(57)【要約】  本件発明の課題は、撮像装置本体の薄型化を図ることができ、レンズ交換を簡易に行うことのできるレンズマウント構造、レンズ交換式撮像装置、レンズ鏡筒、撮像用レンズ及び撮像システムを提供することにある。  上記課題を解決するため、レンズ交換式撮像装置のレンズマウント構造であって、撮像素子を収容する筐体に設けられるマウント開口の周囲において撮像装置本体の外側に突出すると共に、当該撮像装置本体の外側でレンズ鏡筒が着脱自在に固定されるマウント部と、前記マウント開口から前記撮像素子側に異物が侵入するのを防止する透光性防塵部材とを備えたことを特徴とするレンズマウント構造を採用する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ交換式撮像装置のレンズマウント構造であって、
撮像素子を収容する筐体に設けられるマウント開口の周囲において当該筐体の外側に突出すると共に、当該筐体の外側でレンズ鏡筒が着脱自在に固定されるマウント部と、
前記マウント開口から前記撮像素子側に異物が侵入するのを防止する透光性防塵部材と、
を備えたことを特徴とするレンズマウント構造。
【請求項２】
前記透光性防塵部材は、前記マウント開口を塞ぐ透明部材である請求項１に記載のレンズマウント構造。
【請求項３】
前記透光性防塵部材は、前記筐体の内側又は前記マウント開口に保持部材を介して固定される請求項１又は請求項２に記載のレンズマウント構造。
【請求項４】
前記透光性防塵部材は、入射した平行光を撮像素子の撮像面において結像させる屈折力を有していない請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のレンズマウント構造。
【請求項５】
前記透光性防塵部材は、前記レンズ鏡筒内に配置されるレンズと共に撮像用レンズを構成する正又は負の屈折力を有する光学要素である請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のレンズマウント構造。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載されたレンズマウント構造を有することを特徴とするレンズ交換式撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載されたレンズマウント構造を備えるレンズ交換式撮像装置のマウント部に、着脱自在に固定されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項４又は請求項５に記載されたレンズマウント構造を備えるレンズ交換式撮像装置に着脱自在に固定される撮像用レンズであって、
前記レンズ鏡筒内に配置される鏡筒側レンズと、前記透光性防塵部材を含む撮像装置本体側レンズとを備え、鏡筒側レンズと撮像装置本体側レンズとにより、前記撮像素子の撮像面に被写体光を結像させることを特徴とする撮像用レンズ。
【請求項９】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載されたレンズマウント構造により、撮像装置本体に対して撮像用レンズが着脱自在に固定されることを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、レンズ交換式撮像装置のレンズマウント構造、レンズ交換式撮像装置、レンズ鏡筒、撮像用レンズ及び撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レンズ交換式撮像装置では、撮像装置本体に撮像用レンズを着脱自在に固定するための種々の方式のレンズマウント構造が知られている。例えば、特許文献１には、バヨネット式のレンズマウント構造が開示されている。バヨネット式のレンズマウント構造とは、撮像装置本体側及びレンズ鏡筒側のマウント部に複数の爪をそれぞれ設け、互いの爪を噛み合わせることにより、撮像装置本体に撮像用レンズを着脱自在に固定するものをいう。