WO2006118142A1 - 撮像素子駆動装置およびそれを用いた撮影装置 - Google Patents

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WO2006118142A1
WO2006118142A1 PCT/JP2006/308725 JP2006308725W WO2006118142A1 WO 2006118142 A1 WO2006118142 A1 WO 2006118142A1 JP 2006308725 W JP2006308725 W JP 2006308725W WO 2006118142 A1 WO2006118142 A1 WO 2006118142A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image sensor
driving device
shaft
unit
movable
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/308725
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jouji Wada
Shokichi Takahashi
Masami Takahashi
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Publication of WO2006118142A1 publication Critical patent/WO2006118142A1/ja

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device such as a surveillance camera device or a video camera device, and more particularly to an imaging device driving device for moving an imaging element in the optical axis direction of a lens and an imaging device using the imaging device driving device.
  • the monitoring camera device having such a configuration, whether the infrared light cut filter is used or illumination is used depending on whether shooting is performed using visible light or shooting using infrared light.
  • the optical path length differs depending on the wavelength shift of the light used for imaging.For example, imaging including infrared light at night is possible with a configuration optimized for the optical path length when shooting with visible light at daytime. When I went there, there was a problem when the shot video was blurred.
  • a lead screw is used to move the image sensor, a nut portion is provided rotatably with respect to the lead screw, and the guide rod operates in the optical axis direction.
  • An image sensor is attached to the restricted chassis, and the lead screw is rotated by a stepping motor.
  • the image sensor is moved by moving the chassis having the image sensor, which is supported by the two axes of the lead screw and the guide rod, in the optical axis direction. .
  • An imaging device driving apparatus includes a base portion whose position is fixed with respect to a lens portion, a movable portion to which the image pickup device is to be attached, and an optical axis direction of the lens portion. Supporting the movable part, and the three shaft parts that can move the position supporting the movable part independently in the optical axis direction of the lens part, and the three shaft parts support the movable part. It is characterized in that the tilt angle of the image sensor attached to the movable part can be adjusted by moving the position independently.
  • the movable portion to which the image sensor is attached is supported by three shaft portions that can move in the optical axis direction of the lens portion, each of which independently supports the movable portion. Therefore, it is possible to provide an image sensor driving apparatus capable of adjusting the tilt angle even when the image sensor is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when the image sensor has a so-called tilt angle.
  • the image pickup device can be said to have a so-called tilt angle by driving these motor portions independently. Even in the case of having an image pickup device, it is possible to provide an image sensor driving device that can adjust the tilt angle.
  • each of the three motor units may be a direct acting motor.
  • the three motor units have a control unit that performs control such that each of the three shaft units independently moves the position at which the movable unit supports the movable unit in the optical axis direction. Also good.
  • control unit can independently control the positions at which the three shaft units support the movable unit.
  • the movable portion has three bearing portions corresponding to the three shaft portions, respectively. There may be.
  • the image sensor can be moved more stably.
  • the three bearing parts have one round hole part and two long hole parts that are long in a direction perpendicular to each other, and each of the three bearing parts has a tip of each of the three shaft parts. It may be configured to contact the part.
  • the position of the tip of one of the three shaft portions can be determined by one round hole portion, and the length is two in the direction orthogonal to each other.
  • the remaining two tip portions of the three shaft portions are held by the hole portion, and the tip portion slides within the elongated hole portion even when the parallelism between the shaft portions is slightly deviated.
  • each of the three motor parts is a rotary motor, each of which has a force screw part of each of the three shaft parts, and each of the three bearing parts has a nut part corresponding to the screw part. There may be.
  • the three shaft portions are rotatably attached to the base portion, and include a belt portion that is arranged to rotate each of the three shaft portions, and a rotary motor portion that rotates the belt portion. Even the configuration.
  • Each of the three shaft portions includes a rotatable outer shaft portion and a fixing portion that fixes the three shaft portions and the outer shaft portion, and the belt portion rotates the outer shaft portion.
  • the tilt angle of the image sensor may be adjusted in a state where the three shaft portions and the outer shaft portion are not fixed by the fixing portion.
  • the rotary motor unit may be configured to directly rotate one of the three shafts.
  • each of the three shaft portions has a force screw portion
  • each of the three bearing portions has a nut portion corresponding to the screw portion
  • an elastic portion is provided between the base portion and the movable portion and applies an urging force in a predetermined direction to the movable portion, and the three shaft portions are imparted to the movable portion by the elastic portion.
  • the biasing force in the direction opposite to the biasing force thus applied may be applied to the movable part.
  • the elastic portion is biased in a predetermined direction with respect to the base portion and the movable portion to which the image sensor is attached, the elastic portion is the base portion of the three shaft portions.
  • the elastic portion may be a helical spring.
  • the image sensor driving device of the present invention can be realized with a simple configuration in which a helical spring is used.
  • an imaging device of the present invention includes a lens unit, an image sensor, an image sensor driving device of the present invention, and a video signal that performs video signal processing on signals output from the image sensor device.
  • a processing unit and / Speak includes a processing unit and / Speak.
  • the movable unit of the image sensor driving device to which the image sensor is attached has three axes that can independently move the position supporting the movable unit in the optical axis direction of the lens unit.
  • the image sensor is orthogonal to the optical axis direction. If there is no tilt angle, that is, if the tilt angle is so adjusted, the tilt angle can be adjusted, and therefore a photographing device capable of obtaining a sharp image in focus in the entire area on the screen is provided. Can do.
  • the imaging device of the present invention includes a lens unit, an image sensor, an image sensor driving device of the present invention, an image dividing unit that divides an image output from the image sensor into a plurality of blocks, A focusing degree calculation unit that calculates a focusing degree for each block divided by the dividing unit, and the control unit includes three motors based on the value of the focusing degree calculated by the focusing degree calculation unit.
  • the configuration may be such that the drive control of each unit is performed.
  • the tilt angle can be adjusted even when the imaging device is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when the image sensor has a so-called tilt angle. It is possible to provide an image sensor driving device and a photographing device that can perform the above-described processing.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a part of the configuration of the photographing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is an exploded perspective view showing the configuration of the image sensor driving apparatus in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a partial cross-sectional view of the image sensor driving device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is an enlarged view showing a relationship between a shaft portion and a bearing portion of the image sensor driving device in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is an exploded perspective view showing a configuration of an imaging element driving device mounted on an imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a side view of the imaging element driving device mounted on the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is an exploded perspective view showing a configuration of another example of an image sensor driving device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a side view of another example of the image sensor driving device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is an exploded perspective view showing the configuration of the imaging element driving device mounted on the imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5C is an exploded perspective view showing a detailed configuration of the rotating portion of the image sensor driving device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a part of the configuration of the photographing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the imaging apparatus 1 includes a lens mount unit 2 to which a lens unit 101 is attached, an imaging element 23, and an imaging surface 97 of the lens unit 101.
  • An image sensor driving device 20 that is driven to move in the optical axis direction (X-axis direction) in a state orthogonal to the optical axis direction, and a filter provided between the image sensor driving device 20 and the lens mount unit 2 Mounted on the filter driving unit 4 and the filter driving unit 4 having a DC motor that is arranged in the holding unit 3 and the filter holding unit 3 and moves the filter unit 5 described later in a direction perpendicular to the optical axis (Y-axis direction).
  • a filter drive shaft 99 that can be moved in the Y-axis direction by driving the filter drive unit 4, and a filter unit that is attached to the filter drive shaft 99 and that can move in the Y-axis direction together with the filter drive shaft 99.
  • a video signal processing unit that performs video signal processing on the electrical signal output from the image sensor 23, a control unit that controls movement of the movable unit 22 of the image sensor driving device 20 described later, and The circuit unit 80 performs various processes such as drive control of the filter unit 5 by the filter drive unit 4.
  • the lens mount unit 2 and the filter holding unit 3 can be manufactured by a die-cast method using, for example, aluminum.
  • the imaging device 1 is a so-called surveillance camera device, and drives the filter drive unit 4 according to the brightness of the surroundings in order to perform imaging regardless of day or night. Switch the filter section 5 to take a picture.
  • the illuminance detection unit (not shown) provided in the circuit unit 80 detects ambient illuminance, and when the periphery is bright, an infrared light cut filter 98 is disposed on the optical axis to display the visible light region.
  • the infrared light cut filter 98 disposed on the optical axis is removed, and the black and white image is captured by light rays having wavelengths including those in the infrared region. Take a picture.
  • the brightness of the surroundings in the photographing apparatus 1 can be detected by comparing the illuminance value detected by the illuminance detection unit mounted on the circuit unit 80 with a predetermined threshold value.
  • the filter drive unit 4 is instructed to switch the filter unit 5 on the assumption that the time zone between daytime and nighttime has changed.
  • the switching of the filter unit 5 can be performed by moving the filter drive shaft 99 in the Y-axis direction by a DC motor provided in the filter drive unit 4.
  • the filter unit 5 is switched when there is a change in ambient illuminance. At that time, the infrared light cut filter 9 is placed on the optical axis.
  • the wavelength range of the light beam used for shooting shifts due to the change in the optical path length due to the placement and withdrawal of the 8 and the conditions such as the illumination used during shooting (especially the use of night lighting)
  • the optimum focusing position from the lens unit 101 to the surface on which the photoelectric conversion element in the image sensor 23 is arranged (hereinafter, this surface is referred to as an image surface 97) changes.
  • the imaging device 1 in the first embodiment of the present invention includes the imaging device 23 and the imaging surface 97 of the lens unit 101.
  • the image sensor driving device 20 is mounted so as to move in the optical axis direction (X-axis direction) in a state in which it is kept perpendicular to the optical axis direction (that is, in a state parallel to the YZ plane in FIG. 1). .
