JPH0736335Y2 - コンデンサレンズ用鏡筒及びこれを備えた固体撮像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、コンデンサレンズが取付けられる鏡筒及びコ
ンデンサレンズを備えた固体撮像装置に関する。

（ロ）従来の技術 ビデオカメラ等の撮像装置には、近年、撮像管に換わり
小型、軽量で低消費電力の固体撮像素子が用いられる。
中でも、CCD（Charge Coupled Device）型固体撮像素子
は、構造が簡単で信号蓄積機能と自己走査機能とを有し
ているため、固体撮像素子の主流になっている。

CCD固体撮像素子を用いて映像信号を得るには、光学レ
ンズを利用して固体撮像素子の受光面に像を結ばせる必
要がある。第７図は従来の光学系を示す断面図である。
この図において、（101）は光学レンズ、（102）はCCD
本体、（103）はCCDの受光面、（104）はCCD本体（10
2）の透明キャップである。光学レンズ（101）はCCD本
体（102）の前面にCCDの受光面（103）から光学レンズ
（101）固有の焦点距離に略等しい距離だけ離れた位置
に配設され、被写体までの距離に応じて光学レンズ（10
1）の位置を微調整することによって、CCDの受光面（10
3）表面にピントの合致した被写体の映像を結ばせてい
る。そして、歪の少ない正確な画像を得る為にも光学レ
ンズ（101）からCCDの受光面（103）までの距離はCCDの
受光面（103）の対角線の大きさに等しい距離に設定す
るのが普通である。よって、従来の2/3インチサイズのC
CDには焦点距離が17mm前後の光学レンズ（101）を、1/2
インチサイズのCCDには焦点距離が13mm前後の光学レン
ズ（101）を使用していた。光学レンズ（101）の焦点距
離はレンズ表面の曲率で決まるので、焦点距離を短くす
る程光学レンズ（101）の形状は球体に近くなる。尚、
第７図の如き光学系は例えば特開昭59-104552号公報に
記載されている。

一方、固体撮像素子の受光面に結ばせる映像の縦横比を
変えるには、第７図に示すような光学レンズ（101）に
加えて、映像を一方向のみに拡大或いは縮小するシリン
ドリカルレンズ、所謂コンデンサレンズが装着される。
これは、固体撮像素子と映像信号の処理回路との周波数
特性の差に依って生ずる再生画面の縦方向或いは横方向
の歪を解消する方法のひとつとして用いられる外に、再
生画面の正確さよりも、撮像範囲の広さが必要とされる
監視用カメラやドアカメラ等にも利用される。コンデン
サレンズは、拡大或いは縮小方向が一方向であるため、
固体撮像素子とレンズとの距離の設定に加えて、レンズ
の変倍方向の設定が重要となる。従って、固体撮像素子
の受光面にピントを合致させ、且つ変倍方向を水平或い
は垂直方向に設定することは、極めて煩雑であった。

また、可視光カットフィルタの如き特定波長の光を遮断
するためのフィルタを取付ける場合には、このフィルタ
が光学レンズ（101）の光軸上に配設される。このフィ
ルタは、従来ガラスで構成されているが、近年、ガラス
に比して安価で軽量な樹脂フィルタが用いられている。
しかしながら、この樹脂フィルタはフィルム状に形成さ
れるため、取扱いが難しく、さらに静電気に依って帯電
し易いため、埃が付着するといった欠点があった。

（ハ）考案が解決しようとする課題 上述の如きコンデンサレンズを備えた固体撮像装置は、
レンズが取付けられる鏡筒部分の調整箇所が多く、複雑
な機構を有するため、コストアップにつながり、安価で
調整の容易な装置が得られなかった。

また、鏡筒に樹脂フィルタを装着する場合には、取扱い
が難しいために、作業性が悪く、量産には適さなかっ
た。

そこで本考案は、レンズの位置合せのための調整の簡易
化を図ると共に、樹脂フィルタを装着する際の作業性の
向上を図り、小型、軽量で且つ安価な鏡筒並びに固体撮
像装置の提供を目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本考案は上述の課題を解決するために成されたもので、
その第１の特徴は、光学レンズが取付けられる筒体、こ
の筒体の一端に装着される環体、少なくとも一つのコン
デンサレンズが取付けられて上記筒体の一端に上記環体
で挾着されるレンズ支持部材、からなり、上記支持部材
は光軸に対して一定の角度を有する一面で上記筒体に当
接し、上記支持部材及び筒体に依って上記各レンズ間の
光軸方向の距離が設定されることにある。

