KR101610434B1

KR101610434B1 - 촬상 장치

Info

Publication number: KR101610434B1
Application number: KR1020127006069A
Authority: KR
Inventors: 다까노리 무까이
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2016-04-07
Also published as: JP5287627B2; JP2011066518A; US8638386B2; EP2472851B1; US20120169920A1; US8953086B2; CN102577351B; EP2472851A1; TW201138433A; EP2472851A4; US20140104489A1; KR20120081086A; WO2011033929A1; CN102577351A; TWI440356B

Abstract

고정밀도로 위치 정렬을 할 수 있는 기구를 간이하게 실현하는 것이 가능한 촬상 장치를 제공한다. 피사체로부터의 광을 수광하는 촬상 소자가 적재되는 적재부(161)와, 적재부에 형성되고 촬상 소자(104)에 입사하는 광축에 대하여 경사진 경사면부(162)와, 적재부가 광축 방향에 대하여 평행하게 이동하도록 이동 방향을 규정하는 방향 규정부(115)와, 광축에 대하여 수직인 면을 갖는 패널부(110)와, 경사면부와 패널부 사이에 설치되고, 경사면부와 접촉하여 경사면의 경사 방향을 따라 회전 이동하는 회전 부재(122)를 구비한다.

Description

촬상 장치{IMAGE PICKUP DEVICE}

본 발명은, 촬상 장치에 관한 것이다.

비디오 카메라, 감시 카메라 등의 촬상 장치의 화질은, 시장의 요구에 따라 고해상도일 필요성이 높아지고 있다. 화질의 고해상도화를 도모하기 위해서는, 촬상 소자가 고밀도화된다. 촬상 장치의 초점 심도는, 해상도가 높아짐에 따라 좁아지기 때문에, 화상의 핀트를 적절하게 맞추기 위해서는 초점 거리를 고정밀도로 조정할 필요가 있다.

그를 위해서는, 렌즈의 마운트면부터 촬상 소자의 수광면까지의 거리인 플랜지 백을 우선 고정밀도로 조정하여 둘 필요가 있다. 특허문헌 1에서는, 플랜지 백의 조정을 행하는 고체 촬상 소자의 위치 조정 장치에 관한 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는 촬상 소자의 광축 중심과 렌즈의 광축을 일치시키는 촬상 소자의 유지 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 평8-79594호 공보 실용 신안 등록 제258206호 공보

그런데, 화상의 중앙뿐만 아니라 화상 전체에 있어서 핀트가 맞추어진 상태로 하기 위해서는, 플랜지 백의 위치 정렬을 고정밀도로 조정하여, 촬상 소자의 수광면을 모두 초점 심도 내로 수용하는 것이 더 필요하다. 그를 위해서는, 촬상 소자를 광축에 대하여 수직으로 조정할 필요가 있다. 이에 의해, 촬상 소자의 수광면을 모두 초점 심도 내로 수용할 수 있기 때문에, 화상 전체에 있어서 핀트가 맞추어진 상태로 할 수 있다.

그러나, 종래의 기술에서는, 고정밀도로 위치 정렬하는 것도, 촬상 소자의 기울기를 억제하는 것도 곤란했다. 예를 들어, 특허문헌 1에서는, 이동 안내체에 설치된 고체 촬상 소자가 나사의 회전에 수반하여 이동한다. 그러나, 이 조정 방법에서는, 촬상 소자의 최소 이송량은, 손가락으로 돌리는 것이 가능한 범위의 나사의 회전 각도에 의해 정해지기 때문에, 수㎛ 정도에서의 이송량을 실현할 수 없다. 또한, 특허문헌 1에서는, 촬상 소자의 광축에 대한 기울기를 규제하는 기구가 없다. 또한, 촬상 소자의 기울기에 영향을 주는 부품 개수가 많기 때문에, 촬상 소자의 기울기를 억제하기 어려웠다.

