JP2018064299A - 位置決め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも二つの部材を複数組のガイドピンとガイド孔で位置決めする構造において、仮に検査工程でズレが見つかって修理工程で調整しなくてはならない場合に、元々正確だった方向の位置を変更せずに、適切な修正が行えるようにする。【解決手段】ガイドピン１１・１２・１３が部材１に、ガイド孔６１・６２・６３が部材６にそれぞれ形成されている。そして、複数のガイド孔６２・６３が、ガイドピン１２を一方向に沿ってのみ移動可能とする第１の長孔６２と、その一方向と略直交する方向に沿ってのみガイドピン１３を移動可能とする第２の長孔６３とに形成されている。さらに、ガイドピン１２・１３の少なくとも一つが、容易に切断可能な材質で形成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、ガイドピンとガイド孔による位置決め構造に関する。

デジタルカメラのレンズ部のセンサ（撮像素子）実装において、センサ側の撮像中心とレンズ中心を組込み時に一致させるために、センサを接着したセンサプレートに設けられたガイド孔と、レンズユニットに設けられたガイドピンにて、その位置を決定する構造となっている。
このような構造では、センサとセンサプレートの接着位置がズレた場合、撮影画像にケラレや輝度ムラが発生する可能性があった。

従来は、改めて撮像素子とプレートとを接着し直したり、ガイドピンもしくはガイド孔を少し削って調整したりして対応していた。

但し、近年の撮像素子とレンズの位置決めは、最初の段階からかなり正確に行われており、Ｘ方向やＹ方向のズレはほとんど生じない。
しかし、稀に一方向へのズレが発生することがある。そのような場合は修正を行う必要があるが、ガイドピンとガイド孔との間に遊びが全く無い構造であると、修正する際に非常に手間が掛かるという問題があった。

また、撮像素子とレンズの位置を変更調整できる構成が特許文献１に開示されている。特許文献１の構成においては、ネジでガイドピンに共締めされる偏心リングと偏心調整治具とによって二次元方向の長孔に対する位置調整を行うものである。

特開平６−３１１３１０号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、偏心リングと偏心調整治具によって円弧軌道で位置が調整されるため、Ｘ方向とＹ方向とが入り混じった方向にしか調整することができない。つまり、例えばＸ方向のみのズレが発生している不良品を、特許文献１の方法で修正しようとした場合、Ｘ方向のズレが解消されると同時に、Ｙ方向の新たなズレが発生してしまう。

本発明の課題は、少なくとも二つの部材を複数組のガイドピンとガイド孔で位置決めする構造において、仮に検査工程でズレが見つかって修理工程で調整しなくてはならない場合に、元々正確だった方向の位置を変更してしまうような余計なことをせずに、適切な修正が行えるようにすることである。

以上の課題を解決するため、本発明は、
少なくとも二つの部材を複数組のガイドピンとガイド孔で位置決めする構造において、
前記ガイドピンと前記ガイド孔の両方が、前記少なくとも二つの部材の各々の部材にそれぞれ形成されるか、又は、前記ガイドピンが前記少なくとも二つの部材の少なくとも一つに形成されるとともに前記ガイド孔が前記少なくとも二つの部材の残りに形成されて、
前記複数のガイド孔が、前記ガイドピンを一方向に沿ってのみ移動可能とする第１の長孔と、前記ガイドピンを前記一方向と略直交する方向に沿ってのみ移動可能とする第２の長孔とを含み、
前記ガイドピンの少なくとも一つが、容易に切断可能な材質で形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも二つの部材を複数組のガイドピンとガイド孔で位置決めする構造において、仮に検査工程でズレが見つかって修理工程で調整しなくてはならない場合に、元々正確だった方向の位置を変更してしまうような余計なことをせずに、適切な修正が行える。

本発明を適用した位置決め構造の一実施形態の構成を示すもので、レンズユニットとセンサアッシーの分解斜視図である。 図１のレンズユニットをセンサアッシーに組み付けた状態を下面側から見た斜視図である。 図１のレンズユニットを下面側から見た図である。 図２の要部を拡大した底面図である。 図４のＸＹ方向調整後を示した図である。 実施形態２を示すもので、図４と同様の底面図である。 ガイドピンの折れ易い形状例を示すもので、第１形状例を示した斜視図（ａ）及び正面図（ｂ）である。 第２形状例を示した正面図（ａ）、第３形状例を示した正面図（ｂ）、及び第４形状例を示した正面図（ｃ）である。 第５形状例を示した正面図（ａ）及びその側面図（ｂ）である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１及び図２は本発明を適用した位置決め構造の一実施形態の構成としてレンズユニット１とセンサアッシー５を示すもので、２はレンズ、３は光学フィルタ、４は防塵ラバー、６はセンサプレート、７は撮像素子、８は接着剤、９はセンサ基板、ｎはネジである。