現在、レンズ交換式撮像装置のレンズマウント構造として、このバヨネット式が広く採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１６６８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記レンズマウント構造では、一般に、レンズ鏡筒のマウント部が撮像装置本体側のマウントに形成された開口を介して、撮像装置本体の内側に挿入されるようにして固定される。撮像装置本体の内部には、撮像素子の他、撮像用レンズと共に撮像光学系を構成する種々の撮像光学要素が光軸に沿って配置されている。このため、レンズ交換の際に、レンズ鏡筒のマウント部が上記光学要素等に当接し、これらの撮像光学要素に汚れや破損が生じるのを防ぐには、一定寸法以上のフランジバックを確保する必要があった。このため、撮像装置本体を極限まで薄型化することは困難であった。【０００５】
また、上記レンズマウント構造では、レンズ交換の際に、マウント部の開口を介して、撮像素子側にゴミ等の異物が侵入する恐れがあった。撮像面にゴミ等が付着した場合、これらのゴミが撮像画像に写り込み、画質が低下するため、レンズ交換は慎重を要する作業となっていた。【０００６】
そこで、本件発明の課題は、撮像装置本体の薄型化を図ることができ、レンズ交換を簡易に行うことのできるレンズマウント構造、レンズ交換式撮像装置、レンズ鏡筒、撮像用レンズ及び撮像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】
本発明者等は、鋭意研究を行った結果、以下のレンズマウント構造を採用することで上記課題を達成するに到った。【０００８】
本件発明に係るレンズマウント構造は、レンズ交換式撮像装置のレンズマウント構造であって、撮像素子を収容する筐体に設けられるマウント開口の周囲において当該筐体の外側に突出すると共に、当該筐体の外側でレンズ鏡筒が着脱自在に固定されるマウント部と、前記マウント開口から前記撮像素子側に異物が侵入するのを防止する透光性防塵部材と、を備えたことを特徴とする。【０００９】
本件発明に係るレンズマウント構造において、前記透光性防塵部材は、前記マウント開口を塞ぐ透明部材であることが好ましい。【００１０】
本件発明に係るレンズマウント構造において、前記透光性防塵部材は、前記撮像装置本体の内側又は前記マウント開口に保持部材を介して固定されることが好ましい。【００１１】
本件発明に係るレンズマウント構造において、前記透光性防塵部材は、入射した平行光を撮像素子の撮像面において結像させる屈折力を有していないものとする。【００１２】
本件発明に係るレンズマウント構造において、前記透光性防塵部材は、前記レンズ鏡筒内に配置されるレンズと共に撮像用レンズを構成する正又は負の屈折力を有する光学要素であることが好ましい。【００１３】
本件発明に係るレンズ交換式撮像装置は、上記レンズマウント構造を有することを特徴とする。【００１４】
本件発明に係るレンズ鏡筒は、上記レンズマウント構造を備えるレンズ交換式撮像装置のマウント部材に、着脱自在に固定されることを特徴とする。【００１５】
本件発明に係る撮像用レンズは、上記レンズマウント構造を備えるレンズ交換式撮像装置に着脱自在に固定される撮像用レンズであって、前記レンズ鏡筒内に配置される鏡筒側レンズと、前記透光性防塵部材を含む撮像装置本体側レンズとを備え、鏡筒側レンズと撮像装置本体側レンズとにより、前記撮像素子の撮像面に被写体光を結像させることを特徴とする。【００１６】
本件発明に係る撮像システムは、上記レンズマウント構造により、撮像装置本体に対して撮像用レンズが着脱自在に固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本件発明によれば、撮像装置本体の薄型化を図ることができ、レンズ交換を簡易に行うことができるレンズマウント構造、レンズ交換式撮像装置、レンズ鏡筒、撮像用レンズ及び撮像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本件発明に係るレンズマウント構造を備えた撮像装置本体の構成例を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示す撮像装置本体に撮像用レンズが取り付けられた状態を示す本件発明に係る撮像システムの構成例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本件発明に係るレンズマウント構造、レンズ交換式撮像装置、レンズ鏡筒、撮像用レンズ及び撮像システムの実施の形態を説明する。