또한, 특허문헌 2에서는, 촬상 소자를 설치하는 보유 지지 부재에 있어서 형성된 경사면을, 광축을 중심으로 회전 가능한 막대기 부재에 있어서 형성된 경사면에 항상 가압한 상태로 한다. 이에 의해, 촬상 소자는 광축 방향으로 이동한다. 그러나, 이 방법에서는, 촬상 소자의 최소 이송량은, 손가락으로 돌리는 것이 가능한 막대기 부재의 회전 각도에 의해 정해지기 때문에, 수㎛ 정도에서의 이송량을 실현할 수 없다. 또한, 보유 지지 부재와 막대기 부재는, 금형을 사용하여 성형되므로, 경사면의 치수가 변동되기 때문에, 촬상 소자의 기울기를 억제하기 어렵다.

촬상 소자의 이동에 대해, 상술한 바와 같이 유저가 수동으로 조정하는 것이 아니고, 모터로 조정하는 방법도 생각할 수 있다. 그러나, 한정된 촬상 장치의 크기와 양산을 감당하는 비용이라는 제약 중에서, 모터를 사용하여 촬상 소자를 정밀하게 구동하는 방법은 없었다.

따라서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 점은, 고정밀도로 위치 정렬을 할 수 있는 기구를 간이하게 실현하는 것이 가능한, 신규이면서도 개량된 촬상 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 한 관점에 의하면, 피사체로부터의 광을 수광하는 촬상 소자가 적재되는 적재부와, 적재부에 형성되고 촬상 소자에 입사하는 광축에 대하여 경사진 경사면부와, 적재부가 광축 방향에 대하여 평행하게 이동하도록 이동 방향을 규정하는 방향 규정부와, 광축에 대하여 수직인 면을 갖는 패널부와, 경사면부와 패널부 사이에 설치되고, 경사면부와 접촉하여 경사면의 경사 방향을 따라 회전 이동하는 회전 부재를 구비하는 촬상 장치가 제공된다.

상기 경사면부의 경사 방향은, 광축을 중심으로 한 원주 상을 따른 방향이며, 회전 부재는, 광축을 중심으로 한 원주 상을 따라 회전해도 좋다.

상기 적재부는, 광축에 대하여 수직인 면을 갖고, 방향 규정부는 패널부에 고정되어도 좋다.

상기 방향 규정부는, 광축에 대하여 평행한 3개의 막대 부재이며, 광축에 대하여 평행하며 방향 규정부가 관통하는 관통 구멍이 적재부에 형성되어도 좋다.

상기 적재부를 패널측에 가압하는 가압 부재를 가져도 좋다.

상기 광축을 중심으로 회동하고, 회전 부재를 회전 가능하게 보유 지지하는 환상의 보유 지지 부재와, 보유 지지 부재를 회동시키는 구동부를 더 구비해도 좋다.

상기 경사면부는, 광축을 중심으로 한 원주 상에 3개 형성되고, 회전 부재는, 경사면부에 1개씩 설치되어도 좋다.

상기 경사면부는, 서로 등간격 이외의 간격으로 형성되어도 좋다.

상기 회전 부재와 패널부 사이에 설치되고, 회전 부재와의 마찰을 패널부와 회전 부재 사이의 마찰에 비해 저감시키는 마찰 저감 부재를 더 구비해도 좋다.

상기 광축 상에 촬상 소자보다 피사체측에 설치되고, 패널에 고정되는 적외선 커트 필터를 구비해도 좋다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 고정밀도로 위치 정렬을 할 수 있는 기구를 간이하게 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 촬상 장치를 도시하는 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)를 도시하는 정면도이다.
도 3은 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)를 도시하는 단면도이다.
도 4는 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)를 도시하는 배면도이다.
도 5는 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)를 도시하는 배면도이다.
도 6은 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)를 도시하는 배면도이다.
도 7은 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 프론트 패널(110)을 도시하는 사시도이다.
도 8은 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 볼 홀더(120)를 도시하는 사시도이다.
도 9는 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 CMOS 어댑터(160)를 도시하는 사시도이다.
도 10은 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 IR 커트 유닛 누름부(142)를 도시하는 사시도이다.
도 11은 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 CMOS 어댑터(160)와 볼 홀더(120)를 도시하는 측면도이다.
도 12는 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 CMOS 어댑터(160)와 볼 홀더(120)를 도시하는 측면도이다.
도 13은 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 CMOS 어댑터(160)와 볼 홀더(120)를 도시하는 부분 확대 단면도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명이 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

또한, 설명은 이하의 순서로 행하는 것으로 한다.

