JP2009145471A

JP2009145471A - カメラ

Info

Publication number: JP2009145471A
Application number: JP2007320842A
Authority: JP
Inventors: Masanori Hasuda; 雅徳蓮田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-07-02

Abstract

【課題】小型化したカメラを提供する。
【解決手段】カメラ（１）を、交換レンズ（１００）が着脱可能に接続されるとともに、交換レンズを介して進行する被写体光を通過させる開口部（Ａ）を備えた接続部（３０）と、開口部を通過する被写体光の光軸（Ｏ）に略垂直な平面（Ｐ）内において、開口部を略閉塞する閉位置と被写体光の光路（ＯＰ）から退避した開位置との間で移動可能に設けられたバリア部材（７１）と、交換レンズが前記接続部に接続された状態で該交換レンズに設けられたレンズ側電気接点（１２０）に接触可能に設けられたボディ側電気接点（４１）と、ボディ側電気接点を支持する部材であって、かつ、その少なくとも一部の光軸方向における配置位置がバリア部材の移動を規定する光軸に略垂直な平面に対して重なる位置に配置されている接点支持部（４２）とを備える構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラに関するものである。

レンズ交換式のカメラとしては、交換レンズの非装着状態において、マウントの開口を閉塞するバリア装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１０９９７０号公報

しかし、この種のカメラは、バリア装置を設けることによって光軸方向寸法（カメラの厚み）が増大する可能性がある。近年、カメラは、小型化、薄型化される傾向にあり、バリア装置を備えるカメラにおいても、より小型化、薄型化されたものが望まれている。
本発明の課題は、小型化したカメラを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、交換レンズ（１００）が着脱可能に接続されるとともに、前記交換レンズを介して進行する被写体光を通過させる開口部（Ａ）を備えた接続部（３０）と、前記開口部を通過する前記被写体光の光軸（Ｏ）に略垂直な平面（Ｐ）内において、前記開口部を略閉塞する閉位置と前記被写体光の光路（ＯＰ）から退避した開位置との間で移動可能に設けられたバリア部材（７１）と、前記交換レンズが前記接続部に接続された状態で該交換レンズに設けられたレンズ側電気接点（１２０）に接触可能に設けられたボディ側電気接点（４１）と、前記ボディ側電気接点を支持する部材であって、かつ、その少なくとも一部の前記光軸方向における配置位置が前記バリア部材の移動を規定する前記光軸に略垂直な平面に対して重なる位置に配置されている接点支持部（４２）とを備えるカメラ（１）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、前記接点支持部（４２）は、前記バリア部材（７１）が閉位置と開位置との間で移動する際の可動範囲を避けた位置に設けられることを特徴とするカメラ（１）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のカメラにおいて、前記被写体光を電気信号に変換する撮像素子（５１）を含む撮像ユニット（５０）をさらに備え、前記バリア部材（７１）は、前記閉位置において前記撮像ユニットの入射面に対向して配置され、前記閉位置のバリア部材と前記撮像ユニットとの対向状態において、該バリア部材と撮像ユニットとの間には、他の部材が配置されないことを特徴とするカメラ（２）である。

請求項４の発明は、請求項３に記載のカメラにおいて、前記撮像ユニット（５０）は、前記撮像素子（５１）の結像面に対向して配置された光学フィルタ（５２）を備え、前記バリア部材（７１）は、前記閉位置で前記光学フィルタに対向して配置されることを特徴とするカメラ（２）である。
請求項５の発明は、請求項１又は請求項２に記載のカメラにおいて、前記交換レンズ（１００）を通過した被写体光を電気信号に変換する撮像素子（５１）を含む撮像ユニット（５０）と、前記撮像ユニットの入射面側に配置された振動可能な透光性部材（６１）とをさらに備え、前記バリア部材（７１）は、前記閉位置で前記透光性部材に対向して配置され、前記閉位置のバリア部材と前記透光性部材との対向状態において、該バリア部材と透光性部材との間には、他の部材が配置されないことを特徴とするカメラ（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、小型化したカメラを提供することができる。

