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LG1、シャッタS、第2レンズ群LG2、第3レンズ群LG3、ローパスフィルタ25及び撮像素子26を備えている。また、第2レンズ群LG2の前方の光路上に挿脱可能な偏光フィルタ(回転光学要素)43を有する。以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Oと平行な方向を意味し、前方とは光軸方向の前方(被写体側)、後方とは光軸方向の後方(像面側)を意味する。また、光軸Oを中心とする径方向において、光軸Oに近い側を内径側、光軸Oから遠い側を外径側とする。
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。
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。
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。
カム環11は、繰出筒12と共にズームレンズ鏡筒ZLの外観筒を構成しており、ハウジング22の内周面に形成したカム環ガイド溝22aに対して摺動可能に嵌るガイド突起(不図示)を有する。カム環11は、鏡筒駆動モータ150により回転駆動されるズームギヤ(不図示)の駆動力を受けて回転され、カム環ガイド溝22aの案内により回転しながら光軸方向に移動する。ハウジング22内には直進案内環13が支持されている。直進案内環13は、ハウジング22の内面に形成した直進案内溝を介して光軸方向に直進移動可能に案内されており、カム環11とは相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合されている。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)100とモータ支持部材(支持部材)41の間に、フィルタ枠(挿脱部材、第1の軸支部材)42、偏光フィルタ43、環状摩擦板(駆動制御手段)44、回転環(回転部材)45、原動環(駆動制御手段、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(駆動制御手段、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。
図19や図20に示すように、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(駆動制御手段、離脱規制手段、囲繞壁部、円筒壁部)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(駆動制御手段、離脱規制手段、囲繞壁部、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、図19ないし図21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(穴部)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(離脱保持手段)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。
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と図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。
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(検出部材)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。
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。
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(回転光学要素の駆動源)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。
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。
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。
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。
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(駆動制御手段、挿入規制手段)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(駆動制御手段、離脱規制手段、挿脱部材の外縁部)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(離脱保持手段、突出部)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。
