JP2011209668A

JP2011209668A - 映像投影及びキャプチャーシステム

Info

Publication number: JP2011209668A
Application number: JP2010111997A
Authority: JP
Inventors: Chao-Han Pao; 鮑昭漢
Original assignee: Ability Enterprise Co Ltd
Current assignee: Ability Enterprise Co Ltd
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-10-20
Also published as: US20110234859A1; EP2372450A1; TWI457687B; KR20110108212A; TW201133114A

Abstract

【課題】
本発明は映像投影に用いられる映像投影サブシステムと、映像キャプチャーに用いられる映像キャプチャーサブシステムを含む映像投影及びキャプチャーシステムを提供する。
【解決手段】
映像キャプチャーサブシステムは光軸に沿って作動させられる複数個のレンズからなるレンズを含み、映像キャプチャーの機能が実行される時、映像投影サブシステムは光軸から離れた空間に設置され、映像投影の機能が実行される時、映像投影サブシステムは光軸上に移動される。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、デジタル映像システムと方法に関し、より詳しくは、映像キャプチャー機能と映像投影機能を組み合わせたシステムと方法に関する。

デジタルカメラ及びビデオカメラは次第に人々の生活の上で、なくてはならない電子機器となっている。人々はこれらを用いて、デジタル写真あるいは、デジタル映像を撮影し、データはデジタルカメラあるいはビデオカメラのメモリーあるいはメモリーカード内に保存される。人々が例えばデジタル画像、ショートフィルム、スライドなどのこれらのデジタルイメージを壁あるいはスクリーン上に投影しようとする時、必ず、まずこれらのデジタルコンテンツはパソコンあるいは他の電子機器に伝送され、その後、独立のプロジェクターに接続されることにより、投影される。

しかしながら、周知のように独立式のプロジェクターは通常サイズが大きく、騒音がうるさく、消費電力が高いという欠点を持ち、さらに、外部の電源に接続されなければならない。他にも、周知のように独立式のプロジェクターは投影の距離に基づき、投影の焦点を手動で調節することによってのみ、焦点のはっきりした画像が得られるといった問題があった。

近年、プロジェクターは小型化が進み、デジタルカメラとプロジェクターが組み合わされた製品もすでに市場に出回っている。通常、このようなプロジェクターとカメラの機能が組み合わされた製品は、プロジェクター部分には映像の光束を形成させるための表示部材と、映像の光束をスクリーンあるいは壁の上に投影させるための投影レンズを有し、カメラ部分にはデジタル映像を形成させるための感光部材と、物体を感光部材上に結像させるためのカメラレンズを有する。しかし、周知のように投影とカメラ機能を組み合わせた商品は通常このプロジェクター部材とカメラ（あるいはビデオカメラ）部材を効率的に結合させることができず、このため、比較的多くの空間を必要とするといった問題があった。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、効率的にプロジェクター部材とカメラ部材を結合させ、製品の小型化を実現させることを目的とする、映像投影及び、キャプチャーシステムとその方法を提供することを主目的とする。

本発明によれば、
映像投影及びキャプチャーのシステムであって、
映像投影のための映像投影サブシステムと、
映像キャプチャーのための映像キャプチャーサブシステムを含み、
映像キャプチャーサブシステムはさらに光軸に沿って作動させられる複数個のレンズからなるレンズを有し、映像キャプチャーの機能が実行される時、映像投影サブシステムは光軸上以外の空間に設置され、映像投影の機能が実行される時、映像投影サブシステムは光軸上に移動されることを特徴とする、映像投影及びキャプチャーのシステムが提供させる。
上述の目的に沿って、本発明の実施例では複数個のレンズ群からなるレンズを用いて、映像キャプチャーが実行される方法と、投影レンズと複数個のレンズ群の一部分を用いて、映像投影が実行される方法を含む、映像投影及び、キャプチャー方法が提供される。

