レンズ装置及び撮像装置
【課題】レンズ装置の大型化を伴うことなく、拡大撮像モードでのズーム撮像を容易に行えるようにする。
【解決手段】レンズ装置は、複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ４を含む撮影光学系と、該複数のレンズユニットのうち少なくとも一部を光軸方向に移動させて撮影光学系の倍率を変更するズーム機構５，９とを有する。該レンズ装置は、倍率をテレ端とワイド端との間で変更する通常撮像モードと、該通常撮像モードよりも短い被写体距離で拡大撮像を行う拡大撮像モードとを有する。ズーム機構は、拡大撮像モードにおいて、ワイド端から倍率を連続的に変更する。
【解決手段】レンズ装置は、複数のレンズユニットＬ１〜Ｌ４を含む撮影光学系と、該複数のレンズユニットのうち少なくとも一部を光軸方向に移動させて撮影光学系の倍率を変更するズーム機構５，９とを有する。該レンズ装置は、倍率をテレ端とワイド端との間で変更する通常撮像モードと、該通常撮像モードよりも短い被写体距離で拡大撮像を行う拡大撮像モードとを有する。ズーム機構は、拡大撮像モードにおいて、ワイド端から倍率を連続的に変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高倍率での撮像が可能なレンズ装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置はズーム機能を有することが多いが、汎用的な撮像装置では数百倍といった高倍率の拡大映像まで得ることはできない。
【０００３】
一方、材料や物質の表面を拡大観察する目的のために、それ専用の撮像装置や拡大アダプタを追加可能な撮像装置が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、拡大倍率を有する補助レンズを有し、被写体像を拡大して撮像装置に入射させる拡大アダプタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３９８１３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にて開示された拡大アダプタを撮像装置に取り付けると、拡大アダプタを含む撮像装置全体の長さが増大し、撮像装置の取り扱いが困難になる。
【０００７】
また、拡大映像を鮮明に撮像するためには、被写体を明るく照明する必要があるが、特許文献１にて開示された拡大アダプタは、照明ユニットが補助レンズの後方に設けられている。このため、照明光の照射効率が低く、被写体を明るく照明することが期待できない。照明ユニットの発光輝度を高くしたり光の利用効率を上げたりすると、照明ユニットの構成の複雑化や大型化、さらには消費電力の増加が問題となる。
本発明は、大型化を伴うことなく、拡大撮像モードでのズーム撮像を容易に行えるようにしたレンズ装置及び撮像装置を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
さらに本発明は、上記レンズ装置及び撮像装置において、照明ユニットの複雑化や大型化および消費電力の増加を伴うことなく、被写体を明るく照明しながら撮像することができるようにすることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、複数のレンズユニットを含む撮影光学系と、該複数のレンズユニットのうち少なくとも一部を光軸方向に移動させて撮影光学系の倍率を変更するズーム機構とを有する。該レンズ装置は、倍率をテレ端とワイド端との間で変更する通常撮像モードと、該通常撮像モードよりも短い被写体距離で拡大撮像を行う拡大撮像モードとを有する。ズーム機構は、拡大撮像モードにおいて、ワイド端から倍率を連続的に変更することを特徴とする。
なお、撮影光学系よりも被写体側に、複数の発光体が撮影光学系の光軸回り方向に配置された照明ユニットを配置してもよい。
【００１０】
また、上記レンズ装置と、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子とを有する撮像装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レンズ装置又は撮像装置を大型化することなく、拡大撮像モードでのズーム撮像を容易に行うことができる。また、照明ユニットを複雑化、大型化したり消費電力を増加させたりすることなく、被写体を明るく照明しながら撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例であるカメラシステムの構成を示す断面図。
【図２】図１に示したカメラシステムの変形例を示す断面図。
【図３】実施例における鏡筒ユニットに設けられたマウントを示す背面図。
【図４】実施例における鏡筒ユニットに設けられた照明ユニットの構成を示す正面図。
【図５】実施例のカメラシステムの電気回路構成を示すブロック図。
【図６】実施例のカメラシステムで実行される照明ユニットの制御処理を示すフローチャート。
【図７】実施例における鏡筒ユニットの構成を示す断面図。
【図８】実施例における鏡筒ユニットのカム曲線を示す図。
【図９】実施例における鏡筒ユニットにおけるズーム領域を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１には、本発明の実施例であるカメラシステムを光軸を含む平面で切ったときの断面を示している。カメラシステム（撮像装置）は、レンズ装置としての鏡筒ユニット２と、該鏡筒ユニット２が着脱可能に装着されるカメラ本体１とにより構成される。
【００１５】
鏡筒ユニット２内には、カメラ本体１の内部に配置された撮像素子３上に被写体像を形成するための撮影光学系が設けられている。撮像素子３は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成される。
【００１６】
撮影光学系は、被写体側（物体側）から順に、第１レンズユニットＬ１、第２レンズユニットＬ２、第３レンズユニットＬ３及び第４レンズユニットＬ４により構成されている。第１レンズユニットＬ１、第２レンズユニットＬ２、第３レンズユニットＬ３及び第４レンズユニットＬ４はそれぞれ、正のパワー（屈折力）、負のパワー、正のパワー及び正のパワーを有する。なお、撮影光学系は、光量を調節するための不図示の絞りを含む。
鏡筒ユニット２は、撮影光学系の焦点距離（倍率）を変更するズーム操作のために使用者により回転操作（マニュアル操作）されるズーム操作環５を有する。なお、鏡筒ユニット２にズームモータを設け、カメラ本体１に設けられたズームスイッチ（図５の５３参照）の操作に応じて該ズームモータを動作させ、該ズームモータによりズーム操作環５を回転させるようにしてもよい。
また、鏡筒ユニット２のうち最も被写体側の部分（前端部）、すなわち撮影光学系よりも被写体側の部分には、リング状の台座１０に複数のＬＥＤ発光体４が設けられた照明ユニット１３が、ねじ込み方式又は止め具使用方式で脱着自在に装着されている。
