(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023111428
(43)【公開日】2023-08-10
(54)【発明の名称】カメラ
(51)【国際特許分類】
G02B 7/04 20210101AFI20230803BHJP
G02B 7/02 20210101ALI20230803BHJP
【ＦＩ】
G02B7/04 D
G02B7/02 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022013284
(22)【出願日】2022-01-31
(71)【出願人】
【識別番号】000006220
【氏名又は名称】ミツミ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100173691
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 康久
(74)【代理人】
【識別番号】100137095
【弁理士】
【氏名又は名称】江部 武史
(74)【代理人】
【識別番号】100091627
【弁理士】
【氏名又は名称】朝比 一夫
(74)【代理人】
【識別番号】100091292
【弁理士】
【氏名又は名称】増田 達哉
(72)【発明者】
【氏名】岡本 光弘
(72)【発明者】
【氏名】田村 和也
(72)【発明者】
【氏名】古河 憲一
【テーマコード（参考）】
2H044
【Ｆターム（参考）】
2H044AC01
2H044BD10
2H044BD16
(57)【要約】
【課題】光軸の変化を抑制することができるカメラを提供する。
【解決手段】カメラ１００は、シリンダー３００と、シリンダー３００内に配置されているレンズアッセンブリー４００と、レンズアッセンブリー４００から入る光を受光する撮像素子６００と、レンズアッセンブリー４００に対して光軸方向ＬＬの結像側から光軸方向の力を加えることにより、シリンダー３００内でレンズアッセンブリー４００を光軸方向ＬＬに移動させる移動機構５００と、シリンダー３００とレンズアッセンブリー４００との間に配置されているスペーサー７００と、を有している。また、スペーサー７００は、レンズアッセンブリー４００の外周面に配置されているベース７１０と、ベース７１０から光軸Ｏに直交する方向へ突出し、シリンダー３００の内周面に当接している突起部７２０と、を有している。
【選択図】図１６
【解決手段】カメラ１００は、シリンダー３００と、シリンダー３００内に配置されているレンズアッセンブリー４００と、レンズアッセンブリー４００から入る光を受光する撮像素子６００と、レンズアッセンブリー４００に対して光軸方向ＬＬの結像側から光軸方向の力を加えることにより、シリンダー３００内でレンズアッセンブリー４００を光軸方向ＬＬに移動させる移動機構５００と、シリンダー３００とレンズアッセンブリー４００との間に配置されているスペーサー７００と、を有している。また、スペーサー７００は、レンズアッセンブリー４００の外周面に配置されているベース７１０と、ベース７１０から光軸Ｏに直交する方向へ突出し、シリンダー３００の内周面に当接している突起部７２０と、を有している。
【選択図】図１６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダーと、
前記シリンダー内に配置されているレンズアッセンブリーと、
前記レンズアッセンブリーから入る光を受光する撮像素子と、
前記レンズアッセンブリーに対して光軸方向の結像側から前記光軸方向の力を加えることにより、前記シリンダー内で前記レンズアッセンブリーを前記光軸方向に移動させる移動機構と、
前記シリンダーと前記レンズアッセンブリーとの間に配置されているスペーサーと、を有し、
前記スペーサーは、前記レンズアッセンブリーの外周面に配置されているベースと、前記ベースから光軸に直交する方向へ突出し、前記シリンダーの内周面に当接している突起部と、を有していることを特徴とするカメラ。
前記シリンダー内に配置されているレンズアッセンブリーと、
前記レンズアッセンブリーから入る光を受光する撮像素子と、
前記レンズアッセンブリーに対して光軸方向の結像側から前記光軸方向の力を加えることにより、前記シリンダー内で前記レンズアッセンブリーを前記光軸方向に移動させる移動機構と、
前記シリンダーと前記レンズアッセンブリーとの間に配置されているスペーサーと、を有し、
前記スペーサーは、前記レンズアッセンブリーの外周面に配置されているベースと、前記ベースから光軸に直交する方向へ突出し、前記シリンダーの内周面に当接している突起部と、を有していることを特徴とするカメラ。
【請求項2】
前記ベースの外径は、前記シリンダーの内径よりも小さく、
前記ベースの外周面と前記シリンダーの内周面とは、離間している請求項１に記載のカメラ。
前記ベースの外周面と前記シリンダーの内周面とは、離間している請求項１に記載のカメラ。
【請求項3】
前記突起部は、前記光軸まわりに複数配置されている請求項１または２に記載のカメラ。
【請求項4】
複数の前記突起部は前記光軸まわりに等間隔に配置されている請求項３に記載のカメラ。
【請求項5】
複数の前記突起部に外接する円の径は、前記シリンダーの内径よりも大きく、
前記スペーサーは、弾性変形した状態で配置されている請求項３または４に記載のカメラ。
前記スペーサーは、弾性変形した状態で配置されている請求項３または４に記載のカメラ。
【請求項6】
前記突起部と対向し、前記ベースの内周面から凹没する凹没部を有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項7】
前記スペーサーは、複数の連結片を連結させてなる請求項１ないし６のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項8】
前記複数の連結片は、同一の形状である請求項７に記載のカメラ。
【請求項9】
前記ベースは、一部が欠損した環状である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項10】
前記ベースは、弾性部を有し、前記弾性部の弾性変形によって拡径する請求項１ないし６のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項11】
前記移動機構は、
前記レンズアッセンブリーの前記光軸方向の結像側に位置し、先端部が前記レンズアッセンブリーの基端部に接続されているロッドと、
前記ロッドの基端部に配置されているロッドヘッドと、
前記ロッドを前記光軸方向の受光側に送り出す送り装置と、
前記ロッドを前記光軸方向の結像側に付勢する付勢部材と、を有し、
前記送り装置は、
前記ロッドヘッドを前記光軸方向の結像側から押圧する押圧子と、
前記押圧子を中心軸まわりに回転させながら前記中心軸に沿って変位させる操作部と、を有している請求項１ないし９のいずれか１項に記載のカメラ。
前記レンズアッセンブリーの前記光軸方向の結像側に位置し、先端部が前記レンズアッセンブリーの基端部に接続されているロッドと、
前記ロッドの基端部に配置されているロッドヘッドと、
前記ロッドを前記光軸方向の受光側に送り出す送り装置と、
前記ロッドを前記光軸方向の結像側に付勢する付勢部材と、を有し、
前記送り装置は、
前記ロッドヘッドを前記光軸方向の結像側から押圧する押圧子と、
前記押圧子を中心軸まわりに回転させながら前記中心軸に沿って変位させる操作部と、を有している請求項１ないし９のいずれか１項に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には図１および図２に示すようなカメラ９１が開示されている。カメラ９１は、撮影後に自動的に現像が行われる写真フィルムを用いるインスタントカメラであって、フレーム９１１と、フレーム９１１に取り付けられているレンズ鏡筒９１３と、を有している。
【0003】
また、レンズ鏡筒９１３は、光軸方向ＬＬに伸長可能な構造であり、第１の筒部９１３ａと、第２の筒部９１３ｂと、第３の筒部９１３ｃと、を有している。第１の筒部９１３ａは、フレーム９１１に挿入されており、フレーム９１１に対して光軸方向ＬＬに移動可能である。また、第２の筒部９１３ｂは、第１の筒部９１３ａに挿入されており、第１の筒部９１３ａに対して光軸方向ＬＬに移動可能である。また、第３の筒部９１３ｃは、第２の筒部９１３ｂに挿入されており、第２の筒部９１３ｂに対して光軸方向ＬＬに移動可能である。そして、第１の筒部９１３ａ、第２の筒部９１３ｂおよび第３の筒部９１３ｃがそれぞれ光軸方向ＬＬに移動することにより、レンズ鏡筒９１３が伸長する。
【0004】
第１の筒部９１３ａの後端部には、半径方向外側に突出する２つの係合突起９１５が形成されている。一方、フレーム９１１には、光軸方向ＬＬに沿って延びる２つのガイド溝９１１ａが形成され、それぞれのガイド溝９１１ａに係合突起９１５が摺動可能に係合している。そして、図２に示すように、図示しない操作ボタンと連動するレバー９１７が係合突起９１５を光軸方向ＬＬの前方に押し出すことにより、レンズ鏡筒９１３が光軸方向ＬＬの前方に移動し、フレーム９１１から突出する。
