JP2003258971A

JP2003258971A - 携帯情報端末機

Info

Publication number: JP2003258971A
Application number: JP2002055662A
Authority: JP
Inventors: Haruki Oe; 江晴樹大; Kiyoshi Toma; 摩清當
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: JP3965309B2

Abstract

(57)【要約】【課題】携帯電話機等のカメラユニットを衝撃力から保
護する。【解決手段】情報を表示し得る表示部１１、被写体を撮
影するためのＣＣＤ２５及び光学系３０を含むカメラユ
ニット２０、表示部１１及びカメラユニット２０を保持
しかつ輪郭を画定する本体ケース１０を備えた携帯電話
機等において、本体ケース１０を通してカメラユニット
２０へ加わる衝撃力を緩和するために、ユニットケース
２１と本体ケース１０との間に緩衝部材４０を設けた。
これにより、操作者が誤って携帯電話機等を落下させた
場合でも、カメラユニット２０の破損が防止され、所期
の機能が保証される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機あるい
は携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機
（以下、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等
を総称して携帯情報端末機と称する）に関し、特に、操
作者あるいは周辺の風景等を撮影可能なカメラを備えた
携帯情報端末機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年において、広帯域符号分割多重アク
セス（Ｗ−ＣＤＭＡ）等の無線通信システムが開発さ
れ、この通信環境によりデータの転送速度が向上するの
に伴ない、画像信号を送受信できる携帯電話機あるいは
携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機（Ｐ
ＤＡ）が開発されている。そして、画像信号を送信する
ために用いられるカメラとしては、本体に対して固定さ
れたレンズをもつ単一焦点の光学系が採用されていた。
したがって、上記光学系においては、可動部が無く、比
較的強固な構造を採用できるため、外部からの衝撃等に
耐えるようにするために、特別な対応策を講じる必要性
は低かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
光学系は単一焦点であるため、被写体の撮影範囲を変え
たい場合には、一々、撮影距離を変える必要があり、取
り扱い上不便であった。そこで、光学系として可動に支
持された複数のレンズをもつ変倍光学系を採用すると、
幅広い範囲での撮影が可能になる一方で、可動部分があ
る故に、外部からの衝撃等に対して耐衝撃強度が低くな
る。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、構造の簡略化を図り
つつ、衝撃等を受けても破損することなく所期の機能を
保証でき、又、幅広い撮影が可能で、さらに、組み付け
等を容易に行なえる携帯情報端末機を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の携帯情報端末機
は、情報を表示し得る表示部と、被写体を撮影するため
の撮像素子及び光学系を含むカメラユニットと、表示部
及びカメラユニットを保持しかつ輪郭を画定する本体ケ
ースとを備えた携帯情報端末機であって、上記本体ケー
スを通してカメラユニットへ加わる衝撃を緩和するため
の衝撃緩和手段を設けた、ことを特徴としている。この
構成によれば、操作者が、例えば携帯情報端末機を手元
から落下させた場合に、その落下による衝撃力は本体ケ
ースからカメラユニットに伝わる前に、衝撃緩和手段に
より緩和される。これにより、カメラユニットの破損が
防止され、所期の機能が保証される。

【０００６】上記構成において、カメラユニットは、光
学系を収容するユニットケースを有し、衝撃緩和手段
は、本体ケースとユニットケースとの間に配置された緩
衝部材である、構成を採用できる。この構成によれば、
落下等による衝撃力は、本体ケースからカメラユニット
に伝わる前に、緩衝部材により直接吸収あるいは減衰さ
れて緩和される。また、緩衝部材を介在させる構造故
に、全体の構造を簡略化できる。

【０００７】上記構成において、緩衝部材は、カメラユ
ニットを本体ケースに対して位置決めする形状に形成さ
れている、構成を採用できる。この構成によれば、緩衝
部材に、緩衝作用の他に位置決め作用をも兼ねさせるた
め、カメラユニットを本体ケースに対して位置決めする
ための専用の位置決め部材を必要とせず、それ故に、構
造の簡略化、低コスト化を行なえる。

