(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換を行う撮像素子と、
前記撮像素子を保持する素子基板と、
前記素子基板が取り付けられるフィルターブロックと、
前記フィルターブロックに対して回動自在に取り付けられ、前記撮像素子の光入射方向前面に位置するフィルター保持シャッターと、
前記フィルター保持シャッターに固定される少なくとも二つの第１フィルターおよび第２フィルターと、
前記第１フィルターが前記撮像素子の前面に位置する第１位置と、前記第２フィルターが前記撮像素子の前面に位置する第２位置との間で、前記フィルター保持シャッターを回動移動させる光学フィルター切換機構と、を有する撮像装置であって、
前記光学フィルター切換機構が、
回転駆動軸と、
前記回転駆動軸を直接に回転させて、その回転駆動軸を軸方向に直線移動させるリニアステッピングモータと、
前記回転駆動軸の直線移動を、前記フィルター保持シャッターの回動移動に変換する変換機構と、を有し、
前記変換機構が、シャッターレバーを有し、
前記シャッターレバーが、
前記フィルター保持シャッターに固定されて前記フィルター保持シャッターと共に回動自在になっており、しかも、前記回転駆動軸の先端に当接し、前記回転駆動軸の直線移動に応じて回動するように構成してあり、
前記フィルター保持シャッターと前記シャッターレバーとは、回動軸を介して相互に同期して回動自在に固定され、
前記光学フィルター切換機構が、前記素子基板の背面に配置してあり、
前記回転駆動軸が前記素子基板の背面で前記素子基板に対して略平行な位置に配置してあることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記回動軸が、前記フィルターブロックの外周に近い位置に配置してある請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記シャッターレバーには、バネ部材が付勢してあり、
前記フィルター保持シャッターが第１ストッパ部材に当接する位置で、前記フィルター保持シャッターが前記第１位置に位置するように、前記バネ部材の弾性力が前記シャッターレバーに印加されていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記フィルター保持シャッターが前記第１位置に位置している状態では、前記回転駆動軸の先端は、前記シャッターレバーに当接しない位置にあることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記シャッターレバーが前記回転駆動軸の直線移動に押されて第２ストッパ部材に当接する位置で、前記フィルター保持シャッターが前記第２位置に位置し、前記回転駆動軸を回転駆動するモータが空転し、モータの脱調作用によりモータの駆動が停止するようになっている請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１フィルターが赤外線カットフィルターであり、前記第２フィルターが透明ガラスであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記フィルターブロックに、前記光学フィルター切換機構が一体的に取り付けられ、
前記フィルターブロックが、調整リングの回転により、撮像装置のフロントパネルの背面に固定されており前記フロントパネル及び前記フィルターブロックとともにフランジバック機構を構成する調整ベースに対して、軸方向移動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
光電変換を行う撮像素子を保持する素子基板が取り付けられるフィルターブロックと、
前記フィルターブロックに対して回動自在に取り付けられ、前記撮像素子の光入射方向前面に位置するフィルター保持シャッターと、
前記フィルター保持シャッターに固定される少なくとも二つの第１フィルターおよび第２フィルターと、
前記第１フィルターが前記撮像素子の前面に位置する第１位置と、前記第２フィルターが前記撮像素子の前面に位置する第２位置との間で、前記フィルター保持シャッターを回動移動させる光学フィルター切換機構と、を有する撮像装置の光学フィルター切換機構であって、
前記光学フィルター切換機構が、
回転駆動軸と、
前記回転駆動軸を直接に回転させて、その回転駆動軸を軸方向に直線移動させるリニアステッピングモータと、
前記回転駆動軸の直線移動を、前記フィルター保持シャッターの回動移動に変換する変換機構と、を有し、
前記変換機構が、シャッターレバーを有し、
前記シャッターレバーが、
