JP5401276B2 - 光学要素切替装置およびその光学要素切替装置を備えたレンズ鏡筒 - Google Patents

Description

この発明は、複数の光学要素を備え、当該複数の光学要素の中の所望の光学要素を選択的に使用できるように、光路中に位置付ける光学要素を適宜切り替える光学要素切替装置およびその光学要素切替装置を備えたレンズ鏡筒に関する。

従来、たとえば濃度の異なる複数枚のＮＤフィルタを備え、当該複数枚のＮＤフィルタの中の所望のＮＤフィルタを光路上に選択的に位置付けるように、光路に対する各ＮＤフィルタの位置を切り替えるＮＤフィルタ切替機構を備えたレンズ装置があった。このようなＮＤフィルタ切替機構を備えたレンズ装置は、撮影状況などに応じて、所望のＮＤフィルタを選択的に光路上に位置付けるように各フィルタの位置を切り替えることによって、レンズ鏡筒内に入射する外光量を多段階に調整することができる。

このように、従来、濃度の異なる複数枚のＮＤフィルタなどのような複数の光学要素のうち、所望の光学要素を選択的に光路上に位置付けるように、光路上に位置付けられる光学要素を切り替え可能とする光学要素切替機構、および当該光学要素切替機構を備えた光学装置があった。このような光学装置における従来の光学要素切替機構の一例を説明する。

図２１は、従来のＮＤフィルタ切替機構の一例を示す説明図である。図２１において、従来のＮＤフィルタ切替機構２１００は、複数のＮＤフィルタ２１０１を支持するターレット２１０２を備えている。ターレット２１０２は、光路２１０３から退避した位置に設けられた回動軸２１０４を中心として回動可能に設けられている。ターレット２１０２には、ターレット２１０２を回動させるための切り替えレバー（図示を省略する）などが連結されている。

従来のＮＤフィルタ切替機構２１００が備えたターレット２１０２において、各ＮＤフィルタ２１０１は、それぞれ、回動軸２１０４までの距離が等しくなるような位置関係で支持されている。すなわち、各ＮＤフィルタ２１０１は、回動軸２１０４を中心とする同一円周上に設けられている。また、各ＮＤフィルタ２１０１および回動軸２１０４間の距離は、それぞれ、光路２１０３および回動軸２１０４間の距離と等しい。

このような構成からなる従来のＮＤフィルタ切替機構２１００においては、ＮＤフィルタ切替機構２１００の操作者が切り替えレバーを操作すると、当該切り替えレバーの動作に連動して、切り替えレバーに連結されているターレット２１０２が回動軸を中心として回動する。各ＮＤフィルタ２１０１および回動軸２１０４間の距離は、それぞれ、光路２１０３および回動軸２１０４間の距離と等しいため、回動軸２１０４を中心とするターレット２１０２の回動によって、光路２１０３上に位置付けられるＮＤフィルタ２１０１を選択的に切り替えることができる。すなわち、複数のフィルタをひとつの保持枠に取付けるとともに、切替機構の回転支点をひとつにすることによって、光軸方向の厚みを抑えるようにした技術があった。

また、従来、たとえばフィルターを撮像レンズの口径などに関係なく最も小型ですむ光路上のローパスフィルターと分光プリズムの間に切り替え機構と収納機構とともに収納設置し、フィルターを１本の軸に複数個の回動する保持具により積層収納され花車状カムによって光路上に選別施置し、フィルターの不使用時など当該フィルターが光路から排除された場合には別軸に１個だけ保持されたダミーガラスを自動的に復帰するように構成した技術があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

具体的に、この特許文献１に記載された技術においては、複数のフィルタを夫々保持具（保持枠）に取り付け、夫々の保持枠を光軸方向に重なり合わせて配置することによって、フィルタが鏡筒の外径より外周側にはみ出さないようなＮＤフィルタ切替機構（ハイビジョンカメラのフィルター収納交換機構）を実現している。

また、従来、ＮＤフィルタを保持したホルダを支点軸を中心として光軸と直交する方向に出し入れ移動させ、支点軸から延長する端部にレンズ鏡筒外へ突き出る作動片を設け、このホルダに対してレンズ鏡筒の外面に沿うように支点軸を中心として旋回動作可能に回動リンクを配置し、回動リンクの一端側にホルダの作動片と係合される操作片を設けるとともに旋回方向にばね付勢されるトグルばねを回動リンクに設けて、回動リンクの他端側を外部筐体に備えたスライドつまみの切り換え操作で旋回動作させるリンク機構を構成した技術があった（たとえば、下記特許文献２を参照。）。

実用新案登録第３１４６９５４号 特開平１１−１９４４１７号公報

しかしながら、上述した図２１に示した従来の技術では、光軸方向に切替え装置の小型化を実現することができるが、複数枚のＮＤフィルタ２１０１に対して、ＮＤフィルタ切替機構２１００におけるターレット２１０２の回転支点（回転軸２１０４）が１つであるため、ＮＤフィルタ２１０１の切り替えをおこなった場合、ターレット２１０２の一部が鏡筒の外径よりも外周側にはみ出してしまう（図２１における点線枠２１０５を参照）。このため、鏡筒の径方向における小型化が難しいという問題があった。

また、上述した特許文献１に記載された従来の技術では、鏡筒外径方向における小型化を実現することができるが、複数のフィルタを光軸方向に重なり合わせて配置する構造であるため、光軸方向の小型化が難しいという問題があった。

また、上述した特許文献２に記載された従来の技術では、ＮＤフィルタを出し入れ移動させるリンク機構をＮＤフィルタごとに設ける必要がある。すなわち、複数のＮＤフィルタを備えたレンズ装置においては複数のリンク機構が必要となる。このため、部品点数が増加し、構造が複雑化するという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、外径方向および光軸方向における鏡筒の大型化を抑制しつつ、複数の光学要素のうちの所望の光学要素を選択的に光路上に位置付けることができる光学要素切替装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる光学要素切替装置は、被写体の光を通過する開口部を備える固定ベース部材と、前記固定ベース部材に対し光軸回りに回動可能に支持される回動カム部材と、光学要素と同数設けられ、光軸と直交する同一平面上に配置されるとともに、それぞれが一端部を支軸として回動可能に前記固定ベース部材に支持され、それぞれが前記光学要素を保持する複数の保持部材と、前記回動カム部材の回動により、前記複数の保持部材が相互に干渉しないよう、前記開口部と夫々の退避位置との間に移動可能にガイドされるガイド機構と、を備え、前記回動カム部材の回動角度に応じて、前記複数の保持部材が夫々保持する光学要素のいずれか一つを、前記開口部に位置付けることを特徴とする。また、この発明にかかる光学要素切替装置は、上記の発明において、前記回動カム部材の回動により、前記複数の保持部材が夫々保持する光学要素を、順次切り替えて、前記開口部に位置させることを特徴とする。

