(57)【要約】【課題】撮像面の光学調整作業を簡略化する。【解決手段】光軸Ｘ方向において、シムプレート４０は、レンズ鏡筒１０と保持プレート３０との間に挿入され、ばね２ａ〜２ｃは、レンズ鏡筒１０とシムプレート４０との間に挿入される。光軸Ｘ方向において、調整ネジ１ａ〜１ｃは、締められることで、シムプレート４０および保持プレート３０の対応する箇所をレンズ鏡筒に近づける方向へ変位させ、緩められることで、ばね２ａ〜２ｃと協働してシムプレート４０および保持プレート３０の対応する箇所をレンズ鏡筒から離間する方向に変位させる。調整ネジ１ａ〜１ｃの全てを締め込んだ状態で、設計上、結像面に対する撮像面２２の傾きが略ゼロとなり且つ、光軸方向において撮像中心２２ａが結像面中心とが略一致するように、シムプレート４０の厚み等が構成されている。【選択図】図２
2020064150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子が実装される撮像素子基板を保持する保持プレートと、
前記撮像素子に被写体像を結像させるレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒の光軸方向における前記レンズ鏡筒と前記保持プレートとの間に挿入され、少なくとも前記撮像素子を避ける形状のシムプレートと、
前記光軸方向における前記シムプレートと前記レンズ鏡筒との間に挿入され、前記シムプレートおよび前記保持プレートを前記レンズ鏡筒から離間する方向に付勢する付勢部材と、
前記レンズ鏡筒に対して螺合され、締められることで、前記光軸方向において前記シムプレートおよび前記保持プレートの対応する箇所を前記レンズ鏡筒に近づける方向へ変位させ、緩められることで、前記付勢部材と協働して前記光軸方向において前記シムプレートおよび前記保持プレートの対応する箇所を前記レンズ鏡筒から離間する方向に変位させる３本以上の複数の調整ネジと、を有し、
前記複数の調整ネジの全てを締め込んだ状態で、設計上、前記レンズ鏡筒の結像面に対する前記撮像素子の撮像面の傾きが略ゼロとなり且つ、前記光軸方向における前記撮像面の位置が前記結像面の位置と略一致するように、前記シムプレートが構成されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記レンズ鏡筒は、前記光軸方向において前記結像面がとり得る位置を所定の範囲で調節可能であり、
前記光軸方向において前記撮像面の位置が前記結像面の位置と略一致することは、前記撮像面の位置が前記所定の範囲に含まれることであることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記シムプレートは、取り外しが可能であり、
前記シムプレートを取り外した後においても、前記複数の調整ネジの各々による前記撮像面の傾きの調整および前記光軸方向における前記撮像面の位置の調整が可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記シムプレートは、前記レンズ鏡筒に対する前記複数の調整ネジの螺合を緩めることで、取り外しが可能であることを特徴とする請求項３に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記レンズ鏡筒は、前記保持プレートおよび前記シムプレートの、前記光軸方向に直交する方向への移動を規制するためのガイド部材を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項６】
前記レンズ鏡筒は、前記保持プレートおよび前記シムプレートの、前記光軸方向に直交する方向への移動を規制するためのガイド部材を有し、
前記シムプレートには、前記撮像素子、前記複数の調整ネジおよび前記ガイド部材の各々との干渉を回避するための逃げ部が形成され、
前記逃げ部の全ては、前記光軸方向に直交する同一方向に開口し、前記シムプレートは、前記逃げ部の開口方向と反対方向へ抜き去り可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項７】
前記シムプレートは、前記逃げ部の開口方向とは反対方向に突出する把持部を有することを特徴とする請求項６に記載の撮像ユニット。
【請求項８】
前記付勢部材は、前記複数の調整ネジと同じ数だけ、前記複数の調整ネジの各々に対応して設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項９】
前記シムプレートは略均一な厚みに形成され、
