JP6147096B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に設けられた撮像素子の取付け機構に関する。 The present invention relates to an image sensor mounting mechanism provided in an imaging apparatus.
デジタルカメラ等の撮像装置では、レンズ鏡筒等に含まれる光学系により結像された被写体の像は、CMOSセンサ等の撮像素子で電気信号に変換される。そして、この撮像装置では、変換された電気信号は、画像処理用ICや画像処理用CPUが搭載された本体側に送信されて使用される。 In an imaging apparatus such as a digital camera, an object image formed by an optical system included in a lens barrel or the like is converted into an electrical signal by an imaging element such as a CMOS sensor. In this imaging apparatus, the converted electrical signal is transmitted to the main body on which the image processing IC and the image processing CPU are mounted.
ここで、レンズ鏡筒等に含まれる光学系には、レンズやレンズ保持部材の倒れや位置ずれが製造誤差により存在するので、この光学系の結像面は、この光学系の光軸に対して傾くことがある。また、CMOSセンサ等の撮像素子についても、その撮像面には、製造誤差により、この光軸に対する傾きが存在する。 Here, in an optical system included in a lens barrel or the like, a lens or a lens holding member is tilted or misaligned due to a manufacturing error. Therefore, the imaging surface of the optical system is not aligned with the optical axis of the optical system. May tilt. In addition, an imaging element such as a CMOS sensor also has an inclination with respect to the optical axis on the imaging surface due to manufacturing errors.
そのため、光学系の結像面の傾きと撮像素子の撮像面の傾きとの組み合わせによっては、撮像装置により撮影された画像の中心部とこの画像の周辺部とで、焦点距離の設計値からのずれ量が異なってしまうことがある。このため、画像の中心部で焦点を合わせても、この画像の周辺部で焦点のずれが残ってしまい、この周辺部がぼけた画像となる。 Therefore, depending on the combination of the tilt of the imaging plane of the optical system and the tilt of the image pickup surface of the image sensor, the center of the image photographed by the image pickup device and the peripheral portion of this image may differ from the design value of the focal length. The amount of deviation may be different. For this reason, even when focusing is performed at the center of the image, a focus shift remains in the peripheral portion of the image, and the peripheral portion is blurred.
更に、画像の周辺部の焦点距離のずれ量は、この画像の中心に対して非対称性が強くなることがある。そして、この非対称性が強くなるほど、画像の周辺部において、画像のぼけが目立ち、片ぼけと呼ばれる状態となる。 Further, the amount of shift in the focal length of the peripheral portion of the image may become strongly asymmetric with respect to the center of the image. As the asymmetry becomes stronger, the blur of the image becomes more conspicuous in the peripheral portion of the image, and a state called a one-side blur is obtained.
そこで、従来、光学系の光軸に対する撮像素子の傾きをピッチ方向とヨー方向に調整することにより、光学系の結像面の傾きと撮像素子の撮像面の傾きとを揃える、「おあり調整」と呼ばれる光学調整方法が提案されている。 Therefore, conventionally, by adjusting the tilt of the image sensor relative to the optical axis of the optical system in the pitch direction and the yaw direction, the tilt of the image plane of the optical system and the tilt of the image plane of the image sensor are aligned. Has been proposed.
特許文献1には、レンズ鏡筒と、撮像素子と、この撮像素子が取り付けられた保持板と、が設けられた撮像装置が開示されている。この撮像装置は、レンズ鏡筒と保持板との間に弾性部材が配置された状態で、このレンズ鏡筒にこの保持板を3箇所でねじ締めする構成であり、このねじ締めの量により、この撮像素子の傾きを調整するものである。 Patent Document 1 discloses an image pickup apparatus provided with a lens barrel, an image pickup element, and a holding plate to which the image pickup element is attached. This imaging device has a configuration in which the holding plate is screwed to the lens barrel at three positions in a state where the elastic member is disposed between the lens barrel and the holding plate. The inclination of the image sensor is adjusted.
そして、この撮像装置では、レンズ鏡筒と保持板との間に挟まれた弾性部材により、この保持板をこのレンズ鏡筒から離間する方向に付勢する付勢力が発生する。この付勢力により、保持板は、ねじを緩めた箇所で、レンズ鏡筒から離間する方向に微小量だけ移動する。 In this imaging apparatus, an urging force that urges the holding plate in a direction away from the lens barrel is generated by an elastic member sandwiched between the lens barrel and the holding plate. By this urging force, the holding plate moves by a minute amount in the direction away from the lens barrel at the position where the screw is loosened.
そのため、3箇所のねじ締め量を調整することで、レンズ鏡筒に対して保持板をパン方向、チルト方向に傾けることが可能となり、この保持板と一体である撮像素子の撮像面の傾きを調整することが可能となる。 Therefore, it is possible to tilt the holding plate with respect to the lens barrel in the pan direction and the tilt direction by adjusting the screw tightening amount at three locations, and the inclination of the imaging surface of the image sensor integrated with the holding plate can be adjusted. It becomes possible to adjust.
