(57)【要約】【課題】  手振れが発生した際に、イメージセンサに結像される被写体像の振れや、投影像の振れを補正する。【解決手段】  携帯電話機１０に、撮影及び投影に兼用される兼用レンズ３１と、イメージセンサ３３と、光源３４及び液晶ライトプロジェクタ３５とを備える投影表示機能一体型カメラモジュール１５を組み込む。カメラモジュール１５に、兼用レンズ３１の第２レンズ群４３を変位させる振れ補正機構３７と、携帯電話機１０に加えられた振れを検出する振れ検出センサ３８とを設ける。振れ検出センサ３８により出力される振れ検出信号に基づき、振れ補正機構３７を駆動して兼用レンズ３１の第２レンズ群４３を移動させて光学式手振れ補正を行う。手振れが発生した際に、撮影時にはイメージセンサ３３に結像される被写体像の振れを補正するとともに、投影表示時には投影像の振れを補正できる。【選択図】        図４
2007036843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系により結像された被写体像を撮像して撮像信号を出力するイメージセンサと、
前記出力された撮像信号を信号処理した画像データを記憶する記憶手段と、
光源より照明光が照射され、前記記憶手段より読み出された前記画像データに応じて前記照明光を画像光に変調する光変調ユニットと、
前記光学系により前記イメージセンサに前記被写体像が結像される撮影状態、及び前記変調された前記画像光が前記光学系に入射して被投影体に投影像が投影表示される投影状態に切替可能な切替手段と、
少なくとも前記イメージセンサ及び前記光変調ユニットを収納する筐体に対して、外部から与えられた振れの方向及び量を検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記撮影状態時には前記被写体像の振れを補正するとともに、前記投影状態時には前記投影像の振れを補正する振れ補正手段とを備えることを特徴とする投影表示機能付き撮像装置。
【請求項２】
前記光学系の光軸に対して垂直な平面を有し、前記平面上に前記イメージセンサ及び前記光変調ユニットを保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項１記載の投影表示機能付き撮像装置。
【請求項３】
前記切替手段は、
前記光学系及び前記保持部材のいずれか一方を、前記光学系により前記イメージセンサに前記被写体像が結像される撮影位置、及び前記光変調ユニットで変調された前記画像光が前記光学系に入射して投影される投影位置に変位可能な変位機構であることを特徴とする請求項２記載の投影表示機能付き撮像装置。
【請求項４】
前記変位機構は、前記光学系及び前記保持部材のいずれか一方を、前記光軸に対して垂直な方向にスライド移動させることを特徴とする請求項３記載の投影表示機能付き撮像装置。
【請求項５】
前記変位機構は、前記光学系及び前記保持部材の少なくともいずれか一方を、前記光軸に対して平行な方向に延びた回転軸を中心として回転させることを特徴とする請求項３記載の投影表示機能付き撮像装置。
【請求項６】
前記光学系及び前記保持部材のいずれか一方が前記投影位置に変位されたときに、前記イメージセンサに被写体像を結像させる補助光学系を設け、
前記振れ検出手段は、前記撮影状態時には前記光学系により前記イメージセンサに結像された被写体像の振れより前記振れの方向及び量を検出するとともに、前記投影状態時には前記補助光学系により前記イメージセンサに結像された被写体像の振れより前記振れの方向及び量を検出することを特徴とする請求項３ないし５いずれか１項記載の投影表示機能付き撮像装置。
【請求項７】
前記振れ補正手段は、
前記光学系の少なくとも一部をなす補正光学系と、
前記補正光学系を変位させて前記光学系の光軸を偏向させる補正光学系変位機構と、
前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記被写体像または前記投影像の振れが補正されるように、前記補正光学系を変位させる方向及び量を算出する補正算出手段と、
前記振れ補正算出手段の算出結果に基づき、前記補正光学系が変位されるように前記補正光学系変位機構を駆動する補正光学系変位制御手段とからなることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の投影表示機能付き撮像装置。
【請求項８】
前記振れ補正手段は、
前記イメージセンサ及び光変調ユニットを保持した前記保持部材を変位させる補正用保持部材変位機構と、
前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記撮影状態時には前記被写体像の振れが補正されるように前記イメージセンサを変位させる方向及び量を算出するとともに、前記投影状態時には前記投影像の振れが補正されるように前記光変調ユニットを変位させる方向及び量を算出する補正算出手段と、
前記補正算出手段の算出結果に基づき、前記保持部材が移動されるように前記補正用保持部材変位機構の駆動を制御する保持部材変位制御機構とからなることを特徴とする請求項２ないし６いずれか１項記載の投影表示機能付き撮像装置。
【請求項９】
