JP2012138664A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera.
デジタルカメラ等の撮像装置では、撮影光学系によって結像された被写体像をCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子によって電気信号に変換する。 In an imaging apparatus such as a digital camera, a subject image formed by a photographing optical system is converted into an electric signal by an imaging element such as a CCD sensor or a CMOS sensor.
撮像素子は、ダイと呼ばれるシリコンウェハーチップと、ダイを保持するセラミックや樹脂からなるケースとによってパッケージ化されている。つまり、撮像素子の撮像面は、ダイに配置され、撮像素子のパッケージ外観を形成するケースとは異なる部品に配置されることになる。そのため、製造誤差により、撮像素子のパッケージ外観を基準にしたときの実際の撮像面の位置および傾きにずれが生じ、撮像素子の外観と撮像面との間には公差が与えられている。 The image sensor is packaged by a silicon wafer chip called a die and a case made of ceramic or resin that holds the die. That is, the image pickup surface of the image pickup device is arranged on a die and is arranged on a part different from the case forming the package appearance of the image pickup device. For this reason, a manufacturing error causes a shift in the actual position and inclination of the imaging surface when the package appearance of the imaging device is used as a reference, and a tolerance is provided between the appearance of the imaging device and the imaging surface.
また、撮影光学系においては、レンズやレンズを保持する保持部材の製造誤差によって結像面が傾くことがある。この撮影光学系による結像面の傾きと前述した撮像素子の撮像面の傾きとの組み合わせによっては、撮像面の中心で焦点を合わせたとしても撮像面の周辺部では焦点がずれる状態が発生する。 In the photographing optical system, the imaging plane may be inclined due to a manufacturing error of a lens or a holding member that holds the lens. Depending on the combination of the tilt of the imaging surface by the imaging optical system and the tilt of the imaging surface of the imaging device described above, even if focusing is performed at the center of the imaging surface, a defocused state occurs at the periphery of the imaging surface. .
そこで、撮像素子の光軸に対するピッチおよびヨー方向の傾きを調整することで、撮影光学系の結像面の傾きと撮像素子の撮像面の傾きとを揃える技術が提案されている(特許文献1)。 Therefore, a technique has been proposed in which the inclination of the imaging surface of the imaging optical system is aligned with the inclination of the imaging surface of the imaging device by adjusting the pitch of the imaging device with respect to the optical axis and the inclination of the yaw direction (Patent Document 1). ).
しかし、上記特許文献1では、板金部品に、3つのねじ挿通穴、2つの位置決め穴、及び3か所の圧縮ばね受け部を設ける必要がある。このため、板金部品が大型化してレンズ鏡筒ひいては撮像装置の小型化を妨げる原因になる。たとえば、撮像素子としてCMOSセンサを用いる場合など、撮像素子の周辺に電気素子を配置すると、板金部品に対するねじ挿通穴、位置決め穴及び圧縮ばね受け部の配置位置が光軸から鏡筒の径方向外方に離れていく傾向にある。 However, in Patent Document 1, it is necessary to provide the sheet metal part with three screw insertion holes, two positioning holes, and three compression spring receiving portions. For this reason, a sheet metal part becomes large, and it becomes a cause which prevents size reduction of a lens barrel and by extension, an imaging device. For example, when an electrical element is arranged around the image sensor, such as when a CMOS sensor is used as the image sensor, the arrangement positions of the screw insertion hole, the positioning hole, and the compression spring receiving portion for the sheet metal part are outside the radial direction of the lens barrel from the optical axis. It tends to move away.
また、上記特許文献1では、板金部品の位置決め穴と圧縮ばね受け部とが離れて配置されているため、位置決め穴と鏡筒本体の位置決めダボとの嵌合部分と、圧縮ばねによる付勢力が加わる部分との位置が相違する。このため、ねじの締め込み時に位置決めダボと位置決め穴との嵌合部分にコジリが発生し、撮像素子の撮像面の傾きを調整する作業がやりにくいという問題がある。 Further, in Patent Document 1, since the positioning hole of the sheet metal part and the compression spring receiving portion are arranged apart from each other, the fitting portion between the positioning hole and the positioning dowel of the barrel main body and the urging force by the compression spring are generated. The position of the added part is different. For this reason, when the screw is tightened, the fitting portion between the positioning dowel and the positioning hole is distorted, and there is a problem that it is difficult to perform the operation of adjusting the inclination of the imaging surface of the imaging device.
