JP2010191075A - 交換レンズの回転操作ノブに装着可能な補助部材及びその補助部材が装着可能な交換レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】 使用するカメラの種類に応じて、回転操作ノブに装着する補助部材の固定方法を選択可能にすること。
【解決手段】 回転操作ノブ２２８を操作することによって撮影光学系の光軸と撮像面との関係が変えられるアオリ機構を備えた交換レンズに装着可能な補助部材４００であって、回転操作ノブの外側に着脱可能な構造を有する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、交換レンズの回転操作ノブに装着可能な補助部材及びその補助部材が装着可能な交換レンズに関するものである。

一眼レフカメラ用の交換レンズとして、撮影光学系の光軸と撮像面との関係が変えられるアオリ機構を備えたものが知られている。このようなアオリ機構を備えた交換レンズは、ティルト量やシフト量を変更するために、交換レンズの筐体に回転操作ノブが設けられている。

交換レンズは種々のカメラに取り付けることが可能であるが、交換レンズの筐体の形状は、カメラとの干渉を避けるために、形状制限の最も厳しいカメラに合わせて設計する必要がある。このような形状制限により、レンズ筐体に設けられた回転操作ノブも小さくせざるを得ない場合があり、操作性が悪化してしまうことがあった。

一方、カメラに何らかの補助部材を取り付け、固定する技術としては、特許文献１が知られている。特許文献１に開示されているのは、ビデオカメラにおいて補助部材には凸部を、外装筐体には凹部を設け、互いを係合させた後、ネジ式のフードを当接させることで固定するという方法である。

特開２００５−１８９３６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、半永久的に補助部材を固定しておきたい場合は良いが、頻繁に取り外しを行う場合には手間がかかってしまう。

上述した交換レンズの回転操作ノブに操作性を向上させるための補助部材を装着することを想定した場合、使用者によって補助部材を頻繁に取り外したいというニーズがある。例えば、交換レンズの形状制限が比較的厳しいカメラＡと、そうでないカメラＢのような複数台のカメラを所持している場合などである。このような場合、補助部材の取り外しに手間がかかると、カメラＢを使用する場合には補助部材を装着可能であるにも関わらず、使用者はカメラＡを使用する際の取り外しの手間を考えて、操作性の向上を断念することが考えられる。

そこで、本発明は、補助部材を半永久的に固定する方法と、容易に取り外すことが可能な方法とを、ユーザーが使用するカメラの種類に応じて適宜選択可能な補助部材を提供することを目的とする。

本願第１発明は、回転操作ノブを操作することによって撮影光学系の光軸と撮像面との関係が変えられるアオリ機構を備えた交換レンズに装着可能な補助部材であって、回転操作ノブの外側に着脱可能な構造を有することを特徴としている。

本願第２発明は、回転操作ノブと、撮影光学系とを有し、回転操作ノブを操作することによって撮影光学系の光軸と撮像面との関係が変えられるアオリ機構を備えた交換レンズであって、回転操作ノブの外側に着脱可能な構造を有する補助部材をビス止め可能な雌ネジと、補助部材の係止爪を係止させるための斜面部とを有することを特徴としている。

本発明によれば、補助部材を半永久的に固定する方法と、容易に取り外すことが可能な方法とをユーザーが使用するカメラの種類に応じて選択することが可能となる。

カメラシステムの構成を示すブロック図である。 交換レンズの横断面図である。 検出手段の配置を示す図である。 カメラに交換レンズを取り付けた場合の簡略図である。 回転操作ノブを示す図である。 補助部材を第１の固定方法で装着した状態を示す図である。 補助部材を第２の固定方法で装着した状態を示す図である。

以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１は、カメラシステムの構成を示すブロック図である。

図２（ａ）はカメラシステムの一部を構成する交換レンズの横断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＴＳ（ティルト・シフト）回転部の構成を示す詳細図である。

