JP2008187284A - カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光軸調整を基本的には不要にし、焦点調整のみで済むようにして調整の作業性を向上させる。
【解決手段】１枚目レンズ３Ａ及び２枚目以降レンズ３Ｂからなるレンズ群と、該レンズ群を介して撮像を行う撮像素子５を装着した撮像基板６と、レンズ群及び撮像基板６を収容する前ケース２及び後ケース１３とからなるカメラ装置である。前ケース２はレンズ群を保持する鏡筒部２ａを有し、撮像基板６は基板ホルダ９に固定され、基板ホルダ９が前ケース２に対して光軸方向にガイドされ、且つ前ケース２に対して弾性体１０を挟んでネジ１１で取り付けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車載用や監視用に使用される防水機能を備えたカメラ装置に関するものである。

車載用のカメラ装置は、例えば、車輌の後部を撮像するために使用されるため、広角撮影が可能なように、複数枚のレンズが組み込まれ、且つ内部が水密構造となっているが、組立時に光軸や焦点の調整が容易にできるような工夫が採用されている。

例えば、特許文献１に記載のカメラ装置では、その組み立ての段階で、撮像基板を上下左右方向に移動させることで、レンズ群の光軸と撮像素子の光軸とを一致させる光軸調整を行い、この後に、レンズ群を保持する内側鏡筒部を外側鏡筒部に対して光軸方向に移動させることで、レンズ焦点が撮像素子上に来るように焦点調整を行っている。
特開２００５−０７０５０５号公報

ところが、上記従来例では、光軸調整と焦点調整を個別に異なる部分で行う必要があるため、調整の作業性が良くない。また、焦点調整では、レンズ群を保持する内側鏡筒部を外側鏡筒部に対して光軸方向に移動させるとき、内側鏡筒部を外側鏡筒部に対して回転させるため、その回転のための間隙（クリアランス）が必要となり、一旦設定した光軸に狂いが生じる恐れがあり、この場合は光軸の再調整が必要であるが、別部分の調整であるので、煩雑となる。

本発明の目的は、光軸調整を基本的には不要にし、焦点調整のみで済むようにして調整の作業性を向上させたカメラ装置を提供することである。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明のカメラ装置は、複数枚のレンズからなるレンズ群と、該レンズ群を介して撮像を行う撮像素子を装着した撮像基板と、前記レンズ群及び前記撮像基板を収容するケースとを備え、該ケースを前ケースと後ケースに分割したカメラ装置であって、前記前ケースは前記レンズ群を保持する鏡筒部を有し、前記撮像基板は基板ホルダに固定され、前記基板ホルダが前記前ケースに対して光軸方向に前記鏡筒部でガイドされ、且つ前記前ケースに対して弾性体を挟んで取付部材で取り付けられることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のカメラ装置であって、前記鏡筒部は、前記前ケースの内側に形成され、前記基板ホルダは、中央に、前記鏡筒部外周に対応する形状及び大きさの開口部を有し、該開口部に前記鏡筒部を挿入した上で、前記前ケースに取り付けられることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のカメラ装置であって、前記基板ホルダが、前記弾性体を保持する鍔を持つ構造であることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１、２又は３に記載のカメラ装置であって、前記基板ホルダを前記前ケースに対して弾性体を挟んで取り付ける前記取付部材は、２本のネジであることを特徴とする。

本発明によれば、撮像基板を固定した基板ホルダがレンズ群を保持する鏡筒部を有する前ケースに光軸方向にガイドされる構造であるので、基板ホルダは鏡筒部に対し光軸方向にスライド可能な構造となる。よって、焦点調整は、基板ホルダの弾性体に対する取付部材による押し付けの程度の調整によって行うことができる。光軸調整については、基本的に必要がないが、半田盛り等による撮像素子の撮像基板への浮き傾き等によるズレがある場合には、前記取付部材により微調整が可能となる。このように、光軸調整は基本的に必要がないので調整が簡単となるが、光軸調整を行う場合であっても、焦点調整の場合と同様に、取付部材の締め付け具合によって実施できるので、同一箇所での調整となり、その調整の作業性が向上する。取付部材を２本のネジとすることにより、その締め付け調整は極めて簡単となる。
また、本発明によれば、前ケースへの撮像基板の取り付けを、基板ホルダを介して行うため、撮像基板にかかる弾性体の弾撥力による負荷が皆無となり、基板の変形たわみによる取り付け部品の剥がれなどがなくなる。

