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JP2010276990A - Back focus adjusting mechanism for imaging apparatus - Google Patents

Back focus adjusting mechanism for imaging apparatus Download PDF

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JP2010276990A
JP2010276990A JP2009131276A JP2009131276A JP2010276990A JP 2010276990 A JP2010276990 A JP 2010276990A JP 2009131276 A JP2009131276 A JP 2009131276A JP 2009131276 A JP2009131276 A JP 2009131276A JP 2010276990 A JP2010276990 A JP 2010276990A
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JP
Japan
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ring member
back focus
adjustment mechanism
focus adjustment
female screw
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2009131276A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Ito
利明 伊藤
Shinichiro Okamura
信一郎 岡村
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to PCT/JP2010/059081 priority patent/WO2010137686A1/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a back focus adjusting mechanism that is easily formed in an imaging apparatus. <P>SOLUTION: The back focus adjusting mechanism for the imaging apparatus adjusts a distance between a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)image sensor 3 and a lens composing a lens unit in the imaging apparatus. In this case, in the apparatus body of the imaging apparatus, a mount 4 is disposed for mounting the lens unit at the front side of the apparatus body, and the front side of the mount 4 has a female screw 41. The back focus adjusting mechanism includes: a second screw 42 formed at the rear side of the mount 4 and continuous with the female screw 41; a ring member 5 disposed at the rear side of the mount 4 and rotatable around the optical axis 91 of the lens; and a holding mechanism 6 holding the CMOS image sensor 3 in a place in which the CMOS image sensor is receded by a certain distance toward the rear side from the ring member 5. The ring member 5 has a second male screw 51 that is screwed in the second female screw 42. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、CCTV(Closed-circuit Television)カメラ等の撮像装置において、レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との距離を調整するバックフォーカス調整機構に関する。   The present invention relates to a back focus adjustment mechanism for adjusting a distance between a lens constituting a lens unit and an imaging element in an imaging apparatus such as a CCTV (Closed-circuit Television) camera.

CCTVカメラ等の撮像装置は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子が内蔵された機器本体と、レンズユニットとを具え、機器本体には、その前面側にレンズユニットを取り付けるためのマウント部が配備されており、該マウント部の前面側には雌ネジ部が形成される一方、前記レンズユニットには、マウント部の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されている。   An imaging apparatus such as a CCTV camera includes a device body in which an imaging element such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor is incorporated, and a lens unit. The device body is provided with a lens unit attached to the front side thereof. A mount portion is provided, and a female screw portion is formed on the front side of the mount portion. On the other hand, the lens unit is formed with a male screw portion that engages with the female screw portion of the mount portion.

この種の撮像装置において、従来は、マウント部の外周面側にリング部材が配備され、該リング部材の内周面に雌ネジ部が形成される一方、マウント部の外周面に、リング部材の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されていた(特許文献1参照)。又、リング部材の背面側には、リング部材から一定の距離だけ背面側に後退した位置に撮像素子を保持する保持機構が配備されていた。   In this type of imaging device, conventionally, a ring member is provided on the outer peripheral surface side of the mount portion, and an internal thread portion is formed on the inner peripheral surface of the ring member. The external thread part screwed together with the internal thread part was formed (refer patent document 1). Further, a holding mechanism that holds the image sensor at a position retracted to the back side by a certain distance from the ring member is provided on the back side of the ring member.

そして、上記マウント部の雄ネジ部と、リング部材と、保持機構とによって、撮像装置のバックフォーカス調整機構が構成されていた。即ち、リング部材を回転させることにより、リング部材は前進又は後退し、これによってレンズユニットを構成するレンズと撮像素子との間の距離が調整されることになる。   And the back focus adjustment mechanism of the imaging device was comprised by the external thread part of the said mount part, the ring member, and the holding mechanism. That is, by rotating the ring member, the ring member moves forward or backward, thereby adjusting the distance between the lens constituting the lens unit and the image sensor.

特開2000−184262号公報JP 2000-184262 A

しかしながら、従来のバックフォーカス調整機構においては、マウント部に、上述の如くバックフォーカス調整用の雄ネジ部を、レンズユニット取り付け用の雌ネジ部とは別に形成する必要があり、バックフォーカス調整機構の製造が煩雑となっていた。   However, in the conventional back focus adjustment mechanism, it is necessary to form the male screw part for back focus adjustment separately from the female screw part for attaching the lens unit on the mount part as described above. Manufacturing was complicated.

そこで本発明の目的は、撮像装置において容易に形成することが出来るバックフォーカス調整機構を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a back focus adjustment mechanism that can be easily formed in an imaging apparatus.