［第１実施形態］
以下、図面等を参照して、本発明を適用したカメラの第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態のカメラの構造を示す断面図である。
この図１において、（ａ）、（ｂ）は、後述するバリア７１が閉位置にある状態、開位置にある状態をそれぞれ示している。
また、この図１において、（ａ）は、カメラ１に交換レンズ１００が装着される前の状態を示し、（ｂ）は、カメラ１に交換レンズ１００が装着された状態を示している。
図２は、図１に示すカメラの構造を示すブロック図である。
以下、図１を含む各図面には、理解を容易にするために適宜Ｘ−Ｙ−Ｚ軸からなる３次元座標系を設定して説明する。

カメラ１は、交換レンズ１００と協働してレンズ交換式のデジタルカメラシステムＣを形成するカメラボディである。
交換レンズ１００は、被写体光を後述する撮像素子５１に導く撮影レンズＬ、カメラ１に備えられたボディ側マウント３０に接続されるレンズ側マウント１１０、カメラ１に備えられたボディ側電気接点４１に接触するレンズ側電気接点１２０、交換レンズ１００に備えられた各要素を統括的に制御するレンズ制御部１３０（図２参照）等を備えている。

撮影レンズＬは、図示しない複数のレンズ群を含んでおり、交換レンズ１００は、これらのレンズ群を光軸Ｏ方向に駆動する、例えば、電動モータＭ等のアクチュエータを備えている（図２参照）。交換レンズ１００は、これらのレンズ群を適宜光軸Ｏ方向に進退動作させることによって、撮影画角の変更を行い、又は、被写体に対してフォーカシング動作（ピント合わせ）を行う。
レンズ側マウント１１０は、交換レンズ１００の装着方向先端部に設けられており、レンズ側電気接点１２０は、レンズ側マウント１１０に備えられている。
なお、本実施形態のカメラ１に対しては、レンズ側マウント１１０と共通のマウントを備えた図示しない複数種類の交換レンズが用意されており、カメラ１には、図１に示す交換レンズ１００以外にも、これらの交換レンズを選択的に装着することができるようになっている。
なお、ボディー側マウント３０、レンズ側マウント１１０は、公知のバヨネット式マウント構造としているが、マウント構造はこれに限らず、他の公知の構造としてもよい。

次にカメラ１について説明する。
カメラ１は、筐体１０、表示装置２０、ボディ側マウント３０、電気接続部４０、撮像ユニット５０、ダスト除去装置６０、バリア装置７０、ボディ制御部８０等を備えている（ダスト除去装置６０、バリア装置７０、ボディ制御部８０は図２参照）。
筐体１０は、例えば、合成樹脂材料や金属材料によって形成された箱体である。筐体１０は、厚さ方向（Ｚ軸方向）寸法が幅方向（Ｘ軸方向）寸法、高さ方向（Ｙ軸方向）寸法よりもそれぞれ小さい略直方体に形成されている。筐体１０の外観面には、例えば、レリーズスイッチ１１や図示しない電源スイッチ等の各種操作スイッチが設けられている。

以下、第１実施形態のカメラ１において、筐体１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）に直交する２つの面部をそれぞれ正面部及び背面部と称して説明する。また、本明細書において、図１に示すように、カメラ１の正面部及び背面部を鉛直面（Ｘ−Ｙ平面）に対して略平行にして横長の画像を撮影するときのカメラ１の姿勢を、カメラ１の通常位置と称して説明するものとする。カメラ１は、通常位置において背面部が撮影者に対向し、正面部が被写体側を向く。以下、本明細書において、カメラ１に含まれる各要素の配置に関する説明は、カメラ１の通常位置を基準として行うものとする。

表示装置２０は、筐体１０の背面部に表示画面が露出して設けられた、例えば、液晶パネル等を含んでいる。表示装置２０は、撮影済み画像や各種設定を行うメニュー画面を表示可能になっている。
また、本実施形態のカメラ１は、撮影時において、後述する撮像素子５１から出力される電気信号に基づいて生成されるスルー画像を、略リアルタイムで表示装置２０に表示するライブビュー機能を備えている。撮影者は、このスルー画像を確認しながらフレーミングを行うことができ、表示装置２０は、ファインダ装置としても機能する。