ここで、一般に、撮像装置に設けられた撮像素子のあおり調整を行う際は、レンズ鏡筒を調整用工具に固定し、この撮像装置から設計間隔だけ離されて配置された評価用チャートを、この撮像装置で撮影する。そして、この撮影された評価用チャートの撮影画像の周辺部の4隅などにおける解像度やコントラスト値を確認しながら、ねじ締め量の調整を行う。 Here, in general, when performing tilt adjustment of the image sensor provided in the imaging device, the lens barrel is fixed to the adjustment tool, and an evaluation chart arranged at a design interval away from the imaging device, Shoot with this imaging device. Then, the screw tightening amount is adjusted while checking the resolution and contrast values at the four corners of the periphery of the photographed image of the photographed evaluation chart.
また、撮像素子のあおり調整後に撮像素子の位置を固定する方法としては、レンズ鏡筒と保持板とを保持板の外周部に接着剤を塗布して固定する方法や、ねじ自体に接着剤を塗布して保持板とねじとを固定する方法が知られている。 In addition, as a method of fixing the position of the image pickup element after adjusting the tilt of the image pickup element, a method of fixing the lens barrel and the holding plate by applying an adhesive to the outer peripheral portion of the holding plate, or an adhesive on the screw itself. A method of applying and fixing a holding plate and a screw is known.
撮像装置のあおり調整作業を行う場合としては、撮像装置のレンズ鏡筒の光軸が水平となる姿勢で行う場合や、このレンズ鏡筒の光軸が垂直となる姿勢で行う場合があった。 When the tilt adjustment operation of the imaging apparatus is performed, there is a case where the optical axis of the lens barrel of the imaging apparatus is horizontal, or an attitude where the optical axis of the lens barrel is vertical.
しかしながら、撮像装置の光軸が垂直となる姿勢であおり調整作業を行う場合には、レンズ鏡筒と評価用チャートとを設計間隔だけ離すために、調整用工具にレンズ鏡筒だけでなく評価用チャートも取り付ける必要があった。また、レンズ鏡筒の画角範囲が広角な場合には、このあおり調整作業に使用される評価用チャートには、この画角範囲をカバーする大きさが求められるので、この評価用チャートは、大型化する。 However, when the adjustment is performed when the optical axis of the imaging device is vertical, in order to separate the lens barrel from the evaluation chart by the design interval, not only the lens barrel but also the evaluation tool It was also necessary to attach a chart. In addition, when the field angle range of the lens barrel is wide, the evaluation chart used for the tilt adjustment work is required to have a size that covers this field angle range. Increase in size.
そのため、レンズ鏡筒の画角範囲が広角な場合には、撮像装置の光軸が垂直となる姿勢であおり調整を行うと調整用工具が大型化してしまうので、調整用工具の配置のスペースや、構造の簡易さからこの光軸が水平となる姿勢であおり調整を行うのが望ましかった。 For this reason, when the field angle range of the lens barrel is wide, the optical axis of the image pickup device is in a vertical posture, and adjustment will increase the size of the adjustment tool. Because of the simplicity of the structure, this optical axis is in a horizontal posture, and it was desirable to perform adjustment.
しかしながら、この光軸が水平となる姿勢であおり調整作業を行う場合、保持板の外周部に接着剤を塗布する方法や、ねじ自体に接着剤を塗布する方法では重力の影響を受け、接着剤が硬化するまでに接着剤が垂れていき作業性が悪いという問題があった。 However, when this optical axis is horizontal and adjustment is performed, the adhesive is applied to the outer periphery of the holding plate and the adhesive is applied to the screw itself. There was a problem that the adhesive dropped before the resin hardened and the workability was poor.
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものである。すなわち、撮像光学系の光軸が水平となる姿勢で撮像素子のあおり調整を行う場合に、このあおり調整後にこの撮像素子の位置を固定するための接着作業の作業性を改善することができる撮像装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above points. That is, when performing tilt adjustment of the image sensor in a posture in which the optical axis of the image pickup optical system is horizontal, imaging that can improve the workability of the bonding work for fixing the position of the image sensor after the tilt adjustment A device is provided.
