WO2016038875A1 - フィルターユニット - Google Patents

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WO2016038875A1
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filter frame
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Inventor
茂生 金子
Original Assignee
株式会社ケンコー・トキナー
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes

Definitions

  • the present invention relates to a filter unit serving as a member constituting an imaging apparatus such as a digital still camera or a digital video camera.
  • a normal filter unit has a structure in which a disk-like filter is fixed inside an annular filter frame having a female threaded portion on one end side and a male threaded portion on the other end side.
  • the filter fixing structure is, for example, a filter that is assembled by installing a filter in a filter frame and screwing a presser ring into a female screw part, or installing a filter in a filter frame and attaching a spring washer from the male screw part side.
  • Patent Document 2 With a fixed structure (see, for example, Patent Document 1) or with the filter housed in a filter frame, a relatively thin annular part protrudes beyond the filter, and the outer terminal part of the annular part is caulked.
  • Patent Document 2 A filter fixing structure that fixes a filter inside a frame (for example, see Patent Document 2) is known.
  • a filter fixing structure has been proposed in which a filter lens having various effects is fitted into a ring-shaped filter frame manufactured by molding a polymer elastic body, and the filter is fixed to the filter frame. (For example, see Patent Document 3).
  • the filter unit when the filter frame is formed of a polymer elastic body as in the filter unit described in Patent Document 3, the filter unit can be reduced in weight and the impact resistance of the filter can be improved. Integration of the filter with the filter requires methods such as heat caulking, ultrasonic welding, and adhesion, which may cause distortion on the surface of the filter after the filter unit is assembled. It cannot be said that it is suitable for the imaging apparatus which has.
  • an object of the present invention is to provide a filter unit suitable for an imaging apparatus having a high-resolution imaging device.
  • a filter unit is formed of a filter having a groove on a side surface, a filter frame for holding the filter, and an elastic material, and is fitted in the groove of the filter.
  • a holding member having a shape extending outward from the filter side surface, and a pressing member that holds the filter in a non-contact manner by pressing the holding member against the filter frame.
  • the holding member is preferably formed of a material that exhibits rubber elasticity at least at room temperature.
  • the filter unit of the present invention since the filter is held by the filter frame via the elastic holding member, the filter surface is substantially prevented from being distorted when the filter is fixed to the filter frame. This can be prevented and is suitable for an imaging apparatus having a high-resolution imaging device.
  • (A) is the partially broken side view which fractured
  • (B) is the enlarged view of the B section in Fig.1 (a).
  • the filter unit 1 includes an annular filter frame 2, a disk-shaped filter 3 having a diameter D that is accommodated in an inner circumferential side of the annular filter frame 2, and
  • the annular elastic member 4 is inserted into the peripheral surface 31 of the disc-like filter 3 and the presser ring 5 presses and fixes the annular elastic member 4 to the annular filter frame 2.
  • the annular filter frame 2 is a substantially ring-shaped filter frame that holds the disk-shaped filter 3.
  • a lens barrel side mounting portion in which an external thread portion 21a is formed on the outer peripheral surface of the lens barrel (not shown) of the image pickup device on one end side (for example, a light emitting side having a small outer diameter). 21 is provided.
  • a filter housing recess 22 that forms a space having an inner diameter larger than the outer diameter D of the disc-like filter 3 is provided so as to be continuous with the emission side opening 21 b that is the inner peripheral surface of the lens barrel side insertion portion 21.
  • the filter housing recess 22 includes an enlarged step portion 22a having an inner diameter larger than the outer diameter D of the disk-shaped filter 3 from the emission side opening 21 having an inner diameter smaller than the outer diameter D of the disk-shaped filter 3, and this expansion. It consists of a diameter-expanded inner peripheral part 22b connected to the outer end of the diameter step 22a.
  • the elastic member receiving portion 23 is an annular flat surface on which the annular elastic member 4 can come into contact with the light-increased inner peripheral portion 22b of the filter accommodating concave portion 22 so that the diameter thereof is further expanded and can contact the annular elastic member 4. Is provided.
  • the elastic member receiving portion 23 is connected to an optical component side mounting portion 24 provided on the other end side of the annular filter frame 2 (for example, a light incident side having a large inner diameter).
