JP2006133574A - Imaging apparatus and its assembly method - Google Patents

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Yoichi Nakano
洋一 中野
Minoru Katsumata
稔 勝俣
Miyu Ozaki
美勇 小▲崎▼
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus surely realizing the focus set of a lens. <P>SOLUTION: The imaging apparatus 1 is equipped with an imaging device 3, the lens 11 for forming an image on the imaging device, a lens holder 12 holding the lens, and a focusing member 13 equipped with an engaging part capable of relatively moving the lens holder in the optical axis direction of the lens and also abutting on a cam member 30 so as to move continuously in the optical axis direction by the driving of the cam member 30. The imaging apparatus 1 is equipped with a setting means 51 driving the cam member 30 to a position where the lens 11 is focused based on output from the imaging device 3 and setting a cam usable range at the time of photographing with such a position as reference. Then, the imaging apparatus which is miniaturized and surely realizes the focus set at the time of assembly or the like is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、カム部材を使用してレンズのピント調整を行なう撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that uses a cam member to adjust the focus of a lens.

一般にカメラ等の撮像装置の内部には、撮影時にレンズを合焦させるためのピント調整機構が組込まれている。撮像装置を組立てるときには個体差間でのバラつきなどを修正して、正確にピント調整を行なえるようにピント調整機構を設定しておく必要がある。例えば、特許文献1はカム部材を使用してピント調整を行なう機構に関して、組立時におけるピント調整を簡易に行なえる構造を提案する。   In general, a focus adjustment mechanism for focusing a lens at the time of photographing is incorporated in an imaging apparatus such as a camera. When assembling the image pickup apparatus, it is necessary to correct the variation between individual differences and set the focus adjustment mechanism so that the focus adjustment can be performed accurately. For example, Patent Document 1 proposes a structure that can easily perform focus adjustment during assembly with respect to a mechanism that performs focus adjustment using a cam member.

特許文献1のピント調整機構は、回動位置調節可能に地板に取付けられると共にレンズ繰出し用のカム面を備えている繰出し部材と、駆動ギヤを介して回動させることにより上記カム面と係合するカム突起の摺接に伴い光軸方向で進退する駆動リングと、この駆動リングに支持されていると共に光軸方向で移動するように案内されるレンズ鏡筒(レンズホルダ)とを具備している。このピント調整機構によると組立時でのピント微調整を繰出し部材の回動位置のみを調節することでレンズホルダを光軸方向で進退させて初期のピント設定を行なえる。   The focus adjustment mechanism of Patent Document 1 is attached to the base plate so that the rotation position can be adjusted, and is engaged with the cam surface by rotating through a driving member and a feeding member provided with a lens feeding cam surface. A drive ring that advances and retreats in the optical axis direction as the cam projection slides, and a lens barrel (lens holder) that is supported by the drive ring and guided to move in the optical axis direction. Yes. According to this focus adjustment mechanism, the initial focus setting can be performed by moving the lens holder forward and backward in the optical axis direction by adjusting only the rotation position of the feeding member for fine adjustment during assembly.

実公平8−9695号公報No. 8-9695

しかしながら、組付けを行うレンズホルダやカム部材等には部品公差が含まれており、また組付け時には組付け誤差(組付公差)が発生する。このため、カム面は撮影時のピント合わせで実際に使用する領域よりも誤差を考慮して大きな領域とする必要がある。特許文献1のピント調整機構は組立時におけるピント微調整は作業者の手動により行なうことになるのでレンズのピント調整を正確に行うことが困難であり、初期のピント設定にばらつきが発生し易いという問題がある。   However, component tolerances are included in the lens holder, cam member, and the like to be assembled, and an assembly error (assembly tolerance) occurs during assembly. For this reason, it is necessary to make the cam surface a larger area in consideration of errors than the area actually used for focusing at the time of shooting. In the focus adjustment mechanism of Patent Document 1, since fine adjustment of the focus at the time of assembly is performed manually by an operator, it is difficult to accurately adjust the focus of the lens, and variations in initial focus setting are likely to occur. There's a problem.

そこで、本発明の目的は小型でレンズのピント設定を確実に行える撮像装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus that is small and can reliably set the focus of a lens.

上記目的は、撮像素子と、前記撮像素子に結像するためのレンズと、前記レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダを前記レンズの光軸方向に相対的に移動可能な係合部を備えるとともに、カム部材に当接して前記カム部材の駆動により前記光軸方向へ無段階に移動されるピント調整部材とを備えた撮像装置であって、前記撮像素子からの出力に基づいて前記レンズのピントが合う位置に前記カム部材を駆動し、その位置を基準として撮影時のカム使用範囲を設定する設定手段を備えた撮像装置により達成できる。   The object is to provide an imaging device, a lens for forming an image on the imaging device, a lens holder that holds the lens, and an engaging portion that can move the lens holder relatively in the optical axis direction of the lens. And a focus adjustment member that abuts against the cam member and is moved stepwise in the optical axis direction by driving the cam member, the lens being based on an output from the image sensor This can be achieved by an imaging apparatus provided with setting means for driving the cam member to a position in focus and setting a cam use range at the time of photographing based on the position.

