光学要素切替機構およびレンズ鏡筒
【課題】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。
【解決手段】被写体の光を通過させる開口部202aを備える固定ベース部材202と、固定ベース部材202に対して光軸周りに回動可能に支持される回転盤と、複数のNDフィルタ301を保持する一つの保持部材201と、を備え、固定ベース部材202に対する回転盤の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)あるいは開口201dのうちのいずれか一つが、光軸方向において開口部202aに重複するように、NDフィルタ301A、301B、301Cおよび開口201dの切替をおこなうようにした。
【解決手段】被写体の光を通過させる開口部202aを備える固定ベース部材202と、固定ベース部材202に対して光軸周りに回動可能に支持される回転盤と、複数のNDフィルタ301を保持する一つの保持部材201と、を備え、固定ベース部材202に対する回転盤の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)あるいは開口201dのうちのいずれか一つが、光軸方向において開口部202aに重複するように、NDフィルタ301A、301B、301Cおよび開口201dの切替をおこなうようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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機構、および、当該光学要素切替機構を備えたレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
図26、図27および図28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26、図27および図28において、従来のNDフィルタ切替機構2600は、複数のNDフィルタ2601を支持するターレット2602を備えている。ターレット2602は、光路2603から退避した位置に設けられた回動軸2604を中心として回動可能に設けられている。ターレット2602には、伝達ギア2701、2702などを介して、ターレット2602を回動させるための切替レバー2605が連結されている。
【0005】
従来のNDフィルタ切替機構2600が備えたターレット2602において、各NDフィルタ2601は、それぞれ、回動軸2604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2601は、回動軸2604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2601および回動軸2604間の距離は、それぞれ、光路2603および回動軸2604間の距離と等しい。
【0006】
このような構成からなる従来のNDフィルタ切替機構2600においては、NDフィルタ切替機構2600の操作者が切替レバー2605を操作すると、当該切替レバー2605の動作に連動して、伝達ギア2701、2702などを介して切替レバー2605に連結されているターレット2602が回動軸2604を中心として回動する(図26を参照)。各NDフィルタ2601および回動軸2604間の距離は、それぞれ、光路2603および回動軸2604間の距離と等しい。
【0007】
このため、回動軸2604を中心とするターレット2602の回動によって、光路2603上に位置付けられるNDフィルタ2601を選択的に切り替えることができる。すなわち、複数のフィルタを一つの保持枠に取り付けるとともに、切替機構の回転支点を一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。
【0008】
また、従来、たとえばフィルタ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た花車状カムによって光路上に選別施置し、フィルタの不使用時など当該フィルタ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。)。
【0009】
具体的に、この特許文献1に記載された技術においては、複数のフィルタをおのおの保持具(保持枠)に取り付け、おのおの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収納交換機構)を実現している。
【0010】
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。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】実用新案登録第3146954号
【特許文献2】特開平11−194417号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、上述した図26、図27および図28に示した従来の技術では、複数枚のNDフィルタ2601に対して、NDフィルタ切替機構2600におけるターレット2602の回転支点(回動軸2604)が1つであるため、NDフィルタ2601の切り替えをおこなった場合、ターレット2602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26および図28における点線枠2610および図28における点線枠2800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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
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機構は、被写体の光を通過させ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て光軸周りに回動可能に支持される回動部材と、複数の光学要素を略同一平面上に保持する一つの保持部材と、前記固定ベース部材に対する前記回動部材の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうガイド機構と、を備えたことを特徴とする。
【0017】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、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、前記固定ベース部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第1のカム溝と、前記回動部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第2のカム溝と、を備え、前記第1のカム溝が、前記平面に沿って延出する第1の方向と略平行な方向を長手方向とする第1の方向カム溝部と、前記平面に沿って延出するとともに前記第1の方向と直交する第2の方向と略平行な方向を長手方向とする第2の方向カム溝部と、を含んで構成され、前記第2のカム溝が、嵌合された前記カムピンを保持するとともに前記回動部材の回動力を前記カムピンに伝達し、前記回動部材が所定角度に回動された場合に、前記第2のカム溝を介して前記カムピンを前記第1のカム溝内における所定位置に移動させることによって前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうことを特徴とする。
【0018】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、上記の発明において、前記固定ベース部材は、略正方形の切り欠き部を備え、前記切り欠き部の内側に設けられ、前記回動部材を支持しつつ内周が被写体の光を通過させる第2の開口部を備え、外周が略正方形をなす軸部材と、を備え、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、前記切り欠き部および前記軸部材によって形成され前記カムピンが嵌合される第1のカム溝と、前記回動部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第2のカム溝と、を備え、前記第2のカム溝は、嵌合された前記カムピンを保持するとともに前記回動部材の回動力を前記カムピンに伝達し、前記回動部材が所定角度に回動された場合に、前記第2のカム溝を介して前記カムピンを前記第1のカム溝内における所定位置に移動させることによって前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうことを特徴とする。
【0019】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、上記の発明において、前記固定ベース部材が、前記カムピンが前記第1のカム溝内における前記所定位置に移動された場合に、前記保持部材に当接することによって前記保持部材の回動を規制する回動規制部を備えることを特徴とする。
【0020】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、上記の発明において、前記回動部材が前記所定角度に回動された場合に、前記回動部材の外周側に設けられた係止受部と、光軸と直交する方向に沿って設けられ、一端部が前記ベース部材に固定され、他端部が光軸に向かって付勢する付勢部材とが当接することにより、前記回動部材が係止されていることを特徴とする。
【0021】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、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。
【0022】
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機構を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0023】
この発明にかかる光学要素切替機構によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】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2】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その1)である。
【図3】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その2)である。
【図4】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その3)である。
【図5】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態を示す説明図(その1)である。
【図6】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態を示す説明図(その2)である。
【図7】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態を示す説明図(その3)である。
【図8】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態を示す説明図(その4)である。
【図9】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構が備える各部の位置関係を示す説明図(その1)である。
【図10】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構が備える各部の位置関係を示す説明図(その2)である。
【図11】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構が備える各部の位置関係を示す説明図(その3)である。
【図12】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その1)である。
【図13】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その2)である。
【図14】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その3)である。
【図15】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その4)である。
【図16】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その5)である。
【図17】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その6)である。
【図18】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その7)である。
【図19】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その1)である。
【図20】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その2)である。
【図21】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その3)である。
【図22】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その4)である。
【図23】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その5)である。
【図24】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その6)である。
【図25】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その7)である。
【図26】従来のNDフィルタ切替機構の一例を示す説明図(その1)である。
【図27】従来のNDフィルタ切替機構の一例を示す説明図(その2)である。
【図28】従来のNDフィルタ切替機構の一例を示す説明図(その3)である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
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機構および当該光学要素切替機構を備えたレンズ鏡筒の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0026】
まず、この発明にかかる実施の形態の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レンズ鏡筒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鏡筒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鏡筒を、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。
【0027】
図1において、この発明にかかる実施の形態のレンズ鏡筒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。
【0028】
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、レンズ鏡筒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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
レンズ鏡筒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。
【0034】
