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技術 カメラ用の接続具、カメラ

出願人 スカラ株式会社
発明者 山本正男
出願日 2014年10月16日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2014-211635
公開日 2016年5月16日 (4年1ヶ月経過) 公開番号 2016-080852
状態 特許登録済
技術分野 レンズ系 カメラ構造、機構 スタジオ装置 カメラの付属品
主要キーワード 規格通りに 手持ちタイプ 受電接点 本体形状 ベース壁 共通規格 購入費 給電接点
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月16日)のものです。
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図面 (10)

課題

レンズを取り外せないことにより剥き出しにできない撮像素子を有するカメラに、光学アクセサリを簡単に接続できるようにする。

解決手段

カメラ付き携帯電話40は、接続具1を介して光学的アクセサリである望遠レンズ30に接続される。接続具1はカメラ付き携帯電話40との固定をなすベース10と、望遠レンズ30との接続をなす鏡筒20を備える。鏡筒20の内部には、フィールドレンズ21Aと集束レンズ21Bが固定されている。鏡筒20の先端には接続マウント23が設けられ、望遠レンズ30の基端にはアクセサリマウント33が設けられている。これらはともにCマウントの規格に則っている。望遠レンズ30からの像光は、規格によりフィールドレンズ21Aの手前のフランジバック位置Xに結像し、フィールドレンズ21Aと集束レンズ21Bを経てカメラ付き携帯電話40のカメラレンズ43の瞳に送られる。

概要

背景

据え置きタイプ等の一般的な顕微鏡には、接眼レンズを備えており、接眼レンズを介して肉眼で顕微鏡の対物レンズにより拡大された対象物の観察を行うタイプのもの(本願では、これを取り敢えず「肉眼観察顕微鏡」という。)と、顕微鏡の対物レンズにより拡大された対象物の画像を撮像するための主に動画の撮像が可能なデジタルカメラであるカメラを備えており、顕微鏡の対物レンズにより拡大され、カメラで撮像された対象物の画像を所定のディスプレイに表示して観察を行うタイプのもの(本願では、これを取り敢えず「画像観察顕微鏡」という。)とがある。
肉眼観察顕微鏡にも画像観察顕微鏡にも一長一短があり用途に応じて双方普及しているが、前者の方がその構成が簡易で価格が安価なことなどからより普及している。

ところで、肉眼観察顕微鏡を画像観察顕微鏡として用いるための補助的な器具も存在している。当該器具は、例えば、専用のカメラを肉眼観察顕微鏡の鏡筒(三眼顕微鏡の場合には、鏡筒は、接眼レンズを取付けるための鏡筒でなく、専用のカメラを取付けるための鏡筒である場合もある。)に取付けることで肉眼観察顕微鏡を画像観察顕微鏡とするものとなっている。
他方、市販のデジタル一眼レフカメラを肉眼観察顕微鏡に接続して画像観察顕微鏡として用いることを可能とする器具も知られているが、その場合用いられる一眼レフカメラは、レンズを取外してCCD(charge coupled device)、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)などの撮像素子を剥き出しにして用いられる。

肉眼観察顕微鏡に取付けられるカメラが上述のように専用のカメラ、或いはレンズを取外したカメラとされるのは、それら以外の通常のカメラを用いた場合には、肉眼観察顕微鏡の対物レンズで拡大された像光をカメラの撮像素子に正しく結像させるのが難しいからである。
例えば、コンパクトデジタルカメラスマートフォンを含むカメラ付き携帯電話に内蔵されたデジタルカメラなどは、主な用途である人物景色の撮像を無難に行えるよう、カメラの備えるレンズの中でも比較的広角と呼べる視野角(一般には、60°〜70°である。)を持ったレンズを備えている。その広角な視野角を持つレンズに、拡大レンズである対物レンズを介して像光を入れると、カメラのレンズの視野角の一部に、像光の導かれない領域ができてしまう。
他方、肉眼観察顕微鏡に取付けられるカメラを専用のカメラとすれば、肉眼観察顕微鏡の対物レンズと専用のカメラのレンズを適宜設計することで、肉眼観察顕微鏡の対物レンズで拡大された像光をカメラの撮像素子に正しく結像させることが可能となる。また、肉眼観察顕微鏡に取付けられるカメラを、レンズを取外したカメラとすれば、肉眼観察顕微鏡の対物レンズとレンズを持たないカメラの剥き出しになった撮像素子との間に配すべきレンズを適宜設計することで、肉眼観察顕微鏡の対物レンズで拡大された像光をカメラの撮像素子に正しく結像させることが可能となる。

概要

レンズを取り外せないことにより剥き出しにできない撮像素子を有するカメラに、光学アクセサリを簡単に接続できるようにする。カメラ付き携帯電話40は、接続具1を介して光学的アクセサリである望遠レンズ30に接続される。接続具1はカメラ付き携帯電話40との固定をなすベース10と、望遠レンズ30との接続をなす鏡筒20を備える。鏡筒20の内部には、フィールドレンズ21Aと集束レンズ21Bが固定されている。鏡筒20の先端には接続マウント23が設けられ、望遠レンズ30の基端にはアクセサリマウント33が設けられている。これらはともにCマウントの規格に則っている。望遠レンズ30からの像光は、規格によりフィールドレンズ21Aの手前のフランジバック位置Xに結像し、フィールドレンズ21Aと集束レンズ21Bを経てカメラ付き携帯電話40のカメラレンズ43の瞳に送られる。

目的

本願発明は、コンパクトデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の取外しのできないレンズを有する、換言すれば剥き出しにできない撮像素子を有するカメラに対して、光学的アクセサリを簡単に接続できるようにするための技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

レンズと前記レンズを通過した像光撮像する撮像素子とを備えたカメラに対して、前記カメラで撮像される像光を前記カメラに送るものであり、規格化された固定手段であるアクセサリマウントを備えた光学的アクセサリを着脱自在に取付けるために用いられる接続具であって、前記カメラに対して予定された位置関係で着脱自在に取付け可能とされた本体と、前記アクセサリマウントと接続可能な、前記アクセサリマウントが採用する規格と同じ規格の固定手段である、前記本体に設けられた接続マウントと、前記本体が前記カメラに取付けられ、且つ前記接続マウントが前記アクセサリマウントと接続された際に、前記アクセサリマウント及び前記接続マウントで採用される規格におけるフランジバック位置において結像する像光を導きフィールドレンズフィールドレンズ、前記カメラのレンズに集束させて、前記カメラの前記撮像素子に再び結像させる集束レンズと、を備えている、接続具。

請求項2

前記接続マウントは、前記本体に対して着脱自在になっている、請求項1記載の接続具。

請求項3

前記フィールドレンズ集束レンズは、複数枚のレンズからなり、それらの位置関係が固定となるように一体とされており、前記フィールドレンズ集束レンズは、前記本体に対して着脱自在になっている、請求項1記載の接続具。

請求項4

前記アクセサリマウント及び前記接続マウントで採用される規格は、Cマウント又はCSマウントである、請求項1記載の接続具。

請求項5

前記集束レンズは、前記光学的アクセサリが前記接続具を介して前記カメラに取付けられたときに、前記像光を前記カメラの前記レンズの視野角と略同じかそれ以上の立体角で前記カメラの前記レンズの瞳に集束させるように構成されている、請求項1記載の接続具。

請求項6

電源を備えており、前記接続具を介して前記カメラに取付けられた前記光学的アクセサリは、前記電源から電力の供給を受けられるようになっている、請求項1記載の接続具。

請求項7

前記電源が電力を供給するための接点である給電接点が前記接続マウントに設けられており、前記給電接点は、前記接続マウントが前記アクセサリマウントと接続されたときに、前記アクセサリマウントに設けられた電力の供給を受けるための接点である受電接点と接触して導通するようになっている、請求項6記載の接続具。

請求項8

レンズと前記レンズを通過した像光を撮像する撮像素子とを含む一体化されたカメラモジュールを備えており、前記カメラモジュールで撮像される像光を前記カメラモジュールに送るものであり、規格化された固定手段であるアクセサリマウントを備えた光学的アクセサリを着脱自在に取付け可能となっているカメラであって、前記カメラモジュールに対して予定された位置関係で固定された本体と、前記アクセサリマウントと接続可能な、前記アクセサリマウントが採用する規格と同じ規格の固定手段である、前記本体に設けられた接続マウントと、前記本体が前記カメラに取付けられ、且つ前記接続マウントが前記アクセサリマウントと接続された際に、前記アクセサリマウント及び前記接続マウントで採用される規格におけるフランジバック位置において結像する像光を導きフィールドレンズフィールドレンズ、前記カメラのレンズに集束させて、前記カメラの前記撮像素子に再び結像させる集束レンズと、を備えている、カメラ。

