JP2006074654A - Imaging apparatus - Google Patents

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Yasufumi Nakaaki
靖文 中明
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that miniaturization of a lens barrel is difficult in a conventional imaging apparatus since the imaging apparatus must be disassembled once for repair when some fault occurs in an ND filter and therefore a gap must be created in design between a third lens group as a fixed lens and a movable blade. <P>SOLUTION: A filter assembly 6 having the ND filter is arranged between the last lens surface in the lens barrel 1 and an imaging device 9. The ND filter in the filter assembly 6 has a plurality of first filter areas with different transmission and a second optically transparent filter area. The filter assembly 6 arranges any of filter areas with respective transmission of the plurality of first filter areas and the second filter area of the ND filter in an optical path of incidednt light which reaches a light receiving surface of the imaging device 9 from the lens barrel 1 by a transfer mechanism including a lever 11, etc. Its arrangement position is exactly positioned based on output signals of photoreflectors 12 and 13. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は撮像装置に係り、特に濃度の異なるND(neutral density)フィルタにより光量を調節する機構を備えたビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に関する。   The present invention relates to an image pickup apparatus, and more particularly to an image pickup apparatus such as a video camera or a digital still camera provided with a mechanism for adjusting the amount of light using an ND (neutral density) filter having different densities.

従来の撮像装置では、屋外などの明るい場所を撮影する時に、アイリスと呼ばれる絞り機構が光量を絞り明るさを抑える働きをしているが、あまり絞りすぎると小絞りボケになってしまう。また、なにかある物体だけに焦点をあわせて撮りたいという時にはNDフィルタを用い、周辺をぼかすことが可能になった。そこで、NDフィルタを使うことによってアイリスの絞り径の絞り過ぎによる小絞りボケを防止しつつ、光量も抑える撮像装置が従来より知られている(例えば、特許文献1参照)。   In a conventional imaging device, when photographing a bright place such as outdoors, an iris mechanism called an iris works to reduce the amount of light and suppress the brightness. In addition, when it is desired to focus only on a certain object, an ND filter can be used to blur the periphery. In view of this, there has been known an imaging apparatus that uses an ND filter to prevent small aperture blur due to excessive iris diaphragm diameter, and also suppresses the amount of light (see, for example, Patent Document 1).

この従来の撮像装置では、ケーシング内を摺動自在に支持された可動羽根にNDフィルタを取着すると共に、NDフィルタをケーシングに形成された光通過孔よりも大きく形成し、可動羽根を駆動機構により段階的に移動して、可動羽根が停止した状態で可動羽根の素通し部又は上記NDフィルタと上記光通過孔とが対向するような構造とし、NDフィルタの有無又はNDフィルタの濃度を段階的に変化させる機構を備えている。この従来の撮像装置では、NDフィルタは可動羽根に取着されており、上記素通し部又は上記NDフィルタと光通過孔とを通過し、更に第3レンズ群を通過してフォーカシングレンズとして機能する第4レンズ群に入る入射光の光量を調節するようにしている。   In this conventional imaging apparatus, an ND filter is attached to a movable blade that is slidably supported in the casing, and the ND filter is formed larger than a light passage hole formed in the casing, and the movable blade is driven by a driving mechanism. The structure is such that the movable blade passing through or the ND filter and the light passage hole face each other with the movable blade stopped, and the presence or absence of the ND filter or the concentration of the ND filter is changed stepwise. It has a mechanism to change In this conventional imaging apparatus, the ND filter is attached to the movable blade, passes through the transparent part or the ND filter and the light passage hole, and further passes through the third lens group to function as a focusing lens. The amount of incident light entering the four lens groups is adjusted.

特開平8−248472号公報JP-A-8-248472

しかるに、上記の従来の撮像装置では、NDフィルタに何か不具合がおきた場合には、修理のために一度分解しなければならず、また、NDフィルタを固定レンズである第3レンズ群と可動羽根の間に入れるため、設計上隙間を作らなければいけなくなるので、撮像装置の小型化が困難である。   However, in the above-described conventional imaging device, if something goes wrong with the ND filter, it must be disassembled once for repair, and the ND filter is movable with the third lens group, which is a fixed lens. Since it is necessary to create a gap in design because it is placed between the blades, it is difficult to reduce the size of the imaging apparatus.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、装置の小型化が可能で、NDフィルタの組立・分解や生産性に優れ、汎用品としての使用も可能な撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an imaging device that can be downsized, is excellent in assembly / disassembly and productivity of an ND filter, and can be used as a general-purpose product. To do.

