(57)【要約】      （修正有）【課題】使用者が手動で簡単に最適な画角に補正をすることが可能な装着型の撮像装置を提供する。【解決手段】装着型撮像装置は、使用者に装着される装着ユニット１１と、装着ユニットに取り付けられる撮像ユニット１２とを備えている。撮像ユニットは、装着ユニットに固定される固定部２と、固定部に対して可動自在に連結機構で連結される可動部４とを有している。可動部は、被写体を撮像するカメラモジュール４１と、レーザ光を照射するレーザ光照射モジュール４２とを有している。カメラモジュールとレーザ光照射モジュールは、レーザ光照射モジュールからのレーザ光をカメラモジュールの画角内に照射させるように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者に装着される装着ユニットと、
前記装着ユニットに取り付けられる撮像ユニットと、を備え、
前記撮像ユニットは、前記装着ユニットに固定される固定部と、前記固定部に対して可動自在に連結機構で連結される可動部と、を有し、
前記可動部は、被写体を撮像するカメラモジュールと、レーザ光を照射するレーザ光照射モジュールと、を有し、
前記カメラモジュールと前記レーザ光照射モジュールは、前記レーザ光照射モジュールからの前記レーザ光を前記カメラモジュールの画角内に照射させるように配置されている
装着型撮像装置。
【請求項２】
前記カメラモジュールと前記レーザ光照射モジュールは、前記カメラモジュールの光軸方向と前記レーザ光照射モジュールからの前記レーザ光の照射方向とを平行させて配置されている
請求項１に記載の装着型撮像装置。
【請求項３】
前記連結機構による前記固定部に対する前記可動部の可動域は、前記使用者の視野角の範囲内で前記レーザ光を照射させるように設定されている
請求項１または２に記載の装着型撮像装置。
【請求項４】
前記可動部には、前記カメラモジュールの集光口と前記レーザ光照射モジュールのレーザ光照射口が隣接して開口している
請求項１に記載の装着型撮像装置。
【請求項５】
前記連結機構は、前記固定部に設けられる第１の連結部材と、前記可動部に設けられる第２の連結部材と、前記第１の連結部材と前記第２の連結部材を互いに回動自在に支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、前記第１の連結部材を支持する第１の軸部と、前記第１の軸部と直交方向に配置され、前記第２の連結部材を支持する第２の軸部と、を有している
請求項１に記載の装着型撮像装置。
【請求項６】
前記連結機構は、前記固定部および前記可動部のうち、いずれか一方に設けられる連結部材と、他方に設けられる被連結部材と、を備え、
前記連結部材および前記被連結部材は、前記連結部材が前記被連結部材に対して回動自在に設けられている
請求項１に記載の装着型撮像装置。
【請求項７】
前記連結機構は、ユニバーサルジョイントもしくはボールジョイントのいずれかである
請求項１に記載の装着型撮像装置。
【請求項８】
前記カメラモジュールは、レンズ部と、前記レンズ部が集光した光を電気信号に変換する撮像素子部と、を有し、
前記レンズ部は集光方向を、前記撮像素子部は集光面の法線方向をそれぞれ前記光軸方向と一致させて配置されている
請求項２に記載の装着型撮像装置。
【請求項９】
前記レーザ光照射モジュールは、前記被写体を前記レーザ光のポイントで照らす発光部を有している
請求項１に記載の装着型撮像装置。
【請求項１０】
前記装着ユニットは、前記使用者の眼前を覆うメガネレンズ部と、前記メガネレンズ部に対して折り畳み自在に支持されるつる部と、を有している
請求項１に記載の装着型撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、装着型の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者の身体の一部に装着されて携行され、所望の画像を撮像可能な装着型の撮像装置が知られている。例えば、使用者の頭部に装着可能なメガネ型の撮像装置が実用化されている。メガネ型の撮像装置によれば、使用者の視野に対応する画像をリアルタイムで容易に撮像することが可能となる。
【０００３】
使用者の視野に対応する画像を撮像するためには、撮像装置の画角を使用者の視野に合わせた状態で撮像する必要がある。このような画角の補正に関しては、従来から各種の自動化技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６４１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、視野は人それぞれで大きく異なるため、メガネ型の撮像装置を使用する各使用者の視野に合わせて、画角を自動で最適な状態に補正することには限界がある。このため、自動補正では使用者の視野と撮像装置の画角が一致しないおそれがある。特に、１つの撮像装置を複数人で入れ替わり使用するような場合には、補正が最適になされずに画角が視野から外れた状態で撮像され易い。
