(57)【要約】【課題】薄型化をしても、強度が高く、変形を防止するのに有利なレンズ鏡筒および光学機器を提供する。【解決手段】光路内に少なくとも１つの光学素子を挿入または退避させる光学素子切換手段を備えたレンズ鏡筒において、光学素子切換手段挿脱手段は、移動可能なフィルタ移動枠１４と、フィルタ移動枠１４に固定されるシート部材１７を備え、フィルタ１５，１６はシート部材１７に固定されて、フィルタ移動枠１４の移動により光路内と光路外の間で移動し、フィルタ移動枠１４は光路外に配置される。【選択図】図１
2016033594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光路内に少なくとも１つの光学素子を挿入または退避させる光学素子切換手段を備えたレンズ鏡筒において、
前記光学素子切換手段は、
移動可能な支持部と、
前記支持部に固定されるシート部材を備え、
前記光学素子は前記シート部材に固定されて、前記支持部の移動により前記光路内と光路外の間で移動し、
前記支持部は前記光路外に配置されること
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記シート部材は樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記シート部材は前記光学素子が固定されている箇所より外側で前記支持部に固定されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記光学素子の一端は前記シート部材とともに前記支持部に固定され、
前記光学素子の他端は前記シート部材に固定されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記光学素子の移動方向と平行な端面が前記支持部に固定されていることを特徴とする請求項３記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記シート部材に複数の開口部が設けられ、前記光学素子が前記複数の開口部のうち１つの開口部を覆うように固定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒および光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラは、主に可視光域（昼間）と近赤外光域（夜間）の両方の波長域で使用される。可視光域で使用する場合は、撮像素子の光軸前方に近赤外光をカットする赤外光カットフィルタを配置し、近赤外光域で使用する場合は赤外光カットフィルタを光路外に退避させる。このように、赤外線カットフィルタ切り替え機構を撮像素子の前に配置するために、バックフォーカスを赤外線カットフィルタ切り替え機構の厚み分延ばす必要があり、前玉径などの部品の大型化を招いていた。
【０００３】
特許文献１は、赤外光カットフィルタ及びダミーフィルタを取り付け、光軸直交方向に、スライドする金属板を使用し、赤外線カットフィルタ切り替え機構を薄型化する鏡筒を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２６７７７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、特許文献１に開示された従来技術では、薄い金属板に連結孔を設け、連結部材により金属板を直接駆動しているため、金属板の連結孔の強度が低い。また金属板を駆動するとき、停止時に連結部材から受ける力により連結孔が変形する可能性がある。さらに金属板全体の剛性が落ち、駆動中に金属板が撓んだと場合には、作動途中に引っ掛かり等が起き、正常に動作しなくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、薄型化をしても、強度が高く、変形を防止するのに有利なレンズ鏡筒および光学機器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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、光路内に少なくとも１つの光学素子を挿入または退避させる光学素子切換手段を備えたレンズ鏡筒において、前記光学素子切換手段は、移動可能な支持部と、前記支持部に固定されるシート部材を備え、前記光学素子は前記シート部材に固定されて、前記支持部の移動により前記光路内と光路外の間で移動し、前記支持部は前記光路外に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、支持部が光路外に常に配置されているので、支持部の強度を維持することにより、薄型化をしても、強度が高く、変形を防止するのに有利なレンズ鏡筒および光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のフィルタ移動枠の分解斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図である。
