JP2003235037A - 撮影光学手段付携帯機器 - Google Patents

撮影光学手段付携帯機器

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JP2003235037A
JP2003235037A JP2002034010A JP2002034010A JP2003235037A JP 2003235037 A JP2003235037 A JP 2003235037A JP 2002034010 A JP2002034010 A JP 2002034010A JP 2002034010 A JP2002034010 A JP 2002034010A JP 2003235037 A JP2003235037 A JP 2003235037A
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image
projection
light emitting
subject
optical
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JP2002034010A
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English (en)
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Koichi Washisu
晃一 鷲巣
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化、鑑賞性向上。 【解決手段】 折畳み携帯機器の蓋に投影光を反射して
机上のスクリーンに観察したい被写体像を拡大投影表示
する。拡大投影方法は・折畳み部の背面ミラーで投影光
を反射すると共に正面の液晶でその部分拡大領域を観察
する・正面に設けられたスクリーンと机上スクリーンの
2通りの投影方向を蓋部の角度に連動して自動切換え・
正面スクリーンに進入する投影光の角度でスクリーン機
能かミラー機能かを切換て投影場所をかえる3例を記
載。底面の移動機構により投影面積(拡大率)を自在に
切り替えられて使い勝手向上蓋部の角度に連動して投影
角とピントを制御する。机上の被写体の近傍に拡大像を
投影出来るので互いに対応が取れ、細かい工作にも便
利。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はルーペの様に文字や
画像を拡大表示することの出来る光学機器であり、更に
詳しくは電子的に文字や画像情報を取り込み、取り込ん
だ画像情報を拡大表示する携帯機器に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から細かい文字を見るときや、細か
い作業を行う時には対象物が正確に確認出来るようにル
ーペ(虫めがね)が用いられてきている。
【0003】しかし現状のルーペは拡大率が一定であ
り、対象物に合わせて複数のルーペを用意する必要があ
った。
【0004】最近では対象物(以下被写体)を撮像し、
撮像した画像を拡大表示する機器の提案が行われてお
り、それらの機器においては拡大率を任意に設定できる
ので拡大率の異なる複数のルーペを持ち歩く必要は無
い。
【0005】図44は特開平11−225328号公報
に開示されるグリップ部を有する電子ルーペの斜視図で
あり被写体の所定範囲をカバーする為に被写体から一定
の距離を離し、被写体に正対させて撮像部を設け、撮像
した画像をグリップ部に設けられた表示部に拡大表示し
ている。
【0006】図45は特開平06−175590号公報
に開示される携帯電子ルーペの斜視図であり、平板の本
体の裏面に密着型2次元イメージセンサを設け、裏面に
密着した被写体画像を読取、読み取った画像を表面の表
示画面に拡大表示する構成になっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図44の
構成においては被写体の撮影範囲を大きくしたい場合に
は被写体と撮影光学系の正対距離を長くする必要があ
り、そのために大型化してしまう。
【0008】それゆえ携帯機器としての十分な要求に答
えることは難しかった。
【0009】又、図45の構成においては、小型に出来
ているはいるが密着型2次元イメージセンサを用いてい
ることにより撮影時にユーザーが被写体を観察できず位
置合わせなどで不便であり、又、被写体照明用に光源
(ここでは液晶バックライト)が必要なので消費電力が
大きく携帯機器として不向きであった。
【0010】そこで本発明においては小型で携帯性に優
れるとともに消費電力の少ない電子ルーペを提供するこ
とである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
為に請求項1から4では、光学手段により光学機器の平
面方向の延長平面の所定範囲の被写体を撮影し、光学機
器に設けられた表示手段により被写体像を被写体寸法よ
り拡大して表示するとともに撮影時には前記光学手段の
光軸と前記延長平面のなす角により生ずる撮影ひずみを
補正する補正光学手段を有する構成にし、補正光学手段
は光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面
で反射を繰り返し、別の屈折面から外部へ射出するよう
に構成した光学系と、その光学系から外部へ射出した光
束が結像する面に配置される撮像素子により構成され、
又、補正光学手段は撮影倍率可変の撮影光学系と撮影光
学系に入射する光束の入射方向を走査する走査光学系と
撮影光学系より外部へ射出した光束が結像する面に配置
される撮像素子と走査光学系の走査方向に応じて撮影光
学系の倍率を可変に制御する制御系により構成してい
る。
【0012】請求項5では、光学機器の平面と略平行な
平面の被写体平面範囲を撮影する光学手段を有し、光学
手段の光軸と被写体平面範囲のなす角により生ずる撮影
ひずみを補正する補正手段により撮影光学手段付携帯機
器を構成している。
【0013】請求項6では表示画面を有する光学機器に
おいて表示画面の延長上で表示画像に略平行な平面範囲
を撮影する光学手段により撮影光学手段付携帯機器を構
成している。
【0014】請求項7ではグリップ部を有する光学機器
であって、グリップ部の延長上に設けられた画像表示面
と、画像表示面を挟みグリップ側の反対面に設けられた
撮影開口部を設けた撮影手段を有し、撮影手段は画像表
示面と略平行で、撮影光学系を挟みグリップ部より反対
側の被写体平面を撮影し画像表示面に拡大表示する構成
にしている。
【0015】請求項8では撮影開口部を有する光学機器
であって、撮影範囲における被写体像の撮影開口部に近
い側と遠い側で撮影像倍率を変化させる撮影手段と、撮
影手段により撮影された画像を拡大表示する表示手段に
より撮影手段付携帯機器を構成している。
【0016】請求項9では投影表示画面を有する光学機
器において、投影表示画面の延長平面範囲を撮影する光
学手段を有する構成にしている。
【0017】
【発明の実施の形態】(実施形態1)図1は本発明の第
1実施形態の斜視図、図2はその断面図であり、図にお
いて11は撮影光学手段付携帯機器(以下電子ルーペ)
の本体、12は本体に設けられた表示手段である表示画
面、12a、12bは表示画面の表示内容をスクロール
する方向を表示するスクロールバー、13a、13bは
操作部であり、例えばジョイスティック式操作ノブ13
aは表示画面12上の所定表示を選択してハイライト表
示させ、操作ノブ13aをプッシュすることでハイライ
トさせた機能が作動する。
【0018】例えば操作ノブ13aによりスクロールバ
ー12aをハイライトさせた後に操作ノブ13aをプッ
シュすると画面は紙面右側にスクロールする。
【0019】又、不図示であるが表示画面上に表示拡大
率を示すグラフを設け操作ノブ13aが示すカーソルを
そのグラフ上でプッシュしながら移動させる(ジョイス
ティックを押しながら傾ける、ドラッグ)ことで表示の
拡大率を任意に設定できるようになっている。
【0020】又、操作ボタン13bは公知のテンキー式
の操作ボタンなどであり、これらの操作ボタンを操作す
ることで表示画面上に文字を表示させたり、電話番号の
入力などが出来るようになっている。
【0021】14aはマイクであり、本電子ルーペの電
話機能を用いる時に相手の話者に対して音声を入力する
為に用いられる。
【0022】14bはスピーカであり、本電子ルーペの
電話機能を用いる時に相手の話者の音声を出力する為に
用いられる。
【0023】15は撮影範囲であり、拡大したい被写体
をこの範囲に合わせる用に本体11を移動調整する。
【0024】尚、実際にはこの撮影範囲は目に見えるも
のではなく、表示画面12の拡大率が1の時に表示画面
12において撮影範囲が確認される。
【0025】図2に図示される16は開口窓(請求項で
は撮影開口部と表現)であり、この開口窓を通して撮影
範囲15にある被写体の撮影を行う。
【0026】17は撮像素子であり、撮影範囲15にあ
る被写体を光学系18を通して撮像素子17に結像させ
て画像を電子データとする。
【0027】18は撮影光学系であり、詳細は後述す
る。
【0028】19はメイン基板であり、撮像素子で撮像
された画像データを処理して表示画面12に表示した
り、操作ノブ13bからの指示で表示画面のスクロール
や拡大率を制御したり、通話機能の制御を行う。
【0029】110は電池であり通話機能や表示画面、
撮像素子等の機能作動の為の電力供給を行う。
【0030】本体11の先端部に設けられた開口部16
により撮影範囲15の被写体を撮影する場合には被写体
は本体11に対して近い部分遠い部分が出来てしまう。
【0031】そのために普通に撮影を行うと撮影像は図
3に示す様に歪みのある画像データになってしまう。
【0032】勿論このデータを公知の画像処理により補
正することでおおよその歪みを補正することは可能であ
るが、画像処理で歪みを補正すると云う事は撮像素子の
各画素で撮像したデータを伸長する領域も出てくるので
部分的に画像の解像度が異なってくる。
【0033】そこで本発明では撮像後の画像データを画
像処理してひずみ補正するのではなく、後述する撮影系
の工夫により図3の111に示す様に歪みのない補正撮
影範囲を得るようにしている。
【0034】112は加速度計などの振動検出手段であ
り、電子ルーペが被写体上に置かれているのか或は把持
中であるのかを振動検出手段により検出する。
【0035】図1、図2でわかる様に電子ルーペはその
先端部を被写体に向けて、被写体面上に設置することで
良好な撮影を行える様な設定になっている。
【0036】そのため電子ルーペを把持中に撮影を行う
と撮影系から被写体面迄の距離が変化するのでピントが
変わって来る。
【0037】ところで電子ルーペが被写体上などに置か
れているときにはブレは生じないが、把持されている時
には手ブレが生ずるので、振動検出手段112の信号を
観察することで電子ルーペの撮影状態がわかる。
【0038】そこで振動検出手段112の信号に応じて
撮影ピントを制御することで常時良好な撮影が出来るよ
うになる。
【0039】113は電子ルーペの底面に設けられた移
動機構であり、被写体(例えば新聞)上に電子ルーペが
置かれたときに、新聞上の撮影したい領域を探す時に電
子ルーペを軽快に移動できる。
【0040】又、この移動機構は被写体を撮影後はパソ
コンのマウスの役割をもち、操作ボタン13bとの連携
により表示画面をスクロールしたり、表示の拡大率を変
えることが出来る。
【0041】例えば操作ボタン13bの中で所定のボタ
ンを押してスクロールモードにすると、その後電子ルー
ペの移動方向に合わせて画面がスクロールするのでユー
ザーはあたかも大きな画面を見ているような感覚を受け
る。
【0042】又、別のボタンを押して拡大率変更モード
にして電子ルーペを所定の方向に動かすことで表示画面
の拡大率を変更できる。
【0043】ここで図3で示した範囲15の様な撮影時
の歪みを補正する光学系について説明する。
【0044】図4は実施形態の撮像系の詳細である。O
は撮影物体であり、大きさはA6サイズである。1は撮
像系であり、複数の回転非対称反射面を持つオフアキシ
ャル光学系である。Mは光路を折りたたむための折り返
し平面ミラーである。
【0045】図5は撮像系1の拡大図である。R1〜R
5は回転非対称反射面、STOPは絞り、Fはローパス
フィルター等のフィルター群、IはCCDやCMOSな
どの撮像素子である(図2の撮像素子17に相当す
る)。
【0046】撮像素子の大きさは2.7×3.6mmで
ある。また、撮影物体は光学系の中心となる基準軸(物
