JP2005057548A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 筐体の外形に凹凸がなく耐衝撃性に優れた小型形状の撮像手段を備えた携帯端末装置を提供する。
【解決手段】 相互に重ね合わせ可能な少なくとも２つの筐体で構成された携帯端末装置において、前記筐体の一つに配設された撮像手段と、前記筐体の他の一つに、前記筐体の重ね合わせ時において前記撮像手段の撮影方向側に位置して前記撮像手段と係合するように配設された光学部材とを備える。前記光学部材をコンバーションレンズとすることにより、予め用意された複数種類のレンズの中から任意の一つを選択可能に構成し、望遠、広角及び接写撮影を可能にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話機及び携帯データ処理装置等の携帯端末装置に関し、特に、カメラユニット等の撮像手段を備えた携帯端末装置に関する。

カメラユニットを備えることにより撮像機能を有し、撮像した画像の電子データを記憶可能な携帯端末装置が広く利用されている。

このようなカメラユニットを備えた携帯端末装置は、単なるビデオカメラやデジタルスチルカメラ等のように画像の撮影のみに留まるのものではない。カメラユニットで撮影した画像データは、当該携帯端末装置自体が備える通信機能を使用して、パーソナルコンピュータ等を用いることなくその場で当該携帯端末装置から外部に直接伝送することができる。

カメラユニットで撮像した画像データは、例えば、テレビ電話のように撮影者自身の顔を撮影して外部に送信したり、会社の出張先での打合せの場において製品サンプルや図面または書類等を撮影してパーソナルコンピュータ等に画像を送信する等の用途がある。

従来の携帯端末装置が備えるカメラユニット多くは、撮像レンズにおいて撮像倍率固定のパンフォーカス方式（固定焦点）が採用されており、多くの通常のデジタルスチルカメラが備える接写、広角、望遠等の光学的撮像倍率の調整機構や光学ズーム機構は備えていない。

これは、携帯電話機等の携帯端末装置においては、携帯性を考慮して筐体をより小型により薄くすることが求められており、その薄く形成された筐体内にも収納できるように、カメラユニットの厚さも極力薄くする必要があるからである。

従来の携帯端末装置が備えるカメラユニットでは、撮像倍率の変更方法として、デジタルズーム機能（画像データの電気的処理による撮像倍率調整）を備えることで対応している。しかし、このデジタルズームによる撮像倍率の変更方法では、高倍率にするほど画質が低下してしまう。また、当然のことながら、広角側への倍率変更は撮像レンズの設定以上の倍率には実現できない。

さらに、従来の装置では固定焦点を採用されており、しかも、その焦点距離として、距離無限大からの焦点深度が設定されているので、近接側の最短撮影可能距離が長くなってしまう傾向にあり、前述のような、図面や書類を接写で撮影する用途には適していない。

上記問題点を解決するために、カメラの回動位置とズーム倍率との相関性に基づいてズーム調整操作を行うズーム変更手段を備えることにより、例えばテレビ電話として利用したり、またはデジタルカメラとしての利用形態のような、顔や図面・書類の接写から、風景や人物等の望遠撮影、広角撮影に至るまでの広範囲な倍率の撮影を可能にする方式が提案されている（特許文献１）。
特開２００２−２６２１６４号公報

携帯電話機は、当然のことながら歩行中にバッグや洋服のポケットの中から取り出されて使用される場合が多いことから、装置が落下することを考慮して落下衝撃等に対する耐衝撃基準は厳しい。通常のカメラが１００Ｇ程度の耐衝撃基準が要求されているのに対し、携帯電話機の場合は、１０００乃至３０００Ｇの耐衝撃基準が要求される（Ｇは重力加速度の単位）。

また、携帯電話機等の携帯端末装置に装着されるカメラユニットでは、顔や図面・書類等の接写から、風景や人物等の望遠撮影または広角撮影に至るまでの広範囲な倍率の撮影を可能にする光学手段（光学的倍率調整機構）を設けようとすると、カメラユニット部のサイズが大きくなったり凸凹が生じたりして、携帯電話機としての意匠性や携帯性が損なわれるという問題があった。

