JP4625729B2 - 絞り装置 - Google Patents

Description

本発明は、赤外カットフィルタなどの光学フィルタが光路上に対して抜き差し自在に搭載された光学的な絞り装置に係り、特に、ＣＣＴＶ（監視カメラシステム）用レンズ等の撮影装置に組み付けられる絞り装置に関するものである。

昼夜監視カメラシステムとして、カメラボデイのカラー撮像素子（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等）上に、昼間は可視光領域の光を結像させてカラー撮影を行い、夜間は可視光領域の光に加えて近赤外領域の光を結像させてモノクロ撮影を行って、ＴＶモニタ上に監視像を映し出すシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このシステムは、昼間の撮影時には、撮像素子の前方（カメラボデイ内またはレンズ鏡筒内）に赤外カットフィルタを位置させて、可視光領域の光のみに基づいてカラー撮影を行い、また夜間の撮影時には、同赤外カットフィルタを撮像素子の前方から取り除き、赤外波長域から可視波長域にわたる帯域の光に基づいてモノクロ撮影を行う。

図８（ａ）、（ｂ）は、赤外カットフィルタをカメラ本体内に備える従来型のＣＣＴＶカメラの構成を示す図である。

このＣＣＴＶカメラは、カメラ本体１００Ａと、その前方に取り付けられたレンズ鏡筒２００Ａとからなる。カメラ本体１００Ａの内部には、撮像素子１３０が設けられると共に、赤外カットフィルタ１１０が設けられている。また、レンズ鏡筒２００Ａの内部には、絞り２１０が設けられている。

カメラ本体１００Ａ内の赤外カットフィルタ１１０は、カメラ本体１００Ａ内に設けられたモータ等のフィルタ駆動用アクチュエータ２３０により駆動され、撮像素子１３０の前方の光路Ｌ上に挿入されたり光路Ｌ上から取り除かれたりする。図８（ａ）は赤外カットフィルタ１１０が光路Ｌ上に挿入された状態、（ｂ）は赤外カットフィルタ１１０が光路Ｌ上から取り除かれた状態をそれぞれ示している。一方、レンズ鏡筒２００Ａ内の絞り２１０は、レンズ鏡筒２００Ａ内に設けられたガルバノメータ等の絞り駆動用アクチュエータ２２０により駆動され、その絞り開口の大きさを調節する。

図８の（ａ）の状態では、赤外カットフィルタ１１０が光路Ｌ上に挿入されているので、レンズ鏡筒２００Ａに入射した光は、絞り２１０を介してカメラ本体１００Ａに入射し、赤外カットフィルタ１１０を透過して撮像素子１３０に達し、被写体像として撮像素子１３０上に投影される。一方、（ｂ）の状態では、赤外カットフィルタ１１０が光路Ｌ上から取り除かれているので、レンズ鏡筒２００Ａに入射した光は、絞り２１０を介してカメラ本体１００Ａに入射し、赤外カットフィルタ１１０を介することなく、撮像素子１３０に直接達し、被写体像として投影される。

また、図９（ａ）、（ｂ）は、赤外カットフィルタをレンズ鏡筒内に備える別の従来型のＣＣＴＶカメラの構成を示す図である。

このＣＣＴＶカメラは、カメラ本体１００Ｂと、その前方に取り付けられたレンズ鏡筒２００Ｂとからなり、赤外カットフィルタ１１０及びフィルタ駆動用アクチュエータ２３０は、図８の従来例と違って、カメラ本体１００Ｂの内部ではなく、レンズ鏡筒２００Ｂ内部に設けられている。撮像素子１３０と絞り２１０については、図８の例と同じである。

また、このＣＣＴＶカメラでは、赤外カットフィルタ１１０に隣接させて、ダミーのフィルタ１１１が設けられている。このダミーのフィルタ１１１は、赤外カットフィルタ１１０とほぼ同じ厚さの透光性平行平面板よりなるもので、赤外カットフィルタ１１０が光路Ｌ上にある時とない時とでの光路長の差を補償し、光路長の差による撮像素子１３０に対するピントずれを防止するためのものである。

従って、赤外カットフィルタ１１０とダミーのフィルタ１１１は、図示略の同じホルダに取り付けられており、ホルダをフィルタ駆動用アクチュエータ２３０で駆動することにより、赤外カットフィルタ１１０またはダミーのフィルタ１１１のいずれかが光路Ｌ上に配置されるようになっている。

また、従来の赤外カットフィルタは比較的厚みのあるもの（０．５ｍｍ以上）であるため、特許文献１に記載のＣＣＴＶカメラでは、絞り基板（図示略）の一方の板面側に絞り羽根を配置した場合、絞り基板の他方の板面側に赤外カットフィルタを配置することにより、絞り部分の構成の複雑化を避けながら、赤外カットフィルタを一体に備えた絞り装置を構成している。
特開２００２−１８９２３８号公報

ところで、図８の従来のＣＣＴＶカメラでは、赤外カットフィルタ１１０をカメラ本体１００Ａの内部に配置しているが、最近のＣＣＴＶカメラはカメラ本体１００Ａがだんだん小型化してきているため、赤外カットフィルタ１１０及びその駆動機構（アクチュエータ２３０）をカメラ本体１００Ａ内に設けることが困難になってきた。

そこで、図９のようにレンズ鏡筒２００Ｂ内に絞り２３０と共に赤外カットフィルタ１１０を設けることが有望となってきた。特に、特許文献１に記載されているように、絞り装置に赤外カットフィルタとその駆動機構を一体に組み込むことが行われるようになってきた。

しかし、特許文献１に記載れている、従来の赤外カットフィルタを一体に組み込んだ構成の絞り装置では、赤外カットフィルタとして比較的厚みのあるものを使用している関係から、絞り羽根や赤外カットフィルタの作動性などを考慮した場合、赤外カットフィルタと絞り羽根を、絞り基板の表裏面にそれぞれに配置する構成を採らざるを得ず、そのために、絞り装置のコンパクト化に限界が生じていた。また、ピント補正を考慮した場合、赤外カットフィルタ以外に光路長を揃えるためのダミーのフィルタも使用しなくてはならず、そのこともコンパクト化する上での障害となっていた。特に、厚みのある赤外カットフィルタに加えてダミーのフィルタを使用した場合は、フィルタの重さも増すので、フィルタ駆動系も大型化してしまい、レンズ鏡筒を小型・軽量化するという要望に応えるのが難しくなってきていた。