請求項9

前記アクセサリマウント及び前記接続マウントで採用される規格は、Cマウント又はCSマウントである、請求項8記載のカメラ。

技術分野

0001

本発明は、カメラ交換レンズ等のアクセサリ取付けるためのマウント及びその応用に関する。

背景技術

0002

据え置きタイプ等の一般的な顕微鏡には、接眼レンズを備えており、接眼レンズを介して肉眼で顕微鏡の対物レンズにより拡大された対象物の観察を行うタイプのもの(本願では、これを取り敢えず「肉眼観察顕微鏡」という。)と、顕微鏡の対物レンズにより拡大された対象物の画像を撮像するための主に動画の撮像が可能なデジタルカメラであるカメラを備えており、顕微鏡の対物レンズにより拡大され、カメラで撮像された対象物の画像を所定のディスプレイに表示して観察を行うタイプのもの(本願では、これを取り敢えず「画像観察顕微鏡」という。)とがある。
肉眼観察顕微鏡にも画像観察顕微鏡にも一長一短があり用途に応じて双方普及しているが、前者の方がその構成が簡易で価格が安価なことなどからより普及している。

0003

ところで、肉眼観察顕微鏡を画像観察顕微鏡として用いるための補助的な器具も存在している。当該器具は、例えば、専用のカメラを肉眼観察顕微鏡の鏡筒(三眼顕微鏡の場合には、鏡筒は、接眼レンズを取付けるための鏡筒でなく、専用のカメラを取付けるための鏡筒である場合もある。)に取付けることで肉眼観察顕微鏡を画像観察顕微鏡とするものとなっている。
他方、市販のデジタル一眼レフカメラを肉眼観察顕微鏡に接続して画像観察顕微鏡として用いることを可能とする器具も知られているが、その場合用いられる一眼レフカメラは、レンズを取外してCCD(charge coupled device)、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)などの撮像素子を剥き出しにして用いられる。

0004

肉眼観察顕微鏡に取付けられるカメラが上述のように専用のカメラ、或いはレンズを取外したカメラとされるのは、それら以外の通常のカメラを用いた場合には、肉眼観察顕微鏡の対物レンズで拡大された像光をカメラの撮像素子に正しく結像させるのが難しいからである。
例えば、コンパクトデジタルカメラスマートフォンを含むカメラ付き携帯電話に内蔵されたデジタルカメラなどは、主な用途である人物景色の撮像を無難に行えるよう、カメラの備えるレンズの中でも比較的広角と呼べる視野角(一般には、60°〜70°である。)を持ったレンズを備えている。その広角な視野角を持つレンズに、拡大レンズである対物レンズを介して像光を入れると、カメラのレンズの視野角の一部に、像光の導かれない領域ができてしまう。
他方、肉眼観察顕微鏡に取付けられるカメラを専用のカメラとすれば、肉眼観察顕微鏡の対物レンズと専用のカメラのレンズを適宜設計することで、肉眼観察顕微鏡の対物レンズで拡大された像光をカメラの撮像素子に正しく結像させることが可能となる。また、肉眼観察顕微鏡に取付けられるカメラを、レンズを取外したカメラとすれば、肉眼観察顕微鏡の対物レンズとレンズを持たないカメラの剥き出しになった撮像素子との間に配すべきレンズを適宜設計することで、肉眼観察顕微鏡の対物レンズで拡大された像光をカメラの撮像素子に正しく結像させることが可能となる。

発明が解決しようとする課題

0005

上述の如き器具、装置は、肉眼観察顕微鏡の対物レンズで拡大された像光をカメラで撮像できるようにし、結果として肉眼観察顕微鏡を画像観察顕微鏡として用いることを可能とする点でそれなりに有用である。
しかしながら、専用のカメラを用いる器具、装置では専用のカメラを準備する必要が生じることによる使い勝手の悪さやコストの点で難点が生じやすい。また、剥き出しの撮像素子を有するカメラを用いる器具、装置ではそもそもレンズを取外して撮像素子を剥き出しにすることのできないコンパクトデジタルカメラやカメラ付き携帯電話に内蔵されたデジタルカメラなどには応用できないという不便がある。
他方、これだけ一般的に、コンパクトデジタルカメラやカメラ付き携帯電話が普及した今となっては、コンパクトデジタルカメラやカメラ付き携帯電話を肉眼観察顕微鏡に取付けられれば便利である。特に、スマートフォンを含むカメラ付き携帯電話は、同一機種が非常に大量に販売されるようになっているので、顕微鏡と、そのような大量に販売されている機種のカメラ付き携帯電話とを接続できるようにすると、そのビジネス的なインパクトは非常に大きい。

0006

同様の需要は、顕微鏡以外にも存在する。例えば、顕微鏡程の倍率はないのが一般的ではあるが拡大画像を撮像するために用いられる手持ちタイプの顕微鏡であるマイクロスコープ、接眼レンズを有する内視鏡望遠鏡等に対して、コンパクトデジタルカメラやカメラ付き携帯電話を接続できれば、大変に便利である。
また、世の中には、様々なカメラ用の交換レンズが既に出回っている。これらは一般に、レンズがない剥き出しとされた撮像素子を有するカメラに対して着脱自在に取付けられるように構成されているのが一般的であるが、これら交換レンズを、レンズを有するコンパクトデジタルカメラやカメラ付き携帯電話に対して、そのレンズの上から装着できるようになったら、大変に便利である。
そして、本願では、上述した光学製品を含む、コンパクトデジタルカメラやカメラ付き携帯電話に取付けられたら便利である、像光を送り出す機能を有する機器を「光学的アクセサリ」と呼ぶこととする。

0007

本願発明は、コンパクトデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の取外しのできないレンズを有する、換言すれば剥き出しにできない撮像素子を有するカメラに対して、光学的アクセサリを簡単に接続できるようにするための技術を提供することをその基本的な課題とし、また、そのような技術の応用を提供することを更なる課題とする。

課題を解決するための手段

0008

本願発明者は、上述の課題を解決するために、以下のような発明を提案する。
本願発明は、レンズと前記レンズを通過した像光を撮像する撮像素子とを備えたカメラに対して、前記カメラで撮像される像光を前記カメラに送るものであり、規格化された固定手段であるアクセサリマウントを備えた光学的アクセサリを着脱自在に取付けるために用いられる接続具である。
そして、この接続具は、前記カメラに対して予定された位置関係で着脱自在に取付け可能とされた本体と、前記アクセサリマウントと接続可能な、前記アクセサリマウントが採用する規格と同じ規格の固定手段である、前記本体に設けられた接続マウントと、前記本体が前記カメラに取付けられ、且つ前記接続マウントが前記アクセサリマウントと接続された際に、前記アクセサリマウント及び前記接続マウントで採用される規格におけるフランジバック位置において結像する像光を導き、前記カメラのレンズに集束させて、前記カメラの前記撮像素子に再び結像させる集束レンズと、を備えている。

