フィルタ切替ユニットおよび撮像装置
【課題】赤外線カットフィルタの切換が手動であってもフォトインタラプタから撮像素子に入射する赤外光を遮断すること
【解決手段】フィルタ切替ユニット８は、赤外線カットフィルタ３７を撮影光学系Ｌ１〜Ｌ４から撮像素子４１に入射する光の光路に進退させるフィルタ切替ユニットであって、レール４３を有し、赤外線カットフィルタを保持して回転可能に構成されたフィルタ枠と、フィルタ枠の位置を検出する透過型フォトインタラプタを備えたＩＲリセット３９と、フィルタ枠が回転する範囲に亘ってレール４３と接触して摺動するレール４７を有し、撮像素子を保持する撮像素子ホルダ３８と、を有し、レール４７は撮影光学系の光軸方向において透過型フォトインタラプタの発光部よりも物体側に突出する部分を有し、赤外線カットフィルタが光路から外れているときはレール４３と４７が透過型フォトインタラプタから撮像素子に入射する光を遮光する。
【解決手段】フィルタ切替ユニット８は、赤外線カットフィルタ３７を撮影光学系Ｌ１〜Ｌ４から撮像素子４１に入射する光の光路に進退させるフィルタ切替ユニットであって、レール４３を有し、赤外線カットフィルタを保持して回転可能に構成されたフィルタ枠と、フィルタ枠の位置を検出する透過型フォトインタラプタを備えたＩＲリセット３９と、フィルタ枠が回転する範囲に亘ってレール４３と接触して摺動するレール４７を有し、撮像素子を保持する撮像素子ホルダ３８と、を有し、レール４７は撮影光学系の光軸方向において透過型フォトインタラプタの発光部よりも物体側に突出する部分を有し、赤外線カットフィルタが光路から外れているときはレール４３と４７が透過型フォトインタラプタから撮像素子に入射する光を遮光する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線カットフィルタ（以下、「ＩＲカットフィルタ」と呼ぶ場合もある）を有するフィルタ切替ユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線カットフィルタとその位置を検出するフォトインタラプタを備えた撮像装置では、赤外線カットフィルタが撮影光学系から撮像素子に至る光の光路から外れた状態ではフォトインタラプタからの赤外光が撮像素子に入射しないようにする必要がある。
【０００３】
そこで、特許文献１は、赤外線カットフィルタを撮像素子に入射する光の光路に進退自在に支持する機構を有し、赤外線カットフィルタが退避位置に位置する場合にフォトインタラプタの発光部を消灯させるようにした撮像装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３１５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、赤外線カットフィルタをアクチュエータで駆動して切り替えているため、アクチュエータの駆動状態に応じて（即ち、赤外線カットフィルタの位置に応じて）フォトインタラプタの発光部を消灯することが可能である。しかしながら、赤外線カットフィルタを手動駆動によって切り換えるようなレンズ鏡筒の場合、フォトインタラプタを消灯させるタイミングが分からずに対応できないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、赤外線カットフィルタの切換が手動であってもフォトインタラプタから撮像素子に入射する赤外光を遮断することが可能なフィルタ切替ユニット及び撮像装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィルタ切替ユニットは、赤外線カットフィルタを撮影光学系から撮像素子に入射する光の光路に進退させるフィルタ切替ユニットであって、第１のレールを有し、前記赤外線カットフィルタを保持して回転可能に構成されたフィルタ保持部と、前記フィルタ保持部の位置を検出する透過型フォトインタラプタと、前記フィルタ保持部が回転する範囲に亘って前記第１のレールと接触して摺動する第２のレールを有し、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部と、を有し、前記第２のレールは前記撮影光学系の光軸方向において前記透過型フォトインタラプタの発光部よりも物体側に突出する部分を有し、前記赤外線カットフィルタが前記光路から外れているときは前記第１のレールと前記第２のレールが前記透過型フォトインタラプタからの前記撮像素子に入射する光を遮光することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、赤外線カットフィルタの切換が手動であってもフォトインタラプタから撮像素子に入射する赤外光を遮断することが可能なフィルタ切替ユニット及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】撮像装置のフィルタ切替ユニットのナイトモードにおける部分断面図である。（実施例１）
【図２】図１に示す撮像装置の部分断面図である。（実施例１）
【図３】図１に示す撮像装置の部分断面図である。（実施例１）
【図４】図１に示す撮像装置の部分分解斜視図である。（実施例１）
【図５】図１に示すフィルタ切替ユニットの分解斜視図である。（実施例１）
【図６】図１に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例１）
【図７】デイモードにおける図１に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例１）
【図８】図７のＢ−Ｂ´断面図である。（実施例１）
【図９】デイモードからナイトモードに切り替わった直後の図１に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例１）
【図１０】図９のＣ−Ｃ´断面図である。（実施例１）
【図１１】図１に示す撮像装置のブロック図である。（実施例１）
【図１２】フィルタ切替ユニットの分解斜視図である。（実施例２）
【図１３】図１２に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例２）
【図１４】図１３のＤ−Ｄ´断面図である。（実施例２）
【図１５】デイモードにおける図１２に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例２）
【図１６】図１５のＥ−Ｅ´断面図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図２は、実施例１の撮像装置（ビデオカメラなど）のレンズ鏡筒１近傍の部分断面図（ＸＺ断面図）である。図３は、実施例１の撮像装置のレンズ鏡筒１の近傍の部分断面図（ＸＹ断面図）である。図４は、実施例１の撮像装置のレンズ鏡筒１の分解斜視図である。なお、各図において、Ｘ軸方向は光軸に平行な方向、Ｙ軸は光軸方向に直交する垂直方向、Ｚ軸は光軸方向に直交する水平方向としてそれぞれ定義されている。
【００１２】
レンズ鏡筒１は、図２〜図４において、Ｌ１〜Ｌ４からなる４群レンズを有し、被写体の光学像を形成する撮影光学系を有する。
【００１３】
