JP2007096830A - 撮像素子のあおり調整装置およびそれを用いた撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】あおり調整を行った場合に、撮像面の中心と光軸とが大きくずれることがなく、滑らかにあおり角度を調整することの可能な撮像素子のあおり調整装置およびそれを用いた撮影装置を提供することを目的とする。
【解決手段】撮像素子１００を有し、撮像素子１００の設けられた側と反対側に可動部側凹部６４を有する可動部６０と、可動部側凹部６４と当接する球体部１１０と、球体部１１０と当接する固定部側凹部５３を有する固定部５０とを備え、球体部１１０が、撮像素子１００の撮像面の略中心を通る光軸上に球の中心が位置するように配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、監視カメラ装置、ビデオカメラ装置およびデジタルスチルカメラ装置等の撮像素子を有する撮影装置に関し、特に、撮像素子のあおり角度の調整を行う撮像素子のあおり調整装置およびそれを用いた撮影装置に関する。

ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有する撮影装置においては、一般的に、撮像素子がレンズの光軸方向に対して直交した状態であることが、鮮鋭な画像を撮影するために望ましい。

しかしながら、撮像素子を取り付ける際に、撮像素子をレンズの光軸方向に対して直交させるように調整しておいたとしても、実際には部品寸法のばらつきや組み立て時のばらつき等による微妙なずれが発生し（以下、このような微妙なずれが発生している場合のことを「あおり角度」を有する場合と記し、直交する状態からの差分の角度を「あおり角度」と記し、このあおり角度をなくするように調整することを「あおり角度」の調整と記す）、このずれが画像の部分的なぼけ等を惹き起こし、画質に大きな悪影響を与える可能性があるという課題があった。

従来から、このような課題を解決するために、様々な提案がなされており、例えば、第１の提案として、撮像素子を支持するためのマウントと、後部鏡筒に固定された鋼球と、マウントと後部鏡筒との間に光軸と直交する方向に配置された調整ねじとを備え、調整ねじのねじ込み程度を変えることにより、鋼球を支点として後部鏡筒に対するマウントの角度を変え、撮像素子の傾きを補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

また、第２の提案として、撮像素子を固定する可動板、その可動板を突起部によって保持する固定板、ならびに、可動板および固定板を係合する垂直調整用および垂直調整用の調整ねじを備え、調整ねじを回転させることによって、撮像素子の垂直方向および水平方向のあおり角度の調整を行うことのできる技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
特開２００５−１１７２５３号公報 特開平８−２４８４６５号公報

しかしながら、まず、第１の提案における技術については、撮像素子の撮像面の中心とあおり調整の支点となる鋼球の配置された位置とが離れているので、あおり調整を行った場合に、撮像面の中心と光軸とが大きくずれてしまい、画像に悪影響を与える可能性があった。

また、第２の提案における技術においては、撮像素子の固定された可動板と可動板を保持する固定板とが、可動部に設けられた凹部に当接している突起部によって保持されているので、あおり調整を行った場合に、突起部と凹部とが当接する位置がずれる可能性があり、この位置がずれた場合には、滑らかにあおり角度を調整することができず、正確なあおり調整が難しいという可能性があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、あおり調整を行った場合に、撮像面の中心と光軸とが大きくずれることがなく、滑らかにあおり角度を調整することの可能な撮像素子のあおり調整装置およびそれを用いた撮影装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像素子のあおり調整装置は、撮像素子を有し、撮像素子の設けられた側と反対側に第１の凹部を有する第１の部材と、第１の凹部において第１の部材と当接する球体部と、第２の凹部を有し、第２の凹部において球体部と当接する第２の部材とを備え、球体部が、撮像素子の撮像面の略中心を通る光軸上に球の中心が位置するように配置されたことを特徴としている。

このような構成により、球体部が、撮像素子の撮像面の略中心を通る光軸上に球の中心が位置するように配置されたことにより、撮像面の中心と光軸とが大きくずれることがなく、また、撮像素子のあおり調整を行う際の支点として、固定されない状態の球体部を第１の部材と第２の部材との間に配置するので、滑らかにあおり角度を調整することの可能な撮像素子のあおり調整装置を提供することができる。