【０００８】上記構成において、緩衝部材は、本体ケー
スに対して、複数の異なる方向からユニットケースを支
持するように設けられている、構成を採用できる。この
構成によれば、カメラユニットが、本体ケースに対して
一方向からだけではなく他方向からも支持されているた
め、携帯情報端末機が落下する際の向きに拘わらず、衝
撃力が効率良く緩和される。

【０００９】上記構成において、光学系は、光軸方向に
配列された複数のレンズ及び複数のレンズを相対的に移
動させて変倍駆動する駆動機構を含み、駆動機構は、ユ
ニットケースから突出しない範囲で複数のレンズを変倍
駆動するように形成され、緩衝部材は、少なくともレン
ズの光軸方向における衝撃力を緩和するように配置され
ている、構成を採用できる。この構成によれば、変倍駆
動によるレンズの移動範囲がユニットケースの範囲内で
行なわれるため、レンズが変倍駆動される方向における
ユニットケースと本体ケースとの対向面、すなわち、最
も緩衝作用を必要とするレンズの光軸方向（変倍駆動方
向）において、衝撃緩和手段（緩衝部材）の設置を容易
に行なうことができ、又、この方向に設置することで効
率良く衝撃力を減衰ないし吸収して緩和できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しつつ説明する。図１ないし図７
は、本発明に係る携帯情報端末機（ここでは、携帯電話
機）の一実施形態を示すものであり、図１は正面図、図
２及び図３は光学系を示す断面図、図４はカメラユニッ
トを光軸方向から見た断面図、図５は円筒カムの展開
図、図６はカメラユニットの斜視図、図７は緩衝部材の
取り付け方法を示す斜視図である。

【００１１】この携帯電話機は、外輪郭を画定する本体
ケース１０、本体ケース１０の表面に設けられ種々の送
受信に関する情報を表示し得る表示部（液晶モニタ）１
１、アンテナ１２、種々の操作釦１３、本体ケース１０
に内蔵されたカメラユニット２０、カメラユニット２０
への衝撃力等を緩和する衝撃緩和手段としての緩衝部材
４０、送受信に関する種々の信号処理を行なう処理回
路、制御回路等を備えている。

【００１２】本体ケース１０は、表示部１１よりも上方
の領域に、円形の透明な撮影窓１４を有し、又、側面領
域に、後述する円筒カム３６の一部を露出させる開口部
１５を有する。そして、本体ケース１０は、撮影窓１４
の背後の空間において、緩衝部材４０を介してカメラユ
ニット２０を保持している。

【００１３】カメラユニット２０は、図２ないし図６に
示すように、略直方体の外輪郭をなすユニットケース２
１、ユニットケース２１に支持された光学系３０、ユニ
ットケース２１に連結される枠部材２２、枠部材２２に
保持された赤外線フィルタ、ローパスフィルタ等の水晶
フィルタ２３、フェースプレート２４、撮像素子として
のＣＣＤ２５等により構成されている。

【００１４】光学系３０は、図２ないし図６に示すよう
に、ユニットケース２１内にて固定され光軸Ｘ方向に伸
長する３本のガイド軸３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、ガイド
軸３１ａ，３１ｃにより案内されると共に凹状のレンズ
３２を保持するレンズ枠３３、ガイド軸３１ｂ，３１ｃ
により案内されると共に凸状のレンズ３４を保持するレ
ンズ枠３５、レンズ枠３３，３５を光軸Ｘ方向に駆動す
る円筒カム３６等により構成されている。そして、レン
ズ枠３３（凹レンズ３２）とレンズ枠３５（凸レンズ３
４）とが、光軸Ｘ方向において相対的に移動することに
より、ＣＣＤ２５に対して、被写体の倍率を可変にする
変倍動作と共に合焦動作を行なう。

