(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、撮像時に被写体を均一に照射することのできる携帯情報端末機を提供する。【解決手段】  カメラユニット１８の撮像領域Ａｃを照射する照明ユニット１９を、フライアイレンズ５７を具備して構成する。コリメータレンズ５６を介してＬＥＤ５０ａからフライアイレンズ５７の各レンズ部５８に入射する光を、カメラユニット１８の撮像領域Ａｃを包含する特定の光照射領域Ａｌで互いに重畳させるよう構成する。これにより、複数の光源を携帯電話機に設けることなく簡単な構成で、ＬＥＤ５０ａからの光を被写体の撮像領域に均一に照射することができる。【選択図】  図３
2005354398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像ユニットに近接して配設した光源と、
上記撮像ユニットの撮像領域を包含する特定の光照射領域に上記光源から入射する光を互いに重畳してそれぞれ出射する複数のレンズ部を有するフライアイレンズと、
を具備したことを特徴とする携帯情報端末機。
【請求項２】
上記各レンズ部をフレネルレンズで構成したことを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末機。
【請求項３】
上記撮像ユニットの上記撮像領域と上記光照射領域とは互いに相似形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯情報端末機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機や携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に関し、特に、操作者自身或いは周辺の物体、風景等の被写体を撮像可能なカメラを備えた携帯情報端末機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機においては、広帯域符号分割アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ）等の無線通信システムの開発によるデータ転送速度の高速化に伴い、撮像素子を用いたカメラ（いわゆる、モバイルカメラ）を搭載したものが広く普及している。
【０００３】
この種の携帯情報端末機において、撮像時に被写体に均一な照明光を照射するための技術として、例えば特許文献１に開示された技術がある。この技術では、カメラのレンズ周囲に複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を環状に配列し、各ＬＥＤから出射する照明光を被写体面上で互いに重畳させることで、被写体を斑なく照射する。
【特許文献１】特開２００３−２５９１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の技術は、光源として複数のＬＥＤを用いるため、構造が複雑化し、特に、小型化が要求される携帯電話機等への適用には好ましくない。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、撮像時に被写体を均一に照射することのできる携帯情報端末機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、撮像ユニットに近接して配設した光源と、上記撮像ユニットの撮像領域を包含する特定の光照射領域に上記光源から入射する光を互いに重畳してそれぞれ出射する複数のレンズ部を有するフライアイレンズと、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の携帯情報端末機によれば、簡単な構成で、撮像時に被写体を均一に照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の第１の形態に係わり、図１は携帯電話機を正面側から見た斜視図、図２は携帯電話機を裏面側から見た斜視図、図３は図２のＩ−Ｉ線に沿う要部断面図、図４は蓋体の要部を示す分解斜視図、図５は照明ユニットの要部を示す分解斜視図、図６はカメラユニットの撮像領域と各レンズ部の光照射領域との関係を示す説明図、図７はカメラユニットの画角と照明ユニットの光照射角との関係を示す説明図、図８はフライアイレンズの変形例を示す要部断面図である。
