JP6362522B2 - レンズホルダ - Google Patents

Description

本発明は、レンズをレンズホルダに取り付けるための方法及び装置に関する。

ネットワークカメラにレンズを取り付けるとき、様々な方式が使用される。例えば、レンズはカメラに接着され得る。しかしながら、接着は環境及び接着に携わる人間にとって有害である。さらに、接着は洗浄や硬化など幾つものステップを含む複雑な工程である。接着剤が乾燥し接着能力を失うこともある。

ネットワークカメラにレンズを取り付ける別の方法は、カメラからレンズに向けて半径方向に複数のねじでねじ留めすることである。この方法の短所は、レンズが歪んで取り付けられることがあり、取り付けに時間がかかることである。

上述を考慮し、本発明の目的は、上記の欠点のうちの１つ又は幾つかを解決するか少なくとも低減させることである。概して、上記の目的は添付の独立請求項によって達成される。

第１の態様によれば、本発明は、レンズをレンズホルダに取り付ける方法によって実現される。方法は、レンズホルダの圧縮性保持部の周囲に固定部品の固定円弧を配置するステップ、レンズの取り付け部を圧縮性保持部内に挿入するステップ、及び、固定円弧の曲率半径を減少させるステップであって、これにより取り付け部の周囲にレンズホルダの圧縮性保持部を圧縮してレンズをレンズホルダに取り付けるステップを含む。

この取り付け方法は、半径方向におけるセルフセンタリングである点で有利である。さらに、レンズを取り付けるとき及び圧縮性保持部を圧縮するとき、軸方向の移動が実質的に存在しない。しかもこの方法は、有利にも、例えば接着よりも耐久性がある。この方法は、例えば接着及び螺合と比較して、時間的効率及び生産効率が良い。さらに、他の取り付け方法と比較して、レンズに加えられる力はより均一である。

方法は、押圧部を有する固定部品をさらに含み、押圧部はその端部で固定円弧に連結され、減少させるステップは、押圧部を押圧して固定円弧の曲率半径を減少させるステップをさらに含む。このことは有利にも、固定円弧の曲率半径を減少させるステップを容易にする。別の有利性は、形跡を示さずに固定部品を取り外すことが可能でないということである。固定部品を外し、次いで再び取り付けようとすると、固定部品においてそのことが見て取れる。したがってこの方法は、レンズ、レンズホルダ、及びレンズホルダがイメージセンサに取り付けられるときにはレンズとレンズホルダとによって形成されるカメラに、手が加えられるリスクを低減する。

方法は、複数の押圧部を有する固定部品をさらに含み、固定円弧は複数の円弧部分を有し、押圧部はその端部で円弧部分に連結され、減少させるステップは、押圧部を押圧して固定円弧の曲率半径を減少させるステップをさらに含む。有利には、曲率半径の減少中に円弧部分が圧縮性保持部に対して摺動することがより少ない。

圧縮するステップは、所定の力で圧縮することをさらに含み得る。これは、方法が自動化され得るという点で有利である。別の有利性は、所定の力が、取り付けが十分強固であることを保障しつつ損傷リスクを最低限に抑えることである。

方法は、減少させるステップの前に、イメージセンサをレンズホルダに取り付けるステップ、取り付け部とイメージセンサの間の望ましい距離が得られるまで取り付け部を移動させるステップ、及び／又は、レンズの望ましい回転角が得られるまで取り付け部を移動させるステップをさらに含み得る。一実施形態で、取り付け部を移動させることによって調整される距離は、フランジバック距離である。これによって望ましいフォーカスが全ズームレンジに亘り得られるので、有利である。一実施形態で、取り付け部を移動させるステップは、レンズとイメージセンサとで形成されるカメラの被写界深度が最大となるまで、取り付け部を移動させるステップを含む。

第２の態様によれば、本発明は、レンズを取り付けるためのレンズホルダによって実現される。レンズホルダは、レンズの取り付け部を受けるように構成される圧縮性保持部を含み、圧縮性保持部は、圧縮性保持部の曲率半径が減少されることよりレンズがレンズホルダに取り付けられるよう、圧縮されるように構成される。

