JP2005070505A - カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光軸や焦点の調整が容易で、安価な構造のカメラ装置を提供する。
【解決手段】 カメラ装置１は複数枚のレンズ２ａ〜２ｆよりなる撮像用のレンズ群２と、レンズ群２を介して撮像を行うＣＣＤ素子３と、カメラケース４とを備える。レンズ群２を保持する鏡筒部５は、１枚目のレンズ２ａが装着された外側鏡筒５ａと、残りの各レンズ２ｂ〜２ｆが装着された内側鏡筒５ｂとを備え、外側鏡筒５ａの内周面に形成された雌ネジ部５ｃに、内側鏡筒５ｂの外周面に形成された雄ネジ部５ｄが進退自在に螺合されて軸心方向に移動調整自在とされる。カメラケース４に、ＣＣＤ素子３が装着されたＣＣＤ基板１２が、調整自在にネジ止め固定される複数の基板取り付けボス部８が備えられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車載用周辺監視装置や工業用監視装置等に用いられるカメラ装置に関するものである。

例えばこの種のカメラ装置として、略箱状のカメラケースと、このカメラケースに収められた撮像ユニットとを備え、撮像ユニットは、鏡筒に保持された複数枚のレンズより構成される撮像用のレンズ群と、これらレンズ群を介して撮像を行うＣＣＤ素子を備えた構造のものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、カメラ装置においては、光軸や焦点の調整が必要とされ、特許文献１に開示の装置によれば、ＣＣＤ素子が取り付けられたＣＣＤ基板を、鏡筒に支持されている複数本の金属ピンに螺合されたナットで挟み込んで固定する構造とされており、ＣＣＤ基板を挟持するナットを緩め、ＣＣＤ基板を金属ピンの軸方向に移動させることにより光軸や焦点の調整を行う構造とされていた。

特開２００２−９０６０３号公報

しかしながら、特許文献１に開示のカメラ装置によれば、ＣＣＤ基板が複数本の金属ピンに支持されているため、金属ピンの軸方向移動による光軸や焦点の調整に際しては、複数個所の調整が必要となり、ＣＣＤ基板を平行移動させることが困難であった。即ち、金属ピン毎に移動調整すれば、ＣＣＤ基板が傾斜して光軸にずれが生じる欠点があった。

また、ＣＣＤ基板をナットで挟み込んで固定する構造であるため、作業性が悪いという欠点もあった。即ち、移動させたい方向のナットを緩めて、ＣＣＤ基板を動かした後、他方のナットを締める必要があった。

さらに、鏡筒に各金属ピンを熱処理挿入する必要があり、コスト高を招くという欠点もあった。

そこで、本発明の解決しようとする課題は、光軸や焦点の調整が容易で、安価な構造のカメラ装置を提供することにある。

前記課題を解決するための技術的手段は、複数枚のレンズよりなる撮像用のレンズ群と、これらレンズ群を介して撮像を行う撮像素子と、これらレンズ群や撮像素子を収容するカメラケースとを備えたカメラ装置において、前記レンズ群を保持する鏡筒部は、１枚目の前記レンズが装着された外側鏡筒と、該外側鏡筒にその軸心方向に移動調整自在に支持されると共に、残りの前記レンズ群が装着された内側鏡筒とを備え、前記カメラケースに、前記撮像素子が装着された基板が、調整自在にネジ止め固定される複数の基板取り付けボス部が備えられた点にある。

また、前記外側鏡筒の内周面に形成された雌ネジ部に、前記内側鏡筒の外周面に形成された雄ネジ部が進退自在に螺合されて前記軸心方向に移動調整自在とされた構造としてもよい。

さらに、前記外側鏡筒の外周面に、外方張り出し状のフロントケース部が一体に備えられ、該フロントケース部の内面側に前記各基板取り付けボス部が一体に備えられた構造としてもよい。

また、前記各基板取り付けボス部に、ボス部補強用リブがそれぞれ備えられた構造としてもよい。

さらに、前記外側鏡筒に、径方向挿通状に螺合されて前記内側鏡筒の外周面に係合する固定ネジが備えられた構造としてもよい。

また、前記外側鏡筒の内面側端部より突出する前記内側鏡筒の端部外周面に操作フランジ部が備えられると共に、その操作フランジ部外周にローレット目が形成されている構造としてもよい。