Ｌ１は第１レンズユニットである。Ｌ２は光軸方向に移動して変倍を行う第２レンズユニットである。Ｌ３は撮影光学系の光軸に対して直交する方向（以下、光軸直交方向という）にシフトして、像振れを低減し且つ、光軸方向に移動可能な第３レンズユニットである。Ｌ４は光軸方向に移動して焦点調節を行う第４レンズユニットである。
【００１４】
２は第１レンズユニットＬ１を保持する第１レンズ枠である。３は第２レンズユニットＬ２を保持するバリエータ移動枠である。４は第３レンズユニットＬ３を保持するシフトユニットである。５は第４レンズユニットＬ４を保持するフォーカス移動枠である。６は固定鏡筒で、７は後部鏡筒である。固定鏡筒６は、第１レンズユニットＬ１を所定位置に固定するため、その後端が後部鏡筒７に結合し、前端が第１レンズ枠２に固定されている。
【００１５】
９ａ、９ｂは固定鏡筒６と後部鏡筒７とにより両端が保持された第１ガイドバー、第２ガイドバーである。第３ガイドバー１０、図示しない第４ガイドバー、第５ガイドバー１１、第６ガイドバー１１ｂは、後部鏡筒７と、撮像素子ホルダ７と後述するフィルタ切替ユニット８Ａにより、両端が保持されている。
【００１６】
バリエータ移動枠３は、第１および第２ガイドバー９ａ、９ｂにより光軸方向に移動可能に支持されている。シフトユニット４は、第３ガイドバー１０、図示しない第４ガイドバーにより光軸方向に移動可能に支持され、後部鏡筒７に固定されている。
【００１７】
１２は撮影光学系に入射した光量を変化させ、後部鏡筒７に固定されている光量調節ユニットであり、２枚以上の絞り羽根を光軸直交方向に移動させて開口径を変化させる。また、光量調節ユニット１２には、図示しないグラデーションＮＤフィルタが絞り羽根とは独立して光路に対して進退できるように構成されている。フォーカス移動枠５は第５および第６ガイドバー１１ａ、１１ｂにより光軸方向に移動可能に支持されている。
【００１８】
１３はバリエータ移動枠３を光軸方向に駆動するステッピングモータであり、後部鏡筒６に固定されている。ステッピングモータ１３の出力軸には、リードスクリュー１４が形成されている。リードスクリュー１４には、バリエータ移動枠３に取り付けられたラック１５が係合しているため、ステッピングモータ１３に通電されてリードスクリュー１４が回転するとバリエータ移動枠３が光軸方向に駆動される。
【００１９】
１６は、バリエータ移動枠３の基準位置を検出するためのズームリセットであり、バリエータ移動枠３に形成された遮光部２０７の光軸方向への移動による遮光状態、透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。
【００２０】
ズームリセット１６は、基板を介して後部鏡筒７に固定されている。また、バリエータ移動枠３は、光軸方向に多極着磁されたセンサマグネット１７を保持しており、後部鏡筒７のセンサマグネット１７に対向した位置には、センサマグネット１７の移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ１８が固定されている。ＭＲセンサ１８からの信号を用いることで、バリエータ移動枠３、つまりは第２レンズユニットＬ２の所定の基準位置からの移動量を検出することができる。
【００２１】
１９はシフトユニット４を光軸方向に駆動するステッピングモータであり、後部鏡筒７に固定されている。ステッピングモータ１９の出力軸には、リードスクリュー２０が形成されている。リードスクリュー２０には、シフトユニット４に取り付けられた図示しないシフトラックが係合しているため、ステッピングモータ１９に通電されてリードスクリュー２０が回転するとシフトユニット４が光軸方向に駆動される。
【００２２】
２１は、シフトユニット４の基準位置を検出するためのズームリセットであり、シフトユニット４に形成された遮光部２２の光軸方向への移動による遮光状態、透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。ズームリセット２１は、基板を介して後部鏡筒７に固定されている。更に、ズームリセット２１と、射光部２２の遮光、透光状態の切り換わりは、シフトユニット４の可動範囲内であり、且つフォーカス移動枠５の可動範囲外にある時に検出されるように設定されている。
【００２３】
２２は第三レンズユニットＬ３を保持するシフト保持枠である。シフト保持枠２２は、２体化されたシフト駆動マグネット２３と、マグネットの磁路を閉じるための第一ヨーク２４を保持している。
【００２４】
２５はシフトユニット４のベース部材となるシフトベースであり、シフトコイル２６と、シフト駆動マグネット２３の磁路を閉じるための第二ヨーク２７を保持している。シフトコイル２６を通電すると、シフトマグネットに駆動力が発生し、第三レンズユニットＬ３がシフト保持枠２２に対して相対的に光軸と直交する方向に移動する。シフト駆動マグネット２３、第一ヨーク２４、第二ヨーク２７、シフトコイル２６はそれぞれ２セットあり、この部分をシフト駆動アクチュエータ部とする。
【００２５】
図２において、光軸中心に対して−Ｚ方向にはピッチ方向駆動用シフト駆動アクチュエータ部、Ｙ方向にはヨー駆動用シフト駆動アクチュエータ部が設けられている。シフト駆動ユニットが２セットあるので、光軸と垂直な平面内でいずれの方向にも、第３レンズユニットＬ３を駆動させることができる。
【００２６】
シフトコイル２６はシフト用フレキシブル基板４６に半田付けされ、電気的に導通可能に構成されている。シフトフレキシブル基板２８は、後部鏡筒７に設けられた図示しない止め部に固定されると共に、鏡筒内部に設けられたＵターン形状２８ａ部を介して、シフトユニット４に接続されている。Ｕターン形状４７はシフトユニット４が光軸方向に移動するときに、フレシブル基板キの反力がシフトユニット４に加わらないようにする形状を有する。
【００２７】
２９、３０、３１は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動するフォーカスモータ（ボイスコイルモータ）を構成する駆動コイル、ドライブマグネットおよび磁束を閉じるためのヨーク部材である。
【００２８】
駆動コイル２９はフォーカス移動枠４に取り付けられている。ドライブマグネット３０は、ヨーク部材３１内に設けられており、ヨーク部材３１は、フィルタ切替ユニット８Ａに取り付けられている。ここで、駆動コイル２９に電流を流すと、マグネット３０と駆動コイル２９との間に発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、フォーカス移動枠５と共に第４レンズユニットＬ４が光軸方向に駆動される。
【００２９】
フォーカス移動枠５は、光軸方向に多極着磁されたセンサマグネット３２を保持しており、後部鏡筒７における前記センサマグネット３２に対向した位置には、センサマグネット３２の移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ３３が固定されている。ＭＲセンサ３３からの信号を用いることで、フォーカス移動枠５、つまりは第４レンズユニットＬ４の所定の基準位置からの移動量を検出することができる。フォーカス移動枠５は、コイルに通電されて、被写体側、すなわち光軸と平行な−Ｘ方向に移動し、メカニカル端に当接した状態を基準位置として検出する。
【００３０】