ボディ側マウント３０は、交換レンズ１００が着脱可能に接続される接続部であり、筐体１０の正面部に設けられている。
ボディ側マウント３０は、交換レンズ１００がカメラ１に装着された状態で、交換レンズ１００のレンズ側マウント１１０に設けられた爪部１１１に対して機械的に係合する爪部３１を備えている。
また、ボディ側マウント３０は、被写体光を通過させるための開口部Ａを規定する開口規定部３２を備えている。開口規定部３２は、筐体１０に対してネジＳ１によって固定され、爪部３１は、開口規定部３２に対してネジＳ２によって固定されている。本実施形態の開口部Ａは、円形に形成されているが、これに限らず、例えば、矩形であってもよい。

電気接続部４０は、交換レンズ１００のレンズ側電気接点１２０と協働してカメラ１と交換レンズ１００とを電気的に接続するものである。
カメラ１は、この電気接続部４０とレンズ側電気接点１２０とを介して交換レンズ１００に電力を供給する。また、後述するボディ制御部８０は、これらの電気接続部４０及びレンズ側電気接点１２０を介して交換レンズ１００に備えられたレンズ制御部１３０（図２参照）と電気信号の授受を行うようになっている。

電気接続部４０は、図１に示すように、交換レンズ１００の装着状態で前述した交換レンズ１００のレンズ側電気接点１２０に接触するボディ側電気接点４１と、このボディ側電気接点４１を支持する部材である接点支持部４２とを備えている。
ボディ側電気接点４１は、接点支持部４２に設けられたバネ４３によって光軸Ｏ方向の被写体側に付勢されたピン状の可動接点である。ボディ側電気接点４１は、交換レンズ１００の非装着状態では、接点支持部４２から光軸Ｏ方向の被写体側に突き出して設けられている（図１（ａ）参照）。
ボディ側電気接点４１は、交換レンズ１００が装着されると、交換レンズ１００に備えられたレンズ側電気接点１２０に押圧されることによって、そのレンズ側電気接点１２０との接触状態を保ったままで光軸Ｏ方向の撮影者側に移動して接点支持部４２に押し込まれる（図１（ｂ）参照）。
ボディ側電気接点４１は、複数個が設けられ（図３参照）、これらの複数個のボディ側電気接点４１は、開口部Ａの周縁部に沿って隣接して配置されている。
接点支持部４２は、ボディ側マウント３０の開口規定部３２に固定されており、開口部Ａの下方に配置されている。この接点支持部４２は、図１（ｂ）に示す交換レンズ１００がカメラ１に装着された状態において、レンズ側マウント１１０の爪部１１１よりも光軸Ｏ方向の撮影者側に配置されている。

撮像ユニット５０は、交換レンズ１００を介して進行する被写体光が露光されると、この被写体光を電気信号に変換して出力する撮像素子５１と、この撮像素子５１の入射面に対向して配置された光学ローパスフィルタ５２（ＬＰＦ５２）とを備えている。ＬＰＦ５２は、撮像素子５１の結像面に結像される被写体像にモアレ等が発生することを防止するものである。
ここで、本実施形態のカメラ１は、機械式のシャッタ装置を備えておらず、撮影時における撮像素子５１に対する被写体光の露光時間（撮像素子５１が被写体光を蓄積する時間）の調整は、後述するボディ制御部８０が撮像素子５１を電気的に制御（電子シャッタ制御）して行うようになっている。

ダスト除去装置６０は、筐体１０の内部にダストが侵入した場合や、筐体１０の内部に設けられた部材からダストが発生した場合に、このダストが撮影画像に写り込むことを防止するものである。ダスト除去装置６０は、撮像ユニット５０に備えられたＬＰＦ５２に対して光軸Ｏ方向の被写体側に配置されている。
ダスト除去装置６０は、図２に示すように、透光性を有する材料によって形成された振動フィルタ６１と、例えば、ピエゾ素子等の圧電素子を含み、この圧電素子によって振動フィルタ６１を振動させる振動発生装置６２とを備えている。ダスト除去装置６０は、例えば、振動フィルタ６１に付着したダストを、振動フィルタ６１を振動させることによって振るい落とし、このダストが撮影画像に写り込むことを防止する。

