that holds a lens that forms a subject image on the image sensor, is movable in the optical axis direction integrally with the adjustment ring, and is positionally adjustable in the optical axis direction with respect to the adjustment ring. have. By rotating the adjustment ring around the optical axis, the lens holder is attached to the first surface of at least one of the joint surface of the adjustment ring with the locking member and the joint surface of the adjustment member with the adjustment ring. And a cam surface for moving from the first position to a second position moved in the optical axis direction.
[0011]
By configuring the invention in this manner, the following operation and effect can be obtained. That is, first, the basic configuration is a holder fixed to the substrate, an adjustment ring movable in the optical axis direction and the rotation direction with respect to the holder, and an urging member for urging the adjustment ring in the optical axis direction. By using the lens holder attached to the adjustment ring, the joint position between the adjustment ring and the locking member that restricts the movement of the adjustment ring in the optical axis direction is simply changed by rotating the adjustment ring. Therefore, the structure becomes extremely simple.
[0012]
Second, since the imaging position is determined in multiple stages by the cam, the imaging position can be accurately and reliably switched. Third, the initial setting of the focal position at the time of assembling can be easily performed by adjusting the position of the lens holder with respect to the adjustment ring in the optical axis direction without affecting the switching of the imaging position. Cut off.
[0013]
A second feature of the solid-state imaging device according to the present invention is that the adjusting ring described in the above feature 1 is provided with a groove for assembly.
[0014]
That is, in order to realize the solid-state imaging device according to the present invention with a simpler structure, as described later, a ring-shaped groove centered on the optical axis is formed in the holder, and a ring-shaped adjustment ring is formed in this groove. It is desirable to insert a spring that presses the adjustment ring from below. That is, the adjusting ring is pressed by the spring against the upper inner wall of the ring-shaped groove of the holder, which faces the upper surface of the adjusting ring. In such a configuration, in order to insert the ring-shaped adjustment ring into the ring-shaped groove formed in the holder, a method of dividing the holder into upper and lower parts may be considered, but the ring-shaped upper inner wall is formed in a predetermined circumferential direction. A notch is formed so as to leave a protrusion having a width, and an assembling groove through which the protrusion can pass in the optical axis direction is cut out in a ring-shaped adjustment ring. And manufacturing and assembly costs can be significantly reduced.
[0015]
A third feature of the solid-state imaging device according to the present invention resides in that the adjustment ring according to any one of the first and second features is provided with a rotation-regulating protrusion that comes into contact with the locking member.
[0016]
That is, the imaging position is switched in multiple stages by rotating the adjustment ring and switching the optical axis position where the adjustment ring is joined to the locking member. In this case, in the method of switching the imaging position to two positions, the rotation restricting convex portion may be brought into contact with the locking member at the rotation position corresponding to each imaging position to positively lock. In addition, it is easy to confirm the switching operation of the imaging position, and the erroneous operation can be reliably prevented.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The configuration of the solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to FIGS. That is, an imaging element 11 composed of a CCD is mounted on the substrate 1, and a holder 2 is fixed on the substrate 1 so as to surround the imaging element. An inner cylindrical portion 2a centered on the optical axis is formed on the upper portion of the holder 2, and the lens holder 5 is inserted into the inner cylindrical portion 2a such that the circumferential groove 5a is engaged. Therefore, the lens holder 5 is movable in the optical axis direction with respect to the holder 2 and is rotatable around the optical axis.
[0018]
At the center of the lens holder 5, a lens 51 for forming a subject image on the image sensor 11 is held by a retainer 52, and a male screw 2 b is formed on the outer periphery of the lens holder 5. A ring-shaped adjusting ring 3 is screwed to the male screw 2b of the lens holder 5 via a female screw 3a formed on the inner periphery thereof. Now, a horizontal flange portion 2c is provided on the outer periphery of the inner cylindrical portion 2a of the holder 2, and a column portion 2d is formed on the outer peripheral portion of the adjustment ring 3 at three places at 120 degrees around the outer periphery of the adjustment ring 3. It is formed at a circumferential interval. At the upper end of each column 2d, a horizontal protruding portion 2e facing the optical axis is formed.
[0019]
On the other hand, a ring groove 3b is opened on the lower surface of the adjusting ring 3, and a compression coil spring 4 is inserted into this ring groove. The adjusting ring 3 having a ring shape has three grooves 3c for assembling at intervals of 120 degrees on the circumference thereof, and the adjusting ring 3 is attached to the holder 2 as described later. It can be assembled to As shown in FIG. 1, a first end face 3e having a step 3d in the optical axis direction and a second end face 3f are formed on the upper end face of the adjustment ring 2 with the groove 3c as a boundary, as shown in FIG. . That is, in FIG. 1, the first end face 3 e is located below the second end face 3 f by the step 3 d, that is, at a position close to the image sensor 11. Therefore, as will be described later, the first end surface 3e is a surface for setting a macro imaging position, while the second end surface 3f is a surface for setting a normal imaging position.
