JP5980559B2

JP5980559B2 - カメラ

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Publication number: JP5980559B2
Application number: JP2012106359A
Authority: JP
Inventors: 隆雄高須; 松本　直樹; 直樹松本; 松村　直樹; 直樹松村; 敬太高橋; 雪竹　晶; 雪竹　　晶
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-05-07
Also published as: CN103389611B; CN103389611A; JP2013235070A

Description

本発明は陸上のみならず水中で撮影可能なカメラに関する。

近年、カメラは種々の用途で使用されるようになっている。例えば第１の従来例としての特開２００５−１４０８４６号公報においては、レンズ装置等のアクセサリを容易にかつ堅固に固定することができるバヨネットマウント構造のカメラが開示されている。

また、第２の従来例としての特開２００８−３０１１７２号公報においては、フロントコンバージョンレンズ装着時に、蹴られの発生が無く画質低下も発生させない最大のズーム制御範囲を光学ズームと電子ズームとによって得ることが可能なカメラが開示されている。

特開２００５−１４０８４６号公報特開２００８−３０１１７２号公報

しかしながら、第１の従来例は、衝撃に対する耐性も十分には考慮されていない。また、第２の従来例においても、コンバージョンレンズの着脱機構を殆ど開示していないため、衝撃に対する耐性を有するものを実現できない。

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、コンバージョンレンズの着脱操作が容易で、かつコンバージョンレンズを装着した状態での衝撃に対する耐性を備えたカメラを提供することを目的とする。

本発明の一態様のカメラは、交換可能なコンバージョンレンズを介した被写体像を撮影レンズを介して撮影可能なカメラにおいて、上記コンバージョンレンズをネジ部にねじ込み可能とすると共に、水中にて上記カメラと上記コンバージョンレンズ間の空気を放出可能とする空気穴を備えたアダプタリングと、上記アダプタリングを装着可能なバヨネット係合部と、を具備し、上記バヨネット係合部は、上記アダプタリングの装着時において、上記コンバージョンレンズの光軸方向に、上記アダプタリングのバヨネット爪部を付勢する第１の弾性部材と、上記アダプタリングの周方向における所定の端面位置に設けた回転位置規制用突起が係入され、上記アダプタリングの周方向の回転位置規制する規制用凹部と、を備え、上記アダプタリングは、上記回転位置規制用突起が上記規制用凹部に係入するように付勢する第２の弾性部材であって、当該アダプタリングにおける上記空気穴を設けた部分に隣接する細長形状を呈する第２の弾性部材を形成する。

本発明によれば、コンバージョンレンズの着脱操作が容易で、かつコンバージョンレンズを装着した状態での衝撃に対する耐性を備えたカメラを提供することができる。

図１は本発明の第１の実施形態のカメラを備えたカメラシステムの全体構成を示す図。図２はカメラシステムの内部構成を示す断面図。図３はカメラシステムを構成するカメラ、アダプタリング、コンバージョンレンズを分解して示す斜視図。図４は空気穴が設けられたアダプタリングの概略を示す斜視図と、コンバージョンレンズを装着した状態のアダプタリングの断面構造を示す図。図５はコンバージョンレンズにアダプタリングを装着した状態で、カメラ本体に装着する場合の説明図。図６は空気放出部により空気を放出する動作の説明図。図７は十字キー等を用いて装着したコンバージョンレンズ等の設定を行う動作の説明図。図８は落下した場合の作用の説明図。図９は方位表示スイッチによる動作の説明図。図１０は第１の実施形態におけるカメラ制御の処理内容の１例を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態のカメラ１は、撮影レンズ３を備えたカメラ本体（以下、単に本体と略記）２と、この本体２の撮影レンズ３の前面に設けたバヨネット係合部４に着脱自在に装着される中間マウントアダプタとしてのアダプタリング５と、このアダプタリング５を介挿することにより上記バヨネット係合部４に着脱自在に装着されるコンバージョンレンズ６と、を備える。なお、カメラ１をカメラシステムの名称に変更し、コンバージョンレンズ６がアダプタリング５を介して着脱自在に装着される係合部を備えた本体２を特許請求するカメラとした構成にすることもできる。
また、本実施形態は、状況に応じてユーザが任意に着脱し、撮影領域を広げられるコンバージョンレンズ６の着脱操作が容易で、かつコンバージョンレンズ６を装着した状態での衝撃に対する耐性を備えた（少なくとも本体２を備えた）カメラ１を提供することを目的とすると共に、さらに水中での環境においても小型で水圧に対する耐性を備えたカメラ１を提供することを目的とする。

図２（Ａ）は、本体２にアダプタリング５を介してコンバージョンレンズ６を装着した状態のカメラ１の斜視図を示し、図２（Ｂ）は本体２、アダプタリング５、及びコンバージョンレンズ６を分解した斜視図を示す。また図３は図２のカメラの断面構造を示す。なお、図３は、本体２における図１に示した撮影レンズ３とは異なる構成の撮影レンズを搭載した場合で示している。
図２び図３以外の図面においては、アダプタリング５，コンバージョンレンズ６等を簡略化して示している。
本体２は、中空の略直方体形状の外装体７で覆われ、外装体７を構成する外装部や保護ガラスなどで覆われた部分の接ぎ目からの水の侵入を防止して本体内部に水が入らないようにした水密構造である。また、コンバージョンレンズ６も、コンバージョンレンズ６を構成するレンズ群内に水を入れないように密封した水密構造である。この中は乾燥窒素ガスが充填されて、くもり防止や錆防止の処理がなされている。これに対して、アダプタリング５は図１、図４等に示すように空気放出（空気抜き）のための開口部となる空気穴８ａ（及び８ｂ）が設けてあり、カメラ１を水中に入れた場合、アダプタリング５内の空気は空気穴８ａ、８ｂにより放出され、アダプタリング５内に水が侵入する構造にしている。