  • the circuit unit 80 calculates the degree of focus of an image from the output from the image sensor 23, and the focus degree force is at the highest position. By moving the image sensor 23 by the image sensor driving device 20, a sharp image can be obtained even if the above-described change in the focus position occurs.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the imaging element driving device 20 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is an exploded perspective view showing a configuration of the image sensor driving device 20 in the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a partial cross-sectional view thereof
  • FIG. 2C is a shaft portion thereof.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing a relationship between 42 and a bearing portion 36.
  • the image sensor driving device 20 includes a movable part 22 to which an image sensor 23 is attached, and an image sensor 23 of the movable part 22. And an L-shaped base portion 21 provided to face the surface opposite to the attached surface.
  • the base unit 21 is attached to a housing (not shown) whose position is fixed with respect to the lens mount unit 2, and the base unit 21 is in a state where the position is fixed with respect to the lens unit 101. is there.
  • the base portion 21 of the image sensor driving device 20 in the first embodiment of the present invention is provided with three holes 31 and one hole 32.
  • Base part 21 The motor part 24, 25, 26, which is a linear actuator, and the force S screw 30, the shaft parts 41, 42, 43 are mutually connected from the surface opposite to the surface facing the movable part 22 of the base part 21. It is attached so as to pass through the three holes 31 described above in parallel, and each of the shaft part 43 of the motor part 24, the shaft part 41 of the motor part 25 and the shaft part 42 of the motor part 26 has three parts.
  • Each of the hole portions 31 is in contact with three bearing portions 35, 36, and 37 provided in the movable portion 22. As shown in FIG. 2A, the shaft 43 is in contact with the bearing 35, the shaft 42 is in contact with the bearing 36, and the shaft 41 is in contact with the bearing 37.
  • the movable part 22 to which the image sensor 23 is attached is a sway that is an elastic part held by a spring fixing part 27 fixed to the base part 21 by screws 40.
  • the spring spring 28 holds the urging force in the direction approaching the base portion 21.
  • the helical spring 28 is attached between the spring fixing portion 27 of the base portion 21 and the spring holding portion 38 provided on the surface opposite to the surface on which the imaging element 23 of the movable portion 22 is provided. It is arranged through 21 holes 32.
  • the base portion 21 and the movable portion 22 in the first embodiment of the present invention can be produced by pressing force molding or the like using materials such as aluminum and stainless steel, respectively. .
  • the position where the spring holding portion 38 provided in the movable portion 22 is provided (more precisely, the position where the biasing force in the direction approaching the base portion 21 is applied by the helical spring 28) is the helical spring.
  • the urging force applied in the direction in which the movable part 22 approaches the base part 21 is applied by 28, and the movable part 22 is applied in the direction in which the movable part 22 and the base part 21 are separated by the shaft parts 41, 42, 43. It is necessary to be in a position where the biasing force can be balanced.
  • the base portion 21 provided by the helical spring 28 and the movable portion 22 provided with the image sensor 23 approach each other.
  • the force in the direction opposite to the urging force in the direction of movement that is, the force in the direction in which the movable portion 22 and the base portion 21 are separated from each other, is applied to the shaft portions of the three motor portions 24, 25, 26 provided on the base portion 21
  • the movable part 22 moves in the optical axis direction (X-axis direction) with respect to the base part 21, and thereby the image sensor 23 force S lens part 101 It is possible to move in the optical axis direction.
  • the image sensor 23 is connected to the lens unit 101. In order to move in the direction of the optical axis while maintaining the perpendicular to the optical axis, three motor parts 2
  • the shaft parts 41, 42, and 43 of 4, 25, and 26 must be synchronized to perform the same amount of X-axis displacement at the same speed.
  • the three motor parts 24, 2 In order to perform such displacement, for example, the three motor parts 24, 2
  • the tip portions of the shaft portions 41, 42, and 43 have a shape in which the radial force decreases toward the tip, and the bearing portions 35, 36, and 37 that abut are It has a so-called slip-off shape corresponding to the tip shape of the shaft portions 41, 42, 43.
  • the opening of the bearing portion 36 (round hole portion) among the three bearing portions 35, 36, 37 is circular (so-called The opening of the bearing part 35 (long hole part) has an elliptical shape (so-called long hole) that is long in the Y-axis direction, and the opening of the bearing part 37 (long hole part) is long in the Z-axis direction. It has an elliptical shape (slightly long hole).
  • one has a round hole shape
  • the other two have a long hole shape in which the major axis directions are orthogonal to each other, so that the bearing is a round hole.
  • the position of the tip end portion of the shaft portion 42 is determined by the portion 36, and the shaft portion 43 is held by the bearing portion 35 that is long in the Y-axis direction.
  • a structure having a so-called play that can slide to some extent in the axial direction can be realized.
  • the shaft portion 41 is held by the bearing portion 37 that is long in the Z-axis direction. Therefore, while the shaft portion 41 is in contact with the bearing portion 37, a certain amount of sliding is also performed in the Z-axis direction. It is possible to realize a structure with play.
  • the image sensor 23 when the image sensor 23 is actually moved in the X-axis direction, even if the directions of the shaft portions 41, 42, and 43 are not strictly parallel, the image sensor 23 is moved during the movement. It is possible to realize a configuration in which the image sensor 23 can be smoothly moved in the optical axis direction, which is difficult to vibrate in the direction and the X axis direction.
  • the imaging element driving device 20 of the imaging device 1 according to the first embodiment of the present invention is used, the three motor units 24, 4 that can be controlled independently by the control unit, respectively. 25, 26 is used! /, And ! Because the motor ⁇ 25, 26 is controlled independently so that each ⁇ ⁇ 42, 43 moves in the X-axis direction, Even when the element 23 is not orthogonal to the optical axis direction, the orientation of the image sensor 23 is adjusted to Adjustments can be made to eliminate the cage angle. Specifically, this adjustment is performed by the adjuster so that the focus force S is adjusted over the entire area of the image while the image such as a test chart for focus adjustment actually captured by the image sensor 23 is viewed. This can be done by adjusting the X axis direction positions of the shaft rods 41, 42, 4 3 of 24, 25, 26.
  • the helical spring 2 8 is used as means for applying an urging force in a direction in which the movable portion 22 to which the image sensor 23 is attached and the base portion 21 are brought closer to each other.
  • the present invention is not limited to this example.
  • other known elastic means such as rubber can be used.
  • the image sensor driving device 20 in the first embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the configuration is not limited, and it is possible to use various motors of V, so-called linear motion type.
  • the imaging element 23 is in a state orthogonal to the optical axis direction of the lens unit 101. Can be moved parallel to the direction of the optical axis, and the position of each of the three shaft parts 4, 1, 42, 43 can be controlled independently to adjust the position of the shaft parts 41, 42, 43. As a result, it is possible to realize a configuration that enables tilt adjustment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an image sensor driving device 120 mounted in the imaging device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is an exploded perspective view showing the configuration of the image sensor driving device 120 mounted on the imaging device according to the second embodiment of the present invention, and
  • FIG. 3B is a side view thereof.
  • the configuration of the imaging device in the second embodiment of the present invention is the same as that of the imaging device 1 in the first embodiment of the present invention shown in FIG. Since the device 20 is replaced with the image sensor driving device 120 in the second embodiment of the present invention, description of the entire photographing device is omitted.
  • the imaging element driving device 120 according to the second embodiment of the present invention includes a movable part 72 provided with the imaging element 23 and a base part 71 facing the movable part 72. The point provided and the three motor parts 51, 52, 53 attached to the base part 71 are common to the image sensor driving apparatus 20 shown in the first embodiment.
  • the configuration of the image sensor driving device 120 in the second embodiment of the present invention is different from the configuration of the image sensor driving device 20 in the first embodiment of the present invention in that three motor units 51, 52, A rotary motor is used as 53 !, and the male screw part 183 is provided on the shafts 62, 63 of the motors 52, 53, and the shaft parts 61, 62, 63 are provided on the movable part 72.
  • Bearing parts 65, 66, 67 having a female threaded part 184 corresponding to the male threaded part 183 are provided, and a suspension that urges the movable part 72 and the base part 71 in one direction.
  • the spring 28 is not an essential component.
  • the imaging element driving device 120 includes a shaft portion 61 of the motor unit 51 engaged with the bearing unit 65, and a shaft unit of the motor unit 52. 62 is engaged with the bearing portion 66, and the shaft portion 63 of the motor portion 53 is engaged with the bearing portion 67.
  • the movable portion 72 includes the imaging element 23 in a state orthogonal to the optical axis direction of the lens portion 101. Is attached.
  • the image sensor 23 can be moved in parallel to the optical axis direction while being orthogonal to the optical axis direction of the lens unit 101. It is.
  • driving can be realized, for example, by using the same stepping motor as the motor units 51, 52, and 53 and simultaneously giving a control signal for driving the same number of steps by the control unit. It is.
  • the image sensor driving device 120 it is always necessary to provide the helical spring 28 like the image sensor driving device 20 described in the first embodiment. Although it is not necessary to use it, the mechanical rattling of the movable part 72 and the base part 71 can be reduced by using elastic means such as the helical spring 28.
  • the three motor parts 51, 52, 53 are attached to the base part 71, and thereafter, each of them.
  • the image sensor driving device 120 can be manufactured by engaging the three shaft portions 61, 62, 63 with the three bearing portions 65, 66, 67 while rotating the motor portions 51, 52, 53. it can. Also, during assembly, the three motor parts 51, 52, 53 are not completely fastened to the base part 71, but are fastened with some margin, and the motor parts 51, 52, 53 are fastened. After the three shafts 62, 63 are engaged with the three bearings 66, 67, the motor parts 51, 52, 53 are completely fastened to the base part 71. In this way, productivity during manufacturing can be improved.
  • the imaging element 23 is perpendicular to the optical axis direction of the lens unit 101. It is possible to adjust so that the tilt angle is eliminated by driving the three motor parts 51, 52, 53 by the control part so as to rotate independently.
  • this adjustment is performed so that the adjuster can focus on the entire area of the image while viewing an image such as a test chart for focusing actually captured by the image sensor 23. It is possible to adjust the distance between the base part 71 and the movable part 72 by rotating these motor parts 51, 52, 53.
