JP2005323188A - 携帯電話機 - Google Patents

Abstract

【課題】 被写体に対して十分な照明光を与えつつ、カメラを確実に位置決めする。
【解決手段】 携帯電話機１０は、受話器ユニット１１、送話器ユニット１２、これらを連結するヒンジ部１３からなる。受話器ユニット１１と送話器ユニット１２とは、ヒンジ１３側と反対側の端部に傾斜面１１ａ，１２ａが形成されるとともに、ヒンジ部１３から等距離の位置にＬＥＤ５４ａ，５４ｂが配置されている。ヒンジ部１３にはカメラユニット２３，２４が組み込まれている。接写撮影を行うには、受話器ユニット１１と送話器ユニット１２とを、開き角度θ１をなす接写可能位置にセットし、各々の内面を下方に向けた状態で、接写対象の被写体３１に被せる。このとき、ＬＥＤ５４ａ，５４ｂが点灯されて撮影範囲が照明されるとともに、傾斜面１１ａ，１２ａの接地によってカメラユニット２３，２４が位置決めされる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、受話器ユニットと送話器ユニットとが互いの内面を対面させる閉じ位置と、互いの開き角が鈍角をなす通話位置との間で回動自在な携帯電話機に関するものである。

近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの小型の情報端末機器には、ＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子を撮像手段として用いた撮像装置が組み込まれている。この撮像装置は、広くデジタルカメラと称され、撮影レンズで光学的に得た被写体像を固体撮像素子を用いて撮像信号に変換し、電子的にその画像を撮影、記録する機能を有しており、固体撮像素子の小型化及び画素の高密度化に伴って実用性が高くなってきている。

デジタルカメラを組み込んだ携帯電話で、通常の撮影モードと、通常の撮影モードではピント合わせが不可能な近距離の被写体をピンボケしないで撮影できる接写モードを切り替える切り替え手段を備えたものが普及している。接写モードで撮影する接写撮影では、撮影レンズを被写体に近接させるため、携帯電話自身で外光が遮られ、被写体の照度が低下してしまう。そこで、特許文献１には、被写体の照度を保つために、撮影レンズの近傍にハーフミラーを組み込んだ携帯電話が記載されている。このハーフミラーは、通常の撮影モードでは、撮影範囲確認用のミラーとして機能し、撮影レンズを撮影者側に向けた自分撮りなどに利用される。一方、接写モードでは、撮影レンズ側の面と反対側の面に組み込まれた液晶ディスプレイのバックライトの光を透過し、撮影レンズの正面にある被写体を照明する。

また、接写撮影では、数ｃｍの範囲を画面いっぱいに撮影しようとすると、手ブレが生じるおそれがある。そこで、特許文献１では、撮影レンズの周囲に３つの凸部を設け、これら凸部の出っ張りを被写体に当接して、被写体に対して一定の間隔を保持した状態で撮影を行うことにより、手ブレを防止している。

特開２００２−３７４４５０号公報

上記特許文献１の携帯電話では、照明光がハーフミラーを介して被写体に与えられるため、照度が不十分であった。また、手ブレ防止のための３つの凸部は、配設位置が携帯電話本体に限られるため、被写体のサイズが小さいと、凸部の一部が被写体に当接せずにカメラが不安定となる。これにより、手ブレが生じて鮮明な画像を撮影できないことがあった。

本発明は、上記問題を解消するためのものであり、被写体に対して十分な照明光を与えつつ、カメラを確実に位置決めして撮影できる撮像装置を備えた携帯電話機を提供することを目的とする。

本発明の携帯電話機は、受話器ユニットと送話器ユニットとがヒンジ部を介して連結され、両ユニットがそれぞれの内面を互いに対面させる閉じ位置と互いの開き角が鈍角をなす通話可能位置との間で回動自在であり、ヒンジ部にデジタルカメラの撮影レンズが組み込まれたものであって、受話器ユニットと送話器ユニットとを閉じ位置と通話可能位置との間に設定された特定開き位置に回動させたときに両ユニットが各々の内面を下方に向けた状態で平坦面上に載置可能であるとともに、両ユニットを特定開き位置に回動することにより下方に向けられた撮影レンズが接写撮影用にピント合わせされることを特徴とする。

受話器ユニットと送話器ユニットとの少なくともいずれかの内面に、接写撮影用のピント合わせされた撮影レンズの撮影範囲に照明を与える発光素子が設けられていることが好ましい。また、デジタルカメラが一対設けられ、各々の撮影レンズがヒンジ部に互いに離間して組み込まれており、各々のデジタルカメラはそれぞれの撮影レンズを通して互いに視差のある画像を撮影することが好ましい。