0009

本願の接続具は、光学的アクセサリとカメラの接続をなすものである。光学的アクセサリは、カメラで撮像される像光を前記カメラに送る機能を有するものであり、その例として、既に述べたもの、例えば、顕微鏡、マイクロスコープ、内視鏡、望遠鏡、カメラ用の交換レンズを挙げることができる。他方、接続具を用いて光学的アクセサリと接続されるカメラは、レンズを備えている、撮像素子が剥き出しとはならないタイプのカメラである。
この接続具は、本体を備えている。本体は、カメラに対して予定された位置関係で取付けられるようになっている。本体を、カメラに対して予定された位置関係で取付けられるようにするのは、接続具を介してカメラに対して取付けられる光学的アクセサリとカメラとの位置関係を一意に定められるようにするためである。
接続具は、また、光学的アクセサリが備えるアクセサリマウントと接続される、接続マウントを備えている。アクセサリマウントは、巷に多数存在する光学的アクセサリが本来的に備えているものであり、一般的には、光学的アクセサリを、レンズのない、撮像素子の剥き出しになったカメラに着脱自在に取付けるために用いられるものである。本願の接続具は、接続具と光学的アクセサリの接続を行う場合に、光学的アクセサリが本来的に備えているアクセサリマウントをそのまま利用する。それを可能とするために、接続具が備える接続マウントは、接続具と接続したい光学的アクセサリのアクセサリマウントが採用する規格と同じ規格を採用したものとなっている。光学的アクセサリと、レンズのない撮像素子の剥き出しとされたカメラとを接続するために設けられたカメラマウントについての規格としては、カメラと光学的アクセサリを提供するメーカー等が定めた独自規格(Leica Camera AGが採用するライカLマウント、リコイメージング株式会社が採用するアサフレックス専用マウントをその例として挙げることができる。)や、各メーカーが共通して採用する共通規格(Cマウント、CSマウント、M12マウントをその例として挙げることができる。)が存在する。これらの規格化されたカメラマウントでは、一般に、アクセサリマウントは雌ネジ、接続マウントは雄ネジとなっていることが多いが、いずれの場合であっても、かかる規格には、雄ネジの口径と、雄ネジと雌ネジのピッチ等のパラメータが含まれており、それにより従来のアクセサリマウントと、接続マウントは、物理的に接続することが可能となっている。本願の接続具は、その接続マウントの規格を、その接続具と接続したい光学的アクセサリが備えるアクセサリマウントと共通の規格のものとすることにより、光学的アクセサリと物理的に接続可能となっている。
ところで、カメラマウントの規格にはいずれの場合であっても、フランジバックというパラメータが含まれている。フランジバックとは、マウント面(接続マウントの先端の面)から、後方にある撮像素子までの、光軸に沿う距離を意味し、各規格毎に異なるものとされている。例えば、カメラが一眼レフカメラであり、光学的アクセサリがその望遠レンズである場合には、カメラが備える接続マウントに対してそのアクセサリマウントを接続された望遠レンズからの像光は、一眼レフカメラが備える撮像素子にて結像しなければならない(さもなくば、撮像素子は正しい条件で撮像を行えない。)。望遠レンズが、ある規格のアクセサリマウントを採用している場合、望遠レンズに含まれるレンズは、一眼レフカメラがレンズを備えていないこともあり、他のレンズを介さずに、そこからの像光が一眼レフカメラが備える撮像素子にそのまま結像するように設計されている。つまり、一眼レフカメラにおける撮像素子は、規格により定められるフランジバック位置に存在しており、望遠レンズに含まれるレンズは、規格により定められるフランジバック位置に結像を行うように設計されているので、光学的アクセサリたる望遠レンズからの像光は、正しくカメラが備える撮像素子上で結像するのである。このように、カメラマウントの規格は、カメラと、アクセサリマウントを物理的に接続するための規格と、アクセサリマウント及びカメラが満たすべき光学的な条件、より詳細には光路長についての規格とを含むものとされており、それにより、撮像素子が正しい条件で光学的アクセサリからの像光を撮像できるようになっている。
ところで、本願の接続具は、上述のように、レンズを有するカメラに対して光学的アクセサリを接続するためのものである。しかも、本願の接続具を介して光学的アクセサリに接続されるカメラは、何らかのカメラマウントの規格にしたがった接続マウントを持たず、それどころか、剥き出しであるべき撮像素子の前にレンズを備えている。したがって、接続具が備える接続マウントが、光学的アクセサリが備えるアクセサリマウントと物理的に接続可能なものであり、その接続マウントを用いて、光学的アクセサリと接続具とを接続できるようになっていたとしても、それら接続マウントと光学的アクセサリが採用している規格に含まれているフランジバックに対応した位置には、カメラに含まれている撮像素子が位置しないのが通常であり、或いはその位置に撮像素子が存在していたとしても、カメラが備えるレンズを光学的アクセサリからの像光が通過することにより、カメラが備える撮像素子に像光が結像しないのが通常である。それでは、この接続具を介して光学的アクセサリをカメラに接続したとしても、光学的アクセサリからの像光をカメラの撮像素子が正しく撮像できないことになる。
かかる問題を、この接続具は、アクセサリマウント及び接続マウントで採用される規格におけるフランジバック位置において結像する像光を導き、カメラのレンズに集束させて、前記カメラの前記撮像素子に再び結像させる集束レンズによって解決している。この接続具では、本来であれば、剥き出しとされた撮像素子が位置するべきフランジバック位置に、一度像光を結像させるようにしている。そして、この接続具では、そこで一端結像した像光を、集束レンズによって導き、更にカメラレンズに集束させるようになっている。上述したように、ある規格を満たす光学的アクセサリは必ず、その規格によって一意に定められたフランジバック位置に、像光を結像させるように設計されている。したがって、本来であれば、剥き出しとされた撮像素子が位置するべきフランジバック位置に、一度像光を結像させるようにするということは、言わば自然に、換言すれば、接続具に何らの工夫を行うことなく達成される。他方、この接続具は、フランジバック位置に一度結像した像光を、集束レンズによって導き、カメラレンズに収束させるようになっている。光学的アクセサリからの像光の結像する位置がフランジバック位置に定まっているのであれば、結像位置から再度出発する像光を、カメラのレンズに集束させ、最終的にカメラの撮像素子に再度結像させるような集束レンズを設計することは、カメラのレンズの仕様も考慮すれば可能である。このように、この接続具では、本来であれば、剥き出しとされた撮像素子が位置するべきフランジバック位置に一度結像させた像光を、集束レンズと、カメラのレンズとを経させて再度カメラの撮像素子に結像させることが可能とされており、それによりカメラの撮像素子に正しく像光の撮像を行わせられるようになっているのである。

0010

しかも、この接続具を用いれば、その接続具が有する集束レンズが、レンズを有するあるカメラの撮像素子に光学的アクセサリからの像光の撮像を正しく行わせられるものとなってさえいれば、その接続具が備える接続マウントに採用されている規格と同じ規格に対応したアクセサリマウントを有する他の光学的アクセサリを、その接続具を介して同じカメラに対して取付けた場合において、当該他の光学的アクセサリからの像光は、そのカメラの撮像素子に正しく結像することになる。
例えば、Cマウントを採用する光学的アクセサリは多数存在するが、接続具がレンズを備えるあるカメラに対応しており、且つその接続マウントがCマウントの規格に則ったものであれば、その接続具を介してそのカメラに対して、Cマウントの規格に則ったアクセサリマウントを備えた光学的アクセサリを接続した場合には、その光学的アクセサリがどのようなものであったとしても、その光学的アクセサリからの像光はそのカメラの撮像素子に正しく結像するから、そのカメラの撮像素子は光学的アクセサリからの像光を正しい条件で撮像できることになる。これは、レンズを備えたあるカメラに対応した接続具を1つ作れば、その接続具を介することによって、どのような光学的アクセサリをもそのカメラに対して接続することが可能であり、且つカメラの撮像素子に正しい条件での撮像を行わせられることを意味する。つまり、この接続具は、いわば、万能接続具と称するべきものとなる。これは、光学的アクセサリのアクセサリマウントと、接続具の接続マウントとが採用する共通するカメラマウントについての規格が、CSマウント、ライカLマウント等の他の公知の規格である場合でも、同様である。
接続具の本体は、カメラに対して位置合わせをして固定できるようにする必要があり、また接続具の集束レンズとは、光学的アクセサリからの像光がカメラの撮像素子に正しく結像されるようにする必要があるから、本体と集束レンズとは、カメラの本体形状や、カメラが備えるレンズや、カメラが備えるレンズとカメラが備える撮像素子の距離等に応じて、専用的に設計する必要があるかもしれない。しかしながら、レンズを備えたカメラが、非常に大量に販売されている機種であれば、ある接続具が、ある機種のカメラの専用品として設計されていたとしても、その接続具を用いれば、その機種のカメラに対して、カメラマウントについての規格を同一とする様々な光学的アクセサリを取付けられるのであるから、この接続具の商業的価値は十分に高い。例えば、Apple Japan合同会社が製造・販売するiPhone(商標シリーズカメラ付きスマートフォン、ソニー株式会社が製造・販売するXperia(商標)シリーズのカメラ付きスマートフォン、サムスン電子ジャパン株式会社が製造・販売するGALAXY(商標)シリーズのカメラ付きスマートフォン、Apple Japan合同会社が製造・販売するiPad(商標)シリーズのカメラ付きタブレットなどは、その販売台数が非常に多いため、それぞれについて専用の接続具を販売した場合において、そのそれぞれに様々な種類の光学的アクセサリを接続できるようにするメリットは非常に大きい。

