(57)【要約】【課題】光路への挿脱と光路上での回転が可能な回転光学要素を備えたレンズ鏡筒で、回転光学要素の駆動装置をスペース効率良く配置し、光学設計の自由度向上や、光軸方向における薄型化を達成する。【解決手段】回転光学要素の駆動装置は、回転光学要素の前後に位置する２つのレンズ群の一方である一体移動レンズ群と共に光軸方向に移動する。他方のレンズ群である相対移動レンズ群を保持する相対移動レンズ群保持部材には、レンズ保持枠部の径方向外側を囲む収納空間が設けられる。そして、一体移動レンズ群と相対移動レンズ群が光軸方向に接近したとき、回転光学要素の駆動装置の少なくとも一部が相対移動レンズ群保持部材の収納空間に進入し、前後のレンズ群が光軸方向に離間したとき、駆動装置がこの収納空間から離脱する。【選択図】図２０
2013210400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に相対移動可能な複数のレンズ群を有する撮影光学系と、上記複数のレンズ群のうち光軸方向に隣接し相対移動可能な２つのレンズ群の間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とを有するレンズ鏡筒において、
上記回転光学要素を支持し、上記回転光学要素に上記挿脱動作と上記光軸中心の回転動作を行わせる駆動装置が、上記２つのレンズ群の一方である一体移動レンズ群と共に光軸方向に移動し、
上記２つのレンズ群の他方である相対移動レンズ群を保持する保持枠部を有する相対移動レンズ群保持部材が、上記保持枠部の径方向外側を囲む収納空間を備え、
上記一体移動レンズ群と上記相対移動レンズ群が光軸方向に接近したとき上記駆動装置の少なくとも一部が上記収納空間に進入し、上記前後のレンズ群が光軸方向に離間したとき上記駆動装置が上記収納空間から離脱することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ鏡筒において、上記駆動装置は、モータと、上記モータの力を上記回転光学要素に伝える伝動機構を有し、上記一体移動レンズ群と上記相対移動レンズ群が光軸方向に接近したとき上記モータが上記収納空間に進入するレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項２記載のレンズ鏡筒において、上記伝動機構は、
上記光軸を囲む環状をなし、上記モータによって上記光軸を中心とする回転方向に回転駆動される原動回転部材；
上記光軸を囲む環状をなし、上記原動回転部材に対して上記回転方向に相対回転が可能な従動回転部材；
上記原動回転部材と上記従動回転部材を回転可能に支持する支持部材；
上記従動回転部材に回転抵抗を与える抵抗付与手段；
上記回転光学要素を保持し、上記原動回転部材に係合して上記回転方向の力を伝達される回転伝達部と、上記従動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脱させる回転光学要素保持部材；
上記回転光学要素保持部材を上記光路上への挿入位置で回動規制する挿入制御手段；及び
上記回転光学要素保持部材を上記光路からの離脱位置で回動規制する離脱制御手段；
を備え、
上記回転光学要素保持部材に対して上記挿入制御手段と上記離脱制御手段による回動規制が作用しない方向に上記原動回転部材を回転させることにより、上記抵抗付与手段による回転抵抗を受ける上記従動回転部材と上記原動回転部材との間で上記回転方向の差動が生じて上記回転光学要素保持部材が上記軸支部を中心とする挿脱方向の回動を行い、
上記回転光学要素保持部材が上記挿入位置にあるときに、上記回転光学要素保持部材に対して上記挿入制御手段による回動規制が作用しない方向へ上記原動回転部材を回転させることにより、上記抵抗付与手段による回転抵抗に抗して上記従動回転部材と上記回転光学要素保持部材が上記光軸を中心として上記原動回転部材と共に回転するレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項３記載のレンズ鏡筒において、上記一体移動レンズ群と上記相対移動レンズ群が光軸方向に接近したときに、上記原動回転部材と上記従動回転部材が上記収納空間に進入するレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項３または４記載のレンズ鏡筒において、上記支持部材は、上記原動回転部材と上記従動回転部材と上記回転光学要素保持部材と上記抵抗付与部材を光軸方向の前後から挟んで保持する前方支持部材と後方支持部材を有し、
上記一体移動レンズ群と上記相対移動レンズ群が光軸方向に接近したときに、上記前方支持部材と上記後方支持部材のうち上記相対移動レンズ群に近い光軸方向位置にある一方が、上記原動回転部材及び上記従動回転部材と共に上記収納空間に進入するレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項５記載のレンズ鏡筒において、上記２つのレンズ群のうち、光軸方向前方のレンズ群が上記一体移動レンズ群で、光軸方向後方のレンズ群が上記相対移動レンズ群であり、
上記前方支持部材の光軸方向前方側の面に上記モータが支持されているレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項５または６記載のレンズ鏡筒において、上記前方支持部材と上記後方支持部材の間に、上記モータの回転軸に設けたピニオンと、上記ピニオンの回転を上記原動回転部材の外周側に形成した周縁ギヤに伝達するギヤ列を有し、
上記一体移動レンズ群と上記相対移動レンズ群が光軸方向に接近したときに、上記ピニオンと上記ギヤ列が上記収納空間に進入するレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記相対移動レンズ群保持部材の上記保持枠部は、上記一体移動レンズ群に対向する側の光軸方向端部に、外径を小さくした小径枠部を有しているレンズ鏡筒。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記相対移動レンズ群保持部材は、上記保持枠部を囲む大径筒部を有し、上記大径筒部と上記保持枠部の間の径方向スペースに上記収納空間が形成されているレンズ鏡筒。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記一体移動レンズ群よりも上記相対移動レンズ群の方が大径であるレンズ鏡筒。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記回転光学要素は偏光フィルタであるレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ鏡筒に関し、特に、偏光フィルタのように光路上への挿脱動作や光路上での回転動作を行う回転光学要素を備えたレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のカメラに備えられた偏光フィルタの駆動装置は、モータによって光軸中心に回転される駆動環と、この駆動環に対して相対回転可能な回転基盤とを備え、回転基盤上に偏光フィルタを軸支すると共に、駆動環の内周面に形成した内歯部に対して偏光フィルタ上のセクタギヤを噛合させている。偏光フィルタは回転基盤に形成した２つのピンに当接することで、光路への挿入位置と光路からの離脱位置に保持される。偏光フィルタがそれぞれのピンによる回動規制を受けない方向へ駆動環を回転駆動すると、その回転駆動力がギヤによって偏光フィルタに伝えられて、回転基盤を回転させずに偏光フィルタが挿入位置と離脱位置の間で回動する。一方、挿入位置を決めるピンに対して偏光フィルタが当接する状態で、偏光フィルタに対してさらに挿入方向への力を付与する方向へ駆動環を回転駆動すると、回転基盤に対するそれ以上の相対回動が規制された偏光フィルタが回転基盤と共に光軸中心に回転される。