(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表示し得る表示部と、被写体を撮影するための撮像素子及び光学系を含むカメラユニットと、前記カメラユニットを保持するユニットケースと、前記表示部及びユニットケースを保持しかつ輪郭を画定する本体ケースと、前記本体ケースを通して前記カメラユニットへ加わる衝撃を緩和するべく前記ユニットケースと前記本体ケースの間に設けられた緩衝部材と、を備えた携帯情報端末機であって、
前記本体ケース及びユニットケースは、互いに対向する壁面にそれぞれ嵌合穴を有し、
前記緩衝部材は、前記本体ケースの壁面と前記ユニットケースの壁面の間に介在する拡径部と、前記拡径部を挟んだ両側に一体的に形成されて前記嵌合穴にそれぞれ嵌合される縮径部を有する、
ことを特徴とする携帯情報端末機。
【請求項２】
前記緩衝部材は、前記本体ケースに対して、複数の異なる方向から前記ユニットケースを支持するように設けられている、
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】
前記光学系は、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み、
前記駆動機構は、前記ユニットケースから突出しない範囲で、前記複数のレンズを変倍駆動するように形成され、
前記緩衝部材は、少なくとも前記レンズの光軸方向における衝撃力を緩和するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯情報端末機。
【請求項４】
前記緩衝部材の縮径部は、前記拡径部から離れるに連れて大きくなる錐体状に形成され、
前記嵌合穴は、前記縮径部を挿入した後にスライドさせて嵌合するための溝を画定するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の携帯情報端末機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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（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）に関し、特に、操作者あるいは周辺の風景等を撮影可能なカメラを備えた携帯情報端末機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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い、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）が開発されている。そして、画像信号を送信するために用いられるカメラとしては、本体に対して固定されたレンズをもつ単一焦点の光学系が採用されていた。
したがって、上記光学系においては、可動部が無く、比較的強固な構造を採用できるため、外部からの衝撃等に耐えるようにするために、特別な対応策を講じる必要性は低かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の光学系は単一焦点であるため、被写体の撮影範囲を変えたい場合には、一々、撮影距離を変える必要があり、取り扱い上不便であった。そこで、光学系として可動に支持された複数のレンズをもつ変倍光学系を採用すると、幅広い範囲での撮影が可能になる一方で、可動部分がある故に、外部からの衝撃等に対して耐衝撃強度が低くなる。
【０００４】
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、構造の簡略化を図りつつ、衝撃等を受けても破損することなく所期の機能を保証でき、又、幅広い撮影が可能で、さらに、組み付け等を容易に行なえる携帯情報端末機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の携帯情報端末機は、情報を表示し得る表示部と、被写体を撮影するための撮像素子及び光学系を含むカメラユニットと、カメラユニットを保持するユニットケースと、表示部及びユニットケースを保持しかつ輪郭を画定する本体ケースと、本体ケースを通してカメラユニットへ加わる衝撃を緩和するべくユニットケースと本体ケースの間に設けられた緩衝部材と、を備えた携帯情報端末機であって、上記本体ケース及びユニットケースは、互いに対向する壁面にそれぞれ嵌合穴を有し、上記緩衝部材は、本体ケースの壁面とユニットケースの壁面の間に介在する拡径部と、拡径部を挟んだ両側に一体的に形成されて嵌合穴にそれぞれ嵌合される縮径部を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、操作者が、例えば携帯情報端末機を手元から落下させた場合に、その落下による衝撃力は本体ケースからカメラユニットに伝わる前に、緩衝部材により緩和される。これにより、カメラユニットの破損が防止され、所期の機能が保証される。