  • FIG. 4 shows another example of the image sensor driving device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing another example of the image sensor driving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is an exploded perspective view showing the configuration
  • FIG. 4B is a side view thereof.
  • the movable portion 72 is not directly provided with the bearing portions 65, 66, and 67, and the movable portion 72 has three relatively large holes 92.
  • the three screw rods 61, 62, and 63 of the three motor rods 51, 52, and 53 attached to the base portion 71 have a male screw 183 force S
  • the example in which the corresponding internal thread portions 94, 184 are formed inside the bearing portions 65, 66, 67 or the shaft fixing portion 75 of the movable portion 72 is shown.
  • the device is not limited to this example.
  • a male screw part is formed inside the bearing part 65, 66, 67 or the shaft fixing part 75, and the three shaft parts 61, 62, 63 of the three motor parts 51, 52, 53 are provided with corresponding female screws. Part may be formed.
  • the imaging device 23 is in a state orthogonal to the optical axis direction of the lens unit 101. In this state, it can be moved parallel to the optical axis direction, and the three motor parts 51, 52, 53 can be controlled independently to realize a tilt adjustment. .
  • the photographing apparatus and the image sensor driving apparatus 120, 130 according to the second embodiment of the present invention are used, the three shafts 62, 63 of the three motors 52, 53 Since the bearing portion 65, 66, 67 of the movable portion 22 or the shaft fixing portion 75 is engaged with the screw, the light of the lens portion 101 of the image sensor 23 can be obtained even when an external impact is applied. It is possible to reduce the possibility that the position with respect to the shaft is displaced, and it is possible to realize a configuration with excellent impact resistance.
  • the circuit unit 80 includes an image dividing unit that divides the image output from the image sensor 23 into a plurality of blocks, and a focus that calculates the degree of focus for each block divided by the image dividing unit.
  • a degree calculation unit and a control unit capable of controlling the driving of the three motor units 24, 25, 26, 51, 52, and 53, respectively, and calculated by the focus degree calculation unit by the control unit. If the drive control of each of the three motors 24, 25, 26, 51, 52, 53 is carried out so that the respective value power S is increased based on the value of the in-focus level, it is possible.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an image sensor driving device 140 mounted on the imaging device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is an exploded perspective view showing a configuration of an image sensor driving device 140 mounted on the imaging device according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is a side view thereof.
  • the configuration of the imaging apparatus in the third embodiment of the present invention is the same as that of the imaging apparatus 1 in the first embodiment of the present invention shown in FIG. Drive device Since 20 is replaced with the image sensor driving device 140 according to the third embodiment of the present invention, description of the entire imaging device is omitted.
  • the imaging element driving device 140 includes a movable part 122 provided with the imaging element 23 and a base part 121 facing the movable part 122.
  • the movable part 122 has the shaft fixing part 123 including the convex part 211 having the female screw part 204 on the inner side, and is common to the imaging element driving device 130 in the second embodiment.
  • the rotary motor 230 which is a rotary motor unit fixed to the base unit 121 by the motor fixing unit 149, and the rotary motor 230.
  • the rotary motor 230 Are formed on the outer side of the three rotating parts 151 and the three rotating parts 151 having the gear parts on the outer side and having the shaft parts 201, respectively.
  • the belt unit 162 is rotated by rotating the rotary motor 230, and the three rotating units 151 are rotated by the rotation of the belt unit 162. .
  • FIG. 5C is an exploded perspective view showing a detailed configuration of the rotating portion 151 of the image sensor driving device 140 according to the third embodiment of the present invention.
  • the rotation unit 151 of the image sensor driving device 140 has a convex portion 206, and faces the shaft fixing portion 123 with the convex portion 206 serving as a boundary.
  • a helical spring 205 for stopping rattling provided on one end side of 201, a washer 207 provided on the other end side of the shaft portion 201, and a rotating member that is an outer shaft portion formed with a gear on the outside 209 and a screw 208 which is a fixing part for fixing the rotating member 209 on the knurled 202 provided on the other end side of the shaft part 201.
  • FIG. 5B the shaft portion 201 force of the rotating portion 151 is provided so as to penetrate three holes (not shown) provided in the base portion 121, and the convex portion 206 and the rotating member The rotating part 151 is attached so as to sandwich the base part 121 by 209.
  • the rotation of the rotary motor 230 causes the shaft 131 and the gear unit 132 to rotate, and the gear unit 132 Due to the rotation, the gear provided outside the gear portion 132 is rotated to rotate the belt portion 162.
  • the rotation of the belt portion 162 causes the gears provided outside the rotating member 209 of the three rotating portions 151 to rotate, thereby rotating the rotating member 209 and the shaft portion 201 of the rotating portion 151, thereby rotating the shaft portion.
  • the distance between the base part 121 and the movable part 122 can be changed.
  • the shape of the rotating member 209 of the three rotating portions 151 and the shape and pitch of the gears provided on the outer side are mutually different. Therefore, by rotating the rotary motor 230, the three rotating parts 151 can rotate in the same amount at the same speed in synchronism with each other. Furthermore, in the image sensor driving device 140 according to the third embodiment of the present invention, the pitches of the male screw portions 203 formed on the shaft portion 201 of the rotating portion 151 are equally formed. Further, the pitch of the female screw portions 204 is formed to be equal to each other, which is formed inside the shaft fixing portion 123 attached to the movable portion 122.
  • the screws 208 of the three rotating portions 151 are loosened. Keep it.
  • the rotating member 209 of the rotating unit 151 can freely rotate with respect to the shaft unit 201. Therefore, even if the rotary motor 230 is rotated in this state, the rotating force shaft portion 201 of the rotating member 209 of the rotating portion 151 does not rotate.
  • the groove portion 250 (not shown in FIG. 5C) provided on the other end side of the shaft portion 201 is replaced with a convex portion 261 (not shown in FIG. 5C) provided at the tip of the adjustment motor 260 and the like.
  • the shaft portion 201 of the rotating portion 151 can be rotated without rotating the rotating member 209. Accordingly, the tilt angle of the movable portion 122 with respect to the base portion 121 can be adjusted, and the tilt angle of the lens portion 101 of the imaging element 23 provided in the movable portion 122 with respect to the optical axis direction can also be adjusted. Monkey.
  • this adjustment is performed by the adjuster so that the entire area of the image is in focus while viewing an image such as a test chart for focusing that was actually captured by the image sensor 23. It is possible to adjust the distance between the base portion 121 and the movable portion 122 by rotating each of the groove portions 250 of the shaft portion 201 with a motor 260 or the like. After the adjustment of the tilt angle is completed, the tilt adjustment is completed by fastening the screws 208 of the three rotating parts 151 respectively. By fastening the screw 208, the rotating member 209 and the shaft portion 201 of the rotating portion 151 rotate in cooperation, and the rotation of the rotary motor 230 causes the belt portion 162 to rotate.
  • the rotating member 209 and the shaft portion 201 of 151 rotate, and the image pickup device 23 maintains the state where the tilt angle adjustment is completed, that is, the state where the image pickup surface 97 force S lens portion 101 is orthogonal to the optical axis direction. In this state, the distance from the lens unit 101 can be adjusted.
  • the imaging element driving device 140 in the imaging element driving device 140 according to the third embodiment of the present invention, a configuration in which the movable portion 122 includes the shaft fixing portion 123 having the female screw portion 204 inside is shown.
  • the image sensor driving device is not limited to this example.
  • the movable portion may be formed with a bearing portion having a female screw portion directly.
  • belt portion 162 is rotated by rotation of rotation type motor 230, and three rotation portions 151 are rotated by the rotation.
  • the image sensor driving device in the third embodiment of the present invention is not limited to this configuration.
  • one of the three shaft portions 201 may be configured such that one shaft portion 201 is rotationally driven by the rotary motor 230.
  • an adjustment gear is formed on the outer side of each of the rotating members 209 of the three rotating portions 151 and on the portion not on the belt portion 162, and the gear is Rotating the rotating member 209 of the three rotating portions 151 without rotating the shaft portion 201 by rotating the screw 208 with a gear provided on the adjustment motor 260 in a loose state. Is possible.
  • the gear provided outside the gear portion 132 of the rotary motor 230 is connected to the rotating members 209 of the three rotating portions 151.
  • the image sensor driving device 140 according to the third embodiment of the present invention is not limited to this configuration.
  • irregularities are also formed on the outer side of the belt portion 162, and the gear portion 132 of the rotary motor 230 rotates the belt portion 162 with the outer force also pressing the belt portion 162.
  • the image sensor driving device 20, 120, 130, 140 in the embodiment of the present invention has been described using an example mounted on a monitoring camera device, but the imaging device of the present invention has its application. It is not limited to the surveillance camera device.
  • the image sensor driving device of the present invention can be mounted on any known camera such as a video camera or a digital camera.
  • the imaging device driving device and the imaging device of the present invention even when the imaging device is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when it has a so-called tilt angle. It has an excellent effect that the tilt angle can be adjusted, and is an imaging device drive for moving the imaging device in the optical axis direction of the lens unit, in particular, an imaging device such as a monitoring power device or a video camera device. It is useful as a device and a photographing device using the device.

