(57)【要約】【課題】更なる小型化に対応できる光量調節装置及び撮像装置を提供するものである。【解決手段】光が通過する光路となる開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部に出入りして光量を調節する光学フィルタと、前記光学フィルタを巻き取り可能なリールと、  前記リールを回転駆動する駆動手段と、を備え、前記駆動手段は、前記光学フィルタが有する光量調節部を含めて前記リールに巻き取った巻取状態から前記開口部内の所定位置に前記光量調節部が到達するまで前記リールを回転駆動する光量調節装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過する光路となる開口部を形成する開口形成部材と、
前記開口部に出入りして光量を調節する光学フィルタと、
前記光学フィルタを巻き取り可能なリールと、
前記リールを回転駆動する駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記光学フィルタが有する光量調節部を含めて前記リールに巻き取った巻取状態から前記開口部内の所定位置に前記光量調節部が到達するまで前記リールを回転駆動することを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、
前記開口形成部材の一方面上で且つ前記開口部の外側端部に配置された前記リールと、
前記開口部を間に挟んで前記リールが配置された側とは反対側の前記開口形成部材の一方面上において前記リールの両端に巻回された一対のベルトを回転する回転ローラと、
前記回転ローラを駆動する駆動モータと、を有し、
前記一対のベルトに固定された前記光学フィルタは、前記駆動モータによる前記回転ローラの正転又逆転を制御することにより、前記リールに巻き取られた巻取位置と、前記光量調節部が前記開口内の所定位置に配置される光量調節位置との間を往復移動することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記リールに巻き取った前記光学フィルタのうち前記開口形成部材側の一端部を前記開口部へ送り出す側の先端部として前記リールを回転駆動することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項４】
前記開口形成部材には、前記開口部の周囲に環状配置された複数の絞り羽根を回動することにより前記開口部内に絞り開口を形成する絞り開口形成ユニットが設けられ、
前記駆動手段は、前記絞り開口に対向する部分に前記光量調節部が位置するように前記光学フィルタを駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項５】
光が通過する光路となる開口部を形成する開口形成部材と、
前記開口部に出入りして光量を調節する第１及び第２光学フィルタと、
前記開口形成部材の一方面側に設けられ、前記第１光学フィルタが有する第１光量調節部を含めて第１リールに巻き取った巻取状態から前記開口部内の所定位置に前記光量調節部が到達するように前記第１リールを回転駆動する第１フィルタ駆動機構と、
前記開口形成部材の他方面側に設けられ、前記第２光学フィルタが有する第２光量調節部を含めて第２リールに巻き取った巻取状態から前記開口部内の所定位置に前記光量調節部が到達するように前記第２リールを回転駆動する第２フィルタ駆動機構と、を備えたことを特徴とする光量調節装置。
【請求項６】
前記第１フィルタ駆動機構及び前記第２フィルタ駆動機構は、前記第１光量調節部と前記第２光量調節部とが前記開口部において対向位置となるように前記第１及び第２光学フィルタを駆動する一方、前記第１光量調節部又は前記第２光量調節部だけが前記開口部に位置するように前記第１及び第２光学フィルタを駆動することを特徴とする請求項５に記載の光量調節装置。
【請求項７】
前記開口形成部材には、前記開口部の周囲に環状配置された複数の絞り羽根を回動することにより前記開口部内に絞り開口を形成する絞り開口形成ユニットが設けられ、
前記第１フィルタ駆動機構又は前記第２フィルタ駆動機構は、前記絞り開口に対向する部分に前記第１光量調節部及び前記第２光量調節部の少なくとも何れか一方が位置するように前記第１及び第２光学フィルタを駆動することを特徴とする請求項５又は６に記載の光量調節装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光量調節装置を備えた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、例えば、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラおよび交換レンズ等の光学機器に搭載される光量調節装置、及びこの光量調整装置を備えた撮像装置に関する
