JP2024046513A - Camera module and imaging device - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタと保持枠とを、光学部材の光軸に沿って平行に配置する。【解決手段】一実施の形態のカメラモジュール11は、被写体光を受光する撮像素子と、被写体光を撮像素子へ導くレンズと、撮像素子とレンズとの間に設けられ、照明部から出射された照明光の通過を許容しない第1フィルタ191と、照明光の通過を許容する第2フィルタ192とを有するフィルタ193と、フィルタ193を保持する保持枠195と、保持枠195に取り付けられ、保持枠195に保持されたフィルタ193を支持する支持板194部材と、を備える。保持枠195は、レンズの光軸L方向に沿って延びる複数の固定ボス211と、支持板194が取り付けられる位置を規定する複数の位置決めボス212とを有する。複数の固定ボス211は段付きボスであり、支持板194は複数の固定ボス211に固定されて保持枠195に取り付けられる。【選択図】図4[Problem] A filter and a holding frame are arranged in parallel along the optical axis of an optical member. [Solution] A camera module 11 according to an embodiment includes an image sensor that receives subject light, a lens that guides the subject light to the image sensor, a filter 193 that is provided between the image sensor and the lens and has a first filter 191 that does not allow the passage of illumination light emitted from an illumination unit and a second filter 192 that allows the passage of the illumination light, a holding frame 195 that holds the filter 193, and a support plate 194 member that is attached to the holding frame 195 and supports the filter 193 held by the holding frame 195. The holding frame 195 has a plurality of fixed bosses 211 that extend along the optical axis L direction of the lens, and a plurality of positioning bosses 212 that define the position where the support plate 194 is attached. The plurality of fixed bosses 211 are stepped bosses, and the support plate 194 is fixed to the plurality of fixed bosses 211 and attached to the holding frame 195. [Selected Figure] FIG.
Description
本発明は、カメラモジュール及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a camera module and an imaging device.
介護施設、病院、工場、店舗等の様々な場所には、防犯や防災等の観点から監視カメラが設置されている。撮像装置である監視カメラにおいても、高画質な画像を取得するために、光学部材と撮像素子との間に入射光の波長を制限する光学フィルタが配置される。 Surveillance cameras are installed in various locations, such as nursing homes, hospitals, factories, and stores, for crime prevention and disaster prevention purposes. In surveillance cameras, which are imaging devices, optical filters that limit the wavelength of incident light are placed between the optical components and the imaging element in order to obtain high-quality images.
特許文献1には、光学フィルタを備え、光学フィルタが光学部材の光路上に位置する状態と光路上から退避する状態とが切り替え可能な構成を有する撮像装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses an imaging device that includes an optical filter and has a configuration in which the optical filter can be switched between a state where it is located on an optical path of an optical member and a state where it is retracted from the optical path.
特許文献1では、光学フィルタがフィルタ枠に設けられた開口部に嵌め込まれ、光学フィルタの周縁部が熱圧着される。しかしながら、このような取り付けを行う場合、光学フィルタとフィルタ枠とを、光学部材の光軸方向に沿って平行に取り付けることが困難であった。 In Patent Document 1, an optical filter is fitted into an opening provided in a filter frame, and the peripheral edge of the optical filter is bonded by thermocompression. However, when performing such attachment, it is difficult to attach the optical filter and the filter frame in parallel along the optical axis direction of the optical member.
本発明の態様によるカメラモジュールは、被写体光を受光する撮像素子と、前記被写体光を前記撮像素子へ導く光学部材と、前記撮像素子と前記光学部材との間に設けられ、照明光源から出射された照明光の通過を許容しない第1領域と、前記照明光の通過を許容する第2領域とを有するフィルタと、前記フィルタを保持する保持枠と、前記保持枠に取り付けられ、前記保持枠に保持された前記フィルタを支持する支持部材と、を備える。前記保持枠は、前記光学部材の光軸方向に沿って延びる複数の第1突起と、前記支持部材が取り付けられる位置を規定する複数の第2突起とを有する。複数の前記第1突起は段付き突起であり、前記支持部材は複数の前記第1突起に固定されて前記保持枠に取り付けられる。 A camera module according to an aspect of the present invention includes an image sensor that receives subject light, an optical member that guides the subject light to the image sensor, a filter that is provided between the image sensor and the optical member and has a first region that does not allow the passage of illumination light emitted from an illumination light source and a second region that allows the passage of the illumination light, a holding frame that holds the filter, and a support member that is attached to the holding frame and supports the filter held by the holding frame. The holding frame has a plurality of first protrusions that extend along the optical axis direction of the optical member and a plurality of second protrusions that define the position at which the support member is attached. The plurality of first protrusions are stepped protrusions, and the support member is fixed to the plurality of first protrusions and attached to the holding frame.
本発明の態様による撮像装置は、上記のカメラモジュールを備える。 An imaging device according to an aspect of the present invention includes the above camera module.
本発明によれば、フィルタと保持枠とを、光学部材の光軸に沿って平行に配置することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to arrange the filter and the holding frame in parallel along the optical axis of the optical member.
以下、本発明の実施の形態の撮像装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an imaging device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
撮像装置の用途は特に限定されないが、病院,介護施設,工場,店舗等に、監視カメラや見守りカメラとして設置するのに適している。また、撮像装置は、撮影可能状態と撮影不能状態とに切替可能である。より特定的には、撮像装置は、結像光学系に光が入射不能な閉状態と、結像光学系に光が入射可能な開状態と、に切替可能である。さらに、撮像装置が撮影不能状態(閉状態)に切り替えられると、撮影される人は、撮像装置が撮影不能状態に切り替えられたことを認識可能である。また、撮像装置は、周囲の外部環境の明るさに応じて、通常撮影モードによる撮影と暗視モードによる撮影とを切替可能である。通常撮影モードでは外部環境が明るいときに結像光学系に入射した光により撮影が行われる。暗視モードでは外部環境が暗いときに照明光が出射され、照明光に照射された被写体の撮影が行われる。 Although the use of the imaging device is not particularly limited, it is suitable for installation as a surveillance camera or a monitoring camera in hospitals, nursing care facilities, factories, stores, etc. Further, the imaging device can be switched between a shooting enabled state and a shooting disabled state. More specifically, the imaging device can be switched between a closed state in which light cannot enter the imaging optical system and an open state in which light can enter the imaging optical system. Furthermore, when the imaging device is switched to the non-capturing state (closed state), the person being photographed can recognize that the imaging device has been switched to the non-capturing state. Furthermore, the imaging device can switch between normal photography mode photography and night vision mode photography, depending on the brightness of the surrounding external environment. In the normal photography mode, photography is performed using light incident on the imaging optical system when the external environment is bright. In night vision mode, illumination light is emitted when the external environment is dark, and a subject illuminated by the illumination light is photographed.
