JP6410782B2

JP6410782B2 - 光量調整装置

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Publication number: JP6410782B2
Application number: JP2016231836A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　修; 佐藤　　修; 恭輔宮下
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-10-24
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: US10162089B2; JPWO2014119277A1; EP2952959B1; EP2952959A1; WO2014119277A1; JP6054429B2; US20150331164A1; CN104981734A; CN104981734B; JP2017040942A; EP2952959A4

Description

本発明は、光量の調整技術に関する。

カメラや交換レンズ等の光学装置には、光量を調整するためにＮＤフィルタ、ＩＲカットフィルタ或いは偏向フィルタに代表される光量調整部材が設けられる場合がある。特許文献１には、複数枚のフィルタを一体的に保持するフィルタホルダを直線的に移動させることで、光量の調整に用いるフィルタを切り替えられる装置が開示されている。

特開２００２−１７６５７３

特許文献１の装置では、複数のフィルタをフィルタホルダに一方向に並べて搭載し、単一の移動機構によって全フィルタを一括した移動させる構成である。このため、フィルタの数を多くしようとすると、その数に比例してフィルタホルダが長くなり、装置の小型化が困難である。

本発明の目的は、小型化が可能な光量調整装置を提供することにある。

本発明によれば、
光路を形成する開口部を有する光路形成部材と、
前記開口部を通過する光の光量を調整する光量調整部材と、
前記光量調整部材を保持する保持部材と、
前記保持部材の側部に係合し、前記光量調整部材を前記開口部上に直線的に進退させる移動手段と
を備え、
前記光量調整部材の進退方向で見て側部に設けられ、前記保持部材と係合して前記光量調整部材の前記移動手段による移動を案内する第１案内部と、
前記光量調整部材の進退方向で見て前記光量調整部材に対し前記第１案内部とは反対側に設けられ、前記保持部材と係合して前記光量調整部材の移動を案内する第２案内部とを有し、
前記移動手段は、前記光量調整部材の進退方向で見て前記第１案内部に対し前記光量調整部材とは反対側で前記保持部材と係合して前記光量調整部材を進退させ、
前記光量調整部材、前記保持部材、前記移動手段、前記第１案内部及び前記第２案内部によって構成される第１ユニットと、前記第１ユニットと同じ構成を有する第２ユニットとを備え、
光軸方向及び前記進退方向の双方に直交する方向において、前記第１ユニットの前記第１案内部と前記第１ユニットの前記移動手段との間に、前記第２ユニットの前記第２案内部が配置されていることを特徴とする光量調整装置が提供される。
また、本発明によれば、
光路を形成する開口部を有する光路形成部材と、
前記開口部を通過する光の光量を調整する光量調整部材と、
前記光量調整部材を保持する保持部材と、
前記保持部材の側部に係合し、前記光量調整部材を前記開口部上に直線的に進退させる移動手段と
を備え、
前記光量調整部材の進退方向で見て側部に設けられ、前記保持部材と係合して前記光量調整部材の前記移動手段による移動を案内する第１案内部と、
前記光量調整部材の進退方向で見て前記光量調整部材に対し前記第１案内部とは反対側に設けられ、前記保持部材と係合して前記光量調整部材の移動を案内する第２案内部とを有し、
前記移動手段は、前記光量調整部材の進退方向で見て前記第１案内部に対し前記光量調整部材とは反対側で前記保持部材と係合して前記光量調整部材を進退させ、
前記移動手段として、第一の前記光量調整部材を係合部で係合して進退させる第一の移動手段と、第二の前記光量調整部材を進退させる第二の移動手段とを有し、
前記第一の移動手段と、前記第二の光量調整部材の進退を案内する前記第１案内部および前記第２案内部の両方が、光軸方向および前記進退方向の双方と直交する方向から見たときに前記光軸方向で部分的に重なることを特徴とする光量調整装置が提供される。

本発明によれば、小型化が可能な光量調整装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る光量調整装置の分解斜視図。図１の光量調整装置の視線を逆にした分解斜視図。一部の部品を取り外した状態での図１の光量調整装置の組立図。図１の光量調整装置の断面図。図１の光量調整装置の一部の部品の斜視図。図１の光量調整装置の一部の部品の斜視図。図１の光量調整装置の一部の部品の分解斜視図。図１の光量調整装置の一部の部品の分解斜視図。図１の光量調整装置の分解斜視図。図１の光量調整装置を備えた光学装置の模式図。第３実施形態に係る光量調整装置の斜視図。第４実施形態に係る光量調整装置の斜視図。