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学機器としては、光量を調節するためのＮＤフィルタ等の光学フィルタが組み込まれ、光路に対して光学フィルタを出し入れする光量調節装置が搭載される（特許文献１参照）。この特許文献１の光量調節装置においては、光学装置の小型化のため、帯状フィルムを用いてＮＤフィルタを巻き取る構成を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４１２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構造では、ＮＤフィルタを巻き取って小型化に対応したものであるが、光学機器の更なる小型化のために、光量調節装置についても更なる小型化の要望が高まっている。
【０００５】
本発明は、更なる小型化に対応できる光量調節装置及び撮像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光が通過する光路となる開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部に出入りして光量を調節する光学フィルタと、前記光学フィルタを巻き取り可能なリールと、前記リールを回転駆動する駆動手段と、を備え、前記駆動手段は、前記光学フィルタが有する光量調節部を含めて前記リールに巻き取った巻取状態から前記開口部内の所定位置に前記光量調節部が到達するまで前記リールを回転駆動することを特徴とする光量調節装置にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光量調節部を含めて巻き取ることにより、更なる小型化に対応した光量調節装置及び撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る光量調節装置の斜視図（光学フィルタ巻取状態）。
【図２】本発明の実施形態１に係る光量調節装置の斜視図（光学フィルタ巻出状態）。
【図３】本発明の実施形態１に係る光量調節装置の分解斜視図。
【図４】本発明の実施形態２に係る光量調節装置の分解斜視図。
【図５】本発明の実施形態２に係る光量調節装置の断面図。
【図６】本発明の他の実施形態に係る光量調節装置の断面図。
【図７】本発明の他の実施形態に係る光量調節装置の断面図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る光量調節装置の分解斜視図。
【図９】本発明の他の実施形態に係る光量調節装置の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係る光量調節装置の概略を示す斜視図であり、図３は、本発明の実施形態１に係る光量調節装置の分解斜視図である。
図示するように、本実施形態の光量調節装置は、光通過経路（光路）となる円形の開口部１ｅを形成する開口形成部材である地板１と、この地板１の一方面上に設けられて、開口部１ｅに対して進退する光学フィルタ７を巻き取るための巻取手段と、を備える。
【００１０】
詳細には、地板１の周縁部の一方面上には、２組の軸受部Ａ〜Ｄが設けられ、各軸受部Ａ〜Ｄには、巻取手段の一部を構成する第１ガイドローラ２と、第２ガイドローラ３とを回転可能に支持するための軸受孔１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄがそれぞれ設けられている。
【００１１】
第１ガイドローラ２には軸方向の両端部に軸部２ａ，２ｂが設けられ、軸受部Ｃ，Ｄの各軸受孔１ｃ，１ｄに挿通され、第２ガイドローラ３には軸方向の両端部に軸受部Ａ，Ｂの各軸部３ａ，３ｂに挿通される。また、第１ガイドローラ２の各軸部２ａ，２ｂにはプーリ２ｃ，２ｄがそれぞれ設けられ、第２ガイドローラ３の各軸部３ａ，３ｂには上記プーリ２ｃ，２ｄに対応してプーリ３ｃ，３ｄがそれぞれ設けられている。
【００１２】
そして、地板１の一方面上で開口部１ｅを跨いで対向する第１及び第２ガイドローラ２，３においては、対応する各プーリ２ｃ，３ａに対してベルト部７ｃが巻回される一方、対応する各プーリ２ｄ，３ｂに対してベルト部７ｂが巻回されている。そして、これら一対のベルト部７ｂ，７ｃには、詳細は後述するが光学フィルタ７が結合されている。
【００１３】