前記イメージセンサは、前記撮像信号を出力する実有効画素領域よりも大きな有効画素領域を備えるとともに、前記光変調ユニットは、前記照明光を前記画像光に変調する実有効変調領域よりも大きな有効変調領域を備え、
前記振れ補正手段は、
前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記撮影状態時に前記被写体像の振れが補正されるように前記有効画素領域内で前記実有効画素領域を移動させる画素領域移動手段と、前記投影状態時に前記投影像の振れが補正されるように前記有効変調領域内で前記実有効変調領域を移動させる変調領域移動手段とからなることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の投影表示機能付き撮像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれか１項記載の投影表示機能付き撮像装置を備えることを特徴とする携帯電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影した画像をスクリーン等に投影表示可能な投影表示機能付き撮像装置及びこの撮像装置を備えた携帯電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像レンズ、及びこの撮影レンズにより結像された被写体像を撮像するイメージセンサなどからなるカメラモジュールが小型化及び低コスト化されている。これにより、パーソナルコンピュータ、電子手帳、携帯電話機等の携帯電子機器にカメラモジュールを組み込んで撮影機能を付加することが可能になった。その結果、特に携帯電話機にカメラモジュールを組み込んだカメラ付き携帯電話機が急速に普及している。
【０００３】
カメラ付き携帯電話機で撮影された被写体像の画像データは、電話機本体内に設けられたフラッシュラム等に記録される。そして、撮影済みの画像は、携帯電話機の動作モードが撮影済みの画像を表示させる再生モードに切り替ることで、液晶モニタ等の表示モニタに表示することができる。これにより、ユーザは撮影した画像をその場で確認することができる。
【０００４】
しかしながら、カメラ付き携帯電話機に設けられている液晶モニタは、小型であるため画像の確認がしにくいという問題がある。また、周りいる友人や家族に自分が撮影した画像を見せる場合でも、液晶モニタの表示面を相手に向けたり、携帯電話機を相手に渡したりする必要があるので非常に手間が掛かってしまう。
【０００５】
これを解決するため、特許文献１に記載されているように、撮像済みの画像をスクリーン等に投影表示可能な投影表示機能一体型カメラモジュールがよく知られている。投影表示機能一体型カメラモジュールは、従来のカメラモジュールに照明を照射する光源、読み出した画像データに応じて照明光を画像光に変調する液晶ライトバルブが付加されている。また、このカメラモジュールには、撮影レンズを投影レンズとして兼用可能にするためにミラーも付加されている。ミラーは、撮影レンズによりイメージセンサに被写体像を結像させる撮影位置、液晶ライトバルブで変調された画像光を撮影レンズに入射させて投影表示を行う投影表示位置に変位可能となっている。
【０００６】
このような投影表示機能一体型カメラモジュールを携帯電話機に組み込むことで、携帯電話機を手持ち可能な手持ち式プロジェクタとして使用することができる。これにより、撮影済み画像をスクリーン等に投影表示することができるため、ユーザは画像の確認を容易に行うことができる。また、周りいる友人や家族にも同時に画像を見せることができる。
【特許文献１】特開平３−６５８７９号公報（第２〜３頁、第１図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、投影表示機能を備えたカメラ付き携帯電話機による投影表示は、ユーザが携帯電話機を手で持った状態で行われる。この際に、手振れ等による振動が発生すると、スクリーン等に投影表示された投影像も振れてしまうので見にくくなってしまう。カメラ付き携帯電話機で撮影を行う際に手振れ補正を行って、振れのない鮮明な画像を取得する方法については多数開示されているが、投影表示機能を備えたカメラ付き携帯電話機のような投影表示が可能なもので、撮影時の手振れ補正と投影表示時の手振れ補正とを両方行う方法については開示されていない。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、撮影機能と投影表示機能とを有し、手振れが発生してもイメージセンサに結像される被写体像の振れや、投影像の振れを補正可能な投影表示機能付き撮像装置及びこの撮像装置を備えた携帯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】
【０００９】