本発明のカメラ装置によれば、レンズ群を保持する鏡筒部は、１枚目のレンズが装着された外側鏡筒と、該外側鏡筒にその軸心方向に移動調整自在に支持されると共に、残りのレンズ群が装着された内側鏡筒とを備え、カメラケースに、撮像素子が装着された基板が、調整自在にネジ止め固定される複数の基板取り付けボス部が備えられた構造とされており、光軸の調整と焦点の調整が個別に行え、また、レンズ群は平行移動する構造であり、焦点の調整に際して光軸のずれがなく、光軸や焦点の調整が容易に行える利点がある。

さらに、特許文献１に開示のように金属ピンを熱処理挿入する必要もなく、安価に提供できる利点もある。

また、外側鏡筒の内周面に形成された雌ネジ部に、内側鏡筒の外周面に形成された雄ネジ部が進退自在に螺合されて軸心方向に移動調整自在とされた構造とすれば、内側鏡筒の回動操作のみで焦点の調整が容易に行え、作業性に優れる利点がある。

さらに、外側鏡筒の外周面に、外方張り出し状のフロントケース部が一体に備えられ、該フロントケース部の内面側に各基板取り付けボス部が一体に備えられた構造とすれば、部品点数の削減が図れ、この点からも安価に提供できる利点がある。

また、各基板取り付けボス部に、ボス部補強用リブがそれぞれ備えられた構造とすれば、基板取り付けボス部の剛性向上が図れ、光軸のずれが有効に防止できる。

さらに、外側鏡筒に、径方向挿通状に螺合されて内側鏡筒の外周面に係合する固定ネジが備えられた構造とすれば、調整後の内側鏡筒の位置ずれが防止でき、ピントずれが有効に防止できる利点がある。

また、外側鏡筒の内面側端部より突出する内側鏡筒の端部外周面に操作フランジ部が備えられると共に、その操作フランジ部外周にローレット目が形成されている構造とすれば、内側鏡筒の回動操作も行いやすく、操作性に優れる利点がある。

以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明すると、図１および図２に示される如く、カメラ装置１は、複数枚のレンズ２ａ〜２ｆの組み合わせからなる撮像用のレンズ群２と、これらレンズ群２を介して撮像を行う撮像素子としてのＣＣＤ素子３と、これらを収容するカメラケース４とを備えた構造とされている。

また、前記レンズ群２は鏡筒部５に保持された構造とされており、本実施形態においては、鏡筒部５が大径円筒状の外側鏡筒５ａと、該外側鏡筒５ａ内に挿入状に嵌合された小径円筒状の内側鏡筒５ｂとからなり、外側鏡筒５ａの内周面に形成された雌ネジ部５ｃと内側鏡筒５ｂの外周面に形成された雄ネジ部５ｄとが進退自在に螺合され、この進退自在な螺合操作により外側鏡筒５ａに対して内側鏡筒５ｂをその軸心方向に移動調整自在な構造とされている。

そして、外側鏡筒５ａの外側一端部内周面に形成された嵌め込み凹部５ｅに１枚目のレンズ、いわゆる前面レンズ２ａが嵌合状として接着剤等により液密状に装着された構造とされている。また、残りのレンズ群２、即ち残りの各レンズ２ｂ〜２ｆは内側鏡筒５ｂ内の所定位置にそれぞれ接着剤等により装着された構造とされている。

さらに、外側鏡筒５ａはその軸心方向長さ、即ち光軸方向長さが比較的短く形成されており、外側鏡筒５ａに螺合される内側鏡筒５ｂを回動操作してその軸心方向への移動調整が可能でコンパクトな構造とされている。この際、外側鏡筒５ａの内面側端部より突出する内側鏡筒５ｂの他端部外周面には、回動操作用の操作フランジ部５ｆが径方向外方に張り出し形成されており、その操作フランジ部５ｆの外周面にはローレット目５ｇが形成された構造とされている。

また、外側鏡筒５ａにおける長さ方向中途部の外周面には、径外方向に張り出し形成されたフロントケース部７が備えられており、図２にも示される如く、フロントケース部７は略矩形板状に形成された構造とされている。

さらに、そのフロントケース部７の内面側には、適宜長さを有する基板取り付けボス部８が上下２個所にそれぞれ突設されている。そして、本実施形態においては、外側鏡筒５ａとフロントケース部７と各基板取り付けボス部８とは、合成樹脂等により一体形成された構造とされている。また、各基板取り付けボス部８とフロントケース部７間にわたってボス部補強用リブ９がそれぞれ一体に備えられた構造とされている。前記内側鏡筒５ｂも合成樹脂等により形成され、操作フランジ部５ｆが一体に形成された構造とされている。