体面の中心を通り、絞りの中心を通る光線)に対し60
度傾いて構成されている。通常の光学系の場合はキース
トン歪が発生してしまう。
【0047】このキーストン歪は回転非対称な歪であ
り、通常の回転対称光学系は補正することができない。
【0048】しかし、回転非対称なオフアキシャル光学
系を用いればキーストン歪を補正することは容易であ
る。
【0049】図4、図5において、撮像系1はOからの
光線の通過順に、平面ミラーM、凹面鏡R1・凸面鏡R
2・凹反射面R3・凸面鏡R4・凹反射面R5の5つの
反射面で構成されている。
【0050】ここで、凸面鏡R2近傍で中間結像してい
る。
【0051】次に本実施形態における光学作用を説明す
る。Oからの光束は反射面5面を次々と反射していき、
絞りで光量を制限されフィルター群Fを通り撮像素子I
上に結像する。
【0052】以上の様にオフアキシャル光学系を用いて
図3の範囲15に示したような撮影時の歪みを範囲11
1に示す様に光学的に補正でき、画像補正の様に画質ム
ラなどの無駄が生じないで歪みを補正しつつ品位の高い
撮影が可能になる。
【0053】又、このオフアキシャル光学系により撮影
系を設計したことで単に歪みのない画像を撮影できるだ
けではなく、撮影系全体を小型にすることができた。
【0054】更に、この光学系の形態にすることで図1
に示したような電子ルーペのレイアウトが可能になり、
詳しくは光学手段(撮像素子17、光学手段18、開口
部16など)により光学機器(電子ルーペ)の平面方向
の延長平面の所定範囲の被写体を撮影し、光学機器に設
けられた表示手段(表示画面12)により被写体像を被
写体寸法より拡大して表示するとともに撮影時には前記
光学手段の光軸と前記延長平面のなす角により生ずる撮
影ひずみを補正する補正光学手段(図4、図5の構成)
を有する構成にし、補正光学手段は光束が一つの屈折面
から内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し、別
の屈折面から外部へ射出するように構成した光学系(反
射光学系、狭義にオフアキシャル光学系)と、その光学
系から外部へ射出した光束が結像する面に配置される撮
像素子17で構成するレイアウトにより小型で且つ高品
位な被写体撮影を行えるとともに、撮影被写体を電子ル
ーペが覆う事がないので撮影被写体に外光が当たるので
被写体照射のエネルギーが不要になり、又、撮影被写体
を観察しながらの撮影が出来る。
【0055】又、被写体と撮像面の距離が短く出来るの
で電子ルーペを小型化できる。
【0056】又、光学機器(電子ルーペ)の平面と略平
行な平面の被写体平面範囲を撮影する光学手段(撮像素
子17、光学手段18、開口部16など)を有し、光学
手段の光軸と被写体平面範囲のなす角により生ずる撮影
ひずみを補正する補正手段により撮影光学手段付携帯機
器を構成しているので小型化で生ずる撮影ひずみを光学
的に補正できた。
【0057】又、表示画面を有する光学機器において表
示画面の延長上で表示画像に略平行な平面範囲を撮影す
る光学手段により撮影光学手段付携帯機器を構成してい
るので撮影被写体を電子ルーペが覆う事がなく、撮影被
写体に外光が当たるので被写体照射のエネルギーが不要
になり、又、撮影被写体を観察しながらの撮影が出来
る。
【0058】又、グリップ部を有する光学機器であっ
て、グリップ部の延長上に設けられた画像表示面と、画
像表示面を挟みグリップ側の反対面に設けられた撮影開
口部を設けた撮影手段を有し、撮影手段は画像表示面と
略平行で、撮影光学系を挟みグリップ部より反対側の被
写体平面を撮影し画像表示面に拡大表示する構成にして
いるので平坦形状の小型な電子ルーペが実現できる。
【0059】又、投影表示画面を有する光学機器におい
て投影表示画面の延長平面範囲を撮影する光学手段を有
する構成にしているので撮影被写体を見ながら同時に表
示画面を見ることが出来使いやすい電子ルーペが実現で
きた。
【0060】このように列挙したレイアウトの工夫事項
により、光学機器の平面方向の延長線上の平面範囲の被
写体像を、その歪みを補正して撮影できる光学系を設け
ることで被写体像を確認しながら撮影を行え、小型軽量
で、且つ撮影照明光源不要な電子ルーペを実現出来た。
【0061】ところで被写体を撮影する時に大事なのは
被写体の明るさとピントである。
【0062】被写体の明るさは本発明の独特のレイアウ
トにより撮影被写体に外光が十分に当たるので明るく撮
影できる。
【0063】しかしピント合わせに関しては撮像素子1
7が小さく、その撮影被写界深度が深いとは云え撮影距
離が近いので高精度な測距を行い光学系或は撮像素子の
位置制御が必要である。
【0064】ところが図1の形状の様に電子ルーペは被
写体の上において被写体を撮影するので撮影光学系から
被写体迄の位置は常に一定である。
【0065】そのため予め光学系を設定しておけば良好
なピントが得られる事になる。
【0066】しかし電子ルーペを手持ちで撮影した場合
には被写体から電子ルーペまでの距離が変化するのでピ
ント位置を変更させなくてはならない。
【0067】そこで電子ルーペが被写体上に置かれてい
るかあるいは手持ちなのかを判断してピント制御を行う
機構がを設けてある。
【0068】それは前述したように電子ルーペが被写体
上などに置かれているときにはブレは生じないが、把持
されている時には手ブレが生ずるので、振動検出手段1
12の信号を観察することで電子ルーペの撮影状態を判
定している。
【0069】図6は本発明の電子ルーペの内部ブロック
図であり、114は電子ルーペに搭載されるマイコン、
115はピント調整手段、その他のブロックは図1、図
2で説明した要素と同じ部番を振り説明は省く。
【0070】ここでマイコン114は撮影を行う時に振
動検出手段112を起動し、振動検出手段112からの
信号のなかで1から10Hz程度の手ブレ周波数の振動
振幅が所定の振幅以内に収まっている時には電子ルーペ
は被写体上に設置されていると判断し、その振幅が所定
値を超える時には手持ちと判断する。
【0071】そして手持ちの時にはピント調整手段11
5を制御してピント位置をより遠くに変更する。
【0072】図7はそのフローチャートを表しており、
このフローは電子ルーペの主電源オンで動作を始める。
【0073】始めにステップ#1001でユーザーが撮
影操作を行うか否かを判定しており、撮影操作を行うま
でこのステップを循環して待機し、撮影操作が行われる
とステップ#1002に進む。
【0074】ステップ#1002ではマイコン114は
振動検出手段112を起動し、その信号の解析を始め
る。
【0075】そしてその信号のなかで手ブレ周波数帯域
である1から10Hzの周波数成分の信号を公知のデジ
タルフィルタを用いて選別し、その振幅を基準値と比較
する。
【0076】そしてその比較結果でブレが大きく、電子
ルーペが手持ちであると判断した時にはステップ#10
03に進み、ブレが小さく電子ルーペは被写体上に置い
てあると判断した時にはステップ#1004に進む。
【0077】ステップ#1003では撮影ピント位置を
変更する、これについての詳細は後述する。
【0078】ステップ#1004では撮影を行い、この
フローは終了する。
【0079】このように被写体位置が変化する場合には
ピント位置を変更する事で良好な撮影が行える様にして
ある。
【0080】勿論、電子ルーペが手持ちか否かを判別す
る方法として加速度計などの振動検出手段ではなく、例
えば装置の下部にスイッチなどを設けて電子ルーペを被
写体上においたか否かを判断したり、光学的に被写体上
に置いたか否かを判断しても良い。
【0081】しかしそのようなスイッチ手段の場合には
電子ルーペを把持した時にスイッチも同時に握ってしま
ったり、或は光学的検出の窓を指で覆ったりしてしまう
場合があり、安定した検出が出来ない。
【0082】振動検出手段を用いると電子ルーペを把持
する行為が検出精度に影響せず、安定した手持ち検出が
行えるメリットがある。
【0083】ここで前述したようにステップ#1003
ではピント位置の変更を行っているが、これについて以
下に説明を行ってゆく。
【0084】実際にピント位置を変更するのは撮像素子
17の位置を光軸方向に僅かに(例えば0.2mm)変
更する事で行え、圧電部材などを用いで撮像素子17の
位置をずらせば比較的容易に実現できる。
【0085】しかしピントをあわせる為にはコンパクト
カメラの様に被写体位置を測距したりビデオカメラの様
に被写体のコントラストを観察しながら撮像素子17の
位置を調整しなくてはならない。
【0086】そして被写体位置を測距する場合には専用
の測距手段が必要で、装置が大型化するとともにコスト
アップになる。
【0087】コントラストを観察する方法はピントあわ
せま迄に時間がかかり軽快な撮影が出来なくなる。
【0088】そこで電子ルーペの場合にはピントをずら
して被写体を高速連写し、それらを用いて最良のピント
を求めている。
【0089】図8はそのフローチャートであり、このフ
ローは図7のステップ#1003を経てステップ#10
04に来た時にスタートする。
【0090】ステップ#2001では、先ず始めに撮像
素子17の位置を圧電部材などを用いて光軸方呼応に僅
かに(例えば0.02mm)変更する。
【0091】ステップ#2002では撮影を行う。
【0092】ステップ#2003では露光が終了するま
でステップ#2003を循環して待機し、撮影が終了す
るとステップ#2004に進む。
【0093】ステップ#2004では表示画面12に撮
影画像を表示する。
【0094】ステップ#2005では撮影がn回(例え
ば3回)行われたか否かを判断しn回終了したときには
このフローは終了し、そうでない時はステップ#200
1に戻り再度撮影を行う。
【0095】そしてこのとき更にピント位置を変更(撮
像素子を更に0.02mm移動)させて撮影を行い、そ
の画像を前回撮影した画像に合成して表示する。
【0096】そのようにするとn回撮影した平均画像が
表示される事になり、ぴったりピントのあった画像では
無くても、文字情報などは十分判読できる画像を表示す
る事が出来る。
【0097】このように本方式では測距手段等の合焦の
ための装置を必要とせず、小型で且つ軽快な撮影の出来
る電子ルーペを提供できる。
【0098】次に画面への表示方法について説明する。
【0099】表示画面12は被写体を拡大表示するわけ
であるが、撮影前から表示画面には撮像素子17で撮像
した画像が見えている。
【0100】しかし、この時点で既に拡大表示を行って
いると、撮影者はその撮影範囲を知る事は出来ない。
【0101】そこで本発明では撮影前から撮影後所定時
間までは撮影範囲の被写体全画像を表示画面17に表示
し、その後拡大表示にかわる様にしてある。
【0102】撮影前に全画像を表示するのは撮影範囲を
表示するためであり、音による撮影完了表示後も全画像
を表示するのは撮影した全画像を表示するためである。
【0103】図9はその表示方法のフローチャートであ
り、このフローは被写体撮影終了後にスタートする。
【0104】ステップ#3001では撮影した全画像を
表示画面12に表示する。
【0105】ステップ#3002では所定時間(例えば
2秒)その全画像表示のままステップ#1¥3002を
循環して待機する。
【0106】そして所定時間経過後ステップ#3003
に進む。
【0107】ステップ#3003では撮影被写体の部分
拡大表示を行う。
【0108】ここで拡大表示の方法は撮影した被写体像
の画面左上から右上にかけて所定の速度(例えば文字情
報ならば1秒に2文字)で自動的にスクロールし、右端
にきたら次は一段下がって再び左端から右端にかけてス
クロールする。
【0109】ステップ#3004ではスクロールが終了
したか否かを判別しており、拡大画面のスクロールが撮
影像の右端に来た時にはステップ#3005に進み、全
画像の拡大スクロールが完了していない時はステップ#
3003に戻り拡大スクロール表示を続ける。
【0110】尚、スクロールの方向は上記に限るもので
はなく、撮影画面の右上から右下にかけてスクロール
し、最後に左下で終了してもよく、それらスクロールの
方法はユーザーの選択で行ったり、撮影被写体の状態を
判別して自動的にスクロール方向を選択しても良い。
【0111】勿論図1を用いて述べたように操作ノブ1
3bを用いてスクロールバー12a、12bを作動させ
て手動でスクロールを行っても良い。
【0112】このように画面全体を表示する事で撮影範
囲を確認でき、且つその後自動的に拡大表示に切り替わ
るので解かり安く使いやすい電子ルーペに出来る。
【0113】図2を用いて説明した様に電子ルーペには
移動機構113が設けられており、この移動機構113