図１において、１００は一眼レフ型デジタルカメラであり、２００はデジタルカメラ１００に着脱可能な交換レンズである。デジタルカメラ１００と交換レンズ２００とによってカメラシステムが構成される。本実施例の交換レンズ２００は、撮影光学系の光軸と撮像面との関係が変えられるアオリ機構を備えた交換レンズである。

撮影時において、被写体３００からの光は、交換レンズ２００内の光学系を通過してデジタルカメラ１００内に入射し、クイックリターンミラー１０１が退避した状態で撮像手段１０２にて撮影される。

観察時には、被写体３００からの光は、クイックリターンミラー１０１で９０°方向を曲げられ、ペンタプリズム１０８に入射する。ペンタプリズム１０８を通過した光は、ファインダー光学系１１４を通過して光学ファインダー像として撮影者に視認される。

まず、本実施例のカメラシステムを構成する各構成要素について説明する。

２０７は全体回転部である。全体回転部２０７は、全体回転部２０７よりも被写体側にあるレンズ全体を光軸中心に回転させる機能を持ち、デジタルカメラ１００との接続部であるマウント２０８に固定される固定部２０９に対して±９０°回転可能に連結されている。また、全体回転部２０７は、３０°毎の計７個のクリック機構と、０°、＋９０°、−９０°の位置で回転をロックできるロック機構を備えている。全体回転部２０７の回転量（角度）は、全体回転角度検出手段２１０によって±９０°の範囲で検出される。

２１１はシフト部である。シフト部２１１は、シフト部２１１よりも被写体側にあるレンズ全体を光軸に対して垂直な方向に平行移動させる機能を持ち、全体回転部２０７にシフト可能に連結されている。シフト部２１１は、アリ溝を用いてシフト可能に連結されており、図３（ａ）に示すように、シフト操作ノブと同軸に直結されたシフト駆動ギア２１２とラック２１３により、ノブによる回転運動を直進運動に変換してシフト操作可能としている。また、シフト量±０の位置でのクリック機構と、任意の位置でシフト移動を止められるシフトロック機構を有している。シフト部２１１の実際のシフト移動量は、シフト量検出手段２１４によって正負の判別を含めて検出される。

２１５は、ティルト方向とシフト方向の相対回転を行う手段であるＴＳ回転部Ａである。ＴＳ回転部Ａ２１５は、シフト部２１１に対して０°〜９０°の範囲でＴＳ回転可能に連結されている。ＴＳ回転部Ａ２１５は、４５°毎の計３個のクリック機構を持ち、また、０°、９０°の位置で回転をロックできるロック機構を備えている。

本実施例では、図２（ｂ）に詳細を示すように、シフト部２１１に対して、ＴＳ回転部Ａ２１５が径嵌合している。また、押さえ板２１６がシフト部２１１に対してＴＳ回転部Ａ２１５を４本の軸ビス２１７と弾性部材２１８を介して付勢しており、倒れや光軸方向のガタ無しに光軸中心に回転摺動可能としている。軸ビス２１７は弾性部材２１８を介して押さえ板２１６をＴＳ回転部Ａ２１５に付勢しているだけでなく、ＴＳ回転部Ａ２１５の抜け止めを兼ねた２段軸ビスとなっている。

なお、ＴＳ回転部Ａ２１５の回転量は、ＴＳ回転角度検出手段２１９によって０°〜９０°の範囲で検出される。

上記構成により、本実施例では、径方向、光軸方向への大型化を最小限とし、さらに、倒れやガタをおこさないため、光学性能の劣化を起こさずにティルト、シフト方向の相対回転を可能としている。

