JP6816204B2 - レンズアダプタ - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置の装置本体及び交換レンズを着脱可能なレンズアダプタに関する。
レンズ交換型のカメラでは、レンズマウントの形状と異なるレンズマウントを有する交換レンズをカメラに装着する際には、レンズアダプタを介してカメラのレンズマウントに対して交換レンズを着脱可能に装着している。また、レンズアダプタとして、交換レンズとカメラとの通信を可能とするため、電気通信ユニットを有するものがある。
電気通信ユニットを有するレンズアダプタでは、電気通信ユニットとカメラとを電気的に接続する接点部の数が多いため、カメラとの接点部同士の電気的な接続の信頼性や接触部分の耐久性が要求される。
そこで、レンズアダプタの接点部とカメラの接点部との双方を互いに接触する方向に付勢した状態で光軸方向に移動可能に支持した複数の可動接点ピンで構成した技術が提案されている(特許文献1)。
特開平7−84307号公報
しかし、上記特許文献1では、フランジバック(レンズアダプタから撮像素子までの距離)の微調整を行うためにレンズアダプタとカメラとの間にスペーサを介在させた場合、レンズアダプタ側の接点ピンとカメラ側の接点ピンとの接触位置が変化する。このため、レンズアダプタ側の接点ピンとカメラ側の接点ピンとの接触圧が変化して電気的な接続の信頼性が低下するおそれがある。
そこで、本発明は、レンズアダプタと撮像装置との間にスペーサを介在させる場合でも、簡単な構造でレンズアダプタと撮像装置との電気的な接続の信頼性を確保することができる技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、撮像装置の装置本体及び交換レンズを着脱可能なレンズアダプタであって、前記レンズアダプタが前記装置本体に装着された状態において前記装置本体に設けられた第1の櫛歯状端子と電気的に接続される第1の端子と、前記レンズアダプタに前記交換レンズが装着された状態において前記交換レンズに設けられた接続部と電気的に接続され、且つ前記第1の端子とは異なる第2の端子と、を有し、前記装置本体へ前記レンズアダプタが装着される際、前記装置本体と前記レンズアダプタとの間に、前記レンズアダプタにおける前記交換レンズとの当接位置から前記撮像装置の撮像面までの距離であるフランジバックの調整に用いるスペーサを挿入可能であり、前記第1の端子と前記第1の櫛歯状端子との接触位置が光軸と平行な方向へ相対的に移動可能であって、前記光軸と平行な方向における前記第1の端子と前記第1の櫛歯状端子との接触位置が変化する範囲は、前記フランジバックの調整量よりも長く設定されていることを特徴とする。
本発明によれば、レンズアダプタと撮像装置との間にスペーサを介在させる場合でも、簡単な構造でレンズアダプタと撮像装置との電気的な接続の信頼性を確保することができる。
本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラにレンズアダプタを介して交換レンズが装着されている状態を正面側(被写体側)から見た斜視図である。 交換レンズを背面側から見た斜視図である。 (a)は撮像素子ユニットを正面側から見た分解斜視図、(b)は(a)に示す撮像素子ユニットを背面側から見た分解斜視図である。 (a)は撮像素子保護ユニットを正面側から見た分解斜視図、(b)は(a)に示す撮像素子保護ユニットを背面側から見た分解斜視図である。 (a)は固定ユニットを正面側から見た分解斜視図、(b)は(a)に示す固定ユニットを背面側から見た分解斜視図である。 図5(a)に示す固定ユニットの組立体の斜視図である。 (a)は固定ユニットを構成する電気通信ユニットを正面側から見た斜視図、(b)は(a)に示す電気通信ユニットを背面側から見た斜視図である。 (a)はレンズアダプタを正面側から見た分解斜視図、(b)は(a)に示すレンズアダプタを背面側から見た分解斜視図である。 (a)はレンズアダプタの電気通信ユニットと保持部材を正面側から見た分解斜視図、(b)は(a)に示す電気通信ユニットと保持部材を背面側から見た分解斜視図である。 電気通信ユニットの電気接続部を背面側下方から見た斜視図である。 レンズアダプタを正面側から光軸方向に見た図である。 レンズアダプタをカメラに組み込んだ状態での弾性部材を示す要部断面図である。 カメラに対してスペーサを介してレンズアダプタを取り付ける様子を示す斜視図である。 カメラに取り付けられたレンズアダプタに交換レンズが装着された状態を上面側から見た要部断面図である。 カメラに取り付けられたレンズアダプタに交換レンズが装着された状態を側面側から見た要部断面図である。 レンズアダプタの電気通信ユニットの複数の接点部とカメラの電気通信ユニットの複数の接点部とが電気的に接続された状態を示す要部断面図である。 レンズアダプタ側の接点部とカメラ側の接点部との電気的な接続状態を示す拡大図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
