特許 7483768 光学フィルタ装置および撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-07

(45)【発行日】2024-05-15

(54)【発明の名称】光学フィルタ装置および撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 11/00 20210101AFI20240508BHJP

【ＦＩ】

G03B11/00

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022017127

(22)【出願日】2022-02-07

(65)【公開番号】P2023114679

(43)【公開日】2023-08-18

【審査請求日】2023-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110412

【弁理士】

【氏名又は名称】藤元 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100104628

【弁理士】

【氏名又は名称】水本 敦也

(74)【代理人】

【識別番号】100121614

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 倫也

(72)【発明者】

【氏名】木村 泰典

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１３４８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－６６８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１１９２７７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ １１／００

Ｇ０３Ｂ １７／１２

Ｈ０４Ｎ ２３／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１光学フィルタ部と、
前記第１光学フィルタ部を保持する第１保持枠と、
前記第１保持枠を摺動可能に支持する第１ガイドバーおよび第２ガイドバーと、
前記第１光学フィルタ部に平行に配置される第２光学フィルタ部と、
前記第２光学フィルタ部を保持する第２保持枠と、
前記第２保持枠を摺動可能に支持する第３ガイドバーおよび第４ガイドバーと、
前記第１保持枠を覆う第１筐体と、
前記第２保持枠を覆う第２筐体と、を有し、
前記第１保持枠は、前記第１筐体と、前記第１ガイドバーまたは前記第２ガイドバーに挟持されて摺動し、
前記第２保持枠は、前記第２筐体と、前記第３ガイドバーまたは前記第４ガイドバーに挟持されて摺動することを特徴とする光学フィルタ装置。

【請求項2】

前記第１保持枠は、前記第１光学フィルタ部に対して前記第１ガイドバーの反対側に位置する第１側部を有し、前記第１側部において、前記第１筐体と前記第２ガイドバーとに挟持されて摺動し、
前記第２保持枠は、前記第２光学フィルタ部に対して前記第３ガイドバーの反対側に位置する第２側部を有し、前記第２側部において前記第２筐体と前記第４ガイドバーとに挟持されて摺動することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ装置。

【請求項3】

前記第１筐体は、第１筐体凸部を有し、
前記第１保持枠は、前記第１側部において、前記第１筐体凸部と摺動する第１凸部を有し、
前記第２筐体は、第２筐体凸部を有し、
前記第２保持枠は、前記第２側部において、前記第２筐体凸部と摺動する第２凸部を有することを特徴とする請求項２に記載の光学フィルタ装置。

【請求項4】

前記第１保持枠は、前記第１側部において、前記第２ガイドバーと対向する第３凸部を有し、
前記第２保持枠は、前記第２側部において、前記第４ガイドバーと対向する第４凸部を有することを特徴とする請求項２または３に記載の光学フィルタ装置。

【請求項5】

前記第１ガイドバーは、前記第１保持枠に対して前記第４ガイドバーの外側に配置され、
前記第３ガイドバーは、前記第２保持枠に対して前記第２ガイドバーの外側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学フィルタ装置。

【請求項6】

前記第１保持枠は、前記第１ガイドバーの全周を挟み込むように支持され、
前記第２保持枠は、前記第３ガイドバーの全周を挟み込むように支持されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学フィルタ装置。

【請求項7】

前記第１筐体は、前記第２ガイドバーと対向する第１筐体凸部を有し、
前記第２筐体は、前記第４ガイドバーと対向する第２筐体凸部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学フィルタ装置。

【請求項8】

前記第１光学フィルタ部は、第１光学フィルタおよび第２光学フィルタを有し、
前記第２光学フィルタ部は、第３光学フィルタおよび第４光学フィルタを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学フィルタ装置。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学フィルタ装置と、
撮像光学系および前記光学フィルタ装置を通過した光を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項10】

前記第１ガイドバー、前記第２ガイドバー、前記第３ガイドバー、および前記第４ガイドバーは、前記撮像光学系の光軸方向において一致する位置に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。

