(57)【要約】【課題】コストアップやカメラの大型化を伴わず、またカメラの安定性を損うこともなく投影像のケラレを防止する。【解決手段】投影窓をカメラ側面に設けることで、カメラ本体１００の一部と撮影レンズ鏡筒１の一部とでカメラ本体１００を支持したときに、投影光軸Ｘを斜め上方向とすることができ、投影像のケラレを抑制できる。それでもケラレが生ずる場合は、レンズ鏡筒１を繰出して投影角度を更に大きくすることで、ケラレを防止できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ本体に対して伸縮する撮影レンズ鏡筒と、
前記カメラ本体の一部と前記撮影レンズ鏡筒の一部とを載置面に当接させたときに、前記撮影レンズ鏡筒の伸縮による前記カメラ本体の姿勢変化に応じて画像の投影角度が変化するプロジェクタ部とを有することを特徴とするプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項２】
前記撮影レンズ鏡筒の伸縮状態に基づいて、前記投影角度に応じて生じ得る投影像の歪みを補正する処理を行う補正手段を更に備えた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】
カメラ本体に対して伸縮する撮影レンズ鏡筒と、
前記撮影レンズ鏡筒を載置面に当接させたときに、前記撮影レンズ鏡筒の伸縮による前記カメラ本体の高さ変化に応じて画像の投影光軸の高さが変化するプロジェクタ部とを有することを特徴とするプロジェクタ内蔵カメラ。
【請求項４】
前記カメラ本体の一部と前記撮影レンズ鏡筒の一部とを載置面に当接させた状態で投影を行ったときに、投影像の天地方向が元画像の天地方向と一致するように前記プロジェクタ部の配置を定めたことを特徴とする請求項１〜３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５】
前記撮影レンズ鏡筒は、前記伸縮によって撮影画角を変更するズームレンズ鏡筒であることを特徴とする請求項１〜４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】
前記撮影レンズ鏡筒の伸縮可動範囲において、少なくとも２つの投影用伸縮状態が予め定められており、操作によっていずれかの投影用伸縮状態を選択可能に構成したことを特徴とする請求項１〜５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７】
前記各投影用伸縮状態において前記カメラ本体の重量負荷による前記撮影レンズ鏡筒の収縮を防止するための機構を、前記撮影レンズ鏡筒の伸縮駆動機構に設けた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】
前記撮影レンズ鏡筒の前記載置面と当接する箇所には、カメラの安定性を確保するための平面部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の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、プロジェクタを内蔵したデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプロジェクタ内蔵カメラは、投影モードを設定することで、撮影モード時に撮影した画像データを外部に投影することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開2002-369050号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プロジェクタ内蔵カメラでは、カメラを机上面や床面に載置して投影を行うことを考慮し、画像の一部が載置面でケラれないように、投影窓をなるべく高い位置に設定すると同時に、像を水平ではなく上方に角度を持たせて投影するなどの配慮が必要となる。しかし、投影距離が長くなると、この種の配慮にも拘わらずケラレが発生してしまうおそれがあり、この場合は投影角度をより大きくする必要がある。カメラを斜めの状態で載置面に支持できれば投影角度を大きくできるが、これは極めて困難であり、またカメラを手で持って投影すると像が安定しない。そこで、安定性を損なわずに投影角度を変更できる構成が望まれるが、未だ実現には至っていない。
