JP6367798B2 - 複数姿勢に関する拡大カメラ - Google Patents

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Description

本発明は、弱視の人のための拡大装置に関する。より詳細には、本発明は、様々な別々の配置を有する携帯用拡大装置に関する。
弱視の使用者のための携帯用拡大器の使用は、本技術分野において既知である。しかしながら、今日まで、その拡大器は、使用するには重く、嵩高く、扱いにくいものであった。さらに、その拡大器の多くは、1つの動作モード(観察されている物体よりも上方の固定された距離に使用者が装置を保持することを必要とするモード)しか有していない。
さらに、観察される物体上に置かれるように設計されている多くの拡大器では、典型的には、物体の頂部より上に空間がほとんど又は全く存在しない。これによって、使用者は、観察されている物体と相互作用することが妨げられる。例えば、その物体が文書の場合、使用者は、その文書の拡大中には、その文書に書き込むことができない。
したがって、複数の配置及び動作モードを有する拡大器(これによって、使用者が、物体より上に装置を保持したり、物体上に装置を置いたりすることによって拡大器を使用できる)が必要とされている。使用者が物体の拡大中に物体と相互作用できる拡大器のさらなる必要性が存在する。本技術分野では、装置の保管及び持ち運びのためにコンパクトな閉じた配向を有する携帯用拡大器の必要性がさらに存在する。本発明の複数姿勢に関する携帯用拡大カメラは、これらの必要性を満たすことに向けられている。
カメラ装置の前部の斜視図。 カメラ装置の後部の斜視図。 開いた配向のカメラ装置の側面図。 開いた配向のカメラ装置の斜視図。 開いた配向のカメラ装置の斜視図。 ハンドルが180°の位置に回転させられているカメラ装置を示す図。 ハンドルが110°の位置に回転させられているカメラ装置を示す図。 カメラ装置が閉じた配向である、ディスプレイハウジングの内部を示す図。 カメラ装置が開いた配向である、ディスプレイハウジングの内部を示す図。 カメラ装置が閉じた配向である、ディスプレイハウジングの内部の断面図。 カメラ装置が開いた配置である、ディスプレイハウジングの内部の部分断面図。 カメラ装置が閉じた配置である、カメラ及び照明のアセンブリの詳細図。 カメラ装置が開いた配置である、カメラ及び照明のアセンブリの詳細図。 ハンドルのヒンジアセンブリの分解図。 ハンドルのヒンジアセンブリの断面図。
本カメラの1つの利点は、様々な距離にある様々なサイズの物体の観察が最適化される
ように、使用者が様々な観察モードのうちの1つにカメラを配置することが本カメラによって可能になることである。
本開示のカメラは、そのカメラが観察される物体より上に保持されることやハンドヘルドであることが可能であるという利点をさらに有する。
さらなる利点は、観察される物体上にカメラを配置でき、その際に使用者が物体と相互作用できるようにする間隙スペースをそのカメラが提供できることである。
さらなる利点は、カメラディスプレイの観察角度の調節が行われるとき、カメラの軸が画像面に垂直のままであるように自動的に調節されるカメラを提供することによって実現される。
さらなる利点は、装置の調節中に、観察されているイメージが直接光によって常に十分に明るくされるように自動的に旋回する照明を提供することによって実現される。
本発明の様々な実施形態は、これらの利点を全く有していなくてもよく、複数有していてもよく、すべて有していてもよい。本発明の他の技術的利点は当業者にとって容易に明らかになる。
ここで、本開示及びその利点のより完全な理解のため、添付の図面とともに以下の説明に対して参照を行う。
類似の参照符号は、いくつかの図面を通じて類似の部品を参照する。
Figure 0006367798
本発明は、関連するディスプレイハウジングと、基部と、ハンドルとを有する携帯用拡大カメラに関する。そのカメラは、様々な配置を選択的に取ることが可能であり、その配置は、ディスプレイと基部とが向かい合った関係にある第1の閉じた配置と、ディスプレ
