JP2005079846A

JP2005079846A - 携帯端末装置

Info

Publication number: JP2005079846A
Application number: JP2003307225A
Authority: JP
Inventors: Hideo Tomioka; 英雄富岡; Takashi Inoue; 貴士井上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】回転可能なカメラにより被写体を撮影する際において、簡易な構成により、ソフトウエア処理を最小限または行うことなく適切な画像を表示できる。
【解決手段】筐体５２と、該筐体５２の一の表面１２側及び該一の表面１２以外の他の表面１３側に撮影方向を切替可能とするように、該筐体５２に回転軸線Ａ回りに回転可能に取り付けられたカメラユニット３０とを備え、該カメラユニット３０が、回転軸線Ａに交差する軸線Ｂに沿って間隔をあけて配列されたレンズ３３，３４及び撮像素子３２を備え、筐体とカメラユニット３０との間に、カメラユニット３０の回転に応じて撮像素子３２を軸線回りに回転させる回転機構４０を備える携帯端末装置を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転可能なカメラユニットを搭載した携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末装置に関するものである。

従来より、回転可能なカメラユニットを搭載した携帯端末装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この携帯端末装置は、カメラ本体部にヒンジを介して撮影カメラ部を回転可能に取り付けたもので、撮影カメラ部をカメラ本体部に対して手動で回転させることにより、カメラ本体部を固定したまま任意の方向を撮影できるようになっている。
特開平１１−１１２８６０号公報（図１等）

しかしながら、カメラ部を回転させる携帯端末装置では、例えば自分を撮影する場合とカメラを回転させて筐体の裏面側にある被写体を撮影する場合との画像が反転しないようにソフトウエア処理を行う必要が生じる場合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、回転可能なカメラにより被写体を撮影する際において、簡易な構成により、ソフトウエア処理を最小限または行うことなく適切な画像を表示できる携帯端末装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
本発明に係る携帯端末装置は、筐体と、該筐体に撮影方向を切替可能とするように、回転可能に取り付けられたカメラユニットとを備え、該カメラユニットには、当該カメラユニットの回転軸線に交差する移動軸線に沿って間隔をあけて配列されたレンズ及び撮像素子を備えるとともに、前記カメラユニットの回転に応じて前記撮像素子を前記移動軸線回りに回転させる回転機構を具備することを特徴とする

また、上記携帯端末装置は、前記回転機構が、前記レンズを固定した第１の枠体及び前記撮像素子を固定した第２の枠体に設けられ、第１の枠体に対して第２の枠体を移動軸線回りに回転させる回転ネジと、前記筐体に固定され、前記回転軸線回りに形成された第１の動力伝達部材と、前記第２の枠体に形成され、前記第１の動力伝達部材に接触状態に維持されて、前記カメラユニットの回転により第１の動力伝達部材から回転力を伝達される第２の動力伝達部材とを備えることが好ましい。

また、上記携帯端末装置は、前記カメラユニットが回転軸線回りに１８０°回転したときに、前記回転ネジが第２の枠体を移動軸線回りに１８０°回転させることが好ましい。
また、上記携帯端末装置は、前記第１の動力伝達部材が冠歯車からなり、前記第２の動力伝達部材が前記冠歯車にかみ合うピニオンギアからなることが好ましい。
また、上記携帯端末装置は、前記第1の動力伝達部材の歯数ｎ_ｃとし、前記第2の動力伝達部材の歯数n_pとすると、ｎ_ｃ＝（２ｎ＋１）n_p（nは０あるいは正の整数）、の関係を満たすことが好ましい。

本発明に係る携帯端末装置によれば、筐体とカメラユニットとの間に回転機構を設けることにより、カメラユニットを回転させる操作のみで撮像素子を回転させることが可能となるため、複雑なソフトウエア処理を最小限または行うことなく適切な画像を表示させることができる。したがって、携帯端末装置をコンパクトかつ簡易な構成とすることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る携帯端末装置について、図面を参照して説明する。本実施形態では、携帯端末装置として、携帯電話機を例に挙げて説明する。
本実施形態に係る携帯電話機１は、図１及び図２に示すように、表示部１０を備えた表示側筐体１１と、操作キー部２０を備えた操作側筐体２１と、これら筐体１１，２１を折り畳み可能に連結するヒンジ部２２と、該ヒンジ部２２にヒンジ部２２の回転軸線Ａ回りに回転可能に取り付けられたカメラユニット３０とを備えている。

前記カメラユニット３０は、図３及び図４に示すように、ヒンジ部２２の略中央に配置された略円筒状のケーシング１４と、該ケーシング１４内部に配置された集光部３１と、撮像素子３２を回転軸線Ａ回りに回転させる回転機構４０とを備えている。
前記ケーシング１４には、その側面に内外を貫通する開口部１５が設けられ、該開口部１５にはレンズ窓１６が設けられている。

また、ケーシング１４には、カメラ回転レバー１７が設けられており、このカメラ回転レバー１７を操作することにより、カメラユニット３０を回転軸線Ａ回りに１８０°回転させ、レンズ窓１６を表示側筐体１１の表面１２側または裏面１３側に向けることができるようになっている。
また、前記集光部３１は、凸レンズ（レンズ）３３，凹レンズ（レンズ）３４及び凸レンズ３５とから構成され、レンズ窓１６と撮像素子３２との間に配置されている。

