專利名稱：投影裝置和移動(dòng)電話的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影裝置，例如利用液晶顯示屏的投影型液晶投影儀，其將圖像投影在投影面上以生產(chǎn)投影圖像，并且是安裝在移動(dòng)電話或照相機(jī)中的便攜式投影裝置等。
背景技術(shù)：
裝有用于圖像攝影的照相機(jī)和用于將圖像投影在屏幕表面上的投影顯示部分等的移動(dòng)終端裝置是已知的(參考1號專利文獻(xiàn))。
專利文獻(xiàn)1日本公開專利公告2002-305567。

發(fā)明內(nèi)容
公開在1號專利文獻(xiàn)中的移動(dòng)終端裝置，由于裝有投影儀和照相機(jī)，其問題在于引起該裝置的成本和尺寸的增加。具體說，當(dāng)調(diào)節(jié)投影儀的投影焦點(diǎn)位置和照相機(jī)的攝影焦點(diǎn)位置時(shí)，在投影儀中需要調(diào)節(jié)投影鏡頭的位置，而在照相機(jī)中需要調(diào)節(jié)攝影鏡頭的位置。因此需要具有用于調(diào)節(jié)投影鏡頭位置的機(jī)構(gòu)和用于調(diào)節(jié)攝影鏡頭位置的機(jī)構(gòu)，這必然增加裝置的成本和裝置的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種投影裝置，包括投影單元，該投影單元包括光源和其焦點(diǎn)位置可變的投影鏡頭，該投影單元利用從光源輸出的通過該投影鏡頭的光通量將圖像投影在投影面上；圖像獲取單元，該圖像獲取單元包括其焦點(diǎn)位置可變的攝影鏡頭，該圖像獲取單元利用來自外部的通過該攝影鏡頭的光通量獲取物體的圖像；和單一的驅(qū)動(dòng)源，該單一的驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生用于改變投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置的驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在根據(jù)第一方面的投影裝置中，優(yōu)選，該投影鏡頭和攝影鏡頭是這樣的，使得該投影鏡頭焦點(diǎn)位置的變化量相對于驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)量之比，和該攝影鏡頭焦點(diǎn)位置的變化量相對于驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)量之比，相等。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在根據(jù)第二方面的投影裝置中，優(yōu)選，該投影鏡頭和該攝影鏡頭具有同樣的光學(xué)特性。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在根據(jù)第三方面的投影裝置中，優(yōu)選，該投影鏡頭和該攝影鏡頭由同樣的透鏡組構(gòu)成，每個(gè)透鏡組包括多個(gè)透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在根據(jù)第二至第四方面任何一方面的投影裝置中，優(yōu)選，還具有透鏡支撐單元，該透鏡支撐單元支撐該投影鏡頭和攝影鏡頭，使得該投影鏡頭的光軸和該攝影鏡頭的光軸是相互平行的，其中在支撐狀態(tài)下用于接受來自驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)設(shè)置在重心位置附近；并且通過由驅(qū)動(dòng)源施加在作用點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力移動(dòng)該透鏡支撐單元改變該投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在根據(jù)第一至第五方面其中任何一方面的投影裝置中，優(yōu)選，該投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位這樣置變化使得它們各自的焦距總是相等。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在根據(jù)第一方面的投影裝置中，優(yōu)選，還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用驅(qū)動(dòng)源施的驅(qū)動(dòng)力同時(shí)驅(qū)動(dòng)該投影鏡頭和攝影鏡頭。