  • the optical component side mounting portion 24 in the annular filter frame 2 is a ring-shaped peripheral wall having an opening diameter that can be inserted without difficulty until the disc-like filter 3 in which the annular elastic member 4 is inserted is attached to the elastic member receiving portion 23.
  • a female screw portion 24a is formed on the inner peripheral surface thereof.
  • the female screw portion 24a is screwed onto the male screw portion of an optical component (not shown).
  • the inner diameter of the optical component side insertion portion 24 (the convex portion of the female screw portion 24a) is slightly smaller than the outer diameter of the annular elastic member 4. Even in this case, there is no problem as long as the annular elastic member 4 can be bent and press-fitted.
  • the annular filter frame 2 is formed of a hard material having a mechanical strength that does not bend when attached to the lens barrel, for example, a light alloy material such as an aluminum alloy, or a polymer material such as engineering plastic.
  • the disk-like filter 3 held in a non-contact manner on the above-described annular filter frame 2 has two opposing circular surfaces that function as an incident surface 3a and an exit surface 3b for external light, respectively.
  • borosilicate It is a disk-shaped member (short axial column) formed of optical glass such as glass.
  • the circumferential surface 31 which is the side surface of the disk-like filter 3 is provided with a circumferential groove 32 into which a part of the annular elastic member 4 (inner diameter side fitting portion 41) described later is fitted.
  • the circumferential groove 32 is a single groove in which a groove portion having a substantially constant depth from the circumferential surface 31 is formed over the entire circumference, and the groove width is the same as or slightly larger than the thickness x of the annular elastic member 4. By making it thin, the annular elastic member 4 is stably attached to the disk-shaped filter 3 without rattling. However, when the groove width of the circumferential groove 32 is significantly smaller than the thickness x of the annular elastic member 4, the restoring force of the annular elastic member 4 press-fitted into the circumferential groove 32 acts strongly so as to expand the groove portion. Therefore, since the surface of the disk-shaped filter 3 may be distorted, attention is required.
  • the annular elastic member 4 that is inserted into the circumferential groove 32 provided on the peripheral surface 31 of the disc-like filter 3 is formed of an elastic material.
  • the pressure receiving portion 42 extending outward from the peripheral surface 31 of the disk-like filter 3 is formed in an annular shape in a state where the insertion portion 41 is inserted in the circumferential groove 32.
  • This is an annular holding member whose outer diameter is larger than the diameter D of the disc-like filter 3.
  • the exit side surface of the press receiving portion 42 is a frame side contact surface 42a that presses against the elastic member receiving portion 23 of the annular filter frame 2, and the incident side surface of the press receiving portion 42 is a press ring 5 described later.
  • the pressure receiving surface 42b is pressed against.
  • Examples of the elastic material forming the annular elastic member 4 include materials having rubber elasticity such as rubber and elastomer (for example, hardness JIS-A: 10 to 100, tensile strength: 2.5 to 35 MPa, elongation: 100 ⁇ 1000%) can be used.
  • rubber for example, natural rubber, isoprene rubber, general rubber such as styrene-butadiene rubber, or special rubber such as nitrile rubber can be used.
  • the elastomer for example, it does not require vulcanization and can be molded by a plastic molding machine, and is a thermoplastic elastomer (TPE) consisting of a hard block (resin component) and a soft block (rubber component) ⁇ styrene-based, olefin-based, urethane-based , Ester series, amide series, etc. ⁇ can be used.
  • TPE thermoplastic elastomer
  • silicone resins, modified silicone resins, and the like can be used.
  • the annular elastic member 4 is formed of a material exhibiting rubber elasticity at room temperature (for example, a range of 20 ° C. ⁇ 15 ° C. according to Japanese Industrial Standards) in consideration of the usage environment of the filter unit 1, when the filter unit 1 is used, The rubber elasticity of the annular elastic member 4 is not lost, and the state of being inserted into the disc-like filter 3 can be satisfactorily maintained. Furthermore, since the degree of adhesion of the annular filter frame 2 to the elastic member receiving portion 23 is also high, the disk-like filter 3 can be stably held on the annular filter frame 2 without contact.
  • the material exhibiting rubber elasticity has a feature that there is little volume change upon deformation, when the pressure receiving portion 42 of the annular elastic member 4 is compressed, the portion (insertion portion 41) that is not pressurized by that amount. Side) is expanded, and the holding function of the disc-like filter 3 by the annular elastic member 4 can be effectively enhanced.
