JP2016224219A - カメラ防塵構造 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズマウントに装着可能なレンズを共通にしたカラーカメラとモノクロカメラを製造する際に、カラーカメラとモノクロカメラの構成部品を共通化した経済的に有利なカメラ防塵構造を提供する。
【解決手段】防塵パッキン３０は、撮像面２２に向かって径内方向に斜めに突出し、エリアイメージセンサ２１のガラス面２３に接する第１接触部３１と、ガラス支持部１３に光学ガラス４０が取り付けられている場合、光学ガラス４０に接する第２接触部３２と、ガラス支持部１３に光学ガラス４０が取り付けられていない場合、パッキン支持部１４の座面（ｂ３）に接する鍔状の第３接触部３３とを具備して構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、産業用カメラに適用して好適なカメラ防塵構造に関する。

産業用カメラにおいては、レンズマウントに装着可能なレンズを共通にしたカラーカメラとモノクロカメラが存在する。この各産業用カメラは、カメラ筐体を構成するレンズマウントの内部に形成される空間部を画像センサのセンサ面を境にレンズ光軸方向に仕切り、センサ面周囲に防塵用パッキンを嵌挿して、仕切られた室（空間）相互の間を上記パッキンで塞ぎ、センサ面への塵埃の侵入を防止している。

この際、カラーカメラは、モノクロカメラと違い、レンズと画像センサとの間に光学フィルタを組み込む場合があり、光学フィルタを組み込んだ場合は、光学フィルタと画像センサとの間、および画像センサとカメラ内部（電子回路収容部）との間がそれぞれ上記防塵用パッキンにより塞がれる。

このように、カラーカメラとモノクロカメラは光学フィルタの有無により防塵構造がそれぞれ異なることから、従来では、防塵用パッキンの構造、若しくはカメラ筐体（レンズマウント）内の構造をそれぞれカラーカメラ用とモノクロカメラ用にそれぞれ別々に製作していた。従って、従来では、金型製作とその維持、部品管理などに係る経済的な負担が大きいという問題があった。

特許第４３９９４９３号公報

上述したように、従来ではレンズマウントに装着可能なレンズを共通にしたカラーカメラとモノクロカメラにおいて、防塵用パッキンの構造、若しくはカメラ筐体（レンズマウント）内の構造をそれぞれ別々に製作していたため、金型の製作および維持、部品管理などに係る経済的な負担が大きいという問題があった。

本発明は上記実情に鑑みなされたもので、カラーカメラとモノクロカメラの構成部品を共通化した経済的に有利なカメラ防塵構造を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る産業用カメラの防塵構造は、防塵パッキンの密着させる部位をカラーカメラの場合とモノクロカメラの場合とで異ならせる防塵構造とすることで上記各カメラにおけるカメラ構成部品の共通化を図ったもので、カメラ筐体を構成するレンズマウントに、エリアイメージセンサがその撮像面を入射端に向け取り付けられるセンサモジュール取付部と、前記撮像面に対向する開口を形成して前記入射端と前記センサモジュール取付部との間に設けられ、板状の光学ガラスが取付可能なガラス支持部と、前記センサモジュール取付部と前記ガラス支持部との間に、前記ガラス支持部の前記開口より大きな口径の座面を有して設けられた環状のパッキン支持部とを具備し、前記レンズマウント内に設けられ、前記撮像面の周囲を覆う弾性を有した環状の防塵パッキンに、前記撮像面に向かって斜めに突出し、前記エリアイメージセンサに接する第１接触部と、前記光学ガラスに接する第２接触部と、前記ガラス支持部に前記光学ガラスが取り付けられていない場合、前記座面に接する鍔状の第３接触部とを具備したことを特徴とする。

本発明の実施形態に係るカメラ防塵構造によるモノクロカメラの構成を示す断面図。 上記実施形態に係るカメラ防塵構造によるカラーカメラの構成を示す断面図。 上記実施形態に係る防塵パッキンの構成を示す斜視図。 上記実施形態に係るカメラ防塵構造の変形例によるモノクロカメラの構成を示す断面図。 上記実施形態に係るカメラ防塵構造の変形例によるカラーカメラの構成を示す断面図。

本発明の実施形態に係る産業用カメラの防塵構造は、レンズマウントに装着可能なレンズを共通にしたモノクロカメラとカラーカメラにおいて、防塵パッキンの密着させる部位をカラーカメラの場合とモノクロカメラの場合とで異ならせることで、画像センサの入射光路に光学フィルタを介挿するカラーカメラと上記フィルタを必要としないモノクロカメラの各カメラ組立でレンズマウントと防塵パッキンを共通化を図っている。

