JP3819733B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数方向についての撮像を行う撮像装置及びこれを用いた携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報通信技術等の発達に伴って携帯電話機等による文字データ、画像データ等のデータ通信が可能となり、いわゆる撮像機能を持たせた各種の携帯情報端末装置が提供されている。
【０００３】
例えば、特開平８―２２３４９２号公報には、ビデオカメラ等の映像撮影装置を設けたカメラ一体型の携帯用撮像装置が記載されており、カメラヘッド部を回転することによりビデオカメラの撮影方向を変更することができる。このような撮像装置によれば、ボディーケース（筐体）の向きを保持した状態でビデオカメラの撮影方向を変えることができ、表示手段に表示された撮像状態を確認しながら複数方向についての撮像が可能である。
【０００４】
また、図２０は従来の撮像装置を用いた携帯電話機を示す斜視図であり、図２０（ａ）は正面側からみた携帯電話機の斜視図、図２０（ｂ）は背面側からみた携帯電話機の斜視図である。図２０（ａ）及び（ｂ）において、２８は携帯電話機本体、２９は表示部、３０は撮像手段、３１は撮影者自身を撮影する場合に使用する鏡部材である。このような携帯電話機では、装置の小型化が図れる反面、撮影者自身を撮像する場合には撮影状態を確認することができず、鏡部材３１等の別の被写体確認手段が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の携帯用撮像装置は以上のように構成されているので、被写体の撮像状況を確認しながら複数方向についての撮影を行うことができるものの、カメラヘッド部を回転させるための回転機構を設けねばならず装置の小型化が困難であり、またビデオカメラと携帯用撮像装置本体との電気的接続をカメラヘッド部の回転機構部分において持たせねばならず電気的な接続構造が複雑になるという問題点があった。なお、このような回転機構を持たせた場合、回転機構部分の機械的強度が弱くなるため、例えば落下等の軽い衝撃で破損したり、故障したりするという問題点もある。
【０００６】
また、図２０に示すような従来の携帯電話機では、回転機構等を設けていないことから装置の小型化等が可能であるが、鏡部材等の別の被写体確認手段が必要であり、さらにこのような被写体確認手段によっては、撮像手段による撮影状態を正確に把握することができず、何度も撮り直しを行わねばならない等の問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、回転機構等を用いることなく複数方向の撮像を行うことができると共に、撮像した各像を携帯電話機等のような小型の電子機器等に設けられる比較的小さな表示部に見易く表示することができる新規な撮像装置、及びこれを用いることにより複数方向の撮像を行うことができ、かつ、装置の小型化等を図ることができる新規な携帯端末装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る撮像装置は、方形状の撮像面を有し、その撮像面の一つの対角線における両側に第１及び第２の読取領域を設けた撮像素子と、この撮像素子の撮像面上に対向配置され、前記撮像面の略法線方向からの光像を前記撮像面の第１の読取領域に結像させる第１の撮像レンズと、この第１の撮像レンズよりも画角が狭く設定され、前記第１の撮像レンズと異なる撮像方向からの光像を前記撮像面の第２の読取領域に結像させる第２の撮像レンズと、この第２の撮像レンズの光路上に設けられ、前記第２の撮像レンズを通過した光像の結像方向を変更して前記撮像面の第２の読取領域に対して略法線方向にその光像を入射させる反射手段とを備え、前記第２の撮像レンズにより前記第１の撮像レンズよりも離れた位置の撮像対象を撮像するようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明に係る撮像装置は、前記撮像面上に、前記１及び第２の撮像レンズの光路を互いに遮蔽する遮蔽手段を設けたものである。
【００１０】
請求項３の発明に係る撮像装置は、前記第１及び第２の撮像レンズと前記撮像素子の撮像面との間に赤外線カットフィルタを設けたものである。
【００１１】
請求項４の発明に係る撮像装置は、前記反射手段が鏡又はプリズムであるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１乃至図７を用いて説明する。図１は実施の形態１による撮像装置を示すブロック構成図、図２は実施の形態１による撮像装置の具体的構造を示す構成断面図である。図１及び図２において、１は第１の撮像レンズ、２は第２の撮像レンズ、３は第２の撮像レンズ２により撮像された光像の結像方向を変更する反射手段、４は第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像された光像（以下、単に像という）を結像させる撮像面４ｅを有した撮像素子、５は撮像素子４において電気信号に変換された画像信号を信号処理する信号処理手段、６は信号処理手段５により信号処理された画像信号のうち、第１及び第２の撮像レンズにより撮像されたいずれかの像に対応する画像信号を選択して出力する選択手段、７は選択手段６により選択された画像信号を表示部の表示形式に応じた表示信号に変換して表示させる表示回路、８は液晶モニタ等の表示素子からなる表示部であり、表示回路７、表示部８により表示手段が構成される。
【００２０】