また、フロントケース部７より内側に位置する外側鏡筒５ａには、基板取り付けボス部８を避けた適宜位置に、径方向に挿通状に固定ネジとしてのイモネジ１０が螺合されており、イモネジ１０を螺進させて内側鏡筒５ｂの外周面に圧接係合させることにより内側鏡筒５ｂを固定する構造とされている。

各基板取り付けボス部８には、それぞれ雌ネジ孔８ａが形成されており、この雌ネジ孔８ａに螺合される固定ネジ１１を介して、ＣＣＤ素子３が装着されたＣＣＤ基板１２が取り付け固定されている。この際、ＣＣＤ基板１２には、各固定ネジ１１が遊挿されるネジ遊挿孔が備えられており、ネジ遊挿孔と固定ネジ１１との相互間の隙間の範囲で、ＣＣＤ基板１２は図２における上下・左右方向に位置調整自在として固定される構造とされている。

また、ＣＣＤ基板１２の背面側にはコネクタ１３を介して電源基板１４が接続され、電源基板１４にコネクタ１５を介してワイヤーハーネス１６が接続されている。

そして、これらＣＣＤ素子３等を覆って、アルミ合金等の金属材や合成樹脂等で形成されたボックス状のリアケース部１７が、前記フロントケース部７に固定ネジ１８を介して着脱自在に固定される構造とされている。この際、フロントケース部７の４隅部には、各固定ネジ１８が挿通されるネジ挿通孔が形成されている。

また、リアケース部１７の周縁部とフロントケース部７内面側との相互間には、シールリング等のパッキン材１９が介在され、防水を図る防水構造とされている。さらに、リアケース部１７からワイヤーハーネス１６が引き出される部分にもＯリング２１やゴムブッシュ２２等を介して防水を図る防水構造とされている。ここに、外側鏡筒５ａ、フロントケース部７およびリアケース部１７により、レンズ群２やＣＣＤ素子３等の撮像ユニットを収容する防水構造のカメラケース４が構成されている。

本実施形態のカメラ装置１は以上のように構成されており、組み立てる場合には、外側鏡筒５ａ内に内側鏡筒５ｂをねじ込み、その後、各基板取り付けボス部８にＣＣＤ基板１２を固定ネジ１１により仮止めする。

この仮止め状態で、ＣＣＤ基板１２に接続された電源基板１４に仮のワイヤーハーネス１６を接続し、ワイヤーハーネス１６に接続されたモニタに映像を映して光軸を合わせる。この光軸の調整は、ＣＣＤ基板１２を図２における上下・左右方向に移動調整することによって行う。そして、光軸の調整が終了すれば、各固定ネジ１１を本締めして、ＣＣＤ基板１２を固定する。

次に、内側鏡筒５ｂを回動操作してその軸心方向に移動調整し、焦点を合わせる。そして、焦点調整後はイモネジ１０を締め付けて、外側鏡筒５ａに対して内側鏡筒５ｂを固定する。

その後、仮のワイヤーハーネス１６を取り外し、リアケース部１７に挿通された正規のワイヤーハーネス１６を電源基板１４に接続し、リアケース部１７とフロントケース部７とを固定ネジ１８でネジ止め固定すればよい。

以上のように、本実施形態によれば、光軸の調整に際しては、各固定ネジ１１を僅かに緩めた状態で、ＣＣＤ基板１２をその面方向、即ち上下・左右方向に移動調整した後、各固定ネジ１１を締結すればよく、また、焦点の調整に際しては、内側鏡筒５ｂを回動操作してその軸心方向に移動調整すればよく、光軸の調整や焦点の調整が個別に行えるため、光軸や焦点の調整が容易であり、焦点を調整する場合、各レンズ２ａ〜２ｆが平行移動するため、光軸がずれず、内側鏡筒５ｂの回動操作のみで容易に調整が行え、作業性が良好である。

また、焦点の調整後はイモネジ１０で固定することによって、その後のピントずれが有効に防止できる。

さらに、操作フランジ部５ｆにローレット目５ｇが形成されているため、内側鏡筒５ｂの回動操作も行いやすくなり、操作性に優れる利点がある。

また、基板取り付けボス部８にＣＣＤ基板１２を固定ネジ１１で固定する構造であり、特許文献１に開示のように金属ピンを熱処理挿入する必要がなく、コスト低減が図れる。

さらに、外側鏡筒５ａにフロントケース部７や基板取り付けボス部８等を一体に形成した構造であり、部品点数の削減が図れ、組み立て性にも優れ、これらの点からもコスト低減が図れ、安価に提供できる利点がある。