本発明は上記の目的を達成するため、撮像レンズ系から撮像素子の受光面に至る光路中に、透過率の異なる複数のフィルタ領域を持つNDフィルタを出し入れする機構を備えた撮像装置であって、NDフィルタは、一つの領域が撮像レンズ系から出射される出射光のうち撮像素子の有効画素領域の面積からなる透過率の異なる複数のNDフィルタ領域とNDフィルタとして機能しない領域とを有し、NDフィルタ領域中の所望の透過率の一のフィルタ領域又はNDフィルタとして機能しない領域を出射光が透過するように、NDフィルタを移動させる移動機構と、移動機構によるNDフィルタの移動により、複数のNDフィルタ領域の各透過率のフィルタ領域及びNDフィルタ領域として機能しない領域のいずれが光路中に位置するかを検出する検出手段とを具備することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides an imaging apparatus having a mechanism for taking in and out an ND filter having a plurality of filter regions having different transmittances in an optical path from an imaging lens system to a light receiving surface of an imaging element. The ND filter has a plurality of ND filter areas having different transmittances and areas not functioning as an ND filter, each of which is composed of the area of the effective pixel area of the imaging element in the emitted light emitted from the imaging lens system. , A moving mechanism for moving the ND filter so that the emitted light is transmitted through a filter region having a desired transmittance in the ND filter region or a region not functioning as an ND filter, and a plurality of movement mechanisms by moving the ND filter by the moving mechanism. Which of the ND filter area of each transmittance and the area that does not function as the ND filter area are located in the optical path Characterized by comprising a detecting unit that.

この発明では、撮像レンズ系から撮像素子の間に設けられた、NDフィルタを移動させる移動機構により、NDフィルタの透過率の異なる複数のフィルタ領域の任意の一の透過率のフィルタ領域及びNDフィルタとして機能しない領域のいずれかを光路中に配置することができ、また、光路中にNDフィルタ領域又はNDフィルタとして機能しない領域のいずれが配置されたかを検出手段により検出することができる。   According to the present invention, the filter region and the ND filter having any one of the plurality of filter regions having different transmittances of the ND filter by the moving mechanism that moves the ND filter provided between the imaging lens system and the imaging element. Any of the regions that do not function as the ND filter region can be disposed in the optical path, and the ND filter region or the region that does not function as the ND filter can be detected by the detection means in the optical path.

また、上記の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、移動機構、検出手段及びNDフィルタは、撮像レンズ系及び撮像素子とは分離して取り外し可能なフィルタユニットを構成すると共に、NDフィルタに近接離間対向したフィルタユニット内の位置に、撮像レンズ系から出射される出射光が透過する光学ローパスフィルタが固定されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the image pickup apparatus according to the present invention includes a moving mechanism, a detecting unit, and an ND filter that constitute a filter unit that can be removed separately from the image pickup lens system and the image pickup element. An optical low-pass filter that transmits outgoing light emitted from the imaging lens system is fixed at a position in the filter unit that is close to and away from the imaging lens system.

この発明では、移動機構、検出手段及びNDフィルタを、撮像レンズ系及び撮像素子とは分離して取り外しでき、また、光学ローパスフィルタがNDフィルタに近接離間対向配置しているため、NDフィルタへのゴミの付着を光学ローパスフィルタで防止できる。   In the present invention, the moving mechanism, the detection means, and the ND filter can be removed separately from the imaging lens system and the imaging element, and the optical low-pass filter is disposed close to and away from the ND filter. Adherence of dust can be prevented with an optical low-pass filter.

本発明によれば、検出手段により、NDフィルタの透過率の異なる複数のフィルタ領域の任意の一のフィルタ領域及びNDフィルタとして機能しない領域のいずれかを光路中に正確に位置決め配置することができ、また、撮像素子の入射光を減衰させないときにも、NDフィルタ内の光学的に透明なNDフィルタとして機能しない領域を通過させるため、入射光を減衰させるときと同じ光路長とすることができ、入射光を減衰させないときも減衰させるときと同じフォーカス設定にできる。   According to the present invention, any one of a plurality of filter regions having different transmittances of the ND filter and a region that does not function as the ND filter can be accurately positioned and arranged in the optical path by the detection unit. Even when the incident light of the image sensor is not attenuated, it passes through a region that does not function as an optically transparent ND filter in the ND filter, so that the same optical path length as that when the incident light is attenuated can be obtained. When the incident light is not attenuated, the same focus setting as that when the incident light is attenuated can be obtained.

また、本発明によれば、移動機構、検出手段及びNDフィルタからなるフィルタユニットを、撮像レンズ系及び撮像素子とは分離して取り外しできるため、従来はNDフィルタを撮像レンズ系内の固定レンズである第3レンズ群と可動羽根の間に入れるため、設計上隙間を作らなければいけなかったが、その隙間が不要となり、これにより撮像レンズ系の小型化、ひいては撮像装置の小型化を実現できる。   Further, according to the present invention, since the filter unit including the moving mechanism, the detection unit, and the ND filter can be removed separately from the imaging lens system and the imaging element, conventionally, the ND filter is a fixed lens in the imaging lens system. In order to put it between a certain third lens group and the movable blade, a gap must be created in the design, but the gap becomes unnecessary, and this makes it possible to reduce the size of the imaging lens system and hence the imaging device. .

