JP4925429B2 - 携帯電話機 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機に関し、特に、画像投影機能を持った携帯電話機に関する。

今日、携帯電話機においては様々な機能を持った携帯電話機が普及してきている。そのような中にあって、画像投影（プロジェクター）機能を持たせた携帯電話機の開発も進められてきている。携帯型端末装置や携帯電話機に画像投影機能を持たせた技術として、下記の特許文献１、特許文献２に開示された技術を見ることができる。

図１２は上記特許文献１の携帯型端末装置の画像投影機能における断面図を示したものである。図１２において６０は携帯型端末装置であり、携帯型端末装置本体６１の上面側にキーボード６２、携帯型端末装置本体６１の上部の側面側に画像変調装置を構成する透過型液晶パネル６３、該透過型液晶パネル６３の後方に所定の間隔を置いて配置された画像投影用の光源６４が設けられ、さらに携帯型端末装置本体６１の内部には画像投影機能を制御する制御部６５が設けられている。

上記構成を有する携帯型端末装置６０の画像投影機能動作について説明する。前記キーボード６２の操作信号によって携帯型端末装置６０が画像投影機能に設定されると、前記光源６４が点灯すると共に透過型液晶パネル６３が画像変調装置に設定される。そして前記制御部６５の制御信号に従って画像投影画面に設定された透過型液晶パネル６３を前記光源６４が照射し、その照射された投影光Ｐが所定の距離を置いて配置されたスクリーン１００に拡大して投影される。

図１３は上記特許文献２の携帯電話機の画像投影機能における断面図を示したものである。図１３において７０は携帯電話機であり、画像投影機能においては携帯電話機本体７１の透過型液晶パネル７３、画像投影用の光源ランプ７４、拡散板７６をそれぞれの回転軸７３ａ、７４ａ、７６ａの周りに回動させて図１３に示す状態に配置させる。さらに制御部７５からの制御信号によって前記透過型液晶パネル７３は通常の表示画面を反転させた画像投影用の表示画面に切り替わり，画像変調装置に設定される。
また、光源ランプ７４は制御部７５からの制御信号によって画像投影用の発光強度に設定されることにより携帯電話機７０が画像投影機能状態となる。

そして前記制御部７５の制御信号に従って画像投影画面に設定された透過型液晶パネル７３を、前記光源ランプ７４が照射した投影光Ｐが所定の距離を置いて配置されたスクリーン１００に拡大して投影される。

特開平２−１８４８８６号公報 特開２００４−３１７８７１号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の画像投影機能を有する携帯型端末装置や携帯電話機は画像変調装置を構成する透過型液晶パネルを画像投影用の光源によって照射した照射光を直接スクリーンに投影する構成となっているため、投影機能として次の欠点を有する。

すなわち投影装置内に投影レンズのような光学系を備えていないため、光源から照射された照射光は透過型液晶パネルを通過した後、回折及び拡散の影響を受けて遠くへは到達しないため透過型液晶パネルに近接したスクリーンでしか鮮明な投影画像が得られず、十分な拡大投影機能が達成できないという問題があり、実用的には透過型液晶パネルの前方に投影レンズを配設する必要がある。

次に上記画像投影機能における画像変調装置としての透過型液晶パネルと、投影レンズとの形状条件について説明する。図１４は画像投影機能における透過型液晶パネルと投影レンズとの形状関係を示す断面図であり、図１４（ａ）は透過型液晶パネルよりも投影レンズの形状が大きい場合を示し、図１４（ｂ）は透過型液晶パネルよりも投影レンズの形状が小さい場合を示している。

図１４（ａ）は画像投影用の光源８４によって照射される画像変調装置としての透過型液晶パネル８３の前方に、前記透過型液晶パネル８３よりも形状の大きい投影レンズ８８を配設した場合であり、光源８４からの照射光によって透過型液晶パネル８３のある点から得られた投影光Ｐは、ある程度の広がり角の範囲が投影レンズ８８によって取り込まれ、スクリーン１００上に結像される。

ここで、図１４（ａ）に示した如く、透過型液晶パネル８３よりも投影レンズ８８の形状が大きい場合は、透過型液晶パネル８３の中心付近で得られた画像Ｇ１の投影光Ｐ１はすべて投影レンズ８８によって取り込まれ、スクリーン１００上に結像される。また透過型液晶パネル８３の端点付近で得られた画像Ｇ２の投影光Ｐ２（ハッチング部分）もすべて投影レンズ８８によって取り込まれ、スクリーン１００上に結像される。要するに透過型液晶パネル８３よりも投影レンズ８８の形状が大きい場合は、透過型液晶パネル８３の全画面における画像Ｇからの投影光Ｐがすべてスクリーン１００上に結像されて、完全な画像投影機として機能することになる。

