JP4050934B2 - 携帯情報端末装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機あるいは携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末装置に関し、特に、操作者あるいは周辺の風景等を撮影可能なカメラユニットを備えた携帯情報端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年において、画像信号を送受信できる携帯電話機あるいは携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末装置が開発されている。例えば、カメラユニットを搭載した携帯電話機としては、図８に示すように、操作釦１が配置された本体２に対して、液晶モニター３が配置された蓋体４をヒンジ結合により開閉自在に連結し、ヒンジ結合の一側部にカメラユニット５を固定したものが知られている。
【０００３】
すなわち、ヒンジ結合は、本体２に一体的に形成された軸受部２ａ，２ｂと、蓋体４に一体的に形成され軸受部２ａ，２ｂに対して回動可能に連結される回動部４ａ，４ｂとにより形成されている。そして、カメラユニット５は、回動部４ｂの外側において、本体２に固定されている。
カメラユニット５は、その光学系が単焦点のレンズであるため、レンズの光軸方向における全長が短かく、それ故に、被写体からの光線が撮影窓５ａに進入する方向とレンズを経てＣＣＤ（撮像素子）に向かう光軸とが略一致する構造であっても、ヒンジ結合の側部に配置して固定することが可能であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学系として広角〜望遠の撮影が可能な変倍光学系を採用すると、レンズの光軸方向における全長が長いため、従来のようにヒンジ結合の輪郭の中にカメラユニットを搭載することは困難であった。また、単焦点レンズの光学系であっても、光軸方向における全長が長い場合は同様に搭載することは困難であった。仮に、全長の長い光学系を搭載すれば、部分的に突出した輪郭に形成しなければならず、携帯性が悪くなり、デザイン的にも好ましいものではない。
【０００５】
本発明は、上記の問題的に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、装置のコンパクト化、薄型化を図りつつ、光軸の長い光学系、特に、変倍撮影が可能な変倍光学系を含むカメラユニットを備え、利便性に優れた携帯情報端末装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の携帯情報端末装置は、種々の操作を行なう操作釦が配置された本体と、種々の情報を表示する表示部が配置された蓋体と、蓋体を本体に対して回動自在に連結するヒンジ部と、被写体を撮影するための光学系及び撮像素子を含むカメラユニットとを備えた携帯情報端末装置であって、上記カメラユニットは、撮影光軸の方向を変更させて撮像素子に導く変更要素を含み、かつ、変更要素を通過した光軸がヒンジ部の軸線と略平行となるようにヒンジ部の領域に配置され、ヒンジ部の領域には、カメラユニットでの撮影操作を行なうためのシャッタ釦が配置されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、カメラユニットに撮影光軸の方向を変更させる変更要素を含め、かつ、変更要素を通過した光の光軸がヒンジ部の軸線と略平行となるように、カメラユニットをヒンジ部の領域に配置したことにより、被写体光は、変更要素に入射してヒンジ部の軸線と略平行な方向に進行方向が変更された後、光学系を経て撮像素子に入射する。このように、比較的光軸の長い光学系を含むカメラユニットであっても、変更要素を用いることで装置を突出した輪郭とすることなく配置することができ、装置を小型化できる。
また、シャッタ釦がヒンジ部の領域に配置されているため、カメラユニットで撮影する場合のシャッタ釦の視認性が良くなり（釦が識別し易くなり）、シャッタ操作を確実にかつ迅速に行なうことができる。
【０００７】
