JP4604548B2

JP4604548B2 - 携帯端末

Info

Publication number: JP4604548B2
Application number: JP2004142670A
Authority: JP
Inventors: 清貞町田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: JP2005326499A

Description

本発明は、携帯端末に関し、特に、限られたスペースにズームレンズを搭載し、画質の劣化のない拡大画像を撮影することができるようにする携帯端末に関する。

近年、CCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子を備えるカメラ付き携帯電話機が急激に普及している。より画質のよい写真（静止画）や動画を撮影したいというユーザのニーズもあり、中には、メガピクセルを越えるCCDを備えるものもある。

また、遠くにある被写体を撮影することができるように、ディジタルズーム機能を搭載する携帯電話機も販売されている。例えば、回動可能なカメラが取り付けられた携帯電話機において、カメラの撮影方向によってズーム率を変化させる技術が特許文献１に開示されている。
特開２００２−２６２１６４号公報

ところで、ディジタルズーム機能によって撮影された画像は、擬似的な拡大画像であるため必然的に画質の劣化が生じてしまう。携帯電話機の画面上で画像を確認するだけでは、さほど画質の劣化は気にならないものの、プリンタなどによって用紙に印刷した場合、その劣化は顕著なものとして現れることになる。近年、大型の電気店や駅の構内に、携帯電話機で撮影した画像を印刷する専用の端末が設置されてきていることから、今後、携帯電話機で撮影した画像を用紙などに印刷することが一般的になり、このことを不満に感じるユーザの数も多くなるものと考えられる。

そこで、画質の劣化がない拡大画像を撮影することができるように、ズームレンズを搭載することも考えられるが、ズームレンズを搭載するとなると、通常、ある程度のスペースが必要になる。従って、単に、通常のディジタルカメラなどに設けられているズームレンズをそのまま搭載した場合、携帯電話機の小型化の要求に反することになる。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、限られたスペースにズームレンズを搭載することができるようにするものである。

本発明の携帯端末は、第１と第２の筐体からなり、第１と第２の筐体がヒンジ部を介して回動可能に形成される携帯端末において、ヒンジ部は、第１の筐体と連動し、ヒンジ部の回動軸と同じ方向に直進移動する第１の直進筒と、第１の直進筒と契合し、かつ、第１の直進筒の直進移動により回転し、かつ、第１の直進筒の内側に設けられた第１のカム筒と、第１のカム筒に契合し、かつ、ヒンジ部の回動軸と同じ方向を光軸とし、かつ、第１のカム筒の内側に設けられた複数のレンズからなる光学ズームレンズと、を備え、光学ズームレンズは、第１と第２の筐体が、光軸方向に相対的にスライドすることによる第１の直進筒の直進移動に応じて駆動され、第１の直進筒は、第２の筐体との相対的な回転を規制するとともに、第１の直進筒のスライド範囲を規制するように第２の筐体と契合する規制部を有することを特徴とする。

本発明の携帯端末は、第１と第２の筐体からなり、第１と第２の筐体がヒンジ部を介して回動可能に形成される携帯端末において、ヒンジ部は、ヒンジ部の表面から露出する操作部材と、操作部材と連動し、ヒンジ部の回動軸と同じ方向に直進移動する第１の直進筒と、第１の直進筒と契合し、かつ、第１の直進筒の直進移動により回転し、かつ、第１の直進筒の内側に設けられた第１のカム筒と、第１のカム筒に契合し、かつ、ヒンジ部の回動軸と同じ方向を光軸とし、かつ、第１のカム筒の内側に設けられた複数のレンズからなる光学ズームレンズと、を備え、光学ズームレンズは、操作部材がスライドすることによる第１の直進筒の直進移動に応じて駆動され、第１の直進筒は、第２の筐体との相対的な回転を規制するとともに、第１の直進筒のスライド範囲を規制するように第２の筐体と契合する規制部を有することを特徴とする。

本発明によれば、画質の劣化のない拡大画像を撮影することができる。

また、本発明によれば、携帯端末の小型化を図りつつ、光学ズームレンズを搭載することができる。

さらに、本発明によれば、直感的な操作で画像のズーム／テレを行うことができる。

以下に本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明を適用した携帯電話機１の外観の例を示す斜視図である。

操作部筐体１１と表示部筐体１２は、ヒンジ部１３を中心として回動し、折り畳み可能に形成されている。ヒンジ部１３の表面は、操作部筐体１１の表面の部材と一体になっている筒部材１１Ａと、表示部筐体１２の表面の部材と一体になっている筒部材１２Ａから形成される。