本発明は、上記事情を考慮し、光路上に対して抜き差し自在な光学フィルタを一体に備えながら小型・軽量化を図ることができ、それにより、例えばＣＣＴＶカメラのレンズ鏡筒に簡単に取り付けることのできる絞り装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明の絞り装置は、光路を形成する開口部を有した絞り基板と、この絞り基板の一方の板面に配置され該板面に沿ってスライドすることで前記光路を絞り調節する絞り羽根と、前記光路を絞り調節するために前記絞り羽根を駆動する絞り駆動手段と、波長に応じた透過特性を有する光学フィルタと、この光学フィルタを前記光路上に挿入したり光路上から取り除いたりするフィルタ駆動手段とを備え、前記光学フィルタを薄膜状に形成した上で、該光学フィルタと別に製作された薄板状のフィルタ枠に一体に取り付けることにより、全体を薄板状の光学フィルタユニットとして構成し、該光学フィルタユニットを、前記絞り基板の一方の板面側に配置して、前記絞り羽根に沿ってスライド自在に設けると共に、前記フィルタ枠に、前記フィルタ駆動手段による被駆動部を設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の絞り装置であって、前記絞り羽根が互いに積層した状態で２枚設けられており、それら２枚の絞り羽根の間に、前記薄板状に形成した光学フィルタユニットを配置したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の絞り装置であって、前記光学フィルタが、赤外領域の光を遮断する赤外カットフィルタであり、厚さが０．２５ｍｍ以下の薄膜状に形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の絞り装置であって、前記光学フィルタは、前記フィルタ枠の被駆動部が、前記絞り基板の端部に設けられた軸に回動自在に支持されて、その軸を中心に光学フィルタユニットが回動させられることで、前記光路上に挿入されたり光路上から取り除かれたりするものであることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４に記載の絞り装置であって、前記光学フィルタを取り付けるためのフィルタ枠は、略円板状に形成されて中心部に透孔を有する枠本体と、該枠本体から延びる前記被駆動部とを具備しており、前記枠本体の外周縁には、前記絞り羽根に沿っての光学フィルタユニットのスライド動作を安定化させるための出っ張り部が突設されると共に、前記光学フィルタを取り付ける際に外周から治具を用いて光学フィルタの外周縁と一致させるための位置決め縁部が設けられていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の絞り装置であって、前記フィルタ枠が、その厚み方向に可撓性を有する材料より形成されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の絞り装置であって、前記絞り駆動手段とフィルタ駆動手段とが共に、前記絞り基板上において前記光路に対して同じ側に配置されていることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の絞り装置であって、前記フィルタ駆動手段は、前記光学フィルタユニットが光路上の第１の位置と光路上から外れた第２の位置との中間位置よりも第１の位置側にあるとき光学フィルタユニットを第１の位置に磁力によって保持し、光学フィルタユニットが前記中間位置よりも第２の位置側にあるとき光学フィルタユニットを第２の位置に磁力によって保持するフィルタ保持手段を備えていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項８記載の絞り装置であって、前記フィルタ保持手段が、前記光学フィルタユニットを駆動するモータのロータに設けられた永久磁石と、前記光学フィルタユニットを前記第１の位置と第２の位置の中間位置に操作したとき前記永久磁石の互いに隣接するＮ極とＳ極から等距離の位置に配置され、且つ、前記Ｎ極またはＳ極との間に吸引力を発生しそれによりロータに回転付勢力を与える磁性片と、からなることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の絞り装置であって、前記絞り羽根の絞り開口を形成する透孔部に、前記光学フィルタとは別のＮＤフィルタが設けられており、このＮＤフィルタが、赤外領域の透過率が可視領域の透過率とほぼ同等ないし同等以下の分光透過率特性を有するものであることを特徴とする。

請求項１の発明の絞り装置では、薄板状に形成した光学フィルタユニットを、絞り基板の一方の板面側に絞り羽根と一緒に配置し、絞り羽根に沿ってスライド自在に設けているので、絞り基板の表裏面の両方にそれぞれ絞り羽根と光学フィルタを配置した従来例と比べて、構成を単純化することができる。また、光学フィルタユニットの全体が薄板状であるため、絞り羽根間の隙間や絞り羽根と絞り基板の隙間などの狭いスペースに光学フィルタユニットを配置することができる。しかも、絞り羽根の作動に支障を与えることなく、自身のスライド性能も確保しながら、光学フィルタユニットを無理なく絞り装置の中に組み込むことができる。

従って、光学フィルタを光路上に対して抜き差し自在に一体に組み込みながらも、絞り装置のコンパクト化を図ることができる。また、光学フィルタを薄膜状に形成したことにより、光学フィルタが光路上にある時とない時とでの光路長の差をほとんどなくすことができ、ピントずれ防止のためのダミーのフィルタを不要にすることができる。その結果、光学フィルタを組み込む上での重量の増加やスペースの増加を極力排除することができ、レンズ鏡筒等に組み込む際の組み付け性の向上が図れると共に、レンズ鏡筒等の軽量・小型化にも貢献することもできる。

また、本発明によれば、光学フィルタを、それとは別に製作したフィルタ枠に取り付けているので、光学フィルタとフィルタ枠を別の材料で構成することができる。即ち、光学フィルタは、加工性や機械的特性についてはあまり問題とせずに、ただ光学特性に優れた材料を優先的に選んで製作することができるし、フィルタ枠は、光学特性については全く問題とせずに、被駆動部を形成する関係上から、ただ機械的特性に優れ且つ加工性に優れた材料を優先的に選んで製作することができる。例えば、光学フィルタは、円形カットは容易であるものの複雑な加工（被駆動部の加工など）は難しい薄板ガラスで製作し、フィルタ枠は、加工の容易な薄板状のプラスチック等で製作することができる。