また、本発明によれば、NDフィルタに不具合があったときには、レンズ鏡筒を分解することなく、NDフィルタを含むフィルタユニットを取り外してNDフィルタの交換が簡単にでき、これによりNDフィルタを汎用品として使うことも可能である。   Further, according to the present invention, when there is a problem with the ND filter, it is possible to easily replace the ND filter by removing the filter unit including the ND filter without disassembling the lens barrel. It can also be used as a product.

更に、本発明によれば、光学ローパスフィルタがNDフィルタに近接離間対向配置しているため、NDフィルタへのゴミの付着を光学ローパスフィルタで防止できる。   Furthermore, according to the present invention, since the optical low-pass filter is disposed close to and away from the ND filter, dust can be prevented from adhering to the ND filter.

次に、本発明を実施するための最良の形態について、図面と共に説明する。図1は本発明になる撮像装置の一実施の形態の全体構成を示す分解斜視図である。同図において、レンズ鏡筒1は複数のレンズ群が全て収納された鏡筒である。レンズ鏡筒1内の最終レンズ群の最終面から順次、光学LPF(ローパスフィルタ)押さえ2、光学LPF3、メインフレーム4、スタッド5、フィルタ組立体(Assy)6、カバー7、シート8、CCD(電荷結合素子)等で構成された撮像素子9及びベース10が配置されている。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the overall configuration of an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. In the figure, a lens barrel 1 is a barrel in which a plurality of lens groups are all housed. The optical LPF (low-pass filter) press 2, optical LPF 3, main frame 4, stud 5, filter assembly (Assy) 6, cover 7, sheet 8, CCD (in order) from the final surface of the final lens group in the lens barrel 1 An image pickup device 9 and a base 10 constituted by a charge coupled device) are disposed.

また、フィルタAssy6の下部にはレバー11の一端が回動自在に嵌合されており、レバー11の回動により、図中、上下方向に段階的に移動自在に構成されている。また、メインフレーム4、カバー7にはそれぞれ中央部に開口部4a、7aが設けられており、メインフレーム4とカバー6との間にフィルタAssy6が狭持される。また、カバー7の開口部7b、7cにフォトリフレクタ12、13が配置固定される。   Further, one end of a lever 11 is rotatably fitted to the lower portion of the filter Assy 6, and is configured to be movable in stages in the vertical direction in the drawing by the rotation of the lever 11. The main frame 4 and the cover 7 are provided with openings 4 a and 7 a in the center, respectively, and the filter Assy 6 is sandwiched between the main frame 4 and the cover 6. In addition, the photo reflectors 12 and 13 are arranged and fixed in the openings 7 b and 7 c of the cover 7.

これにより、フォトリフレクタ12は、カバー7の中央開口部7aよりも斜め下側の第1の所定位置に配置され、フォトリフレクタ13は、カバー7の中央開口部7aよりも斜め上側の第2の所定位置に配置される。フォトリフレクタ12及び13は、対向する反射面が黒色のとき、あるいは対向する反射面が所定距離以上離れているときはローレベルの信号を出力し、対向する反射面が白色のときにはハイレベルの信号を出力する。   Thereby, the photo reflector 12 is disposed at a first predetermined position obliquely below the central opening 7 a of the cover 7, and the photo reflector 13 is disposed second obliquely above the central opening 7 a of the cover 7. It is arranged at a predetermined position. The photo reflectors 12 and 13 output a low level signal when the opposing reflecting surfaces are black or when the opposing reflecting surfaces are separated by a predetermined distance or more, and high level signals when the opposing reflecting surfaces are white. Is output.

そのため、フォトリフレクタ12及び13に対向する反射面がメインフレーム4又は後述するフィルタAssy6のフィルタ押さえ14となるので、メインフレーム4のフォトリフレクタ12及び13側表面を塗装等により黒色にし、またフィルタ押さえ14のフォトリフレクタ12及び13側表面を塗装等により黒色と白色とに塗り分けることにより、フォトリフレクタ12及び13の出力信号レベルの組み合わせにより、後述するフィルタ15が図6、図7及び図8のいずれのポジションにあるかを検出することができる。   Therefore, the reflecting surface facing the photo reflectors 12 and 13 becomes the filter holder 14 of the main frame 4 or the filter Assy 6 described later, so the surface of the photo reflector 12 and 13 side of the main frame 4 is made black by painting or the like. By separately painting the surface of the 14 photo reflectors 12 and 13 side into black and white by painting or the like, the filter 15 to be described later becomes a combination of the output signal levels of the photo reflectors 12 and 13 as shown in FIGS. It is possible to detect in which position.