図1A及び図1Bは、撮像装置10の外観斜視図である。図1Aには開状態の撮像装置10が示され、図1Bには閉状態の撮像装置10が示される。また、図2は、図1Aに示される開状態の撮像装置10の分解斜視図である。
Figures 1A and 1B are external perspective views of the
<撮像装置10の全体構成>
撮像装置10は、開状態(図1A)から閉状態(図1B)に切り替えられる。また、撮像装置10は、閉状態(図1B)から開状態(図1A)に切り替えられる。図1A~図2に示されるように、撮像装置10は、カメラモジュール11と、ハウジング(外装ケース)12と、羽根13と、羽根駆動機構14と、照明部16と、照度計17と、フィルタユニット19(図3参照)と、コネクタ25と、メモリスロット26と、アンテナ27と、制御部31とを有する。
<Overall configuration of
The
<ハウジング12>
ハウジング12は、フロントケース120及びリアケース121から構成される。フロントケース120は、長方形又は略長方形の天井板122と、天井板122から各辺に連接する側壁板123a,123b,123c,123dとを備えている。天井板122及び側壁板123a,123b,123c,123dは、合成樹脂によって一体成形されており、側壁板123aは天井板122の一方の長辺に連接し、側壁板123bは天井板122の他方の長辺に連接している。また、側壁板123cは天井板122の一方の短辺に連接しており、側壁板123dは天井板122の他方の短辺に連接している。
<
The
尚、以下の説明では、ハウジング12のフロントケース120の方向を上方、リアケース121の方向を下方、側壁板123aの方向を前方、側壁板123bの方向を後方、側壁板123cの方向を右方、側壁板123dの方向を左方と呼ぶことがある。また、左右方向を第1方向、前後方向を第2方向と呼ぶことがある。第1方向は、後述するカメラモジュール11が有するレンズ111の光軸Lと交差する方向であり、第2方向は第1方向及び光軸Lと交差する方向である。
In the following description, the direction of the
フロントケース120の天井板122には、ハウジング12の内外に連通する円形の第1開口部125が設けられている。換言すると、第1開口部125は天井板122に設けられた貫通孔である。撮像対象物(被写体)から発せられる光(被写体光)は、第1開口部125を通してハウジング12内に取り込まれ、結像光学系に入射する。
A circular
フロントケース120の天井板122には、後述する照明部16が配置される位置に対応する位置に照明開口部126が設けられている。すなわち、照明開口部126も天井板122に設けられた貫通孔である。照明部16から出射される照明光は、照明開口部126を通過して、撮像対象物(被写体)を照明する。
A
尚、図1A~図2に示されるように、天井板122の右側に2個(一方は前側、他方は後側)と、天井板122の左側に2個(一方は前側、他方は側壁板後側)の合計4個の照明開口部126が設けられている。しかし、照明開口部126の位置は図示された位置に限定されるものではなく、照明部16の配置位置に応じて適宜決定される。また、照明開口部126の個数は4個に限定されず、3個以下でも5個以上でもよく、撮像装置10が備える照明部16の個数に応じて決定される。
As shown in FIGS. 1A to 2, there are two on the right side of the ceiling plate 122 (one on the front side and the other on the rear side) and two on the left side of the ceiling plate 122 (one on the front side and the other on the side wall plate). A total of four illumination openings 126 (on the rear side) are provided. However, the position of the illumination opening 126 is not limited to the illustrated position, but is appropriately determined according to the arrangement position of the
リアケース121はフロントケース120に固定されて、フロントケース120の底部(下方)を閉塞している。リアケース121は、例えばねじ結合によってフロントケース120に固定されている。
The
<コネクタ25>
図2に示されるように、撮像装置10は、電源ケーブルや通信ケーブル等を接続可能なコネクタ25を備えている。より特定的には、撮像装置10は、USBケーブルを接続可能な雌型のコネクタ25を備えている。コネクタ25は、リアケース121の右方の側壁板に設けられる開口部又はリアケース121の下面に設けられる開口部に臨んでいる。コネクタ25は、電源部24が設けられている基板240と電気的に接続されている。
<
2, the
<メモリスロット26>
撮像装置10は、所定の記録媒体を接続可能なメモリスロット26も備えている。より特定的には、撮像装置10は、SDメモリカードを挿抜可能なスロットを備えている。リアケース121に設けられている蓋260を開けると、メモリスロット26にSDメモリカードを抜き差しすることができる。
<
The
<カメラモジュール11>
図3は、図1Bに示される閉状態の撮像装置10のA-A線における断面図である。カメラモジュール11は、CMOSやCCD等の撮像素子(イメージセンサ)110と、レンズ111と、フィルタユニット19とを備えている。撮像素子110は、基板112に搭載されている。レンズ111は、例えば凸レンズであり、所定の曲率を有して撮像対象物(被写体)に向けて中央部(光軸Lの位置近傍)が突出する。レンズ111は、撮像素子110の上方に配置され、レンズホルダ113によって保持されている。レンズホルダ113の下方には、上記の撮像素子110が搭載された基板112が、例えばねじ結合により固定されている。
<
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the
また、撮像素子110とレンズ111との間には、フィルタユニット19が有するフィルタ部190が配置されている。フィルタ部190は、詳細を後述するように、フィルタ193を有し、撮像素子110とレンズ111との間に配置される。
Further, a
