WO2010137686A1 - 撮像装置のバックフォーカス調整機構 - Google Patents

撮像装置のバックフォーカス調整機構 Download PDF

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WO2010137686A1
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focus adjustment
back focus
ring member
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利明 伊藤
信一郎 岡村
Original Assignee
三洋電機株式会社
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    • G03B3/04—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers adjusting position of image plane without moving lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
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    • G—PHYSICS
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils

Definitions

  • the present invention relates to a back focus adjustment mechanism for adjusting a distance between a lens constituting a lens unit and an imaging element in an imaging apparatus such as a CCTV (Closed-circuit Television) camera.
  • CCTV Compact-circuit Television
  • An imaging device such as a CCTV camera includes a device body having a built-in imaging element such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, and a lens unit.
  • a mount portion is provided, and a female screw portion is formed on the front side of the mount portion.
  • the lens unit is formed with a male screw portion that engages with the female screw portion of the mount portion.
  • a ring member is provided on the outer peripheral surface side of the mount portion, and an internal thread portion is formed on the inner peripheral surface of the ring member, while a ring member is formed on the outer peripheral surface of the mount portion.
  • a male screw portion that is screwed into the female screw portion was formed.
  • a holding mechanism that holds the image sensor at a position retracted to the back side by a certain distance from the ring member is provided on the back side of the ring member.
  • the back focus adjustment mechanism of the image pickup apparatus is configured by the male screw portion of the mount portion, the ring member, and the holding mechanism. That is, by rotating the ring member, the ring member moves forward or backward, thereby adjusting the distance between the lens constituting the lens unit and the image sensor.
  • the present invention provides a back focus adjustment mechanism that can be easily formed in an imaging apparatus.
  • the back focus adjustment mechanism of the image pickup apparatus includes a back focus that adjusts a distance between a lens constituting the lens unit and the image pickup element in an image pickup apparatus including an apparatus main body including the image pickup element and a lens unit. It is an adjustment mechanism.
  • the device main body is provided with a mount portion for mounting the lens unit on the front side thereof, and a female screw portion is formed on the front side of the mount portion, while the female screw is provided on the lens unit.
  • a male screw portion that is screwed into the portion is formed.
  • the back focus adjustment mechanism is formed on the back side of the mount part and is provided on the back side of the mount part, and is rotatable around the optical axis of the lens.
  • a holding mechanism for holding the imaging device at a position retracted from the ring member to a back side by a certain distance, and the ring member is screwed into the second female screw portion. Two male screw portions are formed.
  • the ring member moves forward by rotating the ring member in the rotation direction in which the second male screw portion is screwed into the second female screw portion, and the rotation direction is opposite to the rotation direction.
  • the ring member moves backward.
  • the image pickup device is held at a position retracted from the ring member by a certain distance to the back side by the holding mechanism, so that the image pickup device moves forward or backward following the forward or backward movement of the ring member. Therefore, by rotating the ring member, the distance between the lens constituting the lens unit and the image sensor, that is, the back focus is adjusted.
  • the back focus adjustment mechanism it is possible to form the female screw portion and the second female screw portion only by forming one female screw through the mount portion. Therefore, the back focus adjustment mechanism according to the present invention is easily formed in the imaging apparatus as compared with the configuration in which the male screw part is formed separately from the female screw part on the mount part as in the conventional back focus adjustment mechanism. I can do it. Further, as described above, by forming one female screw through the mount portion to form the female screw portion and the second female screw portion, the second female screw portion for adjusting the back focus can be used for the lens unit.
  • the male screw portion has the same accuracy as the female screw portion into which the male screw portion is screwed.
  • the holding mechanism includes a chassis that is arranged on the back side of the ring member and is movable along the optical axis, and a spring that biases the chassis toward the ring member.
  • the imaging device is mounted on a chassis. According to this specific configuration, since the chassis is pressed against the ring member by the biasing force of the spring member, the relative position of the chassis with respect to the ring member may change regardless of whether the ring member moves forward or backward. Absent. Therefore, the image sensor is held at a position retracted from the ring member to the back side by a certain distance.
  • an engagement portion and an engagement receiving portion that are engaged with each other are formed on the ring member and the chassis, and the engagement portion and the engagement receiving portion are These have a shape capable of relative rotation around the optical axis.
  • the ring member is configured by a gear rotating around the optical axis, and the second male screw portion is formed on the front side of the gear, The rotational force of the motor is transmitted to the gears constituting the ring member.