【0005】
また、例えば、特許文献２には図３および図４に示すようなカメラ９２が開示されている。カメラ９２は、デジタルカメラであって、撮像素子としてのＣＣＤ９２０を支持している本体９２１と、ＣＣＤ９２０と正対して配置されている撮影レンズ部９２３と、を有している。また、本体９２１には、解除ボタン９２１ａが配置されており、撮影時には、解除ボタン９２１ａを押下することにより突出機構９２５が作動し、撮影レンズ部９２３が本体９２１から突出する。
【0006】
突出機構９２５は、撮影レンズ部９２３を光軸方向ＬＬに移動可能に支持しているガイドユニット９２７と、非撮影時に撮影レンズ部９２３が突出しないようにロックするロック手段９２９と、を有している。ガイドユニット９２７は、撮影レンズ部９２３が取り付けられているガイド枠９２７ａと、ガイド枠９２７ａを光軸方向ＬＬに移動可能に支持している複数の支柱９２７ｂと、それぞれの支柱９２７ｂに巻回され、ガイド枠９２７ａを本体９２１に対して光軸方向ＬＬの前方側へ付勢する複数のスプリング９２７ｃと、を有している。
【0007】
一方、ロック手段９２９は、本体９２１に対して回動可能な係合板９２９ａと、解除ボタン９２１ａの押下に連動して係合板９２９ａをシーソーのように回動させる上下動アーム９２９ｂと、を有している。図３に示すように、解除ボタン９２１ａが押下されない非撮影時には、係合板９２９ａの先端部がガイド枠９２７ａに引っ掛かることで、スプリング９２７ｃの付勢力に抗してガイド枠９２７ａの光軸方向ＬＬの前方側への移動が規制される。一方、解除ボタン９２１ａが押下されると、図４に示すように、係合板９２９ａの引っ掛かりが解除され、スプリング９２７ｃの付勢力によってガイド枠９２７ａが光軸方向ＬＬの前方側へ移動する。このような作動により撮影レンズ部９２３が光軸方向ＬＬの前方に移動し、本体９２１から突出する。
【0008】
また、例えば、特許文献３には図５および図６に示すようなレンズ鏡筒９３が開示されている。レンズ鏡筒９３は、光軸方向ＬＬに伸長可能な構造であり、固定板９３１にネジ止めされている固定筒９３２と、固定筒９３２に対して光軸方向ＬＬに移動可能な２つの可動筒９３３、９３４と、を有している。可動筒９３３は、固定筒９３２に挿入されており、固定筒９３２に対して光軸方向ＬＬに移動可能である。また、可動筒９３４は、可動筒９３３に挿入されており、可動筒９３３に対して光軸方向ＬＬに移動可能である。そして、これら２つの可動筒９３３、９３４がそれぞれ光軸方向ＬＬに移動することによりレンズ鏡筒９３が伸長する。
【0009】
また、固定筒９３２には、レンズ群を保持する鏡枠９３５が配置されており、この鏡枠９３５は、固定筒９３２内において、固定筒９３２に対して光軸方向ＬＬに移動可能である。また、可動筒９３３内には、レンズ群を保持する鏡枠９３６が配置されており、この鏡枠９３６は、可動筒９３３内において、可動筒９３３に対して光軸方向ＬＬに移動可能である。
【0010】
図６に示すように、可動筒９３３は、固定筒９３２の内部に固定されているリニアアクチュエータ９３７ａの駆動により光軸方向ＬＬに移動する。また、可動筒９３４は、可動筒９３３の内部に固定されている図示しないリニアアクチュエータの駆動により光軸方向ＬＬに移動する。また、鏡枠９３５は、固定筒９３２の内部に固定されているリニアアクチュエータ９３７ｂの駆動により光軸方向ＬＬに移動する。また、鏡枠９３６は、可動筒９３３の内部に固定されているリニアアクチュエータ９３７ｃの駆動により光軸方向ＬＬに移動する。
【0011】
また、例えば、特許文献４には図７に示すようなレンズ鏡筒９４が開示されている。レンズ鏡筒９４は、ベース９４１と、固定筒９４２と、カム筒９４３と、第１レンズ群９４４と、第２レンズ群９４５と、を有している。ベース９４１は、撮像素子としてのＣＣＤ９４１ａを支持している。固定筒９４２は、ベース９４１に取り付けられている。カム筒９４３は、固定筒９４２に挿入されており、固定筒９４２に対して光軸方向ＬＬに移動可能である。第１レンズ群９４４および第２レンズ群９４５は、それぞれ、カム筒９４３に収容され、カム筒９４３内において、カム筒９４３に対して光軸方向ＬＬに移動可能である。また、レンズ鏡筒９４では、固定筒９４２とカム筒９４３との間に、カム筒９４３を固定筒９４２に対して光軸方向ＬＬの後方側に向けて付勢する２つの弾性片９４６を配置し、弾性片９４６の付勢力によって固定筒９４２内でのカム筒９４３の光軸方向ＬＬへのガタツキを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開２０２１－０８１５６７号公報
【特許文献2】特開平１０－２４８０２９号公報
【特許文献3】特開２０１１－１２８４８５号公報
【特許文献4】特開２００９－１６２８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
前述したカメラ９１では、例えば、第１の筒部９１３ａに対して第２の筒部９１３ｂを光軸方向ＬＬにスムーズに移動させるために、第２の筒部９１３ｂの外径を第１の筒部９１３ａの内径よりも若干小さくし、両者の間にクリアランスを確保する必要がある。しかしながら、クリアランスを確保することにより第１の筒部９１３ａ内で第２の筒部９１３ｂがガタついてしまい、光軸の向きが安定せず、撮像特性が低下するおそれがある。
【0014】
同様に、前述したカメラ９２では、本体９２１に対して撮影レンズ部９２３をスムーズに突出させるために、撮影レンズ部９２３の外径を本体９２１の開口の内径よりも若干小さくし、両者の間にクリアランスを確保する必要がある。しかしながら、クリアランスを確保することにより、撮影レンズ部９２３が本体９２１に対してガタついてしまい、光軸の向きが安定せず、撮像特性が低下するおそれがある。
【0015】
同様に、前述したレンズ鏡筒９３では、例えば、固定筒９３２に対して可動筒９３３を光軸方向ＬＬにスムーズに移動させるために、可動筒９３３の外径を固定筒９３２の内径よりも若干小さくし、両者の間にクリアランスを確保する必要がある。しかしながら、クリアランスを確保することにより固定筒９３２内で可動筒９３３がガタついてしまい、光軸の向きが安定せず、撮像特性が低下するおそれがある。
【0016】
同様に、前述したレンズ鏡筒９４では、例えば、固定筒９４２に対してカム筒９４３を光軸方向ＬＬにスムーズに移動させるために、カム筒９４３の外径を固定筒９４２の内径よりも若干小さくし、両者の間にクリアランスを確保する必要がある。そのため、上述したカメラ９１、９２およびレンズ鏡筒９３と同様に、固定筒９４２内でカム筒９４３がガタつくおそれがある。これに対して、レンズ鏡筒９４では、弾性片９４６の付勢力を利用して固定筒９４２内でのカム筒９４３のガタツキを防止している。しかしながら、レンズ鏡筒９４では、カム筒９４３を光軸方向ＬＬの後方側に付勢しているため、カム筒９４３の光軸方向ＬＬへのガタツキを防止することはできても、カム筒９４３の傾きつまり光軸の変化までは防止することができない。
【0017】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、光軸の変化を抑制することができるカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0018】
このような目的は、以下の本発明（１）により達成される。
【0019】
（１） シリンダーと、
前記シリンダー内に配置されているレンズアッセンブリーと、
前記レンズアッセンブリーから入る光を受光する撮像素子と、
前記レンズアッセンブリーに対して光軸方向の結像側から前記光軸方向の力を加えることにより、前記シリンダー内で前記レンズアッセンブリーを前記光軸方向に移動させる移動機構と、
前記シリンダーと前記レンズアッセンブリーとの間に配置されているスペーサーと、を有し、
前記スペーサーは、前記レンズアッセンブリーの外周面に配置されているベースと、前記ベースから光軸に直交する方向へ突出し、前記シリンダーの内周面に当接している突起部と、を有していることを特徴とするカメラ。
前記シリンダー内に配置されているレンズアッセンブリーと、
前記レンズアッセンブリーから入る光を受光する撮像素子と、
前記レンズアッセンブリーに対して光軸方向の結像側から前記光軸方向の力を加えることにより、前記シリンダー内で前記レンズアッセンブリーを前記光軸方向に移動させる移動機構と、
前記シリンダーと前記レンズアッセンブリーとの間に配置されているスペーサーと、を有し、
前記スペーサーは、前記レンズアッセンブリーの外周面に配置されているベースと、前記ベースから光軸に直交する方向へ突出し、前記シリンダーの内周面に当接している突起部と、を有していることを特徴とするカメラ。
【発明の効果】
【0020】
本発明のカメラでは、シリンダーとレンズアッセンブリーとの間にスペーサーを配置し、このスペーサーによってシリンダーとレンズアッセンブリーとの隙間を埋めている。そのため、シリンダー内でのレンズアッセンブリーの軸倒れを効果的に抑制することができ、優れた撮像特性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】従来技術のカメラの一例を示す断面図である。
