JP2007249058A - 光源の保持機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、接着等の固定時にも光源を十分支持して光源の位置ずれを防止することができる光源の保持機構を提供する。
【解決手段】本発明の光源の保持機構は、略球状のホルダ102を球面軸受104によって回動自在に支持し、ホルダ102をホルダ102の中心で回転させることにより、LEDランプ100の位置を様々な方向に傾けて調整することができる。そして、位置決め後には、ボス118〜128の先端とホルダ102の外周球面との境界部に接着剤を塗布してホルダ102を球面軸受104に固定する。この接着剤の固化前において、ホルダ102は、ホルダ102と球面軸受104との間の摩擦力によりその位置決め位置で保持されるので、LEDランプ100の位置ずれを防止することができる。
【選択図】 図5
【解決手段】本発明の光源の保持機構は、略球状のホルダ102を球面軸受104によって回動自在に支持し、ホルダ102をホルダ102の中心で回転させることにより、LEDランプ100の位置を様々な方向に傾けて調整することができる。そして、位置決め後には、ボス118〜128の先端とホルダ102の外周球面との境界部に接着剤を塗布してホルダ102を球面軸受104に固定する。この接着剤の固化前において、ホルダ102は、ホルダ102と球面軸受104との間の摩擦力によりその位置決め位置で保持されるので、LEDランプ100の位置ずれを防止することができる。
【選択図】 図5
Description
本発明は光源の保持機構に係り、特にカメラのオートフォーカス補助光の光源をカメラ本体側に位置決めするための光源の保持機構に関する。
カメラのオートフォーカス補助光は、被写体輝度が低くオートフォーカスできない場合、補助光を用いて被写体に投光し被写体輝度を上げ、オートフォーカスさせ易くするための照明光である。このオートフォーカス補助光の光源は、所定の位置での被写体輝度が必要となるため、カメラの生産工程において、光源の光軸方向位置、倒れ位置、及び回転位置がそれぞれ調整された後、カメラ本体側に接着剤にて固定されている。
特許文献1に開示された光源の保持機構は、光源を保持する保持部材に長孔を形成し、この長孔に対して光源を抜き差しすることにより光源の光軸方向位置を調整するとともに、長孔に対して光源を傾けたり回転させたりすることによって、光源の倒れ調整、回転調整を行い、この後、光源と長孔との間の隙間に接着剤を塗布することによって光源を保持部材に固定している。
特開2003−228101号公報
しかしながら、特許文献1の光源の保持機構は、位置調整された光源を保持部材に対して保持する手段が何もないため、接着剤の固化前に、光源の自重や光源に伝わった振動等によって光源の位置が位置決め位置からずれるという欠点があった。また、特許文献1の光源の保持機構は、光源の倒れ方向が長孔に沿った一方向のみなので、調整域が狭いという欠点もあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、接着等の固定時にも光源を十分に支持して光源の位置ずれを防止することができる光源の保持機構を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、前記目的を達成するために、光源が球状のホルダ内に保持され、該ホルダが球面軸受によって回動自在に支持されるとともに位置決めされた後に接着剤にて球面軸受に固定されることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、球状のホルダを球面軸受によって回動自在に支持し、ホルダをホルダの中心で回転させることにより、光源の位置を様々な方向に傾けて調整することができる。また、接着剤の固化前ではホルダと球面軸受との間の摩擦力によりホルダがその位置決め位置で保持されるので、光源の位置ずれを防止することができる。
更に、ホルダは、位置決め調整において外周面の必要な範囲は球状であるが、調整に不要な範囲はDカット等を行うことによって削除する。これにより、ホルダを小型化できる。また、ホルダを成形する金型のコア側とキャビ側の球の半径を異なる値とすることにより、金型の調整を容易に変更することができる。また、金型のコア側とキャビ側の球の半径の中心を略同一としておくことにより、同じ中心を回転中心としてホルダが回転する。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記光源から照射される光が、前記ホルダによってけられないように、光源がホルダから所定量突出されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、ホルダによる光線のけられがなくなり、光損失を無くして広い範囲を照射できる。