(57)【要約】【課題】電子機器に搭載して、書類等の平面状の被写体を撮像できる撮像装置及び電子機器を提供する。【解決手段】第１撮像モードが設定されたときは、固体撮像素子１０２と撮像光学系１０１とを一体的に変位させ、第２撮像モードが設定されたときは、固体撮像素子１０２と撮像光学系１０１とを独立して変位させるようになっているので、ＴＶ会議用途として第１撮像モードを設定すれば、ノート型パソコンＰＣを操作するユーザを撮像するのに最適な状態になり、書類DCMの撮像用途として第２撮像モードを設定すれば、卓上に載置された書類を撮影するのに好適な状態になるので、いずれの画像も高解像度で撮像できる。【選択図】図２
2010130180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、前記撮像素子の受光面に光学像を結像させる撮像光学系とを有し、電子機器の本体に対して取り付け可能となっている撮像装置であって、
おおよそ第１の方向に延在する第１の被写体を撮像する第１撮像モードと、前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在する第２の被写体を撮像する第２撮像モードとを選択的に設定可能であり、
前記第１撮像モードが設定されたときは、前記撮像素子の法線と前記撮像光学系の光軸とが平行になるように前記撮像素子と前記撮像光学系とを固定した状態で、前記撮像素子が前記本体に対して傾動可能となっており、
前記第２撮像モードが設定されたときは、前記撮像素子の法線に対して前記撮像光学系の光軸が所定の角度となるように前記撮像光学系が前記撮像素子に対して相対的に傾動しつつ、前記撮像素子が前記本体に対して傾動可能となっていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２撮像モードが設定されたときは、おおよそ前記第２の方向に延在する被写体に対して最適化するように、前記撮像素子の法線に対して前記撮像光学系の光軸が所定の角度となるように前記撮像光学系を前記撮像素子に対して相対的に傾動させるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記電子機器は、前記本体に対して回動可能に取り付けられた支持部を有し、前記撮像装置は、前記支持部に取り付けられており、設定された前記第１撮像モード又は前記第２撮像モードに応じて、前記撮像素子の法線が前記第１の被写体又は前記第２の被写体に向くように、前記本体に対して前記撮像装置を傾動させるアクチュエータを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置を有することを特徴とする電子機器。
【請求項５】
前記受光面に光学像を結像した前記撮像素子の信号に基づいて前記被写体の画像を表示するモニタを、前記撮像装置の正面側に有することを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記受光面に光学像を結像した前記撮像素子の信号に基づいて前記被写体の画像を表示するサブモニタを、前記撮像装置の背面側に有することを特徴とする請求項４又は５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記電子機器は、情報を入力するキーボードを有し、前記受光面に光学像を結像した前記撮像素子の信号に基づいて前記被写体の画像を表示するサブモニタを、前記キーボード上に有することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、CCD(Charge Coupled Devices)型イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が搭載されたビデオカメラ、デジタルカメラの普及が進み、より高画質の画像が得られるよう高画素数を有する固体撮像素子を使用した撮像装置を搭載したものが市揚に供給されるようになってきた。又、インターネットの普及に伴い、パソコンに取り付けて、送信者の画像を取得して相手先に伝送するための、いわゆるウェブカメラなども既に市販されている。
【０００３】
