JP3822419B2 - 撮像装置、撮像装置一体型ハンドセット電話機及び撮像装置一体型携帯情報機器 - Google Patents
撮像装置、撮像装置一体型ハンドセット電話機及び撮像装置一体型携帯情報機器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関し、より詳しくはハンドセット電話機や携帯情報機器と一体にして構成するのに適した撮像装置に関する。本発明はまた、そのような撮像装置を組込んだ撮像装置一体型ハンドセット電話機及び撮像装置一体型携帯情報機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の撮像装置としては、特開平８−２２３４９２号公報に開示されたカメラ一体型携帯端末がある。同公報に開示されている撮像装置は図２６に示すように、ボディケース１０２に対して回動可能で撮影孔１０４を有するカメラヘッド部１０６と、液晶ディスプレイ１０８と、電話番号を入力する操作ボタン１１０とを有し、被写体からの光を撮影孔１０４を通してカメラヘッド部１０６内の撮像素子１１４（図２７）に導くようになっている。また、カメラヘッド部１０６を回転軸を中心にして符号Ｒで示すように回転させて被写体に撮影孔１０４を向け得るようになっている。さらに撮影の際液晶ディスプレイ１０８はビューファインダとして使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の撮像装置においては、撮像装置を回転させるための空間をカメラヘッド部１０６の周辺に設けなければならないために、装置全体を小型化するのが困難であるという問題があった。
【０００４】
また、カメラヘッド部１０６がボディケース１０２に回転可能に支持されているため、カメラヘッド部１０６とボディケース１０２との電気的な接続を回転軸部分で行わなければならず、構造が複雑になるという問題もあった。
【０００５】
カメラヘッド部１０６とボディケース１０２との電気的接続をフレキシブルケーブルを用いて行うこともできるが、フレキシブルケーブルはカメラヘッド部１０６の回転に伴い移動するため、その形状が変化し、フレキシブルケーブル自体が携帯電話機のアンテナ性能に影響を与えるため携帯電話機に搭載する際に携帯電話の性能劣化の要因となりやすいという問題点があった。
【０００６】
さらに、カメラヘッド部１０６がボディケース１０２に回転可能に支持されているため、該支持部分における機械的な強度が不足しがちであるという問題もあった。
【０００７】
さらに、撮影孔１０４にはめ込まれたレンズ１１２から撮像素子１１４までの距離（図２７のＤａ）を小さくし、薄型化をはかろうとしても、円筒状のカメラヘッド部の直径は、撮像素子１１４の寸法Ｄｂの制約を受けるので、装置全体の薄型化に不利であると言う問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためのもので、その一つの目的は、小型で、薄く、かつ堅牢な撮像装置を提供することにある。本発明の他の目的は、電気的接続が簡単な撮像装置を提供することにある。本発明の他の目的は、機械的強度がハンドセット型電話機や携帯情報機器と一体に形成するのに適した撮像装置を提供することにある。本発明の他の目的は、生産性が良好であり、安価な撮像装置を提供することにある。本発明の他の目的は、小型で、堅牢であり、電気的接続が簡単な撮像装置一体型ハンドセット電話機を提供することにある。本発明の他の目的は、小型で、堅牢であり、電気的接続が簡単な撮像装置一体型携帯情報機器を提供することにある。
【０００９】
本発明に係る撮像装置は、 受光面を有し、前記受光面上に結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記受光面に対し略垂直な第１の方向にある第１の被写体からの光を前記受光面に導くことができ、第１の撮像レンズを有する第１の撮像光学系と、前記受光面に対し略平行な第２の方向にある第２の被写体からの光を前記受光面に導くことができ、光軸が前記第２の方向と平行となるように配置され、前記第２の被写体からの光が入射する第２の撮像レンズ及び前記第２の撮像レンズから出射した前記第２の被写体からの光を前記受光面の方向に略直角に反射する反射手段とを有して構成され、前記第１の撮像光学系よりも焦点距離が大きい第２の撮像光学系と、前記第１の方向および前記第２の方向と略垂直な第３の方向に沿って設けられる凸部、および前記第３の方向に延在して設けられる棒状部を有し、前記撮像素子が固定される支持部材と、該支持部材によって第１の位置と第２の位置の間で摺動可能に支持され、前記凸部と係合し、前記第３の方向に延在して設けられる溝部、および前記棒状部が挿通される貫通孔を有し、前記第１及び第２の撮像光学系を保持する保持部材とを有し、前記保持部材が前記第１の位置にあるときに、前記第１の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像し、前記保持部材が前記第２の位置にあるときに、前記第２の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１及び図２は、本発明一実施の形態の撮像装置を搭載した携帯電話機、言換えると撮像装置一体型携帯電話機を示す前面側からの斜視図及び背面側からの斜視図である。図３及び図４は、図１のＡ−Ａ線断面図である。また、図５及び図６は、筐体（２）内部の撮像装置（１２）を示す斜視図であり、図７及び図８は、撮像装置（１２）の撮像光学系を示す概略斜視図である。図３、図５及び図７は、後述の保持部材（１４）が第１の位置にあるときの様子を示し、図４、図６及び図８は、保持部材（１４）が第２の位置にあるときの様子を示す。図３、図４、図５、図６、図７及び図８により撮像装置１２を構成する主要部材が示されている。図３は図５のＡ−Ａ線断面図でもあり、図４は図６のＢ−Ｂ線断面図でもある。
【００１５】
図示のようにこの撮像装置一体型携帯電話機は、略直方体状の筐体２を有する。筐体２は、前面２ａｓを有する前壁２ａと、背面２ｂｓを有する後壁２ｂと、第１の側面２ｃｓを有する第１の側壁２ｃと、第１の側面２ｄｓを有する第２の側壁２ｄと、頂面２ｅｓを有する頂壁２ｅと、底面２ｆｓを有する底壁２ｆとを有する。筐体２は全体として細長く、前面２ａｓ、後面２ｂｓ、第１の側面２ｃｓ及び第２の側面２ｄｓは筐体２の長手方向に略平行であり、頂面２ｅｓ及び底面２ｆｓは上記長手方向に略垂直である。
【００１６】
前壁２ａの上端の近傍には例えば断面が略円形の第１の開口２ｈが形成されている。頂面２ｅｓには、一方の側、例えば図１において右側の端部の近傍にアンテナ５が形成されている。頂壁２ｅの、他方の側、例えば図１において左側には、例えば断面が略円形の第２の開口２ｉが形成されている。
【００１７】
前面２ａｓの第１の開口２ｈの近傍にスピーカ７が形成され、その下方に画像表示部３が形成され、さらにその下方にキー入力部８が形成され、さらにその下方にマイク９が形成されている。キー入力部８は、０ないし９の番号キーの外、機能キーを含み、電話番号の入力、電話機が備えている各種機能の選択実行のために使用される。
【００１８】
画像表示部３は、例えば液晶ディスプレイで構成され、キー入力部８による入力内容、入力の案内の表示、受信した文字メッセージの表示など、携帯電話機としての機能を果すために用いられるほか、撮像装置１２により撮影されている映像を表示するため、即ちビューファインダとして用いられる。さらに、他の同様の撮像機能装置付き電話機などから送られて来る映像を表示するためにも用いられる。
【００１９】
図９及び図１０は、回路基板（１６）への支持部材１８の搭載の様子を示す側面図及び正面図である。撮像装置１２は、図９及び図１０並びに図７、図５、図８及び図６に示すように、回路基板１６に取付けられた支持部材１８と、支持部材１８に摺動可能に支持された保持部材１４とを有する。
【００２０】
回路基板１６は、筐体２に、その背面２ｂｓに平行になるように、例えば後壁２ｂに取付けられている。支持部材１８は、板状部１８ａと、筋状凸部１８ｂと、棒状部１８ｃと、棒状部１８ｃの両端を保持する第１のブラケット１８ｄ及び第２のブラケット１８ｅとを有する。
【００２１】
保持部材１４は、略直方体状のものであり、前面１４ａｓを有する前壁１４ａと、背面１４ｂｓを有する後壁１４ｂと、第１の側面１４ｃｓを有する第１の側壁１４ｃと、第２の側面１４ｄｓを有する第２の側壁１４ｄと、頂面１４ｅｓを有する頂壁１４ｅと、底面１４ｆｓを有する底壁１４ｆとを有する。このうち、後壁１４ｂと第２の側壁１４ｄと底壁１４ｆとは、図５及び図６には現われていないため、引出し線を破線としている。
