(57)【要約】【課題】撮像素子の調整取付作業が、容易であり、かつ撮像装置の累積製造数が増加しても良好に行える撮像素子の取付支援装置を提供する。【解決手段】レンズマウント(11a)を有するマウント部材(11)と撮像素子(15)とを含むマウント体(MT)を装脱可能なホルダ(4)と、調整レンズ体(5)と、を備える。調整レンズ体(5)は、レンズ(5c)と、レンズ(5c)の光軸(CL1)に沿って移動し、ホルダ(4)側となる端部に、ホルダ(4)に装着されたマウント体(MT)におけるレンズマウント(11a)の開口縁部(11a2)に付勢当接する先すぼまりのテーパ部(5d3a)を有する可動スリーブ(5d)と、を備える。【選択図】図３
2018026699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズマウントを有するマウント部材と撮像素子とを含むマウント体を装脱可能なホルダと、
調整レンズ体と、
を備え、
前記調整レンズ体は、
レンズと、
前記レンズの光軸に沿って移動し、前記ホルダ側となる端部に、前記ホルダに装着された前記マウント体における前記レンズマウントの開口縁部に付勢当接する先すぼまりのテーパ部を有する可動スリーブと、
を備えていることを特徴とする撮像素子の調整取付支援装置。
【請求項２】
チャートを更に備え、
前記調整レンズ体は、前記ホルダに装着された前記マウント体のマウント面が当接可能な当接面を有し、
前記ホルダが、前記マウント面と前記当接面とが当接する位置である調整取付位置にあるときに、前記撮像素子によって前記チャートを合焦状態で撮像可能となることを特徴とする請求項１記載の撮像素子の調整取付支援装置。
【請求項３】
前記ホルダは、前記マウント体を装脱する第１の位置と、前記第１の位置よりも前記調整レンズ体に近い前記調整取付位置と、の間で移動可能であることを特徴とする請求項２記載の撮像素子の調整取付支援装置。
【請求項４】
前記ホルダを、前記第１の位置及び前記前記調整取付位置でロックするロック機構を備えていることを特徴とする請求項３記載の撮像素子の調整取付支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換を可能とするレンズマウントを備えた撮像装置の製造工程における、撮像素子又は撮像素子を実装した基板の被取付部材への調整取付作業を支援する撮像素子の取付支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換を可能とするレンズマウント（以下、単にマウントと称する）を備えた撮像装置が知られている。
マウントを備えた撮像装置を製造する際に行う、撮像素子の被取付部材への調整を含めた取付方法（調整取付方法）の例が、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された調整取付方法は、テストチャートを、マウントを介して連結されたマスターレンズとプリズムとを通して、被取付部材であるプリズムの所定部位に仮取付された撮像素子で撮像する。そして、撮像した画像に基づいて調整した最適取付位置に、撮像素子を取付固定するものである。
特許文献１に記載された撮像装置は、三板タイプであるから被取付部材はプリズムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９７２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像装置がいわゆるセキュリティカメラの場合、マウントは、一般にスクリュータイプとされる。スクリュータイプのマウントとして、例えば、ＣマウントやＣＳマウントと称される規格のものがある。
