(57)【要約】【課題】実視野全体を確認しながら所望の撮影範囲を撮影することができ、撮影時の操作性にも優れているデジタルカメラを提供すること。【解決手段】撮影光学系を介して撮像手段により撮像される画像をデジタルデータの画像情報に変換し、該画像情報を記憶媒体に記憶して保存するデジタルカメラ１０が、撮像手段により撮像できる撮像範囲の画枠を規定する画枠電子画像を表示する画像表示部２０と、画像表示部２０からの光を反射するとともに撮影者の視線方向の実視野からの光を透過するコンバイナー３０と、各種機能の操作を行う操作手段とを備え、操作手段の少なくとも一部として操作スイッチ４０がコンバイナー３０に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を介して撮像手段により撮像される画像をデジタルデータの画像情報に変換し、該画像情報を記憶媒体に記憶して保存する携帯情報端末であって、
前記撮像手段により撮像できる撮像範囲の画枠を規定する画枠電子画像を表示する画像表示部と、
該画像表示部からの光を反射するとともに撮影者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子と、
各種機能の操作を行う操作手段とを備え、
前記操作手段の少なくとも一部が前記半透過型光学素子に設けられていることを特徴とする携帯情報端末。
【請求項２】
前記操作手段は、前記半透過型光学素子の少なくとも一辺に設けられ、撮影者がなぞることで操作されることを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止画や動画を撮影できるデジタルカメラ機能を備えている携帯情報端末に係り、特に、実視野中に撮影可能範囲を表示して所望の撮影範囲を撮影できるデジタルカメラ及び携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来の銀塩カメラに代わり、ＣＣＤやＭＯＳなどの光に反応する半導体素子を使って映像を電気信号に変換し、デジタルデータとしてフラッシュメモリなどの記憶媒体に記憶するデジタルカメラが広く普及している。このようなデジタルカメラとして、従来より一眼レフタイプのデジタルカメラが知られている。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、このような一眼レフタイプのデジタルカメラは、撮影光学系（レンズ→ＣＣＤ）とファインダ光学系とを共用するため、レンズ配置などカメラ構成が複雑になるという問題を有している。また、ファインダにより視界が物理的に制限されるため、撮影時の視界が狭くなるという問題もある。さらに、ファインダを介した視野には光学的な変倍を受けるので、実際の視野とは異なるものを見ているという問題がある。
【０００３】
一方、電子ビューファインダ（液晶画面）を備えたデジタルカメラにおいては、光学ファインダを廃止したものが知られている。
しかしながら、このようなデジタルカメラの場合、実視野中の撮影範囲以外の部分は、ファインダ越しに確認することができないという問題がある。さらに、撮影方向と視野方向とが一致しないという問題もある。
従来、これらの問題を解決するために、光学ファインダ光学系と、電子ビューファインダ光学系とを設け、ハーフミラーでそれぞれの光学系を切り替えられるようにしたデジタルカメラが提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開平１１−８４４７９号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３８８６号公報（図２及び段落番号〔００１２〕〜〔００２１〕等を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献２に記載のデジタルカメラでは、ファインダにより物理的に視界が制限されるという問題は解消されず、しかも、実視野の風景と、電子ビューファインダで表示された電子画像とを重畳して表示するものではない。
