JP2006311260A - Image sensor driving apparatus and imaging apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像素子が光軸方向に対して直交していない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することのできる、撮像素子駆動装置および撮影装置を提供する。
【解決手段】レンズ部に対して位置を固定されたベース部21と、撮像素子23が取り付けられるべき可動部22と、レンズ部の光軸方向に配置され、ベース部21に対して可動部22を支持し、可動部22を支持する位置を、それぞれ独立してレンズ部の光軸方向に移動させることのできる三つの軸部41,42,43とを備え、三つの軸部41,42,43が可動部22を支持する位置をそれぞれ独立して移動させることにより、可動部22に取り付けられた撮像素子23のあおり角度の調整が可能である。
【選択図】図2An image sensor driving apparatus and a photographing apparatus capable of adjusting the tilt angle even when the image sensor is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when the tilt angle is set.
A base portion whose position is fixed with respect to a lens portion, a movable portion to which an image pickup device is to be attached, and a movable portion that is disposed in the optical axis direction of the lens portion and is movable with respect to the base portion. And three shaft portions 41, 42, 43 that can independently move the position at which the movable portion 22 is supported in the direction of the optical axis of the lens portion. The tilt angle of the image sensor 23 attached to the movable part 22 can be adjusted by independently moving the positions at which the 43 supports the movable part 22.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、監視カメラ装置やビデオカメラ装置等の撮影装置に関し、特に、撮像素子をレンズの光軸方向に移動させるための撮像素子駆動装置およびそれを用いた撮影装置に関する。 The present invention relates to an imaging device such as a surveillance camera device or a video camera device, and more particularly to an imaging device driving device for moving an imaging device in the optical axis direction of a lens and an imaging device using the imaging device driving device.
まず、従来の撮影装置の技術について説明する。ここでは、撮影装置の一例として監視カメラ装置を用いて説明する。 First, a technique of a conventional photographing apparatus will be described. Here, a surveillance camera device will be described as an example of an imaging device.
近年、様々な監視カメラ装置に関する技術が提案されている。特に、昼夜を問わず監視を行う監視カメラ装置においては、昼間には、可視光を選択的に透過するとともに赤外光を吸収する赤外光カットフィルタを撮像素子の前面に配置して撮影を行う一方で、夜間に撮影を行う場合には、撮像素子の前面に配置された赤外光カットフィルタを取り外して、赤外領域の光線をも含めた撮影を行うことで夜間の撮影感度を高くし、夜間の監視精度を向上する技術が提案されてきている。 In recent years, technologies relating to various surveillance camera devices have been proposed. In particular, in surveillance camera devices that monitor day and night, in the daytime, an infrared light cut filter that selectively transmits visible light and absorbs infrared light is placed on the front surface of the image sensor. On the other hand, when shooting at night, the infrared light cut filter placed in front of the image sensor is removed, and shooting including light in the infrared region is performed to increase night shooting sensitivity. However, techniques for improving nighttime monitoring accuracy have been proposed.
このような構成の監視カメラ装置においては、可視光を用いて撮影を行う場合と赤外光を用いて撮影を行う場合とで、赤外光カットフィルタの有無や照明等の条件による撮影に用いられる光線の波長のずれ等によりその光路長が異なり、例えば、昼間時の可視光での撮影時の光路長に最適化された構成によって夜間の赤外光も含めた撮影を行った場合には、撮影された映像がぼけてしまうという課題があった。 In the surveillance camera device having such a configuration, it is used for photographing depending on conditions such as presence or absence of an infrared light cut filter and illumination when photographing using visible light and photographing using infrared light. The optical path length differs depending on the wavelength shift of the light beam, for example, when shooting including infrared light at night with a configuration optimized for the optical path length when shooting with visible light at daytime There was a problem that the shot video was blurred.
このような課題を解決するために、例えば、赤外光カットフィルタを光路上に配置する際および取り外す際に、撮像素子から出力される映像信号の合焦度を参照しながら、もっとも合焦度の高い位置に、撮像素子を光軸方向に移動させることによって、前述の可視光および可視光と赤外光とを含めた領域の光線による撮影時の光路長の違いによる焦点距離の違いを補正して、昼夜間を問わずにピントの合った鮮鋭な画像を得ることのできる監視カメラ装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。 In order to solve such a problem, for example, when placing an infrared light cut filter on the optical path and when removing it, referring to the focus degree of the video signal output from the image sensor, the focus degree is the highest. By moving the image sensor in the direction of the optical axis to a higher position, the difference in focal length due to the difference in optical path length when shooting with the above-mentioned visible light and visible light including infrared light is corrected. Thus, there has been proposed a surveillance camera device capable of obtaining a sharp image in focus regardless of day or night (see, for example, Patent Document 1).
このような監視カメラ装置においては、撮像素子を移動させるためにリードスクリューを用い、リードスクリューに対して回転可能に設けられたナット部を有し、ガイドロッドによって光軸方向に動作を制限されたシャーシに撮像素子を取り付け、リードスクリューをステッピングモータで回転駆動する。このような構成により、ステッピングモータの回転によってリードスクリューを回転させることにより、撮像素子をレンズの光軸方向に所望の距離移動させることが可能であった。
前述のような監視カメラ装置においては、撮像素子の移動は、リードスクリューとガイドロッドの二つの軸によって支えられた、撮像素子を有するシャーシが、光軸方向に移動することによって行われる。 In the monitoring camera device as described above, the image sensor is moved by moving the chassis having the image sensor supported by the two axes of the lead screw and the guide rod in the optical axis direction.
一般的に、撮像素子は、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が、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。 In general, it is desirable that the image sensor is in a state orthogonal to the optical axis direction of the lens in order to capture a sharp image. However, when the image sensor is attached, the image sensor is aligned in the optical axis direction of the lens. Even if it is adjusted so as to be orthogonal to each other, there is actually a slight shift due to variations in component dimensions and assembly, etc. (hereinafter, when such a slight shift occurs) This is described as “when having a tilt angle”, the difference angle from the orthogonal state is denoted as “tilt angle”, and adjusting so as to eliminate this tilt angle is denoted as “tilting angle adjustment”), This shift may cause partial blurring of the image, and may have a significant adverse effect on image quality.
前述のような従来の技術においては、撮像素子が前述のようなあおり角度を有する場合に、そのあおり角度を調整することができない、という課題があった。前述のように、撮像素子が光軸方向に対してあおり角度を有する場合には、画面上で部分的な画像のぼけ等が発生する可能性があり、特にこの現象は高解像度の撮像素子を用いた場合に問題になる可能性が大きいので、あおり角度の調整の必要性が高くなっていた。 In the conventional technology as described above, there is a problem that when the imaging element has the tilt angle as described above, the tilt angle cannot be adjusted. As described above, when the image sensor has a tilt angle with respect to the optical axis direction, a partial image blur may occur on the screen. In particular, this phenomenon is caused by a high-resolution image sensor. When used, there is a high possibility of a problem, and the necessity of adjusting the tilt angle is high.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、撮像素子が光軸方向に対して直交していない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することのできる、撮像素子駆動装置および撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and even when the imaging element is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when it has a so-called tilt angle, the tilt angle can be adjusted. An object of the present invention is to provide an imaging device driving device and a photographing device.
