JP2004015492A - Imaging apparatus and portable terminal equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置及び撮像装置を備えた携帯端末に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等に搭載可能な、小型で高性能の撮像装置が開発されている。かかる撮像装置は、基板上に設けられた撮像素子とこの撮像素子に集光させるためのレンズ等を有する光学部材とを備えている。
そして、例えば、撮像装置が組み込まれた携帯電話機において、撮像装置の光学部材が携帯電話機の外表面に露出して設けられており、人物や風景等を撮像した画像が表示部の表示画面に写し出されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような撮像装置の用途が広がると、撮像装置を複数備え、様々な場面に応じて使用したいというニーズがある。
しかしながら、撮像装置を複数備えることは、コスト上の問題、或いはスペースの制約上の問題があった。
【0004】
そこで、本発明の課題は、コスト上の問題及びスペースの制約上の問題がより少なく、実質的に複数の撮像装置を備えたと同等の撮像装置を提供すること及びこの撮像装置を組み込んだ携帯端末を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、基板と、前記基板に配設された複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子に対応して設けられ、前記複数の撮像素子に集光させるための複数の光学部材と、を備えることを特徴とする。
【0006】
請求項1に記載の発明によれば、複数の撮像素子が基板を共有しているので、撮像素子あるいは光学部材の数と同数の基板を必要とせず、特に、小型の機器に撮像装置を内蔵する場合には、撮像装置が占める領域を小さくすることができる。また、基板を共有することにより、基板を節約できることは無論のこと、複数の撮像素子を同じ基板を用いて制御できることとなって、例えば、使用する撮像素子を切り換える切り換え機構等を別個に設ける必要がなくなる。
よって、コスト上の問題及びスペースの制約上の問題がより少なく、実質的に複数の撮像装置を備えたと同等の撮像装置とすることができる。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記複数の撮像素子のうち少なくとも一つは、他の撮像素子と異なる方向の撮像対象を撮像可能に前記基板上に配設されていることを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載の発明によれば、複数の撮像素子のうち少なくとも一つは、他の撮像素子と異なる方向の撮像対象を撮像可能に基板上に配設されているので、例えば、一方の撮像素子を他人等に向け、他方の撮像素子を撮像者自身に向けておけば、機器を持ちかえなくても、異なる方向の画像を撮像することができる。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、
前記複数の光学部材のうち少なくとも一つは、他の光学部材と異なる焦点距離を有することを特徴とする。
【0010】
請求項3に記載の発明によれば、撮像条件、撮像環境によって光学部材から撮像対象までの距離が変化しても、その距離に対応できる光学部材を適宜選択して使い分けることにより、撮像距離の制約を緩和することができることとなって、より多目的な使用が可能となる。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、
前記複数の撮像素子のうち少なくとも一つは、他の撮像素子と異なる解像度を有することを特徴とする。
【0012】
請求項4に記載の発明によれば、撮像装置を備えた機器の使用目的によって要求される画像の解像度に対応できる撮像素子を適宜選択して使い分けることにより、状況に応じた画像を撮像することができることとなって、用途の範囲を拡大することができる。
【0013】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明において、
前記複数の光学部材のうち少なくとも一つは、他の光学部材と異なる絞り値を有することを特徴とする。
【0014】
請求項5に記載の発明によれば、撮像する環境によって要求される絞り値に対応できる光学部材を適宜選択して使い分けることにより、撮像可能な環境条件を拡大することができることとなって、用途の範囲を拡大することができる。
【0015】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発明において、
前記撮像素子は、前記基板の一方の面に配設された第一撮像素子と、前記基板の他方の面に配設された第二撮像素子とを備え、前記第二撮像素子は前記第一撮像素子の背面に位置していることを特徴とする。
【0016】
請求項6に記載の発明によれば、第二撮像素子は、第一撮像素子の背面に位置しているので、異なる方向の撮像対象を撮像することができる。従って、例えば、この撮像装置を携帯端末に内蔵した場合、携帯端末を挟んで向かい合う撮像対象を携帯端末を持ちかえずに撮像することができる。
【0017】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発明において、
前記撮像素子は、前記基板における一方の面の一端部に配設された第一撮像素子と、前記基板における他方の面の他端部に配設された第二撮像素子と、を備えていることを特徴とする。
【0018】
請求項7に記載の発明によれば、請求項6と同様の作用効果を奏するほか、基板の一方の面の一端部に第一撮像素子が配設され、他方の面の他端部に第二撮像素子が配設されるので、例えば、この撮像装置を携帯端末に内蔵する場合に、携帯端末の一方の面に表示画面等の他の装置があっても、一方の撮像素子からずれた位置に他方の撮像素子を取り付けることができ、利用可能な携帯端末の機種の範囲を広げることができる。
【0019】
請求項8に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発明において、
前記基板はフレキシブル基板であることを特徴とする。
【0020】
請求項8に記載の発明によれば、基板としてフレキシブル基板を用いることにより、基板を自在に変形させることができるので、撮像素子や光学部材のレイアウトの自由度を高めることができる。
【0021】
請求項9に記載の発明は、請求項8記載の発明において、
前記撮像素子は、前記フレキシブル基板における一方の面の一端部に配設された第一撮像素子と、前記フレキシブル基板における一方の面の他端部に配設された第二撮像素子とを備え、前記フレキシブル基板は他方の面側に向けて所定の角度で折り曲げられていることを特徴とする。
【0022】
請求項9に記載の発明によれば、第一撮像素子及び第二撮像素子が一方の面に配設され、フレキシブル基板が所定の角度に折り曲げられるので、異なる二方向にある撮像対象を撮像することができる。また、各撮像素子も一方の面に配設すればよいので、生産ラインでの組み付けが容易となる。
【0023】
請求項10に記載の発明は、請求項8記載の発明において、
前記撮像素子は、前記フレキシブル基板における一方の面の一端部に配設された第一撮像素子と、前記フレキシブル基板における他方の面の他端部に配設された第二撮像素子とを備え、前記フレキシブル基板は、前記第一撮像素子と前記第二撮像素子との間に、前記一方の面側に向けて略直角に折り曲げられた第一折り曲げ部と、前記第一折り曲げ部よりも第二撮像素子よりに、前記他方の面側に向けて略直角に折り曲げられた第二折り曲げ部と、を備えていることを特徴とする。
【0024】