ところで、情報セキュリティの観点，あるいは手書き書面を用いた遠隔コミュニケーションのために，書類を電子化するニーズが増している。書類を電子化するために従来から用いられている機器としてスキャナがある。しかるにスキャナは、撮像光学系に正対する像面を撮影するものであって，特に文字を含むような書類を卓上で電子化する際にはラインセンサを備えた大型のスキャナ装置を用いることが多いが、装置自体が比較的嵩張るという問題がある。一方、デジタルカメラをスキャナの代わりに用いることもあるが、この場合、像面とデジタルカメラとをある程度距離を置いて正対させながら撮影する必要があるので、被写体となる紙の資料等を、わざわざ床面などに載置して撮像を行わなくてはならず、使い勝手が良くないという問題がある。
【０００４】
これに対し、ノート型パソコン等に内蔵もしくは外付けされたウェブカメラを用いて、紙の資料を電子化できれば、低コストであって卓上の有効利用も図れるという利点がある。ところが、ウェブカメラは，ＴＶ会議用途を想定したものであり，被写体の像面が正対することを想定しているため、卓上に載置した書類を撮影すると、最近接位置と最遠方位置との距離差が大きく、適切な書類の画像を得られないという問題がある。
【０００５】
これに対し特許文献１には、例えば見開き原稿を撮像するような場合において、シャインプルーフ（ク）の条件を満たすように、撮像素子やレンズを傾けることで、撮像した画像の歪みを補正することができる撮像カメラが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１０１７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の撮像カメラは、見開き原稿等の撮像専用カメラであるので、ＴＶ会議用途等、別な用途で用いることができず、更にはパソコン等に内蔵するには不都合な形状を有しているという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、電子機器に搭載して、書類等の平面状の被写体を撮像できる撮像装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の撮像装置は、
撮像素子と、前記撮像素子の受光面に光学像を結像させる撮像光学系とを有し、電子機器の本体に対して取り付け可能となっている撮像装置であって、
おおよそ第１の方向に延在する第１の被写体を撮像する第１撮像モードと、前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在する第２の被写体を撮像する第２撮像モードとを選択的に設定可能であり、
前記第１撮像モードが設定されたときは、前記撮像素子の法線と前記撮像光学系の光軸とが平行になるように前記撮像素子と前記撮像光学系とを固定した状態で、前記撮像素子が前記本体に対して傾動可能となっており、
前記第２撮像モードが設定されたときは、前記撮像素子の法線に対して前記撮像光学系の光軸が所定の角度となるように前記撮像光学系が前記撮像素子に対して相対的に傾動しつつ、前記撮像素子が前記本体に対して傾動可能となっていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記第１撮像モードが設定されたときは、前記撮像素子の法線と前記撮像光学系の光軸とが平行になるように前記撮像素子と前記撮像光学系とを固定した状態で、前記撮像素子が前記本体に対して傾動可能となっており、前記第２撮像モードが設定されたときは、前記撮像素子の法線に対して前記撮像光学系の光軸が所定の角度となるように前記撮像光学系が前記撮像素子に対して相対的に傾動しつつ、前記撮像素子が前記本体に対して傾動可能となっているので、例えばＴＶ会議用途として、前記第１撮像モードを設定すれば、電子機器を操作するユーザを撮像するのに最適な状態になり、例えば書類撮像用途として、前記第２撮像モードを設定すれば、卓上に載置された書類を撮影するのに好適な状態になる為都合がよい。尚、「撮像素子が傾動する」とは、撮像素子単体で傾動すること、及び撮像素子が撮像装置の本体に固定されているようなときは、撮像装置の本体毎、撮像素子を傾動することを含む。
【００１０】
請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の発明において、前記第２撮像モードが設定されたときは、おおよそ前記第２の方向に延在する被写体に対して最適化するように、前記撮像素子の法線に対して前記撮像光学系の光軸が所定の角度となるように前記撮像光学系を前記撮像素子に対して相対的に傾動させるようになっていることを特徴とする。ここで、「最適化」とは、例えばシャインプルーフの条件を満たすことをいう。シャインプルーフの条件とは、図１において、撮像素子ＣＣＤの受光面の法線と、撮像光学系ＯＳの光軸とを含む面（図１の紙面）内において、撮像素子ＣＣＤの受光面の延長線ＬＡと、撮像光学系ＯＳの主面の延長線ＬＢと、被写体である平面ＦＰの延長線ＬＣとが一点Ｘで一致するとき、撮像素子ＣＣＤ上に像面全体のピントが合うことをいう。