【００２０】
図１は、本件発明に係るレンズマウント構造を適用した撮像装置本体１０の構成例を正面図である。また、図２には、図１に示す撮像装置本体１０にマウント部材（マウント部）２０を介して撮像用レンズ３０が取り付けられた撮像システム１００の構成例を示す断面図である。図１及び図２に示す撮像装置本体１０及び撮像システム１００は、本件発明に係るレンズマウント構造により、撮像装置本体１０に対して撮像用レンズ３０が着脱自在に固定されたものであり、画角の違う複数の撮像用レンズ３０等を撮像装置本体１０に対して交換自在に着脱することのできるレンズ交換式撮像装置である。但し、図１及び図２に示す撮像装置本体１０及び撮像システム１００は、撮像装置本体１０及び撮像用レンズ３０の主要な構成要素のみを示した模式図であり、撮像装置本体１０内の電子回路等の表示、撮像用レンズ３０内に配置される光学レンズ等の表示を省略している。
【００２１】
１．撮像装置本体１０
（１）開口部１３
まず、撮像装置本体１０について説明する。撮像装置本体１０は、その筐体１１内に撮像素子１２を収容しており、撮像素子１２の撮像面と対向する筐体面１１ａには開口部１３が形成されている。図１に示すように、開口部１３は正面視において略円形状を呈している。
【００２２】
（２）マウント部材２０
上記開口部１３には、撮像用レンズ３０のレンズ鏡筒３１が着脱自在に装着されるマウント部材２０が設けられる。本実施の形態において、マウント部材２０は、略円筒形状の周壁部２１と、この周壁部２１の一方の端部に設けられる複数の爪部２２と、周壁部２１の他方の端部に設けられる鍔部２３とを備え、この鍔部２３によりマウント部材２０は筐体１１に固定される。
【００２３】
図２に示すように、マウント部材２０の周壁部２１の外径と、筐体１１の開口部１３の内径とは略同じであり、筐体１１に固定された状態で周壁部２１の外周面は筐体１１の開口部１３の内周面に当接されている。また、鍔部２３の外径は筐体１１の開口部１３の内径よりも大きく、当該鍔部２３は上記筐体１１ａの内面にビス２４により固定されている。このようにマウント部材２０が筐体１１に固定された状態で、周壁部２１の一方の端部側は筐体１１の外側に突出しており、図１に示すように、上記爪部２２は周壁部２１の外周面に等間隔に放射状に設けられている。また周壁部２１の内周側は開口しており、マウント開口２５を成している。マウント開口２５は、撮像素子１２の撮像面の対角線長と同程度の開口径を有し、当該マウント開口２５を介して撮像用レンズ３０から撮像素子１２の撮像面に被写体光が入射する。
【００２４】
また、マウント部材２０には、当該撮像装置本体１０の筐体内おいて、例えば、撮像素子の背面等に設けられる制御基板（図示略）に電気的に接続される電子接点を有ている。撮像用レンズ３０がマウント部材２０に固定されると、この電子接点と撮像用レンズ３０側の電子接点とが電気的に接続し、これにより制御基板により撮像用レンズ３０のフォーカシングやズーミングなどの各動作が制御される。
【００２５】
以上のように、本件発明によればマウント開口２５の周囲において、撮像装置本体１０の外側に突出すると共に、当該撮像装置本体１０の外側において撮像用レンズ３０のレンズ鏡筒３１を着脱自在に固定させるマウント部材２０を採用することにより、撮像用レンズ３０を交換する際に、レンズ鏡筒３１をマウント開口２５を介して撮像装置本体１０の内側に挿入させる必要がなくなる。すなわち、レンズ交換の際に、レンズ鏡筒３１のマウント側が撮像素子１２や、撮像光学系を構成する種々の撮像光学要素に当接し、撮像素子１２や種々の撮像光学要素に汚れや破損を生じさせることがないため、撮像装置本体１０側に要求されるフランジバックを従来と比較すると短くすることができ、従来に比して撮像装置本体を薄型化することができる。
【００２６】
（３）透光性防塵部材４０