  • the width y of the annular elastic member 4 (corresponding to 1/2 of the difference between the outer diameter and the inner diameter), the thickness x, and the insertion depth h into the circumferential groove 32 (the width of the portion used for the fitting portion 41) are as follows.
  • the outer diameter D of the disk-shaped filter 3 and the material of the annular elastic member 4 may be set appropriately.
  • the presser ring 5 which is a ring-shaped pressing member that presses the pressure receiving portion 42 of the annular elastic member 4 described above against the annular filter frame 2, is annularly formed by a male screw portion 51 a formed on the outer peripheral surface of the fitting insertion portion 51.
  • the filter frame 2 is screwed onto the female screw portion 24a.
  • a pressing portion 51 b that is an annular flat surface is formed at an emission side end of the fitting insertion portion 51.
  • the inner diameter of the insertion portion 51 in the presser ring 5 is larger than the outer diameter D of the disk-like filter 3, when the presser ring 5 is screwed to the filter frame 2, the presser ring 5 and the disc The filter 3 is kept in a non-contact state. Further, when the presser ring 5 is tightened so as to increase the pressing force against the annular elastic member 4, the press receiving portion 42 of the annular elastic member 4 is strongly rubbed against the emission side end surface of the pressing portion 51b. If the edge on the emission side of the pressing portion 51b intersects with the outer peripheral surface and the inner peripheral surface is acute, there is a possibility that scratches such as scratching the annular elastic member 4 may occur. Therefore, it is desirable to attach an appropriate R or chamfer to the edge where the emission side end surface of the pressing portion 51b intersects the outer peripheral surface and the inner peripheral surface.
  • an annular incident-side presser part 52 having an incident-side opening 52 a having a smaller diameter than the outer diameter D of the disc-like filter 3 is formed on the incident side of the presser ring 5.
  • the presser ring 5 is screwed to the filter frame 2 so that the pressure applied to the press receiving portion 42 of the annular elastic member 4 is appropriate, the inner diameter side end portion of the incident side presser portion 52 is incident on the disc filter 3. It will be in the state which covers the peripheral part of surface 3a.
  • the entrance surface 3 a side of the disc-shaped filter 3 is prevented from being detached by the presser ring 5 in the same manner as the above-described annular filter frame 2 fulfills the function of retaining the exit surface 3 b side of the disc-shaped filter 3. . That is, even when an external force that presses the disk-shaped filter 3 from the emission side to the incident side is applied, the peripheral edge portion of the incident surface 3a of the disk-shaped filter 3 hits the inner surface of the incident-side holding portion 52 of the holding ring 5 and is held down. The disk-like filter 3 does not fall off to the incident side.
  • the presser ring 5 is formed of a hard material having a mechanical strength that does not bend when attached to the annular filter frame 2, for example, a light alloy material such as an aluminum alloy, or a polymer material such as engineering plastic.
  • the filter unit 1 including the filter frame 2, the disk-shaped filter 3, the annular elastic member 4, and the presser ring 5 having the above-described structure can be easily assembled by the following procedure, for example.
  • the annular elastic member 4 is stretched and applied to the circumferential surface 31 of the disk-like filter 3, and the fitting portion 41 of the annular elastic member 4 is fitted into the circumferential groove 32 of the disk-like filter 3.
  • the disc-like filter 2 to which the annular elastic member 4 is attached is inserted into the annular filter frame 2 through the opening of the optical component side insertion portion 24, and the frame side contact surface of the pressure receiving portion 42 of the annular elastic member 4. 42a is brought into contact with the elastic member receiving portion 23 of the annular filter frame 2.
  • the press ring 5 is attached to the female thread portion 24a of the optical component side insertion portion 24 in the annular filter frame 2.
  • the male screw part 51a of the fitting insertion part 51 is screwed together.
  • the pressing portion 51b is in close contact with the pressing receiving surface 42b of the pressing receiving portion 42 in the annular elastic member 4, and the frame side contact surface 42a of the pressing receiving portion 42 in the annular elastic member 4 is circular with an appropriate pressing force.
  • the presser ring 5 is turned and fitted until it is pressed by the elastic member receiving portion 23 of the annular filter frame 2.
