JP2008197372A - カメラ及びその組立方法 - Google Patents

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智彦 菊池
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Abstract

【課題】コストアップと組立性の低下とを招くことなく、光源の取付精度の向上を図ることができるカメラ、及びその組立方法を提供する。
【解決手段】デジタルカメラを組み立てる際には、まず、フロントケース28に固定されたホルダ24に、レンズ鏡筒12を保持するレンズユニット20とAF補助光の光源であるLED22とを取り付ける。次に、LED22に設けられた電極33を回路基板26に形成されたスルーホールに挿通しながら、回路基板26をフロントケース28に取り付ける。この際、電極33は、回路基板26に設けられたガイド部材50によって、スルーホールに案内される。
【選択図】図2

Description

本発明は、撮影レンズの光軸方向に光を照射する光源を備えたカメラと、その組立方法とに関する。
被写体像をCCDイメージセンサなどの撮像素子で撮像してデジタルの画像データを取得するデジタルカメラが普及している。デジタルカメラの多くは、撮影レンズのフォーカスを自動的に調整するオートフォーカス機能を搭載している。デジタルカメラのオートフォーカスには、安価に構成できることから、画像データのコントラストを基に合焦位置を求める、いわゆるコントラスト検出方式が好ましく用いられている。
ところが、コントラスト検出方式のオートフォーカスには、被写体全体が暗い場合など、十分なコントラスト差が得られないとフォーカス調整が正常に行えなくなるという問題がある。これを防止するため、オートフォーカスを行う際に、被写体の輝度などに応じて補助光を照射することにより、被写体を照明するようにしたデジタルカメラが、例えば、特許文献1などによって知られている。
特願平10−62680号公報
補助光の光源には、例えば、消費電力の低い発光ダイオード(LED)などが採用されている。こうした光源は、通常、CCDイメージセンサなどを制御する回路基板に実装された後、デジタルカメラのフロントケースに回路基板ごと取り付けられる構成になっている。しかしながら、光源を先に回路基板に取り付けてしまうと、光源とフロントケースとの位置合わせが難しくなり、フロントケースに形成された発光窓との位置がずれたり、補助光の光源の光軸と撮影レンズの光軸との向きがずれたりしてしまうことがある。
光源の位置ずれや光軸ずれは、補助光の光量を低下させ、オートフォーカスの調整精度に悪影響を与える。このため、特許文献1では、光源を保持する保持部材を別途設け、光源と回路基板とをフレキシブル配線基板などを介して接続するようにしている。このような構成にすると、フロントケースに対する位置決めの自由度が高まるので、光源の位置ずれや光軸ずれなどを抑えることができる。
ところが、上述のような構成では、保持部材やフレキシブル配線基板などの分だけコストアップになることが懸念される。また、光源を保持部材に取り付けるようにすると、組み立て時に撮影レンズとの光軸合わせを行わなければならないとともに、フレキシブル配線基板との配線作業なども加わるため、必ずしも組立性が良いとは言い難い。
また、解決策の一つとして、光源を先にフロントケースに取り付け、光源とフロントケースとの位置合わせを行ってから回路基板に実装することも考えられる。しかし、この場合には、回路基板に形成されたスルーホールに光源の電極を挿通して、回路基板の裏面で半田付けをしなければならないが、フロントケースに取り付けられた状態の光源の電極をスルーホールに通すのは非常に難しく、組立性が低下することは否めない。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、コストアップと組立性の低下とを招くことなく、光源の取付精度の向上を図ることを目的とする。
