JP4056114B2

JP4056114B2 - 携帯型操作機器の光軸方向切換装置

Info

Publication number: JP4056114B2
Application number: JP27423597A
Authority: JP
Inventors: 浩正長谷川; 朋範錦; 義孝辻; 宏治稲田; 敏晴松本
Original assignee: Idec Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: JPH11110078A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、携帯型映像機器、携帯型通信端末装置及び携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯型操作機器に関し、特に、画像データを撮像するカメラを備えた携帯型操作機器において、カメラの撮像部に対する光軸方向を切り換える光軸方向切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯型操作機器では、画像データを撮像するカメラを備え、カメラが撮像した画像データに対して加工や通信等の処理を行うようにしたものがある。一般に、携帯型操作機器はディスプレイやプッシュスイッチ等を備えており、操作者はディスプレイの表示内容を視認しつつプッシュスイッチ等を操作しなければならないため、操作者による携帯型操作機器の把持状態は略一義的に定まり、この把持状態を大きく変化させることはできない。したがって、カメラを備えた携帯型操作機器では、操作者が把持している状態でカメラにより撮像できる方向は極めて狭い範囲に限定されることになる。
【０００３】
そこで、従来の携帯型操作機器では、図８に示すように、携帯型操作機器の本体７１に対してカメラ７２を光軸に直交する回転軸において軸支したものがあった。この構成により、操作者がディスプレイ７３を視認できる状態で本体７１を把持した場合にも、本体７１に対してカメラ７２を回転させることにより、本体７１の把持状態を大きく変化させることなくカメラ７２を介して広い範囲の画像を撮像することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示したように、携帯型操作機器の本体７１にカメラ７２を回転自在に支持すると、携帯型操作機器が大型化するとともに、構造が複雑化し、コストの上昇を招く問題がある。特に、カメラ７２が相対的に重い場合には、支持部に十分な強度が必要となり、大型化及び複雑化の問題はより深刻になる。また、支持部が十分な強度を備えていない場合には、支持部において容易に破損する問題が生じる。さらに、一般的に回転部分は防水構造を採り難く、回転部分に電気信号が入出力されるカメラを備えた構成では、携帯型操作機器に対する防水機能の要請に対応できない問題もある。
【０００５】
この発明の目的は、構造の大型化及び複雑化を生じることなくカメラの撮像範囲を拡大することができ、防水構造を容易に採ることができる携帯型操作機器の光軸方向切換装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、携帯型操作機器の本体の一部に固定されたカメラの撮像部に対する光軸方向を切り換える光軸方向切換装置であって、
装置本体の直交する２面の間の稜線に沿って第１の位置と第２の位置との間に往復移動自在にされ、前記２面のそれぞれに平行な第１及び第２の面を備えたスライドカバーであって、前記第１の位置にあるときに前記第１の面内で前記カメラの撮像部に対向する部分に形成された第１の開口部と、前記第２の位置にあるときに前記第２の面内で後記反射部材を介して前記カメラの撮像部に対向する部分に形成された第２の開口部と、を有するスライドカバーと、
前記スライドカバーにおける前記第１の面と前記第２の面との間に傾斜して配置され、前記第２の開口部から入射した外部光を前記カメラの撮像部に向けて反射する反射部材と、
前記スライドカバーが前記第２の位置に位置している状態で撮像部が出力する画像データを反転する画像データ処理部と、を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載した発明においては、スライドカバーが第１の位置にある状態では、カメラは装置本体の第１の面から入射する外部光を撮像する。スライドカバーが第２の位置にある状態では、カメラは装置本体の第２の面から入射する外部光を撮像する。スライドカバーを第１の位置と第２の位置との間で往復移動させることにより、携帯型操作機器の内部に固定されたカメラの撮像部に対して、互いに直交する２面のそれぞれからの外部光のいずれかを選択的に配光することができ、カメラを移動させることなく極めて簡単な構成によって、カメラに対して複数の方向から外部光を配光することができる。