また、被駆動部を有するフィルタ枠と光学フィルタを、それぞれ別に製作した後で一体に取り付ければよいので、特定の光学特性を与えるための薄膜形成を、光学フィルタだけに施せばよくなり、無駄がない上に、薄膜形成の条件を光学フィルタの材料だけに基づいて選定すればよくなる。例えば、光学フィルタをガラスで製作した場合、プラスチックで製作する場合に比べて温度条件を高く設定することができる。従って、結果的に加工の容易化と特性の向上を図ることができて、コスト削減に寄与することができる。また、光学フィルタ自体に駆動に必要な機械的強度を負担させる必要がないから、光学フィルタをできる限り薄く形成することができ、その点からも、前述したダミーフィルタの省略に貢献できる。

請求項２の発明によれば、２枚の絞り羽根の隙間に光学フィルタユニットを配置したので、光学フィルタユニットを配置するための特別なスペースが不要であり、コンパクト化が図れる。また、２枚の絞り羽根を案内として光学フィルタユニットをスライドさせることができるので、光学フィルタユニットの作動の円滑化を図ることもできる。

請求項３の発明によれば、光学フィルタの厚さみを０．２５ｍｍ以下にしたので、光学フィルタの有り無しによる光路長の差をほとんど無くすことができ、ピントずれを考慮しての光学設計を不要にすることができる。つまり、ダミーのフィルタが不要となり、その駆動系も含めて小型・軽量化が達成できる。また、光学フィルタが、可視光領域の光を透過し、赤外（近赤外）領域の光を遮断する赤外カットフィルタであるから、ＣＣＴＶカメラ用の絞り装置として好適であり、夜間の撮影時は、光学フィルタを光路上から取り除くことで、赤外領域の光を透過させて撮影することができ、昼間の撮影時は、光学フィルタを光路上に挿入することで、赤外領域の光をカットして撮影することができる。

前記光学フィルタユニットを絞り羽根に沿ってスライドさせる方式は、直線移動式でも回動式でもよいが、請求項４の発明の絞り装置では、絞り基板の端部に設けた軸を中心とした回動式にしているので、光学フィルタユニットの駆動系を省スペース型の単純な構造とすることができる。また、回動式にしたことで、絞り羽根間の小さな隙間において無理なく光学フィルタユニットを駆動させることができる。

請求項５の発明によれば、フィルタ枠の枠本体の外周縁に、光学フィルタを取り付ける際に外周から治具を用いて光学フィルタの外周縁と一致させるための位置決め縁部を設けているので、治具で容易に位置決めしながら光学フィルタをフィルタ枠に取り付けることができる。また、枠本体は、光学フィルタを取り付けることのできる最小の大きさに形成することが、光学フィルタユニットの駆動負荷を軽減する上では有利であるが、そうすると、フィルタ枠や絞り羽根に僅かな反りがあるような場合、スライド動作の際に、環状の枠本体の外周縁が、絞り羽根の透孔部の縁に引っ掛かりやすくなってしまう。この点、本発明では、枠本体の外周縁に出っ張り部を設けて、スライド動作の安定化を図っている。

即ち、枠本体の外形寸法を小さく抑えながら、必要な箇所に出っ張り部を設けることで、出っ張り部を絞り羽根の上に常に乗せた状態で、フィルタ枠をスライドできるようにしている。これにより、引っ掛かりを防止することができ、動作の安定化を図ることができるので、多少の反りにも対応できるようになる。また、枠本体をできるだけ小さくした場合には、接着剤で光学フィルタを固定する際の接着代の確保が難しくなるが、前記の出っ張り部があることにより、その上にはみ出した接着剤の乗るスペースを確保することができ、組み付け性も向上する。

請求項６の発明によれば、フィルタ枠がその厚み方向の可撓性を備えているので、衝撃吸収作用を果たすことができ、薄膜状の光学フィルタを、たとえガラスで製作した場合でも、衝撃から守ることができる。

請求項７の発明によれば、比較的に容積の大きな部品である絞り駆動手段とフィルタ駆動手段とを、光路に対して同じ側に設けているので、つまり、絞り基板の厚み方向に大きめの寸法を持つ部品（絞り駆動手段及びフィルタ駆動手段）を、光路を挟んだ両側にそれぞれ配置するのではなく、絞り基板の片側にまとめて配置しているので、それと反対側の部分を薄くすることができる。従って、絞り装置をレンズ鏡筒に組み付ける場合に、どちらかの駆動手段が邪魔になるようなことなく、その薄く保った部分を先にレンズ鏡筒に横から差し込みながら、絞り装置をレンズ鏡筒に無理なく組み付けることができ、レンズ鏡筒等への取り付けが簡単にできるようになる。

請求項８の発明によれば、磁力によって光学フィルタの位置を第１の位置または第２の位置のいずれかに保持するようにしたので、光学フィルタの抜き差し動作を光学フィルタに伝達した時点で、フィルタ駆動手段への通電を止めることができ、フィルタ駆動手段の電力消費を低減することができる。

請求項９の発明によれば、前記の磁力を、フィルタ駆動手段を構成するモータのロータの永久磁石を利用して得るので、無駄の構成を極力省き低コストに構成できる。

請求項１０の発明によれば、ＮＤフィルタによって、例えば、ＣＣＴＶカメラに適用した場合の夜間撮影時の赤外光の透過量を可視領域の光と同じ程度に減少させることができるため、赤外光が過剰に撮影されるのを防ぐことができる。従って、赤外光の強い被写体部分が明るくなり過ぎるようなことがなく、見やすい撮像画像を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は実施形態の絞り装置の全体構成を示す分解斜視図、図２は光学フィルタをフィルタ枠に取り付けてユニット化した状態での絞り装置の全体構成を示す分解斜視図、図３は光学フィルタユニットの構成図である。