本発明によれば、受話器ユニットと送話器ユニットとを所定の特定開き位置に回動することで、撮影レンズが接写撮影用にピント合わせされるとともに、受話器ユニットと送話器ユニットとの少なくともいずれかの内面に設けられた発光素子が発光されるから、被写体に対して十分な照明光を与えることができる。また、両ユニットを所定の特定開き位置に回動させたときに平坦面上に載置可能としたから、カメラを確実に位置決めして撮影することができる。

本発明に係る撮像装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１及び図２は、本発明を適用した携帯電話機の正面側及び背面側の外観斜視図である。携帯電話機１０は、略矩形の薄板形状に形成された受話器ユニット１１及び送話器ユニット１２、これらを回動自在に連結するヒンジ部１３から構成されている。

受話器ユニット１１にはアンテナ４２が内蔵されている。アンテナ４２は、通話や電子メールサービス、インターネット接続サービスを利用する際に他の携帯電話やインターネットサーバからの電波信号を受信するとともに、携帯電話機１０から発信される電波信号を外部に送信する。

受話器ユニット１１の内面には、受話スピーカ１４、第１液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１５、第１発光窓１６が設けられている。受話スピーカ１４は、通信相手の音声や着信音などを出力する。受話器ユニット１１の外面には、第２液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２５、通常撮影用のカメラユニット２６が設けられている。カメラユニット２６には撮影レンズ２６ａが組み込まれている。

第１及び第２のＬＣＤ１５，２５は、携帯電話機１０の内蔵ディスプレイである。第１ＬＣＤ１５は、各種メニュー表示や電話番号表示などに用いられる他、カメラユニット２６を使用して撮影を行うときのファインダ画像表示や撮影済みの画像表示に用いられる。第２ＬＣＤ２５は、後述するカメラユニット２３，２４を使用して撮影を行うときのファインダ画像表示及び撮影済みの画像表示に用いられる。

図３に示すように、第２ＬＣＤ２５には、公知のスキャンバックライト方式の立体視可能な液晶ディスプレイが用いられている。この第２ＬＣＤ２５は、液晶パネル６０、バックライトパネル６１、白色ＬＥＤなどの光源６２ａ，６２ｂからなる。液晶パネル６０の表示画面は、紙面と垂直な方向にも広がりを持つので、光源６２ａ，６２ｂに白色ＬＥＤを用いる場合には、その方向に複数個並べて用いられる。

バックライトパネル６１は、光源６２ａ，６２ｂが点灯され、各側面から入射される照明光の入射角度に応じて、それぞれ異なった指向性をもたせて液晶パネル６０に出射させる作用をもつ。例えば、光源６２ａが点灯し、実線で示すようにそれぞれ異なった角度でバックライトパネル６１に入射した３本の光線は、それぞれ異なった角度で液晶パネル６０に照射される。同様に、光源６２ｂが点灯したときには、破線で示すような角度で液晶パネル６０に光線が照射される。各々の光源６２ａ，６２ｂからの照明光にこのような指向性を与えるには、バックライトパネル６１として、照明光の入射位置ごとに反射面の傾きが異なる微小なプリズムを配列したマイクロプリズムシートを用いれば良い。

送話器ユニット１２の内面には、送話マイク１７、ダイヤルキー１８ａやメニューキー１８ｂ、選択キー１８ｃなどからなる操作部１８、第２発光窓１９が設けられている。送話マイク１７は、話し手の音声を電気的な音声信号に変換して、アンテナ４２を介して通話相手に送信する。ダイヤルキー１８ａは、電話番号や電子メールの文章などを入力する際に操作される。メニューキー１８ｂ及び選択キー１８ｃは、各種メニューの選択・設定などに使用される。エンターキー１８ｄは、カメラユニット２６によって撮影を行うときのレリーズ操作に使用される。

送話器ユニット１２の下面には、パーソナルコンピュータなどの外部機器とケーブル接続するためのソケット２０、メモリーカードが装填されるメモリーカードスローット２１が設けれている。また、一方の側面には、撮影ボタン２２が設けられている。撮影ボタン２２は、カメラユニット２３，２４によって撮影を行うときのレリーズ操作に使用する。

受話器ユニット１１と送話器ユニット１２とは、ヒンジ１３側と反対側の端部に傾斜面１１ａ，１２ａが形成されている。携帯電話機１０は、後述する接写モードではこれら傾斜面１１ａ，１２ａが接地する形態（図４参照）で使用される。

