(57)【要約】【課題】ターレット式光学ユニットを有する撮像装置において、部品点数及びコストを増大させることなく、また撮像装置の大型化も招くことなく、且つ非撮影時にセンサー焼けを防ぐための高い遮光性を備えた撮像装置を提供すること。【解決手段】レンズからの入射光を取り込んで結像する撮像素子と、撮像装置を操作する操作手段と、操作手段に従って駆動手段と位置検出手段により光学フィルタを所定の位置に回転及び停止させる制御手段が設けられるとともに、制御手段により、レンズからの入射光のうち少なくとも一部の光線は前記ターレットにおける開口部以外の部分によって前記撮像素子に到達しないよう遮光できる位相に前記ターレットを停止させることが可能であることを特徴とする。【選択図】図１５ｂ
2016142772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、前記回転軸を中心とした回転動作を行うことができ、複数の開口部が設けられた円板状のターレットと、前記開口部を覆うように配置され、前記ターレットに対して固定される複数枚の光学的性質の異なる光学フィルタと、前記ターレットを回転させるための駆動手段と、前記ターレットの位相を検出する為の位相検出手段が設けられた光学ユニットを有する撮像装置であって、前記撮像装置は更にレンズからの入射光を取り込んで結像する為の撮像素子と、前記撮像装置を操作する為の操作手段と、前記操作手段に従って前記駆動手段と前記位置検出手段により、前記光学フィルタを所定の位置に回転及び停止させる制御手段が設けられるとともに、前記制御手段により、レンズからの入射光のうち少なくとも一部の光線は前記ターレットにおける開口部以外の部分によって前記撮像素子に到達しないよう遮光できる位相に前記ターレットを停止させることが可能であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ターレットに対して固定される前記光学フィルタは、各々減光率の異なる減光フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光学ユニットは２枚のターレットを有し、前記制御手段により、レンズからの入射光のうち少なくとも一部の光線は第一の前記ターレットにおける開口部以外の部分によって前記撮像素子に到達しないよう遮光できる位相に停止させ、前記第一のターレットによって前記撮像素子に到達しないよう遮光出来なかった光線の少なくとも一部を第二のターレットにおける開口部以外の部分によって遮光できるような位相に前記第二のターレットを停止させることが可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は前記ターレットが停止した際、前記撮像素子に到達しないよう遮光出来なかった光線が、同一の前記ターレットに固定された前記減光フィルタの中で、最も減光率の高い減光フィルタを透過するような位相に前記ターレットを停止させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光学フィルタに密着するように前記ターレットに対して固定され、前記光学フィルタに不要外光が入射しないようマスクする為の薄板状の板金部材を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記駆動手段はステッピングモータであることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記操作手段は電源釦であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターレット式光学ユニットを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置において、非撮影時に太陽光等によるセンサー焼けを防ぐための手段として様々なものが提案されている。特許文献１では、円板形状の保持部材（以下ターレットと呼ぶ）に複数の光学フィルタを搭載し、そのターレットが回転軸を中心に回転することによって、光学フィルタの種類を変更するターレット式光学ユニットが搭載された撮像装置に対して、ターレット式光学ユニットの内部に遮蔽板を追加してセンサーに太陽光が入るのを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３１１３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の方法では、ターレット式光学ユニットとは別に遮蔽板としての部品が必要となることから、部品点数及びコストが増大し、更には撮像装置の大型化を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、ターレット式光学ユニットを有する撮像装置において、部品点数及びコストを増大させることなく、また撮像装置の大型化も招くことなく、且つ非撮影時にセンサー焼けを防ぐための高い遮光性を備えた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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、回転軸と、前記回転軸を中心とした回転動作を行うことができ、複数の開口部が設けられた円板状のターレットと、前記開口部を覆うように配置され、前記ターレットに対して固定される複数枚の光学的性質の異なる光学フィルタと、前記ターレットを回転させるための駆動手段と、前記ターレットの位相を検出する為の位相検出手段が設けられた光学ユニットを有する撮像装置であって、前記撮像装置は更にレンズからの入射光を取り込んで結像する為の撮像素子と、前記撮像装置を操作する為の操作手段と、前記操作手段に従って前記駆動手段と前記位置検出手段により、前記光学フィルタを所定の位置に回転及び停止させる制御手段が設けられるとともに、前記制御手段により、レンズからの入射光のうち少なくとも一部の光線は前記ターレットにおける開口部以外の部分によって前記撮像素子に到達しないよう遮光できる位相に前記ターレットを停止させることが可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のターレット式光学ユニットを有する撮像装置によれば、部品点数及びコストを増大させることなく、また撮像装置の大型化も招くことなく、且つ非撮影時にセンサー焼けを防ぐための高い遮光性を備えた撮像装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】ターレットユニットの分解斜視図
【図１ｂ】ターレットの正面図
【図２】光学ユニットを搭載した撮像装置の全体図
【図３ａ】ターレットユニットと駆動部の斜視図
【図３ｂ】ターレットユニットと駆動部の側面図
【図３ｃ】ターレットユニットと駆動部の側面拡大図
【図４】ロック部品の正面図
【図５ａ】ロック駆動ユニットの正面図
【図５ｂ】ロック駆動ユニットの側面図
【図６】ターレットユニットとロック駆動ユニット、ロック部品の斜視図
【図７ａ】図６の正面図
【図７ｂ】図６の背面図
【図７ｃ】図６の背面拡大図
【図８ａ】図７ａ、図７ｂからロックを解除した図
【図８ｂ】図７ａ、図７ｂからロックを解除した図
【図９ａ】光学ユニット及びその周辺分解斜視図
【図９ｂ】光学ユニット及びその周辺分解斜視図
【図１０ａ】ターレットユニットと駆動部２つの組立時の配置関係を示した正面図
【図１０ｂ】ターレットユニットと駆動部２つの組立時の配置関係を示した側面図
【図１１ａ】ターレットユニットの正面図
【図１１ｂ】ターレットユニットの正面図
【図１１ｃ】ターレットユニットの正面図
【図１２ａ】フォトインタラプタと検知リブの関係を示した図
【図１２ｂ】フォトインタラプタと検知リブの関係を示した図
【図１３】フォトインタラプタの信号波形図
【図１４】ターレットユニット２枚の組み合わせを示した模式図
【図１５ａ】ターレットユニット１枚で遮光を行った際の模式図
【図１５ｂ】ターレットユニット２枚で遮光を行った際の模式図
【図１５ｃ】ターレットユニット２枚で遮光を行った際の模式図
【図１５ｄ】ターレットユニット２枚で遮光を行った際の模式図
【図１５ｅ】ターレットユニットが正規位置にある状態を示した模式図
【図１６】システムブロック図
【図１７】フローチャート
【図１８】ターレットユニットの先端Ｒ形状部、ロック部品、駆動部の配置関係を示した正面図
【図１９】ロック部品がターレットユニットに対して半がかりの状態を表した図
【図２０】遮光状態における光学ユニット１００、９５０の制御フロー図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図２は本実施形態の光学ユニットを搭載した撮像装置全体の構成を示した透視図である。また、図中Ｚ１方向が被写体側、Ｚ２方向が撮影者側となる方向である。以下説明において便宜上、Ｚ１側を前方、Ｚ２側を後方と呼ぶことにする。
【００１１】
撮像装置２００では、レンズマウント２０１に対してレンズ２０２が着脱可能となっている。レンズマウント２０１の後方には光学ユニット２０３が配置される。２０４は光学ユニット１４０２を操作する為の操作釦である。操作釦２０４を押すことにより、撮影者は光学ユニット内にある光学フィルタを、所望の光学フィルタに切り替えることが出来る。詳細は後述する。また光学ユニット２０３の更に後方には、図示しない撮像素子が、その更に後方にはバッテリー収納部２０５及び記録部２０６がそれぞれ設けられている。
【００１２】
以降、本実施形態の光学ユニットの詳細について説明する。図１ａは光学ユニットの構成部品である、ターレットユニット１００の分解斜視図である。図１ｂはターレットユニット１００の構成部品である、ターレット１０１の正面図である。
【００１３】
図１ａにおけるＺ軸は、ターレットユニット１００の回転軸である。ターレット１０１はＺ軸を中心とした円板形状を形成しており、外周にはギア１０２が形成されている。外周ギア１０２の一部に関しては、先端にＲが形成されている。理由は後述する。また、Ｚ軸を中心にα、β方向に回転する為の回転軸を挿入する穴１１２が設けられている。更に、Ｚ軸を中心として回転運動を行った際の摺動面となる摺動リブ１０３ａ、１０３ｂ（但し１０３ｂは１０３ａの反対面にある為、図１ａでは図示せず）、及びターレットの位置を検知する為の検知リブ１０４が設けられている。
【００１４】
検知リブ１０４には、スリット１０５ａ、１０５ｂが形成されている。ターレット１０１の円板形状の内部には、図１ｂに示すように、３か所の開口部１０６ａ〜１０６ｃが１２０°毎に設けられており、その内の２ヶ所である開口部１０６ａ、１０６ｂ、と重なるようにして、光学フィルタ１０７ａ及び１０７ｂが取り付けられる。光学フィルタの種類としては、例えばＮＤ（減光）フィルタなどが挙げられる。
【００１５】
