(57)【要約】【課題】カメラユニットとプロジェクタモジュール、更にはバリアとその駆動機構とを含むカメラの小型化を図る。【解決手段】光学系を含む撮影用部品を内蔵するカメラユニット２０と、画像投影用部品を内蔵するプロジェクタモジュール３０と、光学系を覆う保護位置と光学系を露出させる退避位置との間で移動可能なレンズバリア２２と、バリア２２を駆動する駆動機構４０とを有する。駆動機構を構成する最終ギア４４は、プロジェクタモジュール３０の筐体３７に形成された円筒部３７ａ（投影光路を形成する）の外周に回転可能に支持される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を含む撮影用部品を内蔵するカメラユニットと、
画像投影用部品を内蔵するプロジェクタモジュールと、
前記光学系を覆う保護位置と該光学系を露出させる退避位置との間で移動可能なバリアと、
前記バリアを駆動する駆動機構とを備え、
前記駆動機構を構成する回転部材を前記プロジェクタモジュールの筐体に回転可能に支持したことを特徴とするプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項２】
前記回転部材は、前記プロジェクタモジュールの筐体に突設された円筒部の外周に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項３】
前記円筒部の内部には、前記プロジェクタモジュールの投影光路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項４】
前記円筒部内の投影光路には、光学部材が収容されていることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項５】
前記円筒部の外周にはまた、前記バリアが回転可能に支持されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項６】
前記円筒部の外周にはまた、前記回転部材の回転を前記バリアに伝達する動力伝達部材が回転可能に支持されていることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項７】
前記動力伝達部材は、ねじりばねを含むことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項８】
前記円筒部に支持される回転部材は、円環状のギアを含むことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載のプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項９】
前記プロジェクタモジュールによって投影が行われている間は前記バリアの駆動を禁止することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項１０】
撮影用部品を内蔵するカメラユニットと、
光学系を含む画像投影用部品を内蔵するプロジェクタモジュールと、
前記光学系を覆う保護位置と該光学系を露出させる退避位置との間で移動可能なバリアと、
前記バリアを駆動する駆動機構とを備え、
前記駆動機構を構成する回転部材を前記カメラユニットの筐体に回転可能に支持したことを特徴とするプロジェクタ内蔵カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタモジュールを内蔵したカメラ、特にカメラユニットまたはプロジェクタモジュールの光学系を保護するバリアを備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタモジュールを内蔵したデジタルカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、撮影光学系（屈曲光学系）を保護するバリアを備えたカメラが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開2002-369050号公報
【特許文献２】特開2002-341401号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カメラ本体内の限られた空間にカメラユニットとプロジェクタモジュール、更には上述したようなバリアとその駆動機構を設けるとなると、それらの配置如何ではカメラの大型化が余儀なくされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るプロジェクタ内蔵カメラは、光学系を含む撮影用部品を内蔵するカメラユニットと、画像投影用部品を内蔵するプロジェクタモジュールと、光学系を覆う保護位置と該光学系を露出させる退避位置との間で移動可能なバリアと、バリアを駆動する駆動機構とを備え、駆動機構を構成する回転部材をプロジェクタモジュールの筐体に回転可能に支持したことを特徴とする。
