(57)【要約】【課題】コンパクトな構成でカメラユニットに光学機能を付加する。【解決手段】カメラユニット（標準レンズ５及びイメージセンサ６）を搭載する第一の筐体１と、第二の筐体２とが折り畳み可能に連結された携帯端末装置であって、第二の筐体２は、携帯機器を折り畳んだ状態で、入射光をカメラユニットに案内する望遠レンズ９を備える。【選択図】図１
2006072186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラユニットを搭載する第１の筐体と、第２の筐体とが折り畳み可能に連結された携帯機器であって、
前記第２の筐体は、前記携帯機器を折り畳んだ状態で、入射光を前記カメラユニットに案内する光学手段を備える携帯機器。
【請求項２】
請求項１記載の携帯機器であって、
前記光学手段は、望遠広角レンズであり、
前記第２の筐体を反転した状態で折り畳み可能である携帯機器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の携帯機器であって、
前記光学手段は、光学フィルタである携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り畳み可能な携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮像光学系で結像した被写体像をイメージセンサ（ＣＣＤ撮像素子）で撮像し、その撮像データをメモリに格納するデジタルスチル型のカメラが広く提供されている。一方、このカメラの小型化、薄型化及びローコスト化が進むにつれて、このカメラが、携帯電話端末やパーソナルデジタルアシスタンス（ＰＤＡ）などの携帯機器にも搭載されるようになった。
【０００３】
また、今日では、イメージセンサによる撮像画像の解像度を上げるために、フレームレートの高い、例えば２メガピクセルクラスのイメージセンサが、携帯機器のカメラに用いられるようになった。さらに、オートフォーカス機能を搭載するなどして、カメラ付き携帯機器の高機能化が進められている。また、カメラ付き携帯機器本体に近接した被写体の画像を撮像可能とし、この画像の変位に基づいて指示記号を移動させるよう表示制御することにより、ポインティングデバイス（マウス）としての機能を新たにカメラ付き携帯機器に持たせて、カメラ付き携帯機器を高機能化する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、レンズ光学系の高性能化、高機能化のために、レンズの表面部に広角画像撮影用ユニットを設けて、被写体の広角撮影を可能にしたり、マクロ画像撮影用ユニットを設けて、被写体のマクロ撮影を可能にしたりする撮影方法やカメラが、種々提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６４５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カメラで被写体の広角撮影やマクロ撮影をしようとする場合には、広角画像撮影用ユニットやマクロ画像撮影用ユニットを常に携帯し、これをカメラに着け替える必要がある。このため、これらの取り扱いや管理、保存が面倒であるほか、紛失する可能性もある。
【０００７】
また、レンズにマクロ撮影切り替え機能を備えるものが提案されているが、イメージセンサ上にマクロ切り替え機能付きレンズを設けるという構造になるため、レンズ部の厚みが増してしまい、携帯機器全体の小型化、薄型化に逆行してしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、コンパクトな構成でカメラユニットに光学機能を付加することができる携帯機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の携帯機器は、カメラユニットを搭載する第１の筐体と、第２の筐体とが折り畳み可能に連結された携帯機器であって、前記第２の筐体が、前記携帯機器を折り畳んだ状態で、入射光を前記カメラユニットに案内する光学手段を備える。上記構成によれば、第２の筐体が、前記携帯機器を折り畳んだ状態で、入射光を前記カメラユニットに案内する光学手段を備えることにより、携帯機器を折り畳むだけで、カメラユニットに光学手段を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットに光学機能を付加することができる。
【００１０】
また、本発明の携帯機器は、前記光学手段が、望遠広角レンズであり、前記第２の筐体を反転した状態で折り畳み可能であるものである。上記構成によれば、第２の筐体を反転した状態又は反転しない状態で折り畳むことにより、カメラユニットに望遠機能及び広角機能を付加できる。
【００１１】