このような背景から、広範な実視野の観察範囲を自然に観察することができ、しかも、広範な観察範囲を対比しながら撮像範囲を容易に特定できるとともに、撮影時の操作性にも優れているデジタルカメラ及びデジタルカメラ機能を備えた携帯情報端末の開発が望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、実視野全体を確認しながら所望の撮影範囲を撮影することができ、特に、広範な観察範囲を自然に観察することができ、しかも、広範な観察範囲を対比しながら撮像範囲を特定できるとともに、撮影時の操作性にも優れているデジタルカメラ機能を備えた携帯情報端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、撮影光学系を介して撮像手段により撮像される画像をデジタルデータの画像情報に変換し、該画像情報を記憶媒体に記憶して保存する携帯情報端末であって、
前記撮像手段により撮像できる撮像範囲の画枠を規定する画枠電子画像を表示する画像表示部と、該画像表示部からの光を反射するとともに撮影者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子と、各種機能の操作を行う操作手段とを備え、前記操作手段の少なくとも一部が前記半透過型光学素子に設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明の携帯情報端末は、デジタルカメラ単体は勿論のこと、デジタルカメラ機能を備えた携帯電話機等の機器類を包含する。
なお、この場合の画枠電子画像は、デジタルカメラ側でなされるズーム等の操作に応じて適宜変化するものである。
【０００６】
このような携帯情報端末とすれば、撮像手段により撮像できる撮像範囲の画枠を規定する画枠電子画像を表示する画像表示部と、画像表示部からの光を反射するとともに撮影者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子と、各種機能の操作を行う操作手段とを具備して構成されているので、撮影者は半透過型光学素子を通して広範な観察範囲（外界像の実像）を自然に観察し、その実視野には画像表示部に表示された画枠電子画像の虚像が重畳される。従って、撮影者は、半透過型光学素子を通して見る実視野に重畳される画枠電子画像の虚像が画枠を規定するので、所望の撮像範囲を容易に認識して撮像することができる。
そして、操作手段の少なくとも一部が半透過型光学素子に設けられているので、撮影者は一方の手で本体を持ち、他方の手で半透過型光学素子を持ちながら少なくとも一部の撮影操作を行うことができるようになる。
【０００７】
上記の携帯情報端末において、前記操作手段は、前記半透過型光学素子の少なくとも一辺に設けられ、撮影者がなぞることで操作されるものが好ましく、これにより、半透過型光学素子を保持しながら容易に撮影操作を行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明の携帯情報端末によれば、デジタルカメラ機能を利用する撮影者は、コンバイナーのような半透過型光学素子を通して広範な観察範囲の実像を自然に観察し、その実視野に重畳される画枠電子画像の虚像により所望の撮像範囲（画枠）を容易に認識して撮像することができるので、従来のファインダーを通した撮影とは異なり、撮像対象を直接見ながら所望の撮像範囲を直感的に設定して撮影することができる。
また、半透過型光学素子に操作手段の少なくとも一部を設けたことにより、両手で安定した撮影姿勢を維持しながら撮影操作を行うことができるので、優れた操作性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る携帯情報端末の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係る携帯情報端末の一例としてデジタルカメラの構成例を示す外観斜視図であり、図１（ａ）は撮影時の状態、図１（ｂ）は撮影時の画枠表示例、図２は非撮影時の格納状態を示している。
デジタルカメラ１０は、各種レンズ等を組み合わせた撮影光学系を介して撮像する画像（静止画または動画）をＣＣＤやＭＯＳ等の半導体素子（撮像手段）を介してデジタルデータの画像情報に変換し、この画像情報をフラッシュメモリ等の記憶媒体に記憶して保存するように構成されている。デジタルカメラ１０の本体１１には、撮影時に本体１１から取り出して使用する開閉式の画像表示装置２０及び半透過型光学素子であるコンバイナー３０が設けられている。このように構成されたデジタルカメラ１０は、図３及び図４に示すように、画像表示装置２０及びコンバイナー３０を開き、本体適所を撮影者の側頭部に押し当てた状態でコンバイナー３０を通して撮影対象を見ながら撮影する。
