JP3728620B2 - 撮像素子の傾き調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタルスチルカメラなどの撮像装置に用いられる撮像素子の傾き調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＣＣＤなどの撮像素子を用いたデジタルスチルカメラなどの撮像装置においては、撮像素子の画素数が増加する傾向にあるとともに、そのサイズが小さくなる傾向にある。
このような撮像装置では、撮像素子の画素数が多くなり、かつ撮像素子のサイズも小さくなるのに伴って、撮像素子の撮像面におけるレンズの焦点深度が浅くなり、レンズの光軸に対する撮像素子の撮像面の垂直度（以下、あおりという）の精度を高めないと、画像の中央部分で焦点が合っていても、画像の周辺部分で画像がぼけてしまうという問題が生じる。
【０００３】
このような問題を解消するために、従来の撮像装置では、レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整できるようになっている。
図８はその一例を示した撮像装置の要部の拡大断面図である。この撮像装置は、レンズ筐体１を備えている。このレンズ筐体１は、レンズ（図示せず）が内部に取り付けられる筒状のものであり、その像側端部（同図では右端部）には、ＣＣＤなどの撮像素子２が取り付けられた素子取付板３が複数のねじ４により取り付けられている。
【０００４】
この場合、撮像素子２は、レンズ筐体１側の光入射面に光学ローパスフィルタ５が設けられ、その反対側の裏面（同図では右側面）が素子取付板３に接着され、この状態で撮像素子２の側面に設けられた接続端子６が素子取付板３の端子挿通孔７を通して裏面側（同図では右面側）に突出している。
素子取付板３は、金属板からなり、レンズ筐体１の像側端部に設けられた凹部８内に撮像素子２を挿入させ、かつこの撮像素子２の中心をレンズ筐体１の光軸９に一致させた状態で、レンズ筐体１の像側端部に複数の傾き調整用のワッシャー部材１０を介して各ねじ４により取り付けられている。
【０００５】
複数のねじ４は、素子取付板３の複数箇所に設けられたねじ挿通孔１１を通してレンズ筐体１の像側端部に設けられた各ねじ孔１２に螺入する際、素子取付板３とレンズ筐体１の像側端部との間に傾き調整用のワッシャー部材１０をそれぞれ配置し、これら傾き調整用のワッシャー部材１０を通してレンズ筐体１の各ねじ孔１２に螺着することにより、素子取付板３をレンズ筐体１の像側端部に取り付けている。
傾き調整用のワッシャー部材１０は、複数枚のワッシャーを組み合わせたもの、あるいは予め厚さの異なるワッシャーを用意し、その厚みでレンズ筐体１の光軸９に対して素子取付板３を傾け、これにより撮像素子２の傾きを調整するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような撮像装置では、ワッシャー部材１０の厚さ単位、または用意されたワッシャーの異なる厚さの差によって調整量が決まってしまうため、微妙な調整が困難である。すなわち、ワッシャー部材１０は、コスト的な面から金属材料で構成されているため、その最小の厚みがせいぜい３０μｍ程度であり、これに対して撮像素子２に要求されるあおり調整量はその半分以下である。このため、高画素化が進めばますますあおり調整量が細かくなり、撮像素子２のあおりを正確に調整することが困難になる。
また、この撮像装置では、素子取付板３を複数のねじ４で取り付ける際、各ねじ４により素子取付板３がレンズ筐体１に締め付けられるため、各ねじ４の締め付け力によって素子取付板３やレンズ筐体１に捩じれなどの変形が生じることがあり、これによっても撮像素子２のあおりが変化するため、あおりを精度良く設定することができないという問題もある。
【０００７】
さらに、この撮像装置では、素子取付板３を複数のねじ４で取り付ける際、レンズ筐体１と素子取付板３との間に厚さの異なる複数のワッシャー部材１０を各ねじ孔１２に対応させて配置し、この状態で各ねじ４をそれぞれ取り付けなけばならないため、取付作業が面倒であるという問題もある。特に、複数のねじ４に対応する各ワッシャー部材１０のうち、いずれか１つのワッシャー部材１０の厚さを変える場合でも、全てのねじ４を取り外さなければ、１つのワッシャー部材１０を交換することができないため、傾き調整作業がきわめて煩雑で面倒である。
【０００８】
この発明の課題は、撮像素子の傾きを簡単な操作で精度良く調整できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、レンズ筐体の光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子の傾き調整装置において、
前記撮像素子が取り付けられ、前記レンズ筐体に対向する面に突起部が設けられた素子取付部材と、
この素子取付部材を前記レンズ筐体に弾力的に付勢して取り付ける付勢取付部材と、
前記素子取付部材と前記レンズ筐体との間に回転可能に配置され、かつ前記素子取付部材に対向する面に前記素子取付部材の前記突起部が当接して相対的に移動する螺旋状のカム面が設けられた調整部材と
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、付勢取付部材により素子取付部材がレンズ筐体に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより素子取付部材とレンズ筐体との間に配置された調整部材のカム面に素子取付部材の突起部が弾力的に押し付けられ、この状態で調整部材を回転させると、素子取付部材の突起部が螺旋状のカム面に当接した状態で相対的に移動し、この螺旋状のカム面の傾斜に応じて素子取付部材がレンズ筐体に対して接近離間する方向に移動するので、素子取付部材がレンズ筐体の光軸に対して傾き、これに伴って撮像素子もレンズ筐体の光軸に対して傾くので、調整部材を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子の傾きを調整することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、レンズ筐体の光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子の傾き調整装置において、
