JP2008259118A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な機構により、複数枚のフィルタを良好な操作感で切り替えられるようにする。
【解決手段】フィルタ部１０２として、フィルタ板２と第１歯車４と第２歯車８ｃと駆動ギア５とを備えた。フィルタ板２は、１枚又は複数枚のフィルタ１を保持し、撮像光の通過位置から外れた位置に配置された回転軸３を中心として、回転可能に配置した。第１歯車４は、フィルタ板２の回転軸３に取り付け、第２歯車８ｃは、操作子８に連結した。駆動ギア５は、撮像光の通過位置を挟んで、フィルタ板２の回転軸と対向した位置に中心軸６を配置してあり、第１歯車４と噛み合う内歯車部５ａと、第２歯車８ｃと噛み合う操作子側に連結された外歯車部５ｂとを備え、撮像光の通過位置の外側で内歯車部５ａと外歯車部５ｂとを接続する形状とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えばレンズを通して入射された光の特性を変化させるフィルタを備えた撮像装置に適用して好適な撮像装置に関する。

ビデオカメラ等の撮像装置において、撮像素子に入射する光の量を制限するためにＮＤ（Neutral Density）フィルタが使用されることがある。ＮＤフィルタは、色にはほとんど影響を与えずに光量だけを減少させることができるフィルタであり、光量の多い屋外等での撮影時やスローシャッタ使用時に使用される。近年では、撮影効果に対する多様なニーズに応えられるよう、光透過率の異なる複数枚のＮＤフィルタを切り替えて使用できるようにしたものが増えてきている。

複数枚のＮＤフィルタを切り替える手法としては、複数のＮＤフィルタが所定の間隔を置いて配置された円盤状のフィルタ板を用い、その回転盤を手動又は電動で回転させることでフィルタを切り替える手法などがよく知られている。

特許文献１には、複数の光学フィルタを有するフィルタターレットを回転させることにより、撮像素子の光入射面の前方にフィルタを選択的に位置づけることについての開示がある。
特開平６−２２１８７号公報

ところで、上述したようなフィルタ板を撮像装置に適用する場合は、使用したいＮＤフィルタを、レンズを通過した撮像光が通る位置に配置する必要がある。つまり、撮像光が通る位置には、回転盤を駆動する機構等を配置できないことになる。また、撮像装置の中でも、特に撮影者の肩に乗せて使用するタイプのビデオカメラにおいては、スイッチやダイヤル等の操作部は、撮影者側、つまり撮像装置を後側から見た場合の左側の面に配置することが一般的とされている。このようなビデオカメラの場合には、カメラの右側は、撮影者の手でカメラを保持しているため、右手でスイッチ等を操作するのは好ましくない。

撮像装置の径方向のサイズが比較的大きい場合には、これらの制限を満たす位置にフィルタ板やその駆動機構を配置することに、さほど大きな問題は生じない。しかし近年では撮像装置に対する小型化要求が高まっており、撮像装置の径も小さくなってきている。径の小さい撮像装置の筐体の中に、このような制限を満たすようにしてフィルタ板やその駆動機構を配置するとなると、駆動機構が複雑化してしまうという問題があった。図１０に、この場合のフィルタ板及びフィルタ板の駆動機構の配置例を示してある。図１０に示した図は、撮像装置の後側から見た場合の図であり、フィルタ板２００及びフィルタ板の駆動機構（歯車）が筐体３００の内部に配置された様子を示している。図１０に示した状態では、フィルタ保持枠２０２ａの配置位置が、レンズからの撮像光が通過する位置であり、その位置に、他のフィルタ保持枠２０２ｂ，２０２ｃに保持されたフィルタについても配置可能とするために、回転軸２０３を中心にして回転可能に、円盤状のフィルタ板２００を配置してある。

フィルタ板２００には、フィルタ保持枠２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃを設けてあり、フィルタ保持枠２０２ａと２０２ｂには、それぞれ光透過率の異なるＮＤフィルタを装着してある。フィルタ保持枠２０２ｃは、ＮＤフィルタを装着していない状態としてある。フィルタ板２００は、回転軸２０３を中心に回転可能な状態でフィルタ収容部２１０内に取り付けてあり、回転軸２０３の外周には歯車２０４を設けてある。

筐体３００の右端には、ＮＤフィルタを切り替えるためのダイヤルとして、操作部２０５を設けてある。ダイヤルとして構成された操作部２０５は二段歯車の形状としてあり、外側のダイヤル部２０５ａの一部が撮像装置の側面から少しだけ外に出るようにして配置してある。つまり、外側のダイヤル部２０５ａが操作ダイヤルとして機能するようにしてある。内側の小径の歯車２０５ｂと、フィルタ板２００の中心に設けられた歯車２０４との間には、撮像光が通過する位置を避けるようにして遊び歯車２０６，２０７，２０８，２０９を配置してあり、これらの複数の歯車でギアトレインを組んである。

このような構成としてあるため、操作部２０５の外側のダイヤル部２０５ａを回転させることで、内側の歯車２０５ｂを通してその回転が遊び歯車２０６，２０７，２０８，２０９及び歯車２０４に伝わり、フィルタ板２００が回転する。つまり、操作部２０５を回転させることで所望のＮＤフィルタに切り替えることができるようになる。