【請求項11】

前記第１保持枠および前記第２保持枠を駆動する駆動部を更に有し、
前記駆動部は、
前記第１保持枠を前記第１ガイドバーに沿って摺動することで、前記第１光学フィルタ部を前記撮像光学系の光軸に対して挿入または退避し、
前記第２保持枠を前記第３ガイドバーに沿って摺動することで、前記第２光学フィルタ部を前記光軸に対して挿入または退避することを特徴とする請求項９または１０に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学フィルタ装置および撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

フランジバックの距離が短いカメラマウントを搭載した撮像装置では、マウント面とセンサとの間に配置される光学フィルタ装置の光軸方向の厚みを薄くする必要がある。複数の光学フィルタを備えた光学フィルタ装置では、特に薄型化が必要である。

【0003】

特許文献１には、光軸方向の厚みを薄くするため、光学フィルタの枠を保持するガイドバーの位置をずらした光学フィルタ装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１３４８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示されている光学フィルタ装置では、光軸方向の薄型化が実現されているが、撮像装置の構造によっては不十分である。

【0006】

そこで本発明は、光軸方向の厚みがより薄い光学フィルタ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面としての光学フィルタ装置は、第１光学フィルタ部と、前記第１光学フィルタ部を保持する第１保持枠と、前記第１保持枠を摺動可能に支持する第１ガイドバーおよび第２ガイドバーと、前記第１光学フィルタ部に平行に配置される第２光学フィルタ部と、前記第２光学フィルタ部を保持する第２保持枠と、前記第２保持枠を摺動可能に支持する第３ガイドバーおよび第４ガイドバーと、前記第１保持枠を覆う第１筐体と、前記第２保持枠を覆う第２筐体とを有し、前記第１保持枠は、前記第１筐体と、前記第１ガイドバーまたは前記第２ガイドバーに挟持されて摺動し、前記第２保持枠は、前記第２筐体と、前記第３ガイドバーまたは前記第４ガイドバーに挟持されて摺動する。

【0008】

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、光軸方向の厚みがより薄い光学フィルタ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態における撮像装置の外観斜視図である。

【図2】本実施形態における撮像装置のブロック図である。

【図3】本実施形態における光学フィルタ装置の外観斜視図である。

【図4】本実施形態における光学フィルタ装置の分解斜視図である。

【図5】本実施形態における光学フィルタ装置の断面図である。

【図6】本実施形態における光学フィルタ装置の第２ガイドバーの周囲の断面図である。

【図7】本実施形態における光学フィルタ装置の第４ガイドバーの周囲の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0012】

まず、図１および図２を参照して、本実施形態における光学フィルタ装置を備えた撮像装置について説明する。図１は、撮像装置Ａの外観斜視図である。撮像装置Ａは、被写体側から像側へ順に、交換レンズ（レンズ装置）を着脱可能なマウント部Ｂ、光学フィルタ装置１、および撮像素子Ｃを備える。光学フィルタ装置１は、撮像素子Ｃに入射する光を調整する機能を有し、マウント部Ｂと撮像素子Ｃとの間に配置されている。マウント部Ｂは、交換レンズを撮像装置Ａに着脱可能にするための機械的な構造を有する。またマウント部Ｂは、電気的な接点を有し、交換レンズと電気的に接続される。

【0013】

図２は、撮像装置Ａのブロック図である。撮像装置Ａは、マウント部Ｂ、光学フィルタ装置１、撮像素子Ｃ、システム制御部Ｄ、および記録部Ｅを備える。撮像素子Ｃは、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子であり、交換レンズ（撮像光学系）および光学フィルタ装置１を通過した光を撮像（受光）して、撮像画像（画像データ）をシステム制御部Ｄに出力する。システム制御部Ｄは、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサなどにより構成され、撮像装置Ａの動作命令に応じて撮像装置Ａを制御する。記録部Ｅは、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＳＤなどのフラッシュメモリなどにより構成され、システム制御部Ｄが撮像素子Ｃなど撮像装置Ａの各部を制御するのに必要なプログラムなどを保存する。撮像装置Ａにおいて、マウント部Ｂから撮像素子Ｃまでの距離、すなわちフランジバックが短い。このため、マウント部Ｂと撮像素子Ｃとの間に配置される光学フィルタ装置１の薄型化が求められている。