0011

前記接続マウントは、前記本体に対して着脱自在になっていても構わない。
上述したように、接続マウントには様々な規格が存在する。そして、ある光学的アクセサリのアクセサリマウントとは異なる規格が採用されたアクセサリマウントを備える光学的アクセサリを、接続具を介してカメラに取付けたいという要求は当然に存在する。
そのような場合に、接続具全体を交換することももちろん可能であるが、本体に対して接続マウントが着脱自在になっているのであれば、接続マウントのみを他の規格の接続マウントに交換することにより、他の規格のアクセサリマウントを有する光学的アクセサリを、その接続具に対して接続することが可能となる。集束レンズをそのままに、接続マウントのみを交換したとしても、フランジバック位置に変化がないのであれば、集束レンズは、接続マウントの交換前と同様に機能する。

0012

集束レンズは1枚のレンズにより構成されていても良いが複数のレンズにより構成されていても良い。複数のレンズにより集束レンズが構成される場合には、複数のレンズはもちろん、異なるものであっても良い。また、フランジバック位置は、集束レンズよりも手前側(光学的アクセサリ寄り)に位置しても構わないが、集束レンズを構成する最も手前側に存在するレンズの内部、或いは最も手前側に存在するレンズよりも後側に位置していても構わない。
前記集束レンズが複数枚のレンズからなる場合、それら複数のレンズの位置関係が固定となるように一体とされており、前記集束レンズは、前記本体に対して着脱自在になっていても構わない。
ユーザにおいては、この接続具を取付けたいカメラが変更される場合がある。例えば、ユーザが、接続具を取付けたいカメラを複数種類持っている場合や、或いは、カメラが、カメラ付きスマートフォンである場合などにおいては、ユーザがモデルチェンジをした新しいスマートフォンに買い換えることが想定されるので、そのような場合に、接続具を取付けたいカメラが変更されるという状況が生じる。
ところで、上述のように、接続具は、あるカメラに対してある程度専用的な設計を行う必要がある場合が多い。したがって、接続具を取付けたいカメラが変更された場合には、ユーザは接続具全体を買い換える必要に迫られる。他方、集束レンズが、本体に対して着脱自在になっていれば、複数のカメラに対してそれぞれ接続することが可能とされた複数種類の本体を予めメーカーがラインアップしておけば、ユーザは、そのカメラに適切な本体のみを交換することにより、一体とされた集束レンズをそのまま利用することができる。本体に比べれば集束レンズという光学要素は比較的高価になり易いので、それらを使い回せるようにすると同時に、比較的安価な本体のみを交換できるようにすることにより、ユーザの利便性を増すことと、ユーザの金銭的な負担を軽減することとの両立が可能となる。

0013

また、本願の接続具における前記集束レンズは、前記光学的アクセサリが前記接続具を介して前記カメラに取付けられたときに、前記像光を前記カメラの前記レンズの視野角と略同じかそれ以上の立体角で前記カメラの前記レンズの瞳に集束させるように構成されていても構わない。
コンパクトデジタルカメラや携帯電話に内蔵されたデジタルカメラが備えるレンズは一般に、比較的広角な視野角(一般には、60°〜70°である。)を持つことが多い。そのようなレンズに対して、集束レンズを通過させた像光を入れる場合には、視野角の外側に像光が入らない部分が生じることが起こりやすい。集束レンズが、像光をカメラのレンズの視野角と略同じかそれ以上の立体角でカメラのレンズの瞳に集束させるように構成されていれば、カメラのレンズの視野角一杯(或いはそれに近い状態で)に像光を導くことができるので、カメラの撮像素子で撮像される画像を明るくすることが可能となる。

0014

本願の接続具は、電源を備えており、前記接続具を介して前記カメラに取付けられた前記光学的アクセサリは、前記電源から電力の供給を受けられるようになっていても良い。光学的アクセサリは、何らかの電源からの電力の供給を必要とする場合がある。そのような場合に例えばカメラから、光学的アクセサリに電力を供給することも可能であろう。もっともカメラの電源は、その容量に制限がある場合も多く、カメラの電源から電力を供給した場合には、カメラの動作に影響が生じる可能性もある。他方、接続具が電源を備えており、且つその電源から光学的アクセサリに電力を供給できるのであれば、カメラの動作に影響を与えずに光学的アクセサリに電力を供給できることになり便利である。
接続具が上述の如き電源を備えている場合、前記電源が電力を供給するための接点である給電接点が前記接続マウントに設けられており、前記給電接点は、前記接続マウントが前記アクセサリマウントと接続されたときに、前記アクセサリマウントに設けられた電力の供給を受けるための接点である受電接点と接触して導通するようになっていても良い。接続具と光学的アクセサリとは、それらがそれぞれ備えている接続マウントとアクセサリマウントとによって、物理的に接続される。したがって、接続マウントに給電接点を、アクセサリマウントに受電接点をそれぞれ設けておけば、接続マウントとアクセサリマウントとを物理的に接続したときに、給電接点と受電接点とを導通させるようにすることも可能となり、そうすることにより、給電接点と受電接点とを導通させるための特別な動作なしに、光学的アクセサリに接続具が有する電源から電力を供給できるようになる。

0015

本願発明者は、また、以上説明した接続具と略同様の効果を生じるものとして、以下の発明をも提案する。
その発明は、レンズと前記レンズを通過した像光を撮像する撮像素子とを含む一体化されたカメラモジュールを備えており、前記カメラモジュールで撮像される像光を前記カメラモジュールに送るものであり、規格化された固定手段であるアクセサリマウントを備えた光学的アクセサリを着脱自在に取付け可能となっているカメラである。
そして、そのカメラは、前記カメラモジュールに対して予定された位置関係で固定された本体と、前記アクセサリマウントと接続可能な、前記アクセサリマウントが採用する規格と同じ規格の固定手段である、前記本体に設けられた接続マウントと、前記本体が前記カメラに取付けられ、且つ前記接続マウントが前記アクセサリマウントと接続された際に、前記アクセサリマウント及び前記接続マウントで採用される規格におけるフランジバック位置において結像する像光を導き、前記カメラのレンズに集束させて、前記カメラの前記撮像素子に再び結像させる集束レンズと、を備えている。
例えば、スマートフォンに内蔵されるカメラモジュールが、スマートフォンメーカーなどにより、単体で販売されることがある。かかるカメラモジュールには、一般に、レンズと撮像素子とが含まれる。
かかるカメラモジュールからレンズを取り外して、所定の規格の接続マウントを取付ければ、その接続マウントに採用されているのと共通の規格のアクセサリマウントを有する光学的アクセサリを、そのカメラに取付けられるようにはなる。しかしながら、カメラモジュールから一部の部品を取除くことをすると、カメラモジュールに対して改造を加えたことになるので、カメラモジュールを販売するメーカー等による保証サービスを受けられなくなる可能性が極めて高い。
他方、上述のカメラに、カメラモジュールが備えていたレンズを取外すことをしないで、上述の如き本体、接続マウント、及び集束レンズを取付けることにより、カメラモジュールに対して、上述した発明における接続具を取付けたのと同様の状況を作ることができる。そのようなカメラであれば、上述の接続具を用いたときと同様の効果を得ることができるし、また、カメラモジュールには変更を加えていないので、カメラモジュールに対するカメラモジュールの販売メーカー等による保証も受けられることになる。

0016

このカメラが備える、接続マウント及びこのカメラに取付けられる光学的アクセサリが備えるアクセサリマウントで採用される規格は、例えば、Cマウント又はCSマウントであっても良い。
また、このカメラが備える接続マウントは、本体に対して着脱自在になっていてもよい。
また、このカメラが備える集束レンズが複数のレンズからなる場合、それら複数のレンズの位置関係が固定となるように一体とされており、集束レンズは、本体に対して着脱自在になっていてもよい。
いずれも、上述の発明と同様の理由による。
もっとも、このカメラにおいては、カメラモジュール、或いはカメラの筐体の交換がなされることはあまり想定できないので、カメラが備える複数枚のレンズからなる集束レンズを、それら複数枚のレンズの位置関係が固定となるように一体としておき、集束レンズを、本体に対して着脱自在にすることの利益はあまり無いかもしれない。

