(57)【要約】【課題】光学要素を支持した調整枠体の光軸方向の位置調整が可能で、調整後の位置において確実にハウジングに固定することができる撮像装置の調整機構を得る。【解決手段】撮像光学系の光学要素を支持した調整枠体と、該調整枠体とは別体のハウジングとを有し、上記調整枠体を上記ハウジングに固定する撮像装置の調整機構であって、上記ハウジングに支持した上記撮像光学系の光軸と平行なガイド軸と；該ガイド軸に摺動自在に嵌めた上記調整枠体と；上記調整枠体に形成した、上記ガイド軸を露見させる接着剤収納凹部と；を有し、上記接着剤収納凹部に入れた接着剤により、上記調整枠体と上記ガイド軸とを固定した撮像装置の調整機構。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の光学要素を支持した調整枠体と、該調整枠体とは別体のハウジングとを有し、上記調整枠体を上記ハウジングに固定する撮像装置の調整機構であって、
上記ハウジングに支持した上記撮像光学系の光軸と平行なガイド軸と；
該ガイド軸に摺動自在に嵌めた上記調整枠体と；
上記調整枠体に形成した、上記ガイド軸を露見させる接着剤収納凹部と；
を有し、
上記接着剤収納凹部に入れた接着剤により、上記調整枠体と上記ガイド軸とを固定したことを特徴とする撮像装置の調整機構。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置の調整機構において、上記ガイド軸には、上記接着剤収納凹部内に位置する部分に、凹凸が付されている撮像装置の調整機構。
【請求項３】
請求項１または２記載の撮像装置の調整機構において、上記ハウジングには、上記接着剤収納凹部を露見させる貫通孔が形成されている撮像装置の調整機構。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の撮像装置の調整機構において、上記調整枠体は、レンズ群を固定する筒状部と、該筒状部より外方に位置させた光軸と平行な方向に長い摺動嵌合部を有し、該摺動嵌合部に、上記ガイド軸に摺動自在に嵌められるガイド軸支持孔と、上記接着剤収容凹部が形成されている撮像装置の調整機構。
【請求項５】
請求項４記載の撮像装置の調整機構において、上記ガイド軸支持孔は、上記摺動嵌合部に、上記接着剤収容凹部を挟んで光軸方向に離間した一対が形成されている撮像装置の調整機構。
【請求項６】
請求項４または５記載の撮像装置の調整機構において、上記摺動嵌合部は、光軸方向の長さが上記筒状部の光軸方向の長さよりも長く形成されている撮像装置の調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の調整機構に関し、特に光学要素を支持した調整枠体を、その光軸方向位置を調整した後にハウジングに固定する調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置（撮像ユニット）では、一般に、ハウジングとは別に、レンズ（光学要素）を支持したレンズ枠（調整枠体）が存在しており、レンズ枠の光軸方向の位置を調整した後、ハウジングに固定することが行われている。このような調整機構は従来、光軸と平行な方向に進退する調整ねじをハウジングに螺合させて設け、該調整ねじを進退させてレンズ枠の光軸方向位置を調整した後に、該調整ねじをハウジングに接着固定していた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３８６５９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、この従来の調整固定機構は、調整ねじ近傍（回り）に十分な容積の接着剤だまりを確保することは困難であり、接着が不完全になりやすい。その上、固定状況（固定されているか否か）を目視で確認することも難しい。
【０００５】
