(57)【要約】【課題】フランジバック調整が可能な撮像装置において、回路基板の大きさに制約を生じさせず、かつ撮像素子の光軸と直交する方向の位置精度を高める。【解決手段】本開示に係る撮像装置は、レンズが装着されるレンズマウントと、前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、を備える。【選択図】図１
2013041054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズが装着されるレンズマウントと、
前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、
前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、
前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、
前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、
を備える、撮像装置。
【請求項２】
前記調整機構は、前記レンズマウントと前記撮像素子ホルダーとの間に配置され、前記レンズの光軸と直交する方向にスライド可能に構成されたスライダーと、
前記撮像素子ホルダーの前記スライダー側に設けられた傾斜面と、
前記スライダーに設けられ、前記付勢部材の付勢力により前記傾斜面と当接する突起部と、を含み、
前記スライダーの前記光軸と直交する方向への移動により、前記傾斜面に対して前記突起部が相対的に移動して、前記撮像素子ホルダーが前記光軸に沿った方向に移動する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記付勢部材は、前記撮像素子ホルダーの面上の対角の２箇所に設けられた、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記突起部が４箇所に設けられ、前記傾斜面が前記突起部に対応した位置に４箇所に設けられた、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記レンズマウントが装着されるフロントシャーシを備え、
前記フロントシャーシは、前記撮像素子ホルダーの前記光軸と直交する方向への移動を規制する規制部を有し、
前記撮像素子ホルダーは、前記傾斜面によって前記光軸と直交する第１の方向の力を受けて前記フロントシャーシの前記規制部と当接する当接部を有し、
前記規制部は、前記当接部に対して前記第１の方向と直交し前記光軸と直交する第２の方向への力を付与する斜面を有する、請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１に記載されているように、フランジバック調整を行う撮像装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８１３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、従来のフランジバック調整機構の構成では、撮像素子が取り付けられたユニットを、圧縮コイルバネによりレンズマウントから離れる方向に付勢している。このため、圧縮コイルバネに付勢されたＣＣＤ取付体の移動を調整する調整リングは、ＣＣＤ基板の近傍に配置されている。このような構成では、回路基板の近傍にフランジバックの調整機構が配置されるため、ＣＣＤ基板の配置に制約が生じてしまい、回路基板のスペースに制約が生じてしまう。特許文献１に記載された構成の場合、調整リングと当接する円形突部がＣＣＤ基板の周囲に配置されるため、ＣＣＤ基板の大きさは調整リングよりも小さくする必要があり、ＣＣＤ基板の大きさに制約が生じていた。
【０００５】
このため、上記従来の技術では、撮像素子の駆動系回路の一部のみしか回路基板に配置することができず、残りの回路は線材で接続された他の回路基板上に配置する必要がある。このため、ノイズや不要輻射による影響を受けやすい構造となっていた。
【０００６】
また、従来の構成では、ＣＣＤ取付体を移動させるためには、光軸と直交する方向にクリアランスを設ける必要があり、ＣＣＤ取付体はクリアランスの範囲で光軸と直交方向に移動することができる。このため、ＣＣＤ取付体に光軸と直交する方向に力が作用すると、ＣＣＤ取付体がクリアランスの範囲内で光軸と直交する方向にずれてしまう問題があった。
【０００７】