前記フィルター保持シャッターに固定されて前記フィルター保持シャッターと共に回動自在になっており、しかも、前記回転駆動軸の先端に当接し、前記回転駆動軸の直線移動に応じて回動するように構成してあり、
前記フィルター保持シャッターと前記シャッターレバーとは、回動軸を介して相互に同期して回動自在に固定され、
前記光学フィルター切換機構が、前記素子基板の背面に配置してあり、
前記回転駆動軸が前記素子基板の背面で前記素子基板に対して略平行な位置に配置してあることを特徴とする撮像装置の光学フィルター切換機構。
【請求項９】
前記回動軸が、前記フィルターブロックの外周に近い位置に配置してある請求項８に記載の撮像装置の光学フィルター切換機構。
【請求項１０】
前記シャッターレバーには、バネ部材が付勢してあり、
前記フィルター保持シャッターが第１ストッパ部材に当接する位置で、前記フィルター保持シャッターが前記第１位置に位置するように、前記バネ部材の弾性力が前記シャッターレバーに印加されていることを特徴とする請求項８または９に記載の撮像装置の光学フィルター切換機構。
【請求項１１】
前記フィルター保持シャッターが前記第１位置に位置している状態では、前記回転駆動軸の先端は、前記シャッターレバーに当接しない位置にあることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置の光学フィルター切換機構。
【請求項１２】
前記シャッターレバーが前記回転駆動軸の直線移動に押されて第２ストッパ部材に当接する位置で、前記フィルター保持シャッターが前記第２位置に位置し、前記回転駆動軸を回転駆動するモータが空転し、モータの脱調作用によりモータの駆動が停止するようになっている請求項８〜１０のいずれかに記載の撮像装置の光学フィルター切換機構。
【請求項１３】
前記第１フィルターが赤外線カットフィルターであり、前記第２フィルターが透明ガラスであることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の撮像装置の光学フィルター切換機構。
【請求項１４】
前記フィルターブロックに、前記光学フィルター切換機構が一体的に取り付けられ、
前記フィルターブロックが、調整リングの回転により、撮像装置のフロントパネルの背面に固定されており前記フロントパネル及び前記フィルターブロックとともにフランジバック機構を構成する調整ベースに対して、軸方向移動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の撮像装置の光学フィルター切換機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置およびその光学フィルター切換機構に係り、さらに詳しくは、たとえば監視カメラなどとして好適に用いられる撮像装置およびその光学フィルター切換機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、監視システムを構成する監視カメラは、一般に、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳなどの半導体撮像素子（以下単に撮像素子という）を使用している。この撮像素子は、赤外領域の感度が可視光レベルに比べてはるかに高いので、カラー映像を得る場合は、撮像素子の前面に赤外線カットフィルタ（ＩＲカットフィルター）を設けて、不要な赤外線をカットしている。
【０００３】
一方監視カメラは、昼夜２４時間体制で監視を続ける必要があることから、昼間の明るい映像から、夜間の暗い映像までが鮮明に得られるダイナミックレンジの高い感度を必要とするが、撮像素子を監視カメラとして使用した場合には、次のような不具合が発生する。
【０００４】
すなわち、撮像素子を監視カメラに使用する場合、ＩＲカットフィルターで不要赤外線をカットしており、昼間は情報量の多いカラー映像を鮮明に得ることができるが、昼間によい映像が得られるように感度を設定すると、夜間において感度が低下して鮮明な映像が得られなくなる。
【０００５】
このため従来では、夜間に鮮明な映像が得られるように感度を設定し、昼間は絞りの開度を調整したり、シャッタ速度を調整して、撮像素子に入射する光量を減少させることにより、撮像素子の感度を調整している。
しかし、この方法では、絞りやシャッタを調整する手段を必要として、カメラの構造が複雑となったり、高価になるなどの課題がある。
【０００６】
そこで、特公平６−５２９３５号公報および特開２００１−７５１４０号公報に示すように、撮像素子の前面に具備するフィルターを必要に応じて切り替えることができる切換機構を持つ監視カメラが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公平６−５２９３５号公報に示す切換機構では、ソレノイドを駆動源としており、ソレノイドに通電が行われるか、行われないかで、フィルターの位置を切り替えている。そのため、フィルターがいずれかの位置にある時には、ソレノイドに電流を流し続けることになり、省エネルギーに反するという課題を有する。