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、光学フィルタ切替機構120が設けられている。この実施の形態においては、光学フィルタ切替機構120によって光学要素切替機構を実現することができる。光学フィルタ切替機構120は、複数枚のND(Neutral Density、減光)フィルタ(図3を参照)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。
【0035】
図2、図3および図4は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構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替機構120の、対物側からの分解斜視状態を示している。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替機構120を、対物側から見た状態を示している。図4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替機構120の一部を、対物側から見た状態を示している。
【0036】
図2、図3および図4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替機構120は、保持部材201と、固定ベース部材202と、回転盤203と、を備えている。保持部材201、固定ベース部材202および回転盤203は、光軸方向に沿って対物側から保持部材201、固定ベース部材202、回転盤203の順に配置されている。
【0037】
固定ベース部材202は、鏡筒101に対する位置が固定されている。固定ベース部材202は、レンズ鏡筒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部202aを備えている。開口部202aは、円形をなしており、レンズ鏡筒100に入射した被写体(撮像対象)からの光を接眼側に通過させる。固定ベース部材202は、鏡筒101に対して、固定ベース部材202における開口部202aの中心が光軸と一致するように配置されている。
【0038】
固定ベース部材202の周縁部には、回動規制部202bが設けられている。回動規制部202bは、固定ベース部材202の周縁部に沿って、固定ベース部材202から保持部材201側に突出するリブ形状をなしている。回動規制部202bは、固定ベース部材202から、保持部材201の板厚と同等あるいはそれ以下突出していることが好ましい。
【0039】
保持部材201は、NDフィルタ301(301A、301B、301C)を保持している。NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、それぞれ、保持部材201が備える複数の開口201a、201b、201c、201dを覆うように設けられている。
【0040】
これにより、複数の開口201a、201b、201c、201dは光軸方向における同一位置に位置付けられており、複数の開口201a、201b、201cを覆う複数のNDフィルタ301A、301B、301Cも、それぞれ、光軸方向における同一位置に位置付けられる。また、複数の開口201a、201b、201c、201dと複数のNDフィルタ301A、301B、301Cと、は光軸方向においてほぼ同一位置に位置付けられる。
【0041】
保持部材201が備える複数の開口201a、201b、201c、201dは、それぞれ、光軸方向に沿って保持部材201を貫通している。NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、それぞれ、保持部材201が備える複数の開口201a、201b、201cを覆うような状態で、保持部材201に取り付けられている。
【0042】
この実施の形態において、保持部材201は、3枚のNDフィルタ301を備えている。この実施の形態においては、NDフィルタ301(301A、301B、301C)によって、光学要素を実現することができる。
【0043】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構120において、保持部材201は4つの開口201a、201b、201c、201dを備えており、NDフィルタ301の枚数は3枚である。このため、複数の開口201a、201b、201c、201dのうちの一つの開口201dは、何も設けられておらず、開放されている。
【0044】
この実施の形態においては、開口201a、201b、201cに設けられたNDフィルタ301(301A、301B、301C)に加えて、NDフィルタ301(301A、301B、301C)が設けられていない、開放された開口201dによっても光学要素を実現することができる。
【0045】
光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタ301の枚数は、3枚に限るものではない。光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタ301の枚数は、4枚以上であってもよい。たとえば、4つの開口201a、201b、201c、201dのすべてに、それぞれNDフィルタを設けることによって、NDフィルタの枚数を4枚とすることができる。
【0046】
また、たとえば、光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタの枚数を5枚とする場合、保持部材201および固定ベース部材202の形状は、五角形とされる。この場合、保持部材201がなす五角形と固定ベース部材202がなす五角形とは、配置方向が反転するような状態で設けられる。
【0047】
あるいは、光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタの枚数は、3枚以下であってもよい。たとえば、光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタの枚数を3枚とする場合、保持部材201および固定ベース部材202の形状は、三角形とされる。この場合、保持部材201がなす三角形と固定ベース部材202がなす三角形とは、配置方向が反転するような状態で設けられる。
【0048】
また、たとえば、光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタの枚数を3枚以下とする場合、保持部材201が備えるNDフィルタの枚数を減らし、何も設けられず開放された開口201a、201b、201c、201dの数を2つ以上に増やすようにしてもよい。
【0049】
NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、NDフィルタ301(301A、301B、301C)に入射する光量に対して、NDフィルタ301(301A、301B、301C)を通過する光量を減少させる。NDフィルタ301(301A、301B、301C)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。
【0050】
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301(301A、301B、301C)が取り付けられている。具体的には、NDフィルタ301(301A、301B、301C)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。光学フィルタ切替機構120において、各保持部材201が保持するNDフィルタ301の濃度は、それぞれ異なっている。
【0051】
保持部材201に設けられた開口201a、201b、201c、201dは、それぞれ、開口部202aと略同一径とされている。NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、保持部材201に設けられた開口201a、201b、201cを覆うような状態で、保持部材201に保持されている。具体的に、NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、たとえば保持部材201に対して接着剤によって接着されている。
【0052】
保持部材201は、カムピン204を備えている。カムピン204は、保持部材201における接眼側の面から光軸方向に沿って接眼側に突出するように設けられている。カムピン204は、固定ベース部材202に設けられた案内部210を介して、回転盤203に設けられたキー溝203aに挿入されている。
【0053】
案内部210は、第1の方向カム溝部210aと、第2の方向カム溝部210bと、を含んで構成されている。第1の方向カム溝部210aは、光軸に対して直交する平面に沿って延出する第1の方向と略平行な方向を長手方向とし、光軸方向に沿って固定ベース部材202を貫通するスリット形状をなしている。
【0054】
第2の方向カム溝部210bは、光軸に対して直交する平面に沿って延出するとともに、光軸に対して直交する平面において当該第1の方向と直交する第2の方向と略平行な方向を長手方向とし、光軸方向に沿って固定ベース部材202を貫通するスリット形状をなしている。
【0055】
第2の方向カム溝部210bは、第2の方向カム溝部210bがなすスリットが第1の方向カム溝部210aがなすスリット形状に連続するようにして、第1の方向カム溝部210aの長手方向における両端に設けられている。第1の方向カム溝部210aおよび第2の方向カム溝部210bは、各々中央部分が光軸から離反する方向に湾曲した形状をなしている。この実施の形態においては、案内部210によって第1のカム溝を実現することができる。
【0056】
回転盤203は、固定ベース部材202に対して、光軸周りに回動可能に支持されている(図2における矢印ar1を参照)。回転盤203は、光軸Cを中心として、固定ベース部材202に対して相対的に回動可能に設けられている。回転盤203は、レンズ鏡筒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部203bを備えている。開口部203bは、円形をなしており、レンズ鏡筒100に入射した被写体(撮像対象)からの光を接眼側に通過させる。
【0057】
回転盤203は、鏡筒101に対して、回転盤203における開口部203bの中心が光軸と一致するように配置されている。これにより、回転盤203における開口部203bは、固定ベース部材202の開口部202aと、光軸方向において重複している。回転盤203における開口部203bの開口径は、固定ベース部材202の開口部202aの開口径よりも大きい。この実施の形態においては、回転盤203によって回動部材を実現することができる。
【0058】
回転盤203は、図示を省略するギア歯を備えている。このギア歯は、回転盤203の近傍に設けられた伝達ギア(図9における符号901を参照)を介して、伝達ギア205に噛み合わされている。伝達ギア205は、伝達ギア206に連結されている。伝達ギア205は、光軸に対して平行な回動軸(図示を省略する)を回動中心として、光軸に対して直交する平面内において回動可能に設けられている(図2における矢印ar2を参照)。伝達ギア206は、光軸に対して平行な回動軸(図示を省略する)を回動中心として、光軸に対して直交する平面内において回動可能に設けられている(図2における矢印ar3を参照)。
【0059】
伝達ギア206には、切替レバー207が連結されている。切替レバー207は、光軸に対して平行な回動軸207aを回動中心として、光軸に対して直交する平面内において回動可能に設けられている(図2における矢印ar4を参照)。これにより、回動軸207aを回動中心として切替レバー207を回動させると、伝達ギア206を介して伝達ギア205を回動させることができる。伝達ギア205は回転盤203に連結されているため、切替レバー207を回動させることにより回転盤203を回動させることができる。
【0060】
この実施の形態においては、回転盤203に連結された伝達ギア205と切替レバー207とを伝達ギア206を介して連結した構成について示したが、これに限るものではない。伝達ギア205と切替レバー207とは、直接連結されていてもよい。あるいは、伝達ギア205と切替レバー207とは、たとえば2つ以上の複数の伝達ギアを介して連結されていてもよい。
【0061】
回転盤203に設けられたキー溝203aは、案内部210を貫通することによって固定ベース部材202における接眼側に突出したカムピン204の先端が嵌合される。キー溝203aは、当該キー溝203aに嵌合されたカムピン204を保持する。この実施の形態においては、キー溝203aによって第2のカム溝を実現することができる。
【0062】
キー溝203aによってカムピン204を保持することにより、回転盤203が回転することによる回転盤203の回動力を、カムピン204に伝達することができる。回転盤203の回動力をカムピン204に伝達することにより、カムピン204を介して、保持部材201を光軸に直交する平面内において移動させることができる。
【0063】
固定ベース部材202は鏡筒101に対する位置が固定されており、カムピン204は固定ベース部材202に設けられた案内部210に挿入されている。このため、回転盤203が回動すると、カムピン204は案内部210に沿って案内部210内を移動する。保持部材201は、カムピン204の移動にともなって移動する。すなわち、保持部材201は、固定ベース部材202に対する回転盤203の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って略並進移動する。
【0064】
保持部材201は、カムピン204の移動にともない、外周縁の一部を回動規制部202bに当接させた状態で移動する。保持部材201は、4つの開口201a、201b、201c、201dのうちの一つが開口部202aに重複する状態において、外周縁の1辺を回動規制部202bに当接させる。
【0065】
これにより、保持部材201がカムピン204を中心として回動してしまうことを防止することができる。そして、カムピン204を中心とする保持部材201の回動を防止することにより、開口部202aに重複する位置に位置付けられる開口201a、201b、201cあるいは201dを、開口部202aに対する位置に安定して位置付けることができる。
【0066】
回動規制部202bは、光路に対するNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの位置にかかわらず、保持部材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、保持部材201の外周縁に当接する。これにより、光軸に直交する平面におけるレンズ鏡筒100の大きさは、光学フィルタ切替機構120の大きさに左右されることなく、レンズ鏡筒100の直径に依存して決定される。
【0067】
上述した第1の方向カム溝部210aおよび第2の方向カム溝部210bは、案内部210に沿ってカムピン204が案内部210内を移動する際に、保持部材201の外周縁の一部を回動規制部202bに当接させることができるように湾曲している。回動規制部202bは、案内部210に沿ってカムピン204が案内部210内を移動する際に、保持部材201の一部が必ず回動規制部202bに当接するように、閉じたループ形状をなしている。
【0068】
これにより、案内部210に沿ってカムピン204が案内部210内を移動する際に、保持部材201がカムピン204を中心として回動してしまうことを防止することができる。そして、これによって、開口部202aに対して所望の開口201a、201b、201cあるいは201dを重複させることができる。
【0069】
つぎに、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120の動作について説明する。図5、図6、図7および図8は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120がとりうる各状態を示す説明図である。図5、図6、図7および図8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替機構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。