【０００６】
そこで、使用者が手動で簡単に最適な画角に補正をすることが可能な装着型の撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、装着型撮像装置は、使用者に装着される装着ユニットと、装着ユニットに取り付けられる撮像ユニットとを備えている。撮像ユニットは、装着ユニットに固定される固定部と、固定部に対して可動自在に連結機構で連結される可動部とを有している。可動部は、被写体を撮像するカメラモジュールと、レーザ光を照射するレーザ光照射モジュールとを有している。カメラモジュールとレーザ光照射モジュールは、レーザ光照射モジュールからのレーザ光をカメラモジュールの画角内に照射させるように配置されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の装着型撮像装置を示す斜視図。
【図２】実施形態の装着型撮像装置を示す平面図。
【図３】実施形態の装着型撮像装置の可動部を示す平面図。
【図４】実施形態の装着型撮像装置の可動部を図３の矢印Ａ３１の方向から示す図。
【図５】実施形態の装着型撮像装置の可動部を図３の矢印Ａ３２の方向から示す図。
【図６】実施形態の装着型撮像装置の可動部を動かす前の態様を示す平面図。
【図７】実施形態の装着型撮像装置の可動部を動かした後の態様を示す平面図。
【図８】実施形態の装着型撮像装置の可動部を動かす前の態様を示す側面図。
【図９】実施形態の装着型撮像装置の可動部を動かした後の態様を示す側面図。
【図１０】実施形態の装着型撮像装置の連結機構の態様の一例を示す斜視図。
【図１１】実施形態の装着型撮像装置の連結機構の態様の別例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の装着型撮像装置（以下適宜、撮像装置ともいう）について、カメラ付きのメガネを例に、図１から図１１を参照して説明する。なお、以下の説明の便宜上、使用者が撮像装置を装着した状態でその使用者からみて「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、「下」をそれぞれ定義する。したがって、図１および図２に示す矢印Ｘの＋方向は前方向、矢印Ｙの＋方向は左方向、矢印Ｚの＋方向は上方向となる。また、使用者の顔に近接する方向を内側（内方）、顔から離間する方向を外側（外方）と定義する。図１および図２以外の各図においても、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚで示す各方向に従って方向を定義する。
【００１０】
図１は、実施形態の装着型撮像装置１を前方左上からみた斜視図である。図２は、実施形態の装着型撮像装置１を上方からみた平面図である。図１および図２に示すように、実施形態の装着型撮像装置１は、使用者の頭部に装着される装着ユニット１１と、装着ユニット１１に取り付けられる撮像ユニット１２とを備えている。装着ユニット１１は、メガネレンズ部１１ａとつる部１１ｂを有するメガネ型となっている。実施形態では、装着ユニット１１を作業用の保護メガネ（ゴーグル）としているが、通常のメガネ型とすることも可能である。これらのメガネ型ではなく、ヘルメット型や帽子型などにも装着ユニットは適用可能である。また、装着ユニットは、頭部に装着される必要はなく、使用者の身体のいずれかの部位に装着可能であればよい。
【００１１】
メガネレンズ部１１ａは、透光性部材で形成され、使用者の眼前を覆っている。メガネレンズ部１１ａには、外周縁から使用者の顔に向かうように内側へ風防部１１ｃが延びており、眼の保護が図られている。つる部１１ｂは、メガネレンズ部１１ａのＹ方向の各端部に１つずつ、それぞれ折り畳み自在にヒンジ１１ｄで取り付けられている。
【００１２】
撮像ユニット１２は、装着ユニット１１に固定される固定部２と、固定部２に対して可動自在に連結機構３で連結される可動部４とを有している。固定部２は、撮像ユニット１２を制御するための制御基板（図示省略）などが筐体２１に収容されて構成されている。筐体２１は、例えば樹脂もしくは金属で形成され、つる部１１ｂに固定されている。筐体２１の固定方法は、任意に採用できる。例えば、筐体２１に形成した溝につる部１１ｂを嵌合させることが可能である。この他にも、ネジや接着などにより筐体２１をつる部１１ｂに固定しても構わない。なお、固定部２は、可動部４に対して固定（静止）状態であればよく、例えばクリップやバンド、フックなどにより、筐体２１をつる部１１ｂに着脱自在に取り付けることも可能である。また、つる部１１ｂではなく、メガネレンズ部１１ａや風防部１１ｃに筐体２１を固定してもよい。