図1は、本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラにレンズアダプタを介して交換レンズが装着されている状態を正面側(被写体側)から見た斜視図である。なお、図1では、デジタルカメラ100及び交換レンズ150は、説明の便宜上、破線で図示している。また、本実施形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを例示するが、これに限定されない。
図1に示すように、本実施形態のデジタルカメラ100(以下、カメラ100という。)の正面側には、レンズアダプタ400を介して交換レンズ150が着脱可能に装着されている。カメラ100には、撮像素子ユニット300、撮像素子保護ユニット350、及び固定ユニット200が設けられている。
図2は、交換レンズ150を背面側(カメラ100への装着面側)から見た斜視図である。図2に示すように、交換レンズ150の背面側には、マウント部151が設けられ、マウント部151の径方向内側には、係合爪部152a〜152cが周方向に略等間隔で設けられている。また、交換レンズ150の背面側の係合爪部152bと係合爪部152cとの間には、電気接続部153が設けられている。
図3(a)は撮像素子ユニット300を正面側から見た分解斜視図、図3(b)は図3(a)に示す撮像素子ユニット300を背面側から見た分解斜視図である。図3に示すように、撮像素子ユニット300は、撮像素子310が実装される素子基板320と、素子基板320に実装された撮像素子310を保持する保持部材330とを備える。
撮像素子310は、交換レンズ150を通過して撮像面311に結像した被写体像を光電変換して画像信号を出力する。素子基板320は、撮像素子310から出力された画像信号に対して所定の処理を施して不図示のメイン基板に出力する。保持部材330の中央部には、固定部331が設けられ、固定部331には、素子基板320に実装された撮像素子310が接着等により固定される。
図4(a)は撮像素子保護ユニット350を正面側から見た分解斜視図、図4(b)は図4(a)に示す撮像素子保護ユニット350を背面側から見た分解斜視図である。撮像素子保護ユニット350は、レンズアダプタ400と撮像素子ユニット300との間に配置され、図4に示すように、中央部に露光開口部372が形成された略矩形枠状の保持部材370を備える。保持部材370の背面側において、露光開口部372の周囲には、撮像素子310側に突出する固定部371が設けられ、固定部371には、ガラス部材360が両面テープ等によって固定されている。また、保持部材370の固定部371の周囲の面には、固定ユニット200と面接触する接触部373が設けられている。
図5(a)は固定ユニット200を正面側から見た分解斜視図、図5(b)は図5(a)に示す固定ユニット200を背面側から見た分解斜視図である。図6は、図5(a)に示す固定ユニット200の組立体の斜視図である。図7(a)は固定ユニット200を構成する電気通信ユニット250を正面側から見た斜視図、図7(b)は図7(a)に示す電気通信ユニット250を背面側から見た斜視図である。
図5及び図6に示すように、固定ユニット200は、略円環状の固定部材210を有する。固定部材210の正面側には、図5(a)に示すように、撮像素子保護ユニット350が固定される固定部221、及びレンズアダプタ400が固定される固定部223a〜223dが設けられている。また、固定部材210の正面側には、レンズアダプタ400の後述するリング状の弾性部材490(図12参照)が光軸方向に接触する接触部230が設けられ、固定部材210の底部には、空気孔225が形成されている。
空気孔225は、交換レンズ150をレンズアダプタ400を介してカメラ100に装着した状態において、レンズアダプタ400と撮像素子保護ユニット350との間の通風抵抗の最も小さい領域に配置されている。