しかし、このような構成とした場合には歯車を複数枚用意する必要があるため、部品点数が多くなってしまう上、機構も複雑となる。また、操作部２０５の回転のストロークは、ＮＤフィルタの切り換え動作と連動していることが好ましいが、このような構成ではその対応を実現することができない。歯車の設置場所がかなり制限されているため、歯車の円直径を大きくすることができず、歯車間の速度伝達比を大きく変化させることができないためである。このため、ＮＤフィルタを切り替えるために必要な回転角度をフィルタ板２００に与えるには、操作部２０５を１回転以上回転させなければならなくなってしまうという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な機構により複数枚のフィルタを良好な操作感で切り替えられるようにすることを目的とする。

本発明は、撮像素子に入射する撮像光の光路にフィルタが配置されるフィルタ部を備え、フィルタ部に配置されるフィルタを操作子の操作で選択可能な撮像装置に適用される。フィルタ部は、フィルタ板と第１歯車と第２歯車と駆動ギアとを備える。フィルタ板は、１枚又は複数枚のフィルタを保持し、撮像光の通過位置から外れた位置に配置された回転軸を中心として、回転可能に配置される。第１歯車は、フィルタ板の回転軸に取り付けられる。第２歯車は、操作子に連結される。駆動ギアは、撮像光の通過位置を挟んで、フィルタ板の回転軸と対向した位置に中心軸を配置してあり、第１歯車と噛み合う内歯車部と、第２歯車と噛み合う操作子側に連結された外歯車部とを備え、撮像光の通過位置の外側で内歯車部と外歯車部とを接続する形状としてある。

このようにしたことで、外歯車部と内歯車部を備えた駆動ギアを介して、操作子からの動きがフィルタ板に伝わり、フィルタ板を回転させることができるようになる。

本発明によると、外歯車部と内歯車部を備えた駆動ギアによる動きの伝達でフィルタ板を回転させることができるようになるため、装置を小型化でき、部品点数を抑えることができるようになる。また、外歯車部と内歯車部とのギア比を調整することで、少ない操作子の移動量でフィルタの切り換えを行うことができるようになる。

以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図９を参照して説明する。図１は、本実施の形態を適用した撮像装置１００の構成例を示す斜視図である。撮像装置１００は、複数枚のズームレンズ等で構成されるレンズ部１０１と、レンズ部１０１に入射する不要光を遮断するレンズフード１０１ｂと、レンズ部１０１を介して入射される光の量を減量するＮＤフィルタを備えたフィルタ部１０２と、レンズ部１０１とフィルタ部１０２を介して入射された被写体光を映像信号に変換する、撮像部が収納された撮像部収納部１２０と、撮像装置１００の各部に電源を供給するバッテリが収納されたバッテリ収納部１３０とを有する。

レンズフード１０１ｂは、レンズ部１０１の光の入射側の先端部分に取り付けてあり、レンズ部１０１の光の出射側には、フィルタ部１０２を接続させてある。フィルタ部１０２は、光透過率の異なる２枚のＮＤフィルタが取り付けられた円盤状のフィルタ板を有しており、筐体の側面に設けたフィルタ切り換えスイッチ１０２ａが、矢印Ａ１として示した範囲内を上、中、下の３つのポジション間を移動させられることにより、２枚のＮＤフィルタのうちのいずれか、もしくはＮＤフィルタを使用しない状態とを切り替えられる構成としてある。フィルタ部１０２の詳細については後述する。フィルタ部１０２の後側には、撮像部収納部１２０を接続させてあり、撮像部収納部１２０の後方には、バッテリ収納部１３０を配置してある。

上述した各部の上部には、レンズ部１０１における光軸方向と平行に、ハンドル１４０を設けてある。撮像部収納部１２０やレンズ部１０１とハンドル１４０との間はある程度の間隔を空けてあり、撮像装置１００をユーザ（撮影者）が持つ際には、ハンドル１４０を手でつかんで保持し易い形状としてある。

ハンドル１４０の末端部分には、撮影の構図決定や焦点合わせ等を行うためのビューファインダ１０９を取り付けてある。そしてビューファインダ１０９の先端部には、アイカップ１１１を取り付けてある。ビューファインダ１０９内には、画面サイズが１インチ程度の小型の表示部が配置してあり、撮影者はアイカップ１１１に直接の目を近づけて、表示を確認する。

ハンドル１４０の先端部分には、マイクロフォン１０８を配置してある。ハンドル１４０の上面のマイクロフォン１０８の配置位置から、ハンドル２０上を若干奥に後退した位置には、撮像部が得た映像信号の再生や録画に関する操作信号を入力するための操作部１１６を配置してある。操作部１１６は、再生に関する操作を行うための再生操作ボタンや、録画の開始及び停止を指示する録画ボタン等で構成してある。

ハンドル１４０の先端寄りの下側、つまり操作部１１６が配置された面の裏側には、撮像部で得た映像信号を画像として表示する表示部１１０を設けてある。表示部１１０は、例えは画面の対角線のサイズが３．５インチ程度の大きさの液晶画像表示パネルで構成される表示パネルを有しており、表示パネルを上面に向けた状態で筐体に収納可能な構成としてある。なお、表示部１１０の表示パネルとして、液晶表示パネル以外の画像表示パネルを使用してもよい。