【０００６】
特許文献１に記載された取付方法は、三板の撮像装置に限らず、単板の撮像装置にも適用可能である。
単板の撮像装置における被取付部材は、マウントを有するマウント部材に対して一体化されている取付位置調整部材である。
取付位置調整部材は、マウント部材に対して撮像素子を位置及び姿勢合わせを可能にして連結する部材である。
【０００７】
特許文献１に記載された調整取付方法を、例えば、スクリュータイプのマウントを有する撮像装置の製造に適用する場合は、撮像装置毎に、マスターレンズを撮像素子側のマウントに対し螺着及び螺脱する必要がある。
【０００８】
マスターレンズの撮像装置毎の螺着及び螺脱の作業は、作業者に負担であり、生産効率が低下する。
また、螺着及び螺脱によって、マウントに螺合させるマスターレンズのマウントねじは、少なからず摩耗する。従って、撮像装置の累積製造数が増えると、マウントねじの摩耗が大きくなり、マウントにマスターレンズを螺着した際に、調整に影響がでるほどのガタつきが生じ得る。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、撮像素子の調整取付作業が、容易であり、かつ撮像装置の累積製造数が増加しても良好に行える撮像素子の取付支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は次の１）の構成を有する。
１）  レンズマウントを有するマウント部材と撮像素子とを含むマウント体を装脱可能なホルダと、
調整レンズ体と、
を備え、
前記調整レンズ体は、
レンズと、
前記レンズの光軸に沿って移動し、前記ホルダ側となる端部に、前記ホルダに装着された前記マウント体における前記レンズマウントの開口縁部に付勢当接する先すぼまりのテーパ部を有する可動スリーブと、
を備えていることを特徴とする撮像素子の調整取付支援装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮像素子の調整取付作業が、容易であり、かつ撮像装置の累積製造数が増加しても良好に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る撮像素子の取付支援装置の実施例である支援装置５１を説明するための側面図である。
【図２】図２は、支援装置５１に用いられる調整レンズ体５を説明するための断面図である。
【図３】図３は、支援装置５１を用いて、撮像素子１５をマウント体ＭＴに対し取付固定する状態を説明するための断面図である。
【図４】図４は、マウント体ＭＴを説明するための断面図である。
【図５】図５は、支援装置５１を用いた撮像素子１５の位置調整について説明するための模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る撮像素子の調整取付支援装置を、実施例の支援装置５１により説明する。以下の説明において、便宜的に上下前後方向を，図１に矢印で規定する。左方は紙面奥方、右方は紙面表方である。
【００１４】
図１に示されるように、支援装置５１は、直枠或いは平板を組み合わせて概ね直方体状に構成した枠体１と、枠体１の後方下部から後方に水平に延出したベース部２と、枠体１の後部１ａに後方に突出して取りつけられたマスターレンズとしての調整レンズ体５と、枠体１の前部１ｂの内側に取りつけられたチャート６と、を有する。
調整レンズ体５は、光軸ＣＬ１が前後方向に水平となるように取り付けられている。また、チャート６は、光軸ＣＬ１に直交する姿勢で取り付けられている。
調整レンズ体５は、当接面５ｂ２から垂直後方へ規定の距離離れた位置にある撮像素子１５によって、チャート６を合焦状態で撮像可能とするレンズである。
【００１５】