本発明の撮像素子駆動装置は、レンズ部に対して位置を固定されたベース部と、撮像素子が取り付けられるべき可動部と、レンズ部の光軸方向に配置され、ベース部に対して可動部を支持し、可動部を支持する位置を、それぞれ独立してレンズ部の光軸方向に移動させることのできる三つの軸部とを備え、三つの軸部が可動部を支持する位置をそれぞれ独立して移動させることにより、可動部に取り付けられた撮像素子のあおり角度の調整が可能であることを特徴としている。 An image sensor driving apparatus according to the present invention includes a base unit whose position is fixed with respect to a lens unit, a movable unit to which the image sensor is to be mounted, and an optical axis direction of the lens unit. The position where the movable part is supported is independently movable in the optical axis direction of the lens part, and the position where the three shaft parts support the movable part is independent. Thus, the tilt angle of the image sensor attached to the movable part can be adjusted.
このような構成により、撮像素子が取り付けられる可動部は、それぞれが独立して可動部を支持する位置をレンズ部の光軸方向に移動可能である三つの軸部によって支持されているので、撮像素子が光軸方向に対して直交していない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することのできる撮像素子駆動装置を提供することができる。 With such a configuration, the movable part to which the image sensor is attached is supported by the three shaft parts that can move in the optical axis direction of the lens part each independently supporting the movable part. When the element is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when the element has a so-called tilt angle, it is possible to provide an image sensor driving device that can adjust the tilt angle.
また、三つの軸部に接続された三つのモータ部を備え、三つのモータ部のそれぞれの駆動によって、三つの軸部が可動部を支持する位置を独立に光軸方向に移動させる構成であってもよい。 In addition, there are three motor parts connected to the three shaft parts, and the positions at which the three shaft parts support the movable parts are independently moved in the optical axis direction by the respective driving of the three motor parts. May be.
このような構成によれば、さらに、三つの軸部がそれぞれ独立したモータ部の軸であるので、これらモータ部をそれぞれ独立して駆動することにより、撮像素子が、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することのできる撮像素子駆動装置を提供することができる。 According to such a configuration, since the three shaft portions are the shafts of independent motor portions, the image pickup device has a so-called tilt angle by driving these motor portions independently. In addition, it is possible to provide an image sensor driving device capable of adjusting the tilt angle.
また、三つのモータ部のそれぞれが、直動型モータである構成であってもよい。 Each of the three motor units may be a direct acting motor.
このような構成によれば、さらに、機械的ながたつきの少ない構成を実現することができる。 According to such a configuration, a configuration with less mechanical rattling can be realized.
また、三つのモータ部に対して、三つの軸部のそれぞれが可動部を支持する位置を、独立して光軸方向に移動させるような制御を行う制御部を有する構成であってもよい。 Moreover, the structure which has a control part which performs control which moves each of the three shaft parts to the position which supports a movable part independently in an optical axis direction with respect to three motor parts may be sufficient.
このような構成によれば、さらに、制御部によって、三つの軸部のそれぞれが可動部を支持する位置を、それぞれ独立に制御することのできる構成を実現することができる。 According to such a configuration, it is further possible to realize a configuration in which the position where each of the three shaft portions supports the movable portion can be independently controlled by the control portion.
また、可動部に、三つの軸部のそれぞれに対応する三つの軸受部を有する構成であってもよい。 Moreover, the structure which has three bearing parts corresponding to each of the three axial parts in a movable part may be sufficient.
このような構成によれば、さらに、三つの軸受部のそれぞれで三つの軸部を支持することができるので、より安定した撮像素子の移動を行うことができる。 According to such a configuration, since the three shaft portions can be supported by the three bearing portions, the image sensor can be moved more stably.
さらに、三つの軸受部は、一つの丸穴部と、互いに直行する方向に長い二つの長穴部とを有し、三つの軸受部のそれぞれは、三つの軸部のそれぞれの先端部分と当接する構成であってもよい。 Further, the three bearing portions have one round hole portion and two long hole portions that are long in a direction perpendicular to each other, and each of the three bearing portions is in contact with the respective tip end portions of the three shaft portions. The structure which touches may be sufficient.
このような構成によれば、さらに、一つの丸穴部によって、三つの軸部のうちの一つの先端の位置を決めることができるとともに、互いに直交する方向に長い二つの長穴部によって、三つの軸部のうちの残り二つの先端部分が保持されるとともに、軸部間の平行度が多少ずれているような場合であっても、先端部分が長穴部内で摺動することによって、そのずれを補正して、可動部を安定に保持することのできる構成を実現することができる。 According to such a configuration, the position of one tip of the three shaft portions can be determined by one round hole portion, and three long hole portions that are long in directions orthogonal to each other can be used. Even if the remaining two tip portions of the two shaft portions are held and the parallelism between the shaft portions is slightly shifted, the tip portion slides in the elongated hole portion, It is possible to realize a configuration capable of correcting the shift and stably holding the movable portion.
さらに、三つのモータ部のそれぞれが回転型モータであり、三つの軸部のそれぞれが、ねじ部を有し、三つの軸受部のそれぞれは、ねじ部に対応するナット部を有する構成であってもよい。 Further, each of the three motor parts is a rotary motor, each of the three shaft parts has a screw part, and each of the three bearing parts has a nut part corresponding to the screw part, Also good.
このような構成によれば、さらに、三つの軸部のそれぞれが、三つのナット部のそれぞれによって保持されるので、耐衝撃性に優れた構成を実現することができる。 According to such a configuration, since each of the three shaft portions is held by each of the three nut portions, a configuration excellent in impact resistance can be realized.
また、三つの軸部がベース部に回転可能に取り付けられ、三つの軸部のそれぞれを回転させるように配置されたベルト部と、ベルト部を回転させる回転型モータ部とを備えた構成であってもよい。 Further, the three shaft portions are rotatably attached to the base portion, and include a belt portion arranged to rotate each of the three shaft portions, and a rotary motor portion that rotates the belt portion. May be.
このような構成によれば、さらに、一つの回転型モータ部およびベルト部を用いるという簡易な構成で、三つの軸部が可動部を支持する位置を光軸方向に移動させることのできる構成を実現することができる。 According to such a configuration, a configuration in which the position where the three shaft portions support the movable portion can be moved in the optical axis direction with a simple configuration of using one rotary motor portion and a belt portion. Can be realized.
また、三つの軸部のそれぞれに対して、回転自在な外軸部、および、三つの軸部と外軸部とを固定する固定部を備え、ベルト部は、外軸部を回転させるように配置され、三つの軸部と外軸部とが固定部によって固定されない状態で、撮像素子のあおり角度の調整が行われる構成であってもよい。 In addition, each of the three shaft portions includes a rotatable outer shaft portion, and a fixing portion that fixes the three shaft portions and the outer shaft portion, and the belt portion rotates the outer shaft portion. The arrangement may be such that the tilt angle of the image sensor is adjusted in a state where the three shaft portions and the outer shaft portion are not fixed by the fixing portion.
