JP2009200885A - 撮像／投影モジュールおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像／投影モジュール全体の小型化および形状の単純化を図り、電子機器への配置の自由度を高めるとともに、組立性が向上させる。
【解決手段】投影部２０は、屈曲部を有することから略Ｌ字状に構成される。そのＬ字の窪みに相当する部分に撮像部３０を配置することで、これらを収容するケース１１を無理なく直方体形状とすることができる。また、光源２１の熱を逃がすための放熱ブロック４０を設ける場合は、放熱ブロック４０をケース１１に固着して成るモジュール形状を直方体とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像部と投影部とを有するモジュール、およびそのモジュールを内蔵する電子機器に関する。

撮像機能と投影機能とを有する携帯電話機として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この携帯電話機は、撮像レンズと投影レンズの双方として機能する光学系を有し、光路を形成する部材の位置または姿勢を変えることで撮像／投影を切換える。

特開２００６−６７４６９号公報

しかしながら、特許文献１では、撮像部と投影部のモジュール化、ましてやそのモジュールの形状については言及されておらず、撮像部と投影部とを機器に組み込む際の便宜は図られていない。

本発明に係る撮像／投影モジュールは、光源からの光を屈曲部で略直角に屈曲させて外部に投影する投影部と、Ｌ字の窪み部分に配置される、撮像素子と撮像光学系とを含むＬ字状の撮像部とを備えたことを特徴とする撮像／投影モジュール。
投影部と撮像部とを収容するケースを更に備え、ケースの外形を略直方体としてもよい。
光源から発する熱を外部に伝える放熱部材を更に備え、放熱部材をケースの外面に固着して成るモジュール形状を略直方体としてもよい。
Ｌ字の窪みに相当する部分に、投影用および／または撮像用の電気回路基板を収容してもよい。
撮像部による撮像を行う際に、ＡＦ補助用または被写体照明用に光源を点灯可能としてもよい。少なくとも光源をオートフォーカス補助用または被写体照明用に点灯するときは、投影部の光軸と撮像部の光軸とを交差させるようにしてもよい。
本発明に係る電子機器は、上記の撮像／投影モジュールを内蔵して成る。

本発明によれば、モジュール全体の小型化および形状の単純化が図れ、電子機器への配置の自由度を高められるとともに、組立性が向上する。

図１〜図３により本発明の一実施の形態を説明する。
図１，図２は本実施形態における撮像／投影モジュールを示し、図１は側面断面図、図２はそのII−II線から見た正面図である。このモジュールＭは、撮像系と投影系とを単一のケース１１に収容して成り、これをデジタルカメラや携帯電話機に組み込むことで、カメラ機能とプロジェクタ機能の双方が実現可能となる。その他の電子機器に組み込んでもよい。

ケース１１は直方体形状をなし、その内部空間は、仕切部１２により略Ｌ字状の投影部収容空間ＳＰ１と、そのＬ字の凹みに相当する位置にあたる撮像部収容空間ＳＰ２とに区画される。投影部収容空間ＳＰ１に収容される投影部２０は、Ｌ字の一端に相当する箇所に設けられるＬＥＤ等の光源２１と、光源光を集光する集光レンズ２２と、Ｌ字の角部に相当する箇所に設けられる偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ２３）および反射型液晶表示素子２４と、Ｌ字の他端に相当する箇所に設けられる投影レンズ２５とを有する。

一方、撮像部収容空間ＳＰ２に収容される撮像部３０は、撮像光学系３１およびＣＣＤ等の撮像素子３２を有する。また、ケース１１の図示下面には、光源２１から発した熱を逃がすための金属製の放熱ブロック４０が固着されている。本実施形態のモジュールＭは、図示のごとくこの放熱ブロック４０を含めて全体が略直方体をなす。

なお、ケース１１に放熱ブロック４０を固着した全体形状が直方体であれば、ケース１１や放熱ブロック４０は直方体でなくてもよい。また、全ての部品をケース内に収容する構成であれば、ケース自体を直方体とする。

図３は上記モジュールＭを組み込んだ携帯電話機の一例を示している。金属製の外カバー１には、撮像／投影用の窓Ｗ１が形成され、その内側にモジュールＭが配置される。図１にも示すように、窓Ｗ１には透明の保護カバー３が嵌め込まれている。また、上記放熱ブロック４０は、外カバー１の裏面に当接される。なお、Ｗ２は閃光発光窓である。

携帯電話機でカメラモード（撮像モード）を設定し、撮影操作を行うと、窓Ｗ１を介して入射した被写体光束が撮像光学系３１を透過して撮像素子３２に入射し、光電変換変換される。その光電変換出力に基づいて画像データが生成され、画像データは不図示の記録媒体に記録される。

携帯電話機でプロジェクタモード（投影モード）を設定し、記録媒体中の画像データから投影したい画像データを選択すると、その画像が液晶表示素子２４に表示されるとともに、光源２１が点灯される。光源光は集光レンズ２２およびＰＢＳ２３を介して液晶表示素子２４の表示面に入射し、その反射光が投影すべき光像となる。光像は、ＰＢＳ２３で９０度屈曲され、投影レンズ２５および窓Ｗ１を介して外部に投影される。