  • the press ring 5 If the press ring 5 is fitted too much and the pressure receiving portion 42 of the annular elastic member 4 is compressed more than necessary, the emission surface 3b of the disc-shaped filter 3 and the peripheral portion of the incident surface 3a are formed in the annular filter frame 2. Or the presser ring 5 may come into contact. As measures against this, for example, an index of the insertion limit of the presser ring 5 is provided on the inner peripheral surface of the optical component side insertion portion 24 in the annular filter frame 2 or a stopper for physically preventing the presser ring 5 from being inserted is provided. You may do it.
  • the filter unit 1 assembled as described above includes a disk-shaped filter 3 in which an elastic annular elastic member 4 is sandwiched between an annular filter frame 2 formed of a hard material and a presser ring 5. It is in a state of being held without contacting the annular filter frame 2 and the presser ring 5. For this reason, since almost no distortion occurs on the surface of the disk-shaped filter 3, the filter unit 1 is suitable for an image pickup apparatus having a high-resolution image pickup device. Moreover, since the circular filter 3 itself has a filter holding structure that does not contact the hard annular filter frame 2 and the presser ring 5 with the annular elastic member 4 interposed therebetween, the impact on the filter frame 1 due to dropping or the like. There is an advantage that resistance to is high. Further, since the elastic annular elastic member 4 functions as a sealing material such as an O-ring, it also has a waterproof / drip-proof effect.
  • an annular elastic member that is a ring-shaped holding member is used.
  • an annular ring may be formed by fitting a holding member divided into two or more into a groove portion of a filter. good.
  • discontinuous groove portions may be formed at several locations on the side surface of the filter, and independent holding members may be fitted into the respective groove portions.

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Abstract