これにより、交換レンズ150のフォーカス動作やズーム動作等により、この領域に空気の流動が発生した場合には、空気孔225に向かって空気が流れる構造となっている。つまり、レンズアダプタ400と撮像素子保護ユニット350との間の領域に浮遊している塵埃等の異物を空気孔225に誘導することができる。ここで、浄化フィルタや接着剤等を空気孔225近傍に配置して異物を付着させることで、レンズアダプタ400と撮像素子保護ユニット350との間の領域に異物が残存するのを回避することができる。
固定部221には、撮像素子保護ユニット350の保持部材370に設けられた接触部373が面接触する。このため、部材同士の合わせ部は密閉構造となり、部材同士の合わせ部から撮像素子ユニット300に塵埃等の異物が侵入するのを防ぐことが可能となる。
一方、固定部材210の背面側には、図5(b)に示すように、電気通信ユニット250が固定される固定部220、及び撮像素子ユニット300が固定される固定部222a〜222cが設けられている。電気通信ユニット250は、端子部材260を保持する保持部材270を有する。
固定部220には、電気通信ユニット250の保持部材270に設けられた接触部271が面接触する。このため、部材同士の合わせ部は密閉構造となり、部材同士の合わせ部から撮像素子ユニット300側に塵埃等の異物が侵入するのを防ぐことが可能となる。また、保持部材270には、端子部材260がインサート成形され、これにより、保持部材270と端子部材260との間から塵埃等の異物が侵入することができない密閉構造となる。
端子部材260は、板状端子からなる接点部262a〜262j、及びピン状端子からなる接点部266a〜266jを有する。接点部262a〜262jは、レンズアダプタ400側に向けて光軸方向に突設され、接点部266a〜266jは、撮像素子310側に向けて光軸方向に突設されている。端子部材260は、本発明の電気接続部の一例に相当する。
固定部222a〜222cは、不図示のスペーサを介して撮像素子ユニット300に固定される。固定部222a〜222cと撮像素子ユニット300との間にスペーサを挟むことで、フランジバックを調整することが可能となる。フランジバックとは、レンズアダプタの種類ごとに規定されており、本実施形態では、後述する固定マウント部材410のマウント部411(図8(a)参照)から撮像素子ユニット300の撮像素子310の撮像面311までの距離のことである。
図8(a)はレンズアダプタ400を正面側から見た分解斜視図、図8(b)は図8(a)に示すレンズアダプタ400を背面側から見た分解斜視図である。図8に示すように、レンズアダプタ400は、固定マウント部材410、可動マウント部材420、電気通信ユニット430、保持部材470、及び弾性部材490を有する。
図8(a)に示すように、固定マウント部材410の中央開口部412には、交換レンズ150の係合爪部152a〜152cが挿入される。固定マウント部材410の正面側の中央開口部412の周囲には、正面側に突出する円環状のマウント部411が設けられ、マウント部411は、交換レンズ150のマウント部151と光軸方向に当接する。
固定マウント部材410のマウント部411の径方向外側には、ビス挿通穴414a〜414dが周方向に略等間隔で形成されている。また、図8(b)に示すように、固定マウント部材410の背面側内周部は、中央開口部412より大径に形成され、当該内周部には、雌ねじ部413が形成されている。
可動マウント部材420は、図8(a)に示すように、固定マウント部材410の背面側に配置され、固定マウント部材410の雌ねじ部413に螺合される円筒状の雄ねじ部422を有する。
雄ねじ部422の正面側内周部には、交換レンズ150の係合爪部152a〜152cに対して回転方向に係脱可能に係合する係合爪部421a〜421cが周方向に略等間隔で設けられている。雄ねじ部422の背面側外周部には、径方向外側に突出する腕部429a〜429dが周方向に略等間隔で設けられ、腕部429a〜429dは、雄ねじ部422の径方向外側に略同軸配置された円環状の操作部423に接続されている。
また、図8(b)に示すように、雄ねじ部422の背面側には、弾性部材490が嵌合される円環状の接触部424が背面側に突出して設けられ、雄ねじ部422の背面側内周部には、検出凹部428が設けられている。