また、この発明にかかる光学要素切替装置は、上記の発明において、前記ガイド機構が、前記保持部材に設けられるカムピンと、前記カムピンと嵌合し、前記固定ベース部材に設けられる第１のカムと、前記カムピンと嵌合し、前記回動カム部材に設けられる第２のカムと、を備え、前記第１のカムは、前記保持部材の一端部までの距離が常に一定である円弧部によって形成され、前記第２のカムは、光軸までの距離が常に一定である円周部と、光軸までの距離が変化する変形部と、によって形成され、前記回動カム部材は、第１の所定角度に回動された場合に、前記光学要素の一つを前記開口部に位置させ、かつ、当該光学要素に対応した前記カムピンを前記変形部におけるもっとも光軸に近い位置に位置させ、その他の前記光学要素を前記退避位置に位置させ、かつ、その他の前記光学要素に対応した前記カムピンを前記円周部に位置させることを特徴とする。

また、この発明にかかる光学要素切替装置は、上記の発明において、前記変形部が、光軸を中心とする円周方向に対して第１の角度をなす第１の変形部と、前記第１の角度と異なる角度をなす第２の変形部とによって形成され、前記回動カム部材が、前記第１の所定角度に回動されたときに、少なくとも一つの前記カムピンを前記第１の変形部と前記第２の変形部との第１の連結部もしくは、前記変形部と前記円周部との第２の連結部に位置させることを特徴とする。

また、この発明にかかる光学要素切替装置は、上記の発明において、前記変形部が、光軸を中心とする円周方向に対して第１の角度をなす第１の変形部と、前記第１の角度と異なる角度をなす第２の変形部とによって形成され、前記回動カム部材が、第２の所定角度に回動された場合に、全ての前記光学要素が前記退避位置に位置させ、前記回動カム部材は、前記第１の所定角度もしくは、前記第２の所定角度に回動されたときに、少なくとも一つの前記カムピンを前記第１の変形部と前記第２の変形部との第１の連結部もしくは、前記変形部と前記円周部との第２の連結部に位置させることを特徴とする。

また、この発明にかかる光学要素切替装置は、上記の発明において、前記保持部材が、前記固定ベース部材と前記回動カム部材との間に配置されることを特徴とする。

また、この発明にかかる光学要素切替装置は、上記の発明において、前記固定ベース部材が、前記保持部材と前記回動カム部材との間に配置されることを特徴とする。

また、この発明にかかる光学要素切替装置は、上記の発明において、前記固定ベース部材が、前記回動カム部材と対向した面から略光軸方向に突出し、略Ｌ字型からなる突起部を備え、前記突起部もしくは、前記回動カム部材は、弾性部材によって形成され、前記回動カム部材は、前記突起部に対して、バヨネット形式で取り付けられ、前記回動カム部材が、前記固定ベース部材と対向しない面が前記突起部の略光軸と直交する面と光軸方向において同一位置に設けられたことを特徴とする。

また、この発明にかかる光学要素切替装置は、上記の発明において、前記光学要素が、フィルタであることを特徴とする。

また、この発明にかかるレンズ鏡筒は、上記の光学要素切替装置を備えたレンズ鏡筒であって、前記回動カム部材および前記固定ベース部材は、光軸を中心とする略円板形状からなり、前記回動カム部材の外径が、前記固定ベース部材の外径より小さく形成され、前記レンズ鏡筒の外周部と前記回動カム部材との間に設けられるとともに、光軸と直交する方向に沿って前記回動カム部材と積み重なる位置に設けられる別部材を備えたことを特徴とする。

この発明にかかる光学要素切替装置によれば、外径方向および光軸方向における鏡筒の大型化を抑制しつつ、複数の光学要素のうちの所望の光学要素を選択的に光路上に位置付けることができるという効果を奏する。

この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構を示す説明図（その３）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構を示す説明図（その４）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構を示す説明図（その５）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構を示す説明図（その６）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構がとりうる各状態を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構がとりうる各状態を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構がとりうる各状態を示す説明図（その３）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構がとりうる各状態を示す説明図（その４）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構がとりうる各状態を示す説明図（その５）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構がとりうる各状態を示す説明図（その６）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構がとりうる各状態を示す説明図（その７）である。 カムの回転量と各ＮＤフィルタの動作との関係を示すタイミングチャートである。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構の動作を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構の動作を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構を示す説明図（その７）である。 この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構を示す説明図（その８）である。 この発明にかかる実施形態の光学フィルタ切り替え機構を備えたレンズ鏡筒を一部拡大して示す説明図である。 従来のＮＤフィルタ切替機構の一例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光学要素切替装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、この発明にかかる実施の形態の光学要素切替装置および当該光学要素切替装置を備えた光学装置の構成について説明する。図１は、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図である。図１においては、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を、光軸を通り当該光軸に平行な平面で切断した断面を示している。

図１において、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置１００は、鏡筒１０１を備えている。鏡筒１０１は、略円筒形状からなる。鏡筒１０１において、接眼側および対物側となる端部には、それぞれ、鏡筒１０１の内部を外部に開放する開口１０２、１０３が設けられている。

鏡筒１０１は、接眼側（図１の紙面左右方向における右側）となる端部を、図示を省略する撮像装置本体に対向させた状態で、当該撮像装置本体に取り付けられる。この実施の形態においては、レンズ装置１００によって、光学要素切替装置を備えた光学装置を実現することができる。

撮像装置本体内には、撮像用の光電変換素子すなわち撮像素子が配置されている。撮像素子は、レンズ装置１００を介して入射した外光を光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。撮像素子は、具体的には、たとえばＣＣＤイメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）やＣＭＯＳイメージセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子によって実現することができる。

鏡筒１０１の内周側には複数（この実施の形態においては５つ）のレンズ群１０４、１０５、１０６、１０７、１０８が設けられている。複数のレンズ群１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は、対物側（図１の紙面左右方向における左側）から順に、第１レンズ群１０４、第２レンズ群１０５、第３レンズ群１０６、第４レンズ群１０７、および、第５レンズ群１０８の順に配列されている。

複数のレンズ群のうち、もっとも対物側に設けられた第１レンズ群１０４は、第１レンズ枠１０９と、当該第１レンズ枠１０９に保持された第１レンズ１１０と、によって構成されている。第１レンズ１１０は、１つのレンズであってもよいし、複数のレンズであってもよい。

この実施の形態における第１レンズ１１０は、光軸方向に配列された複数のレンズによって構成されている。図１において、符号Ｃは、光軸を示している。第１レンズ枠１０９は、鏡筒１０１における対物側に取り付けられ、略円筒形状からなる。第１レンズ枠１０９は、鏡筒１０１に対する位置が固定されている。