上記課題を達成するため、本発明のカメラは、被写体像を結像する撮影レンズと、前記撮影レンズの光軸方向と略平行に形成された棒状の電極を複数有し、前記各電極を介して電圧が印加されることに応じて、前記光軸方向に光を照射する光源と、前記各電極に対応した複数の接続孔を有し、前記各接続孔に前記各電極を挿通することによって前記光源と電気的に接続される回路基板と、前記撮影レンズと前記光源とを保持する保持部材と、前記光源と前記回路基板との間に位置し、前記光源と前記回路基板とを接続する際に、前記各電極を前記各接続孔に案内するガイド部材とを備えたことを特徴とする。
なお、前記ガイド部材は、ブロック状に形成され、前記回路基板に向かうに従って径が狭くなるテーパ状のガイド穴を前記各電極に対応して複数有していることが好ましい。
また、前記各ガイド穴の最狭部の径は、前記各接続孔の径よりも狭いことが好ましい。
さらに、前記ガイド部材は、前記回路基板と対向する面に凹部を有し、前記各ガイド穴は、前記凹部の底面に接続されるように形成されていることが好ましい。
なお、前記ガイド部材は、前記底面をパーティングラインとして樹脂成形されることが好ましい。
また、前記保持部材は、外装の一部を構成するフロントケースに取り付けられ、前記撮影レンズと前記光源とを前記フロントケースに対して位置決めすることが好ましい。
さらに、本発明のカメラの組立方法は、被写体像を結像する撮影レンズと、前記撮影レンズの光軸方向と略平行に形成された棒状の電極を複数有し、前記各電極を介して電圧が印加されることに応じて、前記光軸方向に光を照射する光源と、前記各電極に対応した複数の接続孔を有し、前記各接続孔に前記各電極を挿通することによって前記光源と電気的に接続される回路基板と、前記撮影レンズと前記光源とを保持する保持部材と、前記光源と前記回路基板とを接続する際に、前記各電極を前記各接続孔に案内するガイド部材とを備えたカメラにおいて、前記撮影レンズと前記光源とを前記保持部材に取り付けるステップと、前記光源の前記各電極を前記ガイド部材で案内しながら前記各接続孔に挿通して前記光源と前記回路基板とを接続するステップとを有することを特徴とする。
本発明では、撮影レンズと光源とを同一の保持部材に取り付けるようにしたので、それぞれの位置や光軸にずれが生じることを適切に防止することができる。また、光源を回路基板に直接実装するようにしたので、コストアップを招く心配もない。さらに、各電極を各接続孔に挿通させる際に、ガイド部材によって各電極を各接続孔に案内するようにしたので、光源を保持部材などに先に取り付けた場合にも、組立性の低下を招く心配がない。
図1は、デジタルカメラ(カメラ)10の構成を概略的に示す斜視図である。デジタルカメラ10の前面には、撮影レンズ11を保持したレンズ鏡筒12が設けられている。デジタルカメラ10の上面には、デジタルカメラ10の電源のON/OFFを切り替える電源スイッチ13と、デジタルカメラ10に撮影の実行を指示するレリーズボタン14とが設けられている。
レリーズボタン14は、2段階押しのスイッチになっている。レリーズボタン14を軽く押圧(半押し)すると、自動露出調整(AE)や自動焦点調整(AF)などといった各種の撮影準備処理が開始される。この状態からさらにレリーズボタン14を強く押し込む(全押し)と、撮影が実行され、撮影準備処理が施された1画面分の撮像信号が画像データに変換される。
また、デジタルカメラ10の前面には、レンズ鏡筒12の他に、ストロボ光を照射するためのストロボ発光窓15と、AF補助光を照射するためのAF補助光発光窓16とが設けられている。デジタルカメラ10は、画像データのコントラストの変化を基に合焦位置を求める、いわゆるコントラスト検出方式のAF処理を行う。コントラスト検出方式のAF処理の場合、被写体全体が暗くて十分なコントラスト差が得られないと、フォーカス調整が困難になってしまう。AF補助光発光窓16から照射されるAF補助光は、これを防止するためのものである。
デジタルカメラ10は、例えば、被写体の輝度が所定値以下である際にAF補助光を照射して被写体を照らすことにより、暗い撮影シーンにおいても適切にAF処理が行われるようにする。なお、AF補助光発光窓16は、例えば、フロントケース28(図2参照)に開口を形成し、この開口に無色又は乳白色の樹脂材料からなる透光板を嵌め込むことによって構成される。
