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技術 回転光学要素を有する撮影装置

出願人 HOYA株式会社
発明者 中村真太郎中村伸
出願日 2012年8月30日 (8年4ヶ月経過) 出願番号 2012-189938
公開日 2014年3月17日 (6年9ヶ月経過) 公開番号 2014-048389
状態 未査定
技術分野 レンズ鏡筒 カメラの遮光 カメラ構造、機構 カメラレンズの調整
主要キーワード 外囲壁 センサ用穴 当接対象 離脱駆動 開放開口 内径側縁 モータ支持部材 最小開口
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年3月17日)のものです。
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図面 (20)

課題

回転光学要素挿脱駆動及び回転駆動並びにズーム駆動による消費電力を低減して動作安定性を向上させるとともに、被写体像評価値の誤検出を防止して回転光学要素を高精度に回転駆動制御する。

解決手段

制御回路駆動制御部)70は、ズーム駆動機構がズーム駆動を行っているときは、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を禁止し、偏光フィルタ駆動機構が偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動を行っているときは、ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する。

概要

背景

従来、カメラボディ偏光フィルタ(回転光学要素)を内蔵した偏光フィルタ内蔵型のカメラ撮影装置)が知られている。偏光フィルタは、撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上からの離脱位置との間の挿脱駆動、及び撮影光学系の光路上への挿入位置における回転駆動が可能である。また、撮影光学系の少なくとも一部を光軸方向に移動させてズーム駆動を行うことができる。

この種のカメラにおいては、偏光フィルタの挿脱駆動機構及び回転駆動機構、並びにズーム駆動機構がそれぞれ別々に設けられている。このため、これらの駆動機構を同時に駆動すると(例えば偏光フィルタの挿脱駆動又は回転駆動とズーム駆動とを同時に実行すると)、カメラの消費電力が増大してカメラシステムそのものが不安定になってしまうおそれがある。またカメラの消費電力の増大に対応しつつカメラシステムの安定性を向上させるためには、ICの改良や大規模化といった工夫が不可欠である。

一方、特許文献1には、偏光フィルタを通して被写体光測光する測光手段と、偏光フィルタの回転位置を移動させて測光手段の測光出力値が最小となる回転位置で偏光フィルタを自動で停止させる回転位置移動手段とを備えた偏光フィルタ内蔵型のカメラが開示されている。しかし、ズーム駆動中には測光手段の測光出力値が変化するため、ズーム駆動中に測光手段が被写体光を測光したときには、測光出力値の誤検出が生じて、偏光フィルタを所望の偏光効果が得られる回転位置で停止させることができない。

概要

回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動並びにズーム駆動による消費電力を低減して動作安定性を向上させるとともに、被写体像評価値の誤検出を防止して回転光学要素を高精度に回転駆動制御する。制御回路駆動制御部)70は、ズーム駆動機構がズーム駆動を行っているときは、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を禁止し、偏光フィルタ駆動機構が偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動を行っているときは、ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する。

目的

本発明は、上記問題意識に基づいて完成されたものであり、回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動並びにズーム駆動による消費電力を低減して動作安定性を向上させるとともに、被写体像の評価値の誤検出を防止して回転光学要素を高精度に回転駆動制御することができる、回転光学要素を有する撮影装置を得ることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

撮影光学系の少なくとも一部を光軸方向に移動させてズーム駆動を行うズーム駆動機構と、前記撮影光学系の光路上で前記光軸を中心に回転することで異なる撮影効果を与える回転光学要素と、前記回転光学要素を前記撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上からの離脱位置との間で挿脱駆動させ、かつ前記挿入位置で前記回転光学要素を回転駆動させる回転光学要素駆動機構と、前記ズーム駆動機構がズーム駆動を行っているときは、前記回転光学要素駆動機構による前記回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動を禁止し、前記回転光学要素駆動機構が前記回転光学要素の挿脱駆動又は回転駆動を行っているときは、前記ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する駆動制御部と、を備えることを特徴とする回転光学要素を有する撮影装置

