(57)【要約】【課題】被写体の条件や撮影目的に応じ、それに適した機能または性能を備えた撮像ユニットを選択して使用することにより、多様な撮影要求を満足することができるカメラシステムを提供すること。【解決手段】本発明のカメラシステムは、カメラボディー２と、色分解フィルターおよび光学ローパスフィルターを備えたカラー撮影用の撮像ユニット３Ａと、色分解フィルターを備え光学ローパスフィルターを備えないカラー撮影用の撮像ユニット３Ｂと、色分解フィルターを備えず、光学ローパスフィルターを備える白黒撮影用の撮像ユニット３Ｃおよび３Ｅと、色分解フィルターおよび光学ローパスフィルターを備えない白黒撮影用の撮像ユニット３Ｄとを含み、撮像ユニット３Ａ〜３Ｅのいずれか一つを選択的にカメラボディー２に装着した状態でデジタルカメラとして用いられる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラボディーと、
被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動回路と、前記撮像素子の出力信号を処理する画像処理回路とを有し、機能または性能が異なる複数の撮像ユニットとを備え、
前記複数の撮像ユニットのいずれか一つを選択的に前記カメラボディーに装着した状態でデジタルカメラとして用いられることを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
前記複数の撮像ユニットには、色分解フィルターを備えた撮像素子を搭載したカラー撮影用の撮像ユニットと、色分解フィルターを備えない撮像素子を搭載した白黒撮影用の撮像ユニットとが含まれる請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記複数の撮像ユニットには、前記撮像素子の受光面側に設置された光学ローパスフィルターを備えた撮像ユニットと、該光学ローパスフィルターを備えない撮像ユニットとが含まれる請求項１または２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記複数の撮像ユニットには、色分解フィルターを備えた撮像素子を搭載し、かつ該撮像素子の受光面側に設置された光学ローパスフィルターを備えたカラー撮影用の撮像ユニットと、
色分解フィルターを備えた撮像素子を搭載し、かつ光学ローパスフィルターを備えないカラー撮影用の撮像ユニットと、
色分解フィルターを備えない撮像素子を搭載し、かつ該撮像素子の受光面側に設置された光学ローパスフィルターを備えた白黒撮影用の撮像ユニットと、
色分解フィルターを備えない撮像素子を搭載し、かつ光学ローパスフィルターを備えない白黒撮影用の撮像ユニットとが含まれる請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記複数の撮像ユニットには、他の撮像ユニットの撮像素子と画素数の異なる撮像素子を搭載したものが含まれる請求項１ないし４のいずれかに記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記各撮像ユニットは、前記撮像素子、前記撮像素子駆動回路および前記画像処理回路を収納する筐体と、
前記筐体に対し、前記撮像素子の受光面側を覆う閉位置と覆わない開位置とにスライド可能に設置された扉とを備え、
前記撮像ユニットを前記カメラボディーに挿入したときの挿入操作の力を利用して前記扉が開くように構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記各撮像ユニットは、前記カメラボディーとの電気的な接続を行うコネクタをさらに備え、該コネクタは、前記撮像ユニットの前記カメラボディーへの挿入方向の先端部に設けられている請求項６に記載のカメラシステム。
【請求項８】
前記各撮像ユニットは、前記撮像素子により撮像された画像を表示可能な表示装置をさらに備える請求項１ないし７のいずれかに記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を含む撮像ユニットがカメラボディーに対し着脱自在とされたカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画像をデジタルデータとして記録するデジタルカメラが広く用いられている。現在市販されているデジタルカメラのほとんどは、撮像素子および画像処理回路と、撮影レンズ部とがカメラボディーに固定された構造になっている。
【０００３】
デジタルカメラが上記構造となっているため、例えば、白黒でもよいから高解像度の画像を撮影したいとか、低解像度でもよいから高感度の撮影が必要であるとか、現在所有のデジタルカメラとは異なった仕様のデジタルカメラが必要になった場合に、新たにデジタルカメラを購入しなおさなければならなかった。また、カメラメーカーも、平均的な要求に答えざるを得ないので、一般的な仕様範囲のデジタルカメラしか市場投入できなかった。
【０００４】