1. 촬상 장치(100)의 구성

2. 촬상 장치(100)의 동작

<1. 촬상 장치(100)의 구성>

우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)를 도시하는 분해 사시도이다.

본 실시 형태의 촬상 장치(100)는, 예를 들어 천장 등에 고정되는 감시 카메라 등이며, 렌즈의 설치 및 제거가 가능한 본체부를 갖는다. 촬상 장치(100)에 설치되는 렌즈(도시하지 않음)는, 예를 들어 C 마운트식의 렌즈이다. 본 실시 형태의 촬상 장치(100)는, 본체부의 내부에 설치된 CMOS 이미지 센서의 위치 조정이 가능하다. 그리고, 렌즈의 마운트면부터 촬상 소자의 수광면까지의 거리인 플랜지 백을 우선 고정밀도로 조정할 수 있기 때문에, 고해상도의 CMOS 이미지 센서를 사용한 경우에도, 화상 전체에 있어서 핀트를 맞출 수 있다.

촬상 장치(100)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 프론트 패널(110)과, 박판(102)과, 볼 홀더(120)와, 구동부(130)와, IR 커트 유닛(140)과, IR 커트 유닛 누름부(142)와, 광학 저역 통과 필터 누름부(152)와, 광학 저역 통과 필터(154)와, 시일 부재(156)와, CMOS 어댑터(160)와, CMOS 이미지 센서(104)와, 기판(106)과, 단부점 센서(170)와, 스프링 누름부(182)와, 스프링(184) 등으로 이루어진다.

촬상 장치(100)에서는, 렌즈와, IR 커트 유닛(140)에 설치된 IR 커트 필터(도시하지 않음)와, 광학 저역 통과 필터(154)와, CMOS 이미지 센서(104)가 동일 광축 상에 배치된다.

도 1은, 촬상 장치(100)의 렌즈 설치측을 아래로 한 도면이다. 프론트 패널(110)의 내부에는, 프론트 패널(110)의 이면(111)부터 순서대로 프론트 패널(110), 박판(102), 볼 홀더(120), IR 커트 유닛(140), CMOS 어댑터(160), CMOS 이미지 센서(104), 기판(106)이 중첩되어, 촬상 장치(100)가 조립된다.

이어서, 각 구성 부재에 대하여 상세하게 설명한다.

[프론트 패널(110)]

프론트 패널(110)은, 촬상 장치(100)의 하우징이며, 도 2에 도시하는 프론트 패널(110)의 정면측에는 렌즈가 설치된다. 도 2는, 본 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)를 도시하는 정면도이다. 도 2는, 렌즈가 제거된 상태를 도시하고 있으며, 렌즈 설치부(112)가 프론트 패널의 중앙에 설치되어 있다. 도 2는, 내부의 IR 커트 유닛(140)이 개구부(113)를 통하여 보인다. 개구부(113)의 내측에는 암나사가 설치되어 있고, 렌즈의 수나사부와 나사 결합이 가능하다. 또한, 렌즈의 설치 방법은, 나사식에 한정되지 않고 다른 방식에 의해서도 좋다.

프론트 패널(110)은, 내부에 촬상 장치(100)의 각 부품을 수용한다. 도 4 내지 도 6은, 본 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)를 도시하는 배면도이다. 또한, 도 7은, 본 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 프론트 패널(110)을 도시하는 사시도이다. 도 4는, 촬상 장치(100)의 백커버(도시하지 않음)가 제거된 상태이다. 도 5 및 도 6은, 도 4에 도시한 촬상 장치(100)로부터 스프링 누름부(182), 스프링(184), 기판(106), CMOS 이미지 센서(104), CMOS 어댑터(160)가 제거된 상태이다.

프론트 패널(110)은, 도 2나 도 7에 도시한 바와 같이, 예를 들어 정면측에 렌즈 설치부(112)가 설치되고, 이면(111)측에 환상 돌출부(114)와, 축 부재(115)와, 스토퍼(116)와, 고정부(117, 118, 119)와, 고정 구멍(117a, 118a, 119a)이 일체적으로 형성된다.