コイル２９に通電がなされた状態（以下、通電状態という）では、ローレンツ力が発生し、フォーカス移動枠５を光軸方向に移動する。一方、コイル２９に通電がなされない状態（以下、非通電状態という）では、フォーカス移動枠５への駆動力が発生せず、更に、フォーカス移動枠５自身が自己保持力を持たない状態となる。ここで、「自己保持力」とは、非通電状態において、移動可能なコイル２９、更にはコイル２９を設けているフォーカス移動枠５をその場に停止させておくことができる力である。
【００３１】
駆動コイル２９は、フォーカスフレキシブル基板３４に半田付けされ、電気的に導通可能に構成されている。また、フォーカスフレキシブル基板３４は、後部鏡筒７に設けられた図示しない止め部に固定されるとともに、鏡筒内部に設けられたＵターン形状３４ａを介して、フォーカス移動枠５に固定された駆動コイル２９に接続されている。
【００３２】
８Ａは赤外線カットフィルタを撮影光学系から撮像素子に入射する光の光路に進退させることによってナイトモードとデイモードの切換を行うフィルタ切替ユニットである。ここで、「ナイトモード」とは暗所撮影用に撮像素子４１に赤外線を照射するモードであり、「デイモード」とは赤外線を照射しないモードである。
【００３３】
図５は、フィルタ切替ユニット８Ａの分解斜視図である。図６は、ナイトモードのフィルタ切替ユニット８Ａを物体側から見た平面図であり、ＩＲベース３５を非表示としている。図１は、図６のＡ−Ａ´断面図である。
【００３４】
図７は、デイモードのフィルタ切替ユニット８Ａを物体側から見た平面図であり、ＩＲベース３５を非表示としている。図８は、図７のＢ−Ｂ´断面図である。
【００３５】
図９は、ナイトモードに切り替わり、遮光壁３６ｃがフォトインタラプタの発光を遮光し始めた瞬間のフィルタ切替ユニット８Ａを物体側から見た平面図であり、ＩＲベース３５と赤外線カットフィルタ３７を非表示としている。図１０は、図９のＣ−Ｃ´断面図である。
【００３６】
図１、図５〜図１０において、フィルタ切替ユニット８Ａは、ＩＲベース３５、フィルタ枠３６、赤外線カットフィルタ３７、撮像素子ホルダ３８、ＩＲリセット３９、駆動部４０、撮像素子４１を有する。
【００３７】
ＩＲベース３５は、図１、図８、図１０に点線で示す外壁３５ａと、光軸上に開口部４４と凸状のレール４６と、を有する。外壁３５ａは、ＩＲベース３５の撮像素子側の面を含む。
【００３８】
フィルタ枠（フィルタ保持部）３６は、赤外線カットフィルタ３７を保持し、被写体側（物体側）に設けられたＩＲベース３５と撮像素子側に設けられた撮像素子ホルダ３８に挟まれて回転可能に構成されている。フィルタ枠３６は、物体側に凸状のレール４２を有し、撮像素子側に凸形状のレール４３（第１のレール）を有する。レール４２はレール４６と対向して接触している。
【００３９】
また、フィルタ枠３６は、長穴部３６ａ、真円部３６ｂ、遮光壁３６ｃを有する。遮光壁３６ｃは、ナイトモードにおいてＩＲリセット３９の後述する発光部４９から受光部４８への光を遮光する。
【００４０】
撮像素子ホルダ（撮像素子保持部）３８は、撮像素子４１を保持し、真円部３６ｂに挿入された突起３８ａと、光軸上に開口部４５と凸状のレール４７（第２のレール）と、を有する。レール４３はレール４７と対向して接触している。レール４７は撮影光学系の光軸方向において後述するＩＲリセット３９の発光部４９よりも物体側に突出する部分を有するために、発光部４９からの光を遮光することができる。
【００４１】
ＩＲリセット３９は、フィルタ枠３６の位置を検出する素子で受光部４８と発光部４９を有する透過型フォトインタラプタを有する。ＩＲリセット３９は、受光部４８はＩＲベース３５側、発光部４９は撮像素子ホルダ３８になるように撮像素子ホルダ３８に取り付けられ、レール４６、４７にＹＺ平面状で隣接するように配置されている。本実施例の駆動部４０が自動ではなく手動であるため、特許文献１のようにフォトインタラプタを消灯するタイミングが分からないため、発光部４９はフィルタ枠３６の位置によらずに赤外光を常時発光している。
【００４２】
撮像素子４１は撮影光学系が撮影した光学像を電気信号に変換し、光軸上の開口部４５よりもＸ方向側に取り付けられている。
【００４３】
駆動部４０はレンズ鏡筒１の外側にある不図示の連結部材に接続され、手動操作によって連結部材が変位すると駆動アーム上のアーム４０ａが移動する。アーム４０ａは、フィルタ枠３６の長穴部３６ａに挿入されている。
【００４４】
駆動部４０が回転駆動されると、レール４２、４６とレール４３、４７が接触および摺動しながら、アーム４０ａがフィルタ枠３６を真円部３６ｂの周りに回転させる。レール４６と４７は摺動範囲に亘って設けられているため、レール４２、４６とレール４３、４７は常に接触してフィルタ保持枠３６の回転時に摺動する。
【００４５】
図６に示すように、赤外線カットフィルタ３７が開口部４５から外れる時がナイトモード、図７に示すように、赤外線カットフィルタ３７が開口部４５上にある時がデイモードである。
【００４６】
ナイトモードにおいて遮光壁３６ｃは発光部４９と受光部４８の間に位置して発光部４９から受光部４８への光を遮光し、デイモードにおいて発光部４９と受光部４８の間から外れてこの光を遮光せず、発光部４９からの光は受光部４８に入射する。
【００４７】
発光部４９から撮像素子４１に入射しようとする光は、発光部４９から撮像素子４１に直接に入射する直接光Ｒ１と、発光部４９からの光がＩＲベース３５の外壁３５ａで反射した後に撮像素子４１に入射する反射光Ｒ２がある。本実施例は、発光部４９からの赤外光が撮像素子４１に入射することを防止する遮光手段を設けている。
【００４８】
デイモードでは、図７及び図８に示すように、直接光Ｒ１は発光部４９よりレール４３によって遮られる。また、反射光Ｒ２は撮像素子４１の上に赤外線カットフィルタ３７があるので赤外線カットフィルタ３７によって遮光される。
【００４９】
一方、ナイトモードでは、図１及び図６に示すように、レール４３、４７によって発光部４９からの光が遮られるため、発光部４９から撮像素子４１に入射する光は遮光される。
【００５０】
図９及び図１０に示すように、デイモードからナイトモードに切り替わる途中では、遮光壁３６ｃが発光部４９から受光部４８への光を遮光し始める際にＩＲベース３５による反射光は開口部４５を赤外線カットフィルタ３７及びフィルタ枠３６で遮光する。これにより、撮像素子４１には反射光は入射しない。
【００５１】
図１１は、実施例１のレンズ鏡筒を有する撮像装置のブロック図である。図１１において撮影時に被写体からの光がレンズ鏡筒１内のレンズ群を通って、撮像素子４１に入射する。入射光は処理信号５０に光電変化され、デジタル信号としてＡＦゲート５１を通り、ＡＦ信号処理５２などを行った後でＣＰＵ５４に入力される。ズームスイッチ５３が機能すると、ＣＰＵ５４に入力された信号を元にコイル２９、ステッピングモータ１３、１９によって、レンズユニットＬ２、Ｌ３、Ｌ４が光軸方向に移動する。
【実施例２】
【００５２】
実施例２の撮像装置は、フィルタ切替ユニット８Ａとはレール形状が異なるフィルタ切替ユニット８Ｂを有する点で実施例１と相違し、その他の構成は共通である。
【００５３】
図１２は、フィルタ切替ユニット８Ｂの分解斜視図である。図１３は、ナイトモードのフィルタ切替ユニット８Ｂを物体側から見た平面図であり、ＩＲベースを非表示としている。図１４は、図１３のＤ−Ｄ´断面図である。図１５は、デイモードのフィルタ切替ユニット８Ｂを物体側から見た平面図であり、ＩＲベースを非表示としている。図１６は、図１５のＥ−Ｅ´断面図である。
