JP4957795B2 - デジタルカメラ - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラに関する。

プロジェクタモジュールを内蔵したデジタルカメラが知られている（特許文献１参照）。

日本国特開２００５−２５０３９２号公報

しかしながら、上述した従来のカメラでは、プロジェクタモジュールによる投射の方向を変更する場合、カメラ全体の向きを変えてその位置に安定に固定する必要があり、投射方向の変更に手間がかかる。

本発明の第１の態様によるデジタルカメラは、カメラ本体部と、カメラ本体部に対して回転可能に連結された鏡筒部と、鏡筒部に収容され、撮影光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子を備える撮影ユニットと、鏡筒部底面に収容され、撮影ユニットの撮影方向とは反対の方向に画像データに基づく投射用光像を投射する投射ユニットとを備える。
本発明の第２の態様は、第１の態様によるデジタルカメラにおいて、投射ユニットは、撮像素子で撮像された被写体画像の左右を反転した画像を投射用光像として投射する。
本発明の第３の態様は、第１の態様によるデジタルカメラにおいて、投射ユニットは、鏡筒部をデジタルカメラの背面側へ回転した状態では、撮像素子で撮像された被写体画像の上下左右を反転した画像を、投射用光像として投射する。
本発明の第４の態様は、第１〜第３の態様によるデジタルカメラにおいて、鏡筒部がカメラ本体部に対して回転した状態で露出し、かつ、鏡筒部がカメラ本体部と整列した状態で露出しない、カメラ本体部または鏡筒部の表面に配置された、投射ユニットの操作部材をさらに備える。
本発明の第５の態様は、第１〜第４の態様によるデジタルカメラにおいて、投射ユニットは、撮像素子で撮像された本撮影前のスルー画を投射用光像として投射する。

本発明によれば、投射方向を所望の方向に容易に変更ができる。

図１（ａ）（ｂ）は、第１のタイプのデジタルカメラを示す図であり、図１（ａ）は非使用状態を示し、図１（ｂ）は撮影／投射状態を示す。 図２は、デジタルカメラの背面側を示す図である。 図３は、ボタン操作と動作状態との関係の一例を示す図である。 図４は、プロジェクタユニットの第１の例を示す図である。 図５（ａ）（ｂ）は、プロジェクタユニットの第２の例を示す図である。 図６（ａ）（ｂ）は、第２のタイプのデジタルカメラを示す図であり、図６（ａ）は鏡筒部を＋９０度回転した場合を示し、図６（ｂ）は鏡筒部を−９０度回転した場合を示す。 図７は、撮影／ＰＪモードを有するデジタルカメラの、ボタン操作と動作状態との関係の一例を示す図である。 図８（ａ）（ｂ）は、第３のタイプのデジタルカメラを示す図である。 図９（ａ）〜（ｃ）は、第４のタイプのデジタルカメラを示す図である。 図１０は、第５のタイプのデジタルカメラを示す図である。 図１１は、第６のタイプのデジタルカメラを示す図である。 図１２は、第７のタイプのデジタルカメラを示す図である。 図１３（ａ）（ｂ）は、第７のタイプのデジタルカメラを、一体型のデジタルカメラに適用した場合を示す図である。 図１４は、投射状態のデジタルカメラをカメラ側方から見た図である。 図１５は、デジタルカメラのブロック図である。 図１６（ａ）〜（ｇ）は、通常撮影の場合の、画像データおよび表示画像の形成方法を説明する図である。 図１７（ａ）〜（ｇ）は、自分撮りの場合の、画像データおよび表示画像の形成方法を説明する図である。 図１８（ａ）（ｂ）は、回転検出方法の一例を示す図である。 図１９は、輝度調整処理の流れを説明するフローチャートである。 図２０は、輝度調整処理の他の例を示すフローチャートである。 第８のタイプのデジタルカメラを示す図である。 図２１に示す第８のタイプのデジタルカメラのＢ−Ｂ断面図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

《カメラ構造について》
図１〜１４は、本発明によるプロジェクタ機能付きデジタルカメラの一実施の形態の構造的特徴を説明する図であり、ここでは、７種類のタイプについて説明する。

［第１のタイプ］
図１は第１のタイプのデジタルカメラ１を示す図であって、本体部１０と鏡筒部２０とを有している。本体部１０と鏡筒部２０とは、後述する連結機構（図１８参照）により回転可能に連結されている。図１（ａ）は、本体部１０に対して鏡筒部２０を回転させていない状態の非使用状態を示している。図１（ｂ）は、本体部１０に対して鏡筒部２０を９０度回転した撮影／投射状態を示している。

通常、撮影者は、本体部１０のグリップ部分を握ってカメラ１を保持し、カメラ背面に設けられた液晶モニタ１００（図２参照）を見ながら撮影を行う。図２はカメラ１の背面側を示す図である。本体部１０の背面には、液晶モニタ１００の他に、種々の操作を行うための操作ボタン１０１〜１０５が設けられている。また、本体部１０の上面には、電源をオンオフするための電源スイッチ１０６、撮影動作を行う際に操作するシャッターボタン１０７、ズーミング操作を行うためのズームレバー１０８、ＰＪボタン１０９が配置されている。ＰＪボタン１０９は、カメラ撮影状態とプロジェクタ状態（以下では、それぞれ撮影モード、およびＰＪモードと記す）とを切り替えるための操作ボタンである。なお、ＰＪボタン１０９は、プロジェクタユニット２２０の電源のオン／オフを指示するための操作部材としても機能する。

なお、ＰＪボタン１０９をカメラ上面に配置する代わりに、図１（ｂ）の破線で示すような位置、すなわち、図１（ａ）のように非使用状態（収納状態）としたときに隠れてしまう面に配置しても良い。その場合、本体部１０に設けても良いし、鏡筒部２０に設けても良い。そのような配置とすることにより、不用意にカメラ状態とプロジェクタ状態とを切り替えてしまうのを防止することができる。また、ＰＪボタン１０９を所定時間以上押し続けない限りＰＪモードに切り替わらないようにしても良い。