本発明の投影表示機能付き撮像装置は、光学系により結像された被写体像を撮像して撮像信号を出力するイメージセンサと、前記出力された撮像信号を信号処理した画像データを記憶する記憶手段と、光源より照明光が照射され、前記記憶手段より読み出された前記画像データに応じて前記照明光を画像光に変調する光変調ユニットと、前記光学系により前記イメージセンサに前記被写体像が結像される撮影状態、及び前記変調された前記画像光が前記光学系に入射して被投影体に投影像が投影表示される投影状態に切替可能な切替手段と、少なくとも前記イメージセンサ及び前記光変調ユニットを収納する筐体に対して、外部から与えられた振れの方向及び量を検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記撮影状態時には前記被写体像の振れを補正するとともに、前記投影状態時には前記投影像の振れを補正する振れ補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記光学系の光軸に対して垂直な平面を有し、前記平面上に前記イメージセンサ及び前記光変調ユニットを保持する保持部材を備えることが好ましい。また、前記切替手段は、前記光学系及び前記保持部材のいずれか一方を、前記光学系により前記イメージセンサに前記被写体像が結像される撮影位置、及び前記光変調ユニットで変調された前記画像光が前記光学系に入射して投影される投影位置に変位可能な変位機構であることが好ましい。
【００１１】
また、前記変位機構は、前記光学系及び前記保持部材のいずれか一方を、前記光軸に対して垂直な方向にスライド移動させることが好ましい。また、前記変位機構は、前記光学系及び前記保持部材の少なくともいずれか一方を、前記光軸に対して平行な方向に延びた回転軸を中心として回転させることが好ましい。
【００１２】
また、前記光学系及び前記保持部材のいずれか一方が前記投影位置に変位されたときに、前記イメージセンサに被写体像を結像させる補助光学系を設け、前記振れ検出手段は、前記撮影状態時には前記光学系により前記イメージセンサに結像された被写体像の振れより前記振れの方向及び量を検出するとともに、前記投影状態時には前記補助光学系により前記イメージセンサに結像された被写体像の振れより前記振れの方向及び量を検出することが好ましい。
【００１３】
また、前記振れ補正手段は、前記光学系の少なくとも一部をなす補正光学系と、前記補正光学系を変位させて前記光学系の光軸を偏向させる補正光学系変位機構と、前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記被写体像または前記投影像の振れが補正されるように、前記補正光学系を変位させる方向及び量を算出する補正算出手段と、前記振れ補正算出手段の算出結果に基づき、前記補正光学系が変位されるように前記補正光学系変位機構を駆動する補正光学系変位制御手段とからなることが好ましい。
【００１４】
また、前記振れ補正手段は、前記イメージセンサ及び光変調ユニットを保持した前記保持部材を変位させる補正用保持部材変位機構と、前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記撮影状態時には前記被写体像の振れが補正されるように前記イメージセンサを変位させる方向及び量を算出するとともに、前記投影状態時には前記投影像の振れが補正されるように前記光変調ユニットを変位させる方向及び量を算出する補正算出手段と、前記補正算出手段の算出結果に基づき、前記保持部材が移動されるように前記補正用保持部材変位機構の駆動を制御する保持部材変位制御機構とからなることが好ましい。
【００１５】
また、前記イメージセンサは、前記撮像信号を出力する実有効画素領域よりも大きな有効画素領域を備えるとともに、前記光変調ユニットは、前記照明光を前記画像光に変調する実有効変調領域よりも大きな有効変調領域を備え、前記振れ補正手段は、前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記撮影状態時に前記被写体像の振れが補正されるように前記有効画素領域内で前記実有効画素領域を移動させる画素領域移動手段と、前記投影状態時に前記投影像の振れが補正されるように前記有効変調領域内で前記実有効変調領域を移動させる変調領域移動手段とからなることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の携帯電子機器は、請求項１ないし９記載の投影表示機能付き撮像装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の投影表示機能付き撮像装置は、光学系により結像された被写体像を撮像するイメージセンサと、撮像された被写体像の画像データを記憶する記憶手段と、前記画像データ応じて照明光を画像光に変調する光変調ユニットと、前記光学系により前記イメージセンサに前記被写体像が結像される撮影状態、及び前記画像光が前記光学系に入射して投影像が投影表示される投影状態に切替可能な切替手段と、外部から与えられた振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の検出結果に基づき、前記撮影状態時には前記被写体像の振れを補正するとともに、前記投影状態時には前記投影像の振れを補正する振れ補正手段とを備えるようにしたので、手振れが発生しても、撮影時には振れのない良好な被写体像が得られ、投影表示時にはスクリーン等の被投影体に投影表示される投影像が振れて見にくくなるおそれがなくなる。
【００１８】
