以下、本発明が適用されたレンズ鏡筒及び撮像装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1(a)及び(b)に本発明が適用されたカメラ1を示す。カメラ1は、デジタルスチルカメラあるいは銀塩カメラであり、カメラボディ2と、カメラボディ2に対して着脱自在とされた撮影レンズ3とからなる。
カメラボディ2は、ユーザが片手で把持しやすい外形を有する略矩形状をなし、前面2aには後述する撮影レンズ3のレンズ鏡筒が着脱自在に取り付けられるレンズマウント5が形成されるとともに、グリップ部6が張り出し形成されている。カメラボディ2は、グリップ部6が前面2a側に張り出し形成されることにより、ユーザにより安定して把持される。またカメラボディ2は、グリップ部6にシャッタボタン7が形成され、ユーザがカメラボディ2を把持した状態で直ちにシャッタ操作が可能とされている。これによりカメラボディ2は、ユーザによって確実に把持された状態でシャッタ操作がなされることにより、手ぶれなどを効果的に防止できる。
また、カメラボディ2は、上面2bにポップアップ式のフラッシュ8、操作モードを選択するダイヤル9等が形成されている。また、カメラボディ2は、背面2cに、撮影レンズ3を介して引き込んだ画像や撮影画像を表示する液晶モニタ10、ビューファインダ11、各種操作ボタン群が形成されている。
また、カメラボディ2は、前面2aに装着される撮影レンズに構成される光学系の光軸に対して直交して、CCDやCMOS等の撮像素子面、あるいはフィルム面が設けられている。
このようなカメラボディ2は、図2に示すように、前面2aに形成されたレンズマウント5にレンズ鏡筒が交換可能に取り付けられ、撮影態様に応じて各種レンズ鏡筒を交換できる。そしてカメラ1は、カメラボディ2のレンズマウント5へ、あおり機構を組み込んだPC(Perspective Control)レンズ20を装着することにより、カメラボディ2内の撮像素子の面中心に対してPCレンズ20のPC光学系25の光軸を傾斜させて、いわゆるあおり撮影を行うことができる。
次いで、あおり撮影を行うPCレンズ20について説明する。PCレンズ20は、図3に示すように、円筒形状のレンズ鏡筒21内に、対物面となる前面側から順に、フォーカスレンズ群22と、固定レンズ群23と、あおりレンズ群24とを有し、これらレンズ群からなるPC光学系25が形成されている。レンズ鏡筒21は、円筒形状を有し、背面にはカメラボディ2のレンズマウント5に装着されるマウントリング61が設けられている(図4参照)。
レンズ鏡筒21の前面側に設けられたフォーカスレンズ群21は、複数のレンズの組み合わせからなる複数のレンズ群及び絞り26を有し、複数のレンズ群の一部又は全部が光軸方向に移動されることによりフォーカシングを行う。レンズ鏡筒21内には、自動又は手動でレンズ群を移動させることによりフォーカシングを可能にする移動機構、及び絞り値を最適に設定する機構が組み込まれている。
固定レンズ群23は、複数のレンズが組み合わされたレンズ群からなり、フォーカレンズ群21の背面側に固定配置されている。固定レンズ群23の背面側にはあおりレンズ群24が配置されている。
図4に示すように、あおりレンズ群24は、PC光学系25の光軸に対して傾倒可能に保持されたあおりレンズ30を有し、このあおりレンズ30を光軸方向へ傾倒操作するあおり機構31と、あおり機構31を回転操作することにより、あおりレンズ30のあおり方向を操作する回転操作機構32とを有する。
あおり機構31は、図5に示すように、あおりレンズ30と、あおりレンズ30を保持するレンズ保持枠33と、レンズ保持枠を支持する固定環34と、固定環34に嵌合されレンズ保持枠33を傾倒させる回転環35とを備える。あおりレンズ30は、一又は複数のレンズからなり、レンズ保持枠33に保持されている。
レンズ保持枠33は、両端が開放された中空円筒形状をなし、中空内部にあおりレンズ30を保持するとともに、開放端よりレンズ表面を臨ませている。またレンズ保持枠33は、外周部に固定環34に回動支持される支持ピン36が挿通される一対の回動軸受40,40が形成されている。回動軸受40,40は、レンズ保持枠33の外周部に相対向して設けられ、内周にネジ溝が形成された軸孔が設けられている。そして回動軸受40,40は、外周にネジ溝が形成された支持ピン36が挿通されることにより、各支持ピン36,36の軸線を一致させるとともに、この軸線があおりレンズ30の光軸と直交するように、各支持ピン36,36が取り付けられる。
また、レンズ保持枠33は、外周部に、固定環34の傾倒支持溝44及び後述する回転環35の傾倒ガイド溝50に挿通されるガイド部材37が取り付けられる一対のガイド軸受41,41が形成されている。ガイド軸受41,41は、レンズ保持枠33の外周部に相対向して設けられるとともに、回動軸受40,40と等間隔に形成されている。またガイド軸受41,41は、大径部と、大径部の中央に形成され内周にネジ溝が形成された小径部とからなる軸孔が設けられている。ガイド軸受41,41の軸孔に取り付けられるガイド部材37は、外周にネジ溝が形成されたガイドピン37aと、ガイドピン37aが挿通されたガイド環37bとを備える。ガイド環37bは、傾倒支持溝44及び傾倒ガイド溝50とのスムーズな摺動を確保するものであり、摩擦係数の低いプラスチック等の樹脂部材を用いた中空円筒形状の部材からなり、ガイドピン37aが挿通される。ガイド環37bは、中空内部にガイドピン37aの頭部が係止される段部が形成され、またガイド軸受41の軸孔への挿入端に軸孔内の大径部と小径部と間に形成された段部に係合する突部が形成されている。かかるガイド軸受41,41は、ガイド環37bを挿通したガイドピン37aが軸孔の小径部に螺合するとともにガイド環37bの突部が軸孔内の段部に係合する。このとき、各ガイドピン37a,37aは、互いの軸線を一致させるとともに、この軸線があおりレンズ30の光軸及び支持ピン36,36の軸線と直交する。