照明ユニット１３は、後述する顕微鏡モード（言い換えれば、拡大撮像モード又はマクロ撮像モード）で被写体を拡大接写する場合に、該被写体を照明する。一方、風景や人物等を撮像する通常撮像モード（以下、カメラモードという）では鏡筒ユニット２から取り外される。照明ユニット１３は、ズーム操作に応じて光軸方向に移動可能である。
【００１７】
また、鏡筒ユニット２の前端部外周には、外光が撮影光学系に入射することを防ぐためのフード１４が着脱可能に装着されている。フード１４の内側に照明ユニット１３を取り付けておくことで、フード１４と照明ユニット１３を一体的に鏡筒ユニット２に対して着脱することもできる。
フード１４は、顕微鏡モードにおいて、ズーム操作環５の回転に連動して光軸方向に移動する。これについては後述する。
カム筒９は、ズーム操作環５に連結されており、ズーム操作環５とともに鏡筒ユニット２の固定筒２ａに対して光軸回りで回転する。
カム筒９には、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すカム溝１２ａ〜１２ｄが形成されている。カム溝１２ａには、第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒２１に取り付けられたカムフォロア８ａが係合し、カム溝１２ｂには、第２レンズユニットＬ２を保持する第２鏡筒２２に取り付けられたカムフォロア８ｂが係合している。また、カム溝１２ｃには、第３レンズユニットＬ３を保持する第３保持枠２３に取り付けられたカムフォロア８ｃが係合し、カム溝１２ｄには、第４レンズユニットＬ４を保持する第４保持枠２４に取り付けられたカムフォロア８ｄが係合している。
カム筒９が回転すると、第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４はそれぞれ、カム溝１２ａ〜１２ｄによって各カムフォロアが移動されることで光軸方向に移動され、これにより撮影光学系の倍率が変更される。ズーム操作環５とカム筒９により、ズーム機構が構成される。なお、本実施例では、カム筒９の回転により第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４の全てが光軸方向に移動して倍率が変更される場合について説明するが、第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４のうち少なくとも一部が光軸方向に移動して倍率が変更されればよい。
本実施例の鏡筒ユニット２は、ワイド端とテレ端との間でズームを行うカメラモードと、ワイド端（最小倍率端）と最大倍率端との間でズームを行う顕微鏡モードとを有する。顕微鏡モードは、カメラモードに比べて短い被写体距離での拡大撮像を行うことができる。
鏡筒ユニット２の最もカメラ側の部分（後端部）には、図３に示すマウント６が設けられている。鏡筒ユニット２は、該マウント６をカメラ本体１に設けられた不図示のマウントに対してバヨネット結合させることで、カメラ本体１に着脱可能に装着される。
マウント６には電気接点６ａが複数設けられており、カメラ本体１から該電気接点６ａ及び鏡筒ユニット２の内部配線を介して照明ユニット１３のＬＥＤ発光体４に電力が供給される。図２に示すように、カメラ本体１に専用の電源供給接点７を設け、ケーブル１１を介して照明ユニット１３のＬＥＤ発光体４に電力を供給することも可能である。また、カメラ本体１に設けられた不図示のインターフェース（例えば、ＵＳＢ端子）から、ケーブルを介してＬＥＤ発光体４に電力を供給することも可能である。
図４には、被写体側から見た照明ユニット１３を示している。照明ユニット１３は、リング状の台座１０と、該台座１０の全周にわたる複数箇所（撮影光学系の光軸回り方向の複数箇所）に配置されたＬＥＤ発光体４とにより構成されている。図４には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のＬＥＤ発光体の間にＷ（白）のＬＥＤ発光体が配置された例を示している。ただし、これは例であり、各色のＬＥＤ発光体の配置はこれ以外のものであってもよい。
【００１８】
カメラ本体１に設けられたＬＥＤ選択スイッチ（図５の５２）の操作により、任意の色のＬＥＤ発光体を選択的に発光させることができる。これにより、被写体を色によって部分的に際立たせて撮像することができる。例えば、顕微鏡モードでの被写体が人間の皮膚である場合は、Ｒ色のＬＥＤ発光体を発光させることで、皮下の組織を際立たせることができる。この場合、鏡筒ユニット２の前端に偏光フィルタを設けることで、皮膚の表面で反射した光を遮断して皮下の組織をより鮮明に撮像することができる。
なお、図４では、ＬＥＤ発光体４を台座１０の周方向に一列に並べて配置した場合を示しているが、ＬＥＤ発光体４を台座１０の周方向に複数列で並ぶように配置してもよい。
２列に並べる場合に、内側の列のＬＥＤ発光体の照射方向をレンズの法線方向に平行とすれば、深いところからの反射光による映像を撮像することができる。また、外側の列のＬＥＤ発光体の照射方向をレンズの法線方向に対して斜めとすることで、被写体の表面からの反射光による映像を撮像することができる。特に、外側の列のＬＥＤ発光体からの光により表面上の影を撮像することができ、立体感のある映像が得られる。
このように、発光させるＬＥＤ発光体の列と色を選択することで、所望の映像を撮像することができる。
顕微鏡モードでの最大倍率を選択したときに照度が不足気味であれば、全ての列のＷ色のＬＥＤ発光体を選択して点灯させることで、狭い視野内の被写体に対して十分な照度を与えることができる。
【００１９】
顕微鏡モードにおいて、ズーム操作環５の回転位置（つまりは倍率）に応じて発光するＬＥＤ発光体が自動的に選択されるようにしてもよい。例えば、倍率が高くなるほど照明光量が増加して被写体を明るく照らすように発光するＬＥＤ発光体の数を増やしてもよい。なお、ＬＥＤ発光体への印加電圧を変えることで、照明光量を変えることも可能である。また、倍率に応じて発光色（照明色）が切り替わるようにして、皮下血管等の皮膚の下の組織の映像も明瞭に撮像できるようにしてもよい。
【００２０】
図５には、本実施例のカメラシステムの電気的構成を示している。ここでは、ズーム操作環５及びカム筒９がズームモータ６５によって駆動される場合の電気的構成を示す。
撮像素子３は、撮影光学系（第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４及び絞り）により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。５９は撮像素子３から出力される撮像信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータである。５８はＡ／Ｄコンバータ５９から出力されたデジタル撮像信号に対して各種画像処理を行うことで画像を生成する画像処理回路である。
５６はカメラ本体１の各部の動作を制御するカメラ制御部である。カメラ制御部５６は、鏡筒ユニット２に設けられたレンズ系制御部６１を通じてズームモータ６５や不図示の絞りを制御する。