２２０はＴＳ回転部Ｂである。ＴＳ回転部Ｂ２２０は、後述するティルト部２２１との摺動面として作用する円筒面を有し、ＴＳ回転部Ａ２１５に固定される。

２２１はティルト部である。ティルト部２２１は、ティルト部２２１よりも被写体側にあるレンズ全体をレンズ光軸に対して垂直な、あるティルト回転中心を軸にして傾斜させる機能を持つ。具体的には、ＴＳ回転部Ｂ２２０とティルト部２２１の接触面が、それぞれ同一の中心軸、同半径の凸円筒面、凹円筒面として形成されている。また、ティルト操作ノブに直結されたギアの回転を、減速比が大きく、ティルト回転中心に軸を持つ外歯車による回転に変換することで、ティルト駆動可能としている。ここで、ティルト回転中心軸は、前後のレンズ主点位置のどちらか近傍に置くことが望ましい。本実施例ではさらに、ティルト量±０°の位置でのクリック機構と任意の位置でティルト移動を止められるティルトロック機構を有している。ティルト部２２１のティルト移動量は、ティルト量検出手段２２２によって、移動方向である正負の判別を含めて検出される。

本実施例の交換レンズは、全体回転部２０７、シフト部２１１、ＴＳ回転部Ａ２１５、ＴＳ回転部Ｂ２２０、ティルト部２２１を備えることで、あらゆる方向にシフトとティルトを組み合わせて使用することが可能となる。

２０６はレンズＣＰＵである、レンズＣＰＵ２０６は、カメラＣＰＵ１１１とレンズ通信手段２２３およびカメラ通信手段１０３を介して情報のやり取りを行い、またレンズ内全般の制御を司る。２２４はＲＯＭ等で構成される記憶手段である。記憶手段２２４は、本交換レンズ２００の固有の識別番号（ＩＤ）、焦点距離情報やティルト、シフト移動したときの瞳位置移動量をマトリックスとして格納している。記憶手段２２４に格納された情報は、レンズＣＰＵ２０６が随時読み出すことができる。

撮像手段１０２において光電変換により得られた出力信号は、不図示の画像処理回路で増幅され、デジタル映像信号としてカメラＣＰＵ１１１に入力される。本実施形態のカメラシステムでは、この映像信号を用いて、動画像もしくは静止画像を形成する。

尚、カメラＣＰＵ１１１とレンズＣＰＵ２０６は本カメラシステムの制御手段として一体的に機能する。また、カメラＣＰＵ１１１は、レンズＣＰＵ２０６との通信、ＬＣＤ等の表示手段１１２の制御、各種動作モードを設定するための設定手段からの入力に対する制御、電源の残容量チェックや電力の分担等のあらゆる制御を担っている。

撮像された映像信号は記録装置１０５において不図示の記録メディア内に保存する。また、各種バッファメモリ等も本実施形態においてはカメラＣＰＵ１１１内に含まれている。

次に図３（ａ），（ｂ）を用いて、本発明におけるシフト、ティルト、全体回転角度、ＴＳ相対角度の検出手段の構成について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、ＴＳ回転部ＡからＴＳ回転部Ｂより被写体側にある構成部品を取り外した内観図である。

全体回転角度θＡＬＬは、固定部２０９に固定されたブラシと全体回転部に貼り付けられたエンコーダパターン（ゾーンパターン）によって３０°毎に検出される。本実施例では、−９０°、±０°、９０°位置のロック機構と、３０°毎のクリック機構があるため、検出切り替え位置は、それぞれのクリック位置中心としている。（−７５°、−４５°、−１５°、＋１５°、＋４５°、＋７５°の位置で検出信号が切り替わる）
シフト量は、シフト操作ノブと同軸に直結されたシフト駆動ギア２１２から分岐された検出ギア２２５に取り付けられた回転量を検出するポテンショメータにより検出される。本実施例では、シフト駆動ギア２１２と検出ギア２２５、シフト駆動ギア２１２とラック２１３との互いの軸間距離を等しくすることでバックラッシュを打ち消すことを可能とし、実際のシフト量と検出量との誤差を最小としている。

