(57)【要約】【課題】周辺光量の劣化がなく、小型化が可能なデジタルカメラシステムの交換レンズおよびデジタルカメラボディを提供すること。【解決手段】本デジタルカメラシステムにおけるカメラボディと交換レンズ鏡筒とからなり、上記カメラボディは、撮像範囲Ｒｉの撮像素子を内蔵し、交換レンズ鏡筒が着脱可能であり、上記交換レンズ鏡筒およびカメラボディのマウント開口部は、撮像範囲Ｒｉの四角から対角線方向に１２度〜１４度外側に傾斜してフランジバックＦＢ位置まで延びた線分Ｓｄの先端部を結んだ四角形開口範囲Ｒｍ以上の開口により形成される。また、上記マウント開口部の外接円直径Ｄｍは、上記撮像範囲Ｒｉの外接円直径Ｄｉの１．８倍、または、それぞれ以上とする。【選択図】    図１１
2005006122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、該レンズマウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有する、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、
上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、該ボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を具備しており、上記レンズ側開口部の大きさは、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対して角度θだけ傾き、上記レンズ側開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形状以上の大きさであり、上記角度θは、
１２度≦θ
の条件を満たすことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【請求項２】
上記角度θは、さらに、
θ≦１４度
の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラシステム。
【請求項３】
上記イメージサークルの直径をＤｉとすると、上記直径Ｄｉは、
２１ｍｍ≦Ｄｉ
の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラシステム。
【請求項４】
更に上記イメージサークルの直径Ｄｉは、
Ｄｉ≦２３ｍｍ
の条件を満たすことを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラシステム。
【請求項５】
上記レンズ側開口部における上記延長した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円の直径をＤｍｌとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍｌ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラシステム。
【請求項６】
交換レンズが脱着可能なデジタルカメラのカメラボディにおいて、
所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、
上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部を有し、上記撮像面から所定距離離間した位置に配される、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、
を具備しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し角度θだけ傾き、上記開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形以上の大きさであり、上記角度θは、
１２度≦θ
の条件を満たすことを特徴とするカメラボディ。
【請求項７】
上記θは、さらに、
θ≦１４度
の条件を更に満たすことを特徴とする請求項６に記載のカメラボディ。
【請求項８】
さらに、上記線分の端部を結んで形成される四角形と、この四角形の外接円とに囲まれた領域に配される接続端子を有することを特徴とする請求項６に記載のカメラボディ。
【請求項９】
上記接続端子は、上記交換レンズがカメラボディに取り付けられた状態で、上記交換レンズに設けられた端子と電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載のカメラボディ。
【請求項１０】
上記接続端子は、上記交換レンズがカメラボディに取り付けられた状態で、上記交換レンズと通信するためのものであることを特徴とする請求項８に記載のカメラボディ。
【請求項１１】
上記接続端子は、上記交換レンズがカメラボディに取り付けられた状態で、上記交換レンズに電力を供給することを特徴とする請求項８に記載のカメラボディ。
【請求項１２】
上記接続端子は、上記交換レンズがカメラボディに取り付けられたことを検出するためのものであることを特徴とする請求項８に記載のカメラボディ。
【請求項１３】
上記撮像面の長辺から光軸に対し離間する方向に１０度傾斜して上記開口部に向けて延出した面と上記四角形の外接円とに囲まれた領域に配される接続端子を有することを特徴とする請求項６に記載のカメラボディ。
【請求項１４】
上記撮像面の短辺から光軸に対し離間する方向に８度傾斜して上記開口部に向けて延出した面と上記四角形の外接円とに囲まれた領域に配される接続端子を有することを特徴とする請求項６に記載のカメラボディ。
【請求項１５】
さらに、撮影光路中に侵入する位置と退避する位置とに移動可能なミラーと、
上記ミラーを保持するミラーボックスと、
を具備しており、上記ミラーボックスは、上記撮像範囲の四隅から、光軸に対し離間する方向に短辺に沿った方向へ１０度、長辺に沿った方向へ８度傾いて上記マウント部に向けて延出した線分に囲まれた領域内の光束を遮らないことを特徴とする請求項６に記載のカメラボディ。
【請求項１６】
上記イメージサークルの直径Ｄｉは、
２１≦Ｄｉ≦２３ｍｍ
の条件を満たすことを特徴とする請求項６に記載のカメラボディ。
【請求項１７】
上記四角形の外接円の直径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とする請求項６に記載のカメラボディ。
【請求項１８】
所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、該レンズマウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、
上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を具備しており、上記レンズ側開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度θだけ傾き、上記開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、上記四角形の外接円の直径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【請求項１９】
上記角度θは、
１２度≦θ≦１４度
の条件を満たすことを特徴とする請求項１８に記載のデジタルカメラシステム。
【請求項２０】
所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、
撮像面を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を有してなり、上記レンズ側開口部は、上記開口を包含する最小の円径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【請求項２１】
所定のイメージサークルを有する交換レンズが脱着可能なデジタルカメラボディにおいて、
所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、
上記撮像面から所定距離離間した位置に配され、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、
上記マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部と、
を有しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度傾き、上記マウント部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円以上の大きさであって、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とするデジタルカメラボディ。
【請求項２２】
交換レンズが脱着可能なデジタルカメラボディにおいて、
所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、
上記撮像面から所定距離離間した位置に配され、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、
上記マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部と、
を有しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度傾き、上記マウント部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円よりも大きく、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍとし、上記撮像範囲の外接円径をＤｃとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｃ≧１．８
を満たすことを特徴とするデジタルカメラボディ。
【請求項２３】
上記撮像範囲のアスペクト比は、４：３であることを特徴とする請求項２２に記載のデジタルカメラボディ。
【請求項２４】
デジタルカメラボディに脱着可能な交換レンズにおいて、
上記デジタルカメラボディに取り付けるためのマウント部と、
上記マウント部に設けられ、光束を通過させるための開口部と、
を有しており、上記デジタルカメラボディの撮像範囲の外接円径をＤｃとし、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍｌとしたとき、
Ｄｍｌ／Ｄｃ≧１．８
を満たすことを特徴とする交換レンズ。
【請求項２５】
上記デジタルカメラボディの撮像範囲の外接円径Ｄｃは、
２１ｍｍ≦Ｄｃ
の条件を満たすことを特徴とする請求項２４に記載の交換レンズ。
【請求項２６】
さらに、上記デジタルカメラボディの撮像範囲の外接円径Ｄｃは、
Ｄｃ≦２３ｍｍ
の条件を満たすことを特徴とする請求項２５に記載の交換レンズ。
【請求項２７】
上記開口部は、上記撮像範囲の４角から光軸に対し離間する方向に所定角度θ傾斜して上記開口部まで延出した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円以上の大きさを有することを特徴とする請求項２４に記載の交換レンズ。
【請求項２８】
