(57)【要約】【課題】撮影光路に対する挿脱動作と挿入状態での回転動作とを回転光学要素に行わせる駆動装置において、装置の小型軽量化と駆動性能の向上を図る。【解決手段】支持部材に対して光軸中心に回転可能な回転部材及び駆動力伝達部材と、回転部材に対する軸支部を中心に回転光学要素を光路上に挿脱させる回動が可能で、駆動力伝達部材から回転方向の力を伝達される挿脱部材と、駆動力伝達部材の所定の回転範囲内で回転部材と挿脱部材を駆動力伝達部材と共に回転させ、駆動力伝達部材が所定の回転範囲を越えて第１の方向に回転したときに、回転部材の回転を規制して駆動力伝達部材との差動により挿脱部材を離脱位置に回動させ、駆動力伝達部材が所定の回転範囲を越えて第２の方向に回転したときに、回転部材の回転を規制して駆動力伝達部材との差動により挿脱部材を挿入位置に回動させる駆動制御手段とを備える。【選択図】図８
2014191049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の光路上に挿脱可能で、かつ上記光路上への挿入状態で上記撮影光学系の光軸を中心として回転可能な回転光学要素の駆動装置において、
支持部材；
上記支持部材に対して上記光軸を中心とする回転方向に回転可能に支持された回転部材；
上記支持部材に支持され、駆動手段によって上記光軸を中心とする正逆方向に回転駆動される駆動力伝達部材；
上記回転光学要素を保持し、上記駆動力伝達部材から上記回転方向の力を伝達される回転伝達部と、上記回転部材に対する軸支部とを有し、上記軸支部を中心とする正逆方向の回動によって、上記回転光学要素を上記光路上に挿入させる挿入位置と、離脱させる離脱位置に移動する挿脱部材；及び
上記駆動力伝達部材の所定の回転範囲内で上記回転部材と上記挿脱部材を上記駆動力伝達部材と共に上記光軸を中心として回転させ、上記駆動力伝達部材が上記所定の回転範囲を越えて第１の方向に回転したときに、上記回転部材の回転を規制して上記駆動力伝達部材との差動により上記挿脱部材を上記離脱位置に回動させ、上記駆動力伝達部材が上記所定の回転範囲を越えて上記第１の方向と反対の第２の方向に回転したときに、上記回転部材の回転を規制して上記駆動力伝達部材との差動により上記挿脱部材を上記挿入位置に回動させる駆動制御手段；
を有することを特徴とする回転光学要素の駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転光学要素の駆動装置において、上記駆動制御手段は、
上記支持部材に対して上記回転部材を上記回転方向の異なる２位置である離脱用規制位置と挿入用規制位置で回転規制し、上記離脱用規制位置と上記離脱用規制位置の間での上記回転部材の回転を許す回転制御手段；及び
上記駆動力伝達部材を正逆方向に回転させたときに、上記回転制御手段によって上記回転部材が回転規制を受けるまで、上記回転部材を上記駆動力伝達部材と共に上記光軸を中心として回転させる連動手段；
を備え、
上記回転制御手段によって上記回転部材が上記離脱用規制位置で回転規制された状態で、該回転規制を受けさせる上記第１の方向へ上記駆動力伝達部材を回転させることにより、上記回転伝達部を介して押圧された上記挿脱部材が上記軸支部を中心として上記離脱位置へ回動し、
上記回転制御手段によって上記回転部材が上記挿入用規制位置で回転規制された状態で、該回転規制を受けさせる上記第２の方向へ上記駆動力伝達部材を回転させることにより、上記回転伝達部を介して押圧された上記挿脱部材が上記軸支部を中心として上記挿入位置へ回動する回転光学要素の駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の回転光学要素の駆動装置において、上記回転制御手段は、
上記回転方向に離間させて上記回転部材に設けた２つの離間規制部；及び
上記支持部材に設けられ、上記回転部材の正逆方向の回転によって上記２つの離間規制部の一方と他方に当接する固定規制部；
を有する回転光学要素の駆動装置。
【請求項４】
請求項３記載の回転光学要素の駆動装置において、上記２つの離間規制部が上記固定規制部に当接するまでの上記回転部材の回転角度は約１８０度である回転光学要素の駆動装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１項記載の回転光学要素の駆動装置において、上記連動手段は、上記回転部材と上記駆動力伝達部材の間に挟まれて上記回転方向への摩擦抵抗を付与する抵抗付与部材を有する回転光学要素の駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の回転光学要素の駆動装置において、上記駆動手段は、上記支持部材に支持される圧電素子と、上記圧電素子により励振される固定子とを有する超音波モータであり、上記駆動力伝達部材は、上記固定子に生じる振動波によって回転駆動される移動子からなる回転光学要素の駆動装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の回転光学要素の駆動装置において、上記駆動手段は上記支持部材に支持され正逆回転可能な出力ギヤを有するモータであり、上記駆動力伝達部材は、上記モータの回転駆動力が伝達されるギヤを有するギヤ部材からなる回転光学要素の駆動装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項記載の回転光学要素の駆動装置において、
上記駆動力伝達部材は上記光軸を中心とする径方向への長穴を有し、
上記挿脱部材の上記回転伝達部は、上記長穴に対して上記回転方向への相対移動を規制されかつ上記径方向への相対移動を許容して挿入された突起部からなる回転光学要素の駆動装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項記載の回転光学要素の駆動装置において、上記回転光学要素は偏光フィルタである回転光学要素の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光フィルタのように光路上への挿入状態で光軸中心に回転させることで所要の光学的効果を生じ、かつ光路上への挿入動作と光路からの離脱動作が可能な回転光学要素の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような回転光学要素を駆動するための駆動装置が特許文献１で提案されている。具体的には、撮影光学系の光軸と平行な回動軸によって軸支された挿脱枠が、回転光学要素の挿入位置と離脱位置に往復回動可能に支持されており、回転光学要素は挿脱枠とは別の環状保持枠に保持されている。環状保持枠は挿脱枠に対して光軸と平行な回動中心で相対回動可能に支持されている。挿脱枠の軸支部には、モータの駆動力を伝える遊星ギヤ機構の太陽ギヤが同軸に支持されており、この太陽ギヤに噛合する遊星ギヤが挿脱枠上に支持されている。環状保持枠の外周に周面ギヤが形成され、挿脱枠上には、この周面ギヤと遊星ギヤの間で回転力を伝達可能なギヤ列が配されている。ギヤ列の構成ギヤには回転に対する所定の大きさのフリクションが付与されている。挿脱枠の回動が規制されない状態では、このフリクションによってギヤ列のギヤの回転が制限されており、太陽ギヤを回転させるとその周囲を遊星ギヤが移動（公転）して、挿脱枠が回動する。挿脱枠は挿入位置と離脱位置でそれ以上の回動が規制される。挿脱枠の回動が規制された状態でさらに継続して同方向へ太陽ギヤを回転させると、挿脱枠に対する回動抵抗（回動規制）の力がギヤ列のフリクションを上回り、遊星ギヤが公転せずに回転（自転）してギヤ列の構成ギヤを回転させる。その結果、周面ギヤに駆動力が伝えられた環状保持枠が挿脱枠に対して回転する。挿脱枠の挿入位置でこの環状保持枠の回転動作を行わせることで、環状保持枠上の回転光学要素（偏光フィルタなど）の所要の光学的効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３７６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の回転光学要素の駆動装置によれば、１つのモータで回転光学要素の挿脱動作と光路上での回転動作とを行わせることで、駆動装置の簡略化や小型化を図ることができる。一方、以下の点で改善の余地があった。