また、前記設定手段は、前記カム部材のカム曲線を予め規定した設計値を補正して前記カム使用範囲を設定するようにしてもよい。また、記憶手段を更に備えており、前記設定手段は前記カム使用範囲を関する情報を該記憶手段に記憶させるように構成することがより好ましい。また、前記ピント調整部材と前記撮像素子との間には、前記ピント調整部材と当接し、前記ピント調整部材と前記撮像素子との位置を規制する位置規制部材が設けられているように構成してもよい。   The setting means may set the cam use range by correcting a design value that predefines a cam curve of the cam member. More preferably, it further comprises a storage means, and the setting means is configured to store information relating to the cam use range in the storage means. In addition, a position regulating member is provided between the focus adjustment member and the image sensor so as to abut against the focus adjustment member and regulate the position of the focus adjustment member and the image sensor. May be.

また、上記目的は、撮像素子と、前記撮像素子に結像するためのレンズと、前記レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダを前記レンズの光軸方向に相対的に移動可能な係合部を備えるとともに、カム部材に当接して前記カム部材の駆動により前記光軸方向へ無段階に移動されるピント調整部材とを備えた撮像装置の組立方法であって、前記レンズホルダと前記ピント調整部材とで前記レンズのピント調整を行った後に、更に前記撮像素子からの出力に基づいて前記カム部材を駆動して前記レンズのピント調整を行い、当該ピント調整位置を基準として撮影時の前記カム部材のカム使用範囲を設定することによって達成できる。   Further, the object is to provide an imaging device, a lens for forming an image on the imaging device, a lens holder that holds the lens, and an engagement that can move the lens holder relatively in the optical axis direction of the lens. And a focus adjustment member that abuts against the cam member and is moved stepwise in the optical axis direction by driving the cam member, wherein the lens holder and the focus are assembled. After adjusting the focus of the lens with the adjustment member, the cam member is further driven based on the output from the imaging device to adjust the focus of the lens, and the lens at the time of shooting with reference to the focus adjustment position This can be achieved by setting the cam use range of the cam member.

本発明によると、レンズを保持するレンズホルダをレンズの光軸方向に相対的に移動可能な係合部を備えるとともに、カム部材に当接してカム部材の駆動によりレンズの光軸方向へ無段階に移動されるピント調整部材と、撮像素子からの出力に基づいてレンズのピントが合う位置にカム部材を駆動し、その位置を基準として撮影時のピント調整に使用するカム部材のカム使用範囲を設定する設定手段を備えているので、小型でかつ組立時等においてピント設定を確実に行う撮像装置を提供できる。   According to the present invention, the lens holder that holds the lens is provided with the engaging portion that is relatively movable in the optical axis direction of the lens, and in contact with the cam member, the cam member is driven to steplessly in the optical axis direction of the lens. Based on the output from the image sensor and the focus adjustment member that is moved to the position of the lens, the cam member is driven to a position where the lens is in focus, and the cam use range of the cam member used for focus adjustment at the time of shooting is determined based on that position. Since the setting means for setting is provided, it is possible to provide an image pickup apparatus that is small and reliably performs focus setting during assembling.

以下、図面を参照して本発明に係る一実施形態を説明する。図1は、本発明に係る撮像装置1の構成について示したブロック図である。撮像装置1は、被写体BJの像を撮像素子3上に結像させるレンズ11を有している。レンズ11は後述するレンズ駆動装置10によって光軸方向で進退移動されてピント調整される。図1ではレンズ駆動装置10の駆動源となるモータ(例えばステッピングモータ)8を図示している。また、撮像装置1は制御部50を備えている。この制御部50によりモータ8の駆動が制御される。   Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus 1 according to the present invention. The imaging apparatus 1 includes a lens 11 that forms an image of the subject BJ on the imaging element 3. The lens 11 is moved forward and backward in the direction of the optical axis by a lens driving device 10 to be described later, and is adjusted in focus. FIG. 1 illustrates a motor (for example, a stepping motor) 8 serving as a driving source of the lens driving device 10. In addition, the imaging apparatus 1 includes a control unit 50. The controller 50 controls the driving of the motor 8.

制御部50は、撮像素子3からの信号を処理する信号処理回路52、モータ8の駆動を制御するモータ駆動回路53、これらを全体的に制御する制御回路51及び制御用のプログラムや制御に関する一連のデータを記憶するメモリ54を含んで構成されている。信号処理回路52は例えばDSP(Digital Signal Processor)により形成することができる。制御回路51は例えばCPU(Central Processing Unit)により形成されており、後述するように撮影時に使用するカムの使用範囲(以下、カム使用範囲という)を設定する設定手段として機能する。また、メモリ54はこのカム使用範囲を記憶する手段となる。   The control unit 50 includes a signal processing circuit 52 that processes a signal from the image sensor 3, a motor drive circuit 53 that controls driving of the motor 8, a control circuit 51 that controls these as a whole, and a series of programs and controls for control. The memory 54 for storing the data is included. The signal processing circuit 52 can be formed by a DSP (Digital Signal Processor), for example. The control circuit 51 is formed by a CPU (Central Processing Unit), for example, and functions as a setting means for setting a cam use range (hereinafter referred to as a cam use range) used at the time of photographing as described later. The memory 54 is a means for storing the cam use range.