そして、レンズアダプタ400に交換レンズ150を固定するには、固定マウント部材410のマウント部411に対して交換レンズ150のマウント部151を当接させた状態で、可動マウント部材420の操作部423を回転操作する。このとき、可動マウント部材420の係合爪部421a〜421cが交換レンズ150の係合爪部152a〜152cに対して回転方向に係合する。これにより、交換レンズ150が撮像素子ユニット300側に引き込まれてレンズアダプタ400に対して着脱可能に装着される。
図9(a)はレンズアダプタ400の電気通信ユニット430と保持部材470を正面側から見た分解斜視図、図9(b)は図9(a)に示す電気通信ユニット430と保持部材470を背面側から見た分解斜視図である。
図9に示すように、電気通信ユニット430は、電気接続部440,450、電気接続部440を支持する支持部材460、及び電気接続部440と電気接続部450とを電気的に接続するフレキシブル基板480を有し、保持部材470により保持される。
保持部材470は、電気通信ユニット430が固定される固定部471と、固定マウント部材410に固定される腕部475a,475bとを有する。電気接続部440は、交換レンズ150の電気接続部153と電気的に接続され、電気接続部450は、固定ユニット200の電気通信ユニット250の端子部材260を構成する接点部262a〜262jと電気的に接続される。
電気接続部440は、ピン形状の接点部441a〜441hを有する。接点部441a〜441hは、支持部材460の正面側に形成された複数の支持孔460aに対して、不図示の付勢部材により交換レンズ150側に付勢された状態で光軸方向に移動可能にそれぞれ支持される。複数の支持孔460aは、光軸を中心として円弧状に配置されている。
支持部材460の正面側の複数の支持孔460aの下側の壁部には、弾性部材490が接触する接触部462が設けられ、接触部462は、複数の支持孔460aと同様に、光軸を中心として円弧状に設けられている。また、支持部材460の接触部462の下側両側には、ビス挿通孔461a,461bが形成されている。
支持部材460の上面部には、光軸を中心として円弧状に形成された円弧凹部464が設けられている。支持部材460の円弧凹部464の正面側には、遮光壁部465が立設され、円弧凹部464の背面側には、斜め下方に傾斜する切り欠き部466が設けられている。
フレキシブル基板480の正面側中央には、メカニカルスイッチ481が実装されている。メカニカルスイッチ481は、スイッチ部483を有し、スイッチ部483が押下されたとき、交換レンズ150とカメラ100との間の電気通信のオン/オフを切り替える。本実施形態では、スイッチ部483が押下されたとき、交換レンズ150とカメラ100との間の電気通信がオンとなる。また、フレキシブル基板480の両側には、パターン露出部482a,482bが支持部材460のビス挿通孔461a,461bに対応して設けられている。パターン露出部482a,482bは、ビス挿通孔461a,461bの周囲に沿って配置されている。
図10は、電気通信ユニット430の電気接続部450を背面側下方から見た斜視図である。図11は、レンズアダプタ400を正面側から光軸方向に見た図である。
図10に示すように、電気接続部450は、複数の開口部451を有し、複数の開口部451には、それぞれ接点部451a〜451jが固定ユニット200の電気通信ユニット250を構成する接点部262a〜262jに対応して設けられている。
開口部451は、底面側開口部452及び背面側開口部453により構成され、底面側開口部452は、カメラ100の底面側に開口し、背面側開口部453は、カメラ100の背面側に底面側開口部452に連続して開口している。
また、図11に示すように、カメラ100側(固定ユニット200側)の電気接続部450は、交換レンズ150側の電気接続部440より径方向外側に配置されている。このような配置とすることで、光軸投影上、電気接続部450が固定マウント部材410と固定ユニット200の電気通信ユニット250に覆われた状態となる。
このため、電気接続部450に不用意に触れることがなくなるため、電気的な接触面が汚れることを防ぎ、安定した電気通信を行うことが可能となる。また、本実施形態のレンズアダプタ400より大きな開口部が必要なレンズアダプタに交換した場合でも、光軸投影上、電気接続部450が露出する可能性が低くなり、上記同様に、安定した電気通信を行うことが可能となる。
