JP2013041054A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フランジバック調整が可能な撮像装置において、回路基板の大きさに制約を生じさせず、かつ撮像素子の光軸と直交する方向の位置精度を高める。
【解決手段】本開示に係る撮像装置は、レンズが装着されるレンズマウントと、前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】本開示に係る撮像装置は、レンズが装着されるレンズマウントと、前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、を備える。
【選択図】図1
Description
本開示は、撮像装置に関する。
従来、下記の特許文献1に記載されているように、フランジバック調整を行う撮像装置が知られている。
しかしながら、特許文献1に記載されているように、従来のフランジバック調整機構の構成では、撮像素子が取り付けられたユニットを、圧縮コイルバネによりレンズマウントから離れる方向に付勢している。このため、圧縮コイルバネに付勢されたCCD取付体の移動を調整する調整リングは、CCD基板の近傍に配置されている。このような構成では、回路基板の近傍にフランジバックの調整機構が配置されるため、CCD基板の配置に制約が生じてしまい、回路基板のスペースに制約が生じてしまう。特許文献1に記載された構成の場合、調整リングと当接する円形突部がCCD基板の周囲に配置されるため、CCD基板の大きさは調整リングよりも小さくする必要があり、CCD基板の大きさに制約が生じていた。
このため、上記従来の技術では、撮像素子の駆動系回路の一部のみしか回路基板に配置することができず、残りの回路は線材で接続された他の回路基板上に配置する必要がある。このため、ノイズや不要輻射による影響を受けやすい構造となっていた。
また、従来の構成では、CCD取付体を移動させるためには、光軸と直交する方向にクリアランスを設ける必要があり、CCD取付体はクリアランスの範囲で光軸と直交方向に移動することができる。このため、CCD取付体に光軸と直交する方向に力が作用すると、CCD取付体がクリアランスの範囲内で光軸と直交する方向にずれてしまう問題があった。
そこで、フランジバック調整が可能な撮像装置において、回路基板の大きさに制約を生じさせず、かつ撮像素子の光軸と直交する方向の位置精度を高めることが可能な機構が求められていた。
本開示によれば、レンズが装着されるレンズマウントと、前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、を備える、撮像装置が提供される。
本開示によれば、フランジバック調整が可能な撮像装置において、回路基板の大きさに制約を生じさせず、かつ撮像素子の光軸と直交する方向の位置精度を高めることができる。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.撮像装置の概要
2.撮像装置の構成について
3.フランジバック調整機構の説明
4.光軸と直交する方向への保持機構
1.撮像装置の概要
2.撮像装置の構成について
3.フランジバック調整機構の説明
4.光軸と直交する方向への保持機構
[1.撮像装置の概要]
まず、図1を参照して、本開示の一実施形態に係る撮像装置100の概略構成について説明する。撮像装置100は、レンズ交換が可能な装置であって、各種レンズが装着されることによって、装着されたレンズの焦点距離、画角に応じた撮影を行うことができる。
まず、図1を参照して、本開示の一実施形態に係る撮像装置100の概略構成について説明する。撮像装置100は、レンズ交換が可能な装置であって、各種レンズが装着されることによって、装着されたレンズの焦点距離、画角に応じた撮影を行うことができる。
一例として、撮像装置100は、銀行のATMや街灯などに配置される監視カメラである。本実施形態に係る撮像装置100は、ズームレンズ、固定焦点レンズなどの各種交換レンズを交換可能に構成されている。このため、撮像装置100は、交換レンズが装着されるレンズマウント(CSマウントなど)を備えている。
図1は、撮像装置100の構成を示す分解斜視図である。図1に示すように、撮像装置100は、フロントパネル102、フロントシャーシ104、スライダー106、IR切り換えユニット108、CCD(撮像素子)ホルダー110、シールゴム112、CCD(撮像素子)114、CCDプレート116、回路基板118、保持板120、圧縮コイルバネ(付勢部材)122を有して構成される。また、撮像装置100は、図1に示す各構成要素を収納する筐体、電源回路などが搭載された回路基板等を備える(図1において不図示)。