固定環34は、長さ方向の両端が開放された中空円筒形状をなし、中空内部にレンズ保持枠33を回転自在に支持する。この固定環34は、後述する回転操作機構32の固定筒55に支持されており、これにより、あおりレンズ30がフォーカスレンズ群22や固定レンズ群23とともにPCレンズ20のPC光学系25を構成する。固定環34は、外周面34aに、レンズ保持枠33に形成された回動軸受40に対応して一対の支持孔43,43が形成されている。支持孔43,43は、レンズ保持枠33の回動軸受40,40と連続されるとともに、支持ピン36が挿通される。これにより、固定環34は、支持ピン36を支軸としてレンズ保持枠33を回動可能に支持する。
また、固定環34は、外周面34aにレンズ保持枠33に形成されたガイド軸受41に対応して一対の傾倒支持溝44が形成されている。傾倒支持溝44は、長手方向をPC光学系25の光軸方向と平行とした長円形状をなし、ガイド軸受41に取り付けられたガイド部材37が挿通される。固定環34は、ガイド部材37が傾倒支持溝44に挿通されることにより、レンズ保持枠33を傾倒支持溝44の長手方向に亘って傾倒可能に支持する。
さらに、固定環34は、外周面34aの前面側に、後述する回転操作機構32の第1の操作環57とギア機構59を介して連結されるギア部45が形成されている。ギア部45は、外周面34aの全周に亘って形成され、第1の操作環57の回転操作に応じてあおり機構31を回転させる。このギア部45は、固定環34の外周面34aの前面側にフランジ部が全周に亘って設けられるとともに、このフランジ部の側面に形成されている。
なお、固定環34は、外周面34aの外側に嵌合する回転環35の抜け止めを図るとともに、回転環35の回動範囲を規制する規制ピン46が立設されている。規制ピン46は、固定環34に回転環35が嵌合された後、外周面34aの背面側に形成された軸孔に挿通される。
回転環35は、両端が開放された中空円筒形状をなし、固定環34のギア部45が形成された前面側と反対側の背面側から嵌合される。回転環35は、外周面35aに、ガイド部材37が挿通する一対の傾倒ガイド溝50,50と、規制ピン46が当接する切り欠き部51とが形成されている。
各傾倒ガイド溝50,50は、外周面35aの周回方向に亘って前面側から背面側へ形成されることによりPC光学系25の光軸に対して傾斜する傾斜部52が形成されている。傾倒ガイド溝50,50は、ガイド部材37を傾倒支持溝44に沿って光軸方向へ傾倒させることにより、レンズ保持枠33に保持されたあおりレンズ30の傾きを規制するものであり、固定環34の外周面34aを回転されることにより、ガイド部材37が傾斜部52にガイドされ、固定環34の前面側から背面側にかけて傾倒支持溝44を移動する。したがって、回転環35は、固定環34に対する回転量に応じてレンズ保持枠33に保持されたあおりレンズ30の傾きを調整することができる。
一対の傾倒ガイド溝50,50は、何れの位置の幅方向の中心点と、何れの位置と相対向する位置における幅方向の中心点とを結ぶ直線が、PC光学系25の光軸の一点を通過するように形成されている。上述したように、ガイド部材37は、一対のガイドピン37,37の軸線が一致されると共に、この軸線があおりレンズ30の光軸及び支持ピン36,36の軸線と直交している。したがって、かかるガイド部材37,37が傾倒ガイド溝50にガイドされると、レンズ保持枠33に保持されたあおりレンズ30の光軸と、PC光学系25の光軸とが、常時交わりながらあおりレンズ30が傾倒され、あおりレンズ30の光軸がPC光学系25の光軸との接点を失うことはない。
切り欠き部51は、回転環35の背面側の端面を周回方向に切り欠くことにより形成されている。切り欠き部51は、周回方向の両端面51a,51aに固定環34の外周面34aに立設された規制ピン46が当接することにより、回転環35の固定環34に対する回動範囲を規制する。
回転環35は、切り欠き部51における規制ピン46の移動範囲と、傾倒ガイド溝50におけるガイド部材37のガイド範囲とが対応され、傾倒ガイド溝50の一端にガイド部材37が当接するとき、切り欠き部51の一端面に規制ピン46が当接し、傾倒ガイド溝50の他端にガイド部材37が当接するとき、切り欠き部51の他端面に規制ピン46が当接する。
回転環35は、固定環34にレンズ保持枠33を組み付けるための開口部53が形成されている。開口部53は、回転環35の外周部35aに、固定環34の支持孔43に対応して設けられ、支持孔43よりも若干大径の円形状をなし、回転環35が固定環34の外周を回転することにより、固定環34の外周部34aに形成された支持孔43と、連続される。あおり機構31は、固定環34内にあおりレンズ30を保持したレンズ保持枠33を配置し、回転環35を固定環34に嵌合させた後、支持孔43と開口部53、及び支持孔43とレンズ保持枠33の回動軸受40とを連続させて、支持ピン36を開口部53及び支持孔43を介して回動軸受40内に挿通させることにより、レンズ保持枠33を固定環34内に支持させる。