そこで、フランジバック調整が可能な撮像装置において、回路基板の大きさに制約を生じさせず、かつ撮像素子の光軸と直交する方向の位置精度を高めることが可能な機構が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示によれば、レンズが装着されるレンズマウントと、前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、を備える、撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、フランジバック調整が可能な撮像装置において、回路基板の大きさに制約を生じさせず、かつ撮像素子の光軸と直交する方向の位置精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態に係る撮像装置の概略構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示す各構成要素が一体化された状態を回路基板側から見た斜視図である。
【図３】保持板及び圧縮コイルバネによって図１に示す構成要素が一体化される様子を説明するための模式図である。
【図４】フロントシャーシのスライダーと接触する面を示す斜視図である。
【図５】スライダーのフロントシャーシと接触する面を示す斜視図である。
【図６】スライダーのＣＣＤホルダー側の面を示す斜視図である。
【図７】ＣＣＤホルダーのスライダー側の面を示す斜視図である。
【図８】スライダーのスライド動作に伴うＣＣＤホルダーの移動を示す断面図である。
【図９】スライダーの突起部とＣＣＤホルダーの傾斜面が当接している状態を示す模式図である。
【図１０】撮像装置を回路基板側から見た状態を示す模式図である。
【図１１】図１０の突起部１０４ｃ，１０４ｄの周辺を拡大して示す模式図である。
【図１２】図１０の突起部１０４ｅ，１０４ｆの周辺を拡大して示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．撮像装置の概要
２．撮像装置の構成について
３．フランジバック調整機構の説明
４．光軸と直交する方向への保持機構
【００１３】
［１．撮像装置の概要］
まず、図１を参照して、本開示の一実施形態に係る撮像装置１００の概略構成について説明する。撮像装置１００は、レンズ交換が可能な装置であって、各種レンズが装着されることによって、装着されたレンズの焦点距離、画角に応じた撮影を行うことができる。
【００１４】
一例として、撮像装置１００は、銀行のＡＴＭや街灯などに配置される監視カメラである。本実施形態に係る撮像装置１００は、ズームレンズ、固定焦点レンズなどの各種交換レンズを交換可能に構成されている。このため、撮像装置１００は、交換レンズが装着されるレンズマウント（ＣＳマウントなど）を備えている。
【００１５】
図１は、撮像装置１００の構成を示す分解斜視図である。図１に示すように、撮像装置１００は、フロントパネル１０２、フロントシャーシ１０４、スライダー１０６、ＩＲ切り換えユニット１０８、ＣＣＤ（撮像素子）ホルダー１１０、シールゴム１１２、ＣＣＤ（撮像素子）１１４、ＣＣＤプレート１１６、回路基板１１８、保持板１２０、圧縮コイルバネ（付勢部材）１２２を有して構成される。また、撮像装置１００は、図１に示す各構成要素を収納する筐体、電源回路などが搭載された回路基板等を備える（図１において不図示）。
【００１６】
フロントパネル１０２には、レンズマウント１３０（図３参照、図１において不図示）が装着されている。交換レンズは、図１の矢印Ａ１方向から装着され、交換レンズのマウントがレンズマウント１３０に装着されることによって、交換レンズと撮像装置１００が一体化される。
【００１７】
交換レンズがズームレンズの場合、レンズの特性により、Ｔｅｌｅ端とＷｉｄｅ端とで焦点位置が変化する場合がある。このため、撮像装置１００を所望の場所に装着した後、ズームの焦点距離を固定し、フランジバック調整を行うことでＴｅｌｅ端〜Ｗｉｄｅ端までの全ズーム域において焦点の位置が撮像素子の撮像面に合うように適合する。
【００１８】
［２．撮像装置の構成について］
次に、撮像装置１００の構成について説明する。図１において、フロントシャーシ１０４には、フロントパネル１０２が固定される。フロントシャーシ１０４上には、スライダー１０６が図１の矢印Ａ２方向にスライド可能に構成されている。ＣＣＤホルダー１１０には、フロントパネル１０２側からＩＲ切り替えユニット１０８が固定されている。また、ＣＣＤホルダー１１０には、フロントパネル１０２の反対側からシールゴム１１２、ＣＣＤ１１４、ＣＣＤプレート１１６、回路基板１１８が固定されている。これにより、ＣＣＤホルダー１１０には、ＩＲ切り替えユニット１０８、シールゴム１１２、ＣＣＤ１１４、ＣＣＤプレート１１６、及び回路基板１１８が一体化されている。
