(57)【要約】【課題】小さい荷重で確実に光学フィルタを固定することが可能な光学フィルタ切り替え装置を提供すること。【解決手段】円板ユニットは、外周に所定の圧力角を備えた歯車を具備し、円板ユニットの回動を防ぐ回動自在のロック部材を有し、ロック部材は、回動中心軸を中心に回動することにより、歯車と接触する第一の状態と、歯車と係合しない第二の状態とに切り替え可能であり、第一の状態において、ロック部材と歯車との接触点を基準として、歯車の略圧力角方向に回動中心軸を備えている。【選択図】図１１
2016133697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学フィルタと、
前記複数の光学フィルタを固定するための光学フィルタ固定枠を有するひとつ、もしくは複数の円板ユニットと、
前記円板ユニットを、各々独立して所定の位置に回動させる駆動手段と、を有し
固定されたレンズ、またはレンズマウントと、撮像素子との間に配設される光学フィルタ切り替え装置において、
前記円板ユニットは、外周に所定の圧力角を備えた歯車を具備し、
前記円板ユニットの回動を防ぐ回動自在のロック部材、を有し、
前記ロック部材は、回動中心軸を中心に回動することにより、前記歯車と接触する第一の状態と、前記歯車と係合しない第二の状態と、に切り替え可能であり、
前記第一の状態において、前記ロック部材と前記歯車との接触点を基準として、前記歯車の圧力角方向に前記回動中心軸を備えていることを特徴とする光学フィルタ切り替え装置。
【請求項２】
前記ロック部材は、
前記円板ユニットの時計方向の回動を防ぐ第一のロック部材と、
前記円板ユニットの反時計方向の回動を防ぐ第二のロック部材と、を有し、
前記第一のロック部材が、前記円板ユニットの前記歯車に接触しているとき、前記第二のロック部材は、前記円板ユニットの前記歯車に非接触状態となっていることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ切り替え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルタの切り替えを行う光学フィルタ切り替え装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の撮像装置は、撮影する画像に、白飛びや黒つぶれが発生しないように、撮像センサに入射する光の量を適切に調整する構造を持っている。この構造のひとつに、光量を減光するＮＤフィルタがある。複数のＮＤフィルタを内蔵した撮像装置において、任意のＮＤフィルタを使用するとき、所定の位置にＮＤフィルタを固定するための構造が必要となる。固定に必要な荷重が小さいほど、構造は小型にすることが可能であり、撮像装置自体の小型化にもなる。
【０００３】
特許文献１には、外周に歯車を設け、複数のフィルタを保持する円形状のフィルタ枠が円滑に回転するレンズ装置のフィルタ機構が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１８２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の従来例では、フィルタ枠を固定する構造がないため、外からの力でフィルタ枠が動いてしまい、フィルタ枠が画像に映り込むといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、小さい荷重で確実に光学フィルタを固定することが可能な光学フィルタ切り替え装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の光学フィルタ切り替え装置は、
複数の光学フィルタと、前記複数の光学フィルタを固定するための光学フィルタ固定枠を有するひとつ、もしくは複数の円板ユニットと、前記円板ユニットを、各々独立して所定の位置に回動させる駆動手段と、を有し、固定されたレンズ、またはレンズマウントと、撮像素子との間に配設される光学フィルタ切り替え装置において、前記円板ユニットは、外周に所定の圧力角を備えた歯車を具備し、前記円板ユニットの回動を防ぐ回動自在のロック部材、を有し、前記ロック部材は、回動中心軸を中心に回動することにより、前記歯車と接触する第一の状態と、前記歯車と係合しない第二の状態と、に切り替え可能であり、