＜第１実施形態＞
図１乃至図３Ｂを参照して本発明の一実施形態に係る光量調整装置Ａの構成について概説する。図１及び図２は視線を互いに逆にした光量調整装置Ａの分解斜視図である。光量調整装置Ａは、ベース板１、カバー２、複数のフィルタユニット３Ａ〜３Ｄ（総称するときはフィルタユニット３という。）、駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２、及び、案内ユニット７を備える。図３Ａはカバー２を外した状態での光量調整装置Ａの組立図を示しており、図３Ｂは光量調整装置Ａの断面図である。

ベース板１は平板状をなし、光路を形成する開口部１ａを有する。開口部１ａの下方には、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄが開口部１ａ外に退避するための退避スペースを形成する退避スペース形成部１ｂが設けられている。開口部１ａの中心線方向（図３Ｂの矢印ｄ１）を光軸方向と呼ぶ場合がある。ベース板１には、駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２、及び、案内ユニット７が固定される。

カバー２は、背部が開放した箱状をなしており、その正面には光路を形成する開口部２ａを有する。開口部２ａは光軸方向で開口部１ａと重なる位置に形成されている。開口部２ａの下方には、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄが開口部２ａ外に退避するための退避スペースを形成する退避スペース形成部２ｂが設けられている。

カバー２の背面にはベース板１が装着されて、全体として箱状の中空体を形成する。開口部２ａは開口部１ａより小さく設定されており、本実施形態では入射光が開口部２ａ→開口部１ａの順に通過する場合を想定している。こうして、ベース板１及びカバー２は、それぞれ、光路形成部材を構成している。また、退避スペース形成部１ｂと退避スペース形成部２ｂとの間の空間はフィルタユニット３Ａ〜３Ｄの退避スペースとなる。

フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは、それぞれ、板状の光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄ（総称するときは光量調整部材３１という）を有する。光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄは、例えば、ＮＤフィルタ、ＩＲカットフィルタ、偏向フィルタ等の光学部材である。光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄは互いに異なる種類の光学部材であってもよいし、同じ種類の光学部材であってもよい。また、同じ種類の光学部材と、異なる種類の光学部材とが混在していてもよい。同じ種類の光学部材を用いる場合の例として、例えば、減光フィルタを用いた場合には、開口部１ａ及び２ａ上に進出させるフィルタユニット３の数によって減光量を異ならせることが可能である。

フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは光軸方向に配列されている。より具体的には、光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄの法線方向が光軸方向と平行となるようにこれらが配列されており、４層の積層構造となっている。

フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは、一対の駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２（総称するときは駆動ユニットＤＵという）によって移動される。本実施形態の場合、駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２は、開口部１ａ、２ａを挟んで対向配置されている。本実施形態では駆動ユニットＤＵを２つとしたが１つでもよいし３以上でもよく、フィルタユニット３の数に合わせて適宜選択される。

フィルタユニット３は駆動ユニットＤＵによって、開口部１ａ及び２ａ上の位置と、退避スペース内の位置とで、光軸方向と直交する方向に直線的に移動される。フィルタユニット３が開口部１ａ及び２ａ上の位置に移動すると、その光量調整部材３１を入射光が通過することとなり、光量を調整することができる。案内ユニット７はフィルタユニット３の移動を案内する。

本実施形態では、以下に述べるように、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄを独立して個別に移動することができる。この結果、光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄを開口部１ａ、２ａ上に個別に、直線的に進退させることができる。図４Ａ及び図４Ｂ並びに図５を参照して駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２並びに案内ユニット７について説明する。

図４Ａは駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２と案内ユニット７との斜視図である。図４Ｂは駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２の斜視図であり、図４Ａとは視線を異ならせている。図５は駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２並びに案内ユニット７の分解斜視図である。

駆動ユニットＤＵ１は、移動手段の一部である移動機構４Ａ及び４Ｃ、支持体５、及び、案内部材の一つである案内軸６Ａ及び６Ｃを備える。駆動ユニットＤＵ２は、移動機構４Ｂ及び４Ｄ、支持体５、及び、案内軸６Ｂ及び６Ｄを備える。移動機構４Ａ〜４Ｄ（総称するときは移動機構４という）は、それぞれ、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄを移動する機構である。案内軸６Ａ〜６Ｄ（総称するときは案内軸６という）は、それぞれ、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄの回り止めを目的として設けられており、その移動を案内する機能も有している。