請求項2

請求項1記載の回転光学要素を有する撮影装置において、前記ズーム駆動機構は、ズーム駆動のための入力操作を行うズームスイッチと、ズーム駆動を行うズームモータと、このズームモータに駆動電流を供給するズーム駆動回路とを備えており、前記回転光学要素駆動機構は、前記回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動のための入力操作を行う回転光学要素駆動スイッチと、前記回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動を行う回転光学要素駆動モータと、この回転光学要素駆動モータに駆動電流を供給する回転光学要素駆動回路と、この回転光学要素駆動回路と前記回転光学要素駆動モータの間に設けられたリレースイッチとを備えている回転光学要素を有する撮影装置。

請求項3

請求項2記載の回転光学要素を有する撮影装置において、前記駆動制御部は、前記ズームスイッチの入力操作が行われたときは、前記リレースイッチをオープン状態にして前記回転光学要素駆動回路から回転光学要素駆動モータへの駆動電流の供給を停止した上で、前記ズーム駆動回路からズームモータに駆動電流を供給してズーム駆動を行い、前記回転光学要素駆動スイッチの入力操作が行われたときは、前記リレースイッチをクローズ状態にして前記回転光学要素駆動回路から回転光学要素駆動モータに駆動電流を供給することで、前記回転光学要素の挿脱駆動又は回転駆動を行う回転光学要素を有する撮影装置。

請求項4

請求項3記載の回転光学要素を有する撮影装置において、前記駆動制御部は、前記ズーム駆動機構がズーム駆動を行っている場合において、前記回転光学要素駆動スイッチの入力操作が行われたときは、該回転光学要素駆動スイッチの入力操作を無効にし、前記回転光学要素駆動機構が前記回転光学要素の挿脱駆動又は回転駆動を行っている場合において、前記ズームスイッチの入力操作が行われたときは、該ズームスイッチの入力操作を有効にする回転光学要素を有する撮影装置。

請求項5

撮影光学系の少なくとも一部を光軸方向に移動させてズーム駆動を行うズーム駆動機構と、前記撮影光学系の光路上で前記光軸を中心に回転することで異なる撮影効果を与える回転光学要素と、前記回転光学要素を前記撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上からの離脱位置との間で挿脱駆動させ、かつ前記挿入位置で前記回転光学要素を回転駆動させる回転光学要素駆動機構と、前記回転光学要素駆動機構によって前記回転光学要素が前記離脱位置に位置しているときは、前記ズーム駆動機構によるズーム駆動を許容し、前記回転光学要素駆動機構によって前記回転光学要素が前記挿入位置に位置しているときは、前記ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する駆動制御部と、を備えることを特徴とする回転光学要素を有する撮影装置。

請求項6

請求項5記載の回転光学要素を有する撮影装置において、前記撮影光学系を介して撮像される被写体像輝度値を検出する輝度信号検出部をさらに備えており、前記駆動制御部は、前記輝度信号検出部が検出した被写体像の輝度値に基づいて、前記回転光学要素が挿入位置と離脱位置のいずれに位置しているかを判定する回転光学要素を有する撮影装置。

請求項7

請求項1ないし6のいずれか1項記載の回転光学要素を有する撮影装置において、前記回転光学要素は、前記撮影光学系を通過する光束の偏光状態を変化させる偏光フィルタからなる回転光学要素を有する撮影装置。

技術分野

0001

本発明は、例えば偏光フィルタなどの回転光学要素を有する撮影装置に関する。

背景技術

0002

従来、カメラボディに偏光フィルタ(回転光学要素)を内蔵した偏光フィルタ内蔵型のカメラ(撮影装置)が知られている。偏光フィルタは、撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上からの離脱位置との間の挿脱駆動、及び撮影光学系の光路上への挿入位置における回転駆動が可能である。また、撮影光学系の少なくとも一部を光軸方向に移動させてズーム駆動を行うことができる。

0003

この種のカメラにおいては、偏光フィルタの挿脱駆動機構及び回転駆動機構、並びにズーム駆動機構がそれぞれ別々に設けられている。このため、これらの駆動機構を同時に駆動すると(例えば偏光フィルタの挿脱駆動又は回転駆動とズーム駆動とを同時に実行すると)、カメラの消費電力が増大してカメラシステムそのものが不安定になってしまうおそれがある。またカメラの消費電力の増大に対応しつつカメラシステムの安定性を向上させるためには、ICの改良や大規模化といった工夫が不可欠である。