５２は先に説明したＬＥＤ選択スイッチであり、５３は先に説明したズームスイッチである。６０は撮像動作（画像の記録動作）を行わせるための撮像スイッチである。５４はＬＣＤ等により構成され、画像処理回路１８により生成された画像や他の情報を表示する表示器である。５５はカメラ制御部５６とＬＥＤ選択スイッチ５２、ズームスイッチ５３、撮像スイッチ６０及び表示器５４とのインターフェースである。５７は画像処理回路５８により生成された画像や他の情報を記憶するメモリである。
ズームスイッチ５３が操作されると、その操作時間に応じてズームモータが駆動され、不図示の駆動伝達機構を介してズーム操作環５及びカム筒９が回転され、各レンズユニットの位置が制御される。これにより、カメラモード及び顕微鏡モードでの撮影光学系の倍率が変化する。これらのモードの選択は不図示の操作によっても可能である。
そして、顕微鏡モードにおいては、ズームスイッチ５３が操作されて、該操作が解除されるまでの時間（この操作時間と倍率とを対応させておく）又は不図示の回転位置検出器により検出されたズーム操作環５又はカム筒９の回転位置の情報（つまりは撮影光学系の倍率）がカメラ制御部５６に入力される。カメラ制御部５６は、ズームスイッチ５３の操作時間又はズーム操作環５の回転位置の情報に応じて照明ユニット１３において発光させるＬＥＤ発光体４を選択する。これにより、顕微鏡モードにおいて撮影光学系の倍率に適した以下のような被写体照明が行われる。
５１は照明制御部である。照明制御部５１は、予めＬＥＤ選択スイッチ５２からのＬＥＤの選択指示があった場合は、顕微鏡モードにおいてカメラ制御部５６から照明制御信号を受けることに応じて、ＬＥＤ発光体４のＯＮ（点灯）／ＯＦＦや発光色を選択制御する。Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＷの各ＬＥＤ発光体を単独で発光させてもよいし、例えばＲとＧのＬＥＤ発光体を点灯させて黄色の照明を行ってもよい。
また、予めメモリ５７に倍率と照明条件（例えば光量）との関係をテーブルにして記憶させておけば、カメラ制御部５６は、顕微鏡モードにおけるズーム動作での倍率に従って、そのときの倍率に対応するメモリ５７に記憶された照明光量に基づいて、照明制御部５１を介して照明光量を調節する。なお、照明光量の調節は、例えば、ズーム倍率が高倍率の場合は１０個のＬＥＤ発光体４を点灯させ、低倍率の場合は５個のＬＥＤ発光体４を点灯させるというように行えばよい。なお、この場合の倍率の情報は、前述したようにズーム操作環５やカム筒９の回転位置の検知によって得られる。
また、カメラ制御部５６は、ズーム操作環５又はカム筒９やズームスイッチ５３から得られる各レンズユニットの位置情報から、カメラモードから顕微鏡モードへ移行又その逆方向へ移行したことが判定できるので、それに基づいて、照明制御部５１を介してＬＥＤ発光体４のＯＮ／ＯＦＦを制御することができる。この構成により、カメラモードでは点灯させず、カメラモードから顕微鏡モードに切り替わった際にＬＥＤ発光体４を点灯させることができ、逆の場合は消灯させることができる。
【００２１】
なお、本実施例では、ＬＥＤ選択スイッチ５２及びズームスイッチ５３をカメラ本体１に設けた場合について説明しているが、これらの機能を鏡筒ユニット２に設けてもよい。
【００２２】
次に図６のフローチャートを用いて、本実施例のカメラシステムにおける照明ユニット２の制御処理について説明する。
【００２３】
まず、ステップＳ６１では、カメラ制御部５６は、撮像スイッチ６０が操作されたか否か、すなわち使用者による撮像指示があったか否かを判定する。撮像指示がない場合はステップＳ６１での判定を繰り返し、撮像指示があった場合はステップＳ６２に進む。
ステップＳ６２では、カメラ制御部５６は、ズーム操作環５又はズームスイッチ５３が操作されたか否か、すなわち使用者によるズーム指示があったか否かを判定する。ズーム指示がない場合はステップＳ６２での判定を繰り返し、ズーム指示があった場合はステップＳ６３に進む。
ステップＳ６３では、カメラ制御部５６は、予めメモリ５７にズーム指示に対応する照明条件が保存されているか否かを判定する。ズーム指示に対応する照明条件とは、例えば、カメラモードから顕微鏡モードに切り替わったときに照明ユニット１３（ＬＥＤ発光体４）をＯＮにしたり、低倍率のズーム指示がなされた場合に発光させるＬＥＤ発光体４を制限して照明光量を小さくしたりするという条件である。このような照明条件が保存されていない場合は本制御処理を終了し、保存されている場合はステップＳ６４に進む。
ステップＳ６４では、カメラ制御部５６は、照明制御部５１を通じて、上記照明条件に従って照明ユニット１３（ＬＥＤ発光体４）をＯＮにしたり、照明光量を調節したりする。
そして、次のステップＳ６５では、カメラ制御部５６は、ステップＳ６２で得られたズーム指示が顕微鏡モードでのズーム指示であるか否かを判定する。顕微鏡モードでのズーム指示でない場合は本制御処理を終了し、顕微鏡モードでのズーム指示である場合はステップＳ６６に進む。
ステップＳ６６では、カメラ制御部５６は、ＬＥＤ選択スイッチ５２からの選択指示があるか否かを判定する。選択指示がない場合は本制御処理を終了し、選択指示がある場合はステップＳ６７に進む。
【００２４】
ステップＳ６７では、カメラ制御部５６は、照明制御部５１を通じて、ＬＥＤ選択スイッチ５２からの選択指示に対応する色又は数のＬＥＤ発光体４をＯＮにする。そして、本制御処理を終了する。
図７には、鏡筒ユニット２の（ａ）カメラモードにおけるテレ端、（ｂ）カメラモードにおけるワイド端、及び（ｃ）顕微鏡モードでの最大倍率端での第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４の位置関係を示している。
【００２５】
カメラモードにおいては、ワイド端からテレ端までの間で第２〜第４レンズユニットＬ２〜Ｌ４が光軸方向に移動することでズームが行われる。また、第１レンズユニットＬ１が光軸方向に移動することにより焦点調節が行われる。この焦点調節は、ズーム操作環５を動かすことなく第１鏡筒ユニット２１を不図示の把持部を介して前後に移動させることで行うことができる。これは顕微鏡モードにおいても同様である。
カメラモードでのズームでは、鏡筒ユニット２の光軸方向全長は変化しない。
顕微鏡モードにおいても、ワイド端（最小倍率端）と最大倍率端との間で第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４が光軸方向に移動することでズームが行われる。ただし、顕微鏡モードでのズームでは、最小倍率端から最大倍率端に向かって鏡筒ユニット２が被写体側に伸びる。
本実施例では、ズーム操作環５もしくはズームスイッチ５３の操作によってカメラモードと顕微鏡モードとの間の切り替えを行うことができる。したがって、カメラモードでの風景撮像や人物撮像等の通常撮像から、顕微鏡モードでの接写拡大撮像（マクロ撮像又は顕微鏡撮像）までを容易に行うことができる。
【００２６】