【００１０】
請求項２に記載した発明は、携帯型操作機器の本体の一部に固定されたカメラの撮像部に対する光軸方向を切り換える光軸方向切換装置であって、
装置本体内で９０度の回転角度で配置された第１の回転位置と第２の回転位置との間に回転自在に備えられ、内部に、前記第１の回転位置で前記装置本体の第１の側面から入射した外部光を前記撮像部に直線的に配光する直線光路、及び、前記第２の回転位置で前記装置本体の前記第１の側面に直交する第２の側面から入射した外部光を反射部材で直角に反射して前記撮像部に配光する屈曲光路を有する回転カバーと、
前記回転カバーが前記第２の回転位置に位置している状態で撮像部が出力する画像データを反転する画像データ処理部と、を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載した発明においては、回転カバーを第１の回転位置と第２の回転位置との間で回転させることにより、携帯型操作機器内に固定されたカメラに対して、第１の側面又は第２の側面のそれぞれからの外部光のいずれかを選択的に配光することがでる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施形態に係る光軸方向切換装置を適用した携帯型操作機器を示す図であり、同図（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ平面図、正面図及び右側面図である。携帯型操作機器１は、正面の中央部にＬＣＤ等のディスプレイ２を配置し、左右両側面に把持部３を備えている。把持部３の上部にはスイッチ４が配置されており、ディスプレイ２の左右両側には、それぞれ６個のスイッチ５が配置されている。スイッチ５としては、例えば、ディスプレイ２の上面に配置された透明タッチパネルを押圧操作するための透明樹脂板に磁力により操作感を与えたものを用いることができる。
【００１３】
具体的には、図２に示すように、ディスプレイ２の上面に透明のタッチパネル５１を配置し、その上に押しボタン５２を有する操作パネル５０を配置して、スイッチ５を構成している。透明樹脂板の押しボタン５２は一辺５２ａを支点にして回動自在にされており、この一辺５２ａに平行な他辺５２ｂには磁石５６が固定されている。押しボタン５２に下方への操作力が作用していない状態では、磁石５６は枠体５５の上側に位置する磁性板５７に磁気吸着しており、この状態で押しボタン５２の磁石５６を固定した部分の下方には、ラバーシート５８が間隙を介して位置している。このラバーシート５８の下面は、タッチパネル５１の上面に密着している。
【００１４】
押しボタン５２に下方向の操作力が作用すると、押しボタン５２は一辺５２ａを支点として磁石５６を固定した他辺５２ｂが下方に回動し、ラバーシート５８を介してタッチパネル５１を押圧する。これによって、押しボタン５２の押圧操作がタッチパネル５１によって検出される。この構成により、ディスプレイ２の上面のタッチパネルを操作する際にも十分なストローク感やクリック感等の操作感覚を得ることができる。また、ディスプレイ２において透明樹脂板である押しボタン５２及び透明タッチパネル５１で構成されたスイッチ５の下面に対向する部分もスイッチ５を介して視認することができるため、この部分に各スイッチ５の機能や操作状態を表示することができるだけでなく、ディスプレイ２の全面を表示画面として一体的に使用することもできる。
【００１５】
携帯型操作機器１の上部には、この発明の切換機構であるスライドカバー７が左右に移動自在に配置されている。スライドカバー７の正面側及び平面側には、透明カバーにより被覆された開口部７ａ及び７ｂが形成されている。携帯型操作機器１の内部においてスライドカバー７に対向する位置には、ＣＣＤ等の撮像部を備えたカメラ６が固定されている。カメラ６の光軸方向は、携帯型操作機器１の正面に対向する方向に一致している。
【００１６】
図３は、上記携帯型操作機器のスライドカバー近傍の構成及び動作状態を示す図である。スライドカバー７において、開口部７ｂは、携帯型操作機器１の正面側から見て開口部７ａよりも左側の位置に形成されている。また、スライドカバー７は、内部にミラー８を備えている。ミラー８は、請求項２に記載した発明の反射部材（全反射鏡）に相当し、略４５度の傾斜角を与えて開口部７ｂに対向して配置されている。
【００１７】
スライドカバー７が図３（Ａ）に示す左端位置（この発明の第１の位置）にある状態では、カメラ６の光軸方向に開口部７ａ（同第１の開口部）が位置しており、カメラ６は携帯型操作機器１の正面（同第１の面）に対向する方向の外部光のみを受光する。スライドカバー７が図３（Ａ）に示す位置から右方向に移動して図３（Ｂ）に示す右端位置（同第２の位置）にある状態では、ミラー８がカメラ６に対向し、カメラ６は開口部７ｂ（同第２の開口部）からミラー８を介して携帯型操作機器１の平面（同第２の面）に対向する方向の外部光のみを受光する。
