JPWO2002067036A1 - 携帯情報端末機及びカメラユニット - Google Patents
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Abstract
携帯情報端末機は、情報を表示するモニター(11)、モニター(11)が設けられ全体の輪郭を画定する本体(10)、本体(10)内に配置されて被写体を撮影するためのCCD(24)、CCD(24)に対して被写体の倍率を可変とするべく、光軸方向に配列された複数のレンズ(32,34)及び複数のレンズを相対的に移動させて変倍駆動する駆動機構(37)を含む光学ユニット(30)により構成される。これにより、被写体を望遠から広角の幅広い範囲に亘って撮影することができ、その画像情報を通信システムにて送受信できる。
Description
技術分野
本発明は、操作者あるいは周辺の風景等を撮影可能な光学ユニットを備えた携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機(以下、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等を総称して携帯情報端末機と称する)及び携帯情報端末機に着脱自在なカメラユニットに関する。
背景技術
近年において、広帯域符号分割多重アクセス(W−CDMA)等の無線通信システムが開発され、この通信環境によりデータの転送速度が向上するのに伴なって、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機(PDA等)が開発されている。また、画像信号を送信するために用いられるカメラユニットとしては、例えば、特開2000−252144号公報、特開2000−253118号公報等に記載されているように、後付け式又は固定式の単焦点光学ユニットをもったカメラユニット(所謂、モバイルカメラ)が知られている。
このような従来のカメラユニットにおいては、固定式のものでは常に所定の位置に備え付けて固定されるため小型化の障害となり、一方、後付け式のものでは撮影したいときに直に撮影可能状態にできない等の不都合があった。
また、単焦点の光学ユニットでは、常に一定の画角であるため任意の画角が設定し難く、撮影範囲を変える場合には、携帯情報端末機の位置あるいは被写体の位置を変えて被写体と光学ユニット(レンズ)との距離を一々調整する必要があり、取り扱い上不便であった。
さらに、撮影しない状態でも、光学ユニットが常に露出した状態となっていたため、レンズの表面に指紋あるいは塵等が付着するという不都合があった。
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、装置の小型化、簡略化等を図りつつ、撮影距離を変えずに広角及び望遠の撮影が行なえ、又、簡単な操作で撮影可能な状態にすることができ、さらに、撮影しない時に光学ユニットへの塵等の付着を防止できる光学ユニットを備えた携帯情報端末機及び携帯情報端末機に着脱自在なカメラユニットを提供することにある。
発明の開示
本発明の携帯情報端末機は、情報を表示し得る表示部と、表示部が設けられかつ輪郭を画定する本体と、被写体を撮影するための撮像素子と、撮像素子に対して被写体の倍率を可変とするべく、光軸方向に配列された複数のレンズ及び複数のレンズを相対的に移動させて変倍駆動する駆動機構を含む光学ユニットと、を有する。この構成によれば、光学ユニットが変倍可能な光学系であるため、画角の調整が可能になり、望遠から広角までの幅広い撮影が可能になる。
上記構成において、光学ユニットは、撮影時に本体の外部に突出しかつ非撮影時に本体内に没入するように形成されてもよく、あるいは、撮影時において、本体の内部において変倍動作を行なうように形成されてもよい。これによれば、前者の場合には、変倍動作による移動範囲を自由に設定することができ、後者の場合には、光学ユニットが外部に突出しないため衝突等を防止できる。
上記構成において、駆動機構は、複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成されてもよい。これによれば、光学ユニットの変倍動作により、望遠撮影〜広角撮影の範囲で連続的な撮影が行なえる。
上記構成において、駆動機構は、複数のレンズが望遠側端部の撮影位置に位置付けられたとき、撮像素子への電力供給をオン/オフするスイッチを作動させるように形成されてもよい。これによれば、駆動機構による変倍駆動に連動して撮像素子による撮影が可能となり、即座に撮影を行なうことができる。
上記構成において、駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有する構成でもよい。これによれば、光学ユニットの変倍動作を手動操作とすることで、小型化、構造の簡略化、低コスト化等を行なうことができる。
上記構成において、本体は、伸縮自在なアンテナを有し、駆動機構は、アンテナの伸縮動作に連動して変倍駆動するための連動機構を有する構成でもよい。これによれば、アンテナの伸縮操作だけで、光学ユニットに変倍動作及び休止位置への復帰動作を行なわせることができる。
上記構成において、本体は、表面の少なくとも一部を覆うべく開閉自在に設けられたフリッパーを有し、駆動機構は、フリッパーの開閉動作に連動して変倍駆動するための連動機構を有する構成でもよい。これによれば、フリッパーの開閉操作だけで、光学ユニットに変倍動作及び休止位置への復帰動作を行なわせることができる。
ここで、連動機構は、駆動機構の一部に連結された連結部材とフリッパーの動作を連結部材に連動させる付勢力を及ぼす連動バネとを有する構成でもよい。また、駆動機構は、複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成され、連動機構は、フリッパーの開動作に連動して複数のレンズが望遠側端部の撮影位置に至った時点で、連動バネの付勢力に打ち勝って連結部材の移動を規制する規制部材を有する構成でもよい。さらに、規制部材は、望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置の範囲において、連結部材の移動を規制する規制位置が調整可能な構成でもよい。規制部材は、連結部材に対してカム作用をなすカム部と手動により往復動自在に操作される操作部とを有する構成でもよい。フリッパーは、閉状態において、光学ユニットを覆うように形成されていてもよい。
上記構成において、駆動機構は、電気的に変倍駆動するための電動アクチュエータと、電動アクチュエータをオン/オフするスイッチと、を有する構成でもよい。これによれば、スイッチのオン/オフ操作だけで、光学ユニットに変倍動作及び休止位置への復帰動作を行なわせることができる。
ここで、本体は伸縮自在なアンテナを有し、上記スイッチは、アンテナの伸縮動作に連動して切り換えられる構成でもよい。また、本体は表面の少なくとも一部を覆うべく開閉自在に設けられたフリッパーを有し、上記スイッチは、フリッパーの開閉動作に連動して切り換えられる構成でもよい。
上記構成において、撮像素子及び光学ユニットを含むと共に本体に対して回動自在に連結されるカメラユニットを有し、光学ユニットは、撮影時においてカメラユニットの内部において変倍動作を行なうように形成されている構成でもよい。これによれば、光学ユニットがカメラユニットの外部に突出しないので衝突等を防止でき、又、回転させることで撮影方向を任意に選択できる。また、この光学ユニットは、撮影時にカメラユニットの外部に突出しかつ非撮影時にカメラユニット内に没入するように形成され、かつ、カメラユニットは、光学ユニットを没入させた状態で隠蔽するべく本体に対して回動自在に連結されている構成でもよい。これによれば、非撮影時に光学ユニットが隠蔽されるため、光学ユニットの表面への塵等の付着、あるいは破損等を防止できる。
上記構成において、本体は、光学ユニットの前面を遮蔽し得る遮蔽部材と、駆動機構の動作に連動して遮蔽部材に遮蔽動作及び露出動作を行なわせる連動機構とを有する構成でもよい。これによれば、非撮影時に光学ユニットが保護されると共に、撮影時には駆動機構に連動するため遮蔽部材が後退して露出動作を行なうタイミングがずれることなく機能上の信頼性が確保される。ここで、駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有し、遮蔽部材は、遮蔽動作及び露出動作を行なうべく、操作部の操作に連動するように形成されている構成でもよい。また、駆動機構は、複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成され、連動機構は、複数のレンズが休止位置から変倍動作を開始する前に光学ユニットの前面を露出させかつ複数のレンズが休止位置に没入した後に光学ユニットの前面を遮蔽するように、遮蔽部材を連動させるように形成された構成でもよい。さらに、遮蔽部材は、所定軸回りに揺動自在に支持された遮蔽板であり、連動機構は、駆動機構の動作に連動して所定軸回りに揺動する揺動アームと、揺動アームの動作を遮蔽板に連動させると共に光学ユニットの前面を露出させる方向に付勢力を及ぼす連動バネと、遮蔽動作の際に所定のタイミングで遮蔽板を揺動アームと一体的に移動させるように拘束する拘束機構とを有する構成でもよい。
本発明のカメラユニットは、被写体を撮影するための撮像素子と、撮像素子に対して被写体の倍率を可変とするべく、光軸方向に配列された複数のレンズ及び複数のレンズを相対的に移動させて変倍駆動する駆動機構を含む光学ユニットと、撮像素子に接続されて少なくとも撮影情報の信号を伝達する接続端子と、携帯情報端末機に対して着脱自在に形成されたコネクタ部と、を有する。
この構成によれば、光学ユニットが変倍可能な光学系であるため画角の調整が可能になり、望遠から広角まで幅広い範囲での撮影が可能であり、又、着脱自在であるため、種々の携帯情報端末機に適用することができる。
上記構成において、駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有する構成でもよい。これによれば、光学ユニットの変倍動作を操作部による手動操作とすることで、カメラユニットを低コスト化、小型化、簡略化できる。
上記構成において、駆動機構は、電気的に変倍駆動するための電動アクチュエータと、電動アクチュエータをオン/オフするスイッチと、を有する構成でもよい。これによれば、スイッチのオン/オフ操作だけで、光学ユニットに変倍動作及び休止位置への復帰動作を行なわせることができる。
発明を実施するための最良の形態
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1A,1Bないし図6A,6Bは、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは携帯電話機)の一実施形態を示すものである。
この実施形態に係る携帯電話機は、図1A,1Bに示すように、外輪郭を画定する本体10と、本体10の表面に設けられ種々の送受信に関する情報を表示し得る表示部(液晶モニター)11と、アンテナ12と、種々の操作釦13と、被写体を撮影するためのカメラユニット20と、カメラユニット20(すなわち、光学ユニット30)の変倍調整を手動により行なうための操作部37cと、アンテナ12を構成要素の一部に含むと共に本体10の内部に配され種々の信号処理を行なう信号送受信部(不図示)等を備えている。
カメラユニット20は、図2、図5、図6A,6Bに示すように、筐体21に支持された光学ユニット30、赤外線フィルタ、ローパスフィルタ等の水晶フィルタ22、フェースプレート23、撮像素子としてのCCD24、回路基板25等により構成されている。
光学ユニット30は、図5及び図6A,6Bに示すように、筐体21内にて固定され光軸X方向に伸長する3本のガイド軸31a,31b,31cと、図2に示すようにガイド軸31a〜31cにより案内されると共に凹レンズ32を保持する第1レンズ枠33並びに凸レンズ34及び口径板35を保持する第2レンズ枠36と、第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36を光軸X方向に駆動するカム板37等により構成されている。
そして、第1レンズ枠33(凹レンズ32)と第2レンズ枠36(凸レンズ34)とが、光軸X方向において相対的に移動することにより、CCD24に対して被写体の倍率を可変にすると共に合焦動作を行なう。すなわち、凹レンズ32、凸レンズ34等により、変倍レンズ光学系が形成されている。
第1レンズ枠33は、図2ないし図6A,6Bに示すように、凹レンズ32を保持する鏡胴部33aを有し、鏡胴部33aには第1連結部33b及び第2連結部33cが一体的に形成され、第1連結部33bがガイド軸31aに摺動自在に連結され、第2連結部33cがガイド軸31cに摺動自在に連結されている。また、第1連結部33bの部分にはピン33dが一体的に形成され、ピン33dが後述するカム溝37aに対して摺動自在に連結されている。
第2レンズ枠36は、図2ないし図6A,6Bに示すように、凸レンズ34を保持する鏡胴部36aを有し、鏡胴部36aには第1連結部36b及び第2連結部36cが一体的に形成され、第1連結部36bがガイド軸31bに摺動自在に連結され、第2連結部36cがガイド軸31cに摺動自在に連結されている。また、第1連結部36bの部分にはピン36dが一体的に形成され、ピン36dが後述するカム溝37bに対して摺動自在に連結されている。
尚、第1レンズ枠33の第1連結部33b及び第2レンズ枠36の第1連結部36bは、ガイド軸31a,31bに対して密接して外嵌される貫通孔を有し、又、第1レンズ枠33の第2連結部33c及び第2レンズ枠36の第2連結部36cは、図6A,6Bに示すように、ガイド軸31cを挟み込むようなU字溝を有し、これら貫通孔及びU字溝により、第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36がガイド軸31a〜31cに沿って、がたつくことなくスムーズに光軸X方向に案内される。
カム板37は、図5及び図6A,6Bに示すように、矩形形状の平板からなり、筐体21に形成された上下の矩形孔21a,21bにより上下方向(V方向)に往復動自在に案内される。カム板37は、その側面において、傾斜して直線状に形成された第1カム溝37aと、略くの字状に形成された第2カム溝37bとを有する。
カム板37の側面部には、手動操作用の操作部37cが一体的に形成され、操作部37cの端部側が本体10の外部に露出している。したがって、操作者が操作部37cを掴んで上下方向(矢印V方向)に動かすことで、一体となってカム板37も上下移動し、第1カム溝37a及び第2カム溝37bが第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36に対してカム作用を及ぼすようになっている。
上記カム板37の第1カム溝37a及び第2カム溝37b、第1レンズ枠33のピン33d、第2レンズ枠36のピン36d等により、操作部37cの移動操作に伴なって、光学ユニット30を望遠側撮影位置から広角側撮影位置に向けてあるいは逆向きに移動させ、又、光学ユニット30を本体10に没入させる駆動機構が形成されている。
すなわち、光学ユニット30は、複数のレンズ32,34、複数のレンズ32,34を光軸X方向に相対的に移動させる駆動機構等により構成されている。
また、カム板37には、CCD24へ電力を供給する電源のON/OFF動作を行なうスイッチ(不図示)に対して、係合及び離脱する部分(不図示)が形成され、図5に示す位置から所定の量だけ上方に移動した撮影位置(望遠側端部での撮影位置)に至った時点でスイッチに係合して、このスイッチをONとし、CCD24への電力供給が開始される。一方、カム板37が逆向きに移動することにより、スイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止される。
次に、この実施形態に係る携帯電話機の動作について説明する。
先ず、非操作の状態において、図1A,1B及び図2に示すように、操作部37cは下方端に位置し、カメラユニット20(光学ユニット30)は、本体10の表面から没入した休止位置(沈胴状態)にある。このとき、カム板37は、図5に示すように、V方向下向きの移動端に位置している。
この状態において、操作者が操作部37cを図1A,1Bの二点鎖線で示す位置(操作部37c′)まで移動させると、その移動に連動してカム板37が図5の上方に向けて移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図5中のピン33d′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図5中のピン36d′の位置(第2カム溝37bの屈曲点近傍)に至る。
このとき、光学ユニット30(凹レンズ32を保持した鏡胴33a)は、図1Bの二点鎖線で示す位置(カメラユニット20′)及び図3に示すように、本体10の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。と同時に、カム板37の一部がスイッチに係合してONとし、CCD24への電力供給を開始する。これにより、即座に、カメラユニット20(光学ユニット30、CCD24)による撮影が可能となる。
ところで、操作者が操作部37cを移動させていくと、上記望遠側端部の撮影位置のところで位置決め機構(不図示)が作動し、移動操作に対する抵抗が増加して同じ操作力では移動させることができなくなるため、その時点をもって、光学ユニット30は望遠側端部の撮影位置に位置決めされる。
尚、位置決め機構としては、例えば、カム板37の側面にグルーブ(溝)を設け、カム板37の側面に常時押し付けられたバネの半円状突起部が入り込むことで、位置決めを行なうような構成を採用することができる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、位置決め機構による位置決め力を解除し得る操作力をもって、操作者が操作部37cを図1A,1Bの二点鎖線で示す位置(操作部37c′′)までさらに移動させると、その移動に連動してカム板37が図5の上方に向けてさらに移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図5中のピン33d′′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により後方(矢印R方向)に移動し、図5中のピン36d′′の位置に至る。
このとき、光学ユニット30(凹レンズ32を保持した鏡胴33a)は、図1Bの二点鎖線で示す位置(カメラユニット20′′)及び図4に示すように、本体10の表面からさらに突出して広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、操作者が操作部37cを逆向き(下向き)に移動させると、光学ユニット30は広角側端部の撮影位置から望遠側端部の撮影位置に至り、この時点でカム板37の一部が作動してスイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止され、続いて、沈胴状態となる休止位置に至る。
このように、操作者が操作部37cの移動操作を行なうだけで、光学ユニット30が撮影位置に位置決めされてCCD24による撮影が可能となり、さらに、望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置まで連続した変倍動作を行なうことができる。したがって、撮影の際に面倒な準備操作をする必要はなく、単に操作部37cを移動させる操作を行なうだけで直ちに撮影状態に入ることができるため、撮影可能となるまでのタイムラグを極力少なくすることができ、利便性に富んだ携帯電話機がもたらされる。また、操作部37cの移動量を適宜調整するたけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り換えることができるため、撮影範囲を変える際に一々撮影距離を変える必要がなくなる。
