(57)【要約】【課題】  小型化および薄型化の利点を生かしながら、かつ、機械的に無理のない構造で、焦点距離の長いレンズを取り付けるようにする。【解決手段】  本体１の側面から外部に向かってほぼ垂直に突き出た円筒形状の構造の突起部６を形成し、その開口部から本体１側に向かって円筒形状の空間１０を形成する。また、突起部６の外面には環状の凸部８を形成する。開口部から所定距離の円筒形状の空間１０にレンズ７を設けるとともに、その奥にはレンズ７によって結像された開口部から得られる外部の光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像素子１２を配置する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体においてアンテナが形成される側面から外部に向かってほぼ垂直に突き出た円筒形状で先端が開口部となる構造で、当該円筒形状の外面には環状の凸部又は凹部を有し、当該円筒形状の内面には前記開口部から前記本体の内部に至るまで形成された円筒形状の空間を有する突起部と、
前記開口部から所定距離の前記円筒形状の空間に設けられたレンズと、
前記本体に設けられ、前記レンズによって結像された前記開口部から得られる外部の光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像素子と、
を備えたカメラ付き携帯通信端末。
【請求項２】
前記レンズからの光の光路をほぼ直角に変更して前記撮像素子に入射する光路変更部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項３】
スイッチ部を有する第１の本体と、
第１の表示部を有する第２の本体と、
前記第１の本体におけるスイッチ部を有する面と前記第２の本体における第１の表示部を有する面とが対面して合わさる閉状態又は当該スイッチ部を有する面と当該第１の表示部を有する面とが離れる開状態になるように、回動可能に前記第１の本体および前記第２の本体を結合する結合手段と、
前記第１の本体においてアンテナが形成される側面から外部に向かってほぼ垂直に突き出た円筒形状で先端が開口部となる構造で、当該円筒形状の外面には環状の凸部又は凹部を有し、当該円筒形状の内面には前記開口部から前記第１の本体の内部に至るまで形成された円筒形状の空間を有する突起部と、
前記開口部から所定距離の前記円筒形状の空間に設けられた第１のレンズと、
前記第１の本体における円筒形状の空間の所定位置に設けられ、前記第１のレンズから入射する光を前記第１の本体のスイッチ部を有する面側にほぼ直角に反射する光反射部材と、
前記第１の本体と前記第２の本体とが閉状態である場合に、前記第１の表示部を有する面において前記光反射部材に対向する位置に設けられた第２のレンズと、
前記第１の本体と前記第２の本体とが閉状態である場合には、前記第１のレンズを透過した後に前記光反射部材によって反射して前記第２のレンズによって結像された前記開口部から得られる外部の光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力し、前記第１の本体と前記第２の本体とが開状態である場合には、前記第２のレンズによって結像された当該第２のレンズから直接に得られる外部の光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像素子と、
を備えたカメラ付き携帯通信端末。
【請求項４】
前記側面に形成されるアンテナは、前記突起部の内部において円筒形状の面に沿って形成されたヘリカルアンテナで構成されることを特徴とする請求項１又は３に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項５】
前記側面に形成されるアンテナは、前記突起部の内部において螺旋状に形成されたヘリカルアンテナおよび前記側面の前記突起部とは異なる位置において内部に収納可能および外部に引出し可能に設けられたロッドアンテナで構成され、前記ヘリカルアンテナおよび前記ロッドアンテナのいずれか一方又は両方が送受信用に使用されることを特徴とする請求項１又は３に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項６】
前記突起部の外面に形成された環状の凸部又は凹部は、当該突起部に挿入される付加レンズ装置に形成された円筒形状の空間の内面に形成された１つ以上の環状の凸部又は部分的な環状の凸部に対して、所定の押圧力に応じて係合し、所定の引き抜き力に応じて当該係合を解除することを特徴とする請求項１又は３に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項７】
前記第２の本体は、前記第１の本体と前記第２の本体とが閉状態である場合に前記第１の本体に対面する面とは反対の面に第２の表示部を有し、前記第１の本体と前記第２の本体とが閉状態である場合には、前記撮像素子から出力される撮像信号に応じた画像を前記第２の表示部に表示し、前記第１の本体と前記第２の本体とが開状態である場合には、前記撮像素子から出力される撮像信号に応じた画像を前記第１の表示部に表示する表示制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項８】
前記結合手段は、前記スイッチ部を有する面と前記第１の表示部を有する面とが対面する閉状態、および、前記スイッチ部を有する面と前記第２の表示部を有する面とが対面する閉状態のいずれも可能に結合する構造を有することを特徴とする請求項７に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項９】
スイッチ部を有する第１の本体と、
第１の表示部を有する第２の本体と、
前記第１の本体におけるスイッチ部を有する面と前記第２の本体における第１の表示部を有する面とが対面して合わさる閉状態又は当該スイッチ部を有する面と当該第１の表示部を有する面とが離れる開状態になるように、回動可能に前記第１の本体および前記第２の本体を結合する結合手段と、
前記第１の本体においてアンテナが形成される側面から外部に向かってほぼ垂直に突き出た円筒形状で先端が開口部となる構造で、当該円筒形状の外面には環状の凸部又は凹部を有し、当該円筒形状の内面には前記開口部から前記第１の本体の内部に至るまで形成された円筒形状の空間を有する突起部と、
前記開口部から所定距離の前記円筒形状の空間に設けられて前記開口部からの光を入射する第１のレンズと、
前記第１の本体のスイッチ部側からの光を入射する第２のレンズ、および、前記第１のレンズから入射する光をほぼ直角に反射する光反射部材が一体に形成され、前記第１のレンズの光軸に平行に前記開口部側の位置又は前記開口部と反対側の位置に移動可能な光学手段と、
前記光学手段が前記開口部と反対側の位置にある場合には、前記第１のレンズから入射して前記光反射部材によって反射して結像された光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力し、前記第１の本体と前記第２の本体とが開状態で、且つ、前記光学手段が前記開口部側の位置にある場合には、前記第２のレンズによって結像される光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像素子と、を備えたカメラ付き携帯通信端末。
【請求項１０】
前記光学手段は、前記第１のレンズ、前記第２のレンズ、および前記光反射部材と一体に形成され、前記第１のレンズの光軸に平行に移動可能であることを特徴とする請求項９に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項１１】
前記第２の本体は、前記第１の表示部と反対側の面に第２の表示部および第３のレンズをさらに備え、前記撮像素子は、前記第１の本体と前記第２の本体とが閉状態で、且つ、前記光学手段が前記開口部側の位置にある場合には、前記第３のレンズによって結像される光画像を電気信号に変換して、前記第２の表示部に表示される画像の撮像信号として出力することを特徴とする請求項９又は１０に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項１２】
外部装置からの撮像指令を赤外線又はブルートゥースの無線信号によって受信する通信手段と、この通信手段によって受信した撮像指令に応じて前記撮像素子によって出力される撮像信号に応じた画像情報を所定の記憶手段に記憶する記憶制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１、３又は９に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項１３】
前記突起部の外面に露出して形成された第１のコネクタと、この第１のコネクタに対してオートフォーカスの駆動信号を印加する駆動手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１、３又は９に記載のカメラ付き携帯通信端末。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項のカメラ付き携帯通信端末に装着する付加レンズ装置であって、
