JP4744939B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明はレンズ鏡筒に関し、特に、撮影光軸上に位置して回転することにより特殊撮影効果を与える回転効果光学要素を有するレンズ鏡筒に関する。

フィルタ類やワイドコンバータのように、撮影光軸上に挿入して所定の撮影効果を与える光学要素を内蔵したレンズ鏡筒では、不要なときはこの光学要素を光軸上位置から離脱させておく必要がある。この種の光学要素のうち、偏光フィルタなど、回転駆動させることによって機能するタイプの光学要素では、撮影光軸に対する挿脱駆動に加えて、挿入状態での回転駆動も行う必要があり、駆動機構が複雑になってしまうおそれがある。

本発明は、撮影光軸に対して挿脱されかつ光軸上で回転駆動される回転効果光学要素を、簡単かつ小型な構造で駆動させることが可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明は、複数のレンズ群を備え被写体像を結像させる結像光学系と、該結像光学系に対して回転して特殊撮影効果を与える回転効果光学要素を有するレンズ鏡筒において、モータの正転と逆転によって回転効果光学要素を撮影光軸上の挿入位置と撮影光軸外の離脱位置に挿脱させ、かつ挿入位置では該モータの挿入方向駆動によって回転効果光学要素を定位置回転させる回転効果光学要素駆動機構を備えるものであり、以下のように構成したことを特徴としている。

まず、撮影光軸と平行な回動軸によって軸支され、回転効果光学要素の挿入位置と離脱位置に往復回動可能な挿脱枠と、この挿脱枠に回動可能に支持され、回転効果光学要素を保持する環状保持枠と、この環状保持枠にモータの回転駆動力を伝達するギヤ列とによって回転効果光学要素駆動機構が構成される。

さらに、回転効果光学要素駆動機構を構成するギヤ列は、挿脱枠の回動軸と同軸で回転可能な太陽ギヤと、該太陽ギヤに噛合し挿脱枠に回転可能に支持されて、環状保持枠に対して回転伝達可能な遊星ギヤを備える。そして、挿脱枠が挿入位置と離脱位置の間を往復回動するとき、モータの正逆駆動に応じて遊星ギヤを太陽ギヤの周面に沿って正逆方向に移動させ、挿脱枠が挿入位置にあるとき、モータの挿入方向駆動に応じて、遊星ギヤを太陽ギヤとの相対位置を変えずに自転させて環状保持枠を回転させる駆動制御手段が設けられる。

この駆動制御手段として、ギヤ列の少なくとも一つのギヤに、環状保持枠に対する回転抵抗を与える回転抵抗部材と、挿脱枠が挿入位置にあるとき、該挿脱枠のさらなる挿入方向への回動を規制する回動規制部材とを設けることが好ましい。回転抵抗部材は、挿脱枠が回動規制部材による回動規制を受けていないとき、モータの駆動力によっては遊星ギヤを自転させず、挿脱枠が回動規制部材によって挿入位置で回動規制されているとき、モータの挿入方向駆動によって遊星ギヤの自転を許すように、その回転抵抗の大きさが設定される。

本発明は、回転効果光学要素の態様を限定するものではないが、例えば回転効果光学要素として偏光フィルタを備えるレンズ鏡筒に好適である。

また、回転効果光学要素は、撮影光軸上の挿入位置にあるとき、該撮影光軸を中心として定位置回転を行うことが好ましい。

本発明のレンズ鏡筒ではさらに、撮影状態では結像光学系の複数のレンズ群を同一の撮影光軸上に位置させ、鏡筒収納状態では、該複数のレンズ群の一部を残りのレンズ群の光軸とは異なる位置に退避させ、かつ該退避したレンズ群と、撮影光軸上に残るレンズ群の少なくとも一部とをそれぞれ後退させる結像光学系駆動機構を備えてもよい。この場合、撮影状態では、回転効果光学要素を退避レンズ群とは独立して挿入位置と離脱位置に挿脱させ、撮影状態から鏡筒収納状態になるとき、回転効果光学要素を離脱位置に移動させかつ退避レンズ群と共に後退させるように回転効果光学要素駆動機構を構成すると、特に鏡筒収納状態においてレンズ鏡筒を極めて小型化することができる。

以上の本発明のレンズ鏡筒によれば、撮影光軸に対する回転効果光学要素の挿脱駆動と、撮影光軸上での該回転効果光学要素の回転駆動とを、共通のモータによって行うので、駆動機構を簡単かつ小型な構造とすることができる。

図１及び図２に断面を示すデジタルカメラ７０のズームレンズ鏡筒７１は、カメラボディ７２から被写体側へ繰り出される図１の撮影状態と、カメラボディ７２内に収納される図２の収納（沈胴）状態とになる。図１では、ズームレンズ鏡筒７１の上半断面がテレ端、下半断面がワイド端の撮影状態を示している。図８に示すように、ズームレンズ鏡筒７１は、２群直進案内環１０、カム環１１、第１外筒１２、第２外筒１３、直進案内環１４、第３外筒１５、ヘリコイド環１８、固定環２２といった略同心の複数の環状（筒状）部材を備えており、これらの環状部材の共通中心軸を鏡筒中心軸Ｚ０として図示している。

ズームレンズ鏡筒７１の撮影光学系は、物体側から順に第１レンズ群ＬＧ１、シャッタＳ及び絞りＡ、第２レンズ群ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタＬＧ４及びＣＣＤ（固体撮像素子）６０を備えており、さらに撮影状態において第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の間に挿脱可能な挿入光学要素として偏光フィルタ（回転効果光学要素）ＰＦを備えている。偏光フィルタＰＦを除く第１レンズ群ＬＧ１からＣＣＤ６０までの各光学要素は、撮影状態において共通の撮影光軸（共通光軸）Ｚ１上に位置し、被写体像を結像させる結像光学要素を構成している。この撮影光軸Ｚ１は、鏡筒中心軸Ｚ０と平行であり、かつ該鏡筒中心軸Ｚ０に対して下方に偏心している。ズーミングは、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２を撮影光軸Ｚ１に沿って所定の軌跡で進退させることによって行い、フォーカシングは同方向への第３レンズ群ＬＧ３の移動で行う。なお、以下の説明中で光軸方向という記載は、撮影光軸Ｚ１と平行な方向を意味している。また、以下の説明中での前後方向とは撮影光軸Ｚ１に沿う方向を意味し、被写体側を前方、像面側を後方とする。

図１及び図２に示すように、カメラボディ７２内に固定環２２が固定され、この固定環２２の後部にＣＣＤホルダ２１が固定されている。ＣＣＤホルダ２１上にはＣＣＤ６０とローパスフィルタＬＧ４が支持されており、ＣＣＤホルダ２１の後部には、画像や撮影情報を表示するＬＣＤ２０が設けられている。

ＣＣＤホルダ２１と固定環２２の間には、それぞれが撮影光軸Ｚ１と平行をなすＡＦガイド軸５２と回り止め軸５３が固定されている。第３レンズ群ＬＧ３を保持するＡＦレンズ枠（３群レンズ枠）５１は、ＡＦガイド軸５２に摺動可能に嵌まるガイド孔５１ａと、回り止め軸５３に摺動可能に嵌まる回り止め孔５１ｂを有し、光軸方向に直進案内されている。図１１に示すように、ＡＦレンズ枠５１を駆動させるＡＦモータ１６０は撮影光軸Ｚ１と平行なドライブシャフト１６０ａを有し、このドライブシャフト１６０ａの外周面に形成した送りねじに対してＡＦナット５４が螺合している。ＡＦレンズ枠５１は光軸方向へのガイド溝５１ｍを備え、このガイド溝５１ｍに対してＡＦナット５４の回転規制突起５４ａが摺動可能に嵌まっており、ＡＦナット５４はＡＦモータ１６０のドライブシャフト１６０ａの正逆回転により光軸方向へ進退する。ＡＦレンズ枠５１はさらに、ＡＦナット５４の後方に位置するストッパ突起５１ｎを有する。ＡＦレンズ枠５１は、ＡＦ枠付勢ばね５５によって前方へ付勢されており、ストッパ突起５１ｎがＡＦナット５４に当て付くことによってＡＦレンズ枠５１の前方移動端が決定される。そして、ＡＦモータ１６０のドライブシャフト１６０ａの回転に応じてＡＦナット５４が後方へ移動されると、ＡＦレンズ枠５１はＡＦナット５４に押圧されて後方へ移動される。逆にＡＦナット５４が前方へ移動されると、ＡＦレンズ枠５１は、ＡＦ枠付勢ばね５５の付勢力によってＡＦナット５４に追随して前方へ移動される。以上の構造により、ＡＦレンズ枠５１を光軸方向に進退移動させることができる。

