(57)【要約】【課題】信頼性と耐震性に冨んだレンズ一体化による固定焦点型のカメラ装置をコスト抑制のもとで提供すること。【解決手段】雄ネジ部８を備えたレンズユニット１と、雌ネジ部９を円筒部に備えたレンズマウント３０とを有し、レンズマウント３０に撮像素子２を取付けたカメラ装置において、雄ネジ部８にネジ込み挿通され、レンズマウント１の円筒部に嵌合可能な円筒面部分に止めネジ３３が備えられているナット部材３１を設け、ナット部材３１をレンズマウント３０にネジ締め嵌合してダブルナット状態にしてレンズユニット１の緩み止めとし、止めネジ３３を雌ネジ部９の外周部にねじ込んでナット部材３１の回動を抑えて耐震性が得られるようにしたもの。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マウント用の雄ネジ部を備えたレンズユニットと、マウント用の雌ネジ部を円筒部に備えたレンズマウントとを有し、前記レンズマウントに撮像素子を備えたレンズ一体化形式のカメラ装置において、
前記レンズユニットの雄ネジ部にネジ込み挿通され、前記レンズマウントの円筒部に嵌合可能な円筒面部分を備え、前記円周面部分には止めネジが備えられているナット部材を設け、
前記ナット部材は、前記レンズユニットの雄ネジ部において、前記レンズマウントにネジ締め嵌合され、前記止めネジは、前記レンズマウントの雌ネジ部の外周部において、当該外周部に向けてねじ込まれ、先端が前記外周部に押し付けられることを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズマウントと撮像素子が一体になった比較的小型で固定焦点型のテレビジョンカメラ装置に係り、特に監視用や状況モニタ用などとして使用される産業用カメラに好適なカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば監視用カメラや状況モニタ用カメラなどの場合、特別仕様の場合はともかく、通常は小型で堅牢なことが要件となる。
この場合、小型なことから焦点距離が短いレンズが用いられ、このため焦点深度が深いので、カメラ構成としては固定焦点型で充分な場合が多い。
そこで、このようなカメラ装置として、レンズマウントに撮像素子を取り付け、一体化することにより暗箱部分を無くし、小型化したカメラ装置が考えられる。
【０００３】
ここで、図４と図５は、このようなレンズ一体化による固定焦点型カメラ装置の一例を従来技術として示したもので、図４の(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)は上面図、そして(d)は断面図であり、このとき図５は、図４(d)のＸ部分を拡大し、上下反転して示した図であり、これらの図において、１はレンズユニットで、ボードレンズなどと呼ばれているスクリューマウント方式のもの、２は撮像デバイスで、ＣＣＤなどの撮像素子からなるもの、３はレンズマウントで、円筒部分に台座部を備えたもの、４はカメラベースで、浅いコの字形断面の部材で作られたもの、５は回路基板で、撮像デバイス２が搭載されているものである。
【０００４】
そして、この例では、レンズユニット１と撮像デバイス２が、レンズマウント３により一体に組み合わされた形で、図示のようにカメラベース４に組み立てられている。
このとき、カメラベース４の一方の面(コの字の外側の面)には、レンズマウント３が、その台座部で２本の小ネジ６により取り付けられ、他方の面(コの字の内側の面)には、回路基板５が４本の小ネジ７により取り付けられるが、ここで回路基板５には、予め撮像デバイス２が搭載されている。
【０００５】
そこで、回路基板５をカメラベース４に取り付けることにより、撮像デバイス２の光電変換面の中心点Ｐがレンズユニット１の焦点に一致するようにして組み立てることができる。
なお、ネジの表記は、正しくは「ねじ」であるが、ここでは識別し易くするため、特に“ネジ”と記載する。
このときレンズユニット１は、上記したようにスクリューマウント方式のレンズであり、従って、その鏡筒の外周面には、特に図５に明瞭に見られるように、マウント用の雄ネジ部８が形成してある。