移動機構４Ａは、モータ４１Ａと変換部４２Ａとを備える。モータ４１Ａは本実施形態の場合、ステッピングモータであるが他の種類のモータでもよい。変換部４２Ａはモータ４１Ａの出力を直線運動に変換してフィルタユニット３Ａを変換部４２Ａの駆動軸の伸びる方向に沿って直線的に移動させる機構であり、本実施形態の場合は、リードスクリュである。案内軸６Ａが、開口部１ａ及び２ａの縁部に沿って、少なくとも開口部の一端から他端を跨いでいる場合、変換部４２Ａの駆動軸は、開口部の一端から他端を跨ぐ長さがあれば、開口部１ａ及び２ａを跨いで設けられていなくともフィルタユニット３Ａを安定的に移動させることができる。

移動機構４Ｂ〜４Ｄも移動機構４Ａと同様の構成である。つまり、移動機構４Ｂはモータ４１Ｂと変換部４２Ｂとを備え、移動機構４Ｃはモータ４１Ｃと変換部４２Ｃとを備える。そして、移動機構４Ｄはモータ４１Ｄと変換部４２Ｄとを備える。モータ４１Ａ〜４１Ｄを総称するときはモータ４１といい、変換部４２Ａ〜４２Ｄを総称するときは変換部４２という。

なお、本実施形態では、移動機構４をモータ４１と変換部４２とから構成したが、他の構成を採用してもよいことはいうまでもない。例えば、圧電素子と、圧電素子に接続された駆動棒とから構成することも可能である。

支持体５は複数の移動機構４に共通の支持体であり、本実施形態の場合、２つの移動機構４を支持する。無論、３つ以上の移動機構を支持する構成としてもよい。

支持体５は、互いに離間して対向して配置される一対のモータ支持部５１、５２と、これらモータ支持部５１、５２間を接続すると共にベース板１に固定される取付部５３と、を備える。支持体５はベース板１に一体的に形成されてもよい。

モータ支持部５１、５２にはモータ４１が固定される。変換部４２はその一端がモータ４１に接続され、他端がモータ支持部５１又はモータ支持部５２に回転自在に軸支されて、モータ支持部５１、５２間に配設される。案内軸６は変換部４２と平行に、モータ支持部５１、５２間に架設される。

本実施形態の場合、駆動ユニットＤＵ１においては移動機構４Ａ及び４Ｃが支持体５に支持されており、モータ４１Ａはモータ支持部５１に、モータ４１Ｃはモータ支持部５２に支持されている。つまり、移動機構４Ａと移動機構４Ｃとは互いに平行に上下を反転させて取り付けられている。同様に、駆動ユニットＤＵ２においては移動機構４Ｂ及び４Ｄが支持体５に支持されており、モータ４１Ｂはモータ支持部５２に、モータ４１Ｄはモータ支持部５１に支持されている。つまり、移動機構４Ｂと移動機構４Ｄとは互いに平行に上下を反転させて取り付けられている。

このように２組の移動機構４を互いに平行に共通の支持体５で支持することで、互いの変換部４２や、各案内軸６を高精度に位置だしすることが容易になる。また、上下を反転して各モータ４１を配置することで、モータ４１を互いに隣接して並設する場合よりも、デッドスペースを有効活用して小型化を図れる。また、各フィルタユニット３を光軸方向で狭いスペースで互いに干渉することなく移動させることができる。

更に、本実施形態の場合、移動機構４Ａ及び４Ｃの一部（変換部４２）が、光軸方向に相互に重なり合うように配置されるので、各駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２の小型化が図れる。なお、移動機構４Ｂ及び４Ｄについても同様である。また、各駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２の小型化によって、光量調整装置Ａの小型化にも大きく寄与する。

なお、本実施形態では、各駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２において２つの変換部４２を光軸方向に重なり合うように並べた構造を例示したが、２つの変換部４２は、光軸方向に重なることなく配置してもよい。これは、詳細は後述するが、各駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２の少なくとも一部が相互に重なり合うように配置することで、光量調整装置Ａの小型化を十分に図ることができるからである。

