(57)【要約】  被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部を一端で保持する保持部と、前記撮像部と前記保持部とからなる撮像ユニットを収納する凹部が一側の面に形成された筐体と、前記凹部内で前記一側の面に略平行に延びる軸線の周りに相対回動可能に連結されたヒンジ部材を含み、前記ヒンジ部材が前記凹部内に収納された状態で該筐体に接続されたヒンジ装置と、を備える撮像装置である。前記撮像ユニットは、前記筐体に対し前記ヒンジ装置を介して前記軸線の周りで前記凹部内に収納される収納位置と前記凹部内から突出する突出位置との間を回動する。前記撮像部は、略長方形状の撮像素子と、前記撮像素子に外部からの光を入射させるレンズと、前記レンズの外周に設けられた略長方形状のレンズフードを備える。前記レンズフードは、少なくとも、前記撮像部により被写体を撮像するために必要な前記レンズから前記撮像素子に入射させる必要光を確保でき、前記レンズから前記撮像素子へ入射する不要光を遮光する遮光機能を確保できる距離だけ前記レンズ表面の頂点から突出している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部を一端で保持する保持部と、
前記撮像部と前記保持部とからなる撮像ユニットを収納する凹部が一側の面に形成された筐体と、
前記凹部内で前記一側の面に略平行に延びる軸線の周りに相対回動可能に連結されたヒンジ部材を含み、前記ヒンジ部材が前記凹部内に収納された状態で該筐体に接続されたヒンジ装置と、を備える撮像装置であって、
前記撮像ユニットは、前記筐体に対し前記ヒンジ装置を介して前記軸線の周りで前記凹部内に収納される収納位置と前記凹部内から突出する突出位置との間を回動し、
前記撮像部は、略長方形状の撮像素子と、前記撮像素子に外部からの光を入射させるレンズと、前記レンズの外周に設けられた略長方形状のレンズフードを備え、
前記レンズフードは、少なくとも、前記撮像部により被写体を撮像するために必要な前記レンズから前記撮像素子に入射させる必要光を確保でき、前記レンズから前記撮像素子へ入射する不要光を遮光する遮光機能を確保できる距離だけ前記レンズ表面の頂点から突出している、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記レンズフードが前記レンズ表面の頂点から突出する距離Ｒは、１．０ｍｍ≦Ｒ≦２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズフードは、前記レンズフードと前記レンズとが嵌合された状態で前記レンズの表面を露出させる開口部を有し、
前記開口部の外周に少なくとも３つの突起が相互に等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記レンズフードは、傾斜部を備え、
前記傾斜部は、前記レンズフードの被写体側の端面周囲から、該端面より前記撮像素子側に配置される前記レンズフードの開口部周囲に向けて傾斜していることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記レンズフードの被写体側の端面には、中央部と該中央部を挟む端部が設けられ、
少なくとも前記中央部は、該中央部を挟む前記端部に対して被写体側に突出していることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記レンズフードは弾性部材により形成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記凹部は、前記撮像ユニットが前記収納位置に収納される場合に前記収納位置が前記撮像部に対向する部分を有し、
少なくとも前記凹部の前記部分は、弾性部材により形成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを保護する機構を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット等の通信ネットワークを介して遠隔地との間で、遠隔会議を行う会議システムが普及している。この会議システムに関し、会議出席者がいる一方の会議室において、通信装置により、会議出席者の画像及び発言などの音声を撮影及び収集したものをデジタルデータに変換して相手方の通信装置に送信する。そして、撮影画像を表示、収集した音声を相手方の会議室において出力することにより、実際の会議に近い状態で遠隔会議を行う技術が知られている。【０００３】