例えばデジタルカメラにおいて、図示のように、レンズ２を備えるレンズユニット１は、光学フィルタ３及び防塵ラバー４を介在させて、センサアッシー５の板金によるセンサプレート６に対し、平行する二辺部において、１本のネジｎと２本のネジｎでそれぞれ固定される。
センサアッシー５は、センサプレート６に対し撮像素子７を、平行する二辺部において、ＵＶ（紫外線）硬化型の接着剤８でそれぞれ固定したもので、撮像素子７はセンサ基板９に搭載されている。

以上において、レンズユニット１とセンサプレート６は、ネジｎ止めに先立って、そのネジｎ止め以外の平行する二辺部において、一組のガイドピン１１及びガイド孔６１と二組のガイドピン１２・１３及びガイド孔６２・６３で、レンズ２の中心と撮像素子７の撮像中心とを一致させてそれぞれ位置決めされる。

図３は図１のレンズユニット１を下面側から見たもので、レンズユニット１には、図示のように、平行する二辺部に、１個のネジ孔１０と２個のネジ孔１０がそれぞれ形成されて、他の平行する二辺部に、１本のガイドピン１１と２本のガイドピン１２・１３がそれぞれ形成されている。

図４は図２の要部を拡大したもので、センサプレート６には、図示のように、平行する二辺部に、１個の取付孔６０と２個の取付孔６０がそれぞれ形成されて、他の平行する二辺部に、１個のガイド孔６１と２個のガイド孔６２・６３がそれぞれ形成されている。
ここで、センサプレート６の取付孔６０は、レンズユニット１のネジ孔１０よりも少し大径で、ネジ孔１０にネジ込まれるネジｎに対しある程度の遊びがあるものとする。
また、ガイド孔６１は、ガイドピン１１がＸ方向及びＹ方向へ可動となる略十字形であり、ガイド孔６２は、ガイドピン１２がＸ方向のみへ可動となる略一字形であり、ガイド孔６３は、ガイドピン１３がＹ方向のみへ可動となる略一字形である。

なお、図２に示すように、センサ基板９には、ネジｎの頭部を囲む円孔９０または切り欠き９０と、ガイドピン１１を囲む切り欠き９１と、ガイドピン１２・１３の周囲を各々囲む円孔９２・９３がそれぞれ形成されている。

通常の組込状態においては、３箇所のガイドピン１１・１２・１３及びガイド孔６１・６２・６３により、撮像素子７の撮像中心とレンズ２の中心の位置は一致する。

ところが、撮像素子７の接着位置がズレた場合、通常の組み込みでは、撮像素子７の撮像中心とレンズ２の中心は一致せず、ズレて組み込まれてしまう。
このような不良が原因により量産工程の検査にて、ケラレや輝度ムラが見つかった場合、修理工程にて、レンズユニット１の２本のガイドピン１２・１３のうち１本を削除することにより、センサアッシー５は矢印方向（Ｘ方向またはＹ方向）にかにスライドさせることが可能となり、撮像素子７の撮像中心とレンズ２の中心が一致するよう微調整が可能となる。

すなわち、３本のガイドピン１１・１２・１３のうち少なくとも２本（１２・１３）を容易に切断可能な材質であるアルミニウム、樹脂、または軽量合金により形成しておく。
そして、３個のガイド孔６１・６２・６３の形状については、前述したように、ガイド孔６２をＸ方向のみガイドピン１２が移動可能な長孔に形成して、ガイド孔６３をＹ方向のみガイドピン１３が移動可能な長孔に形成する。また、ガイド孔６１は、図示のように、ガイドピン１１がＸ方向に移動する長孔とＹ方向にも移動する長孔とが合わさった一体の孔形状に形成する。