次に図２を参照して、フィルタ部１０２の撮像装置１００における配置位置について説明する。図２（ａ）では、レンズ部１０１に、フィルタ部１０２と光学ブロック６０とを取り付けた状態を示してあり、図２（ｂ）では、レンズ部１０１とフィルタ部１０２とを分解斜視図として示してある。図２（ａ）及び（ｂ）においては、レンズ部１０１を二点鎖線で示してある。また、図２（ａ）及び（ｂ）においては、フィルタ部１０２として、フィルタ板を収容したケースであるフィルタ収容部３０のみを示しており、フィルタ収容部３０内に収容されたフィルタ板等は図示を省略してある。

図２（ａ）において、フィルタ部１０２は、レンズ部１０１の出射面に装着してあり、フィルタ部１０２の裏面には、光学ブロック６０を取り付けてある。レンズ部１０１とフィルタ部１０２、フィルタ部１０２と光学ブロック６０とは、ネジ締めにより固定してある。

光学ブロック６０は、フィルタ部１０２とのインターフェース部分であるベース部５０と、色分解プリズム５１と、色分解プリズムで分解されたＢの光を光電変換する撮像素子５２Ｂと、色分解プリズムで分解されたＧの光を光電変換する撮像素子５２Ｇと、色分解プリズムで分解されたＲの光を光電変換する撮像素子５２Ｒと、撮像素子５２Ｇ，５２Ｒ，５２Ｂを搭載した回路基板５３Ｂ，５３Ｒ，５３Ｂで構成してある。色分解プリズム５１はベース部５０上に固着させてあり、色分解プリズム５１の各出射面上には、回路基板５３Ｂ，５３Ｒ，５３Ｂ上に搭載された撮像素子５２Ｂ，５２Ｇ，５２Ｒを固着させてある。

ベース部５０には、フィルタ部１０２との位置決めを行うための位置決め孔５０ａと、５０ｂ（図示略）を設けてあり、これらの孔に、フィルタ部１０２から突出した、フィルタ板回転用の回転軸３（図示略）と、フィルタ板を駆動する機構の機軸である駆動ギア中心軸６が嵌め込まれることで、光学ブロック６０がフィルタ部１０２に対して精度よく位置が合わせられる。フィルタ板及びその駆動機構の詳細については後述する。

図２（ｂ）では、レンズ部１０１に位置決め孔５０ａ及び５０ｂが設けられている様子を示してあり、位置決め孔５０ａには、フィルタ部１０２の後方（入射光の方向）に突出した駆動ギア中心軸６が嵌めこまれ、位置決め孔５０ｂには、同じくフィルタ部１０２の後方に突出したフィルタ回転軸３が嵌め込まれる。

図３には、フィルタ部１０２を背面側から見た場合の斜視図を示してある。図３においても、フィルタ部１０２内に収容されたフィルタ板及びフィルタ板の駆動機構は、図示を省略してある。フィルタ収容部３０には中心部分に中空部３１を設けてあり、中空部３１が光路Ａｘ１の位置に光路Ａｘ１に対して垂直に配置されるように、筐体内に取り付けてある。

中空部３１を囲む左右の位置には、駆動ギア中心軸６及びフィルタ回転軸３が突出している。本例においては、駆動ギア中心軸６及びフィルタ回転軸３を、レンズ部１０１との位置決め用のピンとしても使用している。

フィルタ部１０２から突出したフィルタ回転軸３及び駆動ギア中心軸６が、光学ブロック６０のベース部５０に設けられた位置決め孔５０ｂ及び５０ａに挿し込まれている状態の例を、図４に示してある。図４は、フィルタ部１０２及びその背面に装着された光学ブロック６０とを、光が出射される側の方向から見た場合の斜視図である。

図４においては、フィルタ部１０２のフィルタ回転軸３が、光学ブロック６０のベース部５０上の位置決め孔５０ｂに嵌めこまれており、駆動ギア中心軸６が、位置決め孔５０ａに挿し込まれている。そしてその状態で、ベース部５０とフィルタ部１０２とがネジ５５ａ〜５５ｄでネジ留めされている。このように、フィルタ回転軸３及び駆動ギア中心軸６を位置決め孔に挿し込んでからネジ締めすることで、フィルタ部１０２と光学ブロック６０との位置決め精度を上げることができる。

次に、図５を参照して、フィルタ部１０２の内部構成例について説明する。図５において、光路Ａｘ１の位置には中空部３１が配置されている。中空部３１の左側にはフィルタ回転軸３を設けてあり、フィルタ回転軸３を中心に回転可能な状態で、フィルタ板２を嵌め込んである。フィルタ回転軸３の外周には歯車４（第１歯車）を設けてある。フィルタ板２をフィルタ回転軸３に嵌め込む際には、図示せぬ弓形の板バネを、たわみ側を上にしてフィルタ板２の下に挟むようにしてあり、フィルタ板２に対して光軸方向に押す力が常に働くようにしてある。これにより、歯車４と後述する駆動ギア５との歯車とが良好に噛み合うようになる。