프론트 패널(110)의 이면(111)은, 광축에 대하여 고정밀도로 수직으로 되도록 형성된 면이다. 프론트 패널(110)은 패널부의 일례이다.

환상 돌출부(114)는, 프론트 패널(110)의 이면의 중앙에 형성된 원통 형상의 부재이며, 볼 홀더(120)가 회전할 때의 기준이 된다. 환상 돌출부(114) 주위에, 환상의 박판(102)과, 환상의 볼 홀더(120)가 끼워진다. 환상 돌출부(114)의 CMOS 이미지 센서(104)측에는, IR 커트 유닛(140)이 IR 커트 유닛 누름부(142)에 의해 고정된다.

축 부재(115)는, 방향 규정부의 일례이며, CMOS 어댑터(160)의 CMOS 적재부(161)가 광축에 대하여 평행하게 이동하도록 이동 방향을 규정하는 막대 부재이다. 축 부재(115)는, 광축에 대하여 평행해지도록, 이면(111)에 대하여 수직으로 형성된다. 복수의 축 부재(115)는 서로 평행하다. 축 부재(115)는, CMOS 어댑터(160)가 볼(122)에 눌릴 때에 발생하는 힘을 받아들여 CMOS 어댑터(160)를 광축에 대하여 평행 방향으로 이동하도록 CMOS 어댑터(160)를 안내한다. 본 실시 형태에서는, 3개의 축 부재(115)가 형성되는 경우에 대하여 설명하고 있지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다.

스토퍼(116)는, 볼 홀더(120)가 과도하게 회동하지 않도록, 볼 홀더(120)의 제2 돌출부(126)와 접촉하도록 형성된 돌출 부재이다.

프론트 패널(110)의 이면(111)에는, 구동부(130)과, 단부점 센서(170)와, 스프링 누름부(182)가 더 설치된다.

고정부(117)는, 구동부(130)를 프론트 패널(110)에 고정하기 위한 돌출 부재이며, 나사 구멍(117a)과 나사(131)에 의해 구동부(130)가 프론트 패널(130)에 고정된다.

고정부(118)는, 단부점 센서(170)를 프론트 패널(110)에 고정하기 위한 돌출 부재이며, 나사 구멍(118a)과 나사(171)에 의해 단부점 센서(170)가 프론트 패널(130)에 고정된다.

고정부(119)는, 스프링 누름부(182)를 프론트 패널(110)에 고정하기 위한 돌출 부재이며, 나사 구멍(119a)과 나사(183)에 의해 스프링 누름부(182)가 프론트 패널(130)에 고정된다.

[박판(102)]

박판(102)은, 환상의, 예를 들어 평활한 스테인리스(SUS)의 박판 스프링재이다. 박판(102)은, 프론트 패널(110)과 볼(122) 사이에 설치된다. 이에 의해, CMOS 이미지 센서(104)측으로부터 가압된 볼(122)이 미끄러질 때의 마찰과 마모를 경감시켜, 볼(122)을 회전 구동할 때의 구동부(130)의 구동 부하를 경감시킨다. 박판(102)은 마찰 저감 부재의 일례이다. 프론트 패널(110)은, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 등의 다이캐스트이며, 표면 경도나 거칠기를 고려하면, 박판(102)을 설치한 쪽이 볼(122)과의 마찰을 저감시킬 수 있다. 박판(102)을 SUS의 박판 스프링재로 함으로써, 저렴하고, 판 두께에 대하여 고정밀도의 것을 용이하게 입수할 수 있다. SUS의 판 두께는, 프레스 등의 가공 정밀도의 영향은 받지 않기 때문에 정밀도가 좋다.

[볼 홀더(120)]

볼 홀더(120)는, 광축을 중심으로 회동하고, 볼(122)을 회전 가능하게 보유 지지하는 환상의 보유 지지 부재이다. 볼 홀더(120)는, 볼 홀더(120)의 기어부(124)와 구동부(130)의 기어부(134)가 맞물려, 구동부(130)의 모터(134)가 구동함으로써 회동된다.