下記特許文献１には、カメラボディー（特許文献１ではレンズユニット）と撮像ユニット（特許文献１ではカメラ本体ユニット）とが着脱自在とされたデジタルカメラが開示されている。しかしながら、特許文献１においては上記問題点については全く考慮されていない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２７１３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、被写体の条件や撮影目的に応じ、それに適した機能または性能を備えた撮像ユニットを選択して使用することにより、多様な撮影要求を満足することができるカメラシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１）  カメラボディーと、
被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動回路と、前記撮像素子の出力信号を処理する画像処理回路とを有し、機能または性能が異なる複数の撮像ユニットとを備え、
前記複数の撮像ユニットのいずれか一つを選択的に前記カメラボディーに装着した状態でデジタルカメラとして用いられることを特徴とするカメラシステム。
【０００８】
これにより、被写体の条件や撮影目的に応じ、それに適した機能または性能を備えた撮像ユニットを選択して使用することにより、多様な撮影要求を満足することができる。
また、カメラボディーは共通して使用することができるので、デジタルカメラを複数台所有する場合と比べ、ユーザーの経済的負担を軽減することができ、また、携帯にも便利である。
【０００９】
（２）  前記複数の撮像ユニットには、色分解フィルターを備えた撮像素子を搭載したカラー撮影用の撮像ユニットと、色分解フィルターを備えない撮像素子を搭載した白黒撮影用の撮像ユニットとが含まれる上記（１）に記載のカメラシステム。
【００１０】
これにより、例えば夜間の撮影や報道写真を撮影する場合などのように、白黒撮影でよいが高感度が要求されるような場合には、白黒撮影用の撮像ユニットを用いることにより、カラー撮影用の撮像ユニットを用いた場合よりも高感度かつ高解像度の撮影を行うことができる。
【００１１】
（３）  前記複数の撮像ユニットには、前記撮像素子の受光面側に設置された光学ローパスフィルターを備えた撮像ユニットと、該光学ローパスフィルターを備えない撮像ユニットとが含まれる上記（１）または（２）に記載のカメラシステム。
【００１２】
これにより、モアレが発生しにくい条件の被写体を撮影する場合には、光学ローパスフィルターを備えない撮像ユニットを用いることにより、撮像素子が本来有する解像度をそのまま発揮させることができ、光学ローパスフィルターを備えた撮像ユニットを用いた場合よりも高解像度の撮影を行うことができる。
【００１３】
（４）  前記複数の撮像ユニットには、色分解フィルターを備えた撮像素子を搭載し、かつ該撮像素子の受光面側に設置された光学ローパスフィルターを備えたカラー撮影用の撮像ユニットと、
色分解フィルターを備えた撮像素子を搭載し、かつ光学ローパスフィルターを備えないカラー撮影用の撮像ユニットと、
色分解フィルターを備えない撮像素子を搭載し、かつ該撮像素子の受光面側に設置された光学ローパスフィルターを備えた白黒撮影用の撮像ユニットと、
色分解フィルターを備えない撮像素子を搭載し、かつ光学ローパスフィルターを備えない白黒撮影用の撮像ユニットとが含まれる上記（１）に記載のカメラシステム。
【００１４】
これにより、カラー撮影であるか白黒撮影であるかと、モアレが発生しにくい被写体であるか否かの条件に合わせて撮像ユニットを選択することにより、その条件下で可能な限り高感度かつ高解像度の撮影を行うことができる。
【００１５】
（５）  前記複数の撮像ユニットには、他の撮像ユニットの撮像素子と画素数の異なる撮像素子を搭載したものが含まれる上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のカメラシステム。
【００１６】
これにより、必要とする感度および解像度の各条件に合わせ、それに適した画素数の撮像ユニットを選択して使用することができる。
【００１７】
（６）  前記各撮像ユニットは、前記撮像素子、前記撮像素子駆動回路および前記画像処理回路を収納する筐体と、
前記筐体に対し、前記撮像素子の受光面側を覆う閉位置と覆わない開位置とにスライド可能に設置された扉とを備え、
前記撮像ユニットを前記カメラボディーに挿入したときの挿入操作の力を利用して前記扉が開くように構成されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のカメラシステム。
【００１８】
これにより、撮像ユニットをカメラボディーから取り外したとき、撮像部の受光面を扉で覆って保護することができるので、撮像部の受光面に塵や埃が付着したり、傷が付いたりするのを確実に防止することができる。
また、撮像ユニットをカメラボディーに着脱するのに伴って、撮像素子の受光面を覆う扉を自動的に開閉することができ、かつ、撮像ユニットをカメラボディーに挿入する操作の力を利用して扉を開くように構成したので、扉の駆動機構が不要である。よって、カメラボディー側も含めて機構が極めて簡単で、低コストで製造することができるとともに、故障のおそれもなく、扉を確実に開閉することができる。
【００１９】
（７）  前記各撮像ユニットは、前記カメラボディーとの電気的な接続を行うコネクタをさらに備え、該コネクタは、前記撮像ユニットの前記カメラボディーへの挿入方向の先端部に設けられている上記（６）に記載のカメラシステム。
【００２０】
これにより、撮像ユニットをカメラボディーに装填するのと同時にコネクタの接続を完了することができ、極めて容易かつ確実にコネクタを接続することができる。
【００２１】