【００５４】
図１２〜図１６において、フィルタ切替ユニット８Ｂは、ＩＲベース５５、フィルタ枠５６、赤外線カットフィルタ５７、撮像素子ホルダ５８、ＩＲリセット５９、駆動部６０、撮像素子６１を有する。
【００５５】
ＩＲベース５５は、図１４及び図１６に点線で示す外壁５５ａと、光軸上に開口部６５と凸状のレール６６と、を有する。外壁５５ａは、ＩＲベース５５の撮像素子側の面を含む。
【００５６】
フィルタ枠（フィルタ保持部）５６は、赤外線カットフィルタ５７を保持し、被写体側（物体側）に設けられたＩＲベース５５と撮像素子側に設けられた撮像素子ホルダ５８に挟まれている。フィルタ枠５６は、物体側に凸状のレール６２（第１のレール）を有し、撮像素子側に凹形状のレール６３（第２のレール）を有する。レール６２はレール６６と対向して接触している。
【００５７】
また、フィルタ枠３６は、長穴部５６ａ、真円部５６ｂ、遮光壁５６ｃを有する。遮光壁５６ｃは、ナイトモードにおいてＩＲリセット５９の後述する発光部５９から受光部５８への光を遮光する。
【００５８】
撮像素子ホルダ（撮像素子保持部）５８は、撮像素子６１を保持し、真円部５６ｂに挿入された突起５８ａと、光軸上に開口部６５と凸状のレール６７と、を有する。レール６３はレール６７と対向して接触している。
【００５９】
ＩＲリセット５９は、フィルタ枠５６の位置を検出する素子で受光部６８と発光部６９を有する透過型フォトインタラプタである。ＩＲリセット５９は、受光部６８はＩＲベース５５側、発光部６９は撮像素子ホルダ５８になるように撮像素子ホルダ５８に取り付けられ、レール６６、６７にＹＺ平面状で隣接するように配置されている。
【００６０】
撮像素子６１は撮影光学系が撮影した光学像を電気信号に変換し、光軸上の開口部６５よりもＸ方向側に取り付けられている。
【００６１】
駆動部６０はレンズ鏡筒１の外側にある不図示の連結部材に接続され、手動操作によって連結部材が変位すると駆動アーム上のアーム６０ａが移動する。アーム６０ａは、フィルタ枠５６の長穴部５６ａに挿入されている。
【００６２】
駆動部６０が回転駆動されると、レール６２、６６とレール６３、６７が接触しながら、アーム６０ａがフィルタ枠５６を真円部５６ｂの周りに回転させる。レール６６と６７は摺動範囲全周にあるため、レール６２、６６とレール６３、６７が接触しながら常に回転する。
【００６３】
図１３に示すように、赤外線カットフィルタ５７が開口部４５から外れる時がナイトモード、図１５に示すように、赤外線カットフィルタ５７が開口部６５上にある時がデイモードである。
【００６４】
ナイトモードにおいて遮光壁５６ｃは発光部６９と受光部６８の間に位置して発光部６９から受光部６８への光を遮光し、デイモードにおいて発光部６９と受光部６８の間から外れてこの光を遮光せず、発光部６９からの光は受光部６８に入射する。
【００６５】
発光部６９から撮像素子６１に入射しようとする光は、発光部６９から撮像素子６１に直接に入射する直接光Ｒ１と、発光部６９からの光がＩＲベース５５の外壁５５ａで反射した後に撮像素子６１に入射する反射光Ｒ２がある。本実施例も、発光部６９からの赤外光が撮像素子６１に入射することを防止する遮光手段を設けている。
【００６６】
デイモードでは、図１５及び図１６に示すように、直接光Ｒ１は発光部６９よりレール６３によって遮られる。また、反射光Ｒ２は撮像素子６１の上に赤外線カットフィルタ５７があるので赤外線カットフィルタ５７によって遮光される。
【００６７】
一方、ナイトモードでは、図１３及び図１４に示すように、レール６３、６７によって発光部６９からの光が遮られるため、発光部６９から撮像素子６１に入射する光は遮光される。
【００６８】
実施例２は実施例１と異なり、レール６７がレール６３に挿入される入れ子形状になっているため、レール６７を実施例１のレール６７よりも物体側に長くすることができる。そのため、デイモードにおいて発光部６９から撮像素子６１へ入射する直接光を遮光しやすくなる。また、ナイトモードにおいても実施例１では振動などで駆動時にレール４３と４７の間に僅かな隙間ができ、そこから発光部６９からの光がわずかに漏れる可能性があるが、入れ子形状にすることでその可能性を少なくしている。
【００６９】
また、実施例１と同様に、デイモードからナイトモードに切り替わる途中では、遮光壁５６ｃが発光部６９から受光部６８への光を遮光し始める際にＩＲベース５５による反射光は開口部６５を赤外線カットフィルタ５７及びフィルタ枠５６で遮光する。これにより、撮像素子６１には反射光は入射しない。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
撮像装置は被写体を撮像する用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
８Ａ、８Ｂ フィルタ切替ユニット
３５、５５ ＩＲベース
３６、５６ フィルタ枠（フィルタ保持部）
３７、５７ 赤外線カットフィルタ
３８、５８ 撮像素子ホルダ（撮像素子保持部）
３９、５９ ＩＲリセット（透過型フォトインタラプタ）
４１、６１ 撮像素子
４３、６３ レール（第１のレール）
４７、６７ レール（第２のレール）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線カットフィルタ（以下、「ＩＲカットフィルタ」と呼ぶ場合もある）を有するフィルタ切替ユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線カットフィルタとその位置を検出するフォトインタラプタを備えた撮像装置では、赤外線カットフィルタが撮影光学系から撮像素子に至る光の光路から外れた状態ではフォトインタラプタからの赤外光が撮像素子に入射しないようにする必要がある。
【０００３】
そこで、特許文献１は、赤外線カットフィルタを撮像素子に入射する光の光路に進退自在に支持する機構を有し、赤外線カットフィルタが退避位置に位置する場合にフォトインタラプタの発光部を消灯させるようにした撮像装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３１５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、赤外線カットフィルタをアクチュエータで駆動して切り替えているため、アクチュエータの駆動状態に応じて（即ち、赤外線カットフィルタの位置に応じて）フォトインタラプタの発光部を消灯することが可能である。