また、ホルダの光源を保持する内周面と、ホルダの外周面との縁部に面取りを施すことによっても同様な効果を得ることができる。更に、前記面取りした部分にアルミ蒸着等を施し反射傘を形成することにより、光源の光を所定の位置に集光させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記ホルダには、ホルダを前記球面軸受に対して回動させるための操作部材が設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、ホルダに一体的に設けられた操作部材を把持して動かすことにより、ホルダを最適な位置に調整する。これにより、特別な治工具を用いることなく光源の位置を調整できる。
請求項4に記載の発明は、請求項1、2又は3において、前記球面軸受は、前記ホルダの外周面を片側で3点支持する軸受部を一対備えていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、ホルダを挟んで配置した一対の軸受部は、それぞれ3本のボスから構成され、片側3本のボス(両側6本のボス)によってホルダを回転自在に支持したので、ホルダを安定して支持することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1、2、3又は4において、前記光源は、カメラの投光用光源であることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、カメラの投光用光源であるオートフォーカス補助光に適用したので、オートフォーカス補助光の光源の位置ずれを防止することができる。
本発明に係る光源の保持機構によれば、球状のホルダを球面軸受によって回動自在に支持し、ホルダをホルダの中心で回転させることにより、光源の位置を様々な方向に傾けて調整することができる。また、接着剤の固化前ではホルダと球面軸受との間の摩擦力によりホルダがその位置決め位置で保持されるので、光源の位置ずれを防止することができる。
以下、添付図面に従って本発明に係る光源の保持機構の好ましい実施の形態について説明する。
図1、図2は、実施の形態の光源の保持機構が適用されたデジタルカメラ10の正面斜視図と背面斜視図である。このデジタルカメラ10のカメラ本体12の正面には、図1に示すように、撮影レンズ鏡胴14、ファインダ窓16、ストロボ18がそれぞれ所定の位置に設けられるとともに、本発明の光源の保持機構が適用されたAF補助光の発光部19が撮影レンズ鏡胴14の斜め上方位置に設けられている。また、カメラ本体12の上面には、撮影ボタン20、電源/モードスイッチ22、モードダイヤル24、手ぶれ補正機能切替スイッチ26等が設けられており、背面には、図2に示すように、ファインダ接眼部28、液晶モニタ30、ズームボタン32、十字キー34、MENU/OKボタン36、DISPボタン38、BACKボタン40等がそれぞれ所定の位置に設けられている。
撮影ボタン20は、いわゆる「半押し(S1)」と「全押し(S2)」とからなる2段ストローク式のスイッチで構成されており、この撮影ボタン20が半押しされると、デジタルカメラ10は、AE(Automatic Exposure:自動露出)、AWB(Automatic White Balance :自動ホワイトバランス)が機能するとともに、発光部19から被写体に向けてAF補助光が照射されてAF(Auto Focus:自動合焦)が機能し、全押しすることにより画像の記録が行われる。
電源/モードスイッチ22は、デジタルカメラ10の電源をON/OFFする電源スイッチとしての機能と、デジタルカメラ10のモードを設定するモードスイッチとしての機能を有しており、「OFF位置」、「再生位置」、「撮影位置」の間をスライド自在に設けられている。デジタルカメラ10は、この電源/モードスイッチ22を「再生位置」又は「撮影位置」に合わせることにより、電源がONになり、「OFF位置」に合わせることにより、電源がOFFになる。そして、電源/モードスイッチ22を「再生位置」に合わせることにより「再生モード」に設定され、「撮影位置」に合わせることにより「撮影モード」に設定される。
モードダイヤル24は、デジタルカメラ10の撮影モードを設定する撮影モード設定手段として機能し、このモードダイヤルの設定位置により、デジタルカメラ10の撮影モードが、「オート撮影モード」、「動画撮影モード」、「人物撮影モード」、「スポーツ撮影モード」、「風景撮影モード」、「夜景撮影モード」、「プログラム撮影モード」、「絞り優先撮影モード」、「シャッタースピード優先撮影モード」、「マニュアル撮影モード」に設定される。