0004

一方、特許文献1には、偏光フィルタを通して被写体光測光する測光手段と、偏光フィルタの回転位置を移動させて測光手段の測光出力値が最小となる回転位置で偏光フィルタを自動で停止させる回転位置移動手段とを備えた偏光フィルタ内蔵型のカメラが開示されている。しかし、ズーム駆動中には測光手段の測光出力値が変化するため、ズーム駆動中に測光手段が被写体光を測光したときには、測光出力値の誤検出が生じて、偏光フィルタを所望の偏光効果が得られる回転位置で停止させることができない。

先行技術

0005

特開平3−192231号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、上記問題意識に基づいて完成されたものであり、回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動並びにズーム駆動による消費電力を低減して動作安定性を向上させるとともに、被写体像評価値の誤検出を防止して回転光学要素を高精度に回転駆動制御することができる、回転光学要素を有する撮影装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、ズーム駆動機構によるズーム駆動と、回転光学要素駆動機構による回転光学要素の挿脱駆動又は回転駆動との二重駆動を禁止するという着眼に基づいて完成されたものである。

0008

本発明の回転光学要素を有する撮影装置は、その一態様では、撮影光学系の少なくとも一部を光軸方向に移動させてズーム駆動を行うズーム駆動機構と、前記撮影光学系の光路上で前記光軸を中心に回転することで異なる撮影効果を与える回転光学要素と、前記回転光学要素を前記撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上からの離脱位置との間で挿脱駆動させ、かつ前記挿入位置で前記回転光学要素を回転駆動させる回転光学要素駆動機構と、前記ズーム駆動機構がズーム駆動を行っているときは、前記回転光学要素駆動機構による前記回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動を禁止し、前記回転光学要素駆動機構が前記回転光学要素の挿脱駆動又は回転駆動を行っているときは、前記ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する駆動制御部と、を備えることを特徴としている。

0009

前記ズーム駆動機構は、ズーム駆動のための入力操作を行うズームスイッチと、ズーム駆動を行うズームモータと、このズームモータに駆動電流を供給するズーム駆動回路とを備えており、前記回転光学要素駆動機構は、前記回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動のための入力操作を行う回転光学要素駆動スイッチと、前記回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動を行う回転光学要素駆動モータと、この回転光学要素駆動モータに駆動電流を供給する回転光学要素駆動回路と、この回転光学要素駆動回路と前記回転光学要素駆動モータの間に設けられたリレースイッチとを備えることができる。

0010

前記駆動制御部は、前記ズームスイッチの入力操作が行われたときは、前記リレースイッチをオープン状態にして前記回転光学要素駆動回路から回転光学要素駆動モータへの駆動電流の供給を停止した上で、前記ズーム駆動回路からズームモータに駆動電流を供給してズーム駆動を行い、前記回転光学要素駆動スイッチの入力操作が行われたときは、前記リレースイッチをクローズ状態にして前記回転光学要素駆動回路から回転光学要素駆動モータに駆動電流を供給することで、前記回転光学要素の挿脱駆動又は回転駆動を行うことができる。

0011

前記駆動制御部は、前記ズーム駆動機構がズーム駆動を行っている場合において、前記回転光学要素駆動スイッチの入力操作が行われたときは、該回転光学要素駆動スイッチの入力操作を無効にし、前記回転光学要素駆動機構が前記回転光学要素の挿脱駆動又は回転駆動を行っている場合において、前記ズームスイッチの入力操作が行われたときは、該ズームスイッチの入力操作を有効にすることができる。