この絞り装置１は、樹脂成形品よりなる長方形板状の絞り基板１０と、この絞り基板１０の上面（一方の板面上）に互いに重ね合わせた状態でスライド自在に組み付けられる一対の絞り羽根１２、１３と、これら２枚の絞り羽根１２、１３の間に回転スライド可能に配置された薄板状の光学フィルタユニット１５と、絞り基板１０の上面に絞り羽根１２、１３及び光学フィルタユニット１５を組み付けた上で、絞り基板１０上に絞り羽根１２、１３を覆うように被せられる羽根カバー１４と、絞り基板１０の下面側に組み付けられる絞り駆動装置（絞り駆動手段）２０及びフィルタ駆動装置（フィルタ駆動手段）３０と、からなる。

絞り基板１０及び羽根カバー１４には、光路（図中縦の中心軸線を光軸とした光の通路）を形成するための開口部１０ａ、１４ａが形成され、絞り羽根１２、１３には、絞り開口を形成するための切欠状または孔状の透孔部１２ｅ、１３ｅが設けられている。そして、絞り基板１０上で絞り羽根１２、１３を矢印ｆ１、ｆ２方向に直線スライドさせることにより、前記の光路を絞り調節することができるようになっている。絞り駆動装置２０は、図示略の駆動レバーに設けた駆動ピン２１ａ、２１ｂを介して絞り羽根１２、１３をスライドさせるもので、モータを中心に構成されている。

光学フィルタユニット１５は、波長に応じた透過特性を有する光学フィルタ１５２を薄膜状に形成した上で、光学フィルタ１５２と別に製作された薄板状のフィルタ枠１５１に一体に取り付けることにより、全体が薄板状の一体のユニットとして構成されたものである。光学フィルタ１５２としては、ここでは赤外線領域（近赤外線領域を含む）の光を遮断する赤外カットフィルタが使用されている。フィルタ駆動装置３０は、駆動レバー３１を介して光学フィルタユニット１５を回転スライドさせることにより、光学フィルタユニット１５を光路上に挿入したり光路上から取り除いたりするもので、モータを中心に構成されている。

更に述べると、光学フィルタユニット１５は、０，２５ｍｍ以下の厚みの薄膜状に形成された光学フィルタ１５２を、厚さ０．１２ｍｍ以下の薄板状のフィルタ枠１５１に重ねて接着等で一体に取り付けたものであり、全体でも、厚さが０．３ｍｍ程度と極めて薄く形成されている。この場合、光学フィルタ１５２はガラスで形成され、フィルタ枠１５１はプラスチック薄板で形成され、フィルタ枠１５１は厚み方向に可撓性を有している。従って、フィルタ枠１５１が衝撃吸収作用を果たすことができ、薄膜状の光学フィルタ１５２を衝撃から守ることができる。そして、光学フィルタユニット１５は、２枚の絞り羽根１２、１３の僅かな隙間に挿入されており、絞り羽根１２、１３に沿ってスライドできるように設けられている。このように２枚の絞り羽根１２、１３の間に挟まれることにより、光学フィルタユニット１５は、絞り羽根１２、１３の表面を案内面として滑らかにスライドすることができ、薄板状でありながら安定した抜き差し動作が可能となっている。

また、絞り羽根１２、１３の絞り開口を形成する透孔部１２ｅ、１３ｅには、赤外カットフィルタよりなる光学フィルタ１５とは別のＮＤフィルタ１２ｆ、１３ｆが貼り付けられている。これらＮＤフィルタ１２ｆ、１３ｆは、赤外領域の光の透過率が可視領域の光の透過率とほぼ同等ないし同等以下の分光透過率特性を有するように作られている。

絞り基板１０の上面の周縁部の近傍には、絞り羽根１２、１３と係合する先端フック付きの４つのガイドピン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが複数設けられている。また、絞り羽根１２、１３の側縁部の近傍には、各側縁部と平行に長溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。そして、これら長溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃをガイドピン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに嵌めることで、絞り羽根１２、１３が絞り基板１０の上面に矢印ｆ１、ｆ２方向に直線スライド自在に保持されている。なお、ガイドピン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの先端フック部分が、絞り羽根１２、１３の上方への抜け防止を果たす。なお、図１において絞り基板１０上に設けられている符号１６で示すものは、レンズ鏡筒などへこの絞り装置１を取り付け固定するための取付ブラケットである（図７を用いて後述）。

絞り羽根１２、１３を駆動するための要素としては、まず、各絞り羽根１２、１３の長手方向の端部に、それぞれ絞り羽根１２、１３のスライド方向と直交する横溝１２ｄ、１３ｄが設けられている。一方、絞り基板１０の下面側に取り付けられた絞り駆動装置２０には、図示しない駆動レバーが設けられている。この駆動レバーは、両端に絞り基板１０の上面側に突き出た駆動ピン２１ａ、２１ｂを有するもので、その中心部が絞り駆動装置２０のモータ軸（図示略）に結合されている。各駆動ピン２１ａ、２１ｂには、それぞれ絞り羽根１２、１３の長手方向の端部に設けた横溝１２ｄ、１３ｄが係合しており、これにより、絞り駆動装置２０のモータを回転駆動すると、駆動ピン２１ａ、２１ｂの回動により２枚の絞り羽根１２、１３が直線スライドして、光路の絞り調節が行われるようになっている。

このように直線スライドする２枚の絞り羽根１２、１３の間に配置された光学フィルタユニット１５においては、図１、図３に示すように、光路を遮断可能な光学フィルタ１５２が、絞り羽根１２、１３の透孔部１２ｅ、１３ｅよりもやや大きめの円形に形成されている。フィルタ枠１５１は、図３（ａ）に詳しく示すように、略円板状に形成されて中心部に透孔１５１ｈを有する枠本体１５１ａと、枠本体１５１ａからＬ字状に延びるクランクレバー部（被駆動部）１５１ｂとを具備している。枠本体１５１の透孔１５１ｈは、絞り羽根１２、１３の透孔部１２ｅ、１３ｅよりやや大きめの円形孔として形成されている。そして、図３（ｂ）に示すように、この透孔１５１ｈを覆うように、円形の光学フィルタ１５２が枠本体１５１の上面に重ねられており、その状態で図３（ｃ）に示すように、接着剤１５３により固定されている。この場合、接着剤１５３は、光学フィルタ１５２とフィルタ枠１５１との段差の範囲内に納まるように、はみ出し量が規制されている。

