JP2010008690A - レンズ交換式カメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、ボディマウント部が固定される組立体が合成樹脂材料により構成される場合においても、該組立体と撮像素子を保持する撮像ユニットとを、作業を繰り返すことなく所定の位置に固定することが可能な構成を有するレンズ交換式カメラを提供する。
【解決手段】本発明は、レンズ交換式カメラにおいて、撮像レンズを所定の軸上に位置決めするための平面であるマウント面を有し、レンズを着脱可能に保持するボディマウント部と、該ボディマウント部が固定され、前記マウント面と平行かつ前記マウント面とは反対方向に面する第1の平面を有する合成樹脂材料からなる第1の組立体と、撮像素子を保持し、前記撮像素子の受光面と平行かつ前記第1の平面に対向する第2の平面を有する第2の組立体と、前記第1の平面と前記第2の平面との間に配置される金属材料からなる中間部材と、を具備する構成とした。
【選択図】図2

Description

本発明は、撮像レンズを着脱自在に交換可能なレンズ交換式カメラに関する。
一般にレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラと称されるレンズ交換式カメラは、特開2006−81008号公報に開示されているように、撮像レンズを着脱可能とするボディマウント部を有し、該ボディマウント部の後方に、撮像素子を具備する撮像ユニットが配設されてなる。撮像ユニットは、ボディマウント部が固定された、いわゆる前板ユニット、ミラーボックス等と称される組立体の後方に固定される。
ボディマウント部と撮像ユニットとの間には、クイックリターンミラーやシャッタユニットが配設されることから、撮像ユニットは、組立体からクイックリターンミラーやシャッタユニットを避けるように後方に延出する複数の腕部の後端に、ねじにより固定される。
レンズ交換式カメラにおいては、ボディマウント部に対する撮像素子の受光面の位置関係を所定の範囲内としなければならない。このボディマウント部に対する撮像素子の受光面の位置の調整は、撮像ユニットと該撮像ユニットが固定される複数の腕部との間に挿入される、スペーサの厚さ又は数を変更することにより行われる。
撮像ユニットと腕部との間に挿入されるスペーサの厚さは、組立作業時に調整のために試行錯誤を行うことを避けるために、ボディマウント部に対する腕部の位置と、撮像素子の受光面に対する撮像ユニットの腕部と接する部位の位置と、を予め測定し該測定値に基づいて算出される。
これにより、レンズ交換式カメラの組立作業時においては、予め算出された厚さに対応するスペーサを腕部と撮像ユニットとの間に挿入するだけで、ボディマウント部に対する撮像素子の受光面の位置が所定の範囲内となるようにボディマウント部に対して撮像ユニットを固定することができる。
特開2006−81008号公報
ところで、レンズ交換式カメラのボディマウント部が固定される組立体は、部品点数の削減や軽量化を実現するために、合成樹脂材料により構成されることがある。このようにボディマウント部が固定される組立体が合成樹脂材料により構成された場合、ねじにより腕部に撮像ユニットを固定する際に、腕部にねじの締結力による歪みが生じてしまうことがある。
腕部に歪みが生じてしまうと、ボディマウント部に対する腕部の位置が、予め測定した値から変化してしまい、その結果、組み付けられた状態でのボディマウント部に対する撮像素子の受光面の位置が所定の範囲から逸脱してしまうことがある。
ボディマウント部に対する撮像素子の受光面の位置が所定の範囲から逸脱してしまった場合には、撮像ユニットを組立体から取り外し、再度組み立て作業を行わなければならない。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ボディマウント部が固定される組立体が合成樹脂材料により構成される場合においても、該組立体と撮像素子を保持する撮像ユニットとを、作業を繰り返すことなく所定の位置に固定することが可能な構成を有するレンズ交換式カメラを提供することを目的とする。