【０００６】
そして、この雄ネジ部８に対応して、レンズマウント３には、その円筒部分の内面に雌ネジ部９が形成してある。
そこで、レンズユニット１の雄ネジ部８をレンズマウント３の雌ネジ部９に嵌合させ、例えば時計回り方向(右ネジの場合)に回動させてやれば、レンズユニット１がレンズマウント３にネジ込まれて保持され、このときのネジ込み量により、レンズユニット１の後端部から光電変換面までの寸法、すなわちバックフォーカスｆが調整され、焦点合わせができることになる。
【０００７】
ところで、この従来技術によるカメラ装置は固定焦点型であり、従って、焦点合わせは、当該カメラ装置の組立最終段階における調整作業においてだけ行われ、以後は固定焦点型として使用されることになる。このため、レンズマウント３の雌ネジ部９には、その円周方向に並んで複数本、望ましくは少なくとも３本の止めネジ１０が設けてある。
ここで止めネジとは、セットスクリューとも呼ばれているもので、この例では、六角穴付き止めネジが用いてある。
【０００８】
そこで、レンズユニット１をレンズマウント３に取り付け、作業段階でネジ込み量を調整して焦点合わせを終えたら、ここで六角レンチを用い、止めネジ１０をネジ込み、レンズユニット１の雄ネジ部８に止めネジ１０の先端部分を押し付けて緩み止めとする。
この結果、レンズユニット１の回動が阻止され、以後、固定焦点型として使用されたとき、焦点位置が狂わないようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
なお、このようなレンズ一体化による固定焦点型カメラ装置に関して開示した特許文献は見付けられなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、以上に説明した従来技術によるカメラ装置の場合、据え置き型として使用されている限りは、振動が少ないので、特に問題はない。
しかし、車載用のカメラ装置として使用された場合には、長時間振動に曝されるので、止めネジが緩んでしまう虞があり、この場合、焦点合わせに狂いが生じてしまうことがある。
【００１１】
また、上記した従来技術の場合、止めネジ１０が押し付けられる部分はレンズユニット１の雄ネジ部８であるから、止めネジ１０を締め込んだとき、雄ネジ部８のネジ山の間の谷部分に止めネジ１０の先端が入った状態で固定されてしまう確率が極めて高く、実際には、ほとんどの場合、そうなってしまう。
【００１２】
ここで、このようなネジ結合の場合、図５に表されているように、雄ネジ部８と雌ネジ部９の嵌合部には、加工精度の点でバックラッシュと呼ばれる隙間Ｓの存在がほとんど不可避であり、しかも、このバックラッシュ(バックラッシともいう)の存在なくしては、事実上、ネジ込み嵌合ができないので、意図的に設けられる場合すらある。
【００１３】
従って、上記した谷部分に止めネジ１０の先端が入ってしまった場合、そのときの状態によっては、レンズユニット１とレンズマウント３の位置関係が、バックラッシュの存在により、ずれてしまうことになる。
ここで、まず、止めネジ１０の先端が、図５に示すように、丁度、雄ネジ部８の谷部分に一致していた場合は、そのままの位置関係が保たれた状態で止めネジ１０の先端が谷部分に入り込む。
従って、この場合、レンズユニット１とレンズマウント３の位置にずれは生じない。
【００１４】
しかし、この場合は、雄ネジ部８のネジ山と雌ネジ部９のネジ山の間に隙間Ｓが残ったままなので、レンズユニット１とマウント部３の固定は、ほとんど止めネジ１０の押し付け力だけに依存した状態になってしまうことになる。
従って、従来技術の場合、レンズユニット１の固定が緩み易くなってしまうという問題があり、しかも隙間Ｓが残っていることから、レンズユニット１がレンズマウント部３から、いわば浮いた状態で保持されていることになり、この結果、振動を受けるとレンズユニット１にがたつきが生じ、更に緩み易くなってしまうという問題があった。
【００１５】
一方、止めネジ１０の先端が谷部分からずれていた場合は、ずれている方のネジ山部分の斜面に止めネジ１０の先端が当たってしまう。