上記線分は、上記撮像範囲の対角方向に傾斜しており、上記角度θは、
１２度≦θ
の関係を満たすことを特徴とする請求項２７に記載の交換レンズ。
【請求項２９】
さらに、上記角度θは、
θ≦１４度
の関係を満たすことを特徴とする請求項２８に記載の交換レンズ。
【請求項３０】
上記四角形と上記開口部との間に配される接続端子を有することを特徴とする請求項２７に記載の交換レンズ。
【請求項３１】
上記接続端子は、上記交換レンズが上記デジタルカメラボディに取り付けられた状態で上記デジタルカメラボディに設けられた接続端子と電気的に接続されることを特徴とする請求項３０に記載の交換レンズ。
【請求項３２】
上記接続端子は、上記交換レンズが上記デジタルカメラボディに取り付けられた状態で、上記デジタルカメラボディと通信するためのものであることを特徴とする請求項３０に記載の交換レンズ。
【請求項３３】
上記交換レンズが上記デジタルカメラボディに取り付けられた状態で、上記接続端子を介して上記デジタルカメラボディから電力が上記交換レンズに供給されることを特徴とする請求項３０に記載の交換レンズ。
【請求項３４】
デジタルカメラボディに脱着可能であって、所定のイメージサークル内に像を結像する交換レンズにおいて、
上記デジタルカメラボディに取り付けるためのマウント部と、
上記マウント部に設けられ、光束を通過させるための開口部と、
を有し、上記イメージサークルの円径をＤｉとし、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍｌとしたとき
Ｄｍｌ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とする交換レンズ。
【請求項３５】
所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズ群と、
上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このマウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を有してなり、上記交換レンズ群のうち、射出光束の最外光線が最も広い交換レンズの上記レンズ側開口部は、上記撮像範囲の長辺を光軸に対し離間するように所定角度θ１  傾斜して上記レンズ側開口部まで延出して形成される第１の面と、上記撮像範囲の短辺を光軸に対し離間するように所定角度θ２  傾斜して上記レンズ側開口部まで延出して形成される第２の面との端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、上記角度θ１  と角度θ２  は、
１０度≦θ１
８度≦θ２
の条件を満たすことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【請求項３６】
上記四角形は、上記撮像範囲の４角から光軸に対し離間する方向に所定角度θ３  傾斜して上記開口部まで延出した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円内にあり、上記角度θ３  は、
１２度≦θ３≦１４度
の条件を満たすことを特徴とする請求項３５に記載のデジタルカメラシステム。
【請求項３７】
所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、
上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このマウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を有してなり、上記ボディ側開口部は、上記撮像範囲の長辺を光軸に対し離間するように所定角度傾斜して上記ボディ側開口部まで延出して形成される第１の面と、上記撮像範囲の短辺を光軸に対し離間するように所定角度傾斜して上記ボディ側開口部まで延出して形成される第２の面との端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、光軸に平行な主光線の光束が撮像範囲の周辺部に入射した場合に、Ｆｎｏ３相当の光束を導くことが可能であることを特徴とするデジタルカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交換レンズとその交換レンズが装着可能なカメラボディとからなるデジタルカメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタルカメラにおける撮像素子は、ダイナミックレンジが狭く、さらに、所定の角度以上の斜めからの入射光を受光して光電変換することが困難であるため、銀塩カメラに比べ周辺光量落ちの影響が顕著となる。この点を解決するために撮像素子の周辺部のマイクロレンズの開口径を中心部よりも大きくする技術が特許文献１に提案されている。この特許文献１に提案されているものは、撮像素子のマイクロレンズの開口径を周辺に向かって順次大きくしたものである。
【０００３】
また、周辺光量落ちの影響を軽減するために、撮影レンズから撮像素子にいたる光路中で光線が蹴られることのないように撮像素子の光路を形成する技術も特許文献２に提案されている。この特許文献２に提案されたビデオカメラは、画枠プレートの開口部を大きく形成して、ケラレを防止するとともに、開口部の対角線方向の画枠プレートの強度を突部によって補強したものである。
【０００４】
一方、レンズ交換式一眼レフタイプのデジタルカメラシステムが提案されており、例えば、特許文献３に提案された電子カメラは、従来の銀塩カメラの本体を利用してＣＣＤ等の固体撮像素子をフィルム開口部に配置した一眼レフタイプ等の電子カメラに関するものである。
【０００５】
【特許文献１】
特許文献１は、特開平６−３７２８９号公報である。
【０００６】
【特許文献２】
特許文献２は、特開平５−１３０４６９号公報である。
【０００７】
【特許文献３】
特許文献３は、特開平１１−８８７８３号公報である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、デジタルカメラにおける周辺光量落ちを影響をなくすため、上述した特許文献１に提案された撮像素子を適用することは、コストの増加を招くと共に、デジタルカメラシステムの発展性を阻害し、好ましいことではない。
【０００９】
また、レンズ交換式一眼レフタイプのデジタルカメラに関して、上述した特許文献３に提案された電子カメラによると、１３５フォーマットの銀塩カメラシステムとの互換性を確保するため、マウント形状やミラーボックス形状などに対してレンズ交換式一眼レフデジタルカメラシステムとして最適化が図られていない。従って、一眼レフデジタルカメラのカメラボディが必要以上に大きなボディサイズとなってしまうといった問題があった。
【００１０】
上述したようにデジタルカメラシステムについて、十分な周辺光束を撮像素子に導くために種々の提案がなされているが、レンズ交換式のデジタルカメラシステムに適した技術はまだ提案されていない。
【００１１】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、周辺光量の劣化がなく、小型化が可能なデジタルカメラシステム、および、そのカメラシステムに適用される交換レンズおよびデジタルカメラボディを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明のデジタルカメラシステムは、所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、該レンズマウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有する、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、該ボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディとを具備しており、上記レンズ側開口部の大きさは、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対して角度θだけ傾き、上記レンズ側開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形状以上の大きさであり、上記角度θは、
１２度≦θ
の条件を満たす。
【００１３】
また、本発明のカメラボディは、交換レンズが脱着可能なデジタルカメラのカメラボディにおいて、所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部を有し、上記撮像面から所定距離離間した位置に配される、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、
を具備しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し角度θだけ傾き、上記開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形以上の大きさであり、上記角度θは、
１２度≦θ
の条件を満たす。
【００１４】
また、本発明のデジタルカメラシステムは、所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、該レンズマウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディとを具備しており、上記レンズ側開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度θだけ傾き、上記開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、上記四角形の外接円の直径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たす。
【００１５】
また、本発明のデジタルカメラシステムは、所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、撮像面を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディとを有してなり、上記レンズ側開口部は、上記開口を包含する最小の円径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たす。
【００１６】
また、本発明のデジタルカメラボディは、所定のイメージサークルを有する交換レンズが脱着可能なデジタルカメラボディにおいて、所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配され、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、上記マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部とを有しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度傾き、上記マウント部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円以上の大きさであって、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たす。