操作ボタン１０１は、液晶モニタ１００に表示された設定メニュー画面上で選択や決定等の操作を行うマルチセレクタ／決定ボタンである。操作ボタン１０２は、カメラ撮影を行う撮影モードと、メモリカードやカメラ内蔵の記憶部に記憶されている画像を再生する再生モードとを切り替える切り替えボタンである。操作ボタン１０３は、撮影シーンモードを切り替えるモードボタンである。撮影シーンモードにはポートレートモード、風景モード、スポーツモードなどがあり、それぞれのシーンに適した撮影を行うことができる。操作ボタン１０４は、液晶モニタ１００にメニュー画面を表示させるメニューボタンである。操作ボタン１０５は、メモリカードに記憶されている画像の削除等を行うための削除ボタンである。

鏡筒部２０の内部には、破線で示すように撮影ユニット２１０とプロジェクタユニット２２０とが設けられている。撮像ユニット２１０には、撮像素子や撮影レンズ２１１（図１参照）などのカメラ機構が設けられている。図１（ｂ）に示すように、プロジェクタユニット２２０の投射窓２２０ａは撮影レンズ２１１に隣接するフラッシュ、すなわち閃光装置の発光部２１２と並設されており、投射方向は撮影方向とほぼ一致している。このように、第１のタイプのデジタルカメラ１では、鏡筒部２０が本体部１０に対して回転可能に設けられているため、鏡筒部２０の回転角度を変えることで、投射方向を容易に変更することができる。ここで、撮影ユニット２１０の撮影方向は、撮影レンズ２１１が被写体を向いたときの方向であり、実質的に撮影レンズ２１１の光軸と一致する。投射方向は、プロジェクタユニット２２０の投射窓２２０ａから投射光が射出される方向である。

図３はボタン操作とデジタルカメラ１の動作状態との関係の一例を示したものである。電源スイッチ１０６をオンするとデジタルカメラ１は起動し、デジタルカメラ１の状態は撮影モードとなる。この状態で切り替えボタン１０２を押すと、撮影モードから再生モードへと切り替わる。また、再生モード時に切り替えボタン１０２を押すと、撮影モードへと切り替わる。撮影モードまたは再生モードのときにＰＪボタン１０９を長押しすると、デジタルカメラ１がプロジェクタとして機能して画像を投射するＰＪモードに切り替わる。そして、再度ＰＪボタン１０３を長押しすると、プロジェクタモードに切り替わる前の状態に戻る。ここで、長押しとは、所定時間以上操作ボタンを押し続けることを指す。このようにＰＪモードに切り替える際にＰＪボタン１０３の長押しを必要とすることで、不用意に投射光が投射されるのを防止することができる。

図４および図５はプロジェクタユニット２２０の構成を示す図である。図４はプロジェクタユニット２２０の第１の例を示し、図５は第２の例を示す。なお、図１に示すデジタルカメラ１では、図４に示すプロジェクタユニット２２０が鏡筒部２０内に設けられている。

プロジェクタユニット２２０は、高輝度ＬＥＤ等の光源２２１と、集光レンズ２２２と、偏光ビームスプリッタ２２３と、液晶パネル２２４と、投影レンズ２２５と、これらを収容するケース２２６とを備えている。光源２２１には、放熱ブロック２２７が密着して設けられている。液晶パネル２２４にはＬＣＯＳ等の反射型液晶パネルが用いられているが、透過型の液晶パネルを用いても良い。

図５に示すプロジェクタユニット２２０の第２の例では、ケース２２６に屈曲プリズム２２８が設けられている。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ１−Ａ１断面図であり、投影レンズ２２５を出射した投射光は屈曲プリズム２２８により進行方向を９０度曲げられ、鏡筒部２０の投射窓２２０ａから出射される。なお、屈曲プリズム２２８の代わりにミラーを用いても良い。

集光レンズ２２２は、光源２２１からの光を略平行光にして偏光ビームスプリッタ２２３へ入射させる。偏光ビームスプリッタ２２３に入射した光の内、Ｐ偏光は偏光ビームスプリッタ２２３を透過して液晶パネル２２４を照明する。液晶パネル２２４は、赤、緑、青のフィルターが形成された複数の画素から構成され、カラーの画像を生成するように駆動されている。

液晶パネル２２４の液晶層を透過する光は、液晶パネル２２４へ入射されると当該液晶層を進行し、液晶パネル２２４の反射面で反射された後、液晶層を逆方向に進行して液晶パネル２２４から射出され、偏光ビームスプリッタ２２３へ再度入射される。電圧が印加された液晶層は位相板として機能するので、偏光ビームスプリッタ２２３へ再度入射される光は、Ｓ偏光である変調光とＰ偏光である非変調光との混合光である。偏光ビームスプリッタ２２３は、再入射された光束のうちＳ偏光成分である変調光のみを偏光分離部で反射する。その反射された変調光は、図４に矢印で示す方向に、投影レンズ２２５を介して鏡筒部２０の投射窓２２０ａから出射される。

［第２のタイプ］
図６は第２のタイプのデジタルカメラ１を示す図である。図１に示す第１のタイプのデジタルカメラ１では、鏡筒部２０にプロジェクタユニット２２０を設け、撮影レンズ２１１に隣接した投射窓２２０ａから撮影方向とほぼ同一方向に投射光像を投射する構成とした。第２のタイプのデジタルカメラ１では、投射光像を撮影方向と反対の方向に投射するような構成とする。図６（ａ）は、鏡筒部２０を本体部１０に対して＋９０度回転して、撮影レンズ２１１を前方に向けた場合を示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）の場合とは逆に鏡筒部２０を本体部１０に対して−９０度回転して、投射窓２２０ａを前方に向けた状態を示す。

図６に示す第２のタイプのデジタルカメラ１では、プロジェクタユニット２２０は鏡筒部２０内の底面側に収納され、投射窓２２０ａは、鏡筒部２０の底面、すなわち、撮影レンズ２１１が設けられている面とは逆の面に設けられている。そして、第２のタイプのデジタルカメラ１は、上述した撮影モード、再生モード、ＰＪモードに加えて、撮影と投射とを行うことができる撮影／ＰＪモードを有している。