しかしながら、赤外線カットフィルタを手動駆動によって切り換えるようなレンズ鏡筒の場合、フォトインタラプタを消灯させるタイミングが分からずに対応できないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、赤外線カットフィルタの切換が手動であってもフォトインタラプタから撮像素子に入射する赤外光を遮断することが可能なフィルタ切替ユニット及び撮像装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィルタ切替ユニットは、赤外線カットフィルタを撮影光学系から撮像素子に入射する光の光路に進退させるフィルタ切替ユニットであって、第１のレールを有し、前記赤外線カットフィルタを保持して回転可能に構成されたフィルタ保持部と、前記フィルタ保持部の位置を検出する透過型フォトインタラプタと、前記フィルタ保持部が回転する範囲に亘って前記第１のレールと接触して摺動する第２のレールを有し、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部と、を有し、前記第２のレールは前記撮影光学系の光軸方向において前記透過型フォトインタラプタの発光部よりも物体側に突出する部分を有し、前記赤外線カットフィルタが前記光路から外れているときは前記第１のレールと前記第２のレールが前記透過型フォトインタラプタからの前記撮像素子に入射する光を遮光することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、赤外線カットフィルタの切換が手動であってもフォトインタラプタから撮像素子に入射する赤外光を遮断することが可能なフィルタ切替ユニット及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】撮像装置のフィルタ切替ユニットのナイトモードにおける部分断面図である。（実施例１）
【図２】図１に示す撮像装置の部分断面図である。（実施例１）
【図３】図１に示す撮像装置の部分断面図である。（実施例１）
【図４】図１に示す撮像装置の部分分解斜視図である。（実施例１）
【図５】図１に示すフィルタ切替ユニットの分解斜視図である。（実施例１）
【図６】図１に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例１）
【図７】デイモードにおける図１に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例１）
【図８】図７のＢ−Ｂ´断面図である。（実施例１）
【図９】デイモードからナイトモードに切り替わった直後の図１に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例１）
【図１０】図９のＣ−Ｃ´断面図である。（実施例１）
【図１１】図１に示す撮像装置のブロック図である。（実施例１）
【図１２】フィルタ切替ユニットの分解斜視図である。（実施例２）
【図１３】図１２に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例２）
【図１４】図１３のＤ−Ｄ´断面図である。（実施例２）
【図１５】デイモードにおける図１２に示すフィルタ切替ユニットの平面図である。（実施例２）
【図１６】図１５のＥ−Ｅ´断面図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図２は、実施例１の撮像装置（ビデオカメラなど）のレンズ鏡筒１近傍の部分断面図（ＸＺ断面図）である。図３は、実施例１の撮像装置のレンズ鏡筒１の近傍の部分断面図（ＸＹ断面図）である。図４は、実施例１の撮像装置のレンズ鏡筒１の分解斜視図である。なお、各図において、Ｘ軸方向は光軸に平行な方向、Ｙ軸は光軸方向に直交する垂直方向、Ｚ軸は光軸方向に直交する水平方向としてそれぞれ定義されている。
【００１２】
レンズ鏡筒１は、図２〜図４において、Ｌ１〜Ｌ４からなる４群レンズを有し、被写体の光学像を形成する撮影光学系を有する。
【００１３】
Ｌ１は第１レンズユニットである。Ｌ２は光軸方向に移動して変倍を行う第２レンズユニットである。Ｌ３は撮影光学系の光軸に対して直交する方向（以下、光軸直交方向という）にシフトして、像振れを低減し且つ、光軸方向に移動可能な第３レンズユニットである。Ｌ４は光軸方向に移動して焦点調節を行う第４レンズユニットである。
【００１４】
２は第１レンズユニットＬ１を保持する第１レンズ枠である。３は第２レンズユニットＬ２を保持するバリエータ移動枠である。４は第３レンズユニットＬ３を保持するシフトユニットである。５は第４レンズユニットＬ４を保持するフォーカス移動枠である。６は固定鏡筒で、７は後部鏡筒である。固定鏡筒６は、第１レンズユニットＬ１を所定位置に固定するため、その後端が後部鏡筒７に結合し、前端が第１レンズ枠２に固定されている。
【００１５】
９ａ、９ｂは固定鏡筒６と後部鏡筒７とにより両端が保持された第１ガイドバー、第２ガイドバーである。第３ガイドバー１０、図示しない第４ガイドバー、第５ガイドバー１１、第６ガイドバー１１ｂは、後部鏡筒７と、撮像素子ホルダ７と後述するフィルタ切替ユニット８Ａにより、両端が保持されている。
【００１６】
バリエータ移動枠３は、第１および第２ガイドバー９ａ、９ｂにより光軸方向に移動可能に支持されている。シフトユニット４は、第３ガイドバー１０、図示しない第４ガイドバーにより光軸方向に移動可能に支持され、後部鏡筒７に固定されている。
【００１７】
１２は撮影光学系に入射した光量を変化させ、後部鏡筒７に固定されている光量調節ユニットであり、２枚以上の絞り羽根を光軸直交方向に移動させて開口径を変化させる。また、光量調節ユニット１２には、図示しないグラデーションＮＤフィルタが絞り羽根とは独立して光路に対して進退できるように構成されている。フォーカス移動枠５は第５および第６ガイドバー１１ａ、１１ｂにより光軸方向に移動可能に支持されている。
【００１８】
１３はバリエータ移動枠３を光軸方向に駆動するステッピングモータであり、後部鏡筒６に固定されている。ステッピングモータ１３の出力軸には、リードスクリュー１４が形成されている。リードスクリュー１４には、バリエータ移動枠３に取り付けられたラック１５が係合しているため、ステッピングモータ１３に通電されてリードスクリュー１４が回転するとバリエータ移動枠３が光軸方向に駆動される。
【００１９】
１６は、バリエータ移動枠３の基準位置を検出するためのズームリセットであり、バリエータ移動枠３に形成された遮光部２０７の光軸方向への移動による遮光状態、透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。
【００２０】
ズームリセット１６は、基板を介して後部鏡筒７に固定されている。また、バリエータ移動枠３は、光軸方向に多極着磁されたセンサマグネット１７を保持しており、後部鏡筒７のセンサマグネット１７に対向した位置には、センサマグネット１７の移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ１８が固定されている。ＭＲセンサ１８からの信号を用いることで、バリエータ移動枠３、つまりは第２レンズユニットＬ２の所定の基準位置からの移動量を検出することができる。
【００２１】
１９はシフトユニット４を光軸方向に駆動するステッピングモータであり、後部鏡筒７に固定されている。ステッピングモータ１９の出力軸には、リードスクリュー２０が形成されている。リードスクリュー２０には、シフトユニット４に取り付けられた図示しないシフトラックが係合しているため、ステッピングモータ１９に通電されてリードスクリュー２０が回転するとシフトユニット４が光軸方向に駆動される。
【００２２】