【０００５】
第１に、挿脱動作を行う部分の小型化や軽量化に関する制約があった。具体的には、挿脱枠上にギヤ列や環状保持枠が配置されているため、挿脱動作用の可動部分の重量が大きくなりがちである。また、挿脱枠に対して環状保持枠を回転可能に支持させる部分は、光軸と平行な軸を中心とする筒状面（厳密には光軸に対するごく僅かなテーパーを有する円錐面）同士を摺接させるものであり、光軸方向にある程度の長さが必要であるため、挿脱枠と環状保持枠の光軸方向における薄型化が制約される。また、回転光学要素を保持する環状保持枠の周囲にギヤを有しているため、環状保持枠の径サイズに比して回転光学要素の面積が小さくなり、所定以上の面積の回転光学要素を用いるためには環状保持枠や挿脱枠の大径化が避けられない。
【０００６】
第２に、回転光学要素の動作の精度や速度の性能向上を図ることが難しいという課題があった。例えば、挿脱枠上に支持されるギヤ列が減速ギヤとして作用する構成であるため、環状保持枠を回転させる際のトルクが大きくなりがちで、高速回転を行わせることが難しい。また、挿脱枠や環状保持枠に駆動力を伝達するときにギヤ列の応力が大きくなると、それを逃がそうとする力によって挿脱枠のねじれ運動が発生し、回転光学要素の回転動作や挿脱動作が阻害されるおそれがある。また、ギヤ列のギヤ数が多くなると、各ギヤの軸間距離の精度誤差の累積を起因とする動作不良（ギヤのロックなど）が生じる可能性を考慮する必要がある。さらに、回転光学要素を挿入した状態での角度調整は、モータの一方向の駆動によってのみ行われ、モータを逆方向に駆動すると回転光学要素の離脱動作が行われるため、回転光学要素を正逆に自在に回転させて迅速な角度調整を行うことができなかった。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、撮影光路に対する挿脱動作と挿入状態での回転動作とを回転光学要素に行わせる駆動装置において、装置の小型軽量化と駆動性能の向上を達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、撮影光学系の光路上に挿脱可能で、かつ光路上への挿入状態で撮影光学系の光軸を中心として回転可能な回転光学要素の駆動装置において、支持部材；支持部材に対して光軸を中心とする回転方向に回転可能に支持された回転部材；支持部材に支持され、駆動手段によって光軸を中心とする正逆方向に回転駆動される駆動力伝達部材；回転光学要素を保持し、駆動力伝達部材から回転方向の力を伝達される回転伝達部と、回転部材に対する軸支部とを有し、軸支部を中心とする正逆方向の回動によって、回転光学要素を光路上に挿入させる挿入位置と、離脱させる離脱位置に移動する挿脱部材；及び、駆動力伝達部材の所定の回転範囲内で回転部材と挿脱部材を駆動力伝達部材と共に光軸を中心として回転させ、駆動力伝達部材が所定の回転範囲を越えて第１の方向に回転したときに、回転部材の回転を規制して駆動力伝達部材との差動により挿脱部材を離脱位置に回動させ、駆動力伝達部材が所定の回転範囲を越えて第１の方向と反対の第２の方向に回転したときに、回転部材の回転を規制して駆動力伝達部材との差動により挿脱部材を挿入位置に回動させる駆動制御手段；を有することを特徴としている。
【０００９】
駆動制御手段の構成要素として、支持部材に対して回転部材を回転方向の異なる２位置である離脱用規制位置と挿入用規制位置で回転規制し、離脱用規制位置と離脱用規制位置の間での回転部材の回転を許す回転制御手段と、駆動力伝達部材を正逆方向に回転させたときに、回転制御手段によって回転部材が回転規制を受けるまで、回転部材を駆動力伝達部材と共に光軸を中心として回転させる連動手段を備えるとよい。この構成に基づき、回転制御手段によって回転部材が離脱用規制位置で回転規制された状態で、該回転規制を受けさせる第１の方向へ駆動力伝達部材を回転させることにより、回転伝達部を介して押圧された挿脱部材が軸支部を中心として離脱位置へ回動する。また、回転制御手段によって回転部材が挿入用規制位置で回転規制された状態で、該回転規制を受けさせる第２の方向へ駆動力伝達部材を回転させることにより、回転伝達部を介して押圧された挿脱部材が軸支部を中心として挿入位置へ回動する。
【００１０】
回転部材に回転方向へ離間させて設けた２つの離間規制部と、支持部材に設けられ、回転部材の正逆方向の回転によって２つの離間規制部の一方と他方に当接する固定規制部とによって回転制御手段を構成するとよい。この２つの離間規制部が固定規制部に当接するまでの回転部材の回転角度は約１８０度であることが好ましい。
【００１１】
連動手段は、回転部材と駆動力伝達部材の間に挟まれて回転方向への摩擦抵抗を付与する抵抗付与部材によって構成するとよい。
【００１２】
本発明で回転光学要素を駆動させる駆動手段として、支持部材に支持される圧電素子と、圧電素子により励振される固定子とを有する超音波モータを用いることができる。この場合、固定子に生じる振動波によって回転駆動される移動子が駆動力伝達部材となる。あるいは、駆動手段として、支持部材に支持され正逆回転可能な出力ギヤを有するモータを用いることも可能である。この場合の駆動力伝達部材は、モータの回転駆動力が伝達されるギヤを有するギヤ部材となる。
【００１３】
駆動力伝達部材の回転方向の力を挿脱部材に伝達する構造として、光軸を中心とする径方向への長穴を駆動力伝達部材に形成し、この長穴に対して回転方向への相対移動を規制されかつ径方向への相対移動を許容して挿入される突起部を挿脱部材に形成するとよい。
【００１４】
本発明で駆動される回転光学要素は任意のものを選択することができるが、例えば偏光フィルタの駆動装置として好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の回転光学要素の駆動装置によれば、回転光学要素を保持する挿脱部材を支持する回転部材と駆動力伝達部材の回転方向の差動によって挿脱部材の挿脱動作を行わせ、回転部材と駆動力伝達部材の一体回転によって挿脱部材の光軸中心回転を行わせるため、挿脱部材における小型軽量化が可能である。また、駆動手段から挿脱部材までの動力伝達経路が簡略に構成されるため、駆動力の損失が少なく駆動効率や動作の応答性に優れており、動作不良も発生しにくい。さらに、挿入位置にある挿脱部材を、駆動力伝達部材の正逆回転によって光軸中心で正逆回転させることができるので、回転光学要素の迅速な角度調整が可能である。これらの要素により、回転光学要素の駆動装置における小型軽量化と駆動性能の向上が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した回転光学要素の駆動装置を搭載したズームレンズ鏡筒の一実施形態を示す撮影状態（ズーム域）での断面図である。
【図２】同ズームレンズ鏡筒の収納（沈胴）状態での断面図である。
【図３】同ズームレンズ鏡筒を構成する第１の実施形態の偏光フィルタユニットの前方斜視図である。
【図４】同偏光フィルタユニットの後方斜視図である。
【図５】同偏光フィルタユニットの前方分解斜視図である。
【図６】同偏光フィルタユニットの後方分解斜視図である。
