(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、該レンズを内部に有するレンズ鏡筒と、前記レンズの光軸上における前記レンズ鏡筒の一端面部より外側に配設された撮像素子と、を有する撮像装置であって、
３つの貫通孔を有し、前記撮像素子が固定された固定部と、
頭部とねじ部とを有し、該ねじ部が前記貫通孔それぞれに挿通された３つの雄ねじと、
前記レンズ鏡筒の一端面部に設けられ前記雄ねじがそれぞれ螺合する３つの雌ねじ部と、
前記一端面部と前記撮像素子との間に前記撮像素子の撮像面を囲んで配設され該撮像面周囲を遮光すると共に前記レンズ鏡筒と前記撮像素子とを互いに離間させる方向に付勢するラバーシートと、を備え、
前記一端面部と前記撮像素子とは前記ラバーシートのみで付勢されると共に、該ラバーシートの付勢力により前記固定部が前記雄ねじの前記頭部に当接し、前記雄ねじの前記雌ねじ部へのねじ込み量に応じて前記撮像面の前記光軸に対する傾きが変化するよう構成されて成ることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ（電子スチルカメラ）等の撮像装置に関し、特にレンズ鏡筒の後端に配設された撮像素子が有する撮像面の、レンズ光軸に対する傾き角と傾き方向とを調整固定可能に構成した撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光学像を光電変換する撮像手段としてＣＣＤ(Charge Coupled device)等の撮像素子を搭載したビデオカメラ、デジタルスチルカメラ（電子スチルカメラ）等の撮像装置が広く用いられている。以下では従来技術に係る撮像装置の構成について説明する。
【０００３】
図３は、本出願人が先に出願し、特開平１１−１６７０５７号公報上に公開されている従来技術に係るビデオカメラの、レンズ鏡筒組立体１及びＣＣＤ１３を中心とした要部断面図である。図３にはビデオカメラ等の撮像装置におけるレンズ鏡筒組立体１の構成の概要、及びレンズ鏡筒とＣＣＤ１３との相対的な位置関係が示されている。
尚、このビデオカメラに含まれている他の構成である、信号処理手段、信号記録再生手段、筐体等は図示を省略してある。
【０００４】
図３において、レンズ鏡筒組立体１は、筒型の形状を有し樹脂で成形されたレンズ鏡筒２と、レンズ鏡筒２内に固定的に配設した複数の固定レンズ群６、８と、所定範囲内で光軸上を移動可能に配設した複数の移動レンズ群７、９とを有している。
またレンズ鏡筒組立体１の後端（図示右方）には、光学ローパスフィルタ組立体１１、及びラバーシート１２を介してＣＣＤ１３が配設固定されている。
図３に図示された他の各構成については、必要に応じて上記した公開公報を参照されたい。
【０００５】
又、図４は、上記した図３に示されるビデオカメラとは詳細が異なる構成を有する従来技術構成の撮像装置における、ＣＣＤ（ｂ３）を中心とした要部断面図及び後面図である。
図４において、レンズ鏡筒ｂ１は、図示を省略した断面図左方部分の内部に一連のレンズ群を配設した部材である点は上記の図３と同様である。
固定板ｂ２は、図示しない固定手段（ねじ等）を用いてレンズ鏡筒ｂ１の後端（断面図右方）に固定された板状の部材である。
【０００６】
撮像素子（ＣＣＤ）ｂ３はその内部に図示しない撮像面を有し、この撮像面上に結像した光学像を光電変換して生成信号を出力する機能を有する。
撮像素子ｂ３は、そのパッケージ裏面（断面図右方を向く）が可動板ｂ１０に接着固定されるとともに、レンズ鏡筒ｂ１側の面（断面図左方を向く）は、レンズ鏡筒ｂ１との間にオプティカルＬＰＦ（光学ローパスフィルタ組立体）ｂ７を介して配設されている弾性を有するラバーシートｂ１１に当接している。
【０００７】