この場合、図５において左右何れか方向に分力が働いてしまうので、マウント部３に対するレンズユニット１の位置が隙間Ｓの分だけ左右の何れかの方向にずれてしまい、この結果、調整段階でネジ込み量を調整して焦点合わせを終え、止めネジ１０による緩み止めを行っとき、折角、調整した焦点位置が狂ってしまうことになる。
【００１６】
そこで、この場合は、再度、焦点調整を行っては止めネジ１０による緩み止めを行い、これを緩み止めした後でも正しい焦点調整が保たれた状態が得られるまで繰り返す必要があり、従って、従来技術の場合、組み立て段階での焦点調整に試行錯誤が必要で、作業に時間を要し、その分、コストアップになるという問題があった。
【００１７】
本発明の目的は、信頼性と耐震性に冨んだレンズ一体化による固定焦点型のカメラ装置をコスト抑制のもとで提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的は、マウント用の雄ネジ部を備えたレンズユニットと、マウント用の雌ネジ部を円筒部に備えたレンズマウントとを有し、前記レンズマウントに撮像素子を備えたレンズ一体化形式のカメラ装置において、前記レンズユニットの雄ネジ部にネジ込み挿通され、前記レンズマウントの円筒部に嵌合可能な円筒面部分を備え、前記円周面部分には止めネジが備えられているナット部材を設け、前記ナット部材は、前記レンズユニットの雄ネジ部において、前記レンズマウントにネジ締め嵌合され、前記止めネジは、前記レンズマウントの雌ネジ部の外周部において、当該外周部に向けてねじ込まれ、先端が押し付けられるようにして達成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ナット部材がレンズユニットの雄ネジ部にネジ込み挿入されているので、これを用いることにより、ネジ部材が相互に締付けあった状態にされるというダブルナット機能により、レンズユニットが緩み止めされる上、止めネジによりナット部材の回動が抑えられるので、極めて高い耐震性をもったカメラ装置が得られることになる。
ここで、本発明においては、レンズユニットに所望の向きの変位力が働くようにすることもでき、この場合、焦点合わせ後の緩み止めに際してレンズユニットを抑えなくても焦点位置に狂いが発生する虞がなく、従って焦点調整作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるカメラ装置の一実施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態における部分拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における予圧リングの斜視図である。
【図４】従来技術によるカメラ装置の一例を示す説明図である。
【図５】従来技術の一例における部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明によるカメラ装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態で、図の(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)は上面図、そして(d)は断面図で、これらの図において、３０はレンズマウントであり、その他、レンズユニット１と撮像デバイス２、カメラベース４、それに回路基板５は、図４に示した従来技術によるカメラ装置の場合と同じであり、このときレンズマウント３０は、従来技術におけるレンズマウント３に相当する。
【００２２】
このときカメラベース４が浅いコの字状の断面をもった部材で作られ、その一方の面にレンズマウント３０が小ネジ６により取り付けられ、他方の面には回路基板５が４本の小ネジ７により取り付けれ、回路基板５には、予め撮像デバイス２が搭載されていて、この回路基板５をカメラベース４に取り付けることにより、撮像デバイス２の光電変換面の中心点Ｐがレンズユニット１の焦点に一致するように組み立てられている点も、従来技術の場合と同じである。
なお、ここでも「ねじ」については、特に“ネジ”と記載する。
【００２３】