【００１１】
請求項３に記載の撮像装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記電子機器は、前記本体に対して回動可能に取り付けられた支持部を有し、前記撮像装置は、前記支持部に取り付けられており、設定された前記第１撮像モード又は前記第２撮像モードに応じて、前記撮像素子の法線が前記第１の被写体又は前記第２の被写体に向くように、前記本体に対して前記撮像装置を傾動させるアクチュエータを有することを特徴とする。これにより、前記第１の被写体又は前記第２の被写体からの反射光の前記撮像素子への入射角が自動的に大きくなるので、より高解像の画像を得ることができる。但し、前記撮像装置はユーザが手動で傾動させてもよい。
【００１２】
請求項４に記載の電子機器は、請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置を有することを特徴とする。電子機器としては、パソコン（ノート型含む）、携帯電話、ＰＤＡなど種々の機器がある。
【００１３】
請求項５に記載の電子機器は、請求項４に記載の発明において、前記受光面に光学像を結像した前記撮像素子の信号に基づいて前記被写体の画像を表示するモニタを、前記撮像装置の正面側に有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の電子機器は、請求項４又は５に記載の発明において、前記受光面に光学像を結像した前記撮像素子の信号に基づいて前記被写体の画像を表示するサブモニタを、前記撮像装置の背面側に有することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の電子機器は、請求項４〜６のいずれかに記載の発明において、前記電子機器は、情報を入力するキーボードを有し、前記受光面に光学像を結像した前記撮像素子の信号に基づいて前記被写体の画像を表示するサブモニタを、前記キーボード上に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電子機器に搭載して、書類等の平面状の被写体を撮像できる撮像装置及び電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は、本実施の形態にかかる撮像装置ＣＡを搭載したノート型パソコンＰＣの斜視図である。図３は、本実施の形態にかかる撮像装置ＣＡを搭載したノート型パソコンＰＣのブロック図である。図４は、撮像装置ＣＡの斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、ノート型パソコンＰＣは、本体ＰＣＢとディスプレイ部ＰＣＤがヒンジＰＣＨで連結されて折り畳み可能となっており、撮像装置CAは、支持部であるディスプレイ部ＰＣＤにおけるモニタ１１２の中央上方に設けられており、即ちモニタ１１２は撮像装置ＣＡの正面側にある。尚、撮像装置ＣＡは、ノート型パソコンＰＣに内蔵することで、パソコン側の画像処理回路を流用できるため、簡素な構成とできる。又、ディスプレイ部ＰＣＤを撮像装置ＣＡの支持部として流用できるため、書類DCMの撮像時における画角をある程度確保できるという利点もある。但し、撮像装置CAは、ノート型パソコンＰＣに内蔵されている必要はなく、パソコンのディスプレイ部等にクリップ等で外付けするタイプであっても良い。尚、撮像装置ＣＡをディスプレイ部ＰＣＤに固定した場合でも、ディスプレイ部ＰＣＤ毎、撮像装置ＣＡを傾動させることができる。よって、この場合には、ディスプレイ部ＰＣＤは撮像装置ＣＡの構成要素の一つとなる。
【００１９】
図２において、撮像装置ＣＡは、撮像光学系１０１と、固体撮像素子１０２と、Ａ／Ｄ変換部１０３とを有する。一方、ノート型パソコンＰＣは、制御部１０４と、光学系駆動部１０５と、タイミング発生部１０６と、撮像素子駆動部１０７と、画像メモリ１０８と、画像処理部１０９と、画像圧縮部１１０と、画像記録部１１１と、モニタ１１２と、キーボード１１３とを備えて構成され、それ以外にも通常のパソコンに用いるデバイスを備えているが、ここでは省略する。撮像装置ＣＡは、後述するようにノート型パソコンＰＣに対して傾動可能となっている。
【００２０】