本件発明に係るレンズマウント構造は、撮像装置本体１０に形成された開口部１３に上述のマウント部材２０を設けると共に、マウント開口２５から撮像素子１２側に異物が侵入するのを防止する透光性防塵部材４０を備えたことを特徴としている。上述したように、上記マウント部材２０を撮像装置本体１０側に設けることにより、撮像装置本体１０を薄型化することができる。しかしながら、従来のレンズマウント構造では、撮像用レンズ３０側から被写体光を撮像素子１２の撮像面に入射させる必要があるため、マウント開口２５はその文言どおり開口している。しかしながら、上記マウント部材２０を採用することにより撮像装置本体１０を極限まで薄型化した場合、マウント開口２５が文言どおり開口したままだと、撮像素子１２の撮像面とマウント開口２５の開口端との間の距離が極めて短く、レンズ交換の際等に異物が撮像素子１２側に侵入したり、ユーザの指が撮像素子１２の撮像面等に接触する恐れが高い。そこで、本件発明では、上記透光性防塵部材４０を設けることにより、撮像素子１２の撮像面に対する被写体光の入射を阻害せず、撮像素子１２側への異物の侵入を防止することができるため、撮像素子１２の汚れや破損等を気にすることなくレンズ交換を行うことができる。つまり、レンズ交換を簡易に行うことができる。
【００２７】
透光性防塵部材４０は、例えば、ガラスや透明プラスチック等の被写体光を透過する透光性材料からなり、マウント開口２５又は開口部１３を物理的に塞ぎ、若しくは、撮像素子１２の撮像面とマウント開口２５又は開口部１３との間に設けられて、マウント開口２５から撮像素子１２側への異物の侵入を防止可能な形状のフィルム状、板状、或いはドーム状等の部材とすることができる。また、当該透光性防塵部材４０として、ガラスレンズ或いはプラスチックレンズ等の光学レンズを用いることも好ましい。この場合、当該透光性防塵部材４０は、入射した平行光を撮像素子１２の撮像面において結像させる屈折力を有していないことが好ましい。すなわち、透光性防塵部材４０として光学レンズを用いる場合、当該透光性防塵部材４０としての光学レンズは、単独では、マウント開口２５を介して入射した被写体光を撮像素子１２の撮像面において結像可能な屈折力を有しておらず、当該透光性防塵部材４０単独では撮像用レンズ（３０）としては機能しないものとする。また、当該光学レンズの屈折力は正又は負のいずれであってもよく、レンズ鏡筒３１内に配置される他の光学レンズと共に、撮像用レンズを構成することも好ましい。
【００２８】
本実施の形態では、図２に示すように、透光性防塵部材４０として、屈折力が弱く、単独では入射した被写体光を撮像素子１２の撮像面に結像不能な光学レンズを採用し、当該光学レンズをマウント開口２５内に保持部材５０を介して固定することによりマウント開口２５を物理的に塞ぎ、マウント開口２５から撮像素子１２側への異物の侵入を防止する構成を採用した。しかしながら、透光性防塵部材４０は、図２に示す構成例に限定されるものではなく、上述したとおり種々の形態を採用することが可能である。
【００２９】
また、本件発明において、透光性防塵部材４０の表面には各種の機能性材料から成る機能性コート層が設けられていてもよい。本件発明において機能性コート層とは、当該透光性防塵部材の被写体光透過性を維持可能な極薄い膜であって、各種の機能を有する層を指す。例えば、透光性防塵部材４０の表面の硬度、耐擦傷性、耐熱性、耐候性、耐溶剤性、撥水性、撥油性、防曇性、親水性、耐防汚性等の向上等の各種機能を有する層を設けることができる。このような機能性コート層として、例えば、フッ素含有コート剤や二酸化チタン含有コート剤等を透光性防塵部材４０の表面に塗布する等により得られるフッ素コート層や、二酸化チタン層等により実現することができる。また、透光性防塵部材４０の表面には、撮像用レンズ３０側から入射する被写体光の反射を抑制するための反射防止膜が設けられていてもよい。反射防止膜を透光性防塵部材４０の表面に設けることにより撮像用レンズ３０側から入射する被写体光の透過率を向上することができる。
【００３０】
２．撮像用レンズ３０
