知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023100417
(43)【公開日】2023-07-19
(54)【発明の名称】撮像装置
(51)【国際特許分類】
G03B 11/00 20210101AFI20230711BHJP
H04N 23/55 20230101ALI20230711BHJP
【ＦＩ】
G03B11/00
H04N5/225 400
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022001089
(22)【出願日】2022-01-06
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106518
【弁理士】
【氏名又は名称】松谷 道子
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(72)【発明者】
【氏名】黒木 博行
【テーマコード（参考）】
2H083
5C122
【Ｆターム（参考）】
2H083AA05
2H083AA26
2H083AA35
2H083AA36
5C122EA54
5C122FB17
5C122FF08
5C122GE04
5C122GE08
5C122GE11
5C122HB10
(57)【要約】
【課題】撮像装置を大型化することなく、様々な光透過率を備える光学フィルタを撮像装置で使用可能にする。
【解決手段】撮像装置は、被写体からの光が入射する撮像面２２ａを備える撮像素子２２と、光透過率を変更可能な電子式の第１の光学フィルタ２４を備える第１のフィルタユニット１６と、第１のフィルタユニット１６を第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間で第１の回転中心線Ｃ１を中心にして回動させる第１の駆動機構３４とを有する。第１のフィルタリング位置が、撮像素子２２の撮像面２２ａの前方に第１の光学フィルタ２４が存在し、撮像面２２ａに到達する前の光が第１の光学フィルタ２４を透過する位置であり、第１の退避位置が、第１のフィルタユニット１６が撮像面２２ａの前方から外れる位置である。
【選択図】図３
【解決手段】撮像装置は、被写体からの光が入射する撮像面２２ａを備える撮像素子２２と、光透過率を変更可能な電子式の第１の光学フィルタ２４を備える第１のフィルタユニット１６と、第１のフィルタユニット１６を第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間で第１の回転中心線Ｃ１を中心にして回動させる第１の駆動機構３４とを有する。第１のフィルタリング位置が、撮像素子２２の撮像面２２ａの前方に第１の光学フィルタ２４が存在し、撮像面２２ａに到達する前の光が第１の光学フィルタ２４を透過する位置であり、第１の退避位置が、第１のフィルタユニット１６が撮像面２２ａの前方から外れる位置である。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体からの光が入射する撮像面を備える撮像素子と、
光透過率を変更可能な電子式の第１の光学フィルタを備える第１のフィルタユニットと、
前記第１のフィルタユニットを第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間で第１の回転中心線を中心にして回動させる第１の駆動機構と、を有し、
前記第１のフィルタリング位置が、前記撮像素子の前記撮像面の前方に前記第１の光学フィルタが存在し、前記撮像面に到達する前の前記光が前記第１の光学フィルタを透過する位置であり、
前記第１の退避位置が、前記第１のフィルタユニットが前記撮像面の前方から外れる位置である、撮像装置。
光透過率を変更可能な電子式の第１の光学フィルタを備える第１のフィルタユニットと、
前記第１のフィルタユニットを第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間で第１の回転中心線を中心にして回動させる第１の駆動機構と、を有し、
前記第１のフィルタリング位置が、前記撮像素子の前記撮像面の前方に前記第１の光学フィルタが存在し、前記撮像面に到達する前の前記光が前記第１の光学フィルタを透過する位置であり、
前記第１の退避位置が、前記第１のフィルタユニットが前記撮像面の前方から外れる位置である、撮像装置。
【請求項2】
前記第１のフィルタユニットが、前記第１の駆動機構によって９０度回動され、
前記第１の光学フィルタが、矩形状であって、
前記第１のフィルタリング位置と前記第１の退避位置との間の位置関係が、前記第１のフィルタリング位置および前記第１の退避位置の一方に位置する前記第１のフィルタユニットが９０度回動すると他方に配置される位置関係であって、
前記第１のフィルタリング位置に位置する前記第１のフィルタユニットの前記第１の光学フィルタと前記第１の退避位置に位置する前記第１のフィルタユニットの前記第１の光学フィルタとが隣接するように、前記第１の回転中心線が位置決めされている、請求項１に記載の撮像装置。
前記第１の光学フィルタが、矩形状であって、
前記第１のフィルタリング位置と前記第１の退避位置との間の位置関係が、前記第１のフィルタリング位置および前記第１の退避位置の一方に位置する前記第１のフィルタユニットが９０度回動すると他方に配置される位置関係であって、
前記第１のフィルタリング位置に位置する前記第１のフィルタユニットの前記第１の光学フィルタと前記第１の退避位置に位置する前記第１のフィルタユニットの前記第１の光学フィルタとが隣接するように、前記第１の回転中心線が位置決めされている、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項3】
前記第１の回転中心線を中心にして９０度回動するために必要な前記第１のフィルタユニットの移動範囲の前記撮像装置の左右方向の大きさが、前記第１のフィルタユニットが前記第１のフィルタリング位置に位置するときの前記第１のフィルタユニットの前記左右方向のサイズの２倍に比べて小さく、
前記第１の光学フィルタユニットの移動範囲の前記撮像装置の高さ方向の大きさが、前記第１のフィルタユニットが前記第１のフィルタリング位置に位置するときの前記第１のフィルタユニットの前記高さ方向のサイズの２倍に比べて小さい、請求項２に記載の撮像装置。