本発明に係る撮像装置のバックフォーカス調整機構は、撮像素子が内蔵された機器本体とレンズユニットとを具えた撮像装置において、前記レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との距離を調整するバックフォーカス調整機構である。
ここで、機器本体には、その前面側にレンズユニットを取り付けるためのマウント部が配備され、該マウント部の前面側には雌ネジ部が形成される一方、前記レンズユニットには、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されている。バックフォーカス調整機構は、前記マウント部の背面側に形成されて前記雌ネジ部と連続する第2の雌ネジ部と、前記マウント部の背面側に配備されて前記レンズの光軸周りに回転可能なリング部材と、該リング部材から一定の距離だけ背面側に後退した位置に前記撮像素子を保持する保持機構とを具え、前記リング部材には、前記第2の雌ネジ部に螺合する第2の雄ネジ部が形成されている。
The back focus adjustment mechanism of the image pickup apparatus according to the present invention includes a back focus that adjusts a distance between a lens constituting the lens unit and the image pickup element in an image pickup apparatus including an apparatus main body including the image pickup element and a lens unit. It is an adjustment mechanism.
Here, the device main body is provided with a mount portion for mounting the lens unit on the front side thereof, and a female screw portion is formed on the front side of the mount portion, while the female screw is provided on the lens unit. A male screw portion that is screwed into the portion is formed. The back focus adjustment mechanism is formed on the back side of the mount part and is provided on the back side of the mount part, and is rotatable around the optical axis of the lens. And a holding mechanism for holding the imaging device at a position retracted to the back side by a certain distance from the ring member. The ring member is screwed into the second female screw portion. Two male screw portions are formed.

上記バックフォーカス調整機構においては、第2の雄ネジ部が第2の雌ネジ部にねじ込まれる回転方向にリング部材を回転させることにより、リング部材は前進し、前記回転方向とは逆の回転方向にリング部材を回転させることにより、リング部材は後退することになる。一方、撮像素子は、保持機構によってリング部材から一定の距離だけ背面側に後退した位置に保持されているので、リング部材の前進又は後退に追従して撮像素子は前進又は後進することになる。
従って、リング部材を回転させることにより、レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との間の距離、即ちバックフォーカスが、調整されることになる。
In the back focus adjustment mechanism, the ring member moves forward by rotating the ring member in the rotation direction in which the second male screw portion is screwed into the second female screw portion, and the rotation direction is opposite to the rotation direction. When the ring member is rotated, the ring member moves backward. On the other hand, since the image sensor is held at a position retracted from the ring member by a certain distance to the back side by the holding mechanism, the image sensor moves forward or backward following the forward or backward movement of the ring member.
Therefore, by rotating the ring member, the distance between the lens constituting the lens unit and the image sensor, that is, the back focus is adjusted.

そして、上記バックフォーカス調整機構によれば、マウント部に1つの雌ネジを貫通させて形成するだけで、上記雌ネジ部と第2の雌ネジ部とを形成することが出来る。よって、従来のバックフォーカス調整機構の如くマウント部に雌ネジ部とは別に雄ネジ部が形成されている構成と比較して、本発明に係るバックフォーカス調整機構は、撮像装置において容易に形成することが出来る。
又、上述の如くマウント部に1つの雌ネジを貫通させて上記雌ネジ部と第2の雌ネジ部とを形成することにより、バックフォーカス調整用の第2の雌ネジ部は、レンズユニットの雄ネジ部が螺合する雌ネジ部と同等の精度を有することになる。
According to the back focus adjustment mechanism, it is possible to form the female screw portion and the second female screw portion only by forming one female screw through the mount portion. Therefore, the back focus adjustment mechanism according to the present invention is easily formed in the imaging apparatus as compared with the configuration in which the male screw part is formed separately from the female screw part on the mount part as in the conventional back focus adjustment mechanism. I can do it.
Further, as described above, by forming one female screw through the mount portion to form the female screw portion and the second female screw portion, the second female screw portion for adjusting the back focus can be used for the lens unit. The male screw portion has the same accuracy as the female screw portion into which the male screw portion is screwed.

上記バックフォーカス調整機構の具体的構成において、前記保持機構は、前記リング部材の背面側に配備されて前記光軸に沿って移動可能なシャーシと、該シャーシをリング部材へ向けて付勢するバネ部材とから構成されており、前記撮像素子はシャーシに搭載されている。
該具体的構成によれば、バネ部材の付勢力によってシャーシがリング部材に押圧されるので、リング部材が前進又は後退する何れの場合であっても、リング部材に対するシャーシの相対位置は変わることがない。従って、撮像素子は、リング部材から一定の距離だけ背面側に後退した位置に保持されることになる。
In the specific configuration of the back focus adjustment mechanism, the holding mechanism includes a chassis that is arranged on the back side of the ring member and is movable along the optical axis, and a spring that biases the chassis toward the ring member. The imaging device is mounted on a chassis.
According to this specific configuration, since the chassis is pressed against the ring member by the biasing force of the spring member, the relative position of the chassis with respect to the ring member may change regardless of whether the ring member moves forward or backward. Absent. Therefore, the image sensor is held at a position retracted to the back side by a certain distance from the ring member.

