JP2012010274A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズを保持する筺体内に撮像素子が収納された撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus in which an imaging element is housed in a housing that holds a lens.
一般に、車載カメラや監視カメラ等の撮像装置は、レンズを保持した筺体内に撮像素子が収納された構造を有している。この筐体は、レンズや撮像素子等の各部材を組み込むためにフロントケースとリアケースとが別体で形成され、各部材を組み込んだ後にフロントケースとリアケースとを固定するようになっている。ここでフロントケースはレンズ側に位置する筐体であり、リアケースは結像側に位置する筐体である。 In general, an imaging device such as an in-vehicle camera or a surveillance camera has a structure in which an imaging element is housed in a housing holding a lens. In this case, a front case and a rear case are formed separately to incorporate each member such as a lens and an image sensor, and the front case and the rear case are fixed after each member is assembled. . Here, the front case is a housing located on the lens side, and the rear case is a housing located on the imaging side.
従来の撮像装置では、筐体の内部に組み込まれる部材はフロントケース又はリアケースのいずれか一方に固定されていた。例えば、レンズを保持したレンズブラケットと回路基板とを固定して一体化した後これをリアケースに固定し、最後にフロントケースをリアケースに固定していた。この場合、筐体内に収納される部材は全てリアケース側に固定されることとなる。 In a conventional imaging device, a member incorporated in the housing is fixed to either the front case or the rear case. For example, the lens bracket holding the lens and the circuit board are fixed and integrated, and then fixed to the rear case, and finally the front case is fixed to the rear case. In this case, all the members stored in the housing are fixed to the rear case side.
また別の構造として、特許文献1(特開2009−194543号公報)には、フロントケースに、レンズを保持する開口を設けるとともに基板を取り付けるポストを設け、レンズと回路基板とをフロントケース側に固定するようにした撮像装置の構成が開示されている。 As another structure, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-194543) discloses that a front case is provided with an opening for holding a lens and a post for attaching a substrate, and the lens and the circuit board are placed on the front case side. A configuration of an imaging device that is fixed is disclosed.
上記したような従来の撮像装置では、まずいずれか一方のケースにレンズや回路基板等の各部材を組み込み、このときレンズと撮像素子との距離の調整(ピント調整)や光軸調整を行ない、最後に他方のケースを固定するようになっている。例えば特許文献1では、フロントケースのポストと回路基板との間にスペーサを介装することによりピント調整している。
In the conventional imaging apparatus as described above, first, each member such as a lens or a circuit board is incorporated in one of the cases, and at this time, adjustment of the distance between the lens and the imaging element (focus adjustment) and optical axis adjustment are performed. Finally, the other case is fixed. For example, in
しかしながら、従来の撮像装置は一方のケースに部材が集中していたため、メンテナンスが困難であるという問題があった。例えば特許文献1のようにフロントケース側に収納部材が固定されている場合、レンズに不具合があったときは一旦回路基板を取り外さなければレンズに対する処置が行なえず、さらに全てを再度組み付けなければならず手間かかってしまう。
また、一般に撮像装置は、回路基板から延出するケーブルがリアケースから引き出されるが、特許文献1のようにフロントケース側に回路基板が取り付けられているとリアケースの取り付け時にケーブルの取り回しが困難となり、さらにケーブルに加わるストレスにより不具合や接触不良が発生するおそれがある。
However, the conventional imaging apparatus has a problem that maintenance is difficult because members are concentrated on one case. For example, when the housing member is fixed on the front case side as in
In general, in an imaging apparatus, a cable extending from a circuit board is pulled out from the rear case. However, if the circuit board is attached to the front case as in
また、特許文献1のようにフロントケースに設けられたポストと回路基板との間にスペーサを介装することによりピント調整する場合、少なくとも2本のポストにスペーサを挿入する必要があるため手間がかかり、且つ小型のスペーサとなるため取扱いが困難となる。
さらにまた、光軸調整する際に回路基板をクランプする必要があるが、クランプ時の荷重により回路基板が変形するおそれがあるため取扱いが困難であった。
そのため本発明においては、組み立て効率の向上が可能で、且つメンテナンスが容易に行なえる撮像装置を提供することを目的とする。
Moreover, when adjusting the focus by interposing a spacer between the post provided on the front case and the circuit board as in
Furthermore, it is necessary to clamp the circuit board when adjusting the optical axis, but it is difficult to handle because the circuit board may be deformed by a load during clamping.