フィルタ板２上にはフィルタ保持枠２ａ，２ｂ，２ｃを設けてあり、それぞれの枠は、フィルタ回転軸３を中心とした放射線上の位置に、それぞれが等間隔となるように配置してある。本例では、フィルタ保持枠２ａにＮＤフィルタ１ａを、フィルタ保持枠２ｂにＮＤフィルタ１ｂを嵌め込んであり、フィルタ保持枠２ｃは何も嵌めこまない状態としてある。ＮＤフィルタ１ａとしては、光量を１／３２に減量するフィルタを用い、ＮＤフィルタ１ｂとしては、光量を１／６に減量するフィルタを用いてある。

中空部３１の右側には、フィルタ板２を回転させるための駆動ギア５の機軸となる、駆動ギア中心軸６（第２歯車）を設けてある。駆動ギア中心軸６の右側には、駆動ギア５に動力を与える機構である、フィルタ切り換えつまみ８を設けてある。フィルタ切り換えつまみ８は、光路Ａｘ１と平行に配置された円柱部８ａと、円柱部８ａの先端部分に、円柱部８ａに対して直角の角度で設けられたつまみ部８ｂと、円柱部８ａの根元部分の外周上に設けられた歯車８ｃとで構成される。

図５においては図示を省略してあるが、つまみ部８ｂの先端には、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａ（図１参照）を取り付けてあり、撮影者によりフィルタ切り換えスイッチ１０２ａの位置が切り替えられることにより、連動してフィルタ切り換えつまみ８が回転するようにしてある。

フィルタ切り換えつまみ８の根元部分に設けられた歯車８ｃには、駆動ギア５の外歯車部５ｂが噛み合うようにしてあり、フィルタ回転軸３の外周上に設けられた歯車４には、駆動ギア５の内歯車部５ａが噛み合うようにしてある。駆動ギア５は、内歯車部５ａが設けられた円筒部分と、円筒部分から突起するようにして伸びた部分であり、その先端に外歯車部５ｂを有する部分とで構成してある。そして駆動ギア５においては、駆動ギア中心軸６を支点として、外歯車部５ｂと内歯車部５ａとが相反する方向に回動する。

このような構成としてあることで、撮影者によりフィルタ切り換えスイッチ１０２ａ（図１参照）の位置が切り替えられると、その動きに連動してフィルタ切り換えつまみ８が回転し、フィルタ切り換えつまみ８の歯車８ｃと歯が噛み合っている駆動ギアの外歯車部５ｂが、フィルタ切り換えつまみの回転方向とは逆の方向に回転する。そして、駆動ギア５の支点である駆動ギア中心軸６を介して、外歯車部５ｂとは対称の位置にある内歯車部５ａが、外歯車部５ｂの移動方向とは反対の方向に移動する。内歯車部５ａは、フィルタ回転軸３上に設けられた歯車４と噛み合っているため、歯車４は、内歯車部５ａの移動方向とは反対の方向に回転する。そして、フィルタ板２が回転する。

駆動ギア中心軸６から外歯車部５ｂまでの距離に対して、駆動ギア中心軸６から内歯車部５ａまでの距離を長く取ってあるため、外歯車部５ｂに伝えられた回転は、増速されて内歯車部５ａに伝えられる。本例においては、フィルタ切り換えつまみ８を８０°回転させることで、フィルタ板２を１２０°回転させられるようにギア比を調整してある。

また、駆動ギア５においては、内歯車部５ｂが設けられた中空部分の径を大きくとってあり、駆動ギア５がどのような位置に配置されても、駆動ギア５が光軸上の光を遮らないような構成としてある。

さらに、本例では、フィルタ板２が延々回り続けてしまわないように、回り止めの機構を設けてある。回り止めの機構は、フィルタ板２の外周に設けた回り止め用溝２ｄ，２ｅ，２ｆと、これらの溝に嵌め込まれる回り止め部材７とで構成してある。

回り止め部材７は、板状で、かつフィルタ板２の円周に沿うような、くの字の形状としてある。回り止め部材７の先端部分は半円状の形状としてあり、フィルタ板２の外周部に沿って回転するローラ７ｃを設けてある。そして、回り止め回転軸７ａを中心に回転可能な状態で、フィルタ収容部３０に取り付けてある。回り止め回転軸７ａの根元部分には、ねじりコイル形状のバネ７ｂを巻いてあり、バネ７ｂの一方の腕をフィルタ収容部３０の側面に、もう一方の腕を回り止め部材７に固定してある。このため回り止め部材７には、常に、フィルタ板２の中心方向に働く力が加わっていることになる。このため、回り止め部材７の先端部分が、フィルタ板２の回り止め用溝２ｄ，２ｅ，２ｆに嵌め込まれた状態では、フィルタ板２の回転は制限されるようになる。

