(57)【要約】【課題】被写体の撮影距離の自由度が増し、撮影された画像のピントがシャープになると共に、高いコントラスト性を得ることのできる情報端末装置を提供する。【解決手段】ピンホール部１５は、筐体１０の一部に設けられている開口であり、筐体１０の内方から凸レンズ１６が嵌め込まれている。このピンホール部１５を介して取り込まれた映像（被写体及び背景）は、凸レンズ１６に入光し、該凸レンズ１６により無焦点状態で携帯電話機の主基板１７上に設けられたＣＣＤイメージセンサ１８のガラス部１８１を介してセンサ部１８２に入射される。本発明によれば、被写体の撮影距離の自由度が増すと共に、撮影された画像のピントがシャープになり、高いコントラスト性を得ることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の一部に撮影用のピンホールが形成されていることを特徴とする情報端末装置。
【請求項２】
前記ピンホールに嵌合される１枚の凸レンズと、
該凸レンズにより結像された像を撮影するＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサと、
前記ピンホール以外からの光の進入を遮蔽する遮光壁と、
を具備することを特徴とする請求項１記載の情報端末装置。
【請求項３】
前記ＣＣＤイメージセンサ又は前記ＣＭＯＳイメージセンサによる画像取り込み速度を切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項２記載の情報端末装置。
【請求項４】
前記ＣＣＤイメージセンサ又は前記ＣＭＯＳイメージセンサは、
前記ピンホールを介して取り込む光量により変色する変色カバーガラスを具備したことを特徴とする請求項２又は３記載の情報端末装置。
【請求項５】
前記ピンホールの開口径を０．７０ｍｍ〜０．８５ｍｍとしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報端末装置。
【請求項６】
携帯電話機又はノート型パーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報端末装置に関し、特にピンホールレンズによる撮像手段を搭載した情報端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、カメラ付きの携帯電話機やパーソナルコンピュータは非常に人気が高く、撮影した画像は、インターネット網を介して他の情報端末にメッセージや音楽と共に送信されたり、あるいは有線／無線を問わず通信回線の高速度化且つ高品質化に伴い、動画情報として送信されたり、といった取り扱いをされるようになってきている。
【０００３】
このような携帯電話機にカメラを搭載する従来技術としては、以下に示すようなものが公知となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３７９３６号公報（図１、図２参照）
【特許文献２】
特開２００１−２４５０３４号公報（図１参照）
【特許文献３】
特開２００１−２４５２６７号公報（図１、図２参照）
【特許文献４】
特開２００２−２７１６６４号公報（図１、図２参照）
【特許文献５】
特開２００２−３５４０８２号公報（図１、図５参照）
【０００５】
また、ノート型のパーソナルコンピュータにカメラを搭載する従来技術としては、以下に示すようなものが公知となっている。
【０００６】
【特許文献６】
特開平１０−１６４４１４号公報（図１参照）
【特許文献７】
特開平１１−５３０６０号公報（図１参照）
【特許文献８】
特開２０００−２０７０５７号公報（図１参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撮像手段として一般的に用いられるＣＣＤ（固体撮像素子）カメラは、光学式であるが故にピント合わせを必要とし、限定された撮影ポイントの近傍でのみ焦点が合うように構成されている。つまり、ある一定の撮影ポイントで撮影しない限り、撮像された画像はピントが合っていない状態となり、特に被写体が近接した場合には像がぼけてしまうといった問題点があった。
【０００８】
上述したようなカメラ付きの携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータの場合、被写体（主に人物など）は近接して撮影されることが多いため、上述したような不具合を解消することが切望されている。
【０００９】
また、現在市販されているカメラ付きの携帯電話機は、いずれもカメラユニットを搭載するためのスペース（少なくとも縦横１ｃｍ程度）を必ず筐体の一部に確保しなければならず、そのデザイン性が限定されてしまうといった不具合もあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、被写体の撮影距離の自由度が増し、撮影された画像のピントがシャープになると共に、高いコントラスト性を得ることのできる情報端末装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、筐体デザインの自由度を大幅に拡大することの可能な情報端末装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明に係る情報端末装置は、筐体の一部に撮影用のピンホールが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る情報端末