前記撮像素子が取り付けられ、かつ所定箇所にねじ孔が設けられた素子取付部材と、
この素子取付部材を前記レンズ筐体に弾力的に付勢して取り付ける付勢取付部材と、
前記素子取付部材の前記ねじ孔に螺合するねじ部に前記レンズ筐体に当接する当接部が設けられた調整部材と
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、付勢取付部材により素子取付部材がレンズ筐体に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより調整部材の当接部がレンズ筐体に弾力的に押し付けられ、この状態で素子取付部材のねじ孔にねじ部が螺合した調整部材を回転させると、その回転量に応じてねじ部が素子取付部材のねじ孔内を回転しながら相対的に移動し、素子取付部材をレンズ筐体に対して接近離間する方向に移動させるので、素子取付部材がレンズ筐体の光軸に対して傾き、これに伴って撮像素子もレンズ筐体の光軸に対して傾くので、調整部材を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子の傾きを調整することができる。
【００１３】
この場合、請求項３に記載のごとく、調整部材が複数箇所に設けられていれば、複数箇所の調整部材をそれぞれ回転させることにより、撮像素子の左右前後の傾きを微妙に調整することができ、これにより撮像素子のあおりを精度良く調整することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、図１〜図５を参照して、この発明の撮像素子の傾き調整装置の第１実施形態について説明する。なお、図８に示された従来例と同一部分には同一符号を付して説明する。
図１は傾き調整装置の拡大断面図、図２はその傾き調整装置の他の部分を示した拡大断面図、図３は図１を右側から見た裏面図である。
この傾き調整装置は、撮像素子２が取り付けられた素子取付板３をレンズ筐体１の像側端部に付勢して取り付ける付勢取付部材１５と、撮像素子２の傾きを調整する調整部材２０とを備えた構造で、これ以外は従来例と同じ構造になっている。
【００１５】
付勢取付部材１５は、図２に示すように、ねじ１６と皿ばね１７とからなり、ねじ１６を素子取付板３に設けられたねじ挿通孔１１を通してレンズ筐体１の像側端部に設けられたねじ孔１２に螺入する際、ねじ１６の頭部１６ａと素子取付板３との間に皿ばね１７を配置し、この皿ばね１７を通してねじ１６のねじ部１６ｂをレンズ筐体１のねじ孔１２に螺着することにより、皿ばね１７のばね力により素子取付板３をレンズ筐体１に対して弾力的に付勢した状態で取り付けるように構成されている。この付勢取付部材２０は、図３に示すように、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における左右両側の２か所にそれぞれ設けられている。これら付勢取付部材２０が設けられる箇所のレンズ筐体１の像側端面は、図２に示すように、素子取付板３側（同図では右側）に少し突出した構造になっている。
【００１６】
調整部材２０は、図１に示すように、レンズ筐体１の像側端面と素子取付板３との間に配置された円板部２１と、この円板部２１の一面（同図では左側面）に設けられた軸部２２と、円板部２１の他面（同図では右側面）に設けられた回転操作部２３とからなり、これらが一体に形成された構造になっている。また、この調整部材２０は、付勢取付部材１５の皿ばね１７のばね力によって円板部２１がレンズ筐体１の像側端面と素子取付板３との間に回転可能に挾まれた状態で、その軸部２２がレンズ筐体１の像側端面に設けられた軸孔１８に回転可能に挿入され、回転操作部２３が素子取付板３に設けられた操作挿通孔１９に回転自在に挿入されて素子取付板３の裏面側（同図では右面側）に突出している。
【００１７】
この場合、円板部２１の一面、つまり素子取付板３に対向する面（図１では右側面）には、図４および図５に示すように、レンズ筐体１の光軸９の方向に傾斜する螺旋状のカム面２５が形成されており、このカム面２５に対向する素子取付板３の対向面（図１では左側面）には、カム面２５に当接した状態で、カム面２５に沿って相対的に移動する突起部２６が設けられている。また、回転操作部２３は、図１に示すように、素子取付板３の操作挿通孔１９から素子取付板３の裏面側に突出し、この突出した端面に係合溝２７が設けられ、この係合溝２７にマイナスのドライバなどの工具を係合させて回すことにより、円板部２１を回転させるように構成されている。また、この調整部材２０は、図３に示すように、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における下部両側と上部中間との３か所にそれぞれ設けられている。これら調整部材２０が設けられる箇所のレンズ筐体１の像側端面は、図１に示すように、少し凹んだ構造になっている。
【００１８】
なお、素子取付板３の裏面（図１では右側面）には、図３に示すように、素子取付板３に取り付けられた撮像素子２の各接続端子６が素子取付板３の端子挿通孔７を通して半田により接合される配線基板２８が配置されている。この配線基板２８は、フィルムなどからなるフレキシブル基板であり、その所定箇所には、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における上部中間に設けられた調整部材２０の回転操作部２３が挿通して裏面側に露出する操作孔２９が設けられている。この場合、配線基板２８には、多数の配線（図示せず）が操作孔２９を避けて引き回されている。
【００１９】