【００１８】
携帯型操作機器１の操作時に操作者は、左右の把持部３を両方の手で把持する。したがって、スライドカバー７が図３（Ａ）に示す左端位置にある状態では、カメラ６は操作者に対向しており、操作者はカメラ６によって操作者自身の顔や操作者の後方の画像を撮像することができる。また、操作者がこの状態から携帯型操作機器１を水平に保持することにより、カメラ６によって操作者の上方の画像を撮像することもできる。
【００１９】
一方、スライドカバー７が図３（Ｂ）に示す右端位置にある状態では、カメラ６は操作者の前方に対向しており、操作者はカメラ６によって操作者の前方の画像を撮像することができる。
【００２０】
以上の構成により、スライドカバー７を左右に往復移動させることにより、携帯型操作機器１の内部に固定されたカメラ６に対して、携帯型操作機器１の正面に対向する方向からの外部光、又は、平面に対向する方向からの外部光のいずれかを選択的に配光することができ、カメラ６を移動させることなく極めて簡単な構成によって、カメラ６に対して複数の方向から外部光を配光することができる。
【００２１】
なお、スイッチ４又は５のいずれかをシャッタスイッチとしておき、操作者がシャッタスイッチを操作したタイミングでカメラ６が静止画像を撮像することとすることができる。また、操作者がシャッタスイッチを操作している間、又は、シャッタスイッチを１回操作した時から次に操作するまでの間において、カメラ６が対向する画像を連続して撮像するようにしてもよい。さらに、スイッチ４若しくは５のいずれか、又は、図外のボリューム等の操作により、カメラ６の焦点調節を受け付けるようにしてもよい。
【００２２】
図４は、上記携帯型操作機器の制御部の構成を示すブロック図である。携帯型操作機器１の制御部１１は、ＲＯＭ１３及びＲＡＭ１４を備えたＣＰＵ１２に、ディスプレイコントローラ１５、スイッチコントローラ１６、センサ１７、画像処理部１８及び通信部１９等の入出力機器を接続して構成されている。ディスプレイコントローラ１５は、ＣＰＵ１２から出力された表示データに基づいてディスプレイ２を駆動する。スイッチコントローラ１６は、スイッチ４，５の操作データをＣＰＵ１２に入力する。
【００２３】
センサ１７は、スライドカバー７の移動状態を検出する。具体的には、スライドカバー７が図１に示す位置にある状態でオフし、スライドカバー７が図１に示す位置から右側に移動された際にオンする。このセンサ１７のオン／オフ信号がＣＰＵ１２に入力される。画像処理部１８は、カメラ６が有する撮像部であるＣＣＤ２０の受光信号をディジタルデータに変換した後に所定の画像処理を施して画像データを作成する。通信部１９は、図外の外部装置との間でデータの送受信を行う。
【００２４】
ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１３に予め記憶したプログラムにしたがって上記の入出力機器を統括して制御する。例えば、携帯型操作機器１が、工場における製造装置の動作状態の管理に用いられる場合、ＣＰＵ１２は、ディスプレイコントローラ１５を介してディスプレイ２に製造装置の動作状態のチェックリスト等を表示し、スイッチコントローラ１６から入力されるスイッチ４，５の操作データに基づいてディスプレイ２の表示内容を変更する。また、スイッチ４，５の操作データを通信部１９を介して外部装置に送信する。
【００２５】
この時、ＣＰＵ１２は、スイッチコントローラ１６からの特定のスイッチの操作データの入力タイミングに基づいてカメラ６のＣＣＤ２０の受光信号を画像処理部１８に入力し、カメラ６の撮像画像としてディスプレイ２に表示し、又は、通信部１９を介して外部装置に送信する。ＣＰＵ１２は、以上の処理において入出力機器との間で入出力されるデータをＲＡＭ１４の所定のメモリエリアに一時格納する。
【００２６】
図５は、上記携帯型操作機器の制御部の処理手順の一部を示すフローチャートである。携帯型操作機器１においてスライドカバー７が図３（Ｂ）に示す右端位置に位置してセンサ１７がオンすると（ｓ１）、携帯型操作機器１の制御部１１を構成するＣＰＵ１２は、ＣＣＤ２０の受光信号を画像処理部１８に入力した後、受光信号の配列を反転し（ｓ２）、所定の画像処理を実行する（ｓ３）。スライドカバー７が図３（Ａ）の左端位置にあり、センサ１７がオフしている場合には、ＣＰＵ１２は、受光信号の配列を反転することなく画像処理を実行する。
【００２７】
