JP2020160316A - カメラモジュール遮蔽装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラモジュールを備える電子機器において、プライベート画像の流出や不正な画像取得による防犯機能の低下などを抑止して、IoTにおけるセキュリティ対策を強化する。【解決手段】カメラモジュール遮蔽装置は、カメラモジュールを電子機器の筐体内に収容して遮蔽する装置であって、カメラモジュールを支持すると共に厚さ方向に直交する平面に沿って移動自在な支持部材と、往復移動する可動子を備えた移動アクチュエータと、可動子の動作によって、カメラモジュールが遮蔽位置と開放位置の間で往復移動するように、支持部材を移動させる移動機構と、移動アクチュエータを制御する制御部を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、カメラモジュール遮蔽装置及びこれを備える電子機器に関するものである。
近年の電子機器は、取得した画像を処理・保存・送信する機能を備えるものが多く、画像取得のためにカメラモジュールを備えるものが一般化している。カメラモジュールを備える電子機器は、一般に、レンズとイメージセンサを具備するカメラモジュールが電子機器の筐体内に配置されており、電子機器の筐体に形成された開口部からレンズが露出する状態になっている(下記特許文献1参照)。
近年の電子機器は、「IoT:Internet of Things(モノのインターネット)」という言葉で表現されているように、ネットワークに接続された状態で使用するものが多くなっている。IoTにおいて、電子機器は、常にクラッキング(悪意のあるハッキング)やサイバー攻撃の危機に曝されていると言え、そのためのセキュリティ対策が不可欠になっている。
カメラモジュールを備える電子機器は、前述したように、カメラモジュールに光を取り込むレンズ開口が常に開放された状態になっているので、IoTにおいて、悪意の外部操作でカメラ機能が作動されると、プライベート画像の流出や不正な画像取得による防犯機能の低下などと言った問題が生じる。
また、IoTと切り離した場合にも、カメラモジュールのレンズ開口が常に開放されていると、携帯用電子機器などでは、意図しない画像が取り込まれて保存されてしまう可能性があり、このようなことになると、盗撮の疑いを掛けられるといった事態になりかねない問題が生じる。また、実際に画像が取り込まれることが無くても、カメラモジュールのレンズ開口が開放された状態になっていることで、周囲から盗撮されているのではないかという、あらぬ疑いをかけられるといった問題があった。
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、カメラモジュールを備える電子機器において、プライベート画像の流出や不正な画像取得による防犯機能の低下などを抑止して、IoTにおけるセキュリティ対策を強化すること、意図しない画像が取り込まれて保存される可能性を排除すると共に、周囲から見て電子機器のカメラ機能が働いていないことを明確にすること、などを課題としている。
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
カメラモジュールを電子機器の筐体内に収容して遮蔽する装置であって、カメラモジュールを支持すると共に厚さ方向に直交する平面に沿って移動自在な支持部材と、往復移動する可動子を備えた移動アクチュエータと、前記可動子の動作によって、前記カメラモジュールが遮蔽位置と開放位置の間で往復移動するように、前記支持部材を移動させる移動機構と、前記移動アクチュエータを制御する制御部を備えることを特徴とするカメラモジュール遮蔽装置。
カメラモジュールを電子機器の筐体内に収容して遮蔽する装置であって、カメラモジュールを支持すると共に厚さ方向に直交する平面に沿って移動自在な支持部材と、往復移動する可動子を備えた移動アクチュエータと、前記可動子の動作によって、前記カメラモジュールが遮蔽位置と開放位置の間で往復移動するように、前記支持部材を移動させる移動機構と、前記移動アクチュエータを制御する制御部を備えることを特徴とするカメラモジュール遮蔽装置。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