【００１０】
本体１１は、各種レンズ等の撮影光学系、半導体素子等の撮像手段、電池（電源）、各種制御機構及び制御基板等を内蔵した筐体１２の外部に、撮影光学系を構成する撮影レンズ１３の他、シャッタースイッチ１４、ズーム操作部１５ａ，１５ｂ及び電源スイッチ１６等、各種の操作スイッチ類を備えている。図示の例では、左右どちらの手でも操作できるようにするため、シャッタースイッチ１４及びズーム操作部１５ａ，１５ｂを本体１１の上下両側面部に設けてあるが、図１（ａ）には左手操作用が示されている。このような本体１１に対し、撮影時には略Ｚ字状に開いて使用する画像表示装置２０及びコンバイナー３０が揺動自在に取り付けられている。
なお、図示の画像表示装置２０及びコンバイナー３０は、格納状態で本体１１を貫通する開口部１１ａの空間部に収納され、それぞれが矩形状とした短辺側の一辺を本体１１に軸支されて揺動による開閉動作が可能とされる。
【００１１】
画像表示装置２０は、撮影レンズ１３を介して撮像手段により撮像される撮像範囲の画枠を規定するため、撮像可能な撮影範囲の画枠電子画像を表示面２１に表示する画像表示部であり、たとえば液晶表示パネル（ＬＣＤ）や有機ＥＬ表示パネル等のいわゆる薄型ディスプレイが用いられる。この画像表示装置２０は、たとえば本体１１に軸支されている支持部材２２に固定され、その表示面２１は、後述するコンバイナー３０と格納状態で対向する面に、すなわち筐体１２の内側に向けられている。
表示面２１に表示される画枠電子画像は、ズーム操作部１５ａ，１５ｂ等の操作に連動して、たとえば広角撮影時のように広範囲の被写体を撮像するワイドな遠景撮影から、所望の被写体をズームアップする望遠撮影時まで、撮影者のズーミング操作に応じて変化する撮像範囲が画像表示装置２０に表示されたものである。
【００１２】
ここで表示する画枠電子画像は、たとえば図５に示すように、一対の画枠線Ｌ１１，Ｒ１１により画枠の上下及び左右を規定する。この画枠線Ｌ１１，Ｒ１１は、間隔をもって対向する平行な左右一対の鉛直線と、その両端部から中央側へ向けて直角に延びる水平線とを表示したものであり、撮影者は、画枠線Ｌ１１，Ｒ１１に囲まれた矩形の領域を画枠として認識することができる。なお、図示の画枠線Ｌ１１，Ｒ１１については、水平線の中央部は分断されているが、左右の鉛直線を連結する水平線とすることで完全な矩形の画枠を表示してもよい。
また、上述した一対の画枠線Ｌ１１，Ｒ１１は広角撮影時の最大画枠を示しており、撮影者がズーミング操作することにより、表示面２１の中心部側へ向けて、図中に想像線で示す画枠線Ｌ１２，Ｒ１２、Ｌ１３，Ｒ１３のように上下及び左右の四方向が段階的に変化して、あるいは無段階の連続した変化をして、最もズームアップした最小画枠の画枠線Ｌ１３，Ｒ１３まで縮小するようになっている。なお、このような画枠変化は、見える範囲と写る範囲とのズレを補正しない場合、すなわちパララックス補正を行わない場合である。
【００１３】
コンバイナー３０は、画像表示装置２０からの光、すなわち画像表示装置２０の表面表示部２１に表示される画像の光を反射するとともに、撮影者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子である。換言すれば、コンバイナー３０は、少なくとも１面に自由曲面（３次元非球面）を有し、実視野となる外界像（実像）を透過するとともに、画像表示装置２０に表示された画枠電子画像を光学的に虚像として投影し、外界像の実像に画枠電子画像の虚像を重畳的に表示する半透過型光学素子である。
【００１４】
ここで、図４に基づいてコンバイナー３０の構成を具体的に説明する。
このコンバイナー３０は、格納状態で表面表示部２１と対向する面に凹曲面状の反射面３１を有する部材であって、撮影時には、この反射面３１と表面表示部２１とが略対向し、かつ、本体１１とともに略Ｚ字状を形成するように開かれている。この撮影状態では、開口部１１ａを通じて画像表示装置２０の表面表示部２１から斜め前方へ向けて画枠電子画像の光が出され、この光（画枠電子画像）は、反射面３１によって本体１１の後端部側（撮影者の頭部側）へ向けて反射される。
なお、上記コンバイナー３０としては、上述の半透過型光学素子の他、たとえばハーフミラー、ホログラム素子などを採用することも可能であり、目的に応じてこれらの一つを適宜選択して採用することが可能である。