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像光学系を含むレンズ鏡筒と、前記撮像光学系により結像された被写体の像を撮像する撮像素子と、前記撮像光学系の光軸に対し、前記撮像素子の傾きを調整する調整部と、前記レンズ鏡筒の上方に設けられた上方接着部であって、前記調整部で傾きを調整された撮像素子を前記レンズ鏡筒に固定するために、接着剤が塗布される上方接着部と、前記レンズ鏡筒の下方に設けられた下方接着部であって、前記調整部で傾きを調整された撮像素子を前記レンズ鏡筒に固定するために、接着剤が塗布される下方接着部と、を備えた撮像装置であって、前記上方接着部は、前記撮像光学系の光軸方向において前記撮像素子よりも被写体側に設けられ、前記下方接着部は、前記撮像光学系の光軸方向において前記撮像素子よりも被写体とは反対側に設けられ、前記上方接着部および前記下方接着部のそれぞれの接着剤が塗布される塗布面はともに、上向きであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes a lens barrel including an imaging optical system, an imaging element that captures an image of a subject formed by the imaging optical system, and light from the imaging optical system. An adjustment unit that adjusts the tilt of the image sensor with respect to an axis, and an upper adhesive portion that is provided above the lens barrel, and the image sensor whose tilt is adjusted by the adjustment unit is attached to the lens barrel. In order to fix, the upper adhesive part to which the adhesive is applied, and the lower adhesive part provided below the lens barrel, the imaging element whose inclination is adjusted by the adjustment part is attached to the lens barrel. An imaging device including a lower adhesive portion to which an adhesive is applied for fixing, wherein the upper adhesive portion is provided closer to the subject than the imaging element in the optical axis direction of the imaging optical system. The lower adhesive portion is an optical axis direction of the imaging optical system. Than said imaging device and an object provided on the opposite side, the coated surface of each of the adhesive of the upper bonding portion and the lower bonding portion is applied together, characterized in that is upward in.
本発明によれば、撮像光学系の光軸が水平となる姿勢で撮像素子のあおり調整を行う場合に、このあおり調整後にこの撮像素子の位置を固定するための接着作業の作業性を改善することができる撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, when the tilt adjustment of the image pickup element is performed in a posture in which the optical axis of the image pickup optical system is horizontal, the workability of the bonding work for fixing the position of the image pickup element after the tilt adjustment is improved. An imaging device that can be provided can be provided.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図2は、本実施形態における撮像装置の断面図である。また、図3は、本実施形態における撮像装置の分解斜視図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the imaging apparatus in the present embodiment. FIG. 3 is an exploded perspective view of the imaging apparatus according to the present embodiment.
図2および図3に示すように、本実施形態における撮像装置では、レンズ鏡筒1は、使用時の被写体方向(この撮像装置により撮影される被写体側)からレンズホルダ2に対して取り付けられる。また、レンズホルダ2には、被写体と対向する方向(被写体側)から、光学素子7、センサゴム8、撮像素子ユニット6の順に取り付けられる。ここで、この撮像素子ユニット6は、3本のねじ9により、レンズホルダ2に保持される。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the imaging device according to the present embodiment, the lens barrel 1 is attached to the
ここで、撮像素子ユニット6について、図4を用いて詳述する。この図4は、本実施形態における撮像素子ユニット6の構成を説明するための斜視図である。ここで、図4(a)は、被写体側から見た(撮像素子3側から見た)撮像素子ユニット6の斜視図である。また、図4(b)は、被写体とは反対側から見た(撮像素子基板4側から見た)撮像素子ユニット6の斜視図である。
Here, the
図4において、撮像素子3、撮像素子基板4および保持板5は、撮像素子ユニット6を構成する。撮像素子3は、保持板5に対して接着されることで固定される。また、撮像素子3は、この撮像素子3に設けられた端子3aが半田付けされることで、撮像素子基板4に実装される。なお、本実施形態における撮像素子基板4は、撮像素子3を保持する保持部材に相当する。
In FIG. 4, the
図4(a)に示すように、保持板5には、レンズホルダ2との位置決め穴5a、振れ止め溝5bと、ねじ9が挿入されるための3つの貫通穴5cと、作業用穴5dと、作業用穴5eとが設けられている。作業用穴5dには、端子3aの一方が挿入され、作業用穴5eには、端子3aの他方が挿入される。そして、端子3aは、作業用穴5dおよび作業用穴5eに挿入された状態で、撮像素子基板4に実装される。
As shown in FIG. 4 (a), the holding
つまり、作業用穴5dおよび作業用穴5eは、端子3aを撮像素子基板4に半田付けする作業のためのものであり、端子3aと干渉しないように端子3aの周囲に形成された穴である。ここで、位置決め穴5a、振れ止め溝5b、および貫通穴5cは、作業用穴5d、5eの外側に配置される。これは、この半田付けの作業のために必要だからである。
That is, the
また、3つの貫通穴5cのうちの1つと位置決め穴5aとは、レンズ鏡筒1に含まれるレンズの光軸と直交する平面において、このレンズの光軸を通る直線上、且つこの光軸を挟んで、この光軸に対して線対称になるように、配置されるのが望ましい。これは、あおり調整時の保持板5の傾きによる、撮像素子3の撮像面の中心の、このレンズの光軸上からの位置ずれを低減するためである。
Further, one of the three through
更に、3箇所のねじ締め量に対する保持板5の傾きの変化量を均等化するために、3つの貫通穴5cのうち2つを、レンズ鏡筒1が含むレンズの光軸を通る直線に対し、線対称に配置することで、3つの貫通穴5cの夫々の光軸からの距離を同一にするのが望ましい。
Further, in order to equalize the amount of change in the inclination of the holding
なお、このレンズの光軸を通る直線とは、図4(a)において、一点鎖線で示した直線である。 The straight line passing through the optical axis of this lens is a straight line indicated by a one-dot chain line in FIG.
