(57)【要約】【課題】デジタルカメラ等に搭載されるＣＣＤ等の撮像素子の取付角度を調整できるようにして、片ぼけ等の現象を解消する。【解決手段】レンズ１を保持する筐体１０に撮像素子３０を取り付けるにあたり、筐体１０の凹部１１に弾性部材２０を配置し、撮像素子３０を弾性部材３０に接触させて配置し、撮像素子３０の後方に平板状の固定部材４０を配置して筐体１０の後端面１２に固定し、固定部材４０に螺合され先端が撮像素子３０の背面３３に当接された３つの調整ねじ５０を適宜ねじ込んで、弾性部材２０を適宜圧縮変形させ、撮像素子３０の取付角度を調整する。これにより、撮像素子の結像面を光軸に対して垂直に修正でき、又、片ぼけを生じさせるレンズに対して撮像素子（結像面）を傾け、角度補正を行うことで片ぼけ現象を解消できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持する筐体と、前記レンズの後方において前記筐体に撮像素子を取り付ける取付手段と、を備えた撮像素子の取付装置であって、
前記取付手段は、前記レンズの光軸に対して、前記撮像素子の取付角度を調整する角度調整機構を含む、
ことを特徴とする撮像素子の取付装置。
【請求項２】
前記角度調整機構は、前記筐体と前記撮像素子との間に介在させられた弾性変形可能な弾性部材と、前記撮像素子の後方において前記筐体に固定された固定部材と、前記固定部材に螺合されて前記撮像素子の背面に当接する調整ねじと、を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の撮像素子の取付装置。
【請求項３】
前記調整ねじは、光軸に略垂直な前記固定部材の面上において三角形の頂点にそれぞれ配置された三つの調整ねじを含む、
ことを特徴とする請求項２記載の撮像素子の取付装置。
【請求項４】
前記固定部材の後方に配置されて前記撮像素子の端子を接続する回路基板を含み、
前記回路基板は、前記調整ねじを調整するための工具の挿入を許容する開口部を有する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像素子の取付装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記撮像素子の端子を挿通させる挿通部を有する、
ことを特徴とする請求項２ないし４いずれかに記載の撮像素子の取付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等に搭載されるＣＣＤ等の撮像素子を取り付ける撮像素子の取付装置に関し、特に、レンズ鏡胴に含まれるレンズの光軸に対する位置合わせが可能な撮像素子の取付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の撮像素子を固定する従来の取付装置としては、レンズを保持する鏡筒（筐体）の後方に取付部（台板）を形成し、この取付部に傾斜面をもつ矩形状の防振ゴムを配置し、防振ゴムの傾斜面にＣＣＤ（撮像素子）の縁部を接触させて載置し、ＣＣＤの背面を放熱板で押し付けるようにして固定することで、防振ゴムの傾斜面を利用して、ＣＣＤの中心をレンズの中心に合わせる調心作用を得るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３００４４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レンズとＣＣＤとは、鏡筒の所定位置を基準に取り付けられるため、鏡筒の寸法精度あるいは取り付けのバラツキ等により、レンズの光軸に対してＣＣＤの結像面が垂直にならず、傾斜した状態で取り付けられる場合がある。また、レンズの光軸に対してＣＣＤの結像面は垂直でも、レンズの寸法精度のバラツキ等により、ＣＣＤに結像される画像が片ぼけ現象等を招く場合がある。
従来の取付装置において、これらの問題に対処しようとしても、単に調心作用が得られるだけであるため、取り付け後の調整は不可能である。
【０００５】