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在根據(jù)第七方面的投影裝置中，優(yōu)選，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該投影鏡頭和攝影鏡頭，使得該投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置相對于該投影裝置位于同一平面內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在根據(jù)第八方面的投影裝置中，優(yōu)選，該投影鏡頭和該攝影鏡頭具有相同的光學(xué)特性，并且連接于該同一個(gè)驅(qū)動(dòng)件；并且該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)件。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在根據(jù)第八方面的投影裝置中，優(yōu)選，該投影鏡頭和該攝影鏡頭是透鏡組，每個(gè)透鏡組具有多個(gè)透鏡并具有同樣的光學(xué)特性，其中各自用于焦點(diǎn)調(diào)節(jié)的透鏡連接于同一個(gè)驅(qū)動(dòng)件；并且該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)件。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，一種移動(dòng)電話，包括根據(jù)第一至第十方面任何一方面的投影裝置；和無線通信單元，該無線通信單元經(jīng)由外部無線通信設(shè)置完成與另一個(gè)終端的通信。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，一種投影裝置，包括投影單元，該投影單元包括光源和其焦點(diǎn)位置可變的投影鏡頭，該投影單元利用從光源輸出的通過該投影鏡頭的光通量將圖像投影在投影面上；和圖像獲取單元，該圖像獲取單元包括具有與該投影鏡頭同樣光學(xué)特性的攝影鏡頭，該圖像獲取單元利用來自外部的通過該攝影鏡頭的光通量獲取物體的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，在根據(jù)第十二方面的投影裝置中，優(yōu)選，該投影鏡頭和該攝影鏡頭由同樣的透鏡組構(gòu)成，每個(gè)透鏡組包括多個(gè)透鏡。
應(yīng)當(dāng)理解，在上面的描述中，可以接受的是用“投影裝置”代替“投影單元”，用“圖像獲取裝置”代替“圖像獲取單元”，用“驅(qū)動(dòng)源裝置”代替“驅(qū)動(dòng)源”，用“透鏡支撐裝置”代替“透鏡支撐單元”，用“驅(qū)動(dòng)裝置”代替“驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)”以及用“無線通信裝置”代替“無線通信單元”。
本發(fā)明的有益效果投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置設(shè)置成通過由該單一驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力一起變化。由于這樣做，在包括投影儀和照相機(jī)的裝置中，能夠抑制該裝置成本和尺寸的增加，具體說，關(guān)于其投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置的調(diào)節(jié)。
因此，如果投影鏡頭和攝影鏡頭具有同樣的光學(xué)特性，那么，用于投影鏡頭和攝影鏡頭的某些共同的部件可以標(biāo)準(zhǔn)化，因此，能夠進(jìn)一步抑制包含有投影儀和照相機(jī)的裝置的成本增加。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例裝有投影儀的移動(dòng)電話裝置外觀的圖；圖2是具有投影儀的移動(dòng)電話裝置的方塊圖；圖3投影儀組件和照相機(jī)組件的剖示圖；圖4是從移動(dòng)電話裝置的后面看時(shí)示出在圖3的剖視圖中所示的投影儀組件和照相機(jī)組件的設(shè)置圖；圖5是示出隨著透鏡位置的變化AF估算值變化的方式。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例裝有可以便攜的輕便式10投影儀的移動(dòng)電話裝置外觀的圖。(a)示出其正視圖，(b)示出其側(cè)視圖，(c)示出其后視圖。在圖1中，裝有投影儀10的該移動(dòng)電話裝置的主體包括作用單元1和顯示單元2，并且該作用單元1和顯示單元2經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)的折疊鉸接單元3連接在一起。換句話說，裝有投影儀10的該移動(dòng)電話裝置具有圍繞該折疊鉸鏈3定中心的折疊結(jié)構(gòu)。
用于接收由使用者輸入的動(dòng)作的各種類型的作用鍵設(shè)置在該作用單元1上。這些作用鍵包括與常規(guī)移動(dòng)電話裝置同樣的鍵，這些鍵提供照像功能、郵件發(fā)送和接收功能、與互聯(lián)網(wǎng)連接功能等。例如，還包括用于開始和結(jié)束電話通話的作用鍵、用于輸入電話號碼和字符等的作用鍵，用于屏幕操作的光標(biāo)鍵，用于變換各種類型操作模式的作用鍵，例如，攝影模式、郵件發(fā)送和接收模式，連接互聯(lián)網(wǎng)的模式等。