このような傾き調整装置では、付勢取付部材１５の皿ばね１７のばね力により素子取付板３がレンズ筐体１に弾力的に付勢された状態で取り付けられているので、素子取付板３とレンズ筐体１との間に配置された調整部材２０の円板部２１のカム面２５に素子取付板３の突起部２６が弾力的に押し付けられる。この状態で、調整部材２０の回転操作部２３をドライバなどの工具で回転させると、調整部材２０の円板部２１が軸部２２を中心に回転し、素子取付板３の突起部２６が螺旋状のカム面２５に弾力的に当接した状態で相対的に移動し、この螺旋状のカム面２５の傾斜に応じて素子取付板３がレンズ筐体１に対して接近離間する方向に移動する。これにより、素子取付板３がレンズ筐体１の光軸９に対して傾き、これに伴って撮像素子２もレンズ筐体１の光軸９に対して傾くので、調整部材２０を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子２の傾きを調整することができる。
【００２０】
この場合、調整部材２０は、その円板部２１の一面に設けられたカム面２５におけるレンズ筐体１の光軸９の方向の変位量、つまり螺旋状のカム面２５の傾斜を予め設計通りに精度良く製作することができるので、調整部材２０の回転量に応じて素子取付板３が微小に変位する変位量を容易に設定することができ、これにより撮像素子２の傾きを微妙に調整することができ、精度の高い調整ができる。特に、調整部材２０が素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における下部両側と上部中間との３か所に設けられているので、３か所の調整部材２０の各回転量をそれぞれ調整することにより、撮像素子２の左右前後の傾きを微妙に調整することができ、これにより撮像素子２のあおりを精度良く調整することができる。
【００２１】
また、この傾き調整装置では、付勢取付部材１５の皿ばね１７のばね力により素子取付板３がレンズ筐体１に弾力的に付勢された状態で取り付けられているので、従来例のように、ねじ４の締め付け力によって素子取付板３およびレンズ筐体１が捩じれなどの変形を生じることがなく、これによっても精度の高い調整ができる。
さらに、この傾き調整装置では、従来例のように、調整のたびに素子取付板３と共に撮像素子２をレンズ筐体１から取り外す必要がなく、レンズ筐体１に素子取付板３を取り付けた状態で、調整部材２０を回転させるだけの簡単な操作で、撮像素子２の傾きを調整することができるので、モニターを見ながら、画像の周辺部分の焦点が適正になるように撮像素子２の傾きを調整することができ、このため調整作業の効率を大幅に向上させることができる。
【００２２】
［第２実施形態］
次に、図６を参照して、この発明の撮像素子の傾き調整装置の第２実施形態について説明する。この場合には、図１〜図５に示された第１実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
この傾き調整装置は、撮像素子２の傾きを調整する調整部材３０が第１実施形態と異なり、これ以外は第１実施形態と同じ構造になっている。
すなわち、この調整部材３０は、レンズ筐体１の像側端部と素子取付板３との間に回転可能に配置された円板部３１の外周面がレンズ筐体１および素子取付板３の外部側方に突出するように、円板部３１を大径に形成し、その外周面にローレット加工などによる滑り止め用の操作溝３２を形成した構造になっている。
【００２３】
この場合にも、円板部３１の一面（図６では左側面）には、レンズ筐体１の軸孔１８に回転可能に挿入する軸部２２が設けられている。また、円板部３１の他面（図６では右側面）には、素子取付板３に設けられた突起部２６が付勢取付部材１５によって弾力的に当接した状態で移動する螺旋状のカム面２５が形成されている。なお、この調整部材３０も、第１実施形態と同様、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における下部両側と上部中間との３か所にそれぞれ設けられている。
【００２４】
このような傾き調整装置では、調整部材３０の円板部３１の外周面がレンズ筐体１および素子取付板３の外部側方に突出し、この突出した外周面に滑り止め用の操作溝３２が形成されているので、第１実施形態のようにドライバなどの工具を用いずに、円板部３１の外周面を指などで操作して調整部材３０を容易に回転させることができる。このため、調整部材３０を回転させるだけの簡単な操作で、螺旋状のカム面２５の傾斜に応じて素子取付板３をレンズ筐体１に対し接近離間する方向に移動させることができるので、第１実施形態と同様、素子取付板３をレンズ筐体１の光軸９に対して傾けることができ、これに伴って撮像素子２もレンズ筐体１の光軸９に対して傾くので、撮像素子２の傾きを精度良く調整することができる。
【００２５】
また、この撮像装置では、第１実施形態のように、素子取付板３に回転操作部２３が挿入する操作挿通孔１９を設ける必要がないので、素子取付板３の剛性を確保することができるとともに、第１実施形態のように、配線基板２８に回転操作部２３を露出させるための操作孔２９を設ける必要もないので、配線基板２８の配線の引き回しが容易になり、機械的信頼性および電気的な接続信頼性を向上させることができる。
【００２６】
なお、上記第２実施形態では、調整部材３０の円板部３１の外周面にローレット加工などによる滑り止め用の操作溝３２を形成し、指などで円板部３１を回転させるように構成したが、これに限らず、例えば、円板部３１を歯車で構成し、この歯車にモータで回転する駆動歯車を噛み合わせ、モータの回転により調整部材３０を回転させるようにしても良い。このようにすれば、モータの回転を制御することにより、撮像素子２の傾き調整を自動化することができ、より一層、効率良く撮像素子２の傾きを調整することができる。
【００２７】
［第３実施形態］
次に、図７を参照して、この発明の撮像素子の傾き調整装置の第３実施形態について説明する。この場合にも、図１〜図５に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