により電子ルーペを被写体上に軽快に移動させる事が出
来る。
【0114】しかしこの移動機構113があるために撮
影操作時にあやまって電子ルーペを動かしてしまい、ぶ
れた画像が撮影される事も考えられる。
【0115】そこで本発明では電子ルーペが移動してい
る時には撮影できないようにしてあり、具体的には移動
機構113が電子ルーペ移動中を検出する時には撮影を
禁止する構成にしている。
【0116】図10はそのフローチャートを示してお
り、このフローは電子ルーペの主電源オンでスタートす
る。
【0117】ステップ#4001では撮影操作がなされ
るまでステップ#4001を循環して待機する。
【0118】そして撮影操作がなされるとステップ#4
002に進む。
【0119】ステップ#4002では移動機構113の
状態を検出しており、図2に示した移動機構113であ
るマウスボールが回転しているときには電子ルーペは移
動中と判別している。
【0120】そして移動中と判別した時にはステップ#
4001に戻り再び撮影操作がされる迄待機する。
【0121】このとき撮影者は撮影操作を継続している
ならばこのフローはステップ#4001、#4002を
循環して移動が収まるのを待機する事になる。
【0122】そしてステップ#4002で移動が無くな
った時はステップ#4003に進み撮影を行い、その後
このフローは終了する。
【0123】このように移動機構113を撮影時に利用
する事で撮影の失敗を事前に防ぐ事ができる。
【0124】(第2の実施形態)第1の実施形態におい
てはオフアキシャル光学系を用いる事で撮影画面の歪み
を補正していたが、別の方法として撮影中にズームを行
う事で撮影時に歪むのない像を得ることも出来る。
【0125】撮影方法としては第1の実施形態は撮像素
子17として2次元エリアイメージセンサを用い、一度
に被写体を撮影していたが、第2の実施形態では1次元
のラインセンサを用い、光学的に被写体像を走査する事
で被写体像を撮影している。
【0126】そして走査の途中で撮影倍率を変更する事
で画面歪みを補正している。
【0127】即ち被写体エリアの中で撮影系に近い領域
を走査中は撮影焦点距離を短くし、遠い領域では撮影焦
点距離を長くしている。
【0128】図11は第2の実施形態の電子ルーペの断
面図であり、図2と異なる部分のみ説明する。
【0129】図11において21は1次元ラインセンサ
であり、その前面に設けられているズームレンズ22を
矢印22a方向に移動させる事で焦点距離を変更してい
る。
【0130】ミラー23は回転可能に支持されており、
撮影時にはミラー23を回転させる事で被写体の所定領
域の撮影を行う。
【0131】そしてそのミラー23の走査毎に1次元ラ
インセンサは被写体像を読取、その像を表示画面12上
に表示させてゆく。
【0132】図12はそのフローチャートであり、この
フローは撮影操作が行われたときにスタートする。
【0133】ステップ#5001ではズームレンズ22
のズーム位置初期化が行われる。
【0134】撮影時の被写体走査は始め電子ルーペに遠
い方から行われる。
【0135】これは一般的に電子ルーペに遠い方が被写
体の頭になるためである。
【0136】そのためズームレンズ22の初期化は最も
焦点距離が長くなる位置である。
【0137】ステップ#5002ではその領域の撮影が
行われる。
【0138】ステップ#5003では撮影が終了するま
でステップ#5003を循環して待機し、撮影が終了す
るとステップ#5004に進む。
【0139】ステップ#5004ではズームレンズ22
の焦点距離を変更する。
【0140】ここでは焦点距離を所定の量短くすること
になる。
【0141】ステップ#5005ではミラー23を被写
体の次の領域方向に回転させるとともに再び撮影を行
う。
【0142】ステップ#5006はステップ#5003
と同様にその被写体領域の撮影が終了するまで待機し、
撮影終了でステップ#5007に進む。
【0143】ステップ#5007では被写体全走査が終
了したか否かを判別し、走査が終了していない場合はス
テップ#5004に戻り、再び焦点距離を所定量短くす
るとともに、ミラー23を回転させて次の被写体領域を
狙って撮影し、全走査が終了したいる場合にはこのフロ
ーは終了する。
【0144】以上の様に1次元ラインセンサを用いる事
で2次元エリアイメージセンサを用いるよりも撮像部を
小型化、低コスト化でき、更に操作中ズーム動作を行う
事で歪みのない撮影が行える様になった。
【0145】又、第1の実施形態では被写体上に電子ル
ーペを置いているときにはピントが固定であった。
【0146】そのため被写体が立体の場合にはその高さ
によってピントが合わなくなる。
【0147】第2の実施形態では電子ルーペを被写体上
においている場合でも第1の実施形態の手持ちの場合と
同様にピントをずらして複数毎撮影している。
【0148】そして撮影像のコントラストを見て、ピン
トの異なる複数撮影画像の中からどの画像が最もピント
が合っているかを判定し、その画像を表示画面に表示し
ている。
【0149】更に拡大スクロール表示の時には表示され
ている領域における最もピントのあった撮影像をピント
をずらした複数画像から選択して表示している。
【0150】そのため立体の被写体の場合においてもそ
の部分拡大時にはその領域でのピントの合った画像を見
る事が出来る。
【0151】図3はそれを説明するフローチャートであ
り、このフローは撮影操作とともにスタートする。
【0152】ステップ#6001ではピント位置を僅か
にずらす。
【0153】ステップ#6002では撮影を行う。
【0154】ステップ#6003では全撮影が終了する
までステップ#6003、#6004を循環する。
【0155】この部分では図12で説明したように撮影
焦点距離を変えたり、走査方向を変えたり、撮像を行
う。
【0156】そして被写体全走査終了でステップ#60
04に進む。
【0157】ステップ#6004ではピント変更がn回
(例えば3回)行われたか判定し行われていない時はス
テップ#6001に戻りピントを僅かにずらして再び撮
影走査を行い、ピント変更がn回終了時にはステップ#
6005に進む。
【0158】ステップ#6005では現在表示すべき領
域を検出する。
【0159】これは第1の実施形態では現在スクロール
している被写体領域であり、又スクロールバー12a、
12b操作時にはそれで選択した領域である。
【0160】ステップ#6006ではピントを変えて複
数枚撮影した画像の中で、現在選択している領域がもっ
ともピントが合っている画像データを例えば画像のコン
トラストを見る事で選択しする。
【0161】ステップ#6007ではその画像を表示画
面に表示してこのフローは終了する。
【0162】このような構成にする事で凸凹のある被写
体においてもその領域の拡大時にはピントのあった良好
な像を表示できる。
【0163】又、第1の実施形態では表示を行う時に始
めは全画面を表示し、その後所定時間で部分拡大画面に
変更していたが、第2の実施形態では観察者の操作があ
るまでは全画面を操作しつづける構成にしている。
【0164】図14はそのフローチャートであり、この
フローは画面に画像表示を行う時にスタートする。
【0165】ステップ#7001では撮影画像の全画面
を表示する。
【0166】ステップ#7002では観察者からの拡大
操作があるまでステップ#7002を循環して待機す
る。
【0167】そして拡大操作が行われるとステップ#7
003に進む。
【0168】ステップ#7003では後述する移動機構
により選択された領域が拡大表示される。
【0169】勿論図13で説明したようにこのときピン
トをずらした複数撮影画像の中で最もピントの合った画
像を選択表示している。
【0170】ステップ#7004ではスクロール走査の
操作が完了するまで待機する。
【0171】これはスクロール操作が所定時間(例えば
4秒)行われなかった時はスクロール走査完了と判断し
てステップ#7005に進み、そうでない時はステップ
#7003に戻り再び拡大表示を継続する。
【0172】ステップ#7005ではスクロールさせる
ことを止めたと判断して全画面表示に戻りこのフローを
終了する。
【0173】このように観察者が操作を行うまでは全画
面表示を行い、又拡大表示のときも観察者の選んだ領域
を表示する事で観察者の意思に従う使いやすい電子ルー
ペが出来る。
【0174】観察者の画像スクロール操作方法としては
移動機構113を利用しており操作ボタン13aの中で
移動機構スクロールモードを選択(ボタンを押す)する
と電子ルーペを机上で前後左右に移動させると移動機構
113がその方向と量を検出し、その方向と量に対応し
た領域を拡大表示する。
【0175】例えば電子ルーペを右に移動させると、そ
の移動量に応じて画面内の像の右側が見えるようにな
る。
【0176】図15はそのフローチャートであり、この
フローは操作ぼたん13aの中で移動機構スクロールモ
ードを選択(ボタンを押す)するとスタートする。
【0177】図14で説明したように始めは撮影像全表
示状態であるが、この移動機構スクロールモードを選択
(ボタンを押す)すると撮影像の中央部が拡大表示され
る。
【0178】ステップ#8001では移動が検出される
までステップ#8001を循環して待機する。
【0179】ステップ#8002では移動機構113の
転がり方向と量を検出する。
【0180】ステップ#8003ではステップ#800
2の移動機構113の転がり方向と量に対応うした表示
領域を選択し表示画面12に表示しこのフローは終了す
る。
【0181】このように移動機構を用いて画面をスクロ
ールすると感覚的に解かりやすい画面スクロールが実現
できる。
【0182】(第3の実施形態)第1、第2の実施形態
は撮影した被写体像を表示画面12に表示し、撮影像を
拡大する時には、撮影像の一部のみ拡大表示していた。
【0183】これは表示画面12の大きさが限られてい
る為であり、もしも表示画面が大きければ撮影像の全体
を拡大表示することが出来、ユーザーにとってはその方
が拡大したい領域が直ぐに見れるので便利である。
【0184】しかしそのように表示画面を大きくすると
機器そのものが大型化してしまい、携帯性に劣るという
問題が出てくる。
【0185】本発明の第3の実施形態はその問題も解決
する例であり、撮影した像の表示は表示画面に表示する
ばかりではなく、投影して拡大スクリーンに表示する構
成にしている。
【0186】即ち、その場にある平面部(例えば白いテ
ーブルクロス)等の大きなスクリーンを利用し、そこに
撮影像全体を拡大表示することでユーザーは欲しい情報
を軽快に見る事が出来るようになる。
【0187】図16は本発明の第3実施形態の表示画面
を利用する時の斜視図、図17はその側面図、図18は
本電子ルーペを折りたたんだ時の斜視図、図19は撮影
像を投影する時の電子ルーペの形態の斜視図、図20は
投影時における側面図、図21は投影時における断面
図、図22は折畳み時における断面図である。
【0188】以上の図において31は電子ルーペの本体
部、32は電子ルーペの蓋部、33は図1の表示画面1
2と同様な表示画面、34は蓋部32を本体31から起
こした状態(図18の折畳み状態から図16の状態にな
ったとき)に本体31収納された状態から投影光学系と
して機能する状態まで繰り出す光学収納部、34aはそ
の収納方向、34bは投影光学系を通して像を投影する
為の発光ユニット交換蓋、34cはその蓋開閉方向、3
4dはその蓋が開かれているかを検出する蓋開閉検出手
段であり、これは蓋が開かれているときには内部の発光
ユニットへの発光を停止し、発光ユニットの保護を行う
為に設けられている。
【0189】35は投影部であり光学収納部にある発光
ユニットからの投光を反射し、再び光学収納部34側に
戻す役割を果たし、戻された投光は光学収納部34発光
部からミラー39に向けて投影される。
【0190】35aはその収納方向であり光学収納部3
4と同様に蓋部32が閉じられる時には投影部35も本
体31内に収納される。
【0191】36はヒンジであり本体31と蓋部32を
第1軸36aと第2軸36bの2リンクで支持してい
る。
【0192】そのため蓋部32は本体31に対して第1
軸36a回りに起き上がるばかりでなく、その状態で第
2軸36b回りに回転可能である。
【0193】そして第1軸36a近傍の蓋部32の内部
には回転角検出スイッチ36cが設けられ下り、ヒンジ
36と蓋部32の相対回転角度を検出している。
【0194】これはこの角度を検出することで例えば蓋
部の角度が図16の様な場合は投光手段の作動は止めて
表示画面33を作動のみさせる事で省電力を図り、図1
9の様な角度の場合は投光手段も作動させて表示画面3