圧縮性保持部は、締め付け力によって圧縮されるように構成され得る。

圧縮性保持部は、離間した複数の突起を含み得る。この圧縮性保持部は、圧縮性保持部が仮に隙間のない状態である場合に比べて、より剛性の高い材料で作製できるため、有利である。

複数の突起の各々は、圧縮性保持部の曲率半径に平行な方向に突出する突出部を有する。これにより、圧縮性保持部から取り付け部への圧力がより均一に分散されるので有利である。

第３の態様によれば、本発明は、レンズをレンズホルダに取り付けるための装置によって実現される。この装置は、第２の態様によるレンズホルダ、押圧部と固定円弧とを有する固定部品であって、押圧部はその端部で固定円弧に連結され、固定円弧は圧縮性保持部の周囲に嵌合するように構成される、固定部品を含み、押圧部が押圧されると、固定円弧の曲率半径が減少されて圧縮性保持部が圧縮されるように構成される。

第２の態様の実施形態は、第３の態様にも導入され応用できるということに留意されたい。

装置は、２つの脚部を有する押圧部であって、２つの脚部の各々は固定円弧の端部に連結される、押圧部と、凹部を有する中間部とをさらに含む。押圧部の押圧中に中間部が実質的に平坦なままであるので、有利である。

装置は、金属製の固定部品をさらに含み得る。押圧部が押圧された後に何者かが固定部品を取り外そうと試みる場合には、固定部品においてそのことが見て取れるので、有利である。したがって、カメラに手を加えられるリスクが低減される。

装置は、レンズホルダの圧縮性保持部が取り付け部の周囲で圧縮されてこれによりレンズがレンズホルダに取り付けられるように、固定部品が開いているときよりも小さい曲率半径を有する、固定部品が閉じられた固定モードを有する構成をさらに含み得る。

装置は、取り付け部が圧縮性保持部内に配置され、固定円弧が圧縮性保持部周囲に配置され、且つ固定部品が開かれていることを含む、較正モードを有する構成をさらに含み得る。取り付け部とレンズホルダに取り付けられるイメージセンサとの間の望ましい距離が得られるまで、及び／又は、レンズの望ましい回転角が得られるまで、取り付け部が移動され得るので、有利である。一実施形態で、取り付け部を移動させることによって調整される距離は、フランジバック距離である。これによって望ましいフォーカスが全ズームレンジに亘り得られるので、有利である。一実施形態で、取り付け部を移動させるステップは、レンズとイメージセンサとで形成されるカメラの被写界深度が最大となるまで、取り付け部を移動させることを含む。

装置は、複数の押圧部を有する固定部品と複数の円弧部分を有する固定円弧とをさらに含み、押圧部はその端部で円弧部分に連結され、押圧部の端部が押圧されると、固定円弧の曲率半径は減少するように構成される。

第１の態様の有利性は、第２の態様及び第３の態様にも等しく応用可能である。

本発明の他の目的、特徴、及び利点は、下記の詳細な説明、添付の特許請求項、及び添付図面から明らかとなるであろう。

全体的に、特許請求の範囲で使用されるすべての用語は、本明細書において特別に規定されない限り、当技術分野における通常の意味にしたがって解釈されるものである。本明細書において特別に規定されない限り、「１つの／この（素子、装置、コンポーネント、手段、ステップなど）」の呼称は、前記素子、装置、コンポーネント、手段、ステップなどのうちの少なくとも１つ例を指すものとして広義に解釈される。本明細書におけるいかなる方法におけるステップも、特別に規定されない限り、記載の順序通りに実施される必要はない。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の参照とともに現在望ましい実施形態の下記の詳細な説明から、明らかとなるであろう。