上記に関し、特許文献１には携帯性に優れる通信装置を提供することを目的として、電子カメラを含む画像入力ユニットと筐体とを回動可能に接続する一軸ヒンジを備えた構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５１５２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術によれば、通信装置の携帯性を高め、カメラアームを収納することでレンズの保護が可能なため、従来付属していたレンズキャップが不要となり、使用あるいは未使用時にレンズキャップを着脱するという煩雑な作業が不要となる。また、特許文献１では、カメラアーム収納時にレンズが筐体に対して接触しないように、突起部とレンズフィルタとを備えている。【０００６】
本発明の一実施例は、煩雑な操作や複雑な機構を要することなくレンズ保護を行うとともに、不要光による撮影画像の画質低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例による撮像装置は、被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部を一端で保持する保持部と、前記撮像部と前記保持部とからなる撮像ユニットを収納する凹部が一側の面に形成された筐体と、前記凹部内で前記一側の面に略平行に延びる軸線の周りに相対回動可能に連結されたヒンジ部材を含み、前記ヒンジ部材が前記凹部内に収納された状態で該筐体に接続されたヒンジ装置と、を備える。前記撮像ユニットは、前記筐体に対し前記ヒンジ装置を介して前記軸線の周りで前記凹部内に収納される収納位置と前記凹部内から突出する突出位置との間を回動する。前記撮像部は、略長方形状の撮像素子と、前記撮像素子に外部からの光を入射させるレンズと、前記レンズの外周に設けられた略長方形状のレンズフードを備える。前記レンズフードは、少なくとも、前記撮像部により被写体を撮像するために必要な前記レンズから前記撮像素子に入射させる必要光を確保でき、前記レンズから前記撮像素子へ入射する不要光を遮光する遮光機能を確保できる距離だけ前記レンズ表面の頂点から突出している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一実施例によれば、煩雑な操作や複雑な機構を要することなくレンズ保護を行うとともに、不要光による撮影画像の画質低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における撮像装置の概略斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における撮像部の概略斜視図である。
【図４】本発明の実施形態におけるレンズフードの正面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるレンズフードの断面図である。
【図６】本発明の実施形態におけるレンズフードの斜視図である。
【図７】本発明の実施形態におけるレンズフードの斜視図である。
【図８】本発明の実施形態におけるレンズフードの上面図である。
【図９】本発明の実施形態における撮像部筐体の斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるレンズフード設計を説明する模式図である。
【図１１】本発明の実施形態におけるレンズフード設計を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態の撮像装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。
以下の説明では、本実施形態における撮像装置を備える装置として図１及び図２に示したテレビ会議装置を一例に説明するが、本発明はテレビ会議装置に限定されるものでなく、ビデオカメラ、スチルカメラ、テレビ会議装置等の通信装置やスマートフォン等の情報処理装置、その他撮像部が本体筐体に収納されるタイプの撮像装置、通信装置や情報処理装置等に適用されるものであってもよい。
【００１１】
本発明の実施形態における撮像装置を備える装置としてのテレビ会議装置１の概略構成について図１及び図２を参照して説明する。図１は、テレビ会議装置１の不使用状態における外観を示したものである。テレビ会議装置１は、不使用状態において、全体として、薄く細長い略直方体状あるいは略平板状の外形を有している。テレビ会議装置１は、例えば机、テーブル上などに水平面に平行に載置されている。
【００１２】
テレビ会議装置１は、カメラヘッド２１とカメラアーム２２からなる撮像ユニットとしてのカメラ部２０と、筐体３０で構成される。カメラヘッド２１は被写体を撮像する撮像部であり、カメラアーム２２はカメラヘッド２１を一端で保持する保持部である。筐体３０には、カメラ部２０を収納する凹部３１が一側の面としての筐体３０の上面に形成されている。図１に示すように、カメラ部２０は使用されないとき凹部３１に収納される。これによりテレビ会議装置１は持ち運びしやすくなり携帯性が向上する。このカメラ部２０が、撮像装置に該当する。
【００１３】