このような構成によれば、さらに、組み立て時には、固定部によって外軸部と軸部とを固定しない状態で、三つの軸部が可動部を支持する位置をそれぞれ独立に移動させてあおり調整を行い、その後に、固定部によって外軸部と軸部とを固定することにより、以後は、三つの軸部が可動部を支持する位置を同期させて光軸方向に移動させることのできる構成を実現することができる。 According to such a configuration, further, at the time of assembly, the position where the three shaft portions support the movable portion is independently moved and adjusted without fixing the outer shaft portion and the shaft portion by the fixing portion. After that, the outer shaft portion and the shaft portion are fixed by the fixing portion, and thereafter, the configuration in which the three shaft portions can move in the optical axis direction in synchronization with the position where the movable portion is supported. Can be realized.
さらに、回転型モータ部は、三つの軸部のうちの一つの軸部を直接回転させる構成であってもよい。 Further, the rotary motor unit may be configured to directly rotate one of the three shaft units.
このような構成によれば、さらに、あおり調整を行うことのできる、より簡易な構成を実現することができる。 According to such a configuration, a simpler configuration capable of performing tilt adjustment can be realized.
また、可動部に、三つの軸部のそれぞれに対応する三つの軸受部を有する構成であってもよい。 Moreover, the structure which has three bearing parts corresponding to each of the three axial parts in a movable part may be sufficient.
このような構成によれば、さらに、三つの軸受部のそれぞれで三つの軸部を支持することができるので、より安定した撮像素子の移動を行うことができる。 According to such a configuration, since the three shaft portions can be supported by the three bearing portions, the image sensor can be moved more stably.
さらに、三つの軸受部は、一つの丸穴部と、互いに直行する方向に長い二つの長穴部とを有し、三つの軸受部のそれぞれが、三つの軸部のそれぞれの先端部分と当接する構成であってもよい。 Further, the three bearing portions have one round hole portion and two long hole portions that are long in a direction perpendicular to each other, and each of the three bearing portions is in contact with the respective tip end portions of the three shaft portions. The structure which touches may be sufficient.
このような構成によれば、さらに、一つの丸穴部によって、三つの軸部のうちの一つの先端の位置を決めることができるとともに、互いに直交する方向に長い二つの長穴部によって、三つの軸部のうちの残り二つの先端部分が保持されるとともに、軸部間の平行度が多少ずれているような場合であっても、先端部分が長穴部内で摺動することによって、そのずれを補正して、可動部を安定に保持することのできる構成を実現することができる。 According to such a configuration, the position of one tip of the three shaft portions can be determined by one round hole portion, and three long hole portions that are long in directions orthogonal to each other can be used. Even if the remaining two tip portions of the two shaft portions are held and the parallelism between the shaft portions is slightly shifted, the tip portion slides in the elongated hole portion, It is possible to realize a configuration capable of correcting the shift and stably holding the movable portion.
さらに、三つの軸部のそれぞれが、ねじ部を有し、三つの軸受部のそれぞれが、ねじ部に対応するナット部を有する構成であってもよい。 Further, each of the three shaft portions may have a screw portion, and each of the three bearing portions may have a nut portion corresponding to the screw portion.
このような構成によれば、さらに、三つの軸部のそれぞれが、三つのナット部のそれぞれによって保持されるので、耐衝撃性に優れた構成を実現することができる。 According to such a configuration, since each of the three shaft portions is held by each of the three nut portions, a configuration excellent in impact resistance can be realized.
また、ベース部と可動部との間に取り付けられ、可動部に対して所定の方向の付勢力を付与する弾性部を備え、三つの軸部は、弾性部によって可動部に付与された付勢力と反対向きの付勢力を可動部に対して付与する構成であってもよい。 In addition, an elastic portion is provided between the base portion and the movable portion and applies an urging force in a predetermined direction to the movable portion, and the three shaft portions are urging forces applied to the movable portion by the elastic portion. The structure which provides the urging | biasing force of the opposite direction with respect to a movable part may be sufficient.
このような構成によれば、さらに、弾性部がベース部と撮像素子の取り付けられた可動部と所定の方向に付勢しているので、三つの軸部は、弾性部がベース部と撮像素子との間に付与している付勢力と逆方向の力を付勢することにより、三つの軸部が可動部を支持する位置を光軸方向に移動させることができる。 According to such a configuration, since the elastic portion is urged in a predetermined direction with the base portion and the movable portion to which the image sensor is attached, the three shaft portions include the base portion and the image sensor. By urging a force in the direction opposite to the urging force applied between the three shaft portions, the position where the three shaft portions support the movable portion can be moved in the optical axis direction.
さらに、弾性部が、つるまきばねである構成であってもよい。 Further, the elastic portion may be a helical spring.
このような構成によれば、さらに、つるまきばねを用いるという簡易な構成で本発明の撮像素子駆動装置を実現することができる。 According to such a configuration, the image sensor driving device of the present invention can be realized with a simple configuration in which a helical spring is used.
次に、本発明の撮影装置は、レンズ部と、撮像素子と、本発明の撮像素子駆動装置と、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。 Next, an imaging device of the present invention includes a lens unit, an image sensor, an image sensor driving device of the present invention, and a video signal processing unit that performs video signal processing on a signal output from the image sensor. It is characterized by that.
このような構成により、撮像素子が取り付けられる撮像素子駆動装置の可動部は、それぞれが独立して、可動部を支持する位置をレンズ部の光軸方向に移動可能である三つの軸部によって支持されているので、撮像素子が光軸方向に対して直交していない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することができるので、画面上の全領域でピントの合った鮮鋭な画像を得ることのできる撮影装置を提供することができる。 With such a configuration, the movable part of the image sensor driving device to which the image sensor is attached is independently supported by three shaft parts that can move the position of supporting the movable part in the optical axis direction of the lens part. Since the tilt angle can be adjusted even when the image sensor is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when it has a so-called tilt angle, the focus angle can be adjusted in all areas on the screen. It is possible to provide a photographing apparatus capable of obtaining a sharp and consistent image.
また、本発明の撮影装置は、レンズ部と、撮像素子と、本発明の撮像素子駆動装置と、撮像素子から出力された画像を複数のブロックに分割する画像分割部と、画像分割部によって分割されたブロック毎の合焦度を算出する合焦度算出部とを備え、制御部は、合焦度算出部によって算出された合焦度の値にもとづいて、三つのモータ部のそれぞれの駆動制御を行うことを特徴とする構成であってもよい。 The imaging device of the present invention includes a lens unit, an image sensor, an image sensor driving device of the present invention, an image dividing unit that divides an image output from the image sensor into a plurality of blocks, and an image dividing unit. A degree-of-focus calculation unit that calculates the degree of focus for each block, and the control unit drives each of the three motor units based on the value of the degree-of-focus calculated by the degree-of-focus calculation unit. The structure characterized by performing control may be sufficient.
このような構成によれば、さらに、工場出荷時のみならず、市場においても自動的にあおり調整を可能とすることのできる構成を実現することができる。 According to such a configuration, it is possible to realize a configuration that can automatically adjust the tilt not only at the time of factory shipment but also in the market.
