JP2012186524A

JP2012186524A - ３ｄカメラ付き携帯端末装置

Info

Publication number: JP2012186524A
Application number: JP2011046222A
Authority: JP
Inventors: Hitomaro Togo; 仁麿東郷
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2012-09-27

Abstract

【課題】端末筐体の短辺を大きくすることなく、３Ｄの横長表示撮影の自分撮りと通常撮影を可能とすること。
【解決手段】３Ｄの通常撮影と３Ｄの自分撮り撮影がディスプレイ１個とカメラ２個のみで可能な携帯撮像装置において、筐体長手方向に沿ってカメラ２個を配置し、筐体端部の長手方向に配置されたヒンジでカメラを回転し、通常撮影では筐体裏面の表面に配置し、自分撮り時には筐体端部より外側に配置することで、通常撮影時には短手方向の幅が増加することがないので、携帯性を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、３Ｄ撮影が可能な３Ｄカメラを有する携帯電話やデジタルスチルカメラなどのカメラ付き携帯型電子機器に関するものである。

３Ｄ（立体）撮影方式として、人間の目の間隔である約６ｃｍ〜８ｃｍ程度離れた光軸を持つ２個のカメラ（２眼カメラ）で、左目視線の左画像と右目視線の右画像をそれぞれ撮影する方法がある。

人間の視野は横方向に広いため、２Ｄ、３Ｄともに撮影画像は横長であることが一般的である。３Ｄ撮影では、左右画像の横方向の視野が異なるため、視差調整後には左右両端の画像の一部が削られる可能性が高く、特に３Ｄ撮影では横長画像であることが望ましい。

図７は２つのカメラからなる３Dカメラ４と画像モニタ用の表示素子５を有する３Ｄ撮像装置の従来構造例を示す。例えば、特許文献１に詳細が記載されている。

図７（１）のように長方形状の筐体の２つの短辺の外側にそれぞれ第一カメラ２と第二カメラ３が配置されている。第一カメラと第二カメラはヒンジ軸６の回りに回転できる構造を有している。表示素子で撮像画像を見ながら撮影が可能である。

さらに、図７（3）に示すように、第一カメラ２と第二カメラ３をヒンジ軸６の回りに１８０度回転することにより、表示素子面と３Ｄカメラを同じ向きに配置することで、自分撮り撮影が可能となる。

なお、第一および第二カメラはそれぞれ横長画像を撮影し、モニタ用表示素子５の画面は横長である。

図７（４）、（５）には第二の従来例の３Ｄカメラ配置例を示す。

筐体の長辺の横に接するように第一カメラと第二カメラが配置され、第一カメラと第二カメラはヒンジ軸６の周りに回転できる構造を有し、自分撮り撮影が可能となる。

図８には、３Ｄカメラの第三の従来例の３Ｄカメラ配置例を示す。詳細は特許文献２に記載されている。

筐体の片方の短辺側に３Ｄカメラが配置され、ヒンジ軸周りに回転することで自分撮り撮影が可能となる。モニタ用表示素子は筐体の短辺方向に長い横長な画面を有する。

特許第３５９５６３４号公報特開２００４−２３７３１号公報

携帯端末装置は、表示素子の画面の大きさはできるだけ大きいことが求められるが、小型及び薄型も同時に求められる。特に、筐体の短辺は長すぎないことが重要である。なぜなら、携帯端末の表示素子の画面の長辺を縦置きにして使用する場合に、図８（３）のように、ユーザが端末筐体を片手で握りやすいことが必要であるからである。

従来の特許文献１の図７（１）に記載された立体撮像装置は、筐体の短辺方向の長さは短いが、横長形状の表示素子のさらに外側に３Ｄカメラを有していて、長辺側の長さが非常に長くなってしまう課題があった。

一方、従来の特許文献１の図７（４）に記載された立体撮像装置は、３Ｄカメラを付けることで筐体の長辺方向の長さは変わらないが、短辺方向の長さが長くなり、縦表示時に片手で握りにくくなる。

また、従来の特許文献２の図８（１）に記載された立体撮像装置は、筐体の短辺方向の長さは短いままであるが、筐体長辺を縦向きにして３Ｄ撮影した場合、モニタ用の表示素子画面のサイズが小さくなってしまうという課題があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、携帯端末筐体の短辺の長さを大きくすることなく、横長表示の３Ｄ撮影の自分撮り撮影と通常撮影を両立することを目的とする。