さらに、本発明の携帯機器は、前記光学手段が、光学フィルタであるものである。上記構成によれば、コンパクトな構成でカメラユニットに光学フィルタの機能を付加することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第２の筐体が、前記携帯機器を折り畳んだ状態で、入射光を前記カメラユニットに案内する光学手段を備えることにより、携帯機器を折り畳むだけで、カメラユニットに光学手段を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットに光学機能を付加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１及び図２は、本発明の携帯端末装置の構成を概念的に示す側面断面図である。図１は携帯端末装置の展開状態を示し、図２は携帯端末装置の折り畳み状態を示す。この携帯端末装置は、第一の筺体１と第二の筺体２とを、ヒンジ部３を中心として、展開及び折り畳み可能に連結したものからなる。
【００１４】
第一の筺体１及び第二の筺体２は、図示しないが、内部に携帯電話機能としての位置登録機能、着信・発信機能、チャネル切り替え機能、終話機能などを実現する各種の無線通信制御回路等を備え、外部には情報入力や選択用のキー、機能選択ボタン、ディスプレイなどを備えている。また、各筺体１、２は、携帯及び取り扱いに便利なように、小型及び薄型に形成されている。
【００１５】
第一の筺体１は、前記無線通信制御回路やディスプレイなどの各構成部品とは別に、入射窓４、標準レンズ５、及びイメージセンサ６を備えている。標準レンズ５及びイメージセンサ６は、カメラユニットを構成する。入射窓４は、第一の筺体１と第二の筺体２とが展開状態のときに開かれ、折り畳み状態のときは第二の筺体２により塞がれるように、第一の筺体１の正面側に設けられている。なお、この入射窓４には、保護用の透明ガラスなどが嵌め込まれている。
【００１６】
標準レンズ５は、習慣的に人間の目で見た角度（略５０度）を持つレンズで、イメージセンサ６面の対角線の長さに近い焦点距離を持つ。この標準レンズ５は、第一の筐体１外から入射窓４を通して入射した光（被写体の像）をイメージセンサ６へ案内する。
【００１７】
イメージセンサ６は、所定のフレームレートを持つ例えばメガピクセルクラスのＣＣＤ撮像素子からなり、これの上に結像された被写体の像を、電気的な画像信号に変換して出力する。このイメージセンサ６として、例えば１２００（Ｈ）×１６００（Ｖ）の高解像度を得る場合には、２メガクラスのＣＣＤ撮像素子が用いられる。従って、イメージセンサ６では、標準レンズ５から入射光を受けて、これを電気的な画像信号に変換する。なお、この画像信号は、図示しない信号処理回路において、被写体画像表示に適する信号に変換されて出力される。
【００１８】
一方、第二の筺体２は、入射窓７及び射出窓８と、これらの各窓７、８間に介在の、光学機能拡張手段としての望遠レンズ９とを備えている。この望遠レンズ９は、複数枚の凸レンズ、凹レンズ（図では２枚）を組み合わせたものからなる。
【００１９】
これにより、入射窓７に入射された、標準レンズ５よりも焦点距離が長く、画角が狭い被写体の像を、射出窓８から射出する。射出窓８から射出された被写体の像は、第一の筐体１の入射窓４を経て標準レンズ５に入射し、標準画像がイメージセンサ６へ入射される。
【００２０】
次に、このように構成された携帯端末装置の動作を説明する。まず、第一の筺体１及び第二の筺体２を図１に示すように展開状態にして、カメラが被写体の撮影を行う場合を説明する。第一の筺体１の入射窓４を被写体に向け、シャッタ操作をする。これにより、入射窓４から入射した被写体の像が標準レンズ５に入射され、この標準レンズ５を通して得られた画角が略５０度の像が、イメージセンサ６に受光される。従って、このイメージセンサ６上には、受光面の対角線の長さに近い焦点距離を持つ前記標準レンズ５により、被写体の標準画像が結像される。
【００２１】
次に、第一の筺体１及び第二の筺体２を図２に示すように折り畳み、カメラによる被写体の拡大撮影を行う場合を説明する。この場合には、標準レンズ５と望遠レンズ９の光学軸が一致する。そこで、図２に示すように折り畳んだ第二の筺体２の入射窓７を被写体に向け、シャッタ操作をする。これにより、入射窓７から入射した被写体の像が、望遠レンズ９を通過して拡大画像として投影され、さらに射出窓８及び第一の筐体１の入射窓４を通過して、イメージセンサ６に入射する。イメージセンサ６は、この入射像である画角の狭い被写体の望遠画像を、電気的な画像信号に変えて出力する。
【００２２】