【０００９】
図１において、符号１は携帯情報端末機の一例としてのカメラ付の携帯電話機を示す。本形態において、この携帯電話機１は、電話機本体５と蓋体６とがヒンジ７を介して互いに折り畳み可能な構造の携帯電話機である。
【００１０】
電話機本体５には、折り畳み時に蓋体６と対向する内面側（正面側）に、複数の操作キー１０が露呈しているとともに、マイクロホン（図示せず）の集音部１１が開口している。
【００１１】
また、蓋体６には、折り畳み時に本体５と対向する内面側（正面側）に、スピーカ（図示せず）の聴音部１５が開口し、この聴音部１５に隣接する位置に、例えばＬＣＤ（Liqid Crystal Display）からなる主表示部１６の表示面が露呈している。さらに、蓋体５の外面側（裏面側）には、例えばＬＣＤからなる副表示部１７の表示面が光学カバー２０を介して露呈するとともに、操作者自身或いは周辺の物体、風景等の被写体を撮像可能な撮像ユニットとしてのカメラユニット１８のレンズ面、及びカメラユニット１８を用いた撮像時に被写体を適宜照明可能な照明ユニット１９のレンズ面が光学カバー２０を介して露呈している。
【００１２】
図４に示すように、蓋体６は、例えば、樹脂成型品の内側筐体部２６と外側筐体部２７とで分割形成した筐体２５を有する。
【００１３】
内側筐体部２６には、スピーカの聴音部１５が開口するとともに、主表示部１６の表示面を外部に露呈するための窓部３０が開口し（図１参照）、さらに、筐体２５に内蔵する回路基板３１を係止するための一対の係止爪３２が外面側に指向して突出している。
【００１４】
外側筐体部２７は内側筐体部２６に冠設するもので、その表面に、光学カバー２０を嵌合するための凹部３５が凹設し、さらに、この凹部３５上に、副表示部１７の表示面、カメラユニット１８のレンズ面、及び照明ユニット１９のレンズ面を露呈するための各窓部３６，３７，３８が開口している。
【００１５】
回路基板３１は、電気的な接続等によって、その内面側に、スピーカ、及び主表示部１６等を保持するととともに、外面側に、副表示部１７、カメラユニット１８、及び照明ユニット１９等を保持する。そして、回路基板３１は、縁辺部が係止爪３２と係止することによって内側筐体部２６に固着し、その際に、表面側に保持したスピーカを聴音部１５に臨ませるとともに（図示せず）、主表示部１６の表示面を窓部３１から外部に露呈させる（図１参照）。一方、回路基板３１を介して内面側筐体に固設する副表示部１７の表示面、及びカメラユニット１８、照明ユニット１９の各レンズ面は、内側筐体部２６に外側筐体部２７が冠設する際に、各窓部３６〜３８を介して外部に露呈する。
【００１６】
次に、上述のカメラユニット１８及び照明ユニット１９の詳細な構成について説明する。  
カメラユニット１８は、例えば、単焦点式の撮像レンズ４０と、ＣＣＤ或いはＣＭＯＳトランジスタ等からなる撮像素子４１と、これらを収容するカメラ筐体４２とを有する。図３に示すように、本形態において、カメラ筐体４２は、外面側に突出する略円筒形状のレンズ収容部４２ａを有し、レンズ収容部４２ａが先端側内部に保持する撮像レンズ４０の光軸上に、スペーサ４３を介して位置決めされた撮像素子４１が対向している。
【００１７】
ここで、本形態において、カメラユニット１８は、撮像レンズ４０や撮像素子４１等の各種諸元によって、その撮像領域（有効撮像領域）Ａｃが矩形の撮像領域に設定されており（図６参照）、その光軸Ｏｃに対する画角α（図７参照）が例えば５３°に設定されている。また、カメラユニット１８は、接写可能な限界距離（接近撮像限界距離Ｐ）が、例えば、１００ｍｍに設定されている。
【００１８】
照明ユニット１９は、光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）５０ａを保持するＬＥＤ基板５０と、このＬＥＤ基板５０に冠設するレンズ光学系ユニット５１とを有する。図３〜図５に示すように、ＬＥＤ基板５０は、カメラユニット１８に隣接して回路基板３１に固設するもので、互いに対向する縁辺部に、複数（例えば、各２個）の係止凹部５３を有する。
【００１９】
また、図３，５に示すように、レンズ光学系ユニット５１は、レンズ筐体５５と、このレンズ筐体５５に収容保持されるコリメータレンズ５６及びフライアイレンズ５７とを有する。
【００２０】