3と投光像の両方を見れるようにしている。
【0195】そしてこのときは表示画面の拡大率は投光
像の拡大率より更に大きく設定し、より詳細に像の観察
が出来るようにしている。
【0196】勿論図19の様に像を投光する場合には表
示画面の作動を止めて省電力化することも出来る。
【0197】37は操作部であり図1の操作釦13a等
と同様の役割を果たす。
【0198】38は蓋部32の背面に設けられた撮影レ
ンズ、38aはその撮影光軸、38bはその撮影下限、
38cはその撮影上限であり、説明を解かりやすくする
為に図示しているが、実際には見えない。
【0199】39は蓋部32の裏面に設けられたミラー
であり39aは詳細を後述する投影光学系からの投光を
ミラー39が反射した時の撮影下限、39bはその撮影
上限であり、これも説明を解かりやすくする為に図示し
ているが、実際には見えない。
【0200】310は被写体を撮影出来る撮影範囲、3
11は投影光学系を用いて撮影像を投影する場合の投影
範囲、312はスクリーン面であり、通常はこのスクリ
ーン面上に被写体も配置される、313は発光ユニット
を構成する有機ELなどのライン投光素子、314はラ
イン投光素子の投光を集光するレンズの役割を果たす集
光素子(ビーズ)であり、ライン状に並んだ各投光素子
の上に1つずつ設けられている。315は走査ミラーで
あり、このミラーを不図示のアクチュエータにより例え
ば2KHz程度の周波数で走査することで投光を所望の
方向に向ける、315aは走査ミラー駆動手段であり、
例えば走査ミラー315の背面に設けられた永久磁石と
走査ミラー駆動手段315aのコイルとの電磁作用によ
りミラーをその固有振動数(例えば2KHz)で振動さ
せる。
【0201】316aは第1自由曲面反射鏡であり、ラ
イン投光素子からの投光はミラー315で投光方向を走
査させられた後に第1自由曲面反射鏡316aに入射す
る。
【0202】そして第1自由曲面反射鏡316aで反射
された投光は第2自由曲面反射鏡316bに入射する。
【0203】第2自由曲面反射鏡316bで反射した投
光は第3自由曲面反射鏡316cに入射する。
【0204】第3自由曲面反射鏡316cで反射した投
光は第4自由曲面反射鏡316dに入射する。
【0205】第4自由曲面反射鏡316dで反射した投
光はミラー39に導かれ、ミラー39で反射してスクリ
ーン面312上の像を表示する。
【0206】ここで第2自由曲面反射鏡316aと第3
自由曲面反射鏡316cの間にはミラー315駆動モニ
タ319が設けられている。
【0207】これはミラー315の走査により出来る投
影平面の一辺の所定部が駆動モニター319によりケラ
レて第3自由曲面316cに到達しない様にしてあり、
駆動モニター319としては公知のPSDなどの受光素
子を用い、上述した投影平面の一辺の所定量を受光して
いる。
【0208】その為にその受光素子に受光する投光の重
心を検出(PSDの場合は各端子の出力の差分をとる)
事でミラーの走査位置が適正になっているか知る事が出
来る。
【0209】又、受光素子の受光総量(PSDの場合は
各端子の加算出力)を検出する事で投光量側が解かるの
で、例えばその検出出力を元に投光素子に印加する電流
を制御する事でAPC(オートパワーコントロール)を
行い、常にムラの無い安定した投光が行える。
【0210】第3の実施形態の電子ルーペの特徴は表示
画面33により第1、第2の実施形態と同様に撮影像の
拡大表示が見られるばかりではなく、投影機能を用いる
ことにより拡大した撮影像全体を見る事が出来、観察し
やすい構成に出来ている。
【0211】そしてそれを実現する為に蓋部32を2リ
ンクによるヒンジ構成にし、蓋部3は表示画面として機
能するばかりでなく、投影時の反射鏡として投影方向の
制御を行える様にしている。
【0212】この様に光学手段(撮影レンズ38)によ
り光学機器の平面方向の延長平面の所定範囲(310)
の被写体を撮影し、光学機器(電子ルーペ)に設けられ
た投影手段(ライン投光素子313、ミラー315、第
1、第2、第3、第4自由曲面反射鏡316a、316
b、316c、316d、ミラー39等)により被写体
の位置する面(312)に撮影された被写体像を被写体
寸法より拡大して表示する構成にし、前記投影手段に投
影像は前記被写体と位置する面において被写体撮影範囲
310と隣接して投影される(投影面311)事で被写
体面から目を大きく離さずに拡大投影像を見る事が出来
る。
【0213】又、前記光学手段を光束が一つの屈折面か
ら内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し、別の
屈折面から外部へ射出するように構成した光学系(第
1、第2、第3、第4自由曲面反射鏡316a、316
b、316c、316d)と、その光学系から外部へ射
出した光束が結像する面に配置される撮像素子とで構成
し、そのようなオフアキシャル光学系を用いた投光光学
系故に、投影光学系近傍のスクリーンに像を投影する場
合においても歪むのない像の投影が可能になった。
【0214】更に撮影手段(撮影レンズ38)を有する
光学機器(電子ルーペ)において撮影手段により撮影さ
れる被写体の延長上の所定範囲311に撮影された被写
体の拡大像を投影する様にしているので視線の移動方向
が自然であり、見やすい構成にする事が出来る。
【0215】又、操作部を保護する開閉蓋部(蓋部3
2)と画像を投影する投影手段(ライン投光素子31
3、ミラー315、第1、第2、第3、第4自由曲面反
射鏡316a、316b、316c、316d)を有す
る携帯装置であって、蓋部には投影手段からの投光を反
射する反射手段(ミラー39)を有し、本体31に対し
て2リンク軸支のヒンジ36により蓋部を複数位置の開
閉角に設定する事で投影方向を制御でき、それにより携
帯装置を小型にまとめることが出来るとともに投影した
い方向を自在出来るようになった。
【0216】そして、操作部を保護する開閉蓋部(蓋部
32)と画像を投影する投影手段(ライン投光素子31
3、ミラー315、第1、第2、第3、第4自由曲面反
射鏡316a、316b、316c、316d)を有す
る携帯装置であって、蓋部には投影手段からの投光を反
射する反射手段(ミラー39)と画像を表示する表示手
段(表示画面33)を有し、本体に対しる蓋部の開閉角
度に応じて画像を投影手段で投影するか、或は表示手段
に表示するかを切り替える構成にしている為に表示手段
を使用するか投影手段を使用するかを簡単に切り替える
ことが出来る。
【0217】更に、操作部を保護する開閉蓋部(蓋部3
2)と画像を投影する投影手段ライン投光素子313、
ミラー315、第1、第2、第3、第4自由曲面反射鏡
316a、316b、316c、316d)を有する携
帯装置(電子ルーペ)であって、本体31に対して回転
可能に軸支(第2軸36a)された腕部(ヒンジ36)
の延長上に蓋部を回転可能に軸支(第1軸36a)して
蓋部を本体に対して独立して回転可能に支持する事で本
体に対して蓋部の向きを自在に変更でき、所望の場所に
像を投影する事が出来るようになった。
【0218】尚、上記構成においてライン投光素子31
3として有機ELを用いた事を述べた。
【0219】有機ELは表示が明るく、且つ薄型で省電
力と云う特徴がある。
【0220】そして更に本発明に置いてはこのライン投
光素子313で構成される発光ユニットをユニット交換
可能にする事で常に安定した投光が行える様にしてい
る。
【0221】図23、図24、図25はユニット化した
ライン投光素子313の断面図であり、313a、31
3bは本体31側との接点、313cはユニットパッケ
ージ、313dはガラスなどの透明基板、313eは石
英等の透明性基材、313fは酸化インジウムなどで構
成された透光性アノード、313gは有機EL構造媒体
である有機正孔輸送層、313hは有機EL構造媒体で
ある有機発光層、313iは有機EL構造媒体である有
機電子輸送層、313jは電子注入層、313kは光反
射性カソード、313lは駆動回路とコントローラー、
314は集光ビーズである。
【0222】ここで集光ビーズ314は有機ELに対す
る位置決め精度が厳しいので、両者を分離し、例えば集
光ビーズは本体側に固定し、有機ELのみをユニット交
換する事を考えると,交換時の両者の位相合わせが非常
に難しくなる。
【0223】そのために集光ビーズ314は有機ELと
同一のユニットにしている。
【0224】又、駆動回路とそのコントローラー313
lも有機ELと同一のユニット化している。
【0225】これはライン投光素子の各投光素子から投
光制御端子(電源端子)を本体がわに引き出す場合には
端子の数が非常に多くなりユニットが大型化するととも
に端子の接触信頼性も問題になってくるためであり、各
投光素子そ統括制御するコントローラーと投光素子の駆
動回路も同一ユニット化し、発光ユニットは信号制御端
子と電力供給端子のみを本体と接続すれば機能できるよ
うにしている。
【0226】図26は発光ユニットを取り付ける本体側
のベース部の側面図であり、317はハウジング、31
7aは第1位置決め部であり発光ユニット313の底部
が突き当てられて、奥行き方向(光軸方向)の位置が設
定される。
【0227】317bは第2位置決め部であり発光ユニ
ット313の端子部が突き当てられて発光ユニット31
3の平面方向の位置が決まる。
【0228】317cは押さえ部でありハウジング31
7の撓み部317dの弾性により発光ユニット313を
第1位置決め部方向に突き当てている。
【0229】317eはピンであり、ロック爪318上
のピン318cとの間に引っ張りバネ318eが掛けら
れている。
【0230】ロック爪318には第1押さえ部318a
が設けられており、ロック爪318の撓み部318bと
の関連により発光ユニット313を第1位置決め部31
7a方向に突き当てている。
【0231】又、ロック爪318はヒンジ318dによ
りハウジング317に回転可能に軸支されており、引っ
張りバネ318eの作用で紙面反時計回りに回転付勢さ
れている。
【0232】よってロック爪318に設けられた第2押
さえ部318cは発光ユニット313を第2位置決め部
317b方向に突き当てている。
【0233】これらの構成により発光ユニット313は
光軸方向と光軸とは直角の方向に精度よく位置決めされ
る。
【0234】尚、図25などからわかる様にこの発光ユ
ニット313は直方体形状である。
【0235】そしてその長手方向に関する位置決め方法
は図26では説明されていない。
【0236】この長手方向に関しても同様に1つの端面
を位置決めにして、もう1つの端面を弾性的に付勢する
事で位置決めを行っている。
【0237】しかし上記位置決めはユニットパッケージ
と本体との位置決めであり、ユニットパッケージ313
c内のユニットパッケージと投光素子の位置決め精度は
保証されていない。
【0238】それゆえに発光ユニット313交換時に発
光ユニットの固体差で生ずる取り付け位置誤差が生ずる
可能性があり、それについての対策は後述する。
【0239】これらの構成により有機ELを用いた発光
ユニット313の交換がユーザー自身で簡単に行えるの
で,常に安定した投光像を鑑賞する事が出来る。
【0240】そして発光ユニット313交換時には発光
ユニット交換蓋34bをあけて交換を始めるが、このと
き蓋開閉検出手段34dが蓋が開かれている事を検出
し、このとき発光ユニット313が駆動中であるならば
直ちにその駆動を中止し、電子ルーペ全体の主電源もオ
フにすることで交換のための発光ユニット取り外しに備
える。
【0241】これは発光ユニットを取り外す時にノイズ
などにより発光ユニットが破壊する事を避ける為であ
り、又、新しい発光ユニットを取り付ける時に突然駆動
電流が流れ込むのを防ぐ為である。
【0242】そして発光ユニット交換蓋34bが閉じら
れても発光ユニットの駆動を再開させず、このときは電
子ルーペの不図示の主電源をオンする事で電子ルーペの
再起動を行わせる構成にして、発光ユニット交換後の電
源オンのままの放置を防いでいる。
【0243】以上の構成でもユーザーが発光ユニット3
13の劣化状態を認識して積極的に交換しないと発光ユ
ニットの良好な状態を維持できない。
【0244】そこで本発明においては発光ユニットの交
換を知らせる構成にしている。
【0245】図27は本発明の第3実施形態の内部ブロ
ック図であり17、18は蓋部32の撮影レンズ38の
奥に設けられた撮像手段であり、撮像データをマイコン
114に送る。
【0246】112は本体31に設けられた振動検出手
段であり振動状態をマイコン114に送りマイコン11
4はその状態から電子ルーペが手持ちか机上かを判別す
る。