イが基部に対して角度を有する第2の開いた配置と、使用者が離れた物体に対してカメラを保持できるようにハンドルが外向きに旋回させられている第3のハンドヘルドの配置とを含む。カメラの視線(light of slight)が物体面に垂直であることを確実にするように、カメラの角度は、各配置について自動的に調節される。これらの配置は、ユーザが様々なサイズの物体や様々な距離にある物体を効率的に観察することを可能にする。
図1〜3に記載するように、拡大装置10は、旋回可能に下側の基部30に固定されている上側のディスプレイハウジング20を備える。ディスプレイ20とハウジング30とは、ディスプレイ10の後部のヒンジ322を介して相互接続されている。ハウジング20は、その上側の表面上にLCD画面210及び関連する制御部212を備える。さらに、一対の旋回レバーアーム(228及び310)が、ディスプレイハウジング20と基部30との間に延びている。ディスプレイハウジング20及び基部30は、装置10が閉じた、ディスプレイハウジング20と基部30とが向かい合った関係にある第1の配向を有する。装置10を閉じた配向に保つために、磁気的な留具が使用されてもよい。装置10が開いた、ディスプレイハウジング20が基部30に対してある角度に旋回させられている第2の配向が提供される。さらに、ハンドル40が、旋回可能に基部30に接続される。観察される物体からある距離に装置10が保持されるように、ハンドル40は、ハウジング20に対して旋回させられることが可能である。ディスプレイハウジング20、下側の基部30、及びハンドル40に関する詳細は、以下に提供されている。
ディスプレイハウジング20
ディスプレイハウジング20は、関連するカメラ220によって観察される物体を表示するための外側の画面210を備える。好適な実施形態では、画面210は、液晶ディスプレイ(LCD)であるが、しかしながら、他の種類の画面が容易に利用され得る。画面210は、好適には、フルカラーのビデオ・グラフィックス・アレイ(VGA)ディスプレイである。LCD画面210に対する入力は、ディスプレイハウジング20内に存在するフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(“FPGA”)による。好適な実施形態では、小振幅差動信号方式(LVDS)が、FPGAをLCD画面210に相互接続する際に利用される。これによって、画面210上にデジタル出力が完全に得られ、さらに、カメラ220が外部モニタ(図示せず)とともに使用されることが可能になる。カメラ220は、後の観察のために内部メモリ上に画像を保存できる。
制御キー212が、画面210の両側に配置され、画面210及び/又はカメラ220を操作するのに使用される。制御キー212は、電源ボタン、カメラを操作するためのカメラボタン、様々な拡大レベルを切り替えるためのズームボタン、及び対比色の様々な組み合わせを切り替えるためのモード制御部を含み得る。カメラ及び照明のハウジング214が、ディスプレイハウジング20の一部を形成する。ハウジング214は、照明のための対向する開口部216を含む。カメラ及び照明のアセンブリ218(図10A及び図10B参照)は、ハウジング214内に配置される。カメラ220は、照明のアセンブリ218に沿って中央に取り付けられている。カメラ220は、1つ以上のCMOS(complementary metal−oxide semiconductor)イメージセンサ又はCCD(charge−coupled device)イメージセンサを利用する従来のデジタルカメラであってよい。好適だが非限定的な例では、5メガピクセルのCMOSイメージセンサが使用される。イメージセンサの出力は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイFPGAに、そしてイメージバッファに提供される。
カメラ220は、カメラスラグ222内に取り付けられている。カメラスラグ222は、好適には、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成され、カメラ220に関連するイメージセンサから熱を吸収し散逸させるためのヒートシンクとして機能する。他の材料