フィルタ枠１５１の枠本体１５１ａの外周縁には、絞り羽根１２、１３に沿っての光学フィルタユニット１５のスライド動作を安定化させるための出っ張り部１５１ｆ、１５１ｇが突設されると共に、光学フィルタ１５２を取り付ける際に外周から治具（図示略：例えば垂直なピン）を用いて光学フィルタ１５２の外周縁と一致させるための位置決め縁部１５１ｋが設けられている。位置決め縁部１５１ｋは、円周方向に間隔を開けた少なくとも３カ所に設けられている。

このように、位置決め縁部１５１ｋを設けているので、治具で容易に位置決めしながら光学フィルタ１５２をフィルタ枠１５１に取り付けることができる。また、枠本体１５１ａは、光学フィルタ１５２を取り付けることのできる最小の大きさに形成することが、光学フィルタユニット１５の駆動負荷を軽減する上で有利であると言えるが、そうすると、フィルタ枠１５１や絞り羽根１２、１３に僅かな反りがあるような場合、スライド動作の際に、環状の枠本体１５１ａの外周縁が、絞り羽根１２の透孔部１２ｅの縁に引っ掛かりやすくなってしまう。この点、本実施形態のフィルタ枠１５１では、枠本体１５１ａの外周縁に出っ張り部１５１ｆ、１５１ｇを設けて、スライド動作の安定化を図っている。

即ち、枠本体１５１ａの外形寸法を小さく抑えながら、必要な箇所に出っ張り部１５１ｆ、１５１ｇを設けることで、出っ張り部１５１ｆ、１５１ｇを絞り羽根１２の上に常に乗せた状態で、フィルタ枠をスライドできるようにしている。これにより、引っ掛かりを防止することができ、動作の安定化を図ることができるので、多少の反りにも対応できるようになる。

その点について、図を用いて簡単に説明する。図４はフィルタ枠１５１に出っ張り部１５１ｆ、１５１ｇがある本発明の実施形態の場合、図５は出っ張り部がない比較例を示している。
光学フィルタユニット１５が上面をスライドする絞り羽根１２には透孔部１２ｅが設けられているが、その透孔部１２ｅには、ＮＤフィルタ１２ｆを取り付ける関係上、Ｖ字カット部１２ｅｖが設けられている。ここで、フィルタ枠１５１の枠本体１５１ａの外形が、図５の比較例のように円形であって出っ張り部を持たないものであると、絞り羽根１２やフィルタ枠１５１に僅かな反りがあった場合に、フィルタ枠１５１（光学フィルタユニット１５）を光路に対して抜き差しするとき、特に光路に対して入れるときに、フィルタ枠１５１の外縁が、絞り羽根１２の透孔部１２ｅのＶ字カット部１２ｅｖに引っ掛かるおそれがある。

これに対して、図４に示す本実施形態のように、フィルタ枠１５１の枠本体１５１の外周縁に出っ張り部１５１ｆ、１５１ｇがあると、フィルタ枠１５１が絞り羽根１２上に乗っている部分（重なっている部分）が多くなるので、その乗っている部分がガイド作用を果たすことになり、多少の反りがあっても、フィルタ枠１５１が移動する際の絞り羽根１２側との引っ掛かりを無くすことができる。つまり、出っ張り部１５１ｆ、１５１ｇがあることにより、絞り羽根１２やフィルタ枠１５１に多少の反りがあっても、突っ掛かりなくスムーズに光学フィルタユニット１５のスライド動作を保証することができる。なお、絞り羽根１３側に対しても、同様の作用効果を得ることができる。

また、枠本体１５１ａをできるだけ小さくした場合には、接着剤１５３で光学フィルタ１５２を固定する際の接着代の確保が難しくなるが、前記の出っ張り部１５１ｆ、１５１ｇがあることにより、その上に、はみ出した接着剤１５３の乗るスペースを確保することができるため、組み付け性も向上する。

次に光学フィルタユニット１５をスライド動作させるための構造について述べる。
図３（ａ）に示すように、フィルタ枠１５１は、その一端に外方に延出するＬ字形のクランクレバー部（被駆動部）１５１ｂを有している。クランクレバー部１５１ｂの曲がり部には透孔１５１ｃが設けられ、クランクレバー部１５１ｂの先端側には長孔１５１ｄが設けられている。また、透孔１５１ｃの手前にも長孔１５１ｅが設けられている。

絞り基板１０の一方の側縁部には、フィルタ駆動装置３０を取り付けるためのブラケット１０ｂが一体に突設されており、そのブラケット１０ｂの下面側に、フィルタ駆動装置３０の主要素であるモータ（特に符号を付さず）が取り付けられている。前記ブラケット１０ａの近傍には、光学フィルタユニット１５を支持するための支軸１０ｃが突設され、その支軸１０ｃの近傍に、フィルタ駆動装置３０の駆動レバー３１の先端に設けた駆動ピン３１ａが突出している。

光学フィルタユニット１５は、クランクレバー部１５１ｂの曲がり部に設けた透孔１５１ｃを前記支軸１０ｃに嵌めることで、この支軸１０ｃを中心に絞り羽根１２、１３の面に沿って回動可能に支持されている。また、クランクレバー部１５１ｂの先端側に設けた長孔１５１ｄに、フィルタ駆動装置３０の駆動ピン３１ａが係合しており、これにより、フィルタ駆動装置３０を駆動することにより、駆動ピン３１ａの回動によって、光学フィルタユニット１５が支軸１０ｃを中心に回動し、それにより、光学フィルタ１５２が光路上に挿入されたり光路上から取り除かれたりする（光学フィルタ１５２が光路上に対して抜き差しされる）ようになっている。

この場合、絞り駆動装置２０とフィルタ駆動装置３０は、共に、絞り基板１０上において光路に対して同じ側に配置されている。つまり、絞り基板１０の長手方向の一端側にまとめて、絞り駆動装置２０とフィルタ駆動装置３０とが配置されている。従って、駆動装置２０、３０が設けられていない他端側は、寸法的に薄い板状体のままに保たれている。