上記した固定板ｂ３のレンズ鏡筒ｂ１側には所定高さを有する突起物ｂ５が形成されており、図４に図示するような組立状態においてこの突起物ｂ５は、可動板ｂ１０側に形成した凹部ｂ６の内側に当接している。
【０００８】
またｂ８は、可動板ｂ１０に対してねじ嵌合し、固定板ｂ２に対してはその長手方向に移動自在に嵌合する固定ねじである。
ｂ９は、可動板ｂ１０の図４図示姿勢右方の面にその先端を当接させる一方、固定板ｂ２に設けられた貫通孔に「ねじ」嵌合する垂直方向調整ねじ、ｂ４は、同じく可動板ｂ１０の図４図示姿勢右方の面にその先端を当接させる一方、固定板ｂ２に設けられた貫通孔に「ねじ」嵌合する水平方向調整ねじである。
【０００９】
更に、ｂ１２は、固定板ｂ２の裏面（図４図示姿勢で右方を向く面）と固定ねじｂ８のねじ頭部との間に配設され、このねじ頭部を固定板ｂ２から離間する方向に付勢するコンプレッション・スプリングである。
コンプレッション・スプリングｂ１２の付勢作用によって、固定ねじｂ８と一体になった可動板ｂ１０は図４図示右方に向かって付勢されるものの、垂直方向ねじｂ９及び水平方向ねじｂ４それぞれの先端に当接して、更に右方へ移動することが阻止されている。
【００１０】
図４図示の撮像装置は、上記に説明した各構成を有することにより、撮像素子ｂ３が有する撮像面のレンズ群の光軸に対する傾き角と傾き方向とを調整して組立を行なうことが可能なように構成されている。
上記の調整（所謂「アオリ調整」）を実行して撮像装置の組立を行なう理由は、レンズ鏡筒組立体１、撮像素子ｂ３及び周辺部材をそれぞれ構成する部品の寸法バラツキ等により、単純に各部品を所定位置に配設固定するだけでは、レンズ群が光学像を形成する最良結像面と、撮像面とが平行に重ならない場合があり、そのような場合においても上記の最良結像面と撮像面とが平行に重なるようにして撮像装置の組立を行なって、所定の品質、性能を確保するため等である。
【００１１】
上記した従来の構成におけるアオリ調整の手順を以下に説明する。
まず図４図示のように組立がなされた状態において、撮像素子ｂ３が一体に固定された可動板ｂ１０は、（１）上記した突起物ｂ５と凹部ｂ６との当接点、（２）垂直方向調整ねじｂ９の先端と可動板ｂ１０との当接点、及び（３）水平方向ねじｂ４の先端と可動板ｂ１０との当接点の３点によって、その位置及び傾きが決定している。
【００１２】
そこで、例えば垂直方向調整ねじｂ９を所定方向に回転させて、固定板ｂ２に設けられた「ねじ」嵌合孔内で垂直方向調整ねじｂ９の嵌合位置を移動させることにより、固定板ｂ２と可動板ｂ１０との間隔が増大するよう調整を行なうと、可動板ｂ１０及びそれと一体に動く撮像面は、図示する第１の回動軸ｂ１３を中心として図４図示断面図で時計回りに回動する。また上記の間隔が減少するように垂直方向ねじｂ９を調整すると、今度は可動板ｂ１０及び撮像面が反時計回りに回動する。
【００１３】
一方、同様にして、水平方向調整ねじｂ４を所定方向に回転させて、固定板ｂ２と可動板ｂ１０との間隔が増大するよう調整を行なうと、可動板ｂ１０及びそれと一体に動く撮像面は、図示する第２の回動軸ｂ１４を中心として図４図示右方が紙面下方に向かうように回動する。また上記の間隔が減少するように水平方向調整ねじｂ４を調整すると、今度は可動板ｂ１０及び撮像面が図４図示右方が紙面上方に向かうように回動する。
【００１４】
すなわち上記した垂直方向調整ねじｂ９及び水平方向調整ねじｂ４を用いて調整を行なうことによって、可動板ｂ１０を第１の回動軸ｂ１３及び第２の回動軸ｂ１４を中心として所定範囲内で所望の回動角にて回動した後、固定することが出来る。