【０００８】
また、特開２００１−７５１４０号公報に示す切換機構では、モータ軸にピニオンギアを取り付け、そのピニオンギアにより切り欠きギアを回動させ、フィルターの位置を切り替えている。そのため、部品点数が多く機構が複雑になり、装置のコンパクト化が困難である。特に、この機構では、モータ軸とフィルターの回動軸とが平行になり、モータ軸を光入射軸と平行に配置する必要があり、装置の外径をモータの配置スペースの分だけ大きくせざるを得ず、装置のコンパクト化が困難である。
【０００９】
また、この後者の公報に示す切換機構では、フィルターと撮像素子との位置決めは、ピニオンギアと切換ギアとの噛み合いにより決定され、それらのギアのバックラッシによりフィルターの位置精度が不安定になるという課題もある。特に、ＩＲカットフィルターでは、偏光作用を有することから、撮像素子との位置決めが重要であり、位置決めが不正確であると、良好なフィルター効果を奏さない。
【００１０】
さらに、前者および後者の公報に示す切換機構は、撮像素子の前方または側方に配置してあるために、カメラの組み立て時や取り付け時に、誤って触れてしまう可能性が高く、切換機構が破損し易いという課題もある。
【００１１】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、フィルターの切換後にフィルターの位置を固定するために電力を必要とせず、しかも、部品点数が少なく機構がシンプルであり、装置のコンパクト化に寄与し、フィルターの位置決め精度も高く、故障や破損が少ない信頼性に優れた撮像装置およびその光学フィルター切換機構を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
光電変換を行う撮像素子と、
前記撮像素子を保持する素子基板と、
前記素子基板が取り付けられるフィルターブロックと、
前記フィルターブロックに対して回動自在に取り付けられ、前記撮像素子の光入射方向前面に位置するフィルター保持シャッターと、
前記フィルター保持シャッターに固定される少なくとも二つの第１フィルターおよび第２フィルターと、
前記第１フィルターが前記撮像素子の前面に位置する第１位置と、前記第２フィルターが前記撮像素子の前面に位置する第２位置との間で、前記フィルター保持シャッターを回動移動させる光学フィルター切換機構と、を有する撮像装置であって、
前記光学フィルター切換機構が、
回転駆動軸と、
前記回転駆動軸を直接に回転させて、その回転駆動軸を軸方向に直線移動させるリニアステッピングモータと、
前記回転駆動軸の直線移動を、前記フィルター保持シャッターの回動移動に変換する変換機構と、を有し、
前記変換機構が、シャッターレバーを有し、
前記シャッターレバーが、
前記フィルター保持シャッターに固定されて前記フィルター保持シャッターと共に回動自在になっており、しかも、前記回転駆動軸の先端に当接し、前記回転駆動軸の直線移動に応じて回動するように構成してあり、
前記フィルター保持シャッターと前記シャッターレバーとは、回動軸を介して相互に同期して回動自在に固定され、
前記光学フィルター切換機構が、前記素子基板の背面に配置してあり、
前記回転駆動軸が前記素子基板の背面で前記素子基板に対して略平行な位置に配置してあることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る撮像装置の光学フィルター切換機構は、
光電変換を行う撮像素子を保持する素子基板が取り付けられるフィルターブロックと、
前記フィルターブロックに対して回動自在に取り付けられ、前記撮像素子の光入射方向前面に位置するフィルター保持シャッターと、
前記フィルター保持シャッターに固定される少なくとも二つの第１フィルターおよび第２フィルターと、
前記第１フィルターが前記撮像素子の前面に位置する第１位置と、前記第２フィルターが前記撮像素子の前面に位置する第２位置との間で、前記フィルター保持シャッターを回動移動させる光学フィルター切換機構と、を有する撮像装置の光学フィルター切換機構であって、
前記光学フィルター切換機構が、
回転駆動軸と、
前記回転駆動軸を直接に回転させて、その回転駆動軸を軸方向に直線移動させるリニアステッピングモータと、
前記回転駆動軸の直線移動を、前記フィルター保持シャッターの回動移動に変換する変換機構と、を有し、
前記変換機構が、シャッターレバーを有し、
前記シャッターレバーが、