前記第一の状態において、前記ロック部材と前記歯車との接触点を基準として、前記歯車の略圧力角方向に前記回動中心軸を、備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の光学フィルタ切り替え装置の他の特徴とするところは、前記ロック部材は、前記円板ユニットの時計方向の回動を防ぐ第一のロック部材と、前記円板ユニットの反時計方向の回動を防ぐ第二のロック部材と、を有し、前記第一のロック部材が、前記円板ユニットの前記歯車に接触しているとき、前記第二のロック部材は、前記円板ユニットの前記歯車に非接触状態となっている点にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小さい荷重で確実に光学フィルタを固定することが可能な光学フィルタ切り替え装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置を具備した撮像装置を示した、撮像装置正面から見た斜視図である。
【図２】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置を具備した撮像装置を示した、撮像装置正面から見た分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置示した、光学フィルタ切り替え装置正面から見た分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第一のモータユニットの斜視図である。
【図５】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第二のモータユニットの斜視図である。
【図６】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第三のモータユニットの斜視図である。
【図７】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第一の円板ユニットの分解斜視図である。
【図８】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第二の円板ユニットの分解斜視図である。
【図９】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第一の円板ユニットと第二の円板ユニットを含む断面図である。
【図１０】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ロックユニットの分解斜視図である。
【図１１】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ロックユニットの詳細図である。
【図１２】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、取り付け部材の斜視図である。
【図１３】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における背面図である。
【図１４】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ガイドレールを含む断面図である。
【図１５】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ロック構造の概要を示す簡略図である。
【図１６】本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、光学フィルタが切り替え可能な状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形に係る光学フィルタの切り替え装置を具備した撮像装置を、撮像装置正面から見た斜視図である。撮像装置の外形を点線、内部構造を実線で示す。
【００１３】
撮像装置１００は、レンズマウント４００と、撮像素子ユニット３００と、光学フィルタ切り替え装置５００と、固定部２００と、撮像素子保護ユニット３５０と、で構成される。
【００１４】
図２は本発明の実施形に係る光学フィルタの切り替え装置を具備した撮像装置の内部構造を、撮像装置正面から見た分解斜視図である。
【００１５】
レンズマウント４００は、撮像装置正面に配設され、複数のレンズ（図示せず）を着脱することによりレンズの交換が可能である。
【００１６】
撮像素子ユニット３００は、撮像素子３１０を含む。レンズから入射した光は、撮像素子３１０の撮像面３１１に結像する。この位置に、撮像素子ユニット３００は配設される。また、撮像素子ユニット３００は、結像した画像を画像データに変換して取得する。
【００１７】
固定部２００は、撮像装置１００の前面に固定される。固定部２００は、レンズマウント４００と、撮像素子ユニット３００と、光学フィルタ切り替え装置５００と、が固定される。
【００１８】