手ぶれ補正機能切替スイッチ26は、デジタルカメラ10に備えられた像ぶれ防止装置の機能切替スイッチとして機能し、鉛直方向及び水平方向のぶれを補正する「手ぶれ補正ON位置」、「手ぶれ補正OFF位置」、及び鉛直方向のぶれのみを補正する「手ぶれ補正チルト」の間をスライド自在に設けられている。デジタルカメラ10は、この手ぶれ補正機能切替スイッチ26を「手ぶれ補正ON位置」、又は「手ぶれ補正チルト」に合わせられることにより、手ぶれ補正機能がONされ、「手ぶれ補正OFF位置」に合わせられることにより、手ぶれ補正機能がOFFされる。
液晶モニタ30は、カラー表示が可能な液晶ディスプレイで構成されている。この液晶モニタ30は、再生モード時に撮影済み画像を表示するための表示パネルとして利用されるとともに、各種設定時にユーザインターフェースの表示パネルとして利用される。また、撮影時には必要に応じてスルー画像が表示され、画角確認用の電子ファインダとして利用される。
ズームボタン32は、望遠側へのズームを指示するズームテレボタン32Tと、広角側へのズームを指示するズームワイドボタン32Wとで構成され、このズームボタン32が操作されることにより、撮影画角が変化する。
十字キー34は、上下左右4方向に押圧操作可能に構成され、各方向の各キーは、カメラの状態に応じて割り当てられる機能が変化する。たとえば、通常の撮影モード時には、右キーがマクロ機能のON/OFFを切り替えるスイッチとして機能し、左キーがストロボの機能(オート/赤目軽減/スローシンクロ/発光禁止)を切り替えるスイッチとして機能する。また、後述するように、フレーミング調整時には、上キーが撮影領域の上方向への移動、下キーが撮影領域の下方向への移動、右キーが撮影領域の右方向への移動、左キーが撮影領域の左方向への移動指示を入力するキーとして機能する。また、再生時には右キーが順コマ送りボタンとして機能し、左キーが逆コマ送りボタンとして機能する。
MENU/OKボタン36は、各モードの通常画面からメニュー画面への遷移を指示するボタン(MENUボタン)として機能するとともに、選択内容の確定、処理の実行等を指示するボタン(OKボタン)として機能する。
DISPボタン38は、背面表示パネルの表示内容の切り替えを指示するボタンとして機能し、BACKボタン40は、入力操作のキャンセル等を指示するボタンとして機能する。
次に、図3のブロック図を説明する。
このデジタルカメラ10は、CPU50によってその全体動作が統括制御されている。 CPU50は、所定のプログラムに従ってカメラシステムを制御するシステム制御回路部として機能するとともに、自動露出(AE)演算、自動焦点調節(AF)演算、ホワイトバランス(WB)調整演算など、各種演算を実施する演算手段として機能する。
バス52を介してCPU50と接続されたROM54には、CPU50が実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、EEPROM56には、CCD画素欠陥情報、カメラ動作に関する各種定数/情報等が格納されている。
また、メモリ(SDRAM)58は、プログラムの展開領域及びCPU50の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データや音声データの一時記憶領域として利用される。記録部(HDD)60は画像データ専用の一時記憶メモリであって、デジタルカメラ10の十字キー34の操作によって消去可能である。
撮影ボタン20は、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にオンになるS1スイッチと、全押し時にオンになるS2スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。
このデジタルカメラ10は、メディアソケット62を有し、メディアソケット62には記録メディア64が装着される。記録メディア64の形態は特に限定されず、xD−ピクチャーカード、スマートメディア(登録商標)に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなど、種々の媒体を用いることができる。
メディアコントローラ66は、メディアソケット62に装着される記録メディア64に適した入出力信号の受渡しを行うために所要の信号変換を行う。
また、デジタルカメラ10は、パソコンその他の外部機器と接続するための通信手段としてUSBインターフェース部68を備えている。このUSBインターフェース部68に接続された、通信端子であるコネクタに、不図示のUSBケーブルを介して外部機器を接続することにより、外部機器との間で画像データ等のデータの受渡しが可能となる。もちろん、通信方式はUSBに限らず、その他の通信方式を適用してもよい。