上記回転部材を、プロジェクタモジュールの筐体に突設された円筒部の外周に回転可能に支持してもよい。その場合、円筒部の内部にはプロジェクタモジュールの投影光路が形成されていてもよい。円筒部内の投影光路には、光学部材が収容されていてもよい。円筒部の外周にはまた、バリアを回転可能に支持してもよい。円筒部の外周にはまた、回転部材の回転をバリアに伝達する動力伝達部材を回転可能に支持してもよい。その動力伝達部材は、ねじりばねを含んでいてもよい。円筒部に支持される回転部材は、円環状のギアを含んでいてもよい。
プロジェクタモジュールによって投影が行われている間はバリアの駆動を禁止するようにしてもよい。
本発明に係る他のプロジェクタ内蔵カメラは、撮影用部品を内蔵するカメラユニットと、光学系を含む画像投影用部品を内蔵するプロジェクタモジュールと、光学系を覆う保護位置と光学系を露出させる退避位置との間で移動可能なバリアと、バリアを駆動する駆動機構とを備え、駆動機構を構成する回転部材をカメラユニットの筐体に回転可能に支持したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、カメラユニットとプロジェクタモジュール、更にはバリアとその駆動機構とを含むカメラの小型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１〜図８により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本実施形態におけるプロジェクタ内蔵カメラの正面図である。カメラ前面には、撮影光束を取り込むためのレンズ窓１と、閃光装置の発光窓２と、プロジェクタ投影窓３とが設けられ、またカメラ上面には、レリーズボタン４が設けられる。
【０００８】
図２〜図４は上記カメラの要部構成を示している。カメラ本体内には、カメラユニット２０およびプロジェクタモジュール３０が横方向に並べて配置され、それらの後方にメインの回路基板５０が配置される。４０はバリア駆動機構である。
【０００９】
カメラユニット２０は、屈曲式の撮影光学系を有し、上記レンズ窓１から入射した被写体光束は、対物レンズ２１（図３）を透過した後、不図示のミラーあるいはプリズムで下方に屈曲され、カメラ底部に配置された撮像素子に入射する。撮像素子は、受光した光束を光電変換し、その光電変換出力から生成された画像データは、メモリカード等の画像記録媒体に記録される。
【００１０】
２２ははレンズ窓１と対物レンズ２１との間で開閉可能なレンズバリアであり、バリア駆動機構４０により駆動される。バリア駆動機構４０およびバリア開閉動作の詳細は後述する。
【００１１】
図５はプロジェクタモジュール３０の構成図である。プロジェクタモジュール３０は、高輝度ＬＥＤ等の光源３１と、集光レンズ３２と、偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ）３３と、ＬＣＯＳ等の反射型液晶パネル３４と、投影レンズ３５と、ミラー３６と、これらを収容するケース３７とを有する。なお、透過型の液晶パネルを用いたものでもよい。
【００１２】
このようなプロジェクタモジュール３０を用いて、画像記録媒体に記録された所望の画像データを外部に投影することができる。すなわち、基板５０に実装されたカメラの制御回路（不図示）は、フレキシブルプリント基板３９を介して画像データを液晶パネル３４に送り、表示させる。この状態で光源３１を点灯すると、光源光は集光レンズ３２およびＰＢＳ３３を透過して反射型液晶パネル３４に入射し、その反射光像がＰＢＳ３３で上方に９０度屈曲され、投影レンズ３５を透過した後、ミラー３６で前方に屈曲される。ミラー３６の反射光は、ケース３７の前面に突設した円筒部３７ａ（図２〜図４）を通過した後、上記投影窓３からカメラ正面に投影される。円筒部３７ａ内の光路には、レンズや絞り等の光学系を配置することができる。
【００１３】
なお、光源３１には放熱ブロック（金属ブロック）３８が密着しており、この放熱ブロック３８の一部を金属製のカメラ外カバーに密着させることで、光源３１の熱を効率よく外部に逃がすことができる。
【００１４】
次に、図６〜図８も参照してバリア駆動機構４０について説明する。
レンズバリア２２は、プロジェクタモジュール３０の後方に配置されたバリア駆動モータ４１を駆動源とする。モータ４１は、ギア４２，４３が支持されるギアボックス（不図示）の側面にビス止めされ、基板５０からフレキシブルプリント基板ＦＰＣ１（図４）を介して給電を受ける。なお、モータ４１の振動がプロジェクタモジュール３０に伝達されないように、モータ４１とプロジェクタモジュール３０との間に０．２ｍｍ以上の間隔をあけるのが好ましい。
【００１５】