フィルタ板２に設けられた回り止め用溝２ｄ，２ｅ，２ｆは、フィルタ板２のＮＤフィルタ１ａ又は１ｂ、もしくはフィルタが装着されていないフィルタ保持枠２ｃが、中空部３１と重なる位置に配置された状態で固定されるように、位置を調整して設けてある。また、回り止め用溝２ｄの溝は緩やかなカーブで形成してあるのに対して、回り止め用溝２ｅと２ｆの溝は、ラチェット形状（くさび形状）としてある。これにより、回り止め部材７の先端部分が回り止め用溝２ｅと２ｆに嵌め込まれると、その状態からはフィルタ板２が一方向にしか回転しなくなる。

このように構成してあることで、フィルタ切り換えつまみ８の回転角度が２４０°に制限される。また、フィルタ切り換えつまみ８を８０°回転させる毎に回り止め部材７の先端部分が回り止め用溝２ｄ，２ｅ，２ｆに嵌るようになるため、フィルタ切り換えつまみ８の回転８０°が、１ストロークとなる。そして上述したとおり、フィルタ切り換えつまみ８を８０°回転させるとフィルタ板２が１２０°回転するようにしてあるため、フィルタ切り換えつまみ８の１ストロークで、ＮＤフィルタ１ａと１ｂ又はＮＤフィルタ無しの状態を切り替えられるようになる。

また本例では、現在選択されているＮＤフィルタの種類を、表示部１１０やビューファインダ１０９（共に図１参照）上に表示するようにしてあり、この機能を実現するための機構を、駆動ギア５に設けてある。現在どの種類のＮＤフィルタが選択されているかを検知するには、フィルタ収容部３０の中空部３１の位置に、フィルタ板２上のフィルタ保持枠２ａ，２ｂ，２ｃのうち、どの枠が配置されているかを検知する必要がある。本例では、枠の位置を検出するためのセンサ部を、フィルタ部１０２の入射光側の面に接面された回路基板上に、入射光の方向に向けて配置してある。図５においては、位置検出用センサ部３３ａ及び３３ｂとして示してある。フィルタ収容部３０の、位置検出用センサ部３３ａ，３３ｂの配置位置に対応する部分は中空としてあるため、位置検出用センサ部３３ａ及び３３ｂは、フィルタ板２の配置面と同一の面上に配置されるようになる。

位置検出用センサ部３３ａ及び３３ｂは、それぞれ、発光部３３ａ−１，３３ｂ−１と受光部３３ａ−２と３３ｂ―２とで構成してある。本例では、発光部で発光した光が被写体光と混じってしまわないように、発光部３３ａ−１及び３３ｂ−１を光軸側に配置し、受光部３３ａ−２及び３３ｂ−２を筐体の外側に配置するようにしてある。

図５では、発光部３３ｂ−１と受光部３３ｂ−２との間に、駆動ギア５上に設けられた突起部５ｄのうちの一枚が嵌めこまれている様子が示されている。つまり、図５に示した状態では、発光部３３ｂ−１が発した光は受光部３３ｂ−２に届かないため、位置検出センサ部３３ａにおいてのみ、光が検出されるようになる。突起部５ｄの位置は、駆動ギア５の位置に応じて図中に矢印Ａ２で示した範囲を移動するため、位置検出用センサ部３３ａと３３ｂのうち、いずれにおいて光が検出されたか、またはいずれにおいても光が検出されているかの判断により、フィルタ収容部３０の中空部３１の位置に、フィルタ保持枠２ａ，２ｂ，２ｃのうち、どの枠が配置されているかを認識することができる。フィルタ保持枠２ａ，２ｂ，２ｃの配置位置と、位置検出用センサ部３３ａ及び３３ｂにおける検出結果の対応については、図６〜図８を参照して説明する。

図６〜図８は、図５に示した斜視図に対応する正面図であり、フィルタ収容部３０がカメラ筐体１２０の内部に配置された様子を示している。撮像装置１００を後側から見た場合の図である。上下の方向は、図１に示した撮像装置１００とは反転させてある（図４及び図５とは同一）。

図６では、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａが一番下のポジション（図１においては一番上）にある場合の例を示してある。フィルタ切り換えスイッチ１０２ａの先端部分は、フィルタ切り換えつまみ８のつまみ部８ｂと接続させてあり、フィルタ切り換えつまみ８は、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａの切り換え動作に応じて回転するようにしてある。

図６に示した例では、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａが一番下のポジションにあるため、フィルタ切り換えつまみ８も下方に回転している。そして、フィルタ切り換えつまみ８の歯車８ｃと歯が噛み合っている駆動ギア５では、駆動ギア中心軸６を支点として外歯車部５ｂが上方に移動し、内歯車部５ａが下方に移動している。本例では、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａが一番下のポジションにある場合には、フィルタ板２のフィルタ保持枠２ａが、撮像光が通過する位置に配置されるようにしてあり、フィルタ保持枠２ａに装着されたＮＤフィルタ１ａ（光量を１／３２に減量）が選択されたことになる。

この状態では、駆動ギア５に設けられた突起部５ｄが、位置検出用センサ部３３ｂの発光部３３ｂ−１と受光部３３ｂ−２との間に配置されるため、位置検出用センサ部３３ｂでは光が検知されず、位置検出用センサ部３３ａのみで光が検知されるようになる。つまり、位置検出用センサ部３３ａのみで光が検知されている状態は、ＮＤフィルタ１ａが選択されている状態ということになる。このように、位置検出用センサ部３３ａと３３ｂでの検出結果と選択されたフィルタの種類とを対応付けられる為、位置検出用センサ部３３ａ及び３３ｂの検出結果に応じて、選択されたＮＤフィルタの種類を表示部１１０等に表示するようにしてある。