【００１９】
図１に示す各構成要素は、保持板１２０に圧縮コイルバネ１２２を通し、保持板１２０をフロントシャーシ１０４に固定することによって一体化される。図２は、図１に示す各構成要素が一体化された状態を回路基板１１８側から見た斜視図である。一体化された状態において、スライダー１０６は、光軸と直交する矢印Ａ２方向にスライドすることができる。また、ＣＣＤホルダー１１０は、スライダー１０６のスライド動作に伴って光軸方向に移動する。これにより、ＣＣＤ１１４が光軸方向に移動し、フランジバック調整が行われる。フランジバック調整の詳細については、後で詳細に説明する。
【００２０】
図３は、保持板１２０及び圧縮コイルバネ１２２によって図１に示す構成要素が一体化される様子を説明するための模式図である。図１に示す構成要素は、図３（Ａ）に示すように、フロントシャーシ１０４側に収納される。この状態で、図３（Ｂ）に示すように、保持板１２０に圧縮コイルバネ１２２が挿入され、保持板１２０がＣＣＤホルダー１１０とフロントシャーシ１０４の孔１１０ａ，１０４ａに挿入される。ここで、ＣＣＤホルダー１１０の孔１１０ａは、保持板１２０の先端部の幅よりも大きい円形状であり、フロントシャーシ１０４の孔１０４ａは保持板１２０の断面に対応した矩形形状である。従って、保持板１２０をフロントシャーシ１０４の孔１０４ａに挿入した後、９０°回転させることによって、保持板１２０の先端がフロントシャーシ１０４に係合する。これにより、圧縮コイルバネ１２２は、ＣＣＤホルダー１１０に当接した状態で圧縮され、圧縮コイルバネ１２２の付勢力により、ＣＣＤホルダー１１０、およびスライダー１０６がフロントシャーシ１０４側へ付勢される。その後、図３（Ｃ）に示すように、フロントシャーシ１０４にフロントパネル１０２が装着される。
【００２１】
これにより、圧縮コイルバネ１２２の付勢力によりＣＣＤホルダー１１０がスライダー１０６に当接し、スライダー１０６がフロントシャーシ１０４に当接した状態となる。圧縮コイルバネ１２２は、ＣＣＤホルダー１１０の周囲の対角の２箇所に設けられている。圧縮コイルバネ１２２の数は２つに限定されるものではなく、例えばＣＣＤホルダー１１０の周囲の４箇所に設けても良い。
【００２２】
［３．フランジバック調整機構の説明］
次に、フランジバック調整機構の詳細について説明する。図４は、フロントシャーシ１０４のスライダー１０６と接触する面を示す斜視図である。図４に示すように、フロントシャーシ１０４には、スライダー１０６が当接するスライド基準面１０４ｂが設けられている。スライド基準面１０４ｂは、その周囲よりも一段高い面とされている。
【００２３】
図５は、スライダー１０６のフロントシャーシ１０４と接触する面を示す斜視図である。図５に示すように、スライダー１０６には、フロントシャーシ１０４のスライド基準面１０４ｂと対応する位置にスライド基準面１０６ａが設けられている。
【００２４】
このような構成により、圧縮コイルバネ１２２の付勢力によってスライダー１０６がフロントシャーシ１０４に当接すると、フロントシャーシ１０４のスライド基準面１０４ｂとスライダー１０６のスライド基準面１０６ａが当接する。そして、この状態で、スライダー１０６はフロントパネル１０４に対して移動可能とされる。これにより、フロントシャーシ１０４のレンズマウント１３０のマウント面と、スライド基準面１０４ｂとの間の平行度を精度良く規定することができ、マウント面に対するスライダー１０６の平行度を高精度に規定することができる。
【００２５】
図６は、スライダー１０６のＣＣＤホルダー１１０側の面を示す斜視図である。図６に示すように、スライダー１０６のＣＣＤホルダー１１０側の面には、４つの突起部１０６ｂが設けられている。
【００２６】
図７は、ＣＣＤホルダー１１０のスライダー１０６側の面を示す斜視図である。図７に示すように、ＣＣＤホルダー１１０のスライダー１０６側の面には、スライダー１０６の４つの突起部１０６ｂに対応した位置に、４つの傾斜面１１０ｂが設けられている。このような構成により、圧縮コイルバネ１２２の付勢力によってＣＣＤホルダー１１０がスライダー１０６に当接すると、ＣＣＤホルダー１１０の４つの傾斜面１１０ｂとスライダー１０６の４つの突起部１０６ｂがそれぞれ当接する。上述したように、マウント面に対するスライダー１０６の平行度は高精度に規定されており、ＣＣＤホルダー１１０の４つの傾斜面１１０ｂとスライダー１０６の４つの突起部１０６ｂがそれぞれ当接することにより、ＣＣＤホルダー１１０のマウント面に対する平行度も高精度に保つことができる。