また、本発明の携帯電子機器は、請求項１ないし９いずれか１項記載の投影表示機能付き撮像装置を備えるようにしたので、同様にして撮影時には振れのない良好な被写体像が得られ、投影表示時には振れのない投影像が投影表示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明を実施した撮影及び投影表示機能付き携帯電話機（以下、単に携帯電話機という）１０の構成の概略図である。携帯電話機１０は、ヒンジ部１１により折り畳み自在に連結された受話部１２と送話部１３とからなる電話部１４と、受話部１２内に組み込まれている投影表示機能一体型カメラモジュール（以下、単にカメラモジュールという）１５とから構成されている。
【００２０】
受話部１２の内面側には、液晶表示モニタ（以下、単に表示モニタという）２０と、受話スピーカー２１とが設けられている。送話部１３の内面側には送話マイク２３、操作部２４が設けられている。
【００２１】
操作部２４は、電源のＯＮ・ＯＦＦを行う電源ボタン、送話時のダイヤル操作を行うためのダイヤルボタン、撮影時に操作されるシャッタボタンやズームボタン、携帯電話機１０の動作モードを切り替えるモード切替ボタン等からなる。モード切替ボタンは、携帯電話機の動作モードを、通話を行う通話モード、撮影を行う撮影モード、撮影済みの画像を表示モニタ２０に表示する再生モード、撮影済みの画像を投影表示する投影表示モードに切り替える。
【００２２】
図２は、本発明を実施したカメラモジュール１５の斜視図である。このカメラモジュール１５は、撮影機能及び投影表示機能を備えたものであり、ズームレンズ鏡筒３０、撮影及び投影兼用レンズ（以下、兼用レンズという）３１、保持板３２、ＣＣＤイメージセンサ（以下、単にイメージセンサという）３３、光源３４、液晶ライトバルブ３５、シフト機構３６、振れ補正機構３７、振れ検出センサ３８等から構成される。
【００２３】
ズームレンズ鏡筒３０には、被写体と対向する前面（図中上面）に透明な保護板４０で覆われた開口が形成されており、その内部に兼用レンズ３１が組み込まれる。兼用レンズ３１は、詳しくは後述するが撮影と投影との両方に使用される。この兼用レンズ３１は、第１レンズ群４２と、本発明の補正光学系に相当する第２レンズ群４３とから構成される。第１レンズ群４２は、図示しないレンズ駆動機構により光軸ＯＡに対して平行な方向にスライド移動される。これにより、ズーム倍率を広角側、望遠側に変化させることができる。第２レンズ群４３は、後述する振れ補正機構３７により保持され、その位置が光軸ＯＡに対して垂直な方向に変位される。
【００２４】
保持板３２は、ズームレンズ鏡筒３０の背面側に配置されている。この保持板３２は、光軸ＯＡに対して垂直な平面を有しており、その前面にイメージセンサ３３と液晶ライトバルブ３５とが所定間隔をあけて並べて設けられている。また、保持板３２の液晶ライトバルブ３５の底面と対向する位置には貫通穴４５（図３参照）が形成されている。そして、貫通穴４５のもう一方の開口部を塞ぐように、保持板３２の背面に光源３４が設けられている。
【００２５】
イメージセンサ３３は、多数のフォトダイオードがマトリックス状に配置された受光面３３ａを備え、第１及び第２レンズ群４２，４３により受光面３３ａに結像された被写体像を撮像する。このイメージセンサ３３は、図示しないイメージセンサドライバにより駆動され、ドライバより出力された垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、画素毎に蓄積された電荷を１ラインずつ撮像信号として出力する。
【００２６】
イメージセンサ３３から出力された撮像信号は、図示しないアンプ及びＡ／Ｄ変換処理回路により画像処理前の原画像データに生成される。この原画像データは、画像処理回路４７（図３参照）に入力され、マトリックス演算処理、ホワイトバランス調節、ガンマ補正などの各種画像処理が施される。画像処理済みの画像データは、図示しないフレームメモリに一時的に記憶される。表示モニタ２０には、フレームメモリに記憶された画像データがスルー画として表示される。操作部２４のシャッタボタン（図示せず）が全押しされると、記憶された画像データは、圧縮処理が施された後に携帯電話機１０内に設けられたフラッシュラム等の記録メモリ４８（図３参照）に記録される。
【００２７】
光源３４は、貫通穴４５（図３参照）を介して白色光からなる照明光を液晶ライトバルブ３５に照射する。この光源３４としては、例えば白色ＬＥＤ（発光ダイオード）をマトリクス状に配置したものや、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が用いられる。
【００２８】
液晶ライトバルブ３５としては、本実施形態では透過型のカラー液晶パネル５０（アクティブマトリクス方式の液晶パネル）からなるものが用いられる。投影表示モード時にカラー液晶パネル５０は、その各液晶素子がユーザにより選択された画像の画像データに応じて駆動される。これにより、光源３４より照射された照明光がカラー液晶パネル５０を透過して画像光に変調される。変調された画像光は、第１及び第２レンズ群４２，４３により投影表示される。
【００２９】