在作用單元1上，除了與常規(guī)移動(dòng)電話裝置同樣的作用鍵之外，還設(shè)置有用于轉(zhuǎn)換到一種模式(投影模式)的作用鍵，其中利用在下面描述的透鏡組件6投影圖像。例如，當(dāng)按壓由參考符號21所示的作用鍵時(shí)，該系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到投影模式，并且利用下面說明的投影組件6圖像被投影到諸如屏幕或墻壁表面的投影面上，因此形成這個(gè)圖像的投影圖像。
主液晶顯示裝置4設(shè)置在顯示部分2的前側(cè)上，而次液晶顯示裝置5設(shè)置在其后側(cè)上。該投影儀組件6和照相機(jī)組件7也設(shè)置在該顯示部分2的后側(cè)上。
圖2是用于說明具有圖1投影儀的移動(dòng)電話裝置10的結(jié)構(gòu)的方塊圖。在圖2中，在作用單元1的該側(cè)上包括CPU 101、存儲器102、短距離通信單元103、擴(kuò)音器(麥克風(fēng))105、外部接口(I/F)106、電源107、通信控制單元108、天線109、作用鍵組110、揚(yáng)聲器111、以及打開和關(guān)閉角度傳感器112；而且還有可拆卸的存儲卡104。
在顯示部分2的該側(cè)上設(shè)置有主液晶顯示裝置4、次液晶顯示裝置5、投影儀組件6、照相機(jī)組件(照相機(jī)單元)7以及揚(yáng)聲器201。
根據(jù)控制程序，CPU 101利用從構(gòu)成具有投影儀的移動(dòng)電話裝置10的各單元輸入的信號完成預(yù)定的計(jì)算，并且輸出控制信號給具有投影儀的移動(dòng)電話裝置10的各部分。因此，它控制其作為電話裝置的操作、其照相機(jī)操作和其投影儀操作。應(yīng)當(dāng)理解，這種控制程序存儲在圖中未示出的該CPU 101內(nèi)的永久性存儲器上。
存儲器102由CPU 101用作工作區(qū)。短距離通信單元103由例如紅外通信電路構(gòu)成，并且根據(jù)來自CPU 101的指令向外部裝置發(fā)送并從其接收數(shù)據(jù)。而且，外部接口106根據(jù)來自CPU 101的指令經(jīng)由圖中未示出的電纜或支架(cradle)向外部裝置發(fā)送并從其接收數(shù)據(jù)。并且能夠利用短距離通信單元103或外部接口106從外部裝置輸入各種類型的圖像和音頻數(shù)據(jù)。
存儲卡104由永久性存儲器構(gòu)成，并且根據(jù)來自CPU 101的指令能夠存儲和讀取例如由照相機(jī)組件7輸出的圖像數(shù)據(jù)，或者經(jīng)由短距離通信單元103或外部接口106從外部裝置輸入的諸如圖像或音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
擴(kuò)音器105將其獲取的聲音轉(zhuǎn)換成輸送給CPU 101的電信號。在記錄聲音時(shí)該聲音信號被記錄在存儲卡104上，而在電話通話時(shí)，它被發(fā)送給通信控制單元108。并且揚(yáng)聲器111將從CPU 101輸出的聲音重放成聲頻信號。而且，作用鍵組110由單一的塊示出前面所述的各種類型的作用鍵，并且將對應(yīng)于被按壓的作用鍵的作用信號發(fā)送給CPU 101。
通信控制單元108包括無線傳輸和接收電路，并且根據(jù)來自CPU101的指令經(jīng)由圖中未示出的基站完成與其它電話裝置的通信。這個(gè)通信控制單元108不僅適于能夠完成傳輸和接電話聲音，而且能夠傳輸和接收用照相機(jī)組件7攝影的圖像數(shù)據(jù)、用于由投影儀組件6投影的圖像數(shù)據(jù)等。而天線109是該通信控制單元108的傳輸和接收天線。
電源107由可拆卸的電池組和DC/DC轉(zhuǎn)換電路等構(gòu)成，并且向該移動(dòng)電話裝置10內(nèi)的各部分供給必要的電能。而打開和關(guān)閉角度傳感器112檢測折疊鉸接單元3的旋轉(zhuǎn)角度，換句話說，裝有投影儀的該移動(dòng)電話裝置的折疊角θ，并將其發(fā)送給CPU 101。
主液晶顯示裝置4和次液晶顯示裝置5均根據(jù)來自CPU 101的指令顯示諸如圖像或文本等信息。并且在電話通話時(shí)，揚(yáng)聲器201重播放來自CPU 101的音頻信號的聲音。
投影儀單元6包括投影鏡頭61、液晶顯示屏62、LED光源63、LED驅(qū)動(dòng)單元64以及液晶裝置單元65。該LED驅(qū)動(dòng)單元64根據(jù)從CPU 101輸出的LED驅(qū)動(dòng)信號向LED光源63供給電流。LED光源63根據(jù)供給的電流通過用三種基本顏色紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的光照射它而照明該液晶顯示屏62。通過組合這些各種顏色的光，從LED光源63發(fā)射白色的光。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)來自LED驅(qū)動(dòng)單元64的電流強(qiáng)度能夠單個(gè)地調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)每種顏色的光的強(qiáng)度。