メインフレーム4には図1及び図2に示すように、中央部に開口部4aが穿設されており、その開口部4aよりも若干大径の光学LPF3が、図3の斜視図に示すように、メインフレーム4の開口部4aを塞ぐような状態で取り付けられる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the main frame 4 has an opening 4a at the center, and an optical LPF 3 having a slightly larger diameter than the opening 4a is shown in the perspective view of FIG. The main frame 4 is attached so as to close the opening 4a.

これにより、この実施の形態では、レンズ鏡筒1から出射された入射光は、光学LPF押さえ2の中央部に穿設された開口部2a、メインフレーム4の開口部4aに取り付けられた光学LPF3、フィルタAssy6の後述するフィルタ15、カバー7の開口部7a及びシート8の中央部に穿設された開口部8aを通して撮像素子9に入射する。ここで、開口部7a及び8aは撮像素子9の有効画素領域程度の大きさとされている。なお、入射光に含まれる赤外線を除去するための光学LPF3は、フィルタ15に近接離間対向配置されるため、フィルタ15へのごみの付着を防止することができる。   Thereby, in this embodiment, the incident light emitted from the lens barrel 1 is an opening 2a drilled in the center of the optical LPF retainer 2 and the optical LPF 3 attached to the opening 4a of the main frame 4. The filter Assy 6 enters the image sensor 9 through a filter 15 described later, an opening 7 a of the cover 7, and an opening 8 a formed in the center of the sheet 8. Here, the openings 7 a and 8 a are about the size of the effective pixel area of the image sensor 9. The optical LPF 3 for removing the infrared rays contained in the incident light is disposed close to and away from the filter 15, so that dust can be prevented from adhering to the filter 15.

フィルタAssy6は、例えば、図4の分解斜視図に示すように、薄板状で正面形状が長方形状であるフィルタ15を、それぞれフィルタ押さえ14とフィルタ枠16とで前後を狭着した構造である。フィルタ押さえ14の中央部には、フィルタ15よりも若干小径の直方形状の開口部14aが穿設されている。また、扁平なフィルタ枠16は、その周縁に沿って前方に突出して形成された前後幅の小さな周壁161の内部に、フィルタ15を収容し、かつ、周壁161の下部に周壁161と一体的に形成された舌片部162に長穴状開口部16aが穿設されている。また、フィルタ枠本体の右側面部と左側面部には、それぞれ2つずつ外方向に突出する突起部163が形成されている。   For example, as shown in the exploded perspective view of FIG. 4, the filter Assy 6 has a structure in which a filter 15 having a thin plate shape and a rectangular front shape is narrowed in front and back by a filter holder 14 and a filter frame 16, respectively. A rectangular opening 14 a having a slightly smaller diameter than the filter 15 is formed in the center of the filter retainer 14. Further, the flat filter frame 16 accommodates the filter 15 in a peripheral wall 161 having a small front-rear width formed to protrude forward along the peripheral edge thereof, and is integrally formed with the peripheral wall 161 at a lower portion of the peripheral wall 161. A slot-like opening 16a is formed in the formed tongue piece 162. In addition, two protrusions 163 are formed on the right and left side portions of the filter frame main body so as to protrude outward two by two.

フィルタ15は、例えば透明な基材上に真空蒸着によってNDフィルタとして形成されたものであり、図5に示すように、3つのフィルタ領域151、152及び153に等分割されている。第1のフィルタ領域151は、第1の濃度(透過率)のNDフィルタ特性に設定され、第2のフィルタ領域152は、第2の濃度(透過率)のNDフィルタ特性に設定され、第3のフィルタ領域153は、全波長を吸収しないで通過させる、光学的に透明のフィルタ特性に設定されている。   The filter 15 is formed as an ND filter, for example, on a transparent substrate by vacuum deposition, and is equally divided into three filter regions 151, 152, and 153 as shown in FIG. The first filter region 151 is set to the ND filter characteristic of the first density (transmittance), the second filter region 152 is set to the ND filter characteristic of the second density (transmittance), and the third The filter region 153 is set to an optically transparent filter characteristic that allows all wavelengths to pass through without being absorbed.

ここで、NDフィルタ特性は、全波長を均等に吸収する中性濃度(無彩色)フィルタ特性であるが、上記の第1の濃度のNDフィルタ特性は、上記の第2の濃度のNDフィルタ特性よりも例えば濃度が濃く(透過率が小さく)設定されているため、入射光は第1のフィルタ領域151を通過したときの方が第2のフィルタ領域152を通過したときよりも光量がより多く減衰されることになる。   Here, the ND filter characteristic is a neutral density (achromatic) filter characteristic that absorbs all wavelengths equally, but the ND filter characteristic of the first density is the ND filter characteristic of the second density. For example, since the density is set to be darker (transmittance is small), the amount of incident light when passing through the first filter region 151 is larger than when passing through the second filter region 152. Will be attenuated.