図６（ａ）に示すように撮影レンズ２１１をカメラ前方に向けた状態にして撮影モードに設定すると、液晶モニタ１００に人物５１のスルー画が表示される。さらに、シャッターボタン１０７を全押しすると撮影が行われる。また、図６（ａ）の状態で撮影／ＰＪモードに設定すると、液晶モニタ１００に人物５１のスルー画が表示されるとともに、スルー画と同一画像である投射光像ＭＩがカメラ後方に投射される。そして、シャッターボタン１０７を全押しすると撮影が行われる。

このように、第２のデジタルカメラ１においても、鏡筒部２０が本体部１０に対して回転可能に設けられているため、鏡筒部２０の回転角度を変えることで、投射方向を容易に変更することができる。撮影された画像が投射光像として撮影方向と逆の方向に投射されるので、壁等に投射された画像を見ることによって、被撮影者や周囲の人などの撮影者以外の人も構図を確認することができるという利点がある。

なお、第２のタイプのカメラの場合、撮影者の後方に投射光像が投射されるので、後方を確認せずに不用意に撮影／ＰＪモードに切り替えると、後方に人がいるにもかかわらず投射されるという不都合が生じるおそれがある。そこで、シャッターボタン１０７を半押しした時だけ画像を投射するようにしても良い。また、そのような構成とすることで、不必要に投射光像を投射し続けることが避けられ、電力消費の節約をすることができる。

一方、撮影された画像を再生して投射する場合には、図６（ｂ）のように鏡筒部２０の底面に設けられた投射窓２２０ａを前方に向けるとともに、ＰＪモードに設定する。もちろん、この様態で撮影／ＰＪモードに設定し、自分の姿を撮影して投射画像ＭＩを前方に投射するようにしても構わない。また、図６（ａ）に示すように投射窓２２０ａを後方に向けた状態でＰＪモードに設定することも可能である。

図７は、撮影／ＰＪモードをさらに有するデジタルカメラ１における、ボタン操作とデジタルカメラ１の動作状態との関係の一例を示したものである。電源スイッチ１０６をオンするとデジタルカメラ１は起動され、撮影モードとなる。その後、切り替えボタン１０２を押すと、撮影モードから再生モードへと切り替わる。そして、再生モード時に切り替えボタン１０２を押すと、撮影モードへと切り替わる。

撮影モードでＰＪボタン１０９を長押しすると撮影／ＰＪモードに切り替わり、逆に、撮影／ＰＪモードでＰＪボタン１０９を長押しすると撮影モードに切り替わる。また、撮影／ＰＪモードの際に切り替えボタン１０２を長押しすると、撮影／ＰＪモードから投射のみが行えるＰＪモードに切り替わる。再生モードにおいてＰＪボタン１０９を長押しするとＰＪモードに切り替わり、逆に、ＰＪモードでＰＪボタン１０９を長押しすると再生モードに切り替わる。

［第３のタイプ］
図８は第３のタイプのデジタルカメラ１を示す図である。第３のタイプのデジタルカメラ１では、反射ミラー２３０を設け、反射ミラー２３０で投射光を反射するような構成とした。ここでは、上述した第２のタイプのデジタルカメラに反射ミラー２３０を追加した。すなわち、鏡筒部２０の底面に投射窓２２０ａと反射ミラー２３０とを設けたが、これに限らず、例えば、鏡筒部２０の側面に投射窓２２０ａと反射ミラー２３０とを設けて、投射光像をカメラ前方に投射するような構成としても良い。これらの配置は、プロジェクタユニット２２０の形状等と収容空間との兼ね合いで設定すれば良い。

図８（ａ）は、鏡筒部２０を本体部１０に対して−９０度回転した状態を示したものであり、投射窓２２０ａはカメラ前方を向いている。鏡筒部２０の底面にはヒンジを介してカバー２３１が設けられており、矢印で示したように開閉可能に取り付けられている。反射ミラー２３０は、このカバー２３１の内側に取り付けられている。投射を行わない場合にはカバー２３１を閉じ、投射を行う場合にはカバー２３１を開く。カバー２３１の開閉は手動で行う。

カバー２３１には所定の角度（図８（ｂ）のＢ１およびＢ３で示す角度）で固定するようにクリック機構が設けられており、撮影者は、クリック感によりカバー２３１の開閉角度を認識することができる。第３のデジタルカメラ１による投射光像の基本的な投射方向は、デジタルカメラ１に対して、Ｐ１で示す９０度側方とＰ３で示す前方である。カバー２３１が角度Ｂ１に設定されると投射光像は反射ミラー２３０で反射されてＰ１方向に投射される。カバー２３１が角度Ｂ３に設定されると投射光像はＰ３方向に投射される。

カメラ側方に投射する場合、カバー２３１を角度Ｂ２のように変更することで、投射角度をＰ１で示す９０度側方に対してＰ２方向に調整することができる。なお、反射ミラー２３を用いて投射を行う場合には、反射により画像が左右反転するので、プロジェクタユニット２２０は、反射ミラー２３を用いない場合の投射画像を左右反転した画像を、投射画像として生成する。また、反射ミラー２３０の角度に応じて投射画像の台形補正を行う。

このように、第３のタイプのデジタルカメラ１においても、鏡筒部２０が本体部１０に対して回転可能に設けられているため、鏡筒部２０の回転角度を変えることで、投射方向を容易に変更することができる。さらに、反射ミラー２３０を設けたことで、カメラ側方にも投射が可能となり、より多くの方向に投射方向を容易に変更することができる。

［第４のタイプ］
図９は第４のタイプのデジタルカメラ１を示す図である。第４のタイプのデジタルカメラ１では、ＰＪモードや撮影／ＰＪモードに設定するとプロジェクタユニット２２０の一部が鏡筒部２０からポップアップするような構成とした。図９（ａ）に示す例では、鏡筒部２０の側面であって、図１（ａ）で示すような収納時に隠れる面（本体部１０と対向する面）からプロジェクタユニット２２０の一部、具体的には投射窓２２０ａがポップアップするようにした。投射光は、ポップアップした投射窓２２０ａからカメラ前方に投射される。

