(57)【要約】【課題】光学フィルタなどの光学部材を選択的に光学機器の光路に挿入する光学部材切替装置を薄型化する。【解決手段】  第１の光学部材および第２の光学部材の各々を光路の光軸に交差する同一の平面に配置し、第１の移動機構は第１の光学部材を光軸に交差する方向に移動して光路に挿入又は前記光路から退避させる。第２の移動機構は第２の光学部材を光軸に交差する方向に移動して光路に挿入又は前記光路から退避させる。第１および第２の移動機構は光路を挟んで配置され、第１の光学部材が光路から退避する向きと第２の光学部材が光路から退避する向きとは対向する。【選択図】図７
2019066801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の光学部材および第２の光学部材を備え、光学機器に形成された光路に挿入される光学部材を選択的に切り替える光学部材切替装置であって、
前記第１の光学部材および前記第２の光学部材の各々は前記光路の光軸に交差する同一の平面に配置されており、
前記第１の光学部材を前記光軸に交差する方向に移動して、前記第１の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第１の移動機構と、
前記第２の光学部材を前記光軸に交差する方向に移動して、前記第２の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第２の移動機構と、を有し、
前記第１の移動機構および前記第２の移動機構は前記光路を挟んで配置され、前記第１の光学部材が前記光路から退避する向きと前記第２の光学部材が前記光路から退避する向きとは対向することを特徴とする光学部材切替装置。
【請求項２】
前記第１の光学部材を保持する第１の保持部材と、
前記第２の光学部材を保持する第２の保持部材と、
前記第１の保持部材を前記光軸に交差する方向に移動して、前記第１の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第１の移動機構と、
前記第２の保持部材を前記光軸に交差する方向に移動して、前記第２の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第２の移動機構と、を有し、
前記第１の保持部材には、前記第１の保持部材の移動する方向に関して外側で、かつ前記第１の光学部材が前記光路に挿入される方向に延出する第１の接続部が備えられ、
前記第２の保持部材には、前記第２の保持部材の移動する方向に関して外側で、かつ前記第１の光学部材が前記光路に挿入される方向に延出する第２の接続部が備えられ、
前記第１の移動機構は前記第１の接続部に連結され、前記第２の移動機構は前記第２の接続部に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材切替装置。
【請求項３】
前記第１の接続部および前記第２の接続部の各々はラックギアであり、
前記第１の移動機構および前記第２の移動機構はそれぞれ前記第１の保持部材および前記第２の保持部材と同一平面で回動し前記第１の接続部および前記第２の接続部に連結する第１の歯車および第２の歯車と、
前記第１の歯車および前記第２の歯車と連動し、前記第１の保持部材および前記第２の保持部材よりも前記光軸の方向に突出する第３の歯車および第４の歯車と、
前記第３の歯車および前記第４の歯車と連動し、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材が前記光路から退避した状態において光軸の投影上で前記第３の歯車および前記第４の歯車に対して前記光軸の方向への突出の側に位置し、かつ前記第１の保持部材および前記第２の保持部材と少なくともその一部が重なる第５の歯車および第６の歯車と、
前記第５の歯車および前記第６の歯車を回動させる第１の駆動部および第２の駆動部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の光学部材切替装置。
【請求項４】
前記第５の歯車および前記第６の歯車の各々はウォームホイール部を備えており、
前記第１の駆動部および前記第２の駆動部の各々は、モータと前記モータの回転軸に取り付けられたウォームとを備え、
前記モータが停止された際、前記ウォームホイール部および前記ウォームの回転を阻止する阻止機構を有することを特徴とする請求項３に記載の光学部材切替装置。
【請求項５】
前記第１の光学部材および前記第２の光学部材に対して前記光軸の方向において異なる平面に配置された第３の光学部材および第４の光学部材を有し、
前記第３の光学部材が前記光路から退避する方向と前記第４の光学部材が前記光路から退避する方向とは対向する方向であり、
前記第１の光学部材および前記第２の光学部材が退避動作する平面と前記第３の光学部材および前記第４の光学部材が退避動作する平面とは平行であり、
前記第１の光学部材の退避位置と前記第３の光学部材の退避位置とは前記光軸の投影上おいて重なる位置にあり、
前記第２の光学部材の退避位置と前記第４の光学部材の退避位置とは前記光軸の投影上において重なる位置であることを特徴とする請求項１に記載の光学部材切替装置。
【請求項６】
前記第１乃至前記第４の光学部材はそれぞれその透過率が異なり、
前記第１乃至前記第４の光学部材のうち少なくとも２つを前記光路に挿入して前記第１乃至前記第４の光学部材の透過率と異なる透過率で光量を調整することを特徴とする請求項５に記載の光学部材切替え装置。
【請求項７】
前記第１の光学部材を保持する第１の保持部材と、
前記第２の光学部材を保持する第２の保持部材と、
前記光軸に交差しかつ前記光軸を挟んで互いに平行に延びる第１の案内軸および第２の案内軸と、
前記第１の案内軸および前記第２の案内軸を支持する支持部材と、
前記第１の保持部材を前記第１の案内軸および前記第２の案内軸に沿って移動して、前記第１の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第１の移動機構と、
前記第２の保持部材を前記第１の案内軸および前記第２の案内軸に沿って移動して、前記第２の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第２の移動機構と、を有し、
前記第１の保持部材および第２の保持部材は前記第１の案内軸および前記第２の案内軸に摺動可能に係合して移動する方向を規制されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材切替装置。
【請求項８】
前記第１の案内軸に係合して保持される第１の緩衝部材と、
前記第２の案内軸に係合して保持される第２の緩衝部材と、有し、
前記第１の保持部材と第１の緩衝部材の間には，前記第１の案内軸の周縁において間隙が規定され、当該間隙において前記第２の保持部材は第１の案内軸と係合し、かつ前記第１の光学部材が前記光路に挿入された状態において前記第１の案内軸の位置よりも前記光軸から離れた位置で前記第１の保持部材と前記第１の緩衝部材とが当接し、
前記第２の保持部材と第２の緩衝部材の間には、前記第２の案内軸の周縁において間隙が規定され、当該間隙において前記第１の保持部材は前記第２の案内軸と係合し、かつ前記第２の保持部材が前記光路に挿入された状態において前記第２の案内軸の位置よりも前記光軸から離れた位置で前記第２の保持部材と前記第２の緩衝部材が当接することを特徴とする請求項７に記載の光学部材切替装置。
【請求項９】
前記第１の案内軸に係合し前記第１の緩衝部材と前記支持部材との間に配置された第１のバネと、
前記第２の案内軸に係合し前記第２の緩衝部材と前記支持部材との間に配置された第２のバネと、を備え、
