JP2007058156A - カメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】入射した被写界光の光路を折り曲げる屈曲光学系を備えるカメラにおいて、部品を効率よく配置することで小型化を実現する。
【解決手段】入射した被写界光を撮像するカメラ100は、入射した被写界光の光軸に対し傾斜した反射面202a,302aを含み、入射した被写界光の光路を反射面202a,302aで折り曲げる屈曲光学系を備えている。屈曲光学系の反射面202a,302aの裏側に形成された空間1000には、ストロボ用メインコンデンサ400等の略柱状の部品が反射面202a,302aに近接して配設されている。
【選択図】図4
【解決手段】入射した被写界光を撮像するカメラ100は、入射した被写界光の光軸に対し傾斜した反射面202a,302aを含み、入射した被写界光の光路を反射面202a,302aで折り曲げる屈曲光学系を備えている。屈曲光学系の反射面202a,302aの裏側に形成された空間1000には、ストロボ用メインコンデンサ400等の略柱状の部品が反射面202a,302aに近接して配設されている。
【選択図】図4
Description
本発明は、入射した被写界光を撮像するカメラに関し、特に、入射した被写界光の光路を折り曲げる屈曲光学系を備えるカメラに関する。
カメラの小型化を図るために、入射した被写界光の光路をプリズム等で折り曲げるいわゆる屈曲光学系がデジタルカメラの撮影レンズ系に用いられている。しかし、カメラの更なる小型化が要求されており、そのためには、各種部品を効率よくカメラ内部に収めることが要求される。
一例を挙げると、ストロボを内蔵するカメラにおいては、発光部、メインコンデンサ、発光回路、及び発光制御回路等の構成部品がカメラに配設される。その中でもメインコンデンサは比較的大柄の部品であるため、十分な発光量のストロボをカメラに内蔵しようとすると、カメラの大型化を招きやすくなる。
なお、関連技術として、その二辺がペンタプリズム側面とプリント基板とで形成される略三角形状の空間で、プリント基板と他の電気基板との接続を行うカメラが下記特許文献1に開示されている。また、下記特許文献2〜4によるカメラが開示されている。
本発明は、入射した被写界光の光路を折り曲げる屈曲光学系を備えるカメラにおいて、部品を効率よく配置することで小型化を実現することを目的とする。
本発明に係るカメラは、入射した被写界光を撮像するカメラであって、入射した被写界光の光軸に対し傾斜した反射面を含み、入射した被写界光の光路を該反射面で折り曲げる屈曲光学系を備えており、前記屈曲光学系の反射面の裏側には、略柱状の部品が該反射面に近接して配設されている。
本発明に係るカメラが複数の屈曲光学系を備える場合には、複数の屈曲光学系は、反射面が隣接して略同一平面上に位置する状態で配設されており、前記部品は、隣接して略同一平面上に位置する反射面の裏側に、該反射面に近接して配設されていることが好適である。さらに、反射面で折り曲げられた被写界光が結像される結像面が各屈曲光学系に対応して設けられ、反射面が隣接する2つの屈曲光学系に関して、反射面と結像面の距離が異なり、前記部品は、反射面と結像面の距離が短い方の屈曲光学系に対応する結像面の裏側にも配設されていることが好適である。
また、本発明に係るカメラが複数の屈曲光学系を備える場合には、複数の屈曲光学系の2つは、反射面で折り曲げられた被写界光の向きが略反対で且つ反射面で折り曲げられた被写界光の光軸が略一致する状態で配設されており、前記部品は、該2つの屈曲光学系の反射面の裏側に、該2つの反射面に近接して配設されていることが好適である。
また、本発明において、前記部品は、その長手方向が反射面と略平行で且つ入射した被写界光の光軸と略垂直になる状態で配設されていることが好適である。また、本発明において、前記部品は、ストロボ用コンデンサであることが好適である。
また、本発明において、前記屈曲光学系の反射面の裏側に配設されたストロボ用コンデンサと、前記反射面と結像面の距離が短い方の屈曲光学系に対応する結像面の裏側に配設されたストロボ用コンデンサとは、並列接続されていることが好適である。
本発明によれば、入射した被写界光の光路を折り曲げる屈曲光学系の反射面の裏側に略柱状の部品が反射面に近接して配設されていることで、カメラ内部に部品を効率よく配置することができ、カメラの小型化を実現することができる。
以下、本発明の好適な実施形態を図面に従って説明する。
図1,2は、本発明の実施形態に係るカメラの内部構成の概略を示す図であり、図1は斜視図を示し、図2はカメラ上方から見た図を示す。本実施形態に係るカメラ100は、広角側撮像系200及び望遠側撮像系300による2つの撮像系をカメラボディ110の内部に備えるデジタルカメラである。広角側撮像系200の被写界側への開口部201及び望遠側撮像系300の被写界側への開口部301は、カメラ100のほぼ中央部にカメラ上下方向に並んで配設されている。なお、図1では、カメラボディ110の図示を省略している。