装置は、前記ピンホールに嵌合される１枚の凸レンズと、該凸レンズにより結像された像を撮影するＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサと、前記ピンホール以外からの光の進入を遮蔽する遮光壁と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る情報端末装置は、前記ＣＣＤイメージセンサ又は前記ＣＭＯＳイメージセンサによる画像取り込み速度を切り替える切り替え手段を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明における前記ＣＣＤイメージセンサ又は前記ＣＭＯＳイメージセンサは、前記ピンホールを介して取り込む光量により変色する変色カバーガラスを具備したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明における前記ピンホールの開口径を０．７０ｍｍ〜０．８５ｍｍとすることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明に係る情報端末装置は、携帯電話機又はノート型パーソナルコンピュータであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態である情報端末装置を詳細に説明する。図１及び図２に、本発明に係る情報端末装置の実施の形態を示す。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態である情報端末装置（携帯電話機）の外観構成を示す斜視図である。本発明の実施形態である携帯電話機１００は、表示部１１と、操作部１２と、スピーカ部１３と、マイク部１４と、ピンホール部１５と、が筐体１０の前面に設けられている。
【００２０】
表示部１１は、液晶表示素子等を備え、文字情報や画像情報を表示すると共に、ピンホール部１５を介して撮像した画像や現在撮像中である画像を表示する機能を備える。
【００２１】
操作部１２は、各種ボタンから構成され、電話番号、メッセージ、各種設定や操作指示、といった情報を入力する機能を備える。
【００２２】
スピーカ部１３は、通話時において、通信回線を介して送信された電気信号を音声信号に変換して相手音声を出力する機能を備える。
【００２３】
マイク部１４は、通話時における音声の入力や音声認識により各種機能設定を行うための集音の機能を備える。なお、音声認識機能は必ずしも搭載する必要はないが、予め各種機能設定を行っておき、音声指示により動作させることでユーザの利便性を向上する。
【００２４】
ピンホール部１５は、筐体１０の一部に設けられている開口であり、筐体１０の内方から凸レンズ１６が嵌め込まれている。このピンホール部１５を介して取り込まれた映像（被写体及び背景）は、凸レンズ１６に入光し、該凸レンズ１６により無焦点状態で携帯電話機の主基板１７上に設けられたＣＣＤイメージセンサ１８のガラス部１８１を介してセンサ部１８２に入射される。なお、本実施形態では、ＣＣＤイメージセンサを用いているが、ＣＭＯＳイメージセンサを用いることも可能である。
【００２５】
また、携帯電話機の主基板１７上には、不図示ではあるが、ＣＣＤイメージセンサ１８により撮像された画像信号から生成される画像データを記憶したり、画像データを表示部１１に表示させるための信号へ変換したり、といった処理を行う回路が搭載されている。
【００２６】
さらに、携帯電話機の主基板１７上には、不図示ではあるが、ＣＣＤイメージセンサ１８による画像取り込み速度（シャッター速度）を切り替える切り替え機構が設けられている。この切り替え機構で予めシャッター速度を「高速」に設定しておくことで手ぶれを防止することができる。また、走っている自動車を撮影した動画をパソコンへ取り込んで表示させた際、シャッター速度が遅い場合には被写体の前後に帯状の映像が表示されるが、シャッター速度が速い場合には帯状の映像は表示されず、綺麗な動画として再現することができる。
【００２７】
なお、画像取り込み速度の切り替え機構は、必ずしも切り替えを実現するためのものではなく、予めシャッター速度を１／１００００秒程度で設定しておけば、滑らかな動画撮影が可能となり、切り替え機構自体を設ける必要はない。
【００２８】
ところで、本発明のようなピンホールを用いた撮影の場合、直径が大きいほど多くの光量を得られるため露出は短くなるが画像は柔らかいものとなる一方、直径を小さくすると露出が長くなるが画像はシャープになる特性を備えている。
【００２９】
そこで、本発明者は、開口径の最適値を求めるため、開口径の異なる複数のピンホールを用意し、このピンホールの深さを約２．０〜３．０ｍｍとし、室内の明るさを１００ルクスとして、当該ピンホールを介して撮像された画像の明るさ、歪み、シャープネスを観察し、表１に示すような実験結果を得た。
【００３０】
【表１】
2004274365.tif 000003
【００３１】
まず、ピンホールの開口径を０．７ｍｍ未満とした場合、得られた画像はシャープであるが、歪みが出てしまうと共に、光量不足により明るさの足りない画像が得られた。これは、開口径が小さすぎるため、ピンホール内での光の回折が多くなりすぎたことによることによるものである。
【００３２】
次に、ピンホールの開口径を０．９ｍｍ以上とすると、画像がぼけてしまった。これは、開口径が大きすぎるためピンホール内で光が散乱してしまうことによるものである。
【００３３】