Therefore, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can improve the assembly efficiency and can be easily maintained.
上記課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、撮像レンズと、前記撮像レンズにより結像した被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を搭載する回路基板と、前記撮像レンズを保持する第1の開口と、該第1の開口と対向して結像側に設けられた第2の開口とを有する第一の筺体と、前記第2の開口に対応する開口を有し、前記回路基板を保持する第二の筺体と、前記第一の筺体の第2の開口と前記第二の筺体の開口との間に挟持される環状のスペーサと、前記スペーサを挟持した状態で第一の筺体と前記第二の筺体とを固定する固定手段とを備え、前記スペーサの肉厚若しくは積層枚数を変更することにより前記撮像レンズと前記撮像素子との間の距離を調整可能としたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an imaging apparatus according to the present invention holds an imaging lens, an imaging element that captures a subject image formed by the imaging lens, a circuit board on which the imaging element is mounted, and the imaging lens. A first housing having a first opening and a second opening provided on the imaging side opposite to the first opening, and an opening corresponding to the second opening, A second housing for holding the circuit board, an annular spacer sandwiched between the second opening of the first housing and the opening of the second housing, and the first in a state of sandwiching the spacer. And a fixing means for fixing the second casing to the second casing, and the distance between the imaging lens and the imaging element can be adjusted by changing the thickness of the spacer or the number of stacked layers. Features.
本発明によれば、第一の筐体にレンズを固定し、第二の筐体に撮像素子を搭載した回路基板を固定する構成としたため、第一の筐体と第二の筐体とを取り外して筐体を開放することでレンズと撮像素子とがそれぞれ露出することとなり、メンテナンスが容易に行なえる。また、第二の筐体に回路基板を固定する構成としたため、回路基板と、該回路基板からリアケースを介して外部に引き出されるケーブルとを第二の筐体にまとめることができ、無理な配線や接続を回避しケーブルにかかるストレスによる不具合や接触不良を防げるとともに、第二の筐体内に無駄な空間が形成されないため撮像装置の小型化が図れる。さらに、第一の筐体と第二の筐体の間に介装した環状のスペーサによりピント調整を行なうようにしたため、スペーサの使用数を最小限にでき且つポストに介装するものより大型にできるため取扱いが容易となり、組み立て効率の向上が見込める。さらにまた、第一の筐体と第二の筐体の位置関係を調整することで光軸調整することができるため、回路基板を直接クランプする必要がなくなり、回路基板の変形のおそれがないため取扱いが容易となる。 According to the present invention, since the lens is fixed to the first casing and the circuit board on which the imaging element is mounted is fixed to the second casing, the first casing and the second casing are By removing and opening the housing, the lens and the image sensor are exposed, and maintenance can be easily performed. In addition, since the circuit board is fixed to the second casing, the circuit board and the cable drawn out from the circuit board through the rear case can be combined into the second casing. In addition to avoiding wiring and connections and preventing problems and contact failures due to stress applied to the cable, it is possible to reduce the size of the imaging apparatus because no useless space is formed in the second housing. In addition, since the focus adjustment is performed by the annular spacer interposed between the first casing and the second casing, the number of spacers used can be minimized and larger than the one interposed in the post. This makes it easy to handle and improves assembly efficiency. Furthermore, since the optical axis can be adjusted by adjusting the positional relationship between the first housing and the second housing, there is no need to directly clamp the circuit board and there is no possibility of deformation of the circuit board. Handling becomes easy.