ここでは、特に、緩衝部材が拡径部と嵌合穴に嵌合される縮径部をもつように形成されているため、緩衝作用の他に位置決め作用をも兼ねさせることができ、カメラユニットを本体ケースに対して位置決めするための専用の位置決め部材を必要とせず、それ故に、構造の簡略化、低コスト化も達成できる。
【０００８】
上記構成において、緩衝部材は、本体ケースに対して、複数の異なる方向からユニットケースを支持するように設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、カメラユニットが、本体ケースに対して一方向からだけではなく他方向からも支持されているため、携帯情報端末機が落下する際の向きに拘わらず、衝撃力が効率良く緩和される。
【０００９】
上記構成において、光学系は、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み、駆動機構は、ユニットケースから突出しない範囲で複数のレンズを変倍駆動するように形成され、緩衝部材は、少なくともレンズの光軸方向における衝撃力を緩和するように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、変倍駆動によるレンズの移動範囲がユニットケースの範囲内で行なわれるため、レンズが変倍駆動される方向におけるユニットケースと本体ケースとの対向面、すなわち、最も緩衝作用を必要とするレンズの光軸方向（変倍駆動方向）において、衝撃緩和手段（緩衝部材）の設置を容易に行なうことができ、又、この方向に設置することで効率良く衝撃力を減衰ないし吸収して緩和できる。
上記構成において、緩衝部材の縮径部は、拡径部から離れるに連れて大きくなる錐体状に形成され、嵌合穴は、縮径部を挿入した後にスライドさせて嵌合するための溝を画定するように形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、縮径部を嵌合穴に挿入した後に溝に沿ってスライドさせるだけで、接着剤等を用いなくても、緩衝部材を容易にかつ堅固に取り付けることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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１ないし図７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り、図１は正面図、図２及び図３は光学系を示す断面図、図４はカメラユニットを光軸方向から見た断面図、図５は円筒カムの展開図、図６はカメラユニットの斜視図、図７は緩衝部材の取り付け方法を示す斜視図である。
【００１１】
この携帯電話機は、外輪郭を画定する本体ケース１０、本体ケース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）１１、アンテナ１２、種々の操作釦１３、本体ケース１０に内蔵されたカメラユニット２０、カメラユニット２０への衝撃力等を緩和する衝撃緩和手段としての緩衝部材４０、送受信に関する種々の信号処理を行なう処理回路、制御回路等を備えている。
【００１２】
本体ケース１０は、表示部１１よりも上方の領域に、円形の透明な撮影窓１４を有し、又、側面領域に、後述する円筒カム３６の一部を露出させる開口部１５を有する。そして、本体ケース１０は、撮影窓１４の背後の空間において、緩衝部材４０を介してカメラユニット２０を保持している。
【００１３】
カメラユニット２０は、図２ないし図６に示すように、略直方体の外輪郭をなすユニットケース２１、ユニットケース２１に支持された光学系３０、ユニットケース２１に連結される枠部材２２、枠部材２２に保持された赤外線フィルタ、ローパスフィルタ等の水晶フィルタ２３、フェースプレート２４、撮像素子としてのＣＣＤ２５等により構成されている。
【００１４】