  • the position along the optical axis of the ring member changes according to the rotation angle of the motor, and as a result, the position along the optical axis of the imaging element also changes. That is, the position along the optical axis of the image sensor changes according to the rotation angle of the motor. Therefore, the back focus can be adjusted by adjusting the rotation angle of the motor.
  • the back focus adjustment mechanism includes a measurement unit that measures a component amount of a high-frequency component of an image signal output from the image sensor, and the component amount measured by the measurement unit is maximized.
  • an autofocus unit for controlling the rotation angle of the motor is further provided. According to the specific configuration, the back focus is automatically adjusted by controlling the rotation angle of the motor as described above.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a state in which a lens unit is detached from a mount unit in an imaging apparatus incorporating a back focus adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the back focus adjustment mechanism as viewed from the front side.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA shown in FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the back focus adjustment mechanism as viewed from the front side.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the back focus adjustment mechanism as seen from the back side.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the back focus adjusting mechanism with a part thereof broken.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a state in which the ring member of the back focus adjustment mechanism has advanced.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a state in which the ring member of the back focus adjustment mechanism is retracted.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a control procedure of the back focus adjustment
  • the back focus adjustment mechanism is an image pickup apparatus (10) including a device main body (1) incorporating a CMOS image sensor (3) and a lens unit (2).
  • This is a mechanism for adjusting the distance between the lens (not shown) constituting the lens unit (2) and the CMOS image sensor (3), and its appearance is shown in FIG.
  • the device body (1) is provided with a mount portion (4) for mounting the lens unit (2) on the front side thereof, and the mount portion (4) is provided with a front surface (4a) as shown in FIG. ) Through the back surface (4b) is opened, and the inner wall of the through hole (43) has one continuous female screw (44) in at least a part of the region. Is formed.
  • the lens unit (2) has a male screw portion (21) that is screwed into the female screw (44) from the front surface (4a) side of the mount portion (4).
  • the male screw portion (21) has a height dimension that only engages with a partial region of the female screw (44).
  • the female screw (44) includes a lens unit to the mount portion (4). There is a region where the male screw portion (21) of the lens unit (2) is not screwed when the (2) is mounted.
  • the female screw (44) of the mount part (4) includes a female screw part (41) that forms a region in which the male screw part (21) of the lens unit (2) is screwed, and the lens unit (2).
  • the male screw portion (21) is formed of a second female screw portion (42) that forms a region where the male screw portion (21) is not screwed and is continuous with the female screw portion (41).
  • a ring member (5) rotatable around the optical axis (91) of the lens is disposed on the back side of the mount portion (4).
  • the ring member (5) is constituted by a spur gear that rotates around the optical axis (91), and a second gear screw (42) is screwed onto the front side of the spur gear.
  • a male screw part (51) is formed.
  • a chassis (61) movable along the optical axis (91) is provided on the back side of the ring member (5).
  • a chassis (61) movable along the optical axis (91) is provided on the back side of the ring member (5).
  • the CMOS image sensor (3) is mounted on the chassis (61) at a position on the optical axis (91).
  • the chassis (61) is urged toward the ring member (5) by the compression spring (62), the ring member (5) is moved forward or backward by the rotation of the ring member (5). Even in this case, the engagement between the engagement portion (52) of the ring member (5) and the engagement receiving portion (64) of the chassis (61) is maintained by the biasing force of the compression spring (62). It will be. Therefore, the relative position of the chassis (61) with respect to the ring member (5) does not change, and as a result, the CMOS image sensor (3) mounted on the chassis (61) has a certain distance from the ring member (5). Is held at a position retracted to the back side.
  • the above-described chassis (61) and the plurality of compression springs (62) hold the CMOS image sensor (3) in a position retracted from the ring member (5) by a certain distance to the back side ( 6) is configured.
  • the second female screw portion (42) formed on the back side of the mount portion (4), the ring member (5), and the holding mechanism (6) The back focus adjustment mechanism according to the present embodiment is configured.
  • the ring member (5) moves forward as shown in FIG. 7 or retracts as shown in FIG.
  • the CMOS image sensor (3) is held by the holding mechanism (6) at a position retracted from the ring member (5) by a certain distance to the back side, it follows the forward or backward movement of the ring member (5).
  • the CMOS image sensor (3) moves forward or backward. Therefore, by rotating the ring member (5), the distance between the lens constituting the lens unit (2) and the CMOS image sensor (3), that is, the back focus is adjusted.
  • the chassis (61) on which the CMOS image sensor (3) is mounted further rotates the motor (7) to the motor (7) and the spur gear constituting the ring member (5).