ヒンジ部１３には、一対のカメラユニット２３，２４が互いに離間して設けられている。カメラユニット２３，２４の間隔は、撮影レンズ２３ａ，２４ａの光軸間距離が１００ｍｍ以下、好ましくは３６ｍｍ程度になるようにするのが好ましい。カメラユニット２３，２４の各々には、撮影レンズ２３ａ，２４ａが組み込まれており、これら撮影レンズ２３ａ，２４ａの各々には、例えばパンフォーカスタイプのものが用いられ、接写撮影用にピント合わせがなされる。

本実施形態では、携帯電話機１０は、静止画撮影では、カメラユニット２６を用いて中距離から無限遠の被写体を撮影・記録する通常モードと、カメラユニット２３，２４を用いて近距離の被写体を撮影・記録する接写モードとを設定可能としている。接写モード設定下では、操作部１８の設定操作により、３次元（３Ｄ）モードと２次元（２Ｄ）モードとを選択可能になっている。３Ｄモードでは、２つのカメラユニット２３，２４の双方を用いて、左右方向で視差のある２種類の被写体画像を同時に撮影する。この場合、カメラユニット２３が左眼用カメラとなり、カメラユニット２４が右眼用カメラとなる。２Ｄモードでは、一方のカメラユニット２３を用いて、通常通りに１種類の被写体像を撮影する。携帯電話機１０は、初期設定では２Ｄモードを設定している。

接写モードの設定方法としては、操作部１８を設定操作する他、受話器ユニット１１と送話器ユニット１２とを予め設定された接写可能位置に回動する。携帯電話機１０は、ヒンジ部１３を介して受話器ユニット１１あるいは送話器ユニット１２を相対的に回動させることにより、両ユニット１１，１２がそれぞれの内面を互いに対面させる閉じ位置と、互いの開き角が予め設定された鈍角をなす通話可能位置との間で回動自在であり、接写可能位置は、閉じ位置と通話可能位置との間に設定されている。なお、携帯電話機１０では、接写可能位置を、単一に設定しているが、被写体のサイズに対応できるように複数設定しても良い。ヒンジ部１３には、受話器ユニット１１と送話器ユニット１２とを、閉じ位置、接写可能位置及び通話可能位置で係止するクリック機構（図示せず）が設けられている。

第１及び第２の発光窓１６，１９は、受話器ユニット１１及び送話器ユニット１２の各々の内面で、ヒンジ部１３から等距離の位置に設けられている。第１及び第２の発光窓１６，１９の奥方には、接写モード設定時、所定の光量の光を発する発光手段が設置されている。発光手段の光源としては、例えば白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。

図４は、携帯電話機１０の接写モードにおける使用形態の一例を示している。受話器ユニット１１と送話器ユニット１２とを、開き角度θ１をなす接写可能位置にセットし、それら各々の内面を下方に向けた状態で、接写対象の被写体３１に被せる。この被写体３１は、例えば平坦面上に配置されている。このとき、携帯電話機１０は、両ユニット１１，１２の傾斜面１１ａ，１２ａが接地し、平坦面上に安定して載置されることで、カメラユニット２３，２４が確実に位置決めされる。また、カメラユニット２３，２４の各撮影レンズ２３ａ，２４ａが被写体３１と対向し、被写体３１にピントが合わせられる。

本実施形態では、携帯電話機１０が接写可能位置にセットされると、白色ＬＥＤが点灯し、第１及び第２の発光窓１６，１９から撮影レンズ２３ａ，２４ａの撮影範囲に向けて、均等な光が照射される（破線で示す）。これにより、被写体３１に対して十分な照明光を与える。

図５に上記携帯電話機１０の電気的構成を機能ブロックで示す。システムコントローラ４０は、受話スピーカ１４及び送話マイク１７の音声入出力を制御する音声処理回路４１、アンテナ４２を介して送受信を行う無線通信インターフェース４３を主たる構成要素とする電話機の機能を管制する。また、操作部１８の設定操作、あるいは、受話器ユニット１１と送話器ユニット１２との開き角に対応して、カメラユニット２３，２４，２６を含む撮像装置の制御を行う。

左眼用カメラユニット２３の撮影レンズ２３ａの結像面には、ＣＣＤイメージセンサ２３ｂが、右眼用カメラユニット２４の撮影レンズ２４ａの結像面には、ＣＣＤイメージセンサ２４ｂが配置されている。これらＣＣＤイメージセンサ２３ｃ，２４ｃは、ＣＣＤドライバ４４からの駆動パルスを受け、それぞれの撮影レンズ２３ａ，２４ａで得られた被写体像の撮像信号を出力する。これらの撮像信号は、信号処理回路２３ｃ，２４ｃによってノイズ除去やアナログ増幅、カラーバランス補正など周知の信号処理の後にデジタル変換され、システムコントローラ４０によってそれぞれフレームメモリ４６ａ，４６ｂに書き込まれる。