【００２２】
保持部材１４の第１の側壁１４ｃと支持部材１８の第１のブラケット１８ｃとは同じ側に位置し、保持部材１４の第２の側壁１４ｄと支持部材１８の第２のブラケット１８ｄとは同じ側に位置する。
【００２３】
保持部材１４は、溝部１４ｊ及び貫通孔１４ｋを有し、これらが支持部材１８の筋状凸部１８ｂ及び棒状部１８ｃと係合ないし嵌合して、保持部材１４が支持部材１８に対して摺動する際にその動きを規制する案内部材として働く。
【００２４】
保持部材１４はさらに、後壁１４ｂから後方に突出した突起１４ｇを有する。この突起１４ｇは、筐体２の後壁２ｂに設けられた、水平方向に延びた長開口２ｇを貫通して、筐体２の背面２ｂｓから後方に突出したものであり、操作者がこの突起１４ｇを指で左右に押すことにより保持部材１４を図１で右側に寄せた位置即ち第１の位置又は図１で左側に寄せた位置即ち第２の位置に移動させることができる。即ち、突起１４ｇを図２で最も左に寄せた場合、保持部材１４が第１の位置（図５及び図７に示す位置、即ち、図５、図６、図７、図８で保持部材１４が支持部材１８に対して最も右に移動した位置）に移動し、突起１４ｇを図２で最も右に寄せた場合、保持部材１４が第２の位置（図６及び図８に示す位置：図５、図６、図７、図８で保持部材１４が支持部材１８に対して最も左に移動した位置）に移動する。
【００２５】
保持部材１４の前壁１４ａには、開口１４ｈが設けられ、この開口１４ｈに第１のレンズ２０がはめ込まれている。この開口１４ｈは、前面１４ａｓのうち第１の側壁１４ｃ寄りに設けてある。
【００２６】
保持部材１４の頂壁１４ｅには、開口１４ｉが設けられ、この開口１４ｉに第２のレンズ２２がはめ込まれている。この開口１４ｉは、前面１４ａｓのうち第２の側壁１４ｄ寄りに設けてある。
【００２７】
図７及び図８には支持部材１８のうち、板状部１８ａのみが示されている。板状部１８ａには、撮像素子（センサーチップ）２６が固定されている。言換えると、板状部１８ａは撮像素子２６を支持している。撮像素子２６は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサー又はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサーで構成されたものであり、光電変換を行うための受光面２８を有する。受光面２８は、後壁２ｂに平行である。
【００２８】
受光面２８の前側に、フィルタ３０が設けられている。フィルタ３０は、被視感度特性へ感度調整を行うための赤外カットフィルタであり、撮像素子２６に対して固定されている。また、反射プリズム２４がレンズ２２を通った光を反射するように、保持部材１４に固定されている。
【００２９】
レンズ２０は、その光軸２０ｘが前面２ａｓに略垂直な方向に延在するように配置され、図７に示す第１の位置では、前面２ａｓ側に位置する被写体からの光が、レンズ２０を通り受光面２８に垂直に入射する。
【００３０】
レンズ２２は、その光軸が、筐体２の長手方向、即ち頂面２ｅｓに略垂直な方向に延在するように配置され、図８に示す第２の位置では、頂面２ｅｓ側に位置する被写体からの光が、レンズ２２を通り、反射プリズム２４で９０度反射され、受光面２８に達する。反射プリズム２４で反射された光は受光面２８に垂直に入射する。
【００３１】
このように、第１のレンズ２０により、第１の方向（受光面２８に対して垂直な方向、即ち前面２ａｓに対し垂直な方向）にある被写体からの光を受光面２８に導くことができる第１の撮像光学系が形成され、第２のレンズ２２及び反射プリズム２４により、第１の方向とは異なる第２の方向（頂面２ｅｓに対して垂直な方向、従って受光面２８に平行な方向）にある被写体からの光を受光面２８に導くことができる第２の撮像光学系が形成されている。
【００３２】
第１のレンズ２０、第２のレンズ２２、反射プリズム２４は保持部材１４に保持されているため、保持部材１４が摺動して第１の位置と第２の位置の間を移動すると、撮像光学系（２０、２２、２４）も一緒に移動する。
【００３３】
図７に示す第１の位置では、第１のレンズ２０を通る光が受光面２８に導かれる。このとき、第２のレンズ２２及び反射プリズム２４を通る光は、受光面２８とは異なる位置（摺動方向にずれた位置）に達し、受光面２８には達しない。
【００３４】
図８に示す第２の位置では、第２のレンズ２２を通る光が、反射プリズム２４で反射されて、受光面２８に導かれる。このとき、第１のレンズ２０を通る光は、受光面２８とは異なる位置（摺動方向にずれた位置）に達し、受光面２８には達しない。
【００３５】
撮像素子２６は、コネクタ３２により回路基板１６に電気的に接続されている。図１１は、撮像素子２６からの電気信号を処理する回路を示す。これらの回路の一部は例えば回路基板１６上に搭載されている。画像信号処理回路３６は、撮像素子２６の出力を受け、種々の信号処理を行い、伝送のための画像信号Ｇｔ及び表示のための画像信号Ｇｄを出力する。送信制御部３８は、画像信号処理回路３６の出力、及びマイク９からの音声信号、キー入力された文字メッセージなどを受け、アンテナ５を介してこれらの信号を送信する。受信回路４２は、他の携帯電話機（図示しない）からの情報を受信する。表示駆動回路４０は、画像信号処理回路３６の出力及び受信回路４２の出力を受け、これに基づき表示内容を決め、画像表示部３を駆動して必要な表示を行わせる。撮像素子２６はレンズ２０又は２２からの光学像を電気的画像信号に変換し、撮像素子出力Ｇｐとして出力する。画像信号処理回路３８は、画像信号Ｇｔを受け、Ａ／Ｄ変換、符号化、圧縮などを行い、伝送用画像信号Ｇｔ、表示用画像信号Ｇｄとして出力する。
【００３６】
図１２及び図１３は、上記の撮像装置一体型携帯電話機で撮像をするときの扱い方を示している。被写体４４が操作者４６の前方（図１２において左側）にある場合（言換えると操作者４６の前方にある被写体４４を撮像したい場合）には、撮像装置一体型携帯電話機を通話時と同じように握ったまま、例えば指先で突起１４ｇを図２で最も右側に移動させる（図２に破線及び符号１４ｇ’で示す）ことにより保持部材１４を第２の位置に移動させ、第２のレンズ２２を通る光が受光面２８に達するようにする。そして、図１２に示すように、撮像装置一体型携帯電話機を、通話時と同じように握ったまま、前面２ａｓを上に向け、電話機を略水平にして、第２のレンズ２２を被写体に向ける。このとき、撮像により得られている映像が表示部３に表示されているので、操作者はこれを見ながら（即ち、表示部３をビューファインダとして利用しながら）、筐体２の向きを調整する。
【００３７】
被写体が操作者４６自身である場合（言換えると操作者４６自身を撮像したい場合）には、撮像装置一体型携帯電話機を通話時と同じように握ったまま、例えば指先で突起１４ｇを図２で最も左側に移動させる（図２に実線及び符号１４ｇで示す）ことにより保持部材１４を第１の位置に移動させ、第１のレンズ２０を通る光が受光面２８に達するようにする。そして、図１３に示すように、撮像装置一体型携帯電話機を、通話時と同じように握ったまま、前面２ａｓを手前に（操作者自身の方に）向け、電話機を略垂直に立て、第１のレンズ２０を自分に向ける。このときも、表示部３に表示される画像を見ることにより筐体２の向きを調整する。
【００３８】
操作者の後方の被写体を操作者４６の肩越しに撮像する場合にも、操作者自身を撮像する場合と略同様に、撮像装置一体型携帯電話機を保持すれば良い。上方にある被写体を撮像する場合には、突起１４ｇを図２で最も右側に寄せてレンズ２２を上方に向けても良く、突起１４ｇを図２で最も左側に寄せてレンズ２０を上方に向けても良い。
【００３９】
このように、いずれの場合にも、通話のために使用する場合と同じように握ったままで、例えば指先で突起１４ｇを左右に動かすことにより被写体を選択して撮像することができる。従って、電話を掛けながら、被写体の映像を送信するような場合、例えば電話機をテレビ電話として使用する場合に、特に便利である。
【００４０】
また、テレビ電話として用いなくても、単に撮像装置として用いる場合にも、握り変える必要なしに、例えば指先で突起１４ｇを左右に動かすことにより被写体の選択を行うことができるので、便利である。
【００４１】