【0247】113は本体31の底面に設けられた移動
手段であり移動状態をマイコン114に送り後述するよ
うに移動状態により表示画面33の画面を第2の実施形
態の様にスクロールすると共に投影像の拡大率を変え
る。
【0248】114は電子ルーペを統括制御するマイコ
ン。
【0249】115は撮像手段の中で撮像素子17の光
軸方向位置制御するピント調整手段でありマイコン11
4からの指令により電子ルーペが手持ちの時には撮像素
子17の光軸方向の位置を変化させて複数枚撮影する。
【0250】33は表示画面でありマイコンからの信号
により撮影像を表示する。
【0251】34dは蓋開閉手段であり発光ユニット交
換蓋34bが開かれたときにはマイコン114に信号を
送る。
【0252】37は操作手段であり、撮影操作や画面操
作やその他通話機能などの操作に使用され、操作状態を
マイコン114に出力する。
【0253】313lは発光素子制御回路であり、発光
ユニット313の中のライン投光素子の各素子への発光
量を投影したい像データを、投影時の走査ミラー315
aの位置と外光の明るさなどからマイコン114が決定
しその指令に合わせて発光ユニット313の制御を行
う。
【0254】315aは走査ミラーであり、マイコン1
14からの指令に合わせて投影方向を走査する。尚、こ
こではマイコン114の指定に合わせて投光方向を走査
する例を示しているが、それに限られる物ではなく、例
えば走査ミラーはマイコン114とは略独立に投光方向
を走査し、その走査方向をセンシング(例えばミラーモ
ニタ319)して、その状態に基きマイコン114が発
光素子制御回路の動作を制御してもよい。
【0255】319はミラーモニターであり前述したよ
うにPSD等の受光素子を用いて、その差分出力で走査
方向の精度を検出し、光量総和で投光量を検出し、それ
らをマイコン114に送り発光ユニットに流す電流量な
どを制御している。
【0256】320はタイマであり、発光ユニット31
3を交換してからタイマカウントを開始し、経過時間を
マイコン114に送る。
【0257】321は温度湿度検出手段であり発光ユニ
ット313使用時におけるユニット温度、周囲湿度を測
定しマイコン114に出力する。
【0258】これは発光ユニットの寿命はその使用時間
と印加電流と温度、湿度で決まってくる為に、発光ユニ
ットの寿命を計算する上で必要だからである。
【0259】図28は発光ユニットの交換時期をユーザ
ーにわかりやすくするためのフローチャートであり、こ
のフローチャートは発光ユニットの作動が開始される時
にスタートする。
【0260】ステップ#9001ではタイマ320の経
過時間を検出しており、発光ユニット交換から所定時間
(例えば400時間)が経過する迄はステップ#900
1を循環して待機し、所定時間が経過した後はステップ
#9002に進む。
【0261】ここでタイマ320の交換時期は今迄発光
ユニット313を使用してきた条件(印加電流やユニッ
ト温度、周囲湿度)により変化するので、発光ユニット
の使い方(例えば環境温度)で変化するものである。
【0262】ステップ#9002では交換表示を行う。
【0263】これは投影している像の一部に発光ユニッ
ト313の交換を促す文字などを表示する事であり、例
えば5秒間表示された後は5秒間表示を点滅させた後に
消灯し、常に表示を続けない事でユーザーの鑑賞を邪魔
しない様にしている。
【0264】ステップ#9003では発光ユニット31
3への印加電流を減らし発光量を減少させる。
【0265】これは発光量を減少させる事で発光ユニッ
トの寿命を延ばし、ユーザーが長い時間撮影像を鑑賞で
きるようにしてこのフローは終了する。
【0266】このような段階を踏む事でユーザーに発光
ユニットの交換を促し、常に良い状態で投影像を鑑賞す
る事が出来るようにし、又、万一交換作業が出来ないよ
うな場合でも発光量を下げる事で発光ユニットの延命化
を図っている。
【0267】又、前述したように発光ユニットはその交
換時に作動を止める構成にする事で事故の防止を行って
おり、図29はそのフローチャートを示しており、この
フローは発光ユニット作動開始と共にスタートし、作動
終了で終了する。
【0268】ステップ#10001は蓋開閉検出手段3
4dの状態を検出しており発光ユニット交換蓋34bが
開かれるまでステップ#10001を循環して待機し、
発光ユニット交換蓋34bが開かれるとステップ#10
002に進む。
【0269】ステップ#10002では発光ユニットへ
の電流印加ばかりではなく、電子ルーペの主電源をオフ
してこのフローは終了する。
【0270】このように発光ユニット交換時のノイズや
ラッシュ電流による発光ユニットの破壊対策を行ってい
る。
【0271】前述したように発光ユニット交換時には取
り付け位置誤差が生ずる可能性があるので発光ユニット
交換後はその位置誤差を補正する動作が必要になる。
【0272】図30はその補正動作を説明するフローチ
ャートであり、このフローは発光ユニットが作動を開始
した時にスタートする。
【0273】ステップ#11001では発光ユニットが
交換されたか判別し、交換された後はじめての投影動作
の時にはステップ#11002に進み、そうでない時は
ステップ#11001を循環して待機する。
【0274】ステップ#11002では較正モードに入
る。
【0275】ここでは所定のパターン(例えば投影範囲
を示す枠表示)の投影を行う。
【0276】ステップ#11003では上記所定のパタ
ーンを観察者が観察し、その位置が投影面下方向にズレ
ている時には観察者は画面を上方向にずらす操作を行
い、その場合はステップ#11004に進む。
【0277】又、操作がないときはステップ#1100
5に進む。
【0278】ステップ#11004では走査ミラー駆動
手段315aを制御して走査ミラー315の走査中心を
プラス方向に所定量オフセットさせる。
【0279】ステップ#11007で画面が適正範囲に
なった事を観察者が確認し、較正終了操作を行った時は
このフローは終了し、そうでない時はステップ#110
03に戻る。
【0280】ステップ#11005では観察者が投影画
面の位置を下方向にズラす操作を判別しており、その操
作が行われた時はステップ#11006に進み、そうで
ない時はステップ#11007に進む。
【0281】ステップ#11006では走査ミラー駆動
手段315aを制御して走査ミラー315の走査中心を
マイナス方向に所定量オフセットさせる。
【0282】上記操作により発光ユニットの上下方向
(図26では発光ユニット313の光軸方向と直角で紙
面内の方向)の位置誤差をミラーの走査位置のオフセッ
トで吸収している。
【0283】又、図26の紙面上下方向の位置ズレに関
しては発光ユニットに並んでいる投光素子の両端に余裕
の投光素子を設けておき、図30のフローと同様に観察
者が所定パターンの投影像を観察しながら全体の投光素
子の中からどの投光素子を中心にして画像を表示するか
を設定する事で投影領域を設定し、発光ユニット交換後
の位置誤差を補間している。
【0284】このように複数の発光素子(313e、3
13f、313g、313h、313i、313j、3
13kで構成される有機EL)と各発光素子の表面に配
置され発光素子投光を集光する集光ビーズ314と各発
光素子を駆動する駆動回路と制御回路(コントローラ
ー)313lで構成される発光素子ユニット313と、
投光光学系(315、316a、316b、316c、
316dで構成)と、投光光学系の光路上に設けられ、
光路発光素子ユニットを着脱可能に保持する保持手段
(ハウジング317等)を有する構成にする事で、精度
が高く小型な発光ユニットを提供でき、常に安定した投
影を行う事が出来、又、前記投光光学系は発光素子ユニ
ットからの光束を自由曲面を有する複数の反射光学部で
反射を繰り返し投影部に像投影する軸外し光学系として
いるので投影光学系の近傍のスクリーンであっても歪み
のない投影が出来る。そして前記発光素子ユニットは発
光素子の使用経過時間を求める経過時間設定手段(タイ
マ320)を有し、発光素子の使用時間が所定の時間を
経過すると前記駆動回路に所定の制御を行う事で発光ユ
ニットの長寿命化を図っており、具体的には前記発光素
子の使用時間が所定の時間を経過すると前記駆動回路は
発光素子の駆動電力を低下させて発光素子ユニットの長
寿命化を図っている。
【0285】又、発光手段(発光ユニット313)と、
発光手段の使用経過時間を測定する使用時間測定手段
(タイマ320)と、発光手段の使用条件を測定する使
用条件測定手段(温度湿度検出手段321など)と、使
用時間測定手段と使用条件測定手段の出力を基に発光手
段の寿命を算出する寿命算出手段(マイコン114)
と、発光手段が寿命算出手段により算出される寿命に到
達するのに先立って発光手段の寿命を表示する寿命表示
手段(マイコン114、ステップ#9002)を有し、
前記使用条件測定手段は少なくとも発光手段の使用時に
おける温度条件或いは湿度条件或は電力条件を基に発光
手段の使用条件を測定する様にする事で発光ユニットの
状態が正確に検出できると共に寿命前に前もって発光ユ
ニットを交換でき、常に安定した投影を行える。
【0286】上記項目をまとめると発光手段(発光ユニ
ット313)と、発光手段の使用経過時間を測定する使
用時間測定手段(タイマ320)と、発光手段の使用条
件を測定する使用条件測定手段(温度湿度検出手段32
1)と、使用時間測定手段と使用条件測定手段の出力を
基に発光手段の寿命を算出する寿命算出手段(マイコン
114)と、発光手段が寿命算出手段により算出される
寿命に到達すると発光手段の発光量を減少させる発光量
制御手段(マイコン114、ステップ#9003)を設
け、前記使用条件測定手段は少なくとも発光手段の使用
時における温度条件或、湿度条件或は電力条件を基に発
光手段の使用条件を測定する構成にする事で、発光ユニ
ットの交換の表示と長寿命化を図っている。
【0287】そして発光素子(発光ユニット313)
と、投光光学系(315、316a、316b、316
c、316dで構成)と、投光光学系の光路上に設けら
れ、光路発光素子ユニットを着脱可能に保持する保持手
段(ハウジング317)と、保持手段に対する発光素子
の着脱を検出する着脱検出手段(蓋開閉検出手段34
d)と、投光方向を制御する投光方向制御手段(走査ミ
ラー駆動手段315a)と、着脱検出手段の出力に基い
て投光方向制御手段を動作させる投光方向較正手段(図
30のフローチャート)を有し、前記投光方向制御手段
は所定の振幅、周波数で振動する反射光学系(走査ミラ
ー315)を有し、反射光学系が前記発光素子発光素子
の投光を走査することで画像を投影する構成であり、前
記着脱検出手段が投光素子の交換を検出した時には反射
光学系の振動方向をオフセットさせる事で発光素子に取
り付け位置誤差を補完する構成にする事で発光ユニット
交換時の発光ユニットの個体差に伴う投光方向のズレを
補完して常に安定した投影を行える様にしている。
【0288】又、発光素子(発光ユニット313)と、
投光光学系(315、316a、316b、316c、
316dで構成)と、投光光学系の光路上に設けられ、
光路発光素子ユニットを着脱可能に保持する保持手段
(ハウジング317)と、保持手段に対する発光素子の
着脱を検出する着脱検出手段(蓋開閉検出手段34d)
と、投光方向を制御する投光方向制御手段(走査ミラー
駆動手段315a)と、着脱検出手段の出力に基いて投
光方向制御手段の動作を促す表示(ステップ#1100
2)を行う構成にして常に安定した投影表示が行える様
にしている。
【0289】第3の実施形態においても本体31の底面
には移動機構113が設けられ、その移動機構により投
影範囲を変える事で撮影像の拡大率を変えている。
【0290】第1、第2の実施形態においては表示画面
の表示内容を電気的に制御する事でその拡大率を変更し
ていたが、第3の実施形態においては投影光学系の位置
をずらす事で投影範囲311の大きさを変えている。
【0291】図31はそのフローチャートを示してお
り、このフローは移動機構113の動作が検出された時
にスタートする。
【0292】ステップ#12001では投影が行われて
いるか否かを判別しており、投影が行われているときに
はステップ#12002に進みそうでない時はステップ
#12001を循環して待機する。
【0293】ステップ#12002では移動が前進であ
るか判断し前進移動の場合はステップ#12004に進
みそうでない時はステップ#12003に進む。
【0294】ステップ#12003では移動が後進であ
るか判断し後進移動の場合はステップ#12005に進
みそうでない時はステップ#12001に戻る。
【0295】ステップ#12004では表示領域を1.