支援装置５１は、さらに、ベース部２の上面２ａに、前後方向を移動方向として取りつけられたリニアガイド３と、リニアガイド３に支持されて前後方向に移動可能とされた移動ホルダ４と、を有する。
【００１６】
移動ホルダ４は、図１に示される側面視でＬ字状に形成され、リニアガイド３のレール（不図示）に係合するブロック部４ａと、ブロック部４ａの後部から上方に直交立設し、マウント体ＭＴ（図４参照）を保持するホルダ部４ｂと、を有する。
【００１７】
詳しくは、ホルダ部４ｂは、左方，下方，及び右方に亘り連続して抉られた保持溝部４ｂ１（図３参照）を有する。
保持溝部４ｂ１には、後述するマウントケース１２の張り出し部１２ａ（図３及び図４参照）が係合するようになっている。
すなわち、保持溝部４ｂ１に、マウントケース１２が装脱可能となっている。
【００１８】
保持溝部４ｂ１の左右方向の幅は、張り出し部１２ａの左右方向の幅よりも大きく設定されている。
これにより、保持溝部４ｂ１に対して張り出し部１２ａが係合した状態で、マウントケース１２は、左右方向にわずかに移動可能である。
また、ホルダ部４ｂには、保持溝部４ｂ１に係合装着された張り出し部１２ａを、前方に付勢する付勢部材４ｂ２（図３参照）が設けられている。
【００１９】
図１において、移動ホルダ４は、少なくとも、第１の位置である待機位置Ｐ１と、待機位置Ｐ１から前方に距離Ｌａ隔てた第２の位置である調整位置Ｐ２との間を移動可能とされている。
待機位置Ｐ１は、調整作業の前後に、マウント体ＭＴを移動ホルダ４に対し装脱する位置である。
調整位置Ｐ２は、センサ部Ｓ（図４参照）の位置及び姿勢の調整、並びに、本固定作業を行う位置である。
【００２０】
リニアガイド３には、移動ホルダ４を、待機位置Ｐ１で移動規制してロックするロック機構３ａと、調整位置Ｐ２で移動規制してロックするロック機構３ｂと、を有する。
【００２１】
ロック機構３ａ及びロック機構３ｂにおけるロックの実行及び解除の方法は限定されない。
例えば、レバー（不図示）の回動等で行う構造、或いは、自然にロック状態となり、移動ホルダ４に対し、ロック力に抗する所定値以上の力が付与されるとロック解錠する構造であってもよい。
【００２２】
図２は、調整レンズ体５の構造を説明するための断面図である。
図２において、調整レンズ体５は、円筒状の前筒体５ａと、前筒体５ａの後部に同軸に取り付けられた円筒状の後筒体５ｂと、光軸ＣＬ１を中心軸線として形成されたレンズ５ｃと、可動スリーブ５ｄと、付勢部材５ｅと、を有する。付勢部材５ｅは、例えば、圧縮コイルばねである。
【００２３】
前筒体５ａ及び後筒体５ｂは、それぞれの後部に、全周に亘り内側に突出する鍔部５ａ１及び鍔部５ｂ１を有する。
レンズ５ｃは、一定径で前後に延びる円柱状に形成され後端のレンズ面５ｃ１ａが凸曲面を呈する基部５ｃ１と、基部５ｃ１の前部に拡径して接続し、前端のレンズ面５ｃ２ａが凸曲面を呈する拡径部５ｃ２と、を有する。
レンズ５ｃは、拡径部５ｃ２の後面の周縁部が、前筒体５ａの鍔部５ａ１の前面に固定されることで、前筒体５ａと一体化されている。
【００２４】
後筒体５ｂの後端面は、マウント体ＭＴの前端面１１ｂ（図４参照）が当接する当接面５ｂ２であって、調整時にはマウント面Ｓｍ（図４参照）の位置出し面として機能する。
【００２５】
図２において、可動スリーブ５ｄは、一定の外径及び内径なる肉厚ｔで円筒状に形成されたスリーブ基部５ｄ１と、スリーブ基部５ｄ１の後端部に接続し径方向外方に全周に亘り突出したフランジ部５ｄ２と、フランジ部５ｄ２の後端部に接続し、スリーブ基部５ｄ１と内径が同じで外径が大きく形成された環状の当接部５ｄ３と、を有する。
【００２６】