前記第１のバネは、前記第１の光学部材が前記光路に挿入された状態において前記第１の緩衝部材を介して前記第１の光学部材が前記光路から退避する方向に付勢力を作用し、
前記第２のバネは、前記第２の光学部材が前記光路に挿入された状態において前記第２の緩衝部材を介して前記第２の光学部材が前記光路から退避する方向に付勢力を作用させることを特徴とする請求項８に記載の光学部材切替装置。
【請求項１０】
前記第１の案内軸に係合して保持された第３の緩衝部材と、
前記第２の案内軸に係合して保持された第４の緩衝部材と、を備え、
前記第１の光学部材が前記光路から退避した状態において前記第１の案内軸の周縁において前記第１の保持部材と第３の緩衝部材とが当接し、
前記第２の光学部材が前記光路から退避した状態において前記第２の案内軸の周縁において前記第２の保持部材と前記第４の緩衝部材とが当接することを特徴とする請求項８又は９に記載の光学部材切替え装置。
【請求項１１】
前記第１の案内軸に係合し前記第３の緩衝部材と前記支持部材との間に配置された第３のバネと、
前記第２の案内軸に係合し前記第４の緩衝部材と前記支持部材との間に配置された第４のバネと、を備え、
前記第３のバネは、前記第１の光学部材が光路から退避した状態において前記第３の緩衝部材を介して前記第１の光学部材が光路に挿入される方向に付勢力を作用させ、
前記第４のバネは、前記第２の光学部材が光路から退避した状態において前記第４の緩衝部材を介して前記第２の光学部材が光路に挿入される方向に付勢力を作用させることを特徴とする請求項１０に記載の光学部材切替装置。
【請求項１２】
前記第３の緩衝部材の近傍に配置され前記第１の光学部材が前記光路から退避した位置にある際に前記第１の保持部材を検出する第１の検出部と、
前記第１の緩衝部材の近傍に配置され前記第１の光学部材が前記光路に挿入された位置にある際に前記第１の保持部材を検出する第２の検出部と、
前記第４の緩衝部材の近傍に配置され前記第２の光学部材が前記光路から退避した位置にある際に前記第２の保持部材を検出する第３の検出部と、
前記第２の緩衝部材の近傍に配置され前記第２の光学部材が前記光路に挿入された位置にある際に前記第２の保持部材を検出する第４の検出部と、を備え、
前記第１乃至前記第４の検出部は前記光軸と交差する平面上に配置され、かつ前記第１の保持部材および前記第２の保持部材とは前記光軸に関して異なる位置に配置されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光学部材切替え装置。
【請求項１３】
前記第１の光学部材および前記第２の光学部材は略矩形形状であり、
前記第１の移動機構は、前記第１の光学部材を前記第１の光学部材の短手方向に移動させ、
前記第２の移動機構は、前記第２の光学部材を前記第２の光学部材の短手方向に移動させることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の光学部材切替装置。
【請求項１４】
前記第１の案内軸および前記第２の案内軸は前記光軸に関して同一平面に配置されることを特徴とする請求項７乃至１３のいずれか１項に記載の光学部材切替え装置。
【請求項１５】
前記第１の光学部材を保持する第１の保持部材と、
前記第２の光学部材を保持する第２の保持部材と、
前記光軸に交差しかつ前記光軸を挟んで互いに平行に延びる第１の案内軸および第２の案内軸と、
前記光軸を挟んで前記第１の案内軸および前記第２の案内軸と平行に延びる第３の案内軸および第４の案内軸と、
前記第１乃至前記第４の案内軸を支持する支持部材と、
前記第１の保持部材を前記第１の案内軸および前記第２の案内軸に沿って移動して、前記第１の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第１の移動機構と、
前記第２の保持部材を前記第３の案内軸および前記第４の案内軸に沿って移動して、前記第２の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第２の移動機構と、を有し、
前記第１の保持部材は前記第１の案内軸および前記第２の案内軸に摺動可能に係合して移動する方向を規制され、
前記第２の保持部材は前記第３の案内軸および前記第４の案内軸に摺動可能に係合して移動する方向を規制されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材切替装置。
【請求項１６】
前記第１の光学部材および前記第２の光学部材は同一形状であり、前記第１の保持部材および前記第３の保持部材は同一形状であり、
前記第１の光学部材および前記第１の保持部材と前記第２の光学部材および前記第２の保持部材とは所定の位置において１８０度の回転対称となるように前記光軸と交差する第１の軸が存在することを特徴とする請求項１５に記載の光学部材切替装置。
【請求項１７】
第３の光学部材を保持する第３の保持部材と、
第４の光学部材を保持する第３の保持部材と、
前記第３の保持部材を前記第１の案内軸および前記第２の案内軸に沿って移動して、前記第３の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第３の移動機構と、
前記第４の保持部材を前記第３の案内軸および前記第４の案内軸に沿って移動して、前記第４の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第４の移動機構と、を有し、
前記第３の光学部材と前記第１の光学部材とは前記光軸に交差する第１の平面に配置され、前記第４の光学部材と前記第２の光学部材とは前記光軸に交差する第２の平面に配置されており、
前記第３の保持部材は前記第１の案内軸および前記第２の案内軸に摺動可能に係合して移動する方向を規制され、
前記第４の保持部材は前記第３の案内軸および前記第４の案内軸に摺動可能に係合して移動する方向を規制されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光学部材切替装置。
【請求項１８】
前記第３の光学部材および前記第３の保持部材と前記第４の光学部材および前記第４の保持部材とは所定の位置において１８０度の回転対称となるように前記光軸と交差する第２の軸が存在することを特徴とする請求項１７に記載の光学部材切替装置。
【請求項１９】
前記第１の軸および前記第２の軸は同一の軸であることを特徴とする請求項１８に記載の光学部材切替装置。
【請求項２０】
前記光軸から前記第１の案内軸までの距離と前記光軸から前記第２の案内軸までの距離とは異なり、
前記光軸から前記第１の案内軸までの距離と前記光軸から前記第３の案内軸までの距離とは同一であり、
前記光軸から前記第２の案内軸までの距離と前記光軸から前記第４の案内軸までの距離とは同一であり、
前記第１の案内軸と前記第４の案内軸とは前記光軸において少なくともその一部が重なる位置にあり、かつ前記第２の案内軸と前記第３の案内軸とは前記光軸において少なくとも一部が重なる位置にあることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の光学部材切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材切替装置に関し、特に、撮像装置で用いられる光学部材の切り替えを行うための切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタルカメラなどの撮像装置には、撮像センサ（撮像素子）に入射する光学像の特性を変化させる機構が備えられている。当該機構の一つとして、例えば、複数の光学フィルタ（光学部材）を内蔵して、光学フィルタの各々を光路中および光路外の位置に移動させる光学部材切替装置がある。そして、ユーザーは光学部材切替装置を用いて、撮影環境又は撮影意図に応じて、適切な光学フィルタを光路中に移動させることによって最適な撮影形態を得ることができる。なお、光学フィルタとして、例えば、ＮＤフィルタおよびＩＲカットフィルタが用いられることが多い。