図2は、デジタルカメラ10の内部構成を概略的に示す分解斜視図である。デジタルカメラ10の内部には、レンズ鏡筒12を保持するレンズユニット20と、AF補助光の光源であるLED22と、レンズユニット20とLED22とを保持するホルダ(保持部材)24と、デジタルカメラ10の各部を制御する種々の回路が構成された回路基板26とが設けられている。
ホルダ24は、図示を省略したリアケースとともにデジタルカメラ10の外装を構成するフロントケース28に、例えば、接着やネジ止めなどによって固定される。ホルダ24は、レンズユニット20を保持した際に、フロントケース28に形成された開口28aとレンズ鏡筒12とを対面させる。また、ホルダ24は、LED22を保持した際に、AF補助光発光窓16とLED22とを対面させる。このように、ホルダ24は、フロントケース28に対するレンズユニット20とLED22との位置決めを行う。
また、ホルダ24は、撮影レンズ11の光軸とLED22の光軸とが略平行になるように、レンズユニット20とLED22とを保持する。このように、ホルダ24は、レンズユニット20とLED22とのフロントケース28に対する位置を決めるとともに、それぞれの光軸を合わせる。これにより、撮影レンズ11の光軸方向にAF補助光が照射される。なお、ホルダ24には、高精度の成形が可能な金属材料や樹脂材料(硬質プラスチック)などを用いることが好ましい。
レンズユニット20には、CCDイメージセンサ31が設けられている。レンズユニット20は、レンズ鏡筒12とCCDイメージセンサ31とを一体に保持することにより、これらの位置や光軸にずれが生じることを防止する。また、レンズユニット20は、図示を省略したフレキシブルプリント配線基板を介して回路基板26と電気的に接続される。レンズユニット20は、回路基板26からの制御信号に応じて、レンズ鏡筒12の沈胴/繰り出しや、CCDイメージセンサ31の駆動、及び画像データの出力などを行う。なお、図1は、レンズ鏡筒12が繰り出された状態を示し、図2は、レンズ鏡筒12が沈胴した状態を示している。
また、レンズユニット20の外周には、撮影レンズ11の光軸に対して放射状に突出するように形成された複数のフランジ30が設けられている。各フランジ30のそれぞれには、貫通孔30aが設けられている。レンズユニット20は、これらの各フランジ30を介してホルダ24に取り付けられる。
LED22は、発光部32と、2本の電極33とで構成されている。発光部32は、円柱の先端を丸めた略砲弾型に形成されている。各電極33は、発光部32の後端面から突出した棒状に形成され、撮影レンズ11及び発光部32の光軸と略平行になっている。また、各電極33は、発光部32内に封入された半導体素子に接続されており、一方がカソード、他方がアノードとなる。LED22は、各電極33を介して回路基板26と電気的に接続される。そして、LED22は、回路基板26から印加される電圧に応じて発光部32を点灯させることにより、AF補助光を照射する。
ホルダ24は、平板を略リング状に形成した本体部35と、レンズユニット20を保持する複数のフランジ36と、LED22を保持する円筒部37とからなる。各フランジ36は、本体部35の中心に向けて突出するように形成されている。また、各フランジ36は、レンズユニット20に形成された各フランジ30のそれぞれに数及び位置が対応している。さらに、各フランジ36のそれぞれには、貫通して形成された雌ネジ36aが設けられている。これにより、レンズユニット20は、レンズ鏡筒12を本体部35に挿通するようにして各フランジ30、36の位置を合わせ、レンズユニット20側からネジ止めすることによって、ホルダ24に取り付けられる。
円筒部37は、本体部35に対して略垂直に突出するように形成されている。また、円筒部37は、その内径がLED22の発光部32の外径と一致するように形成されている。LED22は、発光部32を円筒部37に嵌入させることによって、ホルダ24に取り付けられる。なお、LED22は、円筒部37に嵌入させた後、接着などによってホルダ24に固定するようにしてもよい。
各フランジ30、36は、撮影レンズ11の光軸と本体部35とが略直交するようにレンズユニット20を保持する。また、前述のように、円筒部37は、本体部35に対して略垂直に形成されているので、これに嵌入されるLED22は、本体部35と略直交した状態で保持される。これにより、ホルダ24は、撮影レンズ11の光軸とLED22の光軸とが略平行になるように、レンズユニット20とLED22とを保持する。
