JP2010169960A - カメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】測距開始タイミングを早め、合焦完了までの時間を短縮可能なるクイックリターンミラー装置を有し、高速連写も可能であるカメラを提供すること。
【解決手段】一眼レフカメラ1は、撮像光学系の光路上に入るダウン位置と退避するアップ位置との間を往復するクイックリターンミラー16を備えたミラー枠15と、ミラー枠15がアップ位置からダウン位置に復帰するとき、ダウン位置近傍でミラー枠15と衝突し、ダウン位置における停止位置を規制するストッパ4aと、ミラー枠15に付設され、ミラー枠15がダウン位置にあるときに上記クイックリターンミラーを透過する被写体光束の一部を焦点調節用測距素子に導くサブミラーを備えたサブミラー枠17と、上記衝突の際に上記サブミラー枠17と接触して当該衝突の振動に起因して生ずる上記サブミラーの角度のずれを規制するU溝4f,4gとを具備する。
【選択図】図3
【解決手段】一眼レフカメラ1は、撮像光学系の光路上に入るダウン位置と退避するアップ位置との間を往復するクイックリターンミラー16を備えたミラー枠15と、ミラー枠15がアップ位置からダウン位置に復帰するとき、ダウン位置近傍でミラー枠15と衝突し、ダウン位置における停止位置を規制するストッパ4aと、ミラー枠15に付設され、ミラー枠15がダウン位置にあるときに上記クイックリターンミラーを透過する被写体光束の一部を焦点調節用測距素子に導くサブミラーを備えたサブミラー枠17と、上記衝突の際に上記サブミラー枠17と接触して当該衝突の振動に起因して生ずる上記サブミラーの角度のずれを規制するU溝4f,4gとを具備する。
【選択図】図3
Description
本発明は、撮像光学系の光路に配されるクイックリターンミラーを備えたメインミラー部とサブミラーを備えた焦点調節用測距素子に被写体光束を導くためのサブミラー部とを備えたカメラに関する。
従来、撮像光学系の光路への進入位置と該光路からの退避位置に回動可能なクイックリターンミラーであるメインミラーおよび該ミラーに付設され、焦点調節用測距素子に被写体光束を導くためのサブミラーを備えたカメラ、例えば、一眼レフレックスカメラにおいては、上記クイックリターンミラーは、バネの付勢力により上記退避位置から進入位置へ回動駆動される。進入位置で位置決め部材と衝突し、バウンドが生じる。バウンドが生じている間は、上記メインミラーに付設されているサブミラーもバウンド状態にあり、バウンド期間中は焦点検出ができず、合焦動作の開始が遅れることになる。
そこで、従来の一眼レフレックスカメラに対するメインミラーのバウンド対策で一般的に用いられている方法の1つとして、メインミラーおよびサブミラーの衝突時の運動エネルギを別体の可動慣性体で吸収し、バウンド量を減少させる方法がある。例えば、特許文献1に開示されたミラーバウンド防止装置は、この方法を採用している。
上述したミラーの衝突時の運動エネルギを別体の可動慣性体で吸収するミラーバウンド防止装置は、上記可動慣性体を設けるために構造が複雑になり、小型化も難しくなる。さらに、運動エネルギを上記可動慣性体で吸収したとしてもサブミラーの振動が収まるまでは測距素子ヘの光路はぶれており、測距を間始することができない。従って、合焦動作を開始するまでに長い時間を要する。
図12は、上記従来の一眼レフレックスカメラにおけるメインミラーのバウンド状態に対する測距開始、終了のタイミングを示した図である。本図に示すようにメインミラーが光路退避位置(アップ位置)にあるときの傾斜角α2から光路進入位置(ダウン位置)P1の傾斜角α1まで回動したタイミングtaでバウンドする。該バウンド状態がなくなり、完全に静止したタイミングtbで測距が開始され、タイミングtcで合焦動作が終了する。このように従来の一眼レフレックスカメラでは、必要精度の測距を行うためには、タイミングtaからtbまでの比較的長い測距待ち時間が必要であり、その結果、合焦完了が遅れる。
