(57)【要約】      （修正有）【課題】画素タイプの異なるカメラ装置でも、共通の治具を用いて光軸調整を行うことのできるカメラ装置を提供する。【解決手段】カメラ装置は、撮像素子６を有する撮像素子ユニット７と、撮像素子ユニット７が組み付けられるマウント部材５と、撮像素子ユニット７が組み付けられた状態のマウント部材５を収納する本体ケースとを備える。マウント部材５は、光学フィルタ１４を有する光学フィルタユニット１２を撮像素子６の光軸上に差し込むための差込口１３を備えている。光学フィルタユニット１２は、撮像素子ユニット７を組み付けた状態のマウント部材５に対して着脱自在である。光学フィルタユニット１２を差し込まない状態で撮像素子６の光軸調整を行うことにより、光学フィルタ１４の光学特性の違いによる影響を考慮する必要がなくなる。【選択図】図１
2011007992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有する撮像素子ユニットと、
前記撮像素子の撮像面側に配置され、前記撮像素子ユニットが組み付けられるマウント部材と、
前記撮像素子ユニットが組み付けられた状態の前記マウント部材を収納する本体ケースと、
を備えたカメラ装置において、
前記マウント部材は、光学フィルタを有する光学フィルタユニットを前記撮像素子の光軸上に差し込むための差込口を備えており、前記光学フィルタユニットは、前記撮像素子ユニットを組み付けた状態の前記マウント部材に対して着脱自在であることを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
前記撮像素子ユニットを前記マウント部材に組み付けた状態で、前記撮像素子の位置を光軸方向に沿って移動させてフォーカス位置の調整をすることが可能なフォーカス調整手段を備え、
前記フォーカス位置の調整は、前記光学フィルタユニットを前記差込口に差し込まない状態で行われることを特徴とする請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項３】
前記光学フィルタユニットは、略四角形状の本体部の対角位置に少なくとも二つの位置決め部を備えており、
前記マウント部材は、前記差込口の内部において前記対角位置に対応する位置に、前記位置決め部に対応する形状の少なくとも二つの対応位置決め部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラ装置。
【請求項４】
撮像素子を有する撮像素子ユニットを、前記撮像素子の撮像面側に配置したマウント部材に組み付けることと、
前記撮像素子ユニットが前記マウント部材に組み付けられた状態で、前記撮像素子の位置を光軸方向に交わる平面に沿った方向に移動させて、前記撮像素子の光軸調整を行うことと、
前記撮像素子の光軸調整を行った後に、光学フィルタを有する光学フィルタユニットを前記マウント部材に設けられた差込口から前記撮像素子の光軸上に差し込むことと、
前記撮像素子ユニットが組み付けられた状態の前記マウント部材を、本体ケース内に収納することと、
を含むことを特徴とするカメラ装置の製造方法。
【請求項５】
前記撮像素子ユニットを前記マウント部材に組み付けた状態で、前記光学フィルタユニットを前記差込口に差し込む前に、前記撮像素子の位置を光軸方向に沿った方向に移動させてフォーカス位置の調整をすることを含む請求項４に記載のカメラ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルタが着脱可能なカメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラ等として使用されるカメラ装置では、昼間および夜間を通じて鮮明な画像を得るために光学フィルタが使用される（例えば、特許文献１参照）。このような従来のカメラ装置では、通常、光学フィルタが、撮像素子の前側（撮像面側）に固定されている。
【０００３】
