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JP2006173959A - カメラ付き携帯端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】大型化したカメラモジュールを実装した場合でも、キー側筐体部の厚みの増加やモニター画面の大型化の阻害を防止できるカメラ付き携帯端末を提供する。
【解決手段】操作キーが配設されたキー側筐体部10、モニター画面が配設されたモニター側筐体部20および両者をつながるヒンジ筐体部30の3つの部分に大別され、キー側筐体部10およびモニター側筐体部20の厚み方向に跨るようにカメラモジュール1が実装されている。すなわち、キー側筐体部10の長手方向の一方の側面に、カメラモジュール1への光の導入口となるカメラウインドウ2が設けられ、一側面が、カメラウインドウ2に対面するようにカメラモジュール1がキー側筐体部10の内部に実装され、その光軸LXの方向はキー側筐体部10の長手方向とほぼ一致している。
【選択図】図1

Description

本発明はカメラ付き携帯端末に関し、特に2軸ヒンジ動作が可能なカメラ付き携帯端末に関する。
現在の一般的な携帯電話機の外形寸法は、長さ104mm、幅50mm、厚さ24mm程度であるが、携帯性を向上させるために、さらに小型化、薄型化に向けた開発が進められている。
一方、携帯電話機の多機能化に伴い、携帯電話機にカメラ機能を付与することが主流となっているが、撮像素子の画素数の増大や、オートフォーカス機能、光学ズーム機能等を採用することで携帯電話機に実装されるカメラモジュールは大型化する傾向にある。
例えば、撮像素子にCMOS(Complementary MOS)方式を採用する30万画素のカメラモジュールのサイズの一例は、7mm×7mm×5.1mmであるが、撮像素子にCCD(Charge Coupled Device)方式を採用し、オートフォーカス機能を有した200万画素のカメラモジュールのサイズの一例は、15.8mm×15.8mm×9.5mmであり、また、撮像素子にCCD方式を採用し、光学ズーム機能を有した200万画素のカメラモジュールのサイズの一例は、9.2mm×19.0mm×19.0mmである。
このように大型化が進むカメラモジュールを、小型化が進みつつある携帯電話機に実装するために、例えば特許文献1では、キー側筐体部とモニター側筐体部とを繋ぐヒンジ(開閉軸)の軸内に撮影レンズを収納した構成が開示されている。
特開2001−169166号公報(図1〜3)
上述した特許文献1の構成では、ヒンジの軸内に撮影レンズを収納し、その光軸はヒンジの軸に沿った方向、すなわち携帯電話機の幅方向に一致する構成となっているが、撮影レンズ以外のカメラモジュールはキー側筐体部内だけに実装されていると考えられ、カメラモジュールが大型化すると、キー側筐体部の厚みが増える可能性を有している。また、カメラモジュールをモニター側筐体部内だけに実装するとモニター画面の大型化を阻害することにつながる。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、大型化したカメラモジュールを実装した場合でも、キー側筐体部の厚みの増加やモニター画面の大型化の阻害を防止できるカメラ付き携帯端末を提供することを目的とする。
本発明に係る請求項1記載のカメラ付き携帯端末は、操作キーが配設されたキー側筐体部、モニター画面が配設されたモニター側筐体部、および前記キー側筐体部およびモニター側筐体部をつなげるヒンジ筐体部を備え、前記キー側筐体部は、その長手方向の一方の端縁部の内部に、前記キー側筐体部および前記モニター側筐体部の厚み方向に跨るように実装されたカメラモジュールと、前記キー側筐体部の長手方向の前記一方の端縁部の側面に設けられたカメラウインドウとを有し、前記カメラモジュールの光軸方向は前記キー側筐体部の長手方向とほぼ一致する。