図７に示すように、固定環２２の上部には、ズームモータ１５０と減速ギヤボックス７４が支持されている。減速ギヤボックス７４は内部に減速ギヤ列を有し、ズームモータ１５０の駆動力をズームギヤ２８（図８、図１１〜図１３）に伝える。ズームギヤ２８は、撮影光軸Ｚ１と平行なズームギヤ軸２９によって固定環２２に枢着されている。

図１１及び図１２に示すように、固定環２２の内周面には、撮影光軸Ｚ１に対して傾斜する雌ヘリコイド２２ａ、撮影光軸Ｚ１と平行な３本の直進案内溝２２ｂ、雌ヘリコイド２２ａと平行な３本の斜行溝２２ｃ、及び各斜行溝２２ｃの前端部に連通する周方向への回転摺動溝２２ｄが形成されている。雌ヘリコイド２２ａは、固定環２２前部の無ヘリコイド領域２２ｚ（図１２）には形成されていない。

図１１及び図１３に示すように、ヘリコイド環１８は、雌ヘリコイド２２ａに螺合する雄ヘリコイド１８ａと、斜行溝２２ｃ及び回転摺動溝２２ｄ内に位置される回転摺動突起１８ｂとを外周面に有している。雄ヘリコイド１８ａ上には、ズームギヤ２８と螺合する環状ギヤ１８ｃが形成されている。従って、ズームギヤ２８から環状ギヤ１８ｃへ回転力が与えられたときヘリコイド環１８は、雌ヘリコイド２２ａと雄ヘリコイド１８ａが螺合関係にある状態では回転しながら光軸方向へ進退し、雄ヘリコイド１８ａが無ヘリコイド領域２２ｚに達するまで前方に移動すると、雄ヘリコイド１８ａが雌ヘリコイド２２ａから外れ、回転摺動溝２２ｄと回転摺動突起１８ｂの係合関係によって鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向回転のみを行う。斜行溝２２ｃは、雌ヘリコイド２２ａと雄ヘリコイド１８ａが螺合する段階で回転摺動突起１８ｂと固定環２２の干渉を避けるために形成された逃げ溝である。

ヘリコイド環１８の前端部内周面に形成した回転伝達凹部１８ｄ（図１１）に対し、第３外筒１５の後端部から後方に突設した回転伝達突起１５ａ（図１１、図１４）が嵌入されている。図１１において回転伝達凹部１８ｄは一つのみが図示されているが、回転伝達凹部１８ｄと回転伝達突起１５ａはそれぞれ、周方向に位置を異ならせて３箇所設けられており、周方向位置が対応するそれぞれの回転伝達突起１５ａと回転伝達凹部１８ｄは、鏡筒中心軸Ｚ０に沿う方向への相対摺動は可能に結合し、該鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向には相対回動不能に結合されている。すなわち、第３外筒１５とヘリコイド環１８は一体に回転する。また、ヘリコイド環１８には、回転摺動突起１８ｂの内径側の一部領域を切り欠いて嵌合凹部１８ｅが形成されており、該嵌合凹部１８ｅに嵌合する嵌合突起１５ｂは、回転摺動突起１８ｂが回転摺動溝２２ｄに係合するとき、同時に回転摺動溝２２ｄに係合する（図３参照）。

第３外筒１５とヘリコイド環１８の間には、互いを光軸方向での離間方向へ付勢する３つの離間付勢ばね２５（図４、図６、図１１及び図１３）が設けられている。離間付勢ばね２５は圧縮コイルばねからなり、その後端部がヘリコイド環１８の前端部に開口するばね挿入凹部１８ｆに収納され、前端部が第３外筒１５のばね当付凹部１５ｃに当接している。この離間付勢ばね２５によって、回転摺動溝２２ｄの前側壁面に向けて嵌合突起１５ｂを押圧し、かつ回転摺動溝２２ｄの後側壁面に向けて回転摺動突起１８ｂを押圧している。

図１１及び図１４に示すように、第３外筒１５の内周面には、内径方向に突出する相対回動案内突起１５ｄと、鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向溝１５ｅと、撮影光軸Ｚ１と平行な３本の回転伝達溝１５ｆとが形成されている。相対回動案内突起１５ｄは、周方向に位置を異ならせて複数が設けられている。回転伝達溝１５ｆは、回転伝達突起１５ａに対応する周方向位置に形成されており、その後端部は、回転伝達突起１５ａを貫通して後方へ向け開口されている。また、ヘリコイド環１８の内周面には鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向溝１８ｇが形成されている（図４、図６及び図１１参照）。この第３外筒１５とヘリコイド環１８の結合体の内側には直進案内環１４が支持される。図３ないし図６、図１１及び図１５に示すように、直進案内環１４の外周面には光軸方向の後方から順に、外径方向へ突出する３つの直進案内突起１４ａと、それぞれ周方向に位置を異ならせて複数設けた相対回動案内突起１４ｂ及び１４ｃと、鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向溝１４ｄとが形成されている。直進案内環１４は、直進案内突起１４ａを直進案内溝２２ｂに係合させることで、固定環２２に対し光軸方向に直進案内される。また第３外筒１５は、周方向溝１５ｅを相対回動案内突起１４ｃに係合させ、相対回動案内突起１５ｄを周方向溝１４ｄに係合させることで、直進案内環１４に対して相対回動可能に結合される。周方向溝１５ｅと相対回動案内突起１４ｃ、周方向溝１４ｄと相対回動案内突起１５ｄはそれぞれ、光軸方向には若干相対移動可能なように遊嵌している。さらにヘリコイド環１８も、周方向溝１８ｇを相対回動案内突起１４ｂに係合させることで、直進案内環１４に対して相対回動可能に結合される。周方向溝１８ｇと相対回動案内突起１４ｂは光軸方向には若干相対移動可能なように遊嵌している。

直進案内環１４には、内周面と外周面を貫通する３つの貫通ガイド溝１４ｅが形成されている。図１５に示すように、各貫通ガイド溝１４ｅは、周方向へ向け形成された平行な前後の周方向溝部１４ｅ-１及び１４ｅ-２と、この両周方向溝部１４ｅ-１及び１４ｅ-２を接続するリード溝部１４ｅ-３とを有する。それぞれの貫通ガイド溝１４ｅに対し、カム環１１の外周面に設けたカム環ローラ３２が嵌まっている。図１０及び図１６に示すように、カム環ローラ３２は、ローラ固定ねじ３２ａを介してカム環１１に固定されており、周方向へ位置を異ならせて３つ設けられている。カム環ローラ３２はさらに、貫通ガイド溝１４ｅを貫通して第３外筒１５の回転伝達溝１５ｆに嵌まっている。図１４に示すように、各回転伝達溝１５ｆの前端部付近には、ローラ付勢ばね１７に設けた３つのローラ押圧片１７ａが嵌っている。ローラ付勢ばね１７は、カム環ローラ３２が周方向溝部１４ｅ-１に係合するときに、ローラ押圧片１７ａによってカム環ローラ３２を後方へ押圧し、カム環ローラ３２と貫通ガイド溝１４ｅ（周方向溝部１４ｅ-１）との間のバックラッシュを取る（図３参照）。