次に、撮像用レンズ３０について説明する。当該撮像用レンズ３０は、いわゆる交換レンズであり、当該撮像用レンズ３０のレンズ鏡筒３１が、当該撮像装置本体１０側のマウント部材２０に着脱自在に固定されるものであれば、どのようなものであってもよい。
【００３１】
例えば、レンズ鏡筒３１の後端部３２に撮像装置本体１０側のマウント部材２０に設けられた爪部２２と対になる複数の爪部３３を設け、当該爪部３３により撮像装置本体１０側のマウント部材２０に脱着自在に係合可能な構成とすることができる。
【００３２】
図２を参照しながら、レンズ鏡筒３１側のレンズマウント構造についてより具体的に説明する。図２に示すレンズ鏡筒３１は略円筒形状を呈し、その後端部３２が撮像装置本体１０に固定される。レンズ鏡筒３１の後端部３２、すなわちマウント側の端部の内径は撮像装置本体１０側に設けられた上記マウント部材２０の周壁部２１の外径以上であり、レンズ鏡筒３１の後端部３２に撮像装置本体１０側のマウント部材２０が挿入可能に構成されている。そして、レンズ鏡筒３１の後端部３２には、その内周面に沿って上記複数の爪部３３が放射状に等間隔に設けられている。また、レンズ鏡筒３１の内周面には、レンズ鏡筒３１の回転を規制する規制部材３４がビス３５により固定されている。この規制部材３４は、板バネ３６により後端部３２に向かって押圧されている。なお、撮像装置本体１０に設けられたマウント部材２０には、この規制部材３４の先端が挿入される挿入孔２６が形成されている。
【００３３】
以上のレンズマウント構造を採用することにより、次のようにして撮像装置本体１０に撮像用レンズ３０を着脱自在に取り付けることができる。まず、像装置本体１０側のマウント部材２０の周壁部２１の外側に放射状に設けられた爪部２２と爪部２２との間に、当該レンズ鏡筒３１の後端部３２の内周面に設けられた爪部３３が位置するようにして、当該レンズ鏡筒３１の後端部３２の内側に撮像装置本体１０側のマウント部材２０の周壁部２１を挿入させる。そして、レンズ鏡筒３１を回転させて、撮像装置本体１０側の爪部２２とレンズ鏡筒３１側の爪部２２とを互いに係合させると共に、上記規制部材３４がマウント部材２０に形成された挿入孔２６に挿入させる。これにより、規制部材３４が板バネ３６により撮像装置本体１０側に押圧され、レンズ鏡筒３１の回転が規制されると共に、レンズ鏡筒３１が撮像装置本体１０に固定される。一方、撮像用レンズ３０を撮像装置本体１０から取り外す際には、レンズ鏡筒３１を逆側に回転させて、規制部材３４を挿入孔２６の外に移動させると共に、撮像装置本体１０側の爪部２２とレンズ鏡筒３１側の爪部３３との係合を解除させればよい。
【００３４】
以上のようにレンズ鏡筒３１のマウント側に、撮像装置本体１０側のマウント部材２０を挿入させる構成を採用することにより、レンズ交換の際にレンズ鏡筒３１のマウント側がマウント開口２５を介して撮像装置本体１０の内側に挿入させることができなくなる。このため、レンズ交換の際に、レンズ鏡筒３１の後端部３２が撮像素子１２や、撮像光学系を構成する種々の撮像光学要素に当接し、撮像素子１２や種々の撮像光学要素に汚れや破損を生じさせることをより確実に防止することができ、撮像装置本体１０を従来に比して大幅に薄型化することが可能になる。
【００３５】
ここで、上記透光性防塵部材４０として光学レンズを用いる場合、本件発明に係る撮像用レンズ３０は、レンズ鏡筒３１内に配置される鏡筒側レンズ（図示略）と、当該透光性防塵部材４０を含む撮像装置本体側に配置される撮像装置本体側レンズとにより構成してもよい。すなわち、鏡筒側レンズと撮像装置本体側レンズとにより、撮像素子１２の撮像面に被写体光を結像させる撮像用レンズ（３０）としての機能を実現してもよい。
【００３６】
撮像用レンズ（３０）を鏡筒側レンズと、撮像装置本体側レンズとにより構成することにより、撮像装置本体１０側に配置されるレンズを複数の交換レンズで共用することができ、レンズ鏡筒３１内に配置されるレンズの枚数を少なくすることも可能になり、レンズ鏡筒３１をコンパクトに構成することができる。また、透光性防塵部材４０を光学レンズとすることにより、部品数の増加を抑制することができ、当該レンズ交換式撮像装置又は撮像システムのコストを低減することができる。但し、撮像装置本体側レンズは、上記透光性防塵部材４０のみであってもよいし、当該透光性防塵部材４０以外にも他の光学レンズを備えていてもよい。但し、本件発明において、撮像用レンズ（３０）は必ずしも、撮像装置本体側レンズを備える必要はなく、レンズ鏡筒３１内に配置される光学要素（光学レンズ、絞り、シャッタ等を含む）によってのみ構成されるものであってもよいのは勿論である。
