(57)【要約】【課題】撮像装置において、光軸ずれの発生を抑制可能な構成とする。【解決手段】撮像装置において、撮像部を搭載する基板と、レンズを保持するレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒に連結されたレンズフランジと、前記基板、前記レンズ鏡筒、及び前記レンズフランジの一部を収容するケースと、を備え、前記レンズフランジは、前記ケースの外側に露出し、外部機器と連結可能に構成された外部連結部を有する構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部を搭載する基板と、
レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒に連結されたレンズフランジと、
前記基板、前記レンズ鏡筒、及び前記レンズフランジの一部を収容するケースと、を備え、
前記レンズフランジは、前記ケースの外側に露出し、外部機器と連結可能に構成された外部連結部を有する、
撮像装置。
【請求項２】
前記レンズフランジと前記基板との相対位置が固定されている、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズ鏡筒は、前記レンズフランジと螺合している、
請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、撮像装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ鏡筒と、撮像素子が搭載された基板とがケースに収容された撮像装置では、撮像素子とレンズ鏡筒とを含む各部材の位置を調整しながら光軸調整が行われる。例えば、特許文献１には、外装ケースの内側にレンズバレルが嵌合されたカメラ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６４４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の撮像装置では、撮像素子及びレンズ鏡筒などを収容するケースを取り付け対象機器に取り付ける構成としていたため、ケースを含む各部材の連結部分の寸法ばらつきが光軸の位置ずれに影響していた。そのため、いずれかの連結部分での位置ずれが光軸の位置ずれとなるため、光軸がばらつきやすくなることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００６】
本発明の一の手段は、
撮像部を搭載する基板（６１）と、
レンズを保持するレンズ鏡筒（４）と、
前記レンズ鏡筒に連結されたレンズフランジ（５）と、
前記基板（６１）、前記レンズ鏡筒（４）、及び前記レンズフランジ（５）の一部を収容するケース（１、８）と、を備え、
前記レンズフランジ（５）は、前記ケースの外側に露出し、外部機器と連結可能に構成された外部連結部を有する、
撮像装置である。
【０００７】
上記構成の撮像装置では、レンズフランジが外部機器と連結される構成としており、ケースなどの構成が光軸の位置ずれに影響しないため、光軸の位置ずれに影響する部材を比較的少なくすることができる。これによって、光軸の位置ずれの発生を抑制した構成とすることができる。
【０００８】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズフランジと前記基板との相対位置が固定されている。
【０００９】
上記構成の撮像装置によれば、基板とレンズフランジとの位置ずれを起こりづらい構成とすることができ、より効果的に光軸の位置ずれを抑制することができる。
【００１０】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ鏡筒（４）は、前記レンズフランジ（５）と螺合している。
【００１１】
上記構成の撮像装置によれば、レンズフランジに対してレンズ鏡筒の位置を調整することでピント調整を可能にしながら、光軸の位置ずれを抑制可能な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態の撮像装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、実施形態の撮像装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、実施形態の撮像装置をフロント側から見た平面図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の撮像装置は、レンズ鏡筒に連結されたレンズフランジを外部機器と連結可能な構成とすることで、光軸の位置ずれの発生を抑制した点に特徴の一つがある。