図1〜図3にて、本発明の第1の実施形態に係るカメラモジュール遮蔽装置を説明する。カメラモジュール遮蔽装置(以下、単に遮蔽装置)1は、カメラモジュール2を、図示省略した電子機器の筐体内に収容して遮蔽する装置である(図示では、電子機器の筐体の輪郭線Fを一点破線で示している。)。この遮蔽装置1は、カメラモジュール2を支持する支持部材3、移動アクチュエータ4、移動機構5、制御部6を備えている。また、付加的に、係止アクチュエータ7を備えている。
支持部材3は、薄厚状の部材(板状部材)であり、カメラモジュール2を支持すると共に厚さ方向(図示のY方向)に直交する平面(図示のX−Z平面)に沿って移動自在に配備されている。支持部材3を薄厚状にすることで、図1(b)の側面図に示すように、遮蔽装置1自体の薄厚化が可能になる。図示の例では、支持部材3は、枠体10に設けたガイド部12に沿って図示のZ方向に直線的に移動するように、遮蔽装置1の枠体10内に配備されている。
移動アクチュエータ4は、往復移動する可動子40を備えており、カメラモジュール2を移動させる駆動源になっている。移動アクチュエータ4の形態は特に限定されないが、図示の例では、移動アクチュエータ4は、枠体10のベース部11に支持され、ベース部11に設けた回転軸(支持部材3の厚さ方向に沿った回転軸)41周りに揺動する可動子(回転磁石)40と、可動子40を挟むように端部が配置されるU字状のヨーク42と、ヨーク42に巻かれたコイル43を備えている。
移動アクチュエータ4は、制御部6によって動作が制御され、制御部6から信号によってコイル43に通電される電流の向きを変えることで、可動子40が回転軸41周りを揺動する。図示の例では、支持部材3の移動方向に複数(2個)の移動アクチュエータ4が並列配置されている。複数配置された移動アクチュエータ4のコイル43は直列に接続されており、これによって、カメラモジュール2を支持する支持部材3を移動させるための力量を確保している。
移動機構5は、前述した可動子40の動作(揺動)によって、カメラモジュール2が遮蔽位置と開放位置の間で往復移動するように、支持部材3を移動させる機構である。図示の例では、移動機構5は、可動子40によって揺動するレバー部材50の先端部を支持部材3に連結している。レバー部材50は、可動子の回転磁石に一端側が固着(一体化)され、他端の先端側が支持部材3の連結部30に連結している。図示の例では、複数(2個)の移動アクチュエータ4における複数(2本)のレバー部材50によって平行リンクが形成されている。移動機構5を設けることで、移動アクチュエータ4の可動子40の動作範囲に拘わらず、カメラモジュール2を遮蔽位置と開放位置の間で往復移動させることができる。
係止アクチュエータ7は、カメラモジュール2の遮蔽位置と開放位置にて支持部材3を係止する機能を有し、これも制御部6によって制御されている。係止アクチュエータ7は、必須の構成では無いが、これを設けることで、カメラモジュール2を遮蔽位置と開放位置で安定的に支持することができ、衝撃が加わった場合などに、誤動作でカメラモジュール2が開放状態になることを抑止できる。また、係止アクチュエータ7の解除を行う煩雑さが加わることで、不正にカメラモジュール2が開放状態になるのを抑止することができる。
係止アクチュエータ7の形態は特に限定されないが、図示の例では、移動アクチュエータ4と同様に、枠体10のベース部11に支持されており、ベース部11に設けた回転軸(支持部材3の厚さ方向に沿った回転軸)71周りに揺動する可動子(回転磁石)70と、可動子70を挟むように端部が配置されるU字状のヨーク72と、ヨーク72に巻かれたコイル73を備えている。図示の例では、係止アクチュエータ7の可動子70は、磁気吸引で支持部材3側に付勢されており、コイル73への通電を行うことで、可動子70が支持部材3から離れる方向に揺動する。