この傾き調整装置は、撮像素子２の傾きを調整する調整部材３５が第１実施形態と異なり、これ以外は第１実施形態と同じ構造になっている。
すなわち、この調整部材３５は、素子取付板３に設けられたねじ孔３６に螺合するねじ部３７を有し、このねじ部３７の一端部（図７では左端部）にレンズ筐体１の像側端部に当接する当接部３８が設けられ、その他端部（同図では右端部）にドライバなどの工具３９が係合する係合溝２７が設けられた構造になっている。
【００２８】
この場合、当接部３８は、円板状の頭部に形成されているが、先細形状に形成してレンズ筐体１に点接触する構造であっても良い。また、素子取付板３は、付勢取付部材１５によってレンズ筐体１に向けて付勢されている。これにより、調整部材３５は、その当接部３８がレンズ筐体１の像側端部に弾力的に当接している。なお、この調整部材３５も、第１実施形態と同様、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における下部両側と上部中間との３か所にそれぞれ設けられている。
【００２９】
このような傾き調整装置では、付勢取付部材１５により素子取付板３がレンズ筐体１に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより調整部材３５の当接部３８がレンズ筐体１に弾力的に押し付けられている。この状態で、調整部材３５の係合溝２７にドライバなどの工具３９を係合させて回すことにより、調整部材３５を回転させると、その回転量に応じてねじ部３７が素子取付板３のねじ孔３６内を回転しながら相対的に移動し、素子取付板３をレンズ筐体１に対し接近離間する方向に移動させる。これにより、素子取付板３がレンズ筐体１の光軸９に対して傾き、これに伴って撮像素子２もレンズ筐体１の光軸９に対して傾くので、第１実施形態と同様、調整部材３５を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子２の傾きを調整することができる。
【００３０】
なお、上記第１〜第３実施形態およびその変形例では、付勢取付部材１５をねじ１６と皿ばね１７とで構成したが、必ずしも皿ばね１７である必要はなく、例えば、スプリングワッシャーやコイルばねなどのばね部材であっても良く、またねじ１６の頭部１６ａと素子取付板３との間に配置されて素子取付板３をレンズ筐体１に向けて弾力的に付勢するものであれば、ゴムや弾性突起などの弾性部材であっても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、付勢取付部材により素子取付部材がレンズ筐体に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより素子取付部材とレンズ筐体との間に配置された調整部材のカム面に素子取付部材の突起部が弾力的に押し付けられ、この状態で調整部材を回転させると、素子取付部材の突起部が螺旋状のカム面に当接した状態で相対的に移動し、この螺旋状のカム面の傾斜に応じて素子取付部材がレンズ筐体に対して接近離間する方向に移動するので、素子取付部材がレンズ筐体の光軸に対して傾き、これに伴って撮像素子もレンズ筐体の光軸に対して傾くので、調整部材を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子の傾きを調整することができる。
【００３２】
また、請求項２に記載の発明によれば、付勢取付部材により素子取付部材がレンズ筐体に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより調整部材の当接部がレンズ筐体に弾力的に押し付けられ、この状態で素子取付部材のねじ孔にねじ部が螺合した調整部材を回転させると、その回転量に応じてねじ部が素子取付部材のねじ孔内を回転しながら相対的に移動し、素子取付部材をレンズ筐体に対して接近離間する方向に移動させるので、素子取付部材がレンズ筐体の光軸に対して傾き、これに伴って撮像素子もレンズ筐体の光軸に対して傾くので、調整部材を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子の傾きを調整することができる。この場合、調整部材が複数箇所に設けられていれば、複数箇所の調整部材をそれぞれ回転させることにより、撮像素子の左右前後の傾きを微妙に調整することができ、これにより撮像素子のあおりを精度良く調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の撮像素子の傾き調整装置の第１実施形態を示した拡大断面図。
【図２】図１の傾き調整装置における付勢取付部材の取付部分を示した拡大断面図。
【図３】図１を右側から見た裏面図。
【図４】図１の調整部材の拡大図。
【図５】図４の斜視図。
【図６】この発明の撮像素子の傾き調整装置の第２実施形態を示した要部の拡大断面図。
【図７】この発明の撮像素子の傾き調整装置の第３実施形態を示した拡大断面図。
【図８】従来の撮像素子の傾き調整装置を示した拡大断面図。
【符号の説明】
１ レンズ筐体
２ 撮像素子
３ 素子取付板
９ 光軸
１５ 付勢取付部材
２０、３０、３５ 調整部材
２１、３１ 円板部
２５ カム面
２６ 突起部
３６ ねじ孔
３７ ねじ部
３８ 当接部
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタルスチルカメラなどの撮像装置に用いられる撮像素子の傾き調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＣＣＤなどの撮像素子を用いたデジタルスチルカメラなどの撮像装置においては、撮像素子の画素数が増加する傾向にあるとともに、そのサイズが小さくなる傾向にある。
