JP6071454B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、ＮＤフィルタ内蔵型のレンズ鏡筒に関する。

ＮＤフィルタ内蔵型のレンズ鏡筒として、特許文献１には、シャッタを保持するシャッタ枠とＮＤフィルタを保持するＮＤフィルタ枠とをユニット化した構成のものが開示されている。シャッタ枠は、中央部にシャッタ開口を有する環状をなしている。ＮＤフィルタ枠は、正面視したときに環状のシャッタ枠の内部に収まる形状を有しており、ＮＤフィルタを固定したフィルタホルダと、このフィルタホルダを回動軸中心に回動させることでＮＤフィルタを挿入位置と退避位置の間で移動させる電磁駆動機構とを備えている。

ＮＤフィルタ内蔵型のレンズ鏡筒において、ＮＤフィルタによる減光効果を十分に発揮するためには、シャッタ枠のシャッタ開口を可能な限りカバーするべく（好ましくはシャッタ枠のシャッタ開口の全体をカバーするべく）、ＮＤフィルタの径を大きく設定することが要求される。

特開２０１２−７８８０６号公報

しかしながら、特許文献１のレンズ鏡筒は、正面視したときにフィルタホルダ（ＮＤフィルタ）がＮＤフィルタ枠の内部で退避するので、ＮＤフィルタの退避位置においてフィルタホルダがシャッタ枠のシャッタ開口を遮ってケラレが発生するのを防止するべく、ＮＤフィルタの径を小さく設定せざるを得ない。つまりＮＤフィルタの径は、ＮＤフィルタ枠の形状や大きさに依存して制約を受けており、この制約の範囲内でしか設定することができない。

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、ＮＤフィルタ内蔵型のレンズ鏡筒においてＮＤフィルタの径を大きく設定することを目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、撮影光学系の光軸に略直交する支持壁部と、前記撮影光学系の光軸を中心とする一定径の円筒壁部と、この円筒壁部に連続して前記撮影光学系の光軸から離れる外径方向に突出する収納壁部とを有するベース部材；前記ベース部材の支持壁部に穿設した光軸上の撮影開口を開閉するシャッタ羽根を有するシャッタユニット；前記シャッタユニットに内蔵され、撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上から離脱した離脱位置との間で移動可能なＮＤフィルタ；及び前記ベース部材を構成要素に含んでおり、前記シャッタユニットに支持され、回転光学要素を撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上から離脱した離脱位置との間で移動させる回転光学要素ユニット；を備えており、前記回転光学要素は、前記離脱位置において、前記ベース部材の前記収納壁部に収納されること；前記ＮＤフィルタは、前記離脱位置において、前記シャッタユニットに収納されること；及び前記撮影光学系の光軸と平行な方向から見たとき、前記シャッタユニットに収納された前記離脱位置にある前記ＮＤフィルタは、前記ベース部材の前記収納壁部に収納された前記離脱位置にある前記回転光学要素と重なるように配置されること；を特徴としている。

前記シャッタユニットは、前記ベース部材の収納壁部と略同径の大径環状部と、この大径環状部より小径の小径環状部とを有しており、前記大径環状部の内部に前記ＮＤフィルタが収納され、前記小径環状部の内部に前記シャッタ羽根が収納されることが好ましい。

前記撮影光学系の光軸と平行な方向から見たとき、前記挿入位置にある前記ＮＤフィルタと前記回転光学要素は、前記光軸上の撮影開口の少なくとも一部を覆って位置することができる。

前記ＮＤフィルタと回転光学要素は、それぞれ異なる移動軌跡で、前記挿入位置と離脱位置との間で移動することができる。

この場合、前記ＮＤフィルタはＮＤフィルタホルダに固定されており、このＮＤフィルタホルダが前記シャッタユニットに設けられた回動軸を中心にして回動することで、前記ＮＤフィルタが前記挿入位置と離脱位置との間で移動することができる。