【図７】同偏光フィルタユニットの側断面図である。
【図８】第１の実施形態の偏光フィルタユニットにおける偏光フィルタの挿入状態を、ベース部材を省略して光軸方向後方から見た背面図である。
【図９】図８の位置から移動子を第１の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図１０】図９の位置から移動子を第１の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図１１】図１０の位置から移動子を第１の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図１２】図１１の位置から移動子を第１の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図１３】第１の実施形態の偏光フィルタユニットにおける偏光フィルタの離脱状態を、ベース部材を省略して光軸方向後方から見た背面図である。
【図１４】図１３の位置から移動子を第２の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図１５】図１４の位置から移動子を第２の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図１６】図１５の位置から移動子を第２の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図１７】図１６の位置から移動子を第２の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図１８】図１及び図２のズームレンズ鏡筒を搭載するカメラの電気部品の一部を概念的に示すブロック図である。
【図１９】第２の実施形態の偏光フィルタユニットの前方斜視図である。
【図２０】同偏光フィルタユニットから前側支持部材を除いた状態の前方斜視図である。
【図２１】同偏光フィルタユニットの後方斜視図である。
【図２２】同偏光フィルタユニットの前方分解斜視図である。
【図２３】同偏光フィルタユニットの後方分解斜視図である。
【図２４】同偏光フィルタユニットの側断面図である。
【図２５】第２の実施形態の偏光フィルタユニットにおける偏光フィルタの挿入状態を、ベース部材を省略して光軸方向後方から見た背面図である。
【図２６】図２５の位置から原動環を第１の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図２７】図２６の位置から原動環を第１の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図２８】図２７の位置から原動環を第１の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図２９】図２８の位置から原動環を第１の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図３０】第２の実施形態の偏光フィルタユニットにおける偏光フィルタの離脱状態を、ベース部材を省略して光軸方向後方から見た背面図である。
【図３１】図３０の位置から原動環を第２の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図３２】図３１の位置から原動環を第２の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図３３】図３２の位置から原動環を第２の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【図３４】図３３の位置から原動環を第２の方向に回転駆動させた状態を示す偏光フィルタユニットの背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２に示すズームレンズ鏡筒ＺＬの撮像光学系は、物体（被写体）側から順に第１レンズ群ＬＧ１、シャッタＳ、第２レンズ群ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ２５及び撮像素子２６を備えている。また、第２レンズ群ＬＧ２の前方の光路上に挿脱可能な偏光フィルタ（回転光学要素）４３を有する。以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Ｏと平行な方向を意味し、前方とは光軸方向の前方（被写体側）、後方とは光軸方向の後方（像面側）を意味する。また、光軸Ｏを中心とする径方向において、光軸Ｏに近い側を内径側、光軸Ｏから遠い側を外径側とする。
【００１８】
ズームレンズ鏡筒ＺＬは固定部材として筒状のハウジング２２を有し、ハウジング２２の後部に撮像素子ホルダ２１が固定される。ローパスフィルタ２５と撮像素子２６はユニット化されて撮像素子ホルダ２１の前面部に固定されている。
【００１９】
第３レンズ群ＬＧ３は、ズームレンズ鏡筒ＺＬにおけるフォーカスレンズ群であり、３群レンズ枠５１に保持されている。３群レンズ枠５１は、図示を省略するガイド軸を介して光軸方向に直進移動可能に支持されており、ＡＦモータ１６０（図１８）の駆動力によって前後に移動させることができる。
【００２０】
ハウジング２２の内側には、３群レンズ枠５１の支持駆動手段とは別に、鏡筒駆動モータ１５０（図１８）により駆動制御される変倍群（カム環）ブロックが支持されている。変倍群（カム環）ブロックは、カム環１１、繰出筒１２、直進案内環１３及び２群レンズブロック８０を含んでいる。
【００２１】
カム環１１は、繰出筒１２と共にズームレンズ鏡筒ＺＬの外観筒を構成しており、ハウジング２２の内周面に形成したカム環ガイド溝２２ａに対して摺動可能に嵌るガイド突起（不図示）を有する。カム環１１は、鏡筒駆動モータ１５０により回転駆動されるズームギヤ（不図示）の駆動力を受けて回転され、カム環ガイド溝２２ａの案内により回転しながら光軸方向に移動する。ハウジング２２内には直進案内環１３が支持されている。直進案内環１３は、ハウジング２２の内面に形成した直進案内溝を介して光軸方向に直進移動可能に案内されており、カム環１１とは相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合されている。
【００２２】
２群レンズブロック８０は２群レンズ移動環８の前部に偏光フィルタユニット４０を固定した構成であり、２群レンズ移動環８の本体部分を構成する筒状部８ａから外径方向に突出する直進案内キー（不図示）を、直進案内環１３に形成した光軸方向への長穴である直進案内スロット（不図示）に対して摺動可能に係合させることにより光軸方向へ直進案内されている。
【００２３】
第２レンズ群ＬＧ２は、２群レンズ移動環８の筒状部８ａ内に形成した保持枠部８ｂによって保持されている。２群レンズ移動環８の前部には、偏光フィルタユニット４０とシャッタユニット８１が取り付けられる。シャッタユニット８１は内部に開閉可能なシャッタＳを有し、アクチュエータによってシャッタＳを開閉駆動する。偏光フィルタユニット４０は、光軸Ｏを通る光路上に偏光フィルタ４３を挿脱させ、かつ挿入した偏光フィルタ４３を光軸Ｏを中心として回転させることが可能であり、その詳細については後述する。
【００２４】
２群レンズ移動環８には２群用カムフォロア（不図示）が設けられている。２群用カムフォロアは、カム環１１の内周面に形成した２群制御カム溝ＣＧ２に対して摺動可能に係合している。２群レンズ移動枠８（２群レンズブロック８０）は直進案内環１３を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、２群用カムフォロアが２群制御カム溝ＣＧ２の案内を受けて、２群レンズ移動枠８（２群レンズブロック８０）が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。