前記第１の光学フィルタユニットの移動範囲の前記撮像装置の高さ方向の大きさが、前記第１のフィルタユニットが前記第１のフィルタリング位置に位置するときの前記第１のフィルタユニットの前記高さ方向のサイズの２倍に比べて小さい、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項4】
光透過率が固定の第２の光学フィルタを備える第２のフィルタユニットと、
前記第２のフィルタユニットを第２のフィルタリング位置と第２の退避位置との間で第２の回転中心線を中心にして回動させる第２の駆動機構と、をさらに有し、
前記第２のフィルタリング位置が、前記撮像素子の前記撮像面の前方に前記第２の光学フィルタが存在し、前記撮像面に到達する前の前記光が前記第２の光学フィルタを透過する位置であり、
前記第２の退避位置が、前記第２のフィルタユニットが前記撮像面の前方から外れる位置である、請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
前記第２のフィルタユニットを第２のフィルタリング位置と第２の退避位置との間で第２の回転中心線を中心にして回動させる第２の駆動機構と、をさらに有し、
前記第２のフィルタリング位置が、前記撮像素子の前記撮像面の前方に前記第２の光学フィルタが存在し、前記撮像面に到達する前の前記光が前記第２の光学フィルタを透過する位置であり、
前記第２の退避位置が、前記第２のフィルタユニットが前記撮像面の前方から外れる位置である、請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項5】
前記第２のフィルタユニットが、前記第２の駆動機構によって９０度回動され、
前記第２の光学フィルタが、矩形状であって、
前記第２のフィルタリング位置と前記第２の退避位置との間の位置関係が、前記第２のフィルタリング位置および前記第２の退避位置の一方に位置する前記第２のフィルタユニットが９０度回動すると他方に配置される位置関係であって、
前記第２のフィルタリング位置に位置する前記第２のフィルタユニットの前記第２の光学フィルタと前記第２の退避位置に位置する前記第２のフィルタユニットの前記第２の光学フィルタとが隣接するように、前記第２の回転中心線が位置決めされている、請求項４に記載の撮像装置。
前記第２の光学フィルタが、矩形状であって、
前記第２のフィルタリング位置と前記第２の退避位置との間の位置関係が、前記第２のフィルタリング位置および前記第２の退避位置の一方に位置する前記第２のフィルタユニットが９０度回動すると他方に配置される位置関係であって、
前記第２のフィルタリング位置に位置する前記第２のフィルタユニットの前記第２の光学フィルタと前記第２の退避位置に位置する前記第２のフィルタユニットの前記第２の光学フィルタとが隣接するように、前記第２の回転中心線が位置決めされている、請求項４に記載の撮像装置。
【請求項6】
前記第２の回転中心線を中心にして９０度回動するために必要な前記第２のフィルタユニットの移動範囲の前記左右方向の大きさが、前記第２のフィルタユニットが前記第２のフィルタリング位置に位置するときの前記第２のフィルタユニットの前記左右方向のサイズの２倍に比べて小さく、
前記第２のフィルタユニットの移動範囲の前記高さ方向の大きさが、前記第２のフィルタユニットが前記第２のフィルタリング位置に位置するときの前記第２のフィルタユニットの前記高さ方向のサイズの２倍に比べて小さい、請求項５に記載の撮像装置。
前記第２のフィルタユニットの移動範囲の前記高さ方向の大きさが、前記第２のフィルタユニットが前記第２のフィルタリング位置に位置するときの前記第２のフィルタユニットの前記高さ方向のサイズの２倍に比べて小さい、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項7】
前記第２の光学フィルタが、前記第１の光学フィルタの光路長と同一の光路長を備える、請求項４から６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項8】
前記第１のフィルタユニットが前記第１のフィルタリング位置に位置するときは前記第２のフィルタユニットが前記第２の退避位置に位置し、前記第１のフィルタユニットが前記第１の退避位置に位置するときは前記第２のフィルタユニットが前記第２のフィルタリング位置に位置するように、前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構とが同期する、請求項４から７のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項9】
前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構に動力を供給する共通の動力源を、さらに有する、請求項８に記載の撮像装置。
【請求項10】
前記動力源が、ユーザによって操作される回転ノブである、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項11】
前記第１の回転中心線と前記第２の回転中心線が、同一直線上に位置する、請求項４から１０のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項12】
前記第１および第２の駆動機構が、ラックアンドピニオン機構であって、
前記第１の駆動機構が、前記第１のフィルタユニットに形成されて前記第１の回転中心線を中心にして回転するピニオン部と係合する第１のラックを備え、
前記第２の駆動機構が、前記第２のフィルタユニットに形成されて前記第２の回転中心線を中心にして回転するピニオン部と係合する第２のラックを備える、請求項４から１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
前記第１の駆動機構が、前記第１のフィルタユニットに形成されて前記第１の回転中心線を中心にして回転するピニオン部と係合する第１のラックを備え、