１１８ａ、１１８ｂは光学フィルタ１０７ａ及び１０７ｂの取り付け座となる部分であり、光学フィルタ１０７ａ及び１０７ｂはターレット１０１の取り付け座１１８ａ、１１８ｂに取り付けられた後、ターレット１０１に設けられた接着溝１０８ａ〜１０８ｄに接着剤が流し込まれることにより接着されて、ターレット１０１に固定される。
【００１６】
１０９は薄板状の金属で作られた押さえ板金であり、万が一光学フィルタ１０７ａ及び１０７ｂの接着が剥がれた時の落下防止と、光学フィルタ１０７ａ及び１０７ｂと接触することによって、光学フィルタ１０７ａ及び１０７ｂの帯電を防ぎ、静電気によるごみの付着を防止する役割がある。
【００１７】
押さえ板金１０９にはターレット１０１同様３か所の開口部１１０ａ〜１１０ｃと、組立時にターレット１０１の摺動リブ１０３との干渉を防ぐため、摺動リブ１０３よりも径の大きい逃げ穴１１４が設けられている。押さえ板金１０９は光学フィルタ１０７ａ及び１０７ｂがターレット１０１に接着された後からターレット１０１に被せられ、ビス１１１ａ〜１１１ｃをバカ穴１１９ａ〜１１９ｃを介してターレット１０１に設けられたセルフタップ穴１２０ａ〜１２０ｃに打つことによって固定される。
【００１８】
次に、上記で説明したターレットユニット１００を回転させる為の駆動手段の構成について説明する。図３ａはターレットユニット１００と、ターレットユニット１００を回転させる為の駆動部３００との関係を示した図であり、図３ｂは図３ａをｘ１方向から見た側面図である。
【００１９】
駆動部３００は駆動モーター３０２、取り付け板金３０３、シャフト３０４、ピニオンギア３０５、中間伝達ギア３０６からなる。駆動モーター３０２は電気接点部３１０において図示しないフレキシブル基板に接続されて、駆動電流及び電気信号を受け取ることにより、正転／逆転どちらの駆動も可能である。また、一般的なステッピングモーターなどを採用し、細かくステップ角を制御することにより、正確な位置決めが可能となっている。取り付け板金３０３は駆動モーター３０２を、後述する前カバーに固定する為の部品である。
【００２０】
ピニオンギア３０５はシャフト３０４に対して圧入され、駆動モーター３０２の動力を中間伝達ギア３０６に伝える。また、図３ｂに示すように、中間伝達ギア３０６は２段ギアであり、１段目ギア３０７でピニオンギア３０５より受けた動力を、２段目ギア３０８でターレットユニット１００のギア部１０２に伝える。
【００２１】
以上の構成により、ターレットユニット１００は駆動モーター３０２の正転または逆転により、αもしくはβ方向に回転することが可能となる。
【００２２】
また、中間伝達ギア３０６を用いたことにより、駆動モーター３０２をターレットユニット１００の厚み方向にオーバーラップさせて配置できるため、例えば図３ｃのように中間伝達ギアを使用しない構成と比較して、駆動モーター３０２（駆動モーター３３２）の突出量を抑え、小型の構成とすることが出来る（Ｌ１＜Ｌ２）。
【００２３】
次に、ターレットユニット１００を所定の位置にて保持する為のロック機構について説明する。図４において、４０１は上述したターレットユニット１００を所定の位置で保持する為のロック部品である。ロック部品４０１は、軸穴４０２を中心として、γ、ε方向に回転可能となっている。４０３は噛みあい部であり、実際にロックを行う部分である。また、噛みあい部４０３は先端にＲ形状が形成されている。ロック部品４０１は、後述するように、通常時は付勢バネによりγ方向の付勢力が働いており、ε方向への回転は突起部４０４が押されることによって行われる。
【００２４】
図５ａは前述のロック部品４０１を動作させる為のロック駆動ユニット５００の構成を示したものであり、図５ｂは図５ａをＸ２方向から見た図である。ロック駆動ユニット５００はロック駆動モーター５０２、取り付け板金５０３、ウォームギア５０４、スライド軸５０５、ラック５０７からなる。但し、図５ａのスライド軸５０５は実際はラック５０７の内部のスライド軸穴５０８と勘合しており、説明の為にスライド軸５０５及びスライド軸穴５０８を破線で示しているものとする。
【００２５】
ロック駆動モーター５０２は電気接点部５１０において図示しないフレキシブル基板に接続されて、駆動電流及び電気信号を受け取る。また駆動モーター３０２同様、ステッピングモーター等を採用することにより、細かくステップ角を制御し、正確な位置決めが可能となっている。
【００２６】
取り付け板金５０３は、後述する外カバーにロック駆動ユニット５００を保持する為の板金である。また取り付け板金５０３には、スライド軸５０５がかしめられている。
【００２７】
ラック５０７は、スライド軸穴５０８においてスライド軸５０５と勘合するとともに、伝達部５０９においてウォームギア５０４と噛みあい（図５ｂ（Ｘ２視）参照）、ロック駆動モーター５０２の正転及び逆転により、ｙ１，ｙ２方向に移動可能となっている。ラック５０７の当て面５１２は、前述したロック部品４０１の突起部４０４を押す為の面である。
【００２８】
次に、前述のロック部品４０１及びロック駆動ユニット５００を用いてターレットユニット１００を保持する為の構成について説明する。図６及び図７ａ〜図７ｃはターレットユニット１００のギア部１０２にロック部品４０１の噛みあい部４０３がかみ合ったロック状態を示している。図７ａは図６の前方からロック駆動ユニット５００周辺を見た拡大図、図７ｂは図６の後方からロック駆動ユニット５００周辺を見た拡大図、図７ｃは図７ｂの一部を更に拡大した図である。但し、説明の為、図６及び図７ａにおいては、前カバー７００、コイルばね７０１を無くした状態で表示している。