本実施形態においては、アダプタリング５を水密構造でなく、穴を開けて、すぐに水が内部に侵入可能な構造にすることにより、アダプタリング５に水圧がかからない構造にして、アダプタリング５を小型化、低コスト化することができるようにしている。また、この構造によって、水中でのコンバージョンレンズ付け替えを容易にできるようにしている。アダプタリング５内も空気のままする設計では、この空気を押しつぶすような水圧がかかり、水中でのコンバージョンレンズ交換が困難となる。
図１に示すように本体２内に、鏡筒を備えたレンズ部１１が設けられ、このレンズ部１１は被写体像を撮影するための撮影レンズ３を備えている。また、この撮影レンズ３の結像位置には、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳセンサなどの撮像素子１２の撮像面が配置されている。
また、本体２は、撮像素子１２に対する信号処理と、本体２各部の制御を行う信号処理＆制御部９を有する。この信号処理＆制御部９は、中央処理装置としてのＣＰＵなどにより構成される。
また、本体２は、撮像素子１２により撮像した画像を表示する表示部１３と、撮影の指示操作を行うレリーズ操作ボタンなどにより構成されるレリーズ操作部１４と、レリーズ操作部１４により撮影の指示操作が行われた場合、撮影画像として記録するフラッシュメモリ等からなる記録部１５とを有する。

また、本体２には、タッチ操作で各種の操作を行うタッチパネル１６と、図７に示すような十字キー（又は十字ボタン）１７ａ等のメニュー操作や、ズーム操作、ピント合わせの指示操作などの各種の操作及び（各種の操作に対する）判定を行う操作＆判定部１７と、日時等を計測、管理する時計部１８とが設けてある。また、操作＆判定部１７には、後述するようにカメラ１の位置を含む周辺位置を示す地図を表示させる指示操作を行う地図表示スイッチ１７ｂ、カメラ１で撮影する方位を表示させる方位表示スイッチ１７ｃ等も備える。
また、本体２には、被写体が人物であるような場合において顔を検出する顔検出部１９と、本体２の姿勢を判定する姿勢判定部２１と、撮影する場合の露光量が足りないような場合に、ストロボフラッシュ（ストロボと略記）２２ａと補助光ランプ２２ｂとを発光する発光部２２と、本体２が水中内に配置された場合の水の有無を検出する水センサ２３とが設けてある。

顔検出部１９が顔を検出した場合には、信号処理＆制御部９は、顔にフォーカスするように撮影レンズ３における可動光学系を構成するフォーカスレンズ３ａを制御する。なお、可動光学系は、撮影レンズ３をフォーカス状態に設定するフォーカスレンズ３ａと、フォーカス状態を維持して変倍するズームレンズ３ｂとを有する。撮影レンズ３は、この撮影レンズ３の光軸方向にレンズ位置が移動可能な可動光学系の他に、レンズ位置が固定された図示しないレンズも備えてもよい。
姿勢判定部２１は、本体２の姿勢を判定するために、重力加速度を検出する加速度センサ２１ａ（これによって手ぶれや、機器本体を叩いて操作するタップコントロール等を判定してもよい）と、ＧＰＳを用いて本体２の撮影時の場所や位置を算出する位置算出部２１ｂと、撮影レンズ３の光軸の（被写体側の）方向がいずれの方位を向くかを検出する電子コンパス２１ｃとを有する。
なお、水中で使用するような場合には、ユーザがタッチパネル１６による指示操作を行う代わりに、本体２を軽くたたいたり、本体２を振る等して、本体２内の加速度センサ２１ａが検出できるように所定の加速度を与える操作を単数、又は複数回行うことにより、撮影モードや、各種の指示操作を切り替える等の指示操作を行うことができるようにしている。

また、水センサ２３は、水圧から水深を検出する水深検出部２３ａを備える。水深検出部２３ａを水センサ２３の外部に設けるようにしても良い。
信号処理＆制御部９は、撮像素子１２、表示部１３，レリーズ操作部１４，記録部１５，タッチパネル１６，操作＆判定部１７，時計部１８，顔検出部１９，姿勢判定部２１，発光部２２，水センサ２３と接続されている。
また、本体２は、撮影レンズ３の可動光学系（可動レンズ系）を構成するズームレンズ３ｂによりズーム制御部２５ａ及びフォーカスレンズ３ａによりピント制御部（フォーカス制御部）２５ｂの機能を持つレンズ制御部２５と、可動光学系の位置を検出する位置検出部２６と、可動光学系を光軸方向に移動させる駆動を行う駆動部２７とを有する。

撮影レンズ３は可動光学系としてフォーカスレンズ３ａ及びズームレンズ３ｂ等の複数のレンズ（又はレンズ群）を備えるため、位置検出部２６は、複数のレンズ位置をそれぞれ検出するための位置検出センサ２６ａ，２６ｂを有する。また、駆動部２７も、ズームレンズ及びフォーカスレンズ等の複数のレンズ（又はレンズ群）をそれぞれ移動させるように複数の駆動回路２７ａ，２７ｂを有する。
レンズ制御部２５のズーム制御部２５ａは、ズーム操作に対応して位置検出部２６によるズームレンズ３ｂのレンズ位置の検出信号を参照して、駆動部２７によるズームレンズ３ｂのズーミングを制御する。また、レンズ制御部２５は、ピント合わせ操作に対応してピント制御２５ａを行うように、位置検出部２６のレンズ位置の信号を参照して、駆動部２７によるフォーカスレンズ３ａを移動して撮影レンズ３がフォーカスするように制御する。

なお、位置検出部２６は、レンズ位置の検出信号をレンズ制御部２５と共に、信号処理＆制御部９にも出力する。また、レンズ制御部２５は信号処理＆制御部９と双方向で制御信号等を送受できるようにしている。
また、信号処理＆制御部９は、レンズ制御部２５を介して、又はレンズ制御部２５を介することなく駆動部２７を駆動制御することができるようにしている。なお、レンズ制御部２５は、制御部９の機能の一部であってもよい。
また、本体２内にはレンズ部１１の前面に対向するようにレンズ部１１の撮影レンズ３を保護する保護ガラスとしての機能を持つカバーガラス３１を配置している。
また、本体２は、カバーガラス３１の端面の直前にバヨネット係合部４を設け、アダプタリング５のバヨネット爪５ｄ（図４（Ｂ）参照）と（板バネ部４ｄを介在させて）弾性的に係合させる構造とすることによりアダプタリング５側を、容易な操作で着脱可能な構造にしている。