また、前面２ａｓを上に向けた状態では、表示部３が上を向くので、反射型液晶ディスプレイ（携帯電話機の場合には、消費電力低減のために反射型液晶ディスプレイが用いられることが多い）を用いた場合であっても表示部３に十分な照度を確保でき、良好な視認性が得られる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態の撮像装置一体型形態電話機は、通話のために使用する場合と同じように握ったままで、被写体を選択して撮像することができる。従って、電話を掛けながら、被写体の映像を送信するような場合、例えば電話機をテレビ電話として使用する場合に、特に便利である。また、テレビ電話として用いなくても、単に撮像装置としてのみ用いる場合にも、握り変える必要なしに被写体の選択を行うことができるので、便利である。
【００４３】
なお、赤外線カットフィルタ３０は、入射される光の赤外領域の波長を通過させないことによって、撮像素子２６の分光感度特性が人間の被視感度に近くなるようにするための補正フィルタであって、必ずしも設けなくても良い。また、上記の実施の形態では、反射プリズム２４を反射部材として用いたが、代りにミラーを用いても良い。さらに、第１のレンズ２０及び第２のレンズ２２としては、単体のレンズに限らず、複数のレンズの列を用いても良い。さらにまた、コネクタ３２としては、例えばフレキシブルコネクタを用いるのが良いが、本発明はこれに限定されない。また、図示の例においては、第１の方向と第２の方向は直交しているが、本発明はこれに限定されず、第１の方向と第２の方向のなす角が直角以外であっても適用可能である。
【００４４】
実施の形態２．
図１４及び図１５は、実施の形態２の撮像装置一体型電話機の撮像ユニットを示す斜視図である。図１６は図１４のＣ−Ｃ線断面図、図１７は図１５のＤ−Ｄ線断面図である。図１４及び図１６は、保持部材１４が第１の位置にある状態を示し、図１５及び図１７は保持部材１４が第２の位置にある状態を示す。図１６及び図１７は、保持部材１４及び支持部材１８の外側にある筐体２をも示す。
【００４５】
実施の形態２では、開口２ｈ及び２ｉ（図１４及び図１５では開口２ｈが点線で示してある）を塞ぐことができる遮光部材４８ａ及び４８ｂが設けてある。これらの遮光部材４８ａ及び４８ｂは、保持部材１４と一体に形成されたものであり、それぞれ前面１４ａｓ及び頂面１４ｅｓ上の、開口１４ｈ及び１４ｉに隣接する部分に設けられた突出部により形成されたものである。即ち、遮光部材４８ａは、前面１４ａｓ上の、開口１４ｈに隣接した位置であって、保持部材１４が第２の位置にあるときに開口２ｈに対向する部分に設けられた円板状突出部で構成されたものであり、開口２ｈの断面（厳密には前壁２ａの内面側における寸法）よりも少し直径が大きい円形の表面を有し、保持部材１４が第２の位置にあるとき、円形の表面の周辺部が開口２ｈの周囲の部分に近接ないし接触し、開口２ｈから入る光を略完全に遮る。同様に、遮光部材４８ｂは、頂面ｅｓ上の、開口１４ｉに隣接した位置であって、保持部材１４が第１の位置にあるときに開口２ｉに対向する部分に設けられた円板状突出部で構成されたものであり、開口２ｉの断面（厳密には頂壁２ｅの内面側における寸法）よりも少し直径が大きい円形の表面を有し、保持部材１４が第１の位置にあるとき、円形の表面の周辺部が開口２ｉの周囲の部分に近接ないし接触し、開口２ｉから入る光を略完全に遮る。
【００４６】
図１４及び図１６に示す第１の位置では、開口２ｈを通して導入される光が、レンズ２０を通って受光面２８に達する。開口２ｉは、遮光部材４８ｂで塞がれているので、開口２ｉを通って筐体２の内部に入ろうとする光が遮られる。従って、撮影に用いられない光が保持部材１４の内部に入り込むことによるフレアなどの光ノイズを防止することができる。
【００４７】
図１５及び図１７に示す第２の位置では、開口２ｉを通して導入される光が、レンズ２２及び反射プリズム２４を通って受光面２８に達する。開口２ｈは、遮光部材４８ａで塞がれているので、開口２ｈを通って筐体２の内部に入ろうとする光が遮られる。従って、撮影に用いられない光が保持部材１４の内部に入り込むことによるフレアなどの光ノイズを防止することができる。また、このような遮光部材を設けることにより、筐体内にほこりが入るのを減少させることができる。
【００４８】
なお、上記の例では、遮光部材４８ａ及び４８ｂが、電話機の筐体２を貫通する開口２ｈ及び２ｉを塞ぐように設けられているが、筐体２とは別に、撮像装置を内蔵する筐体が設けられ、それに被写体からの光を導入する孔が設けられている場合には、その孔を塞ぐように、遮光部材を形成しても良い。
【００４９】
実施の形態３．
図１８及び図１９は、実施の形態３の撮像装置一体型電話機の撮像ユニットを示す斜視図である。図２０は図１８のＥ−Ｅ線断面図、図２１は図１８のＦ−Ｆ線断面図、図２２は図１９のＧ−Ｇ線断面図、図２３は図１９のＨ−Ｈ線断面図、図２４及び図２５は、光学系を示す図である。図１８、図２０、図２１、図２４は、保持部材１４が第１の位置にある状態を示し、図１９、図２２、図２３及び図２５は保持部材１４が第２の位置にある状態を示す。図２０、図２１、図２２及び図２３は保持部材１４及び支持部材１８の外側にある筐体２をも示す。
【００５０】
実施の形態３では、板状の遮光部材５０ａ及び５０ｂが支持部材１８に固着されている。第１の遮光部材５０ａは、第１のレンズ２０の光軸２０ｘに対して垂直であり、一端が第１のブラケット１８ｄ（第１のレンズ２０側）に固着され、保持部材１４の第１の側壁１４ｃに形成されたスリット１４ｍを貫通して延びており、第１の側壁１４ｃに対して摺動可能である。保持部材１４が第２の位置にあるときは、図２２及び図２５に示すように、遮光部材５０ａは第１のレンズ２０とフィルタ３０の間に位置し、第１のレンズ２０を通った光を遮る。なお、このとき、第１のレンズ２０は、筐体の開口２ｈと整列していないので、開口２ｈを通った光の大部分は、保持部材１４の前面１４ａｓに当たり、レンズ２０に入射するわけではないが、漏れ込んでレンズ２０を通った光が遮光部材５０ａにより遮られる。一方、保持部材１４が第１の位置にあるときは、図２０及び図２４に示すように、遮光部材５０ａは第１のレンズ２０とフィルタ３０の間に位置せず、第１のレンズ２０を通った光は遮られない。
【００５１】
第２の遮光部材５０ｂは、第２のレンズ２２の光軸２２ｘに対して垂直であり、一端が第２のブラケット１８ｅ（第２のレンズ２２に近い側）に固着され、保持部材１４の第２の側壁１４ｄに形成されたスリット１４ｎ（図１９において頂壁１４ｅの陰になっているので、引出し線を破線としている）を貫通して延びており、第２の側壁１４ｄに対して摺動可能である。保持部材１４が第１の位置にあるときは、図２１及び図２４に示すように、遮光部材５０ｂは第２のレンズ２２と反射プリズム２４の間に位置し、第２のレンズ２２を通った光を遮る。なお、このとき、第２のレンズ２２は、筐体の開口２ｉと整列していないので、開口２ｉを通った光の大部分は、保持部材１４の頂面１４ｅｓに当たり、レンズ２２に入射するわけではないが、漏れ込んでレンズ２２を通った光が遮光部材５０ｂにより遮られる。一方、保持部材１４が第２の位置にあるときは、図２３及び図２５に示すように、遮光部材５０ｂは第２のレンズ２２と反射プリズム２４の間に位置せず、第２のレンズ２２を通った光は遮られない。
【００５２】
図１８及び図２４に示す第１の位置では、開口２ｈを通して導入される光が、レンズ２０を通って受光面２８に達する。開口２ｉなどを介して漏れ込んだ光はレンズ２２を通るものの、遮光部材５０ｂにより遮られる。従って、保持部材１４に入った光は撮像素子２６の近傍までは届かず、フレアなどの光ノイズを減少させることができる。
【００５３】
一方、図１９及び図２５に示す第２の位置では、開口２ｉを通して導入される光が、レンズ２２及び反射プリズム２４を経て受光面２８に達する。開口２ｈなどを介して漏れ込んだ光はレンズ２０を通るものの、遮光部材５０ａにより遮られる。従って、保持部材１４に入った光は撮像素子２６の近傍までは届かず、フレアなどの光ノイズを減少させることができる。
【００５４】
実施の形態３の構成によれば、筐体の壁に形成された開口の形状などの制約を受けることなく、撮像装置（カメラユニット）単体で遮光手段を構成することが可能となり、筐体の設計自由度などが増すと言う利点がある。
【００５５】
上記の実施の形態１〜３は、撮像装置一体型携帯電話機であるが、本発明は携帯電話機に限らず他のハンドセット電話機、例えば据え置き型電話機のハンドセットにも適用できる。また、電話機以外の携帯情報機器、例えばパームトップコンピュータやノート型コンピュータにも適用できる。ノート型コンピュータの場合には、前方にある被写体を撮像するときは、両手でそれぞれの側部を把持し、頂壁を被写体に向けて、頂壁の開口を通して導入される光により撮像を行なうとともに、前壁の表示部で撮像している映像を観察し、一方、操作者自身を撮像するときには、前壁を操作者に向け、前壁の撮像孔を通して導入される光により撮像を行なうとともに、前壁の表示部で撮像している映像を観察するのが便利である。