0012

本発明の回転光学要素を有する撮影装置は、別の態様では、撮影光学系の少なくとも一部を光軸方向に移動させてズーム駆動を行うズーム駆動機構と、前記撮影光学系の光路上で前記光軸を中心に回転することで異なる撮影効果を与える回転光学要素と、前記回転光学要素を前記撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上からの離脱位置との間で挿脱駆動させ、かつ前記挿入位置で前記回転光学要素を回転駆動させる回転光学要素駆動機構と、前記回転光学要素駆動機構によって前記回転光学要素が前記離脱位置に位置しているときは、前記ズーム駆動機構によるズーム駆動を許容し、前記回転光学要素駆動機構によって前記回転光学要素が前記挿入位置に位置しているときは、前記ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する駆動制御部と、を備えることを特徴としている。

0013

本発明の回転光学要素を有する撮影装置は、前記撮影光学系を介して撮像される被写体像の輝度値を検出する輝度信号検出部をさらに備えており、前記駆動制御部は、前記輝度信号検出部が検出した被写体像の輝度値に基づいて、前記回転光学要素が挿入位置と離脱位置のいずれに位置しているかを判定することができる。

0014

前記回転光学要素は、前記撮影光学系を通過する光束の偏光状態を変化させる偏光フィルタから構成することができる。

発明の効果

0015

本発明の回転光学要素を有する撮影装置によれば、回転光学要素の挿脱駆動及び回転駆動並びにズーム駆動による消費電力を低減して動作安定性を向上させるとともに、被写体像の評価値の誤検出を防止して回転光学要素を高精度に回転駆動制御することができる。

図面の簡単な説明

0016

本発明によるズームレンズ鏡筒(撮影装置)を示す撮影状態ズーム域)での断面図である。
同ズームレンズ鏡筒の収納沈胴)状態での断面図である。
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。
2群レンズブロックの分解斜視図である。
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。
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。
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6のVIII- VIII線に沿う断面図である。
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。
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10のXI-XI線に沿う断面図である。
図10のXII-XII線に沿う断面図である。
図10のXIII-XIII線に沿う断面図である。
図9のXIV-XIV線に沿う断面図である。
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。
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。
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。
ズーム駆動機構及び偏光フィルタ駆動機構の構成を示すブロック図である。
本発明のズームレンズ鏡筒(撮影装置)における制御回路(駆動制御部)の制御内容を示すフローチャートである。
ズームスイッチが押されたときの制御回路(駆動制御部)の制御内容を示すフローチャートである。
フィルタ挿入スイッチ、フィルタ離脱スイッチ、フィルタ回転スイッチ又は自動回転制御スイッチが押されたときの制御回路(駆動制御部)の制御内容を示すフローチャートである。
本発明の別実施形態における制御回路(駆動制御部)の制御内容を示すフローチャートである。

実施例

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(撮影装置)ZLの一実施形態を示している。このズームレンズ鏡筒ZLの撮影光学系は、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。またズームレンズ鏡筒ZLは、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、ズームモータ(ズーム駆動機構)150(図18図19)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(ズーム駆動機構)11、繰出筒(ズーム駆動機構)12、直進案内環(ズーム駆動機構)13及び2群レンズブロック(ズーム駆動機構)80を含んでいる。またズームレンズ鏡筒ZLが搭載されるカメラには、ズームモータ150によるズーム駆動のための入力操作を行うズームスイッチ(ズーム駆動機構)71が設けられている(図18図19)。

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、ズームモータ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。直進案内環13はハウジング22内に支持されている。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(偏光フィルタ駆動機構、回転光学要素駆動機構)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)を有し、シャッタアクチュエータ82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、偏光フィルタ43を撮影光学系の光軸Oを通る光路上への挿入位置と同光路上からの離脱位置との間で挿脱駆動させ、かつ偏光フィルタ43をその挿入位置において光軸Oを中心として回転駆動させることができる。偏光フィルタ43を回転駆動させることで、撮影光学系を通過する被写体光束の偏光状態を変化させることができる。偏光フィルタユニット40の構成及び動作については後に詳細に説明する。

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。ズームモータ150、AFモータ160、シャッタユニット81は制御回路(駆動制御部)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ズームモータ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、ズームモータ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

このように、ズームモータ150を正逆に回転して第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3を光軸方向に移動させることでズーム駆動が行われる。