また、図２において、９は第１の撮像レンズ１、第２の撮像レンズ２及び反射手段３を所定の位置に保持するホルダ、１０はホルダ９に設けられ、第１の撮像レンズ１により撮像された像と第２の撮像レンズ２により撮像された像とが互いに光学的に干渉しないようその光路を遮断する遮蔽手段、１１は第１及び第２のの撮像レンズ１，２により撮像された像の光路上に設けられ、撮像素子４の撮像面４ｅに結像される像のうち不要な赤外線成分を除去する赤外線カットフィルタ等の感度特性補正フィルタ、１２はその表面に配線パターン等が形成され、撮像素子４、信号処理手段５及びホルダ９等が搭載されるプリント基板等の基板、１３は基板１２の背面側に実装されたコンデンサや抵抗器等の電子部品１３である。なお、本実施の形態による撮像装置では、信号処理手段５を例えばＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）としてチップ上に形成し、基板１２を挟んで撮像素子４と対向する位置に実装しているが、必ずしもこのような構成とする必要はなく、装置内のいずれかに信号処理回路５を設けておけば同様の効果を得ることできる。
【００２１】
また、図２に示すように、第１の撮像レンズ１と第２の撮像レンズ２とは互いの光軸の方向が直交あるいは略直交するように配置されており、これら第１及び第２の撮像レンズ１，２に対応する撮像素子を設ける必要があるが、撮像レンズ毎に撮像素子を設けると撮像装置が大型化してしまう。そこで、この実施の形態１による撮像装置においては、反射手段３を設け、これら第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像された各像を一つの撮像素子４の撮像面４ｅにそれぞれ結像させる構成とすることにより、装置の小型化を図っている。
【００２２】
次に動作について説明する。撮像素子４の撮像面４ｅに対して法線方向あるいは略法線方向に位置する被写体の像は第１の撮像レンズ１により撮像されて撮像素子４の撮像面４ｅに結像される。また、撮像素子４の撮像面４ｅに対して水平方向あるいは略水平方向に位置する被写体の像は第２の撮像レンズ２により撮像され、反射手段３を介して撮像素子４の撮像面４ｅに結像される。このように、互いに垂直方向又は略垂直方向（以下、垂直方向という）となる複数の方向における像が撮像素子４の撮像面４ｅにそれぞれ結像される。その際、第１の撮像レンズ１の光路と第２の撮像レンズ２の光路との間に遮蔽手段１０を設けているので、第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像された像は互いに光学的な干渉が抑制された状態で撮像素子４の撮像面４ｅにそれぞれ結像される。
【００２３】
なお、撮像素子４とホルダ９との間、すなわち第１及び第２の撮像レンズ１，２のそれぞれの光路上に赤外線カットフィルタ等の感度特性補正フィルタ１１を設けているので、第１及び第２の撮像レンズ１，２を介して入射された光の赤外域の波長の通過が阻止され、撮像素子４における分光感度特性を人間の分光感度特性に近くすることができる。
【００２４】
ここで、撮像素子４の撮像面４ｅに結像された各像の位置及びこれらの位置関係等について図３及び図４を用いて説明する。図３は撮像素子４の撮像面４ｅに結像された各像の位置関係等を示す位置説明図、図４は図２に示すような撮像装置において遮蔽手段１０を設けていない場合における各像の位置関係等を示す位置説明図である。図３及び図４において、４ａは第１の撮像レンズ１により撮像され撮像面４ｅに結像された第１の像、４ｃは第２の撮像レンズ２により撮像され撮像面４ｅに結像された第２の像であり、これら第１及び第２の像は撮像面４ｅの互いに離れた位置にそれぞれ結像される。つまり、１つの撮像素子４の共通する撮像面４ｅ上に２つの像を結像させている。また、４ｂ及び４ｄは撮像面４ｅに設けられた画像の読取領域（第１及び第２の撮像面）であり、撮像面４ｅに結像された像のうち、この読取領域内に結像された像を電気信号に変換する。すなわち、撮像面４ｅは光電変換を行なうフォトダイオード等が画素としてアレイ状に配置されており（図示省略）、第１及び第２の撮像面、すなわち読取領域４ｂ及び４ｄにおいて結像された像を電気信号に変換する。
【００２５】
これら読取領域４ｂ及び４ｄは表示部８の表示形態に合わせて設定しており、読取領域４ｂ及び４ｄに読み取られた画像全体が表示部８にそれぞれ表示される。すなわち、撮像した被写体を画像として表示したり、記録したりする場合、その画像は通常長方形であれば良く（例えば、ＮＴＳＣ方式のＴＶなどの場合は縦横のアスペクト比が３：４）、第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像された像４ａ及び４ｃのうち読取領域４ｂ及び４ｄの部分を撮像した画像として用いている。
【００２６】
なお、図３に示すように、遮蔽手段１０を設けている場合は、第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像された像の周縁部における光路が遮蔽手段１０によってそれぞれ遮蔽されるので、撮像面４ｅにおいて第１及び第２の像の重複部分が生じず、読取領域４ｂ及び４ｄをより広く設定することができる。このように読取領域を広くすると、表示部８に表示される画像の解像度を向上させることができ、より鮮明な画像表示行うことが可能となる。また、図４に示すように、遮蔽手段１０を設けていない場合は、撮像面４ｅに結像された第１及び第２の像の周縁部が互いに重複するが、実際の画像表示に用いるのは読取領域４ｂ及び４ｄの画像であるため、画像を見るときには互いの像の重なりは現れず、結像サークル以外は十分に減光して被写体を結像するような撮像光学系を用い、読取領域４ｂ，４ｄも干渉による影響を受けない程度の大きさに設定することにより、表示部８において撮像画像としてみる場合に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００２７】