これに対し、図１４（ｂ）に示した如く、透過型液晶パネル８３よりも投影レンズ８８の形状が小さい場合は、透過型液晶パネル８３の中心付近で得られた画像Ｇ１の投影光Ｐ１はすべて投影レンズ８８によって取り込まれ、スクリーン１００上に結像される。
しかし、透過型液晶パネル８３の端点付近で得られた画像Ｇ２の投影光Ｐ２は、投影レンズ８８に取り込まれるＰ２ａ（ハッチング部分）は有効分となってスクリーン１００上に結像されるが、投影レンズ８８から外れるＰ２ｂは無効分となってスクリーン１００上に結像されることがない。
従って、透過型液晶パネル８３よりも投影レンズ８８の形状が小さい場合は、透過型液晶パネル８３の端点付近の画像Ｇ２からの投影光Ｐ２の一部しかスクリーン１００上に結像されないので暗い画像となる。

上記の如く画像投影機能における画像変調装置としての透過型液晶パネルと、投影レンズとの形状条件としては、透過型液晶パネル８３よりも投影レンズ８８の形状が大きい場合は、透過型液晶パネル８３の全画面における画像Ｇからの投影光Ｐがすべてスクリーン１００上に結像されて、画面全体が明るく鮮明な画像が得られる。しかし透過型液晶パネル８３よりも投影レンズ８８の形状が小さい場合は、透過型液晶パネル８３の端点付近で得られた画像Ｇ２の投影光Ｐ２は一部しかスクリーン１００上に結像され無いため、画面の周囲部分が暗い画像となる。
すなわち、画像投影機能を持った携帯電話機として完全な投影機能を発揮させるための条件としては、画像変調装置としての透過型液晶パネルより形状の大きい投影レンズを備える必要がある。

ここで、前記特許文献１及び特許文献２の画像投影機能を持った携帯型端末装置や携帯電話機に、完全な投影機能を発揮させるため透過型液晶パネルより形状の大きい投影レンズを設けることを考えると、特許文献１の携帯型端末装置６０は画像投影装置全体を携帯型端末装置本体６１の内部に搭載する方式であるが、透過型液晶パネルより形状の大きい投影レンズを携帯型端末装置本体６１の内部に設けることはサイズ的に難しい。また特許文献２の画像投影機能を持った携帯電話機７０は投影機部材を携帯電話機本体７１の外側に可動させる構成となっているため、透過型液晶パネルの前方に投影レンズを設けることは可能だがやはり問題がある。

すなわち、携帯電話機７０のように携帯電話におけるメイン表示用の液晶パネルを画像投影用の画像変調装置に利用する場合には、透過型液晶パネルより形状の大きい投影レンズを用いる必要がある。一般に携帯電話におけるメイン表示用の液晶パネルの大きさは携帯電話機本体７１の外形に近いサイズまで表示エリアを大きくしているため、前記透過型液晶パネルの形状は、ほぼ携帯電話機本体７１の外形に近いサイズとなっている。
したがって、投影レンズの大きさは携帯電話機本体７１の外形サイズより大きくなってしまい、この様な大型の投影レンズを折り畳んで収納するには携帯電話機本体７１の形状が著しく大きくなって携帯性が損なわれる結果となる。

上記の如く、画像投影機能を持った携帯電話機に透過型液晶パネルより形状の大きい投影レンズを用いて画像投影性能を向上させることは、現状の携帯電話機のサイズでは困難であり、どうしても設けようとすれば携帯電話機本体の形状が大きくなってしまう結果となる。従って画像投影機能を持った携帯電話機において、画像投影性能と携帯性を同時に満足することが困難であるという問題を抱えていた。

本発明の目的は上記の課題に鑑みてなされたもので、携帯電話機の大きさを現状のサイズからあまり大きくしない範囲で、画像投影性能の条件である画像変調装置より形状の大きい投影レンズを搭載可能とすることにより、画像投影性能と携帯性を兼ね備えた画像投影機能付き携帯電話機を得ることにある。

上記の目的を達成するための本発明における構成は、画像投影用の光源と、画像変調装置と、投影レンズを使用して画像投影機能を有する携帯電話機において、前記携帯電話機における情報表示用液晶パネルと前記画像投影機能における、画像変調装置とは同一の透過型液晶パネルを用いており、前記画像投影機能においては前記透過型液晶パネルの表示領域の一部である特定領域を画像変調装置として用い、かつ前記画像投影機能における画像投影用の光源と、前記携帯電話機における情報表示用液晶パネルの照明用のバックライトとが別に設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、画像投影機能の画像変調装置として透過型液晶パネルの表示領域の一部である特定領域のみを使用することにより、実質的に画像変調装置のサイズを小さくし、投影レンズのサイズを画像変調装置より大きくすることを可能にして画像投影性能の向上をはかることができる。