図５に示すように、本形態において、レンズ筐体５５は、略角筒形状をなし、その下端にＬＥＤ挿入口６０が開口するとともに、上端に照明光の出射口６１が開口し、さらに、一側にレンズ挿入口６２が開口している。また、レンズ筐体５５は、互いに対向する各側壁の内面に、互いに対向する一対のコリメータレンズ溝６３と一対のフライアイレンズ溝６４とを有し、さらに、各レンズ溝６３，６４上に、係止孔６３ａ，６４ａを有する。また、レンズ筐体５５は、互いに対向する各側壁の下端に、回路基板３１の係止凹部５３にそれぞれ対応して突出する係止爪部６５を有する。
【００２１】
コリメータレンズ５６は、ＬＥＤ５０ａから入射する光を平行光に変換して出射するためのレンズであり、平面略矩形形状のレンズ基板５６ａ上に、例えば、上方に突出する出射面を有する。また、コリメータレンズ５６は、レンズ基板５６ａの互いに対向する両端部に、レンズ筐体５５の各コリメータレンズ溝６３にそれぞれ挿入する凸条５６ｂを有し、さらに、各凸条５６ｂ上に、各コリメータレンズ溝６３上の係止孔６３ａに係止する係止部５６ｃを有する。
【００２２】
フライアイレンズ５７は、入射光を特定形状の均一光に変換して出射するためのレンズであり、平面略矩形形状をなすレンズ基板５７ａ上に、例えば下方に突出する入射面と上方に突出する出射面とを備えた複数（例えば、４×６個）のレンズ部５８をマトリクス状に有する。本形態において、各レンズ部５８は、例えば、コリメータレンズ５６から入射する平行光の合焦位置が出射面上に設定された（図３参照）、平面矩形形状のレンズ部である。図６に示すように、各レンズ部５８から出射する各光束ｌはレンズ部の平面形状に応じた矩形形状をなし、そのほとんどが矩形の光照射領域Ａｌ上で互いに重畳して当該光照射領域Ａｌを均一に照射する。また、フライアイレンズ５７は、レンズ基板５７ａの互いに対向する両端部に、レンズ筐体５５の各フライアイレンズ溝６４にそれぞれ挿入する凸条５７ｂを有し、さらに、各凸条５７ｂ上に、各コリメータレンズ溝６４上の係止孔６４ａに係止する係止部５７ｃを有する。
【００２３】
これら各レンズ５６，５７は、レンズ挿入口６２を介してレンズ筐体５５に収容保持され、その際に、各レンズ溝６３，６４に各凸条５６ｂ，５７ｂがそれぞれ挿入することで各レンズ５６，５７の光軸方向の位置決めが実現し、さらに、対応する各係止孔６３ａ，６４ａに各係止部５６ｃ，５７ｃが係止することで各レンズ５６，５７のレンズ筐体５５からの脱落防止が実現する。ここで、図３中符号６６は側板であり、この側板６６は、各レンズ５６，５７のレンズ筐体５５への収容後に、例えば粘着テープ等による貼着によって、レンズ筐体５５のレンズ挿入口６２を閉塞する。そして、このようにレンズ筐体５５内にコリメータレンズ５６及びフライアイレンズ５７を収容保持したレンズ光学系ユニット５１は、ＬＥＤ基板５０上の各係止凹部５３に各掛止爪部６５がそれぞれ係止することにより、回路基板３１上に固着して照明ユニット１９を構成する。
【００２４】
ここで、照明ユニット１９の光照射領域Ａｌの形状は、カメラユニット１８の撮像領域Ａｃの形状と互いに相似形状であることが好ましい。このような光照射領域Ａｌを得るための構成は、各レンズ部５８の形状設定によって実現される。
【００２５】
本形態において、照明ユニット１９全体としての光軸Ｏｌを基準とする照射角β（すなわち、光照射領域Ａｌを照射する有効な照射角：図７参照）は、画角αよりも若干大きく設定されており、具体的には、例えば、β＝６２°に設定されている。また、回路基板３１上における光軸Ｏｃ−Ｏｌ間の距離（カメラ照明間距離）は、例えば、１０ｍｍに設定されている。このような諸元により、照明ユニット１９は、カメラユニット１８の接近撮像限界距離Ｐ（＝１００ｍｍ）以上で、すなわち、カメラユニット１８の有効な撮像距離全域で、撮像領域Ａｃを光照射領域Ａｌで包含することが可能となる（図７参照）。
【００２６】
このような形態によれば、カメラユニット１８の撮像領域Ａｃを照射する照明ユニット１９を、フライアイレンズ５７を具備して構成し、コリメータレンズ５６を介してＬＥＤ５０ａからフライアイレンズ５７の各レンズ部５８に入射する光を、カメラユニット１８の撮像領域Ａｃを包含する特定の光照射領域Ａｌで互いに重畳させるよう構成したので、複数の光源を携帯電話機１に設けることなく、簡単な構成で、被写体の撮像領域Ａｃを均一に照射することができる。すなわち、各レンズ部５８から出射する光を光照射領域Ａｌで互いに重畳させることにより、たとえＬＥＤ５０ａから出射する光に偏りがあったとしても、フライアイレンズ５７の作用によって良好な照度均斉度の照射光を得ることができ、斑のない均一な明るさの撮像画像を得ることができる。