【図3】従来技術のカメラの一例を示す断面図である。
【図5】従来技術のカメラの一例を示す断面図である。
【図7】従来技術のカメラの一例を示す断面図である。
【図8】本発明の第１実施形態に係るカメラの斜視図である。
【図10】移動機構を示す断面図である。
【図11】移動機構を示す分解斜視図である。
【図12】移動機構の作動を示す断面図である。
【図13】シリンダー内を示す断面図である（ただし、スペーサーは不図示）。
【図14】Ｚ軸まわりの光軸倒れの様子を示す断面図である。
【図15】スペーサーを示す断面図である。
【図16】スペーサーを示す斜視図である。
【図17】スペーサーを示す断面図である。
【図18】スペーサーを示す部分拡大断面図である。
【図19】本発明の第２実施形態に係るスペーサーを示す斜視図である。
【図20】本発明の第３実施形態に係るスペーサーを示す斜視図である。
【図21】本発明の第４実施形態に係るスペーサーを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明のカメラを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0023】
＜第１実施形態＞
まず、本発明のカメラの第１実施形態について説明する。
まず、本発明のカメラの第１実施形態について説明する。
【0024】
図８は、本発明の第１実施形態に係るカメラの斜視図である。図９は、図８に示すカメラの断面図である。図１０は、移動機構を示す断面図である。図１１は、移動機構を示す分解斜視図である。図１２は、移動機構の作動を示す断面図である。図１３は、シリンダー内を示す断面図である（ただし、スペーサーは不図示）。図１４は、Ｚ軸まわりの光軸倒れの様子を示す断面図である。図１５は、スペーサーを示す断面図である。図１６は、スペーサーを示す斜視図である。図１７は、スペーサーを示す断面図である。図１８は、スペーサーを示す部分拡大断面図である。
【0025】
なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｘ軸がカメラ１００の光軸Ｏと一致している。また、Ｘ軸方向プラス側が受光側であり、以下では「先端側」、「前方」とも言う。また、Ｘ軸方向マイナス側が結像側であり、以下では、「基端側」、「後方」とも言う。
【0026】
図８に示すカメラ１００は、ＦＡ（ファクトリーオートメーション）用のカメラである。典型的には、カメラ１００は、部品の組み立て、加工、検査等を実行するＦＡ用のロボットのアーム等に取り付けられ、部品の形状や位置、部品とロボットのアームとの間の相対関係等を取得するために部品を撮影する。ただし、カメラ１００の用途は、これに限定されない。
【0027】
図９に示すように、カメラ１００は、ケーシング２００と、ケーシング２００の前方に装着されているシリンダー３００と、シリンダー３００内に配置されているレンズアッセンブリー４００と、シリンダー３００とレンズアッセンブリー４００との間に配置されているスペーサー７００と、レンズアッセンブリー４００をシリンダー３００内において光軸Ｏに沿って移動させる移動機構５００と、シリンダー３００の前方開口３００ａに装着されているレンズカバーＬＣと、を有している。
【0028】
また、カメラ１００は、レンズアッセンブリー４００から入った光を受光する撮像素子６００と、撮像素子６００を支持している第１回路基板６１０と、不図示の配線を介して第１回路基板６１０と電気的に接続されている第２回路基板６２０と、を有している。これら撮像素子６００、第１回路基板６１０および第２回路基板６２０は、それぞれ、ケーシング２００に収容されている。なお、以下では、説明の便宜上、光軸Ｏに沿う方向を「光軸方向ＬＬ」とも言う。
【0029】
このようなカメラ１００では、移動機構５００によってレンズアッセンブリー４００を光軸方向ＬＬに移動させることによりレンズアッセンブリー４００と撮像素子６００との離間距離Ｄを変更、調整することができる。撮影距離（被写体との距離）に応じて離間距離Ｄを調整することによりフォーカス調整（ピント合わせ）が可能となる。
【0030】
以下、カメラ１００を構成する各部について、順次詳細に説明する。
【0031】
＜シリンダー３００＞
図９に示すように、シリンダー３００は、円筒形状である。また、シリンダー３００の内径は、その軸方向に沿って一定である。また、シリンダー３００は、その内周面から中心軸に向けて突出するリング状のフランジ３９０を有している。フランジ３９０は、シリンダー３００の前方開口３００ａ付近に設けられている。フランジ３９０は、シリンダー３００の強度を高めるリブとしての機能、レンズカバーＬＣの度当たりとしての機能、レンズアッセンブリー４００のそれ以上の前方側への移動を規制するストッパーとしての機能等、種々の機能を発揮する。また、シリンダー３００の前方開口３００ａとフランジ３９０との間の内周面にはネジ溝３８０が形成されている。ネジ溝３８０は、レンズカバーＬＣをシリンダー３００に取り付けるのに用いられる。
図９に示すように、シリンダー３００は、円筒形状である。また、シリンダー３００の内径は、その軸方向に沿って一定である。また、シリンダー３００は、その内周面から中心軸に向けて突出するリング状のフランジ３９０を有している。フランジ３９０は、シリンダー３００の前方開口３００ａ付近に設けられている。フランジ３９０は、シリンダー３００の強度を高めるリブとしての機能、レンズカバーＬＣの度当たりとしての機能、レンズアッセンブリー４００のそれ以上の前方側への移動を規制するストッパーとしての機能等、種々の機能を発揮する。また、シリンダー３００の前方開口３００ａとフランジ３９０との間の内周面にはネジ溝３８０が形成されている。ネジ溝３８０は、レンズカバーＬＣをシリンダー３００に取り付けるのに用いられる。
【0032】
また、シリンダー３００は、小外径部３１０と、小外径部３１０よりも外径が大きい中外径部３２０と、中外径部３２０よりも外径が大きい大外径部３３０と、を有している。これらは、前方から小外径部３１０、中外径部３２０、大外径部３３０の順に光軸方向ＬＬに並び、一体的に形成されている。また、シリンダー３００は、小外径部３１０と中外径部３２０との境界に形成されている段差面３４０と、中外径部３２０と大外径部３３０との境界に形成されている段差面３５０と、を有している。段差面３４０、３５０は、それぞれ、光軸Ｏに直交する平坦面で構成されており、前方を向いている。
【0033】
また、小外径部３１０の外周にはネジ溝３１１が形成されている。ネジ溝３１１は、不図示のアタッチメントへのカメラ１００の固定に用いられる。また、中外径部３２０の外周面の上部と下部には、円筒状の外周面の一部を切り欠いた平坦面であるＤカット面３２１がそれぞれ形成されている。一対のＤカット面３２１は、光軸Ｏを介して互いに対向している。同様に、大外径部３３０の外周面の上部と下部には、円筒状の外周面の一部を切り欠いた平坦面であるＤカット面３３１がそれぞれ形成されている。一対のＤカット面３３１は、光軸Ｏを介して互いに対向している。
【0034】
このような構成のシリンダー３００は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料で構成されている。そのため、十分な剛性を有するシリンダー３００が得られ、内部に収容されたレンズアッセンブリー４００を安定して保持することができる。また、シリンダー３００は、例えば、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）旋盤加工により形成されている。ＮＣ旋盤加工を用いることにより、優れた寸法精度でシリンダー３００を形成することができる。そのため、シリンダー３００内でのレンズアッセンブリー４００のガタツキを抑え、かつ、レンズアッセンブリー４００をシリンダー３００内でスムーズに動かすことができる。
【0035】
以上、シリンダー３００について説明したが、シリンダー３００の構成、材質、製造方法等は、特に限定されない。
【0036】
＜ケーシング２００＞
図９に示すように、ケーシング２００は、シリンダー３００の後方に位置し、シリンダー３００と光軸方向ＬＬに並んで配置されている。また、ケーシング２００は、後方上部を切り欠いた形状となっている。そのため、ケーシング２００は、シリンダー３００を保持する高背部２０１と、高背部２０１の後方に位置し、高背部２０１よりも背が低い低背部２０２と、を有している。そして、高背部２０１の後面２０１ｂから後述する送り装置５５０が突出しており、低背部２０２の後面２０２ｂには外部装置との接続を行う端子群６９０が設けられている。
図９に示すように、ケーシング２００は、シリンダー３００の後方に位置し、シリンダー３００と光軸方向ＬＬに並んで配置されている。また、ケーシング２００は、後方上部を切り欠いた形状となっている。そのため、ケーシング２００は、シリンダー３００を保持する高背部２０１と、高背部２０１の後方に位置し、高背部２０１よりも背が低い低背部２０２と、を有している。そして、高背部２０１の後面２０１ｂから後述する送り装置５５０が突出しており、低背部２０２の後面２０２ｂには外部装置との接続を行う端子群６９０が設けられている。