液晶驅(qū)動(dòng)單元65根據(jù)圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生液晶屏驅(qū)動(dòng)信號，并且通過用這種產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏62在該液晶顯示屏62上顯示圖像。具體說，對應(yīng)于圖像信號的電壓施加于液晶層上的每個(gè)像素。在電壓施加在其上的液晶層上的液晶分子的排列發(fā)生變化，因此液晶層上的光的透射性發(fā)生變化。由于透射性的變化，圖像被顯示。應(yīng)當(dāng)理解，濾色器設(shè)置在液晶屏62上，并且每個(gè)像素對應(yīng)紅、綠、藍(lán)中的一種顏色。并且因此通過組合紅、綠、藍(lán)像素，彩色圖像能夠顯示在液晶屏62上。
顯示在液晶屏62上的圖像可以選自各種類型的圖像，例如存儲在存儲卡104上的圖像、從外部裝置輸入的圖像、由將在下面描述的照相機(jī)組件7獲取的圖像等。應(yīng)當(dāng)可以接受的是，顯示在液晶屏62上的圖像是與在主液晶顯示裝置4上顯示的圖像和在次液晶顯示裝置6上顯示的圖像同樣的圖像，并且是電影圖像。而且，還應(yīng)當(dāng)可以接受的是設(shè)置成以選擇并顯示主文件等。
如上所述已經(jīng)選擇的圖像被顯示在液晶屏62上之后，顯示在該液晶屏62上的這個(gè)圖像的光學(xué)圖像通過由從該LED光源63發(fā)射的紅、綠、藍(lán)光合成的白顏色的光通過液晶屏而產(chǎn)生。透鏡驅(qū)動(dòng)單元8連接于投影鏡頭61。根據(jù)從CPU 101輸出的控制信號，這個(gè)透鏡驅(qū)動(dòng)單元8沿著光軸前后驅(qū)動(dòng)包含在投影鏡頭61中的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡(圖中未示出)，因此改變投影鏡頭61的焦點(diǎn)位置(以下稱之為“投影焦點(diǎn)位置”)。
投影圖像的焦點(diǎn)狀態(tài)的調(diào)節(jié)可以以這種方式通過改變投影鏡頭61的焦點(diǎn)位置完成。從LED光源63輸出的已經(jīng)通過液晶屏62的光通量(光束)通該投影鏡頭61并且朝屏幕等的投影面投影。通過這樣做，已經(jīng)選擇的圖像利用通過組合紅色、綠色、藍(lán)色而合成的白顏色的光被投影在投影面上，因此產(chǎn)生這個(gè)圖像的投影圖像。
照相機(jī)組件7包括攝影鏡頭71、圖像傳感器72以及照相機(jī)控制CPU 73。CCD或CMOS圖像獲取元件(圖像傳感器)等用作圖像傳感器72。照相機(jī)控制CPU 73驅(qū)動(dòng)器根據(jù)來自CPU 101的指令控制該圖像傳感器72。與用于投影鏡頭61的同一個(gè)透鏡驅(qū)動(dòng)單元8連接于該攝影鏡頭71。這個(gè)透鏡驅(qū)動(dòng)單元8根據(jù)來自CPU 101的控制信號，通過沿著光軸前后驅(qū)動(dòng)包括在該攝影鏡頭71中的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡(圖中未示出)改變該攝影鏡頭71的焦點(diǎn)位置(以下稱之為“攝影焦點(diǎn)位置”)。因此，完成攝影物體圖像的對焦調(diào)節(jié)。
攝影鏡頭71將攝影物體的圖像成像在圖像傳感器72的圖像獲取表面上。照相機(jī)控制CPU 73在圖像傳感器72上開始圖像獲取，在圖像獲取結(jié)束之后從圖像傳感器72讀出積累的電荷信號，并且在其上完成預(yù)定的信號處理之后將它作為圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU 101。應(yīng)當(dāng)理解，如果已經(jīng)被照相機(jī)組件7拍攝的圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送，圖像數(shù)據(jù)從CPU 101發(fā)送到通信控制單元108。而且，當(dāng)投影拍攝的圖像時(shí)，該圖像數(shù)據(jù)從照相機(jī)控制CPU 73經(jīng)由CPU 101發(fā)送到投影儀組件6，通過這樣做，獲得被照相機(jī)組件7拍攝的攝影物體的獲取圖像。