【００２５】
繰出筒１２内には第１レンズ群ＬＧ１が保持されている。繰出筒１２は内面側に設けた直進案内キー（不図示）を直進案内環１３に形成した直進案内溝（不図示）に対して摺動可能に係合させることで光軸方向へ直進案内されている。繰出筒１２の後端付近の外周面上には１群用カムフォロア１２ａが設けられ、この１群用カムフォロア１２ａがカム環１１の内周面に形成した１群制御カム溝ＣＧ１に対して摺動可能に係合している。繰出筒１２は直進案内環１３を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、１群用カムフォロア１２ａが１群制御カム溝ＣＧ１の案内を受けて、繰出筒１２が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。
【００２６】
図１８はズームレンズ鏡筒ＺＬを搭載するカメラの電気部品の一部を概念的に示したものである。鏡筒駆動モータ１５０、ＡFモータ１６０、シャッタユニット８１は制御回路７０によって制御される。さらに制御回路７０は偏光フィルタユニット４０に関して後述する制御を行う。
【００２７】
以上の構造からなるズームレンズ鏡筒ＺＬは次のように動作する。図１に示す撮影状態（ズーム域）では、ハウジング２２に対してカム環１１が光軸方向前方に繰り出され、カム環１１の繰り出し量はカム環ガイド溝２２ａの軌跡により制御される。第１レンズ群ＬＧ１を支持する繰出筒１２と、第２レンズ群ＬＧ２を支持する２群レンズブロック８０はそれぞれ、カム環１１の回転に応じてカム溝ＣＧ１、ＣＧ２の案内を受けて光軸方向に相対移動する。
【００２８】
図１に示す撮影状態から鏡筒駆動モータ１５０を鏡筒収納方向に駆動させると、カム環ガイド溝２２ａの案内を受けたカム環１１が回転しながら光軸方向後方へ移動される。繰出筒１２と２群レンズブロック８０（２群レンズ移動枠８）は、カム環１１上のカム溝ＣＧ１、ＣＧ２の軌跡による所定の相対移動を伴いつつ、カム環１１と共に光軸方向後方へ移動する。やがて図２の鏡筒収納状態まで達すると、鏡筒駆動モータ１５０の鏡筒収納方向の駆動が停止される。また、第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠５１も、図２に示す後退位置になるようにＡＦモータ１６０によって位置制御される。
【００２９】
偏光フィルタユニット４０に保持された偏光フィルタ４３は、第２レンズ群ＬＧ２の前方へ任意に挿脱させ、かつ光軸Ｏを中心とする回転を行わせることができる。この偏光フィルタ４３の保持と駆動を行う偏光フィルタユニット４０の詳細構造を説明する。図５や図６に示すように、偏光フィルタユニット４０は、前側支持部材（支持部材）４１と後側支持部材（支持部材）１００との間に、フィルタ枠（挿脱部材）４２、偏光フィルタ４３、回転抵抗部材（駆動制御手段、連動手段、抵抗付与部材）４４、環状保持枠（回転部材）４５、移動子（駆動力伝達部材）４６、摩擦摺動板４７、抵抗付与バネ（駆動制御手段、連動手段、抵抗付与部材）４８、圧電素子（駆動手段）４９、固定子（駆動手段）５０といった部材を保持した構成になっている。偏光フィルタユニット４０は駆動手段としてフィルタ駆動モータ９０（図１８）を備え、このフィルタ駆動モータ９０は圧電素子４９と固定子５０によって移動子４６を回転駆動させる超音波モータからなる。
【００３０】
後側支持部材１００は、光軸Ｏを中心とする円形状の中央開口１００ａを囲む環状をなし、中央開口１００ａの周囲に、光軸Ｏに対して略直交する後方支持面１００ｂが前方に向けて形成され、後方支持面１００ｂの外側に外囲壁部１００ｃを有する。外囲壁部１００ｃは後方支持面１００ｂから前方に突出し、光軸Ｏを中心とした一定径の内壁面（内周面）を有する円筒状の壁部である。この外囲壁部１００ｃに連続してフィルタ収納壁部１００ｄが形成されている。フィルタ収納壁部１００ｄは外囲壁部１００ｃよりも外径方向に突出しており、外囲壁部１００ｃに比して曲率の大きい部分円筒状の内壁面（内周面）を有する壁部である。外囲壁部１００ｃの外周側には周方向位置を異ならせて３つの係止片１００ｅが設けられている。それぞれの係止片１００ｅは前方に突出し、径方向に貫通する穴を有する。
【００３１】
後側支持部材１００の後部にシャッタユニット８１（図１、図２）が固定されている。シャッタユニット８１は後側支持部材１００の外囲壁部１００ｃとほぼ同径の外径サイズの環状部を有し、シャッタＳは開かれるとこの環状部内に格納され、閉じられるときに環状部から内径方向に突出する。シャッタユニット８１の環状部の後部に、シャッタＳを駆動させるシャッタアクチュエータ８２が突出している。なお、本発明ではシャッタユニット８１を省略可能であり、シャッタユニット８１と一体化させずに偏光フィルタユニット４０を単独で構成してもよい。
【００３２】
前側支持部材４１は、後側支持部材１００に対応する外径サイズの環状部材であり、内周側には中央開口１００ａよりも大径の前方開口４１ａが形成され、外周上には、後側支持部材１００の３つの係止片１００ｅに対応する位置に３つの係止突起４１ｂが形成されている。この３つの係止突起４１ｂをそれぞれ対応する係止片１００ｅの穴に係合させて、前側支持部材４１と後側支持部材１００が組み合わされる。
【００３３】
図７に示すように、前側支持部材４１の内周部には、前方開口４１ａの後方に位置させて挿入規制面４１ｃが形成され、挿入規制面４１ｃの後方には、回転案内面４１ｄが形成されている。回転案内面４１ｄは光軸Ｏを中心とする円筒の内面である。回転案内面４１ｄの後方には、後側支持部材１００の外囲壁部１００ｃの前端が嵌合する外周嵌合部４１ｅが形成されている。なお、図７は偏光フィルタユニット４０のうち光軸Ｏを挟んで位置する上半部分と下半部分を実際よりも接近させて描いた断面図であり、前側支持部材４１の前方開口４１ａや後側支持部材１００の中央開口１００ａは、図７に図示されているものよりも大径である。
【００３４】
移動子４６は、光軸Ｏを中心とする環状の回転ガイド部４６ａを有し、回転ガイド部４６ａの外周部が前側支持部材４１の回転案内面４１ｄに対して摺動可能に支持されている。この回転案内面４１ｄの案内を受けることにより、移動子４６は光軸Ｏを中心とする回転が可能に支持される。前側支持部材４１内の挿入規制面４１ｃに対して回転ガイド部４６ａの前端部が当接することにより、移動子４６は前側支持部材４１に対する前方への移動が規制される。移動子４６にはさらに、回転ガイド部４６ａの後部に光軸Ｏと直交する方向に延びる内径側環状フランジ４６ｂと外径側フランジ４６ｃが形成され、回転ガイド部４６ａから内径側へ突出する内径側環状フランジ４６ｂ上に、光軸方向に貫通する回転伝達穴（長穴）４６ｄ（図５、図６）が形成される。内径側環状フランジ４６ｂの後面には、周方向に位置を異ならせて３つの後方突出部４６ｅ（図６）が形成されており、後方突出部４６ｅを後側支持部材１００の後方支持面１００ｂに当接させることで、移動子４６の後方への移動が規制される。つまり、移動子４６は、挿入規制面４１ｃと後方支持面１００ｂに挟まれて前側支持部材４１と後側支持部材１００に対する光軸方向の移動が規制され、光軸Ｏを中心とする回転は可能となっている。移動子４６の内径側環状フランジ４６ｂにおける内縁部は、後側支持部材１００の中央開口１００ａよりも大径の中央開口４６ｆとなっている。また、内径側環状フランジ４６ｂの後面には、後方突出部４６ｅと周方向に位置を異ならせてフィルタ枠支持リブ４６ｇが突設されている。
【００３５】