撮像素子４において電気信号に変換され出力されたわゆる画像信号は、信号処理手段５へ入力され各種の信号処理が行われる。この信号処理手段５では撮像素子４から出力される撮像エリアの一画面の電気信号に対して撮像装置として必要な信号処理を行う。具体的には、ＣＤＳ（相関２重サンプリング：Ｃｏｒｒeｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）、ガンマ補正、利得調整等の処理、さらに反射手段３により左右又は上下が反転された画像を元の状態に戻す反転処理等が挙げられる。なお、撮像装置によってはホワイトバランスや、色マトリクス処理など他の信号処理も挙げられるが、ここではその詳細は問わず、撮像素子４から出力された電気信号を処理し、撮像した被写体を表示手段に出力させるに必要な画像信号とするための信号処理を意味するものとする。なお、信号処理手段５により信号処理された画像信号は選択手段６に出力される。
【００２８】
選択手段６は、撮像素子４の撮像面４ｅに結像された第１の像４ａ及び第２の像４ｃのいずれかに対応する画像信号を選択して表示回路７に出力する回路であり、信号処理手段５において信号処理された画像信号のうち、表示部８に表示させる画像信号を選択して表示回路７に出力する。すなわち、撮像素子４から読み出されたすべてのエリアに対する画像信号から第１及び第２の撮像面（読取領域４ｂ又は４ｄ）の位置に相当する箇所の画像信号を抜き取って表示回路７に出力する。
【００２９】
なお、本実施の形態による撮像装置では、選択手段として信号処理手段５において信号処理された画像信号から表示部８において表示させる画像信号を選択する選択する回路を設けたが、他の選択方法を適用してもよい。例えば、撮像素子４をＸＹアドレス可能なＣＭＯＳセンサー等により構成した場合、アドレス指定手段（例えば、後述するような携帯端末装置の操作部等）により予め読取領域４ｂ又は４ｄのエリアに相当する撮像素子４の画素からのみ信号が出力されるようＣＭＯＳセンサー内のＸＹアドレスにアドレス値を出力することで読取領域４ｂ又は４ｄの位置に相当する特定領域の画像信号を選択し、その特定領域における画像信号のみを選択して信号処理手段６に出力させることができる。この場合、図１に示すような選択手段６に相当する回路を不要とすることができる。
【００３０】
表示手段７は選択手段６によって選択された画像信号に基づいて第１の撮像レンズ１又は第２の撮像レンズ２により撮像された画像を表示部８に表示する。具体的には、入力された画像信号に応じて表示部８が映像を表示させるようにドライブする。これにより、第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像されたいずれか一方の画像信号を表示部８の表示画面全体に表示させることができ、第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像された複数方向の像を表示部８に表示することができると共に、携帯電話機等のような小型の電子機器等に設けられる比較的小さな表示部等において見易い画像表示を行うことができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態による撮像装置によれば、互いに垂直方向の像を撮像する第１及び第２の撮像レンズと、これら第１及び第２の撮像レンズのいずれか一方に撮像された像を反射させ他方の撮像レンズにより撮像された像と同方向に結像させる反射手段と、上記第１及び第２の撮像レンズに対応し、上記第１及び第２の撮像レンズにより撮像された像をそれぞれ結像させる第１及び第２の撮像面を有する撮像素子と、この撮像素子において電気信号に変換された画像信号を信号処理する信号処理手段と、この信号処理手段により信号処理された画像信号が表示される表示部と、上記第１及び第２の撮像面におけるいずれかの画像信号を選択して上記表示部に表示させる選択手段とを設けたので、回転機構等を設けることなく、互いに垂直方向となる複数の像を撮像することができる撮像装置を得ることができる。
【００３２】
なお、図２に示す撮像装置では、反射手段３として鏡を用いていたが、他の手段により構成してもよい。図５は実施の形態１による撮像装置の別の構成例を示す構成断面図であり、図５において、３ａは反射手段を構成する三角プリズムである。図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。図５に示すように、三角プリズムを用いた場合にも図２に示す撮像装置と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また、図２に示す撮像装置では、撮像素子４を基板１２の表面側、すなわち撮像レンズ１，２が配置されている面に設けているが、基板１２の裏面側に配置してもよい。図６は本実施の形態による撮像装置の別の構成例を示す構成断面図である。この構成例では撮像レンズ１，２と撮像素子４とが基板１２を挟んで配置される。このため、基板１２には開口部が設けられており、撮像素子４は撮像面４ｅをこの開口部に露呈させた状態で基板１２の裏面側にバンプ実装される。これにより、装置の小型化が図れると共に、第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像された像を撮像素子４の撮像面４ｅに結像させることができる。