以上述べたように、本発明によれば、撮像素子が光軸方向に対して直交していない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することのできる、撮像素子駆動装置および撮影装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, when the imaging device is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when it has a so-called tilting angle, the tilting angle can be adjusted. A driving device and an imaging device can be provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態における撮影装置1の構成について説明する。図1は本発明の第1の実施の形態における撮影装置1の構成の一部を示す分解斜視図である。
(First embodiment)
First, the configuration of the photographing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a part of the configuration of the photographing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
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、図面中に互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸の方向を示す。X軸方向はレンズ部101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。
For the sake of simplicity, in the embodiment of the present invention, directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other are shown in the drawings. The X-axis direction is the optical axis direction of the
図1に示したように、本発明の第1の実施の形態の撮影装置1は、レンズ部101が取り付けられるレンズマウント部2、撮像素子23をその撮像面97がレンズ部101の光軸方向に対して直交する状態で、光軸方向(X軸方向)に移動させるように駆動する撮像素子駆動装置20、撮像素子駆動装置20とレンズマウント部2との間に設けられるフィルタ保持部3、フィルタ保持部3に配置され、後述するフィルタ部5を光軸に垂直な方向(Y軸方向)に移動させるDCモータを有するフィルタ駆動部4、フィルタ駆動部4に取り付けられ、フィルタ駆動部4の駆動によってY軸方向に移動可能なフィルタ駆動軸99、フィルタ駆動軸99に取り付けられ、フィルタ駆動軸99とともにY軸方向に移動可能な、赤外光カットフィルタ98を有するフィルタ部5、ならびに、撮像素子23から出力された電気信号に対する映像信号処理、後述する撮像素子駆動装置20の可動部22の移動制御、および、フィルタ駆動部4によるフィルタ部5の駆動制御等の各種処理を行う回路部80を備える。
As shown in FIG. 1, in the imaging apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, the
なお、本発明の第1の実施の形態における撮影装置1においては、レンズマウント部2およびフィルタ保持部3は、例えばアルミを用いたダイキャスト法により作製することができる。
In the photographing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, the
本発明の第1の実施の形態における撮影装置1は、いわゆる監視カメラ装置であり、昼夜を問わず撮影を行うために、周辺の明るさに応じてフィルタ駆動部4を駆動してフィルタ部5を切り替えて撮影を行う。具体的には、回路部80に備えられた照度検知部(図示せず)によって周辺の照度を検出し、周辺が明るいときには光軸上に赤外光カットフィルタ98を配置して可視光領域でカラー画像の撮影を行い、周辺が暗いときには光軸上に配置された赤外光カットフィルタ98を離脱させて赤外領域の光線をも含めた波長の光線によって白黒画像の撮影を行う。撮影装置1における周辺の明るさ検知は、回路部80に搭載された照度検知部によって検知された照度の値と所定の閾値との比較によって行うことができ、回路部80は、照度検知部で検知される照度の値が所定の閾値を超えて変化した場合には、昼間と夜間との時間帯が切り替わったものとしてフィルタ駆動部4に命じてフィルタ部5の切り替えを行う。また、フィルタ部5の切り替えは、フィルタ駆動部4に設けられたDCモータによって、フィルタ駆動軸99をY軸方向に移動させることにより行うことができる。
The imaging device 1 according to the first embodiment of the present invention is a so-called surveillance camera device, and drives the filter driving unit 4 according to the brightness of the surroundings to perform the imaging regardless of day and night, and the filtering unit 5. Switch to and shoot. Specifically, the ambient illuminance is detected by an illuminance detection unit (not shown) provided in the
本発明の第1の実施の形態における撮影装置1においては、周辺の照度変化があったときにフィルタ部5の切り替えが行われ、その際、光軸上に赤外光カットフィルタ98が配置されたり退避されたりすることによって光路長が変化すること、および、撮影時に用いられる照明等の条件の違いにより撮影に用いられる光線の波長領域がずれる(特に夜間用の照明を使用する場合に顕著)こと等から、レンズ部101から撮像素子23における光電変換素子が配置された面(以下、この面を撮像面97と記す)までの最適な合焦位置が変化する。このような合焦位置の変化が発生しても、鮮鋭な画像を得るために、本発明の第1の実施の形態における撮影装置1は、撮像素子23を、その撮像面97をレンズ部101の光軸方向に対して垂直を保った状態(すなわち、図1におけるYZ平面に平行な状態)で、光軸方向(X軸方向)に移動させる撮像素子駆動装置20を搭載している。
In the photographing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, the filter unit 5 is switched when there is a change in ambient illuminance, and at that time, an infrared light cut
本発明の第1の実施の形態における撮影装置1においては、回路部80において、撮像素子23からの出力から画像の合焦度を算出し、その合焦度がもっとも高くなる位置に、撮像素子駆動装置20によって撮像素子23を移動させることにより、前述の合焦位置の変化が発生しても、鮮鋭な画像を得ることができる。
In the imaging device 1 according to the first embodiment of the present invention, the
ここで、本発明の第1の実施の形態における撮影装置1に搭載された撮像素子駆動装置20の構成について説明する。図2は、本発明の第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20の構成を示す図である。図2(a)は、本発明の第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20の構成を示す分解斜視図であり、図2(b)は、その一部断面図であり、図2(c)は、その軸部42と軸受部36との間の関係を示す拡大図である。
Here, the configuration of the image
まず、図2(a)に示すように、本発明の第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20は、撮像素子23が取り付けられた可動部22と、可動部22の撮像素子23が取り付けられた面とは反対の面に対向するように設けられたL字型のベース部21とを備えている。なお、ベース部21は、レンズマウント部2に対して位置を固定された筐体(図示せず)に取り付けられており、ベース部21は、レンズ部101に対して位置が固定された状態である。
First, as shown in FIG. 2A, the image
図2(a)に戻って、本発明の第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20のベース部21には、三つの孔部31と一つの孔部32とが設けられている。ベース部21には、リニアアクチュエータであるモータ部24,25,26がビス30によって、ベース部21の可動部22に対向する面とは反対側の面から、その軸部41,42,43が互いに平行な状態で、前述の三つの孔部31を通るように取り付けられており、モータ部24の軸部43、モータ部25の軸部41およびモータ部26の軸部42それぞれは、三つの孔部31それぞれを通って、可動部22に設けられた、三つの軸受部35,36,37に当接している。図2(a)に示したように、軸部43は軸受部35に、軸部42は軸受部36に、そして軸部41は軸受部37にそれぞれ当接している。