上記バックフォーカス調整機構の他の具体的構成において、前記リング部材とシャーシには、互いに係合する係合部と係合受け部が形成されており、該係合部と係合受け部は、これらが前記光軸周りに相対回転することが可能な形状を有している。   In another specific configuration of the back focus adjustment mechanism, an engagement portion and an engagement receiving portion that are engaged with each other are formed on the ring member and the chassis, and the engagement portion and the engagement receiving portion are These have a shape capable of relative rotation around the optical axis.

上記バックフォーカス調整機構の更に他の具体的構成において、前記リング部材は、前記光軸周りに回転する歯車によって構成され、該歯車の前面側に前記第2の雄ネジ部が形成されており、該リング部材を構成する歯車にはモータの回転力が伝達される。
該具体的構成によれば、モータの回転角度に応じてリング部材の光軸に沿う位置が変化し、その結果、撮像素子の光軸に沿う位置も変化することになる。即ち、撮像素子の光軸に沿う位置は、モータの回転角度に応じて変化することになる。従って、モータの回転角度を調整することにより、バックフォーカスを調整することが出来る。
In still another specific configuration of the back focus adjustment mechanism, the ring member is configured by a gear rotating around the optical axis, and the second male screw portion is formed on the front side of the gear, The rotational force of the motor is transmitted to the gears constituting the ring member.
According to this specific configuration, the position along the optical axis of the ring member changes according to the rotation angle of the motor, and as a result, the position along the optical axis of the imaging element also changes. That is, the position along the optical axis of the image sensor changes according to the rotation angle of the motor. Therefore, the back focus can be adjusted by adjusting the rotation angle of the motor.

より具体的な構成において、上記バックフォーカス調整機構は、前記撮像素子から出力される画像信号の高周波成分の成分量を計測する計測手段と、該計測手段によって計測される前記成分量が最大となる様にモータの回転角度を制御するオートフォーカス手段とを更に具えている。
該具体的構成によれば、上述の如くモータの回転角度を制御することにより、バックフォーカスが自動的に調整されることになる。
In a more specific configuration, the back focus adjustment mechanism includes a measuring unit that measures a component amount of a high-frequency component of an image signal output from the image sensor, and the component amount measured by the measuring unit is maximized. In addition, an autofocus means for controlling the rotation angle of the motor is further provided.
According to the specific configuration, the back focus is automatically adjusted by controlling the rotation angle of the motor as described above.

本発明に係る撮像装置のバックフォーカス調整機構は、撮像装置において容易に形成することが出来る。   The back focus adjustment mechanism of the imaging apparatus according to the present invention can be easily formed in the imaging apparatus.

本発明に係るバックフォーカス調整機構が内蔵されている撮像装置につき、レンズユニットがマウント部から取り外れている状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which has removed the lens unit from the mount part about the imaging device incorporating the back focus adjustment mechanism which concerns on this invention. 上記バックフォーカス調整機構を前面側から見た平面図である。It is the top view which looked at the back focus adjustment mechanism from the front side. 図2に示されるA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line shown by FIG. 上記バックフォーカス調整機構を前面側から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the back focus adjustment mechanism from the front side. 上記バックフォーカス調整機構を背面側から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the back focus adjustment mechanism from the back side. 上記バックフォーカス調整機構を、その一部を破断して示した斜視図である。It is the perspective view which fractured | ruptured and showed the said back focus adjustment mechanism. 上記バックフォーカス調整機構のリング部材が前進した状態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the state which the ring member of the said back focus adjustment mechanism advanced. 上記バックフォーカス調整機構のリング部材が後退した状態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the state which the ring member of the said back focus adjustment mechanism retracted. 上記バックフォーカス調整機構の制御手続きを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the said back focus adjustment mechanism.

以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明の一実施形態に係るバックフォーカス調整機構は、図1に示す如くCMOSイメージセンサ(3)が内蔵された機器本体(1)とレンズユニット(2)とを具えた撮像装置(10)において、レンズユニット(2)を構成するレンズ(図示せず)とCMOSイメージセンサ(3)との距離を調整するための機構であり、その外観が図6に示されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the back focus adjustment mechanism according to the embodiment of the present invention is an image pickup apparatus (10) including a device main body (1) incorporating a CMOS image sensor (3) and a lens unit (2). This is a mechanism for adjusting the distance between a lens (not shown) constituting the lens unit (2) and the CMOS image sensor (3), and its appearance is shown in FIG.

機器本体(1)には、その前面側にレンズユニット(2)を取り付けるためのマウント部(4)が配備され、該マウント部(4)には、図3に示す如く、これを前面(4a)から背面(4b)まで貫通する貫通孔(43)が開設されており、該貫通孔(43)の内面壁には、その少なくとも一部の領域に、連続する1つの雌ネジ(44)が形成されている。   The device body (1) is provided with a mount portion (4) for mounting the lens unit (2) on the front side thereof, and the mount portion (4) is provided with a front surface (4a) as shown in FIG. ) Through the back surface (4b) is opened, and the inner wall of the through hole (43) has one continuous female screw (44) in at least a part of the region. Is formed.

