WO2018131498A1 - 撮像装置 - Google Patents

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interchangeable lens
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interchangeable
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重之 前川
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キヤノン株式会社
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    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus.
  • An imaging device such as an interchangeable lens digital camera has been proposed.
  • an imaging element such as a CCD or CMOS.
  • an imaging device including a converter lens in the camera body has been proposed.
  • the image pickup apparatus including the converter lens not only has a wide angle of view, but also has a lower F value of the entire optical system including the interchangeable lens and the converter lens, and can shoot brightly.
  • Patent Document 1 discloses a digital camera that drives a converter lens, which is an optical system provided between an interchangeable lens and an image sensor, with an electric motor according to the type of the interchangeable lens.
  • An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of preventing image pickup elements from being burned by a light beam through an optical system provided between the interchangeable lens and the image pickup element even when the interchangeable lens is removed from the camera body.
  • An imaging apparatus includes a lens mount portion on which an interchangeable lens can be attached and detached, an imaging element, and the interchangeable lens and the imaging device in a state where the interchangeable lens is attached to the lens mount portion.
  • An optical system provided in an optical path between the optical system and the optical system, and the optical system is located at a position in the optical path between the interchangeable lens and the image sensor, and a light beam from the optical system is applied to the image sensor. It is arranged at a first position where an image is formed, and moves from the first position to a second position different from the first position in conjunction with the operation of removing the interchangeable lens from the lens mount portion.
  • the imaging apparatus of the present invention even when the interchangeable lens is removed from the camera body, it is possible to prevent the image sensor from being burned by the light beam through the optical system provided between the interchangeable lens and the image sensor.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the imaging apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 1A shows a state in which the imaging device 1 is viewed from the subject side on the upper surface.
  • FIG. 1B shows a state when the imaging apparatus 1 is viewed from the photographer side on the top surface.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the imaging apparatus with the interchangeable lens removed.
  • the imaging device 1 is a digital video camera with interchangeable lenses. As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging apparatus 1 includes a bayonet type interchangeable lens 2 and a lens mount unit 101 corresponding to the bayonet type.
  • the lens mount unit 101 can attach and remove the interchangeable lens 2.
  • the interchangeable lens 2 rotates around the optical axis and is attached to or removed from the lens mount unit 101.
  • the lens mount unit 101 is fixed to a lens mount fixing member 201 disposed inside the imaging apparatus 1. Further, a converter lens 102 (see FIG. 3) as an optical system is provided between the lens mount unit 101 and an image sensor 110 (FIG. 3) to be described later and on an optical axis 149 connecting the lens mount unit 101 and the center of the image sensor 110. 2) is provided.
  • a lock unit 104 is provided for stopping the rotation of the interchangeable lens 2 when the interchangeable lens 2 is attached to the imaging apparatus 1.
  • the lens release button 124 is urged by an urging member such as a spring (not shown) that is configured integrally with the lock unit 104.
  • the lock unit 104 operates in the direction of the optical axis 149 in conjunction with the pressing operation, unlocks from the concave portion 404 (FIG. 4) of the interchangeable lens 2, rotates the interchangeable lens 2, and removes it. It becomes possible.
  • a power button 120 and a REC (Recording) button 121 are provided on the left side when the imaging apparatus 1 is viewed from the subject side.
  • the power button 120 When the power button 120 is pushed in from the power-off state, the power is turned on and photography is possible.
  • a shooting through image is displayed on the display panel 131 of the panel unit 130 installed on the back side of the imaging apparatus 1.
  • a rotary dial 122 is provided on the left side of the imaging device 1. The set F value can be changed by rotating the rotary dial 122.
  • a mode selection dial 123 is provided on the left side of the imaging device 1. The shooting mode can be changed by rotating the mode selection dial 123.
  • the converter lens 102 of the imaging device 1 reduces the light beam by about 0.65 times by a lens group constituted by a plurality of optical members, and is a 1 inch type of about 13.2 mm ⁇ about 8.8 mm.
  • the image is formed on the image sensor 110 having a size.
  • FIG. 3 is an example of a functional block diagram of the imaging apparatus.
  • the imaging device 1 includes the interchangeable lens 2 to the work memory unit 353.
  • the power switch 301 When the user operates the power button 120 provided in the imaging apparatus 1, the power switch 301 is pushed, and a signal indicating that the power switch 301 is pushed is sent to the control IC 351. Thereby, the power supply of the imaging device 1 is turned on and enters a standby state.
  • the REC switch 302 detects that the REC button 121 has been pressed. Thereby, the recording process is started, and writing of the digital video data to the recording unit 140 is started. In this state, when the user presses the REC button 121 again, the recording process is completed, the process returns to the standby state, and the writing of the digital video data to the recording unit 140 is completed.
  • the electronic contact portion 103 performs data communication with the interchangeable lens 2.
  • the control IC 351 is a CPU and controls the entire imaging apparatus 1. Specifically, the control IC 351 transmits electric power to the interchangeable lens 2, receives lens identification information from the interchangeable lens 2, and controls the autofocus and F value to the interchangeable lens 2 through the electronic contact unit 103. Data communication such as transmission of.
  • the interchangeable lens 2 is first passed through the electronic contact portion 103. Is supplied with power.
  • the interchangeable lens 2 to which power is supplied sends lens identification information of the interchangeable lens 2 to the imaging device 1.
  • the control IC 351 receives the lens identification information from the electronic contact unit 103 and acquires the equivalent lens identification information from the lens identification information group stored in advance in the program memory unit 311.
  • the control IC 351 acquires information on the limit F value associated with the lens identification information from the program memory unit 311.
