JP2006331914A - 照明装置並びにこれを備えた携帯機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 携帯機器筐体の中に照明装置を配置した場合、照明装置の光を筐体の中から外に取り出すために、光が透過する窓やカバーを筐体面に設けている。照明装置の光を効率よく筐体外に取り出すには、窓の光透過性を高くする必要があるが、透過性を良くすると筐体の中が見えてしまい、デザイン性が良くなかった。
【解決手段】 照明装置３は、透明部５を含む筐体４、高分子分散液晶（ＰＬＣ）素子６、基板８に配設された照明光源７を外側から順に配置している。照明光源７から出た光はＰＬＣ素子６及び筐体の透明部５を透過し筐体４の外に出射して、カメラの被写体や照光対象物を照らす。同時にＰＬＣ素子６は、筐体の透明部から装置の中が見えないよう目隠しの機能をも持つ。
【選択図】 図３

Description

本発明は、照明装置並びにこの照明装置を撮像装置の補助照明として使用または単独に照明装置として使用可能な携帯機器に関する。

携帯機器とくに携帯電話では、近年撮像装置（カメラ）が標準装備となっている。また、撮影した映像や画像の視覚的な美しさを高めるために、撮影時に補助照明が使用できるようになってきている。一方、携帯機器は、性能に加えて、外観デザインの良悪が商品購入動機の重要な要素となっている。
携帯機器筐体の中に照明装置を配置した場合、照明装置の光を筐体の中から外に取り出すために、光が透過する窓やカバーを筐体面に設けている。照明装置の光を効率よく筐体外に取り出すには、窓の光透過性を高くする必要があるが、透過性を良くすると筐体の中が見えてしまい、デザイン性が良くなかった。逆に、筐体の中が見えないようにするには透過部分の透過率を低くすればよいが、低くすると筐体の外にでる光が減る。それを補うためには照明装置の光量をより増やさなければならず、消費電力の増加や装置の大型化を招くことになってしまっていた。必要に応じて窓を開け閉めできるブラインド機能が求められる。

窓に透光／遮光の２つの状態を切り替え動作する機能をもたせた携帯機器としては、特許文献１に開示された携帯電子装置がある。特許文献１では、携帯電子装置がカメラを備え、筐体表面のカメラレンズの間近に鏡面と重ね合わせた反射型液晶表示の補助表示部が設けられている。
補助表示部は、非撮影時には現在時刻や着信通知等を表示している。カメラを撮影モードにすると、補助表示部全面が透明状態となり、透明な表示部を通して鏡面が露われる。携帯電子装置の操作者が自分自身を撮影する場合に、この鏡面に姿を写すことによって、レンズを正しく自分に向けられるようにすることを目的としたものである。

特開２００３−２０４３７７号公報（第３−６頁、図１、８）

カメラ付携帯機器の補助照明装置の照明光透過窓に、既に開示されている上記の液晶補助表示部を用いたとすると、以下の課題が生じる。
窓を通して筐体の中が見えないようにするには、反射型液晶表示である表示パネルを表示の動作状態に保っておく必要があり、電池消費量の増大を招く。照明装置を必要とする撮影時間は短時間であって、大部分の時間は非動作であり、この間の電池の消耗があることは望ましくない。
照明装置は、カメラと撮影対象との距離に応じて、または撮影時以外に用いる照明の目的に応じて、照明光の指向性を選択できることが望ましい。照明光透過窓が透光の指向性を制御する機能を具備させることが望まれる。開示されている反射型表示パネルでは、このような動作を行わせることができない。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものである。そして、その目的とするところは、筐体外部へ投光するための窓を有し、該窓の透光／遮光の状態を任意に切り替えることができる照明装置並びにこの照明装置を備えた携帯機器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の照明装置は、筐体外部へ投光するための窓を有し、窓の透光または遮光の状態を電気的制御によって切り替えることを特徴とする。
また、本発明の照明装置は、筐体外部へ投光するための窓を有し、窓は、制御信号によって入射する光に対して透明または散乱の状態を切り替える光シャッタを備えることを特徴とする。
透光または透明の状態は、照明装置の光源の点灯に連動し、遮光または散乱の状態は、光源の消灯に連動してもよい。
遮光または散乱の状態は、光源の消灯に連動し、照明装置の光源が点灯している時のみ、透光または透明の状態と遮光または散乱の状態との間を切り替え制御し得てもよい。
光シャッタは、高分子分散液晶素子であってもよい。
高分子分散液晶素子は、電界を印加した時に入射する光に対して透明の状態となり、電界無印加時に入射する光に対して散乱の状態となってもよい。