本発明のレンズ交換式カメラは、撮像レンズを着脱自在に交換可能なレンズ交換式カメラであって、前記撮像レンズを所定の軸上に位置決めするための平面であるマウント面を有し、前記撮像レンズを着脱可能に保持するボディマウント部と、該ボディマウント部が固定され、前記ボディマウント面と平行かつ前記ボディマウント面とは反対方向に面する第1の平面を有する合成樹脂材料からなる第1の組立体と、撮像素子を保持し、前記撮像素子の受光面と平行かつ前記第1の平面に対向する第2の平面を有する第2の組立体と、前記第1の平面と前記第2の平面との間に配置され、前記第1の組立体に対する前記第2の組立体の位置を固定する金属材料からなる中間部材と、を具備することを特徴とする。
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
以下、本発明の実施形態について図1から図3を参照して説明する。本実施形態は、一般にレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラと称されるカメラに本発明を適用したものである。
図1は、デジタルカメラの主要な構成を断面により示す図である。図2は、ミラーボックス部に撮像ユニットを固定する構成を説明するための分解図である。図3は、撮像ユニットの構成を説明するための斜視図である。
本実施形態のカメラ1は、図1に示すように、カメラ本体2の前面に、交換レンズである撮像レンズ3のレンズマウント面と密着するリング状の平面余裕するボディマウント部9を具備し、該ボディマウント部9を介して撮像レンズ3が着脱自在に固定される構成を有する。
なお、撮像レンズ3におけるレンズとの表現は、被写体像を結像するための光学部材を総称するものとして便宜的に用いているものである。すなわち、屈折レンズにより構成されたもののみではなく、回折レンズ、プリズム又は反射鏡等を用いて構成された光学部材もまた撮像レンズ3の範疇に含まれるものとする。
以下の説明において、カメラ1を操作者が正立状態として構えた状態における左右方向をX方向とし、X方向と直交する上下方向をY方向とし、X、Y方向に直交する前後方向をZ方向とする(図1参照)。すなわちZ方向は、撮像レンズ3の光軸Oと平行な方向(カメラ本体2の厚み方向)である。またZ方向においてカメラ本体2の被写体側を前方とし、撮影者側を後方とする。また、X方向の左右方向はカメラ本体1を背面側から見た方向で示す。すなわち、図1の紙面に正対して手前側が左側となる。
カメラ本体2は、ボディマウント部9と、第1の組立体であるミラーボックス部100と、第2の組立体である撮像ユニット200と、シャッタユニット5と、ファインダユニット6と、測距ユニット7と、画像表示部8とを具備して構成されている。
ミラーボックス部100は、カメラ本体2の内部において、撮像レンズ3の光軸O上に配設された略箱状の部材であり、前方、後方、上方及び下方に開口部を有する。本実施形態のミラーボックス部100は、例えばポリカーボネート等の合成樹脂材料からなる。
光軸O上において、ミラーボックス部100の前方には、ボディマウント部9が配設されている。また、ミラーボックス部100の後方には、シャッタユニット5、及び撮像ユニット200が配設されている。また、ミラーボックス部100の上方にはファインダユニット6が配設されている。また、ミラーボックス部100の下方には、測距ユニット7が配設されている。
ボディマウント部9は、中央に開口部を有した円環形状を有し、光軸Oと直交するリング状の平面を有する板状の部材であり、該開口部周囲に撮影レンズ3がバヨネット機構又はねじ機構等を介して着脱自在に固定される。ボディマウント部9は、ミラーボックス部100に図示しないねじにより固定されている。
本実施形態においては、ボディマウント部9の前面に、撮像レンズ3の後方側に形成された座面(レンズマウント面)が突き当てられることによって、後述する撮像素子201の受光面201aに対する撮像レンズ3のZ方向の位置が決定される。以下において、この撮像レンズ3の位置決めを行うためのボディマウント部9の前面をボディマウント面9aと称するものとする。
ミラーボックス部100内には、反射面を有するクイックリターンミラー101及びサブミラー102が撮像レンズ3の光軸O上に進退可能に配設されている。クイックリターンミラー101及びサブミラー102が撮像レンズ3の光軸O上から退避した状態では、撮像レンズ3から出射された光束は、ミラーボックス部100の後方に配設されたシャッタユニット5及び撮像ユニット200に入射される。