図7は、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは、携帯型パーソナルコンピュータ)の他の実施形態を示すものである。図7に示すように、この携帯型パーソナルコンピュータは、外輪郭を画定する本体100と、本体100の表面に設けられ種々の情報を表示し得る表示部(液晶モニター)101と、種々の操作釦102と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20と、カメラユニット20の変倍調整を手動により行なうための操作部37cと、本体100の内部に配され種々の情報信号の処理を行なう情報信号処理部(不図示)等を備えている。尚、カメラユニット20(光学ユニット30等)及び操作部37c等については、前述の実施形態と同一であるためここでの説明は省略する。
この携帯型パーソナルコンピュータにおいても、図7に示すように、操作部37cを二点鎖線で示す位置(操作部37c′、操作部37c′′)に移動させるだけで、カメラユニット20(光学ユニット30)を、沈胴した休止位置から、望遠側端部の撮影位置(カメラユニット20′)、さらに広角側端部の撮影位置(カメラユニット20′′)まで移動させることができる。これにより、望遠撮影から広角撮影までの連続的な切り換えを行なうことができ、撮影位置を変えることなく所望の撮影範囲(画角)にて撮影を行なうことができる。
図8A,8B及び図9A,9Bは、本発明に係る携帯情報端末機の他の実施形態を示すものである。この携帯電話機においては、隠蔽可能なカメラユニット20を設けたものである。すなわち、図8A,8Bに示すように、カメラユニット120は、前述の光学ユニット30を内蔵し、前述のカメラユニット20に対して筐体のみが異なるものであり、本体110に対して別個に形成されてモジュール化されており、接続部のところで回転(首振り)可能に支持されている。
図8Aに示すように、本体110には、パイプ状の接続用突起111が設けられ、カメラユニット120の下端部に形成された接続部と連結される。また、接続用突起111の先端は、バヨネット状に形成され、本来使用しない状態の回転位置でカメラユニット120を挿入して回転させると、抜け止め機能が働き、カメラユニット120は本体110に回動自在に連結される。尚、カメラユニット120の配線121等は、図8Bに示すように、接続用突起111の内部を通して本体110の内部に導かれている。
この携帯電話機の動作について説明すると、先ず使用していない状態では、図9Aに示すように、カメラユニット120は操作部37cが前方に位置するように回転させられて、その光学ユニット30が本体110の内側を向いて隠蔽された収納位置にある。
そして、カメラユニット120による撮影を行なう場合は、図9Bに示すように、操作部37cが右側面に位置するように回転させる。これにより、光学ユニット30は露出された状態となる。続いて、沈胴した休止位置にある光学ユニット30を撮影位置に移動させるべく、操作部37cを上向きに移動させる(二点鎖線で示す操作部37c′は休止位置、実線で示す操作部37cは撮影可能位置(図8B参照)と、望遠あるいは広角での撮影が可能になる。
一方、撮影を終了する場合は、操作部37cを下げて光学ユニット30を沈胴させ、その後、カメラユニット120を回転させて、図9Aに示す元の収納位置に戻して隠蔽状態とする。このように、使用しない場合には光学ユニット30を隠蔽できるようにすることで、レンズの表面に、キズ、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できる。
図10A,10Bは、図8A,8B及び図9A,9Bに示す実施形態と同様の隠蔽可能なカメラユニットを、携帯型パーソナルコンピュータに適用した実施形態を示すものである。すなわち、本体130の右上端部には、前述同様の接続用突起(不図示)が形成されており、図10A,10Bに示すように、カメラユニット140が回動自在に接続されている。ここで、本体130には、カメラユニット140の取り付けを容易にするために、その上端部に分割部131が設けられている。尚、動作及び作用効果については前述同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記実施形態においては、光学ユニット30の倍率を可変とする駆動機構として、カム板37のカム作用を採用したが、これに限定されるものではなく、その他の機構を採用することができる。
また、上記実施形態においては、手動用の操作部として本体10,100,110,130から突出して形成され直線的に移動する操作部37cを採用したが、カム板37の側面にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンを本体に面動自在に設けて操作部とし、ピニオン(操作部)を回転操作することで光学ユニット30の変倍操作を行なうようにしてもよく、又、このピニオンをモータ等の電動アクチュエータに連結し、スイッチのオン/オフ操作により電気的に駆動させるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、光学ユニット30を構成する変倍レンズとして凹レンズ32及び凸レンズ34の二つのレンズを採用したが、これに限定されるものではなく、より多くのレンズを採用することも可能である。
さらに、上記実施形態においては、隠蔽可能なカメラユニット120,140を設けるべく、接続用突起111を設けて回動可能に支持したが、この構成に限定されるものではなく、回動可能にあるいは隠蔽可能に支持するものであれば、その他の構成を採用することができる。
以上述べたように、これらの携帯情報端末機によれば、カメラユニット20を構成する光学ユニット30を変倍撮影が可能な変倍レンズ光学系としたことにより、撮影距離を変えることなく光学ユニット30の調整を行なうだけで、望遠側から広角側まで幅広い範囲での撮影が可能となる。
また、光学ユニット30の変倍調整を行なうにあたり、手動操作用の操作部37cを本体10,100,110,130に設けたことで、小型化、簡略化等を行ないつつ、操作部37cの移動操作のみにより、望遠撮影と広角撮影とを連続的に切り換えることができる。
また、操作部37cの移動操作に連動してCCD24への電力供給がON/OFFされるようにすることにより、即座に撮影を行なうことができ、撮影可能となるまでのタイムラグ等を少なくすることができる。
さらに、カメラユニット120,140をモジュール化して回動可能に支持し、使用しない場合に光学ユニット30を隠蔽できるようにすることで、レンズの表面にキズ、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できる。
図11ないし図14A,14Bは、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは携帯電話機)の他の実施形態を示すものである。尚、カメラユニット20(光学ユニット30等)は、前述の図2ないし図4に示すもの同一であるため、ここでの説明は省略する。
この携帯電話機は、図11に示すように、外輪郭を画定する本体200と、本体200の表面に設けられた操作部等を覆うためのフリッパ201と、種々の送受信に関する情報を表示し得る表示部(液晶モニター)202と、伸縮自在なアンテナ203と、アンテナ203を構成要素の一部に含むと共に本体200の内部に配され種々の信号処理を行なう信号送受信部(不図示)と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20等を備えている。
カム板37は、図13及び図14A,14Bに示すように、矩形形状の平板からなり、筐体21に形成された上下の矩形孔21a,21bにより上下方向(V方向)に往復動自在に案内されている。カム板37は、その側面において、傾斜して直線状に形成された第1カム溝37aと、略くの字状に形成された第2カム溝37bとを有する。カム板37の上端部には、図4に示す操作部37cに替えて、アンテナ203が連結されており、操作者がアンテナ203を掴んで上下方向(矢印V方向)に動かすことで、一体となってカム板37も上下移動する。すなわち、アンテナ203とカム板37との連結構造により、アンテナ203の伸縮操作にカム板37を連動させる連動機構が構成されている。
また、カム板37には、CCD24へ電力を供給する電源のON/OFF動作を行なうスイッチ(不図示)に対して、係合及び離脱する部分(不図示)が形成されており、図13に示す位置から所定の量だけ上方に移動した撮影位置(望遠側端部での撮影位置)に至った時点でスイッチに係合して、このスイッチをONとし、CCD24への電力供給が開始される。一方、カム板37が逆向きに移動すると、スイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止される。
次に、この実施形態に係る携帯電話機の動作について説明する。
先ず、非操作の状態において、図12Aに示すように、アンテナ203は縮められて本体200に収納されており、カメラユニット20(光学ユニット30)は、図2に示すように、本体200の表面から没入した休止位置(沈胴状態)にある。このとき、カム板37は、図13に示すように、V方向下向きの移動端に位置している。
この状態において、操作者がアンテナ203を図12Bに示す位置まで引き伸ばすと、その移動に連動してカム板37が図13の上方に向けて移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図13中のピン33d′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図13中のピン36d′の位置(第2カム溝37bの屈曲点近傍)に至る。
このとき、光学ユニット30(凹レンズ32を保持した鏡胴33a)は、図12B及び図3に示すように、本体200の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。と同時に、カム板37の一部がスイッチに係合してONとし、CCD24への電力供給を開始する。これにより、即座に撮影が可能となる。
ところで、操作者がアンテナ203を引き伸ばしていくと、図12Bに示す撮影位置のところで位置決め機構(不図示)が作動し、引っ張り操作に対する抵抗が増加して同じ引張力では引き出せなくなるため、その時点をもって、光学ユニット30は望遠側端部の撮影位置に位置決めされる。
尚、位置決め機構としては、例えば、アンテナ203の外周にグルーブ(環状溝)を設け、アンテナ203の外周面に常時押し付けられたバネの半円状突起部が入り込むことで、位置決めを行なうような構成を採用することができる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、位置決め機構による位置決め力を解除し得る引張力をもって、操作者がアンテナ203を図12Cに示す位置までさらに引き伸ばすと、その移動に連動してカム板37が図13の上方に向けてさらに移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図13中のピン33d′′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により後方(矢印R方向)に移動し、図13中のピン36d′′の位置に至る。このとき、光学ユニット30(凹レンズ32を保持した鏡胴33a)は、図12C及び図4に示すように、本体200の表面からさらに突出して広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、操作者がアンテナ203を逆に縮めて本体200に収納する動作を行なうと、光学ユニット30は広角側端部の撮影位置から望遠側端部の撮影位置に至り、この時点でカム板37の一部が作動してスイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止され、続いて、沈胴状態となる休止位置に至る。
上記実施形態においては、光学ユニット30として可変倍率の光学系を採用したが、単焦点の光学ユニットであっても、アンテナ203と連動して光学ユニットを撮影位置に位置付けるようにすることで、さらにはスイッチのON/OFF動作を連動させるようにすることで、撮影動作にスムーズに移行できるようにすることができる。
また、上記実施形態においては、光学ユニット30の倍率を可変とする駆動機構として、カム板37のカム作用を採用したが、これに限定されるものではなく、その他の機構を採用することができる。
また、上記実施形態においては、アンテナ203の伸縮操作に連動させてカム板37を駆動させる構成を示したが、カム板37にラックを形成し、このラックに噛合するピニオンをモータ等の電動アクチュエータに連結し、アンテナ203の伸縮操作に連動してスイッチをオン/オフさせることで、電気的に駆動するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、本発明を適用する携帯情報端末機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、アンテナを備える携帯型パーソナルコンピュータ等において適用することも可能である。
以上述べたように、この携帯情報端末機によれば、操作者がアンテナ203の伸縮動作を行なうだけで、光学ユニット30が撮影位置に位置決めされてCCD24による撮影が可能となり、さらに、望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置まで連続した変倍動作を行なうことができる。
したがって、撮影の際に面倒な準備操作をする必要はなく、単にアンテナ203を引き伸ばすという操作を行なうだけで直ちに撮影状態に入ることができるため、撮影可能となるまでのタイムラグを極力少なくすることができ、利便性に富んだ携帯電話機がもたらされる。また、アンテナ203の引き伸ばし量を適宜調整するだけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り換えることができるため、撮影範囲を変える際に一々撮影距離を変える必要がなくなる。
図15A,15Bないし図19A,19B,19Cは、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは携帯電話機)の他の実施形態を示すものである。尚、カメラユニット20(光学ユニット30)は、前述の図2ないし図4に示すものと同一であるため、ここでの説明は省略する。この携帯電話機は、図15A,15Bに示すように、外輪郭を画定する本体300と、種々の送受信に関する情報を表示し得る表示部(液晶モニター)301と、伸縮自在なアンテナ302と、種々の操作釦303と、操作釦303等を覆う開閉自在なフリッパー304と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20等を備えている。
カム板37は、図16及び図17に示すように、矩形形状の平板からなり、筐体21に形成された上下の矩形孔21a,21bにより上下方向(V方向)に往復動自在に案内されている。カム板37は、その側面において、傾斜して直線状に形成された第1カム溝37aと、略くの字状に形成された第2カム溝37bとを有す。カム板37の下端部には、図16及び図17に示すように、第1連結部材341の一端部341aが揺動自在に連結され、第1連結部材341の他端部341bは、図15Bに示すように、第2連結部材342の一端部342aに回動自在に連結されている。第2連結部材342の他端部342bは、図15B及び図18に示すように、フリッパー304の支軸315に揺動自在に連結されている。
第2連結部材342とフリッパー304との間には、図18に示すように、連動バネ343が設けられている。連動バネ343は、第2連結部材342とフリッパー304とが所定の角度から外れたときに付勢力を及ぼすように設定されている。
すなわち、フリッパー304と第2連結部材342とが所定の角度よりも狭く近づくと両者を押し離すように付勢力を及ぼし、一方、フリッパー304と第2連結部材342とが所定の角度よりも拡がって離れようとすると両者を引寄せるように付勢力を及ぼすようになっている。
したがって、フリッパー304が閉じた状態では、第2連結部材342は図15Bにおいて時計回りに付勢されて第1連結部材341を引下げ、一方、フリッパー304が開いた状態では、第2連結部材342は図15Bにおいて反時計回りに付勢されて第1連結部材341を押し上げるようになっている。上記第1連結部材341及び第2連結部材342、連動バネ343等により、フリッパー304の開動作及び閉動作に連動して、光学ユニット30を撮影位置及び収納位置に位置付ける連動機構が構成されている。
図18に示すように、第2連結部材342には、その他端部342bの近傍に、平坦部342cが形成されている。一方、本体300には、図15A及び図18に示すように、規制部材344がL方向に往復動自在に支持されている。規制部材344は、平坦部342cに対して係合離脱してカム作用をなすカム部344aと、本体300の外部に突出して手動により操作される操作部344bとにより形成されている。
すなわち、図18において、規制部材344がL1方向の移動端に位置するとき、第2連結部材342は揺動角度が最も小さく、規制部材344がL2方向の移動端に位置するとき、第2連結部材342は揺動角度が最も大きくなる。
規制部材344は、フリッパー304の開動作により、光学ユニット30が望遠側端部の撮影位置に至った時点から第2連結部材342の揺動を規制することができ、その後、光学ユニット30が広角側端部の撮影位置に至るまで、その位置に応じて連続的に第2連結部材342の揺動角度を規制することができる。
すなわち、フリッパー304の開動作により光学ユニット30を先ず望遠側端部の撮影位置まで突出させ、その後は、規制部材344を調整することにより、第2連結部材342の揺動位置を調節して、望遠側端部から広角側端部までの撮影範囲で光学ユニット30の変倍操作を行なうことができる。
また、規制部材344と第2連結部材342の平坦部342cとの当接を検知するスイッチ(不図示)が設けられており、このスイッチがCCD24へ電力を供給する電源のON/OFF動作を行なう。すなわち、閉状態にあるフリッパー304が開けられて、第2連結部材342の平坦部342cがカム部344aに当接すると同時にスイッチが作動して、CCD24への電力供給が開始される。
したがって、規制部材344が図18中のL1方向端部の位置にあるときは、フリッパー304が開いて光学ユニット30が望遠側端部の位置まで突出した時点でCCD24がONとなり撮影可能となり、又、規制部材344が図18中のL2方向端部の位置にあるときは、フリッパー304が開いて光学ユニット30が広角側端部の位置まで突出した時点でCCD24がONとなり撮影可能となる。規制部材344が途中の位置にあるときは、光学ユニット30が中間の変倍位置にある時点でCCD24がONとなり撮影可能となる。
このように、フリッパー304を開くだけでスイッチが作動し、CCD24による撮影が可能となるため、即座に撮影を行なうことができ、撮影までのタイムラグを少なくできる。
フリッパー304は、図15A,15Bに示すように、支軸315の回りに回動自在であり、閉じた状態で、操作釦303等の他に、さらに光学ユニット30も覆うような半円部304aを有する。したがって、閉じた状態では、半円部304aにより光学ユニット30が覆われるため、CCD24に進入する外光が遮蔽され、又、凹レンズ32等への塵等の付着あるいはキズ付き等が防止される。
