本発明は、レンズ交換が可能なデジタルカメラのカメラシステムに関する。

近年、レンズ交換が可能な一眼レフのデジタルカメラが普及しつつある。

一眼レフのデジタルカメラにおいては、一般に、本体の中央付近にレンズ・マウントを設け、その後側に撮像素子を配置するために、電気基板の配置等の構造設計における制約が大きく、装置の大型化を招く。 また、レンズ・マウントを介した埃等の異物の混入を防ぐことが困難である。

さらに、従来の一眼レフカメラにおいては、カメラ側に内蔵された撮像素子のみを用いるため、交換して使用される撮影レンズごとに適当な撮像素子を選択することはできない。

本発明は、装置の小型化、及び撮影レンズに応じた撮像素子の選択を可能にし、防塵効果に優れたデジタルカメラシステムを提供することを目的とする。

本発明のカメラシステムは、レンズユニットと、レンズユニットが着脱自在に取付けられるカメラボディとを備える。 レンズユニットは、撮影レンズと、撮影レンズを透過した光を受光する撮像素子と、電気的な接続のためのレンズ側接続端子とを有する。 カメラボディは、レンズ側接続端子と接続可能なカメラ側接続端子を有し、表面の一部が開閉自在な開閉部材である。 そして、レンズユニットがカメラボディから取外されているときに、カメラ側接続端子が、開閉部材が閉じることによりカメラボディの外部から遮断可能であることを特徴とする。

カメラ側接続端子は、例えば、カメラボディに設けられた凹部にあり、レンズ側接続端子は、例えば、レンズユニットに設けられた、凹部に嵌合する先端部にある。 この場合、カメラ側接続端子は、凹部に設けられた突出部にあり、レンズ側接続端子は、先端部に設けられた窪みの内壁面にあることが好ましい。

本発明のカメラボディは、レンズ側接続端子を有するレンズユニットが着脱自在に取付けられ、レンズ側接続端子と電気的に接続可能なカメラ側接続端子を備え、表面の一部が開閉自在な開閉部材である。 そして、カメラボディは、レンズユニットがカメラボディから取外されているときに開閉部材が閉じることにより、カメラ側接続端子がカメラボディの外部から遮断可能であることを特徴とする。

カメラ側接続端子は、例えば、カメラボディに設けられた凹部にあり、この場合、カメラ側接続端子は、凹部に設けられた突出部にあることが好ましい。 また、カメラボディは、レンズユニットを固定するための押圧部材をさらに有することが望ましく、押圧部材は、例えば弾性部材に取付けられ、弾性部材の弾性によりレンズユニットを固定する。

押圧部材は、開閉部材の操作により開閉部材に係合してレンズユニットを取外し可能とすることが好ましい。 また、開閉部材には、照明装置が設けられることが好ましい。

カメラボディにおいては、開閉部材が開いていて、なおかつレンズユニットがカメラボディから取外されているときに、カメラ側接続端子の表面のうち、レンズ側接続端子と接触しない非接触領域の少なくとも一部が露出しないことが好ましい。 そして、カメラ側接続端子において、レンズ側接続端子と接触しない側の表面の全てが露出しないことがより好ましい。

カメラボディは、カメラ側レンズと、カメラ側レンズを透過した光を受光するカメラ側撮像素子と、レンズユニットが取付けられているか否かを判断する判断手段をさらに有することが好ましい。 そしてこの場合、判断手段が、レンズユニットが取付けられていると判断した場合にレンズユニットが撮像動作を行い、判断手段が、レンズユニットが取付けられていないと判断した場合にカメラ側レンズおよびカメラ側撮像素子による撮像動作を行う。

本発明のレンズユニットは、撮影レンズと、撮影レンズを透過した光を受光する撮像素子と、カメラ側接続端子との電気的な接続のためのレンズ側接続端子とを備え、レンズ側接続端子の表面のうち、カメラ側接続端子と接触しない非接触領域の少なくとも一部が露出しないことを特徴とする。

レンズ側接続端子は、例えば、レンズユニットの表面から突出した先端部にある。 この場合、レンズ側接続端子が、先端部に設けられた窪みの内壁面にあることが好ましい。 また、レンズ側接続端子においては、カメラ側接続端子と接触しない側の表面の全てが露出しないことが望ましい。