【００１７】
また、本発明のデジタルカメラボディは、交換レンズが脱着可能なデジタルカメラボディにおいて、所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配され、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、上記マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部とを有しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度傾き、上記マウント部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円よりも大きく、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍとし、上記撮像範囲の外接円径をＤｃとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｃ≧１．８
を満たす。
【００１８】
また、本発明の交換レンズは、デジタルカメラボディに脱着可能な交換レンズにおいて、上記デジタルカメラボディに取り付けるためのマウント部と、上記マウント部に設けられ、光束を通過させるための開口部とを有しており、上記デジタルカメラボディの撮像範囲の外接円径をＤｃとし、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍｌとしたとき、
Ｄｍｌ／Ｄｃ≧１．８
を満たす。
【００１９】
また、本発明の交換レンズは、デジタルカメラボディに脱着可能であって、所定のイメージサークル内に像を結像する交換レンズにおいて、上記デジタルカメラボディに取り付けるためのマウント部と、上記マウント部に設けられ、光束を通過させるための開口部とを有し、上記イメージサークルの円径をＤｉとし、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍｌとしたとき、
Ｄｍｌ／Ｄｉ≧１．８
を満たす。
【００２０】
また、本発明のデジタルカメラシステムは、所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズ群と、上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このマウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディとを有してなり、上記交換レンズ群のうち、射出光束の最外光線が最も広い交換レンズの上記レンズ側開口部は、上記撮像範囲の長辺を光軸に対し離間するように所定角度θ１  傾斜して上記レンズ側開口部まで延出して形成される第１の面と、上記撮像範囲の短辺を光軸に対し離間するように所定角度θ２  傾斜して上記レンズ側開口部まで延出して形成される第２の面との端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、上記角度θ１  と角度θ２  は、
１０度≦θ１、８度≦θ２
の条件を満たす。
【００２１】
また、本発明のデジタルカメラシステムは、所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このマウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディとを有してなり、上記ボディ側開口部は、上記撮像範囲の長辺を光軸に対し離間するように所定角度傾斜して上記ボディ側開口部まで延出して形成される第１の面と、上記撮像範囲の短辺を光軸に対し離間するように所定角度傾斜して上記ボディ側開口部まで延出して形成される第２の面との端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、光軸に平行な主光線の光束が撮像範囲の周辺部に入射した場合に、Ｆｎｏ３相当の光束を導くことが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態のデジタルカメラシステムにおけるレンズ交換式一眼レフタイプのデジタルカメラの斜視図（一部断面部を含む）である。図２は、上記デジタルカメラのデジタルカメラボディの斜視図である。図３は、上記デジタルカメラにおいてカメラボディに交換レンズを装着した状態でのマウント部，ミラーボックス部，撮像ユニット部の縦断面図である。図４は、上記カメラボディのマウント部周りの分解斜視図である。
【００２３】
本実施形態のデジタルカメラシステムのデジタルカメラ１は、デジタルカメラボディと該カメラボディの着脱可能な複数種類の交換レンズとからなり、内蔵される撮像素子に対応するマウント部，ミラーボックス部の開口形状に特徴を有するものであるが、その開口形状の説明に先立ってデジタルカメラボディ（以下、カメラボディと記載する）１１および交換レンズとしての交換レンズ鏡筒１２の内部構成について図１〜４を用いて説明する。
【００２４】
交換レンズ鏡筒１２は、後述の図５，６に示されるような各種の焦点距離等を持つ複数種類の撮影光学系１２ａがそれぞれ内蔵されるレンズ鏡筒であり、カメラボディ１１の後述するボディ側マウント部４７に着脱可能なレンズ側マウント部３７を有している。
【００２５】
カメラボディ１１は、本体部１１ａ内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ、撮影光学系１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるようにボディ側マウント部をその前面に備えて構成された、いわゆる、一眼レフレックス方式のカメラボディである。つまり、カメラ本体部１１ａの前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体部１１ａの内部ヘと導き得る所定の大きさの露光用開口が形成され、この露光用開口の周縁部にボディ側マウント部４７が配されている。
【００２６】
以下、カメラボディ１１のさらに詳細な構成を説明すると、まず、カメラ本体部１１ａの上面部や背面部等の所定の位置にはカメラ本体部１１ａを動作させるための各種の操作部材、例えば、撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズボタン１７等が配設されている。
【００２７】
カメラ本体部１１ａには、その前面側にボディ側開口部４１ａをもつ前板４１を有し、更に、前板４１の前面部４１ｂに配置されるボディ側マウント部４７と、前板４１の該マウント部後方に固着されるミラーボックス４２と、撮影光学系１２ａによって形成される所望の被写体像を撮像素子２７の撮像面である光電変換面２７ａ上とは異なる所定位置に形成させるために設けられ、いわゆる、観察光学系を成すファインダ装置１３と、ミラーボックス４２の後方凸部４２ｆに支持され、撮像素子２７の光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するシャッタ機構等を備えたシャッタ部１４と、前板４１の凸部４１ｆにてシャッタ部１４の後方に固定支持されるユニットであって、撮影光学系１２ａを透過した被写体光により被写体像像信号を得るための撮像素子２７を含む撮像ユニット１５と、撮像素子２７により取得した画像信号に対して各種の信号処理を施す画像信号処理回路等の電気回路を成す各種の電気部材が実装された主回路基板１６を始めとする複数の回路基板等が、それぞれ所定位置に配設されている。また、撮像ユニット１５の前面には撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する防塵フィルタ２１が配設されている。
【００２８】
ミラーボックス４２は、反射鏡１３ｂを回動可能に支持し、かつ、撮影光学系１２ａからの被写体光束を撮像素子２７の光電変換面２７ａ上に結像されるために上記光束を蹴ることなく通過させるミラーボックス開口部４２ａとその後方の空間部を有してなる。
【００２９】
上記反射鏡１３ｂは、上記空間部に挿入され、入射光束をファインダ装置１３側に反射する反射位置と上記空間部から退避した退避位置とを回動移動可能である。
【００３０】
ファインダ装置１３は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導くように構成された反射鏡１３ｂと、この反射鏡１３ｂから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム１３ａと、このペンタプリズム１３ａにより形成される像を拡大して観察するに最適な形態の像を結像させる接眼レンズ１３ｃ等によって構成されている。
【００３１】
反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態は、撮影光学系１２ａの光軸上にて当該光輪に対して所定角度、例えば角度４５度に配置されている。これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該カメラ１が通常状態にある際は、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射されるようになっている。
【００３２】
一方、カメラ１が撮影動作の実行中において、その実際の露光動作中には、当該反射鏡１３ｂが撮影光学系１２ａの光路から退避する所定位置に移動するようになっている。これによって被写体光束は、撮像素子側へと導かれ、その光電変換面に結像するようになっている。
【００３３】
シャッタ部１４は、例えば、フォーカルプレーン方式のシャッタ機構や、このシャッタ機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等で一般的に利用されているものと同様のものが適用される。
【００３４】
撮像ユニット１５は、図３等に示すように撮影光学系１２ａを透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得るＣＣＤ等からなる撮像素子２７と、この撮像素子２７を固定支持する薄板状の部材からなる撮像素子固定板２８と、撮像素子２７の光電変換面の側に配設され、撮影光学系１２ａを透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くべく形成される光学素子である光学ローパスフィルタ（以下光学ＬＰＦと記す）２５と、この光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７の間の周縁部に配置され、略枠形状の弾性部材等によって形成されるローパスフィルタ受け部材２６と、撮像素子２７を収納し固定保持すると共に光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持しかつ所定の部位を後述する防塵フィルタ受け部材２３に密に接触するように配設される撮像素子収納ケース部材２４（以下、ＣＣＤケース２４という）と、このＣＣＤケース２４の前面側に配置され防塵フィルタ２１をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フィルタ受け部材２３と、この防塵フィルタ受け部材２３によって支持されて撮像素子２７の光電変換面の側であって光学ＬＰＦ２５の前面側において当該光学ＬＰＦ２５との間に所定の間隔を持つ所定の位置に対向配置される防塵部材である防塵フィルタ２１と、この防塵フィルタ２１の周縁部に配設され当該防塵フィルタ２１に対して所定の振動を与えることによって塵埃を除去させる圧電素子２２と、防塵フィルタ２１を防塵フィルタ受け部材２３に対して気密的に接合させ固定保持する弾性体からなる押圧部材２０等によって構成されている。