前記画像投影用の光源がＬＥＤを用いた放射光源であり、前記照明用のバックライトが導光板を用いた面光源であることを特徴とする。

上記構成によれば、画像投影機能における画像投影用の光源と、携帯電話機能における情報表示用液晶パネルの照明用のバックライトとを別に設けることにより、画像投影用の光源としては光量の大きいＬＥＤを用いた放射光源とし、照明用のバックライトとしては全面照射のできる導光板を用いた面光源として、機能毎に最適照明を可能としている。

前記透過型液晶パネルが携帯電話機本体に対してスライド可能に構成されており、画像投影機能においては前記透過型液晶パネルがスライドして、前記特定領域が画像投影用の光源に位置決めされることを特徴とする。

上記構成によれば、透過型液晶パネルに簡単なスライド機構を設けるだけで、２種類の光源に対して液晶パネルの切り替えが容易にできるため、画像投影機能への設定が簡単に行なえる。また、画像変調装置として透過型液晶パネルの表示領域の一部である特定領域のみを使用しているため、液晶パネルの特定領域分だけ移動量として確保すればよく、構成的にも容易となる。

前記透過型液晶パネルが携帯電話機本体に対して開閉可能に構成されており、画像投影機能においては前記透過型液晶パネルが前記携帯電話機本体に対して所定角度に開放固定され、前記画像投影用の光源の光軸に対して、前記透過型液晶パネルの特定領域が略垂直に位置決めされることを特徴とする。

前記透過型液晶パネルと前記投影レンズが前記携帯電話機本体に変動可能に搭載されており、画像投影機能においては前記画像投影用の光源の光軸に対して、前記透過型液晶パネルの特定領域が略垂直な位置に、また前記投影レンズの光軸が略同一軸となるよう前記透過型液晶パネルと前記投影レンズとが位置決めされることを特徴とする。

上記構成によれば、透過型液晶パネルや投影レンズを前記携帯電話機本体の外側に変動できるため、光源と透過型液晶パネルとの間隔及び透過型液晶パネルと投影レンズとの間隔を任意に選択することができ、投影画像の拡大範囲及び投影距離を任意に調整することができる。さらに上記構成によれば、画像を操作者の正面に投影する場合、携帯電話機の向きを反転させる必要がなく、携帯電話機を傾けるだけで画像を投影することができるようになり、画像投影時の操作性が向上する。

前記透過型液晶パネルが前記携帯電話機本体に変動可能に搭載されると共に、前記投影レンズは前記携帯電話機本体に着脱可能に別体構成されており、前記画像投影機能においては前記画像投影用の光源の光軸に対して前記透過型液晶パネルの特定領域が略垂直な位置に位置決めされ、また前記投影レンズは前記画像投影用の光源の光軸に対して光軸が略同一軸となるよう前記携帯電話機本体に装着されることを特徴とする。

上記構成によれば、投影レンズが前記携帯電話機本体に着脱可能に別体構成されているため、投影レンズ収納方式に比べて形状の大きな投影レンズを使用することが可能となり、投影画像の拡大範囲を大きくしたり、より高精細な投影画像を得ることができる。
また、小型の投影レンズを使用する場合においても、着脱可能な別体構成にすることにより、携帯電話機への投影レンズの収納場所を任意に選ぶことができるようになり、携帯電話機部材搭載位置の自由度が増す。

前記画像投影用の光源の駆動電力を、前記携帯電話機本体に着脱可能に別体構成された携帯電話機用充電器から供給することを特徴とする。

前記投影レンズの有効面積が、前記透過型液晶パネルの画像変調装置の有効面積より大きいことを特徴とする。

本発明によれば以下の効果が得られる。本発明は携帯電話機における情報表示用液晶パネルと前記画像投影機能における、画像変調装置とは同一の透過型液晶パネルを用いており、前記画像投影機能においては前記透過型液晶パネルの表示領域の一部である特定領域を画像変調装置とて用いるため、実質的に画像変調装置のサイズを小さくすることで、相対的に投影レンズのサイズを画像変調装置より大きくすることを可能にして画像投影性能の向上をはかることができる。すなわち携帯電話機本体に収納可能な大きさの投影レンズを用いても、画像変調装置となる透過型液晶パネルの使用領域を小さくすることによって、画像変調装置より投影レンズのサイズが大きいという条件を満足させて、画像投影性能と携帯性を兼ね備えた画像投影機能付き携帯電話機を得ることを可能にしている。