そこで、本発明は、撮像素子の撮像面の傾きを調整する機構の小型化を可能してレンズ鏡筒ひいては撮像装置の小型化を図ることができるとともに、撮像素子の撮像面の傾きを調整する際の作業性を向上させることができる仕組みを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention enables downsizing of the mechanism for adjusting the tilt of the image pickup surface of the image pickup device to reduce the size of the lens barrel and hence the image pickup apparatus, and adjusts the tilt of the image pickup surface of the image pickup device. It is an object to provide a mechanism that can improve workability at the time.
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子を保持する保持部材と、前記保持部材が取り付けられる取付部材と、前記保持部材を前記取付部材から光軸の方向に離間する方向に付勢する筒状の弾性部材と、前記保持部材と前記取付部材との間に設けられ、軸部と位置決め穴との嵌合により前記取付部材に対して前記保持部材を位置決めする位置決め手段と、光軸に対する前記保持部材の傾き角の調整が可能に前記保持部材を前記弾性部材の弾性力に抗して前記取付部材に固定する調整手段と、を備え、前記位置決め手段の前記軸部に、前記筒状の弾性部材が外挿されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging element, a holding member that holds the imaging element, an attachment member to which the holding member is attached, and the holding member that is attached to the optical axis from the attachment member. A cylindrical elastic member that is biased in a direction away from the direction, and the holding member and the mounting member, and the holding member is attached to the mounting member by fitting between a shaft portion and a positioning hole. Positioning means for positioning, and adjusting means for fixing the holding member to the mounting member against the elastic force of the elastic member so that the inclination angle of the holding member relative to the optical axis can be adjusted. The cylindrical elastic member is extrapolated to the shaft portion.
本発明によれば、撮像素子の撮像面の傾きを調整する機構の小型化を可能してレンズ鏡筒ひいては撮像装置の小型化を図ることができるとともに、撮像素子の撮像面の傾きを調整する際の作業性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the mechanism for adjusting the tilt of the image pickup surface of the image pickup device, to reduce the size of the lens barrel and thus the image pickup apparatus, and to adjust the tilt of the image pickup surface of the image pickup device. The workability at the time can be improved.
以下、本発明の実施形態の一例である撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a lens barrel mounted on an imaging apparatus which is an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態の一例である撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒の沈胴位置での断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view at a retracted position of a lens barrel mounted on an imaging apparatus which is an example of an embodiment of the present invention.
図1に示すように、レンズ鏡筒は、1群ホルダ11に1群レンズ10が保持され、2群ホルダ13に2群レンズ12が保持され、3群ホルダ15に3群レンズ14が保持されている。
As shown in FIG. 1, in the lens barrel, the
1群カム環16は、内周部に1群ホルダ11を光軸方向へ変位させるカム溝を有する。1群ホルダ11には、1群カム環16のカム溝にカム係合するカムフォロワピンが植設されている。2群カム環17は、内周部に2群ホルダ13を光軸方向へ変位させるカム溝を有する。2群ホルダ13には、2群カム環17のカム溝のカム係合するカムフォロワピンが植設されている。
The first
移動カム環18は、内周部に1群カム環16、及び2群カム環17を光軸方向へ変位させるカム溝を有する。固定筒19は、内周部に移動カム環18を光軸方向へ変位させるカム溝を有する。移動カム環18は、外周部に固定筒19のカム溝にカム係合するカムフォロワピンが植設されており、不図示の駆動源によって駆動されることで、固定筒19のカム溝にならって回転しながら光軸方向へ移動する。
The moving