このように、第二の筐体２が、携帯端末装置を折り畳んだ状態で、入射光をカメラユニット（標準レンズ５及びイメージセンサ６）に案内する望遠レンズ９を備えることにより、携帯端末装置を折り畳むだけで、カメラユニットに望遠レンズ９を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットに望遠機能を付加することができる。従って、コンパクトな構成で、標準レンズ５による標準画像または画角が狭い拡大画像を選択して撮影することができ、カメラ付き携帯端末装置の使い勝手がさらに良くなる。
【００２３】
また、このような効果は、標準レンズ５を第一の筺体１内に並置し、一方、望遠レンズ９を第二の筺体２に設置するのみで得られる。したがって、カメラ自体の厚みが増したり、サイズが大きくなったりすることもなく、高機能で、小型かつ薄型のカメラ付き携帯端末装置を構成できることとなる。
【００２４】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、携帯端末装置を展開した状態での撮影は、図１について説明したように、標準レンズ５による標準画像の撮影と同様になるため、以下、主に第一の筐体１と第二の筐体２とを折り畳んだ状態について説明する。
【００２５】
図３は、本発明の他の実施の形態による携帯端末装置の構成を概念的に示す側面断面図である。第一の筐体１の構成は図１、図２に示したものと同じであるが、第二の筐体２Ａは、第一の筐体１の入射窓４に対応する位置に、入射窓７及び射出窓８が設けられ、これらの各窓７、８間に広角レンズ１０が配置されている。また、前記のような折り畳み状態にあるとき、標準レンズ５と広角レンズ１０の光学軸が一致する。広角レンズ１０は標準レンズ５に比べて焦点距離が短く、必要となるイメージセンサ６の受光面に結像する画角が広い。
【００２６】
前記のように折り畳んだ第二の筐体２Ａの入射窓７を被写体に向けてシャッタ操作をすると、この入射窓７から入射した被写体の像が広角レンズ１０を通過し、広い範囲の被写体の像が撮影される。この像は、さらに射出窓８と第一の筐体１の入射窓４及び標準レンズ５とを通過してイメージセンサ６に入射する。イメージセンサ６は、画角の広い被写体の像を電気的な信号に変えて出力する。
【００２７】
このように、第二の筐体２Ａが、携帯端末装置を折り畳んだ状態で、入射光をカメラユニット（標準レンズ５及びイメージセンサ６）に案内する広角レンズ１０を備えることにより、携帯端末装置を折り畳むだけで、カメラユニットに広角レンズ１０を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットに広角機能を付加することができる。従って、コンパクトな構成で、標準レンズ５による標準画像または画角が大きい画像を選択して撮影することができ、カメラ付き携帯端末装置の使い勝手がさらに良くなる。
【００２８】
また、このような効果は、標準レンズ５を第一の筺体１内に並置し、一方、広角レンズ１０を第二の筐体２Ａに設置するのみで得られる。したがって、カメラ全体の厚みが増したり、サイズが大きくなったりすることもなく、高機能で、小型かつ薄型のカメラ付き携帯端末装置を構成できることとなる。
【００２９】
図４は、本発明の他の実施の形態による携帯端末装置の構成を概念的に示す側面断面図である。第一の筐体１の構成は図１〜図３に示したものと同じであるが、第二の筐体２Ｂは、第一の筐体１の入射窓４に対応する位置に、入射窓７及び射出窓８が設けられ、これらの各窓７、８間にマクロレンズ１１が配置されている。また、前記のような折り畳み状態にあるとき、標準レンズ５とマクロレンズ１１の光学軸が一致する。マクロレンズ１１は焦点距離が短く、被写体の接写拡大画像を形成する。
【００３０】
前記のように折り畳んだ第二の筐体２Ｂの入射窓７を被写体に向けてシャッタ操作をすると、この入射窓７から入射した被写体の像がマクロレンズ１１を通過し、被写体の像が撮影される。この像は、さらに射出窓８と第一の筐体１の入射窓４及び標準レンズ５とを通過してイメージセンサ６に入射する。イメージセンサ６は、被写体の接写像を電気的な信号に変えて出力する。
【００３１】
このように、第二の筐体２Ｂが、携帯端末装置を折り畳んだ状態で、入射光をカメラユニット（標準レンズ５及びイメージセンサ６）に案内するマクロレンズ１１を備えることにより、携帯端末装置を折り畳むだけで、カメラユニットにマクロレンズ１１を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットにマクロ機能を付加することができる。従って、コンパクトな構成で、標準レンズ５による標準画像または接写画像を選択して撮影することができ、カメラ付き携帯端末装置の使い勝手がさらに良くなる。
【００３２】
また、このような効果は、標準レンズ５を第一の筺体１内に並置し、一方、マクロレンズ１１を第二の筺体２Ｂに設置するのみで得られる。したがって、カメラ自体の厚みが増したり、サイズが大きくなったりすることもなく、高機能で、小型かつ薄型のカメラ付き携帯端末装置を構成できることとなる。