【０００３】
上記のような光学部材切替装置として、例えば、複数枚の光学フィルタを撮像光学系の光軸と直交し互いに異なる平面に配置することによって小型化したものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６０５４４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の光学部材切替装置では、複数枚の光学フィルタを全て光軸と直交し互いに異なる平面に配置しているので、光学フィルタの枚数が増えるに応じて光軸方向における厚みが増加してしまう。このため、光学フィルタの枚数が増えるにつれて薄型化が困難となる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、光学フィルタなどの光学部材が増加しても薄型化を図ることのできる光学部材切替装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明による光学部材切替装置は、少なくとも第１の光学部材および第２の光学部材を備え、光学機器に形成された光路に挿入される光学部材を選択的に切り替える光学部材切替装置であって、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材の各々は前記光路の光軸に交差する同一の平面に配置されており、前記第１の光学部材を前記光軸に交差する方向に移動して、前記第１の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第１の移動機構と、前記第２の光学部材を前記光軸に交差する方向に移動して、前記第２の光学部材を前記光路に挿入又は前記光路から退避させる第２の移動機構と、を有し、前記第１の移動機構および前記第２の移動機構は前記光路を挟んで配置され、前記第１の光学部材が前記光路から退避する向きと前記第２の光学部材が前記光路から退避する向きとは対向することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
光学機器の光路に選択的に光学フィルタなどの光学部材を相に有する際において、光学部材が増加しても光学部材切替装置を薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態による光学部材切替装置を備える撮像装置の一例を説明するための図である。
【図２】図１に示す光学部材切替装置を分解して正面から示す斜視図である。
【図３】図２に示す第１の駆動ユニットの一例を分解して示す斜視図である。
【図４】図３に示す第１のモータにおけるウォームとギアとの接続部を示す斜視図である。
【図５】図１に示す光学部材切替装置に備えられる第１および第２の光学フィルタ保持部材および第１および第２の光学フィルタを説明するための斜視図である。
【図６】図２に示す第１の光学フィルタユニットが保持枠部材に組み込まれた状態を説明するための正面図である。
【図７】図６に示す第１の光学フィルタ保持部材の状態と第１のストッパとの関係を説明するための図である。
【図８】図６に示す第１の光学フィルタ保持部材の状態と第２のストッパとの関係を説明するための図である。
【図９】図３に示す第３の検出スイッチの検出動作を説明するための図である。
【図１０】図３に示すモータ、ウォーム、およびギアの配置を説明するための図である。
【図１１】図２に示す第２の光学フィルタユニットを説明するための図である。
【図１２】図２に示す第１の駆動ユニットおよび第２の駆動ユニットの構成について説明するための斜視図である。
【図１３】図２に示す光学部材切替装置を光軸を通って上下方向に延びる平面で切断した状態を示す断面図である。
【図１４】図１に示すカメラにおいてレンズマウントの配置を示す正面図である。
【図１５】図１４に示すレンズマウントの接点端子ユニットの配置およびフレキシブルケーブルとの接続を説明するための図である。
【図１６】図１に示す撮像素子ユニットの配置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態による光学部材切替装置の一例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、光学機器の１つである撮像装置の光軸方向において被写体側を前方又は正面側といい、撮影者側を後方又は背面側という。また、上下および左右方向については正位置にある撮像装置を前方から見た状態を基準とする。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態による光学部材切替装置を備える撮像装置の一例を説明するための図である。そして、図１（ａ）は正位置にある撮像装置を前方右側上方からみた斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す撮像装置の内部構造を撮像装置の正面から分解して示す斜視図である。なお、図１（ａ）において、撮像装置の外形を破線で示し、その内部構造を実線で示す。
【００１２】
撮像装置は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、レンズマウント４００、撮像素子ユニット３００、固定部２００、制御基板６００、および光学部材切替装置５００を備えている。
【００１３】
レンズマウント４００は、カメラの正面に配設され、交換レンズユニット（以下単に交換レンズと呼ぶ：図示せず）を着脱可能に保持する。レンズマウント４００には、交換レンズの接点と電気的に接続される接点端子ユニット４１０が備えられている。
【００１４】
撮像素子ユニット３００は、撮像素子３１０および撮像素子３１０が実装される撮像素子基板３２０を有している。そして、交換レンズから光学像が撮像素子３１０の撮像面３１１に結像する。撮像素子３１０は撮像面３１１に結像した光学像に応じた画像信号を制御基板６００に出力する。なお、ここでは、交換レンズの光軸中心を光軸Ｒで示す。
【００１５】
制御基板６００は、撮像素子ユニット３００、光学部材切替装置５００、および接点端子ユニット４１０に電気的に接続しており、相互に制御信号などを送受することによって、カメラ１００の動作制御を行う。
【００１６】
固定部２００は、カメラ１００の前面に固定されたレンズマウント４００と撮像素子ユニット３００とを接続する部材である。また、固定部２００において、レンズマウント４００と撮像素子ユニット３００との間には光学部材切替装置５００が固定される。
【００１７】
図２は、図１に示す光学部材切替装置を分解して正面から示す斜視図である。
【００１８】
光学部材切替装置５００は、枠状の保持枠部材（保持部材）５１０、第１の駆動ユニット（移動機構）５２０、第２の駆動ユニット５３０、第１の光学フィルタユニット５４０、および第２の光学フィルタユニット５５０を有している。
【００１９】
図３は、図２に示す第１の駆動ユニットの一例を分解して示す斜視図である。そして、図３（ａ）は第１の駆動ユニットをカメラ正面からみた斜視図であり、図３（ｂ）は第１の駆動ユニットをカメラの背面からみた斜視図である。
【００２０】
第１の駆動ユニット５２０は、剛性の強い板金で成形された第１の保持板５２１を有し、第１の保持板５２１によってその他の部品が保持される。第１の保持板５２１には交換レンズを通過した光学像を後段に導くための第１の開口部５２１ａが形成されている。
【００２１】