図８には、（ａ）ズーム操作環５に形成されたカム溝５ａと、（ｂ）カム筒９の外周面に形成されたカム溝１２ａと、（ｃ）カム筒９の内周面に形成されたカム溝１２ｂ〜１２ｄの具体的な形状（カム曲線）を示している。
ズーム操作環５に形成されたカム溝５ａには、フード１４に設けられたカムフォロアが係合している。カム溝５ａは、カメラモードのワイド端Ｗとテレ端Ｔの間ではフード１４を光軸方向に移動させず、顕微鏡モードにおいて最小倍率端Ｗから最大倍率端Ｍに向かってフード１４を被写体側に移動させる（ただし、最大倍率端Ｍの直前で一旦、被写体側とは反対側に若干移動させた後、被写体側に再び移動させる）ように形成されている。
カム筒９のカム溝１２ａには、前述したように第１鏡筒２１に設けられたカムフォロア８ａが係合している。カム溝１２ａは、カメラモードのワイド端Ｗとテレ端Ｔの間では第１鏡筒２１（第１レンズユニットＬ１）を光軸方向に移動させず、顕微鏡モードにおいて最小倍率端Ｗから最大倍率端Ｍに向かって第１鏡筒２１を被写体側に移動させるように形成されている。
カム筒９のカム溝１２ｂ〜１２ｄにはそれぞれ、前述したように図1の第２鏡筒２２、第３保持枠２３及び第４保持枠２４のカムフォロア８ｂ〜８ｄが係合している。カム溝１２ｂ〜１２ｄは、カメラモードのワイド端Ｗとテレ端Ｔの間及び顕微鏡モードにおける最小倍率端Ｗと最大倍率端Ｍとの間でこれら第２鏡筒２２（第２レンズユニットＬ２）、第３保持枠２３（第３レンズユニットＬ３）及び第４保持枠２４（第４レンズユニットＬ４）を光軸方向に移動させるように形成されている。なお、第３および第４レンズユニットＬ３，Ｌ４用のカム溝とフォロワはそれぞれ二重に構成されている。また、それぞれのカム溝に対応するカムフォロワアの位置関係は、例えば、ワイド端Ｗでの位置関係から分かるように、回転方向に対して相対的にずれている。
【００２７】
このように、カム溝は、カメラモードの延長上で顕微鏡モードの操作ができるよう連続している。また、第３および第４レンズユニットＬ３，Ｌ４用のカム溝を、ワイド端Ｗを中心として対称形状としている。このため、顕微鏡モードでは、第３および第４レンズユニットＬ３，Ｌ４を、ワイド端から、カメラモードでのテレ端への光軸上の移動方向と同じ方向（被写体方向）に移動させて倍率を高める。また、この動きに同期して、第１レンズユニットＬ１も光軸上を同じ方向に移動し、被写体に接近する。
なお、顕微鏡モードにおいて、ズーム操作環５を通じてズーム操作をした際、被写体とカメラ本体１（撮像素子３）との位置関係を保持したまま倍率を変更できるように、ズーム機構を利用してのレンズユニットの移動構成とすることも可能である。それにより、カメラ本体１を三脚等により固定した状態で拡大撮影ができる。
図９には、本実施例の鏡筒ユニット２のカメラモード及び顕微鏡モードでの撮像可能範囲（ズーム可能範囲）を示している。縦軸は被写体距離を示し、横軸は焦点距離及び倍率を示す。ハッチング領域は撮像可能範囲を示す。ただし、図９は撮像可能範囲を示す一例にすぎず、本発明のレンズ装置の撮像可能範囲はこれに限られない。
図に示すように、鏡筒ユニット２は、カメラモードにおいてワイド端からテレ端まで５倍の倍率変更が可能である。一方、顕微鏡モードにおいては、カメラモードよりも短い被写体距離での撮像が可能であるとともに、ワイド端で得られる０．１倍（最小倍率端）から３倍（最大倍率端）までの連続的な倍率変更が可能である。
また、本実施例では、顕微鏡モードにおける最大倍率端においても、被写体とレンズ前端との距離であるワークディスタンスＷＤがある程度広くとれる。しかも、顕微鏡モードでの焦点深度（被写界深度）をある程度深く確保している。これにより、最大倍率端においても立体物を容易に観察することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、カメラシステム（特に鏡筒ユニット２）を大型化することなく、顕微鏡モードでのズーム撮像を容易に行うことができる。特に、カメラモードから顕微鏡モードへの移行がシームレスで行うことができ、該移行のための操作が簡単である。
また、照明ユニット１３が鏡筒ユニット２の前端（第１レンズユニットＬ１よりも被写体側）に配置されているので、照明ユニット１３を複雑化、大型化したり消費電力を増加させたりすることなく、被写体を明るく照明しながら顕微鏡撮像を行うことができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
なお、本実施例では、撮像装置に対してレンズ装置が着脱される場合について説明するが、本発明は、レンズ装置が一体に設けられた撮像装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
通常撮像時にズームを行えるとともに、拡大撮像時にもズームを行えるレンズ装置及び撮像装置を提供できる。
【符号の説明】
【００２９】
１ カメラ本体
２ 鏡筒ユニット
３ 撮像素子
４ ＬＥＤ発光体
５ ズーム操作環
９ カム筒
１３ 照明ユニット
１４ フード
Ｌ１〜Ｌ４ レンズユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高倍率での撮像が可能なレンズ装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置はズーム機能を有することが多いが、汎用的な撮像装置では数百倍といった高倍率の拡大映像まで得ることはできない。
【０００３】
一方、材料や物質の表面を拡大観察する目的のために、それ専用の撮像装置や拡大アダプタを追加可能な撮像装置が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、拡大倍率を有する補助レンズを有し、被写体像を拡大して撮像装置に入射させる拡大アダプタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３９８１３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にて開示された拡大アダプタを撮像装置に取り付けると、拡大アダプタを含む撮像装置全体の長さが増大し、撮像装置の取り扱いが困難になる。
【０００７】
また、拡大映像を鮮明に撮像するためには、被写体を明るく照明する必要があるが、特許文献１にて開示された拡大アダプタは、照明ユニットが補助レンズの後方に設けられている。このため、照明光の照射効率が低く、被写体を明るく照明することが期待できない。照明ユニットの発光輝度を高くしたり光の利用効率を上げたりすると、照明ユニットの構成の複雑化や大型化、さらには消費電力の増加が問題となる。
本発明は、大型化を伴うことなく、拡大撮像モードでのズーム撮像を容易に行えるようにしたレンズ装置及び撮像装置を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