【００３５】
撮像素子２７は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を自己の光電変換面２７ａに受けて光電変換処理を行なうことにより、当該光電変換面に形成される被写体像に対応した画像信号を取得するものであって、例えば、４／３型電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等が適用される。ここで４／３型とは撮像素子の大きさを示し、４／３型の場合、直径２１．２〜２５ｍｍ程度のイメージサークルを有するものである。
【００３６】
この撮像素子２７は、撮像素子固定板２８を介して主回路基板１６上の所定の位置に実装されている。この主回路基板１６には、不図示の画像信号処理回路及びワークメモリ等が共に実装されており、撮像素子２７からの出力信号、即ち光電変換処理により得られた画像信号が画像信号処理回路等へと電送されるようになっている。この撮像素子２７の光電変換面の前方には、保護ガラスが装着される。
【００３７】
画像信号処理回路においてなされる信号処理としては、例えばボディ側マウント部４７に装着された交換レンズ鏡筒１２の内部に保持される撮影光学系１２ａによって撮像素子２７の光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子２７から得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換する処理等、各種の信号処理である。このような信号処理は、電子的な画像信号を取り扱うように構成される一般的なデジタルカメラ等において通常になされる処理と同様である。
【００３８】
撮像素子２７の前面側には、ローパスフィルタ受け部材２６を挟んで光学ＬＰＦ２５が配設されている。光学ＬＰＦ２５は、複屈折特性を有する光学素子である水晶で形成されている。なお、光学ＬＰＦ２５内に赤外線吸収ガラスが挿入されている。
【００３９】
そして、光学ＬＰＦ２５を覆うようにＣＣＤケース２４が配設されている。このＣＣＤケース２４には、略中央部分に矩形状からなる開口が設けられており、この開口には、その後方側から光学ＬＰＦ２５及び撮像素子２７が配設されるようになっている。この開ロ後方側の内周縁部には、断面が略Ｌ宇形状からなる段部２４ａが形成されている。
【００４０】
上述したように、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、弾性部材等からなるローパスフィルタ受け部材２６が配設されている。このローパスフィルタ受け部材２６は、撮像素子２７の前面側の周縁部においてその光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ、光学ＬＰＦ２５の背面側の周縁部近傍に当接するようになっている。そして、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間を略気密性が保持されるようにしている。これにより、光学ＬＰＦ２５には、ローパスフィルタ受け部材２６による光軸方向への弾性力が働くことになる。
【００４１】
そこで、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部を、ＣＣＤケース２４の段部２４ａに対して略気密的に接触させるように配置することで、当該光学ＬＰＦ２５をその光軸方向に変位させようとするローパスフィルタ受け部材２６による弾性力に抗して当該光学ＬＰＦ２５の光軸方向における位置を規制するようにしている。
【００４２】
換言すれば、ＣＣＤケース２４の開口の内部に背面側より挿入された光学ＬＰＦ２５、段部２４ａによって光軸方向における位置規制がなされている。これにより、当該光学ＬＰＦ２５、ＣＣＤケース２４の内部から前面側へ向けて外部に抜け出ないようになっている。
【００４３】
このようにして、ＣＣＤケース２４の開口の内部に背面側から光学ＬＰＦ２５が挿入された後、光学ＬＰＦ２５背面側には、撮像素子２７が配設されるようになっている。この場合において、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７の間には、周縁部においてローパスフィルタ受け部材２６が挟持されるようになっている。
【００４４】
また、撮像素子２７は、述したように撮像素子固定板２８を挟んで主回路基板１６に実装されている。そして、撮像素子固定板２８は、ＣＣＤケース２４の背面側からネジ孔に対してネジによってスペーサ２８ａを介して固定されている。また、撮像素子固定板２８には、主回路基板１６がスペーサ１６ｃを介してネジによって固定されている。
【００４５】
ＣＣＤケース２４の前面側には、防塵フィルタ受け部材２３がＣＣＤケース２４のネジ孔に対してネジによって固定されている。ＣＣＤケース２４の周縁側であって前面側の所定の位置には、周溝が略環状に形成されている。その一方で、防塵フィルタ受け部材２３の周縁側であって背面側の所定の位置には、ＣＣＤケース２４の周溝に対応させた環状凸部が全周にわたって略環状に形成されている。したがって、環状凸部と周溝とが嵌合することによりＣＣＤケース２４と防塵フィルタ受け部材２３とは、環状の領域、即ち周溝と環状凸部とが形成される領域において相互に略気密的に嵌合するようになっている。
【００４６】
防塵フィルタ２１は、ガラスで形成され、全体として円形乃至多角形の板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなしており、この透明部が光学ＬＰＦ２５前面側に所定の間隔を持って対向配置されているものである。そして、防塵フィルタ２１は、防塵フィルタ受け部材２３に対して気密的に接合するように板ばね等の弾性体からなる押圧部材によって固定保持されている。
【００４７】
防塵フィルタ受け部材２３の略中央部近傍には、円形状又は多角形状からなる開口が設けられている。この開口は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を通過させて、当該光束が後方に配置される撮像素子２７の光電変換面を照射するのに充分な大きさとなるように設定されている。
【００４８】
ボディ側マウント部４７は、図３，４に示すように前板４１の前面部４１ｂの内側に設けられる四角形状のボディ側マウント開口部４１ａと、前面部４１ｂに固着されるボディ側マウント板４５およびマウントバネ４６と、接点バネホルダ５１と、マウントフレキシブル基板（以下、ＦＰＣと記載）５５が装着された接点バネ５３と、マウント接点枠５２と、カメラボディ側接続端子であるマウント接点ピン５４とを有してなる。なお、マウントＦＰＣ５５の端部は、カメラボディ１１内のレンズ駆動制御部や電力供給部等に接続されている。
【００４９】
ボディ側マウント板４５は、開口内周部にバヨネット４５ａを有しており、裏面にバネ部４６ｄを有するマウントバネ４６を挟み込んだ状態で前板４１に対して、ビス挿通穴４５ｃを挿通させたビス６１を開口部ネジ部４１ｃに螺着して固定される。なお、前板４１の前面部４１ｂの周辺部には、マウントロックピン４４などが設けられている。
【００５０】
マウント接点枠５２のピン穴５２ｃには、９本のマウント接点ピン５４が挿入され、また、接点バネホルダ５１は、ビス挿通穴５１ａを挿通させたビス６２をビス穴５２ｂに螺着してマウント接点枠５２に固定支持される。その固定支持状態でマウント接点ピン５４は、接点バネホルダ５１に挿着される９本の接点バネ５３によってマウント接点枠５２の前方に向けて付勢され、突出して保持される。
【００５１】
接点バネホルダ５１が固着されたマウント接点枠５２は、ビス挿通穴５２ａに挿通させたビス６３をビス穴４１ｄに螺着して四角形状のボディ側開口部４１ａの下方外方に固定され、ボディ側マウント開口部４１ａの下辺部を形成する。このマウント接点枠５２の取り付け状態でマウント接点ピン５４は、ボディ側マウント板４５の開口部４５ａの内側であって、ボディ側開口部４１ａ下部に円弧状に配置される。
【００５２】
一方、交換レンズ鏡筒１２のレンズ側マウント部３７は、図３に示すようにレンズ側マウント開口部３１ａを有し、ボディ側マウント板４５のバヨネット４５ａに係合可能なバヨネット爪３１ｂが設けられている。更に、レンズ側マウント開口部３１ａの下辺部に端子ホルダ３２に保持されたレンズ側接続端子である９箇のマウント接点３３が円弧状に配されている。なお、マウント接点３３は、レンズ側ＦＰＣ３４に接続されており、レンズ側ＦＰＣ３４は、電力供給ラインや電気駆動制御ラインを有し、交換レンズ鏡筒１２内のフォーカス駆動部等に接続されている。
【００５３】
上述した構成のカメラボディ１１に対して交換レンズ鏡筒１２を装着するには、ボディ側マウント部４７のマウント板４５に交換レンズ鏡筒１２のレンズ側マウント部３７を回転嵌合させ、バヨネット爪３１ｂを係合させてレンズ装着状態とする。このレンズ装着状態で交換レンズ鏡筒１２は、上記接続端子部を介してカメラボディ１１の駆動制御部と電気的に接続され、フォーカス，ズーム，絞り等の駆動制御可能な状態となる。また、被写体光束がレンズ側マウント開口部３１ａ，ボディ側マウント開口部４１ａを通過し、ファインダ装置１３、または、撮像素子２７に入射し、被写体の観測、または、撮影が可能となる。
【００５４】
ここで、レンズ側マウント部３７やボディ側マウント部４７の光束を通過させるためのマウント開口形状、さらに、ミラーボックス４２の光束通過部形状について説明する。
なお、以下の説明および図中の記載において、光軸Ｏに沿った方向をＺ方向とし、Ｚ方向の被写体側（レンズ側）を前方とし、撮像素子側（結像側）を後方とする。光軸Ｏと直交する方向であって、撮像素子の撮像範囲（光電変換面）の長辺に沿った方向をＸ方向（左右方向）として、その左右は、被写体側からみた方向で示す。また、光軸Ｏと直交する方向であって、撮像素子の撮像範囲（光電変換面）の短辺に沿った方向をＹ方向（上下方向）とする。
【００５５】
本実施形態のデジタルカメラシステムにおいて、交換レンズ鏡筒１２で取り込まれた被写体光束が撮像素子２７の撮像範囲の周辺部にも入射するべく、マウント部や、ミラーボックスなど撮像素子とレンズとの間に配される部材に開口部を形成する必要がある。つまり、撮像範囲の中心部と周辺部とに均一に光を導くためには、撮像範囲の端部から、中心部に入射する光束角と同じ光束角が導かれるように開口部を形成する必要がある。このとき、周辺部に入射する光束の主光線が光軸に対し傾いていれば、その分、開口部の大きさを小さくすることができる。
【００５６】
図５は、交換レンズ鏡筒１２から取り込まれた被写体光束の撮像素子２７への入射状態を示す光線図である。
図５に示すように交換レンズ鏡筒１２の射出瞳径Ｄ０  から入射する被写体光束は、撮像素子２７の撮像範囲上の光電変換面２７ａの光軸Ｏ中心、または、周辺に入射する中心光束および周辺光束は、それぞれの主光線に対して光束角度θを有する。但し、光束角度θは、光束の片側の角度（半角）を示す。