また、図4(b)に示すように、撮像素子基板4は、電子部品が実装されており、電気信号化された画像情報の送信や電力供給を、コネクタ4aからフレキシブルプリント基板や細線同軸ケーブルを通して、撮像装置の本体側と行う。
As shown in FIG. 4B, the image
撮像素子ユニット6のレンズホルダ2に対する固定は、保持板5をレンズホルダ2にねじ9でねじ締めすることで行う。そのため、撮像素子基板4には、ねじ9によるねじ締め用のスペースを設けるために、撮像素子基板4とねじ9とが干渉しないように切り欠かれた切欠き部4b、4c、4dが設けられている。
The
ここで、再び、図2および図3を用いた説明に戻る。図2および図3において、レンズ鏡筒1は、鏡筒15の両端の開口部15a、15bからレンズおよびスペーサを順に挿入され、この両端を押え環で固定されることにより構成される。
Here, it returns to description using FIG. 2 and FIG. 3 again. 2 and 3, the lens barrel 1 is configured by sequentially inserting a lens and a spacer from
鏡筒15の両端には、開口部15a、15bが設けられている。また、鏡筒15には、開口部15aから、レンズ10、スペーサ17およびレンズ11が挿入される。これにより、鏡筒15は、開口部15aから、レンズ10、スペーサ17およびレンズ11の順に取り付けられる。そして、鏡筒15の開口部15a側の端部には、押え環16が螺合されて固定される。
At both ends of the
また、鏡筒15には、開口部15bから、レンズ12、スペーサ19、レンズ13、スペーサ20、レンズ14が、この順で挿入されて取り付けられる。そして、これらレンズ12、スペーサ19、レンズ13、スペーサ20およびレンズ14は、鏡筒15の開口部15b側の端部に押え環21が螺合されることにより、固定される。
Further, the
このように、レンズ鏡筒1は、1部品である鏡筒15に対して、レンズ10、レンズ11、レンズ12、レンズ13、スペーサ18、スペーサ19およびスペーサ20が嵌合される構成である。これにより、レンズ鏡筒1は、複数の鏡筒で構成されたレンズ鏡筒に比べ、レンズ鏡筒1の撮像光学系の光軸に対する各レンズの偏心量を抑制することができる。
Thus, the lens barrel 1 is configured such that the
続いて、レンズホルダ2に対する部品の取付けについて説明する。レンズ鏡筒1は、レンズホルダ2の円筒形状部に挿入される。この挿入により、鏡筒15の外径15cは、レンズホルダ2の内径2aに嵌合する。そして、レンズ鏡筒1は、光学調整後に固定されるまでは、レンズホルダ2に対し、レンズ鏡筒1の撮像光学系の光軸方向に移動可能に支持される。
Next, attachment of components to the
光学素子7は、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等の光学部品であり、レンズホルダ2のフィルタ挿入部2bに挿入される。センサゴム8は、弾性部材であり、センサ外周部8a、筒部8bが形成されている。レンズホルダ2に光学素子7が挿入された後、レンズホルダ2のゴム挿入部2cには、センサ外周部8aが挿入され、レンズホルダ2のゴム挿入穴2dには、筒部8bが挿入される。
The
撮像素子ユニット6は、レンズホルダ2にセンサゴム8が挿入された後、レンズホルダ2の位置決めピン2eが保持板5の位置決め穴5aが挿入され且つレンズホルダ2の位置決めピン2fが振れ止め溝5bに挿入されることで、光軸直交方向に位置決めされる。
In the
3つのねじ9が3つの貫通穴5cに挿通され、挿通された3つのねじ9がレンズホルダ2の3つのねじ穴2gに締め込まれることで、保持板5は、レンズホルダ2に固定される。そして、保持板5がレンズホルダ2に固定されることで、撮像素子ユニット6は、レンズホルダ2に固定される。
The three
保持板5がねじ9で固定される際、センサゴム8のセンサ外周部8aは、光学素子7に当接する。また、保持板5がねじ9で固定される際、筒部8bは、レンズホルダ2のゴム挿入穴2dと保持板5との間で光軸方向につぶされる形となる。このようにつぶされることにより、筒部8bは、光学素子7および保持板5に対して、光軸方向に付勢力を発生させる。
When the holding
この付勢力は、光学素子7に対しては、レンズホルダ2へ押圧する方向に発生し、保持板5に対しては、レンズホルダ2から撮像素子ユニット7が離間する方向に発生する。
This urging force is generated in the direction in which the
続いて、本実施形態における撮像装置に対する光学調整について説明する。前述のように、撮像装置には、製造誤差によるレンズ鏡筒内の部品の倒れや位置ズレ、撮像素子の撮像面の製造上の傾きが存在し、設計値に対して個体差による焦点距離のずれが存在する。 Next, optical adjustment for the imaging apparatus according to the present embodiment will be described. As described above, the imaging apparatus has tilts and positional deviations of components in the lens barrel due to manufacturing errors, and manufacturing inclinations of the imaging surface of the imaging element. There is a gap.