前記回転光学要素ユニットは、前記ベース部材；前記ベース部材に前記撮影光学系の光軸を中心とする方向へ回転可能に支持され、駆動源によって前記回転方向に回転駆動される原動回転部材；前記ベース部材に前記光軸を中心とする方向へ回転可能に支持され、前記原動回転部材に対して前記回転方向に相対回転が可能な従動回転部材；前記従動回転部材に回転抵抗を与える抵抗付与手段；前記回転光学要素を保持し、前記原動回転部材から前記回転方向の力を伝達される回転伝達部と、前記従動回転部材に対する軸支部とを有し、前記軸支部を中心とする正逆方向の回動によって前記回転光学要素を前記光路上に挿脱させる保持部材；前記保持部材を前記光路上への挿入位置で回動規制する挿入制御手段；及び前記保持部材に対し、前記光軸を中心とする回転方向の特定位置で前記光路からの完全離脱位置までの移動を許し、前記回転方向の特定位置以外で前記完全離脱位置よりも離脱方向への移動量が小さい制限離脱位置で回動規制する離脱制御手段；を備えており、前記回転光学要素ユニットは、前記保持部材が前記挿入制御手段と前記離脱制御手段による回動規制を受けない方向に前記原動回転部材を回転させることにより、前記抵抗付与手段による回転抵抗を受ける前記従動回転部材と前記原動回転部材との間で前記回転方向の差動が生じて前記保持部材が前記軸支部を中心とする挿脱方向の回動を行う差動回転動作；前記保持部材が前記挿入位置にあるときに、前記保持部材が前記挿入制御手段による回動規制を受ける方向へ前記原動回転部材を回転させることにより、前記抵抗付与手段による回転抵抗に抗して前記従動回転部材と前記保持部材が前記光軸を中心として前記原動回転部材と共に回転する連れ回り正回転動作；及び前記保持部材が前記制限離脱位置にあるときに、前記保持部材が前記離脱制御手段による回動規制を受ける方向へ前記原動回転部材を回転させることにより、前記抵抗付与手段による回転抵抗に抗して前記従動回転部材と前記保持部材が前記原動回転部材と共に回転し、前記回転方向の特定位置で前記保持部材が前記完全離脱位置まで回動される連れ回り逆回転動作；を行うことができる。

前記シャッタユニットにはさらに可変開口絞りを内蔵することができる。

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。

本発明のレンズ鏡筒によれば、ＮＤフィルタ内蔵型のレンズ鏡筒においてＮＤフィルタの径を大きく設定することができる。

本発明によるレンズ鏡筒の撮影状態（ズーム域）での断面図である。 本発明によるレンズ鏡筒の収納（沈胴）状態での断面図である。 本発明によるレンズ鏡筒の２群レンズブロックの斜視図である。 本発明によるレンズ鏡筒の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。 本発明による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。 偏光フィルタが挿入位置にありＮＤフィルタが離脱位置にある場合において、ベース部材、ベース部材の前方に支持された偏光フィルタ、及びベース部材の後方に支持されたシャッタユニットを示す断面図である。 偏光フィルタが挿入位置にありＮＤフィルタが離脱位置にある場合において、ベース部材、ＮＤフィルタ及び偏光フィルタを光軸方向前方から見た正面図である。 ＮＤフィルタが挿入位置にあり偏光フィルタが離脱位置にある場合において、ベース部材、ベース部材の前方に支持された偏光フィルタ、及びベース部材の後方に支持されたシャッタユニットを示す断面図である。 ＮＤフィルタが挿入位置にあり偏光フィルタが離脱位置にある場合において、ベース部材、ＮＤフィルタ及び偏光フィルタを光軸方向前方から見た正面図である。 ＮＤフィルタと偏光フィルタがともに離脱位置にある場合において、ベース部材、ベース部材の前方に支持された偏光フィルタ、及びベース部材の後方に支持されたシャッタユニットを示す断面図である。 ＮＤフィルタと偏光フィルタがともに離脱位置にある場合において、ベース部材、ＮＤフィルタ及び偏光フィルタを光軸方向前方から見た正面図である。 本願発明の優位性を実証するための比較対象例を示す、図２３に対応する断面図である。

図１及び図２は、本発明による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（シャッタ羽根）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の撮像光学系は、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を有している。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。