【0037】
このように、低背部２０２の後面２０２ｂすなわちケーシング２００の最後方に位置する部分に端子群６９０を設けることにより、端子群６９０の周囲にスペースを確保し易くなり、端子群６９０へのアプローチが容易となる。また、端子群６９０にケーブルを接続した状態ではケーブルがカメラ１００の後方へ延びるため、ケーブルを含めたカメラ１００全体の光軸Ｏに直交する方向への広がり、換言すると、光軸方向ＬＬからの平面視でのカメラ１００の輪郭の広がりを抑えることができる。そのため、カメラ１００の小型化を図ることができる。
【0038】
また、ケーシング２００は、その下側部分を構成するベースシャーシ２１０と、上側部分を構成するアッパーケース２２０と、を有している。そして、ベースシャーシ２１０とアッパーケース２２０とでシリンダー３００の基端部を挟み込むことにより、シリンダー３００を保持している。
【0039】
ベースシャーシ２１０およびアッパーケース２２０は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料で構成されている。これにより、十分な剛性を有するケーシング２００が得られ、シリンダー３００を安定して保持することができる。特に、本実施形態では、ベースシャーシ２１０およびアッパーケース２２０は、それぞれ、ダイカストすなわち鋳造品である。ダイカストを用いることにより、安価なベースシャーシ２１０およびアッパーケース２２０が得られる。また、二次加工により部分的に高い寸法精度を出すことができる。
【0040】
以上、ケーシング２００について説明したが、ケーシング２００の構成、材質、製造方法等は、特に限定されない。
【0041】
＜レンズアッセンブリー４００＞
図９に示すように、レンズアッセンブリー４００は、シリンダー３００に収容されており、シリンダー３００と同軸的に配置されている。また、レンズアッセンブリー４００は、シリンダー３００に対して光軸方向ＬＬに移動（摺動）可能な円筒状のスリーブ４１０と、スリーブ４１０の内側に設けられているレンズユニット４２０とを有している。また、レンズユニット４２０は、スリーブ４１０に固定されている円筒状の鏡筒４３０と、鏡筒４３０内に配置されているレンズ群４４０および絞り４５０と、を有している。
図９に示すように、レンズアッセンブリー４００は、シリンダー３００に収容されており、シリンダー３００と同軸的に配置されている。また、レンズアッセンブリー４００は、シリンダー３００に対して光軸方向ＬＬに移動（摺動）可能な円筒状のスリーブ４１０と、スリーブ４１０の内側に設けられているレンズユニット４２０とを有している。また、レンズユニット４２０は、スリーブ４１０に固定されている円筒状の鏡筒４３０と、鏡筒４３０内に配置されているレンズ群４４０および絞り４５０と、を有している。
【0042】
なお、本実施形態のレンズユニット４２０は、単焦点（固定焦点）のレンズユニットである。単焦点のレンズユニット４２０を用いることにより、ズーム機能を有するレンズユニット４２０を用いる場合と比べてレンズの数を減らすことができる。そのため、その分、レンズユニット４２０を小型化および低コスト化することができる。また、ズーム機能を有するレンズユニット４２０を用いる場合と比べて明るい画像を取得し易くなる。ただし、レンズユニット４２０の構成は、特に限定されない。
【0043】
スリーブ４１０は、円筒形状である。また、スリーブ４１０は、外周面から外側へ突出している一対のリング状のフランジ４１１、４１２を有している。フランジ４１１は、スリーブ４１０の先端部に位置し、フランジ４１２は、スリーブ４１０の基端部に位置している。なお、以下では、これらフランジ４１１、４１２の間の領域を中央部４１９とも言う。
【0044】
また、スリーブ４１０は、前方開口４１０ａに臨むレンズユニット挿入部４１３を有している。そして、レンズユニット挿入部４１３にレンズユニット４２０が挿入、装着されている。また、レンズユニット挿入部４１３は、その後方の部分よりも内径が大きい。そのため、レンズユニット挿入部４１３の基端には段差面４１４が形成されている。段差面４１４は、レンズユニット４２０の度当たりとして機能する。そのため、レンズユニット４２０を段差面４１４に当接するまでねじ込むことにより、スリーブ４１０に対するレンズユニット４２０の位置決めが容易となる。
【0045】
なお、本実施形態のレンズユニット挿入部４１３は、Ｓマウント規格で構成されている。そのため、Ｓマウント規格に対応したものであれば、用途に合わせてレンズユニット４２０を交換することもできる。また、Ｓマウント規格で構成することにより、レンズユニット４２０を小型化することができ、カメラ１００の小型化を図ることができる。ただし、レンズユニット挿入部４１３の規格としては、特に限定されず、例えば、Ｃマウント規格であってもよい。
【0046】
このような構成のスリーブ４１０は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料で構成されている。これにより、十分な剛性を有するスリーブ４１０が得られ、レンズユニット４２０を安定して保持することができる。特に、本実施形態のスリーブ４１０は、シリンダー３００と同一の材料で構成されている。これにより、シリンダー３００とスリーブ４１０の線膨張係数が等しくなり、環境温度によってシリンダー３００とスリーブ４１０との間にガタが生じたり、反対に、スリーブ４１０の動きが鈍くなったりするのを効果的に抑制することができる。また、スリーブ４１０は、例えば、ＮＣ旋盤加工により形成されている。ＮＣ旋盤加工を用いることにより、優れた寸法精度でスリーブ４１０を形成することができる。
【0047】
このように、本実施形態では、シリンダー３００およびスリーブ４１０が共にＮＣ旋盤加工により形成されている。そのため、これらのクリアランスを高精度に管理することができ、スリーブ４１０をシリンダー３００に精度よく組み付けることができる。したがって、レンズアッセンブリー４００をシリンダー３００内でスムーズに動かすことができると共に、シリンダー３００内でのレンズアッセンブリー４００の光軸Ｏに対する偏心や傾斜を抑制することができる。
【0048】
なお、シリンダー３００の内周面とスリーブ４１０の外周面との間には、これらの摺動抵抗を低減するための図示しない潤滑剤が設けられていてもよい。これにより、レンズアッセンブリー４００をシリンダー３００内でスムーズに動かすことができる。潤滑剤としては、特に限定されないが、例えば、モリブテン系、グラファイト系、フッ素系等の各種固体潤滑剤を用いることができる。
【0049】
鏡筒４３０は、円筒形状を有しており、内部にレンズ群４４０および絞り４５０が設けられている。このような構成の鏡筒４３０は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料で構成されている。これにより、十分な剛性を有する鏡筒４３０が得られ、レンズ群４４０および絞り４５０を安定して保持することができる。また、鏡筒４３０は、例えば、ＮＣ旋盤加工により形成されている。ＮＣ旋盤加工を用いることにより、優れた寸法精度で鏡筒４３０を形成することができる。そのため、鏡筒４３０をスリーブ４１０に精度よく組み付けることができる。ただし、鏡筒４３０の材質や形成方法は、特に限定されない。
【0050】
以上、レンズアッセンブリー４００について説明したが、レンズアッセンブリー４００の構成、材質、製造方法等は、特に限定されない。
【0051】
＜撮像素子６００＞
図９に示すように、撮像素子６００は、レンズアッセンブリー４００の後方に位置しており、レンズアッセンブリー４００と光軸方向ＬＬに並んで配置されている。また、撮像素子６００の受光面は、光軸Ｏに直交している。撮像素子６００は、レンズアッセンブリー４００から入った光を受光し、受光に応じた光電変換信号を出力する。撮像素子６００としては、特に限定されず、ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー等を用いることができる。また、撮像素子６００の素子サイズ、解像度等の各種スペックは、カメラ１００に求められるスペックに合わせて適宜設定することができる。
図９に示すように、撮像素子６００は、レンズアッセンブリー４００の後方に位置しており、レンズアッセンブリー４００と光軸方向ＬＬに並んで配置されている。また、撮像素子６００の受光面は、光軸Ｏに直交している。撮像素子６００は、レンズアッセンブリー４００から入った光を受光し、受光に応じた光電変換信号を出力する。撮像素子６００としては、特に限定されず、ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー等を用いることができる。また、撮像素子６００の素子サイズ、解像度等の各種スペックは、カメラ１００に求められるスペックに合わせて適宜設定することができる。
【0052】
以上、撮像素子６００について説明したが、撮像素子６００の構成は、特に限定されない。
【0053】
＜第１回路基板６１０＞