前記第２の駆動機構が、前記第２のフィルタユニットに形成されて前記第２の回転中心線を中心にして回転するピニオン部と係合する第２のラックを備える、請求項４から１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、光透過率が変更可能なＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタユニットを備える撮像装置が開示されている。ＮＤフィルタユニットは、光透過率が互いに異なる複数のＮＤフィルタと、複数のＮＤフィルタを支持する回転ディスクとを含んでいる。複数のＮＤフィルタは、回転ディスクの回転中心線を中心とする周方向に並んで回転ディスクに設けられている。回転ディスクが回転することにより、１つのＮＤフィルタが撮像素子の前方に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１９／１５５９０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載された撮像装置の場合、使用しない複数のＮＤフィルタの退避スペースが必要になり、その結果として、撮像装置が大型化する。
【0005】
そこで、本開示は、撮像装置を大型化することなく、様々な光透過率を備える光学フィルタを撮像装置で使用可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述の課題を解決するために、本開示の一態様によれば、
被写体からの光が入射する撮像面を備える撮像素子と、
光透過率を変更可能な電子式の第１の光学フィルタを備える第１のフィルタユニットと、
前記第１のフィルタユニットを第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間で第１の回転中心線を中心にして回動させる第１の駆動機構と、を有し、
前記第１のフィルタリング位置が、前記撮像素子の前記撮像面の前方に前記第１の光学フィルタが存在し、前記撮像面に到達する前の前記光が前記第１の光学フィルタを透過する位置であり、
前記第１の退避位置が、前記第１のフィルタユニットが前記撮像面の前方から外れる位置である、撮像装置が提供される。
被写体からの光が入射する撮像面を備える撮像素子と、
光透過率を変更可能な電子式の第１の光学フィルタを備える第１のフィルタユニットと、
前記第１のフィルタユニットを第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間で第１の回転中心線を中心にして回動させる第１の駆動機構と、を有し、
前記第１のフィルタリング位置が、前記撮像素子の前記撮像面の前方に前記第１の光学フィルタが存在し、前記撮像面に到達する前の前記光が前記第１の光学フィルタを透過する位置であり、
前記第１の退避位置が、前記第１のフィルタユニットが前記撮像面の前方から外れる位置である、撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、撮像装置を大型化することなく、様々な光透過率を備える光学フィルタを撮像装置で使用可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の一実施の形態に係る撮像装置の概略的な前方斜視図
【図2】フィルタモジュールの後方斜視図
【図3】フィルタモジュールの分解後方斜視図
【図4A】第１のフィルタユニットが第１のフィルタリング位置に位置しつつ第２のフィルタユニットが第２の退避位置に位置する状態のフィルタモジュールの後面図
【図4B】第１のフィルタユニットが第１の退避位置に位置しつつ第２のフィルタユニットが第２のフィルタリング位置に位置する状態のフィルタモジュールの後面図
【図5A】実施例の撮像装置のレイアウトを概略的に示す正面図
【図5B】比較例１の撮像装置のレイアウトを概略的に示す正面図
【図5C】比較例２の撮像装置のレイアウトを概略的に示す正面図
【図6A】第１のフィルタユニットが第１の退避位置に向かって回動しつつ第２のフィルタユニットが第２のフィルタリング位置に向かって回動している状態のフィルタモジュールの後面図
【図7】第１のフィルタユニットの分解後方斜視図
【図8】ＮＤフィルタアセンブリの前方斜視図
【図9】ＮＤフィルタアセンブリの部分断面図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0010】
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【0011】
以下、本開示の実施の形態に係る撮像装置について図面を参照しながら説明する。
【0012】
図１は、本開示の一実施の形態に係る撮像装置の概略的な前方斜視図である。なお、図に示すＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系は、本開示の実施の形態の理解を容易にするためのものであって、本開示の実施の形態を限定するものではない。Ｘ軸方向は撮像装置の前後方向であって、Ｙ軸方向は左右方向であって、Ｚ軸方向は高さ方向である。なお、撮影時に被写体が存在する側を、撮像装置の前側とする。
【0013】
図１に示すように、本開示の一実施の形態に係る撮像装置１０は、フィルタモジュール１２を有する。撮像装置１０は、いわゆる一眼レフカメラである。
【0014】
【0015】
【0016】
筺体１４は、例えばアルミダイカストなどの金属材料から作製されており、第１および第２のフィルタユニット１６、１８を支持する。また、本実施の形態の場合、筺体１４は、被写体からの光が透過する保護ガラス２０を備える。
【0017】
図２に示すように、保護ガラス２０に間隔をあけて撮像装置１０の光軸ＬＡの延在方向（すなわち撮像装置１０の前後方向（Ｘ軸方向））に対向し、被写体からの光が入射するする撮像面２２ａを備える撮像素子２２を、撮像装置１０は有する。撮像素子２２は、ＣＣＤ、ＣMＯＳなどの光電変換素子であって、保護ガラス２０を介して撮像面２２ａに入射した被写体からの光（被写体の像）から被写体の画像データを作成する。なお、光軸ＬＡは、撮像素子２２の撮像面２２ａに対して直交し、矩形状の撮像面２２ａの中心を通過する。
【0018】