光源２１から発した熱は、ケース１１の下部に固着された放熱ブロック２６から携帯電話機の金属製外カバー１に伝わり、外部に放出される。これにより熱による光源２１の破損や、画像への悪影響が防止される。

このように本実施形態では、Ｌ字状の投影部の凹みに相当する部分に直方体の撮像部３０を配置することで、モジュール全体を直方体形状としたので、モジュール全体の小型化および形状の単純化が図れ、電子機器への配置の自由度を高められるとともに、組立性が向上する。

ここで、撮像モード時には、投影部２０の光源２１の照射光ををＡＦ補助光や被写体照明光として用いることができる。この場合、液晶表示素子２４で照射光の色を自由に設定できるという利点がある。ただし、図１のように投影光軸２０Ｘと撮像光軸３０Ｘとが平行関係にあると、特に近距離の被写体に光が照射されないおそれがある。この問題は、図４に示すように両光軸２０Ｘ，３０Ｘが所定距離で交差する構成とすることである程度回避できる。

ただし、図４の構成では、両光軸２０Ｘ，３０Ｘともモジュール前面（レンズ２５，３１が露出する面）に対して斜めとなる。そのことで投影や撮像に支障を来すのであれば、図５のように投影光軸２０Ｘの方向を変えられるようにすればよい。すなわち、撮像光軸３０Ｘは常にモジュール前面と直交するようにし、投影光軸２０Ｘは、投影時にはモジュール前面と直交、撮像時は撮像光軸３０Ｘと交差するようにする。光軸方向の変更は、例えば投影光路中に光学部材を出し入れしたり、投影レンズ２５を光軸２０Ｘと直交する方向にシフトしたり、投影レンズ２５を光軸２０Ｘに対してチルトすることで実現できる。

図６は、投影部２０と撮像部３０とをそれぞれＬ字状のケース１１Ａおよび直方体形状のケース１１Ｂに収容し、ケース１１Ａにケース１１Ｂを着脱可能とした例を示している。ケース１１Ｂをケース１１ＡのＬ字の窪み部分に装着することで、モジュール全体が直方体形状となる。

図７は、Ｌ字の窪みに相当する箇所に撮像部収容空間ＳＰ２と基板収容空間ＳＰ３とを設けた例を示している。基板収容空間ＳＰ３には、１枚または複数枚の電気回路基板５０が収容される。これらの回路基板５０は、光源２１や液晶表示素子２４を駆動したり、撮像レンズ３１のフォーカスまたはズーム駆動、撮像素子３２の出力読み取りなどを行うためのものである。この場合もモジュール全体は直方体形状となる。

本発明の一実施形態における撮像／投影モジュールの断面図。 図１のII−II線から見た図。 上記撮像／投影モジュールを内蔵した携帯電話機の一例を示す斜視図。 投光光軸と撮像光軸とが交差するようにした撮像／投影モジュールを示す図。 投光光軸の方向が変更可能な撮像／投影モジュールを示す図。 投影部２０と撮像部３０とが着脱可能な撮像／投影モジュールを示す図。 Ｌ字の窪みに相当する箇所に更に電気回路基板を収容する撮像／投影モジュールを示す図。

符号の説明

１ 外カバー
２０ 投影部
２１ 光源
２２ 集光レンズ
２３ 偏光ビームスプリッタ
２４ 反射型液晶表示素子
２５ 投影レンズ
３０ 撮像部
３１ 撮像レンズ
３２ 撮像素子
５０ 電気回路基板
ＳＰ１ 投影部収容空間
ＳＰ２ 撮像部収容空間
Ｍ 撮像／投影モジュール

Claims (7)

1. 光源からの光を屈曲部で略直角に屈曲させて外部に投影する投影部と、
   前記Ｌ字の窪み部分に配置される、撮像素子と撮像光学系とを含むＬ字状の撮像部とを備えたことを特徴とする撮像／投影モジュール。
2. 前記投影部と前記撮像部とを収容するケースを更に備え、前記ケースの外形が略直方体であることを特徴とする請求項１に記載の撮像／投影モジュール。
3. 前記投影部と前記撮像部とを収容するケースと、前記光源から発する熱を外部に伝える放熱部材とを更に備え、該放熱部材を前記ケースの外面に固着して成るモジュール形状が略直方体であることを特徴とする請求項１に記載の撮像／投影モジュール。
4. 前記Ｌ字の窪みに相当する部分には、前記撮像部に加え、前記投影用および／または撮像用の電気回路基板が収容されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像／投影モジュール。
5. 前記撮像部による撮像を行う際に、オートフォーカス補助用または被写体照明用に前記光源を点灯可能としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像／投影モジュール。
6. 少なくとも前記光源をオートフォーカス補助用または被写体照明用に点灯するときは、前記投影部の光軸と撮像部の光軸とを交差させることを特徴とする請求項５に記載の撮像／投影モジュール。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載の撮像／投影モジュールを内蔵することを特徴とする電子機器。

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