２１は、シフトユニット４の基準位置を検出するためのズームリセットであり、シフトユニット４に形成された遮光部２２の光軸方向への移動による遮光状態、透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。ズームリセット２１は、基板を介して後部鏡筒７に固定されている。更に、ズームリセット２１と、射光部２２の遮光、透光状態の切り換わりは、シフトユニット４の可動範囲内であり、且つフォーカス移動枠５の可動範囲外にある時に検出されるように設定されている。
【００２３】
２２は第三レンズユニットＬ３を保持するシフト保持枠である。シフト保持枠２２は、２体化されたシフト駆動マグネット２３と、マグネットの磁路を閉じるための第一ヨーク２４を保持している。
【００２４】
２５はシフトユニット４のベース部材となるシフトベースであり、シフトコイル２６と、シフト駆動マグネット２３の磁路を閉じるための第二ヨーク２７を保持している。シフトコイル２６を通電すると、シフトマグネットに駆動力が発生し、第三レンズユニットＬ３がシフト保持枠２２に対して相対的に光軸と直交する方向に移動する。シフト駆動マグネット２３、第一ヨーク２４、第二ヨーク２７、シフトコイル２６はそれぞれ２セットあり、この部分をシフト駆動アクチュエータ部とする。
【００２５】
図２において、光軸中心に対して−Ｚ方向にはピッチ方向駆動用シフト駆動アクチュエータ部、Ｙ方向にはヨー駆動用シフト駆動アクチュエータ部が設けられている。シフト駆動ユニットが２セットあるので、光軸と垂直な平面内でいずれの方向にも、第３レンズユニットＬ３を駆動させることができる。
【００２６】
シフトコイル２６はシフト用フレキシブル基板４６に半田付けされ、電気的に導通可能に構成されている。シフトフレキシブル基板２８は、後部鏡筒７に設けられた図示しない止め部に固定されると共に、鏡筒内部に設けられたＵターン形状２８ａ部を介して、シフトユニット４に接続されている。Ｕターン形状４７はシフトユニット４が光軸方向に移動するときに、フレシブル基板キの反力がシフトユニット４に加わらないようにする形状を有する。
【００２７】
２９、３０、３１は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動するフォーカスモータ（ボイスコイルモータ）を構成する駆動コイル、ドライブマグネットおよび磁束を閉じるためのヨーク部材である。
【００２８】
駆動コイル２９はフォーカス移動枠４に取り付けられている。ドライブマグネット３０は、ヨーク部材３１内に設けられており、ヨーク部材３１は、フィルタ切替ユニット８Ａに取り付けられている。ここで、駆動コイル２９に電流を流すと、マグネット３０と駆動コイル２９との間に発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、フォーカス移動枠５と共に第４レンズユニットＬ４が光軸方向に駆動される。
【００２９】
フォーカス移動枠５は、光軸方向に多極着磁されたセンサマグネット３２を保持しており、後部鏡筒７における前記センサマグネット３２に対向した位置には、センサマグネット３２の移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ３３が固定されている。ＭＲセンサ３３からの信号を用いることで、フォーカス移動枠５、つまりは第４レンズユニットＬ４の所定の基準位置からの移動量を検出することができる。フォーカス移動枠５は、コイルに通電されて、被写体側、すなわち光軸と平行な−Ｘ方向に移動し、メカニカル端に当接した状態を基準位置として検出する。
【００３０】
コイル２９に通電がなされた状態（以下、通電状態という）では、ローレンツ力が発生し、フォーカス移動枠５を光軸方向に移動する。一方、コイル２９に通電がなされない状態（以下、非通電状態という）では、フォーカス移動枠５への駆動力が発生せず、更に、フォーカス移動枠５自身が自己保持力を持たない状態となる。ここで、「自己保持力」とは、非通電状態において、移動可能なコイル２９、更にはコイル２９を設けているフォーカス移動枠５をその場に停止させておくことができる力である。
【００３１】
駆動コイル２９は、フォーカスフレキシブル基板３４に半田付けされ、電気的に導通可能に構成されている。また、フォーカスフレキシブル基板３４は、後部鏡筒７に設けられた図示しない止め部に固定されるとともに、鏡筒内部に設けられたＵターン形状３４ａを介して、フォーカス移動枠５に固定された駆動コイル２９に接続されている。
【００３２】
８Ａは赤外線カットフィルタを撮影光学系から撮像素子に入射する光の光路に進退させることによってナイトモードとデイモードの切換を行うフィルタ切替ユニットである。ここで、「ナイトモード」とは暗所撮影用に撮像素子４１に赤外線を照射するモードであり、「デイモード」とは赤外線を照射しないモードである。
【００３３】
図５は、フィルタ切替ユニット８Ａの分解斜視図である。図６は、ナイトモードのフィルタ切替ユニット８Ａを物体側から見た平面図であり、ＩＲベース３５を非表示としている。図１は、図６のＡ−Ａ´断面図である。
【００３４】
図７は、デイモードのフィルタ切替ユニット８Ａを物体側から見た平面図であり、ＩＲベース３５を非表示としている。図８は、図７のＢ−Ｂ´断面図である。
【００３５】
図９は、ナイトモードに切り替わり、遮光壁３６ｃがフォトインタラプタの発光を遮光し始めた瞬間のフィルタ切替ユニット８Ａを物体側から見た平面図であり、ＩＲベース３５と赤外線カットフィルタ３７を非表示としている。図１０は、図９のＣ−Ｃ´断面図である。
【００３６】
図１、図５〜図１０において、フィルタ切替ユニット８Ａは、ＩＲベース３５、フィルタ枠３６、赤外線カットフィルタ３７、撮像素子ホルダ３８、ＩＲリセット３９、駆動部４０、撮像素子４１を有する。
【００３７】
ＩＲベース３５は、図１、図８、図１０に点線で示す外壁３５ａと、光軸上に開口部４４と凸状のレール４６と、を有する。外壁３５ａは、ＩＲベース３５の撮像素子側の面を含む。
【００３８】
フィルタ枠（フィルタ保持部）３６は、赤外線カットフィルタ３７を保持し、被写体側（物体側）に設けられたＩＲベース３５と撮像素子側に設けられた撮像素子ホルダ３８に挟まれて回転可能に構成されている。フィルタ枠３６は、物体側に凸状のレール４２を有し、撮像素子側に凸形状のレール４３（第１のレール）を有する。レール４２はレール４６と対向して接触している。
【００３９】
また、フィルタ枠３６は、長穴部３６ａ、真円部３６ｂ、遮光壁３６ｃを有する。遮光壁３６ｃは、ナイトモードにおいてＩＲリセット３９の後述する発光部４９から受光部４８への光を遮光する。
【００４０】
撮像素子ホルダ（撮像素子保持部）３８は、撮像素子４１を保持し、真円部３６ｂに挿入された突起３８ａと、光軸上に開口部４５と凸状のレール４７（第２のレール）と、を有する。レール４３はレール４７と対向して接触している。レール４７は撮影光学系の光軸方向において後述するＩＲリセット３９の発光部４９よりも物体側に突出する部分を有するために、発光部４９からの光を遮光することができる。
【００４１】
ＩＲリセット３９は、フィルタ枠３６の位置を検出する素子で受光部４８と発光部４９を有する透過型フォトインタラプタを有する。ＩＲリセット３９は、受光部４８はＩＲベース３５側、発光部４９は撮像素子ホルダ３８になるように撮像素子ホルダ３８に取り付けられ、レール４６、４７にＹＺ平面状で隣接するように配置されている。本実施例の駆動部４０が自動ではなく手動であるため、特許文献１のようにフォトインタラプタを消灯するタイミングが分からないため、発光部４９はフィルタ枠３６の位置によらずに赤外光を常時発光している。