（８）  前記各撮像ユニットは、前記撮像素子により撮像された画像を表示可能な表示装置をさらに備える上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のカメラシステム。
【００２２】
これにより、撮像および画像処理関連の回路を撮像ユニットに集中して設置することができ、撮像ユニットと、カメラボディーとの独立性をより高めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被写体の条件や撮影目的に応じ、それに適した機能または性能を備えた撮像ユニットを選択して使用することにより、多様な撮影要求を満足することができる。
また、カメラボディーは共通して使用することができるので、デジタルカメラを複数台所有する場合と比べ、ユーザーの経済的負担を軽減することができ、また、携帯にも便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明のカメラシステムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明のカメラシステムにおいて、カメラボディーに１つの撮像ユニットを装着した状態を斜め後ろから見た背面斜視図である。
【００２６】
本実施形態のカメラシステム１は、カメラボディー２と、５個の撮像ユニット３Ａ〜３Ｅとで構成されており、撮像ユニット３Ａ〜３Ｅのいずれか一つを選択的にカメラボディー２に装着した状態でデジタルカメラとして用いられるものである。
【００２７】
以下、カメラボディー２および撮像ユニット３Ａ〜３Ｅについて順次説明するが、撮像ユニット３Ａ〜３Ｅは、後述する点において機能または性能が相異なること以外は同様の構成であるので、まず、代表して撮像ユニット３Ａについてのみ説明する。
【００２８】
カメラボディー２には、撮影レンズを内蔵したレンズ鏡筒２１が正面側に設けられている。さらに、カメラボディー２には、シャッターボタン２２およびズームボタン２３等の操作系と、光学ファインダー２４とが設けられている。
【００２９】
また、カメラボディー２の背面側には、撮像ユニット３Ａを保持する保持部２５が設けられている。保持部２５の入口であるスロット２５１から撮像ユニット３Ａを挿入することにより、撮像ユニット３Ａをカメラボディー２に装着することができる。図１中の矢印で示すように、撮像ユニット３Ａのカメラボディー２への挿入方向（以下、単に「挿入方向」と言う）は、撮影レンズの光軸Ａｘと直交する方向になっている。カメラボディー２に装着された撮像ユニット３Ａは、挿入方向と反対方向に引き抜くことにより、カメラボディー２から取り外すことができる。
【００３０】
撮像ユニット３Ａには、撮影レンズを介して形成された被写体像を撮像するＣＣＤ撮像素子４１を有する撮像部４が搭載されている。撮像部４は、その受光面が正面側を向くように配置されており、カメラボディー２に撮像ユニット３Ａを装着した状態では、撮像部４の中心は、撮影レンズの光軸Ａｘの位置に一致する。なお、撮像素子としては、ＣＣＤ撮像素子４１に限らず、例えばＣＭＯＳイメージセンサー等の他の方式の撮像素子を用いてもよい。
【００３１】
また、撮像ユニット３Ａには、ＣＣＤ撮像素子４１により撮影・記録された画像を再生表示したり、ＣＣＤ撮像素子４１により撮像されたリアルタイムの動画であるライブビューを表示したりするＬＣＤモニタ（液晶表示装置）５が設置されている。なお、撮像ユニット３Ａの表示装置は、ＬＣＤモニタ５に限らず、有機ＥＬ表示装置など、他の方式のものを用いてもよい。このＬＣＤモニタ５の表示画面５１は、撮像部４の受光面と反対側、すなわち背面側に向けられている。
【００３２】
保持部２５には、撮像ユニット３Ａの背面を露出させるための切欠き２５２が形成されている。カメラボディー２に撮像ユニット３Ａが装着された状態では、この切欠き２５２を介して、ＬＣＤモニタ５の表示画面５１を視認することができる。なお、切欠き２５２ではなく、スロット２５１の部分を残して窓のように開口を形成してもよい。
【００３３】
撮像ユニット３Ａの背面側には、ＬＣＤモニタ５のオン／オフを切り替えるモニタ表示スイッチ３１と、再生表示する表示画像を選択する際に操作する画像送りボタン３２とが設置されており、これらも切欠き２５２から露出している。
【００３４】
図２は、図１に示すカメラシステム１のブロック図である。以下、同図に基づいて、カメラボディー２および撮像ユニット３Ａの内部構成について説明する。
【００３５】
カメラボディー２は、図示しないメカニカルシャッターと、このメカニカルシャッターを駆動するシャッター駆動機構２６と、撮影レンズをズーム駆動およびＡＦ駆動するレンズ駆動機構２７と、シャッターボタン２２およびズームボタン２３等の操作系からの入力信号に基づいてシャッター駆動機構２６およびレンズ駆動機構２７等の作動を制御するボディーＣＰＵ２８とを有している。
【００３６】
また、カメラボディー２内には、バッテリー１００を装填可能になっており、このバッテリー１００から電源回路２９を介してカメラボディー２の各部および撮像ユニット３Ａに電力が供給される。
【００３７】
撮像ユニット３Ａ内には、ＣＣＤ撮像素子４１を搭載した撮像素子基板６０と、メイン基板７０とが設置されている。
撮像素子基板６０には、撮像素子駆動回路６１と、ＣＣＤ撮像素子４１の出力信号を増幅するアナログアンプ６２とが設けられている。
【００３８】