前記複数の調整ネジの全てを締め込んだ状態では、設計上、前記シムプレートの平面方向が前記光軸方向に略直交することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子の撮像面の光学調整を行える撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビデオカメラ等に含まれる撮像ユニットでは、レンズ鏡筒等に含まれる光学系により結像された被写体の光学像は、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子で電気信号に変換される。変換された電気信号は、画像処理用ＩＣにより画像データに変換されてメモリ等に記録される。
【０００３】
レンズ鏡筒等に含まれる光学系には、製造誤差により、レンズやレンズ保持部材の倒れや位置ずれが存在し得るので、光学系の結像面は、設計上の光軸に直交する面に対して傾くことがある。また、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子についても、製造誤差により、その撮像面には、設計上の光軸に直交する面に対する傾きが存在し得る。そのため、光学系の結像面の傾きと撮像素子の撮像面の傾きにより、結像面と撮像面とに傾きズレが生じると、得られる画像データの画質が低下する。具体的には、画像中心部に焦点を合わせた際に画像周辺部がぼける「片ボケ」が起きてしまう。
【０００４】
そこで、従来、撮像面の傾きを調整することにより結像面の傾きと撮像面の傾きとを揃える、「おあり調整」と呼ばれる光学調整方法が提案されている。特許文献１には、レンズ鏡筒と、撮像素子と、この撮像素子が取り付けられる保持板とが設けられた撮像装置が開示されている。この撮像装置は、レンズ鏡筒と保持板との間に弾性部材が配置された状態で、レンズ鏡筒に保持板を複数箇所でネジ締めする構成となっている。このネジ締めの量により、この撮像素子の傾きを調整できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２５５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の装置においては、調整ネジを所定量緩めた状態で、光軸方向において撮像面中心が設計上の結像位置に来るように、鏡筒と保持板との互いの受け面の位置が設計されている。これは、調整ネジを締め込んで保持板を鏡筒側に倒すあおり調整ができるよう調整代を確保するためである。そのため、撮像面のあおり調整をする前に、全ての調整ネジを完全に締め込んだ状態から各ネジを所定量緩めるという作業が発生する。この調整ネジの緩め作業においては、作業毎の緩め量のばらつきにより、撮像面の中心位置が設計上の光軸方向の位置からずれたり、設計上の光軸に直交する面に対して撮像面が倒れたりしてしまう。よって、製造誤差が小さい場合であっても、調整ネジを緩めるという作業が一律に必要であり、しかも、調整ネジの緩め作業の後にあおり調整作業が必要になることが多い。従って、撮像面の光学調整作業が簡単でないという問題があった。
【０００７】
なお、仮に、調整ネジを完全に締め込んだ状態で光軸方向において撮像面中心と設計上の結像位置とが一致するように設計すれば、あおり調整作業の前に調整ネジを緩めて撮像面の位置を結像面の位置に移動させる作業はほとんど不要となる。しかしこの設計の場合、保持板を鏡筒側に倒すあおり調整をする調整代が無くなるため、あおり調整可能な領域が少なくなる。
【０００８】
本発明は、撮像面の光学調整作業を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、撮像素子が実装される撮像素子基板を保持する保持プレートと、前記撮像素子に被写体像を結像させるレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の光軸方向における前記レンズ鏡筒と前記保持プレートとの間に挿入され、少なくとも前記撮像素子を避ける形状のシムプレートと、前記光軸方向における前記シムプレートと前記レンズ鏡筒との間に挿入され、前記シムプレートおよび前記保持プレートを前記レンズ鏡筒から離間する方向に付勢する付勢部材と、前記レンズ鏡筒に対して螺合され、締められることで、前記光軸方向において前記シムプレートおよび前記保持プレートの対応する箇所を前記レンズ鏡筒に近づける方向へ変位させ、緩められることで、前記付勢部材と協働して前記光軸方向において前記シムプレートおよび前記保持プレートの対応する箇所を前記レンズ鏡筒から離間する方向に変位させる３本以上の複数の調整ネジと、を有し、前記複数の調整ネジの全てを締め込んだ状態で、設計上、前記レンズ鏡筒の結像面に対する前記撮像素子の撮像面の傾きが略ゼロとなり且つ、前記光軸方向における前記撮像面の位置が前記結像面の位置と略一致するように、前記シムプレートが構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像面の光学調整作業を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】撮像ユニットの斜視図である。