【0070】
図5、図6、図7および図8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替機構120は、第1の状態(図5を参照)、第2の状態(図6を参照)、第3の状態(図7を参照)、および、第4の状態(図8を参照)の各種の状態をとることができる。
【0071】
第1の状態においては、開口201dが開口部202aに重複する位置に位置付けられている。また、第1の状態においては、3つのNDフィルタ301(301A、301B、301C)が、すべて、光路から退避した位置に位置付けられている。
【0072】
第2の状態においては、開口201aが開口部202aに重複する位置に位置付けられている。すなわち、第2の状態においては、NDフィルタ301Aが開口部202aに重複する位置に位置付けられており、開口部202aがNDフィルタ301Aによって覆われている。また、第2の状態においては、3つのNDフィルタ301のうち、NDフィルタ301A以外のNDフィルタ301B、301Cおよび開口201dが光路から退避した位置に位置付けられている。
【0073】
第3の状態においては、開口201bが開口部202aに重複する位置に位置付けられている。すなわち、第3の状態においては、NDフィルタ301Bが開口部202aに重複する位置に位置付けられており、開口部202aがNDフィルタ301Bによって覆われている。また、第3の状態においては、3つのNDフィルタ301のうち、NDフィルタ301B以外のNDフィルタ301A、301Cおよび開口201dが光路から退避した位置に位置付けられている。
【0074】
第4の状態においては、開口201cが開口部202aに重複する位置に位置付けられている。すなわち、第4の状態においては、NDフィルタ301Cが開口部202aに重複する位置に位置付けられており、開口部202aがNDフィルタ301Cによって覆われている。また、第4の状態においては、3つのNDフィルタ301のうち、NDフィルタ301C以外のNDフィルタ301A、301Bおよび開口201dが光路から退避した位置に位置付けられている。
【0075】
第1の状態から第2の状態へ移行する場合、まず、図5の状態において切替レバー207を操作して、回転盤203を回動させる。これにより、カムピン204が案内部210に沿って案内部210における第2の方向カム溝部210b内を、第1の方向カム溝部210aに近づく方向に移動する。
【0076】
保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって、図5における紙面下方へ移動する。案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間、保持部材201の外周縁の少なくとも一部は回動規制部202bに当接している。
【0077】
これにより、保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間中、カムピン204を中心とした回動が規制される。このように、光学フィルタ切替機構120においては、第1の状態(すなわち図5に示した状態)から第2の状態(すなわち図6に示した状態)へ移行する場合、固定ベース部材202に対する保持部材201の位置が変化する。
【0078】
第2の状態から第3の状態へ移行する場合、まず、図6の状態において切替レバー207を操作して、回転盤203を回動させる。これにより、カムピン204が案内部210に沿って案内部210における第1の方向カム溝部210a内を、一方(図6における紙面右側)の第2の方向カム溝部210bから離間するとともに、他方(図6における紙面左側)の第2の方向カム溝部210bに近づく方向に移動する。
【0079】
保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって、図6において紙面右側から左側へ移動する。案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間、保持部材201の外周縁の少なくとも一部は回動規制部202bに当接している。
【0080】
これにより、保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間中、カムピン204を中心とした回動が規制される。このように、光学フィルタ切替機構120においては、第2の状態(すなわち図6に示した状態)から第3の状態(すなわち図7に示した状態)へ移行する場合、固定ベース部材202に対する保持部材201の位置が変化する。
【0081】
第3の状態から第4の状態へ移行する場合、まず、図7の状態において切替レバー207を操作して、回転盤203を回動させる。これにより、カムピン204が案内部210に沿って案内部210における他方の第2の方向カム溝部210b内を、第1の方向カム溝部210aから離間する方向に移動する。
【0082】
保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって、図7における紙面下側から上側へ移動する。案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間、保持部材201の外周縁の少なくとも一部は回動規制部202bに当接している。
【0083】
これにより、保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間中、カムピン204を中心とした回動が規制される。このように、光学フィルタ切替機構120においては、第3の状態(すなわち図7に示した状態)から第4の状態(すなわち図8に示した状態)へ移行する場合、固定ベース部材202に対する保持部材201の位置が変化する。
【0084】
図5、図6、図7および図8に示したように、切替レバー207は、第1の状態→第2の状態、第2の状態→第3の状態、第3の状態→第4の状態、第4の状態→第3の状態、第3の状態→第2の状態、第2の状態→第1の状態と切り替える際に、一定角度ずつ回動する。回転盤203は、切替レバー207が一定角度ずつ回動するごとに、固定ベース部材202に対して所定角度ずつ回動する。
【0085】
保持部材201は、このようにして、固定ベース部材202に対して回転盤203が所定角度ずつ回動するにともなって、カムピン204を案内部210内における所定位置に移動させるように、光軸に対して直交する平面に沿って略並進移動する。光学フィルタ切替機構120においては、案内部210内における所定位置にカムピン204が位置付けられた場合に、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちのいずれか一つのNDフィルタ301(301A、301Bあるいは301C)あるいは開口201dが、光軸方向において開口部202aに重複するように、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの開口部202aに対する位置の切替をおこなう。ここに、保持部材201、固定ベース部材202、回転盤203、伝達ギア205、206および切替レバー207によって、ガイド機構が実現される。
【0086】
すなわち、このガイド機構においては、回転盤203が所定角度に回動された場合に、キー溝203aを介してカムピン204を案内部210内における所定位置に移動させることによって保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)あるいは開口201dのうちのいずれか一つが、光軸方向において開口部202aに重複するように、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの切替をおこなうことができる。上述した回転規制部202bは、カムピン204が案内部210内における所定位置に移動された場合に、保持部材201に当接することによって保持部材201の回動を規制する。
【0087】
つぎに、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120の構成について詳細に説明する。図9、図10および図11は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120が備える各部の位置関係を示す説明図である。図9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替機構120を光軸方向に沿って見た場合の、当該光学フィルタ切替機構120が備える各部の位置関係を示している。図10においては、図9のA−A断面を示している。図11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替機構120を光軸に直交する方向から見た場合の、当該光学フィルタ切替機構120が備える各部の位置関係を示している。
【0088】
図9、図10および図11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替機構120が備える切替レバー207は、回動軸207aを中心として、第1ポジション(図9における符号pos1を参照)から第4ポジション(図9における符号pos4を参照)までの範囲を回動することが可能とされている。切替レバー207は、回動軸207aを中心とする回動に際して、第1ポジション、第2ポジション(図9における符号pos2を参照)、第3ポジション(図9における符号pos3を参照)および第4ポジションにおいて停止することが可能とされている。
【0089】
切替レバー207は、光学フィルタ切替機構120が第1の状態にある場合に、第1ポジションに位置づけられる。また、切替レバー207は、光学フィルタ切替機構120が第2の状態にある場合に、第2ポジションに位置づけられる。また、切替レバー207は、光学フィルタ切替機構120が第3の状態にある場合に、第3ポジションに位置づけられる。また、切替レバー207は、光学フィルタ切替機構120が第4の状態にある場合に、第4ポジションに位置づけられる。
【0090】
伝達ギア205、伝達ギア206および切替レバー207は、光軸方向に沿って、被写体側から伝達ギア205、伝達ギア206、切替レバー207の順番で配置されている。保持部材201、固定ベース部材202および回転盤203は、伝達ギア205よりも被写体側に設けられている。
【0091】
回転盤203は、光軸に直交する平面において、トーションバネ911によって、伝達ギア901に当接する方向に付勢されている。トーションバネ911は、一端が回転盤203に当接され、他端が回動規制部210に光軸側から当接している。トーションバネ911は、開き方向への付勢力を作用させるように、トーションバネ911の一端と他端とが接近するように圧縮した状態で固定ベース部材202に設けられている。
【0092】
回転盤203は、光軸を中心とする略円盤の径方向の外周側にトーションバネ911と当接するための係止受部203bを備える。係止受部203b(203b1、203b2、203b3、203b4)は、光軸Cに向かって凹形状をなし、回転盤203の径方向の外周側に4等分で配置されている。回転盤203が所定角度に回転された場合に、すなわち、光学フィルタ切替機構120が第1のポジション、第2のポジション、第3のポジションあるいは第4のポジションに位置づけられる場合に、係止受部203b(203b1、203b2、203b3、203b4)がトーションバネ911の一端と当接し、トーションバネ911の他端が固定ベース部材202に固定されているため、回転盤203は、トーションバネ911の付勢力によって、しっかり係止されている。このため、光学フィルタ切替機構120が第1のポジション、第2のポジション、第3のポジションあるいは第4のポジションに位置づけられる場合に、開口部202aに対してNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口部201dの位置を安定させることができる。
【0093】
つぎに、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120の動作について詳細に説明する。図12、図13、図14、図15、図16、図17および図18は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図である。図12、図13、図14、図15、図16、図17および図18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替機構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。
【0094】
図12、図13、図14、図15、図16、図17および図18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替機構120は、第1の状態(図12を参照)から、第1.5の状態(図13を参照)を介して、第2の状態(図14を参照)へと変化する。また、光学フィルタ切替機構120は、第2の状態から、第2.5の状態(図15を参照)を介して、第3の状態へ変化する。さらに、光学フィルタ切替機構120は、第3の状態から、第3.5の状態(図17を参照)を介して、第4の状態へ変化する。
【0095】
図12、図13、図14、図15、図16、図17および図18に示すように、切替レバー207の回動にともなってカムピン204が案内部210内を移動すると、キー溝203aにおけるカムピン204の位置が変化する。カムピン204は、第1の状態、第2の状態、第3の状態および第4の状態においては、キー溝203aにおける一端部に位置する。
【0096】
また、カムピン204は、第1.5の状態、第2.5の状態、第3.5の状態および第4.5の状態においては、キー溝203aにおける他端部に位置する。カムピン204は、第1の状態→第2の状態、第2の状態→第3の状態、第3の状態→第4の状態のように、光学フィルタ切替機構120の状態が1状態変化するごとに、キー溝203aの一端部と他端部との間を往復するように移動する。
【0097】
光学フィルタ切替機構120が第1の状態、第2の状態、第3の状態および第4の状態にあるとき、カムピン204はキー溝203aにおける一端部に位置する。このとき、カムピン204は、案内部210内において、光軸を中心とする円の外周側の壁に押しつけられる。これによって、第1の状態、第2の状態、第3の状態および第4の状態において、開口部202aに対するNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの位置を安定化させることができる。
【0098】
以上説明したように、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120(光学要素切替機構)は、被写体の光を通過させる開口部202aを備える固定ベース部材202と、固定ベース部材202に対して光軸周りに回動可能に支持される回動部材の一例としての回転盤203と、複数の光学要素の一例としてのNDフィルタ301(301A、301B、301C)を略同一平面上に保持する一つの保持部材201と、固定ベース部材202に対する回転盤203の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)あるいは開口201dのうちのいずれか一つが、開口部202aと重なる位置に移動するように、NDフィルタ301(301A、301B301C)および開口201dの切替をおこなうことを特徴としている。
【0099】
この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120によれば、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dが光軸方向における同一位置に位置付けられ、光路に対するNDフィルタ301の位置にかかわらずすべてのNDフィルタ301(301A、301B、301C)および保持部材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。