【００１５】レンズ枠３３は、図２及び図４に示すよう
に、レンズ３２を保持する保持部３３ａ、第１連結部３
３ｂ、及び第２連結部３３ｃを有し、第１連結部３３ｂ
がガイド軸３１ａに摺動自在に連結され、第２連結部３
３ｃがガイド軸３１ｃに摺動自在に連結されている。ま
た、第１連結部３３ｂには、フォロワピン３３ｄが一体
的に形成され、フォロワピン３３ｄはカム溝３６ａに対
して摺動自在に連結されている。

【００１６】レンズ枠３５は、図３及び図４に示すよう
に、レンズ３４を保持する保持部３５ａ、第１連結部３
５ｂ、及び第２連結部３５ｃを有し、第１連結部３５ｂ
がガイド軸３１ｂに摺動自在に連結され、第２連結部３
５ｃがガイド軸３１ｃに摺動自在に連結されている。ま
た、第１連結部３５ｂには、フォロワピン３５ｄが一体
的に形成され、フォロワピン３５ｄはカム溝３６ｂに対
して摺動自在に連結されている。

【００１７】尚、第１連結部３３ｂ，３５ｂは、ガイド
軸３１ａ，３１ｂに対して密接して外嵌される貫通孔に
より支持され、又、第２連結部３３ｃ，３５ｃは、図４
に示すように、ガイド軸３１ｃに対してＵ字溝により支
持されている。したがって、レンズ枠３３，３５は、ガ
イド軸３１ａ，３１ｂ，３１ｃに沿って（光軸Ｘ方向
に）、ガタツキなく円滑に案内される。

【００１８】円筒カム３６は、図４及び図５に示すよう
に、外周面において傾斜した直線状のカム溝３６ａ及び
僅かに湾曲したカム溝３６ｂをもつ円柱状をなし、外周
面の一部がユニットケース２１から露出した状態で、ユ
ニットケース２１に対して回動自在に支持されている。
したがって、操作者が外周面に触れて円筒カム３６を回
動させることで、カム溝３６ａ，３６ｂが、レンズ枠３
３，３５に対してカム作用を及ぼす。上記レンズ枠３
３，３５（第１連結部３３ｂ，３５ｂ、第２連結部３３
ｃ，３５ｃ、フォロワピン３３ｄ，３５ｄ）、ガイド軸
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、円筒カム３６等により、光軸
Ｘ方向に配列されたレンズ３２，３４を相対的に移動さ
せて変倍駆動する駆動機構が構成されている。

【００１９】衝撃緩和手段としての緩衝部材４０は、弾
性的に変形可能でかつ衝撃力を吸収ないしは減衰させる
材料、例えば、緩衝ゴム、その他の樹脂材料等により形
成されており、図１ないし図３に示すように、ユニット
ケース２１（カメラユニット２０）の外壁面と本体ケー
ス１０の内壁面との間に介在して、カメラユニット２０
を支持するように設けられている。

【００２０】また、緩衝部材４０は、図６に示すよう
に、ユニットケース２１の外壁面２１ａ〜２１ｅのう
ち、レンズ３２，３４の光軸Ｘ方向において本体ケース
１０の内壁面と対向する外壁面２１ａ、円筒カム３６が
露出する側の外壁面２１ｂ、さらには、上側に位置する
外壁面２１ｃ等に対して設置される。このように、光軸
Ｘ方向に面する外壁面２１ａに緩衝部材４０を設けるこ
とで、衝撃力を効率良く緩和できる。

【００２１】すなわち、レンズ３２，３４は、駆動機構
により光軸Ｘ方向に移動させられるが故に、この方向に
おいて衝撃力を受けると、許容範囲を超えて移動して破
損あるいは連結部分の脱落等を招き易い構造となってい
る。したがって、外壁面２１ａに緩衝部材４０を設け
て、光軸Ｘ方向における衝撃力を直接的に減衰ないし吸
収して緩和できるようにすることで、カメラユニット２
０の破損等を防止でき、所期の機能を保証することがで
きる。