兼用レンズ３１（第１及び第２レンズ群４２，４３）によるイメージセンサ３３への被写体像の結像と、液晶ライトバルブ３５より変調された画像光の投影とは、本発明の変位機構に相当するシフト機構３６により切り替えられる。シフト機構３６は、カムやアクチュエータ等からなり、保持板３２を光軸ＯＡに対して垂直で、且つイメージセンサ３３と液晶ライトバルブ３５とを結ぶ直線に対して平行な方向（以下、Ｘ方向という）にスライド移動させる。このシフト機構３６は、兼用レンズ３１によりイメージセンサ３３に被写体像が結像される撮影位置（図３参照）と、液晶ライトバルブ３５により変調された画像光が兼用レンズ３１に入射される投影表示位置（図４参照）とに保持板３２をスライド移動させる。
【００３０】
携帯電話機１０の動作モードが、通話モード、撮影モード、再生モードになっているときは、保持板３２は撮影位置にある。そして、ユーザが操作部２４を操作して動作モードを投影表示にモードに切り替えると、シフト機構３６により保持板３２は投影表示位置に移動される。これにより、兼用レンズ３１に画像光が入射して、兼用レンズ３１により投影像が投影表示される。
【００３１】
携帯電話機１０による撮影、及び撮影済みの画像の投影表示は、ユーザが携帯電話機１０を手で持った状態で行われる。従って、振れ補正機構３７は、手振れによる振動で撮影した画像がボケたり、投影像が振れたりするのを防止する。この振れ補正機構３７は、上述の第２レンズ群４３を光軸ＯＡに対して垂直な平面内で移動させることで、光軸ＯＡを偏向させる所謂光学式振れ補正を行う。
【００３２】
振れ補正機構３７は、第２レンズ群４３を支持する第１レンズ支持板５２と、第１レンズ支持板５２を支持する第２レンズ支持板５３と、第２レンズ支持板５３を支持する第３レンズ支持板５４とを備えている。第２レンズ支持板５３と第３レンズ支持板５４との前面には、それぞれ圧電素子からなるアクチュエータ５６，５７が設けられている。第１レンズ支持板５２には、アクチュエータ５６の駆動ロッド５６ａが取り付けられている。また、第２レンズ支持板５３には、アクチュエータ５７の駆動ロッド５７ａが取り付けられている。
【００３３】
アクチュエータ５６，５７は、アクチュエータ制御ドライバ（図３参照）５９により制御されて伸張又は圧縮変形し、駆動ロッド５６ａ，５７ａを直線状に変位させる。アクチュエータ５６は、第１レンズ支持板５２を図中Ｘ方向と直交するＹ方向に移動させる。また、アクチュエータ５７は、第２レンズ支持板５３及び第１レンズ支持板５２を一体にＸ方向に移動させる。これにより、手振れの方向及び量に応じて光軸ＯＡが偏向されるように、第２レンズ群４３を光軸ＯＡに対して垂直な方向に移動させることができる。
【００３４】
携帯電話機１０に加えられる手振れの方向及び量は、第３レンズ支持板５４の背面に設けられた振れ検出センサ３８により検出される。振れ検出センサ３８は、携帯電話機１０のＸ方向の振れを検出するＸ方向加速度センサ３８ａとＹ方向の振れを検出するＹ方向加速度センサ３８ｂとから構成される。なお、手振れ検出センサ３８を設ける位置は第３レンズ支持板５４の背面に限定はされず、携帯電話機１０内の任意の場所に設けられていてもよい。また、振れ検出センサ３８として、加速度センサ３８ａ，３８ｂを用いる代わりに、例えば角速度センサ等を用いるようにしてもよい。振れ検出センサ３８は、携帯電話機１０に加えられた振れを検出し、図３に示すように検出された振れの方向と大きさを示す振れ検出信号を制御部６０に入力する。
【００３５】
制御部６０は、操作部２４の各種ボタンからの入力操作に応答して、携帯電話機１０の各部の動作を制御する。この制御部６０には、表示モニタ２０、操作部２４、シフト機構３６、振れ検出センサ３８、記録メモリ４８、画像処理回路４７、アクチュエータ制御ドライバ５９、振れ補正算出回路６２の他に、図示は省略するがイメージセンサ３３の駆動を制御するイメージセンサドライバ、液晶ライトバルブ３５（カラー液晶パネル５０）の駆動を制御するライトバルブドライバ等が接続されている。
【００３６】
振れ補正算出回路６２は、撮影モード時に手振れが発生したら、手振れ検出センサ３８からの振れ検出信号に基づきイメージセンサ３３に結像される被写体像の振れが補正されるように、上述の第２レンズ群４３を移動させる移動方向及び量を算出する。具体的には、手振れによる振れ方向及び量と、被写体像の振れを補正するのに必要な第２レンズ群４３の移動方向及び量とを関連付けた第１ＬＵＴ６２ａを予め求めておく。そして、振れ補正算出回路６２は、振れ検出信号が制御部６０に入力されたら第１ＬＵＴ６２ａを参照して、第２レンズ群４３の移動方向及び量を算出する。
【００３７】
アクチュエータ制御ドライバ５９は、振れ補正算出回路６２による算出結果に基づき、アクチュエータ５６，５７を駆動して第２レンズ群４３を移動させる。これにより、被写体６４を撮影する際に手振れが発生しても、振れのない良好な被写体像が得られる。被写体像の画像データは、上述したように画像処理、圧縮処理された後、記録メモリ４８に記録される。
【００３８】
操作部２４の入力操作により携帯電話機１０の動作モードが投影表示モードに切り替わると、図４に示すように、シフト機構３６により保持板３２が撮影位置から投影表示位置に移動される。また、これと同時に記録メモリ４８に記録された撮影済みの画像の画像リスト（図示せず）が表示モニタ２０に表示される。そして、この画像リストの中からユーザが投影表示する画像を選択すると、選択された画像の画像データが記録メモリ４８から読み込まれ、画像データに応じて液晶ライトバルブ３５のカラー液晶パネル５０が駆動される。次いで、光源３４から照明光が液晶ライトバルブ３５に照射され、照射された照明光は液晶ライトバルブ３５により画像光に変調される。変調された画像光は兼用レンズ３１によってスクリーン６６に投影され、スクリーン６６に投影像６７が投影表示される。