案内ユニット７は、一対の支持部７２、７３と、これらの間に架設された案内部材７１Ａ〜７１Ｄ（総称するときは案内部材７１という）と、を備える。支持部７２、７３はベース板１に固定される。支持部７２、７３はベース板１に一体的に形成されてもよい。案内部材７１は、本実施形態の場合、円柱状の軸であり、案内軸６よりも大径としている。案内部材７１Ａはフィルタユニット３Ａの移動、つまり、光量調整部材３Ａの移動を案内し、案内部材７１Ｂはフィルタユニット３Ｂの移動を案内する。同様に、案内部材７１Ｃはフィルタユニット３Ｃの移動を案内し、案内部材７１Ｄはフィルタユニット３Ｄの移動を案内する。

図３Ｂに示すように、組立状態においては、案内軸６Ｂと案内部材７１Ａとは互いに平行に光軸方向（ｄ１）と直交する同一平面上に位置する。変換部４２Ａは、この同一平面から光軸方向に少しずれた位置に位置する。移動機構４Ｂ〜４Ｄと案内部材７１Ｂ〜７１Ｄとの関係も同様である。なお、案内部材７１を駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２側に設ける構成も採用可能であり、その場合は、モータ支持部５１、５２間に架設する構成とすることができる。

次に、移動機構４による移動に関連する、フィルタユニット３側の構成について図６を参照して説明する。図６はフィルタユニット３Ａ〜３Ｄの分解斜視図、図７は光量調整装置Ａの分解斜視図であり、その各構成のビス止めの態様を示している。

本実施形態の場合、図７に示すようにベース板１に対して、カバー２、複数のフィルタユニット３Ａ〜３Ｄ、駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２、案内ユニット７がビスを介してそれぞれ装着される。ここで、フィルタユニット３は３部材構成とされているが構成部材数に制約はない。フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは、光透過率がそれぞれ異なる複数の光学フィルタ素子である光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄを保持部材３２Ａ〜３２Ｄと押え板３３Ａ〜３３Ｄとで挟み込んで保持する構成となっている。

光量調整装置Ａは、光透過率がそれぞれ異なる複数の光学フィルタ素子を備える。光路に挿入される光学フィルタ素子を切り替えることにより、撮像素子へ入射する光量を調整することができる。

光学フィルタ素子とは、光の透過を調整する部材である。複数の光学フィルタ素子は、単一の基板に保持され、１つの光学フィルタとして濃度が異なる領域が構成されていてもよい。本実施形態において光量調整装置Ａは、複数の光学フィルタを有している。複数の光学フィルタ素子のそれぞれが別々の光学フィルタに配置されていてもよい。また、光量調整装置は１つの光学フィルタを有していてもよく、複数の光学フィルタ素子が１つの光学フィルタに配置されていてもよい。本実施形態においては、複数の光学フィルタ素子である光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄのそれぞれが、別々の保持部材３２Ａ〜３２Ｄに保持されている。

本実施形態において光量調整装置Ａは４つの光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄを有するが、光量調整装置Ａが有する光学フィルタ素子の数はこれに限られず、２つ以上の光学フィルタ素子を有していればよい。光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄは互いに異なる光学濃度を持つ。すなわち、光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄの光透過率はそれぞれ異なる。このような光学フィルタ素子は、例えばＮＤフィルタのような減光フィルタでありうる。例えば、光量調整装置Ａは光透過率がそれぞれ異なる３つ以上のＮＤフィルタ素子を有していてもよく、複数の光学フィルタ素子として、３つのＮＤフィルタと、１つのＡＲフィルタとを備える。