光学系３０は、図２ないし図６に示すように、ユニットケース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、ガイド軸３１ａ，３１ｃにより案内されると共に凹状のレンズ３２を保持するレンズ枠３３、ガイド軸３１ｂ，３１ｃにより案内されると共に凸状のレンズ３４を保持するレンズ枠３５、レンズ枠３３，３５を光軸Ｘ方向に駆動する円筒カム３６等により構成されている。そして、レンズ枠３３（凹レンズ３２）とレンズ枠３５（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、ＣＣＤ２５に対して、被写体の倍率を可変にする変倍動作と共に合焦動作を行なう。
【００１５】
レンズ枠３３は、図２及び図４に示すように、レンズ３２を保持する保持部３３ａ、第１連結部３３ｂ、及び第２連結部３３ｃを有し、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には、フォロワピン３３ｄが一体的に形成され、フォロワピン３３ｄはカム溝３６ａに対して摺動自在に連結されている。
【００１６】
レンズ枠３５は、図３及び図４に示すように、レンズ３４を保持する保持部３５ａ、第１連結部３５ｂ、及び第２連結部３５ｃを有し、第１連結部３５ｂがガイド軸３１ｂに摺動自在に連結され、第２連結部３５ｃ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３５ｂには、フォロワピン３５ｄが一体的に形成され、フォロワピン３５ｄはカム溝３６ｂに対して摺動自在に連結されている。
【００１７】
尚、第１連結部３３ｂ，３５ｂは、ガイド軸３１ａ，３１ｂに対して密接して外嵌される貫通孔により支持され、又、第２連結部３３ｃ，３５ｃは、図４に示すように、ガイド軸３１ｃに対してＵ字溝により支持されている。したがって、レンズ枠３３，３５は、ガイド軸３１ａ，３１ｂ，３１ｃに沿って（光軸Ｘ方向に）、ガタツキなく円滑に案内される。
【００１８】
円筒カム３６は、図４及び図５に示すように、外周面において傾斜した直線状のカム溝３６ａ及び僅かに湾曲したカム溝３６ｂをもつ円柱状をなし、外周面の一部がユニットケース２１から露出した状態で、ユニットケース２１に対して回動自在に支持されている。したがって、操作者が外周面に触れて円筒カム３６を回動させることで、カム溝３６ａ，３６ｂが、レンズ枠３３，３５に対してカム作用を及ぼす。
上記レンズ枠３３，３５（第１連結部３３ｂ，３５ｂ、第２連結部３３ｃ，３５ｃ、フォロワピン３３ｄ，３５ｄ）、ガイド軸３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、円筒カム３６等により、光軸Ｘ方向に配列されたレンズ３２，３４を相対的に移動させて変倍駆動する駆動機構が構成されている。
【００１９】
衝撃緩和手段としての緩衝部材４０は、弾性的に変形可能でかつ衝撃力を吸収ないしは減衰させる材料、例えば、緩衝ゴム、その他の樹脂材料等により形成されており、図１ないし図３に示すように、ユニットケース２１（カメラユニット２０）の外壁面と本体ケース１０の内壁面との間に介在して、カメラユニット２０を支持するように設けられている。
【００２０】
また、緩衝部材４０は、図６に示すように、ユニットケース２１の外壁面２１ａ〜２１ｅのうち、レンズ３２，３４の光軸Ｘ方向において本体ケース１０の内壁面と対向する外壁面２１ａ、円筒カム３６が露出する側の外壁面２１ｂ、さらには、上側に位置する外壁面２１ｃ等に対して設置される。このように、光軸Ｘ方向に面する外壁面２１ａに緩衝部材４０を設けることで、衝撃力を効率良く緩和できる。
【００２１】
すなわち、レンズ３２，３４は、駆動機構により光軸Ｘ方向に移動させられるが故に、この方向において衝撃力を受けると、許容範囲を超えて移動して破損あるいは連結部分の脱落等を招き易い構造となっている。したがって、外壁面２１ａに緩衝部材４０を設けて、光軸Ｘ方向における衝撃力を直接的に減衰ないし吸収して緩和できるようにすることで、カメラユニット２０の破損等を防止でき、所期の機能を保証することができる。
【００２２】
また、円筒カム３６が露出する側の外壁面２１ｂに緩衝部材４０を設けることで、この方向からの衝撃力を減衰ないし吸収して緩和すると共に、光軸Ｘ方向からの衝撃力をも緩和するのは勿論のこと、操作者が円筒カム３６に触れて駆動力を及ぼす場合に、カメラユニット２０が押されて位置ずれあるいはガタツキを生じるのを防止して、所定の位置に保持することができる。
【００２３】
このように、緩衝部材４０が、外壁面２１ａ，２１ｂさらには外壁面２１ｃ、２１ｄ等にも設けられることにより、カメラユニット２０は、本体ケース１０に対して、複数の異なる方向から支持された状態となっている。これにより、落下等により衝撃力を受ける際に、その落下の向きに拘わらず、衝撃力が効率良く緩和されて、カメラユニット２０が保護される。