  • a gear mechanism (71) for transmitting force is mounted.
  • the position along the optical axis (91) of the ring member (5) changes according to the rotation angle of the motor (7), and as a result.
  • the position along the optical axis (91) of the CMOS image sensor (3) also changes. That is, the position along the optical axis (91) of the CMOS image sensor (3) changes according to the rotation angle of the motor (7). Therefore, the back focus can be adjusted by adjusting the rotation angle of the motor (7).
  • a guide groove (65) is formed on the front surface of the chassis (61) so as to overlap with the engagement receiving portion (64).
  • a depth is formed such that a gap is formed between the engagement portion (52) and the bottom surface of the guide groove (65). It has a size.
  • the guide groove (65) is provided with a slide member (66) in the gap formed between the bottom surface and the engaging portion (52).
  • the member (66) can slide in a direction perpendicular to the optical axis (91) along the guide groove (65).
  • the slide member (66) is provided with an infrared cut filter (671) and a glass plate (672) having the same thickness as the infrared cut filter (671).
  • the filter (671) and the glass plate (672) are arranged side by side in the slide direction of the slide member (66). Therefore, by sliding the slide member (66), the infrared cut filter (671) and the glass plate (672) can be selectively disposed at a position on the optical axis (91).
  • the imaging device (10) according to the present embodiment has a configuration in which the slide member (66) slides by the driving force of the motor (72).
  • the imaging device (10) when an image is acquired by the imaging device (10) in the daytime, since the light taken in from the lens unit (2) includes visible light and infrared light, if the light is given to the CMOS image sensor (3) as it is, Infrared appears as noise in the image. Therefore, in the daytime, the infrared cut filter (671) is disposed on the optical axis (91). Thus, the light taken in from the lens unit (2) is given to the CMOS image sensor (3) after the infrared rays are removed by the infrared cut filter (671). As a result, an image with less noise can be acquired.
  • the glass plate (672) is arranged on the optical axis (91), and the light taken from the lens unit (2) is given to the CMOS image sensor (3) as it is. .
  • an image can be generated from infrared rays.
  • the back focus adjustment mechanism can adjust the back focus.
  • the back focus adjustment mechanism can adjust the back focus when the image pickup apparatus is shipped from the factory, when the image pickup apparatus is installed, when the lens unit is changed, or when the subject is changed.
  • the female screw portion (41) and the second female screw portion (42) are formed only by forming one female screw (44) through the mount portion (4). Will be. Therefore, the back focus adjustment mechanism according to this embodiment is different from the configuration in which the male screw part is formed separately from the female screw part in the mount part as in the conventional back focus adjustment mechanism in the imaging device (10). It can be formed easily. Further, as described above, one female screw (44) is passed through the mount portion (4) to form the female screw portion (41) and the second female screw portion (42), thereby adjusting the back focus.
  • the second female screw portion (42) has the same accuracy as the female screw portion (41) into which the male screw portion (21) of the lens unit (2) is screwed.
  • the control procedure of the back focus adjustment mechanism is executed by a CPU (Central Processing Unit) (not shown) built in the imaging apparatus (10).
  • a CPU Central Processing Unit
  • step S1 the motor (7) is rotated to reciprocate the CMOS image sensor (3) in a movable range along the optical axis (91).
  • the amount of the high frequency component of the image signal output from the CMOS image sensor (3) (hereinafter referred to as “AF evaluation value”) is measured in association with the rotation angle of the motor (7). That is, the CPU functions as a measurement unit that measures the AF evaluation value output from the CMOS image sensor (3).
  • step S2 the rotation angle ⁇ 1 of the motor (7) that maximizes the AF evaluation value is calculated from the AF evaluation value measured in step S1, and the motor (7) is rotated to the rotation angle ⁇ 1. That is, the CPU functions as an autofocus unit that controls the rotation angle of the motor (7) so that the AF evaluation value is maximized.
  • step S3 the rotation angle ⁇ 1 of the motor (7) calculated in step S2 is recorded in a memory (not shown) built in the imaging device (10), thereby controlling the back focus adjustment mechanism. The procedure is complete.
  • the back focus is automatically adjusted.
  • automatic adjustment of the back focus in this way, it is possible to accurately adjust the back focus without bothering the operator.
  • each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation
  • the control procedure of the back focus adjustment mechanism described in the above embodiment is an example, and the present invention is not limited to this.
  • the back focus adjustment mechanism according to the above embodiment the back focus adjustment can be automatically performed.
  • the back focus adjustment mechanism is used to manually adjust the back focus. Also good.