図3は、広角側撮像系200及び望遠側撮像系300の構成の概略を示す斜視図である。広角側撮像系200は、広角レンズを備えており、このレンズは、入射した被写界光の光路を折り曲げるいわゆる屈曲光学系となっている。より詳細には、三角柱形状のプリズム202における反射面202aは、平面であり、前面の開口部201から入射する被写界光の光軸に対して45°傾斜している。開口部201から入射した被写界光の光路は、プリズム202の反射面202aで撮像素子203へ向けて直角方向に折り曲げられる。そして、プリズム202の前後に配設されたレンズによって被写界光が対応する撮像素子203の表面(結像面)203aに結像される。これによって、入射した被写界光の撮像が行われる。また、このレンズ系の中間にはシャッター204が設けられており、このシャッター204により撮像素子203への露光時間が調整される。
望遠側撮像系300は、ズームレンズを備えており、このレンズも、入射した被写界光の光路を折り曲げるいわゆる屈曲光学系となっている。より詳細には、広角側撮像系200と同様に、三角柱形状のプリズム302における反射面302aは、平面であり、前面の開口部301から入射する被写界光の光軸に対して45°傾斜している。開口部301から入射した被写界光の光路は、プリズム302の反射面302aで撮像素子303へ向けて直角方向に折り曲げられる。そして、プリズム302の前後に配設されたレンズによって被写界光が対応する撮像素子303の表面(結像面)303aに結像され、入射した被写界光の撮像が行われる。また、広角側撮像系200と同様に、シャッター304が設けられており、このシャッター304により撮像素子303への露光時間が調整される。なお、ズームモータ305は、光学系の一部を動かして焦点距離を変更する。そして、AF(オートフォーカス)モータ306は、光学系の一部を移動することにより、焦点調節を行う。
広角側撮像系200及び望遠側撮像系300(2つの屈曲光学系)は、プリズム202の反射面202a及びプリズム302の反射面302aがカメラ上下方向に隣接して略同一平面上に位置する状態で、カメラ上下方向に隣接して配置されている。広角側撮像系200と望遠側撮像系300とで入射する被写界光の光軸は平行であり、反射面202a,302aの隣接方向は広角側撮像系200及び望遠側撮像系300に入射する被写界光の光軸と垂直になる。そして、図1,2に示す構成例では、広角側撮像系200及び望遠側撮像系300がカメラ左右方向に延設されており、カメラ正面側(被写界光の入射側)から見て撮像素子203,303がプリズム202,302よりも右側に配置されている。さらに、望遠側撮像系300の上に広角側撮像系200が載せられた形で固定されている。
カメラボディ110の内部には、広角側撮像系200及び望遠側撮像系300の他に、電源電池500、メモリーカードドライブ600、回路基板700、液晶表示装置800、ストロボ発光部900、及びストロボ用メインコンデンサ400等の部品が配置されている。図1,2に示す構成例では、電源電池500及びメモリーカードドライブ600は、カメラ正面側(被写界光の入射側)から見て、広角側撮像系200及び望遠側撮像系300よりも左側に配置されている。つまり、電源電池500及びメモリーカードドライブ600は、2つの屈曲光学系に対して撮像素子203,303の配設側と反対側に配置されている。また、図1,2に示す構成例では、回路基板700及び液晶表示装置800は、カメラ正面側(被写界光の入射側)から見て、広角側撮像系200及び望遠側撮像系300よりも後方に配置されている。つまり、回路基板700及び液晶表示装置800は、2つの屈曲光学系に対して開口部201,301の配設側と反対側に配置されている。また、図1,2に示す構成例では、ストロボ発光部900は、広角側撮像系200及び望遠側撮像系300よりも上側に配置されている。このように、本実施形態に係るカメラ100にはストロボが内蔵されている。
本実施形態では、開口部201,301から入射する被写界光の光軸に対してプリズム202,302の反射面202a,302aが傾斜していることで、図4に示すように、隣接して略同一平面上に位置する反射面202a,302aの裏側に空間1000が形成される。ここで、図4は、図1の斜視図においてプリズム202,302を露出させて図示した場合を示す。この反射面202a,302aの裏側の空間1000は、反射面202a,302aの他に、2つの屈曲光学系に対して撮像素子203,303の配設側と反対側に配置された部品(電源電池500及びメモリーカードドライブ600)と、2つの屈曲光学系に対して開口部201,301の配設側と反対側に配置された部品(回路基板700)と、によっても囲まれている。これによって、反射面202a,302aの裏側の空間1000は、反射面202a,302aに垂直で且つ入射する被写界光の光軸に平行な断面の形状が略三角形状となる略三角柱形状を呈している。