２群レンズブロック８０は、２群レンズ移動環８と、シャッタユニット８１と、偏光フィルタユニット（回転光学要素ユニット）４０を備えている。２群レンズ移動環８の前部にシャッタユニット８１が支持され、シャッタユニット８１の前部に偏光フィルタユニット４０が支持されている。シャッタユニット８１は内部に開閉可能なシャッタ（シャッタ羽根）Ｓ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、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を偏光フィルタ駆動モータ（回転光学要素駆動モータ、駆動源）１８０の回転駆動力によって光軸Ｏを中心として回転させることが可能である。シャッタユニット８１と偏光フィルタユニット４０の構成と動作については、後に詳細に説明する。

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。なお、２群レンズ移動環８の筒状部８ａ内には保持枠部８ｃが形成されており、この保持枠部８ｃによって第２レンズ群ＬＧ２が保持されている。

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群レンズ移動環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及び偏光フィルタユニット４０は、制御回路７０によって制御される。

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（図１８）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群レンズ移動環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（回転光学要素ユニット）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（保持部材）４２、偏光フィルタ（回転光学要素）４３、環状摩擦板（従動回転部材）４４、回転環（従動回転部材）４５、原動環（原動回転部材）４６、摩擦シート４７、保護シート（従動回転部材）４８、抵抗付与バネ（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。

ベース部材１００は、光軸Ｏを中心とする円形状の中央開口（光軸Ｏ上の撮影開口）１００ａを有する、光軸Ｏに対して略直交する支持壁部１００ｂと、この支持壁部１００ｂの外囲から前方に突出する、光軸Ｏを中心とした一定径の内壁面（内周面）からなる円筒壁部１００ｃとを備えている。円筒壁部１００ｃの周方向の一部には、円筒壁部１００ｃに連続させて、光軸Ｏから離れる外径方向に突出する収納壁部１００ｄが形成されている。この収納壁部１００ｄは、円筒壁部１００ｃよりも外径方向に突出しており、円筒壁部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と図９に示すように、収納壁部１００ｄと円筒壁部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。円筒壁部１００ｃのうちセンサ用穴１００ｅに臨む縁部に、円筒壁部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、円筒壁部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。

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、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からなり、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（図１８）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の円筒壁部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偏光フィルタ駆動モータ１８０が支持される。偏光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。偏光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（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の支持壁部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と支持壁部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の支持壁部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の支持壁部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が支持壁部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（回転伝達部）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（挿入制御手段）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（離脱制御手段）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。

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が円筒壁部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（挿入制御手段）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の支持壁部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に対して円筒壁部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の支持壁部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（第２レンズ移動環８との間にシャッタユニット８１を介在させて）、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、偏光フィルタ挿入スイッチ７１、偏光フィルタ離脱スイッチ７２、偏光フィルタ回転スイッチ７３が設けられている。偏光フィルタ４３が離脱位置にあるときに偏光フィルタ挿入スイッチ７１が操作されると、偏光フィルタ挿入スイッチ７１から制御回路７０に挿入駆動指示信号が入力する。偏光フィルタ４３が挿入位置にあるときに偏光フィルタ離脱スイッチ７２が操作されると、偏光フィルタ離脱スイッチ７２から制御回路７０に離脱駆動指示信号が入力する。偏光フィルタ回転スイッチ７３が操作されると、偏光フィルタ回転スイッチ７３から制御回路７０にフィルタ回転指示信号が入力する。

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（挿入位置）と、中央開口１００ａの外径側に離脱する離脱状態（離脱位置）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）は偏光フィルタ４３の離脱状態（離脱位置）を示している。フィルタ枠４２は、ベース部材１００の収納壁部１００ｄ内に進入した完全離脱位置にあり、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。

偏光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、偏光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。

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、偏光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、偏光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。偏光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。

偏光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、偏光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。

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の円筒壁部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）のように円筒壁部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の円筒壁部１００ｃと収納壁部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、円筒壁部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。円筒壁部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が円筒壁部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、収納壁部１００ｄの内壁面は、円筒壁部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、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偏光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（退避動作）が完了する（図１７（Ｆ））。換言すれば、フィルタ枠４２は、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。

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が円筒壁部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。