外部の光画像を前記カメラ付き携帯通信端末における突起部の円筒形状の空間に入射する光学手段と、
前記突起部の外面に形成された環状の凸部又は凹部に対して、所定の押圧力に応じて係合し、所定の引き抜き力に応じて係合を解除する１つ以上の環状の凸部又は部分的な環状の凸部と、
を備えたことを特徴とする付加レンズ装置。
【請求項１５】
請求項１３のカメラ付き携帯通信端末に装着する付加レンズ装置であって、
前記突起部の第１のコネクタに接続される第２のコネクタと、
操作に応じて画角を変化させる主レンズを収容する鏡筒内において、前記主レンズによる画角の変化に応じて焦点距離を調整する少なくとも１つの副レンズを保持する円筒形状のレンズ保持部材と、
前記第２のコネクタを介して前記カメラ付き携帯通信端末から得られる駆動信号に応じて前記鏡筒内において回転し、当該回転によって前記レンズホルダを前記主レンズの光軸に平行に移動させる円筒形状の回転部材と、
を備えたことを特徴とする付加レンズ装置。
【請求項１６】
前記レンズ保持部材は、外面の１周に亘って形成された溝に係合された前記回転部材の内面に形成された突起の回転によって前記主レンズの光軸に平行に移動することを特徴とする請求項１５に記載の付加レンズ装置。
【請求項１７】
前記レンズ保持部材は、前記回転部材が連続して回転する場合には、前記鏡筒内を周期的に往復して移動することを特徴とする請求項１４に記載の付加レンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ付き携帯通信端末およびその携帯通信端末に用いる付加レンズ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの携帯通信端末に、レンズおよびＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を有するカメラ、および、Ａ／Ｄ変換回路やその他の信号処理回路などを設けたカメラ付き携帯通信端末も急激に普及してきている。このようなカメラ付き携帯通信端末においては、撮像によって得られる静止画および動画の画像情報をリアルタイムで他のカメラ付き携帯通信端末やパソコンに送信できるので、近い将来においては、ディジタルカメラを駆逐することも予想されている。
さらに、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子、液晶などの表示デバイス、およびＣＰＵやメモリなどの半導体部品の高性能化および小型化に伴って、カメラ付き携帯通信端末の小型化および薄型化が進み、ユーザの胸ポケットに入れて持ち歩いたり、腰のベルトに取り付けた専用のキャリングケースに入れて持ち歩くことはもちろんのこと、片手に持った状態で、電話やメールの送受信を行なったり、カメラで撮像した画像情報を内部メモリに記憶したり、他のカメラ付き携帯通信端末に送信することが日常的に行われている。
【０００３】
このような近年における撮像素子、表示デバイス、および半導体部品の高性能化によって、小型および薄型であるにもかかわらず、カメラ付き携帯通信端末における画像処理機能および表示機能についてはビデオカメラ並みになってきている。一方、電話会社の競争によって、製品自体については「１円」あるいは「０円」といった驚くべき価格で販売が行われている。このため、カメラ付き携帯通信端末だけでビデオカメラやディジタルカメラの代わりをさせたいというユーザの要望が極めて高くなってきている。
ところが、カメラ付き携帯通信端末においては、レンズを含む光学系の性能だけはビデオカメラやディジタルカメラに遠く及ばない。この原因は、カメラ付き携帯通信端末の小型化および薄型化のために、レンズの口径や焦点距離が制限されているからである。すなわち、小型化および薄型化の制約によって、望遠レンズやズームレンズなどの焦点距離が長いレンズが使用できない。
【０００４】
このような小型化および薄型化の制約に対して、従来、様々な提案がなされている。
ある提案の携帯電話機の発明においては、目の虹彩撮影用などの望遠カメラと、風景などを撮影する広角カメラの共用を図った低価格の携帯電話機が開示されている。この発明では、第１の実施形態および第２の実施形態において、広角レンズおよび望遠レンズのいずれか一方を撮影用に選択する機構が記載されている。例えば、第１の実施形態においては、図２ないし図４に示されているように、折畳式携帯電話機１の第１本体１ａおよび第２本体１ｂが折り畳まれている状態では、望遠レンズ１４からの光が撮像素子１０に結像するので、第１本体１ａの厚さと第２本体１ｂの厚さの和を望遠レンズ１４の焦点距離として利用する。第１本体１ａと第２本体１ｂと開かれると、スライド機構２０がスライドして、撮像素子１０が広角レンズ１７の位置に移動されて、広角レンズ１７からの光が撮像素子１０に結像するので、第２本体１ｂの厚さを広角レンズ１７の焦点距離として利用する（特許文献１参照）。
【０００５】
また、ある提案のカメラ付き携帯通信端末の発明においては、複数種類のレンズを交換可能にカメラ付き携帯通信端末に着脱自在に装着する構成が開示されている。この発明では、第１の実施形態ないし第８の実施形態において、異なる焦点距離のレンズを装着することが記載されている。例えば、第１の実施形態においては、図１に示されているように、携帯通信端末の前面に形成されたネジ部（雌ねじ）１１に、レンズ部３Ａを保持するレンズユニット３Ａに形成されたネジ部（雄ねじ）１０を着脱自在に装着する。装着されたレンズ部３Ａに対応する携帯通信端末の内部には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサ９が設けられている。レンズユニット３Ａは、例えば、標準レンズ、広角レンズ、望遠レンズ、特殊レンズなどの如き異なる焦点距離のレンズを保持する複数種類が用意されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、ある提案の携帯電話装置の発明においては、倍率の変更やズーム範囲の変更などの撮影条件を変更することを可能にするカメラ機能付き携帯電話装置が開示されている。この発明では、第１の実施形態ないし第３の実施形態において、回転可能に結合された第１の筐体と第２の筐体とのそれぞれにレンズを設けて、各筐体を折り畳んだ状態では２つのレンズを用いて撮像し、開いたときと状態では１つのレンズを用いて撮像する機構が記載されている。例えば、第１の実施形態においては、図１および図２に示されているように、第１の筐体１１の液晶表示ディスプレイ１５側の上方には、レンズ２０が露出している。第２の筐体１２の表面１２１には、第１の筐体１１および第２の筐体を折り畳んだときにレンズ２０に対向する位置に、拡張レンズ３０が配置されている。ユーザが自分を撮影する場合には、第１の筐体１１と第２の筐体１２とを開いた状態で、レンズ２０を自分に向けて、液晶表示ディスプレイ１５をファインダとして撮影する。自分以外の被写体を撮影する場合には、第１の筐体１１と第２の筐体１２とを折り畳んだ状態で、レンズ２０および拡張レンズ３０の双方を介して被写体を撮像する（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００３−２５９１６６号公報
【特許文献２】特開２００４−４４６５号公報
【特許文献３】特開２００４−８０３４３号公報
【特許文献４】特開平７−１８４３７８号公報
【特許文献５】特開平７−３０６３５１号公報
【特許文献６】特開平１０−２８２３９７号公報
【特許文献７】特開平１１−１４６２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記各特許文献においては、いずれもカメラ付き携帯通信端末の厚み方向を焦点距離として光学系を構成している。すなわち、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子、液晶などの表示デバイス、およびＣＰＵやメモリなどの半導体部品の高性能化および小型化に伴って、カメラ付き携帯通信端末の小型化および薄型化が進んできたにもかかわらず、その薄型の厚み方向を焦点距離として光学系を構成している。このため、上記各特許文献に記載された内容によっては、それぞれの発明の目的を達成することは困難である。
【０００８】
例えば、特許文献１の第１の実施形態では、図１に示された断面図において、撮像素子１０から望遠レンズ１４までの距離が大きく描かれているが、携帯電話機１の長手方向の寸法から判断すると、撮像素子１０から望遠レンズ１４までの実際の距離は、２０ミリを超えるものではなく、図面に描かれている距離よりも遥かに小さいことは明らかである。したがって、このような構造においては、実際に望遠レンズを用いることは困難である。
特許文献１の第２の実施形態は、図６に示されているように、望遠レンズ５３を実線の位置（撮像可能位置）から点線の位置（撮像不可能位置）まで直角に起こすことによって、広角レンズ５２が撮像不可能位置から撮像可能位置にスライドする機構になっている。図７にその機構の詳細な構造が示されている。望遠レンズ５３で撮像する場合には、図８に示されているように、望遠レンズ５３（図では３の符号）と可視光カットフィルタ６２とが整列し、望遠レンズ５３から入射する近赤外光による虹彩画像が撮像素子７１に結像する。一方、図９に示されているように、広角レンズ５２（図では２の符号）と赤外カットフィルタとが整列し、広角レンズ５２から入射する可視光画像が撮像素子７１に結像する。