  • the back focus adjustment mechanism according to the above embodiment can be applied to various imaging apparatuses such as a CCTV camera.
  • the CMOS image sensor (3) is employed as the image sensor.
  • the present invention is not limited to this, and various image sensors such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor are employed. I can do it.
  • CCD Charge Coupled Device
  • Imaging device (1) Device body (2) Lens unit (21) Male screw part (3) CMOS image sensor (imaging device) (4) Mount part (41) Female thread part (42) Second female thread part (5) Ring member (51) Second male thread part (52) Engaging part (6) Holding mechanism (61) Chassis ( 62) Compression spring (spring member) (64) Engagement receiver (7) Motor (71) Gear mechanism (91) Optical axis

Abstract

　本発明に係る撮像装置のバックフォーカス調整機構は、撮像素子が内蔵された機器本体とレンズユニットとを具えた撮像装置において、レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との距離を調整するバックフォーカス調整機構である。ここで、機器本体には、その前面側にレンズユニットを取り付けるためのマウント部が配備され、該マウント部の前面側には雌ネジ部が形成される一方、レンズユニットには、雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されている。バックフォーカス調整機構は、マウント部の背面側に形成されて雌ネジ部と連続する第２の雌ネジ部と、マウント部の背面側に配備されてレンズの光軸周りに回転可能なリング部材と、該リング部材から一定の距離を背面側に後退した位置に撮像素子を保持する保持機構とを具え、リング部材には、第２の雌ネジ部に螺合する第２の雄ネジ部が形成されている。

Description

撮像装置のバックフォーカス調整機構
　本発明は、ＣＣＴＶ（Closed-circuit　Television）カメラ等の撮像装置において、レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との距離を調整するバックフォーカス調整機構に関する。
　ＣＣＴＶカメラ等の撮像装置は、ＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子が内蔵された機器本体と、レンズユニットとを具え、機器本体には、その前面側にレンズユニットを取り付けるためのマウント部が配備されており、該マウント部の前面側には雌ネジ部が形成される一方、前記レンズユニットには、マウント部の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されている。
　この種の撮像装置において、従来は、マウント部の外周面側にリング部材が配備され、該リング部材の内周面に雌ネジ部が形成される一方、マウント部の外周面に、リング部材の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されていた。又、リング部材の背面側には、リング部材から一定の距離だけ背面側に後退した位置に撮像素子を保持する保持機構が配備されていた。
　そして、上記マウント部の雄ネジ部と、リング部材と、保持機構とによって、撮像装置のバックフォーカス調整機構が構成されていた。即ち、リング部材を回転させることにより、リング部材は前進又は後退し、これによってレンズユニットを構成するレンズと撮像素子との間の距離が調整されることになる。
　しかしながら、従来のバックフォーカス調整機構においては、マウント部に、上述の如くバックフォーカス調整用の雄ネジ部を、レンズユニット取り付け用の雌ネジ部とは別に形成する必要があり、バックフォーカス調整機構の製造が煩雑となっていた。
　そこで本発明においては、撮像装置において容易に形成することが出来るバックフォーカス調整機構を提供する。
　本発明に係る撮像装置のバックフォーカス調整機構は、撮像素子が内蔵された機器本体とレンズユニットとを具えた撮像装置において、前記レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との距離を調整するバックフォーカス調整機構である。
　ここで、機器本体には、その前面側にレンズユニットを取り付けるためのマウント部が配備され、該マウント部の前面側には雌ネジ部が形成される一方、前記レンズユニットには、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されている。バックフォーカス調整機構は、前記マウント部の背面側に形成されて前記雌ネジ部と連続する第２の雌ネジ部と、前記マウント部の背面側に配備されて前記レンズの光軸周りに回転可能なリング部材と、該リング部材から一定の距離を背面側に後退した位置に前記撮像素子を保持する保持機構とを具え、前記リング部材には、前記第２の雌ネジ部に螺合する第２の雄ネジ部が形成されている。