なお、開口部53は、無くてもよく、この場合予め固定環34内にレンズ保持枠33を支持させる。支持ピン36は、固定環34の支持孔43より外周面34aに突出しない高さを備えているため、固定環34内にレンズ保持枠33を回転自在に支持させた後、回転環35を固定環34の外周面34aに嵌合させることができる。
回転環35を固定環34に嵌合させた後、ガイド部材37が回転環35の傾斜ガイド溝50及び固定環34の傾倒支持溝44を介してレンズ保持枠33のガイド軸受41に挿通される。また固定環34には、回転環35の切り欠き部51より外方に臨まされた外周面34aの軸孔に規制ピン46が挿通される。
このようなあおり機構31は、回転環35が、後述する回転操作機構32の第2の操作環58によって固定環34の外周面34aを周回方向に回転操作される。これにより、回転環35は、傾倒ガイド溝50に挿通されたガイド部材37を外周面35aの前面側と背面側との間に亘って傾倒させる。ガイド部材37が傾倒ガイド溝50にガイドされると、レンズ保持枠33は、固定環34の支持孔43に挿通された支持ピン36を回動支軸として、固定環34の傾倒支持溝44の長手方向に沿って傾倒され、あおりレンズ30の光軸がPC光学系25を構成する他のレンズ群の光軸に対して所定角度だけあおられる。これにより、PC光学系25の光軸が、カメラボディ2内に配設された撮像素子に対して傾斜され、あおり撮影が可能となる。そして、あおり機構31は、回転環35の固定環34に対する回転量が制御されることにより、あおりレンズ30のあおり角度を規制することができる。
例えば、図6a(a)及びa(b)に示すように、あおり機構31は、傾斜ガイド溝50の略中間位置にガイド部材37が位置する場合には、あおりレンズ30があおられない中立位置となる。中立位置では、あおりレンズ30の光軸とPC光学系25の他のレンズ群の光軸とが一致され、また、PC光学系25の光軸はカメラボディ2内に配設された撮像素子に対して直交する。かかる中立位置においては、固定環34の回転位置にかかわらず、あおり機構31は、あおりレンズ30があおられていないため、通常撮影が可能となる。
回転環35が図6中矢印A方向に回転されると、図6b(a)及びb(b)に示すように、あおり機構31は、ガイド部材37が傾倒ガイド溝50にガイドされることにより、傾倒支持溝44を一方向へ傾倒され、レンズ保持枠33が図6b中矢印U方向へ傾けられる。これにより、あおり機構31は、あおりレンズ30の光軸がPC光学系25の他のレンズ群の光軸に対して上向きにあおられ、また、カメラボディ2内に配設された撮像素子に対しても傾斜され、あおり撮影が可能となる。
また、回転環35が図6中矢印B方向へ回転されると、図6c(a)及びc(b)に示すように、あおり機構31は、ガイド部材37が図6c中矢印D方向へ傾けられる。これにより、あおり機構31は、あおりレンズ30の光軸がPC光学系25の他のレンズ群の光軸に対して下向きにあおられ、また、カメラボディ2内に配設された撮像素子に対しても傾斜され、あおり撮影が可能となる。
なお、あおりレンズ30のあおり角度は、回転環35の回転量を調節することによりガイド部材37の傾倒支持溝44における傾斜角度を調節することにより可能である。また、最大あおり角度は、図6aに示す中立位置に対して例えば最大±15°に設定される。
また、あおり機構31は、固定環34が回転操作機構32の第1の操作環57によって回転されることにより、固定環34に対する回転環35の位置を保持した状態でPC光学系25の光軸を回転中心として回転される。これにより、あおり機構31は、固定環34の回転量に応じてあおりレンズ30のあおり方向が決まる。このように、あおり機構31は、あおりレンズ30のあおり方向とあおり角度をそれぞれ設定することができるため、あおりレンズ30のあらゆる角度に対してあおりレンズ30をあおることができる。
さらに、あおり機構31は、あおりレンズ30を保持するレンズ保持枠33が、あおりレンズ30の光軸と直交する一方向に支持ピン36が挿通されるとともに、この支持ピン36が固定環34の支持孔43に回転可能に支持され、かつ、あおりレンズ30の光軸及び支持ピン36が挿通された一方向と直交する他方向にガイド部材37が挿通されるとともに、このガイド部材が固定環34に光軸方向に亘って形成された直線状の傾倒支持溝44に挿通支持されていることから、固定環34に対するあおりレンズ30の位置が精度よく決まる。そして、後述するように、固定環34は回転操作機構32の固定筒55に嵌合されることから、あおり機構31は、あおりレンズ30の光軸をPC光学系25の他のレンズ群の光軸と精度良く一致させることができ、芯出しを確実に行うことができる。
次いで、かかるあおり機構31の固定環34及び回転環35をそれぞれ操作する回転操作機構32について説明する。図4及び図7に示すように、回転操作機構32は、PCレンズ20のレンズ鏡筒21の一部をなすとともにあおり機構31の固定環34を回動させる固定筒55と、固定筒55及びカメラボディ2に着脱されるマウントリング61が取り付けられる固定連結筒56と、第1、第2の操作環57,58と、第1の操作環57の回転操作に応じてあおり機構31の固定環34をPC光学系25の光軸を回転中心として回転させるギア機構59と、第2の操作環58の回転操作に応じてあおり機構31の回転環35を固定環34と独立して回転させるとともに、第1の操作環57の回転操作に応じて回転される回転環35と第2の操作環58との連結を切り離すクラッチ機構60とを備える。