本実施の形態の場合、図２および図３に示すように、第１のフィルタユニット１６は、第１の光学フィルタ２４と、第１の光学フィルタ２４の外周部を支持する枠状の第１のフレーム構造体２６とを備える。また、第２のフィルタユニット１８は、第２の光学フィルタ２８と、第２の光学フィルタ２８の外周部を支持する第２のフレーム構造体３０とを備える。
【0019】
本実施の形態の場合、第１の光学フィルタ２４は、光透過率が変更可能な電子式のＮＤフィルタ、例えば液晶方式のフィルタである。第１の光学フィルタ２４に印加する駆動電圧を変更することにより、第１の光学フィルタ２４の光透過率が変化する。第２の光学フィルタ２８は、光透過率が変更不可能な、すなわち光透過率が固定のフィルタ、例えばガラスである。本実施の形態の場合、第１および第２の光学フィルタ２４、２８は、撮像素子２２の撮像面２２ａと同様に、矩形状である。
【0020】
第１のフィルタユニット１６、すなわち第１の光学フィルタ２４を支持する第１のフレーム構造体２６は、撮像装置１０の前後方向（Ｘ軸方向）に延在する第１の回転中心線Ｃ１を中心にして回動可能に、筺体１４に支持されている。第２のフィルタユニット１８、すなわち第２の光学フィルタ２８を支持する第２のフレーム構造体３０は、撮像装置１０の前後方向に延在する第２の回転中心線Ｃ２を中心にして回動可能に、筺体１４に支持されている。
【0021】
本実施の形態の場合、図２および図３に示すように、第１および第２の回転中心線Ｃ１、Ｃ２は、同一直線上に位置する。そのため、第１のフィルタユニット１６は、第２のフィルタユニット１８に対して前方で回動する。第１および第２の回転中心線Ｃ１、Ｃ２が同一直線上に位置することにより、第１および第２のフィルタユニット１６、１８を回動可能に支持する支持シャフト３２を共通化することができる。
【0022】
図３に示すように、フィルタモジュール１２は、第１のフィルタユニット１６を第１の回転中心線Ｃ１を中心として回動させる第１の駆動機構３４と、第２のフィルタユニット１８を第２の回転中心線Ｃ２を中心にして回動させる第２の駆動機構３６とを有する。
【0023】
本実施の形態の場合、第１および第２の駆動機構３４、３６は、いわゆるラックアンドピニオン機構である。
【0024】
第１の駆動機構３４は、撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）に延在し、その左右方向に移動可能に筺体１４に支持された第１のラック３８と、第１のラック３８と係合して左右方向に移動させる第１の駆動ギヤ４０とを備える。第１のラック３８は、第１のフィルタユニット１６の第１のフレーム構造体２６に形成されたピニオン部２６ａと係合する。第１の駆動ギヤ４０の回転によって第１のラック３８が左右方向に移動することにより、ピニオン部２６ａが第１の回転中心線Ｃ１を中心にして回転する。その結果、第１のフィルタユニット１６が第１の回転中心線Ｃ１を中心にして回動する。
【0025】
第２の駆動機構３６は、撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）に延在し、その左右方向に移動可能に筺体１４に支持された第２のラック４２と、第２のラック４２と係合して左右方向に移動させる第２の駆動ギヤ４４とを備える。第２のラック４２は、第１のラック３８に対して後方で且つ平行に延在している。また、第２のラック４２は、第２のフィルタユニット１８の第２のフレーム構造体３０に形成されたピニオン部３０ａと係合する。第２の駆動ギヤ４４の回転によって第２のラック４２が左右方向に移動することにより、ピニオン部２８ａが第２の回転中心線Ｃ２を中心にして回転する。その結果、第２のフィルタユニット１８が第２の回転中心線Ｃ２を中心にして回動する。
【0026】
第１の駆動機構３４により、第１のフィルタユニット１６は、第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間で、第１の回転中心線Ｃ１を中心にして回動する。また、第２の駆動機構３６により、第２のフィルタユニット１８は、第２のフィルタリング位置と第２の退避位置との間で、第２の回転中心線Ｃ２を中心にして回動する。
【0027】
図４Ａは、第１のフィルタユニットが第１のフィルタリング位置に位置しつつ第２のフィルタユニットが第２の退避位置に位置する状態のフィルタモジュールの後面図である。また、図４Ｂは、第１のフィルタユニットが第１の退避位置に位置しつつ第２のフィルタユニットが第２のフィルタリング位置に位置する状態のフィルタモジュールの後面図である。
【0028】
図４Ａに示すように、第１のフィルタユニット１６は、第１の駆動機構３４に回動されて、第１のフィルタリング位置に配置される。具体的には、第１のフィルタユニット１６が第１のフィルタリング位置に位置するとき、第１の光学フィルタ２４が撮像素子２２の撮像面２２ａの前方に存在する。それにより、保護ガラス２０を透過して撮像面２２ａに到達する前の被写体からの光が、第１の光学フィルタ２４を透過する。その結果、第１の光学フィルタ２４によってフィルタ処理された被写体からの光が撮像面２２ａに入射する。
【0029】
また、図４Ｂに示すように、第１のフィルタユニット１６は、第１の駆動機構３４に回動されて、第１の退避位置に配置される。具体的には、第１のフィルタユニット１６は、第１の退避位置として、撮像素子２２の撮像面２２ａの前方から外れた位置に退避する。本実施の形態の場合、第１のフィルタユニット１６は、撮像面２２ａの前方から左（撮像装置１０の前方から見た場合）に退避する。これにより、被写体からの光が、第１のフィルタユニット１６に妨害されることなく、すなわち第１の光学フィルタ２４を透過することなく、撮像面２２ａに入射する。
【0030】
図４Ｂに示すように、第２のフィルタユニット１８は、第２の駆動機構３６に回動されて、第２のフィルタリング位置に配置される。具体的には、第２のフィルタユニット１８が第２のフィルタリング位置に位置するとき、第２の光学フィルタ２８が撮像素子２２の撮像面２２ａの前方に存在する。保護ガラス２０を透過して撮像面２２ａに到達する前の被写体からの光が、第２の光学フィルタ２８を透過する。その結果、第２の光学フィルタ２８によってフィルタ処理された被写体からの光が撮像面２２ａに入射する。なお、第２のフィルタリング位置は、第１のフィルタリング位置に対して後方に位置する。
【0031】