また、従来から、カメラ装置では撮像素子の光軸調整を行う（撮像素子の中心軸と光学系の光軸とを一致させるように撮像素子の位置を調整する）のが一般的である。この光軸調整は、撮像素子のフォーカス位置が調整された状態（焦点が合った状態）で行う必要がある。したがって、従来は、そのカメラ装置の焦点距離（フォーカス位置）にあわせた専用の治具を用いて、撮像素子の光軸調整を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カメラ装置には、用途や価格などに応じて様々な画素タイプのカメラ装置がある。高画素タイプのカメラ装置と低画素タイプのカメラ装置では、それぞれ使用する光学フィルタが異なる（光学フィルタに要求される光学性能が異なる）が、光学フィルタが異なると、その光学フィルタの光学特性に応じて焦点距離（フォーカス位置）が異なることになる。
【０００６】
しかしながら、従来のカメラ装置では、光学フィルタが撮像素子の前側に固定されているため、その焦点距離（フォーカス位置）に応じた別々の治具を用いて、撮像素子の光軸調整を行う必要があるという問題があった。つまり、画素タイプの異なるカメラ装置（つまり、高画素タイプのカメラ装置と低画素タイプのカメラ装置）では、共通の治具を用いて光軸調整を行うことが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、画素タイプの異なるカメラ装置でも、共通の治具を用いて光軸調整を行うことのできるカメラ装置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】
【０００８】
本発明のカメラ装置は、撮像素子を有する撮像素子ユニットと、前記撮像素子の撮像面側に配置され、前記撮像素子ユニットが組み付けられるマウント部材と、前記撮像素子ユニットが組み付けられた状態の前記マウント部材を収納する本体ケースと、を備えたカメラ装置において、前記マウント部材は、光学フィルタを有する光学フィルタユニットを前記撮像素子の光軸上に差し込むための差込口を備えており、前記光学フィルタユニットは、前記撮像素子ユニットを組み付けた状態の前記マウント部材に対して着脱自在である構成を有している。
【０００９】
この構成により、撮像素子ユニットをマウント部材に組み付けた状態であっても、光学フィルタユニットをマウント部材に対して自由に着脱することができる。したがって、撮像素子ユニットをマウント部材に組み付けた状態で、まず（光学フィルタを差し込まない状態で）撮像素子の光軸調整を行って、光軸調整が完了した後に、光学フィルタユニットをマウント部材の差込口から撮像素子の光軸上に差し込むことが可能である。このように光学フィルタを差し込まない状態で撮像素子の光軸調整を行うことにより、光学フィルタの光学特性の違いによる影響を考慮する必要がなく、画素タイプの異なるカメラ装置でも、共通の治具を用いて光軸調整を行うことが可能になる。
【００１０】
また、本発明のカメラ装置では、前記撮像素子ユニットを前記マウント部材に組み付けた状態で、前記撮像素子の位置を光軸方向に沿って移動させてフォーカス位置の調整をすることが可能なフォーカス調整手段を備え、前記フォーカス位置の調整は、前記光学フィルタユニットを前記差込口に差し込まない状態で行われる構成を有している。
【００１１】
この構成により、撮像素子ユニットをマウント部材に組み付けた状態で、光学フィルタユニットを差し込まずに、フォーカス位置の調整をすることができる。したがって、光学フィルタユニットを差し込まない状態で（フォーカス位置の調整を行った後に）撮像素子の光軸調整を行うことが可能になる。
【００１２】
また、本発明のカメラ装置では、前記光学フィルタユニットは、略四角形状の本体部の対角位置に少なくとも二つの位置決め部を備えており、前記マウント部材は、前記差込口の内部において前記対角位置に対応する位置に、前記位置決め部に対応する形状の少なくとも二つの対応位置決め部を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、光学フィルタユニットの位置決め部とマウント部材の対応位置決め部によって、光学フィルタユニットがマウント部材に対して正しい位置に容易に取り付けることができる。この場合、位置決め部が、光学フィルタユニットの略四角形状の本体部の対角位置に設けられているので、光学フィルタユニットのマウント部材に対するガタつきを防ぐ効果が高くなる。
【００１４】