第１の保持板５２１には、第１の基板５２２が貼付されており、第１の基板５２２は制御基板６００と電気的に接続され、第１の基板５２２によって第１の駆動ユニット５２０が制御される。第１の基板５２２には、第１および２のモータ（駆動部）５２３ａおよび５２３ｂ、第１〜４の検出スイッチ（検出部）Ｓ１〜Ｓ４が備えられている。そして、第１および２のモータ５２３ａおよび５２３ｂは制御基板６００から供給される電力を動力に変換する。
【００２２】
第１および２のモータ５２３ａおよび５２３ｂにおいて、その軸部にはそれぞれウォームＡ０およびＢ０が取り付けられている。そして、ウォームＡ０はギアＡ１と噛み合い、さらに、ギアＡ１〜Ａ５までが順次連結される（連動する）。これによって、第１のモータ５２３ａの動力がギアＡ５に伝達される。同様にして、ウォームＢ０に順次ギアＢ１〜Ｂ５が連結され、第２のモータ５２３ｂの動力がギアＢ５に伝達される。
【００２３】
図４は、図３に示す第１のモータにおけるウォームとギアとの接続部を示す斜視図である。
【００２４】
第１の保持板５２１の主面と第１のモータ５２３ａの回転軸とが平行になるように、第１のモータ５２３ａは第１の保持板５２１に形成された第１の折り曲げ部５２１ｂに取り付けられる。第１の保持板５２１は主平面が光軸Ｒと直交（交差）する方向に配設されており、第１のモータ５２３ａの回転軸が光軸Ｒに直交する方向を延在する。
【００２５】
第１の押さえ板５２７は、第１のモータ５２３ａの回転軸のスラスト方向におけるガタを抑えるためのものである。そして、第１の押さえ板５２７は第１のギアカバー５２５（図４には示さず）に固定される。第１の押さえ板５２７は第１のモータ５２３ａの回転軸に必要以上の力を掛けることなく、適度な弾性力で回転軸のスラスト方向におけるガタを抑制する。なお、第１の押さえ板５２７として金属製の薄板材をバネとして用いることが望ましい。
【００２６】
ギアＡ１は、ウォームＡ０からの動力が伝達されるウォームホイール部Ａ１ａと平歯車で形成された平歯車部Ａ１ｂとを有する二段ギアである。図４に示すように、ウォームＡ０からギアＡ１への動力伝達の過程において、上下方向の軸を回転軸とする回転運動から光軸Ｒ方向の軸を回転軸とする回転運動に変換される。
【００２７】
第１のモータ５２３ａはウォームＡ０の装着部分を含めて，径方向よりも回転軸方向に長い形状である。このため、前述のように、回転軸が上下方向になるように、第１のモータ５２３ａを配置することによって、光学部材切替装置５００自体を光軸Ｒ方向に薄型化をすることができる。さらに、ウォーム機構を用いることによって、ウォームＡ０とギアＡ１との間で減速を大きくして、大きな出力トルクを後段のギアに伝達することがである。
【００２８】
ギアＡ２〜Ａ５は平歯車であり、最終ギアであるギアＡ５はギアＡ１と同様に光軸Ｒと平行方向の軸を中心として回転（回動）して、後述する第１の光学フィルタ保持部材を駆動させる。
【００２９】
なお、ウォームホイール部Ａ１ａ側からウォームＡ０側に動力の伝達が生じないように、ウォームギア機構の進み角が設定される。このように、セルフロック構造を備えることによって、被駆動側である第１の光学フィルタ保持部材の自重による逆回転を防止することができる。
【００３０】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、第１のモータ５２３ａ、ウォームＡ０、およびギアＡ１〜Ａ５と第２のモータ５２３ｂ、ウォームＢ０、およびギアＢ１〜Ｂ５とは同一の部品であって、光軸Ｒを挟んで互いに対向して配置される。例えば、光軸Ｒを通って上下方向に延びる線分に関して正面方向から見た際に線対称となる。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、第１のギアカバー５２５は主に、第１および２のモータ５２３ａおよび５２３ｂ、ウォームＡ０およびＢ０、そして、ギアＡ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３を覆うように第１の保持板５２１に前面から取り付けられる。また、第１の内部カバー５２６は主に、第１および第２の折り曲げ部５２１ｂおよび５２１ｃの形成に伴う板金展開上の穴を覆うようして第１の保持板５２１に背面から取り付けられる。
【００３２】
これのようにして、ギア群を前面および背面から覆うことによって、ギア群に塗布されるグリスが第１の駆動ユニット５２０の外部に飛散するリスクを抑制することができる。
【００３３】
なお、第１の内部カバー５２６は金属製の薄板材で成形されており、第１の内部カバー５２６からはバネ状の第１および第２の腕部５２６ａおよび５２６ｂが延出している。第１および第２の腕部５２６ａおよび５２６ｂは、後述する金属製の案内軸５４５ａおよび５４５ｂにおける第１および第２の軸当接部５４５ａ１および５４５ｂ１と当接する。そして、第１および第２の腕部５２６ａおよび５２６ｂは導電性を有する樹脂で形成された第１および第２の光学フィルタ保持部材５４１および５４３を介して第１および第２の光学フィルタ５４２および５４４の表面に生じる静電気を除去する。
【００３４】
図５は、図１に示す光学部材切替装置に備えられる第１および第２の光学フィルタ保持部材および第１および第２の光学フィルタを説明するための斜視図である。そして、図５（ａ）は第１の光学フィルタ保持部材および第１の光学フィルタを分解して示す斜視図であり、図５（ｂ）は第２の光学フィルタ保持部材および第２の光学フィルタを分解して示す斜視図である。
【００３５】
図示の第１および第２の光学フィルタ５４２および５４４は、例えば、透明フィルタおよび光量調整のためのＮＤフィルタである。第１の光学フィルタ５４２は可視光透過率が約１００％の透明ガラスフィルタであり、第２の光学フィルタ５４４は可視光透過率が約１．６％のＮＤガラスフィルタである。
【００３６】
第１の光学フィルタ保持部材５４１は導電性を有する樹脂で形成されており、第１の光学フィルタ５４２を保持するための略矩形形状の第１のフィルタ枠部５４１ａを備えている。第１の光学フィルタ５４２は第１のフィルタ枠部５４１ａに嵌入され、金属製の薄板材で成形された第１のフィルタ押え部材５４８によって挟み込まれて第１のフィルタ枠部５４１ａに固定保持される。
【００３７】
同様にして、第２の光学フィルタ保持部材５４３は第２の光学フィルタ５４４を保持するための矩形状の第２のフィルタ枠部５４３ａを備えている。第２の光学フィルタ５４４は第２のフィルタ枠部５４３ａに嵌入され、第２のフィルタ押え部材５４９によって挟み込まれて第２のフィルタ枠部５４３ａに固定保持される。
【００３８】
なお、第１および第２のフィルタ枠部５４１ａおよび５４３ａに第１および第２の光学フィルタ５４２および５４４を固定する際には導電性両面テープによる接着又はビスによる締結が用いられる。
【００３９】
第１の光学フィルタ保持部材５４１は、第１のフィルタ枠部５４１ａにおいてその短辺側部（短手方向側部）の外側に下側に延びる第１のラックギア５４１ｂが備えられている。第１のラックギア５４１ｂは、後述するようにギアＡ５と接続されて、第１のモータ５２３ａから動力が伝達される。
【００４０】
第１の光学フィルタ保持部材５４１が動作するためのストロークを確保する必要があるので、第１のラックギア５４１ｂの長さは第１のフィルタ枠部５４１ａの短辺の長さよりもやや長く設定される。
【００４１】
第２の光学フィルタ保持部材５４３は、第２のフィルタ枠部５４３ａにおいてその短辺側部の外側に上側に延びる第２のラックギア５４３ｂが備えられている。第２のラックギア５４３ｂは、後述するようにギアＢ５と接続されて、第２のモータ５２３ｂから動力が伝達される。
【００４２】