また、前記スペーサの内周側若しくは外周側に配置され、前記スペーサとともに前記第一の筺体と前記第二の筺体との間に挟持される弾性部材をさらに備え、前記弾性部材は前記第一の筺体と前記第二の筺体との間で変形密着して隙間を密封することが好ましい。
このように、弾性部材により第一の筐体と第二の筐体の間の隙間を密封することにより、防水・防滴効果のある撮像装置とすることができ、特に屋外に設置される車載カメラや監視カメラにも好適に用いることが可能となる。
The elastic member further includes an elastic member disposed on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the spacer and sandwiched between the first casing and the second casing together with the spacer. Preferably, the gap is sealed by deforming and adhering between the housing and the second housing.
In this way, by sealing the gap between the first housing and the second housing with the elastic member, it is possible to provide a waterproof / drip-proof imaging device, particularly in-vehicle installed outdoors. It can be suitably used for cameras and surveillance cameras.
さらに、前記固定手段は、前記第一の筺体と前記第二の筺体との相対位置を前記撮像レンズの光軸に対して垂直方向に微調整可能とし、微調整した状態を保持して固定する構成としてもよい。
このように第一の筺体と第二の筺体との相対位置を調整することにより簡単に光軸調整を行なうことが可能となる。このとき、従来のように回路基板をクランプして光軸調整する場合に比べて本構成では筐体をクランプするため取扱いが容易であり、また第一の筐体と第二の筐体を組み立て後に光軸調整することができるため、光軸を再修正する場合にも適している。
Further, the fixing means can finely adjust the relative position between the first casing and the second casing in a direction perpendicular to the optical axis of the imaging lens, and holds and fixes the finely adjusted state. It is good also as a structure.
Thus, the optical axis can be easily adjusted by adjusting the relative positions of the first housing and the second housing. At this time, compared with the conventional case where the circuit board is clamped and the optical axis is adjusted, the present configuration is easy to handle because the housing is clamped, and the first housing and the second housing are assembled. Since the optical axis can be adjusted later, it is also suitable for recorrecting the optical axis.
さらにまた、前記固定手段が、ネジによる締結、接着若しくは溶着であることが好ましく、これにより光軸調整を容易に行なうことができ、且つ光軸調整後に第一の筐体と第二の筐体とを確実に固定することができる。 Furthermore, it is preferable that the fixing means is fastening, bonding or welding with a screw, whereby the optical axis can be adjusted easily, and the first casing and the second casing after the optical axis adjustment. And can be securely fixed.
本発明によれば、レンズと撮像素子を搭載した回路基板とをそれぞれ別の筐体に固定する構成としたため、メンテナンスを容易に行なうことが可能となる。また、第二の筐体に回路基板を固定する構成としたため、無理な配線や接続を回避しケーブルにかかるストレスによる不具合や接触不良を防げる。さらに、第一の筐体と第二の筐体の間に介装した環状のスペーサによりピント調整を行なうようにしたため、組み立て効率の向上が見込める。さらにまた、第一の筐体と第二の筐体の相対位置を調整することで光軸調整することができるため、回路基板を直接クランプする必要がなくなり、回路基板の変形のおそれがないため取扱いが容易となる。 According to the present invention, since the lens and the circuit board on which the imaging element is mounted are fixed to different housings, maintenance can be easily performed. In addition, since the circuit board is fixed to the second casing, it is possible to avoid unreasonable wiring and connection, and to prevent problems and contact failures due to stress applied to the cable. Furthermore, since the focus adjustment is performed by the annular spacer interposed between the first casing and the second casing, the assembly efficiency can be improved. Furthermore, since the optical axis can be adjusted by adjusting the relative positions of the first housing and the second housing, there is no need to directly clamp the circuit board and there is no possibility of deformation of the circuit board. Handling becomes easy.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実例に記載されている構成部品の形状等は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the shape of the component described in this example is not intended to limit the scope of the present invention, but is merely an illustrative example.