さらに本発明は、上記レンズ装置及び撮像装置において、照明ユニットの複雑化や大型化および消費電力の増加を伴うことなく、被写体を明るく照明しながら撮像することができるようにすることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、複数のレンズユニットを含む撮影光学系と、該複数のレンズユニットのうち少なくとも一部を光軸方向に移動させて撮影光学系の倍率を変更するズーム機構とを有する。該レンズ装置は、倍率をテレ端とワイド端との間で変更する通常撮像モードと、該通常撮像モードよりも短い被写体距離で拡大撮像を行う拡大撮像モードとを有する。ズーム機構は、拡大撮像モードにおいて、ワイド端から倍率を連続的に変更することを特徴とする。
なお、撮影光学系よりも被写体側に、複数の発光体が撮影光学系の光軸回り方向に配置された照明ユニットを配置してもよい。
【００１０】
また、上記レンズ装置と、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子とを有する撮像装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レンズ装置又は撮像装置を大型化することなく、拡大撮像モードでのズーム撮像を容易に行うことができる。また、照明ユニットを複雑化、大型化したり消費電力を増加させたりすることなく、被写体を明るく照明しながら撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例であるカメラシステムの構成を示す断面図。
【図２】図１に示したカメラシステムの変形例を示す断面図。
【図３】実施例における鏡筒ユニットに設けられたマウントを示す背面図。
【図４】実施例における鏡筒ユニットに設けられた照明ユニットの構成を示す正面図。
【図５】実施例のカメラシステムの電気回路構成を示すブロック図。
【図６】実施例のカメラシステムで実行される照明ユニットの制御処理を示すフローチャート。
【図７】実施例における鏡筒ユニットの構成を示す断面図。
【図８】実施例における鏡筒ユニットのカム曲線を示す図。
【図９】実施例における鏡筒ユニットにおけるズーム領域を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１には、本発明の実施例であるカメラシステムを光軸を含む平面で切ったときの断面を示している。カメラシステム（撮像装置）は、レンズ装置としての鏡筒ユニット２と、該鏡筒ユニット２が着脱可能に装着されるカメラ本体１とにより構成される。
【００１５】
鏡筒ユニット２内には、カメラ本体１の内部に配置された撮像素子３上に被写体像を形成するための撮影光学系が設けられている。撮像素子３は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成される。
【００１６】
撮影光学系は、被写体側（物体側）から順に、第１レンズユニットＬ１、第２レンズユニットＬ２、第３レンズユニットＬ３及び第４レンズユニットＬ４により構成されている。第１レンズユニットＬ１、第２レンズユニットＬ２、第３レンズユニットＬ３及び第４レンズユニットＬ４はそれぞれ、正のパワー（屈折力）、負のパワー、正のパワー及び正のパワーを有する。なお、撮影光学系は、光量を調節するための不図示の絞りを含む。
鏡筒ユニット２は、撮影光学系の焦点距離（倍率）を変更するズーム操作のために使用者により回転操作（マニュアル操作）されるズーム操作環５を有する。なお、鏡筒ユニット２にズームモータを設け、カメラ本体１に設けられたズームスイッチ（図５の５３参照）の操作に応じて該ズームモータを動作させ、該ズームモータによりズーム操作環５を回転させるようにしてもよい。
また、鏡筒ユニット２のうち最も被写体側の部分（前端部）、すなわち撮影光学系よりも被写体側の部分には、リング状の台座１０に複数のＬＥＤ発光体４が設けられた照明ユニット１３が、ねじ込み方式又は止め具使用方式で脱着自在に装着されている。
照明ユニット１３は、後述する顕微鏡モード（言い換えれば、拡大撮像モード又はマクロ撮像モード）で被写体を拡大接写する場合に、該被写体を照明する。一方、風景や人物等を撮像する通常撮像モード（以下、カメラモードという）では鏡筒ユニット２から取り外される。照明ユニット１３は、ズーム操作に応じて光軸方向に移動可能である。
【００１７】
また、鏡筒ユニット２の前端部外周には、外光が撮影光学系に入射することを防ぐためのフード１４が着脱可能に装着されている。フード１４の内側に照明ユニット１３を取り付けておくことで、フード１４と照明ユニット１３を一体的に鏡筒ユニット２に対して着脱することもできる。
フード１４は、顕微鏡モードにおいて、ズーム操作環５の回転に連動して光軸方向に移動する。これについては後述する。
カム筒９は、ズーム操作環５に連結されており、ズーム操作環５とともに鏡筒ユニット２の固定筒２ａに対して光軸回りで回転する。
カム筒９には、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すカム溝１２ａ〜１２ｄが形成されている。カム溝１２ａには、第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒２１に取り付けられたカムフォロア８ａが係合し、カム溝１２ｂには、第２レンズユニットＬ２を保持する第２鏡筒２２に取り付けられたカムフォロア８ｂが係合している。また、カム溝１２ｃには、第３レンズユニットＬ３を保持する第３保持枠２３に取り付けられたカムフォロア８ｃが係合し、カム溝１２ｄには、第４レンズユニットＬ４を保持する第４保持枠２４に取り付けられたカムフォロア８ｄが係合している。
カム筒９が回転すると、第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４はそれぞれ、カム溝１２ａ〜１２ｄによって各カムフォロアが移動されることで光軸方向に移動され、これにより撮影光学系の倍率が変更される。ズーム操作環５とカム筒９により、ズーム機構が構成される。なお、本実施例では、カム筒９の回転により第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４の全てが光軸方向に移動して倍率が変更される場合について説明するが、第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４のうち少なくとも一部が光軸方向に移動して倍率が変更されればよい。
本実施例の鏡筒ユニット２は、ワイド端とテレ端との間でズームを行うカメラモードと、ワイド端（最小倍率端）と最大倍率端との間でズームを行う顕微鏡モードとを有する。顕微鏡モードは、カメラモードに比べて短い被写体距離での拡大撮像を行うことができる。
鏡筒ユニット２の最もカメラ側の部分（後端部）には、図３に示すマウント６が設けられている。鏡筒ユニット２は、該マウント６をカメラ本体１に設けられた不図示のマウントに対してバヨネット結合させることで、カメラ本体１に着脱可能に装着される。
