(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の光学フィルタのどの光学フィルタに変更する際にも同じ変更時間で、かつ一回の操作で変更でき、更に光学フィルタを４枚以上搭載することができるターレット式光学ユニットを提供する。【解決手段】撮影光軸と平行な軸方向に沿って直列に配置され、それぞれ回転可能に支持される円板形状のターレット１００，９５０とターレット１００，９５０をそれぞれ回転させる駆動手段３００，９３０と、ターレット１００，９５０の回転方向の位置をそれぞれ検知する位置検知手段と、ユーザ操作による選択に従って位置検知手段からの信号に基づき駆動手段３００，９３０をそれぞれ制御してターレット１００，９５０をそれぞれ独立して所定の位相に回転及び停止させる制御手段とを備える。【選択図】図１４
2016095451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板形状に形成されて、撮影光軸と平行な軸方向に沿って直列に配置され、それぞれ回転可能に支持される複数のターレットと、
前記複数のターレットをそれぞれ回転させる複数の駆動手段と、
前記複数のターレットの回転方向の位置をそれぞれ検知する複数の位置検知手段と、
ユーザの操作による選択に従って前記複数の位置検知手段からの信号に基づき前記複数の駆動手段をそれぞれ制御して前記複数のターレットをそれぞれ独立して所定の位相に回転及び停止させる制御手段と、を備え、
前記複数のターレットには、それぞれ３カ所の開口部が周方向に略等間隔で形成され、前記３カ所の開口部のうちの少なくとも２カ所の開口部には、それぞれ光学フィルタが取り付けられていることを特徴とするターレット式光学ユニット。
【請求項２】
前記ターレットの外周には、ギア部が形成され、
前記駆動手段に設けられた伝達ギアが前記ギア部に噛合することにより、前記駆動手段の動力が前記ターレットに伝えられて前記ターレットを回転させることを特徴とする請求項１に記載のターレット式光学ユニット。
【請求項３】
前記ギア部と前記伝達ギアとの間には、前記ギア部と前記伝達ギアとを中継する多段ギアが設けられていることを特徴とする請求項２に記載のターレット式光学ユニット。
【請求項４】
前記ギア部に噛合して前記ターレットの回転をロックするロック部材を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載のターレット式光学ユニット。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数のターレットにそれぞれ形成された前記３カ所の開口部のうちの２カ所の開口部にそれぞれ前記光学フィルタが取り付けられた場合に、前記撮影光軸の方向に少なくとも２枚の前記光学フィルタが配置されないように前記駆動手段を制御す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ターレット式光学ユニット。
【請求項６】
前記光学フィルタは、ＮＤフィルタであ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ターレット式光学ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のターレット式光学ユニットを備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターレットに複数の光学フィルタを搭載したターレット式光学ユニット、及びターレット式光学ユニットを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円板形状のターレットに複数の光学フィルタを搭載し、そのターレットが回転軸を中心に回転することによって、光学フィルタの種類を変更するターレット式光学ユニットを備える撮像装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９９２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に開示されたターレット式光学ユニットでは、光学フィルタの枚数が増えるに従って、個々の光学フィルタの種類の変更時間にばらつきが生じたり、何度も操作しなければ所望の種類の光学フィルタに変更することができない。特に、ターレットに光学フィルタを４枚以上搭載する場合にこのような不都合が顕著になり、ターレットに光学フィルタを４枚以上搭載することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、複数の光学フィルタのどの光学フィルタに変更する際にも同じ変更時間で、かつ一回の操作で変更でき、更に光学フィルタを４枚以上搭載することができるターレット式光学ユニット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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のターレット式光学ユニットは、円板形状に形成されて、撮影光軸と平行な軸方向に沿って直列に配置され、それぞれ回転可能に支持される複数のターレットと、前記複数のターレットをそれぞれ回転させる複数の駆動手段と、前記複数のターレットの回転方向の位置をそれぞれ検知する複数の位置検知手段と、ユーザの操作による選択に従って前記複数の位置検知手段からの信号に基づき前記複数の駆動手段をそれぞれ制御して前記複数のターレットをそれぞれ独立して所定の位相に回転及び停止させる制御手段と、を備え、前記複数のターレットには、それぞれ３カ所の開口部が周方向に略等間隔で形成され、前記３カ所の開口部のうちの少なくとも２カ所の開口部には、それぞれ光学フィルタが取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の光学フィルタのどの光学フィルタに変更する際にも同じ変更時間で、かつ一回の操作で変更でき、更に光学特性が異なる光学フィルタを４枚以上搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の一例であるターレット式光学ユニットを搭載した撮像装置の斜視図である。