メイン基板７０には、ＣＣＤ撮像素子４１の出力信号をアナログ−デジタル変換するＡ−Ｄ変換回路７１と、デジタル化されたＣＣＤ撮像素子４１の出力信号に対し所定のカラープロセス処理やγ補正等の画像処理を施す画像処理回路７２と、メイン基板７０および撮像素子基板６０の各回路を制御するシステムコントローラ７３と、画像データ生成作業時等に一時記憶を行うＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）７４と、記録用の撮影画像データを格納する不揮発性メモリーであるフラッシュメモリー７５と、ＬＣＤモニタ５を駆動するＬＣＤインターフェース（表示装置駆動回路）７６とが設けられている。
【００３９】
これらの回路のうち、Ａ−Ｄ変換回路７１と、画像処理回路７２と、システムコントローラ７３と、ＬＣＤインターフェース７６とで、画像処理および画像記録の処理動作を統括して制御するＤＳＰ（Digital Signal Processor）７７が構成される。
【００４０】
また、撮像ユニット３Ａは、カメラボディー２との電気的な接続を行うコネクタ３３を有している。撮像ユニット３Ａをカメラボディー２に装着した状態では、コネクタ３３を介し、撮像素子基板６０およびメイン基板７０と、カメラボディー２のボディーＣＰＵ２８とがコネクタバス３３１により接続される。
【００４１】
システムコントローラ７３とボディーＣＰＵ２８とは、コネクタバス３３１を介して相互に通信して制御の連携が可能な構成となっており、シャッターボタン２２やズームボタン２３等のコントロール信号は、コネクタバス３３１を介してボディーＣＰＵ２８からシステムコントローラ７３へ送信される。
【００４２】
また、撮像ユニット３Ａには、コネクタバス３３１を介してカメラボディー２から電力が供給される。
【００４３】
次に、ＣＣＤ撮像素子４１で撮像したリアルタイムの画像、すなわちライブビューをＬＣＤモニタ５に表示する際の処理について説明する。
【００４４】
レンズ鏡筒２１内の撮影レンズを介してＣＣＤ撮像素子４１の受光面上に結像した被写体像は、光電変換されて電荷データとなり、この電荷データ（信号）は、ライブビュー画像データ作成のため、ＣＣＤ撮像素子４１から所定画素分ずつ間引かれて順次読み出され、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）および自動利得制御（ＡＧＣ）がなされた後、ＤＳＰ７７へ入力される。
【００４５】
ＤＳＰ７７においては、入力された信号がアナログ−デジタル変換された後、所定のカラープロセス処理やγ補正等の信号処理が施され、ライブビュー画像データ（輝度信号データＹ、二つの色差信号データＣｒ、Ｃｂ）が生成され、このデータに基づきライブビュー画像がＬＣＤモニタ５に表示される。このライブビュー画像データは、ＬＣＤモニタ５の表示画素数に対応して、ＣＣＤ撮像素子４１の有効画素数よりも少ない画素数（間引きしたデータ数）の画像データである。
【００４６】
ライブビュー画像データの生成処理は、ＣＣＤ撮像素子４１の読み出しとともに周期的に更新され、ＬＣＤモニタ５上ではリアルタイムの動画として表示される。
【００４７】
次に、撮影・記録時の処理について説明する。
シャッターボタン２２が半押しされて測光スイッチ２２１がオンすると、ボディーＣＰＵ２８は、測光および露出演算を開始すべき旨の信号をシステムコントローラ７３へ送信し、この信号を契機として、システムコントローラ７３は、ＣＣＤ撮像素子４１の出力信号に基づき測光および露出演算を行う。さらに、システムコントローラ７３は、ＡＦ制御を行い、ボディーＣＰＵ２８を介してレンズ駆動機構２７を作動させ、ＡＦ駆動を行う。
【００４８】
この状態から、さらにシャッターボタン２２が全押しされてレリーズスイッチ２２２がオンすると、ボディーＣＰＵ２８は、システムコントローラ７３により演算された露光時間に基づきシャッター駆動機構２６によりメカニカルシャッターを作動させて露光制御を行うとともに、例えばメカニカルシャッター開放信号、露出（電荷蓄積）時間等の、露出開始に関連した信号を撮像ユニット３Ａへ送信する。
【００４９】
この信号を受けて、ＤＳＰ７７は、ＣＣＤ撮像素子４１の不要電荷掃き出し制御や露出制御（電荷蓄積時間制御）を行い、前記と同様の過程を経て、ＣＣＤ撮像素子４１から画素間引きせずに電荷データを読み出し、ＳＤＲＡＭ７４に一旦保持する。そして、ＤＳＰ７７は、ＳＤＲＡＭ７４から読み出した電荷データに対し所定の信号処理を施すことにより、画素データ数の多い記録用静止原画像データを生成する。
【００５０】
ＤＳＰ７７は、生成された記録用静止原画像データから画素データ間引き処理をして、ＬＣＤモニタ５の表示画素数に合わせた表示用静止画像のスクリーンネイルを生成し、一定時間、ＬＣＤモニタ５に表示する。
【００５１】
さらに、ＤＳＰ７７は、生成された記録用静止原画像データに例えばＪＰＥＧ等の画像データ圧縮処理を施し、得られた圧縮画像データをフラッシュメモリー７５に記録する。
【００５２】
フラッシュメモリー７５に保存された撮影画像をパーソナルコンピューター（以下、「パソコン」と略称する）を用いて見る際には、撮像ユニット３Ａをカメラボディー２から取り外し、コネクタ３３を介してパソコンに接続することにより、撮影画像データをパソコンに取り込むことができる。このとき、撮像ユニット３Ａの電源は、パソコンから供給される。
【００５３】