【0100】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120は、保持部材201、固定ベース部材202、回転盤203、伝達ギア205、206および切替レバー207によって実現されるガイド機構が、保持部材201に設けられるカムピン204と、固定ベース部材202に設けられカムピン204が嵌合される第1のカム溝の一例としての案内部210と、回転盤203に設けられカムピン204が嵌合される第2のカム溝の一例としてのキー溝203aと、を備え、案内部210が、光軸に直交する平面に沿って延出する第1の方向と略平行な方向を長手方向とする第1の方向カム溝部210aと、当該平面に沿って延出するとともに第1の方向と直交する第2の方向と略平行な方向を長手方向とする第2の方向カム溝部210bと、を含んで構成され、キー溝203aが、嵌合されたカムピン204を保持するとともに回転盤203の回動力をカムピン204に伝達し、回転盤203が所定角度に回動された場合に、キー溝203aを介してカムピン204を案内部210内における所定位置に移動させることによって保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちのいずれか一つが、開口部202aと重なる位置に移動するように、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの切替をおこなうことを特徴としている。
【0101】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構120によれば、少ない部品点数によって、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301(301A、301B、301C)および開口201dのうちの所望のNDフィルタ301A、301B、301Cあるいは開口201dを選択的に光路上に位置付けることができる。
【0102】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120は、固定ベース部材202が、カムピン204が案内部210内における所定位置に移動された場合に、保持部材201に当接することによって保持部材201の回動を規制する回動規制部202bを備えることを特徴としている。
【0103】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構120によれば、部品点数を増やすことなく、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの位置の切替に際しての保持部材201を所望の姿勢に維持するとともに、第1〜第4の各状態に位置付けられた保持部材201の回動を規制することができる。
【0104】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120は、回転盤203が所定角度に回動された場合に、回動盤203の外周側に設けられた係止受部203bと、光軸と直交する方向に沿って設けられ、一端部が固定ベース部材202に固定され、他端部が光軸に向かって付勢するトーションバネ911とが当接することにより、回動盤203が係止されていることを特徴とする。
【0105】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構120によれば、第1の状態、第2の状態、第3の状態および第4の状態において、開口部202aに対するNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの位置を安定化させることができる。
【0106】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120は、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dによって光学要素を実現することにより、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301(301A、301B、301C)および開口201dのうちの所望の一つ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。
【0107】
(別の実施の形態)
この発明にかかる光学フィルタ切替機構は、上述した実施の形態における光学フィルタ切替機構120に限るものではない。この発明にかかる光学フィルタ切替機構は、以下に示す構成であってもよい。
【0108】
図19、図20、図21、図22、図23および図24は、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図である。図19においては、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構の、対物側からの斜視状態を示している。図20においては、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構の、接眼側からの斜視状態を示している。図21においては、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構の、対物側からの分解斜視状態を示している。図22においては、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を、対物側から見た状態を示している。図23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替機構120を、側方から見た状態を示している。図24においては、図22におけるB−B断面を示している。
【0109】
図19、図20、図21、図22、図23および図24において、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構1900は、軸部材2101を備えている。軸部材2101は、ベース部2101aと、円筒部2101bとにより構成されている。ベース部2101aは、外周が略正方形状をなしている。ベース部2101aは、レンズ鏡筒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部2101cを備えている。
【0110】
回転盤203は、光軸方向に沿って円筒部2101bに挿入されることにより、円筒部2101bによって光軸周りに回動可能に支持されている。円筒部2101bは、光軸方向に沿って、後ろカバー1901の開口部1901aに挿入され、接着剤などを用いて後ろカバー1901に対して固定されている。回転盤203は、光軸方向に移動せず、軸部材2101のベース部2101aと後ろカバー1901との間において光軸周りに回動可能に配置されている。後ろカバー1901の接眼側には、モータ2001が設けられている。
【0111】
軸部材2101のベース部2101aは、後ろカバー1901を固定ベース部材1902に取り付けた際に、固定ベース部材1902に形成された切り欠き部2102に入り込んでいる。切り欠き部2102は、固定ベース部材1902の中央位置に形成され、略正方形状をなしている。
【0112】
切り欠き部2102は、ベース部2101aの外周がなす略正方形状よりも若干大きい略正方形状をなしている。ベース部2101aと固定ベース部材1902とは、ほぼ光軸と直交する同一平面上に配置されている。ベース部2101aの外周が略正方形状をなし、切り欠き部2102の略正方形状より若干小さく形成されているため、切り欠き部2102およびベース部2101aの外周により、案内部2201(第1のカム溝)が略正方形状をなすスリット状に形成されている。
【0113】
図25は、案内部2201の形状を示す説明図である。図25において、案内部2201は、一周に連なっている。このように、案内部2201が一周に連なっているため、フィルタ切替機構1900において、モータ2001を用いて伝達ギア205および206を介して、フィルタ切替機構1900に駆動力を供給した場合には、回転盤203を一方向のみ(時計回り若しくは、反時計回り)に回転することで、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちの所望のNDフィルタ301A、301B、301Cあるいは開口201dを選択的に光路上に位置付けることができる。そのため、光学フィルタ切替機構1900の操作性を高めることができる。
【0114】
上述した実施の形態の構成においては、第1のカム溝は全周に連ならないため、光学フィルタ切替機構120における切り替えは、一旦時計回りに回転させてから、反時計回りに戻さなければならない。これに対して、別の実施の形態のフィルタ切替機構1900においては、回動部材を一方向のみ(時計回り若しくは反時計回り)に回転すれば、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの切り替え操作を実現することができる。
【0115】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構1900は、固定ベース部材1902が、略正方形の切り欠き部2102を備え、切り欠き部2102の内側に設けられ、回転盤203を支持しつつ内周が被写体の光を通過させる第2の開口部2101cを備え、外周が略正方形をなす軸部材2101と、を備え、保持部材201、固定ベース部材202、軸部材2101、回転盤203、伝達ギア205、206およびモータ2001によって実現されるガイド機構が、保持部材201に設けられるカムピン204と、切り欠き部2102および軸部材2101によって形成されカムピン204が嵌合される第1のカム溝の一例としての案内部2201と、回転盤203に設けられカムピン204が嵌合される第2のカム溝の一例としてのキー溝203aと、を備え、キー溝203aが、嵌合されたカムピン204を保持するとともに回転盤203の回動力をカムピン204に伝達し、回転盤203が所定角度に回動された場合に、キー溝203aを介してカムピン204を案内部210内における所定位置に移動させることによって保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちのいずれか一つが開口部2101cと重なる位置に移動するように、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの切替をおこなうことを特徴としている。
【0116】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構1900によれば、少ない部品点数によって、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、モータ2001を時計回り若しくは、反時計回りの一方向のみに回動させることで、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちの所望のNDフィルタ301A、301B、301Cあるいは開口201dを選択的に光路上に位置付けることができる。そのため、光学フィルタ切替機構1900の操作性を高めることができる。
【0117】
なお、この実施の形態の光学フィルタ切替機構120、1900においては、NDフィルタ301によって光学要素を実現したが、光学要素はNDフィルタ301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301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を光学要素として用いてもよい。
【0118】
また、この発明にかかる実施の形態のレンズ鏡筒100は、上述した光学フィルタ切替機構120、1900を備えたことを特徴としている。この発明にかかる実施の形態のレンズ鏡筒100によれば、レンズ鏡筒100の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0119】
以上のように、この発明にかかる光学要素切替機構は、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機構に有用であり、特に、薄型化が要求される光学要素切替機構に適している。
【符号の説明】
【0120】
100 レンズ鏡筒
101 鏡筒
120 光学フィルタ切替機構
201 保持部材
202 固定ベース部材
202a 開口部
202b 回転規制部
203 回転盤
204 カムピン
210 案内部
210a 第1の方向カム溝部
210b 第2の方向カム溝部
【技術分野】
【0001】
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機構、および、当該光学要素切替機構を備えたレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
図26、図27および図28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26、図27および図28において、従来のNDフィルタ切替機構2600は、複数のNDフィルタ2601を支持するターレット2602を備えている。ターレット2602は、光路2603から退避した位置に設けられた回動軸2604を中心として回動可能に設けられている。ターレット2602には、伝達ギア2701、2702などを介して、ターレット2602を回動させるための切替レバー2605が連結されている。
【0005】
従来のNDフィルタ切替機構2600が備えたターレット2602において、各NDフィルタ2601は、それぞれ、回動軸2604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2601は、回動軸2604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2601および回動軸2604間の距離は、それぞれ、光路2603および回動軸2604間の距離と等しい。
【0006】
このような構成からなる従来のNDフィルタ切替機構2600においては、NDフィルタ切替機構2600の操作者が切替レバー2605を操作すると、当該切替レバー2605の動作に連動して、伝達ギア2701、2702などを介して切替レバー2605に連結されているターレット2602が回動軸2604を中心として回動する(図26を参照)。各NDフィルタ2601および回動軸2604間の距離は、それぞれ、光路2603および回動軸2604間の距離と等しい。
【0007】
このため、回動軸2604を中心とするターレット2602の回動によって、光路2603上に位置付けられるNDフィルタ2601を選択的に切り替えることができる。すなわち、複数のフィルタを一つの保持枠に取り付けるとともに、切替機構の回転支点を一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。
【0008】
また、従来、たとえばフィルタ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た花車状カムによって光路上に選別施置し、フィルタの不使用時など当該フィルタ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。)。
【0009】
具体的に、この特許文献1に記載された技術においては、複数のフィルタをおのおの保持具(保持枠)に取り付け、おのおの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収納交換機構)を実現している。
【0010】
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。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】実用新案登録第3146954号