【図２】撮像ユニットの分解斜視図である。
【図３】センサ基板および保持プレートの正面側の分解斜視図、接着状態を示す斜視図である。
【図４】センサ基板および保持プレートの接着状態を示す斜視図である。
【図５】シムプレートの正面側斜視図、背面側斜視図である。
【図６】撮像ユニットの背面図、図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】図６（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】図６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図９】図６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う、ＣＭＯＳセンサ周辺の断面図である。
【図１０】図６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う、ＣＭＯＳセンサ周辺の断面図である。
【図１１】撮像ユニットの斜視図である。
【図１２】撮像ユニットの分解斜視図である。
【図１３】センサ基板および保持プレートの接着状態を示す正面側、背面側の斜視図である。
【図１４】シムプレートの背面側斜視図、レンズ鏡筒にシムプレートを組み込んだ状態を示す背面図である。
【図１５】撮像ユニットの背面図、図１５（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像ユニットの斜視図、分解斜視図である。この撮像ユニット１００は、例えば、ビデオカメラに適用される。以降、被写体側を前側（図の＋Ｙ方向）とし、その反対側（−Ｙ側）を後側とする。
【００１４】
撮像ユニット１００は、レンズ鏡筒１０、センサ基板２０、保持プレート３０、シムプレート４０、第１の調整ネジ１ａ、第２の調整ネジ１ｂ、第３の調整ネジ１ｃ、第１のばね２ａ、第２のばね２ｂ、第３のばね２ｃ、ガラス３、弾性部材４を有する。レンズ鏡筒１０の光軸Ｘ方向（図６（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ））は、設計上、Ｙ方向と平行である。光軸Ｘは設計上の理想的な光軸である。センサ基板２０（撮像素子基板）には、撮像素子としてのＣＭＯＳセンサ２１（図３（ｂ））が実装される。撮像ユニット１００では、被写体像が、レンズ鏡筒１０に内蔵された光学系により、ＣＭＯＳセンサ２１の撮像面に結像される。レンズ鏡筒１０は、保持プレート３０を締結するための、第１のビスボス１１ａ、第２のビスボス１１ｂ、第３のビスボス１１ｃを有する。レンズ鏡筒１０はまた、保持プレート３０およびシムプレート４０の、光軸Ｘに直交する平面方向の移動・位置を規制するための、第１のガイドピン１３ａ、第２のガイドピン１３ｂを有する。ガイドピン１３ａ、１３ｂは後方に突設される。
【００１５】
図３（ａ）は、センサ基板２０および保持プレート３０の正面側の分解斜視図である。図３（ｂ）、図４は、センサ基板２０および保持プレート３０の接着状態を示す斜視図である。図３（ｂ）は正面側、図４は背面側からセンサ基板２０および保持プレート３０を見ている。
【００１６】
図３（ａ）に示すように、センサ基板２０の前面にＣＭＯＳセンサ２１が実装される。保持プレート３０は接着用の開口部３１を備える。センサ基板２０は保持プレート３０に対して背面側から取り付けられ（図４）、開口部３１からＣＭＯＳセンサ２１が保持プレート３０の正面側に突出する（図３（ｂ））。接着材３２が、開口部３１の内側にＣＭＯＳセンサ２１を囲うように充填される。接着材３２により、開口部３１にＣＭＯＳセンサ２１が接着されると共に、センサ基板２０と保持プレート３０とが固定される。従って、保持プレート３０はセンサ基板２０を保持する。この接着状態では、保持プレート３０の成す主平面（前面）とＣＭＯＳセンサ２１の外観面（前面）が略平行となっている。
【００１７】
保持プレート３０には第１のガイド孔３３ａ、第２のガイド孔３３ｂが形成されている。また、保持プレート３０には、第１の貫通孔３４ａ、第２の貫通孔３４ｂ、第３の貫通孔３４ｃが形成される。ガイド孔３３ａ、３３ｂにそれぞれ、レンズ鏡筒１０のガイドピン１３ａ、１３ｂが挿入されることで、レンズ鏡筒１０に対する保持プレート３０の、光軸Ｘに直交する方向の位置および移動が規制される。第１のガイド孔３３ａは丸孔であり、第２のガイド孔３３ｂは長孔で形成される。貫通孔３４ａ〜３４ｃには、調整ネジ１ａ〜１ｃがそれぞれ挿通される。保持プレート３０は厚みが略均一であり、例えば、ステンレスもしくはアルミなどの金属の板金で形成される。