続いて、図１９〜図２４を参照して、シャッタユニット８１の構成と動作について詳細に説明する。

前述のように、シャッタユニット８１はベース部材１００の後部に固定されている（図１９、図２１及び図２３）。シャッタユニット８１は、前方から順に、ベース部材１００の収納壁部１００ｄと略同径の大径環状部８３と、この大径環状部８３より小径の小径環状部８４とを有している。大径環状部８３と小径環状部８４の内径側には、ベース部材１００の中央開口１００ａと略同径の中央開口８５が形成されている。

大径環状部８３の内部の周方向の一部にはＮＤフィルタ収納室８３ａが形成されており、このＮＤフィルタ収納室８３ａにＮＤフィルタ１１０が挿脱自在に収納されている（シャッタユニット８１にＮＤフィルタ１１０が内蔵されている）。ＮＤフィルタ１１０は、第２レンズ群ＬＧ２以降のレンズ群に入射する光量を減少させる減光フィルタであり、ＮＤフィルタ１１０を使うことで、撮影の際の絞りを開くこと、あるいはシャッタスピードを下げることが可能になる。これにより、明るいレンズ使用時の屋外ポートレート撮影など晴天時でも開放状態で後ろをボカして撮影する、川の流れを糸の集まりのように撮影する、人通りのある街並みから人を消して撮影するなどといった、長時間露出による特殊効果を出して撮影することが可能になる。

図２０、図２２及び図２４に示すように、ＮＤフィルタ１１０は、シャッタユニット８１に回動軸１１１ａを中心に回動自在に支持されたＮＤフィルタホルダ１１１に固定されている。ＮＤフィルタホルダ１１１は、概ね半月状の形状をなす薄板部材であり、その一端部に回動軸１１１ａが形成されている。ＮＤフィルタホルダ１１１の中央部分には円形のフィルタ開口１１１ｂが形成されており、このフィルタ開口１１１ｂ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１１１ｃと、概ね直線状をなす内径側縁部１１１ｄが形成されている。ＮＤフィルタ１１０は、ＮＤフィルタホルダ１１１の前面側にフィルタ開口１１１ｂを覆うようにして固定されている。

シャッタユニット８１には、ＮＤフィルタ１１０を固定したＮＤフィルタホルダ１１１を回動軸１１１ａ中心に回動させる電磁駆動機構（図示せず）が備えられている。この電磁駆動機構によってＮＤフィルタ１１０が、撮影光学系の光路上への挿入位置と、同光路上から離脱した離脱位置との間で移動可能となっている。

ＮＤフィルタ１１０が挿入位置にあるときは、ＮＤフィルタホルダ１１１のフィルタ開口１１１ｂの中心が光軸Ｏと一致し、ＮＤフィルタ１１０がベース部材１００の中央開口１００ａの後方の光路上に挿入される。ＮＤフィルタ１１０が離脱位置にあるときは、ＮＤフィルタホルダ１１１がシャッタユニット８１のＮＤフィルタ挿入室８３ａ内に進入しており、ＮＤフィルタ挿入室８３ａの内壁面に沿って外径側縁部１１１ｃが位置し、ＮＤフィルタホルダ１１１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。ＮＤフィルタホルダ１１１の内径側縁部１１１ｄ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、ＮＤフィルタホルダ１１１が中央開口１００ａを通る光束を遮ることがない。

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、ＮＤフィルタ１１０に関する操作手段として、ＮＤフィルタ挿入スイッチ７４とＮＤフィルタ離脱スイッチ７５が設けられている。ＮＤフィルタ１１０が離脱位置にあるときにＮＤフィルタ挿入スイッチ７４が操作されると、ＮＤフィルタ挿入スイッチ７４から制御回路７０に挿入駆動指示信号が入力する。ＮＤフィルタ１１０が挿入位置にあるときにＮＤフィルタ離脱スイッチ７５が操作されると、ＮＤフィルタ離脱スイッチ７５から制御回路７０に離脱駆動指示信号が入力する。