図７に示すように、環状保持枠４５は、移動子４６の外径側環状フランジ４６ｃの後方に位置する環状部材であり、その外周部を後側支持部材１００の外囲壁部１００ｃの内周部に対して摺動させることにより、光軸Ｏを中心とする回転が可能に支持される。移動子４６における内径側環状フランジ４６ｂは外径側環状フランジ４６ｃよりも光軸方向後方に位置しており、内径側環状フランジ４６ｂの外径側に環状保持枠４５が位置している。つまり、環状保持枠４５は、内径側環状フランジ４６ｂと重なる光軸方向位置にある（図７参照）。これにより、環状保持枠４５と移動子４６が光軸方向に占める厚みが小さくなり、偏光フィルタユニット４０の薄型化に寄与している。
【００３６】
環状保持枠４５の前方に回転抵抗部材４４が位置し、環状保持枠４５の外周部に設けた係合突起４５ａと、回転抵抗部材４４に設けた係合片部４４ａを係合させることで回転抵抗部材４４と環状保持枠４５が結合される。より詳しくは、係合片部４４ａには係合突起４５ａを挿入させるスリットが形成され、このスリットは、光軸方向への係合突起４５ａの若干の相対移動を許す長さになっている。一方、光軸Ｏを中心とする周方向へは、係合片部４４ａのスリットに対して係合突起４５ａが移動を規制されて係合している。つまり、環状保持枠４５と回転抵抗部材４４は、回転方向には一体化され、光軸方向には若干の相対移動が許容された状態で結合されている。回転抵抗部材４４が移動子４６の外径側環状フランジ４６ｃの後面に前側支持部材４１当接することで、回転抵抗部材４４（回転抵抗部材４４と環状保持枠４５の結合体）の前方への移動が規制される。
【００３７】
環状保持枠４５の後方には、摩擦摺動板４７を挟んで後側支持部材１００の後方支持面１００ｂが位置しており、この後方支持面１００ｂによって環状保持部材４５の後方への移動が規制される。つまり、環状保持枠４５は移動子４６の外径側環状フランジ４６ｃと後側支持部材１００の後方支持面１００ｂの間に挟まれる光軸方向位置にあり、外径側環状フランジ４６ｃと環状保持枠４５の間に回転抵抗部材４４が挿入され、後方支持面１００ｂと環状保持枠４５の間に摩擦摺動板４７が挿入された関係にある。環状保持枠４５には、前方に向けて開口するバネ支持穴４５ｂが周方向位置を異ならせて３つ形成され（図５）、それぞれのバネ支持穴４５ｂ内に抵抗付与バネ４８が挿入されている。抵抗付与バネ４８は、前端部を回転抵抗部材４４に当接させ、後端部をバネ支持穴４５ｂの底面に当接させた圧縮バネであり、回転抵抗部材４４と環状保持枠４５を光軸方向における離間方向に付勢している。すなわち、回転抵抗部材４４を前方、環状保持枠４５を後方に付勢している。この抵抗付与バネ４８の付勢力によって、回転抵抗部材４４及び環状保持枠４５の結合体と移動子４６との間に所定の大きさの摩擦抵抗が作用する。そのため、環状保持枠４５の回転が規制されない状態では、回転抵抗部材４４及び環状保持枠４５が移動子４６と共に回転される。なお、摩擦摺動板４７は環状保持枠４５に対する摩擦抵抗の大きさを調整するものであるが、環状保持枠４５と後側支持部材１００の後方支持面１００ｂを直接的に摺接させて所定の摩擦抵抗が得られる場合には、摩擦摺動板４７を省略することも可能である。
【００３８】
図６に示すように、環状保持枠４５の後面側には、周方向に位置を異ならせて第１回転規制部（駆動制御手段、回転制御手段、離間規制部）４５ｃと第２回転規制部（駆動制御手段、回転制御手段、離間規制部）４５ｄが形成されている。第１回転規制部４５ｃと第２回転規制部４５ｄはそれぞれ、環状保持枠４５の後面に形成した環状のリブ状部分から内径方向に突出する径方向突出部である。後側支持部材１００の後方支持面１００ｂ上には、光軸Ｏを中心として環状保持枠４５を正逆に回転させたときに、所定の回転量で第１回転規制部４５ｃと第２回転規制部４５ｄに対して当接するストッパ部（駆動制御手段、回転制御手段、固定規制部）１００ｆが突設されている。第１回転規制部４５ｃと第２回転規制部４５ｄは周方向に約１８０度間隔の間隔で配置されており、後側支持部材１００に対して環状保持枠４５は、第１回転規制部４５ｃと第２回転規制部４５ｄの周方向間隔に相当する約１８０度の範囲で回転が可能である。
【００３９】
図６と図７に示すように、前側支持部材４１には、移動子４６の外径側環状フランジ４６ｃに対向する位置に、光軸方向後方を向く前方支持面４１ｆが形成されている。この前方支持面４１ｆと移動子４６の外径側環状フランジ４６ｃの前面との間に圧電素子４９と固定子５０が保持されている。圧電素子４９と固定子５０はいずれも光軸Ｏを囲む環状体であり、圧電素子４９が前方支持面４１ｆに当接し、圧電素子４９の後面側に固定子５０が固着されている。移動子４６は外径側環状フランジ４６ｃの前面を固定子５０に対して加圧接触させており、圧電素子４９に電圧を加えて固定子５０を励振させると、固定子５０に生じる進行性振動波により、その振動波の進行方向と逆方向に移動子４６が回転駆動される。フィルタ駆動モータ９０は、圧電素子４９への電圧制御によって、光軸Ｏを中心として正逆方向へ移動子４６を回転させることができる。
【００４０】
移動子４６の内径側環状フランジ４６ｂの後面と環状保持枠４５の後面は概ね面一の位置関係にあり、この移動子４６の内径側環状フランジ４６ｂと環状保持枠４５の後面側にフィルタ枠４２が支持される。フィルタ枠４２は概ね半月状の形状をなす薄板部材であり、一端部付近に前方へ突出する第１支持軸（軸支部）４２ａと第２支持軸（回転伝達部、突起部）４２ｂが形成されている。フィルタ枠４２の中央部分には円形のフィルタ開口４２ｃが形成され、フィルタ開口４２ｃを挟んだ外径側と内径側に、外径方向に突出する円弧状をなす外径側縁部４２ｄと、概ね直線状をなす内径側縁部４２ｅが形成されている。フィルタ枠４２の前面側に偏光フィルタ４３が固定される。偏光フィルタ４３は、フィルタ開口４２ｃの全体を覆い、かつ第１支持軸４２ａや第２支持軸４２ｂとは重ならない形状をなしている。
【００４１】
フィルタ枠４２の第１支持軸４２ａは、環状保持枠４５に形成した軸穴４５ｅに対して挿入されている。第１支持軸４２ａは円筒状の外周面形状を有し、軸穴４５ｅはこれに対応する円筒状の内周面形状を有する。これにより、フィルタ枠４２は環状保持枠４５に対して第１支持軸４２ａを中心とする回動（揺動）が可能に支持されている。フィルタ枠４２の第２支持軸４２ｂは、移動子４６に形成した回転伝達穴４６ｄに対して嵌合している。第２支持軸４２ｂは円筒状の外周面形状を有する一方、回転伝達穴４６ｄは光軸Ｏを中心とする径方向への長穴として形成されており、回転伝達穴４６ｄの対向する一対の内面によって第２支持軸４２ｂを挟むことにより、移動子４６の回転力を第２支持軸４２ｂに伝える。つまり、第２支持軸４２ｂと回転伝達穴４６ｄの嵌合関係により、フィルタ枠４２は移動子４６と共に光軸Ｏを中心として回転する。回転伝達穴４６ｄが径方向への長穴であるため、移動子４６に対するフィルタ枠４２の径方向への若干量の相対移動が許容される。
【００４２】
フィルタ枠４２は、後述する環状保持枠４５と移動子４６の動作によって、フィルタ開口４２ｃの中心を光軸Ｏと一致させる挿入位置（図８ないし図１１）と、光軸Ｏを通る光路上からフィルタ開口４２ｃを離脱させた完全離脱位置（図１３）との間で移動可能である。フィルタ枠４２の完全離脱位置では、外径側縁部４２ｄがフィルタ収納壁部１００ｄの内周面に近接しており、さらなる離脱方向（外径方向）へのフィルタ枠４２の回動が、外径側縁部４２ｄとフィルタ収納壁部１００ｄとの当接によって規制される（図３参照）。外径側縁部４２ｄがフィルタ収納壁部１００ｄに対応しない回転方向位置にあるときは、外径側縁部４２ｄが外囲壁部１００ｃの内周面に当接することによって、完全離脱位置よりも手前（内径側）の制限離脱位置で、光軸Ｏからの離脱方向（外径方向）へのフィルタ枠４２の回動が制限される。フィルタ枠４２が挿入位置に位置するときには、フィルタ枠４２のうち第１支持軸４２ａによる軸支部分とは反対側の先端部付近が移動子４６のフィルタ枠支持リブ４６ｇに面しており、フィルタ枠支持リブ４６ｇによってフィルタ枠４２の前方への倒れや変形が規制される。また、フィルタ枠４２が挿入位置と完全離脱位置の間を回動するときにも、その先端部付近がフィルタ枠支持リブ４６ｇ上を摺接することで、フィルタ枠４２の前方への変形や移動子４６との干渉が防止される。
