JP2007225684A - カメラのafモジュール取付装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 カメラの被写体光を入射して測距情報を得るためのAFモジュールの入射光軸の方向と位置を調整可能にし、高精度な被写体距離情報を出力することを可能にする。
【解決手段】 被写体光を入射して被写体の距離情報を出力するAFモジュール5を備えるカメラにおいて、AFモジュール5をミラーボックス1に取り付けるためのAFモジュール取付調整枠6を備える。AFモジュール取付調整枠6は被写体光軸に対するAFモジュール5の入射光軸の傾きを調整するための傾き調整手段と、入射光軸を被写体光軸に対して平行移動させる平行調整手段とを備える。AFモジュール5の入射光軸を被写体光軸に一致させることができ、高精度な被写体の距離情報を得ることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明はカメラのAF(自動焦点)制御を行うための被写体距離情報を得るためのAFモジュールに関し、特に当該AFモジュールをカメラ内に取り付ける際の位置調整を容易に行うようにしたAFモジュール取付装置に関するものである。
被写体の焦点合わせを自動的に行うAFカメラでは、被写体までの距離を測距して被写体距離情報を得るためのAFモジュールをカメラ内に設ける必要がある。例えば、一眼レフカメラでは、ミラーボックスの下部にAFモジュールを取り付けておき、撮影レンズで結像する被写体光をミラーボックスのメインミラーの一部に設けたハーフミラー部を透過させ、かつサブミラーで反射してAFモジュールに導くように構成し、AFモジュールは導かれた被写体光から距離情報を得ている。AFモジュールは入射された被写体光をレンズ光学系のセパレータレンズによって2つの被写体光に分割し、分割した各被写体光をラインセンサにそれぞれ被写体像として結像し、これらの結像された被写体像をラインセンサで検出し、所要の信号処理を行うことで距離情報を出力するように構成されている。そのため、正確な距離情報を得るためには、入力される被写体光の光軸をAFモジュールのレンズ光学系の光軸、すなわち入射光軸に一致させる必要があり、そのためAFモジュールをミラーボックスに取り付ける際には両者の光軸が一致するようにAFモジュールの取付方向の調整を行う必要がある。
このようなAFモジュールの取付方向の調整を実現するために、特許文献1ではミラーボックスとは別体のAFモジュール取付調整枠を設け、AFモジュールをAFモジュール取付調整枠を介してミラーボックスに取り付けている。このAFモジュール取付調整枠にはX方向及びY方向に並ぶ3つの調整ネジによりAFモジュールを取り付けており、これら3つの調整ネジを調整することによりAFモジュール取付調整枠に対するAFモジュールの取付方向、すなわちミラーボックスに対するAFモジュールの取付方向の調整が可能となり、AFモジュールの入射光軸を被写体光の光軸に対して平行になるように方向を調整することが可能とされている。
特開2004−157212号公報
特許文献1の技術では、AFモジュール取付調整枠での調整によってAFモジュールの入射光軸のX方向の傾きとY方向の傾きを調整して被写体光の光軸(以下、被写体光軸と称する)に合わせるものであるため、AFモジュールの入射光軸を被写体光軸と同じ方向、すなわち両光軸が平行になるように調整することは可能でも、入射光軸と被写体光軸を一致させることは難しく、両光軸に平行なずれが生じてしまうことがある。そのため、入射光軸と被写体光軸とのずれがAFモジュール内のラインセンサの長さ方向、すなわち被写体光を分割する方向に生じていると、このずれがラインセンサ上での被写体光による被写体像の検出誤差となって表れ、結果として被写体距離情報に誤差が生じ、高精度なAF制御ができなくなるおそれがある。