　高解像度の撮像素子を有する撮像装置に適したフィルターユニットを提供する。円環状フィルター枠２と、この円環状フィルター枠２の内周側空部に収容される円板状フィルター３と、この円板状フィルター３の周面３１に形成した円周溝３２に嵌入部４１が嵌挿される円環状弾性部材４と、この円環状弾性部材４の押圧受け部４２を円環状フィルター枠２に押圧して固定する押え環５と、から成るフィルターユニット１は、円板状フィルター３が硬質の円環状フィルター枠２や押え環５に接触することなく保持されているので、円板状フィルター３の入射面３ａや出射面３ｂに歪が発生するのを実質的に防止することができ、高解像度の撮像素子を有する撮像装置に適したものとなる。

Description

フィルターユニット
　本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置を構成する部材となるフィルターユニットに関する。
　デジタルカメラなどの撮像装置においては、偏光あるいは減光などの目的で、レンズ鏡筒に各種フィルターを装着することが一般的である。通常のフィルターユニットは、一端側に雌ねじ部を有し、他端側に雄ねじ部を有する円環状のフィルター枠の内部に、円板状のフィルターを固定した構造を有する。このフィルターの固定構造としては、例えば、フィルター枠にフィルターを内装し、雌ねじ部に押え環をねじ込むか、あるいはフィルター枠にフィルターを内装し、雄ねじ部側からばね座金を装着することにより組立てるフィルターの固定構造（例えば、特許文献１を参照）、あるいは、フィルター枠にフィルターを収納した状態で、比較的薄肉の円環状部がフィルターよりも突出するようにし、円環状部の外側終端部をかしめてフィルターを枠体の内側に固定するフィルターの固定構造（例えば、特許文献２を参照）が知られている。
　また、高分子弾性体を成形加工して製作したリング形状のフィルター枠に各種効果を有するフィルターレンズを嵌合させて、フィルター枠にフィルターを固定するようにしたフィルターの固定構造も提案されている（例えば、特許文献３を参照）。
実開昭５０－１３８９３０号明細書 実開昭５０－２５５３８号明細書 特開２０１３－１５６４８３号公報
　しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載されたフィルター固定構造のフィルターユニットでは、フィルターをフィルター枠に固設する際に、硬質材料からなるフィルター枠が硬質材料からなるフィルターの外縁部に加圧接触するため、組立て後のフィルターの表面に歪が発生してしまう。近来の撮像装置においては、固体撮像素子として４Ｋ（水平解像度４０９６画素×垂直解像度２１６０画素）、更には８Ｋ（水平解像度７６８０画素×垂直解像度４３２０画素）といった高解像度のものが検討されつつあり、これほどの解像度の撮像装置にあっては、フィルター表面の歪みが画像劣化の要因となってしまうため、特許文献１や特許文献２に記載されたフィルター固定構造のフィルターユニットを高解像度の撮像素子を有する撮像装置に用いても、撮像装置本来の画質性能を発揮することができない。
　また、特許文献３に記載されたフィルターユニットのように、フィルター枠を高分子弾性体で形成すると、フィルターユニットの軽量化が可能で、フィルターの耐衝撃性を向上させることができるものの、フィルター枠とフィルターとの一体化には、熱かしめ、超音波溶着、接着等の手法を必要とするため、やはりフィルターユニットの組み立て後にフィルターの表面に歪が発生するおそれがあり、高解像度の撮像素子を有する撮像装置に適するものとはいえない。
　そこで、本発明は、高解像度の撮像素子を有する撮像装置に適したフィルターユニットの提供を目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係るフィルターユニットは、側面に溝部を設けたフィルターと、前記フィルターを保持するフィルター枠と、有弾性材料により形成され、前記フィルターの溝部に嵌入された状態で、フィルター側面よりも外方へ延出する形状の保持部材と、前記保持部材をフィルター枠に押圧することにより、前記フィルターを非接触でフィルター枠に保持させる押圧部材と、を有することを特徴とする。
　また、上記発明に係るフィルターユニットにおいて、前記保持部材は、少なくとも常温においてゴム弾性を示す材料で形成することが好ましい。
　本発明に係るフィルターユニットによれば、フィルターは有弾性の保持部材を介してフィルター枠に保持されているので、フィルターをフィルター枠に固定する際にフィルター表面に歪が発生するのを実質的に防止でき、高解像度の撮像素子を有する撮像装置に適したものとなる。
（ａ）は、本発明の実施形態に係るフィルターユニットの一部を破断した一部破断側面図である。（ｂ）は、図１（ａ）におけるＢ部の拡大図である。