【特許文献2】特開平11−194417号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、上述した図26、図27および図28に示した従来の技術では、複数枚のNDフィルタ2601に対して、NDフィルタ切替機構2600におけるターレット2602の回転支点(回動軸2604)が1つであるため、NDフィルタ2601の切り替えをおこなった場合、ターレット2602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26および図28における点線枠2610および図28における点線枠2800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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
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機構は、被写体の光を通過させ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て光軸周りに回動可能に支持される回動部材と、複数の光学要素を略同一平面上に保持する一つの保持部材と、前記固定ベース部材に対する前記回動部材の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうガイド機構と、を備えたことを特徴とする。
【0017】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、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、前記固定ベース部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第1のカム溝と、前記回動部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第2のカム溝と、を備え、前記第1のカム溝が、前記平面に沿って延出する第1の方向と略平行な方向を長手方向とする第1の方向カム溝部と、前記平面に沿って延出するとともに前記第1の方向と直交する第2の方向と略平行な方向を長手方向とする第2の方向カム溝部と、を含んで構成され、前記第2のカム溝が、嵌合された前記カムピンを保持するとともに前記回動部材の回動力を前記カムピンに伝達し、前記回動部材が所定角度に回動された場合に、前記第2のカム溝を介して前記カムピンを前記第1のカム溝内における所定位置に移動させることによって前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうことを特徴とする。
【0018】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、上記の発明において、前記固定ベース部材は、略正方形の切り欠き部を備え、前記切り欠き部の内側に設けられ、前記回動部材を支持しつつ内周が被写体の光を通過させる第2の開口部を備え、外周が略正方形をなす軸部材と、を備え、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、前記切り欠き部および前記軸部材によって形成され前記カムピンが嵌合される第1のカム溝と、前記回動部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第2のカム溝と、を備え、前記第2のカム溝は、嵌合された前記カムピンを保持するとともに前記回動部材の回動力を前記カムピンに伝達し、前記回動部材が所定角度に回動された場合に、前記第2のカム溝を介して前記カムピンを前記第1のカム溝内における所定位置に移動させることによって前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうことを特徴とする。
【0019】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、上記の発明において、前記固定ベース部材が、前記カムピンが前記第1のカム溝内における前記所定位置に移動された場合に、前記保持部材に当接することによって前記保持部材の回動を規制する回動規制部を備えることを特徴とする。
【0020】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、上記の発明において、前記回動部材が前記所定角度に回動された場合に、前記回動部材の外周側に設けられた係止受部と、光軸と直交する方向に沿って設けられ、一端部が前記ベース部材に固定され、他端部が光軸に向かって付勢する付勢部材とが当接することにより、前記回動部材が係止されていることを特徴とする。
【0021】
また、この発明にかかる光学要素切替機構は、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。
【0022】
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機構を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0023】
この発明にかかる光学要素切替機構によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】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2】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その1)である。
【図3】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その2)である。
【図4】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その3)である。
【図5】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態を示す説明図(その1)である。
【図6】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態を示す説明図(その2)である。
【図7】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態を示す説明図(その3)である。
【図8】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態を示す説明図(その4)である。
【図9】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構が備える各部の位置関係を示す説明図(その1)である。
【図10】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構が備える各部の位置関係を示す説明図(その2)である。
【図11】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構が備える各部の位置関係を示す説明図(その3)である。
【図12】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その1)である。
【図13】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その2)である。
【図14】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その3)である。
【図15】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その4)である。
【図16】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その5)である。
【図17】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その6)である。
【図18】この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図(その7)である。
【図19】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その1)である。
【図20】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その2)である。
【図21】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その3)である。
【図22】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その4)である。
【図23】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その5)である。
【図24】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その6)である。
【図25】この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図(その7)である。
【図26】従来のNDフィルタ切替機構の一例を示す説明図(その1)である。
【図27】従来のNDフィルタ切替機構の一例を示す説明図(その2)である。
【図28】従来のNDフィルタ切替機構の一例を示す説明図(その3)である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
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機構および当該光学要素切替機構を備えたレンズ鏡筒の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0026】
まず、この発明にかかる実施の形態の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レンズ鏡筒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鏡筒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鏡筒を、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。
【0027】
図1において、この発明にかかる実施の形態のレンズ鏡筒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。
【0028】
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、レンズ鏡筒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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
レンズ鏡筒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。
【0034】
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、光学フィルタ切替機構120が設けられている。この実施の形態においては、光学フィルタ切替機構120によって光学要素切替機構を実現することができる。光学フィルタ切替機構120は、複数枚のND(Neutral Density、減光)フィルタ(図3を参照)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。
【0035】
図2、図3および図4は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構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替機構120の、対物側からの分解斜視状態を示している。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替機構120を、対物側から見た状態を示している。図4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替機構120の一部を、対物側から見た状態を示している。
【0036】
図2、図3および図4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替機構120は、保持部材201と、固定ベース部材202と、回転盤203と、を備えている。保持部材201、固定ベース部材202および回転盤203は、光軸方向に沿って対物側から保持部材201、固定ベース部材202、回転盤203の順に配置されている。
【0037】
固定ベース部材202は、鏡筒101に対する位置が固定されている。固定ベース部材202は、レンズ鏡筒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部202aを備えている。開口部202aは、円形をなしており、レンズ鏡筒100に入射した被写体(撮像対象)からの光を接眼側に通過させる。固定ベース部材202は、鏡筒101に対して、固定ベース部材202における開口部202aの中心が光軸と一致するように配置されている。
【0038】
固定ベース部材202の周縁部には、回動規制部202bが設けられている。回動規制部202bは、固定ベース部材202の周縁部に沿って、固定ベース部材202から保持部材201側に突出するリブ形状をなしている。回動規制部202bは、固定ベース部材202から、保持部材201の板厚と同等あるいはそれ以下突出していることが好ましい。
【0039】
保持部材201は、NDフィルタ301(301A、301B、301C)を保持している。NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、それぞれ、保持部材201が備える複数の開口201a、201b、201c、201dを覆うように設けられている。
【0040】
これにより、複数の開口201a、201b、201c、201dは光軸方向における同一位置に位置付けられており、複数の開口201a、201b、201cを覆う複数のNDフィルタ301A、301B、301Cも、それぞれ、光軸方向における同一位置に位置付けられる。また、複数の開口201a、201b、201c、201dと複数のNDフィルタ301A、301B、301Cと、は光軸方向においてほぼ同一位置に位置付けられる。
【0041】
保持部材201が備える複数の開口201a、201b、201c、201dは、それぞれ、光軸方向に沿って保持部材201を貫通している。NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、それぞれ、保持部材201が備える複数の開口201a、201b、201cを覆うような状態で、保持部材201に取り付けられている。
【0042】
この実施の形態において、保持部材201は、3枚のNDフィルタ301を備えている。この実施の形態においては、NDフィルタ301(301A、301B、301C)によって、光学要素を実現することができる。
【0043】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構120において、保持部材201は4つの開口201a、201b、201c、201dを備えており、NDフィルタ301の枚数は3枚である。このため、複数の開口201a、201b、201c、201dのうちの一つの開口201dは、何も設けられておらず、開放されている。
【0044】
この実施の形態においては、開口201a、201b、201cに設けられたNDフィルタ301(301A、301B、301C)に加えて、NDフィルタ301(301A、301B、301C)が設けられていない、開放された開口201dによっても光学要素を実現することができる。
【0045】
光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタ301の枚数は、3枚に限るものではない。光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタ301の枚数は、4枚以上であってもよい。たとえば、4つの開口201a、201b、201c、201dのすべてに、それぞれNDフィルタを設けることによって、NDフィルタの枚数を4枚とすることができる。
【0046】