【００３４】
また、図２に示す撮像装置では、撮像素子４の撮像面４ｅ上に赤外線カットフィルタ１１を設けており、この赤外線カットフィルタ１１の表面付近まで遮光手段１０を設けているが、さらに撮像素子４の撮像面４ｅの表面付近まで設けるようにしてもよい。図７は本実施の形態による撮像装置の別の構成例を示す構成断面図である。この構成例では遮蔽手段１０が撮像素子４の撮像面４ｅの表面付近まで延在して設けられているため、第１の撮像レンズ１により撮像された像の光路と、第２の撮像レンズ２により撮像された像の光路とを撮像面４ｅの表面付近まで遮光することができる。これにより、光学像の周辺光量の低下が少ない撮像光学系を用いた場合でも、第１の撮像レンズ１及び第２の撮像レンズ２による各像の干渉を抑制することができ、良好な画像を表示させることができる。
【００３５】
なお、図７では反射手段３として鏡を用いているが三角プリズムを用いてもよい。また、図６に示すような撮像素子４をバンプ実装した構成例の撮像装置において適用しても同様の効果を得ることができる。
【００３６】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２．による携帯端末装置について図８乃至図１０を用いて説明する。図８は実施の形態２による携帯端末装置の概観を示す構成斜視図、図９は図８に示す携帯端末装置に用いた撮像装置の配置関係について模式的に示す配置説明図である。本実施の形態による携帯端末装置は上述した実施の形態１による撮像装置を用いた携帯端末装置であり、例えば、撮像装置一体型の携帯電話機について説明するものである。図８において、１５は上述した実施の形態１による撮像装置、音声通信、データ通信等を行うための送受信手段を内部に有した携帯端末装置本体、１６は撮像装置１４の表示部８を保護する透明保護カバー、１６は撮像装置１４の第１の撮像レンズ１を保護する透明保護カバー、１８は撮像装置１４の第２の撮像レンズ２を保護する透明保護カバーである。それぞれの透明保護カバーの裏側には表示部８、第１の撮像レンズ１及び第２の撮像レンズ２がそれぞれ配置されている。
【００３７】
また、図９において、１９はこの実施の形態１による携帯端末装置により撮像を行う者（以下、単に使用者という）であり、使用者１９が表示部８を目視している状態、８ａは撮像素子４から表示部８への画像信号の流れをそれぞれ示している。図９に示すように、第１の撮像レンズ１はその光軸方向が表示部８の表示方向と同方向となるように配置しており、第２の撮像レンズ２はその光軸方向が第１の撮像レンズ１の光軸方向に対して垂直または略垂直の方向となるように配置している。また、撮像素子４と表示部８とはいずれも平面構造をしており、その撮像面４ｅと表示面とが同方向に向けられている。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示し、これらについての詳細な説明は省略する。
【００３８】
そして、本実施の形態による携帯端末装置の使用者１９が使用者自身の撮像を行う場合には、第１の撮像レンズ１を用いて撮像する。この場合、使用者１９は第１の撮像レンズ１による撮像又は第２の撮像レンズ２のいずれによる撮像を行うかを選択する。通常、携帯電話機等の携帯端末装置はダイヤルキー等の外部入力が可能な操作部（図示省略）を有しており、例えば、この操作部から外部入力した操作信号により第１の撮像レンズ１及び第２の撮像レンズ２による撮像のいずれかを選択する。操作部からの操作信号は選択手段６への選択信号又は撮像素子４に対するアドレス信号として選択手段６又は撮像素子４に入力され、第１の撮像レンズ１による撮像が選択される。
【００３９】
この使用者１９の選択により第１の撮像レンズ１による撮像が選択されると、撮像素子４の撮像面４ｅに結像された第１及び第２の像のうち、第１の撮像レンズ１により撮像された第１の像が選択手段６により選択され、表示部８に表示される。これにより、使用者１９は表示部８に表示された使用者１９の撮像状態を確認しながら使用者１９自身を撮像することができる。なお、使用者１９が使用者以外の撮像対象を撮像する場合も同様であり、この場合も操作部からの外部入力等によって第２の撮像レンズ２による撮像を選択する。
【００４０】
また、図１０は本実施の形態による携帯端末装置の使用状態を示す使用状態説明図であり、図１０（ａ）は使用者１９自身を撮像する場合の使用状態、図１０（ｂ）は使用者１９以外の被写体、具体的には使用者１９自身から離れた位置の被写体を撮像する場合の使用状態をそれぞれ示している。図１０（ｂ）に示すとおり、使用者１９が使用者１９以外の被写体２０を撮像する場合には、携帯端末装置１４の透明保護カバー１８が設けられた面を被写体２０に向け、その内部に配置された第２の撮像レンズ２による被写体２０の撮像が行われる。この場合、撮像素子４の撮像面４ｅに結像された第１及び第２の像のうち、第２の撮像レンズ２により撮像された第２の像が選択手段６により選択され、表示部８に表示される。これにより、使用者１９は表示部８に表示された被写体２０の状態を確認しながら撮像を行うことができる。
【００４１】