以上の構造から、固定環２２からカム環１１までの繰り出しの態様が理解される。すなわち、図２、図５及び図６に示す鏡筒収納状態において、ズームモータ１５０によってズームギヤ２８を鏡筒繰出方向に回転駆動すると、雌ヘリコイド２２ａと雄ヘリコイド１８ａの関係によってヘリコイド環１８が回転しながら前方に繰り出される。ヘリコイド環１８と第３外筒１５はそれぞれ、周方向溝１４ｄ、１５ｅ及び１８ｇと相対回動案内突起１５ｂ、１４ｃ及び１４ｄの係合関係によって、直進案内環１４に対して相対回動可能かつ回転軸方向（鏡筒中心軸Ｚ０に沿う方向）へは共に移動するように結合されているため、ヘリコイド環１８が回転繰出されると、第３外筒１５も同方向に回転しながら前方に繰り出され、直進案内環１４はヘリコイド環１８及び第３外筒１５と共に前方へ直進移動する。また、第３外筒１５の回転力は回転伝達溝１５ｆとカム環ローラ３２を介してカム環１１に伝達される。カム環ローラ３２は貫通ガイド溝１４ｅにも嵌まっているため、直進案内環１４に対してカム環１１は、リード溝部１４ｅ-３の形状に従って回転しながら前方に繰り出される。前述の通り、直進案内環１４自体も第３外筒１５及びヘリコイド環１８と共に前方に直進移動しているため、結果としてカム環１１には、リード溝部１４ｅ-３に従う回転繰出分と、直進案内環１４の前方への直進移動分とを合わせた光軸方向移動量が与えられる。

以上の回転繰出動作は雄ヘリコイド１８ａと雌ヘリコイド２２ａが螺合している間行われ、このとき回転摺動突起１８ｂは斜行溝２２ｃ内を移動している。ヘリコイド環１８が図１、図３及び図４に示す撮影位置まで繰り出されると、雄ヘリコイド１８ａと雌ヘリコイド２２ａの螺合が解除されて、回転摺動突起１８ｂが斜行溝２２ｃから回転摺動溝２２ｄ内へ入る。すると、ヘリコイドによる回転繰出力が作用しなくなるため、ヘリコイド環１８及び第３外筒１５は、回転摺動突起１８ｂと回転摺動溝２２ｄの係合関係によって光軸方向の一定位置で回動のみを行うようになる。また、回転摺動突起１８ｂが斜行溝２２ｃから回転摺動溝２２ｄ内へ入るのとほぼ同時に、カム環ローラ３２は貫通ガイド溝１４ｅの周方向溝部１４ｅ-１に入る。すると、カム環１１に対しても前方への移動力が与えられなくなり、カム環１１は第３外筒１５の回転に応じて一定位置で回動のみ行うようになる。

ズームギヤ２８を鏡筒収納方向に回転駆動させると、以上と逆の動作が行われる。そして、カム環ローラ３２が貫通ガイド溝１４ｅの周方向溝部１４ｅ-２に入るまでヘリコイド環１８に回転を与えると、各部材が図２、図５及び図６に示す収納位置まで後退する。

続いて、カム環１１より先の構造を説明する。図１１及び図１５に示すように、直進案内環１４の内周面には、撮影光軸Ｚ１と平行な３つの第１直進案内溝１４ｆと６つの第２直進案内溝１４ｇが、それぞれ周方向に位置を異ならせて形成されている。第１直進案内溝１４ｆは、６つのうち３つの第２直進案内溝１４ｇの両側に位置する一対の溝部からなっており、この３つの第１直進案内溝１４ｆに対し、２群直進案内環１０に設けた３つの直進案内突起１０ａ（図１０、図２０）が摺動可能に係合している。一方、第２直進案内溝１４ｇに対しては、第２外筒１３の後端部外周面に突設した６つの直進案内突起１３ａ（図９、図１８）が摺動可能に係合している。したがって、第２外筒１３と２群直進案内環１０はいずれも、直進案内環１４を介して光軸方向に直進案内されている。そして、２群直進案内環１０は、第２レンズ群ＬＧ２を支持する２群レンズ移動枠８を光軸方向に直進案内し、第２外筒１３は、第１レンズ群ＬＧ１を支持する第１外筒１２を光軸方向へ直進案内する。

図１０及び図２０に示すように、第２レンズ群ＬＧ２を直進案内する２群直進案内環１０は、３つの直進案内突起１０ａを接続するリング部１０ｂから前方へ向けて、３つの直進案内キー１０ｃを突出させている。図３及び図５に示すように、リング部１０ｂの外縁部は、カム環１１の後端部内周面に形成した周方向溝１１ｅに対し相対回転は可能で光軸方向の相対移動は不能に係合しており、直進案内キー１０ｃはカム環１１の内側に延出されている。各直進案内キー１０ｃは、撮影光軸Ｚ１と平行な一対のガイド面を側面に有しており、このガイド面を、カム環１１の内側に支持された２群レンズ移動枠８の直進案内溝８ａ（図１０、図２１）に係合させることによって、２群レンズ移動枠８を光軸方向に直進案内している。

カム環１１の内周面には２群案内カム溝１１ａが形成されている。図１７に示すように、２群案内カム溝１１ａは、光軸方向及び周方向に位置を異ならせた前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２からなっている。この２群案内カム溝１１ａに対して、２群レンズ移動枠８の外周面に設けた２群用カムフォロア８ｂが係合している。図２１に示すように、２群用カムフォロア８ｂは、光軸方向及び周方向に位置を異ならせた前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２からなっており、前方カムフォロア８ｂ-１は前方カム溝１１ａ-１に係合し、後方カムフォロア８ｂ-２は後方カム溝１１ａ-２に係合するように光軸方向及び周方向の間隔が定められている。２群レンズ移動枠８は２群直進案内環１０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群案内カム溝１１ａの形状に従って、２群レンズ移動枠８が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

２群レンズ移動枠８の内側には、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ枠６が支持されている。図１０に示すように、２群レンズ枠６は、第２レンズ群ＬＧ２を支持するレンズ筒６ａ、中心に軸孔６ｄが形成された揺動中心筒６ｂ、レンズ筒６ａと揺動中心筒６ｂを接続する揺動アーム６ｃ、レンズ筒６ａから外径方向に延出されたストッパアーム６ｅを有している。ストッパアーム６ｅの後面側にはストッパ突起６ｆが設けられている（図２５、図２６、図３３、図３４）。２群レンズ枠６におけるレンズ筒６ａと揺動中心筒６ｂは互いの中心軸が平行な筒状体であり、その中心軸は撮影光軸Ｚ１と平行である。揺動中心筒６ｂの軸孔６ｄは、退避回動軸３３に対して相対回動可能に嵌まっている。退避回動軸３３の前端部と後端部はそれぞれ２群レンズ枠支持板３６、３７に支持されており、この前後の２群レンズ枠支持板３６、３７は、支持板固定ビス６６によって２群レンズ移動枠８に固定されている。つまり、２群レンズ枠６は退避回動軸３３を中心として回動（揺動）可能に２群レンズ移動枠８に支持されている。退避回動軸３３は撮影光軸Ｚ１から偏心した位置にあり、２群レンズ枠６は、退避回動軸３３を回動中心として、第２レンズ群ＬＧ２の光軸を撮影光軸Ｚ１と一致させる撮影用位置（図１、図２５ないし図２８、図３３及び図３４）と、第２レンズ群ＬＧ２の光軸を撮影光軸Ｚ１から偏心した位置（退避光軸Ｚ２）にさせる収納用退避位置（図２、図２９及び図３０）との間で回動することができる。図２５ないし図３０に示すように、２群レンズ移動枠８には、ストッパアーム６ｅに当接して２群レンズ枠６を撮影用位置で回動規制する回動規制ピン（駆動制御手段、回動規制部材）３５が設けられている。揺動中心筒６ｂの周りにはトーションばねからなる２群レンズ枠戻しばね３９（図１０）が設けられており、この２群レンズ枠戻しばね３９によって、２群レンズ枠６はストッパアーム６ｅを回動規制ピン３５に当接させる方向、すなわち撮影用位置へ回動付勢されている。また、２群レンズ移動枠８に対する２群レンズ枠６の光軸方向でのバックラッシュ除去のため、圧縮コイルばねからなる軸方向押圧ばね３８によって揺動中心筒６ｂが光軸方向前方（２群レンズ枠支持板３６側）に押圧されている。