このように、光学ユニット30を覆って保護する部材として、別個の部材を設けるのではなく、フリッパー304の一部を兼用したことにより、部品点数が削減され、コストの低減が行なえる。尚、ここでは、フリッパー304が操作釦303及び光学ユニット30までを覆う形状としたが、表示部301までをも覆う形状にすることも勿論可能である。
次に、この実施形態に係る携帯電話機の動作について、図2ないし図4、図17、図19A,19B,19Cに基づいて説明する。
先ず、非操作の状態において、図19Aに示すように、フリッパー304は閉じられており、光学ユニット30は、図2に示すように本体300の表面から没入した休止位置にある。このとき、カム板37は、図17に示すように、V方向下向きの移動端に位置している。また、光学ユニット30は、フリッパー304により覆われた状態となっている。
このとき、規制部材344はL1方向の移動端に位置している。そして、この状態において、図19Bに示すように、操作者がフリッパー304を開くと、その移動に連動して第2連結部材342及び第1連結部材341が移動し、カム板37を図17の上方に向けて移動させ、第2連結部材342が規制部材344に当接して停止し、カム板37も停止する。
これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図17中のピン33d′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図17中のピン36d′の位置に至る。
このとき、光学ユニット30(第1レンズ枠33)は、図3及び図19Bに示すように、本体300の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。と同時に、スイッチが作動して、CCD24への電力供給を開始する。これにより、即座に撮影が可能となる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、規制部材344をL2方向に移動させると、第2連結部材342はさらに揺動して第1連結部材341を押し上げ、カム板37は図17中の上方に向けてさらに移動する。そして、規制部材344をL2方向の移動端まで移動させると、カム板37は最上端まで移動する。
これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図17中のピン33d′′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により後方(矢印R方向)に移動し、図17中のピン36d′′の位置に至る。このとき、光学ユニット30(第1レンズ枠33)は、図4及び図19Cに示すように、本体300の表面から最も突出した広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、この状態から規制部材344を逆にL1方向に移動させると、第2連結部材342が押し戻され、光学ユニット30は後退し始め、望遠側端部の撮影位置まで至る。また、規制部材344が何れかの位置にある状態で、フリッパー304を閉じると、第2連結部材342及び第1連結部材341が元の位置に戻り始めると共に、規制部材344から第2連結部材342が離脱した時点で、CCD24への電力供給が断たれ、光学ユニット30も沈胴した休止位置に戻る。
このように、操作者がフリッパー304の開動作を行なうだけで、光学ユニット30が撮影位置に位置決めされてCCD24による撮影が可能となり、規制部材344の操作だけで、望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置まで連続した変倍動作を行なうことができる。
したがって、撮影の際に面倒な準備操作をする必要はなく、単にフリッパー304を開くだけで直ちに撮影可能な状態に入ることができるため、撮影までのタイムラグを極力少なくでき、利便性に富んだ携帯電話機がもたらされる。また、規制部材344の位置を適宜調整するだけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り換えることができ、撮影範囲を変える際に一々撮影距離を変える必要がなくなる。
上記実施形態においては、光学ユニット30として可変倍率の光学系を採用したが、単焦点の光学ユニットであっても、フリッパー304と連動して光学ユニット30を撮影位置に位置付けるようにすることで、さらにはCCD24のON/OFF動作を連動させるようにすることで、撮影動作にスムーズに移行できるようにすることができる。また、上記実施形態においては、光学ユニット30の倍率を可変とする駆動機構として、カム板37のカム作用を採用したが、これに限定されるものではなく、その他の機構を採用することができる。
また、上記実施形態においては、フリッパー304の開閉操作に連動してカム板37を駆動させる構成を示したが、カム板37にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンをモータ等の電動アクチュエータに連結し、フリッパー304の開閉操作に連動してスイッチをオン/オフさせることで、電気的に駆動するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、本発明を適用する携帯情報端末機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、フリッパーと同様の構成をもつ携帯型パーソナルコンピュータ等において適用することも可能である。
以上述べたように、この携帯情報端末機によれば、フリッパー304を開閉するだけで、光学ユニット30を撮影位置及び収納位置に位置付けることができる。また、光学ユニット30を変倍光学系としたことにより、撮影位置を変えることなく、望遠から広角までの変倍撮影が可能である。
また、連動機構を、連結部材341,342、連動バネ343等により構成することで、構造の簡略化、小型化、軽量化等を行なえる。
また、規制部材344を設けたことにより、フリッパー304が完全に開けられた場合でも、光学ユニット30を所定の撮影位置に停止させることができ、さらに位置調整可能とすることで、望遠側端部から広角側端部までの撮影範囲で光学ユニットの変倍操作を行なうことができる。
また、光学ユニット30が撮影位置に位置付けられたときCCD24への電力供給が開始されるようにすることで、フリッパー304の開き動作だけで、即座に撮影を行なうことができ、撮影までのタイムラグを少なくできる。
さらに、フリッパー304により光学ユニット30を覆うようにしたことで、CCD24に対する遮光、光学ユニット30のレンズ表面への指紋あるいは塵等の付着を防止できるのは勿論のこと、フリッパー304の兼用による部品点数の削減、低コスト化等を行なえる。
図20A,20Bないし図23は、本発明に係る携帯情報端末機の他の実施形態(ここでは携帯電話機)を示すものである。尚、カメラユニット20′(光学ユニット30′)は、前述のカメラユニット20(光学ユニット30)に対して、の駆動機構を形成するカム板及び筐体が異なるのみで、その他は前述の図2ないし図4に示すものと同一であるため、同一の構成については説明を省略する。
この携帯電話機は、図20A,20Bに示すように、外輪郭を画定する本体400と、本体400の表面に設けられ種々の送受信に関する情報を表示し得る表示部(液晶モニター)401と、アンテナ402と、種々の操作釦403と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20′と、カメラユニット20′の変倍調整を手動により行なうための操作部437cと、本体400の内部に配置された遮蔽部材(遮蔽板)450等を備えている。
カム板437には、図21及び図22に示すようにその側面に操作部437cが形成され、又、図23に示すように連動機構の一部を連結する長孔437dが形成ている。さらに、図22に示すように、第1カム溝37a′及び第2カム溝37b′の右上方部には、V方向に所定距離だけ直線的に伸長する遊び領域Ga,Gbが形成されている。すなわち、前述の第1カム溝37a及び第2カム溝37bに対して、カム作用をなさない遊び領域Ga,Gbのみが追加された構造となっている。筐体21には、図21に示すように、操作部437cを外側に突出させると共にその移動範囲を規制する開口部21cが形成されている。
したがって、操作者が操作部437cを掴んで、V方向上向きに移動させると、所定の遊び行程(この間に、遮蔽板450が待避して光学ユニット30を露出させ動作が行なわれる)を経て光学ユニット30′の第1レンズ枠33は前方への突出動作を開始し、図3及び図4に示すように本体400から前方に向けて突出し、一方、V方向下向きに移動させると、図2に示すように後退して本体400の内部に没入し収納されて、収納動作が完了した後所定の遊び行程(この間に、遮蔽板450が光学ユニット30′を遮蔽する動作が行なわれる)を経て、操作部437cが開口部21cの下端に当接し停止するようになっている。
また、カム板437には、CCD24へ電力を供給する電源のON/OFF動作を行なうスイッチ(不図示)に対して、係合及び離脱する部分(不図示)が形成されており、図21に示す位置から所定の量だけ上方に移動した撮影位置(図3に示す望遠側端部での撮影位置)に至った時点でスイッチに係合して、このスイッチをONとし、CCD24への電力供給が開始される。一方、カム板437が逆向きに移動することにより、スイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止される。
遮蔽部材としての遮蔽板450は、図20A及び図23に示すように、本体400に固定された支軸(所定軸)451回りに揺動自在に支持されており、光学ユニット30′に面する側と反対側にピン450aを有している。
また、支軸451回りには、揺動アーム452が揺動自在に支持されている。揺動アーム452は、図23に示すように、その他端部に設けられたピン452aがカム板437の長孔437dに連結されており、略中間領域に形成された切り欠き部452bがピン450aと係合離脱し得るようになっている。
さらに、遮蔽板450と揺動アーム452との間には、図23に示すように、連動バネ453が設けられている。連動バネ453は、揺動アーム452の動作を遮蔽板450に連動させると共に光学ユニット30′を露出させる方向に(揺動アーム452に対して遮蔽板450を、図23において反時計回りに回転させるように)付勢力を及ぼすようになっている。
したがって、図23に示すように遮蔽板450が光学ユニット30′を遮蔽した状態から、カム板437が上方に移動させられると、揺動アーム452が反時計回りに回転し、遮蔽板450は連動バネ453の付勢力により光学ユニット30′から待避して露出させ、ストッパ(不図示)に当接して停止する。さらにカム板437が上方に移動させられると、遮蔽板450はその状態を保持したまま、切り欠き部452bがピン450aから離脱すると共に光学ユニット30′が突出動作を開始して、望遠側から広角側までの変倍動作が行なわれる。
一方、カム板437が逆向きに移動させられると、揺動アーム452が時計回りに回転し始めると共に光学ユニット30′が休止位置に向けて没入動作を開始し、休止位置に完全に没入した後に、切り欠き部452bがピン450aに係合して遮蔽板450を時計回りに一体的に回転させる。そして、カム板437が停止した時点で遮蔽板450は光学ユニット30′を完全に遮蔽した状態となる。
上記切り欠き部452b、ピン450aにより、遮蔽動作の際に所定のタイミング(光学ユニット30が完全に没入した時点)で遮蔽板450を揺動アーム452と一体的に移動させるように拘束する拘束機構が構成されている。また、揺動アーム452、連動バネ453、切り欠き部452b及びピン450aにより、光学ユニット30′を駆動する駆動機構の動作に連動して遮蔽板450に遮蔽動作及び露出動作を行なわせる連動機構が構成されている。
次に、この実施形態に係る携帯電話機の動作について説明する。
先ず、非操作の状態において、図20A,20Bに示すように、操作部437cは下方端に位置し、光学ユニット30′は、図2及び図20A,20Bに示すように本体400の表面から没入した休止位置にあり、光学ユニット30′の前面を遮蔽板450が遮蔽している。このとき、カム板437は、V方向下向きの移動端に位置している。
この状態において、操作者が操作部437cを上方に移動させると、カム板437が上方に向けて移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33d及び第2レンズ枠36のピン36dは、図22に示すように、遊び領域Ga,Gbをそれぞれ下向きに移動し実線で示す位置に至る。一方、この遊び動作の間に、揺動アーム452が反時計回りに回転して遮蔽板450も反時計回りに回転し、光学ユニット30′から待避して完全に露出させた状態となる。
続いて、操作者が操作部437cをV方向上方に向けて移動させると、カム板437が上方に向けて移動し、第1レンズ枠33のピン33d及び第2レンズ枠36のピン36dは、第1カム溝37a′及び第2カム溝37b′のカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、それぞれ図22中のピン33d′及びピン36d′の位置に至る。
このとき、光学ユニット30′は、図3に示すように、本体400の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。と同時に、カム板437の一部がスイッチに係合してONとし、CCD24への電力供給を開始する。これにより、即座に撮影が可能となる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、操作者が操作部437cをさらに上方に移動させると、前述の実施形態と同様に、カム板437の第1カム溝37a′及び第2カム溝37b′が作用して、光学ユニット30′は図4に示すように本体400から最も突出した広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、操作者が操作部437cを逆向き(下向き)に移動させると、光学ユニット30′は広角側端部の撮影位置から望遠側端部の撮影位置に至り、この時点でカム板437の一部が作動してスイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止され、続いて、本体400の表面から完全に没入して、図2に示すように休止位置に至る。
その後、さらに操作部437cが下向きに移動させられると、揺動アーム452のきり欠き部452bが遮蔽板450のピン450aに係合して遮蔽板450を時計回りに一体的に回転させ、遮蔽板450は光学ユニット30′の前面を完全に遮蔽した状態となる。
このように、カム板437による光学ユニット30′の変倍動作に連動して、光学ユニット30′に対する遮蔽板450の遮蔽及び露出動作が行なわれるため、光学ユニット30′の出没動作に対して遮蔽板450の動作のタイミングがずれることがなく、お互いの干渉等が防止され、機能上の信頼性が確保される。また、操作者が操作部437cの移動操作を行なうだけで、光学ユニット30′の変倍操作及び遮蔽板450の動作を行なうことができるため、面倒な複数の操作をする必要はなく、利便性に富んだ携帯電話機がもたらされる。
図24は、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは、携帯型パーソナルコンピュータ)の他の実施形態を示すものである。図24に示すように、この携帯型パーソナルコンピュータは、外輪郭を画定する本体500と、本体500の表面に設けられ種々の情報を表示し得る表示部(液晶モニター)501と、種々の操作釦502と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20′(光学ユニット30′)と、カメラユニット20′の変倍調整を手動により行なうための前述の操作部437cと、光学ユニット30′を遮蔽する前述の遮蔽板450等を備えている。尚、カメラユニット20′(光学ユニット30′)及び遮蔽板450、連動機構等については、前述の実施形態と同一であるためここでの説明は省略する。
この携帯型パーソナルコンピュータにおいても、光学ユニット30′の変倍動作と遮蔽板450の遮蔽及び露出動作とが、操作部437cを操作するだけで行なわれ、又、相互に干渉することなく所定のタイミングで確実に行なわれる。
上記実施形態においては、遮蔽部材として揺動自在な遮蔽板450を採用したが、直線的に往復動する部材であってもよい。また、駆動機構に遮蔽部材を連動させる連動機構として、揺動アーム452、連動バネ453等を採用したが、これに限定されるものではなく、光学ユニット30′が沈胴した休止位置からの突出動作を開始する前に遮蔽部材が光学ユニット30′を露出させ、かつ、光学ユニット30′が休止位置に没入した後に遮蔽部材が光学ユニット30′を遮蔽するように作用するものであれば、その他の連動機構であってもよい。さらに、上記実施形態においては、光学ユニット30′の駆動機構として、手動操作により駆動するものを示したが、これに限定されるものではなく、遮蔽部材との連動関係が確保される限り電動アクチュエータ等を用いて電気的に駆動してもよい。
以上述べたように、これらの携帯情報端末機によれば、光学ユニット30′の駆動機構に連動して光学ユニット30′の前面を遮蔽し得る遮蔽部材450を設けたことにより、光学ユニット30′に対して遮光、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できるのは勿論のこと、光学ユニット30′の変倍動作に対して遮蔽部材450の遮蔽及び露出動作のタイミングがずれることがなく、お互いの干渉等が防止され、機能上の信頼性が確保される。また、駆動機構と遮蔽部材450とを連動させる連動機構として、揺動アーム452、連動バネ453等を採用したことにより、構造の簡略化、軽量化、小型化、低コスト化等を行なえる。
図25A,25B及び図26は、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは、携帯電話機)の他の実施形態を示すものである。この携帯電話機は、外輪郭を画定する本体600と、本体600の表面に設けられ種々の情報を表示し得る表示部(液晶モニター)601と、アンテナ602と、種々の操作釦603と、被写体を撮影するためのカメラユニット610と、本体600の内部に配され種々の情報信号の処理を行なう情報信号処理部(不図示)等を備えている。
カメラユニット610は、前述の図2ないし図5に示す光学ユニット30等を内蔵し、本体600の輪郭の一部を画定すると共に本体600に対して別個に形成されてモジュール化されており、接続部611のところで略90度回転(首振り)可能に連結されている。尚、接続部611は、前述の図8Aに示すものと同様の構造となっている。また、光学ユニット30は、手動によりカム板37の操作部37cを上下動させることで、変倍操作を行なうものであり、前述内容と同一であるためここでの説明を省略する。
カメラユニット610には、図25A,25Bに示すように、撮影用の透明窓612と、操作部37cを突出させる開口部613とが設けられ、透明窓612の内側の背後に光学ユニット30が変倍動作可能に配置されている。すなわち、光学ユニット30は、図2に示す休止位置から、図3に示す望遠側端部の撮影位置を通り、図4に示す広角側端部の撮影位置に至っても、カメラユニット610の外部に突出することなく、内部において変倍動作を行なうものである。