また、たとえば、光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタの枚数を5枚とする場合、保持部材201および固定ベース部材202の形状は、五角形とされる。この場合、保持部材201がなす五角形と固定ベース部材202がなす五角形とは、配置方向が反転するような状態で設けられる。
【0047】
あるいは、光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタの枚数は、3枚以下であってもよい。たとえば、光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタの枚数を3枚とする場合、保持部材201および固定ベース部材202の形状は、三角形とされる。この場合、保持部材201がなす三角形と固定ベース部材202がなす三角形とは、配置方向が反転するような状態で設けられる。
【0048】
また、たとえば、光学フィルタ切替機構120が備えるNDフィルタの枚数を3枚以下とする場合、保持部材201が備えるNDフィルタの枚数を減らし、何も設けられず開放された開口201a、201b、201c、201dの数を2つ以上に増やすようにしてもよい。
【0049】
NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、NDフィルタ301(301A、301B、301C)に入射する光量に対して、NDフィルタ301(301A、301B、301C)を通過する光量を減少させる。NDフィルタ301(301A、301B、301C)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。
【0050】
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301(301A、301B、301C)が取り付けられている。具体的には、NDフィルタ301(301A、301B、301C)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。光学フィルタ切替機構120において、各保持部材201が保持するNDフィルタ301の濃度は、それぞれ異なっている。
【0051】
保持部材201に設けられた開口201a、201b、201c、201dは、それぞれ、開口部202aと略同一径とされている。NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、保持部材201に設けられた開口201a、201b、201cを覆うような状態で、保持部材201に保持されている。具体的に、NDフィルタ301(301A、301B、301C)は、たとえば保持部材201に対して接着剤によって接着されている。
【0052】
保持部材201は、カムピン204を備えている。カムピン204は、保持部材201における接眼側の面から光軸方向に沿って接眼側に突出するように設けられている。カムピン204は、固定ベース部材202に設けられた案内部210を介して、回転盤203に設けられたキー溝203aに挿入されている。
【0053】
案内部210は、第1の方向カム溝部210aと、第2の方向カム溝部210bと、を含んで構成されている。第1の方向カム溝部210aは、光軸に対して直交する平面に沿って延出する第1の方向と略平行な方向を長手方向とし、光軸方向に沿って固定ベース部材202を貫通するスリット形状をなしている。
【0054】
第2の方向カム溝部210bは、光軸に対して直交する平面に沿って延出するとともに、光軸に対して直交する平面において当該第1の方向と直交する第2の方向と略平行な方向を長手方向とし、光軸方向に沿って固定ベース部材202を貫通するスリット形状をなしている。
【0055】
第2の方向カム溝部210bは、第2の方向カム溝部210bがなすスリットが第1の方向カム溝部210aがなすスリット形状に連続するようにして、第1の方向カム溝部210aの長手方向における両端に設けられている。第1の方向カム溝部210aおよび第2の方向カム溝部210bは、各々中央部分が光軸から離反する方向に湾曲した形状をなしている。この実施の形態においては、案内部210によって第1のカム溝を実現することができる。
【0056】
回転盤203は、固定ベース部材202に対して、光軸周りに回動可能に支持されている(図2における矢印ar1を参照)。回転盤203は、光軸Cを中心として、固定ベース部材202に対して相対的に回動可能に設けられている。回転盤203は、レンズ鏡筒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部203bを備えている。開口部203bは、円形をなしており、レンズ鏡筒100に入射した被写体(撮像対象)からの光を接眼側に通過させる。
【0057】
回転盤203は、鏡筒101に対して、回転盤203における開口部203bの中心が光軸と一致するように配置されている。これにより、回転盤203における開口部203bは、固定ベース部材202の開口部202aと、光軸方向において重複している。回転盤203における開口部203bの開口径は、固定ベース部材202の開口部202aの開口径よりも大きい。この実施の形態においては、回転盤203によって回動部材を実現することができる。
【0058】
回転盤203は、図示を省略するギア歯を備えている。このギア歯は、回転盤203の近傍に設けられた伝達ギア(図9における符号901を参照)を介して、伝達ギア205に噛み合わされている。伝達ギア205は、伝達ギア206に連結されている。伝達ギア205は、光軸に対して平行な回動軸(図示を省略する)を回動中心として、光軸に対して直交する平面内において回動可能に設けられている(図2における矢印ar2を参照)。伝達ギア206は、光軸に対して平行な回動軸(図示を省略する)を回動中心として、光軸に対して直交する平面内において回動可能に設けられている(図2における矢印ar3を参照)。
【0059】
伝達ギア206には、切替レバー207が連結されている。切替レバー207は、光軸に対して平行な回動軸207aを回動中心として、光軸に対して直交する平面内において回動可能に設けられている(図2における矢印ar4を参照)。これにより、回動軸207aを回動中心として切替レバー207を回動させると、伝達ギア206を介して伝達ギア205を回動させることができる。伝達ギア205は回転盤203に連結されているため、切替レバー207を回動させることにより回転盤203を回動させることができる。
【0060】
この実施の形態においては、回転盤203に連結された伝達ギア205と切替レバー207とを伝達ギア206を介して連結した構成について示したが、これに限るものではない。伝達ギア205と切替レバー207とは、直接連結されていてもよい。あるいは、伝達ギア205と切替レバー207とは、たとえば2つ以上の複数の伝達ギアを介して連結されていてもよい。
【0061】
回転盤203に設けられたキー溝203aは、案内部210を貫通することによって固定ベース部材202における接眼側に突出したカムピン204の先端が嵌合される。キー溝203aは、当該キー溝203aに嵌合されたカムピン204を保持する。この実施の形態においては、キー溝203aによって第2のカム溝を実現することができる。
【0062】
キー溝203aによってカムピン204を保持することにより、回転盤203が回転することによる回転盤203の回動力を、カムピン204に伝達することができる。回転盤203の回動力をカムピン204に伝達することにより、カムピン204を介して、保持部材201を光軸に直交する平面内において移動させることができる。
【0063】
固定ベース部材202は鏡筒101に対する位置が固定されており、カムピン204は固定ベース部材202に設けられた案内部210に挿入されている。このため、回転盤203が回動すると、カムピン204は案内部210に沿って案内部210内を移動する。保持部材201は、カムピン204の移動にともなって移動する。すなわち、保持部材201は、固定ベース部材202に対する回転盤203の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って略並進移動する。
【0064】
保持部材201は、カムピン204の移動にともない、外周縁の一部を回動規制部202bに当接させた状態で移動する。保持部材201は、4つの開口201a、201b、201c、201dのうちの一つが開口部202aに重複する状態において、外周縁の1辺を回動規制部202bに当接させる。
【0065】
これにより、保持部材201がカムピン204を中心として回動してしまうことを防止することができる。そして、カムピン204を中心とする保持部材201の回動を防止することにより、開口部202aに重複する位置に位置付けられる開口201a、201b、201cあるいは201dを、開口部202aに対する位置に安定して位置付けることができる。
【0066】
回動規制部202bは、光路に対するNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの位置にかかわらず、保持部材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、保持部材201の外周縁に当接する。これにより、光軸に直交する平面におけるレンズ鏡筒100の大きさは、光学フィルタ切替機構120の大きさに左右されることなく、レンズ鏡筒100の直径に依存して決定される。
【0067】
上述した第1の方向カム溝部210aおよび第2の方向カム溝部210bは、案内部210に沿ってカムピン204が案内部210内を移動する際に、保持部材201の外周縁の一部を回動規制部202bに当接させることができるように湾曲している。回動規制部202bは、案内部210に沿ってカムピン204が案内部210内を移動する際に、保持部材201の一部が必ず回動規制部202bに当接するように、閉じたループ形状をなしている。
【0068】
これにより、案内部210に沿ってカムピン204が案内部210内を移動する際に、保持部材201がカムピン204を中心として回動してしまうことを防止することができる。そして、これによって、開口部202aに対して所望の開口201a、201b、201cあるいは201dを重複させることができる。
【0069】
つぎに、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120の動作について説明する。図5、図6、図7および図8は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120がとりうる各状態を示す説明図である。図5、図6、図7および図8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替機構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。
【0070】
図5、図6、図7および図8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替機構120は、第1の状態(図5を参照)、第2の状態(図6を参照)、第3の状態(図7を参照)、および、第4の状態(図8を参照)の各種の状態をとることができる。
【0071】
第1の状態においては、開口201dが開口部202aに重複する位置に位置付けられている。また、第1の状態においては、3つのNDフィルタ301(301A、301B、301C)が、すべて、光路から退避した位置に位置付けられている。
【0072】
第2の状態においては、開口201aが開口部202aに重複する位置に位置付けられている。すなわち、第2の状態においては、NDフィルタ301Aが開口部202aに重複する位置に位置付けられており、開口部202aがNDフィルタ301Aによって覆われている。また、第2の状態においては、3つのNDフィルタ301のうち、NDフィルタ301A以外のNDフィルタ301B、301Cおよび開口201dが光路から退避した位置に位置付けられている。
【0073】
第3の状態においては、開口201bが開口部202aに重複する位置に位置付けられている。すなわち、第3の状態においては、NDフィルタ301Bが開口部202aに重複する位置に位置付けられており、開口部202aがNDフィルタ301Bによって覆われている。また、第3の状態においては、3つのNDフィルタ301のうち、NDフィルタ301B以外のNDフィルタ301A、301Cおよび開口201dが光路から退避した位置に位置付けられている。
【0074】
第4の状態においては、開口201cが開口部202aに重複する位置に位置付けられている。すなわち、第4の状態においては、NDフィルタ301Cが開口部202aに重複する位置に位置付けられており、開口部202aがNDフィルタ301Cによって覆われている。また、第4の状態においては、3つのNDフィルタ301のうち、NDフィルタ301C以外のNDフィルタ301A、301Bおよび開口201dが光路から退避した位置に位置付けられている。
【0075】
第1の状態から第2の状態へ移行する場合、まず、図5の状態において切替レバー207を操作して、回転盤203を回動させる。これにより、カムピン204が案内部210に沿って案内部210における第2の方向カム溝部210b内を、第1の方向カム溝部210aに近づく方向に移動する。
【0076】
保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって、図5における紙面下方へ移動する。案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間、保持部材201の外周縁の少なくとも一部は回動規制部202bに当接している。
【0077】
これにより、保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間中、カムピン204を中心とした回動が規制される。このように、光学フィルタ切替機構120においては、第1の状態(すなわち図5に示した状態)から第2の状態(すなわち図6に示した状態)へ移行する場合、固定ベース部材202に対する保持部材201の位置が変化する。
【0078】
第2の状態から第3の状態へ移行する場合、まず、図6の状態において切替レバー207を操作して、回転盤203を回動させる。これにより、カムピン204が案内部210に沿って案内部210における第1の方向カム溝部210a内を、一方(図6における紙面右側)の第2の方向カム溝部210bから離間するとともに、他方(図6における紙面左側)の第2の方向カム溝部210bに近づく方向に移動する。
【0079】
保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって、図6において紙面右側から左側へ移動する。案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間、保持部材201の外周縁の少なくとも一部は回動規制部202bに当接している。
【0080】
これにより、保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間中、カムピン204を中心とした回動が規制される。このように、光学フィルタ切替機構120においては、第2の状態(すなわち図6に示した状態)から第3の状態(すなわち図7に示した状態)へ移行する場合、固定ベース部材202に対する保持部材201の位置が変化する。
【0081】
第3の状態から第4の状態へ移行する場合、まず、図7の状態において切替レバー207を操作して、回転盤203を回動させる。これにより、カムピン204が案内部210に沿って案内部210における他方の第2の方向カム溝部210b内を、第1の方向カム溝部210aから離間する方向に移動する。
【0082】
保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって、図7における紙面下側から上側へ移動する。案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間、保持部材201の外周縁の少なくとも一部は回動規制部202bに当接している。
【0083】