２群レンズ枠６は、光軸方向には２群レンズ移動枠８と一体に移動する。ＣＣＤホルダ２１には２群レンズ枠６に係合可能な位置にカム突起１９（図１１）が前方に向けて突設されており、２群レンズ移動枠８が収納方向に移動してＣＣＤホルダ２１に接近すると、カム突起１９が２群レンズ枠６を押圧して、２群レンズ枠戻しばね３９の付勢力に抗して収納用退避位置に回動させる（図２９、図３０参照）。

詳細には、図２５ないし図３０に示すように、カム突起１９の先端部には光軸に対して傾斜する退避カム面１９ａが形成され、該退避カム面１９ａに連続する一方の側面には、光軸と平行な退避位置保持面１９ｂが形成されている。カム突起１９は、退避回動軸３３を中心とする円筒の一部をなす湾曲した断面形状を有しており、退避カム面１９ａは、この筒状体の端面にリード面として形成されている。退避カム面１９ａは、撮影光軸Ｚ１に近い側から遠い側へ進むにつれて徐々に光軸方向前方へ突出する形状となっている。また、カム突起１９の下面（凸面）側には、光軸と平行なガイドキー１９ｃが設けられている。２群レンズ枠支持板３６、３７にはそれぞれ、カム突起１９に対応する位置にカム突起挿脱開口３６ａ、３７ａが形成されている。また、２群レンズ枠支持板３７にはさらに、カム突起挿脱開口３７ａの一部にガイドキー１９ｃが進入可能なガイドキー進入溝３７ｂが形成されている。

また、２群レンズ枠６の揺動中心筒６ｂの外周面には、２群レンズ枠戻しばね３９とは別に回転伝達ばね４０が取り付けられている。回転伝達ばね４０は固定ばね端部４０ａと可動ばね端部４０ｂを有するトーションばねであり、固定ばね端部４０ａが２群レンズ枠６の揺動アーム６ｃに固定され、可動ばね端部４０ｂは、２群レンズ枠６が上記の撮影用位置にあるときにカム突起挿脱開口３７ａに臨む位置にある（カム突起１９の前方に位置する）。

以上の構造から、ズームレンズ鏡筒７１の撮影状態から収納状態への移行に際して２群レンズ移動枠８が光軸方向後方に移動してＣＣＤホルダ２１に接近すると、２群レンズ枠支持板３７のカム突起挿脱開口３７ａにカム突起１９が挿入され（図２９、図３０）、カム突起１９の先端部の退避カム面１９ａが回転伝達ばね４０の可動ばね端部４０ｂに当接する。可動ばね端部４０ｂと退避カム面１９ａが当接した状態で２群レンズ枠６が後退すると、退避カム面１９ａの形状に従って可動ばね端部４０ｂを退避回動軸３３の径方向へ押圧する分力が生じ、固定ばね端部４０ａを介して２群レンズ枠６に回動力が伝達される。回動力を受けた２群レンズ枠６は、２群レンズ移動枠８の後退動作に伴い、前述の撮影用位置（図１、図２５ないし図２８、図３３及び図３４）から収納用退避位置（図２、図２９及び図３０）へ向けて、２群レンズ枠戻しばね３９の付勢力に抗して退避回動軸３３を中心として回動する。２群レンズ枠６が収納用退避位置まで回動すると、可動ばね端部４０ｂが退避カム面１９ａを乗り越えて退避位置保持面１９ｂに係合し、以降は２群レンズ移動枠８が後退動作を行っても２群レンズ枠６に退避方向の回動力が与えられなくなる。この２群レンズ枠６の退避回動動作は、２群レンズ枠６が後方のＡＦレンズ枠５１の位置まで後退する前に完了するように設定されており、２群レンズ枠６とＡＦレンズ枠５１が干渉することはない。２群レンズ移動枠８は、２群レンズ枠６が退避位置に達した後も、図２の収納位置に達するまで引き続き後退する。２群レンズ枠６は、可動ばね端部４０ｂが退避位置保持面１９ｂに係合した状態で退避位置に保たれつつ、２群レンズ移動枠８と共に後退する。ズームレンズ鏡筒７１が図２の収納状態まで達すると、図２９及び図３０ようにカム突起１９が２群レンズ枠支持板３６のカム突起挿脱開口３６ａから前方に突出する。

ズームレンズ鏡筒７１が図２の収納状態から図１の撮影状態へ繰り出されるときには、収納動作時とは逆に、カム突起１９の退避カム面１９ａから回転伝達ばね４０の可動ばね端部４０ｂが離れるまで２群レンズ枠６が前方に移動すると、２群レンズ枠戻しばね３９の付勢力によって収納用退避位置から撮影用位置まで２群レンズ枠６が回動される。

なお、回転伝達ばね４０のばね力（硬さ）は、通常の鏡筒収納動作で２群レンズ枠６自体に作用する回転抵抗によっては撓むことなく２群レンズ枠６へ回転力を伝達するように設定されている。すなわち、回転伝達ばね４０の弾性復元力は、２群レンズ枠戻しばね３９が２群レンズ枠６を撮影用位置に保持する付勢力よりも強く設定されている。

図９及び図１８に示すように、第１レンズ群ＬＧ１を直進案内する第２外筒１３の内周面には、周方向に位置を異ならせて３つの直進案内溝１３ｂが光軸方向へ形成されており、各直進案内溝１３ｂに対し、第１外筒１２の後端部付近の外周面に形成した３つの係合突起１２ａが摺動可能に嵌合している。すなわち、第１外筒１２は、直進案内環１４と第２外筒１３を介して光軸方向に直進案内されている。また、第２外筒１３の後端部付近の内周面には周方向への内径フランジ１３ｃが形成され、この内径フランジ１３ｃがカム環１１の外周面に設けた周方向溝１１ｃ（図３、図５、図１０及び図１６）に摺動可能に係合することで、第２外筒１３は、カム環１１に対して相対回転可能かつ光軸方向の相対移動は不能に結合されている。一方、第１外筒１２は、内径方向に突出する３つの１群用ローラ３１を有し、それぞれの１群用ローラ３１が、カム環１１の外周面に３本形成した１群案内カム溝１１ｂ（図１０、図１６）に摺動可能に嵌合している。

第１外筒１２内には、１群調整環２を介して１群レンズ枠１が支持されている。図１、図２及び図９に示すように、１群レンズ枠１には第１レンズ群ＬＧ１が固定され、その外周面に形成した雄調整ねじ１ａが、１群調整環２の内周面に形成した雌調整ねじ２ａに螺合している。１群レンズ枠１と１群調整環２の結合体は第１外筒１２の内側に光軸方向へ移動可能に支持されており、１群抜止環３が第１外筒１２に対して１群調整環２を前方に抜け止めている。

第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間には、シャッタＳと絞りＡを有するシャッタユニット７６が支持されている。シャッタユニット７６は、２群レンズ移動枠８の内側に固定されている。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒７１は次のように動作する。なお、カム環１１が収納位置から定位置回転状態に繰り出される段階までは既に説明しているので簡潔に述べる。図２の鏡筒収納状態では、ズームレンズ鏡筒７１はカメラボディ７２内に完全に格納されている。この鏡筒収納状態においてデジタルカメラ７０の外面に設けたメインスイッチ７３（図２２）をオンすると、制御回路７５（図２２）に制御されてズームモータ１５０が鏡筒繰出方向に駆動される。ズームモータ１５０によりズームギヤ２８が回転駆動され、ヘリコイド環１８と第３外筒１５の結合体がヘリコイド（雄ヘリコイド１８ａ、雌ヘリコイド２２ａ）に従って回転繰出される。直進案内環１４は、第３外筒１５及びヘリコイド環１８と共に前方に直進移動する。このとき、第３外筒１５から回転力が付与されるカム環１１は、直進案内環１４の前方への直進移動分と、該直進案内環１４との間に設けたリード構造（カム環ローラ３２、リード溝部１４ｅ-３）による繰出分との合成移動を行う。ヘリコイド環１８とカム環１１が前方の所定位置まで繰り出されると、それぞれの回転繰出構造（ヘリコイド、リード）の機能が解除されて、鏡筒中心軸Ｚ０を中心とした周方向回転のみを行うようになる。