図2及び図3を参照して、撮像装置1の詳細な機械的構成を詳細に説明する。図2は撮像装置1の構成を示した平面図、図3は同側面図である。なお、図3で構成を確認し易いように一部にハッチングを付している。   With reference to FIG.2 and FIG.3, the detailed mechanical structure of the imaging device 1 is demonstrated in detail. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the image pickup apparatus 1, and FIG. 3 is a side view thereof. In FIG. 3, a part is hatched so that the configuration can be easily confirmed.

撮像装置1は、プリント基板2、撮像素子3、台板4、光学フィルタ5及びレンズ11を光軸方向LAに進退させるレンズ駆動装置10を含んでいる。撮像素子3としてのCCD、CMOS等がプリント基板2上の所定位置に配置されている。この撮像素子3を包囲するよう台板4が配設されている。台板4はプラスチック等の樹脂により形成されており、後述する複数の部品を支持するベース部材となる。この台板4には撮像素子3と対向する位置に開口4HLが形成されており、この開口4HLを覆うようにIRカットフィルタ等の光学フィルタ5が配置されている。   The imaging device 1 includes a lens driving device 10 that moves the printed circuit board 2, the imaging device 3, the base plate 4, the optical filter 5, and the lens 11 in the optical axis direction LA. A CCD, CMOS, or the like as the image sensor 3 is disposed at a predetermined position on the printed board 2. A base plate 4 is disposed so as to surround the imaging element 3. The base plate 4 is made of a resin such as plastic, and serves as a base member that supports a plurality of components described later. An opening 4HL is formed in the base plate 4 at a position facing the imaging device 3, and an optical filter 5 such as an IR cut filter is disposed so as to cover the opening 4HL.

台板4の上部にレンズ駆動装置10が搭載されている。レンズ駆動装置10はレンズ11、レンズホルダ12、ピント調整部材としての調整リング13、一対のガイド軸7A、7B、前述したモータ8、ウォーム歯車9、カム部材としてのカム歯車30等を含んで構成されている。   A lens driving device 10 is mounted on the top of the base plate 4. The lens driving device 10 includes a lens 11, a lens holder 12, an adjustment ring 13 as a focus adjustment member, a pair of guide shafts 7A and 7B, the motor 8, the worm gear 9, the cam gear 30 as a cam member, and the like. Has been.

レンズ11は円筒状のレンズホルダ12内に固定され、保持されている。レンズホルダ12の外周を囲むように円筒状の調整リング13が配設されている。レンズホルダ12の外周及び調整リング13の内周には互いに噛合するネジ部が形成されている。レンズホルダ12及び調整リング13は符号SGで示した部分で互いに噛合しており、レンズホルダ12を回動させることにより調整リング13に対して光軸方向LAへ相対移動させることができる。   The lens 11 is fixed and held in a cylindrical lens holder 12. A cylindrical adjustment ring 13 is disposed so as to surround the outer periphery of the lens holder 12. Threaded portions that mesh with each other are formed on the outer periphery of the lens holder 12 and the inner periphery of the adjustment ring 13. The lens holder 12 and the adjustment ring 13 are engaged with each other at a portion indicated by reference numeral SG, and can be moved relative to the adjustment ring 13 in the optical axis direction LA by rotating the lens holder 12.

また、台板4から一対のガイド軸7A、7Bが光軸方向LAと平行に立ち上げられている。調整リング13は外周から半径方向へ突出するように形成した一対のガイド受け部14A、14Bを有している。このガイド受け部14A、14Bがガイド軸7A、7Bとそれぞれ係合している。より具体的には、一方のガイド受け部14Aはガイド軸7Aを両側から挟持するように二股状に形成され、他方のガイド受け部14Bはガイド軸7Bに嵌合するように穴状に形成されている。このような構成により、ガイド軸7A、7Bに対して調整リング13を摺動させて光軸方向LAへ移動できる。そして、前述したようにレンズ11を保持しているレンズホルダ12は、この調整リング13の内周壁に噛合している。よって、調整リング13に対してレンズホルダ12を光軸方向LAで進退させてレンズ11のピント調整を行うことができる。   A pair of guide shafts 7A and 7B are raised from the base plate 4 in parallel with the optical axis direction LA. The adjustment ring 13 has a pair of guide receiving portions 14A and 14B formed so as to protrude in the radial direction from the outer periphery. The guide receiving portions 14A and 14B are engaged with the guide shafts 7A and 7B, respectively. More specifically, one guide receiving portion 14A is formed in a forked shape so as to sandwich the guide shaft 7A from both sides, and the other guide receiving portion 14B is formed in a hole shape so as to be fitted to the guide shaft 7B. ing. With such a configuration, the adjustment ring 13 can be slid with respect to the guide shafts 7A and 7B and moved in the optical axis direction LA. As described above, the lens holder 12 holding the lens 11 meshes with the inner peripheral wall of the adjustment ring 13. Therefore, it is possible to adjust the focus of the lens 11 by moving the lens holder 12 forward and backward in the optical axis direction LA with respect to the adjustment ring 13.