このような撮像装置では、撮像素子の画素数が多くなり、かつ撮像素子のサイズも小さくなるのに伴って、撮像素子の撮像面におけるレンズの焦点深度が浅くなり、レンズの光軸に対する撮像素子の撮像面の垂直度（以下、あおりという）の精度を高めないと、画像の中央部分で焦点が合っていても、画像の周辺部分で画像がぼけてしまうという問題が生じる。
【０００３】
このような問題を解消するために、従来の撮像装置では、レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整できるようになっている。
図８はその一例を示した撮像装置の要部の拡大断面図である。この撮像装置は、レンズ筐体１を備えている。このレンズ筐体１は、レンズ（図示せず）が内部に取り付けられる筒状のものであり、その像側端部（同図では右端部）には、ＣＣＤなどの撮像素子２が取り付けられた素子取付板３が複数のねじ４により取り付けられている。
【０００４】
この場合、撮像素子２は、レンズ筐体１側の光入射面に光学ローパスフィルタ５が設けられ、その反対側の裏面（同図では右側面）が素子取付板３に接着され、この状態で撮像素子２の側面に設けられた接続端子６が素子取付板３の端子挿通孔７を通して裏面側（同図では右面側）に突出している。
素子取付板３は、金属板からなり、レンズ筐体１の像側端部に設けられた凹部８内に撮像素子２を挿入させ、かつこの撮像素子２の中心をレンズ筐体１の光軸９に一致させた状態で、レンズ筐体１の像側端部に複数の傾き調整用のワッシャー部材１０を介して各ねじ４により取り付けられている。
【０００５】
複数のねじ４は、素子取付板３の複数箇所に設けられたねじ挿通孔１１を通してレンズ筐体１の像側端部に設けられた各ねじ孔１２に螺入する際、素子取付板３とレンズ筐体１の像側端部との間に傾き調整用のワッシャー部材１０をそれぞれ配置し、これら傾き調整用のワッシャー部材１０を通してレンズ筐体１の各ねじ孔１２に螺着することにより、素子取付板３をレンズ筐体１の像側端部に取り付けている。
傾き調整用のワッシャー部材１０は、複数枚のワッシャーを組み合わせたもの、あるいは予め厚さの異なるワッシャーを用意し、その厚みでレンズ筐体１の光軸９に対して素子取付板３を傾け、これにより撮像素子２の傾きを調整するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような撮像装置では、ワッシャー部材１０の厚さ単位、または用意されたワッシャーの異なる厚さの差によって調整量が決まってしまうため、微妙な調整が困難である。すなわち、ワッシャー部材１０は、コスト的な面から金属材料で構成されているため、その最小の厚みがせいぜい３０μｍ程度であり、これに対して撮像素子２に要求されるあおり調整量はその半分以下である。このため、高画素化が進めばますますあおり調整量が細かくなり、撮像素子２のあおりを正確に調整することが困難になる。
また、この撮像装置では、素子取付板３を複数のねじ４で取り付ける際、各ねじ４により素子取付板３がレンズ筐体１に締め付けられるため、各ねじ４の締め付け力によって素子取付板３やレンズ筐体１に捩じれなどの変形が生じることがあり、これによっても撮像素子２のあおりが変化するため、あおりを精度良く設定することができないという問題もある。
【０００７】
さらに、この撮像装置では、素子取付板３を複数のねじ４で取り付ける際、レンズ筐体１と素子取付板３との間に厚さの異なる複数のワッシャー部材１０を各ねじ孔１２に対応させて配置し、この状態で各ねじ４をそれぞれ取り付けなけばならないため、取付作業が面倒であるという問題もある。特に、複数のねじ４に対応する各ワッシャー部材１０のうち、いずれか１つのワッシャー部材１０の厚さを変える場合でも、全てのねじ４を取り外さなければ、１つのワッシャー部材１０を交換することができないため、傾き調整作業がきわめて煩雑で面倒である。
【０００８】
この発明の課題は、撮像素子の傾きを簡単な操作で精度良く調整できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、レンズ筐体の光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子の傾き調整装置において、
前記撮像素子が取り付けられ、前記レンズ筐体に対向する面に突起部が設けられた素子取付部材と、
この素子取付部材を前記レンズ筐体に弾力的に付勢して取り付ける付勢取付部材と、
前記素子取付部材と前記レンズ筐体との間に回転可能に配置され、かつ前記素子取付部材に対向する面に前記素子取付部材の前記突起部が当接して相対的に移動する螺旋状のカム面が設けられた調整部材と
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、付勢取付部材により素子取付部材がレンズ筐体に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより素子取付部材とレンズ筐体との間に配置された調整部材のカム面に素子取付部材の突起部が弾力的に押し付けられ、この状態で調整部材を回転させると、素子取付部材の突起部が螺旋状のカム面に当接した状態で相対的に移動し、この螺旋状のカム面の傾斜に応じて素子取付部材がレンズ筐体に対して接近離間する方向に移動するので、素子取付部材がレンズ筐体の光軸に対して傾き、これに伴って撮像素子もレンズ筐体の光軸に対して傾くので、調整部材を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子の傾きを調整することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、レンズ筐体の光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子の傾き調整装置において、
前記撮像素子が取り付けられ、かつ所定箇所にねじ孔が設けられた素子取付部材と、
この素子取付部材を前記レンズ筐体に弾力的に付勢して取り付ける付勢取付部材と、
前記素子取付部材の前記ねじ孔に螺合するねじ部に前記レンズ筐体に当接する当接部が設けられた調整部材と
