JP2007080022A - 仮想入力装置を有するカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 廉価な構成でカメラに仮想入力機能を持たせる。
【解決手段】 カメラ１０に設けられるＡＦ補助光照射装置１３は、本来は焦点検出を補助するための照明光を照射するものであるが、文字入力モード設定時には、このＡＦ補助光照射装置１３が発する光を変換部材１５でキーボードイメージに変換し、外部に投影する。これにより専用の光源を設けずに仮想入力装置を実現できる。一方、カメラの撮影レンズ１１および撮像素子１２を仮想入力装置の操作検出装置として使用することもできる。

【選択図】 図２

Description

本発明は、仮想入力装置を有するカメラシステムに関し、廉価な構成で仮想入力機能を実現するものである。

キーボードのイメージを机上面などに投影し、指を置いた位置（操作キー）を検出してキー入力を行う仮想入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる仮想入力装置は、ハードウェアとしてのキーボードを必要とせずにそれと同様の操作感覚で文字入力を行えるため、電子カメラのような携帯電子機器に組み込むと便利である。

特表２００３−５３５４０５号公報

仮想入力装置を実現するには、光源と、光源光をキーボードイメージに変換して投影する変換素子と、操作キーを検出するための検出装置とが必要となる。これら必要な装置を全て電子カメラに新たに組み込むとなると、カメラの大型化および大幅なコストアップを招来する。

請求項１の発明に係る仮想入力装置を有するカメラシステムは、焦点検出を補助するための照明光を照射するＡＦ補助光照射装置と、入力モード設定時に、ＡＦ補助光照射装置が発する光をキーボードイメージに変換して外部に投影する変換部材と、投影されたキーボードイメージのうち操作されたキーを光学的に検出する操作検出装置とを備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、変換部材をＡＦ補助光照射装置の前面光路に挿脱可能に設け、入力モード設定時には変換部材を前面光路に挿入するものである。
請求項３の発明は、カメラと、カメラを所定の姿勢で保持する保持部材とを含み、ＡＦ補助光照射装置および変換部材をカメラに設け、操作検出装置を保持部材に設けたものである。
請求項４の発明に係る仮想入力装置を有するカメラシステムは、撮影レンズと、撮影レンズの透過光束を撮像して電気的画像信号を出力する撮像素子と、光源からの光をキーボードイメージに変換して外部に投影する変換部材と、キーボードイメージをカバーするように操作検出用の光を照射する検出光照射装置とを備え、入力モード設定時には、操作検出用の光の反射光を撮影レンズを介して撮像素子に導き、撮像素子の出力から操作されたキーを特定することを特徴とする。
請求項５の発明は、カメラと、カメラを所定の姿勢で保持する保持部材とを含み、撮影レンズ、撮像素子、光源および変換部材をカメラに設け、検出光照射装置を保持部材に設けたものである。
請求項６の発明は、キー操作に応じた表示を行う表示装置を更に備えるものである。
請求項７の発明は、上記表示装置として、撮像した画像を表示するための画像表示装置を用いたものである。
請求項８の発明は、オートフォーカス用の測距センサと、光源からの光をキーボードイメージに変換して外部に投影する変換部材とを備え、測距センサは、投光部と、投光された光の反射光を受光する受光部とを有し、入力モード設定時には、受光部の出力から操作されたキーを特定することを特徴とする。
ここで、特許請求の範囲および本明細書でいうカメラシステムは、カメラと他の機器との組み合わせの他、カメラ単体をも含む概念である。

請求項１の発明によれば、ＡＦ補助光照射装置を仮想入力装置の光源としても利用できるようにしたので、専用の光源を設けることなく仮想入力装置を実現でき、部品点数の低減によるコストダウンが図れる。
請求項３の発明によれば、撮影レンズと撮像素子を仮想入力装置の操作検出装置としても利用できるようにしたので、上述と同様の作用効果が得られる。
請求項７の発明によれば、ＡＦ用の測距センサを仮想入力装置の操作検出装置としても利用できるようにしたので、上述と同様の作用効果が得られる。

図１〜図３により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は電子カメラ１０とクレードル２０とから成るカメラシステムを示す斜視図、図２はその制御ブロック図である。なお、ブロック図は本発明に関連する構成要素のみ示し、他は省略している。

電子カメラ１０は、撮影レンズ１１を透過した光をＣＣＤ等の撮像素子１２で撮像し、電気的画像データを生成する。画像データは、種々の処理が施された後、コンピュータで取り扱い可能な画像ファイルとしてメモリカード等の記録媒体に記録される。またカメラ１０は、オートフォーカス（ＡＦ）制御にあたり、被写体の輝度が焦点検出に支障を来すほど低い場合には、自動的にＡＦ補助光を照射する。１３はＡＦ補助光の光源であるＬＥＤであり、補助光は発光窓１６を介して被写体に照射され、焦点検出を可能ならしめる。