　次に、添付図面に基づいて本発明に係るフィルターユニットの実施形態を詳細に説明する。
　本実施形態に係るフィルターユニット１は、図１に示すように、円環状フィルター枠２と、この円環状フィルター枠２の内周側空部に収容される直径Ｄの円板状フィルター３と、この円板状フィルター３の周面３１に嵌挿される円環状弾性部材４と、この円環状弾性部材４を円環状フィルター枠２に押圧して固定する押え環５から成る。
　まず、円環状フィルター枠２は、円板状フィルター３を保持する略リング形状のフィルター枠である。その一端側（例えば、外径が小となる光の出射側）に、撮像装置のレンズ鏡筒（図示省略）に螺合装着される雄ねじ部２１ａが外周面に形成された鏡筒側装着部２１を設けている。この鏡筒側挿着部２１の内周面である出射側開口２１ｂに連なるように、円板状フィルター３の外径Ｄよりも内径が大きい空間を形成するフィルター収容凹部２２を設けている。
　このフィルター収容凹部２２は、円板状フィルター３の外径Ｄよりも内径が小さい出射側開口２１から円板状フィルター３の外径Ｄよりも内径を大きくする拡径段部２２ａと、この拡径段部２２ａの外端に連なる拡径内周部２２ｂよりなる。この構成により、円板状フィルター３の出射面３ｂ側を非接触で収容できる空間が形成され、収容凹室２２に収容された状態の円板状フィルター３を入射側から出射側へ押圧する外力が作用しても、円板状フィルター３における出射面３ｂの周縁部が拡径段部２２ａに当たって押し止められる。そして、この構成により、円板状フィルター３が出射側に抜け落ちることを防ぐフィルター抜け止め機能を実現できる。
　さらに、このフィルター収容凹部２２の拡径内周部２２ｂの入射側端に連なるように、更に拡径して円環状弾性部材４が当接可能な円環状の平坦面である弾性部材受け部２３を設けている。この弾性部材受け部２３は、円環状フィルター枠２の他端側（例えば、内径が大となる光の入射側）に設けた光学部品側装着部２４に連なる。
　円環状フィルター枠２における光学部品側装着部２４は、円環状弾性部材４が嵌挿された円板状フィルター３を弾性部材受け部２３へ当着させるまで無理なく挿入できる開口径のリング状周壁で、その内周面に、光学部品（図示省略）の雄ねじ部に螺合装着される雌ねじ部２４ａが形成されている。後述するように、円環状弾性部材４は、有弾性材料より形成されるので、光学部品側挿着部２４の内径（雌ねじ部２４ａの凸部）が円環状弾性部材４の外径より若干小さい場合でも、円環状弾性部材４を撓ませて圧入できる程度であれば問題ない。
　上記円環状フィルター枠２は、レンズ鏡筒への装着時に撓まない程度の機械的強度を有する硬質材料、例えばアルミニウム合金等の軽合金材料あるいは、エンジニアリングプラスチック等の高分子材料で形成される。
　上述した円環状フィルター枠２に非接触で保持される円板状フィルター３は、相対向する円形状の２面がそれぞれ外光の入射面３ａ、出射面３ｂとして機能するもので、例えばホウケイ酸ガラス等の光学ガラスで形成された円板（軸方向の短い円柱）状の部材である。円板状フィルター３の側面である周面３１には、後述する円環状弾性部材４の一部（内径側の嵌入部４１）が嵌装される円周溝３２を設けてある。この円周溝３２は、周面３１からほぼ一定の深さとなる溝部を全周に渡って形成した一条の溝であり、その溝幅は円環状弾性部材４の厚さｘと同程度か若干薄くしておくことで、円環状弾性部材４がガタつくことなく円板状フィルター３へ安定的に取り付けられる。ただし、円周溝３２の溝幅が円環状弾性部材４の厚さｘよりも著しく小さいと、円周溝３２に圧入された円環状弾性部材４の復元力が溝部を押し広げるように強く作用して、円板状フィルター３の表面に歪みを発生させる可能性があるため、注意を要する。
　円板状フィルター３の周面３１に設けた円周溝３２に嵌挿される円環状弾性部材４は、有弾性材料により形成される。円環状弾性部材４は、円周溝３２に嵌入部４１が嵌入された状態で、円板状フィルター３の周面３１よりも外方へ延出する押圧受け部４２が円環状に生ずるように、その外径が円板状フィルター３の直径Ｄよりも大きい円環状の保持部材である。この押圧受け部４２の出射側の面は、円環状フィルター枠２の弾性部材受け部２３に押し当たる枠側当着面４２ａとし、押圧受け部４２の入射側の面は、後述する押え環５が押し当たる押圧受け面４２ｂとする。すなわち、円環状弾性部材４の押圧受け部４２が押え環５によって円環状フィルター枠２へ押圧されることで適宜な接触抵抗が生じ、円環状弾性部材４はその位置に安定的に固定される。これにより、この円環状弾性部材４の嵌入部４１が円周溝３２に嵌入されている円板状フィルター３は、硬質の円環状フィルター枠２や押え環５に接触することなく保持される。