このような遮蔽装置1の動作を説明すると、常時は、係止アクチュエータ70が係止部材8を支持部材3の被係止部31に係止させていることで、支持部材3に支持されているカメラモジュール2は、遮蔽装置1の枠体10に保持されている。図1に示した状態では、カメラモジュール2は、遮蔽位置にあり、カメラモジュール2のレンズ開口2Aは、電子機器の筐体によって遮蔽されている。係止アクチュエータ7が、係止部材8を支持部材3の被係止部31の上側に係止していることで、カメラモジュール2が不意に電子機器の筐体の輪郭線Fから外に突出するのを抑止している。
カメラモジュール2を開放位置に移動させる際には、先ず、図2に示すように、係止アクチュエータ7を動作させて、係止部材8を支持部材3の被係止部31から退避させ、その後、移動アクチュエータ4を動作させて支持部材3を移動させ、カメラモジュール2をレンズ開口2Aが開放される開放位置まで移動させる。カメラモジュール2が所定の開放位置まで移動すると、図3に示すように、係止アクチュエータ7が係止部材8を支持部材3側に移動させることで、係止部材8が支持部材3における被係止部31の下側に係止される。
図4は、制御部6の動作チャート例を示している。前述した遮蔽装置1の動作を実行する上で、制御部6には、移動アクチュエータ4と係止アクチュエータ7の動作タイミングが設定されている。図示の動作チャートは、移動アクチュエータ4のコイル43への通電タイミングと可動子40によって移動される支持部材3の移動状態、係止アクチュエータ7のコイル73への通電タイミングと可動子70によって移動される係止部材8の移動状態を示している。
図1に示す遮蔽状態から支持部材3を開放位置に移動する際の動作タイミングを説明すると、コイル73への通電開始(t0)から、係止部材8が解除状態になった(t1)の後に、コイル43への通電を開始する(t2)。そして、コイル43への通電開始(t2)から設定電流値の通電を行うことで、支持部材3の位置を設定された開放位置からオーバーセットさせる(t3)。
支持部材3の位置がオーバーセットされた(t3)の後に、その状態を維持しながらコイル73への通電を反転させて(t4)、係止部材8が係止状態になった(t5)後に、コイル73への通電を止める(t6)。そして、コイル73への通電を止めた(t6)後、コイル43への通電を止める(t7)。これによって、支持部材3は係止状態で開放位置に保持される。
図3に示す開放状態から支持部材3を遮蔽位置に移動する際の動作タイミングを説明すると、先ず、コイル43へ通電(t8)して、支持部材3をオーバーセットさせ、その状態を維持しながらコイル73に通電して(t9)、係止部材8を解除状態にする(t10)。係止部材8が解除状態になった後、解除状態を維持しながら、コイル43の通電を反転させて(t11)、支持部材3を遮蔽位置に移動させ(t12)、支持部材3が遮蔽位置に移動した(t12)後、コイル43への通電を止める(t13)。その後、コイル73への通電を反転させて(t14)、係止部材8が係止状態になった(t15)後、コイル73への通電を止める。これによって、支持部材3は遮蔽位置に保持される。
なお、図4における説明では、時系列的なタイミングで動作制御を行っているが、支持部材3の遮蔽位置と開放位置を検知する位置検知センサを設けて、位置検知センサの出力によって位置を確認した後に、移動アクチュエータ4又は係止アクチュエータ7の動作を行うようにしてもよい。また、前述の説明では、移動アクチュエータ4によるオーバーセットを開放位置のみで行っているが、遮蔽位置でも係止部材8の係止を行う前に支持部材3をオーバーセットさせるようにしてもよい。
図5には、前述した実施形態の変形例を示している。この例では、移動アクチュエータ4を、支持部材3の移動方向(図示Z方向)と交差する方向(図示X方向)に2個並べて対向配置している。そして、支持部材3は、枠体10に設けたガイド部(ガイド溝)12に係合して、図示Z方向に移動自在になっている。
図6にて、本発明の第2の実施形態に係るカメラモジュール遮蔽装置を説明する。この遮蔽装置1も、前述した実施形態と同様に、カメラモジュール2を支持する支持部材3、移動アクチュエータ4、移動機構5を備えている。また、制御部6は図示省略している。