撮像素子保護ユニット３５０は、ガラス保持部材３７０と、ガラス部材３６０と、で構成される。撮像素子保護ユニット３５０は、レンズマウント４００と、光学フィルタ切り替え装置５００と、の間の光学上に介在する。撮像素子保護ユニット３５０は、撮像素子３１０の撮像面３１１や、光学フィルタ切り替え装置５００の内部に、異物が侵入することを防ぐ。ガラス部材３６０は、レンズから入射した光を通し、レンズ側からの異物の侵入を防ぐ。ガラス保持部材３７０は、光路開口部３７２と、ガラス部材固定部３７１と、で構成される。光路開口部３７２は、レンズから入射した光を阻害しない開口面積を有する。ガラス部材固定部３７１は、ガラス部材３６０が固定される。
【００１９】
なお、撮像素子保護ユニット３５０は、固定部２００を挿通し、光学フィルタ切り替え装置５００に着脱可能に配設される。
【００２０】
図３は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置を示した、光学フィルタ切り替え装置正面から見た分解斜視図である。
【００２１】
光学フィルタ切り替え装置５００は、第一のモータユニット５１０と、第二のモータユニット５２０と、第三のモータユニット５３０と、第一の円板ユニット６１０と、第二の円板ユニット６３０と、ロックユニット７００と、取り付け部材８００と、保持部材９００と、保護部材９１０と、第一のガイド部材９２０と、第二のガイド部材９３０と、で構成される。
【００２２】
図４は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第一のモータユニットの斜視図である。
【００２３】
第一のモータユニット５１０は、ステッピングモータの第一のモータ５１１と、ねじ歯車部材５１２と、で構成される。第一のモータ５１１は、基板（図示せず）から供給された電力を動力に変換する。ねじ歯車部材５１２は、第一のモータ５１１の回転軸（図示せず）と直結している。
【００２４】
図５は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ステッピングモータの第二のモータユニットの斜視図である。
【００２５】
第二のモータユニット５２０は、第二のモータ５２１と、第一の平歯車部材５２２と、で構成される。第二のモータ５２１は、基板（図示せず）から供給された電力を動力に変換する。第一の平歯車部材５２２は、平歯車部５２３と、円筒部５２４と、で構成される。第一の平歯車部材５２２は、平歯車部５２３を第二のモータ５２１側にして、第二のモータ５２１の回転軸（図示せず）と直結している。平歯車部５２３は、平歯車を有する。円筒部５２４の直径は、平歯車部５２３の歯底円直径よりも小さい。
【００２６】
図６は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ステッピングモータの第三のモータユニットの斜視図である。
【００２７】
第三のモータユニット５３０は、第三のモータ５３１と、第二の平歯車部材５３２と、で構成される。第三のモータ５３１は、基板（図示せず）から供給された電力を動力に変換する。第二の平歯車部材５３２は、平歯車部５２３と、円筒部５３４と、で構成される。第二の平歯車部材５３２は、円筒部５３４を第三のモータ５３１側にして、第三のモータ５３１の回転軸（図示せず）と直結している。平歯車部５２３は、平歯車を有する。円筒部５３４の直径は、平歯車部５２３の歯底円直径よりも小さい直径である。
【００２８】
なお、第一の平歯車部材５２２と、第二の平歯車部材５３２と、は材質及び形状は同一に形成可能だが、取り付け方向が異なる。これにより、モータから歯車までの距離が異なる状態で使うことが可能となる。つまり、同一面に第一のモータ５１１と、第二のモータ５２１と、を取り付けても、２箇所の駆動箇所を設けることが可能となり、部品種類を削減することが可能となる。
【００２９】
図７は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第一の円板ユニットの分解斜視図である。図７（ａ）が撮像装置正面から見た斜視図、図７（ｂ）が撮像装置背面から見た斜視図である。
【００３０】
第一の円板ユニット６１０は、第一の光学フィルタ６１６と、第二の光学フィルタ６１７と、第一の円板部材６１１と、で構成される。各光学フィルタは、材質、及び形状は同じだが、光透過率が異なる。第一の光学フィルタ６１６は、光透過率１００％の透明ガラスである。第二の光学フィルタ６１７は、光透過率１．６％の減光フィルタである。
【００３１】