図面の簡単な説明

0017

本発明の第1実施形態による接続具の全体構成を示す斜視図。
図1に示した接続具のベースにカメラ付き携帯電話を固定した状態を示す斜視図。
図1に示した接続具の使用状態を説明する側断面図。
図1に示した接続具の使用状態を説明する側断面図。
本発明の第3実施形態によるカメラの使用方法を示す側断面図。
図1に示した接続具に含まれるフィールドレンズ結像レンズレンズ構成例を説明するための側面図。
図1に示した接続具に含まれるフィールドレンズと結像レンズのレンズ構成例を説明するための側面図。
本発明の第2実施形態による接続具の構成を示す側断面図。
図8に示した接続具の鏡筒の先端を拡大して示す斜視図。

実施例

0018

以下、本発明の第1、第2、及び第3実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。各実施形態において共通した対象には共通した符号を付すものとし、また重複する説明は省略するものとする。

0019

≪第1実施形態≫
図1図4に、第1実施形態における接続具1を示す。
図1は接続具1の全体構成を示す斜視図であり、図2は、接続具1のうちの後述するベースに本願でいうカメラに相当するカメラ付き携帯電話40を取付けた状態を示す斜視図であり、図3図4は、接続具1の使用状態を示す側断面図である。
接続具1は、本願でいうカメラであるカメラ付き携帯電話40と、本願でいう光学的アクセサリである望遠レンズ30とを接続するためのものである。

0020

カメラは、コンパクトデジタルカメラ、カメラ付きのタブレット等でも良く、より広くは取外すことのできない後述の如きカメラレンズとそのカメラレンズを通過した像光の撮像を行う撮像素子を備えるカメラであれば良いが、この実施形態では追って詳述するようにカメラ付き携帯電話40である。カメラ付き携帯電話40は一般的なもので良く、スマートフォンであっても良い。カメラ付き携帯電話40は、像光を捉えるレンズであるカメラレンズ43(図3図4)を少なくとも撮像時には外部に露出するようにして備えている。カメラレンズ43は、図2に示した状態のカメラ付き携帯電話40の下側の面に設けられている。カメラ付き携帯電話40の内部のカメラレンズ43の背後に相当する位置には、撮像素子45が設けられている(図3図4)。撮像素子45は、公知或いは周知のものでよく、例えば、CCDであり、或いはCMOSである。カメラレンズ43は、カメラ付き携帯電話40から取外すことができないようになっており、撮像素子45は外部に対して剥き出しになることはない。
カメラ付き携帯電話40はまた、ディスプレイ41を備えている。これには限られないが、ディスプレイ41は、カメラ付き携帯電話40のカメラレンズ43が取付けられたのと反対側の面に設けられている。ディスプレイ41はカメラ付き携帯電話40に内蔵されたカメラがカメラレンズを介して撮像した画像を、この実施形態では実時間で表示することができ、撮像時におけるファインダーとして機能させることができるものとなっている。ディスプレイ41は、図示せぬ硝子板によってその表面を覆われている。また、カメラ付き携帯電話40は少なくとも操作するための入力を受付けることができる操作ボタン42を備えている。この実施形態では操作ボタン42は、カメラ付き携帯電話40のディスプレイ41が設けられている面に設けられている。なお、操作ボタン42はディスプレイ41をタッチパネルにすることにより、ディスプレイ41と一体にするか、或いは省略することも可能である。カメラ付き携帯電話40は、例えば、iPhone(商標)であってもよい。

0021

接続具1は、ベース10と、鏡筒20とを備えている。
ベース10は、本願で言う本体に相当するものである。ベース10はカメラ付き携帯電話40を、予め予定された位置関係で着脱自在に固定できるようなものとなっている。
他方、鏡筒20は、望遠レンズ30からの像光を、カメラ付き携帯電話40のカメラレンズ43に後述の如く適切に導くためのものである。
ベース10と、鏡筒20とは、一体にされていても構わないが、この実施形態では、ベース10と鏡筒20とは、後述するような仕組みで着脱自在に構成されている。

0022

ベース10は、必ずしもこの限りではないが樹脂製であり、必ずしもこの限りではないが、断面略L字状となるように曲折された板状体幅方向の両端部にリブを設けた形状となっている。ベース10の幅(図1の前後方向)は、カメラ付き携帯電話40の幅と同じかそれよりも若干広い程度となっている。
ベース10のうち最も面積が広い部分である底面板10Aの、ベース10にカメラ付き携帯電話40を取付けた際に、カメラ付き携帯電話40のカメラレンズが対応する位置には、カメラ孔11が設けられている。
カメラ孔11はカメラ付き携帯電話40をベース10に取付けた際に、カメラレンズを底面板10Aから露出させるためのものである。本実施形態では、カメラ孔11に、後述するようにして、鏡筒20の端部を嵌め込むことによって、鏡筒20のベース10に対する着脱自在な取付けが実現されるようになっている。
この実施形態におけるカメラ孔11は、略円形とされている孔11aに、切り欠き部11bが等間隔をあけて三箇所に設けられたものであり、全体として歯車のような形状になっている。各切り欠き部11b間の略中央には、ベース10に平行で直方体形状の板をベース10に対して垂直に支える、全体として断面がL字型係止片16が孔11aに接するようにして設けられている。係止片16は、後述する弾性片15を小さくしたような、断面略L字型形状とされており孔11aの縁から図1の上方に伸びる板の上側に、孔11aの接線方向に伸びるベース板10Aに平行な板を接続して構成されている。
カメラ孔11の径はカメラレンズ43の視野を確保するに充分なものとされているが、カメラレンズ43の視野を確保できるのであれば、カメラ孔11はその大きさ、形状は自由に変更することができる。
ベース10の底面板10Aの長さ方向の一端側には、ベース壁10Bが立ち上げられている。ベース壁10Bは、底面板10Aの長さ方向におけるカメラ付き携帯電話40の位置決めに用いることができる。この実施形態ではカメラ付き携帯電話40の長さ方向の下端をベース壁10Bの内側に当接させることで、ベース10のカメラ孔11とカメラ付き携帯電話40のカメラレンズ43の位置合わせを行えるようになっている。

0023

この実施形態では、ベース10の底面板10Aの両側方には、カメラ付き携帯電話40を着脱可能に固定するための2本の弾性片15が設けられている。弾性片15は、底面板10Aの幅方向の両側方に、底面板10Aの長さ方向での位置が一致するようにして設けられている。これには限られないが、弾性片15は、弾性を有する樹脂によって形成された細い板状体であり、底面板10Aから垂直な方向に延設され、且つその先端を相手側の弾性片15の方向に向けて曲折された形状となっている。
なお、この弾性片15は、ベース10の底面板10Aの一方の周縁上に少なくとも一つ設けられていればよい。係止力を上げるためには、これを底面板10Aの一方の周縁上に複数ずつ設けることもできる。
弾性片15の曲折された部分と底面板10Aとの間に、カメラ付き携帯電話40を、カメラレンズ43が設けられている面を底面板10Aに向けた状態で嵌め込むことによって、ディスプレイ41を、底面板10Aの反対側に露出させ、かつカメラレンズ43を底面板10Aのカメラ孔11から露出させた状態で、ベース10にカメラ付き携帯電話40を取付けることができる。この状態を、図2に示す。かかる取付けは、着脱自在なものである。
なお、ベース10は、上述のものに限られない。カメラが使えるような状態でカメラ付き携帯電話40との固定を行え、且つ鏡筒20との着脱自在な固定を行えるようになっていればどのようなものでも構わない。また、カメラ付き携帯電話40をベース10に対して適切に位置決めした状態でベース10に対して着脱自在に固定できるようにするための手段は、もちろん弾性片15に制限されない。ベース10は、例えば磁力により、カメラ付き携帯電話40と固定できるようなものであってもよい。