[0020]
Further, at the portion of the first end face 3e which is in contact with the groove 3c, a rotation restricting projection 3g is formed which protrudes in the optical axis direction. When the adjustment ring 3 is rotated as described later, the rotation restricting projection 3g comes into contact with the horizontal projection 2e of the holder 2 to restrict the rotation of the adjustment ring and prevent the adjustment ring 3 from coming off. Play a role. A drive lever 3h for manually rotating the adjustment ring 3 is provided at a portion of one second end face 3f in contact with the groove 3c so as to protrude in the optical axis direction. Note that the step 3d is an inclined surface along the circumferential direction so as not to be caught by the horizontal projection 2e of the holder 2 when the adjustment ring 3 is rotated.
[0021]
Next, the assembly and use of the above-described solid-state imaging device will be described. First, the holder 2 is fixed with an adhesive on the substrate 1 on which the image pickup device 11 composed of a CCD is mounted so as to surround the image pickup device. Next, the lens 51 is attached to the lens holder 5 by the retainer 52, and the adjusting screw 3 is attached by screwing the female screw 3a to the male screw 2b formed on the outer periphery of the lens holder. Then, the compression coil spring 4 is mounted on the ring groove 3b of the adjustment ring 3, and the three groove portions 3c of the adjustment ring 3 pass through the horizontal protrusion 2e of the column 2d in the optical axis direction. The lens holder 5 is inserted into the holder 2. After the insertion, the adjustment ring 3 is rotated to move the first end face 3e or the second end face 3f to a position where the first end face 3e or the second end face 3f is pressed against the lower surface of the horizontal protrusion 2e by the compression coil spring 4, and is mounted.
[0022]
When the adjustment ring 3 is inserted into the holder 2 and rotated for mounting, the lower surface of the horizontal projection 2e needs to pass over the rotation restricting projection 3g provided on the adjustment ring 3. For this reason, the protrusion height of the rotation restricting convex portion 3g is formed to be sufficient to abut the side surface of the horizontal protrusion portion 2e of the holder 2 to reliably restrict the rotation. If a sufficient play height in the optical axis direction with the horizontal flange portion 2c of the holder 2 opposed to the lower surface is ensured, the adjustment ring 3 is pushed down to get over the rotation restricting convex portion 3g and rotate. Can be done.
[0023]
FIG. 3 shows the shape of the horizontal projection 2e of the holder 2 as viewed in the radial direction from the optical axis. As shown in FIG. 3, the contact surface of the horizontal protrusion 2 e with the adjustment ring 3 is cut out so as to have a slight step by about half of the circumferential width. The frictional force when rotating the pressed adjustment ring 3 is reduced.
[0024]
Next, a method of using the solid-state imaging device will be described. That is, as shown in FIG. 1, when imaging is performed at the normal imaging position, the drive lever 3h is rotated counterclockwise in FIG. 1 until the drive lever 3h is positioned near the side surface of the column 2d. In this case, the second end face 3f of the adjustment ring 3 is pressed against the lower surface of the horizontal projection 2e by the compression coil spring 4, and the lens holder 5 is set to the normal imaging position at this position. On the other hand, when imaging is performed at the macro imaging position, the drive lever 3h is rotated clockwise in FIG. 1 until the rotation restricting protrusion 3g is positioned near the side surface of the horizontal protrusion 2e. In this case, the first end surface 3e of the adjustment ring 3 is pressed by the compression coil spring 4 against the lower surface of the horizontal projection 2e, and the lens holder 5 is pushed up in the optical axis direction by the height of the step 3d, and the macro Set to the imaging position.
[0025]
When switching between the normal imaging position and the macro imaging position, the drive lever 3h may be rotated, so that the switching operation can be reliably performed. When performing the initial adjustment of the focal position, the lens holder 5 is detached from the holder 2 by a procedure reverse to that described above, and the adjustment ring 3 screwed to the lens holder is rotated to make the lens holder 5 It is only necessary to adjust the position in the optical axis direction relative to the adjustment ring.
[0026]
As a means for switching between the normal imaging position and the macro imaging position, as described above, a step in the circumferential direction is provided on the upper end surface of the adjustment ring 3 so as to abut on the lower surface of the horizontal protrusion 2e. Not limited to this, the circumferential width of the horizontal protrusion 2e is increased, and a step in the circumferential direction is provided on the lower surface of the horizontal protrusion. On the other hand, the adjusting ring 3 is connected to a contact portion having a narrow circumferential width. Alternatively, the structure may be such that the contact portion is pressed against the lower surface of the horizontal protrusion 2e. Further, a structure in which a step is provided in the circumferential direction on the lower surface of the horizontal projection 2e as well as the adjustment ring 3 may be adopted.
[0027]
Further, the number of steps 3e in the circumferential direction is not limited to one on the upper end surface of the adjustment ring 3, and it is easy to switch to three or more different imaging positions by providing two or more steps. Furthermore, by using a normal imaging film instead of the imaging device 11, the solid-state imaging device according to the present invention can be used as a normal optical camera.