なお、図１、図４（Ｂ）、図５（Ａ）―図５（Ｃ）においては、ユーザがアダプタリング５の筒部５ｃに指Ｆを当てて装着等の操作する様子を示している。
また、本実施形態においては、図１，図２（Ｂ）、図５等に示すように本体２の前面における例えば中央付近の位置に略、短円柱状凹部（以下、単に凹部と略記）１０を設けて、この凹部１０内にバヨネット係合部４を設けている。
そして、この凹部１０内に配置したバヨネット係合部４を構成する筒部４ａに、アダプタリング５の本体（又は撮影レンズ）着脱用マウントとなる筒部５ｂが、アダプタリング５着脱用マウントとなる筒部４ａの外周を覆うようにして凹部１０内に入り込むようにしてアダプタリング５を装着可能な構造にしている。
このように、本体２の凹部１０内においてアダプタリング５を着脱自在な構造とすることにより、アダプタリング５を介してコンバージョンレンズ６を装着した場合においても、コンバージョンレンズ６の光軸Ｏ方向に沿った本体２の厚みのサイズを小さくし、小型化することができるようにしている。

また、後述するように、本体２及びコンバージョンレンズ６に比較してその機械的強度がより小さいアダプタリング５を介挿して本体２及びコンバージョンレンズ６を着脱自在な構造にすることにより、過度の衝撃が加わった場合、高価な本体２及びコンバージョンレンズ６の損傷を十分に低減することができるようにしている。
また、コンバージョンレンズ６を構成するレンズを撮影レンズ３に近い距離に設定することも可能になり、後述するようにコンバージョンレンズ６の光学特性に対する設計の自由度を大きくすることができるようにしている。
また、機器内部の撮影光学系のこの方向のスペースは確保できるため、明るく高性能な撮影光学系を内蔵したカメラを実現することが可能である。また、撮影レンズ３とコンバージョンレンズ６のすき間を極力近づけることが出来、コンバージョンレンズ６のカメラ側の口径を小さくして、全体を小さくすることが可能となる。カバーガラス３１も小さくして、強度を保つことが可能となる。
さらに、本体２内におけるバヨネット係合部４の外周に近い、その周辺位置に磁界の変化や磁性体の有無を電圧の変化として検出する事磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子と略記）を備えたＭＲ素子部３２を配置してもよい。このＭＲ素子部３２は、コンバージョンレンズ６に設けられた種類識別子となる磁石（図面ではＭｇ）４１の磁力からアダプタリング５を介して本体２に装着されるコンバージョンレンズ６の種類を判定する信号を信号処理＆制御部９のＭＲ判定部９ｆに出力する。なお、ＭＲ素子の代わりにホール素子を利用しても良い。

なお、コンバージョンレンズとしては、上述したコンバージョンレンズ６の他に、図５（Ｃ）に示すＭスケール付コンバージョンレンズ６Ｄをアダプタリング５に装着して使用することもできる。
Ｍスケール付コンバージョンレンズ６Ｄは、コンバージョンレンズ６の外周面に複数の磁石４２ａ（図面では簡略化して１つ示している）を周方向に配置したリング形状の操作部材としてのＭスケール４２を設けたものであり、ユーザがＭスケール４２を周方向に回転すると、ＭＲ素子部３２で検出する磁力が変化する。
ＭＲ素子部３２は、Ｍスケール４２の回転操作量に対応した磁力変化の検出信号をＭＲ判定部９ｆに出力し、ＭＲ判定部９ｆはＭスケール４２の回転操作量を判定する。
なお、ユーザは、Ｍスケール４２を回転操作して、Ｍスケール付コンバージョンレンズ６Ｄの焦点距離等を変更することができる。

信号処理＆制御部９は、ＭＲ素子部３２の出力信号から、コンバージョンレンズ６の種類を判定すると共に、Ｍスケール付コンバージョンレンズ６Ｄの種類も判定するＭＲ判定部（又はレンズ種類判定部）９ｆの機能を持つ。また、例えば、レンズ制御部２５は、バヨネット係合部４にアダプタリング５を介して装着されるコンバージョンレンズ６の種類（光学特性）に対応して、撮影レンズ３におけるズームレンズ３ｂのレンズ位置を適正な位置に設定するレンズ位置制御部２５ｃの機能を持つ。図１に示す構成の場合には、信号処理＆制御部９側でのコンバージョンレンズ６の種類の判定（特定）に基づいて、レンズ制御部２５のレンズ位置制御部２５ｃがズームレンズ３ｂのレンズ位置を適正な位置に設定する制御を行う。信号処理＆制御部９がレンズ位置制御部２５ｃの機能を持つようにしても良い。
ここでは、単純に小さな磁石の位置や位置変化によってコンバージョンレンズ６の種類を判定するだけであるが、コンバージョンレンズ６内にも電池やマイコンなどを内蔵して通信可能とし、能動的に磁気を発生させたりして、もっと複雑な制御を行ってもよい。また、磁気以外にも可視光通信などで、コンバージョンレンズ６と本体２を通信させる構造にしてもよい。電池も二次電池やスーパーキャパシタ等にして、非接触通信で本体２側から電力を補うようにしてもよい。
なお、アダプタリング５を介してコンバージョンレンズ６が装着された状態でカメラ１が水中で使用される場合には、アダプタリング５内が空気から水で満たされた場合の屈折率に変更された場合に対応して被写体像を撮像素子１２にフォーカスして結像することができるように、信号処理＆制御部９等が撮影レンズ３の可動光学系のフォーカス制御（ピント制御）とズーム制御を行うように制御しても良い。オートフォーカスをコントラスト検出型、あるいは撮像面位相差型のような撮像利用の方式にしておけば、屈折率差を考慮して良好なピント制御が可能となる。
信号処理＆制御部９は、上記撮像素子１２に対して、撮像素子駆動信号を印加して、撮像素子１２の撮像面に結像された被写体像を光電変換した撮像信号として出力させる。また、信号処理＆制御部９は、撮像素子１２から出力される撮像信号に対する信号処理（画像処理）を行い、表示部１３で表示するための画像等を生成する画像生成部９ａの機能を持つ。また、画像生成部９ａは生成した画像を表示部１３で表示する制御を行う表示制御部の機能も持つ。
また、この信号処理＆制御部９は、レリーズ指示の操作がされた場合には、表示部１３で表示する画像を圧縮して記録部１５に記録する記録画像生成部の機能を持つ。