Returning to FIG. 2A, the
また、図2(a)および図2(b)に示したように、撮像素子23の取り付けられた可動部22は、ベース部21にビス40によって固定されたばね固定部27によって保持されたつるまきばね28によって、ベース部21に接近する方向の付勢力を付与された状態で保持されている。つるまきばね28は、ベース部21のばね固定部27と可動部22の撮像素子23が設けられた面と反対側の面に設けられたばね保持部38との間に取り付けられ、前述のベース部21の孔部32を通った状態で配置されている。
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
なお、本発明の第1の実施の形態におけるベース部21および可動部22は、それぞれアルミやステンレス等の材料を用いて、プレス加工や成型等により作製することができる。
In addition, the
また、可動部22に設けられるばね保持部38の設けられる位置(正確には、つるまきばね28によって、ベース部21に接近する方向の付勢力が加えられる位置)は、つるまきばね28によって印加される可動部22がベース部21に接近する方向の付勢力と、可動部22に軸部41,42,43によって、可動部22とベース部21とが離間する方向に印加される付勢力とがつりあいの取れる位置にすることが必要である。
Further, the position where the
本発明の第1の実施の形態における撮影装置1の撮像素子駆動装置20においては、つるまきばね28によって付与されたベース部21と撮像素子23の設けられた可動部22とが接近する方向の付勢力とは反対の方向の力、すなわち可動部22とベース部21とが互いに離間する方向の力を、ベース部21に設けられた三つのモータ部24,25,26の軸部41,42,43によって可動部22に対して印加することにより、可動部22がベース部21に対して光軸方向(X軸方向)に移動し、これにより、撮像素子23がレンズ部101の光軸方向に移動することができる。撮像素子23がレンズ部101の光軸に対して垂直を保った状態で光軸方向に移動するためには、三つのモータ部24,25,26の軸部41,42,43が同期して、同じ速度で、同じ量のX軸方向の変位を行う必要がある。このような変位を行わせるためには、例えば、三つのモータ部24,25,26として同一種類のモータを用い、それぞれのモータに対して、同じ駆動ステップ数を与えることで実現することが可能である。
In the imaging
また、図2(c)に示したように、軸部41,42,43の先端部分は、より先端に行くほど径が小さくなる形状であり、当接する軸受部35,36,37は、軸部41,42,43の先端形状に対応した、いわゆる、すりばち状の形状をしている。
Further, as shown in FIG. 2C, the tip portions of the
本発明の第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20においては、三つの軸受部35,36,37のうち、軸受部36の開口は、円形状(いわゆる丸穴)であり、軸受部35の開口はY軸方向に長い楕円形状(いわゆる長穴)であり、軸受部37の開口はZ軸方向に長い楕円形状(いわゆる長穴)である。このように、三つの軸受部35,36,37のうち、一つを丸穴形状として、他の二つを互いに長径の方向が直交する長穴形状とすることにより、丸穴である軸受部36によって、軸部42の先端部分の位置が決定されるとともに、Y軸方向に長い軸受部35によって軸部43が保持されるので、軸部43を軸受部35に当接させながら、Y軸方向にある程度の摺動が可能な、いわゆるあそびを有する構成を実現できる。同様に、Z軸方向についても、Z軸方向に長い軸受部37によって軸部41が保持されるので、軸部41を軸受部37に当接させながら、Z軸方向にもある程度の摺動が可能な、あそびを有する構成を実現することができる。よって、実際に撮像素子23をX軸方向に移動させたときに、軸部41,42,43の方向が厳密に平行になっていない場合であっても、移動中に撮像素子23がY軸方向およびX軸方向に振動しにくく、スムーズに撮像素子23を光軸方向に移動させることのできる構成を実現できる。
In the imaging
また、本発明の第1の実施の形態における撮影装置1の撮像素子駆動装置20を用いれば、それぞれ独立して制御することが可能な三つのモータ部24,25,26を用いているので、モータ部24,25,26を、それぞれの軸部41,42,43がX軸方向に移動するように独立に制御することにより、いわゆる撮像素子23が光軸方向に対して直交していないような場合でも、撮像素子23の向きを調整して、そのあおり角度をなくすような調整を行うことができる。この調整は、具体的には、調整者が、実際に撮像素子23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、それぞれのモータ部24,25,26の軸部41,42,43のX軸方向の位置を調節することによって、行うことが可能である。
In addition, if the image
なお、上述の例においては、撮像素子23の取り付けられた可動部22と、ベース部21との間に、互いを接近させる方向の付勢力を印加する手段として、つるまきばね28を用いた構成を示したが、本発明はこの例に限定されるものではない。例えば、ゴム等の他のいかなる公知の弾性手段を用いることもできるのはいうまでもない。
In the above-described example, the
また、上述の例においては、モータ部24,25,26として、リニアアクチュエータを用いた例を示したが、本発明の第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20はこの構成に限定されず、いわゆる直動型の様々なモータを用いて構成することが可能である。
In the above-described example, the linear actuators are used as the
以上述べたように、本発明の第1の実施の形態における撮影装置1および撮像素子駆動装置20を用いれば、撮像素子23を、レンズ部101の光軸方向に直交する状態を保った状態で、光軸方向に平行に移動させることができるとともに、三つの軸部41,42,43それぞれの位置を独立に制御して軸部41,42,43の位置を調節することにより、あおり調整をも可能にする構成を実現できる。
As described above, when the imaging device 1 and the imaging
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態における撮影装置および撮像素子駆動装置について説明する。
(Second Embodiment)
Next, an imaging device and an imaging element driving device according to the second embodiment of the present invention will be described.
図3は、本発明の第2の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素子駆動装置120について説明するための図である。図3(a)は、本発明の第2の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素子駆動装置120の構成を示す分解斜視図であり、図3(b)は、その側面図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an image
なお、本発明の第2の実施の形態における撮影装置の構成は、図1に示した本発明の第1の実施の形態における撮影装置1の構成と共通し、その撮像素子駆動装置20が本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置120に置き換わったものであるので、撮影装置全体の説明は省略する。
Note that the configuration of the imaging device in the second embodiment of the present invention is the same as that of the imaging device 1 in the first embodiment of the present invention shown in FIG. Since it is replaced with the image
本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置120は、図3(a)に示したように、撮像素子23が設けられた可動部72と、可動部72に対向するベース部71を備えている点、および、ベース部71には三つのモータ部51,52,53が取り付けられている点は、第1の実施の形態に示した撮像素子駆動装置20と共通する。本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置120の構成が、本発明の第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20の構成と異なるところは、三つのモータ部51,52,53として回転型のモータを用いたことと、モータ部51,52,53の軸部61,62,63に雄ねじ部183が設けてあること、可動部72には、軸部61,62,63の雄ねじ部183に対応する雌ねじ部184を有する軸受部65,66,67が設けられていること、さらに、可動部72とベース部71との間を一方向に付勢するつるまきばね28が必須の構成ではないことである。