　上記バックフォーカス調整機構においては、第２の雄ネジ部が第２の雌ネジ部にねじ込まれる回転方向にリング部材を回転させることにより、リング部材は前進し、前記回転方向とは逆の回転方向にリング部材を回転させることにより、リング部材は後退することになる。一方、撮像素子は、保持機構によってリング部材から一定の距離を背面側に後退した位置に保持されているので、リング部材の前進又は後退に追従して撮像素子は前進又は後進することになる。
　従って、リング部材を回転させることにより、レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との間の距離、即ちバックフォーカスが、調整されることになる。
　そして、上記バックフォーカス調整機構によれば、マウント部に１つの雌ネジを貫通させて形成するだけで、上記雌ネジ部と第２の雌ネジ部とを形成することが出来る。よって、従来のバックフォーカス調整機構の如くマウント部に雌ネジ部とは別に雄ネジ部が形成されている構成と比較して、本発明に係るバックフォーカス調整機構は、撮像装置において容易に形成することが出来る。
　又、上述の如くマウント部に１つの雌ネジを貫通させて上記雌ネジ部と第２の雌ネジ部とを形成することにより、バックフォーカス調整用の第２の雌ネジ部は、レンズユニットの雄ネジ部が螺合する雌ネジ部と同等の精度を有することになる。
　上記バックフォーカス調整機構の具体的構成において、前記保持機構は、前記リング部材の背面側に配備されて前記光軸に沿って移動可能なシャーシと、該シャーシをリング部材へ向けて付勢するバネ部材とから構成されており、前記撮像素子はシャーシに搭載されている。
　該具体的構成によれば、バネ部材の付勢力によってシャーシがリング部材に押圧されるので、リング部材が前進又は後退する何れの場合であっても、リング部材に対するシャーシの相対位置は変わることがない。従って、撮像素子は、リング部材から一定の距離を背面側に後退した位置に保持されることになる。
　上記バックフォーカス調整機構の他の具体的構成において、前記リング部材とシャーシには、互いに係合する係合部と係合受け部が形成されており、該係合部と係合受け部は、これらが前記光軸周りに相対回転することが可能な形状を有している。
　上記バックフォーカス調整機構の更に他の具体的構成において、前記リング部材は、前記光軸周りに回転する歯車によって構成され、該歯車の前面側に前記第２の雄ネジ部が形成されており、該リング部材を構成する歯車にはモータの回転力が伝達される。
　該具体的構成によれば、モータの回転角度に応じてリング部材の光軸に沿う位置が変化し、その結果、撮像素子の光軸に沿う位置も変化することになる。即ち、撮像素子の光軸に沿う位置は、モータの回転角度に応じて変化することになる。従って、モータの回転角度を調整することにより、バックフォーカスを調整することが出来る。
　より具体的な構成において、上記バックフォーカス調整機構は、前記撮像素子から出力される画像信号の高周波成分の成分量を計測する計測部と、該計測部によって計測される前記成分量が最大となる様にモータの回転角度を制御するオートフォーカス部とを更に具えている。
　該具体的構成によれば、上述の如くモータの回転角度を制御することにより、バックフォーカスが自動的に調整されることになる。
図１は本発明の一実施形態に係るバックフォーカス調整機構が内蔵されている撮像装置につき、レンズユニットがマウント部から取り外れている状態を示す斜視図である。 図２は上記バックフォーカス調整機構を前面側から見た平面図である。 図３は図２に示されるＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図４は上記バックフォーカス調整機構を前面側から見た分解斜視図である。 図５は上記バックフォーカス調整機構を背面側から見た分解斜視図である。 図６は上記バックフォーカス調整機構を、その一部を破断して示した斜視図である。 図７は上記バックフォーカス調整機構のリング部材が前進した状態を説明するための断面図である。 図８は上記バックフォーカス調整機構のリング部材が後退した状態を説明するための断面図である。 図９は上記バックフォーカス調整機構の制御手続きを示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
　本発明の一実施形態に係るバックフォーカス調整機構は、図１に示す如くＣＭＯＳイメージセンサ(３)が内蔵された機器本体(１)とレンズユニット(２)とを具えた撮像装置(10)において、レンズユニット(２)を構成するレンズ（図示せず）とＣＭＯＳイメージセンサ(３)との距離を調整するための機構であり、その外観が図６に示されている。
　機器本体(１)には、その前面側にレンズユニット(２)を取り付けるためのマウント部(４)が配備され、該マウント部(４)には、図３に示す如く、これを前面(4a)から背面(4b)まで貫通する貫通孔(43)が開設されており、該貫通孔(43)の内面壁には、その少なくとも一部の領域に、連続する１つの雌ネジ(44)が形成されている。
