JP2015138067A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ターレットの停止位置のばらつきによってターレットの外周ギアとロック部品の噛みあい部がずれていても、確実に噛みあうことによりターレットを保持できるターレット式光学ユニットを提供すること。【解決手段】複数枚の光学フィルタ及びを備えた円板状のターレット１００と、前記ターレット１００が所定の位置にあるか否かを検知するフォトインタラプタと、前記ターレット１００を所定の位置で停止させる為のロック部品４０１とが設けられた光学ユニットにおいて、前記ターレット１００には外周全周にモーターギアの回転を伝える為の外周ギア１０２が切られており、前記ロック部品４０１が、前記外周ギア１０２に対して噛みこむことにより前記ターレット１００を所定の位置で停止保持する。【選択図】図１９

Description

本発明は、ターレット式光学ユニットに関する。

従来より、円板形状の保持部材（以下ターレットと呼ぶ）に複数枚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において、ターレットの外周にロック溝を設け、そのロック溝に嵌り込むようなロック部品を設けることで、ターレットを保持する保持機構を有しているものがある。

更に、上記ユニットにおいて、ターレットの外周全周にモーターからの駆動力を伝える為のギアを形成することによって、減速比を大きくして少ないモータートルクでターレットを回転させることが出来るだけでなく、そのギアを上述のロック溝として使用して、小型化を図ったターレット式光学ユニットもある。しかし、このような構造にした場合、図２０に示すように、ターレットの停止位置のばらつきにより、ロック部品２００１の噛みあい部２００２がターレットの外周ギア２００３の先端でつっかえて嵌らない状況に陥る可能性があった。

上述のようなターレット式光学ユニットにおいては、ターレット自体も一つのギアとみなすことが出来る。これまで、ギア間で発生する問題の対策としては、特許文献１のように、ギアの歯当たりや騒音に対する対策などは従来からあった。

特開平9-112646号公報

しかしながら、上述のターレット式光学ユニットのように厳密に停止位置が定められているものに対して、停止位置のばらつきにより発生する噛みあい不良問題への対策方法は今まで示されてこなかった。

本発明ではこれを鑑みて、ターレットの停止位置のばらつきによってターレットの外周ギアとロック部品の噛みあい部がずれていても、確実に噛みあうことによりターレットを保持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。

本発明の光学ユニットは、回転軸と、回転軸を中心とした回転動作を行うことができ、複数の開口部が設けられた円板状のターレットと、開口部を覆うように配置され、保持部材に対して固定される複数枚の光学フィルタと、ターレットを駆動させる為のモーターと、モーターの回転を伝える為のモーターギアと、ターレットが所定の位置にあるか否かを検知する検知手段と、前記モーターとモーターギアと検出手段により、前記ターレットを所定の位置で停止させる為の制御手段と、ターレットを所定の位置で保持する為のロック手段が設けられている光学ユニットにおいて、ターレットには外周全周にモーターギアの回転を伝える為の外周ギアが切られており、ロック手段は、外周ギアに対して噛みこむことによりターレットを保持し、更にターレットが所定の位置で停止した際に、少なくともロック手段と接触する部分の外周ギアにおいて、外周ギア先端はＣ面もしくはＲ形状で形成されていることを特徴とする。

本発明のターレット式光学ユニットによれば、ターレットの停止位置のばらつきによってターレットの外周ギアとロック部品の噛みあい部がずれていても、確実に噛みあうことによりターレットを保持することができる。