本発明によれば、効率的にプロジェクター部材とカメラ部材を結合させ、製品の小型化の要求を達成させることが可能である。

本発明の実施例に係る映像投影及びキャプチャーシステムを示す。本発明の実施例に係る映像投影及びキャプチャーシステムを示す。本発明の別の実施例に係る映像投影及びキャプチャーシステムを示す。本発明の別の実施例に係る映像投影及びキャプチャーシステムを示す。本発明の実施例に係る回転方式による映像投影サブシステムの移動を示す。本発明の実施例に係る回転方式による映像投影サブシステムの移動を示す。本発明の実施例に係る並進方式による映像投影サブシステムの移動を示す。本発明の実施例に係る並進方式による映像投影サブシステムの移動を示す。本発明の実施例に係る回転方式によって映像投影サブシステムを移動させる構造を示す。本発明の実施例に係る映像投影とキャプチャー方法を示す。

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態に係る映像投影及びキャプチャーシステム１０は図１Ａと図１Ｂに示されているように、映像を投影するために用いられる映像投影サブシステム１１と、例えば写真の撮影や映像の録画など、映像をキャプチャーするために用いられる映像キャプチャーサブシステム１２を含む。この時、映像キャプチャーサブシステム１２はさらに光軸１４に沿って作動させられる複数個のレンズからなるレンズ１３Ａ／Ｂを有する（部材１３Ａと１３Ｂは別々に少なくとも一つのレンズ群を指し示す）。図１Ａに示されているように、映像キャプチャーの機能が実行される時、映像投影サブシステム１１は光軸１４上以外の空間に設置され、図１Ｂに示されているように、映像投影の機能が実行される時、映像投影サブシステム１１は光軸１４上に移動され、これによって、映像投影が実行されている時、結合部分のレンズ１３Ａは投影レンズとして用いられ、さらに映像キャプチャーサブシステム１２と映像投影サブシステム１１は同じ光経路使用するため、空間とコストが節約される。

図２Ａと図２Ｂは本発明の別の実施例に係る映像投影及びキャプチャーシステム２０を示しており、映像投影サブシステム２１は投影レンズ２８、光源２９、レンズ３０、内部全反射プリズム３１（ＴｏｔａｌＩｎｔｅｒｎａｌＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ、ＴＩＲ）、表示チップを含み、映像キャプチャーサブシステム２２は、物の側から像の側に向かって、第一レンズ群２３Ａ、第二レンズ群２３Ｂ、第三レンズ群２３Ｃを有し、光軸２７に沿って作動されるレンズ２３と、感光部材２４、及び、第三レンズ群２３Ｃと感光部材２４の間に置かれる２枚の平面レンズ２５と２６を含む。

これ以外に、物の側から像の側に向かって、レンズ２３の第一レンズ群２３Ａは両面とも凸面を物の側に向ける凹凸レンズである第一レンズ２３１と第二レンズ２３２を有し、第二レンズ群２３Ｂは両凸レンズである第三レンズ２３３と、両凹レンズである第四レンズ２３４と、凸面を物の側に向ける凹凸レンズである第五レンズ２３５を有し、第三レンズ群２３Ｃは両凸レンズである第六レンズ２３６を含む。投影レンズ２８は物の側から像の側に向かって、第一レンズ２８１、第二レンズ２８２、第三レンズ２８３、第四レンズ２８４を含み、第一レンズ２８１は両凸レンズで、第二レンズ２８２は両凸レンズで、第三レンズ２８３は両凹レンズで、第四レンズ２８４は両凸レンズであり、さらに第二レンズ２８２と第三レンズ２８３は結合されている。

図を簡潔にさせるため、いくつかの部材は表示されておらず、映像投影サブシステム２１と映像キャプチャーサブシステム２２の部材は上記記載に限定されるものではない。
図２Ａに示されているように、映像キャプチャーの機能が実行される時、映像投影サブシステム２１は光軸２７上以外の場所に設置される。図２Ｂに示されているように、映像投影の機能が実行される時、映像投影サブシステム２１は光軸２７上に移動され、これにより、光源２９から投射された光束はレンズ３０を通過し、さらに、内部全反射プリズム３１を通過し、さらに、例えば、反射型の液晶表示パネル（ＬＣＯＳ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、或いは、デジタルミラーディバイス（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ、ＤＭＤ）などの表示チップ３２に到達される。そして、表示チップ３２は光束を映像光束に変換させ、投影レンズ２８と映像キャプチャーサブシステム２２のレンズ２３の第一レンズ群２３Ａを通過し、スクリーンか壁上に投影される。注意すべきは、映像投影の機能が実行される時、映像投影サブシステム２１は必ずしも第一レンズ群２３Ａと第二レンズ群２３Ｂの間に移動されなければいけないわけではなく、本発明の別の実施例で示されているように、例えば、第二レンズ群２３Ｂと第三レンズ群２３Ｃの間など別の位置に移動されることも可能である。