【図３】フィルタ切り替え機構の分解斜視図である。
【図４】フィルタ切り替え機構の断面図である。
【図５】フィルタ切り替え動作時の図である。
【図６】第２実施形態のフィルタ移動枠を示す図である。
【図７】第２実施形態のフィルタ移動枠の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
以下、図１〜３、図５を参照して、本発明の第１実施形態による、レンズ鏡筒について説明する。
【００１２】
本実施形態のレンズ鏡筒１１は、一例として、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、テレビカメラ等の撮像装置や、交換タイプのレンズ装置、双眼鏡、望遠鏡、フィールドスコープ等の光学機器に適用される。また、レンズ鏡筒１１は、撮像装置に内蔵するものであってもよいし、撮像装置に限らず、例えば、いわゆるプロジェクターなどの投射装置に着脱する交換レンズ、または投射装置に内蔵するものであってもよい。また、レンズ鏡筒１１は、ズーム機能またはフォーカス機能に関連して、レンズを光軸方向に移動可能とする移動機構を有していてもよい。
【００１３】
図２は、レンズ鏡筒１１の構成を示す概略断面図である。撮影光学系は、物体側（各図の左側）から順に、凸，凹，凸，凸の４つのレンズユニットにより構成された変倍光学系（ズームレンズ系）である。
【００１４】
Ｌ１は固定の第１群レンズ、１は第１群レンズＬ１を保持する固定の第１レンズ鏡筒で押さえ環１０より第１レンズユニットＬ１を光軸方向に保持している。
【００１５】
Ｌ２は光軸方向に移動することにより変倍作用を行う第２群レンズである。２は第２群レンズＬ２を保持する２群移動枠で、前部固定鏡筒６と後部固定鏡筒７とにより保持されている不図示のガイドバーおよびズームモータにより光軸方向に移動可能に保持されている。ズームモータは回転するロータと同軸のリードスクリューを有し、リードスクリューには、２群移動枠２に取り付けられたラックが噛合しており、ロータの回転により第２群レンズＬ２が光軸方向に駆動される。
【００１６】
Ｌ３は固定の第３レンズユニット、３は第３群レンズＬ３を保持する固定の第３レンズ鏡筒であり、後部固定鏡筒７にビス固定されている。
【００１７】
Ｌ４は光軸方向に移動することにより焦点調節作用を行う第４群レンズである。４は第４群レンズＬ４を保持する４群移動枠で、３群レンズ鏡筒３と後部固定鏡筒７とにより保持されている不図示のガイドバーおよびフォーカスモータにより光軸方向に移動可能に保持されている。フォーカスモータは回転するロータと同軸のリードスクリューを有し、リードスクリューには、４群移動枠４に取り付けられたラックが噛合しており、ロータの回転により第４群レンズＬ４が光軸方向に駆動される。
【００１８】
９は撮像素子に結像される被写体の明るさ(光量)を調節する光量調節ユニット(絞りユニット)である。該光量調節ユニット９は、２枚の絞り羽根をモータ(メータ)９ａで互いに逆方向に移動させて開口径を増減させる。該光量調節ユニットは、ＮＤフィルタをモータ９ｂによって光路に対して進退させることでも光量を調節する。２枚の絞り羽根とＮＤフィルタは、第３レンズユニットの被写体側に配置される。光量調節ユニット９は、第３レンズ鏡筒３に１本のねじで固定されている。
【００１９】
撮像素子保持枠８は、後部固定鏡筒７にビス止めにて接続され、レンズ鏡筒１１の最後部に位置する撮像素子５を保持する保持部材である。１４はフィルタ移動枠（支持部）で光路内に赤外光カットフィルタ１５（光学素子）およびダミーフィルタ１６を撮影状態に応じて切り替えて配置させる。赤外光カットフィルタ１５は昼間など可視光域で使用する場合に、光路内に配置することで近赤外光をカットする。夜間など近赤外光域での撮影時には赤外光カットフィルタを光路から退避させ、結像位置のズレを防ぐため代わりにダミーフィルタ１６を配置する。光学素子切換手段についての詳細の説明は後述する。
【００２０】
撮像素子５は、第１〜４群の各レンズＬ１〜Ｌ４によって結像される被写体像を光電変換する撮像部である。この撮像素子５としては、本実施形態ではＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサを採用する。なお、撮像素子５として、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの他の種類の撮像素子を用いる場合もある。また、撮像素子５は、不図示であるが、各種配線を介し、レンズ鏡筒１１を有する撮像装置内のメイン基板に接続される。