以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１乃至図３はそれぞれ本発明の実施形態に係るカメラ防塵構造を説明するためのもので、図１（ａ）はモノクロカメラの構成を示す断面図、図１（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ部を拡大して示す図、図２（ａ）はカラーカメラの構成を示す断面図、図２（ｂ）は同図（ａ）に示すＢ部を拡大して示す図、図３（ａ）はレンズマウントに装着される防塵パッキンを入射側（レンズ装着側）からみた斜視図、同図（ｂ）は同防塵パッキンを反入射側（センサ側）からみた斜視図である。

本発明の実施形態に係るカメラ防塵構造は、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、筒状のカメラ筐体を構成するレンズマウント１０と、エリアイメージセンサ２１を実装したセンサ基板２０と、エリアイメージセンサ２１の撮像面２２を覆う環状の防塵パッキン３０とを具備して構成されている。この各カメラ構成部品のうち、レンズマウント１０と防塵パッキン３０はそれぞれモノクロカメラとカラーカメラに共通のカメラ構成部品である。

レンズマウント１０は、筒状のカメラ筐体を構成し、筐体内に、レンズ装着部１１と、センサモジュール取付部１２と、ガラス支持部１３と、パッキン支持部１４とを有して構成される。

レンズ装着部１１は、レンズマウント１０の入射端（入射光路端）をフランジバック基準面（以下フランジ面と称す）１１ｆとして光軸１１ａに沿う方向に所定量の嵌め合い部を有し、所定規格のレンズ（例えばＣマウントレンズ、ＣＳマウントレンズ等）を装着可能にしている。

センサモジュール取付部１２は、レンズ装着部１１に対向して光軸１１ａに沿う方向にフランジバックに従う所定の距離を存して設けられ、エリアイメージセンサ２１を実装したセンサ基板２０が撮像面２２をフランジ面１１ｆに向けて取り付ける基板支持面を有している。なお、この基板支持面には必要に応じてセンサ基板２０との間にフランジバック位置調整用のシム５０が介挿される。

ガラス支持部１３は、撮像面２２に対向する開口を形成してフランジ面１１ｆとセンサモジュール取付部１２との間に設けられ、光学フィルタを構成する板状の光学ガラス４０が取付可能なガラス支持面を有している。ガラス支持部１３に支持される光学ガラス４０は、例えばカラーカメラの場合に適用される光学フィルタである。

パッキン支持部１４は、センサモジュール取付部１２とガラス支持部１３との間に設けられ、ガラス支持部１３の開口より大きな口径の環状の座面を有している。

上記構成要素うち、センサモジュール取付部１２は枠状の段部ｂ１により基板支持面が形成され、ガラス支持部１３は枠状の段部ｂ２によりガラス支持面が形成され、パッキン支持部１４は枠状の段部ｂ３により座面が形成される。これらの各段部ｂ１〜ｂ３は、それぞれレンズマウント１０内の連続する内周面に段差を有して構成される。上記枠状の段部ｂ３により形成される座面は、防塵パッキン３０がモノクロカメラに適用される場合に、同パッキンの後述する第３接触部３３に接して同パッキンのシール面を形成するもので、以下、この座面に、同座面を形成する段部の符号（ｂ３）を援用する。

上記したように、レンズマウント１０は、センサ基板２０が撮像面２２をフランジ面１１ｆに向け取り付けられるセンサモジュール取付部１２と、撮像面２２に対向する開口を形成してフランジ面１１ｆとセンサモジュール取付部１２との間に設けられ、光学フィルタ４０を構成する板状の光学ガラス４０が取付可能なガラス支持部１３と、センサモジュール取付部１２とガラス支持部１３との間に設けられ、ガラス支持部１３の開口より大きな口径の座面ｂ３を有した環状のパッキン支持部１４とを有して、カラーカメラとモノクロカメラに共通のカメラ筐体を構成している。

センサ基板２０に実装されたエリアイメージセンサ２１は撮像面２２が保護ガラス２３で覆われ、このガラス面に、後述する防塵パッキン３０の第１接触部３１が密着される。なお、ここでは、防塵パッキン３０が密着される側の保護ガラス２３のガラス面を単にガラス面と呼称し保護ガラスに付した符号（２３）を援用する。

このセンサ基板２０により、上記レンズマウント１０の内部に形成される空間が光軸１１ａに沿う方向に２つの室ｓ１、ｓ２に区分される。室ｓ１はレンズ装着部１１にレンズが装着されることにより密閉された空間を形成する。室ｓ２は図示しない背面壁で塞がれてセンサ基板２０を含む電子回路の収容室を形成する。さらに室ｓ１において、ガラス支持部１３に、カラーカメラに用いる光学ガラス４０が取り付けられることにより、この光学ガラス４０と上記ガラス面２３との間が防塵パッキン３０で塞がれ、密閉された室ｓ３が形成される。