本発明に係る請求項1記載のカメラ付き携帯端末によれば、キー側筐体部の長手方向の一方の端縁部の内部に、キー側筐体部およびモニター側筐体部の厚み方向に跨るように実装されたカメラモジュールを有し、カメラモジュールの光軸方向がキー側筐体部の長手方向とほぼするように構成されているので、カメラモジュールの収納スペースを確保することが容易であり、カメラモジュールの機能が向上し、カメラモジュールの光軸に垂直な面の面積が広くなったような場合でも、カメラ付き携帯端末全体の厚さを大幅に増加することなく、収納することが可能となる。また、カメラモジュールは、その光軸方向がキー側筐体部の長手方向とほぼ一致するように配置されているので、カメラモジュールが大型化しても、モニター画面の配設空間を制限することが抑制されるので、モニター画面の大型化が顕著に阻害されることがない。また、キー側筐体部の長手方向の一方の端縁部の側面にカメラウインドウが設けられているので、折り畳んだ状態からモニター側筐体部をヒンジ筐体部の第1の回動軸の周りに90°回動させて開いた状態で撮影が可能となり、撮影開始までの操作が容易となる。
<実施の形態>
本発明に係るカメラ付き携帯端末の実施の形態について、図1〜図7を用いて説明する。
<A.全体構成>
図1にカメラ付き携帯端末100の折り畳んだ状態での外観斜視図を示す。なお、図1に示すようにカメラ付き携帯端末100の平面視形状は矩形であり、長辺に沿った方向を長手方向、短辺に沿った方向を幅方向、両方向に垂直な方向を厚み方向と呼称する。
図1に示すようにカメラ付き携帯端末100は、操作キーが配設されたキー側筐体部10、モニター画面が配設されたモニター側筐体部20および両者をつながるヒンジ筐体部30の3つの部分に大別され、キー側筐体部10およびモニター側筐体部20の厚み方向に跨るようにカメラモジュール1が実装されている。
すなわち、キー側筐体部10の長手方向の一方の側面に、カメラモジュール1への光の導入口となるカメラウインドウ2が設けられ、一側面が、カメラウインドウ2に対面するようにカメラモジュール1がキー側筐体部10の内部に実装され、その光軸LXの方向はキー側筐体部10の長手方向とほぼ一致している。なお、カメラウインドウ2が設けられた側をキー側筐体部10の先端部と呼称する。
ここで、カメラモジュール1が実装されているキー側筐体部10の長手方向の一方の端縁部は、他方の端縁部に比べて部分的に厚みが厚く構成され、カメラウインドウ2が設けられた側面の平面視形状は凸型形状となっている。
この凸型形状となって厚みが厚くなった凸型部分にカメラモジュール1が収納され、凸型部分のうち突出部分DPの幅方向両側面にはヒンジ筐体部30が係合する構成となっている。また、ヒンジ筐体部30の突出部分DPと係合する側とは反対側には、モニター側筐体部20が係合する構成となっている。
そして、ヒンジ筐体部30の厚みは突出部分DPの厚みT1と同じか、それ以下となるように構成され、また、モニター側筐体部20の厚みとも同じになるように構成されているので、カメラ付き携帯端末100の折り畳んだ状態の厚みは、キー側筐体部10の厚みとモニター側筐体部20の厚みとの合計の厚みに等しくなる。
ここで、カメラ付き携帯端末100を用いてカメラ撮影を行う場合の使用例について図2を用いて説明する。
図2は、撮影者が自分以外の被写体(風景、人物)を撮影する場合の使用状態を示しており、図1に示した折り畳んだ状態からモニター側筐体部20をヒンジ筐体部30の回動軸PX1(第1の回動軸)の周りに90°回動させて開き、キー側筐体部10のキー操作部4が露出した状態を示している。ここで、ヒンジ筐体部30は、回動軸PX1の周りに0〜160°の範囲で回動可能に構成されている。なお、回動軸PX1の周りの回動角度をαと呼称する。