更に上記した第１の回動軸ｂ１３と第２の回動軸ｂ１４とが直交するよう構成したので、可動板ｂ１０と一体に可動する撮像面を、レンズ鏡筒ｂ１に対して任意の傾き方向で、且つ所定範囲内における任意の傾き角を有するよう、所謂アオリ調整を行なって固定することが可能な構成となっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した図４に示すアオリ調整機構を有する従来技術に係る撮像装置は、下記する如くの未だ解決されない問題を有していた。
第１の問題は、アオリ調整における回動軸となる突起物ｂ５等を配置すべき位置が撮像面の対角線上の一端付近に限られるため、突起物ｂ５に対して対角線上反対側に位置する撮像面の位置は、アオリ調整を行なうための大きな回動可能範囲が必要となり、比較的大きなスペースを撮像素子ｂ３周辺（特に光軸方向の前後）に確保する必要があるので、撮像素子ｂ３周辺構成、ひいては撮像装置の小型化が困難となる点である。
【００１６】
第２の問題点は、固定ねじｂ８の頭部と固定板ｂ２との間にコンプレッション・スプリングｂ１２を配設する必要があるため、光軸方向において撮像素子ｂ３周辺構成を小型化することが困難である点である。
【００１７】
本発明は、上述の如くの状況に鑑みなされたものであり、特に撮像素子の撮像面上に光学像を結像するための一連のレンズ群を、レンズ鏡筒の内部に配設した撮像装置であって、撮像素子を固定した固定部を備え、レンズ鏡筒の後端面に３本のねじを用いて固定部をねじ止めし、且つ、ねじ止めした３本のねじのねじ込み量をそれぞれ調整することにより、レンズ群の光軸に対して撮像面を所望の傾きで調整固定可能としたことを特徴とする撮像装置とすることにより、撮像面のアオリ調整機能を備えつつ、撮像素子周辺の構成、ひいては撮像装置自体の小型化を可能とする撮像装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、下記の構成を有する撮像装置を提供する。すなわち、
レンズと、該レンズを内部に有するレンズ鏡筒と、前記レンズの光軸上における前記レンズ鏡筒の一端面部より外側に配設された撮像素子と、を有する撮像装置であって、
３つの貫通孔を有し、前記撮像素子が固定された固定部と、
頭部とねじ部とを有し、該ねじ部が前記貫通孔それぞれに挿通された３つの雄ねじと、
前記レンズ鏡筒の一端面部に設けられ前記雄ねじがそれぞれ螺合する３つの雌ねじ部と、
前記一端面部と前記撮像素子との間に前記撮像素子の撮像面を囲んで配設され該撮像面周囲を遮光すると共に前記レンズ鏡筒と前記撮像素子とを互いに離間させる方向に付勢するラバーシートと、を備え、
前記一端面部と前記撮像素子とは前記ラバーシートのみで付勢されると共に、該ラバーシートの付勢力により前記固定部が前記雄ねじの前記頭部に当接し、前記雄ねじの前記雌ねじ部へのねじ込み量に応じて前記撮像面の前記光軸に対する傾きが変化するよう構成されて成ることを特徴とする撮像装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る好ましい実施例である撮像装置について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施の形態の好ましい実施例である撮像装置における、ＣＣＤを中心とした要部の組立図、図２は図１図示要部の断面図である。
【００２０】
以下に説明する本実施例の撮像装置は、図１及び図２を用いて説明を行なう如くの構成を有するとともに、光学像を結像するためのレンズ群、それらレンズ群のアクチュエータ手段と制御手段、ＣＣＤが出力する光電変換信号の処理手段、信号を媒体に記録し再生するための記録再生手段、操作手段、及び筐体構造等を備えることにより、後に説明するような従来に無い特徴を有するビデオカメラ、デジタルカメラ（電子スチルカメラ）等として構成されたものである。
しかしながら、図１及び図２に図示する如くの特徴的な構成以外の各構成は、従来の技術構成に係る撮像装置に準じたものであり、以下ではそれらの説明を省略し本実施例の特徴的な構成に集中することとする。