【００２４】
緩衝部材４０は、図７に示すように、円板状で厚みＨ、外径Ｄをなす拡径部４１、拡径部４１を挟んだ両側において長さｈ、外径ｄをなす縮径部４２により形成されている。ここで、各々の寸法Ｈ，Ｄ，ｈ，ｄは、衝撃力を効率良く緩和すると共に、カメラユニット２０を所定の保持力にて保持し得るように、カメラユニット２０の質量、形状等に応じて適宜選定される。
【００２５】
緩衝部材４０の組み付けにおいては、一方の縮径部４２が本体ケース１０の内壁面に形成された嵌合穴１０ａに嵌合されて接着剤等により固着され、他方の縮径部４２がユニットケース２１の外壁面２１ａ，２１ｂ等に形成された嵌合穴２１ａ´，２１ｂ´等に嵌合されて接着剤等により固着される。
【００２６】
このように、縮径部４２が嵌合穴１０ａ，２１ａ´，２１ｂ´等に嵌合されるだけで、カメラユニット２０は本体ケース１０の所定位置に位置決めされる。すなわち、緩衝部材４０は、衝撃力を緩和するだけでなく、カメラユニット２０を位置決めする機能も兼ね備えている。
【００２７】
また、緩衝部材４０が組み付けられた状態において、拡径部４１の両端面はそれぞれ本体ケース１０の内壁面とユニットケース２１の外壁面２１ａ，２１ｂ等に密着している。そして、緩衝部材４０は、図７に示すように、Ｌ１方向からの衝撃力を受けた場合には、拡径部４１が弾性的に伸縮変形することにより、衝撃力を緩和し、一方、Ｌ２方向からの衝撃力を受けた場合には、縮径部４２と拡径部４１との間において剪断方向に弾性変形することにより、衝撃力を緩和する。
【００２８】
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、非撮影の状態において、カメラユニット２０の光学系３０は、図２に示す望遠側端部の撮影位置から図３に示す広角側端部の撮影位置までの撮影範囲のいずれかの位置に停止している。
【００２９】
この状態において、ＣＣＤ２５がオンとされて撮影可能な状態になると、操作者が指を押し当てて円筒カム３６を回転させることにより、広角側あるいは望遠側の所望の撮影位置に合わせることができる。
すなわち、操作者が、円筒カム３６を図４中の反時計回りに回転させると、カム溝３６ａ，３６ｂの作用により、フォロワピン３３ｄ，３５ｄが、図５中の望遠側（フォロワピン３３ｄ´，３５ｄ´）から広角側（フォロワピン３３ｄ´´，３５ｄ´´）に移動して、レンズ３２，３４が広角側の撮影位置に位置付けられ、一方、円筒カム３６を図４中の時計回りに回転させると、レンズ３２，３４が逆向きに移動して望遠側の撮影位置に位置付けられる。
この一連の変倍動作において、レンズ３２及びレンズ枠３３は、ユニットケース２１から突出しないようになっている。
【００３０】
このように、操作者が円筒カム３６を適宜回転させるだけで、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。また、操作者が円筒カム３６を回転させる際に、円筒カム３６を押し付けることになるが、緩衝部材４０はその押し付け力に拮抗するように作用するため、カメラユニット２０は所望の位置に確実に保持される。
【００３１】
また、撮影時あるいは非撮影時の如何に拘わらず、操作者が、携帯電話機を誤って落下させたような場合には、本体ケース１０から伝わる衝撃力は緩衝部材４０により減衰ないし吸収されて緩和され、又、カメラユニット２０の加速度による衝撃力も同様に緩衝部材４０により減衰ないし吸収されて緩和される。したがって、カメラユニット２０は、破損することなく所期の機能が保証される。
【００３２】
図８は、緩衝部材としての他の実施形態を示すものである。
図８（ａ）に示す緩衝部材４０´は、前述の緩衝部材４０が円柱形状をなすのに対して、角柱形状に形成されている。したがって、両側の角柱部４２´が矩形の嵌合穴Ａに嵌合されると、平面上での位置決めと同時に回転をも規制することができる。
【００３３】
図８（ｂ）に示す緩衝部材４０´´は、前述の緩衝部材４０における円柱状の縮径部４２に替えて、円錐台形状の縮径部４２´´を有する。したがって、両側の縮径部４２´´が嵌合穴Ｂに挿入され続けて溝Ｂ´にスライドさせて嵌合されると、接着剤等を用いなくても、カメラユニット２０がより堅固に連結される。
【００３４】
図８（ｃ）に示す緩衝部材４０´´´は、上記緩衝部材４０´と緩衝部材４０´´の機能を兼ね備えた角錐部４２´´´をもつ形状に形成されている。したがって、両側の角錐部４２´´´が矩形の嵌合穴Ｃに挿入され続けて溝Ｃ´にスライドさせて嵌合されると、平面上での位置決め及び回転を規制すると共に、接着剤等を用いなくても、カメラユニット２０がより堅固に連結される。