また、第１の凹部および第２の凹部は、円錐形状の凹部である構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、様々な径を有する球体部を使用することの可能な構成を実現できるとともに、球体部を正確に位置決めすることが可能となる。

また、第１の部材に、第２の部材との距離を調整可能に連結する一対の調整ねじ部と、球体部に関して一対の調整ねじ部それぞれが設けられた側と反対側に、弾性部を有し、弾性部によって第２の部材を弾性的に保持する一対の保持ねじ部とを備えた構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、保持ねじ部によって第１の部材と第２の部材とを弾性的に保持しつつ、調整ねじ部によって、第１の部材と第２の部材との距離を調整して、撮像素子のあおり角度の調整を行うことが可能となる。

さらに、調整ねじ部は、第２の部材に当接する部分に、球面状に加工された球面部を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、調整ねじ部は、第２の部材を調整ねじ部の軸方向の角度を変化させながら確実に保持することが可能となるので、よりあおり調整に適した構成を実現できる。

また、第２の部材に、調整ねじ部に対する軸受部が設けられ、軸受部が、対応する調整ねじ部が調整すべき方向に長い長穴形状である構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、調整ねじ部を用いた調整の際に、調整ねじ部が第２の部材に対して移動することが可能で、調整ねじ部が第１の部材に対して直立した状態を保持することの可能な構成を実現できる。

また、軸受部の、対応する調整ねじ部が調整すべき方向で調整ねじ部の球面部が当接する部分を、Ｒ面取り加工された球面取部とした構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、調整ねじ部の球面部と球面取部とを当接させた状態で、滑らかに撮像素子のあおり調整が可能な構成を実現できる。

また、軸受部の、対応する調整ねじ部が調整すべき方向と直交する方向で調整ねじ部の球面部が当接する部分を、面取り加工された面取部とした構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、調整ねじ部の球面部の径のばらつき等によらず、安定したあおり調整の可能な構成を実現できる。

さらに、軸受部の、対応する調整ねじ部が調整すべき方向と直交する方向で調整ねじ部の球面部が当接する部分を結んだ線上に、調整ねじ部の球面部の球の中心が配置される構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、あおり調整を行った場合にも、調整ねじ部と第２の部材との位置ずれを抑制することのできる構成を実現できる。

さらに、第２の部材は、窪部を有し、窪部の底部に第２の凹部が形成され、球体部は、窪部の内側に、球の中心が位置するように配置されている構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、第２の部材と調整ねじ部の球体部とが当接する位置の変化を小さくすることができるので、より広い範囲であおり調整の可能な構成を実現することができる。

また、保持ねじ部は、第２の部材に当接する部分に、球面状に加工された球面部を有する構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、第２の部材を保持ねじ部の軸方向の角度を変化させながら確実に保持することが可能となるので、よりあおり調整に適した構成を実現することができる。

次に、本発明の撮影装置は、本発明の撮像素子のあおり調整装置と、撮像素子のあおり調整装置の撮像素子から出力された信号に対して映像信号処理を行う映像信号処理部とを備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、球体部が、撮像素子の撮像面の略中心を通る光軸上に球の中心が位置するように配置され、また、撮像素子のあおり調整を行う際の支点として、固定されない状態の球体部を第１の部材と第２の部材との間に配置した撮像素子のあおり調整装置を搭載しているので、撮像面の中心と光軸とが大きくずれることがなく、滑らかにあおり角度を調整することの可能な撮影装置を提供することができる。

以上述べたように、本発明によれば、あおり調整を行った場合に、撮像面の中心と光軸とが大きくずれることがなく、滑らかにあおり角度を調整することの可能な撮像素子のあおり調整装置およびそれを用いた撮影装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の構成について説明する。図１は本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の構成を示す斜視図であり、図１（ａ）は、ガイドレール部４０が取り付けられた場合の斜視図であり、図１（ｂ）は、ガイドレール部４０が取り外された場合の斜視図である。