0030

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100とモータ支持部材41の間に、フィルタ枠42、偏光フィルタ43、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、抵抗付与バネ49といった部材を保持した構成になっている。

0031

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。

0032

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1図2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。

0033

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には離脱検知センサ65が保持される。離脱検知センサ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。離脱検知センサ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。

0034

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。

0035

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60、ギヤ支持軸61aに第2ギヤ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(偏光フィルタ駆動機構、回転光学要素駆動機構、回転光学要素駆動モータ)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。

0036

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(長穴)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。

0037

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。

0038

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。

0039

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42aと第2支持軸42bが形成され、他端部に内径方向へ折れる状のストッパ突起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。

0040

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。

0041

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。

0042

図15ないし図17に示すように、フィルタ枠42が挿入位置にあるときは、偏光フィルタ43は撮影光学系の光路上への挿入位置にあり、フィルタ枠42が完全離脱位置又は制限離脱位置にあるときは、偏光フィルタ43は撮影光学系の光路上からの離脱位置にある。

0043

本明細書において「偏光フィルタ(回転光学要素)43の挿脱駆動」は、フィルタ枠42を挿入位置と完全離脱位置又は制限離脱位置との間で駆動する場合、及びフィルタ枠42を完全離脱位置と制限離脱位置との間で駆動する場合の双方を含む概念で使用する。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

0047

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)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。

0048

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43の挿脱駆動及び回転駆動のための入力操作を行う操作手段(回転光学要素駆動スイッチ)として、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74、フィルタ自動回転制御スイッチ75が設けられている。またズームレンズ鏡筒ZLが搭載されるカメラには、撮像素子26が撮像した被写体像の輝度値を検出してこれを制御回路70に出力する輝度信号検出部(測光手段)76が設けられている。

0049

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。

0050

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、離脱検知センサ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。

0051

フィルタ挿入スイッチ72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。

0052

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。

0053

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。

0054

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74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。

0055

フィルタ離脱スイッチ73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。

0056

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。

0057

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。つまり、フィルタ収納壁部100dの内壁面が、フィルタ枠42を制限離脱位置から完全離脱位置まで案内するガイド面として機能する。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を通して離脱検知センサ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を離脱検知センサ65による検出位置まで進入させるようになっている。

0058

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。

0059

偏光フィルタ43は、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値を使用して、自動で回転駆動制御することができる。例えば、偏光フィルタ43が挿入位置にある場合において、ユーザがフィルタ自動回転制御スイッチ75を押したとき、偏光フィルタユニット40が偏光フィルタ43をその偏光効果が変化する1周期分の回転角度(例えば180°)だけ自動回転させる。この自動回転の間、制御回路70には、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値がリアルタイムで入力する。そして制御回路70は、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値に基づいて、偏光フィルタ43の偏光効果が最も高い回転角度で偏光フィルタ43を自動停止させることができる。

0060

図19は、第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3を光軸方向に移動させてズーム駆動を行うズーム駆動機構、及び偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を行う偏光フィルタ駆動機構の構成を示すブロック図である。

0061

ズーム駆動機構は、ズームスイッチ71、ズームモータ150、及びズーム駆動回路151を備えている。上述したように、ズームスイッチ71は、ズーム駆動のための入力操作を行うものであり、ズームモータ150は、第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3を光軸方向に移動させてズーム駆動を行うものである。ズーム駆動回路151は、制御回路70の制御の下、図示しないバッテリによってズームモータ150に駆動電流を供給する。

0062

偏光フィルタ駆動機構は、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74、フィルタ自動回転制御スイッチ75、フィルタ駆動モータ180、及びフィルタ駆動回路(偏光フィルタ駆動回路、回転光学要素駆動回路)181を備えている。上述したように、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74及びフィルタ自動回転制御スイッチ75は、偏光フィルタ43の挿入駆動、離脱駆動及び回転駆動のための入力操作を行うものである。またフィルタ駆動モータ180は、正逆に回転することで、偏光フィルタの挿脱駆動及び回転駆動を行うものである。フィルタ駆動回路181は、制御回路70の制御の下、図示しないバッテリによってフィルタ駆動モータ180に駆動電流を供給する。フィルタ駆動回路181とフィルタ駆動モータ180の間にはリレースイッチ182が設けられている。リレースイッチ182がクローズ状態のときは、フィルタ駆動回路181からフィルタ駆動モータ180への駆動電流の供給が可能となり、リレースイッチ182がオープン状態のときは、フィルタ駆動回路181からフィルタ駆動モータ180への駆動電流の供給が不能となる。図19はリレースイッチ182のオープン状態を描いている。