回路基板26は、例えば、ネジ止めや嵌め込みなどによって、撮影レンズ11及びLED22の光軸と略直交するようにフロントケース28に取り付けられる。前述のように、回路基板26は、レンズユニット20、LED22のそれぞれと電気的に接続され、これらの動作を制御する。図3(a)に示すように、回路基板26には、LED22の各電極33のそれぞれに対応したスルーホール(接続孔)40が形成されている。そして、LED22は、図3(b)に示すように、各電極33を各スルーホール40に挿通し、回路基板26の裏面側で半田付けすることにより、半田42を介して回路基板26と電気的に接続される。なお、周知のように、各スルーホール40は、回路基板26の内部配線パターンに接続されており、各スルーホール40及び各半田42を介してLED22と、回路基板26に構成された各種の回路とが接触する。
また、図2及び図3に示すように、回路基板26には、LED22と回路基板26とを接続する際に、各電極33を各スルーホール40に案内するガイド部材50が設けられている。ガイド部材50は、略直方体のブロック状に形成され、各スルーホール40のそれぞれに対応したガイド穴52が設けられている。各ガイド穴52は、回路基板26に向かうに従って径が狭くなるテーパ状に形成されている。また、各ガイド穴52は、最狭部の径d1がスルーホール40の径d2よりも狭くなる(すなわち、d1<d2)ように形成されている。このように構成すると、電極33をスルーホール40に挿通する際に、電極33の先端がスルーホール40の縁部に引っ掛からなくなるので、電極33をスムーズにスルーホール40に案内することができる。
次に、図4に示すフローチャートを参照しながら、上記構成によるデジタルカメラ10の作用について説明する。デジタルカメラ10を組み立てる際には、まず、ネジ止めや接着などによってホルダ24をフロントケース28に固定する。ホルダ24を固定したら、そのホルダ24にレンズユニット20を取り付ける。レンズユニット20の取り付けは、各フランジ30、36の位置を合わせ、レンズユニット20側からネジ止めすることによって行われる。ホルダ24に取り付けられたレンズユニット20は、開口28aと対面し、開口28aからレンズ鏡筒12を露呈させる。このように、レンズユニット20をホルダ24に取り付けることによって、レンズユニット20のフロントケース28に対する位置が合わせられる。
レンズユニット20をホルダ24に取り付けたら、発光部32を円筒部37に嵌入させて、LED22をホルダ24に取り付ける。ホルダ24に取り付けられたLED22は、AF補助光発光窓16と対面し、フロントケース28に対する位置が合わせられる。また、発光部32を嵌入させる際、各電極33が対応する各スルーホール40に向かうように、LED22の光軸周りの回転の向きを調整する。なお、例えば、LED22と円筒部37とに直進キーを設けるなどして、発光部32の嵌入と同時に光軸周りの回転の向きが一義的に決められるようにしてもよい。
レンズユニット20とLED22とをホルダ24に取り付けたら、フレキシブルプリント配線基板を介してレンズユニット20と回路基板26とを電気的に接続する。なお、レンズユニット20及び回路基板26とフレキシブルプリント配線基板とは、半田付けによって接続してもよいし、コネクタなどを介して接続してもよい。また、レンズユニット20と回路基板26との接続は、フレキシブルプリント配線基板に限ることなく、例えば、導線などを用いるようにしてもよい。
レンズユニット20と回路基板26とを接続したら、LED22の各電極33を回路基板26の各スルーホール40に挿通させながら、ネジ止めなどによって回路基板26をフロントケース28に取り付ける。各電極33を各スルーホール40に挿通させる際、各電極33は、ガイド部材50に形成された各ガイド穴52によって各スルーホール40に案内される。これにより、LED22を先にフロントケース28に位置決めしても、各電極33を容易に各スルーホール40に挿通させることができる。また、各ガイド穴52の最狭部の径d1を各スルーホール40の径d2よりも狭くしたので、電極33をスルーホール40に挿通させる際に、電極33の先端がスルーホール40の縁部に引っ掛かることもない。
