(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズ鏡筒と撮像素子の位置調整機構を用いて、傾き調整を行った場合の、ピント方向の位置ズレを防止する撮像素子の調整機構および、それを用いた撮影装置を提供する。【解決手段】光学機器は、撮像光学系を保持する鏡筒部材１０１と、撮像光学系を通過した被写体像を電気信号に変換する撮像素子３０１と、撮像素子を固定保持する保持部材３０２と、光学素子を保持する保持部とを備える。撮像素子保持部材３０２の前方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凸部を有し、鏡筒部材の後方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凹部を有し、撮像素子保持部材の凸部が鏡筒部材の凹部に沿って移動して、撮像面の傾きを調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を保持する鏡筒部材と、前記撮像光学系を通過した被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を固定保持する保持部材と、前記鏡筒部材には、前記光学素子を保持する保持部とを備え、前記撮像素子保持部材の前方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凸部を有し、前記鏡筒部材の後方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凹部を有し、撮像素子保持部材の凸部が鏡筒部材の凹部に沿って移動することで、撮像面の傾きを調整することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
撮像光学系を保持する鏡筒部材と、前記撮像光学系を通過した被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を固定保持する保持部材と、前記鏡筒部材には、前記光学素子を保持する保持部とを備え、前記撮像素子保持部材の前方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凹部を有し、前記鏡筒部材の後方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凸部を有し、撮像素子保持部材の凹部が鏡筒部材の凸部に沿って移動することで、撮像面の傾きを調整することを特徴とする光学機器。
【請求項３】
パケージの背面に実装用端子を有した面実装タイプの撮像素子と、前記撮像素子の端子部に実装されたフレキシブルプリント基板と、前記撮像素子が周辺部に空間を持って貫通する穴部を有する保持部材とを有し、前記撮像素子と保持部材の穴部にＵＶ接着剤を充填することで固定保持したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記撮像素子保持部材が、型成型部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの、撮像素子調整機構およびそれを有する光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影光学系によって結像される被写体像を電気信号に変換する、撮像素子を用いたビデオカメラおよびデジタルスチルカメラに代表される電子カメラが普及している。
【０００３】
近年では、撮影画素数も高画素化が進み、ピントの許容深度が浅くなる方向であり、撮像素子面の倒れにより発生する片ボケを、撮像素子の傾き調整により修正する、調整機構を採用する撮像装置も提案されている。特許文献１には、撮像素子ユニットを撮像素子ホルダに圧縮ばねにより取り付けるレンズ鏡筒の構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８３３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のレンズ鏡筒は、撮像素子周辺の３箇所のビスおよび圧縮バネによる位置調整機構である為、傾き調整を行うと、ピント方向の位置がズレてしまうと言った課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る光学機器は、