本発明は、このような従来の撮像装置の調整機構についての問題意識に基づき、光学要素を支持した調整枠体の光軸方向の位置調整が可能で、調整後の位置において確実にハウジングに固定することができる撮像装置の調整機構を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、撮像光学系の光学要素を支持した調整枠体と、該調整枠体とは別体のハウジングとを有し、上記調整枠体を上記ハウジングに固定する撮像装置の調整機構であって、上記ハウジングに支持した上記撮像光学系の光軸と平行なガイド軸と；該ガイド軸に摺動自在に嵌めた上記調整枠体と；上記調整枠体に形成した、上記ガイド軸を露見させる接着剤収納凹部と；を有し、上記接着剤収納凹部に入れた接着剤により、上記調整枠体と上記ガイド軸とを固定したことを特徴とする。
【０００７】
上記ガイド軸には、上記接着剤収納凹部内に位置する部分に、凹凸を付することが好ましい。
【０００８】
上記ハウジングには、上記接着剤収納凹部を露見させる貫通孔を形成することが実際的である。
【０００９】
本発明の撮像装置の調整機構は、上記調整枠体が、レンズ群を固定する筒状部と、該筒状部より外方に位置させた光軸と平行な方向に長い摺動嵌合部を有し、該摺動嵌合部に、上記ガイド軸に摺動自在に嵌められるガイド軸支持孔と、上記接着剤収容凹部が形成されていてもよい。
【００１０】
上記ガイド軸支持孔は、上記摺動嵌合部に、上記接着剤収容凹部を挟んで光軸方向に離間した一対形成することができる。
【００１１】
上記摺動嵌合部は、光軸方向の長さが上記筒状部の光軸方向の長さよりも長く形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学要素を支持した調整枠体の光軸方向の位置調整が可能で、調整後の位置において確実にハウジングに固定することができる撮像装置の調整機構を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による調整機構を有する撮像ユニット（撮像装置）の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】同撮像ユニットの組立状態の平面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】同撮像ユニットの組立状態の背面図である。
【図５】図２のV-V線に沿う拡大断面図である。
【図６】図５のVI-VI線に沿う拡大断面図である。
【図７】同撮像ユニットの背面から見た斜視図である。
【図８】同撮像ユニット中の調整レンズ群回りの要素を取り出して描いた斜視図である。
【図９】図３のIX-IX線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。本実施形態は、固定焦点のマクロ撮像ユニット１０に本発明を適用したものである。マクロ撮像ユニット１０の撮像光学系は、図３と図９に示すように、第１プリズム（屈曲素子）Ｐ１、第１レンズ（群）Ｌ１、フィルタＦ、第２レンズ（群）Ｌ２、第３レンズ（群）Ｌ３、及び第２プリズム（屈曲素子）Ｐ２を有し、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２でそれぞれ略直角に光束を反射させる屈曲光学系となっている。なお以下の説明における前後、左右、及び、上下の各方向は図中に記載した矢線方向を基準としており、被写体（物体）側が下方となる。厚さ方向は上下方向であり、幅方向は前後方向である。図２、図７に外観形状を示すように、マクロ撮像ユニット１０は前後方向に短く左右方向に長い横長形状をなしている。
【００１５】
マクロ撮像ユニット１０は、第１プリズムＰ１の下方の固定被写体面Ｘ（図３）に置かれた被写体を撮像するものである。すなわち、下方から上方に向かう第１光軸Ｏ１に沿った被写体からの光束は、入射面Ｐ１−ａを通して第１プリズムＰ１に入り、第１プリズムＰ１内の反射面Ｐ１−ｃによって第２光軸Ｏ２に沿う方向（左方から右方）に反射されて出射面Ｐ１−ｂから出射される。続いて光束は、第２光軸Ｏ２上に位置する第１レンズＬ１とフィルタＦと第２レンズＬ２と第３レンズＬ３を通り、入射面Ｐ２−ａを通して第２プリズムＰ２に入り、第２プリズムＰ２内の反射面Ｐ２−ｃによって第３光軸Ｏ３に沿う方向（上方から下方に向かう方向）に反射されて出射面Ｐ２−ｂから出射され、撮像センサＩＳの撮像面上に結像される。第１光軸Ｏ１と第３光軸Ｏ３は略平行であり、第２光軸Ｏ２と共に同一の平面内に位置する。マクロ撮像ユニット１０は第２光軸Ｏ２に沿う左右方向に長い形状をなしており、第１レンズＬ１はマクロ撮像ユニット１０の長手方向の左側（図２、図３の中央より左側）に寄せて配置されている。第１プリズムＰ１の入射面Ｐ１−ａには、入射光束を制限するプリズムマスク３１（図１、図３、図４、図７）が接着され、第２プリズムＰ２の出射面Ｐ２−ｂには、出射光束を制限するプリズムマスク３２（図１）が接着されている。