【００５７】
上記撮像範囲において、周辺部の光量不足が生じないようにするためには、周辺光束がレンズ側マウント開口部３１ａ（少なくとも後述する開口範囲Ｒｍの大きさを有する）、および、ボディ側マウント開口部４１ａ（後述する開口範囲Ｒｍと同等、または、それを通過する光束を蹴らない開口）、更に、ミラーボックス４２の光通過部等で蹴られないことが必要となるが、撮影光学系１２ａが長焦点距離側（テレ側）限界では、上記周辺光束の主光線は、光軸Ｏと平行となり、図示するレンズ側開口部３１ａを必要とする。一方、撮影光学系１２ａが上記長焦点距離より短い短焦点距離側（ワイド側）では、上記周辺光束の主光線は、光軸Ｏ側に傾斜した光線となり、レンズ側開口部３１ａより狭い開口３１ａ′でよいことになる。
【００５８】
撮影光学系１２ａにおいて、射出瞳径Ｄ０  の射出瞳位置１２ａ０は、被写体距離が無限遠にある場合は結像位置である光電変換面２７ａから焦点距離ｆにあり、上記光束角度θは、
ｔａｎ（θ）＝Ｄ０  ／（２×ｆ）  …（１）
で示される。射出瞳径Ｄ０  と焦点距離ｆとレンズのＦｎｏ（Ｆナンバー）との関係は、
Ｆｎｏ＝ｆ／Ｄ０
であるので、光束角度θとＦｎｏとの関係は、（１）式から
θ＝ｔａｎ−１（１／（２×Ｆｎｏ））  …（２）
となる。
【００５９】
図６は、光束角度θとＦｎｏ（または、Ａｖ値）の関係を示した線図である。但し、図６上では、主光線の傾きが５度、または、１０度の場合の光束角度θは、周辺光束の外側の光線が光軸Ｏとなす角度を示している。また、主光線の傾き角は、図５上で反時計周りの方向をプラスとする。
【００６０】
また、光電変換面２７ａの撮像範囲を包含するイメージサークル（その直径Ｄｉとする。図１１）を基準とすると、撮像面から所定距離（フランジバック）ＦＢの位置における必要となるマウント部（レンズ側開口部３１ａ、または、ボディ側開口部４１ａ等）のマウント口径Ｄｍ（図１１）は、
Ｄｍ＝Ｄｉ＋２×ＦＢ×ｔａｎθ  …（３）
または、
Ｄｍ＝Ｄｉ＋ＦＢ／Ｆｎｏ  …（４）
で示される。
【００６１】
前述したように撮像素子２７は、４／３型ＣＣＤであり、光電変換面２７ａの撮像範囲として略４：３のアスペクト比の１７．８ｍｍ（長辺側）×１３．４ｍｍ（短辺側）を有する（なお、上記撮像範囲は、後述する有効画素範囲Ｌｗ２×Ｌｈ２に対応する。図１０）。この撮像範囲の四角形に外接するイメージサークルＩｃｅの直径Ｄｉ２は、２２．２８ｍｍとなる。
【００６２】
図７は、（４）式に基づき、撮像素子２７のイメ−ジサークル径Ｄｉに上記直径Ｄｉ２の値を適用し、Ｆｎｏに対するマウント口径を各ＦＢをパラメータにして示した線図である。
【００６３】
交換レンズからの被写体光束を取り込むために必要な光束角度θは、原則的にはどれだけ明るいレンズを利用するかによって決定される。即ち、明るい（すなわち、Ｆｎｏが小さい）レンズを利用する場合ほど、光束角度θを大きくする必要がある。例えば、Ｆｎｏ２．８相当の光束をイメージサークルの端部に導くためには光束角度θは、約１０度程度となり、Ｆｎｏ１．４相当の光束を導くためには光束角度θは、約２０度程度となる（図６）。このように、光束角度θを大きくすることにより、明るいレンズを利用することが可能となるが、グラフに示すように適用可能なＦｎｏと光束角度θとの関係は線形ではなく、Ｆｎｏの小さいレンズを適用すると急激に光束角度θを大きくする必要がある。
【００６４】
ところで、一般的にレンズのＦｎｏは、広角レンズ程小さく、望遠レンズ程大きくしている。焦点距離が５０ｍｍ程度までであれば、Ｆｎｏ１．４程度、また、焦点距離が３００ｍｍ程度であれば、Ｆｎｏ２〜２．８程度が一般的である。これは、望遠レンズではＦｎｏを小さくすると実用的でない大きさのレンズになってしまうためである。
【００６５】
また、上述したように、周辺光束の主光線は光軸に対し必ずしも平行ではない。特に広角レンズの場合、傾き量が大きくなる。一例として広角レンズの光線図と望遠レンズの光線図を図８，９に示す。
【００６６】
図８は、広角の交換レンズ鏡筒（ｆ１２．５５ｍｍ，Ｆｎｏ１．４）、図９は、望遠の交換レンズ鏡筒（ｆ３００ｍｍ，Ｆｎｏ２．８）をそれぞれ装着した場合の中心光束，周辺光束の撮像素子の光電変換面（結像面）２７ａへの入射状態を示す図であり、図８（Ａ）と図９（Ａ）は、光電変換面２７ａの長辺方向断面（ＸＺ断面）を示し、図８（Ｂ）と図９（Ｂ）は、光電変換面２７ａの短辺方向断面（ＹＺ断面）を示している。
【００６７】
図８（Ａ），（Ｂ）に示す広角の撮影光学系１２ａＷによる周辺光束の主光線傾斜角αｗ１，αｗ２は、５度程度であり、図９（Ａ），（Ｂ）に示す望遠の撮影光学系１２ａＴによる周辺光束の主光線傾斜角αｔ１，αｔ２は、広角の撮影光学系１２ａＷの主光線傾斜角に比較して小さい。
【００６８】
以上のことから、主光線の傾きが０度の時に、Ｆｎｏ３〜４以下のレンズに対応可能なように光束角度θを設定すれば実用上、問題がない。より好ましくは、Ｆｎｏ２〜２．８以下のレンズに対応可能に光束角度θを設定すればよいことがわかる。
【００６９】
上述した光学的な特性を満足するように、適応Ｆｎｏを考慮する一方で、実用上、適切なカメラボディの大きさを実現する必要がある。そこで、以下のようにカメラボディの大きさの観点から適応すべきＦｎｏを採用する。
【００７０】
すなわち、一般的なレンズ交換可能な銀塩カメラシステムのカメラボディの大きさは高さが９０〜１２０ｍｍ程度、厚さが６０〜８０ｍｍ程度である。つまり、これより極端に大きくなるようでは実用に供さない。上述の高さ９０〜１００ｍｍ程度を実現するには、マウント開口径を５０ｍｍ程度以下、より好ましくは４５ｍｍよりも小さくし、４０ｍｍ程度の口径が望ましい。一方、上述の６０〜８０ｍｍ程度の厚さを実現するためには、フランジバックＦＢを３５〜５０ｍｍ程度にする必要がある。
【００７１】
図７に示す撮像素子２７に４／３型ＣＣＤを利用した場合のマウント開口径とＦｎｏの関係から解るように、開口径の大きさの制限からすると、Ｆｎｏ１．４〜１．８、さらに好ましくは、Ｆｎｏ１．６〜２．２よりも、適応Ｆｎｏを大きくするように光束角度θを設定する必要がある。
【００７２】
以上のような光学的な制約と、実用的なボディサイズを実現するために、光束角度θは、Ｆｎｏ１．４〜４のレンズに対応可能なように設定することが好ましい。さらに好ましくは、Ｆｎｏ１．６〜２．８のレンズに対応可能なように設定するとよい。
【００７３】
従って、所定のイメージサークルから上述したような適応Ｆｎｏに応じて所定角度だけ光軸Ｏから離間する方向に開口部まで延ばして形成されるような円を基準開口のサークルとすれば、所望の適応Ｆｎｏが得られる。
【００７４】
ところで、実際の撮像素子２７の撮像範囲は、矩形であるため、必要となる開口形状は円形である必要はなく、上記基準開口に内接する四角形が最低限確保されればよい。従って、撮像範囲の四角から対角線方向に適応Ｆｎｏに応じて所定角度、光軸から離間する方向に開口部まで延出した線分の端部を結んで形成される四角形以上の大きさの開口が確保されていれば良い。
【００７５】
本実施形態において、記録画面範囲に対応するイメージサークルの直径Ｄｉとして２１〜２３ｍｍ、あるいは、２１．６〜２２．７ｍｍとしている。これは、このイメージサークルに内接する記録範囲の対角長が、１３５フォーマット画面の対角の略半分（２１．６ｍｍ）となっている。つまり、本実施の形態のデジタルカメラで焦点距離５０ｍｍのレンズを用いた場合、１３５フォーマットのカメラで１００ｍｍ相当のレンズを用いた場合と同じ画角を得ることが出来る。従って、１３５フォーマットのカメラとの画角の相関が単にレンズの焦点距離を２倍するだけで把握することができる。
【００７６】
撮像素子２７の光電変換面２７ａ上の撮像範囲は上記イメージサークルに内接するアスペクト比４：３の画面である。上記撮像範囲内の記録画面範囲上にレンズからの光束が届けば、実使用上問題とはならない。しかしながら、部品の製造誤差、組み付け誤差などを考慮してこの記録画面範囲に対応するイメージサークルよりもある程度余裕を持ったイメージサークルを設定することが望ましい。
【００７７】
図１０は、撮像素子２７の光電変換面２７ａにおける有効画面範囲（有効撮像範囲）と記録画面範囲（撮像記録範囲）、および、それぞれの範囲に対応するイメ−ジサークルを示した図である。
【００７８】
撮像素子２７は、図１０に示すように撮像処理時、実際に画像情報として電気信号に変換され、取り込まれる範囲である記録画面範囲Ｌｗ１×Ｌｈ１は、撮像素子２７が有する全撮像可能範囲である有効画面範囲Ｌｗ２×Ｌｈ２よりも小さくする必要がある。これは、撮像素子２７により記録画素を作り出すためには、必要な記録画素の外周に設けられた領域（以下、周辺画素領域とする）が必要であるためである。また、撮像素子２７自体の寸法精度、さらには、撮像素子固定板２８，前板４１等を介してカメラボディ１１に取り付けられたときの組み立て位置誤差で光軸Ｏの位置と、撮像素子２７の有効画面範囲Ｌｗ２×Ｌｈ２の中心とがずれ、そのずれを吸収するために上述のように記録画面範囲Ｌｗ１×Ｌｈ１よりも有効画面範囲Ｌｗ２×Ｌｈ２を大きくとる。
【００７９】
そして、上記撮像範囲としての有効画面範囲Ｌｗ２×Ｌｈ２に入射する範囲の被写体光束が交換レンズ鏡筒１２、および、カメラボディ１１を通過するとき、蹴られないように開口形状を決定し、有効画面範囲Ｌｗ２×Ｌｈ２における周辺光の光量減少を生じさせないようにする必要がある。
【００８０】
なお、記録画面範囲Ｌｗ１×Ｌｈ１の外接円が記録画面イメ−ジサークルＩｃｒを与え、その直径は、Ｄｉ１である。周辺画素領域を含む有効画面範囲（撮像範囲）Ｌｗ２×Ｌｈ２の外接円が有効画面範囲（撮像範囲）の有効画面イメ−ジサークル（撮像範囲イメ−ジサークル）Ｉｃｅを与え、その直径は、Ｄｉ２である。なお、実際の設計においては、有効画面イメ−ジサークルＩｃｅに対してわずか余裕を持たせ、有効画面イメ−ジサークルＩｃｅの直径Ｄｉ２にΔｄを含んで記録画面イメージサークルＩｃｒに加えた直径Ｄｉ３のイメ−ジサークルＩｃ０による撮像範囲を適用して上述した各開口部形状の設定が行われる。具体的には、上記Δｄとして約１ｍｍの余裕分を見込んたイメージサークルＩｃ０を上記録画面範囲に対応する基準イメージサークルとする。  但し、以下の説明においては、有効画面イメ−ジサークルＩｃｅを撮像範囲イメ−ジサークル（後述する基準イメ−ジサークルＩｃ，その直径Ｄｉ）とし、かつ、有効画面範囲Ｌｗ２×Ｌｈ２を撮像範囲（後述する撮像範囲Ｒｉ）として上述した各開口部形状の設定を行うものとして説明する。なお、有効画面範囲（撮像範囲）Ｌｗ２×Ｌｈ２の大きさは、本実施形態の場合、１７．８ｍｍ×１３．４ｍｍである。
【００８１】
基準イメージサークルＩｃに内接する撮像範囲Ｒｉの端部から対角線方向に沿った所定の半角の光束角度θで導かれる基準開口となる四角形のマウント開口範囲Ｒｍに対する外接円Ｉｍの直径Ｄｍは、以下のようにして設定される。
【００８２】
但し、マウント開口範囲Ｒｍは、レンズ側マウント開口部３１ａの形状の最小の大きさを与えるものであって、すなわち、カメラシステムを構成する交換レンズ群のうち、最大のマウント開口部を持つ交換レンズのレンズ側マウント開口部３１ａは、少なくともマウント開口範囲Ｒｍの四角形をカバーする大きさに設定される（レンズ側マウント開口部３１ａの最小マウント開口範囲がＲｍ）。ボディ側マウント開口４１ａも少なくとも四角形のマウント開口範囲Ｒｍの大きさを有し、Ｒｍを通過する被写体光束を蹴らない開口形状とする。