図３および図４は、それぞれ、撮像ユニット３Ａを斜め前から見た斜視図であり、図３は扉３５が開いた状態、図４は扉３５が閉じた状態を示している。図５は、図４の一部を拡大した図である。
【００５４】
図３に示すように、撮像ユニット３Ａは、平板状の筐体３４を有しており、この筐体３４内に、前述したＣＣＤ撮像素子４１を含む撮像部４、撮像素子基板６０およびメイン基板７０が収納されている。筐体３４には、撮像部４の受光面側の位置に開口が形成されている。この開口を介して、撮像部４の受光面は、筐体３４の正面に露出している。
【００５５】
筐体３４の、カメラボディー２への挿入方向の先端部には、前述したコネクタ３３が配置されている。カメラボディー２の保持部２５の奥には、コネクタ３３の端子３３２と接合する電気接点（図示せず）が設置されており、撮像ユニット３Ａをカメラボディー２の保持部２５に挿入すると、この電気接点とコネクタ３３の端子３３２とが接触し、電気的に接続される。
【００５６】
本実施形態では、コネクタ３３は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）の規格に準じたコネクタとされている。コネクタ３３として、ＵＳＢのような標準のインターフェースコネクタを採用したことにより、撮像ユニット３Ａを容易にパソコンに接続することができる。
【００５７】
なお、コネクタ３３は、図示のようなＵＳＢコネクタに限らず、例えば、ＰＣカードの規格に準じたコネクタであってもよい。この場合、撮像ユニット３Ａの外形は、ＰＣカード規格に適合した形状、すなわち、撮像ユニット３Ａの厚さをＰＣカード規格のＴｙｐｅ１（３．３ｍｍ）、Ｔｙｐｅ２（５．０ｍｍ）、Ｔｙｐｅ３（１０．５ｍｍ）、Ｔｙｐｅ４（１６．０ｍｍ）のいずれかとするのが好ましい。このような場合、撮影画像データをパソコンに取り込む際には、パソコンに装備されたＰＣカードスロットに撮像ユニット３Ａを装填することにより、容易にこれを行うことができる。
【００５８】
撮像ユニット３Ａは、筐体３４に対し、スライド可能に設置された扉（引き戸）３５をさらに備えている。この扉３５は、撮像部４の受光面を覆う閉位置（図４の位置）と、覆わない開位置（図３の位置）とに移動可能になっている。また、扉３５の移動方向は、撮像ユニット３Ａのカメラボディー２への挿入方向に平行になっている。
【００５９】
扉３５は、付勢手段としてのコイルばね３６により、閉じる方向に付勢されている。コイルばね３６の図３中の左端部は、扉３５の内面側に突設された固定ピン３５１に固定されており、コイルばね３６の図３中の右端部は、筐体３４に固定されている。コイルばね３６は、筐体３４に形成された溝３４１内に収納されている。
【００６０】
図４に示すように、撮像ユニット３Ａをカメラボディー２に装着していない状態では、コイルばね３６の付勢力によって扉３５が閉じて、撮像部４の受光面が覆われている。これにより、撮像部４の受光面に塵や埃が付着したり、他の物に当たって傷が付いたりするのを防止することができ、撮像部４の受光面を保護することができる。
【００６１】
また、撮像部４の受光面をブロア等を用いて清掃する必要がある場合には、扉３５をコイルばね３６の付勢力に抗して容易に開くことができる。
【００６２】
この扉３５は、撮像ユニット３Ａをカメラボディー２の保持部２５に挿入すると、その挿入操作の力を利用して、自動的に開くように構成されている。
【００６３】
図１に示すように、カメラボディー２の保持部２５内には、扉３５に係止する係止ピン（係止部）２５３が突設されている。また、図４に示すように、筐体３４の先端部には、係止ピン２５３が挿入可能な溝３４２が形成されている。
【００６４】
カメラボディー２の保持部２５に撮像ユニット３Ａを挿入していくと、その挿入し始めの段階で、係止ピン２５３は、溝３４２内を相対的に移動し、扉３５の先端に当接する（図５参照）。図５に示す状態からさらに奥へ撮像ユニット３Ａを挿入していくと、係止ピン２５３が扉３５に係止することにより、扉３５が挿入方向へ前進するのが阻止される。すなわち、扉３５は、筐体３４に対しては挿入方向と反対方向に相対移動し、図３に示す開位置へとスライドする。
【００６５】
扉３５が開くと、コイルばね３６が伸長してコイルばね３６にエネルギーが蓄えられる。撮像ユニット３Ａをカメラボディー２から取り外した際には、このエネルギーによってコイルばね３６が収縮し、扉３５が自動的に閉じる。
【００６６】
このようにして、撮像ユニット３Ａをカメラボディー２に着脱するのに伴って、扉３５を自動的に開閉することができる。また、撮像ユニット３Ａをカメラボディー２に挿入する操作の力を利用して扉３５を開くように構成したので、扉３５の駆動機構が不要である。よって、カメラボディー２側も含めて機構が極めて簡単で、低コストで製造することができるとともに、故障のおそれもなく、扉３５を確実に開閉することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、図４に示すように、扉３５は、閉じたとき、撮像ユニット３Ａのカメラボディー２への挿入方向の中央よりも先端寄りに位置する。これにより、撮像ユニット３Ａを保持部２５に挿入したとき、挿入し始めの段階から扉３５を開き始めることができるので、扉３５をより大きく確実に開くことができる。
【００６８】
図６は、撮像ユニット３Ａの断面正面図、図７は、図６中のＸ−Ｘ線断面図である。