【００３７】
以上説明したように、本件発明によれば撮像装置本体１０及び交換レンズとしての撮像用レンズ３０のコンパクト化を図ることができるため、従来と比してより小型でより薄型の携帯性に優れたレンズ交換式撮像装置を実現することができる。
【００３８】
ここで、当該撮像装置本体１０に無線通信手段を設け、表示手段と無線通信手段と制御手段とを備えた外部機器により当該撮像システム１００を遠隔操作可能に構成することも好ましい。この場合、当該撮像システム１００とは、少なくとも撮像装置本体１０及び撮像用レンズ３０を含むものとし、これらに関する各種操作や撮像画像若しくは被写体像を外部機器によってのみ確認可能とし、撮像装置本体１０側には光学式或いは電子式のファインダーや、液晶表示装置等の表示手段や各種操作手段を設けないことも好ましい。外部機器側にのみ撮像画像又は被写体像の表示に関する機能を配することにより、撮像システム１００側の構成を簡素にすることができ、撮像装置本体１０の厚みをより薄くすると共に、全体のコンパクト化及び軽量化を図ることができる。また、部品点数削減に伴うコストの削減を図ることができ、結像性能の高いレンズ交換式撮像装置をより安価にユーザに提供することが可能になる。
【００３９】
また、上記の場合、外部機器を共に携帯しなければ、当該撮像システム１００に関する各種操作や撮像画像若しくは被写体像の確認を行うことができない。しかしながら、ユーザの多くはいわゆるスマートフォンと称される多機能携帯電話を有している。スマートフォンは一般に大型の液晶表示装置と、無線通信機能とを備え、タッチパネルによる直感的操作が可能に構成されている。このため、撮像装置本体１０側に表示手段や操作手段を設けずとも、スマートフォン等の携帯型電子機器（外部機器）により遠隔操作可能とすることにより、撮像装置本体１０のより一層のコンパクト化と軽量化を進め、当該撮像システム１００の携帯性を極めて良好にすることができる。また、当該撮像システム１００は、被写体に応じてより適切な撮像用レンズを選択することができるため、携帯型電子機器に付属する撮像装置と比較するとより高画質の撮像画像を得ることができる。このため、多機能携帯電話等と共に携帯することで簡易に高画質の撮像画像を得ることができる。
【００４０】
以上説明した本実施の形態は本件発明の一態様であり、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更してよいのは勿論である。例えば、上記実施の形態では、筐体１１の開口部１３に筐体１１とは別の部材であるマウント部材２０を設けるものとしたが、本件発明に係るレンズマウント構造は、筐体１１と一体に成型されたものであってもよいのは勿論である。例えば、筐体１１に形成されたマウント開口の周囲に、筐体１１の外側に突出すると共に、筐体１１の外側でレンズ鏡筒３１が着脱自在に固定されるマウント部を備えていればよく、マウント部の具体的な形状やレンズ鏡筒３１との具体的な係合手段は特に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本件発明によれば、撮像装置本体の薄型化を図ることができ、レンズ交換を簡易に行うことができるレンズマウント構造、レンズ交換式撮像装置、レンズ鏡筒、撮像用レンズ及び撮像システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０・・・撮像装置本体
２０・・・マウント部材
３０・・・撮像用レンズ
３１・・・レンズ鏡筒
４０・・・透光性防塵部材
１００・・・撮像システム
【図１】
2015068295.tif 000003
【図２】
2015068295.tif 000004
【国際調査報告】
2015068295.tif 000005
2015068295.tif 000006