0063

本実施形態の制御回路(駆動制御部)70は、ズーム駆動機構がズーム駆動を行っているときは、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を禁止し、偏光フィルタ駆動機構が偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動を行っているときは、ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する。すなわち制御回路(駆動制御部)70は、ズーム駆動機構によるズーム駆動と、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動との二重駆動を禁止する。

0064

制御回路70は、ズームスイッチ71の入力操作が行われたときは、リレースイッチ182をオープン状態にしてフィルタ駆動回路181からフィルタ駆動モータ180への駆動電流の供給を停止した上で、ズーム駆動回路151からズームモータ150に駆動電流を供給してズーム駆動を行う。

0065

ここで、制御回路70が偏光フィルタ43の回転角度を検出している場合には、制御回路70がフィルタ駆動回路180に駆動指示信号を出した時点で偏光フィルタ43の回転角度が変化したものと誤検出して、制御回路70が検出している偏光フィルタ43の回転角度と偏光フィルタ43の実際の回転角度が一致しないことがある。このような場合であっても、偏光フィルタ43は偏光フィルタユニット40内の定位置において回転する部材であるので、脱調によって他の部品ぶつかって故障するといった不具合は生じない。

0066

制御回路70は、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74又はフィルタ自動回転制御スイッチ75の入力操作が行われたときは、リレースイッチ182をクローズ状態にしてフィルタ駆動回路181からフィルタ駆動モータ180に駆動電流を供給することで、偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動を行う。

0067

制御回路70は、ズーム駆動機構によるズーム駆動と、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動との両方が要求されたときには、ズーム駆動機構によるズーム駆動を優先的に実行させる。

0068

より具体的に制御回路70は、ズーム駆動機構がズーム駆動を行っている場合において、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74又はフィルタ自動回転制御スイッチ75の入力操作が行われたときは、これらの入力操作を無効にして、ズーム駆動機構によるズーム駆動を続行させる。一方、制御回路70は、偏光フィルタ駆動機構が偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動を行っている場合において、ズームスイッチ71の入力操作が行われたときは、ズームスイッチ71の入力操作を有効にして、ズーム駆動機構によるズーム駆動を割り込ませる。

0069

続いて、図20のフローチャートを参照して、本発明のレンズ鏡筒(撮影装置)ZLにおける制御回路(駆動制御部)70の制御内容について説明する。

0070

制御回路70は、フィルタ挿入スイッチ72又はフィルタ離脱スイッチ73が押されたか否かを判定する(ステップS1)。制御回路70は、フィルタ挿入スイッチ72又はフィルタ離脱スイッチ73が押されたときは(ステップS1:YES)、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿入駆動又は離脱駆動を開始させて(ステップS2)、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿入駆動又は離脱駆動が終了するのを待つ(ステップS3)。

0071

制御回路70は、フィルタ挿入スイッチ72又はフィルタ離脱スイッチ73が押されていないときは(ステップS1:NO)、フィルタ回転スイッチ74が押されたか否かを判定する(ステップS4)。制御回路70は、フィルタ回転スイッチ74が押されたときは(ステップS4:YES)、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の回転駆動を開始させて(ステップS5)、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の回転駆動が終了するのを待つ(ステップS6)。

0072

制御回路70は、フィルタ回転スイッチ74が押されていないときは(ステップS4:NO)、フィルタ自動回転制御スイッチ75が押されたか否かを判定する(ステップS7)。制御回路70は、フィルタ自動回転制御スイッチ75が押されたときは(ステップS7:YES)、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値に基づいた偏光フィルタ43の自動回転制御を開始させ(ステップS8)、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値に基づいた偏光フィルタ43の自動回転制御が終了するのを待つ(ステップS9)。