ターレットユニットの分解斜視図 ターレットの正面図 ターレットユニットに肉抜き穴を設けなかった図 ターレットユニットに肉抜き穴を設けた図 ターレットユニットと駆動部の斜視図及び側面図及び側面拡大図 ロック部品の正面図 ロック駆動ユニットの正面図及び側面図 ターレットユニットとロック駆動ユニット、ロック部品の斜視図 図６の正面図、背面図及び背面拡大図 図７a、図７bからロックを解除した図 光学ユニット及びその周辺分解斜視図 ターレットユニットと駆動部２つの組立時の配置関係を示した正面図及び側面図 ターレットユニットの正面図 フォトインタラプタと検知リブの関係を示した図 フォトインタラプタの信号波形 本発明の光学ユニットを搭載した撮像装置の全体図 ターレットユニット２枚の組み合わせを示した模式図 本発明のシステムブロック図 本発明のフローチャート ターレットユニットの先端Ｒ形状部、ロック部品、駆動部の配置関係を示した正面図 ロック部品がターレットユニットに対して半がかりの状態を表した図 従来例

図１４は本発明の光学ユニットを搭載した撮像装置全体の構成を示した透視図である。また、図中Ｚ１方向が被写体側、Ｚ２方向が撮影者側となる方向である。以下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。

撮像装置１４００では、レンズマウント１４０１に対してレンズ１４０２が着脱可能となっている。レンズマウント１４０１の後方には本発明である光学ユニット１４０３が配置される。１４０４は光学ユニット１４０２を操作する為の操作釦である。操作釦１４０４を押すことにより、撮影者は光学ユニット内にある光学フィルタを、所望の光学フィルタに切り替えることが出来る。詳細は後述する。また光学ユニット１４０３の更に後方には、図示しない撮像素子が、その更に後方にはバッテリー収納部１４０５及び記録部１４０６がそれぞれ設けられている。以降、本発明の光学ユニットの詳細について説明する。

図１aは本発明の光学ユニットの構成部品である、ターレットユニット１００の分解斜視図であり、図１bはターレットユニット１００の構成部品である、ターレット１０１の正面図である。また図１aにおけるＺ軸は、ターレットユニット１００の回転軸である。

ターレット１０１はＺ軸を中心とした円板形状を形成しており、外周にはギア１０２が形成されている。外周ギア１０２の一部に関しては、先端にＲが形成されている。理由は後述する。また、Ｚ軸を中心にα、β方向に回転する為の回転軸を挿入する穴１１２が設けられている。更に、Ｚ軸を中心として回転運動を行った際の摺動面となる摺動リブ１０３a、１０３b(但し１０３bは１０３aの反対面にある為、図１aでは図示せず)、及びターレットの位置を検知する為の検知リブ１０４が設けられている。検知リブ１０４には、スリット１０５a、１０５bが形成されている。ターレット１０１の円板形状の内部には、図１bに示すように、３か所の開口部１０６a〜１０６cが１２０°毎に設けられており、その内の２ヶ所である開口部１０６a、１０６b、と重なるようにして、光学フィルタ１０７a及び１０７bが取り付けられる。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。１１８a、１１８bは光学フィルタ１０７a及び１０７bの取り付け座となる部分であり、光学フィルタ１０７a及び１０７bはターレット１０１の取り付け座１１８a、１１８bに取り付けられた後、ターレット１０１に設けられた接着溝１０８a〜１０８dに接着剤が流し込まれることにより接着されて、ターレット１０１に固定される。

１０９は薄板状の金属で作られた押さえ板金であり、万が一光学フィルタ１０７a及び１０７bの接着が剥がれた時の落下防止と、光学フィルタ１０７a及び１０７bと接触することによって、光学フィルタ１０７a及び１０７bの帯電を防ぎ、静電気によるごみの付着を防止する役割がある。押さえ板金１０９にはターレット１０１同様３か所の開口部１１０a〜１１０cと、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よりも径の大きい逃げ穴１１４が設けられている。押さえ板金１０９は光学フィルタ１０７a及び１０７bがターレット１０１に接着された後からターレット１０１に被せられ、ビス１１１a〜１１１cをバカ穴１１９a〜１１９cを介してターレット１０１に設けられたセルフタップ穴１２０a〜１２０cに打つことによって固定される。