も、その材料がイメージセンサ用の受動熱交換器として機能する限り容易に使用され得る。スラグ222の一部分は、好適には、熱の散逸による伝達とスラグ222の冷却とを可能にするように露出している。カメラスラグ222は、物体の観察のための中央カメラ開口部を含む。カメラ220及びカメラスラグ222の両方は、フレキシブル回路を介してアセンブリ218に取り付けられる。カメラ220は、アセンブリ218に対して動かないように固定されている。カメラ220及びスラグ222とともにアセンブリ218は、アセンブリ218の互いに反対側にある端部における対向する旋回点224の回りで旋回する。アセンブリ218のこの旋回の動きによって、カメラ220の角度配向が調節される。アセンブリ218の外側の延在部には照明226が含まれる。したがって、照明226は、アセンブリ218とともに旋回によって調節される。照明226は、好適には、発光ダイオード(LED)である。しかしながら、冷陰極蛍光ランプ(CCFL)等の他の光源も本発明とともに使用されてもよい。
ディスプレイハウジング20が開いた配向及び閉じた配向間において旋回させられるとき、アセンブリ218は自動的に回転させられる。この自動的な回転は、図8A,8B,9A,9B,10A,10Bに示すカメラ及び照明の配置機構によって達成される。ディスプレイハウジング20は、上側及び下側のレバーアーム(228及び310)によって基部に対して旋回させられる。上側のレバーアーム228は、駆動軸232に取り付けられている先端を含む。レバーアーム228の基端は、旋回可能に下側のレバーアーム310に取り付けられている。ディスプレイハウジング20が開いた配向及び閉じた配向間において旋回するとき、駆動軸232及びレバーアーム228は回転する。すなわち、レバーアーム228の基端(すなわち、駆動軸232の反対側の端部)は、ディスプレイハウジング20が開けられている際、装置10の後ろに向かって回転する。反対に、レバーアーム228の基端は、ディスプレイハウジング20が閉じられているとき、装置10の前に向かって回転する。図3の矢印“C”は、ハウジング20が閉じられているときのレバーアーム(228及び310)の中間旋回点の動きを示している。
ねじりばね234が、駆動軸232の回りに配置され、ディスプレイハウジング20を基部30に対して開いた配向へと付勢する。さらに、ベルクランク236が駆動軸232上に取り付けられる。ねじりばね234の一端が、ベルクランク236に取り付けられている。対応するベルクランク238がアセンブリ218上に取り付けられている。Sリンク242が、互いに対向するベルクランク236,238の間に延びており、これらを接続している。より詳細には、Sリンク242は、互いに対向するベルクランク236,238内のアパチャ中に挿入される互いに対向する端部を有する。したがって、駆動軸232の回転の動きによって、アセンブリ218の対応する回転の動きが生じる。さらに、Sリンクは、アセンブリ218の動きを減衰させるためのばねとしての役割を果たす。アセンブリ218の角度範囲は、ディスプレイハウジング20の内部の接触表面によって制限される。
上側のレバーアーム228が直立し、展開された配向に回転するとき(ディスプレイハウジング20の旋回された配向に対応する)、駆動軸232及びベルクランク236は回転させられ、アセンブリ218の角度の動きに影響を与える。これによって、カメラ220及びカメラスラグ222は、ディスプレイハウジング20に対して角度を有する。図8A,9A,10Aは、ディスプレイハウジングが閉じている機構を示している。図8B,9B,10Bは、ディスプレイハウジングが開いている機構を示している。ディスプレイハウジング20の開いている状態では、カメラ220の軸“A”は、ハウジング20の底部表面に対して角度を有する。この角度配向は、カメラの軸“A”が画像面“O”に垂直に保たれるので、ディスプレイハウジング20が旋回させられるときに好適である。さらに、アセンブリ218の回転によって、照明226がハウジング20に対して旋回させられる。照明226に角度を持たせることは、物体が直接光によって照明されることを可能
にし、間接光に関連する影を防止するので好適である。このようにして、カメラ220によって、十分に明るくされ均等に照明されている物体が観察される。