また、上記調整リング13は外周の一部にバネ係止部13aを有している。このバネ係止部13aには後述するコイルバネ20の一端が係止される。また、調整リング13は外周の一部から下向き(プリント基板2側)に突出するようにカムフォロア15を有している。このカムフォロア15は光軸方向LAに沿って下向きに延伸している。カムフォロア15の先端部15aは、後述するカム歯車30のカム面32に当接し易いように半球状に形成されている。   The adjustment ring 13 has a spring locking portion 13a on a part of the outer periphery. One end of a coil spring 20 described later is locked to the spring locking portion 13a. The adjustment ring 13 has a cam follower 15 so as to protrude downward (from the printed circuit board 2 side) from a part of the outer periphery. The cam follower 15 extends downward along the optical axis direction LA. The tip 15a of the cam follower 15 is formed in a hemispherical shape so as to easily come into contact with a cam surface 32 of a cam gear 30 described later.

また、台板4上には回転軸が光軸方向LAと直交するようにしてモータ8が固定されている。このモータ8にはウォーム歯車9が固定されている。ウォーム歯車9はカム歯車30の外周に形成した歯列35と噛合している。カム歯車30は台板4に光軸方向LAと平行に固定されている支軸31に回動自在に軸支され、上記のようにウォーム歯車9から駆動力を受けて両方向へ回転する。このカム歯車30の上面にはカム面32が形成されている。このカム面32は螺旋状の傾斜面となっている。このカム面32に前述した調整リング13のカムフォロア15が当接している。なお、カム歯車30の下部には台座部36が形成されており、歯列35がウォーム歯車9と噛合するように高さ調整されている。   A motor 8 is fixed on the base plate 4 so that the rotation axis is orthogonal to the optical axis direction LA. A worm gear 9 is fixed to the motor 8. The worm gear 9 meshes with a tooth row 35 formed on the outer periphery of the cam gear 30. The cam gear 30 is pivotally supported on a support shaft 31 fixed to the base plate 4 in parallel with the optical axis direction LA, and receives a driving force from the worm gear 9 and rotates in both directions as described above. A cam surface 32 is formed on the upper surface of the cam gear 30. The cam surface 32 is a spiral inclined surface. The cam follower 15 of the adjustment ring 13 is in contact with the cam surface 32. A pedestal 36 is formed below the cam gear 30, and the height is adjusted so that the tooth row 35 meshes with the worm gear 9.

さらに、調整リング13を所定方向に付勢するコイルバネ20が配設されている。このコイルバネ20は一端が調整リング13側のバネ係止部13aに係止され、他端が台板4側に形成したバネ係止部4aに係止されている。コイルバネ20は、バネ係止部13aとバネ係止部4aとを引き寄せる付勢力が発生するようにして張設されている。さらに、図3で示すように、このコイルバネ20は光軸方向LAに対して傾斜した状態で配置されている。この状態は、レンズ11の中心から見て、調整リング13側のバネ係止部13aよりも台板4のバネ係止部4aを外側に配置することによって形成されている。   Further, a coil spring 20 that urges the adjustment ring 13 in a predetermined direction is disposed. One end of the coil spring 20 is locked to a spring locking portion 13a on the adjustment ring 13 side, and the other end is locked to a spring locking portion 4a formed on the base plate 4 side. The coil spring 20 is stretched so as to generate a biasing force that draws the spring locking portion 13a and the spring locking portion 4a. Further, as shown in FIG. 3, the coil spring 20 is disposed in an inclined state with respect to the optical axis direction LA. This state is formed by disposing the spring locking portion 4a of the base plate 4 outside the spring locking portion 13a on the adjustment ring 13 side as viewed from the center of the lens 11.

上記のようにコイルバネ20を光軸方向LAに対して傾斜させて配置しておくと、レンズ11を光軸方向LAに移動させる際にコイルバネ20の付勢力をレンズ11の安定移動のために効率よく活用できる。コイルバネ20を光軸方向LAに対して傾斜させるとコイルバネ20に基づく付勢力を、光軸方向LAと平行な方向に作用する力と光軸方向LAと垂直な方向に作用する力とに分割して利用できる。光軸方向LAと平行な方向に作用する第1の分力は、調整リング13に設けたカムフォロア15をカム面32へ向けて付勢(押圧)する力として作用する。よって、カム歯車30の回動状態(カム面32の位置変化)に応じて調整リング13を光軸方向LAでの所定位置に移動させることができる。すなわち、レンズ11を光軸方向LAにおける所定位置へ正確に移動させることができる。   If the coil spring 20 is disposed so as to be inclined with respect to the optical axis direction LA as described above, the biasing force of the coil spring 20 is efficiently used for stable movement of the lens 11 when the lens 11 is moved in the optical axis direction LA. Can be used well. When the coil spring 20 is tilted with respect to the optical axis direction LA, the urging force based on the coil spring 20 is divided into a force acting in a direction parallel to the optical axis direction LA and a force acting in a direction perpendicular to the optical axis direction LA. Available. The first component force acting in a direction parallel to the optical axis direction LA acts as a force for urging (pressing) the cam follower 15 provided on the adjustment ring 13 toward the cam surface 32. Therefore, the adjustment ring 13 can be moved to a predetermined position in the optical axis direction LA according to the rotation state of the cam gear 30 (change in the position of the cam surface 32). That is, the lens 11 can be accurately moved to a predetermined position in the optical axis direction LA.