この携帯電話機の動作について説明すると、先ず非操作の状態では、図25A,25Bに示すように、カメラユニット610は操作部37cが前方に位置するように回転させられて、本体600の輪郭に沿うように位置付けられている。
そして、カメラユニット610で撮影を行なう場合は、図26に示すように、操作部37cが右側面に位置するように、カメラユニット610を略90度回転させる。この状態において、休止位置にある光学ユニット30を撮影位置に移動させるべく、操作部37cを上向きに移動させると、望遠側端部の撮影位置にて前述のようにCCD24がONとなり、望遠〜広角での撮影が可能になる。
一方、撮影を終了する場合は、操作部37cを下端部に向けて下げると、望遠側端部の撮影位置にて前述のようにCCD24がOFFとなり、続けて光学ユニット30は休止位置に復帰する。その後、カメラユニット610を逆向きに略90度回転させて、図25A,25Bに示す元の位置に戻す。このように、撮影のための操作を行なっても、光学ユニット30は外部に突出することなく、常にカメラユニット610の内部にあるため、光学ユニット30の衝突を防止でき、又、レンズ表面に、キズ、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できる。
上記実施形態においては、透明窓612が前方に位置付けられたときに撮影のための変倍動作を行なう場合を示したが、途中の回転角度位置に方向付けられた場合であっても、光学ユニット30の変倍動作による撮影を行なうこともできる。
図27A,27Bないし図30は、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは、携帯電話機)の他の実施形態を示すものであり、前述の図25A〜図26に示す実施形態の光学ユニット30を、手動からモータ駆動に変更したものである。
この携帯電話機は、図27A,27Bに示すように、外輪郭を画定する本体600と、表示部(液晶モニター)601と、アンテナ602と、操作釦603と、被写体を撮影するためのカメラユニット620と、本体600の内部に配され種々の情報信号の処理を行なう情報信号処理部(不図示)等を備えている。
カメラユニット620は、光学ユニット30′′を内蔵し、本体600の輪郭の一部を画定すると共に本体600に対して別個に形成されてモジュール化されており、接続部621のところで略90度回転(首振り)可能に連結されている。尚、接続部621は、前述の図8Aに示すものと同様の構造となっている。また、光学ユニット30′′は、カム板637をモータ640により駆動する以外は、図2ないし図5に示す前述の光学ユニット30構成と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
カメラユニット620には、図27A,27Bに示すように、撮影用の透明窓622と、スイッチ釦650を突出させる開口部623とが設けられ、透明窓622の内側の背後に光学ユニット30′′が変倍動作可能に配置されている。すなわち、光学ユニット30′′は、前述同様にカメラユニット620の外部に突出することなく、内部において変倍動作を行なうものである。
光学ユニット30′′において、カム板637には、図29及び図30に示すように、第1カム溝37a、第2カム溝37bの他に、ラック637aが形成されている。筐体21には、モータ640が固定され、そのピニオン641がカム板637のラック637aと噛合している。
したがって、モータ640が一方向に回転すると、カム板637がV方向上向きに移動し、第1カム溝37a及び第2カム溝37bが第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36に対してカム作用を及ぼして望遠〜広角への変倍動作を行なわせ、一方、モータ640が逆向きに回転すると、カム板637がV方向下向きに移動し、第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36を休止位置(沈胴位置)に復帰させる。また、モータ640は、開口部623から突出した一方のスイッチ釦650を押すことにより一方向へ回転し、他方のスイッチ釦650を押すことにより他方向へ回転するようになっている。
この携帯電話機の動作について説明すると、先ず非操作の状態では、図27A,27Bに示すように、カメラユニット620はスイッチ釦650が前方に位置するように回転させられて、本体600の輪郭に沿って位置付けられている。
そして、カメラユニット620で撮影を行なう場合は、図28に示すように、スイッチ釦650が右側面に位置するように、カメラユニット620を略90度回転させる。この状態において、休止位置にある光学ユニット30′′を撮影位置に移動させるべく、一方のスイッチ釦650を押してモータ640を一方向に回転させると、望遠側端部の撮影位置にて前述のようにCCD24がONとなり、その後、モータ640を適宜停止させることで、望遠〜広角での撮影が可能になる。
一方、撮影を終了する場合は、他方のスイッチ釦650を押してモータ640を逆向きに回転させると、望遠側端部の撮影位置にてCCD24がOFFとなり、続いて、光学ユニット30′′は休止位置に復帰する。その後、カメラユニット620を逆向きに略90度回転させて、図27A,27Bに示す元の位置に戻す。このように、撮影のための操作を行なっても、光学ユニット30′′は外部に突出することなく、常にカメラユニット620の内部にあるため、光学ユニット30′′の衝突を防止でき、又、レンズ表面に、キズ、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できる。
図31ないし図36A,36Bは、種々の携帯情報端末機に対して着脱自在に形成された本発明に係るカメラユニットの一実施形態を示すものである。
カメラユニット700は、図31に示すように、外輪郭を画定するユニットケース710と、ユニットケース710の内部に出没自在に配された前述の光学ユニット30と、光学ユニット30を駆動するカム板37等の駆動機構と、赤外線フィルタ、ローパスフィルタ等の水晶フィルタ22と、フェースプレート23と、撮像素子としてのCCD24と、回路基板25と、回路基板25に接続された接続端子720等を備えている。
ユニットケース710は、図31及び図36A,36Bに示すように、光学ユニット30の出没を可能とする開口部710a、駆動機構の操作部37cを外部に露出させるための長孔710b、携帯情報端末機PDAの接続部Cに接続するためのコネクタ部710c等により形成されている。
光学ユニット30は、図32ないし図35に示すように、前述の図2ないし図5に示すものと同一の構成でありかつ同一の動作をなす変倍レンズ光学系であるため、ここでの説明は省略する。
回路基板25には、図32及び図36Bに示すように、接続端子720が電気的に接続されており、この接続端子720は、コネクタ部710cの内部空間に露出した状態となっている。接続端子720には、CCD24への電力を供給すると共に画像信号の送信を行なうための配線が施されており、接触方式あるいは非接触方式のいずれであってもよい。
次に、この実施形態に係るカメラユニットの動作について説明する。
先ず、カメラユニット700が携帯情報端末機(例えば、携帯電話機)に取り付けられた状態で、非操作の状態においては、操作部37cは下方端に位置し、光学ユニット30は、図32に示すように、ユニットケース710の開口部710aから没入した沈胴状態(休止位置)にある。このとき、カム板37は、図35に示すように、V方向下向きの移動端に位置している。
この状態において、操作者が操作部37cを図35の上方に向けて所定位置まで移動させると、その移動に連動してカム板37も上方に移動する。これにより、光学ユニット30は、図33に示すように、ユニットケース710の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。ところで、操作者が操作部部37cを移動させていくと、上記望遠側端部の撮影位置のところで位置決め機構(不図示)が作動し、移動操作に対する抵抗が増加して同じ操作力では移動させることができなくなるため、その時点をもって、光学ユニット30は望遠側端部の撮影位置に位置決めされる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、位置決め機構による位置決め力を解除し得る操作力をもって、操作者が操作部37cをさらに上方に向けて移動させると、その移動に連動してカム板37もさらに上方に移動する。これにより、光学ユニット30は、図34に示すように、ユニットケース710の表面からさらに突出して広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、操作者が操作部37cを逆向き(下向き)に移動させると、光学ユニット30は広角側端部の撮影位置から望遠側端部の撮影位置に至り、さらに、沈胴状態となる休止位置に至る。
このように、操作者が操作部37cの移動操作を行なうだけで、光学ユニット30を望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置まで移動させて、連続した変倍動作を行なわせることができる。
したがって、撮影の際には、先ずカメラユニット700を携帯情報端末機に接続し、単に操作部37cを移動させる操作を行ない、又、その操作移動量を適宜調整するだけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り換えることができ、撮影範囲を変える際に一々撮影距離を変える必要がなくなる。
上記実施形態においては、着脱時自在なカメラユニット700に搭載する光学ユニット30において、倍率を可変とする駆動機構として、カム板37のカム作用を採用したが、これに限定されるものではなくその他の機構を採用することができ、又、手動用の操作部として本体710から突出して形成され直線的に移動する操作部37cを採用したが、これに替えて、カム板37の側面にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンを本体に回動自在に設けて操作部とし、ピニオン(操作部)を回転操作することで光学ユニット30の変倍操作を行なうようにしてもよい。また、平板状のカム板37ではなく、ヘリコイド等を用いて連動させるようにしてもよい。
また、光学ユニット30を構成する複数のレンズとして、凹レンズ32及び凸レンズ34の二つのレンズを採用したが、これに限定されるものではなく、より多くのレンズを採用することも可能である。
また、光学ユニット30に変倍動作を行なわせるにあたり、手動操作用の操作部37cを設けたが、手動によるのではなく、モータ等の電磁アクチュエータを用いて電動式としてもよい。すなわち、カム板37にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンをモータ等の電動アクチュエータで回転させるようにしてもよい。
さらに、接続端子720として、携帯情報端末機に収納された電源(不図示)からの電力を供給できるようにしたが、カメラユニット700に内蔵した電源を採用し、接続端子としてはCCD24からの画像信号の処理に関する情報を伝達するための配線接続用としてもよい。
以上述べたように、このカメラユニット700によれば、光学ユニット30を変倍撮影が可能な変倍レンズ光学系としたことにより、撮影範囲を変えたい場合に、撮影距離を変えることなく光学ユニット30の調整を行なうだけで、望遠から広角まで幅広い範囲での撮影が行なえる。また、着脱自在であるため、種々の携帯情報端末機に適用することができる。また、光学ユニット30の変倍操作を手動とすることで、低コスト化、小型化、簡略化等を行なうことができる。
産業上の利用可能性
以上述べたように、本発明による携帯情報端末機及びカメラユニットは、被写体を望遠から広角まで幅広い範囲で撮影することができるため、画像情報等の送受信を行なう通信システムにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
図1A,1Bは、本発明に係る携帯電話機の外観を示す正面図及び側面図である。
図2は、光学ユニットが沈胴した休止位置にある状態を示す断面図である。
図3は、光学ユニットが突出して望遠側端部の撮影位置にある状態を示す断面図である。
図4は、光学ユニットがさらに突出して広角側端部の撮影位置にある状態を示す断面図である。
図5は、操作部が一体的に形成された駆動機構としてのカム板の動作を説明するため側面図である。
図6A,6Bは、カメラユニットの構造を示す外観正面図及び後方から観た断面図である。
図7は、本発明に係る携帯型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。
図8A,8Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示し、カメラユニットをモジュール化した際の取り付け構造を示す分解斜視図及びカメラユニットを取り付けた場合の斜視図である。
図9A,9Bは、図8A,8Bに示す携帯電話機の動作を説明するものであり、光学ユニットが隠蔽された収納状態を示す正面図及び光学ユニットが露出された状態を示す正面図である。
図10A,10Bは、本発明に係る携帯型パーソナルコンピュータの他の実施形態を示すものであり、光学ユニットが隠蔽された収納状態を示す斜視図及び光学ユニットが露出された状態を示す斜視図である。
図11は、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図である。
図12A,12B,12Cは、図11に示す携帯電話機の操作を説明するためのものであり、図12Aはアンテナが縮められて光学ユニットが沈胴した休止位置にある状態を示す側面図、図12Bはアンテナが僅かに引き伸ばされて光学ユニットが望遠側端部の撮影位置にある状態を示す側面図、図12Cはアンテナがさらに引き伸ばされて光学ユニットが広角側端部の撮影位置にある状態を示す側面図である。
図13は、アンテナに連動する駆動機構としてのカム板の動作を説明するため側面図である。
図14A,14Bは、カメラユニットの構造を示す外観正面図及び後方から観た断面図である。
図15A,15Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。
図16は、カメラユニットを後方から見た断面図である。
図17は、駆動機構の一部をなすカム板の平面図である。
図18は、フリッパー及び駆動機構の連動機構を示す斜視図である。
図19A,19B,19Cは、図11に示す携帯電話機の操作を説明するための側面図であり、図19Aはフリッパーが閉じられて光学ユニットが沈胴した休止位置にある状態を示す側面図、図19Bはフリッパーが開けられて光学ユニットが望遠側端部の撮影位置にある状態を示す側面図、図19Cは規制部材が移動させられて光学ユニットが広角側端部の撮影位置にある状態を示す側面図である。
図20A,20Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。
図21は、カメラユニットを後方から見た断面図である。
図22は、駆動機構の一部をなすカム板の平面図である。
図23は、遮蔽部材及び駆動機構の連動機構を示す平面図である。
図24は、本発明に係る携帯型パーソナルコンピュータの他の実施形態を示す外観斜視図である。
図25A,25Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。
図26は、図25A,25Bに示す携帯電話機において、光学ユニットが前方に位置するようにカメラユニットを回転させた状態を示す正面図である。
図27A,27Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。
図28は、図27A,27Bに示す携帯電話機において、光学ユニットが前方に位置するようにカメラユニットを回転させた状態を示す正面図である。
図29は、カメラユニットを後方から見た断面図である。
図30は、駆動機構の一部をなすカム板の平面図である。
図31は、携帯情報端末機の本体に対して着脱自在な本発明に係るカメラユニットの一実施形態を示す外観斜視図である。
図32は、カメラユニットの内部構造を示すものであり、光学ユニットが沈胴した休止位置にある状態を示す断面図である。
図33は、カメラユニットの内部構造を示すものであり、光学ユニットが突出して望遠側端部の撮影位置にある状態を示す断面図である。
図34は、カメラユニットの内部構造を示すものであり、光学ユニットがさらに突出して広角側端部の撮影位置にある状態を示す断面図である。
図35は、操作部が一体的に形成された駆動機構としてのカム板の動作を説明するための側面図である。
図36A,36Bは、カメラユニットの構造を示す外観正面図及び後方から観た断面図である。
本発明は、操作者あるいは周辺の風景等を撮影可能な光学ユニットを備えた携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機(以下、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等を総称して携帯情報端末機と称する)及び携帯情報端末機に着脱自在なカメラユニットに関する。
背景技術
近年において、広帯域符号分割多重アクセス(W−CDMA)等の無線通信システムが開発され、この通信環境によりデータの転送速度が向上するのに伴なって、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機(PDA等)が開発されている。また、画像信号を送信するために用いられるカメラユニットとしては、例えば、特開2000−252144号公報、特開2000−253118号公報等に記載されているように、後付け式又は固定式の単焦点光学ユニットをもったカメラユニット(所謂、モバイルカメラ)が知られている。
このような従来のカメラユニットにおいては、固定式のものでは常に所定の位置に備え付けて固定されるため小型化の障害となり、一方、後付け式のものでは撮影したいときに直に撮影可能状態にできない等の不都合があった。
また、単焦点の光学ユニットでは、常に一定の画角であるため任意の画角が設定し難く、撮影範囲を変える場合には、携帯情報端末機の位置あるいは被写体の位置を変えて被写体と光学ユニット(レンズ)との距離を一々調整する必要があり、取り扱い上不便であった。
さらに、撮影しない状態でも、光学ユニットが常に露出した状態となっていたため、レンズの表面に指紋あるいは塵等が付着するという不都合があった。
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、装置の小型化、簡略化等を図りつつ、撮影距離を変えずに広角及び望遠の撮影が行なえ、又、簡単な操作で撮影可能な状態にすることができ、さらに、撮影しない時に光学ユニットへの塵等の付着を防止できる光学ユニットを備えた携帯情報端末機及び携帯情報端末機に着脱自在なカメラユニットを提供することにある。
発明の開示
本発明の携帯情報端末機は、情報を表示し得る表示部と、表示部が設けられかつ輪郭を画定する本体と、被写体を撮影するための撮像素子と、撮像素子に対して被写体の倍率を可変とするべく、光軸方向に配列された複数のレンズ及び複数のレンズを相対的に移動させて変倍駆動する駆動機構を含む光学ユニットと、を有する。この構成によれば、光学ユニットが変倍可能な光学系であるため、画角の調整が可能になり、望遠から広角までの幅広い撮影が可能になる。
上記構成において、光学ユニットは、撮影時に本体の外部に突出しかつ非撮影時に本体内に没入するように形成されてもよく、あるいは、撮影時において、本体の内部において変倍動作を行なうように形成されてもよい。これによれば、前者の場合には、変倍動作による移動範囲を自由に設定することができ、後者の場合には、光学ユニットが外部に突出しないため衝突等を防止できる。