【００３３】
図５は、本発明の他の実施の形態による携帯端末装置の構成を概念的に示す側面断面図である。第一の筐体１の構成は図１〜図４に示したものと同じであるが、第二の筐体２Ｃは、第一の筐体１の入射窓４に対応する位置に、入射窓７及び射出窓８が設けられ、これらの各窓７、８間にズームレンズ１２が配置されている。また、前記のような折り畳み状態にあるとき、標準レンズ５とズームレンズ１２の光学軸が一致する。ズームレンズ１２は、複数のレンズとメカニズムを組み合わせて構成され、連続して焦点距離を変化させることができる。また、複数のレンズを組み合わせることにより、撮影画像の収差が補正され、目で見たような自然さで再現可能になる。
【００３４】
前記のように折り畳んだ第二の筐体２Ｃの入射窓７を被写体に向けてシャッタを操作すると、この入射窓７から入射し、ズームレンズ１２により拡大または縮小された被写体の像が撮影される。この像は、さらに射出窓８と第一の筐体１の入射窓４及び標準レンズ５とを通過してイメージセンサ６に入射する。イメージセンサ６は、拡大または縮小された被写体の像を電気的な信号に変えて出力する。
【００３５】
このように、第二の筐体２Ｃが、携帯端末装置を折り畳んだ状態で、入射光をカメラユニット（標準レンズ５及びイメージセンサ６）に案内するズームレンズ１２を備えることにより、携帯端末装置を折り畳むだけで、カメラユニットにズームレンズ１２を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットにズーム機能を付加することができる。従って、コンパクトな構成で、標準レンズ５による標準画像と、画角の大きい画像や画角の小さい画像のいずれかを選択して撮影することができ、カメラ付き携帯端末装置の使い勝手がさらに良くなる。
【００３６】
また、このような効果は、標準レンズ５を第一の筺体１内に並置し、一方、ズームレンズ１２を第二の筺体２Ｃに設置するのみで得られる。したがって、カメラ自体の厚みが増したり、サイズが大きくなったりすることもなく、高機能で、小型かつ薄型のカメラ付き携帯端末装置を構成できることとなる。
【００３７】
図６は、本発明の他の実施の形態による携帯端末装置の構成を概念的に示す側面断面図である。第一の筐体１の構成は図１〜図５に示したものと同じであるが、第二の筐体２Ｄは、第一の筐体１の入射窓４に対応する位置に、入射窓７及び射出窓８が設けられ、これらの各窓７、８間に望遠広角レンズ１３が配置されている。また、前記のような折り畳み状態にあるとき、標準レンズ５と望遠広角レンズ１３の光学軸が一致する。
【００３８】
望遠・広角レンズ１３は、図７に示すように、例えば、一枚の凹レンズを２枚の凸レンズ間に介在し、これらを入射窓７及び射出窓８間に配置したものからなる。そして、入射光（被写体の像）を矢印Ｐ方向から入射させた場合には、望遠レンズとして機能し、矢印Ｑ方向から入射させた場合には、広角レンズとして機能する。第二の筐体２Ｄは、ヒンジ部３との間に設けられたもう一つのヒンジ部１４を中心に、図６及び図８において、１８０度水平回動可能に支持されている。この構成により、携帯端末装置は第２の筐体を反転した状態で折り畳み可能となる。
【００３９】
このような構成の携帯端末装置では、第一の筐体１と第二の筐体２Ｄを展開した状態では、図８に示すように、標準レンズ５へ入射した被写体の像を、イメージセンサ６上に結像させることができる。一方、第二の筐体２Ｄの一方の面を第一の筐体１の前面に重ねるように折り畳んだときには、望遠広角レンズ１３は望遠レンズとして機能する。望遠広角レンズ１３に入射した光は、標準レンズ５を介してイメージセンサ６上に入射し、望遠撮影が可能になる。
【００４０】
また、第二の筐体２Ｄが他方の面を第一の筐体１の前面に重なるように反転した状態で折り畳んだときには、望遠広角レンズは広角レンズとして機能する。望遠広角レンズ１３に入射した光は、標準レンズ５を介してイメージセンサ６上に入射し、広角撮影が可能になる。
【００４１】
このように、第二の筐体２Ｄが、携帯端末装置を折り畳んだ状態で、入射光をカメラユニット（標準レンズ５及びイメージセンサ６）に案内する望遠広角レンズ１３を備えることにより、携帯端末装置を折り畳むだけで、カメラユニットに望遠広角レンズ１３を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットに望遠機能及び広角機能を付加することができる。従って、コンパクトな構成で、標準レンズ５による標準画像のほかに、望遠画像及び広角画像のいずれかを選択して撮影することができ、カメラ付き携帯端末装置の使い勝手がさらに良くなる。
【００４２】
また、このような効果は、標準レンズ５を第一の筺体１内に並置し、一方、望遠広角レンズ１３を第二の筺体２Ｄに設置するのみで得られる。したがって、カメラ自体の厚みが増したり、サイズが大きくなったりすることもなく、高機能で、小型かつ薄型のカメラ付き携帯端末装置を構成できることになる。