そして、光軸方向LAと垂直な方向に作用する第2の分力は、ガタ寄せとして調整リング13をガイド軸7Bの一部に押し付けるように付勢(押圧)する力として作用する。その結果、調整リング13は光軸方向LAにガタ付くこと無くスムーズに移動できる。したがってレンズ11の位置ずれを抑制しながら光軸方向LAの所望位置へ移動できる。   Then, the second component force acting in the direction perpendicular to the optical axis direction LA acts as a force that urges (presses) the adjustment ring 13 against a part of the guide shaft 7B as a backlash. As a result, the adjustment ring 13 can move smoothly without rattling in the optical axis direction LA. Accordingly, the lens 11 can be moved to a desired position in the optical axis direction LA while suppressing the displacement of the lens 11.

なお、図3で示しているように本実施例で示している構造では、ガイド軸7Aに係合する調整リング13のガイド受け部14Aは二股形状であり、ガイド軸7Bに係合する調整リング13のガイド受け部14Bは穴形状となっている。コイルバネ20の付勢力(手前に引く力)が作用した状態でガイド受け部14Bのレンズ側の内面Wa(図2参照)がガイド軸7Aに押圧された状態となる。また、ガイド受け部14Aについてはコイルバネ20の付勢力が時計回りの力として作用するので内面Wb(図2参照)がガイド軸7Bに押圧する状態となる。このように調整リング13は3箇所で支持される状態となるので光軸方向LAと垂直な面内における位置が安定化する。なお、ガイド受け部14Aとガイド受け部14Bとはレンズ11の中心に対して略対称に設定されており、またガイド受け部14Bを中心にしてカムフォロア15とバネ係止部13aが略対称に設定されている。また、ガイド受け部14Aは二股形状とせずガイド受け部14Bと同様に穴形状としてもよい。   In the structure shown in this embodiment as shown in FIG. 3, the guide receiving portion 14A of the adjustment ring 13 that engages with the guide shaft 7A has a bifurcated shape, and the adjustment ring that engages with the guide shaft 7B. The thirteen guide receiving portions 14B have a hole shape. The lens-side inner surface Wa (see FIG. 2) of the guide receiving portion 14B is pressed against the guide shaft 7A in a state where the urging force (force pulled forward) of the coil spring 20 is applied. Further, with respect to the guide receiving portion 14A, the urging force of the coil spring 20 acts as a clockwise force, so that the inner surface Wb (see FIG. 2) is pressed against the guide shaft 7B. Thus, since the adjustment ring 13 is supported at three places, the position in the plane perpendicular to the optical axis direction LA is stabilized. The guide receiving portion 14A and the guide receiving portion 14B are set to be substantially symmetrical with respect to the center of the lens 11, and the cam follower 15 and the spring locking portion 13a are set to be substantially symmetrical about the guide receiving portion 14B. Has been. Further, the guide receiving portion 14A may not have a bifurcated shape but may have a hole shape like the guide receiving portion 14B.

前述したようにカム歯車30上に形成したカム面32は、螺旋状となっている。よって、カム面32の始端部と終端部は急傾斜の斜面32tとなる。図2及び図3はカムフォロア15が螺旋形状に形成されているカム面32の高い位置に当接した状態を図示している。図4及び図5は、カム歯車30のカム面32がカムフォロア15よりも低い位置にある状態を図2及び図3に対応して示した図である。特に図5から確認できるように、カムフォロア15はカム面32の最も低い領域に当接しないように設計されている。このように設定していることについて説明する。   As described above, the cam surface 32 formed on the cam gear 30 has a spiral shape. Therefore, the start and end portions of the cam surface 32 are steeply inclined surfaces 32t. 2 and 3 illustrate a state in which the cam follower 15 is in contact with a high position of the cam surface 32 formed in a spiral shape. 4 and 5 are views corresponding to FIGS. 2 and 3, in which the cam surface 32 of the cam gear 30 is located at a position lower than the cam follower 15. In particular, as can be seen from FIG. 5, the cam follower 15 is designed not to contact the lowest region of the cam surface 32. The setting will be described.

ガイド軸7A側にはガイド受け部14の下面に当接する位置規制部材6が台板4から立ち上げられている。ガイド受け部14の下面が位置規制部材6に当接する位置が調整リング13の下限位置となる。このように調整リング13が下限位置にあってカム歯車30を回転させてカム面32が最も低い領域(非接触部分)に来たときには、カムフォロア15がカム面32と当接しない状態を形成できる。このときに調整リング13に対してレンズホルダ12を回転させて光軸方向LAに相対移動させることで、レンズ11のピント調整を行なえる。作業者が組立時に調整リング13とレンズホルダ12との調整を正確に行い、カム歯車30等の部品が誤差なく作製されていればカム面32の設計範囲にカムフォロア15を当接させて正確なピント調整を行えることになる。   On the side of the guide shaft 7A, a position restricting member 6 that comes into contact with the lower surface of the guide receiving portion 14 is raised from the base plate 4. The position where the lower surface of the guide receiving portion 14 abuts against the position regulating member 6 is the lower limit position of the adjustment ring 13. As described above, when the adjustment ring 13 is at the lower limit position and the cam gear 30 is rotated and the cam surface 32 comes to the lowest region (non-contact portion), a state where the cam follower 15 does not contact the cam surface 32 can be formed. . At this time, the focus of the lens 11 can be adjusted by rotating the lens holder 12 with respect to the adjustment ring 13 and moving it relative to the optical axis direction LA. If the operator accurately adjusts the adjustment ring 13 and the lens holder 12 during assembly, and the parts such as the cam gear 30 are manufactured without error, the cam follower 15 is brought into contact with the design range of the cam surface 32 to accurately You can adjust the focus.