【００４２】
撮像素子４１は撮影光学系が撮影した光学像を電気信号に変換し、光軸上の開口部４５よりもＸ方向側に取り付けられている。
【００４３】
駆動部４０はレンズ鏡筒１の外側にある不図示の連結部材に接続され、手動操作によって連結部材が変位すると駆動アーム上のアーム４０ａが移動する。アーム４０ａは、フィルタ枠３６の長穴部３６ａに挿入されている。
【００４４】
駆動部４０が回転駆動されると、レール４２、４６とレール４３、４７が接触および摺動しながら、アーム４０ａがフィルタ枠３６を真円部３６ｂの周りに回転させる。レール４６と４７は摺動範囲に亘って設けられているため、レール４２、４６とレール４３、４７は常に接触してフィルタ保持枠３６の回転時に摺動する。
【００４５】
図６に示すように、赤外線カットフィルタ３７が開口部４５から外れる時がナイトモード、図７に示すように、赤外線カットフィルタ３７が開口部４５上にある時がデイモードである。
【００４６】
ナイトモードにおいて遮光壁３６ｃは発光部４９と受光部４８の間に位置して発光部４９から受光部４８への光を遮光し、デイモードにおいて発光部４９と受光部４８の間から外れてこの光を遮光せず、発光部４９からの光は受光部４８に入射する。
【００４７】
発光部４９から撮像素子４１に入射しようとする光は、発光部４９から撮像素子４１に直接に入射する直接光Ｒ１と、発光部４９からの光がＩＲベース３５の外壁３５ａで反射した後に撮像素子４１に入射する反射光Ｒ２がある。本実施例は、発光部４９からの赤外光が撮像素子４１に入射することを防止する遮光手段を設けている。
【００４８】
デイモードでは、図７及び図８に示すように、直接光Ｒ１は発光部４９よりレール４３によって遮られる。また、反射光Ｒ２は撮像素子４１の上に赤外線カットフィルタ３７があるので赤外線カットフィルタ３７によって遮光される。
【００４９】
一方、ナイトモードでは、図１及び図６に示すように、レール４３、４７によって発光部４９からの光が遮られるため、発光部４９から撮像素子４１に入射する光は遮光される。
【００５０】
図９及び図１０に示すように、デイモードからナイトモードに切り替わる途中では、遮光壁３６ｃが発光部４９から受光部４８への光を遮光し始める際にＩＲベース３５による反射光は開口部４５を赤外線カットフィルタ３７及びフィルタ枠３６で遮光する。これにより、撮像素子４１には反射光は入射しない。
【００５１】
図１１は、実施例１のレンズ鏡筒を有する撮像装置のブロック図である。図１１において撮影時に被写体からの光がレンズ鏡筒１内のレンズ群を通って、撮像素子４１に入射する。入射光は処理信号５０に光電変化され、デジタル信号としてＡＦゲート５１を通り、ＡＦ信号処理５２などを行った後でＣＰＵ５４に入力される。ズームスイッチ５３が機能すると、ＣＰＵ５４に入力された信号を元にコイル２９、ステッピングモータ１３、１９によって、レンズユニットＬ２、Ｌ３、Ｌ４が光軸方向に移動する。
【実施例２】
【００５２】
実施例２の撮像装置は、フィルタ切替ユニット８Ａとはレール形状が異なるフィルタ切替ユニット８Ｂを有する点で実施例１と相違し、その他の構成は共通である。
【００５３】
図１２は、フィルタ切替ユニット８Ｂの分解斜視図である。図１３は、ナイトモードのフィルタ切替ユニット８Ｂを物体側から見た平面図であり、ＩＲベースを非表示としている。図１４は、図１３のＤ−Ｄ´断面図である。図１５は、デイモードのフィルタ切替ユニット８Ｂを物体側から見た平面図であり、ＩＲベースを非表示としている。図１６は、図１５のＥ−Ｅ´断面図である。
【００５４】
図１２〜図１６において、フィルタ切替ユニット８Ｂは、ＩＲベース５５、フィルタ枠５６、赤外線カットフィルタ５７、撮像素子ホルダ５８、ＩＲリセット５９、駆動部６０、撮像素子６１を有する。
【００５５】
ＩＲベース５５は、図１４及び図１６に点線で示す外壁５５ａと、光軸上に開口部６５と凸状のレール６６と、を有する。外壁５５ａは、ＩＲベース５５の撮像素子側の面を含む。
【００５６】
フィルタ枠（フィルタ保持部）５６は、赤外線カットフィルタ５７を保持し、被写体側（物体側）に設けられたＩＲベース５５と撮像素子側に設けられた撮像素子ホルダ５８に挟まれている。フィルタ枠５６は、物体側に凸状のレール６２（第１のレール）を有し、撮像素子側に凹形状のレール６３（第２のレール）を有する。レール６２はレール６６と対向して接触している。
【００５７】
また、フィルタ枠３６は、長穴部５６ａ、真円部５６ｂ、遮光壁５６ｃを有する。遮光壁５６ｃは、ナイトモードにおいてＩＲリセット５９の後述する発光部５９から受光部５８への光を遮光する。
【００５８】
撮像素子ホルダ（撮像素子保持部）５８は、撮像素子６１を保持し、真円部５６ｂに挿入された突起５８ａと、光軸上に開口部６５と凸状のレール６７と、を有する。レール６３はレール６７と対向して接触している。
【００５９】
ＩＲリセット５９は、フィルタ枠５６の位置を検出する素子で受光部６８と発光部６９を有する透過型フォトインタラプタである。ＩＲリセット５９は、受光部６８はＩＲベース５５側、発光部６９は撮像素子ホルダ５８になるように撮像素子ホルダ５８に取り付けられ、レール６６、６７にＹＺ平面状で隣接するように配置されている。
【００６０】
撮像素子６１は撮影光学系が撮影した光学像を電気信号に変換し、光軸上の開口部６５よりもＸ方向側に取り付けられている。
【００６１】
駆動部６０はレンズ鏡筒１の外側にある不図示の連結部材に接続され、手動操作によって連結部材が変位すると駆動アーム上のアーム６０ａが移動する。アーム６０ａは、フィルタ枠５６の長穴部５６ａに挿入されている。
【００６２】
駆動部６０が回転駆動されると、レール６２、６６とレール６３、６７が接触しながら、アーム６０ａがフィルタ枠５６を真円部５６ｂの周りに回転させる。レール６６と６７は摺動範囲全周にあるため、レール６２、６６とレール６３、６７が接触しながら常に回転する。
【００６３】
図１３に示すように、赤外線カットフィルタ５７が開口部４５から外れる時がナイトモード、図１５に示すように、赤外線カットフィルタ５７が開口部６５上にある時がデイモードである。
【００６４】
ナイトモードにおいて遮光壁５６ｃは発光部６９と受光部６８の間に位置して発光部６９から受光部６８への光を遮光し、デイモードにおいて発光部６９と受光部６８の間から外れてこの光を遮光せず、発光部６９からの光は受光部６８に入射する。
【００６５】
発光部６９から撮像素子６１に入射しようとする光は、発光部６９から撮像素子６１に直接に入射する直接光Ｒ１と、発光部６９からの光がＩＲベース５５の外壁５５ａで反射した後に撮像素子６１に入射する反射光Ｒ２がある。本実施例も、発光部６９からの赤外光が撮像素子６１に入射することを防止する遮光手段を設けている。
【００６６】
デイモードでは、図１５及び図１６に示すように、直接光Ｒ１は発光部６９よりレール６３によって遮られる。また、反射光Ｒ２は撮像素子６１の上に赤外線カットフィルタ５７があるので赤外線カットフィルタ５７によって遮光される。
【００６７】
一方、ナイトモードでは、図１３及び図１４に示すように、レール６３、６７によって発光部６９からの光が遮られるため、発光部６９から撮像素子６１に入射する光は遮光される。