（第１実施形態）以下、本発明を実施するための最良の形態について図を用いて説明する。最初に本発明の第１実施形態に係る携帯電話機について図１〜図６を用いて説明する。 図２は本発明の第１実施形態に係る携帯電話機の折り畳んだ状態、すなわち携帯電話機能として使用している状態での断面図、図１は図２における透過型液晶パネルと投影レンズの搭載位置を変動した状態、すなわち画像投影機能として使用している状態での断面図、図３は図１における携帯電話機で画像投影を行っている状態を模式図的に表した断面図を示している。また、図４は図１における携帯電話機の画像投影機能として使用している状態を示す斜視図である。さらに図５、図６は透過型液晶パネルの平面図であり、図５は携帯電話機能における全面表示状態を示し、図６は画像投影機能における画像変調装置としての特定領域表示状態を示している。

まず携帯電話機１０の携帯電話機能状態について説明する。
図２に示す携帯電話機１０の説明をするに当たり、携帯電話機本体１１の方向を次のように定義する。すなわち携帯電話機本体１１の厚み方向に対して透過型液晶パネル１３やキーボード１２の設けられている方向を表面、その表面の反対方向を裏面とし、また携帯電話機本体１１の長手方向に対して透過型液晶パネル１３が設けられている方向を上部、キーボード１２が設けられている方向を下部とする。
図２に示すように携帯電話機１０は携帯電話機本体１１の表面側にキーボード１２、携帯電話機能における情報表示装置と画像投影機能における画像変調装置に兼用される透過型液晶パネル１３、該透過型液晶パネル１３の下側には照明用のバックライト１７が設けられ、またバックライト１７の上部側には画像投影用の光源１４が併設されている。前記携帯電話機本体１１の裏面側には投影レンズ１８が折り畳んで収納されており、さらに携帯電話機本体１１の内部には携帯電話機能と画像投影機能を制御する制御部１５が設けられている。

また図５、図６に示すように透過型液晶パネル１３は携帯電話機能においては情報表示装置として全面表示状態となる。また画像投影機能においては表示領域の一部である特定表示領域１３ａが画像変調装置として小面積での表示を行い、他の表示領域１３ｂは非表示状態に設定される。
なお、前記バックライト１７は情報表示装置全体を照明するために導光板を用いた面光源を構成し、また画像投影用の光源１４は小面積の特定表示領域１３ａを照射するためにＬＥＤを用いた放射光源を構成している。

次に携帯電話機１０の携帯電話機能について説明する。
携帯電話機１０は、図２に示す携帯電話機能においては、前記携帯電話機本体１１の裏面側には投影レンズ１８が折り畳んで収納されており、また透過型液晶パネル１３は照明用のバックライト１７と重なる位置に設定されている。そして制御部１５からの電話駆動信号によって駆動された透過型液晶パネル１３がバックライト１７の照明によって情報表示を行うことにより携帯電話機能として使用される。この時の透過型液晶パネル１３の表示状態は図５に示すようにバックライト１７で照明される全面表示状態となっている。

次に携帯電話機１０の画像投影機能について説明する。
携帯電話機１０は図２に示す携帯電話機能においては、前記携帯電話機本体１１の裏面側に折り畳んで収納されていた投影レンズ１８を、図１に示す画像投影機能においては携帯電話機本体１１の表面側に引き出し、回転軸１８ａ，１８ｂの周りに回動させて図１に示す如く、光源１４の前方（光源から放射される光の進行方向を前方とする）に設置させる。次に透過型液晶パネル１３を携帯電話機本体１１の上部側にスライドさせてＡの位置からＢの位置へ移動させることにより、透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａが画像投影用の光源１４の位置に設定される。この結果光源１４と画像変調装置を構成する透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａと投影レンズ１８とが同一光軸上に設定されて前記携帯電話機１０が画像投影機能状態となる。
なお、この投影レンズ１８の設定と透過型液晶パネル１３のスライドとは手動で行っても良いし、また前記キーボード１２の特定ボタンの操作によってモーター駆動しても良い。

次に携帯電話機１０の画像投影動作について説明する。
図１で画像投影機能に設定された携帯電話機１０を図３のようにスクリーン１００に向けて操作することによって画像投影動作が行われる。すなわちキーボード１２を操作することによって制御部１５から、透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａの駆動信号、光源１４の点灯信号、画像表示信号等が供給される。その結果特定表示領域１３ａを光源１４からの光によって照射した映像光を投影レンズ１８によって拡大した投影光Ｐが所定の距離を置いて配置されたスクリーン１００に拡大して投影される。