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Abstract

 レンズ部に対して位置を固定されたベース部と、撮像素子が取り付けられるべき可動部と、レンズ部の光軸方向に配置され、ベース部に対して可動部を支持し、可動部を支持する位置を、それぞれ独立してレンズ部の光軸方向に移動させることのできる三つの軸部とを備え、三つの軸部が可動部を支持する位置をそれぞれ独立して移動させることにより、可動部に取り付けられた撮像素子のあおり角度の調整が可能である。

Description

明 細 書
撮像素子駆動装置およびそれを用いた撮影装置
技術分野
[0001] 本発明は、監視カメラ装置やビデオカメラ装置等の撮影装置に関し、特に、撮像素 子をレンズの光軸方向に移動させるための撮像素子駆動装置およびそれを用いた 撮影装置に関する。
背景技術
[0002] まず、従来の撮影装置の技術につ!、て説明する。ここでは、撮影装置の一例として 監視カメラ装置を用いて説明する。
[0003] 近年、様々な監視カメラ装置に関する技術が提案されている。特に、昼夜を問わず 監視を行う監視カメラ装置においては、昼間には、可視光を選択的に透過するととも に赤外光を吸収する赤外光カットフィルタを撮像素子の前面に配置して撮影を行う 一方で、夜間に撮影を行う場合には、撮像素子の前面に配置された赤外光カットフィ ルタを取り外して、赤外領域の光線をも含めた撮影を行うことで夜間の撮影感度を高 くし、夜間の監視精度を向上する技術が提案されてきている。
[0004] このような構成の監視カメラ装置においては、可視光を用いて撮影を行う場合と赤 外光を用いて撮影を行う場合とで、赤外光カットフィルタの有無や照明等の条件によ る撮影に用いられる光線の波長のずれ等によりその光路長が異なり、例えば、昼間 時の可視光での撮影時の光路長に最適化された構成によって夜間の赤外光も含め た撮影を行った場合には、撮影された映像がぼけてしまうと ヽぅ課題があった。
[0005] このような課題を解決するために、例えば、赤外光カットフィルタを光路上に配置す る際および取り外す際に、撮像素子力 出力される映像信号の合焦度を参照しなが ら、もっとも合焦度の高い位置に、撮像素子を光軸方向に移動させることによって、 前述の可視光および可視光と赤外光とを含めた領域の光線による撮影時の光路長 の違いによる焦点距離の違いを補正して、昼夜間を問わずにピントの合った鮮鋭な 画像を得ることのできる監視カメラ装置が提案されている(例えば、特開 2003— 274 229号公報を参照。)。 [0006] このような監視カメラ装置においては、撮像素子を移動させるためにリードスクリュー を用い、リードスクリューに対して回転可能に設けられたナット部を有し、ガイドロッド によって光軸方向に動作を制限されたシャーシに撮像素子を取り付け、リードスクリュ 一をステッピングモータで回転駆動する。このような構成により、ステッピングモータの 回転によってリードスクリューを回転させることにより、撮像素子をレンズの光軸方向 に所望の距離移動させることが可能であった。
[0007] 前述のような監視カメラ装置においては、撮像素子の移動は、リードスクリューとガイ ドロッドの二つの軸によって支えられた、撮像素子を有するシャーシが、光軸方向に 移動することによって行われる。
[0008] 一般的に、撮像素子は、レンズの光軸方向に対して直交した状態であることが鮮鋭 な画像を撮影するために望ましいが、撮像素子を取り付ける際に、撮像素子をレンズ の光軸方向に対して直交させるように調整してぉ 、たとしても、実際には部品寸法の ばらつきや組み立て時のばらつき等による微妙なずれが発生し (以下、このような微 妙なずれが発生している場合のことを「あおり角度を有する場合」と記し、直交する状 態からの差分の角度を「あおり角度」と記し、このあおり角度をなくするように調整する ことを「あおり角度の調整」と記す)、このずれが画像の部分的なぼけ等を惹き起こし、 画質に大きな悪影響を与える可能性がある。
[0009] 前述のような従来の技術においては、撮像素子が前述のようなあおり角度を有する 場合に、そのあおり角度を調整することができない、という課題があった。前述のよう に、撮像素子が光軸方向に対してあおり角度を有する場合には、画面上で部分的な 画像のぼけ等が発生する可能性があり、特にこの現象は高解像度の撮像素子を用 いた場合に問題になる可能性が大きいので、あおり角度の調整の必要性が高くなつ ていた。
発明の開示
[0010] 本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、撮像素子が光軸方向に対し て直交していない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあお り角度を調整することのできる、撮像素子駆動装置および撮影装置を提供するもので ある。 [0011] 本発明の撮像素子駆動装置は、レンズ部に対して位置を固定されたベース部と、 撮像素子が取り付けられるべき可動部と、レンズ部の光軸方向に配置され、ベース部 に対して可動部を支持し、可動部を支持する位置を、それぞれ独立してレンズ部の 光軸方向に移動させることのできる三つの軸部とを備え、三つの軸部が可動部を支 持する位置をそれぞれ独立して移動させることにより、可動部に取り付けられた撮像 素子のあおり角度の調整が可能であることを特徴としている。
[0012] このような構成により、撮像素子が取り付けられる可動部は、それぞれが独立して可 動部を支持する位置をレンズ部の光軸方向に移動可能である三つの軸部によって 支持されているので、撮像素子が光軸方向に対して直交していない場合、すなわち 、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することのできる撮像 素子駆動装置を提供することができる。
[0013] また、三つの軸部に接続された三つのモータ部を備え、三つのモータ部のそれぞ れの駆動によって、三つの軸部が可動部を支持する位置を独立に光軸方向に移動 させる構成であってもよい。
[0014] このような構成によれば、さらに、三つの軸部がそれぞれ独立したモータ部の軸で あるので、これらモータ部をそれぞれ独立して駆動することにより、撮像素子が、いわ ゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することのできる撮像素子 駆動装置を提供することができる。
[0015] また、三つのモータ部のそれぞれが、直動型モータである構成であってもよい。
[0016] このような構成によれば、さらに、機械的ながたつきの少ない構成を実現することが できる。
[0017] また、三つのモータ部に対して、三つの軸部のそれぞれが可動部を支持する位置 を、独立して光軸方向に移動させるような制御を行う制御部を有する構成であっても よい。
[0018] このような構成によれば、さらに、制御部によって、三つの軸部のそれぞれが可動 部を支持する位置を、それぞれ独立に制御することのできる構成を実現することがで きる。
[0019] また、可動部に、三つの軸部のそれぞれに対応する三つの軸受部を有する構成で あってもよい。
[0020] このような構成によれば、さらに、三つの軸受部のそれぞれで三つの軸部を支持す ることができるので、より安定した撮像素子の移動を行うことができる。
[0021] さらに、三つの軸受部は、一つの丸穴部と、互いに直行する方向に長い二つの長 穴部とを有し、三つの軸受部のそれぞれは、三つの軸部のそれぞれの先端部分と当 接する構成であってもよい。
[0022] このような構成によれば、さらに、一つの丸穴部によって、三つの軸部のうちの一つ の先端の位置を決めることができるとともに、互いに直交する方向に長 、二つの長穴 部によって、三つの軸部のうちの残り二つの先端部分が保持されるとともに、軸部間 の平行度が多少ずれているような場合であっても、先端部分が長穴部内で摺動する ことによって、そのずれを補正して、可動部を安定に保持することのできる構成を実 現することができる。
[0023] さらに、三つのモータ部のそれぞれが回転型モータであり、三つの軸部のそれぞれ 力 ねじ部を有し、三つの軸受部のそれぞれは、ねじ部に対応するナット部を有する 構成であってもよい。
[0024] このような構成によれば、さらに、三つの軸部のそれぞれ力 三つのナット部のそれ ぞれによって保持されるので、耐衝撃性に優れた構成を実現することができる。
[0025] また、三つの軸部がベース部に回転可能に取り付けられ、三つの軸部のそれぞれ を回転させるように配置されたベルト部と、ベルト部を回転させる回転型モータ部とを 備えた構成であってもよ 、。
[0026] このような構成によれば、さらに、一つの回転型モータ部およびベルト部を用いると
V、う簡易な構成で、三つの軸部が可動部を支持する位置を光軸方向に移動させるこ とのできる構成を実現することができる。
[0027] また、三つの軸部のそれぞれに対して、回転自在な外軸部、および、三つの軸部と 外軸部とを固定する固定部を備え、ベルト部は、外軸部を回転させるように配置され
、三つの軸部と外軸部とが固定部によって固定されない状態で、撮像素子のあおり 角度の調整が行われる構成であってもよい。
[0028] このような構成によれば、さらに、糸且み立て時には、固定部によって外軸部と軸部と を固定しない状態で、三つの軸部が可動部を支持する位置をそれぞれ独立に移動 させてあおり調整を行い、その後に、固定部によって外軸部と軸部とを固定すること により、以後は、三つの軸部が可動部を支持する位置を同期させて光軸方向に移動 させることのできる構成を実現することができる。
[0029] さらに、回転型モータ部は、三つの軸部のうちの一つの軸部を直接回転させる構成 であってもよい。
[0030] このような構成によれば、さらに、あおり調整を行うことのできる、より簡易な構成を実 現することができる。
[0031] さらに、三つの軸部のそれぞれ力 ねじ部を有し、三つの軸受部のそれぞれが、ね じ部に対応するナット部を有する構成であってもよい。
[0032] このような構成によれば、さらに、三つの軸部のそれぞれ力 三つのナット部のそれ ぞれによって保持されるので、耐衝撃性に優れた構成を実現することができる。
[0033] また、ベース部と可動部との間に取り付けられ、可動部に対して所定の方向の付勢 力を付与する弾性部を備え、三つの軸部は、弾性部によって可動部に付与された付 勢力と反対向きの付勢力を可動部に対して付与する構成であってもよい。
[0034] このような構成によれば、さらに、弾性部がベース部と撮像素子の取り付けられた可 動部と所定の方向に付勢しているので、三つの軸部は、弾性部がベース部と撮像素 子との間に付与している付勢力と逆方向の力を付勢することにより、三つの軸部が可 動部を支持する位置を光軸方向に移動させることができる。
[0035] さらに、弾性部が、つるまきばねである構成であってもよい。
[0036] このような構成によれば、さらに、つるまきばねを用いるという簡易な構成で本発明 の撮像素子駆動装置を実現することができる。
[0037] 次に、本発明の撮影装置は、レンズ部と、撮像素子と、本発明の撮像素子駆動装 置と、撮像素子カゝら出力された信号に対して映像信号処理を行う映像信号処理部と を備えたことを特徴として!/ヽる。