この偏光フィルタの回転により、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】特開平３-１９２２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、レンズ鏡筒の小型化を求める需要が高く、偏光フィルタのような回転光学要素を搭載する場合に、その駆動装置をスペース効率良く配置することが求められている。特にズームレンズの高変倍化や収納（沈胴）時の薄型化などのために光軸方向の最短間隔が小さくなっているレンズ群間へ回転光学要素を挿脱させるタイプでは、回転光学要素の配置に用いることができる光軸方向のスペースに余裕がなく、従来の駆動装置では配置が難しい場合があった。例えば、特許文献１は駆動環の外周面に形成したギヤに噛合するピニオンギヤに対して、光軸方向後方からモータの回転軸を挿入した構成であり、偏光フィルタや駆動環の後方にモータ本体の厚み（光軸方向長さ）分のスペースが必要である。特許文献１のカメラでは、撮影光学系を構成するレンズの最後方に偏光フィルタを挿脱させる構成であり、偏光フィルタの後方におけるスペース的な制約が少ないが、偏光フィルタを隣接する前後のレンズ群の間に挿入する場合は、この前後のレンズ群間に、偏光フィルタや駆動環に加えてモータ本体の厚み分を含む光軸方向スペースを空けておく必要があり、光学設計に制約を及ぼしたり、スペース効率が悪くなったりするおそれがある。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、撮影光路への挿脱動作と該光路上での回転動作が可能な回転光学要素を備えたレンズ鏡筒において、回転光学要素の駆動装置をスペース効率良く構成し、光学設計の自由度向上や、光軸方向における薄型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光軸方向に相対移動可能な複数のレンズ群を有する撮影光学系と、複数のレンズ群のうち光軸方向に隣接し相対移動可能な２つのレンズ群の間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とを有するレンズ鏡筒において、次の構成を備えることを特徴とする。回転光学要素を支持し、この回転光学要素に光路上への挿脱動作と光軸中心の回転動作を行わせる駆動装置が、２つのレンズ群の一方である一体移動レンズ群と共に光軸方向に移動する。２つのレンズ群の他方である相対移動レンズ群を保持する保持枠部を有する相対移動レンズ群保持部材には、保持枠部の径方向外側を囲む収納空間が設けられる。そして、一体移動レンズ群と相対移動レンズ群が光軸方向に接近したとき、駆動装置の少なくとも一部が相対移動レンズ群保持部材の収納空間に進入し、前後のレンズ群が光軸方向に離間したとき、駆動装置がこの収納空間から離脱する。
【０００７】
回転光学要素の駆動装置は、モータと、このモータの力を回転光学要素に伝える伝動機構を有しており、一体移動レンズ群と相対移動レンズ群が光軸方向に接近したときに、相対移動レンズ群保持部材の収納空間に対してモータを進入させるとよい。
【０００８】
詳しくは、回転光学要素の駆動装置の伝動機構を構成する要素として、光軸を囲む環状をなしモータによって光軸を中心とする回転方向に回転駆動される原動回転部材と；光軸を囲む環状をなし原動回転部材に対して回転方向に相対回転が可能な従動回転部材と；原動回転部材と従動回転部材を回転可能に支持する支持部材と；従動回転部材に回転抵抗を与える抵抗付与手段と；回転光学要素を保持し、原動回転部材に係合して回転方向の力を伝達される回転伝達部と従動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脱させる回転光学要素保持部材と；回転光学要素保持部材を光路上への挿入位置で回動規制する挿入制御手段と；回転光学要素保持部材を光路からの離脱位置で回動規制する離脱制御手段と；を備えるとよい。回転光学要素保持部材に対して挿入制御手段と離脱制御手段による回動規制が作用しない方向に原動回転部材を回転させることにより、抵抗付与手段による回転抵抗を受ける従動回転部材と原動回転部材との間で回転方向の差動が生じて、回転光学要素保持部材が軸支部を中心とする挿脱方向の回動を行う。一方、回転光学要素保持部材が挿入位置にあるときに、回転光学要素保持部材に対して挿入制御手段による回動規制が作用しない方向へ原動回転部材を回転させることにより、抵抗付与手段による回転抵抗に抗して従動回転部材と回転光学要素保持部材が光軸を中心として原動回転部材と共に回転する。このように伝動機構を構成した上で、一体移動レンズ群と上記相対移動レンズ群が光軸方向に接近したときに、原動回転部材と従動回転部材を相対移動レンズ群保持部材の収納空間に進入させることが好ましい。
【０００９】
さらに、原動回転部材と従動回転部材と回転光学要素保持部材と抵抗付与部材を光軸方向の前後から挟んで保持する前方支持部材と後方支持部材によって支持部材を構成した上で、一体移動レンズ群と相対移動レンズ群が光軸方向に接近したときに、前方支持部材と後方支持部材のうち相対移動レンズ群に近い光軸方向位置にある一方を、原動回転部材及び従動回転部材と共に相対移動レンズ群保持部材の収納空間に進入させることが好ましい。例えば、２つのレンズ群のうち光軸方向前方のレンズ群を一体移動レンズ群とし、光軸方向後方のレンズ群を相対移動レンズ群とした構成では、前方支持部材の光軸方向前方側の面にモータを支持させると、前方支持部材とモータを相対移動レンズ群保持部材の収納空間にスペース効率良く収めることができる。
【００１０】
また、前方支持部材と後方支持部材の間に、モータの回転軸に設けたピニオンと、このピニオンの回転を原動回転部材の外周側に形成した周縁ギヤに伝達するギヤ列を保持し、一体移動レンズ群と相対移動レンズ群が光軸方向に接近したときに、これらのピニオンとギヤ列も相対移動レンズ群保持部材の収納空間に進入させると、より好ましい効果が得られる。
【００１１】
相対移動レンズ群保持部材において相対移動レンズ群を保持する保持枠部には、一体移動レンズ群に対向する側の光軸方向端部に、外径を小さくした小径枠部を形成してもよい。これにより収納空間を径方向に広くさせることができる。
【００１２】
相対移動レンズ群保持部材の収納空間は、保持枠部を囲む大径筒部と保持枠部との間の径方向スペースとして形成するのが実際的である。
【００１３】
一体移動レンズ群と相対移動レンズ群のそれぞれの大きさは任意に設定可能であるが、一例として、一体移動レンズ群よりも相対移動レンズ群が大径であるタイプのレンズ鏡筒に本発明は好適である。
【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】
以上の本発明のレンズ鏡筒では、２つのレンズ群の間に回転光学要素を挿脱させかつ挿入位置で回転駆動させる駆動装置のうち少なくとも一部を、２つのレンズ群の接近状態で、一方のレンズ群を保持する保持枠部の径方向外側を囲む収納空間に進入させる構成としている。これにより、回転光学要素の駆動装置が及ぼすスペース的な制約を少なくして２つのレンズ群の接近位置を設定することが可能となり、光学設計の自由度を向上させ、また光軸方向の薄型化を図ることができる。
【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２群レンズブロックの斜視図である。
【図４】２群レンズブロックの分解斜視図である。
【図５】２群レンズブロックに含まれる偏光フィルタユニットの分解斜視図である。
【図６】偏光フィルタ離脱状態の偏光フィルタユニットをモータ支持部材を省略して光軸方向前方から見た正面図である。