したがって、この第２の実施形態においても、携帯電話機５１の厚み方向を焦点距離として光学系を構成しているので、実際に望遠レンズを用いることは困難である。
【０００９】
特許文献２の第１の実施形態ないし第５の実施形態では、それぞれ図１ないし図５に示されているように、レンズユニット４Ａのレンズ部３Ａ（図１）、レンズユニット４Ｂのレンズ部３Ｂ（図２）、レンズ保持部材４Ｃのレンズ３Ｃ（図３）、レンズ保持部材４Ｄのレンズ３Ｄ（図４）、装飾パネル３０のレンズ部３Ｅは、いずれもカメラ付き携帯通信端末１の厚み以内に収容されるので、その焦点距離はカメラ付き携帯通信端末１の厚みよりも小さい。したがって、実際に望遠レンズを用いることは困難である。図６ないし図９に示されている第６の実施形態におけるレンズユニット４Ｅは、カメラ付き携帯通信端末１の前面から突出した構造になっているため、突出部分を長くすればレンズ部３Ｆの焦点距離も長くできる。しかしながら、これらの図面においては、突出部分が長くなっていない。この理由は、図７の断面図から明らかである。レンズユニット４Ｅの突出部分を長くすれば、レンズユニット４Ｅの重量によって、カメラ付き携帯通信端末１のカバー（図７の符号３８）に加わるベンディングモーメント（曲げ力）が大きくなり、カバーが破損するおそれが十分あり得るからである。このため、第６の実施形態の構造では、実際に望遠レンズを用いることは困難である。この点において、図１２および図１３に示されている第７の実施形態、および、図１４に示されている第８の実施形態においても同様である。
【００１０】
特許文献３の第１の実施形態においては、図１および図２に示されているように、レンズ２０は第１の筐体１１の厚み以内に収容され、拡張レンズ３０は第２の筐体１２の厚み以内に収容されている。したがって、レンズ２０のみを用いて撮像した場合と、レンズ２０および拡張レンズ３０を用いて撮像した場合とでは、倍率を変化させることが可能であるが、ディジタルカメラに匹敵するような撮影距離を実現することは困難である。また、第２の実施形態は、図４に示されているように、拡張レンズ３０を着脱可能にしただけであり、第３の実施形態は、第１の筐体１１に新たに第２の液晶ディスプレイ７０が追加されただけであり、光学系の基本的な構成は、第１の実施形態と変わらない。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、カメラ付き携帯通信端末の小型化および薄型化の利点を生かしながら、かつ、機械的に無理のない構造で、焦点距離の長いレンズを取り付けることが可能なカメラ付き携帯通信端末を実現することを目的とする。
さらに、本発明は、小型化および薄型化が進んだカメラ付き携帯通信端末に付加することによって、多彩な撮像機能が得られる付加レンズ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のカメラ付き携帯通信端末は、本体においてアンテナが形成される側面から外部に向かってほぼ垂直に突き出た円筒形状で先端が開口部となる構造で、当該円筒形状の外面には環状の凸部又は凹部を有し、当該円筒形状の内面には開口部から本体の内部に至るまで形成された円筒形状の空間を有する突起部と、開口部から所定距離の円筒形状の空間に設けられたレンズと、本体における円筒形状の空間の所定位置に設けられ、レンズによって結像された開口部から得られる外部の光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像素子とを備えた構成になっている。
【００１３】
本発明のカメラ付き携帯通信端末は、スイッチ部を有する第１の本体と、第１の表示部を有する第２の本体と、第１の本体におけるスイッチ部を有する面と第２の本体における第１の表示部を有する面とが対面して合わさる閉状態、又は、当該スイッチ部を有する面と当該第１の表示部を有する面とが離れる開状態になるように、回動可能に第１の本体および第２の本体を結合する結合手段と、第１の本体においてアンテナが形成される側面から外部に向かってほぼ垂直に突き出た円筒形状で先端が開口部となる構造で、当該円筒形状の外面には環状の凸部又は凹部を有し、当該円筒形状の内面には開口部から本体の内部に至るまで形成された円筒形状の空間を有する突起部と、開口部から所定距離の円筒形状の空間に設けられた第１のレンズと、第１の本体における円筒形状の空間の所定位置に設けられ、第１のレンズから入射する光を第２の本体のスイッチ部を有する面側にほぼ直角に反射する光反射部材と、第１の本体と第２の本体とが閉状態である場合に、第１の表示部を有する面において光反射部材に対向する位置に設けられた第２のレンズと、第１の本体と第２の本体とが閉状態である場合には、第１のレンズを透過した後に光反射部材によって反射して第２のレンズによって結像された開口部から得られる外部の光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力し、第１の本体と第２の本体とが開状態である場合には、第２のレンズによって結像された当該第２のレンズから直接に得られる外部の光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像素子と、を備えた構成になっている。
また、本発明のカメラ付き携帯通信端末は、
【００１４】
本発明の付加レンズ装置は、外部の光画像をカメラ付き携帯通信端末における突起部の円筒形状の空間に入射する光学手段と、突起部の外面に形成された環状の凸部又は凹部に対して、所定の押圧力に応じて係合し、所定の引き抜き力に応じて係合を解除する１つ以上の環状の凸部又は部分的な環状の凸部と、を備えた構成になっている。
さらに、本発明の付加レンズ装置は、オートフォーカスのズームレンズを備えた構成になっている。この場合において、カメラ付き携帯通信端末のアンテナをオートフォーカスの制御用に利用した構成になっている。また、オートフォーカスのために付加レンズ装置内で回転してレンズを移動させるレンズホルダは、カメラ付き携帯通信端末から回転駆動信号が連続して入力された場合には、付加レンズ装置内で周期的にレンズを往復移動させる構造になっている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のカメラ付き携帯通信端末によれば、小型化および薄型化の利点を生かしながら、かつ、機械的に無理のない構造で、焦点距離の長いレンズを取り付けることが可能になるという効果が得られる。
また、本発明の付加レンズ装置によれば、小型化および薄型化が進んだカメラ付き携帯通信端末に付加することによって、多彩な撮像機能が得られるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明によるカメラ付き携帯通信端末および付加レンズ装置の第１実施形態ないし第４実施形態について、折り畳み式のカメラ付き携帯電話を例に採って、図１ないし図１２を参照して説明する。
図１は、第１実施形態における折り畳み式のカメラ付き携帯電話の構造を示す図である。図１において、本体１および本体２は、ヒンジ部３によって回動可能に結合されている。本体２の上面には表示部４（第２の表示部）が設けられ、長手方向の側面にはシャッタスイッチ５が設けられている。また、本体１の幅方向の側面には、円筒形状の突起部６が設けられている、また、突起部６の内部には、レンズ７（第１のレンズ）が収容されている。また、突起部６の外面には、表面からわずかに盛り上がった環状の凸部８が形成されている。本体１と本体２とが、図１に示すような閉じられた状態から、本体２を開く場合には、ヒンジ部３の中央部３ａが本体２とともに回動する。なお、図には示していないが、本体１と本体２とが閉じられた際に、本体２の面と重なる本体１の面には、複数のスイッチ群からなるスイッチ部が設けられている。スイッチ部の構成は従来例と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
図２および図３は、図１のカメラ付き携帯電話の本体２を回動した様子を示す図である。
図２（Ａ）に示すように、本体２を実線の矢印の方向に回動させて、本体１に対してほぼ垂直な位置に本体２を開くと、上記したように、本体２をヒンジ部３の中央部３ａとともに点線の矢印の方向に回転することができる。すなわち、図２（Ｂ）に示すように、本体２を回転させることができる。したがって、表示部９（第１の表示部）に表示される画像を見ることも、表示部４に表示される画像を見ることもできる。図２（Ａ）に示す状態では、ユーザが突起部６に自分の顔を向けると、レンズ（図示せず）によって撮像された顔が表示部４に表示される。図３（Ａ）は、本体２の表示部９を撮像側に向けた場合を示す図である。この状態では、ユーザが突起部６に自分の顔を向けると、レンズ７によって撮像された顔が表示部９に表示される。いずれの場合においても、ユーザがシャッタスイッチ５をオンにすると、撮像された顔の画像が内部のメモリに記憶され、送信メールに添付して他のカメラ付き携帯通信端末に送信できる。さらに、図３（Ａ）の状態から本体２を回動させて、本体１に重なるように閉じると、図３（Ｂ）に示すように、表示部９を上面にした状態に設定することができる。表示部９に表示する画像は、ユーザの選択によって横長にすることも縦長にすることも可能である。