バリア装置７０は、前述したボディ側マウント３０に形成された開口部Ａを閉塞することによって、筐体１０の内部にダストが侵入したり、撮像素子５１へ不必要な光が入射したりすることを防止するものである。バリア装置７０は、図１（ｂ）に示す交換レンズ１００がカメラ１に装着された状態において、レンズ側マウント１１０の爪部１１１よりも光軸Ｏ方向の撮影者側に配置されている。
また、バリア装置７０は、開口部Ａを閉塞することによって、外部光が筐体１０の内部に入射することを防止する遮光部材としても機能する。
ボディ制御部８０は、カメラ１に備えられた各要素を統括的に制御する部分であり、ＣＰＵ等の演算装置を備えている。

次に、バリア装置７０の構造について詳細に説明する。
図３は、図１に示すカメラに備えられたバリア装置の構成を示す斜視図である。
この図３において、（ａ）は、バリア７１が開口部Ａを略閉塞した閉位置にある状態を示し、（ｂ）は、バリア７１が被写体光の光路ＯＰから退避した開位置にある状態を示している。
図３に示すように、バリア装置７０は、バリア７１、バリア駆動部７２、開閉検出スイッチ７３（開位置検出スイッチ７３ａ、閉位置検出スイッチ７３ｂ）等を備えている（開閉検出スイッチ７３は図２参照）。
バリア７１は、円板状に形成されたバリア本体部７１ａと、このバリア本体部７１ａの外周縁部の一部からバリア本体部７１ａの外径側に突き出して設けられた腕部７１ｂとを備えている。

バリア本体部７１ａは、図１（ａ）及び図３（ａ）に示す閉位置にある場合、被写体光の光路ＯＰ上に配置され、撮影レンズＬを通過して撮像素子５１に向けて進行する被写体光を遮断する。これに対し、バリア本体部７１ａは、図１（ｂ）及び図３（ｂ）に示す開位置にある場合には、光路ＯＰから退避する。
このバリア７１は、開位置と閉位置との間を移動する際、光軸Ｏに略垂直な平面（図１において符号Ｐを付す）内で移動するようになっている。

バリア駆動部７２は、バリア７１を開位置と閉位置との間で移動させる部分であり、例えば、ＤＣモータ等の電動アクチュエータ７２ａと、この電動アクチュエータ７２ａの出力をバリア７１に伝達する減速ギア７２ｂとを備えている。バリア７１の腕部７１ｂの先端部には、減速ギア７２ｂに噛み合うギア７２ｃが形成されている。
開閉検出スイッチ７３は、バリア７１が開位置にあるか閉位置にあるかを検出するための検出装置であり、開位置検出スイッチ７３ａと閉位置検出スイッチ７３ｂとを備えている。これらのスイッチは、バリア７１が開位置及び閉位置のある状態で腕部７１ｂに形成された突起７１ｃにそれぞれ押圧され、これによって、バリア７１が開位置にあるか閉位置にあるかを検出する。
前述したボディ制御部８０は、バリア駆動部７２を制御するバリア制御部（図示省略）を備えており、開閉検出スイッチ７３の出力に応じてバリア７１の開閉制御を行う。バリア制御部は、例えば、バリア７１が開位置にある状態で交換レンズ１００が取り外された場合にバリア７１を閉位置に駆動するような制御をバリア７１の開閉制御の一例として行う。

