JP2005003766A - レンズ鏡筒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】配線板16Aは、例えば、折り曲げ可能なフレキシブルプリント配線板であって、両面に配線17,18がそれぞれ施されている。配線17は、面16aに施され、レンズCPU8と防振回路部14とを電気的に接続する。配線18は、レンズ筐体11と対向する面16bに施され、接点24aを介して信号ライン24と接続される。レンズ鏡筒100のレンズ筐体11に沿って配線板16Aを配置する場合に、配線18を、GGNDと同電位にすると共に、シールドパターンとして、レンズ筐体11に発生するノイズが、配線17に伝達することをシールドする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラボディに装着可能であって、カメラボディの電位を共有するレンズ鏡筒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種カメラボディに装着可能な交換レンズ(レンズ鏡筒)が普及している。撮影者は、カメラボディにレンズ鏡筒を装着したカメラシステムを用いて、撮影を行っている。カメラシステムには、撮影者等の外部操作により設定された所望の撮影動作を実行するために、各種電子回路が組み込まれている。
【0003】
レンズ鏡筒に実装される電子回路は、その数、種類共に増加している。レンズ鏡筒は、複数の電子回路が電気的に接続され、組み合わされることにより、所望の撮影動作を実行するための機能を有することになる。
【0004】
図6は、従来のカメラシステムを示す回路図である。
カメラシステム400は、レンズ鏡筒150と、レンズ鏡筒150が装着されるカメラボディ200等とを備えている。レンズ鏡筒150とカメラボディ200は、マウント部6を介して電気的かつ物理的に接続されている。
【0005】
カメラボディ200は、ボディ筐体7と、電池1と、電源回路2と、ボディCPU3と、外部操作スイッチ群4と、スイッチ5等とを備えている。レンズ鏡筒150は、レンズ筐体11と、レンズCPU8と、記憶部9と、相対距離エンコーダ10と、電源モニタ12と、駆動系回路であるAF回路部13及び防振回路部14と、スイッチ15−1,15−2等とを備えている。
【0006】
マウント部6は、例えば、電気接点(基準電位:GGND)6Aと、接点6−1,6−2,6−3,6−4,6−5と、筐体接点(基準電位:MGND)6Bとを備えている。ボディ筐体7とレンズ筐体11とは、筐体接点6Bを介して物理的に接触しており、共にMGNDを基準電位としている。
【0007】
ボディCPU3は、GND端子3aを介してボディ筐体7に接続されているので、ボディCPU3の電位は、MGNDを基準電位としている。記憶部9、AF回路部13及び防振回路部14は、接点9a,13a,14aを介して、GGNDを基準電位とする信号ライン24と接続されているので、GGNDを基準電位としている。また、防振回路部14は、信号ライン14−1を介してレンズCPU8と電気的に接続されている。
【0008】
レンズ鏡筒の大きさ(径等)は、性能(焦点距離、撮影倍率等)により異なる場合がある。径が小さくコンパクトなレンズ鏡筒に、複数の電子回路を実装する場合には、電子回路が近接することになり、ノイズが発生する可能性が大きくなる。このため、磁気シールドを備えたレンズ鏡筒が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0009】
レンズ鏡筒内に実装された複数の電子回路を電気的に接続するための配線板としては、例えば、フレキシブルプリント配線板(FPC)が知られている。FPCは、軽くて薄く、かつ折り曲げ可能であって、片面又は両面に導体(銅箔等)が施されており、導電性の筐体等に配置される。
【0010】
図7は、従来のFPCを用いたカメラシステムの回路図である。以下、図6に示した部材と同一部材には、同一符号を付し、説明を適宜省略する。
カメラシステム400Aは、カメラシステム400と比べると、レンズ鏡筒150A内に配線板16を備えており、信号ライン14−1の代わりに配線板16を用いて、防振回路部14とレンズCPU8とを電気的に接続した点が異なる。
配線板16の片面には、配線(信号ライン)17が施されており、レンズ鏡筒150Aの防振回路部14からの信号は、配線板16の配線17を介して、レンズCPU8に入力される。また、配線板16は、折り曲げ可能なFPCであって、レンズ鏡筒150A内の適宜の隙間に配置することができる。