第1開口部125に入射した被写体光は、レンズ111によって撮像素子110の受光面に導かれ、集光される。すなわち、レンズ111は、撮像素子110の受光面上に撮像対象物の像をつくる光学部材(結像光学系)であるか、少なくとも光学部材の一部である。このとき、撮像素子110は、フィルタ部190を通過した被写体光を受光する。撮像素子110は、レンズ111によって結像された像の光の明暗を電荷量に変換し、変換された電荷量に応じた信号(画像信号)を出力する。
The object light incident on the
<アンテナ27>
再び図2を参照する。撮像装置10は、アンテナ27を備えており、無線LAN(Wi-Fi)によって他の機器と相互接続が可能である。例えば、撮像装置10は、撮像素子110から出力される信号(画像信号)をスマートフォンやタブレット端末等の他の機器に無線送信することができる。また、スマートフォン等の他の機器によって撮像装置10を遠隔操作することもできる。
<
Referring again to Fig. 2, the
<照明部16>
照明部16は、周囲の環境が暗い場合の撮像時(すなわち暗視モードでの撮像時)に、撮像対象物を照明する照明光を出射する。照明部16は、照明光源161と、カバー部162とを有する。照明光源161は、例えばLEDであり、後述する制御部31により制御されて、赤外域の波長を有する光(赤外線、赤外光)を発する。照明光源161は、後述する羽根駆動機構14が有するベース部材140上に配置される。
<
The
カバー部162は、例えば透光性を有する樹脂等により成形され、照明光源161の照明光の出射側(上側)に設けられる。カバー部162は、照明光源161の少なくとも上側を被覆する面を有する。カバー部162の面は、照明開口部126に嵌め込まれる。この場合、カバー部162は、面がハウジング12の天井板122の外面よりも外側(上側)に突出することがないように、取り付けられる。照明光源161から出射された照明光は、カバー部162の面を介して撮像装置10の外部に出射する。
The
図1A~図2に示されるように、撮像装置10は4個の照明部16を備えている。4個のうちの一対の照明部16は、天井板122の右側において、1個の照明部16が前側、他の1個の照明部16が後側に設けられる。他の一対の照明部16は、天井板122の左側において、1個の照明部16が前側、他の1個の照明部16が後側に設けられる。
As shown in FIGS. 1A to 2, the
尚、撮像装置10が備える照明部16は4個であるものに限られない。撮像装置10は、3個以下の照明部16を備えてもよいし、5個以上の照明部16を備えてもよい。
Note that the number of
<照度計17>
照度計17は、例えばフォトレジスタやフォトダイオードであり、撮像装置10の周囲の環境(外部環境)の光を受光する。照度計17は、詳細を後述する羽根駆動機構14のベース部材140上に配置される。照度計17は、受光された光の明暗を電荷量に変換して、電荷量に応じた信号(輝度信号)を出力する。すなわち、照度計17は、撮像装置10の周囲の環境の明るさを検出する。
<
The
<制御部31>
制御部31は、ハウジング12内の後側に配置され基板310上に搭載されている。制御部31は、例えばCPUやメモリ等によって構成され、撮像素子110が搭載された基板112と電気的に接続されている。制御部31は、例えばフラッシュメモリ等の記録媒体に予め記録されている制御プログラムを読み込んで実行することにより、撮像装置10の各部を制御するプロセッサーである。例えば、制御部31は、電源部24による撮像素子110やフィルタユニット19への電力供給を制御する。
<
The
また、制御部31は、照度計17から出力された輝度信号に基づいて、撮像装置10の外部環境が明るい場合には通常撮影モードの設定を行い、撮像装置10の外部環境が暗い場合には暗視モードの設定を行う。通常撮影モードでは、制御部31は、後述するフィルタユニット19が有する駆動機構196を制御して、第1フィルタ191をレンズ111の光軸上に位置させる。暗視モードでは、制御部31は、外部環境が暗く光量が不十分のときに、照明部16を制御して、赤外光を照明光として出射させ、この赤外光により被写体を照明させる。制御部31は、後述するフィルタユニット19が有する駆動機構196を制御して、第1フィルタ191をレンズ111の光軸上から退避させ、第2フィルタ192をレンズ111の光軸上に配置させる。
Furthermore, based on the luminance signal output from the
<羽根13及び羽根駆動機構14>
羽根駆動機構14は、ベース部材140と、アクチュエータ15とを有する。羽根駆動機構14は、羽根13を天井板122の長辺に沿う方向(第1方向)に移動させて、第1開口部125を開閉し、レンズ111に対する被写体光の入射を制御する。より特定的には、羽根駆動機構14によって羽根13は、第1開口部125を閉じる閉位置と、第1開口部125を開く開位置と、に移動される。また、閉位置における羽根13は、第1開口部125を遮蔽して、被写体光が撮像素子110へ入射することを制限する遮光部として機能する。
<
The
別の見方をすると、羽根駆動機構14は、撮像装置10の第1開口部125を開状態(図1A)から閉状態(図1B)に切り替える。また、羽根駆動機構14は、撮像装置10の第1開口部125を閉状態(図1B)から開状態(図1A)に切り替える。これにより、閉状態(図1B)ではレンズ111が被覆され、開状態(図1A)ではレンズ111が露出される。
From another perspective, the
<ベース部材140>
ベース部材140は、例えば合成樹脂によって成形され、メインベース部141とサブベース部142とにより一体成形される。メインベース部141は、レンズ111に対してハウジング12の天井板122側(上側)に位置する。サブベース部142は、メインベース部141から下方向に向けて立ち上がり、一部にリアケース121とねじ結合されるためのねじ穴が形成されている。サブベース部142がリアケース121にねじ結合により固定されることにより、ベース部材140がリアケース121に固定される。ベース部材140が上記の形状を有することにより、撮像素子110はメインベース部141に対して下側(リアケース121側)に配置される、ということができる。
<
The
メインベース部141には、レンズ111の光軸Lが通る位置を中心として、ベース部材140の上下に連通する円形の開口部143が形成される。換言すると、開口部143はメインベース部141に設けられた貫通孔である。撮像対象物(被写体)から発せられハウジング12に設けられた第1開口部125を通過した光(被写体光)は、開口部143を介してレンズ111に入射する。
A