【００２２】また、円筒カム３６が露出する側の外壁面
２１ｂに緩衝部材４０を設けることで、この方向からの
衝撃力を減衰ないし吸収して緩和すると共に、光軸Ｘ方
向からの衝撃力をも緩和するのは勿論のこと、操作者が
円筒カム３６に触れて駆動力を及ぼす場合に、カメラユ
ニット２０が押されて位置ずれあるいはガタツキを生じ
るのを防止して、所定の位置に保持することができる。

【００２３】このように、緩衝部材４０が、外壁面２１
ａ，２１ｂさらには外壁面２１ｃ、２１ｄ等にも設けら
れることにより、カメラユニット２０は、本体ケース１
０に対して、複数の異なる方向から支持された状態とな
っている。これにより、落下等により衝撃力を受ける際
に、その落下の向きに拘わらず、衝撃力が効率良く緩和
されて、カメラユニット２０が保護される。

【００２４】緩衝部材４０は、図７に示すように、円板
状で厚みＨ、外径Ｄをなす拡径部４１、拡径部４１を挟
んだ両側において長さｈ、外径ｄをなす縮径部４２によ
り形成されている。ここで、各々の寸法Ｈ，Ｄ，ｈ，ｄ
は、衝撃力を効率良く緩和すると共に、カメラユニット
２０を所定の保持力にて保持し得るように、カメラユニ
ット２０の質量、形状等に応じて適宜選定される。

【００２５】緩衝部材４０の組み付けにおいては、一方
の縮径部４２が本体ケース１０の内壁面に形成された嵌
合穴１０ａに嵌合されて接着剤等により固着され、他方
の縮径部４２がユニットケース２１の外壁面２１ａ，２
１ｂ等に形成された嵌合穴２１ａ´，２１ｂ´等に嵌合
されて接着剤等により固着される。

【００２６】このように、縮径部４２が嵌合穴１０ａ，
２１ａ´，２１ｂ´等に嵌合されるだけで、カメラユニ
ット２０は本体ケース１０の所定位置に位置決めされ
る。すなわち、緩衝部材４０は、衝撃力を緩和するだけ
でなく、カメラユニット２０を位置決めする機能も兼ね
備えている。

【００２７】また、緩衝部材４０が組み付けられた状態
において、拡径部４１の両端面はそれぞれ本体ケース１
０の内壁面とユニットケース２１の外壁面２１ａ，２１
ｂ等に密着している。そして、緩衝部材４０は、図７に
示すように、Ｌ１方向からの衝撃力を受けた場合には、
拡径部４１が弾性的に伸縮変形することにより、衝撃力
を緩和し、一方、Ｌ２方向からの衝撃力を受けた場合に
は、縮径部４２と拡径部４１との間において剪断方向に
弾性変形することにより、衝撃力を緩和する。

【００２８】次に、この実施形態に係る携帯電話機の動
作について説明する。先ず、非撮影の状態において、カ
メラユニット２０の光学系３０は、図２に示す望遠側端
部の撮影位置から図３に示す広角側端部の撮影位置まで
の撮影範囲のいずれかの位置に停止している。

【００２９】この状態において、ＣＣＤ２５がオンとさ
れて撮影可能な状態になると、操作者が指を押し当てて
円筒カム３６を回転させることにより、広角側あるいは
望遠側の所望の撮影位置に合わせることができる。すな
わち、操作者が、円筒カム３６を図４中の反時計回りに
回転させると、カム溝３６ａ，３６ｂの作用により、フ
ォロワピン３３ｄ，３５ｄが、図５中の望遠側（フォロ
ワピン３３ｄ´，３５ｄ´）から広角側（フォロワピン
３３ｄ´´，３５ｄ´´）に移動して、レンズ３２，３
４が広角側の撮影位置に位置付けられ、一方、円筒カム
３６を図４中の時計回りに回転させると、レンズ３２，
３４が逆向きに移動して広角側の撮影位置に位置付けら
れる。この一連の変倍動作において、レンズ３２及びレ
ンズ枠３３は、ユニットケース２１から突出しないよう
になっている。