【００５６】
本発明の撮像装置は、静止画の撮影用として構成することもでき、また動画の撮影用として構成することもできる。静止画の場合、撮像により得られた静止画情報を電子メールに添付して送信することも可能であり、また撮像装置、携帯情報機器、電話機などが備える記録媒体に記録するようにしても良い。
【００５７】
【発明の効果】
本発明に係る撮像装置によれば、操作者は、被写体の方向に応じて撮像装置の撮像部材の向きを変えることなく、方向の異なる被写体を選択して撮像することができる。撮像部材の向きを変えるために、従来の装置で用いられていたカメラヘッドの回転機構を必要としないために、撮像装置の寸法を小さくすることができ、また、カメラヘッドと画像処理回路との電気的な接続が容易となる。さらに、カメラヘッドを回転可能に支持する必要がないので、堅牢な構造とすることができる。また、第１の方向の被写体からの光は真っ直ぐに受光面に導けば良く、第２の方向の被写体からの光は反射プリズムなど広く使われている部材を用いて光路を略直角に曲げれば良いので、撮影光学系の構成が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の撮像装置を組込んだ携帯電話機の前面側から見た斜視図である。
【図２】 実施の形態１の撮像装置を組込んだ携帯電話機の背面側から見た斜視図である。
【図３】 保持部材が第１の位置にあるときの図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 保持部材が第２の位置にあるときの図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】 実施の形態１の、保持部材が第１の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図６】 実施の形態１の、保持部材が第２の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図７】 実施の形態１の、保持部材が第１の位置にあるときの、撮像装置の光学系を示す概略斜視図である。
【図８】 実施の形態１の、保持部材が第２の位置にあるときの、撮像装置の光学系を示す概略斜視図である。
【図９】 実施の形態１の撮像装置の回路基板への搭載を示す側面図である。
【図１０】 実施の形態１の撮像装置の回路基板への搭載を示す正面図である。
【図１１】 実施の形態１の画像信号処理回路を示すブロック図である。
【図１２】 実施の形態１の撮像装置一体型携帯電話機で前方の被写体を撮像するときの扱い方を示す斜視図である。
【図１３】 実施の形態１の撮像装置一体型携帯電話機で操作者自身を撮像するときの扱い方を示す斜視図である。
【図１４】 本発明の実施の形態２の、保持部材が第１の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図１５】 実施の形態２の、保持部材が第２の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図１６】 図１４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１７】 図１５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１８】 本発明の実施の形態３の、保持部材が第１の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図１９】 実施の形態３の、保持部材が第２の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図２０】 図１８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２１】 図１８のＦ−Ｆ線断面図である。
【図２２】 図１９のＧ−Ｇ線断面図である。
【図２３】 図１９のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２４】 実施の形態３の、保持部材が第１の位置にあるときの、撮像装置の光学系を示す概略斜視図である。
【図２５】 実施の形態３の、保持部材が第２の位置にあるときの、撮像装置の光学系を示す概略斜視図である。
【図２６】 従来の撮像装置一体型携帯電話機を示す斜視図である。
【図２７】 図２６の撮像装置一体型携帯電話機のカメラユニットの内部を示す図である。
【符号の説明】
２ 筺体、 ２ｈ 第１の開口、 ２ｉ 第２の開口、 ３ 画像表示部、 ５ アンテナ、 ６ 撮像装置、 ７ スピーカ、 ８ キー入力部、 ９ マイク、 １４ 保持部材、 １６ 回路基板、 １８ 支持部材、 １８ｃ 棒状部材、 １８ｂ 筋状凸部、 ２０ 第１のレンズ、 ２２ 第２のレンズ、 ２４ 反射プリズム、 ２６ 撮像素子（センサーチップ）、 ２８ 受光面、 ３０ 赤外線カットフィルタ、 ３２ コネクタ、 ３６ 画像信号処理回路、 ４６ 使用者、 ４８ａ 第１の遮光部材、 ４８ｂ 第２の遮光部材、 ５０ａ 第１の遮光部材、 ５０ｂ 第２の遮光部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関し、より詳しくはハンドセット電話機や携帯情報機器と一体にして構成するのに適した撮像装置に関する。本発明はまた、そのような撮像装置を組込んだ撮像装置一体型ハンドセット電話機及び撮像装置一体型携帯情報機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の撮像装置としては、特開平８−２２３４９２号公報に開示されたカメラ一体型携帯端末がある。同公報に開示されている撮像装置は図２６に示すように、ボディケース１０２に対して回動可能で撮影孔１０４を有するカメラヘッド部１０６と、液晶ディスプレイ１０８と、電話番号を入力する操作ボタン１１０とを有し、被写体からの光を撮影孔１０４を通してカメラヘッド部１０６内の撮像素子１１４（図２７）に導くようになっている。また、カメラヘッド部１０６を回転軸を中心にして符号Ｒで示すように回転させて被写体に撮影孔１０４を向け得るようになっている。さらに撮影の際液晶ディスプレイ１０８はビューファインダとして使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の撮像装置においては、撮像装置を回転させるための空間をカメラヘッド部１０６の周辺に設けなければならないために、装置全体を小型化するのが困難であるという問題があった。
【０００４】
また、カメラヘッド部１０６がボディケース１０２に回転可能に支持されているため、カメラヘッド部１０６とボディケース１０２との電気的な接続を回転軸部分で行わなければならず、構造が複雑になるという問題もあった。
【０００５】
カメラヘッド部１０６とボディケース１０２との電気的接続をフレキシブルケーブルを用いて行うこともできるが、フレキシブルケーブルはカメラヘッド部１０６の回転に伴い移動するため、その形状が変化し、フレキシブルケーブル自体が携帯電話機のアンテナ性能に影響を与えるため携帯電話機に搭載する際に携帯電話の性能劣化の要因となりやすいという問題点があった。
【０００６】
さらに、カメラヘッド部１０６がボディケース１０２に回転可能に支持されているため、該支持部分における機械的な強度が不足しがちであるという問題もあった。
【０００７】
さらに、撮影孔１０４にはめ込まれたレンズ１１２から撮像素子１１４までの距離（図２７のＤａ）を小さくし、薄型化をはかろうとしても、円筒状のカメラヘッド部の直径は、撮像素子１１４の寸法Ｄｂの制約を受けるので、装置全体の薄型化に不利であると言う問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためのもので、その一つの目的は、小型で、薄く、かつ堅牢な撮像装置を提供することにある。本発明の他の目的は、電気的接続が簡単な撮像装置を提供することにある。本発明の他の目的は、機械的強度がハンドセット型電話機や携帯情報機器と一体に形成するのに適した撮像装置を提供することにある。本発明の他の目的は、生産性が良好であり、安価な撮像装置を提供することにある。本発明の他の目的は、小型で、堅牢であり、電気的接続が簡単な撮像装置一体型ハンドセット電話機を提供することにある。本発明の他の目的は、小型で、堅牢であり、電気的接続が簡単な撮像装置一体型携帯情報機器を提供することにある。