また、上記のフィルタAssy6のフィルタ枠16の開口部16aは、図6及び後述する図7、図8に示すように、レバー11のアーム部11bの先端に前方に突出形成された突起部11cに遊嵌されている。レバー11は、中央部に穿設された穴11dにスタッド5が嵌合されて、それらを回動軸として、上記の突出部11cが回動自在に構成されている。また、レバー11は、穴11dを中心としてアーム部11bと対向する側のアーム部の先端に前方に突起部11aが形成されており、この突起部11aが図示しない駆動機構により上下方向に駆動される。   Further, the opening 16a of the filter frame 16 of the filter Assy6 is formed on a protruding portion 11c formed to protrude forward at the tip of the arm portion 11b of the lever 11, as shown in FIG. 6 and FIGS. It is loosely fitted. In the lever 11, the stud 5 is fitted in a hole 11d drilled in the center portion, and the protruding portion 11c is configured to be rotatable about the rotation shaft. Further, the lever 11 has a protrusion 11a formed at the front end of the arm portion on the side facing the arm portion 11b with the hole 11d as the center, and the protrusion 11a is driven in the vertical direction by a drive mechanism (not shown). The

スタッド5は一端がメインフレーム4の所定位置に固定され、かつ、他端がカバー7の所定位置に固定される。また、フィルタ枠16の突起部163が、メインフレーム4の内部に形成された上下方向に伸びる平行な2本の溝41に摺動自在に嵌合される。これにより、上記のフィルタAssy6は、メインフレーム4とカバー7との間で、上記のようにレバー11の回動に伴って、溝41に案内されて上下に移動自在な構成とされている。   One end of the stud 5 is fixed to a predetermined position of the main frame 4, and the other end is fixed to a predetermined position of the cover 7. Further, the protrusion 163 of the filter frame 16 is slidably fitted into two parallel grooves 41 formed in the main frame 4 and extending in the vertical direction. As a result, the filter Assy 6 is configured to be movable up and down between the main frame 4 and the cover 7 while being guided by the groove 41 as the lever 11 rotates as described above.

ここで、図6の状態でレバー11が静止しているときには、フィルタAssy6はその可動範囲の最上部の位置に静止し、このときメインフレーム4に取り付けられた光学LPF3及び図示しないカバー7の開口部7aとが、フィルタ15の第1の濃度のNDフィルタ特性の第1のフィルタ領域151に離間対向するように設定されている。従って、このときには、光学LPF3を通過した入射光は、フィルタ15の第1のフィルタ領域151を通過し、更にカバー7の開口部7aを通過して撮像素子9に入射することになる。これにより、撮像素子9に入射される光は、第1のフィルタ領域151により光量が大きく減衰される。   Here, when the lever 11 is stationary in the state of FIG. 6, the filter Assy 6 is stationary at the uppermost position of the movable range, and at this time, the optical LPF 3 attached to the main frame 4 and the opening of the cover 7 (not shown). The part 7 a is set so as to be spaced apart from the first filter region 151 of the ND filter characteristic of the first density of the filter 15. Accordingly, at this time, the incident light that has passed through the optical LPF 3 passes through the first filter region 151 of the filter 15, and further passes through the opening 7 a of the cover 7 and enters the image sensor 9. As a result, the amount of light incident on the image sensor 9 is greatly attenuated by the first filter region 151.

また、図6に示すように、フィルタAssy6が可動範囲の最上部の位置に静止しているときには、図1に示したフォトリフレクタ12及び13のうち、下側位置にあるフォトリフレクタ12に対向する反射面が黒色に塗布されたメインフレーム4の表面であるので、フォトリフレクタ12の出力信号がローレベルとなり、他方、上側位置にあるフォトリフレクタ13に対向する反射面がフィルタ押さえ14の白色に塗布された表面となるようにされているので、フォトリフレクタ13の出力信号がハイレベルとなる。これにより、フィルタAssy6が可動範囲の最上部の位置に静止していることが、フォトリフレクタ12及び13の出力信号レベルにより検出できる。   Further, as shown in FIG. 6, when the filter Assy 6 is stationary at the uppermost position of the movable range, it faces the photo reflector 12 at the lower position among the photo reflectors 12 and 13 shown in FIG. Since the reflection surface is the surface of the main frame 4 coated in black, the output signal of the photo reflector 12 becomes low level, while the reflection surface facing the photo reflector 13 in the upper position is coated on the white of the filter holder 14. Therefore, the output signal of the photoreflector 13 becomes high level. Thereby, it can be detected from the output signal levels of the photo reflectors 12 and 13 that the filter Assy 6 is stationary at the uppermost position of the movable range.