この回転操作機構32は、固定筒55、固定連結筒56、第1、第2の操作環57,58及びクラッチ機構60がそれぞれ円筒形状を有し、固定筒55の外周面に固定連結筒56及び第1の操作環57が嵌合されるとともに、固定筒55の内部にクラッチ機構60及びあおり機構31を支持している。固定筒55は、背面に固定連結筒56及びマウントリング61が連結ネジ62によって共締めされることにより一体化されている。固定連結筒56は、外周面に第2の操作環58が嵌合される。
そして、あおり機構31を内蔵した回転操作機構32は、PCレンズ20のレンズ鏡筒21の一部を構成し、あるいはフォーカスレンズ群22と固定レンズ群23とを内蔵したレンズ鏡筒21とカメラボディ2との間に着脱可能に設けられ、あおり撮影を行う場合に適宜装着される。
固定筒55は、第1の操作環57が回転自在に嵌合される外周面65の前面側65aに、第1の操作環57の回転をガイドするガイド溝66と、ギア機構59が配設されるギア固定部67が形成されている。ガイド溝66は、外周面65の周回方向に亘って形成され、第1の操作環57の内周面に周回方向に亘って突設されたガイド突条76が係合する。ギア固定部67は、前面側65aに設けられた略矩形状の開口部であり、ガイド溝66の線上に開口されている。ギア固定部67には、第1の操作環57の内周面に設けられたギア列77と咬合するギア機構59が配設される。
図8に図7におけるx−x’断面図を示す。ギア機構59は、図8に示すように、ギア固定部67内に嵌合するギアボックス70と、ギアボックス70内に回転自在に支持された第1、第2のギア71,72とを備える。第1のギア71は、二段ギアからなり、固定筒55の外周面65上に臨まされ、前面側65aを回転する第1の操作環57の内周面に形成されたギア列77と咬合する大径ギア71aと、大径ギア71aと同軸に形成され第2のギア72と咬合する小径ギア71bとを有する。第2のギア72は、ギアボックス70より固定筒55の内方へ臨まされ、固定筒55内に支持されるあおり機構31の固定環34に形成されたギア部45と咬合されている。
固定筒55の外周面65の前面側65aに嵌合される第1の操作環57は、ギア機構59を介してあおり機構31の固定環34と連結されることにより、固定環34を回転操作するものであり、略円筒形状を有する。第1の操作環57は、外周面57aに回転操作に供するローレット部75が形成され、内周面57bに固定筒55のガイド溝66に係合するガイド突条76及びギア機構59の第1のギア71と咬合するギア列77が形成されている。
第1の操作環57は、固定筒55の外周面65に背面側から嵌入することにより、固定筒55の外周面65の前面側65aに形成された一対のフランジ間に回転自在に挟持されるとともにガイド突条76がガイド溝66に係合することにより、抜け止めが図られる。そして、第1の操作環57は、固定筒55の外周面65を周回方向に回転されると、ギア列76と咬合されたギア機構59の第1のギア71の大径ギア71aが回転され、大径ギア71aと同軸に形成された小径ギア71bと咬合する第2のギア72が回転されることにより、第2のギア72とギア部45とが咬合されているあおり機構31の固定環34が、第1の操作環57の回転方向と同方向へ回転される。
ここで、図9に示すギア諸元例に示すように、ギア機構59は、第1の操作環57の回転量と固定環34の回転量が略同一となるように、ギア減速比=1に設計されている。したがって、第1の操作環57を回転操作するユーザは、あおりレンズ30の回転量を直感的に把握することができ、あおり方向を容易に設定することができる。
なお、第1の操作環57は、ギア列77と略同一の位置に形成されたガイド突条76が固定筒55の外周面65に形成されたガイド溝66にガイドされることにより、スムーズな回転操作が可能とされている。
固定筒55の外周面65は、背面側65bに固定連結環56が嵌合されるとともに、固定連結環56の外周面56aに嵌合される第2の操作環58に突設されたクラッチ連結ピン93が挿通するスリット78が周回方向に亘って形成されている。
固定筒55は、前端面が背面側に凹んだ凹面部80が形成され、この凹面部80の略中央にあおり機構31を外方に臨ませる円形の開口部81が開口されている。また、固定筒55は、開口部81の周面から固定筒55の背面方向に向かって連続して、円筒状の前面支持壁82が形成されている。前面支持壁82は、固定筒55の内部に配設されたあおり機構31の固定環34を前面側から支持するものであり、固定環34の内周面と略同径の円筒形状を備える。固定環34は、前面側が前面支持壁82と係合するとともに、背面側が後述するマウントリング61に取り付けられた支持リング90に係合されることにより、回転自在に固定筒55内に支持される。
固定筒55の外周面65の背面側65bに嵌合される固定連結環56は、外周面56aに第2の操作環58が嵌合されるとともに、この第2の操作環58に突設されたクラッチ連結ピン93が挿通するスリット83が周回方向に亘って形成されている。スリット83は、固定連結環56が固定筒55に嵌合することにより、固定筒55の外周面65に形成されたスリット78と連続され、クラッチ連結ピン93を固定筒55の内部に配設されたクラッチ機構60まで挿通させる。
この固定連結環56は、背面側の端面に、カメラボディ2のレンズマウント5と着脱されるマウントリング61が取り付けられる。マウントリング61は、中央が円形に開口された円盤形状をなし、カメラボディ2のレンズマウント5と対向する一面側に、レンズマウント5と係脱するマウント部84が形成され、他面側に固定連結環56の背面に係合する係合凸部85が形成されている。また、マウントリング61は、固定連結環56の背面に係合凸部85が係合することにより固定連結環56の背面に当接する主面部に、連結ピン62が挿通する挿通孔86が複数形成されている。また、固定連結環56及び固定筒55も、背面側端面にこの挿通孔86と連続する挿通孔が穿設され、図7に示すように、各挿通孔が連続されると共に連結ネジ62がマウントリング61の挿通孔86側から挿通されることにより、固定筒55、固定連結環56及びマウントリング61が一体とされる。