【０００９】
本発明に係る撮像装置は、 受光面を有し、前記受光面上に結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記受光面に対し略垂直な第１の方向にある第１の被写体からの光を前記受光面に導くことができ、第１の撮像レンズを有する第１の撮像光学系と、前記受光面に対し略平行な第２の方向にある第２の被写体からの光を前記受光面に導くことができ、光軸が前記第２の方向と平行となるように配置され、前記第２の被写体からの光が入射する第２の撮像レンズ及び前記第２の撮像レンズから出射した前記第２の被写体からの光を前記受光面の方向に略直角に反射する反射手段とを有して構成され、前記第１の撮像光学系よりも焦点距離が大きい第２の撮像光学系と、前記第１の方向および前記第２の方向と略垂直な第３の方向に沿って設けられる凸部、および前記第３の方向に延在して設けられる棒状部を有し、前記撮像素子が固定される支持部材と、該支持部材によって第１の位置と第２の位置の間で摺動可能に支持され、前記凸部と係合し、前記第３の方向に延在して設けられる溝部、および前記棒状部が挿通される貫通孔を有し、前記第１及び第２の撮像光学系を保持する保持部材とを有し、前記保持部材が前記第１の位置にあるときに、前記第１の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像し、前記保持部材が前記第２の位置にあるときに、前記第２の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１及び図２は、本発明一実施の形態の撮像装置を搭載した携帯電話機、言換えると撮像装置一体型携帯電話機を示す前面側からの斜視図及び背面側からの斜視図である。図３及び図４は、図１のＡ−Ａ線断面図である。また、図５及び図６は、筐体（２）内部の撮像装置（１２）を示す斜視図であり、図７及び図８は、撮像装置（１２）の撮像光学系を示す概略斜視図である。図３、図５及び図７は、後述の保持部材（１４）が第１の位置にあるときの様子を示し、図４、図６及び図８は、保持部材（１４）が第２の位置にあるときの様子を示す。図３、図４、図５、図６、図７及び図８により撮像装置１２を構成する主要部材が示されている。図３は図５のＡ−Ａ線断面図でもあり、図４は図６のＢ−Ｂ線断面図でもある。
【００１５】
図示のようにこの撮像装置一体型携帯電話機は、略直方体状の筐体２を有する。筐体２は、前面２ａｓを有する前壁２ａと、背面２ｂｓを有する後壁２ｂと、第１の側面２ｃｓを有する第１の側壁２ｃと、第１の側面２ｄｓを有する第２の側壁２ｄと、頂面２ｅｓを有する頂壁２ｅと、底面２ｆｓを有する底壁２ｆとを有する。筐体２は全体として細長く、前面２ａｓ、後面２ｂｓ、第１の側面２ｃｓ及び第２の側面２ｄｓは筐体２の長手方向に略平行であり、頂面２ｅｓ及び底面２ｆｓは上記長手方向に略垂直である。
【００１６】
前壁２ａの上端の近傍には例えば断面が略円形の第１の開口２ｈが形成されている。頂面２ｅｓには、一方の側、例えば図１において右側の端部の近傍にアンテナ５が形成されている。頂壁２ｅの、他方の側、例えば図１において左側には、例えば断面が略円形の第２の開口２ｉが形成されている。
【００１７】
前面２ａｓの第１の開口２ｈの近傍にスピーカ７が形成され、その下方に画像表示部３が形成され、さらにその下方にキー入力部８が形成され、さらにその下方にマイク９が形成されている。キー入力部８は、０ないし９の番号キーの外、機能キーを含み、電話番号の入力、電話機が備えている各種機能の選択実行のために使用される。
【００１８】
画像表示部３は、例えば液晶ディスプレイで構成され、キー入力部８による入力内容、入力の案内の表示、受信した文字メッセージの表示など、携帯電話機としての機能を果すために用いられるほか、撮像装置１２により撮影されている映像を表示するため、即ちビューファインダとして用いられる。さらに、他の同様の撮像機能装置付き電話機などから送られて来る映像を表示するためにも用いられる。
【００１９】
図９及び図１０は、回路基板（１６）への支持部材１８の搭載の様子を示す側面図及び正面図である。撮像装置１２は、図９及び図１０並びに図７、図５、図８及び図６に示すように、回路基板１６に取付けられた支持部材１８と、支持部材１８に摺動可能に支持された保持部材１４とを有する。
【００２０】
回路基板１６は、筐体２に、その背面２ｂｓに平行になるように、例えば後壁２ｂに取付けられている。支持部材１８は、板状部１８ａと、筋状凸部１８ｂと、棒状部１８ｃと、棒状部１８ｃの両端を保持する第１のブラケット１８ｄ及び第２のブラケット１８ｅとを有する。
【００２１】
保持部材１４は、略直方体状のものであり、前面１４ａｓを有する前壁１４ａと、背面１４ｂｓを有する後壁１４ｂと、第１の側面１４ｃｓを有する第１の側壁１４ｃと、第２の側面１４ｄｓを有する第２の側壁１４ｄと、頂面１４ｅｓを有する頂壁１４ｅと、底面１４ｆｓを有する底壁１４ｆとを有する。このうち、後壁１４ｂと第２の側壁１４ｄと底壁１４ｆとは、図５及び図６には現われていないため、引出し線を破線としている。
【００２２】
保持部材１４の第１の側壁１４ｃと支持部材１８の第１のブラケット１８ｃとは同じ側に位置し、保持部材１４の第２の側壁１４ｄと支持部材１８の第２のブラケット１８ｄとは同じ側に位置する。
【００２３】
保持部材１４は、溝部１４ｊ及び貫通孔１４ｋを有し、これらが支持部材１８の筋状凸部１８ｂ及び棒状部１８ｃと係合ないし嵌合して、保持部材１４が支持部材１８に対して摺動する際にその動きを規制する案内部材として働く。
【００２４】
保持部材１４はさらに、後壁１４ｂから後方に突出した突起１４ｇを有する。この突起１４ｇは、筐体２の後壁２ｂに設けられた、水平方向に延びた長開口２ｇを貫通して、筐体２の背面２ｂｓから後方に突出したものであり、操作者がこの突起１４ｇを指で左右に押すことにより保持部材１４を図１で右側に寄せた位置即ち第１の位置又は図１で左側に寄せた位置即ち第２の位置に移動させることができる。即ち、突起１４ｇを図２で最も左に寄せた場合、保持部材１４が第１の位置（図５及び図７に示す位置、即ち、図５、図６、図７、図８で保持部材１４が支持部材１８に対して最も右に移動した位置）に移動し、突起１４ｇを図２で最も右に寄せた場合、保持部材１４が第２の位置（図６及び図８に示す位置：図５、図６、図７、図８で保持部材１４が支持部材１８に対して最も左に移動した位置）に移動する。
【００２５】
保持部材１４の前壁１４ａには、開口１４ｈが設けられ、この開口１４ｈに第１のレンズ２０がはめ込まれている。この開口１４ｈは、前面１４ａｓのうち第１の側壁１４ｃ寄りに設けてある。
【００２６】
保持部材１４の頂壁１４ｅには、開口１４ｉが設けられ、この開口１４ｉに第２のレンズ２２がはめ込まれている。この開口１４ｉは、前面１４ａｓのうち第２の側壁１４ｄ寄りに設けてある。
【００２７】
図７及び図８には支持部材１８のうち、板状部１８ａのみが示されている。板状部１８ａには、撮像素子（センサーチップ）２６が固定されている。言換えると、板状部１８ａは撮像素子２６を支持している。撮像素子２６は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサー又はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサーで構成されたものであり、光電変換を行うための受光面２８を有する。受光面２８は、後壁２ｂに平行である。
【００２８】
受光面２８の前側に、フィルタ３０が設けられている。フィルタ３０は、被視感度特性へ感度調整を行うための赤外カットフィルタであり、撮像素子２６に対して固定されている。また、反射プリズム２４がレンズ２２を通った光を反射するように、保持部材１４に固定されている。
【００２９】
レンズ２０は、その光軸２０ｘが前面２ａｓに略垂直な方向に延在するように配置され、図７に示す第１の位置では、前面２ａｓ側に位置する被写体からの光が、レンズ２０を通り受光面２８に垂直に入射する。
【００３０】
レンズ２２は、その光軸が、筐体２の長手方向、即ち頂面２ｅｓに略垂直な方向に延在するように配置され、図８に示す第２の位置では、頂面２ｅｓ側に位置する被写体からの光が、レンズ２２を通り、反射プリズム２４で９０度反射され、受光面２８に達する。反射プリズム２４で反射された光は受光面２８に垂直に入射する。
【００３１】