一方、レンズユニット(2)には、図1に示す様に、雌ネジ(44)にマウント部(4)の前面(4a)側から螺合する雄ネジ部(21)が形成されている。雄ネジ部(21)は、雌ネジ(44)の一部の領域にのみ螺合する高さ寸法を有しており、該雌ネジ(44)には、マウント部(4)へのレンズユニット(2)の装着時においてレンズユニット(2)の雄ネジ部(21)が螺合することのない領域が存在している。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the lens unit (2) has a male screw portion (21) that is screwed into the female screw (44) from the front surface (4a) side of the mount portion (4). The male screw portion (21) has a height dimension that only engages with a partial region of the female screw (44). The female screw (44) includes a lens unit to the mount portion (4). There is a region where the male screw portion (21) of the lens unit (2) is not screwed when the (2) is mounted.

斯くして、マウント部(4)の雌ネジ(44)は、レンズユニット(2)の雄ネジ部(21)が螺合する領域を形成する雌ネジ部(41)と、レンズユニット(2)の雄ネジ部(21)が螺合することのない領域を形成すると共に前記雌ネジ部(41)と連続する第2の雌ネジ部(42)とから構成されている。   Thus, the female screw (44) of the mount part (4) includes a female screw part (41) that forms a region in which the male screw part (21) of the lens unit (2) is screwed, and the lens unit (2). The male screw portion (21) is formed of a second female screw portion (42) that forms a region where the male screw portion (21) is not screwed and is continuous with the female screw portion (41).

マウント部(4)の背面側には、図3〜図5に示す如く、レンズの光軸(91)(図1参照)周りに回転可能なリング部材(5)が配備されている。該リング部材(5)は、光軸(91)周りに回転する平歯車によって構成されており、該平歯車の前面側には、第2の雌ネジ部(42)に螺合する第2の雄ネジ部(51)が形成されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, a ring member (5) that can rotate around the optical axis (91) of the lens (see FIG. 1) is disposed on the back side of the mount portion (4). The ring member (5) is constituted by a spur gear that rotates around the optical axis (91), and a second gear screw (42) is screwed onto the front side of the spur gear. A male screw part (51) is formed.

従って、第2の雄ネジ部(51)が第2の雌ネジ部(42)にねじ込まれる回転方向にリング部材(5)を回転させることにより、リング部材(5)は、図7に示す如く前進することになる。一方、前記回転方向とは逆の回転方向にリング部材(5)を回転させることにより、リング部材(5)は、図8に示す如く後退することになる。   Accordingly, by rotating the ring member (5) in the rotational direction in which the second male screw portion (51) is screwed into the second female screw portion (42), the ring member (5) is as shown in FIG. Will move forward. On the other hand, by rotating the ring member (5) in the direction opposite to the rotation direction, the ring member (5) moves backward as shown in FIG.

リング部材(5)の背面側には、図3〜図5に示す如く、光軸(91)に沿って移動可能なシャーシ(61)が配備され、該シャーシ(61)は、機器本体(1)に固定されるべきプレート(63)に支持された複数の圧縮バネ(62)によってリング部材(5)へ向けて付勢されている。そして、CMOSイメージセンサ(3)は、光軸(91)上の位置にてシャーシ(61)に搭載されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, a chassis (61) that can move along the optical axis (91) is disposed on the back surface side of the ring member (5). ) Is urged toward the ring member (5) by a plurality of compression springs (62) supported by a plate (63) to be fixed to the plate. The CMOS image sensor (3) is mounted on the chassis (61) at a position on the optical axis (91).

ここで、リング部材(5)の背面には、図3及び図5に示す如く光軸(91)を中心とする円筒状の係合部(52)が突設される一方、シャーシ(61)の前面には、図3及び図4に示す如くリング部材(5)の係合部(52)が係合する係合受け部(64)が凹設されており、図3に示す様に該係合受け部(64)の内周面は、係合部(52)の外周面に摺接している。
従って、リング部材(5)の係合部(52)とシャーシ(61)の係合受け部(64)は、互いに係合した状態で、光軸(91)周りに相対回転することが可能である。
Here, on the back surface of the ring member (5), as shown in FIGS. 3 and 5, a cylindrical engaging portion (52) centering on the optical axis (91) is projected, while the chassis (61) As shown in FIG. 3 and FIG. 4, an engagement receiving portion (64) engaged with the engagement portion (52) of the ring member (5) is recessed in the front surface of the ring member, as shown in FIG. The inner peripheral surface of the engagement receiving portion (64) is in sliding contact with the outer peripheral surface of the engagement portion (52).
Therefore, the engagement portion (52) of the ring member (5) and the engagement receiving portion (64) of the chassis (61) can be relatively rotated around the optical axis (91) while being engaged with each other. is there.