前記フィルター保持シャッターに固定されて前記フィルター保持シャッターと共に回動自在になっており、しかも、前記回転駆動軸の先端に当接し、前記回転駆動軸の直線移動に応じて回動するように構成してあり、
前記フィルター保持シャッターと前記シャッターレバーとは、回動軸を介して相互に同期して回動自在に固定され、
前記光学フィルター切換機構が、前記素子基板の背面に配置してあり、
前記回転駆動軸が前記素子基板の背面で前記素子基板に対して略平行な位置に配置してあることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る撮像装置およびその光学フィルター切換機構では、歯車などの減速機構を必要とせず、光学フィルター切換機構の部品点数が少なく、機構が単純であり、装置のコンパクト化が容易である。
【００１７】
光学フィルター切換機構を、素子基板の背面（すなわち撮像素子の背面）に配置することで、撮像素子の前方または側方に配置してある従来の装置に比較して、カメラの組み立て時や取り付け時に、切換機構に誤って触れてしまう可能性が低く、切換機構が破損し難く、故障が少ない。したがって、信頼性に優れた撮像装置を実現することができる。また、モータの回転駆動軸を前記素子基板の背面で前記素子基板に対して略平行な位置に配置することで、光学フィルター切換機構を素子基板の背面にコンパクトに配置することが可能になり、装置全体のコンパクト化に寄与する。
【００１８】
好ましくは、前記回動軸が、前記フィルターブロックの外周に近い位置に配置してある。このような構成とすることで、光学フィルター切換機構を素子基板の背面にコンパクトに配置することが可能になり、装置全体のコンパクト化に寄与する。
【００１９】
好ましくは、前記シャッターレバーには、バネ部材が付勢してあり、
前記フィルター保持シャッターが第１ストッパ部材に当接する位置で、前記フィルター保持シャッターが前記第１位置に位置するように、前記バネ部材の弾性力が前記シャッターレバーに印加されている。
【００２０】
好ましくは、前記フィルター保持シャッターが前記第１位置に位置している状態では、前記回転駆動軸の先端は、前記シャッターレバーに当接しない位置にある。すなわち、前記フィルター保持シャッターが前記第１位置に位置している状態では、フィルター保持シャッターの位置決めは、バネ部材の弾性力と第１ストッパ部材とにより達成され、モータの回転駆動軸で位置決めされることはない。このため、前記フィルター保持シャッターが前記第１位置に位置している状態では、モータに電力を供給する必要が無く、省エネルギーに寄与する。また、モータの回転駆動軸ではなく、第１ストッパ部材により位置決めが達成されることから、その位置決め精度も高く、とくにＩＲカットフィルターと撮像素子との位置決めに適している。
【００２１】
好ましくは、前記シャッターレバーが前記回転駆動軸の直線移動に押されて第２ストッパ部材に当接する位置で、前記フィルター保持シャッターが前記第２位置に位置し、前記回転駆動軸を回転駆動するモータが空転し、モータの脱調作用によりモータの駆動が停止するようになっている。
【００２２】
前記フィルター保持シャッターが前記第２位置に位置する状態においても、本発明では、モータの駆動が停止していることから、モータに電力を供給する必要が無く、省エネルギーに寄与する。また、モータの回転駆動軸ではなく、第２ストッパ部材により位置決めが達成されることから、その位置決め精度も高い。
【００２３】
好ましくは、前記第１フィルターが赤外線カットフィルター（ＩＲカットフィルター）であり、前記第２フィルターが透明ガラスである。第２フィルターの透明ガラスは、反射防止コーティングが施してある透明ガラスであることが好ましく、ＩＲカットフィルターが存在する場合における撮像素子の光学長と等価な光学長を実現する材質および厚みであることが好ましい。ＩＲカットフィルターとしては、特に限定されないが、オプティカルローパスフィルターを有する積層構造のフィルターなどが例示される。
なお、本発明では、フィルターとは、広い意味で用い、単なる透明板などもフィルターとして定義され、何もない空間や、光を遮蔽する遮蔽部分も、本発明のフィルターとして定義される。
【００２４】
好ましくは、前記フィルターブロックに、前記光学フィルター切換機構が一体的に取り付けられ、前記フィルターブロックが、調整リングの回転により、撮像装置のフロントパネルの背面に固定されておりフロントパネル及びフィルターブロックとともにフランジバック機構を構成する調整ベースに対して、軸方向移動自在に取り付けられている。
【００２５】