【0014】

次に、図３乃至図７を参照して、光学フィルタ装置１について説明する。図３は、光学フィルタ装置１の外観斜視図である。図４は、光学フィルタ装置１の分解斜視図である。

【0015】

図３および図４に示されるように、光学フィルタ装置１は、第１筐体１０、第１ユニット２０、第２ユニット３０、および第２筐体４０を備えている。第１筐体１０と第２筐体４０は、不図示のビスなどの固定手段により固定される。第１ユニット２０と第２ユニット３０は、互いに平行に隣接して並んで配置され、第１筐体１０と第２筐体４０に覆われている。第１ユニット２０は、第１光学フィルタ２０２および第２光学フィルタ２０３を備えている。第１光学フィルタ２０２および第２光学フィルタ２０３は、第１光学フィルタ部を構成する。第２ユニット３０は、第３光学フィルタ３０２および第４光学フィルタ３０３を備えている。第３光学フィルタ３０２および第４光学フィルタ３０３は、第２光学フィルタ部を構成する。

【0016】

第１光学フィルタ２０２と第２光学フィルタ２０３は、第１保持枠２０１に保持されている。第１保持枠２０１は、撮像素子Ｃの光軸Ｘに垂直に配置された第１ガイドバー２０４および第２ガイドバー２０５に沿って、第１光学フィルタ２０２と第２光学フィルタ２０３とが切り替わるように摺動可能である。第３光学フィルタ３０２と第４光学フィルタ３０３は、第２保持枠３０１に保持されている。第２保持枠３０１は、撮像素子Ｃの光軸Ｘに垂直に配置された第３ガイドバー３０４および第４ガイドバー３０５に沿って、第３光学フィルタ３０２と第４光学フィルタ３０３とが切り替わるように摺動可能である。

【0017】

第１保持枠２０１は、第１ガイドバー２０４の全周を挟み込むように支持される。第２保持枠３０１は、第３ガイドバー３０４の全周を挟み込むように支持される。第１ガイドバー２０４は、第１筐体１０の第１凸部１０１および第２凸部１０２と第２筐体４０の第１凹部４０１および第２凹部４０２により支持される。第２ガイドバー２０５は、第１筐体１０の凸部１０３、１０４と第２筐体４０の凹部４０３、４０４により支持される。第３ガイドバー３０４は、第１筐体１０の凸部１０５、１０６と第２筐体４０の凹部４０５、４０６により支持される。第４ガイドバー３０５は、第１筐体１０の凸部１０７、１０８と第２筐体４０の凹部４０７、凹部４０８により支持される。

【0018】

第１保持枠２０１の側部（第１側部）２０１ａは、第２ガイドバー２０５と第１筐体１０に挟持される。第２保持枠３０１の側部（第２側部）３０１ａは、第４ガイドバー３０５と第２筐体４０に挟持される。また、第１ガイドバー２０４、第２ガイドバー２０５、第３ガイドバー３０４、および第４ガイドバー３０５は、光軸方向（Ｘ方向）において互いに略一致する位置に配置される。第１ガイドバー２０４は、第１保持枠２０１に対して第４ガイドバー３０５の外側に配置される。第３ガイドバー３０４は、第２保持枠３０１に対して第２ガイドバー２０５の外側に配置される。これにより、光学フィルタ装置１は、光軸方向（Ｘ方向）の薄型化が可能となる。