上記構成において、カメラユニットは、被写体の倍率を可変にする変倍光学系を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、光学系が変倍光学系であるため、広角〜望遠の範囲で適宜倍率を変えて被写体を撮影することができる。
【０００８】
上記構成において、カメラユニットは、変倍光学系の変倍調整を手動により行なうための操作部を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、操作者が手動により操作部を操作することで、所望の倍率に適宜変倍調整を行ないつつ、被写体の撮影を行なえる。
特に、操作部を操作して変倍調整を行なった後に撮影操作を行なう場合に、シャッタ釦がヒンジ部にあるため、操作釦の一つをシャッタ釦として兼用する場合に比べて、視認性が良くなり（識別し易くなり）、シャッタ操作を素早く行なうことができ、変倍調整終了と同時に表示された画像を瞬時に撮影したい場合に、そのシャッタチャンスを逃すことなく迅速なシャッタ操作を行なうことができる。
【０００９】
上記構成において、カメラユニットは、一対のヒンジ部の間に挟まれるように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、一対のヒンジ部の間を、カメラユニットの配置領域とすることで、ヒンジ部の機能を確保しつつ、変更要素から撮像素子までの光軸が比較的長いカメラユニットであっても容易に収容することができる。
【００１１】
上記構成において、カメラユニットは、ヒンジ部の軸線回りに回動自在に配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、カメラユニットに被写体光が入る向き（撮影方向）を適宜調整できるため、その撮影窓が操作者側に向くようにすれば操作者自らを撮影でき、一方、撮影窓が反対側（外側）を向くようにすれば周辺の風景等を撮影できる。
【００１２】
上記構成において、変更要素は、反射プリズム又は反射ミラーである、構成を採用できる。
この構成によれば、被写体光が反射プリズム又は反射ミラーに入射すると、その入射光は、下流側の光学系及び撮像素子に向け、ヒンジ部の軸線と略平行になるように進行方向が変更されて射出させられる。このように、変更要素として単体の要素を用いることで、構造を簡略化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図６は、本発明に係る携帯情報端末装置の一実施形態として携帯電話機を示すものであり、図１は外観斜視図、図２はヒンジ部およびカメラユニットを示す分解斜視図、図３ないし図６はカメラユニットの断面図である。
【００１４】
この携帯電話機は、図１に示すように、種々の操作釦１１が配置された本体１０と、種々の情報を表示する表示部（液晶モニター）２１及びアンテナ２２が配置された蓋体２０とにより、全体の輪郭が形成されている。蓋体２０は、本体１０に対してヒンジ部３０により回動自在に連結されて、使用時には蓋体２０を開け、使用しないときは蓋体２０を閉じるようになっている。
【００１５】
一対のヒンジ部３０は、本体１０の一端両側部に一体的に形成された一対の軸受部１３と、蓋体２０の一端両側部に一体的に形成された一対の回動部２３とにより形成されている。すなわち、一対の回動部２３が、それぞれに隣接する一対の軸受部１３に対して、軸線Ｓ回りに回動自在に連結されている。
【００１６】
一対のヒンジ部３０の間には、図１に示すように、ヒンジ部３０の輪郭と連続的な形状に形成され、その内部にカメラユニット５０を収容する略円筒状のユニットケース４０が、回動自在に配置されている。
ユニットケース４０は、図１及び図２に示すように、カメラユニット５０を収容するケース本体４１、ケース本体４１の両側に形成された軸部４２等により形成されており、軸部４２が蓋体２０に形成された回動部２３の軸受穴２３ａに回動自在に支持されるようになっている。
ケース本体４１には、カメラユニット５０の撮影窓４１ａ、後述する操作部５８ｃが突出する長孔４１ｂが形成されている。ここで、撮影窓４１ａは、被写体光を通過させる透明な樹脂材料等により形成されている。