【００１３】
筐体２１に収容された制御基板は、撮像ユニット１２とは別体に設けられる主制御ユニット（図示省略）とケーブル１３で接続されている。制御基板と主制御ユニットは、無線接続されていてもよい。主制御ユニットは、例えば使用者の腰部などに装着され、ケーブル１３および制御基板などを介して後述するカメラモジュール４１の撮像素子部４１ｂおよびレーザ光照射モジュール４２の発光部４２ａなどに電源供給するとともに、撮像素子部４１ｂや発光部４２ａの動作の制御を行う。撮像素子部４１ｂおよび発光部４２ａのＯＮとＯＦＦは、例えば切換用のスイッチ（図示省略）を筐体２１からそれぞれ露出させ、各スイッチの操作によって行えばよい。スイッチの態様は、ボタンスイッチやスライドスイッチなど特に問わない。
【００１４】
図１および図２に加えて、図３から図５には可動部４の構成を示す。可動部４は、カメラモジュール４１と、レーザ光照射モジュール４２とを有している。カメラモジュール４１およびレーザ光照射モジュール４２は、筐体４３に収容されている。筐体４３は、例えば樹脂もしくは金属で形成され、固定部２の筐体２１に連結機構３で可動自在に取り付けられている。これにより、固定部２に対する可動部４の位置を、連結機構３により変更できるようになっている。
【００１５】
カメラモジュール４１は、レンズ部４１ａと撮像素子部４１ｂとを備えて構成されている。レンズ部４１ａは、レンズを鏡筒内に設けて構成され、鏡筒内のレンズを筐体４３の開口部４３ａから外部へ臨ませて筐体４３に配置されている。開口部４３ａは、レンズの集光口である。撮像素子部４１ｂは、ケーブル１４、筐体２１内の制御基板、およびケーブル１３で主制御ユニットに接続され、レンズ部４１ａが集光した光を電気信号に変換する。撮像素子部４１ｂは、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの素子を適用して構成することができる。
【００１６】
カメラモジュール４１は、レンズ部４１ａを使用者の視野方向へ向けるように、可動部４の筐体４３が固定部２の筐体２１に取り付けられている。これにより、カメラモジュール４１は、使用者の視野を含む範囲を被写体としてレンズ部４１ａで捉え、撮像素子部４１ｂで撮像可能となっている。すなわち、使用者の視野を含む範囲は、カメラモジュール４１の画角内に収まっている。
【００１７】
レーザ光照射モジュール４２は、レーザ光の発生源である発光部４２ａと、発光部４２ａを制御する制御部４２ｂとを備えて構成されている。発光部４２ａは、筐体４３の開口部４３ｂから外部へ臨んでおり、赤色、青色、あるいは緑色などのレーザ光を発する。すなわち、開口部４３ｂはレーザ光の照射口であり、レーザ光は、開口部４３ｂから外部へ向けて照射されて被写体をポイントで照らす。制御部４２ｂは、可動部４の筐体４３に収容され、使用者の腰部などに装着された主制御ユニット（図示省略）からケーブル１３，１４などを介して電源供給されている。なお、制御部４２ｂは、固定部２の筐体２１に収容されていてもよい。また、レーザ光照射モジュール４２は、制御部４２ｂ用の電源を備えていても構わない。
【００１８】
カメラモジュール４１とレーザ光照射モジュール４２は、発光部４２ａからのレーザ光をレンズ部４１ａの画角内に照射させるように、それぞれ筐体４３に配置されている。すなわち、レーザ光の照射先は、レンズ部４１ａの画角内に相当する。このため、レーザ光照射モジュール４２（発光部４２ａ）からレーザ光を照射させることで、使用者はカメラモジュール４１（撮像素子部４１ｂ）で撮像されるおおよその範囲を、照射されたレーザ光の位置により容易に視認することができる。
【００１９】
図３から図５には、カメラモジュール４１とレーザ光照射モジュール４２が並んで筐体４３に配置されるとともに、開口部４３ａ，４３ｂも並んで配置された態様を一例として示す。開口部４３ａと開口部４３ｂは、隣接して開口している。筐体４３は、開口部４３ｂを開口部４３ａよりも僅かに内側（図３における右隣）に位置付けて筐体２１に取り付けられている。
【００２０】