　一方、レンズユニット(２)には、図１に示す様に、雌ネジ(44)にマウント部(４)の前面(4a)側から螺合する雄ネジ部(21)が形成されている。雄ネジ部(21)は、雌ネジ(44)の一部の領域にのみ螺合する高さ寸法を有しており、該雌ネジ(44)には、マウント部(４)へのレンズユニット(２)の装着時においてレンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合することのない領域が存在している。
　斯くして、マウント部(４)の雌ネジ(44)は、レンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合する領域を形成する雌ネジ部(41)と、レンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合することのない領域を形成すると共に前記雌ネジ部(41)と連続する第２の雌ネジ部(42)とから構成されている。
　マウント部(４)の背面側には、図３～図５に示す如く、レンズの光軸(91)（図１参照）周りに回転可能なリング部材(５)が配備されている。該リング部材(５)は、光軸(91)周りに回転する平歯車によって構成されており、該平歯車の前面側には、第２の雌ネジ部(42)に螺合する第２の雄ネジ部(51)が形成されている。
　従って、第２の雄ネジ部(51)が第２の雌ネジ部(42)にねじ込まれる回転方向にリング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)は、図７に示す如く前進することになる。一方、前記回転方向とは逆の回転方向にリング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)は、図８に示す如く後退することになる。
　リング部材(５)の背面側には、図３～図５に示す如く、光軸(91)に沿って移動可能なシャーシ(61)が配備され、該シャーシ(61)は、機器本体(１)に固定されるべきプレート(63)に支持された複数の圧縮バネ(62)によってリング部材(５)へ向けて付勢されている。そして、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、光軸(91)上の位置にてシャーシ(61)に搭載されている。
　ここで、リング部材(５)の背面には、図３及び図５に示す如く光軸(91)を中心とする円筒状の係合部(52)が突設される一方、シャーシ(61)の前面には、図３及び図４に示す如くリング部材(５)の係合部(52)が係合する係合受け部(64)が凹設されており、図３に示す様に該係合受け部(64)の内周面は、係合部(52)の外周面に摺接している。
　従って、リング部材(５)の係合部(52)とシャーシ(61)の係合受け部(64)は、互いに係合した状態で、光軸(91)周りに相対回転することが可能である。
　上述の如くシャーシ(61)は、圧縮バネ(62)によってリング部材(５)へ向けて付勢されているので、リング部材(５)の回転によって該リング部材(５)が前進又は後退する何れの場合であっても、リング部材(５)の係合部(52)とシャーシ(61)の係合受け部(64)との係合が、圧縮バネ(62)の付勢力により維持されることになる。従って、リング部材(５)に対するシャーシ(61)の相対位置は変わることがなく、その結果、シャーシ(61)に搭載されているＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、リング部材(５)から一定の距離を背面側に後退した位置に保持されることとなる。
　斯くして、上述したシャーシ(61)と複数の圧縮バネ(62)とによって、リング部材(５)から一定の距離を背面側に後退した位置にＣＭＯＳイメージセンサ(３)を保持する保持機構(６)が構成されている。
　そして、図３及び図６に示す様に、マウント部(４)の背面側に形成されている第２の雌ネジ部(42)と、リング部材(５)と、保持機構(６)とによって、本実施形態に係るバックフォーカス調整機構が構成されている。
　上記バックフォーカス調整機構においては、上述の如く、リング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)が、図７に示す如く前進し、又は図８に示す如く後退する。一方、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、保持機構(６)によってリング部材(５)から一定の距離を背面側に後退した位置に保持されているので、リング部材(５)の前進又は後退に追従してＣＭＯＳイメージセンサ(３)は前進又は後進することになる。
　従って、リング部材(５)を回転させることにより、レンズユニット(２)を構成するレンズとＣＭＯＳイメージセンサ(３)との間の距離、即ちバックフォーカスが、調整されることになる。
　ＣＭＯＳイメージセンサ(３)が搭載されているシャーシ(61)には更に、図６に示す如く、モータ(７)と、リング部材(５)を構成している平歯車にモータ(７)の回転力を伝達する歯車機構(71)とが搭載されている。
　この様にリング部材(５)をモータ(７)によって駆動する構成においては、モータ(７)の回転角度に応じてリング部材(５)の光軸(91)に沿う位置が変化し、その結果、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)に沿う位置も変化することになる。即ち、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)に沿う位置は、モータ(７)の回転角度に応じて変化することになる。従って、モータ(７)の回転角度を調整することにより、バックフォーカスを調整することが出来る。