鏡筒部２０において投射窓２２０ａがポップアップする位置は種々可能である。例えば、図９（ｂ）に示すように鏡筒部２０の底面付近で、本体部１０に対して鏡筒部２０を回転したときの上方に投射窓２２０ａをポップアップして、カメラ後方に投射光を投射するようにしても良い。図９（ｃ）に示す例では、鏡筒部２０の側面から下方に投射窓２２０ａをポップアップして、ポップアップしたプロジェクタユニット２２０の一部を載置面に接触させて鏡筒部２０を支えるようにしても良い。ポップアップしたプロジェクタユニット２２０で水平状態の鏡筒部２０を支えることにより、デジタルカメラ１を安定して机上等に載置することができる。

このように、第４のタイプのデジタルカメラ１においても、鏡筒部２０が本体部１０に対して回転可能に設けられているため、鏡筒部２０の回転角度を変えることで、投射方向を容易に変更することができる。さらに、非投射時にはプロジェクタユニット２２０は完全に鏡筒部２０内に収容され、投射時にのみプロジェクタユニット２２０の一部をポップアップさせるようにしたので、撮影時や持ち運びのときにプロジェクタユニット２２０が邪魔にならず、外観もシンプルになる。

［第５のタイプ］
図１０は第５のタイプのデジタルカメラ１を示す図である。第５のタイプのデジタルカメラでは、本体部１０または鏡筒部２０の側面であって鏡筒部２０の収納時に隠れる面から投射光を投射するようにした。図１０に示す例では、本体部１０にプロジェクタユニット２２０を収納し、本体部１０の面１２０に投射窓２２０ａを配置した。この場合、投射光はカメラ側方に投射される。また、プロジェクタユニット２２０を鏡筒部２０に収納し、図１（ａ）のように鏡筒部２０を収納した際に本体部１０の面１２０と対向する鏡筒部２０の面に投射窓２２０ａを配置しても良い。さらに、本体部１０の面１２０からプロジェクタユニット２２０の一部、具体的には投射窓２２０ａをポップアップさせ、投射光をカメラ前方に投射するようにしても良い。

このように、第５のタイプのデジタルカメラ１においても、鏡筒部２０が本体部１０に対して回転可能に設けられているため、鏡筒部２０の回転角度を変えることで、投射方向を容易に変更することができる。さらに、図１（ａ）に示すような非使用時に隠れる面に投射窓２２０ａを配置したので、たとえ非使用時に不用意にＰＪボタンが押されたとしても、投射光が外部に投射されることがない。

［第６のタイプ］
図１１は第６のタイプのデジタルカメラ１を示す図である。第６のタイプのデジタルカメラ１では、プロジェクタユニット２２０を鏡筒部２０内に設けるとともに、鏡筒部２０の側面に投射窓２２０ａを設けた。この場合、投射窓２２０ａは、図１１のように鏡筒部２０を収納した状態でカメラ前面となる側面に設けられる。そのため、鏡筒部２０を回転させることなく投射を行うことができるとともに、鏡筒部２０が収納状態であるため、机上等に載置した場合に安定性が高い。もちろん、鏡筒部２０が本体部１０に対して回転可能に設けられているため、鏡筒部２０の回転角度を変えることで、投射方向を容易に変更することができる。なお、第６のタイプのデジタルカメラ１の場合も、鏡筒部２０の上面、すなわちフラッシュ２１２が設けられている面にプロジェクタユニット２２０の一部をポップアップさせて、投射光をカメラ前方に投射するようにしても良い。

［第７のタイプ］
図１２，１３は第７のタイプのデジタルカメラ１を示す図である。近年、デジタルカメラの小型化、薄型化が進んでいるが、カメラのグリップ感および撮影時の安定性の面では、グリップ部にある程度の厚さが必要となる。そこで、第７のタイプのデジタルカメラ１では、本体部１０のグリップ部内にプロジェクタユニット２２０を収納するようにした。

図１２に示す例は、鏡筒部２０が本体部１０に対して回転可能なデジタルカメラ１に適用した場合である。グリップ部１３０には投射窓２２０ａが設けられ、投射光をカメラ前方に投射する。プロジェクタモジュール２２０に設けられた光源２２１（図５参照）の発熱によりグリップ部１３０の温度が上昇するので、グリップ部１３０の表面に断熱部材１４０を配して握りやすさの向上を図っている。また、撮影者がグリップ部１３０を握ったときに投射窓２２０ａに手が触れないように、プロジェクタユニット２２０の投射窓２２０ａはグリップ部１３０の表面よりも奥まった位置に設けられている。なお、断熱部材１４０には、ゴムやウレタン発泡材のシート等が用いられる。

図１３は、第７のタイプのデジタルカメラ１を、通常の一体型のデジタルカメラに適用した場合を示す。図１３（ａ）はデジタルカメラ１の正面図であり、図１３（ｂ）は平面図である。この場合、カメラユニット（撮影ユニット）２１０はカメラ本体の図示右側に設けられ。プロジェクタユニット２２０はカメラ本体の図示左側に設けられることになる。そのため、カメラユニット２１０の撮像素子２１５とプロジェクタユニット２２０の発熱源である光源２２１との距離が大きくなり、撮像素子２１５に対する熱の影響を低減することができる。さらに、デジタルカメラ１を手で持って投射を行う場合、プロジェクタユニット２２０が手元に近いので手ブレの影響を小さくできる。

第７のタイプのデジタルカメラ１では、プロジェクタユニット２２０をカメラのグリップ部に収納するようにしたので、プロジェクタ機能を付加されても、デジタルカメラ１の大型化を回避することができる。また、プロジェクタユニット２２０が手元に近いため、カメラを手で持って投射を行う場合でも、像ブレが発生し難いという利点がある。さらに、プロジェクタユニット２２０はストラップ部２１３（図１３（ａ）参照）に近接して配置されるため、カメラ持ち運び時における振動の影響が少なくて済む。