本発明の目的は、AFモジュールの入射光軸の方向と位置を調整可能にし、高精度な被写体距離情報を出力することを可能にしたAFモジュール取付装置を提供するものである。
本発明は、被写体光を入射して被写体の距離情報を出力するAFモジュールを備えるカメラにおいて、AFモジュールをカメラボディに取り付けるためのAFモジュール取付調整枠を備えており、当該AFモジュール取付調整枠は被写体光軸に対するAFモジュールの入射光軸の傾きを調整するための傾き調整手段と、入射光軸を被写体光軸に対して平行移動させる平行調整手段とを備えることを特徴とする。
ここで、平行調整手段はAFモジュール取付調整枠を被写体光軸と垂直な面上でカメラボディに対して一方向に移動可能に支持する手段であり、傾き調整手段は、AFモジュール取付調整枠に対してAFモジュールを入射光軸と垂直な面上においてX方向、Y方向にそれぞれ独立して傾きを調整可能な手段として構成する。
例えば、平行調整手段は、AFモジュール取付調整枠を被写体光軸と垂直な面内においてカメラボディに対して一方向に移動可能に支持する手段と、AFモジュール取付調整枠をカメラボディに対して一方向に位置調整する手段とを備え、位置調整手段はAFモジュール取付調整枠をカメラボディに対して位置規制するための調整ネジと、カメラボディとAFモジュール取付調整枠との間に弾装されて当該AFモジュール取付調整枠を調整ネジに対して弾接させるスプリングとを備える構成とする。
また、傾き調整手段は、AFモジュール取付調整枠の被写体光軸と垂直な面においてX方向及びY方向にL字配設された3箇所に設けられたボスと、これらボスにそれぞれ螺合され、各ボスに対応してAFモジュールに設けられた3つの支持片をAFモジュール取付調整枠の前記3箇所において支持する調整ネジと、前記各ボスと各支持片との間に弾装されて各支持片を各調整ネジに対して弾接させるコイルスプリングとを備える構成とする。
さらに、前記AFモジュールは被写体光を複数に分割して距離情報を取得するように構成されている場合には、前記平行調整手段は当該被写体光を分割する方向にAFモジュール取付調整枠を位置調整可能に構成する。
本発明によれば、AFモジュールの入射光軸を被写体光軸に一致させることができ、AFモジュールにより高精度な被写体の距離情報を得ることができる。特に、AFモジュールでの距離情報を得る方式として、被写体光を2つに分割してラインセンサで検出する方式を採用するAFモジュールでは、少なくとも当該被写体光を分割している方向についてAFモジュールの入射光軸を被写体光軸に一致させることで、高精度な距離情報を得ることが可能になる。
本発明において、AFモジュールは一眼レフカメラのミラーボックスに取り付けられ、ミラーボックス内に内装されたメインミラーを透過し、サブミラーで反射された被写体光を入射するように構成され、AFモジュール取付調整枠はミラーボックスの下部に取り付けられ、AFモジュールはAFモジュール取付調整枠の下側面に取り付けられる構成とすることが好ましい。また、サブミラーで反射された被写体光はミラーボックスの前方に向けて傾斜した方向に向けられ、平行調整手段は当該被写体光の光路を外れたミラーボックスの後部寄りの領域内に配設されることが好ましい。これにより、ミラーボックス内のスペースを有効利用してカメラの小型化を可能にする一方で、被写体光がAFモジュールに入射する際の妨げになることがなく、高精度な被写体の距離情報を得ることができる。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図1は本発明を適用したデジタル一眼レフカメラのミラーボックス内部の概略断面図である。矩形の箱状に形成されたミラーボックス1の前面には図には表れない撮影レンズを装着するためのレンズマウント2が配設され、また背面には図には表れないシャッタ機構を介してCCD或いはCMOS撮像素子が配設される。