このような構成とすることで、フィルターブロックが調整リングの回転により調整ベースに対して軸方向移動自在に取り付けられているフランジバック調整機構の内部に、本発明の光学フィルター切換機構を一体化することができる。その結果、装置の構成が、よりシンプルになり、装置のコンパクト化に寄与する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る監視カメラの外観図、図２は図１に示すフロント部分の要部断面図、図３は図２に示すフランジバック調整機構の概略分解斜視図、図４は図３に示すフランジバック機構の背面図、図５は図４に示すフィルターブロックの前面図、図６は図５に示すVI−VI線に沿う要部断面図、図７および図８は図４に示すシャッターレバーと回転駆動軸との関係を示す要部拡大図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係る監視カメラ（撮像装置）２は、フロント部分４と、駆動回路ボックス部分６とを有する。フロント部分４には、その前面中央部にレンズマウント部８を有する。レンズマウント部８は、図示省略してあるセキュリティ用レンズが取り付け可能になっている。被写体の映像は、そのレンズを通して、フロント部分の内部に装着してあるＣＣＤ素子などの撮像素子に対して結像し、撮像素子では、その映像信号を電気信号として駆動回路ボックス部分６の内部に配置してある駆動回路に送信し、そこで信号処理を行う。
【００２８】
レンズから撮像素子までの光学長を調節するために、フロント部分４には、図３に示すフランジバック機構が内蔵してある。図２および図３に示すように、フロント部分４のフランジバック機構は、フロントパネル１０と、その背面に装着されるフロントシャーシ１２と、その背面に装着される調整ベース１４と、その背面に圧縮スプリング１８および調整リング２０を介して調整ベース１４に対して軸方向移動自在に取り付けられるフィルターブロック１６とを有する。
【００２９】
フロントシャーシ１２の外周４カ所には、円形ダボ（円形凸部）２２が形成してあり、各円形ダボ２２が、フロントパネル１０の内周壁の４カ所に形成してある凹部２４に嵌合するようになっている。フロントシャーシ１２および調整ベース１４は、４つのビス２６により、フロントパネル１０の背面に固定される。フロントシャーシ１２は、金属板をプレス加工することなどで成形され、フロントパネル１０および調整ベース１４は、合成樹脂を射出成形することなどで成形される。
【００３０】
調整ベース１４には、その背面側に突出する中空の円筒部が一体的に形成してあり、その内周に圧縮スプリング１８が装着され、そのスプリングを圧縮するように、フィルターブロック１６が調整ベース１４の円筒部内周に装着される。調整ベース１４における円筒部の外周には、図２に示すように、雄ネジが形成してあり、調整リング２０の内周に形成してある雌ネジがネジ結合し、調整リング２０の内周縁がフィルターブロック１６の外周後端面に形成してある円形凸部５２に当接して摺動可能になっている。圧縮スプリング１８は、フィルターブロック１６と調整ベース１４との間で圧縮されるため、その弾性力は、フィルターブロック１６を調整リング２０の内周縁に対して押し付けるように作用する。その結果、調整リング２０を調整ベース１４の外周で回転させることにより、調整ベース１４に対する調整リング２０の軸方向位置が変化し、調整ベース１４に対するフィルターブロック１６の軸方向位置を調節可能になっている。
【００３１】
図３に示すように、調整ベース１４における円筒部の頂部周方向一カ所には、軸方向切り欠き５０が形成してあり、その切り欠き５０に対して、フィルターブロック１６の外周に形成してある突起部４８が入り込むようになっている。そのため、調整リング２０を回転させても、フィルターブロック１６は、調整ベース１４に対して回転しないようになっている。
【００３２】
調整リング２０の外周面には、波状あるいはギア状の凹凸が形成してある。これらの凹凸は、調整リング２０の外周面に手を当てて調整リング２０を回転させる際に、手との摩擦を増大させ、調整リング２０を回転させやすくする。凹凸のピッチ間隔は、特に限定されないが、本実施形態では、隣接する凸部間の角度が６度であるピッチ間隔である。調整ベース１４の背面四隅における一カ所には、板バネで構成されるクリックバネ３０がビス２６により固定してある。クリックバネ３０には、調整ベース１４の中心に向けて突出する球状または半球状の凸部３０が形成してある。この凸部３０は、調整リング２０の外周面に形成してある凹凸の凹部に嵌まり込み、調整リング２０を手動で回転させる際に、クリック感を付与することになる。
【００３３】
図２に示すように、フィルターブロック１６の中央部前面には、ＣＣＤ撮像素子４０が配置してある。撮像素子４０は、ＣＣＤ素子基板４２の中央部に固定され、素子基板４２は、フィルターブロック１６の内側に取り付け固定してある。すなわち、調整リング２０を、その軸芯廻りに回転させることで、撮像素子４０および素子基板４２も、フィルターブロック１６と共に、調整ベース１４に対して軸方向に移動し、撮像素子４０における光学長を調節可能になっている。