図１および図２に示すように、カメラモジュール４１とレーザ光照射モジュール４２は、光軸方向Ｄ１とレーザ光の照射方向Ｄ２とを平行させるように、それぞれ筐体４３に配置されている。この場合、カメラモジュール４１は、レンズ部４１ａの集光方向と、撮像素子部４１ｂの集光面の法線方向とを光軸方向Ｄ１と一致させて配置されている。このため、レーザ光の照射方向Ｄ２は、カメラモジュール４１の撮像方向とほぼ一致する。すなわち、レーザ光の照射先は、カメラモジュール４１の画角の中心点近傍に相当する。これにより、使用者は、カメラモジュール４１の撮像範囲をより正確に視認することができる。
【００２１】
実施形態では、可動部４が固定部２に対して可動自在になっているため、最適な画角となるように使用者が固定部２に対する可動部４の位置、すなわちカメラモジュール４１の撮像範囲を簡単に調整することができる。図６から図９には、可動部４の可動態様を示す。図６および図７は、可動部４をＸＹ平面上で動かす態様を＋Ｚ方向から示す図である。図８および図９は、可動部４をＸＺ平面上で動かす態様を＋Ｙ方向から示す図である。
【００２２】
図６に示す態様では、カメラモジュール４１の光軸方向Ｄ１およびレーザ光照射モジュール４２からのレーザ光の照射方向Ｄ２がいずれも基準方向（同図における下方向）に沿うように、固定部２（図示省略）に対して可動部４が位置付けられている。このような位置から可動部４を内側（図６における右方向）へ押すと、可動部４は、連結機構３（図示省略）によって図７に示す態様に位置が変更される。
【００２３】
この場合、カメラモジュール４１の光軸方向Ｄ１およびレーザ光照射モジュール４２からのレーザ光の照射方向Ｄ２は、図６に示す態様よりもＸＹ平面上において角度α７だけ内側を向く。このように可動部４を動かす（傾かせる）ことで、カメラモジュール４１の撮像範囲、すなわち画角をＸＹ平面上の内側へ補正することができる。その際、使用者は、かかる画角補正がなされたことを、レーザ光の照射方向Ｄ２の変化、換言すれば、レーザ光が被写体を照らすポイントの位置の変化によって容易に把握することができる。カメラモジュール４１の画角をＸＹ平面上の外側へ補正する場合には、図６に示す位置から可動部４を外側（同図における左方向）へ傾ければよい。
【００２４】
図８に示す態様では、カメラモジュール４１の光軸方向Ｄ１およびレーザ光照射モジュール４２からのレーザ光の照射方向Ｄ２がいずれも基準方向（同図における下方向）に沿うように、固定部２に対して可動部４が位置付けられている。このような位置から可動部４を外側（図８における下方向）へ押すと、可動部４は、連結機構３によって図９に示す態様に位置が変更される。
【００２５】
この場合、カメラモジュール４１の光軸方向Ｄ１およびレーザ光照射モジュール４２からのレーザ光の照射方向Ｄ２は、図８に示す態様よりもＸＺ平面上において角度α９だけ内側（図８における右側）を向く。このように可動部４を動かす（傾かせる）ことで、カメラモジュール４１の撮像範囲、すなわち画角をＸＺ平面上の内側へ補正することができる。その際、使用者は、かかる画角補正がなされたことを、レーザ光の照射方向Ｄ２の変化（レーザ光が被写体を照らすポイントの位置の変化）によって容易に把握することができる。カメラモジュール４１の画角をＸＺ平面上の外側へ補正する場合には、図８に示す位置から可動部４を外側（図８における左方向）へ傾ければよい。
【００２６】
なお、固定部２に対する可動部４の可動域は、特に限定されない。例えば、かかる可動域は、使用者の視野角の範囲内でレーザ光照射モジュール４２からレーザ光を照射させるように設定すればよい。一例として、図６および図８に示す基準方向に対し、ＸＹ平面上で内側および外側へそれぞれ３０°程度、ＸＺ平面上で内側および外側へそれぞれ２０°程度の可動域を確保できればよい。また、特に図示はしないが、カメラモジュール４１の画角をＹＺ平面上で補正することも可能である。この場合も、使用者は、かかる画角補正がなされたことをレーザ光の照射位置の変化によって容易に把握することができる。
【００２７】
ここで、固定部２に対して可動部４を動かすための連結機構３は、いわゆるユニバーサルジョイントやボールジョイントなどと呼ばれる各種の機構を適用することができる。図１０および図１１には、連結機構３として適用可能なユニバーサルジョイント５およびボールジョイント６の一例をそれぞれ示す。
【００２８】
図１０に示すユニバーサルジョイント５は、第１の連結部材５１および第２の連結部材５２と、これらを支持する支持部材５３とを備えて構成されている。第１の連結部材５１は、可動部４に設けられている。第１の連結部材５１は、筐体４３に固定される軸部５１ａと、支持部材５３を結合する結合片５１ｂとを有している。結合片５１ｂは、軸部５１ａの端部に設けられたベース５１ｃから一対をなして突出している。第２の連結部材５２は、固定部２に設けられている。第２の連結部材５２は、筐体２１に固定される軸部５２ａと、支持部材５３を結合する結合片５２ｂとを有している。結合片５２ｂは、軸部５２ａの端部に設けられたベース５２ｃから一対をなして突出している。