圖3是示出投影儀組件6和照相機(jī)組件7剖面的示圖。圖2的透鏡驅(qū)動(dòng)單元8包括透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81、旋轉(zhuǎn)軸82以及圖3所示的導(dǎo)向軸83和84。該透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的單一的驅(qū)動(dòng)源，用于改變投影焦點(diǎn)位置和攝影焦點(diǎn)位置。該旋轉(zhuǎn)軸82被透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，并且將在下面說明，其驅(qū)動(dòng)力被傳輸給投影鏡頭61和攝影鏡頭71。該導(dǎo)向軸83和84是當(dāng)沿著光軸移動(dòng)投影鏡頭61和攝影鏡頭71的位置時(shí)用于提供導(dǎo)向的軸。
圖4是當(dāng)從圖3的上部觀察時(shí)示出在圖3的剖視圖中所示的投影儀組件6和照相機(jī)組件7的圖；換句話說，當(dāng)從移動(dòng)電話裝置10的后表面的方向看時(shí)它們的設(shè)置圖。在(a)中示出旋轉(zhuǎn)軸82位于在將投影鏡頭61和攝影鏡頭71連接在一起地中心線92上的情況。另一方面，在(b)示出旋轉(zhuǎn)軸82不位于中心線92上的情況。在(a)和(b)兩種情況下，投影鏡頭61和攝影鏡頭71由透鏡支撐單元9支撐。并且，在該透鏡支撐單元9支撐該投影鏡頭61和攝影鏡頭71的狀態(tài)，在兩種情況下，旋轉(zhuǎn)軸82位于表示在其上重量左右平衡的重心位置的重心線91上。
應(yīng)當(dāng)理解，可以接受的是投影儀組件6和照相機(jī)組件7被構(gòu)造成如(a)或如(b)所示。而且，只要旋轉(zhuǎn)軸82的位置在重心線91附近，而不限于在(a)或(b)所示的位置，那個(gè)位置都是可以接受的。
透鏡支撐單元支撐投影鏡頭61和攝影鏡頭71使得其光軸相互平行。該透鏡支撐單元9通過螺釘與旋轉(zhuǎn)軸82接合，并且與旋轉(zhuǎn)軸82的旋轉(zhuǎn)一起沿著光軸方向移動(dòng)。換句話說，如同螺釘那樣，該透鏡支撐單元9和旋轉(zhuǎn)軸82相互接合的部分構(gòu)成作用點(diǎn)，并且該透鏡支撐單元9在作用點(diǎn)接受來自透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81的驅(qū)動(dòng)力。并且通過沿著光軸的方向用作用在該作用點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力移動(dòng)該在透鏡支撐單元，該透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81改變投影焦點(diǎn)位置和攝影焦點(diǎn)位置。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然在這里投影鏡頭61和攝影鏡頭71在圖中每個(gè)被示作單個(gè)透鏡，但是實(shí)際上這些透鏡是相同的透鏡組，每個(gè)透鏡組由具有不同光學(xué)特性的多個(gè)透鏡構(gòu)成，并且通過移動(dòng)該透鏡支撐單元9能夠改變投影焦點(diǎn)位置和攝影焦點(diǎn)位置，并且因而沿著上述的光軸前后方向驅(qū)動(dòng)包括在這些多個(gè)透鏡中的相應(yīng)的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡。換句話說，該透鏡支撐單元9支撐或連接于投影鏡頭61和攝影鏡頭71兩者的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡，并沿著相同的方向同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩者的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡。因此，該透鏡支撐單元9作為驅(qū)動(dòng)兩者的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)透鏡的驅(qū)動(dòng)件運(yùn)行。
還有，投影鏡頭61和攝影鏡頭71具有相同的光學(xué)特性，因此，該投影焦點(diǎn)位置的變化量相對于透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81的驅(qū)動(dòng)量之比，和該攝影焦點(diǎn)位置的變化量相對于透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81的驅(qū)動(dòng)量之比，相互相等。因此能夠改變投影焦點(diǎn)位置和攝影焦點(diǎn)位置使得投影鏡頭61和攝影鏡頭71兩者的焦距總是幾乎相互相等。用另一種方式說，投影焦點(diǎn)位置和攝影焦點(diǎn)位置這樣變化，使得相對于該移動(dòng)電話裝置10它們總是位于同一個(gè)平面內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，該焦距是從投影鏡頭61到投影焦點(diǎn)位置的距離，或從攝影鏡頭71到攝影焦點(diǎn)位置的距離，換句話說，從移動(dòng)電話10到投影焦點(diǎn)位置的距離，或到攝影焦點(diǎn)位置的距離。