  • the information on the limit F value is information on the lowest value of the F value that the peripheral light amount drop is not noticeable after the imaging device 1 including the converter lens 102 corrects the peripheral light amount.
  • the control IC 351 sends a control signal set to a limit F value or more to the interchangeable lens 2 via the electronic contact portion 103 to control the F value.
  • the F value can be changed by operating the rotary dial 122.
  • the rotary dial detection switch 303 detects the operation.
  • the rotary dial detection switch 303 sends a detection signal to the control IC 351, and the control IC 351 changes the F value according to the rotation amount of the rotary dial 122 within the range of the F value that is equal to or greater than the limit F value.
  • the light beam that has passed through the interchangeable lens 2 and the converter lens 102 is photoelectrically converted into an electric signal by the image sensor 110.
  • An electrical signal obtained by the photoelectric conversion is input to the control unit 350 of the main board 310.
  • An image processing unit 352 included in the control unit 350 converts signal charges sent from the image sensor 110 into luminance video and color signal digital video data.
  • a work memory unit 353 that is a volatile storage unit is used as a work area of the control IC 351.
  • control IC 351 acquires peripheral light amount correction data associated with the lens identification information group from the program memory unit 311 and sends the peripheral light amount correction data to the image processing unit 352.
  • the image processing unit 352 performs peripheral light amount correction on the electrical signal output from the image sensor 110 based on the peripheral light amount correction data, and then converts it into digital video data.
  • the converted digital video data is temporarily recorded in the work memory unit 353 and recorded in the recording unit 140 under the control of the control IC 351.
  • the digital video data is sent from the image processing unit 352 to the panel image processing unit 132 provided in the panel unit 130.
  • the digital video data sent to the panel image processing unit 132 is converted into a format for display on the display panel 131.
  • the display panel 131 displays the digital video data as a through image at the time of shooting.
  • Various icon displays stored in advance in the program memory unit 311 can also be displayed on the display panel 131.
  • FIG. 4 is a perspective view of the interchangeable lens when viewed from the rear of the optical axis.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a main configuration of the imaging apparatus 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the lens mount fixing member.
  • FIG. 7 is a perspective view of the converter lens driving member.
  • the interchangeable lens 2 is provided with a lens-side mount member 401 (FIG. 9) that fits with the lens mount portion 101 (FIG. 5A) provided in the imaging device 1.
  • the lens-side mount member 401 holds the interchangeable lens 2 by engaging with the bayonet claw portion 402 shown in FIG. 4, the contact portion 403 that is a part of the bayonet claw portion 402, and the lock portion 104 of the imaging device 1.
  • a concave portion 404 a concave portion 404.
  • the converter lens 102 is held (fixed) to the converter lens holding member 501 by a fastening member such as a screw.
  • a fastening member such as a screw.
  • guide pins 502 that are protrusions are provided at a plurality of positions at predetermined intervals. In the present embodiment, three guide pins 502 are arranged at equal intervals of 120 degrees around the optical axis 149.
  • the lens mount fixing member 201 is provided with a plurality of guide grooves 601 as first grooves at predetermined intervals.
  • three guide grooves 601 are arranged at equal intervals of 120 degrees around the optical axis 149.
  • the guide pin 502 of the converter lens holding member 501 (FIG. 5B) can slide.
  • a converter lens driving member 503 is rotatably fitted to the driving member fitting portion 602 behind the lens mount fixing member 201.
  • a part of a converter lens driving member 503, which will be described later, is inserted into the lens mount fixing member 201 and provided so as to protrude inside the lens mount fixing member 201.
  • a member insertion portion 603 is provided. The drive member insertion portion 603 is opened so as to penetrate the lens mount fixing member 201.
  • the converter lens driving member 503 includes a cylindrical portion 701 and a bayonet claw engaging portion 702.
  • the cylindrical portion 701 is fitted to the drive member fitting portion 602 of the lens mount fixing member 201 so as to be rotatable.
  • the bayonet claw engaging portion 702 engages with the bayonet claw portion 402 of the interchangeable lens 2 in a bayonet manner. With this configuration, the converter lens driving member 503 can be driven.
  • a plurality of guide cam grooves 703 that are second groove portions are disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 701 so as to penetrate therethrough.
  • a guide pin 502 (FIG. 5B) is inserted through the guide cam groove 703.
  • the bayonet claw engaging portion 702 has a mounting contact portion 704 and a release contact portion 705.
  • the attaching contact portion 704 contacts the contact portion 403 of the bayonet claw portion 402 when the interchangeable lens 2 is attached to the imaging apparatus 1.
  • the detaching contact portion 705 contacts the opposite side of the contact portion 403 of the bayonet claw portion 402 when the interchangeable lens 2 is detached from the imaging apparatus 1, that is, when it is removed.
  • the guide pin 502 is inserted into both the guide groove 601 of the lens mount fixing member 201 and the guide cam groove 703 of the converter lens driving member 503.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the converter lens driving mechanism.
  • FIG. 8A shows the converter lens driving mechanism with the interchangeable lens removed from the imaging device.
  • FIG. 8B shows the converter lens driving mechanism in a state where the interchangeable lens is fixed to the imaging device. 8B, the lens barrel portion of the interchangeable lens 2 is omitted, and only the lens side mount member 401 that is fixed to the imaging device 1 is shown.
  • the converter lens 102 When the interchangeable lens 2 shown in FIG. 8A is detached from the imaging device 1, the converter lens 102 has moved (retracted) to a position that is not a predetermined optical position.
  • the converter lens 102 is disposed at a predetermined optical position shown in FIG. 8B when the interchangeable lens 2 is mounted and fixed to the imaging apparatus 1.