図12は、レンズアダプタ400をカメラ100に組み込んだ状態での弾性部材490の要部断面図である。図12に示すように、弾性部材490は、正面側に配置される第1円環部492と、背面側に配置される第2円環部493とにより、リング状に形成されている。第1円環部492は、可動マウント部材420の接触部424に嵌合される。かかる嵌合状態では、第1円環部492は、径方向外側に拡径変形してその内周部494が可動マウント部材420の接触部424に対して径方向内側に圧接した状態で嵌合される。
第2円環部493は、背面側(カメラ100側)に向けて径方向外側に次第に拡径するリップ部495を有し、リップ部495は、第1円環部492よりも薄肉に形成されている。そして、リップ部495は、固定マウント部材410に固定される電気通信ユニット430の支持部材460に設けられた円弧状の接触部462に対して圧接した状態で部分的に接触する。
レンズアダプタ400をカメラ100に組み込んだ状態では、レンズアダプタ400側の接触部462とカメラ100側の接触部230とは、光軸と略直交する平面上に配置され、かつ円周方向に略連続して配置される。そして、弾性部材490のリップ部495は、カメラ100の固定部材210に設けられた円弧状の接触部230に対して圧接した状態で接触する。即ち、弾性部材490のリップ部495は、周方向の一部がレンズアダプタ400側の接触部462に接触し、周方向の残部がカメラ100側の接触部230に接触する。
このとき、第2円環部493のリップ部495は、光軸方向に圧縮変形すると同時に、径方向外側に拡径変形する。つまり、第2円環部493は、接触部462,230に対して、圧縮変形による圧接だけではなく、倒れ変形によっても圧接しているため、第1円環部492よりも変形量が大きくなる。
これにより、たとえば、部品の寸法精度のばらつき等で弾性部材490が圧接すべき部分、即ち、支持部材460の接触部462と固定部材210の接触部230との位置が変動しても、常に弾性部材490の圧接状態を維持することができる。また、塵埃等の異物が交換レンズ150の光路上に侵入することを防ぐ防塵構造となり、撮像素子310の撮像面311への異物の写り込みを防止することが可能となる。更に、カメラの周辺で不用意な発光が生じても、交換レンズ150の光路上に光が侵入することを防ぐ遮光構造となり、撮像素子310の撮像面311への写り込みを防止することが可能となる。
図13は、カメラ100に対してスペーサ240を介してレンズアダプタ400を取り付ける様子を示す斜視図である。図14は、カメラ100に取り付けられたレンズアダプタ400に交換レンズ150が装着された状態を上面側から見た要部断面図である。
図13及び図14に示すように、レンズアダプタ400は、固定マウント部材410のビス挿通穴414a〜414dに挿入したビスによりカメラ100の固定部材210に設けられた固定部223a〜223dにスペーサ240を介して着脱可能に締結される。このとき、スペーサ240の厚さを変えることで、フランジバックを調整することが可能になる。なお、レンズアダプタ400とカメラ100とを固定する手段は、ビスに限定されず、その他の固定手段であってもよい。
図15は、カメラ100に取り付けられたレンズアダプタ400に交換レンズ150が装着された状態を側面側から見た要部断面図である。図15に示すように、交換レンズ150の電気接続部153は、レンズアダプタ400の電気通信ユニット430の電気接続部440に電気的に接続されている。
また、レンズアダプタ400の電気通信ユニット430の電気接続部450は、カメラ100の電気通信ユニット250の端子部材260に図中の範囲399で電気的に接続される。これにより、交換レンズ150とカメラ100との間で電気的な通信を行うことが可能となる。
図16は、電気接続部450(レンズアダプタ400側)の複数の接点部451a〜451jと端子部材260(カメラ100側)の複数の接点部262a〜262jとが電気的に接続された状態を示す要部断面図である。図17は、電気接続部450の接点部451aと端子部材260の接点部262aとの電気的な接続状態を示す拡大図である。
フランジバックを調整する際には、スペーサ240の厚さの変化量に応じて電気接続部450の接点部451a〜451jと端子部材260の接点部262a〜262jとの接触位置は、光軸方向(図17の矢印方向)に変化する。かかる接触位置は、図15に示す範囲399内で光軸方向に変化する。なお、範囲399の光軸方向の長さは、スペーサ240の厚さの変化量、つまりフランジバックの調整量よりも十分に長く設定されている。