【００８３】
撮像素子の周辺部まで所望の光束を導くようにするためには、光学系の射出瞳位置から撮像素子までの間に上記光束を遮るものを配置してはならない。従って、射出瞳位置から撮像素子間に配される部材についても同様に開口部を設ける必要がある。つまり、射出瞳位置から撮像素子間に配される、ミラーボックス、ボディ側マウント、レンズ側マウント、フレア絞りなどの部材についても被写体光束を蹴らないように開口範囲Ｒｍを設定する。また、レンズ交換可能なカメラシステムであるため、カメラ本体側の開口範囲は、カメラシステムを構成する交換レンズ群のうち、射出光線のうち最外光線が最も光軸から離間している交換レンズ（以下最大光線交換レンズと記す）が装着された場合にも対応できるように設定する必要がある。一方、交換レンズ側の開口範囲は、個々のレンズの射出光線の最外光線に併せて設定することもできる。つまり、最大光線交換レンズよりも最外光線が狭い交換レンズにおいてはより小さな開口範囲とすることができる。但し、レンズ側マウント部についてはカメラ本体への取り付けに係わるバヨネット爪などマウントの嵌合部の形状は、全ての交換レンズで共通となる。
【００８４】
図１１は、上述する基準イメージサークルＩｃに内接する撮像範囲Ｒｉに対するマウント開口範囲Ｒｍとその外接円Ｉｍの関係を示す光線図である。
図１１に示すようにレンズ側マウント開口部３１ａの最小開口を与えるマウント開口範囲Ｒｍは、撮像範囲Ｒｉの四角から対角線方向に光軸Ｏに対して外側に所定の光束角度θだけ傾斜し、フランジバックＦＢだけ離れたマウント開口部位置まで延びる４本の線分Ｓｄの端部を結んで形成される四角形で形成される範囲である。上記所定の光束角度θには、上述したフランジバックＦＢやＦｎｏを満足させるために１２度〜１４度を適用する。なお、ボディ側開口４１ａも少なくともマウント開口範囲Ｒｍの大きさを有するものとする。さらに、ミラーボックス４２の内部であって、上記４本の線分Ｓｄによって形成される４平面により囲まれる空間には、撮影状態で上記被写体光束を遮るもの（反射鏡１３ｂ，シャッタ開口枠等）が位置しないようにする。
【００８５】
なお、図２に示すカメラボディの場合、図３の断面図に示すように、撮像素子２７と交換レンズ１２との間には、ミラーボックス４２、前板４１、ボディ側マウント部４７などか配置されている。従って、これらの部材に形成される開口部は、その開口部が配置される光軸方向の位置において上記マウント開口範囲Ｒｍを満足するように形成されている。
【００８６】
上述のようにマウント開口範囲Ｒｍを設定することによって、撮像面の端部に光軸と平行な主光線を持つ光束が入射したとしても、ＡＶ値で２．５相当の交換レンズが適応可能となる。つまり、Ｆｎｏ１．４（ＡＶ値１）を用いた場合でも、中心と周辺とでＡＶ値で１．５〜１段の光量差が生じるのみである。
【００８７】
また、上述したようにＦｎｏの小さいレンズは比較的広角なレンズであり、周辺光束の主光線は光軸に対し数度傾いているため、実際にはこれほどの光量差は生じない。図８に示したレンズのように、周辺光束の主光線が５度程度傾いている場合、周辺部にはＡＶ値で１．４〜１相当の光束を撮像素子に導くことができる。つまりＦｎｏ１．４の交換レンズであっても中心と周辺とでＡＶ値で０．４以下程度となり、実用上、殆ど問題とならない。一方、周辺光束の主光線が光軸と略平行となる望遠レンズでは、明るいものでもＦｎｏ２〜２．８（ＡＶ値２〜３）であるので、こちらも実用上、問題はない。
【００８８】
この時の基準開口であるマウント開口範囲Ｒｍの外接円Ｉｍの直径Ｄｍは、撮像面から開口部までの距離よって変化するが、撮像素子とボディマウントの間に反射鏡１３ｂなどを有するミラーボックス４２を配置することを考慮するとイメージサークルＩｃの直径Ｄｉとの関係は、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすようにするのが望ましい。これにより、ボディマウントと撮像素子との間の撮像範囲とマウント開口を結ぶ対向する線分Ｓｄ（図１１）で形成される斜面の外側に退避した反射鏡１３ｂを配置し、さらに、ボディマウントと撮像素子との間に挿入位置の反射鏡１３ｂやシャッタ１４や各種フィルタ等を配置することが可能となる。
【００８９】
さらに、前述したようにカメラボディ１１のボディ側マウント部４７と交換レンズ鏡筒１２のレンズマウント部３７には、それぞれ電力供給ライン，駆動制御信号ライン接続用端子部であるボディ側マウント接点ピン５４，レンズ側マウント接点３３が配置されている。この接続端子部の配置位置は、上記マウント開口範囲Ｒｍの四角形とその外接円Ｉｍとの間にできる櫛形空間領域Ｔｍ（図１１）に上記接続端子部を配置することで、小型化を図ることができる。なお、上記接続端子部の配設位置は、図１１に示す櫛形空間領域Ｔｍに限らず、上方、あるいは、左右の櫛形空間領域であってもよい。
【００９０】
上述した第１の実施形態のデジタルカメラ１における撮像部およびマウント部の諸元の代表値の一例として、イメージサークル径Ｄｉは、２１．６〜２２．６ｍｍである。フランジバック（光電変換面からマウント開口部までの距離）ＦＢは、４０．２ｍｍである。撮像範囲（光電変換面の略４：３アスペクト比の有効画素範囲）Ｌｗ×Ｌｈ（＝前述したＬｗ２×Ｌｈ２）は、１７．８ｍｍ×１３．４ｍｍである。
【００９１】
次に、本発明の第２実施形態のデジタルカメラシステムについて、図１２，１３（Ａ），（Ｂ）等を用いて説明する。
図１２は、本実施形態に適用されるカメラボディの撮像素子撮像範囲に外接するイメ−ジサークとマウント開口の外接円との関係を示す光線図であり、図１３（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態における撮像素子の光電変換面とマウント開口部との間の光線図であって、図１３（Ａ）は、ＺＸ面（水平面）に沿った断面の光線図を示し、図１３（Ｂ）は、ＺＹ面（鉛直面）に沿った断面の光線図を示す。
【００９２】
本実施形態における交換レンズ式デジタルカメラは、前述した第１実施形態のデジタルカメラ１に対して、適応可能のＦｎｏを撮像範囲の短辺と長辺とで異ならせたデジタルカメラである。そして、本デジタルカメラでは、撮像範囲の短辺方向の端部と長辺方向の端部とで適応Ｆｎｏを設定し、その適応Ｆｎｏに対応する所定角度だけ光軸から離間する方向に撮像範囲の短辺及び長辺からマウント開口部位置まで延出して形成される四角形以上の開口が形成される。
なお、その他の構成は、前記第１の実施形態のデジタルカメラ１と同様の構成を有しており、以下の説明では、同一構成部材には、同一の符号を付して説明する。
【００９３】
本実施形態のデジタルカメラにおいては、マウント開口形状を設定するに際して図１２，１３（Ａ），（Ｂ）に示すようにイメ−ジサークルＩｃに内接する撮像素子の光電変換面２７ａの撮像範囲Ｒｉの４角から短辺に沿った方向（Ｙ方向）に傾斜角θｈの約１０度、長辺に沿った方向（Ｘ方向）に傾斜角θｗの約８度だけ光軸Ｏから離間するように上記フランジバックＦＢだけ離間した開口部位置まで延出させた４本の線分、すなわち、左上方向の線分をＳｄ１，右上方向の線分をＳｄ２，左下方向の線分をＳｄ３，右下方向の線分をＳｄ４とする。その線分のレンズ側前端部を結んで形成される四角形を最小マウント開口範囲Ｒｍ′とする。
【００９４】
カメラ本体側のマウント開口は、この最小マウント開口範囲Ｒｍ’を満足するように設定すればよい。なお、この最小マウント開口範囲Ｒｍ’はカメラシステムを構成する交換レンズ群のうち、射出光束の最外光線が最も広い最大光線交換レンズに対応して設定される。
【００９５】
一方、交換レンズ側の最小マウント開口範囲は、個々の交換レンズの射出光束の最外光線を遮ることのないように設定すればよい。但し、カメラシステムとしての互換性を確保するためにはカメラ本体に取り付けるために必要なマウント形状は所定の形状とする必要がある。なお、レンズ側マウント開口部については、上記最大光線交換レンズを例にとって説明する。
【００９６】
言い換えると、撮像範囲Ｒｉの長辺を光軸Ｏから離間する方向（Ｙ方向）に角度１０度傾斜させて開口部位置まで延出させた第１の面を平面Ｈ１  とし、撮像範囲Ｒｉの短辺を光軸Ｏから離間する方向（Ｘ方向）に角度８度傾斜させて開口部位置まで延出させた第２の面を平面Ｈ２  とする。平面Ｈ１  は、線分Ｓｄ１と線分Ｓｄ２との間、または、線分Ｓｄ３と線分Ｓｄ４との間に形成される平面（図１３（Ｂ）に示す境界面）である。また、平面Ｈ２  は、線分Ｓｄ１と線分Ｓｄ３との間、または、線分Ｓｄ２と線分Ｓｄ４との間に形成される平面（図１３（Ａ）に示す境界面）である。平面Ｈ１  と平面Ｈ２  のレンズ側前方４辺で形成される四角形を最小マウント開口範囲Ｒｍ′とする。
【００９７】
なお、上記四角形は、撮像範囲Ｒｉの４角から光軸に対し離間する方向に所定角度θ３  傾斜して上記開口部まで延出した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円内にあるとして、撮像範囲Ｒｉが４：３アスペクト比の有効画素範囲であることから上記角度θ３  は、前記第１の実施形態に示した傾斜角θと等しく取ることも可能であり、
１２度≦θ３≦１４度
の条件をも満たすように設定することが可能である。
【００９８】
マウント開口範囲Ｒｍ′は、その外接円がＩｍ′であり、最大光線交換レンズのレンズ側マウント開口部３１ａの最小の開口部を与える。また、ボディ側マウント開口部４１ａは、マウント開口範囲Ｒｍ′、または、それ以上の大きさとする。さらに、ミラーボックス４２の内部であって、上記４本の線分Ｓｄ１，Ｓｄ２，Ｓｄ３，Ｓｄ４によって形成される４平面Ｈ１  ，Ｈ２  により囲まれる空間には、撮影時に被写体光束を遮るもの（反射鏡１３ｂ，シャッタ枠等）を位置させないようにする。
【００９９】
上記マウント開口範囲Ｒｍ′の長辺方向端部では、周辺光束の主光線が光軸と平行な場合、ＡＶ３．６（適応Ｆｎｏ３．５相当）、短辺方向端部ではＡＶ３（適応Ｆｎｏ２．８相当）まで適応可能となる。従って、交換レンズ鏡筒としてＦｎｏ１．４のレンズを使用した場合、長辺方向端部で２．６段、短辺方向端部で２段の光量落ちが発生する。しかし、前述したように、Ｆｎｏ１．４ほどのレンズ鏡筒は、広角レンズ鏡筒であり、周辺光束の主光線は、光軸Ｏに対し傾斜している。先に例示したレンズ鏡筒を使用する場合では、長辺方向端部で約１．２段、短辺方向端部で約０．８段の光量落ちであり、実使用上問題ない。一方、周辺光束の主光線が光軸と略平行な望遠レンズ鏡筒を使用する場合、Ｆｎｏ２〜２．８（ＡＶ２〜３相当）であるので、この場合も何ら問題なく使用可能である。
【０１００】
本実施形態のデジタルカメラの場合、最小マウント開口範囲Ｒｍ′の外接円Ｉｍの基準開口径Ｄｍは、撮像面から開口部までの距離（フランジバックＦＢ）よって変化するが、撮像素子２７とボディ側マウント部４７の間にミラーボックス４２などを配置することを考慮するとイメージサークルＤｉとの関係は、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすようにするのが望ましい。
【０１０１】