次に、光学フィルタユニット１５を回動させて、光学フィルタ１５２を光路上に対して抜き差し駆動するフィルタ駆動装置３０の構成について詳しく述べる。
フィルタ駆動装置３０は、モータへの通電を停止しても、光学フィルタユニット１５を光路上の第１の位置（フィルタ使用位置）、または、光路上から外れた第２の位置（フィルタ不使用位置）のいずれかに位置決め保持するフィルタ保持機能（フィルタ保持手段）を備えている。

このフィルタ保持機能とは、光学フィルタユニット１５が光路上の第１の位置（フィルタ使用位置）と光路上から外れた第２の位置（フィルタ不使用位置）との中間位置よりも第１の位置側にあるとき、光学フィルタユニット１５を磁力によって第１の位置側に付勢することで結果的に第１の位置に保持し、また、光学フィルタユニット１５が前記中間位置よりも第２の位置側にあるとき、光学フィルタユニット１５を、磁力によって第２の位置側に付勢することで結果的に第２の位置に保持する機能である。

この光学フィルタユニット１５を第１の位置または第２の位置のいずれかに保持する機能（フィルタ保持機能＝フィルタ保持手段）は、本実施形態の場合、光学フィルタユニット１５を駆動するモータのロータに設けられた永久磁石と、この永久磁石のＮ極またはＳ極との間に吸引力を発生しそれによりロータに回転付勢力を与える磁性片とで達成（構成）されている。

その点について図６を参照しながら詳しく説明する。
フィルタ駆動装置３０の主体をなすモータは、図６（ａ）に示すように、ロータ軸３３を有するロータ３２と、ロータ３２を回転駆動するためにロータ３２の周囲に配置されたコイルボビン３５と、コイルボビン３５に巻回されたコイル３６と、コイルボビン３５に外嵌された円筒状のヨーク（図示せず）等から構成されている。ここでは、ヨーク、コイルボビン３５及びコイル３６でステータが構成されている。

ロータ３２は、直径方向両端がＮ極とＳ極に分極された円筒状の永久磁石で構成されている。ロータ軸３３は樹脂製であり、外部に突出した先端部に、前記光学フィルタユニット１５と係合する駆動レバー３１の基端部が結合されている。また、ステータのヨーク（図示略）の内側とロータ３２の間には、軟磁性片３７が配置されている。この軟磁性片３７は、図６（ａ）に示すように、光学フィルタユニット１５が前記第１の位置と第２の位置の中間位置にくるように駆動レバー３１を操作したとき、ロータ３２のＮ極とＳ極から略等距離となる位置に配置されており、ロータ３２のＮ極またはＳ極との間に吸引力を発生し、それにより、ロータ３２に回転付勢力を与える機能を果たしている。

図６（ｂ）は、ロータ３２が矢印（イ）方向に振れた結果、光学フィルタユニット１５が第２の位置（光路上から外れた位置）に到達したときのロータ３２の回転位置を示している。このときは、ロータ３２のＮ極が軟磁性体３７に接近するので、Ｎ極と軟磁性体３７との間に大きな磁気吸引力が発生し、その磁気吸引力によって、モータへの通電を停止しても、ロータ３２つまりは光学フィルタユニット１５が第２の位置に保持される。

図６（ｃ）は、ロータ３２が矢印（ロ）方向に振れた結果、光学フィルタユニット１５が第１の位置（光路上の位置）に到達したときのロータ３２の回転位置を示している。このときは、ロータ３２のＳ極が軟磁性体３７に接近するので、Ｓ極と軟磁性体３７との間に大きな磁気吸引力が発生し、その磁気吸引力によって、モータへの通電を停止しても、ロータ３２つまりは光学フィルタユニット１５が第１の位置に保持される。

従って、このように光学フィルタユニット１５を第１の位置または第２の位置のいずれかの位置に永久磁石の磁力によって保持することができ、その状態ではモータの電力が必要なくなるため、通電による発熱を無くすことができると共に、バッテリ電源の寿命を長くすることができる。特に、本実施形態の絞り装置１では、光学フィルタユニット１５の位置決めに使用する磁力（つまり付勢力）を、ロータの永久磁石を利用して得るので、軟磁性片３７を所定位置に配置するだけの簡単な構成とすることができる。

次に、この絞り装置１を昼夜監視ＣＣＴＶカメラに適用した場合を想定して、その作用を説明する。
この絞り装置１においては、絞り駆動装置２０を駆動制御することによって、絞り羽根１２、１３に係合する駆動ピン２１ａ、２１ｂを回動させ、その回動によって絞り羽根１２、１３を直線スライドさせて、光路の絞り調節を行うことができる。最大絞りに近い位置では、絞り羽根１２、１３の透孔部１２ｅ、１３ｅに取り付けたＮＤフィルタ１２ｆ、１３ｆが光路上に位置することになるので、ＮＤフィルタの作用が撮影光に現れる。

一方、この絞り装置１においては、フィルタ駆動装置３０を駆動することによって、駆動レバー３１が回動するので、その回動によって光学フィルタユニット１５を、支軸１０ｃを中心に回転スライドさせて、光路上に対して光学フィルタ１５２を抜き差しすることができる。

この場合の光学フィルタ１５２は赤外カットフィルタであるから、光路上に光学フィルタ１５２を位置決めさせることにより、撮影光の赤外領域をカットすることができる。また、ＮＤフィルタ１２ｆ、１３ｆによって、夜間撮影時の赤外光の透過量を可視領域の光と同じ程度に減少させることができるため、赤外光が過剰に撮影されるのを防ぐことができ、その結果、赤外光の強い被写体部分が明るくなり過ぎるようなことがなくなり、見やすい撮像画像を得ることができる。

このような作用が得られる本絞り装置１においては、光学フィルタユニット１５２を薄板状に形成して、絞り基板１０の一方の板面（上面）側に絞り羽根１２、１３と一緒に配置し、絞り羽根１２、１３に沿ってスライド自在に設けているので、絞り装置１の構成を単純化することができる。

特に、２枚の絞り羽根１２、１３間の僅かな隙間に光学フィルタユニット１５を配置しているので、光学フィルタユニット１５のための余分なスペースが全く不要であり、絞り装置１の厚さ方向のコンパクト化が図れる。また、２枚の絞り羽根１２、１３を案内として、光学フィルタユニット１５をスライドさせることができることから、光学フィルタユニット１５の作動の円滑化を図ることもできる。