図５は図４の調整後を示したもので、例えばＸ方向の位置調整が必要な場合には、図示のように、ガイドピン１３を切断して、レンズユニット１に対しセンサプレート６をＸ方向に移動する。
これにより、ガイドピン１３のカット面上にＹ方向の長孔によるガイド孔６３が乗り上げて、撮像素子７の撮像中心とレンズ２の中心が一致するよう微調整できる。

こうして微調整による位置決め後、センサプレート６の３個の取付孔６０からネジｎをレンズユニット１のネジ孔１０にそれぞれネジ込んで固定する。

このように、デジタルカメラの撮像素子７の実装構造において、簡易な構造及び方法でレンズ２の中心と撮像素子７の撮像中心位置を微調整できる。
従って、レンズユニット１及びセンサアッシー５の光学品質向上、及び量産工程での歩留まりの向上が実現できる。

なお、図５は撮像素子７の長辺に沿ったＸ方向のスライドによる微調整としたが、その他、撮像素子７の短辺に沿ったＹ方向のスライドによる微調整も可能である。

以上、実施形態のレンズ２と撮像素子７の位置決め構造によれば、三つのガイド孔６１・６２・６３が、ガイドピン１１をＸ方向に沿って移動可能とする長孔とＹ方向に沿って移動可能とする長孔とが一体の孔形状６１と、ガイドピン１２をＸ方向に沿ってのみ移動可能とする長孔６２と、ガイドピン１３をＹ方向に沿ってのみ移動可能とする長孔６３とに形成されて、少なくとも二つのガイドピン１２・１３が容易に切断可能な材質であるアルミニウム、樹脂、または軽量合金で形成されている。
従って、仮に検査工程でズレが見つかって修理工程で調整しなくてはならない場合において、ネジｎを緩めて（もしくは外して）、図５に示したように、調整しなければならない方向への動きを邪魔している一つのガイドピン１３のみを切断して、そのＸ方向への位置を調整した上でネジｎを再度締めればよいので、元々正確だったＹ方向の位置を変更してしまうような余計なことをせずに、適切な修正が行える。

（実施形態２）
図６は実施形態２を示すもので、前述した実施形態１と同様、１はレンズユニット、１０はネジ孔、１１・１２・１３はガイドピン、２はレンズ、６はセンサプレート、６０は取付孔、６１・６２・６３はガイド孔、７は撮像素子、８は接着剤、ｎはネジである。

実施形態２では、図示のように、レンズユニット１の２本のガイドピン１２・１３を設けた一辺部と平行する他辺部にも、２本のガイドピン１１・１４が形成されている。図示例において、ガイドピン１１はガイドピン１３と略対角線方向に位置し、ガイドピン１４はガイドピン１２と略対角線方向に位置している。

そして、センサプレート６の２個のガイド孔６２・６３を設けた一辺部と平行する他辺部にも、２個のガイド孔６１・６４が形成されている。図示例において、ガイド孔６１はガイド孔６３と略対角線方向に位置し、ガイド孔６４はガイド孔６２と略対角線方向に位置している。

さらに、ガイド孔６１はＹ方向のみガイドピン１１が移動可能な長孔に形成して、ガイド孔６４はＸ方向のみガイドピン１４が移動可能な長孔に形成している。

このように、四つのガイド孔６１・６２・６３・６４を設けて、ガイドピン１１をＹ方向に沿ってのみ移動可能とする長孔６１と、ガイドピン１２をＸ方向に沿ってのみ移動可能とする長孔６２と、ガイドピン１３をＹ方向に沿ってのみ移動可能とする長孔６３と、ガイドピン１４をＸ方向に沿ってのみ移動可能とする長孔６４とに形成する。
そして、四つのガイドピン１１・１２・１３・１４を容易に切断可能な材質であるアルミニウム、樹脂、または軽量合金で形成しても、実施形態１と同様の作用効果が得られる。
なお、この実施形態２では、Ｘ方向またはＹ方向へのみ移動させたい場合、前述した実施形態１に比べると、切断するガイドピンが１つ増えることになるが、移動させたくない方向へのガタツキが無くなり、安定した状態で位置修正が行える。

（折れ易いピンの形状例）
図７（ａ）及び（ｂ）は折れ易い第１形状例のガイドピン１７１を示すもので、図示のように、ガイドピン１７１の中間部外周にＶ溝状の小径部１７２を形成して、このＶ溝状の小径部１７２を容易に切断可能な部分とする。