【００１６】
以上の第１プリズムＰ１、第１レンズＬ１ないし第３レンズＬ３、フィルタＦ及び第２プリズムＰ２は、第１ハウジング（プリズムホルダ）２１と第２ハウジング（メインハウジング）２２に保持されている。すなわち、第１プリズムＰ１は第１ハウジング２１に保持され、第３レンズＬ３と第２プリズムＰ２は第２ハウジング２２に保持されている。そして、第１レンズＬ１とフィルタＦは第１レンズ枠２３に支持され、第２レンズＬ２は第２レンズ枠２４に支持されており、この第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４の結合体が第１ハウジング２１と第２ハウジング２２の間に光軸方向の位置調節可能に支持されている。
【００１７】
第１ハウジング２１は、第１プリズムＰ１の反射面Ｐ１−ｃに沿う傾斜壁２１ａと、前後一対の左右方向に延びる平行壁２１ｂと、平行壁２１ｂの第２ハウジング２２側の端部に形成したフランジ部２１ｃとを有している。一対の平行壁２１ｂの下端部は、第１プリズムＰ１部分を除き、接続壁２１ｄによって接続されている。
【００１８】
第２ハウジング２２は、第２プリズムＰ２の反射面Ｐ２−ｃに沿う傾斜壁２２ａと、前後一対の左右方向に延びる平行壁２２ｂとを有している。一対の平行壁２２ｂは、傾斜壁２２ａに接続された第２プリズムＰ２の前後面に沿う支持壁２２ｂ０と、狭間隔壁２２ｂ１と、第１ハウジング２１側の広間隔壁２２ｂ２とを有しており、これらの平行壁２２ｂの下端部は、第２プリズムＰ２部分を除き、接続壁２２ｄによって接続されている。一対の平行壁２２ｂの間隔は、支持壁２２ｂ０が最も狭く、広間隔壁２２ｂ２が最も広い。広間隔壁２２ｂ２の第１ハウジング２１側の端部には、フランジ部２２ｃが形成されており、このフランジ部２２ｃと第１ハウジング２１のフランジ部２１ｃとが突き合わされて固定ねじ２５（図２）で結合されることで、第１ハウジング２１と第２ハウジング２２が一体に結合される。
【００１９】
第１レンズ枠２３は、第１レンズＬ１を固定する筒状部２３ａと、フィルタＦを固定する角状部２３ｂと、角状部２３ｂから前後方向外方に延びる一対の結合フランジ２３ｃとを有している（図８）。第２レンズ枠２４は、第２レンズＬ２を保持する筒状部２４ａと、筒状部２４ａから前後方向外方に延びる一対の結合フランジ２４ｂとを有し、一対の結合フランジ２４ｂにはそれぞれ、結合フランジ２３ｃに形成した結合孔２３ｄ（図１、図９）に嵌合する結合ピン２４ｃが突出形成されている。結合ピン２４ｃを結合孔２３ｄに嵌めた状態（図９）で両者を接着することにより、第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４（第１レンズＬ１、フィルタＦ及び第２レンズＬ２）が一体にされる。第２レンズ枠２４には、第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４の結合状態で、フィルタＦと第２レンズＬ２との間に空間を形成する凹部２４ｄ（図８）が形成されている。
【００２０】
第１ハウジング２１と第２ハウジング２２の間には、第２光軸Ｏ２と平行なガイド軸２６が支持されている。このガイド軸２６は、その両端部が、第１ハウジング２１と第２ハウジング２２の対向面に形成した有底孔２１ｅと２２ｅ（図５）に嵌まっている。有底孔２１ｅは、フランジ部２１ｃの右側面に形成され、有底孔２２ｅは、後方の狭間隔壁２２ｂ１と広間隔壁２２ｂ２を接続する、第２光軸Ｏ２と直交方向に延びた垂直壁２２ｂ３の左側面に形成されている。第２レンズ枠２４には、結合フランジ２４ｂより外方に位置させて、このガイド軸２６と摺動自在に嵌合するガイド軸支持孔２４ｅを有し第２光軸Ｏ２と平行な方向に長い摺動嵌合部２４ｆが形成されている。