なお、本実施形態のデジタルカメラにおいて、カメラボディと交換レンズ鏡筒間の電気接続用接続端子は、上記マウント開口範囲Ｒｍ′の四角形の外側に配置すればよく、また、望ましくは、上記四角形の外側で、かつ、上記四角形の外接円Ｉｍ′の内側に配置するとよい。
【０１０２】
なお、図２に示すカメラボディでは、図３の断面図に示すように、撮像素子２７と交換レンズ１２との間には、ミラーボックス４２、前板４１、ボディ側マウント部４７などか配置されている。従って、本実施形態を図２に示すカメラボディに適用するには、これらの部材に形成される開口部を、その開口部が配置される光軸方向の位置において上記マウント開口範囲Ｒｍ′を満足するように形成する。
【０１０３】
次に、本発明の第３実施形態のデジタルカメラシステムについて、図１４等を用いて説明する。
図１４は、本実施形態に適用される正方型撮像素子の撮像範囲に４／３型撮像素子の撮像範囲とそのイメ−ジサークルとを重ねて示した図である。
【０１０４】
本実施形態における交換レンズ式デジタルカメラでは、撮像範囲がアスペクト比１：１である正方型撮像素子が適用される。そして、このカメラのマウント開口部は、前述した第２実施形態のデジタルカメラにて採用したマウント開口形状と同一形状を採用する。
なお、その他の構成は、前記第１、または、２の実施形態のデジタルカメラと同様の構成を有しており、以下の説明では、同一構成部材には、同一の符号を付して説明する。
【０１０５】
本実施形態のデジタルカメラのカメラボディに適用する撮像素子は、上述したように正方型撮像素子であり、その光電変換面の撮像範囲Ｒｉ′（図１４の領域Ｌｗ′×Ｌｈ′，有効画面範囲）の外接円であるイメ−ジサークルＩｃは、第二実施形態のデジタルカメラに適用したアスペクト比４：３の撮像素子２７の撮像範囲Ｒｉに対応するイメ−ジサークルと同一直径とする。従って、本実施形態のカメラのマウント開口は、第２の実施形態のカメラの場合と同様に撮像素子２７の撮像範囲Ｒｉに基づいて設定されるマウント開口範囲Ｒｍ′（図１２）と同一とする。
【０１０６】
すなわち、マウント開口範囲Ｒｍ′は、図１２，１３に示したようにイメ−ジサークルＩｃに内接する撮像素子光電変換面２７ａの撮像範囲Ｒｉの４角から短辺に沿った方向（Ｙ方向）に傾斜角θｈの約１０度、長辺に沿った方向（Ｘ方向）に傾斜角θｗの約８度だけ光軸から離間する方向へフランジバックＦＢ寸法だけ前方の開口部まで延長した４本の線分Ｓｄ１の各レンズ側端部を結んで形成されるて形成される四角形を最小マウント開口とする（その外接円Ｉｍ′）。
【０１０７】
そこで、４／３型撮像素子に対して設計された前記第２の実施形態の交換レンズ鏡筒１２を装着したマウント開口範囲Ｒｍ′の開口部を有するカメラボディに対して、４／３型イメ−ジャ（撮像素子）２７と正方型イメージャ（撮像素子）とを組み替えて、それぞれの撮像素子の各出力による入射光量差を測定した。次の表１は、上記４／３型イメ−ジャと正方型イメージャにおける中心光量に対する周辺光量のＥＶ値減少分を各ズームに対する各周辺位置（短辺，長辺，対角線上）で測定した結果を示す。
【０１０８】
【表１】
2005006122.tif 000003
【０１０９】
表１に示すように４／３型撮像素子と正方型撮像素子の場合の周辺光量の中心光量に対するＥＶ値の減少量の差異は、±０．１ＥＶ程度であり、実用上問題がない。従って、第２の実施形態のカメラボディに対して正方型撮像素子を組み換えるだけで本実施形態のデジタルカメラボディは、上述した第２の実施形態に適用されたＦｎｏの交換レンズ鏡筒に対応したアスペクト比１：１のデジタルカメラボディとすることができる。
【０１１０】
交換レンズ式デジタルカメラシステムの場合、様々な仕様のカメラが想定され、同じイメージサークルを有していても異なるアスペクト比の撮像範囲を有するカメラも想定される。特に本実施形態のようにアスペクト比が１：１の撮像素子を組み込んだカメラシステムであれば、カメラの縦横の概念がなくなる。この場合、この撮像範囲の中から任意のアスペクト比の画面をトリミングして読み出せば、縦長の写真も横長の写真もカメラを構える方向を何ら変えずともよくなり、使用勝手が向上する。
【０１１１】
なお、本実施形態のデジタルカメラにおいてもカメラボディと交換レンズ鏡筒間の電気接続用接続端子は、上記マウント開口範囲Ｒｍ′の四角形の外側に配置すればよく、また、望ましくは、上記四角形の外側で、かつ、上記四角形の外接円Ｉｍ′の内側に配置するとよい。
【０１１２】
上述した本発明の各実施形態に基づいて、以下の構成が得られる。すなわち、
（１）  所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、該レンズマウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有する、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、
上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、該ボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を具備しており、上記レンズ側開口部の大きさは、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対して角度θだけ傾き、上記レンズ側開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形状以上の大きさであり、上記角度θは、
１２度≦θ
の条件を満たすことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【０１１３】
（２）  （１）に記載のデジタルカメラシステムにおいて、
上記角度θは、さらに、
θ≦１４度
の条件を満たす。
【０１１４】
（３）  （１）に記載のデジタルカメラシステムにおいて、
上記イメージサークルの直径をＤｉとすると、上記直径Ｄｉは、
２１ｍｍ≦Ｄｉ
の条件を満たす。
【０１１５】
（４）  （３）に記載のデジタルカメラシステムにおいて、
更に上記イメージサークルの直径Ｄｉは、
Ｄｉ≦２３ｍｍ
の条件を満たす。
【０１１６】
（５）  （１）に記載のデジタルカメラシステムにおいて、
上記レンズ側開口部における上記延長した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円の直径をＤｍｌとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍｌ／Ｄｉ≧１．８
を満たす。
【０１１７】
（６）  交換レンズが脱着可能なデジタルカメラのカメラボディにおいて、
所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、
上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部を有し、上記撮像面から所定距離離間した位置に配される、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、
を具備しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し角度θだけ傾き、上記開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形以上の大きさであり、上記角度θは、
１２度≦θ
の条件を満たすことを特徴とするカメラボディ。
【０１１８】
（７）  （６）に記載のカメラボディにおいて、
上記θは、さらに、
θ≦１４度
の条件を更に満たす。
【０１１９】
（８）  （６）に記載のカメラボディにおいて、
さらに、上記線分の端部を結んで形成される四角形と、この四角形の外接円とに囲まれた領域に配される接続端子を有する。
【０１２０】
（９）  （８）に記載のカメラボディにおいて、
上記接続端子は、上記交換レンズがカメラボディに取り付けられた状態で、上記交換レンズに設けられた端子と電気的に接続される。
【０１２１】
（１０）  （８）に記載のカメラボディにおいて、
上記接続端子は、上記交換レンズがカメラボディに取り付けられた状態で、上記交換レンズと通信するためのものである。
【０１２２】
（１１）  （８）に記載のカメラボディにおいて、
上記接続端子は、上記交換レンズがカメラボディに取り付けられた状態で、上記交換レンズに電力を供給する。
【０１２３】
（１２）  （８）に記載のカメラボディにおいて、
上記接続端子は、上記交換レンズがカメラボディに取り付けられたことを検出するためのものである。
【０１２４】
（１３）  （６）に記載のカメラボディにおいて、
上記撮像面の長辺から光軸に対し離間する方向に１０度傾斜して上記開口部に向けて延出した面と上記四角形の外接円とに囲まれた領域に配される接続端子を有する。
【０１２５】
（１４）  （６）に記載のカメラボディにおいて、
上記撮像面の短辺から光軸に対し離間する方向に８度傾斜して上記開口部に向けて延出した面と上記四角形の外接円とに囲まれた領域に配される接続端子を有する。
【０１２６】
（１５）  （６）に記載のカメラボディにおいて、
さらに、撮影光路中に侵入する位置と退避する位置とに移動可能なミラーと、
上記ミラーを保持するミラーボックスと、
を具備しており、上記ミラーボックスは、上記撮像範囲の四隅から、光軸に対し離間する方向に短辺に沿った方向へ１０度、長辺に沿った方向へ８度傾いて上記マウント部に向けて延出した線分に囲まれた領域内の光束を遮らない。
【０１２７】
（１６）  （６）に記載のカメラボディにおいて、
上記イメージサークルの直径Ｄｉは、
２１≦Ｄｉ≦２３ｍｍ
の条件を満たす。
【０１２８】
（１７）  （６）に記載のカメラボディにおいて、
上記四角形の外接円の直径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たす。
【０１２９】
（１８）  所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、該レンズマウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、
上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を具備しており、上記レンズ側開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度θだけ傾き、上記開口部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、上記四角形の外接円の直径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【０１３０】
（１９）  （１８）に記載のデジタルカメラシステムにおいて、
上記角度θは、
１２度≦θ≦１４度
の条件を満たす。
【０１３１】
（２０）  所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、
撮像面を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このボディ側マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を有してなり、上記レンズ側開口部は、上記開口を包含する最小の円径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【０１３２】