本発明によれば、装置の小型化、及び撮影レンズに応じた撮像素子の選択を可能にし、防塵効果に優れたデジタルカメラシステムが実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。 図１は、レンズユニット取付口が閉じた状態のデジタルカメラボディの斜視図である。 図２は、レンズユニット取付口が開いた状態のデジタルカメラボディの斜視図である。 図３は、レンズユニットが取付けられた状態のデジタルカメラを示す斜視図である。

デジタルカメラボディ１０の上面１０Ｕには、電源スイッチ１４とレリーズボタン１６とが設けられ、デジタルカメラボディ１０の背面には、被写体像を表示するＬＣＤ（図示せず）等が設けられている。 また、デジタルカメラボディ１０の前面１０Ｆには、単焦点レンズ（図示せず）が埋設されたレンズユニット２０が設けられており、単焦点レンズを使用したデジタルカメラボディ１０のみによる被写体撮影が可能である。

また、デジタルカメラボディ１０の表面の一部を形成するスライド部（開閉部材）１２は、矢印Ａの示すように、デジタルカメラボディ前面１０Ｆに沿って上下方向にスライド可能である。 そして、スライド部１２が上側に移動し、レンズユニット取付口１８が開いた状態（図２参照）で、撮影レンズ（図示せず）等を内蔵するレンズユニット４０がデジタルカメラボディ１０に着脱自在に取付けられる（図３参照）。 また、スライド部１２の上側には、被写体の輝度が低い場合に使用される照明装置２２が設けられている。

デジタルカメラボディ１０にレンズユニット４０が取付けられた状態、すなわちデジタルカメラ６０においては、単焦点レンズではなくレンズユニット４０の撮影レンズを用いて被写体が撮影される。 なお、デジタルカメラボディ１０には、複数の異なるレンズユニットが取付け可能であり、レンズユニットは被写体に応じて使い分けられる。

また、デジタルカメラボディ１０には、レンズユニット取付口１８の内側にカメラ側接続端子（図示せず）が設けられており、カメラ側接続端子が、レンズユニット４０に設けられたレンズ側接続端子（図示せず）と電気的に接続することにより、レンズユニット４０はデジタルカメラボディ１０に取付けられる。 レンズユニット４０には、撮影レンズの他に、ＣＣＤ、ＣＣＤ駆動回路、撮影レンズ駆動機構、及び絞り機構等が内蔵されている。 このように、撮像のために必要な要素が全てレンズユニット４０に含まれていることから、デジタルカメラボディ１０との接続においては、撮影光軸を一致させる必要がなく、光学的な面から高い精度が要求されない。 従って、レンズユニット４０は、レンズユニット取付口１８に挿入される先端部（図示せず）に設けられた、電気的な接続のためにのみ必要なレンズ側接続端子によりデジタルカメラボディ１０に接続され、小型化、構造の簡素化が可能である。

このように、デジタルカメラボディ１０とレンズユニット４０とは、カメラ側およびレンズ側接続端子のみを介して接続されるため、デジタルカメラボディ１０には、レンズ・マウントが設けられていない。 このため、レンズ・マウントの後方にＣＣＤを配置するといった構造設計上の制約がなく、デジタルカメラボディ１０は、容易に小型化が図られる。 また、デジタルカメラボディ１０は、スライド部１２を下側に移動すると密閉された構造となるため、防塵性に優れる。

図４は、デジタルカメラ６０のブロック図である。

デジタルカメラボディ１０は、デジタルカメラボディ１０全体を制御する制御回路であるカメラＣＰＵ１７を含む。 レンズユニット４０は、ズームレンズである第１及び第２撮影レンズ１３、１５、レンズのデータを格納するＲＯＭ３７、第１撮影レンズ１３のズーム位置を検出するズーム位置検出部２３、ズーム位置検出部２３等を制御するレンズＣＰＵ２５を含む。 デジタルカメラボディ１０とレンズユニット４０とが、カメラ側接続端子１１とレンズ側接続端子２８から成るインターフェース２１を介して電気的に接続されると、カメラＣＰＵ１７とレンズＣＰＵ２５が、互いに通信可能になる。 なお、レンズユニット４０は、第１及び第２撮影レンズ１３、１５以外のレンズも含むが、ここではズーム位置が可変の第１撮影レンズ１３と、ズーム位置が固定された第２撮影レンズ１５のみを示す。