【００３０】このように、操作者が円筒カム３６を適宜
回転させるだけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り
換えることができるため、撮影範囲を変える際に一々撮
影距離を変える必要がなくなる。また、操作者が円筒カ
ム３６を回転させる際に、円筒カム３６を押し付けるこ
とになるが、緩衝部材４０はその押し付け力に拮抗する
ように作用するため、カメラユニット２０は所望の位置
に確実に保持される。

【００３１】また、撮影時あるいは非撮影時の如何に拘
わらず、操作者が、携帯電話機を誤って落下させたよう
な場合には、本体ケース１０から伝わる衝撃力は緩衝部
材４０により減衰ないし吸収されて緩和され、又、カメ
ラユニット２０の加速度による衝撃力も同様に緩衝部材
４０により減衰ないし吸収されて緩和される。したがっ
て、カメラユニット２０は、破損することなく所期の機
能が保証される。

【００３２】図８は、緩衝部材としての他の実施形態を
示すものである。図８（ａ）に示す緩衝部材４０´は、
前述の緩衝部材４０が円柱形状をなすのに対して、角柱
形状に形成されている。したがって、両側の角柱部４２
´が矩形の嵌合穴Ａに嵌合されると、平面上での位置決
めと同時に回転をも規制することができる。

【００３３】図８（ｂ）に示す緩衝部材４０´´は、前
述の緩衝部材４０における円柱状の縮径部４２に替え
て、円錐台形状の縮径部４２´´を有する。したがっ
て、両側の縮径部４２´´が嵌合穴Ｂに挿入され続けて
溝Ｂ´にスライドさせて嵌合されると、接着剤等を用い
なくても、カメラユニット２０がより堅固に連結され
る。

【００３４】図８（ｃ）に示す緩衝部材４０´´´は、
上記緩衝部材４０´と緩衝部材４０´´の機能を兼ね備
えた角錐部４２´´´をもつ形状に形成されている。し
たがって、両側の角錐部４２´´´が矩形の嵌合穴Ｃに
挿入され続けて溝Ｃ´にスライドさせて嵌合されると、
平面上での位置決め及び回転を規制すると共に、接着剤
等を用いなくても、カメラユニット２０がより堅固に連
結される。

【００３５】上記実施形態においては、衝撃緩和手段
（緩衝部材４０）により支持するカメラユニット２０と
して２枚のレンズ３２，３４を含む変倍可能な光学系３
０を用いたものを示したが、単一焦点光学系であっても
直接本体ケース１０に支持させるのではなく、同様に衝
撃緩和手段を介して支持させることができ、又、２枚の
レンズに限らずより多くのレンズを含む光学系におい
て、同様に衝撃緩和手段を採用することができる。

【００３６】また、上記実施形態においては、変倍駆動
する駆動機構として、機械的なカム作用を用いた機構を
示したが、これに限定されるものではなく、複数のレン
ズを移動させるその他の機構を採用した構成において、
上記衝撃緩和手段を採用することができる。