図６に示すように、撮像ユニット３Ａの筐体３４内には、正面から見て、カメラボディー２への挿入方向先端側に撮像素子基板６０が設置され、後端側にメイン基板７０が設置されている。撮像素子基板６０のほぼ中央部には、撮像部４が固定されており、メイン基板７０のほぼ中央部には、ＬＣＤモニタ５が固定されている。
【００６９】
図７に示すように、撮像部４は、ＣＣＤ撮像素子４１と、ＣＣＤ撮像素子４１の受光面側に重ねて設置された光学ローパスフィルター４３および赤外カットフィルター４４と、これらの外周部を保持するハウジング４５とで構成されている。
【００７０】
光学ローパスフィルター４３は、被写体光の空間周波数の中から、ＣＣＤ撮像素子４１の画素間隔で決まる標本化空間周波数に近い空間周波数成分を低減させるものである。この光学ローパスフィルター４３を設けたことにより、モアレ（偽色）が生じるのを防止することができる。
【００７１】
なお、後述するように、この光学ローパスフィルター４３は、撮像ユニット３Ｂおよび３Ｄにおいては設置されない。
【００７２】
赤外カットフィルター４４は、赤外波長成分を除去するものである。この赤外カットフィルター４４を設置したことにより、ＣＣＤ撮像素子４１が人間の目に見えない赤外光を受光してしまうのを防止することができる。
【００７３】
ハウジング４５は、筐体３４に固定されており、このハウジング４５に撮像素子基板６０が固定されている。
【００７４】
撮像部４とＬＣＤモニタ５とは、撮像部４の受光面に垂直な方向から見て互いに重ならないとともに（図６参照）、撮像部４の受光面に平行な方向から見て一部が互いに重なるように配置されている（図７参照）。このように、厚さ寸法の大きい撮像部４とＬＣＤモニタ５とを厚さ方向に重ねず、面方向にずらして配置したことにより、筐体３４の厚さ寸法を小さくすることができ、撮像ユニット３Ａの薄型化を図りつつ、ＬＣＤモニタ５の搭載が可能となる。
【００７５】
また、図６に示すように、撮像部４とＬＣＤモニタ５とは、カメラボディー２への挿入方向の先端側から後端側、すなわち図６中の右側から左側へ向かってこの順に並んで配置されている。これにより、前述したように、扉３５の閉じたときの位置を挿入方向の中央よりも先端寄りに配置することができるので、撮像ユニット３Ａを保持部２５に挿入したとき、挿入し始めの段階から扉３５を開き始めることができ、扉３５をより大きく確実に開くことができる。
【００７６】
また、撮像素子基板６０とメイン基板７０とは、厚さ方向の位置をずらして配置されており（図７参照）、撮像部４の受光面に垂直な方向から見て、撮像素子基板６０とメイン基板７０とは、一部が互いに重なるように配置されている（図６参照）。これにより、両者が重なった部分の大きさの分だけ、筐体３４の大きさを小さくすることができ、撮像ユニット３Ａの小型化が図れる。
【００７７】
図８は、本発明のカメラシステム１の全体を示す斜視図である。同図に示すように、カメラシステム１には、相異なる機能または性能を有する５個の撮像ユニット３Ａ〜３Ｅが含まれており、撮像ユニット３Ａ〜３Ｅのいずれか一つを選択的にカメラボディー２に装着した状態でデジタルカメラとして用いることができる。以下、各撮像ユニット３Ａ〜３Ｅの仕様について説明する。
【００７８】
［撮像ユニット３Ａ］
撮像ユニット３Ａは、一般的な仕様のものであり、色分解フィルターを備えたＣＣＤ撮像素子４１を搭載し、かつ前記光学ローパスフィルター４３を備えたものである。
【００７９】
この撮像ユニット３Ａによれば、ＣＣＤ撮像素子４１に色分解フィルターが設けられているので、カラー撮影を行うことができる。また、光学ローパスフィルター４３を備えているので、モアレを出にくくすることができる。このようなことから、撮像ユニット３Ａは、通常の撮影に適している。
【００８０】
なお、色分解フィルターは、通常、撮像素子チップ４１１上に形成されている。また、この色分解フィルターは、原色フィルターでも、補色フィルターでもよく、また、配列方式もベイヤー配列、色差順次配列など、いかなる配列のものでもよい。
【００８１】
［撮像ユニット３Ｂ］
撮像ユニット３Ｂは、色分解フィルターを備えたＣＣＤ撮像素子４１を搭載し、かつ光学ローパスフィルター４３を備えないものである。また、ＣＣＤ撮像素子４１の画素数は、撮像ユニット３Ａと同じである（本実施形態では、約６００万画素とする）。
【００８２】
この撮像ユニット３Ｂによれば、ＣＣＤ撮像素子４１に色分解フィルターが設けられているので、カラー撮影を行うことができる。また、光学ローパスフィルター４３が設けられていないので、撮像ユニット３Ａと比べてモアレが発生し易くなるものの、撮像ユニット３Ａより解像度が４倍程度向上する。これは、光学ローパスフィルター４３の空間カットオフ周波数は、通常、撮像素子空間ナイキスト周波数（１／（２×画素ピッチ））の１／２程度に設計されるので、光学ローパスフィルター４３を設けない場合には、ＣＣＤ撮像素子４１が本来有する解像度が損なわれることなくそのまま発揮されるからである。
【００８３】
このようなことから、モアレが発生しにくい条件の被写体を撮影する場合には、撮像ユニット３Ｂを用いることにより、一般仕様の撮像ユニット３Ａと比べ、解像度を４倍程度向上することができ、より高解像度の撮影が可能となる。
【００８４】
［撮像ユニット３Ｃ］
撮像ユニット３Ｃは、色分解フィルターを備えないＣＣＤ撮像素子４１を搭載し、かつ光学ローパスフィルター４３を備えたものである。また、ＣＣＤ撮像素子４１の画素数は、撮像ユニット３Ａと同じである。