近年、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等に具備される表示素子は低消費電力化、また屋外での視認性の向上のために反射型液晶デバイス（または反射型ＬＣＤ）が用いられることがほとんどである。反射型液晶デバイスは、入射する光量の反射光を利用して画像を表示するため、入射光量の明るさに応じて表示画面の明るさも変わる。よって入射光量が明るいほど、表示画面も明るくなる。そのため、暗い場所では表示画面も暗くなるため画面の視認性が劣化する。この問題を解決するため反射型液晶デバイスに自らを照射するライトを具備しているものもあるが、消費電力が多くなるため使用上好ましくない。
【００４２】
これに対し、この実施の形態２による携帯端末装置では、第２の撮像レンズ２の撮像方向が携帯端末装置本体１５に設けられた表示部８の表示面と水平方向又は略水平方向となるように配置されているので、第２の撮像レンズ２による撮像を行う場合、例えば、使用者１９以外の被写体２０を撮像する場合に表示部８が配置された携帯端末装置本体１５の正面部を上側に向けることができ、使用者１９及び被写体２０の上方に位置する照明手段からの光を表示部８の表示面に効率的に照射させることができる。これにより、反射型液晶デバイス等を表示素子として用いた場合において照明用のライト等、他の手段を何ら設けることなく表示画面の視認性を向上させることができる。
【００４３】
なお、図８に示す携帯端末装置では、第２の撮像レンズ２が携帯端末装置本体１５の上部における側部に配置しているが、他の側部に配置してもよい。この場合、撮像素子４の撮像面４ｅに結像された像をそのまま表示部８に表示すると、表示部８に表示された像は第１の撮像レンズ１により撮像された像に対して９０度傾いた状態で表示されてしまうので、信号処理部等において９０度反転させる処理を行う必要がある。これにより、携帯端末装置本体１５のいずれの側部に第２の撮像レンズ２が配置されても同様の効果を得ることができる。すなわち、第１の撮像レンズ１により被写体２０を撮像すると、使用者１９が表示部８に表示された撮像状態を確認することが困難であるが、本実施の形態による携帯端末装置では第２の撮像レンズが携帯端末装置本体１５の側部に配置されているので、使用者１９自身の撮像状態だけでなく被写体２０についても表示部８に表示された撮像状態を確認しながら撮像することができる。
【００４４】
また、実施の形態２による携帯端末装置においては、第１の撮像レンズ１の撮像画角と第２の撮像レンズ２の撮像画角との間に画角差を設けている。すなわち、第１の撮像レンズ１は使用者１９自身を撮像するためのものであり、第２の撮像レンズ２は使用者１９以外、例えば、使用者１９から離れた位置における被写体２０を撮像するためのものであり、撮像対象までの距離に差異があるため、比較的近距離の撮像対象を撮像する第１の撮像レンズ１の撮像画角の方を第２の撮像レンズ２の撮像画角よりも広く設定している。なお、撮像レンズから撮像素子４までの距離が長いほど撮像レンズの撮像画角を小さくすることが容易となるため、使用者１９から離れた位置における被写体２０を撮像する第２の撮像レンズ２の光路に反射手段３を配置して第２の撮像レンズ２から撮像素子４までのバックフォーカス距離を長く設定している。
【００４５】
このように、第１の撮像レンズ１の撮像画角を大きくし広角撮像とすることで、使用者９が自分を撮像する場合、適切な画像を撮像することができる。一般に、使用者１９が使用者１９自身を撮像する場合における撮像装置から撮像対象までの距離は３０ｃｍから４０ｃｍぐらいであり、この際の撮像レンズ１の画角は５２度から６０度までぐらいが、人物のバストショット（人の顔を主体として撮像した際に、胸から顔までの部分を含んだ画像）を得るに適した画角であり、具体的にはこれらに基づき第１の撮像レンズ１の撮像画角を設定する。
【００４６】
また、使用者１９から離れた被写体２０等を撮像する場合は、使用者１９自身を撮像する場合よりも撮像装置からの被写体までの距離が長くなるのは自然であり、同様にバストショットを撮像する場合には第１の撮像レンズ１より撮像画角を狭くする必要がある。例えば、被写体２０までの距離が１ｍから３ｍまでの距離を想定した場合は４０度前後の撮像画角がバストショットを得るに適しており、これらに基づき第１の撮像レンズ１の撮像画角を設定する。このように、第１の撮像レンズ１の画角と第２の撮像レンズ２の画角との間に差を設け、第１の撮像レンズ１の撮像画角の方を広角に設定することにより、撮像対象までの距離に応じた最適な撮像を実現することができる。
【００４７】
上述した撮像画角は一例を示すものであり、想定する撮像対象の大きさに従って適切な画角を設定すればよい。但し、使用者１９自身を撮像する場合の撮像距離の方が使用者１９以外の被写体を撮像する場合の撮像距離よりも短くなるという関係は変わらないので、表示部８が配置された携帯端末装置本体１５の正面部に使用者１９を撮像する第１の撮像レンズ１を配置する。また、使用者１９以外の撮像対象を撮像する場合にもその撮像状態を確認しながらの撮像を可能とするため、携帯端末装置本体１５の側部、すなわち表示部８の表示面と垂直又は略垂直となる携帯端末装置本体１５の側部（本実施の形態による携帯端末装置の場合は携帯端末装置本体１５の上側部）に使用者１９から離れた位置における被写体２０等を撮像する第２の撮像レンズ２を配置し、かつ、この第２の撮像レンズ２から撮像素子４までの距離が長くなるよう第２の撮像レンズ２の光路上に反射手段３を設ける。
【００４８】
なお、携帯電話機等には無線通信により音声信号及びデータ信号を送受信可能とする送受信手段が設けられているので、この送受信手段を用いて撮像した画像信号を送信することにより他の同様の装置等において本実施の形態による携帯端末装置により撮像された画像を表示させることができ、その場にいない者にも撮像状態を確認させることができる。