なお、マウントリング61には、あおり機構31の固定環34の背面側を支持する支持リング90が取り付けられている。支持リング90は、マウントリング61の内周面に張り出し形成されたフランジ片87に当接されるとともに、ネジ止めされることによりマウントリング61と一体化されている。また、支持リング90は、マウントリング61の開口より前面側に延設された背面支持壁91が突設されている。背面支持壁91は、固定筒55の内部に配設されたあおり機構31の固定環34を背面側から支持するものであり、固定環34の内周面と略同径の円筒形状を備える。固定環34は、背面側を背面支持壁91と係合するとともに、前面側が上記固定筒55に形成された前面支持壁82に係合されることにより、回転自在に固定筒内に支持される。
固定連結環56に嵌合される第2の操作環58は、後述するクラッチ機構60を介してあおり機構31の回転環35と連結されることにより、回転環35を固定環34から独立して操作可能とするものであり、略円筒形状を有する。第2の操作環58は、外周面58aに回転操作に供するローレット部92が形成され、内周面58bにクラッチ機構60に係合するクラッチ連結ピン93が突設されている。
クラッチ連結ピン93は、第2の操作環58の内周面58bに所定間隔毎に複数立設されている。各クラッチ連結ピン93は、固定連結環56及び固定筒55に設けられたスリット83,78を挿通してクラッチ機構60の作動環101に連結されている。これにより、第2の操作環58は、ユーザに回転操作されると、クラッチ機構60を介して係合されたあおり機構31の回転環35が回転される。
次いで、クラッチ機構60について説明する。クラッチ機構60は、第1の操作環57の操作に応じて第2の操作環58と独立して固定環34及び回転環35を一体に回転させるとともに、第2の操作環58の回転操作に応じて回転環35を回転させるものである。図10に示すように、クラッチ機構60は、第2の操作環58と連結する作動環101と、作動環101が嵌合されるベース環102と、ベース環102に揺動自在に支持されると共に作動環101に係止されるクラッチレバー103と、回転環35に一体に嵌合されるとともにクラッチレバー103と係脱されるクラッチリング104とを備え、固定筒55とあおり機構31との間に配設されている。
作動環101は、第2の操作環58と連結され、第2の操作環58とともに回転されることによりベース環102に支持されたクラッチレバー103を回動させるものである。この作動環101は、円筒形状をなし、ベース環102に揺動自在に嵌合されている。作動環101は、第2の操作環58に突接されたクラッチ連結ピン93が挿通するピン挿通孔110と、ベース環102と連結する連結孔111と、クラッチレバー103の先端を係止する係止凹部112とを有する。
ピン挿通孔110は、クラッチ連結ピン93に対応して、作動環101の周面に、所定間隔毎に複数形成されている。作動環101は、ピン層通孔110に、固定筒55及び固定連結環56に形成されたスリット78,83を介してクラッチ連結ピン93が挿通されることにより第2の操作環58と一体とされ、第2の操作環58とともに回転可能となる。
連結孔111は、作動環101の周面に、所定間隔毎に複数形成され、作動環101がベース環102に嵌合することにより、ベース環102の周面に形成されたビス孔115と連続される。作動環101は、この状態でビス113が連結孔111及びビス孔115を挿通しベース環102の内周面側に配されたナット114に取り付けられることにより、ベース環102と連結される。また、連結孔111は周方向を長手方向とする楕円形状を有する。したがって、作動環101は、周方向に向かって揺動可能にベース環102に嵌合される。
クラッチレバー103が係止される係止凹部112は、作動環101の前面側に形成された前側縁116の一部が矩形状に切り欠かれることにより形成されている。係止凹部112は、ベース環102に支持されたクラッチレバー103の先端を係止することにより、作動環101の回転に応じてクラッチレバー103を揺動させる。この係止凹部112は、クラッチレバー103の支持位置に応じて所定間隔毎に複数形成されている。
作動環101が嵌合するベース環102は、クラッチレバー103を支持するとともに、作動環101の回転に応じてクラッチレバー103をクラッチリング104に係合させるものである。ベース環102は、作動環101が嵌合する小径部102aと、クラッチレバー103を支持する大径部102bとを有する。小径部102aには、作動環101の周面に形成された連結孔111に対応してビス孔115が周方向に亘って複数形成されている。ベース環102は、ビス孔115を介して作動環101と接続されることにより、第2の操作環58が回転操作されると、作動環101とともに回転される。大径部102bには、クラッチレバー103を支持する支持金具116がネジ止めされるネジ孔117が形成されている。