撮像光学系１０１は、被写体像を固体撮像素子１０２の撮像面（受光面）に結像させる機能を有する。固体撮像素子１０２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、入射光をＲ、Ｇ、Ｂ毎に光電変換してそのアナログ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部１０３は、アナログ信号をデジタルの画像データに変換する。
【００２１】
制御部１０４は、撮像装置ＣＡを制御する機能を有する。制御部１０４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含み、ＲＯＭから読み出されてＲＡＭに展開された各種プログラムと、ＣＰＵとの協働で各種処理を実行する。
【００２２】
タイミング発生部１０６は、アナログ信号出力用のタイミング信号を出力する。撮像素子駆動部１０７は、固体撮像素子１０２を走査駆動制御する。
【００２３】
画像メモリ１０８は、画像データを読み出し及び書き込み可能に記憶する。画像処理部１０９は、画像データに各種画像処理を施す。画像圧縮部１１０は、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）等の圧縮方式により、撮像画像データを圧縮する。画像記録部１１１は、図示しないスロットにセットされた、メモリカード等の記録メディアに画像データを記録する。
【００２４】
モニタ１１２は、カラー液晶パネル等であり、撮影後の画像データ、撮影前のスルー画像等を表示することができる。キーボード１１３は、モード設定コマンドや、情報を入力するための各種操作キーを含み、ユーザにより操作入力された情報を制御部１０４に出力する。
【００２５】
図４において、不図示のノート型パソコンＰＣのディスプレイ部に対し、筐体状のカメラ本体ＢＸは、コ字状の筐体支持部ＳＰ３により側面を支持されており、第３アクチュエータＡＣ３により、ディスプレイ部に対して傾動可能に支持されている。又、撮像光学系１０１を支持する鏡筒ＣＹの側面は、カメラ本体ＢＸに対してコ字状のレンズ支持部ＳＰ１により支持されており、第１アクチュエータＡＣ１により、カメラ本体ＢＸに対して傾動可能に支持されている。更に、固体撮像素子１０２の側面は、カメラ本体ＢＸに対してコ字状の素子支持部ＳＰ２により支持されており、第２アクチュエータＡＣ２により、カメラ本体ＢＸに対して傾動可能に支持されている。
【００２６】
図３に示すように、制御部１０４は、第１アクチュエータＡＣ１を駆動して、撮像光学系１０１を、カメラ本体ＢＸに対して傾動させ、第２アクチュエータＡＣ２を駆動して、固体撮像素子１０２を、カメラ本体ＢＸに対して傾動させ、更に第３アクチュエータＡＣ３を駆動して、カメラ本体ＢＸを、ノート型パソコンＰＣに対して傾動させるようになっている。即ち、カメラ本体ＢＸ、撮像光学系１０１，固体撮像素子１０２は、それぞれ平行な傾動軸線回りに独立して傾動可能となっている。
【００２７】
ここで、撮像装置ＣＡ及びノート型パソコンＰＣにおける動作を説明する。ユーザは、キーボード１１３を用いて、自己（おおよそ鉛直方向（第１の方向）に延在する被写体）を撮影可能な第１撮像モードと、書類ＤＣＭ（おおよそ水平方向（第２の方向）に延在する被写体）を撮影可能な第２撮像モードのいずれかを選択できる。
【００２８】
まず、第１撮像モードを設定した場合について説明する。第１撮像モードでは、被写体のモニタリング（スルー画像表示）と、必要に応じて画像撮影実行とが行われる。モニタリングにおいては、撮像光学系１０１を介して得られた被写体の像が、固体撮像素子１０２の受光面に結像される。撮像光学系１０１の撮影光軸後方に配置された固体撮像素子１０２が、タイミング発生部１０６、撮像素子駆動部１０７によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力としてのアナログ信号を１画面分出力する。
【００２９】
このアナログ信号は、ＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、Ａ／Ｄ変換部１０３でデジタルデータに変換される。そのデジタルデータは、画像処理部１０９により、画素補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒ（画像データ）が生成されて画像メモリ１０８に格納され、定期的にその信号が読み出されてそのビデオ信号が生成されて、モニタ１１２に出力され、またインターネットを介して接続された相手先に伝送される。