第１の光学フィルタ保持部材５４１には、第１の摺動穴５４１ｃが第１のラックギア５４１ｂと第１のフィルタ枠部５４１ａとの間に形成されている。そして、第１の摺動穴５４１ｃは第１のラックギア５４１ｂの長さを利用してその嵌合長が確保される。さらに、第１の摺動穴５４１ｃおよび第１の係合部５４１ｄは第１の光学フィルタ保持部材５４１の動作平面上に形成されており、後述する案内軸にそれぞれ係合している。
【００４３】
このように、第１の光学フィルタ保持部材５４１の動作方向を規制する第１の摺動穴５４１ｃを、第１のラックギア５４１ｂと第１のフィルタ枠部５４１ａとの間に形成して、第１のラックギア５４１ｂの勘合長を長く設定する。これによって、薄型化を図るとともに、安定した動作が可能となる。なお、第２の光学フィルタ保持部材５４３に形成された第２の摺動穴５４３ｃおよび第２の係合部５４３ｄは、前述の第１の摺動穴５４１ｃおよび第１の係合部５４１ｄと同様である。
【００４４】
図６は、図２に示す第１の光学フィルタユニットが保持枠部材に組み込まれた状態を説明するための正面図である。そして、図６（ａ）は第１の停止状態を示す正面図であり、図６（ｂ）は第２の停止状態を示す正面図である。また、図６（ｃ）は第３の停止状態を示す正面図である。
【００４５】
第１の光学フィルタユニット５４０は、光学部材の１つである第１の光学フィルタ５４２および第２の光学フィルタ５４４を備えている。第１および第２の光学フィルタ５４２および５４４は材質および形状は同一であるが、その光透過率が異なる。第１の光学フィルタ５４２は第１の光学フィルタ保持部材５４１によって保持される。第２の光学フィルタ５４４は第２の光学フィルタ保持部材５４３によって保持される。
【００４６】
第１の光学フィルタ保持部材（支持部材）５４１においては、第１の摺動穴５４１ｃが第１の案内軸５４５ａと摺動可能に係合し、第１の係合部５４１ｄが第２の案内軸５４５ａと摺動可能に係合する。第２の光学フィルタ保持部材５４３においては、第２の摺動穴５４３ｃが第２の案内軸５４５ｂと摺動可能に係合し、、第２の係合部５４３ｄが第１の案内軸５４５ａと摺動可能に係合する。第１および第２の光学フィルタ保持部材５４１および５４３が共通の２本の案内軸を摺動する構成であるので、小型化しつつ部品点数を少なくすることができる。
【００４７】
第１および第２の案内軸５４５ａおよび５４５ｂは保持枠部材５１０に固定される。第１および第２の光学フィルタ保持部材５４１および５４３には、それぞれ第１および第２のラックギア５４１ｂおよび５４３ｂを介してモータから動力が伝達される。これによって、当該２本の案内軸に沿って第１および第２の案内軸５４５ａおよび５４５ｂはは移動する。
【００４８】
第１および第２の案内軸５４５ａおよび５４５ｂは、光軸Ｒに直交する同一平面上において平行に並ぶ。第１および第２の光学フィルタ５４２および５４４は光軸Ｒに直交する同一平面上に位置するように、第１および第２の光学フィルタ保持部材５４１および５４３に保持される。
【００４９】
図５に示すように、第１の摺動穴５４１ｃおよび第１の係合部５４１ｄは、第１の光学フィルタ保持部材５４１の動作平面上に形成されている。第１の光学フィルタユニット５４０内の対となる部品が同一平面上に配置されているので、第１の光学フィルタユニット５４０を薄型化することができる。この結果、光学部材切替え装置５００全体を薄型化することができる。
【００５０】
ここで、第１の光学フィルタユニット５４０の動作について説明する。
【００５１】
第１および第２の光学フィルタ保持部材５４１および５４３は２本の案内軸に沿って移動することによって、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す３つの停止状態をとることができる。領域Ｇは交換レンズ（図示せず）から入射して撮像面３１１に結像する光学像が第１および第２の光学フィルタ５４２および５４４が位置する平面を通過する際の領域を示す。
【００５２】
図６（ａ）に示す状態において、第１の光学フィルタ５４２は領域Ｇの上側に位置し、第２の光学フィルタ５４４は領域Ｇの下側に位置している。以下各光学フィルタおよび光学フィルタ保持部材が領域Ｇと重ならない位置にあることを退避と呼ぶ。この際、第１の光学フィルタユニット５４０が入射光線の光学特性に対して変化を与えることはない。
【００５３】
図６（ｂ）に示す状態では、第１の光学フィルタ５４２が領域Ｇと重なり、第２の光学フィルタ５４４は領域Ｇの下側に退避する状態となる。以下各光学フィルタおよび光学フィルタ保持部材が領域Ｇと重なる位置にあることを挿入と呼ぶ。この際、第１の光学フィルタ５４２の特性に応じて入射光線の光学特性を変化させる。図示の例では、第１の光学フィルタ５４２は透明のガラスフィルタであるので、光量が変化しない。
【００５４】
図６（ｃ）に示す状態では、第１の光学フィルタ５４２は領域Ｇの上側に退避し、第２の光学フィルタ５４４が領域Ｇに挿入された状態となる。この際、第２の光学フィルタ５４４の特性に応じて入射光線の光学特性を変化させる。図示の例では、第２の光学フィルタ５４４は透過率１．６％のＮＤガラスフィルタであるので、入射光線の光量は約１／６４に低減する。
【００５５】
第１および第２の光学フィルタ保持部材５４１および５４３は、第１〜第３の停止状態の各々において、２本の案内軸に摺動可能に保持された第１〜４のストッパ部材（以下単にストッパともいう）５４６ａ〜４６ｄと当接する。
【００５６】
第１の光学フィルタ保持部材５４１が上側の退避位置に位置する際、第１の光学フィルタ保持部材５４１は、正面上部右側に配置された第１のストッパ５４６ａと当接する。第１〜第４の検出スイッチの近傍に第１〜第４のストッパが位置する。
【００５７】
図７は、図６に示す第１の光学フィルタ保持部材の状態と第１のストッパとの関係を説明するための図である。そして、図７（ａ）は第１の光学フィルタ保持部材が上側の退避位置にない状態における第１のストッパを示す図である。また、図７（ｂ）は第１の光学フィルタ保持部材が上側の退避位置にある状態における第１のストッパを示す図である。
【００５８】
なお、図７（ａ）に示す第１のストッパ５４６ａの位置は、例えば、図７（ｂ）に示す状態における位置である。また、図７（ｂ）に示す第１のストッパ５４６ａの位置は、例えば、図６（ａ）又は図６（ｃ）における位置である。
【００５９】
第１のバネ５４７ａは第１の案内軸５４５ａに係合して、保持枠部材５１０と第１のストッパ５４６ａとの間に配置される。図７（ａ）に示す状態において、第１のストッパ５４６ａが保持枠部材５１０の第１の引っ掛け部５１１ａに当接するように、第１のバネ５４７ａは下側に付勢力を作用させる。これによって、第１のストッパ５４６ａは、第１のバネ５４７ａおよび第１の引っ掛け部５１１ａに上下から挟まれる状態で固定される。
【００６０】
図７（ａ）に示す状態から、第１の駆動ユニット５２０に備えられたギア群が回転して、第１の光学フィルタ保持部材５４１を上側に移動させて、図７（ｂ）に示す状態でギア群の回転が止まって第１の光学フィルタ保持部材５４１が停止する。図７（ｂ）に示す状態おいて、第１の光学フィルタ保持部材５４１は第１のストッパ５４６ａを、図７（ａ）に示す状態よりも上側に押し込んで第１のストッパ５４６ａに当接する。
【００６１】
第１の光学フィルタ保持部材５４１と第１のストッパ（緩衝部材）５４６ａとの当接は第１の案内軸５４５ａの軸周縁である。この際、第１のバネ５４７ａの付勢力が第１のストッパ５４６ａを介して伝わって、第１の光学フィルタ保持部材５４１は下向きに力を受ける。ところが、図７（ｂ）に示す状態では、第１の光学フィルタ保持部材５４１を上側に移動させるように第１の駆動ユニット５２０に備えられたギア群が噛み合って停止している。よって、セルフロック作用（つまり、阻止機構）によってギア群は逆回転することなく、第１の光学フィルタ保持部材５４１が下向きに移動することはない。
【００６２】