マウント６には電気接点６ａが複数設けられており、カメラ本体１から該電気接点６ａ及び鏡筒ユニット２の内部配線を介して照明ユニット１３のＬＥＤ発光体４に電力が供給される。図２に示すように、カメラ本体１に専用の電源供給接点７を設け、ケーブル１１を介して照明ユニット１３のＬＥＤ発光体４に電力を供給することも可能である。また、カメラ本体１に設けられた不図示のインターフェース（例えば、ＵＳＢ端子）から、ケーブルを介してＬＥＤ発光体４に電力を供給することも可能である。
図４には、被写体側から見た照明ユニット１３を示している。照明ユニット１３は、リング状の台座１０と、該台座１０の全周にわたる複数箇所（撮影光学系の光軸回り方向の複数箇所）に配置されたＬＥＤ発光体４とにより構成されている。図４には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のＬＥＤ発光体の間にＷ（白）のＬＥＤ発光体が配置された例を示している。ただし、これは例であり、各色のＬＥＤ発光体の配置はこれ以外のものであってもよい。
【００１８】
カメラ本体１に設けられたＬＥＤ選択スイッチ（図５の５２）の操作により、任意の色のＬＥＤ発光体を選択的に発光させることができる。これにより、被写体を色によって部分的に際立たせて撮像することができる。例えば、顕微鏡モードでの被写体が人間の皮膚である場合は、Ｒ色のＬＥＤ発光体を発光させることで、皮下の組織を際立たせることができる。この場合、鏡筒ユニット２の前端に偏光フィルタを設けることで、皮膚の表面で反射した光を遮断して皮下の組織をより鮮明に撮像することができる。
なお、図４では、ＬＥＤ発光体４を台座１０の周方向に一列に並べて配置した場合を示しているが、ＬＥＤ発光体４を台座１０の周方向に複数列で並ぶように配置してもよい。
２列に並べる場合に、内側の列のＬＥＤ発光体の照射方向をレンズの法線方向に平行とすれば、深いところからの反射光による映像を撮像することができる。また、外側の列のＬＥＤ発光体の照射方向をレンズの法線方向に対して斜めとすることで、被写体の表面からの反射光による映像を撮像することができる。特に、外側の列のＬＥＤ発光体からの光により表面上の影を撮像することができ、立体感のある映像が得られる。
このように、発光させるＬＥＤ発光体の列と色を選択することで、所望の映像を撮像することができる。
顕微鏡モードでの最大倍率を選択したときに照度が不足気味であれば、全ての列のＷ色のＬＥＤ発光体を選択して点灯させることで、狭い視野内の被写体に対して十分な照度を与えることができる。
【００１９】
顕微鏡モードにおいて、ズーム操作環５の回転位置（つまりは倍率）に応じて発光するＬＥＤ発光体が自動的に選択されるようにしてもよい。例えば、倍率が高くなるほど照明光量が増加して被写体を明るく照らすように発光するＬＥＤ発光体の数を増やしてもよい。なお、ＬＥＤ発光体への印加電圧を変えることで、照明光量を変えることも可能である。また、倍率に応じて発光色（照明色）が切り替わるようにして、皮下血管等の皮膚の下の組織の映像も明瞭に撮像できるようにしてもよい。
【００２０】
図５には、本実施例のカメラシステムの電気的構成を示している。ここでは、ズーム操作環５及びカム筒９がズームモータ６５によって駆動される場合の電気的構成を示す。
撮像素子３は、撮影光学系（第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４及び絞り）により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。５９は撮像素子３から出力される撮像信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータである。５８はＡ／Ｄコンバータ５９から出力されたデジタル撮像信号に対して各種画像処理を行うことで画像を生成する画像処理回路である。
５６はカメラ本体１の各部の動作を制御するカメラ制御部である。カメラ制御部５６は、鏡筒ユニット２に設けられたレンズ系制御部６１を通じてズームモータ６５や不図示の絞りを制御する。
５２は先に説明したＬＥＤ選択スイッチであり、５３は先に説明したズームスイッチである。６０は撮像動作（画像の記録動作）を行わせるための撮像スイッチである。５４はＬＣＤ等により構成され、画像処理回路１８により生成された画像や他の情報を表示する表示器である。５５はカメラ制御部５６とＬＥＤ選択スイッチ５２、ズームスイッチ５３、撮像スイッチ６０及び表示器５４とのインターフェースである。５７は画像処理回路５８により生成された画像や他の情報を記憶するメモリである。
ズームスイッチ５３が操作されると、その操作時間に応じてズームモータが駆動され、不図示の駆動伝達機構を介してズーム操作環５及びカム筒９が回転され、各レンズユニットの位置が制御される。これにより、カメラモード及び顕微鏡モードでの撮影光学系の倍率が変化する。これらのモードの選択は不図示の操作によっても可能である。
そして、顕微鏡モードにおいては、ズームスイッチ５３が操作されて、該操作が解除されるまでの時間（この操作時間と倍率とを対応させておく）又は不図示の回転位置検出器により検出されたズーム操作環５又はカム筒９の回転位置の情報（つまりは撮影光学系の倍率）がカメラ制御部５６に入力される。カメラ制御部５６は、ズームスイッチ５３の操作時間又はズーム操作環５の回転位置の情報に応じて照明ユニット１３において発光させるＬＥＤ発光体４を選択する。これにより、顕微鏡モードにおいて撮影光学系の倍率に適した以下のような被写体照明が行われる。
５１は照明制御部である。照明制御部５１は、予めＬＥＤ選択スイッチ５２からのＬＥＤの選択指示があった場合は、顕微鏡モードにおいてカメラ制御部５６から照明制御信号を受けることに応じて、ＬＥＤ発光体４のＯＮ（点灯）／ＯＦＦや発光色を選択制御する。Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＷの各ＬＥＤ発光体を単独で発光させてもよいし、例えばＲとＧのＬＥＤ発光体を点灯させて黄色の照明を行ってもよい。
また、予めメモリ５７に倍率と照明条件（例えば光量）との関係をテーブルにして記憶させておけば、カメラ制御部５６は、顕微鏡モードにおけるズーム動作での倍率に従って、そのときの倍率に対応するメモリ５７に記憶された照明光量に基づいて、照明制御部５１を介して照明光量を調節する。なお、照明光量の調節は、例えば、ズーム倍率が高倍率の場合は１０個のＬＥＤ発光体４を点灯させ、低倍率の場合は５個のＬＥＤ発光体４を点灯させるというように行えばよい。なお、この場合の倍率の情報は、前述したようにズーム操作環５やカム筒９の回転位置の検知によって得られる。
また、カメラ制御部５６は、ズーム操作環５又はカム筒９やズームスイッチ５３から得られる各レンズユニットの位置情報から、カメラモードから顕微鏡モードへ移行又その逆方向へ移行したことが判定できるので、それに基づいて、照明制御部５１を介してＬＥＤ発光体４のＯＮ／ＯＦＦを制御することができる。この構成により、カメラモードでは点灯させず、カメラモードから顕微鏡モードに切り替わった際にＬＥＤ発光体４を点灯させることができ、逆の場合は消灯させることができる。
【００２１】