0024

なお、本実施形態の接続具1では、異なる形状のベース10が複数準備されていてもよい。これは、異なるカメラ付き携帯電話40(或いは、カメラ)へのベース10の固定を可能にするためである。その場合、鏡筒20は複数のベース10のどれにでも取付けられるようにすることができる。鏡筒20には後述のようにフィールドレンズと結像レンズからなる集束レンズが含まれているので、相対的にベース10より高価になることが多い。鏡筒20をどのベース10にも取付けられるようにしておけば、例えばユーザがカメラ付き携帯電話40を買い換えた場合においても、ユーザはそのカメラ付き携帯電話40に対応したベース10を購入しそれに鏡筒20を取付けることで、ベース10の購入費の負担だけで接続具1を使えるようになる。ベース10は、それに対応させられるカメラ付き携帯電話40の固定ができるようにされ、且つそのカメラ孔11の位置がそれに固定されるカメラ付き携帯電話40のカメラレンズの位置に対応するように構成される。
なお、異なるカメラ付き携帯電話40に取付けられたベース10に対して鏡筒20を取付けた場合、異なるカメラ付き携帯電話40のカメラレンズ43及び撮像素子45と、鏡筒20内の後述するフィールドレンズ及び結像レンズとの位置関係が変わることも考えられる。そのような場合においても、フィールドレンズ及び結像レンズの機能が正しく発揮されるように(或いはなるべく正しく発揮されるように)、ベース10は、カメラ付き携帯電話40の前後方向の適宜の位置に鏡筒20が位置するような状態で、鏡筒20と接続可能となっているのが好ましい。

0025

鏡筒20は、図3図4に示したように、筒状とされたレンズケース21を備えている。この実施形態のレンズケース21は、これには限られないが樹脂製であり、これには限られないが円筒形である。
鏡筒20の径(外径)は、この実施形態では、後述する顕微鏡の鏡筒の内径に略対応するものとされている。

0026

レンズケース21の内部には、フィールドレンズ21A、及び結像レンズ21Bが収納されている。フィールドレンズ21Aと結像レンズ21Bとを組み合わせたものが、本願で言う集束レンズに相当する。
フィールドレンズ21A、及び結像レンズ21Bは共に、互いに同軸を保つようにしてレンズケース21に対して適宜の方法で固定されており、それらの光軸方向での相対的な位置関係は固定された状態となっている。
フィールドレンズ21Aは、後述するようにして望遠レンズ30が鏡筒20に接続され、且つベース10がカメラ付き携帯電話40に取付けられた状態において、望遠レンズ30からの像光を、結像レンズ21Bにまで導くようになっている。結像レンズ21Bは、フィールドレンズ21Aによって導かれて来た像光を、カメラ付き携帯電話40のカメラレンズ43の瞳に導くようになっている。これには限られないが、この実施形態では、結像レンズ21Bは、カメラレンズ43の視野角と略同じかそれ以上の立体角でカメラレンズ43の瞳の範囲内に像光を集束させるようになっている。この実施形態では、結像レンズ21Bは、それを通過した像光を、カメラレンズ43の瞳に、当該カメラレンズ43の視野角と略同一の立体角をもって集束させるものとなっている。
フィールドレンズ21A、及び結像レンズ21Bはそれぞれ、図3図4では1枚のレンズにより構成されているが、フィールドレンズ21A、結像レンズ21Bの少なくとも一つが、複数のレンズを組合わせて構成されたものとなっていても構わない。フィールドレンズ21A、又は結像レンズ21Bが複数のレンズで構成されるとき、フィールドレンズ21A、又は結像レンズ21Bを構成する複数枚のレンズはともに、密着していても、隙間を空けて配列されていても構わない。

0027

レンズケース21のベース10に着脱自在に取付けられる側の端部(以下、こちらの端部をレンズケース21の「基端」と呼び、反対側の端部をレンズケース21の「先端」と呼ぶ。)の周縁には、一定間隔をあけた三箇所に突起22が設けられている。その結果、レンズケース21の基端は、平面視で歯車のような形状になっている。突起22の厚みは、係止片16のベース10に対向する面からベース10までの距離と略等しくされている。
レンズケース21の基端の輪郭形状は、カメラ孔11の輪郭形状と略同一となっており、その大きさはカメラ孔11よりも僅かに小さくされている。それ故、レンズケース21の基端は、カメラ孔11に挿入できるようになっている。
鏡筒20のベース10への取付けは、レンズケース21の基端をレンズ孔11に挿入させた状態で、突起22を係止片16のベース10と平行な板とベース10との間で滑らせ、突起22が係止片16のベース10と垂直な板に触れるまで図1のAで矢視した方向に鏡筒20を回転させることで行う。突起22が係止片16のベース10と平行な板とベース10とに挟まれた状態で両者の間で固定され、結果として鏡筒20の基端がベース10に固定される。

0028

レンズケース21の先端には、接続マウント23が取付けられている。接続マウント23は、レンズケース21の先端に、この実施形態では望遠レンズ30である光学的アクセサリを着脱自在に取付けるためのものである。接続マウント23はレンズケース21と一体に構成されていても構わないが、この実施形態ではレンズケース21とは別体であり、レンズケース21に対して着脱自在とされている。
接続マウント23は、ある規格(この実施形態では、これには限られないがCマウントの規格)に則ったカメラマウントのうちの、通常であればカメラ本体に取付けられるマウントである。カメラマウントのうちの通常であればカメラ本体に取付けられるマウントは、ナット状の雌ネジとされる。この実施形態の接続マウント23は、上述の規格に則った内径を有し、その内周面に上述の規格に則ったネジ溝が切られた、リングである。接続マウント23は、リング状であるが、その中央に設けられた円形の孔は、その先端側で大径であり、その基端側で小径となっている。上述のネジ溝は、その大径の部分の内周面にのみ切られている。接続マウント23のうちの小径の孔を備えている部分は、大径の孔を備えている部分の内側に、ドーナツ状に張り出している。
接続マウント23の外周面には、また、ネジ溝が切られている。他方レンズケース21の先端の内周面には、ネジ溝が切られている。接続マウント23は、その外周面のネジをレンズケース21の先端の内周面に切られたネジに螺合させることによって、レンズケース21の先端に着脱自在に固定できるようになっている。なお、接続マウント23のレンズケース21に対する着脱自在な取付けの方法はこれには限られない。接続マウント23をレンズケース21に対して着脱自在とすることにより以下の利点を得られる。この実施形態では、上述のように接続マウントは、Cマウントの規格に則ったものであり、通常であればカメラ本体に取付けられるマウントである。そして、この実施形態では、このマウントとは異なる規格(例えば、CSマウントの規格)に則った、通常であればカメラ本体に取付けられるマウントである他の接続マウント23が準備されており、元のCマウントの規格による接続マウント23をレンズケース21から外して、CSマウントの規格による接続マウントに付け替えることが可能となっている。そうすることによって、ベース10と、鏡筒20には変更を加えることなく、接続マウント23で採用されている規格を変更することが可能となる。これは、接続具1を介してカメラ付き携帯電話40に接続したい光学的アクセサリが備える後述するアクセサリマウントで採用されている規格と、接続具1の接続マウント23で採用されている規格とが合わないことにより、接続具1と光学的アクセサリとを接続できないという事態を回避するに有用である。

0029

他方、本願の光学的アクセサリの一例である望遠レンズ30は、鏡筒部31と、公知の構成を有するレンズ32とを備えている。この実施形態では、レンズ32は1枚であるが、レンズ32は複数枚であっても良い。また、レンズ32は、鏡筒部31の先端に限らず、少なくともその1枚が鏡筒部31の内部に存在しても良い。
望遠レンズ30は、また、その基端に、アクセサリマウント33を備えている。アクセサリマウント33は、鏡筒部31に対して固定的に取付けられている。アクセサリマウント33は、接続具1が備える接続マウント23が採用するカメラマウントについての規格と同じ規格を採用したものであり、ナット状の雌ネジである接続マウント23の内側に螺合させることができる、リング状の雄ネジとされる。この実施形態のアクセサリマウント33は、接続マウント23が採用する規格、つまりはこの実施形態では、Cマウントに則ったものとされた、その外周面にネジ切りのされたリングである。
望遠レンズ30は、図4に示したようにして、そのアクセサリマウント33の外周のネジを、接続具1が備える接続マウント23の内周のネジに螺合させることによって、接続具1の鏡筒20の先端に接続される。アクセサリマウント33と、接続マウント23の規格は同一であるので、両者は接続することが可能であり、またアクセサリマウント33を接続マウント23に対してきつく螺合させることで、両者の位置関係はその規格で予定されていた位置関係となるようになっている。より詳細には、アクセサリマウント33は、接続マウント23に接続されるが、アクセサリマウント33の基端側の面を、上述の張り出している接続マウント23のうちの小径の孔を備えている部分の先端側の面に突き当てることにより、接続マウント23に対する光軸方向での位置決めを、予定された位置に一意に行えるようになっている。
望遠レンズ30のレンズ32は、この状態で、接続マウント23とアクセサリマウント33とに共通する規格で定められたフランジバック(L)の距離だけ後方の位置であるフランジバック位置(X)位置に、像光を結像させるようになっている。その位置は、例えば図4で示した位置であり、これには限られないが、この実施形態ではフィールドレンズ21Aよりも望遠レンズ30寄りの位置である。