ここで、本実施形態では、カメラ100側の端子部材260の複数の接点部262a〜262jは、前述したように、それぞれ光軸方向に延びる板状端子により構成され、カメラ100の底面側に配置されている。そして、複数の接点部262a〜262jは、図16に示すように、それぞれの板面を光軸と直交するカメラ100の幅方向(図16の上下方向)に互いに対向させた状態で並設されて櫛歯状端子を形成している。
一方、レンズアダプタ400側の電気接続部450の複数の接点部451a〜451jは、図17に示すように、端子部材260の接点部262a〜262jの板面をそれぞれ板厚方向に挟み込む複数の一対の弾性接触片455により櫛歯状に形成されている。
接点部451aを構成する一対の弾性接触片455を例に採って説明すると、一対の弾性接触片455は、端子部材260の接点部262aの板面を板厚方向に挟み込む方向に付勢されて、接点部262aに対して光軸方向に摺動可能に設けられている。また、一対の弾性接触片455の接点部262aの板面との接触部454は、球面状に形成されている。
これにより、スペーサ240の厚さの変化量に応じてレンズアダプタ400側の接点部451a〜451jとカメラ100側の接点部262a〜262jとの接触位置が光軸方向に変化しても、接触圧を一定にすることができる。このため、接触圧の変化に起因する接触面のセルフクリーニング性能の低下、メッキ剥がれの耐久性等の低下や振動時の導通信頼性、即ち電気的接続の信頼性の低下を回避することができる。
以上説明したように、本実施形態では、電気通信ユニットを有するレンズアダプタ400とカメラ100との間にスペーサ240を介在させる場合でも、簡単な構造でレンズアダプタ400とカメラ100との電気的接続の信頼性を確保することができる。
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、レンズアダプタ400側の接点部451a〜451jを複数の一対の弾性接触片455で構成した櫛歯状端子とし、カメラ100側の接点部262a〜262jを複数の板状端子で構成した櫛歯状端子としたが、これに限定されない。即ち、レンズアダプタ400側の接点部451a〜451j及びカメラ100側の接点部262a〜262jうちの一方を複数の板状端子で構成し、他方を複数の一対の弾性接触片455で構成してもよい。
100 カメラ
150 交換レンズ
260 端子部材
262a〜262j 接点部
400 レンズアダプタ
430 電気通信ユニット
450 電気接続部
451a〜451j 接点部
455 一対の弾性接触片

Claims (4)

  1. 撮像装置の装置本体及び交換レンズを着脱可能なレンズアダプタであって、
    前記レンズアダプタが前記装置本体に装着された状態において前記装置本体に設けられた第1の櫛歯状端子と電気的に接続される第1の端子と、
    前記レンズアダプタに前記交換レンズが装着された状態において前記交換レンズに設けられた接続部と電気的に接続され、且つ前記第1の端子とは異なる第2の端子と、
    を有し、
    前記装置本体へ前記レンズアダプタが装着される際、前記装置本体と前記レンズアダプタとの間に、前記レンズアダプタにおける前記交換レンズとの当接位置から前記撮像装置の撮像面までの距離であるフランジバックの調整に用いるスペーサを挿入可能であり、
    前記第1の端子と前記第1の櫛歯状端子との接触位置が光軸と平行な方向へ相対的に移動可能であって、
    前記光軸と平行な方向における前記第1の端子と前記第1の櫛歯状端子との接触位置が変化する範囲は、前記フランジバックの調整量よりも長く設定されていることを特徴とするレンズアダプタ。
  2. 前記第1の端子は複数の板状の端子によって形成された第2の櫛歯状端子であり、前記光軸と直交する方向において、当該複数の端子のそれぞれの板面が対向するように並設されていることを特徴とする請求項1に記載のレンズアダプタ。
  3. 前記第1の端子が前記光軸と直交する方向において前記第1の櫛歯状端子と接触することにより、前記第1の端子と前記第1の櫛歯状端子との接触位置が前記光軸と平行な方向へ相対的に移動可能となることを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズアダプタ。
  4. 前記第1の端子は、前記光軸と直交する径方向において、前記第2の端子と重畳する位置に配されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ1項に記載のレンズアダプタ。
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