請求項10に記載の発明によれば、請求項7と同様の作用効果を奏するほか、フレキシブル基板が二ヶ所で折り曲げられ、第一折り曲げ部が一方の面側に向けて略直角に折り曲げられ、第二折り曲げ部が第一折り曲げ部よりも第二撮像素子よりに、他方の面側に向けて略直角に折り曲げられているので、撮像装置の高さを小さくすることができる。よって、撮像装置の配置スペースを小さくすることができる。
【0025】
請求項11に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、
前記撮像素子は、前記フレキシブル基板における一方の面の一端部に配設された第一撮像素子と、前記フレキシブル基板における他方の面の他端部に配設された第二撮像素子とを備え、前記フレキシブル基板は、一方の面が他方の面に対して所定の角度となるようにねじられていることを特徴とする。
【0026】
請求項11に記載の発明によれば、第一撮像素子に対して第二撮像素子を所定の角度となるように配設する場合に、請求項9のように、二方向で撮像装置を配設するための領域を確保する必要がなく、一方向の領域を確保するだけでよい。よって、撮像装置の配置スペースを小さくすることができる。
【0027】
請求項12に記載の発明は、撮像装置を備えた携帯端末において、
前記複数の撮像素子及び前記複数の光学部材が内蔵されていることを特徴とする。
【0028】
請求項12に記載の発明によれば、携帯端末に複数の撮像素子及び複数の光学部材が内蔵されることで、実質的に複数の撮像装置をコスト上及びスペースの制約上の問題がより少なく備えることができることとなって、従来に比べて便利で付加価値の高い携帯端末を提供することができる。また、携帯端末における画像通信の利便性を高めることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態における撮像装置及び携帯端末について詳細に説明する。
図1〜3に示すように、撮像装置20は、一枚の基板PCの一方の面上に光を感じるセンサとなる第一撮像素子21、この第一撮像素子21に集光させるための光学部材1、この光学部材1に入射する光の量を調節する絞り板3、第一撮像素子21を覆い隠す鏡枠4、遮光性を有する遮光板5、遮光板5に支持されるフィルタ6、光学部材を押圧する押圧部材7、光学部材の位置決めを行うための位置決め電気部品8、及びその他基板PCに配置された電気部品9等を備える第一撮像部25が配置されている。一方、基板PCの他方の面上で、第一撮像部25の背面となる位置には、第二撮像部26が配置されている。この第二撮像部26には、第二撮像素子22、光学部材1、絞り板3、鏡枠4、遮光板5、フィルタ6、押圧部材7、位置決め電気部品8が配置されている。すなわち、第一撮像部25及び第二撮像部26は、一枚の基板PCに別個に備えられていることになる。また、撮像装置20は、第一撮像部25の背面となる位置に第二撮像部26が取り付けられているので、互いの光学部材1のレンズ部1a,1b(後述する)は、互いに正反対の方向を向き、互いの光軸が一致するようになっている。
【0030】
次に、撮像装置20の各構成要素について説明する。
光学部材1は、透明なプラスチック材料を素材とし、図3に示すように、管状の脚部1cと、この脚部1cに支持される凸レンズ形状のレンズ部1aとが一体的に形成されている。脚部1cは、上端周囲に形成された上脚部1eと、上端を塞ぐ板状の上面部1dと上脚部1eとの間に形成された下脚部1fとを備え、上面部1dの中央にレンズ部1aが形成されている。
【0031】
下脚部1fは、光軸に対して垂直な断面視において円の外周の2点を結ぶ線(弦)によって切り欠かかれた略D字形状となっている。
また、上面部1dの上面であって、レンズ部1aの周囲には、遮光性のある素材からなり、凸レンズ部1aの絞り値(F値)を規定する第1の絞りとしての開口3aを有する絞り板3が接着剤Bにより固定されている。
【0032】
光学部材1の外側には、遮光性のある素材からなる外枠部材としての鏡枠4が配置されている。
鏡枠4には、図1に示すように、角柱状の下部4aと、円筒状の上部4bとが設けられている。下部4aの下端部は、基板PC上に鏡枠4が取り付けられる際の接着部位となる箇所であって、図2に示すように、鏡枠4の内側面と外側面とにおいて、側面から底面4aaに向かって所定の角度で切り欠かれ、傾斜面を有する切欠部4ab、4abが形成されている。鏡枠4の下部4aが基板PC上に当接され取り付けられる際には、切り欠かれて残った底面4aa及び切欠部4ab、4abの傾斜面と、基板PCとの間に接着剤Bが塗布され、固着される。
【0033】
一方、鏡枠4の上部4bの上端には、遮光板5が接着剤Bにより取り付けられている。遮光板5は、その中央に第2の絞りとしての開口5aを有している。遮光板5の中央の開口5aの下方に、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ6が接着剤Bにより接合されている。
そして、この遮光板5とフィルタ6とでカバー部材を構成する。このように、基板PCと鏡枠4とカバー部材とが密着し接合しているので、撮像装置20は、防塵、防湿の構造を有する。
【0034】
図2において、光学部材1と、遮光板5との間には、例えば、コイルばねなどの弾性部材により構成された押圧部材7が配置されている。遮光板5が鏡枠4に取り付けられることで、遮光板5が押圧部材7を押圧して、押圧部材7が弾性変形する。この押圧部材7は、光学部材1を図2中、下方に向かって所定の押圧力により押圧して、光学部材1を撮像素子2に付勢する。ここで、遮光板5から下方の撮像素子2に向かう力が加わった際、押圧部材7が弾性変形することにより、その力を吸収する緩衝作用が働くので、その力は直接撮像素子2には伝達されず、撮像素子2が破損することを防ぐ効果がある。
【0035】
撮像素子2は、CMOS型イメージセンサからなる。矩形薄板状の撮像素子2の下面は、基板PCの上面に取り付けられている。撮像素子2の上面中央には、画素が2次元的に配列された光電変換部2aが形成されている。その外側に処理部(図示しない)が形成されており、処理部の外縁近傍には、複数のパッド(図示しない)が配置されている。結線用端子であるパッドは、図2に示すように、ワイヤWを介して基板PCに接続されている。ワイヤWは、基板PC上の所定の回路に接続されている。
【0036】
次に、上記撮像装置20の変形例の撮像装置30,40,50,60,70,80,90,100について図を参照して説明する。
なお、以下の説明において、上記した撮像装置20の各構成要素と同一の名称のものは、特に説明するものを除き、撮像装置20のものと同様のものとする。
(変形例1)
図4に示すように、変形例1の撮像装置30は、一枚の基板PCの一方の面上の一端部E1に第一撮像部35が配置され、基板PCの他方の面上の他端部E2に第二撮像部36が配置されている。この撮像装置30においても、光学部材1のレンズ部1a,1bは、互いに正反対の方向を向いているが、撮像装置20と違って、互いの光軸が異なった位置にある状態となっている。
これにより、この撮像装置30を携帯端末に内蔵する場合に、携帯端末の一方の面に表示画面等の他の装置があっても、一方の撮像素子2からずれた位置に他方の撮像素子2を取り付けることができ、利用可能な携帯端末の機種の範囲を広げることができる。
【0037】
(変形例2)
図5に示すように、変形例2の撮像装置40は、一枚のフレキシブル基板FPCの一方の面の一端部E1に第一撮像部45が配置され、フレキシブル基板FPCの一方の面の他端部E2に第二撮像部46が配置されている。また、フレキシブル基板FPCは、その長尺側のほぼ中央で他方の面側に向けて、所定の角度(例えば、略直角)に折り曲げられている。すなわち、第一撮像部45に備えられた光学部材1のレンズ1aの光軸と第二撮像部46に備えられたレンズ1bの光軸とが互いに略直角に交差する状態となっている。