【００８５】
この撮像ユニット３Ｃは、ＣＣＤ撮像素子４１に色分解フィルターが設けられていないので白黒撮影用ではあるものの、撮像ユニット３Ａと比べ、感度および解像度を共に３倍程度向上することができる。以下、この理由について、図９に基づき、色分解フィルターがベイヤー配列の原色フィルターである場合を例に説明する。
【００８６】
図９に示すように、ベイヤー配列の原色フィルターを備えたＣＣＤ撮像素子４１を用いてカラー画像を撮影する場合、隣接する４つ（赤１つ、緑２つ、青１つ）の画素の輝度信号を平均化することにより撮影画像の１ドット分の輝度信号を得ており、その隣のドットの輝度信号は、縦方向または横方向に１画素分ずらした４つの画素の輝度信号を平均化して得ている。この場合、撮影画像のドット数はＣＣＤ撮像素子４１の画素数と同数になるものの、撮影画像の各ドットの輝度信号は、４つの画素からの輝度信号が混ざったものとなっているので、ＣＣＤ撮像素子４１が本来有する解像度が発揮されず、解像度の低下を招く。
【００８７】
これに対し、色分解フィルターを備えないＣＣＤ撮像素子４１によって白黒画像を撮影した場合には、ＣＣＤ撮像素子４１の各画素の輝度信号がそのまま撮影画像の各ドットの輝度信号となり、各画素の輝度信号は混ざらずに独立しているので、ＣＣＤ撮像素子４１が本来有する解像度がそのまま発揮される。
【００８８】
また、色分解フィルターを備えたＣＣＤ撮像素子４１の場合、各画素は、フィルターを透過した特定の色の光のみを光電変換するが、色分解フィルターを備えないＣＣＤ撮像素子４１では、各画素は、すべての光を光電変換するので、感度が高い。
【００８９】
以上のような理由により、色分解フィルターを備えないＣＣＤ撮像素子４１を用いた撮像ユニット３Ｃは、撮像ユニット３Ａと比べ、感度および解像度を共に３倍程度向上することができ、高感度かつ高解像度の撮影を行うことができる。よって、例えば夜間の撮影や報道写真を撮影する場合などのように、白黒撮影でよいが高感度が要求されるような場合には、撮像ユニット３Ｃが適する。
【００９０】
一方、撮像ユニット３Ｃは、光学ローパスフィルター４３を備えているので、撮像ユニット３Ａと同様に、モアレを出にくくすることができる。
【００９１】
［撮像ユニット３Ｄ］
撮像ユニット３Ｄは、色分解フィルターを備えないＣＣＤ撮像素子４１を搭載し、かつ光学ローパスフィルター４３を備えないものである。また、ＣＣＤ撮像素子４１の画素数は、撮像ユニット３Ａと同じである。
【００９２】
この撮像ユニット３Ｄは、撮像ユニット３Ｃと同様に、ＣＣＤ撮像素子４１に色分解フィルターが設けられていないので白黒撮影用であるものの、撮像ユニット３Ａと比べ、感度を３倍程度向上することができる。
【００９３】
また、光学ローパスフィルター４３が設けられていないので、撮像ユニット３Ｃと比べてモアレが発生し易くなるものの、撮像ユニット３Ｃより解像度が４倍程度向上し、撮像ユニット３Ａと比べると１２倍程度の高解像度が得られる。
【００９４】
このようなことから、白黒撮影でよく、かつモアレが発生しにくい条件の被写体を撮影する場合には、撮像ユニット３Ｄを用いることにより、撮像ユニット３Ｃよりもさらに高い解像度が得られる。
【００９５】
［撮像ユニット３Ｅ］
撮像ユニット３Ｅは、色分解フィルターを備えないＣＣＤ撮像素子４１を搭載し、かつ光学ローパスフィルター４３を備えたものである。また、ＣＣＤ撮像素子４１の画素数は、撮像ユニット３Ａ〜３Ｄより少なくされている（本実施形態では、約２００万画素とする）。
【００９６】
この撮像ユニット３Ｅは、ＣＣＤ撮像素子４１に色分解フィルターが設けられていないので白黒撮影用である。また、ＣＣＤ撮像素子４１の画素数が撮像ユニット３Ａ〜３Ｄと比べて少ない（約１／３）が、色分解フィルターがないことによってＣＣＤ撮像素子４１本来の解像度が発揮されるので、撮像ユニット３Ａおよび３Ｂと同等またはそれ以上の解像度が得られる。
【００９７】
さらに、撮像ユニット３Ｅでは、ＣＣＤ撮像素子４１の画素数を少なくしたことにより、１画素当たりの面積が大きくなるので、撮像ユニット３Ｃおよび３Ｄよりもさらに高い感度が得られる。
【００９８】
このようなことから、白黒撮影でよいが特に高い感度が要求される場合には、撮像ユニット３Ｅを用いることにより、撮像ユニット３Ａおよび３Ｂと同等またはそれ以上の解像度を維持しつつ、撮像ユニット３Ｃおよび３Ｄよりもさらに高感度で撮影することができる。
【００９９】
一方、撮像ユニット３Ｅは、光学ローパスフィルター４３を備えているので、撮像ユニット３Ａと同様に、モアレを出にくくすることができる。
【０１００】
以上述べたように、カメラシステム１では、被写体の条件や撮影目的に応じ、これらの撮像ユニット３Ａ〜３Ｅのうちで最適な機能・性能のものを選択してカメラボディー２に装着して使用することができ、多様な撮影要求を満足するすることができる。
【０１０１】
また、カメラボディー２は共通して使用することができるので、デジタルカメラを複数台所有する場合と比べ、ユーザーの経済的負担は大幅に軽減される。また、携帯する場合も、複数台のデジタルカメラを携帯するより楽である。
【０１０２】
また、ユーザーは、新たな撮影要求に迫られた場合には、その撮影要求を満足する撮像ユニットを買い足すことにより、少ない経済的負担で所期の目的を達成することができる。
【０１０３】