この結果、下向きに力を作用させる第１のバネ５４７ａとセルフロック作用を行う第１の駆動ユニット５２０のギア群とに挟まれる状態で第１の光学フィルタ保持部材５４１は、図７（ｂ）に示す状態でガタつくことなく完全に停止することができる。
【００６３】
第１の光学フィルタ保持部材５４１が挿入状態にある場合、第１の光学フィルタ保持部材５４１は正面下部右側に配置された第２のストッパ５４６ｂと当接する。
【００６４】
図８は、図６に示す第１の光学フィルタ保持部材の状態と第２のストッパとの関係を説明するための図である。そして、図８（ａ）は第１の光学フィルタ保持部材が挿入されていない状態の第２のストッパを示す図である。また、図８（ｂ）は第１の光学フィルタ保持部材が挿入されている状態の第２のストッパを示す図である。
【００６５】
第２のバネ５４７ｂは第１の案内軸５４５ａに係合して、保持枠部材５１０と第２のストッパ５４６ｂとの間に配置される。図８（ａ）に示す状態において、第２のストッパ５４６ｂが保持枠部材５１０の第２の引っ掛け部５１１ｂに当接するように、第２のバネ５４７ｂは上側に付勢力を作用させる。第２のストッパ５４６ｂは、第２の引っ掛け部５１１ｂと第２のバネ５４７ｂとに上下から挟まれる状態で固定される。
【００６６】
図８（ａ）に示す状態から、第１の駆動ユニット５２０に備えられたギア群が回転して、第１の光学フィルタ保持部材５４１を下側に移動させ、図８（ｂ）に示す状態でギア群の回転が止まって第１の光学フィルタ保持部材５４１は停止する。
【００６７】
図８（ｂ）に示す状態において、第１の光学フィルタ保持部材５４１は第２のストッパ５４６ｂを、図８（ｂ）に示す状態よりも下側に押し込んで当接する。第１の光学フィルタ保持部材５４１と第２のストッパ５４６ｂとの当接は光軸Ｒを基準として第１の案内軸５４５ａよりも遠い位置である。第１の光学フィルタ保持部材５４１が最も下側に移動した状態である図８（ｂ）に示す状態においても、第１の案内軸５４５ａの周縁にでは第１の光学フィルタ保持部材５４１と第２のストッパ５４６ｂとは当接せず、両者の間に間隙がある。
【００６８】
常に間隙が存在することによって、第２の係合部５４３ｄは第１の光学フィルタ保持部材５４１と衝突することなく、第１の案内軸５４５ａと係合することができる。また、図７（ｂ）に示す状態と同様に、第１の光学フィルタ保持部材５４１に対して、セルフロック作用および第２のバネ５４７ｂの付勢力が作用し、第１の光学フィルタ保持部材５４１は図８（ｂ）に示す状態でガタつくことなく完全に停止することができる。
【００６９】
ところで、第２の光学フィルタ保持部材５４３ついては、フィルタ枠部およびラックギアの位置が第１の光学フィルタ保持部材５４１と上下逆向きの略同一の位置にある。このため、第２の光学フィルタ保持部材５４３は、停止状態において関係部品である第２の案内軸５４５ｂと第３および第４のストッパ５４６ｃおよび５４６ｄとは、第１の光学フィルタ保持部材５４１における関係部品と上下逆転した位置関係となる。
【００７０】
つまり、第３のストッパ５４６ｃは第１のストッパ５４６ａと、第４のストッパ５４６ｄは第２のストッパ５４６ｂとそれぞれ同一の役割を第２の光学フィルタ保持部材５４３について行う。また、第２の光学フィルタ保持部材５４３と第４のストッパ５４６ｄとの間隙において、第１の光学フィルタ保持部材５４１の第１の係合部５４１ｄが第２の案内軸５４５ｂに係合する。
【００７１】
ここで、第１及び第２の光学フィルタ保持部材の位置検出について説明する。
【００７２】
前述のように、第１の駆動ユニット５２０は第１〜４の検出スイッチＳ１〜４を備えている。これら第１〜第４の検出スイッチＳ１〜Ｓ４は、第１および第２の光学フィルタ保持部材の停止位置を判定する際に用いられる。
【００７３】
第１〜４の検出スイッチＳ１〜４は、図３（ｂ）に示すように配置される。第１の検出スイッチＳ１は正面から見て上方右側に配され、第１の光学フィルタ保持部材５４１が上側退避位置にある際に第１の光学フィルタ保持部材５４１を検出する。第２の検出スイッチＳ２は正面から見て下方右側に配され、第１の光学フィルタ保持部材５４１が挿入位置にある際に第１の光学フィルタ保持部材５４１を検知する。
【００７４】
第３の検出スイッチＳ３は正面から見て下方左側に配され、第２の光学フィルタ保持部材５４３が下側退避位置にある際に第２の光学フィルタ保持部材５４３を検出する。第４の検出スイッチＳ４は正面から上方左側に配され、第２の光学フィルタ保持部材５４３が挿入位置にある際に第２の光学フィルタ保持部材５４３を検出する。
【００７５】
よって、図６（ａ）に示す第１および第２の光学フィルタ保持部材の停止状態においては、第１および第３の検出スイッチＳ１およびＳ３によって第１および第２の光学フィルタ保持部材が検出される。図６（ｂ）に示す第１および第２の光学フィルタ保持部材の停止状態においては、第２および第３の検出スイッチＳ２およびＳ３によって第１および第２の光学フィルタ保持部材が検出される。図６（ｃ）に示す第１および第２の光学フィルタ保持部材の停止状態では、第１および第２の検出スイッチＳ１およびＳ４によって第１および第２の光学フィルタ保持部材が検出される。
【００７６】
このように、第１〜第４の検出スイッチＳ１〜Ｓ４による検出結果によって第１および第２の、光学フィルタ保持部材の位置を判定することができる。
【００７７】
ここで、検出スイッチの具体的な動作について、第３の検出スイッチＳ３を例に挙げて説明する。
【００７８】
図９は、図３に示す第３の検出スイッチの検出動作を説明するための図である。そして、図９（ａ）は第２の光学フィルタ保持部材が下側退避位置にあり第３の検出スイッチによる検出状態を左側面から示す図である。図９（ｂ）は第２の光学フィルタ保持部材が挿入位置にあり第３の検出スイッチによる検出が行われていない状態を左側面から示す図である。
【００７９】
第２の光学フィルタ保持部材５４３が下側退避位置にある状態では、第３の検出スイッチＳ３に備えられた第３の検出可動部Ｓ３ａが第１の基板５２２側に押し込まれる。一方、第２の光学フィルタ保持部材５４３が挿入位置にある状態では、第３の検出可動部Ｓ３ａは第１の基板５２２側に押し込まれない。
【００８０】
第３の検出スイッチＳ３は、第３の検出可動部Ｓ３ａが図９（ａ）に示すように第１の基板５２２側に押し込まれると、その回路接点の接続状態が変化する。これによって、第３の検出スイッチＳ３の回路接点に応じて第２の光学フィルタ保持部材５４３の位置を判別することができる。
【００８１】
なお、第１、２、おおよび４の検出スイッチＳ１、Ｓ２、およびＳ４においても、第３の検出スイッチＳ３による検出動作と同様の検出動作が行われる。
【００８２】
図１０は、図３に示すモータ、ウォーム、およびギアの配置を説明するための図である。そして、図１０（ａ）は正面図であり、図１０（ｂ）は斜視図である。なお、図１０（ａ）は正面方向から見た場合の配置を示し、図１０（ｂ）は光軸Ｒ方向における配置を示す。
【００８３】
ギアＡ５は、第１の光学フィルタ保持部材５４１の側部に配置された第１のラックギア５４１ｂと連結される。ギアＡ５およびギアＡ５に連結するギアＡ４は、第１の光学フィルタ保持部材５４１と光軸Ｒ方向における厚みがほぼ同一である。そして、ギアＡ５およびＡ４は第１の光学フィルタ保持部材５４１および第１の光学フィルタ５４２が形成する平面と同一平面に配置される。
【００８４】
ギアＡ３は、第１の光学フィルタ５４２が形成する平面においてギアＡ４と連結し、第１の光学フィルタ５４２が形成する平面から光軸Ｒの方向において前方に突出するように厚みを有する。ギアＡ２は、第１の光学フィルタ５４２が形成する平面よりも前方側においてギアＡ１の平歯車部Ａ１ｂと連結する。また、ギアＡ２は、ギアＡ３よりも左右方向において光軸Ｒに近い位置に配置される。