【００１８】
図５（ａ）、（ｂ）は、シムプレート４０の正面側斜視図、背面側斜視図である。シムプレート４０には、第１のガイド孔４１ａ、第２のガイド孔４１ｂが形成されている。ガイド孔４１ａ、４１ｂに、ガイドピン１３ａ、１３ｂが挿入されることで、レンズ鏡筒１０に対するシムプレート４０の、光軸Ｘに直交する方向の位置および移動が規制される。第１のガイド孔４１ａは丸孔であり、第２のガイド孔３３ｂは長孔で形成される。シムプレート４０は、ＣＭＯＳセンサ２１と干渉しないための矩形開口部４２を備えている。なお、矩形開口部４２の形状は例示に限定されないが、シムプレート４０は、少なくともＣＭＯＳセンサ２１を避ける形状に形成される。貫通孔４３ａ〜４３ｃには、調整ネジ１ａ〜１ｃがそれぞれ挿通される。調整ネジ１ａ〜１ｃは、後ろ側から、保持プレート３０の貫通孔３４ａ〜３４ｃおよびシムプレート４０の貫通孔４３ａ〜４３ｃを貫通し、レンズ鏡筒１０のビスボス１１ａ〜１１ｃに螺合される。シムプレート４０は厚みが略均一であり、例えば、ステンレスもしくはアルミなどの金属の板金で形成される。
【００１９】
図６（ａ）は、撮像ユニット１００の背面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図７（ａ）、（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図６（ｂ）では、ＣＭＯＳセンサ２１周辺の部品構造を示している。図７（ａ）、（ｂ）では、第１の調整ネジ１ａによる保持プレート３０の締結構造を示している。
【００２０】
図６（ｂ）に示すように、光軸Ｘ方向におけるレンズ鏡筒１０とＣＭＯＳセンサ２１との間には、ガラス３および弾性部材４が配される。ガラス３は、撮像ユニット１００の結像位置を調整するための光学ガラスである。ガラス３は、モアレや偽色を抑制するためのローパスフィルタであってもよい。弾性部材４は、ガラス３をレンズ鏡筒１０に対して保持させ、且つ、ＣＭＯＳセンサ２１の表面にゴミ等が付着しないよう封止する役割を持つ。弾性部材４は、シリコンゴムなど弾性変形可能な材料で形成される。
【００２１】
図２に示すように、光軸Ｘ方向において、レンズ鏡筒１０に近い側から順に、ばね２ａ〜２ｃ、シムプレート４０、保持プレート３０が配置される。すなわち、光軸Ｘ方向において、シムプレート４０は、レンズ鏡筒１０と保持プレート３０との間に挿入され、ばね２ａ〜２ｃは、レンズ鏡筒１０とシムプレート４０との間に挿入される。
【００２２】
図７（ａ）に示すように、保持プレート３０は第１の調整ネジ１ａによりレンズ鏡筒１０の第１のビスボス１１ａに締結される。保持プレート３０と第１のビスボス１１ａの間にはシムプレート４０および第１のばね２ａが介在する。第１のばね２ａはシムプレート４０とレンズ鏡筒１０との間で圧縮されている。図７（ａ）では、第１の調整ネジ１ａをほぼ完全に締め込んだ状態であり、第１のビスボス１１ａの−Ｙ側（後側）の端面とシムプレート４０とは接触している。保持プレート３０の締結構造を、第１の調整ネジ１ａを代表例として説明したが、調整ネジ１ｂ、１ｃ、ばね２ｂ、２ｃ、ビスボス１１ｂに関する締結構造も同様である。
【００２３】
ばね２ａ、２ｂ、２ｃは、圧縮されることにより、光軸Ｘ方向においてシムプレート４０および保持プレート３０をレンズ鏡筒１０から離間する方向（−Ｙ方向）に付勢する付勢部材である。なお、ばね２ａ、２ｂ、２ｃは、例えばつるまきばねであるが、付勢部材は光軸Ｘ方向に付勢力を発生可能であればよく、ばねに限定されない。
【００２４】
ビスボス１１ａ、１１ｂ、１１ｃの、−Ｙ方向の端面の高さは共通となるように設計されている。従って、ビスボス１１ａ、１１ｂ、１１ｃの、シムプレート４０と当接する面は略面一である。従って、調整ネジ１ａ、１ｂ、１ｃを全て締め込んだ状態では、設計上、保持プレート３０の平面方向、すなわち主平面（＋Ｙ側の面および−Ｙ側の面）、およびＣＭＯＳセンサ２１の外観面（＋Ｙ側の面）が、光軸Ｘに対して略直交する。
【００２５】
光軸Ｘ方向において、調整ネジ１ａ〜１ｃは、締められることで、シムプレート４０および保持プレート３０の対応する箇所（調整ネジ１ａ〜１ｃとの係合箇所）をレンズ鏡筒に近づける方向へ変位させる。調整ネジ１ａ、１ｂ、１ｃは、緩められることで、ばね２ａ〜２ｃと協働してシムプレート４０および保持プレート３０の対応する箇所をレンズ鏡筒から離間する方向に変位させる。図７（ｂ）は、図７（ａ）の締め込み状態から、第１の調整ネジ１ａの締め量を緩め方向に変化させた状態を示している。