特許文献１に開示されている携帯電話装置の構成では、装置に機械的な可動部品が多く使用されていることから、衝撃時に可動レンズ枠のカムピンがカム溝から外れる可能性から耐衝撃性には問題があった。しかも、このような可動部品の多くは、光学系の構成要素であるため、カムピンやレンズ支持部品等の僅かの変形等であっても、撮像性能に著しい不具合が生じてしまうことになる。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、望遠、広角又は接写に至る広範囲な光学倍率の撮影を可能にするとともに、小型形状であり耐衝撃性に優れると共に低コストの携帯端末装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、相互に重ね合わせ可能な少なくとも２つの筐体で構成された携帯端末装置において、前記筐体の一つに配設された撮像手段と、前記筐体の他の一つに、前記筐体の重ね合わせ時において前記撮像手段の撮影方向側に位置して前記撮像手段と係合するように配設された光学部材とを備えたことを特徴とするに係る携帯端末装置を提供するものである。これにより、前記撮像手段の光学特性と前記光学部材の光学特性と物理的に結合させることにより、筐体の一つに配設された撮像手段の小型化を実現すると共に構造が簡単で低コストの携帯端末装置の実現を可能にしたのである。このため、前記撮像手段は、撮像レンズを含む構成とする。

ここで、前記光学部材は、コンバーションレンズとして、前記筐体に対して着脱可能に構成する。そして、前記コンバーションレンズは、予め用意された複数種類のレンズの中から任意の一つを選択可能に構成されることを特徴とする。これにより、種々のコンバーションレンズの光学特性と、前記撮像手段の光学特性とを重ね合わせた光学特性による撮影を可能とする。

ここで、前記コンバーションレンズは、望遠用コンバーションレンズ、広角用コンバーションレンズ及び接写用コンバーションレンズの複数種類のレンズにより構成されることにより、望遠、広角及び接写を含む多種類の特性の撮影を可能としている。さらに、前記光学部材は、光学フィルタのみ、又はレンズ及び光学フィルタにより構成するようにしてもよい。

ところで、前記撮像手段は、前記筐体の一つにおいて撮影方向側に突出した凸部を有し、前記筐体の他の一つは、重ね合わせ時において前記突出した部位を収納する凹部を有する。これにより、本携帯端末装置は、望遠、広角及び接写を含む多種類の特性の撮影を可能とする撮像ユニットを備えながらも、その収納状態の形状において小型で凹凸のないスムースな筐体デザインを実現しているのである。

ところで、前記少なくとも２つの筐体は、その第1の重ね合わせ形態として、筐体間に設けられたヒンジを中心に開閉することにより重ね合わせ可能に形成される。

またその第２の重ね合わせ形態として、前記少なくとも２つの筐体は、筐体間に設けられた回転軸を中心に回転することにより重ね合わせ可能に形成される。

さらに、その第３の重ね合わせ形態として、前記少なくとも２つの筐体は、一方の筐体上に設けられたスライド溝に沿って他方の筐体がスライドすることにより重ね合わせ可能に形成するようにしても良い。

このような構成により、使用者が、前記撮像レンズと光学部材との組合せによる光学系の選択を容易に操作できるのである。

本発明は、相互に重ね合わせ可能な少なくとも２つの筐体で構成された携帯端末装置において、前記筐体の一つに配設された撮像手段と、前記筐体の他の一つに前記筐体の重ね合わせ時において前記撮像手段の撮影方向側に位置して前記撮像手段と係合するように配設された光学部材とを備えることにより、前記撮像手段の光学特性と前記光学部材の光学特性と物理的に結合させることを可能にしている。これにより前記撮像手段のみによる撮影と前記光学部材を含めた撮影が選択的に可能になり、筐体の一つに配設された撮像手段を大きくすることなく望遠、広角又は接写に至る広範囲な光学倍率の撮影を可能にしている。