【００２７】
また、照明ユニット１９の光照射領域Ａｌの形状を、カメラユニット１８の撮像領域Ａｃの形状と互いに相似形状とすることにより、被写体に対する無駄な照射を削減することができ、ＬＥＤ５０ａから出射する光を効率よく使用することができる。
【００２８】
ここで、図８に示すように、フライアイレンズ５７を構成する各レンズ部５８をフレネルレンズで構成してもよい。このように構成することで、フライアイレンズ５７自体の光軸方向の厚さを低減することができ、携帯電話機１の小型化をより効果的に実現することができる。
【００２９】
次に、図９，図１０は本発明の第２の形態に係わり、図９は蓋体の要部を示す分解斜視図、図１０は照明ユニットの要部を示す分解斜視図である。なお、本形態は、照明ユニットを構成するレンズ筐体を、外側筐体部２７に一体形成した点が、上述の第１の形態と主として異なる。その他同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本形態において、外側筐体部２７は、その内部先端寄り位置に平板上の一対のリブ７１を有する。これらのリブ７１は、外側筐体部２７を補剛するとともに、レンズ光学系のレンズ筐体７０を外側筐体部２７内に構成するためもので、窓部３６に隣接する位置に互いに平行に立設している。各リブ７１は、互いに対向する面上に、互いに対向する一対のコリメータレンズ溝６３と一対のフライアイレンズ溝６４とを有し、さらに、各レンズ溝６３，６４上に、係止孔６３ａ，６４ａを有する。
【００３１】
ここで、狭隘な外側筐体部２７内での各レンズ５６，５７の組付作業性を向上するため、各レンズ溝６３，６４及び、これらに挿入する各凸条５６ｂ，５７ｂのレンズ挿入方向の長さは、図１０に示すように、各レンズ５６，５７の保持性能を損なわない程度の範囲内で、可能な限り短く構成することが好ましい。
【００３２】
このような形態によれば、上述の第１の形態で得られる効果に加え、レンズ筐体７０を外側筐体部２７内に一体形成することにより、照明ユニット１９の部品点数を削減することができ、構造をより簡素化できるという効果を奏する。また、比較的大型な部品である筐体部（外側筐体部２７）を基準としてレンズ光学系を構成するので、各レンズ５６，５７の組付精度を向上することができる。
【００３３】
なお、上述の各形態においては、本発明をカメラ付の携帯電話機に適用した一例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば携帯型パーソナルコンピュータ等にも適用が可能であることは勿論である。
【００３４】
また、光源から直接、平行光を出射可能な場合には、照明ユニットからコリメータレンズを省略可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の形態に係わり、携帯電話機を正面側から見た斜視図
【図２】同上、携帯電話機を裏面側から見た斜視図
【図３】同上、図２のＩ−Ｉ線に沿う要部断面図
【図４】同上、蓋体の要部を示す分解斜視図
【図５】同上、照明ユニットの要部を示す分解斜視図
【図６】同上、カメラユニットの撮像領域と各レンズ部の光照射領域との関係を示す説明図
【図７】同上、カメラユニットの画角と照明ユニットの光照射角との関係を示す説明図
【図８】同上、フライアイレンズの変形例を示す要部断面図
【図９】本発明の第２の形態に係わり、蓋体の要部を示す分解斜視図
【図１０】同上、照明ユニットの要部を示す分解斜視図
【符号の説明】
【００３６】
１…携帯電話機（携帯情報端末機）、１８…カメラユニット（撮像ユニット）、１９…照明ユニット、５０ａ…発光ダイオード（光源）、５１…レンズ光学系ユニット、５７…フライアイレンズ、５８…レンズ部、Ａｃ…撮像領域、Ａｌ…光照射領域
代理人    弁理士      伊    藤      進
【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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