(57)【要約】【課題】  本発明は、例えば、小型化に有利な挿入装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の光学部材を選択的に光路上に挿入する挿入装置は、複数の光学部材を保持している、第１軸を中心に回転可能な第１回転部材を含み、前記複数の光学部材のうちの１つを前記回転により選択的に前記光路上に挿入する第１機構と、前記光路に沿って前記第１機構から隔てて配置された、第２光学部材を保持している、第２軸を中心に回転可能な第２回転部材を含み、前記第２光学部材を選択的に前記光路上に挿入する第２機構と、を有し、前記第１機構と前記第２機構とは、それらが前記光路に沿って面に射影された場合、該面において、前記第１機構の軌跡としての第１軌跡に、前記第２機構の軌跡としての第２軌跡が収まるように、構成されている、ことを特徴とする。ことを特徴とする構成とした。【選択図】  図８
2019105688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材を選択的に光路上に挿入する挿入装置であって、
複数の光学部材を保持している、第１軸を中心に回転可能な第１回転部材を含み、前記複数の光学部材のうちの１つを前記回転により選択的に前記光路上に挿入する第１機構と、
前記光路に沿って前記第１機構から隔てて配置された、第２光学部材を保持している、第２軸を中心に回転可能な第２回転部材を含み、前記第２光学部材を選択的に前記光路上に挿入する第２機構と、
を有し、
前記第１機構と前記第２機構とは、それらが前記光路に沿って面に射影された場合、該面において、前記第１機構の軌跡としての第１軌跡に、前記第２機構の軌跡としての第２軌跡が収まるように、構成されている、
ことを特徴とする挿入装置。
【請求項２】
前記第１回転部材を回転させる駆動部を有することを特徴とする請求項１に記載の挿入装置。
【請求項３】
前記第１機構と前記第２機構とを支持する支持部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載の挿入装置。
【請求項４】
前記面において、
前記第２光学部材の前記第１軸に最も近い点と前記第１軸との間の距離は、前記第２光学部材の長手方向の長さの半値より長く、
前記第２軸は、前記点から前記半値だけ前記第１軸よりの点と前記第１軸とを結んだ線分上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の挿入装置。
【請求項５】
前記面において、前記第１軸と前記第２軸とは、互いに重なっていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の挿入装置。
【請求項６】
前記第２機構は、前記第２回転部材を回転させるためのレバーを有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の挿入装置。
【請求項７】
前記第２機構は、前記第２光学部材が前記光路上に挿入されている状態において前記第２回転部材を止め具に付勢し、かつ前記第２光学部材が前記光路上に挿入されていない状態において前記第２回転部材を止め具に付勢する弾性部材を含むことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の挿入装置。
【請求項８】
光学部材を選択的に光路上に挿入する請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の挿入装置と、
前記光路上に配置されたレンズと、
を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置によって形成された像を受ける撮像素子と、
を有す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、レンズ装置等における挿入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の光学フィルター（光学部材）を保持し、光路外に配置された第１軸を中心に回転することで複数の光学フィルターのうちの１つを当該回転により選択的に光路上に挿入するフィルター保持部材（回転部材）と、光路外に配置された第２軸を中心に回転することで当該フィルター保持部材を回転させるレバーとを備えたフィルター挿入装置（切替装置）が開示されている。光学部材のうちの１つを前記回転により選択的に前記光路上に挿入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６１００２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に開示されたフィルター挿入装置は、第１軸および第２軸が光路上でないところに配置されるところ、その配置によっては、装置が大型化してしまいうる。
【０００５】
本発明は、例えば、小型化に有利な挿入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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の光学部材を選択的に光路上に挿入する挿入装置は、複数の光学部材を保持している、第１軸を中心に回転可能な第１回転部材を含み、前記複数の光学部材のうちの１つを前記回転により選択的に前記光路上に挿入する第１機構と、前記光路に沿って前記第１機構から隔てて配置された、第２光学部材を保持している、第２軸を中心に回転可能な第２回転部材を含み、前記第２光学部材を選択的に前記光路上に挿入する第２機構と、を有し、前記第１機構と前記第２機構とは、それらが前記光路に沿って面に射影された場合、該面において、前記第１機構の軌跡としての第１軌跡に、前記第２機構の軌跡としての第２軌跡が収まるように、構成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、小型化に有利な挿入装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係るフィルター切替装置の全体斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係るフィルター切替装置の断面図である。