一方、クイックリターンミラー101及びサブミラー102が撮像レンズ3の光軸O上に進出した状態では、撮像レンズ3から出射された光束はクイックリターンミラー101によって上方へ向けて反射されファインダユニット6に入射される。また、クイックリターンミラー101の反射面の少なくとも一部は所定の割合で光を透過する半透過部として構成されており、該クイックリターンミラー101の半透過部を透過した光束は、サブミラー102によって下方へ向けて反射され測距ユニット7に入射される。
シャッタユニット5は、撮像レンズ3の光軸O上に配設されたいわゆるフォーカルプレーンシャッタ装置であり、詳しくは図示しないが、光軸O上に進退可能に配設された複数のシャッタ羽根を所定のタイミングで移動させることによって、撮像素子201の露光時間を制御する装置である。該シャッタユニット5は、図示しないねじによりミラーボックス部100に固定されている。
シャッタユニット5の後方に配設された撮像ユニット200は、詳しくは後述するが、受光面に入射される光に応じた電気信号を出力する撮像素子201と、該撮像素子201に付随するアナログ回路やA/Dコンバータ等の駆動回路部とを備えてなり、撮像レンズ3により受光面上に結像された被写体像を画像信号に変換して出力する。撮像素子201は、例えば一般にCCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)センサと称される形式、あるいはその他の各種の形式の撮像素子が適用され得る。
撮像ユニット200は、ミラーボックス部100から後方に延出する複数の腕部110に、中間部材150を介して固定されている。ミラーボックス部100に撮像ユニット200を固定する構成の詳細については後述する。
ファインダユニット6は、クリックリターンミラー101により折り曲げられた光軸O2上において、撮像レンズ3に対して撮像素子201の受光面201aと光学的に等価な位置に配設されたフォーカシングスクリーン61を具備してなる。
また、ファインダユニット6には、撮像レンズ3によりフォーカシングスクリーン61に結像された被写体像を左右反転させるペンタプリズム62と、このペンタプリズム62から出射された光学像を拡大して操作者の眼に導く接眼光学系63と、被写体の輝度を測定する測光ユニット64とが配設されている。
測距ユニット7は、測距センサを具備してなり、いわゆるTTL位相差オートフォーカスを行うための測距を行う装置である。
また、カメラ本体2の背面部には、画像を表示し出力する画像表示部8が配設されている。画像表示部8は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置又は電気泳動表示装置等を具備して構成されている。
画像表示部8は、カメラ1の撮像動作時には、絞り値やシャッタースピード等の撮影条件、いわゆる電子ファインダやライブビューと称される被写体のリアルタイムの動画像、及び直前の撮像結果等を表示する。また、カメラ1の再生動作時には、カメラ本体2内部又は外部の記録媒体に記録されている静止画像や動画像を再生して表示する。
また、図示しないが、カメラ本体2の外装面には、シャッタボタン等の操作者からの指示情報を入力するためのプッシュスイッチ、ダイヤルスイッチ及びタッチセンサ等からなる入力装置と、ランプ及びスピーカ等からなる出力装置とが配設されている。
また、カメラ本体2には、ストラップ取付金具や、電源電池及び記録媒体を収容する収容室、外部機器との間で有線又は無線により情報の送受信を行うための通信装置等が設けられている。
以下に、本実施形態のカメラ1における、ミラーボックス部100及び撮像ユニット200の構成の詳細を説明する。
まず、第1の組立体であるミラーボックス部100の構成を説明する。図2に示すように、ミラーボックス部100は、合成樹脂からなる略箱状の部材であり、前方にはボディマウント部9が固定されており、また後方にはシャッタユニット5が固定されている。
ミラーボックス部100には、シャッタユニット5を避けて撮像レンズ3の光軸Oに沿うように後方に延出する、複数の腕部110が設けられている。そして、該複数の腕部110の後端部には、それぞれボディマウント部9のボディマウント面9aと略平行な平面部111が形成されている。また、この複数の平面部111は、同一の平面である第1の平面部上に位置するように形成されている。
