JP5148519B2 - Projector device and mobile phone - Google Patents
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Description
本発明は、手に持って使用される場合の手振れを抑える機構を備えるプロジェクタ装置、及びこのプロジェクタ装置を搭載する携帯電話に関する。 The present invention relates to a projector device including a mechanism that suppresses camera shake when being used in a hand, and a mobile phone equipped with the projector device.
手に持ったまま画像を投影するプロジェクタモジュールを搭載する携帯電話は、特許文献1に記載されている。この携帯電話は、手に持った状態でプロジェクタ機能を利用する場合に投射像の映り具合を調整するキャリブレーション機能として、フォーカス状態の調節、明るさの調節、ホワイトバランスの調節、台形歪の補正をそれぞれ行うことのできる機能を有している。 A mobile phone equipped with a projector module that projects an image while being held in a hand is described in Patent Document 1. This mobile phone is a calibration function that adjusts the appearance of the projected image when using the projector function while it is held in the hand, as a focus function adjustment, brightness adjustment, white balance adjustment, keystone distortion correction. It has the function which can perform each.
また、手で保持した状態で画像を投影するプロジェクタ装置が特許文献2に記載されている。このプロジェクタ装置は、指標画像を投影する。利用者は、この指標画像をスクリーンの縁などからずらさないように維持することによって、手振れを低減する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a projector device that projects an image while being held by hand. This projector device projects an index image. The user reduces camera shake by maintaining the index image so as not to deviate from the edge of the screen.
しかしながら、特許文献1では手振れについて検討されていない。また、特許文献2では手振れについて検討されているものの、プロジェクタ装置は指標画像を表示するだけで手振れそのものを補正する機構を備えていない。つまり、特許文献2の場合、手振れを抑制できるか否かは指標画像を目視確認する利用者の能力しだいである。 However, Patent Document 1 does not discuss camera shake. Further, although Patent Document 2 discusses camera shake, the projector device does not include a mechanism that corrects camera shake by simply displaying an index image. That is, in the case of Patent Document 2, whether or not camera shake can be suppressed depends on the ability of the user to visually confirm the index image.
撮影時の手振れを補正する機構を有したカメラが知られている。しかしこのカメラと同じ機構を適用するとセンサや駆動部を別途設ける必要があるため、プロジェクタ装置の構成が複雑になる。 A camera having a mechanism for correcting camera shake at the time of shooting is known. However, if the same mechanism as that of this camera is applied, it is necessary to separately provide a sensor and a drive unit, so that the configuration of the projector device becomes complicated.
そこで、本発明は、簡単な構造で手振れを抑制することができるプロジェクタ装置及びこのプロジェクタ装置を搭載する携帯電話を提供する。 Therefore, the present invention provides a projector device capable of suppressing camera shake with a simple structure and a mobile phone equipped with the projector device.
本発明に係るプロジェクタ装置は、本体と、映像信号発生ユニットと、反射ミラーと、軸受ユニットと、レンズユニットと、カウンターウエイトと、減衰機とを備える。本体は、外殻を形成する。映像信号発生ユニットは、少なくとも光源と表示素子とを内蔵し投射画像を射出する。反射ミラーは、映像信号発生ユニットから射出された光束の射出光軸上に配置されてこの光束を反射し変向する。軸受ユニットは、射出光軸を中心に反射ミラーを回動自由に支持する。レンズユニットは、反射ミラーで反射された光束の投射光軸上に配置されて反射ミラーと一体に回動し投影画像を本体の外に向かって投射する。カウンターウエイトは、射出光軸を中心にレンズユニットと反対側に配置されレンズユニットと均衡する質量を有する。減衰機は、射出光軸を中心に本体が傾倒したことによって生じるレンズユニットの角度ずれを減衰させる。 A projector device according to the present invention includes a main body, a video signal generation unit, a reflection mirror, a bearing unit, a lens unit, a counterweight, and an attenuator. The body forms an outer shell. The video signal generation unit includes at least a light source and a display element and emits a projected image. The reflection mirror is disposed on the emission optical axis of the light beam emitted from the video signal generation unit, and reflects and changes the light beam. The bearing unit supports the reflection mirror so as to freely rotate about the emission optical axis. The lens unit is disposed on the projection optical axis of the light beam reflected by the reflection mirror, rotates together with the reflection mirror, and projects a projection image toward the outside of the main body. The counterweight is disposed on the opposite side of the lens unit around the emission optical axis and has a mass that balances with the lens unit. The attenuator attenuates the angular deviation of the lens unit that occurs when the main body tilts around the emission optical axis.
本発明に係るプロジェクタ装置は、手に持って使用される場合の手振れを簡単な構造で抑制することができる。 The projector apparatus according to the present invention can suppress camera shake when used by holding with a simple structure.