  • the operation of the converter lens driving mechanism will be described by taking as an example the case where the interchangeable lens 2 is attached to the imaging apparatus 1.
  • FIG. 9 is a view showing an engagement state between the lens side mount member 401 of the interchangeable lens 2 and the converter lens driving member 503.
  • FIGS. 10 to 12 are diagrams for explaining the mounting of the interchangeable lens to the imaging device.
  • FIG. 10 shows a state in which the interchangeable lens 2 is detached from the imaging device 1.
  • FIG. 11 shows a state in which the interchangeable lens 2 is attached to the imaging apparatus 1 and the interchangeable lens 2 is not rotated.
  • FIG. 12 shows a state in which the interchangeable lens 2 is rotated until it is fixed.
  • FIG. 13 is a development view of the guide cam groove 703 provided in the cylindrical portion 701 of the converter lens driving member 503.
  • the interchangeable lens 2 When the interchangeable lens 2 is attached to the imaging device 1, the interchangeable lens 2 is brought close to the imaging device 1 so that the bayonet claw 402 of the interchangeable lens 2 is engaged, and the lens mount portion 101 and the lens side of the interchangeable lens 2 are connected. The mount member 401 is brought into contact. At this time, the bayonet claw portion 402 of the interchangeable lens 2 engages with the bayonet claw engagement portion 702 of the converter lens driving member 503 (FIGS. 9 and 11).
  • the contact portion 403 of the bayonet claw portion 402 and the bayonet claw engagement portion 702 are attached.
  • the contact portion 704 comes into contact.
  • the operating force when the interchangeable lens 2 is mounted is transmitted to the converter lens driving member 503.
  • the converter lens driving member 503 is rotated by the force transmitted from the interchangeable lens 2.
  • the guide pin 502 of the converter lens holding member 501 operates while sliding on the inner wall portion of the guide cam groove 703.
  • the guide cam groove 703 has a cam locus L1 and a cam locus L2.
  • the cam locus L1 has a first inner wall portion extending in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the cam locus L2 is formed continuously with the cam locus L1, and has a second inner wall portion extending at a predetermined angle with the cam locus L1.
  • the guide cam groove 703 has a cam groove center line formed on the same plane as the plane perpendicular to the optical axis 149 during the cam locus L1, and the guide pin 502 has a first inner wall portion of the cam locus L1. It just slides. Therefore, the converter lens holding member 501 does not operate while the guide pin 502 is moving along the cam locus L1, and therefore the converter lens 102 fixed to the converter lens holding member 501 does not operate, and the converter lens 102 is shown in FIG. Keep the position shown in (A).
  • the guide pin 502 of the converter lens holding member 501 enters a cam locus L2 (FIG. 13) formed continuously with the cam locus L1.
  • the cam locus L2 is formed so as to form a hypotenuse of the circumferential movement distance X and the optical axis movement distance Y. Therefore, as the converter lens driving member 503 rotates, the guide pin 502 slides on the second inner wall portion of the cam locus L2, thereby moving the converter lens holding member 501 in the optical axis direction.
  • the concave portion 404 of the interchangeable lens 2 reaches the lock unit 104 of the imaging device 1, and the interchangeable lens 2 is fixed to the imaging device 1.
  • the first position is an optical position where the light flux from the converter lens 102 forms an image on the image sensor 110. That is, when the mounting of the interchangeable lens 2 to the lens mount unit 101 is completed, the converter lens 102 completes the movement to the first position. With the configuration described above, it is possible to move the converter lens 102 to the first position in the optical axis direction in conjunction with the rotation operation when the interchangeable lens 2 is mounted.
  • the lens release button 124 is pressed and rotated in the direction opposite to that when the interchangeable lens 2 is mounted.
  • the interchangeable lens 2 can be removed.
  • the cam locus L2 moves the converter lens holding member 501 in the optical axis direction in accordance with the rotation operation of the converter lens driving member 503 when the interchangeable lens 2 is detached from the imaging device 1. That is, according to the rotation of the converter lens driving member 503 accompanying the rotation of the interchangeable lens 2, the guide pin 502 slides on the inner wall portion of the guide cam groove 703, so that the converter lens holding member 501 moves in the optical axis direction. .
  • the converter lens 102 retracts to the second position where the light flux from the converter lens 102 does not form an image on the image sensor 110.
  • the second position is a position when moving from the first position described above in the direction in which the light beam from the optical system spreads.
  • the guide cam groove 703 of the converter lens 102 will be described with reference to FIG.
  • the cam locus L1 that does not move the converter lens 102 and the cam locus L2 that moves the converter lens 102 are continuously formed.
  • the cam locus L2 that drives the converter lens 102 operates by the circumferential movement distance X
  • the converter lens 102 moves in the direction of the optical axis 149 by the movement distance Y of the optical axis.
  • the converter lens 102 is not in the optical arrangement in the photographing state until immediately before the interchangeable lens 2 is fixed to the imaging device 1. Thereby, even during the operation of mounting the interchangeable lens 2, it is possible to reduce the possibility of the image sensor 110 being burned by sunlight incident on the image sensor 110.
  • the movement distance Y in the optical axis direction determines the retraction amount of the converter lens 102.
  • the angle ⁇ formed by the cam locus L2 and the circumferential movement distance X increases, the operating load of the converter lens driving member 503 between the cam tracks L2 increases due to the component force. Therefore, it is desirable to appropriately determine the angle ⁇ based on the balance point of the retract amount, the operating load, and the lock position of the interchangeable lens 2.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the relationship between the light flux from the converter lens and the image sensor.
  • the light beam 1201 from the converter lens 102 includes a light beam that converges on the image sensor 110 of the imaging device 1.