本発明による装置の一実施形態の分解斜視図である。 本発明による、レンズを取り付けるためのレンズホルダの一実施形態の斜視図である。 本発明による固定部品の一実施形態の斜視図である。 レンズの斜視図である。 本発明による装置の一実施形態の斜視図である。 図５の実施形態の断面の斜視図である。 本発明による装置の一実施形態の斜視図である。 本発明による固定部品の一実施形態の斜視図である。 図７ａの本発明による固定部品の斜視図である。 本発明による固定部品の一実施形態の斜視図である。

以下、本発明の幾つかの実施形態が示された添付図面を参照しつつ、本発明がより完全に説明される。しかしながら本発明は多くの異なる形態で実施されることができ、本明細書で説明される実装に限定されるものと解釈されるべきではなく、これらの実施形態はむしろ、本開示が包括的で完全となるように例示目的で提供されており、当業者に本開示の範囲を十分に伝えるためのものである。類似の番号は、全体を通して類似の要素を指す。

図１は、レンズをレンズホルダに取り付けるための本発明による装置の一実施形態の分解斜視図である。装置１００は、レンズホルダ２００及び固定部品３００を含む。幾つかの実施形態で、装置１００は、レンズ４００及びイメージセンサ１４５を有するＰＣＢ（プリント回路基板）１４０も含む。さらなる実施形態では、装置は絶縁コンポーネント１５０も含む。絶縁コンポーネント１５０は、例えば埃などからイメージセンサ１４５及びレンズ４００を保護する。

図２は、本発明による、レンズを取り付けるためのレンズホルダの一実施形態の斜視図である。

レンズホルダ２００は、圧縮性保持部２１０を含む。圧縮性保持部２１０は、複数の突起２２０を有する。複数の突起２２０は、互いに離間して配置される。一実施形態では、複数の突起２００間の距離は等しい。別の実施形態では、複数の突起２００間の距離は異なる長さを有する。

一実施形態では、複数の突起２００の各々が、圧縮性保持部２１０の曲率半径と平行な方向に突出する突出部２３０を有する。

レンズをレンズホルダに取り付けるとき、レンズ４００の取り付け部４１０（図４を参照）が圧縮性保持部２１０内に挿入される。

圧縮性保持部２１０は、締め付け力によって圧縮され得る。この締め付け力は、所定の締め付け力であり得る。所定の締め付け力をもたらすために、圧力調整器、他のタイプの空圧ツール、又は任意の種の機械が使用されてよい。

圧縮性保持部２１０が圧縮されると、圧縮性保持部２１０の曲率半径が減少する。圧縮性保持部２１０が圧縮されると、複数の突起２２０は互いに向けて及び／又はレンズホルダ２００の中心に向かって内側に、圧縮性保持部２１０の曲率半径と平行な方向に押される。より詳細には、複数の突起２２０はレンズ４００の取り付け部４１０に向けて押され、レンズホルダ２００に取り付けられる。突出部２３０を有する実施形態では、突出部２３０が取り付け部４１０に向けて押される。

レンズホルダは、例えばプラスチックで作製され得る。プラスチックは例えば、ポリカーボネート及び／又はガラス繊維を含み得る。

図３は、本発明による固定部品の一実施形態の斜視図である。

固定部品３００は、押圧部３１０及び固定円弧３２０を含む。押圧部３１０は２つの脚部３１２を有する。脚部３１２の各々は、固定円弧３２０の端部に連結される。さらに、押圧部３１０は、凹部３１５を含む中間部３１４を有する。

固定円弧３２０は、圧縮性保持部（例えば、圧縮性保持部２１０）の周囲に嵌合するように構成される。押圧部３１０が押され、より詳細には脚部３１２が押されると、固定円弧３２０の曲率半径が減少し、その結果圧縮性保持部２１０が圧縮される。

固定部品は、例えばステンレス鋼などの金属で作製され得る。固定部品は、例えばストリップを曲げ端部を共溶接することによって、又は適切な形状にされた管から切削することによって、製造され得る。固定部品は例えば、０．５ｍｍ〜３ｃｍの範囲の幅を有し得る。一実施形態では、固定部品が５ｍｍの幅を有する。