これにより、撮像装置40のレイアウトの自由度を高めることができるほか、各撮像部45,46も一方の面に配設すればよいので、生産ラインでの組み付けが容易となる。
【0038】
(変形例3)
図6に示すように、変形例3の撮像装置50は、一枚のフレキシブル基板FPCの一方の面の一端部E1に第一撮像部55が配置され、フレキシブル基板FPCの他方の面の他端部E2に第二撮像部56が配置されている。また、フレキシブル基板FPCは、その長尺側を略三等分する二ヶ所の位置で折り曲げられており、第一折り曲げ部M1は一方の面側に向けて略直角に折り曲げられ、第二折り曲げ部M2は第一撮像部55よりも第二撮像部56よりに、他方の面側に向けて略直角に折り曲げられている。図4と同様、各撮像部55,56に備えられたレンズ1a,1bは、互いに正反対の方向を向いており、互いの光軸も異なった状態となっている。
これにより、撮像装置50のレイアウトの自由度を高めることができるほか、撮像装置50の高さを小さくすることができ、設置スペースを小さくすることができる。なお、フレキシブル基板FPCは、その長尺側を略三等分にする位置で折り曲げる必要はなく、少しでも折り曲げていればよい。
【0039】
(変形例4)
図7に示すように、変形例4の撮像装置60は、一枚のフレキシブル基板FPCの一方の面の一端部E1に第一撮像部65が配置され、フレキシブル基板FPCの一方の面の他端部E2に第二撮像部66が配置されている。また、フレキシブル基板FPCは、一方の面が他方の面に対して所定の角度(例えば、略直角)となるようにねじられている。また、第一撮像部65に備えられた光学部材1のレンズ1aの光軸と第二撮像部66に備えられたレンズ1bの光軸とが互いに略直角をなしている。
これにより、撮像装置60のレイアウトの自由度を高めることができるほか、二方向で撮像装置60を配設するための領域を確保する必要がなく、一方向の領域を確保するだけでよい。よって、設置スペースを小さくすることができる。
【0040】
(変形例5)
図8に示すように、変形例5の撮像装置70は、一枚の略L字形状のフレキシブル基板FPCの一方向に延びる第一面部F1に第一撮像部75が配置され、フレキシブル基板FPCの第一面部F1の端部から他方向に延びる第二面部F2に第二撮像部76が配置され、第一面部F1と第二面部F2とが交わる交差部F3に第三撮像部77が配置されている。
これによって、フレキシブル基板FPCを略L字形状に形成することにより、三つの撮像部75,76,77を一直線上に配設しなくても、一枚のフレキシブル基板FPCに三つの撮像部75,76,77を配設することができる。
なお、このフレキシブル基板FPCは、略L字形状の状態のまま用いてもよいし、折り曲げたり、ねじることにより、三つの異なる方向を撮像することも可能である。また、変形例5においては、撮像装置70の基板としてフレキシブル基板FPCを用いたが、変形例1に用いられているハードな基板PCを用いてもよい。また、変形例1のように、フレキシブル基板FPCの両面に撮像部75,76,77を配置してもよい。
【0041】
(変形例6)
図9に示すように、変形例6の撮像装置80は、一枚の略L字形状のフレキシブル基板FPCの一方向に延びる第一面部F1に第一撮像部85が配置され、フレキシブル基板FPCの第一面部F1の端部から他方向に延びる第二面部F2に第二撮像部86が配置され、第一面部F1と第二面部F2とが交わる交差部F3に第三撮像部87が配置されている。このフレキシブル基板FPCは、各撮像部85,86,87が配置される部位のフレキシブル基板FPCの幅が、各撮像部85,86,87の幅よりも大きく形成され、その側方にはスペースが形成されている。
また、フレキシブル基板FPCの第二面部F2の一端部から各撮像部85,86,87へ導かれる配線C1,C2,C3が敷設されており、配線C1及び配線C3は第二撮像部86の側方を通りぬけて第一撮像部85及び第三撮像部87へと導かれている。
【0042】
これによって、フレキシブル基板FPCの一部が拡幅されていることにより、各撮像部85,86,87の周囲にはスペースができるので、その空いたスペースに他の撮像部85,86,87の配線を行うことができるようになるので、各撮像部85,86,87への配線作業を容易にすることができる。
【0043】
なお、フレキシブル基板FPCは、変形例5と同様に、略L字形状の状態のまま用いてもよいし、折り曲げたり、ねじることにより、三つの異なる方向を撮像することも可能である。また、変形例6においては、撮像装置80の基板としてフレキシブル基板FPCを用いたが、変形例1に用いられているハードな基板PCを用いてもよい。また、変形例1のように、フレキシブル基板FPCの両面に撮像部85,86,87を配置してもよい。さらに、配線C1,C2,C3もフレキシブル基板FPCのどちらの面に敷設してもよい。
【0044】
(変形例7)
図10に示すように、変形例7の撮像装置90は、一枚の略T字形状のフレキシブル基板FPCの一方向に延びる第一面部F1の一端部に第一撮像部95が配置され、第一面部F1の他端部に第二撮像部96が配置され、第一面部F1の途中から他方向に延びる第二面部F2の一端部に第三撮像部97が配置されている。
これによって、フレキシブル基板FPCを略T字形状に形成することにより、三つの撮像部95,96,97を一直線上に配設しなくても、一枚のフレキシブル基板FPCに三つの撮像部95,96,97を配設することができる。
なお、このフレキシブル基板FPCは、略T字形状の状態のまま用いてもよいし、折り曲げたり、ねじることにより、三つの異なる方向を撮像することも可能である。また、変形例7においては、撮像装置90の基板としてフレキシブル基板FPCを用いたが、変形例1に用いられているハードな基板PCを用いてもよい。また、変形例1のように、フレキシブル基板FPCの両面に撮像部95,96,97を配置してもよい。
【0045】
(変形例8)
図11に示すように、変形例8の撮像装置100は、一枚の略円弧状のフレキシブル基板FPCの一端部E1に第一撮像部105が配置され、フレキシブル基板FPCの他端部E2に第二撮像部106が配置され、フレキシブル基板FPCの一端部E1と他端部E2との間に第三撮像部107が配置されている。
これによって、フレキシブル基板FPCを略円弧状に形成することにより、三つの撮像部105,106,107を一直線上に配設しなくても、一枚のフレキシブル基板FPCに三つの撮像部105,106,107を配設することができる。
なお、このフレキシブル基板FPCは、略円弧状の状態のまま用いてもよいし、折り曲げたり、ねじることにより、三つの異なる方向を撮像することも可能である。また、変形例8においては、撮像装置100の基板としてフレキシブル基板FPCを用いたが、変形例1に用いられているハードな基板PCを用いてもよい。また、変形例1のように、フレキシブル基板FPCの両面に撮像部105,106,107を配置してもよい。
【0046】
また、上記撮像装置20,30,40,50,60,70,80,90,100において、光学部材1のレンズ1a,1bは、両者同じものを用いる必要はなく、互いに異なる焦点距離、解像度、絞り値(F値)を有するものを用いることにより、撮像環境に応じて両者のレンズ1a,1bを使い分けることが可能となる。例えば、レンズ1aを普通のレンズ、レンズ1bを望遠レンズにすれば、撮像環境が変化しても柔軟に対応可能となる。また、第一撮像素子21を低解像度の撮像素子、第二撮像素子22を高解像度の撮像素子にすれば、表示画面の壁紙用として人や景色を撮像する場合には、低解像度の第一撮像素子21を用いれば容量を抑えることができるし、テレビ電話として用いる場合には、第二撮像素子22を用いて高解像度にして円滑なコミュニケーションを図ることが可能となる。さらに、レンズ1a,1bのうち、どちらかを絞り値(F値)の小さなレンズにすることで、室内でもフラッシュなしで撮像することが可能となる。