【００１４】
本明細書では、レンズの中心位置であって、撮像素子に入射する光の中心位置を「光軸」と称する。レンズに対して撮像素子とは反対側に位置する撮像対象を「被写体」と称する。撮像素子に対して被写体が位置する方向を「フロント側」または「光軸方向前方」と称し、被写体に対して撮像素子が位置する方向を「リア側」または「光軸方向後方」と称する。
【００１５】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項
【００１６】
＜１．実施形態＞
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の撮像装置の外観斜視図である。図２は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図である。図３は、本実施形態の撮像装置をフロント側から見た平面図である。図４は、図３のＡ−Ａの位置における断面図である。
【００１７】
図１〜図４に示されるように、本実施形態の撮像装置は、フロントケース１、第１防水シール２、第２防水シール３、レンズ鏡筒４、レンズフランジ５、第１基板６１、第２基板６２、第３防水シール７、リアケース８、及びコネクタ９を含んで構成される。なお、第１防水シール２、第２防水シール３、及び第３防水シール７を「防水シール」と総称することがある。
【００１８】
＜フロントケース１＞
フロントケース１は、光軸方向後方に配置されたリアケース８と共に撮像装置の筐体（ケース）を形成する部材であって、樹脂などで形成される。フロントケース１とリアケース８との間には、レンズフランジ５が挟まれるよう配置される。フロントケース１の光軸方向後方側は、レンズフランジ５に接する。フロントケース１とレンズフランジ５との間には、第２防水シール３が配置される。フロントケース１は、連結具１０ａによって、レンズフランジ５及びリアケース８と連結される。連結具１０ａは、ねじなどである。
【００１９】
フロントケース１は、光軸方向前方に光軸を中心とする開口部を有し、光軸方向後方はレンズフランジ５と連結可能に開放されている。フロントケース１、レンズフランジ５、及びリアケース８が連結されることで、防水シール、レンズ鏡筒４、第１基板６１、及び第２基板６２などを収容する空間が形成される。また、フロントケース１及びリアケース８によって、レンズフランジ５の一部が収容される。図４などに示されるように、フロントケース１の光軸方向前方の開口部には、レンズ鏡筒４により保持されたレンズ４ａが位置し、フロントケース１の径方向内側とレンズ鏡筒４の径方向外側とが径嵌合する。フロントケース１とレンズ鏡筒４との間には、第１防水シール２が配置される。
【００２０】
＜リアケース８＞
リアケース８は、フロントケース１及びレンズフランジ５より光軸方向後方に配置され、樹脂などで形成される。リアケースの光軸方向前方側は、レンズフランジ５に接する。リアケース８とレンズフランジ５との間には、第３防水シール７が配置される。
【００２１】
上記のように、リアケース８がフロントケース１及びレンズフランジ５と連結されることで、防水シール、レンズ鏡筒４、第１基板６１、及び第２基板６２などを収容する空間が形成される。リアケース８は、光軸に対して略垂直な後方面と、この後方面から光軸方向前方に筒状に延びる部分とを有し、光軸方向前方が開放された形状となっている。この光軸方向前方の開放部分にはレンズフランジ５が位置する。
【００２２】
リアケース８の後方面には開口部が形成されている。この開口部には、コネクタ９が挿入され、リアケース８とコネクタ９とが嵌合して連結する。
【００２３】
＜防水シール＞
第１防水シール２、第２防水シール３、及び第３防水シール７は、それぞれゴムなどの弾性部材により形成される。
【００２４】
第１防水シール２は、フロントケース１とレンズ鏡筒４との間に配置され、フロントケース１とレンズ鏡筒４との間に隙間が生じることを防止する。第１防水シール２は、光軸に垂直な方向に押圧される。第１防水シール２は円環状である。
【００２５】