As shown in FIG. 3A, the image
図2(b)に示したように、本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置120は、モータ部51の軸部61が軸受部65と係合し、モータ部52の軸部62が軸受部66と係合し、モータ部53の軸部63が軸受部67と係合した状態であり、可動部72には、レンズ部101の光軸方向と直交する状態で撮像素子23が取り付けられている。このような状態で、モータ部51,52,53を同期させて、同じ速度で、かつ、同じ量だけ三つの軸部61,62,63をX軸方向に移動させるように駆動することにより、本発明の第2の実施の形態の撮像素子駆動装置120によっても、撮像素子23を、レンズ部101の光軸方向と直交させた状態で、光軸方向に対して平行に移動させることが可能である。なお、このような駆動は、例えば、モータ部51,52,53として、同じステッピングモータを用いて、同時に同じステップ数駆動するような制御信号を与えることにより実現することが可能である。
As shown in FIG. 2B, in the imaging
なお、本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置120においては、必ずしも第1の実施の形態において説明した撮像素子駆動装置20のような、つるまきばね28を用いる必要はないが、つるまきばね28等の弾性手段を用いることにより、可動部72およびベース部71の機械的ながたつきを少なくすることが可能である。
In the image
本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置120を組み立てる場合には、まず、ベース部71に三つのモータ部51,52,53を取り付けて、その後、それぞれのモータ部51,52,53を回転させながら、三つの軸部61,62,63を三つの軸受部65,66,67に係合させることにより、撮像素子駆動装置120を製造することができる。また、組み立て時には、ベース部71に対して三つのモータ部51,52,53を完全に締結してしまわずに、ある程度余裕を持たせた状態で締結しておき、モータ部51,52,53を回転させながら、三つの軸部61,62,63を三つの軸受部65,66,67に係合させた後に、モータ部51,52,53をベース部71に対して完全に締結するようにすれば、製造時の生産性を向上させることができる。
When assembling the imaging
また、本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置120においても、第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20と同様に、三つのモータ部51,52,53をそれぞれ独立して駆動させることが可能であるので、撮像素子23がレンズ部101の光軸方向に対して直交していないような場合、いわゆるあおり角度を有する場合に、そのあおり角度を除去するように、三つのモータ部51,52,53を独立して回転させるように駆動することで、あおり角度がなくなるように調整することが可能である。
Also in the image
この調整は、具体的には、調整者が、実際に撮像素子23で撮影したピント合わせ用のテストチャート等の画像を見ながら、画像の全域においてピントが合うように、それぞれのモータ部51,52,53を回転させて、ベース部71と可動部72との距離を調節することによって行うことが可能である。
Specifically, the adjustment is performed by each
また、上述の例においては、撮像素子23の取り付けられた可動部72に、雌ねじ部184を有する軸受部65,66,67が直接設けられた例を示したが、本発明の撮影装置および撮像素子駆動装置はこの例に限定されない。本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置の別の例を図4に示す。図4は、本発明の第2の実施の形態における撮像素子駆動装置の別の例を示す図である。図4(a)は、その構成を示す分解斜視図であり、図4(b)は、その側面図である。図4に示した撮像素子駆動装置130は、可動部72に軸受部65,66,67が直接設けられているわけではなく、可動部72には、比較的大きな三つの孔部92が開いており、この三つの孔部92を通るように、内側に雌ねじ部94を有する凸部111を備えた固定部75を三つ備える構成である。ベース部71の構成については、前述の撮像素子駆動装置120と同様であるので、その説明を省略する。
Further, in the above-described example, the example in which the bearing
図4に示したような構成においては、組み立て時に、三つのモータ部51,52,53をベース部71にビス30で締結し、あらかじめ三つの固定部75を余裕を持たせた状態で締結した可動部72を準備しておいて、三つのモータ部51,52,53を回転させながら、軸部61,62,63の雄ねじ部183と固定部75の雌ねじ部94とを係合させることにより、ベース部71と可動部72とを組み立て、その後、固定部75を可動部72にビス90で完全に締結することで組み立て可能である。
In the configuration as shown in FIG. 4, at the time of assembly, the three
なお、本実施の形態における二つの例においては、ベース部71に取り付けられた三つのモータ部51,52,53の三つの軸部61,62,63には雄ねじ部183が形成され、可動部72の軸受部65,66,67または固定部75の内側には対応する雌ねじ部94,184が形成された例を示したが、本発明の撮像素子駆動装置および撮影装置はこの例に限定されない。例えば、軸受部65,66,67または固定部75の内側に雄ねじ部が形成されており、三つのモータ部51,52,53の三つの軸部61,62,63には対応する雌ねじ部が形成されていてもよいことはいうまでもない。
In the two examples in the present embodiment,
以上述べたように、本発明の第2の実施の形態における撮影装置および撮像素子駆動装置120,130を用いれば、撮像素子23を、レンズ部101の光軸方向に直交する状態を保った状態で、光軸方向に対して平行に移動させることができるとともに、三つのモータ部51,52,53それぞれを独立に制御することにより、あおり調整をも可能にする構成を実現できる。
As described above, when the imaging device and the imaging
さらに、本発明の第2の実施の形態における撮影装置および撮像素子駆動装置120,130を用いれば、三つのモータ部51,52,53の三つの軸部61,62,63と、可動部22の軸受部65,66,67または固定部75とがねじによって係合しているので、外部から衝撃等が加わったような場合にも、撮像素子23のレンズ部101の光軸に対する位置がずれたりする可能性を低くすることができ、耐衝撃性に優れた構成を実現できる。
Furthermore, if the imaging device and the imaging
また、本発明の第1の実施の形態に示した撮像素子駆動装置20および第2の実施の形態に示した撮像素子駆動装置120,130を用いれば、三つのモータ部24,25,26,51,52,53によって三つの軸部41,42,43,61,62,63をそれぞれ独立に駆動させることができるので、工場出荷時のみならず、市場において、使用時にあおり角度の存在が問題になったときにもその修正が可能となる。
If the image
さらに、本発明の第1の実施の形態に示した撮像素子駆動装置20および第2の実施の形態に示した撮像素子駆動装置120,130を用いれば、前述の市場におけるあおり角度の調整を自動的に行うことも可能である。これを実現するには、回路部80に、撮像素子23から出力された画像を複数のブロックに分割する画像分割部と、画像分割部によって分割されたブロック毎の合焦度を算出する合焦度算出部と、三つのモータ部24,25,26,51,52,53の駆動をそれぞれ制御することのできる制御部とを備えておき、制御部によって、合焦度算出部によって算出された合焦度の値にもとづいて、それぞれの値が高くなるように、三つのモータ部24,25,26,51,52,53それぞれの駆動制御を行えばよい。
Furthermore, if the image
さらに、本発明の第2の実施の形態に示した撮像素子駆動装置120,130においては、モータ部51,52,53として回転型のモータを用い、可動部72にねじ部を有する軸受部65,66,67または固定部75を用いた構成を示したが、本発明における撮像素子駆動装置および撮影装置はこの構成に限定されない。例えば、モータ部51,52,53として回転型のモータを用い、可動部72を、第1の実施の形態における撮像素子駆動装置20に用いていた可動部22と同様の軸受部35,36,37を有する構成とすることも可能である。この場合には、可動部72とベース部71との間に接近する方向の付勢力を付与するつるまきばね28等の弾性手段を用いることが望ましい。
Furthermore, in the image
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態における撮影装置および撮像素子駆動装置について説明する。
(Third embodiment)
Next, an imaging device and an imaging element driving device according to the third embodiment of the present invention will be described.