前記ミラーボックス1の内部には上端部に水平方向に設けたを回動軸3aを支点にして上下方向に回動されるメインミラー3が配設されており、通常は同図に示す下方の位置に回動して撮影レンズで結像される被写体光をミラーボックス1の上部に設けられる図には表れないファインダ光学系に向けて反射する。また、前記メインミラー3はシャッタ機構が開かれるレリーズ時には上方位置に回動して撮影レンズで結像される被写体光の光路から上方に退避し、当該被写体光を撮像素子にまで導いて撮像を行う。また、前記メインミラー3は被写体光の光軸を含む微小領域がハーフミラー部3bとして構成されており、このハーフミラー部3bの背後にサブミラー4が設けられている。サブミラー4はメインミラー3が下方位置に回動している同図の状態のときにハーフミラー部3bを透過した被写体光をミラーボックス1の下方に向けて反射し、ミラーボックス1の下部に配設されているAFモジュール5に入射させる。
前記AFモジュール5は、同図に示されるように、ほぼレ字状をした角筒からなるケーシング51内に第1コンデンサレンズ52、反射ミラー53、第2コンデンサレンズ54、マスク55、セパレータレンズ56、及びラインセンサ57を有しており、第1コンデンサレンズ52に入射される被写体光を反射ミラー53で反射し、第2コンデンサレンズ54を通し、マスク55で光を制限した上でセパレータレンズ56により2つの被写体光に分割する。分割された2つの被写体光はそれぞれラインセンサ57において結像され、ラインセンサ57から電気信号として出力される。このラインセンサ57からの出力を図には表れない回路で位相差法により信号処理することで、被写体の距離情報、すなわち合焦位置からのずれ量を得ることが可能である。ここで、前記セパレータレンズ56とラインセンサ57は同図の上下方向、すなわちミラーボックス1の上下方向に延長されており、被写体光をセパレータレンズ56で上下方向に分割してラインセンサ57に結像している。したがって、AFモジュール5に入射された被写体光が反射ミラー53で反射する前の状態を考慮すると、AFモジュール5はミラーボックス1の前後方向(同図の左右方向)に向けて被写体光を2つに分割して距離情報を得ていることと等価になる。
図2は前記AFモジュール5をミラーボックス1の下部に取り付ける構造を説明するためにミラーボックス1を上下を反対にした部分分解斜視図である。同図において、AFモジュール5は前記ケーシング51の一方の側面に1つの、反対の側面に2つの、合計3つの舌片状をした支持片51a,51b,51cが突出されている。これらの支持片51a,51b,51cはそれぞれ支持穴が開口されるとともに平面上でL字配置されている。すなわち、一つの支持片51bに対して同じ側面に設けられた他の一つの支持片51cはY方向(ミラーボックス1の前後方向)に、反対側の側面に設けられた別の一つの支持片51aはX方向(ミラーボックス1の左右方向)に配列されている。また、各支持片51a,51b,51cはAFモジュール5の前記した各レンズを含む光学系の入射光軸に対して垂直な方向に傾けられている。
また、図2に示すように、前記AFモジュール5をミラーボックス1に取り付けるためにAFモジュール取付調整枠6が設けられている。このAFモジュール取付調整枠6は後述するように2本の取付ネジ7a,7bによりミラーボックス1に取り付けられ、AFモジュール5はこのAFモジュール取付調整枠6に3本の調整ネジ8a,8b,8cにより取付られている。前記AFモジュール取付調整枠6は細片板状をした主辺部61と、この主片の両端から延長されてそれぞれ長さが若干相違する2つの側辺部62,63とを有してほぼコ字状に近い平面形状をした板状部材として形成されており、両側辺部62,63の各先端部には辺の長さ方向に細長い長円形をした取付穴62a,63aが開口されている。また、前記AFモジュール取付調整枠6の下面には前記主辺部61の両端部と、長い側の側辺部63の中間部位の合計3つの箇所にそれぞれ傾斜した方向に突出した円形ボス64a,64b,64cが一体に突出形成されている。