カム環１１が回転すると、その内側では、２群直進案内環１０を介して直進案内された２群レンズ移動枠８が、２群用カムフォロア８ｂと２群案内カム溝１１ａの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。図２の鏡筒収納状態では、２群レンズ移動枠８内の２群レンズ枠６は、ＣＣＤホルダ２１に突設したカム突起１９の作用によって、撮影光軸Ｚ１から上方へ移動させられた（第２レンズ群が退避光軸Ｚ２上に偏心させられた）収納用退避位置に保持されており、該２群レンズ枠６は、２群レンズ移動枠８がズーム領域まで繰り出される途中でカム突起１９から離れて、２群レンズ枠戻しばね３９の付勢力によって第２レンズ群ＬＧ２の光軸を撮影光軸Ｚ１と一致させる撮影用位置（図１）に回動する。以後、ズームレンズ鏡筒７１を再び収納位置に移動させるまでは、２群レンズ枠６は撮影用位置に保持される。

また、カム環１１が回転すると、該カム環１１の外側では、第２外筒１３を介して直進案内された第１外筒１２が、１群用ローラ３１と１群案内カム溝１１ｂの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。

すなわち、撮像面（ＣＣＤ受光面）に対する第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の繰出位置はそれぞれ、前者が、固定環２２に対するカム環１１の前方移動量と、該カム環１１に対する第１外筒１２のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、固定環２２に対するカム環１１の前方移動量と、該カム環１１に対する２群レンズ移動枠８のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Ｚ１上を移動することにより行われる。図２の収納位置から鏡筒繰出を行うと、まず図１の下半断面に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ１５０を鏡筒繰出方向に駆動させると、同図の上半断面に示すテレ端の繰出状態となる。図１から分かるように、本実施形態のズームレンズ鏡筒７１は、ワイド端では第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間隔が大きく、テレ端では、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が互いの接近方向に移動して間隔が小さくなる。このような第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の空気間隔の変化は、２群案内カム溝１１ａと１群案内カム溝１１ｂの軌跡によって与えられるものである。このテレ端とワイド端の間のズーム領域（ズーミング使用領域）では、カム環１１、第３外筒１５及びヘリコイド環１８は、前述の定位置回転のみを行い、光軸方向へは進退しない。

ズーム領域では、被写体距離に応じてＡＦモータ１６０を駆動することにより、第３レンズ群ＬＧ３（ＡＦレンズ枠５１）が撮影光軸Ｚ１に沿って移動してフォーカシングが実行される。

メインスイッチ７３をオフすると、ズームモータ１５０が鏡筒収納方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒７１は上記の繰出動作とは逆の収納動作を行い、図２の収納状態になる。この収納位置への移動の途中で、２群レンズ枠６がカム突起１９によって収納用退避位置に回動され、２群レンズ移動枠８と共に後退する。ズームレンズ鏡筒７１が収納位置まで移動されると、第２レンズ群ＬＧ２は、光軸方向において第３レンズ群ＬＧ３やローパスフィルタＬＧ４と同位置に格納される（鏡筒の径方向に重なる）。この収納時の第２レンズ群ＬＧ２の退避構造によってズームレンズ鏡筒７１の収納長が短くなり、図２の左右方向におけるカメラボディ７２の厚みを小さくすることが可能となっている。

ズームレンズ鏡筒７１はさらに、撮影状態において第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の間の撮影光路上に挿脱可能な偏光フィルタＰＦを有している。偏光フィルタＰＦは、２群レンズ枠６と共通の退避回動軸３３を中心として回動可能なフィルタ挿脱枠（挿脱枠）８０に保持されており、さらにフィルタ挿脱枠８０に対しても回転可能となっている。この偏光フィルタＰＦの駆動機構を説明する。

図２３に示すように、フィルタ挿脱枠８０は前方支持板８０ａと後方支持板８０ｂからなっており、前方支持板８０ａの一端部に、退避回動軸３３に対して相対回動自在に嵌まる軸孔８０ｃを有している。前方支持板８０ａは、軸孔８０ｃを中心とする円筒突起８０ｃ-１を有しており、後方支持板８０ｂは、軸孔８０ｃに対向する位置に円形孔８０ｃ-２を有している。前方支持板８０ａと後方支持板８０ｂはそれぞれ、軸孔８０ｃを中心とする径方向に延出された揺動アーム８０ｄと、該揺動アーム８０ｄに連続して設けられ円形開口８０ｅを有するフィルタ挟持部８０ｆを有している。前方支持板８０ａにはさらに、軸孔８０ｃと反対側の端部に位置するストッパ部８０ｇと、フィルタ挟持部８０ｆにおける支持板８０ｂとの対向面側に形成した回転支持フランジ８１ｘとが設けられている。回転支持フランジ８１ｘは、円形開口８０ｅを囲む環状をなしており、その中心軸は撮影光軸Ｚ１と平行である。前方支持板８０ａと後方支持板８０ｂは、係止爪８０ｈを係止孔８０ｉに係合させた状態で、固定ねじ８０ｊによって互いに固定される。そして、前方支持板８０ａと後方支持板８０ｂを組み合わせた状態で、軸孔８０ｃと円形孔８０ｃ-２に対して退避回動軸３３を挿入することによって、フィルタ挿脱枠８０が退避回動軸３３を中心として回動可能に支持される。

偏光フィルタＰＦはフィルタ保持環（環状保持枠）８１に保持されている。図２４に示すように、フィルタ保持環８１は、前方支持板８０ａと後方支持板８０ｂのそれぞれのフィルタ挟持部８０ｆの間に挟まれ、かつ回転支持フランジ８１ｘに対して回転自在に嵌まっている。フィルタ保持環８１がフィルタ挿脱枠８０に支持された状態では、偏光フィルタＰＦは前方支持板８０ａと後方支持板８０ｂのそれぞれの円形開口８０ｅに臨んで位置される。

フィルタ保持環８１の外縁部にはフィルタギヤ８１ａが形成されており、フィルタギヤ８１ａに対してフリクションギヤ（中継ギヤ）８２が噛合している。フリクションギヤ８２にはアイドルギヤ（遊星ギヤ）８３が噛合し、アイドルギヤ８３には回動制御ギヤ（太陽ギヤ）８４が噛合している。フリクションギヤ８２とアイドルギヤ８３はそれぞれ、前方支持板８０ａに突設した回転軸８２ｘと回転軸８３ｘによって軸支されている。また、回動制御ギヤ８４は、前方支持板８０ａに設けた円筒突起８０ｃ-１に対して回転自在に嵌まっている。円筒突起８０ｃ-１は退避回動軸３３と同心であるため、回動制御ギヤ８４は退避回動軸３３を中心として回転される。回動制御ギヤ８４にはアイドルギヤ８５が噛合しており、アイドルギヤ８５には駆動ギヤ８６が噛合している。アイドルギヤ８５の回転軸８５ｘと駆動ギヤ８６の回転軸８６ｘはそれぞれ、２群レンズ枠支持板３６、３７に形成した軸孔によって支持されている。各ギヤの回転軸８２ｘ、８３ｘ、８５ｘ、８６ｘの軸線はそれぞれ撮影光軸Ｚ１と平行であり、また前述の通り、フィルタギヤ８１ａ（フィルタ保持環８１）の回転中心である回転支持フランジ８１ｘと、回動制御ギヤ８４の回転中心である退避回動軸３３のそれぞれの軸線も撮影光軸Ｚ１と平行である。したがって、フィルタギヤ８１ａから駆動ギヤ８６までのギヤ列を構成する各ギヤは、いずれも撮影光軸Ｚ１と平行な回転中心によって回転される。フリクションギヤ８２は、ワッシャばね（駆動制御手段、回転抵抗部材）８２ａによって後方支持板８０ｂ側に押圧付勢されており、所定の大きさの回転抵抗が作用している。