上記構成によれば、投影レンズ１８は携帯電話機１０に収納可能なサイズの小型レンズであるが、画像変調装置として透過型液晶パネル１３の表示領域の１部である特定表示領域１３ａのみ使用して小型化しているため、図１４で説明した条件、すなわち画像変調装置のサイズに対して投影レンズのサイズが大きいという条件が満足され、スクリーン上への十分な拡大投影が可能となる。また、透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａのみを画像変調装置とすることにより、画像投影機能において透過型液晶パネル１３をスライドさせる距離を特定表示領域１３ａの幅に限定することができるため、機能モードの切り替え構成が簡単化できるという効果がある。

図４の斜視図に示す如く、前記携帯電話機１０を画像投影機能として使用している状態では携帯電話機本体１１の表面側に投影レンズ１８が引き出されて配設され、また携帯電話機本体１１の表面側に設けられた液晶セル・スライド窓１９の内部で、前記透過型液晶パネル１３をスライドさせることにより特定表示領域１３ａの光軸が投影レンズ１８の光軸と一致する位置に移動して画像投影機能が設定されることは前述の通りである。

（第２実施形態）以下、本発明の第２実施形態に係る携帯電話機について図７を用いて説明する。図７は本発明の第２実施形態に係る携帯電話機の透過型液晶パネルと投影レンズの搭載位置を変動した状態、すなわち画像投影機能として使用している状態の断面図である。図７の携帯電話機２０において基本的構成は図１に示す携帯電話機１０と同じであり、同一要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。

図７の携帯電話機２０において図１に示す携帯電話機１０と異なるところは、透過型液晶パネル１３と画像投影用の光源１４とが携帯電話機本体１１の表面側に対して開閉可能に構成されていることであり、画像投影機能においては前記透過型液晶パネル１３と光源１４とを携帯電話機本体１１に対して所定角度に開放固定する。この結果光源１４の光軸に対して、前記透過型液晶パネル１３の特定領域１３ａが略垂直に位置決めされる。さらに携帯電話機本体１１の裏面側に折り畳んで収納されている投影レンズ１８を携帯電話機本体１１の表面側に引き出し、回転軸１８ａ，１８ｂの周りに回動させて図７に示す位置に設置させる。

この結果光源１４と画像変調装置を構成する透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａと投影レンズ１８とが同一光軸上に設定されて携帯電話機２０が画像投影機能状態となる。そして画像投影機能に設定された携帯電話機２０を図７のようにスクリーン１００に向けて操作することによって画像投影動作が行われる。すなわちキーボード１２を操作することによって制御部１５から、透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａの駆動信号、光源１４の点灯信号、画像表示信号等が供給される。その結果特定表示領域１３ａを光源１４からの光によって照射した映像光を、投影レンズ１８によって拡大した投影光Ｐが所定の距離を置いて配置されたスクリーン１００に拡大して投影される。

上記構成によれば、透過型液晶パネルや投影レンズを前記携帯電話機本体の外側に変動できるため、光源と透過型液晶パネルとの間隔及び透過型液晶パネルと投影レンズとの間隔を任意に選択することができ、投影画像の拡大範囲及び投影距離を任意に調整することができる。さらに上記構成によれば、画像を操作者の正面に投影する場合、携帯電話機の向きを反転させる必要がなく、携帯電話機を傾けるだけで画像を投影することができるようになり、画像投影時の操作性が向上する。

（第３実施形態）以下、本発明の第３実施形態に係る携帯電話機について図８を用いて説明する。図８は本発明の第３実施形態に係る携帯電話機の画像投影機能として使用している状態の断面図である。図８の携帯電話機３０において基本的構成は図１に示す携帯電話機１０と同じであり、同一要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。

図８の携帯電話機３０において図１に示す携帯電話機１０と異なるところは、携帯電話機１０においては携帯電話機本体１１の裏面側に折り畳んで収納されている投影レンズ１８に替えて、携帯電話機本体１１に着脱可能に別体構成された投影レンズ３８を設けたことである。すなわち投影レンズ３８は取り付け部３８ａを有しており、この取り付け部３８ａを携帯電話機本体１１の上部に取り付けることができるよう構成されている。

前記携帯電話機３０の画像投影機能への切り替え操作は、前記投影レンズ３８を取り付け部３８ａによって携帯電話機本体１１の上部に取り付けた後に、図１に示す携帯電話機１０と同様に透過型液晶パネル１３を携帯電話機本体１１の上部側にスライドさせてＡの位置からＢの位置へ移動させる。この結果光源１４と画像変調装置を構成する透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａと投影レンズ３８とが同一光軸上に設定されて前記携帯電話機３０が画像投影機能状態となる。