したがって、ＣＣＤの結像面が光軸に対して傾斜している場合には、レンズあるいはＣＣＤを取り外して組み直す必要があり、又、片ぼけ現象を生じている場合には、その原因となるレンズを取り外して別のレンズに交換する必要があった。このような組み直しあるいは交換作業は非常に煩雑であり、管理コストの増加、製品の高コスト化を招いていた。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、撮像素子が傾斜して取り付けられた場合、あるいは、片ぼけ現象等を生じる場合であっても、組み直しあるいはレンズの交換等を行うことなく、取り付け後の単なる調整作業だけでこれらの問題点を解消できる撮像素子の取付装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像素子の取付装置は、レンズを保持する筐体と、レンズの後方において筐体に撮像素子を取り付ける取付手段と、を備えた撮像素子の取付装置であって、上記取付手段は、レンズの光軸に対して、撮像素子の取付角度を調整する角度調整機構を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、筐体（例えば、鏡筒）に対してレンズと撮像素子とが組み付けられた状態において、レンズの光軸に対して撮像素子の結像面が垂直になっていない場合あるいは画像に片ぼけ現象を生じている場合には、角度調整機構により、撮像素子の取付角度を適宜調整することで、結像面を光軸に対して垂直に修正でき、又、片ぼけを生じさせるレンズに対して撮像素子（結像面）を傾けて、片ぼけに応じた角度補正を行うことで片ぼけ現象を解消できる。
【０００８】
上記構成において、角度調整機構は、筐体と撮像素子との間に介在させられた弾性変形可能な弾性部材と、撮像素子の後方において筐体に固定された固定部材と、固定部材に螺合されて撮像素子の背面に当接する調整ねじと、を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、撮像素子の取付角度を調整するにあたり、固定部材に螺合された調整ねじのねじ込み量を適宜調整すると、そのねじ込み量に応じて弾性部材の変形量が変化して撮像素子の取付角度（傾斜角度）が変化する。これにより、必要に応じて撮像素子の取付角度を調整できる。
【０００９】
上記構成において、調整ねじは、光軸に略垂直な固定部材の面上において三角形の頂点にそれぞれ配置された三つの調整ねじを含む、構成を採用できる。
この構成によれば、三つの調整ねじのねじ込み量をそれぞれ調整することで、撮像素子の取付角度を容易にかつ高精度に調整できる。
【００１０】
上記構成において、固定部材の後方に配置されて撮像素子の端子を接続する回路基板を含み、回路基板は、調整ねじを調整するための工具の挿入を許容する開口部を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、撮像素子の端子を回路基板に接続した後においても、工具を用いて調整ねじのねじ込み量を容易に調整できる。したがって、組付け工程の後の検査工程で、片ぼけ現象等が確認された場合に、回路基板の外側から工具を通して、撮像素子の取付角度を調整することができるため、組付け後においてもこれらの現象を容易に解消できる。
【００１１】
上記構成において、固定部材は、撮像素子の端子を挿通させる挿通部を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、撮像素子の後方に固定部材が配置されさらにその後方に回路基板が配置される構成において、撮像素子の端子を挿通部（例えば、貫通孔あるいは切り欠き）に通して、その後方に配置される回路基板に接続することができる。したがって、端子の配設を容易に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図３は、本発明に係る取付装置の一実施形態を示すものであり、図１は組付け（取り付け）後の状態を示す断面図、図２及び図３は取付装置の分解斜視図である。
【００１３】
この装置は、図１に示すように、レンズ１及びローパスフィルタ２を保持した筐体（鏡筒）１０、ローパスフィルタ２の背後に配置された弾性部材２０、弾性部材２０に当接して配置された撮像素子としてのＣＣＤ３０、ＣＣＤ３０の後方において筐体１０に固定された固定部材４０、固定部材４０に螺合されてＣＣＤ３０に当接する角度調整機構としての三つの調整ねじ５０、固定部材４０の後方に配置された回路基板６０等を備えている。