また、ＣＣＤホルダー１１０の４つの傾斜面１１０ｂとスライダー１０６の４つの突起部１０６ｂがそれぞれ当接することにより、ＣＣＤホルダー１１０を安定して保持することが可能となり、ＣＣＤホルダー１１０に外力が加わった場合等においても、ＣＣＤホルダー１１０の変形を最小限に抑えることができる。例えば、回路基板１１８に比較的大きなコネクタが配置される場合において、コネクタを装着する際に外力がＣＣＤホルダー１１０に加わることが想定されるが、４つの突起部１０６ｂによって４つの傾斜面１１０ｂを支持することによって、ＣＣＤホルダー１１０の変形を最小限に抑えることができる。なお、傾斜面１１０ｂ及び突起部１０６ｂの数は４つに限定されるものではなく、それぞれ３つ設けても良い。
【００２７】
図８は、スライダー１０４のスライド動作に伴うＣＣＤホルダー１１０の移動を示す断面図である。また、図９は、スライダー１０６の突起部１０６ｂとＣＣＤホルダー１１０の傾斜面１１０ｂが当接している状態を示す模式図である。
【００２８】
図８に示すように、フランジバック調整ネジ１２４は、金属のプレート１２６に設けられた雌ネジと係合している。プレート１２６は、図６に示すスライダー１０４の溝１０６ｃに挿入され、スライダー１０６と一体化されている。図８において、フランジバック調整ネジ１２４を第１の方向に回動させると、回動に伴ってプレート１２６及びスライダー１０６がＸ方向に移動する。スライダー１０６がＸ方向に移動すると、突起部１０６ｂの移動に伴って、傾斜面１１０ｂが持ち上げられ、ＣＣＤホルダー１１０が圧縮コイルバネ１２２の力に対抗して図８中のＺ方向へ移動する。
【００２９】
また、フランジバック調整ネジ１２４を第１の方向と逆の第２の方向に回動させると、回動に伴ってスライダー１０６がＸ方向と反対方向（−Ｘ方向）に移動する。これにより、突起部１０６ｂの移動に伴って、傾斜面１１０ｂが下降し、ＣＣＤホルダー１１０が圧縮コイルバネ１２２の付勢力よってＺ方向と反対方向（−Ｚ方向）へ移動する。
【００３０】
このように、フランジバック調整ネジ１２４を回動させることで、ＣＣＤホルダー１１０に装着されたＣＣＤ１１４を光軸方向（Ｚ方向）に沿って移動することができ、フランジバック調整を行うことができる。なお、フランジバック調整ネジ１２４の回動範囲内において、スライダー１０６がＸ方向（または−Ｘ方向）に所定量以上移動すると、スライダー１０６とフロントシャーシ１０４が当接することで、ストッパーが機能するように構成されている。これにより、フランジバック調整ネジ１２４とプレート１２６の係合が外れてしまうことを抑止できる。
【００３１】
また、図８において、ＣＣＤホルダー１１０には、圧縮コイルバネ１２２の付勢力により、Ｚ方向と反対方向（−Ｚ方向）の力が作用している。このため、傾斜面１１０ｂと突起部１０６ｂが当接することによって、ＣＣＤホルダー１１０にはＸ方向の分力Ｆが作用している。
【００３２】
［４．光軸と直交する方向への保持機構］
次に、ＣＣＤホルダー１１０の光軸と直交する方向への保持機構について説明する。図４に示すように、フロントシャーシ１０４には、ＣＣＤホルダー１１０側に向けて４つの突起部（規制部）１０４ｃ〜１０４ｆが突出している。また、図７に示すように、ＣＣＤホルダー１１０には、光軸と直交する方向に４つの突起部（当接部）１１０ｃ〜１１０ｆが突出している。
【００３３】
図１０は、撮像装置１００を回路基板１１８側から見た状態を示す模式図である。また、図１１は、図１０の突起部１０４ｃ，１０４ｄの周辺を拡大して示す模式図であり、図１２は、図１０の突起部１０４ｅ，１０４ｆの周辺を拡大して示す模式図である。図１０〜図１２に示すように、ＣＣＤホルダー１１０の２つの突起部１１０ｃ，１１０ｄはフロントシャーシ１０４の２つの突起部１０４ｃ，１０４ｄの間に挿入される。また、ＣＣＤホルダー１１０の２つの突起部１１０ｅ，１１０ｆはフロントシャーシ１０４の２つの突起部１０４ｅ，１０４ｆの間に挿入される。
【００３４】
上述したように、圧縮コイルバネの付勢力を受けて、ＣＣＤホルダー１１０に対しては、図８及び図１０に示す力Ｆが作用している。このため、図１０及び図１１に示すように、ＣＣＤホルダー１１０の突起部１１０ｄは、フロントシャーシ１０４の突起部１０４ｄに当接している。これにより、ＣＣＤホルダー１１０のＸ方向の位置決めがされている（Ｘ方向の基準面）。
【００３５】