筒部材１１Ａと筒部材１２Ａは、相対的にスライド可能になっている。従って、ユーザは、例えば、操作部筐体１１と表示部筐体１２をそれぞれ把持し、逆方向に力を加えることで、図１の白抜き矢印で示されるように、筒部材１２Ａを、筒部材１１Ａに対して相対的にスライドさせることができる。後述するように、ヒンジ部１３の内部には、図１の左方向を光軸とする光学式のズームレンズが設けられており、このスライド操作によって、ズームレンズの駆動（テレ／ワイド）が可能になっている。なお、筒部材１１Ａと筒部材１２Ａが相対的にスライド可能になっていることから、図１において、筒部材１１Ａと表示部筐体１２が接する部分、および、筒部材１２Ａと操作部筐体１１が接する部分は、ともに分離した構造を有している。

操作部筐体１１の表面には、表示部３２に表示されるカーソルを移動させたり、ある選択内容を決定したりするときに操作される操作キー２１、「０」乃至「９」の数字ボタン（テンキー）、「＊」ボタン、および「＃」ボタンなどよりなる入力ボタン２２が設けられている。ユーザは、操作キー２１や入力ボタン２２を操作することで、例えば、電子メールとして送信する文章やメモなどを作成することができる。入力ボタン２２の下には、ユーザの声を集音するマイクロホン２３が設けられている。

表示部筐体１２の表面には、音声を出力するスピーカ３１、LCD（Liquid Crystal Display）などよりなる表示部３２が設けられている。表示部３２には、例えば、電波の受信状態、電池の残量、電話帳として登録されている氏名や電話番号などの他、ヒンジ部１３の内部に設けられるCCD(Charge Coupled Device)により撮影された静止画や動画が表示される。

図２は、ヒンジ部１３により操作部筐体１１と表示部筐体１２を折り畳んだ状態とした携帯電話機１を、図１の左方向からみた側面図である。図２に示されるように、ヒンジ部１３の側面１３ａには孔部１３ｂが形成されており、そこに、レンズ４１が嵌合して配置されている。

なお、表示部筐体１２とヒンジ部１３が結合する部分に、ヒンジ部１３による開閉軸に直交する軸を中心に表示部筐体１２を回動可能にする軸部材を設け、その軸により、表示部筐体１２を回動させることができるようにしてもよい。これにより、操作部筐体１１と表示部筐体１２が図１のようにほぼ１８０度開いた状態から、表示部筐体１２を９０度だけ操作部筐体１１に対して起こした状態とし、さらに、その軸部材により表示部筐体１２を９０度だけ回転させることで、表示部３２の垂線と、カメラの光軸の方向を一致させることができる。従って、ユーザは、操作部筐体１１を把持し、あたかもビデオカメラでの撮影のようなスタイルで、携帯電話機１を用いて撮影を行うことができる。

図３は、図１のＡ−Ａ線の断面図である。図３において、一点鎖線は光軸Ｌを示す。

ズームレンズは、レンズ４１，５１，５２からなり、被写体の像をCCD５３に結像する。レンズ４１は、操作部筐体１１（筒部材１１Ａ）により支持される。レンズ５１，５２は、それぞれ、レンズ一体のピン５１ａ，５２ａ｛各３箇所（不図示）｝を介してカム筒６１のカム溝６１ｂ，６１ｃに係合し、さらにピン５１ａ，５２ａが、操作部筐体１１に形成される光軸に平行な直線状の孔部１１ａを挿通してレンズ５１，５２をそれぞれ支持する。ピン５１ａ，５２ａのレンズ５１，５２を固定する先端の他端は、カム筒６１の内側に形成されるカム溝６１ｂ，６１ｃにそれぞれ挿嵌される。

従って、レンズ５１とレンズ５２は、カム筒６１が光軸まわりに回転することによりカム溝６１ｂ，６１ｃに従って光軸方向に移動し、これにより、CCD５３に結像する被写体の像のズーム／テレが行われる。カム溝６１ｂ，６１ｃの傾斜（光軸Ｌと交差する角度）は、それぞれ異なるものとされており、カム筒６１の回転によってレンズ５１とレンズ５２の間隔が調整される。カム筒６１が回転することに伴うレンズ５１とレンズ５２の光軸Ｌ周りの回転は、軸５１ａ，５２ａのそれぞれが孔部１１ａの端面に接することによって規制される。