またターレット１０１及び押さえ板金１０９には、上記で説明した穴及び開口部とは別に、肉抜き穴１１６、１１７が設けられている。

次に、図２a、図２bを用いて、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２aは例として、上述の肉抜き穴１１６、１１７を設けなかった場合のターレットユニット２００の組み立て正面図を示したものであり、図２bは肉抜き穴１１６、１１７を設けた場合のターレットユニット１００の組み立て正面図を示したものである。

図２aでは、光学フィルタ１０７a及び１０７bが取り付けられている部分と、光学フィルタが取り付けられていない開口部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もしくはβ方向へ回転してしまう。それに対し、図２bでは、開口部１０６cに対して回転軸Ｐ点を挟んで対向側となる、光学フィルタ１０７a、１０７b及びターレットユニット１００の外周で囲まれた扇型（範囲Ｓ）に肉抜き穴１１６、１１７を設けたことにより、ターレットユニット１００の重心のずれは中心点ＰからＢ点へと、Ａ点よりもターレットユニット１００の中心に近い位置になる為、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もしくはβ方向へ回転するのを防止できる。

尚、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あっても、例えばターレットユニットが回転動作をしている（ロックが外れている）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はより弱くすることが可能となる為、ロック部材を小型化出来る、などといった効果がある。

次に、上記で説明したターレットユニット１００を回転させる為の駆動手段の構成について説明する。図３a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との関係を示した図であり、図３bは図３aをx1方向から見た側面図である。駆動部３００は駆動モーター３０２、取り付け板金３０３、シャフト３０４、ピニオンギア３０５、中間伝達ギア３０６からなる。駆動モーター３０２は電気接点部３１０において図示しない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ことにより、正転/逆転どちらの駆動も可能である。取り付け板金３０３は駆動モーター３０２を、後述する前カバーに固定する為の部品である。ピニオンギア３０５はシャフト３０４に対して圧入され、駆動モーター３０２の動力を中間伝達ギア３０６に伝える。また、図３bに示すように、中間伝達ギア３０６は２段ギアであり、１段目ギア３０７でピニオンギア３０５より受けた動力を、２段目ギア３０８でターレットユニット１００のギア部１０２に伝える。

以上の構成により、ターレットユニット１００は駆動モーター３０２の正転または逆転により、αもしくは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、駆動モーター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ため、例えば図３cのように中間伝達ギアを使用しない構成と比較して、駆動モーター３０２（駆動モーター３３２）の突出量を抑え、小型の構成とすることが出来る（L1<L2)。

次に、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機構について説明する。

図４において、４０１は上述したターレットユニット１００を所定の位置で保持する為のロック部品である。ロック部品４０１は、軸穴４０２を中心として、γ、ε方向に回転可能となっている。４０３は噛みあい部であり、実際にロックを行う部分である。また、噛みあい部４０３は先端にＲ形状が形成されている。ロック部品４０１は、後述するように、通常時は付勢バネによりγ方向の付勢力が働いており、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。

図５aは前述のロック部品４０１を動作させる為のロック駆動ユニット５００の構成を示したものであり、図５bは図５aをX2方向から見た図である。ロック駆動ユニット５００はロック駆動モーター５０２、取り付け板金５０３、ウォームギア５０４、スライド軸５０５、ラック５０７からなる。但し、図５aのスライド軸５０５は実際はラック５０７の内部のスライド軸穴５０８と勘合しており、説明の為にスライド軸５０５及びスライド軸穴５０８を破線で示しているものとする。

ロック駆動モーター５０２は電気接点部５１０において図示しない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。

取り付け板金５０３は、後述する外カバーにロック駆動ユニット５００を保持する為の板金である。また取り付け板金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においてスライド軸５０５と勘合するとともに、伝達部５０９においてウォームギア５０４と噛みあい（図５b(X2視)参照）、ロック駆動モーター５０２の正転及び逆転により、y1,y2方向に移動可能となっている。ラック５０７の当て面５１２は、前述したロック部品４０１の突起部４０４を押す為の面である。