当接部５ｄ３は、外周面が後方の先端部に向かうに従って縮径する、先ぼそり形状のテーパ部５ｄ３ａを有する。テーパ部５ｄ３ａは全周に亘り形成されている。テーパ部５ｄ３ａの光軸ＣＬ１に対する傾斜の角度θａは、例えば１５°である。
【００２７】
テーパ部５ｄ３ａの先端の直径を直径φａ、根本の直径を直径φｃとし、後述するスクリューマウント部１１ａの内径φｂ（図４参照）とすると、直径φａは内径φｂより小さく、直径φｃは内径φｂより大きく設定されている。
すなわち、φａ＜φｂ＜φｃ  である。
【００２８】
φａ及びφｃは、φｂが、φａとφｃとの間の概ね中央値となるように設定するのが好ましい。
【００２９】
スリーブ基部５ｄ１の外径は、鍔部５ａ１の内径に対し、可動スリーブ５ｄが光軸ＣＬ１に沿って移動可能となる程度の微小に設定されている。
フランジ部５ｄ２の外径は、後筒体５ｂの内径よりもわずかに小さく設定されている。
当接部５ｄ３におけるテーパ部５ｄ３ａ以外の部分の外径は、鍔部５ｂ１の内径に対し、可動スリーブ５ｄが光軸ＣＬ１に沿って移動可能となる程度の微小に設定されている。
また、フランジ部５ｄ２は、前後方向において鍔部５ａ１と鍔部５ｂ１との間に位置し、フランジ部５ｄ２と鍔部５ａ１との間には、付勢部材５ｅが、圧縮された状態で介在している。
【００３０】
これにより、フランジ部５ｄ２は、付勢部材５ｅの弾性反発力Ｆａにより、後方に付勢されており、常態で、図２に示されるように鍔部５ｂ１に当接している。
従って、当接部５ｄ３を、付勢部材５ｅの弾性反発力Ｆａに抗する力で前方に押すことで、可動スリーブ５ｄを光軸ＣＬ１に沿って前方に移動させることができる（矢印ＤＲａ参照）。
【００３１】
また、常態において、当接部５ｄ３は、テーパ部５ｄ３ａが、概ね、後筒体５ｂの後端面である当接面５ｂ２よりも後方側に突出し、外部に露出している。
また、可動スリーブ５ｄは、その中心軸線ＣＬ５ｄが、レンズ５ｃの光軸ＣＬ１と、実質的に一致した状態を維持して前後動可能とされている。
【００３２】
図１に戻り、調整レンズ体５は、枠体１に対し、支援装置５１を水平台９１に設置したときに、既述のように、光軸ＣＬ１が水平となるように取りつけられている。また、前筒体５ａ及び後筒体５ｂの軸線と、光軸ＣＬ１とは、一致している。
【００３３】
次に、上述の支援装置５１を用いて撮像素子１５の調整取付を行うマウント体ＭＴを、図４を参照して説明する。マウント体ＭＴでは、撮像素子１５はセンサ部Ｓにおいて本固定されており、センサ部Ｓの調整取付を行うようになっている。
【００３４】
マウント体ＭＴは、レンズマウントとしてのスクリューマウント部１１ａを有するマウント部材１１と、マウント部材１１が取りつけられたマウントケース１２と、を有する。
マウント部材１１とマウントケース１２とは、一体であってもよい。ここでは、マウント部材１１とマウントケース１２とが別体のものとして説明する。
スクリューマウント部１１ａには、Ｃマウント或いはＣＳマウントなどの所定規格で雌ねじ１１ａ１が形成されている。
マウントケース１２は、マウント部材１１に対し、下方と左右との各方向に張り出した張り出し部１２ａを有する。
【００３５】
マウントの内径φｂは、例えばＣマウント及びＣＳマウントの規格の場合、２５．４ｍｍとされる。
【００３６】
マウントケース１２の後方側には、センサ位置調整機構ＴＫを介してセンサ部Ｓが保持されている。
センサ部Ｓは、センサホルダ１３と、センサホルダ１３の前部に固定されたセンサ基板１４と、センサ基板１４の前面に実装固定された撮像素子１５、と、を含む。
センサ位置調整機構ＴＫは、マウント部材１１に対するセンサ部Ｓの位置及び姿勢を調整自在にすると共に、センサ部Ｓを本固定できる周知の機構である。
図４において、センサ位置調整機構ＴＫは、簡略化して示してある。