【００８５】
ギアＡ１は、第１の光学フィルタ５４２が形成する平面よりも前方側において平歯車部Ａ１ｂがギアＡ２と連結する。ギアＡ１は、ギアＡ２よりも左右方向において光軸Ｒに近い位置に配置される。さらに、ギアＡ１は、第２の光学フィルタ５４４の下側退避位置と重なるように配置される。
【００８６】
このように、ギアＡ１を退避位置と重ねることによって、光学部材切替装置５００において正面方向から見た際の投影面積を低減して小型化することができる。また、図１０（ａ）に示すように、ギアＡ１〜Ａ５は、この順により下側に配置される。さらに、全てのギアＡ１〜Ａ５が光軸Ｒよりも下側に配置されることによって、光学部材切替装置５００自体の小型化を図ることができる。
【００８７】
ウォームＡ０は、第１の光学フィルタ５４２が形成する平面よりも前方側において、ギアＡ１のウォームホイール部Ａ１ａと連結する。なお、ギアＡ１のウォームホイール部Ａ１ａは、平歯車Ａ１ｂよりも前方側に配される。ウォームＡ０は、ギアＡ１よりも左右方向において光軸Ｒに近い位置に配置される。
【００８８】
前述のように、ウォームＢ０およびギアＢ１〜Ｂ５はウォームＡ０およびギアＡ１〜Ａ５と光軸Ｒを通って上下方向に延びる線に関して、正面方向から見た際に線対称となるように配置される。光軸Ｒ方向の位置については、対応するウォームおよびギア同士が同一平面に位置するよう配置される。
【００８９】
上述のギア配置において、第１および２のラックギア５４１ｂおよび５４３ｂは、第１および２の光学フィルタ保持部材５４１および５４３を所定の位置に上下動させる機能を満たす。当該機能を満たした上で、第１の光学フィルタユニット５４０を小型化するため、第１および２のラックギア５４１ｂおよび５４３ｂは次の形状を有するとともに次の位置に配置される。
【００９０】
ここで、図５および図１０（ａ）に示すように、第１のラックギア５４１ｂの長さをＬ１、第２のラックギア５４３ｂの長さをＬ２とする。さらに、第１のラックギア５４１ｂが第１のフィルタ枠部５４１ａから下側に突出する長さをＬ３、第２のラックギア５４３ｂが第２のフィルタ枠部５４３ａから上側に突出する長さをＬ４とする。
【００９１】
この際、次の式（１）および式（２）が満たされるようにする。
Ｌ１≒Ｌ２      （１）
Ｌ３＞Ｌ４      （２）
【００９２】
さらに、第１のラックギア５４１ｂの上端を、第１の光学フィルタ５４２の中心位置よりも下側とする。第２のラックギア５４３ｂの下端を、第２の光学フィルタ５４４の中心位置よりも下側とする。
【００９３】
第１および２のラックギア５４１ｂおよび５４３ｂを上述のように配置すると、ギアＡ５およびＢ５が光軸Ｒよりも下側にある場合に、挿入および退避動作を満たしてより小型な第１の光学フィルタユニット５４０を構成することができる。
【００９４】
前述のように、光学部材切替装置５００は、第１の光学フィルタユニット５４０および第２の光学フィルタユニット５５０を備えている。そして、第２の光学フィルタユニット５５０は第１の光学フィルタユニット５４０と同一形状の部品によって構成される。
【００９５】
図１１は、図２に示す第２の光学フィルタユニットを説明するための図である。そして、図１１（ａ）は第２の光学フィルタユニットを正面から分解して示す斜視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示す案内軸の配置を示す上面図である。また、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）に示す案内軸の摺動部を拡大して示す図である。
【００９６】
第２の光学フィルタユニット５５０は、保持枠部材５１０に関して、第１の光学フィルタユニット５４０と前後反転した１８０度の回転対称の関係である。第３の光学フィルタ５５２を保持する第３の光学フィルタ保持部材５５１は、第１の光学フィルタ保持部材５４１と同一形状である。そして、第３の光学フィルタ保持部材５５１には第１の光学フィルタ保持部材５４１が前後反転した向きで組み付けられる。
【００９７】
第４の光学フィルタ５５４を保持する第４の光学フィルタ保持部材５５３は、第２の光学フィルタ保持部材５４３と同一形状である。そして、第４の光学フィルタ保持部材５５３には、第２の光学フィルタ保持部材５４３が前後反転した向きで組み付けられる。なお、全ての光学フィルタ保持部材の各々が保持する光学フィルタは同一形状である。
【００９８】
第５〜第８のストッパ５５６ａ〜５５６ｄは、第１〜第４のストッパ５４６ａ〜５４６ｄとこの順に対応し、かつ各々が同一形状であって、回転対称の位置および姿勢で組み付けられる。
【００９９】
第１および第２の光学フィルタ保持部材５４１および５４３が第１および第２の案内軸５４５ａおよび５４５ｂを摺動するように、第３および第４の光学フィルタ保持部材５５１および５５３は第３および第４の案内軸５５５ａおよび５５５ｂを摺動する。
【０１００】
ここで、光軸Ｒから各案内軸中心に対する左右方向の距離をそれぞれ図１１（ｂ）に示すようＤ１〜Ｄ４とする。第１の光学フィルタ保持部材５４１において、距離Ｄ１よりも距離Ｄ２の方が長くなるように、第１の摺動穴５４１ｃおよび第１の係合部５４１ｄが規定される。
【０１０１】
第１および第３の光学フィルタ保持部材５４１および５４３は回転対称の関係であり同一形状であるので、距離Ｄ１およびＤ３は同一の長さであり、同様に、距離Ｄ２およびＤ４は同一の長さである。距離Ｄ１は距離Ｄ２とその長さが異なるので、第１の光学フィルタ保持部材５４１および第３の光学フィルタ保持部材５４３を光軸方向において近接して配置することができる。
【０１０２】
第１および第３の案内軸５４５ａおよび５５５ａの左右方向における位置は異なるので、両案内軸を保持する光学フィルタ保持部材の肉厚を確保した上で、光軸方向において両案内軸が重なる領域ができるほどに近接させることができる。光学フィルタ保持部材のこのような特徴によって、光学部材切替装置５００をさらに薄型化することができる。
【０１０３】
図１２は、図２に示す第１の駆動ユニットおよび第２の駆動ユニットの構成について説明するための斜視図である。
【０１０４】
第３および第４の光学フィルタ保持部材５５１および５５３を駆動する第２の駆動ユニット５３０は、第１の駆動ユニット５２０と同一の部品で構成される。第２の駆動ユニット５３０は、保持枠部材５１０に対して第１の駆動ユニット５２０が前後反転した回転対称の位置になるように組み付けられる。第２の駆動ユニット５３０は、第２の保持板５３１がその他の部品を保持する形態で構成される。また、第２の保持板５３１には第２の開口部５３１ａが形成されており、交換レンズを通過した光学像が第２の開口部５３１ａを介して後段に導かれる。
【０１０５】
図１３は、図２に示す光学部材切替装置を光軸を通って上下方向に延びる平面で切断した状態を示す断面図である。そして、図１３（ａ）は光路に光学フィルタが挿入されていない状態を示す断面図であり、図１３（ｂ）は光路に第１の光学フィルタが挿入された状態を示す断面図である。また、図１３（ｃ）は光路に第４の光学フィルタが挿入された状態を示す断面図であり、図１３（ｄ）は光路に第３の光学フィルタが挿入された状態を示す断面図である。さらに、図１３（ｅ）は光路に第２の光学フィルタが挿入された状態を示す断面図である。加えて、図１３（ｆ）は光路に第２および第４の光学フィルタが挿入された状態を示す断面図であり、図１３（ｇ）は第２および第３の光学フィルタが挿入された状態を示す面図である。
【０１０６】