上述の如くシャーシ(61)は、圧縮バネ(62)によってリング部材(5)へ向けて付勢されているので、リング部材(5)の回転によって該リング部材(5)が前進又は後退する何れの場合であっても、リング部材(5)の係合部(52)とシャーシ(61)の係合受け部(64)との係合が、圧縮バネ(62)の付勢力により維持されることになる。従って、リング部材(5)に対するシャーシ(61)の相対位置は変わることがなく、その結果、シャーシ(61)に搭載されているCMOSイメージセンサ(3)は、リング部材(5)から一定の距離だけ背面側に後退した位置に保持されることとなる。   As described above, since the chassis (61) is urged toward the ring member (5) by the compression spring (62), the ring member (5) is either advanced or retracted by the rotation of the ring member (5). Even in this case, the engagement between the engagement portion (52) of the ring member (5) and the engagement receiving portion (64) of the chassis (61) is maintained by the biasing force of the compression spring (62). It will be. Accordingly, the relative position of the chassis (61) with respect to the ring member (5) does not change, and as a result, the CMOS image sensor (3) mounted on the chassis (61) has a certain distance from the ring member (5). It will be held at a position retracted only to the back side.

斯くして、上述したシャーシ(61)と複数の圧縮バネ(62)とによって、リング部材(5)から一定の距離だけ背面側に後退した位置にCMOSイメージセンサ(3)を保持する保持機構(6)が構成されている。
そして、図3及び図6に示す様に、マウント部(4)の背面側に形成されている第2の雌ネジ部(42)と、リング部材(5)と、保持機構(6)とによって、本実施形態に係るバックフォーカス調整機構が構成されている。
Thus, the above-described chassis (61) and the plurality of compression springs (62) hold the CMOS image sensor (3) in a position retracted from the ring member (5) to the back side by a certain distance. 6) is configured.
As shown in FIGS. 3 and 6, the second female screw portion (42) formed on the back side of the mount portion (4), the ring member (5), and the holding mechanism (6) The back focus adjustment mechanism according to the present embodiment is configured.

上記バックフォーカス調整機構においては、上述の如く、リング部材(5)を回転させることにより、リング部材(5)が、図7に示す如く前進し、又は図8に示す如く後退する。一方、CMOSイメージセンサ(3)は、保持機構(6)によってリング部材(5)から一定の距離だけ背面側に後退した位置に保持されているので、リング部材(5)の前進又は後退に追従してCMOSイメージセンサ(3)は前進又は後進することになる。
従って、リング部材(5)を回転させることにより、レンズユニット(2)を構成するレンズとCMOSイメージセンサ(3)との間の距離、即ちバックフォーカスが、調整されることになる。
In the back focus adjustment mechanism, as described above, by rotating the ring member (5), the ring member (5) moves forward as shown in FIG. 7 or retracts as shown in FIG. On the other hand, since the CMOS image sensor (3) is held at a position retracted from the ring member (5) by a certain distance to the back side by the holding mechanism (6), it follows the forward or backward movement of the ring member (5). Thus, the CMOS image sensor (3) moves forward or backward.
Therefore, by rotating the ring member (5), the distance between the lens constituting the lens unit (2) and the CMOS image sensor (3), that is, the back focus is adjusted.

CMOSイメージセンサ(3)が搭載されているシャーシ(61)には更に、図6に示す如く、モータ(7)と、リング部材(5)を構成している平歯車にモータ(7)の回転力を伝達する歯車機構(71)とが搭載されている。   As shown in FIG. 6, the chassis (61) on which the CMOS image sensor (3) is mounted further rotates the motor (7) to the motor (7) and the spur gear constituting the ring member (5). A gear mechanism (71) for transmitting force is mounted.

この様にリング部材(5)をモータ(7)によって駆動する構成においては、モータ(7)の回転角度に応じてリング部材(5)の光軸(91)に沿う位置が変化し、その結果、CMOSイメージセンサ(3)の光軸(91)に沿う位置も変化することになる。即ち、CMOSイメージセンサ(3)の光軸(91)に沿う位置は、モータ(7)の回転角度に応じて変化することになる。従って、モータ(7)の回転角度を調整することにより、バックフォーカスを調整することが出来る。   Thus, in the configuration in which the ring member (5) is driven by the motor (7), the position along the optical axis (91) of the ring member (5) changes according to the rotation angle of the motor (7), and as a result. The position along the optical axis (91) of the CMOS image sensor (3) also changes. That is, the position along the optical axis (91) of the CMOS image sensor (3) changes according to the rotation angle of the motor (7). Therefore, the back focus can be adjusted by adjusting the rotation angle of the motor (7).

又、シャーシ(61)の前面には更に、図4に示す如く、係合受け部(64)と重なってガイド溝(65)が形成されており、該ガイド溝(65)は、係合受け部(64)にリング部材(5)の係合部(52)が係合したとき、該係合部(52)とガイド溝(65)の底面との間に隙間が形成されるような深さ寸法を有している。   Further, as shown in FIG. 4, a guide groove (65) is formed on the front surface of the chassis (61) so as to overlap with the engagement receiving portion (64). When the engagement portion (52) of the ring member (5) is engaged with the portion (64), a depth is formed such that a gap is formed between the engagement portion (52) and the bottom surface of the guide groove (65). It has a size.