まず最初に、図1を参照して本発明の実施形態に係る撮像装置の全体構成を説明する。ここで、図1は本発明の実施形態に係る撮像装置を示す側断面図である。
本発明の実施形態に係る撮像装置1は、主に、撮像レンズ5と、該撮像レンズ5により結像した被写体像を撮像する撮像素子6と、該撮像素子6を搭載した回路基板7と、フロントケース2と、リアケース3と、環状のスペーサ10と、フロントケース2とリアケース3とを固定する固定手段11とから構成される。なお、フロントケース2は本発明における第一の筐体であり、リアケース3は本発明における第二の筐体である。
First, the overall configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a side sectional view showing an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
An
フロントケース2は、撮像レンズ5を保持する第1の開口21と、該第1の開口21と対向して結像側に設けられた第2の開口22とを有する。撮像レンズ5は、第1の開口21に一枚だけ保持されていてもよいし、光軸方向に複数枚保持されていてもよいし、また光軸方向に複数枚の撮像レンズ5を保持したレンズホルダが第1の開口21に取り付けられていてもよい。いずれの場合においても、撮像レンズ5はフロントケース2側に固定され、第1の開口21から入射した光を撮像素子6上に結像するように配置されている。
The
リアケース3は、フロントケース2の第2の開口22に対応する開口31を有している。また、リアケース3は、回路基板7を取り付ける複数のポスト32を有している。ポスト32にはその軸方向にネジ穴33が形成されており、基板固定用ネジ18によって回路基板6がポスト32に固定されるようになっている。ただし、ポスト32と回路基板7との固定方法はネジ締結に限定されるものではない。
回路基板7の撮像レンズ側の面には撮像素子6が搭載されている。一方、回路基板7の撮像素子6搭載面とは反対側の面からはケーブル8が延出しており、このケーブル8はリアケース3を介して外部に引き出されている。
フロントケース2及びリアケース3は例えば樹脂で形成されている。
The
An
The
このように本実施形態によれば、フロントケース2に撮像レンズ5を固定し、リアケース3に撮像素子6を搭載した回路基板7を固定する構成としたため、フロントケース2とリアケース3とを取り外してケースを開放することで撮像レンズ5と撮像素子6とがそれぞれ露出することとなり、メンテナンスが容易に行なえる。また、リアケース3に回路基板7を固定する構成としたため、回路基板7とケーブル8とをリアケース3にまとめることができ、無理な配線や接続を回避しケーブル8にかかるストレスによる不具合や接触不良を防げる。
Thus, according to this embodiment, since the
また、フロントケース2とリアケース3とは、第2の開口22と開口31とを対向させた状態で固定手段11によって固定される。固定手段11は、フロントケース2とリアケース3との相対位置を撮像レンズ5の光軸に対して垂直方向に微調整することにより光軸調整可能な構成を有する。この光軸調整の方法については後述する。固定手段11としては、ネジによる締結、接着若しくは溶着が好適に用いられる。これにより光軸調整を容易に行なうことができ、且つ光軸調整後にフロントケース2とリアケース3とを確実に固定することができる。
Further, the
本実施形態では一例として、固定手段11に締結ネジを用いた場合を説明する。この場合、フロントケース2にネジ穴23を形成するとともに、このネジ穴23に対応してリアケース3にネジ貫通穴35を形成する。そして、フロントケース2とリアケース3とを突き合わせた状態で、ネジ貫通穴35を貫通した締結ネジ11をネジ穴23に螺合することによりフロントケース2とリアケース3とが固定されるようになっている。
In the present embodiment, as an example, a case where a fastening screw is used for the fixing means 11 will be described. In this case, a
図2は本発明の実施形態に係る撮像装置1を示す外観側面図である。同図に示すように、リアケース3の外周でネジ貫通穴35が開口する部位に段差を設けて、締結ネジ11の頭部11aがリアケース3から突出しないように構成することが好ましい。
FIG. 2 is an external side view showing the
図1に戻り、フロントケース2とリアケース3の間には環状のスペーサ10が介装される。このスペーサ10は、樹脂であってもよいし金属であってもよいが、締結ネジ11による圧力によって変形しない程度の剛性を有することが好ましい。これは、スペーサ10によって調整した撮像レンズ5と撮像素子6との距離がフロントケース2とリアケース3の固定時に変化しないようにするためである。
Returning to FIG. 1, an
図3はフロントケースの内部構造を示す斜視図である。同図に示すように、フロントケース2の内周側にその全周に亘って段差部24を設けて、この段差部24に環状のスペーサ10を嵌め込むことが好ましい。