【００１８】
いずれの表示形態が選択された場合にも、本実施形態の携帯電話を水平にした状態で、表示部９に表示された画像を見ながら安定した撮影ができる。このため、従来の携帯電話のように肘を上げた状態で不安定な撮影をしなくてもよい。したがって、シャッタスイッチをオンするときに手ぶれの心配がなくなる。さらに、水平な台などの上にこの携帯電話を乗せた状態でも撮影できるので、多くの携帯電話に搭載されている赤外線通信機能や最近注目されているブルートゥースなどの無線通信を利用して、離れた場所からのリモート撮影が可能になる。
【００１９】
図４は、第１実施形態によるカメラ付き携帯電話を用いたリモート撮影の様子を示す図である。
図４（Ａ）に示すように、カメラ付き携帯電話１０１を台１０２の上に載せた状態で、人物１０３が離れた位置の二人の人物１０４および１０５にカメラ付き携帯電話１０１を向けると、図４（Ｂ）に示すように、カメラ付き携帯電話１０１の表示部９には、人物１０４および１０５の画像が表示される。次に、人物１０３がカメラ付き携帯電話１０１の位置から人物１０４および１０５に移動すると、図４（Ｃ）に示すように、カメラ付き携帯電話１０１の表示部９には、三人の人物１０４、１０５および１０３の画像が表示される。次に、図４（Ｄ）に示すように、いずれかの人物のカメラ付き携帯電話１０６から、カメラ付き携帯電話１０１に対して無線信号による撮影指令を送信すると、カメラ付き携帯電話１０１で自動的に撮影処理が行われ、その画像が内部のメモリに記憶される。撮影する前又は撮影した後に、カメラ付き携帯電話１０６からカメラ付き携帯電話１０１に対して、画像要求指令を送信すると、カメラ付き携帯電話１０１から撮影する前のモニター画像又はメモリに記憶した画像がカメラ付き携帯電話１０６に送信される。
【００２０】
図５は、カメラ付き携帯電話１０１における指令受信の動作を示すフローチャートである。赤外線又はブルートゥースの無線信号によって、外部装置であるカメラ付き携帯電話１０６から指令を受信したときは、その指令が画像要求指令であるか否かを判別し（ステップＳ１）、画像要求指令である場合には、表示部９に表示されている画像を送信する（ステップＳ２）。受信した指令が画像要求指令でない場合には、その指令が撮像指令であるか否かを判別し（ステップＳ３）、撮像指令である場合には、シャッタスイッチ５がオンされた場合と同じく撮像処理を行ない（ステップＳ４）、撮像した画像をメモリに記憶する記憶処理を行う（ステップＳ５）。
受信した指令が撮像指令でない場合には、その他の処理を行う（ステップＳ６）。例えば、すでに撮像してメモリに記憶した画像を指定する指令を受信したときは、その指令に応じてメモリから該当する画像を読み出して送信する。あるいは、電気的処理によるトリミングやズームの指令を受信したときは、その指令に応じた処理を行って、画像を送信する。
【００２１】
したがって、例えば、図４において、撮影前にカメラ付き携帯電話１０６から画像要求指令を送信して、カメラ付き携帯電話１０１から受信した画像をカメラ付き携帯電話１０６の表示部に表示させて、位置を調整した後に撮影指令を送信することができる。あるいは、撮影した後に、その画像をカメラ付き携帯電話１０１から受信して、再度の撮り直しを行うことができる。
【００２２】
図６は、本実施形態におけるカメラ付き携帯電話の本体１および突起部６の内部を示す図である。図６（Ａ）の断面図に示すように、突起部６の内部における円筒形状の空間において、単一又は複合のレンズ７が配置されているとともに、突起部６の開口部には、レンズ７を保護するためのガラス又は透明な樹脂の保護板１１が設けられている。また、本体１の内部に延長している円筒形状の空間において、レンズ７の焦点距離に対応する位置に、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１２がプリント基板１３上に配置されている。さらに、突起部６を構成する樹脂内には、金属製のワイヤ１４ａが円筒形状の面に沿って螺旋状に突起部６と一体に成形加工されている。また、突起部６と本体１との境界付近から本体１の内部に向かって、金属製のワイヤ１４ｂが直線状に伸びている。
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）におけるワイヤ１４ａおよび１４ｂを拡大した図である。ワイヤ１４ａはヘリカルアンテナを構成し、ワイヤ１４ｂはロッドアンテナを構成する。そして、本体１の電子回路におけるアンテナ選択回路によって、ヘリカルアンテナおよびロッドアンテナのいずれか一方又は両方が送受信用に使用される。
【００２３】
このように、突起部６の内部に螺旋状のワイヤ１４ａが一体に成形加工されているので、ワイヤ１４ａはヘリカルアンテナの役割だけでなく、突起部６を機械的に補強する役割を果たしている。すなわち、突起部６は、ベンディングモーメントの負荷に対して非常に強い構造になっている。
図７は、突起部６に付加レンズ装置２１を装着する様子を示す図である。この場合の付加レンズ装置２１は、操作に応じて焦点距離が変化するズームレンズを内蔵している。図８は、突起部６に装着された付加レンズ装置２１の一態様および内部構造を示す図である。付加レンズ装置２１は、単一又は複合のレンズ２２を含む部分２１ａと他の単一又は複合のレンズ２３を含む部分２１ｂとがネジによって結合された構造になっている。したがって、部分２１ａを回転させることによって、部分２１ａが矢印の方向に移動する。このため、レンズ２２、レンズ２３、およびレンズ７を通過して、撮像素子１２に結像される光画像の結像状態すなわちピントと画角とが部分２１ａの回転に応じて変化し、それに応じて表示部９に表示される画像も変化する。したがって、ユーザは被写体にピントが合っているかどうかを表示部９によって認識できる。
なお、本体１の内部の電子回路に、撮像素子１２から出力される撮像信号によって画像の輪郭を検出するエッジ検出回路を設けてもよい。この場合には、エッジ検出回路によって画像の輪郭を検出したときに、特定のマーク画像を表示部９に点滅などで表示して、被写体にピントが合ったことをユーザに知らせることができる。
【００２４】
図９は、突起部６の環状の凸部８および凸部以外の様々な態様と、この凸部８に付加レンズ装置２１が係合した場合の図を示している。図９（Ａ）は、突起部６に形成されている環状の凸部８を拡大して示したものである。図９（Ｂ）は、凸部の代わりに環状の凹部８１が形成されている例を示している。図９（Ｃ）は、環状の凸部８が突起部６の開口部に形成されている例を示している。図９（Ｄ）は、突起部６に装着された付加レンズ装置２１の凸部２５が、突起部６の環状の凸部８に係合した状態を示す断面図である。これらの図では、凸部や凹部が強調されているが、実際には１０分の数ミリ程度の凸部や凹部である。また、図９においては明らかでないが、突起部６は開口部から次第に直径が大きくなるテーパ形状になっている。
【００２５】
本発明のように、突起部６を撮像用のレンズとして使用する構造は、全く初めてのことであるので、突起部６に付加レンズ装置２１を装着することも初めてのことであるが、図９に示すような係合方法は、他の技術分野においては広く用いられている構造である。特に、万年筆やサインペンなどの筆記用具を製造する分野においては、頻繁に使用されている構造であり、その有効性も実証されている。本実施形態においても、試作の段階ではあるが、図９（Ｄ）に示すように、突起部６に付加レンス装置２１を装着した状態で、付加レンズ装置２１を下に向けても落下することはなく、さらに、この状態で付加レンズ装置２１に１ｋｇ程度の荷重を加えたとしても、落下しないことが実証されている。カメラ付き携帯電話の本体に装着可能な付加レンズ装置２１の大きさは、本体とのバランスから考えても、図７および図８に示したものよりやや大きい同程度であり、その重量も１００グラム未満であるので、図９に示すような係合方法で十分である。
【００２６】
なお、この第１実施形態においては、図６（Ａ）に示すように、レンズ７からの光を撮像素子１２に直接入射する構成にしたが、撮像素子１２を本体１の筐体と平行に配置する場合には、レンズ７からの光の光路をほぼ直角に変更して撮像素子１２に入射するように、プリズム、ミラーなどの光路変更部材を設ける。
また、この第１実施形態においては、付加レンズ装置２１としてズームレンズを含む場合について説明したが、他の付加レンズ装置を装着できることは明らかである。例えば、所定距離以下の近景の被写体を撮像する広角レンズや魚眼レンズを用いた付加レンス装置も容易に装着できる。あるいは、所定距離以上の遠景の被写体を撮像する望遠レンズを用いた付加レンズ装置も容易に装着できる。特に、望遠レンズのように重量の重いレンズを用いた場合には、一方の手で付加レンズ装置を支え、他方の手でカメラ付き携帯電話を支えて、ファインダとしての表示部９を見られるので、いわゆる腰だめの姿勢で極めて安定した撮像が可能になる。
さらに、付加レンズ装置以外の光学手段を装着することも可能である。例えば、入射する可視光線の光をカットする光学フィルタを装着することも可能である。この場合には、ユーザの目の虹彩の画像を撮像してメモリに記憶することにより、セキュリティの効果が得られる。また、赤外線をカットする光学フィルタを装着することも可能である。この場合には、強すぎる日差しから撮像素子を保護する効果が得られる。