上記構成において、駆動機構は、複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成されてもよい。これによれば、光学ユニットの変倍動作により、望遠撮影〜広角撮影の範囲で連続的な撮影が行なえる。
上記構成において、駆動機構は、複数のレンズが望遠側端部の撮影位置に位置付けられたとき、撮像素子への電力供給をオン/オフするスイッチを作動させるように形成されてもよい。これによれば、駆動機構による変倍駆動に連動して撮像素子による撮影が可能となり、即座に撮影を行なうことができる。
上記構成において、駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有する構成でもよい。これによれば、光学ユニットの変倍動作を手動操作とすることで、小型化、構造の簡略化、低コスト化等を行なうことができる。
上記構成において、本体は、伸縮自在なアンテナを有し、駆動機構は、アンテナの伸縮動作に連動して変倍駆動するための連動機構を有する構成でもよい。これによれば、アンテナの伸縮操作だけで、光学ユニットに変倍動作及び休止位置への復帰動作を行なわせることができる。
上記構成において、本体は、表面の少なくとも一部を覆うべく開閉自在に設けられたフリッパーを有し、駆動機構は、フリッパーの開閉動作に連動して変倍駆動するための連動機構を有する構成でもよい。これによれば、フリッパーの開閉操作だけで、光学ユニットに変倍動作及び休止位置への復帰動作を行なわせることができる。
ここで、連動機構は、駆動機構の一部に連結された連結部材とフリッパーの動作を連結部材に連動させる付勢力を及ぼす連動バネとを有する構成でもよい。また、駆動機構は、複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成され、連動機構は、フリッパーの開動作に連動して複数のレンズが望遠側端部の撮影位置に至った時点で、連動バネの付勢力に打ち勝って連結部材の移動を規制する規制部材を有する構成でもよい。さらに、規制部材は、望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置の範囲において、連結部材の移動を規制する規制位置が調整可能な構成でもよい。規制部材は、連結部材に対してカム作用をなすカム部と手動により往復動自在に操作される操作部とを有する構成でもよい。フリッパーは、閉状態において、光学ユニットを覆うように形成されていてもよい。
上記構成において、駆動機構は、電気的に変倍駆動するための電動アクチュエータと、電動アクチュエータをオン/オフするスイッチと、を有する構成でもよい。これによれば、スイッチのオン/オフ操作だけで、光学ユニットに変倍動作及び休止位置への復帰動作を行なわせることができる。
ここで、本体は伸縮自在なアンテナを有し、上記スイッチは、アンテナの伸縮動作に連動して切り換えられる構成でもよい。また、本体は表面の少なくとも一部を覆うべく開閉自在に設けられたフリッパーを有し、上記スイッチは、フリッパーの開閉動作に連動して切り換えられる構成でもよい。
上記構成において、撮像素子及び光学ユニットを含むと共に本体に対して回動自在に連結されるカメラユニットを有し、光学ユニットは、撮影時においてカメラユニットの内部において変倍動作を行なうように形成されている構成でもよい。これによれば、光学ユニットがカメラユニットの外部に突出しないので衝突等を防止でき、又、回転させることで撮影方向を任意に選択できる。また、この光学ユニットは、撮影時にカメラユニットの外部に突出しかつ非撮影時にカメラユニット内に没入するように形成され、かつ、カメラユニットは、光学ユニットを没入させた状態で隠蔽するべく本体に対して回動自在に連結されている構成でもよい。これによれば、非撮影時に光学ユニットが隠蔽されるため、光学ユニットの表面への塵等の付着、あるいは破損等を防止できる。
上記構成において、本体は、光学ユニットの前面を遮蔽し得る遮蔽部材と、駆動機構の動作に連動して遮蔽部材に遮蔽動作及び露出動作を行なわせる連動機構とを有する構成でもよい。これによれば、非撮影時に光学ユニットが保護されると共に、撮影時には駆動機構に連動するため遮蔽部材が後退して露出動作を行なうタイミングがずれることなく機能上の信頼性が確保される。ここで、駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有し、遮蔽部材は、遮蔽動作及び露出動作を行なうべく、操作部の操作に連動するように形成されている構成でもよい。また、駆動機構は、複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成され、連動機構は、複数のレンズが休止位置から変倍動作を開始する前に光学ユニットの前面を露出させかつ複数のレンズが休止位置に没入した後に光学ユニットの前面を遮蔽するように、遮蔽部材を連動させるように形成された構成でもよい。さらに、遮蔽部材は、所定軸回りに揺動自在に支持された遮蔽板であり、連動機構は、駆動機構の動作に連動して所定軸回りに揺動する揺動アームと、揺動アームの動作を遮蔽板に連動させると共に光学ユニットの前面を露出させる方向に付勢力を及ぼす連動バネと、遮蔽動作の際に所定のタイミングで遮蔽板を揺動アームと一体的に移動させるように拘束する拘束機構とを有する構成でもよい。
本発明のカメラユニットは、被写体を撮影するための撮像素子と、撮像素子に対して被写体の倍率を可変とするべく、光軸方向に配列された複数のレンズ及び複数のレンズを相対的に移動させて変倍駆動する駆動機構を含む光学ユニットと、撮像素子に接続されて少なくとも撮影情報の信号を伝達する接続端子と、携帯情報端末機に対して着脱自在に形成されたコネクタ部と、を有する。
この構成によれば、光学ユニットが変倍可能な光学系であるため画角の調整が可能になり、望遠から広角まで幅広い範囲での撮影が可能であり、又、着脱自在であるため、種々の携帯情報端末機に適用することができる。
上記構成において、駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有する構成でもよい。これによれば、光学ユニットの変倍動作を操作部による手動操作とすることで、カメラユニットを低コスト化、小型化、簡略化できる。
上記構成において、駆動機構は、電気的に変倍駆動するための電動アクチュエータと、電動アクチュエータをオン/オフするスイッチと、を有する構成でもよい。これによれば、スイッチのオン/オフ操作だけで、光学ユニットに変倍動作及び休止位置への復帰動作を行なわせることができる。
発明を実施するための最良の形態
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1A,1Bないし図6A,6Bは、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは携帯電話機)の一実施形態を示すものである。
この実施形態に係る携帯電話機は、図1A,1Bに示すように、外輪郭を画定する本体10と、本体10の表面に設けられ種々の送受信に関する情報を表示し得る表示部(液晶モニター)11と、アンテナ12と、種々の操作釦13と、被写体を撮影するためのカメラユニット20と、カメラユニット20(すなわち、光学ユニット30)の変倍調整を手動により行なうための操作部37cと、アンテナ12を構成要素の一部に含むと共に本体10の内部に配され種々の信号処理を行なう信号送受信部(不図示)等を備えている。
カメラユニット20は、図2、図5、図6A,6Bに示すように、筐体21に支持された光学ユニット30、赤外線フィルタ、ローパスフィルタ等の水晶フィルタ22、フェースプレート23、撮像素子としてのCCD24、回路基板25等により構成されている。
光学ユニット30は、図5及び図6A,6Bに示すように、筐体21内にて固定され光軸X方向に伸長する3本のガイド軸31a,31b,31cと、図2に示すようにガイド軸31a〜31cにより案内されると共に凹レンズ32を保持する第1レンズ枠33並びに凸レンズ34及び口径板35を保持する第2レンズ枠36と、第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36を光軸X方向に駆動するカム板37等により構成されている。
そして、第1レンズ枠33(凹レンズ32)と第2レンズ枠36(凸レンズ34)とが、光軸X方向において相対的に移動することにより、CCD24に対して被写体の倍率を可変にすると共に合焦動作を行なう。すなわち、凹レンズ32、凸レンズ34等により、変倍レンズ光学系が形成されている。
第1レンズ枠33は、図2ないし図6A,6Bに示すように、凹レンズ32を保持する鏡胴部33aを有し、鏡胴部33aには第1連結部33b及び第2連結部33cが一体的に形成され、第1連結部33bがガイド軸31aに摺動自在に連結され、第2連結部33cがガイド軸31cに摺動自在に連結されている。また、第1連結部33bの部分にはピン33dが一体的に形成され、ピン33dが後述するカム溝37aに対して摺動自在に連結されている。
第2レンズ枠36は、図2ないし図6A,6Bに示すように、凸レンズ34を保持する鏡胴部36aを有し、鏡胴部36aには第1連結部36b及び第2連結部36cが一体的に形成され、第1連結部36bがガイド軸31bに摺動自在に連結され、第2連結部36cがガイド軸31cに摺動自在に連結されている。また、第1連結部36bの部分にはピン36dが一体的に形成され、ピン36dが後述するカム溝37bに対して摺動自在に連結されている。
尚、第1レンズ枠33の第1連結部33b及び第2レンズ枠36の第1連結部36bは、ガイド軸31a,31bに対して密接して外嵌される貫通孔を有し、又、第1レンズ枠33の第2連結部33c及び第2レンズ枠36の第2連結部36cは、図6A,6Bに示すように、ガイド軸31cを挟み込むようなU字溝を有し、これら貫通孔及びU字溝により、第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36がガイド軸31a〜31cに沿って、がたつくことなくスムーズに光軸X方向に案内される。
カム板37は、図5及び図6A,6Bに示すように、矩形形状の平板からなり、筐体21に形成された上下の矩形孔21a,21bにより上下方向(V方向)に往復動自在に案内される。カム板37は、その側面において、傾斜して直線状に形成された第1カム溝37aと、略くの字状に形成された第2カム溝37bとを有する。
カム板37の側面部には、手動操作用の操作部37cが一体的に形成され、操作部37cの端部側が本体10の外部に露出している。したがって、操作者が操作部37cを掴んで上下方向(矢印V方向)に動かすことで、一体となってカム板37も上下移動し、第1カム溝37a及び第2カム溝37bが第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36に対してカム作用を及ぼすようになっている。
上記カム板37の第1カム溝37a及び第2カム溝37b、第1レンズ枠33のピン33d、第2レンズ枠36のピン36d等により、操作部37cの移動操作に伴なって、光学ユニット30を望遠側撮影位置から広角側撮影位置に向けてあるいは逆向きに移動させ、又、光学ユニット30を本体10に没入させる駆動機構が形成されている。
すなわち、光学ユニット30は、複数のレンズ32,34、複数のレンズ32,34を光軸X方向に相対的に移動させる駆動機構等により構成されている。
また、カム板37には、CCD24へ電力を供給する電源のON/OFF動作を行なうスイッチ(不図示)に対して、係合及び離脱する部分(不図示)が形成され、図5に示す位置から所定の量だけ上方に移動した撮影位置(望遠側端部での撮影位置)に至った時点でスイッチに係合して、このスイッチをONとし、CCD24への電力供給が開始される。一方、カム板37が逆向きに移動することにより、スイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止される。
次に、この実施形態に係る携帯電話機の動作について説明する。
先ず、非操作の状態において、図1A,1B及び図2に示すように、操作部37cは下方端に位置し、カメラユニット20(光学ユニット30)は、本体10の表面から没入した休止位置(沈胴状態)にある。このとき、カム板37は、図5に示すように、V方向下向きの移動端に位置している。
この状態において、操作者が操作部37cを図1A,1Bの二点鎖線で示す位置(操作部37c′)まで移動させると、その移動に連動してカム板37が図5の上方に向けて移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図5中のピン33d′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図5中のピン36d′の位置(第2カム溝37bの屈曲点近傍)に至る。
このとき、光学ユニット30(凹レンズ32を保持した鏡胴33a)は、図1Bの二点鎖線で示す位置(カメラユニット20′)及び図3に示すように、本体10の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。と同時に、カム板37の一部がスイッチに係合してONとし、CCD24への電力供給を開始する。これにより、即座に、カメラユニット20(光学ユニット30、CCD24)による撮影が可能となる。
ところで、操作者が操作部37cを移動させていくと、上記望遠側端部の撮影位置のところで位置決め機構(不図示)が作動し、移動操作に対する抵抗が増加して同じ操作力では移動させることができなくなるため、その時点をもって、光学ユニット30は望遠側端部の撮影位置に位置決めされる。
尚、位置決め機構としては、例えば、カム板37の側面にグルーブ(溝)を設け、カム板37の側面に常時押し付けられたバネの半円状突起部が入り込むことで、位置決めを行なうような構成を採用することができる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、位置決め機構による位置決め力を解除し得る操作力をもって、操作者が操作部37cを図1A,1Bの二点鎖線で示す位置(操作部37c′′)までさらに移動させると、その移動に連動してカム板37が図5の上方に向けてさらに移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図5中のピン33d′′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により後方(矢印R方向)に移動し、図5中のピン36d′′の位置に至る。
このとき、光学ユニット30(凹レンズ32を保持した鏡胴33a)は、図1Bの二点鎖線で示す位置(カメラユニット20′′)及び図4に示すように、本体10の表面からさらに突出して広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、操作者が操作部37cを逆向き(下向き)に移動させると、光学ユニット30は広角側端部の撮影位置から望遠側端部の撮影位置に至り、この時点でカム板37の一部が作動してスイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止され、続いて、沈胴状態となる休止位置に至る。
このように、操作者が操作部37cの移動操作を行なうだけで、光学ユニット30が撮影位置に位置決めされてCCD24による撮影が可能となり、さらに、望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置まで連続した変倍動作を行なうことができる。したがって、撮影の際に面倒な準備操作をする必要はなく、単に操作部37cを移動させる操作を行なうだけで直ちに撮影状態に入ることができるため、撮影可能となるまでのタイムラグを極力少なくすることができ、利便性に富んだ携帯電話機がもたらされる。また、操作部37cの移動量を適宜調整するたけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り換えることができるため、撮影範囲を変える際に一々撮影距離を変える必要がなくなる。
図7は、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは、携帯型パーソナルコンピュータ)の他の実施形態を示すものである。図7に示すように、この携帯型パーソナルコンピュータは、外輪郭を画定する本体100と、本体100の表面に設けられ種々の情報を表示し得る表示部(液晶モニター)101と、種々の操作釦102と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20と、カメラユニット20の変倍調整を手動により行なうための操作部37cと、本体100の内部に配され種々の情報信号の処理を行なう情報信号処理部(不図示)等を備えている。尚、カメラユニット20(光学ユニット30等)及び操作部37c等については、前述の実施形態と同一であるためここでの説明は省略する。
この携帯型パーソナルコンピュータにおいても、図7に示すように、操作部37cを二点鎖線で示す位置(操作部37c′、操作部37c′′)に移動させるだけで、カメラユニット20(光学ユニット30)を、沈胴した休止位置から、望遠側端部の撮影位置(カメラユニット20′)、さらに広角側端部の撮影位置(カメラユニット20′′)まで移動させることができる。これにより、望遠撮影から広角撮影までの連続的な切り換えを行なうことができ、撮影位置を変えることなく所望の撮影範囲(画角)にて撮影を行なうことができる。
図8A,8B及び図9A,9Bは、本発明に係る携帯情報端末機の他の実施形態を示すものである。この携帯電話機においては、隠蔽可能なカメラユニット20を設けたものである。すなわち、図8A,8Bに示すように、カメラユニット120は、前述の光学ユニット30を内蔵し、前述のカメラユニット20に対して筐体のみが異なるものであり、本体110に対して別個に形成されてモジュール化されており、接続部のところで回転(首振り)可能に支持されている。
図8Aに示すように、本体110には、パイプ状の接続用突起111が設けられ、カメラユニット120の下端部に形成された接続部と連結される。また、接続用突起111の先端は、バヨネット状に形成され、本来使用しない状態の回転位置でカメラユニット120を挿入して回転させると、抜け止め機能が働き、カメラユニット120は本体110に回動自在に連結される。尚、カメラユニット120の配線121等は、図8Bに示すように、接続用突起111の内部を通して本体110の内部に導かれている。
この携帯電話機の動作について説明すると、先ず使用していない状態では、図9Aに示すように、カメラユニット120は操作部37cが前方に位置するように回転させられて、その光学ユニット30が本体110の内側を向いて隠蔽された収納位置にある。
そして、カメラユニット120による撮影を行なう場合は、図9Bに示すように、操作部37cが右側面に位置するように回転させる。これにより、光学ユニット30は露出された状態となる。続いて、沈胴した休止位置にある光学ユニット30を撮影位置に移動させるべく、操作部37cを上向きに移動させる(二点鎖線で示す操作部37c′は休止位置、実線で示す操作部37cは撮影可能位置(図8B参照)と、望遠あるいは広角での撮影が可能になる。
一方、撮影を終了する場合は、操作部37cを下げて光学ユニット30を沈胴させ、その後、カメラユニット120を回転させて、図9Aに示す元の収納位置に戻して隠蔽状態とする。このように、使用しない場合には光学ユニット30を隠蔽できるようにすることで、レンズの表面に、キズ、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できる。