  • the performance of the image sensor 110 may be impaired due to sunlight incident on the converter lens 102 depending on the usage situation other than shooting.
  • the converter lens 102 moves in conjunction with the interchangeable lens 2 so that the light beam 1201 imaged by the imaging element 110 moves to a position different from the position where the image is originally formed.
  • the image sensor 110 moves by the movement distance Y in the optical axis direction with respect to the light beam 1201 of the converter lens 102.
  • the imaging element 110 in a state where the interchangeable lens 2 is detached from the imaging device 1 with respect to the cut surface S1 of the light beam 1201 at the position of the imaging element 110 in a state where the interchangeable lens 2 is attached to the imaging device 1.
  • the cut surface S2 of the light beam 1201 at the position is larger. Therefore, the energy per unit area can be reduced.
  • the image forming position of the light beam 1201 of the converter lens 102 is moved, so that the possibility of the image sensor 110 being burned by sunlight incident on the image sensor 110 is reduced.
  • the imaging apparatus of the present embodiment it is possible to prevent the image sensor from being burned when the interchangeable lens is removed from the imaging apparatus.
  • the present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program
  • This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

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Abstract

カメラ本体から交換レンズを取り外された場合でも、交換レンズと撮像素子との間に設けられた光学系を通じた光束による撮像素子の焼き付けを防止できる撮像装置を提供する。　交換レンズ２の装着および取り外しが可能なレンズマウント部１０１と、撮像素子と、レンズマウント部１０１に交換レンズ２が装着された状態で、交換レンズ２と撮像素子との間の光路中に設けられた光学系とを備える。光学系は、交換レンズ２と撮像素子との間の光路中の位置で、光学系からの光束が撮像素子に結像される第１の位置に配され、交換レンズ２をレンズマウント部１０１から取り外す動作に連動して第１の位置から当該第１の位置とは異なる第２の位置へと移動する。

Description

撮像装置
　本発明は、撮像装置に関する。
　レンズ交換式のデジタルカメラ等の撮像装置が提案されている。この撮像装置を小型化するために、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を小型化することが考えられる。しかし、ビデオカメラに広く普及している撮像素子サイズ用に作られた交換レンズをカメラ本体に装着して撮影を行った場合、交換レンズの光線の一部しか撮像素子で受光せず、画角が狭くなってしまう。したがって、画角を広くするために、カメラ本体内にコンバータレンズを備える撮像装置が提案されている。また、コンバータレンズを備える撮像装置は、画角が広くなるだけではなく、交換レンズとコンバータレンズとを合わせた光学系全体のＦ値が下がり、明るく撮影できる。したがって、撮像装置は、撮影環境が暗い場合であってもＩＳＯ感度を抑えることができ、ノイズを少なく撮影できる。特許文献１は、交換レンズの種類に応じて、交換レンズと撮像素子との間に設けられた光学系であるコンバータレンズを電動モータで駆動するデジタルカメラを開示している。
特開２０００－２２９９８号公報
　しかし、コンバータレンズを備える撮像装置では、交換レンズがカメラ本体から取り外された場合などに、太陽光が撮像素子に集光し、撮像素子が焼けてしまうという問題がある。特許文献１が開示するデジタルカメラは、電動モータによる動力でコンバータレンズを駆動しているので、カメラ本体から交換レンズを取り外す場合など、撮像装置の非通電時に、撮像素子が焼けてしまうことを防止することが困難である。本発明は、カメラ本体から交換レンズを取り外された場合でも、交換レンズと撮像素子との間に設けられた光学系を通じた光束による撮像素子の焼き付けを防止できる撮像装置の提供を目的とする。