【００２７】
以上のように、この第１実施形態によれば、本体１の側面から外部に向かってほぼ垂直に突き出た円筒形状の構造の突起部６を形成し、突起部６の外面には環状の凸部８を有するとともに、突起部６の開口部から本体１の内部に至るまでの円筒形状の空間を形成する。また、開口部から所定距離の円筒形状の空間にレンズを設けるとともに、さらに、その奥にはレンズ７によって結像された開口部から得られる外部の光画像を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像素子１２を配置する構造になっている。
したがって、カメラ付き携帯通信端末の小型化および薄型化の利点を生かしながら、かつ、機械的に無理のない構造で、焦点距離の長いレンズを取り付けることが可能になる。さらに、突起部６が突き出る側面は、アンテナが形成される側面であるので、実際にアンテナを形成せずに内蔵のアンテナだけを用いる構成であったとしても、同じ側面にアンテナ以外の突起部６が形成されていても、胸ポケットに入れて持ち歩いたり、キャリアケースに入れて持ち歩くことに支障がなく、ユーザに対して特別な違和感を与えることがない。
【００２８】
さらにまた、ズームレンズや望遠レンズを用いた付加レンズ装置の装着によって、ビデオカメラやディジタルカメラに匹敵する性能が得られるので、ビデオカメラやディジタルカメラを持っていなくても、山や海におけるレジャーにおいて、人物だけでなく遠くの風景などを鮮明に撮影したり、野球やサッカーなどのスポーツ観戦において、遠くの選手の動きや名プレーの画像を鮮明に撮影して、その撮像した動画や静止画をメモリに記憶したり、リアルタイムで送信することが可能になる。
したがって、様々な種類の付加レンズ装置を、小型化および薄型化が進んだカメラ付き携帯通信端末に付加することによって、多彩な撮像機能が得られる。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１０は、第２実施形態における折り畳み式のカメラ付き携帯電話の構造を示す図である。第２実施形態においても、本体１および本体２は、ヒンジ部３によって回動可能に結合されている。図１０（Ａ）において、本体１の側面から外部に突き出た突起部６の開口部から本体１の内部まで形成された円筒形状の空間において、レンズ７から所定距離の位置には、プリズム又はミラーなどからなる光反射部材１５（以下、代表してプリズム１５という）が配置されている。また、本体２にはレンズ１６（第２のレンズ）が配置され、そのレンズ１６の後方に、第１実施形態と同じ撮像素子１２が配置されている。図１０（Ａ）に示すように、本体１と本体２とが閉じられた状態においては、本体１の突起部６の開口部から入射した光は、レンズ７を通過して、プリズム１５でほぼ直角に反射し、本体２のレンズ１６を通過して、撮像素子１２に達する。
すなわち、この状態においては、突起部６が突き出した光軸ａｘ方向の光画像が、レンズ７、プリズム１５、およびレンズ１６を経て、撮像素子１２に結像する。したがって、撮像素子１２から出力される撮像信号に応じて、カメラ付き携帯電話の側面方向（図１０（Ａ）の右方向）の被写体の画像が表示部９に表示される。この状態でシャッタスイッチ５をオンすると、表示部９に表示されている画像が撮像されてその画像情報がメモリに記憶される。
【００３０】
一方、図１０（Ｂ）に示すように、本体２を開いた場合には、プリズム１５で反射した光は撮像素子１２には達せず、本体２のレンズ１６から直接に入射した光が撮像素子１２に達することになる。また、図１０（Ａ）の表示部９の反対側の表示部４がユーザ側から見えることになる。すなわち、この状態においては、レンズ１６によって撮像素子１２に結像される光画像はユーザの姿である。したがって、ファインダとしての表示部４には、ユーザの顔や身体が表示されることになる。この状態でシャッタスイッチ５をオンすると、表示部４に表示されているユーザの画像が撮像されてメモリに記憶される。
これとは逆に、レンズ１６を外部に向けた場合には、外部の被写体の光画像がレンズ１６によって撮像素子１２に結像し、外部の被写体の画像が表示部９に表示される。この状態でシャッタスイッチ５をオンすると、表示部９に表示されている外部の画像が撮像されてその画像情報がメモリに記憶される。
【００３１】
したがって、突起部６に付加レンズ装置２１を装着すれば、第１実施形態と同様に、カメラ付き携帯通信端末の小型化および薄型化の利点を生かしながら、かつ、機械的に無理のない構造で、焦点距離の長いレンズを取り付けることが可能になるとともに、共通の撮像素子１２によって、２つの方向からの光画像をそれぞれ撮像することが可能になる。
【００３２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１１は、第３実施形態における折り畳み式のカメラ付き携帯電話の構造を示す図である。図１１（Ａ）において、突起部６が形成された側面において、突起部６とは異なる位置に、伸縮可能なロッドアンテナ１７が設けられている。また、第１実施形態における図６に示したアンテナの構造において、突起部６と一体に成形加工された螺旋状のワイヤ１４ａがヘリカルアンテナとしての役割と、突起部６を機械的に補強する役割を担う点については、第３実施形態も同様である。しかし、図６において、本体１の内部における直線状のワイヤ１４ｂは、第３実施形態では設けられていない。すなわち、この第３実施形態においては、ワイヤ１４ｂの代わりにロッドアンテナ１７が設けられているのである。
図１１（Ｂ）の例は、突起部６が側面のほぼ中央に形成されているだけで、他の構成については、図１１（Ａ）と同じである。この場合には、突起部６が側面のほぼ中央に形成されているので、重い付加レンズ装置を装着した場合でも、バランスよく操作することができる。なお、図１１（Ａ）および（Ｂ）のいずれにおいても、突起部６に付加レンズ装置２１が装着される点は、第１実施形態の場合と同じである。
【００３３】
したがって、この第３実施形態の場合も、第１実施形態と同様の効果が得られることは明らかである。その上、ロッドアンテナ１７が伸縮可能であるので、受信の際のダイバシティ性能が向上する。
一方、従来の伸縮可能なアンテナは、ロッドアンテナの上にヘリカルアンテナが形成されている。通常、ロッドアンテナは２段階で伸縮可能な構造になっている。また、ロッドアンテナとヘリカルアンテナとは、択一的に送受信に供する方法が普通であるので、本体側の接点と接続されるアンテナ側の接点は、アンテナを２段まで伸ばした場合の第１の接点、１段だけ伸ばした場合の第２の接点、および、アンテナを収納してヘリカルアンテナだけを使用する場合の第３の接点がそれぞれ必要であるので、極めて複雑な構造になっている。さらに、２段目の途中まで伸ばした状態においては、本体側の接点とアンテナの第１の接点とが離れる場合があり、受信能力が著しく低下する。
【００３４】
この点において、第３実施形態においては、ヘリカルアンテナとロッドアンテナとが別個の構成になっているので、本体側の接点と接続されるロッドアンテナの接点は、常時接続された１つの接点だけでよいので、アンテナの構造が簡単になり、さらなる小型化および薄型化に寄与するとともに、高い受信能力を常時維持できる。
【００３５】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１２は、第４実施形態における折り畳み式のカメラ付き携帯電話の構造を示す図である。図１２において、突起部６は、レンズ（図示せず）を収容する部分６ａと本体側の部分６ｂとが、ネジ６ｃによって結合された構造になっている。このため、レンズを収容する部分６ａを回転することによって、部分６ａの位置すなわちレンズの位置が矢印の方向に移動する。したがって、突起部６だけでもズームレンズの構造を実現できる。また、部分６ａの回転操作を容易にするために、その外面には浅い溝６ｄが形成されている。したがって、このような突起部６の構成においても、付加レンズ装置２１を装着できることは明らかである。他の構成については、第１実施形態と同じである。この場合においても、本体１の内部の電子回路に、撮像素子から出力される電気信号によって画像の輪郭を検出するエッジ検出回路を設けることによって、画像の輪郭を検出したときに、特定のマーク画像を表示部に点滅などで表示して、被写体にピントが合ったことをユーザに知らせることができる。
したがって、第１実施形態と同様の効果が得られる上、ズームレンズを収容する追加レンズ装置を装着しない場合でも、極めて簡単な構成でズーム効果が得られる。
【００３６】
次に、本発明の第５実施形態について図１３および図１４を参照して説明する。
図１３および図１４は、第５実施形態におけるカメラ付き携帯電話装置の外観図および断面の一部を示す図である。なお、上記の他の実施形態と同じ機能の構成については、同一の符号で表している。図１３（Ａ）に示す外観図およびその側面の一部の断面を表している図１３（Ｂ）において、上記の他の実施形態と同様に、下部本体１（第１の本体）と上部本体２（第２の本体）とはヒンジ部３（結合手段）によって回動可能に結合されている。また、図１３（Ａ）、（Ｂ）の状態では、下部本体１のスイッチ部を有する面１ａと、上部本体１の表示部（第１の表示部）を有する面２ａとが対面する閉状態になっている。