　円環状弾性部材４を形成する有弾性材料には、ゴムやエラストマー等のゴム弾性を有する材料（例えば、硬さＪＩＳ－Ａ：１０～１００、引張強さ：２．５～３５ＭＰａ、伸び：１００～１０００％）を使用することができる。ゴムとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン－ブタジェンゴム等の一般用ゴムあるいはニトリルゴム等の特殊ゴムを使用することができる。エラストマーとしては、例えば、加硫を必要とせず、プラスチック成型機で成形でき、硬質ブロック（樹脂成分）と軟質ブロック（ゴム成分）からなる熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）｛スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、エステル系、アミド系等｝を使用することができる。その他、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等を使用することができる。
　フィルターユニット１の使用環境を考慮した常温（例えば、日本工業規格に準じた２０℃±１５℃の範囲）においてゴム弾性を示す材料で円環状弾性部材４を形成すれば、フィルターユニット１の使用時に円環状弾性部材４のゴム弾性が失われることがなく、円板状フィルター３に嵌挿された状態を良好に保持できる。さらに、円環状フィルター枠２の弾性部材受け部２３に対する密着度も高いことから、円板状フィルター３を円環状フィルター枠２に非接触で安定的に保持できる。また、ゴム弾性を示す材料は、変形に際して体積変化が少ないという特徴が有るので、円環状弾性部材４の押圧受け部４２が圧縮されると、その分だけ加圧されていない部位（嵌入部４１側）が膨張することとなり、効果的に円環状弾性部材４による円板状フィルター３の保持機能を高めることができる。
　なお、円環状弾性部材４の幅ｙ（外径と内径の差の１／２に相当）、厚さｘ、円周溝３２への挿入深さｈ（嵌入部４１に充てる部分の幅）は、円板状フィルター３の外径Ｄや円環状弾性部材４の材質などを考慮して、適宜に設定すれば良い。
　上述した円環状弾性部材４の押圧受け部４２を円環状フィルター枠２に押圧するリング状の押圧部材である押え環５は、嵌挿部５１の外周面に形成された雄ねじ部５１ａによって円環状フィルター枠２の雌ねじ部２４ａに螺合装着される。押え環５は、嵌挿部５１の出射側端に、円環状の平坦面である押圧部５１ｂが形成されている。円環状フィルター枠２の弾性部材受け部２３に枠側当着面４２ａが押し当たるように円環状弾性部材４が装着されている状態で押え環５を円環状フィルター枠２に嵌挿してゆくと、嵌挿部５１の出射側端面である押圧部５１ｂが円環状弾性部材４における押圧受け部４２の押圧受け面４２ｂに押し当たる。円環状弾性部材４は有弾性であるから、円環状弾性部材４の押圧受け部４２を弾性変形させながら、より深くまで押え環５を嵌めてゆくことができる。
　なお、押え環５における嵌挿部５１の内径は、円板状フィルター３の外径Ｄよりも大きくしてあるので、押え環５をフィルター枠２へ螺着するとき、押え環５と円板状フィルター３は非接触の状態に保たれる。また、円環状弾性部材４に対する押圧力を上げるように押え環５を締め付けてゆくとき、円環状弾性部材４の押圧受け部４２は押圧部５１ｂの出射側端面に強く擦られることとなるため、押圧部５１ｂの出射側端面が外周面および内周面と交わる縁部が鋭角的になっていると、円環状弾性部材４を抉るような傷が付いてしまう可能性がある。したがって、押圧部５１ｂの出射側端面が外周面および内周面と交わる縁部に、適宜なＲを付けたり、面取りしておくことが望ましい。
　一方、押え環５の入射側には、円板状フィルター３の外径Ｄよりも小径となる入射側開口５２ａが開設された円環状の入射側押え部５２を形成している。円環状弾性部材４の押圧受け部４２に対する加圧力が適正となるように押え環５をフィルター枠２に螺着したとき、入射側押え部５２の内径側端部が円板状フィルター３における入射面３ａの周縁部を覆う状態となる。このため、前述した円環状フィルター枠２が円板状フィルター３における出射面３ｂ側の抜け止め機能を果たすのと同様に、円板状フィルター３の入射面３ａ側が押え環５によって抜け止めされる。すなわち、円板状フィルター３を出射側から入射側へ押圧する外力が作用しても、円板状フィルター３における入射面３ａの周縁部が押え環５の入射側押え部５２内面に当たって押し止められ、円板状フィルター３が入射側に抜け落ちることは無い。
　上記押え環５は、円環状フィルター枠２への装着時に撓まない程度の機械的強度を有する硬質材料、例えばアルミニウム合金等の軽合金材料あるいは、エンジニアリングプラスチック等の高分子材料で形成される。
　上述した構造のフィルター枠２、円板状フィルター３、円環状弾性部材４、押え環５からなるフィルターユニット１は、例えば次の手順で簡単に組立てることができる。