　本発明の一実施形態の撮像装置は、交換レンズの装着および取り外しが可能なレンズマウント部と、撮像素子と、前記レンズマウント部に前記交換レンズが装着された状態で、前記交換レンズと前記撮像素子との間の光路中に設けられた光学系とを備え、前記光学系は、前記交換レンズと前記撮像素子との間の光路中の位置で、前記光学系からの光束が前記撮像素子に結像される第１の位置に配され、前記交換レンズを前記レンズマウント部から取り外す動作に連動して前記第１の位置から当該第１の位置とは異なる第２の位置へと移動する。
　本発明の撮像装置によれば、カメラ本体から交換レンズを取り外された場合でも、交換レンズと撮像素子との間に設けられた光学系を通じた光束による撮像素子の焼き付けを防止できる。
撮像装置の外観斜視図である。 交換レンズを外した状態での撮像装置の外観斜視図である。 撮像装置の機能ブロック図の一例である。 光軸後方から見たときの交換レンズの斜視図である。 撮像装置の主要な構成を示す斜視図である。 レンズマウント固定部材の構成を説明する図である。 コンバータレンズ駆動部材の斜視図である。 コンバータレンズ駆動機構の断面図である。 交換レンズとコンバータレンズ駆動部材の係合状態を示す図である。 交換レンズの撮像装置への装着を説明する図である。 交換レンズの撮像装置への装着を説明する図である。 交換レンズの撮像装置への装着を説明する図である。 コンバータレンズ駆動部材に設けられたガイドカム溝の展開図である。 コンバータレンズからの光束と撮像素子との関係を説明する図である。
　図１は、本実施形態の撮像装置の外観斜視図である。
　図１（Ａ）は，撮像装置１を上面の被写体側より見た状態を示す。図１（Ｂ）は、撮像装置１を上面の撮影者側から見たときの状態を示す。また、図２は、交換レンズを外した状態での撮像装置の外観斜視図である。
　撮像装置１は、レンズ交換式のデジタルビデオカメラである。図１および図２に示すように、撮像装置１は、バヨネット方式の交換レンズ２と、バヨネット方式に対応するレンズマウント部１０１を有する。レンズマウント部１０１は、交換レンズ２の装着および取り外しが可能である。交換レンズ２は、光軸を中心として回転してレンズマウント部１０１に装着するか、または取り外される。
　レンズマウント部１０１は、撮像装置１内部に配置されたレンズマウント固定部材２０１に固定されている。また、レンズマウント部１０１と、後述する撮像素子１１０（図３）との間で、かつ、レンズマウント部１０１と撮像素子１１０の中心を結ぶ光軸１４９上に、光学系としてコンバータレンズ１０２（図２）が設けられている。
　また、レンズマウント部１０１上には、交換レンズ２を撮像装置１に取り付けた際に交換レンズ２の回転を停止するためのロック部１０４が設けられている。レンズリリースボタン１２４は、ロック部１０４と連接して一体となって構成された、不図示のバネなどの付勢部材で付勢されている。ロック部１０４は、レンズリリースボタン１２４を押下すると、押下動作に連動して光軸１４９方向に作動し、交換レンズ２の凹部４０４（図４）からロックが外れ、交換レンズ２を回転させ、取り外すことが可能となる。
　撮像装置１を被写体側から見て左側には、電源ボタン１２０とＲＥＣ(Recording)ボタン１２１が設けられている。電源ＯＦＦ状態から電源ボタン１２０を押しこむと、電源ＯＮ状態となり、撮影可能になる。電源ＯＮ状態になると、撮影のスルー画が撮像装置１の背面側に設置されたパネルユニット１３０の表示パネル１３１に表示される。撮像装置１の左側には、回転ダイヤル１２２が設けられている。回転ダイヤル１２２を回転操作することによって、設定Ｆ値を変更することができる。また、撮像装置１の左側には、モード選択ダイヤル１２３が設けられている。モード選択ダイヤル１２３を回転操作することによって、撮影モードの変更を行うことができる。本実施形態では、撮像装置１のコンバータレンズ１０２は、複数の光学部材により構成されたレンズ群により、約０．６５倍に光線を縮小し、約１３．２ｍｍ×約８．８ｍｍの１インチ型サイズの撮像素子１１０に結像させる。
　図３は、撮像装置の機能ブロック図の一例である。
　撮像装置１は、交換レンズ２乃至ワークメモリ部３５３を有する。ユーザが、撮像装置１に設けられた電源ボタン１２０を操作すると、電源スイッチ３０１が押し込まれ、電源スイッチ３０１が押し込まれたことを示す信号が制御ＩＣ３５１に送られる。これにより、撮像装置１の電源が、ＯＮになって、スタンバイ状態となる。スタンバイ状態において、ユーザが、ＲＥＣボタン１２１を押し込むと、ＲＥＣスイッチ３０２が、ＲＥＣボタン１２１が押し込まれたことを検知する。これにより、記録処理が開始され、デジタル映像データの記録部１４０への書き込みが始まる。この状態で、ユーザが、再度ＲＥＣボタン１２１を押し込むと、記録処理が終了し、スタンバイ状態に戻り、デジタル映像データの記録部１４０への書き込みが終了する。
　電子接点部１０３は、交換レンズ２とデータ通信を行う。制御ＩＣ３５１は、ＣＰＵであって、撮像装置１全体を制御する。具体的には、制御ＩＣ３５１は、電子接点部１０３により、交換レンズ２へ電力を送信したり、交換レンズ２からレンズ識別情報を受信したり、交換レンズ２へのオートフォーカスやＦ値の制御信号の送信等のデータ通信を行う。交換レンズ２が装着された状態で撮像装置１の電源がＯＮされた場合、または撮像装置１の電源がＯＮ状態で交換レンズ２が装着されたときは、まず電子接点部１０３を通して、交換レンズ２に電力が供給される。電力が供給された交換レンズ２は、交換レンズ２のレンズ識別情報を撮像装置１に送る。制御ＩＣ３５１が、電子接点部１０３からレンズ識別情報を受信し、プログラムメモリ部３１１に予め格納されているレンズ識別情報群の中から同等のレンズ識別情報を取得する。
　制御ＩＣ３５１は、プログラムメモリ部３１１の中から、レンズ識別情報に紐付く制限Ｆ値の情報を取得する。制限Ｆ値の情報は、コンバータレンズ１０２を備えた撮像装置１が周辺光量補正後に周辺光量落ちが目立たないＦ値の一番低い値の情報である。制御ＩＣ３５１は、制限Ｆ値以上に設定する制御信号を、電子接点部１０３を介して交換レンズ２に送り、Ｆ値の制御を行う。