これら3つの円形ボス64a,64b,64cは前記AFモジュール5の3つの支持片51a,51b,51cに対応してL字に平面配置されており、中央に位置する一つの円形ボス64bを挟んで他の一つの円形ボス64cは前記したY方向に、別の一つの円形ボス64aはX方向に配列されている。また、各円形ボス64a,64b,64cは同じ角度に傾斜されており、この傾斜角は前記AFモジュール5の入射光軸と平行に向けられている。また、各円形ボス64a,64b,64cは長さ方向の先端側のほぼ半分の領域が若干だけ小径に形成されており、この小径の部分にはそれぞれコイルスプリング65a,65b,65cが嵌装されている。さらに、前記AFモジュール取付調整枠6の前記主辺部61のほぼ中央には上方(図2では下方)に向けて舌片状をした調整片61aが突出されており、この調整片61aには調整ネジ9が挿通されている。
図3はAFモジュール5をAFモジュール取付調整枠6に取り付けた状態の上下を反対にした斜視図である。AFモジュール5は3つの支持片51a,51b,51cのそれぞれに調整ネジ8a,8b,8cを挿通し、AFモジュール取付調整枠6の3つの円形ボス64a,64b,64cの各ネジ穴に螺合させる。各支持片51a,51b,51cは当該調整ネジ8a,8b,8cの頭部と各円形ボス64a,64b,64cに嵌装したコイルスプリング65a,65b,65cとの間に挟持され、かつ各コイルスプリング65a,65b,65cの弾性力によって調整ネジ8a,8b,8cの頭部との間に弾性保持されるため、このようにAFモジュール5をAFモジュール取付調整枠6に対して取り付けた状態ではAFモジュールに外力を加えればコイルスプリング65a,65b,65cの撓み変形によりAFモジュール取付調整枠6に対するAFモジュール5の取付姿勢、すなわち取付方向をX方向及びY方向に調整することが可能である。すなわち、調整ネジ8aの螺合位置を調整することでAFモジュール5を調整ネジ8bを支点としてY方向を軸とするRX方向に傾動させることができ、調整ネジ8cの螺合位置を調整することでAFモジュール5を調整ネジ8bを支点としてX方向を軸とするRY方向に傾動させることができる。ここで、これら調整ネジ8a,8b,8c、及びコイルスプリング65a,65b,65cは本発明における傾き調整手段として構成される。
図4はミラーボックス1の下部にAFモジュール取付調整枠6を介してAFモジュール5を取り付けた状態の一部を破断した要部の側面図である。AFモジュール取付調整枠6は、両側辺部62,63がミラーボックス1の前後方向に向けられた状態で前記各取付穴62a,63aに嵌入される取付ネジ7a,7bによりミラーボックス1の下部壁1aに取着される。ここで前記取付ネジ7a,7bはいわゆる段ネジとして構成されており、取付ネジ7a,7bによりミラーボックス1に取り付けた状態では、AFモジュール取付調整枠6は取付穴62a,63aの長穴方向、すなわちミラーボックス1の前後方向に沿って微小寸法だけ移動させることが可能な状態となる。また、前記調整片61aには調整ネジ9が外側から挿通されており、この調整ネジ9の先端側にはコイルスプリング10が嵌装され、さらに当該調整ネジ9はミラーボックス1の下部壁1aに水平方向に螺合されている。ここで、これら調整ネジ9及びコイルスプリング10は本発明における平行調整手段として構成される。
このように、ミラーボックスに取り付けられたAFモジュール5では、次のように入射光軸を被写体光軸に一致させることが可能となる。まず、図3に示したように、傾き調整手段において、L字配置された3つの調整ネジ8a,8b,8cのうち、中央の調整ネジ8bに対してY方向に並ぶ調整ネジ8cを締結しあるいは緩めることで、この調整ネジ8cに嵌装されているコイルスプリング65cの撓み量を変化させ、円形ボス64cに対する支持片51cの高さ位置を変化させる。これにより、AFモジュール5はX方向に並ぶ2つの円形ボス64a,64bを結ぶ線を支点にしてRY方向に傾動でき、AFモジュール5のY方向に沿った入射光軸の傾きを調整することが可能になる。