第一の円板部材６１１は、中心穴部６１２と、光学フィルタ枠６１３ａ〜ｃと、平歯車部６１４と、円環状凸部６１５ａ、ｂと、で構成される。中心穴部６１２は、第一の円板部材６１１の回動中心に備えられる。光学フィルタ枠６１３ａ〜ｃは、第一の円板ユニット６１０の正面から見てＣＷ方向に光学フィルタ６１３ａ、光学フィルタ枠６１３ｂ、光学フィルタ枠６１３ｃの順番で、中心穴部６１２を中心に１２０°刻みで配設される。光学フィルタ枠６１３ａは、第一の光学フィルタ６１６が配設され、接着剤（図示せず）で固定される。光学フィルタ枠６１３ｂは、第二の光学フィルタ６１７が配設され、接着剤（図示せず）で固定される。光学フィルタ枠６１３ｃは、光学フィルタが配設されず、レンズから入射した光がそのまま通過する。平歯車部６１４は、第一の円板部材６１１の外周全域に備えられる。第二のモータユニット５２０の平歯車部材５２２と係合する。円環状凸部６１５ａ、ｂは、第一の円板部材６１１の外周近傍の全域に突設される。
【００３２】
図８は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、第二の円板ユニットの分解斜視図である。図８（ａ）が撮像装置正面から見た斜視図、図８（ｂ）が撮像装置背面から見た斜視図である。
【００３３】
第二の円板ユニット６３０は、第三の光学フィルタ６３６と、第四の光学フィルタ６３７と、第二の円板部材６３１と、で構成される。各光学フィルタは、材質、及び厚みは同じだが、光透過率が異なる。第三の光学フィルタ６３６は、光透過率２５％の減光フィルタである。第四の光学フィルタ６３７は、光透過率６．３％の減光フィルタである。
【００３４】
第二の円板部材６３１は、中心穴部６３２と、光学フィルタ枠６３３ａ〜ｃと、平歯車部６３４と、円環状凸部６３５ａ、ｂと、で構成される。中心穴部６３２は、第二の円板部材６３１の回動中心に備えられる。光学フィルタ枠６３３ａ〜ｃは、第二の円板ユニット６３０の正面から見てＣＷ方向に光学フィルタ枠６３３ａ、光学フィルタ枠６３３ｂ、光学フィルタ枠６３３ｃの順番で、中心穴部６３２を中心に１２０°刻みで配設される。光学フィルタ枠６３３ａは、第三の光学フィルタ６３６が配設され、接着剤（図示せず）で固定される。光学フィルタ枠６３３ｂは、第四の光学フィルタ６３７が配設され、接着剤（図示せず）で固定される。光学フィルタ枠６３３ｃは、光学フィルタが配設されず、レンズから入射した光がそのまま通過する。平歯車部６３４は、第二の円板部材６３１の外周全域に備えられる。第三のモータユニット５３０の平歯車部材５３２と係合する。円環状凸部６３５ａ、ｂは、第二の円板部材６３１の外周近傍の全域に突設される。
【００３５】
なお、第一の円板部材６１１と、第二の円板部材６３１と、は材質、及び形状は同一に形成可能であるため、同一部品での構成が可能である。
【００３６】
図１０は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ロックユニットの分解斜視図である。図１０（ａ）が撮像装置正面から見た分解斜視図、図１０（ｂ）が撮像装置底面から見た分解斜視図である。図１１は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ロックユニットの詳細図である。図１１（ａ）が撮像装置正面から見た斜視図、図１１（ｂ）が撮像装置正面から見た（ａ）とは異なる角度の斜視図である。
【００３７】
ロックユニット７００は、ロック付勢部材７１０と、第一のロック部材７２０と、第二のロック部材７３０と、ロック押し子部材７４０と、摺動軸部材７５０と、で構成される。ロックユニット７００は、光学フィルタ切り替え装置５００の鉛直上方に設けられる。
【００３８】
ロック付勢部材７１０は、穴部７１１と、第一の腕部７１２と、第二の腕部７１３と、を備えるねじりコイルばねである。
【００３９】
第一のロック部材７２０は、第一の爪部７２１と、第二の爪部７２２と、回動穴部７２３と、ばね掛かり部７２４と、回動凸部７２５と、を備える。第一の爪部７２１は、第一の円板部材６１１の平歯車部６１４に歯合し、当接する。第二の爪部７２２は、第二の円板部材６３１の平歯車部６３４に歯合し、係合する。回動穴部７２３は、第一のロック部材７２０の回動中心に備える。ばね掛かり部７２４は、ロック付勢部材７１０の第一の腕部７１２と当接する。これにより、第一の爪部７２１と、第二の爪部７２２と、は第一の円板ユニット６１０の半径方向内側に向かって付勢される。回動凸部７２５は、第一のロック部材７２０に突設される。
【００４０】
第二のロック部材７３０は、第一の爪部７３１と、第二の爪部７３２と、回動穴部７３３と、ばね掛かり部７３４と、回動凸部７３５と、を備える。第一の爪部７３１は、第一の円板部材６１１の平歯車部６１４に歯合し、係合する。第二の爪部７３２は、第二の円板部材６３１の平歯車部６３４に歯合し、当接する。回動穴部７３３は、第一のロック部材７２０の回動中心に備える。ばね掛かり部７３４は、ロック付勢部材７１０の第二の腕部７１３と当接する。これにより、第一の爪部７３１と、第二の爪部７３２と、は第一の円板ユニット６１０の半径方向内側に向かって付勢される。回動凸部７３５は、第二のロック部材７３０に突設される。
【００４１】