本発明の第1の実施形態のプロジェクタ装置1は、図1〜図6を参照して説明する。プロジェクタ装置1は、図2に示すように、外殻を形成する本体10と、映像信号発生ユニット11と反射ミラー12と軸受ユニット13とレンズユニット14とカウンターウエイト15と減衰機16とを備える。映像信号発生ユニット11は、光源となるLED、表示素子、ミラーなどを内蔵している。映像信号発生ユニット11は、白色LEDを1つ使用したタイプと、赤緑青色のLEDを各1つずつ合計3個のLEDを使用したタイプとがある。映像信号発生ユニット11は、表示素子で形成される投射画像を射出する。
The projector device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the projector device 1 includes a
反射ミラー12は、映像信号発生ユニット11から射出される光束の射出光軸L1上に配置され、光束を反射してほぼ直角に変向する。軸受ユニット13は、射出光軸L1と同軸上に第1の軸受131及び第2の軸受132で構成されている。第1の軸受131は、映像信号発生ユニット11と反射ミラー12との間に配置されている。第2の軸受132は、光束が射出された方向へ反射ミラー12を越えた側に配置されている。軸受ユニット13は、射出光軸L1を中心に反射ミラー12を回動自由に支持している。
The
レンズユニット14は、コリメーション用レンズや画角調整用レンズなどを含むレンズ群を内蔵している。レンズユニット14は、反射ミラー12で反射された光束の投射光軸L2と同軸に各レンズが並ぶように、投射光軸L2上に配置されている。レンズユニット14は、反射ミラー12と一体に回動するように、軸受ユニット13に取り付けられている。レンズユニット14の先端部141は、本体10に設けられた孔101に挿入され、図1に示すように本体10の外に露出されている。投射画像Mは、レンズユニット14から本体10の外に用意される投影面Sに向けて投射される(図5参照)。
The
カウンターウエイト15は、射出光軸L1を中心にレンズユニット14と反対側の軸受ユニット13に取り付けられている。カウンターウエイト15は、軸受ユニット13によってレンズユニット14とほぼ均衡する質量を有している。減衰機16は、射出光軸L1を中心に本体10が傾倒したことによって生じるレンズユニット14の本体10に対する角度ずれを減衰させる。減衰機16は、図3及び図4に示すように例えば軸受ユニットの回動方向に両側からコイルバネ161,162でカウンターウエイト15を挟むことによって構成されている。
The
なお、コイルバネ161,162のバネ定数は、同じであっても良いし異なるものであっても良い。コイルバネ161,162の代わりに、板バネでカウンターウエイト15を支持したり渦巻きバネを軸受ユニット13に設けたりしても良い。また、コイルバネ161,162のほかにダンパーをさらに設けることも好ましい。ダンパーは第1の軸受131や第2の軸受132に設定されるフリクションであってもよい。プロジェクタ装置1は、この他に映像処理や映像信号発生ユニットの制御部などを実装するプリント回路板、記憶媒体、接続ポート、スピーカ、バッテリーなどを本体10に備えている。
The spring constants of the
以上のように構成されたプロジェクタ装置1は、図5に示すように手に持って使用される。一般に人間は脈動などによってわずかに揺れ動くため、プロジェクタ装置1から投射された投射画像Mを投影面Sの一箇所に保持することが極めて困難である。図5に示すような場合、重力に逆らって曲げている肘Eを中心とする鉛直方向の動きが、手振れの大きな要因になりうる。つまり、手に持ったプロジェクタ装置が手振れ防止機能を備えていない場合、投射される投射画像は、肘Eを中心に前腕Aが上下に回動すると、たとえそれがわずかな回動角度であったとしても投影面までの距離に比例してその角度分だけ大きく上下にぶれることとなる。 The projector device 1 configured as described above is used by being held in a hand as shown in FIG. In general, since humans slightly shake due to pulsation or the like, it is extremely difficult to hold the projection image M projected from the projector device 1 at one place on the projection surface S. In the case as shown in FIG. 5, the vertical movement around the elbow E bent against the gravity can be a major factor of camera shake. In other words, when the projector device held in the hand does not have a camera shake prevention function, the projected image projected is a slight rotation angle even when the forearm A rotates up and down around the elbow E. In this case, the angle is greatly shifted in proportion to the distance to the projection surface.