【図２】（ａ）は光学ユニットを構成するターレットユニットの分解斜視図、（ｂ）はターレットユニットを構成するターレットの正面図である。
【図３】（ａ）は肉抜き穴を設けていないターレットユニットの正面図、（ｂ）は肉抜き穴を設けたターレットユニットの正面図である。
【図４】（ａ）はターレットユニットとターレットユニットを回転させる為の駆動部との関係を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ１方向から見た図である。
【図５】ターレットユニットを所定の位置にて保持するロック部材を示すである。
【図６】（ａ）はロック部材を動作させる為のロック駆動ユニットの構成を示す図、（ｂ）は（ａ）のＸ２方向から見た図である。
【図７】ターレットユニットがロック部材によりロックされている状態を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は図７の前方からロック駆動ユニットの周辺を見た拡大図、（ｂ）は図７の後方からロック駆動ユニットの周辺を見た拡大図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図９】ターレットユニットが所定の位置よりもずれた位置に停止した状態を示す図である。
【図１０】ターレットユニットのギア部においてＲ形状部が形成されたギア歯の範囲、ロック部材、及び駆動部の配置例を示す図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、図８（ａ）及び図８（ｂ）の状態からロック駆動ユニットを動作させることにより、ラックを移動させてターレットユニットのロックを解除した状態を示す図である。
【図１２】ターレット光学ユニットを前方から見た分解斜視図である。
【図１３】ターレット光学ユニットを後方から見た分解斜視図である。
【図１４】（ａ）はターレットユニットと駆動部、及び中間伝達ギアの配置関係を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図１５】２枚のターレットユニットにおいて光が光軸を透過する際の回転位相の組み合わせを模式的に示す図である。
【図１６】光学ユニットの制御システムの一例を示すブロック図である。
【図１７】（ａ）はターレットユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）の状態からターレットユニットがα方向に１２０°回転した状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）の状態からターレットユニットがα方向に更に１２０°回転した状態を示す図である。
【図１８】（ａ）は検知リブがフォトインタラプタの光を遮っている状態を示す図、（ｂ）は検知リブがフォトインタラプタの光を遮っていない状態を示す図である。
【図１９】図１７（ａ）乃至図１７（ｃ）のそれぞれの状態におけるフォトインタラプタの電気信号の波形を示す図である。
【図２０】光学ユニットの制御シーケンスについて説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態の一例であるターレット式光学ユニットを搭載した撮像装置の斜視図である。なお、図１では、ターレット式光学ユニットを透視して図示している。また、図中Ｚ１方向が被写体側の方向、Ｚ２方向が撮影者側の方向である。以下の説明において便宜上、Ｚ１側を前方、Ｚ２側を後方と呼ぶことにする。
【００１１】
図１に示す撮像装置は、装置本体１０のレンズマウント１１に対して交換レンズ１２が着脱可能に装着される。装置本体１０のレンズマウント１１の後方には、ターレット式光学ユニット１３（以下、単に光学ユニット１３という。）が配置されている。装置本体１０の側部には、光学ユニット１３を操作する為の操作釦１４が設けられ、操作釦１４を操作することにより、ユーザは光学ユニット１３の後述する複数の光学フィルタのうちから所望する光学フィルタを選択することができる。
【００１２】
また、装置本体１０の光学ユニット１３の後方には、撮像素子９７０（図１２参照）が設けられ、撮像素子９７０の後方には、バッテリ収納部１５及び記録部１６がそれぞれ設けられている。
【００１３】
次に、図２乃至図２０を参照して、光学ユニット１３の詳細について説明する。なお、説明の便宜上、まず、図１２及び図１３に示す光学ユニット１３を構成するターレットユニット１００から説明する。
【００１４】
図２（ａ）は光学ユニット１３を構成するターレットユニット１００の分解斜視図、図２（ｂ）はターレットユニット１００を構成するターレット１０１の正面図である。
【００１５】