【0047】
次に、上述の撮像装置20を一例として、撮像装置20を備えた携帯端末について説明する。
図12に示すように、携帯端末は、例えば、折り畳み式携帯電話機T(以下、携帯電話機Tという)であり、表示画面Dを備えた上筐体71と、操作ボタンPを備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。撮像装置20は、上筐体71の内表面側(表示画面を有する側)の表示画面Dの下方に内蔵されており、第一撮像部25が上筐体71の外表面側に、第二撮像部26が上筐体71の内表面側に露出している。これによって、この第一撮像部25が携帯電話機Tの使用者と対面する他人等の撮像対象を撮像することができ、第二撮像部26が、使用者自身を撮像することが可能となる。なお、携帯電話機Tのその他の構成要素は、公知のものであるため、説明を省略する。
【0048】
本実施の形態によれば、撮像装置20は、一つの基板PC上に複数の撮像素子21,22と複数のレンズ1a,1bとを備えるので、複数の撮像素子21,22を同じ基板PCを用いて制御できることとなって、例えば、使用する撮像素子21,22を切り換える切り換え機構を設ける必要がなくなる。また、複数の撮像素子21,22は基板PCを共有しているので、撮像素子21,22あるいはレンズ1a,1bの数と同数の基板PCを必要とせず、特に、小型の機器に撮像装置20を内蔵する場合には、撮像装置20が占める領域を小さくすることができる。さらに、撮像素子2のうち一方の撮像素子21(22)は、他の撮像素子22(21)と異なる方向の撮像対象を撮像可能に一枚の基板PC上に配設されているので、一方の撮像素子21(22)を他人等に向け、他方の撮像素子(22)21を撮像者自身に向けておけば、機器を持ちかえなくても撮像することができる。
よって、コスト上の問題及びスペースの制約上の問題がより少なく、実質的に複数の撮像装置21,22を備えたと同等の撮像装置20とすることができる。
【0049】
また、撮像条件、撮像環境によってレンズ1a,1bから撮像対象までの距離が変化しても、その距離に対応できるレンズ1a,1bを適宜選択して使い分けることにより、撮像距離の制約を緩和することができる。また、使用目的によって要求される画像の解像度に対応できる撮像素子2を適宜選択して使い分けることにより、撮像した画像の用途の範囲を拡大することができる。また、撮像する環境によって要求される絞り値(F値)に対応できるレンズ1a,1bを適宜選択して使い分けることにより、撮像する環境によって撮像可能な環境条件を拡大することができる。
【0050】
さらに、基板PCとしてフレキシブル基板FPCを用いることにより、基板FPCを自在に変形させることができるので、各撮像素子21,22やレンズ1a,1bのレイアウトの自由度を高めることができる。
また、撮像装置20を備えることで、携帯電話機Tを持ちかえることなく撮像対象を撮像できるので、従来に比べて便利で付加価値の高い携帯電話Tを提供することができる。
【0051】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、撮像するときに用いるシャッターボタンは、操作ボタンPと別個に設けてもよいし、既存の操作ボタンを利用するものであってもよい。
また、撮像装置20の設置場所は任意であり、携帯電話機Tのどこに設けてもよい。
また、撮像素子2の数も二つに限らずそれ以上の数でもよい。その際、撮像素子2に対応して設けられるレンズのうち、少なくとも一つが異なる性能(焦点距離、絞り値)を有していればよい。また、撮像素子2も少なくとも一つが異なる性能(解像度)を有していればよい。もちろん、全てのレンズ1a,1b及び撮像素子2が互いに異なる性能を有していてもよい。
また、携帯電話機Tに備える撮像装置として、撮像装置20を例に挙げて説明したが、上述した他の変形例の撮像装置30,40,50,60,70,80,90,100についても同様に携帯電話機T内に内蔵することができ、同様の機能を発揮することができる。
また、撮像装置20は携帯電話機Tに限らず、パソコンや携帯情報端末(PDA)等の携帯可能な携帯端末に設けてもよい。
また、この撮像装置20を自動車の前面のグリルに設け、視界の悪い交差点で安全確認用のツールとして用いてもよい。
さらに、撮像装置20の一の撮像部にバーコードの読み取り機能を付加し、買い物の精算ツールとしてもよい。
その他、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で自由に変更、改良が可能である。
【0052】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、複数の撮像素子が基板を共有しているので、撮像素子あるいは光学部材の数と同数の基板を必要とせず、撮像装置が占める領域を小さくすることができる。また、基板を共有することにより、基板を節約できることは無論のこと、使用する撮像素子を切り換える切り換え機構等を別個に設ける必要がなくなる。
よって、コスト上の問題及びスペースの制約上の問題がより少なく、実質的に複数の撮像装置を備えたと同等の撮像装置とすることができる。
【0053】
請求項2に記載の発明によれば、複数の撮像素子のうち、少なくとも一つは他の撮像素子と異なる方向の光を集光可能に一の基板上に配設されているので、例えば、一方の撮像素子を他人等に向け、他方の撮像素子を撮像者自身に向けておけば、機器を持ちかえなくても、異なる方向の画像を撮像することができる。
【0054】
請求項3に記載の発明によれば、撮像条件、撮像環境によって光学部材から撮像対象までの距離が変化しても、その距離に対応できる光学部材を適宜選択して使い分けることにより、撮像距離の制約を緩和することができることとなって、より多目的な使用が可能となる。
【0055】
請求項4に記載の発明によれば、撮像装置を備えた機器の使用目的によって要求される画像の解像度に対応できる撮像素子を適宜選択して使い分けることにより、状況に応じた画像を撮像することができることとなって、用途の範囲を拡大することができる。
【0056】
請求項5に記載の発明によれば、撮像する環境によって要求される絞り値に対応できる光学部材を適宜選択して使い分けることにより、撮像可能な環境条件を拡大することができることとなって、用途の範囲を拡大することができる。
【0057】
請求項6に記載の発明によれば、第二撮像素子は、第一撮像素子の背面に位置しているので、異なる方向の撮像対象を撮像することができる。従って、例えば、この撮像装置を携帯端末に内蔵した場合、携帯端末を挟んで向かい合う撮像対象を携帯端末を持ちかえずに撮像することができる。
【0058】
請求項7に記載の発明によれば、請求項6と同様の作用効果を奏するほか、基板の一方の面の一端部に第一撮像素子が配設され、他方の面の他端部に第二撮像素子が配設されるので、例えば、この撮像装置を携帯端末に内蔵する場合に、携帯端末の一方の面に表示画面等の他の装置があっても、一方の撮像素子からずれた位置に他方の撮像素子を取り付けることができ、利用可能な携帯端末の機種の範囲を広げることができる。
【0059】
請求項8に記載の発明によれば、基板としてフレキシブル基板を用いることにより、基板を自在に変形させることができるので、撮像素子や光学部材のレイアウトの自由度を高めることができる。
【0060】
請求項9に記載の発明によれば、第一撮像素子及び第二撮像素子が一方の面に配設され、フレキシブル基板が所定の角度に折り曲げられるので、異なる二方向にある撮像対象を撮像することができる。また、各撮像素子も一方の面に配設すればよいので、生産ラインでの組み付けが容易となる。
【0061】
請求項10に記載の発明によれば、請求項7と同様の作用効果を奏するほか、フレキシブル基板が二ヶ所で折り曲げられ、第一折り曲げ部が一方の面側に向けて略直角に折り曲げられ、第二折り曲げ部が第一折り曲げ部よりも第二撮像素子よりに、他方の面側に向けて略直角に折り曲げられているので、撮像装置の高さを小さくすることができる。よって、撮像装置の配置スペースを小さくすることができる。