基本的にはモニター側筐体部20をヒンジ筐体部30の回動軸PX1の周りに90°回動させて開いた状態で撮影可能となり、撮影者はキー側筐体部10を片手で保持し、カメラウインドウ2(図示せず)を被写体に向けることでLCD(Liquid Crystal Display)等のモニター画面3に写る被写体の映像を見ながら撮影を行うことができる。なお、撮影のためのシャッターボタンは、キー操作部4に配設された複数の操作キーKYの何れかに割り付けても良いし、キー側筐体部10の何れかの側面に設けても良い。
また、モニター側筐体部20は、その幅方向の中心軸を回動軸PX2(第2の回動軸)として、ヒンジ筐体部30に対して独立して回動可能に構成されている。その回動範囲は図1に示した折り畳んだ状態から、回動軸PX1の周りに90°回動させて開いたときの状態を0°とし、その状態から反時計回りに回動する方向を正方向、時計回りに回動する方向を負方向とすると、正方向に180°、負方向に90°の範囲となり、合計で270°の回動が可能となっている。なお、回動軸PX2の周りの回動角度をβと呼称する。
モニター側筐体部20が回動軸PX2の周りに回動可能なので、モニター画面3の向きを微調整することができるとともに、撮影者が自身を撮影する場合には、モニター側筐体部20を回動軸PX2の周りに正方向に180°回動させ、カメラウインドウ2が撮影者の方向を向くようにキー側筐体部10を保持することで、モニター画面3に写る撮影者自身の映像を見ながら撮影を行うことができる。
このように、回動軸PX1の周りにヒンジ筐体部30が回動することに伴ってモニター側筐体部20が回動し、回動軸PX1とは垂直に位置する回動軸PX2の周りにモニター側筐体部20が独立して回動する動作を2軸ヒンジ動作と呼称する。
<B.各部の構成>
図3にカメラ付き携帯端末100を各部に分解した状態の分解斜視図を示す。
図3に示すように、キー側筐体部10の突出部分DPの幅方向のつの側面にはヒンジ筐体部30が係合するためのヒンジ軸H1が突出している。2つのヒンジ軸H1は直線的に配設され、2つのヒンジ軸H1によって回動軸PX1が構成される。そして、一方のヒンジ軸H1は中空となっており、当該ヒンジ軸H1内を、キー側筐体部10とモニター側筐体部20とを電気的に接続する信号ケーブルSCが通る構成となっている。なお、他方のヒンジ軸H1は、モニター側筐体部20を開いたときの手応え、いわゆるクリック感を出すためのカムやバネなどの機構部材を有している。なお、左右どちらのヒンジ軸H1に信号ケーブルSCを通すかについては特に限定されない。
また、モニター側筐体部20の長手方向の2つの側面のうち、ヒンジ筐体部30と係合する側の側面からは、ヒンジ筐体部30が係合するためのヒンジ軸H2が突出している。ヒンジ軸H2は、回動軸PX2と一致するように配設され、ヒンジ軸H2によって回動軸PX2が構成される。ヒンジ軸H2は中空となっており、当該ヒンジ軸H2内を、キー側筐体部10とモニター側筐体部20とを電気的に接続する信号ケーブルSCが通る構成となっている。
ヒンジ筐体部30は、2つのヒンジ軸H1に係合するように並行に設けられた2つの腕部APと、2つの腕部APに対して垂直に設けられた胴体部BPとで構成され、2つの腕部APの互いに対面する2つの側面には、それぞれヒンジ軸H1が挿入される開口部を有し、胴体部BPの2つの腕部APが設けられた側とは反対側の側面にはヒンジ軸H2が挿入される開口部を有している。
ヒンジ筐体部30は、モニター側筐体部20とキー側筐体部10とが折り畳まれた状態で胴体部BPと突出部分DPとが厚み方向に重ならず、モニター側筐体部20を回動軸PX1の周りに回動させる際には、胴体部BPと突出部分DPとが干渉しないように構成されている。
従って、ヒンジ筐体部30を設けることで、カメラ付き携帯端末100の厚さが厚くなることがなく、また、ヒンジ筐体部30の回動が突出部分DPによって干渉を受けることが防止される。