ところが、このプロジェクタ装置1は、反射ミラー12とレンズユニット14とが射出光軸L1を中心に自由に回動する構造を有している。したがって、肘Eから先の前腕Aが動くことによって本体10が鉛直方向に回動させられても、図6に示したように、反射ミラー12及びレンズユニット14は、その慣性力によって姿勢が維持され、本体10が回動する方向と反対方向に回動する。つまり、図6中に実線で示した初期位置P1に対して本体10が一点鎖線で示した下方位置P2または二点鎖線で示した上方位置P3のどちらに回動しても、レンズユニット14はこの角度変化を打ち消すように回動し、鉛直方向に平行移動する程度である。
However, the projector device 1 has a structure in which the reflection mirror 12 and the
その結果、投射される光束の投射光軸L2は、ほぼ平行にぶれる程度で済む。したがって、手振れが生じていても投影面Sまでの距離によって手振れ量が増幅されることなく、投影面S上において投射画像Mが揺れ動く量を最小限に抑えることができる。なお、図6では、説明の便宜上、本体10の鉛直方向の寸法に対して大きく回動しているように図示した。したがって、実際の手振れによって本体10が回動する量はもっと小さい。
As a result, the projection optical axis L2 of the projected light beam only needs to be substantially parallel. Therefore, the amount of shaking of the projection image M on the projection surface S can be minimized without the amount of camera shake being amplified by the distance to the projection surface S even if camera shake occurs. In FIG. 6, for convenience of explanation, the
また、カウンターウエイト15は、射出光軸L1を中心にレンズユニット14のほうがやや重くなる程度の質量に設けても良い。このようにすることで、本体10が鉛直方向に移動した場合に、反射ミラー12、レンズユニット14、カウンターウエイト15に作用する軸受ユニット13を中心とする慣性モーメントによって、本体10の移動方向と反対の方向にレンズユニット14の先端部141が向きやすくなる。つまり、本体10が鉛直方向に移動しても、投射面Sに映し出された投射画像Mの位置をあたかも維持するようにレンズユニット14が回動する。その結果、本体10が射出光軸L1を中心に傾倒した場合の角度差に加えて、本体10が鉛直方向に移動したことによるブレも補正することができる。
Further, the
以上のように、プロジェクタ装置1は、軸受ユニット13によって反射ミラー12及びレンズユニット14を回動自由に支持している簡単な構造によって、投射される投射画像Mが手振れによって大きく動いてしまうことを抑制することができる。
As described above, the projector device 1 has a simple structure in which the
次に本発明の第2の実施形態のプロジェクタ装置1は、図7及び図8を参照して説明する。このプロジェクタ装置1は、図7及び図8に示すように、減衰機16となるコイルバネ161,162の配置が第1の実施形態のプロジェクタ装置1と異なる。そのほかの構成は、第1の実施形態のプロジェクタ装置1と同じ機能を有しているので、同一の符号を付してその説明を省略する。
Next, a projector device 1 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 7 and 8, the projector device 1 is different from the projector device 1 of the first embodiment in the arrangement of
このプロジェクタ装置1は、減衰機16をレンズユニット14側に配置している。投影面Sまでの距離に応じて投射画像Mの鮮明度を調節するために、レンズユニット14は、投射光軸L2に沿って移動される。また、手振れに対するレンズユニット14の補正角度は、投影面Sまでの距離に応じて調整されるべきである。つまり、本実施形態のプロジェクタ装置1によれば、減衰機16がレンズユニット14側に配置されているので、鮮明度の調整するためにこのレンズユニット14の位置を動かすとともに減衰機16の位置も動かすことで、投影面Sまでの距離に応じた補正量の調整が容易に行える。
In the projector device 1, the
本発明の第3の実施形態の携帯電話2は、図9を参照して説明する。この携帯電話2は、プリント回路板などが内蔵されて操作ボタン102が表面に配置された本体10と、表示装置21を内蔵する表示ユニット20とが回動自在に連結された、いわゆる折り畳み式の携帯電話である。この携帯電話2は、第1の実施形態のプロジェクタ装置1を搭載している。
A mobile phone 2 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This mobile phone 2 is a so-called foldable type in which a
つまり、携帯電話2は、第1の実施形態のプロジェクタ装置1と同じ機構の映像信号発生ユニット11、反射ミラー12、軸受ユニット13、レンズユニット14、カウンターウエイト15、及び減衰機16を少なくとも備えている。したがって、これらの構成の配置及び詳細な説明は、第1の実施形態のプロジェクタ装置1の内部を図示した図2〜図4または第2の実施形態のプロジェクタ装置1の内部を図示した図7および図8をその説明部分とともに参照するものとして、ここでの説明を省略する。また、この他に、携帯電話としての通信機能、および、映像を撮影するためのカメラユニット17、これらを制御するためのプリント回路板、表示画面、バッテリー、メモリなども備えている。
That is, the mobile phone 2 includes at least a video
この携帯電話2は、カメラユニット17で撮影した記録映像を投射画像Mとして投射することができる。なお、減衰機16は、第2の実施形態のプロジェクタ装置1のように、レンズユニット14側に配置しても良い。また、プロジェクタ装置1を内蔵する代わりに別ユニットとして携帯電話に接続できる構造にしても良い。
The mobile phone 2 can project a recorded image taken by the
なお、携帯電話は、第3の実施形態のように折り畳み式以外に、スライド式、延棒形状など、どの形式の携帯電話であっても良い。また、地上デジタル波放送の受信機能及び録画機能を内蔵し、録画した番組を投射画像Mとして投射する機能を備えてもよい。 Note that the mobile phone may be any type of mobile phone, such as a slide type or a bar shape, in addition to the folding type as in the third embodiment. Further, a reception function and a recording function of terrestrial digital wave broadcasting may be incorporated, and a function of projecting a recorded program as a projection image M may be provided.