ここで、第２ガイドローラ３には第１ギア４が設けられており、この第２ギア４は、第２ガイドローラ３と一体的に設けられ、第２ガイドローラ３と一緒に回動する。また、地板１の他方面側には、巻取動作の駆動源（駆動手段）となる駆動モータ６が実装され、この駆動モータ６の回転軸には第２ギア５が設けられている。なお、駆動モータ６としては、例えば、入力パルス電流に応じて所定の角度分だけ回転するステッピングモータを用いることが可能である。そして、第１ギア４と第２ギア５とは、地板１を貫通する貫通孔１ｆを通じてギア接続され、駆動モータ６の回動力は、ギア接続により第２ガイドローラ３に伝達される。これにより、第１ガイドローラ２は、第２ガイドローラ３の回動に伴って、一対のベルト部７ｂ，７ｃを通じて従動回転する。
【００１４】
なお、第１及び第２ガイドローラ２，３の回動機構は、このようなギア接続による動力伝達に限定されず、直接、第１又は第２ガイドローラ２，３を駆動モータに連結して回動させるようにしてもよい。
【００１５】
これにより、本実施形態の光量調節装置では、例えば、撮影指示等に基づいて駆動モータ６に所定のパルス電流が供給されると、駆動モータ６の一方向である反時計回りに回動することにより、第１ガイドローラ２に巻き取られた光学フィルタ７が、そのフィルタ巻取位置から、開口部１ａ内の所定位置（光量調節位置）まで巻き出され（この状態を図２に示す）、この光学フィルタ７が開口部１ａ内の所定位置まで巻き出した状態から、駆動モータ６への制御信号を供給して駆動モータ７を逆回転（時計回りに回転）させることにより、再びフィルタ巻取状態に巻き取り可能となる（この状態を図１に示す）。
【００１６】
このような本実施形態の光量調節装置では、光学フィルタ７を第１ガイドローラ２に巻き取ることから、この第１ガイドローラ２が巻取装置としてのリールに対応し、この第１ガイドローラ２を軸受けしつつ、第１ガイドローラ２に対して第２ガイドローラ３をベルト連結し、第２ガイドローラ３を回転ローラとして駆動モータ６によって回動する機構が、全体として、光学フィルタ７の巻取手段を構成する。
【００１７】
ここで、本実施形態では、図１に示すように第１ガイドローラ２で光学フィルタ７を巻き取った状態においては、光学フィルタ７のうち開口部１ｅに挿入される部分（光量調節部）を含めて弾性変形により部分的に湾曲して、第１ガイドローラ２に巻き取られるようにしたので、開口部１ｅの外側に光学フィルタ７を曲げずに待避させる場合と比べて、光学フィルタ７の待避スペースを減らすことができ、その分、光量調節装置を小型化できる。
【００１８】
また、本実施形態では、一対のベルト部７ｂ，７ｃのうちプーリ接触面とは反対側の裏面に光学フィルタ７の両端が接着剤等により接合される。これにより、光学フィルタ７の巻取又は巻出しの過程で、第１ガイドローラ２側の各プーリ２ｂ，２ｃと光学フィルタ７とが接触することも、一対のベルト７ｂ，７ｃと各プーリ２ｂ，２ｃとの間で挟まれることもない。したがって、光学フィルタ７に対して余計な摺接が無くなるため、光学フィルタ７の巻き取りや巻出しの各動作がスムーズとなるだけでなく、耐久性を高めることができる。
【００１９】
なお、一対のベルト７ｂ，７ｃへの光学フィルタ７の固定方法は、上述したベルト裏面側への接合に限定されるものではなく、例えば、一対のベルト７ｂ，７ｃの間を接続する２つの連結部（枠体）を設け、ベルト７ｂ，７ｃではなく、この連結部に光学フィルタ７を固定してもよいし、ベルト部７ｂ，７ｃ及び連結部の両方に光学フィルタ７を接着剤等により固定してもよい。
【００２０】
また、本実施形態では、図２に示すように、光学フィルタ７を地板１の開口部１ｅから離れた位置に巻き出すようにしたが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、開口部１ｅ側で地板１に接近した側に光学フィルタ７を巻き出すようにしてもよい。これにより、開口部１ｅに対して近い場所で光量調整を行うことができ、この方が光学特性の調整においては有効である。
【００２１】
＜実施形態２＞
図４は、本発明の実施形態２に係る光量調節装置の概略構成を示す分解斜視図である。また、図５は、本発明の実施形態２に係る光量調節装置の要部拡大断面図である。
図示するように、本実施形態の光量調節装置は、駆動モータ６がギア接続された１つの第３ガイドローラ３だけを回動させることにより、第３ガイドローラ３に対して光学フィルタ７を巻き取るようにした以外は、基本的に上述した実施形態１と同様である。
【００２２】
より詳細には、本実施形態では、地板１の一方面上であって開口部１ｅの両側に光学フィルタ７をガイドするガイドレール１ｒが設けられている。また、このような地板１のガイドレール１ｒが設けられた一方面上には、第３ガイドローラ３を覆うようにカバー板８が設けられる。カバー板８には、地板１のガイドレール１ｒの上面に対して所定の隙間が形成されるように設けられた一対のフランジ部８ｒが設けられている。これにより、第３ガイドローラ３に巻き取られた光学フィルタ７は、図５に示すように、第３ガイドローラ３からの巻出しにより、ガイドレール１ｒとフランジ部８ｒとの間の隙間を通じて、平面状の直進動作のみに制限され、開口部１ｅに対して進退する。