本発明は、上述の不具合を解決するためになされたものであり、測距開始タイミングを早め、合焦完了までの時間を短縮可能なるクイックリターンミラー装置を有し、高速連写も可能であるカメラを提供することを目的とする。
本発明の請求項1記載のカメラは、撮像光学系の光路上に入る第一の位置と、上記撮像光学系の光路上から退避する第二の位置との間を往復するクイックリターンミラーを備えたメインミラー部と、上記メインミラー部が上記第二の位置から上記第一の位置に復帰するとき、上記第一の位置近傍で上記メインミラー部の少なくとも一部と衝突し、上記メインミラー部の上記第一の位置における停止位置を規制する停止位置規制手段と、上記メインミラー部に付設されるとともに、上記メインミラー部が上記第一の位置に停止ししているときに上記クイックリターンミラーを透過する上記撮像光学系からの被写体光束の一部を焦点調節用測距素子に導くサブミラーを備えたサブミラー部と、上記衝突の際に上記サブミラー部と接触して当該衝突の振動に起因して生ずる上記焦点調節用測距素子に対する上記サブミラーの角度のずれを規制する角度規制部材とを具備する。
本発明の請求項2記載のカメラは、請求項1に記載のカメラにおいて、上記サブミラー部は、回動軸により回動可能であって、上記回動軸が上記メインミラー部に係合している。
本発明の請求項3記載のカメラは、請求項2に記載のカメラにおいて、上記角度規制部材は、上記サブミラー部の上記回動軸の近傍と、当該サブミラー部がとる回動軌跡の外周円近傍とにそれぞれ配置されている。
本発明の請求項4記載のカメラは、請求項1に記載のカメラおいて、上記サブミラー部は、複数の方向への移動自由度を持たせて付設されている
本発明によれば、測距開始タイミングを早め、合焦完了までの時間を短縮可能なクイックリターンミラー装置を有し、高速連写も可能であるカメラを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態のカメラであるデジタル式一眼レフカメラの要部の構成を示す撮影レンズ光軸に沿った断面図である。図2は、上記一眼レフデジタルカメラのミラーボックス部を前方側からみた斜視図である。図3は、上記一眼レフカメラのミラーユニットの構成を示す斜視図であって、ミラーダウン状態を示す。図4は、上記ミラーユニット要部の模式的側面図であって、ミラーダウン状態を示す。
本実施形態の一眼レフカメラ1は、図1に示すようにカメラボディ2と、カメラボディ2に着脱可能な交換式のレンズ鏡筒3は、レンズ光軸を有する撮影レンズ3aを内蔵しており、カメラボディ2に対してボディマウント10により装着可能である。
カメラボディ2は、図1,2に示すようにカメラ本体部2a内部に配される構成部材として、前面部にボディマウント10が配され、かつ、ミラーユニット5および測距センサユニット6を内蔵するミラーボックス4と、ミラーボックス4の後方部に配されるシャッタユニット7、および、撮像ユニット8と、ミラーボックス4の上方部に配されるファインダユニット9と、さらに、カメラ制御部および各ユニット駆動部(図示せず)を具備している。
なお、レンズ鏡筒3がカメラボディ2に装着された状態での撮影レンズによる被写体光束のレンズ光軸を図中、O1で示し、該レンズ光軸O1方向の被写体側をカメラボディ2の前方側とし、結像側を後方側とする。また、上記被写体光束が後述するメインミラー16によってファインダユニット9側に反射される被写体光束の光軸をファインダ光軸O2とし、さらに、後述するサブミラー18によって測距センサユニット6に向けて反射される被写体光束の一部の光軸を測距光軸O3とする。
ミラーボックス4には左右内壁面に対向した状態で後述するミラー枠15のミラー支持軸19の軸支部と、同様に左右内壁面に対向した状態でサブミラー枠17の角度規制部材を構成するU溝4fと、バネ係止ピン4c,4dが設けられている。さらに、右内壁面にミラー枠15の停止位置規制手段としての上下ストッパ4a,4bと、右側U溝4fの下側にサブミラー枠の角度規制部材を構成するU溝4gと、サブミラー枠17を回動駆動するための回動駆動ピン4eとが設けられている。U溝4f,4gは、互いに平行であって、レンズ光軸O1方向および後述するダウン位置P1にあるときのサブミラー18の反射面に対してそれぞれ所定の角度傾斜しており、また、それぞれ上端側が開放されている。
