JP2009169079A - Camera with built-in projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタを内蔵したデジタルカメラに関する。 The present invention relates to a digital camera with a built-in projector.
この種のプロジェクタ内蔵カメラは、投影モードを設定することで、撮影モード時に撮影した画像データを外部に投影することができる(例えば、特許文献1参照)。 This type of camera with a built-in projector can project image data shot in the shooting mode to the outside by setting the projection mode (see, for example, Patent Document 1).
プロジェクタ内蔵カメラでは、カメラを机上面や床面に載置して投影を行うことを考慮し、画像の一部が載置面でケラれないように、投影窓をなるべく高い位置に設定すると同時に、像を水平ではなく上方に角度を持たせて投影するなどの配慮が必要となる。しかし、投影距離が長くなると、この種の配慮にも拘わらずケラレが発生してしまうおそれがあり、この場合は投影角度をより大きくする必要がある。カメラを斜めの状態で載置面に支持できれば投影角度を大きくできるが、これは極めて困難であり、またカメラを手で持って投影すると像が安定しない。そこで、安定性を損なわずに投影角度を変更できる構成が望まれるが、未だ実現には至っていない。 In the projector built-in camera, considering that the projection is performed with the camera placed on the desk or floor, the projection window is set as high as possible so that part of the image is not vignetted on the placement surface. Therefore, it is necessary to consider that the image is projected at an angle upward rather than horizontally. However, when the projection distance becomes long, vignetting may occur despite this kind of consideration, and in this case, it is necessary to increase the projection angle. If the camera can be supported on the mounting surface in an oblique state, the projection angle can be increased. However, this is extremely difficult, and if the camera is projected by hand, the image is not stable. Thus, a configuration that can change the projection angle without impairing stability is desired, but has not yet been realized.
本発明に係るプロジェクタ内蔵カメラは、カメラ本体に対して伸縮する撮影レンズ鏡筒と、カメラ本体の一部と撮影レンズ鏡筒の一部とを載置面に当接させたときに、撮影レンズ鏡筒の伸縮によるカメラ本体の姿勢変化に応じて画像の投影角度が変化するプロジェクタ部とを有することを特徴とする。
撮影レンズ鏡筒の伸縮状態に基づいて、投影角度に応じて生じ得る投影像の歪みを補正する処理を行う補正手段を設けてもよい。
他の発明に係るプロジェクタ内蔵カメラは、上記撮影レンズ鏡筒と、撮影レンズ鏡筒を載置面に当接させたときに、撮影レンズ鏡筒の伸縮によるカメラ本体の高さ変化に応じて画像の投影光軸の高さが変化するプロジェクタ部とを有することを特徴とする。
カメラ本体の一部と撮影レンズ鏡筒の一部とを載置面に当接させた状態で投影を行ったときに、投影像の天地方向が元画像の天地方向と一致するようにプロジェクタ部の配置を定めてもよい。
撮影レンズ鏡筒は、前記伸縮によって撮影画角を変更するズームレンズ鏡筒であってもよい。
撮影レンズ鏡筒の伸縮可動範囲において、少なくとも2つの投影用伸縮状態が予め定められており、操作によっていずれかの投影用伸縮状態を選択可能に構成してもよい。この場合、各投影用伸縮状態においてカメラ本体の重量負荷による撮影レンズ鏡筒の収縮を防止するための機構を、前記撮影レンズ鏡筒の伸縮駆動機構に設けてもよい。
撮影レンズ鏡筒の前記載置面と当接する箇所に、カメラの安定性を確保するための平面部を形成してもよい。
The camera with a built-in projector according to the present invention has a photographing lens barrel that extends and contracts with respect to the camera body, and when a part of the camera body and a part of the photographing lens barrel are brought into contact with the mounting surface And a projector unit that changes an image projection angle in accordance with a change in posture of the camera body due to expansion and contraction of the lens barrel.
Correction means for performing processing for correcting distortion of the projected image that may occur according to the projection angle based on the expansion and contraction state of the photographic lens barrel may be provided.
A camera with a built-in projector according to another aspect of the present invention provides an image according to a change in the height of the camera body due to expansion and contraction of the photographic lens barrel when the photographic lens barrel and the photographic lens barrel are brought into contact with the mounting surface. And a projector unit in which the height of the projection optical axis changes.
Projector unit so that the vertical direction of the projected image matches the vertical direction of the original image when projection is performed with a part of the camera body and a part of the taking lens barrel in contact with the mounting surface. May be determined.
The photographic lens barrel may be a zoom lens barrel that changes the photographic angle of view by the expansion and contraction.