【図７】偏光フィルタ離脱状態の偏光フィルタユニット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８】図６のVIII-VIII線に沿う断面図である。
【図９】偏光フィルタ挿入状態の偏光フィルタユニットをモータ支持部材を省略して光軸方向前方から見た正面図である。
【図１０】偏光フィルタ挿入状態の偏光フィルタユニット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１１】図１０のXI-XI線に沿う断面図である。
【図１２】図１０のXII-XII線に沿う断面図である。
【図１３】図１０のXIII-XIII線に沿う断面図である。
【図１４】図９のXIV-XIV線に沿う断面図である。
【図１５】偏光フィルタを離脱状態から挿入状態にさせ、さらに挿入状態の偏光フィルタを光軸中心に回転させる動作を（Ａ）から（Ｆ）の順に示した正面図である。
【図１６】偏光フィルタを離脱状態から挿入状態にさせ、さらに挿入状態の偏光フィルタを光軸中心に回転させる動作を（Ａ）から（Ｅ）の順に示した背面図である。
【図１７】偏光フィルタを挿入状態から離脱状態にさせる動作を（Ａ）から（Ｆ）の順に示した正面図である。
【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】偏光フィルタ離脱状態の偏光フィルタユニットを光軸方向前方から見た正面図である。
【図２０】図１９のXX-XX線に沿う断面位置における、第１レンズ群を保持する繰出筒と２群レンズブロックの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２は、本発明を適用した沈胴式ズームレンズ鏡筒ＺＬの一実施形態を示している。このズームレンズ鏡筒ＺＬの撮像光学系は、物体（被写体）側から順に第１レンズ群（相対移動レンズ群）ＬＧ１、シャッタＳ、第２レンズ群（一体移動レンズ群）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（相対移動レンズ群保持部材）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】
図３及び図４に示すように、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（回転光学要素の駆動装置）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の後端付近から外径方向に突出する直進案内キー８ｂ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。直進案内キー８ｂは周方向に位置を異ならせて３つ設けられており、図３及び図４にはそのうちの２つが示されている。
【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８ｃ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（図１、図２、図２０）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の３つの直進案内キー８ｂ上にはそれぞれ２群用カムフォロア８ｄが固定されている。２群用カムフォロア８ｄ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８ｄ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に示すように、偏光フィルタユニット４０は、ベース部材（支持部材、後方支持部材）１００とモータ支持部材（支持部材、前方支持部材）４１の間に、フィルタ枠（回転光学要素保持部材）４２、偏光フィルタ４３、環状摩擦板（従動回転部材）４４、回転環（従動回転部材）４５、原動環（原動回転部材）４６、摩擦シート４７、保護シート４８、抵抗付与バネ（抵抗付与手段）４９といった部材を保持した構成になっている。
【００３０】
ベース部材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支持面１００ｂが前方に向けて形成され、支持面１００ｂの外側に外囲壁部（離脱制御手段）１００ｃを有する。外囲壁部１００ｃは支持面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（離脱制御手段）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。図６と図９に示すように、このフィルタ収納壁部１００ｄと外囲壁部１００ｃとの境界付近に、径方向に貫通するセンサ用穴１００ｅが形成されている。外囲壁部１００ｃのうちセンサ用穴１００ｅに臨む縁部に、外囲壁部１００ｃの一部として規制壁部１００ｉが形成されている。規制壁部１００ｉの外側には薄板状のセンサ支持片１００ｊが形成されている。また、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１００ｆと、３つの係止突起１００ｈが設けられている。それぞれの係止片１００ｆは前方に突出し、径方向に貫通する穴を有する。
【００３１】
ベース部材１００の後部にシャッタユニット８１が固定されている。シャッタユニット８１はベース部材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（図１、図２、図２０）。図１、図２、図２０ではベース部材１００とシャッタユニット８１が一体的に描かれているが、ベース部材１００とシャッタユニット８１は別部材として形成されてから固定される。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】
モータ支持部材４１は、ベース部材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、ベース部材１００のセンサ用穴１００ｅに対応する位置にセンサ支持部４１ｂが形成され、３つの係止片１００ｆに対応する位置に３つの係止突起４１ｃが形成されている。この３つの係止突起４１ｃをそれぞれ対応する係止片１００ｆの穴に係合させて、モータ支持部材４１とベース部材１００が組み合わされる。モータ支持部材４１のセンサ支持部４１ｂにはフィルタ検知センサ６５が保持される。フィルタ検知センサ６５は、後述するモータ支持部材４１とベース部材１００の組み合わせ状態で、ベース部材１００の規制壁部１００ｉとセンサ支持片１００ｊによる支持も受ける。フィルタ検知センサ６５は、光軸方向に離間する発光部と受光部を有するフォトインタラプタであり、発光部から受光部への光の入射の有無を検出して制御回路７０へ出力する。
【００３３】
図１１ないし図１４に示すように、モータ支持部材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４１ｄが形成され、挿入規制面４１ｄの後方には、径方向と光軸方向に位置を異ならせて回転案内面４１ｅと回転案内面４１ｆが形成されている。回転案内面４１ｅと回転案内面４１ｆはいずれも光軸Ｏを中心とする円筒の内面であり、光軸方向の前方に位置する回転案内面４１ｅよりも光軸方向の後方に位置する回転案内面４１ｆの方が大径になっている。回転案内面４１ｆの外周側には、ベース部材１００の外囲壁部１００ｃの前端が嵌合する外周嵌合部４１ｇが形成されている。また、回転案内面４１ｅと回転案内面４１ｆの間の光軸方向位置には、当付凸部４１ｈが後方に向けて突設されている。当付凸部４１ｈは、光軸Ｏを中心とする環状の領域に形成された後方への突出部である。
【００３４】