2倍する様に投影光学系を移動させる。
【0296】ステップ#12005では表示領域を0.
8倍する様に投影光学系を移動させる。
【0297】このように移動量に応じて投影領域が変化
するので、拡大率の変更動作がやりやすく、又、スクリ
ーン面312の大きさに合わせて投影領域を自在に変更
できるので使いやすい電子ルーペが実現された。
【0298】(第4の実施形態)第3の実施形態におい
ては蓋部32には液晶などの表示画面を設けており、更
に蓋部32の裏面ミラー39を利用して投影表示を行っ
ていた。
【0299】第4の実施形態では蓋部32の表面側にも
スクリーンを設け、液晶などの表示画面を省く事で蓋部
32に薄型化を図っている。
【0300】図32は本発明の第4実施形態の斜視図、
図33はその断面図であり、それらの図において41は
第3実施形態の図16の様に液晶などの表示画面ではな
く、前面に指向性を持つスクリーンである。
【0301】そして光学収納部34にある自由曲面反射
鏡316dからの投影像はスクリーン41上に投影され
る。
【0302】ここで第3実施形態のスクリーン312と
スクリーン41は投影光学系からの距離や角度が異なる
ので以下に示す構成により投影角度とピントの調整を行
っている。
【0303】図33において322は投射角度調整手段
であり、第3の自由曲面反射鏡316cの角度を変更す
る事で第4の自由曲面反射鏡316dの反射光をミラー
39か或はスクリーン41に導く。
【0304】ここで第3の実施形態でも述べた回転角検
出スイッチ36cにより蓋部32の本体31に対する角
度を検出し、それに合わせて投影角度調整手段322は
第3の自由曲面反射鏡316cを矢印322a方向に回
転させて投影方向を選択している。
【0305】又、323はピント調整手段であり、第2
の自由曲面反射鏡316bを矢印323a方向に移動さ
せる事でピントの調整を行っており、これによりスクリ
ーン41に投影する時とミラー39に反射させる時での
ピント変化を補正している。
【0306】このピント調整手段も回転角検出スイッチ
36cと連動している。
【0307】そのために蓋部32の回転角度を鑑賞者が
設定すれば自動的にスクリーン41或はスクリーン31
2にピントのあった投影像が表示される事になる。
【0308】図34はそのフローチャートであり、この
フローは投影作動開始でスタートする。
【0309】ステップ#13001では回転角検出スイ
ッチ36cが蓋部32の回転を検出したか否か検出して
おり、詳しくは図32の位置から図19の位置に変化し
た時にステップ#13002に進み、何も変化しない時
にはステップ#13001を循環して待機しており、そ
の他の回転角の時には投影を停止する。
【0310】投影を停止するのは、蓋部32の本体に対
する角度が不適正な為にスクリーン41、スクリーン3
12にも像を投影できない為である。
【0311】ステップ#13002ではピント調整手段
323を駆動してスクリーン312にピントが合うよう
に第2の自由曲面反射鏡316bを移動する。
【0312】ステップ#13003では投射角度調整手
段322を駆動してスクリーン312の投影範囲311
(図19)に投影領域一致する様に第3の自由曲面反射
鏡316cを回転しステップ#13001に戻る。
【0313】以上の構成にする事で鑑賞者は蓋部32の
角度を変えるだけで好みの方向に高品位な像を投影でき
るようになる。
【0314】第3の実施形態においては発光ユニットの
交換は使用温度や湿度、駆動電流と使用時間で判定して
いた。
【0315】第4の実施形態では発光素子の発光状態を
検出する事で発光ユニットの交換時期を判断して表示す
る構成にしている。
【0316】発光状態の検出は第3の実施形態で説明し
たミラーモニタ319を用いる。
【0317】ミラーモニタ319は前述したように投光
の一部を受光しており、その受光量の総和により発光状
態を検出し、発光量が少ない時は発光ユニットの駆動電
流をあげて発光量を一定に保つオートパワーコントロー
ルを行っている。
【0318】しかし、印加する駆動電流が所定量まで達
しても十分な光量が得られなくなると発光ユニットの寿
命と判断する。
【0319】図35はそのフローチャートを示してお
り、このフローは投影開始時にスタートする。
【0320】ステップ#14001は上記の様に発光ユ
ニットの光量変動を検出し、所定の駆動電流を印加して
も十分な明るさが得られなくなった時にステップ#14
002に進み、そうでない時はステップ#14001を
循環して待機する。
【0321】ステップ#14002では交換表示を行
う。
【0322】これは投影している像の一部に発光ユニッ
ト313の交換を促す文字などを表示する事であり、例
えば5秒間表示された後は5秒間表示を点滅させた後に
消灯し、常に表示を続けない事でユーザーの鑑賞を邪魔
しない様にしている。
【0323】ステップ#14003では発光ユニット3
13への印加電流を減らし発光量を減少させる。
【0324】これは発光量を減少させる事で発光ユニッ
トの寿命を延ばし、ユーザーが長い時間撮影像を鑑賞で
きるようにしてこのフローは終了する。
【0325】このような段階を踏む事でユーザーに発光
ユニットの交換を促し、常に良い状態で投影像を鑑賞す
る事が出来るようにし、又、万一交換作業が出来ないよ
うな場合でも発光量を下げる事で発光ユニットの延命化
を図っている。
【0326】第3の実施形態では発光ユニット交換後の
位置調整を鑑賞者自身が行っていた。
【0327】第4の実施形態ではミラーモニタ319に
より投光位置のズレが検出できる事を利用して自動的に
位置ズレを補正する構成にしている。
【0328】図36はその補正動作を説明するフローチ
ャートであり、このフローは発光ユニットが作動を開始
した時にスタートする。
【0329】ステップ#15001では発光ユニットが
交換されたか判別し、交換された後はじめての投影動作
の時にはステップ#15002に進み、そうでない時は
ステップ#15001を循環して待機する。
【0330】ステップ#15002では較正モードに入
る。
【0331】ここでは所定のパターン(例えば格子パタ
ーン)の投影を行う。
【0332】ステップ#15003ではミラーモニタ3
19の光量変化により位置誤差で生ずる投光方向の変化
を検出している。
【0333】ミラーモニタとしてPSDを用いた場合に
はその各端子からの出力の差分を求める事でミラーモニ
タに照射される投光の重心位置を求め、その位置が初期
設定からズレている方向を検出する事が出来る。
【0334】そしてその位置が投影面下方向にズレてい
る時にはマイコン114は画面を上方向にずらす指示を
行い、その場合はステップ#15004に進む。
【0335】又、指示がないときはステップ#1500
5に進む。
【0336】ステップ#15004では走査ミラー駆動
手段315aを制御して走査ミラー315の走査中心を
プラス方向に所定量オフセットさせる。
【0337】ステップ#15007で画面が適正範囲に
なった事をミラーモニタに照射する投光重心が初期設定
位置になった事により確認しこのフローは終了し、そう
でない時はステップ#15003に戻る。
【0338】ステップ#15005ではマイコン114
が投影画面の位置を下方向にズラす操作を判別してお
り、その指示が行われた時はステップ#15006に進
み、そうでない時は投影位置ズレはないと判断してこの
フローは終了する。
【0339】ステップ#15006では走査ミラー駆動
手段315aを制御して走査ミラー315の走査中心を
マイナス方向に所定量オフセットさせる。
【0340】上記操作により発光ユニットの上下方向
(図26では発光ユニット313の光軸方向と直角で紙
面内の方向)の位置誤差をミラーの走査位置のオフセッ
トで吸収している。
【0341】又、図26の紙面上下方向の位置ズレに関
しては発光ユニットに並んでいる投光素子の両端に余裕
の投光素子を設けておき、図36のフローと同様にミラ
ーモニタが照射重心位置を検出して全体の投光素子の中
からどの投光素子を中心にして画像を表示するかを設定
する事で投影領域を設定し、発光ユニット交換後の位置
誤差を補間している。
【0342】この様に発光素子(発光ユニット313)
と、投光光学系(315、316a、316b、316
c、316dで構成)と、投光光学系の光路上に設けら
れ、光路発光素子ユニットを着脱可能に保持する保持手
段(ハウジング317)と、保持手段に対する発光素子
の着脱を検出する着脱検出手段(蓋開閉検出手段34
d)と、投光方向を制御する投光方向制御手段(走査ミ
ラー駆動手段315a)と、着脱検出手段の出力に基い
て投光方向制御手段を動作させる投光方向較正手段(図
30のフローチャート)を有し、前記投光方向制御手段
は所定の振幅、周波数で振動する反射光学系(走査ミラ
ー315)を有し、反射光学系が前記発光素子発光素子
の投光を走査することで画像を投影する構成であり、前
記着脱検出手段が投光素子の交換を検出した時には反射
光学系の振動方向をオフセットさせる事で発光素子に取
り付け位置誤差を補完する構成にする事で発光ユニット
交換時の発光ユニットの個体差に伴う投光方向のズレを
補完して常に安定した投影を行える様にしている。そし
て前記反射光学系の反射方向を検出する反射方向検出手
段(ミラーモニター319)を有し、反射方向検出手段
の信号を基に前記投光方向制御手段は振動オフセット量
を制御する事で簡単に、且つ精度よく取り付け位置誤差
を補完できるようにしている。
【0343】又、発光素子(発光ユニット313)と、
投光光学系(315、316a、316b、316c、
316dで構成)と、投光光学系の光路上に設けられ、
光路発光素子ユニットを着脱可能に保持する保持手段
(ハウジング317)と、保持手段に対する発光素子の
着脱を検出する着脱検出手段(蓋開閉検出手段34d)
と、投光方向を制御する投光方向制御手段(走査ミラー
駆動手段315a)と、着脱検出手段の出力に基いて投
光方向制御手段の動作を促す表示(ステップ#1100
2)を行う構成にして常に安定した投影表示が行える様
にしている。
【0344】(第5の実施形態)第3、第4の実施形態
においては蓋部32の裏面に設けられたミラー39によ
り投光を反射して投影を行ってきた。
【0345】このとき投影範囲の近傍を撮影する為に蓋
部32の裏面側に撮影レンズを配置している。
【0346】そのための例えば表面側のスクリーン41
や表示画面33を見ながら、その観察者を撮影する事が
出来なかった。
【0347】最近においては携帯機器でもテレビ電話の
普及が考えられており、そのような場合には話者は表示
画面33やスクリーン41の相手の撮影画像と向き合っ
て話をし、同時に自分の表情を撮影して相手に送信する
ことになる。
【0348】そのような場合には表示部(表示画面やス
クリーン)の配置される面側に撮影レンズを配置する必
要がある。
【0349】第5の実施形態では表示部側に撮影レンズ
を配置し、且つ投影時には投影領域の近傍の領域を撮影
できるレイアウトを説明する。
【0350】図37は本発明の第5実施形態の斜視図で
あり、表面側のスクリーン51に像を投影している状態