【００３９】
振れ補正算出回路６２は、手振れ検出センサ３８からの振れ検出信号に基づき、手振れによる投影像６７の振れが補正されるように、第２レンズ群４３を移動させる移動方向及び量を算出する。具体的には撮影モード時と同様に、手振れによる振れ方向及び量と、投影像６７の振れを補正するのに必要な第２レンズ群４３の移動方向及び量とを関連付けた第２ＬＵＴ６２ｂを予め求めておく。そして、振れ補正算出回路６２は、制御部６０に入力された振れ検出信号に基づき、第２ＬＵＴ６２ｂを参照して第２レンズ群４３の移動方向及び量を算出する。アクチュエータ制御ドライバ５９は、移動方向及び量の算出結果に基づき、アクチュエータ５６，５７を駆動して第２レンズ群４３を移動させる。これにより、投影表示中に手振れが発生しても、スクリーン６６に投影表示される投影像６７が振れるおそれはない。
【００４０】
次に、本発明の携帯電話機１０の作用について説明する。携帯電話機１０を用いて撮影を行う時には、ユーザは折り畳まれている受話部１２と送話部１３を展開した後、操作部２４のモード切替ボタンを操作して携帯電話機１０の動作モードを撮影モードに切り替える。制御部６０は、保持板３２が投影表示位置にあるときは、シフト機構３６を駆動して保持板３２を撮影位置にスライド移動させる。次いで、制御部６０は図示しないイメージセンサドライバを介してイメージセンサ３３を駆動して、兼用レンズ３１によりイメージセンサ３３に結像された被写体像の撮像を開始する。これにより、イメージセンサ３３から撮像信号が出力される。
【００４１】
イメージセンサ３３から出力された撮像信号は、原画像データに生成された後、画像処理回路４７で各種画像処理が施される。画像処理済みの画像データは、図示しないフレームメモリに一時的に記憶される。表示モニタ２０には、フレームメモリに記憶された画像データに基づきスルー画が表示される。ユーザは、スルー画を見ながら撮影する画像のフレーミングを行う。そして、操作部２４のシャッタボタン（図示せず）が全押しされると、フレームメモリに記憶された画像データは、圧縮処理が施された後に記録メモリ４８に記録される。
【００４２】
操作部２４のシャッタボタンの全押し操作時に手振れが生じた場合、振れ検出センサ３８は携帯電話機１０に加えられた振れを検出し、振れの方向と大きさを示す振れ検出信号を制御部６０に入力する。振れ補正算出回路６２は、制御部６０に入力された振れ検出信号に基づき、第１ＬＵＴ６２ａを参照して第２レンズ群４３の移動方向及び量を算出する。そして、この算出結果に基づきアクチュエータ制御ドライバ５９は、アクチュエータ５６，５７を駆動して第２レンズ群４３を移動させる。これにより、被写体６４を撮影する際に手振れが発生しても、振れのない良好な被写体像が得られる（図２及び図３参照）。
【００４３】
次いで、撮影済みの画像を投影表示する場合には、ユーザは操作部２４のモード切替ボタンを操作して、携帯電話機１０の動作モードを投影表示モードに切り替える。動作モードが投影表示モードに切り替えられたら、制御部６０はシフト機構３６を駆動して、保持板３２を投影表示位置にスライド移動させる。また、これと同時に制御部６０は、記録メモリ４８に記録された撮影済みの画像の画像リスト（図示せず）を表示モニタ２０に表示させる。
【００４４】
ユーザが画像リストの中から投影表示する画像を選択すると、図示しないライトバルブドライバは、選択された画像の画像データを記録メモリ４８から読み出して、画像データに応じて液晶ライトバルブ３５のカラー液晶パネル５０を駆動する。次いで、制御部６０は、光源３４を制御して液晶ライトバルブ３５に照明光を照射させる。照射された照明光は、液晶ライトバルブ３５により画像光に変調される。変調された画像光は兼用レンズ３１によってスクリーン６６に投影され、スクリーン６６に投影像６７が投影表示される（図４参照）。
【００４５】
この投影表示中に手振れが発生した場合に、手振れ検出センサ３８は携帯電話機１０に加えられた振れを検出し、振れの方向と大きさを示す振れ検出信号を制御部６０に入力する。振れ補正算出回路６２は、制御部６０に入力された振れ検出信号に基づき、第２ＬＵＴ６２ｂを参照して第２レンズ群４３の移動方向及び量を算出する。そして、この算出結果に基づきアクチュエータ制御ドライバ５９は、アクチュエータ５６，５７を駆動して第２レンズ群４３を移動させる。これにより、手振れが発生しても、スクリーン６６に投影表示される投影像６７が振れるおそれはなくなる。
【００４６】