【0019】

第１筐体１０および第２筐体４０の内部には、駆動部５０（図２参照）が設けられている。駆動部５０は、第１保持枠２０１および第２保持枠３０１を駆動する。駆動部５０は、第１保持枠２０１を第１ガイドバー２０４に沿って摺動することで、第１光学フィルタ部を光軸に対して挿入または退避する。また駆動部５０は、第２保持枠３０１を第３ガイドバー３０４に沿って摺動することで、第２光学フィルタ部を光軸に対して挿入または退避する。このように、第１保持枠２０１を駆動することで、第１光学フィルタ２０２と第２光学フィルタ２０３とが切り替えられる。また、第２保持枠３０１を駆動することで、第３光学フィルタ３０２と第４光学フィルタ３０３とが切り替えられる。

【0020】

図５は、光学フィルタ装置１の断面図である。図６は、第２ガイドバー２０５の周囲の断面図である。図７は、第４ガイドバー３０５の周囲の断面図である。

【0021】

第１筐体１０は、第２ガイドバー２０５と対向する凸部（第１筐体凸部）１０９を有する。第１保持枠２０１は、側部２０１ａにおいて、凸部（第１凸部）２０１ｂおよび凸部（第３凸部）２０１ｃを有する。凸部２０１ｃは、第２ガイドバー２０５と対向している。第１保持枠２０１が駆動する際に、第１筐体１０の凸部１０９と第１保持枠２０１の凸部２０１ｂ、および、第１保持枠２０１の凸部２０１ｃと第２ガイドバー２０５がそれぞれ摺動する。第２筐体４０は、第４ガイドバー３０５と対向する凸部（第２筐体凸部）４０９を有する。第２保持枠３０１は、側部３０１ａにおいて、凸部（第４凸部）３０１ｂおよび凸部（第２凸部）３０１ｃを有する。凸部３０１ｂは、第４ガイドバー３０５と対向している。第２保持枠３０１が駆動する際に、第２筐体４０の凸部４０９と第２保持枠３０１の凸部３０１ｃ、および、第２保持枠３０１の凸部３０１ｂと第４ガイドバー３０５がそれぞれ摺動する。

【0022】

以上のように、光学フィルタ装置１は、第１保持枠２０１は第１筐体１０と、第１ガイドバー２０４または第２ガイドバー２０５とに挟持されて摺動し、第２保持枠３０１は第２筐体４０と第３ガイドバー３０４または第４ガイドバー３０５に挟持されて摺動する。好ましくは、第１保持枠２０１は、第１光学フィルタ部に対して第１ガイドバー２０４の反対側に位置する第１側部（側部２０１ａ）を有し、第１側部において、第１筐体１０と第２ガイドバー２０５とに挟持されて摺動する。第２保持枠３０１は、第２光学フィルタ部に対して第３ガイドバー３０４の反対側に位置する第２側部（側部３０１ａ）を有し、第２側部において第２筐体４０と第４ガイドバー３０５とに挟持されて摺動する。

【0023】

本実施形態によれば、複数の光学フィルタを切替可能な光学フィルタ装置において、光軸方向（Ｘ方向）の厚みの薄型化が可能となる。本実施形態において、光学フィルタは、例えば、減光フィルタ、赤外線（ＩＲ）カットフィルタ、偏光フィルタ、ダミーガラスなどであるが、これらに限定されるものではない。また本実施形態において、複数の光学フィルタの数や光学フィルタの種類の組み合わせは、任意に設定可能である。また本実施形態において、光学フィルタ装置の各部の材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所などは、適宜変更可能である。本実施形態によれば、光軸方向の厚みがより薄い光学フィルタ装置および撮像装置を提供することができる。

【0024】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0025】

１ 光学フィルタ装置
１０ 第１筐体
２０ 第２筐体
２０１ 第１保持枠
２０１ａ 側部（第１側部）
２０２ 第１光学フィルタ（第１光学フィルタ部）
２０３ 第２光学フィルタ（第１光学フィルタ部）
２０４ 第１ガイドバー
２０５ 第２ガイドバー
３０１ 第２保持枠
３０１ａ 側部（第２側部）
３０２ 第３光学フィルタ（第２光学フィルタ部）
３０３ 第４光学フィルタ（第２光学フィルタ部）
３０４ 第３ガイドバー
３０５ 第４ガイドバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】