JP2006196972A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラヘッドおよびカメラ本体双方のマウント部の光通信端の位置あわせが簡単に行なえるカメラシステムを提供する。
【解決手段】 カメラヘッドの回動に伴ってカメラ本体にカメラヘッドが装着されるときの回動の中心軸の位置精度の高さを利用して、カメラヘッド側の中心軸上に発光素子１１ａを配置して、カメラ本体側の中心軸上に受光素子１１ｂを配置する。第１の光通信端である発光素子１１ａとその第１の光通信端である発光素子１１ａと結合する第２の光通信端である受光素子１１ｂの位置あわせを回動の中心軸の精度の高さを利用して行なう。
【選択図】 図２

Description

本発明は、撮影光学系と撮像素子を備えたカメラヘッドと、そのカメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたそのカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体とを備えたカメラシステムに関する。

撮像素子と撮影光学系を備えたカメラヘッドがカメラ本体に装着されると、そのカメラヘッドの情報がカメラ本体側に伝達されてそのカメラヘッドが備える撮影光学系で撮影を行なうことができるようになるカメラシステムが数多く提案されている。

このようなカメラシステムにおいては、カメラヘッドとカメラ本体とが着脱自在に装着されてカメラシステムが構成されるため、カメラヘッドとカメラ本体との間に情報通信用の接続用接点がどうしても必要になってくる。しかし、このような情報通信用の接続用接点として通常の接触型の電気接点を用いると、交換の度に接点が擦れてしまって磨耗してしまうという問題がある。

このような問題に対処するため、上記カメラシステムと同様の構成を持つ従来の交換レンズ式の撮影装置の中には交換レンズの後端側のマウント周縁部にコイルが接点として配設されているものもある（例えば特許文献１参照）。

しかし特許文献１の技術を用いてカメラシステムを構成するカメラヘッドとカメラ本体との双方のマウント部にコイルを配設しようとするとマウント部が大型化してしまってカメラシステム全体が大型化してしまう。

このため、従来の交換レンズ式のものに多く用いられているような小型の発光素子、小型の受光素子をカメラヘッドとカメラ本体の双方のマウント部に配設するようにしたい。最近では、カメラシステムなどを含む携帯機器の小型軽量化のニーズに応えて発光素子や受光素子もかなり小型のものが発売され始めている。

この以前にも増して小型になった発光素子や受光素子をカメラヘッドおよびカメラ本体双方のマウント部に配設するとなると、いままでは容易であったカメラヘッド側とカメラ本体側の光通信端の位置あわせが非常に難しくなってくる。
特開平９−９０４６２号公報 特開２００１−１４２１０７号公報 特開２０００−１７１８４８号公報 特開平１０−４２１７３号公報

本発明は、上記事情に鑑み、カメラヘッドおよびカメラ本体双方のマウント部の光通信端の位置あわせが簡単に行なえるカメラシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のカメラシステムは、撮影光学系と撮像素子を備えたカメラヘッドと、そのカメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたそのカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体とを備えたカメラシステムにおいて、
上記カメラヘッドが、上記カメラ本体への装着時に上記カメラ本体側を向いた、後端面ないしその後端面近傍にそのカメラヘッドとそのカメラ本体との間で光通信を行なうための第１の光通信端を有し、
上記カメラ本体が、上記カメラヘッドが装着された際に上記第１の光通信端と光学的に結合する位置に第２の光通信端を有し、
上記カメラヘッドと上記カメラ本体が上記第１の光通信端および上記第２の光通信端を有する光通信路を経由する光通信を行なうものであることを特徴とする。

上記本発明のカメラシステムでは、撮像素子を備えているため、後端面の部分に開口を設ける必要がない。このことを利用して上記カメラヘッドの、上記カメラ本体への装着時に上記カメラ本体側を向いた、後端面ないしその後端面近傍に上記第１の光通信端を配備し、上記カメラ本体の、上記カメラヘッドが装着された際に上記第１の光通信端と結合する位置に上記第２の光通信端を配備することによって、装着時に双方の光通信端が対向するようにしておくと双方の光通信端の位置あわせが行ない易くなる。

例えば、従来の交換レンズ式の撮影装置に設けられていたようなバヨネットマウントを用いると、カメラヘッドをカメラ本体に回動操作により装着する際、回動の中心軸となる部分に非常に高い位置精度が得られる。このことを利用して上記カメラヘッドの後端面、つまりそのカメラヘッド側のマウント部の中央軸上に上記第１の光通信端を配備し、その第１の光通信器と結合する位置、つまり上記カメラ本体側のマウント部の中央軸上に第２の光通信端を配備するようにすると、双方の光通信端の位置あわせが行ない易くなる。