【0011】
【特許文献1】
特開平6−265771号公報(第10−11頁、第17図)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したカメラシステムに含まれる従来のレンズ鏡筒では、以下のような課題があった。
(1)筐体接点6Bを介して接続され、MGNDを基準電位としたレンズ筐体11と、電気接点6Aを介して接続され、GGNDを基準電位とした信号ライン24とは、給電経路が異なり、カメラシステム400の撮影動作によっては、レンズ筐体11と信号ライン24との間に電位差が発生してしまう。この結果、レンズ筐体11にノイズが発生して、信号ライン24は、ノイズの影響を受けてしまう。
【0013】
ここで、ノイズが発生する原理を概略的に説明する。
レンズ鏡筒150は、カメラボディ200の電池1から給電されており、給電経路の基準電位としては、上述したように、MGNDとGGNDとがある。
GGNDは、マウント部6の電気接点6Aを介して給電される経路の基準電位であって、この給電経路は、例えば、記憶部9、AF回路部13及び防振回路部14を含む。MGNDは、マウント部6の筐体接点6Bを介して給電される経路の基準電位であって、この給電経路は、レンズ筐体11を接地(アース)すると共に、レンズCPU8を含む。
【0014】
MGNDは、レンズ筐体11の電位を安定させために接地されているが、カメラシステム400の動作状態(ストロボ充電中等、過大な電流が流れるような状態)では、レンズ筐体11の電位が急激に変化してしまい、GGNDと電位差が生じてしまう。このために、レンズ筐体11にノイズが発生する。
【0015】
(2)磁気シールドを備えたレンズ鏡筒では、操作環状態検出部に磁気シールドを配置するために、光学系周辺部材の配置を変更しなくてはならず、レンズ鏡筒の設計上の自由度が損なわれる場合があった。
【0016】
(3)カメラシステム400Aでは、例えば、カメラボディ200又はレンズ鏡筒150Aでアクチュエータ等を駆動して、過大な電流が電気接点6Aに流れ込む場合には、GGNDとMGND間に電位差が発生する。レンズ筐体11は、MGNDを基準電位としており、配線板16の配線17は、GGNDを基準電位としている。このため、GGNDとMGND間の電位差が急激に変化すると、レンズ筐体11に発生したノイズが配線17に伝達されてしまう。
【0017】
本発明の課題は、筐体に発生するノイズの影響を受けないレンズ鏡筒を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項1の発明は、カメラボディ(200)に装着可能であって、前記カメラボディ(200)の電位を共有するレンズ鏡筒(100)において、導電性部分を有する筐体(11)と、前記導電性部分を介して前記カメラボディ(200)と直接接続する第1基準電位部(7,6B,11)と、電気接点(6A)を介して前記カメラボディ(200)の基準電位と接続する第2基準電位部(24)と、前記第1基準電位部(7,6B,11)と接続され、所望の撮影動作を制御する制御部(8)と、前記第2基準電位部(24)と接続され、前記制御部(8)と情報伝達可能な少なくとも1つの電子回路(9,13,14)と、前記筐体(11)付近に配置され、前記制御部(8)と前記電子回路(9,13,14)とを電気的に接続する配線板(16A,16B)と、前記配線板(16A,16B)と前記筐体(11)との間に配置され、前記第2基準電位部(24)と接続されると共に、前記筐体(11)に発生するノイズが前記配線板(16A,16B)に伝達されることをシールドするシールド部(18)と、を備えたレンズ鏡筒である。
【0019】
請求項2の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒において、前記配線板(16A)の両面(16a,16b)には、配線(17,18)が施され、前記両面(16a,16b)のうち前記筐体(11)と対向する面(16b)には、前記シールド部(18)が形成されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【0020】