このように、ガイドピン１７１の中間部外周にＶ溝状の小径部１７２による容易に切断可能な部分を形成しておくことでも、実施形態１と同様に、調整しなければならない方向への動きを邪魔しているガイドピン１７１を小径部１７２で切断して、適正な位置修正に対応できる。

図８（ａ）は折れ易い第２形状例のガイドピン１８１を示したもので、図示のように、ガイドピン１８１の中間部から上の外周に連続ザグリ形状の小径部１８２を形成して、この連続ザグリ形状の小径部１８２を容易に切断可能な部分とする。

このように、ガイドピン１８１の中間部から上の外周に連続ザグリ形状の小径部１８２による容易に切断可能な部分を形成しておくことでも、実施形態１と同様に、調整しなければならない方向への動きを邪魔しているガイドピン１８１を小径部１８２で切断して、適正な位置修正に対応できる。

図８（ｂ）は折れ易い第３形状例のガイドピン１８３を示したもので、溶着の相性が高くない異なる材料の二色成形により、図示のように、ガイドピン１８３の下半部１８４と上半部１８５との境界部による容易に切断可能な部分を形成する。

このように、二色成形によるガイドピン１８３の下半部１８４と上半部１８５との境界部による容易に切断可能な部分を形成しておくことでも、実施形態１と同様に、調整しなければならない方向への動きを邪魔しているガイドピン１８３を下半部１８４と上半部１８５との境界部で切断して、適正な位置修正に対応できる。

図８（ｃ）は折れ易い第４形状例のガイドピン１８６を示したもので、図示のように、ガイドピン１８６の中間部外周にＶ溝状の小径部１８７を形成して、このＶ溝状の小径部１８７を容易に切断可能な部分とする。

そして、ガイドピン１８６の小径部１８７より先の上半部外周をテーパ状の先細り部１８８に形成して、このテーパ状の先細り部１８８によりガイド孔に挿入しやすくする。
なお、先細り部１８８は、図示のようなテーパ状に代えて、丸みを帯びた形状としてもよい。

図９（ａ）及び（ｂ）は折れ易い第５形状例のガイドピン１９１を示したもので、図示のように、ガイドピン１９１の中間部から上の外周にザグリを入れた直径方向に対向するザグリ部１９２を形成して、この直径方向に対向するザグリ部１９２を容易に切断可能な部分とする。

このように、ガイドピン１９１の中間部から上の外周に直径方向に対向するザグリ部１９２による容易に切断可能な部分を形成しておくことでも、実施形態１と同様に、調整しなければならない方向への動きを邪魔しているガイドピン１９１をザグリ部１９２下で切断して、適正な位置修正に対応できる。
また、これらの例のようにしておけば、ニッパー等の工具を用いずに指で摘んで折ることが可能になると共に、切断位置の高さが正確となり、その切断面も綺麗な平面となる。

（変形例）
以上の実施形態においては、デジタルカメラにおけるレンズと撮像素子の位置合わせとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば他の電子機器の前面や背面のカバーやパネルの取り付け、他の精密機器の内蔵部品や各種センサの取り付けなどであってもよい。
また、ガイドピンとガイド孔との位置関係は逆でもよく、その個数や形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
さらに、二部材の位置決め構造に限らず、三部材以上の位置決め構造にも適用可能である。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
少なくとも二つの部材を複数組のガイドピンとガイド孔で位置決めする構造において、
前記ガイドピンと前記ガイド孔の両方が、前記少なくとも二つの部材の各々の部材にそれぞれ形成されるか、又は、前記ガイドピンが前記少なくとも二つの部材の少なくとも一つに形成されるとともに前記ガイド孔が前記少なくとも二つの部材の残りに形成されて、
前記複数のガイド孔が、前記ガイドピンを一方向に沿ってのみ移動可能とする第１の長孔と、前記ガイドピンを前記一方向と略直交する方向に沿ってのみ移動可能とする第２の長孔とを含み、
前記ガイドピンの少なくとも一つが、容易に切断可能な材質で形成されていることを特徴とする位置決め構造。
＜請求項２＞
前記容易に切断可能な材質は、アルミニウム、樹脂、または軽合金であることを特徴とする請求項１に記載の位置決め構造。
＜請求項３＞
少なくとも二つの部材を複数組のガイドピンとガイド孔で位置決めする構造において、
前記ガイドピンと前記ガイド孔の両方が、前記少なくとも二つの部材の各々の部材にそれぞれ形成されるか、又は、前記ガイドピンが前記少なくとも二つの部材の少なくとも一つに形成されるとともに前記ガイド孔が前記少なくとも二つの部材の残りに形成されて、
前記複数のガイド孔が、前記ガイドピンを一方向に沿ってのみ移動可能とする第１の長孔と、前記ガイドピンを前記一方向と略直交する方向に沿ってのみ移動可能とする第２の長孔とを含み、
前記ガイドピンの少なくとも一つが、容易に切断可能な部分を有していることを特徴とする位置決め構造。
＜請求項４＞
前記容易に切断可能な部分は、小径部もしくはザグリ形状に形成され、または材質が異なる二色成形品の境界部であることを特徴とする請求項３に記載の位置決め構造。
＜請求項５＞
前記複数のガイド孔は、前記ガイドピンを一方向と、前記一方向と略直交する方向とに沿ってのみ移動可能とするように形成されたガイド孔をさらに含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の位置決め構造。