第２レンズ群１０５、第３レンズ群１０６、第４レンズ群１０７および第５レンズ群１０８は、１つのレンズあるいは複数のレンズによって構成されている。第２レンズ群１０５、第３レンズ群１０６、第４レンズ群１０７および第５レンズ群１０８は、それぞれ、鏡筒１０１に対して相対的に、光軸方向に沿って移動可能に設けられている。第２レンズ群１０５、第３レンズ群１０６、第４レンズ群１０７および第５レンズ群１０８を光軸方向に沿って移動可能とする構成については、公知の各種の技術を用いて容易に実現可能であるため、説明を省略する。

レンズ装置１００においては、第１レンズ群１０４を固定した状態で第２レンズ群１０５、第３レンズ群１０６、第４レンズ群１０７および第５レンズ群１０８を、光軸方向に沿って対物側あるいは接眼側へ移動させることによって、撮像装置が備えた撮像素子に対する焦点位置を調整することができる。

鏡筒１０１内において、第３レンズ群１０６と第４レンズ群１０７との間には、光学フィルタ切り替え機構１２０が設けられている。この実施の形態においては、光学フィルタ切り替え機構１２０によって光学要素切替装置を実現することができる。光学フィルタ切り替え機構１２０は、複数枚のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ、減光）フィルタを備えており、操作者の操作に応じていずれか１つのＮＤフィルタを選択的に光路上に位置付けることが可能な構成とされている。

図２、図３、図４、図５、図６および図７は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０を示す説明図である。図２においては、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０を、光軸を通り当該光軸に平行な平面で切断した断面を示している。

図３においては、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０の、対物側からの分解斜視状態を示している。図４、図５および図６においては、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０の一部を、対物側から見た状態を示している。図７においては、図２の一部を拡大して示している。

図２、図３、図４、図５、図６および図７において、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、フィルタ枠２０１（２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ）と、ベース２０２と、カム２０３と、固定用部材２０４と、を備えている。フィルタ枠２０１、ベース２０２、カム２０３および固定用部材２０４は、光軸方向に沿って対物側からフィルタ枠２０１、ベース２０２、カム２０３、固定用部材２０４の順に配置されている。

固定用部材２０４は、鏡筒１０１に固定される。この固定用部材２０４には、ビス２０５を介してベース２０２が取り付けられている。これにより、ベース２０２は、固定用部材２０４を介して、鏡筒１０１に対する位置が固定される。ビス２０５は、光学フィルタ切り替え機構１２０における最外周側において、固定用部材２０４とベース２０２とを固定している。

ベース２０２は、光軸Ｃを中心とする略円板形状をなしている。また、ベース２０２は、レンズ装置１００における光路を開放するように、光軸方向に貫通する開口３０１を備えている。開口３０１は、円形をなしている。光学フィルタ切り替え機構１２０は、鏡筒１０１に対して、ベース２０２における開口３０１の中心が光軸と一致するように配置される。この実施の形態においては、ベース２０２によって固定ベース部材を実現することができる。また、この実施の形態においては、開口３０１によって、被写体の光を通過する開口部を実現することができる。

フィルタ枠２０１は、それぞれ、ＮＤフィルタ３０２（３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ）を保持している。この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、３枚のＮＤフィルタ３０２を備えている。このため、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、３つのフィルタ枠２０１を備えている。この実施の形態においては、ＮＤフィルタ３０２によって光学要素を実現することができる。この実施の形態においては、フィルタ枠２０１によって保持部材を実現することができる。

光学フィルタ切り替え機構１２０が備えるＮＤフィルタ３０２の枚数は、３枚に限るものではない。光学フィルタ切り替え機構１２０が備えるＮＤフィルタ３０２の枚数は、４枚以上であってもよい。あるいは、光学フィルタ切り替え機構１２０が備えるＮＤフィルタ３０２の枚数は、２枚であってもよい。

ＮＤフィルタ３０２は、ＮＤフィルタ３０２に入射する光量に対してＮＤフィルタ３０２を通過する光量を減少させる。ＮＤフィルタ３０２を使用することによりシャッタースピードを下げることが可能になり、たとえば大口径レンズ使用時の晴天時の屋外ポートレート撮影などに際して、開放状態のまま撮影が可能になったり、シャッタースピードを下げることで長時間撮影による特殊効果を出したり、といった撮影ができる。

この実施の形態においては、黒色あるいは金属蒸着による銀色などの濃さの度合いが異なる複数種類（この実施の形態においては３種類）のＮＤフィルタ３０２が取り付けられている。具体的には、たとえば「ＮＤ２」、「ＮＤ４」、「ＮＤ８」、「ＮＤ４００」などの種類があり、「ＮＤ２」であれば光量は１／２、「ＮＤ４００」であれば１／４００の光量となる。光学フィルタ切り替え機構１２０において、各フィルタ枠２０１が保持するＮＤフィルタ３０２の濃度は、それぞれ異なっている。

フィルタ枠２０１には、それぞれ、開口３０１と略同一径の開口３０３が設けられている。ＮＤフィルタ３０２は、フィルタ枠２０１に設けられた開口を覆うような状態で、フィルタ枠２０１に保持されている。具体的に、ＮＤフィルタ３０２は、たとえばフィルタ枠２０１に対して接着剤によって接着されている。

フィルタ枠２０１は、それぞれ、回転支点軸受部３０４を備えている。フィルタ枠２０１が備えた回転支点軸受部３０４は、ベース２０２に設けられた回転支点軸受部３０４に挿入される。これによって、フィルタ枠２０１は、それぞれ、フィルタ枠２０１が備えた回転支点軸受部３０４およびベース２０２に設けられた回転支点軸３０５を介してベース２０２に軸支されている。

また、フィルタ枠２０１は、フィルタ枠２０１が備えた回転支点軸受部３０４およびベース２０２に設けられた回転支点軸３０５を中心として、回動可能に設けられている。フィルタ枠２０１は、それぞれ、光軸Ｃに直交する平面に沿って回動可能とされている。

ベース２０２に設けられた回転支点軸３０５は、それぞれ、開口３０１の中心すなわち光軸Ｃを中心とする同一円周上に設けられている。また、ベース２０２に設けられた回転支点軸３０５は、それぞれ、光軸Ｃを中心とする同一円周上において、等間隔に設けられている。

フィルタ枠２０１において、フィルタ枠２０１における開口３０３（の中心）と当該フィルタ枠２０１をベース２０２に軸支する回転支点軸受部３０４および回転支点軸３０５（の軸心）との間の距離は、ベース２０２における開口３０１（の中心）と回転支点軸受部３０４および回転支点軸３０５（の軸心）との間の距離と等しい。

これにより、フィルタ枠２０１は、回転支点軸受部３０４および回転支点軸３０５（の軸心）を中心として回動すると、当該フィルタ枠２０１が保持するＮＤフィルタ３０２と開口３０１とが光軸方向において重なる位置、あるいは、当該ＮＤフィルタ３０２が開口３０１から退避する位置に位置付けられる。この実施の形態においては、ＮＤフィルタ３０２が開口３０１から退避し、もっとも開口３０１から離間した位置を、退避位置とする。