防塵パッキン３０は、撮像面２２の周囲を覆う環状の弾性部材により構成され、センサ基板２０により光軸１１ａに沿う方向に区分された２つの室ｓ１，ｓ２相互の間を撮像面２２を境に塞ぎ、カラーカメラを構成する場合、撮像面２２と光学ガラス４０との間に形成される室ｓ３を併せて塞ぐ。

前記防塵パッキン３０は、ここではＶ字溝を有した環状のゴムパッキンにより構成され、図１（ｂ）および図２（ｂ）と、図３（ａ）、（ｂ）にそれぞれ拡大して示すように、撮像面２２に向かって径内方向に斜めに突出し、エリアイメージセンサ２１のガラス面２３に接する第１接触部３１と、ガラス支持部１３に光学ガラス４０が取り付けられている場合、光学ガラス４０に接する第２接触部３２と、ガラス支持部１３に光学ガラス４０が取り付けられていない場合、パッキン支持部１４の座面ｂ３に接する鍔状の第３接触部３３とを具備して構成されている。この図１、図２に示す実施形態では、第１接触部３１と第３接触部３３との間に、第２接触部３２に向かって狭くなる断面ｖ字状の溝３４を有し、この断面ｖ字状の溝３４により上記各接触部３１〜３３の密着性を高めている。この断面ｖ字状の溝３４は、第１接触部３１の先端３１ｐがガラス面２３に圧接して押し潰されると、その圧縮変形に対して所謂逃げ溝として作用し、同様に第２接触部３２および第３接触部３３についても同じく作用することから、より気密性の高い防塵効果が期待できる。

このように、防塵パッキン３０は、モノクロカメラの場合、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第１接触部３１の先端３１ｐがガラス面２３に接して押し潰され、第３接触部３３がパッキン支持部１４に押し当てられて、防塵パッキン３０が、第１接触部３１と第３接触部３３とにより、エリアイメージセンサ２１のガラス面２３とパッキン支持部１４との間に圧接状態で介挿される。

また、撮像面２２の入射光路上に光学フィルタが光学ガラス４０として介挿されるカラーカメラの場合、防塵パッキン３０は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、第１接触部３１の先端３１ｐがガラス面２３に接して押し潰され、第２接触部３２が光学ガラス４０に押し当てられて、防塵パッキン３０が、第１接触部３１と第２接触部３２とにより、エリアイメージセンサ２１のガラス面２３と光学ガラス４０との間に圧接状態で介挿される。この際、第３接触部３３はパッキン支持部１４に対し非圧接状態におかれている。

これにより、光学フィルタを用いたカラーカメラを構成する場合と、光学フィルタを使用しないモノクロカメラを構成する場合とで、形状をそれぞれ異にする２種の防塵パッキンを用意することなく、図示する単一構造の防塵パッキン３０を上記各カメラに共通に適用でき、併せてレンズマウント１０も上記各カメラに共通に適用できる。

上記実施形態に係るカメラ防塵構造の変形例を図４（ａ），（ｂ）、および図５（ａ），（ｂ）に示している。図４（ａ），（ｂ）は光学フィルタを使用しないモノクロカメラの構成、図５（ａ），（ｂ）は光学フィルタを用いたカラーカメラの構成を示している。上記図４（ａ），（ｂ）、および図５（ａ），（ｂ）において、上述した図１（ａ），（ｂ）、および図２（ａ），（ｂ）に示した構成要素と同一機能部分に同一符号を付し、その説明を省略する。

図４（ａ），（ｂ）、および図５（ａ），（ｂ）に示したカメラ防塵構造は、防塵パッキン３０を除いて概ね同様である。図４（ａ），（ｂ）、および図５（ａ），（ｂ）に示す防塵パッキン３０は、図１（ａ），（ｂ）、および図２（ａ），（ｂ）に示したパッキン構造と概ね同様の形状をなす第１接触部３１および第２接触部３２と、図１（ａ），（ｂ）、および図２（ａ），（ｂ）に示した第３接触部３３より周方向および光軸１１ａに沿う方向に肉厚とした、断面ｖ字状の溝３４を有していない第３接触部３３とを備えた環状ゴムパッキンで構成されている。

