(57)【要約】【課題】レンズユニットとセンサー素子を精度良く位置調整して組み立てることが可能なセンサー素子取付構造および方法を提供する。【解決手段】センサー素子は基板に搭載され、基板は穴を有し、基板の穴に固定金具がはめ込まれ、センサー素子と固定金具とが接着剤によって接着され、センサー素子と固定金具が接着された基板をレンズユニットに装着させてから、基板の上に保持金具をのせ、基板は固定させず、保持金具がレンズユニットにねじで固定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置における、レンズユニットとセンサー素子を取り付けるレンズユニット部のセンサー素子取付構造であって、
前記センサー素子は基板に搭載され、
前記基板は穴を有し、
前記基板の穴に固定金具がはめ込まれ、前記センサー素子と前記固定金具とが接着剤によって接着され、
前記センサー素子と前記固定金具が接着された前記基板を前記レンズユニットに装着させてから、前記基板の上に保持金具をのせ、前記基板は固定させず、前記保持金具が前記レンズユニットにねじで固定される
ことを特徴とするレンズユニット部のセンサー素子取付構造。
【請求項２】
前記保持金具は中心穴を備え、
前記保持金具と前記レンズユニットは、前記保持金具の中心穴に前記固定金具が入るようにして前記基板上に前記保持金具をのせた状態で接続されることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット部のセンサー素子取付構造。
【請求項３】
前記固定金具と前記保持金具とは、前記保持金具の中心穴の間に接着剤を流し込むことによって固定されることを特徴とする請求項２記載のレンズユニット部のセンサー素子取付構造。
【請求項４】
前記固定金具には面取り部が設けられ、前記基板の穴には内面取り部が設けられ、前記面取り部と前記内面取り部の位置が合うように前記固定金具が基板にはめ込まれることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のレンズユニット部のセンサー素子取付構造。
【請求項５】
前記レンズユニットはピンを有し、
前記基板はピン受け穴を備え、
前記ピン受け穴と前記ピンの位置が合うように、前記固定金具と接着させた状態の前記基板を前記レンズユニットに装着させることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のレンズユニット部のセンサー素子取付構造。
【請求項６】
撮像装置における、レンズユニットとセンサー素子を取り付けるレンズユニット部のセンサー素子取付方法であって、
センサー素子は基板に搭載され、
前記基板に設けられた穴に固定金具をはめ込むことによって前記センサー素子と前記固定金具とを接着し、
前記センサー素子と前記固定金具が接着された前記基板を前記レンズユニットに装着させてから、前記基板の上に保持金具をのせ、前記基板は固定させず、前記保持金具を前記レンズユニットにねじで固定させ、
前記保持金具を固定した前記レンズユニットを調整冶具に乗せて、前記基板を他の基板と接続して撮影装置に接続状態を表示することで前記固定金具と前記保持金具の固定位置を決め、前記固定金具と前記保持金具とを接着させることによって前記基板を前記レンズユニットに対して固定させる
ことを特徴とするレンズユニット部のセンサー素子取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、監視カメラなどの撮像装置において、レンズユニットにセンサー素子を取り付けるセンサー素子取付構造および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体を電気信号に変換して撮影する監視カメラなどの撮像装置では、特許文献１に開示されているように、レンズが撮影した光をセンサー素子が受光して電気信号へ変換し、その電気信号を画像データに変換して記録している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−２１５８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のような技術では、映像を正確に写すためにレンズとセンサー素子は、ピント方向の位置調整、片ボケ防止のための上下左右方向のチルト調整、画角合わせのための水平垂直方向の調整および傾き回転調整が必要となる。つまり、レンズの光軸に対してＸ、Ｙ、Ｚ方向の位置およびＸ、Ｙ、Ｚ方向の傾きの６方向の調整が必要となる。
しかし、近年レンズの高解像度化や高倍率化による高性能化により、レンズのイメージサークルに対するセンサー素子の取り付けの許容値が少なくなってきている。また、撮像装置は複数の部品から成り立っているため、従来のレンズとセンサー素子の位置調整は、レンズユニットとセンサー素子以外の部品からピンなどを出して位置調整して組み立てられていることがあり、組み立て時にバラツキが重複されてしまうことがある。
そのため、監視カメラなどの撮像装置の組み立て時に、レンズが撮影した光を正確にセンサー素子に受光させるための精度良い位置調整が難しくなってきているという課題があった。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、レンズユニットとセンサー素子を精度良く位置調整して組み立てることが可能なセンサー素子取付構造および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、撮像装置における、レンズユニットとセンサー素子を取り付けるレンズユニット部のセンサー素子取付構造であって、前記センサー素子は基板に搭載され、前記基板は穴を有し、前記基板の穴に固定金具がはめ込まれ、前記センサー素子と前記固定金具とが接着剤によって接着され、前記センサー素子と前記固定金具が接着された前記基板を前記レンズユニットに装着させてから、前記基板の上に保持金具をのせ、前記基板は固定させず、前記保持金具が前記レンズユニットにねじで固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、映像を確認しながらレンズとセンサー素子の位置調整をすることができるので、レンズユニットとセンサー素子を精度良く位置調整して組立することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るセンサー素子取付構造において、センサー素子が取り付けられたレンズユニットの外観斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図１を天面から見た図である。