この例の支持部材3は、前述した実施形態と同様に、枠体10に設けたガイド部(ガイド溝)12に沿って、図示Z方向に往復移動自在に配備されている。また、支持部材3が移動自在に配備される枠体10には、支持部材3が開放位置に位置決めされる位置決め部13が設けられると共に、支持部材3が遮蔽位置に位置決めされる位置決め部14が設けられている。
この例の移動機構5は、移動アクチュエータ4によって揺動されるレバー部材51にリンク機構が連結しており、このリンク機構の延長状態(図5(a)参照)と折り畳み状態(図5(c))で、支持部材3及びカメラモジュール2を開放位置と遮蔽位置に移動させている。図示のリンク機構は、移動アクチュエータ4の可動子40によってレバー部材51を揺動させ、これによって横リンク52を支持部材3の移動方向に交差する方向に横スライドさせ、横リンク52のスライドによって、縦リンク53の折り畳み状態と延長状態が切り換えられる。
前述した実施形態において、移動アクチュエータ4は、前述した形態の他に各種の形態を採用することができる。例えば、VCM(Voice Coil Motor)などの直線的に可動子が往復移動するリニアアクチュエータを用いて、支持部材3を直接又は間接的に往復移動させるようにしてもよい。
また、前述した実施形態において、移動機構5も、前述した形態の他に各種の形態を採用することができる。例えば、移動アクチュエータ4の可動子40を繰り返し往復動作させ、ラチェット機構を介して、支持部材3を断続的に一方向に移動させ、ラチェット機構の送り方向を切り替えて、移動アクチュエータ4の可動子40を繰り返し往復動作させて、支持部材3を断続的に他方向に移動させる機構などを採用することができる。
以上説明したカメラモジュール遮蔽装置1は、PC(Personal Computer)、AIスピーカー、スマートフォン、ホームセキュリティーカメラ(監視カメラ)など、ネットワークに接続されている電子機器に採用して、プライバシー保護を実現することができる。
すなわち、前述した遮蔽装置1は、遮蔽状態にすることで、カメラモジュール2が電子機器の筐体内に収容されて、カメラモジュール2のレンズ開口2Aが遮蔽される。これによって、カメラモジュール2の遮蔽状態でカメラ撮像機能が作動しても、プライベート画像が撮像されたり、意図しない画像の取り込みがなされたりすることがなく、遮蔽状態では、カメラモジュール2自身が外部から見えなくなるので、周囲から盗撮のあらぬ疑いをかけられることもない。また、遮蔽装置1は、カメラモジュール2毎移動させるので、カメラモジュール2の画質に影響することなく、レンズ開口2Aを遮蔽・開放することができる。
前述した遮蔽装置1は、制御部6からの信号で、カメラモジュール2を支持する支持部材3を移動させる。これによって、電子機器の動作信号に連動して、移動アクチュエータ4を動作させて、カメラモジュール2の遮蔽・開放を切り替えることができる。これにより、ユーザーの操作によってカメラ機能の使用状態・不使用状態を切り替える煩雑さが解消され、また、ユーザーの操作忘れで、カメラモジュール2が開放状態のまま、カメラ機能が作動可能な状態で放置されてしまうことを抑止することができる。
特に、電子機器がスリーブ状態になっている場合には、外観的には電源OFFのように見えるが、電子機器は作動可能な状態になっている。ネットワークに接続されている電子機器をスリーブ状態のまま放置していると、悪意の外部操作でカメラ機能が作動する可能性がある。これに対処するためには、電子機器のスリーブ動作に連動して移動アクチュエータ4を動作させ、カメラモジュール2を遮蔽位置に移動させる制御を行うことが有効である。これによると、ユーザーが電源を切り忘れてスリーブ状態が放置されている場合にも、カメラモジュール2がスリーブ動作に連動して遮蔽状態になるので、悪意の外部操作がなされたとしても、プライベート画像の流出や不正画像の取得を抑止することができる。
また、前述したスリーブ動作だけでなく、電子機器のカメラ機能が使用されていない状態を検知して、常時、カメラモジュール2を遮蔽位置に移動させる制御を行うことで、より効果的にプライベート画像の流出や不正画像の取得を抑止することができる。そして、電子機器におけるカメラ撮影動作(カメラアプリへのアクセス操作)に連動して移動アクチュエータ4を動作させ、カメラモジュール2を開放位置に移動させる制御を行うことで、ユーザーはストレス無く遮蔽状態になっているカメラモジュール2を開放状態に切り替えることができる。