【００３４】
本実施形態では、以上のように構成されたフランジバック調整機構におけるフィルターブロック１６に対して、光学フィルター切換機構が一体化され、フィルターブロック１６と共に軸方向に移動可能になっている。以下、詳細に説明する。
【００３５】
図２および図５に示すように、フィルターブロック１６の中央部前面には、ＣＣ撮像素子４０が配置してあり、その前方に、フィルター保持シャッター８４が配置してある。フィルター保持シャッター８４は、フィルターブロック１６の外周部近くに配置してある回動軸７６に対して圧入固定してある。すなわち、フィルター保持シャッター８４は、回動軸７６の前方端に片持ち支持してあり、回動軸７６の回動と共に、矢印Ａ方向に回動可能になっている。回動軸７６は、図４に示すように、フィルターブロック１６の背面にまで貫通しており、回動軸７６の後端は、後述するシャッターレバー７２のボス部７４に対して圧入固定してある。すなわち、シャッターレバー７２とフィルター保持シャッター８４とは、回動軸７６の回動により同時に同期して回動するようになっている。
【００３６】
図５に示すように、フィルター保持シャッター８４には、ＩＲカットフィルター９０と、ダミーガラス９２とが、実質的に同一平面上に配置して固定してある。ＩＲカットフィルター９０は、赤外線を実質的に遮断（多少は透過しても良い）するためのフィルターである。その隣に配置してあるダミーガラス９２は、反射防止コーティングが施してある透明ガラス板であり、赤外線を実質的に透過（多少は遮断しても良い）させるようになっている。
【００３７】
撮像素子４０の前面にＩＲカットフィルター９０が位置決めされて配置される第１位置（図５の実線符号８４で示す位置）と、撮像素子４０の前面にダミーガラス９２が位置決めされて配置される第２位置（図５の点線符号８４で示す位置）との間で、フィルター保持シャッター８４は、回動軸７６を回動支点として、矢印Ａ方向に回動可能になっている。フランジバック調整機構は、撮像素子９０の前面にＩＲカットフィルター９０が配置された状態で調整されることから、ダミーガラス９２は、ＩＲカットフィルター９０が存在する場合における撮像素子４０の光学長と等価な光学長を実現する材質および厚みであることが好ましい。
【００３８】
図２および図４に示すように、フィルターブロック１６におけるＣＣＤ素子基板４２の背面側には、モータ取付板４４が配置してあり、ビス４６によりフィルターブロック１６の背面に固定してある。モータ取付板４４には、リニアステッピングモータ６０が取り付けてある。このモータ６０は、図３に示す配線６２により電力が供給される。
【００３９】
このモータ６０の回転駆動軸６４は、図２および図４に示すように、ＣＣＤ撮像素子４０への入射光に対して略垂直な方向に配置され、ＣＣＤ素子基板４２の背面で基板４２に対して略平行な位置に配置してある。モータ６０の回転駆動軸６４の先端側外周には、図８に示すように、雄ネジが形成してあり、その雄ネジが、モータ６０の前方に装着してあるアダプタ６８に形成してある雌ネジにネジ結合するようになっている。アダプタ６８は、モータ６０により回転駆動軸６４に加えられる回転移動をモータ駆動軸６４の軸方向直線移動に変換する回転／直線変換機構と言える。このように本実施形態のリニアステッピングモータ６０は、回転駆動軸６４を直接に回転駆動し、その軸方向に沿って直線往復移動を可能にしている。
【００４０】
図４に示すように、モータ取付板４４には、回転駆動軸６４の後端が当接してストッパとなる軸後端ストッパ片６６が一体に成形してある。モータ６０に電力を供給して一方の方向に回転させると、回転駆動軸６４は、図４に示すように、その後端がストッパ片６６に当接し、それ以上の後退直線移動が制限され、モータ６０は脱調現象となり、モータ６０への通電が遮断される。その状態では、図４に示すように、回転駆動軸６４の先端７０は、シャッターレバー７２に対して当接しない状態である。
【００４１】
シャッターレバー７２は、ＣＣＤ素子基板４２の背面において、回転駆動軸６４の先端付近に配置され、前述したように、ボス部７４および回動軸７６を介して、ＣＣＤ撮像素子４０の前面に配置されたシャッター８４と同時に回動自在に連結してある。シャッターレバー７２の後端部には、フック部７８が形成してあり、このフック部７８に、バネ部材としての引張コイルバネ８０の一端が係合してあり、バネ８０の他端は、モータ取付板４４のバネ取付部８２に係合してある。その結果、コイルバネ８０の弾性力は、シャッターレバー７２を図４に示す実線の初期回動位置となるようにシャッターレバー７２を引っ張るように作用する。図４に示すシャッターレバー７２における実線の初期回動位置では、図５および図６に示すように、フィルター保持シャッター８４は、その背面に形成してある突起９４がフィルターブロック１６に形成してある第１ストッパ片（第１ストッパ部材）９６に当接して位置決めされている。突起９４を第１ストッパ片９６に押し付ける力は、図４に示すコイルバネ８０の弾性力である。