【００６８】
実施例２は実施例１と異なり、レール６７がレール６３に挿入される入れ子形状になっているため、レール６７を実施例１のレール６７よりも物体側に長くすることができる。そのため、デイモードにおいて発光部６９から撮像素子６１へ入射する直接光を遮光しやすくなる。また、ナイトモードにおいても実施例１では振動などで駆動時にレール４３と４７の間に僅かな隙間ができ、そこから発光部６９からの光がわずかに漏れる可能性があるが、入れ子形状にすることでその可能性を少なくしている。
【００６９】
また、実施例１と同様に、デイモードからナイトモードに切り替わる途中では、遮光壁５６ｃが発光部６９から受光部６８への光を遮光し始める際にＩＲベース５５による反射光は開口部６５を赤外線カットフィルタ５７及びフィルタ枠５６で遮光する。これにより、撮像素子６１には反射光は入射しない。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
撮像装置は被写体を撮像する用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
８Ａ、８Ｂ フィルタ切替ユニット
３５、５５ ＩＲベース
３６、５６ フィルタ枠（フィルタ保持部）
３７、５７ 赤外線カットフィルタ
３８、５８ 撮像素子ホルダ（撮像素子保持部）
３９、５９ ＩＲリセット（透過型フォトインタラプタ）
４１、６１ 撮像素子
４３、６３ レール（第１のレール）
４７、６７ レール（第２のレール）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線カットフィルタを撮影光学系から撮像素子に入射する光の光路に進退させるフィルタ切替ユニットであって、
第１のレールを有し、前記赤外線カットフィルタを保持して回転可能に構成されたフィルタ保持部と、
前記フィルタ保持部の位置を検出する透過型フォトインタラプタと、
前記フィルタ保持部が回転する範囲に亘って前記第１のレールと接触して摺動する第２のレールを有し、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部と、
を有し、
前記第２のレールは前記撮影光学系の光軸方向において前記透過型フォトインタラプタの発光部よりも物体側に突出する部分を有し、前記赤外線カットフィルタが前記光路から外れているときは前記第１のレールと前記第２のレールが前記透過型フォトインタラプタからの前記撮像素子に入射する光を遮光することを特徴とするフィルタ切替ユニット。
【請求項２】
前記赤外線カットフィルタが前記光路に挿入されているときは、前記第１のレールが前記透過型フォトインタラプタからの前記撮像素子に直接に入射する光を遮光することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ切替ユニット。
【請求項３】
前記第１のレールは凹形状を有し、前記第２のレールは断面が凸形状を有して前記第１のレールに挿入されることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ切替ユニット。
【請求項４】
前記赤外線カットフィルタが前記光路から外れつつある状態においては、前記撮像素子は前記赤外線カットフィルタと前記フィルタ保持部によって覆われていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のフィルタ切替ユニット。
【請求項５】
前記透過型フォトインタラプタは前記赤外線カットフィルタの位置によらずに発光し、前記フィルタ保持部は手動で回転されることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のフィルタ切替ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のフィルタ切替ユニットを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
赤外線カットフィルタを撮影光学系から撮像素子に入射する光の光路に進退させるフィルタ切替ユニットであって、
第１のレールを有し、前記赤外線カットフィルタを保持して回転可能に構成されたフィルタ保持部と、
前記フィルタ保持部の位置を検出する透過型フォトインタラプタと、
前記フィルタ保持部が回転する範囲に亘って前記第１のレールと接触して摺動する第２のレールを有し、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部と、
を有し、
前記第２のレールは前記撮影光学系の光軸方向において前記透過型フォトインタラプタの発光部よりも物体側に突出する部分を有し、前記赤外線カットフィルタが前記光路から外れているときは前記第１のレールと前記第２のレールが前記透過型フォトインタラプタからの前記撮像素子に入射する光を遮光することを特徴とするフィルタ切替ユニット。
【請求項２】
前記赤外線カットフィルタが前記光路に挿入されているときは、前記第１のレールが前記透過型フォトインタラプタからの前記撮像素子に直接に入射する光を遮光することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ切替ユニット。
【請求項３】
前記第１のレールは凹形状を有し、前記第２のレールは断面が凸形状を有して前記第１のレールに挿入されることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ切替ユニット。
【請求項４】
前記赤外線カットフィルタが前記光路から外れつつある状態においては、前記撮像素子は前記赤外線カットフィルタと前記フィルタ保持部によって覆われていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のフィルタ切替ユニット。
【請求項５】
前記透過型フォトインタラプタは前記赤外線カットフィルタの位置によらずに発光し、前記フィルタ保持部は手動で回転されることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のフィルタ切替ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のフィルタ切替ユニットを有することを特徴とする撮像装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図１１】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−４２５５８（Ｐ２０１２−４２５５８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８１６７６（Ｐ２０１０−１８１６７６）
【出願日】平成２２年８月１６日（２０１０．８．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１６日（２０１０．８．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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