回路基板26をフロントケース28に取り付け、各電極33を各スルーホール40に挿通させたら、回路基板26の裏面側から各電極33を半田付けし、半田42を介してLED22と回路基板26とを電気的に接続させる(図3(b)参照)。以上により、レンズユニット20とLED22とがフロントケース28に位置決めされ、かつ回路基板26と電気的に接続された状態で組み立てられる。
このように、本実施形態のデジタルカメラ10によれば、レンズユニット10とLED22とをフロントケース28に固定される同一のホルダ24に取り付けるようにしたので、フロントケース28に対する位置やそれぞれの光軸にずれが生じることを適切に防止することができる。また、レンズユニット20などを駆動する回路基板26にLED22を直接実装するようにしたので、コストアップを招く心配もない。さらに、各電極33を各スルーホール40に挿通させる際に、ガイド部材50によって各電極33を各スルーホール40に案内するようにしたので、組立性が低下することもない。
なお、上記実施形態では、レンズユニット20を取り付けた後にLED22をホルダ24に取り付けるようにしたが、ホルダ24に対するレンズユニット20とLED22との取り付け順序は、これに限ることなく、LED22を先に取り付けるようにしてもよい。また、上記実施形態では、レンズユニット20と回路基板26とを電気的に接続した後に回路基板26をフロントケース28に取り付けるようにしたが、これに限ることなく、回路基板26をフロントケース28に取り付けた後にレンズユニット20と回路基板26とを電気的に接続するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、上面から底面まで連続したガイド穴52を有するガイド部材50を示したが、これに限ることなく、例えば、図5に示すガイド部材60のように構成してもよい。図5のガイド部材60には、回路基板26と対向する面に2つの凹部62が形成されている。各凹部62は、各スルーホール40に対応する位置に形成されており、各凹部62の底面62aに接続されるように各ガイド穴64が形成されている。各ガイド穴64は、前述のガイド部材50と同様に、最狭部の径d1がスルーホール40の径d2よりも狭くなるようにテーパ状に形成されている。これにより、前述のガイド部材50と同様に、電極33をスムーズにスルーホール40に案内することができる。
加工精度や生産性などを考慮すると、ガイド部材50、60は、樹脂材料を用いて金型成形することが好ましい。この際、ガイド部材50のような形状であると、ガイド穴52を形成するためのピンが細長くなるため、金型の耐久性が悪い。一方、ガイド部材60では、底面62aをパーティングライン(金型同士の合わせ面)とし、一方の金型で凹部62を形成し、他方の金型でガイド穴64を形成することで、ガイド穴64を形成するためのピンを短くすることができる。
このように、ガイド部材60のような形状にすることで、金型の耐久性の向上を図ることができる。また、ピンが短い方が加工もし易いので、金型自体の製造コストの低減も図ることができる。さらには、ピンを短くすることで、成形時のピンの変形を抑えることができるので、ガイド穴64の位置精度の向上も図ることができる。なお、図5では、各ガイド穴64に合わせて2つの凹部62を形成するようにしているが、これに限ることなく、例えば、各ガイド穴64のそれぞれに接続される1つの凹部62を形成するようにしてもよい。
なお、上記実施形態では、AF補助光を照射する光源を例に説明したが、これに限ることなく、光源は、例えば、セルフタイマーの報知を行うものなどであってもよい。また、上記実施形態では、光源としてLED22を示したが、これに限ることなく、例えば、レーザダイオードや電球などであってもよい。さらに、上記実施形態では、電極33が2本のLED22を示したが、電極の数は2本に限ることなく、2本以上であってもよい。例えば、RGB3色の発光素子を1パッケージに収めた3色LEDでは、RGBのそれぞれに対応して設けられた3本のカソードと、1本の共通アノードとの計4本で構成されている。