なお、本実施例では、ＬＥＤ選択スイッチ５２及びズームスイッチ５３をカメラ本体１に設けた場合について説明しているが、これらの機能を鏡筒ユニット２に設けてもよい。
【００２２】
次に図６のフローチャートを用いて、本実施例のカメラシステムにおける照明ユニット２の制御処理について説明する。
【００２３】
まず、ステップＳ６１では、カメラ制御部５６は、撮像スイッチ６０が操作されたか否か、すなわち使用者による撮像指示があったか否かを判定する。撮像指示がない場合はステップＳ６１での判定を繰り返し、撮像指示があった場合はステップＳ６２に進む。
ステップＳ６２では、カメラ制御部５６は、ズーム操作環５又はズームスイッチ５３が操作されたか否か、すなわち使用者によるズーム指示があったか否かを判定する。ズーム指示がない場合はステップＳ６２での判定を繰り返し、ズーム指示があった場合はステップＳ６３に進む。
ステップＳ６３では、カメラ制御部５６は、予めメモリ５７にズーム指示に対応する照明条件が保存されているか否かを判定する。ズーム指示に対応する照明条件とは、例えば、カメラモードから顕微鏡モードに切り替わったときに照明ユニット１３（ＬＥＤ発光体４）をＯＮにしたり、低倍率のズーム指示がなされた場合に発光させるＬＥＤ発光体４を制限して照明光量を小さくしたりするという条件である。このような照明条件が保存されていない場合は本制御処理を終了し、保存されている場合はステップＳ６４に進む。
ステップＳ６４では、カメラ制御部５６は、照明制御部５１を通じて、上記照明条件に従って照明ユニット１３（ＬＥＤ発光体４）をＯＮにしたり、照明光量を調節したりする。
そして、次のステップＳ６５では、カメラ制御部５６は、ステップＳ６２で得られたズーム指示が顕微鏡モードでのズーム指示であるか否かを判定する。顕微鏡モードでのズーム指示でない場合は本制御処理を終了し、顕微鏡モードでのズーム指示である場合はステップＳ６６に進む。
ステップＳ６６では、カメラ制御部５６は、ＬＥＤ選択スイッチ５２からの選択指示があるか否かを判定する。選択指示がない場合は本制御処理を終了し、選択指示がある場合はステップＳ６７に進む。
【００２４】
ステップＳ６７では、カメラ制御部５６は、照明制御部５１を通じて、ＬＥＤ選択スイッチ５２からの選択指示に対応する色又は数のＬＥＤ発光体４をＯＮにする。そして、本制御処理を終了する。
図７には、鏡筒ユニット２の（ａ）カメラモードにおけるテレ端、（ｂ）カメラモードにおけるワイド端、及び（ｃ）顕微鏡モードでの最大倍率端での第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４の位置関係を示している。
【００２５】
カメラモードにおいては、ワイド端からテレ端までの間で第２〜第４レンズユニットＬ２〜Ｌ４が光軸方向に移動することでズームが行われる。また、第１レンズユニットＬ１が光軸方向に移動することにより焦点調節が行われる。この焦点調節は、ズーム操作環５を動かすことなく第１鏡筒ユニット２１を不図示の把持部を介して前後に移動させることで行うことができる。これは顕微鏡モードにおいても同様である。
カメラモードでのズームでは、鏡筒ユニット２の光軸方向全長は変化しない。
顕微鏡モードにおいても、ワイド端（最小倍率端）と最大倍率端との間で第１〜第４レンズユニットＬ１〜Ｌ４が光軸方向に移動することでズームが行われる。ただし、顕微鏡モードでのズームでは、最小倍率端から最大倍率端に向かって鏡筒ユニット２が被写体側に伸びる。
本実施例では、ズーム操作環５もしくはズームスイッチ５３の操作によってカメラモードと顕微鏡モードとの間の切り替えを行うことができる。したがって、カメラモードでの風景撮像や人物撮像等の通常撮像から、顕微鏡モードでの接写拡大撮像（マクロ撮像又は顕微鏡撮像）までを容易に行うことができる。
【００２６】
図８には、（ａ）ズーム操作環５に形成されたカム溝５ａと、（ｂ）カム筒９の外周面に形成されたカム溝１２ａと、（ｃ）カム筒９の内周面に形成されたカム溝１２ｂ〜１２ｄの具体的な形状（カム曲線）を示している。
ズーム操作環５に形成されたカム溝５ａには、フード１４に設けられたカムフォロアが係合している。カム溝５ａは、カメラモードのワイド端Ｗとテレ端Ｔの間ではフード１４を光軸方向に移動させず、顕微鏡モードにおいて最小倍率端Ｗから最大倍率端Ｍに向かってフード１４を被写体側に移動させる（ただし、最大倍率端Ｍの直前で一旦、被写体側とは反対側に若干移動させた後、被写体側に再び移動させる）ように形成されている。
カム筒９のカム溝１２ａには、前述したように第１鏡筒２１に設けられたカムフォロア８ａが係合している。カム溝１２ａは、カメラモードのワイド端Ｗとテレ端Ｔの間では第１鏡筒２１（第１レンズユニットＬ１）を光軸方向に移動させず、顕微鏡モードにおいて最小倍率端Ｗから最大倍率端Ｍに向かって第１鏡筒２１を被写体側に移動させるように形成されている。
カム筒９のカム溝１２ｂ〜１２ｄにはそれぞれ、前述したように図1の第２鏡筒２２、第３保持枠２３及び第４保持枠２４のカムフォロア８ｂ〜８ｄが係合している。カム溝１２ｂ〜１２ｄは、カメラモードのワイド端Ｗとテレ端Ｔの間及び顕微鏡モードにおける最小倍率端Ｗと最大倍率端Ｍとの間でこれら第２鏡筒２２（第２レンズユニットＬ２）、第３保持枠２３（第３レンズユニットＬ３）及び第４保持枠２４（第４レンズユニットＬ４）を光軸方向に移動させるように形成されている。なお、第３および第４レンズユニットＬ３，Ｌ４用のカム溝とフォロワはそれぞれ二重に構成されている。また、それぞれのカム溝に対応するカムフォロワアの位置関係は、例えば、ワイド端Ｗでの位置関係から分かるように、回転方向に対して相対的にずれている。
【００２７】
このように、カム溝は、カメラモードの延長上で顕微鏡モードの操作ができるよう連続している。また、第３および第４レンズユニットＬ３，Ｌ４用のカム溝を、ワイド端Ｗを中心として対称形状としている。このため、顕微鏡モードでは、第３および第４レンズユニットＬ３，Ｌ４を、ワイド端から、カメラモードでのテレ端への光軸上の移動方向と同じ方向（被写体方向）に移動させて倍率を高める。また、この動きに同期して、第１レンズユニットＬ１も光軸上を同じ方向に移動し、被写体に接近する。
なお、顕微鏡モードにおいて、ズーム操作環５を通じてズーム操作をした際、被写体とカメラ本体１（撮像素子３）との位置関係を保持したまま倍率を変更できるように、ズーム機構を利用してのレンズユニットの移動構成とすることも可能である。それにより、カメラ本体１を三脚等により固定した状態で拡大撮影ができる。
図９には、本実施例の鏡筒ユニット２のカメラモード及び顕微鏡モードでの撮像可能範囲（ズーム可能範囲）を示している。縦軸は被写体距離を示し、横軸は焦点距離及び倍率を示す。ハッチング領域は撮像可能範囲を示す。ただし、図９は撮像可能範囲を示す一例にすぎず、本発明のレンズ装置の撮像可能範囲はこれに限られない。
図に示すように、鏡筒ユニット２は、カメラモードにおいてワイド端からテレ端まで５倍の倍率変更が可能である。一方、顕微鏡モードにおいては、カメラモードよりも短い被写体距離での撮像が可能であるとともに、ワイド端で得られる０．１倍（最小倍率端）から３倍（最大倍率端）までの連続的な倍率変更が可能である。