モータ支持部材４１のモータ支持部４１ｉとベース部材１００のギヤ支持部１００ｇとの間に光軸Ｏと平行なギヤ支持軸６０ａ、６１ａが設けられ、ギヤ支持軸６０ａに第１ギヤ（ギヤ列）６０、ギヤ支持軸６１ａに第２ギヤ（ギヤ列）６１がそれぞれ軸支されている（図１４）。モータ支持部４１ｉの前面側には、制御回路７０によって駆動制御されるフィルタ駆動モータ１８０が支持される。フィルタ駆動モータ１８０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１８０ａ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１８０ｂが設けられている。フィルタ駆動モータ１８０はモータ支持部４１ｉに対して支持板１８０ｂを当接させてモータ支持部材４１に固定され、図１４に示すように、この固定状態でピニオン１８０ａ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１８０ａ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。第２ギヤ６１は原動環４６の外周に形成した周縁ギヤ４６ａに噛合する。
【００３５】
原動環４６は、周縁ギヤ４６ａの内側に光軸Ｏを中心とする環状の回転ガイド部４６ｂを有し、回転ガイド部４６ｂの前端付近の外周部がモータ支持部材４１の回転案内面４１ｅに対して摺動可能に支持されている。この回転案内面４１ｅの案内を受けることにより、原動環４６は光軸Ｏを中心とする回転が可能に支持される。モータ支持部材４１内の挿入規制面４１ｄに対して回転ガイド部４６ｂの前端部が当接することにより、原動環４６はモータ支持部材４１に対する前方への移動が規制される。原動環４６にはさらに、回転ガイド部４６ｂの内径側に光軸Ｏと直交する方向に延びる環状フランジ４６ｃが形成され、環状フランジ４６ｃ上に光軸方向に貫通する回転伝達穴４６ｄ（図６、図９、図１１）が形成される。環状フランジ４６ｃの内縁部は、ベース部材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、環状フランジ４６ｃの後面側には、周方向に位置を異ならせて３つの後方突出部４６ｅ（図７、図１０、図１２）が形成されており、後方突出部４６ｅをベース部材１００の支持面１００ｂに当接させることで、原動環４６の後方への移動が規制される（図１２）。つまり、原動環４６は、挿入規制面４１ｄと支持面１００ｂに挟まれてモータ支持部材４１とベース部材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。
【００３６】
図１１ないし図１４に示すように、回転環４５は原動環４６の回転ガイド部４６ｂの外側を囲む位置に配された環状部材であり、その外周部がモータ支持部材４１の回転案内面４１ｆに対して摺動可能に支持されている。この回転案内面４１ｆの案内を受けることにより、回転環４５は光軸Ｏを中心とする回転が可能に支持される。回転環４５の前方に環状摩擦板４４が位置し、環状摩擦板４４の前方には摩擦シート４７が位置する。環状摩擦板４４と摩擦シート４７はそれぞれ光軸Ｏを中心とする薄板の環状部材であり、回転環４５に対応する径サイズを有する。回転環４５の外周部に設けた係合突起４５ａと、環状摩擦板４４に設けた係合片部４４ａを係合させることで環状摩擦板４４と回転環４５が結合される（図１２）。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、回転環４５と環状摩擦板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。摩擦シート４７は、環状摩擦板４４とモータ支持部材４１の当付凸部４１ｈとの間に挿入されており、摩擦シート４７が当付凸部４１ｈに当接することで、環状摩擦板４４（環状摩擦板４４と回転環４５の結合体）の前方への移動が規制される。
【００３７】
一方、回転環４５は後面側に設けた複数の後方突出部４５ｂをベース部材１００の支持面１００ｂに当接させることで、後方への移動が規制される（図１２）。つまり、回転環４５はモータ支持部材４１の当付凸部４１ｈとベース部材１００の支持面１００ｂの間に挟まれる光軸方向位置にあり、当付凸部４１ｈと回転環４５の間に環状摩擦板４４と摩擦シート４７が挿入された関係にある。回転環４５には、前方に向けて開口するバネ支持穴４５ｃが周方向位置を異ならせて３つ形成され、それぞれのバネ支持穴４５ｃ内に抵抗付与バネ４９が挿入されている（図１２）。抵抗付与バネ４９は、前端部を環状摩擦板４４に当接させ、後端部をバネ支持穴４５ｃの底面に当接させた圧縮バネであり、環状摩擦板４４と回転環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、環状摩擦板４４を前方、回転環４５を後方に付勢している。この抵抗付与バネ４９の付勢力によって、摩擦シート４７が当付凸部４１ｈに対して押し付けられ、回転環４５の後方突出部４５ｂが支持面１００ｂに対して押し付けられ、環状摩擦板４４と回転環４５の結合体に対して光軸Ｏを中心とする回転方向へ所定の大きさの摩擦抵抗が付与される。なお、摩擦シート４７は環状摩擦板４４に対する摩擦の大きさを調整するものであり、環状摩擦板４４と当付凸部４１ｈの間で十分な摩擦力が得られる場合には摩擦シート４７を省略することも可能である。
【００３８】
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）４２ｂが形成され、他端部に内径方向へ折れる鈎状のストッパ突起（挿入制御手段）４２ｃが設けられている。フィルタ枠４２の中央部分には円形のフィルタ開口４２ｄが形成され、フィルタ開口４２ｄ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（離脱制御手段）４２ｅと、概ね直線状をなす内径側縁部４２ｆが形成されている。また、外径側縁部４２ｅに隣接する位置にセンサ通過片４２ｇが形成されている。センサ通過片４２ｇは、フィルタ枠４２の本体部分と一体に形成され、光軸Ｏと直交する平面に沿って延設された突出部である。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４２ｄの全体を覆い、かつ第１支持軸４２ａ、第２支持軸４２ｂ、ストッパ突起４２ｃ及びセンサ通過片４２ｇとは重ならない形状をなしている。
【００３９】
図１１に示すように、フィルタ枠４２の第１支持軸４２ａは、回転環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は回転環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、原動環４６に形成した回転伝達穴４６ｄに対して嵌合している。図６や図９に示すように、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、原動環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は原動環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、原動環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。
【００４０】