なお、U溝4f,4gは、ミラー枠15が後述するダウン位置P1、または、その近傍にあるとき、サブミラー枠17の従動ピン17a,17bと係合可能な位置に配されている。言い換えると、U溝4fは、従動ピン17aの近傍に配され、U溝4gは、サブミラー枠17の回動軌跡の外周円近傍であって、従動ピン17bの近傍に配されている。
カメラボディ2に内蔵されるファインダユニット9は、焦点板11と、ペンタプリズム12と、接眼レンズ13とからなり、ファインダ光学系を構成している。
ミラーユニット5は、ミラーボックス4の内部に回動可能に支持され、クイックリターンミラーであるメインミラー16を上面部に備えたメインミラー部を構成するミラー枠15と、ミラー枠15の下面部に回動、かつ、スライド移動可能に支持され、サブミラー18を備えたサブミラー部を構成するサブミラー枠17とからなる。
ミラー枠15は、上面側にメインミラー16が固着されており、図3に示すようにミラーボックス4内の軸支部に嵌入しているミラー支持軸19を介して回動可能に支持されている。そして、ミラー支持軸19に巻回装着されるトーションバネからなるミラー付勢バネ21によってダウン方向側に付勢され、さらに、ミラー駆動装置(図示せず)によりチャージバネ(図示せず)を介してアップ方向側に付勢される。なお、ミラー枠15の左右端面部にメインミラー16の反射面16aと平行な方向に伸びる2つのガイド溝15bが対向して設けられている。
ミラー枠15は、上記チャージバネをチャージする状態でミラー駆動レバー(図示せず)が一方方向に回動駆動されると、被駆動ピン(図示せず)を介してミラー付勢バネ21の付勢力に抗して上方に向けて回動駆動され、ミラーボックス4の内壁面のストッパ4bに当接して上方の第二の位置であるアップ位置P2に停止する。一方、上記上記チャージバネのチャージ状態が解放され、上記ミラー駆動レバーが逆方向に回動駆動されるとミラー付勢バネ21の付勢力によって下方(ミラーダウン方向)に向けて回動駆動され、ミラーボックス4のストッパ4aに当接し、下方の第一の位置であるダウン位置P1に停止する。そのとき、ミラー枠15の背面部に配されるサブミラー枠17も後述するように上記回動動作に連動して退避位置から測距可能な測距位置に回動移動する(図3)。
ミラー枠15が下方のダウン位置P1に位置した状態では、メインミラー16がレンズ光軸O1上の被写体光束の光路内に斜設状態で位置する(図1,3)。この状態では撮影レンズ3aを介して取り込まれた被写体光束は、メインミラー16によって上方のファインダユニット9に向けてファインダ光軸O2に沿って反射され、ファインダ観察が可能となる。また、メインミラー16の中央部はハーフミラー部となっており、ダウン位置P1にあるとき、上記ハーフミラー部を透過した被写体光束の一部は、ミラー枠15の中央開口部15aを経て背面側に位置するサブミラー枠17のサブミラー18に向けて射出される。
サブミラー枠17は、ミラー枠15に対して回動、かつ、スライド移動可能に支持されており、ミラー枠15がダウン位置P1にあるとき、上記被写体光束の一部の透過光を測距光軸O3に沿って測距センサユニット6側に反射するためのサブミラー18がサブミラー枠17の前面側に固着されている。
そして、サブミラー枠17には、図3に示すように枠左右両側上端部に対向して貫通固着される一対の回動軸としての従動ピン17aと、枠右端面に突出する従動ピン17bと、バネ係止ピン17cと、さらに、枠右端上方部に突出して配される凹状溝17dとが配されている。