固定部品７００は、複数の押圧部７１０を有し得る。この部分は、本発明による固定部品の一実施形態の斜視図である図８に示される。固定部品７００は複数の押圧部７１０を有し、固定円弧は複数の円弧部分７１２を有する。固定部品７１０は、その端部で円弧部分７２０に連結される。押圧部分７１０が押圧されると、固定円弧の曲率半径ｒ３が減少する。脚部７１２は脚部３１２に対応し、凹部７１５を有する中間部７１４は凹部３１５を有する中間部３１４に対応する。

本明細書で固定円弧３２０と称する場合は、固定円弧部７２０を有する固定円弧も、適切な場合には意味する。

図４は、レンズ４００の斜視図である。レンズは、取り付け部４１０を含む。レンズは例えば、広角レンズであり得る。レンズ取り付け部を備えた任意の種類のレンズシステムであり得る。

図５は、図３の固定部品３００、図２のレンズホルダ２００、及び図１のイメージセンサ１４５を含む、本発明による装置の一実施形態の斜視図である。固定円弧３２０は圧縮性保持部２１０の周囲に配置される。イメージセンサ１４５は、レンズホルダ２００に取り付けられる又はレンズホルダ２００に取り付けられる準備ができている。イメージセンサは、例えば接着によってレンズホルダに取り付けられ得る。

図６は、図５の実施形態の断面の斜視図である。ここでは図１の絶縁コンポーネント１５０も見て取れる。

図７は、本発明による装置の一実施形態の斜視図である。図７の装置１００は、図１の装置１００に対応し、レンズ４００、固定部品３００、レンズホルダ２００、及びイメージセンサ１４５を備える。

装置１００は、図７では較正モードにある。較正モードは、取り付け部４１０が圧縮性保持部 ２１０内に配置されること、固定部品３００が圧縮性保持部２１０の周囲に配置されること、及び、固定部品２００が開いていることを含む。較正モードでは、レンズ４００及びレンズ４００の取り付け部４１０は、自由に動くことができる。レンズ４００のうちレンズホルダ２００に関連する部分は、例えば、レンズ４００又はレンズホルダ２００を回転させることによって、あるいはレンズ４００及び／又はレンズホルダ２００を互いに向けてもしくは互いから離れるように移動させることによって、調整されることができる。

レンズ４００とイメージセンサ１４５との間の距離は、フランジバック距離と称されることがある。フランジバック距離を調整することにより、レンズ４００の全ズームレンジに亘り望ましいフォーカスが得られる。一実施形態では、取り付け部を移動させるステップは、レンズ及びイメージセンサで形成されるカメラの被写界深度が最大となるまで、取り付け部を移動させることを含む。

図７及び図７ａとの組み合わせで図７ｂに示すように、装置１００は固定モードであり得る。図７ａは、図７の装置の外に描かれた本発明による固定部品の一実施形態の斜視図である。図７ｂは、図７ａの固定部品の斜視図である。図７ｂの固定部品は閉じられている。

固定モードは、固定部品３００が閉じられた状態を含み、この状態は、固定部品３００が開いているときよりも小さい曲率半径を固定部品３００が有することを含み、その結果レンズホルダ２００の圧縮性保持部２１０が取り付け部４１０の周囲で圧縮され、これによりレンズ４００をレンズホルダ２００に取り付けている。固定モードでは、取り付け部２１０及びレンズホルダ２００が互いに対して自由に移動しない。

下記では、本発明による、レンズをレンズホルダに取り付ける方法の一実施形態が図１〜８を参照して提示される。

固定部品３００の固定円弧３２０は、レンズホルダ２００の圧縮性保持部２１０の周囲に配置される。レンズ４００の取り付け部４１０が、圧縮性保持部２１０内に挿入される。レンズホルダ２００の圧縮性保持部２１０が取り付け部４１０の周囲で圧縮され、これによりレンズ４００をレンズホルダ２００に取り付けるように、固定円弧３２０の曲率半径が減少される。固定部品３００の押圧部３１０は押圧され、固定円弧３２０の曲率半径が減少する。固定部品が複数の押圧部を有し、固定円弧が複数の円弧部分を有する場合には、固定円弧の曲率半径が減少するように複数の押圧部分が押圧される。

