(57)【要約】【課題】レンズマウント面から撮像面までの光路に配置したガラス部材を簡単に取り替えることができるようにして、フランジバック長の調整を容易に行うことを可能する。【解決手段】光路長調整装置１０は、撮像素子４１が固定される固定部材２０と、固定部材２０に固定され、交換レンズ２１０が着脱可能に装着されるレンズマウント面３１を有するレンズマウント部材３０と、撮像素子４１とレンズマウント面３１との間に配置されるガラス部材１２０と、ガラス部材１２０を保持した状態で固定されるガラス固定部材１５０と、を備える。ガラス固定部材１５０は、被写体側の外部から取り外し可能に固定され、ガラス部材１２０は、ガラス固定部材１５０が取り外されることで、屈折率が異なる他のガラス部材１２０に交換が可能にガラス固定部材１５０に保持されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子が固定される固定部材と、
前記固定部材に固定され、交換レンズが着脱可能に装着されるレンズマウント面を有するレンズマウント部材と、
前記撮像素子と前記レンズマウント面との間に配置されるガラス部材と、
前記ガラス部材を保持した状態で固定されるガラス固定部材と、を備え、
前記ガラス固定部材は、被写体側の外部から取り外し可能に固定され、
前記ガラス部材は、前記ガラス固定部材が取り外されることで、屈折率が異なる他のガラス部材に交換が可能に前記ガラス固定部材に保持されていることを特徴とする光路長調整装置。
【請求項２】
前記撮像素子と前記ガラス部材との間の空間が密閉された構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の光路長調整装置。
【請求項３】
前記ガラス部材と前記他のガラス部材は、光軸方向の厚みが異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の光路長調整装置。
【請求項４】
前記ガラス部材は、光軸方向の端面と光軸と平行な外周面との間を面取りした斜面が前記ガラス固定部材に設けた斜面と全周に渡って接触し、かつ前記ガラス部材と前記他のガラス部材は、前記外周面の光軸方向の長さが同一の寸法であることを特徴とする請求項３に記載の光路長調整装置。
【請求項５】
前記ガラス部材と前記他のガラス部材は、光軸方向の厚みが一定であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光路長調整装置。
【請求項６】
前記ガラス部材と前記他のガラス部材は、異なる光学特性を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光路長調整装置。
【請求項７】
前記ガラス部材と前記他のガラス部材は、透過率が異なることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光路長調整装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光路長調整装置を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換式の撮像装置のフランジバック長を調整する光路長調整装置、及び光路長調整装置を備えるデジタルカメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換式のデジタルカメラ等では、交換レンズを着脱可能に装着するレンズマウント面から撮影光学系を通過した入射光が結像する撮像面までの光路の距離であるフランジバック長が任意の長さに固定されている。このフランジバック長は、交換レンズの個体差や環境の変化に合わせて調整するのが好ましい。
【０００３】
従来、半導体レーザ素子からのレーザ光の光路長を変えるために、屈折率が１以上の光路長補正用の光学素子をコリメータレンズと対物レンズとの間の光路中に介在させる光ピックアップが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５５９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１では、製品の製造工程で光路長を調整する構造であり、製造後の製品状態では、光路長の調整が不可能である。
【０００６】
そこで、本発明は、レンズマウント面から撮像面までの光路に配置したガラス部材を簡単に取り替えることができるようにして、フランジバック長の調整を容易に行うことを可能した光路長調整装置及び撮像装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の光路長調整装置は、撮像素子が固定される固定部材と、前記固定部材に固定され、交換レンズが着脱可能に装着されるレンズマウント面を有するレンズマウント部材と、前記撮像素子と前記レンズマウント面との間に配置されるガラス部材と、前記ガラス部材を保持した状態で固定されるガラス固定部材と、を備え、前記ガラス固定部材は、被写体側の外部から取り外し可能に固定され、前記ガラス部材は、前記ガラス固定部材が取り外されることで、屈折率が異なる他のガラス部材に交換が可能に前記ガラス固定部材に保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レンズマウント面から撮像面までの光路に配置したガラス部材を簡単に取り替える事ができるので、フランジバック長の調整を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光路長調整装置を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラのカメラ本体に交換レンズを装着する様子を正面側から見た斜視図である。
【図２】（ａ）は光路長調整装置の正面側から見た分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す光路長調整装置を背面側から見た分解斜視図である。
【図３】光路長調整装置に対して厚みの異なるガラス部材を取り替えて組み込む例を説明する要部断面図である。
【図４】ガラス部材の斜視図である。
【図５】光路長調整装置をカメラ本体の正面側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の光路長調整装置を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラのカメラ本体に交換レンズを装着する様子を正面側（被写体側）から見た斜視図である。
【００１２】
図１に示すデジタルカメラは、カメラ本体２００が備える光路長調整装置１０のレンズマウント面３１に交換レンズ２１０が着脱可能に装着される。
【００１３】
図２（ａ）は光路長調整装置１０の正面側から見た分解斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す光路長調整装置１０を背面側から見た分解斜視図である。
【００１４】
図２に示すように、光路長調整装置１０は、固定部材２０、レンズマウント部材３０、撮像素子ユニット４０、及びガラスユニット１００を備える。
【００１５】
固定部材２０は、中央に開口部２１を有する筒状に形成され、正面側にレンズマウント部材３０が締結される締結部２３ａ〜２３ｄが設けられ、背面側にガラス保持部材１１０が締結される締結部２４ａ〜２４ｄが設けられている。
【００１６】
また、固定部材２０の背面側には、撮像素子ユニット４０が締結される締結部２２ａ〜２２ｃが背面側に突出して設けられている。開口部２１は、交換レンズ２１０の撮影光学系を通過して撮像素子４１の撮像面４２に入射する被写体光を阻害しない開口面積を有する。
【００１７】
レンズマウント部材３０は、中央に開口部３２を有する円環状に形成され、正面側にレンズマウント面３１が設けられ、内周部に爪部３３ａ〜３３ｃが設けられている。また、レンズマウント部材３０には、ビス挿通穴３４ａ〜３４ｄが形成され、ビス挿通穴３４ａ〜３４ｄに挿入された不図示のビスは、固定部材２０の締結部２３ａ〜２３ｄに締結される。これにより、レンズマウント部材３０が固定部材２０に固定される。レンズマウント面３１には、交換レンズ２１０の不図示のマウント面が当接する。爪部３３ａ〜３３ｃは、交換レンズ２１０の不図示の爪部とバヨネット結合される。
【００１８】
撮像素子ユニット４０は、撮像素子４１と、撮像素子４１を保持する素子ホルダ４４とを備える。撮像素子４１は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成され、交換レンズ２１０の撮像光学系を通過した被写体光が結像する撮像面４２を有し、撮像面４２に結像した被写体光は光電変換されて電気信号として出力される。