ターレット１０１は、Ｚ軸を中心とした円板形状に形成され、外周部には、ギア部１０２が全周に渡って設けられている。なお、理由は後述するが、ギア部１０２の複数のギア歯の一部の先端部には、Ｒ形状部が形成されている。
【００１６】
また、ターレット１０１には、ターレット１０１をＺ軸を中心にα又はβ方向に回転可能に支持する回転軸が挿入される穴１１２が設けられている。ターレット１０１の穴１１２の周囲には、Ｚ軸を中心として回転運動を行った際の摺動面となる環状の摺動リブ１０３が軸方向の両面に設けられている。更に、ターレット１０１のギア部１０２の径方向内側には、ターレット１０１の位置を検知する為の検知リブ１０４が全周に渡って設けられている。
【００１７】
検知リブ１０４には、２つのスリット１０５ａ，１０５ｂが周方向に互いに離間して形成されている。ターレット１０１の検知リブ１０４と摺動リブ１０３との間には、３カ所の開口部１０６ａ〜１０６ｃが周方向に略等間隔で形成されている。３カ所の開口部１０６ａ〜１０６ｃのうちの２ヶ所の開口部１０６ａ，１０６ｂの周囲には、光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂの取り付け座１１８ａ，１１８ｂが形成されている。また、ターレット１０１の２カ所の開口部１０６ａと開口部１０６ｂとの間には、肉抜き穴１１６が形成されている。
【００１８】
光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂは、取り付け座１１８ａ，１１８ｂに取り付けられた後、ターレット１０１に形成された接着溝１０８ａ〜１０８ｄに接着剤が流し込むことでターレット１０１に接着固定される。光学フィルタの種類としては、例えばＮＤ（減光）フィルタなどが挙げられる。ターレット１０１の光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂの取付面側には、押さえ板１０９が設けられている。
【００１９】
押さえ板１０９は、金属等の導電性材料で円板形状に形成されている。押さえ板１０９は、光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂの接着が剥がれた場合の落下防止、及び、光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂと接触することによって、光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂの帯電を防ぎ、静電気によるごみ等の付着を防止する役割がある。押さえ板１０９には、ターレット１０１の開口部１０６ａ〜１０６ｃに対応する３か所の開口部１１０ａ〜１１０ｃが形成されている。
【００２０】
また、押さえ板１０９の中央部には、組立時にターレット１０１の摺動リブ１０３との干渉を防ぐため、摺動リブ１０３よりも大径の逃げ穴１１４が形成されている。押さえ板１０９は、光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂをターレット１０１に接着した後にターレット１０１に被せられる。
【００２１】
そして、押さえ板１０９に形成されたビス挿通穴１１９ａ〜１１９ｃに挿入したビス１１１ａ〜１１１ｃをターレット１０１に形成されたセルフタップ穴１２０ａ〜１２０ｃにねじ込むことで押さえ板１０９がターレット１０１に固定される。また、押さえ板１０９の２カ所の開口部１１０ａと開口部１１０ｂとの間には、ターレット１０１の肉抜き穴１１６に対応する肉抜き穴１１７が形成されている。
【００２２】
次に、図３を参照して、ターレットユニット１００に設けた肉抜き穴１１６，１１７の効果について説明する。図３（ａ）は肉抜き穴１１６，１１７を設けていないターレットユニット２００の正面図、図３（ｂ）は肉抜き穴１１６、１１７を設けたターレットユニット１００の正面図である。
【００２３】
図３（ａ）では、光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂを取り付けた部分と光学フィルタを取り付けていない開口部１０６ｃとの間に生じる重量差によって、ターレットユニット１００全体としての重心がターレットユニット１００の中心点ＰからＡ点へとずれる。この状態でターレットユニット１００が外部から衝撃等を受けた際には、重心のずれに応じたモーメント力が発生し、ターレットユニット１００は、α又はβ方向へ回転してしまう。      
【００２４】
これに対し、図３（ｂ）では、開口部１０６ｃに対して回転軸Ｐ点を挟んで対向する側で光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂとターレットユニット１００の外周部で囲まれた扇型の範囲Ｓに肉抜き穴１１６，１１７を設けている。
【００２５】
これにより、ターレットユニット１００の重心は、Ａ点よりもターレットユニット１００の中心点Ｐに近いＢ点となり、図３（ａ）に比べてずれ量が小さくなる。このため、ターレットユニット１００が外部から衝撃等を受けた際の重心のずれに応じて発生するモーメント力を弱めることができ、ターレットユニット１００がα又はβ方向へ回転するのを防止することができる。
【００２６】
また、後述するように、ターレットユニット１００に別途姿勢保持用のロック部材等を設けた場合でも、例えばロック解除時にターレットユニットが回転している際の不意の衝撃への対策やロック時であってもロック部材のロック力をより弱くすることが可能となる。このため、肉抜き穴１１６，１１７を設けることで、ロック部材を小型化できるなどといった効果がある。
