JP2013246421A

JP2013246421A - Ｃｃｄカメラ装置用フィルタ保持枠

Info

Publication number: JP2013246421A
Application number: JP2012122392A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Manabe; 光次郎眞部; Kazunari Tomosawa; 一成友澤
Original assignee: Teraoka Seiko Co Ltd
Current assignee: Teraoka Seiko Co Ltd
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-12-09

Abstract

【課題】ＣＣＤカメラ装置に光学フィルタを装着する際の作業性を向上でき、光学フィルタの位置決めのばらつきを抑制できるとともに、光学フィルタの固定状態を維持できるＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠を提供する。
【解決手段】ＣＣＤカメラ装置１００の筐体１の内部１ａは、段付き１ｂで一段狭くなって、ＣＣＤイメージセンサ装置３が取り付けられている奥の部分に至る。そして、この段付き１ｂの面に、フィルタ保持枠６の光学フィルタ５の出射側の面が突き当たって位置決めされ、フィルタ保持枠６及び光学フィルタ５の取付位置が規定されている。また、段付き１ｂの面とフィルタ保持枠６の面の間には、固定のために両面粘着テープが配置され、この両面粘着テープの粘着力により、フィルタ保持枠６は段付き１ｂに固定され、それによって、光学フィルタ５の取付位置も固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤカメラ装置の筐体内部に光学フィルタを保持するためのＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠に関する。

従来、例えば、使用済みの空容器を回収する空容器回収装置などでは、投入された空容器を内部に向けて引き込み搬送しながら赤外レーザ光を照射し、空容器から反射される赤外レーザ光をＣＣＤカメラ装置で受光して空容器の映像を撮影することで、搬送方向の空容器の寸法を計測するものがあった。

このようなＣＣＤカメラ装置では、空容器から反射される赤外レーザ光を効率よく受光するために、空容器からＣＣＤイメージセンサまでの光路上の適宜な位置に、赤外レーザ光のみを透過する光学フィルタを設けることが好ましい。

そして、このような光学フィルタを設けたＣＣＤカメラ装置としては、例えば、特許文献１に開示されたもののように、ＣＣＤイメージセンサの直前位置に、光学フィルタを着脱可能にしたホルダを設けたものが提案されている。

特開平１０−７３８６４号公報

ところで、上述した空容器回収装置では、専用のＣＣＤカメラ装置ではなく汎用のＣＣＤカメラ装置を調達して用いることが多く、そのため、上述した光学フィルタを設ける際には、調達したＣＣＤカメラ装置に、別途用意した光学フィルタを後付けで装着している。

その際、例えば、光学フィルタを両面粘着テープを用いてＣＣＤイメージセンサの前の位置に取り付ける作業などを行うが、その作業性が悪く、また、装着された光学フィルタの位置決めがばらついたり、固定状態が不安定になるという不具合を生じていた。

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、ＣＣＤカメラ装置に光学フィルタを装着する際の作業性を向上でき、光学フィルタの位置決めのばらつきを抑制できるとともに、光学フィルタの固定状態を維持できるＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠を提供することを目的とする。

この発明は、ＣＣＤカメラ装置の筐体内部に光学フィルタを保持するＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠であって、前記保持枠は、前記光学フィルタの外側縁を周囲から押圧する態様で、該光学フィルタを、前記ＣＣＤカメラ装置のＣＣＤイメージセンサの受光面の前方に位置決めする弾性材料からなるものである。