フロントパネル102には、レンズマウント130(図3参照、図1において不図示)が装着されている。交換レンズは、図1の矢印A1方向から装着され、交換レンズのマウントがレンズマウント130に装着されることによって、交換レンズと撮像装置100が一体化される。
交換レンズがズームレンズの場合、レンズの特性により、Tele端とWide端とで焦点位置が変化する場合がある。このため、撮像装置100を所望の場所に装着した後、ズームの焦点距離を固定し、フランジバック調整を行うことでTele端〜Wide端までの全ズーム域において焦点の位置が撮像素子の撮像面に合うように適合する。
[2.撮像装置の構成について]
次に、撮像装置100の構成について説明する。図1において、フロントシャーシ104には、フロントパネル102が固定される。フロントシャーシ104上には、スライダー106が図1の矢印A2方向にスライド可能に構成されている。CCDホルダー110には、フロントパネル102側からIR切り替えユニット108が固定されている。また、CCDホルダー110には、フロントパネル102の反対側からシールゴム112、CCD114、CCDプレート116、回路基板118が固定されている。これにより、CCDホルダー110には、IR切り替えユニット108、シールゴム112、CCD114、CCDプレート116、及び回路基板118が一体化されている。
次に、撮像装置100の構成について説明する。図1において、フロントシャーシ104には、フロントパネル102が固定される。フロントシャーシ104上には、スライダー106が図1の矢印A2方向にスライド可能に構成されている。CCDホルダー110には、フロントパネル102側からIR切り替えユニット108が固定されている。また、CCDホルダー110には、フロントパネル102の反対側からシールゴム112、CCD114、CCDプレート116、回路基板118が固定されている。これにより、CCDホルダー110には、IR切り替えユニット108、シールゴム112、CCD114、CCDプレート116、及び回路基板118が一体化されている。
図1に示す各構成要素は、保持板120に圧縮コイルバネ122を通し、保持板120をフロントシャーシ104に固定することによって一体化される。図2は、図1に示す各構成要素が一体化された状態を回路基板118側から見た斜視図である。一体化された状態において、スライダー106は、光軸と直交する矢印A2方向にスライドすることができる。また、CCDホルダー110は、スライダー106のスライド動作に伴って光軸方向に移動する。これにより、CCD114が光軸方向に移動し、フランジバック調整が行われる。フランジバック調整の詳細については、後で詳細に説明する。
図3は、保持板120及び圧縮コイルバネ122によって図1に示す構成要素が一体化される様子を説明するための模式図である。図1に示す構成要素は、図3(A)に示すように、フロントシャーシ104側に収納される。この状態で、図3(B)に示すように、保持板120に圧縮コイルバネ122が挿入され、保持板120がCCDホルダー110とフロントシャーシ104の孔110a,104aに挿入される。ここで、CCDホルダー110の孔110aは、保持板120の先端部の幅よりも大きい円形状であり、フロントシャーシ104の孔104aは保持板120の断面に対応した矩形形状である。従って、保持板120をフロントシャーシ104の孔104aに挿入した後、90°回転させることによって、保持板120の先端がフロントシャーシ104に係合する。これにより、圧縮コイルバネ122は、CCDホルダー110に当接した状態で圧縮され、圧縮コイルバネ122の付勢力により、CCDホルダー110、およびスライダー106がフロントシャーシ104側へ付勢される。その後、図3(C)に示すように、フロントシャーシ104にフロントパネル102が装着される。
これにより、圧縮コイルバネ122の付勢力によりCCDホルダー110がスライダー106に当接し、スライダー106がフロントシャーシ104に当接した状態となる。圧縮コイルバネ122は、CCDホルダー110の周囲の対角の2箇所に設けられている。圧縮コイルバネ122の数は2つに限定されるものではなく、例えばCCDホルダー110の周囲の4箇所に設けても良い。
[3.フランジバック調整機構の説明]
次に、フランジバック調整機構の詳細について説明する。図4は、フロントシャーシ104のスライダー106と接触する面を示す斜視図である。図4に示すように、フロントシャーシ104には、スライダー106が当接するスライド基準面104bが設けられている。スライド基準面104bは、その周囲よりも一段高い面とされている。