図２１は、第８のタイプのデジタルカメラ１の構成を示す図である。図２２は、図２１に示すデジタルカメラ１のＢ−Ｂ断面図である。第８のタイプのデジタルカメラ１は、図１３に示した第７のタイプのデジタルカメラ１と同様に、一体型のデジタルカメラであり、撮影ユニット２１０とプロジェクタユニット２２０は単一の筐体内に収容されている。

プロジェクタユニット２００は、上述した第２のタイプのデジタルカメラ１と同様に、屈曲プリズム２２８を備え、投影レンズ２２５を出射した投影光は、屈曲プリズム２２８により進行方向を９０度曲げられ、筐体に設けられた投射窓２２０ａからデジタルカメラ１の後方に出射される。

第８のタイプのデジタルカメラ１は、デジタルカメラ１の前面に撮影レンズ２１１を備え、背面に投射窓２２０ａを備えている。したがって、第８のタイプのデジタルカメラ１は、プロジェクタユニット２２０によって投射光像を撮影方向とは反対の方向に投射するように構成されている。なお、第８のタイプのデジタルカメラ１にグリップ部を設け、第７のタイプと同様にプロジェクタユニット２２０をグリップ部に収容するように構成してもよい。

［投射時のカメラ安定性について］
ところで、図１に示すデジタルカメラ１では、投射時に鏡筒部２０のみを図１（ｂ）のように回転すれば良いので、図１３に示すような一体型のデジタルカメラ全体を傾ける場合に比べ安定性が良い。ただし、鏡筒部２０の形状や重さ等の関係で安定性が悪い場合があるので、鏡筒部２０の形状を図１４に示すように変更することで安定性の向上を図る。

図１４は、投射状態のデジタルカメラ１をカメラ側方から見た図である。鏡筒部２０の側面、すなわち収納時にカメラ前方を向く面に斜面２００を形成するようにした。投射時には、鏡筒部２０を水平から所定角度α傾けて使用する。このように鏡筒部２０を傾けるのは、投射光が机等の載置面によってケラレるのを防止するためである。このときの所定角度αはカメラ底面から投射窓２２０ａまでの高さによって異なる。所定角度αの時に、斜面２００とカメラ底面とは同一平面となり、斜面２００が載置面に接触することで投射時のカメラ安定性が増す。

デジタルカメラ１には、通常撮影を行う際に本体部１０に対して鏡筒部２０を＋９０度回転すると、その角度で係合する凸部と凹部とから成るクリック機構（後述する図１８を参照）が設けられている。さらに、所定角度αの位置にもクリック機構が設けられている。この場合、凹凸の大きさを変えることで、通常撮影位置のクリックか、投射位置のクリックかを識別できるようにする。その結果、操作者は、クリック感の違いから、水平から所定角度α傾いた投射位置であることを容易に知ることができる。また、所定角度αとなったときに、「プロジェクタをＯＮしますか？」のような確認メッセージを液晶モニタ１００に表示するように構成しても良い。操作者は、この表示により所定角度αになったことが容易に分かる。

《投射時の制御》
次に、投射を行う際の制御について説明する。図１５はデジタルカメラ１のブロック図である。図１５に示すブロック図は、基本的に上述した第１から第８のタイプのデジタルカメラ１に共通する。デジタルカメラ１は、上述したカメラユニット２１０、液晶モニタ１００、プロジェクタユニット２２０の光源２２１および液晶パネル２２４の他に、画像処理部６０、操作部９１、ＣＰＵ９２、ジャイロセンサ９３、記憶部９４、角度検出部９５、およびメモリカードＭＣなどを備えている。操作部９１は、上述した操作ボタン１０１〜１０５、電源スイッチ１０６、シャッターボタン１０７、ズームレバー１０８、およびＰＪボタン１０９を含む。画像処理部６０は、信号変換・処理回路６１、圧縮・伸張回路６２、モニタ表示回路６３、およびパネル表示回路６４を含む。

カメラユニット２１０の撮影レンズ２１１を通過した光束は、撮像素子２１５で受光されて光電変換される。撮像素子２１５の光電変換出力は、画像処理部６０の信号変換・処理回路６１でＡ／Ｄ変換されるとともに、種々の画像処理が施され、画像データが生成される。画像データは、圧縮・伸張回路６２で圧縮され、像記録媒体であるメモリカードＭＣに記録される。

ジャイロセンサ９３は本体部１０内に設けられ、本体部１０が振動したときの加速度を検出する。角度検出部９５は本体部１０に対する鏡筒部２０の回転角度を検出するものであり、後述するようにフォトインタラプタやそのターゲットを備えている。ジャイロセンサ９３や角度検出部９５の検出情報はＣＰＵ９２に送られ、その検出情報に基づいて後述するような制御を行う。記憶部９４は、バッファメモリやＣＰＵ９２のワーキングメモリを含む。

上述したように再生モードが設定されると、メモリカードＭＣに記録されている画像データに基づく表示用画像を液晶モニタ１００に表示することができる。この場合、表示すべき画像データがメモリカードＭＣから読み込まれ、圧縮／伸張回路６２にて伸張され、信号変換・処理回路６１を経由してモニタ表示回路６３に送られる。モニタ表示回路６３は、入力された画像を液晶モニタ１００に表示する。

撮影モードに設定されると、撮像素子２１５により繰り返し撮像される画像が、液晶モニタ１００に動画として表示される。このように、繰り返し撮像される画像からなる動画をスルー画と呼び、撮影者はスルー画を見ながら構図決定を行うことができる。なお、デジタルカメラ１は動画撮影モードも備えていて、撮像素子２１５により繰り返し撮像される画像を動画としてメモリカードＭＣに記憶させることができる。