また、図7の状態でレバー11が静止しているときには、フィルタAssy6はその可動範囲の中間の位置に静止し、このときメインフレーム4に取り付けられた光学LPF3及び図示しないカバー7の開口部7aとが、フィルタ15の第2の濃度のNDフィルタ特性の第2のフィルタ領域152に離間対向するように設定されている。従って、このときには、光学LPF3を通過した入射光は、フィルタ15の第2のフィルタ領域152を通過し、更にカバー7の開口部7aを通過して撮像素子9に入射することになる。これにより、撮像素子9に入射される光は、第2のフィルタ領域152により光量小さく減衰される。   Further, when the lever 11 is stationary in the state of FIG. 7, the filter Assy 6 is stationary at an intermediate position of the movable range, and at this time, the optical LPF 3 attached to the main frame 4 and the opening 7a of the cover 7 (not shown). Are set so as to be opposed to the second filter region 152 of the second density ND filter characteristic of the filter 15. Accordingly, at this time, the incident light that has passed through the optical LPF 3 passes through the second filter region 152 of the filter 15, further passes through the opening 7 a of the cover 7, and enters the image sensor 9. As a result, the light incident on the image sensor 9 is attenuated by the second filter region 152 by a small amount of light.

また、図7に示すように、フィルタAssy6が可動範囲の中間位置に静止しているときには、図1に示したフォトリフレクタ12及び13のそれぞれに対向する反射面がいずれもフィルタ押さえ14の白色に塗布された表面となるようにされているので、フォトリフレクタ12及び13の出力信号が共にハイレベルとなる。これにより、フィルタAssy6が可動範囲の中間位置に静止していることが、フォトリフレクタ12及び13の出力信号レベルにより検出できる。   Also, as shown in FIG. 7, when the filter Assy 6 is stationary at the middle position of the movable range, the reflecting surfaces facing the photo reflectors 12 and 13 shown in FIG. Since the coated surface is formed, both the output signals of the photo reflectors 12 and 13 are at a high level. Thereby, it can be detected from the output signal levels of the photo reflectors 12 and 13 that the filter Assy 6 is stationary at an intermediate position in the movable range.

更に、図8の状態でレバー11が静止しているときには、フィルタAssy6はその可動範囲の最下部の位置に静止し、このときメインフレーム4に取り付けられた光学LPF3及び図示しないカバー7の開口部7aとが、フィルタ15の光学的に透明な特性の第3のフィルタ領域153に離間対向するように設定されている。従って、このときには、光学LPF3を通過した入射光は、フィルタ15の第3のフィルタ領域153を通過し、更にカバー7の開口部7aを通過して撮像素子9に入射することになる。これにより、撮像素子9に入射される光は、透明の第3のフィルタ領域153により、光量が減衰されないことになる。   Further, when the lever 11 is stationary in the state of FIG. 8, the filter Assy 6 is stationary at the lowest position of the movable range, and at this time, the optical LPF 3 attached to the main frame 4 and the opening of the cover 7 (not shown). 7a is set so as to be opposed to the third filter region 153 of the filter 15 having optically transparent characteristics. Accordingly, at this time, the incident light that has passed through the optical LPF 3 passes through the third filter region 153 of the filter 15 and further passes through the opening 7 a of the cover 7 and enters the image sensor 9. Thereby, the amount of light incident on the image sensor 9 is not attenuated by the transparent third filter region 153.

また、図8に示すように、フィルタAssy6が可動範囲の最下部の位置に静止しているときには、図1に示したフォトリフレクタ12及び13のうち、上側位置にあるフォトリフレクタ13に対向する反射面が黒色に塗布されたメインフレーム4の表面であるので、フォトリフレクタ13の出力信号がローレベルとなり、他方、下側位置にあるフォトリフレクタ12に対向する反射面がフィルタ押さえ14の白色に塗布された表面となるようにされているので、フォトリフレクタ12の出力信号がハイレベルとなる。これにより、フィルタAssy6が可動範囲の最下部の位置に静止していることが、フォトリフレクタ12及び13の出力信号レベルにより検出できる。   As shown in FIG. 8, when the filter Assy 6 is stationary at the lowest position in the movable range, the reflection facing the photo reflector 13 at the upper position of the photo reflectors 12 and 13 shown in FIG. Since the surface is the surface of the main frame 4 coated in black, the output signal of the photo reflector 13 is at a low level, while the reflective surface facing the photo reflector 12 in the lower position is coated on the white of the filter holder 14. Therefore, the output signal of the photoreflector 12 becomes high level. Thereby, it can be detected from the output signal levels of the photo reflectors 12 and 13 that the filter Assy 6 is stationary at the lowest position in the movable range.