なお、説明を簡単にするために、本発明の実施の形態においては、図面中に互いに垂直なＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の方向を示す。Ｚ軸方向はレンズ部の光軸方向であり、Ｙ軸方向およびＺ軸方向はそれぞれ光軸方向に垂直な方向である。また、本発明の実施の形態においては、説明を分かりやすくするために、図面においてねじ等の細かい部品については省略して記載している場合がある。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示したように、本発明の実施の形態の撮像素子駆動装置１は、赤外光カットフィルタを移動自在に保持するフィルタ可動部２０、および、撮像素子（図１には図示せず）をＺ軸方向に移動自在に保持する撮像素子保持部１０を備えている。撮像素子保持部１０に保持された撮像素子は、ガイドレール部４０によって一端側（図１（ａ）における右側）をＺ軸方向に移動自在に保持された状態で、他端側（図１（ａ）における左側）をモータ部３０によって駆動されることによってＺ軸方向（光軸方向）に移動可能である。また、撮像素子保持部１０は、モータ部３０およびガイドレール部４０によって保持された固定部５０と、固定部５０に一対の調整ねじ部２００および一対の保持ねじ部２１０によって取り付けられ、後述する構成によって撮像素子のあおり角度が調整可能に設けられた可動部６０を備えている。よって、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１は、撮像素子を光軸方向に移動させることができるとともに、撮像素子のあおり調整装置としても機能することができる。

ここで、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の構成要素について、図面を用いてさらに詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の分解斜視図であり、図２（ａ）および図２（ｂ）は、それぞれ異なる方向から見た場合の分解斜視図である。

図２に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１は、撮像素子１００を有する可動部６０、および、可動部６０が取り付けられた固定部５０を備え、固定部５０の一端側（図２（ｂ）における右側）は、一対の移動軸係合部５６によって、Ｚ軸方向に形成された撮像素子移動軸７１に保持された状態で、モータ部３０の回転モータ３１の回転によってＺ軸方向に移動し、かつ、他端側（図２（ｂ）における左側）は、ガイドレール部４０の同じくＺ軸方向に形成されたレール部４３にガイドレール係合部５５によって保持された状態でＺ軸方向に移動する。よって、固定部５０は、回転モータ３１の回転によって、その面方向を維持した状態でＺ軸方向に移動することができる。撮像素子１００は可動部６０に取り付けられており、可動部６０は固定部５０に取り付けられているので、撮像素子１００もその撮像面の方向を維持した状態でＺ軸方向に移動することができる。

また、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したように、撮像素子移動軸７１は、一対の押さえ板７２によってフィルタ可動部２０に取り付けられている。また、ガイドレール部４０のレール部４３は、一端部分をフィルタ可動部２０に設けられたボス２０３に保持され、他端部分をハウジング部４１の内側に設けられたボス２０２に保持されている。

さらに、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１のガイドレール部４０は、ハウジング部４１の底面にフォトセンサ部４２を搭載しており、撮像素子保持部１０に保持された撮像素子１００のＺ軸方向の位置が検出される。

また、図２（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１のフィルタ可動部２０は、フィルタ用モータ２１を有し、赤外光カットフィルタを光軸上に着脱することが可能な構成である。

さらに、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１のモータ部３０は、回転モータ３１、回転モータ３１の軸３２およびその軸３２を保持する軸受部３３を有している。回転モータ３１の軸３２にはねじ切りがなされており、移動軸係合部５６の間に設けられた保持部材１２０には軸３２と当接する部分に爪部（図２には図示せず）が設けられており、この保持部材１２０の爪部と軸３２のねじ部分とが噛み合って、保持部材１２０が固定部５０を移動させることによって、撮像素子保持部１０は回転モータ３１の回転によってＺ軸方向（光軸方向）に移動することができる。

ここで、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１のフィルタ可動部２０の構成について説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１のフィルタ可動部２０の構成を示す分解斜視図である。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１のフィルタ可動部２０は、各構成要素を保持する保持部２４、二つの窓部を有し、一方の窓部に赤外光カットフィルタを有するフィルタ枠部２５、フィルタ枠部２５を図面中Ｙ軸方向に移動させるフィルタ用モータ２１、フィルタ用モータ２１に取り付けられたフィルタ移動軸２２、フィルタ移動軸２２を保持する軸保持部２３、フィルタ枠部２５の一端（図３（ａ）における右側）に取り付けられ、フィルタ枠部２５をフィルタ移動軸２２に取り付けるフィルタ保持部２６、フィルタ枠部２５のフィルタ保持部２６の設けられた側と反対側（図３（ｂ）における左側）に押さえ板２９によって取り付けられ、フィルタ枠部２５のＹ軸移動の際の支柱となるフィルタ保持軸２８、フィルタ枠部２５とフィルタ保持軸２８とを係合させる軸保持部２７、および、各構成要素を保持部２４に対して取り付けるための押さえ部２２０を有する。