以上、本発明のカメラシステムを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、カメラシステムを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１０４】
また、前述した実施形態のカメラシステムにおいては、撮像ユニットの個数が５個であったが、本発明のカメラシステムには、機能または性能が相異なる撮像ユニットが最低２個含まれていればよい。また、それら複数の撮像ユニットの機能または性能の相違点は、前述した実施形態のような色分解フィルターの有無、光学ローパスフィルターの有無および画素数の違いの組み合わせに限らず、色分解フィルターの有無のみ、光学ローパスフィルターの有無のみ、あるいは画素数の違いのみなどであってもよい。
【０１０５】
また、本発明のカメラシステムは、所定台数の撮像ユニットとカメラボディーとをセットで販売してもよいし、あるいは、ユーザーが好きな仕様の撮像ユニットを選び、これをカメラボディーと組み合わせて購入できるようにしてもよい。また、既に購入済のカメラボディーに、必要に応じて撮像ユニット単体を追加購入してもよい。
【０１０６】
また、撮像ユニットの外観形状および構造や、内部機器の配置などは、図示の構成に限定されるものではない。
【０１０７】
また、図示の実施形態では、撮影した画像の画像データを格納する不揮発性メモリーが撮像ユニットに内蔵されているものであったが、これに限定されず、不揮発性メモリーを備えたメモリーカード等の記録媒体を撮像ユニットまたはカメラボディーに設けたスロットに装填するように構成してもよい。
【０１０８】
また、図示の実施形態におけるカメラボディーは、ズームレンズを備えたものであったが、これに限定されず、単焦点の撮影レンズを備えたものでもよい。さらに、カメラボディーは、撮影レンズが一体化されたものに限らず、レンズマウントを備えた、レンズ交換式のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明のカメラシステムを斜め後ろから見た背面斜視図である。
【図２】図１に示すカメラシステムのブロック図である。
【図３】図１に示すカメラシステムにおける撮像ユニットを斜め前から見た斜視図である。
【図４】図１に示すカメラシステムにおける撮像ユニットを斜め前から見た斜視図である。
【図５】図４の一部を拡大した図である。
【図６】図１に示すカメラシステムにおける撮像ユニットの断面正面図である。
【図７】図６中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図８】本発明のカメラシステムの実施形態を示す斜視図である。
【図９】色分解フィルター付き撮像素子を用いた場合における撮影画像の各ドットの輝度信号を生成する方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１            カメラシステム
２            カメラボディー
２１          レンズ鏡筒
２２          シャッターボタン
２２１        測光スイッチ
２２２        レリーズスイッチ
２３          ズームボタン
２４          光学ファインダー
２５          保持部
２５１        スロット
２５２        切欠き
２５３        係止ピン
２６          シャッター駆動機構
２７          レンズ駆動機構
２８          ボディーＣＰＵ
２９          電源回路
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ  撮像ユニット
３１          モニタ表示スイッチ
３２          画像送りボタン
３３          コネクタ
３３１        コネクタバス
３３２        端子
３４          筐体
３４１、３４２  溝
３５          扉
３５１        固定ピン
３６          コイルばね
４            撮像部
４１          ＣＣＤ撮像素子
４１１        撮像素子チップ
４１２        パッケージ
４１３        保護ガラス板
４３          光学ローパスフィルター
４４          赤外カットフィルター
４５          ハウジング
５            ＬＣＤモニタ
５１          表示画面
６０          撮像素子基板
６１          撮像素子駆動回路
６２          アナログアンプ
７０          メイン基板
７１          Ａ−Ｄ変換回路
７２          画像処理回路
７３          システムコントローラ
７４          ＳＤＲＡＭ
７５          フラッシュメモリー
７６          ＬＣＤインターフェース
７７          ＤＳＰ
１００        バッテリー
Ａｘ          光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006005456.tif 000009
【図８】
2006005456.tif 000010
【図９】
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