【００２７】
次に、図４を参照して、ターレットユニット１００を回転駆動する駆動部３００の構成について説明する。図４（ａ）はターレットユニット１００とターレットユニット１００を回転させる為の駆動部３００との関係を示す斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ１方向から見た図である。
【００２８】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、駆動部３００は、駆動モータ３０２、取り付け板３０３、シャフト３０４、ピニオン３０５、及び中間伝達ギア３０６を備える。駆動モータ３０２は、電気接点部３１０において不図示のフレキシブル基板に接続され、フレキシブル基板を介して駆動電流及び電気信号を受け取ることにより、正転／逆転どちらの駆動も可能である。
【００２９】
取り付け板３０３は、駆動モータ３０２を後述する前カバー９０１に固定する為の部品である。ピニオン３０５は、シャフト３０４に圧入され、駆動モータ３０２の動力を中間伝達ギア３０６に伝える。中間伝達ギア３０６は、図４（ｂ）に示すように、２段ギアで構成され、１段目ギア３０７でピニオン３０５から受けた動力を１段目ギア３０７と外径が異なる２段目ギア３０８によりターレットユニット１００のギア部１０２に中継して伝える。２段ギアは、本発明の多段ギアの一例に相当する。
【００３０】
以上の構成により、ターレットユニット１００は、駆動モータ３０２の正転又は逆転により、α又はβ方向に回転することが可能となる。また、中間伝達ギア３０６を用いたことにより、駆動モータ３０２をターレットユニット１００の厚み方向にオーバーラップさせて配置できる。このため、例えば図４（ｃ）に示す中間伝達ギアを使用しない場合と比較して、駆動モータ３０２の突出量を抑え、小型の構成とすることができる（Ｌ１＜Ｌ２）。
【００３１】
次に、図５を参照して、ターレットユニット１００を所定の位置にて保持する為のロック部材について説明する。
【００３２】
図５において、ロック部材４０１は、ターレットユニット１００を所定の位置で保持する為の部材である。ロック部材４０１は、軸穴４０２を中心として図のγ又はε方向に回転可能となっている。
【００３３】
ロック部材４０１の先端部には、実際にロックを行う部分である噛合部４０３が設けられ、噛合部４０３の先端部には、Ｒ形状部が形成されている。ロック部材４０１は、通常時は後述するコイルばね７０１（図８参照）によりγ方向に付勢され、ε方向への回転は突起部４０４が押されることによって行われる。
【００３４】
図６（ａ）はロック部材４０１を動作させる為のロック駆動ユニット５００の構成を示す図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ２方向から見た図である。
【００３５】
図６に示すように、ロック駆動ユニット５００は、ロック駆動モータ５０２、取り付け板５０３、ウォーム５０４、スライド軸５０５、及びラック５０７を備える。図６（ａ）に示すスライド軸５０５は、ラック５０７の内部に設けられたスライド軸穴５０８に嵌合されている。ロック駆動モータ５０２は、電気接点部５１０において不図示のフレキシブル基板に接続されて、駆動電流及び電気信号を受け取る。
【００３６】
取り付け板５０３は、後述する外カバー７００にロック駆動ユニット５００を保持する為の板金である。取り付け板５０３には、スライド軸５０５がかしめられている。ラック５０７は、スライド軸穴５０８にスライド軸５０５が嵌合され、伝達部５０９においてウォーム５０４に噛合する（図６（ｂ）参照））。これにより、ロック駆動モータ５０２の正転又は逆転により、ラック５０７が図６（ａ）のｙ１又はｙ２方向に移動可能となっている。また、ラック５０７の押し当て面５１２は、前述したロック部材４０１の突起部４０４を押す為の面である。
【００３７】
次に、図７及び図８を参照して、ロック部材４０１及びロック駆動ユニット５００を用いてターレットユニット１００を保持する為の構成について説明する。図７及び図８（ａ）乃至図８（ｃ）は、ターレットユニット１００のギア部１０２にロック部材４０１の噛合部４０３が噛合した状態、即ちロック状態を示している。
【００３８】
図８（ａ）は図７の前方からロック駆動ユニット５００の周辺を見た拡大図、図８（ｂ）は図７の後方からロック駆動ユニット５００の周辺を見た拡大図、図８（ｃ）は図８（ｂ）の部分拡大図である。なお、図７及び図８（ａ）では、説明の便宜上、前カバー９０１、及びコイルばね７０１の図示は省略している。
【００３９】
ロック状態においては、図８（ａ）に示すように、ラック５０７の押し当て面５１２は、ロック部材４０１の突起部４０４と接触していない。また、図８（ｂ）に示すように、ロック部材４０１は、外カバー７００に組み付けられたコイルばね７０１によりγ方向に付勢されている。
【００４０】
このとき、図８（ｃ）に示すように、噛合部４０３は、ギア部１０２との接触点Ｅ１，Ｅ２においてコイルばね７０１の付勢力によってγ方向に押さえ付けられている。また、前述したように、ターレット１０１のギア部１０２の複数のギア歯の一部の先端には、Ｒ形状が形成されている。これは、ターレットユニット１００が所定の位置よりずれて停止した場合に、ギア部１０２のギア歯の先端及びロック部材４０１の噛合部４０３の先端どうしが突き当たってロックがかからなくなってしまうケースを避けるためである。
【００４１】