次に、前述のロック部品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６及び図７a〜図７cは、ターレットユニット１００のギア部１０２にロック部品４０１の噛みあい部４０３がかみ合ったロック状態を示している。

図７aは図６の前方からロック駆動ユニット５００周辺を見た拡大図、図７bは図６の後方からロック駆動ユニット５００周辺を見た拡大図、図７cは図７bの一部を更に拡大した図である。但し、説明の為、図６及び図７aにおいては、前カバー７００、コイルばね７０１を無くした状態で表示している。

ロック状態においては、図７aに示すように、ラック５０７の押しあて面５１２はロック部品４０１の突起部４０４と接触していない。

また図７bに示すように、ロック部品４０１は外カバー７００に組みつけられたコイルばね７０１により、γ方向に付勢されている。この時、図７cに示すように、噛みあい部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方向に抑えつけられている。また、前述したように、ターレットのギア部１０２の一部の先端については、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の先端と、ロック部品４０１の噛みあい部４０３の先端どうしがつ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。

例えば図１９は、ターレットユニット１００が所定の位置よりもα方向にずれたまま停止してしまった為、ロック部品４０１の噛みあい部４０３がギア１０２との接触点Ｅ３で突き当った状態を示している。このような場合であっても、ギア先端１９０２dにＲ形状を形成したことにより、ギア先端１９０２dと噛みあい部４０３の先端Ｒ形状同士が接触する為、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、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、ロックすることが出来る。

尚、上記ギア先端のＲ形状はターレットのギア部１０２全て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品４０１の噛みあい部４０３が嵌り込む部分のギア部先端のみとすることにより、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。

あるいはユニットの仕様として、ターレットユニットのギア部とロック部品の噛みあい部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の先端にＲを形成することにより、その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。

例えば本実施例では、ターレットユニット１００とロック部品４０１の噛みあい部４０３のずれは１歯分ならば許容出来る仕様である為、図１９では、本来ギア部１０２が所定の位置で停止した際噛みあい部４０３と接触するギア部に、その前後１歯を加えた分のギア先端１９０２a〜１９０２eに関して先端Ｒ形状を形成している。

また、図１８は、ターレットユニット１００に対して、上述した先端にＲ形状が形成されたギア範囲、ロック部品、及び駆動部がどのように配置されているかを示した図である。

先端にＲが形成されたギア範囲をＳ１とすると、図１８に示すように、範囲Ｓ１と同等の先端Ｒ形状が形成された範囲Ｓ２，Ｓ３がターレットユニット１００に対して１２０度毎に形成されている。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所定の位置で停止したとしても、ロック部品４０１の噛みあい部４０３が嵌り込む部分のギア部１０２先端にはＲが形成されていることになる。

また、駆動モーター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を避けた箇所に配置されている。すなわち、ターレットユニット１００がどの所定の位置で停止したとしても、中間伝達ギア３０６はＳ１〜Ｓ３範囲のギア部１０２とは噛みあわない位置である。これは、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ー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ターレットユニット１００の回転動作や駆動モーター３０２の負荷に影響してしまうからである。

図８a、図８bは図７a、図７b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、ロックを解除した状態を示している。

図７aの状態では接触していなかった当て面５１２と突起部４０４が接触し、更に突起部４０４をコイルばね７０１の力に抗する力によりy1方向へ押し上げることにより、噛みあい部４０３はギア部１０２から外れてロックが解除される。

尚、上述したロック/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、駆動モーター５０２のステップ数を利用した方法などがあるが、詳細は割愛する。