次に、上記の課題を解決するための手段について述べる。

本発明の３Ｄカメラ付き携帯端末装置は、第一カメラと第二カメラを有する３Ｄカメラと、長方形の表示素子を有する筐体を有し、通常撮影モードと自分撮り撮影モードを有し、前記３Ｄカメラは前記筐体端部に配置されたヒンジを介して前記筐体に固定され、前記ヒンジの軸方向は前記表示素子の長辺と平行であって前記カメラの光軸と垂直であり、かつ前記ヒンジのヒンジ軸は前記３Ｄカメラの前記光軸線上にはなく、前記通常撮影モードでは、前記３Ｄカメラは前記表示素子に対して裏面の前記筐体表面に配置され、前記カメラの光軸向きが前記表示素子の画面に対して裏面垂直方向に向き、前記自分撮りモードでは、前記３Ｄカメラは前記通常撮影モードの配置から前記ヒンジを中心に１８０度以上回転することにより、カメラの光軸が前記表示素子の画面に対して表面方向に向き、かつ、前記３Ｄカメラは前記ヒンジよりも前記筐体の外側に配置され、前記自分撮りモードでは、前記通常撮影モードの前記第一カメラと前記第二カメラによる左右画像を左右入れ替えるとともに上下反転する。

この構成により、通常撮影モード時は３Ｄカメラが筐体裏面に配置され、筐体の短手方向の幅が増加することがないので携帯性が向上し、さらに、３Ｄカメラをヒンジ軸に対して１８０度以上回転することにより、筐体端部より外側に配置され、カメラ数を増やすことなく自分撮り撮影モードが可能となる。

また、本発明の３Ｄカメラ付き携帯端末装置は、さらに、前記通常撮影モードでは、前記３Ｄカメラは前記筐体裏面の凹部に収納される。

この構成により、通常撮影モード時は３Ｄカメラが筐体裏面の凹部に収納することで、薄型となり携帯性を向上することが出来る。

また、本発明の３Ｄカメラ付き携帯端末装置は、前記３Ｄカメラの前記通常撮影モードと前記自分撮りモードを検出する検出手段を有し、前記検出手段の出力が前記自分撮りモードの場合には、前記第一カメラと前記第二カメラによる左右画像を左右入れ替えて上下反転し、かつ、前記第一カメラ画像と前記第二カメラ画像の水平視差を前記通常撮影モードよりも小さくする。

この構成により、通常撮影モードと自分撮り撮影モードをユーザが切り替えることなく自動で切り替えることが可能となる。

また、本発明の３Ｄカメラ付き携帯端末装置は、前記第一カメラの厚さが前記第二カメラの厚さよりも厚い場合には、前記第一カメラは前記表示素子の短辺の外側に配置され、前記第二カメラは前記表示素子の前記短辺の内側に配置されている。

この構成により、第一カメラと表示素子の重なりを避けることで、薄型の携帯端末装置を実現することが出来る。

本発明によれば、携帯端末筐体の短辺を大きくすることなく、横長表示の３Ｄ撮影の自分撮り及び通常撮影を両立した携帯端末を実現できる。

本発明の実施の形態１の３Ｄカメラ付き携帯端末の概略構造図本発明の実施の形態１の３Ｄカメラ付き携帯端末の断面構造図本発明の実施の形態１の３Ｄ画像生成方法を示す模式図本発明の実施の形態１の３Ｄカメラ付き携帯端末の断面構造図本発明の実施の形態１の３Ｄカメラ付き携帯端末の使用例を示す外観図本発明の実施の形態２の３Ｄカメラ付き携帯端末の概略構造図従来の第一および第二の３Ｄカメラ付き携帯端末の概略構造図従来の第三の３Ｄカメラ付き携帯端末の概略構造図

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態の３Ｄカメラ付き携帯端末装置の概略構造図である。

以下、本実施の形態１では、１個の筐体からなる携帯端末装置に装着した場合を想定して説明するが、その他、折畳み型の携帯端末やデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）など、小型カメラを有する電子機器に装着した場合も同様である。

図１（１）に示すように、携帯端末装置の長方形の筐体１の表示素子５とは反対側の裏面に３Ｄカメラ４が配置されている。３Dカメラ４は第一カメラ２と第二カメラ３からなり、ヒンジ６を介して、筐体１と結合されている。３Dカメラはヒンジ７のヒンジ軸６を軸として０度から約１８０度回転することで、通常撮影と自分撮り撮影が可能である。

ヒンジ７は軸方向が表示素子５の長辺と平行であって、筐体の長辺の端部に位置する。また、ヒンジ軸６は第一カメラ２と第二カメラ３の光軸と垂直であり、かつ３Ｄカメラの前記光軸線上にはない。

通常撮影モードでは、図１（１）に示すように、３Ｄカメラは表示素子に対して裏面の筐体表面に配置され、３Ｄカメラの光軸は、表示画面に対してほぼ垂直で裏向き方向を向き、表示素子５をモニタとして利用しながら、３Ｄ撮影ができる。