また、各基板取り付けボス部８にボス部補強用リブ９を設けているため、各基板取り付けボス部８の剛性向上が図れ、ＣＣＤ基板１２固定時の光軸のずれが有効に防止できる利点がある。

図３は第２の実施形態を示しており、前記第１の実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。

即ち、前記第１の実施形態においては、レンズ群２の光軸とＣＣＤ素子３のセンターとが合致するように光軸を調整する構造とされているが、本実施形態によれば、レンズ群２の光軸に対してＣＣＤ素子３のセンターが上方にシフトされた位置で調整される構造とされている。

従って、ＣＣＤ素子３による撮像方向が斜め下方に向く構造とされており、車載用周辺監視装置として利用する場合にあっては、カメラケース４を水平姿勢で取り付けることで、車両周辺部の死角部分を良好に撮像することができる。

そして、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に光軸や焦点の調整が行えるなど、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

なお、外側鏡筒５ａ、フロントケース部７、基板取り付けボス部８等を一体に形成した構造を示しているが、フロントケース部７に外側鏡筒５ａを別途取り付ける別体構造であってもよい。

また、カメラ装置１における視野範囲は、広角であってもよくあるいは狭角であってもよく、目的に応じて所望のレンズ群２を採用すればよい。

さらに、各基板取り付けボス部８の数も２個所に限らず、４個所等であってもよく、適宜決定すればよい。

また、外側鏡筒５ａに形成された雌ネジ部５ｃに対して内側鏡筒５ｂに形成された雄ネジ部５ｄを螺合させ、回動操作により軸心方向に移動調整自在として構造を示しているが、単なる入子構造としてもよい。

本発明の第１の実施形態にかかるカメラ装置の断面側面図である。 同正面図である。 第２の実施形態にかかるカメラ装置の断面側面図である。

符号の説明

１ カメラ装置
２ レンズ群
２ａ〜２ｆ レンズ
３ ＣＣＤ素子
４ カメラケース
５ 鏡筒部
５ａ 外側鏡筒
５ｂ 内側鏡筒
５ｃ 雌ネジ部
５ｄ 雄ネジ部
５ｆ 操作フランジ部
５ｇ ローレット目
７ フロントケース部
８ 基板取り付けボス部
９ ボス部補強用リブ
１０ イモネジ
１１ 固定ネジ
１２ ＣＣＤ基板
１７ リアケース部

Claims (6)

1. 複数枚のレンズよりなる撮像用のレンズ群と、これらレンズ群を介して撮像を行う撮像素子と、これらレンズ群や撮像素子を収容するカメラケースとを備えたカメラ装置において、
   前記レンズ群を保持する鏡筒部は、１枚目の前記レンズが装着された外側鏡筒と、該外側鏡筒にその軸心方向に移動調整自在に支持されると共に、残りの前記レンズ群が装着された内側鏡筒とを備え、
   前記カメラケースに、前記撮像素子が装着された基板が、調整自在にネジ止め固定される複数の基板取り付けボス部が備えられたことを特徴とするカメラ装置。
2. 請求項１に記載のカメラ装置において、
   前記外側鏡筒の内周面に形成された雌ネジ部に、前記内側鏡筒の外周面に形成された雄ネジ部が進退自在に螺合されて前記軸心方向に移動調整自在とされたことを特徴とするカメラ装置。
3. 請求項１または２に記載のカメラ装置において、
   前記外側鏡筒の外周面に、外方張り出し状のフロントケース部が一体に備えられ、該フロントケース部の内面側に前記各基板取り付けボス部が一体に備えられたことを特徴とするカメラ装置。
4. 請求項３に記載のカメラ装置において、
   前記各基板取り付けボス部に、ボス部補強用リブがそれぞれ備えられたことを特徴とするカメラ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のカメラ装置において、
   前記外側鏡筒に、径方向挿通状に螺合されて前記内側鏡筒の外周面に係合する固定ネジが備えられたことを特徴とするカメラ装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載のカメラ装置において、
   前記外側鏡筒の内面側端部より突出する前記内側鏡筒の端部外周面に操作フランジ部が備えられると共に、その操作フランジ部外周にローレット目が形成されていることを特徴とするカメラ装置。
   

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