(57)【要約】【課題】撮像装置において、撮像素子に対するレンズ鏡筒の位置ずれを抑制し、ピントずれが発生しづらい構成とする。【解決手段】撮像装置において、レンズを保持するレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を保持する開口部を有するホルダーと、前記レンズを透過した光を受光して撮像する撮像素子を搭載する基板と、前記ホルダーに対して固定され、前記基板と前記レンズ鏡筒との間に配置されたスペーサーと、前記レンズ鏡筒を光軸方向後方に付勢する付勢部材と、を備え、前記レンズ鏡筒の光軸方向の位置は、回転方向における前記レンズ鏡筒と前記スペーサーとの接触位置に応じて変化する、構成とする。【選択図】図２
2019028140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を保持する開口部を有するホルダーと、
前記レンズを透過した光を受光して撮像する撮像素子を搭載する基板と、
前記ホルダーに対して固定され、前記基板と前記レンズ鏡筒との間に配置されたスペーサーと、
前記レンズ鏡筒を光軸方向後方に付勢する付勢部材と、を備え、
前記レンズ鏡筒の光軸方向の位置は、回転方向における前記レンズ鏡筒と前記スペーサーとの接触位置に応じて変化する、
撮像装置。
【請求項２】
前記レンズ鏡筒は、回転自在に前記ホルダーにより保持される、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズ鏡筒は、光軸方向に移動自在に、前記ホルダーと径嵌合している、
請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記レンズ鏡筒は、光軸方向後方に凸部を有しており、
前記スペーサーは、前記凸部と当接する位置に、当接位置に応じて光軸方向の位置が変化するカム面を有している、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記スペーサーは、光軸方向前方に凸部を有しており、
前記レンズ鏡筒は、前記凸部と当接する位置に、当接位置に応じて光軸方向の位置が変化するカム面を有している、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記スペーサーは、前記ホルダーと螺合するとともに、当該螺合する位置とは異なる位置で前記ホルダーと径嵌合している、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【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】
カメラなどの撮像装置では、組立時に、光軸方向における撮像素子の位置に対するレンズの位置を調整することでピント調整が行われる。組立時にピントを調整し易くするとともに、調整したピントがずれないようにするため、従来から種々の構成が採用されている。特許文献１に記載の構成では、レンズ保持部材がフロント側（被写体側）に向かって付勢されることで、レンズの光軸方向の位置を安定させている。特許文献２に記載の構成では、組立時に鏡筒を撮像素子側に押圧して接着固定することで、鏡筒の光軸方向の位置を固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１２１１６５号
【特許文献２】特開２００６−２２２４７３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、上記従来の構成では、組立後にレンズの位置がずれ、ピントがずれてしまうことがあった。特許文献１に記載の構成では、使用者がフロント側からレンズを押したときに、レンズがリア側（撮像素子側）に移動することがある。特許文献２に記載の構成では、温度や湿度の変化により接着剤が変質し、鏡筒の位置がずれることがある。
【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、
レンズを保持するレンズ鏡筒（３）と、
前記レンズ鏡筒を保持する開口部を有するホルダー（１）と、
前記レンズを透過した光を受光して撮像する撮像素子を搭載する基板（５）と、
前記ホルダーに対して固定され、前記基板と前記レンズ鏡筒との間に配置されたスペーサー（４）と、
前記レンズ鏡筒を光軸方向後方に付勢する付勢部材（２）と、を備え、
前記レンズ鏡筒の光軸方向の位置は、回転方向における前記レンズ鏡筒と前記スペーサーとの接触位置に応じて変化する、
撮像装置である。
【０００７】
上記構成の撮像装置では、レンズ鏡筒は光軸方向後方に付勢されているため、使用者がレンズまたはレンズ鏡筒をフロント側から押した場合であっても、光軸方向におけるレンズ鏡筒の位置がずれることがない。これによって、使用時にピントがずれることを抑制することができる。また、レンズ鏡筒が接着剤によって位置固定されているわけではないため、温度や湿度が変化したとしても、レンズ鏡筒の位置を安定させることなどが可能となる。また、レンズ鏡筒を回転させることなどでレンズ鏡筒の光軸方向の位置を変化させることができ、これによってピント調整を行うことができる。