ロック押し子部材７４０は、押し子部７４１と、三角形状７４２ａ〜ｇと、摺動穴部７４３と、を備える。押し子部７４１は、第一のロック部材７２０の回動凸部７２５と、第二のロック部材７３０の回動凸部７３５と、に接触する。三角形状７４２ａ〜ｇは、第一のモータユニット５１０のねじ歯車部材５１２と歯合する。摺動穴部７４３は、摺動方向にのみ摺動する。
【００４２】
摺動軸部材７５０は、摺動軸部７５１、を備える。摺動軸部７５１は、摺動軸方向が第一の円板ユニット６１０の半径方向に平行して配設される。摺動軸部７５１は、ロック押し子部材７４０の摺動穴部７４３と係合する。
【００４３】
図１２は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、取り付け部材の斜視図である。図１２（ａ）が撮像装置正面から見た斜視図、図１２（ｂ）が撮像装置背面から見た斜視図である。
【００４４】
取り付け部材８００は、光路開口部８０１と、円板回転軸８０３と、ロック部材回転軸８０４と、第一のモータユニット締結部８０５と、第二のモータユニット締結部８０６と、第三のモータユニット締結部８０７と、を備える。
【００４５】
光路開口部８０１は、レンズから入射した光が通過する。光路開口部８０１は、光学フィルタが所定の位置にあるときに、任意の光学フィルタが露出する開口面積を有する。
【００４６】
円板回転軸８０３は、第一の円板ユニット６１０と、第二の円板ユニット６３０と、の回動中心に配設される。円板回転軸８０３は、第一の円板ユニット６１０の中心穴部６１２と、第二の円板ユニット６３０の中心穴部６３３と、に係合する。
【００４７】
ロック部材回転軸８０４は、第一のロック部材７２０の第一の爪部７２１と、第一の円板ユニット６１０の平歯車部６１４と、が当接する点を始点として、第一の円板ユニット６１０の平歯車６１４の略圧力角方向の延長線上に配設される。また、ロック部材回転軸８０４は、第二のロック部材７３０の第二の爪部７３２と、第二の円板ユニット６３０の平歯車部６３４と、が当接する点を始点として、第二の円板ユニット６３０の平歯車６３４の略圧力角方向の延長線上に配設される。ロック付勢部材７１０の穴部７１１と、第一のロック部材７２０の回動穴部７２３と、第二のロック部材７３０の回動穴部７３３と、に係合する。
【００４８】
第一のモータユニット締結部８０５は、取り付け部材８００の外観面に備えられ、第一のモータユニット５１０が締結される。
【００４９】
第二のモータユニット締結部８０６は、取り付け部材８００の外観面に備えられ、第二のモータユニット５２０が締結される。
【００５０】
第三のモータユニット締結部８０７は、取り付け部材８００の外観面に備えられ、第三のモータユニット５３０が締結される。
【００５１】
光学フィルタ切り替え装置５００は、装置外部からのゴミの侵入を防ぐ必要があるため、密閉構造であることが望ましく、撮像装置の小型化の観点から小型であることも望ましい。例えば、各モータユニットを取り付け部材８００の内観面に設けた場合は、モータに電力を供給するための部品の通り道を封止する必要がある。このためには、新たに防塵用の部品が必要であり、部品点数が増加する。また、各モータユニットを覆う外観面も必要であり、覆う分だけ装置は大型化する。これらを鑑みて、各モータユニットは取り付け部の外観面に配設する。これにより、各モータユニットの取り付け面と、取り付け部材８００の締結面と、で封止されるため、密閉の構造となる。また、各モータユニットを覆う外観面も不要であり、小型の装置を作ることが可能となる。
【００５２】
図１３は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における背面図である。
【００５３】
保持部材９００は、光路開口部９０１と、異物除去開口部９０２と、爪掛け凹部９０３ａ〜ｄと、を備える。光路開口部９０１は、レンズから入射した光が挿通する。異物除去開口部９０２は、光路開口部９０１の鉛直上方（図１３中の矢印方向）に配設される。爪掛け凹部９０３ａ〜ｄは、異物除去開口部９０２の周囲に配設される。保護部材９１０を取り外すための掛かり部である。保護部材９１０は、保持部材９００の異物除去開口部９０２に配設される。保護部材９１０は、防塵の観点から、両面テープ（図示せず）にて保持部材９００に固定される。光学フィルタ切り替え装置５００内に異物が発生した場合は、爪掛け凹部９０３ａ〜ｄに突起物を挿入して保護部材９１０を取り外す。
【００５４】
図１４は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、ガイドレールを含む断面図である。
【００５５】