볼 홀더(120)는, 개구부(121)와, 볼 누름부(123)와, 기어부(124)와, 제1 돌출부(125)와, 제2 돌출부(126)와, 볼록부(127) 등을 갖는다. 제1 돌출부(125)는, 단부점 센서(170)에 의해, 볼 홀더(120)의 회전 위치를 검지할 수 있도록 하기 위한 셔터이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 돌출부(125)가 단부점 센서(170)에 수용되어 있는 상태가, 볼 홀더(120)의 원점이다. 제2 돌출부(126)는, 예를 들어 이상 시의 폭주 방지를 위하여, 스토퍼(116)와 접촉하도록 형성된 돌출부이다.

CMOS 어댑터(160)가 광축 방향으로 렌즈측으로 이동할 때, CMOS 어댑터(160)의 경사면부(162)가 렌즈측에 접근한다. 그로 인해, 경사면부(162)를 수용하기 위하여 개구부(121)가 볼 홀더(120)에 형성된다.

3개의 볼(122)이 동일 원주 상에 거의 등간격으로 배치된 볼 홀더(120)는, 구동부(130)를 동력으로 하여, 렌즈의 광축을 중심으로 회전한다. 그리고, 볼(122)이, CMOS 어댑터(160)의 경사면부(162)를 따라 이동하기 때문에, CMOS 이미지 센서(104)가 설치된 CMOS 어댑터(160)를 광축 방향으로 이동할 수 있다. 볼(122)은, 도 13에 도시한 바와 같이 개구부(123a)에 수용되어, 볼 누름부(123)에 의해 상측으로 볼이 이동하지 않도록 눌려진다. 이에 의해, CMOS 어댑터(160)의 경사면부(162)가 볼(122)의 상측에 없는 상태가 되어도, 볼(122)이 빠져나가는 일은 없다. 또한, 볼 홀더(120)의 박판(102)측에는 볼록부(127)가 형성되어, 볼 홀더(120)가 박판(104) 상을 용이하게 미끄러질 수 있다.

[볼(122)]

볼(122)은, 예를 들어 강구이다. 강구는, JIS 규격의 기성품을 채용할 수 있으므로 저렴하고 고정밀도(등급에도 따르지만 1㎛ 정도의 오차)의 것을 용이하게 입수할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 3개의 볼(122)이 볼 홀더(120)에 보유 지지되어 있다. 3개의 볼(122)은, 광축 방향 대하여 수직인 동일면 내에 배치된다. 볼(122)은, 압축 코일 스프링(184)에 의해 박판(102)에 가압되어 있다. 볼(122)은, 회전 부재의 일례이다. 볼(122)은, 경사면부(162)와 프론트 패널(110) 사이에 설치되고, 경사면부(162)와 접촉하여 경사면부(162)의 경사 방향을 따라 회전 이동한다. 볼(122)은, 광축을 중심으로 한 원주 상을 따라 회전한다.

[구동부(130)]

구동부(130)는, 기어 박스이며, 예를 들어 구동용 모터(132)가 복수의 평기어로 이루어지는 기어부(134) 등으로 구성된다. CMOS 어댑터(160)를 고정밀도로 광축 방향으로 이동시키기 위해서는, 구동부(130)의 기어부에 매우 큰 감속비가 필요하다. 구동부(130)는, 볼 홀더(120)의 기어부(124)와 합하여, 예를 들어 500:1을 실현시키기 위해, 예를 들어 5단 감속의 기어부(134)를 갖는다.

[IR 커트 유닛(140) 등]

IR(적외선) 커트 유닛(140)은, IR(적외선) 커트 필터가 설치되어 있다. IR 커트 필터는, 피사체의 휘도의 대소에 대응하여, 광축 상에 배치되거나 광축 상으로부터 분리되도록 배치되거나 한다. IR 커트 유닛(140)은, 예를 들어 모터(141)에 의해, IR 커트 필터의 배치의 전환이 가능한 기구를 갖는다.

