CN1845581A - 信息终端装置 - Google Patents

Abstract

一种信息终端装置，针孔单元(15)是被设置在壳体(10)的一部分上的开口，从壳体(10)内嵌入凸透镜(16)。经由该针孔单元(15)取入的视频(拍照对象以及背景)光入射到凸透镜(16)，通过该凸透镜(16)在无焦点状态下经由被设置在手机主基板(17)上的CCD图像传感器(18)的玻璃单元(181)入射到传感器单元(182)。能增加拍照对象的摄像距离自由度，且被拍摄图像的焦点清晰，具有优异的对比度特性。

Description

信息终端装置

技术领域

本发明涉及信息终端装置，特别是涉及安装有采用针孔镜头的摄像单元的信息终端装置。

背景技术

近来，带照相机的手机和个人计算机非常受欢迎，对拍摄的图像已能进行这样的处理：即经由因特网向另一信息终端一同发送图像和音乐，或者不管有线/无线都随着通信线路的高速化并且高品质化，可以作为运动图像发送。

作为在这样的手机上安装照相机的现有的技术，有以下所示的公知技术。

[专利文献1]特开2001-237936号公报(参照图1，图2)

[专利文献2]特开2001-245034号公报(参照图1)

[专利文献3]特开2001-245267号公报(参照图1，图2)

[专利文献4]特开2002-271664号公报(参照图1，图2)

[专利文献5]特开2002-354082号公报(参照图1，图5)

另外，作为在笔记本型的个人计算机上安装照相机的现有技术，有以下所示的公知技术。

[专利文献6]特开平10-164414号公报(参照图1)

[专利文献7]特开平11-53060号公报(参照图1)

[专利文献8]特开2000-207057号公报(参照图1)

但是，作为摄像单元一般使用的CCD(固体摄像元件)照相机的构成是光学式，由于需要对焦，因而只在受到限制的摄像点附近聚焦。即，只要不在某一定的摄像点拍摄，拍摄到的图像就处于不能聚焦的状态，特别是在接近到拍照对象的情况下出现像模糊的问题。

在上述那样的带照相机的手机和笔记本个人计算机的情况下，因为大多是接近拍照对象(主要是人物等)拍摄，所以希望消除上述那样的问题。

另外，现在市场销售的带照相机的手机都必须在壳体的一部分上确保用于安装照相机单元的空间(至少纵横1cm左右)，还产生其设计受到限定的问题。

发明内容

鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于：提供一种能增加拍照对象的摄像距离自由度，使被拍摄的图像的焦点清晰，同时可以得到高对比度特性的信息终端装置。

另外，本发明的目的还在于提供可以大幅度扩大壳体设计自由度的信息终端装置。

为了实现这样的目的，本发明的信息终端装置其特征在于：在壳体的一部分上形成有摄像用的针孔。

另外，本发明的信息终端装置的特征在于具有：被嵌合在上述针孔上的1个凸透镜；拍摄利用该凸透镜成像的像的CCD图像传感器或者CMOS图像传感器；遮挡来自上述针孔以外的光进入的遮光壁。

另外，本发明的信息终端装置其特征在于具有：用上述CCD图像传感器或者上述CMOS图像传感器切换图像取入速度的切换装置。

另外，在本发明中的上述CCD图像传感器或者上述CMOS图像传感器其特征在于具有：靠经由上述针孔取入的光量改变颜色的颜色玻璃盖片。

另外，理想的是把本发明中的上述针孔的开口直径设置为0.70mm～0.85mm。

而且，本发明的信息终端装置的特征在于：是手机或者笔记本型个人计算机。

从以上说明可知，如果采用本发明，则在拍照对象的摄像距离的自由度增加的同时，被拍摄的图像的焦点清晰，可以得到高的对比度特性。

另外，如果采用本发明，因为只要在壳体的一部分上确保摄像用的针孔区域即可，所以可以大幅度扩大壳体设计的自由度。

而且，如果采用本发明，则通过把CCD图像传感器或者CMOS图像传感器的快门速度预先设定在高速(1/10000秒)，不仅可以防止手颤动，而且即使在进行运动图像拍摄的情况下也可以作为平滑的图像再现，另外，即使从该运动图像取入静止图像的情况下也可以高速地得到鲜明的图像。