図5は、本発明の第3の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素子駆動装置140について説明するための図である。図5(a)は、本発明の第3の実施の形態における撮影装置に搭載される撮像素子駆動装置140の構成を示す分解斜視図であり、図5(b)は、その側面図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an image
なお、本発明の第3の実施の形態における撮影装置の構成は、図1に示した、本発明の第1の実施の形態における撮影装置1の構成と共通し、その撮像素子駆動装置20が本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140に置き換わったものであるので、撮影装置全体の説明は省略する。
Note that the configuration of the imaging device in the third embodiment of the present invention is the same as that of the imaging device 1 in the first embodiment of the present invention shown in FIG. Since this is a replacement for the image
本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140は、図5(a)に示したように、撮像素子23が設けられた可動部122と、可動部122に対向するベース部121を備えている点、および、可動部122には、内側に雌ねじ部204を有する凸部211を含む固定部123を有する点は第2の実施の形態における撮像素子駆動装置130と共通する。
As shown in FIG. 5A, the imaging
本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、ベース部121に、モータ固定部149によって固定された回転型モータ230、回転型モータ230の軸131に取り付けられ、外側に歯車を有する歯車部132、それぞれが外側に歯車を有するとともに、軸部201を有する三つの回転部151、および、三つの回転部151の外側に形成された歯車および回転型モータ230の軸131に取り付けられた歯車部132の外側に設けられた歯車とかみ合うように設けられた、内側に凹凸を有するベルト部162を備えている。本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、回転型モータ230を回転させることによってベルト部162が回転し、ベルト部162の回転により三つの回転部151が回転する。
In the imaging
ここで、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140の回転部151の構成についてさらに詳細に説明する。図5(c)は、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140の回転部151の詳細な構成を示す分解斜視図である。
Here, the configuration of the
図5(c)に示したように、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140の回転部151は凸部206を有し、凸部206を境として固定部123に対向する側(以下、この側を一端側と記す)に雄ねじ部203を有し、その反対側(以下、他端側と記す)にねじ止め用のローレット202が形成された軸部201、軸部201の一端側に設けられる、がたつきを止めるためのつるまきばね205、軸部201の他端側に設けられる、ワッシャ207および外側に歯車を形成された回転部材209、ならびに、回転部材209を軸部201の他端側に設けられたローレット202上に固定するためのねじ208を備えている。
As shown in FIG. 5C, the
本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、図5(a)および図5(b)に示したように、このような回転部151の軸部201が、ベース部121に設けられた三つの孔部(図示せず)を貫通するように設けられ、凸部206と回転部材209によってベース部121を挟持するように回転部151が取り付けられる。
In the imaging
回転部151の軸部201の一端側に設けられた雄ねじ部203は、固定部123に設けられた雌ねじ部204と係合し、可動部122は軸部201によってベース部121に支持される。
A
このように、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140によれば、回転型モータ230を回転させることにより、軸131および歯車部132が回転し、歯車部132の回転によって、歯車部132の外側に設けられた歯車が回転して、ベルト部162を回転させる。このベルト部162の回転によって、三つの回転部151の回転部材209の外側に設けられた歯車が回転することにより、回転部151の回転部材209および軸部201が回転し、軸部201の回転によって、ベース部121と可動部122との距離を変化させることができる。
As described above, according to the imaging
本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、三つの回転部151の回転部材209の形状、ならびに、その外側に設けられている歯車の形状およびピッチが互いに等しいので、回転型モータ230を回転させることにより、三つの回転部151は、それぞれが同期して、同じ速度で、同じ量の回転を行うことができる。さらに、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、回転部151の軸部201に形成された雄ねじ部203のピッチは、それぞれ等しく形成されている。また、可動部122に取り付けられる固定部123の内側に構成される、雌ねじ部204のピッチもそれぞれ等しくなるように形成されている。本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140によれば、一つの回転型モータ230を回転させるという簡易な構成で、ベース部121に対して可動部122が平行な状態で、ベース部121と可動部122との間の距離を調節することが可能である。すなわち、可動部122に設けられた撮像素子23は、ベース部121に対して所定の角度を保った状態で、光軸方向に移動することが可能である。
In the image
また、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、あおり角度の調整時には、三つの回転部151のねじ208それぞれをゆるめた状態にしておく。これにより、回転部151の回転部材209は、軸部201に対して自由に回転することが可能となる。よって、この状態で回転型モータ230を回転させても、回転部151の回転部材209は回転するが、軸部201は回転しない。この状態で、軸部201の他端側に設けられた溝部250(図5(c)には図示せず)を調整用モータ260等の先端に設けられた凸部261(図5(c)には図示せず)によって回転させることにより、回転部材209を回転させずに、回転部151の軸部201を回転させることができる。これにより、ベース部121に対する可動部122のあおり角度の調整を行うことができ、可動部122に設けられた撮像素子23のレンズ部101の光軸方向に対するあおり角度も調整することができる。
In the image
この調整は、具体的には、調整者が、実際に撮像素子23で撮影したピント合わせ用のテストチャート等の画像を見ながら、画像の全域においてピントが合うように、調整用モータ260等によって軸部201の溝部250それぞれを回転させて、ベース部121と可動部122との距離を調節することによって行うことが可能である。あおり角度の調整が終了した後に、三つの回転部151のねじ208をそれぞれ締結することによって、あおり調整が完了する。ねじ208を締結することによって、回転部151の回転部材209と軸部201は協働して回転し、回転型モータ230の回転によって、ベルト部162が回転し、その回転によって、回転部151の回転部材209および軸部201が回転して、撮像素子23は、あおり角度の調整が終了した状態、すなわち、その撮像面97がレンズ部101の光軸方向と直交する状態を保った状態で、レンズ部101からの距離を調節することができる。
Specifically, this adjustment is performed by the
なお、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、回転部151の回転部材209と軸部201とを固定する固定部として、ねじ208を用いた例を示したが、本発明の撮像素子駆動装置はこの例に限定されるものではない。例えば工場出荷時にあおり調整を行い、出荷された後にはあおり調整を行わないような場合等には、固定部として接着剤を用いることも可能であることはいうまでもない。
In the imaging
また、本発明の第3の実施の形態の撮像素子駆動装置140においては、その可動部122に、内側に雌ねじ部204を有する固定部123を有する構成を示したが、本発明の撮像素子駆動装置はこの例に限定されるものではない。例えば、図3に示した撮像素子駆動装置120のように、その可動部に、直接雌ねじ部を有する軸受部が形成されている構成であってもよいことはいうまでもない。
Further, in the image
また、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、回転型モータ230の回転によって、ベルト部162を回転させて、その回転によって三つの回転部151の回転部材209を回転させることにより、可動部122をベース部121に対して移動させる構成を示したが、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置はこの構成に限定されない。例えば、三つの軸部201のうち、一つの軸部201が回転型モータ230によって回転駆動される構成であってもよいことはいうまでもない。このような構成においては、例えば、あおり調整時には、三つの回転部151の回転部材209それぞれの外側、かつ、ベルト部162にかからない部分に調整用のギアを形成しておき、そのギアを、ねじ208がゆるんだ状態で、調整用モータ260に設けられたギアによって回転させることによって、三つの回転部151の回転部材209を、軸部201を回転させない状態で、回転させることが可能である。
Further, in the image
さらに、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、回転型モータ230の歯車部132の外側に設けられた歯車が、三つの回転部151の回転部材209と同様に、ベルト部162の内側に設けられた凹凸とかみ合っている例を示したが、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140はこの構成に限定されない。例えば、ベルト部162の外側にも凹凸が形成されており、回転型モータ230の歯車部132が、外側からベルト部162を押さえた状態でベルト部162を回転させる構成であってもよい。
Furthermore, in the imaging
さらに、本発明の第3の実施の形態における撮像素子駆動装置140においては、三つの回転部151の回転部材209の外側に設けられた歯車がベルト部162の内側に設けられた凹凸とかみ合うことにより、ベルト部162の回転によって三つの回転部151それぞれが回転する構成を示したが、本発明の撮像素子駆動装置および撮影装置はこの構成に限定されない。例えば、三つの回転部151の回転部材209の外側に設けられた歯車それぞれとかみ合うような位置に配置された、大きな歯車部の回転によって、三つの回転部151が回転する構成であってもよい。このような構成とするには、大きな歯車部の円周上に三つの回転部の回転部材209の外側に設けられた歯車が位置するように配置すればよい。
Furthermore, in the imaging
なお、本発明の実施の形態における撮像素子駆動装置20,120,130,140は、それぞれ監視カメラ装置に搭載される例を用いて説明したが、本発明の撮影装置はその用途を監視カメラ装置に限定されるものではない。例えば、本発明の撮像素子駆動装置は、ビデオカメラやデジタルカメラ等公知のあらゆるカメラに搭載可能であることはいうまでもない。
Although the image
以上述べたように、本発明に係る撮像素子駆動装置および撮影装置によれば、撮像素子が光軸方向に対して直交していない場合、すなわち、いわゆるあおり角度を有する場合にも、そのあおり角度を調整することができるという優れた効果を有し、監視カメラ装置やビデオカメラ装置等の撮影装置、特に、撮像素子をレンズ部の光軸方向に移動させるための撮像素子駆動装置およびそれを用いた撮影装置等として有用である。 As described above, according to the imaging device driving device and the imaging device according to the present invention, even when the imaging device is not orthogonal to the optical axis direction, that is, when it has a so-called tilt angle, the tilt angle And an imaging device driving device for moving the imaging device in the direction of the optical axis of the lens unit, and an imaging device such as a surveillance camera device and a video camera device, and the like. It is useful as a photographing apparatus.