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、付勢取付部材により素子取付部材がレンズ筐体に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより調整部材の当接部がレンズ筐体に弾力的に押し付けられ、この状態で素子取付部材のねじ孔にねじ部が螺合した調整部材を回転させると、その回転量に応じてねじ部が素子取付部材のねじ孔内を回転しながら相対的に移動し、素子取付部材をレンズ筐体に対して接近離間する方向に移動させるので、素子取付部材がレンズ筐体の光軸に対して傾き、これに伴って撮像素子もレンズ筐体の光軸に対して傾くので、調整部材を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子の傾きを調整することができる。
【００１３】
この場合、請求項３に記載のごとく、調整部材が複数箇所に設けられていれば、複数箇所の調整部材をそれぞれ回転させることにより、撮像素子の左右前後の傾きを微妙に調整することができ、これにより撮像素子のあおりを精度良く調整することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、図１〜図５を参照して、この発明の撮像素子の傾き調整装置の第１実施形態について説明する。なお、図８に示された従来例と同一部分には同一符号を付して説明する。
図１は傾き調整装置の拡大断面図、図２はその傾き調整装置の他の部分を示した拡大断面図、図３は図１を右側から見た裏面図である。
この傾き調整装置は、撮像素子２が取り付けられた素子取付板３をレンズ筐体１の像側端部に付勢して取り付ける付勢取付部材１５と、撮像素子２の傾きを調整する調整部材２０とを備えた構造で、これ以外は従来例と同じ構造になっている。
【００１５】
付勢取付部材１５は、図２に示すように、ねじ１６と皿ばね１７とからなり、ねじ１６を素子取付板３に設けられたねじ挿通孔１１を通してレンズ筐体１の像側端部に設けられたねじ孔１２に螺入する際、ねじ１６の頭部１６ａと素子取付板３との間に皿ばね１７を配置し、この皿ばね１７を通してねじ１６のねじ部１６ｂをレンズ筐体１のねじ孔１２に螺着することにより、皿ばね１７のばね力により素子取付板３をレンズ筐体１に対して弾力的に付勢した状態で取り付けるように構成されている。この付勢取付部材２０は、図３に示すように、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における左右両側の２か所にそれぞれ設けられている。これら付勢取付部材２０が設けられる箇所のレンズ筐体１の像側端面は、図２に示すように、素子取付板３側（同図では右側）に少し突出した構造になっている。
【００１６】
調整部材２０は、図１に示すように、レンズ筐体１の像側端面と素子取付板３との間に配置された円板部２１と、この円板部２１の一面（同図では左側面）に設けられた軸部２２と、円板部２１の他面（同図では右側面）に設けられた回転操作部２３とからなり、これらが一体に形成された構造になっている。また、この調整部材２０は、付勢取付部材１５の皿ばね１７のばね力によって円板部２１がレンズ筐体１の像側端面と素子取付板３との間に回転可能に挾まれた状態で、その軸部２２がレンズ筐体１の像側端面に設けられた軸孔１８に回転可能に挿入され、回転操作部２３が素子取付板３に設けられた操作挿通孔１９に回転自在に挿入されて素子取付板３の裏面側（同図では右面側）に突出している。
【００１７】
この場合、円板部２１の一面、つまり素子取付板３に対向する面（図１では右側面）には、図４および図５に示すように、レンズ筐体１の光軸９の方向に傾斜する螺旋状のカム面２５が形成されており、このカム面２５に対向する素子取付板３の対向面（図１では左側面）には、カム面２５に当接した状態で、カム面２５に沿って相対的に移動する突起部２６が設けられている。また、回転操作部２３は、図１に示すように、素子取付板３の操作挿通孔１９から素子取付板３の裏面側に突出し、この突出した端面に係合溝２７が設けられ、この係合溝２７にマイナスのドライバなどの工具を係合させて回すことにより、円板部２１を回転させるように構成されている。また、この調整部材２０は、図３に示すように、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における下部両側と上部中間との３か所にそれぞれ設けられている。これら調整部材２０が設けられる箇所のレンズ筐体１の像側端面は、図１に示すように、少し凹んだ構造になっている。
【００１８】
なお、素子取付板３の裏面（図１では右側面）には、図３に示すように、素子取付板３に取り付けられた撮像素子２の各接続端子６が素子取付板３の端子挿通孔７を通して半田により接合される配線基板２８が配置されている。この配線基板２８は、フィルムなどからなるフレキシブル基板であり、その所定箇所には、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における上部中間に設けられた調整部材２０の回転操作部２３が挿通して裏面側に露出する操作孔２９が設けられている。この場合、配線基板２８には、多数の配線（図示せず）が操作孔２９を避けて引き回されている。
【００１９】
このような傾き調整装置では、付勢取付部材１５の皿ばね１７のばね力により素子取付板３がレンズ筐体１に弾力的に付勢された状態で取り付けられているので、素子取付板３とレンズ筐体１との間に配置された調整部材２０の円板部２１のカム面２５に素子取付板３の突起部２６が弾力的に押し付けられる。この状態で、調整部材２０の回転操作部２３をドライバなどの工具で回転させると、調整部材２０の円板部２１が軸部２２を中心に回転し、素子取付板３の突起部２６が螺旋状のカム面２５に弾力的に当接した状態で相対的に移動し、この螺旋状のカム面２５の傾斜に応じて素子取付板３がレンズ筐体１に対して接近離間する方向に移動する。これにより、素子取付板３がレンズ筐体１の光軸９に対して傾き、これに伴って撮像素子２もレンズ筐体１の光軸９に対して傾くので、調整部材２０を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子２の傾きを調整することができる。