[0028]
A groove 3c for assembling the adjustment ring 3 is cut out, and the locking member against which the adjustment ring 3 is pressed is formed as a horizontal projection 2e having a predetermined circumferential width, so that the groove 3c is formed in the groove 3c. By passing the horizontal projection 2e in the optical axis direction, the adjustment ring 3 can be easily assembled to the holder 2 without dividing the holder 2 into two vertically. Therefore, manufacturing and assembly costs can be significantly reduced. Further, by providing a rotation restricting convex portion 3g on the adjusting ring 3 and abutting the rotation restricting convex portion 3g on the locking member at a rotational position corresponding to a predetermined imaging position, it is easy to confirm the switching operation. And erroneous operations can be reliably prevented.
[0029]
【The invention's effect】
First, the basic configuration includes a holder fixed to the substrate, an adjustment ring movable in the optical axis direction and the rotation direction with respect to the holder, an urging member for urging the adjustment ring in the optical axis direction, By using the lens holder attached to the adjustment ring, the joint position between the adjustment ring and the locking member that restricts the movement of the adjustment ring in the optical axis direction is simply changed by rotating the adjustment ring. Therefore, the structure becomes extremely simple.
[0030]
Secondly, since the imaging position is determined in a multi-stage manner by the cam, the imaging position can be accurately and reliably switched.
[0031]
Third, the initial setting of the focal position at the time of assembly is adjusted by adjusting the position of the lens holder with respect to the adjustment ring in the optical axis direction, so that the switching of the imaging position is not affected, and the initial setting at the time of assembly is easily performed. You can make settings.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view of a solid-state imaging device.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device.
FIG. 3 is a partially enlarged view of a horizontal flange portion viewed from an optical axis center in a radial direction.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of a conventional solid-state imaging device.
FIG. 5 is a development view showing a shape of a cam of a solid-state imaging device according to a conventional example.
FIG. 6 is a partially enlarged view showing an initial adjustment unit of a focal position of a solid-state imaging device according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 11 Image sensor 2 Holder 2a Inner cylindrical part 2b Male screw 2c Horizontal flange part 2d Outer cylindrical part 2e Horizontal protrusion (locking member)
3 Adjusting ring 3a Female screw 3b Circumferential groove 3c Groove 3d Step 3e First end face (corresponding to macro imaging position)
3f Second end surface (corresponds to the normal imaging position)
3g Rotation restricting projection 3h Drive lever 4 Compression coil spring (biasing member)
5 Lens holder 5a Cylindrical groove 51 Lens 52 Retainer

Claims (3)

撮像素子を搭載する基板と、
上記撮像素子を包囲するように上記基板に固定されるホルダと、
上記ホルダに対して光軸方向へ移動可能であってかつ光軸周りに回転可能な調整リングと、
上記調整リングの光軸方向への移動を規制する係止部材と、
上記調整リングを光軸方向へ付勢してこの調整リングと上記係止部材とを接合する付勢部材と、
上記撮像素子に被写体像を結像するレンズを保持するとともに上記調整リングと一体に光軸方向に移動可能であって、かつこの調整リングに対して光軸方向へ位置調整可能であるレンズホルダとを有し、
上記調整リングの係止部材との接合面、およびこの係止部材のこの調整リングとの接合面の少なくとも一方には、この調整リングの光軸周りの回転により上記レンズホルダを第1の位置及びこの第1の位置から光軸方向に移動した第2の位置に移動させるカム面が設けられている
ことを特徴とする固体撮像装置。
A substrate on which the image sensor is mounted;
A holder fixed to the substrate so as to surround the imaging element,
An adjustment ring movable in the optical axis direction with respect to the holder and rotatable around the optical axis;
A locking member for restricting movement of the adjustment ring in the optical axis direction,
An urging member for urging the adjusting ring in the optical axis direction to join the adjusting ring and the locking member;
A lens holder that holds a lens that forms a subject image on the image sensor and that is movable in the optical axis direction integrally with the adjustment ring, and that is position-adjustable in the optical axis direction with respect to the adjustment ring; Has,
On at least one of the joint surface of the adjusting ring with the locking member and the joining surface of the locking member with the adjusting ring, the lens holder is moved to the first position by rotating the adjusting ring around the optical axis. A solid-state imaging device having a cam surface for moving from the first position to a second position moved in the optical axis direction.
請求項1において、前記調整リングには、組み付け用の溝部が設けられていることを特徴とする固体撮像装置。The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the adjustment ring is provided with a groove for assembly. 請求項1または2のいずれかにおいて、前記調整リングには、前記係止部材に当接する回転規制用凸部が設けられていることを特徴とする固体撮像装置。3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the adjustment ring is provided with a rotation restricting protrusion that contacts the locking member. 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006284788A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Fuji Photo Film Co Ltd Lens unit and compact imaging module
JP2008015490A (en) * 2006-07-05 2008-01-24 Young Optics Inc Lens module

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