【００１４】
筐体１０には、図１及び図２に示すように、ローパスフィルタ２が保持された背後において矩形状の凹部１１が形成され、凹部１１の周りには平坦な後端面１２が形成され、後端面１２の四隅には４つのねじ穴１３が開けられている。
凹部１１は、弾性部材２０を直接保持するものであり、その側壁には、弾性部材２０の中心と光軸Ｌとを合わせるべく位置決め突起（不図示）が設けられている。尚、筐体１０の内側前方には、レンズ１及びその他のレンズが光軸Ｌに沿って配列され保持されている。
【００１５】
弾性部材２０は、図１及び図２に示すように、中央に矩形の開口部２１をもつように形成されており、その端面２２に圧縮力を加えると、その圧縮力に応じて弾性変形し、圧縮力を取り除くと弾性復帰して元の形状に戻るものである。
また、弾性部材２０は、ローパスフィルタ２とＣＣＤ３０との間に介在させられた状態で、その内部空間にゴミ、粉塵等が侵入するのを防止できる密着性を備えており、例えば、シリコーンゴム等の材料により形成されている。
【００１６】
撮像素子としてのＣＣＤ３０は、図１ないし図３に示すように、略矩形の輪郭をなし、前方に平坦なフェースプレート３１が配置され、フェースプレート３１の背後に垂直線Ｓをもつ結像面が埋設され、両側面に複数の端子３２が突出して設けられ、背面３３が平坦に形成されている。ここで、端子３２は、後述する回路基板６０上の電気回路（配線）に電気的に接続されるものである。
【００１７】
固定部材４０は、略矩形の平板状に形成された金属板からなり、その略中央領域において、三角形の頂点にそれぞれ位置するように三つのねじ孔４１が設けられ、その外側に二つの長尺な挿通部としての貫通孔４２が設けられ、四隅に四つの円孔４３が設けられている。そして、固定部材４０は、筐体１０の後端面１２に当接させられて、円孔４３に通された締結ねじ４５をねじ穴１３に締結することにより、筐体１０に固定されている。
【００１８】
このとき、固定部材４０は、レンズ１の光軸Ｌと略垂直となるように位置決めされて固定される。すなわち、三つのねじ孔４１は、光軸Ｌに略垂直な面上において三角形の頂点にそれぞれ配置された状態にある。
尚、ここでは、固定部材４０を矩形に形成したが、筐体１０の後端面１２に堅固に固定されて調整ねじ５０を螺合し得るものであれば、例えば、略三角形をなす形状あるいはその他の形状であってもよい。
【００１９】
上記構成において、三つの調整ねじ５０は、固定部材４０上の各々のねじ孔４１に螺合されて、図２及び図３に示すように、ＣＣＤ３０の背面３３上の領域Ａに当接し、適宜そのねじ込み量を調整することで、弾性部材２０を圧縮しつつ、ＣＣＤ３０の取付角度（光軸Ｌに対する結像面の傾斜角度）を調整できるようになっている。
【００２０】
回路基板６０は、図１及び図３に示すように、略矩形に形成されており、その中央領域には矩形の開口部６１が設けられ、その前面にはＣＣＤ３０の端子３２を接続する電気回路（配線）６２が配設されている。
ここで、電気回路６２への端子３２の接続は、半田付けされてもよく、あるいは、嵌合式に着脱自在に接続されてもよい。尚、回路基板６０は、筐体１０が搭載されるデジタルカメラの本体、あるいは、筐体１０から後方に突出して形成された支持部（不図示）に対して、締結ねじ等により固定される。
【００２１】
次に、この装置の組付け及びＣＣＤ３０の取付角度の調整について説明する。先ず、筐体１０の内側にレンズ１等が組付けられた状態で、図２に示すように、弾性部材２０が筐体１０の凹部１１に位置決めされつつ組み込まれる。
続いて、図２に示すように、弾性部材２０の端面２２に載せるようにしてＣＣＤ３０が配置される。
【００２２】
次に、ＣＣＤ３０の端子３２を貫通孔４２に通すようにして、固定部材４０が筐体１０の後端面１２に載せられ、四つの締結ねじ４５が円孔４３に通されてねじ穴１３に締結される。これにより、固定部材４０は、筐体１０に対して堅固に組み付けられる。
【００２３】
続いて、三つの調整ねじ５０が、固定部材４０のねじ孔４１に螺合され、その先端がＣＣＤ３０の背面３３に当接しＣＣＤ３０が固定されるまで、適宜締め込まれる。尚、三つの調整ねじ５０は、固定部材４０に予め全て同一のねじ込み量で螺合され一体的に保持された状態で、固定部材４０と一緒に組み付けられても良い。