摺動嵌合部２４ｆは、その光軸方向長が筒状部２３ａの光軸方向長よりも長く形成されている。この摺動嵌合部２４ｆには、ガイド軸２６が露見する接着剤収納凹部２４ｇがその下方を開口させて形成されている。この接着剤収納凹部２４ｇの壁面は、ガイド軸２６と接触しない位置に形成されており、接着剤収納凹部２４ｇ内のガイド軸２６の周囲には空間が存在する（図５、図６）。ガイド軸支持孔２４ｅは、接着剤収納凹部２４ｇを挟んで光軸方向に離間した一対が形成されている。ガイド軸２６には、この接着剤収納凹部２４ｇ内に位置する部分に、複数条の環状溝（凹凸）２６ａが形成されている。
【００２１】
第２ハウジング２２には、接続壁２２ｄに、接着剤収納凹部２４ｇを露見させる貫通孔２２ｆが形成されている。接続壁２２ｄの前後方向の略中央には、第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４を露見させる点検孔２２ｇが形成されている。
【００２２】
第２レンズ枠２４には、筒状部２４ａ（第２レンズＬ２）を挟んで、ガイド軸２６の反対側に位置する回動規制突起２４ｈ（図１、図６）が突出形成されており、この回動規制突起２４ｈは、第２ハウジング２２に形成した第２光軸Ｏ２と平行な摺動ガイド溝２２ｈに摺動自在に嵌まっている。従って、第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４の結合体は、ガイド軸２６と摺動嵌合部２４ｆの嵌合関係及び回動規制突起２４ｈと摺動ガイド溝２２ｈの嵌合関係によって第２光軸Ｏ２方向に調整移動が可能である。
【００２３】
ガイド軸２６には、第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４の結合体を第１プリズムＰ１側に移動付勢する圧縮コイルばね２７が嵌められており、第１ハウジング２１には、この圧縮コイルばね２７の付勢力に抗して、第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４の結合体の光軸方向の位置を調整する調整ねじ２８が螺合されている。より詳細には、第２レンズ枠２４には、摺動嵌合部２４ｆの上部と接続壁２４ｋ（図８、図９）で接続された、該摺動嵌合部２４ｆと平行な押圧柱状部２４ｍが形成されており、この押圧柱状部２４ｍの第１プリズムＰ１側の端面２４ｎが、第１ハウジング２１のフランジ部２１ｃの貫通ねじ孔２１ｇに螺合させた調整ねじ２８の先端部２８ａに当接している。圧縮コイルばね２７は、垂直壁２２ｂ３と摺動嵌合部２４ｆに当接して、第２レンズ枠２４を調整ねじ２８側に付勢している。
【００２４】
なお、撮像センサＩＳは、図１、図３に示す調整板３３に固定されるもので、この調整板３３は、パッキン３４、調整ばね３５、調整ねじ３６等により、第３光軸Ｏ３に対する傾きが調整される。この撮像センサＩＳの傾き調整機構は既に知られており、本発明の要旨に直接関係がないので詳細な説明は省略する。撮像センサＩＳに接続されたフレキシブルプリント基板ＦＰＣは、図示しない画像制御回路等に接続される。
【００２５】
以上のマクロ撮像ユニット１０は、組立の最終工程において、第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４の結合体の光軸方向の位置を調整することにより、第１プリズムＰ１、第１レンズＬ１ないし第３レンズＬ３及び第２プリズムＰ２による撮像系の像が正しく撮像センサＩＳ上に結像するように調整する。具体的には、調整ねじ２８を回転操作して調整ねじ２８の先端部２８ａがフランジ部２１ｃの貫通ねじ孔２１ｇから突出する長さを調整することにより、第１レンズ枠２３と第２レンズ枠２４の結合体の第２光軸Ｏ２方向の位置を調整する。
【００２６】
調整が終了したら、第２ハウジング２２の貫通孔２２ｆから第２レンズ枠２４の接着剤収納凹部２４ｇ内に接着剤を充填して、第２レンズ枠２４をガイド軸２６に接着固定する。つまり、第１レンズＬ１とフィルタＦと第２レンズＬ２を第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２に対して固定する。接着剤は、熱硬化性または紫外線硬化性のものを使用できる。