【図３】本発明の実施例に係るターレットユニットの正面図である。
【図４】本発明の実施例に係る挿抜ユニットの正面図である。
【図５】本発明の実施例に係るターレットユニットと挿抜ユニットの位置関係図である。
【図６】本発明の実施例に係るターレットユニットと挿抜ユニットの位置関係断面図である。
【図７】本発明の実施例に係るフィルター切替装置の部分分解斜視図である。
【図８】本発明の実施例に係る回転軸Ａに配置した挿抜ユニットの概念図である。
【図９】本発明の実施例に係る回転軸Ｂに配置した挿抜ユニットの概念図である。
【図１０】本発明の実施例に係る回転軸Ｃに配置した挿抜ユニットの概念図である。
【図１１】本発明のフィルター切替装置を有するレンズ装置、撮像装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
なお、本発明の関係する部分を中心に説明を行い、発明と直接関連しない部分は省略している。以下、図１から図１０を参照して、本発明の実施形態に係る挿入装置（切替装置）について説明する。
【００１０】
図１はレンズ装置に適用される本発明のフィルター切替装置（装入装置）１の外観を示した全体斜視図である。固定部材１０にターレットユニット２と挿抜ユニット３を搭載し、ターレットユニット２は第１の位置検出手段１６を備えている。
【００１１】
図２は本発明におけるフィルター切替装置１の断面図である。固定部材１０に保持されたベース１１を挟んで、左側にターレットユニット（第１機構）２、右側に挿抜ユニット（第２機構）３を配置している。
【００１２】
図３はターレットユニット２の正面図である。ベース１１はターレット（第１回転部材）１２を回転可能に支持するための第１回転軸（第１軸、支持部材）１１１を設けており、ターレット１２の開口部には種類の異なる第１光学フィルター（光学部材）１３ａが接着により保持されている。種類の異なる第１光学フィルター１３ａとしては、例えば、ＮＤフィルター、カラーフィルターなどである。ターレット１２には２ヶ所の突起部１２１が設けており、突起部１２１が第１の位置検出手段１６を通過することで、ターレット１２の回転位置を正確に検出することが可能となっている。ターレットユニット２の上部にはモーター（駆動部）１５およびモーター１５軸先端にギヤが設けられており、ターレット１２の外周部に設けられた外周ギヤと係合することで、モーター１５の駆動力をギヤを介してターレット１２へと伝達している。ターレット１２を回転させて所定位置で停止させることにより、複数の第１光学フィルター１３ａを選択的に光路上に移動させることができる。
【００１３】
図４は挿抜ユニット３の正面図である。挿抜ユニット３は、図３に示したターレットユニットの正面図の裏面に、ターレットユニット２と第１回転軸１１１の方向に並列して配置されている。ベース１１はフィルター保持部材（第２回転部材）２１を回転可能に支持するための第２回転軸（第２軸、支持部材）１１２を設けており、フィルター保持部材２１の開口部には第２光学フィルター（第２光学部材）１３ｂが接着により保持されている。固定部材１０には不示図のケーブルに実装された第２の位置検出手段２４が保持されており、フィルター保持部材２１が第２の位置検出手段２４を通過することで、フィルター保持部材２１の回転位置を検出することが可能となっている。
【００１４】
挿抜ユニット３の下部にはベース１１に設けられた第３回転軸１１３に回転支持された切替レバー２２を配置しており、フィルター保持部材２１に設けられた連結溝２１２と摺動可能に係合している。また、フィルター保持部材２１の下面にはベース１１に設けられた第４回転軸１１４に回転可能に支持されたバネ（弾性部材）２３を配置しており、フィルター保持部材２１に設けられた係合部２１３と係合している。これにより、第４回転軸１１４と係合部２１３との間にバネ２３による弾性力が働く。ユーザーが手動で切替レバー２２を操作すると、フィルター保持部材２１の係合部２１３と第４回転軸１１４に取り付けられたバネ２３によってメカ端（止め具）１１５ａ、１１５ｂに付勢されていたフィルター保持部材２１が第３回転軸１１３を中心に回転する。それに伴ってフィルター保持部材２１の回転動作が行われ、第２光学フィルター１３ｂの光路に対する挿抜動作が可能となる。すなわち、バネ２３による弾性力によって、第２光学フィルター１３ｂが光路に挿入された位置（図４，６の状態）では一方のメカ端１１５ａに付勢され、第２光学フィルター１３ｂが光路から抜去された位置では他方のメカ端１１５ｂに付勢される。
【００１５】
図５、６はターレットユニット２と挿抜ユニット３の位置関係図および位置関係断面図である。ターレット１２の直径は、ギヤ仕様と光束サイズ、フィルターを接着保持する保持面等によって、必要最小サイズに決定される。それに対してフィルター保持部材２１の第１回転軸１１１に垂直な平面内での可動範囲（第２軌跡）を、ターレット１２の直径内、つまりは可動範囲（第１軌跡）５内に収めることで、フィルター切替装置１を小型化することが可能となる。言い換えると、ターレットユニット２とフィルター保持部材２１とは、それらが光路に沿って面に射影された場合、該面において、ターレットユニット２の軌跡としての第１軌跡に、フィルター保持部材２１の軌跡としての第２軌跡が収まるように、構成されている。