図10A,10Bは、図8A,8B及び図9A,9Bに示す実施形態と同様の隠蔽可能なカメラユニットを、携帯型パーソナルコンピュータに適用した実施形態を示すものである。すなわち、本体130の右上端部には、前述同様の接続用突起(不図示)が形成されており、図10A,10Bに示すように、カメラユニット140が回動自在に接続されている。ここで、本体130には、カメラユニット140の取り付けを容易にするために、その上端部に分割部131が設けられている。尚、動作及び作用効果については前述同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記実施形態においては、光学ユニット30の倍率を可変とする駆動機構として、カム板37のカム作用を採用したが、これに限定されるものではなく、その他の機構を採用することができる。
また、上記実施形態においては、手動用の操作部として本体10,100,110,130から突出して形成され直線的に移動する操作部37cを採用したが、カム板37の側面にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンを本体に面動自在に設けて操作部とし、ピニオン(操作部)を回転操作することで光学ユニット30の変倍操作を行なうようにしてもよく、又、このピニオンをモータ等の電動アクチュエータに連結し、スイッチのオン/オフ操作により電気的に駆動させるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、光学ユニット30を構成する変倍レンズとして凹レンズ32及び凸レンズ34の二つのレンズを採用したが、これに限定されるものではなく、より多くのレンズを採用することも可能である。
さらに、上記実施形態においては、隠蔽可能なカメラユニット120,140を設けるべく、接続用突起111を設けて回動可能に支持したが、この構成に限定されるものではなく、回動可能にあるいは隠蔽可能に支持するものであれば、その他の構成を採用することができる。
以上述べたように、これらの携帯情報端末機によれば、カメラユニット20を構成する光学ユニット30を変倍撮影が可能な変倍レンズ光学系としたことにより、撮影距離を変えることなく光学ユニット30の調整を行なうだけで、望遠側から広角側まで幅広い範囲での撮影が可能となる。
また、光学ユニット30の変倍調整を行なうにあたり、手動操作用の操作部37cを本体10,100,110,130に設けたことで、小型化、簡略化等を行ないつつ、操作部37cの移動操作のみにより、望遠撮影と広角撮影とを連続的に切り換えることができる。
また、操作部37cの移動操作に連動してCCD24への電力供給がON/OFFされるようにすることにより、即座に撮影を行なうことができ、撮影可能となるまでのタイムラグ等を少なくすることができる。
さらに、カメラユニット120,140をモジュール化して回動可能に支持し、使用しない場合に光学ユニット30を隠蔽できるようにすることで、レンズの表面にキズ、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できる。
図11ないし図14A,14Bは、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは携帯電話機)の他の実施形態を示すものである。尚、カメラユニット20(光学ユニット30等)は、前述の図2ないし図4に示すもの同一であるため、ここでの説明は省略する。
この携帯電話機は、図11に示すように、外輪郭を画定する本体200と、本体200の表面に設けられた操作部等を覆うためのフリッパ201と、種々の送受信に関する情報を表示し得る表示部(液晶モニター)202と、伸縮自在なアンテナ203と、アンテナ203を構成要素の一部に含むと共に本体200の内部に配され種々の信号処理を行なう信号送受信部(不図示)と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20等を備えている。
カム板37は、図13及び図14A,14Bに示すように、矩形形状の平板からなり、筐体21に形成された上下の矩形孔21a,21bにより上下方向(V方向)に往復動自在に案内されている。カム板37は、その側面において、傾斜して直線状に形成された第1カム溝37aと、略くの字状に形成された第2カム溝37bとを有する。カム板37の上端部には、図4に示す操作部37cに替えて、アンテナ203が連結されており、操作者がアンテナ203を掴んで上下方向(矢印V方向)に動かすことで、一体となってカム板37も上下移動する。すなわち、アンテナ203とカム板37との連結構造により、アンテナ203の伸縮操作にカム板37を連動させる連動機構が構成されている。
また、カム板37には、CCD24へ電力を供給する電源のON/OFF動作を行なうスイッチ(不図示)に対して、係合及び離脱する部分(不図示)が形成されており、図13に示す位置から所定の量だけ上方に移動した撮影位置(望遠側端部での撮影位置)に至った時点でスイッチに係合して、このスイッチをONとし、CCD24への電力供給が開始される。一方、カム板37が逆向きに移動すると、スイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止される。
次に、この実施形態に係る携帯電話機の動作について説明する。
先ず、非操作の状態において、図12Aに示すように、アンテナ203は縮められて本体200に収納されており、カメラユニット20(光学ユニット30)は、図2に示すように、本体200の表面から没入した休止位置(沈胴状態)にある。このとき、カム板37は、図13に示すように、V方向下向きの移動端に位置している。
この状態において、操作者がアンテナ203を図12Bに示す位置まで引き伸ばすと、その移動に連動してカム板37が図13の上方に向けて移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図13中のピン33d′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図13中のピン36d′の位置(第2カム溝37bの屈曲点近傍)に至る。
このとき、光学ユニット30(凹レンズ32を保持した鏡胴33a)は、図12B及び図3に示すように、本体200の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。と同時に、カム板37の一部がスイッチに係合してONとし、CCD24への電力供給を開始する。これにより、即座に撮影が可能となる。
ところで、操作者がアンテナ203を引き伸ばしていくと、図12Bに示す撮影位置のところで位置決め機構(不図示)が作動し、引っ張り操作に対する抵抗が増加して同じ引張力では引き出せなくなるため、その時点をもって、光学ユニット30は望遠側端部の撮影位置に位置決めされる。
尚、位置決め機構としては、例えば、アンテナ203の外周にグルーブ(環状溝)を設け、アンテナ203の外周面に常時押し付けられたバネの半円状突起部が入り込むことで、位置決めを行なうような構成を採用することができる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、位置決め機構による位置決め力を解除し得る引張力をもって、操作者がアンテナ203を図12Cに示す位置までさらに引き伸ばすと、その移動に連動してカム板37が図13の上方に向けてさらに移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図13中のピン33d′′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により後方(矢印R方向)に移動し、図13中のピン36d′′の位置に至る。このとき、光学ユニット30(凹レンズ32を保持した鏡胴33a)は、図12C及び図4に示すように、本体200の表面からさらに突出して広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、操作者がアンテナ203を逆に縮めて本体200に収納する動作を行なうと、光学ユニット30は広角側端部の撮影位置から望遠側端部の撮影位置に至り、この時点でカム板37の一部が作動してスイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止され、続いて、沈胴状態となる休止位置に至る。
上記実施形態においては、光学ユニット30として可変倍率の光学系を採用したが、単焦点の光学ユニットであっても、アンテナ203と連動して光学ユニットを撮影位置に位置付けるようにすることで、さらにはスイッチのON/OFF動作を連動させるようにすることで、撮影動作にスムーズに移行できるようにすることができる。
また、上記実施形態においては、光学ユニット30の倍率を可変とする駆動機構として、カム板37のカム作用を採用したが、これに限定されるものではなく、その他の機構を採用することができる。
また、上記実施形態においては、アンテナ203の伸縮操作に連動させてカム板37を駆動させる構成を示したが、カム板37にラックを形成し、このラックに噛合するピニオンをモータ等の電動アクチュエータに連結し、アンテナ203の伸縮操作に連動してスイッチをオン/オフさせることで、電気的に駆動するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、本発明を適用する携帯情報端末機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、アンテナを備える携帯型パーソナルコンピュータ等において適用することも可能である。
以上述べたように、この携帯情報端末機によれば、操作者がアンテナ203の伸縮動作を行なうだけで、光学ユニット30が撮影位置に位置決めされてCCD24による撮影が可能となり、さらに、望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置まで連続した変倍動作を行なうことができる。
したがって、撮影の際に面倒な準備操作をする必要はなく、単にアンテナ203を引き伸ばすという操作を行なうだけで直ちに撮影状態に入ることができるため、撮影可能となるまでのタイムラグを極力少なくすることができ、利便性に富んだ携帯電話機がもたらされる。また、アンテナ203の引き伸ばし量を適宜調整するだけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り換えることができるため、撮影範囲を変える際に一々撮影距離を変える必要がなくなる。
図15A,15Bないし図19A,19B,19Cは、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは携帯電話機)の他の実施形態を示すものである。尚、カメラユニット20(光学ユニット30)は、前述の図2ないし図4に示すものと同一であるため、ここでの説明は省略する。この携帯電話機は、図15A,15Bに示すように、外輪郭を画定する本体300と、種々の送受信に関する情報を表示し得る表示部(液晶モニター)301と、伸縮自在なアンテナ302と、種々の操作釦303と、操作釦303等を覆う開閉自在なフリッパー304と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20等を備えている。
カム板37は、図16及び図17に示すように、矩形形状の平板からなり、筐体21に形成された上下の矩形孔21a,21bにより上下方向(V方向)に往復動自在に案内されている。カム板37は、その側面において、傾斜して直線状に形成された第1カム溝37aと、略くの字状に形成された第2カム溝37bとを有す。カム板37の下端部には、図16及び図17に示すように、第1連結部材341の一端部341aが揺動自在に連結され、第1連結部材341の他端部341bは、図15Bに示すように、第2連結部材342の一端部342aに回動自在に連結されている。第2連結部材342の他端部342bは、図15B及び図18に示すように、フリッパー304の支軸315に揺動自在に連結されている。
第2連結部材342とフリッパー304との間には、図18に示すように、連動バネ343が設けられている。連動バネ343は、第2連結部材342とフリッパー304とが所定の角度から外れたときに付勢力を及ぼすように設定されている。
すなわち、フリッパー304と第2連結部材342とが所定の角度よりも狭く近づくと両者を押し離すように付勢力を及ぼし、一方、フリッパー304と第2連結部材342とが所定の角度よりも拡がって離れようとすると両者を引寄せるように付勢力を及ぼすようになっている。
したがって、フリッパー304が閉じた状態では、第2連結部材342は図15Bにおいて時計回りに付勢されて第1連結部材341を引下げ、一方、フリッパー304が開いた状態では、第2連結部材342は図15Bにおいて反時計回りに付勢されて第1連結部材341を押し上げるようになっている。上記第1連結部材341及び第2連結部材342、連動バネ343等により、フリッパー304の開動作及び閉動作に連動して、光学ユニット30を撮影位置及び収納位置に位置付ける連動機構が構成されている。
図18に示すように、第2連結部材342には、その他端部342bの近傍に、平坦部342cが形成されている。一方、本体300には、図15A及び図18に示すように、規制部材344がL方向に往復動自在に支持されている。規制部材344は、平坦部342cに対して係合離脱してカム作用をなすカム部344aと、本体300の外部に突出して手動により操作される操作部344bとにより形成されている。
すなわち、図18において、規制部材344がL1方向の移動端に位置するとき、第2連結部材342は揺動角度が最も小さく、規制部材344がL2方向の移動端に位置するとき、第2連結部材342は揺動角度が最も大きくなる。
規制部材344は、フリッパー304の開動作により、光学ユニット30が望遠側端部の撮影位置に至った時点から第2連結部材342の揺動を規制することができ、その後、光学ユニット30が広角側端部の撮影位置に至るまで、その位置に応じて連続的に第2連結部材342の揺動角度を規制することができる。
すなわち、フリッパー304の開動作により光学ユニット30を先ず望遠側端部の撮影位置まで突出させ、その後は、規制部材344を調整することにより、第2連結部材342の揺動位置を調節して、望遠側端部から広角側端部までの撮影範囲で光学ユニット30の変倍操作を行なうことができる。
また、規制部材344と第2連結部材342の平坦部342cとの当接を検知するスイッチ(不図示)が設けられており、このスイッチがCCD24へ電力を供給する電源のON/OFF動作を行なう。すなわち、閉状態にあるフリッパー304が開けられて、第2連結部材342の平坦部342cがカム部344aに当接すると同時にスイッチが作動して、CCD24への電力供給が開始される。
したがって、規制部材344が図18中のL1方向端部の位置にあるときは、フリッパー304が開いて光学ユニット30が望遠側端部の位置まで突出した時点でCCD24がONとなり撮影可能となり、又、規制部材344が図18中のL2方向端部の位置にあるときは、フリッパー304が開いて光学ユニット30が広角側端部の位置まで突出した時点でCCD24がONとなり撮影可能となる。規制部材344が途中の位置にあるときは、光学ユニット30が中間の変倍位置にある時点でCCD24がONとなり撮影可能となる。
このように、フリッパー304を開くだけでスイッチが作動し、CCD24による撮影が可能となるため、即座に撮影を行なうことができ、撮影までのタイムラグを少なくできる。
フリッパー304は、図15A,15Bに示すように、支軸315の回りに回動自在であり、閉じた状態で、操作釦303等の他に、さらに光学ユニット30も覆うような半円部304aを有する。したがって、閉じた状態では、半円部304aにより光学ユニット30が覆われるため、CCD24に進入する外光が遮蔽され、又、凹レンズ32等への塵等の付着あるいはキズ付き等が防止される。
このように、光学ユニット30を覆って保護する部材として、別個の部材を設けるのではなく、フリッパー304の一部を兼用したことにより、部品点数が削減され、コストの低減が行なえる。尚、ここでは、フリッパー304が操作釦303及び光学ユニット30までを覆う形状としたが、表示部301までをも覆う形状にすることも勿論可能である。
次に、この実施形態に係る携帯電話機の動作について、図2ないし図4、図17、図19A,19B,19Cに基づいて説明する。
先ず、非操作の状態において、図19Aに示すように、フリッパー304は閉じられており、光学ユニット30は、図2に示すように本体300の表面から没入した休止位置にある。このとき、カム板37は、図17に示すように、V方向下向きの移動端に位置している。また、光学ユニット30は、フリッパー304により覆われた状態となっている。
このとき、規制部材344はL1方向の移動端に位置している。そして、この状態において、図19Bに示すように、操作者がフリッパー304を開くと、その移動に連動して第2連結部材342及び第1連結部材341が移動し、カム板37を図17の上方に向けて移動させ、第2連結部材342が規制部材344に当接して停止し、カム板37も停止する。
これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図17中のピン33d′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図17中のピン36d′の位置に至る。
このとき、光学ユニット30(第1レンズ枠33)は、図3及び図19Bに示すように、本体300の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。と同時に、スイッチが作動して、CCD24への電力供給を開始する。これにより、即座に撮影が可能となる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、規制部材344をL2方向に移動させると、第2連結部材342はさらに揺動して第1連結部材341を押し上げ、カム板37は図17中の上方に向けてさらに移動する。そして、規制部材344をL2方向の移動端まで移動させると、カム板37は最上端まで移動する。
これにより、第1レンズ枠33のピン33dは、第1カム溝37aのカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、図17中のピン33d′′の位置に至る。一方、第2レンズ枠36のピン36dは、第2カム溝37bのカム作用により後方(矢印R方向)に移動し、図17中のピン36d′′の位置に至る。このとき、光学ユニット30(第1レンズ枠33)は、図4及び図19Cに示すように、本体300の表面から最も突出した広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、この状態から規制部材344を逆にL1方向に移動させると、第2連結部材342が押し戻され、光学ユニット30は後退し始め、望遠側端部の撮影位置まで至る。また、規制部材344が何れかの位置にある状態で、フリッパー304を閉じると、第2連結部材342及び第1連結部材341が元の位置に戻り始めると共に、規制部材344から第2連結部材342が離脱した時点で、CCD24への電力供給が断たれ、光学ユニット30も沈胴した休止位置に戻る。
このように、操作者がフリッパー304の開動作を行なうだけで、光学ユニット30が撮影位置に位置決めされてCCD24による撮影が可能となり、規制部材344の操作だけで、望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置まで連続した変倍動作を行なうことができる。