【００３７】
ただし、この第５実施形態においては、図１３（Ｂ）に示すように、撮像素子１２は下部本体１に設けられている。外部に向かってほぼ垂直に突き出た円筒形状の突起部６の内部に形成された円筒形状の空間１０には、レンズ７（第１のレンズ）が配置され、さらに空間１０の奥には、一体に成形されたプリズム１５（光反射部材）およびレンズ１６（第２のレンズ）が配置されている。また、撮像素子１２に対応する上部本体２の位置には、レンズ１７（第３のレンズ）が設けられている。そして、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示す閉状態においては、レンズ１７の光軸ａｘ１を中心とした光画像がレンズ１６を通過して撮像素子１２に結像される。レンズ１７は、ユーザの目の虹彩を撮像するために、視野角および焦点距離を補正するとともに、虹彩の撮像に適した分光特性の光フィルタを構成している。この場合において、撮像する虹彩の画像は表示部４（第２の表示部）にモニター表示される。
【００３８】
次に、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示す閉状態から上部本体２を開いて、図１３（Ｃ）に示す開状態にすると、レンズ１６の光軸ａｘ１を中心とした光画像が撮像素子１２に結像される。この場合には、上部本体２の表示部（図示せず）に撮像素子１２で撮像された画像がモニター表示される。したがって、ユーザは、表示部の画像をファインダとして見ながら、自分の顔や姿を撮影してメモリに保存したり、リアルタイムで他のカメラ付き携帯電話装置に送信することができる。
【００３９】
下部本体１の側面からは、図１３（Ａ）に示すように、スライドレバー１８（操作手段）が突き出ているが、これは一体成形された光学手段であるレンズ１６およびプリズム１５をスライドさせるためのものである。すなわち、図１３（Ｃ）の状態からスライドレバー１８をヒンジ部３と反対側にスライドすると、一体成形されたレンズ１６およびプリズム１５が空間１０内をスライドして、図１３（Ｄ）に示すように、プリズム１５が撮像素子１２に対応する位置になる。この場合には、突起部６内に配置したレンズ７の光軸ａｘ２を中心とした光画像がプリズム１５で直角に反射して撮像素子１２に結像される。したがって、レンズ７を焦点距離の長い望遠型のレンズで構成することにより、従来のカメラ付き携帯電話装置に比較して、より遠方の風景や人物を撮影することができる。
【００４０】
図１３（Ｂ）ないし（Ｄ）に示すように、上記した他の実施形態と同様に、この第５実施形態においても、突起部６の内部には、金属製のワイヤからなるヘリカルアンテナ１４ａが円筒形状に沿って螺旋状に埋め込まれて成形されている。ただし、図１３（Ａ）に示すように、ロッドアンテナ１４ｂは、突起部６が形成されている側面の他方の端に、伸縮可能な状態で設けられている。したがって、ヘリカルアンテナ１４ａは、ロッドアンテナ１４ｂと協働してダイバシティアンテナとしての機能を果たすとともに、突起部６を機械的に補強している。したがって、突起部６に加わるベンディングモーメント（曲げ力）に対して強い構造になっている。このため、この第５実施形態においても、突起部６に付加レンズ装置を装着することが可能である。
【００４１】
図１４は、突起部６にズーム機能を持つ付加レンズ装置２１を装着した例を示す図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）において、付加レンズ装置２１は、突起部６側の部分２１ａと外部側の部分２１ｂとが、ネジ２１ｃによって回転可能に結合された構造になっている。そして、外部側の部分２１ｂの内部には、カメラ付き携帯電話装置のレンズ７と同一の光軸ａｘ２を持つレンズ２２が配置されている。したがって、図１４（Ｂ）に示すように、付加レンズ装置２１のレンズ２２および突起部６内に配置したレンズ７の光軸ａｘ２を中心とした光画像が、プリズム１５で直角に反射して撮像素子１２に結像される。さらに、レンズ２２含む部分２１ｂを回転操作すると、図１４（Ｃ）に示すように、その部分２１ｂが前方に移動してズーム機能を果たすことになる。
【００４２】
このように、第５実施形態におけるカメラ付き携帯電話装置によれば、スイッチ部を有する下部本体１と、表示部４および反対の面に別の表示部（第１の表示部）を有する上部本体２とが、ヒンジ部３によってスイッチ部を有する面と表示部を有する面とが対面して合わさる閉状態、又は、スイッチ部を有する面と表示部を有する面とが離れる開状態にできる構造において、突起部６内の円筒形状の空間に設けられたレンズ７が設けられ、レンズ７から入射する光を下側にほぼ直角に反射するプリズム１５とスイッチ部の側からの光を入射するレンズ１６とが一体化された光学手段を構成し、その光学手段がスライドレバー１８の操作によって、レンズ７からの光画像を撮像素子１２に結像させた場合には、遠方の風景や人物を撮影する第１の撮影条件を満たすことができる。すなわち、小型化および薄型化の利点を生かしながら、かつ、機械的に無理のない構造で、焦点距離の長いレンズを取り付けることが可能になる。
また、下部本体１と上部本体２が閉状態において、スライドレバー１８の操作によって、レンズ１６からの光画像が撮像素子１２に結像させた場合には、自分の顔や姿を撮影する第２の撮影条件を満たすことができる。
さらに、上部本体２のレンズ１７が下部本体１のレンズ１６に対応して設けられているので、下部本体１と上部本体２が閉状態において、スライドレバー１８の操作によって、レンズ１７からの光画像を撮像素子１２に結像させた場合には、セキュリティ用にユーザの目の虹彩を撮影する第３の撮影条件を満たすことができる。
また、図１４に示したように、付加レンズ装置２１を装着することによって、ディジタルカメラやビデオカメラと匹敵するような、極めて遠方の風景や人物を撮影することができる。
【００４３】
この場合において、カメラ付き携帯電話装置の内部に、撮像素子１２から出力される撮像信号による画像の輪郭を検出するエッジ検出回路を設けることにより、付加レンズ装置２１のズーム機能によるピントの状態を上部本体２の図示しない表示部に表示することができ、特定のマーク画像などによってピントが合ったことをユーザに通知できる。
【００４４】
次に、本発明の第６実施形態について図１５を参照して説明する。
図１５は、第６実施形態におけるカメラ付き携帯電話装置の光学手段を示している。第５実施形態と同じ機能のものについては、同一の符号で表されている。カメラ付き携帯電話装置の突起部６に内部に形成された円筒形状の空間１０に収容された光学手段６０の構造について説明する。この光学手段６０は、レンズ７、レンズ１６、およびプリズム１５が高い透明度の樹脂又はガラスで一体に形成されている。この図において、レンズ７は凸レンズ、凹レンズ、凸メニスカスレンズからなる複合レンズで構成されているが、第５実施形態の場合と同様に、１枚の凸レンズで構成してもよいし、レンズ１６に達する前までを含めた複合レンズで構成してもよい。いずれの場合においても、遠方を撮影できるような焦点距離の長い望遠レンズで構成されている。
【００４５】
この一体の光学手段６０は、空間１０内をスライドできる構造になっており、図１５（Ａ）に示す状態において、突起部６から露出している部分を外部に引っ張ると、図１５（Ｂ）に示すように、光学手段６０をさらに外部に抽出することができる。図１５（Ａ）に示す状態においては、撮像素子１２に対応する位置にはレンズ１６があり、レンズ１６の光軸ａｘ１を中心とした光画像が撮像素子１２に結像される。一方、図１５（Ｂ）に示す状態においては、撮像素子１２に対応する位置にはプリズム１５があり、レンズ７の光軸ａｘ２を中心とした光画像が、プリズム１５で直角に反射して撮像素子１２に結像される。図１５（Ａ）に示す状態では、プリズム１５が位置する空間１０の表面１０ａは、レンズ７からの光によってレンズ１６からの光が乱れないように、光を吸収するようなコーティングが施されている。
なお、この実施形態においても、突起部６に付加レンズ装置を装着できるので、ディジタルカメラやビデオカメラと匹敵するような、極めて遠方の風景や人物を撮影することができる。
【００４６】
このように、第６実施形態におけるカメラ付き携帯電話装置によれば、第５実施形態と同様に、ユーザは共通の撮像素子１２によって、セキュリティ用に自分の目の虹彩を撮影する第１の撮影条件、自分の顔や姿を撮影する第２の撮影条件、および、遠方の風景や人物を撮影する第３の撮影条件を満たすことができる。また、レンズ７、レンズ１６、およびプリズム１５を高い透明度の樹脂又はガラスで一体成形しているので、極めて簡単な構造であるとともに、光軸の誤差を極めて小さくすることができる。さらに、付加レンズ装置２１を装着することによって、ディジタルカメラやビデオカメラと匹敵するような、極めて遠方の風景や人物を撮影することができる。
したがって、小型化および薄型化の利点を生かしながら、かつ、機械的に無理のない構造で、焦点距離の長いレンズを取り付けることが可能になるという効果が得られる。
【００４７】
次に、本発明の第７実施形態について図１６を参照して説明する。