レンズ５１とレンズ５２をその内面で支持するカム筒６１の外面には、図４にも示されるように、光軸Ｌと所定の角度で交差するカム溝６１ａが形成されている。カム溝６１ａには、カム筒６１に内接するスライド筒６２のボス６２ａが挿入して係合している。図４においては、説明の便宜上、カム筒６１の他にボス６２ａを図示しており、カム筒６１に積層して配置されるスライド筒６２自体の図示は省略している。図４のようにカム溝６１ａが形成され、そこにボス６２ａが係合していることから、カム筒６１は、スライド筒６２が光軸Ｌ方向に移動することに伴い、ボス６２ａがカム溝６１ａの端面を付勢する力の分力によって回転する。なお、図３に示されるように、カム筒６１の光軸方向の移動は、操作部筐体１１の突起部１１ｃによって規制される。また、ボス６２ａの高さは、カム溝６１ａの深さに較べて若干低いものになっている。

スライド筒６２は、その外面に形成されるボス６２ｂによって表示部筐体１２（筒部材１２Ａ）のフランジ１２ａと係合し、表示部筐体１２と一体になり、操作部筐体１１に対して光軸方向にスライド可能になっている。スライド筒６２の内側には凹部６２ｃが形成されており、そこに、操作部筐体１１の表面に形成されるボス１１ｂが遊嵌している。従って、光軸に平行な直線溝凹部６２ｃによって、スライド筒６２の光軸方向のスライドの範囲とスライド筒６２の回転が規制される。

なお、スライド筒６２は、凹部６２ｃにより規制される範囲で、光軸方向の移動は可能であるが、光軸周りには回転不可能にされている。すなわち、フランジ１２ａは、表示部筐体１２の内面にほぼ環状に形成されているため、表示部筐体１２が回転しても、その回転による駆動力はスライド筒６２には伝達されない。従って、表示部筐体１２とスライド筒６２が相対的に回転可能になっているため、携帯電話機１の開閉に対してスライド筒６２が回転することはなく、よって、携帯電話機１の開閉によってレンズ５１，５２が移動することもない。

以上の構造を有するため、ユーザが操作部筐体１１と表示部筐体１２を適当な角度で開き、光軸Ｌ方向に操作部筐体１１と表示部筐体１２を相対的にずらすことでズーム／テレが行われる。操作部筐体１１と表示部筐体１２が光軸Ｌ方向に相対的にずらされたとき、表示部筐体１２と一体になってスライド筒６２が光軸方向に移動し、そのスライド筒６２の移動により、カム筒６１が光軸Ｌ周りを回転する。カム筒６１の回転により、それに支持されるレンズ５１，５２が、それぞれ、カム溝６１ｂ，６１ｃの光軸方向の角度に応じて移動することになる。

以上のように、ヒンジ部１３の内部に、ヒンジ部１３の回動軸方向を光軸とするズームレンズを設けるようにしたため、例えば、操作部筐体１１や表示部筐体１２の表面（操作キー２１が設けられている面、表示部３２が設けられている面）の垂線方向を光軸とするズームレンズが設けられている場合に較べて、携帯電話機１全体の小型化を図ることができる。仮に、操作部筐体１１や表示部筐体１２の表面の垂線方向を光軸としたズームレンズを設けた場合、複数のレンズをその光軸に沿って配列する必要があることから操作部筐体１１や表示部筐体１２の厚みが増し、携帯電話機１の小型化を図ることができない。

また、ユーザは、ヒンジ部１３を光軸方向にスライドさせるといった、より直感的な操作でズームレンズを駆動させることができる。さらに、ユーザは、画質の劣化のない拡大画像を撮影することができる。

図５は、本発明を適用した他の携帯電話機１の外観の例を示す斜視図である。図１と同じ部分には同じ符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。

図５に示される携帯電話機１のヒンジ部１３の左端には、ヒンジ部１３の回動軸を中心として回動可能なローレット８１ａが設けられている。ローレット８１ａは、ヒンジ部１３の内部に設けられる、ズームレンズを支持するカム筒８１（図６）と一体になっている。従って、ユーザは、図５の白抜き矢印で示されるようにローレット８１ａを回転させることで、カム筒８１を回転させ、ズームレンズを駆動させることができる。