【００３０】
このモニタ１１２は、モニタリングにおいては電子ファインダとして機能し、撮像画像をリアルタイムに表示することとなる。この状態で、随時、像面ＡＦにより、光学系駆動部１０５の駆動により撮像光学系１０１の合焦、露出等が設定される。但し、撮像光学系１０１を固定焦点レンズとすれば、光学系駆動部１０５は不要である。制御部１０４は、被写体である人物の輪郭を抽出して、頭部が画面中央から上方１／３程度の位置になるように、第３アクチュエータＡＣ３を駆動制御して、固体撮像素子１０２の法線と撮像光学系１０１の光軸とが平行になるように固定した状態で、撮像光学系１０１と固体撮像素子１０２とを一体で、カメラ本体ＢＸ毎傾動させることができる。或いは、被写体である人物の頭部の位置を予め記憶しておき、それに向かうように、第３アクチュエータＡＣ３を駆動制御して、カメラ本体ＢＸを傾動させてもよい。又は、アクチュエータに頼ることなく、モニタに映される画像を視認しながら、ユーザが手動でカメラ本体ＢＸ又はディスプレイ部を傾動させても良い。
【００３１】
このようなモニタリング状態において、静止画撮影を行ないたいタイミングで、ユーザがキーボード１１３の所定のキーを操作することにより、静止画像データを取得することもできる。かかるキー操作に応じて、画像メモリ１０８に格納された１コマの画像データが読み出されて、画像圧縮部１１０により圧縮される。その圧縮された画像データが、画像記録部１１１により記録メディアに記録される。
【００３２】
次に、第２撮像モードを設定した場合について説明する。第２撮像モードでも、上述と同様に、被写体のモニタリング（スルー画像表示）と、画像撮影実行とが行われる。まず、制御部１０４は、モニタリングの最中に、固体撮像素子１０２からの信号に基づいて、卓上に載置された書類ＤＣＭの輪郭ＦＲ（図２）を撮影画角の範囲内で検出する。輪郭の検出については、エッジ強調技術などで知られているので説明を省略する。尚、撮像する書類をＡ４等に限定すれば、その規格寸法と載置された場所（キーボードに隣接）より輪郭を推定することもできる。
【００３３】
次いで、制御部１０４は、輪郭ＦＲを求めた書類DCMの中心に、固体撮像素子１０２の法線が向くように、第２アクチュエータＡＣ２を駆動制御し、続いて、書類DCMと固体撮像素子１０２の位置に対して、シャインプルーフ条件が成立するように、第１アクチュエータＡＣ１を駆動制御して、撮像光学系１０１を傾動させる。例えば、カメラ本体ＢＸのみを書類DCMに向けるように傾けてもおよそ撮像は可能であるが、撮像光学系１０１の光軸と固体撮像素子ＣＣＤの法線とが一致し、且つカメラ本体ＢＸの書類DCMからの高さが低い場合、書類DCMからカメラ本体ＢＸに入射する光束の全画角範囲が狭くなり、また書類ＤＣＭの撮影深度が深くなるので、分解能が低下して小さい字などを判読しにくくなる。これに対し、書類ＤＭＣの中心からの主光線が撮像光学系１０１へおよそ垂直に入射するように、かつシャインプルーフ条件を成立させるように、撮像光学系１０１と固体撮像素子１０２とを相対的に傾けることで、より高画質な画像を得ることができる。尚、アクチュエータＡＣ１〜ＡＣ２は、初期状態に対して何度傾動したかのデータを記憶しており、それに基づき求められた現在の傾動角度から、シャインプルーフ条件が成立し、書類ＤＭＣの中心に固体撮像素子ＣＣＤが向くように、制御部１０４がアクチュエータＡＣ１，ＡＣ２を制御できるが、実際の傾動角度を検出するセンサを設けてもよい。また、固体撮像素子ＣＣＤを書類ＤＭＣに向ける変わりに、撮像光学系１０１を書類ＤＭＣに向け、シャインプルーフ条件を満たすように固体撮像素子ＣＣＤを傾動させてもよい。
【００３４】
かかる状態で、ユーザがキーボード１１３の所定のキーを操作することにより、静止画像データを取得することができる。かかるキー操作に応じて、画像メモリ１０８に格納された１コマの画像データが読み出されて、画像圧縮部１１０により圧縮される。その圧縮された画像データが、画像記録部１１１により記録メディアに記録される。このとき、例えばＡ４の書類DCMは台形に撮像されるので、撮像装置CAの遠方側の画像の横幅を、距離に応じて増大させるように画像処理を施しても良い。
【００３５】
本実施の形態によれば、第１撮像モードが設定されたときは、固体撮像素子１０２と撮像光学系１０１とを一体的に傾動させ、第２撮像モードが設定されたときは、固体撮像素子１０２と撮像光学系１０１とを相対的に傾動させるようになっているので、ＴＶ会議用途として第１撮像モードを設定すれば、ノート型パソコンＰＣを操作するユーザを撮像するのに最適な状態になり、書類DCMの撮像用途として第２撮像モードを設定すれば、卓上に載置された書類を撮影するのに好適な状態になるので、いずれの画像も高解像度で撮像できる。