在投影該投影的圖像時(shí)，具有投影儀的這個(gè)移動(dòng)電話裝置10在投影圖像的投影面上反復(fù)進(jìn)行調(diào)節(jié)投影條件的操作(以下稱為校準(zhǔn)操作)，該投影圖像由具有上述結(jié)構(gòu)的投影儀組件6產(chǎn)生的。在這種校準(zhǔn)操作中，包括調(diào)節(jié)聚焦?fàn)顟B(tài)，以便投影其焦點(diǎn)已經(jīng)調(diào)節(jié)的投影圖像，調(diào)節(jié)投影圖像的亮度和白平衡，修整梯形變形等。這些校準(zhǔn)操作根據(jù)由具有上述結(jié)構(gòu)的照相機(jī)組件7的拍攝獲得的獲取圖像的投影圖像完成，但是其詳細(xì)說明在這里將被略去。
應(yīng)當(dāng)理解，在對由照相機(jī)組件7獲取的圖像的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)中采用所謂的對比檢測方法。具體說，獲取的圖像是在攝影焦點(diǎn)位置進(jìn)行各種變化得到的，并且對于每個(gè)這種獲取的圖像計(jì)算對比量。并且這些獲取圖像的對比量由CPU 101進(jìn)行比較，并且透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81被驅(qū)動(dòng)，以便當(dāng)在其對比度為最大獲得的獲取圖像時(shí)將該攝影焦點(diǎn)位置設(shè)置為它的位置。當(dāng)如上所述這樣做時(shí)，投影焦點(diǎn)位置也與攝影焦點(diǎn)位置一致地變化，使得投影鏡頭61和攝影鏡頭71的焦距幾乎總是相互相等的。
在這里，投影焦點(diǎn)位置越接近該投影面，產(chǎn)生的投影圖像的對比度越高，而攝影(圖像獲取)焦點(diǎn)位置越接近投影面，得到的獲取圖像的投影圖像的對比度越高。因此，由于如上所述，該攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置變化使得投影鏡頭61和攝影鏡頭71兩者的焦距總是幾乎相等，因此能夠使在對焦?fàn)顟B(tài)和非對焦?fàn)顟B(tài)中計(jì)算的對比量之間的差很大，并且能夠精確地并且快速地調(diào)節(jié)攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置。
圖5示出了這種情況。在圖5中，對比量，即AF估算值沿著豎軸示出，而透鏡位置沿著水平軸示出。如果攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置同時(shí)移動(dòng)，那么AF估算值變化，例如，如實(shí)線圖所示。相反如果只移動(dòng)攝影焦點(diǎn)位置，那么AF估算值變化，例如，如虛線圖所示。當(dāng)攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置以這樣的方式同時(shí)移動(dòng)時(shí)，那么，與只移動(dòng)攝影焦點(diǎn)位置相比能夠使AF估算值的變化量較大，并且能夠使其峰值較大。
因此，能夠更加精確地、更加快速地調(diào)節(jié)攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置。應(yīng)當(dāng)理解，如果還要獲得更高的精確度，下述方法將是有效的通過如同上述方法臨時(shí)調(diào)節(jié)個(gè)攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置之后，當(dāng)以這個(gè)位置為中心在進(jìn)一步變窄的更窄的范圍內(nèi)改變攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置，并且重復(fù)上述的相同的操作。
根據(jù)上述實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)下述有益操作效果。
(1)設(shè)置成用由驅(qū)動(dòng)電機(jī)81，即單一的驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力共同改變攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置，由于這樣做，因此當(dāng)在包含投影儀和照相機(jī)的該裝置內(nèi)調(diào)節(jié)該攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置時(shí)，能夠抑制該裝置的成本的增加和尺寸的增加。