これにより、保持部材201は、案内部210におけるカムピン204の移動にともなって保持部材201が移動している間中、カムピン204を中心とした回動が規制される。このように、光学フィルタ切替機構120においては、第3の状態(すなわち図7に示した状態)から第4の状態(すなわち図8に示した状態)へ移行する場合、固定ベース部材202に対する保持部材201の位置が変化する。
【0084】
図5、図6、図7および図8に示したように、切替レバー207は、第1の状態→第2の状態、第2の状態→第3の状態、第3の状態→第4の状態、第4の状態→第3の状態、第3の状態→第2の状態、第2の状態→第1の状態と切り替える際に、一定角度ずつ回動する。回転盤203は、切替レバー207が一定角度ずつ回動するごとに、固定ベース部材202に対して所定角度ずつ回動する。
【0085】
保持部材201は、このようにして、固定ベース部材202に対して回転盤203が所定角度ずつ回動するにともなって、カムピン204を案内部210内における所定位置に移動させるように、光軸に対して直交する平面に沿って略並進移動する。光学フィルタ切替機構120においては、案内部210内における所定位置にカムピン204が位置付けられた場合に、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちのいずれか一つのNDフィルタ301(301A、301Bあるいは301C)あるいは開口201dが、光軸方向において開口部202aに重複するように、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの開口部202aに対する位置の切替をおこなう。ここに、保持部材201、固定ベース部材202、回転盤203、伝達ギア205、206および切替レバー207によって、ガイド機構が実現される。
【0086】
すなわち、このガイド機構においては、回転盤203が所定角度に回動された場合に、キー溝203aを介してカムピン204を案内部210内における所定位置に移動させることによって保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)あるいは開口201dのうちのいずれか一つが、光軸方向において開口部202aに重複するように、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの切替をおこなうことができる。上述した回転規制部202bは、カムピン204が案内部210内における所定位置に移動された場合に、保持部材201に当接することによって保持部材201の回動を規制する。
【0087】
つぎに、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120の構成について詳細に説明する。図9、図10および図11は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120が備える各部の位置関係を示す説明図である。図9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替機構120を光軸方向に沿って見た場合の、当該光学フィルタ切替機構120が備える各部の位置関係を示している。図10においては、図9のA−A断面を示している。図11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替機構120を光軸に直交する方向から見た場合の、当該光学フィルタ切替機構120が備える各部の位置関係を示している。
【0088】
図9、図10および図11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替機構120が備える切替レバー207は、回動軸207aを中心として、第1ポジション(図9における符号pos1を参照)から第4ポジション(図9における符号pos4を参照)までの範囲を回動することが可能とされている。切替レバー207は、回動軸207aを中心とする回動に際して、第1ポジション、第2ポジション(図9における符号pos2を参照)、第3ポジション(図9における符号pos3を参照)および第4ポジションにおいて停止することが可能とされている。
【0089】
切替レバー207は、光学フィルタ切替機構120が第1の状態にある場合に、第1ポジションに位置づけられる。また、切替レバー207は、光学フィルタ切替機構120が第2の状態にある場合に、第2ポジションに位置づけられる。また、切替レバー207は、光学フィルタ切替機構120が第3の状態にある場合に、第3ポジションに位置づけられる。また、切替レバー207は、光学フィルタ切替機構120が第4の状態にある場合に、第4ポジションに位置づけられる。
【0090】
伝達ギア205、伝達ギア206および切替レバー207は、光軸方向に沿って、被写体側から伝達ギア205、伝達ギア206、切替レバー207の順番で配置されている。保持部材201、固定ベース部材202および回転盤203は、伝達ギア205よりも被写体側に設けられている。
【0091】
回転盤203は、光軸に直交する平面において、トーションバネ911によって、伝達ギア901に当接する方向に付勢されている。トーションバネ911は、一端が回転盤203に当接され、他端が回動規制部210に光軸側から当接している。トーションバネ911は、開き方向への付勢力を作用させるように、トーションバネ911の一端と他端とが接近するように圧縮した状態で固定ベース部材202に設けられている。
【0092】
回転盤203は、光軸を中心とする略円盤の径方向の外周側にトーションバネ911と当接するための係止受部203bを備える。係止受部203b(203b1、203b2、203b3、203b4)は、光軸Cに向かって凹形状をなし、回転盤203の径方向の外周側に4等分で配置されている。回転盤203が所定角度に回転された場合に、すなわち、光学フィルタ切替機構120が第1のポジション、第2のポジション、第3のポジションあるいは第4のポジションに位置づけられる場合に、係止受部203b(203b1、203b2、203b3、203b4)がトーションバネ911の一端と当接し、トーションバネ911の他端が固定ベース部材202に固定されているため、回転盤203は、トーションバネ911の付勢力によって、しっかり係止されている。このため、光学フィルタ切替機構120が第1のポジション、第2のポジション、第3のポジションあるいは第4のポジションに位置づけられる場合に、開口部202aに対してNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口部201dの位置を安定させることができる。
【0093】
つぎに、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120の動作について詳細に説明する。図12、図13、図14、図15、図16、図17および図18は、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120がとりうる各状態における、各部の位置関係を示す説明図である。図12、図13、図14、図15、図16、図17および図18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替機構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。
【0094】
図12、図13、図14、図15、図16、図17および図18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替機構120は、第1の状態(図12を参照)から、第1.5の状態(図13を参照)を介して、第2の状態(図14を参照)へと変化する。また、光学フィルタ切替機構120は、第2の状態から、第2.5の状態(図15を参照)を介して、第3の状態へ変化する。さらに、光学フィルタ切替機構120は、第3の状態から、第3.5の状態(図17を参照)を介して、第4の状態へ変化する。
【0095】
図12、図13、図14、図15、図16、図17および図18に示すように、切替レバー207の回動にともなってカムピン204が案内部210内を移動すると、キー溝203aにおけるカムピン204の位置が変化する。カムピン204は、第1の状態、第2の状態、第3の状態および第4の状態においては、キー溝203aにおける一端部に位置する。
【0096】
また、カムピン204は、第1.5の状態、第2.5の状態、第3.5の状態および第4.5の状態においては、キー溝203aにおける他端部に位置する。カムピン204は、第1の状態→第2の状態、第2の状態→第3の状態、第3の状態→第4の状態のように、光学フィルタ切替機構120の状態が1状態変化するごとに、キー溝203aの一端部と他端部との間を往復するように移動する。
【0097】
光学フィルタ切替機構120が第1の状態、第2の状態、第3の状態および第4の状態にあるとき、カムピン204はキー溝203aにおける一端部に位置する。このとき、カムピン204は、案内部210内において、光軸を中心とする円の外周側の壁に押しつけられる。これによって、第1の状態、第2の状態、第3の状態および第4の状態において、開口部202aに対するNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの位置を安定化させることができる。
【0098】
以上説明したように、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120(光学要素切替機構)は、被写体の光を通過させる開口部202aを備える固定ベース部材202と、固定ベース部材202に対して光軸周りに回動可能に支持される回動部材の一例としての回転盤203と、複数の光学要素の一例としてのNDフィルタ301(301A、301B、301C)を略同一平面上に保持する一つの保持部材201と、固定ベース部材202に対する回転盤203の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)あるいは開口201dのうちのいずれか一つが、開口部202aと重なる位置に移動するように、NDフィルタ301(301A、301B301C)および開口201dの切替をおこなうことを特徴としている。
【0099】
この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120によれば、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dが光軸方向における同一位置に位置付けられ、光路に対するNDフィルタ301の位置にかかわらずすべてのNDフィルタ301(301A、301B、301C)および保持部材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。
【0100】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120は、保持部材201、固定ベース部材202、回転盤203、伝達ギア205、206および切替レバー207によって実現されるガイド機構が、保持部材201に設けられるカムピン204と、固定ベース部材202に設けられカムピン204が嵌合される第1のカム溝の一例としての案内部210と、回転盤203に設けられカムピン204が嵌合される第2のカム溝の一例としてのキー溝203aと、を備え、案内部210が、光軸に直交する平面に沿って延出する第1の方向と略平行な方向を長手方向とする第1の方向カム溝部210aと、当該平面に沿って延出するとともに第1の方向と直交する第2の方向と略平行な方向を長手方向とする第2の方向カム溝部210bと、を含んで構成され、キー溝203aが、嵌合されたカムピン204を保持するとともに回転盤203の回動力をカムピン204に伝達し、回転盤203が所定角度に回動された場合に、キー溝203aを介してカムピン204を案内部210内における所定位置に移動させることによって保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちのいずれか一つが、開口部202aと重なる位置に移動するように、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの切替をおこなうことを特徴としている。
【0101】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構120によれば、少ない部品点数によって、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301(301A、301B、301C)および開口201dのうちの所望のNDフィルタ301A、301B、301Cあるいは開口201dを選択的に光路上に位置付けることができる。
【0102】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120は、固定ベース部材202が、カムピン204が案内部210内における所定位置に移動された場合に、保持部材201に当接することによって保持部材201の回動を規制する回動規制部202bを備えることを特徴としている。
【0103】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構120によれば、部品点数を増やすことなく、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの位置の切替に際しての保持部材201を所望の姿勢に維持するとともに、第1〜第4の各状態に位置付けられた保持部材201の回動を規制することができる。
【0104】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120は、回転盤203が所定角度に回動された場合に、回動盤203の外周側に設けられた係止受部203bと、光軸と直交する方向に沿って設けられ、一端部が固定ベース部材202に固定され、他端部が光軸に向かって付勢するトーションバネ911とが当接することにより、回動盤203が係止されていることを特徴とする。
【0105】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構120によれば、第1の状態、第2の状態、第3の状態および第4の状態において、開口部202aに対するNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの位置を安定化させることができる。
【0106】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構120は、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dによって光学要素を実現することにより、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301(301A、301B、301C)および開口201dのうちの所望の一つ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。
【0107】
(別の実施の形態)
この発明にかかる光学フィルタ切替機構は、上述した実施の形態における光学フィルタ切替機構120に限るものではない。この発明にかかる光学フィルタ切替機構は、以下に示す構成であってもよい。
【0108】
図19、図20、図21、図22、図23および図24は、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を示す説明図である。図19においては、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構の、対物側からの斜視状態を示している。図20においては、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構の、接眼側からの斜視状態を示している。図21においては、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構の、対物側からの分解斜視状態を示している。図22においては、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構を、対物側から見た状態を示している。図23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替機構120を、側方から見た状態を示している。図24においては、図22におけるB−B断面を示している。