【００２９】
支持部材５３は、本体部５３ａと、第１の軸部５３ｂと、第２の軸部５３ｃとを備えて構成されている。本体部５３ａは、一端部で結合片５１ｂと結合され、他端部で結合片５２ｂと結合されている。第１の軸部５３ｂは、本体部５３ａの一端部を貫通し、一対の結合片５１ｂの間に本体部５３ａを結合させて、第１の連結部材５１を支持している。第２の軸部５３ｃは、本体部５３ａの他端部を貫通し、一対の結合片５２ｂの間に本体部５３ａを結合させて、第２の連結部材５２を支持している。第１の軸部５３ｂと第２の軸部５３ｃは、直交方向に配置されている。すなわち、第１の連結部材５１と第２の連結部材５２は、一対の結合片５１ｂ，５２ｂ同士の位相を９０°ずらして支持部材５３で連結されている。
【００３０】
このようなユニバーサルジョイント５によれば、第１の連結部材５１と第２の連結部材５２を互いに回動自在に支持部材５３で支持することができる。したがって、第２の連結部材５２を固定することで、第２の連結部材５２に対して第１の連結部材５１を回動自在とすることができる。すなわち、第２の連結部材５２が設けられた固定部２に対して、第１の連結部材５１が設けられた可動部４を可動自在に連結することができる。
【００３１】
図１１に示すボールジョイント６は、連結部材６１と被連結部材６２とを備えて構成されている。連結部材６１は、可動部４に設けられている。連結部材６１は、筐体４３に固定される軸部６１ａと、軸部６１ａの端部に設けられた球部６１ｂとを有している。被連結部材６２は、固定部２に設けられている。被連結部材６２は、筐体２１に固定される軸部６２ａと、球部６１ｂを回動自在に収容する収容部６２ｂとを有している。収容部６２ｂは、軸部６２ａの端部に設けられ、球部６１ｂよりも僅かに大きな球状の穴６２ｃを有している。連結部材６１と被連結部材６２は、収容部６２ｂの穴６２ｃに球体６１ｂを収容して結合されている。
【００３２】
このようなボールジョイント６によれば、連結部材６１を被連結部材６２に対して回動自在とすることができる。すなわち、被連結部材６２が設けられた固定部２に対して、連結部材６１が設けられた可動部４を可動自在に連結することができる。これとは逆に、連結部材６１を固定部２、被連結部材６２を可動部４にそれぞれ設けた場合であっても、同様に固定部２に対して可動部４を可動自在に連結することは可能である。
【００３３】
なお、固定部２に対する可動部４の可動域をそれほど必要としない場合、例えば、ＸＹ平面上あるいはＸＺ平面上で内側および外側にのみ可動部４を動かす（傾かせる）ヒンジなどを連結機構３として適用することも可能である。
【００３４】
このように、上述した実施形態によれば、使用者が手動で簡単にカメラモジュール４１を最適な画角に補正することができる。したがって、使用者の視野と撮像装置１の画角を容易に一致させることができる。このため、例えば１つの撮像装置１を複数人で入れ替わり使用する場合であっても、常に各使用者の視野に合わせて最適な画像を撮像することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１…装着型撮像装置、２…固定部、３…連結機構、４…可動部、５…ユニバーサルジョイント、６…ボールジョイント、１１…装着ユニット、１２…撮像ユニット、２１…筐体、４１…カメラモジュール、４１ａ…レンズ部、４１ｂ…撮像素子部、４２…レーザ光照射モジュール、４２ａ…発光部、４２ｂ…制御部、４３…筐体、４３ａ…開口部、４３ｂ…開口部、５１…第１の連結部材、５１ａ…軸部、５１ｂ…結合片、５１ｃ…ベース、５２…第２の連結部材、５２ａ…軸部、５２ｂ…結合片、５２ｃ…ベース、５３…支持部材、５３ａ…本体部、５３ｂ…第１の軸部、５３ｃ…第２の軸部、６１…連結部材、６１ａ…軸部、６１ｂ…球部、６２…被連結部材、６２ａ…軸部、６２ｂ…収容部、６２…穴、Ｄ１…光軸方向、Ｄ２…レーザ光の照射方向。
【図１】
2017055296.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】
2017055296.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2017055296.tif 000012
【図１１】
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