図１は本発明のカメラ装置の断面図、図２は前面を手前とした分解斜視図、図３は背面を手前とした分解斜視図である。１は中央に開口部１ａが設けられた前カバー、２は内側に円筒状の鏡筒部２ａが一体形成された半割り筺形状の前ケースである。前ケース２と鏡筒部２ａを一体形成しているのは、カメラ装置製造時において、前ケース２に対する鏡筒部２ａの位置を調整する必要をなくし、組み立て時の作業性向上を図るためである。

前ケース２の前面開口部（鏡筒部２ａ）の周囲には、４箇所に爪２ｂが形成され、１枚目レンズ３Ａを、前ケース２の前面開口部を覆うように前ケース２に設置（配置）し、その後、その爪２ｂを矢印Ａ方向に加熱折曲げすることにより、固定する。さらに、１枚目レンズ３Ａを前ケース２に接着剤４で接着することにより、１枚目レンズ３Ａを前ケース２に確実に固定すると共に、前ケース２の前面開口部（鏡筒部２ａ）からの水の浸入を防止する。

１枚目レンズ３Ａを接着後、化粧カバーとしての役割を果たす前カバー１を、１枚目レンズ３Ａが開口部１ａから露出するように、前ケース２の前面から被せ接着する。この前カバー１により、前ケース２と１枚目レンズ３Ａとの接着部分が覆われ、該接着部分の外部への露出をなくし、１枚目レンズ３Ａと前ケース２の間からの水の浸入の防止をより確実なものとする。

この前ケース２と一体化構造の鏡筒部２ａ内に、１枚目レンズ３Ａと複数の２枚目以降レンズ３Ｂが光軸が合致するように固定的に取り付けられ、これら１枚目レンズ３Ａと２枚目以降レンズ３Ｂにより、広角レンズが構成される。

なお、本発明の実施にあたっては、必ずしも上記のように前ケースと鏡筒部を一体化形成する必要はなく、これらを別体として構成することも可能である。

５は撮像素子（ＣＣＤ等）であり、撮像基板６に取り付けられている。９は基板ホルダであり、基板ホルダ９は、前ケース２に備えられた先が円筒状の鏡筒部２ａが挿入可能な形状及び大きさの開口部９ａを中央部に備え、また、撮像基板６を固定するための２本のネジ７を通す穴及び前ケース２に取り付ける２本のネジ１１を通す穴を、光軸に対して対称な位置に（なお、必ずしも対称である必要はない）備えている。さらに、基板ホルダ９の基板取付面の反対（裏）側の面には、開口部９ａに沿って鍔９ｂが形成されている。

撮像基板６は、画像出力処理等を行う制御基板８と共に基板ホルダ９に固定されており、制御基板８は、撮像基板６に対して基板ホルダ９と反対側（裏面）にスペーサ８ａを介して固定されている。

１０は弾性体（スプリング等）であり、弾性体１０は、前ケース２と基板ホルダ９の間に装着され、基板ホルダ９の開口部９ａの周囲に形成された鍔９ｂの外周と前ケース２の鍔２ｃの外周とで位置を固定されている。基板ホルダ９は、撮像素子５の光軸に対して対称な位置にある２本のネジ１１で前ケース２に対してネジ止めすることによって固定され、その際に、基板ホルダ９と前ケース２との間の弾性体１０が弾撥力を発揮し、弾性体１０から働く弾撥力により固定される。

１２はシールド板であり、撮像基板６と制御基板８の周囲を電磁的にシールドするように、嵌め込まれる。

１３は後ケースであり、前ケース２に対応した半割り筺形状であり、４本のネジ１４によって、前ケース２の背面に取り付けられる。この後ケース１３と前ケース２との接合面には、Ｏリング１５（図２，３では図示せず）が嵌め込まれ、この部分が水密構造となっている。なお、この後ケース１３からは制御基板８に接続するためのケーブル１６が水密構造で引き出されている。