フィルタ枠４２は、後述する回転環４５と原動環４６の動作によって、フィルタ開口４２ｄの中心を光軸Ｏと一致させる挿入位置（図９、図１０、図１５（Ｂ）ないし（Ｆ）、図１６（Ｃ）ないし（Ｅ）、図１７（Ａ））と、光軸Ｏを通る光路上からフィルタ開口４２ｄを離脱させた完全離脱位置（図６、図７、図１５（Ａ）、図１６（Ａ）、図１７（Ｆ））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４２ｅ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４２ｅとフィルタ収納壁部１００ｄとの当接によって規制される。外径側縁部４２ｅ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、図１７（Ｂ）ないし（Ｄ）のように、外径側縁部４２ｅ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。図１２に示すように、回転環４５と原動環４６にフィルタ枠４２を支持させた状態で、フィルタ枠４２と回転環４５の後方突出部４５ｂは光軸方向における同位置にあり(共通の光軸直交平面内に位置し)、フィルタ枠４２を挿入位置に回動させると、図１０のように複数の後方突出部４５ｂのうちの１つに対してストッパ突起４２ｃが当接して、フィルタ枠４２のそれ以上の挿入方向への回動が規制される。このフィルタ枠４２の挿入位置でのストッパ突起４２ｃの当接対象である後方突出部４５ｂをストッパ部（挿入制御手段）４５ｂ-１と呼ぶ。なお、ストッパ部４５ｂ-１は、他の後方突出部４５ｂのようにベース部材１００の支持面１００ｂへ当接させず、フィルタ枠４２の回動規制のみを行う部位とすることも可能である。
【００４１】
回転環４５及び原動環４６とフィルタ枠４２との間には、薄板状の保護シート４８が支持される。保護シート４８は、回転環４５及び原動環４６に対するフィルタ枠４２の引っ掛かりを防いでスムーズな動作を行わせる機能を有しており、光軸Ｏが通る中央付近から外径側に向けて貫通する開放開口４８ａを有するＣ字状の形状をなしている。開放開口４８ａを挟んで一対の位置決め穴４８ｂが形成され、それぞれの位置決め穴４８ｂに対して回転環４５に突設した位置決め突起４５ｄ（図７、図１０）が係合することにより、保護シート４８は回転環４５に対して固定的に支持されている。保護シート４８には、開放開口４８ａの周囲に周方向に位置を異ならせて３つの周方向長穴４８ｃが形成されている。それぞれの周方向長穴４８ｃは光軸Ｏを中心とする円弧状の長穴であり、各周方向長穴４８ｃに対して原動環４６の後方突出部４６ｅが挿入されている。周方向長穴４８ｃは後方突出部４６ｅよりも周方向に長く、保護シート４８及び回転環４５に対する原動環４６の所定量の相対回転を許す。３つの周方向長穴４８ｃのうちの１つに連通させて、第１支持軸４２ａや第２支持軸４２ｂとの干渉を防ぐ逃げ穴４８ｄが形成されている（図５、図１０、図１１）。また、保護シート４８は、回転環４５の後方突出部４５ｂと重なる位置に複数の切欠き４８ｅを有しており、回転環４５の後部に支持させたときに後方突出部４５ｂと干渉しない。
【００４２】
偏光フィルタユニット４０を組み立てる際には、モータ支持部材４１に対して後方側から各部材を組み付け、最後にモータ支持部材４１の後部にベース部材１００を取り付ける。詳細には、まず原動環４６の回転ガイド部４６ｂの前端部を、モータ支持部材４１の挿入規制面４１ｄに当接させる。これにより原動環４６は、モータ支持部材４１に対する前方への移動が規制されると共に、回転案内面４１ｅに沿う光軸中心の回転が可能に支持される。続いて、環状摩擦板４４とモータ支持部材４１の当付凸部４１ｈの間に摩擦シート４７を挟持させつつ、環状摩擦板４４と回転環４５の結合体をモータ支持部材４１に組み付ける。これにより環状摩擦板４４と回転環４５は、モータ支持部材４１に対する前方への移動が規制されると共に、回転案内面４１ｆに沿う光軸中心の回転が可能に支持される。なお、環状摩擦板４４と回転環４５は、抵抗付与バネ４９を互いの間に挿入したアッセンブリとして予め組み立てておくことが望ましい。さらに回転環４５の後部に保護シート４８が取り付けられ、保護シート４８に形成した周方向長穴４８ｃに対して原動環４６の後方突出部４６ｅが挿入される。この段階で、回転環４５の軸穴４５ｅと原動環４６の回転伝達穴４６ｄが後方に向けて露出しており、軸穴４５ｅと回転伝達穴４６ｄに対してそれぞれに対応する第１支持軸４２ａと第２支持軸４２ｂを挿入させてフィルタ枠４２を組み付ける。フィルタ枠４２には偏光フィルタ４３を予め取り付けておく。
【００４３】
最後に、外周嵌合部４１ｇに対して外囲壁部１００ｃの前端を嵌合させ、かつ３つの係止突起４１ｃと係止片１００ｆを係合させて、モータ支持部材４１の後部にベース部材１００を固定する。各係止突起４１ｃ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、モータ支持部材４１に対してベース部材１００を相対的に前方に移動させると、係止片１００ｆが弾性変形しながら係止突起４１ｃのテーパー面を乗り越え、係止片１００ｆの穴が係止突起４１ｃに対応する位置まで達すると、係止片１００ｆの弾性変形が解除されて係止突起４１ｃとの係合状態が維持される。こうしてモータ支持部材４１とベース部材１００を組み合わせた状態では、モータ支持部材４１内に組み付けた各部材の後方への脱落が、ベース部材１００の支持面１００ｂによって防がれる。つまり、モータ支持部材４１とベース部材１００の間に各部材が保持される。また、抵抗付与バネ４９が環状摩擦板４４と回転環４５の間で圧縮された状態になり、環状摩擦板４４と回転環４５に対して前述した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（シャッタユニット８１を含む）は、筒状部８ａの前端部に形成した挿入規制部８ｅ（図１、図２、図４、図２０）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。２群レンズ移動環８は筒状部８ａから前方に突出する３つの係止片８ｆを有し、この係止片８ｆをそれぞれベース部材１００の係止突起１００ｈに係合させることで、偏光フィルタユニット４０が固定される。各係止片８ｆは、径方向に貫通する穴を有している。各係止突起１００ｈ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、偏光フィルタユニット４０に対して２群レンズ移動環８を相対的に前方に移動させると、係止片８ｆが弾性変形しながら係止突起１００ｈのテーパー面を乗り越え、係止片８ｆの穴が係止突起１００ｈに対応する位置まで達すると、係止片８ｆの弾性変形が解除されて係止突起１００ｈとの係合状態が維持される。
【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。
【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、モータ支持部材４１とベース部材１００の間に、環状摩擦板４４、回転環４５、原動環４６、摩擦シート４７、保護シート４８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ベース部材１００の中央開口１００ａの方が小径である（図１１ないし図１４参照）。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、ベース部材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、回転環４５と原動環４６の回転によって行われる。
【００４７】
図６、図７、図１５（Ａ）、図１６（Ａ）、図１７（Ｆ）は偏光フィルタ４３の離脱状態を示している。フィルタ枠４２は、ベース部材１００のフィルタ収納壁部１００ｄ内に進入した完全離脱位置にあり、フィルタ収納壁部１００ｄの内壁面に沿って外径側縁部４２ｅが位置し、フィルタ枠４２のそれ以上の離脱位置方向(外径方向）への回動が規制される。フィルタ枠４２の内径側縁部４２ｆはベース部材１００の中央開口１００ａよりも外径側に位置していて、フィルタ枠４２が中央開口１００ａを通る光束を遮ることがない。フィルタ枠４２のセンサ通過片４２ｇが、センサ用穴１００ｅを通して、フィルタ検知センサ６５を構成するフォトインタラプタの発光部と受光部の間に進入している。センサ通過片４２ｇによってフォトインタラプタの受光部への光の入射が遮られることで、フィルタ枠４２が完全離脱位置にあることが検出される。
【００４８】