メインベース部141には、少なくとも羽根13と、アクチュエータ15と、照明部16と、照度計17とが搭載される。羽根13と照明部16と照度計17とは、メインベース部141の上側に搭載される。照明部16は、メインベース部141のうち右側と左側に2個ずつ搭載される。照度計17は、メインベース部141上の、開口部143に対して右側に配置される。
At least the
<アクチュエータ15>
アクチュエータ15は、メインベース部141に対してリアケース121側(下側)に搭載される。換言すると、アクチュエータ15はベース部材140の内側に搭載される。アクチュエータ15は、羽根13に対して、撮像素子110が配置される側に配置される、と言うこともできる。
<
The
アクチュエータ15は、羽根13を第1方向に沿って移動させる駆動部として機能する。アクチュエータ15は、モータ151と、回転軸152と、ギヤ153とを有する。モータ151は、例えばコイル、ヨーク、マグネット等を有し、制御部31の制御に応じて電源部24から供給された電力(電流)によって回転する。モータ151は、コイルに供給される電流の向きに応じて回転方向が反転する。例えば、コイルにある向きの電流が流されると、モータ151は時計回りに回転し、コイルに逆向きの電流が流されると、モータ151は半時計回りに回転する。
The actuator 15 functions as a drive unit that moves the
回転軸152は、第2方向に沿って延び、ギヤ153と係合している。回転軸152は、モータ151の回転によって、回転駆動される。回転軸152と係合されたギヤ153は、回転軸152の回転駆動に応じて回転する。上述したように、モータ151は供給される電流の向きに応じて回転方向が反転する。このため、回転軸152及びギヤ153も同様に、モータ151に供給される電流の向きに応じて回転方向が反転する。ギヤ153は、後述する羽根13に形成されたラック部と係合されている。
The
<羽根13>
羽根13は、例えば合成樹脂又は金属材料によって成形される。羽根13は、ベース部材140のメインベース部141上に直進可能(スライド可能)に支持されている。羽根13は、第1方向を長手方向とする薄板であり、ベース部材140の上部に配置され、ベース部材140と重なっている。より特定的には、羽根13は、メインベース部141と重なっており、メインベース部141を部分的に覆っている。
<
The
羽根13には、羽根13の上下に連通する第2開口部133が形成される。換言すると、第2開口部133は羽根13に設けられた貫通孔である。第2開口部133は、羽根13が開位置のときに、天井板122に形成された第1開口部125を通過した被写体光を通過させる。
A
羽根13の下面には、複数の歯が左右方向(第1方向)に沿って配列されたラック部が設けられる。羽根13はこのラック部を介して上述したアクチュエータ15のギヤ153と係合する。ラック部は、上述したようにしてモータ151の回転に伴いギヤ153が駆動すると、その回転力を第1方向に沿った直線移動力に変換する。この結果、羽根13には第1方向への移動力が働き、羽根13は第1方向に沿って移動する。すなわち、羽根13は、ベース部材140(メインベース部141)とフロントケース120(天井板122)との間で、第1方向に移動可能(スライド可能)となっている。別の見方をすると、羽根13は、第1方向に移動することはできるが、その他の方向に移動することはできず、回転することもない。
The underside of the
<フィルタユニット19>
図4はカメラモジュール11を右前方下部から見た分解斜視図であり、図5はカメラモジュール11を左後方下部から見た分解斜視図である。尚、図4,図5においては、撮像素子110及びレンズ111が取り外された状態のカメラモジュール11が示されている。
<
Fig. 4 is an exploded perspective view of the
図4,図5に示されるように、フィルタユニット19は、カメラモジュール11内のレンズホルダ113に取り付けられている。フィルタユニット19は、撮像装置10の外部環境の明るさ(輝度)に応じて、照明部16から出射された照明光が撮像素子110へ入射することを許容しない状態と、照明光が撮像素子110へ入射することを許容する状態とを切り替える。具体的には、フィルタユニット19は、フィルタ部190と駆動機構196とを有する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
<フィルタ部190>
フィルタ部190は、レンズホルダ113の内部、すなわちレンズホルダ113に対して下方側の撮像素子110が配置される側に配置される。換言すると、レンズホルダ113は、フィルタ部190を内部に収容する収容部である。フィルタ部190は、フィルタ193と、支持板194と、保持枠195と、を有する。フィルタ193は、第1方向に沿って並んで配置される、第1フィルタ191と第2フィルタ192とを有する。第1フィルタ191は赤外線カットフィルタであり、撮像素子110に照明光(赤外光)が入射することを許容しない第1領域として機能する。第2フィルタ192はダミーレンズ等であり、撮像素子110に照明光(赤外光)が入射することを許容する第2領域として機能する。保持枠195は、フィルタ193が固定されることにより、フィルタ193を保持する部材である。支持板194は、保持枠195に保持されたフィルタ193を下方から支持する支持部材である。
<
The
<支持板194>
支持板194は、例えば金属材料により成形された薄板であり、レンズ111と撮像素子110との間に撮像素子110の撮像面と平行に配置される。このため、支持板194はレンズ111の光軸L方向の厚みを大きくすることなく、フィルタ193を支持するための十分な強度を得ることができる。支持板194には、中央部にフィルタ開口部200が形成される。フィルタ開口部200は、第1方向に沿って形成された第1フィルタ開口部201と第2フィルタ開口部202とを有する。第1フィルタ開口部201は第1方向の右方に形成され、その開口面積は第1フィルタ191の面積よりも小さい。第2フィルタ開口部202は第1方向の左方に形成され、その開口面積は第2フィルタ192よりも小さい。このため、支持板194の上面が後述するように保持枠195に保持された第1フィルタ191及び第2フィルタ192の下面と接触し、第1フィルタ191及び第2フィルタ192を下方(撮像素子110側)から支持することができる。
<
The