図６は、図５のＡ−Ａ線の断面図である。図３と同じ機能を有する部分には同じ符号を付してある。

カム筒８１は、図３のカム筒６１と同様に、その内面に形成されるカム溝８１ｂ，８１ｃによってレンズ一体のピン５１ａ，５２ａを支持する。ユーザがローレット８１ａを回転させた場合（紙面に対して垂直面内で回転させた場合）、カム筒８１が光軸Ｌ周りを回転する。カム筒８１の回転により、カム溝８１ｂ，８１ｃによってレンズ一体のピン５１ａ，５２ａを介して支持されるレンズ５１，５２が、それぞれ、カム溝８１ｂ，８１ｃの光軸方向の角度に応じて移動する。

このように、外部から回動可能なようにローレット８１ａを設けることにより、ユーザは、そのローレット８１ａを用いてカム筒８１を回転させることができ、ズームレンズを駆動させることができる。これによっても、小型化を図りつつ、直感的なズーム操作が可能な携帯電話機１を実現することができる。

なお、図５、図６においては、ローレット８１ａがヒンジ部１３の左端に設けられるとしたが、ズームレンズを収納するヒンジ部１３の一部であって、ユーザが外部から操作可能な位置であれば、どのような位置に設けられるようにしてもよい。例えば、ヒンジ部１３の中央近傍に、カム筒８１を回転させることができる部材が設けられるようにしてもよい。

図７は、本発明を適用したさらに他の携帯電話機１の外観の例を示す斜視図である。図１と同じ部分には同じ符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。

図７に示される携帯電話機１のヒンジ部１３の表面には、白抜き矢印で示されるように光軸方向にスライド可能なノブ９１ａが突出して設けられている。ノブ９１ａがスライドされることで生じた力は、ヒンジ部１３の内部に設けられるカム筒６１（図８）に伝達される。従って、ユーザは、ノブ９１ａをスライドさせることでカム筒６１を回転させ、ズームレンズを駆動させることができる。

図８は、図７のＡ−Ａ線の断面図である。図３と同じ機能を有する部分には同じ符号を付してある。

図８のカム筒６１は、図３のカム筒６１と基本的に同様である。すなわち、図８のカム筒６１は、その内面に形成されるカム溝６１ｂ，６１ｃによってレンズ一体のピン５１ａ，５２ａを支持する。また、カム筒６１の外面にはカム溝６１ａが形成されており、そこに、スライド筒９１のボス９１ｂが挿入して係合している。従って、図３においてスライド筒６２がスライドする場合と同様に、図８のカム筒６１は、ユーザがノブ９１ａをスライドすることにより生じるスライド筒９１の移動によって回転し、カム溝６１ｂ，６１ｃに従って、レンズ５１，５２を光軸Ｌ方向に移動させる。

スライド筒９１は、ボス９１ｂによって、ユーザがノブ９１ｂをスライドさせることによる光軸方向の駆動力をカム筒６１に伝達する。スライド筒９１の光軸方向のスライドは、スライド筒９１の内面に形成される凹部９１ｃと、操作部筐体１１に形成されるボス１１ｂによって、その範囲が規制される。

このように、外部からスライド可能なノブ９１ａ設け、それをスライドすることによってズームレンズを駆動させることができるようにしてもよい。これによっても、小型化を図りつつ、直感的なズーム操作が可能な携帯電話機１を実現することができる。

なお、図７においては、携帯電話機１の正面側（操作キー２１、表示部３２等が設けられる面側）にノブ９１ａが設けられるとしたが、ノブ９１ａは、ユーザが外部から操作可能な位置にあれば、どのような位置に設けられるようにしてもよい。例えば、携帯電話機１を折り畳んだ状態でもノブ９１ａをスライドさせることができるように、携帯電話機１の背面側に設けられるようにしてもよい。

図９は、本発明を適用した携帯電話機１の外観の例を示す斜視図である。図１と同じ部分には同じ符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。

図９に示される携帯電話機１においては、白抜き矢印で示されるように操作部筐体１１と表示部筐体１２の開閉によって、ヒンジ部１３の内部に設けられるズームレンズを駆動させることができるようになされている。

図１０は、図９のＡ−Ａ線の断面図である。図３と同じ機能を有する部分には同じ符号を付してある。

この例においては、表示部筐体１２の筒部材１２Ａ自体が、上述したカム筒（カム筒６１，８１）と同様の機能を有している。すなわち、筒部材１２Ａの内面には、カム溝１２ａ，１２ｂが形成されており、それによって、レンズ５１，５２を固定するレンズ一体のピン５１ａ，５２ａを支持する。従って、ユーザが操作部筐体１１と表示部筐体１２を開閉させた場合、操作部筐体１１と筒部材１１Ａ、表示部筐体１２と筒部材１２Ａは一体になっていることから、筒部材１２Ａも光軸Ｌ周りを回転することになる。筒部材１２Ａの回転により、カム溝１２ａ，１２ｂによって支持されるレンズ５１，５２が、それぞれ、カム溝１２ａ，１２ｂの光軸方向の角度に応じて移動し、ズーム／テレが行われる。