図1〜図3に示した実施形態は、薄厚状の枠体10の平面に沿って薄厚状の支持部材3を移動させるので、全体構成を薄厚にすることができる。これによって、厚さ方向のスペース確保が難しい電子機器内において、電子機器内の他の部品の配置スペースを圧迫すること無く、カメラモジュール2を遮蔽状態にすることができる。
また、図1〜図3に示した実施形態は、係止アクチュエータ7を備えており、支持部材3が遮蔽位置と開放位置で係止部材8によって係止されるので、カメラモジュール2を安定した状態で遮蔽位置と開放位置に保持することができる。そして、係止アクチュエータ7と移動アクチュエータ4の動作シーケンスを制御部6で制御しており、係止アクチュエータ7によって係止部材8を解除しないと、移動アクチュエータ4による支持部材3の移動ができないようになっているので、仮に、悪意の外部操作で移動アクチュエータ4の動作を行おうとしても、係止アクチュエータ7の解除を行う煩雑さが抑止効果になる。
また、図1〜図3に示した実施形態は、制御部6が、係止アクチュエータ7による係止を行う際に、移動アクチュエータ4によって、支持部材3の位置を遮蔽位置又は開放位置に対してオーバーセットさせているので、係止部材8が支持部材3の被係止部31に衝突することを抑止することができる。これによって、係止アクチュエータ7による係止時に衝突音が生じたり、衝突による変形や破損が生じたりすることを回避できる。
図7には、前述した遮蔽装置1を備えた電子機器の一例を示している。図示の例の電子機器100は、前面に透明なフロントパネル101とディスプレイパネル(例えば、LCDパネル)102を備えた筐体100Aを具備するノート型のPC(Personal Computer)である。これによると、カメラモジュール2は、使用時には筐体100Aの外側に突出され、非使用時には筐体100Aの内部に収容されるので、筐体100Aにカメラモジュール2のレンズ開口を設けるスペースを確保する必要が無い。このため、図示のように、筐体100Aの一面のほぼ全体にディスプレイ101の表示面を設けることができ、ディスプレイ101の表示面積を筐体100Aの前面に対して最大限に広げることができる。遮蔽装置1は薄厚であるため、電子機器100の筐体100Aの厚さの嵩張りを抑えて、遮蔽装置1とディスプレイ101とを筐体1の内部で重ねて配置することができる。
図8には、前述したカメラモジュール2の遮蔽装置1を備えた電子機器の他の一例を示している。図示の例の電子機器200は、筐体200Aの前面にディスプレイ201を備える携帯電子機器である。また、 遮蔽装置1は薄厚であるため、電子機器200の厚さの嵩張りを抑えて、遮蔽装置1とディスプレイ201とを筐体200Aの内部で重ねて配置することができる。
そして、前述したカメラモジュール2の遮蔽装置1を備える電子機器100,200は、プライベート画像の流出や不正な画像取得を抑止して、IoTにおけるセキュリティ対策を強化することができると共に、意図しない画像が取り込まれて保存される可能性を排除することができる。また、カメラモジュール2が筐体100A,200A内に収容されている状態では、周囲から見て電子機器100,200のカメラ機能が働いていないことが明らかになるので、携帯用として使用する場合に、盗撮のなどのあらぬ疑いをかけられることがない。
なお、 電子機器100,200は、前述した携帯電子機器(例えば、スーマトフォン、タブレット端末)やノート型のPCだけに限らず、他の電子機器も含まれる。また、 カメラモジュール2が遮蔽位置にあるときに、電子機器100,200が備えるマイクが遮音されるようにしてもよい。具体的には、遮蔽装置1が遮音部をさらに備え、その遮音部が支持部材3の移動に合わせて動作する機構を採用することできる。
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
1:カメラモジュール遮蔽装置(遮蔽装置),
2:カメラモジュール,2A:レンズ開口,
3:支持部材,30:連結部,31:被係止部,