なお、上記の図6、図7及び図8のいずれでもない位置(例外位置)にフィルタAssy6が位置するときには、フォトリフレクタ12及び13に対向する反射面がいずれもフィルタ押さえ14の黒色に塗布された表面となるようにされているので、フォトリフレクタ12及び13の出力信号はいずれもローレベルとなり、これにより例外位置であることを検出することができる。   When the filter Assy 6 is located at a position (exception position) that is not one of the above-described FIGS. 6, 7 and 8, the reflecting surface facing the photo reflectors 12 and 13 is applied to the black color of the filter holder 14. Therefore, the output signals of the photo reflectors 12 and 13 are both at a low level, so that an exceptional position can be detected.

ここで、本実施の形態では、撮像素子9に入射される光を減衰しないときには、素通しで通過させるのではなく、図8に示すように、フィルタ15の光学的に透明な特性の第3のフィルタ領域153を通過させるようにしている。このため、素通しの場合では、光量を減衰させるときにフィルタを通したときとの間で光路長が変化し、撮像素子9の入射光のフォーカスが異なってしまうが、本実施の形態では、光量を減衰させないときも減衰させるときと同じ厚さのフィルタ15の第3のフィルタ領域153を通過させるため、光路長が変化しないので、撮像素子9の入射光のフォーカスの修正が不要になるという特長がある。   Here, in the present embodiment, when the light incident on the image pickup device 9 is not attenuated, the light is not passed through, but as shown in FIG. The filter region 153 is allowed to pass. For this reason, in the case of passing through, the optical path length changes between when the light amount is attenuated and when the light passes through the filter, and the focus of the incident light of the image sensor 9 is different. Since the optical path length does not change because the light is passed through the third filter region 153 of the filter 15 having the same thickness as that when the light is attenuated, it is unnecessary to correct the focus of the incident light of the image sensor 9. There is.

このように、本実施の形態では、レバー11を回動させてフィルタAssy6を図6、図7又は図8の位置に静止させることで、撮像素子9に入射する光の光量をその静止位置に応じて可変することができる。また、フォトリフレクタ12及び13の出力信号に基づき、フィルタAssy6を図6、図7又は図8の位置に正確に静止させることができる。   As described above, in the present embodiment, the lever 11 is rotated and the filter Assy 6 is stopped at the position shown in FIG. 6, FIG. 7, or FIG. It can be varied accordingly. Further, based on the output signals of the photo reflectors 12 and 13, the filter Assy6 can be accurately stopped at the position of FIG. 6, FIG. 7 or FIG.

また、本実施の形態では、図1に示すように、光学LPF3が取り付けられたメインフレーム4と、レバー11が取り付けられたフィルタAssy6と、カバー7とからなるフィルタユニットを、レンズ鏡筒1と撮像素子9との間に配置するようにしたため、レンズ鏡筒1を分解することなく、フィルタユニットだけをレンズ鏡筒1と撮像素子9との間から簡単に取り外すことができる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a filter unit including a main frame 4 to which an optical LPF 3 is attached, a filter Assy 6 to which a lever 11 is attached, and a cover 7 is connected to the lens barrel 1. Since it is arranged between the image pickup device 9 and the lens barrel 1 is not disassembled, only the filter unit can be easily removed from between the lens barrel 1 and the image pickup device 9.

これにより、本実施の形態では、フィルタ15に何らかの不具合が発生した場合には、レンズ鏡筒1を分解することなく、フィルタユニットだけをレンズ鏡筒1と撮像素子9との間から取り外して、新たなフィルタユニットに交換するか、あるいは、取り外したフィルタユニットを分解して、その中のフィルタを新たなフィルタ15に交換してからフィルタユニットを再度組み立てて元の位置に戻せばよいため、レンズ鏡筒1を分解してフィルタ交換を行うことが必要な従来の撮像装置に比べて、極めて簡単にフィルタを交換できる。従って、本実施の形態では、フィルタ15を汎用品として使用することができるという効果もある。   Thereby, in this embodiment, when any trouble occurs in the filter 15, without removing the lens barrel 1, only the filter unit is removed from between the lens barrel 1 and the image sensor 9, The lens unit can be replaced with a new filter unit, or the removed filter unit can be disassembled and the filter in the filter unit can be replaced with a new filter 15, and then the filter unit can be reassembled and returned to its original position. Compared to a conventional imaging device that requires the lens barrel 1 to be disassembled to replace the filter, the filter can be replaced very easily. Therefore, in this embodiment, there is an effect that the filter 15 can be used as a general-purpose product.

更に、本実施の形態では、従来の撮像装置で必要であった、レンズ鏡筒内の固定レンズである第3レンズ群と可動羽根の間の隙間を不要にでき、その結果、レンズ鏡筒1を小型化することができる。   Further, in the present embodiment, it is possible to eliminate the gap between the third lens group, which is a fixed lens in the lens barrel, and the movable blade, which is necessary in the conventional imaging apparatus. As a result, the lens barrel 1 Can be miniaturized.