そして、1群カム環16、及び2群カム環17は、移動カム環18の回転に伴って回転するように移動カム環18にキー結合されている。また、1群ホルダ11、及び2群ホルダ13は、回転しないように移動カム環18に案内され、これにより、移動カム環18の回転繰り出しに応じて1群ホルダ11、及び2群ホルダ13が光軸方向へ移動する。
The first
3群レンズ14は、本実施形態では、フォーカスレンズで構成され、カメラ本体のメイン基板からの指示に基づき制御される不図示のねじ送り機構によって光軸方向へ駆動される。1群レンズ10、2群レンズ12、及び3群レンズ14を透過した被写体光束は、撮像素子20に結像して電気信号に変換される。撮像素子20は、保持板21に接着固定され、保持板21は、後述するように、鏡筒本体22にねじ等により固定される。ここで、保持板21は、本発明の保持部材の一例に相当し、鏡筒本体22は、本発明の取付部材の一例に相当する。
In the present embodiment, the
図2は撮像素子20を保持板21に接着固定する前の状態を示す斜視図、図3(a)は撮像素子20に保持板21を接着固定した後の状態を光軸方向から見た図、図3(b)は図3(a)のA−A線断面図である。
2 is a perspective view showing a state before the
図2に示すように、撮像素子20は、フレキシブルプリント基板等の基板23に実装されている。なお、本実施形態では、撮像素子としてCMOSセンサを採用し、基板23の撮像素子20の周囲に撮像素子20を駆動するための電気素子23aを実装している。また、撮像素子20の撮像面には、保護ガラス33が取り付けられている。一方、保持板21には、中央部に撮像素子20、及び基板23の電気素子23aを露出させるための開口部21aが形成されている。また、保持板21の開口部21aの周囲には、位置決め穴24a,24b、及び3つのねじ挿通穴34が形成されている。そして、基板23に保持板21を重ね合わせ、位置決め穴24a,24bを基準として撮像素子20の撮像面が光軸に直交する面上の所定の位置に配置されるように調整する。この状態で、図3に示すように、保持板21の開口部21aと撮像素子20との間に接着剤Sを充填して、撮像素子20を基板23とともに保持板21に固定し、これにより、撮像素子ユニット25を構成している。なお、本実施形態では、撮像素子20としてCMOSセンサを採用し、撮像素子20の周囲に電気素子23aを実装しているが、特にこれに限定されない。
As shown in FIG. 2, the
図4は、撮像素子ユニット25を鏡筒本体22に取り付ける方法を説明するための分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining a method of attaching the
図4に示すように、鏡筒本体22には、フィルタ嵌合凹部22aが形成され、フィルタ嵌合凹部22aには、光学フィルタ26が嵌め込まれて位置決めされる。また、鏡筒本体22には、3本の軸部30,31,32が突設されている。3本の軸部30,31,32には、ゴム等の弾性枠27に設けられた3本の弾性筒部29が外挿され、これにより、鏡筒本体22に対して弾性枠27が位置決めされる。
As shown in FIG. 4, a
また、3本の軸部30,31,32のうち、2本の軸部31,32は、先端に小径部を有する段付軸部とされている。そして、2本の軸部31,32の小径部には、撮像素子ユニット25の保持板21の位置決め穴24a,24bが嵌合され、これにより、鏡筒本体22に対する撮像素子ユニット25の光軸に直交する面上での位置決めがなされる。
Of the three
その後、撮像素子ユニット25の保持板21のねじ挿通穴34に挿入したねじ28を弾性筒部29の弾性力に抗して鏡筒本体22のねじ穴22bに締め込んで締結することで、鏡筒本体22に撮像素子ユニット25が固定される。
Thereafter, the
この状態を図1で確認すると、光学フィルタ26と撮像素子20の保護ガラス33との間が弾性枠27で密閉されており、これにより、保護ガラス33への塵埃等の侵入が防止されている。また、弾性枠27は、光学フィルタ26と撮像素子20とで挟み込まれることで弾性反発力を発生させて、光学フィルタ26を光軸方向に押圧する。従って、本実施形態では、弾性枠27のみで光学フィルタ26を固定している。
When this state is confirmed in FIG. 1, the space between the
図5は、軸部31に外挿された弾性枠27の弾性筒部29が保持板21に光軸方向に押されて弾性変形した状態を示す要部断面図である。図5に示すように、弾性筒部29は、他の2本の弾性筒部29とともに保持板21によって光軸方向に押されて弾性変形する。そして、保持板21は、3本の弾性筒部29の弾性反発力により、鏡筒本体22から光軸方向に離間する方向に付勢されて、ねじ28の頭部に押し付けられる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part showing a state in which the elastic
次に、光軸に対する撮像素子ユニット25の傾き角の調整方法について説明する。なお、撮像素子ユニット25の傾き角の調整量を決定する際には、光軸に対する撮影レンズの結像面の傾き角、及び撮像素子20の撮像面の傾き角を把握する必要がある。
Next, a method for adjusting the tilt angle of the
光軸に対する撮影レンズの結像面の傾き角を測定する方法としては、例えば、一定距離離れた位置に置かれた被写体の像を結像させ、その結像面の周辺部と中心部とのピントの差を測定する方法が考えられる。また、光軸に対する撮像素子20の撮像面の傾き角の測定方法としては、レーザ測量器を用いて撮像素子20の撮像面の周辺部と中心部との高さの差を測定する方法が考えられる。
As a method for measuring the tilt angle of the imaging surface of the photographic lens with respect to the optical axis, for example, an image of a subject placed at a certain distance is formed, and the peripheral portion and the central portion of the imaging surface are formed. A method for measuring the difference in focus can be considered. Further, as a method for measuring the tilt angle of the imaging surface of the