以上の処理により、スライドカバー７を移動させてミラー８において反射した光をＣＣＤ２０に配光した場合、ＣＣＤ２０は反転像を受光する。したがって、スライドカバー７が図３（Ｂ）に示す右端位置にある状態におけるＣＣＤ２０の受光信号をカメラ６により撮像した外部光の画像として用いる場合には、画像処理部１８において画像を左右又は上下に反転することにより正立像とすることができる。
【００２８】
図６は、別の光軸方向切換装置を適用した携帯型操作機器の要部の構成を示す図である。この実施形態に係る光軸方向切換装置を適用した携帯型操作機器３１は、カメラ６の上方に、図１及び図３に示した構成の携帯型操作機器１においてスライドカバー７に設けたミラー８に代えて、反射光及び透過光をカメラ６が有するＣＣＤに配光するハーフミラー３２を固定して配置したものである。このハーフミラー３２が請求項１に記載した発明の反射部材（半反射鏡）に相当する。
【００２９】
この構成により、スライドカバー７の正面側に形成された開口部７ａがハーフミラー３２に対向する状態では、携帯型操作機器３１の正面に対向する方向のみが開放されるとともに、平面に対向する方向は遮蔽されており、正面に対向する方向からの外部光のみがハーフミラー３２を透過してカメラ６に配光される。一方、スライドカバー７の平面側に形成された開口部７ｂがハーフミラー３２に対向する状態では、携帯型操作機器３１の平面に対向する方向のみが開放されるとともに、正面に対向する方向は遮蔽されており、平面に対向する方向からの外部光のみがハーフミラー３２に反射してカメラ６に配光される。
【００３０】
したがって、図６に示した構成に係る携帯型操作機器３１においても、スライドカバー７のみを左右に往復移動させることにより、カメラ６及びミラー３２を移動させることなく、カメラ６に対して、携帯型操作機器３１の正面に対向する方向からの外部光、又は、平面に対向する方向からの外部光を配光することができる。また、カメラ６及びミラー３２が装置に固定されているため、これらの移動機構等を設ける必要がなく、構造を簡略化することができるとともに、防水構造化にも容易に対応することができる。
【００３１】
なお、この携帯型操作機器３１においても、外部光をハーフミラー３２に反射させてカメラ６に配光した場合には、外部光の反転像がカメラ６によって撮像されるため、図５に示した処理により、カメラ６が撮像した画像を反転する必要がある。
【００３２】
図７は、この発明の別の実施形態に係る光軸方向切換装置を適用した携帯型操作機器の要部の構成及び動作状態を示す図である。この実施形態に係る携帯型操作機器４１では、図３及び図６に示した携帯型操作機器１及び３１のスライドカバー７に代えて、携帯型操作機器４１の一部に回転自在に支持された回転カバー４２を備えている。回転カバー４２の内部には、直線光路４２ａ及び屈曲光路４２ｂが形成されている。直線光路４２ａは、円盤状を呈する回転カバー４２の周面の２箇所を直線的に連通する孔部によって構成されている。屈曲光路４２ｂは、回転カバー４２の周面の別の２箇所を中間部において直角に屈曲した状態で連通する孔部によって構成されており、中間部にミラー４３が配置されている。
【００３３】
図７（Ａ）に示す状態（この発明の第１の回転位置にある状態）では、カメラ６には回転カバー４２の直線光路４２ａを経由して矢印Ａ方向の外部光（同第１の側面からの外部光）が配光される。また、図７（Ｂ）に示すように、図７（Ａ）に示す状態から回転カバー４２を反時計方向に９０度回転させた状態（同第２の回転位置にある状態）では、カメラ６には回転カバー４２の屈曲光路４２ｂを経由して矢印Ｂ方向の外部光（同第２の側面からの外部光）が配光される。
【００３４】
以上の構成により、回転カバー４２を回転させることにより、携帯型操作機器４１内に固定されたカメラ６に対して、Ａ方向又はＢ方向の外部光のいずれかを選択的に配光することがでる。
【００３５】
なお、携帯型操作機器４１においても、外部光をミラー４３に反射させてカメラ６に配光した場合には、外部光の反転像がカメラ６によって撮像されるため、図５に示した処理により、カメラ６が撮像した画像を反転する必要がある。
【００３６】
また、図３及び図７に示した携帯型操作機器１及び４１においてはそれぞれ１個のミラーを備えることとしたが、スライドカバー７又は回転カバー４２に複数のミラーを設けることにより、ミラー８又は４３の配置個数ｎに対してｎ＋１個の配光方向を形成することができる。
【００３７】