ベース２０２は、フィルタ枠２０１の回動位置をガイドするスリット３０６（３０６Ａ、３０６Ｂ、３０６Ｃ）を備えている。スリット３０６は、ベース２０２に設けられた円弧形状をなす溝によって実現されている。より詳細に、スリット３０６は、それぞれ、対応するフィルタ枠２０１の回動中心位置までの距離が常に一定である形状をなす溝によって実現されている。

スリット３０６は、各フィルタ枠２０１にそれぞれ対応させて設けられている。すなわち、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０においては、ベース２０２において３つのスリット３０６が設けられている。この実施の形態においては、円弧状のスリット３０６によって第１のカムを実現することができる。

フィルタ枠２０１は、それぞれ、カムピン４０１を備えている。カムピン４０１は、フィルタ枠２０１における接眼側の面から、光軸方向に沿って突出し、対応するスリット３０６にそれぞれ挿入される。各フィルタ枠２０１（２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ）すなわちＮＤフィルタ３０２（３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ）は、スリット３０６に対するカムピン４０１の位置に応じて、回転支点軸受部３０４および回転支点軸３０５（の軸心）を中心として回動する。

なお、ベース２０２に設けられた回転支点軸３０５にフィルタ枠２０１が備えた回転支点軸受部３０４を挿入することにより、回転支点軸受部３０４および回転支点軸３０５（の軸心）を中心としてフィルタ枠２０１を回動可能とする構成について説明したが、これに限るものではない。回転支点軸受部３０４および回転支点軸３０５の軸心位置を中心として、光軸Ｃに直交する平面に沿って各フィルタ枠２０１を回動可能とする構成であればよい。

具体的には、たとえば、フィルタ枠２０１が備えた回転支点軸受部３０４に代えて、ベース２０２に設けられた回転支点軸３０５と略同一径の開口をフィルタ枠２０１に設け、フィルタ枠２０１が備えた開口にベース２０２に設けられた回転支点軸３０５を挿入することによって、回転支点軸３０５（の軸心）を中心としてフィルタ枠２０１を回動可能とする構成を実現してもよい。

また、具体的には、たとえばベース２０２に設けられた回転支点軸３０５に代えて、フィルタ枠２０１が備えた回転支点軸受部３０４と略同一径の開口をベース２０２に設け、ベース２０２に設けられた開口にフィルタ枠２０１が備えた回転支点軸受部３０４を挿入することによって、回転支点軸受部３０４（の軸心）を中心としてフィルタ枠２０１を回動可能とする構成を実現してもよい。

カム２０３は、光軸Ｃを中心とする略円板形状をなし、光軸方向において固定用部材２０４とベース２０２との間に挟持されている。中央に光軸Ｃを中心とする円形のカム用開口５０１を備えている。カム用開口５０１は、カム用開口５０１の中心が、開口３０１の中心すなわち光軸Ｃと一致するように設けられている。カム用開口５０１の開口径は、開口３０１の開口径よりも大きい。

カム２０３は、光軸Ｃを中心として、ベース２０２に対して相対的に回動可能に設けられている。カム２０３は、ベース２０２における接眼側の面から光軸方向に突出するリング状の突起７０１によって、カム用開口５０１の中心が光軸Ｃと一致するようにベース２０２に対する位置が固定されている。

図１８および図１９は、カム２０３を示す説明図である。図１８および図１９において、カム２０３は、カム２０３と対向した面から略光軸方向に突出し、略Ｌ字型からなる突起部１８０１、１９０１を備えている。突起部１８０１、１９０１は、弾性部材によって形成されている。もしくは、突起部１８０１のみでなくカム２０３全体が、弾性部材によって形成されていてもよい。

カム２０３は、突起部１８０１に対して、バヨネット形式で取り付けられている。カム２０３は、ベース２０２と対向しない面が、突起部１８０１の略光軸と直交する面と光軸方向において同一位置になるように設けられている。突起部１８０１、１９０１は、リング形状でも、光軸を中心とする同一円周上に複数設けられてもよい。

図２０は、レンズ鏡筒１０１を一部拡大して示す説明図である。図２０において、レンズ鏡筒１０１内において、ベース２０２およびカム２０３は、ポールやモータなどのヘッド部に対して図２０に示したような位置関係に設けられている。

カム２０３の外周縁には、ギア５０２が設けられている。このギア５０２は、図示を省略する切替レバーに連結されている。ギアと切替レバーとは、直接連結されているものに限らず、図示を省略するギア列などを介して連結されていてもよい。

カム２０３において対物側の面には、カム溝５０３が設けられている。カム溝５０３には、スリット３０６を介してカムピン４０１が嵌合する。すなわち、カムピン４０１は、スリット３０６を介してベース２０２を板厚方向に貫通し、カム溝５０３に嵌合する。カムピン４０１は、各スリット３０６とカム溝５０３とが交差する位置において、カム溝５０３に嵌合する。

カム溝５０３は、光軸Ｃまでの距離が常に一定である円周部５０３ａと、光軸Ｃまでの距離が変化する変形部５０３ｂと、を備えている。カム溝５０３において、円周部と変形部５０３ｂとは、交互に出現する。カム溝５０３は、円周部５０３ａと変形部５０３ｂとが交互に連なった１つの溝によって実現される。

この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０におけるカム溝５０３は、環状ではなく、両端部において閉じている。円周部５０３ａは、カム２０３の外周縁に沿って湾曲した形状をなす。変形部５０３ｂは、円周部５０３ａの間を連結するように設けられ、円周部５０３ａとの連結部の中間位置が光軸Ｃに近づくように略くの字形状に屈曲した形状をなす。この実施の形態においては、カム溝５０３によって第２のカムを実現することができる。

つぎに、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０の動作について説明する。図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３および図１４は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０がとりうる各状態を示す説明図である。図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３および図１４においては、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０を光軸方向における対物側から見た状態を示している。

図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３および図１４において、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、図８に示した状態を第１の状態とする。第１の状態においては、３つのＮＤフィルタ３０２がすべて光路から退避した位置に位置付けられている。以下、３つのＮＤフィルタ３０２がすべて光路から退避した位置に位置付けられている状態を、第１の状態として説明する。

３つのＮＤフィルタ３０２のうち、ＮＤフィルタ３０２Ａが光路上に位置付けられ、ＮＤフィルタ３０２Ｂ、３０２Ｃが光路から退避した位置に位置付けられている状態を、第２の状態として説明する。また、３つのＮＤフィルタ３０２のうち、ＮＤフィルタ３０２Ｂが光路上に位置付けられ、ＮＤフィルタ３０２Ａ、Ｃが光路から退避した位置に位置付けられている状態を、第３の状態として説明する。さらに、３つのＮＤフィルタ３０２のうち、ＮＤフィルタ３０２Ｃが光路上に位置付けられ、ＮＤフィルタ３０２Ａ、Ｂが光路から退避した位置に位置付けられている状態を、第４の状態として説明する。