また、前記レンズ窓１６，撮像素子３２，凸レンズ３３，凹レンズ３４及び凸レンズ３５は、回転軸線Ａに直交する光軸（移動軸線）Ｂに沿って間隔をあけて配列されている。これにより、レンズ窓１６から入射した像は、凸レンズ３３，凹レンズ３４及び凸レンズ３５において集光され、撮像素子３２に結像するようになっている。
前記凸レンズ３３及び凹レンズ３４は、この撮像素子３２の光軸Ｂを中心として取り囲む円筒状の第１の枠体４１に固定され、この第1の枠体４１はケーシング１４と一体的に形成されている。第１の枠体４１の内部には、一定のリードのめねじ４２が形成されている。
前記撮像素子３２及び凸レンズ３５は、略円筒状の第２の枠体４３に固定され、この第2の枠体４３には、第１の枠体４１のめねじ４２に螺合するおねじ４４が形成されている。したがって、第1の枠体４１のめねじ４２及び第2の枠体４３のおねじ４４により、回転ネジ４５が形成されている。

前記回転機構４０は、前記めねじ４２と前記おねじ４４とにより構成される回転ネジ４５と、前記ヒンジ部２２の回転軸線Ａ回りに形成された冠歯車（第１の動力伝達部材）４６と、前記第２の枠体４３に形成され、前記冠歯車４６にかみ合うピニオンギア（第２の動力伝達部材）４７とを備えている。ここで、冠歯車４６の歯数n_cがピニオンギア４７の歯数n_pに対し、ｎ_ｃ＝（２ｎ＋１）n_p（nは０あるいは正の整数）、の関係を満たしていれば良い。具体的には、ピニオンギア４７が冠歯車４６上を冠歯車の１８０°分移動したときに、ピニオンギア４７が回転軸線Ａ回りに１８０°回転していることを意味している。

前記回転機構４０は、カメラユニット３０が回転軸線Ａ回りに１８０°回転したときに、ピニオンギア４７も冠歯車４６の歯上を１８０°回転するため、第2の枠体４３に固定されている撮像素子３２が光軸Ｂ回り１８０°回転するようになっている。したがって、カメラ回転レバー１７が、図3に示すように、表示側筐体11側にある状態から、図４に示すように操作側筐体２１側に回転させると、撮像素子３２もカメラユニット３０内で光軸Ｂ回りに１８０°回転されるため、撮像素子３２の上下方向が変わらないようになっている。

前記第１の枠体４１と第２の枠体４３のピニオンギア４７の端面との間には、皿バネ５０が若干圧縮された状態で挟まれて配置されている。この皿バネ５０によって、光軸Ｂ方向に第１の枠体４１と第２の枠体４３とが相互に引き離されるように常時付勢されている。これにより、回転ネジ４５におけるバックラッシュが抑制されているため、冠歯車４６とピニオンギア４７とが良好な接触状態を保持しながら、ピニオンギア４７が冠歯車４６上を回転することが可能となっている。

前記冠歯車４６は、ヒンジ部２２の回転軸線Ａに沿って延びるシャフト５１を筐体５２に設けられた貫通孔５３に挿入されている。また、シャフト５１の両端には段差部５４が設けられており、これによってシャフト５１が回転軸線Ａ方向に動かないようになっている。さらに、冠歯車４６は、この冠歯車４６の中心と回転軸線Ａとが一致するように筐体５２に固定されているため、回転軸線Ａ回りに回転しないようになっている。

このように構成された本実施形態に係る携帯電話機の作用について、以下に説明する。
この携帯電話機１を用いて裏面１３側にある被写体を撮影するには、使用者が携帯電話機１の長手方向を上下方向にした状態で携帯電話機１を把持する。図１に示すように、レンズ窓１６が表面１２を向いている場合は、カメラ回転レバー１７が操作側筐体２１側を向いている。そこで、カメラ回転レバー１７を表示側筐体１１に向けるようにカメラユニット３０を回転軸線Ａ回りに回転させると、図２の破線で示されるように、レンズ窓１６は裏面１３側に向けられる。この回転操作により、冠歯車４６に噛み合っているピニオンギア４７が回転軸線Ａ回りに冠歯車４６の歯上を光軸Ｂ回りに転がりながら回転し、さらに、回転ネジ４５によって、第1の枠体４1に対して第２の枠体４３が光軸Ｂ方向に移動する。つまり、第2の枠体４３に固定されている撮像素子３２も光軸Ｂ回りに１８０°回転するとともにねじ込まれるように光軸Ｂ方向に移動される。そして、所定の操作を行うことにより、裏面１３側にある被写体が撮像素子３２に結像される。