そして、図3に示す様に、ガイド溝(65)には、その底面と係合部(52)との間に形成される上記隙間に、スライド部材(66)が配備されており、該スライド部材(66)は、ガイド溝(65)に沿って光軸(91)に垂直な方向へスライドすることが可能である。   As shown in FIG. 3, the guide groove (65) is provided with a slide member (66) in the gap formed between the bottom surface and the engaging portion (52). The member (66) can slide in a direction perpendicular to the optical axis (91) along the guide groove (65).

スライド部材(66)には、図4に示す様に、赤外線カットフィルタ(671)と、該赤外線カットフィルタ(671)と同等の厚さを有するガラス板(672)が配備されており、赤外線カットフィルタ(671)とガラス板(672)は、スライド部材(66)のスライド方向に並んで配置されている。従って、スライド部材(66)をスライドさせることにより、光軸(91)上の位置に、赤外線カットフィルタ(671)とガラス板(672)とを選択的に配置することが可能である。
尚、本実施形態に係る撮像装置(10)は、モータ(72)の駆動力によってスライド部材(66)がスライドする構成を有している。
As shown in FIG. 4, the slide member (66) is provided with an infrared cut filter (671) and a glass plate (672) having the same thickness as the infrared cut filter (671). The filter (671) and the glass plate (672) are arranged side by side in the slide direction of the slide member (66). Therefore, by sliding the slide member (66), the infrared cut filter (671) and the glass plate (672) can be selectively disposed at a position on the optical axis (91).
Note that the imaging apparatus (10) according to the present embodiment has a configuration in which the slide member (66) slides by the driving force of the motor (72).

昼間に撮像装置(10)によって画像を取得する場合、レンズユニット(2)から取り込まれる光には可視光と赤外線が含まれているため、その光をそのままCMOSイメージセンサ(3)に与えると、赤外線がノイズとなって画像に現れる。従って、昼間においては、光軸(91)上に赤外線カットフィルタ(671)が配置される。これにより、レンズユニット(2)から取り込まれた光は、赤外線カットフィルタ(671)によって赤外線が除去されてCMOSイメージセンサ(3)に与えられることになる。その結果、ノイズの少ない画像の取得が可能となる。   When an image is acquired by the imaging device (10) in the daytime, since the light taken in from the lens unit (2) includes visible light and infrared light, if the light is given to the CMOS image sensor (3) as it is, Infrared appears as noise in the image. Therefore, in the daytime, the infrared cut filter (671) is disposed on the optical axis (91). Thus, the light taken in from the lens unit (2) is given to the CMOS image sensor (3) after the infrared rays are removed by the infrared cut filter (671). As a result, an image with less noise can be acquired.

一方、夜間に撮像装置(10)によって画像を取得する場合、レンズユニット(2)から取り込まれる光には可視光が殆ど含まれなくなるので、赤外線を用いて画像を生成する必要がある。従って、夜間においては、光軸(91)上にガラス板(672)が配置され、これにより、レンズユニット(2)から取り込まれた光は、そのままCMOSイメージセンサ(3)に与えられることになる。その結果、赤外線からの画像の生成が可能となる。   On the other hand, when an image is acquired by the imaging device (10) at night, the light taken from the lens unit (2) hardly contains visible light, so it is necessary to generate an image using infrared rays. Therefore, at night, the glass plate (672) is arranged on the optical axis (91), and the light taken from the lens unit (2) is given to the CMOS image sensor (3) as it is. . As a result, an image can be generated from infrared rays.

しかしながら、赤外線カットフィルタ(671)をガラス板(672)に変更、或いはガラス板(672)を赤外線カットフィルタ(671)に変更した場合、バックフォーカスがずれることになる。この様な場合であっても、上述したバックフォーカス調整機構によれば、バックフォーカスを調整することが出来る。
その他、撮像装置の工場から出荷時、撮像装置の設置時、レンズユニットの変更時、被写体の変更時等においても、上記バックフォーカス調整機構によってバックフォーカスを調整することが出来る。
However, when the infrared cut filter (671) is changed to the glass plate (672) or the glass plate (672) is changed to the infrared cut filter (671), the back focus is shifted. Even in such a case, the back focus adjustment mechanism can adjust the back focus.
In addition, the back focus adjustment mechanism can adjust the back focus when the image pickup apparatus is shipped from the factory, when the image pickup apparatus is installed, when the lens unit is changed, or when the subject is changed.