【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、カメラ本体に対して伸縮する撮影レンズ鏡筒と、カメラ本体の一部と撮影レンズ鏡筒の一部とを載置面に当接させたときに、撮影レンズ鏡筒の伸縮によるカメラ本体の姿勢変化に応じて画像の投影角度が変化するプロジェクタ部とを有することを特徴とする。
撮影レンズ鏡筒の伸縮状態に基づいて、投影角度に応じて生じ得る投影像の歪みを補正する処理を行う補正手段を設けてもよい。
他の発明に係るプロジェクタ内蔵カメラは、上記撮影レンズ鏡筒と、撮影レンズ鏡筒を載置面に当接させたときに、撮影レンズ鏡筒の伸縮によるカメラ本体の高さ変化に応じて画像の投影光軸の高さが変化するプロジェクタ部とを有することを特徴とする。
カメラ本体の一部と撮影レンズ鏡筒の一部とを載置面に当接させた状態で投影を行ったときに、投影像の天地方向が元画像の天地方向と一致するようにプロジェクタ部の配置を定めてもよい。
撮影レンズ鏡筒は、前記伸縮によって撮影画角を変更するズームレンズ鏡筒であってもよい。
撮影レンズ鏡筒の伸縮可動範囲において、少なくとも２つの投影用伸縮状態が予め定められており、操作によっていずれかの投影用伸縮状態を選択可能に構成してもよい。この場合、各投影用伸縮状態においてカメラ本体の重量負荷による撮影レンズ鏡筒の収縮を防止するための機構を、前記撮影レンズ鏡筒の伸縮駆動機構に設けてもよい。
撮影レンズ鏡筒の前記載置面と当接する箇所に、カメラの安定性を確保するための平面部を形成してもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、撮影レンズ鏡筒の伸縮を投影角度の変更に用いることができるので、コストアップやカメラの大型化を伴わず、またカメラの安定性を損うこともなく像のケラレを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１〜図７により本発明の一実施の形態を説明する。
図１，図２は本実施形態におけるプロジェクタ内蔵デジタルカメラの斜視図である。カメラ本体１００の前面には撮影レンズ鏡筒１が、上面にはレリーズボタン２が、右側面にはプロジェクタの投影窓３がそれぞれ設けられている。またカメラ本体１００の背面には、画像表示が可能な液晶モニタ４と、ズームボタン５と、その他の種々の操作部材６が設けられる。
【０００８】
レンズ鏡筒１は、カメラ本体１００に対して伸縮する第１の筒体１Ａと、第１の筒体１Ａに対して伸縮する第２の筒体１Ｂとを有し、それぞれの筒体１Ａ，１Ｂには光学系が保持されている。そして、筒体１Ａ，１Ｂの伸縮（繰り出し／繰り込み）によりズーミングがなされ、撮影画角が変更される。カメラの電源スイッチがオフされているときは、筒体１Ａ，１Ｂは本体１００内に完全に繰り込まれた状態（沈胴状態）にあり、電源スイッチがオンされると、広角端位置まで繰出された後、撮影が許容される。広角端位置は、撮影が許容される中で鏡筒１の総繰出量が最も小さくなる位置である。その後、ズームボタン５の操作に応じて広角端位置から望遠端位置の間で鏡筒駆動がなされる。なお、総繰出量が最も大きい位置が望遠端位置とは限らない。
【０００９】
カメラ本体１００内には、一端側（ここでは右端側）にプロジェクタモジュール３０が内蔵されている。図３の断面図に示すように、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、光源３１に一体化された金属製の放熱ブロック３８とを有する。なお、透過型の液晶パネル３４を用いた構成でもよい。
【００１０】
図４はカメラの制御系を示している。カメラ動作部２１は、撮像、画像処理、画像記録、画像再生といった、デジタルカメラとしての基本動作を実行する（撮影モード、再生モード時）。プロジェクタ駆動部２２は、プロジェクタモジュール３０の光源３１や液晶パネル３４を制御し、不図示の記録媒体に記録された画像データを外部に投影する（投影モード時）。鏡筒駆動部２３は、ズームモータ２４によりレンズ鏡筒１（第１，第２の筒体１Ａ，１Ｂ）を伸縮駆動する。スイッチ類２５は、上述したレリーズボタン２やズームボタン５、操作部材６などの操作によってオン・オフするスイッチから成る。ＣＰＵ２６は、スイッチ類２５のオン・オフ信号に基づき、上記各部を制御して各種動作を行わしめる。