ＴＳ回転角度θＴＳは、図３（ａ），（ｂ）に図示されたように、３位置を検出するレバースイッチ２２６により検出される。具体的には、シフト部２１１に外向きに取り付けられたレバースイッチ２２６に対して、ＴＳ回転部Ａ２１５にレバーが入りこむ凹部２２７が設けられている。このような構造により、切り替え角度までＴＳ回転部Ａ２１５がシフト部２１１に対して相対回転させられると、凹部が途切れ、レバースイッチ２２６が倒されることになる。本実施例では、０°、９０°位置のロック機構と、４５°毎のクリック機構があるため、検出切り替え位置は、それぞれのクリックとロック位置中心としている。（２２．５°、６７．５°の位置で検出信号が切り替わる）
ティルト量は、ティルト操作ノブに対して同軸に直結されたティルト駆動ギアの軸部が、検出手段であるポテンショメータに直接挿入されており、ダイレクトにティルト操作ノブの回転量を検出している。

上記の構成により、検出されたシフト量、ティルト量、全体回転角度、ＴＳ相対角度は、レンズＣＰＵ２０６にて、射出瞳位置の変化量として計算され、記憶手段２２４に格納される。

レンズＣＰＵ２０６は必要に応じて、射出瞳位置情報を取得し、撮影時には露出制御方法の変更、シャッター駆動制御方法の変更、フォーカス駆動制御方法の変更を行う際に使用する。また、取得した画像データに対しても、周辺光量補正、諸収差補正を行う際に、上記射出瞳位置情報を利用する。

上記が本実施例の交換レンズの機構・構造の説明となる。

ところで、交換レンズ２００が取り付けられるデジタルカメラ１００は、種類により形状が異なっている。このためデジタルカメラ１００の種類による形状の違いから、カメラ本体との干渉を避けるために交換レンズ２００の形状制限が異なることとなる。それに伴い、上述のシフト、ティルト操作を行うための回転操作ノブの形状制限もデジタルカメラ１００の種類により異なってしまう。

図４（ａ）は、交換レンズ２００を形状制限の厳しいデジタルカメラ１００ａに取り付けた例であり、図４（ｂ）は、形状制限に余裕のあるデジタルカメラ１００ｂに取り付けた例である。図４（ｂ）では、回転操作ノブ２２８に補助部材４００を取り付けた状態を示している。

図４（ａ）では、回転操作ノブ２２８の形状を変更する余裕がないが、図４（ｂ）では回転操作ノブ２２８の形状を大きくすることが可能である。よって、回転操作ノブ２２８に装着可能な補助部材４００を取り付けることで、回転操作ノブ２２８の形状を大きくすることができ、操作性の良好なアオリ機能を提供することができる。

図５〜８は、本発明の実施形態にかかわる回転操作ノブ２２８と補助部材４００の構造を示す図となっている。

図５（ａ）は回転操作ノブ２２８周辺の構成の斜視図であり、図５（ｂ）はその断面図となっている。図５（ａ），図５（ｂ）を用いて回転操作ノブ２２８周辺の構成の説明を下記に示す。

回転操作ノブ２２８には雌ネジ部２３１が、化粧環５００には雄ネジ部５０１が形成されている。化粧環５００の工具穴５０３に不図示の工具を挿入し回転することで、化粧環５００を回転操作ノブ２２８に取り付ける。また、化粧環５００の雌ネジ部５０２には、ビス６００が取り付けられる。なお、回転操作ノブ２００の外側には、ローレット２２９が設けられており、それにより操作性を向上させている。

このような回転操作ノブ２２８に補助部材４００を固定する２種類の方法について説明する。

第１の固定方法として、図６を用いて、回転操作ノブ２２８から補助部材４００を頻繁に取り外しすることを前提とした方法を説明する。

図６（ａ）は補助部材４００が第１の固定方法で取り付けられた状態の断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）において回転操作ノブ２２８へ補助部材４００を挿入させる方向とは逆方向（図６（ａ）における下側）から見た図となっている。