このように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１は、フィルタ可動部２０を備えることにより、フィルタ用モータ２１を回転させることによって、赤外光カットフィルタを光軸上に着脱することが可能である。

次に、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子を保持する部分の構成について詳細に説明する。ここで、前述の撮像素子駆動装置１の構成のうち、可動部６０および固定部５０を含む部分を便宜上、撮像素子保持部９０として説明を行う。図４は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の構成を示す分解斜視図である。

図４に示すように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０は、撮像素子１００、放熱板９１、絶縁部９２、撮像素子１００が放熱板９１および絶縁部９２を通して取り付けられる基板部９３、基板部９３が取り付けられる可動部６０（第１の部材とも記す）、撮像素子移動軸７１およびレール部４３に沿って保持された状態でＺ軸方向に移動可能な固定部５０（第２の部材とも記す）、ならびに、固定部５０と可動部６０との間に、後述するような構成で配置される球体部１１０を備えている。

前述のように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の固定部５０の一端側（図４における右側）には、一対の移動軸係合部５６が設けられており、その間に、一対のワッシャ部１２１に挟まれた状態で、がた止め部１２６を有する保持部材１２０を備えている。保持部材１２０は、ばね１２３によって一方向に付勢されており、保持部材１２０は、押さえ板１２４によって取り付けられた爪部１２５によって、モータ部３０の回転モータ３１のねじ切りされた軸３２の溝部分に係合している。また、固定部５０の他端側（図４における左側）には、ガイドレール部４０のレール部４３に沿ってＺ軸方向に移動するためのガイドレール係合部５５が設けられている。なお、本発明の実施の形態における撮像素子保持部９０において、一対の移動軸係合部５６を設けている理由は、がたつきの発生を防止して、固定部５０の面ぶれを防止するためである。

さらに、図４に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の固定部５０には、球体部１１０が配置されるための窪部５４、窪部５４の内側に形成された固定部側凹部５３、放射状に設けられた、前述の調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０に対応する、四つの長穴部５１、および、長穴部５１の入り口付近を面取りして形成した面取り部５２を有している。なお、固定部側凹部５３には、その底部に、円錐形状のテーパを有する凹部が形成されている。

ここで、本発明の実施の形態の撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０における、固定部５０と可動部６０との関係について詳細に説明する。図５は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の可動部６０および固定部５０の取り付け方法について説明するための図であり、図５（ａ）および図５（ｂ）はそれぞれ別の方向から見たときの図である。

図５に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０においては、可動部６０の中心部分に柱部６３が設けられており、柱部６３の内側には可動部側凹部６４が設けられている。なお、可動部側凹部６４には、その底部に、円錐形状のテーパを有する凹部が形成されている。球体部１１０は、前述の固定部５０の固定部側凹部５３および可動部６０の可動部側凹部６４によって回転可能に保持されている。また、図５に示したように、可動部６０の柱部６３が設けられた側には、映像信号処理部等の基板を取り付けるための、四つの基板取付ボス６１が設けられている。また、可動部６０の柱部６３が設けられた側と反対側には、撮像素子１００の放熱板９１を取り付けるための一対の放熱板取付ボス６２が設けられている。

さらに、図５に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０においては、その固定部５０の側から、長穴部５１を通って、可動部６０の穴部６６に対して、一対の調整ねじ部２００が取り付けられるとともに、各調整ねじ部２００の球体部１１０の中心位置に対して反対側に、一対の保持ねじ部２１０が弾性部２１１を介して取り付けられている。ここで、弾性部２１１としては、例えばつるまきばねを用いることができる。また、調整ねじ部２００の根元の部分は、球面上に加工された球面部２０１となっている。

このような構成により、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０を用いれば、可動部６０に取り付けられた撮像素子１００のあおり角度の調整を行うことができる。ここで、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０を用いて撮像素子１００のあおり角度の調整を行うことのできる理由について詳細に説明する。