【００３７】
図５は、支援装置５１に対するセンサ位置調整機構ＴＫの調整項目について説明するための斜視的模式図である。
既述のように、レンズ５ｃの光軸ＣＬ１に対し、チャート６は直交配置されている。
後筒体５ｂの当接面５ｂ２は、調整時において、マウント面Ｓｍに面当たりしてマウント面Ｓｍの位置決め面として機能する。
【００３８】
センサ位置調整機構ＴＫ（図４参照：図５において不図示）は、センサ部Ｓを、撮像素子１５の光軸ＣＬ１５が、光軸ＣＬ１と概ね一致する位置に、調整可能に仮保持できる。
すなわち、センサ位置調整機構ＴＫは、仮保持状態で、作業者によって上下方向（イ）及び左右方向（ロ）の直動と、上下方向を軸とする回動（ハ）及び左右方向を軸とする回動（ニ）と、の調整が可能である。
センサ位置調整機構ＴＫは、調整完了後、撮像素子１５を調整完了姿勢で、ねじの締結などによって本固定（取付固定）できるようになっている。
【００３９】
次に、上述の支援装置５１を用いて、撮像素子１５を有するセンサ部Ｓを、被取付部材であるマウント体ＭＴに対し、位置及び姿勢を調整して取付固定する（本固定する）手順について、図３を主に参照して説明する。
マウント体ＭＴは、予めセンサ部Ｓを仮保持した状態で組み立てておく。
すなわち、撮像素子１５が実装されたセンサ基板１４を、センサ位置調整機構ＴＫを介してマウントケース１２に仮保持させておく。また、マウントケース１２には、マウント部材１１を取りつけておく。
【００４０】
センサ基板１４の仮保持は、図４及び図５を参照すると、マウント部材１１においてマウント面Ｓｍとなる前端面１１ｂと、撮像素子１５の撮像面（不図示）が概ね平行となり、かつ、スクリューマウント部１１ａの中心軸線ＣＬ１１（図４参照）と、撮像面の光軸ＣＬ１５とが、ある程度一致する位置及び姿勢とする。
【００４１】
（１）作業者は、移動ホルダ４を、待機位置Ｐ１にセットする。移動ホルダ４は、リニアガイド３に対し、ロック機構３ａ（図１参照）によってロック状態とする、或いは作業者がロック状態とする。
【００４２】
（２）作業者は、予め組み立てておいたマウント体ＭＴを、待機位置Ｐ１にある移動ホルダ４の保持溝部４ｂ１に対し、上方から挿入装着する。
すなわち、マウント体ＭＴのマウントケース１２における張り出し部１２ａを、保持溝部４ｂ１に上方から係合進入させる。
【００４３】
（３）作業者は、移動ホルダ４のリニアガイド３に対するロックを解除し、移動ホルダ４を調整位置Ｐ２へ移動させる。
移動ホルダ４の移動途中で、移動ホルダ４に装着したマウント体ＭＴのスクリューマウント部１１ａの開口縁部１１ａ２に、可動スリーブ５ｄのテーパ部５ｄ３ａが当接する。
作業者が、移動ホルダ４の更なる移動を、付勢部材５ｅの弾性反発力Ｆａに抗して行うことで、スクリューマウント部１１ａに押されて可動スリーブ５ｄは前方に移動する。
【００４４】
このとき、スクリューマウント部１１ａの開口縁部１１ａ２が、テーパ部５ｄ３ａの円錐周面に均一に当たるように自動調芯される。
すなわち、光軸ＣＬ１と合致している可動スリーブ５ｄの中心軸線ＣＬ５ｄと、スクリューマウント部１１ａの中心軸線ＣＬ１１と、の軸線合わせが自動的に行われる。
【００４５】
開口縁部１１ａ２とテーパ部５ｄ３ａとが当接した後、作業者が、移動ホルダ４を更に移動させると、マウント部材１１の前端面１１ｂが、後筒体５ｂの当接面５ｂ２に当接し、付勢部材４ｂ２が圧縮して移動ホルダ４の前方への移動が規制され、調整位置Ｐ２に達するようになっている。
調整位置Ｐ２に達した移動ホルダ４は、ロック機構３ｂによりロックされる。
【００４６】