次に、テレビ会議装置１の使用時の状態について図２を加えて説明する。ここで、テレビ会議装置１は、凹部３１内で上面に略平行に延びる軸線の周りに相対回動可能に連結されたヒンジ部材が凹部３１内に収納された状態で筐体３０に接続されたヒンジ装置Ｈを備える。カメラ部２０を使用する際は、ヒンジ装置Ｈの回動軸を介してカメラ部２０を筐体３０に対して垂直する位置まで回動方向Ｒへ回動させる。
【００１４】
より具体的にカメラ部２０の回動機構について説明する。カメラ部２０は、筐体３０に対しヒンジ装置Ｈを介して軸線の周りで凹部３１内に収納される収納位置Ｓと凹部３１内から突出する突出位置Ｔとの間を回動する。
【００１５】
本実施形態のテレビ会議装置１は、使用時にはカメラ部２０を収納位置Ｓから突出位置Ｔへ回動させることで、カメラヘッド２１の高さとユーザーの目線が一致する。このため、カメラ部２０から所定の投影部へ映し出された映像にユーザーの視線が一致し、ユーザーは映し出された映像を無理なく見ることができる。
【００１６】
カメラ部２０の使用時、カメラ部２０は筐体３０から垂直に突出するため、このまま持ち運ぶには不便である。しかし、本実施形態のように、凹部３１にカメラ部２０を収納位置Ｓへ収納することで持ち運びやすくなり携帯性が向上する。
【００１７】
本実施形態の構造上の特徴としては、上述の点に加え、カメラ部２０を筐体３０に収納したときのカメラ部２０が備えるレンズ部分を外部からの衝撃や汚れから保護し、収納される筐体３０の当接面とレンズ部分との接触による損傷を防ぐレンズフードを備える点である。
【００１８】
ここで、例えば、一般的な一眼レフカメラやビデオカメラのように、カメラレンズに単にレンズフードが装着されているだけの構成では、レンズフードが収納時における破損を防止する役割を担ってはいない。つまり、一般的な一眼レフカメラやビデオカメラの収納時には、レンズカバーを利用することで、レンズへの埃などの汚れの付着やレンズ表面に傷がつくのを防いでいる。つまり、レンズフードとは別体のレンズカバーが必要である。
【００１９】
また、カメラ部２０を凹部３１に収納する際に、レンズフードが無ければ、筐体３０にレンズが接触することになる。例えば、カメラアーム２２をユーザーが勢いよく倒した際には、レンズと筐体３０が強く接触し、衝撃によりレンズが損傷する恐れがある。
【００２０】
他方、レンズ周りに突起物を設けることにより、レンズの保護を行うことも可能である。しかし、突起物の形状によっては、レンズへの入射光が遮られ、撮影した画像に物理的な影が写ってしまう所謂ケラレ現象が生じる可能性もある。このため、レンズを保護するための単純な突起物を設けるだけでは画質の向上を図ることができない。
【００２１】
本実施形態は、上述したようなカメラアーム２２の回動機構に加えて後述する特徴的なレンズフードを採用する。これにより、煩雑な操作や複雑な機構を要することなくレンズ保護を行うとともに、不要光による撮影画像の画質低下を防止することができることを特徴とするものである。なお、本実施形態によれば、使用時にカメラアームを立ち上げるという構造をとることにより、通常のカメラ等におけるレンズキャップを外すという操作を実現する。つまり、レンズキャップを外す操作を省略できるという効果がある。
【００２２】
本実施形態のレンズフード１１を備えたカメラヘッド２１の概略構成について図３〜９を参照して説明する。本実施形態のカメラヘッド２１は、内部に略長方形状、例えば横縦比が１６：９の撮像素子と、撮像素子に外部からの光を入射させるレンズ１２と、レンズ１２の外周に設けられた略長方形状、つまり矩形形状のレンズフード１１を備える。このように、略長方形状は、撮像素子の形状とほぼ相似となっていると、レンズフードの高さが縦並びに横方向が一致するようになる。つまり、撮像素子への入射光を考慮しても、レンズフードの縦と横方向の高さが一致することになる。このためレンズフードの形成が容易となり、さらに、凹部３１にカメラ部２０を収納位置Ｓへ収納する際に、凹部３１の形状を平面にすることが可能となる。凹部３１をレンズフードの形状に合わせて成形することも可能であるが、製造時に複雑になる等の好ましくない状況が生ずる。
【００２３】
図３はカメラヘッド２１の外観を示した斜視図である。レンズフード１１は、カメラヘッド筐体１３の端部でレンズ１２部分の外周縁を覆うように設けられる。
【００２４】
レンズフード１１の内側には、レンズフード１１の被写体側の端面周囲から、該端面より撮像素子側に配置されるレンズフード１１の開口部周囲に向けて傾斜状に形成された傾斜部１４が設けられる。本実施形態では、例えば傾斜部１４は階段状に形成されている（図３〜図６参照）。これによりレンズフード内での反射光がレンズ１２に入射する割合を低減することができる。
【００２５】
なお、より一層光の反射を抑えるべく、レンズフード１１に黒色を施すことが望ましい。
【００２６】
また、図４に示すように、レンズフード１１とレンズ１２とが嵌合された状態でレンズ１２の表面を露出させるレンズフード１１の開口部Ｋの外周に少なくとも３つの突起１１０を相互に等間隔に配置している。