具体的には光量調整装置Ａは、光学濃度が略０であるＡＲフィルタ（ＮＤ＿００と呼ぶ）と、光学濃度がそれぞれ０．５、１．０、１．５であるＮＤフィルタ（それぞれＮＤ＿０５、ＮＤ＿１０、ＮＤ＿１５と呼ぶ）とを有する。ＮＤ＿００、ＮＤ＿０５、ＮＤ＿１０、ＮＤ＿１５は、光学フィルタの切り替え時に撮像結果からゴーストの変化が目立たないようにするために、異なる製造バッチで反射光色が緑となるように透明基板上に屈折率の異なる無機薄膜を複数積層することで作成した。ここで光学濃度（ＯＤ）は、フィルタの透過率をＴとしたときにＯＤ＝Ｌｏｇ（１／Ｔ）で表され、透過率が大きいほど光学濃度は小さくなる。このとき、光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄは、光軸方向に平行な方向に沿って被写体側に向かって光学濃度が高くなる順に並べられて、光軸に直交する方向から直線移動して光軸上に出入りする。光軸上には、被写体からの入射光を撮影する撮像素子から順に、光学フィルタの出入りするスペースと、入射光を撮像素子に結像するためのレンズと、が被写体側に向かって並んでいる。撮影時には、光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄは、光学フィルタの出入りするスペースに透過率が低くなる順、または、高くなる順に一つずつ駆動軸に沿って出入りし、撮像素子に入射する光量を簡単な構成で、安定して切り替えることができる。変換部４２Ａ〜４２Ｄの駆動軸に沿って光学フィルタの姿勢を安定させて出入りさせることで、複数の光学フィルタの反射面の向きを精度よく揃えることができる。そして、光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄの撮像素子側の面の反射光色が実質的に同等である。すなわち、全ての光学フィルタの撮像素子側の面の反射光色が実質的に同等であるため、光学フィルタが切り替わってもゴーストの色味が変化せず、撮影者に違和感を与えることがなく優れた撮像結果を得ることができる。

「反射光色が実質的に同等」とは、例えば、複数の光学フィルタ間の反射光色が後述する、マーキングペンの色差の範囲内で同等であることが好ましく、各種の識別条件で同系統の色と識別され、均等とされる領域の範囲内であって、マーキングペンの色差の範囲内で同等であることが好ましく、さらに、経時比較した場合にほぼ同一であると認められる範囲内で同等とすることがより好ましく、さらに、各種の誤差要素を考え許容誤差範囲内と識別される範囲内で同等であることがより好ましく、さらに、色の違いを測定において識別できない識別不能範囲内で同等であることがより好ましい。

光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄは、複数枚の光量調整部材間での反射防止の観点からそれぞれ1枚を切り替えて撮像素子への光量調節を行うことが好ましい。複数の光学フィルタ素子のうち、互いに透過率が近い２つの光学フィルタ素子における反射光色が実質的に同等であることが好ましい。ここで、「互いに近い透過率を有する光学フィルタ素子」とは、複数の光学フィルタ素子を透過率の大きさの順に並べた場合に互いに隣り合う２つ（１組）の光学フィルタ素子のことを指す。本実施形態においては、光学フィルタ素子である光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄの透過率について、光量調整部材３１Ａ（ＮＤ＿００）＞光量調整部材３１Ｂ（ＮＤ＿０５）＞光量調整部材３１Ｃ（ＮＤ＿１０）＞光量調整部材３１Ｄ（ＮＤ＿１５）の関係が存在するものとする。この場合、「互いに近い透過率を有する２つの光学フィルタ素子」は、光量調整部材３１Ａと光量調整部材３１Ｂとの組、光学フィルタ素子光量調整部材３１Ｂと光量調整部材３１Ｃとの組、及び光量調整部材３１Ｃと光量調整部材３１Ｄとの組のことを示す。これらの光学フィルタ素子の組では、反射光色が実質的に同等であることが好ましい。この場合、互いに近い透過率を有する２つの光学フィルタ素子の間で切り替えを行った際の、撮影者に与える違和感を低減することができる。互いに隣り合う２つ（１組）の光学フィルタ素子の反射光色がマーキングペンの色差の範囲内でほぼ同一であると認められる範囲内で同等であれば、光量調整部材３１Ａと光量調整部材３１Ｄは、有彩色の色名レベルの色の管理の範囲内で同等であればよい。つまり、光量調整部材３１Ａの反射光色が青緑、光量調整部材３１Ｂの反射光色が青みがかった緑、光量調整部材３１Ｃの反射光色が黄色みがかかった緑、光量調整部材３１Ｄの反射光色が緑であってもよい。このとき、上記の光学フィルタ素子の組のうち全てについて光学フィルタ素子の反射光色が経時比較した場合にほぼ同一であると認められる範囲内で同等であることは、より好ましい。

ＮＤフィルタの透過率は、無機薄膜の不飽和物（ＴｉxＯy）を用いることによって制御している。そのため、最初に透過率変化の少ない光量調整部材３１Ａから光量調整装置Ａに組み込み、光量調整部材３１Ｂ、光量調整部材３１Ｃ、光量調整部材３１Ｄと順に組み込み、環境変化で濃度変化が起き易い光量調整部材３１Ｄを最後に組み込むとメンテナンス性をよくすることができる。