そして、傾き角調整量が決まった後、鏡筒本体22に対する撮像素子ユニット25の傾き角の調整を行う。まず、3本のねじ28のうちの1本を締め込むことにより、そのねじ位置において保持板21が鏡筒本体22に接近し、また、緩めることで保持板21が鏡筒本体22から離間する。即ち、ねじ28の回転量に応じて保持板21と鏡筒本体22との間隔が調整される。
After the tilt angle adjustment amount is determined, the tilt angle of the
従って、3本のねじ28を適切に締め込み、または緩めて3本のねじ28の位置での保持板21と鏡筒本体22との間隔を調整することにより、撮影レンズの結像面と撮像素子20の撮像面とを揃えることが可能となる。
Accordingly, the imaging surface of the photographic lens and the imaging are adjusted by appropriately tightening or loosening the three
以上説明したように、本実施形態では、保持板21の位置決め穴24a,24bと鏡筒本体22の軸部31,32との嵌合部分と、弾性筒部29による付勢力が加わる部分との位置が略同一となる。このため、ねじ28の締め込み時に軸部31,32と位置決め穴24a,24bとの嵌合部分にコジリが発生しにくくなり、撮像素子ユニット25の傾き角を調整する際の作業性が向上する。また、保持板21に形成される位置決め穴24a,24bと弾性筒部29の受け部も略同軸上に配置されるため、従来のように離して配置する場合に比べて撮像素子ユニット25の傾き角の調整する機構の小型化が可能となる。これにより、レンズ鏡筒ひいては撮像装置の小型化を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the fitting portion between the positioning holes 24 a and 24 b of the holding
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 The configuration of the present invention is not limited to that exemplified in the above embodiment, and the material, shape, dimensions, form, number, arrangement location, and the like can be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention. It is.
例えば、上記実施形態では、筒状の弾性部材として弾性筒部29を例示したが、これに代えて、圧縮ばね等を用いてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the elastic
20 撮像素子
21 保持板
22 鏡筒本体
24a,24b 位置決め穴
28 ねじ
29 弾性筒部
31,32 軸部
20
Claims (3)
前記撮像素子を保持する保持部材と、
前記保持部材が取り付けられる取付部材と、
前記保持部材を前記取付部材から光軸の方向に離間する方向に付勢する筒状の弾性部材と、
前記保持部材と前記取付部材との間に設けられ、軸部と位置決め穴との嵌合により前記取付部材に対して前記保持部材を位置決めする位置決め手段と、
光軸に対する前記保持部材の傾き角の調整が可能に前記保持部材を前記弾性部材の弾性力に抗して前記取付部材に固定する調整手段と、を備え、
前記位置決め手段の前記軸部に、前記筒状の弾性部材が外挿されることを特徴とする撮像装置。 An image sensor;
A holding member for holding the image sensor;
An attachment member to which the holding member is attached;
A cylindrical elastic member that urges the holding member away from the mounting member in the direction of the optical axis;
Positioning means provided between the holding member and the mounting member, and positioning the holding member with respect to the mounting member by fitting a shaft portion and a positioning hole;
Adjusting means for fixing the holding member to the mounting member against the elastic force of the elastic member so that the inclination angle of the holding member with respect to the optical axis can be adjusted;
The imaging apparatus, wherein the cylindrical elastic member is extrapolated to the shaft portion of the positioning means.
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JP2014052397A (en) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Casio Comput Co Ltd | Mounting structure of optical component unit and light receiving element, and annular flat plate member |
JP2014068307A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Jvc Kenwood Corp | Position adjustment device of image pickup device and imaging apparatus |
JP2014235255A (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | キヤノン株式会社 | Imaging apparatus |
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