請求項3の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒において、前記配線板(16B)の片面(16−1,16−2)には、前記シールド部(18)を含む少なくとも2種類の配線(17,18)が施され、前記配線板(16B)は、前記シールド部(18)が他の前記配線(17)と前記筐体(11)との間に配置されるように、曲げられること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【0021】
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のレンズ鏡筒において、前記配線板(16A,16B)は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント配線板であること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施形態について、更に詳しく説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明によるレンズ鏡筒の第1実施形態を示す回路図である。なお、レンズ鏡筒の機能等を説明するために、カメラボディについても併せて説明する。
カメラシステム300は、レンズ鏡筒100と、レンズ鏡筒100が装着されるカメラボディ200等とを備えている。レンズ鏡筒100とカメラボディ200は、マウント部6を介して電気的かつ物理的に接続されている。
【0023】
カメラボディ200は、例えば、導電性部分を有するボディ筐体7と、電池1と、電源回路2と、ボディCPU3と、外部操作スイッチ群4と、スイッチ5等とを備えている。また、上述した各部材は、ボディCPU3を介して電気的に接続されている。電源回路2は、電圧を安定に保つための回路である。外部操作スイッチ群4は、撮影者等による外部操作によって切換えられるスイッチである。スイッチ5は、例えば、レンズ鏡筒100内の駆動系回路に電源を供給するためのスイッチである。
【0024】
レンズ鏡筒100は、例えば、導電性部分を有するレンズ筐体11と、レンズCPU8と、記憶部9と、相対距離エンコーダ10と、電源モニタ12と、駆動系回路であるAF回路部13及び防振回路部14と、スイッチ15−1,15−2と、配線板16A等とを備えている。また、上述した各部材は、レンズCPU8を介して電気的に接続されている。
記憶部9は、不揮発性メモリであって、記憶されたデータを電源オフ時にも保持する。相対距離エンコーダ10は、AFに用いられる超音波モータ(不図示)の駆動状態により、2相のパルスをレンズCPU8に出力する。電源モニタ12は、カメラボディ100からスイッチ5を介して供給される駆動系回路の電源を監視して、異常時にはレンズCPU8に信号を出力する。
【0025】
AF回路部13は、例えば、レンズCPU8の指示に従い、超音波モータを制御すると共に、超音波モータの駆動状態をレンズCPU8に出力する。防振回路部14は、ブレ補正を行うための駆動ユニットであって、レンズCPU8の指示に従い、VCM等を制御すると共に、VCM等の駆動状態をレンズCPU8に出力する。
【0026】
スイッチ15−1は、各種撮影動作を実行するための切換部であって、例えば、ズームレンズ群の位置により切り替わるzoomスイッチと、外部操作によりフォーカスモードの切替を行うAFスイッチと、外部操作によりブレ補正等のモードの切替を行うVRスイッチ及びMODEスイッチとを備えている。スイッチ15−2は、例えば、レンズ鏡筒100内のその他のモードを設定するための切換部である。
【0027】
マウント部6は、例えば、電気接点(基準電位:GGND)6Aと、接点6−1,6−2,6−3,6−4,6−5と、筐体接点(基準電位:MGND)6Bとを備えている。
筐体接点6Bでは、電池1と接続されたボディ筐体7を接地(アース)して、ボディ筐体7とレンズ筐体11とをマウント部分6でビス等の金属により物理的に接触させている。このため、ボディ筐体7とレンズ筐体11は、同電位であって、共にMGNDを基準電位としている。
【0028】
ボディ筐体7とレンズ筐体11とを接続して、電池1の電位に固定する理由としては、ボディ筐体7とレンズ筐体11は、導電性の物質(金属等)により形成されている導電性部分を有しており、電位を固定していない場合には、電位が不安定に変化して、近接する電子回路に影響を与える点が挙げられる。
【0029】
つぎに、レンズ鏡筒100の電位について詳細に説明する。
