(57)【要約】【課題】  量産時に調整が必要な場合に限って調整部材を螺着して撮像素子の傾き調整を行うようにして、調整する撮像素子の数量をできるだけ少なくした撮像素子調整機構。【解決手段】  撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整機構において、光軸と直交する第１基準面及び第２基準面を有し、前記第１基準面に前記撮像素子を密着させて保持する撮像素子保持部材と、光軸と直交する第３基準面を有し、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材と、前記撮像素子保持部材の第２基準面を前記撮像レンズ保持部材の第３基準面に密着させるべく付勢する付勢部材と、前記撮像素子保持部材に螺合し、先端部が前記撮像レンズ保持部材に当接可能な調整部材と、を備えたこと。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整機構において、
光軸と直交する第１基準面及び第２基準面を有し、前記第１基準面に前記撮像素子を密着させて保持する撮像素子保持部材と、
光軸と直交する第３基準面を有し、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材と、
前記撮像素子保持部材の第２基準面を前記撮像レンズ保持部材の第３基準面に密着させるべく付勢する付勢部材と、
前記撮像素子保持部材に螺合し、先端部が前記撮像レンズ保持部材に当接可能な調整部材と、
を備えたことを特徴とする撮像素子調整機構。
【請求項２】
前記撮像レンズ保持部材は前記撮像素子保持部材より前記撮像レンズ側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子調整機構。
【請求項３】
前記撮像素子保持部材は前記撮像レンズ保持部材より前記撮像レンズ側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子調整機構。
【請求項４】
撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整機構において、
光軸と直交する第１基準面及び第２基準面を有し、前記第１基準面に前記撮像素子を密着させて保持する撮像素子保持部材と、
光軸と直交する第３基準面を有し、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材と、
前記撮像素子保持部材の第２基準面を前記撮像レンズ保持部材の第３基準面に密着させるべく付勢する付勢部材と、
前記撮像レンズ保持部材に螺合し、先端部が前記撮像素子保持部材に当接可能な調整部材と、
を備えたことを特徴とする撮像素子調整機構。
【請求項５】
前記撮像レンズ保持部材は前記撮像素子保持部材より前記撮像レンズ側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の撮像素子調整機構。
【請求項６】
前記撮像素子保持部材は前記撮像レンズ保持部材より前記撮像レンズ側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の撮像素子調整機構。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の撮像素子調整機構を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項８】
撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整方法において、
前記撮像素子を、撮像素子保持部材に光軸と直交させて設けた第１基準面に密着させて保持する工程と、
前記撮像素子保持部材に光軸と直交させて設けた第２基準面を、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材に光軸と直交させて設けた第３基準面に付勢部材によって密着させて保持する工程と、
前記撮像レンズの光軸に対する前記撮像素子の傾きを検査する工程と、
前記撮像素子の傾きが許容範囲外であるときは、調整部材を前記撮像素子保持部材に螺合させ、該調整部材の先端部を前記撮像レンズ保持部材に当接させて回転させることにより前記撮像素子の傾きを修正する工程と、
を備えたことを特徴とする撮像素子調整方法。
【請求項９】
撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整方法において、
前記撮像素子を、撮像素子保持部材に光軸と直交させて設けた第１基準面に密着させて保持する工程と、
前記撮像素子保持部材に光軸と直交させて設けた第２基準面を、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材に光軸と直交させて設けた第３基準面に付勢部材によって密着させて保持する工程と、