図4にカメラ付き携帯端末100を閉じた状態で、モニター側筐体部20の上部から見た場合の平面図を示す。そして、図5には、図4に示すB−B線での矢視断面図を、図6には、図4に示すC−C線での矢視断面図を示す。
図5はキー側筐体部10と、その近傍のヒンジ筐体部30およびモニター側筐体部20の回動軸PX2に沿った部分の断面を表しており、キー側筐体部10を構成するケース102の内部一杯にカメラモジュール1が収納されている。ただし、これは最大限の大きさのカメラモジュール1を収納した例を示しており、これよりも小さいカメラモジュールを収納することも可能である。なお、カメラモジュール1の内部構造については本発明との関連が薄いので図示は省略している。
キー側筐体部103の先端部に対応するケース102の部分には、カメラウインドウ2が嵌め込まれる開口部OPを有し、カメラウインドウ2に対面するカメラモジュール1の表面から内部にかけて図示されないレンズが配設されている。なお、カメラモジュール1のレンズが設けられた面と対面するケース102の内面との間には、レンズ配設部の周囲を囲むようにクッション材103が配設されている。
クッション材103は、例えばウレタンフォーム等の発泡体で構成され、カメラモジュール1とケース102との間のスペーサとしてだけでなく、レンズに対する防塵壁としても機能する。
キー側筐体部10内には、カメラ付き携帯端末100の種々の機能、例えば電話機としての機能、デジタルカメラとしての機能、コンピュータとしての機能、情報端末としての機能などを実現するための電子回路等を搭載した回路基板104も収納され、カメラモジュール1は、信号ケーブルC1を通じて回路基板104に電気的に接続される。なお、回路基板104には、図3を用いて説明した信号ケーブルSCも接続されるが、図示は省略している。
また、キー側筐体部10内には、図3を用いて説明したヒンジ軸H1を含むヒンジ101が配設されているが、ヒンジ101の構成については、後に図7を用いてさらに説明する。
ヒンジ筐体部30を構成するケース302の内部には、図3を用いて説明したヒンジ軸H2に係合するヒンジ301が配設され、モニター側筐体部20を構成するケース202の内部には、図3を用いて説明したヒンジ軸H2を含むヒンジ201が配設され、信号ケーブルSCがヒンジ軸H2を通してヒンジ筐体部30およびモニター側筐体部20に渡るように配設されている。
なお、信号ケーブルSCには極細同軸ケーブルを使用することで、モニター側筐体部20を回動軸PX2の周りに270°回動させような捻りに対しても耐久性を有することができる。
図6はキー側筐体部10およびヒンジ筐体部30の回動軸PX1に沿った部分の断面を表しており、ヒンジ筐体部30の2つの腕部APの断面が表されている。
この例では、図6に向かって左側のヒンジ軸H1が中空となっており、信号ケーブルSCがヒンジ軸H2を通してヒンジ筐体部30およびキー側筐体部10に渡るように配設されている。なお、左右2つのヒンジ軸H1は、何れもヒンジ筐体部30内のヒンジ301に係合する構成となっている。
<C.各ヒンジの構成>
次に、図7を用いて、キー側筐体部10、モニター側筐体部20およびヒンジ筐体部30の内部にそれぞれ配設されたヒンジ101、201および301の構成についてさらに説明する。
キー側筐体部10、モニター側筐体部20およびヒンジ筐体部30のそれぞれの内部におけるヒンジ101、201および301の配設状態を示す斜視図であり、説明に関係のない構成は便宜的に省略している。
また、図7は、ヒンジ筐体部30を、回動軸PX1の周りに最大限度で回動させた状態を示しており、キー側筐体部10、モニター側筐体部20およびヒンジ筐体部30が、ほぼ直列に並んだ状態を示している。
キー側筐体部10内に配設されたヒンジ101は、突出部分DPの幅方向左右外側のケース102の内面に固定される2つの固定板1011を有している。それぞれの固定板1011には貫通穴HLが設けられ、当該貫通穴HLをケース102の内面に設けられた突起部等に係合させ、当該突起部を溶融して融着させるか、あるいは接着剤等で接着することでヒンジ101を固定することができる。