上側のレバーアーム228が水平方向の折り畳まれた配向に回転するとき(ディスプレイハウジング20の閉じた配向に対応する)、駆動軸232及びベルクランク236は回転し、アセンブリ218とともにベルクランク238の回転に影響を与える。これによって、カメラ220及びカメラスラグ222は、ディスプレイハウジング20に対して角度を有していない。この配向を図8B,9B,10Bに示している。すなわち、カメラ220の軸“A”は、ハウジング20の底部表面と、画像面“O”とに垂直である。このようにして、アセンブリ218の回転によって、照明226がハウジング20の底部に垂直であるようにさらに配向される。このことも、観察される物体が直接光により適切に照明されることを保つので好適である。
最後に、アセンブリ218に関連するフレキシブル回路をハウジング20内の関連するマザーボード(図示せず)に接続するために配線が使用される。ハンドル40内のバッテリから関連するマザーボードまで線を通すための内部の配線レースウェイ244がさらに含まれる。
基部30
基部30は、一対の離間した足部312を備える。スペース314が足部312同士の間に設けられている。そのスペース314は、ディスプレイハウジング20が閉じた配向(図2参照)のときにカメラ及び照明のハウジング214を受容するために使用される。このように、スペース314によって、カメラ220が配置されるためのスペースが提供される。ディスプレイハウジング20が旋回させられている配向のとき、観察される物体はスペース314内に配置されることが可能である。各足部312は、光源226から光を導くための開口部を含む。各足部312の外側の延在部には、親指パドル318が含まれる。装置10が閉じた配向では、使用者は、パドル318を親指に合わせることによって、2つの手で装置10をつかみ、ディスプレイハウジング20を開いた配向に旋回させることが可能である。さらに、ヒンジナックル320が基部30上に含まれる。ヒンジナックル320は、基部30と、旋回ハンドル40との間の接続点としての役割を果たす。基部30の後側には、基部30を旋回可能にディスプレイハウジング20に接続するためのヒンジ322がさらに含まれる。
ハンドル40
ハンドル40及び関連するヒンジ機構は、図11及び図12に関連して説明される。示すように、ハンドル40は、相互接続している頂部及び底部の部分(410及び412)から形成される。頂部及び底部の部分(410及び412)は、内部バッテリパック414を収納する区画を形成する。バッテリパックからの配線は、ハンドル40、そしてディスプレイハウジング20内の配線レースウェイ244を通される。次いで、配線は、ハウジング20の内部の周辺部の辺りに、そしてディスプレイハウジングのヒンジ322に沿って延びた後、ディスプレイハウジング20内に配置されているマザーボード(図示せず)に結合される。ハンドル40は、基部30に対して旋回するように設計されている。基部30に対して様々な角度位置にハンドル40が固定されるように、デテントが含まれる。好適な実施形態では、デテントによって、ハンドル40が0°、110°、及び180°に固定される。これらの角度位置は、ハンドル40及び基部30の長手方向の軸同士間で測定される。
ハンドル40が利用するヒンジ機構を次に説明する。好適な実施形態では、ヒンジ416は、基部30に圧入される。次いで、ブッシュデテント418は、ヒンジ416の上に配置される。ヒンジ416とブッシュデテント418とを収容するように、円形凹部が、
ハンドル40の頂部の部分410に提供され得る。ブッシュデテント418を回転に対して固定するために、ブッシュデテント418は、キーによって基部30に固定される。詳細には、ブッシュデテント418は、基部30の対応するアパチャ418b内に受容される突出部418aを含む。さらに、ブッシュデテント418は、周辺の外側表面に一連のデテントアパチャ422を含む。デテントアパチャ422は、0°、110°、及び180°の位置にハンドル40を適切に配置することを確実にするように配置される。他の角度位置が好適な場合、デテントアパチャの離間は調節され得る。