また、この信号処理＆制御部９は、タッチパネル１６によるタッチ操作からタッチ操作とタッチ位置を検出するタッチ検出部９ｂの機能を持つ。
また、この信号処理＆制御部９は、姿勢判定部２１の判定信号からカメラ１の撮影（撮像）状態を判定する状態判定部９ｃの機能を持つ。
また、この信号処理＆制御部９は、カメラ１の撮影（撮像）モード、再生モード等を判定すると共に、判定したモードに対応した制御を行うモード制御部９ｄの機能を持つ。
また、この信号処理＆制御部９は、カメラ１の撮影（撮像）状態、撮影モードに応じて撮影する場合のピント制御、色補正、ズーム制御、露出制御等を行う撮影制御部９ｅの機能を持つ。例えば、カメラ１が空気中から水中に入れて撮影する水中モードに設定された場合には、被写体までの距離が空気中の屈折率ｎ＝１から水中の屈折率ｎ＝１．３３に変更してフォーカス制御（ピント制御）したり、長波長側の色を強調する色補正等を行う。
また、この信号処理＆制御部９は、本体２にコンバージョンレンズ６が装着された場合には、ストロボ発光の機能を停止する、換言すると、ストロボ発光及び補助光の発光を禁止する発光禁止制御部９ｇの機能を持つ。

このように本実施形態においては、本体２の外装体７において、撮影レンズ３の前面をカバーガラス３１によって保護し、このカバーガラス３１の直前となる円柱形状の凹部１０に、アダプタリング５のバヨネット爪５ｄと着脱自在に係合するバヨネット係合部４を設けている。
バヨネット係合部４は、筒部４ａと、この筒部４ａの前端の外周面と外装体７の円形の開口内周面との間に形成され、アダプタリング５のバヨネット爪５ｄが係入されるリング状開口４ｂと、リング状開口４ｂにおける内周側の開口幅を小さくするように径方向に突出する爪部４ｃと、この爪部４ｃとバヨネット爪５ｄの内面とに当接して、筒部４ａの軸方向（又はコンバージョンレンズ６の光軸Ｏ方向）の内側にバヨネット爪５ｄを弾性的に付勢して固定する第１の弾性部材を形成する板バネ部４ｄ（図４（Ｂ）参照）とを有する。

また、このバヨネット係合部４は、アダプタリング５における図５に示す回転位置規制用突起５ｅの周方向の回転位置規制をする位置規制部材を構成する規制用凹部４ｅを有する。つまり、このバヨネット係合部４は、アダプタリング５における本体マウント側の筒部５ｂの周方向における所定の端面位置に設けた回転位置規制用突起５ｅが係入され、アダプタリング５の周方向の回転位置規制する規制用凹部４ｅを備える。
アダプタリング５は、その端面に設けた回転位置規制用突起５ｅが規制用凹部４ｅに係入することにより、クリック機構のように所定の装着位置で弾性的にロックされる。
一方、アダプタリング５は、図４（Ａ）に示すように中心部に円形開口を形成したリング円板５ａと、このリング円板５ａの両端面から段差状に外径が異なる状態で同心となるように突出する円形の筒部５ｂ，５ｃとを有する。外径が小さい筒部５ｂには、内部と外部とを連通する空気穴８ａが周方向の複数箇所（例えば３箇所）に設けてある。なお、空気穴８ａは、周方向に延出され長穴形状に形成されている。これによって、カメラ１の構え方によらず、空気を抜くことができ、かつ、適正なフリクション感覚を得ることが可能となる。
また、リング円板５ａにも、リング円板５ａの両端面を連通するように空気穴８ｂが複数箇所に設けてある。

外径が小さい筒部５ｂが本体２のバヨネット係合部４に係入されるバヨネットマウントのプラグを構成する。なお、図４（Ａ）では省略しているが、この筒部５ｂの端面には、空気穴８ａが形成された端部付近を除く複数箇所にバヨネット爪５ｄ（図４（Ｂ）参照）が（その断面がＬ字を形成する如くに）形成されている。また、空気穴８ａが設けられた（空気穴８ａの長手方向の中央）位置に隣接する（所定の端面位置としての）例えば２つの端面位置には、上述した回転位置規制用突起５ｅが設けてある。なお、図４（Ｂ）においては、アダプタリング５の断面構造をハッチングで示している。
図５（Ｂ）に示すように回転位置規制用突起５ｅが規制用凹部４ｅに係入して周方向に回転しないように回転位置規制された状態は、空気穴８ａを設けた部分に隣接する細長の部材５ｆが回転位置規制用突起５ｅを規制用凹部４ｅ内に弾性的に係入させる（図５（Ｂ）の場合には、右側の規制用凹部４ｅ内の方向に付勢する）ように作用する第２の弾性部材としての機能を持つ。

また、大きな外径φａを有する筒部５ｃの外周面には、ローレット目が設けてあり、ユーザが滑ることなく指Ｆを当てて着脱の際の回転操作等を行い易い構造にしている。また、この筒部５ｃの端部は、コンバージョンレンズ６のレンズマウント部となり、この端部の内周面にはコンバージョンレンズ６のネジ部６ａを螺合により着脱自在となる（図４（Ｂ）に示す）雌ネジ部５ｇが設けてある。つまり、この雌ネジ部５ｇにコンバージョンレンズ６がねじ込むようにして装着される。
なお、この雌ネジ部５ｇは、汎用のフィルタの雄ネジを装着できるようにその雄ネジに螺合するサイズで形成されている。従って、このアダプタリング５に、汎用のフィルタを装着して使用することも可能となる。後述する図７（Ｃ）は、フィルタを選択して装着することができる場合を示している。

また、コンバージョンレンズ６は、アダプタリング５の雌ネジ部５ｇに螺合するネジ部６ａを一方の端部に設けた筒部６ｂと、この筒部６ｂの他方の端部側にコバージョンレンズ群を内設したコンバージョンレンズ本体６ｃとを有する。
なお、このように螺合により装着、又は取り外しの操作を行うには、コンバージョンレンズ６側又はアダプタリング５側を数回転することが必要になる。これに対して、アダプタリング５は、以下に説明するように所定角度、具体的には数１０度（例えば４０−６０°程度）だけの回転操作で本体２のバヨネット係合部４に着脱することができ、遙かに簡単な操作で着脱することができる。従って、ユーザに対する利便性を向上することができる。これによって、水中でのレンズ交換でも、迅速な操作ができる。また、磁気を使った通信を行う場合でも、何度も回転させて装着する方式よりも、このようなバヨネットの方が誤動作をなくすことが出来る。
図５は、コンバージョンレンズ６を取り付けたアダプタリング５を本体２におけるバヨネット係合部４に装着する場合の説明図を示す。