ボディCPU3は、GND端子3aを介してボディ筐体7に接続されているので、ボディCPU3の電位は、MGNDを基準電位としている。外部操作スイッチ群4は、ボディCPU3とボディ筐体7との間に配置されているので、同じく、MGNDを基準電位としている。
【0030】
記憶部9、AF回路部13及び防振回路部14は、接点9a,13a,14aを介して、GGNDを基準電位とする信号ライン24と接続されているので、GGNDを基準電位としている。
レンズCPU8は、デジタル回路とアナログ回路とを備え、接点6−3、6−4、6−5を介してボディCPU3とデジタル信号に基づいた通信を行うためのデジタル回路は、MGNDを基準電位としており、同じく、アナログ信号を処理する電子回路である記憶部9、AF回路部13及び防振回路部14の制御を行うためのアナログ回路は、GGNDを基準電位としている。
【0031】
以下、レンズ鏡筒100に発生するノイズについて詳細に説明する。
撮影者等によって外部操作スイッチ群4が切換えられると、撮影動作によっては、カメラボディ200に過大な電流が発生して、電池1のマイナス端子に流れ込み、GGNDを基準とした給電経路に電流が流れることになる。
また、カメラボディ200からスイッチ5を介して供給される駆動系回路の電源により、AF回路部13又は防振回路部14が駆動する場合には、レンズ鏡筒100内の信号ライン24に電流が流れ、さらに、電気接点6Aを介してカメラボディ200内のGGNDを経て、電池1のマイナス端子に電流が流れ込む。
【0032】
レンズ筐体11とボディ筐体7は、筐体接点6Bを介して物理的に接触することにより、MGNDを基準電位としている。このため、ボディ筐体7上の外部操作スイッチ群4との各接点間の接触抵抗は、厳密に管理される必要はなく、ボディ筐体7に過大な電流が流れると、MGNDが大きく変化してしまう。
【0033】
一方、信号ライン24に接続され、GGNDを基準電位とするAF回路部13及び防振回路部14は、駆動系回路であって、適切な駆動量を確保するために、電源モニタ12等によって、電気抵抗が厳密に管理されている。このため、信号ライン24の電位は、MGNDと比べて安定している。
【0034】
ここで、カメラボディ200に過大な電流が流れた場合には、GGNDとMGND間の抵抗値の相違による電位差が発生する。この電位差は、MGNDとの接点が多い(すなわち、複数の電子回路が近接している)レンズ鏡筒100で特に顕著となる。したがって、レンズ筐体11にノイズが発生して、信号ライン24に影響を与える場合が想定される。
【0035】
本実施形態におけるレンズ鏡筒100では、レンズ鏡筒100のレンズ筐体11に沿って配線板16Aを配置することにより、上述したノイズがレンズ筐体11付近の電子回路に影響を与えないようにした。
以下、具体的に説明する。
配線板16Aは、例えば、折り曲げ可能なフレキシブルプリント配線板(FPC)であって、レンズ筐体11付近に配置され、配線17,18を備えている。配線17は、信号ラインであって、レンズCPU8と防振回路部14とを電気的に接続する。配線18は、シールドパターンであって、配線17と筐体11との間に配置され、接点24aを介して信号ライン24と接続される。
【0036】
図2は、レンズ筐体11と配線板16Aとの配置関係を示す概念図である。なお、レンズ鏡筒100の回路図と対応させるために、レンズ鏡筒100の回路を回路100a,100bに分けて説明する。
レンズ筐体11の一端には、回路100aが設けられ、他端には、回路100bが設けられている。回路100aは、レンズCPU8を備えており、コネクタ20を介して配線板16Aの一端が接続されている。回路100bは、防振回路部14を備えており、コネクタ21を介して配線板16Aの他端が接続されている。
【0037】
防振回路部14とレンズCPU8とは、配線17を介して電気的に接続されている。配線板16Aは、レンズ筐体11付近に配置され、配線17とレンズ筐体11との間に、シールドパターンである配線(図中、一点鎖線)18が配置される。レンズCPU8のGND端子8aには、導線23が接続されており、導線23は、ビス11a等を介してレンズ筐体11に接続されている。
【0038】
図3は、配線板16Aの説明図である。
配線板16Aは、図示のように、両面に配線17,18が施されている。配線板16Aは、面16a(図中(a))と、面16aとは異なる面16b(図中(b))とを備え、面16aには、配線(信号ライン)17が施され、同じく、面16bには、接点24aを介して信号ライン24と接続され、GGNDと同電位である配線(シールドパターン)18が施されている。