ＰＪモードでは、メモリカードＭＣに記録された画像データに基づく投射用画像を、プロジェクタユニット２２０により投射することができる。この場合、投射すべき画像データがメモリカードＭＣから読み込まれ、圧縮・伸張回路６２にて伸張され、信号変換・処理回路６１を経由してパネル表示回路６４に送られる。パネル表示回路６４は、入力された画像データを液晶パネル２２４に表示する。この状態で光源２２１を点灯すると、液晶パネル２２４に表示されている画像が投射画像として投射窓２２０ａから投射される。

以下では、デジタルカメラ１における投射時の制御として、（Ａ），（Ｂ）についてそれぞれ説明する。
（Ａ）撮影／ＰＪモードにおける制御
（Ｂ）回転角度変更時の制御

（Ａ）撮影／ＰＪモードにおける制御
［通常撮影の場合］
撮影／ＰＪモードで撮影および投射をする際の画像データおよび表示画像について、図１６（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。図１６（ａ）は、図６（ａ）に示したように右手に黒丸５０を付した人物５１を撮影する状況を示している。図１６（ｂ）は、撮像素子２１５上に結像した被写体像、図１６（ｃ）は、撮像素子２１５から読み出して記憶部９４に一時記憶された画像データ、図１６（ｄ）は、一時記憶された（ｃ）の画像データに基づいて作成されたスルー画データ、図１６（ｅ）はメモリカードＭＣに記録するための画像データ（記録用画像データ）、図１６（ｆ）は再生表示用画像データを示す。

図１６（ａ）では、図１６（ｂ）に示すように、撮像素子２１５の受光面上に人物５１の被写体像が上下逆さま、かつ左右反転状態で結像する。信号変換・処理回路６１は、撮像素子２１５に蓄積された電荷を、たとえば、撮像素子２１５の原点ＲＯから右下角部ＲＥまで順に撮像信号を読み出す。信号変換・処理回路６１は、読み出した撮像信号を記憶部９４に格納する。図１６（ｃ）に示すように、記憶部９４には、被写体である人物５１が上下逆さま、かつ左右反転状態で記録される。図１６（ｃ）において、ＷＯは記憶部９４のバッファメモリの書き込み開始原点を示し、撮像素子２１５から読み出される撮像信号はこの書き込み開始原点ＷＯから書き込まれる。

信号変換・処理回路６１は、記憶部９４に一時記録される図１６（ｃ）の画像の上下を反転し、図１６（ｄ）に示す表示用画像データを作成する。表示用画像データは、たとえば、横３２０×縦２４０のＱＶＧＡサイズの画像データである。この表示画像データにより液晶モニタ１００に表示される画像が上述したスルー画である。なお、図１６（ｄ）のＤＯは、表示画像データを液晶モニタ１００に描画する際の信号読み出し開始位置を示す。

信号変換・処理回路６１は、図１６（ｃ）の画像データに基づいて、図１６（ｅ）に示すように、撮影者が見たままの記録用画像データを作成する。記録用画像データは、撮像素子２１５の画素数に依存したサイズの画像データである。記録の際、画像データは圧縮・伸張回路６２で所定の圧縮形式に圧縮される。

信号変換・処理回路６１は、図１６（ｅ）の記録用画像データに基づいて、図１６（ｆ）に示す再生画像を生成して液晶モニタ１００に表示する。すなわち、図１６（ｆ）は、記憶部９４内のフレームメモリ領域に展開される再生画像データである。また、信号変換・処理回路６１は、記憶部９４に一時記録される図１６（ｃ）の画像の上下左右を反転し、図１６（ｇ）に示す投射用画像データを作成する。

撮影／ＰＪモードでは、投射光像が撮影者後方に投射されるが、撮影シーンによっては投射が不必要な場合がある。例えば、撮影シーンモードが風景モードやスポーツモードなどの場合には投射は不要なので、モードボタン１０３により風景モードやスポーツモードが設定された場合には、撮影／ＰＪモードであっても自動的に投射をオフする。人物撮影に多用されるポートレートモードの場合には、投射オンの状態にしておく。また、マクロ撮影に設定された場合、顔をカメラに近づけて撮影することが多いので、投射オフの状態に自動設定される。

ところで、ポートレートモードの場合であっても画面内に人物がいない場合には、投射する必要がない。そこで、公知の顔認識処理によって撮影画面内に人物の顔が含まれているかを判定し、顔が認識されない場合には自動的に投射をオフする。また、カメラの焦点距離が遠い場合には風景撮影とみなして投射をオフし、焦点距離が近い場合には投射をオンの状態に設定する。例えば、焦点距離＝１０ｍｍを境に投射のオンオフを制御する。

このように、撮影シーン、顔認識処理の結果、および焦点距離等に応じて投射を自動的にオフすることにより、意図しないときに意図しない方向に投射光が出射されるのを防止することができる。

［自分撮り撮影の場合］
撮影／ＰＪモードにおいては、図６（ｂ）に示すように撮影レンズ２１１を撮影者自身の方に向け、自分を撮影してその画像を投射することもできる。その場合、角度検出部９５により鏡筒部２０が本体部１０に対して−９０度回転されたことが検出される。ＣＰＵ９２は、その角度検出情報に基づいて、信号変換・処理回路６１に図１７に示すような手順で画像処理を行わせる。

図１７（ａ）は、右手に黒丸５０を付した人物５１を横位置姿勢で自分撮り撮影する状況を示している。すなわち、人物５１は、撮影者本人である。図１７（ａ）の自分撮り撮影において、図１７（ｂ）に示すように、撮像素子２１５の受光面上に人物５１が上下逆さま、かつ左右反転状態で結像する。鏡筒部２０は図６（ａ）に示すような通常撮影の位置に対して１８０度回転しているので、図１７（ｂ）では、右下角部に読み出し原点ＲＯが位置する。

信号変換・処理回路６１は、撮像素子２１５に蓄積された電荷を、原点ＲＯから左上角部ＲＥまで順に撮像信号を読み出す。信号変換・処理回路６１は、読み出した撮像信号を記憶部９４に格納する。図１７（ｃ）は記憶部９４に格納された画像を示している。記憶部９４には、被写体である人物５１が正立し、かつ左右反転状態で記録される。図１７（ｃ）において、ＷＯは記憶部９４の書き込み開始原点を示し、この書き込み開始原点ＷＯから撮像素子２１５から読み出される撮像信号が書き込まれる。