フィルタ挿入スイッチ７１の操作によって偏光フィルタ４３の挿入動作が実行される。偏光フィルタ４３の挿入時には、フィルタ駆動モータ１８０によって原動環４６が図１５及び図１６のＮ１方向に回転される。Ｎ１は、偏光フィルタ４３を挿入させる方向の回転である。原動環４６がＮ１方向に回転すると、回転伝達穴４６ｄの側面からフィルタ枠４２の第２支持軸４２ｂに対して光軸中心の回転方向の力が伝えられる。ここで、フィルタ枠４２の第１支持軸４２ａを軸穴４５ｅで支持する回転環４５には、抵抗付与バネ４９の付勢力によって回転方向への摩擦抵抗が作用しており、第１支持軸４２ａと偏心した位置にある第２支持軸４２ｂを原動環４６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、完全離脱位置から挿入位置方向へ回動しようとする。しかし、センサ用穴１００ｅに挿入されたフィルタ枠４２のセンサ通過片４２ｇに対向して、光軸Ｏに近い径方向内側にベース部材１００の規制壁部１００ｉが位置しており、センサ通過片４２ｇと規制壁部１００ｉの当接によって挿入位置方向へのフィルタ枠４２の回動が規制される。すると、第１支持軸４２ａと軸穴４５ｅの嵌合によってフィルタ枠４２から回転環４５に伝達されるＮ１方向の回転駆動力が、抵抗付与バネ４９の付勢力による摩擦抵抗を上回り、回転環４５（環状摩擦板４４と回転環４５と保護シート４８の結合体）が原動環４６と共にＮ１方向に回転する。回転環４５に伴ってフィルタ枠４２もＮ１方向に回転し、センサ通過片４２ｇがセンサ用穴１００ｅから抜ける。
【００４９】
これにより、規制壁部１００ｉによる規制が解除されてフィルタ枠４２が挿入位置へ回動可能になる。抵抗付与バネ４９の付勢力は、フィルタ枠４２の挿脱方向の回動が規制されない状態では、フィルタ枠４２のみを挿脱方向に回動させて回転環４５を回転させない摩擦抵抗を与える大きさに設定されている。よって、センサ通過片４２ｇがセンサ用穴１００ｅから抜けると、回転環４５が原動環４６と連れ回りせずに停止した状態になり、第２支持軸４２ｂを原動環４６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、完全離脱位置から挿入位置方向への回動を開始する（図１６（Ｂ））。この回転環４５に対する原動環４６の相対回動時には、後方突出部４６ｅが周方向長穴４８ｃ内を周方向に移動し、保護シート４８が原動環４６の回転を妨げない。
【００５０】
フィルタ枠４２が図９、図１０、図１５（Ｂ）、図１６（Ｃ）の挿入位置まで達すると、回転環４５に設けたストッパ部４５ｂ-１（複数の後方突出部４５ｂのうちの１つ）に対してストッパ突起４２ｃが当接する。このときフィルタ枠４２のフィルタ開口４２ｄの中心が光軸Ｏと一致し、偏光フィルタ４３がベース部材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。ストッパ突起４２ｃがストッパ部４５ｂ-１に当接すると、回転環４５に対するフィルタ枠４２の挿入位置方向への回動が規制される。
【００５１】
フィルタ枠４２が挿入位置にある状態で、フィルタ回転スイッチ７３の操作に応じて偏光フィルタ４３を光軸中心に回転させることができる。偏光フィルタ４３の光軸中心の回転を行わせるときには、フィルタ駆動モータ１８０によって原動環４６がＮ１方向に回転される。すると、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。ここで、ストッパ突起４２ｃとストッパ部４５ｂ-１の当接によって回転環４５に対するフィルタ枠４２の挿入位置方向への回動が規制されているため、第１支持軸４２ａと軸穴４５ｅの嵌合によってフィルタ枠４２から回転環４５に伝達されるＮ１方向の回転駆動力が、抵抗付与バネ４９の付勢力による摩擦抵抗を上回り、回転環４５（環状摩擦板４４と回転環４５と保護シート４８の結合体）が原動環４６と共にＮ１方向に回転する（図１５（Ｃ）〜（Ｆ）、図１６（Ｄ）〜（Ｅ））。回転環４５と原動環４６が連れ回りする状態では、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、回転環４５及び原動環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１８０を停止させると偏光フィルタ４３の回転が停止する。
【００５２】
フィルタ離脱スイッチ７２の操作によって偏光フィルタ４３の離脱動作が実行される。偏光フィルタ４３の離脱時には、フィルタ駆動モータ１８０によって原動環４６が図１７のＮ２方向に回転される。Ｎ２は、偏光フィルタ４３を離脱させる方向の回転である。原動環４６のＮ２方向の回転力が回転伝達穴４６ｄと第２支持軸４２ｂを介してフィルタ枠４２に対して伝えられると、回転環４５に対してフィルタ枠４２が、第１支持軸４２ａと軸穴４５ｅの軸線を中心として、ストッパ突起４２ｃをストッパ部４５ｂ-１から離間させる方向、すなわち挿入位置から離脱位置方向へ回動される。このとき回転環４５には抵抗付与バネ４９の付勢力による摩擦抵抗が作用しており、回転環４５は原動環４６と連れ回りせずに停止した状態を保つ。
【００５３】
フィルタ枠４２が離脱位置方向へ向けて回動すると、図１７（Ｂ）のように、フィルタ枠４２の外径側縁部４２ｅがベース部材１００の外囲壁部１００ｃの内壁面に当接し、フィルタ枠４２が完全離脱位置よりも離脱量の小さい制限離脱位置で停止される。この状態で原動環４６をさらにＮ２方向に回転させると、フィルタ枠４２の第１支持軸４２ａと軸穴４５ｅの嵌合によって回転環４５に伝達されるＮ２方向の回転駆動力が、抵抗付与バネ４９の付勢力による摩擦抵抗を上回り、回転環４５（環状摩擦板４４と回転環４５と保護シート４８の結合体）が原動環４６と共に回転する。回転環４５と原動環４６がＮ２方向に連れ回りすると、図１７（Ｃ）〜（Ｄ）のように外囲壁部１００ｃに対して外径側縁部４２ｅを摺接させながら、フィルタ枠４２が光軸Ｏを中心とするＮ２方向の回転動作を行う。
【００５４】
ベース部材１００の外囲壁部１００ｃとフィルタ収納壁部１００ｄの境界部を超える位置までフィルタ枠４２がＮ２方向に回転されると、フィルタ枠４２は、外囲壁部１００ｃによる制限離脱位置での保持が解除され、図１７（Ｅ）のように外径側縁部４２ｅをフィルタ収納壁部１００ｄの内壁面に当接させる位置まで離脱位置方向へ回動され、外径側縁部４２ｅをフィルタ収納壁部１００ｄの内壁面に対して摺接させながら引き続きＮ２方向に回転される。外囲壁部１００ｃの内壁面は光軸Ｏを中心とする円筒面であるため、フィルタ枠４２が外囲壁部１００ｃに対して外径側縁部４２ｅを摺接させている図１７（Ｃ）〜（Ｄ）の状態では、回転環４５と原動環４６は一体的に回転されている。一方、フィルタ収納壁部１００ｄの内壁面は、外囲壁部１００ｃの内壁面よりも曲率の大きい曲面であるため、外径側縁部４２ｅをフィルタ収納壁部１００ｄの内壁面に沿って移動させるときのフィルタ枠４２は、光軸Ｏを中心とするＮ２方向への回転動作（原動環４６に伴う回転）に加えて、第１支持軸４２ａと軸穴４５ｅの軸線を中心とする回動（回転環４５に対する相対回動）も行う。この回転環４５に対するフィルタ枠４２の相対回動時には、Ｎ２方向への回転を継続する原動環４６と、抵抗付与バネ４９による摩擦抵抗で回転停止しようとする回転環４５との間で単位時間あたりの回転量に差が生じ、回転環４５よりも原動環４６の方が回転量が大きくなる。これによりフィルタ枠４２が完全離脱位置まで回動される。そして、フィルタ枠４２の離脱動作の最終段階で、センサ通過片４２ｇがセンサ用穴１００ｅを通してフィルタ検知センサ６５の発光部と受光部の間に進入し、フィルタ枠４２の完全離脱位置への到達が検出される。このセンサ検出に応じてフィルタ駆動モータ１８０が停止され、偏光フィルタ４３の離脱動作が完了する（図１７（Ｆ））。換言すれば、フィルタ枠４２は、フィルタ収納壁部１００ｄの内壁面によって案内されるときの光軸中心（Ｎ２方向）回転と第１支持軸４２ａを中心とする回動との複合動作によって、確実に完全離脱位置まで到達すると共に、センサ通過片４２ｇをフィルタ検知センサ６５による検出位置まで進入させるようになっている。