第１の状態から第２の状態へ移行する場合、図８の状態にあるカム２０３を、光軸Ｃを中心として図８における時計回り方向に回動させる。カム２０３が回動することにより、スリット３０６Ａとカム溝５０３とが交差する位置、すなわちカムピン４０１Ａが変形部５０３ｂに案内されて、移動する。鏡筒１０１に対するベース２０２の位置が固定されているため、カムピン４０１Ａは、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ａがなす円弧上を移動する。

カムピン４０１Ａは、カム２０３の回動にともなって、スリット３０６Ａがなす円弧上を光軸Ｃに近づく方向に移動する。ＮＤフィルタ３０２Ａは、スリット３０６Ａがなす円弧上を光軸Ｃに近づく方向に移動するカムピン４０１Ａすなわちフィルタ枠２０１Ａとともに移動し、光軸Ｃに近づく方向に移動する。

このように、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第１の状態（すなわち図８に示した状態）から第２の状態（すなわち図１０に示した状態）へ移行する場合、各フィルタ枠２０１およびカム２０３が、図８に示した状態から図９に示した状態を経て図１０に示した状態へと変位する。この実施の形態における光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第１の状態から第２の状態へ移行するまでの間、フィルタ枠２０１Ｂ（およびＮＤフィルタ３０２Ｂ）およびフィルタ枠２０１Ｃ（およびＮＤフィルタ３０２Ｃ）は、円周部５０３ａの案内によって、変位せずに、フィルタ枠２０１Ａ（およびＮＤフィルタ３０２Ａ）、およびカム２０３のみが変位する。

第２の状態から第３の状態へ移行する場合、図１０の状態にあるカム２０３を、光軸Ｃを中心として図１０における時計回り方向に回動させる。カム２０３が回動することにより、スリット３０６Ａとカム溝５０３とが交差する位置すなわちカムピン４０１Ａが変形部５０３ｂに案内されて、移動する。また、カム２０３が回動することにより、スリット３０６Ｂとカム溝５０３とが交差する位置すなわちカムピン４０１Ｂが変形部５０３ｂに案内されて、移動する。

鏡筒１０１に対するベース２０２の位置が固定されているため、カムピン４０１Ａはカム２０３の回動にともなってスリット３０６Ａがなす円弧上を移動し、カムピン４０１Ｂはカム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｂがなす円弧上を移動する。カムピン４０１Ａは、カム２０３の回動にともなって、スリット３０６Ａがなす円弧上を光軸Ｃから離反する方向に移動する。カムピン４０１Ｂは、カム２０３の回動にともなって、スリット３０６Ｂがなす円弧上を光軸Ｃに近づく方向に移動する。

カムピン４０１Ａの移動とカムピン４０１Ｂの移動とは、並行しておこなわれる。具体的に、カムピン４０１Ｂは、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ａがなす円弧上をカムピン４０１Ａが光軸Ｃから離反する方向に移動している間に、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｂがなす円弧上を光軸Ｃに近づく方向に移動する。これにより、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、ＮＤフィルタ３０２Ａを光路から退避させながら、同時にＮＤフィルタ３０２Ｂを光路上に進出させ、当該ＮＤフィルタ３０２Ｂを光路上に位置付けることができる。

このように、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第２の状態（すなわち図１０に示した状態）から第３の状態（すなわち図１２に示した状態）へ移行する場合、各フィルタ枠２０１およびカム２０３が、図１０に示した状態から図１１に示した状態を経て図１２に示した状態へと変位する。この実施の形態における光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第２の状態から第３の状態へ移行するまでの間、フィルタ枠２０１Ｃ（およびＮＤフィルタ３０２Ｃ）は、円周部５０３ａの案内によって、変位せずに、フィルタ枠２０１Ａ（およびＮＤフィルタ３０２Ａ）、フィルタ枠２０１Ｂ（およびＮＤフィルタ３０２Ｂ）、およびカム２０３のみが変位する。

第３の状態から第４の状態へ移行する場合、図１２の状態にあるカム２０３を、光軸Ｃを中心として図１２における時計回り方向に回動させる。カム２０３が回動することにより、スリット３０６Ｂとカム溝５０３とが交差する位置すなわちカムピン４０１Ｂが変形部５０３ｂに案内されて、移動する。また、カム２０３が回動することにより、スリット３０６Ｃとカム溝５０３とが交差する位置すなわちカムピン４０１Ｃが変形部５０３ｂに案内されて、移動する。

鏡筒１０１に対するベース２０２の位置が固定されているため、カムピン４０１Ｂはカム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｂがなす円弧上を移動し、カムピン４０１Ｃはカム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｃがなす円弧上を移動する。カムピン４０１Ｂは、カム２０３の回動にともなって、スリット３０６Ｂがなす円弧上を光軸Ｃから離反する方向に移動する。カムピン４０１Ｃは、カム２０３の回動にともなって、スリット３０６Ｃがなす円弧上を光軸Ｃに近づく方向に移動する。

カムピン４０１Ｂの移動とカムピン４０１Ｃの移動とは、並行しておこなわれる。具体的に、カムピン４０１Ｃは、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｂがなす円弧上をカムピン４０１Ｂが光軸Ｃから離反する方向に移動している間に、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｃがなす円弧上を光軸Ｃに近づく方向に移動する。これにより、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、ＮＤフィルタ３０２Ｂを光路から退避させながら、同時にＮＤフィルタ３０２Ｃを光路上に進出させることができる。

このように、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第３の状態（すなわち図１２に示した状態）から第４の状態（すなわち図１４に示した状態）へ移行する場合、各フィルタ枠２０１およびカム２０３が、図１２に示した状態から図１３に示した状態を経て図１４に示した状態へと変位する。この実施の形態における光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第３の状態から第４の状態へ移行するまでの間、フィルタ枠２０１Ａ（およびＮＤフィルタ３０２Ａ）は、円周部５０３ａの案内によって、変位せずに、フィルタ枠２０１Ｂ（およびＮＤフィルタ３０２Ｂ）、フィルタ枠２０１Ｃ（およびＮＤフィルタ３０２Ｃ）、およびカム２０３のみが変位する。

第４の状態から第３の状態へ移行する場合、図１４の状態にあるカム２０３を、光軸Ｃを中心として図１４における反時計回りに回動させる。カム２０３が回動することにより、カムピン４０１Ｂはスリット３０６Ｂがなす円弧上を光軸Ｃに近づく方向に移動する。また、カム２０３が回動することにより、カムピン４０１Ｃは、スリット３０６Ｃがなす円弧上を光軸Ｃから離反する方向に移動する。