これにより、撮像素子１５とレンズ５ｃとの間の光軸ＣＬ１方向距離が、ほぼ前述の規定の距離となるように粗調整として位置決めされる。この粗調整により、撮像素子１５で撮像されたチャート６の画像は、概ね合焦状態にあると視認される程度に調整される。
規定の距離は、レンズマウントの規格におけるいわゆるフランジバックに相当距離である。
【００４７】
（４）作業者は、撮像素子１５によって、レンズ５ｃを介したチャート６の画像を撮像する。そして、撮像した画像に基づき、センサ位置調整機構ＴＫを用いた周知の方法によって撮像素子１５の位置及び姿勢の微調整を行う。
具体的には、例えば、上述の、上下方向（イ）、左右方向（ロ）、回動（ハ），（ニ）、前後方向（ホ）の微調整を行う。
微調整が完了したら、図示しない固定スクリューの締結などの方法で、センサ部Ｓをマウントケース１２に対し取付固定（本固定）する。
【００４８】
（５）作業者は、本固定後、ロックを解除し、移動ホルダ４を待機位置に戻す。そして、マウント体ＭＴをホルダ部４ｂから上方に引き抜く。
これにより、撮像素子１５の位置及び姿勢の微調整、並びに、本固定作業は終了する。
【００４９】
以上、詳述した支援装置５１は、センサ部Ｓの位置及び姿勢の調整、並びに、本固定を行う際の、調整レンズをマウントに螺着及び螺脱する作業が不要である。
これにより、調整レンズのマウントねじが摩耗することはなく、ガタつきは生じることはない。また、作業者の負担は低減する。
また、調整レンズとマウントとの位置合わせは、作業者が移動ホルダ４を前後動させるだけで行うことができ、その前後動に伴い可動スリーブ５ｄがマウントに当接することで自動調芯される。
これにより、作業者の作業は簡単であり、短時間に行える。また、位置合わせも高い精度で安定して行える。
【００５０】
このように、支援装置５１によれば、撮像素子１５の取付位置及び取付姿勢の調整作業が容易で、累積製造数によらず良好に調整が可能である。
【００５１】
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  枠体、    １ａ  後部、    １ｂ  前部
２  ベース部、    ２ａ  上面
３  リニアガイド、    ３ａ，３ｂ  ロック機構
４  移動ホルダ
４ａ  ブロック部、    ４ｂ  ホルダ部、    ４ｂ１  保持溝部
４ｂ２  付勢部材
５  調整レンズ体
５ａ  前筒体、    ５ａ１  鍔部、    ５ｂ  後筒体、    ５ｂ１  鍔部
５ｂ２  当接面（後端面）、    ５ｃ  レンズ、    ５ｃ１  基部
５ｃ２  拡径部、    ５ｃ２ａ  レンズ面、    ５ｄ  可動スリーブ
５ｄ１  スリーブ基部、  ５ｄ２  フランジ部、    ５ｄ３  当接部
５ｄ３ａ  テーパ部、    ５ｅ  付勢部材
６  チャート
１１  マウント部材
１１ａ  スクリューマウント部、    １１ａ１  雌ねじ
１１ａ２  開口縁部、    １１ｂ  前端面
１２  マウントケース、    １２ａ  張り出し部
１３  センサホルダ
１４  センサ基板
１５  撮像素子
５１  取付支援装置
９１  水平台
ＣＬ１，ＣＬ５，  ＣＬ１５  光軸、    ＣＬ１１  中心軸線
Ｆａ  弾性反発力
ＭＴ  マウント体
Ｐ１  待機位置（第１の位置）、    Ｐ２  調整位置（第２の位置）
Ｓ  センサ部、    Ｓｍ  マウント面
ＴＫ  センサ位置調整機構、    ｔ  肉厚
θａ  角度、    φａ，φｃ  直径、    φｂ  内径
【図１】
2018026699.tif 000003
【図２】
2018026699.tif 000004
【図３】
2018026699.tif 000005
【図４】
2018026699.tif 000006
【図５】
2018026699.tif 000007