具体的には、カメラ1を前方から見た場合に、シャッタユニット5の開口部の周囲、すなわち撮像レンズ3の光軸Oの周囲を囲うように3つの腕部110が形成されている。そして、腕部110は、撮像レンズ3の光軸O、すなわちボディマウント部9のボディマウント面9aに略直交する軸に沿って、カメラ1の後方に向かって延出するように形成されている。
3つの腕部110の後端部には、ボディマウント面9aと平行かつそれぞれが同一の平面上に位置する平面部111が形成されている。そして、この3つの平面部111には、撮像レンズ3の光軸Oに沿うように下穴112が形成されている。
また、3つの腕部110のうちの2つの腕部110の平面部111には、撮像レンズ3の光軸Oに沿うように後方に延出する位置決めピン部113が立設されている。該2つの位置決めピン部113は、後述する撮像ユニット200に形成された2つの位置決め孔213に係合し、ミラーボックス部100と撮像ユニット200との相対的な位置決めをするためのものである。
以上のように、本実施形態のミラーボックス部100は、ボディマウント部9のボディマウント面9aと平行な第1の平面部を有し、該第1の平面部は、3つの腕部110の後端部に形成された平面部111により構成されている。そして、該3つの腕部110の平面部111には、それぞれ下穴112が形成されている。
次に、第2の組立体である撮像ユニット200の構成を説明する。図3に示すように、撮像ユニット200は、金属又は合成樹脂等からなる基台部210の前方側に、撮像素子201が保持されて構成されている。また、基台部210の後方側には、撮像素子201の駆動を制御する駆動回路部等を有する回路基板202が配設されている。
なお、基台部210の前面側には、ローパスフィルタ等の光学素子、ゴミ付着防止装置、撮像素子201を移動させるブレ補正装置等が配設され得る。
基台部210は、カメラ1の前方から見て略矩形状の平板状の部材であり、カメラ1の前方から見た場合の略中央部に、受光面201aを前方に向けた状態の撮像素子201が配設されている。
基台部210には、カメラ1の前方から見た状態において撮像素子201の周囲を囲むように複数の当接面部220が形成されている。この複数の当接面部220は、それぞれ撮像素子201の受光面201aと略平行な平面部を有し、かつそれぞれの平面部が同一の平面である第2の平面部上に位置するように形成されている。
すなわち、基台部210に形成された複数の当接面部220の平面部からなる第2の平面部は、基台部210に保持された撮像素子201の受光面201aと略平行となる。
より具体的には、基台部210は、その外周部から延出する3つの舌片部211を有し、該3つの舌片部211のそれぞれの前面部に、カメラ1の前方に突出するように当接面部220が形成されている。該3つの当接面部220は、それぞれ同一の平面上に位置する。
そして、基台部210に形成された3つの当接面部220の平面部には、それぞれ該平面部に直交する方向に穿設された遊嵌孔である貫通孔212が形成されている。
また、基台部210の3つの舌片部211のうちの2つには、貫通孔212と平行に穿設された位置決め孔213が形成されている。該2つの位置決め孔213は、ミラーボックス部100に立設された2つの位置決めピン部113に対応した位置に形成されている。
なお、本実施形態の撮像ユニット200では、当接面部220は舌片部211から前方に突出して設けられているが、舌片部211の前面と当接面部220の平面部とは、同一平面となるように構成されるものであってもよい。
上述した撮像ユニット200は、ミラーボックス部100の腕部110に、中間部材150を介して固定される。以下に、該中間部材150の構成を説明する。
中間部材150は、ステンレス合金、アルミニウム合金等の金属材料からなる平板状の部材であり、図2に示すように、カメラ1の前面から見た場合に、撮像レンズ3から出射された必要光束を遮ることがないように略L字状となる平面形状を有する。
中間部材150には、座ぐり部を後方側とした遊嵌孔である座ぐり孔152が、ミラーボックス部100に形成された下穴112に対応する3箇所に形成されている。また、中間部材150には、位置決め孔153が、ミラーボックス部100に形成された位置決めピン部113に対応する2箇所に形成されている。
また、中間部材150には、ねじ孔154が、撮像ユニット200に形成された貫通孔212に対応する3箇所に形成されている。