　Ｆ値は回転ダイヤル１２２を操作することにより変更することができる。ユーザが、スタンバイ状態である場合やＲＥＣ中に回転ダイヤル１２２を回すと、その操作を回転ダイヤル検出スイッチ３０３が、検知する。回転ダイヤル検出スイッチ３０３は、検知信号を制御ＩＣ３５１に送り、制御ＩＣ３５１が、制限Ｆ値以上のＦ値の範囲で、回転ダイヤル１２２の回転量に応じたＦ値の変更を行う。
　交換レンズ２及びコンバータレンズ１０２を通過した光束は、撮像素子１１０によって電気信号に光電変換される。光電変換により得られた電気信号が、メイン基板３１０の制御部３５０に入力される。制御部３５０が備える画像処理部３５２が、撮像素子１１０から送られる信号電荷を輝度信号及び色信号のデジタル映像データに変換する。揮発性の記憶手段であるワークメモリ部３５３は、制御ＩＣ３５１のワークエリアとして用いられる。
　また、制御ＩＣ３５１は、レンズ識別情報群に紐付く周辺光量補整データをプログラムメモリ部３１１から取得し、周辺光量補整データを画像処理部３５２に送る。画像処理部３５２は、周辺光量補整データに基づいて、撮像素子１１０が出力した電気信号に周辺光量補整を行った上で、デジタル映像データに変換する。変換されたデジタル映像データは、ワークメモリ部３５３に一時的に記録され、制御ＩＣ３５１の制御によって、記録部１４０に記録される。デジタル映像データは、画像処理部３５２からパネルユニット１３０に設けられたパネル画像処理部１３２に送られる。パネル画像処理部１３２に送られたデジタル映像データは、表示パネル１３１で表示するためのフォーマットに変換される。そして表示パネル１３１が、デジタル映像データを撮影時のスルー画として表示する。なお、予めプログラムメモリ部３１１に格納されている各種アイコン表示を表示パネル１３１に表示することも可能である。
　図４は、光軸後方から見たときの交換レンズの斜視図である。図５は、撮像装置１の主要な構成を示す斜視図である。図６は、レンズマウント固定部材の構成を説明する図である。図７は、コンバータレンズ駆動部材の斜視図である。
　交換レンズ２には、撮像装置１に設けられたレンズマウント部１０１（図５（Ａ））と嵌合するレンズ側マウント部材４０１（図９）が設けられている。レンズ側マウント部材４０１は、図４に示すバヨネット爪部４０２と、バヨネット爪部４０２の一部である当接部４０３と、撮像装置１のロック部１０４と係合することで交換レンズ２を保持する凹部４０４とを有している。
　図５（Ｂ）に示すように、コンバータレンズ１０２は、コンバータレンズ保持部材５０１にビスなどの締結部材により保持（固定）されている。コンバータレンズ保持部材５０１の外周面には、所定の間隔で複数箇所に、突起部であるガイドピン５０２が設けられている。本実施形態では、ガイドピン５０２は、光軸１４９周りに１２０度ずつの等間隔に３箇所配置されている。
　また、図６（Ａ）に示すように、レンズマウント固定部材２０１には、第１の溝部であるガイド溝６０１が所定の間隔で複数箇所に配置されている。本実施形態では、ガイド溝６０１は、光軸１４９周りに１２０度ずつの等間隔に３箇所配置されている。これにより、コンバータレンズ保持部材５０１（図５（Ｂ））のガイドピン５０２が摺動可能である。また、レンズマウント固定部材２０１の後方の駆動部材嵌合部６０２には、コンバータレンズ駆動部材５０３が回動可能に嵌合される。
　また、図６（Ｂ）に示すように、レンズマウント固定部材２０１には、後述するコンバータレンズ駆動部材５０３の一部が挿通し、レンズマウント固定部材２０１の内側に突出するように設けられた駆動部材挿通部６０３が設けられている。駆動部材挿通部６０３は、レンズマウント固定部材２０１を貫通するように開口している。
　また、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、コンバータレンズ駆動部材５０３は、円筒部７０１と、バヨネット爪係合部７０２とを備える。円筒部７０１は、レンズマウント固定部材２０１の駆動部材嵌合部６０２に対して回動可能に嵌合する。また、バヨネット爪係合部７０２は、交換レンズ２のバヨネット爪部４０２とバヨネット方式で係合する。この構成により、コンバータレンズ駆動部材５０３を駆動することができる。
　円筒部７０１の外周面には、第２の溝部であるガイドカム溝７０３が、貫通して、複数箇所配置されている。ガイドカム溝７０３には、ガイドピン５０２（図５（Ｂ））が挿通される。これにより、交換レンズ２の装着動作と、交換レンズ２を取り外す動作とに連動して、コンバータレンズ保持部材５０１が駆動する。ガイドカム溝７０３の形状に関しての説明は後述する。バヨネット爪係合部７０２は、装着時当接部７０４と離脱時当接部７０５とを有する。装着時当接部７０４は、交換レンズ２を撮像装置１に装着する際にバヨネット爪部４０２の当接部４０３に当接する。離脱時当接部７０５は、交換レンズ２を撮像装置１から離脱させる、つまり取り外す際に、バヨネット爪部４０２の当接部４０３の反対側に当接する。ガイドピン５０２は、レンズマウント固定部材２０１のガイド溝６０１とコンバータレンズ駆動部材５０３のガイドカム溝７０３の両方に挿通する。
  図８は、コンバータレンズ駆動機構の断面図である。
　図８（Ａ）は、交換レンズを撮像装置から取り外した状態のコンバータレンズ駆動機構を示す。図８（Ｂ）は、交換レンズを撮像装置に固定した状態のコンバータレンズ駆動機構を示す。なお、図８（Ｂ）以降、交換レンズ２の鏡筒部は省略し、撮像装置１に固定されるレンズ側マウント部材４０１のみ図示している。
　コンバータレンズ１０２は、図８（Ａ）に示す交換レンズ２が撮像装置１から取り外されている場合、所定の光学位置ではない位置に移動（退避）している。コンバータレンズ１０２は、交換レンズ２が撮像装置１に装着され、固定されたときに、図８（Ｂ）に示す所定の光学位置に配置される。以下に、コンバータレンズ駆動機構の動作に関して、撮像装置１に交換レンズ２を装着する場合を例にとって説明する。
　図９は、交換レンズ２のレンズ側マウント部材４０１とコンバータレンズ駆動部材５０３の係合状態を示す図である。また、図１０乃至図１２は、交換レンズの撮像装置への装着を説明する図である。