クラッチレバー103は、略矩形板状をなし、長手方向の一端に形成されクラッチリング104と接離する係合部118と、長手方向の他端に係止凹部112に係止される係止部119とを有する。係合部118は、幅方向に離間して一対の突部118a,118aと、クラッチレバー103をベース環102の大径部102bに回動自在に係合させる係合孔118bとを有する。突部118aは、ベース環102の背面側に突出することによりクラッチリング104と対向され、クラッチレバー103の揺動に応じてクラッチリング104と摺接可能とされている。係合孔118bにはリベット120が挿通され、クラッチレバー103が支持金具116に回動自在に結合される。係止部119は、上述した作動環101の係止凹部112に係止されることにより、作動環101の回転操作に応じて、クラッチレバー103をリベット120を回転支軸として回転させる。クラッチレバー103は、係止部119に回転されることにより、突部118aが作動環101の回転方向と反対方向に揺動されてクラッチリング104の回動領域上に臨まされ、突部118aをクラッチリング104に押しつけて一体に回動させる。
支持金具116は、クラッチレバー103がリベット120により結合される結合板部116aと、結合板部116aを挟んだ両側に形成されベース環102の大径部102bにネジ止めされる係止板部116bとを有する。支持金具116は、結合板部116aにリベット120が挿通する挿通孔が形成され、係止板部116bにはベース環102の大径部102bに形成されたネジ孔117と連続される係止孔121が形成されている。
かかる支持金具116は、結合板部116aにクラッチレバー103が結合されると、係止板部116bの係止孔121がベース環102の大径部102bと連続される。このときクラッチレバー103の係止部119がベース環102の小径部102aに嵌合された作動環101の係止凹部112に係止される。この状態で、支持金具116は、係止孔121が大径部102bのネジ孔117を挿通されたネジ123に螺合されることにより、クラッチレバー103をベース環102に係止させる。
クラッチレバー103の係合部118に形成された突部118aと係合するクラッチリング104は、ベース環102の大径部102b内周面に形成されたガイド凹部に支持されることにより、ベース環102の周方向に回転自在に支持されている。クラッチリング104は、ベース環102内に支持されることにより、大径部102bの内周面に支持されたクラッチレバー103の突部118aと係脱可能とされている。また、クラッチリング104は、内周面に切り欠き部125が形成され、あおり機構31の回転環35と接続されている。
このようなクラッチ機構60は、第2の操作環58がユーザに一方に回転操作されると、作動環101がベース環102に対して第2の操作環58の回転方向と同方向に回転されて、クラッチレバー103の係止部119が一方に揺動付勢されるとともに係合部118の突部118aがベース環102の回転方向と反対方向に揺動付勢されクラッチリング104に押しつけられる。また、作動環101とベース環102とを挿通するビス113が連結孔111の長手方向の一端に当接して、作動環101とベース環102とが第2の操作環58の回転方向と同方向に一体に回転される。このようにクラッチ機構60は、クラッチレバー103とクラッチリング104とが一体とされることにより、第2の操作環58とあおり機構31の回転環35とを接続させ、第2の操作環58が一方に回転されると、回転環35をクラッチリング104とともに第2の操作環58と同方向に回転させる。
また、クラッチ機構60は、第1の操作環57の回転操作に応じてあおり機構31の固定環34が回転されると、固定環34に支持されている回転環35及び回転環35と接続されたクラッチリング104が第1の操作環57と同方向に回転される。このとき、クラッチレバー103は、第2の操作環58が回転操作されていないことから作動環101による付勢力は付されておらず、リベット120を回転支軸として揺動可能であり、突部118aがクラッチリング104から進退自在とされている。したがって、クラッチ機構60は、クラッチリング104の回転によっても、突部118aと一体にとされることなく、回転環35と第2の操作環58とを接続させず、第1の操作環57を第2の操作環58と切り離して、あおり機構31全体を回転させる。
このようなクラッチ機構60を備えた回転操作機構32によれば、あおり機構31は、第2の操作環58が回転操作されることにより、回転環35のみが独立して回転操作され、あおりレンズ30の光軸をPC光学系25の他のレンズ群の光軸、あるいはカメラボディ2内に配設された撮像素子に対して傾けてあおり量を調整することができる。また、あおり機構31は、第1の操作環57が回転操作されることにより、固定環34及び回転環35が一体に回転操作され、あおりレンズ30のあおり方向を全方向に設定することができる。このとき、クラッチ機構60は、第2の操作環58と回転環35とを切り離しているため、第1の操作環57の回転によって第2の操作環58が回転されることがない。したがって、第1の操作環57によってあおり方向の制御を行い、第2の操作環58によってあおり量の制御を行うことができる。
本発明に係るあおり機構31及びPCレンズ20では、あおりレンズ30を、その光軸がPC光学系25の他のレンズ群の光軸と一致され、カメラボディ2内の撮像素子の中心と直交することによりあおられていない中立位置に保持する機構を形成してもよい。なお、以下の説明においては、上述したあおり機構31及びPCレンズ20と同一の構成については、同一の符号を付してその詳細を省略する。