以下に、本実施形態のカメラ1における、ミラーボックス部100に対して撮像ユニット200を固定する構成の詳細を説明する。
中間部材150は、中間部材150に穿設された座ぐり孔152に挿通され、ミラーボックス部100の腕部110に形成された下穴112内に螺合する3つのセルフタッピングビス160により固定される。
セルフタッピングビス160は、一般にタッピンねじ、セルフタッピングねじとも称される、下穴の内壁に自らねじ山を形成しつつ下穴に螺合する雄ねじ部を有しているものである。
なお、セルフタッピングビス160の頭部は座ぐり孔152の座ぐり部内に収まる形状を有しており、中間部材150をミラーボックス部100に固定した状態において、セルフタッピングビス160の頭部が中間部材150の表面よりも後方に突出することはない。
また、ミラーボックス部100に対する中間部材150の位置決めは、ミラーボックス部100に立設された位置決めピン部113が位置決め孔153に係合することによってなされる。
撮像ユニット200は、ミラーボックス部100に固定された状態の中間部材150の後方側(後方側の面)に、貫通孔212を挿通され、中間部材150のねじ孔154に螺合するねじ120により固定される。
ここで、ミラーボックス部100に対する撮像ユニット200の、ボディマウント面9aと平行な平面上における位置決めは、ミラーボックス部100に立設された位置決めピン部113が位置決め孔213に係合することによってなされる。
また、ボディマウント面9aに対する撮像ユニット200が保持する撮像素子201の受光面201aの平行度及び距離は、中間部材150と撮像ユニット200の当接面部220の平面部との間に、所定の厚さ及び所定の枚数のスペーサ170が適宜に挿入されることによって調節される。
次に、ミラーボックス部100に撮像ユニット200を固定する場合の手順を説明する。
まず、ミラーボックス部100に、中間部材150をセルフタッピングビス160により固定する。
そして、ボディマウント面9aに対する、中間部材150の後方側の面の撮像ユニット200の当接面部220が接する3箇所の位置を測定する。一方で、撮像ユニット200について、撮像素子201の受光面201aに対する、3箇所の当接面部220の平面部の位置を測定する。
次に、上記測定結果に基づいて、ボディマウント面9aと受光面201aとの位置関係が平行かつ所定の距離となるように、3つのスペーサ170のそれぞれの厚さを算出する。この場合、必ずしも3つのスペーサは必要ではなく、算出された結果に応じて3箇所のうちの必要な箇所に必要数のスペーサを用いればよい。
そして、算出された厚さに応じた3つのスペーサ170を挟持した状態で、中間部材150に撮像ユニット200をねじ120により固定する。
以上に説明したように、本実施形態においては、撮像ユニット200は、中間部材150にねじ120により固定される。ここで、中間部材150は、金属材料により構成されていることから、撮像ユニット200の当接面部220が当接する部位に、ねじ120の締結力による歪みが生じることがない。
すなわち、撮像ユニット200を中間部材150に固定する作業に先立って測定を行った、ボディマウント面9aに対する中間部材150の後方側の面の撮像ユニット200の当接面部220が接する3箇所の位置は、固定作業後も変化することがない。
したがって、本実施形態によれば、予め測定し算出した厚さのスペーサ170を用いて撮像ユニット200を中間部材150に固定することで、1回の作業で確実にボディマウント部に対する撮像素子201の受光面201aの位置を所定の範囲内とすることができ、作業を繰り返す必要がなくなる。
なお、上述した実施形態においては、中間部材150は1つの部材からなり、ミラーボックス部100の3箇所の腕部110の間に架設されるような構成として説明しているが、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、中間部材は金属材料により構成された複数の部材であってもよく、図4に示す変形例のように、3つの腕部110のそれぞれの平面部111上に、3つの金属材料からなる中間部材150a、150b及び150cが固定される形態であってもよい。