さて、組み立てにおいては、１枚目レンズ３Ａ及び２枚目以降レンズ３Ｂと撮像素子５との間で、光軸及び焦点の調整を行う。１枚目レンズ３Ａと２枚目以降レンズ３Ｂは、保持している鏡筒部２ａで光軸が固定されているため、撮像素子５を装着した撮像基板６と前ケース２との間で、それらの光軸及び焦点の調整を行えばよい。光軸については、撮像基板６と一体化した基板ホルダ９の鍔９ｂを持つ中央の開口部９ａに、前ケース２の鏡筒部２ａを挿入することにより、鏡筒部２ａと撮像素子５の相対的な位置が決まるので、これにより、レンズ群と撮像素子５との光軸が合わされる。つまり、光軸についての調整は基本的に必要ない。焦点については、２本のネジ１１を、基板ホルダ９が弾性体１０を介して押し付けられるように、前ケース２にねじ込むので、その締め付け具合を調整することにより、撮像素子５を２枚目以降レンズ３Ｂ方向に前進後退させて行う。

なお、撮像素子５を撮像基板６に取り付ける時に、微妙な垂直（光軸）方向の傾きが発生することがあり、その際は、２本のネジ１１の一方の締め付け具合と他方の締め付け具合を個々に調整することによって、光軸方向の撮像素子取付誤差調整を行う。ネジ１１を、２本から３本に増やせば、取付誤差分を更に精度良く調整することができる。

これらの光軸や焦点の調整は、撮像素子５で撮像される画像をモニタすることにより行なう。このようにして光軸や焦点の設定調整を完了すると、弾性体１０によって前ケース２と基板ホルダ９との間には弾撥力が働いているので、それらの調整状態はそのまま保持される。

なお、１枚目レンズ３Ａは、接着剤４によって前ケース２の鏡筒部２ａの前面を覆うようにその前ケース２に接着され、また前ケース２と後ケース１３との接合部は、Ｏリング１５が嵌め込まれているので、１枚目レンズ３Ａと前ケース２と後ケース１３とによって閉じられた内部は、外部に対して水密構造となり、２枚目以降レンズ３Ｂ、撮像素子５、撮像基板６及び制御基板８上に搭載した電子部品等の防水性能が完璧となる。

本発明の実施例のカメラ装置の断面図である。 本発明の実施例のカメラ装置の前面を手前とした分解斜視図である。 本発明の実施例のカメラ装置の背面を手前とした分解斜視図である。

符号の説明

１：前カバー、１ａ：開口部
２：前ケース、２ａ：鏡筒部、２ｂ：爪、２ｃ：鍔
３Ａ：１枚目レンズ、３Ｂ：２枚目以降レンズ
４：接着剤
５：撮像素子（ＣＣＤ等）
６：撮像基板
７：ネジ
８：制御基板、８ａ：スペーサ
９：基板ホルダ、９ａ：開口部、９ｂ：鍔
１０：弾性体（スプリング等）
１１：ネジ
１２：シールド板
１３：後ケース
１４：ネジ
１５：Ｏリング
１６：ケーブル

Claims (4)

1. 複数枚のレンズからなるレンズ群と、該レンズ群を介して撮像を行う撮像素子を装着した撮像基板と、前記レンズ群及び前記撮像基板を収容するケースとを備え、該ケースを前ケースと後ケースに分割したカメラ装置であって、
   前記前ケースは前記レンズ群を保持する鏡筒部を有し、前記撮像基板は基板ホルダに固定され、前記基板ホルダが前記前ケースに対して光軸方向に前記鏡筒部でガイドされ、且つ前記前ケースに対して弾性体を挟んで取付部材で取り付けられる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であって、
   前記鏡筒部は、前記前ケースの内側に形成され、
   前記基板ホルダは、中央に、前記鏡筒部外周に対応する形状及び大きさの開口部を有し、該開口部に前記鏡筒部を挿入した上で、前記前ケースに取り付けられることを特徴とするカメラ装置。
3. 請求項１又は２に記載のカメラ装置であって、
   前記基板ホルダが、前記弾性体を保持する鍔を持つ構造であることを特徴とするカメラ装置。
4. 請求項１、２又は３に記載のカメラ装置であって、
   前記基板ホルダを前記前ケースに対して弾性体を挟んで取り付ける前記取付部材は、２本のネジであることを特徴とするカメラ装置。

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