【0062】
請求項11に記載の発明によれば、第一撮像素子に対して第二撮像素子を所定の角度となるように配設する場合に、請求項9のように、二方向で撮像装置を配設するための領域を確保する必要がなく、一方向の領域を確保するだけでよい。よって、撮像装置の配置スペースを小さくすることができる。
【0063】
請求項12に記載の発明によれば、携帯端末に複数の撮像素子及び複数の光学部材が内蔵されることで、実質的に複数の撮像装置をコスト上及びスペースの制約上の問題がより少なく備えることができることとなって、従来に比べて便利で付加価値の高い携帯端末を提供することができる。また、携帯端末における画像通信の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】上記実施の形態における撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態における撮像装置を示す断面図である。
【図3】上記実施の形態における光学部材を示す斜視図である。
【図4】上記実施の形態における撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図5】上記実施の形態におけるフレキシブル基板を用いた撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図6】上記実施の形態におけるフレキシブル基板を用いた撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図7】上記実施の形態におけるフレキシブル基板を用いた撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図8】上記実施の形態におけるフレキシブル基板を用いた撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図9】上記実施の形態におけるフレキシブル基板を用いた撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図10】上記実施の形態におけるフレキシブル基板を用いた撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図11】上記実施の形態におけるフレキシブル基板を用いた撮像装置の一例を示す斜視図である。
【図12】上記実施の形態における撮像装置を備えた折り畳み式携帯電話機を示す正面図及び背面図である。
【符号の説明】
1 光学部材
2 撮像素子
21 第一撮像素子
22 第二撮像素子
20,30,40,50,60,70,80,90,100 撮像装置
M1 第一折り曲げ部
M2 第二折り曲げ部
PC 基板
FPC フレキシブル基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging device and a mobile terminal including the imaging device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, small, high-performance imaging devices that can be mounted on mobile phones, personal computers, and the like have been developed. Such an imaging device includes an imaging device provided on a substrate and an optical member having a lens and the like for condensing light on the imaging device.
For example, in a mobile phone in which an imaging device is incorporated, an optical member of the imaging device is provided so as to be exposed on the outer surface of the mobile phone, and an image of a person, a landscape, or the like is displayed on a display screen of a display unit. It is supposed to be.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the use of such an imaging device is widened, there is a need to provide a plurality of imaging devices and use the imaging device in various situations.
However, providing a plurality of imaging devices has a problem in terms of cost or space.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide an imaging device substantially equivalent to having a plurality of imaging devices, which has fewer problems in terms of cost and space, and a portable terminal incorporating the imaging device. It is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 is provided with a substrate, a plurality of imaging devices provided on the substrate, and the plurality of imaging devices provided corresponding to the plurality of imaging devices. And a plurality of optical members for condensing the light.
[0006]
According to the first aspect of the present invention, since a plurality of image sensors share a substrate, it does not require the same number of substrates as the number of image sensors or optical members. In this case, the area occupied by the imaging device can be reduced. In addition, it is obvious that the substrate can be saved by sharing the substrate, and a plurality of image sensors can be controlled using the same substrate. For example, it is necessary to separately provide a switching mechanism for switching an image sensor to be used. Disappears.