第２防水シール３は、フロントケース１とレンズフランジ５との間に配置され、フロントケース１とレンズフランジ５との間に隙間が生じることを防止する。第２防水シール３は、光軸方向に押圧される。第２防水シール３は、フロントケース１の光軸方向後方の形状に対応した形状となっており、本実施形態の第２防水シール３は、角部が切り欠かれた矩形状となっている。
【００２６】
第３防水シール７は、リアケース８とレンズフランジ５との間に配置され、リアケース８とレンズフランジ５との間に隙間が生じることを防止する。第３防水シール７は、光軸方向に押圧される。第３防水シール７は、リアケース８の光軸方向前方の形状に対応した形状となっており、本実施形態の第３防水シール７は、角部が切り欠かれた矩形状となっている。
【００２７】
＜レンズ鏡筒４＞
レンズ鏡筒４は、光軸方向に伸びる円筒状の部材であって、レンズ４ａを含む１以上の光学部材を保持する。レンズ鏡筒４に保持される光学部材には、レンズ４ａの他に、レンズ、スペーサ、口径板、及び光学フィルタなどが含まれる。レンズ４ａを含むレンズは、ガラスまたはプラスチック等の透過性を有する素材で形成され、光軸方向前方からの光を屈折させながら光軸方向後方に透過させる。スペーサは、光軸方向に適度な厚みを有する板状で円環状の部材であり、各レンズの光軸方向の位置を調整する。スペーサは、光軸を含む中心部に開口部を有する。口径板は、通過する光の最外位置を決める。光学フィルタは、所定の波長の光を抑制または遮蔽する。光学フィルタは、例えば、通過する赤外線を抑制する赤外線カットフィルタなどが含まれる。レンズ鏡筒４に保持されるこれらの光学部材の数及び種類は、任意に変更可能である。
【００２８】
レンズ鏡筒４は、光軸方向後方に配置されたレンズフランジ５とねじ嵌合する。レンズ鏡筒４は、径方向外側にねじ山が形成されており、レンズフランジ５の開口部の径方向内側に形成されたねじ山とねじ嵌合する（図４の「Ｃ」の位置参照）。レンズ鏡筒４は、レンズフランジ５に対して所定方向に回転されることでレンズフランジ５に対して挿入されていく。つまり、レンズ鏡筒４は、レンズフランジ５に対するねじ込み量に応じて、レンズフランジ５との光軸方向の相対位置が変化する。なお、レンズ鏡筒４とレンズフランジ５とは、ねじ嵌合に代えてカム嵌合であっても良い。つまり、レンズ鏡筒４とレンズフランジ５とは螺合している。
【００２９】
＜レンズフランジ５＞
レンズフランジ５は、レンズ鏡筒４の光軸方向後方に配置される。レンズフランジ５は、光軸に垂直な方向に延びる形状の部材である。レンズフランジ５は、光軸を中心とする開口部を有しており、この開口部にレンズ鏡筒４が挿入されることで、レンズ鏡筒４とねじ嵌合により連結されている（図４の「Ｃ」の位置参照）。また、この開口部の、レンズ鏡筒４より光軸方向後方には、第１基板６１に搭載された撮像素子６３が位置する。
【００３０】
レンズフランジ５は、フロントケース１及びリアケース８と連結された状態で、光軸に垂直な方向のケース外側に露出する外部連結部を有する。図３及び図４に示されるように、レンズフランジ５の外部連結部には、貫通孔５ａ〜５ｆを有する。貫通孔５ａ〜５ｆには、撮像装置を取り付ける取り付け対象機器（「外部機器」と称することがある）に連結するための連結具が挿入されることで、外部機器と連結される。外部機器は、例えば車両などである。
【００３１】
レンズフランジ５の光軸方向後方の面には、第１基板６１の光軸方向前方の面が接する（図４の「Ｂ」の位置参照）。これにより、レンズフランジ５を基準として、第１基板６１の位置と、第１基板６１に搭載された撮像素子６３の位置とが固定される。
【００３２】
＜第１基板６１及び第２基板６２＞
第１基板６１及び第２基板６２は、撮像素子６３を含む電子部品が搭載されたリジッド基板である。本実施形態では、第１基板６１に撮像素子６３及び電子部品が搭載され、第２基板６２には電子部品が搭載される。第１基板６１と第２基板６２とは、フレキシブル基板に搭載された導線によって、電気的に接続される。撮像素子６３により取得された電気信号は、第１基板６１及び第２基板６２に搭載された電子部品により所定の電気処理または信号処理が施された後、撮像装置の外部に画像データとして出力される。
【００３３】
第１基板６１の光軸方向前方の面は、レンズフランジ５の光軸方向後方の面に接する。第２基板６２は、光軸方向後方でコネクタ９と連結する。
【００３４】