前記携帯電話機３０の画像投影動作については前記携帯電話機１０と同様であり説明は省略するが、前記携帯電話機１０の場合には投影レンズ１８を携帯電話機本体１１に収納できる大きさに限っているため、あまり大きいサイズが採用できず投影拡大率が制限されていた。しかし携帯電話機３０の場合には着脱可能な別体構成の投影レンズ３８を採用しているため投影レンズ３８のサイズや形状に自由度があるので、レンズ径を大きくしたり、複数の組み合わせレンズを採用する事が可能となり、投影拡大率を大きくしたり、より高精細な投影画像を得ることができる。
また、小型の投影レンズを使用する場合においても、着脱可能な別体構成にすることにより、携帯電話機への投影レンズの収納場所を任意に選ぶことができるようになり、携帯電話機部材搭載位置の自由度を増すことができる。
さらにレンズ径が大きくなった分だけ透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａの面積を大きくして画像分解能を高めることも可能となる。

（第４実施形態）以下、本発明の第４実施形態に係る携帯電話機について図９を用いて説明する。図９は本発明の第４実施形態に係る携帯電話機の画像投影機能として使用している状態の断面図である。図９の携帯電話機４０において基本的構成は図１に示す携帯電話機１０と同じであり、同一要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。
図９の携帯電話機４０において図１に示す携帯電話機１０と異なるところは、画像投影用の光源１４の駆動電力を、携帯電話機本体１１に着脱可能に別体構成された携帯電話機用充電器２００から供給するように構成したことである。

すなわち携帯電話機４０における携帯電話機本体１１の下部側には充電用の電源端子（図示せず）が設けられており、図９に示す如く携帯電話機本体１１を携帯電話機用充電器２００に装着することにより、携帯電話機本体１１の電力は携帯電話機用充電器２００より供給される状態となる。この結果、画像投影機能状態にある携帯電話機本体１１には余裕のある電力が供給されるため、画像投影用の光源１４の駆動電力も十分に得られるので、放射光量の大きな光源を採用することが可能となり、明るく鮮明な投影像を得ることができる。

（第５実施形態）以下、本発明の第５実施形態に係る携帯電話機について図１０を用いて説明する。図１０は本発明の第５実施形態に係る携帯電話機の画像投影機能として使用している状態の断面図である。図１０の携帯電話機５０において基本的構成は図１に示す携帯電話機１０と同じであり、同一要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。
すなわち携帯電話機５０の構成は、投影レンズとしては図8に示す携帯電話機３０と同様な携帯電話機本体１１に着脱可能に別体構成された投影レンズ３８を使用し、また画像投影用の光源１４の駆動電力は、図９の携帯電話機４０と同様に携帯電話機本体１１に着脱可能に別体構成された携帯電話機用充電器２００から供給するように構成したことである。

上記構成を有する携帯電話機５０は、投影レンズとして自由度の高い外付けレンズを使用することで、明るくて鮮明な大型画像を映し出すことができ、また電源を携帯電話機用充電器２００から供給するように構成することで長時間の画像投影を行うことができる。また、携帯電話機用充電器２００を携帯電話機本体１１の下側に配設して、携帯電話機本体１１のスタンドに兼用しているので卓上に載置した状態で安定した投影動作を行うことができる。

従って、近年においては、携帯電話機にパソコン用ソフトウエアが表示できるようになってきており、このようなニーズに対して小型のデータプロジェクターとして使用することができる。また、近年では、携帯電話機でもテレビ放送が受信できるようになってきており、このようなニーズに対して小型のホームプロジェクターとして使用することができる。

次に本発明の各実施形態に示す携帯電話機における制御部１５の構成について説明する。図１１は本発明の制御部１５の構成を示すブロック図であり、前記制御部１５はシステム制御回路１５ａ、クロック発生回路１５ｂ、電話回路１５ｃ、メモリ１５ｄ、カメラ回路１５ｅ、表示駆動回路１５ｆ、表示切替回路１５ｇ、光源制御回路１５ｈ、入力回路１５ｉ等により構成されている。さらに前記キーボード１２によって操作される入力装置１１０がシステム制御回路１５ａに接続され、また電話回路１５ｃにはアンテナ１２０が接続されている。

次に上記制御部１５の動作について、本発明の主題である画像投影機能を主に説明する。システム制御回路１５ａはすべてのシステムの制御を行なう回路であり、入力装置１１０の入力信号を受けて各回路に制御信号を供給して電話機能、カメラ機能、画像投影機能等の制御を行なう。クロック発生回路１５ｂは前記システム制御回路１５ａからの制御信号を受けて各種のクロック信号ＣＰを発生して各回路に供給する。メモリ１５ｄは電話機能における通話記録、伝言等の情報やカメラ機能における画像データを記憶し、さらに画像投影機能における投影情報も記憶する。入力回路１５ｉは、例えば、外部より供給される画像投影機能における投影情報等に対応するものである。