更に、焦点距離のずれに関連する問題としては、画像全体として見た場合の焦点距離のずれの問題と、画像の中心部に対して周辺部での焦点距離のずれの非対称性が強くなり、周辺部のぼけが目立つ片ボケの問題と、の2つの問題がある。この2つの問題に対し、本実施形態における撮像装置では、光学調整を行う。具体的には、光学調整として、主に画像全体の焦点距離のずれに対してはピント調整、片ボケに対してはあおり調整を行う。 Furthermore, as a problem related to the shift of the focal length, the problem of the shift of the focal length when viewed as the whole image and the asymmetry of the shift of the focal length in the peripheral portion with respect to the central portion of the image become strong. There are two problems: a one-sided blur problem with noticeable blurring at the periphery. For these two problems, the image pickup apparatus according to the present embodiment performs optical adjustment. Specifically, as optical adjustment, focus adjustment is mainly performed for a shift in the focal length of the entire image, and tilt adjustment is performed for one blur.
ここで、本実施形態における、光学調整作業を行う際の撮像装置の光軸の姿勢と、評価用チャートと、について説明する。 Here, the attitude of the optical axis of the image pickup apparatus when performing the optical adjustment work and the evaluation chart in this embodiment will be described.
本実施形態における光学調整作業は、撮像装置の光軸が水平となる姿勢で行われる。また、この光学調整作業は、この撮像装置の前方に評価用チャートが配置された状態で行われる。この評価用チャートは、撮像装置から設定距離(所定距離)だけ離されて配置される。そして、この光学調整作業は、撮像装置で撮影された評価用チャートの画像から、解像度やコントラスト値を確認しながら行う。 The optical adjustment work in the present embodiment is performed in a posture in which the optical axis of the imaging apparatus is horizontal. This optical adjustment operation is performed in a state where an evaluation chart is arranged in front of the imaging apparatus. This evaluation chart is arranged at a set distance (predetermined distance) from the imaging device. This optical adjustment operation is performed while confirming the resolution and contrast value from the image of the evaluation chart imaged by the imaging device.
評価用チャートとしては、例えば、解像度のレベルに合わせ、読み取り可能な幅の異なるスリットパターンが水平方向、垂直方向の組み合わせ(もしくはメリジオナル方向、サジタル方向の組み合わせ)で中心および周辺に設けられたチャートが知られている。 As an evaluation chart, for example, there are charts in which slit patterns having different readable widths are provided at the center and the periphery in a combination of horizontal and vertical directions (or combinations of meridional and sagittal directions) in accordance with the resolution level. Are known.
ここで、本実施形態のように、撮像装置の前方に配置された評価用チャートの撮影画像を光学調整作業に使用する場合、レンズ鏡筒の画角範囲が広角化していくと、この画角範囲をカバーする大きさが必要になるので、評価用チャートが大型化していく。 Here, when the captured image of the evaluation chart arranged in front of the imaging device is used for optical adjustment work as in the present embodiment, when the field angle range of the lens barrel is widened, the field angle is increased. Since a size that covers the range is required, the evaluation chart becomes larger.
ここで、一般に、光学調整時の撮像装置の姿勢は、撮像装置の光軸が上下方向になる姿勢(撮像装置の光軸が垂直となる姿勢)である。しかしながら、上述のように評価用チャートが大型化する場合には、光学調整作業は、設置スペースの省スペース化や調整用工具の構造の簡易さから、本実施形態のように水平姿勢(撮像装置の光軸が水平となる姿勢)で行われるのが望ましい。 Here, in general, the posture of the imaging device at the time of optical adjustment is a posture in which the optical axis of the imaging device is vertical (an orientation in which the optical axis of the imaging device is vertical). However, when the evaluation chart is enlarged as described above, the optical adjustment work is performed in a horizontal posture (imaging device) as in the present embodiment because of the reduced installation space and the simple structure of the adjustment tool. It is desirable that the optical axis be horizontal).
例えば、光軸調整作業が水平姿勢で行われる場合には、評価用チャートを壁に立て且つ評価用チャートから撮像装置を設定距離だけ離し且つ撮像装置を評価用チャートに正対させた状態で、この撮像装置を取り付けられる調整用工具であればよい。 For example, when the optical axis adjustment work is performed in a horizontal posture, with the evaluation chart standing on the wall, the imaging device being separated from the evaluation chart by a set distance, and the imaging device facing the evaluation chart, Any adjustment tool to which this imaging device can be attached may be used.
しかし、撮像装置の光軸が上下方向になる姿勢で光軸調整作業が行われる場合には、評価用チャートを撮像装置から設定距離だけ離すためには、撮像装置だけでなく評価用チャートも取り付けられる構造の調整用工具にする必要がある。このため、評価用チャートが大型化すると調整用工具自体が大型化してしまう。このため、本実施形態では、撮像装置の光軸が水平となる姿勢で、光学調整作業を行うものとする。 However, when the optical axis adjustment work is performed in a posture where the optical axis of the imaging device is in the vertical direction, not only the imaging device but also the evaluation chart is attached in order to move the evaluation chart away from the imaging device by a set distance. It is necessary to use a tool for adjusting the structure. For this reason, when the evaluation chart is enlarged, the adjustment tool itself is enlarged. For this reason, in this embodiment, it is assumed that the optical adjustment operation is performed in a posture in which the optical axis of the imaging apparatus is horizontal.