【００１９】
また、撮像素子４１には、撮像面４２の外側でガラスユニット１００の弾性部材１６０と接触する接触面４３が設けられている。素子ホルダ４４には、ビス挿通穴４５ａ〜４５ｃが形成され、ビス挿通穴４５ａ〜４５ｃに挿入された不図示のビスは、固定部材２０の締結部２２ａ〜２２ｃに締結される。これにより、撮像素子ユニット４０が固定部材２０に固定される。
【００２０】
ガラスユニット１００は、撮像素子４１とレンズマウント部材３０との間に配置され、撮像素子４１の撮像面４２に塵埃等が付着することを防ぐ。ガラスユニット１００は、ガラス保持部材１１０、ガラス部材１２０、ガラス固定部材１５０、及び弾性部材１６０を備える。
【００２１】
ガラス保持部材１１０は、中央に開口部１１１を有し、背面側には、ガラス固定部材１５０が締結される締結部１１２ａ〜１１２ｄと、ガラス部材１２０の接触面１２１が当接する接触面１１３とが設けられている。
【００２２】
また、ガラス保持部材１１０には、ビス挿通穴１１４ａ〜１１４ｄが形成され、ビス挿通穴１１４ａ〜１１４ｄに挿入されたビス１１５ａ〜１１５ｄ（図５参照）は、固定部材２０の締結部２４ａ〜２４ｄに締結される。これにより、ガラス保持部材１１０が固定部材２０に固定される。
【００２３】
ガラス部材１２０は、１枚ないし複数枚で構成され、正面側には、ガラス保持部材１１０の接触面１１３と当接する接触面１２１が設けられ、背面側には、ガラス固定部材１５０の接触面１５２と接触する接触面１２２が設けられている。接触面１２２は、ガラス部材１２０の背面側端面と外周面との間をＣ面取りした斜面（図３参照）で形成され、接触面１５２も接触面１２２に対応する斜面で形成されている。
【００２４】
ガラス固定部材１５０は、中央に開口部１５１を有し、正面側には、ガラス部材１２０の接触面１２２と当接する接触面１５２が設けられ、背面側には、弾性部材１６０の接触面１６２と当接する接触面１５３が設けられている。
【００２５】
接触面１５２と当該接触面１５２と当接するガラス部材１２０の接触面１２２とは、撮像素子４１の撮像面４２に塵埃等が付着するのを防ぐために、全周に渡って密着させる必要がある。このため、本実施形態では、ガラス固定部材１５０は、柔軟性のあるゴム材等の弾性材を使用し、オーバーチャージさせて接触面１５２，１２２どうしを密着させている。
【００２６】
また、ガラス固定部材１５０には、ビス挿通穴１５４ａ〜１５４ｄが形成され、ビス挿通穴１５４ａ〜１５４ｄに挿入された不図示のビスは、ガラス保持部材１１０の締結部１１２ａ〜１１２ｄに締結される。これにより、ガラス固定部材１５０がガラス保持部材１１０に固定される。
【００２７】
弾性部材１６０は、背面側に、撮像素子４１の接触面４３に当接する接触面１６１が設けられ、正面側に、ガラス固定部材１５０の接触面１５３に当接する接触面１６２が設けられている。接触面１６１と撮像素子４１の接触面４３とは、前述したように、全周に渡って密着させる必要があるため、弾性部材１６０をオーバーチャージさせて接触面１６１，４３どうしを密着させている。また、接触面１６２は、ガラス固定部材１５０の接触面１５３に不図示の両面テープ等により固定される。
【００２８】
このように、本実施形態では、ガラス部材１２０、ガラス固定部材１５０、弾性部材１６０、及び撮像素子４１によって、撮像素子４１とガラス部材１２０との間の空間が密閉される構造を採用している。これにより、撮像素子４１の撮像面４２に塵埃等が侵入することを防ぐことが可能となる。
【００２９】
ここで、本実施形態では、光路長調整装置１０に対して光軸方向の厚みの異なるガラス部材１２０（以下、ガラス部材１２０ａ〜１２０ｃとする。）を取り替えて組み込み可能になっている。
【００３０】
図３（ａ）は標準厚み１．０ｍｍのガラス部材１２０ａを組み込んだときの要部断面図、図３（ｂ）はガラス部材１２０ａの厚みより０．３ｍｍ薄い厚み０．７ｍｍのガラス部材１２０ｂを組み込んだときの要部断面図である。図３（ｃ）は、ガラス部材１２０ａの厚みより０．３ｍｍ厚い厚み１．３ｍｍのガラス部材１２０ｃを組み込んだときの要部断面図である。図４は、ガラス部材１２０の斜視図である。
【００３１】