さらに、図３、図６及び図７に示した携帯型操作機器１、３１及び４１のいずれにおいても、カメラ６を装置の内部に固定しておくことができるとともに、スライドカバー７又は回転カバー４２を装置の外部にして移動又は回転自在に配置することができるため、センサ１７の構造及び配置位置を考慮することにより、携帯型操作機器１、３１又は４１を容易に防水構造とすることができる。例えば、センサ１７としてスライドカバー７又は回転カバー４２の一部に取り付けられた金属片を検出する近接センサを用い、この近接センサを装置の内部においてスライドカバー７又は回転カバー４２の近傍に取り付けることが考えられる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、切換機構により反射部材を選択的に有効にすることにより撮像部に配光される外部光の方向を変えることにより、装置に対してカメラを移動させることなく、カメラの撮像部の撮像方向を変化させることができる。また、切換機構が反射部材を有効にしている状態では、撮像部から出力された画像データを反転することにより、反射部材により反転した状態で配光された外部光を撮像して得られた画像データを、反転していない状態で配光された外部光を撮像して得られた画像データと一致させることができる。これらにより、構造の大型化及び複雑化を生じることなくカメラの撮像範囲を拡大することができ、防水構造を容易に採ることができる。
【００３９】
また、反射部材を無効にした状態では撮像部が対向する方向の外部光を撮像部に配光し、反射部材を有効にした状態では反射部材の入射光方向の外部光を撮像部に配光することにより、反射部材を無効にするか又は有効にするかに応じて、装置の一部に固定されたカメラの撮像部に配光する外部光の方向を変化させることができ、カメラを移動することなく撮像部に対して複数の方向から外部光を選択的に配光することができる。
【００４０】
請求項３に記載した発明によれば、半反射鏡の反射光の入射方向を開放するか又は透過光の入射方向を開放するかに応じて、装置の一部に固定されたカメラの撮像部に配光する外部光の方向を変化させることができ、カメラ及び反射部材を移動することなく撮像部に対して複数の方向から外部光を選択的に配光することができる。また、カメラ及び反射部材を装置に固定しておくことができ、構造を簡略化することができるとともに、防水構造化に容易に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る光軸方向切換装置を適用した携帯型操作機器を示す図である。
【図２】上記携帯型操作機器のスイッチの別の構成を示す図である。
【図３】上記携帯型操作機器のスライドカバー近傍の構成を示す図である。
【図４】上記携帯型操作機器の制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】上記携帯型操作機器の制御部の処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図６】別の光軸方向切換装置を適用した携帯型操作機器の要部の構成を示す図である。
【図７】この発明の別の実施形態に係る光軸方向切換装置を適用した携帯型操作機器の要部の構成及び動作状態を示す図である。
【図８】従来の光軸方向切換装置を適用した携帯型操作機器を示す図である。
【符号の説明】
１−携帯型操作機器
２−ディスプレイ
４，５−スイッチ
６−カメラ
７−スライドカバー
７ａ，７ｂ−開口部
８−ミラー
１８−画像処理部
２０−ＣＣＤ（撮像部）

Claims

携帯型操作機器の本体の一部に固定されたカメラの撮像部に対する光軸方向を切り換える光軸方向切換装置であって、
装置本体の直交する２面の間の稜線に沿って第１の位置と第２の位置との間に往復移動自在にされ、前記２面のそれぞれに平行な第１及び第２の面を備えたスライドカバーであって、前記第１の位置にあるときに前記第１の面内で前記カメラの撮像部に対向する部分に形成された第１の開口部と、前記第２の位置にあるときに前記第２の面内で後記反射部材を介して前記カメラの撮像部に対向する部分に形成された第２の開口部と、を有するスライドカバーと、
前記スライドカバーにおける前記第１の面と前記第２の面との間に傾斜して配置され、前記第２の開口部から入射した外部光を前記カメラの撮像部に向けて反射する反射部材と、
前記スライドカバーが前記第２の位置に位置している状態で撮像部が出力する画像データを反転する画像データ処理部と、を設けた携帯型操作機器の光軸方向切換装置。
携帯型操作機器の本体の一部に固定されたカメラの撮像部に対する光軸方向を切り換える光軸方向切換装置であって、
装置本体内で９０度の回転角度で配置された第１の回転位置と第２の回転位置との間に回転自在に備えられ、内部に、前記第１の回転位置で前記装置本体の第１の側面から入射した外部光を前記撮像部に直線的に配光する直線光路、及び、前記第２の回転位置で前記装置本体の前記第１の側面に直交する第２の側面から入射した外部光を反射部材で直角に反射して前記撮像部に配光する屈曲光路を有する回転カバーと、
前記回転カバーが前記第２の回転位置に位置している状態で撮像部が出力する画像データを反転する画像データ処理部と、を設けた携帯型操作機器の光軸方向切換装置。