【００２６】
第１の調整ネジ１ａのみを、締め込み状態から少し緩めると、図７（ｂ）に示すように、第１の調整ネジ１ａに対応するシムプレート４０および保持プレート３０の部位は、第１のばね２ａの付勢力により光軸後方（−Ｙ方向）に変位する。上述のように、保持プレート３０は、ガイドピン１３ａ、１３ｂとガイド孔３３ａ、３３ｂとの嵌合関係により、光軸Ｘに直交する方向への移動は規制されている。一方、２つの調整ネジ１ｂ、１ｃは第１の調整ネジ１ａよりも締め込んだ状態のままである。そのため、ＣＭＯＳセンサ２１を保持した保持プレート３０は、光軸Ｘに直交する姿勢から少し傾いた姿勢となる。
【００２７】
このように、調整ネジ１ａ〜１ｃのいずれかまたは全部の緩め量を調節することで、保持プレート３０およびＣＭＯＳセンサ２１の、レンズ鏡筒１０に対する傾き方向を、パン方向・チルト方向に任意に設定できる。また、その傾きの大きさについても同様に任意に設定可能である。
【００２８】
次に、撮像ユニット１００の光学調整について説明する。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図８（ａ）、（ｂ）では、調整ネジ１ａ、１ｃの締め状態とＣＭＯＳセンサ２１の傾きとの関係を示している。図８（ｃ）は、シムプレート４０を抜き去った状態を示しており、その詳細は後述する。
【００２９】
図８（ａ）において、撮像面２２はＣＭＯＳセンサ２１の撮像素子が配置される面であり、レンズ鏡筒１０からの光線を受光する部分である。撮像中心２２ａは、撮像面２２の中心であり、設計上は光軸Ｘ上に位置する。光学調整の作業は、通常、製品としての出荷前に実施されるが、製品出荷後においてメンテナンスとして実施される場合もある。光学調整の主な目的は２つある。
【００３０】
光学調整の第１の目的は、光軸Ｘ方向における撮像中心２２ａの位置と設計上の目標位置とのずれ量が、許容範囲内となるようにすることである。レンズ鏡筒１０の光学系はフォーカス移動機構を備えている。フォーカス移動機構により、結像面を光軸Ｘ方向に一定量だけ並行移動させることが可能であり、製造上の誤差分を一定量補正することができる。光軸Ｘ方向において、フォーカス移動機構によって補正しきれないほどに、結像面の中心と撮像中心２２ａとのずれが大きいと、撮像ユニット１００が取得する画像データ中央部の解像度が低下してしまう。従って、製品としての組立状態においては、光軸Ｘ方向における撮像中心２２ａの位置は目標位置に対して、フォーカス移動機構による補正可能分以上、ずれてはならない。以降の説明では、フォーカス移動機構による結像面の並行移動可能な範囲を「フォーカス補正領域」と呼ぶ。また、撮像中心２２ａがフォーカス補正領域から外れることを「中心ズレ」と呼ぶ。フォーカス補正領域は、レンズ鏡筒１０が、光軸Ｘ方向において結像面がとり得る位置を調節可能な範囲に相当する。
【００３１】
光学調整の第２の目的は、結像面と撮像面２２との間の、傾き方向のズレ（光軸Ｘに直交する方向に対する角度の差異）を許容範囲内に収めることである。この第２の目的による調整を「あおり調整」と呼ぶ。あおり調整により傾きズレを小さくすることで、片ボケを抑制することができる。ここで言う許容範囲は、結像面と撮像面２２の傾きズレによって発生する片ボケの度合いにより、製造者により設定される。
【００３２】
光学調整作業においては、まず、作業者は、図８（ａ）に示すように、調整ネジ１ａ〜１ｃをほぼ完全に締め込む。設計上、図８（ａ）の状態において、光軸Ｘ方向における撮像中心２２ａの位置と結像面中心とが略一致し（中心ズレがゼロとなり）、且つ、結像面と撮像面２２との傾きも略一致する（傾きズレがゼロとなる）。このように、中心ズレおよび傾きズレがゼロとなるように、ビスボス１１ａ〜１１ｃの突出高さおよびシムプレート４０の厚みが設計されている。このとき、仮に製造上の誤差があり、中心ズレもしくは傾きズレを起こしている場合は、作業者は、調整ネジ１ａ〜１ｃのいずれかまたは複数を適切に緩めて中心ズレや傾きズレを解消する必要がある。
【００３３】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態から、調整ネジを緩めるあおり調整を行った例を示し、具体的には、第１の調整ネジ１ａを緩めて撮像面２２の傾きを調整した後の状態を示している。図８（ｂ）の状態の撮像面２２は、図８（ａ）の状態の撮像面２２とは、異なる姿勢をとっている。前述したように、調整ネジ１ａ〜１ｃの緩め量を調節することでＣＭＯＳセンサ２１を任意の姿勢に傾けることができるため、撮像面２２を結像面の姿勢と一致させるようにあおり調整することが可能である。しかし、第１〜第３の調整ネジ１ａ〜１ｃを緩めると、撮像面２２はレンズ鏡筒１０から離間する方向に移動するため、このあおり調整作業により撮像中心２２ａも光軸Ｘの後方に移動してしまう。