クレードル２０は、一般に電子カメラ１０内の電源電池の充電や、記録された画像データの外部機器への送信を行うものである。クレードル２０の載置部にカメラ１０を載置すると、クレードル２０からカメラ１０への給電ルートが確立されるとともに、カメラ１０の制御部１４とクレードル２０の制御部２１とで通信が可能となり、上記充電やデータ送信が行える。

次に、仮想入力装置について説明する。
電子カメラ１０に仮想入力装置を設けることで、入力用ボタン等を設けることなく文字の入力が行える。文字入力を行うケースとしては、例えば画像ファイルに含まれる付加情報（ファイル名、撮影者名、撮影場所、コメント等）の変更や追加などがある。また無線通信機能を持つカメラ１０であれば、メール文書の作成にも利用できる。

仮想入力装置は、キーボードイメージを投影するための投影部を必要とするが、本実施形態では、投影部の光源として上記ＡＦ補助光用のＬＥＤ１３を用いる。ＬＥＤ１３の前面光路内には、キーボードイメージ形成用のホログラフィック素子１５が挿脱可能に設けられ、カメラで文字入力モードを設定すると、ホログラフィック素子１５が自動的にＬＥＤ光路内に挿通され、ＬＥＤ１３が点灯される。図３に示すように、カメラ１０はクレードル２０に前傾姿勢で載置されるようになっており、この状態でＬＥＤ１３が発光すると、ＬＥＤ１３光がホログラフィック素子１５を透過し、載置面ＰにキーボードイメージＫＩが投影される。キーの配列は、一般的なキーボードとほぼ同等とされ、各キー部にアルファベットや記号、デリート、バックスペース、カーソル移動方向を示す矢印などが表示される（図では省略）。

文字入力モードが解除されると、ホログラフィック素子１５はＬＥＤ光路から退避し、ＬＥＤ光を本来のＡＦ補助光として使用できる。例えば、カメラ１０をクレードル２０に載置／離間するのに応答して、自動的に文字入力モードの設定／解除が行われるようにしてもよい。

一方、仮想入力装置の操作検出装置２２は、クレードル２０側に設けられている。操作検出装置２２は、載置面Ｐと平行にレーザ光ＬＢ（図３）を照射する照射部と、その反射光を受光する受光部とを有する。図１の２４はレーザ光の投光／受光窓を示している。レーザ光は、載置面ＰすれすれにキーボードイメージＫＩの全体をカバーするように照射され、操作者がキーボードイメージＫＩの任意のキー位置に指を置くと、指での反射光が受光部に受光され、その受光位置に基づいて制御部２１が操作されたキーを特定する。

またクレードル２０には、例えば液晶等の表示部２３が設けられ、制御部２１は、特定した操作キーに応じた文字を表示部２３に表示する。したがって、操作者は表示部２３を見ながら文字入力を行うことができる。また制御部２１は、特定した文字情報をカメラ１０の制御部１４に送り、制御部１４は、それに基づいて文字入力をファイル名や文書等に反映させる。

以上のように本実施形態では、ＡＦ補助光の光源を仮想入力装置の光源として兼用できるようにしたので、仮想入力装置専用の光源を追加する必要がなくなり、スペース的、コスト的に有利である。

なお以上では、仮想入力装置の操作検出装置をクレードル２０に設けたが、カメラの撮影レンズ１１および撮像素子１２を用いて操作検出を行うことも可能である。すなわち、上述と同様にクレードル２０の照射部からレーザ光を照射し、キーボードイメージ上に置かれた指での反射光を撮影レンズ１１で捕らえ、撮像素子１２に導く。撮像素子１２の出力（画像信号）から操作キーを特定することができる。これによれば、操作検出装置を新たに設ける必要がないので、更なるコストダウンが図れる。また表示部をクレードルに設けたが、これはカメラに設けてもよいし、別体の表示装置を接続して用いてもよい。したがって、表示装置は本発明の必須要件ではない。

図４（ａ），（ｂ）は別実施形態を示している。
本実施形態の電子カメラ１００は、本体ブロック１１０とレンズブロック１２０とを有し、両者がレンズ光軸と直交する軸回りに相対回転可能とされる。本体ブロック１１０には、画像表示用の大型の液晶カラーモニタ１１１、および上述したと同様の操作検出装置が設けられる。液晶モニタ１１１は、通常は撮像した画像の表示やメニュー表示などに用いられるが、文字入力モード設定時には、入力文字確認用モニタとして使用される。

一方、レンズブロック１２０には、撮影レンズ１２１の他、撮像素子やＡＦ補助光照射装置が設けられる。ＡＦ補助光照射装置は、上述と同様にＬＥＤを光源として有し、ＬＥＤの前面光路にはホログラフィック素子が挿脱可能とされる。