【００４２】
その状態では、図５に示すように、ＣＣＤ撮像素子４０の前面にＩＲカットフィルター９０が位置決めされて、第１位置に配置される。しかも、その状態では、図４に示すように、シャッターレバー７２は、回転駆動軸６４の先端に当接しない。すなわち、図５に示すフィルター保持シャッター８４を第１位置に位置決めするのは、図４に示す回転駆動軸６４の先端７０とシャッターレバー７２との当接ではなく、図５および図６に示す第１ストッパ片９６である。
【００４３】
図４および図７に示す状態から、ステッピングモータ６０に電力を供給し、回転駆動軸６４を前進移動させる方向に回転させると、図８に示すように、アダプタ６８から回転駆動軸６４の先端７０が飛び出し、レバー７２に当接し、バネ８０の弾性力に逆らいレバー７２を矢印Ｂ方向に回動させる。
【００４４】
さらに回転駆動軸６４が前進移動すると、レバー７２は、フィルターブロック１６の背面側外周から軸方向に飛び出している第２ストッパ片１００の端部１０２に当接し、レバー７２の回動が停止する。レバー７２が停止すると、回転駆動軸６４は、それ以上の前進移動が制限され、ステッピングモータ６０は、脱調現象を生じる。その結果、モータ６０への電力の供給は停止される。モータへの電力が停止しても、回転駆動軸６４は、アダプタ６８に対してネジ結合しているために、バネ８０の弾性力によりレバー７２を矢印Ｂ方向と反対方向に回動させようとしても、回転駆動軸６４は、後退移動することはない。
【００４５】
図８に示すレバー７２の回動位置では、図５に示すフィルター保持シャッター８４は、図中の点線符号８４の位置（第２位置）に位置決めされ、ＣＣＤ撮像素子４０の前面には、ダミーガラス９２が位置する。ダミーガラス９２とＣＣＤ撮像素子４０との位置決めは、図８に示すレバー７２が第２ストッパ片１００の端部に当接ことで達成される。ダミーガラス９２とＣＣＤ撮像素子４０との位置決めは、ＩＲカットフィルター９０とＣＣＤ撮像素子４０との位置決めに比較して、それほど精度が要求されない。ダミーガラス９２は、実質的には、透明ガラスであるので、多少の位置ズレは、撮像素子４０の撮像性能に影響を与えない。
【００４６】
フィルター保持シャッター８４を、図５に示す実線位置（第１位置）に戻したい場合には、図４に示すモータ６０に駆動信号を送り、回転駆動軸６４を逆回転させて後方に直線移動させる。その結果、レバー７２は、バネ８０の弾性力により図８に示す矢印Ｂと反対方向に回動し、図５、図６および図７に示すように、突起９４が第１ストッパ片９６に当接する位置で停止する。図７に示すように、回転駆動軸６４は、その後端が軸後端ストッパ片６６に当接することにより後方移動が制限され、モータ６０が脱調して電力の供給が停止される。
【００４７】
本実施形態に係る監視カメラ２およびその光学フィルター切換機構（モータ６０、回転駆動軸６４、シャッターレバー７２、回動軸７６）では、ＣＣＤ撮像素子４０の前面に配置されるフィルターを、ＩＲカットフィルター９０とダミーガラス９２とに切り替えることができる。たとえば昼の状態では、ＣＣＤ撮像素子４０の前面にＩＲカットフィルター９０を配置することで、良好なカラー画像を得ることができる。また、夜間には、ＣＣＤ撮像素子４０の前面に赤外線をカットしないダミーガラス９２を位置させることで、素子４０の感度が向上し、鮮明な白黒画像を得ることができる。
【００４８】
しかも、本実施形態では、歯車などの減速機構を必要とせず、光学フィルター切換機構の部品点数が少なく、機構が単純であり、監視カメラ装置のコンパクト化が容易である。
また、本実施形態では、光学フィルター切換機構を、ＣＣＤ素子基板４２の背面（すなわち撮像素子４０の背面）に配置してあるので、撮像素子４０の前方または側方に配置してある従来の装置に比較して、カメラの組み立て時や取り付け時に、切換機構に誤って触れてしまう可能性が低く、切換機構が破損し難く、故障が少ない。したがって、信頼性に優れた撮像装置を実現することができる。また、モータ６０の回転駆動軸６４を素子基板４２の背面で素子基板４２に対して略平行な位置に配置することで、光学フィルター切換機構を素子基板４２の背面にコンパクトに配置することが可能になり、監視カメラ装置全体のコンパクト化に寄与する。
【００４９】