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、フィルタ15は互いに異なるフィルタ特性の3つのフィルタ領域を有する構造であったが、互いに異なる2つ以上のフィルタ領域であればよい。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the filter 15 has a structure having three filter regions having different filter characteristics, but may be two or more different filter regions. That's fine.

本発明の撮像装置の一実施の形態の全体構成を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing an overall configuration of an embodiment of an imaging apparatus of the present invention. 図1中の光学LPFとメインフレームの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of an optical LPF and a main frame in FIG. 1. 図1中の光学LPFが取り付けられたメインフレームの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main frame to which the optical LPF in FIG. 1 is attached. 図1中のフィルタ押さえ、フィルタ及びフィルタ枠の相対位置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the relative positional relationship of the filter holder in FIG. 1, a filter, and a filter frame. 図1中のフィルタの一実施の形態のフィルタ領域の説明図である。It is explanatory drawing of the filter area | region of one Embodiment of the filter in FIG. 図1中のフィルタが第1の位置にあるときの要部の機構の正面図である。It is a front view of the mechanism of the principal part when the filter in FIG. 1 exists in a 1st position. 図1中のフィルタが第2の位置にあるときの要部の機構の正面図である。It is a front view of the mechanism of the principal part when the filter in FIG. 1 exists in a 2nd position. 図1中のフィルタが第3の位置にあるときの要部の機構の正面図である。It is a front view of the mechanism of the principal part when the filter in FIG. 1 exists in a 3rd position.

符号の説明Explanation of symbols

1 レンズ鏡筒
3 光学LPF
4 メインフレーム
5 スタッド
6 フィルタ組立体(Assy)
7 カバー
9 撮像素子
11 レバー
12、13 フォトリフレクタ
14 フィルタ押さえ
15 フィルタ
16 フィルタ枠
151 第1の濃度のNDフィルタ特性のフィルタ領域
152 第2の濃度のNDフィルタ特性のフィルタ領域
153 光学的に透明な特性のフィルタ領域


1 Lens barrel 3 Optical LPF
4 Main frame 5 Stud 6 Filter assembly (Assy)
7 Cover 9 Image sensor 11 Lever 12, 13 Photo reflector 14 Filter holder 15 Filter 16 Filter frame 151 Filter area of ND filter characteristic of first density 152 Filter area of ND filter characteristic of second density 153 Optically transparent Filter area for characteristics


Claims (2)

撮像レンズ系から撮像素子の受光面に至る光路中に、透過率の異なる複数のフィルタ領域を持つNDフィルタを出し入れする機構を備えた撮像装置であって、
前記NDフィルタは、一つの領域が前記撮像レンズ系から出射される出射光のうち前記撮像素子の有効画素領域の面積からなる透過率の異なる複数のNDフィルタ領域とNDフィルタとして機能しない領域とを有し、
前記NDフィルタ領域中の所望の透過率の一のフィルタ領域又は前記NDフィルタとして機能しない領域を前記出射光が透過するように、前記NDフィルタを移動させる移動機構と、
前記移動機構による前記NDフィルタの移動により、前記複数のNDフィルタ領域の各透過率のフィルタ領域及び前記NDフィルタ領域として機能しない領域のいずれが前記光路中に位置するかを検出する検出手段と
を具備することを特徴とする撮像装置。
An image pickup apparatus having a mechanism for taking in and out an ND filter having a plurality of filter regions having different transmittances in an optical path from an image pickup lens system to a light receiving surface of an image pickup element,
The ND filter includes a plurality of ND filter regions having different transmittances and regions that do not function as ND filters, and each region has an area of an effective pixel region of the imaging element in the emitted light emitted from the imaging lens system. Have
A moving mechanism for moving the ND filter so that the emitted light passes through a filter region having a desired transmittance in the ND filter region or a region not functioning as the ND filter;
Detection means for detecting which of the plurality of ND filter regions has a transmittance region and a region that does not function as the ND filter region are located in the optical path by the movement of the ND filter by the moving mechanism; An imaging device comprising the imaging device.
前記移動機構、前記検出手段及び前記NDフィルタは、前記撮像レンズ系及び前記撮像素子とは分離して取り外し可能なフィルタユニットを構成すると共に、前記NDフィルタに近接離間対向した前記フィルタユニット内の位置に、前記撮像レンズ系から出射される出射光が透過する光学ローパスフィルタが固定されていることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。

The moving mechanism, the detection unit, and the ND filter constitute a filter unit that is removable from the imaging lens system and the imaging element, and a position in the filter unit that is close to and spaced from the ND filter. The imaging apparatus according to claim 1, wherein an optical low-pass filter through which outgoing light emitted from the imaging lens system passes is fixed.

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