【００２４】
次に、回路基板６０が固定部材４０の上方に配置され、端子３２が電気回路６２に接続される。これにより、装置全体の組付けが完了する。この状態において、被写体側の前方から後方に向かって、レンズ１、ローパスフィルタ２、弾性部材２０、撮像素子としてのＣＣＤ３０、固定部材４０及び調整ねじ５０、回路基板６０が順次に配列された構成となる。
【００２５】
組付け完了後に、検査工程において、回路基板６０に通電を行ってＣＣＤ３０をＯＮにし、所定の被写体を撮影する。すると、レンズ１等を通して進入した被写体光に応じてＣＣＤ３０に被写体像が結像し、この結像した画像が別個に配置された検査モニターに表示される。
【００２６】
ここで、表示された画像に、片ぼけ現象等が確認された場合には、表示された画像を眺めながら、図１に示すように、工具Ｄを回路基板６０の開口部６１から挿入して、三つの調整ねじ５０のねじ込み量を適宜調整する。これにより、レンズ１の光軸Ｌに対するＣＣＤ３０の取付角度が調整され、片ぼけ状態を無くすことができる。この際、三つの調整ねじ５０を適宜調整するため、ＣＣＤ３０の取付角度を容易に、かつ、高精度に調整することができる。
【００２７】
このように、装置の組付け完了後においても、調整ねじ５０の調整作業（アオリ調整）だけで、片ぼけ現象を解消できるため、従来のように組み込まれたレンズ１を取り外して組み替える必要がなくなる。
また、製品寸法のバラツキ等により、レンズ１の光軸Ｌに対してＣＣＤ３０の結像面が垂直になっていない（結像面の垂直線Ｓがレンズ１の光軸Ｌと同軸（平行）になっていない）場合にも、前述同様に三つの調整ねじ５０のねじ込み量を適宜調整することで、取付角度が垂直になるように補正できる。
【００２８】
図４は、本発明に係る取付装置の一部をなす弾性部材の他の実施形態を示すものである。この実施形態において、弾性部材２０´は、前述同様にシリコーンゴム等の材料を用いて、図４に示すように、中央に矩形の開口部２１´を有し、端面２２´の開口部２１´近傍に段差部２３´を有するように形成されている。
【００２９】
段差部２３´には、図４（ｂ）に示すように、ＣＣＤ３０の突出したフェースプレート３１が適合するようになっている。したがて、弾性部材２０´の上方からＣＣＤ３０を載置する際に、段差部２３´にフェースプレート３１が入り込むようにすることで、ＣＣＤ３０の中心をレンズ１の光軸Ｌに容易に調心することができる。
組付け状態においては、弾性部材２０´は、適度な圧縮力により変形させられることで密着性が保持され、その内部空間にゴミ、粉塵等が侵入するのを防止できる。
【００３０】
図５は、本発明に係る取付装置の一部をなす回路基板の他の実施形態を示すものである。この実施形態において、回路基板６０´は、図５に示すように、略矩形に形成されており、その中央領域には三つの調整ねじ５０に対応する三つの開口部６１´が設けられ、その四隅には四つの締結ねじ４５に対応する四つの開口部６２´が設けられ、その前面（下面）にはＣＣＤ３０の端子３２を接続する電気回路（配線）６３´が配設されている。
【００３１】
ここでは、前述のように矩形の開口部６１ではなく、各々の調整ねじ５０に対応した円形の開口部６１´を設けたことにより、回路基板６０´の外側から工具Ｄの挿入を許容すると共に、回路基板６０´の面積を十分確保でき、配線を容易にかつ自由度をもって配設することができる。
また、締結ねじ４５に対応した開口部６２´を設けたことにより、電気回路（配線）６３´に対して端子３２を半田付けした状態であっても、筐体１０に対して固定部材４０を着脱することができる。
【００３２】
図６は、本発明に係る取付装置の一部をなす固定部材の他の実施形態を示すものである。この実施形態においては、固定部材４０´は、図６に示すように、その略中央領域において、三角形の頂点にそれぞれ位置する三つのねじ孔４１´が設けられ、その外側に挿通部としての二つの切り欠き４２´が設けられ、四隅に四つの円孔４３´が設けられている。
【００３３】
したがって、組付けに際しては、ＣＣＤ３０の端子３２は、固定部材４０´の切り欠き４２´を通して回路基板６０´，（６０）に接続されるため、組付けが容易になる。また、端子３２を回路基板６０´，（６０）に半田付けした後においても、固定部材４０´だけを取り外すことができ、部品の着脱が容易になる。