IR 커트 유닛은, 통상 CMOS 어댑터(160)에 설치되어 있었다. 한편, 본 실시 형태의 IR 커트 유닛(140)은, CMOS 어댑터(160)나 CMOS 이미지 센서(104)로부터 분리되고, IR 커트 유닛 누름부(142)를 개재하여 프론트 패널(110)에 고정된다. 이에 의해, 가동하는 CMOS 어댑터(160)의 경량화나 간소화(예를 들어 중량 밸런스의 향상)를 도모할 수 있고, 안정된 CMOS 이미지 센서(104)의 이동이 가능하게 된다. 또한, IR 커트 유닛을 CMOS 어댑터에 설치할 때의 나사 체결(통상, 태핑)이 불필요하게 되어, CMOS 어댑터(160)를 변형시킬 수 있는 요인을 삭감할 수 있다.

IR 커트 유닛 누름부(142)는, 돌출부(144)의 선단에 형성된 볼록부(143)를 갖는다. 볼록부(143)는, 볼 홀더(120)가 광축 방향으로 이동하지 않도록 규제한다. IR 커트 유닛 누름부(142)는, 나사 구멍(145)을 사이에 두고 프론트 패널(110)에 고정된다. 또한, IR 커트 유닛 누름부(142)의 판부(146)에는, 피사체로부터의 광이 통과하도록 개구부(147)가 형성된다.

[광학 저역 통과 필터(154) 등]

광학 저역 통과 필터 누름부(152)는, 예를 들어 태핑 나사로 CMOS 어댑터(160)의 렌즈측에 고정된다. 광학 저역 통과 필터 누름부(152)와 CMOS 어댑터(160) 사이에는, 광학 저역 통과 필터(154)와, 시일 부재(156)가 설치된다. 광학 저역 통과 필터는, 피사체의 촬영에 불필요한 광 성분을 제거한다. 시일 부재(156)는, CMOS 이미지 센서(104)를 둘러싸는 형상을 갖고, CMOS 이미지 센서(104)를 밀폐하여, 먼지나 광 등의 침입을 방지한다. 시일 부재(156)는, 예를 들어 고무제이다.

[CMOS 어댑터(160)]

CMOS 어댑터(160)는, CMOS 적재부(161)와, 경사면부(162)와, 돌출부(164)와, 관통 구멍(164a) 등으로 이루어진다.

CMOS 적재부(161)는, 피사체로부터의 광을 수광하는 CMOS 이미지 센서(104)가 적재된다. CMOS 적재부(161)는, 광축에 대하여 수직인 면을 갖는다.

경사면부(162)는, CMOS 적재부(161)에 형성되고, CMOS 이미지 센서(104)에 입사하는 광축에 대하여 경사져 형성된다. 경사면부(162)의 경사 방향은, 광축을 중심으로 한 원주 상을 따른 방향이다. 경사면부(162)는, 광축을 중심으로 한 원주 상에 3개 형성되고, 볼(122)은, 경사면부(162)에 1개씩 설치된다. 또한, 경사면부(162)는, 서로 등간격 이외의 간격으로 형성되어도 좋다. 이에 의해, CMOS 어댑터(160) 이외의 여러 부재의 배치를 조정할 수 있다.

COMS 어댑터(160)에는, 기판(106) 상에 마운트된 CMOS 이미지 센서(104)가, 센터링기에 의해 CMOS 어댑터(160)의 기준면에 대하여 정확하게 위치 결정된 상태에서 접착 고정된다.

돌출부(164)는, CMOS 어댑터(160)의 외주이며, 경사면부(162) 부근에 동일 원주 상에 거의 등간격으로 형성된다. COMS 어댑터(160)의 3개소의 돌출부(164)에는 관통 구멍(164a)이 형성된다. 관통 구멍(164a)에는 축 부재(115)가 관통한다. 이에 의해, CMOS 어댑터(160)는 프론트 패널(110)에 내장된다. 내장 후에 축 부재(115)에 압축 코일 스프링(184)이 통과되고, 스프링 누름부(182)에 의해 스프링(184)이 압축된다. 이 결과, 스프링(184)은, CMOS 어댑터(160)가 광축 방향의 가동 범위의 어디에 위치해도 항상 CMOS 어댑터(160)를 가압한다.