【0109】
図19、図20、図21、図22、図23および図24において、この発明にかかる別の実施の形態の光学フィルタ切替機構1900は、軸部材2101を備えている。軸部材2101は、ベース部2101aと、円筒部2101bとにより構成されている。ベース部2101aは、外周が略正方形状をなしている。ベース部2101aは、レンズ鏡筒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部2101cを備えている。
【0110】
回転盤203は、光軸方向に沿って円筒部2101bに挿入されることにより、円筒部2101bによって光軸周りに回動可能に支持されている。円筒部2101bは、光軸方向に沿って、後ろカバー1901の開口部1901aに挿入され、接着剤などを用いて後ろカバー1901に対して固定されている。回転盤203は、光軸方向に移動せず、軸部材2101のベース部2101aと後ろカバー1901との間において光軸周りに回動可能に配置されている。後ろカバー1901の接眼側には、モータ2001が設けられている。
【0111】
軸部材2101のベース部2101aは、後ろカバー1901を固定ベース部材1902に取り付けた際に、固定ベース部材1902に形成された切り欠き部2102に入り込んでいる。切り欠き部2102は、固定ベース部材1902の中央位置に形成され、略正方形状をなしている。
【0112】
切り欠き部2102は、ベース部2101aの外周がなす略正方形状よりも若干大きい略正方形状をなしている。ベース部2101aと固定ベース部材1902とは、ほぼ光軸と直交する同一平面上に配置されている。ベース部2101aの外周が略正方形状をなし、切り欠き部2102の略正方形状より若干小さく形成されているため、切り欠き部2102およびベース部2101aの外周により、案内部2201(第1のカム溝)が略正方形状をなすスリット状に形成されている。
【0113】
図25は、案内部2201の形状を示す説明図である。図25において、案内部2201は、一周に連なっている。このように、案内部2201が一周に連なっているため、フィルタ切替機構1900において、モータ2001を用いて伝達ギア205および206を介して、フィルタ切替機構1900に駆動力を供給した場合には、回転盤203を一方向のみ(時計回り若しくは、反時計回り)に回転することで、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちの所望のNDフィルタ301A、301B、301Cあるいは開口201dを選択的に光路上に位置付けることができる。そのため、光学フィルタ切替機構1900の操作性を高めることができる。
【0114】
上述した実施の形態の構成においては、第1のカム溝は全周に連ならないため、光学フィルタ切替機構120における切り替えは、一旦時計回りに回転させてから、反時計回りに戻さなければならない。これに対して、別の実施の形態のフィルタ切替機構1900においては、回動部材を一方向のみ(時計回り若しくは反時計回り)に回転すれば、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの切り替え操作を実現することができる。
【0115】
また、この発明にかかる実施の形態の光学フィルタ切替機構1900は、固定ベース部材1902が、略正方形の切り欠き部2102を備え、切り欠き部2102の内側に設けられ、回転盤203を支持しつつ内周が被写体の光を通過させる第2の開口部2101cを備え、外周が略正方形をなす軸部材2101と、を備え、保持部材201、固定ベース部材202、軸部材2101、回転盤203、伝達ギア205、206およびモータ2001によって実現されるガイド機構が、保持部材201に設けられるカムピン204と、切り欠き部2102および軸部材2101によって形成されカムピン204が嵌合される第1のカム溝の一例としての案内部2201と、回転盤203に設けられカムピン204が嵌合される第2のカム溝の一例としてのキー溝203aと、を備え、キー溝203aが、嵌合されたカムピン204を保持するとともに回転盤203の回動力をカムピン204に伝達し、回転盤203が所定角度に回動された場合に、キー溝203aを介してカムピン204を案内部210内における所定位置に移動させることによって保持部材201を略並進移動させることにより、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちのいずれか一つが開口部2101cと重なる位置に移動するように、NDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dの切替をおこなうことを特徴としている。
【0116】
この実施の形態の光学フィルタ切替機構1900によれば、少ない部品点数によって、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、モータ2001を時計回り若しくは、反時計回りの一方向のみに回動させることで、複数のNDフィルタ301(301A、301B、301C)および開口201dのうちの所望のNDフィルタ301A、301B、301Cあるいは開口201dを選択的に光路上に位置付けることができる。そのため、光学フィルタ切替機構1900の操作性を高めることができる。
【0117】
なお、この実施の形態の光学フィルタ切替機構120、1900においては、NDフィルタ301によって光学要素を実現したが、光学要素はNDフィルタ301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301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を光学要素として用いてもよい。
【0118】
また、この発明にかかる実施の形態のレンズ鏡筒100は、上述した光学フィルタ切替機構120、1900を備えたことを特徴としている。この発明にかかる実施の形態のレンズ鏡筒100によれば、レンズ鏡筒100の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0119】
以上のように、この発明にかかる光学要素切替機構は、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機構に有用であり、特に、薄型化が要求される光学要素切替機構に適している。
【符号の説明】
【0120】
100 レンズ鏡筒
101 鏡筒
120 光学フィルタ切替機構
201 保持部材
202 固定ベース部材
202a 開口部
202b 回転規制部
203 回転盤
204 カムピン
210 案内部
210a 第1の方向カム溝部
210b 第2の方向カム溝部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体の光を通過させ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て光軸周りに回動可能に支持される回動部材と、
複数の光学要素を略同一平面上に保持する一つの保持部材と、
前記固定ベース部材に対する前記回動部材の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうガイド機構と、
を備えたことを特徴とする光学要素切替機構。
【請求項2】
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、前記固定ベース部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第1のカム溝と、前記回動部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第2のカム溝と、を備え、
前記第1のカム溝は、前記平面に沿って延出する第1の方向と略平行な方向を長手方向とする第1の方向カム溝部と、前記平面に沿って延出するとともに前記第1の方向と直交する第2の方向と略平行な方向を長手方向とする第2の方向カム溝部と、を含んで構成され、
前記第2のカム溝は、嵌合された前記カムピンを保持するとともに前記回動部材の回動力を前記カムピンに伝達し、
前記回動部材が所定角度に回動された場合に、前記第2のカム溝を介して前記カムピンを前記第1のカム溝内における所定位置に移動させることによって前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうことを特徴とする請求項1に記載の光学要素切替機構。
【請求項3】
前記固定ベース部材は、略正方形の切り欠き部を備え、
前記切り欠き部の内側に設けられ、前記回動部材を支持しつつ内周が被写体の光を通過させる第2の開口部を備え、外周が略正方形をなす軸部材と、を備え、
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、前記切り欠き部および前記軸部材によって形成され前記カムピンが嵌合される第1のカム溝と、前記回動部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第2のカム溝と、を備え、
前記第2のカム溝は、嵌合された前記カムピンを保持するとともに前記回動部材の回動力を前記カムピンに伝達し、
前記回動部材が所定角度に回動された場合に、前記第2のカム溝を介して前記カムピンを前記第1のカム溝内における所定位置に移動させることによって前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうことを特徴とする請求項1に記載の光学要素切替機構。
【請求項4】
前記固定ベース部材は、前記カムピンが前記第1のカム溝内における前記所定位置に移動された場合に、前記保持部材に当接することによって前記保持部材の回動を規制する回動規制部を備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の光学要素切替機構。
【請求項5】
前記回動部材が前記所定角度に回動された場合に、前記回動部材の外周側に設けられた係止受部と、光軸と直交する方向に沿って設けられ、一端部が前記ベース部材に固定され、他端部が光軸に向かって付勢する付勢部材とが当接することにより、前記回動部材が係止されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の光学要素切替機構。
【請求項6】
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1〜5の何れか一つに記載の光学要素切替機構。
【請求項7】
請求項1〜6の何れか一つに記載の光学要素切替機構を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項1】
被写体の光を通過させ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て光軸周りに回動可能に支持される回動部材と、
複数の光学要素を略同一平面上に保持する一つの保持部材と、
前記固定ベース部材に対する前記回動部材の回動にともなって、光軸に対して直交する平面に沿って前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうガイド機構と、
を備えたことを特徴とする光学要素切替機構。
【請求項2】
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、前記固定ベース部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第1のカム溝と、前記回動部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第2のカム溝と、を備え、
前記第1のカム溝は、前記平面に沿って延出する第1の方向と略平行な方向を長手方向とする第1の方向カム溝部と、前記平面に沿って延出するとともに前記第1の方向と直交する第2の方向と略平行な方向を長手方向とする第2の方向カム溝部と、を含んで構成され、
前記第2のカム溝は、嵌合された前記カムピンを保持するとともに前記回動部材の回動力を前記カムピンに伝達し、
前記回動部材が所定角度に回動された場合に、前記第2のカム溝を介して前記カムピンを前記第1のカム溝内における所定位置に移動させることによって前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうことを特徴とする請求項1に記載の光学要素切替機構。
【請求項3】
前記固定ベース部材は、略正方形の切り欠き部を備え、
前記切り欠き部の内側に設けられ、前記回動部材を支持しつつ内周が被写体の光を通過させる第2の開口部を備え、外周が略正方形をなす軸部材と、を備え、
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、前記切り欠き部および前記軸部材によって形成され前記カムピンが嵌合される第1のカム溝と、前記回動部材に設けられ前記カムピンが嵌合される第2のカム溝と、を備え、
前記第2のカム溝は、嵌合された前記カムピンを保持するとともに前記回動部材の回動力を前記カムピンに伝達し、
前記回動部材が所定角度に回動された場合に、前記第2のカム溝を介して前記カムピンを前記第1のカム溝内における所定位置に移動させることによって前記保持部材を略並進移動させることにより、前記複数の光学要素のうちのいずれか一つの光学要素が、前記開口部と重なる位置に移動するように、前記光学要素の切替をおこなうことを特徴とする請求項1に記載の光学要素切替機構。
【請求項4】
前記固定ベース部材は、前記カムピンが前記第1のカム溝内における前記所定位置に移動された場合に、前記保持部材に当接することによって前記保持部材の回動を規制する回動規制部を備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の光学要素切替機構。
【請求項5】
前記回動部材が前記所定角度に回動された場合に、前記回動部材の外周側に設けられた係止受部と、光軸と直交する方向に沿って設けられ、一端部が前記ベース部材に固定され、他端部が光軸に向かって付勢する付勢部材とが当接することにより、前記回動部材が係止されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の光学要素切替機構。
【請求項6】
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1〜5の何れか一つに記載の光学要素切替機構。
【請求項7】
請求項1〜6の何れか一つに記載の光学要素切替機構を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図2】
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【図21】
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【図23】
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【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【公開番号】特開2011−141403(P2011−141403A)
【公開日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−1546(P2010−1546)
【出願日】平成22年1月6日(2010.1.6)
【出願人】(000133227)株式会社タムロン (355)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年1月6日(2010.1.6)
【出願人】(000133227)株式会社タムロン (355)
【Fターム(参考)】
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