また、固定部材４０´が筐体１０に固定された状態で、端子３２は、凹部１１の側壁と切り欠き４２´の縁部との間の隙間を通されるが、この隙間を極力小さくすることで、内部にゴミ、粉塵等が侵入するのを防止できる。
【００３４】
上記実施形態においては、角度調整機構として、固定部材４０に螺合される三つの調整ねじ５０を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、弾性部材２０，２０´の所定位置を支点としてＣＣＤ３０の取付角度（傾斜角度）を調整できるようにすれば、一つあるいは二つの調整ねじ５０を採用することも可能である。尚、四つ以上の調整ねじ５０を採用してもよい。
【００３５】
上記実施形態においては、ＣＣＤ３０の端子３２を回路基板６０，６０´に導くために、固定部材４０，４０´に対して端子３２を挿通させる貫通孔４２、切り欠き４２´を設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、固定部材４０，４０´に貫通孔４２，切り欠き４２´を設けず、端子３２を固定部材の外側に通して回路基板６０，６０´に接続してもよい。
【００３６】
上記実施形態においては、固定部材４０の輪郭を矩形形状にした場合を示したが、これに限定されるものではなく、三つの締結ねじ４５を採用し、この三つの締結ねじ４５と三つの調整ねじ５０の配置を考慮して、その輪郭を略三角形にしてもよく、あるいはその他の形状にしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る撮像素子の取付装置によれば、レンズを保持する筐体に撮像素子を取り付ける取付手段として、レンズの光軸に対して撮像素子の取付角度を調整する角度調整機構を採用したことにより、筐体にレンズと撮像素子とが組み付けられた状態において、レンズの光軸に対して撮像素子の結像面が垂直になっていない場合、あるいは、画像に片ぼけ現象を生じる場合に、この角度調整機構を用いて、撮像素子の取付角度を適宜調整することで、結像面を光軸に対して垂直に修正でき、又、片ぼけに応じた角度補正を行うことでレンズを交換することなく片ぼけ現象等を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る取付装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る取付装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る取付装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図４】取付装置の一部をなす弾性部材の他の実施形態を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＥ−Ｅにおける断面図である。
【図５】取付装置の一部をなす回路基板の他の実施形態を示す分解斜視図である。
【図６】取付装置の一部をなす固定部材の他の実施形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１  レンズ
２  ローパスフィルタ
１０  筐体
１１  凹部
１２  後端面
１３  ねじ穴
２０，２０´  弾性部材
２１，２１´  開口部
２２，２２´  端面
２３´  段差部
３０  ＣＣＤ（撮像素子）
３１  フェースプレート
３２  ＣＣＤの端子
３３  背面
４０，４０´  固定部材
４１，４１´  開口部
４２  貫通孔（挿通部）
４２´  切り欠き（挿通部）
４３，４３´  円孔
４５  締結ねじ
５０  調整ねじ
６０，６０´  回路基板
６１，６１´，６２´  開口部
６２，６３´  電気回路（配線）
Ｌ  光軸
Ｓ  結像面の垂直線
【図１】
2004287304.tif 000003
【図２】
2004287304.tif 000004
【図３】
2004287304.tif 000005
【図４】
2004287304.tif 000006
【図５】
2004287304.tif 000007
【図６】
2004287304.tif 000008