１ レンズユニット
１０ ネジ孔
１１ ガイドピン
１２ ガイドピン
１３ ガイドピン
１４ ガイドピン
２ レンズ
３ 光学フィルタ
４ 防塵ラバー
５ センサアッシー
６ センサプレート
６０ 取付孔
６１ ガイド孔
６２ ガイド孔（長孔）
６３ ガイド孔（長孔）
６４ ガイド孔（長孔）
７ 撮像素子
８ 接着剤
９ センサ基板
９０ 円孔または切り欠き
９１ 切り欠き
９２ 円孔
９３ 円孔
１７１ ガイドピン
１７２ 小径部（容易に切断可能な部分）
１８１ ガイドピン
１８２ 小径部（容易に切断可能な部分）
１８３ ガイドピン
１８４ 下半部
１８５ 上半部
１８６ ガイドピン
１８７ 小径部（容易に切断可能な部分）
１８８ 先細り部
１９１ ガイドピン
１９２ ザグリ部（容易に切断可能な部分）
ｎ ネジ

Claims (5)

1. 少なくとも二つの部材を複数組のガイドピンとガイド孔で位置決めする構造において、
   前記ガイドピンと前記ガイド孔の両方が、前記少なくとも二つの部材の各々の部材にそれぞれ形成されるか、又は、前記ガイドピンが前記少なくとも二つの部材の少なくとも一つに形成されるとともに前記ガイド孔が前記少なくとも二つの部材の残りに形成されて、
   前記複数のガイド孔が、前記ガイドピンを一方向に沿ってのみ移動可能とする第１の長孔と、前記ガイドピンを前記一方向と略直交する方向に沿ってのみ移動可能とする第２の長孔とを含み、
   前記ガイドピンの少なくとも一つが、容易に切断可能な材質で形成されていることを特徴とする位置決め構造。
2. 前記容易に切断可能な材質は、アルミニウム、樹脂、または軽合金であることを特徴とする請求項１に記載の位置決め構造。
3. 少なくとも二つの部材を複数組のガイドピンとガイド孔で位置決めする構造において、
   前記ガイドピンと前記ガイド孔の両方が、前記少なくとも二つの部材の各々の部材にそれぞれ形成されるか、又は、前記ガイドピンが前記少なくとも二つの部材の少なくとも一つに形成されるとともに前記ガイド孔が前記少なくとも二つの部材の残りに形成されて、
   前記複数のガイド孔が、前記ガイドピンを一方向に沿ってのみ移動可能とする第１の長孔と、前記ガイドピンを前記一方向と略直交する方向に沿ってのみ移動可能とする第２の長孔とを含み、
   前記ガイドピンの少なくとも一つが、容易に切断可能な部分を有していることを特徴とする位置決め構造。
4. 前記容易に切断可能な部分は、小径部もしくはザグリ形状に形成され、または材質が異なる二色成形品の境界部であることを特徴とする請求項３に記載の位置決め構造。
5. 前記複数のガイド孔は、前記ガイドピンを一方向と、前記一方向と略直交する方向とに沿ってのみ移動可能とするように形成されたガイド孔をさらに含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の位置決め構造。

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