【0039】
配線板16Aは、配線18が施された面16bとレンズ筐体11とが対向するように配置される。これにより、配線18は、レンズ筐体11と配線17の間に配置されることになり、レンズ筐体11に発生するノイズが配線17に伝達されることを防止できる。
【0040】
本実施形態によれば、(1)レンズ鏡筒100のレンズ筐体11に沿って配線板16Aを配置する場合に、配線板16Aの両面に配線17,18をそれぞれ施して、レンズ筐体11と対向する面16bに施された配線18を、GGNDと同電位にすると共に、シールドパターンとしたので、MGNDとGGND間の電位差により発生するノイズが、配線17に伝達することをシールドすることができる。
(2)配線板16Aの両面に配線17,18をそれぞれ施すようにしたので、配線板16Aは、特別な形状である必要がなく、さらに、配線板16Aのみでノイズをシールドできるので、コストダウンを図ることができる。
(3)配線板16Aは、フレキシブルプリント配線板であるので、レンズ筐体11付近の隙間に沿って配置することができる。
【0041】
(第2実施形態)
図4は、本発明によるレンズ鏡筒の第2実施形態を示す回路図である。以下に示すレンズ鏡筒では、第1実施形態におけるレンズ鏡筒100と同一部材には同一符号を付し、重複部分についての説明を適宜省略する。
カメラシステム300Aは、第1実施形態におけるカメラシステム300と比べると、レンズ鏡筒100Aに、配線板16Aの代わりに配線板16Bを配置すると共に、レンズ筐体11の付近に配線板16Bを配置するときに、レンズ筐体11と配線板16Bとの間に、シールドパターンが施された配線18を配置した点が異なる。
【0042】
配線板16Bの片面は略平行に分岐しており、配線17が施された面16−1と、配線18が施された面16−2とを有する。配線17は、信号ラインであって、防振回路部14とレンズCPU8とを電気的に接続する。配線18は、例えば、シールドパターンであって、接点24aを介して信号ライン24と接続され、GGNDを基準電位としている。
【0043】
図5は、配線板16Bの説明図である。
配線板16Bは、図中(a)に示すように、片面にのみ配線が施されている。配線板16Bには、上述した配線(信号ライン)17が施された面16−1と同一側の面16−2に、GGNDと同電位である配線(シールドパターン)18が施されている(図中(a))。配線板16Bは、図中(b)に示すように、配線18が施された面16−2を折り曲げることにより、レンズ筐体11と配線17の間に配線18を配置する。
【0044】
本実施形態によれば、(1)配線板16Bの片面を分岐させて、面16−1に信号ラインである配線17を施し、面16−2にシールドパターンである配線18を施して、配線17とレンズ筐体11との間に配線18を配置するようにしたので、MGNDとGGND間の電位差によりノイズが発生しても、配線17は、ノイズの影響を受けない。
(2)配線18が施された面16−2は、折り曲げられるので、配線17とレンズ筐体11との間であって、ノイズをシールドすることができる位置であれば、適宜の位置に配置することができる。
【0045】
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲である。
(1)上述した実施形態では、配線板16A,16Bは、レンズCPU8と防振回路部14とを電気的に接続したが、レンズCPU8と電気的に接続され、双方向で通信を行う電子回路であれば、適宜の電子回路(例えば、記憶部9、AF回路部13)とレンズCPU8とを配線17を介して接続するようにしてもよい。
【0046】
(2)配線板16Aの面16bに施された配線18、及び/又は、配線板16Bの片面16−2に施された配線18は、レンズ筐体11からのノイズを配線17に伝達しないようにシールドできるのであれば、適宜のパターン(例えば、メッシュによるパターン)を施してもよい。
【0047】
(3)配線板16A,16Bは、フレキシブルプリント配線板としたが、筐体11からのノイズが配線17に伝達しないようにシールドできるのであれば、例えば、配線17と筐体11との間に銅箔テープを配置して、銅箔テープをリード線等で結んで接地するようにしてもよい。
【0048】