【００３６】
尚、ＴＶ会議用途として第１撮像モードを設定した場合、画像データを、インターネット等を介して伝送することが前提になることが多いので、第１撮像モード設定時には、画像データ量の小さな低画質画像を取得すると好ましい。一方、書類DCMの撮像用途として第２撮像モードを設定した場合、撮像装置ＣＡから遠方の書類DCM上の文字の画角が小さくなるので、第２撮像モード設定時には、鮮明な文字画像等を得るために、画像データ量の大きな高画質画像を取得すると好ましい。
【００３７】
図５は、本発明者らが行った検討結果を示す図である。図５において、机上に載置されたノート型パソコンのディスプレイ部を９０度開いた状態を想定しており、ディスプレイ部の上部において、机上から高さ２４６ｍｍの位置に固体撮像素子ＣＣＤが取り付けられているものとする。ここで、ディスプレイ部は、水平な机上に対して鉛直方向に延在しているものとし、キーボードの手前の机上に縦置きで載置されたＡ４の書類は、固体撮像素子ＣＣＤから２４６ｍｍの位置に最近接端Ｐがあり、５４３ｍｍの位置に最遠方端Ｑがあるものとする。撮像光学系ＯＳの焦点距離を３．８ｍｍとすると、書類中心Ｏからの撮像装置への光線角度は３１．９度となり、書類の最近接端Ｐ及び最遠方端Ｑからの光線角度は、２４度と４５度となる。ここで、固体撮像素子ＣＣＤと撮像光学系ＯＳを傾動させずに撮影した場合、撮像素子への主光線入射角度が大きくなってしまい分解能を十分に確保できなくなる。また、撮像装置のみを傾けただけでは、被写界深度を考慮したとしても解像度が低下する領域が生じ、同様に分解能を十分に確保できない。これに対し、固体撮像素子ＣＣＤを書類中心Ｏに向け、撮像光学系ＯＳを傾けてシャインプルーフの条件を満たすことで、被写体全領域に焦点を合わせることができ、かつ固体撮像素子ＣＣＤへの主光線入射角を小さく抑えることができるため高分解能で撮影が可能となる。本例では、固体撮像素子ＣＣＤを３１．９度傾け、撮像光学系ＯＳを３２．７度傾けるとよい。
【００３８】
まず、図６の比較例について説明する。ここで、ディスプレイ部の机上（本体）に対するヒンジ角をθとし、ディスプレイ部に対するカメラ本体（すなわち固体撮像素子ＣＣＤ。ここでは、固体撮像素子ＣＣＤとカメラ本体は一体に固定されているものとする。）のあおり角をαとし、ディスプレイ部に対する撮像光学系ＯＳのあおり角をβとする。図６（ａ）は、カメラ本体を傾動させずに固定した状態で、シャインプルーフ条件を満たすような、ヒンジ角θに対するカメラ本体のあおり角αと、撮像光学系ＯＳのあおり角βの関係を示している。図６（ｂ）は、同じ条件でのヒンジ角θに対する、書類ＤＣＭの最遠方端Ｑからの光線と、書類ＤＣＭの最近接端Ｐからの光線と、書類ＤＣＭの中央位置Ｏからの光線の固体撮像素子ＣＣＤへの入射角をそれぞれ示している。図６（ａ）から明らかであるが、カメラ本体（固体撮像素子ＣＣＤ）を傾動させないため、固体撮像素子ＣＣＤの延長線と書類ＤＣＭの延長線の交点は一定となるため、あおり角βも一定となっている。一方、図６（ｂ）に示すように、入射角はヒンジ角θに応じて変化し、ヒンジ角θ＝５０度で、書類ＤＣＭの中央位置Ｏからの光線の固体撮像素子ＣＣＤへの入射角が０度（法線と一致する）となるが、撮像時にディスプレイ部ＰＣＤに配置したモニタ１１２が本体ＰＣＢに対面するようになるので、ユーザがモニタ１１２に表示される画像を視認しづらいという問題が生じる。また、ヒンジ角θ＝１００度でモニタを視認しながら撮影した場合、紙面からの各光線の入射角が大きくなり、つまり高画角領域で撮影することとなるため、分解能が劣化してしまう。
【００３９】
これに対し以下の実施例では、固体撮像素子ＣＣＤをカメラ本体に固定して、カメラ本体と一体で固体撮像素子ＣＣＤを傾動させ、それとは独立して撮像光学系ＯＳを傾動させている。かかる実施例について説明する。
【００４０】