例えば図９は、ターレットユニット１００が所定の位置よりもα方向にずれた状態で停止してしまった為、ロック部材４０１の噛合部４０３がギア部１０２のギア歯との接触点Ｅ３で突き当った状態を示している。
【００４２】
このような場合であっても、ギア歯の先端にＲ形状部１９０２ｄを形成したことにより、ギア歯の先端のＲ形状部１９０２ｄと噛合部４０３の先端のＲ形状部どうしが接触する。このため、ターレットユニット１００は、接触点Ｅ３でコイルばね７０１の付勢力から垂直抗力Ｆ１を受け、垂直抗力Ｆ１の分力Ｆ２によってターレットユニット１００がβ方向に回転して所定の位置へと導かれ、ロックすることができる。
【００４３】
なお、ギア歯のＲ形状部は、ターレット１０１のギア部１０２の全てのギア歯に形成する必要はなく、ターレットユニット１００が停止する所定の位置でロック部材４０１の噛合部４０３が噛合するギア歯のみに形成すればよい。これにより、前述した駆動部３００との伝達効率のロスを最小限に抑えることができる。
【００４４】
また、ユニットの仕様として、ターレットユニット１００のギア部１０２のギア歯とロック部材４０１の噛合部４０３とが何歯分かずれることを許容するのであれば、その範囲にある全てのギア部１０２のギア歯先端にＲ形状部を形成してもよい。これにより、Ｒ形状部を形成した範囲においてロックがかからなくなるのを避けつつ、駆動部３００との伝達効率のロスを最小限に抑えることができる。
【００４５】
例えば本実施形態では、ターレットユニット１００のギア部１０２のギア歯とロック部材４０１の噛合部４０３とのずれは１歯分ならば許容できる仕様としている。このため、図９では、本来ギア部１０２が所定の位置で停止した際に噛合部４０３と接触するギア歯に、その前後１歯を加えた数のギア歯の先端に対してＲ形状部１９０２ａ〜１９０２ｅを形成している。
【００４６】
図１０は、ターレットユニット１００のギア部１０２においてＲ形状部が形成されたギア歯の範囲、ロック部材４０１、及び駆動部３００の配置例を示す図である。
【００４７】
図１０において、先端にＲ形状部が形成されたギア歯の範囲をＳ１とすると、範囲Ｓ１と同等のＲ形状部が形成された範囲Ｓ２，Ｓ３がターレットユニット１００に対して１２０度毎に配置されている。これにより、ターレットユニット１００が１２０度毎に設けられたどの位置で停止したとしても、ロック部材４０１の噛合部４０３が噛合する部分のギア部１０２のギア歯の先端にＲ形状部が形成されていることになる。
【００４８】
また、駆動モータ３０２からの動力をターレットユニット１００に伝達する為の中間伝達ギア３０６は、上述した範囲Ｓ１〜Ｓ３を避けた位置に配置されている。すなわち、ターレットユニット１００がどの位置で停止したとしても、中間伝達ギア３０６は、範囲Ｓ１〜Ｓ３のギア部１０２のギア歯とは噛合することはない。
【００４９】
ターレットユニット１００が所定の位置で停止した状態から回転を始めた瞬間、すなわち駆動モータ３０２の加速度が最も大きくなる瞬間は、駆動部３００からの動力の伝達ロスが最も大きくなる。このため、前述したように、中間伝達ギア３０６が範囲Ｓ１〜Ｓ３のギア部１０２のギア歯と噛合しないようにすることで、ターレットユニット１００の回転動作や駆動モータ３０２の負荷に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【００５０】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、図８（ａ）及び図８（ｂ）の状態からロック駆動ユニット５００を動作させることにより、ラック５０７をｙ１方向へと移動させてターレットユニット１００のロックを解除した状態を示す図である。
【００５１】
図１１の状態では、図８の状態で接触していなかったラック５０７の押し当て面５１２が突起部４０４に接触して突起部４０４をコイルばね７０１の付勢力に抗してｙ１方向へ押し上げる。これにより、ロック部材４０１の噛合部４０３がギア部１０２から外れてターレットユニット１００のロックが解除される。
【００５２】
なお、ロック部材４０１によるロック／ロック解除動作に伴うロック駆動ユニット５００の位置制御は、例えばフォトインタラプタなどを用いて行う方法やロック駆動モータ５０２のステップ数を利用した方法などがある。
【００５３】
次に、図１２及び図１３を参照して、前述したターレットユニット１００を含む光学ユニット１３の全体構成について説明する。
【００５４】
図１２は光学ユニット１３を前方から見た分解斜視図、図１３は図１２に示す光学ユニット１３を後方から見た分解斜視図である。なお、図１２及び図１３において、Ｚ′軸は、撮像時の光学中心となる軸、即ち撮影光軸であり、ターレット１０１の回転軸と平行に配置されている。
【００５５】
図１２及び図１３に示すように、光学ユニット１３には、ターレットユニット１００と、ターレットユニット１００と同一構成のターレットユニット９５０とがＺ軸方向に沿って直列に配置されている。また、光学ユニット１３には、ターレットユニット９５０を駆動する為の駆動部９３０、ターレットユニット９５０をロックする為のロック部材９０９及びコイルばね９１０も搭載されている。
【００５６】
前カバー９０１の後方側の面には、ターレットユニット１００をロックする為のロック部材４０１及びコイルばね７０１が取り付けられている。そして、前カバー９０１の後方側の面には、ロック駆動ユニット５００の取り付け板５０３をビス９０４ａ，９０４ｂで固定する為のボス９０８ａ，９０８ｂ、ロック部材４０１のロック回転軸９１４が設けられている。
【００５７】