調整の前、または接着剤収納凹部２４ｇ内に接着剤を充填する前に、接着剤収納凹部２４ｇと貫通孔２２ｆが上方を向くようにマクロ撮像ユニット１０を配置する。
【００２７】
以上の接着による固定が終了したら、シート３７を接続壁２２ｄの外側面に接着して貫通孔２２ｆと点検孔２２ｇを塞ぎ、カバー２９を第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２の結合体に上方から装着し、第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２の上面を塞ぐ。カバー２９の装着は、上記接着固定の前でもよい。
【００２８】
本実施形態は、第２ハウジング２２の貫通孔２２ｆから第２レンズ枠２４の接着剤収納凹部２４ｇ内に接着剤を充填できるので、第２レンズ枠２４をガイド軸２６に対して容易に接着固定できる。つまり第１レンズＬ１とフィルタＦと第２レンズＬ２を第１ハウジング２１と第２ハウジング２２に対して容易に固定できる。ガイド軸支持孔２４ｅが光軸方向に離間した一対からなるので、摺動嵌合部２４ｆ（第２レンズ枠２４）がガイド軸２６に対して傾いたりぶれたりし難い。
【００２９】
本実施形態は、接着剤収納凹部２４ｇ内に位置するガイド軸２６には複数条の環状溝２６ａが形成されているので、接着剤収納凹部２４ｇに導入した接着剤が環状溝２６ａ内に浸入してガイド軸２６と接着剤収納凹部２４ｇの相対移動を阻止する力がより強くなり、より強固に固定できるという利点がある。しかし、環状溝２６ａは、１条でも、螺旋状でもよく、ガイド軸支持孔２４ｅに挿通できる凹凸であれば形状等は問わない。接着剤収納凹部２４ｇは光軸方向に離反させて複数箇所に設けてもよく、その際開口を異なる方向に向け形成すれば、接着剤を注入する方向の自由度が増す。
【００３０】
以上の実施形態は、第１プリズムＰ１、第２プリズムＰ２を有する屈曲光学系に本発明を適用したものであるが、本発明はプリズムを持たない非屈曲光学系にも適用可能である。また、以上の実施形態は、固定焦点であるが、可動の焦点調節レンズ群を有する撮像光学系や変倍時及び焦点調節時に移動しないレンズ群を有するズーム撮像光学系に含まれる、光軸方向の位置調整後にハウジングに固定する調整枠体を有する撮像系一般に適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  マクロ撮像ユニット
２１  第１ハウジング
２１ａ  傾斜壁
２１ｂ  平行壁
２１ｃ  フランジ部（固定部）
２１ｄ  接続壁
２１ｇ  ねじ孔
２２  第２ハウジング
２２ａ  傾斜壁
２２ｂ  平行壁
２２ｂ０  支持壁
２２ｂ１  狭間隔壁
２２ｂ２  広間隔壁
２２ｂ３  垂直壁（固定部）
２２ｃ  フランジ部
２２ｄ  接続壁
２２ｅ  有底孔
２２ｆ  貫通孔
２２ｇ  点検孔
２２ｈ  摺動ガイド溝
２３  第１レンズ枠（調整枠体）
２３ａ  筒状部
２３ｂ  角状部
２３ｃ  結合フランジ
２３ｄ  結合孔
２４  第２レンズ枠（調整枠体）
２４ａ  筒状部
２４ｂ  結合フランジ
２４ｃ  結合ピン
２４ｅ  ガイド軸支持孔（ガイド孔）
２４ｆ  摺動嵌合部（ガイド部）
２４ｇ  接着剤収納凹部
２４ｈ  回動規制突起
２４ｍ  押圧柱状部
２４ｎ  端面
２６  ガイド軸
２６ａ  環状溝（凹凸）
２７  圧縮コイルばね
２８  調整ねじ
２８ａ  先端部
２９  カバー
３１  ３２  プリズムマスク
３３  調整板
３４  パッキン
３５  圧縮ばね
３６  調整ねじ
３７  シート
Ｌ１  第１レンズ（群）
Ｌ２  第２レンズ（群）
Ｌ３  第３レンズ（群）
Ｐ１  第１プリズム（屈曲素子）
Ｐ２  第２プリズム（屈曲素子）
Ｏ１  第１光軸
Ｏ２  第２光軸
Ｏ３  第３光軸
ＩＳ  撮像センサ（撮像素子）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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