　図１０は、交換レンズ２が撮像装置１から取り外された状態を示す。図１１は、交換レンズ２が撮像装置１に装着し、交換レンズ２を回動させていない状態を示す。図１２は、交換レンズ２が固定されるまで回動させた状態を示す。また、図１３は、コンバータレンズ駆動部材５０３の円筒部７０１に設けられたガイドカム溝７０３の展開図である。
　撮像装置１に対して交換レンズ２を装着する時、交換レンズ２のバヨネット爪部４０２が係合するように交換レンズ２を撮像装置１に接近させ、レンズマウント部１０１と交換レンズ２のレンズ側マウント部材４０１が当接するようにする。このとき、交換レンズ２のバヨネット爪部４０２は、コンバータレンズ駆動部材５０３のバヨネット爪係合部７０２と係合する（図９および図１１）。
　交換レンズ２を、撮像装置１に対して、光軸１４９を中心として被写体側から見て時計回りに回転させると、バヨネット爪部４０２の当接部４０３とバヨネット爪係合部７０２の装着時当接部７０４が当接する。これにより、交換レンズ２の装着する際の作動力が、コンバータレンズ駆動部材５０３に伝達される。交換レンズ２がさらに回転すると、交換レンズ２から伝達された力により、コンバータレンズ駆動部材５０３が回転する。コンバータレンズ駆動部材５０３が回転すると、コンバータレンズ保持部材５０１のガイドピン５０２がガイドカム溝７０３の内壁部を摺動しながら動作する。
　交換レンズ２が撮像装置１から取り外されている状態において、ガイドピン５０２は、ガイドカム溝７０３の図１３に示すレンズリリース点１１０１に位置している。ガイドカム溝７０３は、カム軌跡Ｌ１とカム軌跡Ｌ２とを有する。カム軌跡Ｌ１は、光軸と垂直の方向に延出する第１の内壁部を有する。カム軌跡Ｌ２は、カム軌跡Ｌ１と連続的に形成され、カム軌跡Ｌ１と所定の角度をなして延出する第２の内壁部を有する。
　ガイドカム溝７０３は、カム軌跡Ｌ１の間は、カム溝中心線が光軸１４９と垂直な平面と同一面に形成されており、ガイドピン５０２は、カム軌跡Ｌ１が有する第１の内壁部を摺動するだけである。したがって、ガイドピン５０２がカム軌跡Ｌ１を動作している間はコンバータレンズ保持部材５０１が動作しないので、コンバータレンズ保持部材５０１に固定されたコンバータレンズ１０２も動作せず、コンバータレンズ１０２は、図８（Ａ）に示す位置を保つ。
　交換レンズ２がさらに回転すると、コンバータレンズ保持部材５０１のガイドピン５０２が、カム軌跡Ｌ１と連続的に形成されたカム軌跡Ｌ２（図１３）に進入する。カム軌跡Ｌ２は、円周方向移動距離Ｘと光軸方向移動距離Ｙの斜辺を為すように形成されている。したがって、コンバータレンズ駆動部材５０３の回転動作に伴い、ガイドピン５０２がカム軌跡Ｌ２が有する第２の内壁部を摺動することによって、コンバータレンズ保持部材５０１を光軸方向に移動させる。交換レンズ２がさらに回転すると、交換レンズ２の凹部４０４が、撮像装置１のロック部１０４に到達し、交換レンズ２は撮像装置１に固定される。このとき、ガイドピン５０２はガイドカム溝７０３のレンズロック点１１０２まで到達しており、コンバータレンズ保持部材５０１に固定されたコンバータレンズ１０２が、所定の光学位置（第１の位置）に配置される。第１の位置は、撮像素子１１０にコンバータレンズ１０２からの光束が結像する光学位置である。すなわち、交換レンズ２のレンズマウント部１０１への装着が完了したときに、コンバータレンズ１０２は、第１の位置への移動を完了する。以上説明した構成により、交換レンズ２の装着時の回転動作と連動して、コンバータレンズ１０２を光軸方向に第１の位置まで移動させることが可能となる。
　交換レンズ２を撮像装置１から取り外す場合は、レンズリリースボタン１２４を押下し、交換レンズ２を装着する時とは逆方向に回転させることで、上述の装着時の動作と逆順に各部材が駆動し、交換レンズ２が取り外し可能となる。具体的には、カム軌跡Ｌ２が、交換レンズ２を撮像装置１から取り外す際のコンバータレンズ駆動部材５０３の回転動作に伴い、コンバータレンズ保持部材５０１を光軸方向に移動させる。すなわち、交換レンズ２の回転に伴うコンバータレンズ駆動部材５０３の回転に応じて、ガイドピン５０２がガイドカム溝７０３の内壁部を摺動することによって、コンバータレンズ保持部材５０１が光軸方向に移動する。これにより、コンバータレンズ１０２が、撮像素子１１０にコンバータレンズ１０２からの光束が結像しない第２の位置に退避する。第２の位置は、上述した第１の位置から、光学系からの光束が広がる方向に移動したときの位置である。
　図１３を参照して、コンバータレンズ１０２のガイドカム溝７０３について説明する。ガイドカム溝７０３は、前述したように、コンバータレンズ１０２を移動しないカム軌跡Ｌ１とコンバータレンズ１０２を移動するカム軌跡Ｌ２が連続的に形成されている。コンバータレンズ１０２を駆動するカム軌跡Ｌ２が、円周方向移動距離Ｘ分、動作すると、コンバータレンズ１０２が、光軸方向移動距離Ｙだけ、光軸１４９方向に動作する。このとき、円周方向移動距離Ｘは、交換レンズ２を装着する直前で、かつ、コンバータレンズ１０２が使用位置に移動できる範囲で、可能な限り短く設定することが望ましい。このように構成することで、撮像装置１に対して交換レンズ２が固定される直前まではコンバータレンズ１０２が撮影状態の光学配置にならない。これにより、交換レンズ２を装着する動作中でも、撮像素子１１０に入射する太陽光などによる撮像素子１１０の焼き付きの可能性を減少することが可能となる。
　また、光軸方向移動距離Ｙは、コンバータレンズ１０２の退避量を決定する。カム軌跡Ｌ２と円周方向移動距離Ｘの為す角度θは、大きくなると、分力の関係で、カム軌跡Ｌ２間でのコンバータレンズ駆動部材５０３の作動荷重が多くなる。したがって、角度θは、退避量、作動荷重、交換レンズ２のロック位置のバランス点で適宜決定するのが望ましい。
　図１４は、コンバータレンズからの光束と撮像素子との関係を説明する図である。
　コンバータレンズ１０２からの光束１２０１には、撮像装置１の撮像素子１１０に収束する光束が含まれる。コンバータレンズ１０２が露出すると、撮影以外の使用状況によっては、太陽光などがコンバータレンズ１０２に入射することで、撮像素子１１０の性能を損なってしまう可能性がある。