これら画像データの読み込みは、各ＣＣＤイメージセンサ２３ｂ，２４ｂから一画面分の撮像信号が出力されるごとに行われ、フレームメモリ４６ａでは左眼用カメラユニット２３の撮影レンズ２３ａを通して得られた左眼用画像データが逐次更新され、フレームメモリ４６ｂでは右眼用カメラユニット２４の撮影レンズ２４ｂを通して得られた右眼用画像データが逐次更新される。

各フレームメモリ４６ａ，４６ｂで更新される画像データは、それぞれ画像データ処理回路４７ａ，４７ｂに入力される。画像データ処理回路４７ａ，４７ｂでは、画像データに対してマトリックス演算処理やホワイトバランス調整、ガンマ補正など各種画像処理が施され、それぞれ画像データメモリ４８ａ，４８ｂに書き込まれる。

接写モードの３Ｄモード設定時、ＬＣＤドライバ５０は、第２ＬＣＤ２５に立体視可能な３Ｄ画像を表示する。３Ｄ画像表示の際、ＬＣＤドライバ５０によって画像データメモリ４８ａから左眼用の画像データが読み込まれ、図３にハッチングで示すように、液晶パネル６０の領域Ｓ１に画像表示が行われる。この画像表示と同時に、光源６２ａが点灯され、バックライトパネル６１によってこの照明光に指向性が与えられると、図中実線で示すように、領域Ｓ１の表示画像が観察者の左眼６３ａで観察される。この画像が右眼６３ｂで観察されることはほとんどない。

左眼観察用の画像表示がなされた後、ＬＣＤドライバ５０によって画像データメモリ４８ｂから右眼用の画像データが読み込まれ、領域Ｓ２に画像表示が行われる。これと同時に、光源６２ｂが点灯され、バックライトパネル６１によってこの照明光に指向性が与えれると、今度は図中破線で示すように、領域Ｓ２の表示画像が右眼６３ｂで観察される。もちろん、領域Ｓ２の画像が左眼６３ａで観察されることはほとんどない。このような画像表示処理を、例えば（１／６０）秒間隔で交互に行うことにより、観察者の左右の眼６３ａ，６３ｂでは、それぞれ互いに視差のある左眼用画像と右眼用画像とが交互に観察され、立体的な画像観察を行うことができる。

２Ｄモード設定時、ＬＣＤドライバ５１によって画像データメモリ４８ｂの画像データだけが読み込まれ、これが第２ＬＣＤ２５の中央部に表示される。これと同時に、双方の光源６２ａ，６２ｂが３Ｄ画像表示時のほぼ半分の光量で連続点灯され、観察者の左右の眼６３ａ，６３ｂで同じ画像が観察される。

カメラユニット２６の撮影レンズ２６ａの結像面には、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂが配置されている。このＣＣＤイメージセンサ２６ｂは、ＣＣＤドライバ４４からの駆動パルスを受け、撮影レンズ２６ａで得られた被写体像の撮像信号を出力する。撮像信号は、信号処理回路２６ｃによって周知の信号処理の後にデジタル変換され、フレームメモリ４６ａに書き込まれる。カメラユニット２６から得られる画像データに対しては、カメラユニット２３から得られる画像データと同様に、画像データ処理回路４７ａによって各種画像処理が施され、画像データメモリ４８ａに書き込まれる。通常モード設定時、ＬＣＤドライバ５０は、画像データメモリ４８ａから画像データを読み込み、第１ＬＣＤ１５に画像表示を行う。

ＬＣＤ１５，２５の表示画像を観察しながらフレーミングを行い、レリーズボタンとなるエンターキー１８ｄあるいは撮影ボタン２２を押圧操作すると、画像データメモリ４８ａ，４８ｂに格納されている画像データがフリーズされ、メディアコントローラ５１に転送される。これに続けて、操作部１８で画像記録の操作を行うと、メディアコントローラ５１によってフリーズ画像がメモリーカード５２に記録される。一方、画像記録不要の操作を行うと、メモリカード５２への記録が行われずにフリーズ画像のクリア処理が行われる。

メディアコントローラ５１は、画像データメモリ４８ａ，４８ｂの双方から画像データが転送されてきたときには、各画像データを、互いに関連付けるタグ情報を付加した上でメモリカード５２に記録する。したがって、メモリカード５２から画像データを読み出して画像再生を行うときには、これら一対の画像データを利用することが可能となる。