【０００８】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ鏡筒（３）は、回転自在に前記ホルダー（１）により保持される。
【０００９】
上記構成の撮像装置によれば、レンズ鏡筒を回転させることでピント調整を行うことが可能な構成にすることができる。
【００１０】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ鏡筒（３）は、光軸方向に移動自在に、前記ホルダー（１）と径嵌合している。
【００１１】
上記構成の撮像装置によれば、レンズ鏡筒を光軸方向に移動させながらピント調整を行う一方で、光軸に垂直な方向へのレンズ鏡筒の移動を規制して、光軸のずれを抑制する構成とすることができる。
【００１２】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ鏡筒（３）は、光軸方向後方に凸部（３３）を有しており、
前記スペーサーは、前記凸部と当接する位置に、当接位置に応じて光軸方向の位置が変化するカム面（４１）を有している。
【００１３】
上記構成の撮像装置によれば、凸部とカム面との当接位置でレンズ鏡筒の光軸方向の位置が変化するため、比較的簡易な構成で、レンズ鏡筒の位置を調整してピント調整を行うことが可能となる。また、比較的簡易な構成であるため、製造コストを抑制することなどが可能となる。
【００１４】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記スペーサーは、光軸方向前方に凸部を有しており、
前記レンズ鏡筒は、前記凸部と当接する位置に、当接位置に応じて光軸方向の位置が変化するカム面を有している。
【００１５】
上記構成の撮像装置によれば、凸部とカム面との当接位置でレンズ鏡筒の光軸方向の位置が変化するため、比較的簡易な構成で、レンズ鏡筒の位置を調整してピント調整を行うことが可能となる。また、比較的簡易な構成であるため、製造コストを抑制することなどが可能となる。
【００１６】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記スペーサー（４）は、前記ホルダー（１）と螺合する（４３）とともに、当該螺合する位置とは異なる位置で前記ホルダーと径嵌合している（４４）。
【００１７】
上記構成の撮像装置によれば、ホルダーによってスペーサーが精度良く保持されるため、スペーサーに接触して配置されるレンズ鏡筒の位置をより安定させる構成にすることができる。これにより、より精度良くピント調整を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、フロント側から見た撮像装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、フロント側から見た撮像装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、撮像装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の撮像装置は、カメラなど、被写体を撮像して画像データを取得する装置であって、ユーザーがレンズ鏡筒をリア側に押した場合であってもピントずれが発生しないよう、レンズ鏡筒をリア側に付勢しつつ保持する構成としている点に特徴のひとつがある。
【００２０】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。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
【００２１】
なお、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。
【００２２】
＜１．実施形態＞
まず、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をフロント側から見た外観斜視図である。図２は、本実施形態の撮像装置をフロント側から見た分解斜視図である。図３は、本実施形態の撮像装置の断面図である。
【００２３】
図１〜図３に示されるように、本実施形態の撮像装置は、ホルダー１、圧縮ばね２、レンズ鏡筒３、カム部材４、及び基板５を含んで構成される。
【００２４】
＜ホルダー１＞
ホルダー１は、圧縮ばね２、レンズ鏡筒３、及びカム部材４を保持する。ホルダー１は、連結ねじ６１及び６２によって、光軸方向後方で基板５と連結される。なお、ホルダー１と基板５との連結は、リベットなど、ねじ以外の連結具を用いても良い。また、ホルダー１と基板５とは、接着剤で連結しても良いが、組立後にも分解容易にするために、ねじなどの連結具を用いることが好ましい。
【００２５】