保持部材３２Ａ〜３２Ｄは、それぞれ、係合部３４〜３６を備える。係合部３４及び３５は保持部材３２Ａ〜３２Ｄの一側部に、係合部３６は保持部材３２Ａ〜３２Ｄの他側部に、それぞれ位置している。

係合部３４は変換部４２と係合する部分である。上記の通り本実施形態では変換部４２はリードスクリュであり、係合部３４はリードスクリュと螺合してその回転によって軸方向に移動するナットを構成している。係合部３６は案内軸６が挿通する溝である。係合部３５は案内部材７１が挿通する溝である。

係る構成からなる光量調整装置Ａでは、移動機構４のモータ４１を駆動して変換部４２を回転させると、対応するフィルタユニット３に、係合部３４を介して移動力が付勢される。つまり、フィルタユニット３は、係合部３６と案内軸６との係合によって回り止めがされているため、変換部４２を回転すると、変換部４２の軸方向に係合部３４を移動させる力が作用し、フィルタユニット３を直線的に移動させることができる。その際、係合部３５が案内部材７１に案内されてフィルタユニット３はスムーズに移動する。

モータ４１の回転方向によってフィルタユニット３の移動方向を切り替えることができる。フィルタユニット３の位置をより高精度で制御するために、その位置を検出するセンサを設けてもよい。センサは、変換部４２上での係合部３４の移動端への移動を検出するように設けることができる。本実施形態のように、モータ４１としてステッピングモータを用いた場合、係合部３４が移動端へ移動したときに、脱調するまでモータ４１を駆動することで、センサレスで移動端への位置確認を行うことも可能である。

フィルタユニット３Ａ〜３Ｄには、それぞれ、移動機構４Ａ〜４Ｄが割り当てられているので、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄを独立して個別に移動することができる。フィルタユニット３は、開口部１ａ、２ａ上の位置と、退避スペース形成部１ｂ、２ｂ間の退避スペースと、の間で直線的に移動され、開口部１ａ、２ａ上に位置させる光量調整部材３１を選択的に切り替えることができる。開口部１ａ、２ａ上に位置させる光量調整部材３１は複数であってもよい。

本実施形態では、移動機構４を複数設けることで、光量調整部材３１を１つずつ独立して移動する構成としたため、退避スペースは開口部１ａ、２ａと略同じスペースで足りる。つまり、退避スペースは、光軸方向と直交する平面上については、１つのフィルタユニット３が退避できれば済むため、退避スペースを最小にすることができる。このように移動機構４を複数設けたことで、装置の小型化が図れる。

本実施形態では、１つの移動機構４で、１つのフィルタユニット３（つまり１つの光量調整部材３１）を移動する構成としたが、１つの移動機構４で、複数の光量調整部材３１３を移動する構成としてもよい。また、複数の光量調整部材３１３を移動する１つの移動機構４を２つとし、１つのフィルタユニット３に２つの光量調整部材３１を併設してフィルタユニット３を２つとするようにしてもよい。いずれにしても、１つのフィルユニット３を移動すると２つの光量調整部材３１が同時に移動する構成となり、効率的な光量調整が可能となる。

この場合は、１つの移動機構４で移動する光量調整部材３１の数に比例して退避スペースを大きくする必要がある。しかし、全光量調整部材３１を同時（４つ全部）に移動させる場合と比較すると半分で済み、やはり小型化が図れる。

次に、本実施形態では、駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２の少なくとも一部をフィルタユニット３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを挟んで対向して配置したことで、光軸方向の装置の厚みをより薄くできる。具体的には、図４に示すように、各駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２間における変換部４２Ａと４２Ｂとが光軸方向と直交する方向において相互に重なり合うように配置されている。また、各駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２間における変換部４２Ｃと４２Ｄとが光軸方向と直交する方向において相互に重なり合うように配置されている。これにより、各フィルタユニット３Ａ〜３Ｄの光軸方向における間隔を小さくできることから、光量調整装置Ａの光軸方向における更なる小型化が図れる。