さらに、本携帯端末装置は、端末装置が有するコンパクトに収納するための筐体を重ね合わせる機構を利用して前記光学部材の光学特性と物理的に結合させているので、耐衝撃に優れると共に小型化で構造が簡単な低コストの携帯端末装置を実現したのである。

以下、本発明に係る携帯端末装置を携帯電話機に適用した複数の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る携帯端末装置の全体構成を示す斜視図である。

図１において、本実施例の携帯端末装置は、被写体を撮像するための撮像手段１は、撮像レンズと当該撮像レンズによって結像された光学画像を電気的な映像信号に変換する撮像素子１１（図２）により構成される。撮像素子１１は、通常ＣＣＤ（電荷結合素子）又はＣＭＯＳ素子で構成されている。本携帯端末装置は、さらに、種々の装置操作用画面や撮像素子１１において電子信号に変換された撮像画像を表示可能な液晶表示装置２を備える。撮像手段１と液晶表示手段２は、本体の一方（上半分）の筐体である筐体Ａ（３）に収納される。

一方、本体の他方（下半分）の筐体である筐体Ｂ（４）には、本装置を操作するための複数の入力キーや操作ボタン等７と、望遠撮影、広角撮影、近接撮影時等に使用されるコンバーションレンズ５と、筐体Ａ（３）と筐体Ｂ（４）とを折り畳み可能に係合する嵌合部６とを備える。

撮像手段１は、筐体Ａ（３）の任意の位置に配設することが可能である。例えば、筐体Ａ（３）の左側の左端に配設することも可能である。

液晶表示装置は、薄型タイプの表示装置であれば、他の方式の表示装置を使用して構成することも可能であり、例えば、プラズマ表示装置や有機ＥＬ表示装置等の表示手段を用いることも可能である。

コンバーションレンズ５の代わりに光学フィルタを備えても良く、またコンバーションレンズと共に光学フィルタを含めてもよい。この場合、光学フィルタは、撮影機能の向上目的とは別に、減光効果を有するＮＤフィルタや、絵作り的な撮影効果を有する各種フィルタ（例えば、クロスカットフィルタ）等、従来の一眼レフカメラに使用される全ての光学フィルタを使用することができる。

また、コンバーションレンズ５は、筐体Ｂ（４）に対し着脱可能に構成することができる。さらに、この着脱可能なコンバーションレンズ５は、各々、光学特性が異なる複数の種類のコンバージョンレンズを備えることができる。

コンバーションレンズ５は、筐体Ａ（３）と筐体Ｂ（４）とが閉じられた状態において対面するように配置されさえすれば、筐体Ｂ（４）の任意の位置に配設することが可能であり、例えば、筐体Ｂ（４）の左側の左端に配設することも可能である。

以下、本実施例の携帯端末装置が有する各構成要素について説明する。

撮像手段１は、その表面側に被写体を撮像するための撮像レンズが配置され、当該撮像レンズにより結像された光を電気信号に変換する光電変換素子がその奥側に配置されている。撮像レンズは、風景や人物等の通常の撮影又は望遠撮影が可能な光学特性を有する。

液晶表示装置２は、種々の操作用画面、撮像手段１で撮影した画像又は装置本体に内蔵されている受信部により受信した画像等を表示する表示装置である。筐体Ｂ（４）の上面に配設された操作キーによる操作や、データ入力用のキーによる入力データも表示することができる。

特に、液晶表示装置２は、撮影時の撮像画像を表示する場合は、撮像画像のモニタの役割を担い、使用者は、このモニタに表示される撮像画像を目視しながら撮影を行うことができる。

筐体Ａ（３）は、本体の上半分の筐体であり、この筐体には、撮像手段１、液晶表示装置２の他、アンテナ１０やスピーカ９が設けられている。筐体Ｂ（４）は、本体の下半分の筐体であり、この筐体には、コンバーションレンズ５の他、操作やデータ入力用の入力手段７、マイクロホン８が配設されている。

コンバーションレンズ５は、主として望遠撮影、広角撮影、近接撮影時等に使用されるが、このような撮影は、このコンバージョンレンズ５単独で行われるのではなく、後に詳しく説明するように撮像手段１と組み合わされた状態で行われる。