（２１）  所定のイメージサークルを有する交換レンズが脱着可能なデジタルカメラボディにおいて、
所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、
上記撮像面から所定距離離間した位置に配され、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、
上記マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部と、
を有しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度傾き、上記マウント部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円以上の大きさであって、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍとし、上記イメージサークルの直径をＤｉとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とするデジタルカメラボディ。
【０１３３】
（２２）  交換レンズが脱着可能なデジタルカメラボディにおいて、
所定のアスペクト比の撮像範囲の撮像面を有する撮像素子と、
上記撮像面から所定距離離間した位置に配され、上記交換レンズを取り付けるためのマウント部と、
上記マウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるための開口部と、
を有しており、上記開口部は、上記撮像範囲の４角から対角線方向に光軸に対し所定角度傾き、上記マウント部まで延長した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円よりも大きく、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍとし、上記撮像範囲の外接円径をＤｃとしたとき、
Ｄｍ／Ｄｃ≧１．８
を満たすことを特徴とするデジタルカメラボディ。
【０１３４】
（２３）  （２２）に記載のデジタルカメラボディにおいて、
上記撮像範囲のアスペクト比は、４：３である。
【０１３５】
（２４）  デジタルカメラボディに脱着可能な交換レンズにおいて、
上記デジタルカメラボディに取り付けるためのマウント部と、
上記マウント部に設けられ、光束を通過させるための開口部と、
を有しており、上記デジタルカメラボディの撮像範囲の外接円径をＤｃとし、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍｌとしたとき、
Ｄｍｌ／Ｄｃ≧１．８
を満たすことを特徴とする交換レンズ。
【０１３６】
（２５）  （２４）に記載の交換レンズにおいて、
上記デジタルカメラボディの撮像範囲の外接円径Ｄｃは、
２１ｍｍ≦Ｄｃ
の条件を満たす。
【０１３７】
（２６）  （２５）に記載の交換レンズにおいて、
さらに、上記デジタルカメラボディの撮像範囲の外接円径Ｄｃは、
Ｄｃ≦２３ｍｍ
の条件を満たす。
【０１３８】
（２７）  （２４）に記載の交換レンズにおいて、
上記開口部は、上記撮像範囲の４角から光軸に対し離間する方向に所定角度θ傾斜して上記開口部まで延出した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円以上の大きさを有する。
【０１３９】
（２８）  （２７）に記載の交換レンズにおいて、
上記線分は、上記撮像範囲の対角方向に傾斜しており、上記角度θは、
１２度≦θ
の関係を満たす。
【０１４０】
（２９）  （２８）に記載の交換レンズにおいて、
さらに、上記角度θは、
θ≦１４度
の関係を満たす。
【０１４１】
（３０）  （２７）に記載の交換レンズにおいて、
上記四角形と上記開口部との間に配される接続端子を有する。
【０１４２】
（３１）  （３０）に記載の交換レンズにおいて、
上記接続端子は、上記交換レンズが上記デジタルカメラボディに取り付けられた状態で上記デジタルカメラボディに設けられた接続端子と電気的に接続される。
【０１４３】
（３２）  （３０）に記載の交換レンズにおいて、
上記接続端子は、上記交換レンズが上記デジタルカメラボディに取り付けられた状態で、上記デジタルカメラボディと通信するためのものである。
【０１４４】
（３３）  （３０）に記載の交換レンズにおいて、
上記交換レンズが上記デジタルカメラボディに取り付けられた状態で、上記接続端子を介して上記デジタルカメラボディから電力が上記交換レンズに供給される。
【０１４５】
（３４）  デジタルカメラボディに脱着可能であって、所定のイメージサークル内に像を結像する交換レンズにおいて、
上記デジタルカメラボディに取り付けるためのマウント部と、
上記マウント部に設けられ、光束を通過させるための開口部と、
を有し、上記イメージサークルの円径をＤｉとし、上記開口部を包含する最小の円径をＤｍｌとしたとき
Ｄｍｌ／Ｄｉ≧１．８
を満たすことを特徴とする交換レンズ。
【０１４６】
（３５）  所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズ群と、
上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このマウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を有してなり、上記交換レンズ群のうち、射出光束の最外光線が最も広い交換レンズの上記レンズ側開口部は、上記撮像範囲の長辺を光軸に対し離間するように所定角度θ１  傾斜して上記レンズ側開口部まで延出して形成される第１の面と、上記撮像範囲の短辺を光軸に対し離間するように所定角度θ２  傾斜して上記レンズ側開口部まで延出して形成される第２の面との端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、上記角度θ１  と角度θ２  は、
１０度≦θ１
８度≦θ２
の条件を満たすことを特徴とするデジタルカメラシステム。
【０１４７】
（３６）  （３５）に記載のデジタルカメラシステムにおいて、
上記四角形は、上記撮像範囲の４角から光軸に対し離間する方向に所定角度θ３  傾斜して上記開口部まで延出した線分の端部を結んで形成される四角形の外接円内にあり、上記角度θ３  は、
１２度≦θ３≦１４度
の条件を満たす。
【０１４８】
（３７）  所定のイメージサークルを有するデジタルカメラシステムにおいて、
当該交換レンズをカメラボディに取り付けるためのレンズ側マウント部と、このレンズ側マウント部に設けられ、上記イメージサークル内に像を結像させるための光束を通過させるためのレンズ側開口部とを有し、上記イメージサークル内に像を結像可能な交換レンズと、
上記イメージサークル内であって、撮像面上にアスペクト比４：３の撮像範囲を有する撮像素子と、上記撮像面から所定距離離間した位置に配されるボディ側マウント部と、このマウント部に設けられ、上記交換レンズからの光束を通過させるためのボディ側開口部とを有するカメラボディと、
を有してなり、上記ボディ側開口部は、上記撮像範囲の長辺を光軸に対し離間するように所定角度傾斜して上記ボディ側開口部まで延出して形成される第１の面と、上記撮像範囲の短辺を光軸に対し離間するように所定角度傾斜して上記ボディ側開口部まで延出して形成される第２の面との端部を結んで形成される四角形以上の大きさであって、光軸に平行な主光線の光束が撮像範囲の周辺部に入射した場合に、Ｆｎｏ３相当の光束を導くことが可能であることを特徴とするデジタルカメラシステム。
【０１４９】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、周辺光量の劣化がなく、小型化が可能なデジタルカメラシステムと、そのカメラシステムに適用される交換レンズおよびデジタルカメラボディを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のデジタルカメラシステムにおけるレンズ交換式一眼レフタイプのデジタルカメラの斜視図（一部断面部を含む）である。
【図２】図１のデジタルカメラのデジタルカメラボディの斜視図である。
【図３】図１のデジタルカメラのカメラボディに交換レンズを装着した状態でのマウント部，ミラーボックス部，撮像ユニット部の縦断面図である。
【図４】図１のカメラボディのマウント部周りの分解斜視図である。
【図５】図１のデジタルカメラにおいて、交換レンズ鏡筒から取り込まれた被写体光束の撮像素子への入射状態を示す光線図である。
【図６】図１のデジタルカメラにおいて、撮像素子光電変換面に入射する光束角度θと交換レンズのＦｎｏの関係を示した線図である。
【図７】図１のデジタルカメラにおける交換レンズのＦｎｏに対するマウント口径Ｄｎを各ＦＢをパラメータにして示した線図である。
【図８】図１のデジタルカメラにおいて、広角の交換レンズ鏡筒を装着した場合、中心光束，周辺光束の撮像素子の光電変換面（結像面）への入射状態を示す図であり、図８（Ａ）は、光電変換面の長辺方向断面（Ｘ方向断面）を示し、図８（Ｂ）は、光電変換面の短辺方向断面（Ｙ方向断面）を示している。
【図９】図１のデジタルカメラにおいて、望遠の交換レンズ鏡筒を装着した場合、中心光束，周辺光束の撮像素子の光電変換面（結像面）への入射状態を示す図であり、図９（Ａ）は、光電変換面の長辺方向断面（ＸＺ断面）を示し、図９（Ｂ）は、光電変換面の短辺方向断面（ＹＺ断面）を示している。
【図１０】図１のデジタルカメラにおける撮像素子光電変換面の有効画面範囲（有効撮像範囲）と記録画面範囲（撮像記録範囲）、および、それぞれの範囲に対応するイメ−ジサークルを示した図である。
【図１１】図１のデジタルカメラにおける撮像素子の基準イメージサークルに内接する撮像範囲に対するマウント開口とその外接円の関係を示す光線図である。
【図１２】本発明の第２実施形態のデジタルカメラに適用される撮像素子の撮像範囲に外接するイメ−ジサークとマウント開口の外接円との関係を示す光線図である。
【図１３】図１２のデジタルカメラにおける撮像素子の光電変換面とマウント開口部との間の光線図であって、図１３（Ａ）は、ＺＸ面（水平面）に沿った断面の光線図を示し、図１３（Ｂ）は、ＺＹ面（鉛直面）に沿った断面の光線図を示す。
【図１４】本発明の第３の実施形態のデジタルカメラに適用される正方型撮像素子の撮像範囲に４／３型撮像素子の撮像範囲とそのイメ−ジサークルを重ねて示した図である。
【符号の説明】
１  …デジタルカメラ
１１  …カメラボディ
１２  …交換レンズ鏡筒（交換レンズ）
２７  …撮像素子
２７ａ…光電変換面（撮像面）
３１  …レンズ側マウント部
３１ａ…レンズ側開口部
４１  …ボディ側マウント部
４１ａ…ボディ側開口部
Ｄｉ…イメ−ジサークル直径
Ｄｍ，Ｄｍ′
…ボディ側開口部の四角形の外接円直径
Ｉｃ，Ｉｃｅ
…イメ−ジサークル
Ｒｉ，Ｒｉ′
…撮像範囲
Ｒｍ，Ｒｍ′
…マウント開口範囲
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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