[0038] このような構成により、撮像素子が取り付けられる撮像素子駆動装置の可動部は、 それぞれが独立して、可動部を支持する位置をレンズ部の光軸方向に移動可能で ある三つの軸部によって支持されているので、撮像素子が光軸方向に対して直交し ていない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を 調整することができるので、画面上の全領域でピントの合った鮮鋭な画像を得ること のできる撮影装置を提供することができる。
[0039] また、本発明の撮影装置は、レンズ部と、撮像素子と、本発明の撮像素子駆動装置 と、撮像素子から出力された画像を複数のブロックに分割する画像分割部と、画像分 割部によって分割されたブロック毎の合焦度を算出する合焦度算出部とを備え、制 御部は、合焦度算出部によって算出された合焦度の値にもとづいて、三つのモータ 部のそれぞれの駆動制御を行うことを特徴とする構成であってもよい。
[0040] このような構成によれば、さらに、工場出荷時のみならず、巿場においても自動的 にあおり調整を可能とすることのできる構成を実現することができる。
[0041] 以上述べたように、本発明によれば、撮像素子が光軸方向に対して直交していな い場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整す ることのできる、撮像素子駆動装置および撮影装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0042] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態における撮影装置の構成の一部を示す分 解斜視図である。
[図 2A]図 2Aは、本発明の第 1の実施の形態における撮像素子駆動装置の構成を示 す分解斜視図である。
[図 2B]図 2Bは、本発明の第 1の実施の形態における撮像素子駆動装置の一部断面 図である。
[図 2C]図 2Cは、本発明の第 1の実施の形態における撮像素子駆動装置の軸部と軸 受部との間の関係を示す拡大図である。
[図 3A]図 3Aは、本発明の第 2の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素 子駆動装置の構成を示す分解斜視図である。
[図 3B]図 3Bは、本発明の第 2の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素 子駆動装置の側面図である。
[図 4A]図 4Aは、本発明の第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置の別の例の 構成を示す分解斜視図である。 圆 4B]図 4Bは、本発明の第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置の別の例の 側面図である。
圆 5A]図 5Aは、本発明の第 3の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素 子駆動装置の構成を示す分解斜視図である。
圆 5B]図 5Bは、本発明の第 3の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素 子駆動装置の側面図である。
圆 5C]図 5Cは、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置の回転部の 詳細な構成を示す分解斜視図である。
符号の説明
1 追旦 壮盟
2 レンズマウント部
3 フィルタ保持部
4 フィルタ駆動部
5 フィルタ部
20, 120, 130, 140 撮像素子駆動装置
21, 71, 121 ベース部
22, 72, 122 可動部
23 撮像素子
24, 25, 26, 51, 52, 53 モータ部
27 ばね固定部
28, 205 つるまきばね
30, 40, 90 ビス
31, 32, 92 孑し咅
35, 36, 37, 65, 66, 67 軸受部
38 ばね保持部
41, 42, 43, 61, 62, 63, 201 軸部
75, 123 軸固定部 94, 184, 204 雌ねじ部
97 撮像面
98 赤外光カットフィルタ
99 フィルタ駆動軸
101 レンズ部
111, 206, 211, 261 凸部
131 軸
132 歯車部
149 モータ固定部
151 回転部
162 ベノレ卜咅
183, 203 雄ねじ部
202 ローレット
207 ヮッシャ
208 ねじ
209 回転部材
230 回転型モータ
250 溝部
260 調整用モータ
発明を実施するための最良の形態
[0044] 以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
[0045] (第 1の実施の形態)
まず、本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1の構成について説明する。 図 1は本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1の構成の一部を示す分解斜 視図である。
[0046] なお、説明を簡単にするために、本発明の実施の形態においては、図面中に互い に直交する X軸、 Y軸および Z軸の方向を示す。 X軸方向はレンズ部 101の光軸方向 であり、 Y軸方向および Z軸方向はそれぞれ光軸方向に垂直な方向である。 [0047] 図 1に示したように、本発明の第 1の実施の形態の撮影装置 1は、レンズ部 101が 取り付けられるレンズマウント部 2、撮像素子 23をその撮像面 97がレンズ部 101の光 軸方向に対して直交する状態で、光軸方向(X軸方向)に移動させるように駆動する 撮像素子駆動装置 20、撮像素子駆動装置 20とレンズマウント部 2との間に設けられ るフィルタ保持部 3、フィルタ保持部 3に配置され、後述するフィルタ部 5を光軸に垂 直な方向(Y軸方向)に移動させる DCモータを有するフィルタ駆動部 4、フィルタ駆動 部 4に取り付けられ、フィルタ駆動部 4の駆動によって Y軸方向に移動可能なフィルタ 駆動軸 99、フィルタ駆動軸 99に取り付けられ、フィルタ駆動軸 99とともに Y軸方向に 移動可能な、赤外光カットフィルタ 98を有するフィルタ部 5、ならびに、撮像素子 23か ら出力された電気信号に対する映像信号処理を行う映像信号処理部を有し、後述す る撮像素子駆動装置 20の可動部 22の移動制御を行う制御部を有し、さらに、フィル タ駆動部 4によるフィルタ部 5の駆動制御等の各種処理を行う回路部 80を備える。
[0048] なお、本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1においては、レンズマウント 部 2およびフィルタ保持部 3は、例えばアルミを用いたダイキャスト法により作製するこ とがでさる。
[0049] 本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1は、いわゆる監視カメラ装置であり 、昼夜を問わず撮影を行うために、周辺の明るさに応じてフィルタ駆動部 4を駆動し てフィルタ部 5を切り替えて撮影を行う。具体的には、回路部 80に備えられた照度検 知部(図示せず)によって周辺の照度を検出し、周辺が明るいときには光軸上に赤外 光カットフィルタ 98を配置して可視光領域でカラー画像の撮影を行 ヽ、周辺が喑 、と きには光軸上に配置された赤外光カットフィルタ 98を離脱させて赤外領域の光線を も含めた波長の光線によって白黒画像の撮影を行う。撮影装置 1における周辺の明 るさ検知は、回路部 80に搭載された照度検知部によって検知された照度の値と所定 の閾値との比較によって行うことができ、回路部 80は、照度検知部で検知される照度 の値が所定の閾値を超えて変化した場合には、昼間と夜間との時間帯が切り替わつ たものとしてフィルタ駆動部 4に命じてフィルタ部 5の切り替えを行う。また、フィルタ部 5の切り替えは、フィルタ駆動部 4に設けられた DCモータによって、フィルタ駆動軸 9 9を Y軸方向に移動させることにより行うことができる。 [0050] 本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1においては、周辺の照度変化があ つたときにフィルタ部 5の切り替えが行われ、その際、光軸上に赤外光カットフィルタ 9 8が配置されたり退避されたりすることによって光路長が変化すること、および、撮影 時に用いられる照明等の条件の違いにより撮影に用いられる光線の波長領域がず れる (特に夜間用の照明を使用する場合に顕著)こと等から、レンズ部 101から撮像 素子 23における光電変換素子が配置された面 (以下、この面を撮像面 97と記す)ま での最適な合焦位置が変化する。このような合焦位置の変化が発生しても、鮮鋭な 画像を得るために、本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1は、撮像素子 23 を、その撮像面 97をレンズ部 101の光軸方向に対して垂直を保った状態 (すなわち 、図 1における YZ平面に平行な状態)で、光軸方向(X軸方向)に移動させる撮像素 子駆動装置 20を搭載して 、る。
[0051] 本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1においては、回路部 80において、 撮像素子 23からの出力から画像の合焦度を算出し、その合焦度力もっとも高くなる 位置に、撮像素子駆動装置 20によって撮像素子 23を移動させることにより、前述の 合焦位置の変化が発生しても、鮮鋭な画像を得ることができる。
[0052] ここで、本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1に搭載された撮像素子駆 動装置 20の構成について説明する。図 2は、本発明の第 1の実施の形態における撮 像素子駆動装置 20の構成を示す図である。図 2Aは、本発明の第 1の実施の形態に おける撮像素子駆動装置 20の構成を示す分解斜視図であり、図 2Bは、その一部断 面図であり、図 2Cは、その軸部 42と軸受部 36との間の関係を示す拡大図である。
[0053] まず、図 2Aに示すように、本発明の第 1の実施の形態における撮像素子駆動装置 20は、撮像素子 23が取り付けられた可動部 22と、可動部 22の撮像素子 23が取り付 けられた面とは反対の面に対向するように設けられた L字型のベース部 21とを備えて いる。なお、ベース部 21は、レンズマウント部 2に対して位置を固定された筐体(図示 せず)に取り付けられており、ベース部 21は、レンズ部 101に対して位置が固定され た状態である。
[0054] 図 2Aに戻って、本発明の第 1の実施の形態における撮像素子駆動装置 20のべ一 ス部 21には、三つの孔部 31と一つの孔部 32とが設けられている。ベース部 21には 、リニアァクチユエータであるモータ部 24, 25, 26力 Sビス 30によって、ベース部 21の 可動部 22に対向する面とは反対側の面から、その軸部 41, 42, 43が互いに平行な 状態で、前述の三つの孔部 31を通るように取り付けられており、モータ部 24の軸部 4 3、モータ部 25の軸部 41およびモータ部 26の軸部 42それぞれは、三つの孔部 31 それぞれを通って、可動部 22に設けられた、三つの軸受部 35, 36, 37に当接して いる。図 2Aに示したように、軸部 43は軸受部 35に、軸部 42は軸受部 36に、そして 軸部 41は軸受部 37にそれぞれ当接している。