支持板194には、後述する保持枠195への取り付け時に用いられる固定孔203と、位置決め孔204とが形成される。図4,図5に示されるように、支持板194には3個の固定孔203a,203b,203cが形成されている。固定孔203aはフィルタ開口部200に対して第2方向の前方に形成され、固定孔203b,203cはフィルタ開口部200に対して第2方向の後方に形成される。また、固定孔203bは支持板194の第1方向の左方に形成され、固定孔203cは支持板194の第1方向の右方に形成される。尚、固定孔203の個数と位置は上記の個数と位置に限定されない。ただし、支持板194には、フィルタ開口部200に対して第2方向の一方側(前方)と他方側(後方)とのそれぞれには、少なくとも1個の固定孔203が形成されるとよい。
The
支持板194には2個の位置決め孔204a,204bが形成されている。位置決め孔204aは例えば丸穴であり、フィルタ開口部200に対して第2方向の前方に形成される。位置決め孔204bは例えば長穴であり、フィルタ開口部200に対して第2方向の後方に形成される。
Two
<保持枠195>
保持枠195は、フィルタ193を撮像素子110の撮像面と平行な面内で保持する。保持枠195は、フィルタ193が固定され、支持板194が取り付けられる取付面205と、取付面205の第2方向の一方側(前方)に形成される第1連結部206と、取付面205の第2方向の他方側(後方)に形成される第2連結部207と、遮光部208と、を有する。取付面205と、第1連結部206と、第2連結部207と、遮光部208とは、例えば合成樹脂によって一体成形される。
<
The holding
<取付面205>
取付面205は、薄板状に成形され、取付開口210と、固定ボス(第1突起)211と、位置決めボス(第2突起)212とを有する。取付開口210は、取付面205の中央部に形成される。取付開口210のうち第1方向の右方には、第1フィルタ191が嵌め込まれる。取付開口210のうち第1方向の左方には、第2フィルタ192が嵌め込まれる。第1フィルタ191及び第2フィルタ192は、周囲に流し込まれた接着剤等によって取付面205に固定される。これにより、保持枠195の取付面205と第1フィルタ191と第2フィルタ192とは、上下方向において互いに平行である。
<Mounting
The mounting
取付面205のうち取付開口210との境界となる縁部の側面には複数の凹部205aが形成される。これらの凹部205aは、第1フィルタ191及び第2フィルタ192を固定する際に流し込まれた接着剤の接着溜まりとして機能する。
A plurality of
固定ボス211は、取付面205の下面から下方に向けて突出する突起であり、段付きボス(段付き突起)である。図4,5に示されるように、取付面205には、3個の固定ボス211a,211b、211cが形成される。固定ボス211aは、取付開口210に対して第2方向の前方において、支持板194に形成された固定孔203aが形成された位置と対応する位置に形成される。固定ボス211bは、取付開口210に対して第2方向の後方において、支持板194に形成された固定孔203bが形成された位置と対応する位置に形成される。固定ボス211cは、取付開口210に対して第2方向の後方において、支持板194に形成された固定孔203cが形成された位置と対応する位置に形成される。
The fixing
位置決めボス212は、取付面205の下面から下方に向けて突出する突起である。取付面205には、2個の位置決めボス212a、212bが形成されている。位置決めボス212aは、取付開口210に対して第2方向の前方において、支持板194に形成された位置決め孔204aが形成された位置と対応する位置に形成される。位置決めボス212bは、取付開口210に対して第2方向の後方において、支持板194に形成された位置決め孔204bが形成された位置と対応する位置に形成される。
The
支持板194が取付面205に取り付けられる際には、支持板194の上方から固定ボス211と位置決めボス212とが、それぞれ対応する位置に形成された固定孔203と位置決め孔204とに挿入される。すなわち、固定ボス211aは固定孔203aに挿入され、固定ボス211bは固定孔203bに挿入され、固定ボス211cは固定孔203cに挿入される。また、位置決めボス212aは位置決め孔204aに挿入され、位置決めボス212bは位置決め孔204bに挿入される。
When the
上述したように、固定ボス211は段付きボスである。このため、固定ボス211の段部から突出する突出部が固定孔203に挿入され、段部の面(下方に向く面)は支持板194の上面と当接する。このため、支持板194は、保持枠195の取付面205から固定ボス211の段部の高さに応じた距離だけ下方に離れた位置にて、取付面205と平行に取り付けられる。すなわち、保持枠195の取付面205と支持板194とは上下方向において互いに平行である。換言すると、保持枠195により保持されるフィルタ193と、支持板194とは、上下方向において互いに平行に設けられる。
As described above, the fixed
固定ボス211の段部から突出する突出部は、固定孔203を通って支持板194の下面に突出する。この突出部が、例えば熱加締めされることにより、支持板194は取付面205(すなわち保持枠195)に固定される。
A protrusion that protrudes from the stepped portion of the fixing
また、位置決めボス212が位置決め孔に挿入されるため、支持板194が取付面205に対して光軸Lと交差する面上で回転した状態で固定されることが抑制される。すなわち、後述するように、保持枠195の移動方向と、第1フィルタ191及び第2フィルタ192の移動方向とを第1方向に沿う方向とした状態で支持板194が固定される。
In addition, because the
<第1連結部206及び第2連結部207>
第1連結部206は、保持枠195の第2方向の一方側(前方)に形成される。第1連結部206は、第1方向の前方と後方とにおいて、第1方向と直交又は略直交する面を有して保持枠195から上方に向けて立ち上がる面部206a,206bとを有する。すなわち、第1連結部206は、取付面205よりも上方に形成される。第1連結部206の面部206a,206bには、後述するように第1方向に沿って延びる第1ガイドレール304(図4,図5参照)が通過する孔が形成される。これにより、第1連結部206は第1ガイドレール304に対して移動可能に連結される。また、第1連結部206の面部206a,206bの間には、後述する駆動機構196の伝達機構306が連結される。
<
The first connecting
第2連結部207は、保持枠195の第2方向の他方側(後方)において、取付面205よりも上方に形成される。第2連結部207は、後述するように第1方向に沿って延びる第2ガイドレール305(図4,図5参照)が通過する孔が形成される。これにより、第2連結部207は第2ガイドレール305に対して移動可能に連結される。
The second connecting