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。
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(駆動制御手段、挿入規制手段)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
図6、図7、図15(A)、図16(A)、図17(F)、図19ないし図21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。
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(第2の方向)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、図19ないし図21に示すように、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。センサ通過片42gがセンサ用穴100eから離脱した直後の状態は図22のようになる。
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。
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。
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。
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(第1の方向)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。
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。
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)や図22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。フィルタ枠42が完全離脱位置の手前まで回動され、センサ通過片42gがセンサ用穴100eに進入する直前の状態では、図17(E)と図22のようになる。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。
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。
以上の偏光フィルタユニット40では、フィルタ枠42は回転環45と原動環46の相対位置関係によって挿脱方向の位置が定められる。回転環45に対しては抵抗付与バネ49による回転抵抗が作用しており、原動環46は、フィルタ駆動モータ180のピニオン18からギヤ60、61に至るギヤ列との噛合関係によって保持されているため、フィルタ駆動モータ180を駆動させずに原動環46を停止させた状態では、挿脱方向におけるフィルタ枠42の位置は一定に保たれる。これに加えて、外部からの衝撃が作用した場合などでも、フィルタ枠42を離脱位置(完全離脱位置)に確実に保持させる手段を備える。
前述の通り、フィルタ枠42の完全離脱位置では、フィルタ枠42から突出するセンサ通過片42gがベース部材100のセンサ用穴100eに挿入されており、このセンサ用穴100eに臨む規制壁部100iに対してセンサ通過片42gが当接することによって、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(図19ないし図21参照)。規制壁部100iによる挿入位置方向への回動規制は、原動環46及び回転環45と共にフィルタ枠42を光軸中心のN1方向に回転させて、図22のようにセンサ用穴100eからセンサ通過片42gを抜くまでは解除されない。そのため、ベース部材100の規制壁部100iが、原動環46の状態に依存せずにフィルタ枠42の挿入方向回動を規制する部位として機能し、フィルタ枠42を完全離脱位置に確実に保持させることができる。例えば、フィルタ駆動モータ180の駆動力を伝達するギヤ列のバックラッシを原因とするフィルタ枠42の位置ずれ等を防止できる。
本実施形態の偏光フィルタユニット40では特に、径方向サイズをできるだけ小型にするため、フィルタ枠42が完全離脱位置にあるときに、図20に示すように内径側縁部42fをベース部材100の中央開口100aの直近に位置させている。換言すれば、偏光フィルタ43を使用しないときのフィルタ枠42の離脱方向への回動量を最低限まで小さくさせている。そのため、図20の状態からわずかでもフィルタ枠42が挿入位置方向へ回動すると、中央開口100aにより規定される光路内にフィルタ枠42が進入して被写体光束を遮ってしまうおそれがある。しかし、規制壁部100iとセンサ通過片42gの係合によって、このようなフィルタ枠42の挿入方向動作を規制しているので、偏光フィルタユニット40の小径化を図りつつ、偏光フィルタ43の非使用状態(離脱状態)におけるフィルタ枠42による光路への干渉を確実に防ぐことが可能となっている。