図６は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０によって撮像素子１００のあおり角度調整が可能な理由を説明するための図であり、図６（ａ）は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の図１（ｂ）におけるＹ１−Ｙ２断面を示す図であり、図６（ｂ）は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の図６（ａ）におけるＡ１−Ａ２断面を示す図である。なお、図６（ａ）および図６（ｂ）においては、ともに撮像素子１００の垂直方向（図面中において、Ｘ軸を中心とした回転方向）のあおり角度を調整する例を示す。

まず、図６（ａ）に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０は、固定部５０が、調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０によって、可動部６０に取り付けられた状態である。また、可動部６０と固定部５０とは、前述のように球体部１１０を介して接続されており、球体部１１０は回転可能に保持されていることから、調整ねじ部２００を調整することにより、可動部６０は固定部５０に対して、球体部１１０の球の中心位置を支点として、垂直方向に回動することが可能となる。また、可動部側凹部６４および固定部側凹部５３はそれぞれ、前述のように、円錐形状のテーパを有し、球体部１１０を滑りよく保持することができる。

また、図６（ａ）に示したように、調整ねじ部２００が固定部５０に貫通する部分には、あおり角度を調整すべき方向、すなわちＹ軸方向に長い長穴部５１が形成されているので、調整ねじ部２００と固定部５０とがＹ軸方向に接触することがなく、図６（ｂ）に示したように、Ｘ軸方向には、調整ねじ部２００と面取り部５２とが接触することによって、調整ねじ部２００と固定部５０とが接続されている。また、図６（ａ）に示したように、保持ねじ部２１０は、弾性部２１１を介して固定部５０を締結しているので、固定部５０は図６（ａ）における下側の部分では、弾性的に可動部６０に取り付けられていることとなる。

このような構成において、可動部６０に設けられた撮像素子１００の垂直方向のあおり角度調整を行う方法について説明する。図７は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０において、撮像素子１００の垂直方向のあおり角度調整を行う方法について説明するための図である。

図７（ａ）に示したように、まず、調整ねじ部２００を締結する方向（例えば、時計回り方向）に回転させた場合には、調整ねじ部２００が可動部６０により深く締結されて、図７（ａ）における上側の部分において、可動部６０と固定部５０との距離が接近する。このとき、固定部５０は前述のように、面方向を維持した状態で保持されているので、図７（ａ）に示したように、可動部６０が球体部１１０の中心位置を支点として回動して、その上部で固定部５０に接近することとなる。一方で、図７（ａ）における下側の部分においては、可動部６０と固定部５０とが離間するように、可動部６０が球体部１１０の中心を支点として回動するので、可動部６０の固定部５０に対する面方向を、Ｘ軸方向を中心として回転（図面中におけるＡ方向）させることができる。

なお、このとき、図７（ａ）に示したように、調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０は、それぞれ可動部６０に対して垂直を保った状態であり、固定部５０の調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０が貫通する部分には、それぞれＹ軸方向に長い長穴部５１が形成されていることから、調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０はそれぞれ固定部５０に対して角度を変化させることができる。

逆に、図７（ｂ）に示したように、調整ねじ部２００を緩める方向（例えば、反時計回り方向）に回転させた場合には、図７（ｂ）の上側において、可動部６０と固定部５０とが離間する方向の力が作用する一方で、図７（ｂ）の下側の部分においては、弾性部２１１の付勢力によって、可動部６０と固定部５０とが接近するように、可動部６０が球体部１１０の中心を支点として回動して、可動部６０の固定部５０に対する面方向を逆方向（図面中におけるＢ方向）に回転させることができる。

なお、この場合においても、図７（ｂ）に示したように、調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０は、それぞれ可動部６０に対して直立した状態であり、固定部５０の調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０が貫通する部分には、それぞれＹ軸方向に長い長穴部５１が形成されていることから、調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０はそれぞれ固定部５０に対して角度を変化させることができる。

次に、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の可動部６０に設けられた撮像素子１００の水平方向のあおり角度調整を行う方法について説明する。図８は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０において、撮像素子１００の水平方向のあおり角度調整を行う方法について説明するための図である。

図８は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０によって撮像素子１００の水平方向のあおり角度調整が可能な理由を説明するための図であり、図８（ａ）は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の図１（ｂ）におけるＸ１−Ｘ２断面を示す図であり、図８（ｂ）は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０の図８（ａ）におけるＢ１−Ｂ２断面を示す図である。なお、図８（ａ）および図８（ｂ）においては、ともに撮像素子１００の水平方向（図面中において、Ｙ軸を中心とした回転方向）のあおり角度を調整する例を示す。