図１６は、第７実施形態におけるカメラ付き携帯電話装置の光学手段を示している。第５実施形態と同じ機能のものについては、同一の符号で表されている。図には示していないが、カメラ付き携帯電話装置の本体におけるアンテナが形成される面から、本体の内部に四角柱形状の空間が形成されている。図１６（Ａ）は、その空間内に収容される四角柱の形状をした光学手段６０を示す図である。この光学手段６０は、レンズ７、レンズ１６、プリズム１５、およびプリズム２０が高い透明度の樹脂又はガラスで一体に形成されているとともに、内部が空洞６０ａを形成している。また、第６実施形態と同様に、光学手段６０は空間内をスライドできる構造になっているので、本体から露出している部分を外部に引っ張ると、光学手段６０をさらに外部に抽出することができる。ただし、レンズ１６の光軸ａｘ１とレンズ７の光軸ａｘ２とは、互いに逆方向になっている。
【００４８】
したがって、光学手段６０を本体に収容した状態においては、撮像素子はレンズ１６に対応する位置１２ａになり、光学手段６０を引っ張って外部に抽出した状態においては、撮像素子はプリズム１５に対応する位置１２ｂになる。さらに、レンズ１６の光軸ａｘ１とレンズ７の光軸ａｘ２とが互いに逆方向になっているので、図１６（Ｂ）に示すように、下部本体１と上部本体２とが開いた状態で、光学手段６０を本体に収容した状態においては、光軸ａｘ１からの光画像が撮像素子１２に結像されて、上部本体２において下部本体１と対面する側の表示部９にその画像が表示される。一方、光学手段６０を外部に抽出した状態においては、光軸ａｘ２からの光画像がプリズム２０でほぼ直角に反射され、さらにプリズム１５でほぼ直角に反射されて撮像素子１２に結像され、上部本体２の同じ表示部９にその画像が表示される。この結果、小型化および薄型化の利点を生かしながら、かつ、機械的に無理のない構造で、焦点距離の長いレンズを取り付けることが可能になるという効果が得られる。
この第７実施形態においても、レンズ１６に対応する上部本体２の位置に目の虹彩を撮影するためのレンズを設けてもよい。
【００４９】
次に、本発明の第８実施形態について図１７ないし図２２を参照して説明する。
図１７は、オートフォーカス（ＡＦ）のズームレンズを有する付加レンズ装置３１の構造を示す図である。図１７（Ａ）において、付加レンズ装置３１は、前側すなわち被写体側の鏡筒３２および後部すなわちカメラ付き携帯電話装置側の鏡筒３３がそれぞれネジ３２ａおよびネジ３３ａによって回転可能に係合されている。鏡筒３２には、フォーカスレンズ３４が収容され、鏡筒３３には、バリエータレンズ３５（以下、バリエータという）、コンペンセータレンズ３６（以下、コンペンセータという）、および、図には示していないが、リレーレンズが収容されている。バリエータ３５はレンズホルダ３８に収容され、コンペンセータ３６はレンズホルダ３９に収容されている。さらに、これら２つのレンズホルダ３８、３９は、両端が開口したパイプ４０に収容されている。パイプ４０の内壁には２つのピン４０ａ、４０ｂが形成されており、それぞれがレンズホルダ３８、３９に係合している。
【００５０】
パイプ４０の後側の開口に密着してリング状の弾性体４１が設けられ、さらに弾性体４１に貼り合わされてリング状の圧電素子４２が設けられている。パイプ４０に密着している弾性体４１の面は櫛歯形状になっている。鏡筒３３の前側の内径が小さくなっている部分３３ｂにはスプリング４３が設けられており、摩擦係数の小さなワッシャ４４を介して、パイプ４０の前側の開口を後側に押圧している。圧電素子４２は鏡筒３３の後側の内径が小さくなっている部分３３ｃで位置が規制されているので、スプリング４３の押圧力によって、パイプ４０、弾性体４１、および圧電素子４２が互いに押圧された状態になっている。このような構造によって、位相が９０度異なる２つの高周波電圧を圧電素子４２の電極（図示ぜず）に印加すると、その電気エネルギーが機械エネルギーに変換され、圧電素子４２が振動する。その振動によって弾性体４１の櫛歯形状の面を周回する進行波の振動が発生する。この結果、弾性体４１に押圧されているパイプ４０が、その周回する進行波の波頭で摩擦を受けて鏡筒３３内で回転する。すなわち、圧電素子４２および弾性体４１からなるステータとパイプ４０からなるロータとによって超音波モータを構成することになる。すなわち、ステータに位相が異なる２つの高周波電圧を印加することによりロータが回転する。超音波モータは、強いトルク力で回転するので、フィルム用カメラのオートフォーカスとして広く利用されている
なお、超音波モータの技術内容については、上記した背景技術の項で掲げた特許文献４ないし特許文献７に記載されているので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００５１】
図１８は、レンズホルダ３８、３９、パイプ４０、弾性体４１、および圧電素子４２の係合状態を示す図である。図１８（Ａ）において、パイプ４０の２つのピン４０ａ、４０ｂは、それぞれレンズホルダ３８、３９の外周に形成された溝すなわちカム３８ａ、３９ａに係合している。カム３８ａ、３９ａは、図１８（Ｂ）、（Ｃ）に示す形状で、レンズホルダ３８、３９の外周に３６０度に亘って形成されている。すなわち、従来のフィルム用カメラのズームレンズに設けられているカムのように、鏡筒又はレンズホルダの一部に形成された形状とは異なり、レンズホルダ３８、３９の外周を一回りする形状で形成されている。このようなカム３８ａ、３９ａの特徴については後述する。
【００５２】
図１７において、鏡筒３３の圧電素子４２のさらに後側には、カメラ付き携帯電話装置の突起部に挿入するための円筒形状の空間３３ｄが形成されている。この空間３３ｄを形成する鏡筒３３の内周には、３つの金属片４５ａ、４５ｂ、４５ｃが埋め込まれた状態で一体成形で設けられ、さらに、金属片４５ａ、４５ｂ、４５ｃと超音波モータ４２とを接続する３本のリード線４６ａ、４６ｂ、４６ｃが一体成形で設けられている。図１９は、オートフォーカスのズームレンズを有する付加レンズ装置３１を装着できるカメラ付き携帯電話装置の突起部６の断面と、その突起部６に挿入される付加レンズ装置３１の鏡筒３３の断面とを拡大して示した図である。突起部６には、第１実施形態の図６に示したヘリカルアンテナ１４ａおよびロッドアンテナ１４ｂ、さらに、新たに本体の基準電圧（いわゆる、接地電圧）と接続されたワイヤ１４ｃが、鏡筒３３の金属片４５ａ、４５ｂ、４５ｃと係合するような配列および形状で、突起部６の表面から露出して形成されている。
さらにまた、突起部６において、第１実施形態の図９（Ａ）に示した環状凸部８、又は、変形例の図９（Ｂ）に示した環状凹部８１と係合するために、突起部６に挿入される鏡筒３３の内周には、図１７に示すように環状凸部４７が形成されている。
【００５３】
したがって、付加レンズ装置３１の鏡筒３３が、カメラ付き携帯電話装置の突起部６に挿入された場合には、ヘリカルアンテナ１４ａと金属片４６ａとが接続され、ロッドアンテナ１４ｂと金属片４５ｂとが接続され、基準電圧のワイヤ１４ｃと金属片４５ｃとが接続される。また、突起部６に形成された環状凸部８（又は、環状凹部８１）と、鏡筒３３の環状凸部４７とが係合するので、第１実施形態の場合よりもさらに強固な装着状態が得られる。
【００５４】
図２０は、カメラ付き携帯電話装置におけるオートフォーカス制御回路を示す図である。発振回路２０１は、与えられるトリガ信号に応じて、第１の発振信号を発生して、増幅回路２０２および位相回路２０３に出力する。位相回路２０３は、この発振信号の位相を９０度遅延した第２の発振信号を反転回路２０４および回転切替スイッチ２０５の第１の入力端子に出力する。反転回路２０４は、位相回路２０３の信号を反転して回転切替スイッチ２０５の第２の入力端子に出力する。回転切替スイッチ２０５は、与えられる選択信号に応じて、位相回路２０３又は反転回路２０４を増幅回路２０６に接続する。増幅回路２０６は、第２の発振信号又は第２の反転発振信号を増幅して、２回路構成のアンテナ切替スイッチ２０７における第１の回路の第１の入力端子に出力する。増幅回路２０２は、第１の発振信号を増幅して、アンテナ切替スイッチ２０７における第２の回路の第１の入力端子に出力する。アンテナ切替スイッチ２０７における第１の回路および第２の回路のそれぞれの第２の入力端子は通信回路２０８に接続されている。アンテナ切替スイッチ２０７は、与えられる選択信号に応じて、増幅回路２０６又は通信回路２０８をヘリカルアンテナ１４ａに接続するとともに、増幅回路２０２又は通信回路２０８をロッドアンテナ１４ｂに接続する。エッジ検出回路２０９は、撮像素子１２から出力される撮像信号において、画像の輪郭であるエッジを検出したときはエッジ検出信号を制御回路２１０に出力する。制御回路２１０は、エッジ検出回路２０９からのエッジ検出信号の有無に応じて、発振回路２０１に与えるトリガ信号、回転切替スイッチ２０５に与える選択信号、アンテナ切替スイッチ２０７に与える選択信号を制御する。
【００５５】
付加レンズ装置３１が、カメラ付き携帯電話装置の突起部６に挿入された場合には、図２０において、ヘリカルアンテナ１４ａと金属片４６ａとが接続され、ロッドアンテナ１４ｂと金属片４５ｂとが接続され、基準電圧のワイヤ１４ｃと金属片４５ｃとが接続される。この状態において、制御回路２１０は、カメラ付き携帯電話装置のスイッチ操作に応じて制御処理を実行する。なお、初期状態において、制御回路２１０からは、回転切替スイッチ２０５に対して位相回路２０３と増幅回路２０６とを接続するような選択信号が与えられている。
