JP5434342B2

JP5434342B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP5434342B2
Application number: JP2009179194A
Authority: JP
Inventors: 伸明高橋
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: JP2011033782A

Description

本発明は、電子機器に関するものである。

従来、光源のレンズ面に色度変換フィルタを成膜し、発光部から射出される光を部分的に色度変換し、色ムラを抑制する技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２８６９０６号公報

しかしながら、光源のレンズ面に色度変換フィルタを成膜しているため、光源に対するレンズの設置位置にずれが生じた場合等には、十分に色ムラを減少させることができない場合があった。

本発明の目的は、色ムラの軽減を良好に行うことができる電子機器を提供することである。

本発明の電子機器は、光源と、前記光源から射出された光を平行光にする集光レンズであって、前記光源からの射出された光が入射する入射面と前記入射面とは反対側の射出面とのうち曲率の小さい面である前記入射面の一部に所定形状で成膜され、前記光源から射出された光の色度を調整するカラーフィルタが形成された集光レンズと、前記カラーフィルタよりも面積の大きい拡散板であって、前記集光レンズを射出した平行光の色度を調整する拡散板とを有するプロジェクタモジュールと、被写体を撮像する撮像素子を有する撮像ユニットとを有する。

本発明によれば、集光光学系にフィルタを形成することにより色ムラの軽減を良好に行うことができる。

実施の形態に係るカメラの外観を示す斜視図である。実施の形態に係るカメラの内部の構成を示す正面図である。実施の形態に係るプロジェクタモジュールの内部の構成を示す断面図である。実施の形態に係るプロジェクタモジュールの内部の構成を示す部分拡大図である。実施の形態に係る集光レンズの正面図及び側面図である。実施の形態に係る集光レンズの正面図及び側面図である。実施の形態に係るＰＳコンバータの正面図及び側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る電子機器としてのカメラについて説明する。図１は、実施の形態に係るカメラ２の外観を示す斜視図である。カメラ２は、金属からなる筐体４を備え、筐体４の前面には、筐体４に内蔵された撮像ユニット１８（図２参照）の撮像窓６、筐体４に内蔵されたプロジェクタモジュール２０（図２参照）の投映窓８、及び撮影時にフラッシュ光が射出されるフラッシュ窓１０が設けられている。また、カメラ２の上面には、電源スイッチ１２、レリーズ動作を指示するシャッタボタン１４、被写体の撮像を行う撮像モードと画像の投映を行う投映モードとを切り替えるモード切替ボタン１６が設けられている。

図２は、実施の形態に係るカメラ２において、内部に収容されている各ユニットの配置を示す正面図である。カメラ２の内部には、被写体を撮像するための撮像素子等を有する撮像ユニット１８、画像を投映するための投映光学系等を有するプロジェクタモジュール２０、撮像ユニット１８及びプロジェクタモジュール２０に電力を供給するバッテリを収容する電池室２２が設けられている。

図３は、実施の形態に係るプロジェクタモジュール２０の内部の構成を示す断面図であり、図４は図３に示すＢ部の拡大図である。ＬＥＤホルダ３０によって支持されたＬＥＤ３２から射出された投映光は、集光レンズ２４ａの投映光が入射する面に形成されるカラーフィルタ２４ａ´により所定の色度に調整され、集光レンズ２４ａ、２４ｂを備える集光レンズ群２４により平行光に変換された後、ＰＳコンバータ４６に入射する。ここで、ＰＳコンバータ４６は、入射した光の光量を低下させずに特定の偏光光に変換する光学素子であり、ガラスプリズム内に、入射光の進行方向に対して４５°の角度で設けられ特定の偏光光のみを透過する偏光分離膜４６ａ、及び偏光分離膜４６ａに平行に設けられた反射膜４６ｂを有するものである。なお、集光レンズ群２４を透過してＰＳコンバータ４６に入射した投映光は、全て偏光分離膜４６ａに入射する。また、ＰＳコンバータ４６の光が射出する面には、ＰＳコンバータ４６から射出された光を散乱・拡散させる拡散板４７が設けられている。また、拡散板４７とＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）４８との間の偏光分離膜４６ａを透過した光のみが透過する位置には、１／２波長板４９が設けられている。従って、ＰＳコンバータ４６を透過した投映光は、光量の損失を生じることなくＰ偏光またはＳ偏光の何れか一方の偏光光に変換され、拡散板４７により色度の調整が行われた後にＰＢＳ４８に入射する。