本発明のカメラ装置の製造方法は、撮像素子を有する撮像素子ユニットを、前記撮像素子の撮像面側に配置したマウント部材に組み付けることと、前記撮像素子ユニットが前記マウント部材に組み付けられた状態で、前記撮像素子の位置を光軸方向に交わる平面に沿った方向に移動させて、前記撮像素子の光軸調整を行うことと、前記撮像素子の光軸調整を行った後に、光学フィルタを有する光学フィルタユニットを前記マウント部材に設けられた差込口から前記撮像素子の光軸上に差し込むことと、前記撮像素子ユニットが組み付けられた状態の前記マウント部材を、本体ケース内に収納することと、を含んでいる。
【００１５】
この製造方法によっても、上記と同様、撮像素子ユニットをマウント部材に組み付けた状態であっても、光学フィルタユニットをマウント部材に対して自由に着脱することができる。したがって、撮像素子ユニットをマウント部材に組み付けた状態で、まず（光学フィルタを差し込まない状態で）撮像素子の光軸調整を行って、光軸調整が完了した後に、光学フィルタユニットをマウント部材の差込口から撮像素子の光軸上に差し込むことが可能である。このように光学フィルタを差し込まない状態で撮像素子の光軸調整を行うことにより、光学フィルタの光学特性の違いによる影響を考慮する必要がなく、画素タイプの異なるカメラ装置でも、共通の治具を用いて光軸調整を行うことが可能になる。
【００１６】
また、本発明のカメラ装置の製造方法は、前記撮像素子ユニットを前記マウント部材に組み付けた状態で、前記光学フィルタユニットを前記差込口に差し込む前に、前記撮像素子の位置を光軸方向に沿った方向に移動させてフォーカス位置の調整をすることを含んでいる。
【００１７】
この製造方法によっても、上記と同様、撮像素子ユニットをマウント部材に組み付けた状態で、光学フィルタユニットを差し込む前に、フォーカス位置の調整をすることができる。したがって、光学フィルタユニットを差し込まない状態で（フォーカス位置の調整を行った後に）撮像素子の光軸調整を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、光学フィルタを差し込まない状態で撮像素子の光軸調整を行うことにより、光学フィルタの光学特性の違いによる影響を考慮する必要がなく、画素タイプの異なるカメラ装置でも、共通の治具を用いて光軸調整を行うことが可能になるという効果を有するカメラ装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態におけるカメラ装置の主要な構成（マウント部材への組付け前の状態）を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態のカメラ装置の外観を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態のカメラ装置の主要な構成（マウント部材への組付け後の状態）を示す斜視図
【図４】マウント部材と光学フィルタユニットの分解斜視図
【図５】光学フィルタユニットの分解斜視図
【図６】本発明の実施の形態のカメラ装置における光軸調整の様子を示す説明図
【図７】光学フィルタユニットを差し込んだ状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態のカメラ装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、監視カメラや家庭用ビデオカメラ等に用いられるカメラ装置の場合を例示する。
【００２１】
まず、本発明の実施の形態のカメラ装置の構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のカメラ装置の主要な構成（マウント部材への組付け前の状態）を示す分解斜視図である。図２は、カメラ装置の外観を示す斜視図であり、図３は、カメラ装置の主要な構成（マウント部材への組付け後の状態）の斜視図である。
【００２２】
図２に示すように、カメラ装置１の本体ケース２は、上ケース３と下ケース４から構成されており、本体ケース２の内部には、マウント部材５が取り付けられている。図１および図３に示すように、マウント部材５には、ＣＣＤなどの撮像素子６を備える撮像素子ユニット７や、撮像素子ユニット７を支持する支持フレーム８が組み付けられている。なお、この場合、マウント部材５は、撮像素子６の撮像面側（図１における下側）に配置されている。