そして、本実施形態では、隣接して略同一平面上に位置する反射面202a,302aの裏側に形成された略三角柱形状の空間1000に、略柱状の部品、例えばストロボ用メインコンデンサ400が反射面202a,302aに近接して配設されている。ここでのストロボ用メインコンデンサ400は、細長い円柱形状に形成されており、その長手方向(中心軸方向)が反射面202a,302aと略平行で且つ入射した被写界光の光軸と略垂直になる状態、つまり反射面202a,302aの隣接方向に略一致する状態で、略三角柱形状の空間1000内に収められている。さらに、略三角柱形状の空間1000をより効率的に利用するために、ストロボ用メインコンデンサ400を細長い三角柱形状に形成し、その長手方向を反射面202a,302aの隣接方向に略一致させた状態で、略三角柱形状の空間1000内に収めることもできる。
このように、本実施形態によれば、入射する被写界光の光軸に対する反射面202a,302aの傾斜によって生じる空間1000を巧みに利用して、ストロボ用メインコンデンサ400が配設される。より具体的には、反射面202a,302aを含む側面により囲まれた略三角柱形状の空間1000内に、柱状のストロボ用メインコンデンサ400が、その長手方向が反射面202a,302aの隣接方向に略一致する状態で収納される。これによって、ストロボを内蔵したことによる大型化を防止してコンパクトなデジタルカメラ100を実現することができる。また、小型化によって内蔵ストロボのメインコンデンサ400の容量を犠牲にすることなく、十分な光量のストロボを内蔵したデジタルカメラ100を実現することができる。
次に、本実施形態の他の構成例について説明する。
図5に示す構成例では、図1,2に示す構成例と比較して、広角側撮像系200におけるプリズム202(反射面202a)と撮像素子203(結像面203a)との距離が、望遠側撮像系300におけるプリズム302(反射面302a)と撮像素子303(結像面303a)との距離よりも短く設定されている。これによって、反射面と結像面の距離が短い方の屈曲光学系に対応する撮像素子203の結像面203aの裏側に空間1100が形成される。さらに、ストロボ用メインコンデンサが2つに分割されてカメラボディ110の内部に配設されている。一方のストロボ用メインコンデンサ400は、図1,2に示す構成例と同様に、反射面202a,302aの裏側に形成される略三角柱形状の空間1000に配設されている。他方のストロボ用メインコンデンサ410は、撮像素子203の結像面203aの裏側に形成された空間1100に配設されている。より具体的には、ストロボ用メインコンデンサ410は、円柱形状に形成されており、その長手方向(中心軸方向)が反射面202aでの被写界光の折り曲げ方向に略一致する状態で、撮像素子203の裏側の空間1100内に収められている。2つのストロボ用メインコンデンサ400,410は、図示しないプリント基板及びフレキシブルプリント基板によって電気的に並列接続されているため、その合成容量は両方のコンデンサ400,410の容量の和となる。ストロボの発光エネルギーはストロボ用メインコンデンサの容量に比例するため、図5に示す構成例によれば、ストロボ用メインコンデンサ400,410の合成容量を増大させることで、ストロボの発光光量を増大させることができる。
また、図6,7に示す構成例では、図1,2に示す構成例と比較して、広角側撮像系200の被写界側への開口部201及び望遠側撮像系300の被写界側への開口部301は、カメラ100のほぼ中央部にカメラ左右方向に並んで配設されている。広角側撮像系200及び望遠側撮像系300(2つの屈曲光学系)は、反射面202a,302aで折り曲げられた被写界光の向きが互いに略反対で且つ反射面202a,302aで折り曲げられた被写界光の光軸が略一致する状態で、カメラ左右方向に隣接して配置されている。この配置により、反射面202a,302a同士の成す角度は略90°となる。そして、カメラ正面側(被写界光の入射側)から見て、撮像素子203がプリズム202よりも左側に配置されており、撮像素子303がプリズム302よりも右側に配置されている。なお、図6,7では、広角側撮像系200、望遠側撮像系300、回路基板700、及びストロボ用メインコンデンサ400以外の部品の図示を省略している。そして、図7は、図4と同様に、プリズム202,302を露出させて図示した場合を示している。