CMOS 이미지 센서(104)는, 촬상 소자의 일례이며, 수광한 광 정보를 전기 신호로 변환한다. 또한, 촬상 소자로서, CCD 이미지 센서 등이어도 좋다. 기판(106)은, CMOS 이미지 센서(104)와 접속된 회로 등을 갖는다.

[기타]

단부점 센서(170)는, 예를 들어 포토커플러이며, 볼 홀더(120)의 회전 위치를 검출한다.

스프링 누름부(182)는, 압축 스프링(184)이 CMOS 어댑터(160)를 렌즈측으로 누를 수 있도록 스프링(184)의 이동을 방지한다.

스프링(184)은, 가압 부재의 일례이며, CMOS 어댑터(160)에 형성된 경사면부(164)가 볼(122)에 항상 접하고 있도록 CMOS 어댑터(160)를 볼(122) 방향으로 가압한다.

[CMOS 이미지 센서(104)의 기울기에 대해서]

본 실시 형태에 의한 기구에서는, COMS 어댑터(160)가, 광축에 대한 CMOS 이미지 센서(104)의 기울기의 주요인이 된다. 기울기에 영향을 미칠 수 있는 다른 요소 부품은, 프론트 패널(110), 박판(102), 볼(122), CMOS 이미지 센서(104)의 센터링에 의한 접착이다.

프론트 패널(110)은, C 마운트부(렌즈 설치부(112))와 박판(102)이 놓이는 이면(111)의 직각도가 영향을 미치지만, 이것은 이면 기준으로 렌즈 설치부(112)의 나사 가공을 행함으로써 고정밀도로 할 수 있다. 다른 부품은 상술한 바와 같이 고정밀도를 저렴하게 실현 가능하다.

CMOS 어댑터(160)에서는, 기준면에 대한 3개의 경사면의 편차(불일치/불균등)가, CMOS 이미지 센서(104)의 기울기가 된다. 그러나, 본 기구에 의하면, 다른 요소를 고정밀도로 실현할 수 있으므로, CMOS 어댑터(160)의 이 치수 정밀도는, 통상의 수지 성형으로 실현할 수 있는 정밀도로 제작하면, 전체적으로 필요한 성능을 실현할 수 있다.

<2. 촬상 장치(100)의 동작>

[볼 홀더(120)의 회동에 대해서]

감속비를 크게 하는 것은, 구동 토크를 크게 할 수 있는 장점도 있고, 이 결과, 구동부(130)의 구동용 모터(132)를 소형화할 수 있다. 볼 홀더(120)의 회전을 수동으로 행하는 것도 가능하나, 고정밀도로 플랜지 백 조정을 행하기 위해서는, 볼 홀더(120)를 안정되게 매우 작은 각도로 돌려 제어할 필요가 있다. 수동의 경우 이것이 곤란하다. 한편, 본 기구에서는, 최종적인 CMOS 이미지 센서(104)의 이동량은 볼 홀더(120)의 회전 각도에 의해 제어한다. 이로 인해, 단부점 센서(170)에 의해, 볼 홀더(120)의 기준 위치를 규정하여 여기를 원점으로 하고, 여기에서의 위치(=각도)를 모터(132)의 회전 수(회전 각도)로 제어한다.

[촬상 장치(100)의 동작]

본 실시 형태의 촬상 장치(100)의 동작을 설명한다. 정리하면, 모터(132)를 회전시키면, 기어부(134, 124)에 의한 감속이 행해져, 기어부(134, 124)가 볼 홀더(120)를 회전시킨다. 그리고, 볼(122)이 회전한다. 그 결과, 3개의 볼(122)이 CMOS 어댑터(160)의 3개소의 경사면부(162)를 각각 누른다.

그리고, CMOS 어댑터(160)는 축 부재(115)를 이동 방향 규정 부재로 하여, 볼(122)이 경사면부(162)를 누름으로써 눌려올라간다. CMOS 어댑터(160)는, 볼(122) 부근의 3개소를 스프링(184)에 의해 항상 볼(122)에 꽉 눌려 있다. 따라서, CMOS 어댑터(160)는 자세(기울기)를 유지하면서, 볼(122)에 눌린 만큼 눌려올라간다.