Therefore, there is less problem in terms of cost and space restriction, and an image pickup apparatus substantially equivalent to a plurality of image pickup apparatuses can be provided.
[0007]
The invention according to
At least one of the plurality of imaging elements is provided on the substrate so as to be able to image an imaging target in a different direction from the other imaging elements.
[0008]
According to the second aspect of the present invention, at least one of the plurality of imaging elements is provided on the substrate so as to be able to image an imaging target in a direction different from other imaging elements. By directing the image sensor toward another person or the like and the other image sensor toward the photographer himself, images in different directions can be taken without changing the device.
[0009]
The invention according to
At least one of the plurality of optical members has a different focal length from other optical members.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, even if the distance from the optical member to the imaging target changes depending on the imaging conditions and the imaging environment, an optical member that can cope with the distance is appropriately selected and used, thereby reducing the imaging distance. Restrictions can be relaxed, and versatile use becomes possible.
[0011]
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3,
At least one of the plurality of imaging devices has a different resolution from other imaging devices.
[0012]
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to capture an image according to a situation by appropriately selecting and properly using an image sensor capable of coping with the resolution of an image required according to a use purpose of a device including an image capturing device. And the range of applications can be expanded.
[0013]
The invention according to
At least one of the plurality of optical members has a different aperture value from other optical members.
[0014]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to expand the environmental conditions in which an image can be captured by appropriately selecting and using an optical member capable of coping with an aperture value required according to an environment in which an image is captured. Range can be expanded.
[0015]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5,
The image sensor includes a first image sensor arranged on one surface of the substrate, and a second image sensor arranged on the other surface of the substrate, wherein the second image sensor is the first image sensor. It is characterized by being located on the back surface of the image sensor.
[0016]
According to the sixth aspect of the present invention, since the second image sensor is located on the back surface of the first image sensor, it is possible to image an object to be imaged in different directions. Therefore, for example, when this imaging device is incorporated in a portable terminal, it is possible to take an image of an object to be imaged facing the portable terminal without holding the portable terminal.
[0017]
The invention according to
The image sensor includes a first image sensor arranged at one end of one surface of the substrate and a second image sensor arranged at the other end of the other surface of the substrate. It is characterized by the following.