駆動ギヤ８６は、２群レンズ移動枠８に搭載されたフィルタ駆動モータ８７（図２２）によって正逆に回転駆動される。フィルタ駆動モータ８７は、シャッタＳや絞りＡを駆動するアクチュエータと共に、シャッタユニット７６内に設けられている。図２５、図２７及び図２９に示すように、シャッタユニット７６とフィルタ挿脱枠８０は、２群レンズ枠６を挟んで光軸方向に離間した位置関係にあり、駆動ギヤ８６は、シャッタユニット７６側のフィルタ駆動モータ８７から、フィルタ挿脱枠８０側のアイドルギヤ８５へ駆動力を伝達するべく、光軸方向に長いギヤ部材として形成されている。駆動ギヤ８６が回転されると、アイドルギヤ８５を介して回動制御ギヤ８４が回転する。ここで、フリクションギヤ８２はワッシャばね８２ａによって回転抵抗が与えられているため、回動制御ギヤ８４が回転すると、該回動制御ギヤ８４とアイドルギヤ８３が太陽ギヤと遊星ギヤの関係になってアイドルギヤ８３が回動制御ギヤ８４の周面上を移動（公転）する。その結果、駆動ギヤ８６の正逆回転に応じてフィルタ挿脱枠８０が退避回動軸３３を中心として往復回動され、２群レンズ枠６に保持された第２レンズ群ＬＧ２と同様に、偏光フィルタＰＦが、撮影光軸Ｚ１上に進出する挿入位置（図２７、図２８、図３１及び図３３）と、退避光軸Ｚ２上へ移動された離脱位置（図２５、図２６、図２９、図３０、図３２及び図３４）とに移動される。具体的には、図３２ないし図３４におけるＫ１方向に駆動ギヤ８６が回転すると、偏光フィルタＰＦが撮影光軸Ｚ１上に進出し、Ｋ２方向に駆動ギヤ８６が回転すると、偏光フィルタＰＦが退避光軸Ｚ２側へ離脱する。つまり、アイドルギヤ８３，回動制御ギヤ８４、アイドルギヤ８５、駆動ギヤ８６、フィルタ駆動モータ８７が、フィルタ挿脱枠８０に挿脱回動を行わせる挿脱駆動手段を構成している。

フィルタ挿脱枠８０が偏光フィルタＰＦの挿入位置まで回動されると、図３３に示すように２群レンズ枠６のストッパ突起６ｆに対してストッパ部８０ｇが当接し、挿入方向へのフィルタ挿脱枠８０の回動が規制される。また、フィルタ挿脱枠８０が偏光フィルタＰＦの離脱位置まで回動されると、図３４に示すように、２群レンズ移動枠８の内周面に設けたストッパ突起８ｃに対してストッパ部８０ｇが当接し、離脱方向へのフィルタ挿脱枠８０の回動が規制される。

以上の構造により、ズームレンズ鏡筒７１が図１の撮影状態にあるときには、第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３を駆動させるズーミングやフォーカシング用の駆動機構とは独立して、撮影光軸Ｚ１上への偏光フィルタＰＦの挿脱動作（フィルタ挿脱枠８０の回動）を任意に行うことができる。具体的には、撮影状態において偏光フィルタＰＦが撮影光軸Ｚ１から離脱している状態が図２５、図２６及び図３４であり、撮影状態において偏光フィルタＰＦが撮影光軸Ｚ１上に挿入されている状態が図２７、図２８及び図３３である。これらの図から分かるように、フィルタ挿脱枠８０は２群レンズ移動枠８の内側で往復回動しているため、図１に示すワイド端からテレ端までのズーム領域全般において、第３レンズ群ＬＧ３など他の光学要素の作動を妨げることなく偏光フィルタＰＦを任意に挿脱移動させることが可能である。そして、偏光フィルタＰＦの挿入状態では、偏光フィルタＰＦが第２レンズ群ＬＧ２の直後に位置し、第２レンズ群ＬＧ２からの出射光束が偏光フィルタＰＦを通って第３レンズ群ＬＧ３に入射する。一方、偏光フィルタＰＦの離脱状態では、撮影光束は偏光フィルタＰＦを通らない。

偏光フィルタＰＦを撮影光軸Ｚ１上に挿入した状態では、前述の通りストッパ部８０ｇがストッパ突起６ｆに当接して挿入方向へのフィルタ挿脱枠８０の回動が規制されている（図３３参照）。そして、このフィルタ挿脱枠８０の回動規制状態において、さらに駆動ギヤ８６をフィルタ挿入方向（前述のＫ１方向）に回転駆動すると、フリクションギヤ８２に作用している回転抵抗を越える大きさの回転駆動力が作用して、アイドルギヤ８３とフリクションギヤ８２がそれぞれ図３１に破線矢印で示す方向へ回転（自転）する。その結果、フィルタ保持環８１が同図の時計方向に回転し、フィルタ挿脱枠８０に対して撮影光軸Ｚ１を中心として偏光フィルタＰＦを定位置回転させることができる。逆に、図３３のフィルタ挿入状態において駆動ギヤ８６をフィルタ離脱方向（前述のＫ２方向）に回転駆動させた場合には、フリクションギヤ８２は回転（自転）せず、アイドルギヤ８３が回動制御ギヤ８４の周面上を移動（公転）して、退避回動軸３３を回動中心としてフィルタ挿脱枠８０が同図の時計方向へと回動される。そして、偏光フィルタＰＦが撮影光軸Ｚ１上から離脱して図３２の状態になる。

デジタルカメラ７０は、操作可能なフィルタ挿入スイッチ８８、フィルタ離脱スイッチ８９、フィルタ回転スイッチ９０を備えている（図２２）。フィルタ挿入スイッチ８８とフィルタ離脱スイッチ８９の操作に応じて、フィルタ駆動モータ８７が正転及び逆転駆動される。具体的には、フィルタ挿入スイッチ８８を操作すると、フィルタ駆動モータ８７によって駆動ギヤ８６が前述のＫ１方向に回転され、フィルタ離脱スイッチ８９を操作すると、フィルタ駆動モータ８７によって駆動ギヤ８６が前述のＫ２方向に回転される。フィルタ駆動モータ８７はパルスモータであり、制御回路７５は、フィルタ挿入スイッチ８８のオン信号（フィルタ挿入信号）が入力されたときには、フィルタ挿脱枠８０を前述の離脱位置から挿入位置まで回動させるようにフィルタ駆動モータ８７の駆動パルス数を制御し、フィルタ離脱スイッチ８９のオン信号（フィルタ離脱信号）が入力されたときには、フィルタ挿脱枠８０を挿入位置から離脱位置まで回動させるようにフィルタ駆動モータ８７の駆動パルス数を制御する。

また、フィルタ挿脱枠８０が挿入位置にあるときにフィルタ回転スイッチ９０を操作すると、フィルタ駆動モータ８７によって駆動ギヤ８６がフィルタ挿入方向（Ｋ１方向）に回転駆動される。前述の通り、撮影光軸Ｚ１上へのフィルタ挿脱枠８０の挿入状態で駆動ギヤ８６をフィルタ挿入方向に回転させることにより、フィルタ保持環８１が撮影光軸Ｚ１を中心として回転駆動される。これにより偏光フィルタＰＦによる偏光効果が変化し、撮影者は、ＬＣＤ２０に表示される被写体画像を観察しながら好ましい状態の画像が得られる位置までフィルタ保持環８１を回転させることができる。

以上の駆動機構を備えた偏光フィルタＰＦは、次のように動作する。デジタルカメラ７０が図１の撮影状態にあるとき、制御回路７５は、フィルタ挿入スイッチ８８のオン信号に応じて、フィルタ駆動モータ８７をフィルタ挿入方向に駆動させて偏光フィルタＰＦ（フィルタ挿脱枠８０）を撮影光軸Ｚ１上に挿入させ、フィルタ離脱スイッチ８９のオン信号に応じて、フィルタ駆動モータ８７をフィルタ離脱方向に駆動させて偏光フィルタＰＦ（フィルタ挿脱枠８０）を撮影光軸Ｚ１上から退避光軸Ｚ２側へ離脱させる。前述の通り、このフィルタ挿脱動作は、ズームレンズ鏡筒７１のズーム域全体に亘って、他の光学要素の作動を妨げることなく実行することができる。制御回路７５はさらに、偏光フィルタＰＦが撮影光軸Ｚ１上の挿入位置にあるとき、フィルタ回転スイッチ９０のオン信号に応じてフィルタ駆動モータ８７をフィルタ挿入方向に駆動させて、偏光フィルタＰＦ（フィルタ保持環８１）を回転させる。なお、偏光フィルタＰＦ（フィルタ挿脱枠８０）が退避光軸Ｚ２側の離脱位置にあるときには、制御回路７５は、フィルタ回転スイッチ９０を操作してもフィルタ駆動モータ８７を駆動させない。