そこで、ピンホールの開口径を０．８ｍｍ程度とした場合、得られた画像は光量が十分に得られるため明るく、また、歪みのないシャープな画像を得ることができた。
【００３４】
以上から、本発明におけるピンホール部１５の開口径は、略０．７〜０．８５ｍｍ程度とすることが好まく、０．８ｍｍとした場合に最適な画像を得ることができる。
【００３５】
また、本発明では、センサ部１８２の全面積を有効利用するために、ピンホール部１５に片側非球面の凸レンズ１６を嵌合して集光するようにしている。この凸レンズ１６は、プラスチックあるいは硬質ガラスなどを用いることが可能である。また、この凸レンズ１６の焦点距離は、４ｍｍ以下とすることが好ましい。この焦点距離を短くすることにより、小型の情報端末装置へ搭載する場合の設計事情にも容易に適用することができる。
【００３６】
また、ＣＣＤイメージセンサ１８に設けられたガラス部１８１は、光量（紫外線の量）に応じて変色する変色カバーガラスを用いている。何故なら、ガラス部１８１に通常のガラスを用いた場合、凸レンズ１６から入射される光により焼け付く（茶褐色に変色する）といった現象が生じるため、画質を低下させるばかりでなく、ＣＣＤイメージセンサの寿命自体を短くするといった問題があったからである。
【００３７】
本発明の実施形態によれば、ピンホール部１５を介して片側非球面の凸レンズ１６により結像され、ＣＣＤイメージセンサ１８により画像として撮像された画像は、十分な明るさを確保しながら、被写体までの距離にかかわらずシャープで歪みの無い画像を得ることが可能な携帯電話機（情報端末装置）を提供することができる。
【００３８】
なお、図１に示した携帯電話機の外観形状は、図示したものに特に限定されるものではなく、折り畳み型携帯電話機等への適用も当然可能である。また、ピンホール部の設置位置は、必ずしも筐体の表側（操作部や表示部が設けられている面）に設けられる必要ななく、裏側（通常、電池パックの設置されている面）に設けてもよく、さらには筐体の上部、下部、側面部といった箇所への設置も可能である。この設計の自由度は、ピンホールの開口径が小さいということに基づくものであり、筐体設計の自由度を大幅に向上することができる。
【００３９】
図２は、本発明の他の実施形態である情報端末装置の概観斜視図を示し、図２（ａ）にはノート型パーソナルコンピュータを、図２（ｂ）にはモバイルコンピュータを、それぞれ示す。なお、筐体内部における基本構成は、上述した実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００４０】
図２（ａ）に示すノート型パーソナルコンピュータ２００の場合、ピンホール部２０１を液晶ディスプレイの上部に設けている。また、図２（ｂ）に示すモバイルコンピュータ３００の場合、ピンホール部３０１を液晶ディスプレイの左横に設けている。これらのピンホール部２０１、３０１を設ける位置は、必ずしも図示した位置に限定されるものではない。
【００４１】
本発明の他の実施形態によれば、ピンホール部を介して撮像された画像は、十分な明るさを保持しつつ、被写体までの距離にかかわらずシャープで歪みの無い画像を得ることができると共に、当該ピンホール部の設置位置を設計段階で任意に設定することができるので、筐体設計の自由度を大幅に増すことができる。
【００４２】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。例えば、上述した実施形態では、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータの例を説明したが、デスクトップ型パソコンのＣＲＴや液晶ディスプレイ、デジタルカメラ、携帯用情報端末（ＰＤＡ）などへの適用も可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、被写体の撮影距離の自由度が増すと共に、撮影された画像のピントがシャープになり、高いコントラスト性を得ることができる。
【００４４】
また、本発明によれば、筐体の一部に撮影用のピンホール領域を確保するのみで済むので、筐体デザインの自由度を大幅に拡大することができる。
【００４５】
さらに、本発明によれば、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサのシャッター速度を予め高速（１／１００００秒）に設定しておくことにより、手ぶれを防止するだけでなく、動画撮影を行った場合でも滑らかな画像として再現することができ、また、当該動画から静止画を取り込む場合でもシャープで鮮明な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である情報端末装置（携帯電話機）の外観構成並びにその内部構成の概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態である情報端末装置（ノート型パーソナルコンピュータ、モバイル端末）の外観構成図である。
【符号の説明】
１０  筐体
１１  表示部
１２  操作部
１３  スピーカ部
１４  マイク部
１５  ピンホール部
１６  凸レンズ
１７  携帯電話機の主基板
１８  ＣＣＤイメージセンサ
１８１  ガラス部
１８２  センサ部
２００  ノート型パーソナルコンピュータ
２０１  ピンホール部
３００  モバイル端末
３０１  ピンホール部
【図１】
2004274365.tif 000004
【図２】
2004274365.tif 000005