図３に示すように、光軸方向の厚みの異なるガラス部材１２０ａ〜１２０ｃは、光軸と平行な同一寸法Ａの外周面１２３を有する。したがって、ガラス部材１２０ａの全周に設けた斜面からなる接触面１２２がＣ面取りの場合でＣ０．５のとき、ガラス部材１２０ｂの接触面１２２はＣ０．２となり、ガラス部材１２０ｃの接触面１２２はＣ０．８となる。即ち、どのような厚みのガラス部材１２０であっても、接触面１２２とガラス固定部材１５０の接触面１５２との密着状態を確保することができ、撮像素子４１の撮像面４２周辺の密閉性に影響を及ぼすことがなくなる。
【００３２】
図５は、光路長調整装置１０をカメラ本体２００の正面側から見た図である。図５に示す状態において、固定部材２０の締結部２４ａ〜２４ｄに締結されたビス１１５ａ〜１１５ｄを被写体側の外部から外すことで、カメラ本体２００から光路長調整装置１０のガラスユニット１００を取り外すことが可能となる。光路長調整装置１０のガラスユニット１００を取り外すことで、撮像素子４１の撮像面４２に塵埃等が付着しても、ゴミの除去作業が可能となる。
【００３３】
また、ガラスユニット１００を取り外した状態において、ガラス保持部材１１０の締結部１１２ａ〜１１２ｄに締結された不図示のビスを外すことで、ガラスユニット１００からガラス固定部材１５０を取り外すことが可能である。これにより、ガラス固定部材１５０からガラス部材１２０を容易に取り外してガラス部材１２０を交換することが可能となる。
【００３４】
光軸方向の厚みの異なるガラス部材１２０に交換することによる光路長の変化は、光路長の変化＝厚みの変化×（１−１／ガラスの屈折率）で表すことができる。つまり、ガラスの厚みを変更することで、光路長を変更することが可能となり、フランジバック長の調整が可能となる。
【００３５】
たとえば、ガラス部材１２０の屈折率を１．５とし、厚みの変化として０．３ｍｍ厚くすると、上式により、光路長が０．１ｍｍ長くなるため、フランジバック長を空気換算値で０．１ｍｍ短くすることが可能となる。また、ガラス部材１２０の屈折率を１．５とし、厚みの変化として０．３ｍｍ薄くすると、上式により、光路長が０．１ｍｍ短くなるため、フランジバック長を空気換算値で０．１ｍｍ長くすることが可能となる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、レンズマウント面３１から撮像面４２までの光路に配置したガラス部材１２０を厚みの異なる他のガラス部材１２０に簡単に取り替えることができるので、フランジバック長の調整を容易に行うことができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、ガラス部材１２０の厚みを変更することで、屈折率を変化させているが、異なるガラス部材１２０の厚みを一定にして屈折率を変化させてもよい。例えば、ガラス部材１２０の屈折率を１．５から１．８に上げて、ガラス部材１２０の厚みを１．０ｍｍで一定とすると、上式より、光路長が０．１１１ｍｍ長くなるため、フランジバック長を空気換算値で０．１１１ｍｍ短くすることが可能となる。
【００３８】
また、ガラス部材１２０の屈折率を１．５から１．２に下げて、ガラス部材１２０の厚みを１．０ｍｍで一定とすると、上式により、光路長が０．１６７ｍｍ短くなるため、フランジバック長を空気換算値で０．１６７ｍｍ長くすることが可能となる。このように、ガラス部材１２０の屈折率を変更することでフランジバック長の調整が可能となる。
【００３９】
さらに、屈折率以外の光学特性が異なるガラス部材１２０に変更することで次の効果が得られる。
【００４０】
即ち、透過率が異なるガラス部材１２０に交換することで、撮像素子４１の撮像面４２に集光する光量を調整することが可能となり、偏光特性を有するガラス部材１２０に交換することで、被写体からの光の反射を抑えることが可能となる。赤外光カット特性を有さないガラス部材１２０に交換することで、赤外光を含んだ画像の撮影が可能となる。
【００４１】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２０  固定部材
３０  レンズマウント部材
３１  レンズマウント面
４１  撮像素子
１２０  ガラス部材
１５０  ガラス固定部材
２１０  交換レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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