図５（Ａ）に示すようにユーザは、アダプタリング５のローレット目が設けられた外周面を指で把持し、アダプタリング５と本体２のバヨネット係合部４との周方向の位置合わせをする。そして、アダプタリング５の端部のバヨネット爪５ｄをバヨネット係合部４のリング状開口４ｂ側に挿入し、挿入後に、図５（Ｂ）に示すようにアダプタリング５を所定角度だけ、回転する。
アダプタリング５を数１０度程度の所定角度回転すると、回転位置規制用突起５ｅが規制用凹部４ｅ内に嵌り込み、アダプタリング５は本体２のバヨネット係合部４に弾性的にロックされた所定の装着状態となる。なお、装着状態からアダプタリング５を取りはず場合には、ユーザは、装着時と反対方向にアダプタリング５を回転操作することにより、弾性的なロックが外れる。ユーザは回転操作後に本体２（撮影レンズ）側から離脱する方向、つまり凹部１０内から凹部１０外部に移動することによりアダプタリング５側をバヨネット係合部４から外すことができる。この時のロックや取り外し時の力量なども、空気穴形状やアダプタリング５の材質によって適度な数値にすることが出来る。

ユーザは、水中で図５（Ａ）、図５（Ｂ）の操作を行った場合には、図５（Ｂ）に示すように空気穴８から空気４３が放出される。
なお、図５（Ｃ）に示すＭスケール付コンバージョンレンズ６Ｄをアダプタリング５に装着した場合にも同様に装着することができる。
図６（Ａ）は、本体２にアダプタリング５のみを装着し、本体２の外装体７を横長となる標準的な姿勢状態に設定した場合における１組の空気穴８ａ、８ｂの位置を示す。他の空気穴８ａ、８ｂの図示を省略している。
また、図６（Ｂ）に示すようにユーザ（使用者）が外装体７を縦長となる姿勢に設定した場合にも、１つの空気穴８ａ、８ｂが上部側の位置となるように配置している。換言すると、ユーザがカメラ１を構えた時の重力方向におけるアダプタリング５の上部側位置付近の位置に空気穴８ａ，８ｂが配置されている。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すようにカメラ１を標準的な姿勢に設定した場合、上部側の位置に空気穴８ａ、８ｂが位置するように配置しているので、水中においてカメラ１により撮影を行う場合、アダプタリング５内の空気を、上部側の空気穴８ａ、８ｂから放出し易い。

また、このようにアダプタリング５内に水を侵入させる構造とすることにより、アダプタリング５の外装体となる筒部５ｂ、５ｃには（アダプタリング５の内部を水密構造にした場合に作用する）水圧がかからないようにしている。
また、本実施形態においては、図７（Ａ）に示すように本体２の例えば背面に設けた十字キー１７ａを操作することによって、表示部１３にメニューを表示させたり、図７（Ｂ）に示すようにメニューからアクセサリを選択したり、図７（Ｃ）に示すようにアクセサリから本体２の装着するコンバージョンレンズ（図７（Ｃ）では２種類のコンバージョンレンズ１，２を選択できることを示している）やフィルタを選択したりすることもできる。水密にはこだわらず、水を満たしてすぐに空気を抜いて、光路に空気だまりを作ることなく、即座のコンバージョンレンズ交換が可能となる。
また、本実施形態においては、本体２のバヨネット係合部４とコンバージョンレンズ６との間に介挿されるアダプタリング５は、例えばポリカーボネイト樹脂等のプラスティック樹脂を用いて一体的に形成され、本体２の外装体７やコンバージョンレンズ６の外装体の機械的強度に比較してより小さな機械的強度となるように設定している。

例えば、図４（Ｂ）に示すようにアダプタリング５の筒部５ｂは、本体２のバヨネット係合部４を構成する筒部４ａ（及びコンバージョンレンズ６の筒部６ｂ）よりも肉厚が小さいポリカーボネイト樹脂で形成されている。また、図４（Ａ）に示すように筒部５ｂには空気穴８ａが設けてあるため、空気穴８ａに隣接する細長の部材５ｆの機械的強度は、小さく、大きな衝撃が加えられると破損する。
また、アダプタリング５のリング円板５ａも筒部４ａ（及び筒部６ｂ）よりも肉厚が小さいポリカーボネイト樹脂で形成されている。筒部４ａ及び筒部６ｂは、アダプタリング５の材質よりも機械的強度が大きいプラスティック樹脂を用いて形成されている。なお、爪部４ｃ及び板バネ部４ｄは、肉厚が小さいが、周方向に延びる端部において筒部４ａに設けたネジ固定部材にネジ固定されているので、仮に破損しても交換が容易にできる。

従って、誤って、カメラ１を落下させてしまった場合においても、例えば図８に模式的に示すように機械的強度が小さいアダプタリング５が落下の際に受ける衝撃で破損し、本体２とコンバージョンレンズ６が落下の衝撃で破損することを有効に防止できる。なお、アダプタリング５は、本体２やコンバージョンレンズ６に比較して低コストで製造することができる。従って、損傷したアダプタリング５を新しいものに交換する場合において、ユーザの負担を低減できる。
また、本実施形態においては図９に示すように、例えば本体２の背面に方位表示スイッチ１７ｃが設けてあり、ユーザがこの方位表示スイッチ１７ｃを操作すると、電子コンパス２１ｃの出力から現在の撮影レンズ３の方位（図９において点線Ｄで示す）を判定する。また撮影レンズ３及びコンバージョンレンズ６の機種（種類）の光学特性の情報を参照して、信号処理＆制御部９は、撮影可能な方位と撮影可能な画角θの範囲を表示部１３において表示するように制御する。なお、電子コンパス２１ｃの出力から図９に示すように基準となる北の方位Ｎ等も表示するようにしても良い。なお、図９においては、基準の方位Ｎを表示する際に、円形の表示Ｃも行っている。