また、前記保持枠は、シリコン樹脂である。

また、前記保持枠は、前記ＣＣＤイメージセンサの固定部材に、粘着部材を介して貼り付けられるものである。

また、前記保持枠に、前記光軸に対して該光学フィルタの面が直交する態様に該光学フィルタの姿勢を保持するための段付きを形成したものである。

以上説明したように、本発明によれば、ＣＣＤカメラ装置に光学フィルタを装着する際の作業性が向上するとともに、装着された光学フィルタの位置が安定する。

本発明の第１の実施例にかかるＣＣＤカメラ装置１００の概略構成を示す断面図。フィルタ保持枠６に光学フィルタ５を取り付ける作業を説明するための分解斜視図。図３（ａ）はフィルタ保持枠６の形状を例示した正面図、同図（ｂ）はフィルタ保持枠６の形状を例示した平面図、同図（ｃ）はフィルタ保持枠６の形状を例示した側面図。図４（ａ）は、本発明の第２の実施例にかかるＣＣＤカメラ装置１００の概略構成を示す断面図、図４（ｂ）は、本発明の第３の実施例にかかるフィルタ保持枠６２を示した組み立て断面図、図４（ｃ）は、本発明の第３の実施例にかかるフィルタ保持枠６２に光学フィルタ５を装着した様子を例示した断面図、図４（ｄ）は、本発明の第４の実施例にかかるフィルタ保持枠６３に光学フィルタ５を装着する様子を説明するための断面図、図４（ｅ）は、フィルタ保持枠６３に光学フィルタ５を装着した様子を例示した断面図、図４（ｆ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４を示した組み立て図、図４（ｇ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４に光学フィルタ５を装着した様子を例示した概略図、図４（ｈ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４の一方の切片６４ａの構成例を示した側面図。

以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施例にかかるＣＣＤカメラ装置１００の概略構成を示す断面図である。

このＣＣＤカメラ装置１００は、例えば、使用済みの空容器（図示略）を回収する空容器回収装置（図示略）などにおいて、投入された空容器の搬送方向の寸法を計測するために用いられる。ここで、空容器回収装置では、投入された空容器を内部に向けて引き込み搬送しながら赤外レーザ光を照射し、空容器から反射される赤外レーザ光をＣＣＤカメラ装置１００で受光して空容器の映像を撮影することで、搬送方向の空容器の寸法を計測する。

図１において、ＣＣＤカメラ装置１００は、略筒状の筐体１と、この筐体１の開口部先端に取り付けられるレンズ鏡筒２からなり、筐体１の内部１ａには、撮影用のＣＣＤイメージセンサ（エリアイメージセンサ）装置３が取り付けられていて、レンズ鏡筒２の内部には、空容器からの反射光をＣＣＤイメージセンサ装置３に収束するためのレンズ４が取り付けられている。

光学フィルタ５は、空容器からの反射光のうち、ＣＣＤイメージセンサ装置３で撮影のために用いられる赤外レーザ光の波長の光を弁別して透過させるものであり、フィルタ保持枠６に保持された状態で、筐体１の内部に取り付けられている。この光学フィルタ５としては、例えば、赤外レーザ光の波長を含む６３０ｎｍ以上の波長領域の光のみを透過する特性を有したバンドパスフィルター（ロングパスフィルターまたは短波長カットフィルター）を用いることができる。

また、ＣＣＤカメラ装置１００はレンズ４による縮小光学系を有し、レンズ４に入射した光束は、筐体１の開口部から筐体１の内部に向かって絞られ、筐体１の内部１ａは、段付き１ｂで一段狭くなって、ＣＣＤイメージセンサ装置３が取り付けられている奥の部分に至る。

そして、この段付き１ｂの面に、フィルタ保持枠６の光学フィルタ５の出射側の面が突き当たって位置決めされ、フィルタ保持枠６及び光学フィルタ５の取付位置が規定されている。また、段付き１ｂの面とフィルタ保持枠６の面の間には、固定のために両面粘着テープ（図示略）が配置され、この両面粘着テープの粘着力により、フィルタ保持枠６は段付き１ｂに固定され、それによって、光学フィルタ５の取付位置も固定される。なお、接着部材である前記両面粘着テープはその取り付けや取り外し等の扱いが容易であるが、それ以外の接着部材や粘着部材であってもよい。

図２は、フィルタ保持枠６に光学フィルタ５を取り付ける作業を説明するための分解斜視図であり、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれフィルタ保持枠６の形状を例示した正面図、平面図、及び側面図である。

フィルタ保持枠６は、筐体１の内部１ａに内接する厚みのある円盤の中央部に、板状の光学フィルタ５の平面形状と相似形で、かつ、光学フィルタ５の寸法より若干小さい形状の開口部６ａを形成した形状を有しており、弾性材料、例えば、シリコン樹脂から構成されている。シリコン樹脂以外の弾性部材でも良いが、シリコン樹脂は経年変化が少なく、また、湿度や温度による変化も少ないので好適である。