しかし、調整リング13とレンズホルダ12との位置調整は作業者によるため完全なピント調整を期することには無理がある。また、カム歯車30に形成されるカム面32を規定するカム曲線にも部品公差が含まれる。そこで、本撮像装置1はレンズのピント調整の設定を確実に行うための構成を備えている。以下、この点について説明する。   However, since the position adjustment between the adjustment ring 13 and the lens holder 12 is performed by an operator, it is impossible to expect complete focus adjustment. The cam curve that defines the cam surface 32 formed on the cam gear 30 also includes component tolerances. Therefore, the imaging apparatus 1 has a configuration for surely setting the focus adjustment of the lens. Hereinafter, this point will be described.

図6は、カム歯車30の外周面を展開してカム面32を規定するカム曲線CMを示した図である。ここで、設計値として示した領域が、撮影時のピント調整に使用される標準のカム使用範囲である。なお、符号NTで示した領域は調整リング13が位置規制部材6に当接する下限位置(初期位置)となってもカムフォロア15が当接しない前述した非接触部分である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a cam curve CM that defines the cam surface 32 by developing the outer peripheral surface of the cam gear 30. Here, a region indicated as a design value is a standard cam use range used for focus adjustment at the time of photographing. Note that the region indicated by the symbol NT is the above-described non-contact portion where the cam follower 15 does not contact even when the adjustment ring 13 reaches the lower limit position (initial position) where the adjustment ring 13 contacts the position restricting member 6.

調整リング13とレンズホルダ12との調整が正確になされている場合には、設計値の始点P1に対応するカム面上の位置C1から終点P2に対応するカム面上の位置C2までの範囲がカム使用範囲となる。しかし、部品公差などによって、カム曲線が図示のようにCAやCBのようにずれることになる。このようにカム曲線がずれると、仮に調整リング13とレンズホルダ12との調整が設計通りに行われていたとしても、カム使用範囲が設計値からずれているので想定したピント調整を実現できなくなる。   When the adjustment ring 13 and the lens holder 12 are accurately adjusted, there is a range from the position C1 on the cam surface corresponding to the design point start point P1 to the position C2 on the cam surface corresponding to the end point P2. The cam usage range. However, the cam curve is shifted like CA or CB as shown in the figure due to component tolerance. If the cam curve deviates in this way, even if the adjustment ring 13 and the lens holder 12 are adjusted as designed, the cam use range is deviated from the design value, so that the assumed focus adjustment cannot be realized. .

そこで、本実施例では図1で示したように撮像装置1に制御回路51を設け、この制御回路51により調整リング13とレンズホルダ12との調整不足や、カム歯車30の部品誤差等があってもカム使用範囲を適正に設定できるようにしている。図7は、撮像装置1の組立工程の一例を示した流れ図である。この図7及び前述した図1から図5を参照して制御回路51がカム使用範囲を設定する点について説明する。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the image pickup apparatus 1 is provided with a control circuit 51, and this control circuit 51 causes an insufficient adjustment of the adjustment ring 13 and the lens holder 12, a component error of the cam gear 30, and the like. Even so, the cam usage range can be set appropriately. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the assembly process of the imaging apparatus 1. The point that the control circuit 51 sets the cam use range will be described with reference to FIG. 7 and FIGS. 1 to 5 described above.

先ず、レンズホルダ12にレンズ11を固定すると共に(S101)、ガイド軸7A,7Bに調整リング13を組付ける(S102)。調整リング13を位置規制部材6に当接して初期位置とする(S103)。そして、調整リング13にレンズホルダ12を螺合する(S104)。次に、カム面32が調整リング13のカムフォロア15が当接しないようにカム歯車30の回転位置を調整してから、調整リング13に対してレンズホルダ12を回動させてピント調整する(S105)。ここでのピント調整は作業者によって行われるので粗調整となる。次に、調整リング13とレンズホルダ12とを接着して、この両者の相対位置を固定する(S106)。このステップS106は省略してもよい。   First, the lens 11 is fixed to the lens holder 12 (S101), and the adjustment ring 13 is assembled to the guide shafts 7A and 7B (S102). The adjustment ring 13 is brought into contact with the position restricting member 6 to obtain an initial position (S103). Then, the lens holder 12 is screwed into the adjustment ring 13 (S104). Next, after adjusting the rotational position of the cam gear 30 so that the cam surface 32 does not come into contact with the cam follower 15 of the adjustment ring 13, the lens holder 12 is rotated with respect to the adjustment ring 13 to adjust the focus (S105). ). Since the focus adjustment here is performed by the operator, it is a rough adjustment. Next, the adjustment ring 13 and the lens holder 12 are bonded together to fix the relative position between them (S106). This step S106 may be omitted.