0030

本実施形態の接続具1の使用方法、及び動作を説明する。
接続具1を用いる場合には、先後は問わないが、ベース10へカメラ付き携帯電話40を、図2図4に示したような状態で取付け、またベース10と鏡筒20の基端とを着脱自在に固定するとともに、鏡筒20のレンズケース21の先端の接続マウント23に、望遠レンズ30のアクセサリマウント33を螺合させた状態とする。つまり、接続具1と、カメラ付き携帯電話40と、望遠レンズ30とを、図4に示した状態とする。
なお、アクセサリマウント33は望遠レンズ30に対して着脱自在となっていてもよい。その場合には、アクセサリマウント33を望遠レンズに対して接続する処理が上述の処理に加わる。なお、本願の光学的アクセサリは本来的に、或いはそれ自身がアクセサリマウントを備えている必要は必ずしもないが、その場合には、光学的アクセサリには、後付的に取付けられた、一般的には着脱自在に光学的アクセサリに着脱できるようにされたアクセサリマウントが取付けられる。

0031

その状態で、操作ボタン42を操作して、カメラ付き携帯電話40が備えるカメラレンズ43を利用してその撮像素子45で撮像を行う。そのとき、撮像の対象となっている物である対象物をディスプレイ41に表示し、カメラ付き携帯電話40の撮像素子45で撮像されている画像を確認することができる。

0032

ディスプレイ41に映る対象物は、望遠レンズ30の存在によって拡大されたものとなる。その仕組乃至その際における像光の振舞いについて、以下に述べる。

0033

望遠レンズ30からの像光は、接続具1の鏡筒20の内部に至る。そして、上述のように、フィールドレンズ21Aの手前、言い換えればフィールドレンズ21Aよりも望遠レンズ30寄りのフランジバック位置で一旦結像する。上述したように、カメラマウントの規格は元々、剥き出しになった撮像素子を備えるカメラの撮像素子に対して、カメラマウントに取付けられた光学的アクセサリからの像光を結像させるように設計されているから、望遠レンズ30のアクセサリマウント33がその規格に則ったものであり、望遠レンズ30がその規格通りにできているのであれば、望遠レンズ30からの像光は、本来であれば撮像素子が存在する位置に結像するようになっている。かかる位置が、フランジバック(図4のL)に対応した位置である、フランジバック位置(図4のX)である。
つまり、望遠レンズ30からの像光が結像する位置は、接続具1の接続マウント23及び望遠レンズ30のアクセサリマウント33に共通する規格から、一意に定まる。例えば、Cマウントのフランジバックは、17.526mmであり、CSマウントのフランジバックは、12.5mmである。
像光は、フランジバック位置Xで結像した後フィールドレンズ21Aに向かい、フィールドレンズ21Aによって、結像レンズ21Bに送られる。そして、結像レンズ21Bは、フィールドレンズ21Aから送られた像光を、カメラ付き携帯電話40のカメラレンズ43に集束させる。像光が結像する位置であるフランジバック位置Xが予めわかっており、またカメラ付き携帯電話40におけるカメラレンズ43と撮像素子45の特性もわかっているので、フィールドレンズ21Aと、結像レンズ21Bとを、フィールドレンズ21Aが、フランジバック位置Xからの像光を結像レンズ21Bに送り、結像レンズ21Bがその像光を、カメラレンズ43の瞳に収束させ、撮像素子45に再度結像させることにより、撮像素子45に正しく撮像させるように設計することは可能である。そして、この実施形態では、フィールドレンズ21Aと、結像レンズ21Bとは、そのように設計されている。したがって、結像レンズ21Bを通過した像光は、正しい条件で撮像素子45に結像する。なお、この実施形態では、結像レンズ21Bは、カメラレンズ43の視野角と略同じかそれ以上の立体角でカメラレンズ43の瞳の範囲内に像光を集束させる。

0034

以上のように、この実施形態の接続具1を用いれば、一般的な何らかの規格に則って設計された望遠レンズ30等の光学的アクセサリを、接続具1を介してカメラ付き携帯電話40等の取り外せないカメラレンズ43を備えており結果として撮像素子45を剥き出しにすることのできないカメラに対して接続し、且つそのカメラで適切な条件で光学的アクセサリを用いた撮像を行うことができる。
しかも、上述のフランジバック位置は、規格により一意に決定されているので、接続具1をそのままにしつつ、接続具1に接続する光学的アクセサリを、上述の望遠レンズ30から、上述の望遠レンズ30と同じカメラマウントについての規格(この実施形態であればCマウント)を採用する他の光学的アクセサリに変更した場合であっても、そのフランジバック位置は変わらない。これは、同一規格を採用した光学的アクセサリであれば、ねじ山の高さやピッチなどによってその可否が決定される、接続マウント23とアクセサリマウント33との接続が可能となるのみならず、接続具1内のフィールドレンズ21Aと結像レンズ21Bとが、光学的アクセサリを交換する前と同様に機能することを意味する。
したがって、この接続具1が有する接続マウント23に採用された規格と同じ規格を採用したアクセサリマウント33を有する光学的アクセサリであれば、どのような光学的アクセサリであっても、この接続具1を介すれば、撮像素子45を剥き出しにすることのできない、固定されたカメラレンズ43を有するカメラに対して取付けることができ、且つ光学的アクセサリの別によらず、光学的アクセサリからの像光を常に正しくカメラの撮像素子45に結像させ、その撮像素子45で正しく撮像させることができる。

0035

なお、上述したように、この接続具1では、接続マウント23は、レンズケース21に対して着脱自在となっており、接続マウント23を交換することができるようになっている。接続マウント23を交換することにより、接続具1に他の規格を採用したアクセサリマウント33を有する光学的アクセサリを接続することができるようになる。
もっとも、上述したように、カメラマウントについての規格には、フランジバックについての値も含まれている。それ故、接続マウント23を交換することによってフランジバック位置も変更される可能性がある。上述したように、接続具1のフィールドレンズ21Aと結像レンズ21Bとは、特定のフランジバック位置において結像した像光を、カメラ付き携帯電話40等のカメラの撮像素子45に正しく結像させるようなものとなっているので、フランジバック位置がずれると、撮像素子45にて像光が正しく結像しない可能性がある。そのようなことを防ぐには、接続マウント23を交換した場合においてもフランジバック位置が変わらないよう、接続マウント23とレンズケース21とが接続された場合におけるそれらの相対的な位置関係が変更されるように設計しておく必要がある。もっとも、かかる相対的な位置関係は、光路に沿う前後位置での位置決めのみであるから、そのような調整は特に難しくもない。

0036

カメラ付き携帯電話40と、望遠レンズ30との接続が不要となったら、カメラ付き携帯電話40とベース10との着脱自在な取付けを解除し、また望遠レンズ30と接続具1との着脱自在な接続を解除すれば良い。