0073

制御回路70は、フィルタ自動回転制御スイッチ75が押されていないときは(ステップS7:NO)、ズームスイッチ71が押されたか否かを判定する(ステップS10)。制御回路70は、ズームスイッチ71が押されたときは(ステップS10:YES)、ズーム駆動機構によるズーム駆動を開始させて(ステップS11)、ズーム駆動機構によるズーム駆動が終了するのを待つ(ステップS12)。

0074

制御回路70は、ズームスイッチ71が押されていないときは(ステップS10:NO)、何らの制御も行うことなく、処理を終了する。

0075

ここで、ステップS1〜ステップS3の処理、ステップS4〜ステップS6の処理、ステップS7〜ステップS9の処理、及びステップS10〜ステップS12の処理は必ずしもこの順番で行う必要はなく、順番を入れ替えて実行することができる。

0076

図21は、ズームスイッチ71が押されたときの制御回路(駆動制御部)70の制御内容を示すフローチャートである。

0077

制御回路70は、ズームスイッチ71が押されたときは(ステップS21:YES)、偏光フィルタ駆動機構のリレースイッチ182をオープン状態にしてフィルタ駆動回路181からフィルタ駆動モータ180への駆動電流の供給を停止することで、偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を禁止する(ステップS22)。

0078

制御回路70は、偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を禁止した後に、ズーム駆動回路151からズームモータ150に駆動電流を供給してズーム駆動機構によるズーム駆動を開始させて(ステップS23)、ズーム駆動機構によるズーム駆動が終了するのを待つ(ステップS24)。

0079

制御回路70は、ズーム駆動機構によるズーム駆動が終了した後に(ステップS24:YES)、ズーム駆動回路151からズームモータ150への駆動電流の供給を停止する(ステップS25)。

0080

最後に、制御回路70は、偏光フィルタ駆動機構のリレースイッチ182をクローズ状態にしてフィルタ駆動回路181からフィルタ駆動モータ180への駆動電流の供給を可能とすることで、偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を可能にする(ステップS26)。

0081

図22は、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74又はフィルタ自動回転制御スイッチ75が押されたときの制御回路(駆動制御部)70の制御内容を示すフローチャートである。

0082

制御回路70は、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74又はフィルタ自動回転制御スイッチ75が押されたときは(ステップS31:YES)、偏光フィルタ駆動機構のリレースイッチ182をクローズ状態にして、フィルタ駆動回路181からフィルタ駆動モータ180への駆動電流の供給を可能とする(ステップS32)。

0083

制御回路70は、リレースイッチ182をクローズ状態にした後は、フィルタ駆動回路181に対して、N回のパルス駆動命令を出力して、フィルタ駆動モータ180を正転方向又は逆転方向にステップ駆動させることで、偏光フィルタ駆動機構によって偏光フィルタ43を挿脱駆動又は回転駆動させる(ステップS33)。

0084

制御回路70は、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動が終了した後に(ステップS35:YES)、偏光フィルタ駆動機構のリレースイッチ182をオープン状態にしてフィルタ駆動回路181からフィルタ駆動モータ180への駆動電流の供給を停止することで、偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を不能とする(ステップS36)。

0085

ここで、制御回路70は、偏光フィルタ駆動機構によって偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動を行っているときに、ズームスイッチ71が押されたときは(ステップS34:YES)、偏光フィルタ駆動機構のリレースイッチ182をオープン状態にして偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を停止させ(ステップS37)、ズーム駆動機構によるズーム駆動を割り込ませて優先的に実行させる(ステップS38)。

0086

このように本実施形態では、制御回路(駆動制御部)70が、ズーム駆動機構がズーム駆動を行っているときは、偏光フィルタ駆動機構による偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動を禁止し、偏光フィルタ駆動機構が偏光フィルタ43の挿脱駆動又は回転駆動を行っているときは、ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する。これにより、ICの改良や大規模化といった工夫を要することなく、偏光フィルタ43の挿脱駆動及び回転駆動並びにズーム駆動による消費電力を低減して動作安定性を向上させることができる。また、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値に基づいて偏光フィルタ43を自動で回転駆動制御する場合において、輝度信号検出部76が輝度値を誤検出するのを防止して偏光フィルタ43を高精度に回転駆動制御することができる。