そして、第２の特徴は、上記支持部材に突出片を設け、
この突出片を押圧して支持部材を摺動せしめてレンズの
位置合せを行うことにある。

さらに第３の特徴は、上記支持部材に取付けられるレン
ズの内側に特定波長の光を遮断する樹脂フィルタを装着
したことにある。

（ホ）作用 本考案に依れば、各レンズ間の距離が上記支持部材と筒
体との寸法に依って設定されるため、支持部材と筒体と
の成形時にその寸法を設定すれば、各レンズ間の距離の
ばらつきが極めて少ない鏡筒が得られる。

また、支持部材に取付けられるレンズの内側に樹脂フィ
ルタを装着することで、樹脂フィルタがレンズで保護さ
れ、帯電に依る埃の付着を防止できる。

（ヘ）実施例 本考案の実施例を図面に従って説明する。

第１図は本考案の鏡筒を示す分解斜視図、第２図はその
断面図である。これらの図に於いて、（1）はレンズ（1
0）が取付けられる筒体、（2）はコンデンサレンズ（2
1）（22）が取付けられるレンズ支持部材、（3）は筒体
（1）に螺合する環体である。

筒体（1）は、受光側から被写体側に向って内径が大き
くなるように形成されており、その受光側には、プラス
チックレンズ（10）が取付けられる。このレンズ（10）
は、一面に球面に近い凸曲面（11）を有し、この凸曲面
（11）を囲むようにフリンジ部（12）が設けられてい
る。このフリンジ部（12）は、凸曲面（11）より高く形
成されており、組立時に凸曲面（11）の表面の保護が図
られている。また、筒体（1）の外側には、この筒体
（1）を撮像装置に取付けるための螺子部（11）、及び
環体（3）が螺合する螺子部（12）が設けられている。
さらに、筒体（1）の被写体側には、筒体（1）の軸線に
対して垂直な当接面（13）が設けられている。

レンズ支持部材（2）は、筒体（1）と同様に受光側から
被写体側に向って内径が大きくなるような貫通孔（23）
が設けられており、その両端に２種類のコンデンサレン
ズ（21）（22）が取付けられる。このコンデンサレンズ
（21）は映像を特定方向に拡大し、コンデンサレンズ
（22）は映像を特定方向に縮小するもので、２枚のコン
デンサレンズ（21）（22）の組合せに依って所定の倍率
を得ている。尚、２枚のコンデンサレンズ（21）（22）
の変倍方向は、互いに一致している。支持部材（2）の
受光側には、筒体（1）の当接面（13）に対応して当接
面（24）が設けられており、被写体側は略平坦に形成さ
れている。また、支持部材（2）の被写体側には、この
支持部材（2）を光学系の中心軸を中心にして回転させ
るときのつまみとなる突出片（25）が設けられている。
環体（3）は、支持部材（2）を筒体（1）の被写体側に
挾着させるもので、コンデンサレンズ（21）より大きい
開口部（31）が設けられ、さらにその周縁部には、上記
突出片（25）が遊貫される貫通溝（32）が設けられてい
る。

第３図は、第２図に示す各部を一体化したときの断面図
である。この図に示す如く、筒体（1）と支持部材（2）
とは夫々の当接面（13）（24）どうしで当接するのみ
で、その他の部分は、ある程度の間隙ができるように筒
体（1）及び支持部材（2）が形成されている。このた
め、当接面（13）（24）を正確に形成しておけば、組立
時に於ける各レンズ間の距離のばらつきを最小限にする
ことができる。さらに、上述の筒体（1）、支持部材
（2）及び環体（3）は、金型一体成形に依って形成され
るため、成形時での寸法のばらつきは、極めて少ないた
め、一度各部の寸法を設定しておけば、量産が容易とな
る。従って、各レンズ（21）（22）（10）間の光軸方向
の距離のばらつきを最小限にすることができる。

一方、コンデンサレンズ（21）（22）の変倍方向は、装
置の組立後に、固体撮像素子の画素の配列方向、即ち水
平或いは垂直方向と一致するように、突出片（25）を押
圧して支持部材（2）を回転させれば良い。