上述の映像投影サブシステムを移動させる構造あるいは、方法は、回転と並進の二種類の方式を含む。図３Ａから図３Ｂは回転方式の移動を示しており、映像キャプチャーが実行される時、映像投影サブシステム２１は光軸２７上から離れた空間に移動され、図３Ｂが示すように、映像投影の機能が実行される時、回転方式が用いられ、映像投影サブシステム２１は光軸２７上に並べられるように移動される。

図４Ａと図４Ｂは並進方式の移動を示しており、図４Ａが示すように、映像キャプチャーが実行される時、映像投影サブシステム２１は光軸２７上から離れた空間に移動され、図４Ｂが示すように、映像投影の機能が実行される時、回転方式が用いられ、映像投影サブシステム２１は光軸２７上に並べられるように移動される。以上の図３Ａから図４Ｂの実施例と同様に、上述の移動方式は、図１Ａと図１Ｂの映像投影及びキャプチャーシステムにも応用される。

図５は本発明の実施例に係る回転方式による映像投影サブシステムの移動構造を示す。図示されているように、映像投影及びキャプチャーシステム１０／２０は切換え板３３を含む。切換え板３３は前述の光軸１４／２７と直交な方向に沿って移動し（図示せず、光軸方向は紙面に垂直）、さらに切換え板３３は、突出部３５を設置するカム溝３４を有し、突出部３５は映像投影サブシステム１１／２１に連結されるので、切換え板３３の左右移動によって、前記映像投影サブシステム１１／２１はどこの位置上にでも連動されて移動される。

切換え板３３を連動させて移動させる構造はいかなる制限も受けず、例えば、図示されているように、切換え板３３の一縁は切換え歯車３６を有し、これはモーター３８の歯車３７と相互に噛み合い、これにより、切換え板３３はモーター３８に連動して移動させられる。

図６に示されているように、本発明の発明概念によれば、映像投影及び、キャプチャー方法５０が提供され、これは例えば、図２Ａの実施例に係るレンズ２３のように、複数個のレンズ群からなるレンズを用いて、映像キャプチャーを実行させるステップ５１と、例えば、図２Ａの実施例に係るレンズ２８のように、投影レンズと上述の複数個のレンズ群の一部を用いて、映像投影を実行させるステップ５２を含む。ただし、上述レンズの構成はこれに限定されるものではない。

上述の映像投影とキャプチャー方法５０によれば、上述の複数個のレンズ群は光軸に沿って作動し、映像キャプチャーが実行される時、投影レンズは光軸上以外の空間に設置され、映像投影が実行される時、投影レンズは光軸上に移動され、投影レンズを移動させる方法は回転方式の移動あるいは、並進方式の移動である。注意すべき点は、図６の実施例では投影レンズを移動させることだけが必要であり、他の映像を投影させるための部材は必ずしも連動して移動されるとは限らない。本発明の別の実施例では、映像投影のための部材はさらに、光源、レンズ、内部全反射プリズム、表示チップを含み、投影レンズを移動させる時、これらの部材は連動して移動させられ、表示チップは光軸上に並べられる。この時、表示チップは反射型の液晶表示パネル（ＬＣＯＳ）と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、或いは、デジタルミラーディバイス（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ、ＤＭＤ）などを含む。

方発明の上述の各実施例によれば、映像キャプチャーと映像投影は同じ行路を使用するため、空間とコストを節約できると同時に、映像投影が実行される時、使用されている映像キャプチャーレンズを通して、投影焦点距離の調節をさらに素早く正確に行うことができる。