(2)設(shè)置投影焦點(diǎn)移動(dòng)系數(shù)，即該投影焦點(diǎn)位置的變化量相對于透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81的驅(qū)動(dòng)量之比，和該攝影焦點(diǎn)位置的變化量相對于透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81的驅(qū)動(dòng)量之比，相互相等。由于這樣做，因此當(dāng)用單一驅(qū)動(dòng)源一起改變投影焦點(diǎn)位置和攝影焦點(diǎn)位置時(shí)，能夠以同樣的方式改變兩者的焦點(diǎn)位置。
(3)投影鏡頭61和攝影鏡頭71設(shè)置成具有相同的光學(xué)特性。具體說投影鏡頭61和攝影鏡頭71設(shè)置成由同樣的透鏡組構(gòu)成，每個(gè)透鏡組由具有不同光學(xué)特性的多個(gè)透鏡構(gòu)成。由于這樣做，因此能夠增加投影鏡頭和攝影鏡頭共同具有的元件數(shù)目，所以能夠進(jìn)一步抑制成本增加。
(4)在透鏡支撐單元9支撐投影鏡頭61和攝影鏡頭71的情況下，設(shè)置成通過作用在設(shè)置于其重心位置附近的作用點(diǎn)上由透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)81賦予的驅(qū)動(dòng)力移動(dòng)該透鏡支撐單元9，改變該攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置。由于這樣做，因此能夠從驅(qū)動(dòng)源向投影鏡頭和攝影鏡頭高效地傳輸驅(qū)動(dòng)力。
(5)由于該攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置改變以便它們兩者的焦距總是幾乎相等，因此能夠得到在聚焦?fàn)顟B(tài)和非聚焦?fàn)顟B(tài)計(jì)算的大的對比量的差，因此能以精確的方式并快速地夠調(diào)節(jié)該攝影(圖像獲取)焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置。
應(yīng)當(dāng)理解，在上述實(shí)施例中，對使用其焦點(diǎn)位置可變的投影鏡頭和攝影鏡頭的例子進(jìn)行說明，并且這兩種透鏡的焦點(diǎn)位置變化用單一個(gè)驅(qū)動(dòng)源。但是不必采用這種設(shè)置；應(yīng)可以接受的是，保持該攝影焦點(diǎn)位置和投影焦點(diǎn)位置是固定的。在這種情況下，如果該投影鏡頭和攝影鏡頭設(shè)置成具有相同的光學(xué)特性，那么，由于能夠增加該投影鏡頭和攝影鏡頭共同具有的元件數(shù)目，以上述的同樣方式，能夠抑制包含投影儀和照相機(jī)的裝置的成本增加。還有，在這種情況下，應(yīng)當(dāng)可以接受的是，該投影鏡頭和攝影鏡頭設(shè)置成由同樣的透鏡組構(gòu)成，每個(gè)透鏡組由具有不同光學(xué)特性的多個(gè)透鏡構(gòu)成。
而且，在上述實(shí)施例中，對具有投影儀的移動(dòng)電話裝置的例子進(jìn)行說明，其中投影儀的功能安裝在移動(dòng)電話裝置中。但是，只要投影裝置是以上述方式完成其操作的投影裝置，不限于是安裝在移動(dòng)電話裝置中的投影裝置；可以接受的是，可以是具有投影儀功能和照相機(jī)功能的任何類型的緊湊的移動(dòng)式電子器件。或者可以接受的是，將諸如數(shù)字靜止照相機(jī)的電子照相機(jī)賦予投影儀功能，使得它能夠完成上述類型的操作。
雖然在上述實(shí)施例中，將投影裝置描述成投影儀組件6，將圖像獲取裝置描述成照相機(jī)組件，并且將驅(qū)動(dòng)源描述為透鏡驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這些僅僅是以舉例的方式進(jìn)行說明，并且不是當(dāng)作對本發(fā)明細(xì)節(jié)的限制。屬于本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的其它方式也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本申請要求優(yōu)先權(quán)的下面申請公開的內(nèi)容結(jié)合與此供參考。
日本專利申請2004-335425(2004年11月19日提交)。
權(quán)利要求
1.一種投影裝置，包括投影單元，該投影單元包括光源和其焦點(diǎn)位置可變的投影鏡頭，該投影單元利用從光源輸出的通過該投影鏡頭的光通量將圖像投影在投影面上；圖像獲取單元，該圖像獲取單元包括其焦點(diǎn)位置可變的攝影鏡頭，該圖像獲取單元利用來自外部的通過該攝影鏡頭的光通量獲取物體的圖像；和單一的驅(qū)動(dòng)源，該單一的驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生用于改變投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置的驅(qū)動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其中，該投影鏡頭和攝影鏡頭是這樣的，使得該投影鏡頭焦點(diǎn)位置的變化量相對于驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)量之比，和該攝影鏡頭焦點(diǎn)位置的變化量相對于驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)量之比，相等。