ホルダー１は、光軸を中心とする開口部１ａを有する。開口部１ａは、図３に示されるように、ホルダー１の内側の位置に、光軸方向に延びる、内径が異なる複数の円筒形状の組み合わせで形成される。この開口部１ａには、光軸方向後方から、圧縮ばね２、レンズ鏡筒３、及びカム部材４が順に挿入され、保持される。図３に示されるように、ホルダー１の内側には、レンズ鏡筒３が径嵌合した状態で、回転自在に保持される。ホルダー１の内側には、カム部材４が、ねじ嵌合した状態で保持される。つまり、ホルダー１の径方向内側であって、カム部材４に対向する位置にはねじ山が形成され、このねじ山で、ホルダー１とカム部材４とが嵌合する。ホルダー１の光軸方向後方の面は、基板５と当接して固定される。
【００２６】
＜レンズ鏡筒３＞
レンズ鏡筒３は、それぞれが光軸方向に円筒状に延びる第１円筒部３１及び第２円筒部３２から形成され、レンズ３４を含む１以上のレンズ、及びその他の光学部材を保持する。第１円筒部３１は、第２円筒部３２よりも小さい外径を有しており、第２円筒部３２よりも光軸方向前方に位置する。第１円筒部３１と第２円筒部３２とは一体的に形成されている。
【００２７】
レンズ鏡筒３は、組立状態ではその全体がホルダー１に挿入され（図３等参照）、ホルダー１により保持される。レンズ鏡筒３の第１円筒部３１は、ホルダー１の開口部１ａの光軸方向前方側に挿入される。
【００２８】
図３に示されるように、レンズ鏡筒３の第２円筒部３２の光軸方向前方の面は、圧縮ばね２と当接する。圧縮ばね２から与えられる付勢力によって、レンズ鏡筒３は、光軸方向後方に付勢される。
【００２９】
レンズ鏡筒３の第２円筒部３２の光軸方向後方の面からは、凸部３３が光軸方向後方に向かって突出している。凸部３３は、第２円筒部３２の外周面に沿って部分的に突出している。凸部３３は、カム部材４の光軸方向前方に形成されたカム面４１に当接している。レンズ鏡筒３は、光軸を中心軸として回動可能であり、レンズ鏡筒３が回転すると、凸部３３はレンズ鏡筒３の外周に沿って移動する。凸部３３が移動すると、凸部３３とカム部材４のカム面４１との当接位置が変化する。後述するように、カム面４１は、光軸に垂直な面に対して傾斜を有しているため、凸部３３とカム面４１との当接位置が変化すると、光軸方向におけるレンズ鏡筒３の位置が変化する。光軸方向におけるレンズ鏡筒３の位置が変化すると、光軸方向における撮像素子５１に対するレンズ鏡筒３及びレンズの位置（撮像素子５１とレンズとの距離）が変化し、これによってピントの調整が行われる。
【００３０】
レンズ３４を含む各レンズは、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、それぞ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光学部材である。光学部材は、レンズを含む。レンズ鏡筒３に保持される光学部材には、レンズ以外に、スペーサー、口径板、及び光学フィルタ（いずれも図示省略）などが含まれる。スペーサーは、光軸方向に適度な厚みを有する円板状の部材であり、各レンズの光軸方向の位置を調整する。スペーサーは、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。これらの光学部材の数は、任意に変更可能である。
【００３１】
＜圧縮ばね２＞
圧縮ばね２は、ホルダー１とレンズ鏡筒３との間に配置され、ホルダー１の光軸方向後方の面と、レンズ鏡筒３の第２円筒部３２の光軸方向前方の面とに当接する。圧縮ばね２は、ホルダー１を光軸方向前方に、レンズ鏡筒３を光軸方向後方に付勢する。これによって、レンズ鏡筒３はカム部材４に向かって付勢される。圧縮ばね２は、円環状に形成されており、径方向内側に、レンズ鏡筒３の第１円筒部３１が位置するよう配置される。圧縮ばね２は、板ばねなどの他の付勢部材と置き換えられても良い。圧縮ばね２は、本発明の「付勢部材」の一例である。
【００３２】
＜カム部材４＞
カム部材４は、レンズ鏡筒３と基板５との間に配置される。カム部材４の光軸方向前方は、周方向において傾斜を有するカム面４１となっている。言い換えれば、カム面４１は、光軸に垂直な平面に対して傾斜を有している。カム面４１は、レンズ鏡筒３の凸部３３と当接している。カム部材４は、本発明における「スペーサー」の一構成例である。
【００３３】
カム部材４は、光軸方向前方の面４２でホルダー１と当接している。また、ホルダー１と当接する面４２よりリア側において、カム部材４の外周にはねじ山４３が形成されており、ホルダー１の内側に形成されたねじ山とねじ嵌合する。このように、カム部材４は、ホルダー１と光軸方向に当接しながらねじ嵌合しているため、カム部材４がホルダー１に対してがたつきなく位置固定される。
【００３４】