モータ４１の回転は、その出力軸に取り付けられたウォーム４１ａからギア４２に伝達され、ギア４２と一体のギア４３を介して最終ギア４４に伝達される。なお、モータ４１から最終ギア４４までのギア数や、段付きギア，ウォームの使用の有無は問わない。
【００１６】
最終ギア４４は円環状とされ、プロジェクタモジュール３０の円筒部３７ａの外周に回転可能に支持されている。円筒部３７ａの外周にはまた、最終ギア４４の前方に付勢ばね４５（ねじりばね）が外挿され、その更に前方に円環状の連結パーツ４６が回転可能に支持されている。
【００１７】
最終ギア４４と連結パーツ４６にはそれぞればね掛け４４ａ，４６ａが設けられ、最終ギア４４のばね掛け４４ａの内周側に連結パーツ４６のばね掛け４６ａが位置している。バリア閉状態では、図７のように付勢ばね４５の両端４５ａ，４５ｂがいずれも連結パーツ４６のばね掛け４６ａに掛止されているが、ばね４５の両端４５ａ，４５ｂは、いずれも最終ギア４４のばね掛け４４ａにも掛かり得る位置まで径方向に突出している。この付勢ばね４５は、後述するように最終ギア４４の駆動力を連結パーツ４６に伝達する役割を果たすとともに、バリア開閉時の安全性確保の役割をも果たす。
【００１８】
レンズバリア２２は、レンズを覆う部分２２ａと、円環状の部分（以下、円環部）２２ｂとを有し、円環部２２ｂが円筒部３７ａの外周（連結パーツ４６の前方）に回転可能に支持されている。円環部２２ｂに形成された孔には連結バーツ４６の突起４６ｂが嵌合しており、したがって連結パーツ４６の回転によりレンズバリア２２が一体に回転する。
【００１９】
なお、円筒部３７ａの先端をカメラカバーの内側に嵌合固定することで、レンズバリア２２、連結パーツ４６，付勢ばね４５，最終ギア４４の円筒部３７ａからの脱落を防止できる。
【００２０】
図２，図３に示すように、レンズバリア２２の下方には、レンズバリア２２の位置検出用のフォトインタラプタＰＩ１が設けられている。レンズバリア２２が開位置（図３に二点鎖線で示す）にもたらされると、レンズバリア２２に設けた羽根２２ｃがフォトインタラプタＰＩ１の投光部と受光部との間に挿通され、その旨の信号がフレキシブルプリント基板ＦＰＣ２を介してカメラ制御回路に入力される。カメラ制御回路は、その信号によりレンズバリア２２が開位置にもたらされたことを検知する。
【００２１】
一方、バリア駆動モータ４１の近傍には、フォトインタラプタＰＩ２が設けられている。フォトインタラプタＰＩ２は、モータ３１の出力軸に設けられた複数の羽根４１ｂ（図６）の動きを検出し、検出信号をフレキシブルプリント基板ＦＰＣ３を介してカメラ制御回路に入力する。カメラ制御回路は、その検出信号からバリア２２が閉位置にもたらされたか否かを判断する。なお、バリア位置検出機構はフォトインタラプタＰＩ１，ＰＩ２に限定されず、リミットスイッチ等を用いてもよい。
【００２２】
レンズバリア２２の開閉動作を説明する。
カメラ非使用時には、レンズバリア２２は閉位置にあり、レンズ窓１の後方においてレンズ２１の前面を覆っている。したがって、撮影光学系の保護が図られる。このとき、レンズ窓１からバリア２２の縁が視認されることはない。
【００２３】
カメラの電源スイッチがオンされると、カメラ制御回路はレンズバリア２２を開放するためバリア駆動モータ４１を駆動し、その回転はウォーム４１ａ，ギア４２，４３を介して最終ギア４４を図７の時計回りに回転させる。最終ギア４４の回転により、ばね掛け４４ａが付勢ばね４５の一端４５ｂを押し、ばね４５の他端４５ａがばね掛け４６ａを押すことで連結パーツ４６を回転させる。これにより、突起４６ｂを介してレンズバリア２２の円環部２２ｂが時計回りに回転し、レンズバリア２２が開位置に向けて回動する。レンズバリア２２が開位置に達すると、フォトインタラプタＰＩ１がその旨の信号を出力し、カメラ制御回路はバリア駆動モータ４１を停止する。開位置では、バリア２２はレンズ窓１およびレンズ２１から完全に退避し、レンズ窓１からバリア２２の縁が視認されることはない。
【００２４】
一方、カメラの電源スイッチがオフされると、制御回路はバリア駆動モータ４１を上述と逆方向に駆動し、最終ギア４４を反時計回りに回動させる。この場合はギア４４のばね掛け４４ａが付勢ばね４５の他端４５ａを押し、一端４５ｂがばね掛け４６ａを押すことで連結パーツ４６が反時計回りに回転し、レンズバリア２２を閉位置に向けて駆動する。カメラ制御回路は、フォトインタラプタＰＩ２からの信号によりレンズバリア２２が閉位置に達したと判断すると、バリア駆動モータ４１を停止する。
【００２５】
なお、プロジェクタモジュール３０によって投影が行われているときにレンズバリア２２が駆動されると、振動により投影像がぶれるおそれがあるため、投影中はレンズバリア２２の駆動を禁止することが望ましい。特にレンズ保護の観点から、投影中はレンズバリアを閉位置に保持することが望ましい。
【００２６】
次に、付勢ばね４５の安全機能について説明する。