第一のガイド部材９２０は、第一の溝部９２１と、第二の溝部９２２と、を有する。第一の溝部９２１は、第一の円板ユニット６１０の円環状凸部６１５ａ、ｂと係合する。第二の溝部９２２は、第二の円板ユニット６３０の円環状凸部６３５ａ、ｂと係合する。第二のガイド部材９３０は、第一の溝部９３１と、第二の溝部９３２と、を有する。第一の溝部９３１は、第一の円板ユニット６１０の円環状凸部６１５ａ、ｂと係合する。第二の溝部９３２は、第二の円板ユニット６３０の円環状凸部６３５ａ、ｂと係合する。
【００５６】
上述の構成を用いた、本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置５００における、光学フィルタの切り替え動作について述べる。なお、本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置５００は、光路上に常に１枚の光学フィルタが介在している状態を標準状態としている。
しかしながら、光路上に２枚の光学フィルタが定設していても良い。
【００５７】
レンズから入射した光が、撮像素子保護ユニット３５０の光路開口部６２２、撮像素子保護ユニット３５０のガラス部材６３０、取り付け部材８００の光路開口部８０１、第一の円板ユニット６１０の第一の光学フィルタ６１６、第二の円板ユニット６３０の光学フィルタ枠６３３ｃ、保持部材９００の光路開口部９０１、撮像素子ユニット３００の撮像面３１１、の順で通過する配置を、初期位置とする。図９による。
【００５８】
初期位置において、第一の円板ユニット６１０の平歯車部６１４は、第一のロック部材７２０の第一の爪部７２１と、第二のロック部材７３０の第一の爪部７３１と、第一の平歯車部材５２２と、に歯合している。第一のロック部材７２０の第一の爪部７２１は、第一の円板ユニット６１０がＣＣＷ方向に回動することを防ぐ。第二のロック部材７３０の第一の爪部７３１は、第一の円板ユニット６１０がＣＷ方向に回動することを防ぐ。図１１による。
【００５９】
第一の平歯車部材５２２は、第一の円板ユニット６１０の平歯車部６１４に、第二のモータ５２１からの動力を伝えて、第一の円板ユニット６１０をＣＷ方向、あるいはＣＣＷ方向に回動する。
【００６０】
また、初期位置において、第二の円板ユニット６３０の平歯車部６３４は、第一のロック部材７２０の第二の爪部７２２と、第二のロック部材７３０の第二の爪部７３２と、第二の平歯車部材５３２と、に歯合している。第一のロック部材７２０の第二の爪部７２２は、第二の円板ユニット６３０がＣＷ方向に回動することを防ぐ。第二のロック部材７３０の第二の爪部７３３は、第二の円板ユニット６３０がＣＣＷ方向に回動することを防ぐ。図１１による。
【００６１】
第二の平歯車部材５３２は、第二の円板ユニット６３０の平歯車部６３４に、第三のモータ５３１からの動力を伝えて、第二の円板ユニット６３０をＣＷ方向、あるいはＣＣＷ方向に回動する。
【００６２】
図１５はロック構造の概要を示す簡略図である。
【００６３】
平歯車は圧力角θが決まっており、平歯車に当接する点から圧力角の方向に歯車の回転の力（図中１５の矢印方向）が伝達する。つまり、圧力角の方向に可動しない部材があれば、平歯車の回転を止めることが可能となる。
【００６４】
そこで、本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置５００では、各円板ユニットの平歯車と、各ロック部材の各爪部と、に当接する点から略圧力角の方向にロック部材の回転軸を設けている。これにより、歯車からの力は、前記の当接する点と、ロック部材の回転軸と、の間で突っ張るため、ロック部材の回転の力に変換されることなく、各円板ユニットの回動を防ぐことが可能となっている。なお、ロック付勢部材７１０は、各ロック部材を、各円板ユニットに定設させるための部材であり、回動を防ぐために必要な力はゼロである。
【００６５】
第一のロック部材７２０の第一の爪部７２１と、第二の爪部７２２と、は形状が異なる。同様に、第二のロック部材７３０の第一の爪部７３１と、第二の爪部７３２と、は形状が異なる。第一のロック部材７２０の第一の爪部７２１は、第一の円板ユニット６１０の平歯車部６１４と当接するが、第一のロック部材７２０の第二の爪部７２２は、第二の円板ユニット６３０の平歯車部６３４と隙間０．１ｍｍを空けて係合する。同様に、第二のロック部材７３０の第一の爪部７３１は、第一の円板ユニット６１０の平歯車部６１４と隙間０．１ｍｍを空けて係合するが、第二のロック部材７３０の第二の爪部６３２は、第二の円板ユニット６３０の平歯車部７３４と当接する。
【００６６】
いずれの当接部も、各ロック部材を、各円板ユニットに対して任意の位置に定設させるためである。しかし、１箇所の当接部だけでは任意の一方の回転方向にだけ回転を防ぐだけである。当接部を２箇所にすると、部品のばらつきにより、任意の位置に定設させることが困難となる。そこで、もう一方の回転方向への回転に対しては、隙間０．１ｍｍが空いた係合部を用いる。各円板ユニットが、もう一方の回転方向に動いたときのみ、隙間０．１ｍｍが無くなり部材同士が当接する。当接することで、もう一方の回転方向を防ぐことが可能となる。