また、ホルダー１と当接する面４２よりフロント側の、ねじ山４３が形成された位置よりも小さい径を有する部分において、カム部材４は、ホルダー１と径嵌合している。このように、カム部材４は、ねじ山４３によってホルダー１と螺合しつつ、螺合位置よりもフロント側（光軸方向前方）においてホルダー１と径嵌合している。そのため、ホルダー１によってスペーサー４が精度良く保持されるため、スペーサー４のカム面４１に当接することで光軸方向の位置が固定されているレンズ鏡筒３の光軸方向の位置を安定させる構成にすることができる。これによって、撮像素子５１に対するレンズの位置を精度良く調整することが可能となり、精度良くピント調整を行うことが可能となる。なお、カム部材４とホルダー１とが径嵌合する位置は、必ずしも螺合位置よりもフロント側である必要はなく、リア側であっても良い。また、本発明において「径嵌合」とは、径方向に略隙間なく配置されることで嵌め合わされている状態を指す。
【００３５】
＜基板５＞
基板５は、撮像素子５１、及びその他の電子部品等（図示省略）を搭載する。図３に示されるように、基板５の光軸方向前方の面は、ホルダー１の光軸方向後方の面に接する。基板５とホルダー１とは、連結ねじ６１及び６２によって連結される。なお、基板５の光軸方向前方の面は、光軸方向における撮像素子５１とレンズ鏡筒３に保持されるレンズとの位置調整のため、ホルダー１に対して隙間を持って配置されても良い。この場合、基板５とホルダー１との距離は、連結ねじ６１及び６２のねじ込み量等によって調整される。
【００３６】
撮像素子５１は、レンズ鏡筒３に保持されたレンズ等を透過した光を受け、電気信号に変換して出力する光電変換装置であって、例えばＣ−ＭＯＳセンサまたはＣＣＤなどである。なお、撮像素子５１はフィルムなどの他の撮像部に置き換えられても良い。
【００３７】
このように、本実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒３が圧縮ばね２によって光軸方向前方ではなく後方に付勢され、レンズ鏡筒３の光軸方向の位置は、光軸を回転軸とする回転方向におけるレンズ鏡筒３とカム部材４との当接位置に応じて変化する。そのため、使用者がレンズ３４またはレンズ鏡筒３をフロント側からリア側に向かって押した場合であっても、光軸方向におけるレンズ鏡筒３の位置がずれることがない。これによって、使用時にピントがずれることを抑制することができる。また、レンズ鏡筒３が接着剤によって位置固定されているわけではないため、温度や湿度が変化したとしても、レンズ鏡筒３の位置を安定させることなどが可能となる。また、レンズ鏡筒３を回転させることでレンズ鏡筒３の光軸方向の位置を変化させることができ、これによってピント調整を行うことができる。
【００３８】
なお、本実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒３が光軸方向後方に突出する凸部３３を有し、カム部材４が光軸方向前方にカム面４１を有していたが、これらは逆に配置されても良い。つまり、レンズ鏡筒３の光軸方向後方にカム面が形成され、カム部材４が光軸方向前方に凸部を有する構成を採用してもよい。このような構成であっても、レンズ鏡筒３を、光軸を中心軸として回転させることによって、レンズ鏡筒３のカム面とカム部材４の凸部との当接位置が変化することで、光軸方向におけるレンズ鏡筒３の位置を変化させることができ、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
また、本実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒３が、回転自在にホルダー１により保持されているため、レンズ鏡筒３を回転させることでピント調整を行うことが可能な構成にすることができる。
【００４０】
また、本実施形態の撮像装置では、レンズ鏡筒３が、光軸方向に移動自在にホルダー１と径嵌合しているため、レンズ鏡筒３を光軸方向に移動させながらピント調整を行う一方で、光軸に垂直な方向への移動を規制して、光軸のずれを抑制する構成とすることができる。
【００４１】
なお、本実施形態の撮像装置では、各部材をより確実に固定するために、接着剤を利用しても良い。接着剤を利用した場合であっても、本実施形態の撮像装置では、圧縮ばね２によって与えられる付勢力などによって各部材の位置が安定しているため、温度や湿度が変化したとしても、各部材の位置がずれることを抑制することができる。
【００４２】
＜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。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、光軸の位置が安定し、ピントずれの発生を抑制したカメラなどの撮像装置として好適に利用される。
【符号の説明】
【００４４】
１…ホルダー
１ａ…開口部
２…圧縮ばね
３…レンズ鏡筒
３１…第１円筒部
３２…第２円筒部
３３…凸部
３４…レンズ
４…カム部材
４１…カム面
５…基板
５１…撮像素子
６１、６２…連結ねじ
【図１】
2019028140.tif 000003
【図２】
2019028140.tif 000004
【図３】
2019028140.tif 000005