In the telescopic movable range of the photographic lens barrel, at least two projection expansion / contraction states may be determined in advance, and any one of the projection expansion / contraction states may be selected by an operation. In this case, a mechanism for preventing the photographic lens barrel from contracting due to the weight load of the camera body in each projecting expansion / contraction state may be provided in the telescopic driving mechanism of the photographic lens barrel.
A plane portion for ensuring the stability of the camera may be formed at a position that contacts the mounting surface of the photographing lens barrel.
本発明によれば、撮影レンズ鏡筒の伸縮を投影角度の変更に用いることができるので、コストアップやカメラの大型化を伴わず、またカメラの安定性を損うこともなく像のケラレを防止できる。 According to the present invention, the expansion and contraction of the photographic lens barrel can be used to change the projection angle, so that the image vignetting is not accompanied by an increase in cost and an increase in the size of the camera, and without impairing the stability of the camera. Can be prevented.
図1〜図7により本発明の一実施の形態を説明する。
図1,図2は本実施形態におけるプロジェクタ内蔵デジタルカメラの斜視図である。カメラ本体100の前面には撮影レンズ鏡筒1が、上面にはレリーズボタン2が、右側面にはプロジェクタの投影窓3がそれぞれ設けられている。またカメラ本体100の背面には、画像表示が可能な液晶モニタ4と、ズームボタン5と、その他の種々の操作部材6が設けられる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 and 2 are perspective views of the projector built-in digital camera according to the present embodiment. A photographing
レンズ鏡筒1は、カメラ本体100に対して伸縮する第1の筒体1Aと、第1の筒体1Aに対して伸縮する第2の筒体1Bとを有し、それぞれの筒体1A,1Bには光学系が保持されている。そして、筒体1A,1Bの伸縮(繰り出し/繰り込み)によりズーミングがなされ、撮影画角が変更される。カメラの電源スイッチがオフされているときは、筒体1A,1Bは本体100内に完全に繰り込まれた状態(沈胴状態)にあり、電源スイッチがオンされると、広角端位置まで繰出された後、撮影が許容される。広角端位置は、撮影が許容される中で鏡筒1の総繰出量が最も小さくなる位置である。その後、ズームボタン5の操作に応じて広角端位置から望遠端位置の間で鏡筒駆動がなされる。なお、総繰出量が最も大きい位置が望遠端位置とは限らない。
The
カメラ本体100内には、一端側(ここでは右端側)にプロジェクタモジュール30が内蔵されている。図3の断面図に示すように、プロジェクタモジュール30は、高輝度LED等の光源31と、集光レンズ32と、偏光ビームスプリッタ(以下、PBS)33と、LCOS等の反射型液晶パネル34と、投影レンズ35と、ミラー36と、これらを収容するケース37と、光源31に一体化された金属製の放熱ブロック38とを有する。なお、透過型の液晶パネル34を用いた構成でもよい。
In the
図4はカメラの制御系を示している。カメラ動作部21は、撮像、画像処理、画像記録、画像再生といった、デジタルカメラとしての基本動作を実行する(撮影モード、再生モード時)。プロジェクタ駆動部22は、プロジェクタモジュール30の光源31や液晶パネル34を制御し、不図示の記録媒体に記録された画像データを外部に投影する(投影モード時)。鏡筒駆動部23は、ズームモータ24によりレンズ鏡筒1(第1,第2の筒体1A,1B)を伸縮駆動する。スイッチ類25は、上述したレリーズボタン2やズームボタン5、操作部材6などの操作によってオン・オフするスイッチから成る。CPU26は、スイッチ類25のオン・オフ信号に基づき、上記各部を制御して各種動作を行わしめる。
FIG. 4 shows a camera control system. The
次に、投影モード時の動作について詳述する。
投影モードでは、上述したプロジェクタモジュール30を用いて、記録媒体に記録された所望の画像データを外部に投影することができる。CPU26は、プロジェクタ駆動部22を介して画像データを液晶パネル34に送り、表示させる。この状態で光源31を点灯すると、光源光は集光レンズ32およびPBS33を透過して反射型液晶パネル34に入射し、その反射光像がPBS33で90度屈曲される。屈曲された光は、投影レンズ35を透過した後にミラー36で再度屈曲され、投影窓3を介してカメラ右方に投影される。これによれば、画像を壁等に拡大投影し、複数人で観賞することができる。投影像のサイズは、投影距離が長いほど大きくなる。
Next, the operation in the projection mode will be described in detail.