また本発明の携帯機器は、照明装置を備える携帯機器であって、照明装置は、携帯機器筐体外部へ投光するための窓を有し、窓の透光または遮光の状態を電気的制御によって切り替えることを特徴とする。
また本発明の携帯機器は、照明装置を備える携帯機器であって、照明装置は、携帯機器筐体外部へ投光するための窓を有し、窓は、制御信号によって入射する光に対して透明または散乱の状態を切り替える光シャッタを備えることを特徴とする。
透光または透明の状態は、照明装置の光源の点灯に連動し、遮光または散乱の状態は、光源の消灯に連動してもよい。
遮光または散乱の状態は、光源の消灯に連動し、照明装置の光源が点灯している時のみ、透光または透明の状態と遮光または散乱の状態との間を切り替え制御し得てもよい。
携帯機器は、さらにカメラを備え、光源は、カメラの起動後に点灯および消灯の制御が可能であり、点灯中の場合カメラの停止によって自動的に消灯してもよい。
光シャッタは、高分子分散液晶素子であってもよい。
高分子分散液晶素子は、電界を印加した時に入射する光に対して透明の状態となり、電界無印加時に入射する光に対して散乱の状態となってもよい。

本発明の照明装置並びに携帯機器は、筐体外部へ投光するための窓を有し、窓の透光または遮光の状態を電気的制御によって切り替えることができる。このため、照明装置内部の構造の外からの目隠しが図れ、かつ発光時に照明効率を低下させることがない。

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
［実施例の構成］
図１は、カメラと補助照明装置を備える本発明の折り畳み型携帯電話の斜視図である。携帯電話１は、カメラ２とカメラの補助照明として使用できる照明装置３を有している。
図２は、折り畳み型携帯電話の構成を示すブロック図である。携帯電話１は、携帯電話機本体の構成各部を制御する制御回路４と、カメラ２と、照明装置３と、無線電波の送受信を行うアンテナ１３と、無線回路１２と、操作部１１と、表示部１０からなる。
照明装置３は、ＰＬＣ素子６と照明光源７からなり、ＰＬＣ素子６は、ＰＬＣ素子駆動回路８を介して制御回路４によって制御される。また、照明光源７は、照明光源駆動回路９を介して制御回路４によって制御される。
無線回路１２は、制御回路４の制御の下に、音声やデータを変調してアンテナ１３を介して無線電波として送信すると共に、アンテナ１３を介して無線電波を受信して音声やデータに復調し、所定のプロトコルに従って通話やデータ通信を行う。液晶等の表示装置からなる表示部１０と、各種操作キー等からなる操作部１１は、筐体の折り畳み時に内側となる側に配設されている。
図３に示すように、照明装置３は、透明部１５を含む筐体１４、高分子分散液晶（ＰＬＣ）素子６、基板１８に配設された照明光源７を外側から順に配置している。照明光源７から出た光はＰＬＣ素子６及び筐体の透明部１５を透過して筐体１４の外に出射し、カメラの被写体や照光対象物を照らす。
同時にＰＬＣ素子６は、筐体の透明部から装置の中が見えないよう目隠しの機能をも持つ。筐体は携帯電話の外装としての機能を果たし、透明部はその一部をなしている。同時に照明装置からの光を筐体の外側に出す機能も持つ。

図４にＰＬＣ素子６の構成例を示す。ＰＬＣ素子６は、対向する２枚の透明フィルム１９の内側にそれぞれ透明電極２０が形成され、高分子ポリマーが液晶中に分散した高分子分散液晶２１が２枚の透明電極の間に充填された構造となっている。
その動作は、対向する２つの透明電極に電圧を印加していない状態では、透明電極間の高分子ポリマーがランダムな方向を向いているために光を散乱し白濁した状態となっている。このため、ＰＬＣ素子を通して向こう側が見えない状態となる。この状態では、筐体の外側から内側にある照明装置やその周辺は見えない。同時に、照明装置を点灯しても照明光も散乱され、被写体を十分に照らすことができない。
対向する２つの透明電極にある一定以上の電圧を印加すると透明電極間の高分子はある一定方向に配向するため透明な状態となり、ＰＬＣ素子を通して向こう側が見える状態となる。この状態では、照明装置の光を透過しやすい状態であるため、照明光は被写体や照光対象を十分に照らすことができる。同時に筐体の外側から内側にある照明装置やその周辺が見えてしまうが、照明装置を発光させれば眩しくて見えなくなるので問題ない。
ＰＬＣ素子は電気的に制御可能なブラインドまたは光シャッタの役割を成している。
［実施例の動作１］
実施例の第１の動作について図５を用いて説明する。図５は、制御回路４の制御の下におけるカメラ、照明光源、ＰＬＣ素子の状態遷移図を表している。
カメラが起動していないＯＦＦ状態では、照明光源も起動していない（ＯＦＦ）ため、ＰＬＣ素子の図３に示す対向する２つの透明電極には電圧が印加されておらず、ＰＬＣ素子は白濁した光散乱状態となっている（状態Ａ）。
その状態からユーザー操作によりカメラが起動される（Ｓ１）（状態Ｂ）。
更に照明光源が起動される（Ｓ２）と、ＰＬＣ素子の対向する２つの透明電極に電圧が印加され、ＰＬＣ素子は透明な状態となる（状態Ｃ）。
状態Ｃからユーザー操作や予め時間設定されたタイマー等によって照明光源が停止する（Ｓ３）と、ＰＬＣ素子も照明光源の停止に合わせて白濁状態に変化する（状態Ａ）。
また、状態Ｃからカメラが停止する（Ｓ４）と照明光源も停止するため、ＰＬＣ素子も白濁状態へ変化する。（状態Ａ）
つまり、筐体内部が見えてしまう照明光源停止時（非発光時）にはＰＬＣ素子を白濁状態にして目隠しとし、筐体内部が見えない照明光源起動時（発光時）にはＰＬＣ素子を透明にして照明光源の光が透過しやすくしている。