【００１１】
次に、投影モード時の動作について詳述する。
投影モードでは、上述したプロジェクタモジュール３０を用いて、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。ＣＰＵ２６は、プロジェクタ駆動部２２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９０度屈曲される。屈曲された光は、投影レンズ３５を透過した後にミラー３６で再度屈曲され、投影窓３を介してカメラ右方に投影される。これによれば、画像を壁等に拡大投影し、複数人で観賞することができる。投影像のサイズは、投影距離が長いほど大きくなる。
【００１２】
本実施形態では、図５に示すようにカメラを下向きにして投影を行う構成となっている。そのため、この状態で投影した像が適正な回転角となるように液晶パネル３４等の向きが定められている。適正な回転角とは、通常の横位置で撮影した画像の天地方向と投影像の天地方向とが一致する角度である。因みに、図１のようにカメラを立てて投影を行った場合、投影像は適切な回転角とならない。
【００１３】
図２および図５（ａ）は、カメラを下向きにして水平面（机上面または床面）に置いた状態を示している。レンズ鏡筒１が沈胴位置にあるため、カメラ本体１００の前面が載置面と面接触し、投影光軸Ｘは水平方向となる。このとき、カメラの電源スイッチはオフされているが、もしこの姿勢で投影を行うと、画像の下部分が載置面でケラれてしまい、完全な投影像を形成することができない。
【００１４】
電源スイッチがオンされると、図５（ｂ）に示すようにレンズ鏡筒１が自動的に広角端位置まで繰出され、それに応じてカメラ本体１００が左端の角部を支点として起きあがる。図から分かるように、レンズ鏡筒１はカメラ本体１００の中心よりも右寄りに設けられているため、重量バランスの点から必ず左端部を支点として起きあがり、これに伴って投影光軸Ｘが斜め上方向となる。したがって、画像下部分のケラレをある程度抑制することができる。
【００１５】
しかし、投影像を拡大しようとして投影距離を長くとると、図５（ｂ）の投影角度でもケラレが生ずる可能性がある。この場合は、図５（ｃ）のようにレンズ鏡筒１を更に繰出して投影角度を大きくすることで、ケラレを防止できる可能性が高まる。レンズ鏡筒１の繰出し／繰込みは、通常のズーミングと同様にズームボタン５の操作によって行えばよい。
【００１６】
図７はズームボタン操作時の制御の一例を示している。
ステップＳ１ではカメラのモードを判定し、撮影モードであれば、ステップＳ２〜Ｓ５で通常のズームアップまたはダウン動作を行う。いずれの場合もズームモータ２４を通常速度で駆動する。なお、ズーム限界に達したらモータ２４を停止することは言うまでもない。
【００１７】
カメラモードが投影モードの場合は、はステップＳ６〜Ｓ８において、投影角度（投影光軸Ｘと水平面のなす角度）を変更するための鏡筒駆動を行う。図は２つの投影角度を選択可能な例を示し、ズームボタン５のテレ側操作でレンズ鏡筒１を最大繰出位置に駆動し、ワイド側操作で広角端位置に駆動する。いずれの場合もワンタッチ操作でよく、ズームボタン５を押し続ける必要はない。また、最大繰出位置に駆動するときは、ズームモータ２４を通常速度よりも低速で駆動する。
【００１８】
投影モード時にズームモータ２を低速駆動する理由は、図５のカメラ姿勢における鏡筒繰出しは、カメラ本体１００の重量が負荷として作用するため、通常の速度ではトルク不足となるおそれがあるからである。なお、鏡筒駆動は必ずカメラを手で持って行うことを前提とする（取扱説明書にその旨明記しておく）のであれば、低速駆動を行う必要はない。
【００１９】
なお図７において、カメラモードが再生モードの場合は、鏡筒駆動ではなく、例えば表示されるサムネイル画像数を増減したり、表示画像を拡大／縮小するなどの処理を行う。
【００２０】