　まず、円環状弾性部材４を引き延ばして円板状フィルター３の周面３１にかけ、円板状フィルター３の円周溝３２に円環状弾性部材４の嵌入部４１を嵌入する。円環状弾性部材４を取付けた円板状フィルター２を円環状フィルター枠２へ光学部品側挿着部２４の開口部より挿入し、円環状弾性部材４の押圧受け部４２の枠側当着面４２ａが円環状フィルター枠２の弾性部材受け部２３に当着した状態にする。
　上記のようにして、円環状弾性部材４付きの円板状フィルター３を円環状フィルター枠２に組み込んだ後、円環状フィルター枠２における光学部品側挿着部２４の雌ねじ部２４ａに押え環５における嵌挿部５１の雄ねじ部５１ａを螺合させる。さらに、押圧部５１ｂが円環状弾性部材４における押圧受け部４２の押圧受け面４２ｂに密着し、且つ円環状弾性部材４における押圧受け部４２の枠側当着面４２ａが適宜な押圧力で円環状フィルター枠２の弾性部材受け部２３に押圧されるまで押え環５を回して嵌め込んでゆく。なお、押え環５を嵌め込みすぎて円環状弾性部材４の押圧受け部４２が必要以上に圧縮されると、円板状フィルター３の出射面３ｂや入射面３ａの周縁部が円環状フィルター枠２や押え環５に接触してしまう可能性がある。この対策として、例えば、円環状フィルター枠２における光学部品側挿着部２４の内周面に押え環５の嵌入限界の指標を付けたり、押え環５の嵌入を物理的に阻止するストッパを設けたりしても良い。
　上記のように組み立てたフィルターユニット１は、硬質材で形成した円環状フィルター枠２と押え環５との間に有弾性の円環状弾性部材４が挟着されるのみで、円板状フィルター３自体は円環状フィルター枠２および押え環５に接触することなく保持されている状態となる。このため、円板状フィルター３の表面にほとんど歪みが生じないことから、高解像度の撮像素子を有する撮像装置に好適なフィルターユニット１となる。しかも、円環状弾性部材４を介在させて、円板状フィルター３自体は硬質の円環状フィルター枠２および押え環５に接触しないフィルター保持構造であることから、落下等によるフィルター枠１への衝撃に対する耐性が高いという利点がある。さらに、有弾性の円環状弾性部材４がＯリングのようなシーリング材として機能するので、防水・防滴効果もある。
　以上、本発明に係るフィルターユニットの実施形態を添付図面に基づき説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りにおいて実現可能な全てのフィルターユニットを権利範囲として包摂するものである。例えば、上記実施形態においては、リング状の保持部材である円環状弾性部材を用いたが、２つ以上に分割された保持部材をフィルターの溝部に嵌め込んで円環を形成するようにしても良い。さらに、フィルター側面の何カ所かに不連続の溝部を形成して、各溝部に独立した保持部材を嵌め込むようにしても良い。また、円形ではない角形等のフィルターを非接触でフィルター枠に保持する構造も実現可能である。
　このほか、上記実施形態においては、円環状フィルター枠の前側（外径が大となる光の入射側）の雌ねじ部に押え環を配設する構成を例示している。しかしながら、本発明は、例えば、雄ねじ部が外周面に形成されている円環状フィルター枠の後側（外径が小となる光の出射側）の内周面に雌ねじ部を形成し、この雌ねじ部に押え環を配設して円板状フィルターを押さえる構成であっても、その技術的範囲に含まれる。
　１　　　フィルターユニット
　２　　　円環状フィルター枠
　２１　　鏡筒側装着部
　２１ａ　雄ねじ部
　２１ｂ　出射側開口
　２２　　フィルター収容凹部
　２２ａ　拡径段部
　２２ｂ　拡径内周部
　２３　　弾性部材受け部
　２４　　光学部品側装着部
　２４ａ　雌ねじ部
　３　　　円板状フィルター
　３ａ　　入射面
　３ｂ　　出射面
　３１　　周面
　３２　　円周溝
　４　　　円環状弾性部材
　４１　　嵌入部
　４２　　押圧受け部
　４２ａ　枠側当着面
　４２ｂ　押圧受け面
　５　　　押え環
　５１　　嵌挿部
　５１ａ　雄ねじ部
　５１ｂ　押圧部
　５２　　入射側押え部５２
　５２ａ　入射側開口

Claims (2)

  1. 　側面に溝部を設けたフィルターと、
    　前記フィルターを保持するフィルター枠と、
    　有弾性材料により形成され、前記フィルターの溝部に嵌入された状態で、フィルター側面よりも外方へ延出する形状の保持部材と、
    　前記保持部材を前記フィルター枠に押圧することにより、前記フィルターを非接触でフィルター枠に保持させる押圧部材と、
    　を有することを特徴とするフィルターユニット。
  2. 　前記保持部材は、少なくとも常温においてゴム弾性を示す材料で形成することを特徴とする請求項１に記載のフィルターユニット。
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