【００５６】
図２１は、制御回路２１０の制御処理のフローチャートである。モードスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳ１１）、オンされたときはモードフラグＭＦの値を反転する（ステップＳ１２）。また、ＭＦの値に応じた選択信号をアンテナ切替スイッチ２０７に与えて接続を切替える（ステップＳ１３）。接続を切替えた後、又は、モードスイッチがオンでない場合には、ＭＦの値が「１」であるか「０」であるかを判別する（ステップＳ１４）。ＭＦの値が「０」である場合には、通信処理を行って（ステップＳ２０）、メインルーチンに戻る。
【００５７】
ＭＦの値が「１」である場合すなわち、アンテナ切替スイッチ２０７によって、増幅回路２０６がヘリカルアンテナ１４ａおよび金属片４６ａを介して超音波モータに接続され、増幅回路２０２がロッドアンテナ１４ｂおよび金属片４６ｂを介して超音波モータに接続され、さらに、ワイヤ１４ｃおよび金属片４６ｃを介して回路の基準電圧が超音波モータに接続されている場合には、発振回路２０１に制御回路２１０からトリガ信号を与えると、位相の異なる第１の発振信号および第２の発振信号が超音波モータに印加できる状態になっている。
【００５８】
この場合には、撮像素子１２から出力される撮像信号によって、画角が変化したか否かを判別する（ステップＳ１５）。すなわち、付加レンズ装置３１の鏡筒３２が回転されて、フォーカス状態が変化したか否かを判別する。画角が変化した場合には、撮像する被写体が確定されていないので、メインルーチンのフローチャート（図示せず）において所定の撮像処理を行う。一方、画角が変化しておらず撮像する被写体が確定されている場合には、ピントが合っていることを示すフラグＥＦが「１」であるか「０」であるかを判別する（ステップＳ１６）。ＥＦが「１」でピントが合っている場合には、オートフォーカスを行う必要がないので、メインルーチンのフローチャートにおいて撮像処理を行うが、ＥＦが「０」でピントが合っていない場合には、発振回路２０１にトリガ信号を与えて、超音波モータを駆動する（ステップＳ１７）。
【００５９】
この結果、図１７、図１８に示したように、超音波モータのロータとしてのパイプ４０が鏡筒３３内を回転し、その回転に応じてパイプ４０の２つのピン４０ａ、４０ｂも回転するので、ピン４０ａに係合しているレンズホルダ３８のカム３８ａ、および、ピン４０ｂに係合しているレンズホルダ３９のカム３９ａによって、レンズホルダ３８、３９が鏡筒３３内を平行移動することになる。すなわち、バリエータ３５およびコンペンセータ３６が光軸方向に移動する。
【００６０】
図２２は、パイプ４０すなわちロータの回転に対するバリエータ３５およびコンペンセータ３６の移動状態を示す図である。バリエータ３５は、フォーカスレンズ３４に移動による変倍の焦点距離を変えるために大きく移動し、コンペンセータ３６は、変倍に伴って生じた像点移動を補正するために小さく移動する。なお、図示していないリレーレンズは移動せず、コンペンセータ３６によって結像した光画像をカメラ付き携帯電話装置の突起部６のレンズ７に転送する。
【００６１】
図１８（Ｂ）、（Ｃ）において説明したように、レンズホルダ３８、３９のカム３８ａ、３９ａは外周を一回りする形状で形成されている。この結果、図２２に示すように、バリエータ３５は３６０度を周期として鏡筒３３内を光軸に沿って往復し、コンペンセータ３６は１８０度を周期として鏡筒３３内を光軸に沿って往復する。すなわち、レンズホルダ３８、３９の移動を特定の位置で機械的に停止させるような構造にはなっていない。したがって、従来のフィルム用カメラにおけるズームレンズのように、鏡筒内を移動するレンズホルダの位置を常に検出して、停止位置に達したときは駆動を停止させる制御処理を必要とせず、カメラ付き携帯電話装置と付加レンズ装置３１との間の制御信号線も必要ない。
【００６２】
図２２から明らかなように、バリエータ３５およびコンペンセータ３６が任意の位置にあるとき、フォーカスレンズ３４が移動された場合には、ロータすなわちパイプ４０が１８０度回転するまでに、必ずピントが合う位置にバリエータ３５およびコンペンセータ３６が移動することになる。すなわち、図２１のフローチャートのステップＳ１７において超音波モータを駆動中に、撮像素子１２からの撮像信号において、エッジ検出回路２０９によってピントが合ったことを示すエッジが検出されると、フラグＥＦを「１」にセットして（ステップＳ１９）、メインルーチンの撮像処理に移行する。
なお、このエッジ検出において、撮像信号のエッジが最大になった位置を検出するためには、その位置を通過しなければならない。このため、その位置を通過した後に、回転切替スイッチ２０５に選択信号を与えて超音波モータを逆転させ、撮像信号のエッジが最大になった位置にバリエータ３５およびコンペンセータ３６を設定する。
【００６３】
したがって、この第８実施形態によれば、カメラ付き携帯電話装置に装着する付加レンズ装置３１にオートフォーカスのズームレンズを備えたので、遠方の被写体でも近くの被写体でも撮影することが可能になり、フィルム用カメラやビデオカメラにも匹敵する性能が得られる。この結果、小型化および薄型化が進んだカメラ付き携帯電話装置に付加することによって、多彩な撮像機能が得られる。
また、オートフォーカスのために付加レンズ装置３１内で回転してバリエータ３５およびコンペンセータ３６のレンズを移動させるレンズホルダ３８および３９は、カメラ付き携帯電話装置から位相の異なる２つの発信信号が連続して入力された場合には、付加レンズ装置３１の鏡筒３３内で周期的にレンズを往復移動させる構造になっている。
【００６４】
上記各実施形態においては、カメラ付き携帯電話装置のアンテナである突起部６に付加レンズ装置を装着する構成にしたが、カメラ付き携帯電話装置の中には、内蔵アンテナだけで送受信を行なうものもあり、その場合には突起部が設けられていない。このようなカメラ付き携帯電話装置においては、ＡＣアダプタと接続する卓上ホルダの係合部と同じ係合部と、そのカメラ付き携帯電話装置に付いているカメラのレンズに合わせた望遠の光学特性のレンズを備えた付加レンズ装置によって、上記各実施形態と同等の性能が得られる。
【００６５】
さらに、上記各実施形態においては、カメラ付き携帯電話を例に採って本発明によるカメラ付き携帯通信端末を説明したが、ＰＨＳやＰＤＡなどの他の端末にもカメラ機能を持たせることにより、本発明を適用できることは明らかである。また、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱しない限り、各実施形態に基づいて当業者が容易に想到できる具体例についても、本発明の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態のカメラ付き携帯電話の構造を示す図。
【図２】第１実施形態の本体を回動する様子を示す図。
【図３】第１実施形態の本体を回動する様子を示す図。
【図４】第１実施形態によるカメラ付き携帯電話でのリモート撮影の様子を示す図。
【図５】第１実施形態のカメラ付き携帯電話における指令受信の動作を示すフローチャート。
【図６】第１実施形態におけるカメラ付き携帯電話の突起部の内部を示す図。
【図７】第１実施形態において突起部に付加レンズ装置を装着する様子を示す図。
【図８】第１実施形態において突起部に装着された付加レンズ装置を示す図。
【図９】第１実施形態における突起部の外面の形状などを示す図。
【図１０】第２実施形態のカメラ付き携帯電話の構造を示す図。
【図１１】第３実施形態のカメラ付き携帯電話の構造を示す図。
【図１２】第４実施形態のカメラ付き携帯電話の構造を示す図。
【図１３】第５実施形態のカメラ付き携帯電話の構造を示す図。
【図１４】第５実施形態のカメラ付き携帯電話に付加レンズ装置を装着した場合の構造を示す図。
【図１５】第６実施形態におけるカメラ付き携帯電話の光学手段の構造を示す図。
【図１６】第７実施形態におけるカメラ付き携帯電話の光学手段の構造を示す図。
【図１７】第８実施形態における付加レンズ装置の構造を示す図。
【図１８】第８実施形態における付加レンズ装置の一部の図。
【図１９】第８実施形態におけるカメラ付き携帯電話装置の突起部の断面および付加レンズ装置の鏡筒の断面を示す図。
【図２０】第８実施形態における付加レンズ装置のオートフォーカス機能を動作させる回路の図。
【図２１】第８実施形態における付加レンズ装置のオートフォーカス機能を動作させる制御処理のフローチャート。
【図２２】第８実施形態における付加レンズ装置のレンズの移動を示す図。
【符号の説明】
【００６７】
１、２  本体
６  突起部
７、１６、１７、２２、３４、３５、３６  レンズ
８  環状の凸部
１２  撮像素子
２１、３１  付加レンズ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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