【００２３】
また、このマウント部材５には、フォーカス位置を調整するためのフォーカス位置調整フレーム９、フォーカス位置調整リング１０、フォーカス位置調整用の駆動ユニット１１が組み付けらている。さらに、このマウント部材５には、光学フィルタユニット１２が組み付けられている。そして、このマウント部材５は、これらの構成部品（撮像素子ユニット７など）が組み付けられた状態で、本体ケース２の内部に収納される。
【００２４】
ここで、マウント部材５と光学フィルタユニット１２の構成について、図面を参照しながら詳しく説明する。図４は、マウント部材５と光学フィルタユニット１２の分解斜視図であり、図５は、光学フィルタ１４の分解斜視図である。図４に示すように、マウント部材５には、光学フィルタユニット１２を差し込むための差込口１３が設けられている。そして、この光学フィルタユニット１２は、撮像素子ユニット７を組み付けた状態のマウント部材５に、着脱可能になっている（図６および図７参照）。
【００２５】
図５に示すように、光学フィルタユニット１２には、昼間用の光学フィルタ１４（赤外カットフィルタ）と夜間用の光学フィルタ１４（光学ガラス）を備えており、これらの二つの光学フィルタ１４（昼間用と夜間用の光学フィルタ１４）は、いずれか一方の光学フィルタ１４が中央の窓部１５の位置に配置されるように、モータ１６によってスライド切替え可能になっている。そして、窓部１５の位置に配置された光学フィルタ１４は、光学フィルタユニット１２をマウント部材５の差込口１３に差し込んだ状態で、撮像素子６の光軸上に位置するように構成されている（図７参照）。
【００２６】
また、図４に示すように、光学フィルタユニット１２は、略四角形の本体部１７を備えている。この本体部１７の先端側の角部には、位置決め凹部１８が設けられており、本体部１７の根端側の角部（位置決め凹部１８とは対角に位置する角部）には、位置決め凸条１９が設けられている。一方、マウント部材５の差込口１３の内部には、位置決め凹部１８に対応する位置に、対応位置決め凸部２０が設けられており、位置決め凸条１９に対応する位置に、対応位置決め溝２１が設けられている。
【００２７】
そして、光学フィルタユニット１２をマウント部材５の差込口１３に差し込んだ状態で、対応位置決め凸部２０が位置決め凹部１８に嵌り込み、また、位置決め凸条１９が対応位置決め溝２１に嵌り込むように構成されている。つまり、位置決め凹部１８と対応位置決め凸部２０とは互いに対応する形状になっており、また、位置決め凸条１９と対応位置決め溝２１とは互いに対応する形状になっている。したがって、ここでは、位置決め凹部１８と位置決め凸条１９が、本発明の位置決め部に相当し、対応位置決め凸部２０と対応位置決め溝２１が、本発明の対応位置決め部に相当する。
【００２８】
図１に戻って、カメラ装置１の他の構成部品の説明を続ける。図１に示すように、撮像素子ユニット７は、支持フレーム８を介してマウント部材５に取り付けられている。この場合、撮像素子ユニット７には、３つの固定用ねじ部２２が設けられ、支持フレーム８には、固定用ねじ部２２に対応する位置に３つのねじ穴２３が設けられている。これらの固定用ねじ部２２とねじ穴２３を用いて、撮像素子ユニット７が支持フレーム８に取り付けられている。
【００２９】
支持フレーム８には、４つのバネ取付片２４が外側に向けて突出して設けられている。このバネ取付片２４には、コイルバネ２５の一端側（図１における上側）が取り付けられる。また、マウント部材５の内側面（図１における上面）には、バネ取付片２４に対応する位置に４つのバネ取付部２６が設けられている。このバネ取付部２６には、コイルバネ２５の他端側（図１における下側）が取り付けられる。このように、コイルバネ２５が支持フレーム８とマウント部材５との間に挟み込まれており、このコイルバネ２５の弾性力によって、支持フレーム８がフォーカス位置調整リング１０側（図１における上側）に押し付けられている。
【００３０】
フォーカス位置調整フレーム９は、支持フレーム８が内側に挿着される円筒部２７を有している。この円筒部２７には、支持フレーム８のバネ取付片２４に対応する位置に切欠き部２８が設けられており、この切欠き部２８の中にバネ取付片２４が光軸方向にスライド可能に挿通されている。このフォーカス位置調整フレーム９は、円筒部２７の内側を支持フレーム８が光軸方向（図１における上下方向）にスライドできるように構成されているともいえる。