以上のように本実施形態では、撮影時と投影表示時とに手振れが発生しても、手振れ検出センサ３８により携帯電話機１０に加えられた振れの方向と大きさとを検出し、その検出結果に基づいて振れ補正機構３７を駆動するようにしたので、撮影時には振れのない良好な被写体像が得られる。また、投影表示時にはスクリーン６６に投影表示される投影像６７が振れて見にくくなるおそれがなくなる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、振れ検出センサ３８を用いて携帯電話機１０に加えられた振れを検出し、その検出結果に基づいて振れ補正機構３７を駆動して第２レンズ群４３を移動させる所謂光学式手振れ補正を行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、イメージセンサ３３に結像された被写体像の振れより携帯電話機１０に加えられた振れの方向及び量を検出し、その検出結果に基づきイメージセンサ３３及びカラー液晶パネル５０を制御して電子式振れ補正を行うようにしてもよい。以下、図５及び図６を用いて、本発明の第２の実施形態の投影表示機能一体型カメラモジュール（カメラモジュール）７０についての説明を行う。ここで、カメラモジュール１５と同一の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４８】
携帯電話機７０には、上述の振れ検出センサ３８の代わりに振れ検出回路７２と補助光学系７３とが設けられているとともに、上述の振れ補正機構３７及び振れ補正算出回路６２の代わりに振れ補正制御回路７４が設けられている。
【００４９】
振れ検出回路７２は、例えば周知の代表点マッチング方法を用いてイメージセンサ３３に結像される被写体像の振れを検出することで、携帯電話機７０に加えられた振れの方向及び量を検出する。具体的には振れ検出回路７２は、図示しないフレームメモリに一時的に記録される画像処理済みの画像データ等に基づき、現フレームの画像を複数の検出領域に分割して、各検出領域ごとに代表点を決定する。そして、振れ検出回路７２は、フレームメモリに次フレームの画像データが記録されたら、各検出領域ごとに現フレームの各代表点が次フレームのどこに移動したかを比較することで、イメージセンサ３３に結像される被写体像の振れを検出する。なお、被写体像の振れを検出可能であれば、代表点マッチング方法の代わりにブロックマッチング方法等の各種検出方法を用いてもよい。
【００５０】
振れ検出回路７２は、撮影モード時には兼用レンズ３１によりイメージセンサ３３に結像される被写体像の振れに基づき、携帯電話機１０に加えられた振れの方向及び量を検出する（図５参照）。そして、振れ検出回路７２は、投影表示モード時には補助光学系７３によりイメージセンサ３３に結像される被写体像の振れに基づき、携帯電話機１０に加えられた振れの方向及び量を検出する（図６参照）。
【００５１】
補助光学系７３は、保持板３２が投影表示位置にあるときにイメージセンサ３３に被写体像を結像させるためのものであり、補助レンズ群７６、及びこのレンズ群７６が組み込まれるレンズ鏡筒７７とからなる。レンズ鏡筒７７は、保持部材７８によりズームレンズ鏡筒３０に取り付けられている。保持部材７８は、保持板３２が投影表示位置にあるときに、補助レンズ群７６よりイメージセンサ３３に被写体像が結像可能な位置にレンズ鏡筒７７を保持している。補助光学系７３を設けることで、投影表示モード時にもイメージセンサ３３に被写体像を結像させて、振れ検出回路７２により携帯電話機７０に加えられた振れの方向及び量を検出することができる。
【００５２】
振れ補正制御回路７４は、画素領域移動回路８０と変調領域移動回路８１とからなる。画素領域移動回路８０は、撮像信号が出力されるイメージセンサ３３の受光面３３ａの実有効画素領域を移動させる。ここで、イメージセンサ３３の受光面３３ａは、撮像信号を出力する実有効画素領域よりも大きな有効画素領域を有している。従って、この有効画像領域内で実有効画素領域を移動させることで、イメージセンサ３３に結像された被写体像の振れを補正することができる。
【００５３】
画素領域移動回路８０は、撮影モード時に振れ検出回路７２による検出結果に基づき、イメージセンサ３３に結像される被写体像の振れが補正されるように、実有効画素領域を移動させる移動方向及び量を算出する。なお、この場合も手振れによる振れ方向及び量と、実有効画素領域の移動方向及び量とを関連付けたＬＵＴを予め求めておくことが好ましい。そして、画素領域移動回路８０は、算出された結果に基づきイメージセンサドライバ（図示せず）を駆動して、実有効画素領域を移動させる。これにより、手振れが発生しても振れのない良好な被写体像が得られる（図５参照）。
【００５４】
変調領域移動回路８１は、液晶ライトバルブ３５のカラー液晶パネル５０の実有効変調領域を移動させる。このカラー液晶パネル５０も、投影用の実有効変調領域よりも大きな有効変調領域を有している。従って、投影表示モード時に変調領域移動回路８１は、振れ検出回路７２による検出結果に基づき、スクリーン６６に投影表示される投影像６７の振れが補正されるように、実有効変調領域を移動させる方向及び量を算出する。この場合も手振れによる振れ方向及び量と、実有効変調領域の移動方向及び量とを関連付けたＬＵＴを予め求めておくことが好ましい。そして、変調領域移動回路８１は、算出された結果に基づきライトバルブドライバ（図示せず）を駆動して、実有効変調領域を移動させる。これにより、手振れが発生しても、同様にスクリーン６６に投影表示される投影像６７が振れるおそれはなくなる（図６参照）。
【００５５】