第４図は、鏡筒に樹脂フィルタ（20）を装着する場合の
断面図である。支持部材（２′）にコンデンサレンズ
（21）を取付ける際に、このコンデンサレンズ（21）の
内側に樹脂フィルタ（20）を装着すると、この後の工程
に於いて、樹脂フィルタ（20）への埃の付着や傷を防止
することができ、作業性向上が図れる。

第５図は、本考案鏡筒を固体撮像装置に搭載する場合を
示した断面図、第６図はその斜視図である。この図に於
いて鏡筒（Ｌ）自体は第３図に示すものと同一で、同一
部分には同一符号が付してある。プリント基板（５）上
には、CCD固体撮像素子（６）が装着されると共に、信
号処理等を行う回路部品（図示せず）が多数装着され、
プリント基板（５）のパターン配線に依って電気的接続
が成されている。そして、固体撮像素子（６）を覆うよ
うにして鏡筒取付部材（4）がプリント基板（５）に取
付けられる。この取付部材（4）には、固体撮像素子
（６）の受光部上に開口部（41）が設けられ、この開口
部（41）に鏡筒（Ｌ）が取付けられる。開口部（41）に
は、鏡筒（Ｌ）の筒体（1）に設けられた螺子部（11）
に係合する螺子部（42）が設けられており、鏡筒（Ｌ）
の焦点が固体撮像素子（６）の受光面に合致する位置に
固定される。鏡筒（Ｌ）が取付部材（4）に固定された
後、支持部材（2）を回転させ、コンデンサレンズ（2
1）（22）の変倍方向を、固体撮像素子（６）の画素列
に一致させる。

斯す構成に依れば、固体撮像装置の鏡筒部の調整が簡略
化され、且つ鏡筒部の各部材が金型一体成形で形成され
るため、安価でばらつきの極めて少ない鏡筒を提供する
ことができる。

（ト）考案の効果 本考案に依れば、各レンズ間の距離のばらつきが極めて
少なく、小型、軽量で且つ安価な鏡筒を提供することが
でき、鏡筒部の調整が容易で安価な固体撮像装置を得る
ことができる。

また、樹脂フィルタを装着する鏡筒の作業性向上が図
れ、量産に好適な鏡筒が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の鏡筒を示す分解斜視図、第２図はその
断面図、第３図は第２図の各部を一体化したときの断面
図、第４図は樹脂フィルタが装着された支持部材の断面
図、第５図は本考案の鏡筒を基板に取付ける場合を示す
断面図、第６図は基板に取付けられた鏡筒の断面図であ
る。第７図は従来の光学系を示す断面図である。 （1）……筒体、（2）……支持部材、（3）……環体、
（4）……取付部材、（Ｌ）……鏡筒、（10）……レン
ズ、（13）（24）……当接面、（20）……樹脂フィル
タ、（21）（22）……コンデンサレンズ、（25）……突
出片、（32）……貫通溝。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光学レンズが取付けられる筒体、この筒体
   の一端に装着される環体、少なくとも１つのコンデンサ
   レンズが取付けられて上記筒体の一端に上記環体で光軸
   を中心として回動自在に挾着されるレンズ支持部材、か
   らなり、上記支持部材は光軸に対して垂直な面で上記筒
   体に当接し、上記レンズ支持部材の回動に依って上記コ
   ンデンサレンズの変倍方向が変更されると共に、上記支
   持部材及び筒体に依って上記各レンズ間の光軸方向の距
   離が設定されることを特徴とするコンデンサレンズ用鏡
   筒。
2. 【請求項２】請求項第１項記載のコンデンサレンズ用鏡
   筒に於いて、上記支持部材の上記環体に当接する側に突
   出片を設けると共に、この突出片が遊貫される貫通溝を
   上記環体に設け、この溝に遊貫された上記突出片の押圧
   により上記支持部材を回動可能とすることを特徴とする
   コンデンサレンズ用鏡筒。
3. 【請求項３】回路配線が形成されたプリント基板、この
   プリント基板に装着されて各端子が上記回路配線に接続
   された固体撮像素子、この固体撮像素子を覆って上記プ
   リント基板に装着された鏡筒取付部材、この鏡筒取付部
   材に螺着された鏡筒、からなり、上記鏡筒は、光学レン
   ズが取付けられる筒体と、この筒体の一端に装着される
   環体と、コンデンサレンズが取付けられて上記筒体の一
   端に上記環体で光軸を中心として回動自在に挾着される
   レンズ支持部材と、を有することを特徴とする固体撮像
   装置。