In the projection mode, desired image data recorded on the recording medium can be projected to the outside using the
本実施形態では、図5に示すようにカメラを下向きにして投影を行う構成となっている。そのため、この状態で投影した像が適正な回転角となるように液晶パネル34等の向きが定められている。適正な回転角とは、通常の横位置で撮影した画像の天地方向と投影像の天地方向とが一致する角度である。因みに、図1のようにカメラを立てて投影を行った場合、投影像は適切な回転角とならない。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the projection is performed with the camera facing downward. Therefore, the orientation of the
図2および図5(a)は、カメラを下向きにして水平面(机上面または床面)に置いた状態を示している。レンズ鏡筒1が沈胴位置にあるため、カメラ本体100の前面が載置面と面接触し、投影光軸Xは水平方向となる。このとき、カメラの電源スイッチはオフされているが、もしこの姿勢で投影を行うと、画像の下部分が載置面でケラれてしまい、完全な投影像を形成することができない。
FIG. 2 and FIG. 5A show a state where the camera is faced down and placed on a horizontal surface (desk surface or floor surface). Since the
電源スイッチがオンされると、図5(b)に示すようにレンズ鏡筒1が自動的に広角端位置まで繰出され、それに応じてカメラ本体100が左端の角部を支点として起きあがる。図から分かるように、レンズ鏡筒1はカメラ本体100の中心よりも右寄りに設けられているため、重量バランスの点から必ず左端部を支点として起きあがり、これに伴って投影光軸Xが斜め上方向となる。したがって、画像下部分のケラレをある程度抑制することができる。
When the power switch is turned on, as shown in FIG. 5B, the
しかし、投影像を拡大しようとして投影距離を長くとると、図5(b)の投影角度でもケラレが生ずる可能性がある。この場合は、図5(c)のようにレンズ鏡筒1を更に繰出して投影角度を大きくすることで、ケラレを防止できる可能性が高まる。レンズ鏡筒1の繰出し/繰込みは、通常のズーミングと同様にズームボタン5の操作によって行えばよい。
However, if the projection distance is increased in order to enlarge the projected image, vignetting may occur even at the projection angle in FIG. In this case, the possibility that vignetting can be prevented increases by further extending the
図7はズームボタン操作時の制御の一例を示している。
ステップS1ではカメラのモードを判定し、撮影モードであれば、ステップS2〜S5で通常のズームアップまたはダウン動作を行う。いずれの場合もズームモータ24を通常速度で駆動する。なお、ズーム限界に達したらモータ24を停止することは言うまでもない。
FIG. 7 shows an example of control when the zoom button is operated.
In step S1, the camera mode is determined. If it is a photographing mode, a normal zoom up or down operation is performed in steps S2 to S5. In either case, the
カメラモードが投影モードの場合は、はステップS6〜S8において、投影角度(投影光軸Xと水平面のなす角度)を変更するための鏡筒駆動を行う。図は2つの投影角度を選択可能な例を示し、ズームボタン5のテレ側操作でレンズ鏡筒1を最大繰出位置に駆動し、ワイド側操作で広角端位置に駆動する。いずれの場合もワンタッチ操作でよく、ズームボタン5を押し続ける必要はない。また、最大繰出位置に駆動するときは、ズームモータ24を通常速度よりも低速で駆動する。
When the camera mode is the projection mode, lens barrel driving for changing the projection angle (an angle formed by the projection optical axis X and the horizontal plane) is performed in steps S6 to S8. The figure shows an example in which two projection angles can be selected. The
投影モード時にズームモータ2を低速駆動する理由は、図5のカメラ姿勢における鏡筒繰出しは、カメラ本体100の重量が負荷として作用するため、通常の速度ではトルク不足となるおそれがあるからである。なお、鏡筒駆動は必ずカメラを手で持って行うことを前提とする(取扱説明書にその旨明記しておく)のであれば、低速駆動を行う必要はない。
The reason why the
なお図7において、カメラモードが再生モードの場合は、鏡筒駆動ではなく、例えば表示されるサムネイル画像数を増減したり、表示画像を拡大/縮小するなどの処理を行う。 In FIG. 7, when the camera mode is the playback mode, processing such as increasing or decreasing the number of thumbnail images to be displayed or enlarging / reducing the display image is performed instead of driving the lens barrel.