小径環状部８４の内部には、前方から順に、シャッタ（シャッタ羽根）Ｓと、可変開口絞り（虹彩絞り）１２０と、絞り駆動環１３０とが内蔵されている。シャッタＳは、シャッタアクチュエータ８２によって駆動されることで、シャッタユニット８１の中央開口８５から内方に突出して、ベース部材１００の中央開口１００ａを開閉する。可変開口絞り１２０は、絞り駆動環１３０によって駆動されることで、シャッタユニット８１の中央開口８５から内方に突出してその開口径を可変して、撮影光学系を通過する光量（光束の太さ）を調整する。

本実施形態のレンズ鏡筒ＺＬは、撮影光学系による撮影効果を変化させるための光学要素として、偏光フィルタ４３とＮＤフィルタ１１０を備えている。偏光フィルタ４３とＮＤフィルタ１１０は、これまで詳細に説明したように、偏光フィルタユニット４０とシャッタユニット８１によって、それぞれ異なる移動軌跡で、撮影光学系の光路上への挿入位置と、同光路上から離脱した離脱位置との間で移動する。

図１９と図２０は、偏光フィルタ４３が挿入位置にありＮＤフィルタ１１０が離脱位置にある状態を示している。この状態では、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ている。一方、ＮＤフィルタホルダ１１１がシャッタユニット８１のＮＤフィルタ挿入室８３ａ内に進入しており、ＮＤフィルタ挿入室８３ａの内壁面に沿って外径側縁部１１１ｃが位置し、ＮＤフィルタホルダ１１１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ている。ＮＤフィルタホルダ１１１の内径側縁部１１１ｄ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、ＮＤフィルタホルダ１１１が中央開口１００ａを通る光束を遮ることがない。

図２１と図２２は、ＮＤフィルタ１１０が挿入位置にあり偏光フィルタ４３が離脱位置にある状態を示している。この状態では、ＮＤフィルタホルダ１１１のフィルタ開口１１１ｂの中心が光軸Ｏと一致し、ＮＤフィルタ１１０がベース部材１００の中央開口１００ａの後方の光路上に挿入されている。一方、フィルタ枠４２がベース部材１００の収納壁部１００ｄ内に進入した完全離脱位置にあり、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ている。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。

なお、図示は省略しているが、ＮＤフィルタ１１０と偏光フィルタ４３をともに挿入位置に位置させて、ＮＤフィルタ１１０による減光効果と偏光フィルタ４３による偏光効果を同時に得ることも可能である。

図２３と図２４は、ＮＤフィルタ１１０と偏光フィルタ４３がともに離脱位置にある状態を示している。この状態では、ＮＤフィルタホルダ１１１がシャッタユニット８１のＮＤフィルタ挿入室８３ａ内に進入しており、ＮＤフィルタ挿入室８３ａの内壁面に沿って外径側縁部１１１ｃが位置し、ＮＤフィルタホルダ１１１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ている。また、フィルタ枠４２がベース部材１００の収納壁部１００ｄ内に進入した完全離脱位置にあり、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ている。さらに、ＮＤフィルタホルダ１１１の内径側縁部１１１ｄとフィルタ枠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、ＮＤフィルタホルダ１１１とフィルタ枠４２が中央開口１００ａを通る光束を遮ることがない。

ＮＤフィルタ１１０と偏光フィルタ４３は、両者の離脱位置においてベース部材１００を正面視したとき、ベース部材１００の収納壁部１００ｄの内部に、光軸Ｏと平行な方向の前後に重なって位置している。収納壁部１００ｄは中央開口１００ａを通る光軸から離れる方向に突出して形成したものであるので、収納壁部１００ｄを利用してＮＤフィルタ１１０を退避収納させることができる結果、ＮＤフィルタ１１０の径を大きく設定することが可能になる。図２２に示すように、本実施形態では、ＮＤフィルタ１１０の径をベース部材１００の中央開口１００ａに近い値にまで大きく設定することに成功している。もちろん、収納壁部１００ｄ（ＮＤフィルタ挿入室８３ａ）の外径方向への突出量を大きくする、あるいは中央開口１００ａの径を小さくするといった工夫を施すことにより、ベース部材１００の中央開口１００ａの全体をＮＤフィルタ１１０で覆うことも可能である。