【００１６】
図５、６は第１回転軸１１１と第２回転軸１１２が同軸上に配置されている状態を示しているが、小型化するための一例にすぎず、フィルター保持部材２１の可動範囲５がターレット１２の可動範囲５内に収まりさえすれば、その限りではない。
【００１７】
本発明のフィルター切替装置は、第２光学フィルター１３ｂが光路に位置するときに、第２光学フィルター１３ｂの第１回転軸１１１に最も近い点と第１回転軸１１１の距離が、矩形の第２光学フィルター１３ｂの長手方向の長さの半値より長くなるように配置されている。また、第２回転軸１１２は、第２光学フィルター１３ｂの第１回転軸１１１に最も近い点から半値だけ第１回転軸側の点と第１回転軸１１１とを結んだ線分上に位置するように配置されている。このように構成することにより、フィルター切替装置の小型化を可能とすると共に、第２光学フィルター１３ｂの光路への挿抜動作のために要するフィルター保持部材の回転角度の増大を抑制することができる。
【００１８】
図７のフィルター切替装置１の部分分解斜視図であり、図７にて組立手順を説明する。事前準備として、ターレット１２およびフィルター保持部材２１に第２光学フィルター１３ｂを接着する。事前準備の完了後、ターレットユニット２を組立てる。ベース１１にモーター１５を取り付け、ベース１１に設けられた第１回転軸１１１に第１光学フィルター１３ａを接着保持されたターレット１２を挿入する。その上に、不示図のケーブルに実装された第１の位置検出手段１６を取り付けたカバー部材１４と取り付ける。次に、挿抜ユニット３を組立てる。ターレットユニット２を取り付けたベース１１の裏面に設けられた第２回転軸１１２へ第２光学フィルター１３ｂが接着保持されたフィルター保持部材２１を挿入する。ベース１１に設けられた第３回転軸１１３とフィルター保持部材２１に設けられた連結溝２１２に切替レバー２２を取付け、ベース１１に設けられた第４回転軸１１４とフィルター保持部材２１に設けられた係合部２１３にバネ２３を取り付ける。最後に、これまで組み上げた部品類を固定部材１０に取り付けることでフィルター切替装置１の完成となる。図８から図１０は第２回転軸１１２の配置を変化させたときの挿抜ユニット３の概念図である。
【００１９】
図８は第１回転軸１１１と第２回転軸１１２が同軸の場合の概念図である。第２回転軸１１２が図８の配置の場合、挿抜ユニット３の可動範囲５がターレット１２の直径内、つまりはターレット１２の可動範囲５内に収まり、フィルター保持部材２１の可動角度を最適に設定することが可能となっている。
【００２０】
図９は、第１回転軸１１１と第２回転軸１１２が非同軸でかつ第２回転軸１１２が第１回転軸１１１よりも第２光学フィルター１３ｂに近い配置の場合の概念図である。第２回転軸１１２がこの条件においては、挿抜ユニット３の可動範囲５がターレット１２の直径内、つまりはターレットユニット２の可動範囲５内に収まる。しかし、フィルター保持部材２１が光路から退避した位置へ移動するにはフィルター保持部材２１の大きな可動角度が必要となり、設計自由度が低下してしまう。
【００２１】
図１０は、第１回転軸１１１と第２回転軸１１２が非同軸でかつ第２回転軸１１２が第１回転軸１１１よりも第２光学フィルター１３ｂから離れた配置に配置されている場合の概念図である。第２回転軸１１２がこの条件においては、フィルター保持部材２１の可動角度を適当な角度に設定することはできる。しかし、挿抜ユニット３の可動範囲５がターレット１２の直径外、つまりはターレット１２の可動範囲５外に拡大してしまい、フィルター切替装置１が大型化してしまう。
【００２２】
以上のように、本発明によれば、フィルター保持部材２１の回転中心を最適化することでフィルター切替装置１を小型化することが可能となる。
【００２３】
図１１に本発明のフィルター切替装置１を有するレンズ装置、撮像装置の概念図を示す。レンズ装置３００に本発明のフィルター切替装置１を備えることによって、本発明の効果を享受するレンズ装置３００を実現することができる。さらに、本発明のフィルター装置１を備えるレンズ装置３００と、該レンズ装置３００によって形成された光学像を受ける撮像素子４５０を有するカメラ装置４００とを有する撮像装置５００を構成することによって、本発明のフィルター装置の効果を享受する撮像装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  フィルター切替装置
２  ターレットユニット
３  挿抜ユニット
４  光路
５  可動範囲
１０  固定部材
１１１  第１回転軸
１１２  第２回転軸
１２  ターレット
１３ａ  第１光学フィルター
１３ｂ  第２光学フィルター
１５  モーター（駆動手段）
２１  フィルター保持部品
【図１】
2019105688.tif 000003
【図２】
2019105688.tif 000004
【図３】
2019105688.tif 000005
【図４】
2019105688.tif 000006
【図５】
2019105688.tif 000007
【図６】
2019105688.tif 000008
【図７】
2019105688.tif 000009
【図８】
2019105688.tif 000010
【図９】
2019105688.tif 000011
【図１０】
2019105688.tif 000012
【図１１】
2019105688.tif 000013