まず、図８（ａ）に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０は、固定部５０が、調整ねじ部２００および保持ねじ部２１０によって、可動部６０に取り付けられた状態である。また、可動部６０と固定部５０とは、前述のように球体部１１０を介して接続されており、球体部１１０は回転可能に保持されていることから、可動部６０は固定部５０に対して、水平方向に球体部１１０の中心を支点として回動することが可能となる。また、可動部側凹部６４および固定部側凹部５３はそれぞれ、円錐形状のテーパを有し、球体部１１０を滑りよく保持することができることは前述の通りである。

また、図８（ａ）に示したように、調整ねじ部２００が固定部５０と貫通する部分には、あおり角度を調整すべき方向、すなわち、Ｘ軸方向に長い長穴部５１が形成されているので、可動部６０が回動しても接触することがなく、また、図８（ｂ）に示したように、Ｙ軸方向には、面取り部５２と接触することによって、調整ねじ部２００と固定部５０とが接続されている。また、保持ねじ部２１０は、弾性部２１１を介して固定部５０を締結しているので、固定部５０は図８（ａ）における右側の部分で、弾性的に可動部６０に取り付けられている。

このような構成において、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０によれば、前述したように、可動部６０に設けられた撮像素子１００の垂直方向のあおり角度調整を行うことができるのと同様に、撮像素子１００の水平方向のあおり角度の調整を行うことが可能である。

すなわち、図８（ａ）に示す状態において、調整ねじ部２００を締結した場合には、図８（ａ）における向かって左側の部分において、固定部５０と可動部６０とが接近する一方、図８（ａ）において、向かって右側の部分においては、固定部５０と可動部６０とが離間するように、可動部６０が球体部１１０の球の中心を支点として回転する。一方で、図８（ａ）に示す状態において、調整ねじ部２００を緩めた場合には、図８（ａ）における向かって左側の部分において、固定部５０と可動部６０とが離間し、向かって右側の部分においては、弾性部２１１の付勢力によって固定部５０と可動部６０とが接近するように、可動部６０が球体部１１０の球の中心を回転中心として、回転する。よって、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０を用いれば、可動部６０に保持された撮像素子１００の面方向を水平方向にも調整することができる。

なお、このとき、例えば、可動部６０に保持された撮像素子１００の水平方向の角度を調整した場合には、垂直調整用の調整ねじ部２００は、固定部５０に対して傾斜することとなる。図９は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０において、水平方向の調整がなされた場合の、垂直方向調整用の調整ねじ部２００の状態を示す図である。図９（ａ）は、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０において、水平方向の調整がなされる前の状態を示す図であり、図９（ｂ）は、その水平方向の調整がなされた後の、垂直方向のあおりの調整ねじ部２００の状態を示す図である。まず、図９（ａ）に示すように、あおり調整前に、調整ねじ部２００の軸方向と固定部５０の面方向とがなす角度が垂直であるとする。そして、水平方向にあおり調整を行った場合には、図９（ｂ）に示すように、調整ねじ部２００の軸方向が固定部５０の面方向となす角度が変化する。しかしながら、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０によれば、調整ねじ部２００の根元の部分に、球面部２０１が形成されているので、この球面部２０１の中心点Ｐを中心として、調整ねじ部２００の軸方向が回転して、引き続き調整ねじ部２００と固定部５０とを係合させることができる。さらに、調整ねじ部２００と固定部５０の面取り部５２とが接触する部分を結ぶ線上に、球面部２０１の球の中心点Ｐが位置するので、位置ずれ量が少なく、調整ねじ部２００は固定部５０に対して滑らかに回転することができる。

また、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０においては、前述のように、固定部５０の内部に窪部５４を形成して、その内側に球体部１１０が配置されるようにしたので、固定部５０の内部に球体部１１０の球の中心を配置させることが可能となり、この結果、撮像素子１００の水平方向および垂直方向のあおり調整に伴う固定部５０に対する可動部６０の垂直方向および水平方向への位置ずれを少なくすることが可能である。