【００３１】
また、このフォーカス位置調整フレーム９の円筒部２７の外周面には、ねじ形状の２つのカム部２９が設けられている。一方、フォーカス位置調整リング１０は、フォーカス位置調整フレーム９の円筒部２７の外側に嵌着されるリング状の本体部３０を有しており、本体部３０の内周面には、カム部２９に対応する形状の２つのねじ部３１が設けられている。
【００３２】
そして、フォーカス位置調整リング１０をフォーカス位置調整フレーム９に対して回転させると、ねじ形状のカム部２９によって回転運動が直線運動に変換され、フォーカス位置調整リング１０が光軸方向（図１における上下方向）に移動する。この場合、フォーカス位置調整リング１０の下端部は、支持フレーム８のバネ取付片２４に当接している。したがって、フォーカス位置調整リング１０が光軸方向に移動すると、そのフォーカス位置調整リング１０に押されて支持フレーム８が（コイルバネ２５の弾性力によってフォーカス位置調整リング１０側に押し付けられた状態で）光軸方向に沿って移動する。
【００３３】
また、フォーカス位置調整リング１０の本体部３０の外周面には、フォーカス位置調整用の駆動ユニット１１からの回転駆動力を伝達するためのギア部３２が全周にわたって設けられている。この場合、駆動ユニット１１のモータの回転駆動力が、ギア部３２を介してフォーカス位置調整リング１０に伝達され、フォーカス位置調整リング１０が回転する。このように、フォーカス位置調整フレーム９、フォーカス位置調整リング１０、駆動ユニット１１という構成によれば、撮像素子ユニット７をマウント部材５に組み付けた状態で、かつ、光学フィルタユニット１２を差込口１３に差し込まない状態で、撮像素子６の位置を光軸方向に沿って移動させて、フォーカス位置の調整をすることができる。したがって、これらの構成が、本発明のフォーカス調整手段に相当する。
【００３４】
以上のように構成されたカメラ装置１を製造するときの工程について、以下、図面を参照して説明する。ただし、ここでは、特に本発明の特徴的な工程を中心に説明する。
【００３５】
本発明の実施の形態のカメラ装置１を製造するときには、まず、撮像素子ユニット７をマウント部材５に組み付ける。具体的には、撮像素子ユニット７が取り付けられた支持フレーム８を、フォーカス位置調整リング１０が嵌められたフォーカス位置調整フレーム９の内側に挿入し、そして、支持フレーム８とマウント部材５との間にコイルバネ２５を挟み込んだ状態で、フォーカス位置調整フレーム９をマウント部材５に組み付ける（図１および図３参照）。この場合、フォーカス位置調整フレーム９をマウント部材５に固定するネジ３３とネジ穴３４には僅かなガタが生じる程度の隙間が形成されている。そこで、この隙間を利用して、次に（光学フィルタユニット１２を差し込む前に）撮像素子６の光軸調整を行う。
【００３６】
図６は、撮像素子６の光軸調整を行う様子を示す説明図である。図６に示すように、撮像素子６の光軸調整を行うときには、光軸調整用の治具３５を用いて、撮像素子６の撮像面側（図６における下側）から十字パターン越しにライトを照射する。光軸調整用の治具３５は、この十字パターンの中心点（十字の交点）がマウント部材５の中心点に位置するように構成されている。そして、光軸調整の作業では、撮像素子６で撮影した画像をモニタで見ながら、この十字パターンの中心点が撮像素子６の中心（画像の中心）にくるように、撮像素子６の位置を調整する。
【００３７】
具体的には、まず、光軸調整を行う前に、フォーカス調整を行う。この場合、フォーカス位置調整用の駆動ユニット１１を作動させる。そうすると、駆動ユニット１１からの回転駆動力がフォーカス位置調整リング１０に伝達されて、フォーカス位置調整リング１０がフォーカス位置調整フレーム９に対して回転する。フォーカス位置調整リング１０が回転すると、ねじ形状のカム部２９によって回転運動が直線運動に変換され、フォーカス位置調整リング１０が光軸方向に沿って移動する。このようにして、撮像素子６を支持する支持フレーム８を光軸方向に沿って移動させて、フォーカス位置の調整が行われる。
【００３８】