そして、フィルタ保持枠６に光学フィルタ５を取り付ける際には、開口部６ａを押し広げるようにフィルタ保持枠６を変形しながら、開口部６ａに光学フィルタ５を押し込み、図２に一点鎖線で示したように、フィルタ保持枠６の厚さ方向の略中央位置に、光学フィルタ５が止まるようにし、その状態で、フィルタ保持枠６の面と光学フィルタ５の面とが平行をなすように、光学フィルタ５の位置を調整する。

この状態では、フィルタ保持枠６の開口部６ａは、光学フィルタ５の外側縁により押し広げられるように変形しているので、光学フィルタ５の外側縁には、周囲から光学フィルタ５の内側方向へ押圧する態様の力が作用し、光学フィルタ５は、開口部６ａに収容された状態で、位置決めされる。

このように光学フィルタ５を取り付けたフィルタ保持枠６を、図１に示したように、筐体１の内部１ａの段付き１ｂに両面粘着テープで取り付けると、レンズ４の光軸と直交する態様にフィルタ保持枠６が位置決めされるので、光学フィルタ５の面はレンズ４の光軸と直交し、それによって、光学フィルタ５は、レンズ４により収束される光束を反射することなく、適切に赤外レーザ光の波長の光を弁別してＣＣＤイメージセンサ装置３へと導く。

以上のように、本実施形態（実施例１）のフィルタ保持枠６は、レンズ４の光軸に対して光学フィルタ５の面が直交する態様となるように光学フィルタ５を保持するので、光学フィルタ５は、レンズ４が収束する光束を反射することなく適切に弁別して、後段のＣＣＤイメージセンサ装置３へと導くことができる。

また、光学フィルタ５に両面粘着テープを直接貼り付けて筐体１の内部１ａに固定する場合に比べて、フィルタ保持枠６を用いて光学フィルタ５を固定する場合は、光学フィルタ５の面を効率よく利用できるので、光学フィルタ５の面積を小さくすることができるとともに、フィルタ保持枠６を段付き１ｂに両面粘着テープで貼り付ける場合には接着面積を大きくすることができ、光学フィルタ５を安定して固定することができる。

なお、以上説明した実施例では、フィルタ保持枠６の面を筐体１の内部１ａの段付き１ｂに両面粘着テープを用いて接着しているが、フィルタ保持枠６の外側寸法を筐体１の内部１ａの寸法よりごくわずか大きく設定することで、フィルタ保持枠６の側面が筐体１の内部１ａに突き当たり、それによってフィルタ保持枠６の側面と筐体１の内部１ａとの間に作用する摩擦力により、フィルタ保持枠６を筐体１の内部１ａの所定位置に位置決めすることができる。ただし、その場合でも、フィルタ保持枠６の側面を筐体１の内部１ａに両面粘着テープで接着して、フィルタ保持枠６の位置がずれることを抑制することが好ましい。

また、フィルタ保持枠６の開口部６ａに光学フィルタ５を装着する際、光学フィルタ５を撓ませるような過大な力が光学フィルタ５に作用しないように、開口部６ａの寸法を設定することが好ましい。なんとなれば、光学フィルタ５が撓むような事態を生じると、光学フィルタ５の波長弁別特性が変化したり、部分的に光を反射するおそれがあるからである。

［変形例］
図４（ａ）は、本発明の第２の実施例にかかるＣＣＤカメラ装置１００の概略構成を示す断面図、同図（ｂ）は、本発明の第３の実施例にかかるフィルタ保持枠６２を示した組み立て断面図、同図（ｃ）は、本発明の第３の実施例にかかるフィルタ保持枠６２に光学フィルタ５を装着した様子を例示した断面図、同図（ｄ）は、本発明の第４の実施例にかかるフィルタ保持枠６３に光学フィルタ５を装着する様子を説明するための断面図、同図（ｅ）は、フィルタ保持枠６３に光学フィルタ５を装着した様子を例示した断面図、同図（ｆ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４を示した組み立て図、同図（ｇ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４に光学フィルタ５を装着した様子を例示した概略図、同図（ｈ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４の一方の切片６４ａの構成例を示した側面図である。

図４（ａ）は、本発明の第２の実施例にかかるＣＣＤカメラ装置１００の概略構成を示す断面図を示している。なお、同図において、図１と同一部分及び相当する部分には、同一符号を付して、説明を省略する。

図４（ａ）において、フィルタ保持枠６１は、光学フィルタ５を収容する開口部６１ａに段付き６１ｂを設け、光学フィルタ５の出射面の端部を段付き６１ｂに突き当てることで、光学フィルタ５の面がレンズ４の光軸に対して直交する状態から面倒れすることを防止することができる。