図4に示す変形例においても、撮像ユニット200は、金属材料からなる中間部材150a、150b及び150cにねじ120により固定されることから、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
上述した実施形態に基づいて、以下の構成を提案することができる。すなわち、本願発明は以下の構成で表現できる。
(付記1)
交換レンズを着脱可能なボディマウント面を有し、該ボディマウント面と平行な第1の面を有した合成樹脂材料からなる第1の組立体と、
上記ボディマウントの光軸上に配置され上記交換レンズからの被写体光束を受ける撮像素子が載置され、該撮像素子の受光面と上記ボディマウント面とを平行に取り付けるための第2の平行面を有した第2の組立体と、
上記第1の組立体と上記第2の組立体とを上記第1の面と上記第2の面とで結合するため、上記第1の面と上記第2の面との間に配置された金属材料からなる中間部材と、
を有することを特徴としたレンズ交換式カメラ。
(付記2)
上記中間部材は上記第1の組立体に固着され、上記第2の組立体は上記中間部材に固着されていることを特徴とした付記1に記載のレンズ交換式カメラ。
(付記3)
上記第1の面と上記第2の面は同一の数の複数面であり、該複数面のそれぞれには、上記ボディマウント面と上記受光面とを平行とし、かつ上記ボディマウント面から上記受光面までの距離を一定とするための距離調整用座金が設けられていることを特徴とした付記1又は2に記載のレンズ交換式カメラ。
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレンズ交換式カメラもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
例えば、レンズ交換式カメラは、上述の実施形態で説明した形態に限らず、デジタルビデオカメラ等であってもよいことは言うまでもない。
カメラの主要な構成を断面により示す図である。 ミラーボックス部に撮像ユニットを固定する構成を説明するための分解図である。 撮像ユニットの構成を説明するための斜視図である。 変形例の構成を説明する図である。
符号の説明
1 カメラ、
2 カメラ本体、
3 撮像レンズ、
5 シャッタユニット、
6 ファインダユニット、
7 測距ユニット、
8 画像表示部、
9 ボディマウント部、
9a ボディマウント面、
100 ミラーボックス部、
110 腕部、
111 平面部、
112 下穴、
113 位置決めピン部、
120 ねじ、
150 中間部材、
152 座ぐり孔、
153 位置決め孔、
154 ねじ孔、
160 セルフタッピングビス、
170 スペーサ、
200 撮像ユニット、
201 撮像素子、
201a 受光面、
210 基台部、
211 舌片部、
212 貫通孔、
213 位置決め孔、

Claims (3)

  1. 撮像レンズを着脱自在に交換可能なレンズ交換式カメラであって、
    前記撮像レンズを所定の軸上に位置決めするための平面であるマウント面を有し、前記撮像レンズを着脱可能に保持するボディマウント部と、
    該ボディマウント部が固定され、前記ボディマウント面と平行かつ前記ボディマウント面とは反対方向に面する第1の平面を有する合成樹脂材料からなる第1の組立体と、
    撮像素子を保持し、前記撮像素子の受光面と平行かつ前記第1の平面に対向する第2の平面を有する第2の組立体と、
    前記第1の平面と前記第2の平面との間に配置され、前記第1の組立体に対する前記第2の組立体の位置を固定する金属材料からなる中間部材と、
    を具備することを特徴とするレンズ交換式カメラ。
  2. 前記中間部材は、前記第1の平面上に固定され、
    前記第2の組立体は、前記第2の平面上において前記中間部材に固定されていることを特徴とする請求項1に記載のレンズ交換式カメラ。
  3. 前記第1の平面と前記第2の平面は、共に同一の数の複数の平面により構成され、
    前記第1の平面を構成する複数の平面と前記第2の平面を構成する複数の平面との間には、それぞれ前記ボディマウント面と前記受光面とを平行とし、かつ前記ボディマウント面から前記受光面までの距離を所定の値とするためのスペーサが介装されることを特徴とする請求項2に記載のレンズ交換式カメラ。
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