図９に示すように、第１回路基板６１０は、撮像素子６００が搭載されているセンサー基板であり、光軸Ｏに直交する姿勢で配置されている。また、第１回路基板６１０は、ネジＢ１によってシリンダー３００の基端面にネジ止めされている。上述したように、シリンダー３００は、ＮＣ旋盤加工により形成されているため、基端面の形成精度が高く、光軸Ｏに対する垂直度を高精度に管理することができる。そのため、第１回路基板６１０をシリンダー３００の基端面に固定することにより、撮像素子６００を光軸Ｏに対して精度よく位置決めすることができる。また、第１回路基板６１０には、孔６１１が形成されており、この孔６１１には後述するロッド５１０が挿通されている。
図９に示すように、第１回路基板６１０は、撮像素子６００が搭載されているセンサー基板であり、光軸Ｏに直交する姿勢で配置されている。また、第１回路基板６１０は、ネジＢ１によってシリンダー３００の基端面にネジ止めされている。上述したように、シリンダー３００は、ＮＣ旋盤加工により形成されているため、基端面の形成精度が高く、光軸Ｏに対する垂直度を高精度に管理することができる。そのため、第１回路基板６１０をシリンダー３００の基端面に固定することにより、撮像素子６００を光軸Ｏに対して精度よく位置決めすることができる。また、第１回路基板６１０には、孔６１１が形成されており、この孔６１１には後述するロッド５１０が挿通されている。
【0054】
また、第１回路基板６１０は、筒状の支持部材６３０を介してＩＲカットフィルター６４０（赤外線カットフィルター）を支持している。ＩＲカットフィルター６４０は、レンズアッセンブリー４００と撮像素子６００との間に位置し、撮像素子６００の手前で赤外線をカットする。
【0055】
以上、第１回路基板６１０について説明したが、第１回路基板６１０の構成、固定方法、固定される対象等は、特に限定されない。
【0056】
＜第２回路基板６２０＞
図９に示すように、第２回路基板６２０は、ケーシング２００内において、第１回路基板６１０の後方に設けられ、光軸Ｏと平行な向きで配置されている。また、第２回路基板６２０は、ネジＢ２によってベースシャーシ２１０にネジ止めされている。
図９に示すように、第２回路基板６２０は、ケーシング２００内において、第１回路基板６１０の後方に設けられ、光軸Ｏと平行な向きで配置されている。また、第２回路基板６２０は、ネジＢ２によってベースシャーシ２１０にネジ止めされている。
【0057】
第２回路基板６２０には、カメラ１００の駆動を制御する回路素子であるＩＣチップ６５０が搭載されている。ＩＣチップ６５０は、第１回路基板６１０および端子群６９０と電気的に接続されている。ＩＣチップ６５０は、端子群６９０を介して受信した制御信号に基づいてカメラ１００の駆動を制御する。また、ＩＣチップ６５０は、撮像素子６００から出力された光電変換信号に基づいて画像データを生成し、生成した画像データを端子群６９０から出力する。
【0058】
ＩＣチップ６５０は、例えば、情報を処理するプロセッサーと、プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、を有している。メモリーにはプロセッサーにより実行可能な各種プログラムが保存され、プロセッサーは、メモリーに記憶された各種プログラム等を読み込んで実行することができる。
【0059】
以上、第２回路基板６２０について説明したが、第２回路基板６２０の構成、固定方法、固定される対象等は、特に限定されない。
【0060】
＜移動機構５００＞
移動機構５００は、レンズアッセンブリー４００を光軸方向ＬＬに移動させ、レンズユニット４２０と撮像素子６００との離間距離Ｄを変更、調整するための機構である。図１０および図１１に示すように、移動機構５００は、レンズアッセンブリー４００に接続されているロッド５１０と、ロッド５１０の基端部に接続されているロッドヘッド５２０と、ロッド５１０を光軸方向ＬＬに誘導するロッドガイド５３０と、ロッド５１０を後方に向けて付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね５４０と、圧縮コイルばね５４０の力に抗してロッド５１０を前方に向けて送り出す送り装置５５０と、を有している。
移動機構５００は、レンズアッセンブリー４００を光軸方向ＬＬに移動させ、レンズユニット４２０と撮像素子６００との離間距離Ｄを変更、調整するための機構である。図１０および図１１に示すように、移動機構５００は、レンズアッセンブリー４００に接続されているロッド５１０と、ロッド５１０の基端部に接続されているロッドヘッド５２０と、ロッド５１０を光軸方向ＬＬに誘導するロッドガイド５３０と、ロッド５１０を後方に向けて付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね５４０と、圧縮コイルばね５４０の力に抗してロッド５１０を前方に向けて送り出す送り装置５５０と、を有している。
【0061】
ロッド５１０は、ケーシング２００内において、レンズアッセンブリー４００の後方に設けられている。また、ロッド５１０は、棒状であり、光軸方向ＬＬに延在している。また、ロッド５１０は、光軸方向ＬＬからの平面視で、スリーブ４１０の基端面と重なっている。ロッド５１０をこのように配置することで、カメラ１００の光軸Ｏに直交する方向への広がり、換言すると、光軸方向ＬＬからの平面視でのカメラ１００の輪郭の広がりを抑えることができ、カメラ１００の小型化を図ることができる。また、ロッド５１０は、光軸Ｏから上方にずれている。このように、ロッド５１０を光軸Ｏからずらすことで、ロッド５１０と撮像素子６００との干渉を防ぐことができる。
【0062】
また、ロッド５１０は、その先端部においてスリーブ４１０の基端部に接続されている。具体的には、ロッド５１０は、その先端部に形成されている雄ネジをスリーブ４１０の基端面に形成されたネジ穴４１５に螺合することにより、スリーブ４１０に固定されている。そのため、ロッド５１０が前方に移動すると、ロッド５１０に押されてレンズアッセンブリー４００が前方に移動する。反対に、ロッド５１０が後方に移動すると、ロッド５１０に引っ張られてレンズアッセンブリー４００が後方に移動する。このように、ロッド５１０をスリーブ４１０に接続することにより、レンズユニット４２０がロッド５１０によって直接押圧されないため、レンズユニット４２０に加わる負荷を低減することができる。
【0063】
このような構成のロッド５１０は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料で構成されている。これにより、十分な剛性を有するロッド５１０が得られ、送り装置５５０からの押圧力を効率的にレンズアッセンブリー４００に伝達することができる。そのため、レンズアッセンブリー４００をスムーズに移動させることができる。
【0064】
ロッドヘッド５２０は、ロッド５１０の基端部に接続されている。具体的には、ロッドヘッド５２０は、その先端部に形成されているネジ孔をロッド５１０の基端部に形成されている雄ネジに螺合することにより、ロッド５１０に固定されている。ただし、ロッドヘッド５２０をロッド５１０に固定する方法は、特に限定されない。また、ロッドヘッド５２０は、ロッド５１０よりも大径な頭部５２１を有する。頭部５２１の先端面は、圧縮コイルばね５４０が当接する当接面であり、基端面は、送り装置５５０が当接する当接面である。頭部５２１の先端面および基端面は、それぞれ、光軸Ｏに直交する平坦面で構成されている。ただし、これら先端面および基端面の形状は、特に限定されない。
【0065】
このような構成のロッドヘッド５２０は、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の各種樹脂材料で構成されている。ＰＥＥＫで構成することにより、優れた機械的強度、耐摩擦特性を発揮することができるため、圧縮コイルばね５４０および送り装置５５０との接点に用いるのに適した材質となる。ただし、これに限定されず、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料で構成してもよい。これにより、ＰＥＥＫに比べてロッドヘッド５２０を安価に製造することができる。
【0066】
ロッドガイド５３０は、ケーシング２００内において、第１回路基板６１０の後方に設けられている。ロッドガイド５３０は、第１回路基板６１０と共に、ネジＢ１によってシリンダー３００の基端面にネジ止めされている。ロッドガイド５３０は、光軸方向ＬＬに延在する筒状部５６０と、筒状部５６０の先端部から外側へ突出しているフランジ５７０と、を有している。また、ロッドガイド５３０は、筒状部５６０の貫通孔５６１が第１回路基板６１０の孔６１１と連通するように配置され、フランジ５７０においてシリンダー３００にネジ止めされている。
【0067】
そして、筒状部５６０および孔６１１にロッド５１０が挿通されている。そのため、ロッド５１０は、光軸方向ＬＬへの移動が許容されるが、それ以外の方向への移動、特に光軸Ｏまわりの回転が規制される。これにより、ロッド５１０の操作性が向上し、レンズアッセンブリー４００を光軸方向ＬＬにスムーズに移動させることができる。なお、筒状部５６０の内面とロッド５１０との間には、これらの摺動抵抗を低減するための潤滑剤が設けられていてもよい。これにより、ロッド５１０の移動がよりスムーズとなる。潤滑剤としては、特に限定されないが、例えば、モリブテン系、グラファイト系、フッ素系等の各種固体潤滑剤を用いることができる。