次に、上述したターレットユニット１００、駆動部３００、ロック駆動ユニット５００を含んだ光学ユニットとその周囲の構成において説明する。

図９a、図９bは本発明の光学ユニット９００及び周辺部品の分解斜視図である。また、図９a、図９bにおけるＺ軸はターレットユニットの回転中心、Ｚ‘軸は撮像時の光学中心となる軸（光軸）である。光学ユニット９００には、ターレットユニット１００と同じ構成をもったターレットユニット９５０がＺ軸に沿って直列に配置され、それに伴ってターレットユニット９５０を駆動する為の駆動部９３０と、ターレットユニット９５０をロックする為のロック部品９０９及びコイルばね９１０も搭載されている。

前カバー９０１は、各要素を取り付ける為の基本となるカバーである。前カバー９０１の後方にはそれぞれ、ロックユニット５００の取り付け板金５０３をビス９０４a、９０４bで固定する為のボス９０８a及び９０８b、ターレットユニット１００をロックする為のロック部品４０１及びコイルばね７０１が取りつき、ロック部品４０１の回転軸となるロック回転軸９１４、同じくーレットユニット９５０をロックする為のロック部品９０９及びコイルばね９１０が取りつき、ロック部品９０９の回転軸となるロック回転軸９１５、駆動ユニット３００の取り付け板金３０３をビス９２０a、９２０bで固定する為のボス９２２a及び９２２bと、中間伝達ギア３０６を保持するとともに、中間伝達ギア３０６の回転軸となるギア回転軸９２４、同じく駆動部９３０の取り付け板金９３３をビス９３５a、９３５bで固定する為のボス９６６a及び９６６bと、中間伝達ギア９３６を保持するとともに、中間伝達ギア９３６の回転軸となるギア回転軸９３８、ターレットユニット１００の軸穴１１２と勘合し、ターレットユニット１００の回転軸とな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１０３aに対する摺動面９２７、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。

また前カバー９０１の前方からは、前カバー９０１の開口部を密閉し、且つ光線は透過する透明ガラス９５６が図示しない両面テープによって張り付けられるとともに、前述したフォトインタラプタ１３０a、１３０bが前カバー９０１に設けられた穴９３９a、９３９bに外形合わせで取り付けられる。

ターレットユニット９５０をロックする為のロック部品９０９は、ロック駆動ユニット５００のラック５０７によって、ロック部品４２０と同時に押されてロック解除が行われる。ターレットシャフト９４１は、ターレットユニット１００と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と勘合し、ターレットユニット９５０の回転軸となる。更に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１０３bへの当て面となる摺動面９３８aと、同じくターレットユニット９５０の摺動リブ９５１aへの当て面となる９３８bが設けられており、ターレットユニット１００と９５０の接触を防ぐ役割も果たす。

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に設けられたＤ形状の凹部９４７にはめ込むことで取り付けられて、回転しないようになっている。

後カバー９２８にはターレットユニット９５０の摺動リブ９５１bに対する摺動面９５５が設けられ、また、後カバーの後方からは、後カバー９２８の開口部を密閉するように、ローパスフィルタ９６１が、図示しない両面テープによって張り付けられている。フォトインタラプタ９６２a、９６２bは後カバー１０５０の穴９６３a、９６３bに外形合わせで取り付けられる。

尚、フォトインタラプタ１３０a、１３０b及び９６２a、９６２bは、実際には図示しない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。

撮像素子９７０及び撮像素子９７０が実装されたセンサー基板９７１は、センサープレート９７２に対して接着により保持される。センサープレート９７２は、図示しない取り付け部品によって撮像装置本体に固定される。また、後カバー９２８と撮像素子９７０の間は、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つけられる為、光学ユニット９２８と撮像素子９７０との間は密閉されて埃等は侵入しない構造となっている。

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、撮像素子９７０は光軸Ｚ‘上で直列に並べられている。すなわち、前方より入った光は、上記透明ガラス９５６、光学フィルタ１０７b（１０７a、もしくは開口部１０６c）、開口部９８３（もしくは光学フィルタ９８４a、９８４b）、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。