上記のように第1連結部206及び第2連結部207がそれぞれ第1ガイドレール304及び第2ガイドレール305と連結することにより、保持枠195は第1方向に沿って移動可能に駆動機構196と連結する。
As described above, the first connecting
<遮光部208>
遮光部208は、第2連結部207の左側の後端部から、第1方向の左方に向けて突出する板状に形成されている。遮光部208は、後述する駆動機構196によって移動する保持枠195と共に第2ガイドレール305が延伸する方向に沿って移動する。遮光部208は、保持枠195が第1方向の左方に移動すると、レンズホルダ113の左方の側面113aに形成された貫通孔113dを通って一部がレンズホルダ113の外部に突出する。遮光部208のうちレンズホルダ113の外部に突出した部分は、後述する検出部320から出射される検出光を遮光する。
<
The
<検出部320>
図5に示されるように、検出部320は、レンズホルダ113の外壁に設けられる。具体的には、検出部320は、レンズホルダ113の左方の後方側の側面113aの後方側において、レンズホルダ113の上部壁面113cに取り付けられる。すなわち、検出部320は、レンズホルダ113の外部に設けられる。検出部320は、検出光源321と、検出光源321と前後方向に沿って対向する位置に設けられる受光部322とを有するフォトインタラプタである。検出光源321は、例えばLEDであり、赤外域の波長を有する光(赤外線、赤外光)を検出光として、受光部322に向けて第2方向へ出射する。受光部322は、例えばフォトトランジスタであり、検出光源321から出射された検出光を受光すると、受光した光量に応じた値(電流値)の電気信号を生成して、検出信号として制御部31へ出力する。
<
As shown in FIG. 5, the
検出光源321と受光部322との間を上述した保持枠195に設けられた遮光部208が通過していないときには、検出光が遮光部208より遮断されることがない。このため、受光部322は、検出光源321からの検出光を受光し、大きな電流値を検出信号として出力する。一方、検出光源321と受光部322との間を上述した保持枠195に設けられた遮光部208が通過している最中は、検出光が遮光部208より遮断され受光部322に受光されない。このため、受光部322は、小さな電流値を検出信号として出力する。これにより、制御部31において、検出信号として得られた電流値の大きさに応じて保持枠195の位置を検出することができる。
When the
<駆動機構196>
図4,図5に示されるように、駆動機構196は、収容部であるレンズホルダ113内に収容され、保持枠195に対して第2方向の前方において、取付面205(すなわち、第1フィルタ191及び第2フィルタ192)よりも上方に配置される。すなわち、駆動機構196は、レンズホルダ113の前方において、レンズ111の光軸Lに沿う方向においてレンズ111側、すなわち上方に配置される。
<Drive
4 and 5, the
駆動機構196は、駆動部300と、第1ギヤ301と、第2ギヤ302と、リードスクリュー303と、第1ガイドレール304と、第2ガイドレール305と、伝達機構306とを有する。駆動部300は、例えばステッピングモータであり、制御部31によって制御される。駆動部300のドライバに制御部31からの駆動信号(パルス信号)が入力することにより、駆動部300の回転角度や回転速度などが制御される。駆動部300の回転角度はパルス数に比例し、駆動部300の回転速度はパルス周波数に比例する。
The
第1ガイドレール304は、レンズホルダ113の左方の側面113aの前方と右方の側面113bの前方とのそれぞれに形成された取付孔に挿入されることにより、レンズホルダ113に取り付けられる。これらの取付孔は、撮像素子110の撮像面と平行又は略平行な面上、すなわちレンズ111の光軸Lと直交又は略直交する面上において、第1方向と平行又は略平行な軸線を中心として形成された孔である。このため、第1ガイドレール304は、撮像素子110の撮像面と平行又は略平行、かつ、第1方向と平行又は略平行に取り付けられる。
The
第2ガイドレール305は、レンズホルダ113の左方の側面113aの後方と右方の側面113bの後方とのそれぞれに形成された取付孔に挿入されることにより、レンズホルダ113に取り付けられる。これらの取付孔は、撮像素子110の撮像面と平行又は略平行な面上、すなわちレンズ111の光軸Lと直交又は略直交する面上において、第1方向と平行又は略平行な軸線を中心として形成された孔である。このため、第2ガイドレール305は、撮像素子110の撮像面と平行又は略平行、かつ、第1方向と平行又は略平行に取り付けられる。
The
従って、第1ガイドレール304と第2ガイドレール305とは、互いに平行又は略平行に第1方向に沿って設けられる。上述したように、第1ガイドレール304は保持枠195の第1連結部206に挿入され、第2ガイドレール305は保持枠195の第2連結部207に挿入されているので、保持枠195は、撮像素子110の撮像面と平行又は略平行に取り付けられる。また、上述したように、保持枠195の取付面205とフィルタ193とは上下方向(すなわち、レンズ111の光軸Lに沿う方向)において互いに平行又は略平行に設けられる。このため、フィルタ193とは撮像素子110の撮像面と平行又は略平行に設けられる。
Therefore, the
第1ギヤ301は、駆動部300の回転の中心である回転軸と連結している。第2ギヤ302は、第1ギヤ301と歯合している。リードスクリュー303は、第2ギヤ302の回転の中心である回転軸と接続し、第1ガイドレール304と平行又は略平行に第1方向に沿って延伸する。リードスクリュー303にはねじが形成され、第1連結部206の面部206a,206bの間に設けられた伝達機構306に形成されたねじと歯合する。
The
<駆動機構196及びフィルタ部190の動作>
制御部31に制御され駆動部300が回転すると、駆動部300の回転軸と連結された第1ギヤ301が駆動部300の回転に応じて回転する。第1ギヤ301が駆動部300によって回転すると、第1ギヤ301の回転に応じて第2ギヤ302が回転する。第2ギヤ302が第1ギヤ301の回転に応じて回転すると、リードスクリュー303は第2ギヤ302の回転に応じて回転する。
<Operation of
When the
ねじを介してリードスクリュー303と接続された伝達機構306は、リードスクリュー303が回転すると、リードスクリュー303に対して相対的に移動を行う。このとき、この伝達機構306の移動に伴って、第1連結部206は、連結している第1ガイドレール304に案内されて、第1方向に沿って移動する。この第1連結部206の移動に伴って、第2ガイドレール305と連結した保持枠195の第2連結部207が第1方向に沿って移動する。これにより、保持枠195が第1ガイドレール304及び第2ガイドレール305に案内されて、第1方向に沿って移動する。換言すると、第1ガイドレール304及び第2ガイドレール305は、保持枠195を第1方向に沿って移動可能に支持する移動支持部として機能する。