嵌合部６は、筐体Ａ（３）と筐体Ｂ（４）とを折り畳み可能に係合する機能を有する。この嵌合部６は、筐体Ｂ（４）の上端部と、筐体Ａ（３）の下半分とが入れ子状に組み合わされた軸受け部分と、この軸受け部分に差し込まれた回転軸とにより構成される。筐体Ａ（３）と筐体Ｂ（４）とは、この嵌合部６の機能により、互いの内面を重ねるまで、折り畳むことが可能であり、また、概ね１８０度の角度まで開くことも可能である。

図２は、本発明の実施例１に係る携帯端末装置のコンバーションレンズの使用法を説明するための説明図である。

図２（ａ）は、本実施例に係る携帯端末装置の通常撮影時の側面図を示し、図２（ｂ）は、本実施例に係る携帯端末装置のコンバーションレンズ使用時の側面図を示す。同図（ｂ）において、撮像素子１１は、撮像レンズの撮像を映像信号に変換するための素子であり、ＣＣＤ（電荷結合素子）またはＣＭＯＳで構成することができる。

図２（ａ）は、本実施例に係る携帯端末装置の通常撮影時（背景や人物の通常の望遠撮影時）の側面図を示し、即ち、筐体Ａ（３）と筐体Ｂ（４）とを、使用者が設定した角度を持たせて開いた状態での側面図を示している。

図２（ｂ）は、本実施例に係る携帯端末装置のコンバーションレンズ５使用時の側面図を示し、即ち、望遠撮影、広角撮影、近接撮影時の側面図を示している。同図に示すように、筐体Ａ（３）と筐体Ｂ（４）とは、嵌合部６の機能により、互いの内面を重ねるまで折り畳まれた状態で閉じられる。この時、コンバーションレンズ５は、撮像手段１の被写体側の直前に位置して、撮像手段１を構成する撮像レンズと共に１つの光学経路を形成する。即ち、この場合、コンバーションレンズ５は、撮像手段１に対する広角レンズの役割を担うことになる。

図３は、本発明に係る実施例２に係る携帯端末装置の全体構成を示す斜視図である。

同図において、符号３５は、接写用、広角用、望遠用の３種類のレンズを１平面内に備えた回転可能なコンバーションレンズを示す。また、符号３５１は、コンバーションレンズ３５を回転させるための切り替えつまみを示す。

コンバーションレンズ３５は、前述の１平面の中心を軸として回転せしめることにより、この平面内に配設された３種類のレンズ（接写用、広角用、望遠用のレンズ）が、次々と開口部に引き出されるように構成するものとする。この切り替えつまみ３５１の外周部には、使用者の指が滑らないようにするための刻みを入れることができる。

本実施例に係る携帯端末装置は、実施例１におけるコンバーションレンズ５に代えて、上記のコンバーションレンズ３５を備える構成となっている。

本装置の操作者は、切り替えつまみ３５１の外周部に指を掛けて切り替えつまみ３５１を回転せしめることにより、コンバーションレンズ３５を回転せしめ、これにより、コンバーションレンズ３５上に配設された前述の３種類のレンズ（接写用、広角用、望遠用のレンズ）のいずれかを開口部に引き出すことができる。

図４は、本発明に係る実施例３に係る携帯端末装置の全体構成を示す斜視図である。

本実施例の携帯端末装置は、実施例１の携帯端末装置に比べて、実施例１の嵌合部６に代えて回転軸４６が備えられている。この回転軸４６は、筐体Ａ（４３）の背面（液晶モニタが配設された面の裏側の面）と、筐体Ｂ（４４）の内面（操作キー及びデータ入力用キーが配設された面）とを互いに対面させたままの状態で、両者を、該回転軸４６を軸として互いに回転せしめることができる機能を有する。なお、この回転角度は制限が無いように構成することが可能である。