【００２９】
ロック状態においては、図７ａに示すように、ラック５０７の押しあて面５１２はロック部品４０１の突起部４０４と接触していない。また図７ｂに示すように、ロック部品４０１は外カバー７００に組みつけられたコイルばね７０１により、γ方向に付勢されている。この時、図７ｃに示すように、噛みあい部４０３はギア部１０２との接触点Ｅ１、Ｅ２においてコイルばね７０１の付勢力によってγ方向に抑えつけられている。
【００３０】
また、前述したように、ターレットのギア部１０２の一部の先端については、Ｒ形状が形成されている。これは、ターレットユニット１００が所定の位置よりずれて停止した場合に、ギア部１０２の先端と、ロック部品４０１の噛みあい部４０３の先端どうしがつき当たってロックがかからなくなってしまうケースを避けるためである。例えば図１９は、ターレットユニット１００が所定の位置よりもα方向にずれたまま停止してしまった為、ロック部品４０１の噛みあい部４０３がギア１０２との接触点Ｅ３で突き当った状態を示している。
【００３１】
このような場合であっても、ギア先端１９０２ｄにＲ形状を形成したことにより、ギア先端１９０２ｄと噛みあい部４０３の先端Ｒ形状同士が接触する為、ターレットユニット１００は接触点Ｅ３でコイルばね７０１の付勢力から垂直抗力Ｆ１を受け、Ｆ１の分力Ｆ２によってターレットユニット１００がβ方向に回転して所定の位置へと導かれ、ロックすることが出来る。
【００３２】
尚、上記ギア先端のＲ形状はターレットのギア部１０２全てに形成する必要はなく、ターレットユニット１００が停止する所定の位置でロック部品４０１の噛みあい部４０３が嵌り込む部分のギア部先端のみとすることにより、前述した駆動部３００との伝達効率のロスを最小限に抑えることができる。
【００３３】
あるいはユニットの仕様として、ターレットユニットのギア部とロック部品の噛みあい部が何歯分かずれることを許容するのであれば、その範囲にある全てのギア部の先端にＲを形成することにより、その範囲においてロックがかからなくなるのを避けつつ、駆動部３００との伝達効率のロスを最小限に抑えることができる。例えば本実施例では、ターレットユニット１００とロック部品４０１の噛みあい部４０３のずれは１歯分ならば許容出来る仕様である為、図１９では、本来ギア部１０２が所定の位置で停止した際噛みあい部４０３と接触するギア部に、その前後１歯を加えた分のギア先端１９０２ａ〜１９０２ｅに関して先端Ｒ形状を形成している。
【００３４】
また、図１８はターレットユニット１００に対して、上述した先端にＲ形状が形成されたギア範囲、ロック部品、及び駆動部がどのように配置されているかを示した図である。先端にＲが形成されたギア範囲をＳ１とすると、図１８に示すように、範囲Ｓ１と同等の先端Ｒ形状が形成された範囲Ｓ２，Ｓ３がターレットユニット１００に対して１２０度毎に形成されている。これにより、ターレットユニット１００が１２０度毎に設けられたどの所定の位置で停止したとしても、ロック部品４０１の噛みあい部４０３が嵌り込む部分のギア部１０２先端にはＲが形成されていることになる。
【００３５】
また、駆動モーター３０２からの動力をターレットユニット１００に伝達する為の中間伝達ギア３０６は、上述した範囲Ｓ１〜Ｓ３を避けた箇所に配置されている。すなわち、ターレットユニット１００がどの所定の位置で停止したとしても、中間伝達ギア３０６はＳ１〜Ｓ３範囲のギア部１０２とは噛みあわない位置である。これは、ターレットユニット１００が所定の位置で停止した状態から回転を始めた瞬間、すなわち駆動モーター３０２の加速度が最も大きくなる瞬間は、駆動部３００からの動力の伝達ロスが最も大きくターレットユニット１００の回転動作や駆動モーター３０２の負荷に影響してしまうからである。
【００３６】
図８ａ、図８ｂは図７ａ、図７ｂの状態から、ロック駆動ユニット５００を動作させることにより、ラック５０７をｙ１方向へと移動させ、ロックを解除した状態を示している。図７ａの状態では接触していなかった当て面５１２と突起部４０４が接触し、更に突起部４０４をコイルばね７０１の力に抗する力によりｙ１方向へ押し上げることにより、噛みあい部４０３はギア部１０２から外れてロックが解除される。
【００３７】
尚、上述したロック／ロック解除動作に伴うロック駆動ユニット５００の位置制御は、例えばフォトインタラプタなどを用いて行う方法や、駆動モーター５０２のステップ数を利用した方法などがあるが、詳細は割愛する。
【００３８】
次に、上述したターレットユニット１００、駆動部３００、ロック駆動ユニット５００を含んだ光学ユニットとその周囲の構成において説明する。図９ａ、図９ｂは本実施形態の光学ユニット９００及び周辺部品の分解斜視図である。また、図９ａ、図９ｂにおけるＺ軸はターレットユニットの回転中心、Ｚ‘軸は撮像時の光学中心となる軸（光軸）である。
【００３９】
光学ユニット９００には、ターレットユニット１００と同じ構成をもったターレットユニット９５０がＺ軸に沿って直列に配置され、それに伴ってターレットユニット９５０を駆動する為の駆動部９３０と、ターレットユニット９５０をロックする為のロック部品９０９及びコイルばね９１０も搭載されている。
【００４０】