図２５は、本願発明の優位性を実証するための比較対象例として、ベース部材１００の収納壁部１００ｄを利用することなくＮＤフィルタ１１０を退避収納した場合を示している。シャッタユニット８１は、ベース部材１００の収納壁部１００ｄより小径の小径環状部８６を有しており、この小径環状部８６の内部に、前方から順に、ＮＤフィルタ１１０（ＮＤフィルタホルダ１１１）と、シャッタ（シャッタ羽根）Ｓと、可変開口絞り（虹彩絞り）１２０と、絞り駆動環１３０とが内蔵されている。この比較対象例では、ＮＤフィルタ１１０（ＮＤフィルタホルダ１１１）の退避収納スペースが小径環状部８６の内部に制限されるため、ＮＤフィルタホルダ１１１が中央開口１００ａを通る光束を遮ってケラレが発生するのを防止するべく、ＮＤフィルタ１１０の径を小さく設定せざるを得ない。

以上の実施形態では、偏光フィルタ挿入スイッチ７１、偏光フィルタ離脱スイッチ７２及び偏光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ているが、これ以外の操作手段によって偏光フィルタ４３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。

以上の実施形態では、ＮＤフィルタ挿入スイッチ７４及びＮＤフィルタ離脱スイッチ７５の操作によってＮＤフィルタ１１０の挿脱動作を行わせているが、これ以外の操作手段によってＮＤフィルタ１１０の挿脱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ＮＤフィルタ１１０を挿脱動作させるタイプの光学機器にも適用が可能である。

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種々の回転光学要素に対して本発明は適用可能である。

ＺＬ ズームレンズ鏡筒（レンズ鏡筒）
４０ 偏光フィルタユニット（回転光学要素ユニット）
４１ モータ支持部材
４２ フィルタ枠（保持部材）
４２ａ 第１支持軸（軸支部）
４２ｂ 第２支持軸（回転伝達部）
４２ｃ ストッパ突起（挿入制御手段）
４２ｅ 外径側縁部（離脱制御手段）
４２ｆ 内径側縁部
４３ 偏光フィルタ（回転光学要素）
４４ 環状摩擦板（従動回転部材）
４５ 回転環（従動回転部材）
４５ｂ 後方突出部
４５ｂ-１ ストッパ部（挿入制御手段）
４６ 原動環（原動回転部材）
４７ 摩擦シート
４８ 保護シート（従動回転部材）
４９ 抵抗付与バネ（抵抗付与手段）
７１ 偏光フィルタ挿入スイッチ
７２ 偏光フィルタ離脱スイッチ
７３ 偏光フィルタ回転スイッチ
７４ ＮＤフィルタ挿入スイッチ
７５ ＮＤフィルタ離脱スイッチ
８１ シャッタユニット
８２ シャッタアクチュエータ
８３ 大径環状部
８３ａ ＮＤフィルタ収納室
８４ 小径環状部
８５ 中央開口
Ｓ シャッタ（シャッタ羽根）
１００ ベース部材
１００ａ 中央開口（光軸上の撮影開口）
１００ｂ 支持壁部
１００ｃ 円筒壁部
１００ｄ 収納壁部
１１０ ＮＤフィルタ
１１１ ＮＤフィルタホルダ
１１１ａ 回動軸
１１１ｂ フィルタ開口
１１１ｃ 外径側縁部
１１１ｄ 内径側縁部
１２０ 可変開口絞り（虹彩絞り）
１３０ 絞り駆動環
１８０ 偏光フィルタ駆動モータ（回転光学要素駆動モータ、駆動源）

Claims (8)