【００５５】
なお、特定の回転方向位置からフィルタ枠４２の離脱動作を開始した場合は、外径側縁部４２ｅが外囲壁部１００ｃに当接する制限離脱位置の段階を経ずに、最初から図１７（Ｅ）のようにフィルタ収納壁部１００ｄの内壁面に当接する。この場合も離脱動作の最終段階は前述と同様であり、フィルタ枠４２は、第１支持軸４２ａを中心とする回動を行いながらＮ２方向に回転し、センサ通過片４２ｇをセンサ用穴１００ｅに進入させて完全離脱位置に達する。
【００５６】
以上のように駆動される偏光フィルタ４３は、図１、図２及び図２０に示すように、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間の光路上に挿脱される。図２０は第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が最も接近した状態を示している。なお、本実施形態のズームレンズ鏡筒ＺＬでは収納状態のときに図２０の状態になるが、本発明において前後のレンズ群が最も接近する状態は光学系の収納状態（非撮影状態）には限定されない。図２０から分かるように、偏光フィルタユニット４０は、接近した第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間の光軸方向スペースに偏光フィルタ４３やベース部材１００などを位置させるが、偏光フィルタユニット４０の一部は、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間の光軸方向スペースではなく、第１レンズ群ＬＧ１の外径側に進入（収納）される形で位置する。この偏光フィルタユニット４０と第１レンズ群ＬＧ１の関係を説明する。
【００５７】
図１に示すように、ズームレンズ鏡筒ＺＬは、繰出筒１２を外観部材とした第１の繰出段部と、カム環１１を外観部材とした第２の繰出段部を有する２段繰出鏡筒である。第１の繰出段部を構成する繰出筒１２は、その外観を形成する大径の本体筒部（大径筒部）１２ｂと、本体筒部１２ｂの前端部付近から内径方向へ突出させた内方フランジ部１２ｃを有し、内方フランジ部１２ｃの内縁に保持枠部１２ｄが固定されている。保持枠部１２ｄは光軸Ｏを囲む円筒状をなし、その内部に第１レンズ群ＬＧ１が保持されている。本体筒部１２ｂの内周面と保持枠部１２ｄの外周面との間には収納空間Ｒが形成される。第１レンズ群ＬＧ１の後端側は小径になっており（第１レンズ群ＬＧ１を構成する複数枚のレンズのうち後部のレンズが他のレンズよりも小径になっており）、これに対応して保持枠部１２ｄの後部に、光軸方向後方に進むにつれて徐々に径を小さくする円錐状のテーパー筒部（小径枠部）１２ｅと、テーパー筒部１２ｅの最小径部分に続く最小径の後端筒部（小径枠部）１２ｆが形成されている。テーパー筒部１２ｅと後端筒部１２ｆによって収納空間Ｒが拡大されている。収納空間Ｒの前端は内方フランジ部１２ｃによって規定される。
【００５８】
図１９に示すように、偏光フィルタユニット４０の前部は円環状のモータ支持部材４１でカバーされており、モータ支持部材４１の前部には偏光フィルタ４３を駆動させるフィルタ駆動モータ１８０が支持されている。フィルタ駆動モータ１８０は円筒状のモータ本体部１８０ｃを有し、このモータ本体部１８０ｃの長手方向を偏光フィルタユニット４０の前後方向に向けている。そして、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が図２０のように接近すると、フィルタ駆動モータ１８０（モータ本体部１８０ｃと支持板１８０ｂ）が収納空間Ｒに進入する。フィルタ駆動モータ１８０は、テーパー筒部１２ｅよりも前方の保持枠部１２ｄの外径側に収納される。なお、図２０とは異なる断面位置で示しているが、図２も同様に収納空間Ｒにフィルタ駆動モータ１８０が進入した状態を示している。
【００５９】
また、フィルタ駆動モータ１８０を支持するモータ支持部材４１は、収納空間Ｒのうちテーパー筒部１２ｅと後端筒部１２ｆの外側の領域に進入する。この進入状態で、モータ支持部材４１の前方開口４１ａがテーパー筒部１２ｅの外周面に対向して位置しており、モータ支持部材４１には、この前方開口４１ａから前端部にかけて、テーパー筒部１２ｅに沿う円錐形状のテーパー面４１ｓが形成されている。また、図２０の断面位置には表れていないが、モータ支持部材４１の外周側のセンサ支持部４１ｂに支持されたフィルタ検知センサ６５も収納空間Ｒに進入している。さらにモータ支持部材４１の前部には、フィルタ駆動モータ１８０やフィルタ検知センサ６５に接続して制御回路７０との間で信号伝達や給電を行うフレキシブル基板７５が配設されているが、このフレキシブル基板７５も収納空間Ｒに進入する。
【００６０】
前述のように、モータ支持部材４１とベース部材１００の間に、フィルタ駆動モータ１８０の駆動力を偏光フィルタ４３に伝える伝動機構として、ピニオン１８０ａ、第１ギヤ６０と第２ギヤ６１からなるギヤ列、第２ギヤ６１に噛合して回転駆動される原動環４６、原動環４６対して一体回転状態と相対回転状態になる回転環４５、回転環４５に対する回転抵抗を制御する環状摩擦板４４と摩擦シート４７と抵抗付与バネ４９、回転環４５と原動環４６に支持されて動作が制御されるフィルタ枠４２、フィルタ枠４２上の偏光フィルタ４３を保護する保護シート４８といった各部材が保持されている。これらの伝動機構の構成要素のうち、環状摩擦板４４、回転環４５、原動環４６、摩擦シート４７については、概ねモータ支持部材４１の背後に位置する径サイズの円環状部材として構成されており、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が図２０のように接近すると、モータ支持部材４１と共に、収納空間Ｒにおけるテーパー筒部１２ｅと後端筒部１２ｆの外側の領域に進入する。より詳しくは、原動環４６は、回転ガイド部４６ｂが後端筒部１２ｆの外周面に対向して位置し、環状フランジ４６ｃを後端筒部１２ｆの後端面に対向させる。また、原動環４６の周縁ギヤ４６ａの外径側に位置する第１ギヤ６０と第２ギヤ６１とピニオン１８０ａも、収納空間Ｒ内に進入する。
【００６１】
なお、図２０の上半断面に示すように、繰出筒１２内の収納空間Ｒのうち、本体筒部１２ｂの内周面に近い外径側の一部領域には、繰出筒１２を光軸方向に直進案内する直進案内環１３が進入する。偏光フィルタユニット４０におけるモータ支持部材４１などの各要素は、この直進案内環１３と干渉しないように、直進案内環１３よりも内径側に位置している。但し、図７、図１０、図１９、図２０に示すように、フィルタ駆動モータ１８０とモータ支持部４１ｉ、フィルタ検知センサ６５とセンサ支持部４１ｂは、モータ支持部材４１の他の部分よりも外径方向に突出しており、これらの要素が収納空間Ｒに進入したときには保持枠部１２ｄの内周面に近接して位置される。そのため、フィルタ駆動モータ１８０とモータ支持部４１ｉ、フィルタ検知センサ６５とセンサ支持部４１ｂに対する干渉を避けるべく、これらに対応する箇所では直進案内環１３の一部が切り欠かれた形状になっている（図２０の下半断面参照）。
【００６２】