【００４３】
偏光フィルタユニット４０を組み立てる際には、前側支持部材４１と後側支持部材１００の間に以上の各部材を組み付け、３つの係止突起４１ｂと係止片１００ｅを係合させて、前側支持部材４１の後部に後側支持部材１００を固定する。各係止突起４１ｂは、後方から前方に進むにつれて外径方向への突出量を大きくするテーパー面を有し、前側支持部材４１に対して後側支持部材１００を相対的に前方に移動させると、係止片１００ｅが弾性変形しながら係止突起４１ｂのテーパー面を乗り越え、係止片１００ｅの穴が係止突起４１ｂに対応する位置まで達すると、係止片１００ｅの弾性変形が解除されて係止突起４１ｂとの係合状態が維持される。こうして前側支持部材４１と後側支持部材１００を組み合わせた状態では、抵抗付与バネ４８が回転抵抗部材４４と環状保持枠４５の間で圧縮された状態になり、環状保持枠４５と移動子４６の間に前述した回転方向の摩擦抵抗が作用するようになる。
【００４４】
以上のように組み立てた偏光フィルタユニット４０はシャッタユニット８１と組み合わされ、筒状部８ａの前端部に形成した挿入規制部８ｃ（図１、図２）に対してシャッタユニット８１の後部を当接させて２群レンズ移動環８の前部に固定される。
【００４５】
図１８に示すように、ズームレンズ鏡筒ＺＬが搭載されるカメラには、偏光フィルタユニット４０に関する操作手段として、フィルタ挿入スイッチ７１、フィルタ離脱スイッチ７２、フィルタ回転スイッチ７３が設けられている。また、偏光フィルタユニット４０には、フィルタ枠４２の位置を検知するフィルタ検知センサ６５が設けられている。フィルタ検知センサ６５はフォトインタラプタなどによって構成され、以下に説明するフィルタ枠４２の駆動の制御に用いられる。
【００４６】
以上の構成による偏光フィルタユニット４０の動作を説明する。前述のように、偏光フィルタユニット４０は、前側支持部材４１と後側支持部材１００の間に、回転抵抗部材４４、環状保持枠４５、移動子４６、摩擦摺動板４７、圧電素子４９、固定子５０といった環状の部材を保持しており、これらの各部材が光路（光軸Ｏ）上に有する開口よりも後側支持部材１００の中央開口１００ａの方が小径である（図７参照）。つまり、フィルタ枠４２と偏光フィルタ４３を除いた偏光フィルタユニット４０における光路上の最小開口は、後側支持部材１００の中央開口１００ａによって規定される。偏光フィルタ４３は、この中央開口１００ａの前方に進出する挿入状態と、中央開口１００ａの外径側に離脱する離脱状態にすることが可能であり、さらに挿入状態では光軸Ｏを中心とする回転（自転）を行うことができる。光路に対する偏光フィルタ４３の挿脱は、前述したフィルタ枠４２の挿入位置と完全離脱位置との回動によって行われ、挿入状態での偏光フィルタ４３の回転は、環状保持枠４５及び移動子４６と共にフィルタ枠４２を回転させることによって行われる。
【００４７】
図８は偏光フィルタ４３の挿入状態を示している。このときフィルタ枠４２のフィルタ開口４２ｃの中心が光軸Ｏと一致し、偏光フィルタ４３が後側支持部材１００の中央開口１００ａの前方の光路上に挿入された状態になる。環状保持枠４５の第１回転規制部４５ｃが後側支持部材１００のストッパ部１００ｆに当接しており、図８中のＮ２方向への環状保持枠４５の回転が規制されている。
【００４８】
フィルタ駆動モータ９０の圧電素子４９により超音波振動を発生させ、移動子４６を図８中のＮ１方向に回転させると、回転伝達穴４６ｄと第２支持軸４２ｂとの嵌合関係によってフィルタ枠４２に対してＮ１方向の回転力が伝えられる。また、抵抗付与バネ４８の付勢力による摩擦抵抗によって環状保持枠４５（回転抵抗部材４４）にもＮ１方向の回転力が伝えられる。この回転力の作用方向は、第１回転規制部４５ｃをストッパ部１００ｆから離間させる方向であるため、環状保持枠４５の回転が許され、フィルタ枠４２を挿入位置に保持したまま、環状保持枠４５とフィルタ枠４２が移動子４６と共にＮ１方向に回転する。
【００４９】
図９と図１０は、環状保持枠４５と移動子４６が一体的にＮ１方向に回転駆動されている状態を示している。この状態ではフィルタ枠４２の第１支持軸４２ａと第２支持軸４２ｂが挿入する軸穴４５ｅと回転伝達穴４６ｄの相対位置が変化しないため、フィルタ枠４２は、偏光フィルタ４３を光路上に挿入した挿入位置を保ちつつ、環状保持枠４５及び移動子４６と共に光軸Ｏを中心として回転する。つまり、偏光フィルタ４３が光軸Ｏを中心として回転される。フィルタ駆動モータ９０の動作を停止させることで、光軸Ｏを中心とする任意の角度で偏光フィルタ４３を停止させることができる。環状保持枠４５が図８に示す位置（後述する挿入用規制位置）から図１１に示す位置（後述する離脱用規制位置）までの回転範囲にある状態では、Ｎ１方向のみならず、これと反対のＮ２方向に移動子４６を回転させても、偏光フィルタ４３を挿入位置に保持させたまま光軸Ｏを中心として回転させることができる。つまり、移動子４６の正逆回転によって偏光フィルタ４３を正逆方向に回転させることができる。
【００５０】
環状保持枠４５と移動子４６とフィルタ枠４２が図１１の位置まで回転すると、環状保持枠４５の第２回転規制部４５ｄが後側支持部材１００のストッパ部１００ｆに当接し、環状保持枠４５のＮ１方向の回転が規制される。この状態からさらに移動子４６をＮ１方向に回転させると、回転規制された環状保持枠４５に対して移動子４６が単独で回転する。すると、図１２に示すように、第１支持軸４２ａと偏心した位置にある第２支持軸４２ｂを移動子４６の回転伝達穴４６ｄによってＮ１方向に押圧されたフィルタ枠４２が、第１支持軸４２ａと軸穴４５ｅの軸線を中心として、挿入位置から離脱方向への回動を行う。フィルタ枠４２が図１３の完全離脱位置まで達すると、フィルタ枠４２が後側支持部材１００のフィルタ収納壁部１００ｄ内に進入する。外径側縁部４２ｄがフィルタ収納壁部１００ｄの内壁面に当接すると、フィルタ枠４２のそれ以上の離脱方向への回動が規制される。
【００５１】
フィルタ駆動モータ９０による駆動方向を逆転させ、移動子４６を図１３中のＮ２方向に回転させると、回転伝達穴４６ｄと第２支持軸４２ｂとの嵌合関係によってフィルタ枠４２に対してＮ２方向の回転力が伝えられる。また、抵抗付与バネ４８の付勢力による摩擦抵抗によって環状保持枠４５（回転抵抗部材４４）にもＮ２方向の回転力が伝えられる。この回転力の作用方向は、第２回転規制部４５ｄをストッパ部１００ｆから離間させる方向であるため、環状保持枠４５の回転が許され、環状保持枠４５とフィルタ枠４２が移動子４６と共にＮ２方向に回転する。より詳しくは、図１３の状態から移動子４６をＮ２方向に回転させた直後は、フィルタ枠４２の外径側縁部４２ｄがフィルタ収納壁部１００ｄの内壁面に摺接して、フィルタ枠４２を挿入位置方向へ回動させる分力が作用する。よって、フィルタ収納壁部１００ｄの内壁面の案内を受けたフィルタ枠４２が、第１支持軸４２ａを中心として挿入位置方向へ若干量回動されつつＮ２方向へ回転する。フィルタ枠４２が外径側縁部４２ｄを外囲壁部１００ｃの内壁面に摺接させる制限離脱位置まで達すると、第１支持軸４２ａを中心としたフィルタ枠４２の回動を行わせる分力が付与されなくなり、フィルタ枠４２が外径側縁部４２ｄを外囲壁部１００ｃの内壁面に摺接させながら環状保持枠４５及び移動子４６と共にＮ２方向に回転するようになる（図１４、図１５）。