また、図４Ａに示すように、第２のフィルタユニット１８は、第２の駆動機構３６に回動されて、第２の退避位置に配置される。具体的には、第２のフィルタユニット１８は、第２の退避位置として、撮像素子２２の撮像面２２ａの前方から外れた位置に退避する。本実施の形態の場合、第２のフィルタユニット１８は、撮像面２２ａの前方から左（撮像装置１０の前方から見た場合）に退避する。これにより、被写体からの光が、第２のフィルタユニット１８に妨害されることなく、すなわち第２の光学フィルタ２８を透過することなく、撮像面２２ａに入射する。なお、第２の退避位置は、第１の退避位置に対して後方に位置する。
【0032】
本実施の形態の場合、図４Ｂに示すように、第１のフィルタユニット１６は、第１の駆動機構３４により、第１の回転中心線Ｃ１を中心にして実質的に９０度回動される。したがって、第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間の位置関係は、第１のフィルタリング位置および第１の退避位置の一方に位置する第１のフィルタユニット１６が９０度回動すると他方に配置される位置関係である。それにより、第１のフィルタリング位置に位置する第１のフィルタユニット１６の第１の光学フィルタ２４（２４’）の姿勢（二点鎖線）と、第１の退避位置に位置するときに第１の光学フィルタ２４の姿勢（実線）が９０度異なる。すなわち、第１の光学フィルタ２４の長手方向が、撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）から高さ方向（Ｚ軸方向）に変化する。
【0033】
また、第１のフィルタリング位置に位置する第１の光学フィルタ２４（２４’）と第１の退避位置に位置する第１の光学フィルタ２４とが、互いに重なることなく、可能な限り隣接するように、第１のフィルタユニット１６の第１の回転中心線Ｃ１が位置決めされている。例えば、本実施の形態の場合、第１の光学フィルタ２４を通過することなく、且つ、第１のフィルタリング位置するときの第１の光学フィルタ２４（２４’）の左下角部近くに（撮像装置１０の前方から見た場合）、第１の回転中心線Ｃ１が位置決めされている。
【0034】
このような第１の回転中心線Ｃ１により、第１の光学フィルタ２４、すなわち第１のフィルタユニット１６の移動範囲を、第１の光学フィルタ２４が撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）に平行移動する場合に比べて小さくすることができる。その結果、撮像装置１０の大型化、特に左右方向への大型化を抑制することができる。また、左右方向への大型化による撮像装置１０の意匠性の低下を抑制することができる。
【0035】
なお、第１の光学フィルタ２４をその短手方向である撮像装置１０の高さ方向（Ｚ軸方向）に平行移動させる場合、撮像装置１０の高さ方向のサイズを大きくする必要がある、または第１の光学フィルタ２４を小型化、すなわち撮像素子２２を小型化する必要がある。しかし、その場合、撮像装置１０の意匠性または性能が大きく損なわれる。
【0036】
撮像装置１０の意匠性に関して補足する。
【0037】
図５Ａは、実施例の撮像装置のレイアウトを概略的に示す正面図である。また、図５Ｂは、比較例１の撮像装置のレイアウトを概略的に示す正面図である。さらに、図５Ｃは、比較例２の撮像装置のレイアウトを概略的に示す正面図である。
【0038】
図５Ａ～図５Ｃそれぞれは、第１のフィルタユニット１６が９０度回動する場合（実施例１）、第１のフィルタユニット１６が撮像装置の左右方向（Ｙ軸方向）に平行移動する場合（比較例１）、および第１のフィルタユニット１６が高さ方向（Ｚ軸方向）に平行移動する場合（比較例２）それぞれのレイアウトを概略的に示している。
【0039】
図５Ａに示すように、撮像装置１０は、正面から見た場合、本体部１０ａとグリップ部１０ｂとに大別される。本体部１０ａの正面シルエット（正面から見た輪郭形状）が、撮像装置１０の意匠性に大きく影響する。例えば、撮像装置１０がいわゆる一眼レフカメラのデザインである場合、本体部１０ａの撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）のサイズｒ１が高さ方向（Ｚ軸方向）のサイズｒ２の約１．２～１．８倍であるのが好ましい。この撮像装置１０の本体部１０ａの正面シルエットの意匠性を維持しつつ、本体部１０ａ内に、撮像素子２２、撮像素子２２に関連する部品、および第１のフィルタユニット１６を格納する必要がある。なお、グリップ部１０ｂ内には、バッテリ（図示せず）が格納されている。
【0040】
図５Ａに示すように、撮像装置１０の本体部１０ａの正面シルエットは、撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）のサイズｒ１が高さ方向（Ｚ軸方向）のサイズｒ２に比べて大きい矩形状である。また、撮像装置１０の意匠性を考慮すると、この矩形状の本体部１０ａの正面シルエットの中心を撮像装置１０の光軸ＬＡが通過する。
【0041】
また、撮像装置１０の本体部１０ａに、撮像素子２２に関連する部品の格納領域ＳＡが内含する必要がある。撮像素子２２に関連する部品としては、例えば、撮像素子２２が搭載される基板、撮像素子２２を冷却する冷却装置などがある。また、撮像装置１０が手振れ補正機能を備える場合、撮像素子２２を撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）および高さ方向（Ｚ軸方向）に変位するアクチュエータが、撮像素子２２に関連する部品に含まれる。したがって、格納領域ＳＡは、撮像素子２２に対して所定の位置関係および所定の大きさを備える。
【0042】
さらに、第１の回転中心線Ｃ１を中心にして実質的に９０度回動する第１のフィルタユニット１６の移動範囲ＭＡ（ハッチング部分）が、撮像装置１０の本体部１０ａに内含する必要がある。
【0043】
第１のフィルタユニット１６が第１のフィルタリング位置に位置するときの第１のフィルタユニット１６の撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）および高さ方向（Ｚ軸方向）のサイズそれぞれをｓ１、ｓ２とする。この場合、第１のフィルタユニット１６の移動範囲ＭＡの左右方向および高さ方向の大きさｍ１、ｍ２は、数式１および数式２で表すことができる。