이상, 본 실시 형태에 따르면, CMOS 이미지 센서(104)(촬상 소자)를 촬상 장치(100)(카메라)의 플랜지 백의 위치로 조정하는 기구에 있어서, 고정밀도로 위치 정렬을 할 수 있는 기구를, 저렴하게 소형으로 실현할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자이면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

100: 촬상 장치
102: 박판
104: CMOS 이미지 센서
106: 기판
110: 프론트 패널
120: 볼 홀더
122: 볼
130: 구동부
140: IR 커트 유닛
142: IR 커트 유닛 누름부
152: 광학 저역 통과 필터 압
156: 시일 부재
160: CMOS 어댑터
170: 단부점 센서
182: 스프링 누름부
184: 스프링
111: 이면
112: 렌즈 설치부
113: 개구부
114: 환상 돌출부
115: 축 부재
116: 스토퍼
117, 118, 119: 고정부
117a, 118a, 119a: 나사 구멍
121: 개구부
123: 볼 누름부
124: 기어부
125: 제1 돌출부
126: 제2 돌출부
127: 볼록부
132: 모터
134: 기어부
131: 나사
140: IR 커트 유닛
141: 모터
142: IR 커트 유닛 누름부
143: 볼록부
144: 돌출부
145: 나사 구멍
146: 판부
147: 개구부
160: CMOS 어댑터
161: CMOS 적재부
162: 경사면부
164: 돌출부
164a: 관통 구멍
170: 단부점 센서
171: 나사
182: 스프링 누름부
183: 나사

Claims

피사체로부터의 광을 수광하는 촬상 소자가 적재되는 적재부와,
상기 적재부에 형성되고 상기 촬상 소자에 입사하는 광축에 대하여 경사진 경사면부와,
상기 적재부가 광축 방향에 대하여 평행하게 이동하도록 이동 방향을 규정하는 방향 규정부와,
상기 광축 방향에 대하여 수직인 면을 갖는 패널부와,
상기 경사면부와 상기 패널부 사이에 설치되고, 상기 경사면부와 접촉하여 상기 경사면부의 경사 방향을 따라 회전 이동하는 회전 부재와,
상기 광축을 중심으로 회동하고, 상기 회전 부재를 회전 가능하게 보유 지지하는 환상(annular)의 보유 지지 부재와,
상기 보유 지지 부재를 회동시키는 구동부와,
상기 회전 부재와 상기 패널부 사이에 설치되고, 상기 회전 부재와의 마찰을 상기 패널부와 상기 회전 부재 사이의 마찰에 비해 저감시키는 마찰 저감 부재
를 구비하고,
상기 회전 부재는 복수의 볼을 포함하고, 상기 마찰 저감 부재는 박판 스프링재로 이루어진 박판인, 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 경사면부의 경사 방향은, 상기 광축을 중심으로 한 원주를 따른 방향이며,
상기 회전 부재는, 상기 광축을 중심으로 한 원주를 따라 회전하는, 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 적재부는, 상기 광축에 대하여 수직인 면을 갖고,
상기 방향 규정부는, 상기 패널부에 고정되는, 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 방향 규정부는, 상기 광축에 대하여 평행한 3개의 막대 부재이며,
상기 광축에 대하여 평행하게 상기 방향 규정부가 관통하는 관통 구멍이 상기 적재부에 형성되어 있는, 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 적재부를 패널측에 가압하는 가압 부재를 갖는, 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 경사면부는, 상기 광축을 중심으로 한 원주 상에 3개 형성되고,
상기 회전 부재는, 상기 경사면부에 1개씩 설치되는, 촬상 장치.
제6항에 있어서, 상기 경사면부는, 서로 등간격이 아닌 간격으로 형성되어 있는, 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 광축 상에 상기 촬상 소자보다 상기 피사체측에 설치되고, 상기 패널에 고정되는 적외선 커트 필터를 구비하는, 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 환상의 보유 지지 부재는 상기 복수의 볼을 통해 상기 박판에 접하는, 촬상 장치.
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