同様に、L字配置された3つの調整ネジ8a,8b,8cのうち、中央の調整ネジ8bに対してX方向に並ぶ調整ネジ8aを締結しあるいは緩めることで、この調整ネジ8aに嵌装されているコイルスプリング65aの撓み量を変化させ、円形ボス64aに対する支持片51aの高さ位置を変化させる。これにより、AFモジュール5はY方向に並ぶ2つの円形ボス64b,64cを結ぶ線を支点にしてRX方向に傾動でき、AFモジュール5のX方向に沿った入射光軸の傾きを調整することが可能になる。これにより、図5(a)のように、AFモジュール5の入射光軸が被写体光軸と平行でない場合でも、図5(b)のように両光軸が平行になるようにAFモジュール5の方向調整が実現できる。
しかる後、図4に示したように、平行調整手段において、AFモジュール取付調整枠6の調整ネジ9を軸転操作し、コイルスプリング10を撓めながらミラーボックス1に対する螺合量を調整すると、両側辺部62,63はそれぞれ取付ネジ7a,7bと取付穴62a,63aとのY方向の寸法余裕により、AFモジュール取付調整枠6の調整片61aはコイルスプリング10と調整ネジ9の頭部との間に挟持された状態で調整ネジ9と一体的にミラーボックス1に対してミラーボックス1の前後方向、つまり前記Y方向に微小移動させることができ、すなわちAFモジュール取付調整枠6を移動させることができる。移動させた後はコイルスプリング10の弾性力によって当該移動位置に保持させることが可能である。このY方向はミラーボックス1の前後方向、すなわちAFモジュール5内に設けられているセパレータレンズ56とラインセンサ57の延長方向、すなわち被写体光を分割して被写体の距離情報を得る方向であるので、図5(c)のようにAFモジュール5の入射光軸を被写体光軸に対してY方向に一致させることで高精度な距離情報を得ることが可能になる。このとき実施例1では入射光軸と被写体光軸のX方向のずれはそのまま残されるが、前述のようにX方向とY方向のうち一方向でも光軸を一致させることで従来よりも高精度なものになることは詳細に説明するまでもない。
ここで、図1を参照すると、サブミラー4により反射される被写体光の光軸はミラーボックス1に対して前後方向に傾斜しているため、ミラーボックス1の下部の背後側領域には被写体光の光路が存在しない領域ONAが生じている。そのため、実施例のAFモジュール取付調整枠6の端部に配設した調整片61aや調整ネジ9及びコイルスプリング10が当該無光路領域ONA内に配置すれば、これらの部材によって被写体光の光路を遮るようなことはなく、AFモジュール5による距離情報を得る際の障害になることもない。
本発明では、AFモジュール取付調整枠6をミラーボックス1に対してY方向に位置調整可能な構成であれば、例えば図示は省略するが、ミラーボックス1にスクリュネジを支持するとともにAFモジュール取付調整枠6の一部を当該スクリュネジに螺合させ、スクリュネジを軸転することによりAFモジュール取付調整枠6をミラーボックス1に対して移動させて位置調整させるように構成してもよい。あるいは、ラック・ピニオン機構によりAFモジュール取付調整枠を位置調整させるようにしてもよい。
また、実施例の説明ではAFモジュール5はY方向に被写体光を分割して距離情報を得る構成であるが、X方向に被写体光を分割して距離情報を得る構成であればAFモジュール取付調整枠6をX方向に位置調整可能な構成とすればよい。もちろん、実施例とは異なる方式により被写体の距離情報を得る構成のAFモジュールを備えるカメラにおいても被写体光軸と入射光軸を一致させることが要求される場合には本発明の装置を適用することが可能である。
実施例1のデジタルカメラのミラーボックスの断面図である。 ミラーボックスを上下反対にした部分分解斜視図である。 AFモジュールをAFモジュール取付調整枠に取り付けた状態の上下反対にした外観図である。 ミラーボックスの要部の一部を破断した側面図である。 光軸調整を説明する模式図である。