フィルタ挿脱枠８０が撮影光軸Ｚ１上の挿入位置にある状態で図１の撮影状態から図２の収納状態への移行信号が出された場合、すなわちフィルタ挿入スイッチ８８がオンの状態でデジタルカメラ７０のメインスイッチ７３がオフされた場合、制御回路７５は、フィルタ駆動モータ８７をフィルタ離脱方向に駆動して、偏光フィルタＰＦ（フィルタ挿脱枠８０）を撮影光軸Ｚ１上の挿入位置から退避光軸Ｚ２上の離脱位置まで移動させる。制御回路７５は、続いてズームモータ１５０を鏡筒収納方向に駆動し、２群レンズ移動枠８が光軸方向後方へ後退される。すると前述したように、カム突起１９の作用によって、２群レンズ枠６が撮影光軸Ｚ１上の撮影用位置から退避光軸Ｚ２側の収納用退避位置へと退避回動を行う。なお、メインスイッチ７３がオフされたときに既にフィルタ挿脱枠８０が退避光軸Ｚ２上の離脱位置にあるときには、制御回路７５はフィルタ駆動モータ８７の駆動を省略してズームモータ１５０による鏡筒収納動作を行わせる。こうして２群レンズ枠６とフィルタ挿脱枠８０の両方が撮影光軸Ｚ１に対して退避された状態が図２９及び図３０である。同図から分かる通り、第２レンズ群ＬＧ２と偏光フィルタＰＦは、退避回動軸３３を中心として同方向へ退避移動され、その結果、互いに退避光軸Ｚ２上において前後方向に隣接して位置している。このように第２レンズ群ＬＧ２と偏光フィルタＰＦを同方向に退避させることで、互いに別方向へ退避させる場合よりも退避用の駆動スペースを小さくすることができる。また、２群レンズ枠６とフィルタ挿脱枠８０は、退避回動軸３３という共通の回動軸によって軸支されているため、部品点数を少なくして支持構造を簡略化することができる。

制御回路７５は、２群レンズ枠６の退避回動が完了した後も引き続きズームモータ１５０を鏡筒収納方向に駆動させる。すると、２群レンズ移動枠８が２群レンズ枠６とフィルタ挿脱枠８０を伴ってさらに後退し、最終的に図２に示す位置に達する。図２の鏡筒収納状態では、第２レンズ群ＬＧ２が第３レンズ群ＬＧ３及びローパスフィルタＬＧ４と略同じ光軸方向位置（鏡筒径方向に重なる位置）まで後退され、偏光フィルタＰＦがＣＣＤ６０と略同じ光軸方向位置（鏡筒径方向に重なる位置）まで後退されている。つまり、実質的に第２レンズ群ＬＧ２と偏光フィルタＰＦの厚み分だけズームレンズ鏡筒７１の収納長が短縮されており、これによりデジタルカメラ７０を薄型化することが可能になっている。図２の鏡筒収納状態では、制御回路７５は、フィルタ挿入スイッチ８８、フィルタ離脱スイッチ８９、フィルタ回転スイッチ９０のいずれの操作信号が入力されてもフィルタ駆動モータ８７を駆動させない。

以上の鏡筒収納動作とは逆に、図２の収納状態においてメインスイッチ７３がオンされて図１の撮影状態への移行信号が出された場合、制御回路７５は、ズームモータ１５０を鏡筒繰出方向に駆動して、ズームレンズ鏡筒７１を前述の撮影状態にさせる。収納状態から撮影状態に移行する途中で、２群レンズ枠６が収納用退避位置から撮影用位置へと回動され、第２レンズ群ＬＧ２が撮影光軸Ｚ１上に進出する。この鏡筒繰出動作中においては、制御回路７５がフィルタ駆動モータ８７を駆動させず、フィルタ挿脱枠８０は、偏光フィルタＰＦを退避光軸Ｚ２上の離脱位置に保ちながら２群レンズ移動枠８と共に光軸方向前方に移動される。

なお、図１の撮影状態から図２の収納状態になる際に、前述したフィルタ駆動モータ８７の駆動力ではなく、２群レンズ枠６の退避回動動作によってフィルタ挿脱枠８０を離脱位置へ回動させることができる。すなわち、撮影状態では図３３のように２群レンズ枠６のストッパ突起６ｆがストッパ部８０ｇに当接しており、２群レンズ枠６が退避回動軸３３を中心として同図の時計方向に退避回動することで、ストッパ突起６ｆがストッパ部８０ｇを押圧してフィルタ挿脱枠８０が２群レンズ枠６と共に離脱位置まで回動される。この構成により、仮に何らかのエラーでフィルタ駆動モータ８７が正しく駆動されなかった場合でも、メインスイッチ７３をオフしたときには、偏光フィルタＰＦやフィルタ挿脱枠８０を後方のＡＦレンズ枠５１やＣＣＤホルダ２１と干渉させることなく確実に鏡筒収納動作を行わせることができる。

以上の本実施形態のデジタルカメラ７０のズームレンズ鏡筒７１によれば、撮影状態において、フィルタ駆動モータ８７の正転駆動と逆転駆動によって偏光フィルタＰＦを撮影光路に挿脱させることができ、さらに、偏光フィルタＰＦが撮影光軸Ｚ１上に挿入された状態では、フィルタ挿入方向へのフィルタ駆動モータ８７の駆動によって偏光フィルタＰＦを定位置回転させることができる。つまり、偏光フィルタＰＦの挿脱駆動と光軸上での定位置回転とを単独のフィルタ駆動モータ８７によって行うので、駆動機構を簡単かつ小型に構成することができる。また、フリクションギヤ８２、アイドルギヤ８３、回動制御ギヤ８４、アイドルギヤ８５、駆動ギヤ８６といったギヤ列も、偏光フィルタＰＦの挿脱駆動時と定位置回転時の両方において共用されるため、部品点数を少なくすることができる。さらに、フィルタ駆動モータ８７の駆動力をフィルタ挿脱動作とフィルタ定位置回転とに切り換える駆動制御手段は、上記ギヤ列に加えてワッシャばね８２ａと回動規制ピン３５を設けただけのシンプルな構成であり、これも駆動機構の小型化や簡略化に寄与している。

但し、本発明は図示実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて変更が可能である。例えば、図示実施形態では回転効果光学要素の一例として偏光フィルタＰＦを用いているが、本発明は、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、撮影光軸上へ挿入された状態で回転することにより効果を生ずる光学要素を備えたレンズ鏡筒であれば適用可能である。

また、図示実施形態では、太陽ギヤ相当の回動制御ギヤ８４の回転力を、アイドルギヤ８３とフリクションギヤ８２を介してフィルタ保持環８１のフィルタギヤ８１ａに伝達しているが、よりシンプルには、アイドルギヤ８３とフリクションギヤ８２を省略して回動制御ギヤ８４とフィルタギヤ８１ａを噛合させても同様の効果を得ることができる。この場合、図示実施形態と同様に回動制御ギヤ８４が太陽ギヤ相当となり、フィルタギヤ８１ａが遊星ギヤ相当の部材となる。そして、太陽ギヤ相当の部材と遊星ギヤ相当の部材のいずれか一方に、フリクションギヤ８２と同様の、フィルタ挿脱枠８０に対する回転フリクションを付与すればよい。換言すれば、本発明において、回転効果光学要素に対してモータの回転駆動力を伝達するギヤ列は、少なくとも太陽ギヤと遊星ギヤ相当のものがあれば足りる。