カムピン４０１Ｂの移動とカムピン４０１Ｃの移動とは、並行しておこなわれる。具体的に、カムピン４０１Ｃは、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｂがなす円弧上をカムピン４０１Ｂが光軸Ｃに近づく方向に移動している間に、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｃがなす円弧上を光軸Ｃから離反する方向に移動する。これにより、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、ＮＤフィルタ３０２Ｃを光路から退避させながら、同時にＮＤフィルタ３０２Ｂを光路上に進出させることができる。

このように、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第４の状態（すなわち図１４に示した状態）から第３の状態（すなわち図１２に示した状態）へ移行する場合、各フィルタ枠２０１およびカム２０３が、図１４に示した状態から図１３に示した状態を経て図１２に示した状態へと変位する。この実施の形態における光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第４の状態から第３の状態へ移行するまでの間、フィルタ枠２０１Ａ（およびＮＤフィルタ３０２Ａ）は、円周部５０３ａの案内によって、変位せずに、フィルタ枠２０１Ｂ（およびＮＤフィルタ３０２Ｂ）、フィルタ枠２０１Ｃ（およびＮＤフィルタ３０２Ｃ）、およびカム２０３のみが変位する。

第３の状態から第２の状態へ移行する場合、図１２の状態にあるカム２０３を、光軸Ｃを中心として図１２における反時計回り方向に回動させる。カム２０３が回動することにより、スリット３０６Ａとカム溝５０３とが交差する位置すなわちカムピン４０１Ａが変形部５０３ｂに案内されて、移動する。また、カム２０３が回動することにより、スリット３０６Ｂとカム溝５０３とが交差する位置すなわちカムピン４０１Ｂが変形部５０３ｂに案内されて、移動する。

鏡筒１０１に対するベース２０２の位置が固定されているため、カムピン４０１Ａはカム２０３の回動にともなってスリット３０６Ａがなす円弧上を移動し、カムピン４０１Ｂはカム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｂがなす円弧上を移動する。カムピン４０１Ａは、カム２０３の回動にともなって、スリット３０６Ａがなす円弧上を光軸Ｃに近づく方向に移動する。カムピン４０１Ｂは、カム２０３の回動にともなって、スリット３０６Ｂがなす円弧上を光軸Ｃから離反する方向に移動する。

カムピン４０１Ａの移動とカムピン４０１Ｂの移動とは、並行しておこなわれる。具体的に、カムピン４０１Ｂは、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ａがなす円弧上をカムピン４０１Ａが光軸Ｃに近づく方向に移動している間に、カム２０３の回動にともなってスリット３０６Ｂがなす円弧上を光軸Ｃから離反する方向に移動する。これにより、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、ＮＤフィルタ３０２Ｂを光路から退避させながら、同時にＮＤフィルタ３０２Ａを光路上に進出させることができる。

このように、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第３の状態（すなわち図１２に示した状態）から第２の状態（すなわち図１０に示した状態）へ移行する場合、各フィルタ枠２０１およびカム２０３が、図１２に示した状態から図１１に示した状態を経て図１０に示した状態へと変位する。この実施の形態における光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第３の状態から第２の状態へ移行するまでの間、フィルタ枠２０１Ｃ（およびＮＤフィルタ３０２Ｃ）は、円周部５０３ａの案内によって、変位せずに、フィルタ枠２０１Ａ（およびＮＤフィルタ３０２Ａ）、フィルタ枠２０１Ｂ（およびＮＤフィルタ３０２Ｂ）、およびカム２０３のみが変位する。

第２の状態から第１の状態へ移行する場合、図１０の状態にあるカム２０３を、光軸Ｃを中心として図１０における反時計回りに回動させる。カム２０３が回動することにより、カムピン４０１Ａはスリット３０６Ａがなす円弧上を光軸Ｃから離反する方向に移動する。

このように、光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第２の状態（すなわち図１０に示した状態）から第１の状態（すなわち図８に示した状態）へ移行する場合、各フィルタ枠２０１およびカム２０３が、図１０に示した状態から図９に示した状態を経て図８に示した状態へと変位する。この実施の形態における光学フィルタ切り替え機構１２０においては、第２の状態から第１の状態へ移行するまでの間、フィルタ枠２０１Ｂ（およびＮＤフィルタ３０２Ｂ）およびフィルタ枠２０１Ｃ（およびＮＤフィルタ３０２Ｃ）は、円周部５０３ａの案内によって、変位せずに、フィルタ枠２０１Ａ（およびＮＤフィルタ３０２Ａ）、およびカム２０３のみが変位する。

図１５は、カム２０３の回転量と各ＮＤフィルタ３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃの動作との関係を示すタイミングチャートである。図１５において、第１の状態にあるカム２０３を時計回り方向に回動させると、光路上に位置付けられるＮＤフィルタ３０２は、ＮＤフィルタ３０２Ａ→ＮＤフィルタ３０２Ｂ→ＮＤフィルタ３０２Ｃの順に切り替わる。

ＮＤフィルタ３０２ＡからＮＤフィルタ３０２Ｂへの切り替えや、ＮＤフィルタ３０２ＢからＮＤフィルタ３０２Ｃへの切り替えに際しては、図１５において符号１５０１、符号１５０２で示した区間において、２つのフィルタ枠２０１が並行して変位している。２つのフィルタ枠２０１が並行して変位する区間は、先に光路上に位置付けられていたＮＤフィルタ３０２が光路から退避する方向への変位を開始した後に開始される。

すなわち、先に光路上に位置付けられていたＮＤフィルタ３０２が光路から退避する方向へ変位し始めてから、つづいて光路上に位置付けられるＮＤフィルタ３０２が変位を開始する。これによって、フィルタ枠２０１どうしが接触してフィルタ枠２０１やＮＤフィルタ３０２などを損傷することを確実に防止することができる。２つのフィルタ枠２０１が並行して変位することで、１つのフィルタ枠２０１を退避位置に移動させてから、他方のフィルタ枠２０１を光路に移動させる機構よりフィルタ切り替え機構１２０の外径方向における寸法を小さくすることができる。

つぎに、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０における各フィルタ枠２０１どうしの関係について説明する。図１６および図１７は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０の動作を示す説明図である。図１６においては、光学フィルタ切り替え機構１２０が、光路に対する各ＮＤフィルタ３０２の位置を、光路にＮＤフィルタ３０２が位置付けられていないフィルタなし状態から、第１の状態、第２の状態、第３および第４の状態に順次変化する際に動作するＮＤフィルタ３０２（フィルタ枠２０１）を示している。図１７においては、光学フィルタ切り替え機構１２０が、光路に対する各ＮＤフィルタ３０２の位置を、第４の状態、第３の状態、第２の状態、第１の状態およびフィルタなし状態に順次変化する際に動作するＮＤフィルタ３０２（フィルタ枠２０１）を示している。