このように、操作部筐体１１と表示部筐体１２の開閉でズームレンズを駆動させることができるようにすることにより、例えば、図７のノブ９１ａのような、比較的小さな部品で操作する場合に較べて、容易に、かつ、微妙なズーム率の調整が可能になる。

以上においては、ズームレンズが携帯電話機１に設けられるとしたが、携帯電話機１に限られず、２つの筐体（例えば、操作部筐体と表示部筐体）がヒンジ部により回動可能な構成を有する端末であれば、どのような端末にズームレンズが設けられるようにしてもよい。そのような端末としては、携帯電話機の他、例えば、PDA(Personal Digital Assistants)やノートブック型のパーソナルコンピュータなどがある。

また、そのズームレンズは、２つの筐体を連結するヒンジ部に設けられるとしたが、ヒンジ部の回動軸方向を光軸にするものであれば、端末のどの位置に設けられるようにしてもよい。例えば、図１の表示部筐体１２の先端（図１の上端）に、ヒンジ部の回動軸方向を光軸としてズームレンズが設けられるようにしてもよい。さらに、そのヒンジ部の回動軸方向を光軸として、モータにより駆動可能なズームレンズが設けられるようにしてもよい。

本発明を適用した携帯電話機の外観の例を示す斜視図である。図１の携帯電話機を折り畳んだ状態を示す側面図である。図１のＡ−Ａ線の断面図である。図３のカム筒を示す斜視図である。本発明を適用した他の携帯電話機の外観の例を示す斜視図である。図５のＡ−Ａ線の断面図である。本発明を適用したさらに他の携帯電話機の外観の例を示す斜視図である。図７のＡ−Ａ線の断面図である。本発明を適用した携帯電話機の外観の例を示す斜視図である。図９のＡ−Ａ線の断面図である。

符号の説明

１携帯電話機，１１操作部筐体，１２表示部筐体，１３ヒンジ部，４１，５１，５２レンズ，５３ CCD，６１カム筒，６２スライド筒，８１カム筒，８１ａローレット，９１スライド筒，９１ａノブ

Claims

第１と第２の筐体からなり、前記第１と第２の筐体がヒンジ部を介して回動可能に形成される携帯端末において、
前記ヒンジ部は、
前記第１の筐体と連動し、前記ヒンジ部の回動軸と同じ方向に直進移動する第１の直進筒と、
前記第１の直進筒と契合し、かつ、前記第１の直進筒の直進移動により回転し、かつ、前記第１の直進筒の内側に設けられた第１のカム筒と、
前記第１のカム筒に契合し、かつ、前記ヒンジ部の回動軸と同じ方向を光軸とし、かつ、前記第１のカム筒の内側に設けられた複数のレンズからなる光学ズームレンズと、
を備え、
前記光学ズームレンズは、前記第１と第２の筐体が、前記光軸方向に相対的にスライドすることによる前記第１の直進筒の直進移動に応じて駆動され、
前記第１の直進筒は、前記第２の筐体との相対的な回転を規制するとともに、前記第１の直進筒のスライド範囲を規制するように前記第２の筐体と契合する規制部を有する
ことを特徴とする携帯端末。
第１と第２の筐体からなり、前記第１と第２の筐体がヒンジ部を介して回動可能に形成される携帯端末において、
前記ヒンジ部は、
前記ヒンジ部の表面から露出する操作部材と、
前記操作部材と連動し、前記ヒンジ部の回動軸と同じ方向に直進移動する第１の直進筒と、
前記第１の直進筒と契合し、かつ、前記第１の直進筒の直進移動により回転し、かつ、前記第１の直進筒の内側に設けられた第１のカム筒と、
前記第１のカム筒に契合し、かつ、前記ヒンジ部の回動軸と同じ方向を光軸とし、かつ、前記第１のカム筒の内側に設けられた複数のレンズからなる光学ズームレンズと、
を備え、
前記光学ズームレンズは、前記操作部材がスライドすることによる前記第１の直進筒の直進移動に応じて駆動され、
前記第１の直進筒は、前記第２の筐体との相対的な回転を規制するとともに、前記第１の直進筒のスライド範囲を規制するように前記第２の筐体と契合する規制部を有する
ことを特徴とする携帯端末。