前カバー９０１は、各要素を取り付ける為の基本となるカバーである。前カバー９０１の後方にはそれぞれ、ロックユニット５００の取り付け板金５０３をビス９０４ａ、９０４ｂで固定する為のボス９０８ａ及び９０８ｂ、ターレットユニット１００をロックする為のロック部品４０１及びコイルばね７０１が取りつき、ロック部品４０１の回転軸となるロック回転軸９１４、同じくターレットユニット９５０をロックする為のロック部品９０９及びコイルばね９１０が取りつき、ロック部品９０９の回転軸となるロック回転軸９１５、駆動ユニット３００の取り付け板金３０３をビス９２０ａ、９２０ｂで固定する為のボス９２２ａ及び９２２ｂと、中間伝達ギア３０６を保持するとともに、中間伝達ギア３０６の回転軸となるギア回転軸９２４、同じく駆動部９３０の取り付け板金９３３をビス９３５ａ、９３５ｂで固定する為のボス９６６ａ及び９６６ｂと、中間伝達ギア９３６を保持するとともに、中間伝達ギア９３６の回転軸となるギア回転軸９３８、ターレットユニット１００の軸穴１１２と勘合し、ターレットユニット１００の回転軸となるターレット回転軸９２５、ターレットユニット１００の摺動リブ１０３ａに対する摺動面９２７、後カバー９２８をビス９２９ａ〜９２９ｃで固定する為のボス９４０ａ〜９４０ｃが設けられている。
【００４１】
また前カバー９０１の前方からは、前カバー９０１の開口部を密閉し、且つ光線は透過する透明ガラス９５６が図示しない両面テープによって張り付けられるとともに、前述したフォトインタラプタ１３０ａ、１３０ｂが前カバー９０１に設けられた穴９３９ａ、９３９ｂに外形合わせで取り付けられる。
【００４２】
ターレットユニット９５０をロックする為のロック部品９０９は、ロック駆動ユニット５００のラック５０７によって、ロック部品４２０と同時に押されてロック解除が行われる。ターレットシャフト９４１は、ターレットユニット１００と９５０の間に配置され、後方の軸９４２はターレットユニット９５０の軸穴９４３と勘合し、ターレットユニット９５０の回転軸となる。更にターレットシャフト９４１にはターレットユニット１００の摺動リブ１０３ｂへの当て面となる摺動面９３８ａと、同じくターレットユニット９５０の摺動リブ９５１ａへの当て面となる９３８ｂが設けられており、ターレットユニット１００と９５０の接触を防ぐ役割も果たす。また、ターレットシャフト９４１の前方の軸９４６はＤカット形状となっており、前カバー９０１に設けられたＤ形状の凹部９４７にはめ込むことで取り付けられて、回転しないようになっている。
【００４３】
後カバー９２８には、ターレットユニット９５０の摺動リブ９５１ｂに対する摺動面９５５が設けられ、また、後カバーの後方からは、後カバー９２８の開口部を密閉するように、ローパスフィルタ９６１が、図示しない両面テープによって張り付けられている。フォトインタラプタ９６２ａ、９６２ｂは後カバー１０５０の穴９６３ａ、９６３ｂに外形合わせで取り付けられる。
【００４４】
尚、フォトインタラプタ１３０ａ、１３０ｂ及び９６２ａ、９６２ｂは、実際には図示しないフレキシブル基板に実装されており、このフレキシブル基板を通じて電気信号のやり取りを行う。
【００４５】
撮像素子９７０及び撮像素子９７０が実装されたセンサー基板９７１は、センサープレート９７２に対して接着により保持される。センサープレート９７２は、図示しない取り付け部品によって撮像装置本体に固定される。また、後カバー９２８と撮像素子９７０の間は、防塵用の弾性部材９８２がチャージされた状態で挟み込まれるように組みつけられる為、光学ユニット９２８と撮像素子９７０との間は密閉されて埃等は侵入しない構造となっている。
【００４６】
上記の構成において、透明ガラス９５６、光学フィルタ１０７ｂ、開口部９８３、ローパスフィルタ９６１、撮像素子９７０は光軸Ｚ‘上で直列に並べられている。すなわち、前方より入った光は、上記透明ガラス９５６、光学フィルタ１０７ｂ（１０７ａ、もしくは開口部１０６ｃ）、開口部９８３（もしくは光学フィルタ９８４ａ、９８４ｂ）、ローパスフィルタ９６１、を透過して、撮像素子９７０で結像される。
【００４７】
また、図１０ａ、図１０ｂは上記ターレットユニット１００、９５０と駆動部３００、９３０、及び中間伝達ギア３０６、９３６の組み立て後の配置関係を正面及び側面から見た図である。図１０ａ、図１０ｂに示すように、駆動部３００と中間伝達ギア３０６、及び駆動部９３０と中間伝達ギア９３６は互いにＹ軸に対して対称な位置で、且つＺ軸方向に対して反対向きに配置される。これは、駆動部３００、９３０を２枚のターレットユニット１００、９５０の側面方向に配置することにより、Ｚ軸方向の厚みＬ３を最小にするとともに、光学ユニットとしてのＸ方向の幅Ｘ３を（可能な範囲で）最小とする為の配置である。
【００４８】
次に、２枚のターレットユニット１００、９５０の切り替え動作について説明する。図１４は各ターレットの組み合わせを模式的に表わした図である。
【００４９】
本実施例においては、ターレットユニット１００、９５０の光軸を通る組み合わせは、基本的に光学フィルタ＋開口部または開口部＋光学フィルタとなり、同時に透過する光学フィルタは常に１枚となる。これは、同時に光学フィルタを２枚透過して、透過率に応じて光量落ちが発生することによる画質の劣化を防ぐためである。
【００５０】
この時、開口部１０６ｃ、９８３と光学フィルタ１０７ａ、１０７ｂ、９８４ａ、９８４ｂの組み合わせは、図１４で（１）〜（４）で示すように４通りとなる。そして、（１）→（２）への切り替えはターレットユニット９５０をβ方向に１２０度回転させることで、（２）→（３）への切り替えはターレットユニット１００をα方向に１２０度、ターレットユニット９５０をβ方向に１２０度回転させることで、（３）→（４）への切り替えはターレットユニット１００をα方向に１２０度回転させることでそれぞれ可能となる。すなわち、どの組み合わせにおいても、ターレットユニット１００、９５０の片方、もしくは両方をαもしくはβ方向に１２０度回転させることで、所望の光学フィルタ＋開口部の組み合わせに切り替えることが出来る。