また、本発明は図示実施形態のようなズームレンズ鏡筒に好適であるが、単焦点タイプのレンズ鏡筒に適用しても前掲の効果を得ることができる。

本発明を適用した沈胴式のズームレンズ鏡筒を備えたデジタルカメラの撮影状態における断面図である。 同デジタルカメラのズームレンズ鏡筒の収納状態の断面図である。 テレ端におけるズームレンズ鏡筒の一部を拡大した断面図である。 ワイド端におけるズームレンズ鏡筒の一部を拡大した断面図である。 収納状態におけるズームレンズ鏡筒の一部を拡大した断面図である。 収納状態におけるズームレンズ鏡筒の一部を拡大した断面図である。 ズームレンズ鏡筒の全体を示す斜視図である。 ズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。 第１レンズ群の支持機構に関する要素の分解斜視図である。 第２レンズ群と偏光フィルタの支持機構に関する要素の分解斜視図である。 固定環から第３外筒までの繰出機構に関する要素の分解斜視図である。 固定環の展開平面図である。 ヘリコイド環の展開平面図である。 第３外筒の展開平面図である。 直進案内環の展開平面図である。 カム環の展開平面図である。 カム環の内周面側の２群案内カム溝を透視して示す展開平面図である。 第２外筒の展開平面図である。 第１外筒の展開平面図である。 ２群直進案内環の展開平面図である。 ２群レンズ移動枠の展開平面図である。 デジタルカメラの一部の電気部品の関係を示すブロック図である。 偏光フィルタを駆動する機構の分解斜視図である。 フィルタ挿脱枠の一部を光軸と直交する方向の断面で示した断面図である。 ズームレンズ鏡筒が撮影状態にあり、偏光フィルタが撮影光軸に対して離脱されている状態を示す後方斜視図である。 図２５に２群レンズ移動枠を加えた後方斜視図である。 ズームレンズ鏡筒が撮影状態にあり、偏光フィルタが撮影光軸上に挿入された状態を示す後方斜視図である。 図２７に２群レンズ移動枠を加えた後方斜視図である。 ズームレンズ鏡筒が収納状態にあり、第２レンズ群と偏光フィルタが共に撮影光軸に対して退避されている状態を示す後方斜視図である。 図２９に２群レンズ移動枠を加えた後方斜視図である。 偏光フィルタが撮影光軸上の挿入位置にあるときのフィルタ駆動機構の正面図である。 偏光フィルタが離脱位置にあるときのフィルタ駆動機構の正面図である。 第２レンズ群と偏光フィルタが共に撮影光軸上に位置しているときの２群レンズ枠とフィルタ挿脱枠を正面から見た図である。 第２レンズ群が撮影光軸上に位置し、偏光フィルタが退避光軸側に退避されているときの２群レンズ枠とフィルタ挿脱枠を正面から見た図である。

符号の説明

６ ２群レンズ枠
６ｅ ストッパアーム
６ｆ ストッパ突起
８ ２群レンズ移動枠
１０ ２群直進案内環
１１ カム環
１２ 第１外筒
１３ 第２外筒
１４ 直進案内環
１５ 第３外筒
１８ ヘリコイド環
１９ カム突起
２０ ＬＣＤ
２１ ＣＣＤホルダ
２２ 固定環
２８ ズームギヤ
３３ 退避回動軸
３５ 回動規制ピン（駆動制御手段、回動規制部材）
３６ ３７ ２群レンズ枠支持板
５１ ＡＦレンズ枠（３群レンズ枠）
６０ ＣＣＤ（結像光学系）
７０ デジタルカメラ
７１ ズームレンズ鏡筒
７２ カメラボディ
７３ メインスイッチ
７５ 制御回路
７６ シャッタユニット
８０ フィルタ挿脱枠（挿脱枠）
８０ａ 前方支持板
８０ｂ 後方支持板
８０ｃ 軸孔
８０ｃ-１ 円筒突起
８０ｃ-２ 円形孔
８０ｄ 揺動アーム
８０ｅ 円形開口
８０ｆ フィルタ挟持部
８０ｇ ストッパ部
８０ｈ 係止爪
８０ｉ 係止孔
８０ｊ 固定ねじ
８１ フィルタ保持環（環状保持枠）
８１ａ フィルタギヤ
８１ｘ 回転支持フランジ
８２ フリクションギヤ（中継ギヤ）
８２ａ ワッシャばね（駆動制御手段、回転抵抗部材）
８２ｘ 回転軸
８３ アイドルギヤ（遊星ギヤ）
８３ｘ 回転軸
８４ 回動制御ギヤ（太陽ギヤ）
８５ アイドルギヤ
８５ｘ 回転軸
８６ 駆動ギヤ
８６ｘ 回転軸
８７ フィルタ駆動モータ
８８ フィルタ挿入スイッチ
８９ フィルタ離脱スイッチ
９０ フィルタ回転スイッチ
１５０ ズームモータ
１６０ ＡＦモータ
Ａ 絞り（結像光学系）
Ｓ シャッタ（結像光学系）
ＬＧ１ 第１レンズ群（結像光学系）
ＬＧ２ 第２レンズ群（結像光学系）
ＬＧ３ 第３レンズ群（結像光学系）
ＬＧ４ ローパスフィルタ（結像光学系）
ＰＦ 偏光フィルタ（回転効果光学要素）
Ｚ０ 鏡筒中心軸
Ｚ１ 撮影光軸
Ｚ２ 退避光軸

Claims (5)

1. 複数のレンズ群を備え被写体像を結像させる結像光学系と、該結像光学系に対して回転して特殊撮影効果を与える回転効果光学要素を有するレンズ鏡筒において、
   モータの正転と逆転によって回転効果光学要素を撮影光軸上の挿入位置と撮影光軸外の離脱位置に挿脱させ、かつ挿入位置では該モータの挿入方向駆動によって回転効果光学要素を定位置回転させる回転効果光学要素駆動機構を備え、
   上記回転効果光学要素駆動機構は、
   撮影光軸と平行な回動軸によって軸支され、上記回転効果光学要素の挿入位置と離脱位置に往復回動可能な挿脱枠と；
   この挿脱枠に回動可能に支持され、回転効果光学要素を保持する環状保持枠と；
   この環状保持枠に上記モータの回転駆動力を伝達するギヤ列と；
   を備え、
   上記ギヤ列は、
   上記挿脱枠の回動軸と同軸で回転可能な太陽ギヤと；
   該太陽ギヤに噛合し上記挿脱枠に回転可能に支持され、環状保持枠に対して回転伝達可能な遊星ギヤと；
   を備え、さらに、
   上記挿脱枠が挿入位置と離脱位置の間を往復回動するとき、モータの正逆駆動に応じて上記遊星ギヤを太陽ギヤの周面に沿って正逆方向に移動させ、上記挿脱枠が挿入位置にあるとき、モータの挿入方向駆動に応じて、上記遊星ギヤを太陽ギヤとの相対位置を変えずに自転させて環状保持枠を回転させる駆動制御手段を有す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、上記駆動制御手段は、
   上記ギヤ列の少なくとも一つのギヤに、上記環状保持枠に対する回転抵抗を与える回転抵抗部材と；
   上記挿脱枠が上記挿入位置にあるとき、該挿脱枠のさらなる挿入方向への回動を規制する回動規制部材と；
   を有し、
   上記回転抵抗部材は、挿脱枠が上記回動規制部材による回動規制を受けていないとき、モータの駆動力によっては上記遊星ギヤを自転させず、挿脱枠が上記回動規制部材によって挿入位置で回動規制されているとき、モータの挿入方向駆動によって上記遊星ギヤの自転回転を許すレンズ鏡筒。
3. 請求項１または２記載のレンズ鏡筒において、回転効果光学要素は偏光フィルタであるレンズ鏡筒。
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、回転効果光学要素は、上記挿入位置にあるとき、上記撮影光軸を中心として定位置回転を行うレンズ鏡筒。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、撮影状態では結像光学系の複数のレンズ群を同一の撮影光軸上に位置させ、鏡筒収納状態では、該複数のレンズ群の一部を残りのレンズ群の光軸とは異なる位置に退避させ、かつ該退避したレンズ群と、撮影光軸上に残るレンズ群の少なくとも一部とをそれぞれ後退させる結像光学系駆動機構を備え、
   上記回転効果光学要素駆動機構は、撮影状態では、回転効果光学要素を上記退避レンズ群とは独立して上記挿入位置と離脱位置に挿脱させ、撮影状態から鏡筒収納状態になるとき、回転効果光学要素を離脱位置に移動させかつ退避レンズ群と共に後退させるレンズ鏡筒。

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