【００２１】
次に、図１と図３を参照して光学素子切換手段について説明する。図１に示すように、光学素子切換手段は、フィルタ移動枠（支持部）１４と、シート部材１７と、赤外光カットフィルタ（光学素子）１５と、ダミーフィルタ１６を備えている。フィルタ移動枠１４は１つの矩形の開口部１４ａを有している。開口部１４ａはシート部材１７の開口部１７ａよりも大きな面積を有している。シート部材１７は樹脂で形成され、複数の、例えば２つの矩形の開口部１７ａを有し、フィルタ移動枠１４の開口部１４ａを覆うように、開口部１４ａの外側に設けられた段差に接着されている。すなわち、シート部材１７は赤外光カットフィルタ（光学素子）１５と、ダミーフィルタ１６が固定されている箇所より外側でフィルタ移動枠１４（支持部）に固定されている。シート部材１７としては、例えば厚さ０．１ｍｍ以下の樹脂フィルム、一例として、ポリエステルフィルムが使用される。
【００２２】
赤外光カットフィルタ１５とダミーフィルタ１６は、シート部材１７の２つの開口部１７ａのそれぞれを覆うように接着されている。なお、赤外光カットフィルタ１５とダミーフィルタ１６が固定されたシート部材１７は、これらフィルタが接着されている範囲よりも外側の部分がフィルタ移動枠１４に保持されている。
【００２３】
図３に示すように、フィルタ移動枠１４は後部固定鏡筒７に移動可能に保持される。光学フィルタを駆動する駆動部は、フィルタ移動枠１４を移動させる駆動力を発生する駆動メータ１２と、駆動力をフィルタ移動枠に伝達する回転アーム１３とで構成される。撮像素子保持枠８（図２）はフィルタ移動枠１４をカバーする。
【００２４】
後部固定鏡筒７は、撮像素子５側の面の周縁に立壁部７ａが光軸方向に突出するように形成され、この立壁部７ａに囲まれる領域にフィルタ移動枠１４が収容されている。この立壁部７ａの領域内には、直進案内溝７ｂが形成され、フィルタ移動枠１４が回転せずに直進移動するように規制をしている。また立壁部７ａの外に位置決めピンとビスが形成され（不図示）、ここに駆動メータ１２がビスにより固定される。
【００２５】
駆動メータ１２は、回転軸に取り付けられた回転アーム１３を有し、回転アーム１３を回転させる。回転アーム１３は長穴１３ａを有し、長穴１３ａはフィルタ移動枠１４の共通ピン１４ｂと係合することによって回転力をフィルタ移動枠１４に伝達する。
【００２６】
フィルタ移動枠１４は２種類のピンを有し、第１の共通ピン１４ｂは回転アーム１３に形成された長穴１３ａと後部固定鏡筒７に形成された直進案内溝７ｂの両方に係合している。この第１の共通ピン１４ｂは駆動ピンとしての役割と直進案内ピンとしての役割を共通的に果たす。第２の共通ピンである直進案内ピン１４ｃ（図５にも示す）は後部固定鏡筒７に形成された直進案内溝７ｂにのみ係合する。
【００２７】
フィルタ移動枠１４は遮光部を有し、撮像素子保持枠８に取り付けられたフォトインタラプタ１８を用いて光軸直交方向への移動を光学的に検知することで、赤外光カットフィルタ１５が光路内に位置しているか否かを検出する。
【００２８】
続いて、本実施形態に係るレンズ鏡筒の動作について説明する。図４（Ａ）と図５（Ａ）おいて、赤外光カットフィルタ１５は光路外にある退避状態にある。赤外光カットフィルタ１５がこの退避位置から光路内に位置するように切り換え操作がなされると、駆動メータ１２が動作する。駆動メータ１２が動作すると、回転軸に取り付けられた回転アーム１３が回転駆動され、長穴１３ａと係合した共通ピン１４ｂに駆動力が伝達される。そして、共通ピン１４ｂと直進案内ピン１４ｃが直進案内溝７ｂに回転規制されることで直進方向に案内され、図４（Ｂ）と図５（Ｂ）に示すように、赤外光カットフィルタ１５が光路内に位置する。なお、本実施形態ではフィルタ移動枠１４が直進駆動したが、揺動駆動させてもよい。
【００２９】
なお、フィルタ移動枠１４の開口部１４ａはシート部材１７の開口部１７ａよりも大きいので、図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示すいずれの状態においても、フィルタ移動枠１４は第４群レンズＬ４の撮像素子側レンズ外径よりも外側に位置している。すなわち赤外光カットフィルタ１５とダミーフィルタ１６を光路内に挿入する時または退避させる時、フィルタ移動枠１４は光路内に入らない。すなわち、フィルタ移動枠１４は光路外にある。ここで光路外にあるとは、フィルタ移動枠１４が挿入、退避、移動中のいずれの状態にあっても、光路の外に位置していることをいう。また、シート部材１７は、フィルタ移動枠１４が挿入、退避、移動中のいずれの状態において、シート部材１７の一部が光路内に位置することがあってもよい。シート部材１７は厚さが薄いため、光路内に配置されても、装置の小型化を妨げない。
【００３０】