例えば、偏光分離膜４６ａがＰ偏光光のみを透過する場合には、ＰＢＳ４８にはＳ偏光光のみが入射し、ＰＢＳ４８内に入射光の進行方向に対して４５°の角度で設けられた偏光分離膜４８ａへ入射する。偏光分離膜４８ａへ入射した投映光は、Ｓ偏光のみであるため偏光分離膜２８ａによって反射され、ＰＢＳ４８の下面４８ｂから下方に向かって射出された後に、ＰＢＳ４８の下方に設置された画像表示部としてのＬＣＯＳ（反射型液晶素子）５０に入射する。

ＬＣＯＳ５０に入射した光は、ＬＣＯＳ５０により反射され、ＰＢＳ４８に再度入射する。ここで、ＬＣＯＳ５０を構成する図示しない液晶層は、電圧が印加されると入射光に対して位相板として機能する。従って、ＬＣＯＳ５０から射出する光のうち、液晶層により電圧が印加された画素領域を透過した光はＳ偏光からＰ偏光に変換される。一方、ＬＣＯＳ５０から射出する光のうち、液晶層により電圧が印加されていない画素領域を透過した光はＳ偏光のまま進行する。

Ｐ偏光とＳ偏光との混合光としてＰＢＳ４８に再度入射した光のうち、ＬＣＯＳ５０の電圧が印加された画素領域を透過したＰ偏光の光のみが偏光分離膜４８ａを透過し、Ｓ偏光と分離される。当該Ｐ偏光は、ＰＢＳ４８から上方へ向かって射出された後に、投映用光学像を投映するための投映レンズ群５２、及び投映レンズ群５２から射出された光学像の投映方向を偏向させるためのミラー５４を介してプロジェクタモジュール２０から投映される。即ち、ＬＣＯＳ５０に表示された画像が投映用光学像として読み出され、カメラ２の前方向へ投映される。

図５（ａ）は、集光レンズ２４ａの側面図であり、図５（ｂ）は、集光レンズ２４ａをＬＥＤ３２側から視た正面図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、カラーフィルタ２４ａ´は、投映される画像全体の色ムラを軽減するために略菱形形状を有している。このカラーフィルタ２４ａ´は、集光レンズ２４ａの投映光が入射する面に透過光を色度変換する機能を有する薄膜を蒸着することにより成膜される。ここでカラーフィルタ２４ａ´を集光レンズ２４ａの投映光の入射面、即ち、曲率の小さい面に成膜することにより、カラーフィルタ２４ａ´を均一の膜厚で形成することが容易になる。

カメラ２を用いて画像の投映を行う場合には、操作者により電源スイッチ１２を操作して電源をオンにする。操作者によりモード切替ボタン１６を操作して投映モードに設定すると、ＬＥＤ３２から投映光を射出する。ＬＥＤ３２から射出された投映光は、カラーフィルタ２４ａ´を通過する投映光の色度が所定の色度に調整され、集光レンズ２４ａに入射する。また投映光は、集光レンズ群２４により平行光に変換された後、ＰＳコンバータ４６に入射し、その後偏光分離膜４６ａに入射する。また、ＰＳコンバータ４６から射出される投映光は、拡散板４７により色度の調整が行われた後に、１／２波長板４９を透過してＰＢＳ４８に入射し、ＬＣＯＳ５０に入射する。そして、ＬＣＯＳ５０に入射した光は、ＰＢＳ４８に再度入射し、ミラー５４を介してモジュール筐体２６からＬＣＯＳ５０に表示された画像が投映される。