【００５２】
環状保持枠４５と移動子４６とフィルタ枠４２が図１６の位置まで回転すると、環状保持枠４５の第１回転規制部４５ｃが後側支持部材１００のストッパ部１００ｆに当接し、環状保持枠４５のＮ２方向の回転が規制される。この状態からさらに移動子４６をＮ２方向に回転させると、回転規制された環状保持枠４５に対して移動子４６が単独で回転する。すると、図１７に示すように、第１支持軸４２ａと偏心した位置にある第２支持軸４２ｂを移動子４６の回転伝達穴４６ｄによってＮ２方向に押圧されたフィルタ枠４２が、第１支持軸４２ａと軸穴４５ｅの軸線を中心として、制限離脱位置から挿入位置方向への回動を行う。フィルタ枠４２が所定量回動すると、前述した図８の挿入位置に達する。
【００５３】
以上のように、移動子４６をＮ１方向に回転させて環状保持枠４５の第２回転規制部４５ｄがストッパ部１００ｆによる回転規制を受ける位置まで達すると、フィルタ枠４２（偏光フィルタ４３）の離脱動作を行わせることができ、移動子４６をＮ２方向に回転させて環状保持枠４５の第１回転規制部４５ｃがストッパ部１００ｆによる回転規制を受ける位置まで達すると、フィルタ枠４２（偏光フィルタ４３）の離脱動作を行わせることができる。つまり、第１回転規制部４５ｃをストッパ部１００ｆに当接させる環状保持枠４５の角度位置（図８、図１６、図１７）は、それ以上の移動子４６のＮ２方向の回転によって偏光フィルタ４３の挿入動作を行わせる挿入用規制位置である。一方、第２回転規制部４５ｄをストッパ部１００ｆに当接させる環状保持枠４５の角度位置（図１１、図１２、図１３）は、それ以上の移動子４６のＮ１方向の回転によって偏光フィルタ４３の離脱動作を行わせる離脱用規制位置である。挿入用規制位置から離脱用規制位置までの環状保持枠４５の回転角度は約１８０度である。フィルタ挿入スイッチ７１やフィルタ離脱スイッチ７２の操作に応じて、以上のような挿入用規制位置から離脱用規制位置におけるフィルタ挿脱動作を行わせることができる。
【００５４】
また、フィルタ枠４２が挿入位置にあるときは、移動子４６をＮ１、Ｎ２のいずれの方向に回転させても光軸Ｏを中心とする偏光フィルタ４３の回転動作を行わせることができる。前述のように、環状保持枠４５が図８に示す挿入用規制位置から図１１に示す離脱用規制位置までの回転範囲にある状態では、Ｎ１、Ｎ２のいずれの方向に移動子４６を回転させても、偏光フィルタ４３を挿入位置に保持させたまま光軸Ｏを中心として環状保持枠４５とフィルタ枠４２を回転させることができる。この環状保持枠４５の回転範囲は約１８０度であるため、偏光フィルタ４３による任意の偏光除去効果を得ることができる。挿入位置でのフィルタ回転動作はフィルタ回転スイッチ７３の操作に応じて行わせることが可能である。なお、フィルタ枠４２を図１３のように完全離脱位置まで移動させてから移動子４６をＮ２方向に回転させた場合は、先に図１４ないし図１７を参照して説明したように、フィルタ枠４２が制限離脱位置に保持されつつ光軸Ｏを中心として回転する。この図１４から図１７に示す移動子４６のＮ２方向の回転動作は、偏光フィルタ４３が光路上に挿入されていないため、フィルタ挿入動作専用のものとなる。移動子４６のＮ２方向の回転により偏光フィルタ４３を光路上の挿入状態で回転させるには、図１２ないし図１４に示す離脱動作用の範囲まで移動子４６を回転させずに、その手前の図８ないし図１１の範囲内で移動子４６をＮ２方向に回転させる必要がある。
【００５５】
続いて、図１９以下を参照して、第２の実施形態に係る偏光フィルタユニット１４０を説明する。この偏光フィルタユニット１４０は、駆動手段としてステッピングモータからなるフィルタ駆動モータ１９０を用いた点が先の実施形態の偏光フィルタユニット４０と相違している。図１９以下では、第１の実施形態の偏光フィルタユニット４０と共通する要素を同一の符号で示しており、同一符号の要素に関する重複した説明は省略する。
【００５６】
前側支持部材４１にギヤモータ支持部４１ｇが形成され、後側支持部材１００にギヤ抜止部１００ｇが形成されている。ギヤモータ支持部４１ｇとギヤ抜止部１００ｇは光軸方向に対向しており、ギヤモータ支持部４１ｇから光軸Ｏと平行な２つのギヤ支持軸６０ａ、６１ａが突出している（図２３）。それぞれのギヤ支持軸６０ａ、６１ａには第１ギヤ６０と第２ギヤ６１が軸支されている。ギヤモータ支持部４１ｇの前面側には、制御回路７０（図１８）によって駆動制御されるフィルタ駆動モータ１９０が支持される。フィルタ駆動モータ１９０は光軸Ｏと平行な方向に回転軸を突出させたステッピングモータであり、この回転軸上にピニオン（出力ギヤ）１９０ａが設けられ、モータ本体のうち回転軸が突出する側の端部に支持板１９０ｂが設けられている。フィルタ駆動モータ１９０はギヤモータ支持部４１ｇに対して支持板１９０ｂを当接させて前側支持部材４１に固定され、この固定状態でピニオン１９０ａが第１ギヤ６０に噛合する。第１ギヤ６０は大径ギヤと小径ギヤからなる２段ギヤであり、ピニオン１９０ａは第１ギヤ６０の大径ギヤに噛合し、第１ギヤ６０の小径ギヤが第２ギヤ６１に噛合する。
【００５７】
原動環（駆動力伝達部材、ギヤ部材）１４６は、先の実施形態の偏光フィルタユニット４０における移動子４６に代えて設けられる駆動力伝達部材であり、前側支持部材４１の挿入規制面４１ｃによって光軸方向前方への移動が規制され、かつ回転案内面４１ｄによって光軸Ｏを中心とする回転案内を受ける回転ガイド部１４６ａを有する。回転ガイド部１４６ａから内径側に向けて内径側環状フランジ１４６ｂが突出し、回転ガイド部１４６ａの外面上には周縁ギヤ１４６ｃが形成されている。周縁ギヤ１４６ｃは第２ギヤ６１に噛合する。内径側環状フランジ１４６ｂに形成した回転伝達穴１４６ｄ、後方突出部１４６ｅ、中央開口１４６ｆについては、先の実施形態の移動子４６における対応部位と共通する機能を有する。
【００５８】
図２４に示すように、原動環１４６の回転ガイド部１４６ａの後面側に回転抵抗部材４４が当接しており、抵抗付与バネ４８の付勢力によって原動環１４６との間に摩擦抵抗が作用している。よって、環状保持枠４５の回転が規制されない範囲では、フィルタ駆動モータ１９０によって原動環１４６を正逆に回転駆動すると、原動環１４６と共に環状保持枠４５が光軸Ｏを中心として回転される。なお、環状保持枠４５と後側支持部材１００の間には、先の実施形態の偏光フィルタユニット４０で配されていた摩擦摺動板４７が省略されているが、この実施形態で摩擦摺動板４７に相当する部材を備えてもよい。
【００５９】
図２５ないし図３４に偏光フィルタユニット１４０の動作を示す。駆動手段であるフィルタ駆動モータ１９０によって回転駆動される対象が移動子４６から原動環１４６に代わっている点を除いて、先に説明した偏光フィルタユニット４０の動作と共通しているため説明を省略するが、図２５ないし図３４がそれぞれ図８ないし図１７に対応する動作状態を示している。
【００６０】
以上の実施形態に係る偏光フィルタユニット４０、１４０では、光路上への偏光フィルタ４３の挿脱動作と光路上での偏光フィルタ４３の回転動作を、環状保持枠４５と移動子４６（または原動環１４６）の相対回転と一体回転の切り替えによって行わせており、偏光フィルタ４３を保持して挿脱方向に移動されるフィルタ枠４２は、複雑な可動部を備えない小型軽量な薄板部材となっている。そのため、偏光フィルタ４３の駆動機構の光軸方向での薄型化を図ることができる。また、フィルタ枠４２の周縁にギヤなどが形成されないため、フィルタ枠４２上に支持される偏光フィルタ４３の面積が制約されにくい。
【００６１】