続いて、本実施形態における撮像装置で行われる光学調整作業に関し、まずピント調整作業について説明する。 Next, regarding the optical adjustment work performed by the imaging apparatus according to the present embodiment, the focus adjustment work will be described first.
例えば、被写体にピントを合わせるためのフォーカス機構を有する撮像装置であれば、製造誤差による焦点距離のずれが設計的に許容されるバラツキ範囲内である場合、撮像装置の使用時にオートフォーカスにより画像のピントを精度良く合わせることが可能である。ここで、オートフォーカスとは、フォーカス機構を駆動して焦点距離を調整する機能である。 For example, in the case of an imaging apparatus having a focus mechanism for focusing on a subject, if the deviation of the focal length due to a manufacturing error is within a design-acceptable variation range, the image is captured by autofocus when the imaging apparatus is used. It is possible to focus accurately. Here, the auto focus is a function for adjusting the focal length by driving the focus mechanism.
しかしながら、本実施形態の撮像装置は、フォーカス機構を有しないので、本実施形態における光学調整作業では、焦点距離の個体バラツキに対して、レンズ鏡筒1と撮像素子3との光軸方向の距離を個体毎に調整して固定することでピント調整を行う必要がある。
However, since the image pickup apparatus of the present embodiment does not have a focus mechanism, in the optical adjustment work in the present embodiment, the distance in the optical axis direction between the lens barrel 1 and the
このピント調整では、前述のようにレンズホルダ2に各部品が取り付けられた状態で、且つ撮像装置の光軸が水平姿勢となるようにレンズホルダ2を調整用工具に固定し、評価用チャートを撮影し、評価用チャートの撮影画像から解像度を読み取る。ここで、読み取った解像度が規格値を下回る場合には、この解像度が規格値の範囲になるまで、撮像装置の光軸方向における、レンズホルダ2に対するレンズ鏡筒1の位置を微調整する。
In this focus adjustment, the
このように、本実施形態における撮像装置は、ピント調整される。そして、このピント調整の終了後、レンズホルダ2の円筒部の左右に設けられた接着穴2lに接着剤が塗布されることにより、鏡筒15は、レンズホルダ2に固定される。
As described above, the imaging apparatus according to the present embodiment is focused. After the focus adjustment is completed, the
なお、本実施形態では、鏡筒15をレンズホルダ2に固定する方法は、接着剤の塗布に限られるものではない。例えば、接着穴(接着部)への接着剤の塗布の代わりに或いは保持強度を向上させるためにこの塗布に加えて、ねじ22をレンズホルダ2のねじ穴2kに締め込むことによりねじ22の先端を鏡筒15に押圧させることで、鏡筒15をレンズホルダ2に固定してもよい。
In the present embodiment, the method of fixing the
続いて、本実施形態における撮像装置で行われる光学調整作業のうち、あおり調整作業について説明する。前述のように、製造誤差に起因する光学系による結像面の傾きと撮像素子の撮像面の傾きとの組み合わせによっては、撮像装置による撮影画像の中心部に対して周辺部での焦点距離のずれの非対称性が強くなってしまうことがある。これにより、この撮影画像の周辺部におけるぼけが目立つ片ボケと呼ばれる状態が発生する。 Next, the tilt adjustment work among the optical adjustment works performed by the imaging apparatus according to the present embodiment will be described. As described above, depending on the combination of the tilt of the imaging surface by the optical system due to manufacturing errors and the tilt of the imaging surface of the imaging device, the focal length of the peripheral portion relative to the center portion of the captured image by the imaging device may be reduced. The asymmetry of the deviation may become strong. As a result, a state called one-sided blur in which the blur at the periphery of the captured image is noticeable occurs.