【００５１】
次に、図１５ａ〜図１５ｅを用いて、遮光状態におけるターレットユニット１００、９５０の動作について説明する。ここでの遮光状態というのは、被写体側からの入射光がセンサーに入るのを少なくとも一定量防いでいる状態のことであり、例えば撮影を行っていない電源オフ時などはこの状態であることが好ましい。
【００５２】
まず例として、ターレットユニット１００とセンサー基板９７１のみ表し、１枚のターレットユニット１００で遮光する場合について説明する。図１５ａはターレットユニット１００とセンサー基板９７１の位置関係を表した斜視図、図１５ｂは図１５ａの状態を前方からみた正面図である。
【００５３】
また、図１５ａ、図１５ｂにおける１５０１はセンサー受光範囲を表している。遮光状態においては、ターレットユニット１００は図１５ｂに示すように、ＮＤフィルタ１０７ｂの正規の位置、すなわち図１５ｅに示すように、ＮＤフィルタ１０７ｂの中心１５０５とセンサー受光範囲１５０１の中心１５０６が、光軸Ｚ‘に沿って投影上一致している状態、にある位置よりもθ１だけ位相のずれた状態で停止している。この時、レンズからセンサーに入光する光線の一部はマスク板金１０９により遮光される。例えば図１５ｂは、１５０１ａで示される部分がマスク板金１０９により遮光されている状態を示している。またマスク板金で遮光出来ない範囲の光線に関してはターレットユニット１００に取り付けられたＮＤフィルタ１０７ａ、１０７ｂのうち、より減光率の高い方を通過させるようにする。すなわち図１５ａはＮＤフィルタの減光率が１０７ｂ＞１０７ａである場合の停止位置を示している。
【００５４】
尚、上記説明においては前方側のターレットユニット１００を用いて説明したが、代わりに後方側のターレットユニット９５０を制御して同様の位置で停止させるようにしてもほぼ同等の効果を得ることが出来る。
【００５５】
次に、２枚のターレットユニット１００、９５０を組み合わせて遮光する場合について説明する。図１５ｃはターレットユニット１００、９５０とセンサー基板９７１の位置関係を表した斜視図、図１５ｄは図１５ｃの状態を前方からみた正面図である。
【００５６】
ターレットユニット１００、９５０の２枚で遮光する場合は、図１５ｄに示すように両方のターレットユニット１００、９５０を正規の位置、すなわちＮＤフィルタ１０７ｂ及び９８４ｂの中心が、光軸Ｚ‘上にある位置よりもθ１、θ２だけ位相のずれた状態で停止させる。
【００５７】
上記のようにしてターレットユニット１００、９５０を互いに遮光する領域を補完する様に位相をずらしてやることにより、ターレットユニット１００（もしくは９５０）１枚の時と比較して、より広範囲をマスク板金１０９、９８９で遮光することができる。例えば図１５ｄは１５０１ａ、１５０１ｂで示される部分がマスク板金１０９、９８９により遮光されている状態を示している。また、この時もマスク板金１０９、９５９で遮光出来ない光線に関しては、ターレットユニット１００、９５０に取り付けられたＮＤフィルタのうち、それぞれより減光率の高い方が光線を通過するようにする。すなわち図１５ｄは、ＮＤフィルタの減光率が１０７ｂ＞１０７ａ及び９８４ｂ＞９８４ａの場合の停止位置を示している。
【００５８】
次に、上記光学ユニット９００のシステムについて、図１６のシステムブロック図を用いて説明する。
【００５９】
制御部１６０１は操作釦２０４もしくは撮像装置の電源釦２０７の操作信号により所定の制御を行う。操作釦２０４もしく撮像装置の電源釦２０７からの操作信号を受けた場合はロック駆動部５００及びターレット駆動部３００、９３０の動作を開始させ、ロック検知部１６０２、及びターレット検知部（フォトインタラプタ）１３０ａ、１３０ｂ、９６２ａ、９６２ｂからの信号を受けてロック駆動部５００及びターレット駆動部３００、９３０の動作を停止させる。ロック駆動部５００及びターレット駆動部３００、９３０はその信号に従って、それぞれロック部品４０１、９０９とターレットユニット１００、９５０の動作及び停止を行う。
【００６０】
次に、上記検知部であるフォトインタラプタ１３０ａ、１３０ｂ、９６２ａ、９６２ｂによるターレットユニット１００、９５０の位置の検知方法とその制御に関して説明する。但し、ターレットユニット１００とターレットユニット９５０の位置の検知方法及びその制御は同様の為、ここではターレットユニット１００についてのみ説明するものとする。図１１ａ〜図１１ｃはターレットユニット１００の組み立て後の正面図である。図１１ｂは図１１ａからα方向にターレットユニット１００が１２０度回転した状態を、図１１ｃは図１１ｂから更にα方向にターレットユニット１００が１２０度回転した状態を表わしている。また説明の為、前カバーに取りつく部品であるフォトインタラプタ１３０ａ、１３０ｂを表示させている。
【００６１】
スリット１０５ａと１０５ｂは、開口部１０６ａ〜１０６ｃの関係と同じく、１２０度離れて設けられている。また検知リブ１０４もしくはスリット１０５ａ、１０５ｂの直上２ヶ所に、フォトインタラプタ１３０ａ、１３０ｂが配置されている。フォトインタラプタ１３０ａ、１３０ｂもスリット１０５ａと１０５ｂ、開口部１０６ａ〜１０６ｃと同様、１２０度離れて配置されている。図１２ａは検知リブ１０４がフォトインタラプタ１３０ａ（１３０ｂ）の光を遮っている状態、図１２ｂは検知リブ１０４がフォトインタラプタの光を遮っていない、すなわちスリット１０５ａ（１０５ｂ）がフォトインタラプタ１３０ａ（１３０ｂ）の間に位置している状態を示している。