次に、デジタルカメラ10の撮影機能について説明する。
撮影レンズ鏡胴14は、撮影レンズ70と絞り兼用メカシャッター72とが内蔵された光学ユニットである。撮影レンズ70及び絞り兼用メカシャッター72は、CPU50によって制御されるレンズ駆動部74、絞り駆動部76によって電動駆動され、ズーム制御、フォーカス制御及びアイリス制御が行われる。
撮影レンズ70を通過した光は、CCD78の受光面に結像される。CCD78の受光面には多数のフォトダイオード(受光素子)が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤(R)、緑(G)、青(B)の原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。また、CCD78は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間(シャッタースピード)を制御する電子シャッター機能を有している。CPU50は、タイミングジェネレータ80を介してCCD78での電荷蓄積時間を制御する。なお、CCD78に代えてMOS型など他の方式の撮像素子を用いてもよい。
CCD78の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、CPU50の指令に従いタイミングジェネレータ80から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号(画像信号)として順次読み出される。
CCD78から出力された信号はアナログ処理部(CDS/AMP)82に送られ、ここで画素毎のR、G、B信号がサンプリングホールド(相関二重サンプリング処理)され、増幅された後、A/D変換器84に加えられる。A/D変換器84によってデジタル信号に変換された点順次のR、G、B信号は、画像入力コントローラ86を介してメモリ58に記憶される。
画像信号処理回路88は、メモリ58に記憶されたR、G、B信号をCPU50の指令に従って処理する。すなわち、画像信号処理回路88は、同時化回路(単板CCDのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路)、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、CPU50からのコマンドに従ってメモリ58を活用しながら所定の信号処理を行う。
画像信号処理回路88に入力されたRGBの画像データは、画像信号処理回路88において輝度信号及び色差信号に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施される。画像信号処理回路88で処理された画像データは記録部60に記録される。
撮影再生画像を液晶モニタ30に出力する場合、記録部60から画像データが読み出され、バス52を介してビデオエンコーダ90に送られる。ビデオエンコーダ90は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号(例えば、NTSC方式のカラー複合映像信号)に変換して液晶モニタ30に出力する。また、撮影時のスルー画像は、画像信号処理回路88からバス52及びビデオエンコーダ90を介して液晶モニタ30に表示される。
撮影ボタン20が半押しされ、S1がオンになると、デジタルカメラ10はAE及びAF処理を開始する。すなわち、CCD78から出力された画像信号はA/D変換後に画像入力コントローラ86を介してAF検出回路92並びにAE/AWB検出回路94に入力される。
AE/AWB検出回路94は、1画面を複数のエリア(例えば、16×16)に分割し、分割エリアごとにRGB信号を積算する回路を含み、その積算値をCPU50に提供する。CPU50は、AE/AWB検出回路94から得た積算値に基づいて被写体の明るさ(被写体輝度)を検出し、撮影に適した露出値(撮影EV値)を算出する。求めた露出値と所定のプログラム線図に従い、絞り値とシャッタースピードが決定され、これに従いCPU50はCCD78の電子シャッター及びアイリスを制御して適正な露光量を得る。