【００３４】
図９（ａ）、（ｂ）、図１０（ａ）、（ｂ）は、図６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う、ＣＭＯＳセンサ２１周辺の断面図である。これらの図で、撮像面２２の種々の傾き状態と、光学調整作業の例を説明する。各図における、２つの点線の間の範囲がフォーカス補正領域１２である。
【００３５】
図９（ａ）の状態は、調整ネジ１ａ〜１ｃをほぼ完全に締め込み、あおり調整前の状態である。仮に、レンズ鏡筒６０等の製造誤差がなければ、ＣＭＯＳセンサ２１は設計上の理想位置にあり、レンズ鏡筒１０に対して傾き無く正対し、撮像中心２２ａはフォーカス補正領域１２の範囲の中心に位置する。なお、光軸Ｘ方向において撮像中心２２ａの位置と結像面中心とが略一致することは、撮像中心２２ａがフォーカス補正領域１２に含まれることに該当する。実際にはレンズ鏡筒６０等の製造誤差がある。調整ネジ１ａ〜１ｃを締め込んだ状態で、光軸Ｘ方向における撮像中心２２ａの位置がフォーカス補正領域１２の範囲内に位置し、且つ、片ボケの度合いが許容範囲内（傾きズレが許容範囲内）に収まっていれば、あおり調整作業は必要ない。しかし、中心ズレまたは傾きズレのいずれかまたは双方が許容範囲を超える場合は、作業者は、ズレを解消するよう、光学調整作業を実施する。
【００３６】
図９（ａ）の状態から調整ネジ１ａ〜１ｃを緩めることで撮像面２２の傾きを調整すると、図９（ｂ）に示す状態となる。図９（ｂ）の状態では、撮像中心２２ａは図９（ａ）の状態よりも後方に移動しているが、フォーカス補正領域１２の範囲内に入っている。この状態で片ボケの度合いが許容範囲内に収まれば、あおり調整作業を終了することができる。しかし片ボケが解消していなければ、作業者は、さらにＣＭＯＳセンサ２１を傾ける必要がある。
【００３７】
作業者が、図９（ｂ）の状態から撮像面２２の傾きを大きくすると、図１０（ａ）に示すように、片ボケを解消した状態にできる。ところが、図１０（ａ）の状態では、撮像中心２２ａは図９（ｂ）の状態からさらに後方に移動し、フォーカス補正領域１２から外れている。このように、製造上・組立上の誤差による結像面の傾きが大きい場合に、片ボケを解消するために撮像面２２の傾きを大きくしすぎると、中心ズレを起こすおそれがある。この時点で、撮像中心２２ａがフォーカス補正領域１２から後方に外れた場合、調整ネジ１ａ〜１ｃを全て締め込めば中心ズレを解消可能であるが、そうすると、傾きズレが再び生じるおそれがあり、作業性が低下する。
【００３８】
そこで、本実施の形態では、シムプレート４０が抜き取り可能に構成されている。すなわち、傾きズレを解消した等のために撮像中心２２ａが光軸後方に移動して中心ズレが起きた場合、作業者がシムプレート４０を抜き去ることで、ＣＭＯＳセンサ２１を含む保持プレート３０を光軸前方に平行移動させることを可能としている。これにより、製造上・組立上の誤差が大きく、撮像面２２を大きく傾けなければ傾きズレを解消できないような場合であっても、中心ズレを解消する余地を大きく確保することができる。
【００３９】
シムプレート４０を抜くには、作業者は、調整ネジ１ａ〜１ｃおよび、センサ基板２０の取り付いた保持プレート３０を、レンズ鏡筒１０から外してから、シムプレート４０を取り除く。そして作業者は、保持プレート３０をレンズ鏡筒１０に調整ネジ１ａ〜１ｃにより再び締結する。
【００４０】
図８（ｂ）の状態からシムプレート４０を抜くと、図８（ｃ）の状態となる。図８（ｂ）の状態に比べ、シムプレート４０の厚み分だけ、撮像中心２２ａが光軸前方に移動している。図１０（ａ）の状態から、シムプレート４０を抜くと、図１０（ｂ）の状態となる。図１０（ｂ）の状態では、ＣＭＯＳセンサ２１の傾きは図１０（ａ）と同じであり、傾きズレは起きていない。一方、シムプレート４０の厚み分、保持プレート３０およびＣＭＯＳセンサ２１は光軸前方に移動し、撮像中心２２ａはフォーカス補正領域１２内に入るため、中心ズレも解消している。
【００４１】
ここで、従来のように、シムプレート４０を設けずに、ビスボス１１ａ〜１１ｃに対して保持プレート３０を直接固定する構成とした場合を考える。作業者は、保持プレート３０をビスボス１１ａ〜１１ｃに対して調整ネジ１ａ〜１ｃで締め込む。その後、作業者は、ＣＭＯＳセンサ２１を設計上の理想位置に配置するために、調整ネジ１ａ〜１ｃを所定量緩めてばね２ａ〜２ｃの付勢力により光軸後方へ移動させる。しかし、調整ネジ１ａ〜１ｃの緩み量がばらつけば保持プレート３０は傾いてしまう。
【００４２】