ここで、投影面は垂直面を想定しているため、上記の投影方法では投影光軸Ｘが投影面と直交せず、そのままでは投影像が台形に歪む。この種の歪みを補正するには、液晶パネル３４に表示する画像を投影角度に応じて変形させる、いわゆる台形補正を施せばよい。投影角度はレンズ鏡筒１の繰出量によって一義的に決まるから、例えば繰出量と台形補正量とを対応づけたテーブルを予めカメラに記憶させておき、ＣＰＵ２６が鏡筒繰出量に応じた補正量をテーブルから読み出し、それに基づいて表示画像に補正を施すことで、投影角度に拘わらず歪みのない投影画像を形成できる。
【００２１】
以上のように本実施形態では、レンズ鏡筒１の伸縮を利用してプロジェクタの投影角度を調整できる構成としたので、像のケラレのない適切な投影角度を設定できる。レンズ鏡筒１を利用することで、専用の角度調整機構は不要であり、コストアップやカメラの大型化を抑制できる。さらに、カメラの安定性を犠牲にすることもないため、投影像の振れを抑えられる。
【００２２】
カメラの安定性を更に向上させるために、例えば図６のような平面カット部Ｐを筒体１Ｂの先端に形成してもよい。この平面カット部Ｐは、図５（ｃ）のように投影角度が大きいときに載置面と面接触し得る位置および角度で設けられ、図５（ｂ）では線接触となる。したがって、カメラをより安定して支持することができる。因みに平面カット部Ｐを設けないと、筒体１Ｂと載置面とは常に点接触となる。
【００２３】
また投影中に、カメラ本体１００の重量負荷によってレンズ鏡筒１が不所望に繰り込まれる懸念がある場合は、例えば次のような防止策が必要となる。
図８はレンズ駆動機構（カム機構）の一部を示し、回転筒に設けたカム面ＣＰに、筒体１Ａ，１Ｂに設けたカムフォロアＣＦを係合し、回転筒の回転に伴って筒体１Ａ，１Ｂを直線駆動する構造である。筒体１Ａ，１Ｂの不所望な繰り込みは、カメラ本体１００の重量負荷によってカムフォロアＣＦに右方の力が加わり、カム面ＣＰを押し下げてしまう（回転体を回転させてしまう）ことで発生する。そこで、カムフォロアＣＦが、投影時の鏡筒繰出量（例えば、広角端位置や最大繰出位置）に対応する箇所に至ったときに、カム面ＣＰの段差に落ち込むようにすることで、不所望なカム面ＣＰの移動、つまり筒体１Ａ，１Ｂの繰り込みを抑制することができる。
【００２４】
以上では、投影角度を２段階に変更可能な例を示したが、３段階以上、あるいは無段階（任意の繰出位置で投影可能）としてもよい。
【００２５】
図９は、鏡筒１の伸縮により投影光軸の高さを変更可能とした例を示している。この場合は、上述したような投影角度の変更と比べてケラレ防止効果は低いものの、投影窓はカメラ両側面、上面、底面のいずれに設けてもよく、配置の自由度が高いのに加えて、投影角度に応じた台形補正制御は不要である。なお、投影方向は水平方向でなくてもよい。また、レンズ鏡筒１のみでカメラ本体１００を支持することになるので、カメラ本体１００の中心にレンズ鏡筒１を配置することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態におけるプロジェクタ内蔵デジタルカメラの斜視図。
【図２】上記カメラを別の角度から見た斜視図。
【図３】プロジェクタモジュールの構成を示す断面図。
【図４】カメラの制御系を示す概略ブロック図。
【図５】カメラでの投影方法を説明する図。
【図６】レンズ鏡筒の先端に設けた平面部を説明する図。
【図７】ズームボタン操作時の処理を説明するフローチャート。
【図８】レンズ駆動機構の一部を示す図。
【図９】投影光軸の高さを変更可能なカメラの一例を示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１  レンズ鏡筒
１Ａ，１Ｂ  第１，第２の筒体
３  投影窓
５  ズームボタン
２２  プロジェクタ駆動部
２３  鏡筒駆動部
２４  ズームモータ
３０  プロジェクタモジュール
１００  カメラ本体
Ｐ  平面カット部
Ｘ  投影光軸
【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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【図９】
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