【0068】
また、筒状部５６０は、圧縮コイルばね５４０の形状に合わせて円錐台形状となっている。これにより、圧縮コイルばね５４０を安定して伸縮させることができ、安定した付勢力を得ることができる。また、フランジ５７０は、外縁部から後方に立設している壁部５７１を有している。壁部５７１は、圧縮コイルばね５４０の先端部を囲み、ロッドガイド５３０に対する圧縮コイルばね５４０のずれを規制している。
【0069】
圧縮コイルばね５４０は、ロッド５１０および筒状部５６０に巻回されている。また、圧縮コイルばね５４０は、フランジ５７０とロッドヘッド５２０との間に収縮（圧縮）された状態で配置されている。そのため、圧縮コイルばね５４０の復元力によって、ロッド５１０が後方に付勢されている。また、圧縮コイルばね５４０は、ロッドガイド５３０によって位置決めされており、その中心軸がロッド５１０の中心軸と一致している。そのため、圧縮コイルばね５４０からロッド５１０に光軸Ｏに対して傾斜する方向の付勢力が加わり難くなる。したがって、ロッド５１０を光軸方向ＬＬにスムーズに移動させることができる。
【0070】
また、圧縮コイルばね５４０は、前方から後方に向けて径が漸減する円錐形状を有する。そのため、ロッド５１０の中心軸に向けて力を集中させ易くなる。したがって、当該構成によっても、圧縮コイルばね５４０からロッド５１０に光軸Ｏに対して傾斜する方向の付勢力が加わり難くなる。よって、ロッド５１０を光軸方向ＬＬにスムーズに移動させることができる。
【0071】
なお、圧縮コイルばね５４０としては、特に限定されず、例えば、円筒コイルばね、樽型コイルばね、鼓型コイルばね等を用いてもよい。また、圧縮コイルばね５４０に替えて、引張コイルばね、板バネ等を付勢部材として用いてもよい。また、引張コイルばねを用いてロッド５１０を後方へ付勢してもよい。
【0072】
前述したように、ロッドガイド５３０の筒状部５６０は、圧縮コイルばね５４０の形状に合わせた円錐台形である。そのため、圧縮コイルばね５４０が収縮する際のこれらの接触を効果的に抑制することができ、安定した伸縮による安定した付勢力が得られる。これにより、ロッド５１０を光軸方向ＬＬにスムーズに移動させることができる。特に本実施形態では、筒状部５６０のテーパー角は、レンズアッセンブリー４００が最も前方に位置する状態（図１２参照）における圧縮コイルばね５４０のテーパー角とほぼ等しい。これにより、上述の効果がより顕著となる。
【0073】
送り装置５５０は、圧縮コイルばね５４０の力に抗してロッド５１０を前方に向けて押圧する。本実施形態では、送り装置５５０として、マイクロメーターヘッド５５０Ａを用いている。マイクロメーターヘッド５５０Ａは、公知の構成であり、例えば、押圧子としてのスピンドル５５１と、スリーブ５５２と、操作部としてのシンブル５５３と、ラチェットストップ５５４と、を有している。送り装置５５０としてマイクロメーターヘッド５５０Ａを用いることにより、離間距離Ｄをより微細にかつ精度よく調整することができる。なお、本実施形態では、ラチェットストップ５５４を使用しないため、省略してもよい。
【0074】
マイクロメーターヘッド５５０Ａは、スリーブ５５２においてケーシング２００のアッパーケース２２０に固定されている。本実施形態では、アッパーケース２２０に形成された挿通孔２２１にマイクロメーターヘッド５５０Ａが挿通され、さらにイモネジＢ３によってケーシング２００に対して固定、位置決めされている。
【0075】
マイクロメーターヘッド５５０Ａがケーシング２００に固定された状態では、スピンドル５５１がケーシング２００内に位置し、その先端面がロッドヘッド５２０の基端面に当接している。スピンドル５５１の先端部は、球面形状となっている。そのため、例えば、先端部が平坦面で構成されている場合と比べて、スピンドル５５１およびロッドヘッド５２０の摩耗や、マイクロメーターヘッド５５０Ａの傾きによる誤差を抑えることができる。一方、シンブル５５３およびラチェットストップ５５４は、ケーシング２００外に突出し、露出している。そして、ケーシング２００外に突出した部分は、低背部２０２の上方の切り欠かれた部分に位置している。
【0076】
図１２に示すように、シンブル５５３を順回転させるとスピンドル５５１がその中心軸Ｊ５５１まわりに順方向に回転しながら中心軸Ｊ５５１に沿って前進し、スピンドル５５１に押されたロッド５１０が圧縮コイルばね５４０の付勢力に抗して前方へ移動し、ロッド５１０に押されたレンズアッセンブリー４００が前方へ移動する。これにより、レンズユニット４２０と撮像素子６００との離間距離Ｄが大きくなる。反対に、シンブル５５３を逆回転させるとスピンドル５５１が中心軸Ｊ５５１まわりに逆回転しながら中心軸Ｊ５５１に沿って後退し、圧縮コイルばね５４０の付勢力によってロッド５１０が後方へ移動し、ロッド５１０に引っ張られたレンズアッセンブリー４００が後方へ移動する。これにより、レンズユニット４２０と撮像素子６００との離間距離Ｄが小さくなる。このように、カメラ１００では、マイクロメーターヘッド５５０Ａの操作によってフォーカス調整が可能となる。そのため、カメラ１００によれば、レンズユニット４２０を交換することなく、カメラ１００の撮影距離および分解能（物理的解像度）を変更することができる。
【0077】
マイクロメーターヘッド５５０Ａによれば、シンブル５５３を回転させるだけで離間距離Ｄを変更することができるため、使用者の操作による過度な応力がカメラ１００に加わり難い。そのため、カメラ１００を構成する各部品の破損が抑制される。また、マイクロメーターヘッド５５０Ａにはスピンドル５５１の繰り出し量を表示する不図示の目盛が設けられているため、当該目盛から離間距離Ｄを読み取ることも可能である。
【0078】
なお、フォーカス調整の方法としては、特に限定されない。例えば、カメラ１００で撮像した画像をモニター等に表示し、操作者が当該画像を目視しながらマイクロメーターヘッド５５０Ａを操作することによりフォーカス調整を行ってもよい。また、物理的解像度が最も高くなるようにフォーカス調整を自動で行うソフトウェアを用いてもよい。
【0079】
スピンドル５５１の中心軸Ｊ５５１は、後方が上側に位置するように、光軸Ｏに対して傾斜している。このように、中心軸Ｊ５５１を光軸Ｏに対して傾斜させることにより、マイクロメーターヘッド５５０Ａとケーシング２００との干渉を防ぎ、マイクロメーターヘッド５５０Ａを配置し易くなる。また、シンブル５５３の周囲に操作スペースを確保し易くなり、シンブル５５３を操作し易くなる。また、中心軸Ｊ５５１が光軸Ｏと平行な場合と比べて、シンブル５５３の回転量に対するレンズアッセンブリー４００の変位量を小さくすることができ、離間距離Ｄをより微細に調整することができる。
【0080】
なお、中心軸Ｊ５５１を光軸Ｏに対して傾斜させることにより、マイクロメーターヘッド５５０Ａに表示されるシンブル５５３の送り量とレンズアッセンブリー４００の実際の変位量との間に誤差が生じるが、前述したように、フォーカス調整の際にマイクロメーターヘッド５５０Ａの表示を使用しないため特段の問題とならない。光軸Ｏに対する中心軸Ｊ５５１の傾斜角θとしては、特に限定されないが、例えば、５°～１０°程度とすることが好ましく、７°～９°程度とすることがより好ましい。これにより、上述した効果を十分に発揮しつつ、マイクロメーターヘッド５５０Ａのケーシング２００から突出している部分がケーシング２００の上方へ過度に突出するのを抑制することができる。そのため、カメラ１００の小型化を図ることができる。
【0081】
以上、移動機構５００について説明した。ただし、移動機構５００としては、ロッド５１０を前方に送り出すことができれば、特に限定されない。
【0082】
ここで、前述したように、カメラ１００では、シリンダー３００内にレンズアッセンブリー４００が収容されており、シリンダー３００内においてレンズアッセンブリー４００が光軸方向ＬＬに移動可能となっている。そのため、図１３に示すように、レンズアッセンブリー４００の外径をシリンダー３００の内径よりも若干小さくして両者の間にクリアランスＣを確保することにより、シリンダー３００内でのレンズアッセンブリー４００のスムーズな移動を実現している。
【0083】
しかしながら、クリアランスＣを確保することによって、シリンダー３００内でレンズアッセンブリー４００がガタついてしまい、光軸ＯがＸ軸に対して傾斜し、さらには、その傾斜方向や角度が変化する（揺らぐ）おそれが生じる。なお、以下では、説明の便宜上、レンズアッセンブリー４００の光軸ＯのＸ軸に対する傾斜を「光軸倒れ」とも言う。
【0084】
シリンダー３００とレンズアッセンブリー４００とは、精転合の寸法関係で形成されているため、光軸倒れの最大角度については十分に小さく抑えられており、被写界深度に対して十分なマージンを持っている。そのため、静止時においては、光軸倒れが生じていても撮像特性に実質的な影響はない。しかしながら、例えば、フォーカス調整時に光軸倒れの傾斜方向や角度が変動すると、それに応じた撮像ズレが生じ、フォーカス調整精度が低下するおそれがある。