0087

図23は、本発明の別実施形態における制御回路(駆動制御部)70の制御内容を示すフローチャートである。この別実施形態は、偏光フィルタ43が撮影光学系の光路上から離脱した離脱位置に位置してさえいれば、ズーム駆動機構によるズーム駆動時の光学性能には一切の影響がない、という着眼に基づいている。

0088

制御回路70は、偏光フィルタ駆動機構によって偏光フィルタ43が離脱位置に位置している(フィルタ枠42が完全離脱位置又は制限離脱位置に位置している)ときは、ズーム駆動機構によるズーム駆動を許容し、偏光フィルタ駆動機構によって偏光フィルタ43が挿入位置に位置している(フィルタ枠42が挿入位置に位置している)ときは、ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する。制御回路70は、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値に基づいて、偏光フィルタ43が挿入位置と離脱位置のいずれに位置しているかを判定することができる。偏光フィルタ43が挿入位置と離脱位置のいずれに位置しているかによって、輝度信号検出部76が検出する被写体像の輝度値が大幅にシフトするからである。

0089

図23のフローチャートに沿って説明すると、制御回路70は、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値に基づいて、偏光フィルタ43が挿入位置と離脱位置のいずれに位置しているかを判定する(ステップS41)。制御回路70は、偏光フィルタ43が離脱位置に位置しているときは、ズーム駆動機構によるズーム駆動を許容する(ステップS42)。制御回路70は、偏光フィルタ43が挿入位置に位置しているときは、ズーム駆動機構によるズーム駆動を禁止する(ステップS43)。

0090

以上の実施形態では、制御回路(駆動制御部)70が、輝度信号検出部76が検出した被写体像の輝度値に基づいて偏光フィルタ43を自動で回転駆動制御する場合を例示して説明したが、偏光フィルタ43を自動で回転駆動制御するために用いる評価値や手法はこれに限定されるものではない。

0091

以上の実施形態では、回転光学要素として偏光フィルタ43を用いた場合を例示して説明した。しかし、回転光学要素は、撮影光学系の光路上において回転することで異なる撮影効果を与えるものであればよく、偏光フィルタ以外に、例えば、クロスフィルタ多面効果フィルタ、NDフィルタハーフNDフィルタなどを用いることも可能である。

0092

ZL沈胴式ズームレンズ鏡筒(撮影装置)
LG1 第1レンズ群(撮影光学系)
LG2 第2レンズ群(撮影光学系)
LG3 第3レンズ群(撮影光学系)
11カム環(ズーム駆動機構)
12繰出筒(ズーム駆動機構)
13直進案内環(ズーム駆動機構)
40偏光フィルタユニット(偏光フィルタ駆動機構、回転光学要素駆動機構)
43 偏光フィルタ(回転光学要素)
70制御回路(駆動制御部)
71ズームスイッチ(ズーム駆動機構)
72フィルタ挿入スイッチ(回転光学要素駆動機構、回転光学要素駆動スイッチ)
73フィルタ離脱スイッチ(回転光学要素駆動機構、回転光学要素駆動スイッチ)
74 フィルタ回転スイッチ(回転光学要素駆動機構、回転光学要素駆動スイッチ)
75 フィルタ自動回転制御スイッチ(回転光学要素駆動機構、回転光学要素駆動スイッチ)
76輝度信号検出部(測光手段)
80 2群レンズブロック(ズーム駆動機構)
150ズームモータ(ズーム駆動機構)
151ズーム駆動回路(ズーム駆動機構)
180フィルタ駆動モータ(偏光フィルタ駆動機構、回転光学要素駆動機構、回転光学要素駆動モータ)
181フィルタ駆動回路(偏光フィルタ駆動回路、回転光学要素駆動機構、回転光学要素駆動回路)
182リレースイッチ(回転光学要素駆動機構)

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