また、仮に、シムプレート４０を設けない構成で、保持プレート３０をビスボス１１ａ〜１１ｃに対して調整ネジ１ａ〜１ｃで締め込んだ状態で、ＣＭＯＳセンサ２１が設計上の理想位置に位置し且つ傾きがゼロとなるように、設計することが考えられる。しかし、この構成では、ＣＭＯＳセンサ２１を光軸前方に移動させる余地がなくなってしまう。そのため、光学調整作業によってＣＭＯＳセンサ２１の姿勢や位置を適切なものにすることができない場合が生じ得る。従って、本実施の形態では、シムプレート４０を抜くことでＣＭＯＳセンサ２１を光軸前方に移動させることが可能である点で有利である。
【００４３】
本実施の形態によれば、調整ネジ１ａ〜１ｃの全てを締め込んだ状態で、設計上、結像面に対する撮像面２２の傾きが略ゼロとなり且つ、光軸方向において撮像中心２２ａが結像面中心とが略一致するように、シムプレート４０の厚み等が構成されている。これにより、調整ネジ１ａ〜１ｃの全てを締め込んだ状態で、中心ズレおよび傾きズレが許容範囲内であれば、光学調整作業を省略できる。また、調整ネジ１ａ〜１ｃを締め込んでから緩める場合に比べ、中心ズレおよび傾きズレを小さくできる可能性が高いので、光学調整作業を簡略化できる。また、調整ネジ１ａ〜１ｃを締め込んでから緩めるという作業を一律に実施することが回避されるので、作業性が向上する。よって、撮像面の光学調整作業を簡略化することができる。
【００４４】
また、シムプレート４０は取り外しが可能であり、シムプレート４０を取り外した後においても、調整ネジ１ａ〜１ｃの各々による撮像面の傾きの調整および光軸方向における撮像面の位置の調整が可能である。これにより、光学調整作業の省略の可能性を有しつつ、方向に制約のない光学調整作業の余地を確保することができる。
【００４５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、シムプレート４０を取り外すためには、調整ネジ１ａ〜１ｃをビスボス１１ａ〜１１ｃから離脱させる必要があった。これに対し、本発明の第２の実施の形態では、ビスボス１１ａ〜１１ｃに対する調整ネジ１ａ〜１ｃの螺合を緩めた状態で（少し螺合させたまま）、シムプレートを着脱可能に構成する。
【００４６】
図１１、図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る撮像ユニットの斜視図、分解斜視図である。この撮像ユニット２００は、レンズ鏡筒６０、センサ基板７０、保持プレート８０、シムプレート９０、調整ネジ１ａ〜１ｃ、ばね２ａ〜２ｃ、ガラス３、弾性部材４、ビスボス６１ａ〜６１ｃ、ガイドピン６３ａ、６３ｂを有する。レンズ鏡筒６０、センサ基板７０、保持プレート８０、シムプレート９０は、それぞれ、第１の実施の形態におけるレンズ鏡筒１０、センサ基板２０、保持プレート３０、シムプレート４０に対応する。ビスボス６１ａ〜６１ｃは、ビスボス１１ａ〜１１ｃに対応し、ガイドピン６３ａ、６３ｂは、ガイドピン１３ａ、１３ｂに対応する。これらの互いに対応する構成要素同士は、形状や配置が異なるものもあるが、基本的構成は共通する。従って、本実施の形態に特異な点を主に説明する。
【００４７】
図１３（ａ）、（ｂ）は、センサ基板７０および保持プレート８０の接着状態を示す正面側、背面側の斜視図である。図１３（ａ）に示すように、保持プレート８０は、開口部３１（図３（ａ））に対応する開口部８１を備える。第１の実施の形態（図３（ｂ）、図４）と同様に、センサ基板７０は保持プレート８０に対して背面から取り付けられ、開口部８１からＣＭＯＳセンサ７１が保持プレート８０の正面側に突出する。接着材８２によって、センサ基板７０と保持プレート８０とが固着される。ガイド孔８３ａ、８３ｂ（図１３（ａ））は、ガイド孔３３ａ、３３ｂ（図３（ａ））に対応する。貫通孔８４ａ〜８４ｃは、貫通孔３４ａ〜３４ｃ（図３（ｂ））に対応する。貫通孔８４ａ〜８４ｃには、調整ネジ１ａ〜１ｃがそれぞれ挿通される。
【００４８】
図１４（ａ）は、シムプレート９０の背面側斜視図である。図１４（ｂ）は、レンズ鏡筒６０にシムプレート９０を組み込んだ状態を示す背面図である。シムプレート９０は、第１の切り欠き９１ａ、第２の切り欠き９１ｂ、第３の切り欠き９１ｃ、第４の切り欠き９１ｄ、第５の切り欠き９１ｅを有する。切り欠き９１ａ、９１ｂには、レンズ鏡筒６０のガイドピン６３ａ、６３ｂが嵌合し、レンズ鏡筒６０に対するシムプレート９０の位置が規制される。レンズ鏡筒６０に対するシムプレート９０の位置が規制されると、ビスボス６１ａ〜６１ｃの穴が、切り欠き９１ｃ〜９１ｅから背面視で見えるような位置関係となる。よって、図１４（ｂ）の状態から保持プレート８０を更に組み込んだ状態で、調整ネジ１ａ〜１ｃをビスボス６１ａ〜６１ｃに挿通することが可能である。