一対の従動ピン17aは、それぞれ両内側に突出した部分がミラー枠15のガイド溝15bにスライド、かつ、回動可能に係合嵌入しており、また、それぞれ両外側に突出した部分は、ミラー枠15がダウン位置P1または近傍にあるとき、ミラーボックス4のU溝4fに対してスライド、かつ、回動可能の状態で嵌入係合が可能である。さらに、従動ピン17bは、ミラー枠15がダウン位置P1または近傍にあるとき、ミラーボックス4のU溝4gにスライド、かつ、回動可能な状態で嵌入可能である。従って、サブミラー枠17は、ミラー枠15がダウン位置P1または近傍にあるとき、複数の方向への移動自由度をもつことになる。
なお、従動ピン17a,17bは、ミラー枠15がダウン位置P1からアップ位置P2に向けて回動移動すると、U溝4f,4gから脱出する。それに替わって凹状溝17dにミラーボックス4の回動駆動ピン4eが係合する。
また、右端側の従動ピン17aの先端部にはトーションバネからなる付勢バネ22が巻回装着されている。なお、該付勢バネ22は、一端がミラーボックス4のバネ係止ピン4dに、他端がバネ係止ピン17cにそれぞれ懸架されている。さらに、左右一対の従動ピン17aには、それぞれに引張りバネからなる付勢バネ23の一端がそれぞれ懸架されており、該付勢バネ23の他端は、それぞれミラー支持軸19に懸架されている。
凹状溝17dは、ミラー枠15がアップ位置P2に向けて回動移動して、従動ピン17a,17bがU溝4f,4gから脱出するときにミラーボックス4の回動駆動ピン4eと係合し、サブミラー枠17がミラー枠15に対して相対的に回動駆動される。
上述したようにミラー枠15に支持されたサブミラー枠17は、ミラー枠15に対して従動ピン17aを介して付勢バネ23によりミラー支持軸19側に向けて付勢され、かつ、付勢バネ22により反時計回り(ミラーボックス4の左側からみて)に付勢された状態でミラー反射面16aに沿った方向にスライド可能に、また、従動ピン17aの回りに回動可能に支持される。また、サブミラー枠17は、ミラー枠15がダウン位置P1、または、その近傍にあるとき、従動ピン17a,17bとミラーボックス4のU溝4f,4gとによってレンズ光軸O1に対して所定の角度を保持した状態でスライド移動可能に支持されている。また、ミラー枠15がアップ位置P2に向けて回動すると、サブミラー枠17は、ミラーボックス4の回動駆動ピン4eと凹状溝17dとによりミラー枠15に対する折り畳み位置(退避位置)に回動移動する。
上述した構成を有するミラーユニット5のミラー枠15,サブミラー枠17の測距状態を含むファインダ観察状態と撮像素子露光状態との切り替え動作、および、ダウン位置P1におけるバウンド動作を含めて図5〜10を用いて詳しく説明する。
図5〜9は、ミラー枠15とサブミラー枠17のアップ位置P2とダウン位置P1間の回動移動状態を示す模式図であって、そのうち、図5は、ミラー枠15がアップ位置P2にある場合を示す。図6は、ミラー枠15がダウン位置P1に到達した状態を示し、図7は、図6の状態の後、ミラー枠15がバウントした状態を示し、図8は、上記バウンドが収束し、ミラー枠15、サブミラー枠17が静止した状態を示し、図9は、ミラー枠15がアップ位置に向けて再び回動する状態を示す。図10は、ミラー枠15がダウン位置P1でバウントしたときのサブミラー枠17の移動に伴うサブミラーの測距光軸の変動状態を示す模式図である。
ミラー枠15が上方のアップ位置P2に位置した状態では、図5に示すように被写体光束の光路外に退避しており、撮影レンズ3aを介して取り込まれた被写体光束は、開状態にあるシャッタユニット7を通過して撮像ユニット8の光電変換素子である撮像素子の光電変換面上に結像する。そして、上記撮像素子より出力される撮像信号が上記カメラ制御部により処理され、被写体像信号として出力される。
上記アップ位置P2の状態では、サブミラー枠17は、ミラー枠15とともに被写体光束の光路外に退避している。すなわち、サブミラー枠17は、図5に示すようにミラーボックス4の回動駆動ピン4eによって凹状溝17dを介して時計回りに回動駆動され、ミラー枠15に対して折り畳まれ、上記被写体光束の光路から退避している。