上記バックフォーカス調整機構によれば、マウント部(4)に1つの雌ネジ(44)を貫通させて形成するだけで、雌ネジ部(41)と第2の雌ネジ部(42)とが形成されることになる。よって、従来のバックフォーカス調整機構の如くマウント部に雌ネジ部とは別に雄ネジ部が形成されている構成(特許文献1参照)と比較して、本実施形態に係るバックフォーカス調整機構は、撮像装置(10)において容易に形成することが出来る。
又、上述の如くマウント部(4)に1つの雌ネジ(44)を貫通させて雌ネジ部(41)と第2の雌ネジ部(42)とを形成することにより、バックフォーカス調整用の第2の雌ネジ部(42)は、レンズユニット(2)の雄ネジ部(21)が螺合する雌ネジ部(41)と同等の精度を有することになる。
According to the back focus adjustment mechanism, the female screw portion (41) and the second female screw portion (42) are formed only by forming one female screw (44) through the mount portion (4). Will be. Therefore, the back focus adjustment mechanism according to this embodiment is compared with a configuration in which a male screw part is formed on the mount part separately from the female screw part as in the conventional back focus adjustment mechanism (see Patent Document 1), It can be easily formed in the imaging device (10).
Further, as described above, one female screw (44) is passed through the mount portion (4) to form the female screw portion (41) and the second female screw portion (42), thereby adjusting the back focus. The second female screw portion (42) has the same accuracy as the female screw portion (41) into which the male screw portion (21) of the lens unit (2) is screwed.

次に、上記バックフォーカス調整機構の制御手続きを、図9に示すフローチャートに沿って説明する。尚、バックフォーカス調整機構の制御手続きは、撮像装置(10)に内蔵されているCPU(Central Processing Unit)(図示せず)によって実行される。   Next, the control procedure of the back focus adjustment mechanism will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control procedure of the back focus adjustment mechanism is executed by a CPU (Central Processing Unit) (not shown) built in the imaging device (10).

バックフォーカス調整機構の制御手続きが開始すると、先ずステップS1において、モータ(7)を回転させることにより、CMOSイメージセンサ(3)を、光軸(91)に沿う可動域にて往復移動させる。このとき、CMOSイメージセンサ(3)から出力される画像信号の高周波成分の成分量(以下、「AF評価値」と呼ぶ。)を、モータ(7)の回転角度と関連付けて計測する。即ち、CPUは、CMOSイメージセンサ(3)から出力されるAF評価値を計測する計測手段として機能する。   When the control procedure of the back focus adjustment mechanism is started, first, in step S1, the motor (7) is rotated to reciprocate the CMOS image sensor (3) in a movable range along the optical axis (91). At this time, the amount of the high frequency component of the image signal output from the CMOS image sensor (3) (hereinafter referred to as “AF evaluation value”) is measured in association with the rotation angle of the motor (7). That is, the CPU functions as a measurement unit that measures the AF evaluation value output from the CMOS image sensor (3).

次にステップS2において、ステップS1にて計測されたAF評価値から、AF評価値が最大となるモータ(7)の回転角度θ1を算出し、該回転角度θ1までモータ(7)を回転させる。即ち、CPUは、AF評価値が最大となる様にモータ(7)の回転角度を制御するオートフォーカス手段として機能する。   Next, in step S2, the rotation angle θ1 of the motor (7) that maximizes the AF evaluation value is calculated from the AF evaluation value measured in step S1, and the motor (7) is rotated to the rotation angle θ1. That is, the CPU functions as an autofocus unit that controls the rotation angle of the motor (7) so that the AF evaluation value is maximized.

最後にステップS3において、ステップS2にて算出したモータ(7)の回転角度θ1を、撮像装置(10)に内蔵されているメモリ(図示せず)に記録し、これによってバックフォーカス調整機構の制御手続きが完了する。   Finally, in step S3, the rotation angle θ1 of the motor (7) calculated in step S2 is recorded in a memory (not shown) built in the imaging device (10), thereby controlling the back focus adjustment mechanism. The procedure is complete.

上述したバックフォーカス調整機構の制御手続きによれば、バックフォーカスが自動的に調整されることになる。この様にバックフォーカスの自動的な調整を可能にすることにより、操作者の手を煩わすことなくバックフォーカスの正確な調整が可能となる。   According to the control procedure of the back focus adjustment mechanism described above, the back focus is automatically adjusted. By enabling automatic adjustment of the back focus in this way, it is possible to accurately adjust the back focus without bothering the operator.

尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態にて説明したバックフォーカス調整機構の制御手続きは、一例であり、本発明はこれに限られるものでない。又、上記実施形態に係るバックフォーカス調整機構においては、バックフォーカスの調整を自動的に実行することが可能であるが、勿論、上記バックフォーカス調整機構を用いて、手動によってバックフォーカスを調整してもよい。   In addition, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim. For example, the control procedure of the back focus adjustment mechanism described in the above embodiment is an example, and the present invention is not limited to this. In the back focus adjustment mechanism according to the above embodiment, the back focus adjustment can be automatically executed. Of course, the back focus adjustment mechanism is used to manually adjust the back focus. Also good.

又、上記実施形態に係るバックフォーカス調整機構は、CCTVカメラ等、種々の撮像装置に適用することが出来る。又、上記実施形態においては、CMOSイメージセンサ(3)を撮像素子として採用したが、本発明はこれに限られるものではなく、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等、種々の撮像素子を採用することが出来る。   In addition, the back focus adjustment mechanism according to the above embodiment can be applied to various imaging devices such as a CCTV camera. In the above embodiment, the CMOS image sensor (3) is employed as the image sensor. However, the present invention is not limited to this, and various image sensors such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor are employed. I can do it.