【００２１】
さて、図１に示す本実施例の撮像装置の要部組立図は、レンズ鏡筒Ａ７の後端に図示する各部材が組み付けられる構成を示している。
すなわち組立に際して、まずレンズ鏡筒Ａ７の後端に設けた凹部Ａ８に光学ローパスフィルタ組立体Ａ１を挿入し、挿入した光学ローパスフィルタ組立体Ａ１の上面（組立作業姿勢における上面、図１図示姿勢においては右面）にラバーシートＡ２を配置する。
更に、ＣＣＤベースＡ４をレンズ鏡筒Ａ７から離間する方向に付勢するよう、２個のコンプレッション・スプリングをレンズ鏡筒Ａ７に設けた２つの穴に配置する。
【００２２】
その後、撮像素子（ＣＣＤ）Ａ３を一体に接着固定したＣＣＤベースＡ４を上記の各部品上に配置し、３個のねじＡ６をＣＣＤベースＡ４に設けた貫通孔を貫通させた後にレンズ鏡筒Ａ１０後端面に設けたねじ穴Ａ１０にそれぞれねじ嵌合させることによって、撮像素子Ａ３を一体に固定したＣＣＤベースＡ４をレンズ鏡筒Ａ７に対して配設固定する。
尚、ＣＣＤベースＡ４に設けた３つの、ねじＡ６用貫通孔は「ねじ」嵌合ではなく所定の隙間を介して嵌合する構成であるので、ねじＡ６は上記の貫通孔を貫通方向に移動自在となっている。
【００２３】
上記の手順を経て組立がなされた各構成は、図２の断面図に示す如くの配置をなし、各構成相互の関係、及び各構成の機能は次の通りである。
【００２４】
まずラバーシートＡ２は、撮像素子Ａ３の入射面側（図２図示姿勢で下方を向く）に設けられた図示しない所定撮像面周囲の遮光を行う機能を有する。
またラバーシートＡ２は、その弾性反発力によって光学ローパスフィルタ組立体Ａ１をレンズ鏡筒Ａ７に付勢し、当接させて固定するとともに、上記の当接によって生じる反力によって撮像素子Ａ３を図２図示姿勢上方に押し上げている。
【００２５】
尚、ラバーシートＡ２は、図１にも示されているように、方形形状のシートの内部を方形に抜き取った形状を有し、撮像素子Ａ３及び光学ローパスフィルタ組立体Ａ１に対して過剰な押圧力が加わらないよう、それぞれに接触する面積が出来る限り少ないように構成している。
【００２６】
また、撮像素子Ａ３を一体に固定したＣＣＤベースＡ４は、上記したラバーシートＡ２、及び２個のコンプレッション・スプリングＡ５によって図２図示姿勢上方へ付勢されており、その結果、３本のねじＡ６それぞれの頭部Ａ６−１に対してレンズ鏡筒Ａ７から離間する方向に当接している。
【００２７】
従って、ＣＣＤベースＡ４に対して一体に固定された撮像素子Ａ３及び撮像面の、レンズ鏡筒Ａ７及びレンズ群光軸に対する相対的な傾き（チルト）の方向及び傾き角の大きさは、３本のねじＡ６のそれぞれの頭部Ａ６−１の、レンズ鏡筒Ａ７からの距離、あるいは３本のねじＡ６のレンズ鏡筒Ａ７に対するねじ込み量によって決定される。
換言すれば、３本のねじＡ６のいずれか、あるいはそれぞれを所定方向に回転させて各頭部Ａ６−１のレンズ鏡筒Ａ７からの距離を変更することにより、あるいは３本のねじＡ６のレンズ鏡筒Ａ７に対するねじ込み量を変更することにより、レンズ鏡筒Ａ７の内部に配設されたレンズ群の光軸に対する、撮像素子Ａ３の撮像面の傾き方向、及び所定範囲内での傾き角の大きさ（これらを総称して「レンズ群の光軸に対する撮像面の傾き」とも言う）を変更設定することが出来るので、上記に説明した撮像素子Ａ３撮像面のアオリ調整が実行可能である。
【００２８】
更に、本実施例では、撮像面中心を起点としてそれぞれの各ねじＡ６の設置位置を終点とする３のベクトルが相互に独立となるように、各ねじＡ６を配置した構成としている。
この結果、３本のねじ頭部Ａ６−１それぞれの高さ（あるいは、３本のねじＡ６のレンズ鏡筒Ａ７に対するねじ込み量）を適宜調整することによって、レンズ群の光軸に対して任意方向、所定範囲内で任意角度の傾きを有するように、撮像面を調整し固定することが出来る。従って本実施例の撮像装置は、レンズ群の光軸に対して撮像面が所望の傾きをなすように、アオリ調整を実行することが可能である。