以上のように、本実施形態のズームレンズ鏡筒ＺＬでは、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が光軸方向に接近した状態で、第２レンズ群ＬＧ２と共に光軸方向に移動する偏光フィルタユニット４０の一部が、第１レンズ群ＬＧ１を保持する保持枠部１２ｃの径方向外側を囲む収納空間Ｒに進入し、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が光軸方向に離間すると、偏光フィルタユニット４０が収納空間Ｒから離脱する。これにより、偏光フィルタユニット４０の全体が常に第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間に位置する構成に比して、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の最短間隔を近づけることが可能になっている。つまり、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の相対位置の設定に関して偏光フィルタユニット４０による制約が少なくなり、光学系の設計自由度が向上すると共に、光軸方向におけるズームレンズ鏡筒ＺＬの小型化（薄型化）を図ることができる。偏光フィルタユニット４０の構成要素のうち、収納空間Ｒに進入せずに常時第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間に位置した状態にあるのは、保護シート４８、偏光フィルタ４３、フィルタ枠４２、ベース部材１００などの光軸方向の厚みが小さい部材であるため、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間に必要な光軸方向スペースがわずかで済む。
【００６３】
特に、偏光フィルタユニット４０の構成要素のうち、光軸方向に長い形状のフィルタ駆動モータ１８０が収納空間Ｒに収まるようにしたことにより、光軸方向の薄型化（第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の最短間隔の短縮化）に関して高い効果が得られる。加えて、フィルタ駆動モータ１８０の駆動力を伝達する第１ギヤ６０及び第２ギヤ６１や、第２ギヤ６１に噛合して回転駆動される原動環４６の周縁ギヤ４６ａなどの駆動要素についても、収納空間Ｒの光軸方向延長上に位置する形状及び配置とされており、フィルタ駆動モータ１８０と共に収納空間Ｒ内に収納されるので、スペース効率の向上に関してより高い効果が得られる。また、偏光フィルタユニット４０は、モータ支持部材４１や回転環４５や原動環４６のように光軸Ｏを中心とする円環状の部材が多い構成であり、これらの円環状の部材は第１レンズ群ＬＧ１を囲む環状の収納空間Ｒに進入させるのに適した形状である。一方、収納空間Ｒを形成する繰出筒１２においては、保持枠部１２ｄの後部にテーパー筒部１２ｅと後端筒部１２ｆを形成して収納空間Ｒを広くさせており、偏光フィルタユニット４０の円環状の部材を効率的に収納させることが可能になっている。
【００６４】
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、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。例えば、図示実施形態では、光軸方向前方に位置する第１レンズ群ＬＧ１の径方向外側に収納空間Ｒを形成し、光軸方向後方に位置する第２レンズ群ＬＧ２と共に光軸方向移動を行う偏光フィルタユニット４０が収納空間Ｒに進入するが、２つのレンズ群と回転光学要素の駆動装置の前後関係はこれに限定されない。すなわち、偏光フィルタユニット４０に相当する回転光学要素の駆動装置を、光軸方向前方のレンズ群（第１レンズ群ＬＧ１）と共に光軸方向に移動させ、光軸方向後方のレンズ群（第２レンズ群ＬＧ２）の径方向外側の収納空間に対して進入させるような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。
【００６６】
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】
【００６７】
ＬＧ１  第１レンズ群（相対移動レンズ群）
ＬＧ２  第２レンズ群（一体移動レンズ群）
ＬＧ３  第３レンズ群
Ｏ  光軸
Ｒ  収納空間
Ｓ  シャッタ
ＺＬ  ズームレンズ鏡筒
８  ２群レンズ移動環
８ｅ  挿入規制部
８ｆ  係止片
１１  カム環
１２  繰出筒（相対移動レンズ群保持部材）
１２ｂ  本体筒部（大径筒部）
１２ｃ  内方フランジ部
１２ｄ  保持枠部
１２ｅ  テーパー筒部（小径枠部）
１２ｆ  後端筒部（小径枠部）
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（回転光学要素の駆動装置）
４１  モータ支持部材（支持部材、前方支持部材）
４１ａ  前方開口
４１ｂ  センサ支持部
４１ｃ  係止突起
４１ｄ  挿入規制面
４１ｅ  ４１ｆ  回転案内面
４１ｇ  外周嵌合部
４１ｈ  当付凸部
４１ｉ  モータ支持部
４１ｓ  テーパー面
４２  フィルタ枠（回転光学要素保持部材）
４２ａ  第１支持軸（軸支部）
４２ｂ  第２支持軸（回転伝達部）
４２ｃ  ストッパ突起（挿入制御手段）
４２ｄ  フィルタ開口
４２ｅ  外径側縁部（離脱制御手段）
４２ｆ  内径側縁部
４２ｇ  センサ通過片
４３  偏光フィルタ（回転光学要素）
４４  環状摩擦板（従動回転部材）
４４ａ  係合片部
４５  回転環（従動回転部材）
４５ａ  係合突起
４５ｂ  後方突出部
４５ｂ-１  ストッパ部（挿入制御手段）
４５ｃ  バネ支持穴
４５ｄ  位置決め突起
４５ｅ  軸穴
４６  原動環（原動回転部材）
４６ａ  周縁ギヤ
４６ｂ  回転ガイド部
４６ｃ  環状フランジ
４６ｄ  回転伝達穴
４６ｅ  後方突出部
４６ｆ  中央開口
４７  摩擦シート
４８  保護シート
４８ａ  開放開口
４８ｂ  位置決め穴
４８ｃ  周方向長穴
４８ｄ  逃げ穴
４８ｅ  切欠き
４９  抵抗付与バネ（抵抗付与手段）
５１  ３群レンズ枠
６０  第１ギヤ（ギヤ列）
６０ａ  ギヤ支持軸
６１  第２ギヤ（ギヤ列）
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
７５  フレキシブル基板
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
１００  ベース部材（支持部材、後方支持部材）
１００ａ  中央開口
１００ｂ  支持面
１００ｃ  外囲壁部（離脱制御手段）
１００ｄ  フィルタ収納壁部（離脱制御手段）
１００ｅ  センサ用穴
１００ｆ  係止片
１００ｇ  ギヤ支持部
１００ｈ  係止突起
１００ｉ  規制壁部
１００ｊ  センサ支持片
１５０  鏡筒駆動モータ
１６０  ＡＦモータ
１８０  フィルタ駆動モータ
１８０ａ  ピニオン
１８０ｂ  支持板
１８０ｃ  モータ本体部
【図１】
2013210400.tif 000003
【図２】
2013210400.tif 000004
【図３】
2013210400.tif 000005
【図４】
2013210400.tif 000006
【図５】
2013210400.tif 000007
【図６】
2013210400.tif 000008
【図７】
2013210400.tif 000009
【図８】
2013210400.tif 000010
【図９】
2013210400.tif 000011
【図１０】
2013210400.tif 000012
【図１１】
2013210400.tif 000013
【図１２】
2013210400.tif 000014
【図１３】
2013210400.tif 000015
【図１４】
2013210400.tif 000016
【図１５】
2013210400.tif 000017
【図１６】
2013210400.tif 000018
【図１７】
2013210400.tif 000019
【図１８】
2013210400.tif 000020
【図１９】
2013210400.tif 000021
【図２０】
2013210400.tif 000022