また、本実施例では、顕微鏡モードにおける最大倍率端においても、被写体とレンズ前端との距離であるワークディスタンスＷＤがある程度広くとれる。しかも、顕微鏡モードでの焦点深度（被写界深度）をある程度深く確保している。これにより、最大倍率端においても立体物を容易に観察することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、カメラシステム（特に鏡筒ユニット２）を大型化することなく、顕微鏡モードでのズーム撮像を容易に行うことができる。特に、カメラモードから顕微鏡モードへの移行がシームレスで行うことができ、該移行のための操作が簡単である。
また、照明ユニット１３が鏡筒ユニット２の前端（第１レンズユニットＬ１よりも被写体側）に配置されているので、照明ユニット１３を複雑化、大型化したり消費電力を増加させたりすることなく、被写体を明るく照明しながら顕微鏡撮像を行うことができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
なお、本実施例では、撮像装置に対してレンズ装置が着脱される場合について説明するが、本発明は、レンズ装置が一体に設けられた撮像装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
通常撮像時にズームを行えるとともに、拡大撮像時にもズームを行えるレンズ装置及び撮像装置を提供できる。
【符号の説明】
【００２９】
１ カメラ本体
２ 鏡筒ユニット
３ 撮像素子
４ ＬＥＤ発光体
５ ズーム操作環
９ カム筒
１３ 照明ユニット
１４ フード
Ｌ１〜Ｌ４ レンズユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズユニットを含む撮影光学系と、前記複数のレンズユニットのうち少なくとも一部を光軸方向に移動させて前記撮影光学系の倍率を変更するズーム機構とを有するレンズ装置であって、
該レンズ装置は、前記倍率をテレ端とワイド端との間で変更する通常撮像モードと、該通常撮像モードよりも短い被写体距離で拡大撮像を行う拡大撮像モードとを有し、
前記ズーム機構は、前記拡大撮像モードにおいて、前記ワイド端から前記倍率を連続的に変更することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記拡大撮像モードにおいて、前記通常撮影モードでは移動しない被写体側のレンズユニットを光軸方向に移動させることで倍率を変化させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置
【請求項３】
前記拡大撮像モードにおいて、被写体側のレンズユニットを光軸方向に、他のレンズユニットを移動させることなく移動させて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置
【請求項４】
前記拡大撮像モードにおいて、前記ズーム機構は特定のレンズユニットを、前記通常撮影モードで倍率を高める移動方向と同じ光軸方向に、ワイド端から移動させて倍率を高めることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置
【請求項５】
前記撮影光学系よりも被写体側に設けられた、複数の発光体が前記撮影光学系の光軸回り方向に配置された照明ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記通常撮像モードから前記拡大撮像モードへの切り替えに応じて前記照明ユニットを点灯させる制御手段を有することを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記拡大撮像モードにおける前記倍率に応じて前記照明ユニットの照明光量及び照明色のうち少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
複数のレンズユニットを含む撮影光学系と、前記複数のレンズユニットのうち少なくとも一部を光軸方向に移動させて前記撮影光学系の倍率を変更するズーム機構とを有するレンズ装置であって、
該レンズ装置は、前記倍率をテレ端とワイド端との間で変更する通常撮像モードと、該通常撮像モードよりも短い被写体距離で拡大撮像を行う拡大撮像モードとを有し、
前記ズーム機構は、前記拡大撮像モードにおいて、前記ワイド端から前記倍率を連続的に変更することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記拡大撮像モードにおいて、前記通常撮影モードでは移動しない被写体側のレンズユニットを光軸方向に移動させることで倍率を変化させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置
【請求項３】
前記拡大撮像モードにおいて、被写体側のレンズユニットを光軸方向に、他のレンズユニットを移動させることなく移動させて焦点調節を行うことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置
【請求項４】
前記拡大撮像モードにおいて、前記ズーム機構は特定のレンズユニットを、前記通常撮影モードで倍率を高める移動方向と同じ光軸方向に、ワイド端から移動させて倍率を高めることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置
【請求項５】
前記撮影光学系よりも被写体側に設けられた、複数の発光体が前記撮影光学系の光軸回り方向に配置された照明ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記通常撮像モードから前記拡大撮像モードへの切り替えに応じて前記照明ユニットを点灯させる制御手段を有することを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記拡大撮像モードにおける前記倍率に応じて前記照明ユニットの照明光量及び照明色のうち少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−６５０５９（Ｐ２０１１−６５０５９Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１７２６８（Ｐ２００９−２１７２６８）
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【出願人】（３０００５３５５３）スカラ株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【出願人】（３０００５３５５３）スカラ株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
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