【００４９】
また、シムプレート９０は、ＣＭＯＳセンサ７１と干渉しないための溝形状９３を備える。溝形状９３はシムプレート９０の中心部に位置し、ＣＭＯＳセンサ７１の３辺に沿うコの字形状を成している。シムプレート９０が装着された状態では、溝形状９３は下方に開口する。溝形状９３は、ＣＭＯＳセンサ７１との干渉を回避するための逃げ部である。切り欠き９１ａ〜９１ｅは、調整ネジ１ａ〜１ｃ、ガイドピン６３ａ、６３ｂの各々との干渉を回避するための逃げ部である。これら逃げ部の全ては、光軸Ｘ方向に直交する同一方向（下方）に開口する。また、シムプレート９０には、把持部９２が、溝形状９３の開口方向とは反対方向である上方に突出して形成されている。調整ネジ１ａ〜１ｃは、保持プレート８０の貫通孔８４ａ〜８４ｃおよびシムプレート９０の切り欠き９１ｃ〜９１ｅに挿通され、レンズ鏡筒６０のビスボス６１ａ〜６１ｃに螺合される。
【００５０】
撮像ユニット２００は、第１の実施の形態と同様に、調整ネジ１ａ〜１ｃの緩め量を調節することでＣＭＯＳセンサ７１を任意の傾きに調整することが可能である。また、撮像ユニット２００からシムプレート９０を抜くことで、ＣＭＯＳセンサ７１を含む保持プレート８０を光軸前方に平行移動させることも可能である。特に、撮像ユニット２００では、図１１に示す組立状態から、調整ネジ１ａ〜１ｃを所定量緩めるだけで、シムプレート９０を抜くことが可能である。
【００５１】
図１５（ａ）は、撮像ユニット２００の背面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図１５（ｂ）では、調整ネジ１ａ〜１ｃを緩めた状態が示されている。
【００５２】
調整ネジ１ａ〜１ｃを締め込んだ状態では、シムプレート９０は、ビスボス６１ａ〜６１ｃと保持プレート８０とに挟み込まれて支持されている。シムプレート９０の切り欠き９１ａ〜９１ｅは下方に開口する形状となっている。従って、調整ネジ１ａ〜１ｃが緩められると、保持プレート３０とビスボス６１ａ〜６１ｃとの間に、図１５（ｂ）に示すような間隙が生じるので、シムプレート９０を鉛直上方向に抜き去ることが可能となる。作業者は、調整ネジ１ａ〜１ｃを少し緩めた状態で、シムプレート９０に形成されている把持部９２を掴んで引っ張ることで、シムプレート９０を容易に抜き去ることができる。把持部９２が、シムプレート９０の外形のうち、切り欠き９１ａ〜９１ｅの開口方向と逆側に突出しているので、抜き去り作業が簡単である。
【００５３】
なお、切り欠き９１ａ〜９１ｅの開口方向が鉛直下向きであることは、撮像ユニット２００を図１４（ｂ）に示す正位置の姿勢とした際に、シムプレート９０がレンズ鏡筒６０から落下しないようにするのにも役立つ。
【００５４】
本実施の形態によれば、撮像面の光学調整作業を簡略化することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、調整ネジ１ａ〜１ｃおよび保持プレート８０をレンズ鏡筒６０から外すことなく、シムプレート９０を抜くことができるので、光学調整作業の際にシムプレート９０を抜く必要がある場合でも、手間を少なくすることができる。よって、光学調整作業を簡略化することができる。
【００５５】
なお、上記各実施の形態において、ガイド部材であるガイドピン１３ａ、１３ｂ、６３ａ、６３ｂは、保持プレートおよびシムプレートの双方の、光軸Ｘに直交する平面方向の移動・位置を規制する。しかし、保持プレートの位置規制用とシムプレートの位置規制用とで、別々にガイド機構を設けてもよい。
【００５６】
なお、光軸Ｘ方向においてシムプレート４０および保持プレート３０を−Ｙ方向に付勢する付勢部材として、調整ネジ１ａ〜１ｃに対応する３つのばね２ａ、２ｂ、２ｃを例示した。しかし、付勢部材の数は問わず、調整ネジ１ａ〜１ｃに対応して設けることも必須でない。例えば、１つの大きなばねでシムプレート４０および保持プレート３０の全体を付勢してもよい。
【００５７】
また、調整ネジ１ａ〜１ｃは３つとしたが、傾きを調整できるためには、３本以上であればよく、４本であってもよい。
【００５８】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ａ、１ｂ、１ｃ  調整ネジ
２ａ、２ｂ、２ｃ  ばね
１０、６０  レンズ鏡筒
２０、７０  センサ基板
２１  ＣＭＯＳセンサ
３０、８０  保持プレート
４０、９０  シムプレート
１００、２００  撮像ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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