押圧部の押圧は、所定の力によって実施され得る。所定の圧力を供給するために、圧力調整器又は他のタイプの空圧ツールが使用されてもよい。

固定円弧の曲率半径を減少させる前に、イメージセンサがレンズホルダに取り付けられ得る。次いで、取り付け部は、取り付け部とイメージセンサとの間の望ましい距離が得られるまで移動させられ得る。

代替方法として、イメージセンサがレンズホルダに取り付けられる前に、レンズはレンズホルダに取り付けられる。取り付け部は例えば、レンズホルダの可能な限り内部へ挿入される。固定円弧の曲率半径は、レンズホルダの圧縮性保持部が取り付け部の周囲で圧縮され、これによりレンズをレンズホルダに取り付けるよう、減少させられる。その後、イメージセンサがレンズホルダに取り付けられる。次いで、レンズのフォーカス機構を使用してフォーカスが調整されることができる。

画像に基づく調整システム（Ｉｍａｇｅ ｂａｓｅｄ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）（ＩＢＡＳ）が使用され、レンズの現在のフォーカス値が算出され得る。

本明細書に記載の全実施形態及び全特徴は、本発明のすべての態様に応用できることに留意されたい。

図面及び上述の記載によって本発明は詳細に示されたが、このような図示及び記載は限定的ではなく例示的及び典型的なものとして捉えられ、すなわち本発明は本明細書に記載の実施形態に限定されるものではない。

図面、記載、及び添付の特許請求項を精査することにより、特許請求される本発明を実施することにおいて、開示された実施形態の他の変形例が、当業者によって理解され実行されることができる。請求項において、「含む」という語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」などの不定詞は複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項で述べられる幾つかの機能を遂行し得る。ある特定の手段が互いに異なる独立請求項において記されるという事実は、これらの手段の組み合わせが使用され得ないとういことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照符号も、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきではない。

１００ 装置
１４０ ＰＣＢ（プリント回路基板）
１４５ イメージセンサ
１５０ 絶縁コンポーネント
２００ レンズホルダ
２１０ 圧縮性保持部
２２０ 突起
２３０ 突出部
３００ 固定部品
３１０ 押圧部
３１２ 脚部
３１４ 中間部
３１５ 凹部
３２０ 固定円弧
４００ レンズ
４１０ 取り付け部
７００ 固定部品
７１０ 押圧部
７１２ 脚部
７１４ 中間部
７１５ 凹部
７２０ 固定円弧

Claims (13)