このように、第１のレンズ２０により、第１の方向（受光面２８に対して垂直な方向、即ち前面２ａｓに対し垂直な方向）にある被写体からの光を受光面２８に導くことができる第１の撮像光学系が形成され、第２のレンズ２２及び反射プリズム２４により、第１の方向とは異なる第２の方向（頂面２ｅｓに対して垂直な方向、従って受光面２８に平行な方向）にある被写体からの光を受光面２８に導くことができる第２の撮像光学系が形成されている。
【００３２】
第１のレンズ２０、第２のレンズ２２、反射プリズム２４は保持部材１４に保持されているため、保持部材１４が摺動して第１の位置と第２の位置の間を移動すると、撮像光学系（２０、２２、２４）も一緒に移動する。
【００３３】
図７に示す第１の位置では、第１のレンズ２０を通る光が受光面２８に導かれる。このとき、第２のレンズ２２及び反射プリズム２４を通る光は、受光面２８とは異なる位置（摺動方向にずれた位置）に達し、受光面２８には達しない。
【００３４】
図８に示す第２の位置では、第２のレンズ２２を通る光が、反射プリズム２４で反射されて、受光面２８に導かれる。このとき、第１のレンズ２０を通る光は、受光面２８とは異なる位置（摺動方向にずれた位置）に達し、受光面２８には達しない。
【００３５】
撮像素子２６は、コネクタ３２により回路基板１６に電気的に接続されている。図１１は、撮像素子２６からの電気信号を処理する回路を示す。これらの回路の一部は例えば回路基板１６上に搭載されている。画像信号処理回路３６は、撮像素子２６の出力を受け、種々の信号処理を行い、伝送のための画像信号Ｇｔ及び表示のための画像信号Ｇｄを出力する。送信制御部３８は、画像信号処理回路３６の出力、及びマイク９からの音声信号、キー入力された文字メッセージなどを受け、アンテナ５を介してこれらの信号を送信する。受信回路４２は、他の携帯電話機（図示しない）からの情報を受信する。表示駆動回路４０は、画像信号処理回路３６の出力及び受信回路４２の出力を受け、これに基づき表示内容を決め、画像表示部３を駆動して必要な表示を行わせる。撮像素子２６はレンズ２０又は２２からの光学像を電気的画像信号に変換し、撮像素子出力Ｇｐとして出力する。画像信号処理回路３８は、画像信号Ｇｔを受け、Ａ／Ｄ変換、符号化、圧縮などを行い、伝送用画像信号Ｇｔ、表示用画像信号Ｇｄとして出力する。
【００３６】
図１２及び図１３は、上記の撮像装置一体型携帯電話機で撮像をするときの扱い方を示している。被写体４４が操作者４６の前方（図１２において左側）にある場合（言換えると操作者４６の前方にある被写体４４を撮像したい場合）には、撮像装置一体型携帯電話機を通話時と同じように握ったまま、例えば指先で突起１４ｇを図２で最も右側に移動させる（図２に破線及び符号１４ｇ’で示す）ことにより保持部材１４を第２の位置に移動させ、第２のレンズ２２を通る光が受光面２８に達するようにする。そして、図１２に示すように、撮像装置一体型携帯電話機を、通話時と同じように握ったまま、前面２ａｓを上に向け、電話機を略水平にして、第２のレンズ２２を被写体に向ける。このとき、撮像により得られている映像が表示部３に表示されているので、操作者はこれを見ながら（即ち、表示部３をビューファインダとして利用しながら）、筐体２の向きを調整する。
【００３７】
被写体が操作者４６自身である場合（言換えると操作者４６自身を撮像したい場合）には、撮像装置一体型携帯電話機を通話時と同じように握ったまま、例えば指先で突起１４ｇを図２で最も左側に移動させる（図２に実線及び符号１４ｇで示す）ことにより保持部材１４を第１の位置に移動させ、第１のレンズ２０を通る光が受光面２８に達するようにする。そして、図１３に示すように、撮像装置一体型携帯電話機を、通話時と同じように握ったまま、前面２ａｓを手前に（操作者自身の方に）向け、電話機を略垂直に立て、第１のレンズ２０を自分に向ける。このときも、表示部３に表示される画像を見ることにより筐体２の向きを調整する。
【００３８】
操作者の後方の被写体を操作者４６の肩越しに撮像する場合にも、操作者自身を撮像する場合と略同様に、撮像装置一体型携帯電話機を保持すれば良い。上方にある被写体を撮像する場合には、突起１４ｇを図２で最も右側に寄せてレンズ２２を上方に向けても良く、突起１４ｇを図２で最も左側に寄せてレンズ２０を上方に向けても良い。
【００３９】
このように、いずれの場合にも、通話のために使用する場合と同じように握ったままで、例えば指先で突起１４ｇを左右に動かすことにより被写体を選択して撮像することができる。従って、電話を掛けながら、被写体の映像を送信するような場合、例えば電話機をテレビ電話として使用する場合に、特に便利である。
【００４０】
また、テレビ電話として用いなくても、単に撮像装置として用いる場合にも、握り変える必要なしに、例えば指先で突起１４ｇを左右に動かすことにより被写体の選択を行うことができるので、便利である。
【００４１】
また、前面２ａｓを上に向けた状態では、表示部３が上を向くので、反射型液晶ディスプレイ（携帯電話機の場合には、消費電力低減のために反射型液晶ディスプレイが用いられることが多い）を用いた場合であっても表示部３に十分な照度を確保でき、良好な視認性が得られる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態の撮像装置一体型形態電話機は、通話のために使用する場合と同じように握ったままで、被写体を選択して撮像することができる。従って、電話を掛けながら、被写体の映像を送信するような場合、例えば電話機をテレビ電話として使用する場合に、特に便利である。また、テレビ電話として用いなくても、単に撮像装置としてのみ用いる場合にも、握り変える必要なしに被写体の選択を行うことができるので、便利である。
【００４３】
なお、赤外線カットフィルタ３０は、入射される光の赤外領域の波長を通過させないことによって、撮像素子２６の分光感度特性が人間の被視感度に近くなるようにするための補正フィルタであって、必ずしも設けなくても良い。また、上記の実施の形態では、反射プリズム２４を反射部材として用いたが、代りにミラーを用いても良い。さらに、第１のレンズ２０及び第２のレンズ２２としては、単体のレンズに限らず、複数のレンズの列を用いても良い。さらにまた、コネクタ３２としては、例えばフレキシブルコネクタを用いるのが良いが、本発明はこれに限定されない。また、図示の例においては、第１の方向と第２の方向は直交しているが、本発明はこれに限定されず、第１の方向と第２の方向のなす角が直角以外であっても適用可能である。
【００４４】
実施の形態２．
図１４及び図１５は、実施の形態２の撮像装置一体型電話機の撮像ユニットを示す斜視図である。図１６は図１４のＣ−Ｃ線断面図、図１７は図１５のＤ−Ｄ線断面図である。図１４及び図１６は、保持部材１４が第１の位置にある状態を示し、図１５及び図１７は保持部材１４が第２の位置にある状態を示す。図１６及び図１７は、保持部材１４及び支持部材１８の外側にある筐体２をも示す。
【００４５】
実施の形態２では、開口２ｈ及び２ｉ（図１４及び図１５では開口２ｈが点線で示してある）を塞ぐことができる遮光部材４８ａ及び４８ｂが設けてある。これらの遮光部材４８ａ及び４８ｂは、保持部材１４と一体に形成されたものであり、それぞれ前面１４ａｓ及び頂面１４ｅｓ上の、開口１４ｈ及び１４ｉに隣接する部分に設けられた突出部により形成されたものである。即ち、遮光部材４８ａは、前面１４ａｓ上の、開口１４ｈに隣接した位置であって、保持部材１４が第２の位置にあるときに開口２ｈに対向する部分に設けられた円板状突出部で構成されたものであり、開口２ｈの断面（厳密には前壁２ａの内面側における寸法）よりも少し直径が大きい円形の表面を有し、保持部材１４が第２の位置にあるとき、円形の表面の周辺部が開口２ｈの周囲の部分に近接ないし接触し、開口２ｈから入る光を略完全に遮る。同様に、遮光部材４８ｂは、頂面ｅｓ上の、開口１４ｉに隣接した位置であって、保持部材１４が第１の位置にあるときに開口２ｉに対向する部分に設けられた円板状突出部で構成されたものであり、開口２ｉの断面（厳密には頂壁２ｅの内面側における寸法）よりも少し直径が大きい円形の表面を有し、保持部材１４が第１の位置にあるとき、円形の表面の周辺部が開口２ｉの周囲の部分に近接ないし接触し、開口２ｉから入る光を略完全に遮る。
【００４６】
図１４及び図１６に示す第１の位置では、開口２ｈを通して導入される光が、レンズ２０を通って受光面２８に達する。開口２ｉは、遮光部材４８ｂで塞がれているので、開口２ｉを通って筐体２の内部に入ろうとする光が遮られる。従って、撮影に用いられない光が保持部材１４の内部に入り込むことによるフレアなどの光ノイズを防止することができる。
【００４７】