前記撮像レンズの光軸に対する前記撮像素子の傾きを検査する工程と、
前記撮像素子の傾きが許容範囲外であるときは、調整部材を前記撮像レンズ保持部材に螺合させ、該調整部材の先端部を前記撮像素子保持部材に当接させて回転させることにより前記撮像素子の傾きを修正する工程と、
を備えたことを特徴とする撮像素子調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体光を撮像レンズにより結像する撮像素子における撮像レンズの光軸に対する傾きを調整可能な撮像素子調整機構、該撮像素子調整機構を備えたデジタルカメラ及び撮像素子調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、被写体光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子に結像するデジタルカメラが普及している。撮像レンズの光軸に対する撮像素子の撮像面の垂直度は重要であり、従来は撮像素子の周辺の部材を精度良く加工していた。しかし、より高画質を目指して撮像素子の画素数が増加すると共に、デジタルカメラの小型化のために撮像素子は小型化する傾向にある。この結果、撮像素子の撮像面における焦点深度が浅くなるので、撮像レンズの光軸に対する撮像面の垂直度が不充分であると、即ち、撮像面が理想のピント面に対して傾いていると、画像の中央部で焦点が合っていても、周辺部ではピンぼけになる恐れがある。また、四隅の一方の周辺部が前ピンになると、対角線上の他方の周辺部は後ピンになるという問題もある。なお、実際には撮像素子に問題があることは少なく、撮像レンズによる結像位置が対角線上で傾いているといった撮像レンズ側に問題があることが多く、この対策として撮像素子を傾けて調整し、撮像レンズの結像位置の傾きを補正している。
【０００３】
このような問題を解決するために、撮像素子の傾きを簡単に調整できるように構成することが必要になってきた。この一例として、撮像素子の傾き調整装置が特許文献１に開示されている。特許文献１においては、撮像レンズを保持するレンズ筐体に対して撮像素子を保持する素子取付板を皿バネによって付勢すると共に、レンズ筐体と素子取付板との間に螺旋状のカム面を有する調整部材を配置してある。そして、調整部材をドライバ等の工具で回転させることにより、カム面が回転して、レンズ筐体と素子取付板との間隔が皿バネの付勢力に抗して変化するので、撮像素子の傾きを調整することができる。
【特許文献１】特開２００１−２１８１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の如く撮像素子の画素数が増加すると共に小型化しても、量産時に撮像素子の周辺の部材を精度良く加工しておけば、全ての撮像素子を調整する必要はなく、調整が不要な割合の方が多い。
【０００５】
特許文献１においては確かに撮像素子の傾きを調整することができるが、回転自在なカム面に素子取付板が圧着しているので、組み立てて調整する前の全ての装置において、素子取付板、即ち撮像素子はレンズ筐体に対して大なり小なり傾いている。従って、量産時には調整する必要のある撮像素子の数は非常に多くなる。
【０００６】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、量産時に調整が必要な場合に限って調整部材を螺着して撮像素子の傾き調整を簡単に行うようにして、調整する撮像素子の数量をできるだけ少なくした撮像素子調整機構、デジタルカメラ及び撮像素子調整方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は下記のいずれかの手段によって達成される。
（１）撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整機構において、光軸と直交する第１基準面及び第２基準面を有し、前記第１基準面に前記撮像素子を密着させて保持する撮像素子保持部材と、光軸と直交する第３基準面を有し、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材と、前記撮像素子保持部材の第２基準面を前記撮像レンズ保持部材の第３基準面に密着させるべく付勢する付勢部材と、前記撮像素子保持部材に螺合し、先端部が前記撮像レンズ保持部材に当接可能な調整部材と、を備えたことを特徴とする撮像素子調整機構。
（２）撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整機構において、光軸と直交する第１基準面及び第２基準面を有し、前記第１基準面に前記撮像素子を密着させて保持する撮像素子保持部材と、光軸と直交する第３基準面を有し、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材と、前記撮像素子保持部材の第２基準面を前記撮像レンズ保持部材の第３基準面に密着させるべく付勢する付勢部材と、前記撮像レンズ保持部材に螺合し、先端部が前記撮像素子保持部材に当接可能な調整部材と、を備えたことを特徴とする撮像素子調整機構。