その場合には、上記カメラヘッドは、上記カメラ本体に、回動を伴う動作により着脱されるものであって、
上記第１の光通信端および上記第２の光通信端が装着時の回動の中心軸上に配置されたものであることを特徴とする。

また、上記第１の光通信端が発光素子であって上記第２の光通信端が受光素子であっても良く、上記第１の光通信端が受光素子であって上記第２の光通信端が発光素子であっても良く、さらに上記第１の光通信端が発光素子や受光素子ではなく発光素子からの光を導く導光部材の端面、もしくは受光素子に光を導く導光部材の端面であっても良く、第２の光通信端が発光素子や受光素子ではなく発光素子からの光を導く導光部材の端面、もしくは受光素子に光を導く導光部材の端面であっても良い。

また位置あわせが行い易いとはいっても、製作精度や組立精度によっては、上記第１の光通信端と上記第２の光通信端との間の位置ずれが予想以上に大きくなってしまう場合もある。

そのような場合を想定して念のため、上記第１の光通信端と上記第２の光通信端との間に配置された、一方の光通信端から出射した光を他方の光通信端に向けて集光する集光レンズを備えたものであるとなお良い。

そうすると、上記第１の光通信端や上記第２の光通信端の配設位置が少々ずれていてもいずれか一方の光通信端から出射された光が上記集光レンズで集光され他方の光通信端に導かれるようになる。

上記集光レンズを設けなくても充分に効果が発揮されるが、このようにしておくとより確実性が増す。

また上記集光レンズの代わりに、上記第１の光通信端と上記第２の光通信端との間に配置された、一方の光通信端から出射した光を他方の光通信端に向けて拡散する拡散レンズを備えたものであっても同様の効果が得られる。

以上、説明したように、カメラヘッドおよびカメラ本体双方のマウント部の光通信端の位置あわせが簡単に行なえるカメラシステムが実現される。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるカメラシステムを示す図である。

図１に示すように本実施形態のカメラシステム１は、カメラヘッド１ａとカメラ本体１ｂとを備える。図１には、撮影光学系と撮像素子を備えたカメラヘッド１ａと、そのカメラヘッド１ａが着脱自在に装着されカメラヘッド１ａから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体１ｂとが別々に示されている。カメラ本体１ｂとカメラヘッドとは双方共バヨネットマウント部１０ａ，１０ｂを有しており、カメラヘッド１ａのバヨネットマウント部１０ａの後端面に第１の光通信端１１ａ（図１内に示した、カメラヘッドの後端面を示す図参照）が設けられ、カメラ本体１ｂのバヨネットマウント部１０ｂの、その第１の光通信端１１ａと結合する位置に第２の光通信端１１ｂが設けられている。

本実施形態のカメラシステム１では、カメラヘッドとカメラ本体との間の光軸調整が不要であるにも拘わらず、わざわざカメラヘッド１ａとカメラ本体１ｂとの双方にバヨネットマウント部を設けている。この実施形態ではそのバヨネットマウントが回動操作により着脱されることを利用して、双方のバヨネットマウント部の回動の中心軸上に第１の光通信端１１ａと第２の光通信端１１ｂとの双方を配設することによって双方の光通信端の位置あわせを行ない易くしている。

したがって図中の一点鎖線に沿ってカメラヘッド１ａがカメラ本体１ｂに装着されるときには、その第１の光通信端１１ａとその第２の光通信端１１ｂとの位置が高い精度で位置決めされて対向するようにして装着されるようになる。

なお、この例においては、カメラヘッド１ａとカメラ本体１ｂとの双方共電池を有し電力供給用の接点はなく、制御情報および画像転送用として高速転送を可能にする光通信装置が配備されているとして以降話を進める。

図２は、カメラヘッド１ａがカメラ本体１ｂに装着された状態にあるときのカメラシステム１を、カメラ本体１ｂの幅を２等分するように切断してその切断面を側方から見た断面図である。

図２には第１の光通信端が発光素子１１ａで構成され第２の光通信端が受光素子１１ｂで構成された場合の例が示されている。

カメラヘッド１ａには撮影レンズ１２ａと撮像素子１３ａとが配備されその撮影素子１３ａを実装している基板１４ａの裏面に第１の光通信端を実現する発光素子１１ａが実装されている。図２に示すカメラヘッド１ａのマウント部１０ａの、その第１の光通信端である発光素子１１ａの発光部から見てカメラ本体側に向いた位置には孔１００ａが設けられており、その孔１００ａを通過して光がカメラ本体１ｂ側へ出射されるようになっている。