カメラＣＰＵ１７には、メインスイッチＳＷＭが接続されている。 メインスイッチＳＷＭは、電源スイッチ１４が操作されるとオン状態になり、カメラＣＰＵ１７が作動を開始する。 ＥＥＰＲＯＭ４４には、カメラＣＰＵ１７の信号処理のためのデータ等が予め格納されている。 カメラＣＰＵ１７に接続された測光スイッチＳＷＳは、レリーズボタン１６を半押しすることによってオン状態となる。 デジタルカメラボディ１０が、被写体の撮影を行う撮影モードに設定されていた場合に、測光スイッチＳＷＳがオン状態となると、測距処理部３２による測距動作、測光処理部３４による被写体の測光が行われ、測距データ及び輝度データが得られる。

測距データに基づくカメラＣＰＵ１７の指示により、レンズＣＰＵ２５は、第１撮影レンズ１３の位置を調整し、合焦させるようにフォーカス駆動回路２６を制御する。 フォーカス駆動回路２６は、ＡＦモーター２７を制御して第１撮影レンズ１３の位置を調整する。 そして、ズーム位置検出部２３によって第１撮影レンズ１３のズーム位置が検出され、ズーム位置を伝える信号が、レンズＣＰＵ２５を介してカメラＣＰＵ１７に送信される。

レリーズスイッチＳＷＲは、レリーズボタン１６を全押しすることによりオン状態になる。 レリーズスイッチＳＷＲがオン状態になると、シャッター・絞り駆動回路２９が、カメラＣＰＵ１７からの制御信号に基づいて、絞り４６を所定量だけ開き、シャッター４７を所定の開度まで所定時間だけ開放する。 そして、カメラＣＰＵ１７から送信された指示信号に基づき、ＣＣＤ駆動回路３６により制御されたＣＣＤ３８が露光され、ＣＣＤ３８には被写体像を示す画像信号が発生する。 この時、カメラＣＰＵ１７は、測距データ及び輝度データに基づいて被写体を照明する必要があると判断すると、照明のための制御信号をフラッシュ回路３０へ出力し、照明装置２２が照明光を出射する。

ＣＣＤ３８において発生した画像信号は、ＣＤＳ回路４８においてノイズが低減され、Ａ／Ｄ変換器４２によりアナログからデジタルに変換される。 デジタル化された画像信号は、ホワイトバランス調整、ガンマ補正などの様々な信号処理が施された後にカメラＣＰＵ１７へ送られる。 さらに、カメラＣＰＵ１７からＬＣＤドライバ（図示せず）に画像信号が送られ、この画像信号に基づいてＬＣＤ４５が駆動され、被写体像がＬＣＤ４５に表示される。 なお、撮影された被写体像の画像データは、ＤＲＡＭ３５やメモリカード（図示せず）に記録される。

ＣＣＤ３８のフォーマットサイズは、第１及び第２撮影レンズ１３、１５を含むズームレンズの画角に応じて定められており、デジタルカメラボディ１０に使用可能な複数のレンズユニットのうち、画角の広いズームレンズを内蔵するレンズユニットほど、フォーマットサイズの大きいＣＣＤが設けられている。 このように、ズームレンズの画角に応じて、ＣＣＤ３８のフォーマットサイズを適当なものにすることにより、撮影に適したズームレンズの大きさは、レンズユニットに関わらずほぼ同じである。

なお、カメラＣＰＵ１７は、インターフェース２１を介してレンズユニット４０との通信動作を行い、レンズユニット４０からの応答通信によって、レンズユニット４０が取付けられているか否かを判断している。 そして、通信動作の結果、レンズユニット４０がデジタルカメラボディ１０に取付けられていないと判断した場合、カメラＣＰＵ１７は、カメラボディ内に設けられている単焦点レンズ１９とカメラ側ＣＣＤ３９などの回路による撮像動作を実行させ、得られた画像信号は、レンズユニット４０が使用された場合と同様に処理される。 すなわち、カメラ側ＣＣＤ駆動回路５３により制御されたカメラ側ＣＣＤ３９において発生した画像信号は、カメラ側ＣＤＳ回路４９においてノイズが低減され、カメラ側Ａ／Ｄ変換器５１によりアナログからデジタルに変換される。 さらに、デジタル化された画像信号に様々な信号処理が施された後、この画像信号に基づいて被写体像がＬＣＤ４５に表示される。