1 撮影装置
2 レンズマウント部
3 フィルタ保持部
4 フィルタ駆動部
5 フィルタ部
20,120,130,140 撮像素子駆動装置
21,71,121 ベース部
22,72,122 可動部
23 撮像素子
24,25,26,51,52,53 モータ部
27 ばね固定部
28,205 つるまきばね
30,40,90 ビス
31,32,92 孔部
35,36,37,65,66,67 軸受部
38 ばね保持部
41,42,43,61,62,63,201 軸部
75,123 固定部
80 回路部
94,184,204 雌ねじ部
97 撮像面
98 赤外光カットフィルタ
99 フィルタ駆動軸
101 レンズ部
111,206,211,261 凸部
131 軸
132 歯車部
149 モータ固定部
151 回転部
162 ベルト部
183,203 雄ねじ部
202 ローレット
207 ワッシャ
208 ねじ
209 回転部材
230 回転型モータ
250 溝部
260 調整用モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up
Claims (17)
撮像素子が取り付けられるべき可動部と、
前記レンズ部の光軸方向に配置され、前記ベース部に対して前記可動部を支持し、前記可動部を支持する位置を、それぞれ独立して前記レンズ部の光軸方向に移動させることのできる三つの軸部とを備え、
前記三つの軸部が前記可動部を支持する位置をそれぞれ独立して移動させることにより、前記可動部に取り付けられた前記撮像素子のあおり角度の調整が可能であることを特徴とする撮像素子駆動装置。 A base portion whose position is fixed with respect to the lens portion;
A movable part to which the image sensor is to be attached;
It is arranged in the optical axis direction of the lens part, supports the movable part with respect to the base part, and can independently move the position supporting the movable part in the optical axis direction of the lens part. With three shafts,
The image sensor drive characterized in that the tilt angle of the image sensor attached to the movable part can be adjusted by independently moving the positions at which the three shaft parts support the movable part. apparatus.
前記三つのモータ部のそれぞれの駆動によって、前記三つの軸部が前記可動部を支持する位置を独立に光軸方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子駆動装置。 Comprising three motor parts connected to the three shaft parts,
2. The image sensor driving apparatus according to claim 1, wherein each of the three motor units is driven to independently move a position where the three shaft units support the movable unit in the optical axis direction.
前記三つの軸部のそれぞれが、ねじ部を有し、
前記三つの軸受部のそれぞれは、前記ねじ部に対応するナット部を有することを特徴とする請求項5に記載の撮像素子駆動装置。 Each of the three motor units is a rotary motor,
Each of the three shaft portions has a thread portion,
The image sensor driving device according to claim 5, wherein each of the three bearing portions has a nut portion corresponding to the screw portion.
前記三つの軸部のそれぞれを回転させるように配置されたベルト部と、前記ベルト部を回転させる回転型モータ部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像素子駆動装置。 The three shaft portions are rotatably attached to the base portion;
The image pickup device driving apparatus according to claim 1, further comprising: a belt portion arranged to rotate each of the three shaft portions; and a rotary motor portion that rotates the belt portion.
前記ベルト部は、前記外軸部を回転させるように配置され、
前記三つの軸部と前記外軸部とが前記固定部によって固定されない状態で、前記撮像素子のあおり角度の調整が行われることを特徴とする請求項8に記載の撮像素子駆動装置。 For each of the three shaft portions, a rotatable outer shaft portion, and a fixing portion for fixing the three shaft portions and the outer shaft portion,
The belt portion is arranged to rotate the outer shaft portion,
The image sensor driving apparatus according to claim 8, wherein the tilt angle of the image sensor is adjusted in a state where the three shaft portions and the outer shaft portion are not fixed by the fixing portion.
前記三つの軸受部のそれぞれが、前記ねじ部に対応するナット部を有することを特徴とする請求項11に記載の撮像素子駆動装置。 Each of the three shaft portions has a thread portion,
The image sensor driving apparatus according to claim 11, wherein each of the three bearing portions has a nut portion corresponding to the screw portion.
前記三つの軸部は、前記弾性部によって前記可動部に付与された付勢力と反対向きの付勢力を前記可動部に対して付与することを特徴とする請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載の撮像素子駆動装置。 An elastic part that is attached between the base part and the movable part and applies a biasing force in a predetermined direction to the movable part;
The three shaft portions apply an urging force in a direction opposite to the urging force applied to the movable portion by the elastic portion, to the movable portion. The imaging element driving device according to claim 1.
撮像素子と、
請求項1から請求項15までのいずれか1項に記載の撮像素子駆動装置と、
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。 The lens part,
An image sensor;
The image sensor driving device according to any one of claims 1 to 15,
An imaging apparatus, comprising: a video signal processing unit that performs video signal processing on a signal output from the imaging device.
撮像素子と、
請求項4に記載の撮像素子駆動装置と、
前記撮像素子から出力された画像を複数のブロックに分割する画像分割部と、
前記画像分割部によって分割されたブロック毎の合焦度を算出する合焦度算出部とを備え、
前記制御部は、前記合焦度算出部によって算出された合焦度の値にもとづいて、前記三つのモータ部のそれぞれの駆動制御を行うことを特徴とする撮影装置。 The lens part,
An image sensor;
The image sensor driving device according to claim 4,
An image dividing unit that divides the image output from the image sensor into a plurality of blocks;
A degree-of-focus calculation unit that calculates the degree of focus for each block divided by the image dividing unit,
The imaging device according to claim 1, wherein the control unit performs drive control of each of the three motor units based on a value of the focus degree calculated by the focus degree calculation unit.
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