であり、図38はその時の側面図である。
【0351】図39は机上などに像を投影している時の
斜視図である。
【0352】ここで光軸38aを有する撮影レンズ38
は蓋部32の表面上部に設けられている。
【0353】図38でわかる様にその撮影光軸38aに
対して撮影範囲は38b、38cで囲まれる領域であ
り、この領域内に話者がいれば話者の表情を撮影して相
手側に送信できる。
【0354】そして電子ルーペとして使う時は図38の
状態から蓋部32を反時計周りに回転すると図39の状
態になる。
【0355】このとき撮影レンズは撮影範囲310にあ
る被写体を撮影する事になる。
【0356】そしてその時収納光学系34内の第4の自
由曲面反射鏡316dからの投光は図37で蓋部32の
表面に設けられたスクリーン51で反射して投影範囲3
11に撮像を投影する。
【0357】図40はこの状態の側面図であり、38
b、38cで囲まれる撮影範囲310に対して本体31
の上側(紙面右側)に39a、39bで囲まれる投影範
囲311が並べられるので被写体とその拡大像を並べて
表示でき、お互いの対応が取れやすい。
【0358】これは例えば細かい工作を撮影範囲内31
0で行う時に、その傍にその拡大像が投影されるので拡
大像と実際の作業を対応させながら工作が出来るので非
常に便利なレイアウトである。
【0359】ここでスクリーンは一般的には投光を反射
しないので、図39、図40の状態で第4の自由曲面反
射鏡316dからスクリーン51に投光があっても、そ
れを反射して机上に像を投影する事は出来ない。
【0360】そこでこの実施形態のスクリーンは反射機
能もあわせ持つようにしている。
【0361】図41はその断面図を表しており、図3
7、図38の状態の蓋部32の断面である。
【0362】ここでスクリーン51は回転するブライン
ドの様な構造をしておりスクリーン面51aと反射面5
1bを有している。
【0363】そして図41の状態ではスクリーン面51
aが表面に露出しているので投光51cはスクリーン上
に像を投影し、その像を鑑賞者は見る事が出来る。
【0364】図42は図39、図40の状態の時の蓋部
32の断面であり、このときスクリーン51を構成する
ブラインドの各羽は180度回転し、反射面51bが表
面側に露出している。
【0365】そのために自由曲面反射鏡316dからの
投光は反射鏡51bで反射して机上に像を投影する事が
出来る。
【0366】スクリーン51を構成する各羽の回転はヒ
ンジ36の第1軸36aとメカニカルに連動しており、
蓋部32の角度を変えると自動的にスクリーンから反射
面に切り替わる為鑑賞者の余計な操作は不要で使い勝手
を向上させている。
【0367】尚、このスクリーンはブラインドの様に各
羽が回転して反射面とスクリーンとに切り替わる構造で
あるが、図43に示す様にスクリーン52を微細な山型
形状にし、下面側52aをスクリーン、上面側52bを
反射面にすると蓋部32に対する投影光の方向によりス
クリーンとしての役割と反射鏡としての役割を併せ持つ
事が出来、第4の自由曲面反射鏡316dに対して蓋部
32の角度を変える事でスクリーン52の役割をかえる
ことが出来る。
【0368】このようにスクリーンに投影面としての役
割と反射面としての役割を持たせる事で撮影レンズを蓋
部32の表面がわに設置でき、且つ撮影時には机上に投
影像を見ながら被写体を撮影でき、使いやすい電子ルー
ペが実現できた。
【0369】又、このような構成にあっては蓋部32の
裏面のミラー39を廃止する事が出来、軽量化できると
共にミラーの破損の恐れも無くす事ができた。
【0370】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては被
写体面と撮影レンズを正対させなくても良いので小型で
扱いやすい電子ルーペが実現された。
【0371】又、被写体像を機器が覆う事がないので被
写体像を見ながら撮影が出来ると共に被写体像を機器が
覆う事が無いので被写体照明用光源が不要であり省電力
に出来る。
【0372】そしてオフアキシャル光学系の採用により
小型な機器でひずみの無い像を得ることが出来た。
【0373】より詳細には光学手段(撮像素子17、光
学手段18、開口部16など)により光学機器(電子ル
ーペ)の平面方向の延長平面の所定範囲の被写体を撮影
し、光学機器に設けられた表示手段(表示画面12)に
より被写体像を被写体寸法より拡大して表示するととも
に撮影時には前記光学手段の光軸と前記延長平面のなす
角により生ずる撮影ひずみを補正する補正光学手段(図
4、図5の構成)を有する構成にし、補正光学手段は光
束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で反
射を繰り返し、別の屈折面から外部へ射出するように構
成した光学系(反射光学系、狭義にオフアキシャル光学
系)と、その光学系から外部へ射出した光束が結像する
面に配置される撮像素子17で構成するレイアウトによ
り小型で且つ高品位な被写体撮影を行えるとともに、撮
影被写体を電子ルーペが覆う事がないので撮影被写体に
外光が当たるので被写体照射のエネルギーが不要にな
り、又、撮影被写体を観察しながらの撮影が出来る。
【0374】又、被写体と撮像面の距離が短く出来るの
で電子ルーペを小型化できる。
【0375】又、光学機器(電子ルーペ)の平面と略平
行な平面の被写体平面範囲を撮影する光学手段(撮像素
子17、光学手段18、開口部16など)を有し、光学
手段の光軸と被写体平面範囲のなす角により生ずる撮影
ひずみを補正する補正手段により撮影光学手段付携帯機
器を構成しているので小型化で生ずる撮影ひずみを光学
的に補正できた。
【0376】又、表示画面を有する光学機器において、
表示画面の延長上で表示画像に略平行な平面範囲を撮影
する光学手段により撮影光学手段付携帯機器を構成して
いるので撮影被写体を電子ルーペが覆う事がなく、撮影
被写体に外光が当たるので被写体照射のエネルギーが不
要になり、又、撮影被写体を観察しながらの撮影が出来
る。
【0377】又、グリップ部を有する光学機器であっ
て、グリップ部の延長上に設けられた画像表示面と、画
像表示面を挟みグリップ側の反対面に設けられた撮影開
口部を設けた撮影手段を有し、撮影手段は画像表示面と
略平行で、撮影光学系を挟みグリップ部より反対側の被
写体平面を撮影し画像表示面に拡大表示する構成にして
いるので平坦形状の小型な電子ルーペが実現できる。
【0378】又、投影表示画面を有する光学機器におい
て投影表示画面の延長平面範囲を撮影する光学手段を有
する構成にしているので撮影被写体を見ながら同時に表
示画面を見ることが出来使いやすい電子ルーペが実現で
きた。
【0379】このように列挙したレイアウトの工夫事項
により光学機器の平面方向の延長線上の平面範囲の被写
体像を、その歪みを補正して撮影できる光学系を設ける
ことで被写体像を確認しながら撮影を行え、小型軽量
で、且つ撮影照明光源不要な電子ルーペを実現出来た。
【0380】更にこの様に光学手段(撮影レンズ38)
により光学機器の平面方向の延長平面の所定範囲(31
0)の被写体を撮影し、光学機器(電子ルーペ)に設け
られた投影手段(ライン投光素子313、ミラー31
5、第1、第2、第3、第4自由曲面反射鏡316a、
316b、316c、316d、ミラー39等)により
被写体の位置する面(312)に撮影された被写体像を
被写体寸法より拡大して表示する構成にし、前記投影手
段に投影像は前記被写体と位置する面において被写体撮
影範囲310と隣接して投影される(投影面311)事
で被写体面から目を大きく離さずに拡大投影像を見る事
が出来る。
【0381】又、前記光学手段を光束が一つの屈折面か
ら内部に入射し、複数の反射面で反射を繰り返し、別の
屈折面から外部へ射出するように構成した光学系(第
1、第2、第3、第4自由曲面反射鏡316a、316
b、316c、316d)と、その光学系から外部へ射
出した光束が結像する面に配置される撮像素子とで構成
し、そのようなオフアキシャル光学系を用いた投光光学
系故に、投影光学系近傍のスクリーンに像を投影する場
合においても歪むのない像の投影が可能になった。
【0382】更に撮影手段(撮影レンズ38)を有する
光学機器(電子ルーペ)において撮影手段により撮影さ
れる被写体の延長上の所定範囲311に撮影された被写
体の拡大像を投影する様にしているので視線の移動方向
が自然であり、見やすい構成にする事が出来る。
【0383】又、操作部を保護する開閉蓋部(蓋部3
2)と画像を投影する投影手段(ライン投光素子31
3、ミラー315、第1、第2、第3、第4自由曲面反
射鏡316a、316b、316c、316d)を有す
る携帯装置であって、蓋部には投影手段からの投光を反
射する反射手段(ミラー39)を有し、本体31に対し
て2リンク軸支のヒンジ36により蓋部を複数位置の開
閉角に設定する事で投影方向を制御でき、それにより携
帯装置を小型にまとめることが出来るとともに投影した
い方向を自在出来るようになった。
【0384】そして、操作部を保護する開閉蓋部(蓋部
32)と画像を投影する投影手段(ライン投光素子31
3、ミラー315、第1、第2、第3、第4自由曲面反
射鏡316a、316b、316c、316d)を有す
る携帯装置であって、蓋部には投影手段からの投光を反
射する反射手段(ミラー39)と画像を表示する表示手
段(表示画面33)を有し、本体に対しる蓋部の開閉角
度に応じて画像を投影手段で投影するか、或は表示手段
に表示するかを切り替える構成にしている為に表示手段
を使用するか投影手段を使用するかを簡単に切り替える
ことが出来る。
【0385】更に、操作部を保護する開閉蓋部(蓋部3
2)と画像を投影する投影手段ライン投光素子313、
ミラー315、第1、第2、第3、第4自由曲面反射鏡
316a、316b、316c、316d)を有する携
帯装置(電子ルーペ)であって、本体31に対して回転
可能に軸支(第2軸36a)された腕部(ヒンジ36)
の延長上に蓋部を回転可能に軸支(第1軸36a)して
蓋部を本体に対して独立して回転可能に支持する事で本
体に対して蓋部の向きを自在に変更でき、所望の場所に
像を投影する事が出来るようになった。
【0386】そしてこのように複数の発光素子(313
e、313f、313g、313h、313i、313
j、313kで構成される有機EL)と各発光素子の表
面に配置され発光素子投光を集光する集光ビーズ314
と各発光素子を駆動する駆動回路と制御回路(コントロ
ーラー)313lで構成される発光素子ユニット313
と、投光光学系(315、316a、316b、316
c、316dで構成)と、投光光学系の光路上に設けら
れ、光路発光素子ユニットを着脱可能に保持する保持手
段(ハウジング317等)を有する構成にする事で、精
度が高く小型な発光ユニットを提供でき、常に安定した
投影を行う事が出来、又、前記投光光学系は発光素子ユ
ニットからの光束を自由曲面を有する複数の反射光学部
で反射を繰り返し投影部に像投影する軸外し光学系とし
ているので投影光学系の近傍のスクリーンであっても歪
みのない投影が出来る。そして前記発光素子ユニットは