[0018]
According to the invention described in
[0019]
The invention according to
The substrate is a flexible substrate.
[0020]
According to the invention described in
[0021]
The invention according to claim 9 is the invention according to
The image sensor includes a first image sensor arranged at one end of one surface of the flexible substrate, and a second image sensor arranged at the other end of one surface of the flexible substrate, The flexible substrate is bent at a predetermined angle toward the other surface.
[0022]
According to the ninth aspect of the present invention, the first imaging device and the second imaging device are disposed on one surface, and the flexible substrate is bent at a predetermined angle, so that imaging objects in two different directions are imaged. be able to. In addition, since each image sensor may be provided on one surface, assembly on a production line is facilitated.
[0023]
The invention according to
The image sensor includes a first image sensor disposed at one end of one surface of the flexible substrate, and a second image sensor disposed at the other end of the other surface of the flexible substrate, The flexible substrate, between the first image sensor and the second image sensor, a first bent portion bent at a substantially right angle toward the one surface side, the second than the first bent portion A second bent portion bent at a substantially right angle toward the other surface side from the imaging element.
[0024]
According to the invention as set forth in
[0025]
The invention according to claim 11 is the invention according to
The image sensor includes a first image sensor disposed at one end of one surface of the flexible substrate, and a second image sensor disposed at the other end of the other surface of the flexible substrate, The flexible substrate is characterized in that one surface is twisted at a predetermined angle with respect to the other surface.
[0026]
According to the eleventh aspect of the present invention, when the second imaging device is arranged at a predetermined angle with respect to the first imaging device, the imaging device is arranged in two directions as in claim 9. There is no need to secure an area for installation, but only an area in one direction. Therefore, the arrangement space of the imaging device can be reduced.
[0027]
According to a twelfth aspect of the present invention, in a mobile terminal including an imaging device,
It is characterized in that the plurality of image sensors and the plurality of optical members are built-in.
[0028]
According to the twelfth aspect of the present invention, the plurality of imaging devices and the plurality of optical members are built in the portable terminal, so that the plurality of imaging devices can be substantially reduced in terms of cost and space. As a result, it is possible to provide a portable terminal that is more convenient and has higher added value than before. Further, the convenience of image communication in the mobile terminal can be improved.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an imaging device and a portable terminal according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As illustrated in FIGS. 1 to 3, the
[0030]
Next, each component of the
The optical member 1 is made of a transparent plastic material. As shown in FIG. 3, a
[0031]
The
In addition, on the upper surface of the
[0032]
Outside the optical member 1, a lens frame 4 as an outer frame member made of a light-shielding material is disposed.
As shown in FIG. 1, the lens frame 4 is provided with a prismatic
[0033]
On the other hand, a
The
[0034]
In FIG. 2, between the optical member 1 and the
[0035]
The
[0036]
Next,
In the following description, components having the same names as those of the components of the
(Modification 1)
As shown in FIG. 4, in the
Accordingly, when the
[0037]
(Modification 2)
As illustrated in FIG. 5, the
Thereby, the degree of freedom of the layout of the
[0038]
(Modification 3)
As shown in FIG. 6, in the
Accordingly, the degree of freedom of the layout of the
[0039]
(Modification 4)
As shown in FIG. 7, in the
Thereby, the degree of freedom of the layout of the
[0040]
(Modification 5)
As shown in FIG. 8, the
Thus, by forming the flexible substrate FPC in a substantially L-shape, the three
The flexible substrate FPC may be used in a substantially L-shaped state, or may be bent or twisted to capture images in three different directions. Further, in the fifth modification, the flexible substrate FPC is used as the substrate of the
[0041]
(Modification 6)
As shown in FIG. 9, the
Further, wirings C1, C2, and C3 that are guided from one end of the second surface portion F2 of the flexible substrate FPC to the
[0042]
As a result, since a part of the flexible printed circuit FPC is widened, a space is formed around each of the
[0043]
Note that, similarly to the fifth modification, the flexible substrate FPC may be used in a substantially L-shaped state, or may be bent or twisted to capture images in three different directions. Further, in the sixth modification, the flexible substrate FPC is used as the substrate of the
[0044]
(Modification 7)
As illustrated in FIG. 10, in an imaging device 90 of
Thus, by forming the flexible substrate FPC in a substantially T-shape, the three
The flexible substrate FPC may be used in a substantially T-shaped state, or may be bent or twisted to capture images in three different directions. Further, in the seventh modification, the flexible substrate FPC is used as the substrate of the imaging device 90, but the hard substrate PC used in the first modification may be used. Further, as in the first modification, the
[0045]
(Modification 8)
As shown in FIG. 11, in the
Thus, by forming the flexible substrate FPC in a substantially arc shape, the three
The flexible substrate FPC may be used in a substantially arcuate state, or may be bent or twisted to capture images in three different directions. Further, in the eighth modification, the flexible substrate FPC is used as the substrate of the
[0046]
In the
[0047]
Next, a mobile terminal including the
As shown in FIG. 12, the mobile terminal is, for example, a foldable mobile phone T (hereinafter, referred to as a mobile phone T), and an
[0048]
According to the present embodiment, since the
Therefore, there is less problem in cost and space restriction, and the
[0049]
Further, even if the distance from the
[0050]
Further, by using the flexible substrate FPC as the substrate PC, the substrate FPC can be freely deformed, so that the degree of freedom of the layout of the imaging elements 21 and 22 and the
Further, since the
[0051]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, a shutter button used when capturing an image may be provided separately from the operation button P, or may use an existing operation button.
The installation location of the
Further, the number of the
In addition, although the
The
Alternatively, the
Further, a barcode reading function may be added to one image pickup unit of the
In addition, the present invention can be freely modified and improved without departing from the gist of the invention.