図５は、レンズユニット４０がデジタルカメラボディ１０に取付けられる前のデジタルカメラ６０の側断面図である。 図６は、レンズユニット４０がデジタルカメラボディ１０に取付けられている途中の状態のデジタルカメラ６０の側断面図であり、図７は、レンズユニット４０が取付けられた状態のデジタルカメラ６０の側断面図である。 なお、以下の断面図においては、デジタルカメラボディ１０及びレンズユニット４０の内部構造は省略されている。

レンズユニット４０が、デジタルカメラボディ１０から取外された状態においては、スライド部１２を下側に移動させることにより、突出部５５の表面に設けられた板状のカメラ側接続端子１１は、デジタルカメラボディ１０内に収納され、デジタルカメラボディ１０の外部から遮断されている（図５参照）。 スライド部１２には、デジタルカメラボディ１０の背面に沿って設けられた係合溝５９に係合する係合部５７が設けられており、このためスライド部１２は、上下方向にスライド可能である。

デジタルカメラボディ１０内には、デジタルカメラボディ１０に取付けられたレンズユニット４０を固定するための押圧部材（係止片）６２が設けられている。 押圧部材６２は、伸縮自在なコイルバネ６４に取付けられており、コイルバネ６４の弾性によりレンズユニット４０を固定する。 また、円筒状のレンズユニット４０には、その表面から円筒軸方向（撮影レンズの光軸方向）に突出する先端部６６が設けられており、板状のレンズ側接続端子２８は、先端部６６の窪みの内壁面にある。 先端部６６の上面６６Ｕには、押圧部材６２が嵌合するための窪みである嵌合部７０が設けられている。

スライド部１２が、矢印Ｂの示すように上方に移動され、先端部６６の一部が、矢印Ｃの示す方向に沿ってデジタルカメラボディ１０に挿入されると、先端部上面６６Ｕによって押圧された押圧部材６２は、コイルバネ６４を収縮させつつ上方に移動する（図６参照）。 そして、先端部６６が完全にデジタルカメラボディ１０に挿入されると、突出部５５が先端部６６の窪みに嵌合し、レンズ側接続端子２８の接触面２８Ｓとカメラ側接続端子１１の接触面１１Ｓとが互いに接触して（図７参照）、レンズユニット４０はデジタルカメラボディ１０に取付けられる。 このとき、コイルバネ６４を一度収縮させた押圧部材６２の係止部６２Ａが、嵌合部７０に嵌合し、コイルバネ６４の伸長によりレンズユニット４０を押圧して固定する。 このとき、押圧部材６２は、コイルバネ６４の弾性によりデジタルカメラボディ１０の下方側へ付勢されていて、係止部６２Ａは、レンズユニット取付口１８の内壁面１８Ｓから突出している。

スライド部１２が下方にあってレンズユニット取付口１８が閉じた状態においては、カメラ側接続端子１１はデジタルカメラボディ１０の外部から遮断され、カメラ側接続端子１１の全ての表面が外部に露出しない。 さらに、スライド部１２が上方にあってレンズユニット取付口１８が開き、なおかつレンズユニット４０が取外された状態においても、カメラ側接続端子１１の表面のうち、レンズ側接続端子２８と接触する接触面１１Ｓ以外の全ての表面は、突出部５５に埋設され、あるいはデジタルカメラボディ１０内部にあることから、外部に露出しない。 このように、スライド部１２が開き、なおかつレンズユニット４０が取外されている状態においても、カメラ側接続端子１１の表面であって、レンズ側接続端子２８と接触しない非接触領域のほとんどが露出しないことから、カメラ側接続端子１１は異物の付着等から容易に保護される。

カメラ側接続端子１１と同様に、レンズ側接続端子２８の表面も保護される。 すなわち、レンズ側接続端子２８の表面のうち、カメラ側接続端子１１と接触する接触面２８Ｓ以外の全ての表面は、先端部６６に埋設され、あるいはレンズユニット４０内にあって外部に露出しない。 さらに、レンズ側接続端子２８が、先端部６６の窪みの内壁面に設けられていることから、接触面２８Ｓへの異物の付着が、容易に防止される。