図１５及び図１７に示す第２の位置では、開口２ｉを通して導入される光が、レンズ２２及び反射プリズム２４を通って受光面２８に達する。開口２ｈは、遮光部材４８ａで塞がれているので、開口２ｈを通って筐体２の内部に入ろうとする光が遮られる。従って、撮影に用いられない光が保持部材１４の内部に入り込むことによるフレアなどの光ノイズを防止することができる。また、このような遮光部材を設けることにより、筐体内にほこりが入るのを減少させることができる。
【００４８】
なお、上記の例では、遮光部材４８ａ及び４８ｂが、電話機の筐体２を貫通する開口２ｈ及び２ｉを塞ぐように設けられているが、筐体２とは別に、撮像装置を内蔵する筐体が設けられ、それに被写体からの光を導入する孔が設けられている場合には、その孔を塞ぐように、遮光部材を形成しても良い。
【００４９】
実施の形態３．
図１８及び図１９は、実施の形態３の撮像装置一体型電話機の撮像ユニットを示す斜視図である。図２０は図１８のＥ−Ｅ線断面図、図２１は図１８のＦ−Ｆ線断面図、図２２は図１９のＧ−Ｇ線断面図、図２３は図１９のＨ−Ｈ線断面図、図２４及び図２５は、光学系を示す図である。図１８、図２０、図２１、図２４は、保持部材１４が第１の位置にある状態を示し、図１９、図２２、図２３及び図２５は保持部材１４が第２の位置にある状態を示す。図２０、図２１、図２２及び図２３は保持部材１４及び支持部材１８の外側にある筐体２をも示す。
【００５０】
実施の形態３では、板状の遮光部材５０ａ及び５０ｂが支持部材１８に固着されている。第１の遮光部材５０ａは、第１のレンズ２０の光軸２０ｘに対して垂直であり、一端が第１のブラケット１８ｄ（第１のレンズ２０側）に固着され、保持部材１４の第１の側壁１４ｃに形成されたスリット１４ｍを貫通して延びており、第１の側壁１４ｃに対して摺動可能である。保持部材１４が第２の位置にあるときは、図２２及び図２５に示すように、遮光部材５０ａは第１のレンズ２０とフィルタ３０の間に位置し、第１のレンズ２０を通った光を遮る。なお、このとき、第１のレンズ２０は、筐体の開口２ｈと整列していないので、開口２ｈを通った光の大部分は、保持部材１４の前面１４ａｓに当たり、レンズ２０に入射するわけではないが、漏れ込んでレンズ２０を通った光が遮光部材５０ａにより遮られる。一方、保持部材１４が第１の位置にあるときは、図２０及び図２４に示すように、遮光部材５０ａは第１のレンズ２０とフィルタ３０の間に位置せず、第１のレンズ２０を通った光は遮られない。
【００５１】
第２の遮光部材５０ｂは、第２のレンズ２２の光軸２２ｘに対して垂直であり、一端が第２のブラケット１８ｅ（第２のレンズ２２に近い側）に固着され、保持部材１４の第２の側壁１４ｄに形成されたスリット１４ｎ（図１９において頂壁１４ｅの陰になっているので、引出し線を破線としている）を貫通して延びており、第２の側壁１４ｄに対して摺動可能である。保持部材１４が第１の位置にあるときは、図２１及び図２４に示すように、遮光部材５０ｂは第２のレンズ２２と反射プリズム２４の間に位置し、第２のレンズ２２を通った光を遮る。なお、このとき、第２のレンズ２２は、筐体の開口２ｉと整列していないので、開口２ｉを通った光の大部分は、保持部材１４の頂面１４ｅｓに当たり、レンズ２２に入射するわけではないが、漏れ込んでレンズ２２を通った光が遮光部材５０ｂにより遮られる。一方、保持部材１４が第２の位置にあるときは、図２３及び図２５に示すように、遮光部材５０ｂは第２のレンズ２２と反射プリズム２４の間に位置せず、第２のレンズ２２を通った光は遮られない。
【００５２】
図１８及び図２４に示す第１の位置では、開口２ｈを通して導入される光が、レンズ２０を通って受光面２８に達する。開口２ｉなどを介して漏れ込んだ光はレンズ２２を通るものの、遮光部材５０ｂにより遮られる。従って、保持部材１４に入った光は撮像素子２６の近傍までは届かず、フレアなどの光ノイズを減少させることができる。
【００５３】
一方、図１９及び図２５に示す第２の位置では、開口２ｉを通して導入される光が、レンズ２２及び反射プリズム２４を経て受光面２８に達する。開口２ｈなどを介して漏れ込んだ光はレンズ２０を通るものの、遮光部材５０ａにより遮られる。従って、保持部材１４に入った光は撮像素子２６の近傍までは届かず、フレアなどの光ノイズを減少させることができる。
【００５４】
実施の形態３の構成によれば、筐体の壁に形成された開口の形状などの制約を受けることなく、撮像装置（カメラユニット）単体で遮光手段を構成することが可能となり、筐体の設計自由度などが増すと言う利点がある。
【００５５】
上記の実施の形態１〜３は、撮像装置一体型携帯電話機であるが、本発明は携帯電話機に限らず他のハンドセット電話機、例えば据え置き型電話機のハンドセットにも適用できる。また、電話機以外の携帯情報機器、例えばパームトップコンピュータやノート型コンピュータにも適用できる。ノート型コンピュータの場合には、前方にある被写体を撮像するときは、両手でそれぞれの側部を把持し、頂壁を被写体に向けて、頂壁の開口を通して導入される光により撮像を行なうとともに、前壁の表示部で撮像している映像を観察し、一方、操作者自身を撮像するときには、前壁を操作者に向け、前壁の撮像孔を通して導入される光により撮像を行なうとともに、前壁の表示部で撮像している映像を観察するのが便利である。
【００５６】
本発明の撮像装置は、静止画の撮影用として構成することもでき、また動画の撮影用として構成することもできる。静止画の場合、撮像により得られた静止画情報を電子メールに添付して送信することも可能であり、また撮像装置、携帯情報機器、電話機などが備える記録媒体に記録するようにしても良い。
【００５７】
【発明の効果】
本発明に係る撮像装置によれば、操作者は、被写体の方向に応じて撮像装置の撮像部材の向きを変えることなく、方向の異なる被写体を選択して撮像することができる。撮像部材の向きを変えるために、従来の装置で用いられていたカメラヘッドの回転機構を必要としないために、撮像装置の寸法を小さくすることができ、また、カメラヘッドと画像処理回路との電気的な接続が容易となる。さらに、カメラヘッドを回転可能に支持する必要がないので、堅牢な構造とすることができる。また、第１の方向の被写体からの光は真っ直ぐに受光面に導けば良く、第２の方向の被写体からの光は反射プリズムなど広く使われている部材を用いて光路を略直角に曲げれば良いので、撮影光学系の構成が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の撮像装置を組込んだ携帯電話機の前面側から見た斜視図である。
【図２】 実施の形態１の撮像装置を組込んだ携帯電話機の背面側から見た斜視図である。
【図３】 保持部材が第１の位置にあるときの図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 保持部材が第２の位置にあるときの図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】 実施の形態１の、保持部材が第１の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図６】 実施の形態１の、保持部材が第２の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図７】 実施の形態１の、保持部材が第１の位置にあるときの、撮像装置の光学系を示す概略斜視図である。
【図８】 実施の形態１の、保持部材が第２の位置にあるときの、撮像装置の光学系を示す概略斜視図である。
【図９】 実施の形態１の撮像装置の回路基板への搭載を示す側面図である。
【図１０】 実施の形態１の撮像装置の回路基板への搭載を示す正面図である。
【図１１】 実施の形態１の画像信号処理回路を示すブロック図である。
【図１２】 実施の形態１の撮像装置一体型携帯電話機で前方の被写体を撮像するときの扱い方を示す斜視図である。
【図１３】 実施の形態１の撮像装置一体型携帯電話機で操作者自身を撮像するときの扱い方を示す斜視図である。
【図１４】 本発明の実施の形態２の、保持部材が第１の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図１５】 実施の形態２の、保持部材が第２の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図１６】 図１４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１７】 図１５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１８】 本発明の実施の形態３の、保持部材が第１の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図１９】 実施の形態３の、保持部材が第２の位置にあるときの、保持部材及び支持部材を示す斜視図である。