[0052]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since a plurality of imaging elements share a substrate, the same number of substrates as the number of imaging elements or optical members is not required, and the area occupied by the imaging device can be reduced. it can. In addition, it is a matter of course that the substrate can be saved by sharing the substrate, and it is not necessary to separately provide a switching mechanism for switching an image sensor to be used.
Therefore, there is less problem in terms of cost and space restriction, and an image pickup apparatus substantially equivalent to a plurality of image pickup apparatuses can be provided.
[0053]
According to the invention described in
[0054]
According to the third aspect of the present invention, even if the distance from the optical member to the imaging target changes depending on the imaging conditions and the imaging environment, an optical member that can cope with the distance is appropriately selected and used, thereby reducing the imaging distance. Restrictions can be relaxed, and versatile use becomes possible.
[0055]
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to capture an image according to a situation by appropriately selecting and properly using an image sensor capable of coping with the resolution of an image required according to a use purpose of a device including an image capturing device. And the range of applications can be expanded.
[0056]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to expand the environmental conditions in which an image can be captured by appropriately selecting and using an optical member capable of coping with an aperture value required according to an environment in which an image is captured. Range can be expanded.
[0057]
According to the sixth aspect of the present invention, since the second image sensor is located on the back surface of the first image sensor, it is possible to image an object to be imaged in different directions. Therefore, for example, when this imaging device is incorporated in a portable terminal, it is possible to take an image of an object to be imaged facing the portable terminal without holding the portable terminal.
[0058]
According to the invention described in
[0059]
According to the invention described in
[0060]
According to the ninth aspect of the present invention, the first imaging device and the second imaging device are disposed on one surface, and the flexible substrate is bent at a predetermined angle, so that imaging objects in two different directions are imaged. be able to. In addition, since each image sensor may be provided on one surface, assembly on a production line is facilitated.
[0061]
According to the invention as set forth in
[0062]
According to the eleventh aspect of the present invention, when the second imaging device is arranged at a predetermined angle with respect to the first imaging device, the imaging device is arranged in two directions as in claim 9. There is no need to secure an area for installation, but only an area in one direction. Therefore, the arrangement space of the imaging device can be reduced.
[0063]
According to the twelfth aspect of the present invention, the plurality of imaging devices and the plurality of optical members are built in the portable terminal, so that the plurality of imaging devices can be substantially reduced in terms of cost and space. As a result, it is possible to provide a portable terminal that is more convenient and has higher added value than before. Further, the convenience of image communication in the mobile terminal can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of an imaging device according to the embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the imaging device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an optical member according to the embodiment.
FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of an imaging device according to the embodiment.
FIG. 5 is a perspective view illustrating an example of an imaging device using a flexible substrate in the above embodiment.
FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of an imaging device using a flexible substrate in the above embodiment.
FIG. 7 is a perspective view illustrating an example of an imaging device using a flexible substrate in the above embodiment.
FIG. 8 is a perspective view illustrating an example of an imaging device using a flexible substrate in the above embodiment.
FIG. 9 is a perspective view illustrating an example of an imaging device using a flexible substrate in the above embodiment.
FIG. 10 is a perspective view illustrating an example of an imaging device using a flexible substrate in the above embodiment.
FIG. 11 is a perspective view illustrating an example of an imaging device using a flexible substrate in the above embodiment.
12A and 12B are a front view and a rear view illustrating a foldable mobile phone including the imaging device according to the above embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Optical member
2 Image sensor
21 First image sensor
22 Second image sensor
20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 imaging device
M1 First bending part
M2 Second bent part
PC board
FPC flexible board
Claims (12)
前記基板に配設された複数の撮像素子と、
前記複数の撮像素子に対応して設けられ、各撮像素子に集光させるための複数の光学部材と、
を備えることを特徴とする撮像装置。Board and
A plurality of image sensors arranged on the substrate,
A plurality of optical members provided corresponding to the plurality of image sensors, for condensing light on each image sensor,
An imaging device comprising:
前記第二撮像素子は前記第一撮像素子の背面に位置していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮像装置。The image sensor includes a first image sensor disposed on one surface of the substrate, and a second image sensor disposed on the other surface of the substrate,
The imaging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second imaging device is located on a back surface of the first imaging device.
を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮像装置。The image sensor, a first image sensor disposed at one end of one surface of the substrate, and a second image sensor disposed at the other end of the other surface of the substrate,
The imaging device according to claim 1, further comprising:
前記フレキシブル基板は他方の面側に向けて所定の角度で折り曲げられていることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。The image sensor includes a first image sensor arranged at one end of one surface of the flexible substrate, and a second image sensor arranged at the other end of one surface of the flexible substrate,
The imaging device according to claim 8, wherein the flexible substrate is bent at a predetermined angle toward the other surface.
前記フレキシブル基板は、前記第一撮像素子と前記第二撮像素子との間に、前記一方の面側に向けて略直角に折り曲げられた第一折り曲げ部と、
前記第一折り曲げ部よりも第二撮像素子よりに、前記他方の面側に向けて略直角に折り曲げられた第二折り曲げ部と、
を備えていることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。The image sensor includes a first image sensor disposed at one end of one surface of the flexible substrate, and a second image sensor disposed at the other end of the other surface of the flexible substrate,
The flexible substrate, between the first image sensor and the second image sensor, a first bent portion bent at a substantially right angle toward the one surface side,
A second bent portion bent at a substantially right angle toward the other surface side, rather than the first bent portion than the second imaging element,
The imaging device according to claim 8, further comprising:
前記フレキシブル基板は、一方の面が他方の面に対して所定の角度となるようにねじられていることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。The image sensor includes a first image sensor disposed at one end of one surface of the flexible substrate, and a second image sensor disposed at the other end of the other surface of the flexible substrate,
The imaging device according to claim 8, wherein the flexible substrate is twisted such that one surface is at a predetermined angle with respect to the other surface.
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