符号の説明
1 ミラーボックス
2 レンズマウント
3 メインミラー
4 サブミラー
5 AFモジュール
6 AFモジュール取付調整枠
7a,7b 取付ネジ
8a,8b,8c 調整ネジ
9 調整ネジ
10 コイルスプリング
61 主辺部
62,63 側辺部
64a,64b,64c 円形ボス
65a,65b,65c コイルスプリング

Claims (7)

  1. 被写体光を入射して被写体の距離情報を出力するAFモジュールを備えるカメラにおいて、前記AFモジュールをカメラボディに取り付けるためのAFモジュール取付調整枠を備え、前記AFモジュール取付調整枠は前記被写体光軸に対する前記AFモジュールの入射光軸の傾きを調整するための傾き調整手段と、前記入射光軸を前記被写体光軸に対して平行移動させる平行調整手段とを備えることを特徴とするカメラのAFモジュール取付装置。
  2. 前記平行調整手段は前記AFモジュール取付調整枠を前記被写体光軸と垂直な面上で前記カメラボディに対して一方向に移動可能に支持する手段であり、前記傾き調整手段は、前記AFモジュール取付調整枠に対して前記AFモジュールを入射光軸と垂直な面上においてX方向、Y方向にそれぞれ独立して傾きを調整可能な手段であることを特徴とする請求項1に記載のカメラのAFモジュール取付装置。
  3. 前記平行調整手段は、前記AFモジュール取付調整枠を前記被写体光軸と垂直な面内において前記カメラボディに対して一方向に移動可能に支持する手段と、前記AFモジュール取付調整枠を前記カメラボディに対して前記一方向に位置調整する手段とを備え、前記位置調整手段はAFモジュール取付調整枠をカメラボディに対して位置規制するための調整ネジと、前記カメラボディとAFモジュール取付調整枠との間に弾装されて当該AFモジュール取付調整枠を前記調整ネジに対して弾接させるスプリングとを備えることを特徴とする請求項2に記載のカメラのAFモジュール取付装置。
  4. 前記傾き調整手段は、前記AFモジュール取付調整枠の前記被写体光軸と垂直な面においてX方向及びY方向にL字配設された3箇所に設けられたボスと、これらボスにそれぞれ螺合され、前記各ボスに対応して前記AFモジュールに設けられた3つの支持片を前記AFモジュール取付調整枠の前記3箇所において支持する調整ネジと、前記各ボスと各支持片との間に弾装されて各支持片を各調整ネジに対して弾接させるコイルスプリングとを備えることを特徴とする請求項2又は3に記載のカメラのAFモジュール取付装置。
  5. 前記AFモジュールは被写体光を複数に分割して距離情報を取得するように構成されており、前記平行調整手段は少なくとも当該被写体光を分割する方向にAFモジュール取付調整枠を位置調整可能に構成したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のカメラのAFモジュール取付装置。
  6. 前記AFモジュールは一眼レフカメラのミラーボックスに取り付けられ、前記ミラーボックス内に内装されたメインミラーを透過し、サブミラーで反射された被写体光を入射するように構成され、前記AFモジュール取付調整枠は前記ミラーボックスの下部に取り付けられ、前記AFモジュールは前記AFモジュール取付調整枠の下側面に取り付けられることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のカメラのAFモジュール取付装置。
  7. 前記サブミラーで反射された被写体光はミラーボックスの前方に向けて傾斜した方向に向けられ、前記平行調整手段は当該被写体光の光路を外れた前記ミラーボックスの後部寄りの領域内に配設されていることを特徴とする請求項6に記載のカメラのAFモジュール取付装置。

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