(4)配線板16Bの片面は、略平行に分岐することにより、配線17を施された面16−1と、配線18を施された面16−2とを有しているが、配線板16Bは折り曲げ可能であるので、配線18が配線17とレンズ筐体11との間に配置されるのであれば、略平行に限らず、適宜の方向に分岐してもよい。
【0049】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、(1)導電性部分を介してカメラボディと直接接続する第1基準電位部と接続され、所望の撮影動作を制御する制御部と、電気接点を介してカメラボディの基準電位と接続する第2基準電位部と接続され、制御部と情報伝達可能な少なくとも1つの電子回路とを備え、制御部と電子回路とを電気的に接続する配線板を、筐体付近に配置して、さらに、筐体に発生するノイズが配線板に伝達されることをシールドするシールド部を、第2基準電位部と接続すると共に、配線板と筐体との間に配置するようにしたので、配線板に施された配線(信号ライン)にノイズが伝達することを防止することができる。
【0050】
(2)配線が施された配線板の両面のうち筐体と対向する面には、シールド部が形成されているので、筐体に発生するノイズが、制御部と電子回路とを電気的に接続する配線に伝達することを防止できる。
【0051】
(3)配線板の片面には、シールド部を含む少なくとも2種類の配線が施され、配線板は、シールド部が他の配線と筐体との間に配置されるように、曲げられるので、シールド部は、ノイズをシールドすることができる位置であれば、適宜の位置に配置することができる。
【0052】
(4)配線板は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント配線板であるので、筐体付近に沿った適宜の位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレンズ鏡筒の第1実施形態を示す回路図である。
【図2】レンズ筐体11と配線板16Aとの配置関係を示す概念図である。
【図3】配線板16Aの説明図である。
【図4】本発明によるレンズ鏡筒の第2実施形態を示す回路図である。
【図5】配線板16Bの説明図である。
【図6】従来のカメラシステムを示す回路図である。
【図7】従来のFPCを用いたカメラシステムの回路図である。
【符号の説明】
1 電池
3 ボディCPU
6 マウント部
6A 電気接点
6B 筐体接点
7 ボディ筐体
8 レンズCPU
9 記憶部
11 レンズ筐体
13 AF回路部
14 防振回路部
16A,16B 配線板
17,18 配線
100,100A レンズ鏡筒
200 カメラボディ
300,300A カメラシステム
Claims (4)
- カメラボディに装着可能であって、前記カメラボディの電位を共有するレンズ鏡筒において、
導電性部分を有する筐体と、
前記導電性部分を介して前記カメラボディと直接接続する第1基準電位部と、
電気接点を介して前記カメラボディの基準電位と接続する第2基準電位部と、
前記第1基準電位部と接続され、所望の撮影動作を制御する制御部と、
前記第2基準電位部と接続され、前記制御部と情報伝達可能な少なくとも1つの電子回路と、
前記筐体付近に配置され、前記制御部と前記電子回路とを電気的に接続する配線板と、
前記配線板と前記筐体との間に配置され、前記第2基準電位部と接続されると共に、前記筐体に発生するノイズが前記配線板に伝達されることをシールドするシールド部と、
を備えたレンズ鏡筒。 - 請求項1に記載のレンズ鏡筒において、
前記配線板の両面には、配線が施され、
前記両面のうち前記筐体と対向する面には、前記シールド部が形成されていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1に記載のレンズ鏡筒において、
前記配線板の片面には、前記シールド部を含む少なくとも2種類の配線が施され、
前記配線板は、前記シールド部が他の前記配線と前記筐体との間に配置されるように、曲げられること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のレンズ鏡筒において、
前記配線板は、折り曲げ可能なフレキシブルプリント配線板であること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
Priority Applications (1)
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