The
尚、保持枠195の移動方向は、駆動部300の回転方向を切り替えることによって変更される。例えば、駆動部300を正転させると、リードスクリュー303が時計回りに回転し、保持枠195が第1位置から第2位置へと移動する。駆動部300を逆転させると、リードスクリュー303が反時計回りに回転し、保持枠195が第2位置から第1位置へと移動する。つまり、駆動部300の回転方向を切り替えることにより、第1フィルタ191と第2フィルタ192とのうちの一方をレンズ111の光軸L上に配置することができる。
The movement direction of the holding
尚、第1位置とは第1フィルタ191がレンズ111の光軸L上に配置される位置であり、第2位置とは第2フィルタ192がレンズ111の光軸L上に配置される位置である。具体的には、通常撮影モードのときに、制御部31は駆動部300を制御して、第1フィルタ191をレンズ111の光軸L上に配置させ、赤外光が撮像素子110に入射することを抑制する。また、暗視モードのときに、制御部31は駆動部300を制御して、第2フィルタ192をレンズ111の光軸L上に配置させ、照明部16から出射された照明光である赤外光が撮像素子110に入射することを許容する。
Note that the first position is a position where the
また、上述したように、検出部320によって保持枠195の位置が検出できる。すなわち第1フィルタ191と第2フィルタ192との何れかがレンズ111の光軸L上に位置しているかを検出することが可能となる。
Further, as described above, the position of the holding
上述した実施の形態によれば以下の作用効果が得られる。 The above-described embodiment provides the following advantages:
(1)カメラモジュール11が有するフィルタ部190は、フィルタ193を保持する保持枠195と、保持枠195に取り付けられ、保持枠195に保持されたフィルタ193を支持する支持板194と、を備える。保持枠195は、レンズ111の光軸L方向に沿って延びる複数の固定ボス(第1突起)211と、支持板194が取り付けられる位置を規定する複数の位置決めボス(第2突起)212とを有する。複数の固定ボス211は段付きボス(段付き突起)であり、支持板194は複数の固定ボス211に固定されることにより保持枠195に取り付けられる。これにより、支持板194は、保持枠195の取付面205から固定ボス211の段部の高さに応じた距離だけ下方に離れた位置に、取付面205と平行に取り付けられる。すなわち、保持枠195と支持板194に支持されたフィルタ193とを簡単な構造にて上下方向(すなわち光軸Lに沿う方向)において互いに平行に設けることができる。
(1) The
(2)複数の移動支持部として機能する第1ガイドレール304及び第2ガイドレール305は、第1方向(左右方向)に沿って延び、レンズ111の光軸Lと直交する面上において第1方向と平行にレンズホルダ113に取り付けられる。これにより、第1ガイドレール304及び第2ガイドレール305のレンズホルダ113への取り付け時にその傾きを調整することにより、フィルタ部190を簡単に撮像素子110の撮像面と平行又は略平行に取り付けることができる。また、フィルタ部190を撮像素子110の撮像面と平行又は略平行に取り付けるために、保持枠195の第1方向に沿った移動を案内する第1ガイドレール304及び第2ガイドレール305を用いている。このため、フィルタ部190の取り付けのための専用の構成を必要とせず、部品点数の増加を抑制し、カメラモジュール11の小型化、軽量化に寄与することができる。
(2) The
(3)保持枠195は、第1フィルタ191及び第2フィルタ192が取り付けられる取付開口210と、取付開口210との境界となる側面に形成された凹部205aと、を有する。これにより、凹部205aは、第1フィルタ191及び第2フィルタ192の保持枠195への固定時に接着剤を用いた場合に、接着剤の接着溜まりとして機能する。すなわち、接着剤を用いることにより、第1フィルタ191及び第2フィルタ192の保持枠195への固定を確実に行うことができ、第1フィルタ191又は第2フィルタ192が保持枠195から脱落するといった不具合の発生を抑えることができる。
(3) The holding
(4)検出部320は、レンズホルダ113の外壁に設けられ、保持枠195の第1方向(左右方向)に沿った位置を検出する。検出部320は、検出光を出射する検出光源321と、検出光を受光する受光部322とを有する。検出部320は、保持枠195が有する、第1方向(左右方向)に沿って延び、レンズホルダ113の外壁に設けられた貫通孔113dを通る遮光部208が受光部322へ入射する検出光を遮光するか否かに基づいて、保持枠195の第1方向に沿った位置を検出する。これにより、レンズホルダ113の外部に設けられた検出部320から出射された検出光が、レンズホルダ113の内部に入り込むことが抑制される。すなわち、検出光がフィルタ部190を介して撮像素子110の撮像面に入射することにより、生成される画像信号に悪影響を与えることが抑制される。
(4) The
(5)駆動機構196は、レンズ111の光軸Lに沿う方向(上下方向)において、レンズ111側(上側)に配置される。これにより、レンズホルダ113の上部に形成される空間に駆動機構196を配置することによりスペースが有効に活用されて、カメラモジュール11の大型化を抑制できる。
(5) The
(6)駆動機構196は、レンズ111に対して、レンズホルダ113の第2方向の一方側(前方)に配置される。これにより、駆動機構196をレンズホルダ113の上方または下方に配置する場合と比較して、カメラモジュール11が上下方向に大型化することが抑制される。
(6) The
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these. Other embodiments that are conceivable within the scope of the technical concept of the present invention are also included within the scope of the present invention.