また、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０によれば、可動部６０と固定部５０とを係合させる球体部１１０の中心位置が、撮像素子１００の撮像面の中心を通る光軸の延長線上に配置されているので、固定部５０に対する可動部６０の回動が、撮像面の中心を通る光軸上を支点として行われるので、撮像素子１００のあおり角度の調整を行うことによる画像のずれの発生を抑制することが可能である。

以上述べたように、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１を用いれば、可動部６０に設けられた撮像素子１００の撮像面の方向を水平方向および垂直方向にいずれの方向にも変更することができる。すなわち、水平方向および垂直方向のいずれの方向のあおり調整も可能になる。

なお、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置１の撮像素子保持部９０においては、図６（ａ）に示したように、調整ねじ部２００と固定部５０とが当接する部分を、調整ねじ部２００の調整方向（図６（ａ）においては上下方向）に長穴部５１とした例を示したが、本発明はこの例に限定されるものではない。

図１０は、本発明の実施の形態における撮像素子保持部の別の例を示す図であり、図１０（ａ）は、あおり調整を行う以前の状態（可動部６０と固定部５０とが互いに平行な状態）を示す図であり、図１０（ｂ）は、調整ねじ部２００を締結して、Ｘ軸方向を中心としてＹ軸方向のあおり調整を行った状態を示す。

図１０に示した撮像素子保持部１９０においては、固定部５０と調整ねじ部２００とが接する部分の両側には、長穴部５１の代わりにＲ面取りされた球面取り部１５１が形成されており、調整ねじ部２００の球面部２０１と球面取り部１５１とが接触しながら、あおり調整を行うことができる。

また、図１０に示した撮像素子保持部１９０においては、保持ねじ部２１０と固定部５０とが接触する側にもＲ面取りされた球面取り部１５１が形成されており、さらに、保持ねじ部２１０にも、弾性部２１１と固定部５０との間に、固定部側が球面形状に加工された球面部材３００が配置されている。

さらに、図１０（ａ）に示したように、本発明の実施の形態における撮像素子保持部１９０は、球面取り部１５１の球の中心（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４）を結ぶ線が、球体部１１０の球の中心（Ｐ５）と略一致するように構成されている。

このような構成とすることにより、本発明の実施の形態における撮像素子保持部１９０によれば、図１０（ｂ）に示したように、調整ねじ部２００の球面部２０１と固定部５０の球面取り部１５１の少なくとも片側、および、保持ねじ部２１０側に設けられた球面部材３００と固定部５０の球面取り部１５１の少なくとも片側とが接触した状態であおり調整を行うことが可能なので、もっとも滑らかにあおり調整を行うことのできる構成を実現することができる。しかしながら、部品の製造誤差等に鑑みて、実用的には、図６に示したように、調整ねじ部２００と固定部５０とのあおり調整を行う方向（図６においては垂直方向）には、長穴部５１を形成し、保持ねじ部２１０と固定部５０との間は、弾性部２１１で保持する構成とすることができる。

また、本発明の撮像素子駆動装置１に搭載された撮像素子１００から出力される電気信号を画像処理することによって、映像信号を出力するような映像信号処理部を備えた構成とすれば、撮像素子のあおり調整の可能な撮影装置を得ることができる。このような撮影装置においては、調整者が、実際に撮像素子１００で撮影されたピント調整用のテストチャート等の画像を見ながら、画像の全域でピントが合うように、調整ねじ部２００の調整を行うことによって、あおり調整を行うことが可能である。

以上述べたように、本発明にかかる撮像素子のあおり調整装置およびそれを用いた撮影装置を用いれば、あおり調整を行った場合に、撮像面の中心と光軸とが大きくずれることがなく、滑らかにあおり角度を調整することが可能という優れた効果を有し、監視カメラ装置、ビデオカメラ装置およびデジタルスチルカメラ装置等の撮像素子を有する撮影装置に関し、特に、撮像素子のあおり角度の調整を行う撮像素子のあおり調整装置およびそれを用いた撮影装置等として有用である。