なお、上記実施形態では、保持部材としてホルダ24を示したが、これに限ることなく、例えば、フロントケース28とホルダ24とを一体に成形し、フロントケース28自体を保持部材としてもよい。また、上記実施形態では、接続孔として回路基板26自体に形成されたスルーホール40を示したが、接続孔は、これに限ることなく、例えば、回路基板上に実装されたコネクタのソケット穴などであってもよい。また、上記実施形態では、ブロック状のガイド部材50、60を示したが、ガイド部材は、これに限ることなく、例えば、テーパ筒状(いわゆる、ラッパ型)に形成されたものなどであってもよい。さらに、上記実施形態では、デジタルカメラ10に本発明を適用した例を示したが、本発明は、これに限ることなく、例えば、写真フイルムに被写体像を露光記録する、いわゆる銀塩カメラに適用してもよい。
デジタルカメラの構成を概略的に示す斜視図である。 デジタルカメラの内部構成を概略的に示す分解斜視図である。 ガイド部材の構成を概略的に示す説明図である。 デジタルカメラの組立手順を概略的に示すフローチャートである。 凹部を形成したガイド部材の構成を概略的に示す説明図である。
符号の説明
10 デジタルカメラ(カメラ)
11 撮影レンズ
16 AF補助光発光窓
20 レンズユニット
22 LED(光源)
24 ホルダ(保持部材)
26 回路基板
28 フロントケース
33 電極
40 スルーホール(接続孔)
50、60 ガイド部材
52、64 ガイド穴
62 凹部
62a 底面

Claims (7)

  1. 被写体像を結像する撮影レンズと、
    前記撮影レンズの光軸方向と略平行に形成された棒状の電極を複数有し、前記各電極を介して電圧が印加されることに応じて、前記光軸方向に光を照射する光源と、
    前記各電極に対応した複数の接続孔を有し、前記各接続孔に前記各電極を挿通することによって前記光源と電気的に接続される回路基板と、
    前記撮影レンズと前記光源とを保持する保持部材と、
    前記光源と前記回路基板との間に位置し、前記光源と前記回路基板とを接続する際に、前記各電極を前記各接続孔に案内するガイド部材とを備えたことを特徴とするカメラ。
  2. 前記ガイド部材は、ブロック状に形成され、前記回路基板に向かうに従って径が狭くなるテーパ状のガイド穴を前記各電極に対応して複数有していることを特徴とする請求項1記載のカメラ。
  3. 前記各ガイド穴の最狭部の径が、前記各接続孔の径よりも狭いことを特徴とする請求項2記載のカメラ。
  4. 前記ガイド部材は、前記回路基板と対向する面に凹部を有しており、
    前記各ガイド穴は、前記凹部の底面に接続されるように形成されていることを特徴とする請求項2又は3記載のカメラ。
  5. 前記ガイド部材は、前記底面をパーティングラインとして樹脂成形されることを特徴とする請求項4記載のカメラ。
  6. 前記保持部材は、外装の一部を構成するフロントケースに取り付けられ、前記撮影レンズと前記光源とを前記フロントケースに対して位置決めすることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のカメラ。
  7. 被写体像を結像する撮影レンズと、
    前記撮影レンズの光軸方向と略平行に形成された棒状の電極を複数有し、前記各電極を介して電圧が印加されることに応じて、前記光軸方向に光を照射する光源と、
    前記各電極に対応した複数の接続孔を有し、前記各接続孔に前記各電極を挿通することによって前記光源と電気的に接続される回路基板と、
    前記撮影レンズと前記光源とを保持する保持部材と、
    前記光源と前記回路基板とを接続する際に、前記各電極を前記各接続孔に案内するガイド部材とを備えたカメラの組立方法において、
    前記撮影レンズと前記光源とを前記保持部材に取り付けるステップと、
    前記光源の前記各電極を前記ガイド部材で案内しながら前記各接続孔に挿通して前記光源と前記回路基板とを接続するステップとを有することを特徴とするカメラの組立方法。
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