このように、本実施形態では光路内に配置されるのは赤外光カットフィルタ１５とダミーフィルタ１６とシート部材１７のみとなるため、光路内に配置される部材の厚みを薄くすることができ、撮影光学系のバックフォーカスを短くすることができる。また、光路内に配置されるのは光学フィルタと薄いシート部材のみとなるため、装置の薄型化を実現しつつ、光路外に強度が十分にあるフィルタ移動枠１４を配置することにより、強度を高め、変形を防止することができる。
【００３１】
本実施形態では、赤外光カットフィルタ１５とダミーフィルタ１６という２つの光学フィルタを用いたが、ダミーフィルタ１６がなく、赤外光カットフィルタ１５のみであってもよい。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るレンズ鏡筒について説明する。第２実施形態では
第１実施形態に対して赤外光カットフィルタおよびダミーフィルタの固定方法が異なる。なお、本実施形態に係るレンズ鏡筒の各構成要素のうち、第１実施形態に係るレンズ鏡筒１の構成要素と同一のものには同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３３】
図６は、第２実施形態に係るレンズ鏡筒の光学フィルタ切り替え手段を撮像素子側から見た図である。図７はフィルタ移動枠２１４の断面図である。光学素子切換手段は、フィルタ移動枠２１４と、シート部材２１７と、赤外光カットフィルタ２１５と、ダミーフィルタ２１６を備えている。フィルタ移動枠２１４は１つの矩形の開口部２１４ａを有している。開口部２１４ａはシート部材２１７の開口部２１７ａよりも大きな面積を有している。シート部材２１７は樹脂で形成され、複数の、例えば、２つの矩形の開口部２１７ａを有し、フィルタ移動枠２１４の開口部２１４ａを覆うように、開口部２１４ａの外側に設けられた段差に接着されている。シート部材２１７として、例えば厚さ０．１ｍｍ以下の樹脂フィルム、一例として、延伸ポリエステルフィルムが使用される。
【００３４】
赤外光カットフィルタ２１５とダミーフィルタ２１６は、シート部材２１７の２つの開口部２１７ａのそれぞれを覆うように接着されている。
【００３５】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、図７に示すように、赤外光カットフィルタ２１５およびダミーフィルタ２１６の図中Ｙ方向の片側の一端はシート部材２１７とともにフィルタ移動枠２１４によって支持されている。他端はシート部材２１７のみで支持されている。図６に示すように、フィルタ移動枠２１４の赤外光カットフィルタ２１５およびダミーフィルタ２１６の図中上下の外辺には各辺２つずつ（計４つ）の接着溜まり２１４ｄが形成されている。接着溜まり２１４ｄにＵＶ硬化接着剤が塗布され、赤外光カットフィルタ２１５とダミーフィルタ２１６はシート部材２１７とともにフィルタ移動枠２１４に接着される。また、フィルタ移動枠２１４の赤外光カットフィルタ２１５とダミーフィルタ２１６のシートに支持されている端部の脇には接着溜まり２１４ｅが形成されている。接着溜まり２１４ｅにＵＶ硬化接着剤が塗布され、赤外光カットフィルタ２１５とダミーフィルタ２１６がフィルタ移動枠２１４に接着される。すなわち赤外光カットフィルタ２１５の移動方向と平行な端面がフィルタ移動枠２１４に固定されている。
【００３６】
このように、第２実施形態では、第１実施形態の効果に加え、赤外光カットフィルタ２１５とダミーフィルタ２１６をフィルタ移動枠２１４に接着固定することによって、フィルタ移動枠２１４の全体の剛性と強度を上げることができる。
【００３７】
本実施形態では、赤外光カットフィルタ１５とダミーフィルタ１６という２つの光学フィルタを用いたが、ダミーフィルタ１６がなく、赤外光カットフィルタ１５のみであってもよい。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【００３９】
たとえば、本実施形態では赤外光カットフィルタを用いた例を使用し説明したが、ＮＤフィルタとダミーフィルタ、赤外光カットフィルタとＮＤフィルタなどの組み合わせであってもよい。また、光学フィルタが３個以上の場合であっても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１４、２１４  レンズ移動枠
１５，２１５  赤外光カットフィルタ２
１７，２１７  シート部材
【図１】
2016033594.tif 000003
【図２】
2016033594.tif 000004
【図３】
2016033594.tif 000005
【図４】
2016033594.tif 000006
【図５】
2016033594.tif 000007
【図６】
2016033594.tif 000008
【図７】
2016033594.tif 000009