回転操作ノブ２２８に対し、回転操作ノブ２２８より外形の大きな補助部材４００を装着する。その際、回転操作ノブ２２８の外側に設けられたローレット２２９の凹部に、図６（ｂ）に記載の補助部材４００の内側に設けられた凸部４０２が嵌合するように挿入する。図６（ｂ）は、補助部材４００が挿入された後の回転操作ノブ２２８の様子となっており、この凸凹の嵌合によって、回転操作ノブ２２８と補助部材４００とが相対的に回転することを防ぐことができる。今回の実施例では操作性能を優先させるために設けたローレット形状を利用したが、相対回転を防ぐことができるのであればローレット形状でなくともよい。また、この凸凹の嵌合部はひとつでもいいし、複数あってもかまわない。

そして回転操作ノブ２２８に設けられた斜面部２３０に係止するように、補助部材４００に設けられた係止爪４０１を撓みながら係止させる。この斜面部２３０は係止爪の角度より大きい角度となっている。２０２部が斜面になっていることにより、係止爪４０１はある一定以上の力を加えると外れるようになっており、着脱可能な構造となっている。なお、この斜面２０２の角度により係止爪４０１をはずし着脱さえるための力を調整することができる。そして回転補助操作部材４００の材質は、撓みながら係止する係止爪４０１を設けてあることから、弾性材料である必要がある。

第２の固定方法として、補助部材４００を回転操作ノブ２２８へ半永久的に固定する固定方法について図７を用いて説明する。

図７（ａ）は第２の固定方法で取り付けられた状態の斜視図、図７（ｂ）はその断面図となっている。

まず、図５（ｂ）にある化粧環５００に取り付けられていたビス６００を不図示のドライバーで雌ネジ部５０２より取り外し、第１の固定方法の要領で補助部材４００を係止爪４０２により固定する。その後、図７（ａ），図７（ｂ）のように補助部材４００を化粧環５００の中心に設けられた雌ネジ部５０２を用いてビス７００により化粧環５００へビス止め固定する。

この第２の固定方法により、図４（ｂ）記載の形状制限に余裕のあるカメラ１００ｂを使用するユーザーには半永久的に補助部材４００を取り付け、操作性を向上させた交換レンズを提供することができる。また、第２の固定方法を行う際、ビス７００が嵌るビス穴はビス６００が取り付けられていた雌ネジ部５０２を用いる。よって、ビス６００とビス７００は同一のビスである必要はないが、少なくとも同じピッチと径のビスである必要がある。また、ビス６００はユーザーが取り外しを行うので、取り外しの容易なビス、例えばプラスドライバーで外すことのできる形状を持っているのが好ましい。

２２８ 回転操作ノブ
４００ 補助部材

Claims (7)

1. 回転操作ノブを操作することによって撮影光学系の光軸と撮像面との関係が変えられるアオリ機構を備えた交換レンズに装着可能な補助部材であって、前記回転操作ノブの外側に着脱可能な構造を有することを特徴とする補助部材。
2. 前記回転操作ノブに対する係止爪を有することを特徴とする請求項１の補助部材。
3. 弾性材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は２の補助部材。
4. 前記回転操作ノブに対しビス止め可能な構造を有することを特徴とする請求項１〜３いずれかの補助部材。
5. 前記回転操作ノブの外側に設けられた凹部に嵌合する凸部を有することを特徴とする請求項１〜４いずれかの補助部材。
6. 回転操作ノブと、撮影光学系とを有し、前記回転操作ノブを操作することによって前記撮影光学系の光軸と撮像面との関係が変えられるアオリ機構を備えた交換レンズであって、前記回転操作ノブの外側に着脱可能な構造を有する補助部材をビス止め可能な雌ネジと、前記補助部材の係止爪を係止させるための斜面部とを有することを特徴とする交換レンズ。
7. 前記補助部材の内側に設けられた凸部に嵌合する凹部を前記回転操作ノブの外側に有することを特徴とする請求項６の交換レンズ。