【００１７】
ユニットケース４０は、軸部４２と軸受穴２３ａとの連結により、一対のヒンジ部３０に対して回動自在に支持されている。すなわち、ユニットケース４０の軸線は、蓋体２０が回動するヒンジ部３０の軸線Ｓと同軸であり、それ故に、ユニットケース４０はヒンジ部３０の軸線Ｓ回りに回動自在となっている。
また、ユニットケース４０は、蓋体２０の回動部２３に対して所定の角度位置に位置決めされるようになっている。すなわち、蓋体２０が本体１０に重なって閉じた状態から所定の位置まで開けられ（回転させられ）ると、ユニットケース４０は、位置決め機構により回動部２３（蓋体２０）と一緒になってその位置まで回転し、図１に示すように、撮影窓４１ａが操作者に略対向するように方向付けられる。
【００１８】
その後、操作者が、ユニットケース４０の表面に指を押し付けて、撮影窓４１ａが反対側（外側）を向くようにユニットケース４０を軸線Ｓ回りに回転させると、所定の角度（略１８０度）回転したところで、位置決め機構により位置決めされて停止する。
このように、カメラユニット５０を収容したユニットケース４０が軸線Ｓ回りに回動自在となっているため、撮影窓４１ａが操作者側を向くようにすれば操作者自らを撮影でき、撮影窓４１ａが反対側（外側）を向くようにすれば周辺の風景等を撮影できる。
【００１９】
尚、上記の位置決め機構としては、例えば、軸部４２の外周面の一部に突起を、軸受穴２３ａの内周面の２箇所に凹みをそれぞれ設け、突起が一方の凹みに入り込んだ状態で、撮影窓４１ａが図１に示すように操作者側を向く位置に位置決めされ、突起が他方の凹みに入り込んだ状態で、撮影窓４１ａが反対側（外側）を向く位置に位置決めされるような凹凸嵌合による構造を採用してもよい。
【００２０】
また、ユニットケース４０を一対のヒンジ部３０（回動部２３）の間に挟まれるように取り付ける際に、その取り付けを容易にするために、軸部４２が出没自在にバネにより付勢された構造としてもよく、又、ユニットケース４０に軸受穴を設け、回動部２３に軸部を設ける構成を採用してもよい。
【００２１】
カメラユニット５０は、図３ないし図６に示すように、変更要素及び光学系を収容する光学ユニット５０ａと、撮像素子等を保持する撮像ユニット５０ｂとにより形成されて、ユニットケース４０内に収容されている。
光学ユニット５０ａは、図３ないし図６に示すように、筐体５１、筐体５１内に収容された変更要素としての反射プリズム５２、光学系としての第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４、第１レンズ群５３と第２レンズ群５４とをそれぞれ光軸方向Ｌ２に往復動自在に案内するガイドシャフト５５，５６、第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４の回転を規制する回転規制シャフト５７、第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４を光軸方向Ｌ２の所定の位置に移動させるカム部材５８等により形成されている。
【００２２】
筐体５１は、略長方体に形成され、光軸方向Ｌ２の一端側側面に矩形の開口部５１ａ、他端側端面に矩形の開口部５１ｂ、途中の側面に長孔５１ｃがそれぞれ形成されている。
反射プリズム５２は、三角柱をなす三角プリズムであり、被写体光の中心光線で表すと、その入射光線Ｌ１を直角な光軸方向Ｌ２に変更させて、第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４並びにＣＣＤ６２に向けて射出する。
【００２３】
カム部材５８は、図５に示すように、断面が円弧状をなすように形成され、その内周面には、第１レンズ群５３にカム作用を及ぼす第１カム溝５８ａと第２レンズ群５４にカム作用を及ぼす第２カム溝５８ｂとが形成され、その外周面には、手動操作を行なうための突出した操作部５８ｃが形成されている。