なお、図１（１）では３Ｄカメラは筐体の長辺のほぼ中央付近に配置されているが、中央でなくても構わない。

通常撮影モードでは、図１（４）に示す表示素子裏側の筐体の凹部８に、３Ｄカメラが収容されている。

凹部８があることで３Ｄカメラ収容時に裏面筐体に段差を無くすことができ、カメラ以外の機能を使用するときに携帯端末が手で持ちやすくなるため、凹部が存在することが望ましいが、凹部は無くても構わない。

一方、自分撮り撮影モードでは、図１（３）に示すように、前記通常撮影モードの配置から３Ｄカメラをヒンジ軸６回りに約１８０度回転することにより、カメラの光軸が前記表示素子の画面に対して表面方向に向き、３Ｄカメラはヒンジ７よりも筐体の外側に配置される。

これにより、３Ｄカメラで自分撮り撮影画像を表示素子でモニタすることができる。

なお、ここでは、通常撮影モードと自分撮り撮影モードが３Ｄ撮影の場合について説明したが、３Ｄカメラの片側のカメラだけを動作させることで、２Ｄの通常撮影及び２Ｄの自分撮り撮影も同様に可能である。

以上により、携帯端末筐体の短辺の長さを大きくすることなく、３Ｄカメラの通常撮影と自分撮りを両立することができる。

図２（１）、（２）は、通常撮影モード時と自分撮り撮影モード時の携帯端末の断面構造図を示す。

通常撮影モードでは３Ｄカメラは表示素子５の裏面に配置されるため、３Ｄカメラを付けることで、従来例（図７や図８）のように表示素子の画面サイズを小さくする必要がなく、筐体のサイズとほぼ同程度の大きな画面サイズを有する表示素子を用いることが可能である。

図２（３）のように、自分撮りしやすいようにヒンジを１８０度よりも少し大きめに回転して、カメラ光軸を少し下向きに傾けてもよい。

次に、３Ｄ用左右画像の作成方法を説明する。

通常撮影モードでは、図３（１）に示すように、第一カメラ画像９を左画像、第二カメラ画像１０を右画像とすればよい。一方、自分撮り撮影モードの場合は、図３（２）に示すように第一カメラ画像９と第二カメラ画像１０を上下反転し、第一カメラ画像９を右画像１２、第二カメラ画像１０を左画像１１とする。

一方、自分撮り撮影モードの場合には、被写体がカメラから数１０ｃｍと近くなるため、３Ｄ撮影時には左右の視差（Ａ１−Ａ２）が大きくなり、３Ｄ画像が見にくくなるという課題がある。

そこで、図３（３）に示すように、左右画像の視差（Ａ１−Ａ２）が小さくなるように、左画像を全体的に少し左にシフトした第二の左画像１３と、右画像を全体的に少し右にシフトした第二の右画像１４を生成することにより、視差（Ａ１‘−Ａ２’）を小さくすることができ、３Ｄ画像を見やすくすることができる。

次に、通常撮影モードと自分撮り撮影モードでは、上述の通り、第一カメラと第二カメラから左右画像を生成する方法が異なるので、携帯端末が今どちらの撮影モードなのかを認識する必要がある。

ユーザが自ら撮影モード切替え操作を行ってもよいが、携帯端末が撮影モードを自動認識できるようにするために、３Ｄカメラの状態を検出するセンサ１５を利用する。

図４に示すように、３Ｄカメラの凹部８の底にセンサ１５を配置し、通常撮影モードでは図４（１）に示すように、３Ｄカメラが凹部８に収納されていることをセンサ１５が検出することで、通常撮影モードであることを携帯端末が認識する。一方、自分撮り撮影モードでは図４（２）に示すように、３Ｄカメラが凹部８に収納されていることをセンサ１５が検出しないことで、自分撮り撮影モードであることを携帯端末が認識する。

例えば、センサ１５は磁気センサとし、３Ｄカメラ側に微小磁石を付けることで、凹部に３Ｄカメラがあるかどうかを検出することができる。

これにより、通常撮影モードと自分撮り撮影モードの左右画像生成方法を自動的に切り換えることができる。

次に、図５に上述のヒンジ７の他の使用方法例を示す。ヒンジ７の回転角をおよそ４５度から９０度の間の角度Aにし、３Dカメラの光軸方向が表示素子に対して、A度近辺となる位置でヒンジ７が止まる機能をヒンジ７に設ける。

このとき、図５（１）に示すように、端末を平面台１６の上に置くことで、カメラ光軸がほぼ水平方向に向けて保持することができる。これにより、端末を平面台１６の上に置いたまま、２Dまたは３D撮影が可能となる。