【００３５】
上記実施形態においては、衝撃緩和手段（緩衝部材４０）により支持するカメラユニット２０として２枚のレンズ３２，３４を含む変倍可能な光学系３０を用いたものを示したが、単一焦点光学系であっても直接本体ケース１０に支持させるのではなく、同様に衝撃緩和手段を介して支持させることができ、又、２枚のレンズに限らずより多くのレンズを含む光学系において、同様に衝撃緩和手段を採用することができる。
【００３６】
また、上記実施形態においては、変倍駆動する駆動機構として、機械的なカム作用を用いた機構を示したが、これに限定されるものではなく、複数のレンズを移動させるその他の機構を採用した構成において、上記衝撃緩和手段を採用することができる。
【００３７】
また、上記実施形態においては、衝撃緩和手段として、弾性材料等により形成された緩衝部材４０，４０´，４０´´，４０´´´を示したが、これに限定されるものではなく、衝撃力を減衰ないし吸収して緩和する作用があれば、バネとゴムの組み合わせによる構造、粘弾性体を用いた構造、その他の構造を採用することができる。
さらに、上記実施形態においては、携帯電話機において本発明を適用したが、携帯型パーソナルコンピュータにおいても同様に適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の携帯情報端末機によれば、被写体を撮影するための撮像素子及び光学系を含むカメラユニットを、本体ケースに収容させるにあたり、本体ケースを通してカメラユニットへ加わる衝撃を緩和するための衝撃緩和手段として、カメラユニットを保持するユニットケースと本体ケースとの間に緩衝部材を設けたことにより、操作者が、携帯情報端末機を手元から落下させたような場合に、その落下による衝撃力が緩衝部材により緩和され、カメラユニットの破損が防止され、所期の機能が保証される。
また、緩衝部材を拡径部と縮径部により形成して位置決め機能を持たせることで、カメラユニットを本体ケースに対して位置決めするための専用の位置決め部材を必要とせず、それ故に、構造の簡略化、低コスト化を行なえる。
さらに、本体ケースに対して、複数の異なる方向からユニットケースを支持するように緩衝部材を設けることにより、携帯情報端末機が落下する際の向きに拘わらず、衝撃力を効率良く緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯情報端末機の一実施形態を示す正面図である。
【図２】カメラユニット及び本体ケースの内部構造を示すものであり、光学系が望遠側に位置する状態を示す断面図である。
【図３】カメラユニット及び本体ケースの内部構造を示すものであり、光学系が広角側に位置する状態を示す断面図である。
【図４】カメラユニットの内部構造を示すものであり、後方から観た断面図である。
【図５】駆動機構の一部をなす円筒カムを示す展開図である。
【図６】カメラユニットを示す斜視図である。
【図７】緩衝部材及びその取り付け方法を示す斜視図である。
【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、緩衝部材の他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  本体ケース
１０ａ  嵌合穴
１１  表示部
１４  撮影窓
２０  カメラユニット
２１  ユニットケース
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ  外壁面
２１ａ´，２１ｂ´  嵌合穴
２５  ＣＣＤ（撮像素子）
３０  光学系
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  ガイド軸（駆動機構）
３２，３４  レンズ
３３，３５  レンズ枠
３３ｄ，３５ｄ  フォロワピン（駆動機構）
３６  円筒カム（駆動機構）
４０，４０´，４０´´，４０´´´  緩衝部材（衝撃緩和手段）
４１  拡径部
４２  縮径部
【図１】
0003965309.tif 000002
【図２】
0003965309.tif 000003
【図３】
0003965309.tif 000004
【図４】
0003965309.tif 000005
【図５】
0003965309.tif 000006
【図６】
0003965309.tif 000007
【図７】
0003965309.tif 000008
【図８】
0003965309.tif 000009