そして、2つの固定部1011からは、それぞれケース102の突出部分DPの内面に沿って回動軸PX1の方向にヒンジ板1012が延在し、2つのヒンジ板1012は、突出部分DPの内面を半周するように配設された補強フレーム1013によって一体的に結合し、ヒンジ101の強度を保つ構成となっている。
なお、2つのヒンジ板1012のそれぞれを貫通するように、2つのヒンジ軸H1が係合する。
ヒンジ筐体部30内に配設されたヒンジ301は、キー側筐体部10の突出部分DPの幅方向の左右側面とそれぞれ並行するように配設された2つのヒンジ板3012と、2つのヒンジ板3012に対して垂直に設けられた補強フレーム3013とを有し、補強フレーム3013によって2つのヒンジ板3012が一体的に結合し、ヒンジ301の強度を保つ構成となっている。
なお、2つのヒンジ板3012にはキー側筐体部10の突出部分DPの幅方向の左右側面から突出する2つのヒンジ軸H1がそれぞれ係合するが、図7においてはキー側筐体部10に隠れている。
また、補強フレーム3013は、ヒンジ筐体部30の胴体部BPの2つの腕部APが突出する側とは反対側の側面の内面に沿って配設され、補強フレーム3013を貫通するように、モニター側筐体部20のヒンジ軸H2が係合する。
また、補強フレーム3013はケース302の内面にヒンジ301を固定する固定板としても機能し、図示されない部分に、固定のための貫通穴を有している。
なお、図7ではヒンジ軸H2を貫通して配設される信号配線SCは、一方のヒンジ板3012を貫通して腕部AP内に延在するように示されているが、ヒンジ板3012に切り欠きを設け、そこを通る構成としても良いし、ヒンジ板3012とケース302の内面との隙間を通す構成としても良い。
モニター側筐体部20内に配設されたヒンジ201は、ケース202のモニター画面3とは反対側の内面に固定される2つの固定板2011を有している。それぞれの固定板2011には貫通穴HLが設けられ、当該貫通穴HLをケース102の内面に設けられた突起部等に係合させ、当該突起部を溶融して融着させるか、あるいは接着剤等で接着することでヒンジ201を固定することができる。
そして、2つの固定部2011は、ヒンジ筐体部30の胴体部BPに対面するモニター側筐体部20側面の内面に沿って配設されたヒンジ板2012に一体的に結合している。
ヒンジ板2012にはヒンジ軸H2が係合し、ヒンジ軸H2を貫通するように信号配線SCが配設されている。
なお、ヒンジ101、201、301およびヒンジ軸H1およびH2は金属材料で構成しても良いし、樹脂材料で構成しても良いが、図5および図6では金属材料で構成した例を示している。
<D.特徴的効果>
以上説明したように本発明に係るカメラ付き携帯端末100は、キー側筐体部10およびモニター側筐体部20の厚み方向に跨るようにカメラモジュール1を実装する構成となっているので、カメラモジュール1の収納スペースを確保することが容易であり、カメラモジュール1の機能が向上し、カメラモジュール1の光軸に垂直な面の面積が広くなったような場合でも、カメラ付き携帯端末100全体の厚さを大幅に増加することなく、収納することが可能となる。
また、カメラモジュール1はキー側筐体部10およびモニター側筐体部20の厚み方向に跨るように実装されているが、その光軸方向がキー側筐体部10の長手方向とほぼ一致するように配置されているので、モニター側筐体部20のモニター画面の大型化を阻害することを抑制できる。
すなわち、カメラモジュール1の大型化は、光軸に垂直な面の寸法の増加として顕著に現れ、光軸方向の寸法には影響が少ない。従って、カメラモジュール1が大型化しても、モニター画面3の配設空間を制限することが抑制されるので、モニター画面3の大型化が顕著に阻害されることがない。