図７（ａ）は、書類の中心位置Ｏに、カメラ本体（固体撮像素子ＣＣＤと撮像光学系ＯＳとが一体で）の軸線が向くように自動駆動したときにおける、シャインプルーフ条件を満たすような、ヒンジ角θに対するカメラ本体のあおり角αと、撮像光学系ＯＳのあおり角βの関係を示している。図７（ｂ）は、同じ条件でのヒンジ角θに対する、書類ＤＣＭの最遠方端Ｑからの光線と、書類ＤＣＭの最近接端Ｐからの光線と、書類ＤＣＭの中央位置Ｏからの光線の、固体撮像素子ＣＣＤへの入射角をそれぞれ示している。本実施例では、ヒンジ角θ＝４０度以上の範囲で、各光線の入射角が小さくなり、最適な分解能を得ることができる。但し、ヒンジ角θが大きくなりすぎると、図７（ａ）に示すようにあおり角α、βが増大するので、ヒンジ角θは１５０度以下が好ましい。また、図７（ｂ）に示すようにユーザがモニタを視認し易いヒンジ角度θ＝１００度付近でも入射角度が小さく抑えられているため、最適な分解能を得ることが出来ることが分かる。
【００４１】
一方、図８（ａ）は、カメラ本体の軸線をディスプレイ部に対して４６度に固定したときにおける、シャインプルーフ条件を満たすような、ヒンジ角θに対するカメラ本体のあおり角αと、撮像光学系ＯＳのあおり角βの関係を示している。図８（ｂ）は、同じ条件でのヒンジ角θに対する、書類ＤＣＭの最遠方端Ｑからの光線と、書類ＤＣＭの最近接端Ｐからの光線と、書類ＤＣＭの中央位置Ｏからの光線の、固体撮像素子ＣＣＤへの入射角をそれぞれ示している。ここでは、カメラ本体のあおり角αを４６度に固定しているので、書類ＤＣＭの中央位置Ｏからの光線の固体撮像素子ＣＣＤへの入射角は、ヒンジ角θに応じて変化する。かかる例では、ヒンジ角θ＝１１０度で光線入射角が０度となり、最適な分解能を得ることができる。また図８（ｂ）が示すように、ヒンジ角θ＝７０度以上の範囲で各光線の入射角が小さくなり、最適な分解能を得ることができることがわかる。尚、実際に書類を撮像する場合には、カメラ本体を、ディスプレイ部に対して複数のステップで段階的に所定の角度で固定可能にし、ヒンジ角に応じて選択して用いるようにしても良い。
【００４２】
図９は、変形例にかかるノート型パソコンＰＣを示す図である。本変形例においては、本体ＰＣＢとディスプレイ部ＰＣＤとを、特開２００２−０９５２７２号公報等に記載されたＳＩＤＭなどを用いたアクチュエータＡＣ４で連結している。制御部１０４は、アクチュエータＡＣ４を駆動して、本体ＰＣＢとディスプレイ部ＰＣＤを開閉することで、そのヒンジ角θを任意に設定できるようにしている。本変形例では、図７のグラフに従い、あおり角α、βに加えて、ヒンジ角θを最適な値に設定することで、より高解像の画像を撮像することができる。尚、明らかであるがディスプレイ部ＰＣＤに対して撮像装置ＣＡを固定した状態で、ヒンジ角θを変化させることは、机上に対して撮像装置ＣＡを（即ち撮像光学系１０１と固体撮像素子１０２とを一体で）傾動させることになる。
【００４３】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、被写体の画像を表示するサブモニタ１１２ｂを、図１に示すように、ノート型パソコンＰＣのキーボード１１３の近傍に設けても良いし、或いは、点線で示すサブモニタ１１２ａを、ノート型パソコンＰＣのディスプレイ部ＰＣＤの背面側に設けても良い。これにより、書類DCM側にディスプレイ部ＰＣＤを傾けても、表示される画像の視認が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】シャインプルーフの条件を説明するための図である。
【図２】本実施の形態にかかる撮像装置ＣＡを搭載したノート型パソコンＰＣの斜視図である。
【図３】本実施の形態にかかる撮像装置ＣＡを搭載したノート型パソコンＰＣのブロック図である。
【図４】撮像装置ＣＡの斜視図である。
【図５】本発明者らの検討結果を示す図である。
【図６】比較例について本発明者らの検討結果を示す図である。
【図７】実施例１について本発明者らの検討結果を示す図である。
【図８】実施例２について本発明者らの検討結果を示す図である。
【図９】別な変形例にかかるノート型パソコンＰＣを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１ 撮像光学系
１０２ 固体撮像素子
１０３ 変換部
１０４ 制御部
１０６ タイミング発生部
１０７ 撮像素子駆動部
１０８ 画像メモリ
１０９ 画像処理部
１１０ 画像圧縮部
１１１ 画像記録部
１１２ モニタ
１１２ｂ サブモニタ
１１３ キーボード
ＡＣ１〜ＡＣ４  アクチュエータ
ＢＸ  カメラ本体
ＣＡ 撮像装置
ＤＣＭ 書類
ＰＣ ノート型パソコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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