本実施例の動作では、照明光源の発光、非発光に合わせてＰＬＣ素子の状態を変化させている。これによって、照明装置発光時には被写体照度を落とすことがない。一方、非発光時には筐体透明部の目隠しを行うことができる。
このため、従来のように目隠しのために筐体透明部の透過率を低くし、照明装置発光時にはその低くした透過率を補うために照明光源の出力を高くするため駆動電力を増やしたり、より明るくするために大きな照明光源を選択する必要が無い。したがって、装置の低消費電力化や小型化を図ることができる。

［実施例の動作２］
実施例の動作１では、照明装置はカメラの補助光源として使用しているが、最近ではこの照明装置をちょっとした懐中電灯として使用する人が多い。
そこで、本発明の実施例の他の動作として、カメラの使用状態に関係なく照明光源を起動し、照明光源の状態に合わせてＰＬＣ素子の状態を変化させて、照明光源の光を効率よく利用する場合について説明する。

実施例の動作２について、図６の制御回路４の制御の下での照明光源とＰＬＣ素子の状態遷移図を参照して説明する。
照明光源が起動していない状態では、ＰＬＣ素子の対向する２つの透明電極には電圧が印加されておらず、ＰＬＣ素子は光散乱状態となっている（状態Ｄ）。図５では照明光源を起動するためにはカメラを起動する必要があったが、図６ではカメラの動作状態に関係なく、ユーザー操作により照明光源を起動することができる。
照明光源が駆動される（Ｓ５）とＰＬＣ素子の対向する２つの透明電極に電圧が印加され、ＰＬＣ素子は透明な状態へと変化し、簡易な懐中電灯として動作する（状態Ｅ）。
ユーザー操作やタイマー動作等によって照明光源が停止する（Ｓ６）とＰＬＣ素子は散乱状態へ変化する（状態Ｄ）。

本実施例の動作では、カメラの使用状態に関係なく照明光源を起動し、照明光源の起動に合わせてＰＬＣ素子の状態を透明状態に変化させることができる。このため、簡易な懐中電灯として照明光源の光を効率よく利用することができる。

［実施例の動作３］
実施例の動作１では、照明光源の起動時にＰＬＣ素子を透明にして照明光を指向性良く被写体や対象物を照光する場合を述べた。ＰＬＣ素子が白濁した状態で照明を行うこともあり得る。この場合ＰＬＣ素子は透過する光を拡散させるため、光源輝度が同じである場合は、照度自体は下がるものの、より広い範囲を照らすことができる。
そこで、本発明の実施例の他の動作３として、ＰＬＣ素子の状態を使用者が選択できるようにする。これによって、懐中電灯として使用する際に広い範囲を照らしたい場合、狭い範囲を照明する場合など、使用用途に合わせて切り替えることができる。