フィルタ枠４２が小型軽量であることに加え、フィルタ駆動モータ９０、１９０からフィルタ枠４２までの駆動力の伝達経路がシンプルに構成されているため、駆動力のロスが少なく、高精度かつ高速にフィルタ枠４２の挿脱動作や光軸中心の回転動作を行わせることができる。特に第１の実施形態の偏光フィルタユニット４０では、フィルタ駆動モータ９０からの駆動力の伝達経路に減速ギヤを用いておらず、ギヤを起因とする駆動力のロスや動作不良が生じないため、動作の応答性や駆動精度の向上において極めて優れた効果が得られる。
【００６２】
偏光フィルタユニット４０、１４０ではさらに、フィルタ枠４２が挿入位置にある状態で、移動子４６や原動環４６を所定の範囲内で正逆に回転させると、フィルタ枠４２と環状保持枠４５を共に光軸中心で正逆に回転させることができるので、偏光フィルタ４３を目的とする角度位置まで迅速に到達させることができる。所定の範囲とは、環状保持枠４５に設けた第１回転規制部４５ｃが後側支持部材１００のストッパ部１００ｆに当接する挿入用規制位置（図８、図２５）と、第２回転規制部４５ｄがストッパ部１００ｆに当接する離脱用規制位置（図１１、図２８）までの範囲であり、この所定範囲を越えて移動子４６や原動環１４６を回転させると、フィルタ枠４２の離脱動作（図１１から図１３、図２８から図３０）や挿入動作（図１６から図１７を経て図８、図３３から図３４を経て図２５）を行わせることができる。このようなフィルタ枠４２の駆動制御は、環状保持枠４５に設けた第１回転規制部４５ｃ及び第２回転規制部４５ｄと、後側支持部材１００に設けたストッパ部１００ｆという、部品点数の少ない簡単な構造で実現されており、低コストに製造可能でありながら動作の信頼性が高い。
【００６３】
以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明は図示実施形態に限定されるものではなく、偏光フィルタの駆動装置の細部に関し、発明の要旨を逸脱しない範囲で図示実施形態と異なる構成を採用することも可能である。
【００６４】
例えば、図示実施形態では、移動子４６や原動環１４６に対して環状保持枠４５の摩擦抵抗を与える手段として、環状の回転抵抗部材４４と複数の抵抗付与バネ４８を用いているが、回転抵抗部材４４に相当する部材自体に板バネのようなバネ性を持たせて移動子４６や原動環１４６に加圧接触させる構成にすることも可能である。
【００６５】
また、図示実施形態では、フィルタ枠４２の制限離脱位置と完全離脱位置という２段階の離脱位置を設定して、環状保持枠４５が光軸Ｏを中心とする回転方向の特定位置（図１１ないし図１３、図２８ないし図３０）にあるときにのみ、フィルタ枠４２を完全離脱位置まで回動させ、それ以外の回転方向位置に環状保持枠４５があるときには、フィルタ枠４２の離脱方向位置が制限離脱位置で制限される。これにより、完全離脱位置以外の箇所で偏光フィルタユニット４０、１４０の径方向のサイズを小径にすることができる。具体的には、後側支持部材１００において、フィルタ収納壁部１００ｄの箇所だけ外径方向の突出量が大きく、それ以外の箇所では小径な外囲壁部１００ｃで構成されている。この構成は偏光フィルタユニット４０、１４０の小径化という観点から好ましいが、本発明は制限離脱位置に相当する状態を省略した構造にしても適用が可能である。この場合、フィルタ収納壁部１００ｄに相当する径サイズの円筒壁部を後側支持部材１００の全周に形成すればよい。この構成によると、図示実施形態でのフィルタ枠４２を完全離脱位置から制限離脱位置に少量回動させる動作（図１３から図１４、図３０から図３１）が生じずに、フィルタ枠４２を完全離脱位置に保持したままで、環状保持枠４５が第２回転規制部４５ｄをストッパ部１００ｆに当接させる挿入用規制位置（図１６、図３３）まで達し、それ以降は前述した実施形態と同様にフィルタ枠４２の挿入回動が行われる。
【００６６】
また、図示実施形態では、フィルタ挿入スイッチ７１、フィルタ離脱スイッチ７２及びフィルタ回転スイッチ７３の操作によって偏光フィルタ４３の挿脱動作と光路上での回転動作を行わせるとしているが、これ以外の操作手段によって偏光フィルタの動作を行わせてもよい。あるいは、手動操作によらず自動制御で偏光フィルタ４３を動作させるタイプの光学機器にも適用が可能である。特に、移動子４６や原動環１４６の正逆回転で偏光フィルタ４３を正逆回転させることができる構造は、ソフトウェアによる特殊撮影効果の自動制御に適している。
【００６７】
また、図示実施形態は回転光学要素として偏光フィルタ４３を適用しているが、偏光フィルタ以外にもクロスフィルタや多面効果フィルタなど、光路上に挿入された状態で回転することにより光学的効果を生ずる光学要素の駆動装置であれば、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
ＬＧ１  第１レンズ群
ＬＧ２  第２レンズ群
ＬＧ３  第３レンズ群
Ｏ  光軸
Ｓ  シャッタ
ＺＬ  ズームレンズ鏡筒
８  ２群レンズ移動環
１１  カム環
１２  繰出筒
１３  直進案内環
２１  撮像素子ホルダ
２２  ハウジング
２６  撮像素子
４０  偏光フィルタユニット
４１  前側支持部材（支持部材）
４１ａ  前方開口
４１ｂ  係止突起
４１ｃ  挿入規制面
４１ｄ  回転案内面
４１ｅ  外周嵌合部
４１ｆ  前方支持面
４１ｇ  ギヤモータ支持部
４２  フィルタ枠（挿脱部材）
４２ａ  第１支持軸（軸支部）
４２ｂ  第２支持軸（回転伝達部、突起部）
４２ｃ  フィルタ開口
４２ｄ  外径側縁部
４２ｅ  内径側縁部
４３  偏光フィルタ（回転光学要素）
４４  回転抵抗部材（駆動制御手段、連動手段、抵抗付与部材）
４４ａ  係合片部
４５  環状保持枠（回転部材）
４５ａ  係合突起
４５ｂ  バネ支持穴
４５ｃ  第１回転規制部（駆動制御手段、回転制御手段、離間規制部）
４５ｄ  第２回転規制部（駆動制御手段、回転制御手段、離間規制部）
４５ｅ  軸穴
４６  移動子（駆動力伝達部材）
４６ａ  回転ガイド部
４６ｂ  内径側環状フランジ
４６ｃ  外径側環状フランジ
４６ｄ  回転伝達穴（長穴）
４６ｅ  後方突出部
４６ｆ  中央開口
４６ｇ  フィルタ枠支持リブ
４７  摩擦摺動板
４８  抵抗付与バネ（駆動制御手段、連動手段、抵抗付与部材）
４９  圧電素子（駆動手段）
５０  固定子（駆動手段）
５１  ３群レンズ枠
６０  第１ギヤ
６０ａ  ギヤ支持軸
６１  第２ギヤ
６１ａ  ギヤ支持軸
６５  フィルタ検知センサ
７０  制御回路
７１  フィルタ挿入スイッチ
７２  フィルタ離脱スイッチ
７３  フィルタ回転スイッチ
８０  ２群レンズブロック
８１  シャッタユニット
８２  シャッタアクチュエータ
９０  フィルタ駆動モータ（駆動手段）
１００  後側支持部材（支持部材）
１００ａ  中央開口
１００ｂ  後方支持面
１００ｃ  外囲壁部
１００ｄ  フィルタ収納壁部
１００ｅ  係止片
１００ｆ  ストッパ部（駆動制御手段、回転制御手段、固定規制部）
１００ｇ  ギヤ抜止部
１４０  偏光フィルタユニット
１４６  原動環（駆動力伝達部材、ギヤ部材）
１４６ａ  回転ガイド部
１４６ｂ  内径側環状フランジ
１４６ｃ  周縁ギヤ
１４６ｄ  回転伝達穴
１４６ｅ  後方突出部
１４６ｆ  中央開口
１４６ｇ  フィルタ枠支持リブ
１５０  鏡筒駆動モータ
１６０  ＡＦモータ
１９０  フィルタ駆動モータ（駆動手段）
１９０ａ  ピニオン（出力ギヤ）
１９０ｂ  支持板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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