従って、この実施形態の場合、従来技術のレンズマウント３の代りに、レンズマウント３０により、レンズユニット１と撮像デバイス２が一体に組み合わされた形でカメラベース４に組み立てられていることになるが、このレンズマウント３０の場合、図４の従来技術とは異なり、雌ネジ部９を内面に有する円筒部分の肉厚が、従来技術におけるレンズマウント３よりも薄くしてある。一方、止めネジ用の雌ネジ孔はない。
しかも、この円筒部分は、レンズユニット１が嵌合される端部に向いて径が小さくなる方向の勾配をもったテーパー形状にしてある。
この勾配の程度については、いわゆる抜き勾配と同じ程度でよい。
【００２４】
そして、このレンズマウント３０にレンズユニット１がネジ込み嵌合されるのであるが、このとき、レンズユニット１の雄ネジ部８には、特に図１(d)に詳しく表されているように、ナット部材３１がネジ込み挿通される。
ここで、このナット部材３１は、ナットである以上、その内面にレンズマウント３０の雌ネジ部９と同一形状の雌ネジ部３２が設けられているのは当然であるが、この場合、その雌ネジ部３２は部材の厚み方向の約半分の部分にだけ形成され、残りの部分(図では右部分)は、雄ネジ部８の呼び径より大きな内径の円筒面部分にしてあり、この円筒面部分は、図示のように、レンズマウント３０の円筒部分に外側から嵌合できるように作られている。
【００２５】
そして、このナット部材３１の円筒面部分には、円周方向に並んで複数本、望ましくは、少なくとも３本の止めネジ３３が設けてある。
このため、ナット部材３１の円筒面部分には径方向に向かう雌ネジ孔が放射状に設けられていて、これに止めネジ３３がネジ込み挿入されていることになる。
ここで、この実施形態でも、止めネジ３３としては六角穴付き止めネジが用いてある。
【００２６】
従って、この実施形態においても、レンズユニット１の雄ネジ部８をレンズマウント３０の雌ネジ部９にネジ込み挿入させ、所定の方向、例えば右ネジの場合は時計回り方向に回動させてやれば、レンズユニット１がレンズマウント３０にネジ込まれて保持され、このときのネジ込み量により、レンズユニット１の後端部から光電変換面までの寸法、すなわちバックフォーカスｆが調整され、焦点合わせができることになるが、ここで、この実施形態の場合、まず、レンズユニット１にナット部材３１をネジ込み挿通させておいてから焦点合わせを行う。
【００２７】
具体的にはレンズユニット１の雄ネジ部８にナット部材３１をネジ込んでおいてから、このレンズユニット１の雄ネジ部８をレンズマウント３０の雌ネジ部９に嵌合させ、レンズユニット１を少しづつ回動させ、ネジの働きにより移動させて焦点合わせを行うのであるが、このときはナット部材３１がレンズユニット１のレンズマウント３０とは反対側の端部に位置させたままになるようにして焦点合わせを行う。
つまり、焦点調整作業に際しては、ナット部材３１がレンズマウント３０から離れているようにしておくのである。
【００２８】
そして、焦点調整を行い、焦点合わせが得られたら、そのままレンズユニット１を抑えて動かないようにし、この状態でナット部材３１を時計回り方向に回動させ、ナット部材３１をレンズマウント３０に締め付け嵌合させる。
そうすると、これらナット部材３１とレンズマウント３０の組み合わせが、相互に締め合うことにより緩み難くなるというダブルナット機能が発揮され、レンズユニット１の回動に対する強固な緩み止めが働き、この結果、レンズユニット１は焦点合わせされた状態のまま固定される。
このときナット部材３１には対辺加工部分３１Ａが形成してあるので、これを利用し、スパナを用いてナット部材３１を回動させればよい。
【００２９】
次に、こうしてナット部材３１がレンズマウント３０に締付け嵌合された状態になると、ここでナット部材３１のスカート部にある止めネジ３３が、レンズマウント３０の円筒部分の外周面に位置するようになる。
そこで、今度は止めネジ３３を六角レンチにより回し、止めネジ３３の先端部分がレンズマウント３０の外周面に強く押し付けられるまでネジ込めば、ナット部材３１がレンズマウント３０に固定され、従って、今度はナット部材３１の回動に対する緩み止めが与えられることになる。
【００３０】