この実施の形態に係るプロジェクタモジュールによれば、ＬＥＤから射出された投映光の色度を調整するための所定の形状を有するカラーフィルタが集光レンズ群に形成されているため、投映される画像全体の色ムラを良好に軽減することができる。

なお、上述の実施の形態においては、投映光の色度を調整するために、カラーフィルタ２４ａ´及び拡散板４７を使用しているが、カラーフィルタ２４ａ´のみ、または拡散板４７のみを使用してもよい。

また、上述の実施の形態においては、投映光の色度を調整するために、集光レンズ２４ａにカラーフィルタ２４ａ´を設けているが、集光レンズ２４ｂに設けてもよい。ここで、図６（ａ）は、集光レンズ２４ｂをＰＳコンバータ４６側から視た正面図であり、図６（ｂ）は、集光レンズ２４ｂの側面図である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、カラーフィルタ２４ｂ´は、投映される画像全体の色ムラを軽減するために楕円形状を有している。カラーフィルタ２４ｂ´は、集光レンズ２４ｂの投映光が射出する面に透過光を色度変換する機能を有する薄膜を蒸着することにより成膜される。

また、上述の実施の形態においては、投映光の色度を調整するために、集光レンズ２４ａにカラーフィルタ２４ａ´を設けているが、ＰＳコンバータ４６に設けてもよい。ここで、図７（ａ）は、ＰＳコンバータ４６の側面図であり、図７（ｂ）は、ＰＳコンバータ４６をＬＥＤ３２側から視た正面図である。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、カラーフィルタ４６ａ´は、投映される画像全体の色ムラを軽減するために所定の矩形形状を有している。このカラーフィルタ４６ａ´は、ＰＳコンバータ４６の投映光が入射する面に透過光を色度変換する機能を有する薄膜を蒸着することにより成膜される。

また、上述の実施の形態においては、ＰＳコンバータ４６を使用せず投映を行ってもよい。

また、上述の実施の形態においては、投映される画像全体の色ムラを軽減するため、カラーフィルタ２４ａ´が設けられた１つの集光レンズ２４ａを使用しているが、カラーフィルタが設けられた２つ以上の集光レンズを使用してもよい。

２…カメラ、４…筐体、６…撮像窓、８…投映窓、２０…プロジェクタモジュール、２４…集光レンズ群、２４ａ，ｂ…集光レンズ、２４ａ´，ｂ´…カラーフィルタ、２６…モジュール筐体、３０…ＬＥＤホルダ、３２…ＬＥＤ、４６…ＰＳコンバータ、４６ａ…偏光分離膜、４６ａ´…カラーフィルタ、４７…拡散板、４８…ＰＢＳ、５０…ＬＣＯＳ。

Claims

光源と、前記光源から射出された光を平行光にする集光レンズであって、前記光源からの射出された光が入射する入射面と前記入射面とは反対側の射出面とのうち曲率の小さい面である前記入射面の一部に所定形状で成膜され、前記光源から射出された光の色度を調整するカラーフィルタが形成された集光レンズと、前記カラーフィルタよりも面積の大きい拡散板であって、前記集光レンズを射出した平行光の色度を調整する拡散板とを有するプロジェクタモジュールと、
被写体を撮像する撮像素子を有する撮像ユニットと、
を有する電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、
前記カラーフィルタは、略菱形形状であることを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、
前記カラーフィルタは、楕円形状であることを特徴とする電子機器。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記カラーフィルタは蒸着により前記集光レンズに成膜されることを特徴とする電子機器。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記集光レンズと前記拡散板との間には、偏光変換素子が配置されていることを特徴と
する電子機器。