本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置の構成を示す斜視図 本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置をそれぞれ異なる方向から見た場合の分解斜視図 本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置のフィルタ可動部の構成を示す分解斜視図 本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置の撮像素子保持部の構成を示す分解斜視図 本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置の撮像素子保持部の可動部および固定部の取り付け方法について説明するための図 本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置の撮像素子保持部によって撮像素子のあおり角度調整が可能な理由を説明するための図 本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置の撮像素子保持部において撮像素子の垂直方向のあおり角度調整を行う方法について説明するための図 本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置の撮像素子保持部において撮像素子の水平方向のあおり角度調整を行う方法について説明するための図 本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置の撮像素子保持部において、水平方向の調整がなされた場合の、垂直方向調整用の調整ねじ部の状態を示す図 本発明の実施の形態における撮像素子保持部の別の例を示す図

符号の説明

１ 撮像素子駆動装置
２０ フィルタ可動部
３０ モータ部
４０ ガイドレール部
５０ 固定部
５１ 長穴部
５２ 面取り部
５３ 固定部側凹部
５４ 窪部
５５ ガイドレール係合部
５６ 移動軸係合部
６０ 可動部
６１ 基板取付ボス
６２ 放熱板取付ボス
６３ 柱部
６４ 可動部側凹部
６６ 穴部
９０，１９０ 撮像素子保持部
９１ 放熱板
９２ 絶縁部
９３ 基板部
１００ 撮像素子
１１０ 球体部
１２０ 保持部材
１２１ ワッシャ部
１２３ ばね
１２４ 押さえ板
１２５ 爪部
１２６ がた止め部
１５１ 球面取り部
２００ 調整ねじ部
２０１ 球面部
２１０ 保持ねじ部
２１１ 弾性部
３００ 球面部材

Claims (11)

1. 撮像素子を有し、前記撮像素子の設けられた側と反対側に第１の凹部を有する第１の部材と、
   前記第１の凹部において前記第１の部材と当接する球体部と、
   第２の凹部を有し、前記第２の凹部において前記球体部と当接する第２の部材とを備え、
   前記球体部が、前記撮像素子の撮像面の略中心を通る光軸上に球の中心が位置するように配置されたことを特徴とする撮像素子のあおり調整装置。
2. 前記第１の凹部および前記第２の凹部は、円錐形状の凹部であることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子のあおり調整装置。
3. 前記第１の部材に、
   前記第２の部材との距離を調整可能に連結する一対の調整ねじ部と、
   前記球体部に関して前記一対の調整ねじ部それぞれが設けられた側と反対側に、弾性部を有し、前記弾性部によって前記第２の部材を弾性的に保持する一対の保持ねじ部とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像素子のあおり調整装置。
4. 前記調整ねじ部は、前記第２の部材に当接する部分に、球面状に加工された球面部を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像素子のあおり調整装置。
5. 前記第２の部材に、前記調整ねじ部に対する軸受部が設けられ、
   前記軸受部が、対応する前記調整ねじ部が調整すべき方向に長い長穴形状であることを特徴とする請求項４に記載の撮像素子のあおり調整装置。
6. 前記軸受部の、対応する前記調整ねじ部が調整すべき方向で前記調整ねじ部の前記球面部が当接する部分を、Ｒ面取り加工された球面取部としたことを特徴とする請求項５に記載の撮像素子のあおり調整装置。
7. 前記軸受部の、対応する前記調整ねじ部が調整すべき方向と直交する方向で前記調整ねじ部の前記球面部が当接する部分を、面取り加工された面取部としたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の撮像素子のあおり調整装置。
8. 前記軸受部の、対応する前記調整ねじ部が調整すべき方向と直交する方向で前記調整ねじ部の前記球面部が当接する部分を結んだ線上に、前記調整ねじ部の前記球面部の球の中心が配置されることを特徴とする請求項７に記載の撮像素子のあおり調整装置。
9. 前記第２の部材は、窪部を有し、
   前記窪部の底部に前記第２の凹部が形成され、
   前記球体部は、前記窪部の内側に、球の中心が位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の撮像素子のあおり調整装置。
10. 前記保持ねじ部は、前記第２の部材に当接する部分に、球面状に加工された球面部を有することを特徴とする請求項３から請求項９までのいずれか１項に記載の撮像素子のあおり調整装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の撮像素子のあおり調整装置と、
    前記撮像素子のあおり調整装置の前記撮像素子から出力された信号に対して映像信号処理を行う映像信号処理部とを備えたことを特徴とする撮影装置。

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