附图说明

图1是本发明实施方式的信息终端装置(手机)的外观构成及其内部构成的概略图。

图2是本发明另一实施方式的信息终端装置(笔记本型个人计算机，移动终端)的外观构成图。

符号说明：

10-壳体；11-显示单元；12-操作单元；13-扬声器单元

14-麦克风单元；15-针孔单元；16-凸透镜；17-手机的主基板

18-CCD图像传感器；181-玻璃单元；182-传感器单元

200-笔记本型个人计算机；201-针孔单元；300-移动终端

301-针孔单元。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明实施方式的信息终端装置。图1以及图2表示本发明的信息终端装置的实施方式。

图1是表示本发明实施方式的信息终端装置(手机)的外观的立体图。本发明的实施方式的手机100把显示单元11、操作单元12、扬声器单元13、麦克风单元14、针孔单元15设置在壳体10的前面。

显示单元11具有液晶显示元件等，具有在显示文字信息和图像信息的同时，显示经由针孔单元15已拍摄的图像和现在摄像中的图像的功能。

操作单元12由各种键构成，具有输入电话号码、信息、各种设定和操作指示这样的信息的功能。

扬声器单元13具有在通话时把经通信线路发送来的电信号变换成声音信号来输出对方声音的功能。

麦克风单元14具有在通话时的声音的输入和通过声音识别进行各种功能设定的集音功能。而且，声音设备功能不是必须安装的功能，但预先进行各种功能设定，通过声音指示动作，用户的方便性提高。

针孔部分15是被设置在壳体10的一部分上的开口，从壳体10的内部嵌入凸透镜16。经由该针孔单元15取入的视频(拍照对象以及背景)光入射到凸透镜16，用该凸透镜16在无焦点状态下经由被设置在手机的主基板17上的CCD图像传感器18的玻璃部分181入射到传感器单元182。而且，在本实施方式中，虽然使用CCD图像传感器，但也可以使用CMOS图像传感器。

另外，在手机的主基板17上虽然未图示，但安装有进行存储从用CCD图像传感器18拍摄的图像信号中生成的图像数据，或者变换到用于使图像数据显示在显示单元11上的信号这种处理的电路。

而且，在手机的主基板17上虽然未图示，但设置有用CCD图像传感器18切换图像取入速度(快门速度)的切换机构。通过用该切换机构预先把快门速度设定在“高速”可以防止手颤动。另外，在把拍摄到行驶着的汽车的运动图像取入个人计算机显示时，当快门速度慢的情况下在拍照对象的前后显示带状的视频，当快门速度快的情况下不显示带状的视频，可以作为绚丽的运动图像再现。

而且，图像取入速度的切换机构并不是必须用于实现切换，如果预先用1/10000秒左右设定快门速度，则可以得到圆滑的运动图像摄像，不需要设置切换机构自身。

但是，当使用本发明那样的针孔摄像的情况下，具有这样的特性，因为直径越大可以得到越多的光量，所以曝光缩短图像柔和，另一方面，如果减小直径则曝光延长图像清晰。

因此，本发明人为了求开口直径的最佳值，准备开口直径不同的多个针孔，把该针孔的深度设置为约2.0～3.0mm，把室内的亮度设置为100勒克斯，观察经由该针孔拍摄的图像的亮度、失真、清晰度，得到表1所示那样的实验结果。

[表1]

针孔的开口直径	亮度	图像的失真	清晰度
				0.5mm	×	大	◎
0.6mm	○	中	◎
				0.7mm	◎	小	◎
0.8mm	◎	小	◎
				0.9mm	◎	小	○
0.10mm	◎	小	△

首先，当把针孔的开口直径设置为0.7mm以下时，得到的图像清晰，但在出现失真的同时，得到因光量不足引起亮度不足的图像。这是因为开口直径过小，针孔内的光的衍射过多的缘故。