ここで、ナット部材３１の回動が阻止された場合、上記したダブルナット機能による強固な緩み止めが喪失される虞は完全になくなる。
従って、この実施形態によれば、レンズユニット１の回動が二重に阻止されることになり、この結果、レンズユニット１の固定に、更に高い信頼性が与えられ、以後、固定焦点型として使用されたとき、どのような環境のもとでも焦点位置の狂いの虞のない高信頼性のカメラ装置が確実に実現できる。
【００３１】
ところで、この実施形態においては、特に図２から明らかなように、レンズマウント３０の雌ネジ部９の中に、例えばコイルばねなどの弾性部材３４が入れてあり、これによりレンズユニット１をレンズマウント３０の中に或る程度の深さまでネジ込んだ場合、当該レンズユニット１の後端部が弾性部材３４に当接し、これ以上、ネジ込むと、図２に矢印Ｆで示す方向の力がレンズユニット１に予圧として働くようにしてある。
【００３２】
ここで、レンズユニット１に予圧Ｆを働かせた場合、レンズユニット１の雄ネジ部８の谷部分とレンズマウント３０の雌ネジ部９の谷部分の接触場所は、図２に示されているように、雄ネジ部８の谷部分では予圧Ｆと同じ向きの面になり、雌ネジ部９の谷部分では予圧Ｆと反対向きの面になり、従って、図５で説明した隙間Ｓは、この実施形態の場合、図２に示すように、谷部分の一方にだけ残っている状態にされる。
【００３３】
従って、この実施形態によれば、調整段階でレンズユニット１のネジ込み量を調整して焦点合わせを終えた後、ナット部材３１をレンズマウント３０にネジ込み嵌合させて固定したとき、上記したように、レンズユニット１が動かないように抑えておかなくても、焦点合わせが狂ってしまう虞は全くなく、直ちに焦点調整作業が終了でき、焦点調整作業が容易になる。
何故なら、上記した予圧Ｆの方向は、ナット部材３１がレンズマウント３０にネジ込み嵌合されたとき、レンズユニット１に働く力と同じ方向になっているからである。
【００３４】
このときの予圧部材３４としては、上記したコイルばねに限らず、厚みのある弾性ゴムワッシャや金属ウエーブワッシャ、或いは図３に示す予圧リングなど、とにかく必要なバネ力が得られるものであれは、どのような形状のものでも用いることができる。
【００３５】
また、この実施形態の場合、止めネジ３３による固定部分がレンズマウント３０の円筒部の外周面になるようにしてある。そして、このとき複数本ある止めネジ３３の取り付け角度は、レンズマウント３０の円筒部の外周面に対して法線方向になっている。
従って、この実施形態においては、止めネジ３３の接触面積がかなり多く確保されることになる。
このとき、図４で説明した従来技術では、その止めネジ１０による固定部分がレンズユニット１の雄ネジ部８になっているので、接触面積が少なく、従って、充分な固定が得られず、場合によっては雄ネジ部８の谷部分を潰してしまう虞すらある。
【００３６】
一方、本発明の実施形態の場合、上記したように、止めネジ３３による接触面積が多く確保できるので、止めネジ３３を強くネジ込んでもレンズマウント３０の円筒部の外周面に損傷を与えてしまう虞がなく、この結果、ナット部材３１を確実に固定することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  レンズユニット
２  撮像素子(ＣＣＤ)
３  レンズマウント(従来技術のレンズマウント)
４  カメラベース
５  回路基板
６  小ネジ(レンズマウント取付用の小ネジ)
７  小ネジ(回路基板取付用の小ネジ)
８  雄ネジ部(レンズユニットの雄ネジ部)
９  雌ネジ部(レンズマウントの雌ネジ部)
１０  止めネジ(従来技術の止めネジ)
３０  レンズマウント(本発明のレンズマウント)
３１  ナット部材
３１Ａ  対辺加工部分(ナット部材の加工部分)
３２  雌ネジ部(ナット部材の雌ネジ部)
３３  止めネジ(本発明の止めネジ)
３４  弾性部材(予圧付与用の弾性部材)
【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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