そして、操作部５８ｃは、図２及び図５に示すように、筐体５１の長孔５１ｃ及びユニットケース４０の長孔４１ｂから外部に突出している。したがって、操作者が、手動により操作部５８ｃを揺動させることで、カム部材５８が所定の角度範囲を往復動して第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４にカム作用を及ぼし、広角〜望遠の範囲で撮影を行なうための変倍調整が行なわれる。
【００２４】
第１レンズ群５３は、図３、図４、図５（ａ）に示すように、略矩形の輪郭をなす両凹レンズＧ１、両凹レンズＧ１を保持するレンズ枠５３ａとにより形成されている。レンズ枠５３ａは、ガイドシャフト５５に外嵌される連結部５３ｂ、回転規制シャフト５７に係合されるＵ字部５３ｃ、カム部材５８の第１カム溝５８ａに挿入されて案内される第１フォロワ５３ｄ等を備えている。
【００２５】
第２レンズ群５４は、図３、図４、図５（ｂ）に示すように、略矩形の輪郭をなす両凸レンズＧ２、両凸レンズＧ２を保持するレンズ枠５４ａとにより形成されている。レンズ枠５４ａは、ガイドシャフト５６に外嵌される連結部５４ｂ、回転規制シャフト５７に係合されるＵ字部５４ｃ、カム部材５８の第２カム溝５８ｂに挿入されて案内される第２フォロワ５４ｄ等を備えている。
【００２６】
撮像ユニット５０ｂは、図３ないし図６に示すように、保持部材５９、保持部材５９に保持されたローパスフィルタ６０、フェースプレート６１、撮像素子としてのＣＣＤ６２、回路基板６３等により形成されている。
【００２７】
光学ユニット５０ａと撮像ユニット５０ｂとは、それぞれ別個に組み立てられた後に組み付けられるものであり、お互いに組み付けられた状態で、光軸方向Ｌ２における相対的な位置が調整されるようになっている。
すなわち、筐体５１には、図５及び図６に示すように、ガイドシャフト６４が嵌合されるフランジ５１ｄ、調整ネジ６５が螺合される雌ネジ５１ｅ´を有するフランジ５１ｅが一体的に形成されている。
一方、保持部材５９には、図６に示すように、調整ネジ６５が挿入される貫通孔５９ａ´を有するフランジ５９ａ、ガイドシャフト６４が挿入される貫通孔５９ｂ´を有するフランジ５９ｂが一体的に形成されている。
【００２８】
そして、貫通孔５９ｂ´にガイドシャフト６４が通され、保持部材５９の矩形突出部５９ｃが筐体５１の開口部５１ｂに通され、フランジ５１ｅとフランジ５９ａとの間にスプリング６６を圧縮した状態で配置し、調整ネジ６５が雌ネジ５１ｅ´に螺合されると、光学ユニット５０ａと撮像ユニット５０ｂとが連結されると共に、調整ネジ６５のねじ込み量を適宜調整することで、第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４とＣＣＤ６２との相対的な距離が微調整される。
この微調整により、ＣＣＤ６２に対する焦点合わせ等の初期調整を行なうことができる。
【００２９】
上記の構成をなすカメラユニット５０は、その伸長方向すなわち反射プリズム５２を通過した射出光の光軸方向Ｌ２がユニットケース４０の軸線すなわちヒンジ部３０の軸線Ｓと平行となるように、かつ、一対のヒンジ部３０の間に挟まれるように配置されている。
したがって、比較的光軸の長い変倍光学系を含むカメラユニット５０であっても、装置に突出した輪郭を設けることなくヒンジ部３０の輪郭の範囲内に容易に収容でき、装置の小型化を達成しつつ変倍光学系を採用することができる。
【００３０】
次に、上記携帯電話機の操作について説明する。先ず、蓋体２０が閉じられた状態から、蓋体２０を図１に示すように開くと、ユニットケース４０（カメラユニット５０）も一緒に回転し、蓋体２０が所定の開き位置に位置決めされると同時にユニットケース４０（カメラユニット５０）も一緒に位置決めされる。
【００３１】
この状態で、操作釦１１の一つを操作してカメラユニット５０（ＣＣＤ６２）のスイッチをＯＮにすると、撮影窓４１ａの前方にある操作者等からの被写体光が、撮影窓４１ａから入射し、その進行方向が反射プリズム５２により変更される。そして、進行方向が変更された射出光は、第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４を経て、ＣＣＤ６２の撮像面に達する。
【００３２】