撮像光学系を保持する鏡筒部材と、前記撮像光学系を通過した被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を固定保持する保持部材と、前記鏡筒部材には、前記光学素子を保持する保持部とを備え、前記撮像素子保持部材の前方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凸部を有し、前記鏡筒部材の後方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凹部を有し、撮像素子保持部材の凸部が鏡筒部材の凹部に沿って移動することで、撮像面の傾きを調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像素子保持部材の前方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凸部を有し、鏡筒部材の後方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凹部を有し、撮像素子保持部材の凸部が鏡筒部材の凹部に沿って移動することで、撮像面の傾き調整を行うことで、傾き調整時に、光軸方向位置がずれにくい調整を可能とした撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の撮像装置（光学機器）のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態にかかわる撮像装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態にかかわる撮像装置のブロック図である。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
図１において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ光軸方向に移動することにより変倍動作を行う変倍レンズ群としての第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群、Ｌ４は光軸Ｚ方向に移動することにより合焦動作を行う第４レンズ群、Ｌ５は固定のレンズ群である。第１レンズ群Ｌ１〜第５レンズ群Ｌ５は被写体の光学像を形成する撮影光学系を構成している。
【００１１】
１は第１レンズ群Ｌ１を保持する移動部材（レンズ保持枠）、２は第２レンズ群Ｌ２を保持する移動部材（レンズ保持枠）、３は第３レンズ群Ｌ３を保持する移動部材（レンズ保持枠）、４は第４レンズ群Ｌ４を保持する移動保持部材（レンズ保持枠）である。５は第５レンズ群Ｌ５を保持する固定部材である。移動保持部材１、移動保持部材２、移動保持部材３aおよび移動保持部材４は、撮影光学系の光軸Ｚ方向に移動可能に支持されている。
【００１２】
６は、光学系の開口径を変化させる絞り装置であり、駆動部６aにより絞り羽根を光軸直交面内で動かし、開口径を変化させる絞り装置である。
【００１３】
ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等からなる撮像手段３０は、後記の固定鏡筒１０１に固定保持されている。撮像素子からの信号線により、撮影信号がカメラ信号処理回路３１に出力される。
【００１４】
カメラ信号処理回路３１は、撮像手段の出力に増幅やガンマー補正などを施す。カメラ信号処理回路３１で増幅やガンマー補正などを施された信号がマイコン３２に出力される。
【００１５】
マイコンは、多数の信号を取り入れて信号処理を行うと共に、入力信号に応じて多数の信号を出力し、光学機器の制御等を施す。３３はマイコン３２で信号処理された画像信号や、その他、記録条件などを記録する記録手段である。
【００１６】
３４は、駆動部６aの駆動磁石の回転位置をホール素子で検出する絞りセンサー回路である。マイコン３２は、カメラ信号処理回路３１からの入力信号と絞りセンサー３４からの絞り駆動部の回転量などの入力信号に応じて、絞り駆動回路３７に絞り駆動の信号出力を出し、光量調整を行う。
【００１７】
５０は変倍動作を指示するズームスイッチ、５１は撮影者が意識的にマニュアルフォーカス動作（合焦動作）を指示するフォーカススイッチ、５２は電源スイッチである。
【００１８】
７は、変倍光学系を光軸方向に駆動保持する為のカム環である。
【００１９】
８は、変倍光学系を直進ガイドする、長穴を有するガイド環である。
【００２０】
移動部材３の外周には、略均等に振り分け配置（１２０度毎）されたカムフォロア３ａが設けられており、カム環７のカム溝７ａと直進ガイドの長穴により、移動部材３の光軸方向位置を決めている。
【００２１】
移動部材１の内周には、カムフォロア１ａが設けられており、１対のカムフォロア１ａとカム環７のカム溝７ｂにより、移動部材１の光軸方向位置を決めている。
【００２２】
移動部材２の外周には、カムフォロア２ａが設けられており、カムフォロア２ａとカム環７のカム溝７ｃにより、移動部材２の光軸方向位置を決めている。
【００２３】
ズームモータ１０が回転すると、ズームモータ１０の出力軸に取付けられたギヤ１０ａとカム環７に設けられたギヤ部７ａの噛合い連動により、カム環７が光軸周りに定位置回転し、移動部材１、２、３を光軸方向位置に移動させ変倍動作を行う。
【００２４】
カム環７の外周部には、円弧状のエンコーダ９が取り付けられており、固定鏡筒部材に取付けられたセンサー２０によりズームポジションを検出する。
【００２５】
移動部材３には、絞りユニット６が固定保持されている。
【００２６】
第４レンズ群Ｌ４を保持する移動保持部材（レンズ保持枠）４には、超音波振動子１１が取り付けられており、スライダー１２との摩擦により光軸方向への移動と停止を行える超音波モータを構成している。
【００２７】