また、図４に示すように、フロントシャーシ１０４の突起部１０４ｆには傾斜面１０４ｇが設けられている。また、図７に示すように、ＣＣＤホルダー１１０の突起部１１０ｆには、傾斜面１１０ｇが設けられている。図１０に示すように、ＣＣＤホルダー１１０が力Ｆを受けることによって、突起部１０４ｆの傾斜面１０４ｇと突起部１１０ｆの傾斜面１１０ｇとが当接し、ＣＣＤホルダー１１０にはＺ方向の分力Ｆ２が作用する。これにより、図１１に示すように、ＣＣＤホルダー１１０の側面に設けられた突起部１１０ｈがフロントシャーシ１０４の突起部１０４ｃ，１０４ｄの内側の面１０４ｈ（Ｙ方向の基準面）と当接し、ＣＣＤホルダー１１０のＹ軸方向の位置決めがなされる。
【００３６】
従って、本実施形態の撮像装置１００によれば、圧縮コイルバネ１２２の付勢力を受けることによって、ＣＣＤホルダー１１０の光軸と直交する方向（Ｘ方向及びＹ方向）の位置決めを精度良く行うことができる。
【００３７】
以上説明したように本実施形態によれば、ＣＣＤホルダー１１０をレンズマウント１３０側へ付勢するようにしたため、フランジバックを調整する機構に関わる部材（スライダー１０６）をＣＣＤホルダー１１０よりもレンズマウント１３０側へ配置することが可能となる。従って、ＣＣＤホルダー１１０に装着される回路基板１１８がフランジバック調整機構によって制約を受けることがなく、ＣＣＤホルダー１１０の面積を十分に確保することができる。これにより、主要な電子部品をＣＣＤ１１４の近傍の回路基板１１８に配置することができ、ＣＣＤと主要電子部品間距離を最小限に抑えることができるため、ノイズや不要輻射による影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００３８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３９】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）レンズが装着されるレンズマウントと、
前記レンズにより被写体像が結像される撮像面を有する撮像素子と、
前記撮像素子を搭載する撮像素子ホルダーと、
前記撮像素子ホルダーを前記レンズマウントの方向へ付勢する付勢部材と、
前記撮像素子ホルダーと前記レンズマウントの間に設けられ、前記撮像面と前記レンズマウントの距離を調整する調整機構と、
を備える、撮像装置。
【００４０】
（２）前記調整機構は、前記レンズマウントと前記撮像素子ホルダーとの間に配置され、前記レンズの光軸と直交する方向にスライド可能に構成されたスライダーと、
前記撮像素子ホルダーの前記スライダー側に設けられた傾斜面と、
前記スライダーに設けられ、前記付勢部材の付勢力により前記傾斜面と当接する突起部と、を含み、
前記スライダーの前記光軸と直交する方向への移動により、前記傾斜面に対して前記突起部が相対的に移動して、前記撮像素子ホルダーが前記光軸に沿った方向に移動する、前記（１）に記載の撮像装置。
【００４１】
（３）前記付勢部材は、前記撮像素子ホルダーの面上の対角の２箇所に設けられた、前記（１）に記載の撮像装置。
【００４２】
（４）前記突起部が４箇所に設けられ、前記傾斜面が前記突起部に対応した位置に４箇所に設けられた、前記（２）に記載の撮像装置。
【００４３】
（５）前記レンズマウントが装着されるフロントシャーシを備え、
前記フロントシャーシは、前記撮像素子ホルダーの前記光軸と直交する方向への移動を規制する規制部を有し、
前記撮像素子ホルダーは、前記傾斜面によって前記光軸と直交する第１の方向の力を受けて前記フロントシャーシの前記規制部と当接する当接部を有し、
前記規制部は、前記当接部に対して前記第１の方向と直交し前記光軸と直交する第２の方向への力を付与する斜面を有する、前記（２）に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００４４】
１００    撮像装置
１０６    スライダー
１０６ｂ  突起部
１１０    ＣＣＤホルダー
１１０ｂ  傾斜面
１１４    撮像素子
１２２    圧縮コイルバネ
【図１】
2013041054.tif 000003
【図２】
2013041054.tif 000004
【図３】
2013041054.tif 000005
【図４】
2013041054.tif 000006
【図５】
2013041054.tif 000007
【図６】
2013041054.tif 000008
【図７】
2013041054.tif 000009
【図８】
2013041054.tif 000010
【図９】
2013041054.tif 000011
【図１０】
2013041054.tif 000012
【図１１】
2013041054.tif 000013
【図１２】
2013041054.tif 000014