上述した実施の形態においては、撮像装置10は、羽根13が第1方向に移動することにより、レンズ111に対する被写体光の入射が制御される構成を備えていた。しかし、撮像装置10は、この例に限定されず、羽根13と羽根駆動機構14のアクチュエータ15とを備えていなくてもよい。すなわち、図6の外観斜視図に示されるように、撮像装置10のレンズ111がハウジング12の天井板122から常に外部に露出する構成を備えてよい。この場合も、撮像装置10は、実施の形態にて説明したカメラモジュール11を備えることができる。
In the embodiment described above, the
また、上述した実施の形態では、フィルタ部190は、第1フィルタ191と第2フィルタ192とを有するものとして説明したが、フィルタ部190が有するフィルタの個数は2個に限定されるものではない。フィルタ部190が3個以上のフィルタを切り替え可能に備えてもよい。
Further, in the embodiment described above, the
10 撮像装置、11 カメラモジュール、12 ハウジング、16 照明部、17 照度計、19 フィルタユニット、31 制御部、110 撮像素子、111 レンズ、112 基板、113 レンズホルダ、113a,113b 側面、113c 上部壁面、113d 貫通孔、190 フィルタ部、191 第1フィルタ、192 第2フィルタ、193 フィルタ、194 支持板、195 保持枠、196 駆動機構、200 フィルタ開口部、201 第1フィルタ開口部、202 第2フィルタ開口部、203,203a,203b,203c 固定孔、204,204a,204b 位置決め孔、205 取付面、205a 凹部、206 第1連結部、206a,206b 面部、207 第2連結部、208 遮光部、210 取付開口、211,211a,211b,211c 固定ボス、212,212a,212b 位置決めボス、213,214 孔、300 駆動部、301 第1ギヤ、302 第2ギヤ、303 リードスクリュー、304 第1ガイドレール、305 第2ガイドレール、306 伝達機構、320 検出部、321 検出光源、322 受光部 10 imaging device, 11 camera module, 12 housing, 16 lighting unit, 17 illuminometer, 19 filter unit, 31 control unit, 110 imaging element, 111 lens, 112 substrate, 113 lens holder, 113a, 113b side surface, 113c upper wall surface, 113d through hole, 190 filter unit, 191 first filter, 192 second filter, 193 filter, 194 support plate, 195 holding frame, 196 drive mechanism, 200 filter opening, 201 first filter opening, 202 second filter opening, 203, 203a, 203b, 203c fixing hole, 204, 204a, 204b positioning hole, 205 mounting surface, 205a recess, 206 first connecting portion, 206a, 206b surface portion, 207 Second connecting part, 208 Light shielding part, 210 Mounting opening, 211, 211a, 211b, 211c Fixing boss, 212, 212a, 212b Positioning boss, 213, 214 Hole, 300 Drive part, 301 First gear, 302 Second gear, 303 Lead screw, 304 First guide rail, 305 Second guide rail, 306 Transmission mechanism, 320 Detection part, 321 Detection light source, 322 Light receiving part
Claims (7)
前記被写体光を前記撮像素子へ導く光学部材と、
前記撮像素子と前記光学部材との間に設けられ、照明光源から出射された照明光の通過を許容しない第1領域と、前記照明光の通過を許容する第2領域とを有するフィルタと、
前記フィルタを保持する保持枠と、
前記保持枠に取り付けられ、前記保持枠に保持された前記フィルタを支持する支持部材と、を備え、
前記保持枠は、前記光学部材の光軸方向に沿って延びる複数の第1突起と、前記支持部材が取り付けられる位置を規定する複数の第2突起とを有し、
複数の前記第1突起は段付き突起であり、前記支持部材は複数の前記第1突起に固定されて前記保持枠に取り付けられる、カメラモジュール。 An image sensor that receives subject light;
an optical member that guides the subject light to the image sensor;
a filter provided between the image sensor and the optical member, the filter having a first region that does not allow passage of illumination light emitted from an illumination light source and a second region that allows passage of the illumination light;
A holding frame for holding the filter;
a support member attached to the holding frame and supporting the filter held by the holding frame,
the holding frame has a plurality of first protrusions extending along an optical axis direction of the optical member and a plurality of second protrusions defining a position where the support member is attached,
A camera module, wherein the multiple first protrusions are stepped protrusions, and the support member is fixed to the multiple first protrusions and attached to the holding frame.
前記撮像素子と、前記光学部材と、前記フィルタと、前記保持枠と、前記支持部材とを内部に収容する収容部と、
前記保持枠を前記光軸と交差する第1方向に沿って移動可能に前記収容部の内部に支持する複数の移動支持部と、を備え、
複数の前記移動支持部は、前記光軸と直交する面上において前記第1方向と平行に前記収容部に取り付けられる、カメラモジュール。 2. The camera module according to claim 1,
a housing section that houses the imaging element, the optical member, the filter, the holding frame, and the support member therein;
a plurality of movable support parts that support the holding frame inside the housing part so that the holding frame is movable along a first direction that intersects with the optical axis;
The camera module, wherein the plurality of movement support parts are attached to the housing part parallel to the first direction on a plane perpendicular to the optical axis.
前記保持枠は、前記フィルタが取り付けられる開口部と、前記開口部との境界となる側面に形成された凹部と、を有する、カメラモジュール。 The camera module according to claim 1,
The holding frame has an opening to which the filter is attached, and a recess formed in a side surface that forms a boundary with the opening.
前記収容部の外壁に設けられ、前記保持枠の前記第1方向に沿った位置を検出する検出部を備え、
前記検出部は、前記第1方向及び前記光軸と直交する第2方向へ検出光を出射する光源と、前記光源に対向して配置され、前記検出光を受光する受光部と、を有し、
前記保持枠は、前記第1方向に沿って延び、前記収容部の外壁に設けられた貫通孔を通る遮光部を有し、
前記検出部は、前記保持枠の前記第1方向に沿った移動により、前記遮光部が前記受光部へ入射する前記検出光を遮光するか否かに基づいて、前記保持枠の前記第1方向に沿った位置を検出する、カメラモジュール。 The camera module according to claim 2,
a detection unit provided on an outer wall of the storage unit and configured to detect a position of the holding frame along the first direction;
The detection unit includes a light source that emits detection light in the first direction and a second direction perpendicular to the optical axis, and a light receiving unit that is disposed opposite to the light source and receives the detection light. ,
The holding frame has a light shielding part that extends along the first direction and passes through a through hole provided in an outer wall of the accommodating part,
The detection unit determines whether or not the holding frame moves in the first direction based on whether or not the light blocking unit blocks the detection light incident on the light receiving unit by moving the holding frame in the first direction. A camera module that detects the position along.
前記保持枠を前記第1方向に沿って駆動させる駆動機構を備え、
前記駆動機構は、前記光軸に沿う方向において、前記光学部材側に配置される、カメラモジュール。 The camera module according to claim 2,
comprising a drive mechanism that drives the holding frame along the first direction,
The drive mechanism is a camera module arranged on the optical member side in a direction along the optical axis.
前記駆動機構は、前記収容部のうち、前記光学部材に対して、前記第1方向及び前記光軸と交差する第2方向の一方側に配置される、カメラモジュール。 The camera module according to claim 5,
The drive mechanism is a camera module, in which the drive mechanism is disposed on one side of the accommodating portion with respect to the optical member in a second direction intersecting the first direction and the optical axis.
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