図８は、レンズユニット４０がデジタルカメラボディ１０から取外される状態のデジタルカメラ６０の側断面図である。

レンズユニット４０がデジタルカメラボディ１０から取外される場合、まず、スライド部１２が矢印Ｂの示すように再度上方に押し上げられる。 この操作により、スライド部１２の下端が押圧部材６２に係合して押圧部材６２を上方に移動させ、押圧部材６２の係止部６２Ａが嵌合部７０から離れるため、矢印Ｄの示す方向に移動可能となったレンズユニット４０がデジタルカメラボディ１０から取外される。

レンズユニット４０がデジタルカメラボディ１０から取外される場合、まず、スライド部１２が矢印Ｂの示すように再度上方に押し上げられる。 押圧部材６２には、コイルバネ６４との当接位置付近に舌片６２Ｂが形成されており、舌片６２Ｂが、上方に引き上げられたスライド部１２の下端部に形成された係止片１２Ａと係合して、係止部６２Ａを上方に移動させる。 すなわち、図７に示すレンズユニット４０の装着状態から、スライド部１２を上方に引き上げる操作をすると（図８参照）、コイルバネ６４の弾性に対抗して押圧部材６２が上方へ移動させられ、係止部６２Ａがレンズユニット取付口１８の内壁面１８Ｓの内側に退避する。 この結果、押圧部材６２が嵌合部７０から離れ、カメラボディ１０とレンズユニット４０との係止は解除される。

このように、カメラボディ１０とレンズユニット４０との係止が解除されるため、レンズユニット４０は、矢印Ｄの示す方向に移動可能となり、デジタルカメラボディ１０から取外される。 本実施形態では、レンズユニット４０の係止解除が、スライド部１２を操作することにより行われるため、レンズユニット４０の着脱動作の操作性が向上する。 また係止解除用の操作部材を個別に設ける必要がないことが、カメラボディ１０およびレンズユニット４０の小型化やコストダウンを助成する。

以上のように、本実施形態によれば、カメラ側及びレンズ側接続端子１１、２８のみを介して互いに接続するデジタルカメラボディ１０とレンズユニット４０とからなるデジタルカメラ６０全体の小型化を可能にする。 さらに、レンズ・マウントを設けず、カメラ側及びレンズ側接続端子１１、２８の表面を保護することから防塵効果に優れ、デジタルカメラボディ１０に着脱自在なレンズユニット４０を複数使用することにより、被写体に応じた撮影レンズの選択を可能にする。

また、スライド部１２の上方に照明装置２２が設けられ、レンズユニット４０の取付け時に照明装置２２がレンズユニット４０内の撮影レンズの光軸から離れた位置にあることから、被写体撮影における、けられや赤目現象を防止することができる。

デジタルカメラ６０は、静止画像のみならず動画像の撮影にも使用できる。 また、カメラは、デジタルカメラ６０に限定されず、ビデオカメラ等であっても良い。

スライド部１２のスライドする方向は、上下方向に限定されず、例えば左右方向であっても良い。 また、デジタルカメラボディ１０の表面に沿ってスライドするスライド部１２の代わりに、開閉自在な扉が設けられても良い。

レンズユニット４０に内蔵される撮影レンズは、ズームレンズに限定されず、例えば、単焦点レンズであっても良い。

レンズユニット取付口が閉じた状態のデジタルカメラボディの斜視図である。

レンズユニット取付口が開いた状態のデジタルカメラボディの斜視図である。

レンズユニットが取付けられた状態のデジタルカメラを示す斜視図である。

デジタルカメラのブロック図である。

レンズユニットがデジタルカメラボディに取付けられる前のデジタルカメラの側断面図である。

レンズユニットがデジタルカメラボディに取付けられている途中の状態のデジタルカメラの側断面図である。

レンズユニットがデジタルカメラボディに取付けられた状態のデジタルカメラの側断面図である。

レンズユニットがデジタルカメラボディから取外される状態のデジタルカメラの側断面図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラボディ（カメラボディ）
１１ カメラ側接続端子 １２ スライド部（開閉部材）
１３ 第１撮影レンズ（撮影レンズ）
１５ 第２撮影レンズ（撮影レンズ）
１７ カメラＣＰＵ（判断手段）
１８ レンズユニット取付口（凹部）
１９ 単焦点レンズ（カメラ側レンズ）
２２ 照明装置 ２８ レンズ側接続端子 ３８ ＣＣＤ（撮像素子）
３９ カメラ側ＣＣＤ（カメラ側撮像素子）
４０ レンズユニット ５５ 突出部 ６２ 押圧部材 ６４ コイルバネ（弾性部材）