ここで、投影面は垂直面を想定しているため、上記の投影方法では投影光軸Xが投影面と直交せず、そのままでは投影像が台形に歪む。この種の歪みを補正するには、液晶パネル34に表示する画像を投影角度に応じて変形させる、いわゆる台形補正を施せばよい。投影角度はレンズ鏡筒1の繰出量によって一義的に決まるから、例えば繰出量と台形補正量とを対応づけたテーブルを予めカメラに記憶させておき、CPU26が鏡筒繰出量に応じた補正量をテーブルから読み出し、それに基づいて表示画像に補正を施すことで、投影角度に拘わらず歪みのない投影画像を形成できる。
Here, since the projection plane is assumed to be a vertical plane, in the above projection method, the projection optical axis X is not orthogonal to the projection plane, and the projection image is distorted into a trapezoid as it is. In order to correct this type of distortion, so-called trapezoidal correction, in which the image displayed on the
以上のように本実施形態では、レンズ鏡筒1の伸縮を利用してプロジェクタの投影角度を調整できる構成としたので、像のケラレのない適切な投影角度を設定できる。レンズ鏡筒1を利用することで、専用の角度調整機構は不要であり、コストアップやカメラの大型化を抑制できる。さらに、カメラの安定性を犠牲にすることもないため、投影像の振れを抑えられる。
As described above, in this embodiment, since the projection angle of the projector can be adjusted using the expansion and contraction of the
カメラの安定性を更に向上させるために、例えば図6のような平面カット部Pを筒体1Bの先端に形成してもよい。この平面カット部Pは、図5(c)のように投影角度が大きいときに載置面と面接触し得る位置および角度で設けられ、図5(b)では線接触となる。したがって、カメラをより安定して支持することができる。因みに平面カット部Pを設けないと、筒体1Bと載置面とは常に点接触となる。
In order to further improve the stability of the camera, for example, a flat cut portion P as shown in FIG. 6 may be formed at the tip of the
また投影中に、カメラ本体100の重量負荷によってレンズ鏡筒1が不所望に繰り込まれる懸念がある場合は、例えば次のような防止策が必要となる。
図8はレンズ駆動機構(カム機構)の一部を示し、回転筒に設けたカム面CPに、筒体1A,1Bに設けたカムフォロアCFを係合し、回転筒の回転に伴って筒体1A,1Bを直線駆動する構造である。筒体1A,1Bの不所望な繰り込みは、カメラ本体100の重量負荷によってカムフォロアCFに右方の力が加わり、カム面CPを押し下げてしまう(回転体を回転させてしまう)ことで発生する。そこで、カムフォロアCFが、投影時の鏡筒繰出量(例えば、広角端位置や最大繰出位置)に対応する箇所に至ったときに、カム面CPの段差に落ち込むようにすることで、不所望なカム面CPの移動、つまり筒体1A,1Bの繰り込みを抑制することができる。
Further, when there is a concern that the
FIG. 8 shows a part of a lens driving mechanism (cam mechanism). A cam follower CF provided on the
以上では、投影角度を2段階に変更可能な例を示したが、3段階以上、あるいは無段階(任意の繰出位置で投影可能)としてもよい。 In the above, an example in which the projection angle can be changed in two steps has been shown, but it may be three or more steps or stepless (can be projected at an arbitrary feeding position).
図9は、鏡筒1の伸縮により投影光軸の高さを変更可能とした例を示している。この場合は、上述したような投影角度の変更と比べてケラレ防止効果は低いものの、投影窓はカメラ両側面、上面、底面のいずれに設けてもよく、配置の自由度が高いのに加えて、投影角度に応じた台形補正制御は不要である。なお、投影方向は水平方向でなくてもよい。また、レンズ鏡筒1のみでカメラ本体100を支持することになるので、カメラ本体100の中心にレンズ鏡筒1を配置することが望ましい。
FIG. 9 shows an example in which the height of the projection optical axis can be changed by expanding and contracting the
1 レンズ鏡筒
1A,1B 第1,第2の筒体
3 投影窓
5 ズームボタン
22 プロジェクタ駆動部
23 鏡筒駆動部
24 ズームモータ
30 プロジェクタモジュール
100 カメラ本体
P 平面カット部
X 投影光軸
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記カメラ本体の一部と前記撮影レンズ鏡筒の一部とを載置面に当接させたときに、前記撮影レンズ鏡筒の伸縮による前記カメラ本体の姿勢変化に応じて画像の投影角度が変化するプロジェクタ部とを有することを特徴とするプロジェクタ内蔵カメラ。 A taking lens barrel that expands and contracts with respect to the camera body;
When a part of the camera body and a part of the photographic lens barrel are brought into contact with the mounting surface, the projection angle of the image is changed according to a change in the posture of the camera body due to expansion and contraction of the photographic lens barrel. A projector built-in camera comprising: a projector unit that changes.
前記撮影レンズ鏡筒を載置面に当接させたときに、前記撮影レンズ鏡筒の伸縮による前記カメラ本体の高さ変化に応じて画像の投影光軸の高さが変化するプロジェクタ部とを有することを特徴とするプロジェクタ内蔵カメラ。 A taking lens barrel that expands and contracts with respect to the camera body;
A projector unit that changes the height of the projection optical axis of the image according to a change in the height of the camera body due to expansion and contraction of the photographing lens barrel when the photographing lens barrel is brought into contact with the mounting surface; A camera with a built-in projector.
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