また、AE/AWB検出回路94は、自動ホワイトバランス調整時には、分割エリアごとにRGB信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をCPU50に提供する。CPU50は、Rの積算値、Bの積算値、Gの積算値を得て、各分割エリアごとにR/G及びB/Gの比を求め、これらR/G、B/Gの値のR/G、B/Gの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行い、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、例えば、各比の値がおよそ1になるように、ホワイトバランス調整回路のR、G、B信号に対するゲイン値(ホワイトバランス補正値)を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。前述した各比の値を1以外の値になるようにホワイトバランス調整回路のゲイン値を調整すると、ある色味が残った画像を生成することができる。
デジタルカメラ10におけるAF制御は、例えば映像信号のG信号の高周波成分が極大になるようにフォーカシングレンズ(撮影レンズ70を構成するレンズ光学系のうちフォーカス調整に寄与する移動レンズ)を移動させるコントラストAFが適用される。すなわち、AF検出回路92は、G信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内(例えば、画面中央部)に予め設定されているフォーカス対象エリア内の信号を切り出すAFエリア抽出部、及びAFエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。
AF検出回路92で求めた積算値のデータはCPU50に通知される。CPU50は、レンズ駆動部74を制御してフォーカシングレンズを移動させながら、複数のAF検出ポイントで焦点評価値(AF評価値)を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、求めた合焦位置にフォーカシングレンズを移動させるようにレンズ駆動部74を制御する。なお、AF評価値の演算はG信号を利用する態様に限らず、輝度信号(Y信号)を利用してもよい。
撮影ボタン20が半押しされ、S1オンによってAE/AF処理が行われ、撮影ボタン20が全押しされ、S2オンによって記録用の撮影動作がスタートする。S2オンに応動して取得された画像データは画像信号処理回路88において輝度/色差信号(Y/C信号)に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ58に格納される。
メモリ58に格納されたY/C信号は、圧縮伸張回路96によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ66を介して記録メディア48に記録される。例えば、静止画についてはJPEG形式で記録される。
ところで、実施の形態の光源の保持機構が適用されたAF補助光の発光部19は、図4に示すように光源であるLEDランプ100を有し、このLEDランプ100がポリカーボネイト(PC)製の略球状のホルダ102内に固定されるとともに、このホルダ102が図5、図6に示す球面軸受104によって回動自在に支持されて構成される。
LEDランプ100は、図7に示すようにホルダ102に貫通形成された円形孔106に挿入されるとともに、円形孔106の周面に等間隔で突設された3本の爪部材108、108、108に、その外周部が嵌合されることによってホルダ102に固定される。
球面軸受104は、図6に示すようにホルダ102を挟んで対向配置された一対の支持板110、112と、これらの支持板110、112からホルダ102に向けて突設された軸受部114、116とから構成される。
支持板110の軸受部114は、図6においてホルダ102の左側外周面の上部に当接する2本のボス118、120と下部に当接する1本のボス122とから構成されるとともに、支持板112の軸受部116は、ホルダ102の右側外周面の上部に当接する1本のボス124と下部に当接する2本のボス126、128とから構成される。また、これらのボス118〜128の先端面はホルダ102の外周球面に面接触するように曲面状に形成されている。
次に、前記の如く構成された光源の保持機構の作用について説明する。
この光源の保持機構によれば、略球状のホルダ102を球面軸受104によって回動自在に支持しているため、ホルダ102をホルダ102の中心で回転させることにより、LEDランプ100の位置を様々な方向に傾けて調整することができる。そして、位置決め後には、ボス118〜128の先端とホルダ102の外周球面との境界部に接着剤を塗布してホルダ102を球面軸受104に固定する。この接着剤の固化前において、ホルダ102は、ホルダ102と球面軸受104との間の摩擦力によりその位置決め位置で保持されるので、LEDランプ100の自重やLEDランプ100に伝わった振動程度でLEDランプ100の位置がずれることはない。これにより、LEDランプ100の位置ずれを防止することができる。