【００６７】
光学フィルタの切り替え動作について順次説明する。最初に、第一の円板ユニット６１０と、第二の円板ユニット６３０と、を回動可能な状態にする動作について説明する。図１６は本発明の実施形に係る光学フィルタ切り替え装置における、光学フィルタが切り替え可能な状態を示す。
【００６８】
電力を動力に変換した第一のモータ５１１は、直結しているねじ歯車部材５１２を回転させる。これにより、歯合しているロック押し子部材７４０に動力が伝わる。ロック押し子部材７４０は、摺動軸部材７５０の摺動軸部７５１に沿って、第一の円板ユニット６１０の半径方向外側に向かって摺動する。
【００６９】
ロック押し子部材７４０の押し子部７４１が、第一のロック部材７２０の回動凸部７２５と、第二のロック部材７３０の回動凸部７３５と、に当接する。当接後もロック押し子部材７４０は同一方向に摺動し、第一の円板ユニット６１０の平歯車部６１４と、第二の円板ユニット６３０の平歯車部６３４と、に歯合した、第一のロック部材７２０と、第二のロック部材７３０と、が第一の円板ユニット６１０の半径方向外向きに回動する。第一のロック部材７２０の第一の爪部７２１と、第二のロック部材７３０の第二の爪部７３２と、が第一の円板ユニット６１０と、第二の円板ユニット６３０の回動軌跡と光軸投影上重なり合わなくなる。これにより、第一の円板ユニット６１０と、第二の円板ユニット６３０と、は取り付け部材８００の円板回転軸８０３を中心として、回動可能な状態となる。
【００７０】
続いて、光路上の光学フィルタを第一の光学フィルタ６１６から、第三の光学フィルタ６３６に切り替える動作について説明する。電力を動力に変換した第二のモータ５２１は、直結している第一の平歯車部材５２２を回転させる。これにより、歯合している第一の円板ユニット６１０に動力が伝わる。第一の円板ユニット６１０は、中心穴部６１２を中心にして、光路上に定設している光学フィルタ枠６１３ａを、１２０°回転して光学フィルタ枠６１３ｃに切り替える。切り替えるとき、第一の円板ユニット６１０の円環状凸部６１５ａ、ｂは第一のガイド部材９２０の第一の溝部９２１と、第二のガイド部材９３０の第一の溝部９３１と、において摺動する。
【００７１】
同時に、電力を動力に変換した第三のモータ５３１は、直結している第二の平歯車部材５３２を回転させる。これにより、歯合している第二の円板ユニット６３０に動力が伝わる。第二の円板ユニット６３０は、中心穴部６３２を中心にして、光路上に定設している光学フィルタ枠６３３ｃを、１２０°回転して光学フィルタ枠６３３ａに切り替える。切り替えるとき、第二の円板ユニット６３０の円環状凸部６３５ａ、ｂは、第一のガイド部材９２０の第二の溝部９２２と、第二のガイド部材９３０の第二の溝部９３２と、において摺動する。
【００７２】
最後に、第一の円板ユニット６１０と、第二の円板ユニット６３０と、を回動不可能な固定状態にする動作について説明する。電力を動力に変換した第一のモータ５１１は、直結しているねじ歯車を回転させる。これにより、歯合しているロック押し子部材７４０に動力が伝わる。ロック押し子部材７４０は、摺動軸部材７５０の摺動軸部７５１に沿って、第一の円板ユニット６１０の半径方向内側に向かって摺動する。
【００７３】
第一のロック部材７２０の第一の爪部７２１と、第二のロック部材７３０の第二の爪部７３２と、が第一の円板ユニット６１０の平歯車部６１４と、第二の円板ユニット６３０の平歯車部６３４と、に歯合し当接することで、第一の円板ユニット６１０と、第二の円板ユニット６３０と、が固定された状態となる。固定後もロック押し子部材７４０は同一方向に摺動し、第一のロック部材７２０の回動凸部７２５と、第二のロック部材７３０の回動凸部７３５と、から離れることで、第一のロック部材７２０と、第二のロック部材７３０と、に余計な負荷を与えない。
【００７４】
本実施例では、光学フィルタに減光フィルタを用いたが、赤外光撮影用フィルタや、偏光フィルタや、色補正フィルタでも構わない。また、撮像装置内の光学フィルタ切り替え装置を用いているが、レンズ内の光学フィルタ切り替え装置でも構わない。
【符号の説明】
【００７５】
１００  撮像装置、２００  固定部、３００  撮像素子ユニット、
４００  レンズマウント、５００  光学フィルタ切り替え装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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