[0055] また、図 2Aおよび図 2Bに示したように、撮像素子 23の取り付けられた可動部 22は 、ベース部 21にビス 40によって固定されたばね固定部 27によって保持された弾性 部であるつるまきばね 28によって、ベース部 21に接近する方向の付勢力を付与され た状態で保持されている。つるまきばね 28は、ベース部 21のばね固定部 27と可動 部 22の撮像素子 23が設けられた面と反対側の面に設けられたばね保持部 38との 間に取り付けられ、前述のベース部 21の孔部 32を通った状態で配置されている。
[0056] なお、本発明の第 1の実施の形態におけるベース部 21および可動部 22は、それぞ れアルミやステンレス等の材料を用いて、プレス力卩ェゃ成型等により作製することが できる。
[0057] また、可動部 22に設けられるばね保持部 38の設けられる位置(正確には、つるまき ばね 28によって、ベース部 21に接近する方向の付勢力が加えられる位置)は、つる まきばね 28によって印加される可動部 22がベース部 21に接近する方向の付勢力と 、可動部 22に軸部 41, 42, 43によって、可動部 22とベース部 21とが離間する方向 に印加される付勢力とがつりあいの取れる位置にすることが必要である。
[0058] 本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1の撮像素子駆動装置 20において は、つるまきばね 28によって付与されたベース部 21と撮像素子 23の設けられた可動 部 22とが接近する方向の付勢力とは反対の方向の力、すなわち可動部 22とベース 部 21とが互いに離間する方向の力を、ベース部 21に設けられた三つのモータ部 24 , 25, 26の軸部 41, 42, 43によって可動部 22に対して印加することにより、可動部 22がベース部 21に対して光軸方向(X軸方向)に移動し、これにより、撮像素子 23 力 Sレンズ部 101の光軸方向に移動することができる。撮像素子 23がレンズ部 101の 光軸に対して垂直を保った状態で光軸方向に移動するためには、三つのモータ部 2
4, 25, 26の軸部 41, 42, 43が同期して、同じ速度で、同じ量の X軸方向の変位を 行う必要がある。このような変位を行わせるためには、例えば、三つのモータ部 24, 2
5, 26として同一種類のモータを用い、それぞれのモータに対して、同じ駆動ステツ プ数を与えることで実現することが可能である。
[0059] また、図 2Cに示したように、軸部 41, 42, 43の先端部分は、より先端に行くほど径 力 、さくなる形状であり、当接する軸受部 35, 36, 37は、軸部 41, 42, 43の先端形 状に対応した、いわゆる、すりばち状の形状をしている。
[0060] 本発明の第 1の実施の形態における撮像素子駆動装置 20においては、三つの軸 受部 35, 36, 37のうち、軸受部 36 (丸穴部)の開口は、円形状 (いわゆる丸穴)であ り、軸受部 35 (長穴部)の開口は Y軸方向に長い楕円形状 (いわゆる長穴)であり、軸 受部 37 (長穴部)の開口は Z軸方向に長 、楕円形状 ( ヽゎゆる長穴)である。このよう に、三つの軸受部 35, 36, 37のうち、一つを丸穴形状として、他の二つを互いに長 径の方向が直交する長穴形状とすることにより、丸穴である軸受部 36によって、軸部 42の先端部分の位置が決定されるとともに、 Y軸方向に長い軸受部 35によって軸部 43が保持されるので、軸部 43を軸受部 35に当接させながら、 Y軸方向にある程度の 摺動が可能な、いわゆるあそびを有する構成を実現できる。同様に、 Z軸方向につい ても、 Z軸方向に長い軸受部 37によって軸部 41が保持されるので、軸部 41を軸受 部 37に当接させながら、 Z軸方向にもある程度の摺動が可能な、あそびを有する構 成を実現することができる。よって、実際に撮像素子 23を X軸方向に移動させたとき に、軸部 41, 42, 43の方向が厳密に平行になっていない場合であっても、移動中に 撮像素子 23が Y軸方向および X軸方向に振動しにくぐスムーズに撮像素子 23を光 軸方向に移動させることのできる構成を実現できる。
[0061] また、本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1の撮像素子駆動装置 20を用 いれば、制御部によって、それぞれ独立して制御することが可能な三つのモータ部 2 4, 25, 26を用! /、て!/ヽるので、モータ咅 25, 26を、それぞれの ϋ咅 42, 43 が X軸方向に移動するように独立に制御することにより、 V、わゆる撮像素子 23が光軸 方向に対して直交していないような場合でも、撮像素子 23の向きを調整して、そのあ おり角度をなくすような調整を行うことができる。この調整は、具体的には、調整者が、 実際に撮像素子 23で撮影されたピント調整用のテストチャート等の画像を見ながら、 画像の全域でピント力 S合うように、それぞれのモータ咅 24, 25, 26の軸咅 41, 42, 4 3の X軸方向の位置を調節することによって、行うことが可能である。
[0062] なお、上述の例においては、撮像素子 23の取り付けられた可動部 22と、ベース部 21との間に、互いを接近させる方向の付勢力を印加する手段として、つるまきばね 2 8を用いた構成を示した力 本発明はこの例に限定されるものではない。例えば、ゴ ム等の他の 、かなる公知の弾性手段を用いることもできる。
[0063] また、上述の例においては、モータ部 24, 25, 26として、リニアァクチユエ一タを用 いた例を示したが、本発明の第 1の実施の形態における撮像素子駆動装置 20はこ の構成に限定されず、 V、わゆる直動型の様々なモータを用いて構成することが可能 である。
[0064] 以上述べたように、本発明の第 1の実施の形態における撮影装置 1および撮像素 子駆動装置 20を用いれば、撮像素子 23を、レンズ部 101の光軸方向に直交する状 態を保った状態で、光軸方向に平行に移動させることができるとともに、三つの軸部 4 1, 42, 43それぞれの位置を独立に制御して軸部 41, 42, 43の位置を調節すること により、あおり調整をも可能にする構成を実現できる。
[0065] (第 2の実施の形態)
次に、本発明の第 2の実施の形態における撮影装置および撮像素子駆動装置に ついて説明する。
[0066] 図 3は、本発明の第 2の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素子駆動 装置 120について説明するための図である。図 3Aは、本発明の第 2の実施の形態 における撮影装置に搭載される撮像素子駆動装置 120の構成を示す分解斜視図で あり、図 3Bは、その側面図である。
[0067] なお、本発明の第 2の実施の形態における撮影装置の構成は、図 1に示した本発 明の第 1の実施の形態における撮影装置 1の構成と共通し、その撮像素子駆動装置 20が本発明の第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置 120に置き換わったも のであるので、撮影装置全体の説明は省略する。 [0068] 本発明の第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置 120は、図 3Aに示したよう に、撮像素子 23が設けられた可動部 72と、可動部 72に対向するベース部 71を備え ている点、および、ベース部 71には三つのモータ部 51, 52, 53が取り付けられてい る点は、第 1の実施の形態に示した撮像素子駆動装置 20と共通する。本発明の第 2 の実施の形態における撮像素子駆動装置 120の構成が、本発明の第 1の実施の形 態における撮像素子駆動装置 20の構成と異なるところは、三つのモータ部 51, 52, 53として回転型のモータを用!/、たことと、モータ咅 52, 53の軸咅 62, 63に 雄ねじ部 183が設けてあること、可動部 72には、軸部 61, 62, 63の雄ねじ部 183に 対応するナット部である雌ねじ部 184を有する軸受部 65, 66, 67が設けられている こと、さらに、可動部 72とベース部 71との間を一方向に付勢するつるまきばね 28が 必須の構成ではな 、ことである。
[0069] 図 2Bに示したように、本発明の第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置 120 は、モータ部 51の軸部 61が軸受部 65と係合し、モータ部 52の軸部 62が軸受部 66 と係合し、モータ部 53の軸部 63が軸受部 67と係合した状態であり、可動部 72には、 レンズ部 101の光軸方向と直交する状態で撮像素子 23が取り付けられている。この ような状態で、モータ部 51, 52, 53を同期させて、同じ速度で、かつ、同じ量だけ三 つの軸部 61, 62, 63を X軸方向に移動させるように駆動することにより、本発明の第 2の実施の形態の撮像素子駆動装置 120によっても、撮像素子 23を、レンズ部 101 の光軸方向と直交させた状態で、光軸方向に対して平行に移動させることが可能で ある。なお、このような駆動は、例えば、モータ部 51, 52, 53として、同じステッピング モータを用いて、同時に同じステップ数駆動するような制御信号を制御部により与え ることにより実現することが可會である。
[0070] なお、本発明の第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置 120においては、必 ずしも第 1の実施の形態において説明した撮像素子駆動装置 20のような、つるまき ばね 28を用いる必要はないが、つるまきばね 28等の弾性手段を用いることにより、 可動部 72およびベース部 71の機械的ながたつきを少なくすることが可能である。
[0071] 本発明の第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置 120を組み立てる場合に は、まず、ベース部 71に三つのモータ部 51, 52, 53を取り付けて、その後、それぞ れのモータ部 51, 52, 53を回転させながら、三つの軸部 61, 62, 63を三つの軸受 部 65, 66, 67に係合させることにより、撮像素子駆動装置 120を製造することができ る。また、組み立て時には、ベース部 71に対して三つのモータ部 51, 52, 53を完全 に締結してしまわずに、ある程度余裕を持たせた状態で締結しておき、モータ部 51, 52, 53を回転させな力 Sら、三つの軸咅 62, 63を三つの軸受咅 66, 67に係 合させた後に、モータ部 51, 52, 53をベース部 71に対して完全に締結するようにす れば、製造時の生産性を向上させることができる。
[0072] また、本発明の第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置 120においても、第 1 の実施の形態における撮像素子駆動装置 20と同様に、三つのモータ部 51, 52, 53 をそれぞれ独立して駆動させることが可能であるので、撮像素子 23がレンズ部 101 の光軸方向に対して直交して 、な 、ような場合、 V、わゆるあおり角度を有する場合に 、そのあおり角度を除去するように、三つのモータ部 51, 52, 53を独立して回転させ るように制御部により駆動することで、あおり角度がなくなるように調整することが可能 である。