【0085】
特に、カメラ１００では、図１４に示すように、スピンドル５５１が中心軸Ｊ５５１まわりに回転しながらロッドヘッド５２０を押圧することによりレンズアッセンブリー４００を移動させる。この際、ロッドヘッド５２０に対してスピンドル５５１が摺動回転し、摺動摩擦に応じた力Ｆがロッドヘッド５２０に加わる。そして、この力Ｆによってレンズアッセンブリー４００のＺ軸まわりの光軸倒れが生じる。さらには、力Ｆの大きさや向きは、スピンドル５５１の回転速度やロッドヘッド５２０とスピンドル５５１との接触位置によって変化するため、フォーカス調整時に光軸倒れが安定せず、傾斜方向や角度が揺らいでしまう。したがって、高精度なフォーカス調整が困難となる。
【0086】
そこで、カメラ１００は、図１５に示すように、スリーブ４１０とシリンダー３００との間にスペーサー７００を配置し、スペーサー７００によってスリーブ４１０とシリンダー３００との隙間を埋めることにより光軸倒れを抑制している。これにより、高精度なフォーカス調整が可能となる。
【0087】
＜スペーサー７００＞
図１６および図１７に示すように、スペーサー７００は、円環状（リング状）をなし、スリーブ４１０の外周面に配置されているベース７１０と、ベース７１０から光軸Ｏに直交する方向に突出し、シリンダー３００の内周面に当接している突起部７２０と、を有している。このようなスペーサー７００は、各種樹脂材料で構成されている。これにより、適度な硬さのスペーサー７００となる。特に、本実施形態のスペーサー７００は、ＰＯＭ（ポリアセタール）で構成されている。これにより、適度な硬さに加えて、優れた摺動性を有するスペーサー７００となり、スペーサー７００とシリンダー３００との間の摺動抵抗を効果的に低減することができる。そのため、シリンダー３００内でレンズアッセンブリー４００をスムーズに移動させることができる。ただし、スペーサー７００の構成材料は、特に限定されない。
図１６および図１７に示すように、スペーサー７００は、円環状（リング状）をなし、スリーブ４１０の外周面に配置されているベース７１０と、ベース７１０から光軸Ｏに直交する方向に突出し、シリンダー３００の内周面に当接している突起部７２０と、を有している。このようなスペーサー７００は、各種樹脂材料で構成されている。これにより、適度な硬さのスペーサー７００となる。特に、本実施形態のスペーサー７００は、ＰＯＭ（ポリアセタール）で構成されている。これにより、適度な硬さに加えて、優れた摺動性を有するスペーサー７００となり、スペーサー７００とシリンダー３００との間の摺動抵抗を効果的に低減することができる。そのため、シリンダー３００内でレンズアッセンブリー４００をスムーズに移動させることができる。ただし、スペーサー７００の構成材料は、特に限定されない。
【0088】
ベース７１０の内径は、スリーブ４１０の中央部４１９の外径と等しく、中央部４１９の外周面にガタツキなく配置されている。また、ベース７１０の長さ（光軸方向ＬＬの長さ）は、中央部４１９の長さとほぼ等しい。また、ベース７１０の外径は、シリンダー３００の内径よりも小さく、ベース７１０とシリンダー３００とが非接触となっている。つまり、ベース７１０とシリンダー３００との間に隙間が形成されている。これにより、スペーサー７００とシリンダー３００との接触面積を小さく抑えることができ、これらの間の摺動抵抗を低減することができる。そのため、シリンダー３００内でレンズアッセンブリー４００をスムーズに移動させることができる。ただし、これに限定されず、ベース７１０の少なくとも一部がシリンダー３００の内周面に接触していてもよい。
【0089】
突起部７２０は、光軸Ｏまわりに複数配置されている。また、各突起部７２０は、光軸方向ＬＬに延在し、ベース７１０と同じ長さとなっている。このように、突起部７２０を光軸方向ＬＬに延在させることにより、スペーサー７００とシリンダー３００との接触部分が光軸方向に延びるため、レンズアッセンブリー４００の光軸倒れをより効果的に抑制することができる。
【0090】
また、ベース７１０の各突起部７２０と対向する部分にはベース７１０の内周面から凹没する凹没部７３０が形成されている。そのため、各突起部７２０とスリーブ４１０との間には空隙Ｇが形成されている。また、光軸方向ＬＬからの平面視で、各凹没部７３０の幅Ｗ１は、対応する突起部７２０の幅Ｗ２よりも大きい。そして、各凹没部７３０は、対応する突起部７２０の両側にはみ出して形成されている。そのため、ベース７１０には、各突起部７２０の両側に位置し、他の部分よりも薄肉な薄肉部７１１が形成されている。
【0091】
また、図１８に示すように、外力が実質的に加わっていない自然状態において、各突起部７２０に外接する円ＣＲの直径は、シリンダー３００の内径よりも若干大きい。したがって、シリンダー３００内に収められた状態では、自然状態から縮径するようにして突起部７２０および／または薄肉部７１１が弾性変形している。そして、弾性変形状態から自然状態に復帰しようとする復元力Ｆ７によって各突起部７２０の頂面がシリンダー３００の内周面に押し当てられている。これにより、シリンダー３００内でのレンズアッセンブリー４００の姿勢が安定し、レンズアッセンブリー４００の光軸倒れを効果的に抑制することができる。
【0092】
特に、凹没部７３０によって、突起部７２０の縮径方向への変位を許容する空隙Ｇが形成されると共に、弾性変形して復元力を発生させる薄肉部７１１が形成されている。そのため、縮径変形させ易くシリンダー３００内へのスペーサー７００の収容が容易となると共に、上述した復元力を容易に発生させることができる。ただし、凹没部７３０の構成は、特に限定されず、例えば、その幅Ｗ１が、突起部７２０の幅Ｗ２と等しくてもよいし、突起部７２０の幅Ｗ２よりも小さくてもよい。また、凹没部７３０を省略してもよい。
【0093】
また、前述したように、光軸Ｏまわりに複数の突起部７２０を配置することにより、複数個所でスペーサー７００がシリンダー３００の内周面に当接する。そのため、シリンダー３００内でのレンズアッセンブリー４００の姿勢がより安定し、レンズアッセンブリー４００の光軸倒れがより効果的に抑制される。特に、本実施形態では、複数の突起部７２０が光軸Ｏまわりに等間隔に配置されている。そのため、複数の突起部７２０がバランスよく配置され、上述の効果がより顕著となる。
【0094】
本実施形態では、３つの突起部７２０が光軸Ｏまわりに略１２０°間隔で配置されているが、これに限定されず、例えば、４つの突起部７２０が光軸Ｏまわりに略９０°間隔で配置されていてもよいし、６つの突起部７２０が光軸Ｏまわりに略６０°間隔で配置されていてもよい。ただし、突起部７２０の数が増えると、その分、スペーサー７００とシリンダー３００との接触面積が増加し、これらの間の摺動抵抗が増大する。そのため、レンズアッセンブリー４００の姿勢を安定させつつ、摺動抵抗を十分に小さく抑える観点から、突起部７２０の数は、３～５つ程度であることが好ましい。なお、シリンダー３００の内周に対するスペーサー７００との接触部分の長さの割合は、特に限定されないが、例えば、１／５以下であることが好ましく、１／１０以下であることがより好ましい。これにより、スペーサー７００とシリンダー３００との接触面積を十分に小さくすることができ、これらの間の摺動抵抗を十分に小さく抑えることができる。
【0095】
以上のようなスペーサー７００は、例えば、次のようにしてスリーブ４１０に装着される。まず、スペーサー７００を加熱して拡径し、次に、スペーサー７００を中央部４１９に配置し、次に、スペーサー７００を冷却して縮径することにより、スペーサー７００が中央部４１９にガタツキなく装着される。別の方法として、まず、スリーブ４１０を冷却して縮径し、次に、スペーサー７００を中央部４１９に配置し、次に、スリーブ４１０を加熱して拡径することにより、スペーサー７００が中央部４１９にガタツキなく装着される。ただし、スリーブ４１０へのスペーサー７００の装着方法は、特に限定されない。
【0096】
以上のようなスペーサー７００を用いることにより、次の効果を発揮することもできる。前述したように、光軸倒れを抑制するために、シリンダー３００とレンズアッセンブリー４００とを精転合の寸法関係で形成している。また、シリンダー３００とレンズアッセンブリー４００との摺動抵抗の低減を図るために、シリンダー３００の内周面やレンズアッセンブリー４００の外周面への表面加工を施す場合もある。しかしながら、スペーサー７００によって光軸倒れを抑制することができるため、シリンダー３００とレンズアッセンブリー４００とを精転合の寸法関係で形成する必要がなくなるし、シリンダー３００の内周面やレンズアッセンブリー４００の外周面への表面加工も不要となる。そのため、カメラ１００の低コスト化および生産にかかる時間（リードタイム）の低減を図ることができる。
【0097】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のカメラの第２実施形態について説明する。