(10) 撮像装置
(1) 機器本体
(2) レンズユニット
(21) 雄ネジ部
(3) CMOSイメージセンサ(撮像素子)
(4) マウント部
(41) 雌ネジ部
(42) 第2の雌ネジ部
(5) リング部材
(51) 第2の雄ネジ部
(52) 係合部
(6) 保持機構
(61) シャーシ
(62) 圧縮バネ(バネ部材)
(64) 係合受け部
(7) モータ
(71) 歯車機構
(91) 光軸
(10) Imaging device
(1) Device body
(2) Lens unit
(21) Male thread
(3) CMOS image sensor (imaging device)
(4) Mount part
(41) Female thread
(42) Second female thread
(5) Ring member
(51) Second male thread
(52) Engagement part
(6) Holding mechanism
(61) Chassis
(62) Compression spring (spring member)
(64) Engagement receiver
(7) Motor
(71) Gear mechanism
(91) Optical axis

Claims (5)

撮像素子が内蔵された機器本体とレンズユニットとを具え、機器本体には、その前面側にレンズユニットを取り付けるためのマウント部が配備され、該マウント部の前面側には雌ネジ部が形成される一方、前記レンズユニットには、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されている撮像装置において、前記レンズユニットを構成するレンズと撮像素子との距離を調整するバックフォーカス調整機構であって、
前記マウント部の背面側に形成されて前記雌ネジ部と連続する第2の雌ネジ部と、前記マウント部の背面側に配備されて前記レンズの光軸周りに回転可能なリング部材と、該リング部材から一定の距離だけ背面側に後退した位置に前記撮像素子を保持する保持機構とを具え、前記リング部材には、前記第2の雌ネジ部に螺合する第2の雄ネジ部が形成されていることを特徴とする撮像装置のバックフォーカス調整機構。
A device body having a built-in image sensor and a lens unit are provided. The device body is provided with a mount portion for mounting the lens unit on the front surface side, and a female screw portion is formed on the front surface side of the mount portion. On the other hand, in the imaging device in which the lens unit is formed with a male screw portion that is screwed into the female screw portion, a back focus adjustment mechanism that adjusts the distance between the lens constituting the lens unit and the imaging element. There,
A second female screw portion formed on the back side of the mount portion and continuing to the female screw portion; a ring member disposed on the back side of the mount portion and rotatable about the optical axis of the lens; A holding mechanism that holds the imaging element at a position retracted to the back side by a certain distance from the ring member, and the ring member has a second male screw portion that is screwed into the second female screw portion. A back focus adjustment mechanism of an imaging apparatus, wherein
前記保持機構は、前記リング部材の背面側に配備されて前記光軸に沿って移動可能なシャーシと、該シャーシをリング部材へ向けて付勢するバネ部材とから構成されており、前記撮像素子はシャーシに搭載されている請求項1に記載の撮像装置のバックフォーカス調整機構。   The holding mechanism includes a chassis that is disposed on the back side of the ring member and is movable along the optical axis, and a spring member that urges the chassis toward the ring member. The back focus adjustment mechanism of the imaging apparatus according to claim 1, wherein the back focus adjustment mechanism is mounted on the chassis. 前記リング部材とシャーシには、互いに係合する係合部と係合受け部が形成されており、該係合部と係合受け部は、これらが前記光軸周りに相対回転することが可能な形状を有している請求項1又は請求項2に記載の撮像装置のバックフォーカス調整機構。   The ring member and the chassis are formed with an engaging portion and an engaging receiving portion that are engaged with each other, and the engaging portion and the engaging receiving portion can be relatively rotated around the optical axis. The back focus adjustment mechanism of the imaging apparatus according to claim 1, wherein the back focus adjustment mechanism has an arbitrary shape. 前記リング部材は、前記光軸周りに回転する歯車によって構成され、該歯車の前面側に前記第2の雄ネジ部が形成されており、該リング部材を構成する歯車にはモータの回転力が伝達される請求項1乃至請求項3の何れかに記載の撮像装置のバックフォーカス調整機構。   The ring member is constituted by a gear that rotates around the optical axis, and the second male screw portion is formed on the front surface side of the gear, and a rotational force of a motor is applied to the gear constituting the ring member. The back focus adjustment mechanism of the imaging apparatus according to claim 1, wherein the back focus adjustment mechanism is transmitted. 前記撮像素子から出力される画像信号の高周波成分の成分量を計測する計測手段と、該計測手段によって計測される前記成分量が最大となる様にモータの回転角度を制御するオートフォーカス手段とを更に具える請求項4に記載の撮像装置のバックフォーカス調整機構。   Measuring means for measuring the amount of a high-frequency component of an image signal output from the image sensor; and autofocus means for controlling a rotation angle of a motor so that the component amount measured by the measuring means is maximized. The back focus adjustment mechanism of the imaging apparatus according to claim 4, further comprising:
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