このように第２の実施形態においても、手振れが発生したときに、振れ検出回路７２によりイメージセンサ３３に結像される被写体像の振れを検出し、その検出結果に基づいて、撮影モード時には画素領域移動回路８０によりイメージセンサ３３の実有効画素領域を移動させるようにしたので、振れのない良好な被写体像が得られる。また、振れ検出回路７２の検出結果に基づき、投影表示モード時には変調領域移動回路８１により液晶ライトバルブ３５の実有効変調領域を移動させるようにしたので、スクリーン６６に投影表示される投影像６７が振れて見にくくなるおそれがなくなる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、シフト機構３６を用いて保持板３２を兼用レンズ３１によりイメージセンサ３３に被写体像が結像される撮影位置（図３及び図５参照）と、液晶ライトバルブ３５により変調された画像光が兼用レンズ３１に入射される投影表示位置（図４及び図６参照）とにスライド移動させるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば図７に示すように、保持板３２に光軸ＯＡ（図２参照）に対して平行な方向に延びた回転軸８５を取り付ける。そして、この回転軸８５に図示しない駆動伝達機構を介して連結されたモータ８６により、回転軸８５を中心として保持板３２を回転させるようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、シフト機構３６により保持板３２をスライド移動させるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、保持板３２をスライド移動させる代わりに、ズームレンズ鏡筒３０をスライド移動させるようにしてもよい。さらに、上述の図７を用いて説明したように、ズームレンズ鏡筒３０や、ズームレンズ鏡筒３０と補助光学系７３との間の保持部材７８を光軸ＯＡに対して平行な方向に延びた回転軸を中心に回転させるようにしてもよい。
【００５８】
なお、上記実施形態（カメラモジュール１５）では、振れ検出センサ３８による振れ検出信号に基づいて、振れ補正機構３７を駆動して第２レンズ群４３を移動させる所謂光学式手振れ補正を行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。第２レンズ群４３を移動させる代わりに、例えば図８に示すように、振れ補正機構９０を用いて保持板３２を移動させるようにしてもよい。
【００５９】
振れ補正機構９０は、保持板３２を光軸ＯＡに対して垂直に方向に移動させる。この振れ補正機構９０は、保持板３２を保持する保持部材９２、保持部材９２と一体に形成された第１支持板９３、第１支持板９３を支持する第２支持板９４と、第２支持板９４を支持する第３支持板９５と、第１支持板９３を図中Ｙ方向に移動させるアクチュエータ９６と、第２支持板９４を第１支持板９３と一体に図中Ｘ方向に移動させるアクチュエータ９７とから構成される。両アクチュエータ９６，９７は、アクチュエータ制御ドライバ９８により駆動が制御される。
【００６０】
この場合も同様にして、手振れ検出センサ３８からの振れ検出信号に基づき、イメージセンサ３３に結像される被写体像の振れや、スクリーン等に投影表示される投影像の振れが補正されるように、アクチュエータ９６，９７を駆動して保持板３２を移動させればよい。
【００６１】
なお、上記各実施形態では、投影表示機能一体型カメラモジュールが組み込まれた投影表示機能付き携帯電話機を例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、このような投影表示機能一体型カメラモジュールが組み込まれたデジタルカメラ、ＰＤＡ、電子手帳等の各種携帯電子機器に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明を実施した撮影及び投影表示機能付き携帯電話機の概略図である。
【図２】同携帯電話機に組み込まれた投影表示機能一体型カメラモジュールの斜視図である。
【図３】撮影モード時のカメラモジュールの断面図である。
【図４】投影表示モード時のカメラモジュールの断面図である。
【図５】イメージセンサに結像される被写体像の振れに基づき、電子式手振れ補正を行う第２の実施形態のカメラモジュールの断面図であり、撮影モード時の状態を示したものである。
【図６】第２の実施形態のカメラモジュールの断面図であり、投影表示モード時の状態を示したものである。
【図７】シフト機構の代わりに回転軸を用いた他の実施形態のカメラモジュールの断面図である。
【図８】第２レンズ群を移動させる代わりに、保持板を移動させることで手振れ補正を行う他の実施形態のカメラモジュールの斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  撮影及び投影表示機能付き携帯電話機
１５  投影表示機能一体型カメラモジュール
３１  兼用レンズ
３３  イメージセンサ
３５  液晶ライトバルブ
３６  シフト機構
３７  振れ補正機構
３８  振れ検出センサ
４３  第２レンズ群
５６，５７  アクチュエータ
５９  アクチュエータ制御ドライバ
６２  振れ補正算出回路
【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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