また、本実施形態では、回動軸７６が、フィルターブロック１６の外周に近い位置に配置してあることから、この点でも、光学フィルター切換機構を素子基板４２の背面にコンパクトに配置することが可能になり、監視カメラ装置全体のコンパクト化に寄与する。
【００５０】
さらに、本実施形態では、フィルター保持シャッター８４が第１位置に位置している状態では、図７に示すように、回転駆動軸６４の先端７０は、シャッターレバー７２に当接しない位置にある。すなわち、フィルター保持シャッター８４が第１位置に位置している状態では、フィルター保持シャッター８４の位置決めは、バネ８０の弾性力と第１ストッパ片９６とにより達成され、モータ６０の回転駆動軸６４で位置決めされることはない。このため、フィルター保持シャッター８４が第１位置に位置している状態では、モータ６０に電力を供給する必要が無く、省エネルギーに寄与する。また、モータ６０の回転駆動軸６４ではなく、第１ストッパ片９６により位置決めが達成されることから、その位置決め精度も高く、とくにＩＲカットフィルター９０と撮像素子４０との位置決めに適している。
【００５１】
さらにまた、本実施形態では、シャッターレバー７２が回転駆動軸６４の直線移動に押されて第２ストッパ片１００に当接する位置で、フィルター保持シャッター８４が第２位置に位置し、回転駆動軸６４を回転駆動するモータ６０が空転し、モータ６０の脱調作用によりモータの駆動が停止するようになっている。そのため、フィルター保持シャッター８４が第２位置に位置する状態においても、モータ６０の駆動が停止していることから、モータ６０に電力を供給する必要が無く、省エネルギーに寄与する。また、モータ６０の回転駆動軸６４ではなく、第２ストッパ片１００により位置決めが達成されることから、その位置決め精度も高い。
【００５２】
また、本実施形態では、フィルターブロック１６に、光学フィルター切換機構が一体的に取り付けられ、フィルターブロック１６が、調整リング２０の回転により、調整ベース１４に対して軸方向移動自在に取り付けられている。このため、フィルターブロック１６が調整リング２０の回転により調整ベースに対して軸方向移動自在に取り付けられているフランジバック調整機構の内部に、本実施形態の光学フィルター切換機構を一体化することができる。その結果、監視カメラ装置の構成が、よりシンプルになり、装置のコンパクト化に寄与する。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、本発明では、フィルター保持シャッター８４に固定してあるフィルターとしては、ＩＲカットフィルターおよびダミーガラスの組合せに限定されず、その他のフィルターとの組合せでも良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、フィルターの切換後にフィルターの位置を固定するために電力を必要とせず、しかも、部品点数が少なく機構がシンプルであり、装置のコンパクト化に寄与し、フィルターの位置決め精度も高く、故障や破損が少ない信頼性に優れた撮像装置およびその光学フィルター切換機構を提供することかできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の一実施形態に係る監視カメラの外観図である。
【図２】  図２は図１に示すフロント部分の要部断面図である。
【図３】  図３は図２に示すフランジバック調整機構の概略分解斜視図である。
【図４】  図４は図３に示すフランジバック機構の背面図である。
【図５】  図５は図４に示すフィルターブロックの前面図である。
【図６】  図６は図５に示すVI−VI線に沿う要部断面図である。
【図７】  図７は図４に示すシャッターレバーと回転駆動軸との関係を示す要部拡大図である。
【図８】  図８は図７に比べてシャッターレバーが回動した状態を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
２…  監視カメラ（撮像装置）
１４…  調整ベース
１６…  フィルターブロック
１８…  スプリング
４０…  ＣＣＤ撮像素子
４２…  ＣＣＤ素子基板
６０…  リニアステッピングモータ
６４…  回転駆動軸
６６…  軸後端ストッパ片
７２…  シャッターレバー
７６…  回動軸
８０…  引張コイルバネ
９０…  ＩＲカットフィルター（第１フィルター）
９２…  ダミーガラス（第２フィルター）
９４…  突起
９６…  第１ストッパ片（第１ストッパ部材）
１００…  第２ストッパ片（第２ストッパ部材）
【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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