【図４】図１を分解した状態の外観斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１において、センサー素子を搭載した基板と固定金具を分解した状態の外観斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１において、センサー素子を搭載した基板を底面から見た図である。
【図７】この発明の実施の形態１において、六軸調整治具を用いてセンサー素子の位置調べを行った状態の天面図である。
【図８】この発明の実施の形態１において、六軸調整治具を用いてセンサー素子の位置調べを行った状態の側面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係るセンサー素子取付構造において、センサー素子が取り付けられたレンズユニットの外観斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態２において、センサー素子１０を搭載した基板２と固定金具を分解した状態の外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態1に係るセンサー素子取付構造において、センサー素子１０（図６参照）が取り付けられたレンズユニット１の外観斜視図である。
図２は、図１の断面図である。
図３は、図１を天面から見た図である。
図４は、図１を分解した状態の外観斜視図である。
図５は、この発明の実施の形態１において、センサー素子１０を搭載した基板２と固定金具３を分解した状態の外観斜視図である。
図６は、センサー素子１０を搭載した基板２を底面から見た図である。
図６に示すように、センサー素子１０は、基板２の裏面に搭載されている。図１に示すように、センサー素子１０が裏面に設けられた基板２が、レンズユニット１に固定金具３、保持金具４、ねじ５によって取り付けられる。また、固定金具３には、つまみ部６が設けられている。
また、基板２、固定金具３、保持金具４には、それぞれ基板２の穴９、固定金具の中心穴７、保持金具の中心穴８が設けられている（図３〜５参照）。
【００１０】
以下、実施の形態１におけるセンサー素子１０のレンズユニット１への取り付け手順について説明する。
まず、図５に示すように、基板２の穴９に固定金具３をはめ込み、固定金具３の中心穴７に接着剤を流し込んで基板２の裏側にあるセンサー素子１０と固定金具３を接着する。
次に、図４に示すように、固定金具３を接着させた状態の基板２をレンズユニット1に装着させてから、保持金具４の中心穴８に固定金具３が入るように基板２の上に保持金具４をのせ、保持金具４をレンズユニット１にねじ５で固定する。すなわち、保持金具４とレンズユニット１は、保持金具４の中心穴８に固定金具３が入るようにして前記基板２上に保持金具４をのせた状態で接続される。この時、保持金具４はねじ５でレンズユニット１に固定されるが、固定金具３を接着させた状態の基板２は何にも固定されておらず、動かすことが出来る状態である。
【００１１】
そして、そのレンズユニット１を調整治具に乗せて、センサー素子１０に接着した固定金具３のつまみ部６を掴み、センサー素子１０を搭載した基板２を他の基板とケーブルを接続して映し出される映像を確認しながら、センサー素子１０のＸ、Ｙ、Ｚ方向の位置およびＸ、Ｙ、Ｚ方向の傾きを調整して、レンズユニット１とセンサー素子１０の位置調整を行う。
センサー素子１０がレンズユニット１のちょうど良い調整範囲に入り固定位置が決定したところで、固定金具３の位置を保持したまま固定金具３と保持金具４の中心穴８の間に接着剤を流し込み、固定金具３を保持金具４に固定させて、センサー素子１０を搭載した基板２をレンズユニット１に対して固定する。最後に、レンズユニット１を調整治具から外す。
【００１２】
調整治具を用いた位置調整について、図面を用いて具体的に説明する。
図７は、この発明の実施の形態１において、六軸調整治具を用いてセンサー素子の位置調べを行った状態の天面図である。
また、図８は、この発明の実施の形態１において、六軸調整治具を用いてセンサー素子の位置調べを行った状態の側面図である。
図７，８に示すように、位置調整には、六軸調整治具１５を用いる。
図７，８において六軸調整治具１５は、軸調整ねじ１６と、つかみ部調整ねじ１７と、つかみ部１８と、六軸調整治具固定台１９とを備えている。六軸調整治具固定台１９の底面は土台２６で支えられている。
レンズユニット１は、レンズユニット固定台２１で固定され、レンズユニット基板２０と基板２とに、ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）２２等のケーブルが接続される。このＦＦＣ２２等のケーブルは、カメラ基板２３に接続され、さらにカメラ基板２３がＬＡＮケーブル２４等を介して映像確認用パソコン２５に接続されている。そして、映像確認用パソコン２５に映し出される映像確認用チャート２７の映像を見ながら、センサー素子１０の位置調整を行う。
【００１３】
位置調整の具体的な手順は以下のとおりである。