また、図１０a、図１０bは、上記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の組み立て後の配置関係を正面及び側面から見た図である。図１０a、図１０bに示すように、駆動部３００と中間伝達ギア３０６、及び駆動部９３０と中間伝達ギア９３６は互いにＹ軸に対して対称な位置で、且つＺ軸方向に対して反対向きに配置される。これは、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）最小とする為の配置である。

次に、２枚のターレットユニット１００、９５０の切り替え動作について説明する。

図１５は、各ターレットの組み合わせを模式的に表わした図である。

本実施例においては、ターレットユニット１００、９５０の光軸を通る組み合わせは、基本的に光学フィルタ＋開口部または開口部＋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。

この時、開口部１０６c、９８３と光学フィルタ１０７a、１０７b、９８４a、９８４bの組み合わせは、図１５で１〜４で示すように４通りとなる。そして、１→２への切り替えはターレットユニット９５０をβ方向に１２０度回転させることで、２→３への切り替えはターレットユニット１００をα方向に１２０度、ターレットユニット９５０をβ方向に１２０度回転させることで、３→４への切り替えはターレットユニット１００をα方向に１２０度回転させることでそれぞれ可能となる。すなわち、どの組み合わせにおいても、ターレットユニット１００、９５０の片方、もしくは両方をαもしくはβ方向に１２０度回転させることで、所望の光学フィルタ＋開口部の組み合わせに切り替えることが出来る。

次に、上記光学ユニット９００のシステムについて、図１６のシステムブロック図を用いて説明する。

制御部１６０１は操作釦１４０４からの操作信号を受けてロック駆動部５００及びターレット駆動部３００、９３０の動作を開始させ、ロック検知部１６０２、及びターレット検知部（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部５００及びターレット駆動部３００、９３０の動作を停止させる。ロック駆動部５００及びターレット駆動部３００、９３０はその信号に従って、それぞれロック部品４０１、９０９とターレットユニット１００、９５０の動作及び停止を行う。

次に、上記検知部である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の位置の検知方法とその制御に関して説明する。但し、ターレットユニット１００とターレットユニット９５０の位置の検知方法及びその制御は同様の為、ここではターレットユニット１００についてのみ説明するものとする。

図１１a〜図１１ｃはターレットユニット１００の組み立て後の正面図である。図１１bは図１１aからα方向にターレットユニット１００が１２０度回転した状態を、図１１cは図１１bから更にα方向にターレットユニット１００が１２０度回転した状態を表わしている。また説明の為、前カバーに取りつく部品であるフォトインタラプタ１３０a、１３０bを表示させている。

スリット１０５aと１０５bは、開口部１０６a〜１０６cの関係と同じく、１２０度離れて設けられている。また検知リブ１０４もしくはスリット１０５a、１０５bの直上２ヶ所に、フォトインタラプタ１３０a、１３０bが配置されている。フォトインタラプタ１３０a、１３０bもスリット１０５aと１０５b、開口部１０６a〜１０６cと同様、１２０度離れて配置されている。図１２a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、図１２bは検知リブ１０４がフォトインタラプタの光を遮っていない、すなわちスリット１０５a(１０５b)がフォトインタラプタ１３０a(１３０b)の間に位置している状態を示している。

フォトインタラプタ１３０a（もしくは１３０b）は図１２a、図１２bに示すように、発光部１２０１からの光を物体が遮っているか否かを受光部１２０２が感知することにより、物体の位置を検知することができる。図１３は図１１a〜図１１cそれぞれの状態における、フォトインタラプタ１３０a及び１３０bの信号の波形を示したものである。

フォトインタラプタ１３０a、１３０bの発光部と受光部の間を検知リブ１１０４で遮られている時(図１２a)の電気信号をＬＯＷ、フォトインタラプタ１３０a、１３０bの発光部と受光部の間をスリット１０５a/１０５bが通過している（検知リブ１０４で遮られていない）時(図１２b)の信号をＨＩとすると、フォトインタラプタ１３０aもしくは１３０bのどちらかの信号が先に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を停止する制御信号を与えることにより、ターレットユニット１００を１２０度毎に停止させることが可能となる。