1…プロジェクタ装置、2…携帯電話、10…本体、11…映像信号発生ユニット、12…反射ミラー、13…軸受ユニット、14…レンズユニット、15…カウンターウエイト、16…減衰機、17…カメラユニット、L1…射出光軸、L2…投射光軸、M…投射画像、S…投影面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector apparatus, 2 ... Mobile phone, 10 ... Main body, 11 ... Video signal generation unit, 12 ... Reflection mirror, 13 ... Bearing unit, 14 ... Lens unit, 15 ... Counterweight, 16 ... Attenuator, 17 ... Camera unit , L1 ... emission optical axis, L2 ... projection optical axis, M ... projection image, S ... projection plane.
Claims (4)
少なくとも光源及び表示素子を内蔵し投射画像を射出する映像信号発生ユニットと、
前記映像信号発生ユニットから射出された光束の射出光軸上に配置されて前記光束を反射し変向する反射ミラーと、
前記射出光軸を中心に前記反射ミラーを回動自由に支持する軸受ユニットと、
前記反射ミラーで反射された光束の投射光軸上に配置されて前記反射ミラーと一体に回動し前記投射画像を前記本体の外に向かって投射するレンズユニットと、
前記射出光軸を中心に前記レンズユニットと反対側に配置され前記レンズユニットと均衡する質量を有したカウンターウエイトと、
前記射出光軸を中心に前記本体が傾倒したことによって生じる前記レンズユニットの角度ずれを減衰させる減衰機と
を備えることを特徴とするプロジェクタ装置。 A body forming an outer shell;
A video signal generation unit that includes at least a light source and a display element and emits a projected image; and
A reflection mirror disposed on the exit optical axis of the light beam emitted from the video signal generation unit to reflect and redirect the light beam;
A bearing unit that freely supports the reflection mirror around the emission optical axis;
A lens unit that is disposed on the projection optical axis of the light beam reflected by the reflection mirror, rotates together with the reflection mirror, and projects the projection image toward the outside of the main body;
A counterweight disposed on the opposite side of the lens unit around the exit optical axis and having a mass balanced with the lens unit;
A projector device comprising: an attenuator for attenuating an angular deviation of the lens unit caused by tilting the main body about the emission optical axis.
少なくとも光源及び表示素子を内蔵し投射画像を射出する映像信号発生ユニットと、
前記映像信号発生ユニットから射出された光束の射出光軸上に配置されて前記光束を反射し変向する反射ミラーと、
前記射出光軸を中心に前記反射ミラーを回動自由に支持する軸受ユニットと、
前記反射ミラーで反射された光束の投射光軸上に配置されて前記反射ミラーと一体に回動し前記投射画像を前記本体の外に向かって投射するレンズユニットと、
前記射出光軸を中心に前記レンズユニットと反対側に配置され前記レンズユニットと均衡する質量を有したカウンターウエイトと、
前記射出光軸を中心に前記本体が傾倒したことによって生じる前記レンズユニットの角度ずれを減衰させる減衰機と
を備えることを特徴とする携帯電話。 A body forming an outer shell;
A video signal generation unit that includes at least a light source and a display element and emits a projected image; and
A reflection mirror disposed on the exit optical axis of the light beam emitted from the video signal generation unit to reflect and redirect the light beam;
A bearing unit that freely supports the reflection mirror around the emission optical axis;
A lens unit that is disposed on the projection optical axis of the light beam reflected by the reflection mirror, rotates together with the reflection mirror, and projects the projection image toward the outside of the main body;
A counterweight disposed on the opposite side of the lens unit around the exit optical axis and having a mass balanced with the lens unit;
A mobile phone comprising: an attenuator for attenuating an angular deviation of the lens unit caused by the tilting of the main body about the emission optical axis.
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