また、各フィルタユニット３Ａ〜３Ｄには、各変換部４２Ａ〜４２Ｄに対して接続する接続部として係合部３４が設けられている。そして、これら各係合部３４は、隣り合う各フィルタユニット３Ａ〜３Ｄ同士の干渉を防ぐために、ユニット端部をそれぞれ迂回して、各変換部４２Ａ〜４２Ｄに対して光軸方向から接続されている。これにより、複数のフィルタユニット３Ａ〜３Ｄ間の隙間を小さく密に配置することが可能となり、光量調整装置Ａの小型化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、各フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは、駆動ユニットＤＵ１及びＤＵ２に設けられた案内軸６Ａ〜６Ｄに案内されるため、安定的なユニット移動を実現できる。なお、各案内軸６Ａ〜６Ｄは、一方側の変換部４２Ａ及び４２Ｃと、他方側の変換部４２Ｂ及び４２Ｄとの間に配置されていることから、光量調整装置Ａの小型化を維持しつつ、安定的なユニット移動を実現している。

また、本実施形態では、更に、案内ユニット７に設けられた各案内部材７１Ａ〜７１Ｄは、上述した各案内軸６Ａ〜６Ｄの内側に配置され、各フィルタユニット３Ａ〜３Ｄの安定的なユニット移動を実現している。なお、これら各案内部材７１Ａ〜７１Ｄについては設けず、構成を簡略化することも可能である。

しかも、フィルタユニット３の光軸方向の配列順で１つ置きに、フィルタユニット３を移動させる駆動ユニットＤＵを割り当てた構成としている。具体的には、駆動ユニットＤＵ１に移動機構４Ａ、４Ｃを設けてフィルタユニット３Ａ、３Ｃを移動するようにし、駆動ユニットＤＵ２に移動機構４Ｂ、４Ｄを設けてフィルタユニット３Ｂ、３Ｄを移動するようにしている。これによって、４層のフィルタユニット３を光軸方向に密に配置したとしても、駆動ユニットＤＵ毎で見た場合、フィルタユニット３間のスペースを確保し易くなる。よって、光軸方向の装置の厚みをより薄くしながら、フィルタユニット３間の干渉を回避して、移動機構４等の組み込みスペースを確保できる。

＜第２実施形態＞
本発明の光量調整装置は、カメラ等の撮影装置や交換レンズといった各種の光学装置に適用することができる。図８は、一例として、光量調整装置Ａを備えた光学装置１００の模式図を示す。

同図の光学装置１００は撮影装置であって、被写体２００からの入射光を撮影する撮像素子１０２と、入射光６を撮像素子１０２に結像するためのレンズ１０１と、光量調整装置Ａとを備える。光量調整装置Ａは撮像素子１０２とレンズ１０１との間に配置されており、入射光から特定の波長の光を通過させるように作用させることができる。

同図の例では、フィルタユニット３Ａが開口部１ａ、２ａ上に位置し、他のフィルタユニット３Ｂ〜３Ｄは退避スペースＳに位置している。

なお、同図に示すように、レンズ１０１と撮像素子１０２との間に光量調整装置Ａを配置することで、レンズとレンズの間に設置した場合にくらべてレンズ性能の影響を受けない。また、レンズと被写体の間に設置するよりも小型化が可能になる。

＜第３実施形態＞
上記第１実施形態では、光量調整部材３１を４つとした構成であったが、２つでもよいし、３つでもよく、或いは、５つ以上でもよい。図９Ａはその一例に係る光量調整装置Ｂを示している。光量調整装置Ｂの構成のうち、光量調整装置Ａと同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。図９Ａは、カバー２を外した状態での光量調整装置Ｂの斜視図である。

同図の例では、フィルタユニット３として、３つのフィルタユニット３Ａ〜３Ｃを備えている（フィルタユニット３Ｂは不図示）。駆動ユニットＤＵとして駆動ユニットＤＵ１１及びＤＵ１２を備える。駆動ユニットＤＵ１１は、移動機構４１Ａ、４１Ｃを備えてフィルタユニット３Ａ、３Ｃをそれぞれ駆動する。駆動ユニットＤＵ１２は移動機構４１Ｂを備えてフィルタユニット３Ｂを駆動する。