また、図６に示したように、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａが一番下のポジションにある場合には、フィルタ板２の回転方向を制限する回り止め部材７は、フィルタ板２に設けられたくさび形の回り止め用溝２ｆに嵌め込まれるようにしてある。このため、フィルタ板２は図６における右回りの方向にしか回らなくなる。つまり、フィルタ板２において回転が制限される方向と、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａにおいて切り換えが制限される方向とが、対応することになる。

図７では、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａが中央のポジションにある場合の例を示してある。このような位置においては、フィルタ板２のフィルタ保持枠２ｂが、撮像光が通過する位置に配置されるようになる。つまり、フィルタ保持枠２ｂに装着された、ＮＤフィルタ１ｂ（光量を１／６に減量）が選択されたことになる。

この状態では、駆動ギア５に設けられた突起部５ｄは、位置検出用センサ部３３ａと３３ｂとのちょうど真ん中の位置に位置するため、位置検出用センサ部３３ａと３３ｂのいずれのセンサにおいても、光が検知されるようになる。つまり、位置検出用センサ部３３ａ及び３３ｂで光が検知されている状態では、ＮＤフィルタ１ｂ（光量を１／６に減量）が選択されていることになる。よって、表示部１１０には１／６等の表示が行われるようになる。

フィルタ切り換えスイッチ１０２ａが中央のポジションにある状態では、フィルタ板２の回転方向を制限する回り止め部材７は、フィルタ板２に設けられた回り止め用溝２ｄに嵌め込まれるようなる。回り止め用溝２ｄは、緩やかなカーブで形成してあるため、フィルタ板２に回転方向の力が加わった場合には、回り止め部材７は、左右のどちらの方向にも回転が可能となる。

図８では、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａが一番上（図１においては一番下）のポジションにある場合の例を示してある。このような位置においては、フィルタ板２のフィルタ保持枠２ｃが、撮像光が通過する配置されるようになる。フィルタ保持枠２ｃは、ＮＤフィルタを装着していない状態としてあるため、フィルタ未使用（ＮＤフィルタＯＦＦ）の状態が選択されていることになる。

この状態では、駆動ギア５に設けられた突起部５ｄは、位置検出用センサ部３３ａの発光部３３ａ−１と受光部３３ａ−２との間に配置されるため、位置検出用センサ部３３ｂにおいてのみ光が検知されるようになる。つまり、位置検出用センサ部３３ｂで光が検知されている状態では、ＮＤフィルタは選択されていないことになる。

フィルタ切り換えスイッチ１０２ａが一番上のポジションにある状態では、フィルタ板２の回転方向を制限する回り止め部材７は、フィルタ板２に設けられたくさび形の回り止め用溝２ｅに嵌め込まれるようにしてある。このため、フィルタ板２は図６における左回りの方向にしか回らなくなる。このため図８に示した状態においても、フィルタ板２において回転が制限される方向と、フィルタ切り換えスイッチ１０２ａにおいて切り換えが制限される方向とが、対応していることになる。

このように、内歯車部５ａを備えた駆動ギア５を用いてフィルタ板２を切り替えるようにしたため、複数のギアを用いてギアトレインを組む必要がなくなる。よって、駆動機構を単純化することができると共に、撮像装置の小型化を図ることができるようになる。また、部品点数を抑えることもできる。

また、駆動ギア５の中空部分の径を広くとってあるため、駆動ギア５が移動することにより通過する撮像光を遮ってしまうようなことがなくなる。

また、フィルタ切り換えつまみ８の歯車８ｃと駆動ギア５の外歯車部５ｂとのギア比、内歯車部５ａと歯車４とのギア比を調整してあるため、フィルタ切り換えつまみ８の先端部分に取り付けられたフィルタ切り換えスイッチ１０２ａを切り替える１ストロークで、ＮＤフィルタを切り替えられるようになる。これにより、撮影者の感覚にあった操作感を提供することが可能となる。

また、駆動ギア５の軸である駆動ギア中心軸６と、フィルタ板２の軸であるフィルタ回転軸３を、レンズ部１０１との位置決め用のピンとしても使用しているため、取り付けの精度が出しやすくなる。また、部品点数を削減することができる。

また、フィルタ板２を駆動するための駆動ギア５に突起部５ｄを設け、その突起部５ｄの位置を検知することでフィルタの種類を認識できるようにしたため、位置検出用センサ部３３ａ，３３ｂと共に用いる部材を、新たに追加する必要がなくなる。

次に、本例の撮像装置の内部構成例について、図９に示したブロック図を参照して説明する。図９に示す撮像装置１００は、レンズ１０１ａを含むレンズ群で構成されるレンズ部１０１と、レンズ部１０１を介して入射した光の量を減量するフィルタ部１０２と、レンズ部１０１のレンズ群及びフィルタ部１０２を通して結像された被写体光を光電変換し、映像信号として出力する撮像部１０３を備える。撮像部１０３は、図示せぬアナログ・デジタル変換部（以降、Ａ／Ｄ変換部と称する）を備えており、その後段には、Ａ／Ｄ変換部から出力されたデジタル映像信号に対するデジタル信号処理を行う、信号処理部１０４を接続してある。