[0073] この調整は、具体的には、調整者が、実際に撮像素子 23で撮影したピント合わせ 用のテストチャート等の画像を見ながら、画像の全域においてピントが合うように、そ れぞれのモータ部 51, 52, 53を回転させて、ベース部 71と可動部 72との距離を調 節することによって行うことが可能である。
[0074] また、上述の例においては、撮像素子 23の取り付けられた可動部 72に、雌ねじ部 184を有する軸受部 65, 66, 67が直接設けられた例を示したが、本発明の撮影装 置および撮像素子駆動装置はこの例に限定されない。本発明の第 2の実施の形態 における撮像素子駆動装置の別の例を図 4に示す。図 4は、本発明の第 2の実施の 形態における撮像素子駆動装置の別の例を示す図である。図 4Aは、その構成を示 す分解斜視図であり、図 4Bは、その側面図である。図 4に示した撮像素子駆動装置 130は、可動部 72に軸受部 65, 66, 67が直接設けられているわけではなぐ可動 部 72には、比較的大きな三つの孔部 92が開いており、この三つの孔部 92を通るよう に、軸受部として、内側に雌ねじ部 94を有する凸部 111を備えた軸固定部 75を三つ 備える構成である。ベース部 71の構成については、前述の撮像素子駆動装置 120と 同様であるので、その説明を省略する。
[0075] 図 4に示したような構成においては、組み立て時に、三つのモータ部 51, 52, 53を ベース部 71にビス 30で締結し、あらかじめ三つの軸固定部 75を余裕を持たせた状 態で締結した可動部 72を準備しておいて、三つのモータ部 51, 52, 53を回転させ ながら、軸部 61, 62, 63の雄ねじ部 183と軸固定部 75の雌ねじ部 94とを係合させる ことにより、ベース部 71と可動部 72とを組み立て、その後、軸固定部 75を可動部 72 にビス 90で完全に締結することで組み立て可能である。
[0076] なお、本実施の形態における二つの例においては、ベース部 71に取り付けられた 三つのモータ杳 51, 52, 53の三つの軸咅 61, 62, 63に ίま雄ねじ咅 183力 S形成され 、可動部 72の軸受部 65, 66, 67または軸固定部 75の内側には対応する雌ねじ部 9 4, 184が形成された例を示したが、本発明の撮像素子駆動装置および撮影装置は この例に限定されない。例えば、軸受部 65, 66, 67または軸固定部 75の内側に雄 ねじ部が形成されており、三つのモータ部 51, 52, 53の三つの軸部 61, 62, 63に は対応する雌ねじ部が形成されて ヽてもよ ヽ。
[0077] 以上述べたように、本発明の第 2の実施の形態における撮影装置および撮像素子 駆動装置 120, 130を用いれば、撮像素子 23を、レンズ部 101の光軸方向に直交 する状態を保った状態で、光軸方向に対して平行に移動させることができるとともに、 三つのモータ部 51, 52, 53それぞれを独立に制御することにより、あおり調整をも可 能にする構成を実現できる。
[0078] さらに、本発明の第 2の実施の形態における撮影装置および撮像素子駆動装置 12 0, 130を用!ヽれば、、三つのモータ咅 52, 53の三つの軸咅 62, 63と、可動 部 22の軸受部 65, 66, 67または軸固定部 75とがねじによって係合しているので、 外部から衝撃等が加わったような場合にも、撮像素子 23のレンズ部 101の光軸に対 する位置がずれたりする可能性を低くすることができ、耐衝撃性に優れた構成を実現 できる。
[0079] また、本発明の第 1の実施の形態に示した撮像素子駆動装置 20および第 2の実施 の形態に示した撮像素子駆動装置 120, 130を用いれば、三つのモータ部 24, 25, 26, 51, 52, 53【こよって三つの軸咅 42, 43, 61, 62, 63をそれぞれ独立【こ馬区 動させることができるので、工場出荷時のみならず、巿場において、使用時にあおり 角度の存在が問題になったときにもその修正が可能となる。
[0080] さらに、本発明の第 1の実施の形態に示した撮像素子駆動装置 20および第 2の実 施の形態に示した撮像素子駆動装置 120, 130を用いれば、前述の巿場におけるあ おり角度の調整を自動的に行うことも可能である。これを実現するには、回路部 80に 、撮像素子 23から出力された画像を複数のブロックに分割する画像分割部と、画像 分割部によって分割されたブロック毎の合焦度を算出する合焦度算出部と、三つの モータ部 24, 25, 26, 51, 52, 53の駆動をそれぞれ制御することのできる制御部と を備えておき、制御部によって、合焦度算出部によって算出された合焦度の値にもと づ ヽて、それぞれの値力 S高くなるように、三つのモータ咅 24, 25, 26, 51, 52, 53 それぞれの駆動制御を行えばょ 、。
[0081] さらに、本発明の第 2の実施の形態に示した撮像素子駆動装置 120, 130におい ては、モータ部 51, 52, 53として回転型のモータを用い、可動部 72にねじ部を有す る軸受部 65, 66, 67または軸固定部 75を用いた構成を示した力 本発明における 撮像素子駆動装置および撮影装置はこの構成に限定されない。例えば、モータ部 5 1, 52, 53として回転型のモータを用い、可動部 72を、第 1の実施の形態における撮 像素子駆動装置 20に用いていた可動部 22と同様の軸受部 35, 36, 37を有する構 成とすることも可能である。この場合には、可動部 72とベース部 71との間に接近する 方向の付勢力を付与するつるまきばね 28等の弾性手段を用いることが望ましい。
[0082] (第 3の実施の形態)
次に、本発明の第 3の実施の形態における撮影装置および撮像素子駆動装置に ついて説明する。
[0083] 図 5は、本発明の第 3の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素子駆動 装置 140について説明するための図である。図 5Aは、本発明の第 3の実施の形態 における撮影装置に搭載される撮像素子駆動装置 140の構成を示す分解斜視図で あり、図 5Bは、その側面図である。
[0084] なお、本発明の第 3の実施の形態における撮影装置の構成は、図 1に示した、本発 明の第 1の実施の形態における撮影装置 1の構成と共通し、その撮像素子駆動装置 20が本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140に置き換わったも のであるので、撮影装置全体の説明は省略する。
[0085] 本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140は、図 5Aに示したよう に、撮像素子 23が設けられた可動部 122と、可動部 122に対向するベース部 121を 備えている点、および、可動部 122には、内側に雌ねじ部 204を有する凸部 211を 含む軸固定部 123を有する点は第 2の実施の形態における撮像素子駆動装置 130 と共通する。
[0086] 本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては、ベース部 121に、モータ固定部 149によって固定された回転型モータ部である回転型モータ 2 30、回転型モータ 230の軸 131に取り付けられ、外側に歯車を有する歯車部 132、 それぞれが外側に歯車を有するとともに、軸部 201を有する三つの回転部 151、およ び、三つの回転部 151の外側に形成された歯車および回転型モータ 230の軸 131 に取り付けられた歯車部 132の外側に設けられた歯車とかみ合うように設けられた、 内側に凹凸を有するベルト部 162を備えている。本発明の第 3の実施の形態におけ る撮像素子駆動装置 140においては、回転型モータ 230を回転させることによって ベルト部 162が回転し、ベルト部 162の回転により三つの回転部 151が回転する。
[0087] ここで、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140の回転部 151 の構成についてさらに詳細に説明する。図 5Cは、本発明の第 3の実施の形態にお ける撮像素子駆動装置 140の回転部 151の詳細な構成を示す分解斜視図である。
[0088] 図 5Cに示したように、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140 の回転部 151は凸部 206を有し、凸部 206を境として軸固定部 123に対向する側( 以下、この側を一端側と記す)に雄ねじ部 203を有し、その反対側(以下、他端側と 記す)にねじ止め用のローレット 202が形成された軸部 201、軸部 201の一端側に設 けられる、がたつきを止めるためのつるまきばね 205、軸部 201の他端側に設けられ る、ヮッシャ 207および外側に歯車を形成された外軸部である回転部材 209、ならび に、回転部材 209を軸部 201の他端側に設けられたローレット 202上に固定するた めの固定部であるねじ 208を備えている。
[0089] 本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては、図 5Aお よび図 5Bに示したように、このような回転部 151の軸部 201力 ベース部 121に設け られた三つの孔部(図示せず)を貫通するように設けられ、凸部 206と回転部材 209 によってベース部 121を挟持するように回転部 151が取り付けられる。
[0090] 回転部 151の軸部 201の一端側に設けられた雄ねじ部 203は、軸固定部 123に設 けられた雌ねじ部 204と係合し、可動部 122は軸部 201によってベース部 121に支 持される。
[0091] このように、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140によれば、 回転型モータ 230を回転させることにより、軸 131および歯車部 132が回転し、歯車 部 132の回転によって、歯車部 132の外側に設けられた歯車が回転して、ベルト部 1 62を回転させる。このベルト部 162の回転によって、三つの回転部 151の回転部材 2 09の外側に設けられた歯車が回転することにより、回転部 151の回転部材 209およ び軸部 201が回転し、軸部 201の回転によって、ベース部 121と可動部 122との距 離を変ィ匕させることができる。