【数1】
【数2】
【0044】
格納領域ＳＡと移動範囲ＭＡを内含するために必要な本体部１０ａの左右方向（Ｙ軸方向）および高さ方向（Ｚ軸方向）のサイズｒ１、ｒ２は、数式３および数式４で表すことができる。
【数3】
【数4】
【0045】
図５Ｂに示す比較例１の撮像装置１１０の場合、第１のフィルタユニット１６は、回動せずに、撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）に平行移動する。撮像素子２２の前方から退避するとき、第１のフィルタユニット１６は本体部１１０ａの左側に平行移動する。なお、グリップ部１１０ｂにはバッテリが存在するため、第１のフィルタユニット１６は、グリップ部１１０ｂ内には移動することができない。
【0046】
図５Ｂに示す比較例１の撮像装置１１０の場合、第１のフィルタユニット１６の移動範囲ＭＡの左右方向（Ｙ軸方向）および高さ方向（Ｚ軸方向）の大きさｍ３、ｍ４は、数式５および数式６で表すことができる。また、格納領域ＳＡと移動範囲ＭＡを内含するために必要な本体部１０ａの左右方向のサイズｒ３は、数式７で表すことができる。
【数5】
【数6】
【数7】
【0047】
また、図５Ｃに示す比較例２の撮像装置２１０の場合、第１のフィルタユニット１６は、回動せずに撮像装置２１０の高さ方向（Ｚ軸方向）に平行移動する。撮像素子２２の前方から退避するとき、第１のフィルタユニット１６は、本体部１１０ａの上側に平行移動する。
【0048】
図５Ｃに示す比較例２の撮像装置２１０の場合、第１のフィルタユニット１６の移動範囲ＭＡの左右方向（Ｙ軸方向）および高さ方向（Ｚ軸方向）の大きさｍ５、ｍ６は、数式８および数式９で表すことができる。また、格納領域ＳＡと移動範囲ＭＡを内含するために必要な本体部２１０ａの高さ方向のサイズｒ４は、数式１０で表すことができる。
【数8】
【数9】
【数10】
【0049】
図５Ａ～図５Ｃに示すように、第１のフィルタユニット１６が第１の回転中心線Ｃ１を中心にして９０度回動する場合、その移動に必要な移動範囲ＭＡの面積は、左右方向（Ｙ軸方向）または高さ方向（Ｚ軸方向）に平行移動する場合に比べて大きくなる。
【0050】
しかしながら、実施例における第１のフィルタユニット１６が９０度回動するために必要な移動範囲ＭＡの左右方向の大きさｍ１は、比較例１における第１のフィルタユニット１６の移動範囲ＭＡの左右方向の大きさｍ３に比べて小さい、すなわち第１のフィルタユニット１６の左右方向のサイズｓ１の２倍に比べて小さい。また、実施例における第１のフィルタユニット１６の移動範囲ＭＡの高さ方向の大きさｍ２は、比較例２における第１のフィルタユニット１６の移動範囲ＭＡの高さ方向の大きさｍ６に比べて小さい、すなわち第１のフィルタユニット１６の高さ方向のサイズｓ２の２倍に比べて小さい。
【0051】
その結果、図５Ａ～図５Ｃに示すように、第１フィルタユニット１６が第１の回転中心線Ｃ１を中心にして９０度回動する実施例の場合、第１のフィルタユニット１６が左右方向（Ｙ軸方向）または高さ方向（Ｚ軸方向）に平行移動する比較例１および比較例２に比べて、撮像装置の意匠性に与える影響が少ない。すなわち、撮像装置はいわゆる一眼レフカメラのデザインを得ることができる。比較例１の場合、撮像装置１１０の本体部１１０ａは、左右方向に極端に長い矩形状の正面シルエットになり、一眼レフカメラのデザインから離れる。また、比較例２の場合、撮像装置２１０の本体部２１０は、正方形に近い正面シルエットになり、一眼レフカメラのデザインから離れる。
【0052】
本実施の形態の場合、図４Ｂに示すように、第２のフィルタユニット１８は、第２の駆動機構３６により、第２の回転中心線Ｃ２を中心にして実質的に９０度回動される。したがって、第２のフィルタリング位置と第２の退避位置との間の位置関係は、第２のフィルタリング位置および第２の退避位置の一方に位置する第２のフィルタユニット１８が９０度回動すると他方に配置される位置関係である。それにより、第２のフィルタリング位置に位置する第２のフィルタユニット１８の第２の光学フィルタ２８の姿勢（実線）と、第２の退避位置に位置するときに第２の光学フィルタ２８（２８’）の姿勢（二点鎖線）が９０度異なる。すなわち、第２の光学フィルタ２８の長手方向が、撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）から高さ方向（Ｚ軸方向）に変化する。
【0053】
また、第２のフィルタリング位置に位置する第２の光学フィルタ２８と第２の退避位置に位置する第２の光学フィルタ２８（２８’）とが、互いに重なることなく、可能な限り隣接するように、第２のフィルタユニット１８の第２の回転中心線Ｃ２が位置決めされている。例えば、本実施の形態の場合、第２の光学フィルタ２８を通過することなく、且つ、第２のフィルタリング位置するときの第２の光学フィルタ２８の左下角部近くに（撮像装置１０の前方から見た場合）、第２の回転中心線Ｃ２が位置決めされている。
【0054】
このような第２の回転中心線Ｃ２により、第２の光学フィルタ２８、すなわち第２のフィルタユニット１８の移動範囲を、第２の光学フィルタ２８が撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）に平行移動する場合に比べて小さくすることができる。その結果、撮像装置１０の大型化、特に左右方向への大型化を抑制することができる。また、左右方向への大型化による撮像装置１０の意匠性の低下を抑制することができる。
【0055】
なお、第２の光学フィルタ２８をその短手方向である撮像装置１０の高さ方向（Ｚ軸方向）に平行移動させる場合、撮像装置１０の高さ方向のサイズを大きくする必要がある、または第２の光学フィルタ２８を小型化、すなわち撮像素子２２を小型化する必要がある。しかし、その場合、撮像装置１０の意匠性または性能が大きく損なわれる。
【0056】
第２のフィルタユニット１８も、第１のフィルタユニット１６と同様に実質的に９０度回動するので、撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）または高さ方向（Ｚ軸方向）に平行移動する場合に比べて、撮像装置１０の意匠性に大きく影響しない。