【００１５】
この反射面３１は凹面鏡として機能するため、本体１１の後端部側となる側面を撮影者の頭側部に押し当てた撮影状態では、コンバイナー３０の前方に、すなわち、撮影者から見てコンバイナー３０よりも遠方に、画枠電子画像の虚像が結像して表示される。この画枠電子画像は、たとえば図１（ｂ）に示すように、コンバイナー３０を通して撮影者の実視野に重畳される。この場合、撮影者に見える画枠は、図５に示した表面表示部２１の画枠線Ｌ１１，Ｒ１１が左右反転した虚像の画枠線Ｌ１１′，Ｒ１１′となり、実視界の実像に重畳されている。
また、コンバイナー３０において、反射面３１が形成される領域は、撮影者の実視界からの光を透過させる構成とされるため、撮影者は、コンバイナー３０を通して視線方向遠方の景色を実像として視認できるようになっている。
【００１６】
本実施形態において、コンバイナー３０は、アクリルやポリカーボネート等の透明な材質からなる略長方形の曲面板状部材であって、その片面側に形成された金属膜等の反射層がハーフミラーとして機能する。この反射層の表面が、画像表示装置２０の表面表示部２１から入射した画枠電子画像等の光線を表面で反射させる反射面３１となる。
また、コンバイナー３０は、図示しないヒンジ等を用い、本体１１に対して揺動自在に軸支されている。なお、コンバイナー３０は、略長方形に限らず、楕円等の円形としてもよい。
【００１７】
このように構成されたデジタルカメラ１０は、各種機能の操作を行う操作手段の少なくとも一部がコンバイナー３０に設けられている。ここで、各種機能の操作の具体例をあげると、シャッター操作、ズーム操作、露光調整、オートフォーカスの設定操作等があり、これらの操作を行うスイッチ類の中から少なくとも一つがコンバイナー３０に設けられている。なお、たとえばシャッター操作やズーム操作を行う上記のシャッタースイッチ１４及びズーム操作部１５ａ，１５ｂについては、本体１１側に設けたものを全て廃止してもよいし、あるいは、コンバイナー３０の操作手段を本体１１と併用するようにしてもよい。
【００１８】
コンバイナー３０に設けられる操作手段は、図１及び図６に示すように、コンバイナー３０の外周部に設けた線状の操作スイッチ４０とされる。図示の例では、コンバイナー３０が本体１１に支持された辺を除く３辺の外周部に設けられており、本体１１を撮影者の側頭部に当接させて右手に保持した図３の撮影姿勢において、撮影者はコンバイナー３０を左手で保持しながら操作スイッチ４０の操作が可能とされる。
操作スイッチ４０は、撮影者の手で触ったり、あるいは、触った状態のまま滑らせる動作を行うことでＯＮ／ＯＦＦ等の操作を行うものが好ましく、たとえば公知のタッチ入力検知装置（特開平１１−１９４８６３号公報参照）等をコンバイナー３０の周囲に取り付けた構成とすればよい。なお、操作スイッチ４０の配置としては、これに限定されることはなく、たとえば点状スイッチの場合には、コンバイナー３０の角部に設けることも可能である。
【００１９】
さて、上述したデジタルカメラ１０の撮影状態では、撮影者がコンバイナー３０を通して自然に見ることができる実視界の実像に対し、表面表示部２１に表示される画枠電子画像の虚像が重畳される。このため、撮影者は、実視界にある撮像対象の実像と、撮像可能範囲を示す画枠の虚像とを同時に見ながら撮影範囲を定めて撮影することができる。すなわち、撮影者は、実視野中に実際の撮影可能範囲の画枠を重畳して撮影できるようになるので、撮影対象及びその周辺を含む実視野全体を自然に観察及び確認しながら、ズーミング操作等に応じて変化する画枠により所望の撮影範囲を容易に設定して撮影することができる。換言すれば、広範な撮像対象及びその周辺の実視界を自然に見ながら所望の撮像範囲を容易に定め、あたかも実視界から画枠により所望の撮影範囲を切り取るようにして、撮影対象を直感的に撮影することができる。
【００２０】
このとき、撮影者が操作スイッチ４０等を操作し、同操作スイッチ４０に設定された撮影操作を行って撮影を行う。
ここで、操作スイッチ４０の操作例を図６に示して簡単に説明する。
図６（ａ）は、コンバイナー３０の上下両辺に設けられている操作スイッチ４０を左手の親指及び人差し指でつまむようにして挟み、この状態を維持しながら左手を矢印で示す左右方向へなぞるようにして移動させる。このようなスイッチ操作により、たとえば右方向へ連続して左手を移動させた場合は高倍率側にズーム操作し、反対に、左方向へ連続して左手を移動させた場合は広角側にズーム操作することができる。