この片ボケに対して、本実施形態では、レンズホルダ2に対するねじ9の締め込み量を調整することで、保持板5をレンズホルダ2に対して傾けることが可能である。これにより、保持板5と一体的に動く撮像素子3の撮像面の傾きを、撮像装置の光学系の傾きに揃えることができる。
In this embodiment, the holding
本実施形態における撮像装置では、レンズホルダ2のゴム挿入穴2dと保持板5との間でセンサゴム8の筒部8bが光軸方向につぶされた状態で、レンズホルダ2の3箇所のねじ穴2gにねじ9でねじ締めすることにより、保持板5を保持している。
In the imaging device according to the present embodiment, the three screw holes in the
そのため、保持板5には、センサゴム8の筒部8bによりレンズホルダ2から離間する方向に付勢力が働いているので、ねじ9の締め込み量を緩めると、その箇所で保持板5がレンズホルダ2から離間し、保持板5がレンズホルダ2に対して傾く。
Therefore, a biasing force is acting on the holding
したがって、3箇所のねじ9の締め込み量をそれぞれ調整することで、撮像素子ユニット6として保持板5と一体化されている撮像素子3の撮像面を、撮像装置の光学系に対してパン方向およびチルト方向に傾けることが可能となる。
Therefore, by adjusting the tightening amounts of the three
このように、調整用チャートの撮影画像から画像周辺部のコントラスト値や解像度を読み取り、それらが画像中心に対して対称な値となるように3箇所のねじ9の締め込み量を調整する。そして、この調整により、撮像装置の撮像光学系の結像面の傾きと撮像素子の撮像面の傾きとを揃えることができる。
In this way, the contrast value and resolution at the periphery of the image are read from the captured image of the adjustment chart, and the tightening amounts of the three
つまり、本実施形態において、レンズホルダ2、保持板5、センサゴム8、および3か所のねじ9は、レンズ鏡筒1に含まれる撮像光学系に対し、撮像素子3の撮像面の傾きを調整する調整部としての役割を果たす。
That is, in this embodiment, the
以上により、本実施形態における撮像装置では、ピント調整とあおり調整との2つの光学調整作業を行うことができる。 As described above, in the imaging apparatus according to the present embodiment, two optical adjustment operations, focus adjustment and tilt adjustment, can be performed.
続いて、図1および図5を参照し、本実施形態における主旨である、おあり調整後の接着に使用されるレンズホルダ2の接着部について説明する。ここで、図1は、本実施形態におけるレンズホルダ2の斜視図である。図5は、本実施形態におけるレンズホルダ2の接着部周辺の断面図である。
Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 5, the adhesion part of the
なお、図5(a)は、本実施形態における撮像装置の光軸方向且つ被写体側から見た断面図であり、図5(b)は、図5(a)のA−A断面図である。 5A is a cross-sectional view of the image pickup apparatus according to the present embodiment as viewed from the optical axis direction and the subject side, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. .
本実施形態では、前述のようにあおり調整を行った状態のままでは、保持板5は、センサゴム8の付勢力が付加され且つねじ9のねじ締めによりレンズホルダ2に保持されるが、センサゴム8は弾性を有するので、保持板5の位置は、固定されている訳ではない。このため、保持板5と一体的に固定された撮像素子3の位置も固定されている訳ではない。
In the present embodiment, the holding
そのため、本実施形態におけるレンズホルダ2には、あおり調整後にレンズホルダ2を保持板5に接着して固定するために、接着部2h、2i、2jが設けられている。なお、本実施形態において、接着部2i、2jは、レンズホルダ2の上方に設けられた上方接着部に相当し、接着部2hは、レンズホルダ2の下方に設けられた下方接着部に相当する。
For this reason, the
図1に示すように、接着部2hは、保持板5から撮像素子基板4の方向(被写体とは反対側)に突出した形状である。また、接着部2iおよび接着部2jは、保持板5から撮像素子基板4とは反対側(被写体側)に向かって設けられた溝である。さらに、接着部2iおよび接着部2jのそれぞれは、本実施形態における撮像装置の光軸と直交する方向において、ねじ9の付近に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
ここで、本実施形態における撮像装置の光学調整作業は、レンズ鏡筒1の光軸が水平となる姿勢で行われる。そのため、従来のように保持板5の外周部やねじ9自体に接着剤を塗布すると、接着剤の硬化前に接着剤が重力で垂れていき、作業性が悪い。
Here, the optical adjustment operation of the imaging apparatus in the present embodiment is performed in a posture in which the optical axis of the lens barrel 1 is horizontal. Therefore, when an adhesive is applied to the outer peripheral portion of the holding
しかしながら、本実施形態における接着部2h、2i、2jは、撮像装置の光軸方向と平行な接着面(塗布面)を有する。
However, the
これにより、接着剤23a、23b、23cが図1および図5における矢印で示す方向に沿って流し込まれて接着部2h、2i、2jに塗布されても、塗布された接着剤23a、23b、23cが重力で垂れていくことはない。なおかつ、接着剤23a、23b、23cの塗布も3箇所とも同方向(すなわち、重力方向)に行うことが可能である。この結果、作業性が良くなる。
As a result, even if the
また、接着剤23a、23b、23cとして紫外線硬化性の接着剤を使用する場合でも、本実施形態における接着部2h、2i、2jであれば、紫外線の照射も3箇所とも同方向から行うことが可能であり、作業性が良い。
Further, even when an ultraviolet curable adhesive is used as the
なお、本実施形態における接着部2hの断面であって、レンズ鏡筒1に含まれる撮像光学系の光軸に垂直な方向に沿った断面は、上向きに開口した略U字状に形成されているが、これに限られるものではない。たとえば、この断面は、上向きに開口した略コ字状に形成されていても良い。
Note that the cross section of the
同様に、本実施形態における接着部2i、2jの断面であって、レンズ鏡筒1に含まれる撮像光学系の光軸に垂直な方向に沿った断面も、上向きに開口した略U字状又は上向きに開口した略コ字状に形成されていても良い。
Similarly, the cross section of the
また、本実施形態の接着部2hの断面であって、レンズ鏡筒1に含まれる撮像光学系の光軸方向に沿った断面は、上向きに開口した略U字状、又は接着部2h(の接着面)の被写体とは反対側の端部から上方向に折り曲げられた略L字状に、形成されていても良い。
In addition, the cross section of the
また、本実施形態において、接着部2h、2i、2jのそれぞれの接着面は、上を向いており、接着剤が塗布される接着面に相当する。
In the present embodiment, the bonding surfaces of the