図１３を参照して光学フィルタの切り替えについて説明する。カメラ１００において、交換レンズから入射した光学像は光学部材切替装置５００に到達する。そして、第１および第２の開口部５２１ａおよび５３１ａを通過して、後段に配置された撮像素子３１０に入射する。光学部材切替装置５００は、第１の開口部５２１ａと第２の開口部５３１ａとの間の光路において光学部材である光学フィルタを挿入して光学像（入射光線）の特性を変化させる。
【０１０７】
前述の第１〜４の光学フィルタは、入射光線の光量を調整する光学フィルタである。第１の光学フィルタ５４２は可視光透過率が約１００％の透明フィルタである。第２の光学フィルタ５４４は光量を６段減光させる可視光透過率が約１．６％のＮＤフィルタである（なお、１段は半減を意味する）。
【０１０８】
第３の光学フィルタ５５２は光量を４段減光させる可視光透過率が約６．３％のＮＤフィルタである。第４の光学フィルタ５５４は光量を２段減光させる可視光透過率約が２５％のＮＤフィルタである。
【０１０９】
よって、図１３（ｂ）に示す状態では、光路に第１の光学フィルタが挿入されるので、透過率が変化せずに光学像が通過する。また、図１３（ｃ）に示す状態では、光路に第４の光学フィルタ５５４が挿入されるので、光量が２段減光されて光学像が透過する。
【０１１０】
図１３（ｄ）に示す状態では、光路に第３の光学フィルタ５５２が挿入されるので、光量が４段減光されて光学像が透過する。図１３（ｅ）に示す状態では、光路に第２の光学フィルタ５４４が挿入されるので、光量が６段減光されて光学像が透過する。
【０１１１】
図１３（ｂ）〜図１３（ｅ）に示す状態において、光学部材切替装置５００は、光路に１枚の光学フィルタを挿入させて、０段、２段、４段、および６段の減光を選択的に行う。この際には、光路には同一厚さでかつ材質の１枚の光学フィルタが挿入され、第１の開口部５２１ａから第２の開口部５３１ａまでの光路長は変化しない。
【０１１２】
図１３（ｆ）に示す状態では、光路に第２および第４の光学フィルタ５４４および５５４が挿入されるので、光量が８段減光されて光学像が透過する。図１３（ｇ）に示す状態では、光路に第２および第３の光学フィルタ５４４および５５２が挿入されるので、光量が１０段減光されて光学像が透過する。
【０１１３】
図１３（ｆ）および図１３（ｇ）に示す状態において、光学部材切替装置５００は、光路に２枚の光学フィルタを挿入させて、８段および１０段の減光を選択的に行う。この際には、図１３（ｂ）〜図１３（ｅ）に示す状態と比べて光路に挿入される光学フィルタの枚数が異なるので、第１の開口部５２１ａから第２の開口部５３１ａまでの光路長が異なる。
【０１１４】
図示の例では、第１〜４の光学フィルタとして透明フィルタおよびＮＤフィルタを用いる例について説明した。一方、第１〜４の光学フィルタとして、ＩＲカットフィルタ、ローパスフィルタ、偏光フィルタ、又は色補正フィルタを用いるようにしてもよく、これらの光学部材を組み合わせて用いるようにしてもよい。
【０１１５】
ここで、カメラ１００において光学部材切替え装置５００周辺の部品のレイアウトについて説明する。
【０１１６】
図１４は、図１に示すカメラにおいてレンズマウントの配置を示す正面図である。
【０１１７】
第１の駆動ユニット５２０において、第１および第２のモータ５２３ａおよび５２３ｂ、ウォームＡ０およびＢ０、ギアＡ１〜Ａ２およびＢ１〜２は、第１の保持板５２１の面よりも前方に配置される。ギアＡ３およびＢ３は、その一部が第１の保持板５２１の面よりも前方に延出している。
【０１１８】
これらのモータ、ウォーム、およびギアは、光軸Ｒに対して下部側に集約的に配置されているので、レンズマウント４００を、光軸Ｒの投影上においてこれらのモータ、ウォーム、およびギアと重ならない位置に配置することができる。よって、レンズマウント４００を、第１および第２のモータ５２３ａおよび５２３ｂ、ウォームＡ０およびＢ０、ギアＡ１〜３およびＢ１〜３と光軸Ｒ方向で少なくともその一部が重なるように配置することができる。
【０１１９】
図１５は、図１４に示すレンズマウントの接点端子ユニットの配置およびフレキシブルケーブルとの接続を説明するための図である。そして、図１５（ａ）は右側面図であり、図１５（ｂ）は上方から正面をみた斜視図である。また、図１５（ｃ）は下方から背面をみた斜視図である。
【０１２０】
接点端子ユニット４１０およびフレキシブルケーブル４２０はレンズマウント４００の一部である。接点端子ユニット４１０は、レンズマウント４００において後方に位置している。図１５（ａ）に示すように、接点端子ユニット４１０は、第１および第２のモータ５２３ａおよび５２３ｂ、ウォームＡ０、およびギアＡ１と光軸Ｒ方向に関して重なる位置に配置される。
【０１２１】
このようなモータ、ウォーム、およびギアの配置によって、レンズマウント４００自体を、第１の駆動ユニット５２０よりも前方に配置する必要がなく、光学部材切替装置５００に近接させて配置することができる。その結果、カメラ１００の薄型化を図ることができる。
【０１２２】
フレキシブルケーブル４２０は、接点端子ユニット４１０と制御基板６００とを接続するものである。第１および第２のモータ５２３ａおよび５２３ｂの間には間隙があり、フレキシブルケーブル４２０はその間隙を経路として、背面側の制御基板６００に接続される。具体的には、フレキシブルケーブル４２０は接点端子ユニット４１０から下方に延び、第１および第２のモータ５２３ａおよび５２３ｂの間を通って、光学部材切替装置５００の下部から背面側に連絡する。そして、背面に延びたフレキシブルケーブル４２０は、制御基板６００の下部に配置されたコネクタ６１０に接続される。
【０１２３】
図１６は、図１に示す撮像素子ユニットの配置を説明するための図である。そして、図１６（ａ）は右側面図であり、図１６（ｂ）は背面図である。
【０１２４】
第２の駆動ユニット５３０は、前方に配された第１の駆動ユニット５２０と同一の部品から構成されており、第１の駆動ユニット４２０と同様にモータ、ウォーム、およびギアが光軸Ｒに対して下方に集約的に配置される。このため、モータ、ウォーム、およびギアの上方にはスペースが存在する結果、撮像素子ユニット３００を、モータ、ウォーム、およびギアと光軸Ｒ方向に関して重なるように配置することができる。
【０１２５】
具体的には、撮像素子ユニット３００は、第３および第４のモータ５３３ａおよび５３３ｂ、ウォームＣ０およびＤ０、およびギアＡ１およびＢ１と、光軸Ｒの投影上で重ならない位置に配置される。かつ撮像素子ユニット３００は、これらの部品と光軸Ｒ上に関して同一の位置にある。ギアＣ２〜３およびＤ２〜３については、撮像素子基板３２０よりも前方に配置される。
【０１２６】
このように、撮像素子ユニット３００を、光学部材切替装置５００に対して近接させて配置することによって、カメラ１００の薄型化を図ることができる。
【０１２７】
なお、上述の実施形態では、光学部材切替え装置をカメラの構成要素として説明したが、レンズユニットの構成要素として光学部材切替装置を用いるようにしてもよい。
【０１２８】
このように、本発明の実施の形態では、本発明によれば、複数の光学部材を有する光学部材切替装置を薄型化することができる。
【０１２９】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１３０】
５００  光学部材切替装置
５１０  保持枠部材
５２０  第１の駆動ユニット
５２３ａ，５２３ｂ  モータ
５３０  第２の駆動ユニット
５４０，５５０  光学フィルタユニット
５４１，５４３，５５１，５５３  光学フィルタ保持部材
５４２，５４４，５５２，５５４  光学フィルタ
６００  制御基板
６１０  コネクタ
【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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