また、図５（２）に示すように、カメラが起動していない状態でもヒンジ６回転角を４５度から９０度近辺にして端末を平面台の上に置くことによって、表示画面が斜めになるため画面が見やすく操作性が向上する。

（実施の形態２）
図６は、本実施の形態２の３Ｄカメラ付き携帯端末装置の概略構造図である。

基本構成および通常撮影モードと自分撮り撮影モードの動作に関しては、実施の形態１と同様のため、説明は省略する。

３Ｄカメラは、厚さまたは大きさが異なる第三カメラ１７と第四カメラ１８からなる。ここでは、第三カメラ１７が第四カメラ１８よりも厚さが厚いと仮定する。

第三カメラ１７と第四カメラ１８の組合せとしては例えば、以下のものがある。

第三カメラ１７が光学ズーム付きカメラで、第四カメラ１８が光学ズーム無しカメラの場合、または、第三カメラ１７が高画素カメラで第四カメラ１８が低画素カメラの場合、または、第三カメラ１７が広角カメラで第四カメラ１８が通常画角のカメラの場合などである。

図６（１）に示すように、３Ｄカメラは端末筐体の長辺の近傍で短辺に近い側に配置され、厚さが厚い第三カメラが第四カメラに比べて短辺に近い方に配置されている。

図６（２）に示すように、厚さが厚い第三カメラ１７は、表示素子５に重ならないように外側に配置する。一方、第四カメラ１８は薄いので表示素子の裏面に配置されている。

以上により、３Dカメラの片方のカメラの厚さが厚い場合であっても、携帯端末の筐体の厚さを極力大きくすることなく、３Dカメラを収納することができる。

本発明は横長表示で自分撮り及び通常撮影が可能な３Ｄカメラとして有用であり、携帯電話、携帯端末、デジタルスチルカメラ、等々のカメラを有する様々な電子機器に利用可能である。

１筐体
２第一カメラ
３第二カメラ
４３Ｄカメラ
５表示素子
６ヒンジ軸
７ヒンジ
８凹部
９第一カメラ画像
１０第二カメラ画像
１１左画像
１２右画像
１３第二の左画像
１４第二の右画像
１５センサ
１６平面台
１７第三カメラ
１８第四カメラ

Claims

第一カメラと第二カメラを有する３Ｄカメラと、長方形の表示素子を有する筐体を有する携帯端末装置であって、
通常撮影モードと自分撮り撮影モードを有し、前記３Ｄカメラは前記筐体端部に配置されたヒンジを介して前記筐体に固定され、前記ヒンジの軸方向は前記表示素子の長辺と平行であって前記カメラの光軸と垂直であり、かつ前記ヒンジのヒンジ軸は前記３Ｄカメラの前記光軸線上にはなく、
前記通常撮影モードでは、前記３Ｄカメラは前記表示素子に対して裏面の前記筐体表面に配置され、前記カメラの光軸向きが前記表示素子の画面に対して裏面垂直方向に向き、
前記自分撮り撮影モードでは、前記３Ｄカメラは前記通常撮影モードの配置から前記ヒンジを中心に１８０度以上回転することにより、カメラの光軸が前記表示素子の画面に対して表面方向に向き、かつ、前記３Ｄカメラは前記ヒンジよりも前記筐体の外側に配置され、前記自分撮り撮影モードでは、前記通常撮影モードの前記第一カメラと前記第二カメラによる左右画像を左右入れ替えるとともに、上下反転する３Ｄカメラ付き携帯端末装置。
前記通常撮影モードでは、前記３Ｄカメラは前記筐体裏面の凹部に収納される請求項１記載の３Ｄカメラ付き携帯端末装置。
前記３Ｄカメラの前記通常撮影モードと前記自分撮りモードを検出する検出手段を有し、前記検出手段の出力が前記自分撮り撮影モードの場合には、前記第一カメラと前記第二カメラによる左右画像を左右入れ替えて上下反転し、かつ、前記第一カメラ画像と前記第二カメラ画像の水平視差を前記通常撮影モードよりも小さくする請求項１または請求項２記載の３Ｄカメラ付き携帯端末装置。
前記３Ｄカメラの光軸方向が前記表示素子面に対して、０度より大きく１８０度よりも小さい位置で、前記ヒンジの回転が仮固定される手段を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の３Ｄカメラ付き携帯端末装置。
前記第一カメラの厚さが前記第二カメラの厚さよりも厚く、前記第一カメラは前記表示素子の短辺の外側に配置され、前記第二カメラは前記表示素子の前記短辺の内側に配置されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の３Ｄカメラ付き携帯端末装置。