また、前カバー９０１の後方側の面には、駆動部３００の取り付け板３０３をビス９２０ａ，９２０ｂで固定する為のボス９２２ａ，９２２ｂ、中間伝達ギア３０６のギア回転軸９２４が設けられている。更に、前カバー９０１の後方側の面には、ターレットユニット１００の軸穴１１２と嵌合するターレット回転軸９２５、ターレットユニット１００の摺動リブ１０３に対する摺動面９２７が設けられている。
【００５８】
同じく、前カバー９０１の後方側の面には、ターレットユニット９５０をロックする為のロック部材９０９及びコイルばね９１０が取り付けられている。そして、前カバー９０１の後方側の面には、ロック部材９０９のロック回転軸９１５、駆動部９３０の取り付け板金９３３をビス９３５ａ，９３５ｂで固定する為のボス９６６ａ，９６６ｂ、中間伝達ギア９３６のギア回転軸９３８が設けられている。更に、前カバー９０１の後方側の面には、後カバー９２８をビス９２９ａ〜９２９ｃで固定する為のボス９４０ａ〜９４０ｃが設けられている。
【００５９】
一方、前カバー９０１の前方側の面には、前カバー９０１の開口部を密閉し、且つ光線を透過させる透明ガラス９５６が不図示の両面テープ等によって張り付けられている。また、前カバー９０１の前方側の面には、フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂが前カバー９０１に形成された穴９３９ａ，９３９ｂに外形を合わせて取り付けられている。
【００６０】
ターレットユニット９５０をロックする為のロック部材９０９は、ロック駆動ユニット５００のラック５０７によってロック部材４０１と同時に押されてロックが解除される。      
【００６１】
ターレットシャフト９４１は、ターレットユニット１００とターレットユニット９５０の間に配置され、後方の軸９４２は、ターレットユニット９５０の軸穴９４３に嵌合し、ターレットユニット９５０の回転軸となる。また、ターレットシャフト９４１の前方の軸９４６は、Ｄカット形状となっており、前カバー９０１に形成されたＤ形状の凹部９４７に嵌め込まれて回転が規制されている。
【００６２】
また、ターレットシャフト９４１には、ターレットユニット１００の摺動リブ１０３への当て面となる摺動面９３８ａと、ターレットユニット９５０の摺動リブ９５１への当て面となる摺動面９３８ｂが設けられている。これにより、ターレットユニット１００とターレットユニット９５０との接触を防ぐことができる。
【００６３】
後カバー９２８には、ターレットユニット９５０の摺動リブ９５１に対する摺動面９５５が設けられている。後カバー９２８の後方側の面には、後カバー９２８の開口部を密閉するローパスフィルタ９６１が不図示の両面テープ等によって張り付けられている。また、後カバー９２８の後方側の面には、フォトインタラプタ９６２ａ，９６２ｂが後カバー９２８に形成された穴９６３ａ，９６３ｂに外形を合わせで取り付けられている。
【００６４】
なお、フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂ及び９６２ａ，９６２ｂは、不図示のフレキシブル基板に実装されており、このフレキシブル基板を通じて電気信号のやり取りを行う。フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂ及び９６２ａ，９６２ｂは、本発明の位置検知手段の一例に相当する。
【００６５】
撮像素子９７０、及び撮像素子９７０が実装された素子基板９７１は、素子プレート９７２に対して接着により保持される。素子プレート９７２は、不図示の固定部材によって装置本体１０に固定される。また、後カバー９２８と撮像素子９７０との間には、防塵用の弾性部材９８２がチャージされた状態で挟み込まれるように組み付けられる為、後カバー９２８と撮像素子９７０との間は密閉されて塵埃等は侵入しない構造となっている。
【００６６】
上記の構成において、透明ガラス９５６、光学フィルタ１０７ｂ、開口部９８３、ローパスフィルタ９６１、及び撮像素子９７０は、撮影光軸Ｚ′に沿って直列に並べて配置されている。すなわち、前方より入った光束は、透明ガラス９５６、光学フィルタ１０７ｂ，１０７ａ又は開口部１０６ｃ、開口部９８３又は光学フィルタ９８４ａ，９８４ｂ、及びローパスフィルタ９６１を透過して撮像素子９７０で結像される。
【００６７】
図１４（ａ）はターレットユニット１００，９５０と駆動部３００，９３０、及び中間伝達ギア３０６，９３６の配置関係を示す正面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の側面図である。
【００６８】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、駆動部３００及び中間伝達ギア３０６と駆動部９３０及び中間伝達ギア９３６とは、互いにＹ軸に対して対称な位置で、かつＺ軸方向に対して反対向きに配置されている。
【００６９】
このように、駆動部３００，９３０を２枚のターレットユニット１００，９５０の側面方向に配置することにより、Ｚ軸方向の厚みＬ３を最小にするとともに、光学ユニットとしてのＸ方向の幅Ｘ３を（可能な範囲で）最小とすることができる。
【００７０】
次に、図１５を参照して、２枚のターレットユニット１００，９５０において光が撮影光軸Ｚ′を透過する際の回転位相の組み合わせの切り替え動作について説明する。図１５は、２枚のターレットユニット１００，９５０において光が撮影光軸Ｚ′を透過する際の回転位相の組み合わせを模式的に示す図である。２枚のターレットユニット１００，９５０の回転位相の組み合わせは、ユーザによる操作釦１４の操作により選択される。