【００２７】
なお、突起１１０が無い場合には、レンズ１２がレンズフード１１の中心部に対して偏って位置する可能性があり、撮像素子への入射光が遮られる可能性がある。また、レンズフード１１とレンズ１２との間の隙間が視覚的に目立ってしまう。そこでレンズフード１１の開口部Ｋの外周に少なくとも３つの突起１１０を相互に等間隔に配置する構成により、レンズ１２をレンズフード１１の中心部に位置させ、撮像素子への入射光を十分にし、レンズフード１１とレンズ１２間の隙間を目立たせない効果がある。
【００２８】
図６、図７、図８に示すように、レンズフード１１の裏面には、レンズフード１１をカメラヘッド筐体１３に取り付ける取付手段としての爪部１５を上下に２箇所ずつ計４箇所に、爪が設けられた側が外側になるように対向して設けられている。そして、この爪部１５が、図９に示すカメラヘッド筐体１３の対応する爪受け部１６に嵌め合わされることにより、レンズフード１１がカメラヘッド筐体１３に取り付けられる。
【００２９】
なお、レンズフード１１の内側にゴムやスポンジ等の弾性材料を設けることにより、上述のような位置決めと、隙間を覆うような形状としても良い。
【００３０】
また、レンズフード１１をクッション材等の弾性部材により形成してもよい。さらに、筐体３０の凹部３１における、少なくともカメラ部２０が収納位置Ｓに収納される場合の収納位置Ｓのカメラヘッド２１に対向する部分をクッション材等の弾性部材により形成してもよい。これにより、カメラヘッド２１やレンズ１２への衝撃吸収効果を高めることができる。
【００３１】
また、図８に示すように、本実施形態では、レンズフード１１の被写体側の端面の少なくとも中央部１１３を該中央部１１３を挟んで両側に位置する端部に対して被写体側に突出させている。これは、例えば、レンズフード１１の長手方向における端面１１１の中央部１１３が、レンズフード１１の端面１１１の左右の両端部１１２に対してなだらかに突出して形成されていることを意味するものである。ここで端面１１１は、略長方形状の端面における一辺の部分を意味している。
【００３２】
より具体的には、中央部１１３に接する接線Ｙと、左右両端部１１２を結ぶ線分Ｚとの高さの差が１．０ｍｍ程度となるように中央部１１３が左右両端部１１２より突出していればよい。これによりカメラ部２０を筐体３０の凹部３１に収納する際、レンズフード１１が凹部３１側に接触する位置が中央部１１３に限定される。なお、高さの差を１．０ｍｍ程度にしているのは、先にも示したように凹部３１を深く形成しないためである。凹部３１を深く形成することは、筐体の厚みを増加させることにつながるので、好ましくない。なお、中央部１１３ではなく、端部の一部が他の部分に対して突出していれば良いことは言うまでも無い。また、レンズフード１１の上側の長手方向における端面と、下側の長手方向における端面の両方ともの中央部１１３が、両端部に対して突出していても良い。
【００３３】
仮にレンズフード１１の端面が平面状に形成されていると、筐体３０に収納した際に、筐体３０の対応部分と接触することによりレンズフード１１全体に細かい傷が生じる結果となり、見た目を損なう。本実施形態の上述の構成によれば、筐体３０との接触によりレンズフード１１に生じる傷が特定の位置に限られるため、傷が目立たず、意匠性が向上するという効果がある。
【００３４】
なお、本構成を採用する一方で、上述した凹部３１側のカメラヘッド２１に対向する部分を弾性部材により形成せずともよい。
【００３５】
次に、本実施形態におけるレンズフード１１の構造の特徴的構成について図１０及び図１１を参照して説明する。まず、本実施形態のテレビ会議装置１においては、会議参加者を撮影視野に納められるように、広角カメラを用いることが望ましい。一般的に、広角カメラを採用した場合、広範囲に亘って光線を撮像素子に入射させる必要があるため、レンズフードの全長、つまりレンズからの距離は短くなる。
【００３６】
ここで、レンズフードは撮影画角外からの強い光線を遮断するためのものであり、レンズフレアなどの現象を防ぐことができる。不要光をより広い範囲に亘って遮断できればできるほど効果が高い。一方で、被写体を撮像するために必要な光量をレンズを通して撮像素子に入射させる必要がある。
【００３７】
この相反する２つの課題を同時に解決するため、本実施形態のレンズフード１１は、少なくとも、カメラヘッド２１により被写体を撮像するために必要なレンズ１２から撮像素子に入射させる必要光を確保でき、レンズ１２から撮像素子へ入射する不要光を遮光する遮光機能を確保できる距離だけレンズ１２表面の頂点から突出させた構造をとる。
【００３８】
具体的には、本実施形態におけるレンズフード１１を次のように設計した。まず、レンズフード１１の寸法はレンズへの入射角度及び撮像素子の有効面積から算出する。本実施形態における撮像素子の形状は横縦比が１６：９の横長の長方形状である。撮像素子が横長であるため画角は上下方向が狭く、左右は広くなる。また、画角は対角方向にて最大になる。