信号処理部１０４では、ある輝度レベル以上の映像信号を圧縮するニー補正や、映像信号のレベルを予め設定されたγカーブに従って補正するγ補正、映像信号の信号レベルが所定範囲となるように制限するホワイトクリップ処理やブラッククリップ処理等を行う。

撮像部１０３による撮像や、信号処理部１０４での処理は、制御部１１５の制御に基づいて行われる。制御部１１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成される中央制御装置であり、撮像部１０３や信号処理部１０４の他にも、伝送ライン９を介して接続された撮像装置１００の各部に対する制御を行う。制御部１１５から各部に対して行われる制御は、制御部１１５に接続された操作部１１６に対する操作入力に基づいて行われる。操作部１１６は、再生操作ボタンや録画スイッチ等（いずれも図示略）で構成される。

信号処理部１０４でデジタル信号処理された映像信号は、各部間で行われるデータのやりとりの仲介を行う、インターフェース部１０５に伝送される。インターフェース部１０５には、撮影の構図決定や焦点合わせ等を行うためのビューファインダ１０９と、撮像部１０３によって撮影中の映像又は、後述する外部記録媒体に記録された映像の再生映像を表示する表示部１１０と、映像信号の圧縮又は伸張を行う圧縮伸張処理部１１２を接続してある。伝送ライン９には、外部記録媒体Ｉ／Ｆ（インターフェース）部１１４を接続してあり、外部記録媒体Ｉ／Ｆ部１１４を介して外部記録媒体１１３が接続されている。

ビューファインダ１０９及び表示部１１０は、例えば液晶パネル等で構成され、撮影された映像のほかにも、各クリップの画像を縮小して生成したサムネイル画像の一覧表示や、映像の属性情報であるメタデータ等の表示も行う。

圧縮伸張処理部１１２では、撮像部１０３で撮像された映像信号を、例えばＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）形式等の規格に基づいて圧縮する処理を行う。圧縮伸張処理部１１２で圧縮されたデータは、外部記録媒体Ｉ／Ｆ部１１４を介して外部記録媒体１１３に伝送され、外部記録媒体１１３に記録される。圧縮伸張処理部１１２では、外部記録媒体１１３に記録された圧縮映像データを伸張する処理も行い、伸張した映像データは、インターフェース部１０５に伝送する。

なお、ここまで説明した実施の形態では、２種類のＮＤフィルタと、フィルタ無しの状態との３つの状態を切り換え可能な構成を例に挙げて説明したが、３種類のＮＤフィルタとフィルタ無しの状態とを切り換え可能な構成など、他の構成に適用するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態ではフィルタ板２に装着するフィルタとしてＮＤフィルタを例に挙げて説明したが、赤外線フィルタや偏光フィルタ等、他のフィルタを用いた場合に適用するようにしても良い。

また、上述した実施の形態では、フィルタ板２の切り換えを手動で行う場合を例に挙げたが、駆動ギア５の駆動ギア中心軸６にモータを取り付けて、モータの動力によって回転させる構成としてもよい。

また、上述した実施の形態では、フィルタ板を回転させるための操作子としてフィルタ切り換えスイッチ１０２ａを用いると共に、スイッチの動きを駆動ギア５に伝えるフィルタ切り換えつまみ８を用いた構成としたが、フィルタ切り換えつまみ８を二段歯車等で構成して、操作子と兼ねさせるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、レンズ部１０１とフィルタ部１０２との位置決め用のピンとして、フィルタ回転軸３及び駆動ギア中心軸６を用いた構成としたが、フィルタ回転軸３及び駆動ギア中心軸６はフィルタ部１０２の背面に突出させず、他に位置決めピンを設ける構成としてもよい。

この場合のレンズ部１０１とフィルタ部１０２との取り付けの例を、図１０に示してある。図１０に示した例では、レンズ部１０１の後端面に位置決めピン５０ｃと５０ｄを設けてあり、フィルタ部１０２側に、位置決めピン５０ｃに対応する位置決め孔３５ａと、位置決めピン５０ｄに対応する位置決め用孔３５ｂを設けてある。この構成においては、フィルタ部１０２の位置決め孔３５ａ及び３５ｂにレンズ部１０１の位置決めピン５０ｃ及び位置決め孔３５ｂが嵌め込まれることで、レンズ部１０１とフィルタ部１０２との位置が定まるようになる。

本発明の一実施の形態による撮像装置の構成例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるレンズ部とフィルタ部及び光学ブロックとの取り付け例を示す斜視図であり、（ａ）は取り付け時の例であり、（ｂ）は分解斜視図である。 本発明の一実施の形態によるフィルタ部の構成例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるフィルタ部と光学ブロックとの取り付け例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるフィルタ部の構成例を示す正面図である。 本発明の一実施の形態によるフィルタ切り換えの例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるフィルタ切り換えの例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるフィルタ切り換えの例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による撮像装置の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態によるレンズ部とフィルタ部及び光学ブロックとの取り付け例を示す分解斜視図である。 従来の駆動ギアの配置例を示す正面図である。