4:移動アクチュエータ,
40:可動子,41:回転軸,42:ヨーク,43:コイル,
5:移動機構,50,51:レバー部材,52:横リンク,53:縦リンク,
6:制御部,
7:係止アクチュエータ,
70:可動子,71:回転軸,72:ヨーク,73:コイル,
10:枠体,10A:凹部,
11:ベース部,12:ガイド部,13,14:位置決め部,
100,200:電子機器,100A,200A:筐体,
101,201:ディスプレイ,102:フロントパネル,F:輪郭線
2:カメラモジュール,2A:レンズ開口,
3:支持部材,30:連結部,31:被係止部,
4:移動アクチュエータ,
40:可動子,41:回転軸,42:ヨーク,43:コイル,
5:移動機構,50,51:レバー部材,52:横リンク,53:縦リンク,
6:制御部,
7:係止アクチュエータ,
70:可動子,71:回転軸,72:ヨーク,73:コイル,
10:枠体,10A:凹部,
11:ベース部,12:ガイド部,13,14:位置決め部,
100,200:電子機器,100A,200A:筐体,
101,201:ディスプレイ,102:フロントパネル,F:輪郭線
Claims (11)
- カメラモジュールを電子機器の筐体内に収容して遮蔽する装置であって、
カメラモジュールを支持すると共に厚さ方向に直交する平面に沿って移動自在な支持部材と、
往復移動する可動子を備えた移動アクチュエータと、
前記可動子の動作によって、前記カメラモジュールが遮蔽位置と開放位置の間で往復移動するように、前記支持部材を移動させる移動機構と、
前記移動アクチュエータを制御する制御部を備えることを特徴とするカメラモジュール遮蔽装置。 - 前記移動機構は、前記可動子によって揺動するレバー部材の先端部を前記支持部材に連結していることを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール遮蔽装置。
- 前記移動アクチュエータは、前記支持部材の移動方向に複数並列配置され、
前記移動機構は、各移動アクチュエータの前記レバー部材によって平行リンクが形成されていることを特徴とする請求項2記載のカメラモジュール遮蔽装置。 - 前記移動機構は、前記可動子によって前記支持部材の移動方向に交差する方向に横スライドするリンクを備え、該リンクのスライドによって折り畳み状態と延長状態が切り換えられるリンク機構であることを特徴とする請求項1記載のカメラモジュールの遮蔽装置。
- 前記制御部によって制御され、前記遮蔽位置と前記開放位置にて前記支持部材を係止する係止アクチュエータを備え、
前記制御部は、前記係止アクチュエータの係止を解除した後に、前記移動アクチュエータを動作させ、前記移動アクチュエータの動作後に前記係止アクチュエータによる係止を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のカメラモジュール遮蔽装置。 - 前記制御部は、前記係止アクチュエータによる係止を行う際に、前記移動アクチュエータによって、前記支持部材の位置を前記遮蔽位置又は前記開放位置に対してオーバーセットさせることを特徴とする請求項5記載のカメラモジュール遮蔽装置。
- 前記制御部は、電子機器の動作信号に連動して前記移動アクチュエータを動作させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載のカメラモジュール遮蔽装置。
- 前記制御部は、電子機器のスリープ動作に連動して前記移動アクチュエータを動作させ、前記カメラモジュールを遮蔽位置に移動させることを特徴とする請求項7記載のカメラモジュール遮蔽装置。
- 前記制御部は、電子機器におけるカメラ撮影動作に連動して前記移動アクチュエータを動作させ、前記カメラモジュールを開放位置に移動させることを特徴とする請求項7又は8記載のカメラモジュール遮蔽装置。
- 請求項1〜9のいずれか1項記載のカメラモジュール遮蔽装置を備えた電子機器。
- 前記制御部は、当該電子機器の動作制御を兼ねることを特徴とする請求項10記載の電子機器。
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