ベース部材100では、光軸Oを中心とした径方向においてフィルタ枠42の外側を囲む囲繞壁部として外囲壁部100cとフィルタ収納壁部100dを有し、規制壁部100iは、この囲繞壁部の一部として構成されている。外囲壁部100cとフィルタ収納壁部100dは、フィルタ枠42の離脱方向への回動を規制する離脱規制手段として機能するが、規制壁部100iはこれと逆に、フィルタ枠42の挿入方向への回動を規制する。このような複合的な機能を共通の壁部に持たせたことにより、ベース部材100における構成の簡略化が達成されている。
また、フィルタ枠42側で規制壁部100iによる規制を受けるセンサ通過片42gは、薄板状のフィルタ枠42の本体部分と一体形成されるシンプルな突出部分であるため、製造が容易である。加えてセンサ通過片42gは、フィルタ検知センサ65によりフィルタ枠42の離脱状態の検出を受ける部位としても機能しており、スペース効率に優れた簡略な構成で、完全離脱位置におけるフィルタ枠42の保持と検出を行うことができる。
図23と図24は、本発明を適用した以上の実施形態と異なる比較例を示している。この比較例の偏光フィルタユニット40’では、ベース部材100’において先の実施形態の規制壁部100iに相当する部位が設けられておらず、センサ用穴100e’の開口が大きくなっている。図24に示すように、フィルタ枠42’の外周部に形成したセンサ通過片42g’は、フィルタ枠42’の完全離脱位置でベース部材100’のセンサ用穴100e’を通過可能であるものの、この状態でベース部材100’上のいずれかの部位と係合する形状になっていない。そのため、フィルタ枠42’が完全離脱位置にあるときに、挿入位置方向へのフィルタ枠42’の回動がベース部材100’によって規制されず、外部からの強い力が作用した場合などに、図23のようにフィルタ枠42’が挿入位置方向に脱落して光路の一部を塞いでしまうおそれがある。本発明を適用することにより、この比較例のような不具合を防ぐことができる。
続いて、図25ないし図28を参照して第2の実施形態の偏光フィルタユニット140を説明する。先に説明した第1の実施形態の偏光フィルタユニット40では、フィルタ枠42を挿入位置から完全離脱位置に回動させるときに、完全離脱位置よりも内径側の制限離脱位置でフィルタ枠42の外径側縁部42eがベース部材100の外囲壁部100cやフィルタ収納壁部100dの内壁面に対して摺接することでフィルタ枠42の位置を制御している。これに対して偏光フィルタユニット140では、図28に示すように、ベース部材100と共にユニットの支持部材を構成するモータ支持部材41にフィルタ制御カム(駆動制御手段、離脱規制手段、囲繞壁部)41jが形成されている。図27と図28に示すように、フィルタ制御カム41jは、中央開口100aの後方に位置し内径側を向く周面カムとして形成されており、光軸Oを中心とする一定径の定径カム部(円筒壁部)41kと、定径カム部41kから外径方向へ突出し該定径カム部41kよりも曲率の大きい円弧状の収納カム部(収納壁部)41mとを含んでいる。
フィルタ枠42の第2支持軸(駆動制御手段、離脱保持手段、突出部、離脱規制手段)42iは、第1の実施形態の偏光フィルタユニット40の第2支持軸42bよりも光軸方向に長く形成されており、図27に示すように、原動環46の回転伝達穴46dを貫通して、フィルタ制御カム41jに当接可能な位置まで前方に延設されている。フィルタ制御カム41jは、この第2支持軸42iの径方向外側を囲む囲繞壁部として形成されていて、回転伝達穴46dは、第2支持軸42iをフィルタ制御カム41jに当接可能にさせる外径側位置まで延設されている。よって、フィルタ枠42は、第1支持軸42aを中心とする回動によって、第2支持軸42iをフィルタ制御カム41jに対して接離させる。図26に示すように、フィルタ枠42が挿入位置にあるときには、第2支持軸42iがフィルタ制御カム41jから離間している。図26のN2方向に原動環46が回転されると、フィルタ枠42が挿入位置から離脱位置方向に回動され、フィルタ枠42が所定量回動すると第2支持軸42iがフィルタ制御カム41jに当接する。このとき第2支持軸42iの当接対象が、フィルタ制御カム41jにおける定径カム部41kと収納カム部41mのいずれになるかは、フィルタ枠42の離脱位置方向への回動が開始されたときの原動環46の回転方向位置によって決まる。第2支持軸42iが定径カム部41kに当接した場合は、フィルタ枠42が完全離脱位置よりも内径側の制限離脱位置に保持され、定径カム部41kに対して第2支持軸42iを摺接させながら、フィルタ枠42と回転環45が原動環46と共にN2方向へ回転される。やがて第2支持軸42iが定径カム部41kから収納カム部41mの位置まで達すると、フィルタ枠42は、第2支持軸42iを収納カム部41mに摺接させて、N2方向へ回転しながら第1支持軸42aを中心とする回動を行い、収納カム部41mに案内されて図25に示す完全離脱位置まで移動される。第2支持軸42iが最初から収納カム部41mに当接した場合は、以上の動作から定径カム部41kに対して第2支持軸42bを摺接させる段階(フィルタ枠42の制限離脱位置での保持)が省略され、収納カム部41mの案内によってフィルタ枠42が図25の完全離脱位置まで移動される。