図4はリアケースの内部構造を示す斜視図である。リアケース3においても上記したフロントケース2と同様に段差部36を設けて、この段差部36に環状のスペーサ10を嵌め込むことが好ましい。これにより、スペーサ10を設置後にその位置がずれることを防止できる。なお、段差部24と段差部36の高さは、これらの段差部24、36の和が、スペーサ10の肉厚より小さくなるようにする。
FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of the front case. As shown in the figure, it is preferable to provide a stepped
FIG. 4 is a perspective view showing the internal structure of the rear case. Also in the
図5(A)は環状スペーサの斜視図で、(B)は側面図である。同図に示すように、スペーサ10A、10Bを複数枚積層することにより肉厚を調整可能とすることが好ましい。これは、スペーサ10の積層枚数により撮像レンズ5と撮像素子6との間の距離の調整(ピント調整)ができるようになっている。
なお、ピント調整の方法は、上記した他に、肉厚の異なる複数種類のスペーサ10を用意しておき、適切な肉厚のスペーサ10を選択してピント調整を行なってもよいし、異なる複数種類のスペーサ10を複数枚組み合わせて積層することによりピント調整を行なってもよい。
FIG. 5A is a perspective view of an annular spacer, and FIG. 5B is a side view. As shown in the figure, it is preferable that the thickness can be adjusted by stacking a plurality of
In addition to the above-described focus adjustment methods, a plurality of types of
このように、フロントケース2とリアケース3の間に介装した環状のスペーサ10によりピント調整を行なうようにしたため、スペーサ10の使用数を最小限にでき且つポストに介装するものよりスペーサ10を大型にできるため取扱いが容易となり、組み立て効率の向上が見込める。
As described above, since the focus adjustment is performed by the
また、スペーサ10は、その外周及び内周に段差部101A、102A、101B、102Bを設けておき、積層されたスペーサ10のうち隣接するスペーサ10A、10Bの内周側段差部102Aと、外周側段差部101Bとが嵌合するように構成することが好ましい。これにより、積層されたスペーサ10A、10Bが互いにずれることなく確実に固定できる。
Further, the
図1に戻り、本実施形態の撮像装置1は、弾性部材12を装着することで防水・防滴構造とすることもできる。弾性部材12は環状に形成され、スペーサ10の内周側若しくは外周側に配置されてスペーサ10とともにフロントケース2とリアケース3との間に挟持される。弾性部材12の断面形状は円形であっても方形であってもよい。
なお、図1では一例としてスペーサ10の外周側に弾性部材12が配置された場合を示している。さらに弾性部材12は、フロントケース2とリアケース3との間で変形密着してケース間の隙間を密封するようになっている。
Returning to FIG. 1, the
FIG. 1 shows a case where the
このように、弾性部材12によりフロントケース2とリアケース3の間の隙間を密封することにより、防水・防滴効果のある撮像装置1とすることができ、特に屋外に設置される車載カメラや監視カメラにも好適に用いることが可能となる。
In this way, by sealing the gap between the
次に、図6を参照して光軸調整について説明する。図6はフロントケース2とリアケース3の固定部位を示す拡大断面図である。ここでは一例として固定手段に締結ネジ11を用いた場合を示している。この場合、フロントケース2のネジ穴23の径D1は締結ネジ11の径と一致するように形成し、リアケース3のネジ貫通穴35の径D2は締結ネジの径よりも大に形成する。すなわち、D1<D2とする。このとき、当然リアケース3のネジ貫通穴35の径D2は、締結ネジ11の頭部11aよりも小さい。また、リアケース3のネジ貫通穴35には雌ネジを設けなくてもよい。
Next, the optical axis adjustment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a fixed part of the