＜第４実施形態＞
上記第１実施形態では、移動機構４Ａ及び４Ｃの一部（変換部４２）が、光軸方向と平行な方向に重なり合うように配置し、移動機構４Ｂ及び４Ｄについても同様とした。しかし、移動機構４Ａ及び４Ｃの全部、並びに、移動機構４Ｂ及び４Ｄの全部が光軸方向と平行な方向に重なり合うようにしてもよい。図９Ｂはその一例に係る光量調整装置Ｃを示している。光量調整装置Ｃの構成のうち、光量調整装置Ａと同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。図９Ｂは、カバー２を外した状態での光量調整装置Ｃの斜視図である。

同図の例では、駆動ユニットＤＵとして駆動ユニットＤＵ２１及びＤＵ２２を備える。駆動ユニットＤＵ２１は、移動機構４１Ａ、４１Ｃを備える。移動機構４Ａと移動機構４Ｃとは互いに平行ではあるものの、上下を反転させずに取り付けられている点で上記第１実施形態と異なる。同様に、駆動ユニットＤＵ２２は、移動機構４１Ｂ、４１Ｄを備え、これらは互いに平行ではあるものの、上下を反転させずに取り付けられている。

この例の場合、光軸方向と直交する方向（変換部４２の軸方向）について、装置の幅をより小さくすることができる。

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。

なお、本願は、２０１３年１月３０日提出の日本国特許出願である特願２０１３−０１６１２１号を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

Claims

光路を形成する開口部を有する光路形成部材と、
前記開口部を通過する光の光量を調整する光量調整部材と、
前記光量調整部材を保持する保持部材と、
前記保持部材の側部に係合し、前記光量調整部材を前記開口部上に直線的に進退させる移動手段と
を備え、
前記光量調整部材の進退方向で見て側部に設けられ、前記保持部材と係合して前記光量調整部材の前記移動手段による移動を案内する第１案内部と、
前記光量調整部材の進退方向で見て前記光量調整部材に対し前記第１案内部とは反対側に設けられ、前記保持部材と係合して前記光量調整部材の移動を案内する第２案内部とを有し、
前記移動手段は、前記光量調整部材の進退方向で見て前記第１案内部に対し前記光量調整部材とは反対側で前記保持部材と係合して前記光量調整部材を進退させ、
前記光量調整部材、前記保持部材、前記移動手段、前記第１案内部及び前記第２案内部によって構成される第１ユニットと、前記第１ユニットと同じ構成を有する第２ユニットとを備え、
光軸方向及び前記進退方向の双方に直交する方向において、前記第１ユニットの前記第１案内部と前記第１ユニットの前記移動手段との間に、前記第２ユニットの前記第２案内部が配置されていることを特徴とする光量調整装置。
前記移動手段は、前記光量調整部材の進退方向に延びるリードスクリュを有し、
前記第１案内部と前記第２案内部とは、前記光量調整部材の進退方向に延びる軸であり、
前記リードスクリュは、前記光量調整部材の進退方向で見て前記第１案内部に対し前記光量調整部材とは反対側に位置し、前記保持部材と係合することを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置。
前記保持部材は、前記リードスクリュと係合する係合部を有し、
前記係合部は、前記光路の光軸方向で一方側が開放し、前記リードスクリュに螺合するナットを構成することを特徴とする請求項２に記載の光量調整装置。
光路を形成する開口部を有する光路形成部材と、
前記開口部を通過する光の光量を調整する光量調整部材と、
前記光量調整部材を保持する保持部材と、
前記保持部材の側部に係合し、前記光量調整部材を前記開口部上に直線的に進退させる移動手段と
を備え、
前記光量調整部材の進退方向で見て側部に設けられ、前記保持部材と係合して前記光量調整部材の前記移動手段による移動を案内する第１案内部と、
前記光量調整部材の進退方向で見て前記光量調整部材に対し前記第１案内部とは反対側に設けられ、前記保持部材と係合して前記光量調整部材の移動を案内する第２案内部とを有し、
前記移動手段は、前記光量調整部材の進退方向で見て前記第１案内部に対し前記光量調整部材とは反対側で前記保持部材と係合して前記光量調整部材を進退させ、
前記移動手段として、第一の前記光量調整部材を係合部で係合して進退させる第一の移動手段と、第二の前記光量調整部材を進退させる第二の移動手段とを有し、
前記第一の移動手段と、前記第二の光量調整部材の進退を案内する前記第１案内部および前記第２案内部の両方が、光軸方向および前記進退方向の双方と直交する方向から見たときに前記光軸方向で部分的に重なることを特徴とする光量調整装置。