また、キー側筐体部10の先端部の側面にカメラウインドウ2が設けられているので、折り畳んだ状態からモニター側筐体部20をヒンジ筐体部30の回動軸PX1の周りに90°回動させて開いた状態で撮影が可能となり、撮影開始までの操作が容易である。
また、2つのヒンジ軸H1によって構成される回動軸PX1の周りにヒンジ筐体部30が回動することに伴ってモニター側筐体部20が回動し、モニター側筐体部20とヒンジ筐体部30とをつながるヒンジ軸H2によって構成され、回動軸PX1とは垂直に位置する回動軸PX2の周りにモニター側筐体部20が独立して回動する2軸ヒンジ動作が可能なので、モニター側筐体部20の自由度が高く、撮影者が自身を撮影することも容易である。
本発明に係るカメラ付き携帯端末の実施の形態の全体構成を示す斜視図である。 本発明に係る実施の形態のカメラ付き携帯端末を用いてカメラ撮影を行う場合の使用例を説明する斜視図である。 本発明に係るカメラ付き携帯端末の実施の形態の分解斜視図である。 本発明に係るカメラ付き携帯端末の実施の形態の構成を示す平面図である。 本発明に係るカメラ付き携帯端末の実施の形態の構成を示す部分断面図である。 本発明に係るカメラ付き携帯端末の実施の形態の構成を示す断面図である。 本発明に係るカメラ付き携帯端末の内部構成を示す斜視図である。
符号の説明
1 カメラモジュール、2 カメラウインドウ、10 キー側筐体部、20 モニター側筐体部、30 ヒンジ筐体部、DP 突出部分 LX 光軸、PX1,PX2 回動軸、H1,H2 ヒンジ軸。

Claims (3)

  1. 操作キーが配設されたキー側筐体部、
    モニター画面が配設されたモニター側筐体部、
    および前記キー側筐体部およびモニター側筐体部をつなげるヒンジ筐体部を備え、
    前記キー側筐体部は、その長手方向の一方の端縁部の内部に、前記キー側筐体部および前記モニター側筐体部の厚み方向に跨るように実装されたカメラモジュールと、
    前記キー側筐体部の長手方向の前記一方の端縁部の側面に設けられたカメラウインドウとを有し、
    前記カメラモジュールの光軸方向は前記キー側筐体部の長手方向とほぼ一致する、カメラ付き携帯端末。
  2. 前記キー側筐体部の長手方向の前記一方の端縁部は、他方の端縁部に比べて部分的に厚みが厚く構成され、前記カメラウインドウが設けられた側面の平面視形状は凸型形状を有し、この凸型形状となって厚みが厚くなった凸型部分に前記カメラモジュールが収納され、
    前記凸型部分のうち突出部分の幅方向両側面に前記ヒンジ筐体部が係合し、
    前記ヒンジ筐体部の前記突出部分と係合する側とは反対側に、前記モニター側筐体部が係合し、
    前記ヒンジ筐体部および前記モニター側筐体部の厚みは、前記突出部分の厚み以下となるように構成され、
    前記ヒンジ筐体部は、前記突出部分の前記幅方向両側面に垂直な第1の回動軸の周りに回動し、
    前記モニター側筐体部は、その幅方向の中心軸に一致する第2の回動軸の周りに独立して回動する、請求項1記載のカメラ付き携帯端末。
  3. 前記第1の回動軸は、前記突出部分の前記幅方向両側面からそれぞれ垂直に突出する2つのヒンジ軸によって構成され、
    前記ヒンジ筐体部は、
    前記2つのヒンジ軸に係合するように並行に設けられた2つの腕部と、該2つの腕部に対して垂直に設けられた胴体部とで構成され、
    前記モニター側筐体部と前記キー側筐体部とが折り畳まれた状態で前記胴体部と前記突出部分とが厚み方向に重ならず、前記モニター側筐体部を前記第1の回動軸の周りに回動させる際には、前記胴体部と前記突出部分とが干渉しないように構成される、請求項2記載のカメラ付き携帯端末。
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