光軸調整する際は、フロントケース2とリアケース3との間にスペーサ10を介装してそれぞれのケースをクランプし、リアケース3のネジ貫通穴35を挿通した締結ネジ11をフロントケース2のネジ穴23に螺合する。このとき、リアケース3が撮像レンズ5の光軸Pに対して水平方向に動く程度の押圧力となるように螺合量を調整しておく。そして、リアケース3を光軸Pに対して水平方向に微調整して、撮像レンズ5の光軸Pが適切な位置となるように位置決めする。光軸調整が終了したらさらに締結ネジ11を螺合して締結ネジ11の頭部11aの押圧力によりフロントケース2とリアケース3とがずれないように固定する。
When adjusting the optical axis, the
上記したように、フロントケース2とリアケース3との相対位置を調整することにより簡単に光軸調整を行なうことが可能となる。このとき、従来のように回路基板7をクランプして光軸調整する場合に比べて本構成ではケースをクランプするため取扱いが容易であり、またフロントケース2とリアケース3を組み立て後に光軸調整することができるため、光軸を再修正する場合にも適している。
As described above, it is possible to easily adjust the optical axis by adjusting the relative position between the
1 撮像装置
2 フロントケース
3 リアケース
5 撮像レンズ
6 撮像素子
7 回路基板
10 スペーサ
11 固定手段(締結ネジ)
12 弾性部材
18 基板固定用ネジ
21 第1の開口
22 第2の開口
24 段差部
31 開口
32 ポスト
36 段差部
DESCRIPTION OF
12
Claims (4)
前記撮像レンズにより結像した被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子を搭載する回路基板と、
前記撮像レンズを保持する第1の開口と、該第1の開口と対向して結像側に設けられた第2の開口とを有する第一の筺体と、
前記第2の開口に対応する開口を有し、前記回路基板を保持する第二の筺体と、
前記第一の筺体の第2の開口と前記第二の筺体の開口との間に挟持される環状のスペーサと、
前記スペーサを挟持した状態で第一の筺体と前記第二の筺体とを固定する固定手段とを備え、
前記スペーサの肉厚若しくは積層枚数を変更することにより前記撮像レンズと前記撮像素子との間の距離を調整可能としたことを特徴とする撮像装置。 An imaging lens;
An image sensor for imaging a subject image formed by the imaging lens;
A circuit board on which the image sensor is mounted;
A first housing having a first opening for holding the imaging lens, and a second opening provided on the image forming side opposite to the first opening;
A second housing having an opening corresponding to the second opening and holding the circuit board;
An annular spacer sandwiched between the second opening of the first housing and the opening of the second housing;
A fixing means for fixing the first casing and the second casing in a state of sandwiching the spacer;
An imaging apparatus characterized in that the distance between the imaging lens and the imaging element can be adjusted by changing the thickness of the spacer or the number of stacked layers.
前記弾性部材は前記第一の筺体と前記第二の筺体との間で変形密着して隙間を密封するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 An elastic member that is disposed on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the spacer, and is sandwiched between the first casing and the second casing together with the spacer;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the elastic member is deformed and adhered between the first casing and the second casing to seal a gap.
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