【００２０】
この場合、調整部材２０は、その円板部２１の一面に設けられたカム面２５におけるレンズ筐体１の光軸９の方向の変位量、つまり螺旋状のカム面２５の傾斜を予め設計通りに精度良く製作することができるので、調整部材２０の回転量に応じて素子取付板３が微小に変位する変位量を容易に設定することができ、これにより撮像素子２の傾きを微妙に調整することができ、精度の高い調整ができる。特に、調整部材２０が素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における下部両側と上部中間との３か所に設けられているので、３か所の調整部材２０の各回転量をそれぞれ調整することにより、撮像素子２の左右前後の傾きを微妙に調整することができ、これにより撮像素子２のあおりを精度良く調整することができる。
【００２１】
また、この傾き調整装置では、付勢取付部材１５の皿ばね１７のばね力により素子取付板３がレンズ筐体１に弾力的に付勢された状態で取り付けられているので、従来例のように、ねじ４の締め付け力によって素子取付板３およびレンズ筐体１が捩じれなどの変形を生じることがなく、これによっても精度の高い調整ができる。
さらに、この傾き調整装置では、従来例のように、調整のたびに素子取付板３と共に撮像素子２をレンズ筐体１から取り外す必要がなく、レンズ筐体１に素子取付板３を取り付けた状態で、調整部材２０を回転させるだけの簡単な操作で、撮像素子２の傾きを調整することができるので、モニターを見ながら、画像の周辺部分の焦点が適正になるように撮像素子２の傾きを調整することができ、このため調整作業の効率を大幅に向上させることができる。
【００２２】
［第２実施形態］
次に、図６を参照して、この発明の撮像素子の傾き調整装置の第２実施形態について説明する。この場合には、図１〜図５に示された第１実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
この傾き調整装置は、撮像素子２の傾きを調整する調整部材３０が第１実施形態と異なり、これ以外は第１実施形態と同じ構造になっている。
すなわち、この調整部材３０は、レンズ筐体１の像側端部と素子取付板３との間に回転可能に配置された円板部３１の外周面がレンズ筐体１および素子取付板３の外部側方に突出するように、円板部３１を大径に形成し、その外周面にローレット加工などによる滑り止め用の操作溝３２を形成した構造になっている。
【００２３】
この場合にも、円板部３１の一面（図６では左側面）には、レンズ筐体１の軸孔１８に回転可能に挿入する軸部２２が設けられている。また、円板部３１の他面（図６では右側面）には、素子取付板３に設けられた突起部２６が付勢取付部材１５によって弾力的に当接した状態で移動する螺旋状のカム面２５が形成されている。なお、この調整部材３０も、第１実施形態と同様、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における下部両側と上部中間との３か所にそれぞれ設けられている。
【００２４】
このような傾き調整装置では、調整部材３０の円板部３１の外周面がレンズ筐体１および素子取付板３の外部側方に突出し、この突出した外周面に滑り止め用の操作溝３２が形成されているので、第１実施形態のようにドライバなどの工具を用いずに、円板部３１の外周面を指などで操作して調整部材３０を容易に回転させることができる。このため、調整部材３０を回転させるだけの簡単な操作で、螺旋状のカム面２５の傾斜に応じて素子取付板３をレンズ筐体１に対し接近離間する方向に移動させることができるので、第１実施形態と同様、素子取付板３をレンズ筐体１の光軸９に対して傾けることができ、これに伴って撮像素子２もレンズ筐体１の光軸９に対して傾くので、撮像素子２の傾きを精度良く調整することができる。
【００２５】
また、この撮像装置では、第１実施形態のように、素子取付板３に回転操作部２３が挿入する操作挿通孔１９を設ける必要がないので、素子取付板３の剛性を確保することができるとともに、第１実施形態のように、配線基板２８に回転操作部２３を露出させるための操作孔２９を設ける必要もないので、配線基板２８の配線の引き回しが容易になり、機械的信頼性および電気的な接続信頼性を向上させることができる。
【００２６】
なお、上記第２実施形態では、調整部材３０の円板部３１の外周面にローレット加工などによる滑り止め用の操作溝３２を形成し、指などで円板部３１を回転させるように構成したが、これに限らず、例えば、円板部３１を歯車で構成し、この歯車にモータで回転する駆動歯車を噛み合わせ、モータの回転により調整部材３０を回転させるようにしても良い。このようにすれば、モータの回転を制御することにより、撮像素子２の傾き調整を自動化することができ、より一層、効率良く撮像素子２の傾きを調整することができる。
【００２７】
［第３実施形態］
次に、図７を参照して、この発明の撮像素子の傾き調整装置の第３実施形態について説明する。この場合にも、図１〜図５に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
この傾き調整装置は、撮像素子２の傾きを調整する調整部材３５が第１実施形態と異なり、これ以外は第１実施形態と同じ構造になっている。
すなわち、この調整部材３５は、素子取付板３に設けられたねじ孔３６に螺合するねじ部３７を有し、このねじ部３７の一端部（図７では左端部）にレンズ筐体１の像側端部に当接する当接部３８が設けられ、その他端部（同図では右端部）にドライバなどの工具３９が係合する係合溝２７が設けられた構造になっている。
【００２８】