このような構成の本実施形態の（少なくとも本体２を備える）カメラ１は、交換可能なコンバージョンレンズ６を介した被写体像を撮影レンズ３を介して撮影可能なカメラ１であって、上記コンバージョンレンズ６をネジ部としての雌ネジ部５ｇにねじ込み可能なアダプタリング５を装着可能なバヨネット係合部４を具備することを特徴とする。
次に本実施形態のカメラ１におけるカメラ制御の代表的な１例を図１０を参照して説明する。
カメラ１の本体２の電源が投入されると、信号処理＆制御部９等、本体２内の各部が動作可能な状態になる。

ステップＳ１に示すように信号処理＆制御部９は、ユーザにより撮影モードが選択されているかの判定を行う。ユーザは、図示しないモード選択ボタンなどの操作により撮影を行う場合には撮影モードを選択する。選択に対応したモード信号により信号処理＆制御部９は、選択されたモードを判定する。
信号処理＆制御部９は、撮影モードの判定を行った場合には、ステップＳ２において、コンバージョンレンズ６が本体２に装着されているか否かを判定する。
ステップＳ２において信号処理＆制御部９は、コンバージョンレンズ６が装着された判定を行った場合には、ステップＳ３において、装着されたコンバージョンレンズ６の種別（種類）を判定してステップＳ４の処理に移る。なお、装着されたコンバージョンレンズ６の種類を判定した後、信号処理＆制御部９は、装着されたコンバージョンレンズ６の種類の情報を例えば記録部１５のレンズ種類記録部１５ａに記録し、装着されたコンバージョンレンズ６の種類に適した制御動作を行うためにその情報を参照する。

また、コンバージョンレンズ６が装着されていない判定結果の場合には、ステップＳ３の処理を経ることなくステップＳ４の処理に移る。
ステップＳ４において信号処理＆制御部９は、定期で撮像開始させる制御動作を行う。信号処理＆制御部９は、撮像素子１２に所定のフレームレートの駆動信号を印加し、撮像素子１２から所定のフレームレートで出力される撮像画像に対する信号処理を行い、表示部１３で表示する画像を生成して、表示部１３に出力する。
ステップＳ５において表示部１３は、所定のフレームレートの画像をライブビュー表示する。次のステップＳ６において信号処理＆制御部９は、本体２に装着されているコンバージョンレンズ６がＭスケール付コンバージョンレンズ６Ｄであるか否かの判定を行う。この判定は信号処理＆制御部９のＭＲ判定部９ｆが行う。

Ｍスケール付コンバージョンレンズ６Ｄの装着を判定した場合には、ステップＳ７において信号処理＆制御部９は、（ユーザによる）Ｍスケール４２の回転操作を判定して、撮影制御の内容を切り替える。ユーザがＭスケール４２の回転操作を行うと、ＭＲ判定部９ｆはＭＲ素子部３２を用いてＭスケール４２の回転操作量を判定する。
信号処理＆制御部９の撮影制御部９ｅは、Ｍスケール４２の回転操作量に応じて撮影レンズ３を構成する可動光学系の光軸方向の位置を制御し、撮影する場合の制御内容（ピント合わせ制御、露出制御）を変更することができる。
ステップＳ７の処理後にステップＳ８の処理に移る。また、ステップＳ６においてＭスケール付コンバージョンレンズ６Ｄでない判定結果の場合にもステップＳ８の処理に移る。

ステップＳ８において信号処理＆制御部９は、水センサ２３による検出を利用してカメラ１が水中で使用されているか否かの判定を行う。つまり、本実施形態は、水中判定部を有する。水中で使用される判定結果の場合には、ステップＳ９において信号処理＆制御部９のモード制御部９ｄは、水中で撮影を行う水中モードの設定を行った後ステップＳ１１の処理に移る。水中モードの設定の場合には、水中用の色補正や、露出制御に設定する。水中においては赤色側の長波長の色の減衰が空中の場合よりも大きいため、長波長の色を強調する色補正を行う。
一方、ステップＳ８において水中でない判定結果の場合には、ステップＳ１０において、水中モードに設定されている場合には、水中モードの設定を解除し、ステップＳ１１の処理に移る。

ステップＳ１１において信号処理＆制御部９は、本体２にコンバージョンレンズ６が装着されたコンバージョンレンズモードか否かの判定を行う。本体２にコンバージョンレンズ６が装着されたコンバージョンレンズモードの判定結果の場合には、ステップＳ１２において信号処理＆制御部９は、撮影レンズ３のズーム位置制御を行う。
コンバージョンレンズ６としては例えば、光学特性が異なる広角用のコンバージョンレンズと望遠用のコンバージョンレンズが用意されている。このため、本体２内の撮影レンズ３の可動光学系を構成するズームレンズ３ｂのレンズ位置を、実際に装着されるコンバージョンレンズ６の光学特性に適したレンズ位置の状態に設定することが望まれる。
信号処理＆制御部９の撮影制御部９ｅは、レンズ種類記録部１５ａのレンズ種類の情報を参照して、装着されたコンバージョンレンズ６の種類（光学特性）に適したレンズ位置に可動光学系ズームレンズ３ｂのレンズ位置を設定する制御を行う。この制御により、装着されたコンバージョンレンズ６の光学特性を有効利用できる状態に撮影レンズ３が設定される。なお、ステップＳ３の処理後に、直ちにステップＳ１２の内容の処理を行うようにしても良い。
なお、このような制御を行わないと、コンバージョンレンズ６が装着された場合、仮に装着前と同様にフォーカスした状態で被写体像を撮像面に結像できる状態を維持できた場合においても、その撮像範囲が撮像面の中央側の一部の領域に限られるような状態になり、有効利用できる状態とはならない。