（３）前述の撮像素子調整機構を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
（４）撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整方法において、前記撮像素子を、撮像素子保持部材に光軸と直交させて設けた第１基準面に密着させて保持する工程と、前記撮像素子保持部材に光軸と直交させて設けた第２基準面を、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材に光軸と直交させて設けた第３基準面に付勢部材によって密着させて保持する工程と、前記撮像レンズの光軸に対する前記撮像素子の傾きを検査する工程と、前記撮像素子の傾きが許容範囲外であるときは、調整部材を前記撮像素子保持部材に螺合させ、該調整部材の先端部を前記撮像レンズ保持部材に当接させて回転させることにより前記撮像素子の傾きを修正する工程と、を備えたことを特徴とする撮像素子調整方法。
（５）撮像レンズの光軸に対する撮像素子の傾きを調整する撮像素子調整方法において、前記撮像素子を、撮像素子保持部材に光軸と直交させて設けた第１基準面に密着させて保持する工程と、前記撮像素子保持部材に光軸と直交させて設けた第２基準面を、前記撮像レンズを直接的若しくは間接的に保持する撮像レンズ保持部材に光軸と直交させて設けた第３基準面に付勢部材によって密着させて保持する工程と、前記撮像レンズの光軸に対する前記撮像素子の傾きを検査する工程と、前記撮像素子の傾きが許容範囲外であるときは、調整部材を前記撮像レンズ保持部材に螺合させ、該調整部材の先端部を前記撮像素子保持部材に当接させて回転させることにより前記撮像素子の傾きを修正する工程と、を備えたことを特徴とする撮像素子調整方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の撮像素子調整機構、デジタルカメラ及び撮像素子調整方法によれば、量産時に調整が必要な場合に限って調整部材を螺着することにより撮像素子の傾き調整を簡単に行うことができ、部品精度のみで精度が保証できる場合は調整を不要にしたので、調整する撮像素子の数量が少なくなり、従来技術の如く無駄な調整工数が発生することがない。また、調整が必要な場合のみ調整部材を用い、調整が不要の場合は調整部材が不要であるので、原価高になることを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
先ず、デジタルカメラにおける撮像素子の調整方法に係わる基本的な実施の形態を図１及び図２を参照して説明する。
【００１０】
図１は撮像素子の傾きを調整する各部材の断面図、図２はその背面図である。
【００１１】
各図において、１はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子であり、撮像素子取付板（撮像素子保持部材）２に密着して取付られている。なお、撮像素子１のリード１ｃは不図示のプリント配線基板に実装されている。
【００１２】
３は被写体光を撮像素子１に結像する撮像レンズＬを保持したレンズ筐体（撮像レンズ保持部材）であって、撮像レンズを保持した不図示の鏡胴をレンズ筐体３に装着して、撮像レンズを間接的に保持してもよいし、撮像レンズＬを直接保持するようにしてもよい。
【００１３】
そして、段付きネジ４の中間軸４ａに圧縮バネ５（付勢部材）を挿入した後、撮像素子取付板２に設けた孔２ａに段付きネジ４の中間軸４ａを挿入して嵌合させ、頭部４ｂをドライバー等の工具で回転させて、先端のネジ部４ｃをレンズ筐体３に設けた雌ネジ３ａに螺設する。なお、図２に示す如く、段付きネジ４は撮像レンズの四方に４本設けられている。
【００１４】
従って、撮像素子取付板２は圧縮バネ５によって付勢され、レンズ筐体３の取付面３ｂに圧着し密着する。
【００１５】
ここで、撮像素子１の内部に位置する撮像面１ａと撮像素子１の背面１ｂは高精度の平行面に形成され、撮像素子取付板２における撮像素子１が取り付けられる撮像素子取付面２ｂ（第１基準面）、及びレンズ筐体３の取付面３ｂに取り付けられる被取付面２ｃ（第２基準面）は高精度で且つ互いに平行な平面に形成されていて、レンズ筐体３の取付面３ｂ（第３基準面）は撮像レンズＬの光軸Ｏと高精度で直交する高精度の平面に形成されている。
【００１６】
従って、以上の如く組み立てたときに、撮像素子１の撮像面１ａは光軸Ｏに対して高精度で直交する。
【００１７】
依って、このようにして組み立てた大半のデジタルカメラにおいては、撮像素子１の調整は不要である。
【００１８】