次に、フランジバック調整機構の詳細について説明する。図4は、フロントシャーシ104のスライダー106と接触する面を示す斜視図である。図4に示すように、フロントシャーシ104には、スライダー106が当接するスライド基準面104bが設けられている。スライド基準面104bは、その周囲よりも一段高い面とされている。
図5は、スライダー106のフロントシャーシ104と接触する面を示す斜視図である。図5に示すように、スライダー106には、フロントシャーシ104のスライド基準面104bと対応する位置にスライド基準面106aが設けられている。
このような構成により、圧縮コイルバネ122の付勢力によってスライダー106がフロントシャーシ104に当接すると、フロントシャーシ104のスライド基準面104bとスライダー106のスライド基準面106aが当接する。そして、この状態で、スライダー106はフロントパネル104に対して移動可能とされる。これにより、フロントシャーシ104のレンズマウント130のマウント面と、スライド基準面104bとの間の平行度を精度良く規定することができ、マウント面に対するスライダー106の平行度を高精度に規定することができる。
図6は、スライダー106のCCDホルダー110側の面を示す斜視図である。図6に示すように、スライダー106のCCDホルダー110側の面には、4つの突起部106bが設けられている。
図7は、CCDホルダー110のスライダー106側の面を示す斜視図である。図7に示すように、CCDホルダー110のスライダー106側の面には、スライダー106の4つの突起部106bに対応した位置に、4つの傾斜面110bが設けられている。このような構成により、圧縮コイルバネ122の付勢力によってCCDホルダー110がスライダー106に当接すると、CCDホルダー110の4つの傾斜面110bとスライダー106の4つの突起部106bがそれぞれ当接する。上述したように、マウント面に対するスライダー106の平行度は高精度に規定されており、CCDホルダー110の4つの傾斜面110bとスライダー106の4つの突起部106bがそれぞれ当接することにより、CCDホルダー110のマウント面に対する平行度も高精度に保つことができる。また、CCDホルダー110の4つの傾斜面110bとスライダー106の4つの突起部106bがそれぞれ当接することにより、CCDホルダー110を安定して保持することが可能となり、CCDホルダー110に外力が加わった場合等においても、CCDホルダー110の変形を最小限に抑えることができる。例えば、回路基板118に比較的大きなコネクタが配置される場合において、コネクタを装着する際に外力がCCDホルダー110に加わることが想定されるが、4つの突起部106bによって4つの傾斜面110bを支持することによって、CCDホルダー110の変形を最小限に抑えることができる。なお、傾斜面110b及び突起部106bの数は4つに限定されるものではなく、それぞれ3つ設けても良い。
図8は、スライダー104のスライド動作に伴うCCDホルダー110の移動を示す断面図である。また、図9は、スライダー106の突起部106bとCCDホルダー110の傾斜面110bが当接している状態を示す模式図である。
図8に示すように、フランジバック調整ネジ124は、金属のプレート126に設けられた雌ネジと係合している。プレート126は、図6に示すスライダー104の溝106cに挿入され、スライダー106と一体化されている。図8において、フランジバック調整ネジ124を第1の方向に回動させると、回動に伴ってプレート126及びスライダー106がX方向に移動する。スライダー106がX方向に移動すると、突起部106bの移動に伴って、傾斜面110bが持ち上げられ、CCDホルダー110が圧縮コイルバネ122の力に対抗して図8中のZ方向へ移動する。
また、フランジバック調整ネジ124を第1の方向と逆の第2の方向に回動させると、回動に伴ってスライダー106がX方向と反対方向(−X方向)に移動する。これにより、突起部106bの移動に伴って、傾斜面110bが下降し、CCDホルダー110が圧縮コイルバネ122の付勢力よってZ方向と反対方向(−Z方向)へ移動する。
このように、フランジバック調整ネジ124を回動させることで、CCDホルダー110に装着されたCCD114を光軸方向(Z方向)に沿って移動することができ、フランジバック調整を行うことができる。なお、フランジバック調整ネジ124の回動範囲内において、スライダー106がX方向(または−X方向)に所定量以上移動すると、スライダー106とフロントシャーシ104が当接することで、ストッパーが機能するように構成されている。これにより、フランジバック調整ネジ124とプレート126の係合が外れてしまうことを抑止できる。