この場合、当接部３８は、円板状の頭部に形成されているが、先細形状に形成してレンズ筐体１に点接触する構造であっても良い。また、素子取付板３は、付勢取付部材１５によってレンズ筐体１に向けて付勢されている。これにより、調整部材３５は、その当接部３８がレンズ筐体１の像側端部に弾力的に当接している。なお、この調整部材３５も、第１実施形態と同様、素子取付板３およびレンズ筐体１の像側端面における下部両側と上部中間との３か所にそれぞれ設けられている。
【００２９】
このような傾き調整装置では、付勢取付部材１５により素子取付板３がレンズ筐体１に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより調整部材３５の当接部３８がレンズ筐体１に弾力的に押し付けられている。この状態で、調整部材３５の係合溝２７にドライバなどの工具３９を係合させて回すことにより、調整部材３５を回転させると、その回転量に応じてねじ部３７が素子取付板３のねじ孔３６内を回転しながら相対的に移動し、素子取付板３をレンズ筐体１に対し接近離間する方向に移動させる。これにより、素子取付板３がレンズ筐体１の光軸９に対して傾き、これに伴って撮像素子２もレンズ筐体１の光軸９に対して傾くので、第１実施形態と同様、調整部材３５を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子２の傾きを調整することができる。
【００３０】
なお、上記第１〜第３実施形態およびその変形例では、付勢取付部材１５をねじ１６と皿ばね１７とで構成したが、必ずしも皿ばね１７である必要はなく、例えば、スプリングワッシャーやコイルばねなどのばね部材であっても良く、またねじ１６の頭部１６ａと素子取付板３との間に配置されて素子取付板３をレンズ筐体１に向けて弾力的に付勢するものであれば、ゴムや弾性突起などの弾性部材であっても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、付勢取付部材により素子取付部材がレンズ筐体に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより素子取付部材とレンズ筐体との間に配置された調整部材のカム面に素子取付部材の突起部が弾力的に押し付けられ、この状態で調整部材を回転させると、素子取付部材の突起部が螺旋状のカム面に当接した状態で相対的に移動し、この螺旋状のカム面の傾斜に応じて素子取付部材がレンズ筐体に対して接近離間する方向に移動するので、素子取付部材がレンズ筐体の光軸に対して傾き、これに伴って撮像素子もレンズ筐体の光軸に対して傾くので、調整部材を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子の傾きを調整することができる。
【００３２】
また、請求項２に記載の発明によれば、付勢取付部材により素子取付部材がレンズ筐体に弾力的に付勢されて取り付けられ、これにより調整部材の当接部がレンズ筐体に弾力的に押し付けられ、この状態で素子取付部材のねじ孔にねじ部が螺合した調整部材を回転させると、その回転量に応じてねじ部が素子取付部材のねじ孔内を回転しながら相対的に移動し、素子取付部材をレンズ筐体に対して接近離間する方向に移動させるので、素子取付部材がレンズ筐体の光軸に対して傾き、これに伴って撮像素子もレンズ筐体の光軸に対して傾くので、調整部材を回転させるだけの簡単な操作で精度良く撮像素子の傾きを調整することができる。この場合、調整部材が複数箇所に設けられていれば、複数箇所の調整部材をそれぞれ回転させることにより、撮像素子の左右前後の傾きを微妙に調整することができ、これにより撮像素子のあおりを精度良く調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の撮像素子の傾き調整装置の第１実施形態を示した拡大断面図。
【図２】図１の傾き調整装置における付勢取付部材の取付部分を示した拡大断面図。
【図３】図１を右側から見た裏面図。
【図４】図１の調整部材の拡大図。
【図５】図４の斜視図。
【図６】この発明の撮像素子の傾き調整装置の第２実施形態を示した要部の拡大断面図。
【図７】この発明の撮像素子の傾き調整装置の第３実施形態を示した拡大断面図。
【図８】従来の撮像素子の傾き調整装置を示した拡大断面図。
【符号の説明】
１ レンズ筐体
２ 撮像素子
３ 素子取付板
９ 光軸
１５ 付勢取付部材
２０、３０、３５ 調整部材
２１、３１ 円板部
２５ カム面
２６ 突起部
３６ ねじ孔
３７ ねじ部
３８ 当接部
Claims (3)
- レンズ筐体の光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子の傾き調整装置において、
前記撮像素子が取り付けられ、前記レンズ筐体に対向する面に突起部が設けられた素子取付部材と、
この素子取付部材を前記レンズ筐体に弾力的に付勢して取り付ける付勢取付部材と、
前記素子取付部材と前記レンズ筐体との間に回転可能に配置され、かつ前記素子取付部材に対向する面に前記素子取付部材の前記突起部が当接して相対的に移動する螺旋状のカム面が設けられた調整部材と
を備えたことを特徴とする撮像素子の傾き調整装置。 - レンズ筐体の光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子の傾き調整装置において、
前記撮像素子が取り付けられ、かつ所定箇所にねじ孔が設けられた素子取付部材と、
この素子取付部材を前記レンズ筐体に弾力的に付勢して取り付ける付勢取付部材と、
前記素子取付部材の前記ねじ孔に螺合するねじ部に前記レンズ筐体に当接する当接部が設けられた調整部材と
を備えたことを特徴とする撮像素子の傾き調整装置。 - 前記調整部材は、複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像素子の傾き調整装置。
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