【0057】
すなわち、第２の回転中心線Ｃ２を中心にして９０度回動するために必要な第２のフィルタユニット１８の移動範囲の左右方向の大きさが、第２のフィルタユニット１８が第２のフィルタリング位置に位置するときの第２のフィルタユニット１８の左右方向のサイズの２倍に比べて小さい。また、第２のフィルタユニットの移動範囲の高さ方向の大きさが、第２のフィルタユニット１８が第２のフィルタリング位置に位置するときの第２のフィルタユニット１８の高さ方向のサイズの２倍に比べて小さい。その結果、撮像装置１０は、いわゆる一眼レフカメラのデザインを得ることができる。
【0058】
本実施の形態の場合、第１の駆動機構３４による第１のフィルタユニット１６の回動動作と、第２の駆動機構３６による第２のフィルタユニット１８の回動動作は同期する。
【0059】
具体的には、図４Ａに示すように、第１のフィルタユニット１６が第１のフィルタリング位置（すなわち撮像素子２２の撮像面２２ａの前方の位置）に位置するときは第２のフィルタユニット１８が第２の退避位置（すなわち撮像面２２ａの前方から外れた位置）に位置するように、第１および第２のフィルタユニット１６、１８の回動動作が同期する。また、図４Ｂに示すように、第１のフィルタユニット１６が第１の退避位置に位置するときは第２のフィルタユニット１８が第２のフィルタリング位置に位置するように、第１および第２のフィルタユニット１６、１８の回動動作が同期する。そのために、第１の駆動機構３４と第２の駆動機構３６とが同期する。
【0060】
本実施の形態の場合、図２および図３に示すように、第１の駆動機構３４の第１の駆動ギヤ４０と第２の駆動機構３６の第２の駆動ギヤ４４とが互いに係合する。また、第２の駆動ギヤ４４は、第１の駆動機構３４と第２の駆動機構３６に動力を供給する動力源である動力伝達ギヤ４６に係合している。この動力伝達ギヤ４６は、撮像装置１０の前面に配置され、ユーザが回転操作する回転ノブ４８に連結している。
【0061】
図４Ａに示す状態からユーザが回転ノブ４８を回転させると動力伝達ギヤ４６が回転し、それにより、第１の駆動ギヤ４０と第２の駆動ギヤ４４が同期回転する。その結果、第１の駆動ギヤ４０に係合する第１のラック３８が右方向に移動し（撮像装置１０の前方から見た場合）、第２の駆動ギヤ４４に係合する第２のラック４２が反対方向、すなわち左方向に移動する。第１のラック３８と第２のラック４２それぞれが互いに反対方向に移動することにより、第１のフィルタユニット１６と第２のフィルタユニット１８とが互いに逆方向に回動する。
【0062】
【0063】
図６Ａ～図６Ｄに示すように、図４Ａに示す状態からユーザが回転ノブ４８を正回転させると、第１のフィルタユニット１６が第１のフィルタリング位置から第１の退避位置に向かって回動しつつ、第２のフィルタユニット１８が第２の退避位置から第２のフィルタリング位置に向かって回動する。回動の途中、第１のフィルタユニット１６と第２のフィルタユニット１８は、撮像装置１０の前後方向（Ｘ軸方向）にオーバーラップする。本実施の形態の場合、第２のフィルタユニット１８は、第１のフィルタユニット１６の後方を通過する。
【0064】
図４Ｂに示す状態からユーザが回転ノブ４８を逆回転させると、第１のフィルタユニット１６が第１の退避位置から第１のフィルタリング位置に向かって回動しつつ、第２のフィルタユニット１８が第２のフィルタリング位置から第２の回避位置に向かって回動する。
【0065】
このような第１の駆動機構３４と第２の駆動機構３６の同期動作により、１つの回転ノブ４８を回転させるだけで、第１のフィルタユニット１６と第２のフィルタユニット１８とを同時に回動させることができる。すなわち、ユーザは、回転ノブ４８を正方向または逆方向に回転させるだけで、第１の光学フィルタ２４または第２の光学フィルタ２８を撮像素子２２の撮像面２２ａの前方に配置することができる。その結果、ユーザは、第１の光学フィルタ２４から第２の光学フィルタ２８に、またはその逆に使用する光学フィルタを簡単に変更することができる。
【0066】
なお、本実施の形態の場合、第１の光学フィルタ２４は、光透過率が変更可能な電子式のＮＤフィルタであって、第２の光学フィルタ２８は、光透過率が固定のフィルタ、例えばガラスである。第１の光学フィルタ２４から第２の光学フィルタ２８に変更したときにピントが変わらないように、第２の光学フィルタ２８は、第１の光学フィルタ２４の光路長と実質的に同一の光路長を備えている。
【0067】
また、本実施の形態の場合、撮像装置１０は、第１の光学フィルタ２４の光透過率を検出するセンサユニット５０を有する。
【0068】
【0069】
図７～図９に示すように、センサユニット５０は、第１のフィルタユニット１６に設けられている。センサユニット５０は、ＬＥＤなどの光源５２と、光源５２から出力された光を分光して第１および第２の光Ｌ１、Ｌ２を出射する導光部材５４と、第１の光Ｌ１の強度を検出する第１の光センサ５６と、第２の光Ｌ２の強度を検出する第２の光センサ５８とを含んでいる。
【0070】
なお、本実施の形態の場合、第１のフィルタユニット１６において、第１の光学フィルタ２４は、ガラス板６０、６２の間、およびガラス板６４、６６の間それぞれに設けられている。一方の第１の光Ｌ１は、２枚の第１の光学フィルタ２４と４枚のガラス板６０～６６とを透過して第１の光センサ５６に入射する。他方の第２の光Ｌ２は、ガラス板６２、６４のみを透過して第２の光センサ５８に入射する。
【0071】
第１の光学フィルタ２４の光透過率が所定の光透過率である場合（すなわち第１の光学フィルタ２４に印加される駆動電圧が所定の電圧である場合）、第１の光センサ５６によって検出される第１の光Ｌ１の強度と第２の光Ｌ２の強度との間の強度差は、所定の強度差である。第１の光学フィルタ２４の駆動電圧が所定の電圧にもかかわらず、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２の強度差が所定の強度差と異なる場合には、劣化や故障などの異常が第１の光学フィルタ２４に生じていると判断することができる。
【0072】
本実施の形態の場合、センサユニット５０は、第１のフィルタユニット１６に設けられている。したがって、センサユニット５０は、第１のフィルタユニット１６の位置に関係なく、第１の光学フィルタ２４の光透過率を検出することができる。