撮像素子６３は、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子であり、例えばＣ−ＭＯＳセンサやＣＣＤなどであるが、これらに限定されるものではない。また、撮像装置においては、撮像素子６３以外の撮像機能を要する撮像部を採用してもよい。撮像素子は、本発明の「撮像部」の一例である。
【００３５】
＜コネクタ９＞
コネクタ９は、リアケース８の光軸方向後方に配置され、連結具１０ｂによってリアケース８と連結される。コネクタ９は、信号線を含んでおり、撮像装置と外部機器とを電気的に接続させる。
【００３６】
本実施形態の撮像装置は、上記のように、レンズ鏡筒４と嵌合するレンズフランジ５がケースの外側に露出し、外部機器と連結可能な構成としている。そのため、フロントケース１またはリアケース８などの構成が光軸の位置ずれに影響せず、光軸の位置ずれは、外部機器とレンズフランジ５との連結部、レンズフランジ５と第１基板６１との当接部、及びレンズフランジ５とレンズ鏡筒４との嵌合部で発生しうるだけである。つまり、外部機器と連結可能なレンズフランジ５を基準にして各部材が連結されるため、これらの各部材に含まれる寸法公差の積み上げにより寸法誤差が大きくなることがないため、光軸調整を容易にすることができる。言い換えれば、光軸の位置ずれに影響する部材を比較的少なくすることができるため、光軸の位置ずれの発生を抑制した構成にすることができる。
【００３７】
また、本実施形態の撮像装置では、レンズフランジ５と、撮像素子６３を搭載する第１基板６１とが光軸方向に当接することで、レンズフランジ５と第１基板６１との光軸方向の相対位置が固定されている。これによって、第１基板６１とレンズフランジ５との位置ずれを起こりづらい構成とすることができ、より効果的に光軸の位置ずれを抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒４がレンズフランジ５と螺合しているため、螺合状態を調整することでレンズフランジ５に対するレンズ鏡筒４の位置を調整することで、撮像素子６３とレンズ鏡筒４との光軸方向の位置を調整するピント調整が可能となる。また、レンズ鏡筒４とレンズフランジ５との螺合状態を固定して相互位置を固定することが可能であるため、光軸の位置ずれを抑制可能な構成とすることができる。
【００３９】
＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００４０】
例えば、実施形態で説明したレンズフランジ５と第１基板６１とは、光軸方向に直接接することで相互の位置が固定されていたが、何らかの部材を介して連結されていても良い。ただし、レンズフランジ５と第１基板６１とが直接接する構成とすると、光軸ずれの原因となる部材の増加を抑制できることとなる点で好ましい。
【００４１】
また、実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒４とレンズフランジ５とが螺合していたが、レンズ鏡筒４とレンズフランジ５とは単に径嵌合する構成としても良い。
【００４２】
また、実施形態の撮像装置では、第１基板６１と第２基板６２との２枚の基板を有する構成を例に挙げて説明したが、基板の数は任意に変更しても良い。つまり、撮像素子６３を搭載する基板は１枚であっても良いし、３枚以上であっても良い。
【００４３】
また、実施形態では、レンズ鏡筒４とレンズフランジ５とを別構成とする構成例について説明したが、レンズ鏡筒４とレンズフランジ５とは一体的に形成されても良い。なお、本発明でレンズ鏡筒４とレンズフランジ５とが連結されているという場合には、別構成として連結されている構成のほか、一体的に形成されている構成も含む。
【００４４】
また、実施形態では、フロントケース１とレンズ鏡筒４とを別構成とする構成例について説明したが、フロントケース１とレンズ鏡筒４とは一体的に形成されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、車載用の撮像装置などとして好適に利用される。
【符号の説明】
【００４６】
１…フロントケース
２…第１防水シール
３…第２防水シール
４…レンズ鏡筒
４ａ…レンズ
５…レンズフランジ
５ａ〜５ｆ…貫通孔
６１…第１基板
６２…第２基板
６３…撮像素子
７…第３防水シール
８…リアケース
９…コネクタ
１０ａ〜１０ｂ…連結具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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