この後にカム歯車30を回動させることにより、カム面32をカムフォロア15に当接させて調整リング13を光軸方向LAに無段階に移動させてピントの微調整を行う(S107)。具体的には、制御回路51がモータ駆動回路53を介してモータ8の駆動を制御してカム歯車30を回動させて、調整リング13を光軸方向LAに移動させる。その一方で、制御回路51は信号処理回路52を介して撮像素子3からの画像検出信号を受信する。そして、制御回路51はピントの合焦状態とそのときのカム歯車30の移動位置とを確認して、撮影時の適正なカム使用範囲を設定する(S108)。制御回路51が上記のように設定するカム使用範囲は、撮像素子3からの画像検出信号に基づくものであるので、レンズホルダ12と調整リング13との調整不足やカム歯車30の部品公差があっても、これらの影響を受けずに撮影時のカム使用範囲を適正に設定できる。ここで設定したカム使用範囲をメモリ54に記憶しておけば(S109)、常に適正なピントが得られる撮像装置となる。特に図7で例示すように組立時にカム使用範囲を設定することで、ピントの初期設定が完了した撮像装置1を製造するこができる。   Thereafter, the cam gear 30 is rotated to bring the cam surface 32 into contact with the cam follower 15 and move the adjustment ring 13 steplessly in the optical axis direction LA to perform fine adjustment of the focus (S107). Specifically, the control circuit 51 controls the drive of the motor 8 via the motor drive circuit 53 to rotate the cam gear 30 to move the adjustment ring 13 in the optical axis direction LA. On the other hand, the control circuit 51 receives an image detection signal from the image sensor 3 via the signal processing circuit 52. Then, the control circuit 51 confirms the in-focus state and the moving position of the cam gear 30 at that time, and sets an appropriate cam use range at the time of photographing (S108). Since the cam use range set by the control circuit 51 as described above is based on the image detection signal from the image sensor 3, there is insufficient adjustment between the lens holder 12 and the adjustment ring 13, and there is a component tolerance of the cam gear 30. However, the cam use range at the time of photographing can be set appropriately without being affected by these effects. If the cam use range set here is stored in the memory 54 (S109), the imaging apparatus can always obtain an appropriate focus. In particular, as shown in FIG. 7, by setting the cam use range at the time of assembly, it is possible to manufacture the imaging device 1 in which the initial focus setting has been completed.

なお、モータ8としてステップモータを使用してパルス数でカム歯車30の駆動を制御しているような場合には、制御回路51は設計値における始点P1から前後へのずれ量をパルス数で確認できる(図6参照)。よって、制御回路51がパルス数を加減することにより設計値のカム使用範囲の始点P1を前後に修正することでカム使用範囲を設定するようにしてもよい。   When the stepping motor is used as the motor 8 and the drive of the cam gear 30 is controlled by the number of pulses, the control circuit 51 confirms the deviation amount from the start point P1 in the design value to the front and rear by the number of pulses. Yes (see FIG. 6). Therefore, the cam usage range may be set by correcting the start point P1 of the cam usage range of the design value back and forth by the control circuit 51 adjusting the number of pulses.

なお、図7で示した工程はピントの微調整を行って正確にピント設定を行うフローについて示している。しかし、ステップ105における粗調整でもある程度の精度でピント調整が完了する。そこで、制御回路51が前記カム使用範囲を予め規定された設計値に基づいて自動設定するようにしてもよい。例えば、制御回路51が設計値の前後に所定パルス分の誤差修正範囲を加えて新たなカム使用範囲を設定する。このようにするとステップ107、108の工程を省略して撮像装置1を製造できる。   Note that the process shown in FIG. 7 shows a flow for performing fine adjustment of the focus and accurately setting the focus. However, the focus adjustment is completed with a certain degree of accuracy even in the coarse adjustment in step 105. Therefore, the control circuit 51 may automatically set the cam use range based on a predetermined design value. For example, the control circuit 51 sets a new cam use range by adding an error correction range for a predetermined pulse before and after the design value. In this way, the imaging device 1 can be manufactured by omitting the steps 107 and 108.

以上説明した撮像装置1はカム使用範囲を設定する設定手段として制御回路51を備え、この制御回路51が部品誤差や組立誤差を加味した状態でカム使用範囲を適正に設定するのでピントを確実に合せることができる。特に、制御回路51によるカム使用範囲の設定を組立時に行っておくことで、初期のピント設定が完了した撮像装置を提供できる。また、図7のステップ105で粗調整を行うため、微調整用として必要なカム面の領域は、設計値のカム面の領域からそれほど多くを必要としないため、全体としてのカム面の領域が少なくてすむ。このため、小型なカムとすることができ撮像装置全体の小型化に貢献することができる。   The imaging apparatus 1 described above includes a control circuit 51 as setting means for setting the cam use range, and the control circuit 51 appropriately sets the cam use range in consideration of component errors and assembly errors, so that the focus is ensured. Can be combined. In particular, by setting the cam use range by the control circuit 51 at the time of assembly, it is possible to provide an imaging apparatus in which the initial focus setting has been completed. Further, since rough adjustment is performed in step 105 in FIG. 7, the area of the cam surface required for fine adjustment does not require much from the area of the cam surface of the design value. Less. For this reason, it can be set as a small cam, and it can contribute to size reduction of the whole imaging device.