図6,7に示す構成例では、反射面202a,302aの裏側の空間1000は、反射面202a,302aの他に、2つの屈曲光学系に対して開口部201,301の配設側と反対側に配置された部品(回路基板700)によっても囲まれている。これによって、反射面202a,302aの裏側の空間1000は、反射面202a,302aに垂直な断面の形状が略三角形状となる略三角柱形状を呈している。そして、ストロボ用メインコンデンサ400は、反射面202a,302aの裏側に形成された略三角柱形状の空間1000に、反射面202a,302aに近接して配設されている。ここでのストロボ用メインコンデンサ400は、円柱形状や三角柱形状等の柱状に形成されている。そして、柱状のストロボ用メインコンデンサ400が、その長手方向が反射面202a,302aと略平行で且つ入射した被写界光の光軸と略垂直になる状態で、反射面202a,302aを含む側面により囲まれた略三角柱形状の空間1000内に収められている。
このように、図6,7に示す構成例でも、入射する被写界光の光軸に対する反射面202a,302aの傾斜によって生じる空間1000を巧みに利用して、ストロボ用メインコンデンサ400が反射面202a,302a間に挟まれて配設される。これによって、十分な光量のストロボを内蔵したコンパクトなデジタルカメラ100を実現することができる。
以上の実施形態では、屈曲光学系の反射面の裏側に、ストロボ用メインコンデンサが反射面に近接して配設されている場合について説明した。ただし、本実施形態では、屈曲光学系の反射面の裏側に、例えば機構系の回転軸やモータ等の略柱状の部品が反射面に近接して配設されていてもよい。
図8〜12に示す構成例では、図5に示す構成例と比較して、広角側撮像系200の反射面202aの裏側に形成された略三角柱形状の空間1000に、レンズ保護用のバリア1400を駆動するためのモータ1200が反射面202aに近接して配設されている。ここで、図8はカメラ上方から見た図を示し、図9は図8におけるモータ周辺部の拡大図を示す。そして、図10はカメラ正面側からの斜視図を示し、図11は図10からバリア1400を省略した図を示し、図12はカメラ背面側からの斜視図を示す。ここでのモータ1200は、略柱状に形成されており、その長手方向(回転軸に平行方向)が反射面202aと略平行で且つ入射した被写界光の光軸と略垂直になる状態で、略三角柱形状の空間1000内に収められている。また、広角側撮像系200の上側には、減速ギア1300及びバリア閉状態センサ1500が配設されている。減速ギア1300は、モータ1200の動力を減速してバリア1400の駆動軸へ伝達する。バリア閉状態センサ1500は、バリア1400が閉じているか否か、すなわちバリア1400が開口部201,301を覆っているか否かを検出する。このように、図8〜12に示す構成例でも、入射する被写界光の光軸に対する反射面202aの傾斜によって生じる空間1000を巧みに利用して、バリア1400を駆動するためのモータ1200を配設することができる。
以上の実施形態では、2つの屈曲光学系を備えるカメラについて説明した。ただし、単一の屈曲光学系を備えるカメラや、3つ以上の屈曲光学系を備えるカメラにおいても、本発明の適用が可能である。
図13,14に示す構成例でも、カメラボディ110の内部に配設された撮像系350は、入射した被写界光の光路を折り曲げる屈曲光学系である。つまり、カメラ前面の開口部351から入射した被写界光の光路は、プリズム352の反射面352aで撮像素子へ向けて直角方向に折り曲げられる。ここで、図13はカメラ下方から見た図を示し、図14はカメラ斜め下方から見た斜視図を示す。そして、図13,14に示す構成例では、撮像系350の反射面352aの裏側に形成された略三角柱形状の空間1000に、撮像系350のレンズ群を駆動するためのアクチュエータとしてステッピングモータ1600が反射面352aに近接して配設されている。ここでのステッピングモータ1600は、略柱状(例えば円柱状)に形成されており、その長手方向(回転軸に平行方向)が反射面352aと略平行で且つ入射した被写界光の光軸と略垂直になる状態で、略三角柱形状の空間1000内に収められている。なお、図13,14では、カメラボディ110等の他の構成部品の図示を省略している。
図15,16に示すように、ステッピングモータ1600の回転軸は、反射面352aで折り曲げられた被写界光の光軸に平行な中心軸まわりに回転可能な円筒カム1620,1630とギヤ機構1610を介して結合されている。ステッピングモータ1600が発生する回転力は、その中心軸がギヤ機構1610によって反射面352aで折り曲げられた被写界光の光軸と平行な方向に変換されてから、円筒カム1620,1630に伝達される。また、プリズム352と撮像素子との間には、プリズム352側から撮像素子側へ順に、レンズ群355、シャッター354、及びレンズ群356が配設されている。レンズ群355を固定する枠355a及びレンズ群356を固定する枠356aは、ともに反射面352aで折り曲げられた被写界光の光軸に平行な方向に移動可能な状態で支持されている。