【００６２】
フォトインタラプタ１３０ａ（もしくは１３０ｂ）は図１２ａ、図１２ｂに示すように、発光部１２０１からの光を物体が遮っているか否かを受光部１２０２が感知することにより、物体の位置を検知することができる。図１３は図１１ａ〜図１１ｃそれぞれの状態における、フォトインタラプタ１３０ａ及び１３０ｂの信号の波形を示したものである。
【００６３】
フォトインタラプタ１３０ａ、１３０ｂの発光部と受光部の間を検知リブ１１０４で遮られている時（図１２ａ）の電気信号をＬＯＷ、フォトインタラプタ１３０ａ、１３０ｂの発光部と受光部の間をスリット１０５ａ／１０５ｂが通過している（検知リブ１０４で遮られていない）時（図１２ｂ）の信号をＨＩとすると、フォトインタラプタ１３０ａもしくは１３０ｂのどちらかの信号が先にＬＯＷ→ＨＩへと切り替わったタイミングで、ターレットユニット１００を停止する制御信号を与えることにより、ターレットユニット１００を１２０度毎に停止させることが可能となる。
【００６４】
更に、フォトインタラプタ１１３０ａ、１１３０ｂのＨＩ／ＬＯＷ信号の組み合わせにより、現状のターレットユニット１００の位置が図１１ａ〜図１１ｃのどの状態にあるのかを特定することが出来る。
【００６５】
最後に、上述した光学ユニット１００、９５０の制御フローに関して説明する。図１７は通常時における光学ユニット１００、９５０の制御フローである。
【００６６】
まず、撮像装置に搭載された操作釦２０４により、フィルタ変更操作を行うと（ｓ１７０２）、制御部１６０１がフォトインタラプタ（ＰＩ）１３０ａ、１３０ｂ、９６２ａ、９６２ｂの信号を読み取ってターレットユニット１００、９５０の現状の位置を確認し、ターレットユニット１００、９５０を図９ａにおけるαもしくはβのどちらの向きに回転させれば良いかを判定する（ｓ１７０３）。
【００６７】
その後、ロック部品４０１、１００９を押し上げる為のロック駆動ユニット５００が動作を行い（１７０４）、ロックが解除されると（ｓ１７０５）、ロック駆動ユニット５００の動作が停止し（ｓ１７０６）、代わりに駆動部３００、９３０が制御部１６０２から送られた信号に従って、正転もしくは逆転のどちらかに回転を始める（ｓ１７０７）。
【００６８】
そして、駆動部３００の回転を受けてターレットユニット１００が、駆動部９３０の動力を受けて、ターレットユニット１００、９５０がそれぞれ回転を始める（ｓ１７０８）。
【００６９】
その後、光学ユニットに設けられたフォトインタラプタ（ＰＩ）１３０ａ、１３０ｂ、９６２ａ、９６２ｂの検知が確認されると（ｓ１７０９）、駆動部３００、９３０が停止し（ｓ１７１０）、それに伴ってターレットユニット１００、９５０の回転も停止し（ｓ１７１１）する。
【００７０】
そして、再びロック駆動ユニット５００が動作を行い（１７１２）、ロック部品４０１、９０９によりターレットユニット１００、９５０がロックされ（ｓ１７１３）た後、ロック駆動ユニット５００が動作を停止する（ｓ１７１４）。
【００７１】
次に図２０は遮光状態における光学ユニット１００、９５０の制御フローである。
【００７２】
まず電源釦２０７を操作して電源がｏｆｆになると（ｓ２００２）、制御部１６０１がフォトインタラプタ（ＰＩ）１３０ａ、１３０ｂ、９６２ａ、９６２ｂの信号を読み取ってターレットユニット１００、９５０の現状の位置を確認する。
【００７３】
そして、遮光状態、すなわち、マスク板金１０９、９８９で光線の一部を遮光し、且つマスク板金１０９、９８９遮光出来ない範囲の光線に関しては最も減光率の高いＮＤフィルタの組み合わせ（１０７ａ、９８４ａ）を透過させるような位置にターレットユニット１００、９５０を配置する為には、正転もしくは逆転のどちらに回転を始めれば良いかを決定する（ｓ２００４）。
【００７４】
その後、ロック部品４０１、１００９を押し上げる為のロック駆動ユニット５００が動作を行い（ｓ２００５）、ロックが解除されると（ｓ２００６）、ロック駆動ユニット５００の動作が停止し（ｓ２００７）、代わりに駆動部３００、９３０が制御部１６０２から送られた信号に従って、正転もしくは逆転のどちらかに回転を始める（ｓ２００８）。
【００７５】
そして、駆動部３００の回転を受けてターレットユニット１００が、駆動部９３０の動力を受けて、ターレットユニット１００、９５０がそれぞれ回転を始める（ｓ２００９）。
【００７６】
そして、光学ユニットに設けられたフォトインタラプタ（ＰＩ）１３０ａ、１３０ｂ、９６２ａ、９６２ｂの検知が確認されると（ｓ２０１０）、ＰＩを検知した場所から所定のステップ分正転もしくは逆転方向にターレットを回転させた後（ｓ２０１１）に駆動部３００、９３０が停止し、遮光状態となる位置にターレットを停止させる（ｓ２０１２）。
【００７７】
そして、再びロック駆動ユニット５００が動作を行い（ｓ２０１３）、ロック部品４０１、９０９によりターレットユニット１００、９５０がロックされ（ｓ２０１４）た後、ロック駆動ユニット５００が動作を停止する（ｓ２０１５）。
【００７８】