更に、フォトインタラプタ１１３０a、１１３０bのＨＩ/ＬＯＷ信号の組み合わせにより、現状のターレットユニット１００の位置が図１１a〜図１１cのどの状態にあるのかを特定することが出来る。

最後に、上述した光学ユニット１００、９５０の全体の制御フローに関して図１７を用いて説明する。まず、撮像装置に搭載された操作手段１４０２により、フィルタ変更操作を行うと（s1702）、制御部１６０１がフォトインタラプタ（ＰＩ）１３０a、１３０b、９６２a、９６２bの信号を読み取ってターレットユニット１００、９５０の現状の位置を確認し、ターレットユニット１００、９５０を図９aにおけるαもしくはβのどちらの向きに回転させれば良いかを判定する(s1703)。その後、ロック部品４０１、１００９を押し上げる為のロック駆動ユニット５００が動作を行い(1704)、ロックが解除されると（s1705）、ロック駆動ユニット５００の動作が停止し(s1706)、代わりに駆動部３００、９３０が制御部１６０２から送られた信号に従って、正転もしくは逆転のどちらかに回転を始める(s1707)。そして、駆動部３００の回転を受けてターレットユニット１００が、駆動部９３０の動力を受けて、ターレットユニット１００、９５０がそれぞれ回転を始める(s1708)。

その後光学ユニットに設けられたフォトインタラプタ（ＰＩ）１３０a、１３０b、９６２a、９６２bの検知が確認されると(s1709)、駆動部３００、９３０が停止し(s1710)
それに伴ってターレットユニット１００、９５０の回転も停止し(s1711)する。そして再びロック駆動ユニット５００が動作を行い(1712)、ロック部品４０１、９０９によりターレットユニット１００、９５０がロックされ(s1713)た後、ロック駆動ユニット５００が動作を停止する(s1714)。

以上のような構成を持ったターレット式光学ユニットによれば、ターレットの停止位置のばらつきによってターレットの外周ギアとロック部品の噛みあい部がずれていても、確実に噛みあうことによりターレットを保持することができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