1. 撮影光学系の光軸に略直交する支持壁部と、前記撮影光学系の光軸を中心とする一定径の円筒壁部と、この円筒壁部に連続して前記撮影光学系の光軸から離れる外径方向に突出する収納壁部とを有するベース部材；
   前記ベース部材の支持壁部に穿設した光軸上の撮影開口を開閉するシャッタ羽根を有するシャッタユニット；
   前記シャッタユニットに内蔵され、撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上から離脱した離脱位置との間で移動可能なＮＤフィルタ；及び
   前記ベース部材を構成要素に含んでおり、前記シャッタユニットに支持され、回転光学要素を撮影光学系の光路上への挿入位置と同光路上から離脱した離脱位置との間で移動させる回転光学要素ユニット；を備えており、
   前記回転光学要素は、前記離脱位置において、前記ベース部材の前記収納壁部に収納されること；
   前記ＮＤフィルタは、前記離脱位置において、前記シャッタユニットに収納されること；及び
   前記撮影光学系の光軸と平行な方向から見たとき、前記シャッタユニットに収納された前記離脱位置にある前記ＮＤフィルタは、前記ベース部材の前記収納壁部に収納された前記離脱位置にある前記回転光学要素と重なるように配置されること；を特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１記載のレンズ鏡筒において、
   前記シャッタユニットは、前記ベース部材の収納壁部と略同径の大径環状部と、この大径環状部より小径の小径環状部とを有しており、前記大径環状部の内部に前記ＮＤフィルタが収納され、前記小径環状部の内部に前記シャッタ羽根が収納されているレンズ鏡筒。
3. 請求項１または２記載のレンズ鏡筒において、
   前記撮影光学系の光軸と平行な方向から見たとき、前記挿入位置にある前記ＮＤフィルタと前記回転光学要素は、前記光軸上の撮影開口の少なくとも一部を覆って位置するレンズ鏡筒。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
   前記ＮＤフィルタと回転光学要素は、それぞれ異なる移動軌跡で、前記挿入位置と離脱位置との間で移動するレンズ鏡筒。
5. 請求項４記載のレンズ鏡筒において、
   前記ＮＤフィルタはＮＤフィルタホルダに固定されており、このＮＤフィルタホルダが前記シャッタユニットに設けられた回動軸を中心にして回動することで、前記ＮＤフィルタが前記挿入位置と離脱位置との間で移動するレンズ鏡筒。
6. 請求項４または５記載のレンズ鏡筒において、
   前記回転光学要素ユニットは、
   前記ベース部材；
   前記ベース部材に前記撮影光学系の光軸を中心とする方向へ回転可能に支持され、駆動源によって前記回転方向に回転駆動される原動回転部材；
   前記ベース部材に前記光軸を中心とする方向へ回転可能に支持され、前記原動回転部材に対して前記回転方向に相対回転が可能な従動回転部材；
   前記従動回転部材に回転抵抗を与える抵抗付与手段；
   前記回転光学要素を保持し、前記原動回転部材から前記回転方向の力を伝達される回転伝達部と、前記従動回転部材に対する軸支部とを有し、前記軸支部を中心とする正逆方向の回動によって前記回転光学要素を前記光路上に挿脱させる保持部材；
   前記保持部材を前記光路上への挿入位置で回動規制する挿入制御手段；及び
   前記保持部材に対し、前記光軸を中心とする回転方向の特定位置で前記光路からの完全離脱位置までの移動を許し、前記回転方向の特定位置以外で前記完全離脱位置よりも離脱方向への移動量が小さい制限離脱位置で回動規制する離脱制御手段；を備えており、
   前記回転光学要素ユニットは、
   前記保持部材が前記挿入制御手段と前記離脱制御手段による回動規制を受けない方向に前記原動回転部材を回転させることにより、前記抵抗付与手段による回転抵抗を受ける前記従動回転部材と前記原動回転部材との間で前記回転方向の差動が生じて前記保持部材が前記軸支部を中心とする挿脱方向の回動を行う差動回転動作；
   前記保持部材が前記挿入位置にあるときに、前記保持部材が前記挿入制御手段による回動規制を受ける方向へ前記原動回転部材を回転させることにより、前記抵抗付与手段による回転抵抗に抗して前記従動回転部材と前記保持部材が前記光軸を中心として前記原動回転部材と共に回転する連れ回り正回転動作；及び
   前記保持部材が前記制限離脱位置にあるときに、前記保持部材が前記離脱制御手段による回動規制を受ける方向へ前記原動回転部材を回転させることにより、前記抵抗付与手段による回転抵抗に抗して前記従動回転部材と前記保持部材が前記原動回転部材と共に回転し、前記回転方向の特定位置で前記保持部材が前記完全離脱位置まで回動される連れ回り逆回転動作；を行うレンズ鏡筒。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
   前記シャッタユニットにはさらに可変開口絞りが内蔵されているレンズ鏡筒。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
   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レンズ鏡筒。

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