【００４９】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３．による携帯端末装置及びこれに用いる撮像装置について図１１乃至図１３を用いて説明する。図１１は実施の形態３による携帯端末装置の概観を示す構成斜視図、図１２は図１１に示す携帯端末装置に用いる撮像装置を示すブロック構成図である。本実施の形態による携帯端末装置は、さらに使用者自身以外の撮像対象を撮像する際に撮像の有無を被写体側に知らせる手段を設けたものである。図１１及び図１２において、２１は携帯端末装置本体１５の第２の撮像レンズ２が配置された面に配置され、第２の撮像レンズ２による撮像を行う際に発光させる発光手段であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）等により構成する。発光手段２１による発光は、例えば、選択手段６の画像信号の選択に応じてそのタイミングが制御される。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示し、これらについての詳細な説明は省略する。
【００５０】
次に動作について図１３を用いて説明する。なお、第１及び第２の撮像レンズ１，２のいずれによる撮像を選択するかは実施の形態による携帯端末装置と同様の手段により選択するものとする。図１３は実施の形態３．による携帯端末装置の使用状態を示す使用状態説明図であり、図１３（ａ）は使用者１９自身を撮像する場合の使用状態、図１３（ｂ）は使用者１９以外の被写体、具体的には使用者１９自身から離れた位置の被写体を撮像する場合の使用状態をそれぞれ示している。図１３（ｂ）に示すとおり、使用者１９が使用者１９以外の被写体２０を撮像する場合には、携帯端末装置１４の透明保護カバー１８及び発光手段２１が設けられた面を被写体２０に向け、透明保護カバー１８の内部に配置された第２の撮像レンズ２により被写体２０の撮像が行われる。
【００５１】
その際、選択手段６は第２の撮像レンズ２により撮像された像の画像信号を選択して表示手段７に出力すると共に、その画像信号の選択に基づく制御信号を発光手段２１に出力して発光手段２１を発光させる。これにより、第２の撮像レンズ２により撮像を行う場合に発光手段２１が発光する。また、選択手段６は第１の撮像レンズ１による撮像が行われている場合は第１の撮像レンズ１により撮像された像の画像信号が選択されるので、発光手段２１への制御信号は出力されず発光手段２１は発光しない。これにより、第２の撮像レンズ２により撮像を行う場合のみ発光手段２１を発光させることができ、携帯端末装置における撮像状態を外部から確認することができる一方、撮像対象となっている者に対して撮像されていることを認識させることができ、被写体２０となっている者が不本意に撮像されている状態を避けることができる。
【００５２】
なお、本実施の形態による携帯端末装置では、選択手段６が発光手段２１を発光させる作動手段としての役割をはたしているが、上述したとおり、携帯電話機等の携帯端末装置は、通常、ダイヤルキー等の外部入力が可能な操作部（図示省略）を有しており、例えば、この操作部から外部入力した操作信号により発光手段２１を発光を制御するように構成してもよい。その場合は操作部が作動手段の役割をはたす。
【００５３】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４．による携帯端末装置及びこれに用いる撮像装置について図１４乃至図１６を用いて説明する。図１４は実施の形態４による撮像装置を示すブロック構成図、図１５は図１４に示す撮像装置の概観について示す構成斜視図である。図１５（ａ）は第１の撮像レンズ１により撮像を行う場合のホルダ９の位置、図１５（ｂ）は第２の撮像レンズ２により撮像を行う場合のホルダ９の位置をそれそれ示している。本実施の形態による撮像装置は、第１の撮像レンズ１，第２の撮像レンズ２を保持したホルダ９の位置を移動させることにより、撮像素子４の撮像面４ｅに結像させる像を選択し、表示部８に表示させる画像の切り替えを行うものである。図１４及び図１５において、２２はホルダ９を支持し、第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像されたいずれか一方の像が撮像素子４の撮像面４ｅに結像されるようにホルダ９の位置を移動させるシャフト等の移動手段である。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示し、これらについての詳細な説明は省略する。
【００５４】
次に動作について説明する。本実施の形態による携帯端末装置では、ホルダ９の位置を移動することにより、第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像されたいずれか一方の像が撮像素子４の撮像面４ｅに結像される。第１の撮像レンズ１による撮像を選択する場合は、ホルダ９を移動手段２２に沿って図１５（ａ）に示す位置にスライドさせる。これにより第１の撮像レンズ１により撮像された像が撮像素子４の撮像面４ｅに結像される。また、第２の撮像レンズ２による撮像を選択する場合はホルダ９を移動手段２２に沿って図１５（ｂ）に示す位置にスライドさせる。これにより第２の撮像レンズ２により撮像された像が撮像素子４の撮像面４ｅに結像される。このように、ホルダ９の移動により撮像素子４の撮像面４ｅに結像される像を選択することができ、ホルダ９の移動により、表示部８において表示される画像の切り替えを行うことができる。