1. レンズ（４００）をレンズホルダ（２００）に取り付ける方法であって、
   前記レンズホルダ（２００）の圧縮性保持部（２１０）の周囲に固定部品（３００）の固定円弧（３２０）を配置するステップであって、
   前記固定部品（３００）は２つの脚部（３１２）と中間部（３１４）とを有し、前記２つの脚部（３１２）の各々は、一端が前記中間部（３１４）に連結され他端が前記固定円弧（３２０）に連結される、ステップ、
   前記レンズ（４００）の取り付け部（４１０）を前記圧縮性保持部（２１０）内に挿入するステップ、並びに、
   前記２つの脚部（３１２）を押圧し変形させて、前記固定円弧（３２０）の曲率半径（ｒ２）を減少させるステップであって、これにより前記取り付け部（４１０）の周囲に前記レンズホルダ（２００）の前記圧縮性保持部（２１０）を圧縮して前記レンズ（４００）を前記レンズホルダ（２００）に取り付ける、減少させるステップを含む、方法。
2. 前記固定部品（７００）は脚部（７１２）の複数のペアと複数の中間部（７１４）とを有し、前記固定円弧は複数の円弧部分（７２０）を有し、
   前記脚部（７１２）のペアは各々の一端で前記円弧部分（７２０）に連結され各々の他端で前記中間部（７１４）に連結され、前記減少させるステップは、
   前記脚部（７１２）のペアを押圧するステップであって、これにより前記脚部（７１２）のペアを変形させて前記固定円弧の前記曲率半径（ｒ３）を減少させる、押圧するステップ
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記押圧するステップは、
   所定の力で押圧すること
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記レンズホルダ（２００）にイメージセンサ（１４５）を取り付けること、
   前記取り付け部（４１０）と前記イメージセンサ（１４５）との間の望ましい距離が得られるまで、前記取り付け部（４１０）を移動させること
   及び／又は、前記レンズ（４００）の望ましい回転角が得られるまで、前記取り付け部（４１０）を移動させること
   を、前記減少させるステップよりも前に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. レンズ（４００）をレンズホルダ（２００）に取り付けるための装置（１００）であって、
   前記レンズ（４００）の取り付け部（４１０）を受けるように構成される圧縮性保持部（２１０）を有する、前記レンズホルダ（２００）、
   ２つの脚部（３１２）と中間部（３１４）とを有する固定部品（３００）であって、前記２つの脚部（３１２）の各々は一端が前記中間部（３１４）に連結され、他端が固定円弧（３２０）に連結される、固定部品（３００）、
   前記圧縮性保持部（２１０）の周囲に嵌合するように構成される前記固定円弧（３２０）、を含み、
   前記圧縮性保持部（２１０）が前記取り付け部（４１０）の周囲で圧縮されてこれにより前記レンズ（４００）を前記レンズホルダ（２００）に取り付けるように、前記２つの脚部（３１２）が押圧によって変形されると前記固定円弧（３２０）の曲率半径（ｒ２）が減少されるように構成される、装置。
6. 前記中間部（３１４）は凹部（３１５）を有する、請求項５に記載の装置（１００）。
7. 前記固定部品（３００）は金属製である、請求項５又は６に記載の装置（１００）。
8. 前記固定部品（３００）が閉じられていることを含む固定モードであって、前記レンズホルダ（２００）の前記圧縮性保持部（２１０）が前記取り付け部（４１０）周囲で圧縮されてこれにより前記レンズ（４００）を前記レンズホルダ（２００）に取り付けるように、前記固定部品（３００）が開いているときよりも小さい曲率半径（ｒ２）を、前記固定円弧（３２０）が有することを含む、固定モード
   を有する、請求項５から７のいずれか一項に記載の装置（１００）。
9. 前記取り付け部（４１０）が前記圧縮性保持部（２１０）内に配置されること、
   前記固定円弧（３２０）が前記圧縮性保持部（２１０）の周囲に配置されること、及び、前記固定部品（３００）が開いていること
   を含む、較正モード
   を有する、請求項５から８のいずれか一項に記載の装置（１００）。
10. 前記固定部品（７００）は、脚部（７１２）の複数のペアと複数の中間部（７１４）とを有し、前記固定円弧は複数の円弧部分（７２０）を有し、
    前記脚部（７１２）のペアは、各々の一端が前記円弧部分（７２０）に連結され、他端が前記中間部（７１４）に連結され、
    前記脚部（７１２）のペアが押圧により変形されると、前記固定円弧の前記曲率半径（ｒ３）が減少されるように構成される、
    請求項５から９のいずれか一項に記載の装置（１００）。
11. 前記２つの脚部（３１２）は、締め付け力によって押圧されるように構成される、請求項５から１０のいずれか一項に記載の装置（１００）。
12. 前記圧縮性保持部（２１０）は、離間した複数の突起（２２０）を含む、請求項５から１１のいずれか一項に記載の装置（１００）。
13. 前記複数の突起（２２０）の各々は、前記圧縮性保持部（２１０）の前記曲率半径（ｒ１）に平行な方向に突出する突出部（２３０）を有する、請求項１２に記載の装置（１００）。

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