3.如權(quán)利要求2所述的投影裝置，其中，該投影鏡頭和該攝影鏡頭具有同樣的光學(xué)特性。
4.如權(quán)利要求3所述的投影裝置，其中，該投影鏡頭和該攝影鏡頭由同樣的透鏡組構(gòu)成，該每個(gè)透鏡組包括多個(gè)透鏡。
5.如權(quán)利要求2至4中任何一項(xiàng)所述的投影裝置，還包括透鏡支撐單元，該透鏡支撐單元支撐該投影鏡頭和攝影鏡頭，以便該投影鏡頭的光軸和該攝影鏡頭的光軸是相互平行的，其中用于接受來自驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)在支撐狀態(tài)設(shè)置在重心位置附近；其中該投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置通過由驅(qū)動(dòng)源施加在該作用點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力移動(dòng)該透鏡支撐單元來改變。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的投影裝置，其中，該投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置變化使得它們各自的焦距總是幾乎相等。
7.如權(quán)利要求1所述的投影裝置，還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由該驅(qū)動(dòng)源施加的驅(qū)動(dòng)力同時(shí)驅(qū)動(dòng)該投影鏡頭和攝影鏡頭。
8.如權(quán)利要求7所述的投影裝置，其中，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該投影鏡頭和攝影鏡頭，使得該投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置相對于該投影裝置位于同一平面內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的投影裝置，其中該投影鏡頭和該攝影鏡頭具有相同的光學(xué)特性，并且連接于該同一個(gè)驅(qū)動(dòng)件；并且該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)件。
10.如權(quán)利要求8所述的投影裝置，其中該投影鏡頭和該攝影鏡頭是透鏡組，每個(gè)透鏡組具有多個(gè)透鏡并具有同樣的光學(xué)特性，其中各自用于焦點(diǎn)調(diào)節(jié)的透鏡連接于同一個(gè)驅(qū)動(dòng)件；并且該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)件。
11.一種移動(dòng)電話，包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的投影裝置；和無線通信單元，該無線通信單元經(jīng)由外部無線通信設(shè)施完成與另一個(gè)終端的通信。
12.一種投影裝置，包括投影單元，該投影單元包括光源和投影鏡頭，該投影單元利用從光源輸出的通過該投影鏡頭的光通量將圖像投影在投影面上；和圖像獲取單元，該圖像獲取單元包括具有與該投影鏡頭同樣光學(xué)特性的攝影鏡頭，該圖像獲取單元利用來自外部的通過該攝影鏡頭的光通量獲取物體的圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的投影裝置，其中，該投影鏡頭和該攝影鏡頭由同樣的透鏡組構(gòu)成，每個(gè)透鏡組包括多個(gè)透鏡。
全文摘要
一種投影裝置，包括投影單元，該投影單元包括光源和其焦點(diǎn)位置可變的投影鏡頭，該投影單元將圖像投影在投影面上，其具有從光源輸出的通過該投影鏡頭的光通量；圖像獲取單元，該圖像獲取單元包括其焦點(diǎn)位置可變的攝影鏡頭，該圖像獲取單元獲取物體的圖像，該物體圖像具有來自外部的通過該攝影鏡頭的光通量；和單一的驅(qū)動(dòng)源，該單一的驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生用于改變投影鏡頭的焦點(diǎn)位置和攝影鏡頭的焦點(diǎn)位置的驅(qū)動(dòng)力。
文檔編號G02B7/28GK101061427SQ200580039829
公開日2007年10月24日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者野崎弘剛, 藤繩展宏 申請人:株式會(huì)社尼康