万一レンズ窓１に異物（例えば、指など）が挿入された状態でレンズバリア２２の閉動作が行われると、異物がレンズ窓１の縁とバリア２２の間に挟まり、バリア２２および連結パーツ４６の回転が阻止されることがある。しかし、この場合でも最終ギア４４は、そのばね掛け４４ａが付勢ばね４５をチャージしつつ回転を続け、やがてフォトインタラプタＰＩ２の出力によって停止される。フォトインタラプタＰＩ２は、バリア２２そのものの動きではなくバリア駆動モータ４１の駆動量を検知しているので、バリア２２が閉位置に達しなくても、閉位置に達するだけのモータ駆動量でモータ４１は停止される。このとき、レンズバリア２２やバリア駆動機構４０の各部材、またレンズ窓１に挟まった異物にかかる負荷は、付勢ばね４５のばね力のみであるから、各部に過大な力が作用することはない（ばね力は大きなものではない）。したがって、部材の破損等を防止できる。そして、異物が除去されれば、チャージされた付勢ばね４５の付勢力によりバリア２２は自動的に閉位置にもたらされる。
【００２７】
また、レンズバリア２２が閉位置にあるときに、例えばカメラに加わる衝撃等によりレンズバリア２２に開方向の力が作用することがあり得る。このとき、バリア駆動モータ４１から最終ギア４４までの系は回転負荷が高いから、連結パーツ４６のばね掛け４６ａが付勢ばね４５をチャージしつつレンズバリア２２とともに回転し、チャージされたばね４５の付勢力によりバリア２２はすぐ閉位置に復帰する。つまり、付勢ばね４５が衝撃を吸収し、各部の破損等を防止する。
【００２８】
以上のように本実施形態では、バリア駆動機構４０を構成する部材（最終ギア４４，連結パーツ４６）をプロジェクタユニット３０のケース３７に支持したので、専用の支持部を設ける必要がなく、カメラの小型化が図れる。特に最終ギア４４を円環状とし、これらをケース３７に突設した円筒部３７ａの外周に支持したので、最終ギア４４の径を大きくすることができる。これによりバリア駆動時のギア４４の回転角を小さくでき、必然的に付勢ばね４６のチャージ量を抑制できるので、最低限必要なトルクを小さくすることができる。したがって、モータ４１から最終ギア４４までのギアの縮小化、またはギア数の低減が図れ、コストや組立工数の低減が図れる。
【００２９】
さらに、最終ギア４４，付勢ばね４５，連結パーツ４６およびバリア２２が外挿される円筒部３７ａは、もともとプロジェクタ３０の投影光路を形成するためのもの（内部に光学系を配置可能）であるから、新たにケース３７に支持部を設ける必要がなく、部材の兼用による部品点数の低減、スペースの有効利用および更なるコストダウンが図れる。
【００３０】
なお、最終ギア４４等を支持する部分は光路を形成する円筒部には限定されず、新たにケース３７に支持部を設けてもよい。また、付勢ばね４５とレンズバリア２２との間に中間部材（連結パーツ４６）を設けず、レンズバリア２２に直接動力を伝達するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、カメラユニット用のバリアに代えて、プロジェクタモジュール用のバリアを設けた場合は、プロジェクタモジュールとカメラユニットとの関係を上述と逆にすればよい。すなわち、バリアは、投影窓３の内側でプロジェクタモジュールの光学系を覆う位置と露出させる位置との間で移動可能に設けられ、そのバリアを駆動するためのギアをカメラユニットのケースに回転可能に支持してもよい。この場合も、カメラユニットに設けられた円筒部（内部に撮影光路を形成する）の外周に、上記ギアや連結パーツ、バリア等を回転可能に支持することができ、上述と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態におけるプロジェクタ内蔵カメラの正面図。
【図２】カメラユニット，プロジェクタモジュール，レンズバリア，バリア駆動機構等の構成を示す斜視図。
【図３】図２の構成をカメラ正面から見た図。
【図４】図２の構成をカメラ上面から見た図。
【図５】プロジェクタモジュールの構造図。
【図６】バリア駆動機構を説明する拡大斜視図。
【図７】図６の構造をカメラ正面から見た図。
【図８】図６の構造をカメラ側面から見た図。
【符号の説明】
【００３３】
２０  カメラユニット
２１  対物レンズ
２２  レンズバリア
３０  プロジェクタモジュール
３１  光源
３３  偏光ビームスプリッタ
３４  反射型液晶パネル
３５  投影レンズ
３６  ミラー
３７  ケース
３７ａ  円筒部
４０  バリア駆動機構
４１  バリア駆動モータ
４２，４３  ギア
４４  最終ギア
４５  付勢ばね
４６  連結パーツ
【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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