さらに制御部１５の詳しい動作について説明するが、電話回路１５ｃによる電話機能やカメラ回路１５ｅによるカメラ機能は本発明に直接関係しないので省略し、本発明の主題である画像投影機能についての動作を説明する。
本発明における携帯電話機を画像投影機能として使用する場合には、まずキーボード１２を操作することによって入力装置１１０からシステム制御回路１５ａに画像投影機能選択信号を供給する。システム制御回路１５ａはこの画像投影機能選択信号を受けると表示切替回路１５ｇに切替信号を供給し、この切替信号を受けた表示切替回路１５ｇは表示駆動回路１５ｆを制御して図６に示すように透過型液晶パネル１３の表示状態を特定表示領域１３ａの画像変調装置に切り替える。

また同時に、システム制御回路１５ａは光源制御回路１５ｈに切替信号を供給し、この切替信号を受けた光源制御回路１５ｈは、点灯光源を透過型液晶パネル１３の全体を照明するバックライト１７から特定表示領域１３ａのみを照明する画像投影用の光源１４に切り替える。さらにシステム制御回路１５ａは入力回路１５ｉより入力される表示情報を受けて表示駆動回路１５ｆに投影情報を供給する。以上により制御部１５は画像投影機能状態に設定される。

上記の如く制御部１５が画像投影機能に設定された状態において、図１に示す如く投影レンズ１８が画像投影機能位置に設置され、透過型液晶パネル１３が携帯電話機本体１１の上部側にスライドさせてＡの位置からＢの位置へ移動されていると、光源１４と画像変調装置を構成する特定表示領域１３ａと投影レンズ１８とを同一光軸上に設定された画像投影装置として動作させることができる。

本発明における携帯電話機本体への収納型の投影レンズ１８としては凸レンズを保持ケースに収納固定して構成しており、本実施形態においては、凸レンズは直径約２０ｍｍ、厚み約５ｍｍのもの１枚を使用していて、透過型液晶パネル１３の特定表示領域１３ａに表示画面対角約１４ｍｍのものを使用したときにはスクリーン上には映像画面が対角約３５０ｍｍの大きさの画像を投影することができる。また、レンズの大きさが２０ｍｍ、厚みが５ｍｍのものであるならば携帯電話機本体内に充分収納することができる。
また、外付け型の投影レンズ３８を用いた場合には、さらに大型のレンズが使用可能となり、投影画像の大型化や、より高精細な投影画像を得ることができる。
また、小型の投影レンズを使用する場合においても、着脱可能な別体構成にすることにより、携帯電話機への投影レンズの収納場所を任意に選ぶことができるようになり、携帯電話機部材搭載位置の自由度が増す。

また、画像投影用の光源１４はＬＥＤを主要構成部品として集光手段を設けた構成となっている。すなわちＬＥＤを用いることで小型化と高照度を達成し、さらに低電圧駆動を図っている。また、ＬＥＤからの放射光は集光手段によって略平行光線に変えられ、光源１４から透過型液晶パネル１３に対して略平行光が出射するようになっている。
上記各実施形態においては光源１４に全光束が約５０ｌｍのＬＥＤを用いることによって、投影画像の明るさは約１００ｌｘの照度が得られ、昼間の室内照明を消した状態で充分視認できる明るさの投影画像が得られる。

上記の如く本発明の画像投影機能を有する携帯電話機は、画像投影機能においては前記透過型液晶パネルの表示領域の一部である特定領域を画像変調装置として用いるため、携帯電話機本体に収納可能な小型の投影レンズを用いても、投影レンズに比べて画像変調装置の大きさを小さくすることが可能となり、明るくて大きな投影画像を得ることができた。
また、投影機能を使用しないときには投影レンズを折り畳んで収納したり、別体として取り外して携帯できるので携帯電話機本体の大きさは投影機能のない携帯電話機の大きさと殆ど変わらず、良好な携帯性が得られる。

本発明の要旨は携帯電話機における表示装置の表示領域の一部である特定領域を画像変調装置とて用いることであり、この趣旨の範囲において画像変調装置を構成する透過型液晶パネルの種類や形態について色々変形が可能であり、また光源や投影レンズについても同様である。さらに本発明の実施形態については画像変調装置の構成として透過型液晶パネルについて示したが、透過型のエレクトロクロミズム等の表示装置を用いることも可能である。