さらに、枠355aは円筒カム1620に螺旋状に刻まれた溝1620aに嵌められており、枠356aは円筒カム1630に螺旋状に刻まれた溝1630aに嵌められている。そのため、ステッピングモータ1600を回転駆動して円筒カム1620,1630を回転駆動することで、図15,16に示すようにレンズ群355,356を溝1620a,1630aに従って反射面352aで折り曲げられた被写界光の光軸に平行な方向に駆動することができ、撮影ポジションにレンズ群355,356を移動させることができる。なお、円筒カム1620,1630に刻まれた溝1620a,1630aの旋回方向は互いに逆方向であるため、ステッピングモータ1600の回転駆動によりレンズ群355,356は互いに反対方向に移動する。
図13〜16に示す構成例でも、入射する被写界光の光軸に対する反射面352aの傾斜によって生じる空間1000を巧みに利用して、複数のレンズ群355,356を駆動するためのステッピングモータ1600を配設することができるので、大型化を防止してコンパクトなデジタルカメラを実現することができる。そして、撮影ポジションに各レンズ群355,356を動かすのに、上記空間1000を利用して配置した単一のステッピングモータ1600により複数の円筒カム1620,1630を駆動して、円筒カム1620,1630につながった複数のレンズ群355,356を駆動することで、カメラコストの増大を最小限にとどめ、カメラボディサイズの増大を最小限にとどめることができる。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
100 カメラ、200 広角側撮像系、201,301,351 開口部、202,302,352 プリズム、202a,302a,352a 反射面、355,356 レンズ群、203,303 撮像素子、203a,303a 結像面、300 望遠側撮像系、350 撮像系、400,410 ストロボ用メインコンデンサ、500 電源電池、600 メモリーカードドライブ、700 回路基板、800 液晶表示装置、900 ストロボ発光部、1000,1100 空間、1200 モータ、1300 減速ギア、1400 バリア、1500 バリア閉状態センサ、1600 ステッピングモータ、1620,1630 円筒カム。
Claims (7)
- 入射した被写界光を撮像するカメラであって、
入射した被写界光の光軸に対し傾斜した反射面を含み、入射した被写界光の光路を該反射面で折り曲げる屈曲光学系を備えており、
前記屈曲光学系の反射面の裏側には、略柱状の部品が該反射面に近接して配設されていることを特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラであって、
複数の屈曲光学系を備える場合に、
複数の屈曲光学系は、反射面が隣接して略同一平面上に位置する状態で配設されており、
前記部品は、隣接して略同一平面上に位置する反射面の裏側に、該反射面に近接して配設されていることを特徴とするカメラ。 - 請求項2に記載のカメラであって、
反射面で折り曲げられた被写界光が結像される結像面が各屈曲光学系に対応して設けられ、
反射面が隣接する2つの屈曲光学系に関して、反射面と結像面の距離が異なり、
前記部品は、反射面と結像面の距離が短い方の屈曲光学系に対応する結像面の裏側にも配設されていることを特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラであって、
複数の屈曲光学系を備える場合に、
複数の屈曲光学系の2つは、反射面で折り曲げられた被写界光の向きが略反対で且つ反射面で折り曲げられた被写界光の光軸が略一致する状態で配設されており、
前記部品は、該2つの屈曲光学系の反射面の裏側に、該2つの反射面に近接して配設されていることを特徴とするカメラ。 - 請求項1〜4のいずれか1に記載のカメラであって、
前記部品は、その長手方向が反射面と略平行で且つ入射した被写界光の光軸と略垂直になる状態で配設されていることを特徴とするカメラ。 - 請求項1〜5のいずれか1に記載のカメラであって、
前記部品は、ストロボ用コンデンサであることを特徴とするカメラ。 - 請求項3に係る請求項6に記載のカメラであって、
前記屈曲光学系の反射面の裏側に配設されたストロボ用コンデンサと、前記反射面と結像面の距離が短い方の屈曲光学系に対応する結像面の裏側に配設されたストロボ用コンデンサとは、並列接続されていることを特徴とするカメラ。
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2006
- 2006-01-12 JP JP2006004691A patent/JP2007058156A/ja active Pending
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