符号の説明

１ａ，２ｂ…ＮＤフィルタ、２…フィルタ板、２ａ，２ｂ，２ｃ…フィルタ保持枠、２ｃ，２ｄ，２ｅ…回り止め用溝、３…フィルタ回転軸、４…歯車、５…駆動ギア、５ａ…内歯車部、５ｂ…外歯車部、５ｃ…中空部、５ｄ…突起部、６…駆動ギア中心軸、７…回り止め部材、７ａ…回り止め回転軸、８…フィルタ切り換えつまみ、８ｃ…歯車、３１…中空部、３３ａ，３３ｂ…位置検出用センサ部、３３ａ−１…発光部、３３ａ−２…受光部、３３ｂ−１…発光部、３３ｂ−２…受光部、１１…回路基板、２０…フィルタ板、３０…フィルタ収容部、５０…ベース部、５０ａ，５０ｂ…位置決め孔、５１…色分解プリズム、５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ…撮像素子、５３Ｒ，５３Ｇ，５３Ｂ…回路基板、６０…光学ブロック、１００…撮像装置、１０１…レンズ部、１０１ｂ…レンズフード、１０２…フィルタ部、１０２ａ…フィルタ切り換えスイッチ、１０３…撮像部、１０４…信号処理部、１０５…インターフェース部、１０６…音声処理部、１０７…スピーカ、１０８…マイクロフォン、１０９…ビューファインダ、１１０…表示部、１１１…アイカップ、１１２…圧縮伸張処理部、１１３…外部記録媒体、１１４…外部記録媒体Ｉ／Ｆ部、１１５…操作部、１１６…制御部、１２０…撮像部収納部、１３０…バッテリ収納部

Claims (9)

1. 撮像素子に入射する撮像光の光路にフィルタが配置されるフィルタ部を備え、前記フィルタ部に配置されるフィルタを操作子の操作で選択可能な撮像装置であって、
   前記フィルタ部は、
   前記１枚又は複数枚のフィルタを保持し、前記撮像光の通過位置から外れた位置に配置された回転軸を中心として、回転可能に配置されたフィルタ板と、
   前記回転軸に取り付けられた第１歯車と、
   前記操作子に連結された第２歯車と、
   前記撮像光の通過位置を挟んで、前記フィルタ板の回転軸と対向した位置に中心軸を配置してあり、前記第１歯車と噛み合う内歯車部と、前記第２歯車と噛み合う操作子側に連結された外歯車部と、前記撮像光の通過位置の外側で前記内歯車部と前記外歯車部とを接続する形状の駆動ギアとを備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記フィルタ部は、撮像光を得るレンズを備えたレンズ部と前記撮像素子との間に配置し、
   前記レンズ部の後端面に、前記フィルタ板の回転軸と前記駆動ギアの中心軸が嵌合する孔を設け、
   前記回転軸及び前記中心軸の前記孔への嵌合で、前記フィルタ部と前記レンズ部との位置が定まる構成としたことを特徴とする
   撮像装置。
3. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記フィルタ部は、撮像光を得るレンズを備えたレンズ部と前記撮像素子との間に配置し、
   前記レンズ部の後端面に、前記フィルタ部に設けられた孔に嵌合される突起部を設け、
   前記突起部の前記孔への嵌合で、前記フィルタ部と前記レンズ部との位置が定まる構成としたことを特徴とする
   撮像装置。
4. 請求項２記載の撮像装置において、
   さらに前記回転軸及び前記中心軸の前記レンズ部とは反対側の端部の、前記撮像素子を取り付けたブロックの孔への嵌合で、前記フィルタ部と前記撮像素子を取り付けたブロックとの位置が定まる構成としたことを特徴とする
   撮像装置。
5. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記フィルタ板には、外周上に回り止め用の溝を所定間隔で複数配置し、
   前記フィルタ板の外周に接する回り止め部材を設け、
   前記回り止め部材が前記溝に嵌った状態においては、前記フィルタ板の回転方向の動きが制限されることを特徴とする
   撮像装置。
6. 請求項５記載の撮像装置において、
   前記フィルタ板に設けられた溝のうち、少なくとも前記フィルタ板の回転を制限する位置に対応した溝は、前記回り止め部材が通過できない形状としたことを特徴とする
   撮像装置。
7. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記フィルタ板の回転位置を検出するための位置検出用センサ部を備えたことを特徴とする
   撮像装置。
8. 請求項７記載の撮像装置において、
   前記位置検出用センサ部は、光を発光する発光部と、前記発光部から発光された光を受光する受光部とを有し、
   前記駆動ギアは、前記位置検出用センサ部の発光部から発光された光を遮る突起部を有することを特徴とする
   撮像装置。
9. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記操作子は、少なくとも２つの位置の間を移動可能であり、
   前記操作子の前記移動可能範囲での移動に対応して、前記フィルタ板が前記中心軸を中心に所定角度回動して、前記撮像光の通過位置に配置されるフィルタが変化するように構成したことを特徴とする
   撮像装置。
   

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