信号変換・処理回路６１は、記憶部５４のバッファメモリに一時記録される図１７（ｃ）の画像の上下左右を反転することなく、図１７（ｄ）に示す表示用画像データを作成する。この表示画像データにより液晶モニタ１００にスルー画が表示される。同様に、信号変換・処理回路６１は、記憶部５４のバッファメモリに一時記録される図１７（ｃ）の画像の上下左右を反転することなく、図１７（ｇ）に示す投射用画像データを作成する。なお、投射用画像データは、表示用画像データと異なる投射に適した解像で作成される。信号変換・処理回路６１は、図１７（ｃ）の画像データの左右を反転して、図１７（ｅ）に示すような記録用画像データを作成する。

信号変換・処理回路６１は、図１７（ｅ）の記録用画像データに基づいて、図１７（ｆ）に示す再生画像を生成して液晶モニタ１００に表示する。すなわち、図１７（ｆ）は、記憶部５４内のフレームメモリ領域に展開される再生画像データである。

（Ｂ）回転角度変更時の制御
［回転角度検出の方法］
図１８は回転検出方法の一例を説明する図である。図１８（ａ）は、本体部１０に鏡筒部２０を回転可能に連結するヒンジ機構を示す。４００および４０１はヒンジ板金であり、一方のヒンジ板金４００は鏡筒部２０のケース部材に固定され、他方のヒンジ板金４０１は本体部１０のケース部材に固定されている。ヒンジ板金４００は軸４０２に固定されており、軸４０２はヒンジ板金４０１に回転可能に連結されている。

軸４０２のヒンジ板金４０１側の端面には円板４０４が固定されており、円板４０４は軸４０２と一体に回転する。円板４０４およびヒンジ板金４０１の各対向面には、クリック機構４０３を構成する凹部と凸部とが形成されている。本体部１０に対して鏡筒部２０を回転すると、鏡筒部２０と一体にヒンジ板金４００、軸４０２および円板４０４が回転し、撮影位置の角度においてクリック機構４０３の凹部に凸部が落ち込んで係合する。その時に、操作者はクリック感を感じることができる。

図１８（ｂ）に示すように、円板４０４の表面には、回転角度検出用ターゲットとして、反射部４１０と非反射部４１１とが回転の軸を中心とする円周上に交互に繰り返し形成されている。回転角度検出用ターゲットと対向する位置には、フォトインタラプタ４０５が配置されている。さらに、本体部１０内には、本体部１０の振動を検出するためのジャイロセンサ９３が設けられている。

これらのフォトインタラプタ４０５と回転角度検出用ターゲットとが、図１５の角度検出部９５を構成している。鏡筒部２０と一体に円板４０４が回転すると、フォトインタラプタ４０５の検出光の光軸上を反射部４１０と非反射部４１１とが交互に通過する。例えば、隣り合う反射部４１０間の角度が１度であった場合、フォトインタラプタ４０５により反射光を検出した後にさらに反射光を５回検出したときは、鏡筒部２０が５度だけ回転されたことが分かる。すなわち、反射光の検出回数により回転角度を検出することができる。

なお、図１８（ａ）に示す例では、プロジェクタユニット２２０の放熱ブロック２２７がヒンジ板金４００に固定されている。そのため、光源２２１で発生した熱をヒンジ機構を介して本体部１０へと放熱することができる。プロジェクタユニット２２０が設けられた鏡筒部２０と本体部１０とが図１８（ａ）のようなヒンジ機構で連結されているカメラでは、プロジェクタユニット２２０で発生した熱が鏡筒部２０内にこもりやすく、カメラユニット２１０の撮像素子２１５に対して温度面で悪影響を与え易い。しかし、図１８（ａ）に示したようにヒンジ機構を介して本体部１０に放熱することで、鏡筒部２０の温度を下げることができ、撮像素子２１５への温度影響を低減することができる。

［投射画像の台形補正］
前述したように、投射を行う場合には投射光がカメラ載置面によりケラレないように、載置面に対して所定角度αで投射するようにしている。そのため、斜め投射された画像が台形状にならないように、ＣＰＵ９２は、画像処理部６０に指示して投射光像の台形歪みを補正するための台形歪み補正処理を行わせる。すなわち、鏡筒部２０の角度を所定角度αから変更した場合には、そのときの角度を上述した角度検出部９５で検出し、その検出情報に基づいて投射画像の台形補正を行うようにする。

また、図８に示したデジタルカメラ１のように反射ミラー２３０を用いて投射する構成においても、反射ミラー２３０が固定されたカバー２３１の開閉角度を検出する機構を設け、カバー２３１の角度に応じて投射画像の台形補正を行う。このような台形補正を行うことで、鏡筒部２０および反射ミラー２３０の角度に関係なく、歪みのない画像を投射することができる。

［輝度調整］
図１に示したデジタルカメラ１のように、本体部１０に対してプロジェクタユニット２２０が設けられた鏡筒部２０が自由に回転できるカメラでは、投射中に鏡筒部２０を不用意に回転すると、意図しない方向に投射光を出射してしまうという不都合が生じる。そこで、本実施の形態では、鏡筒部２０の回転操作に応じて光源２２１の輝度を低下させたり消灯することで、そのような不都合を解消するようにした。

図１９は、ＣＰＵ９２で実行される輝度調整処理の流れを説明するフローチャートである。なお、ここでは、図１に示すデジタルカメラ１を投射モードで使用する場合について説明する。ＣＰＵ９２は、ＰＪボタン１０９が操作されてＰＪモードに設定されると、図１９に示す処理の実行を開始する。