また、図8において、CCDホルダー110には、圧縮コイルバネ122の付勢力により、Z方向と反対方向(−Z方向)の力が作用している。このため、傾斜面110bと突起部106bが当接することによって、CCDホルダー110にはX方向の分力Fが作用している。
[4.光軸と直交する方向への保持機構]
次に、CCDホルダー110の光軸と直交する方向への保持機構について説明する。図4に示すように、フロントシャーシ104には、CCDホルダー110側に向けて4つの突起部(規制部)104c〜104fが突出している。また、図7に示すように、CCDホルダー110には、光軸と直交する方向に4つの突起部(当接部)110c〜110fが突出している。
次に、CCDホルダー110の光軸と直交する方向への保持機構について説明する。図4に示すように、フロントシャーシ104には、CCDホルダー110側に向けて4つの突起部(規制部)104c〜104fが突出している。また、図7に示すように、CCDホルダー110には、光軸と直交する方向に4つの突起部(当接部)110c〜110fが突出している。
図10は、撮像装置100を回路基板118側から見た状態を示す模式図である。また、図11は、図10の突起部104c,104dの周辺を拡大して示す模式図であり、図12は、図10の突起部104e,104fの周辺を拡大して示す模式図である。図10〜図12に示すように、CCDホルダー110の2つの突起部110c,110dはフロントシャーシ104の2つの突起部104c,104dの間に挿入される。また、CCDホルダー110の2つの突起部110e,110fはフロントシャーシ104の2つの突起部104e,104fの間に挿入される。
上述したように、圧縮コイルバネの付勢力を受けて、CCDホルダー110に対しては、図8及び図10に示す力Fが作用している。このため、図10及び図11に示すように、CCDホルダー110の突起部110dは、フロントシャーシ104の突起部104dに当接している。これにより、CCDホルダー110のX方向の位置決めがされている(X方向の基準面)。
また、図4に示すように、フロントシャーシ104の突起部104fには傾斜面104gが設けられている。また、図7に示すように、CCDホルダー110の突起部110fには、傾斜面110gが設けられている。図10に示すように、CCDホルダー110が力Fを受けることによって、突起部104fの傾斜面104gと突起部110fの傾斜面110gとが当接し、CCDホルダー110にはZ方向の分力F2が作用する。これにより、図11に示すように、CCDホルダー110の側面に設けられた突起部110hがフロントシャーシ104の突起部104c,104dの内側の面104h(Y方向の基準面)と当接し、CCDホルダー110のY軸方向の位置決めがなされる。
従って、本実施形態の撮像装置100によれば、圧縮コイルバネ122の付勢力を受けることによって、CCDホルダー110の光軸と直交する方向(X方向及びY方向)の位置決めを精度良く行うことができる。
以上説明したように本実施形態によれば、CCDホルダー110をレンズマウント130側へ付勢するようにしたため、フランジバックを調整する機構に関わる部材(スライダー106)をCCDホルダー110よりもレンズマウント130側へ配置することが可能となる。従って、CCDホルダー110に装着される回路基板118がフランジバック調整機構によって制約を受けることがなく、CCDホルダー110の面積を十分に確保することができる。これにより、主要な電子部品をCCD114の近傍の回路基板118に配置することができ、CCDと主要電子部品間距離を最小限に抑えることができるため、ノイズや不要輻射による影響を最小限に抑えることが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)レンズが装着されるレンズマウントと、
前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、
前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、
前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、
前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、
を備える、撮像装置。
(1)レンズが装着されるレンズマウントと、
前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、
前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、
前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、