【００５５】
なお、いずれか一方の撮像レンズによる撮像が選択されている場合には、他方の撮像レンズにより撮像された像が撮像素子４の撮像面４ｅに結像されないので、上述したような第１及び第２の撮像レンズ１，２により撮像された像が互いに干渉するという事態を確実に防止することができる。また、撮像素子４の撮像面４ｅには第１の撮像レンズ１又は第２の撮像レンズ２のいずれかにより撮像された像を結像させるので、図３又は図４に示すように、撮像面４ｅに２つの読取領域４ｂ，４ｄを設ける必要がなく、撮像面４ｅ全体を第１及び第２の撮像レンズ１，２の共通の撮像領域とすることができる。これにより、遮蔽手段１０等が不要になると共に、撮像領域を広く設定することができ、表示部８における解像度をさらに向上させることができる。上述したように、携帯端末装置に設けられる表示部８の表示画面は比較的小さいものであるが、このように解像度を向上させることにより、同じ大きさの表示画面であってもさらに見易い画像表示を実現することができる。
【００５６】
図１６は図１４及び図１５に示す撮像装置を携帯端末装置に用いた場合の撮像装置の配置関係について模式的に示した配置説明図であり、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。図１６に示すように、撮像素子４の撮像面４ｅ上には第１の撮像レンズ１又は第２の撮像レンズ２のいずれか１つの像４ｆのみが結像されている。以上のように、この実施の形態４による撮像装置では、撮像素子４の撮像面４ｅ全体を第１及び第２の撮像レンズ１，２の共通の撮像領域とすることができ、撮像領域を広く設定することができる。これにより、表示部８における解像度をさらに向上させることができ、見易い画像表示を実現することができると共に、選択回路６、遮蔽手段１０等が不要となり、装置全体の小型化をも実現することができる。なお、この実施の形態による撮像装置では、第１及び第２の撮像レンズ１，２を保持するホルダ９が移動手段２２によって移動する構成としたが、撮像素子４をホルダ９に対して移動させるように構成してもよく、上述したような同様の効果を得ることできる。
【００５７】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５．による携帯端末装置及びこれに用いる撮像装置について図１７を用いて説明する。図１７は実施の形態５による撮像装置を示すブロック構成図であり、図１７に示す撮像装置が用いられた携帯端末装置の概観は図１１に示すようなものとなる。本実施の形態による撮像装置は、実施の形態４における携帯端末装置において、実施の形態３による携帯端末装置と同様に、使用者自身以外の撮像対象を撮像する際に撮像の有無を被写体側に知らせる手段を設けたものである。図１７において、２３は移動手段２２に沿って移動したホルダ９の位置を検出し、第２の撮像レンズ２による撮像が行われる場合に発光手段２１を発光させる検出信号を出力する検出手段である。この検出手段２３によるホルダ９の位置の検出により第１の撮像レンズ１により撮像された像が撮像面４ｅに結像されているのか、第２の撮像レンズ２により撮像された像が撮像面４ｅに結像されているのかを検出する。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示し、これらについての詳細な説明は省略する。
【００５８】
実施の形態３による携帯端末装置と異なる点は、発光手段２１がホルダ９の位置を検出する検出手段２３の検出信号により制御される点であり、この検出手段２３により図１２に示すような選択手段６を設けていなくても、第２の撮像レンズ２により撮像していることを確実に検出して発光手段２１を発光させることができる。これにより、第２の撮像レンズ２により撮像を行う場合のみ発光手段２１を発光させることができ、携帯端末装置における撮像状態を外部から確認することができる一方、撮像対象となっている者に対して撮像されていることを認識させることができ、被写体２０となっている者が不本意に撮像されている状態を避けることができる。
【００５９】
実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６．による携帯端末装置について図１８及び図１９を用いて説明する。上述した実施の形態２乃至５による携帯端末装置はいずれも撮像装置が一体化された携帯電話機を想定したものであるが、本発明の撮像装置を用いる携帯端末装置は携帯電話機に限られるものでない。すなわち、小型の端末装置であれば、送受信機能を有しない装置等にも用いることができる。例えば、図１８及び図１９は本発明に係る撮像装置をパームトップコンピュータ等と称されているＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）に用いた場合を示している。
【００６０】
図１８はこの発明の実施の形態６による携帯端末装置の概観及び使用者との位置関係を示す構成斜視図、図１９は実施の形態６による携帯端末装置の使用状態について示す使用状態説明図である。図１９（ａ）は使用者１９自身を撮像する場合の使用状態、図１９（ｂ）は使用者１９以外の被写体、具体的には使用者１９自身から離れた位置の被写体２０を撮像する場合の使用状態をそれぞれ示している。図１８及び図１９において、２４は表示部８の透明保護カバー、２５は第１の撮像レンズ１の透明保護カバー、２６は第２の撮像レンズ２の透明保護カバー、２７は携帯端末装置本体であるＰＤＡ本体である。なお、携帯端末装置内部における撮像装置の配置関係については図９に示すものと同様であり、図示省略する。