移動保持部材４は、光軸方向に平行に延びる一対の不図示のガイドバー１０６，１０７により撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持されている。また、移動保持部材４には、不図示のエンコーダが取り付けられており、フォーカス位置センサー２１により、光軸方向の位置を検出する。
【００２８】
カメラの電源スイッチ５２が入れられると、センサー２０によりズームポジションが検出される。移動保持枠４は、検出されたズームポジションに対応した位置に、位置センサー２１の値が会う様、光軸方向に移動し、目標位置で停止させる。
【００２９】
マイコン３２は、撮像手段からのカメラ信号３１を基に４群駆動回路３６を制御し、駆動信号によって振動子１１を振動させ、移動保持枠４を光軸方向に動かし合焦動作を行う。
【００３０】
ズームスイッチ５０が操作されると、移動方向および移動速度が、どの様に操作されているかをマイコン３２が判断し、ズーム動作が行なわれる。
【００３１】
ズームモータ１０は、マイコン３２からの制御信号によりズーム駆動回路３５から駆動信号を受け、ズームスイッチ５０の操作に対応した方向および量だけカム環７を回転させる。この時、マイコン３２は、カム環７の位置を測定するセンサー２０の値を基に、フィードバック制御を行う。
【００３２】
また、超音波振動子１１とスライダー１２により構成された超音波モータは、マイコン３２からの制御信号により４群駆動回路３６から駆動信号を受け、ズームスイッチ５０の操作に対応した方向および量だけ移動保持枠４を駆動する。この時、マイコン３２は、移動保持枠４の位置を測定するセンサー２１の値を基に、フィードバック制御を行う。
【００３３】
図２は本発明の実施形態にかかわる撮像装置の断面図である。
【００３４】
図２において、３０１はＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子でありパケージの背面に実装用端子を有している。
【００３５】
３０２は撮像素子３０１を接着保持する保持部材、３０３は撮像素子３０１の端子部に実装されたフレキシブルプリント基板である。
【００３６】
３０４はローパスフィルター、赤外カットフィルター等の光学素子、３０５は撮像素子３０１と光学素子３０４の間に配置されるとともに被写体光束が通過する開口を有する弾性部材、１０１aは固定鏡筒１０１に設けられた光学素子３０４を保持する保持部であり、３０１〜３０５により撮像手段３０を構成している。
【００３７】
撮像素子の保持部材３０２は、保持部材３０２の前方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凸部を有し、固定鏡筒１０１の後方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凹部を有している。
【００３８】
次に、撮像装置に撮像素子３０１を調整、固定保持する工程を説明する。
【００３９】
撮像装置および、保持部材３０２に接着固定された撮像素子３０１は、部品バラつきおよび組立誤差を持っている為、撮像装置に撮像素子３０１を組み付ける際には、個々に、撮像面の片ボケ調整を行う。
【００４０】
不図示の工具のバネ力により付勢された撮像素子保持部材の凸部は、鏡筒部材の凹部に沿って移動することが出来る。
【００４１】
工具チャートの四隅の周辺部チャートのバランスが出るよう、撮像素子保持部材を回転させ、撮像面の傾きを調整する。
【００４２】
調整完了後、撮像素子保持部材３０２を、固定鏡筒１０１に接着剤１０２により固定する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の撮像装置は、撮像素子保持部材の前方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凸部を有し、鏡筒部材の後方には、撮像素子受光面を中心とする球形状の凹部を有し、撮像素子保持部材の凸部が鏡筒部材の凹部に沿って移動することで、撮像面の傾き調整を行うことため、傾き調整時に、光軸方向位置がずれにくい調整を可能としている。また、撮像素子保持部材の凹部が鏡筒部材の凸部に沿って移動する構造でも、同様である。
【００４４】
本実施例の撮像素子の調整機構はビデオカメラおよびデジタルスチルカメラに代表される電子カメラ等の、撮像装置（光学機器）に適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
Ｌ１  第１レンズ群、Ｌ２  第２レンズ群、Ｌ３  第３レンズ群、
Ｌ４  第４レンズ群（コンペフォーカス群）、Ｌ５  第５レンズ群、
１  第１レンズ群の保持部材、２  第２レンズ群の保持部材、
３  第３レンズ群の保持部材、４  第４レンズ群の保持部材、
５  第５レンズ群の保持部材、７  カム環、８  直進ガイド環、１０１  固定鏡筒、
３０１  撮像素子、３０２  撮像素子保持部材、３０３  フレキシブルプリント基板、
３０４  ローパスフィルターや赤外カットフィルター等の光学素子、３０５  弾性部材
【図１】
2017098721.tif 000003
【図２】
2017098721.tif 000004