続いて、ミラー枠15がダウン位置P1に向けて回動駆動され、ストッパ4aに当接(すなわち、衝突)すると、図6から図7に示すようにバウンドすることになるが、ミラー枠15がダウン位置P1近傍に達したところで、サブミラー枠17は、凹状溝17dが回動駆動ピン4eから開放され、付勢バネ22による反時計回りの付勢力が作用しているので反時計回りに回動しながら従動ピン17a,17bがU溝4f,4gに嵌入し、係合する。その係合状態で上記各ピンがU溝4f,4g内をスライドしながら所定の傾斜角度を保ち、かつ、光軸O1方向に位置ずれしながら下方に移動する。ミラー枠15がダウン位置P1にて上述のようにバウンドすると、サブミラー枠17も従動ピン17aを介して僅かに上方に向けて駆動され、付勢バネ23の付勢力を受けた状態で従動ピン17aがミラー枠15のガイド溝15b内をスライドすると同時に上記各ピン17a,17bがU溝4f,4gに沿ってレンズ光軸O1に対して同一の傾斜角を保持しながら、レンズ光軸O1方向にも移動する。
ミラー枠15の上記バウンド状態が収まると、図8に示すようにミラー枠15は、メインミラー16の反射面16aがファインダ光軸O2を保ち、また、サブミラー枠17は、サブミラー18の反射面18aが測距光軸O3を正確に保った状態で停止する。一方、上述した図6から図7の状態を経て上記バウンドが収束する図8の状態までのバウンド過渡状態にあっては、上述したサブミラー枠17のスライド移動動作によって後述するようにサブミラー18による被写体光束反射光の光軸が上記測距光軸O3に極めて接近した状態を保ちながら移動する状態が得られる。
上述したバウンド過渡状態でのサブミラー枠17の移動動作を図10によって詳しく説明する。いま、ミラー枠15がバウンドするとき、サブミラー枠17の傾斜、および、光軸O1方向の位置も変化することなく移動したとすると、サブミラー18の反射面18a′にあり、ミラー枠15がバウンドしたときのレンズ光軸O1のメインミラー透過光束のずれによって反射面18a′による光軸O3′は、測距センサユニット6の受光レンズ6a上にあるバウンド収束状態での測距光軸O3からδだけずれる。また、サブミラー枠17がミラー枠15のバウンドとともに傾きが変化した場合もサブミラーの反射面による測距光軸は、その方向と位置が大きくずれる。上記いずれの場合もバウンドが完全に収まらない状態では測距を行うことができない。
しかし、本実施形態の場合、ミラー枠15がバウンドするとき、図10に示すようにサブミラー枠17側のサブミラー18の反射面18a″は、例えば、メインミラー16の反射面16aが16a′に移動したとき、上述した所定の傾斜角度を保持した状態のままで光軸O1方向にも微少変位することから、反射面18a″による光軸は、バウンド収束状態での測距光軸O3に極めて接近した位置が保たれる。なお、サブミラー枠17は、上述する微少変位状態において、従動ピン17aが付勢バネ23によってミラー支持軸19側に付勢されており、従動ピン17a,17bが所定角度だけ傾斜したU溝4f,4gによりそれぞれガイドされ、かつ、従動ピン17aがミラー枠15のガイド溝15bにガイドされた状態で平行移動する。
上記バウンド動作中にあってもサブミラー枠17が上述のように変位することからミラー枠15のバウンドによる振動が未だ残っているタイミングであっても精度のよい測距を開始し、実行することができる。
図8に示すバウンド収束の後、撮像素子への露光を開始するため、上記カメラ制御部のミラーアップ動作の指示によってミラー枠15がアップ位置P2に向けて駆動が開始される。サブミラー枠17は、支持ピン17aを介して上方に持ち上げられ、従動ピン17a,17bがU溝4f,4gから抜け出す。同時に回動駆動ピン4eがサブミラー枠17の凹状溝17dに係合し、サブミラー枠17が従動ピン17a中心に時計回りに回動駆動される。ミラー枠15が被写体光束の光路から退避したアップ位置P2に到達すると、前述した図5の状態に戻る。
上述したミラー枠15のアップ位置P2からダウン位置P1への回動駆動時のバウンド状態と測距開始、終了のタイミングについて、ミラー枠15のバウント状態に対する測距タイミングを示した図11を用いて説明する。