【図２０】 図１８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２１】 図１８のＦ−Ｆ線断面図である。
【図２２】 図１９のＧ−Ｇ線断面図である。
【図２３】 図１９のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２４】 実施の形態３の、保持部材が第１の位置にあるときの、撮像装置の光学系を示す概略斜視図である。
【図２５】 実施の形態３の、保持部材が第２の位置にあるときの、撮像装置の光学系を示す概略斜視図である。
【図２６】 従来の撮像装置一体型携帯電話機を示す斜視図である。
【図２７】 図２６の撮像装置一体型携帯電話機のカメラユニットの内部を示す図である。
【符号の説明】
２ 筺体、 ２ｈ 第１の開口、 ２ｉ 第２の開口、 ３ 画像表示部、 ５ アンテナ、 ６ 撮像装置、 ７ スピーカ、 ８ キー入力部、 ９ マイク、 １４ 保持部材、 １６ 回路基板、 １８ 支持部材、 １８ｃ 棒状部材、 １８ｂ 筋状凸部、 ２０ 第１のレンズ、 ２２ 第２のレンズ、 ２４ 反射プリズム、 ２６ 撮像素子（センサーチップ）、 ２８ 受光面、 ３０ 赤外線カットフィルタ、 ３２ コネクタ、 ３６ 画像信号処理回路、 ４６ 使用者、 ４８ａ 第１の遮光部材、 ４８ｂ 第２の遮光部材、 ５０ａ 第１の遮光部材、 ５０ｂ 第２の遮光部材。
Claims (5)
- 受光面を有し、前記受光面上に結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記受光面に対し略垂直な第１の方向にある第１の被写体からの光を前記受光面に導くことができ、第１の撮像レンズを有する第１の撮像光学系と、
前記受光面に対し略平行な第２の方向にある第２の被写体からの光を前記受光面に導くことができ、光軸が前記第２の方向と平行となるように配置され、前記第２の被写体からの光が入射する第２の撮像レンズ及び前記第２の撮像レンズから出射した前記第２の被写体からの光を前記受光面の方向に略直角に反射する反射手段とを有して構成され、前記第１の撮像光学系よりも焦点距離が大きい第２の撮像光学系と、
前記第１及び第２の撮像光学系を保持する保持部材と、
前記撮像素子が固定され、前記保持部材を第１の位置と第２の位置の間で摺動可能に支
持する支持部材とを有し、
前記保持部材が前記第１の位置にあるときに、前記第１の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像し、
前記保持部材が前記第２の位置にあるときに、前記第２の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像し、
前記支持部材は、前記第１の方向および前記第２の方向と略垂直な第３の方向に沿って設けられる凸部、および前記第３の方向に延在して設けられる棒状部を有し、
前記保持部材は、前記凸部と係合し、前記第３の方向に沿って設けられる溝部、および前記棒状部が挿通される貫通孔を有して構成される
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記第１の撮像光学系への入射光を通過させる第１の開口と、前記第２の撮像光学系への入射光を通過させる第２の開口とを有する筐体を具備し、
前記保持部材が前記第２の位置にあるときに前記第１の開口を通る光を遮断するよう、前記保持部材の一部に設けられた突出部により形成された第１の遮光部材と、
前記保持部材が前記第１の位置にあるときに前記第２の開口を通る光を遮断するよう、前記保持部材の一部に設けられた突出部により形成された第２の遮光部材と
を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 前記保持部材が前記第２の位置にあるときに前記第１の撮像光学系を通る光を遮断するよう、前記支持部材に固定された板状の部材により形成された第１の遮光部材と、
前記保持部材が前記第１の位置にあるときに前記第２の撮像光学系を通る光を遮断するよう、前記支持部材に固定された板状の部材により形成された第２の遮光部材とを有し、
前記第１及び第２の遮光部材は前記保持部材に設けられたスリットを貫通して移動するものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 長手方向を有し、且つその長手方向の一端に頂面を有する頂壁を有し、前記長手方向に沿って形成された前面を有する前壁を有する筐体と、
前記前面に設けられた表示部と、
前記筐体内に設けられ、受光面を有し、前記受光面上に結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記受光面に対し略垂直な第１の方向にある第１の被写体からの光を、前記前壁を通して取込んで前記受光面に導くことができ、第１の撮像レンズを有する第１の撮像光学系と、
前記受光面に対し略平行な第２の方向にある第２の被写体からの光を、前記頂壁を通して取込んで前記受光面に導くことができ、光軸が前記第２の方向と平行となるように配置され、前記第２の被写体からの光が入射する第２の撮像レンズ及び前記第２の撮像レンズから出射した前記第２の被写体からの光を前記受光面の方向に略直角に反射する反射手段とを有して構成され、前記第１の撮像光学系よりも焦点距離が大きい第２の撮像光学系と、
前記第１及び第２の撮像光学系を保持する保持部材と、
前記撮像素子が固定され、前記保持部材を第１の位置と第２の位置の間で摺動可能に支
持する支持部材とを有し、
前記保持部材が前記第１の位置にあるときに、前記第１の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像し、
前記保持部材が前記第２の位置にあるときに、前記第２の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像し、
前記支持部材は、前記第１の方向および前記第２の方向と略垂直な第３の方向に沿って設けられる凸部、および前記第３の方向に延在して設けられる棒状部を有し、
前記保持部材は、前記凸部と係合し、前記第３の方向に沿って設けられる溝部、および前記棒状部が挿通される貫通孔を有して構成される
ことを特徴とする撮像装置一体型ハンドセット電話機。 - 少なくとも第１の面を有する第１の壁及び第２の面を有する第２の壁を有し、上記第１の面と第２の面が互いに略直角をなす筐体と、
前記第１の面に設けられた表示部と、
前記筐体内に設けられ、受光面を有し、前記受光面上に結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記受光面に対し略垂直な第１の方向にある第１の被写体からの光を、前記第１の壁を通して取込んで前記受光面に導くことができ、第１の撮像レンズを有する第１の撮像光学系と、
前記受光面に対し略平行な第２の方向にある第２の被写体からの光を、前記第２の壁を通して取込んで前記受光面に導くことができ、光軸が前記第２の方向と平行となるように配置され、前記第２の被写体からの光が入射する第２の撮像レンズ及び前記第２の撮像レンズから出射した前記第２の被写体からの光を前記受光面の方向に略直角に反射する反射手段とを有して構成され、前記第１の撮像光学系よりも焦点距離が大きい第２の撮像光学系と、
前記第１及び第２の撮像光学系を保持する保持部材と、
前記撮像素子が固定され、前記保持部材を第１の位置と第２の位置の間で摺動可能に支
持する支持部材とを有し、
前記保持部材が前記第１の位置にあるときに、前記第１の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像し、
前記保持部材が前記第２の位置にあるときに、前記第２の撮像光学系による光学像が前記受光面に結像し、
前記支持部材は、前記第１の方向および前記第２の方向と略垂直な第３の方向に沿って設けられる凸部、および前記第３の方向に延在して設けられる棒状部を有し、
前記保持部材は、前記凸部と係合し、前記第３の方向に沿って設けられる溝部、および前記棒状部が挿通される貫通孔を有して構成される
ことを特徴とする撮像装置一体型携帯情報機器。
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