図１６および図１７に示すように、第２の状態と第３の状態との間における状態変化、第３の状態と第４の状態との間における状態変化に際しては、２つのフィルタ枠２０１すなわち２つのＮＤフィルタ３０２が並行して移動する。これによって、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、フィルタ枠２０１やＮＤフィルタ３０２の損傷を抑えつつ、ＮＤフィルタ３０２の切り替えを迅速におこなうことができる。また、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、複数のフィルタを切り替え、かつフィルタどうしが干渉しないような動作を、１つのカム２０３によって実現することができる。

この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、フィルタ部分が鏡筒１０１外径からはみ出すことがなくなる。これによって、鏡筒１０１の製品外径を小さくできる。また、フィルタ枠２０１が移動時に相互に干渉しない構成であるため、フィルタが重なることがなく、光学フィルタ切り替え機構１２０の光軸方向における寸法を小さく（すなわち薄く）することができる。

上記のようにこの実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、複数のフィルタをそれぞれ複数の保持部材に取り付けて、複数の保持部材が同一平面上に配置され、可動部材および固定ベース部材に複数の保持部材を開口位置と退避位置との間に自由移動させるガイド機構を備えることを特徴とする。

以上説明したように、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０（光学要素切替装置）は、開口３０１（被写体の光を通過する開口部）を備えるベース２０２（固定ベース部材）と、ベース２０２に対し光軸Ｃ回りに回動可能に支持されるカム２０３（回動カム部材）と、ＮＤフィルタ３０２（光学要素）と同数設けられ、光軸Ｃと直交する同一平面上に配置されるとともに、それぞれが一端部を支軸として回動可能にベース２０２に支持され、それぞれがＮＤフィルタ３０２を保持する複数のフィルタ枠２０１（保持部材）と、カム２０３の回動により、複数のフィルタ枠２０１が相互に干渉しないよう、開口３０１に重複する位置と当該開口３０１から退避したそれぞれの退避位置との間に移動可能にガイドされるガイド機構と、を備えたことを特徴としている。

この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０によれば、複数のＮＤフィルタ３０２を光軸方向における同一位置に位置付けるとともに光路に対するＮＤフィルタ３０２の位置にかかわらずすべてのＮＤフィルタ３０２およびフィルタ枠２０１が鏡筒１０１の外径よりも外周側にはみ出すことがないように構成したので、外径方向および光軸方向における鏡筒１０１の大型化を抑制しつつ、複数の光学要素のうちの所望の光学要素を選択的に光路上に位置付けることができる。

また、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、ガイド機構が、保持部材に設けられるカムピン４０１と、カムピン４０１と嵌合し、固定ベース部材に設けられるスリット３０６（第１のカム）と、カムピン４０１と嵌合し、カム２０３に設けられるカム溝５０３（第２のカム）と、を備え、スリット３０６は、フィルタ枠２０１の一端部までの距離が常に一定である円弧部によって形成され、カム溝５０３は、光軸Ｃまでの距離が常に一定である円周部５０３ａと、光軸Ｃまでの距離が変化する変形部５０３ｂと、によって形成され、カム２０３が、光軸Ｃを中心として第１の所定角度に回動された場合に、１つのＮＤフィルタ３０２（たとえばＮＤフィルタ３０２Ａ）を開口３０１に位置させ、かつ、当該ＮＤフィルタ３０２Ａに対応したカムピン４０１（たとえばカムピン４０１Ａ）を変形部５０３ｂにおけるもっとも光軸Ｃに近い位置に位置させ、その他のＮＤフィルタ３０２（たとえばＮＤフィルタ３０２Ｂ、３０２Ｃ）を退避位置に位置させ、かつ、その他のＮＤフィルタ３０２（たとえばＮＤフィルタ３０２Ｂ、３０２Ｃ）に対応したカムピン４０１（４０１Ｂ、４０１Ｃ）を円周部５０３ａに位置させることを特徴としている。

この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０によれば、簡易な構成によって、外径方向および光軸方向における鏡筒１０１の大型化を抑制しつつ、複数のＮＤフィルタ３０２（ＮＤフィルタ３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ）のうちの所望のＮＤフィルタ３０２（たとえばＮＤフィルタ３０２Ａ）を選択的に光路上に位置付けることができる。

また、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、変形部５０３ｂが、光軸を中心とする円周方向に対して第１の角度をなす第１の変形部と、第１の角度と異なる角度をなす第２の変形部とによって形成され、カム２０３は、第１の所定角度に回動されたときに、少なくとも一つのカムピン４０１（たとえばカムピン４０１Ａ）を第１の変形部と第２の変形部との第１の連結部もしくは、変形部５０３ｂと円周部５０３ａとの第２の連結部に位置させることを特徴としている。

あるいは、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、変形部５０３ｂが、光軸を中心とする円周方向に対して第１の角度をなす第１の変形部と、第１の角度と異なる角度をなす第２の変形部とによって形成され、カム２０３が、第２の所定角度に回動された場合に、全てのＮＤフィルタ３０２を退避位置に位置させ、カム２０３が、第１の所定角度もしくは、第２の所定角度に回動されたときに、少なくとも一つのカムピン４０１（たとえばカムピン４０１Ａ）を第１の変形部と第２の変形部との第１の連結部もしくは、変形部と円周部との第２の連結部に位置させることを特徴としていてもよい。

このように、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０によれば、カム２０３が、各所定角度（０［ｄｅｇ］、４８［ｄｅｇ］，９６［ｄｅｇ］、１４４［ｄｅｇ］）に回動された場合に、各所定回動角度位置でのクリック感（保持力）を引き出すことができる。これによって、光学フィルタ切り替え機構１２０の操作性の向上を図ることができる。

また、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、ベース２０２が、フィルタ枠２０１とカム２０３との間に配置されることを特徴としている。この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０によれば、鏡筒１０１に固定されたベース２０２を基準としてフィルタ枠２０１やカム２０３を動作させることができる。これによって、フィルタ枠２０１やカム２０３の動作精度の向上を図ることができる。

この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０における構成に代えて、フィルタ枠２０１が、ベース２０２とカム２０３との間に配置されるようにしてもよい。これによって、ベース２０２とカム２０３との間によってフィルタ枠２０１の位置を規制することができるので、部品点数を増やすことなく、簡易な構成によって、フィルタ枠２０１の脱落などを防止することができる。

また、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、カム２０３が、カム２０３と対向した面から略光軸方向に突出し、略Ｌ字型からなる突起部を備え、突起部もしくは、カム２０３が、弾性部材によって形成され、カム２０３が、突起部に対して、バヨネット形式で取り付けられ、カム２０３が、ベース２０２と対向しない面が突起部の略光軸と直交する面と光軸方向において同一位置に設けられたことを特徴としている。