撮像レンズを量産すると、中には中央部のピント位置と周辺部のピント位置が光軸の方向にずれている撮像レンズがある。撮像素子の画素数が少ないときには、要求される焦点深度が深いので、このような撮像レンズであっても焦点深度内に入り、そのまま使用可能である。しかし、撮像素子の画素数が増加して、撮像素子が小型化すると、要求される焦点深度が浅くなって、上述の如き撮像レンズでは焦点深度内に入らなくなって、使用できなくなる。そこで、撮像レンズの光軸を傾けると、前述のピントずれを補正できるが、撮像レンズの光軸を傾ける調整を行うのは、非常に複雑な構成になる。
【００１９】
そこで、組み込んだ撮像レンズＬに前述の如きピントずれがある場合は、調整ネジ６（調整部材）の雄ネジ６ａを撮像素子取付板２に設けた雌ネジ２ｄに螺設すれば、調整ネジ６の先端部６ｂがレンズ筐体３の取付面３ｂに圧着するので、調整ネジ６の頭部６ｃをドライバー等の工具で回転させることにより、先端部６ａが撮像素子取付板２の被取付面２ｃより突出するのに応じて、撮像素子取付板２は圧縮バネ５の付勢力に抗してレンズ筐体３の取付面３ｂから離れ、後方に移動する。従って、調整ネジ６の突出量、即ち調整量によって、撮像素子取付板２、即ち撮像レンズの撮像面１ａは光軸Ｏに対して直交せずに傾くことになって、前述の如き無調整では使用でなくなった撮像レンズＬであっても、使用できるようになる。
【００２０】
以上の調整手順を図３のフローチャートによって整理して説明する。
【００２１】
先ず、撮像素子１を撮像素子取付板２に密着させて固定し、撮像素子１のリードをプリント配線基板に実装する（Ｓ１０１）。
【００２２】
次に、圧縮バネ５を段付きネジ４に挿着した状態で、撮像素子取付板２の孔２ａに挿入した後、レンズ筐体３に螺着し、撮像素子取付板２を圧縮バネ５によってレンズ筐体３に圧着する（Ｓ１０２）。
【００２３】
続いて、このように組み立てたユニットにおいて撮像レンズＬを所定のチャートに対向させて撮像素子１に結像させ、光電変換した後に得られた画像データの画像処理を行ってモニターで検査する（Ｓ１０３）。
【００２４】
そして、モニタで検査したチャートで周辺部のボケが許容範囲内であるか否かを判別する（Ｓ１０４）。
【００２５】
許容範囲外であれば（Ｓ１０４のＹ）、調整ネジ６を撮像素子取付板２に螺設して回転させ、撮像素子取付板２の傾きを調整して、許容範囲内に入れば（Ｓ１０５）、終了する。
【００２６】
また、モニタで検査したチャートで周辺のボケが許容範囲内であれば（Ｓ１０４のＮ）、調整ネジ６を撮像素子取付板２に螺設することなく終了する。
【００２７】
なお、図１においては、調整ネジ６を撮像素子取付板２に螺設して調整したが、図４に示す如く、調整ネジ６を撮像レンズＬ側よりレンズ筐体３に螺着して、突出した先端部６ａで撮像素子取付板２を押圧して調整するようにしてもよい。これは、裏側に電気部品等が位置していて、裏側からの調整が困難のときに有効である。
【００２８】
また、図１においては、レンズ筐体３を撮像素子取付板２より撮像レンズＬ側に配置した。しかし、図５の如く、撮像素子取付板２をレンズ筐体３より撮像レンズＬ側に配置して、撮像レンズＬ側で図１と同様に調整ネジ６の調整を行ってもよい。これも、裏側に電気部品等が位置していて、裏側からの調整が困難のときに有効である。
【００２９】
更に、レンズ筐体３と撮像素子取付板２の配置は図５と同一で、調整ネジ６のみを裏側からレンズ筐体３に螺着して、突出した先端部６ａで撮像素子取付板２を押圧して調整するようにしてもよい。
【００３０】
また、言い換えれば、図１及び図４においては、撮像素子取付板２の第１基準面と第２基準面は同じ撮像レンズＬ側に位置し、同一平面であっても段差がある異なる平行平面であってもよい。しかし、図５及び図６においては、撮像素子取付板２の第１基準面は撮像レンズＬ側に位置し、第２基準面はその裏側に位置している。
【００３１】
その他に以上の各実施の形態において、圧縮バネに代えて板バネ等を用いてもよく、要は撮像素子取付板２をレンズ筐体３に向けて付勢する部材なら、どのような付勢部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】撮像素子の傾きを調整する各部材の断面図である。
【図２】撮像素子の傾きを調整する各部材の背面図である。
【図３】撮像素子の傾きの調整を説明するフローチャートである。
【図４】図１とは異なる携帯の断面図である。
【図５】図１とは異なる携帯の断面図である。
【図６】図１とは異なる携帯の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｌ  撮像レンズ
１  撮像素子
２  撮像素子取付板
３  レンズ筐体
４  段付きネジ
５  圧縮バネ
６  調整ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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