したがって、撮影の際に面倒な準備操作をする必要はなく、単にフリッパー304を開くだけで直ちに撮影可能な状態に入ることができるため、撮影までのタイムラグを極力少なくでき、利便性に富んだ携帯電話機がもたらされる。また、規制部材344の位置を適宜調整するだけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り換えることができ、撮影範囲を変える際に一々撮影距離を変える必要がなくなる。
上記実施形態においては、光学ユニット30として可変倍率の光学系を採用したが、単焦点の光学ユニットであっても、フリッパー304と連動して光学ユニット30を撮影位置に位置付けるようにすることで、さらにはCCD24のON/OFF動作を連動させるようにすることで、撮影動作にスムーズに移行できるようにすることができる。また、上記実施形態においては、光学ユニット30の倍率を可変とする駆動機構として、カム板37のカム作用を採用したが、これに限定されるものではなく、その他の機構を採用することができる。
また、上記実施形態においては、フリッパー304の開閉操作に連動してカム板37を駆動させる構成を示したが、カム板37にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンをモータ等の電動アクチュエータに連結し、フリッパー304の開閉操作に連動してスイッチをオン/オフさせることで、電気的に駆動するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、本発明を適用する携帯情報端末機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、フリッパーと同様の構成をもつ携帯型パーソナルコンピュータ等において適用することも可能である。
以上述べたように、この携帯情報端末機によれば、フリッパー304を開閉するだけで、光学ユニット30を撮影位置及び収納位置に位置付けることができる。また、光学ユニット30を変倍光学系としたことにより、撮影位置を変えることなく、望遠から広角までの変倍撮影が可能である。
また、連動機構を、連結部材341,342、連動バネ343等により構成することで、構造の簡略化、小型化、軽量化等を行なえる。
また、規制部材344を設けたことにより、フリッパー304が完全に開けられた場合でも、光学ユニット30を所定の撮影位置に停止させることができ、さらに位置調整可能とすることで、望遠側端部から広角側端部までの撮影範囲で光学ユニットの変倍操作を行なうことができる。
また、光学ユニット30が撮影位置に位置付けられたときCCD24への電力供給が開始されるようにすることで、フリッパー304の開き動作だけで、即座に撮影を行なうことができ、撮影までのタイムラグを少なくできる。
さらに、フリッパー304により光学ユニット30を覆うようにしたことで、CCD24に対する遮光、光学ユニット30のレンズ表面への指紋あるいは塵等の付着を防止できるのは勿論のこと、フリッパー304の兼用による部品点数の削減、低コスト化等を行なえる。
図20A,20Bないし図23は、本発明に係る携帯情報端末機の他の実施形態(ここでは携帯電話機)を示すものである。尚、カメラユニット20′(光学ユニット30′)は、前述のカメラユニット20(光学ユニット30)に対して、の駆動機構を形成するカム板及び筐体が異なるのみで、その他は前述の図2ないし図4に示すものと同一であるため、同一の構成については説明を省略する。
この携帯電話機は、図20A,20Bに示すように、外輪郭を画定する本体400と、本体400の表面に設けられ種々の送受信に関する情報を表示し得る表示部(液晶モニター)401と、アンテナ402と、種々の操作釦403と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20′と、カメラユニット20′の変倍調整を手動により行なうための操作部437cと、本体400の内部に配置された遮蔽部材(遮蔽板)450等を備えている。
カム板437には、図21及び図22に示すようにその側面に操作部437cが形成され、又、図23に示すように連動機構の一部を連結する長孔437dが形成ている。さらに、図22に示すように、第1カム溝37a′及び第2カム溝37b′の右上方部には、V方向に所定距離だけ直線的に伸長する遊び領域Ga,Gbが形成されている。すなわち、前述の第1カム溝37a及び第2カム溝37bに対して、カム作用をなさない遊び領域Ga,Gbのみが追加された構造となっている。筐体21には、図21に示すように、操作部437cを外側に突出させると共にその移動範囲を規制する開口部21cが形成されている。
したがって、操作者が操作部437cを掴んで、V方向上向きに移動させると、所定の遊び行程(この間に、遮蔽板450が待避して光学ユニット30を露出させ動作が行なわれる)を経て光学ユニット30′の第1レンズ枠33は前方への突出動作を開始し、図3及び図4に示すように本体400から前方に向けて突出し、一方、V方向下向きに移動させると、図2に示すように後退して本体400の内部に没入し収納されて、収納動作が完了した後所定の遊び行程(この間に、遮蔽板450が光学ユニット30′を遮蔽する動作が行なわれる)を経て、操作部437cが開口部21cの下端に当接し停止するようになっている。
また、カム板437には、CCD24へ電力を供給する電源のON/OFF動作を行なうスイッチ(不図示)に対して、係合及び離脱する部分(不図示)が形成されており、図21に示す位置から所定の量だけ上方に移動した撮影位置(図3に示す望遠側端部での撮影位置)に至った時点でスイッチに係合して、このスイッチをONとし、CCD24への電力供給が開始される。一方、カム板437が逆向きに移動することにより、スイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止される。
遮蔽部材としての遮蔽板450は、図20A及び図23に示すように、本体400に固定された支軸(所定軸)451回りに揺動自在に支持されており、光学ユニット30′に面する側と反対側にピン450aを有している。
また、支軸451回りには、揺動アーム452が揺動自在に支持されている。揺動アーム452は、図23に示すように、その他端部に設けられたピン452aがカム板437の長孔437dに連結されており、略中間領域に形成された切り欠き部452bがピン450aと係合離脱し得るようになっている。
さらに、遮蔽板450と揺動アーム452との間には、図23に示すように、連動バネ453が設けられている。連動バネ453は、揺動アーム452の動作を遮蔽板450に連動させると共に光学ユニット30′を露出させる方向に(揺動アーム452に対して遮蔽板450を、図23において反時計回りに回転させるように)付勢力を及ぼすようになっている。
したがって、図23に示すように遮蔽板450が光学ユニット30′を遮蔽した状態から、カム板437が上方に移動させられると、揺動アーム452が反時計回りに回転し、遮蔽板450は連動バネ453の付勢力により光学ユニット30′から待避して露出させ、ストッパ(不図示)に当接して停止する。さらにカム板437が上方に移動させられると、遮蔽板450はその状態を保持したまま、切り欠き部452bがピン450aから離脱すると共に光学ユニット30′が突出動作を開始して、望遠側から広角側までの変倍動作が行なわれる。
一方、カム板437が逆向きに移動させられると、揺動アーム452が時計回りに回転し始めると共に光学ユニット30′が休止位置に向けて没入動作を開始し、休止位置に完全に没入した後に、切り欠き部452bがピン450aに係合して遮蔽板450を時計回りに一体的に回転させる。そして、カム板437が停止した時点で遮蔽板450は光学ユニット30′を完全に遮蔽した状態となる。
上記切り欠き部452b、ピン450aにより、遮蔽動作の際に所定のタイミング(光学ユニット30が完全に没入した時点)で遮蔽板450を揺動アーム452と一体的に移動させるように拘束する拘束機構が構成されている。また、揺動アーム452、連動バネ453、切り欠き部452b及びピン450aにより、光学ユニット30′を駆動する駆動機構の動作に連動して遮蔽板450に遮蔽動作及び露出動作を行なわせる連動機構が構成されている。
次に、この実施形態に係る携帯電話機の動作について説明する。
先ず、非操作の状態において、図20A,20Bに示すように、操作部437cは下方端に位置し、光学ユニット30′は、図2及び図20A,20Bに示すように本体400の表面から没入した休止位置にあり、光学ユニット30′の前面を遮蔽板450が遮蔽している。このとき、カム板437は、V方向下向きの移動端に位置している。
この状態において、操作者が操作部437cを上方に移動させると、カム板437が上方に向けて移動する。これにより、第1レンズ枠33のピン33d及び第2レンズ枠36のピン36dは、図22に示すように、遊び領域Ga,Gbをそれぞれ下向きに移動し実線で示す位置に至る。一方、この遊び動作の間に、揺動アーム452が反時計回りに回転して遮蔽板450も反時計回りに回転し、光学ユニット30′から待避して完全に露出させた状態となる。
続いて、操作者が操作部437cをV方向上方に向けて移動させると、カム板437が上方に向けて移動し、第1レンズ枠33のピン33d及び第2レンズ枠36のピン36dは、第1カム溝37a′及び第2カム溝37b′のカム作用により前方(矢印F方向)に移動し、それぞれ図22中のピン33d′及びピン36d′の位置に至る。
このとき、光学ユニット30′は、図3に示すように、本体400の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。と同時に、カム板437の一部がスイッチに係合してONとし、CCD24への電力供給を開始する。これにより、即座に撮影が可能となる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、操作者が操作部437cをさらに上方に移動させると、前述の実施形態と同様に、カム板437の第1カム溝37a′及び第2カム溝37b′が作用して、光学ユニット30′は図4に示すように本体400から最も突出した広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、操作者が操作部437cを逆向き(下向き)に移動させると、光学ユニット30′は広角側端部の撮影位置から望遠側端部の撮影位置に至り、この時点でカム板437の一部が作動してスイッチをOFFとし、CCD24への電力供給が停止され、続いて、本体400の表面から完全に没入して、図2に示すように休止位置に至る。
その後、さらに操作部437cが下向きに移動させられると、揺動アーム452のきり欠き部452bが遮蔽板450のピン450aに係合して遮蔽板450を時計回りに一体的に回転させ、遮蔽板450は光学ユニット30′の前面を完全に遮蔽した状態となる。
このように、カム板437による光学ユニット30′の変倍動作に連動して、光学ユニット30′に対する遮蔽板450の遮蔽及び露出動作が行なわれるため、光学ユニット30′の出没動作に対して遮蔽板450の動作のタイミングがずれることがなく、お互いの干渉等が防止され、機能上の信頼性が確保される。また、操作者が操作部437cの移動操作を行なうだけで、光学ユニット30′の変倍操作及び遮蔽板450の動作を行なうことができるため、面倒な複数の操作をする必要はなく、利便性に富んだ携帯電話機がもたらされる。
図24は、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは、携帯型パーソナルコンピュータ)の他の実施形態を示すものである。図24に示すように、この携帯型パーソナルコンピュータは、外輪郭を画定する本体500と、本体500の表面に設けられ種々の情報を表示し得る表示部(液晶モニター)501と、種々の操作釦502と、被写体を撮影するための前述のカメラユニット20′(光学ユニット30′)と、カメラユニット20′の変倍調整を手動により行なうための前述の操作部437cと、光学ユニット30′を遮蔽する前述の遮蔽板450等を備えている。尚、カメラユニット20′(光学ユニット30′)及び遮蔽板450、連動機構等については、前述の実施形態と同一であるためここでの説明は省略する。
この携帯型パーソナルコンピュータにおいても、光学ユニット30′の変倍動作と遮蔽板450の遮蔽及び露出動作とが、操作部437cを操作するだけで行なわれ、又、相互に干渉することなく所定のタイミングで確実に行なわれる。
上記実施形態においては、遮蔽部材として揺動自在な遮蔽板450を採用したが、直線的に往復動する部材であってもよい。また、駆動機構に遮蔽部材を連動させる連動機構として、揺動アーム452、連動バネ453等を採用したが、これに限定されるものではなく、光学ユニット30′が沈胴した休止位置からの突出動作を開始する前に遮蔽部材が光学ユニット30′を露出させ、かつ、光学ユニット30′が休止位置に没入した後に遮蔽部材が光学ユニット30′を遮蔽するように作用するものであれば、その他の連動機構であってもよい。さらに、上記実施形態においては、光学ユニット30′の駆動機構として、手動操作により駆動するものを示したが、これに限定されるものではなく、遮蔽部材との連動関係が確保される限り電動アクチュエータ等を用いて電気的に駆動してもよい。
以上述べたように、これらの携帯情報端末機によれば、光学ユニット30′の駆動機構に連動して光学ユニット30′の前面を遮蔽し得る遮蔽部材450を設けたことにより、光学ユニット30′に対して遮光、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できるのは勿論のこと、光学ユニット30′の変倍動作に対して遮蔽部材450の遮蔽及び露出動作のタイミングがずれることがなく、お互いの干渉等が防止され、機能上の信頼性が確保される。また、駆動機構と遮蔽部材450とを連動させる連動機構として、揺動アーム452、連動バネ453等を採用したことにより、構造の簡略化、軽量化、小型化、低コスト化等を行なえる。
図25A,25B及び図26は、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは、携帯電話機)の他の実施形態を示すものである。この携帯電話機は、外輪郭を画定する本体600と、本体600の表面に設けられ種々の情報を表示し得る表示部(液晶モニター)601と、アンテナ602と、種々の操作釦603と、被写体を撮影するためのカメラユニット610と、本体600の内部に配され種々の情報信号の処理を行なう情報信号処理部(不図示)等を備えている。
カメラユニット610は、前述の図2ないし図5に示す光学ユニット30等を内蔵し、本体600の輪郭の一部を画定すると共に本体600に対して別個に形成されてモジュール化されており、接続部611のところで略90度回転(首振り)可能に連結されている。尚、接続部611は、前述の図8Aに示すものと同様の構造となっている。また、光学ユニット30は、手動によりカム板37の操作部37cを上下動させることで、変倍操作を行なうものであり、前述内容と同一であるためここでの説明を省略する。
カメラユニット610には、図25A,25Bに示すように、撮影用の透明窓612と、操作部37cを突出させる開口部613とが設けられ、透明窓612の内側の背後に光学ユニット30が変倍動作可能に配置されている。すなわち、光学ユニット30は、図2に示す休止位置から、図3に示す望遠側端部の撮影位置を通り、図4に示す広角側端部の撮影位置に至っても、カメラユニット610の外部に突出することなく、内部において変倍動作を行なうものである。
この携帯電話機の動作について説明すると、先ず非操作の状態では、図25A,25Bに示すように、カメラユニット610は操作部37cが前方に位置するように回転させられて、本体600の輪郭に沿うように位置付けられている。
そして、カメラユニット610で撮影を行なう場合は、図26に示すように、操作部37cが右側面に位置するように、カメラユニット610を略90度回転させる。この状態において、休止位置にある光学ユニット30を撮影位置に移動させるべく、操作部37cを上向きに移動させると、望遠側端部の撮影位置にて前述のようにCCD24がONとなり、望遠〜広角での撮影が可能になる。
一方、撮影を終了する場合は、操作部37cを下端部に向けて下げると、望遠側端部の撮影位置にて前述のようにCCD24がOFFとなり、続けて光学ユニット30は休止位置に復帰する。その後、カメラユニット610を逆向きに略90度回転させて、図25A,25Bに示す元の位置に戻す。このように、撮影のための操作を行なっても、光学ユニット30は外部に突出することなく、常にカメラユニット610の内部にあるため、光学ユニット30の衝突を防止でき、又、レンズ表面に、キズ、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できる。
上記実施形態においては、透明窓612が前方に位置付けられたときに撮影のための変倍動作を行なう場合を示したが、途中の回転角度位置に方向付けられた場合であっても、光学ユニット30の変倍動作による撮影を行なうこともできる。
図27A,27Bないし図30は、本発明に係る携帯情報端末機(ここでは、携帯電話機)の他の実施形態を示すものであり、前述の図25A〜図26に示す実施形態の光学ユニット30を、手動からモータ駆動に変更したものである。
この携帯電話機は、図27A,27Bに示すように、外輪郭を画定する本体600と、表示部(液晶モニター)601と、アンテナ602と、操作釦603と、被写体を撮影するためのカメラユニット620と、本体600の内部に配され種々の情報信号の処理を行なう情報信号処理部(不図示)等を備えている。
カメラユニット620は、光学ユニット30′′を内蔵し、本体600の輪郭の一部を画定すると共に本体600に対して別個に形成されてモジュール化されており、接続部621のところで略90度回転(首振り)可能に連結されている。尚、接続部621は、前述の図8Aに示すものと同様の構造となっている。また、光学ユニット30′′は、カム板637をモータ640により駆動する以外は、図2ないし図5に示す前述の光学ユニット30構成と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
カメラユニット620には、図27A,27Bに示すように、撮影用の透明窓622と、スイッチ釦650を突出させる開口部623とが設けられ、透明窓622の内側の背後に光学ユニット30′′が変倍動作可能に配置されている。すなわち、光学ユニット30′′は、前述同様にカメラユニット620の外部に突出することなく、内部において変倍動作を行なうものである。
光学ユニット30′′において、カム板637には、図29及び図30に示すように、第1カム溝37a、第2カム溝37bの他に、ラック637aが形成されている。筐体21には、モータ640が固定され、そのピニオン641がカム板637のラック637aと噛合している。
したがって、モータ640が一方向に回転すると、カム板637がV方向上向きに移動し、第1カム溝37a及び第2カム溝37bが第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36に対してカム作用を及ぼして望遠〜広角への変倍動作を行なわせ、一方、モータ640が逆向きに回転すると、カム板637がV方向下向きに移動し、第1レンズ枠33及び第2レンズ枠36を休止位置(沈胴位置)に復帰させる。また、モータ640は、開口部623から突出した一方のスイッチ釦650を押すことにより一方向へ回転し、他方のスイッチ釦650を押すことにより他方向へ回転するようになっている。