[0092] 本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては、三つの 回転部 151の回転部材 209の形状、ならびに、その外側に設けられている歯車の形 状およびピッチが互いに等しいので、回転型モータ 230を回転させることにより、三つ の回転部 151は、それぞれが同期して、同じ速度で、同じ量の回転を行うことができ る。さらに、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては 、回転部 151の軸部 201に形成された雄ねじ部 203のピッチは、それぞれ等しく形 成されている。また、可動部 122に取り付けられる軸固定部 123の内側に構成される 、雌ねじ部 204のピッチもそれぞれ等しくなるように形成されている。本発明の第 3の 実施の形態における撮像素子駆動装置 140によれば、一つの回転型モータ 230を 回転させると 、う簡易な構成で、ベース部 121に対して可動部 122が平行な状態で、 ベース部 121と可動部 122との間の距離を調節することが可能である。すなわち、可 動部 122に設けられた撮像素子 23は、ベース部 121に対して所定の角度を保った 状態で、光軸方向に移動することが可能である。
[0093] また、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては、あ おり角度の調整時には、三つの回転部 151のねじ 208それぞれをゆるめた状態にし ておく。これにより、回転部 151の回転部材 209は、軸部 201に対して自由に回転す ることが可能となる。よって、この状態で回転型モータ 230を回転させても、回転部 15 1の回転部材 209は回転する力 軸部 201は回転しない。この状態で、軸部 201の 他端側に設けられた溝部 250 (図 5Cには図示せず)を調整用モータ 260等の先端 に設けられた凸部 261 (図 5Cには図示せず)によって回転させることにより、回転部 材 209を回転させずに、回転部 151の軸部 201を回転させることができる。これにより 、ベース部 121に対する可動部 122のあおり角度の調整を行うことができ、可動部 12 2に設けられた撮像素子 23のレンズ部 101の光軸方向に対するあおり角度も調整す ることがでさる。
[0094] この調整は、具体的には、調整者が、実際に撮像素子 23で撮影したピント合わせ 用のテストチャート等の画像を見ながら、画像の全域においてピントが合うように、調 整用モータ 260等によって軸部 201の溝部 250それぞれを回転させて、ベース部 12 1と可動部 122との距離を調節することによって行うことが可能である。あおり角度の 調整が終了した後に、三つの回転部 151のねじ 208をそれぞれ締結することによつ て、あおり調整が完了する。ねじ 208を締結することによって、回転部 151の回転部 材 209と軸部 201は協働して回転し、回転型モータ 230の回転によって、ベルト部 1 62が回転し、その回転によって、回転部 151の回転部材 209および軸部 201が回転 して、撮像素子 23は、あおり角度の調整が終了した状態、すなわち、その撮像面 97 力 Sレンズ部 101の光軸方向と直交する状態を保った状態で、レンズ部 101からの距 離を調節することができる。
[0095] なお、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては、回 転部 151の回転部材 209と軸部 201とを固定する固定部として、ねじ 208を用いた 例を示したが、本発明の撮像素子駆動装置はこの例に限定されるものではない。例 えば工場出荷時にあおり調整を行い、出荷された後にはあおり調整を行わないような 場合等には、固定部として接着剤を用いることも可能である。
[0096] また、本発明の第 3の実施の形態の撮像素子駆動装置 140においては、その可動 部 122に、内側に雌ねじ部 204を有する軸固定部 123を有する構成を示したが、本 発明の撮像素子駆動装置はこの例に限定されるものではない。例えば、図 3に示し た撮像素子駆動装置 120のように、その可動部に、直接雌ねじ部を有する軸受部が 形成されて ヽる構成であってもよ ヽ。
[0097] また、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては、回 転型モータ 230の回転によって、ベルト部 162を回転させて、その回転によって三つ の回転部 151の回転部材 209を回転させることにより、可動部 122をベース部 121に 対して移動させる構成を示したが、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆 動装置はこの構成に限定されない。例えば、三つの軸部 201のうち、一つの軸部 20 1が回転型モータ 230によって回転駆動される構成であってもよい。このような構成に おいては、例えば、あおり調整時には、三つの回転部 151の回転部材 209それぞれ の外側、かつ、ベルト部 162にかからない部分に調整用のギアを形成しておき、その ギアを、ねじ 208がゆるんだ状態で、調整用モータ 260に設けられたギアによって回 転させることによって、三つの回転部 151の回転部材 209を、軸部 201を回転させな い状態で、回転させることが可能である。
[0098] さらに、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては、 回転型モータ 230の歯車部 132の外側に設けられた歯車が、三つの回転部 151の 回転部材 209と同様に、ベルト部 162の内側に設けられた凹凸とかみ合っている例 を示したが、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140はこの構成 に限定されない。例えば、ベルト部 162の外側にも凹凸が形成されており、回転型モ ータ 230の歯車部 132が、外側力もベルト部 162を押さえた状態でベルト部 162を回 転させる構成であってもよ 、。
[0099] さらに、本発明の第 3の実施の形態における撮像素子駆動装置 140においては、 三つの回転部 151の回転部材 209の外側に設けられた歯車がベルト部 162の内側 に設けられた凹凸とかみ合うことにより、ベルト部 162の回転によって三つの回転部 1 51それぞれが回転する構成を示したが、本発明の撮像素子駆動装置および撮影装 置はこの構成に限定されない。例えば、三つの回転部 151の回転部材 209の外側に 設けられた歯車それぞれとかみ合うような位置に配置された、大きな歯車部の回転に よって、三つの回転部 151が回転する構成であってもよい。このような構成とするには 、大きな歯車部の円周上に三つの回転部の回転部材 209の外側に設けられた歯車 が位置するように配置すればょ 、。
[0100] なお、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置 20, 120, 130, 140は、 それぞれ監視カメラ装置に搭載される例を用いて説明したが、本発明の撮影装置は その用途を監視カメラ装置に限定されるものではない。例えば、本発明の撮像素子 駆動装置は、ビデオカメラやデジタルカメラ等公知のあらゆるカメラに搭載可能である 産業上の利用可能性
[0101] 以上述べたように、本発明に係る撮像素子駆動装置および撮影装置によれば、撮 像素子が光軸方向に対して直交していない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を 有する場合にも、そのあおり角度を調整することができるという優れた効果を有し、監 視力メラ装置やビデオカメラ装置等の撮影装置、特に、撮像素子をレンズ部の光軸 方向に移動させるための撮像素子駆動装置およびそれを用いた撮影装置等として 有用である。

Claims

請求の範囲
[1] レンズ部に対して位置を固定されたベース部と、
撮像素子が取り付けられるべき可動部と、
前記レンズ部の光軸方向に配置され、前記ベース部に対して前記可動部を支持し、 前記可動部を支持する位置を、それぞれ独立して前記レンズ部の光軸方向に移動さ せることのできる三つの軸部とを備え、
前記三つの軸部が前記可動部を支持する位置をそれぞれ独立して移動させることに より、前記可動部に取り付けられた前記撮像素子のあおり角度の調整が可能である ことを特徴とする撮像素子駆動装置。
[2] 前記三つの軸部に接続された三つのモータ部を備え、
前記三つのモータ部のそれぞれの駆動によって、前記三つの軸部が前記可動部を 支持する位置を独立に光軸方向に移動させることを特徴とする請求項 1に記載の撮 像素子駆動装置。
[3] 前記三つのモータ部のそれぞれが直動型モータであることを特徴とする請求項 2に 記載の撮像素子駆動装置。
[4] 前記三つのモータ部に対して、前記三つの軸部のそれぞれが前記可動部を支持す る位置を、独立して前記光軸方向に移動させるような制御を行う制御部を有すること を特徴とする請求項 2に記載の撮像素子駆動装置。
[5] 前記可動部に、前記三つの軸部のそれぞれに対応する三つの軸受部を有すること を特徴とする請求項 2に記載の撮像素子駆動装置。
[6] 前記三つの軸受部は、一つの丸穴部と、互いに直行する方向に長い二つの長穴部 とを有し、前記三つの軸受部のそれぞれは、前記三つの軸部のそれぞれの先端部 分と当接することを特徴とする請求項 5に記載の撮像素子駆動装置。
[7] 前記三つのモータ部のそれぞれが回転型モータであり、
前記三つの軸部のそれぞれが、ねじ部を有し、
前記三つの軸受部のそれぞれは、前記ねじ部に対応するナット部を有することを特 徴とする請求項 5に記載の撮像素子駆動装置。
[8] 前記三つの軸部が前記ベース部に回転可能に取り付けられ、 前記三つの軸部のそれぞれを回転させるように配置されたベルト部と、前記ベルト部 を回転させる回転型モータ部とを備えたことを特徴とする請求項 1に記載の撮像素子 駆動装置。
[9] 前記三つの軸部のそれぞれに対して、回転自在な外軸部、および、前記三つの軸 部と前記外軸部とを固定する固定部を備え、
前記ベルト部は、前記外軸部を回転させるように配置され、
前記三つの軸部と前記外軸部とが前記固定部によって固定されない状態で、前記 撮像素子のあおり角度の調整が行われることを特徴とする請求項 8に記載の撮像素 子駆動装置。
[10] 前記回転型モータ部は、前記三つの軸部のうちの一つの軸部を直接回転させること を特徴とする請求項 8に記載の撮像素子駆動装置。
[11] 前記三つの軸部のそれぞれが、ねじ部を有し、
前記三つの軸受部のそれぞれが、前記ねじ部に対応するナット部を有することを特 徴とする請求項 8に記載の撮像素子駆動装置。
[12] 前記ベース部と前記可動部との間に取り付けられ、前記可動部に対して所定の方向 の付勢力を付与する弾性部を備え、
前記三つの軸部は、前記弾性部によって前記可動部に付与された付勢力と反対向 きの付勢力を前記可動部に対して付与することを特徴とする請求項 1に記載の撮像 素子駆動装置。
[13] 前記弾性部が、つるまきばねであることを特徴とする請求項 12に記載の撮像素子駆 動装置。
[14] レンズ部と、
撮像素子と、
請求項 1に記載の撮像素子駆動装置と、
前記撮像素子カゝら出力された信号に対して映像信号処理を行う映像信号処理部と を備えたことを特徴とする撮影装置。
[15] レンズ部と、
撮像素子と、 請求項 4に記載の撮像素子駆動装置と、
前記撮像素子から出力された画像を複数のブロックに分割する画像分割部と、 前記画像分割部によって分割されたブロック毎の合焦度を算出する合焦度算出部と を備え、
前記制御部は、前記合焦度算出部によって算出された合焦度の値にもとづいて、前 記三つのモータ部のそれぞれの駆動制御を行うことを特徴とする撮影装置。
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