また、カメラ１が水中で使用される水中モードにおいてコンバージョンレンズ６が装着された場合には、アダプタリング５内が空気中の屈折率の状態から水中の屈折率に変更された状態で撮像素子１２に被写体像を結像する光学系状態となるため、信号処理＆制御部９は、フォーカス制御（ピント制御）とズーム制御とを空気中の場合から変更するように撮影制御を行うようにしても良い。また、このような制御を行う場合の情報を記録部１５に予め記録するようにしても良い。そして、信号処理＆制御部９記録部１５に記録された情報を参照して、撮影制御を行うようにしても良い。
次のステップＳ１３において信号処理＆制御部９の発光禁止制御部９ｇは、発光部２２を発光させない発光禁止の制御を行う。なお、完全に発光禁止にする制御の他に、装着されたコンバージョンレンズ６の種類に応じて、ストロボ２２ａのみを発光させて、補助光ランプ２２ｂを発光禁止にするような制御を行っても良い。
図２に示すような広角用のコンバージョンレンズ６であると、その最大外径部分により、補助光ランプ２２ｂやストロボ２２ａの一部の発光光量が蹴られる。

一方、望遠用のコンバージョンレンズ６であると、発光光量の蹴られは小さくなるが、望遠対象まで届くように光量で発光させることは困難になる場合が多い。このため、ステップＳ１３の処理例においては、発光禁止の制御を行うようにしている。ステップＳ１３の処理後に、ステップＳ１４の処理に移る。また、ステップＳ１１においてコンバージョンレンズモードで無い判定結果の場合にもステップＳ１４の処理に移る。
ステップＳ１４において信号処理＆制御部９は、その他の操作（露出調整操作、ピント合わせ操作、モード切替操作）の有無の判定を行う。その他の操作がされた場合には、ステップＳ１５において信号処理＆制御部９は、操作に対応して撮影制御の内容を切り替えるような制御を行った後、ステップＳ１６の処理に移る。一方、その他の操作がされない場合にはステップＳ１５の処理を行うこと無くステップＳ１６の処理に移る。

ステップＳ１６において信号処理＆制御部９は、レリーズ操作部１４により撮影操作がされたか否かの判定を行う。
撮影操作がされない場合にはステップＳ１の処理に戻り、撮影操作がされた場合にはステップＳ１７において信号処理＆制御部９は、撮影の処理を行った後、ステップＳ１の処理に戻る。つまり、信号処理＆制御部９は、撮像画像を記録部１５に撮影画像として記録した後、ステップＳ１の処理に戻る。
一方、ステップＳ１において、撮影モードで無い判定結果の場合には、ステップＳ１８において信号処理＆制御部９は、再生モードで有るか否かの判定を行う。再生モードの判定結果の場合にはステップＳ１９において信号処理＆制御部９は、記録部１５に記録された撮影画像を再生する処理を行った後、ステップＳ２０の処理に移る。

ステップＳ２０において信号処理＆制御部９は、ユーザにより再生する画像を変更する指示操作が行われたか否かを判定する。変更する指示操作がされない場合には、ステップＳ１の処理に戻り、変更する指示操作がされた場合には、ステップＳ２１において信号処理＆制御部９は、再生する画像を変更する処理を行った後、ステップＳ１の処理に戻る。
ステップＳ１８において再生モードでない場合には、ステップＳ２３において信号処理＆制御部９は、地図モード（又は地図表示モード）であるか否かの判定を行う。ユーザにより地図モードの選択指示がされた場合には、ステップＳ２４において信号処理＆制御部９は、地図を表示すると共に、地図上においてカメラ１の位置も表示した後、ステップＳ１の処理に戻る。

また、ステップＳ２３において地図モードでない場合にはステップＳ２５において信号処理＆制御部９は、方位モード（又は方位表示モード）であるか否かの判定を行う。方位モードでない判定結果の場合にはステップＳ１の処理に戻る。
一方、方位モードである判定結果の場合にはステップＳ２６において信号処理＆制御部９は、電子コンパス２１ｃによる方位、撮影レンズ３のズーム状態、装着されたコンバージョンレンズ６の種類（光学特性）、水中判定結果の情報等を参照して、現在撮影しようとしている姿勢での撮影する方位と画角を表示する。図９は、表示部１３において、方位と画角を表示した様子を示す。ステップＳ２６の処理後に、ステップＳ１の処理に移る。画角（撮影範囲）は水中と空気中で、その屈折率によって変化するので、これをユーザは直感的に判断することが可能となる。このような表示は、制御部９の図示していない表示制御部が、他の機能と連携して行う。

このような構成及び動作をする本実施形態によれば、コンバージョンレンズ６、６Ｄの着脱操作が容易で、かつコンバージョンレンズ６、６Ｄを装着した状態での衝撃に対する耐性を備えたカメラ１を提供することができる。
また、本実施形態によれば、過度の衝撃が加わった際には、アダプタリング５が破損して、コンバージョンレンズ６、６Ｄや本体２が損傷することを最小限に抑制ないしは十分に低減することができる。
また、本実施形態によれば、アダプタリング５に空気穴８ａ，８ｂを設けて、アダプタリング５が薄肉の構造において、水中で撮影使用する環境においても、その環境に対する耐性を十分に持つようにできる。
つまり、アダプタリング５を水密構造にしていないので、水中においては空気穴８ａ，８ｂから水がアダプタリング５内に侵入するため、水密構造の場合には必要となるアダプタリング５の外装体にかかる水圧に対する耐性を殆ど考慮しなくても良い。そして、アダプタリング５を通常の使用下での機械的強度を確保できる程度に薄肉化でき、小型、軽量化及び低コスト化することができる。
また、本実施形態によれば、カメラ１が水中で撮影に使用される場合においてもアダプタリング５内に水が入った状態でも、被写体像を撮像素子１２にフォーカスするようにして撮影することができる。

また、本実施形態によれば、コンバージョンレンズ６、６Ｄを本体２に装着した場合のコンバージョンレンズ６、６Ｄの光軸方向のサイズを小さくできると共に、コンバージョンレンズ６、６Ｄの光学特性の設計の自由度を増大できる。コンバージョンレンズ６、６Ｄの光学特性に関して以下に説明する。
コンバージョンレンズ６（の複数種類における例えば第１の種類に属する）広角アタッチメントレンズを、中間マウントアダプタとしてのアダプタリング５を介して本体２に取り付ける場合、中間マウントアダプタの厚さ方向（被写体から本体２に向かう方向）を考慮して、広角アタッチメントレンズのマウント部とレンズ部１１（の撮影レンズ３）の位置関係を考慮することが好ましい。