コンバーションレンズ４５は、実施例１のコンバーションレンズ５であってもよいし、また、実施例２のコンバーションレンズ３５であってもよい。

本実施例の携帯端末装置の他の構成要素については、実施例１に係る携帯端末装置の構成要素と同じである。

図５は、本発明に係る実施例４に係る携帯端末装置の全体構成を示す斜視図である。

本実施例の携帯端末装置は、実施例１の携帯端末装置に比べて、実施例１の嵌合部６に代えてスライド溝５６が備えられている。このスライド溝５６は、筐体Ａ（４３）の背面（液晶モニタが配設された面の裏側の面）と、筐体Ｂ（４４）の内面（操作キー及びデータ入力用キーが配設された面）とを互いに対面させたままの状態で、両者を、該スライド溝５６に沿って互いに摺動せしめることができる機能を有する。

本実施例の携帯端末装置の他の構成要素については、実施例３に係る携帯端末装置の構成要素と同じである。

本実施例の携帯端末装置の構成要素並びに機能は、実施例１の携帯端末装置の構成要素並びに機能と同じであるが、その配置だけが異なる。

本実施例では、撮像手段１を、筐体Ａ（３）の背面（液晶モニタが配設された面の裏側の面）に、裏側の被写体に向けて設置するものとする。

また、筐体Ａ（３）と筐体Ｂ（４）とを、嵌合部６を回転軸として互いに回転せしめて、筐体Ａ（３）の背面と筐体Ｂ（４）の背面（操作キー及びデータ入力用キーが配設された面の裏側の面）とを互いに接合せしめることができるものとする。

以上、本発明に係る携帯端末装置を携帯電話機に適用した場合の複数の実施の態様について説明したが、本発明を、撮影ユニットを有する個人情報端末装置（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）等のデータ処理装置に適用可能であることは言うまでもない。

本発明は、カメラユニット等の撮像手段を備えた携帯電話機等の携帯端末装置に関するものであって、産業上に利用性を有する。

本発明の実施例１に係る携帯端末装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る携帯端末装置が備えるコンバーションレンズを説明するための図である。 本発明に係る実施例２に係る携帯端末装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明に係る実施例３に係る携帯端末装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明に係る実施例４に係る携帯端末装置の全体構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 撮像手段（撮像レンズを含む）
２ 液晶表示装置
３，４３ 筐体Ａ
４，４４ 筐体Ｂ
５，３５，４５ コンバーションレンズ
６ 嵌合部
１１ 撮像素子（撮像手段）
４６ 回転軸
５６ スライド溝

Claims (10)

1. 相互に重ね合わせ可能な少なくとも２つの筐体で構成された携帯端末装置において、
   前記筐体の一つに配設された撮像手段と、
   前記筐体の他の一つに、前記筐体の重ね合わせ時において前記撮像手段の撮影方向側に位置して前記撮像手段と係合するように配設された光学部材と、
   を備えたことを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記光学部材は、コンバーションレンズであることを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記コンバーションレンズは、前記筐体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項２記載の携帯端末装置。
4. 前記コンバーションレンズは、予め用意された複数種類のレンズの中から任意の一つを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項２記載の携帯端末装置。
5. 前記コンバーションレンズは、望遠用コンバーションレンズ、広角用コンバーションレンズ及び接写用コンバーションレンズの複数種類のレンズにより構成されていることを特徴とする請求項４記載の携帯端末装置。
6. 前記光学部材は、光学フィルタ又はレンズ及び光学フィルタにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
7. 前記撮像手段は、前記筐体の一つにおいて撮影方向側に突出した凸部を有し、前記筐体の他の一つは、重ね合わせ時において前記突出した部位を収納する凹部を有する、ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
8. 前記少なくとも２つの筐体は、筐体間に設けられたヒンジを中心に開閉することにより重ね合わせ可能に形成された請求項１記載の携帯端末装置。
9. 前記少なくとも２つの筐体は、筐体間に設けられた回転軸を中心に回転することにより重ね合わせ可能に形成された請求項１記載の携帯端末装置。
10. 前記少なくとも２つの筐体は、一方の筐体上に設けられたスライド溝に沿って他方の筐体がスライドすることにより重ね合わせ可能に形成された請求項１記載の携帯端末装置。

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