モータ支持部材41にはさらに、フィルタ制御カム41jから内径方向に突出する規制壁部(離脱保持手段)41xが形成されている。規制壁部41xは、収納カム部41mの内径側に離間して周方向へ延設されており、周方向の一端部が自由端部とされ、他端部が収納カム部41mに接続されたフック状(片持ち梁状)の形状をなしている。換言すれば、収納カム部41mと規制壁部41xの間に、周方向の一端部が開口され他端部が閉じられた形状の空間が形成されている。この空間は、フィルタ枠42が完全離脱位置へ移動するときの第2支持軸42iの移動軌跡上に形成されている。そのため、フィルタ枠42が離脱動作によって完全離脱位置まで達すると、図25のように第2支持軸42iが収納カム部41mと規制壁部41xに挟まれる空間に進入し、第2支持軸42iと収納カム部41mの当接によって外径方向へのフィルタ枠42の回動が規制され、第2支持軸42iと規制壁部41xの係合によって内径方向(挿入位置方向)へのフィルタ枠42の回動が規制される。従って、フィルタ枠42を確実に完全離脱位置に保持させることができる。第2支持軸42iが、フィルタ枠42の離脱動作時の離脱方向回動を規制する離脱規制手段と、完全離脱状態での挿入位置への回動を規制する挿入離脱保持手段を兼ねているため、構造が簡略である。
フィルタ枠42を完全離脱位置まで移動させた状態で原動環46を停止させると、収納カム部41mと規制壁部41xの間に第2支持軸42iが進入した状態が維持される。図25のフィルタ離脱状態から同図のN1方向に原動環46を回転させると、回転伝達穴46dの内面が第2支持軸42iを押圧して、フィルタ枠42を回転環45と共にN1方向に移動させる。これにより第2支持軸42iが収納カム部41mと規制壁部41xに挟まれる空間から離脱し、規制壁部41xによるフィルタ枠42への回動規制が解除される。すると、摩擦抵抗によって回転環45が原動環46との連れ回りを停止し、回動規制が解除されたフィルタ枠42が第1支持軸42aを中心として挿入位置へ回動して図26の状態になる。
偏光フィルタユニット140では、第1の実施形態の偏光フィルタユニット40の規制壁部100iに相当する部位がベース部材100から省略されており、センサ用穴100eの開口が大きくなっている。また、フィルタ枠42のセンサ通過片142gの形状が、第1の実施形態の偏光フィルタユニット40のセンサ通過片42gと異なっている。図25に示すように、センサ通過片142gは、センサ用穴100eに進入した状態でベース部材100に係合せず、挿入位置方向への移動規制を受けていないが、前述のとおり、モータ支持部材41に設けた規制壁部41xと第2支持軸42iの係合によってフィルタ枠42が完全離脱位置に保持される。なお、フィルタ枠42を完全離脱位置に保持させる手段として、センサ通過片42gと規制壁部100iの係合(図20、図21)と、第2支持軸42iと規制壁部41xの係合(図25)を併用する形態にすることも可能である。この場合は、フィルタ枠42の完全離脱位置付近での円滑な動作を実現するため、それぞれの係合部分の精度をより厳密に管理する必要がある。
図29ないし図31に示す第3の実施形態の偏光フィルタユニット240では、駆動レバー(挿脱部材、第2の軸支部材)50を用いてフィルタ枠42の位置制御を行なっている。第2の実施形態の偏光フィルタユニット140と同様に、モータ支持部材41には周面カムからなるフィルタ制御カム(駆動制御手段、離脱規制手段、囲繞壁部)41nが形成されている。フィルタ制御カム41nは、光軸Oを中心とする一定径の定径カム部(円筒壁部)41pと、該定径カム部41pよりも外径方向に突出する収納カム部41q(収納壁部)を有している。また、フィルタ制御カム41nに連続する周面から内径方向に突出させて、収納カム部41qに対向する規制壁部41y(離脱保持手段)が形成されている。規制壁部41yは、先に述べた偏光フィルタユニット140における規制壁部41xと同様のフック状の形状をなしている。
回転環45には内径方向へ突出する支持腕部45fが形成されており、駆動レバー50は、この回転環45の支持腕部45f上に設けた回転軸(軸支部)50aを中心として揺動可能に支持されている。駆動レバー50には、回転軸50aによる軸支部分から異なる方向に延出された一対のレバー部の先端にそれぞれ第1連動ピン50bと第2連動ピン(駆動制御手段、離脱保持手段、突出部、離脱規制手段)50cが設けられている。第1連動ピン50bと第2連動ピン50cはそれぞれ、光軸Oと平行な方向に突出する円筒状の突部であり、図31に示すように第1連動ピン50bは光軸方向後方、第2連動ピン50cは光軸方向前方に突出している。
フィルタ枠42には、第1支持軸42aの近傍にスリット42jが形成されており、このスリット42jに対して駆動レバー50の第1連動ピン50bが挿入されている。スリット42jは第1支持軸42aを中心とする径方向に形成された長穴であり、第1連動ピン50bは、スリット42jに対してその長手方向に摺動可能で、幅方向には相対移動が規制されている。