リングスプリング424が、ヒンジ416とブッシュデテント418との間に配置される。リングスプリング424は、ブッシュデテント418の内部表面に対してばね力を及ぼす。リングスプリング424の目的は、ブッシュデテント418の外側の滑動表面上に作用する回転による摩擦力を増大させることである。ブッシュデテント418は、頂部ブッシュ426、内部ワッシャ428、及び1つ以上の保持リング432によって保持される。ワッシャ428及び保持リング432は、クリープを抑制し、公差のばらつきを吸収するように作用する。ワッシャ428は、ベルビル型のワッシャの場合がある。保持リング432のうちの1つ以上は、E型保持リングの場合がある。図11に示すように、プランジャ434は、ハンドル40の上側部分410内に滑動可能に配置され、ブッシュデテント418の外側の周辺表面に係合するように構成されている。プランジャスプリング436が、プランジャ434に係合し、ブッシュデテント418の外側の周辺表面に接触させるようにプランジャ434を付勢する。これによって、プランジャ434は、ブッシュデテント418のデテントアパチャ422のうちの1つに係合できるようになる。十分な力をハンドル40に加えることによって、スプリング436の力に打ち勝つことができ、プランジャ434を解放し、ハンドル40の角度の動きが可能になる。他の内部構成要素との干渉を抑制するために、保持具438がプランジャ434の上に固定されてもよい。ハンドル40を動かすために、親指把持部442が、ハンドル40の先端にさらに含まれてもよい。
このように、装置10は複数の別々の配置を有している。第1の配置では、ディスプレイハウジング20は閉じている。この配向では、ハウジング20と基部30とが向かい合った関係にあり、上側及び下側のレバーアーム(228及び310)が旋回させられて閉じている。この配向では、レバーアーム(228及び310)を相互接続する旋回点は、装置10の前部に回転させられている。ディスプレイハウジング20が閉じている状態では、カメラ220は開口部314内に配置されている。さらに、カメラ及び照明の配置機構によって、カメラ220及び照明226がハウジング20に垂直であり画像面の直上に存在することが確実になる。この配置によって、カメラ220を操作し画面210を観察するために、使用者が装置10を保持し制御部212を手で扱うことが可能になる。源226からの光は、近接する物体を直接的に照明するために、ライトガイド216及び314を通じてもたらされる。
第2の開いた配置では、ディスプレイハウジング20は基部30に対して旋回させられている。この配置では、上側及び下側のレバーアーム(228及び310)は、ほぼ直立した配向に旋回させられている。上側のレバーアーム228の旋回によって、カメラ配置機構が自動的にカメラ220及び照明226の角度配向を調節する。すなわち、ハウジング20の角度配向が考慮されて、カメラ220及び照明226は、ハウジング20の下側表面に対して角度を有する。カメラ220及び照明226の軸“A”は、画像面“O”に垂直のままである。観察される物体は、基部30の対向する足部312同士の間に設けられているスペース314内に置かれることが可能である。好適な実施形態では、開いた配向では、ディスプレイハウジング20と基部30との間には約38.5°の角度が存在する。この角度によって、使用者は、画面210上の物体を観察することや制御部212に到達することを容易に行い得る。
上述した開いた配向及び閉じた配向の両方において、ハンドル40は、好適には、0°の配向に固定される。すなわち、ハンドル40は、基部30の後部内の凹部領域内に配置される。これによって、ハンドル40と基部30とが協働して、装置10に関し平坦な下部表面を形成できる。なおもさらに別の配置では、ハンドル40は、ディスプレイハウジング20及び基部30に対し外向きに旋回させられ得る。すなわち、ディスプレイハウジング20の閉じた配向では、ハンドル40は、110°及び180°の配向のいずれかに旋回させられ得る。これらの配置によって、使用者がハンドル40によって装置10を直立して保持することが可能になる。次いで、装置10内のカメラ220は、離れた物体に向けられ得る。カメラ制御キー212は、この配置では使用者には容易に到達可能である。必要ではない場合、ハンドル40は、本体基部30の下の位置にもとへと旋回させられ得る(すなわち、0°の配向)。
本開示は、特定の実施形態及び一般に関連する方法の観点により説明されてきたが、その実施形態及び方法の改変及び変更は当業者にとって明らかである。したがって、例示的な実施形態の上記の説明は、本開示を限定又は制限しない。他の変形、代用、及び改変も、本開示の趣旨及び範囲を逸脱せずに可能である。