【００２１】
また、図６（ｂ）に示すように、コンバイナー３０の上辺または図示しない下辺に触りながら左右方向へなぞるように移動させ、操作スイッチ４０のスイッチ操作をしてもよい。
また、図６（ｃ）に示すように、コンバイナー３０の下辺及び側辺を親指及び人差し指でつまむようにして挟み、下辺の親指を左右方向へなぞるように移動させるとともに、側辺の人差し指を上下方向へなぞるように移動させて、操作スイッチ４０のスイッチ操作をしてもよい。
また、図６（ｄ）に示すように、コンバイナー３０の側辺に触りながら上下方向へなぞるように移動させ、操作スイッチ４０のスイッチ操作をしてもよい。
なお、操作スイッチ４０のスイッチ操作は、上述した移動によるスイッチ操作だけでなく、たとえば、所定の領域を押し込む動作によりスイッチ機構がＯＮ／ＯＦＦされてもよい。
【００２２】
このような図６（ａ）〜（ｄ）のスイッチ操作は、いずれか一つを選択して所定のスイッチ操作を行うようにしてもよいし、あるいは、たとえば４種類のスイッチ操作に各々異なるスイッチ機能を割り当ててもよい。
このような操作スイッチ４０を設けることにより、撮影者は右手で本体１１を持ち、他方の左手でコンバイナー３０を持ちながら撮影操作を行うことができるので、本体１１を両手で保持し、手ぶれが生じにくい安定した撮影姿勢を維持しながら容易に撮影操作を行うことができる。すなわち、優れた操作性を有するデジタルカメラ１０となる。
【００２３】
さて、上述した操作スイッチ４０は、上述した線状タイプに限定されることはなく、コンバイナー３０の周辺部適所に設置可能な単数または複数の点状スイッチなどの種々のスイッチ類を採用することができる。すなわち、指でなぞるように滑らせて動作したり、あるいは、接触または押圧することで動作するスイッチ類を用途に応じて適宜選択して設ければよい。ここで、選択可能なスイッチ類の具体例をあげると、圧電素子アレイ、静電容量センサ、光学センサ、円盤ポインタの傾斜センサ（特開２０００−４７８２１号公報参照）及び表面弾性波（特公昭６１−２３９３２２号公報及び特開平８−３０５４８１号公報参照）等がある。
【００２４】
また、上述したデジタルカメラと同様の機能は、たとえばデジタルカメラ機能を備えた携帯電話機等のような携帯情報端末にも適用することが可能である。そして、デジタルカメラ以外の場合、たとえば画像表示装置２０に表示した画像をコンバイナー３０を通して見る場合には、上述した操作スイッチ４０を表示画像のスクロール操作に使用することができる。あるいは、携帯電話機等の通信機器として使用する場合には、上述した操作スイッチ４０をたとえばジャンプタッチ操作に、すなわち使用頻度の高いメニューをすぐに呼び出す操作に使用することもできる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る携帯情報端末の一実施形態としてデジタルカメラを示す図で、（ａ）は撮影状態を示す外観斜視図、（ｂ）はは撮影時における画枠表示例を示す図である。
【図２】図１（ａ）のデジタルカメラについて、非撮影時の格納状態を示す外観斜視図である。
【図３】図１（ａ）のデジタルカメラを用いて撮影者が撮影している状態を示す斜視図である。
【図４】図１（ａ）のデジタルカメラに関する半透過型光学素子による画枠表示の説明図である。
【図５】図１（ａ）のデジタルカメラにおいて、画像表示部に表示される画枠電子画像の一例を示す図である。
【図６】図１（ａ）のデジタルカメラに採用されたスイッチ操作部の操作例を示す説明図であり、（ａ）は上下両辺を操作する例、（ｂ）は上辺のみを操作する例、（ｃ）は下辺及び側辺を操作する例、（ｄ）は側辺のみを操作する例である。
【符号の説明】
【００２６】
１０    デジタルカメラ
１１    本体
１１ａ    開口部
１２    筐体
１３    撮影レンズ
２０    画像表示装置（画像表示部）
３０    コンバイナー（半透過型光学素子）
３１    反射面
４０    操作スイッチ（操作手段）
【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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