【００２３】
なお、光学フィルタ７の端部７ａは、第３ガイドローラ３の表面３ｃに対して接合されている。このため、第３ガイドローラ３の時計回りの回転により光学フィルタ７は上記隙間に押し出され、反時計回りの回転により光学フィルタ７は上記隙間から第３ガイドローラ３に巻き取られる。
【００２４】
カバー板８には、地板１の開口部１ｅに連通する連通孔８ａが設けられ、これにより、開口部１ｅと連通孔８ａとで光路を形成する。すなわち、光学フィルタ７は、地板１とカバー板８との間で形成される空間において、第３ガイドローラ３の回転駆動により、第３ガイドローラ３への巻取位置と、開口部１ｅと連通孔８ａとの間の光路内に挿入される挿入位置との間を往復移動可能となる。
【００２５】
また、本実施形態では、地板１とカバー板８とを接合した状態においては、地板１のガイドレール１ｒとフランジ部８ｒとで光学フィルタ７のガイド溝を形成し、その内方側で光学フィルタ７の移動空間が形成され、更にこの移動空間の外側には、駆動モータ６が配置されている。すなわち、本実施形態では、光学フィルタ７の移動空間と駆動モータ７の設置場所とがガイドレール及びフランジ部によって仕切られた構造とすることができる。
【００２６】
＜他の実施形態＞
以上、本発明を実施形態１及び２に基づいて詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態１及び２に限定されるものではない。
【００２７】
上述した実施形態１では、光学フィルタ７を開口部１ｅから光軸方向に離れた位置を挿入位置としたが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、図６（ａ）に示す状態から、開口部１ｅ側に接近した挿入位置に巻き出すようにし、この状態から再度、図６（ａ）に示す状態まで巻き取った後、図６（ｃ）に示すような開口部１ｅから光軸方向に所定距離だけ離れた挿入位置まで移動させるようにしてもよい。
【００２８】
また、上述した実施形態１及び２では、地板１の一方面側だけに光学フィルタ７の巻取構造を設けた例を説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、図７に示すように、地板１の両面側に光学フィルタ７Ａ，７Ｂの各巻取構造を設けるようにしてもよい。これにより、２種類の光学フィルタ７Ａ，７Ｂを図７に示すように交互に、又は同時に挿入することが可能となる。
【００２９】
また、本発明は、上述した実施形態１の光量調節装置に対して、図８に示すように、絞り開口形成ユニット１０Ｕを適用してもよい。具体的には、地板１の一方面側において光学フィルタ７を開口部１ｅに対して進退させる光学フィルタユニット７Ｕを配置し、地板１の他方面側に地板１の開口部１ｅ内において絞り開口を形成する絞り開口形成ユニット１０Ｕを配置してもよい。
【００３０】
この絞り開口形成ユニット１０Ｕは、地板１の開口部１ｅを取り囲むように環状配置された絞り羽根１１に対して円形の駆動リング１２を係合し、この駆動リング１２を駆動モータ１３で回動させるようにした構造を有する。また、この上には、開口部１４ａを有する蓋部材１４が接合されることで、地板１と蓋部材１４との間で絞り羽根１１の走行空間が形成される。そして、このような絞り開口形成ユニット１０Ｕにより開口部１ｅ内に絞り開口を形成した状態において、光学フィルタユニット７Ｕにより絞り開口内に光学フィルタ７を配置し、光量調整を行うことが可能となる。
【００３１】
なお、このような絞り開口形成ユニット１０Ｕは、図９に示すように、実施形態２の光量調節装置に適用してもよい。
【００３２】
また、上述した実施形態２では、地板１のガイドレール１ｒとカバー板８のフランジ部８ｒとの間でガイド溝を形成し、光学フィルタ７の移動を制限するようにしたが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、地板１のガイドレール１ｒのそれぞれに内側に突出した鍔部を設けて、カバー板８を設けなくても、鍔部と地板１の上面との間で光学フィルタ７の移動を規制するようにしてもよい。
【００３３】
なお、上述した光量調節装置は、カメラ等の撮像装置に組み込むことで、撮像装置の小型化にも適用できるものである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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