本体ブロック１１０とレンズブロック１２０とを図４の如く回転させると、撮影レンズ１２１と、ＡＦ補助光の照射窓１２２と、レーザ光の照射窓１１２と、液晶モニタ１１１の画面とが同一方向を向く。この状態で文字入力モードを設定すると、ＡＦ補助光照射装置のＬＥＤが点灯されるとともに、操作検出装置からレーザ光が射出される。ホログラフィック素子を透過したＬＥＤ光は、照射窓１２２を介してキーボードイメージＫＩを投影し、また操作検出装置のレーザ光は、照射窓１１２を介してキーボードイメージＫＩ側に照射される。したがって、上述と同様に仮想入力装置による文字入力が可能となる。入力文字は、液晶モニタ１１１で確認できる。

本実施形態によれば、カメラ単体で（クレードルを用いずに）仮想入力装置を実現できる。この場合も、ＡＦ補助光の光源を仮想入力装置の光源として兼用できるので、スペース的、コスト的に有利である。また、上述と同様に撮影レンズ１２１および撮像素子で操作検出装置を構成することもできる。

ここで、多くのカメラにはオートフォーカスのための測距センサが設けられている。測距センサの出力に基づいて撮影レンズのフォーカス光学系を電動駆動することで、被写体にピントを合わせる。測距方式は種々のものが提案されているが、被写体に光を照射し、その反射光を受光して被写体距離を測定する方式のものであれば、その測距センサを仮想入力装置の操作検出装置として用いることも可能である。この場合も部材の兼用による部品点数の低減およびコストダウンが図れる。

以上では、仮想入力装置を文字入力に用いる例を示したが、カメラへの動作指示の入力にも用いることができる。例えば、メニューモードで各種の設定を行ったり、再生モードにおける各種操作（画像選択、画像の拡大／縮小など）を仮想入力装置で行うことができる。これらの指示入力専用に仮想入力装置を用いるのであれば、キーボードイメージは一般的なキー配列でなくてもよく、むしろカメラの機種ごとに特有の配列とした方が操作性がよい。

一実施形態におけるカメラシステムを示す斜視図。 上記カメラシステムの制御ブロック図。 クレードルに載置したカメラの姿勢を示す図。 他の実施形態におけるカメラを示す図。

符号の説明

１０ カメラ
１１ 撮影レンズ
１２ 撮像素子
１３ ＡＦ補助光用のＬＥＤ
１４ 制御部
１５ ホログラフィック素子
２０ クレードル
２１ 制御部
２２ 操作検出装置
２３ 表示部

Claims (8)

1. 焦点検出を補助するための照明光を照射するＡＦ補助光照射装置と、
   入力モード設定時に、前記ＡＦ補助光照射装置が発する光をキーボードイメージに変換して外部に投影する変換部材と、
   前記投影されたキーボードイメージのうち操作されたキーを光学的に検出する操作検出装置とを備えることを特徴とする仮想入力装置を有するカメラシステム。
2. 前記変換部材を前記ＡＦ補助光照射装置の前面光路に挿脱可能に設け、前記入力モード設定時には該変換部材を前記前面光路に挿入することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
3. カメラと、カメラを所定の姿勢で保持する保持部材とを含み、前記ＡＦ補助光照射装置および前記変換部材を前記カメラに設け、前記操作検出装置を前記保持部材に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のカメラシステム。
4. 撮影レンズと、
   該撮影レンズの透過光束を撮像して電気的画像信号を出力する撮像素子と、
   光源からの光をキーボードイメージに変換して外部に投影する変換部材と、
   前記キーボードイメージをカバーするように操作検出用の光を照射する検出光照射装置とを備え、
   入力モード設定時には、前記操作検出用の光の反射光を前記撮影レンズを介して前記撮像素子に導き、該撮像素子の出力から操作されたキーを特定することを特徴とする仮想入力装置を有するカメラシステム。
5. カメラと、カメラを所定の姿勢で保持する保持部材とを含み、前記撮影レンズ、前記撮像素子、前記光源および前記変換部材を前記カメラに設け、前記検出光照射装置を前記保持部材に設けたことを特徴とする請求項４に記載のカメラシステム。
6. 前記キー操作に応じた表示を行う表示装置を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカメラシステム。
7. 前記表示装置は、撮像した画像を表示するための画像表示装置であることを特徴とする請求項６に記載のカメラシステム。
8. オートフォーカス用の測距センサと、
   光源からの光をキーボードイメージに変換して外部に投影する変換部材とを備え、
   前記測距センサは、投光部と、投光された光の反射光を受光する受光部とを有し、入力モード設定時には、前記受光部の出力から操作されたキーを特定することを特徴とする仮想入力装置を有するカメラシステム。

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