ここで、カメラ１は、前述したように表示装置２０に表示されるスルー画像を用いてフレーミングを行うようになっているため、スクリーン（焦点板）やプリズム等によって構成される公知の光学式ファインダ装置や、この光学ファインダ装置に被写体光を導くためのミラーユニットを備えていない。
したがって、カメラ１は、バリア７１が閉位置にある場合、バリア本体部７１ａと振動フィルタ６１とが、他の部材を間に介さずに対向する（図１（ａ）参照）。このように、カメラ１は、バリア７１のバリア本体部７１ａとダスト除去装置６０の振動フィルタ６１との間に他の部材が配置されていないので、その厚さ方向（Ｚ軸方向）の寸法を小さくでき、小型化、薄型化を計ることができる。

次に、ボディ側電気接点４１を支持する接点支持部４２の配置について説明する。
接点支持部４２は、前述したように、開口規定部３２に固定されている。そして、図３に示すように接点支持部４２は、バリア７１が開位置と閉位置との間で移動する際の可動領域を避けた位置（バリア７１の開閉動作を許容する位置）に配置されている。
また、これらの接点支持部４２及びバリア装置７０は、それぞれ装着状態における交換レンズ１００の爪部１１１よりも光軸Ｏ方向の撮影者側に配置されているので、カメラ１に対して交換レンズ１００が装着され、レンズ側電気接点１２０とボディ側電気接点４１とが接触した状態であっても、バリア７１は、開位置と閉位置との間で移動（開閉動作）を行うことができる。

ここで、この種のバリア装置７０は、ボディ側マウント３０に形成された開口部Ａの近傍に配置する必要があるが、開口部Ａの近傍には、ボディ側電気接点４１を支持する接点支持部４２を配置する必要もある。しかし、接点支持部４２をバリア装置７０よりも光軸Ｏ方向の被写体側又は撮影者側に配置すると、カメラ１の厚みが増大する。また、接点支持部４２をバリア装置７０よりも光軸Ｏ方向の撮影者側に配置すると、交換レンズ１００の装着状態でバリア７１を開閉させることが困難になる。

これに対し、本実施形態のカメラ１は、接点支持部４２の光軸Ｏ方向における配置位置（図１（ａ）において符号Ｚ１を付す）が、バリア７１の移動を規定する光軸Ｏに略垂直な平面Ｐに対して（光軸Ｏ方向において）重なっている。このように、本実施形態のカメラ１は、バリア７１の開閉動作とは物理的に干渉しない位置にボディ側電気接点４１及び接点指示部４２を配置する構成としたので、前述したように、交換レンズ１００が装着された状態であってもバリア７１の開閉を行うことができるにも関わらず、その厚みが増大することがなく、小型化、薄型化を計ることができる。

さらに、本実施形態のカメラ１は交換レンズ１００が装着された状態であっても、バリア７１を閉位置に配置することができるので、例えば、交換レンズ１００を装着した状態であっても、電源がオフとなっている場合や、電源がオンであっても、撮影済みの画像を表示装置に再生する場合等の非撮影時においては、バリア７１を閉位置に制御することができる。この場合、バリア７１によって外部光が筐体１０の内部に入射することを防止でき、外部光によって撮像素子５１がダメージを受けることを防止することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明を適用したカメラの第２実施形態について説明する。この第２実施形態において、上述した第１実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に統一した符号を付して、重複する説明や図面を適宜省略する。
図４は、第２実施形態のカメラの構造を示す断面図であり、バリアが閉位置にある状態を示している。
この第２実施形態のカメラ３は、第１実施形態のカメラ１に対して、ダスト除去装置６０を備えていない点が異なっている。したがって、バリア７１は、閉位置にある状態で撮像ユニット５０に備えられたＬＰＦ５２に対向する。そして、バリア７１とＬＰＦ５２との間には、他の部材が配置されていない。
第２実施形態のカメラ３は、閉位置にあるバリア７１と撮像ユニット５０とが対向し、これらの間に他の部材が配置されていないので、第１実施形態のカメラ１に比べ、光軸Ｏ方向の寸法（カメラの厚み）をさらに小さくして、薄型化、小型化を計ることができる。