【００６１】
図１９（ａ）及び（ｂ）に示すように、使用者１９が自分自身を撮像する場合には携帯端末装置本体２７の表示部８が配置された面における第１の撮像レンズ１により撮像することにより、撮像と同時に表示部８により被写体（自分自身）の撮像状態を確認することができる。また、被写体２０を撮像する場合には携帯端末装置本体２７の側面部（本実施の形態による携帯端末装置の場合は携帯端末装置本体１５の上面部）に配置された第２の撮像レンズ２により撮像することにより、撮像と同時に表示部８により被写体２０の撮像状態を確認することができ、かつ、照明からの光が表示部８に照射されやすく、表示画面が明るくなり、表示画面の視認性を向上させることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、撮像素子が撮像面に結像された光像の重なりによる影響を受けにくく、撮像面が小さくても解像度を向上させることができ、複数の方向の撮像対象について所望の撮像を実現することができる一方、第１及び第２の撮像レンズのいずれをも撮像素子の近くに配置することができ、より小型化した撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による撮像装置を示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による撮像装置の具体的構造を示す構成断面図である。
【図３】 図１及び図２に示す撮像素子４の撮像面４ｅに結像された各像の位置関係等を示す位置説明図である。
【図４】 図３において遮蔽手段を設けなかった場合における撮像素子４の撮像面４ｅに結像された各像の位置関係等を示す位置説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態１による撮像装置の別の構成例を示す構成断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態１による撮像装置の別の構成例を示す構成断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態１による撮像装置の別の構成例を示す構成断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態２による携帯端末装置の概観を示す構成斜視図である。
【図９】 図８に示す携帯端末装置に用いた撮像装置の配置関係について模式的に示した配置説明図である。
【図１０】 図８及び図９に示す携帯端末装置の使用状態を示す使用状態説明図である。
【図１１】 この発明の実施の形態３による携帯端末装置の概観を示す構成斜視図である。
【図１２】 この発明の実施の形態３による携帯端末装置に適用される撮像装置を示すブロック構成図である。
【図１３】 図１１及び図１２に示す携帯端末装置の使用状態を示す使用状態説明図である。
【図１４】 この発明の実施の形態４による撮像装置を示すブロック構成図である。
【図１５】 図１４に示す撮像装置の概観について示す構成斜視図である。
【図１６】 この発明の実施の形態４による携帯端末装置に用いた撮像装置の配置関係について模式的に示した配置説明図である。
【図１７】 この発明の実施の形態５による撮像装置を示すブロック構成図である。
【図１８】 この発明の実施の形態６による携帯端末装置の概観及び使用者との位置関係を示す構成斜視図である。
【図１９】 図１８に示す携帯端末装置の使用状態を示す使用状態説明図である。
【図２０】 従来の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 第１の撮像レンズ、２ 第２の撮像レンズ、
３，３ａ 反射手段（鏡、プリズム）、４ 撮像素子、４ｅ 撮像面、
５ 信号処理手段、６ 選択手段（作動手段）、７ 表示処理部、
８ 表示部、９ ホルダ、 １０ 遮蔽手段、１１ 赤外線カットフィルタ、
２２ 移動手段。

Claims (4)

1. 方形状の撮像面を有し、その撮像面の一つの対角線における両側に第１及び第２の読取領域を設けた撮像素子と、この撮像素子の撮像面上に対向配置され、前記撮像面の略法線方向からの光像を前記撮像面の第１の読取領域に結像させる第１の撮像レンズと、この第１の撮像レンズよりも画角が狭く設定され、前記第１の撮像レンズと異なる撮像方向からの光像を前記撮像面の第２の読取領域に結像させる第２の撮像レンズと、この第２の撮像レンズの光路上に設けられ、前記第２の撮像レンズを通過した光像の結像方向を変更して前記撮像面の第２の読取領域に対して略法線方向にその光像を入射させる反射手段とを備え、前記第２の撮像レンズにより前記第１の撮像レンズよりも離れた位置の撮像対象を撮像するようにしたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像面上に、前記１及び第２の撮像レンズの光路を互いに遮蔽する遮蔽手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１及び第２の撮像レンズと前記撮像素子の撮像面との間に赤外線カットフィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記反射手段は、鏡又はプリズムであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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