【００４３】
なお、第二の筐体に設置するレンズとしては、上述した各種レンズ以外に魚眼レンズ等を用いてもよい。
【００４４】
図９は、本発明の他の実施の形態による携帯端末装置の構成を概念的に示す側面断面図である。第一の筐体１の構成は図１〜図６に示したものと同じであるが、第二の筐体２Ｅは、第一の筐体１の入射窓４に対応する位置に、入射窓７及び射出窓８を持つ。これらの各窓７、８間には、フィルタ１５が配置されている。
【００４５】
この場合には、入射光が光学フィルタ１５を通過し、光学的に加工処理された光（被写体の像）が標準レンズ５を介してイメージセンサ６に入射される。このため、光学的に加工処理された特殊な画像の電気信号が、イメージセンサ６から出力されて、メモリに格納され、画像出力あるいは印刷出力される。
【００４６】
光学フィルタ１５を用いる場合には、前記の特殊な光学レンズを用いた場合と同じく、例えば前記標準画像と光学フィルタ１５を通した特殊画像とを選択して撮像することができる。光学フィルタ１５として、紫外線カットフィルタ、撮像素子の飽和防止のための減光フィルタ、着色（セピア色など）のためのカラーフィルタなどを用いることができる。
【００４７】
このように、第二の筐体２Ｅが、携帯端末装置を折り畳んだ状態で、入射光をカメラユニット（標準レンズ５及びイメージセンサ６）に案内する光学フィルタ１５を備えることにより、携帯端末装置を折り畳むだけで、カメラユニットに光学フィルタ１５を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットにフィルタ機能を付加することができる。従って、コンパクトな構成で、標準レンズ５による標準画像と、光学フィルタ１５による特殊画像のいずれかを選択して撮影することができ、カメラ付き携帯端末装置の使い勝手がさらに良くなる。
【００４８】
また、このような効果は、標準レンズ５を第一の筺体１内に並置し、一方、光学フィルタ１５を第二の筺体２Ｅに設置するのみで得られる。したがって、カメラ自体の厚みが増したり、サイズが大きくなったりすることもなく、高機能で、小型かつ薄型のカメラ付き携帯端末装置を構成できることとなる。なお、第二の筐体内に、光学フィルタとともに望遠レンズ等の各種レンズを設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、第２の筐体が、前記携帯機器を折り畳んだ状態で、入射光を前記カメラユニットに案内する光学手段を備えることにより、携帯機器を折り畳むだけで、カメラユニットに光学手段を加えた光学系を別のカメラユニットとして機能させることができる為、コンパクトな構成でカメラユニットに光学機能を付加することができる効果を有し、カメラユニットを搭載する第１の筐体と、第２の筐体とが折り畳み可能に連結された携帯機器等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の一形態による展開時の携帯端末装置を概念的に示す側面断面図
【図２】本発明の実施の一形態による折り畳み時の携帯端末装置を概念的に示す側面断面図
【図３】本発明の他の実施の形態による折り畳み時の携帯端末装置を概念的に示す側面断面図
【図４】本発明の他の実施の形態による折り畳み時の携帯端末装置を概念的に示す側面断面図
【図５】本発明の他の実施の形態による折り畳み時の携帯端末装置を概念的に示す側面断面図
【図６】本発明の他の実施の形態による折り畳み時の携帯端末装置を概念的に示す側面断面図
【図７】図６における望遠・広角レンズを拡大して示す断面図
【図８】図６における第一の筐体と第二の筐体を解放した状態を示す正面図
【図９】本発明の他の実施の形態による折り畳み時の携帯端末装置を概念的に示す側面断面図
【符号の説明】
【００５１】
１  第一の筐体
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ  第二の筐体
３    ヒンジ部
５    標準レンズ
６    イメージセンサ
９    望遠レンズ
１０  広角レンズ
１１  マクロレンズ
１２  ズームレンズ
１３  望遠広角レンズ
１４  ヒンジ部
１５  光学フィルタ
【図１】
2006072186.tif 000003
【図２】
2006072186.tif 000004
【図３】
2006072186.tif 000005
【図４】
2006072186.tif 000006
【図５】
2006072186.tif 000007
【図６】
2006072186.tif 000008
【図７】
2006072186.tif 000009
【図８】
2006072186.tif 000010
【図９】
2006072186.tif 000011