【００７１】
本実施形態では、２枚のターレットユニット１００，９５０において光が撮影光軸Ｚ′を透過する際の回転位相の組み合わせ、基本的に光学フィルタ＋開口部又は開口部＋光学フィルタとなり、同時に透過する光学フィルタは常に１枚となる。これは、同時に光学フィルタを２枚透過して、透過率に応じて光量落ちが発生することによる画質の劣化を防ぐためである。
【００７２】
具体的には、開口部１０６ｃ，９８３と光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂ，９８４ａ，９８４ｂとの組み合わせは、図１５（ａ）乃至図１５（ｄ）に示す４通りとなる。そして、図１５（ａ）から図１５（ｂ）への切り替えは、ターレットユニット９５０をβ方向に１２０°回転させることで可能となる。図１５（ｂ）から図１５（ｃ）への切り替えは、ターレットユニット１００をα方向に１２０°回転させ、ターレットユニット９５０をβ方向に１２０°回転させることで可能となる。図１５（ｃ）から図１５（ｄ）への切り替えは、ターレットユニット１００をα方向に１２０°回転させることで可能となる。
【００７３】
すなわち、いずれの組み合わせにおいても、ターレットユニット１００，９５０の一方又は両方をα又はβ方向に１２０°回転させることで、所望の光学フィルタ＋開口部又は開口部＋光学フィルタの組み合わせに切り替えることができる。
【００７４】
次に、図１６を参照して、光学ユニット１３の制御システムについて説明する。図１６は、光学ユニット１３の制御システムの一例を示すブロック図である。
【００７５】
図１６において、制御部２０は、操作釦１４からの操作信号を受けてロック駆動ユニット５００及び駆動部３００，９３０の駆動を開始させる。また、制御部２０は、ロック検知部２１、及びフォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂ，９６２ａ，９６２ｂからの信号を受けてロック駆動ユニット５００及び駆動部３００，９３０の駆動を停止させる。このとき、制御部２０による駆動部３００，９３０の駆動開始／駆動停止は、独立して制御される。ロック駆動ユニット５００及び駆動部３００，９３０は、制御部２０からの制御信号に従って、それぞれロック部材４０１，９０９とターレットユニット１００，９５０の回転及び停止を行う。
【００７６】
次に、図１７乃至図１９を参照して、フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂ，９６２ａ，９６２ｂによるターレットユニット１００，９５０の回転位相の検知方法とその制御について説明する。なお、ターレットユニット１００とターレットユニット９５０の回転位相の検知方法及びその制御は、共に同様の為、ここではターレットユニット１００についてのみ説明する。
【００７７】
図１７（ａ）は、ターレットユニット１００の正面図である。図１７（ｂ）は図１７（ａ）の状態からターレットユニット１００がα方向に１２０°回転した状態を示す図である。図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）の状態からターレットユニット１００がα方向に更に１２０°回転した状態を示す図である。なお、説明の為、各図には、前カバー９０１に取り付けられるフォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂも併せて図示している。
【００７８】
スリット１０５ａ，１０５ｂは、開口部１０６ａ〜１０６ｃの配置関係と同じく、周方向に互いに１２０°離間して配置されている。また、フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂは、検知リブ１０４又はスリット１０５ａ，１０５ｂの直上に配置されている。フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂについても、スリット１０５ａ，１０５ｂ及び開口部１０６ａ〜１０６ｃの配置関係と同様に、周方向に互いに１２０°離間して配置されている。
【００７９】
図１８（ａ）は検知リブ１０４がフォトインタラプタ１３０ａ（１３０ｂ）の光を遮っている状態を示す図、図１８（ｂ）は検知リブ１０４がフォトインタラプタ１３０ａ（１３０ｂ）の光を遮っていない状態を示す図である。図１８（ｂ）の状態では、スリット１０５ａ又はスリット１０５ｂがフォトインタラプタ１３０ａ（１３０ｂ）の間に位置している。
【００８０】
フォトインタラプタ１３０ａ（１３０ｂ）は、図１８に示すように、発光部１２０１からの光を検知リブ１０４が遮っているか否かを受光部１２０２が感知することにより、ターレット１０１の回転方向の位置を検知することができる。
【００８１】
図１９は、図１７（ａ）乃至図１７（ｃ）のそれぞれの状態におけるフォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂの電気信号の波形を示す図である。
【００８２】
図１９において、フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂの発光部１２０１と受光部１２０２の間が検知リブ１０４で遮られているとき（図１８（ａ））の電気信号をＬＯＷとする。また、フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂの発光部１２０１と受光部１２０２の間をスリット１０５ａ又はスリット１０５ｂが通過しているとき（図１８（ｂ））の電気信号をＨＩとする。