そして、ＣＣＤ６２により撮影された画像は、所定の画像処理がなされ、表示部（液晶モニター）２１に表示される。ここで、操作者が、手動により操作部５８ｃを移動させてカム部材５８の位置を調整し、図３に示すように第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４をお互いに離隔した位置に位置付けると、被写体の広角撮影が行なわれて表示部２１に広角画像が表示され、一方、図４に示すように第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４をお互いに近接した位置に位置付けると、望遠撮影が行なわれて表示部２１に望遠画像が表示される。
【００３３】
したがって、操作者は、表示部２１でこれらの撮影画像を確認しながら撮影倍率を適宜調整し、所望倍率の画像に調整できた時点で、操作釦１１の一つを押してシャッタ操作を行ない、記憶部に撮影画像を保存し、あるいは、送信操作を行なって通信相手に撮影画像を送信することができる。
【００３４】
ところで、被写体を撮影者等から周辺の風景に変えたい場合には、ユニットケース４０の表面に指を押し付けて、撮影窓４１ａが反対側（外側）を向くようにユニットケース４０を回転させると、所定の角度だけ回転した位置で位置決めされる。そこで、操作者は、表示部２１に表示される風景画像等を確認しながら前述同様に撮影倍率を適宜調整し、所望倍率の画像に調整できた時点で、操作釦１１の一つを押してシャッタ操作を行なって、前述同様に撮影画像の保存あるいは送信を行なうことができる。
【００３５】
上記のように、変倍光学系による変倍調整は、操作者の手動操作により行なわれるため、カメラユニット５０は、モータ等により変倍駆動する場合に比べて、電力の消費もなく、構造も簡略化され、全体として装置が小型化される。
特に、変倍光学系を含むカメラユニット５０が、ヒンジ部３０の領域に配置されたユニットケース４０内に収容されているため、デザイン的にも優れ、又、携帯性にも優れ、取り扱い上便利である。
【００３６】
図７は、携帯情報端末装置の他の実施形態に係る携帯電話機を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。この携帯電話機においては、ヒンジ部３０の領域に、ＣＣＤ６２に対してシャッタ操作（撮影操作）を行なうためのシャッタ釦７０が配置されている。すなわち、一対のヒンジ部３０間に配置されたユニットケース４０´には、長孔４１ｂに並んで円形の開口部４１ｃが形成されており、開口部４１ｃから露出するようにシャッタ釦７０が配置されている。
【００３７】
したがって、操作者は、操作部５８ｃを操作して変倍調整を行なった後、撮影操作を行なう場合に、シャッタ釦７０が操作部５８ｃに隣接した場所にあるため、操作釦１１の一つをシャッタ釦として兼用する場合に比べて、視認性が良くなり（識別し易くなり）、シャッタ操作を素早く行なうことができる。特に、変倍調整終了と同時に表示された画像を瞬時に撮影したい場合に、そのシャッタチャンスを逃すことなく迅速なシャッタ操作を行なうことができる。
【００３８】
上記実施形態においては、撮影光軸の方向（被写体光の進行方向）を変更させる変更要素として、反射プリズム５２を示したが、これに限定されるものではなく、反射ミラー等その他の要素を適用することができる。
また、上記実施形態においては、携帯情報端末装置として携帯電話機を示したが、これに限定されるものではなく、携帯型パーソナルコンピュータ等において変更要素を含むカメラユニット５０を採用してもよい。
さらに、上記実施形態においては、光学系として第１レンズ群５３及び第２レンズ群５４を含む変倍光学系を示したが、これ以上のレンズ群を含む変倍光学系であってもよく、又、比較的に光軸の長い単焦点の光学系であっても、本発明に係る配置構造を採用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の携帯情報端末装置によれば、被写体を撮影するための光学系及び撮像素子並びに撮影光軸の方向を変更させる変更要素を含むカメラユニットを、操作釦をもつ本体と表示部をもつ蓋体とのヒンジ部の領域に、かつ、変更要素を通過した光軸がヒンジ部の軸線と略平行となるように配置したことにより、比較的光軸の長い光学系を含むカメラユニットであっても、装置に突出した輪郭を設けることなく、ヒンジ部の輪郭の範囲内に容易に収容でき、小型で携帯性に優れ、取り扱い上便利な携帯情報端末装置が得られる。