まず、レンズユニット１を、レンズユニット固定台２１に取り付ける。次に、レンズユニット１のレンズユニット基板２０と基板２とにＦＦＣ２２等のケーブルを接続し、映像確認用パソコン２５で画像を確認できるようにする。次に、六軸調整治具１５のつかみ部調整ねじ１７を回し、つかみ部１８を左右に動かしてレンズユニット１の固定金具３のつまみ部６を挟む。
そして、映像確認用パソコン２５に映し出される映像確認用チャート２７の映像が、位置調整確認の指示書に示す通りの映像かどうかを確認し、指示書に書かれている表示内容と違いがあれば、指示書に示されたフローチャートに従い、指示通りの映像になるまで六軸調整治具１５の軸調整ねじ１６を回してセンサー素子１０の位置を調整する。
指示書に示された通りの映像となったことが確認できたら、固定金具３と保持金具４の間に接着剤を塗布して固定させることにより、センサー素子１０を搭載した基板２がレンズユニット１に対して固定される。
【００１４】
以上のように、この実施の形態１によれば、レンズユニット１とセンサー素子１０の位置を、映像を確認しながら、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の位置およびＸ、Ｙ、Ｚ方向の傾きを調整して固定位置を決定することができるので、レンズユニット１とセンサー素子１０を精度良く位置調整して組み立てることが可能となる。また、固定位置を決めていた他構造部品からのピンなども不要となる。
【００１５】
実施の形態２．
実施の形態１では、組立時の位置あわせが無い状態であったが、この実施の形態２では、各部品に位置あわせの形状を追加し、組立性を向上させる。
図９は、この発明の実施の形態２に係るセンサー素子取付構造において、センサー素子が取り付けられたレンズユニットの外観斜視図である。
図１０は、この発明の実施の形態２において、センサー素子１０を搭載した基板２と固定金具を分解した状態の外観斜視図である。
なお、図９，図１０において、図１〜図６で説明したものと同様の構成については、重複した説明を省略する。実施の形態２では、実施の形態１における図１が図９に、図５が図１０にそれぞれ置き換わった点が異なるのみである。
図９に示すように、レンズユニット１は、ピン１１を備える。
図１０に示すように、基板２には、ピン１１が通るピン受け穴１２が設けられている。また、固定金具３には面取り部１３が設けられ、基板２の穴９には内面取り部１４が設けられている。
【００１６】
以下、実施の形態２におけるセンサー素子１０のレンズユニット１への取り付け手順について説明する。
まず、図９に示すように、基板２の穴９の内面取り部１４に固定金具３の面取り部１３の位置が合うように固定金具３を基板２にはめ込み、固定金具３の中心穴７から接着剤を流し込んで基板２の裏側にあるセンサー素子１０と固定金具３を接着する。
【００１７】
次に、基板２のピン受け穴１２とレンズユニット１のピン１１の位置が合うように、固定金具３を接着させた状態の基板２をレンズユニット１に装着させてから、保持金具４の中心穴８に固定金具３が入るように基板２の上に保持金具４をのせ、保持金具４をレンズユニット１にねじ５で固定する。この時、実施の形態１と同じように保持金具４はねじ５でレンズユニット１に固定され、固定金具３を接着させた状態の基板２は何にも固定されておらず動かすことが出来る状態であるが、レンズユニット１のピン１１が基板２のピン受け穴１２に入っていることにより、基板２がレンズユニット１から大きくずれることはない。
【００１８】
そして、そのレンズユニット１を調整治具に乗せて、センサー素子１０に接着した固定金具３のつまみ６を掴み、センサー素子１０を搭載した基板２を他の基板とケーブルを接続して映し出される映像を確認しながら、センサー素子１０のＸ、Ｙ、Ｚ方向の位置およびＸ、Ｙ、Ｚ方向の傾きを調整して、レンズユニット１とセンサー素子１０の位置調整を行う。
センサー素子１０がレンズユニット１のちょうど良い調整範囲に入り固定位置が決定したところで、固定金具３の位置を保持したまま固定金具３と保持金具４の中心穴８の間に接着剤を流し込み、固定金具３を保持金具４に固定させて、センサー素子１０を搭載した基板２をレンズユニット１に対して固定する。最後に、調整治具から外す。
調整治具を用いた位置調整の具体的な手順については、実施の形態１で図７，８を用いて説明したとおりであるので説明を省略する。
【００１９】
以上のように、この実施の形態２によれば、位置あわせ形状の面取りを追加したことにより、レンズユニット１とセンサー素子１０を精度良く位置調整して組み立てることができるという実施の形態１の効果に加え、組立時に部品が方向性を持つため取付向きを間違えることがなくなり、組立性が向上する。さらに、レンズユニット１にピン１１を設けたことにより、レンズユニット１とセンサー素子１０の位置調整時に固定金具３のつまみ６に力をかけすぎても大きくずれることはなくなり、位置調整がしやすくなる。
【００２０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１  レンズユニット、２  基板、３  固定金具、４  保持金具、５  ねじ、６  つまみ部、７  固定金具３の中心穴、８  保持金具４の中心穴、９  基板２の穴、１０  センサー素子、１１  ピン、１２  ピン受け穴、１３  面取り部、１４  内面取り部、１５  六軸調整治具、１６  軸調整ねじ、１７  つかみ部調整ねじ、１８  つかみ部、１９  六軸調整治具固定台、２０  レンズユニット基板、２１  レンズユニット固定台、２２  ＦＦＣ、  ２３  カメラ基板、２４  ＬＡＮケーブル、２５  映像確認用パソコン、２６  土台、２７  映像確認用チャート。
【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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