この図４（ａ），（ｂ）、および図５（ａ），（ｂ）に示した防塵パッキン３０においても、上記図１（ａ），（ｂ）、および図２（ａ），（ｂ）に示した防塵パッキン３０と同様に、モノクロカメラの場合、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１接触部３１の先端３１ｐがガラス面２３に接して押し潰され、第３接触部３３がパッキン支持部１４に押し当てられて、防塵パッキン３０が、第１接触部３１と第３接触部３３とにより、エリアイメージセンサ２１のガラス面２３とパッキン支持部１４との間に圧接状態で介挿される。また、撮像面２２の入射光路上に光学ガラス４０が介挿されるカラーカメラの場合、図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１接触部３１の先端３１ｐがガラス面２３に接して押し潰され、第２接触部３２が光学ガラス４０に押し当てられて、防塵パッキン３０が、第１接触部３１と第２接触部３２とにより、エリアイメージセンサ２１のガラス面２３と光学ガラス４０との間に圧接状態で介挿される。この際、第３接触部３３はパッキン支持部１４に対し非圧接状態におかれている。

この図４（ａ），（ｂ）、および図５（ａ），（ｂ）に示した防塵パッキン３０においても、光学フィルタを用いたカラーカメラを構成する場合と、光学フィルタを使用しないモノクロカメラを構成する場合とで、形状をそれぞれ異にする２種の防塵パッキンを用意することなく、図示する単一構造の防塵パッキン３０を上記各カメラに共通に適用でき、併せてレンズマウント１０も上記各カメラに共通に適用できる。

上記した変形例を含む実施形態によれば、レンズマウントに装着可能なレンズを共通にしたカラーカメラとモノクロカメラを製造する際に、カラーカメラとモノクロカメラの構成部品となるレンズマウントおよび防塵パッキンを共通化でき、これにより上記各カメラを構成するカメラ構成部品の点数を削減して、上記カメラ構成部品の金型製作とその維持管理、並びに部品管理に係る経済的負担を軽減することができる。

なお、上記した実施形態に係るカメラ防塵構造の各構成要素は、図示したものに限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。一例を挙げると、防塵パッキン３０の形状について、図３（ａ），（ｂ）に示した矩形状に開口された形状に限らず、例えば円形状に開口された形状であってもよい。また、第１接触部３１、第２接触部３２、第３接触部３３の各形状についても図示した形状に限らず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

１０…レンズマウント、１１…レンズ装着部、１２…センサモジュール取付部、１３…ガラス支持部、１４…パッキン支持部、２０…センサ基板、２１…エリアイメージセンサ、２２…撮像面、２３…保護ガラス（ガラス面）、３０…防塵パッキン、３１…第１接触部、３２…第２接触部、３３…第３接触部（座面）、４０…光学ガラス。

Claims (6)

1. エリアイメージセンサがその撮像面を入射端に向け取り付けられるセンサモジュール取付部と、前記撮像面に対向する開口を形成して前記入射端と前記センサモジュール取付部との間に設けられ、板状の光学ガラスが取付可能なガラス支持部と、前記センサモジュール取付部と前記ガラス支持部との間に、前記ガラス支持部の前記開口より大きな口径の座面を有して設けられた環状のパッキン支持部とを有したレンズマウントと、
   前記撮像面の周囲を覆う弾性を有した環状の防塵パッキンと、
   を具備し、
   前記防塵パッキンは、
   前記撮像面に向かって斜めに突出し、前記エリアイメージセンサに接する第１接触部と、前記光学ガラスに接する第２接触部と、前記ガラス支持部に前記光学ガラスが取り付けられていない場合、前記座面に接する鍔状の第３接触部と、
   を具備したことを特徴とするカメラ防塵構造。
2. 前記レンズマウントは、カラーカメラとモノクロカメラに共通のカメラ筐体を構成し、前記レンズマウントが前記カラーカメラのカメラ筐体を構成する場合、前記ガラス取付部に、前記光学ガラスが前記撮像面との間に前記防塵パッキンを挟んで取り付けられる請求項１に記載のカメラ防塵構造。
3. 前記防塵パッキンは、前記カラーカメラと前記モノクロカメラに共通のカメラ構成部材であり、前記カラーカメラを構成する場合、前記第２接触部が前記光学ガラスの端面に接する請求項１または２に記載のカメラ防塵構造。
4. 前記防塵パッキンは、前記エリアイメージセンサを実装した基板により光軸に沿う方向に二分された前記レンズマウント内の室相互の間を前記撮像面を境に塞ぎ、前記カラーカメラを構成する場合、前記撮像面と前記光学ガラスとの間に形成される室を併せて塞ぐ請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカメラ防塵構造。
5. 前記防塵パッキンは、前記第１接触部と前記第３接触部との間に、前記第２接触部に向かって狭くなる断面ｖ字状の溝を有している請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカメラ防塵構造。
6. 前記第１接触部は、径内方向に斜めに突出し、前記エリアイメージセンサに接する請求項１または５に記載のカメラ防塵構造。

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