本発明の第１実施形態に係る携帯電話機の画像投影機能における断面図である。 図１における携帯電話機の携帯電話機能における断面図である。 図１における携帯電話機で画像投影を行っている状態を模式図的に表した断面図である。 図１における携帯電話機の画像投影機能における斜視図である。 図２の携帯電話機能における透過型液晶パネルの表示状態を示す平面図である。 図１の画像投影機能における透過型液晶パネルの表示状態を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る携帯電話機の画像投影機能における断面図である。 本発明の第３実施形態に係る携帯電話機の画像投影機能における断面図である 本発明の第４実施形態に係る携帯電話機の画像投影機能における断面図である。 本発明の第５実施形態に係る携帯電話機の画像投影機能における断面図である。 本発明における携帯電話機のシステムブロック図である。 従来の技術として、特許文献１に示された携帯電話機の画像投影機能における断面図である。 従来の技術として、特許文献２に示された携帯電話機の画像投影機能における断面図である。 画像投影機能における透過型液晶パネルと投影レンズとの形状関係を示す断面図であり、（ａ）は透過型液晶パネルよりも投影レンズの形状が大きい場合を示し、（ｂ）は透過型液晶パネルよりも投影レンズの形状が小さい場合を示している。

符号の説明

１０、２０、３０、４０、５０、７０ 携帯電話機
１１、７１ 携帯電話機本体
１２、６２ キーボード
１３、６３，７３，８３ 透過型液晶パネル
１３ａ 特定表示領域
１３ｂ 他の表示領域
１４、６４、８４ 光源
１５、６５，７５ 制御部
１５ａ システム制御回路
１５ｂ クロック発生回路
１５ｃ 電話回路
１５ｄ メモリ
１５ｅ カメラ回路
１５ｆ 表示駆動回路
１５ｇ 表示切替回路
１５ｈ 光源制御回路
１５ｉ 入力回路
１７ バックライト
１８、３８、８８ 投影レンズ
１８ａ，１８ｂ，７３ａ、７４ａ，７６ａ 回転軸
１９ 液晶セル・スライド窓
３８ａ 取り付け部
６０ 携帯型端末装置
６１ 携帯型端末装置本体
７４ 光源ランプ
７６ 拡散板
１００ スクリーン
１１０ 入力装置
１２０ アンテナ
２００ 携帯電話機用充電器
Ｇ１、Ｇ２ 画像
Ｐ１，Ｐ２ 投影光

Claims (8)

1. 画像投影用の光源と、画像変調装置と、投影レンズを使用して画像投影機能を有する携帯電話機において、前記携帯電話機における情報表示用液晶パネルと前記画像投影機能における、画像変調装置とは同一の透過型液晶パネルを用いており、前記画像投影機能においては前記透過型液晶パネルの表示領域の一部である特定領域を画像変調装置として用い、かつ前記画像投影機能における画像投影用の光源と、前記携帯電話機における情報表示用液晶パネルの照明用のバックライトとが別に設けられていることを特徴とする携帯電話機。
2. 前記画像投影用の光源がＬＥＤを用いた放射光源であり、前記照明用のバックライトが導光板を用いた面光源であることを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
3. 前記透過型液晶パネルが携帯電話機本体に対してスライド可能に構成されており、画像投影機能においては前記透過型液晶パネルがスライドして、前記特定領域が画像投影用の光源に位置決めされることを特徴とする請求項１叉は２項記載の携帯電話機。
4. 前記透過型液晶パネルが携帯電話機本体に対して開閉可能に構成されており、画像投影機能においては前記透過型液晶パネルが前記携帯電話機本体に対して所定角度に開放固定され、前記画像投影用の光源の光軸に対して、前記透過型液晶パネルの特定領域が略垂直に位置決めされることを特徴とする請求項１叉は２項記載の携帯電話機。
5. 前記透過型液晶パネルと前記投影レンズが前記携帯電話機本体に変動可能に搭載されており、画像投影機能においては前記画像投影用の光源の光軸に対して、前記透過型液晶パネルの特定領域が略垂直な位置に、また前記投影レンズの光軸が略同一軸となるよう前記透過型液晶パネルと前記投影レンズとが位置決めされることを特徴とする請求項１乃至４項の何れか１項に記載の携帯電話機。
6. 前記透過型液晶パネルが前記携帯電話機本体に変動可能に搭載されると共に、前記投影レンズは前記携帯電話機本体に着脱可能に別体構成されており、前記画像投影機能においては前記画像投影用の光源の光軸に対して前記透過型液晶パネルの特定領域が略垂直な位置に位置決めされ、また前記投影レンズは前記画像投影用の光源の光軸に対して光軸が略同一軸となるよう前記携帯電話機本体に装着されることを特徴とする請求項１乃至４項の何れか１項に記載の携帯電話機。
7. 前記画像投影用の光源の駆動電力を、前記携帯電話機本体に着脱可能に別体構成された携帯電話機用充電器から供給することを特徴とする請求項１乃至６項の何れか１項に記載の携帯電話機。
8. 前記投影レンズの有効面積が、前記透過型液晶パネルの画像変調装置の有効面積より大きいことを特徴とする請求項１乃至７項の何れか１項に記載の携帯電話機。
   

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