また、この状態から表面１３側の被写体を撮影する場合、カメラ回転レバー１７を操作側筐体２１に向けるようにカメラユニット３０を回転軸線回りに回転させると、図１に示すように、レンズ窓１６は、表面１２側に向けられる。この回転操作により、レンズ窓１６を表面１３側から裏面１２側に向けたときと同様に、第2の枠体４３に固定されている撮像素子３２が光軸Ｂ回りに１８０°回転するとともにねじが緩まるように光軸Ｂ方向に移動される。そして、所定の操作を行うことにより、表面１２側にある被写体が撮像素子３２に結像される。

すなわち、本実施形態に係る携帯電話機１は、回転機構４０を設けることにより、カメラユニット３０の回転に応じて撮像素子３２が光軸Ｂ回りに回転するため、表面１２側の被写体を撮影する場合と裏面１３側の被写体を撮影する場合において撮像素子の上下方向が一致しているため、上下反転のソフトウエア処理が必要でなくなる。さらに、通常表面１２側を撮影して表示部１０に表示する際には、左右反転処理も必要となるが、本実施形態に係る携帯電話機１では左右方向も一致することとなるため必要としない。したがって、カメラユニット３０を回転させる操作のみで表示部１０に表示させる画像が常に正像とすることができる。

なお、本実施形態に係る携帯電話機１は、カメラユニット３０をヒンジ部２２に設けたが、これに代えて、表示側筐体１１に開口部を設けて、表示側筐体１１の表面１２側もしくは裏面１３側の撮影を行えるようにしても良い。また、撮像素子３２が光軸Ｂ回りに１８０°回転すると説明したが、厳密に１８０°である必要はなく、冠歯車４６上におけるピニオンギア４７の移動部分の歯数さえ先の式を満たすように調節すれば、表面１２／裏面１３（表示部１０に対して）側の像を撮影することが可能となる。

また、カメラユニット３０の回転軸線Ａ回りの回転に伴う、第2の枠体４３に対する第1の枠体４１のねじ込み動作により、凹レンズ３４と撮像素子３２との間隔がカメラユニット３０の回転に連動して変更される。このため、表示部10側にレンズ窓１６を向けて使用者が携帯電話機１を把持し自分を撮影する場合の集光部３１の焦点距離と、裏面１３側にレンズ窓１６を向けて裏面１３側にある風景等を撮影する場合のレンズ３１の焦点距離とを変更したり、ズーム率を変更したりすることが可能となる。
また、光軸Ｂは回転軸線Ａに直交する軸としたが、これに限るものではなく、光軸Ｂが軸線に対して少なくとも交差する軸であれば良い。
また、撮像素子３２にはフィルム基板６０が設けられており、表示側筐体１１に内蔵された基板（図示略）と電気的に接続されている。特に、軸線に対して螺旋状に巻かれ、さらに、光軸Ｂに対しても螺旋状に巻かれ、撮像素子３２の回転に対してあらかじめたわみを設けることにより、カメラユニット３０の回転に追従させるように構成している。

本発明の一実施形態に係る携帯電話機の回転レバーが表示側筐体側にあるときの全体構成を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。本発明の一実施形態に係る携帯電話機の回転レバーが操作側筐体側にあるときの全体構成を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。本発明の一実施形態に係る携帯電話機の回転レバーが表示側筐体側にあるときのヒンジ部を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る携帯電話機の回転レバーが操作側筐体側にあるときのヒンジ部を示す断面図である。

符号の説明

Ａ回転軸線
Ｂ光軸（移動軸線）
１２表面
３０カメラユニット
３１集光部
３２撮像素子
４０回転機構
４１第１の枠体
４３第２の枠体
４５回転ネジ
４６冠歯車（第１の動力伝達部材）
４７ピニオンギア（第２の動力伝達部材）
５２筐体

Claims

筐体と、
該筐体に撮影方向を切替可能とするように、回転可能に取り付けられたカメラユニットとを備え、
該カメラユニットには、当該カメラユニットの回転軸線に交差する移動軸線に沿って間隔をあけて配列されたレンズ及び撮像素子を備えるとともに、前記カメラユニットの回転に応じて前記撮像素子を前記移動軸線回りに回転させる回転機構を具備することを特徴とする携帯端末装置。
前記回転機構が、前記レンズを固定した第１の枠体及び前記撮像素子を固定した第２の枠体に設けられ、第１の枠体に対して第２の枠体を移動軸線回りに回転させる回転ネジと、前記筐体に固定され、前記回転軸線回りに形成された第１の動力伝達部材と、前記第２の枠体に形成され、前記第１の動力伝達部材に接触状態に維持されて、前記カメラユニットの回転により第１の動力伝達部材から回転力を伝達される第２の動力伝達部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
前記カメラユニットが回転軸線回りに略１８０°回転したときに、前記回転ネジが第２の枠体を移動軸線回りに１８０°回転させることを特徴とする請求項２に記載の携帯端末装置。
前記第１の動力伝達部材が冠歯車からなり、前記第２の動力伝達部材が前記冠歯車にかみ合うピニオンギアからなることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の携帯端末装置。
前記第1の動力伝達部材の歯数ｎ_ｃとし、前記第2の動力伝達部材の歯数n_pとすると、
ｎ_ｃ＝（２ｎ＋１）n_p（nは０あるいは正の整数）、
の関係を満たすことを特徴とする請求項４に記載の携帯端末装置。