この携帯電話機の動作について説明すると、先ず非操作の状態では、図27A,27Bに示すように、カメラユニット620はスイッチ釦650が前方に位置するように回転させられて、本体600の輪郭に沿って位置付けられている。
そして、カメラユニット620で撮影を行なう場合は、図28に示すように、スイッチ釦650が右側面に位置するように、カメラユニット620を略90度回転させる。この状態において、休止位置にある光学ユニット30′′を撮影位置に移動させるべく、一方のスイッチ釦650を押してモータ640を一方向に回転させると、望遠側端部の撮影位置にて前述のようにCCD24がONとなり、その後、モータ640を適宜停止させることで、望遠〜広角での撮影が可能になる。
一方、撮影を終了する場合は、他方のスイッチ釦650を押してモータ640を逆向きに回転させると、望遠側端部の撮影位置にてCCD24がOFFとなり、続いて、光学ユニット30′′は休止位置に復帰する。その後、カメラユニット620を逆向きに略90度回転させて、図27A,27Bに示す元の位置に戻す。このように、撮影のための操作を行なっても、光学ユニット30′′は外部に突出することなく、常にカメラユニット620の内部にあるため、光学ユニット30′′の衝突を防止でき、又、レンズ表面に、キズ、指紋あるいは塵等が付着するのを防止できる。
図31ないし図36A,36Bは、種々の携帯情報端末機に対して着脱自在に形成された本発明に係るカメラユニットの一実施形態を示すものである。
カメラユニット700は、図31に示すように、外輪郭を画定するユニットケース710と、ユニットケース710の内部に出没自在に配された前述の光学ユニット30と、光学ユニット30を駆動するカム板37等の駆動機構と、赤外線フィルタ、ローパスフィルタ等の水晶フィルタ22と、フェースプレート23と、撮像素子としてのCCD24と、回路基板25と、回路基板25に接続された接続端子720等を備えている。
ユニットケース710は、図31及び図36A,36Bに示すように、光学ユニット30の出没を可能とする開口部710a、駆動機構の操作部37cを外部に露出させるための長孔710b、携帯情報端末機PDAの接続部Cに接続するためのコネクタ部710c等により形成されている。
光学ユニット30は、図32ないし図35に示すように、前述の図2ないし図5に示すものと同一の構成でありかつ同一の動作をなす変倍レンズ光学系であるため、ここでの説明は省略する。
回路基板25には、図32及び図36Bに示すように、接続端子720が電気的に接続されており、この接続端子720は、コネクタ部710cの内部空間に露出した状態となっている。接続端子720には、CCD24への電力を供給すると共に画像信号の送信を行なうための配線が施されており、接触方式あるいは非接触方式のいずれであってもよい。
次に、この実施形態に係るカメラユニットの動作について説明する。
先ず、カメラユニット700が携帯情報端末機(例えば、携帯電話機)に取り付けられた状態で、非操作の状態においては、操作部37cは下方端に位置し、光学ユニット30は、図32に示すように、ユニットケース710の開口部710aから没入した沈胴状態(休止位置)にある。このとき、カム板37は、図35に示すように、V方向下向きの移動端に位置している。
この状態において、操作者が操作部37cを図35の上方に向けて所定位置まで移動させると、その移動に連動してカム板37も上方に移動する。これにより、光学ユニット30は、図33に示すように、ユニットケース710の表面から僅かに突出して望遠側端部の撮影位置に位置付けられる。ところで、操作者が操作部部37cを移動させていくと、上記望遠側端部の撮影位置のところで位置決め機構(不図示)が作動し、移動操作に対する抵抗が増加して同じ操作力では移動させることができなくなるため、その時点をもって、光学ユニット30は望遠側端部の撮影位置に位置決めされる。
望遠側端部の撮影位置にある状態から、位置決め機構による位置決め力を解除し得る操作力をもって、操作者が操作部37cをさらに上方に向けて移動させると、その移動に連動してカム板37もさらに上方に移動する。これにより、光学ユニット30は、図34に示すように、ユニットケース710の表面からさらに突出して広角側端部の撮影位置に位置付けられる。
一方、操作者が操作部37cを逆向き(下向き)に移動させると、光学ユニット30は広角側端部の撮影位置から望遠側端部の撮影位置に至り、さらに、沈胴状態となる休止位置に至る。
このように、操作者が操作部37cの移動操作を行なうだけで、光学ユニット30を望遠側端部の撮影位置から広角側端部の撮影位置まで移動させて、連続した変倍動作を行なわせることができる。
したがって、撮影の際には、先ずカメラユニット700を携帯情報端末機に接続し、単に操作部37cを移動させる操作を行ない、又、その操作移動量を適宜調整するだけで、望遠撮影〜広角撮影を連続的に切り換えることができ、撮影範囲を変える際に一々撮影距離を変える必要がなくなる。
上記実施形態においては、着脱時自在なカメラユニット700に搭載する光学ユニット30において、倍率を可変とする駆動機構として、カム板37のカム作用を採用したが、これに限定されるものではなくその他の機構を採用することができ、又、手動用の操作部として本体710から突出して形成され直線的に移動する操作部37cを採用したが、これに替えて、カム板37の側面にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンを本体に回動自在に設けて操作部とし、ピニオン(操作部)を回転操作することで光学ユニット30の変倍操作を行なうようにしてもよい。また、平板状のカム板37ではなく、ヘリコイド等を用いて連動させるようにしてもよい。
また、光学ユニット30を構成する複数のレンズとして、凹レンズ32及び凸レンズ34の二つのレンズを採用したが、これに限定されるものではなく、より多くのレンズを採用することも可能である。
また、光学ユニット30に変倍動作を行なわせるにあたり、手動操作用の操作部37cを設けたが、手動によるのではなく、モータ等の電磁アクチュエータを用いて電動式としてもよい。すなわち、カム板37にラックを形成し、このラックと噛合するピニオンをモータ等の電動アクチュエータで回転させるようにしてもよい。
さらに、接続端子720として、携帯情報端末機に収納された電源(不図示)からの電力を供給できるようにしたが、カメラユニット700に内蔵した電源を採用し、接続端子としてはCCD24からの画像信号の処理に関する情報を伝達するための配線接続用としてもよい。
以上述べたように、このカメラユニット700によれば、光学ユニット30を変倍撮影が可能な変倍レンズ光学系としたことにより、撮影範囲を変えたい場合に、撮影距離を変えることなく光学ユニット30の調整を行なうだけで、望遠から広角まで幅広い範囲での撮影が行なえる。また、着脱自在であるため、種々の携帯情報端末機に適用することができる。また、光学ユニット30の変倍操作を手動とすることで、低コスト化、小型化、簡略化等を行なうことができる。
産業上の利用可能性
以上述べたように、本発明による携帯情報端末機及びカメラユニットは、被写体を望遠から広角まで幅広い範囲で撮影することができるため、画像情報等の送受信を行なう通信システムにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
図1A,1Bは、本発明に係る携帯電話機の外観を示す正面図及び側面図である。
図2は、光学ユニットが沈胴した休止位置にある状態を示す断面図である。
図3は、光学ユニットが突出して望遠側端部の撮影位置にある状態を示す断面図である。
図4は、光学ユニットがさらに突出して広角側端部の撮影位置にある状態を示す断面図である。
図5は、操作部が一体的に形成された駆動機構としてのカム板の動作を説明するため側面図である。
図6A,6Bは、カメラユニットの構造を示す外観正面図及び後方から観た断面図である。
図7は、本発明に係る携帯型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。
図8A,8Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示し、カメラユニットをモジュール化した際の取り付け構造を示す分解斜視図及びカメラユニットを取り付けた場合の斜視図である。
図9A,9Bは、図8A,8Bに示す携帯電話機の動作を説明するものであり、光学ユニットが隠蔽された収納状態を示す正面図及び光学ユニットが露出された状態を示す正面図である。
図10A,10Bは、本発明に係る携帯型パーソナルコンピュータの他の実施形態を示すものであり、光学ユニットが隠蔽された収納状態を示す斜視図及び光学ユニットが露出された状態を示す斜視図である。
図11は、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図である。
図12A,12B,12Cは、図11に示す携帯電話機の操作を説明するためのものであり、図12Aはアンテナが縮められて光学ユニットが沈胴した休止位置にある状態を示す側面図、図12Bはアンテナが僅かに引き伸ばされて光学ユニットが望遠側端部の撮影位置にある状態を示す側面図、図12Cはアンテナがさらに引き伸ばされて光学ユニットが広角側端部の撮影位置にある状態を示す側面図である。
図13は、アンテナに連動する駆動機構としてのカム板の動作を説明するため側面図である。
図14A,14Bは、カメラユニットの構造を示す外観正面図及び後方から観た断面図である。
図15A,15Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。
図16は、カメラユニットを後方から見た断面図である。
図17は、駆動機構の一部をなすカム板の平面図である。
図18は、フリッパー及び駆動機構の連動機構を示す斜視図である。
図19A,19B,19Cは、図11に示す携帯電話機の操作を説明するための側面図であり、図19Aはフリッパーが閉じられて光学ユニットが沈胴した休止位置にある状態を示す側面図、図19Bはフリッパーが開けられて光学ユニットが望遠側端部の撮影位置にある状態を示す側面図、図19Cは規制部材が移動させられて光学ユニットが広角側端部の撮影位置にある状態を示す側面図である。
図20A,20Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。
図21は、カメラユニットを後方から見た断面図である。
図22は、駆動機構の一部をなすカム板の平面図である。
図23は、遮蔽部材及び駆動機構の連動機構を示す平面図である。
図24は、本発明に係る携帯型パーソナルコンピュータの他の実施形態を示す外観斜視図である。
図25A,25Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。
図26は、図25A,25Bに示す携帯電話機において、光学ユニットが前方に位置するようにカメラユニットを回転させた状態を示す正面図である。
図27A,27Bは、本発明に係る携帯電話機の他の実施形態を示す正面図及び側面図である。
図28は、図27A,27Bに示す携帯電話機において、光学ユニットが前方に位置するようにカメラユニットを回転させた状態を示す正面図である。
図29は、カメラユニットを後方から見た断面図である。
図30は、駆動機構の一部をなすカム板の平面図である。
図31は、携帯情報端末機の本体に対して着脱自在な本発明に係るカメラユニットの一実施形態を示す外観斜視図である。
図32は、カメラユニットの内部構造を示すものであり、光学ユニットが沈胴した休止位置にある状態を示す断面図である。
図33は、カメラユニットの内部構造を示すものであり、光学ユニットが突出して望遠側端部の撮影位置にある状態を示す断面図である。
図34は、カメラユニットの内部構造を示すものであり、光学ユニットがさらに突出して広角側端部の撮影位置にある状態を示す断面図である。
図35は、操作部が一体的に形成された駆動機構としてのカム板の動作を説明するための側面図である。
図36A,36Bは、カメラユニットの構造を示す外観正面図及び後方から観た断面図である。
Claims (25)
- 情報を表示し得る表示部と、
前記表示部が設けられかつ輪郭を画定する本体と、
被写体を撮影するための撮像素子と、
前記撮像素子に対して被写体の倍率を可変とするべく、光軸方向に配列された複数のレンズ及び前記複数のレンズを相対的に移動させて変倍駆動する駆動機構を含む光学ユニットと、
を有する、携帯情報端末機。 - 前記光学ユニットは、撮影時に前記本体の外部に突出しかつ非撮影時に前記本体内に没入するように形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記光学ユニットは、撮影時において、前記本体の内部において変倍動作を行なうように形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記駆動機構は、前記複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成されている、ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。
- 前記駆動機構は、前記複数のレンズが前記望遠側端部の撮影位置に位置付けられたとき、前記撮像素子への電力供給をオン/オフするスイッチを作動させる、
ことを特徴とする請求の範囲第4項記載の携帯情報端末機。 - 前記駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記本体は、伸縮自在なアンテナを有し、
前記駆動機構は、前記アンテナの伸縮動作に連動させて変倍駆動するための連動機構を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記本体は、表面の少なくとも一部を覆うべく開閉自在に設けられたフリッパーを有し、
前記駆動機構は、前記フリッパーの開閉動作に連動して変倍駆動するための連動機構を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記連動機構は、前記駆動機構の一部に連結された連結部材と、前記フリッパーの動作を前記連結部材に連動させる付勢力を及ぼす連動バネと、を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第8項記載の携帯情報端末機。 - 前記駆動機構は、前記複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成され、
前記連動機構は、前記フリッパーの開動作に連動して前記複数のレンズが前記望遠側端部の撮影位置に至った時点で、前記連動バネの付勢力に打ち勝って前記連結部材の移動を規制する規制部材を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第9項記載の携帯情報端末機。 - 前記規制部材は、前記望遠側端部の撮影位置から前記広角側端部の撮影位置の範囲において、前記連結部材の移動を規制する規制位置が調整可能となっている、
ことを特徴とする請求の範囲第10項記載の携帯情報端末機。 - 前記規制部材は、前記連結部材に対してカム作用をなすカム部と、手動により往復動自在に操作される操作部と、を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第11項記載の携帯情報端末機。 - 前記フリッパーは、閉状態において、前記光学ユニットを覆うように形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第8項記載の携帯情報端末機。 - 前記駆動機構は、電気的に変倍駆動するための電動アクチュエータと、前記電動アクチュエータをオン/オフするスイッチと、を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記本体は、伸縮自在なアンテナを有し、
前記スイッチは、前記アンテナの伸縮動作に連動して切り換えられる、
ことを特徴とする請求の範囲第14項記載の携帯情報端末機。 - 前記本体は、表面の少なくとも一部を覆うべく開閉自在に設けられたフリッパーを有し、
前記スイッチは、前記フリッパーの開閉動作に連動して切り換えられる、
ことを特徴とする請求の範囲第14項記載の携帯情報端末機。 - 前記撮像素子及び前記光学ユニットを含むと共に前記本体に対して回動自在に連結されるカメラユニットを有し、
前記光学ユニットは、撮影時において、前記カメラユニットの内部において変倍動作を行なうように形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記撮像素子及び前記光学ユニットを含むカメラユニットを有し、
前記光学ユニットは、撮影時に前記カメラユニットの外部に突出しかつ非撮影時に前記カメラユニット内に没入するように形成され、
前記カメラユニットは、前記光学ユニットを没入させた状態で隠蔽するべく、前記本体に対して回動自在に連結されている、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記本体は、前記光学ユニットの前面を遮蔽し得る遮蔽部材と、前記駆動機構の動作に連動して前記遮蔽部材に遮蔽動作及び露出動作を行なわせる連動機構と、を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の携帯情報端末機。 - 前記駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有し、
前記遮蔽部材は、遮蔽動作及び露出動作を行なうべく、前記操作部の操作に連動するように形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第19項記載の携帯情報端末機。 - 前記駆動機構は、前記複数のレンズを、休止位置から望遠側端部の撮影位置を通って広角側端部の撮影位置に移動させるように形成され、
前記連動機構は、前記複数のレンズが休止位置から変倍動作を開始する前に前記光学ユニットの前面を露出させかつ前記複数のレンズが休止位置に没入した後に前記光学ユニットの前面を遮蔽するように、前記遮蔽部材を連動させる、
ことを特徴とする請求の範囲第19項記載の携帯情報端末機。 - 前記遮蔽部材は、所定軸回りに揺動自在に支持された遮蔽板であり、
前記連動機構は、前記駆動機構の動作に連動して前記所定軸回りに揺動する揺動アームと、前記揺動アームの動作を前記遮蔽板に連動させると共に前記光学ユニットの前面を露出させる方向に付勢力を及ぼす連動バネと、遮蔽動作の際に所定のタイミングで前記遮蔽板を揺動アームと一体的に移動させるように拘束する拘束機構と、を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第19項記載の携帯情報端末機。 - 被写体を撮影するための撮像素子と、
前記撮像素子に対して被写体の倍率を可変とするべく、光軸方向に配列された複数のレンズ及び前記複数のレンズを相対的に移動させて変倍駆動する駆動機構を含む光学ユニットと、
前記撮像素子に接続されて少なくとも撮影情報の信号を伝達する接続端子と、
携帯情報端末機に対して着脱自在に形成されたコネクタ部と、
を有する、カメラユニット、 - 前記駆動機構は、手動により変倍駆動するための操作部を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第23項記載のカメラユニット。 - 前記駆動機構は、電気的に変倍駆動するための電動アクチュエータと、前記電動アクチュエータをオン/オフするスイッチと、を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第23項記載のカメラユニット。
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