また、図２に示すようにカメラ本体１ｂが、カメラヘッド１ａが装着された際に第１の光通信端である発光素子１１ａと光学的に結合する位置に第２の光通信端を実現する受光素子１１ｂを有している。

このような構成にしておくとカメラヘッド１ａをカメラ本体１ｂに装着することによって第１の光通信端である発光素子１１ａの位置と第２の光通信端である受光素子１１ｂの位置とが精度良く位置決めされるようになる。

すなわち、カメラヘッド１ａが、カメラ本体１ｂに、回動を伴う動作により着脱されるものであって、第１の光通信端である発光素子１１ａの位置と第２の光通信端である受光素子１１ｂの位置とがカメラヘッド１ａがカメラ本体１ｂに装着されたことによって精度良く位置決めされるので発光素子１１ａと受光素子１１ｂの光軸が一致し易くなるのである。

このようにしてカメラヘッドおよびカメラ本体双方のマウント部の光通信端の位置あわせが簡単に行なえるカメラシステムが実現される。

上記第１の実施形態では、カメラヘッド１ａがカメラ本体１ｂに回動を伴う動作により装着されるときの回動の中心軸上に第１の光通信端と第２の光通信端との双方を配設するようにしたが、配設スペースなどの問題から中心軸付近に第１の光通信端と第２の光通信端の双方もしくは一方を配設することができない場合もある。

そこで、図３〜図７にはそのような事態にも対処することができるように導光部材１１２ａを活用した例が示されている。

図３は、第１の実施形態の変形例を示す図である。

図３に示すようにどうしても第２の光通信端である受光素子１１１ｂと結合する位置にその発光素子１１１ａを配設することができない場合には、可撓性のある導光部材例えば光ファイバー１１２ａを這い回すように配設して光ファイバー１１２ａの端面１１２１ａを第１の光通信端としてその第１の光通信端をカメラ本体側の受光素子１１１ｂと結合する位置に配設するようにすれば良い。

そうすると、発光素子や受光素子の配設位置の制約がなくなり実装設計における設計の自由度が増す。

図４は、図３に示す変形例の更なる変形例を示す図である。

図４では、第２の光通信端を導光部材である光ファイバー１１２ｂの端面１１２１ｂで構成して、第１の光通信端である発光素子１１１１ａと光結合させるようにしている。このようにしても図３と全く同様の効果が得られる。

図５，図６，図７は、図３，図４に示した変形例の更なる変形例を示す図である。

図３、図４では、発光素子１１１ａ，１１１１ａ、あるいは受光素子１１１ｂ，１１１１ｂが中心軸から離れた位置に配設された場合の例を示したが、いずれか一方を中心軸上に配設することや双方共中心軸から離れた位置であってしかも同じ側に配設することも有り得る。

図５、図６には、図３と図４と同じ構成ではあるが、より高い位置精度を持たせるために発光素子あるいは受光素子のいずれかを中心軸付近に配設した場合の例を示す図である。

このようにするとカメラヘッド１ａとカメラ本体１ｂのバヨネットマウント部１０ａ，１０ｂの中心軸の位置精度の高さを利用することができるため、より一層第１の光通信端と第２の光通信端の位置あわせが行ない易くなる。

また、図７に示すように発光素子１１１ａおよび受光素子１１１ｂの双方が回動の中心軸から離れていて、しかも同じ側に配設されている場合には、発光素子１１１ａからの光を導光部材１１３ａで中心軸上の第１の光通信端まで導いて、また発光素子１１１ａから出射された光を受光素子１１１１ｂまで導光部材１１３ｂにより導くようにしておいて、第１、第２の光通信端を導光部材の端面で構成するようにしても図５、図６と同様の効果が得られる。

以上説明したように、カメラヘッドおよびカメラ本体双方のマウント部の光通信端の位置あわせが簡単に行なえるカメラシステムが実現される。

上記実施形態で説明した内容でも充分な効果が発揮されるが、組立精度や製作精度によっては、第１の光通信端と第２の光通信端との間の位置ずれが予想以上に大きくなってしまう場合もある。

そこで、その位置ずれを吸収するため、上記第１の光通信端と上記第２の光通信端との間に配置された、一方の光通信端から出射した光を他方の光通信端に向けて集光する集光レンズを挿入しておくとさらに光通信端の位置あわせが行ない易くなる。