ミラー枠15に装着されるメインミラー16がアップ位置P2での角度α2からダウン位置P1での角度α1に急速に変化したとき、ストッパ4aに当接するタイミングta以降、図11に示すように角度α1の近傍位置にて数回のバウンドが発生する。しかし、本実施形態の一眼レフカメラ1においては、上述したようにメインミラー16のバウンド状態が残っているタイミングtdでもサブミラー18による被写体光束の反射光の光軸が収束状態における測距光軸O3に極めて接近しているので、上記タイミングtdにて測距を開始することができる。そして、所定の測距時間を経たタイミングteにて合焦動作が終了する。前述した図12に示した従来の一眼レフカメラにおける合焦完了のタイミングtcに比較して合焦完了までの時間が短縮される。
上述したように本実施形態の一眼レフカメラ1によれば、ミラー枠15のダウン位置P1への回動駆動後の測距を開始させるタイミングを早めて素早く合焦動作を終了させることによって撮影レンズ3aの合焦処理を素早く行うことが可能になり、露光タイミングの遅れが少なくすることで高速連写も可能になる。
この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
本発明によるカメラは、測距開始タイミングを早め、合焦完了までの時間を短縮可能なることが可能なクイックリターンミラー装置を有し、高速連写も可能なカメラとしての利用することができる。
4a…ストッパ(停止位置規制手段)
4f,4g
…U溝(角度規制部材)
15 …ミラー枠(メインミラー部)
16 …メインミラー(クイックリターンミラー)
17 …サブミラー枠(サブミラー部)
17a …従動ピン(回動軸)
18 …サブミラー
P1…ダウン位置(第一の位置)
P2…アップ位置(第二の位置)
4f,4g
…U溝(角度規制部材)
15 …ミラー枠(メインミラー部)
16 …メインミラー(クイックリターンミラー)
17 …サブミラー枠(サブミラー部)
17a …従動ピン(回動軸)
18 …サブミラー
P1…ダウン位置(第一の位置)
P2…アップ位置(第二の位置)
Claims (4)
- 撮像光学系の光路上に入る第一の位置と、上記撮像光学系の光路上から退避する第二の位置との間を往復するクイックリターンミラーを備えたメインミラー部と、
上記メインミラー部が上記第二の位置から上記第一の位置に復帰するとき、上記第一の位置近傍で上記メインミラー部の少なくとも一部と衝突し、上記メインミラー部の上記第一の位置における停止位置を規制する停止位置規制手段と、
上記メインミラー部に付設されるとともに、上記メインミラー部が上記第一の位置に停止ししているときに上記クイックリターンミラーを透過する上記撮像光学系からの被写体光束の一部を焦点調節用測距素子に導くサブミラーを備えたサブミラー部と、
上記衝突の際に上記サブミラー部と接触して当該衝突の振動に起因して生ずる上記焦点調節用測距素子に対する上記サブミラーの角度のずれを規制する角度規制部材と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 上記サブミラー部は、回動軸により回動可能であって、上記回動軸が上記メインミラー部に係合していることを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
- 上記角度規制部材は、上記サブミラー部の上記回動軸の近傍と、当該サブミラー部がとる回動軌跡の外周円近傍とにそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項2に記載のカメラ。
- 上記サブミラー部は、複数の方向への移動自由度を持たせて付設されていることを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
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