上述したように、あおり機構31は、あおり量を回転環35の回転によって制御している。すなわち、第2の操作環58がユーザに回転されることによりクラッチ機構60を介して回転環35が回転され、レンズ保持枠33のガイド部材37が傾斜ガイド溝50にガイドされることで、固定環34の傾倒支持溝44に沿って傾倒され、あおりレンズ30があおられる。
図11(a)及び図11(b)に示すように、中立位置を保持するあおり機構31では、固定環34に嵌合する回転環130の傾斜ガイド溝131に、レンズ保持枠33のガイド部材37を傾倒支持溝44に沿って傾倒させる傾斜部132と、レンズ保持枠33のガイド部材37をPC光学系25の光軸と直交させてあおりレンズ30を中立位置に保持する水平部133とが形成されている。
傾斜ガイド溝131は、上述した回転環35の傾斜ガイド溝50と同様に、回転環130の外周面130aの周回方向に亘って前面側から背面側へかけて形成されている。また、傾斜ガイド溝131は、外周面130aに一対形成され、それぞれレンズ保持枠33に挿通されたガイド部材37が挿通されている。
各傾斜ガイド溝131は、ガイド部材37を光軸方向に亘って傾倒させる傾斜部132と、傾斜部132の間に設けられた水平部133からなる。傾斜部132は、回転環130の前面側から背面側にかけて光軸方向に対して傾斜することにより、ガイド部材37を傾倒支持溝44に沿って光軸方向に移動させる。したがって、回転環130が回転され、ガイド部材37が傾斜部132にガイドされると、レンズ保持枠33が傾倒され、あおりレンズ30があおられる。
水平部133は、PC光学系25の他のレンズ群の光軸方向、あるいはカメラボディ2内の撮像素子面に対する直交方向に対して直交する方向に形成され、ガイド部材37をガイドすることにより、レンズ保持枠33に保持されたあおりレンズ30の光軸を、PC光学系25の光軸と一致させ、あるいはカメラボディ2内の撮像素子面に対して直交させる。すなわち、あおりレンズ30は、レンズ保持枠33のガイド部材37が水平部133にガイドされることにより中立位置に保持される。
水平部133は、傾斜部132、132間の略中間に形成されており、ガイド部材37が水平部132を介して一方の傾斜部132にガイドされることによりレンズ保持枠33が一方に傾き、ガイド部材37が水平部132を介して他方の傾斜部132にガイドされることによりレンズ保持枠33が他方に傾く。
かかる水平部133が形成された回転環130を用いることにより、あおり機構31は、ガイド部材37が水平部133にガイドされている領域を設けることができ、第2の操作環58の回転によって連続的に傾いていくあおりレンズ30を容易に中立位置に設定することができる。
なお、回転環130に形成された一対の傾斜ガイド溝131,131は、上述した回転環35の傾斜ガイド溝50,50と同様に、何れの位置の幅方向の中心点と、何れの位置と相対向する位置における幅方向の中心点とを結ぶ直線が、PC光学系25の光軸の一点を通過するように形成され、レンズ保持枠33に保持されたあおりレンズ30の光軸と、PC光学系25の光軸とが、常時交わりながらあおりレンズ30が傾倒され、あおりレンズ30の光軸がPC光学系25の光軸との接点を失うことはない。また、回転環130においても、固定環34からの抜け止めを図る切り欠き部51が形成されている。
また、あおり機構31は、あおりレンズ30が中立位置に設定されたときにクリック感を付与するとともに、あおりレンズ30があおり方向の基準位置に設定されたときにクリック感を付与するクリック機構140を設けてもよい。ここで、あおり方向の基準位置とは、レンズ保持枠33のガイド部材37が所定方向に向けられた固定環34の傾倒支持溝44,44に支持され、レンズ保持枠33が傾倒支持溝44に沿って傾倒されることにより、あおりレンズ30が当該所定方向に亘ってあおられる位置をいい、例えば、基準位置は、固定環34の支持孔43,43が水平方向に位置され、傾倒支持溝44,44が垂直方向に位置されることにより、回転環35の回転によってレンズ保持枠33に保持されたあおりレンズ30が垂直方向に向かってあおられる位置として設定される。すなわち、この基準位置においては、カメラ1の撮影レンズ3が水平方向に向けられるとともにシャッタボタンがほぼ垂直方向に向けられる標準的な撮影姿勢において把持されると、第2の操作環58が回転されることにより、あおりレンズ30は、垂直上向きあるいは垂直下向きにあおられる。ユーザは、この基準位置からの第1の操作環57の回転操作量に応じて、あおりレンズ30のあおり方向を決めることができる。なお、あおり方向の基準位置は、あおりレンズ30が垂直方向に向かってあおられる位置として設定する以外にもあおりレンズ30が水平方向に向かってあおられる位置など、適宜設定することができる。
かかるクリック機構140は、図12及び図13に示すように、あおりレンズ30の中立位置においてあおり機構31の回転環35に係合する第1のクリックワッシャー141と、あおり機構31があおり方向の基準位置に回転されると固定環34に係合する第2のクリックワッシャー142とを備える。各クリックワッシャー141,142は、例えば金属板金からなる円形のリング状をなし、第1のクリックワッシャー141にはクリック凸部143と嵌合用凹部144が形成され、第2のクリックワッシャー142には、クリック凸部145と嵌合用凹部146が形成されている。
第1のクリックワッシャー141は、あおり機構31の固定環34に形成されたフランジ部147に嵌合されるとともに、フランジ部147と回転環35の前端面とに挟持される。第1のクリックワッシャー141は、内周面に矩形状の嵌合用凹部144が形成され、この嵌合用凹部144が、フランジ部147に突設された嵌合用凸部148に嵌合することにより、固定環34に固定される。このとき、第1のクリックワッシャー141は、クリック凸部143が回転環35の前端面側に突出され、フランジ部147に密着される。固定環34は、第1のクリックワッシャー141がフランジ部147に嵌合された後、回転環35が嵌合される。