具体的には、例えば広角アタッチメントレンズに中間マウントアダプタを取り付けない状態では、広角アタッチメントレンズの最像側の屈折面が広角アタッチメントレンズのマウント部に対して像側に出っ張り、広角アタッチメントレンズに中間マウントアダプタを取り付けた状態では、広角アタッチメントレンズの最像側の屈折面が中間マウントアダプタの本体２側マウント部に対して像側に出っ張らない構成とすることで、広角アタッチメントレンズの小型化とアフォーカル倍率の十分な低減の両立につながる。
また、コンバージョンレンズ（の第２の種類に属する）望遠アタッチメントレンズを構成する場合、物体側に正レンズ群を配置し、像側に負レンズ群を配置する。
それぞれのレンズ群は単レンズまたは接合レンズのみで構成してもよい。両レンズ群の間隔を十分に確保することで、望遠アタッチメントレンズのアフォーカル倍率の十分な確保につながる。(望遠アタッチメントのアフォーカル倍率は１よりも大きくなる）。

一方、望遠アタッチメントレンズと主レンズ系（本体２側の撮影レンズ３）との距離が大きくなると、軸外光束のケラレによる周辺光量低下がおこりやすい。
その場合、ケラレの低減のためにはアタッチメントレンズの径方向のサイズが大きくなり、携帯性が低下する。ゆえに、望遠アタッチメントレンズと主レンズ系との距離を極力近づけてマウントできる構成とすることで、望遠アタッチメントレンズの小型化と、アフォーカル倍率の確保の両立に有利となる。
望遠アタッチメントレンズを、中間マウントアダプタを介して本体２に取り付ける場合、中間マウントアダプタの厚さ方向（被写体から本体２に向かう方向）を考慮して、望遠アタッチメントレンズのマウント部とレンズ部１１の位置関係を考慮することが好ましい。

具体的には、望遠アタッチメントレンズに中間マウントアダプタを取り付けない状態では、望遠アタッチメントレンズの最像側の屈折面が望遠アタッチメントレンズのマウント部に対して像側に出っ張り、望遠アタッチメントレンズに中間マウントアダプタを取り付けた状態では、望遠アタッチメントレンズの最像側の屈折面が中間マウントアダプタの本体側マウント部に対して像側に出っ張らない構成とすることで、望遠アタッチメントレンズの小型化とアフォーカル倍率の十分な確保の両立につながる。
なお、図１に示す構成において、信号処理＆制御部９が、レンズ制御部２５の機能を備える構成にしても良い。また、図１における信号処理＆制御部９が備える画像生成部９ａ−発光禁止制御部９ｇや、レンズ制御部２５が備えるズーム制御部２５ａ−ピント位置制御部２５ｃ等の各種の機能を信号処理＆制御部９又はレンズ制御部２５と別体の専用のハードウェア装置、又は電子回路、その他のデバイスで構成しても良い。
また、図１０に示すフローチャートにおける各ステップは、図示の順序が必須であることを意味するものではない。また、各ステップは、発明の本質に影響しない部分については、適宜省略することも可能である。また、上述した内容を組み合わせる等の変更を行うようにしても良い。もちろん、「カメラ」で記載した部分は、携帯電話やスマートフォンにも適用可能で、その他の撮影機器であっても良い。また、コンバージョンレンズに直接、バヨネット構造部を設けても良い。
なお、ここでは、下記のような発明も含まれているので、「付記」として記載しておく。

［付記１］
水密構造のカメラと水密構造のレンズ（ここではコンバージョンレンズで説明）を、空気穴を有するアダプタを介して、上記カメラと上記レンズ間の光路に水を満たして接続可能としたことを特徴とする撮影システム。
［付記２］
上記付記１の撮影システムにおいて、上記レンズの状態を、磁気または光で判定可能とした撮影システム。
［付記３］
交換可能なコンバージョンレンズを介した被写体像を撮影レンズを介して撮影可能な撮影機器において、水中にて上記撮影機器と上記コンバージョンレンズ間の空気を放出可能とする空気穴を備えることを特徴とする撮影機器。
［付記４］
撮影方位を判定可能な電子コンパスと、撮影レンズの画角に従って、撮影可能範囲を表示可能な表示部を有する撮影機器において、水中判定部を有し、上記撮影可能範囲を切り替え制御することを可能とした撮影機器。

１…カメラ、２…本体、３…撮影レンズ、４…バヨネット係合部、４ａ…筒部、４ｃ…爪部、４ｄ…板バネ部、４ｅ…規制用凹部、５…アダプタリング、５ｂ…筒部、５ｄ…バヨネット爪、５ｅ…回転位置規制用突起、５ｇ…雌ネジ部、６…コンバージョンレンズ、６ａ…雄ネジ部、７…外装体、８ａ．８ｂ…空気穴、９…信号処理＆制御部、９ｃ…状態判定部、９ｄ…モード制御部、９ｅ…撮影制御部、９ｆ…ＭＲ判定部（レンズ種類判定部）、１０…凹部、１１…レンズ部、１２…撮像素子、１３…表示部、１５…記録部、１７…操作＆判定部、２１…姿勢判定部、２５…レンズ制御部、２５ｃ…レンズ位置制御部、２６…位置検出部、２７…駆動部、３２…ＭＲ素子部、４１…磁石

Claims

交換可能なコンバージョンレンズを介した被写体像を撮影レンズを介して撮影可能なカメラにおいて、
上記コンバージョンレンズをネジ部にねじ込み可能とすると共に、水中にて上記カメラと上記コンバージョンレンズ間の空気を放出可能とする空気穴を備えたアダプタリングと、
上記アダプタリングを装着可能なバヨネット係合部と、
を具備し、
上記バヨネット係合部は、上記アダプタリングの装着時において、上記コンバージョンレンズの光軸方向に、上記アダプタリングのバヨネット爪部を付勢する第１の弾性部材と、上記アダプタリングの周方向における所定の端面位置に設けた回転位置規制用突起が係入され、上記アダプタリングの周方向の回転位置規制する規制用凹部と、を備え、
上記アダプタリングは、上記回転位置規制用突起が上記規制用凹部に係入するように付勢する第２の弾性部材であって、当該アダプタリングにおける上記空気穴を設けた部分に隣接する細長形状を呈する第２の弾性部材を形成する
ことを特徴とするカメラ。