　本実施形態の撮像装置では、交換レンズ２と連動して、コンバータレンズ１０２が移動することで、撮像素子１１０で結像する光束１２０１は、本来結像する位置とは異なる位置に移動する。具体的には、図１４に示すように、コンバータレンズ１０２の光束１２０１に対して、撮像素子１１０が光軸方向移動距離Ｙだけ移動する。このとき、交換レンズ２が撮像装置１に装着された状態における撮像素子１１０の位置での光束１２０１の切断面Ｓ１に対して、交換レンズ２が撮像装置１から取り外された状態における撮像素子１１０の位置での光束１２０１の切断面Ｓ２のほうが大きくなる。したがって、単位面積あたりのエネルギーが減少することができる。すなわち、コンバータレンズ１０２の光束１２０１の結像位置が移動することで、撮像素子１１０に入射する太陽光などによる撮像素子１１０の焼き付きの可能性が低減する。以上説明したように、本実施形態の撮像装置によれば、撮像装置から交換式レンズを取り外す際の撮像素子の焼き付けを防止することができる。
その他の実施例
　本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
　１　撮像装置
　２　交換レンズ
１０２　コンバータレンズ
 

Claims (13)

  1. 　交換レンズの装着および取り外しが可能なレンズマウント部と、
    　撮像素子と、
    　前記レンズマウント部に前記交換レンズが装着された状態で、前記交換レンズと前記撮像素子との間の光路中に設けられた光学系とを備え、
    　前記光学系は、前記交換レンズと前記撮像素子との間の光路中の位置で、前記光学系からの光束が前記撮像素子に結像される第１の位置に配され、前記交換レンズを前記レンズマウント部から取り外す動作に連動して前記第１の位置から当該第１の位置とは異なる第２の位置へと移動する
    　ことを特徴とする撮像装置。
  2. 　前記第２の位置は、前記光学系からの光束が前記撮像素子に結像しない位置である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記第２の位置は、前記光学系が、前記第１の位置から、前記光学系からの光束が広がる方向に移動したときの位置である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記光学系は、前記交換レンズが前記レンズマウント部への装着が完了したときに、前記第２の位置から前記第１の位置への移動を完了する
    　ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の撮像装置。
  5. 　前記交換レンズは、光軸を中心として回転して、前記レンズマウント部に装着するか、または取り外され、
    　前記交換レンズの前記回転に連動して前記光学系を駆動する駆動部材を備える
    　ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  6. 　前記レンズマウント部を固定する固定部材と、
    　前記光学系を保持する保持部材とを備え、
    　前記駆動部材は、
    　前記固定部材に対して回動可能に嵌合する円筒部と、
    　前記交換レンズが有する爪部とバヨネット方式で係合する係合部とを備える
    　ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
  7. 　前記保持部材の外周面には、所定の間隔で複数箇所に突起部が設けられており、
    　前記固定部材には、所定の間隔で複数箇所に第１の溝部が設けられており、
    　前記駆動部材が備える前記円筒部には、所定の間隔で複数箇所に第２の溝部が設けられており、
    　前記突起部は、前記第１の溝部と前記第２の溝部とに挿通する
    　ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
  8. 　前記交換レンズの前記回転に伴う前記駆動部材の回転に応じて、前記保持部材に設けられた前記突起部が前記第２の溝部の内壁部を摺動することによって、前記保持部材が前記光軸方向に移動する
    　ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
  9. 　前記第２の溝部は、前記光軸と垂直の方向に延出する第１の内壁部と、前記第１の内壁部と連続的に形成され、前記第１の内壁部と所定の角度をなして延出する第２の内壁部とを有し、
    　前記突起部が前記第１の内壁部を摺動する場合に、前記保持部材は前記光軸方向に移動せず、前記突起部が前記第２の内壁部を摺動する場合に、前記保持部材が前記光軸方向に移動する
    　ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
  10. 　前記光学系は、コンバータレンズである
    　ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
  11. 　交換レンズが装着されるレンズマウント部と、
    　撮像素子と、
    　光学系と
    を備え、
    　前記光学系は、前記レンズマウント部に交換レンズが装着された場合に、前記交換レンズと前記撮像素子との間の光路中の位置で、前記光学系からの光束が前記撮像素子に結像される第１の位置に配置され、前記レンズマウント部に交換レンズが装着されていない場合に、前記第１の位置とは異なる第２の位置に配置される
    ことを特徴とする撮像装置。
  12. 　前記第２の位置は、前記光学系からの光束が前記撮像素子に結像しない位置である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
  13. 　前記光学系は、前記交換レンズが装着された状態で当該交換レンズからの光束を縮小可能な光学系である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
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