【００３９】
本実施形態では、レンズフード１１によりレンズ１２を保護するため、レンズ頂点よりも１．０ｍｍ程度以上突出していることが望ましい。本実施形態では、公差が±０．５程度あること、また組み付け時の焦点距離調整のためにレンズ１２から撮像素子までの距離に０．５ｍｍ程度の個体差が生じることを考慮し、レンズ１２の頂点よりも２．０ｍｍ高い位置にレンズフード１１の頂点があることが望ましい。すなわち、レンズフード１１のレンズ１２表面の頂点からの突出距離Ｒが１．０ｍｍ≦Ｒ≦２．０ｍｍであることが望ましい。
【００４０】
なお、レンズフード１１の頂点はさらに高くすることも可能であるが、本実施形態では未使用時にカメラ部２０を収納するという性質上、レンズフード１１が高くなる分、カメラヘッド筐体１３の厚みが増してしまう。そこで、本実施形態ではカメラヘッド筐体１３の厚みを４０ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００４１】
図１０及び図１１にも示したように、本実施形態では、レンズフード１１を除くカメラヘッド筐体１３の厚みを３０ｍｍとしている。さらに、カメラ部２０の受け側の筐体３０の厚みも考慮すると、レンズフード１１の高さの上限は５ｍｍ程度であることが望ましい。
【００４２】
ここで、レンズフード１１の厚みを高くする場合、撮像素子に入射する光が遮断されないようにするため、レンズフード１１の径も大きくする必要が出てくる。本実施形態におけるテレビ会議装置１は携帯性の観点から小型であることが望ましい。よって、レンズフード１１の高さは、必要十分な寸法とすべく、例えば２．０ｍｍ程度が望ましい。
次に、レンズ１２への入射経路について図１０を参照して説明する。本実施形態では、対角方向の入射角度が最も大きく、１４７°とし、水平方向を１２７°、垂直方向を７２°とすることが望ましい。上述したレンズ１２の頂点よりも２．０ｍｍ高い位置では、対角方向では３０．３２Φの範囲内の光が撮像素子１７に入射する。レンズフード１１はこの入射光がケラレない寸法とすることが望ましい。本実施形態では、例えばレンズフード１１の対角線長さを３２ｍｍとすることが望ましい。
【００４３】
なお、ここではカメラヘッド筐体１３内には、レンズホルダ１８、センサ基板１９が設けられている。
【００４４】
ここで、レンズフード１１を３２Φの丸型のレンズフードとしてもよい。なお、丸型にした場合、水平方向及び垂直方向の画角は対角方向よりも小さく、それぞれ１９．４１Φ、７．９０Φの範囲で有効な光が入射する。このため、３２Φの丸型のレンズフードを用いて光を遮断する場合、遮断できる不要光の割合が低くなってしまう。
【００４５】
そのため、本実施形態では角型のレンズフードを採用することがもっとも望ましい。角型のレンズフードは丸型のレンズフードと比較して、水平及び垂直方向の寸法を小さくすることが可能である。そのため、遮光性能を高めることができる。さらにレンズフードの垂直方向の寸法を小さくできるため、その分カメラヘッドを小型化することが可能である。
【００４６】
本実施形態のレンズフード１１の寸法設計について図１１を参照して説明する。上述したように、撮像素子の形状は横縦比が１６：９の長方形状である。よって、レンズフード１１は撮像素子に対応させた、対角線の長さが３２ｍｍで横縦比が１６：９の長方形とする。すなわち、本実施形態においては、例えば横の長さを２７．９ｍｍとし、縦の長さを１５．７ｍｍとすることが望ましい。
【００４７】
本国際出願は２０１３年１１月６日に出願された日本国特許出願第２０１３−２３０３８５号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１３−２３０３８５号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【００４８】
１  テレビ会議装置
１１  レンズフード
１２  レンズ
１３  カメラヘッド筐体
１４  傾斜部
１５  爪部
１６  爪受け部
１７  撮像素子
２０  カメラ部
２１  カメラヘッド
２２  カメラアーム
３０  筐体
３１  凹部
１１０  突起
１１２  両端部
１１３  中央部
【図１】
2015068591.tif 000003
【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】
2015068591.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2015068591.tif 000013
【国際調査報告】
2015068591.tif 000014
2015068591.tif 000015
2015068591.tif 000016
2015068591.tif 000017