第2のクリックワッシャー142は、上述したマウントリング61に取り付けられた支持リング90に嵌合されるとともに、支持リング90と固定環34の後端面とに挟持される。第2のクリックワッシャー142は、内周面に矩形状の嵌合用凹部146が形成され、この嵌合用凹部146が、上記フランジ部147の嵌合用凸部148と同様に支持リング90に突設された嵌合用凸部に嵌合することにより、支持リング90に固定される。このとき、第2のクリックワッシャー142は、クリック凸部145が固定環34の後端面側に突出され、支持リング90に密着される。支持リング90は、第2のクリックワッシャー142が嵌合された後、背面支持壁91が固定環34の背面側に係合することにより、固定環34を固定筒55内に支持すると共に、第2のクリックワッシャー142を固定環34の後端面との間で挟持する。
回転環35は、前端面に第1のクリックワッシャー141のクリック凸部143が係合するクリック凹部149が形成されている。クリック凹部149は、回転環35がレンズ保持枠33のガイド部材37を傾斜ガイド溝50の略中間でガイドし、あおりレンズ30が中立位置に保持される位置に回転されたときに、クリック凸部143と係合される。
また、固定環34は、後端面に第2のクリックワッシャー142のクリック凸部145が係合するクリック凹部150が形成されている。クリック凹部150は、固定環34が基準位置まで回転されたときに、クリック凸部145と係合される。
図14(a)〜(d)に中立位置及び基準位置に設定されたあおり機構31を示す。かかるクリック機構140は、第2の操作環58が回転操作されることにより、あおりレンズ30が中立位置にくるまで回転環35が回転されると、図14(b)に示すように、前端面に形成されたクリック凹部149に、第1のクリックワッシャー141のクリック凸部143が係合し、回転環35を保持すると共に、第2の操作環58を回転操作するユーザにクリック感を付与する。したがって、第2の操作環58の回転によって連続的に傾いていくあおりレンズ30を容易に中立位置に設定することができる。
また、クリック機構140は、第1の操作環57が回転操作されることにより、固定環34が基準位置まで回転されると、図14(d)に示すように、後端面に形成されたクリック凹部150に、第2のクリックワッシャー142のクリック凸部145が係合し、固定環34を保持すると共に、第1の操作環57を回転操作するユーザにクリック感を付与する。したがって、第1の操作環57の回転によって連続的に回転されていくあおり機構31を容易にあおり方向の基準位置に設定することができる。
なお、クリック機構140は、あおり機構31のあおり方向の基準位置は、固定環34の後端面に形成されたクリック凹部150と、第2のクリックワッシャー142に形成されるクリック凸部145との相対位置を変更することにより、任意の位置に設定することができる。
本発明に係るあおり機構31及びPCレンズ20では、固定環34と第1の操作環57とをギア機構59を介して連結する他、第1の操作環57の内周面57bに突設した固定連結ピンを介して直接連結してもよい。この場合、第1の操作環57が嵌合する固定筒55の外周面65には、固定連結ピンが挿通する挿通孔が第1の操作環57の周回方向に亘って開口される。固定連結ピンは、固定筒55の挿通孔を介して固定環34の前端部に取り付けられ、固定環34と一体とされる。かかる固定連結ピンは第1の操作環57の内周面57bに所定間隔毎に複数立設され、固定環34と複数箇所において連結される。
これにより、あおり機構31は、第1の操作環57が固定筒55を回転操作されると、固定環34も第1の操作環57の回転方向と同一方向に回転され、また第1の操作環57の回転量に応じた回転量で回転される。したがって、ユーザは第1の操作環57を回転操作することにより、あおりレンズ30の回転量を直感的に把握することができ、あおり方向を容易に設定することができる。かかるあおり機構31及びPCレンズ20は、固定連結ピンを立設するのみで固定環34を回転させることができるため、ギア機構を用いることなく、また第1の操作環57の内周面57bにギア列77を形成する必要もないことから、部品点数の削減及び、製造工程の簡略化を図ることができる。
1 カメラ、2 カメラボディ、3 撮影レンズ、5 レンズマウント、20 PCレンズ、21 レンズ鏡筒、24 あおりレンズ群、30 あおりレンズ、31 あおり機構、32 回転操作機構、33 レンズ保持枠、34 固定環、35 回転環、36 支持ピン、37 ガイド部材、40 回動軸受、41 ガイド軸受、42 支持孔、44 傾倒支持溝、45 ギア部、46 規制ピン、50 傾倒ガイド溝、52 傾斜部、53 開口部、55 固定筒、56 固定連結環、57 第1の操作環、58 第2の操作環、59 ギア機構、60 クラッチ機構、61 マウントリング、66 ガイド溝、70 ギアボックス、71 第1のギア、72 第2のギア、90 支持リング、101 作動環、102 ベース環、103 クラッチレバー、104 クラッチリング、116 支持金具、130 回転環、131 傾斜ガイド溝、132 傾斜部、133 水平部、140 クリック機構、141 第1のクリックワッシャー、142 第2のクリックワッシャー