【００３７】また、上記実施形態においては、衝撃緩和
手段として、弾性材料等により形成された緩衝部材４
０，４０´，４０´´，４０´´´を示したが、これに
限定されるものではなく、衝撃力を減衰ないし吸収して
緩和する作用があれば、バネとゴムの組み合わせによる
構造、粘弾性体を用いた構造、その他の構造を採用する
ことができる。さらに、上記実施形態においては、携帯
電話機において本発明を適用したが、携帯型パーソナル
コンピュータにおいても同様に適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の携帯情報端
末機によれば、被写体を撮影するための撮像素子及び
光学系を含むカメラユニットを、本体ケースに収容させ
るにあたり、本体ケースを通してカメラユニットへ加わ
る衝撃を緩和するための衝撃緩和手段を設けたことによ
り、操作者が、携帯情報端末機を手元から落下させたよ
うな場合に、その落下による衝撃力が衝撃緩和手段によ
り緩和され、カメラユニットの破損が防止され、所期の
機能が保証される。特に、ユニットケースと本体ケース
との間に、緩衝部材を設けることにより、全体の構造を
簡略化できる。また、緩衝部材に位置決め機能を持たせ
ることで、カメラユニットを本体ケースに対して位置決
めするための専用の位置決め部材を必要とせず、それ故
に、構造の簡略化、低コスト化を行なえる。さらに、本
体ケースに対して、複数の異なる方向からユニットケー
スを支持するように緩衝部材を設けることにより、携帯
情報端末機が落下する際の向きに拘わらず、衝撃力を効
率良く緩和できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯情報端末機の一実施形態を示
す正面図である。

【図２】カメラユニット及び本体ケースの内部構造を示
すものであり、光学系が望遠側に位置する状態を示す断
面図である。

【図３】カメラユニット及び本体ケースの内部構造を示
すものであり、光学系が広角側に位置する状態を示す断
面図である。

【図４】カメラユニットの内部構造を示すものであり、
後方から観た断面図である。

【図５】駆動機構の一部をなす円筒カムを示す展開図で
ある。

【図６】カメラユニットを示す斜視図である。

【図７】緩衝部材及びその取り付け方法を示す斜視図で
ある。

【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、緩衝部材の他の実
施形態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０本体ケース１０ａ嵌合穴１１表示部１４撮影窓２０カメラユニット２１ユニットケース２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ外壁面２１ａ´，２１ｂ´ 嵌合穴２５ＣＣＤ（撮像素子）３０光学系３１ａ，３１ｂ，３１ｃガイド軸（駆動機構）３２，３４レンズ３３，３５レンズ枠３３ｄ，３５ｄフォロワピン（駆動機構）３６円筒カム（駆動機構）４０，４０´，４０´´，４０´´´ 緩衝部材（衝撃
緩和手段）４１拡径部４２縮径部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報を表示し得る表示部と、被写体を撮
影するための撮像素子及び光学系を含むカメラユニット
と、前記表示部及びカメラユニットを保持しかつ輪郭を
画定する本体ケースと、を備えた携帯情報端末機であっ
て、前記本体ケースを通して前記カメラユニットへ加わる衝
撃を緩和するための衝撃緩和手段を設けた、ことを特徴
とする携帯情報端末機。
【請求項２】前記カメラユニットは、前記光学系を収
容するユニットケースを有し、前記衝撃緩和手段は、前記本体ケースと前記ユニットケ
ースとの間に配置された緩衝部材である、ことを特徴と
する請求項１記載の携帯情報端末機。
【請求項３】前記緩衝部材は、前記カメラユニットを
前記本体ケースに対して位置決めする形状に形成されて
いる、ことを特徴とする請求項２記載の携帯情報端末
機。
【請求項４】前記緩衝部材は、前記本体ケースに対し
て、複数の異なる方向から前記ユニットケースを支持す
るように設けられている、
【請求項５】前記光学系は、光軸方向に配列された複
数のレンズ及び前記複数のレンズを相対的に移動させて
変倍駆動する駆動機構を含み、前記駆動機構は、前記ユニットケースから突出しない範
囲で、前記複数のレンズを変倍駆動するように形成さ
れ、前記緩衝部材は、少なくとも前記レンズの光軸方向にお
ける衝撃力を緩和するように配置されている、ことを特
徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の携帯情報端
末機。