　又、シャーシ(61)の前面には更に、図４に示す如く、係合受け部(64)と重なってガイド溝(65)が形成されており、該ガイド溝(65)は、係合受け部(64)にリング部材(５)の係合部(52)が係合したとき、該係合部(52)とガイド溝(65)の底面との間に隙間が形成されるような深さ寸法を有している。
　そして、図３に示す様に、ガイド溝(65)には、その底面と係合部(52)との間に形成される上記隙間に、スライド部材(66)が配備されており、該スライド部材(66)は、ガイド溝(65)に沿って光軸(91)に垂直な方向へスライドすることが可能である。
　スライド部材(66)には、図４に示す様に、赤外線カットフィルタ(671)と、該赤外線カットフィルタ(671)と同等の厚さを有するガラス板(672)が配備されており、赤外線カットフィルタ(671)とガラス板(672)は、スライド部材(66)のスライド方向に並んで配置されている。従って、スライド部材(66)をスライドさせることにより、光軸(91)上の位置に、赤外線カットフィルタ(671)とガラス板(672)とを選択的に配置することが可能である。
　尚、本実施形態に係る撮像装置(10)は、モータ(72)の駆動力によってスライド部材(66)がスライドする構成を有している。
　昼間に撮像装置(10)によって画像を取得する場合、レンズユニット(２)から取り込まれる光には可視光と赤外線が含まれているため、その光をそのままＣＭＯＳイメージセンサ(３)に与えると、赤外線がノイズとなって画像に現れる。従って、昼間においては、光軸(91)上に赤外線カットフィルタ(671)が配置される。これにより、レンズユニット(２)から取り込まれた光は、赤外線カットフィルタ(671)によって赤外線が除去されてＣＭＯＳイメージセンサ(３)に与えられることになる。その結果、ノイズの少ない画像の取得が可能となる。
　一方、夜間に撮像装置(10)によって画像を取得する場合、レンズユニット(２)から取り込まれる光には可視光が殆ど含まれなくなるので、赤外線を用いて画像を生成する必要がある。従って、夜間においては、光軸(91)上にガラス板(672)が配置され、これにより、レンズユニット(２)から取り込まれた光は、そのままＣＭＯＳイメージセンサ(３)に与えられることになる。その結果、赤外線からの画像の生成が可能となる。
　しかしながら、赤外線カットフィルタ(671)をガラス板(672)に変更、或いはガラス板(672)を赤外線カットフィルタ(671)に変更した場合、バックフォーカスがずれることになる。この様な場合であっても、上述したバックフォーカス調整機構によれば、バックフォーカスを調整することが出来る。
　その他、撮像装置の工場から出荷時、撮像装置の設置時、レンズユニットの変更時、被写体の変更時等においても、上記バックフォーカス調整機構によってバックフォーカスを調整することが出来る。
　上記バックフォーカス調整機構によれば、マウント部(４)に１つの雌ネジ(44)を貫通させて形成するだけで、雌ネジ部(41)と第２の雌ネジ部(42)とが形成されることになる。よって、従来のバックフォーカス調整機構の如くマウント部に雌ネジ部とは別に雄ネジ部が形成されている構成と比較して、本実施形態に係るバックフォーカス調整機構は、撮像装置(10)において容易に形成することが出来る。
　又、上述の如くマウント部(４)に１つの雌ネジ(44)を貫通させて雌ネジ部(41)と第２の雌ネジ部(42)とを形成することにより、バックフォーカス調整用の第２の雌ネジ部(42)は、レンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合する雌ネジ部(41)と同等の精度を有することになる。
　次に、上記バックフォーカス調整機構の制御手続きを、図９に示すフローチャートに沿って説明する。尚、バックフォーカス調整機構の制御手続きは、撮像装置(10)に内蔵されているＣＰＵ（Central　Processing　Unit）（図示せず）によって実行される。
　バックフォーカス調整機構の制御手続きが開始すると、先ずステップＳ１において、モータ(７)を回転させることにより、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)を、光軸(91)に沿う可動域にて往復移動させる。このとき、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)から出力される画像信号の高周波成分の成分量（以下、「ＡＦ評価値」と呼ぶ。）を、モータ(７)の回転角度と関連付けて計測する。即ち、ＣＰＵは、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)から出力されるＡＦ評価値を計測する計測部として機能する。
　次にステップＳ２において、ステップＳ１にて計測されたＡＦ評価値から、ＡＦ評価値が最大となるモータ(７)の回転角度θ１を算出し、該回転角度θ１までモータ(７)を回転させる。即ち、ＣＰＵは、ＡＦ評価値が最大となる様にモータ(７)の回転角度を制御するオートフォーカス部として機能する。
　最後にステップＳ３において、ステップＳ２にて算出したモータ(７)の回転角度θ１を、撮像装置(10)に内蔵されているメモリ（図示せず）に記録し、これによってバックフォーカス調整機構の制御手続きが完了する。
　上述したバックフォーカス調整機構の制御手続きによれば、バックフォーカスが自動的に調整されることになる。この様にバックフォーカスの自動的な調整を可能にすることにより、操作者の手を煩わすことなくバックフォーカスの正確な調整が可能となる。
　尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態にて説明したバックフォーカス調整機構の制御手続きは、一例であり、本発明はこれに限られるものでない。又、上記実施形態に係るバックフォーカス調整機構においては、バックフォーカスの調整を自動的に実行することが可能であるが、勿論、上記バックフォーカス調整機構を用いて、手動によってバックフォーカスを調整してもよい。
　又、上記実施形態に係るバックフォーカス調整機構は、ＣＣＴＶカメラ等、種々の撮像装置に適用することが出来る。又、上記実施形態においては、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)を撮像素子として採用したが、本発明はこれに限られるものではなく、ＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）イメージセンサ等、種々の撮像素子を採用することが出来る。
　(10)　撮像装置
　(１)　機器本体
　(２)　レンズユニット
　(21)　雄ネジ部
　(３)　ＣＭＯＳイメージセンサ（撮像素子）
　(４)　マウント部
　(41)　雌ネジ部
　(42)　第２の雌ネジ部
　(５)　リング部材
　(51)　第２の雄ネジ部
　(52)　係合部
　(６)　保持機構
　(61)　シャーシ
　(62)　圧縮バネ（バネ部材）
　(64)　係合受け部
　(７)　モータ
　(71)　歯車機構
　(91)　光軸

Claims (5)

  1. 　撮像素子が内蔵された機器本体とレンズユニットとを具え、機器本体には、その前面側にレンズユニットを取り付けるためのマウント部が配備され、該マウント部の前面側には雌ネジ部が形成される一方、前記レンズユニットには、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されている撮像装置において、前記レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との距離を調整するバックフォーカス調整機構であって、
    　前記マウント部の背面側に形成されて前記雌ネジ部と連続する第２の雌ネジ部と、前記マウント部の背面側に配備されて前記レンズの光軸周りに回転可能なリング部材と、該リング部材から一定の距離を背面側に後退した位置に前記撮像素子を保持する保持機構とを具え、前記リング部材には、前記第２の雌ネジ部に螺合する第２の雄ネジ部が形成されていることを特徴とする撮像装置のバックフォーカス調整機構。
  2. 　前記保持機構は、前記リング部材の背面側に配備されて前記光軸に沿って移動可能なシャーシと、該シャーシをリング部材へ向けて付勢するバネ部材とから構成されており、前記撮像素子はシャーシに搭載されている請求項１に記載の撮像装置のバックフォーカス調整機構。
  3. 　前記リング部材とシャーシには、互いに係合する係合部と係合受け部が形成されており、該係合部と係合受け部は、これらが前記光軸周りに相対回転することが可能な形状を有している請求項１又は請求項２に記載の撮像装置のバックフォーカス調整機構。
  4. 　前記リング部材は、前記光軸周りに回転する歯車によって構成され、該歯車の前面側に前記第２の雄ネジ部が形成されており、該リング部材を構成する歯車にはモータの回転力が伝達される請求項１乃至請求項３の何れかに記載の撮像装置のバックフォーカス調整機構。
  5. 　前記撮像素子から出力される画像信号の高周波成分の成分量を計測する計測部と、該計測部によって計測される前記成分量が最大となる様にモータの回転角度を制御するオートフォーカス部とを更に具える請求項４に記載の撮像装置のバックフォーカス調整機構。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI454819B (zh) * 2012-08-01 2014-10-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 取像鏡頭後焦調整結構

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62168471A (ja) * 1986-01-20 1987-07-24 Sanyo Electric Co Ltd ビデオカメラのフランジバツク調整機構
JPH02177671A (ja) * 1988-07-21 1990-07-10 Canon Inc レンズ交換可能なビデオカメラ
JPH03169170A (ja) * 1989-11-28 1991-07-22 Mitsubishi Electric Corp 撮像素子位置調整装置
JPH0678190A (ja) * 1992-08-27 1994-03-18 Sony Corp ビデオカメラ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62168471A (ja) * 1986-01-20 1987-07-24 Sanyo Electric Co Ltd ビデオカメラのフランジバツク調整機構
JPH02177671A (ja) * 1988-07-21 1990-07-10 Canon Inc レンズ交換可能なビデオカメラ
JPH03169170A (ja) * 1989-11-28 1991-07-22 Mitsubishi Electric Corp 撮像素子位置調整装置
JPH0678190A (ja) * 1992-08-27 1994-03-18 Sony Corp ビデオカメラ

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