また、図5(a)に示すように、撮像装置の光軸と直交する平面において、接着部2i、2jは、保持板5の外形の内側に接着剤が溜まり、図5(b)や図1に示すように、接着部2hも、保持板5の外形に沿った形状をしており、保持板5の外形に接着剤が溜まる。
Further, as shown in FIG. 5A, the
また、本実施形態において、接着部2h、2i、2jおよび接着剤23a、23b、23cは、レンズ鏡筒1に含まれる撮像光学系の光軸方向に沿って見て、レンズ鏡筒1と重なるように配置されている。
Further, in the present embodiment, the
これにより、保持板の外周部で接着を行う場合と比較して、光軸と直交する方向において、小型化に有利でもある。 This is also advantageous for downsizing in the direction orthogonal to the optical axis, as compared to the case of bonding at the outer peripheral portion of the holding plate.
また、ねじを接着剤で保持板に固定してしまうと、この接着剤による固定後に再度組みばらしを行う際の作業性が悪くなってしまう。しかしながら、本実施形態では、ねじ9自体を保持板5に接着する訳ではないため、組みばらしを行う際の作業性も良い。
Moreover, if the screw is fixed to the holding plate with an adhesive, workability when reassembling after fixing with the adhesive is deteriorated. However, in this embodiment, since the
以上のように、本実施形態によれば、撮像装置が水平姿勢の状態で、撮像素子3の倒れ調整と接着固定とを行う場合に、接着の作業性の改善が可能な撮像装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, there is provided an imaging device capable of improving the workability of bonding when the
また、本発明はこれらの好ましい実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The present invention is not limited to these preferred embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.
1 レンズ鏡筒
2h 接着部
2i 接着部
3 撮像素子
23a 接着剤
23b 接着剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記撮像光学系により結像された被写体の像を撮像する撮像素子と、
前記撮像光学系の光軸に対し、前記撮像素子の傾きを調整する調整部と、
前記レンズ鏡筒の上方に設けられた上方接着部であって、前記調整部で傾きを調整された撮像素子を前記レンズ鏡筒に固定するために、接着剤が塗布される上方接着部と、
前記レンズ鏡筒の下方に設けられた下方接着部であって、前記調整部で傾きを調整された撮像素子を前記レンズ鏡筒に固定するために、接着剤が塗布される下方接着部と、
を備えた撮像装置であって、
前記上方接着部は、前記撮像光学系の光軸方向において前記撮像素子よりも被写体側に設けられ、
前記下方接着部は、前記撮像光学系の光軸方向において前記撮像素子よりも被写体とは反対側に設けられ、
前記上方接着部および前記下方接着部のそれぞれの接着剤が塗布される塗布面はともに、上向きであることを特徴とする撮像装置。 A lens barrel including an imaging optical system;
An image sensor that captures an image of a subject formed by the imaging optical system;
An adjustment unit that adjusts the inclination of the imaging element with respect to the optical axis of the imaging optical system;
An upper adhesive portion provided above the lens barrel, and an upper adhesive portion to which an adhesive is applied in order to fix the imaging element whose inclination is adjusted by the adjustment portion to the lens barrel;
A lower adhesive portion provided below the lens barrel, and a lower adhesive portion to which an adhesive is applied in order to fix the imaging element whose inclination is adjusted by the adjustment portion to the lens barrel;
An imaging device comprising:
The upper adhesive portion is provided on the subject side of the imaging element in the optical axis direction of the imaging optical system,
The lower adhesive portion is provided on the opposite side of the subject from the imaging element in the optical axis direction of the imaging optical system,
2. An imaging apparatus according to claim 1, wherein both the upper adhesive portion and the lower adhesive portion to which the adhesive is applied are upward.
前記保持部材には、前記下方接着部と干渉しないように切り欠かれた切り欠きが設けられており、
前記下方接着部は、前記切り欠きに挿入されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A holding member for holding the image sensor;
The holding member is provided with a notch cut out so as not to interfere with the lower adhesive portion,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the lower adhesive portion is inserted into the notch.
コ字状であることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 3. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the lower adhesive portion has a substantially U-shaped or substantially U-shaped cross section along a direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system.
あることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 The lower adhesion portion, the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the cross-section along the optical axis direction of the imaging optical system is substantially L-shaped or substantially U-shaped .
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