１００‥‥ターレットユニット
１０１‥‥ターレット
１０２‥‥外周ギア
１０３a、１０３b‥‥摺動リブ
１０４‥‥検知リブ
１０５a、１０５b‥‥スリット
１０６a〜１０６c‥‥開口部
１０７a、１０７b‥‥光学フィルタ
１０８a〜１０８d‥‥接着溝
１１０a〜１１０c‥‥開口部
１１１a、１１１b‥‥取りつけビス
１１２‥‥軸穴
１１４‥‥逃げ穴
１１６‥‥肉抜き穴
１１７‥‥肉抜き穴
１２０a〜１２０c‥‥セルフタップ穴
３００‥‥駆動部
３０２‥‥駆動モーター
３０３‥‥取り付け板金
３０４‥‥シャフト
３０５‥‥ピニオンギア
３０６‥‥中間伝達ギア
３０７‥‥１段目ギア
３０８‥‥２段目ギア
３１０‥‥端子部
４０１‥‥ロック部品
４０２‥‥軸穴
４０３‥‥噛みあい部
４０４‥‥突起部
５００‥‥ロック駆動ユニット
５０２‥‥ロック駆動モーター
５０３‥‥ウォームギア
５０５‥‥スライド軸
５０７‥‥ラック
５０８‥‥軸穴
５０９‥‥伝達部
５１０‥‥端子部
５１２‥‥押し当て面
７００‥‥前カバー
７０１‥‥コイルばね
７５２a〜７５２e‥‥ギア先端
９０１‥‥前カバー
９０４a、９０４b‥‥取り付けビス
９０８a、９０８b‥‥取り付けボス
９０１‥‥ロック部品
９１０‥‥コイルばね
９１４‥‥回転軸
９１５‥‥回転軸
９２０a、９２０b‥‥取り付けビス
９２２a、９２２b‥‥ボス
９２４‥‥回転軸
９２５‥‥回転軸
９２７‥‥摺動面
９２８‥‥後カバー
９２９a〜９２９c‥‥取り付けビス
９３０‥‥駆動部
９３３‥‥取り付け板金
９３５a、９３５b‥‥取り付けビス
９３６‥‥中間伝達ギア
９３８a、９３８b‥‥摺動面
９３９a、９３９b‥‥穴
９４０a〜９４０c‥‥ボス
９４１‥‥ターレットシャフト
９４２‥‥ターレットシャフト後方の軸
９４３‥‥軸穴
９４２‥‥ターレットシャフト前方の軸
９４７‥‥凹部
９５０‥‥ターレットユニット
９５１a、９５１b‥‥摺動リブ
９５５‥‥摺動面
９５６‥‥透明ガラス
９６１‥‥ローパスフィルタ
９６２a、９６２b‥‥フォトインタラプタ
９６３a、９６３b‥‥穴
９６６a、９６６b‥‥ボス
９７０‥‥撮像素子
９７１‥‥センサー基板
９７２‥‥センサープレート
９８２‥‥弾性部材
９８３‥‥開口部
９８４a、９８４b‥‥光学フィルタ
１２０１‥‥発光部
１２０２‥‥受光部
１４００‥‥撮像装置
１４０１‥‥レンズマウント
１４０２‥‥レンズ
１４０３‥‥光学ユニット
１４０４‥‥バッテリー収納部
１４０５‥‥バッテリー収納部
１４０６‥‥記録部
１９０２a〜１９０２e‥‥先端Ｒ形状部
２００１‥‥ロック部品
２００２‥‥噛みあい部
２００３‥‥ギア部

Claims (6)

1. 回転軸と、回転軸を中心とした回転動作を行うことができ、複数の開口部が設けられた円板状のターレットと、開口部を覆うように配置され、保持部材に対して固定される複数枚の光学フィルタと、ターレットを駆動させる為のモーターと、モーターの回転を伝える為のモーターギアと、ターレットが所定の位置にあるか否かを検知する検知手段と、前記モーターとモーターギアと検出手段により、前記ターレットを所定の位置で停止させる為の制御手段と、ターレットを所定の位置で保持する為のロック手段が設けられている光学ユニットにおいて、ターレットには外周全周にモーターギアの回転を伝える為の外周ギアが切られており、ロック手段は、外周ギアに対して噛みこむことによりターレットを保持し、更にターレットが所定の位置で停止した際に、少なくともロック手段と接触する部分の外周ギアにおいて、外周ギア先端はＣ面もしくはＲ形状で形成されていることを特徴とする光学ユニット。
2. 前記制御手段による前記ターレットの停止位置は前記開口部及び前記光学フィルタで覆われた開口部の数だけ存在し、それぞれの停止位置において、少なくともロック手段と接触する部分の外周ギアにおいて、外周ギア先端はＣ面もしくはＲ形状で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記ロック手段の前記外周ギアに対して噛みこむ部分の先端はＣ面もしくはＲ形状で形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学ユニット。
4. 前記外周ギアに形成されたＣ面もしくはＲ形状の大きさは、ギア先端の歯厚の半分であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光学ユニット。
5. 前記ロック手段の前記外周ギアに対して噛みこむ部分に形成されたＣ面もしくはＲ形状の大きさは、ギア先端の歯厚の半分であることを特徴とする請求項３に記載の光学ユニット。
6. 前記モーターギアは、前記ターレットが所定の位置で停止した際に、前記Ｃ面もしくはＲ形状の取られた外周ギア先端が来ない位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学ユニット。