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.

本発明に係る撮像装置の構成について示したブロック図である。It is the block diagram shown about the structure of the imaging device which concerns on this invention. 図1で示す撮像装置の構成を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the imaging device shown in FIG. 図1で示す撮像装置の構成を確認できるように示した側面図である。It is the side view shown so that the structure of the imaging device shown in FIG. 1 could be confirmed. 図2に対応しカム面が異なる位置にある状態を示した図である。FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2 and showing a state where cam surfaces are at different positions. 図3に対応しカム面が異なる位置にある状態を示した図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 and showing a state where cam surfaces are at different positions. 撮像装置に配置したカム歯車の外周面を展開してカム面を規定するカム曲線を示した図である。It is the figure which showed the cam curve which expand | deploys the outer peripheral surface of the cam gearwheel arrange | positioned at an imaging device, and prescribes | regulates a cam surface. 撮像装置の組立工程の一例を示した流れ図である。It is the flowchart which showed an example of the assembly process of an imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置
2 プリント基板
3 撮像素子
7A、7B ガイド軸
8 モータ
10 レンズ駆動装置
11 レンズ
12 レンズホルダ
13 調整リング(ピント調整部材)
14A、14B ガイド受け部
15 カムフォロア
30 カム歯車(カム部材)
32 カム面
51 制御回路(設定手段)
LA 光軸方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 2 Printed circuit board 3 Imaging element 7A, 7B Guide shaft 8 Motor 10 Lens drive device 11 Lens 12 Lens holder 13 Adjustment ring (focus adjustment member)
14A, 14B Guide receiving portion 15 Cam follower 30 Cam gear (cam member)
32 Cam surface 51 Control circuit (setting means)
LA Optical axis direction

Claims (5)

撮像素子と、
前記撮像素子に結像するためのレンズと、
前記レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダを前記レンズの光軸方向に相対的に移動可能な係合部を備えるとともに、カム部材に当接して前記カム部材の駆動により前記光軸方向へ無段階に移動されるピント調整部材とを備えた撮像装置であって、
前記撮像素子からの出力に基づいて前記レンズのピントが合う位置に前記カム部材を駆動し、その位置を基準として撮影時の前記カム使用範囲を設定する設定手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
An image sensor;
A lens for forming an image on the image sensor;
A lens holder for holding the lens;
A focus adjustment member that includes an engaging portion that can move the lens holder relatively in the optical axis direction of the lens, and that is in contact with the cam member and is continuously moved in the optical axis direction by driving the cam member. An imaging device comprising:
An imaging device comprising: setting means for driving the cam member to a position where the lens is in focus based on an output from the imaging device, and setting the cam use range at the time of photographing based on the position. apparatus.
前記設定手段は、前記カム部材のカム曲線を予め規定した設計値を補正して前記カム使用範囲を設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets the cam use range by correcting a design value that predefines a cam curve of the cam member. 記憶手段を更に備えており、前記設定手段は前記カム使用範囲を関する情報を該記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit, wherein the setting unit stores information on the cam use range in the storage unit. 前記ピント調整部材と前記撮像素子との間には、前記ピント調整部材と当接し、前記ピント調整部材と前記撮像素子との位置を規制する位置規制部材が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。 A position restricting member is provided between the focus adjusting member and the image sensor, and a position restricting member that abuts the focus adjusting member and restricts a position between the focus adjusting member and the image sensor. Item 4. The imaging device according to any one of Items 1 to 3. 撮像素子と、前記撮像素子に結像するためのレンズと、前記レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダを前記レンズの光軸方向に相対的に移動可能な係合部を備えるとともに、カム部材に当接して前記カム部材の駆動により前記光軸方向へ無段階に移動されるピント調整部材とを備えた撮像装置の組立方法であって、
前記レンズホルダと前記ピント調整部材とで前記レンズのピント調整を行った後に、更に前記撮像素子からの出力に基づいて前記カム部材を駆動して前記レンズのピント調整を行い、当該ピント調整位置を基準として撮影時の前記カム部材のカム使用範囲を設定することを特徴とする撮像装置の組立方法。
An image pickup device, a lens for forming an image on the image pickup device, a lens holder for holding the lens, an engagement portion capable of relatively moving the lens holder in the optical axis direction of the lens, and a cam An image pickup apparatus assembly method comprising: a focus adjustment member that is in contact with a member and is moved steplessly in the optical axis direction by driving the cam member;
After adjusting the focus of the lens with the lens holder and the focus adjustment member, the cam member is further driven based on the output from the imaging device to adjust the focus of the lens, and the focus adjustment position is determined. An assembling method of an imaging apparatus, wherein a cam use range of the cam member at the time of photographing is set as a reference.
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