前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、
を備える、撮像装置。
(2)前記調整機構は、前記レンズマウントと前記撮像素子ホルダーとの間に配置され、前記レンズの光軸と直交する方向にスライド可能に構成されたスライダーと、
前記撮像素子ホルダーの前記スライダー側に設けられた傾斜面と、
前記スライダーに設けられ、前記付勢部材の付勢力により前記傾斜面と当接する突起部と、を含み、
前記スライダーの前記光軸と直交する方向への移動により、前記傾斜面に対して前記突起部が相対的に移動して、前記撮像素子ホルダーが前記光軸に沿った方向に移動する、前記(1)に記載の撮像装置。
前記撮像素子ホルダーの前記スライダー側に設けられた傾斜面と、
前記スライダーに設けられ、前記付勢部材の付勢力により前記傾斜面と当接する突起部と、を含み、
前記スライダーの前記光軸と直交する方向への移動により、前記傾斜面に対して前記突起部が相対的に移動して、前記撮像素子ホルダーが前記光軸に沿った方向に移動する、前記(1)に記載の撮像装置。
(3)前記付勢部材は、前記撮像素子ホルダーの面上の対角の2箇所に設けられた、前記(1)に記載の撮像装置。
(4)前記突起部が4箇所に設けられ、前記傾斜面が前記突起部に対応した位置に4箇所に設けられた、前記(2)に記載の撮像装置。
(5)前記レンズマウントが装着されるフロントシャーシを備え、
前記フロントシャーシは、前記撮像素子ホルダーの前記光軸と直交する方向への移動を規制する規制部を有し、
前記撮像素子ホルダーは、前記傾斜面によって前記光軸と直交する第1の方向の力を受けて前記フロントシャーシの前記規制部と当接する当接部を有し、
前記規制部は、前記当接部に対して前記第1の方向と直交し前記光軸と直交する第2の方向への力を付与する斜面を有する、前記(2)に記載の撮像装置。
前記フロントシャーシは、前記撮像素子ホルダーの前記光軸と直交する方向への移動を規制する規制部を有し、
前記撮像素子ホルダーは、前記傾斜面によって前記光軸と直交する第1の方向の力を受けて前記フロントシャーシの前記規制部と当接する当接部を有し、
前記規制部は、前記当接部に対して前記第1の方向と直交し前記光軸と直交する第2の方向への力を付与する斜面を有する、前記(2)に記載の撮像装置。
100 撮像装置
106 スライダー
106b 突起部
110 CCDホルダー
110b 傾斜面
114 撮像素子
122 圧縮コイルバネ
106 スライダー
106b 突起部
110 CCDホルダー
110b 傾斜面
114 撮像素子
122 圧縮コイルバネ
Claims (5)
- レンズが装着されるレンズマウントと、
前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、
前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、
前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、
前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、
を備える、撮像装置。 - 前記調整機構は、前記レンズマウントと前記撮像素子ホルダーとの間に配置され、前記レンズの光軸と直交する方向にスライド可能に構成されたスライダーと、
前記撮像素子ホルダーの前記スライダー側に設けられた傾斜面と、
前記スライダーに設けられ、前記付勢部材の付勢力により前記傾斜面と当接する突起部と、を含み、
前記スライダーの前記光軸と直交する方向への移動により、前記傾斜面に対して前記突起部が相対的に移動して、前記撮像素子ホルダーが前記光軸に沿った方向に移動する、請求項1に記載の撮像装置。 - 前記付勢部材は、前記撮像素子ホルダーの面上の対角の2箇所に設けられた、請求項1に記載の撮像装置。
- 前記突起部が4箇所に設けられ、前記傾斜面が前記突起部に対応した位置に4箇所に設けられた、請求項2に記載の撮像装置。
- 前記レンズマウントが装着されるフロントシャーシを備え、
前記フロントシャーシは、前記撮像素子ホルダーの前記光軸と直交する方向への移動を規制する規制部を有し、
前記撮像素子ホルダーは、前記傾斜面によって前記光軸と直交する第1の方向の力を受けて前記フロントシャーシの前記規制部と当接する当接部を有し、
前記規制部は、前記当接部に対して前記第1の方向と直交し前記光軸と直交する第2の方向への力を付与する斜面を有する、請求項2に記載の撮像装置。
Priority Applications (6)
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