上述の実施例は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。

１０映像投影及びキャプチャーシステム
１１映像投影サブシステム
１２映像キャプチャーサブシステム
１３Ａレンズ
１３Ｂレンズ
１４光軸
２０映像投影及びキャプチャーシステム
２１映像投影サブシステム
２２映像キャプチャーサブシステム
２３レンズ
２４感光部材
２５平面レンズ
２６平面レンズ
２７光軸
２８投影レンズ
２９光源
３０レンズ
３１内部全反射プリズム
３２表示チップ
３３切換え板
３４カム溝
３５突出部
３６切換え歯車
３７歯車
３８モーター
５０映像投影及びキャプチャー方法
５１上述複数個のレンズ群からなるレンズを利用し、映像キャプチャーを実行する
５２投影レンズと上述複数個のレンズ群の一部分を利用して、映像投影を実行する
２３１第一レンズ
２３２第二レンズ
２３３第三レンズ
２３４第四レンズ
２３５第五レンズ
２３６第六レンズ
２８１第一レンズ
２８２第二レンズ
２８３第三レンズ
２８４第四レンズ

Claims

映像投影及びキャプチャーシステムであって、
映像投影のための映像投影サブシステムと、
映像キャプチャーのための映像キャプチャーサブシステムを含み、
前記映像キャプチャーサブシステムはさらに光軸に沿って作動させられる複数個のレンズからなるレンズを有し、映像キャプチャーの機能が実行される時、前記映像投影サブシステムは前記光軸上以外の空間に設置され、映像投影の機能が実行される時、前記映像投影サブシステムは前記光軸上に移動されることを特徴とする、映像投影及びキャプチャーシステム。
前記映像投影サブシステムは投影レンズ、光源、レンズ、内部全反射プリズム（ＴＩＲ）、表示チップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の映像投影及びキャプチャーシステム。
前記映像投影サブシステムは前記光軸まで移動されると、前記映像投影サブシステムは前記投影レンズと少なくとも一つの前記レンズ群を利用して、映像投影を行うことを特徴とする、請求項２に記載の映像投影及びキャプチャーシステム。
前記表示チップは反射型の液晶表示パネル（ＬＣＯＳ）と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、或いは、デジタルミラーディバイス（ＤＭＤ）をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の映像投影及びキャプチャーシステム。
前記光軸と直角な方向に沿って移動する切換え板を含み、さらに切換え板は、突出部を設置するカム溝を有し、突出部は前記映像投影サブシステムに連結されるので、前記切換え板の移動によって、前記映像投影サブシステムはどこの位置上にでも連動され移動されることを特徴とする、請求項１に記載の映像投影及び、キャプチャーシステム。
前記切換え板の一縁は切換え歯車を有し、前記切換え歯車とモーターの歯車は相互に噛み合い、これにより、前記切換え板は前記モーターに連動して移動させられることを特徴とする、請求項５に記載の映像投影及び、キャプチャーシステム。
前記投影レンズは物の側から像の側に向かって、第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、第四レンズを含み、前記第一レンズは両凸レンズであり、前記第二レンズは両凸レンズで、前記第三レンズは両凹レンズで、前記第四レンズは両凸レンズで、前記第二レンズと前記第三レンズは結合されていることを特徴とする、請求項２に記載の映像投影および、キャプチャーシステム。
前記レンズは物の側から像の側に向かって、第一レンズ、第二レンズ、第三レンズ、第四レンズ、第五レンズ、第六レンズを含み、前記第一レンズと前記第二レンズは凸面を物の側に向ける凹凸レンズで、前記第三レンズは両凸レンズで、前記第四レンズは両凹レンズで、前記第五レンズは凸面を物の側に向ける凹凸レンズで、前記第六レンズは両凸レンズで、前記第一、第二レンズは第一レンズ群から構成され、前記第三、第四、第五レンズは第二レンズ群から構成され、前記第六レンズは第三レンズ群から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の映像投影及び、キャプチャーシステム。
映像投影が行われる時、前記映像キャプチャーシステムは前記光軸上に移動され、前記第一レンズ群と第二レンズ群の間に位置付けられ、前記映像キャプチャーサブシステムは投影レンズと前記第一レンズ群を用いて、映像投影を行うことを特徴とする、請求項８に記載の映像投影及び、キャプチャーシステム。