また、光学フィルタ１５２を０．２５ｍｍ以下の薄膜状に形成したことにより、光学フィルタ１５２の有り無しによる光路長の差をほとんど無くすことができ、ピントずれを考慮しての光学設計を不要にすることができる。つまり、ダミーのフィルタが不要となり、その駆動系も含めて小型・軽量化が達成できる。

従って、光学フィルタ１５２を光路上に対して抜き差し自在に一体に組み込みながらも、絞り装置１全体のコンパクト化（特に薄型化）を図ることができ、レンズ鏡筒などに組み込みやすくなると共に、レンズ鏡筒等の軽量・小型化に貢献することができる。

また、光学フィルタユニット１５のスライド方式を、絞り羽根１２、１３のように直線スライド式にせず、回動式にしているので、光学フィルタユニット１５の駆動系を省スペース型の単純な構造とすることができ、絞り羽根１２、１３の駆動系との取り合いについて無理のない設計ができるようになる。

特に、本絞り装置１では、絞り駆動装置２０とフィルタ駆動装置３０とを、光路に対して同じ側に設けているので、絞り装置１を例えばＣＣＴＶカメラのレンズ鏡筒に組み付ける場合に、どちらかの駆動装置２０、３０が組み付けの邪魔になるようなことなく、絞り装置１をレンズ鏡筒に無理なく組み付けることができるようになる。

図７は絞り装置１のレンズ鏡筒２に対する取付例を示している。
レンズ鏡筒２の周壁には側孔２ａがあいており、この側孔２ａに、光軸方向と直角な方向から絞り装置１を差し込むことができるようになっている。側孔２ａの一端には取付座２ｂが設けられており、取付座２ｂの前面にネジ孔２ｃが設けられている。一方、絞り装置１の絞り基板１０には、固定する際に使用するための取付ブラケット１６が設けられており、取付ブラケット１６にネジ通し用の切欠１６ａと、レンズ鏡筒２側の取付座２ｂに対する当て面１６ｂが設けられている。

この絞り装置１は、絞り駆動装置２０とフィルタ駆動装置３０の両方を、光路に対する片側にまとめて配置しているので、駆動装置２０、３０の有る側と反対側は、厚さの薄い板状のままに保たれている。従って、この絞り装置１をレンズ鏡筒２に組み付ける場合は、レンズ鏡筒２の側孔２ａに絞り装置１の薄い側を差し込んで、取付ブラケット１６の当て面１６ｂをレンズ鏡筒２側の取付座２ａの前面に当接させ、その状態で取付ブラケット１６の切欠１６ａを通してネジ１７を取付座２ａのネジ孔２ｂに締め込むことで、絞り装置１をレンズ鏡筒２に取り付けることができる。従って、レンズ鏡筒２に対する組み付けが簡単にでき、作業性が良い。

また、この絞り装置では、光学フィルタ１５２を、それとは別に製作したフィルタ枠１５１に取り付けているので、光学フィルタ１５２とフィルタ枠１５１を別の材料で構成することができる。即ち、光学フィルタ１５２は、加工性や機械的特性についてはあまり問題とせずに、ただ光学特性に優れた材料を優先的に選んで製作することができるし、フィルタ枠１５１は、光学特性については全く問題とせずに、被駆動部であるクランクレバー部１５１ｂを形成する関係上から、ただ機械的特性に優れ且つ加工性に優れた材料を優先的に選んで製作することができる。

例えば、本実施形態のように、光学フィルタ１５２は、円形カットは容易であるものの複雑な加工（被駆動部の加工など）は難しい薄板ガラスで製作し、フィルタ枠１５１は、加工の容易な薄板状のプラスチック等で製作することができる。

また、クランクレバー部１５１ｂを有するフィルタ枠１５１と光学フィルタ１５２を、それぞれ別に製作した後で一体に取り付ければよいので、特定の光学特性を与えるための薄膜形成（例えば蒸着処理）を、光学フィルタ１５２だけに施せばよくなり、無駄がない上に、薄膜形成の条件を光学フィルタ１５２の材料だけに基づいて選定すればよくなる。例えば、光学フィルタ１５２をガラスで製作した場合、プラスチックで製作する場合に比べて温度条件を高く設定することができる。

従って、結果的に加工の容易化と特性の向上を図ることができて、コスト削減に寄与することができる。また、光学フィルタ自体に駆動に必要な機械的強度を負担させる必要がないから、光学フィルタ１５２をできる限り薄く形成することができ、その点からも、前述したダミーフィルタの省略に貢献できる。

なお、上記実施形態においては、絞り基板１０の上面に、絞り羽根１２、１３等の脱落防止を目的として羽根カバー１４を取り付けているが、絞り羽根１２、１３は絞り基板１０側のガイドピン１１ａ〜１１ｄによって脱落止めされているので、必ずしも羽根カバー１４は取り付けなくてもよい。

また、上記実施形態においては、２枚の絞り羽根１２、１３によって絞りを調節する場合について述べたが、１枚の絞り羽根で絞りを調節する場合にも本発明は適用することができる。その場合は、例えば、光学フィルタユニット１５を１枚の絞り羽根と絞り基板の隙間に配置すればよい。

また、上記実施形態では、光学フィルタ１５２がガラスの場合を述べたが、プラスチックで形成してもよい。その場合も、光学フィルタ１５２を、フィルタ枠１５１と別の材料で製作できるので、前述のメリットを活かすことができる。