［変形形態］
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であって、これらも本発明の技術的範囲内に含まれる。
（１）実施形態のボディ側電気接点は、開口部の下方に配置されていたが、交換レンズ鏡筒の装着状態でバリア部材の開閉動作時の移動範囲を避けていれば（バリアの開閉動作を許容する位置であれば）、これに限らず、例えば、開口部の上方や側方であってもよい。
（２）実施形態において、ボディ側電気接点を支持する接点支持部は、ボディ側マウントの開口部を規定する開口規定部に固定されていたが、これに限らず、接点支持部は、他の部材（例えば、筐体等）に固定されていてもよい。
（３）カメラに備えられたバリア部材の形状は、実施形態に記載したものに限られず、適宜変更が可能である。実施形態のバリア部材は、円板状のバリア本体部を備えていたが、例えば、バリア部材は、２枚の半円状の板部材とこれらの板部材のそれぞれに設けられた腕部とを備える構成でもよい。この場合、半円状の板部材を接触させて円形にすることによって、実施形態と同様に開口部を閉塞し、これらの半円状の板部材を離間させることによって被写体光を通過させる。また、バリア部材を複数枚の矩形の板部材によって形成し、これらの板部材を、例えば、カメラの上下方向（Ｙ軸方向）、又は、幅方向（Ｘ軸方向）に走行させるような構成としてもよい。
（４）各実施形態のカメラに備えられた撮像ユニットは、撮像素子と光学ローパスフィルタを備えていたが、撮像ユニットの構成は、これに限らず、例えば、光学ローパスフィルタを備えない構成であってもよい。この場合、カメラの厚さをさらに小さくすることができる。

第１実施形態のカメラの構造を示す断面図である。図１に示すカメラの構造を示すブロック図である。図１に示すカメラに備えられたバリア装置の構造を示す斜視図である。第２実施形態のカメラの構造を示す断面図である。

符号の説明

１カメラ：３０ボディ側マウント：４０電気接続部：４１ボディ側電気接点：４２接点支持部：５０撮像ユニット：６０ダスト除去装置：７０バリア装置：７１バリア

Claims

交換レンズが着脱可能に接続されるとともに、前記交換レンズを介して進行する被写体光を通過させる開口部を備えた接続部と、
前記開口部を通過する前記被写体光の光軸に略垂直な平面内において、前記開口部を略閉塞する閉位置と前記被写体光の光路から退避した開位置との間で移動可能に設けられたバリア部材と、
前記交換レンズが前記接続部に接続された状態で該交換レンズに設けられたレンズ側電気接点に接触可能に設けられたボディ側電気接点と、
前記ボディ側電気接点を支持する部材であって、かつ、その少なくとも一部の前記光軸方向における配置位置が前記バリア部材の移動を規定する前記光軸に略垂直な平面に対して重なる位置に配置されている接点支持部と
を備えるカメラ。
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記接点支持部は、前記バリア部材が閉位置と開位置との間で移動する際の可動範囲を避けた位置に設けられること
を特徴とするカメラ。
請求項１又は請求項２に記載のカメラにおいて、
前記被写体光を電気信号に変換する撮像素子を含む撮像ユニットをさらに備え、
前記バリア部材は、前記閉位置において前記撮像ユニットの入射面に対向して配置され、
前記閉位置のバリア部材と前記撮像ユニットとの対向状態において、該バリア部材と撮像ユニットとの間には、他の部材が配置されないこと
を特徴とするカメラ。
請求項３に記載のカメラにおいて、
前記撮像ユニットは、前記撮像素子の結像面に対向して配置された光学フィルタを備え、
前記バリア部材は、前記閉位置で前記光学フィルタに対向して配置されること
を特徴とするカメラ。
請求項１又は請求項２に記載のカメラにおいて、
前記交換レンズを通過した被写体光を電気信号に変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、前記撮像ユニットの入射面側に配置された振動可能な透光性部材とをさらに備え、
前記バリア部材は、前記閉位置で前記透光性部材に対向して配置され、
前記閉位置のバリア部材と前記透光性部材との対向状態において、該バリア部材と透光性部材との間には、他の部材が配置されないこと
を特徴とするカメラ。