Claims (9)

  1. 拡大カメラにおいて、
    開いた配向及び閉じた配向を有するディスプレイハウジングであって、該ディスプレイハウジングに配置されている旋回カメラアセンブリと、カメラと、ヒートシンクと、光源と、前記ディスプレイハウジング上に形成されている表示画面と、該表示画面に近接して配置されている一連の制御部とを有し、前記カメラは軸を有し、前記カメラ、前記ヒートシンク、及び前記光源は、前記旋回カメラアセンブリに固定される、前記ディスプレイハウジングと;
    第1ヒンジによって前記ディスプレイハウジングに相互接続されている基部であって、該基部は、互いに対向する足部であって該足部同士の間には中間スペースが設けられている前記足部と、前記中間スペースに平行な画像面と、前記基部に旋回可能に接続されている下側レバーアームと、前記下側レバーアームと前記ディスプレイハウジングとに旋回可能に接続されている上側レバーアームとを有し、前記上側レバーアームは、前記ディスプレイハウジングが開いた配向及び閉じた配向間において動かされるときに前記旋回カメラアセンブリが自動的に旋回するように、前記旋回カメラアセンブリに接続されている、前記基部と;
    第2ヒンジによって前記基部の下側表面に固定されているハンドルであって、前記第2ヒンジは、前記ハンドルの様々な角度位置に対するデテントを提供し、前記第1ヒンジに対して垂直であり、前記ディスプレイハウジングが前記閉じた配向のときに使用者が前記ハンドルによって前記拡大カメラを保持できるように前記基部に対する前記ハンドルの横方向の旋回を許容する、前記ハンドルとを備え;
    前記基部に対して前記ディスプレイハウジングを旋回させることによって、前記画像面に対して前記カメラの前記軸常に垂直に保たれる、拡大カメラ。
  2. 拡大カメラにおいて、
    開いた配向及び閉じた配向を有するディスプレイハウジングであって、該ディスプレイハウジングに配置されている旋回カメラアセンブリと、前記旋回カメラアセンブリに固定されている軸を有するカメラと、前記旋回カメラアセンブリと前記ディスプレイハウジングとに接続されているレバーアームとを有する、前記ディスプレイハウジングと;
    第1ヒンジによって前記ディスプレイハウジングに相互接続されている基部であって、
    下に画像面が形成される、前記基部とを備え;
    前記開いた配向と前記閉じた配向との間で前記ディスプレイハウジングを旋回させることによって、前記レバーアーム及び前記旋回カメラアセンブリの回転の動きが自動的に生じ、これにより、前記旋回カメラアセンブリは、前記ディスプレイハウジングの配向にかかわらず、前記画像面に対して前記カメラの前記軸を垂直に保ち、
    前記拡大カメラは、第2ヒンジによって前記基部の下側表面に固定されているハンドルをさらに備え、前記第1ヒンジと前記第2ヒンジとは、互いにほぼ垂直であり、前記ディスプレイハウジングが前記閉じた配向のときに前記ハンドルが前記基部に対して横方向に旋回することで前記拡大カメラがより容易に保持される、拡大カメラ。
  3. 前記カメラはイメージセンサであり、ヒートシンクが前記イメージセンサ付近に配置される、請求項2に記載の拡大カメラ。
  4. 前記ヒートシンクはアルミニウムから形成される、請求項3に記載の拡大カメラ。
  5. 前記第2ヒンジは前記ハンドルの様々な角度位置に対するデテントを提供する、請求項に記載の拡大カメラ。
  6. 前記ディスプレイハウジング上に形成されている表示画面をさらに備える、請求項2に記載の拡大カメラ。
  7. 前記基部は互いに対向する足部を備え、該足部同士の間にスペースが設けられ、該スペースは観察される物体を配置するのに使用される、請求項2に記載の拡大カメラ。
  8. 前記旋回カメラアセンブリ上に照明を備える、請求項2に記載の拡大カメラ。
  9. 前記ハンドル内に形成されているバッテリパックをさらに備える、請求項に記載の拡大カメラ。
JP2015523141A 2012-07-20 2013-07-12 複数姿勢に関する拡大カメラ Active JP6367798B2 (ja)

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