以上のような構成によれば、ターレット式光学ユニットを有する撮像装置において、部品点数及びコストを増大させることなく、また撮像装置の大型化も招くことなく、且つ非撮影時にセンサー焼けを防ぐための高い遮光性を備えた撮像装置を提供することが出来る。
【００７９】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１００  ターレットユニット、１０１  ターレット、１０２  外周ギア、
１０３ａ，１０３ｂ  摺動リブ、１０４  検知リブ、１０５ａ，１０５ｂ  スリット、
１０６ａ〜１０６ｃ  開口部、１０７ａ，１０７ｂ  光学フィルタ、
１０８ａ〜１０８ｄ  接着溝、１０９  マスク板金、１１０ａ〜１１０ｃ  開口部、
１１１ａ，１１１ｂ  取りつけビス、１１２  軸穴、１１４  逃げ穴、
１１６  肉抜き穴、１１７  肉抜き穴、１２０ａ〜１２０ｃ  セルフタップ穴、
２００  撮像装置、２０１  レンズマウント、２０２  レンズ、２０３  光学ユニット、
２０４  バッテリー収納部、２０５  バッテリー収納部、２０６  記録部、
２０７  電源釦、３００  駆動部、３０２  駆動モーター、３０３  取り付け板金、
３０４  シャフト、３０５  ピニオンギア、３０６  中間伝達ギア、
３０７  １段目ギア、３０８  ２段目ギア、３１０  端子部、４０１  ロック部品、
４０２  軸穴、４０３  噛みあい部、４０４  突起部、５００  ロック駆動ユニット、
５０２  ロック駆動モーター、５０３  ウォームギア、５０５  スライド軸、
５０７  ラック、５０８  軸穴、５０９  伝達部、５１０  端子部、
５１２  押し当て面、７００  前カバー、７０１  コイルばね、
７５２ａ〜７５２ｅ  ギア先端、９０１  前カバー、
９０４ａ，９０４ｂ  取り付けビス、９０８ａ，９０８ｂ  取り付けボス、
９０１  ロック部品、９１０  コイルばね、９１４  回転軸、９１５  回転軸、
９２０ａ，９２０ｂ  取り付けビス、９２２ａ，９２２ｂ  ボス、９２４  回転軸、
９２５  回転軸、９２７  摺動面、９２８  後カバー、
９２９ａ〜９２９ｃ  取り付けビス、９３０  駆動部、９３３  取り付け板金、
９３５ａ，９３５ｂ  取り付けビス、９３６  中間伝達ギア、
９３８ａ，９３８ｂ  摺動面、９３９ａ、９３９ｂ  穴、９４０ａ〜９４０ｃ  ボス、
９４１  ターレットシャフト、９４２  ターレットシャフト後方の軸、９４３  軸穴、
９４２  ターレットシャフト前方の軸、９４７  凹部、９５０  ターレットユニット、
９５１ａ，９５１ｂ  摺動リブ、９５５  摺動面、９５６  透明ガラス、
９６１  ローパスフィルタ、９６２ａ，９６２ｂ  フォトインタラプタ、
９６３ａ，９６３ｂ  穴、９６６ａ，９６６ｂ  ボス、９７０  撮像素子、
９７１  センサー基板、９７２  センサープレート、９８２  弾性部材、
９８３  開口部、９８４ａ，９８４ｂ  光学フィルタ、９８９  マスク板金、
１２０１  発光部、１２０２  センサー受光面、
１５０１  センサー受光面のうちマスク板金により遮光されている部分、
１５０１ａ  センサー受光面のうちマスク板金により遮光されている部分、
１９０２ａ〜１９０２ｅ  先端Ｒ形状部
【図１ａ】
2016142772.tif 000003
【図１ｂ】
2016142772.tif 000004
【図２】
2016142772.tif 000005
【図３ａ】
2016142772.tif 000006
【図３ｂ】
2016142772.tif 000007
【図３ｃ】
2016142772.tif 000008
【図４】
2016142772.tif 000009
【図５ａ】
2016142772.tif 000010
【図５ｂ】
2016142772.tif 000011
【図６】
2016142772.tif 000012
【図７ａ】
2016142772.tif 000013
【図７ｂ】
2016142772.tif 000014
【図７ｃ】
2016142772.tif 000015
【図８ａ】
2016142772.tif 000016
【図８ｂ】
2016142772.tif 000017
【図９ａ】
2016142772.tif 000018
【図９ｂ】
2016142772.tif 000019
【図１０ａ】
2016142772.tif 000020
【図１０ｂ】
2016142772.tif 000021
【図１１ａ】
2016142772.tif 000022
【図１１ｂ】
2016142772.tif 000023
【図１１ｃ】
2016142772.tif 000024
【図１２ａ】
2016142772.tif 000025
【図１２ｂ】
2016142772.tif 000026
【図１３】
2016142772.tif 000027
【図１４】
2016142772.tif 000028
【図１５ａ】
2016142772.tif 000029
【図１５ｂ】
2016142772.tif 000030
【図１５ｃ】
2016142772.tif 000031
【図１５ｄ】
2016142772.tif 000032
【図１５ｅ】
2016142772.tif 000033
【図１６】
2016142772.tif 000034
【図１７】
2016142772.tif 000035
【図１８】
2016142772.tif 000036
【図１９】
2016142772.tif 000037
【図２０】
2016142772.tif 000038