次に、本発明のカメラの第２実施形態について説明する。
【0098】
図１９は、本発明の第２実施形態に係るスペーサーを示す斜視図である。
【0099】
本実施形態のカメラ１００は、スペーサー７００の構成が異なっていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。そのため、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態における図において、前述した実施形態と同様の構成については同一符号を付している。
【0100】
図１９に示すように、本実施形態のスペーサー７００は、半環状の２つの連結片７０１、７０２の両端部同士を連結することにより環状に形成されている。このような構成とすることにより、スリーブ４１０へのスペーサー７００の装着が容易となる。つまり、まず、一方の連結片７０１を中央部４１９に装着し、次に、この連結片７０１と対向する側から他方の連結片７０２を中央部４１９に装着し、これら連結片７０１、７０２の両端同士を連結することによりスペーサー７００が中央部４１９にガタツキなく装着される。このような構成によれば、前述した第１実施形態のようなスペーサー７００やスリーブ４１０の加熱、冷却処理が不要となるため、スリーブ４１０へのスペーサー７００の装着が容易となると共に、スペーサー７００やスリーブ４１０の熱ダメージを防ぐことができる。
【0101】
また、２つの連結片７０１、７０２は、互いに同一の形状である。具体的には、連結片７０１、７０２は、それぞれ、半環状のベース７１０と、ベース７１０から突出し、９０°間隔で配置されている２つの突起部７２０と、各突起部７２０に対応して形成されている２つの凹没部７３０と、を有している。また、ベース７１０は、その両端部に一対の爪部７１２、７１３を有している。また、これら爪部７１２、７１３は、互いに逆側を向いている。そして、連結片７０１、７０２を円環状に配置し、爪部７１２同士および爪部７１３同士をそれぞれ係合することにより、環状のスペーサー７００が形成される。なお、スペーサー７００の状態では、４つの突起部７２０が９０°間隔で配置されている。
【0102】
このように、連結片７０１、７０２を同一形状とすることにより、連結片７０１、７０２を製造するための金型が１つで済むため、スペーサー７００の製造コストを効果的に削減することができる。
【0103】
以上のような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。ただし、スペーサー７００の構成は、特に限定されず、例えば、３つ以上の連結片を連結して形成されていてもよい。また、複数の連結片が異なる形状であってもよい。
【0104】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のカメラの第３実施形態について説明する。
次に、本発明のカメラの第３実施形態について説明する。
【0105】
図２０は、本発明の第３実施形態に係るスペーサーを示す斜視図である。
【0106】
本実施形態のカメラ１００は、スペーサー７００の構成が異なっていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。そのため、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態における図において、前述した実施形態と同様の構成については同一符号を付している。
【0107】
図２０に示すように、本実施形態のスペーサー７００では、ベース７１０は、一部が欠損している環状である。つまり、ベース７１０は、Ｃ字状をなしている。また、両端部の離間距離Ｄ７は、中央部４１９の外径よりも小さい。このような構成によれば、スペーサー７００をスリーブ４１０に対してスナップフィット装着することができる。そのため、スリーブ４１０へのスペーサー７００の装着が容易となる。なお、欠損部の中心角θ７としては、特に限定されないが、１２０°以下であることが好ましい。これにより、３つの突起部７２０を１２０°間隔で配置することができる。
【0108】
以上のような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、スペーサー７００の構成は、特に限定されず、例えば、環状のベース７１０にスリットを形成し、スリットを開くようにしてベース７１０をＣ字状に弾性変形させることができる構成であってもよい。
【0109】
＜第４実施形態＞
次に、本発明のカメラの第４実施形態について説明する。
次に、本発明のカメラの第４実施形態について説明する。
【0110】
図２１は、本発明の第４実施形態に係るスペーサーを示す斜視図である。
【0111】
本実施形態のカメラ１００は、スペーサー７００の構成が異なっていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。そのため、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態における図において、前述した実施形態と同様の構成については同一符号を付している。
【0112】
図２１に示すように、本実施形態のスペーサー７００では、ベース７１０に弾性部７１４が形成されている。弾性部７１４は、蛇行形状をなし、弾性変形してバネのように伸縮可能である。そのため、弾性部７１４を伸張させてベース７１０を拡径することにより、スペーサー７００をスリーブ４１０に装着することができる。これにより、スリーブ４１０へのスペーサー７００の装着が容易となる。
【0113】
また、自然状態では、スペーサー７００の内径が中央部４１９の外径よりも若干小さい。そのため、スペーサー７００は、弾性部７１４が若干伸長した状態でスリーブ４１０に装着される。これにより、弾性部７１４の復元力によって、スペーサー７００が中央部４１９により強力に固定され、中央部４１９に対するスペーサー７００のガタツキを効果的に抑制することができる。
【0114】
なお、本実施形態では、３つの弾性部７１４が、隣り合う一対の突起部７２０の間に位置するように１２０°間隔で配置されているが、弾性部７１４の配置や数は、特に限定されない。また、弾性部７１４の形状についても、特に限定されない。
【0115】
以上のような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【0116】
以上、本発明のカメラを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【符号の説明】
【0117】
１００…カメラ ２００…ケーシング ２０１…高背部 ２０１ｂ…後面 ２０２…低背部 ２０２ｂ…後面 ２１０…ベースシャーシ ２２０…アッパーケース ２２１…挿通孔 ３００…シリンダー ３００ａ…前方開口 ３１０…小外径部 ３１１…ネジ溝 ３２０…中外径部 ３２１…Ｄカット面 ３３０…大外径部 ３３１…Ｄカット面 ３４０，３５０…段差面 ３８０…ネジ溝 ３９０…フランジ ４００…レンズアッセンブリー ４１０…スリーブ ４１０ａ…前方開口 ４１１，４１２…フランジ ４１３…レンズユニット挿入部 ４１４…段差面 ４１５…ネジ穴 ４１９…中央部 ４２０…レンズユニット ４３０…鏡筒 ４４０…レンズ群 ４５０…絞り ５００…移動機構 ５１０…ロッド ５２０…ロッドヘッド ５２１…頭部 ５３０…ロッドガイド ５４０…圧縮コイルばね ５５０…送り装置 ５５０Ａ…マイクロメーターヘッド ５５１…スピンドル ５５２…スリーブ ５５３…シンブル ５５４…ラチェットストップ ５６０…筒状部 ５６１…貫通孔 ５７０…フランジ ５７１…壁部 ６００…撮像素子 ６１０…第１回路基板 ６１１…孔 ６２０…第２回路基板 ６３０…支持部材 ６４０…ＩＲカットフィルター ６５０…ＩＣチップ ６９０…端子群 ７００…スペーサー ７０１，７０２…連結片 ７１０…ベース ７１１…薄肉部 ７１２，７１３…爪部 ７１４…弾性部 ７２０…突起部 ７３０…凹没部 ９１…カメラ ９１１…フレーム ９１１ａ…ガイド溝 ９１３…レンズ鏡筒 ９１３ａ…第１の筒部 ９１３ｂ…第２の筒部 ９１３ｃ…第３の筒部 ９１５…係合突起 ９１７…レバー ９２…カメラ ９２０…ＣＣＤ ９２１…本体 ９２１ａ…解除ボタン ９２３…撮影レンズ部 ９２５…突出機構 ９２７…ガイドユニット ９２７ａ…ガイド枠 ９２７ｂ…支柱 ９２７ｃ…スプリング ９２９…ロック手段 ９２９ａ…係合板 ９２９ｂ…上下動アーム ９３…レンズ鏡筒 ９４…レンズ鏡筒 ９３１…固定板 ９３２…固定筒 ９３３，９３４…可動筒 ９３５，９３６…鏡枠 ９３７ａ，９３７ｂ，９３７ｃ…リニアアクチュエータ ９４１…ベース ９４１ａ…ＣＣＤ ９４２…固定筒 ９４３…カム筒 ９４４…第１レンズ群 ９４５…第２レンズ群 ９４６…弾性片 Ｂ１，Ｂ２…ネジ Ｂ３…イモネジ Ｃ…クリアランス ＣＲ…円 Ｄ，Ｄ７…離間距離 Ｆ…力 Ｆ７…復元力 Ｇ…空隙 Ｊ５５１…中心軸 ＬＣ…レンズカバー ＬＬ…光軸方向 Ｏ…光軸 Ｗ１，Ｗ２…幅 θ…傾斜角 θ７…中心角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】