【0073】
以上のような本実施の形態によれば、撮像装置を大型化することなく、様々な光透過率を備える光学フィルタを撮像装置で使用可能になる。
【0074】
具体的には、本実施の形態と異なり、光透過率がそれぞれ異なる複数の光学フィルタを使用する場合、使用しない残りの複数の光学フィルタの退避スペースが必要になる。それに対して、本実施の形態によれば、第１の光学フィルタ２４が、光透過率を変更可能な１つの電子式フィルタであるので、退避スペースが小さくて済む。
【0075】
また、本実施の形態の場合、矩形状の第１の光学フィルタ２４は、矩形状であって、第１の退避位置に向かって９０度回動する。これにより、第１の光学フィルタ２４のその長手方向（Ｙ軸方向）に平行移動して退避する場合に比べて、撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）のサイズの大型化を抑制することができる。
【0076】
さらに、本実施の形態の場合、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第２の光学フィルタ２８（第２のフィルタユニット１８）の第２の退避位置は、第１の光学フィルタ２４（第１のフィルタユニット１６）の第１の退避位置に対して後方に位置する、すなわち撮像装置１０の前後方向（Ｘ軸方向）に並んでいる。その結果、第１の退避位置と第２の退避位置が撮像装置１０の左右方向（Ｙ軸方向）または高さ方向（Ｚ軸方向）に並んでいる場合に比べて、撮像装置１０の意匠性、いわゆる一眼レフカメラの意匠性の低下を抑制することができる。
【0077】
以上、上述の実施の形態を挙げて本開示の実施の形態を説明したが、本開示の実施の形態は上述の実施の形態に限定されない。
【0078】
例えば、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、撮像装置１０は、光透過率が変更不可能なガラスなどである第２の光学フィルタ２８を有する。また、その第２の光学フィルタ２８は、第１の光学フィルタ２４の光路長と実質的に同一の光路長を備えている。これにより、第１の光学フィルタ２４から第２の光学フィルタ２８に変更しても、ピントが合った状態を維持することができる。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。第１の光学フィルタ２４が第１のフィルタリング位置（撮像素子２２の撮像面２２ａの前方位置）から退避してもピントが合った状態を別の機構で維持できるのであれば、第２の光学フィルタ２８、すなわち第２のフィルタユニット１８を省略することが可能である。
【0079】
また、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、第１および第２のフィルタユニット１６、１８を回動させる第１および第２の駆動機構３４、３６は、いわゆるラックアンドピニオン機構である。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。例えば、２つのモータが、第１および第２のフィルタユニット１６、１８それぞれを回動させてもよい。
【0080】
さらに、上述の実施の形態の場合、第１および第２のフィルタユニット１６、１８は、ユーザが回転ノブ４８を回転させることによって回動する、すなわち手動によって回動する。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。例えば、ユーザがボタンを押すと、モータが、第１および第２のフィルタユニット１６、１８を回動させてもよい。
【0081】
さらにまた、上述の実施の形態の場合、図７～図９に示すように、第１の光学フィルタ２４の光透過率を検出するセンサユニット５０は、第１のフィルタユニット１６に設けられている。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。センサユニット５０は、フィルタモジュール１２の筺体１４に設けてもよい。この場合、第１のフィルタユニット１６が第１のフィルタリング位置（図４Ａ）に位置するときにその第１の光学フィルタ２４の光透過率を検出することができる筺体１４上の位置に、センサユニット５０は設けられる。
【0082】
すなわち、本開示の実施の形態に係る撮像装置は、広義には、被写体からの光が入射する撮像面を備える撮像素子と、光透過率を変更可能な電子式の第１の光学フィルタを備える第１のフィルタユニットと、前記第１のフィルタユニットを第１のフィルタリング位置と第１の退避位置との間で第１の回転中心線を中心にして回動させる第１の駆動機構と、を有し、前記第１のフィルタリング位置が、前記撮像素子の前記撮像面の前方に前記第１の光学フィルタが存在し、前記撮像面に到達する前の前記光が前記第１の光学フィルタを透過する位置であり、前記第１の退避位置が、前記第１のフィルタユニットが前記撮像面の前方から外れる位置である。
【0083】
以上のように、本開示における技術の例示として、上述の実施の形態を説明してきた。そのために、図面および詳細な説明を提供している。したがって、図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上述の技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【0084】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略等を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本開示は、光透過率が異なる複数のＮＤフィルタを備える撮像装置に適用可能である。
【符号の説明】
【0086】
１６ 第１のフィルタユニット
２２ 撮像素子
２２ａ 撮像面
２４ 第１の光学フィルタ
３４ 第１の駆動機構
Ｃ１ 第１の回転中心線
２２ 撮像素子
２２ａ 撮像面
２４ 第１の光学フィルタ
３４ 第１の駆動機構
Ｃ１ 第１の回転中心線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8】
【図9】