発光素子の使用経過時間を求める経過時間設定手段(タ
イマ320)を有し、発光素子の使用時間が所定の時間
を経過すると前記駆動回路に所定の制御を行う事で発光
ユニットの長寿命化を図っており、具体的には前記発光
素子の使用時間が所定の時間を経過すると前記駆動回路
は発光素子の駆動電力を低下させて発光素子ユニットの
長寿命化を図っている。
【0387】又、発光手段(発光ユニット313)と、
発光手段の使用経過時間を測定する使用時間測定手段
(タイマ320)と、発光手段の使用条件を測定する使
用条件測定手段(温度湿度検出手段321など)と、使
用時間測定手段と使用条件測定手段の出力を基に、発光
手段の寿命を算出する寿命算出手段(マイコン114)
と、発光手段が寿命算出手段により算出される寿命に到
達するのに先立って発光手段の寿命を表示する寿命表示
手段(マイコン114、ステップ#9002)を有し、
前記使用条件測定手段は少なくとも発光手段の使用時に
おける温度条件或いは湿度条件或は電力条件を基に発光
手段の使用条件を測定する様にする事で発光ユニットの
状態が正確に検出できると共に寿命前に前もって発光ユ
ニットを交換でき、常に安定した投影を行える。
【0388】上記項目をまとめると発光手段(発光ユニ
ット313)と、発光手段の使用経過時間を測定する使
用時間測定手段(タイマ320)と、発光手段の使用条
件を測定する使用条件測定手段(温度湿度検出手段32
1)と、使用時間測定手段と使用条件測定手段の出力を
基に発光手段の寿命を算出する寿命算出手段(マイコン
114)と、発光手段が寿命算出手段により算出される
寿命に到達すると発光手段の発光量を減少させる発光量
制御手段(マイコン114、ステップ#9003)を設
け、前記使用条件測定手段は少なくとも発光手段の使用
時における温度条件或、湿度条件或は電力条件を基に発
光手段の使用条件を測定する構成にする事で、発光ユニ
ットの交換の表示と長寿命化を図っている。
【0389】そして発光素子(発光ユニット313)
と、投光光学系(315、316a、316b、316
c、316dで構成)と、投光光学系の光路上に設けら
れ、光路発光素子ユニットを着脱可能に保持する保持手
段(ハウジング317)と、保持手段に対する発光素子
の着脱を検出する着脱検出手段(蓋開閉検出手段34
d)と、投光方向を制御する投光方向制御手段(走査ミ
ラー駆動手段315a)と、着脱検出手段の出力に基い
て投光方向制御手段を動作させる投光方向較正手段(図
30のフローチャート)を有し、前記投光方向制御手段
は所定の振幅、周波数で振動する反射光学系(走査ミラ
ー315)を有し、反射光学系が前記発光素子発光素子
の投光を走査することで画像を投影する構成であり、前
記着脱検出手段が投光素子の交換を検出した時には反射
光学系の振動方向をオフセットさせる事で発光素子に取
り付け位置誤差を補完する構成にする事で発光ユニット
交換時の発光ユニットの個体差に伴う投光方向のズレを
補完して常に安定した投影を行える様にしている。そし
て前記反射光学系の反射方向を検出する反射方向検出手
段(ミラーモニター319)を有し、反射方向検出手段
の信号を基に前記投光方向制御手段は振動オフセット量
を制御する事で簡単に、且つ精度よく取り付け位置誤差
を補完できるようにしている。
【0390】又、発光素子(発光ユニット313)と、
投光光学系(315、316a、316b、316c、
316dで構成)と、投光光学系の光路上に設けられ、
光路発光素子ユニットを着脱可能に保持する保持手段
(ハウジング317)と、保持手段に対する発光素子の
着脱を検出する着脱検出手段(蓋開閉検出手段34d)
と、投光方向を制御する投光方向制御手段(走査ミラー
駆動手段315a)と、着脱検出手段の出力に基いて投
光方向制御手段の動作を促す表示(ステップ#1100
2)を行う構成にして常に安定した投影表示が行える様
にしている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態断面図。
【図3】本発明の第1実施形態の撮影範囲説明図。
【図4】本発明の第1実施形態ブロック図。
【図5】本発明の第1実施形態フローチャート。
【図6】本発明の第1実施形態フローチャート。
【図7】本発明の第1実施形態フローチャート。
【図8】本発明の第1実施形態フローチャート。
【図9】本発明の第1実施形態フローチャート。
【図10】本発明の第1実施形態フローチャート。
【図11】本発明の第2実施形態断面図。
【図12】本発明の第2実施形態フローチャート。
【図13】本発明の第2実施形態フローチャート。
【図14】本発明の第2実施形態フローチャート。
【図15】本発明の第2実施形態フローチャート。
【図16】本発明の第3実施形態斜視図。
【図17】本発明の第3実施形態側面図。
【図18】本発明の第3実施形態斜視図。
【図19】本発明の第3実施形態斜視図。
【図20】本発明の第3実施形態側面図。
【図21】本発明の第3実施形態断面図。
【図22】本発明の第3実施形態断面図。
【図23】本発明の第3実施形態断面図。
【図24】本発明の第3実施形態斜視図。
【図25】本発明の第3実施形態斜視図。
【図26】本発明の第3実施形態断面図。
【図27】本発明の第3実施形態ブロック図。
【図28】本発明の第3実施形態フローチャート。
【図29】本発明の第3実施形態フローチャート。
【図30】本発明の第3実施形態フローチャート。
【図31】本発明の第3実施形態フローチャート。
【図32】本発明の第4実施形態斜視図。
【図33】本発明の第4実施形態側面図。
【図34】本発明の第4実施形態フローチャート。
【図35】本発明の第4実施形態フローチャート。
【図36】本発明の第4実施形態フローチャート。
【図37】本発明の第5実施形態斜視図。
【図38】本発明の第5実施形態側面図。
【図39】本発明の第5実施形態斜視図。
【図40】本発明の第5実施形態側面図。
【図41】本発明の第5実施形態断面図。
【図42】本発明の第5実施形態断面図。
【図43】本発明の第5実施形態断面図。
【図44】グリップ部を有する電子ルーペの斜視図。
【図45】携帯電子ルーペの斜視図。
【符号の説明】
11 本体 12 表示画面 12a、12b スクロールバー 13a、13b 操作部 14a マイク 14b スピーカ 15 撮影範囲 16 開口窓 17 エリアセンサ(2次元エリアイメージセンサ) 18 撮影光学系 19 メイン基板 21 1次元ラインセンサ 22 ズームレンズ 22、22a ズーム方向 23 ミラー 31 本体部 32 蓋部 32a 回転方向 33 表示部(表示画面) 34 光学収納部 34a 収納方向 34b 発光ユニット交換蓋 34c 蓋開閉方向 34d 蓋開閉検出手段 35 投影部 35a 収納方向 36 ヒンジ 36a 第1軸 36b 第2軸 37 操作部 38 カメラ 38a 撮影光軸 38b 撮影下限 38c 撮影上限 39 ミラー 39a 撮影下限 39b 撮影上限 110 電池 111 歪み補正撮影範囲 112 振動検出手段(加速度計) 113 移動機構(マウス) 310 撮影範囲 311 表示範囲 312 被写体(スクリーン面) 313 ライン投光素子(有機EL) 313a 接点 313b 接点 313c パッケージ 313d 透明基板(ガラス) 313e 透明性基材(石英) 313f 透光性アノード(酸化インジウム) 313g 有機正孔輸送層(有機EL構造媒体) 313h 有機発光層(有機EL構造媒体) 313i 有機電子輸送層(有機EL構造媒体) 313j 電子注入層 313k 光反射性カソード 313l 駆動回路、コントローラー 314 集光素子(ビーズ) 315 走査ミラー 315a 走査ミラー駆動手段 316a 第1自由曲面反射鏡 316b 第2自由曲面反射鏡 316c 第3自由曲面反射鏡 316d 第4自由曲面反射鏡 317 ハウジング 317a 第1位置決部 317b 第2位置決部 317c 押さえ部 317d 撓み部 317e ピン 318 ロック爪 318a 押さえ部 318b 撓み部 318c ピン 318d ヒンジ 318e 引っ張りバネ 319 ミラー駆動モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/225 H04N 5/225 D Fターム(参考) 2H087 KA06 KA23 LA01 2K103 AA04 AA05 AB07 AB10 5B047 AA30 BA03 BB02 BB04 BC05 BC09 BC11 BC14 BC20 CA23 CB10 5C022 AB15 AB21 AB55 AB66 AC31 AC42 AC54 AC78 CA07 5C054 AA01 CA04 CD03 CH02 EA01 EA05 EH07

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学手段により光学機器の平面方向の延
    長平面の所定範囲の被写体を撮影し、 光学機器に設けられた投影手段により被写体の位置する
    面に撮影された被写体像を被写体寸法より拡大して表示
    する投影光学手段付携帯機器。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記投影手段に投影像は前記被写体と位置する面におい
    て被写体撮影範囲と隣接して投影される投影光学手段付
    携帯機器。
  3. 【請求項3】 請求項1において前記光学手段は、 光束が一つの屈折面から内部に入射し、複数の反射面で
    反射を繰り返し、別の屈折面から外部へ射出するように
    構成した光学系と、 その光学系から外部へ射出した光束が結像する面に配置
    される撮像素子とで構成される投影光学手段付携帯機
    器。
  4. 【請求項4】 撮影手段を有する光学機器において 撮影手段により撮影される被写体の延長上の所定範囲に
    撮影された被写体の拡大像を投影する投影手段を有する
    投影光学手段付携帯機器。
  5. 【請求項5】 操作部を保護する開閉蓋部と画像を投影
    する投影手段を有する携帯装置であって、 蓋部には投影手段からの投光を反射する反射手段を有
    し、 本体に対して蓋部を複数位置の開閉角に設定する事で投
    影方向を制御する投影手段付携帯機器。
  6. 【請求項6】 操作部を保護する開閉蓋部と画像を投影
    する投影手段を有する携帯装置であって、 蓋部には投影手段からの投光を反射する反射手段と画像
    を表示する表示手段を有し、 本体に対する蓋部の開閉角度に応じて画像を投影手段で
    投影するか、或は表示手段に表示するかを切り替える投
    影手段付携帯機器。
  7. 【請求項7】 操作部を保護する開閉蓋部と画像を投影
    する投影手段を有する携帯装置であって、 本体に対して回転可能に軸支された腕部の延長上に蓋部
    を回転可能に軸支して蓋部を本体に対して独立して回転
    可能に支持する投影手段付携帯機器。
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