以下，如果把针孔的开始直径设置在0.9mm以上，则图像模糊。这是因为开口直径过大在针孔内光散射的缘故。

因此，当把针孔的开口直径设置在0.8mm左右的情况下，因为得到的图像可以得到充分的光量，所以另外可以得到没有失真的清晰的图像。

从以上可知，在本发明中的针孔直径部分15的开口直径理想的是设置在大致0.7～0.85mm左右，当设置在0.8mm的情况下可以得到最佳的图像。

另外，在本发明中，为了有效利用传感器单元182的整个面积，在针孔单元15中嵌入单侧非球面的凸透镜16聚光。该凸透镜16可以使用塑料或者硬质玻璃等。另外，该凸透镜16的焦点距离理想的是在4mm以下。通过缩短该焦点距离，还可以容易适用到安装到小型的信息终端装置时的设计。

另外，设置在CCD图像传感器18上的玻璃单元181使用根据光量(紫外线的量)变色的玻璃盖片。其原因是当在玻璃单元181中使用一般的玻璃的情况下，因为产生由从凸透镜16入射的光的作用烧焦(变为茶色)的现象，所以不仅降低画质，而且还存在缩短CCD图像传感器的寿命自身的问题。

如果采用本发明，则可以提供一种手机(信息终端装置)，它在确保经由针孔单元15用单侧非球面的凸透镜16成像，用CCD图像传感器18作为图像拍摄的图像的同时，不管到拍照对象的距离如何都可以清晰地得到没有失真的图像。

而且，图1所示的手机的外观形状并未特别限定于图示的形状，当然也可以适用到折叠型手机等。另外，针孔单元的设置位置并不是必须设置在壳体的外面一侧(设置在操作单元和显示单元上的面)，也可以设置在里面(一般，是设置在电池折板的面上)，进而也可以向壳体的上部、下部、侧面部分的位置设置。其设计自由度是基于针孔的开口直径小这一点进行的，可以大幅度提高壳体设计的自由度。

图2表示本发明另一实施方式的信息终端装置的概略立体图，图2(a)表示笔记本型个人计算机，图2(b)表示移动式计算机。而且，在壳体内部中的基本构成因为和上述实施方式一样，所以省略其说明。

在图2(a)所示的笔记本型个人计算机200的情况下，把针孔单元201设置在液晶显示器的上部。另外，当是图2(b)所示的移动式计算机300的情况下，把针孔单元301设置在液晶显示器的左侧。设置这些针孔单元201、301的位置并不必须限定在图示的位置。

如果采用本发明的另一实施方式，则在经由针孔单元拍摄的图像保持充分的亮度，并且不管到拍照对象的距离如何都可以清晰地得到没有失真的图像的同时，因为可以在设计阶段任意设定该针孔单元的设置位置，所以可以大幅度增加壳体设计的自由度。

而且，上述的实施方式是本发明优选的实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可以进行各种变形后实施。例如在上述的实施方式中说明了手机、笔记本型个人计算机的例子，但也可以适用于台式个人计算机的CRT和液晶显示器、数字照相机、便携用信息终端(PDA)等。

Claims (6)

1、一种信息终端装置，其特征在于：

在壳体的一部分上形成有摄像用的针孔。

2、如权利要求1所述的信息终端装置，其特征在于，包括：

与上述针孔配合的1个凸透镜；

拍摄利用该凸透镜成像的像的CCD图像传感器或者CMOS图像传感器；和

遮挡从上述针孔以外进入的光的遮光壁。

3、如权利要求2所述的信息终端装置，其特征在于：

具有切换基于上述CCD图像传感器或者上述CMOS图像传感器的图像取入速度的切换装置。

4、如权利要求2或3所述的信息终端装置，其特征在于：

上述CCD图像传感器或者上述CMOS图像传感器具有根据经由上述针孔取入的光量来改变颜色的变色玻璃盖片。

5、如权利要求1至4中任意1项所述的信息终端装置，其特征在于：

把上述针孔的开口直径设置在0.70mm～0.85mm。

6、如权利要求1至5中任意1项所述的信息终端装置，其特征在于：

该信息终端装置是手机或者笔记本型个人计算机。