図１９のステップＳ１０１では、ＣＰＵ９２はＰＪモードがオフされたか否かを判定する。ステップＳ１０１でオンと判定されるとステップＳ１０２へ進み、オフと判定されると図１９の輝度調整処理を終了する。ステップＳ１０２では、ＣＰＵ９２は、角度検出部９５の検出情報に基づいて、鏡筒部２０が規定の投射状態である規定の回転角度まで回転されたか否か、すなわち、鏡筒部２０が角度（９０−α）だけ回転されたか否かを判定する。なお、ここでは、規定回転角度か否かを判定しているが、規定回転角度を含む所定角度範囲内に入ったか否かを判定するようにしても良い。

ステップＳ１０２の処理はＹＥＳと判定されるまで繰り返し実行され、鏡筒部２０が規定回転角度に回転されてＹＥＳと判定されるとステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３において、ＣＰＵ９２は、光源２２１の発光輝度を通常投射時の輝度に設定して発光させる。このとき、液晶パネル２２４には全体が白色の画像や、予め設定された画像が表示され、その画像がプロジェクタユニット２２０からスクリーン等に投射される。操作者は、この投射された画像を参考にして投射角度を調整する。

ステップＳ１０４において、ＣＰＵ９２は、角度検出部９５の検出情報に基づいて、光源２２１オン後における規定回転角度からの角度変化の大きさθが所定角度θthを越えたか否かを判定する。ステップＳ１０４においてＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５において、ＣＰＵ９２は光源２２１をオフして消灯する。なお、消灯ではなく輝度を下げるようにしても良い。所定角度θthとしては、例えば、±１０度程度が採用される。

ステップＳ１０６では、角度変更後、所定時間ｔ１が経過したか否かを判定する。ステップＳ１０６で所定時間ｔ１が経過したと判定されるとステップＳ１０７に進み、ＣＰＵ９２は光源２２１をオンして、通常の輝度まで徐々に輝度を増加させる。ステップＳ１０８において、ＣＰＵ９２は、角度調整による鏡筒部２０の回転が停止してから所定時間ｔ２が経過したか否かを判定する。ステップＳ１０８でＹＥＳと判定されるとステップＳ１０９に進み、ＮＯと判定されるとステップＳ１０１へ戻る。ステップＳ１０９に進んだ場合、ＣＰＵ９２は、停止した位置の角度を新たに規定回転角度に設定し、その後ステップＳ１０１へ戻る。

図２０は、輝度調整処理の他の例を示すフローチャートである。図２０において、図１９に記載の処理と同一の処理を行うステップには同一符号を付した。図２０のステップＳ１０１からステップＳ１０３までの処理は、図１９のステップＳ１０１からステップＳ１０３までの処理と同一であり、ここでは説明を省略する。ステップＳ２００において、ＣＰＵ９２は、鏡筒部２０が規定の回転角度に設定されて停止した後に、鏡筒部２０が回転されて角度が変化したか否かを判定する。ステップＳ２００でＹＥＳと判定されるとステップＳ２０１へ進む。

ステップＳ２０１において、ＣＰＵ９２は、ジャイロセンサ９３により検出される加速度が所定値より大きいか否かを判定する。これは、鏡筒部２０による投射角度を微調整する場合と、不用意に鏡筒部２０を大きく回転させた場合とを、本体部１０側のジャイロセンサ９３で検出される加速度の大きさの違いにより判断するものである。ステップ２０１においてＹＥＳと判定されると、ステップＳ１０５へ進んで光源２２１をオフし、消灯する。ステップＳ１０６では、角度変更後、所定時間ｔ１が経過したか否かを判定する。ステップＳ１０６で所定時間ｔ１経過したと判定されるとステップＳ１０７に進み、ＣＰＵ９２は光源２２１をオンして、通常の輝度まで徐々に輝度を増加させる。その後、ステップＳ１０１へ戻る。なお、この場合には、ジャイロセンサ９３を鏡筒部２０に設けた方が好ましい。

上述したように、鏡筒部２０が大きく回転された場合には、光源２２１がオフされて投射光が消灯されたり輝度が下げられたりするため、撮影者が意図しないときに意図しない方向に投射光が出射されるのを避けることができる。また、鏡筒部２０の投射角度を微調整するような場合には、消灯されたり輝度が下げられたりしないので、調整作業を妨げるようなことがない。

ところで、撮影／ＰＪモードで通常撮影を行う場合、シャッターボタン１０７が半押しされると投射光像が撮影者の後方に投射される。そのため、撮影者後方にいる人に注意を喚起する意味で、半押し時に投射光を瞬間的にプリ発光した後に投射光像を投射するようにすれば良い。プリ発光により後方に投射されることが周囲の人に認識され、投射位置にいる人に退避動作の時間を与えることができる。

なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。
本出願は日本国特許出願２００７−０９３３１３号（２００７年３月３０日出願）を基礎として、その内容は引用文としてここに組み込まれる。

Claims (5)

1. デジタルカメラであって、
   カメラ本体部と、
   前記カメラ本体部に対して回転可能に連結された鏡筒部と、
   前記鏡筒部に収容され、撮影光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子を備える撮影ユニットと、
   前記鏡筒部底面に収容され、前記撮影ユニットの撮影方向とは反対の方向に画像データに基づく投射用光像を投射する投射ユニットとを備えるデジタルカメラ。
2. 請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
   前記投射ユニットは、前記撮像素子で撮像された被写体画像の左右を反転した画像を前記投射用光像として投射するデジタルカメラ。
3. 請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
   前記投射ユニットは、前記鏡筒部を前記デジタルカメラの背面側へ回転した状態では、前記撮像素子で撮像された被写体画像の上下左右を反転した画像を、前記投射用光像として投射するデジタルカメラ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のデジタルカメラにおいて、
   前記鏡筒部が前記カメラ本体部に対して回転した状態で露出し、かつ、前記鏡筒部が前記カメラ本体部と整列した状態で露出しない、前記カメラ本体部または前記鏡筒部の表面に配置された、前記投射ユニットの操作部材をさらに備えるデジタルカメラ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のデジタルカメラにおいて、
   前記投射ユニットは、前記撮像素子で撮像された本撮影前のスルー画を前記投射用光像として投射するデジタルカメラ。

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