このようにしてフォーカス位置の調整が完了すると、次に、上述の隙間を利用して、フォーカス位置調整フレーム９をマウント部材５に対して移動させることにより、撮像素子６の位置を光軸方向と垂直な平面に沿った方向に移動させて、撮像素子６の光軸調整を行う。そして、撮像素子６の光軸調整が完了した後に、光学フィルタユニット１２をマウント部材５の差込口１３から差し込んで、光学フィルタ１４を撮像素子６の光軸上に配置させる（図７参照）。最後に、このようにして撮像素子ユニット７などが組み付けられた状態のマウント部材５を、本体ケース２の内部に収納する（図２参照）。
【００３９】
このような本実施の形態のカメラ装置１によれば、光学フィルタユニット１２を差し込まない状態で撮像素子６の光軸調整を行うことにより、光学フィルタ１４の光学特性の違いによる影響を考慮する必要がなく、画素タイプの異なるカメラ装置１でも、共通の治具３５を用いて光軸調整を行うことが可能になる。
【００４０】
すなわち、本実施の形態では、撮像素子ユニット７をマウント部材５に組み付けた状態であっても、光学フィルタユニット１２をマウント部材５に対して自由に着脱することができる。したがって、撮像素子ユニット７をマウント部材５に組み付けた状態で、まず（光学フィルタユニット１２を差し込まない状態で）撮像素子６の光軸調整を行って、光軸調整が完了した後に、光学フィルタユニット１２をマウント部材５の差込口１３から撮像素子６の光軸上に差し込むことが可能である。このように光学フィルタユニット１２を差し込まない状態で撮像素子６の光軸調整を行うことにより、光学フィルタ１４の光学特性の違いによる影響を考慮する必要がなくなり、画素タイプの異なるカメラ装置１でも、共通の治具３５を用いて光軸調整を行うことが可能になる。
【００４１】
また、本実施の形態では、撮像素子ユニット７をマウント部材５に組み付けた状態で、光学フィルタユニット１２を差し込まずに、フォーカス位置の調整をすることができる。したがって、光学フィルタユニット１２を差し込まない状態で（フォーカス位置の調整を行った後に）撮像素子６の光軸調整を行うことが可能になる。このことにより、光学フィルタ１２の窓部１５に昼間用の光学フィルタ１４（赤外光カットフィルタ）と夜間用の光学フィルタ１４（光学ガラス）のどちらが配置されていても調整の作業には影響しないため、作業性を向上させることができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、光学フィルタユニット１２の位置決め部（位置決め凹部１８と位置決め凸条１９）とマウント部材５の対応位置決め部（対応位置決め凸部２０と対応位置決め溝２１）によって、光学フィルタユニット１２がマウント部材５に対して正しい位置に容易に取り付けることができる。この場合、位置決め凹部１８と位置決め凸条１９が、光学フィルタユニット１２の略四角形状の本体部１７の対角位置に設けられているので、光学フィルタユニット１２のマウント部材５に対するガタつきを防ぐ効果が高くなる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかるカメラ装置は、画素タイプの異なるカメラ装置でも、共通の治具を用いて光軸調整を行うことが可能になるという効果を有し、監視カメラや家庭用ビデオカメラ等として用いられ、有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１  カメラ装置
２  本体ケース
５  マウント部材
６  撮像素子
７  撮像素子ユニット
８  支持フレーム
９  フォーカス位置調整フレーム
１０  フォーカス位置調整リング
１１  駆動ユニット
１２  光学フィルタユニット
１３  差込口
１４  光学フィルタ
１７  本体部
１８  位置決め凹部
１９  位置決め凸条
２０  対応位置決め凸部
２１  対応位置決め溝
３３  ネジ
３４  ネジ穴
３５  治具
【図１】
2011007992.tif 000003
【図２】
2011007992.tif 000004
【図３】
2011007992.tif 000005
【図４】
2011007992.tif 000006
【図５】
2011007992.tif 000007
【図６】
2011007992.tif 000008
【図７】
2011007992.tif 000009