0037

以上で説明した接続具1に含まれるフィールドレンズ21Aと結像レンズ21Bのレンズ構成例を、図6と、図7に示す。
図6に示されるのは、光学的アクセサリが望遠レンズであり、それをカメラ付き携帯電話であるカメラに接続するために用いられる接続具1に含まれるフィールドレンズ21Aと結像レンズ21Bのレンズ構成例である。なお、図6では、図示を省略の光学的アクセサリが図の右側に存在するものとし、以下のようにその一部のみが図示されるカメラは図の左側に存在するものとする。この点は図7でも同様である。
この例では、フィールドレンズ21Aは2枚の、そして結像レンズ21Bは1枚のレンズによりそれぞれ構成されている。この例では、光学的アクセサリからの像光は、フィールドレンズ21Aのうちの最も光学的アクセサリ寄りのレンズよりも更に光学的アクセサリ寄りの位置に位置するフランジバック位置Xに一旦結像するようになっている。フランジバック位置Xに結像した像光は、そこからフィールドレンズ21Aによって結像レンズ21Bまで導かれ、結像レンズ21Bに向かう。結像レンズ21Bを通過した像光は、カメラ付き携帯電話のディスプレイを覆う硝子板Gを通過し、更にカメラレンズ43の瞳43A(なお、図6にはカメラレンズ43のうちの瞳43Aのみが図示されている。)に収束し、最終的に、撮像素子46の撮像面46A(なお、図6には撮像素子46のうちの撮像面46Aのみが図示されている。)に再度結像する。なお、結像レンズ21Bを出た像光は、カメラレンズ43のみならず硝子板Gでも屈折する。フィールドレンズ21Aと、結像レンズ21Bは、その点も加味して、最終的に増光が撮像素子46の撮像面46Aに結像するように設計されている。この点は、図7の例でも同様である。
図7に示されるのは、光学的アクセサリが顕微鏡であり、それをカメラ付き携帯電話であるカメラに接続するのに用いられる接続具1に含まれるフィールドレンズ21Aと結像レンズ21Bのレンズ構成例である。
この例では、フィールドレンズ21Aは2枚の、そして結像レンズ21Bは2枚のレンズによりそれぞれ構成されている。この例では、光学的アクセサリからの像光は、フィールドレンズ21Aのうちの最も光学的アクセサリ寄りのレンズの内部に位置するフランジバック位置Xに一旦結像するようになっている。フランジバック位置Xに結像した像光は、そこからフィールドレンズ21Aによって結像レンズ21Bまで導かれ、結像レンズ21Bに向かう。結像レンズ21Bを通過した像光は、カメラ付き携帯電話のディスプレイを覆う硝子板Gを通過し、更にカメラレンズ43の瞳43A(なお、図7にはカメラレンズ43のうちの瞳43Aのみが図示されている。)に収束し、最終的に、撮像素子46の撮像面46A(なお、図7には撮像素子46のうちの撮像面46Aのみが図示されている。)に再度結像する。

0038

≪第2実施形態≫
第2実施携帯の接続具1は、第1実施形態の接続具1と概ね同様に構成されている。第2実施形態の接続具1が第2実施形態の接続具1と異なるのは、第2実施形態の接続具1が、第1実施形態の接続具1が有していなかった電源を備えているという点である。
第2実施形態の接続具1は、上述のようにベース10を備えている。そして、第2実施形態の接続具1のベース10の底面板10Aの一部は、図8に示したように二重構造になっており、その内部に内部空間10Cが形成されている。そしてその内部空間10Cには電源10Dが配されている。電源10Dはバッテリ、例えば公知のリチウムイオン電池によって構成されており、図示を省略の電源回路を備えている。電源回路は、後述する給電接点にその一端を接続された図示を省略の接続線の他端に接続されている。

0039

第2実施形態の接続具1の鏡筒20の先端の拡大図を、図9に示す。
鏡筒20はレンズケース21を備えている。レンズケース21の先端には、第1実施形態の場合と同様に、接続マウント23が取付けられている。
第2実施形態の接続マウント23は、上述した第1実施形態の接続マウント23と同様に、リング状である。第2実施形態の接続マウント23も、光軸に沿うその中央に円形の孔を備えており、その孔は、その先端側で大径であり、その基端側で小径となっている。接続マウント23のうちの小径の孔を備えている部分は、大径の孔を備えている部分の内側にドーナツ状に張り出している。その張り出している接続マウント23のうちの小径の孔を備えている部分の先端側の面23Aには、上述の給電接点23Xが設けられている。給電接点23Xは、ドーム状に上述の面23Aから突出している。給電接点23Xは、これには限られないが3つとされている。給電接点23Xのうちの2つは+接点と−接点であり、残りの1つはアースを行うための接点である。
他方、図示を省略するが、アクセサリマウント33の基端側の面には、給電接点23Xに対応した凹面に形成された接点である受電端士が、給電接点23Xと同数だけ設けられている。上述したように、アクセサリマウント33は接続マウント23に螺合によって接続されるが、そのとき、アクセサリマウント33の基端側の面は、接続マウント23の先端側の面23Aに突き当てられるようになっている。そして、その状態で、受電端士は、給電接点23Xに接触し、互いに導通するようになっている。この状態で、電源10Dから電源回路、接続線を介して給電接点23Xに供給される電力は、給電接点23Xと導通した受電端士を介して光学的アクセサリに供給されるようになっている。
その電力は光学的アクセサリにて用いられる。例えば光学的アクセサリは証明を備えている。電源10Dから供給された電力は、その光源発行させるために用いられる。
なお、給電接点23Xと受電接点は、カメラマウントにおいて規格化されているものが存在するのであれば、それをそのまま用いることも可能である。

0040

上述の接続具1の使用方法、及び動作は、第1実施形態の接続具1の使用方法、及び動作と変わらない。

0041

≪第3実施形態≫
第1実施形態、第2実施形態では、カメラ付き携帯電話40であるカメラと、望遠レンズ30である光学的アクセサリとを接続する接続具1について説明した。
この実施形態では、光学的アクセサリと接続することのできる、カメラ50について説明する。このカメラ50は、一言で言うと、第1実施形態のカメラと接続具1とを一体にしたものである、と言える。

0042

第3実施形態におけるカメラ50は、図5に示すように筐体51を備えている。筐体51は例えば樹脂製であり、周知或いは公知のもので良い。
この筐体51には、第1実施形態のカメラ付き携帯電話40に含まれていたのと同様のカメラレンズ43と撮像素子45とが含まれている。カメラレンズ43は筐体51の前面に露出している。カメラレンズ43と撮像素子45は、図示せぬ撮像素子の制御回路等とともにモジュール化されている。かかるモジュールを、図5では、破線囲み符号46を付して示している。カメラレンズ43は、技術的に言えば、モジュール46から取外すことも可能ではあるが、この実施形態ではモジュール46に改造を加えないことを優先し、モジュール46に含めたままとする。
筐体51は、その前面に鏡筒20を備えている。鏡筒20はレンズケース21を備えており、レンズケース21にはフィールドレンズ21Aと、結像レンズ21Bとが取付けられている。フィールドレンズ21Aと結像レンズ21Bは、第1実施形態で説明した通りのものである。レンズケース21の先端には、接続マウント23が設けられている。接続マウント23も第1実施形態で説明したものと同じものである。
鏡筒20は、筐体51に対して着脱自在になっていても良いがそうでなくても良い。この実施形態では、鏡筒20は筐体51に対して固定である。接続マウント23は、レンズケース21に対して着脱自在になっていても良い。この実施形態における接続マウント23は、第1実施形態で説明したのと同様の方法で、レンズケース21に対して着脱自在に取付けられるようになっており、レンズケース21に取付けられるある規格の接続マウント23を他の規格の接続マウント23に交換できるようになっている。
他方、この実施形態においてカメラ50には光学的アクセサリが着脱自在に接続されるようになっている。光学的アクセサリは、この実施形態では、望遠レンズ30である。望遠レンズ30は、第1実施形態で説明したものと同様である。もっとも光学的アクセサリは、第1実施形態で説明したものと同様に、望遠レンズ30には限られない。

0043

この実施形態におけるカメラ50の使用方法、及び動作は、第1実施形態で説明したものと変わらない。
もっとも第1実施形態では、接続具1のベース10にカメラ付き携帯電話40を固定する過程があったが、この実施形態におけるカメラ50は接続具1と第1実施形態におけるカメラ付き携帯電話40とをまとめたものとなっているから、その過程は省略できる。

0044

1接続具
10ベース
11カメラ孔
15弾性片
16係止片
20鏡筒
21レンズケース
21Aフィールドレンズ
21B結像レンズ
23接続マウント
23X給電接点
30望遠レンズ
33アクセサリマウント
40カメラ付き携帯電話
41ディスプレイ
43カメラレンズ
45撮像素子
46モジュール
50 カメラ
51 筐体

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