一方、ホルダ102は、位置決め調整において外周面の必要な範囲は球状であるが、調整に不要な範囲である上面と下面103、105はDカット等を行うことによって削除されている。これにより、ホルダ102の小型化が図られるとともにホルダ102の省スペース化が図られる。
また、このホルダ102を成形する金型のコア側とキャビ側の球の半径を異なる値とし、コア側とキャビ側部分に段差を設けておく。これにより、コア側とキャビ側の軸ずれがわずかに生じたときに発生しやすいバリを防止することが出来る。また、金型修正時に部品を大きくしたい場合は、パーティング部分にスペーサーを入れることで簡単に対応できる。また、部品を小さくする場合も、合わせを気にすることなく小さくできる。また、コア側の球中心とキャビ側の球中心を略同一としておくことで、同じ中心を回転中心としてホルダ102が回転する。
更に、図4、図5に示すように、ホルダ102のLEDランプ100を保持する円形孔106と、ホルダ102の外周面との縁部にC面取り(R面取りでもよい)130が形成されている。これにより、LEDランプ100から照射された光線は、ホルダ102にけられないため、LEDランプ100によって広範囲を照射できる。なお、面取りした部分にアルミ蒸着等を施し反射傘を形成することにより、LEDランプ100の光線を効率よく集光させることができる。
また、図8に示すように、LEDランプ100をホルダ102の前部から所定量突出させる構造としても、LEDランプ100から照射される光線はホルダ82によってけられないので、LEDランプ100によって広い範囲を照射できる。
図5に示すようにホルダ102には、ホルダ102を球面軸受104に対して手作業にて回動させるための操作部材132が一体的に設けられている。この操作部材132は、ホルダ102の後方に向けて突設され、その先端に形成されたツマミ部133をつまんで動かすことにより、球面軸受104に係止されている状態のホルダ102をホルダ102の中心を回転中心として容易に動かすことができる。これにより、特別な治工具を用いることなくLEDランプ100の位置を調整できる。なお、図5の操作部材132は板状であるが、必ずしも板状である必要はなく円筒状でもよい。また、操作部材132は直線形状であるが、必ずしも直線形状である必要はない。
また、この光源の保持機構によれば、ホルダ102を挟んで配置した一対の支持板110、112にそれぞれ3本のボス118〜128を突設し、片側3本のボス(両側6本のボス)118〜128によってホルダ102を一対の支持板110、112に支持させたので、ホルダ102を球面軸受104に安定して支持することができる。
更にまた、片側3本のボス118〜128を上図のように配置することにより上下方向で金型を分割することが可能となる。例えば、左側の支持板110のボス118、120、122において、上側に2本のボス118、120を配置した場合、右側の支持板112の上側を1本のボス124の配置とする。これにより、更に安定して球状ホルダ102を保持することができる。
更に、ホルダ102の半径に合わせてホルダ係止用のボス118〜128の高さを変更しておくことにより、球状のホルダ102を確実に係止することができる。
10…デジタルカメラ、19…AF補助光の発光部、20…撮影ボタン、50…CPU、100…LEDランプ、102…ホルダ、104…球面軸受、106…円形孔、108…爪部材、110、112…支持板、114、116…軸受部、118、120、122、124、126、128…ボス
Claims (5)
- 光源が球状のホルダ内に保持され、該ホルダが球面軸受によりホルダの中心を回転中心として回転自在に支持されるとともに位置決め後に接着剤にて球面軸受に固定されることを特徴とする光源の保持機構。
- 前記光源から照射される光が、前記ホルダによってけられないように、光源がホルダから所定量突出されていることを特徴とする請求項1に記載の光源の保持機構。
- 前記ホルダには、ホルダを前記球面軸受に対して回動させるための操作部材が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源の保持機構。
- 前記球面軸受は、前記ホルダの外周面を片側で3点支持する軸受部を一対備えていることを特徴とする請求項1、2又は3のうちいずれか一つに記載の光源の保持機構。
- 前記光源は、カメラの投光用光源であることを特徴とする請求項1、2、3又は4のうちいずれか一つに記載の光源の保持機構。
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