なお、図４（ａ）では、フィルタ保持枠６１の段付き６１ｂが光学フィルタ５の出射面に当接しているが、光学フィルタ５の入射面に当接するようにフィルタ保持枠６１に段付きを設けるようにすることもできる。

図４（ｂ）は、本発明の第３の実施例にかかるフィルタ保持枠６２を示した組み立て断面図、同図（ｃ）は、本発明の第３の実施例にかかるフィルタ保持枠６２に光学フィルタ５を装着した様子を例示した断面図である。

このフィルタ保持枠６２は、厚さ方向の寸法が１／２に設定された２つの切片６２ａ，６２ｂで、光学フィルタ５を挟み込むことで、フィルタ保持枠６２に光学フィルタ５を装着するようにしており、切片６２ａ，６２ｂには、光学フィルタ５を装着する部分がそれぞれザグられており、光学フィルタ５に過大な力が印可されることがないようにしている。

図４（ｄ）は、本発明の第４の実施例にかかるフィルタ保持枠６３に光学フィルタ５を装着する様子を説明するための断面図、同図（ｅ）は、フィルタ保持枠６３に光学フィルタ５を装着した様子を例示した断面図である。

このフィルタ保持枠６３は、開口部６３ａに、光学フィルタ５を装着する溝６３ｂを設けており、光学フィルタ５の外側端を溝６３ｂに嵌め入れることで、光学フィルタ５をフィルタ保持枠６３に装着するようにしている。

図４（ｆ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４を示した組み立て図、同図（ｇ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４に光学フィルタ５を装着した様子を例示した概略図、同図（ｈ）は、本発明の第５の実施例にかかるフィルタ保持枠６４の一方の切片６４ａの構成例を示した側面図である。

このフィルタ保持枠６４は、図４（ｄ），（ｅ）に示したフィルタ保持枠６３の面を２分割するように形成した２つの切片６４ａ，６４ｂからなり、おのおのの切片６４ａ，６４ｂの溝６４ａａ，６４ｂａに光学フィルタ５の外側端を差し込むようにして、この２つの切片６４ａ，６４ｂで光学フィルタ５を両側から挟み込むことで、光学フィルタ５をフィルタ保持枠６４に装着するようにしている。

また、２つの切片６４ａ，６４ｂを組み合わせる際、適宜な接着剤を用いたり、両面粘着テープを用いたり、２つの切片６４ａ、６４ｂが当接する部分に互いに係合する係合構造を形成したり、留め具で止めたりすることもできる。

なお、上述した各実施例におけるフィルタ保持枠は、シリコン樹脂で形成した場合について説明したが、それ以外の天然樹脂や合成樹脂等の弾性材料を用いてもよい。

また、以上述べてきた各実施形態の構成及び変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて適用することも可能である。

本発明は、後付けで光学フィルタを装着するＣＣＤカメラ装置であれば、空容器回収装置に用いるＣＣＤカメラ装置以外についても適用することができる。また、光学フィルタとしては、上述した実施例で説明したバンドパスフィルター（ロングパスフィルターまたは短波長カットフィルター）以外の特性を備えたものについても、同様にして適用することができる。

１００ＣＣＤカメラ装置
１筐体
１ａ内部
１ｂ，６１ｂ段付き
２レンズ鏡筒
３ＣＣＤイメージセンサ装置
４レンズ
５光学フィルタ
６，６１，６２，６３，６４フィルタ保持枠

Claims

ＣＣＤカメラ装置の筐体内部に光学フィルタを保持するＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠であって、
前記保持枠は、前記光学フィルタの外側縁を周囲から押圧する態様で、該光学フィルタを、前記ＣＣＤカメラ装置のＣＣＤイメージセンサの受光面の前方に位置決めする弾性材料からなることを特徴とするＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠。
前記保持枠は、シリコン樹脂であることを特徴とする請求項１記載のＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠。
前記保持枠は、前記ＣＣＤイメージセンサの固定部材に、接着部材を介して貼り付けられることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠。
前記保持枠に、前記光軸に対して該光学フィルタの面が直交する態様に該光学フィルタの姿勢を保持するための段付きを形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＣＣＤカメラ装置用フィルタ保持枠。