実施例の動作３について、図７に示す制御回路４の制御の下での照明光源と高分子液晶パネルの状態遷移図を参照して説明する。
照明光源が起動していない状態では、ＰＬＣ素子の図３に示す対向する２つの透明電極には電圧が印加されておらず、ＰＬＣ素子は白濁した光散乱状態となっている（状態Ｆ）。
ユーザー操作により照明光源が起動される（Ｓ７）とＰＬＣ素子の対向する２つの透明電極に電圧が印加され、ＰＬＣ素子は透明な状態へと変化する（状態Ｇ）。
図６ではこの状態でＰＬＣ素子の状態を選択することができるようになり、ユーザー操作により白濁状態が選択される（Ｓ８）と、ＰＬＣ素子の対向する２つの透明電極の電圧印加が停止し、ＰＬＣ素子は白濁の散乱状態へと変化する（状態Ｈ）。
状態Ｈでユーザー操作によりＰＬＣ素子の透明状態が選択される（Ｓ９）と、ＰＬＣ素子の対向する２つの透明電極に電圧が印加され、ＰＬＣ素子は透明な状態へと変化する（状態Ｇ）。
照明光源が停止する（Ｓ１０）とＰＬＣ素子は白濁光散乱状態となる（状態Ｆ）。

本実施例の動作では、ＰＬＣ素子の状態を使用者が選択できるようにする。これによって、懐中電灯として使用する際に広い範囲を照らしたい場合、狭い範囲を照明する場合など、使用用途に合わせて切り替えることができる。

本発明のカメラとカメラの補助照明として使用できる照明装置を有する折り畳み型携帯電話の斜視図である。 本発明の折り畳み型携帯電話の構成を示すブロック図である。 照明装置３の断面を示す図である。 高分子分散液晶（ＰＬＣ）パネルの断面の概略を示す図である。 実施例の動作１におけるカメラ、照明光源、ＰＬＣパネルの状態遷移を示す図である。 実施例の動作２における照明光源、ＰＬＣパネルの状態遷移を示す図である。 実施例の動作３における照明光源、ＰＬＣパネルの状態遷移を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話
２ カメラ
３ 照明装置
４ 制御回路
６ ＰＬＣ素子
７ 照明光源
８ ＰＬＣ素子駆動回路
９ 照明光源駆動回路
１０ 表示部
１１ 操作部
１２ 無線回路
１３ アンテナ
１４ 筐体
１５ 透明部
１８ 基板
１９ 透明フィルム
２０ 透明電極
２１ 高分子分散液晶

Claims (13)

1. 筐体外部へ投光するための窓を有し、前記窓の透光または遮光の状態を電気的制御によって切り替えることを特徴とする照明装置。
2. 筐体外部へ投光するための窓を有し、
   前記窓は、制御信号によって入射する光に対して透明または散乱の状態を切り替える光シャッタを備えることを特徴とする照明装置。
3. 前記透光または透明の状態は、前記照明装置の光源の点灯に連動し、
   前記遮光または散乱の状態は、前記光源の消灯に連動する
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の照明装置。
4. 前記遮光または散乱の状態は、前記光源の消灯に連動し、
   前記照明装置の光源が点灯している時のみ、前記透光または透明の状態と前記遮光または散乱の状態との間を切り替え制御し得る
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の照明装置。
5. 前記光シャッタは、高分子分散液晶素子である
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の照明装置。
6. 前記高分子分散液晶素子は、電界を印加した時に前記入射する光に対して透明の状態となり、電界無印加時に前記入射する光に対して散乱の状態となる
   ことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 照明装置を備える携帯機器であって、
   前記照明装置は、前記携帯機器筐体外部へ投光するための窓を有し、前記窓の透光または遮光の状態を電気的制御によって切り替える
   ことを特徴とする携帯機器。
8. 照明装置を備える携帯機器であって、
   前記照明装置は、前記携帯機器筐体外部へ投光するための窓を有し、
   前記窓は、制御信号によって入射する光に対して透明または散乱の状態を切り替える光シャッタを備える
   ことを特徴とする携帯機器。
9. 前記透光または透明の状態は、前記照明装置の光源の点灯に連動し、
   前記遮光または散乱の状態は、前記光源の消灯に連動する
   ことを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載の携帯機器。
10. 前記遮光または散乱の状態は、前記光源の消灯に連動し、
    前記照明装置の光源が点灯している時のみ、前記透光または透明の状態と前記遮光または散乱の状態との間を切り替え制御し得る
    ことを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載の携帯機器。
11. 前記携帯機器は、さらにカメラを備え、
    前記光源は、前記カメラの起動後に点灯および消灯の制御が可能であり、点灯中の場合前記カメラの停止によって自動的に消灯する
    ことを特徴とする請求項９に記載の携帯機器。
12. 前記光シャッタは、高分子分散液晶素子である
    ことを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の携帯機器。
13. 前記高分子分散液晶素子は、電界を印加した時に前記入射する光に対して透明の状態となり、電界無印加時に前記入射する光に対して散乱の状態となる
    ことを特徴とする請求項１２に記載の携帯機器。
    

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