原動環46の環状フランジ46cにはスリット46gが形成されており、このスリット46gに対して駆動レバー50の第2連動ピン50cが挿入されている。スリット46gは、中央開口46fに臨む環状フランジ46cの内周部から光軸Oを中心とする外径方向に向けて形成された長穴であり、第2連動ピン50cをフィルタ制御カム41nに当接可能にさせる外径側位置まで延設されている。第2連動ピン50cは、スリット46gに対してその長手方向に摺動可能で、幅方向には相対移動が規制されている。
図30に示すように、フィルタ枠42が挿入位置にあるときには、駆動レバー50の第2連動ピン50cがフィルタ制御カム41nから内径方向に離間している。図30のN2方向に原動環46が回転されると、スリット46gの内面が第2連動ピン50cを押圧して、駆動レバー50が回転軸50aを中心として図30中の反時計方向に回転される。すると、第1連動ピン50aがスリット42jの内面を押圧して、フィルタ枠42が第1支持軸42aを中心として挿入位置から離脱位置方向に回動される。フィルタ枠42が所定量回動すると、第2連動ピン50cがフィルタ制御カム41nに当接する。このとき第2連動ピン50cの当接対象が、フィルタ制御カム41jにおける定径カム部41pと収納カム部41qのいずれになるかは、フィルタ枠42の離脱位置方向への回動が開始されたときの原動環46の回転方向位置によって決まる。第2連動ピン50cが定径カム部41pに当接した場合は、その時点で駆動レバー50の反時計方向回転が制限され、駆動レバー50に連動するフィルタ枠42が完全離脱位置よりも内径側の制限離脱位置に保持される。そして、定径カム部41pに対して第2連動ピン50cを摺接させながら、フィルタ枠42と回転環45と駆動レバー50が一体となって原動環46と共にN2方向へ回転される。第2連動ピン50cが収納カム部41qの位置まで達すると、第2連動ピン50cのさらなる外径方向移動が許され、スリット46gの内面によって第2連動ピン50cをN2方向に押圧される駆動レバー50が、回転軸50aを中心として図30中の反時計方向に回転する。これによって第1連動ピン50aがスリット42jの内面を押圧して、図29に示すようにフィルタ枠42が完全離脱位置まで回動される。このとき第2連動ピン50cは収納カム部41qに係合して、駆動レバー50が一定位置に保持される。つまりフィルタ枠42が完全離脱位置で保持される。第2連動ピン50cが最初から収納カム部41qに当接した場合は、以上の動作から定径カム部41pに対して第2連動ピン50cを摺接させる段階(フィルタ枠42の制限離脱位置での保持)が省略され、駆動レバー50がフィルタ枠42を図29の完全離脱位置まで直接移動させる。収納カム部41qは、第2の実施形態の収納カム部41mと同様に、第2連動ピン50cを摺動案内して、フィルタ枠42を制限離脱位置から完全離脱位置まで動作させるガイド面として機能する。
フィルタ枠42が挿入位置から完全離脱位置まで離脱移動されると、図29のように駆動レバー50の第2連動ピン50cが収納カム部41nと規制壁部41yに挟まれる空間に進入する。第2連動ピン50cは、規制壁部41yの係合によって内径方向への移動が規制され、収納カム部41nとの係合によって外径方向への移動が規制される。第2連動ピン50cはまた、停止している原動環46のスリット46gの内面に挟まれて、光軸Oを中心とする回転方向の移動も規制される。つまり、第2連動ピン50cのいずれの方向の移動も規制されるため、駆動レバー50が図29に示す位置で保持され、この駆動レバー50を介して動作されるフィルタ枠42が確実に完全離脱位置に保持される。
図29のフィルタ離脱状態から同図のN1方向に原動環46を回転させると、スリット46gの内面が第2連動ピン50cを押圧して、駆動レバー50が回転軸50aを中心として図29中の時計方向に回転される。すると、第2連動ピン50cが収納カム部41qと規制壁部41yに挟まれる空間から離脱し、規制壁部41yによる駆動レバー50への回動規制が解除される。駆動レバー50の回転によって第1連動ピン50aがスリット42jの内面を押圧し、フィルタ枠42が第1支持軸42aを中心として図29の完全離脱位置から図30の挿入位置へ回動される。
以上のように、第3の実施形態の偏光フィルタユニット240における駆動レバー50は、フィルタ枠42と別部材として構成されているが、機能としては、第2の実施形態の偏光フィルタユニット140における第2支持軸42iに相当する部位である。すなわち、偏光フィルタユニット240では、回転環45により軸支されるフィルタ枠42と駆動レバー50が、偏光フィルタ43を保持して光路上に挿脱させる挿脱部材を構成している。
以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明は図示実施形態に限定されるものではなく、偏光フィルタ43の駆動装置の細部に関し、発明の要旨を逸脱しない範囲で図示実施形態と異なる構成を採用することも可能である。
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。
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。