特に、カメラユニットの光学系を変倍光学系としても、容易に収容でき、小型で、広角〜望遠での変倍撮影が可能な携帯情報端末装置が得られる。
さらに、ヒンジ部の領域にシャッタ釦を配置することにより、シャッタ釦の視認性が良くなり、シャッタ操作を迅速に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯情報端末装置の一実施形態を示す携帯電話機の外観斜視図である。
【図２】ヒンジ部及びカメラユニットを示す分解斜視図である。
【図３】光学系が広角撮影位置にある状態を示すカメラユニットの断面図である。
【図４】光学系が望遠撮影位置にある状態を示すカメラユニットの断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は光軸を横切る面でのカメラユニットの断面図である。
【図６】光軸に沿った面でのカメラユニットの断面図である。
【図７】本発明に係る携帯情報端末装置の他の実施形態を示す携帯電話機の外観斜視図である。
【図８】カメラユニットを備えた従来の携帯電話機を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１０ 本体
１１ 操作釦
１３ 軸受部（ヒンジ部）
２０ 蓋体
２１ 表示部
２２ アンテナ
２３ 回動部（ヒンジ部）
２３ａ 軸受穴
３０ ヒンジ部
４０，４０´ ユニットケース
４１ａ 撮影窓
４１ｂ 長孔
４１ｃ 開口部
４２ 軸部
５０ カメラユニット
５０ａ 光学ユニット
５０ｂ 撮像ユニット
５１ 筐体
５１ａ，５１ｂ 開口部
５１ｃ 長孔
５２ 反射プリズム（変更要素）
５３ 第１レンズ群（変倍光学系）
５４ 第２レンズ群（変倍光学系）
５５，５６ ガイドシャフト
５７ 回転規制シャフト
５８ カム部材
５８ａ 第１カム溝
５８ｂ 第２カム溝
５８ｃ 操作部
５９ 保持部材
６０ ローパスフィルタ
６１ フェースプレート
６２ ＣＣＤ（撮像素子）
６３ 回路基板
７０ シャッタ釦
Ｓ 軸線
Ｌ１ 被写体光の光軸方向（撮影光軸の方向）
Ｌ２ 変更された射出光の光軸方向

Claims (6)

1. 種々の操作を行なう操作釦が配置された本体と、種々の情報を表示する表示部が配置された蓋体と、前記蓋体を前記本体に対して回動自在に連結するヒンジ部と、被写体を撮影するための光学系及び撮像素子を含むカメラユニットと、を備えた携帯情報端末装置であって、
   前記カメラユニットは、撮影光軸の方向を変更させて前記撮像素子に導く変更要素を含み、かつ、前記変更要素を通過した光軸が前記ヒンジ部の軸線と略平行となるように前記ヒンジ部の領域に配置され、
   前記ヒンジ部の領域には、前記カメラユニットでの撮影操作を行なうためのシャッタ釦が配置されている、
   ことを特徴とする携帯情報端末装置。
2. 前記カメラユニットは、被写体の倍率を可変にする変倍光学系を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末装置。
3. 前記カメラユニットは、前記変倍光学系の変倍調整を手動により行なうための操作部を有する、
   ことを特徴とする請求項２記載の携帯情報端末装置。
4. 前記カメラユニットは、一対のヒンジ部の間に挟まれるように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の携帯情報端末装置。
5. 前記カメラユニットは、前記ヒンジ部の軸線回りに回動自在に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の携帯情報端末装置。
6. 前記変更要素は、反射プリズム又は反射ミラーである、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の携帯情報端末装置。

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