この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０によれば、簡易な構成によって、固定用部材２０４およびビス２０５を廃止することができるとともに、実施の形態１より光軸方向における鏡筒１０１の大型化を抑制しつつ、複数のＮＤフィルタ３０２（ＮＤフィルタ３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ）のうちの所望のＮＤフィルタ３０２（たとえばＮＤフィルタ３０２Ａ）を選択的に光路上に位置付けることができる。

また、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０は、光学要素が、ＮＤフィルタ３０２であることを特徴としている。この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０によれば、外径方向および光軸方向における鏡筒１０１の大型化を抑制しつつ、複数の光学要素のうちの所望の光学要素を選択的に光路上に位置付けることができ、複数段階の濃度の切り替えを実現することができる。

なお、この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０においては、ＮＤフィルタ３０２によって光学要素を実現したが、光学要素はＮＤフィルタ３０２によって実現するものに限らない。具体的には、たとえばＮＤフィルタ３０２に代えて、外光中の赤外線を除去するための赤外線カットフィルタなどの光学要素として用いてもよい。

また、この実施の形態のレンズ装置は、上記の光学要素切替装置１２０を備え、回動カム部材および固定ベース部材は、光軸を中心とする略円板形状からなり、回動カム部材の外径が、固定ベース部材の外径より小さく形成され、レンズ鏡筒の外周部と回動カム部材との間に設けられるとともに、光軸と直交する方向に沿って回動カム部材と積み重なる位置に設けられる別部材を備えたことを特徴としている。

この実施の形態の光学フィルタ切り替え機構１２０を備えたレンズ鏡筒１０１によれば、鏡筒１０１の外周部とカム２０３との間のスペースを十分に活用し、別部材（ポールやモータのヘッド部など）を配置することによって、光軸方向における鏡筒１０１の大型化を抑制しつつ、複数のＮＤフィルタ３０２（ＮＤフィルタ３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ）のうちの所望のＮＤフィルタ３０２（たとえばＮＤフィルタ３０２Ａ）を選択的に光路上に位置付けることができる。

以上のように、この発明にかかる光学要素切替装置は、たとえば濃度の異なる複数枚のＮＤフィルタなどのような複数の光学要素を備え、当該複数の光学要素の中の所望の光学要素を選択的に使用できるように、光路中に位置付ける光学要素を適宜切り替える光学要素切替装置に有用であり、特に、薄型化が要求される光学要素切替装置に適している。

１００ レンズ装置
１０１ 鏡筒
１２０ 光学フィルタ切り替え機構
２０１ フィルタ枠
２０２ ベース
２０３ カム
３０２ ＮＤフィルタ
３０６ スリット
４０１ カムピン
５０３ カム溝

Claims (10)

1. 被写体の光を通過する開口部を備える固定ベース部材と、
   前記固定ベース部材に対し光軸回りに回動可能に支持される回動カム部材と、
   光学要素と同数設けられ、光軸と直交する同一平面上に配置されるとともに、それぞれが一端部を支軸として回動可能に前記固定ベース部材に支持され、それぞれが前記光学要素を保持する複数の保持部材と、
   前記回動カム部材の回動により、前記複数の保持部材が相互に干渉しないよう、前記開口部と夫々の退避位置との間に移動可能にガイドされるガイド機構と、
   を備え、
   前記回動カム部材の回動角度に応じて、前記複数の保持部材が夫々保持する光学要素のいずれか一つを、前記開口部に位置付けることを特徴とする光学要素切替装置。
2. 前記回動カム部材の回動により、前記複数の保持部材が夫々保持する光学要素を、順次切り替えて、前記開口部に位置させることを特徴とする請求項１に記載の光学要素切替装置。
3. 前記ガイド機構は、
   前記保持部材に設けられるカムピンと、
   前記カムピンと嵌合し、前記固定ベース部材に設けられる第１のカムと、
   前記カムピンと嵌合し、前記回動カム部材に設けられる第２のカムと、
   を備え、
   前記第１のカムは、前記保持部材の一端部までの距離が常に一定である円弧部によって形成され、
   前記第２のカムは、光軸までの距離が常に一定である円周部と、光軸までの距離が変化する変形部と、によって形成され、
   前記回動カム部材は、第１の所定角度に回動された場合に、前記光学要素の一つを前記開口部に位置させ、かつ、当該光学要素に対応した前記カムピンを前記変形部におけるもっとも光軸に近い位置に位置させ、その他の前記光学要素を前記退避位置に位置させ、かつ、その他の前記光学要素に対応した前記カムピンを前記円周部に位置させることを特徴とする請求項１または２に記載の光学要素切替装置。
4. 前記変形部は、光軸を中心とする円周方向に対して第１の角度をなす第１の変形部と、前記第１の角度と異なる角度をなす第２の変形部とによって形成され、
   前記回動カム部材は、前記第１の所定角度に回動されたときに、少なくとも一つの前記カムピンを前記第１の変形部と前記第２の変形部との第１の連結部もしくは、前記変形部と前記円周部との第２の連結部に位置させることを特徴とする請求項３に記載の光学要素切替装置。
5. 前記変形部は、光軸を中心とする円周方向に対して第１の角度をなす第１の変形部と、前記第１の角度と異なる角度をなす第２の変形部とによって形成され、
   前記回動カム部材は、第２の所定角度に回動された場合に、全ての前記光学要素が前記退避位置に位置させ、
   前記回動カム部材は、前記第１の所定角度もしくは、前記第２の所定角度に回動されたときに、少なくとも一つの前記カムピンを前記第１の変形部と前記第２の変形部との第１の連結部もしくは、前記変形部と前記円周部との第２の連結部に位置させることを特徴とする請求項３に記載の光学要素切替装置。
6. 前記保持部材は、前記固定ベース部材と前記回動カム部材との間に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光学要素切替装置。
7. 前記固定ベース部材は、前記保持部材と前記回動カム部材との間に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光学要素切替装置。
8. 前記固定ベース部材は、前記回動カム部材と対向した面から略光軸方向に突出し、略Ｌ字型からなる突起部を備え、
   前記突起部もしくは、前記回動カム部材は、弾性部材によって形成され、
   前記回動カム部材は、前記突起部に対して、バヨネット形式で取り付けられ、
   前記回動カム部材は、前記固定ベース部材と対向しない面が前記突起部の略光軸と直交する面と光軸方向において同一位置に設けられたことを特徴とする請求項７に記載の光学要素切替装置。
9. 前記光学要素は、フィルタであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の光学要素切替装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一つに記載の光学要素切替装置を備えたレンズ鏡筒であって、
    前記回動カム部材および前記固定ベース部材は、光軸を中心とする略円板形状からなり、
    前記回動カム部材の外径が、前記固定ベース部材の外径より小さく形成され、
    前記レンズ鏡筒の外周部と前記回動カム部材との間に設けられるとともに、光軸と直交する方向に沿って前記回動カム部材と積み重なる位置に設けられる別部材を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。

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