【００８３】
制御部２０は、フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂのいずれかの電気信号が先にＬＯＷ→ＨＩへと切り替わったタイミングで、ターレットユニット１００の回転を停止する制御信号を駆動部３００に出力する。これにより、ターレットユニット１００を１２０°毎に停止させることが可能となる。
【００８４】
また、フォトインタラプタ１３０ａ，１１３０ｂのＨＩ／ＬＯＷ信号の組み合わせにより、ターレットユニット１００の回転方向の位置が図１７（ａ）乃至図１７（ｃ）のどの状態にあるのかを特定することが可能となる。
【００８５】
次に、図２０を参照して、光学ユニット１３の制御シーケンスについて説明する。図２０は、光学ユニット１３の制御シーケンスについて説明するフローチャート図である。
【００８６】
図２０において、制御部２０は、ステップＳ２０１では、ユーザによる装置本体１０の操作釦１４の操作により光学フィルタ（ＮＤフィルタ）の変更が指示されると、ステップＳ２０２からの制御を開始する。
【００８７】
制御部２０は、ステップＳ２０２では、フォトインタラプタ１３０ａ，１３０ｂ，９６２ａ，９６２ｂからの電気信号に基づき、ターレットユニット１００，９５０の現在の位置を確認する。そして、制御部２０は、ターレットユニット１００，９５０を図１７（ａ）のおけるα及びβのどちらの向きに回転させれば良いかを判定する。
【００８８】
次に、制御部２０は、ステップＳ２０３でロック駆動ユニット５００を制御してロック部材４０１，９０９を押し上げる。これにより、ステップＳ２０４でターレットユニット１００，９５０のロックが解除される。ロックが解除されると、制御部２０は、ステップＳ２０５でロック駆動ユニット５００の駆動を停止する。
【００８９】
その後、制御部２０は、ステップＳ２０６で駆動部３００，９３０を正転又は逆転させる。これにより、ステップＳ２０７で駆動部３００，９３０の回転を受けてターレットユニット１００，９５０がそれぞれ回転を始める。
【００９０】
次に、制御部２０は、ステップＳ２０８でフォトインタラプタ（ＰＩ）１３０ａ，１３０ｂ，９６２ａ，９６２ｂによりスリット１０５ａ又はスリット１０５ｂが検知されると、ステップＳ２０９で駆動部３００，９３０を停止する。これにより、ステップＳ２１０でターレットユニット１００，９５０の回転を停止させる。
【００９１】
そして、制御部２０は、ステップＳ２１１で再びロック駆動ユニット５００を駆動し、ステップＳ２１２でロック部材４０１，９０９によりターレットユニット１００，９５０がロックされると、ステップＳ２１３でロック駆動ユニット５００の駆動を停止する。これにより、処理が終了する。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態の光学ユニット１３では、複数の光学フィルタ１０７ａ，１０７ｂ、９８４ａ，９８４ｂのどの光学フィルタに変更する際にも同じ変更時間で、かつ一回の操作で変更でき、更に４枚の光学フィルタを搭載することができる。
【００９３】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００９４】
例えば、上記実施形態では、ターレットユニット１００，９５０にそれぞれ形成された３カ所の開口部のうちの２カ所の開口部に光学フィルタを取り付けた場合を例示したが、３カ所の開口部のすべてに光学フィルタを取り付けてもよい。また、２枚のターレットユニット１００，９５０を配置した場合を例示したが、３枚以上のターレットユニットを配置してもよい。これにより、光学ユニットに４枚以上の光学フィルタを搭載することが可能となる。
【符号の説明】
【００９５】
１３  光学ユニット
１４  操作釦
２０  制御部
１００  ターレットユニット
１０６ａ〜１０６ｃ  開口部
１０７ａ，１０７ｂ  光学フィルタ
１３０ａ，１３０ｂ  フォトインタラプタ
３００  駆動部
５００  ロック駆動ユニット
９３０  駆動部
９５０  ターレットユニット
９８３  開口部
９８４ａ，９８４ｂ  光学フィルタ
９６２ａ，９６２ｂ  フォトインタラプタ
【図１】
2016095451.tif 000003
【図２】
2016095451.tif 000004
【図３】
2016095451.tif 000005
【図４】
2016095451.tif 000006
【図５】
2016095451.tif 000007
【図６】
2016095451.tif 000008
【図７】
2016095451.tif 000009
【図８】
2016095451.tif 000010
【図９】
2016095451.tif 000011
【図１０】
2016095451.tif 000012
【図１１】
2016095451.tif 000013
【図１２】
2016095451.tif 000014
【図１３】
2016095451.tif 000015
【図１４】
2016095451.tif 000016
【図１５】
2016095451.tif 000017
【図１６】
2016095451.tif 000018
【図１７】
2016095451.tif 000019
【図１８】
2016095451.tif 000020
【図１９】
2016095451.tif 000021
【図２０】
2016095451.tif 000022