図８，図９は、集光レンズ１２０、集光レンズ１２１を挿入した場合の例を示す図である。

図８，図９に示すように、集光レンズ１２０，あるいは集光レンズ１２１を発光素子１１ａと受光素子１１ｂとの間に挿入すると、集光レンズ１２０、あるいは集光レンズ１２１により発光素子１１ａ，１１０ｂから発光された光が受光素子１１ｂ，１１０ａの受光面にうまく集光されるようになるので、発光素子１１ａ，１１０ｂや受光素子の配設位置が少々ずれても、発光素子１１ａ，１１０ｂから発光された光が集光レンズ１２０，１２１によりうまく受光素子１１ｂ，１１０ａ側に導かれるようになる。

図１０、図１１は、図８、図９に示す集光レンズの代わりに拡散レンズ１２２、１２３を挿入した場合の例を示す図である。

このようにしても発光素子１１ａ，１１０ｂから受光素子１１ｂ，１１０ａに向けて照射される光の照射角が拡げられてその照射角範囲内に受光素子１１ｂ，１１０ａが配備されていれば良くなり、発光素子１１ａ，１１０ｂや受光素子１１ｂ，１１０ａの配設位置が少々ずれてもその位置ずれが許容されるようになる。

本発明の実施形態であるカメラシステムを示す図である。 カメラヘッド１ａがカメラ本体１ｂに装着された状態にあるときのカメラシステム１を、カメラ本体１ｂの幅を２等分するように切断してその切断面を左右いずれかの方向から見た断面図である。 上記実施形態の変形例を示す図である。 図３の変形例の更なる変形例を示す図である。 図３、図４に示した変形例の更なる変形例を示す図である。 図３，図４に示した変形例の更なる変形例を示す図である。 図３，図４に示した変形例の更なる変形例を示す図である。 第１の光通信端と第２の光通信端との間に集光レンズを挿入した場合の例を示す図である。 第１の光通信端と第２の光通信端との間に集光レンズを挿入した場合の別の例を示す図である。 第１の光通信端と第２の光通信端との間に拡散レンズを挿入した場合の例を示す図である。 第１の光通信端と第２の光通信端との間に拡散レンズを挿入した場合の別の例を示す図である。

符号の説明

１ カメラシステム
１ａ カメラヘッド
１０ａ マウント部
１００ａ 孔
１１ａ 第１の光通信端（発光素子）
１１０ａ 受光素子
１１１ａ 発光素子
１１２ａ １１３ａ 導光部材
１１２１ａ １１３１ａ 導光部材の端面（第１の光通信端）
１２ａ レンズ
１３ａ 撮像素子
１４ａ 基板
１ｂ カメラ本体
１０ｂ マウント部
１１ｂ 第２の光通信端（受光素子）
１１０ｂ 発光素子
１１１ｂ 受光素子（第２の光通信端）
１１２ｂ １１３ｂ 導光部材
１１２１ｂ １１３１ｂ 導光部材の端面（第２の光通信端）
１２０ １２１ 集光レンズ
１２２ １２３ 拡散レンズ

Claims (8)

1. 撮影光学系と撮像素子を備えたカメラヘッドと、該カメラヘッドが着脱自在に装着され装着された該カメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体とを備えたカメラシステムにおいて、
   前記カメラヘッドが、前記カメラ本体への装着時に前記カメラ本体側を向いた、後端面ないし該後端面近傍に該カメラヘッドと該カメラ本体との間で光通信を行なうための第１の光通信端を有し、
   前記カメラ本体が、前記カメラヘッドが装着された際に前記第１の光通信端と光学的に結合する位置に第２の光通信端を有し、
   前記カメラヘッドと前記カメラ本体が前記第１の光通信端および前記第２の光通信端を有する光通信路を経由する光通信を行なうものであることを特徴とするカメラシステム。
2. 前記カメラヘッドは、前記カメラ本体に、回動を伴う動作により着脱されるものであって、
   前記第１の光通信端および前記第２の光通信端が装着時の回動の中心軸上に配置されたものであることを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
3. 前記第１の光通信端および前記第２の光通信端の一方が導光部材の端面であり、他方が受光素子であることを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
4. 前記第１の光通信端および前記第２の光通信端の一方が導光部材の端面であり、他方が発光素子であることを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
5. 前記第１の光通信端および前記第２の光通信端の一方および他方がそれぞれ発光素子および受光素子であることを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
6. 前記第１の光通信端および前記第２の光通信端がそれぞれ各導光部材の端面であることを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
7. 前記第１の光通信端と前記第２の光通信端との間に配置された、一方の光通信端から出射した光を他方の光通信端に向けて集光する集光レンズを備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
8. 前記第１の光通信端と前記第２の光通信端との間に配置された、一方の光通信端から出射した光を他方の光通信端に向けて拡散する拡散レンズを備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。

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