【００２９】
すなわち、上記に説明した本実施例の撮像装置は、
（１）  撮像素子が有する撮像面上に光学像を生成するためのレンズ群を、レンズ鏡筒の内部に配設した撮像装置であって、
前記撮像素子を支持するために前記撮像素子を一体に固定した支持手段と、
少なくとも３点の位置で前記レンズ鏡筒と前記支持手段とを互いに結合し、かつ前記各結合位置における前記レンズ鏡筒と前記支持手段との間隔を変更可能に構成した結合手段とを備え、前記各結合位置における間隔を変更することにより前記レンズ群に対する前記撮像面の傾き方向、及び前記レンズ群に対する前記撮像面の所定範囲内における傾き角を任意に設定可能に構成したことを特徴とする撮像装置。及び、
（２）  前記各結合位置において、前記支持手段が前記レンズ鏡筒から離間する方向に当接して前記各間隔を維持するよう、前記結合手段に設けられた突き当て部と、
前記支持手段と前記突き当て部との当接状態を保つよう、前記離間方向に前記支持手段を付勢する付勢手段とを更に有することを特徴とする（１）記載の撮像装置である。
【００３０】
上記に説明した本実施例の撮像装置によれば、簡潔な構成で、レンズ群の光軸に対し任意方向、及び所定範囲内で任意角度に撮像面を傾かせることが出来、撮像装置の性能及び品質向上が可能となる。
また、図４を用いて説明した従来技術構成の如く、撮像面の対角線上の一隅に固定された回動軸の周りに回動を行なってアオリ調整を行なう構成では無いので、撮像素子周囲に確保すべきスペースを比較的小さくすることが出来、撮像素子周囲、ひいては撮像装置自体の小型化を推進することが可能になる。
同様にして、図４図示の従来技術構成にあるような撮像素子後方にコンプレッション・スプリングが突出する構成では無いので、このことからも撮像素子周囲、ひいては撮像装置自体の小型化を推進することが可能になる。
更にまた本実施例においては、ＣＣＤベースＡ４をレンズ鏡筒Ａ７から離間する方向に付勢するための手段として、コンプレッション・スプリングＡ５の他にラバーシートＡ２をも用いているので、より確実に付勢を行なうことが可能となり品質及び性能が従来より向上する、という顕著な効果を奏することが出来る。あるいはまた、本実施例を変形した他の構成として、コンプレッション・スプリングＡ５を用いることなくラバーシートＡ２の弾性反発力のみを利用してＣＣＤベースＡ４をレンズ鏡筒Ａ７から離間する方向に付勢するよう構成してもよい（図示しない）。かかる構成によれば部品点数を削減でき、更に周辺構成および撮像装置の小型化を図ることが可能となる。この変形例もまた本発明が包含する構成である。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によれば、撮像面のアオリ調整機能を備えつつ、撮像素子周辺の構成、ひいては撮像装置自体の小型化を可能とする撮像装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る実施の形態の好ましい実施例である撮像装置の、ＣＣＤを中心とした要部の組立図である。
【図２】  図１図示要部の断面図である。
【図３】  従来技術に係る撮像装置の要部断面図である。
【図４】  従来技術に係る撮像装置の要部断面図及び後面図である。
【符号の説明】
Ａ２  ラバーシート（付勢手段）
Ａ３  ＣＣＤ（撮像素子）
Ａ４  ＣＣＤベース（固定部）
Ａ５  コンプレッション・スプリング（付勢手段）
Ａ６  ねじ
Ａ７  レンズ鏡筒
【図１】
0003951213.tif 000002
【図２】
0003951213.tif 000003
【図３】
0003951213.tif 000004
【図４】
0003951213.tif 000005