本発明の実施形態の絞り装置の全体構成を示す分解斜視図である。 光学フィルタをフィルタ枠に取り付けてユニット化した状態での絞り装置の全体構成を示す分解斜視図である。 光学フィルタユニットの構成図であり、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図、（ｃ）は（ｂ）のＩＩＩｃ部拡大図である。 フィルタ枠に出っ張り部がある本発明の実施形態の場合を示す要部平面図である。 フィルタ枠に出っ張り部がない比較例を示す要部平面図である。 フィルタ駆動装置の構成を示す図で、（ａ）は光学フィルタが第１の位置（光路上の位置）と第２の位置（光路上から外れた位置）の中間位置にあるときの状態を示す図、（ｂ）は光学フィルタが第２の位置（光路上から外れた位置）にあるときの状態を示す図、（ｃ）は光学フィルタが第１の位置（光路上の位置）にあるときの状態を示す図である。 実施形態の絞り装置をレンズ鏡筒に横から組み付ける場合の説明に使用する斜視図である。 従来のＣＣＴＶカメラシステムにおける絞りと光学フィルタの関係を示す概略構成図で、（ａ）は光学フィルタを光路上に位置させた状態を示す図、（ｂ）は光学フィルタを光路上から取り外した状態を示す図である。 別の従来のＣＣＴＶカメラシステムにおける絞りと光学フィルタの関係を示す概略構成図で、（ａ）は光学フィルタを光路上に位置させた状態を示す図、（ｂ）は光学フィルタを光路上から取り外した状態を示す図である。

符号の説明

１ 絞り装置
２ レンズ鏡筒
１０ 絞り基板
１０ａ 開口部
１２，１３ 絞り羽根
１２ｅ，１３ｅ 透孔部
１２ｆ，１３ｆ ＮＤフィルタ
１５ 光学フィルタユニット
１５１ フィルタ枠
１５１ａ 枠本体
１５１ｂ クランクレバー部（被駆動部）
１５１ｆ，１５１ｇ 出っ張り部
１５１ｈ 透孔
１５１ｋ 位置決め縁部
１５２ 光学フィルタ
２０ 絞り駆動装置（絞り駆動手段）
３０ フィルタ駆動装置（フィルタ駆動手段）
３２ ロータ（永久磁石）
３６ コイル（ステータ）
３７ 軟磁性体

Claims (10)

1. 光路を形成する開口部を有した絞り基板と、この絞り基板の一方の板面に配置され該板面に沿ってスライドすることで前記光路を絞り調節すると共に、絞り開口を形成する透孔部にＶ字カット部が設けられた一対の絞り羽根と、前記光路を絞り調節するために前記絞り羽根を駆動する絞り駆動手段と、波長に応じた透過特性を有する光学フィルタと、この光学フィルタを前記光路上に挿入したり光路上から取り除いたりするフィルタ駆動手段とを備え、前記光学フィルタを薄膜状に形成した上で、該光学フィルタおよび前記絞り羽根と別に製作された薄板状のフィルタ枠に一体に取り付けることにより、全体を薄板状の光学フィルタユニットとして構成し、該光学フィルタユニットを、前記一対の絞り羽根間の隙間に抜き差し可能に挿入する状態で前記絞り基板の一方の板面側に配置して、前記絞り羽根に沿ってスライド自在に設けると共に、前記フィルタ枠に、前記フィルタ駆動手段による被駆動部を設け、
   前記光学フィルタを取り付けるためのフィルタ枠は、略円板状に形成されて中心部に透孔を有する枠本体と、該枠本体から延びる前記被駆動部とを具備しており、前記枠本体の外周縁には、前記絞り羽根に沿っての光学フィルタユニットのスライド動作を安定化させ且つ前記フィルタ枠の抜き差しに際して前記Ｖ字カット部に前記フィルタ枠の外縁が引っ掛からないためのガイド作用をなすように前記絞り羽根の上に常に乗せた状態となっている出っ張り部が突設され、この出っ張り部に乗せた接着剤により当該枠本体に前記光学フィルタが固定されているものであることを特徴とする絞り装置。
2. 前記光学フィルタを取り付けるためのフィルタ枠は、前記光学フィルタを取り付ける際に外周から治具を用いて光学フィルタの外周縁と一致させるための位置決め縁部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
3. 請求項１又は２に記載の絞り装置であって、
   前記絞り羽根が互いに積層した状態で２枚設けられており、それら２枚の絞り羽根の間に、前記薄板状に形成した光学フィルタユニットを配置したことを特徴とする絞り装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の絞り装置であって、
   前記光学フィルタが、赤外領域の光を遮断する赤外カットフィルタであり、厚さが０．２５ｍｍ以下の薄膜状に形成されていることを特徴とする絞り装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の絞り装置であって、
   前記光学フィルタは、前記フィルタ枠の被駆動部が、前記絞り基板の端部に設けられた軸に回動自在に支持されて、その軸を中心に光学フィルタユニットが回動させられることで、前記光路上に挿入されたり光路上から取り除かれたりするものであることを特徴とす
   る絞り装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の絞り装置であって、
   前記フィルタ枠が、その厚み方向に可撓性を有する材料より形成されていることを特徴とする絞り装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の絞り装置であって、
   前記絞り駆動手段とフィルタ駆動手段とが共に、前記絞り基板上において前記光路に対して同じ側に配置されていることを特徴とする絞り装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の絞り装置であって、
   前記フィルタ駆動手段は、前記光学フィルタユニットが光路上の第１の位置と光路上から外れた第２の位置との中間位置よりも第１の位置側にあるとき光学フィルタユニットを第１の位置に磁力によって保持し、光学フィルタユニットが前記中間位置よりも第２の位置側にあるとき光学フィルタユニットを第２の位置に磁力によって保持するフィルタ保持手段を備えていることを特徴とする絞り装置。
9. 請求項８記載の絞り装置であって、
   前記フィルタ保持手段が、前記光学フィルタユニットを駆動するモータのロータに設けられた永久磁石と、前記光学フィルタユニットを前記第１の位置と第２の位置の中間位置に操作したとき前記永久磁石の互いに隣接するＮ極とＳ極から等距離の位置に配置され、且つ、前記Ｎ極またはＳ極との間に吸引力を発生しそれによりロータに回転付勢力を与える磁性片と、からなることを特徴とする絞り装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の絞り装置であって、
    前記絞り羽根の絞り開口を形成する透孔部に、前記光学フィルタとは別のＮＤフィルタが設けられており、このＮＤフィルタが、赤外領域の透過率が可視領域の透過率とほぼ同等ないし同等以下の分光透過率特性を有するものであることを特徴とする絞り装置。

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