回動位置検出回路５３は、受話器ユニット１１と送話器ユニット１２との開き角度を検出し、システムコントローラ４０に入力する。システムコントローラ４０は、開き角度の検出値が予め設定された角度θ１であったとき、接写モードを設定し、第２ＬＣＤ２５をオンする。一方、その検出値が角度θ１でないときには、接写モードの設定を解除し、第２ＬＣＤ２５の代わりに第１ＬＣＤ１５をオンする。

第１発光窓１６の奥方にはＬＥＤ５４ａが、第２発光窓１９の奥方にはＬＥＤ５４ｂが配置されている。各ＬＥＤ５４ａ，５４ｂは、接写モードが設定されると同時に点灯し、接写モード設定が解除されると同時に消灯する。

図６に示すフローチャートにしたがって、本実施形態の作用について説明する。接写撮影を行う場合、携帯電話機１０を接写可能位置に切り替える。この接写可能位置への切り替えに伴い、回動位置検出回路５３によって受話器ユニット１１と送話器ユニット１２との開き角度が検出され、この検出値が所定角度θ１であった場合、システムコントローラ４０によって接写モードが設定される。接写モード設定下では、ＬＥＤ５４ａ，５４ｂが点灯されるとともに、第２ＬＣＤ２５に、カメラユニット２３，２４によって得られた、３Ｄあるいは２Ｄのファインダ画像が表示される。接写モードが設定された携帯電話機１０は、受話器ユニット１１及び送話器ユニット１２の各傾斜面１１ａ，１２ａが接地するように被写体３１に被せられる。このとき、カメラユニット２３，２４は、被写体３１に対し、確実に位置決めされ、撮影レンズ２３ａ，２４ａのピントが合った状態になるとともに、十分な照明光が与えられる。

第２ＬＣＤ２５の表示画像を見ながらフレーミングを行い、撮影ボタン２２を押圧操作すると、画像データメモリ４８ａ，４８ｂ（２Ｄモードでは画像データメモリ４８ａのみ）に格納されている画像データがフリーズされ、このフリーズ画像がメモリーカード５２に記録される。その後、画像データメモリ４８ａ，４８ｂ内のフリーズ画像がクリアされる。

通常撮影を行う場合、携帯電話機１０を接写可能位置より他の位置に切り替えたり、操作部１８で設定操作する。通常モード設定下では、ＬＥＤ５４ａ，５４ｂが消灯されるとともに、第１ＬＣＤ１５に、カメラユニット２６によって得られた２Ｄのファインダ画像が表示される。第１ＬＣＤ１５の表示画像を見ながらフレーミングを行い、エンターキー１８ｄを押圧操作すると、画像データメモリ４８ａに格納されている画像データがフリーズされ、このフリーズ画像がメモリーカード５２に記録される。その後、接写モードの場合と同様に、画像データメモリ４８ａ内のフリーズ画像がクリアされる。

３Ｄ画像の表示機能をもった第２ＬＣＤ２５は、必ずしも上述したスキャンバックライト方式のものに限られない。例えば、バックライト照明光の進行方向を視差バリアで制御することにより、観察者の左眼と右眼のいずれかに届くように分離し、それぞれの光路中に左眼観察用の画像と右眼観察用の画像とを画素配分して表示すれば、液晶パネルに視差のある双方の画像を同時に表示しても３Ｄ画像の観察が可能となる。

上記実施形態では、接写モードが設定されるとともに、ＬＥＤ５４ａ，５４ｂを点灯して接写対象の被写体３１を照明したが、撮影ボタン２２を２段押圧式に構成し、撮影ボタン２２が半押し操作されると同時に、ＬＥＤ５４ａ，５４ｂを点灯するようにしても良い。

上記実施形態では、カメラユニット２３，２４をヒンジ部１３に内蔵したが、アクセサリとして携帯電話機１０に着脱可能に構成しても良い。

本発明を適用した携帯電話を示す正面側斜視図である。 携帯電話の背面側斜視図である。 第２ＬＣＤ（３Ｄ画像表示用液晶ディスプレイ）の構造を示す概略図である。 接写モードの使用形態を示す説明図である。 携帯電話の電気的構成を示す機能ブロック図である。 静止画撮影の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 携帯電話機
１１ 受話器ユニット
１２ 送話器ユニット
１３ ヒンジ部
２３，２４ 一対のカメラユニット
２３ａ，２４ａ 撮影レンズ
５４ａ，５４ｂ ＬＥＤ

Claims (3)

1. 受話器ユニットと送話器ユニットとがヒンジ部を介して連結され、前記両ユニットがそれぞれの内面を互いに対面させる閉じ位置と互いの開き角が鈍角をなす通話可能位置との間で回動自在であり、前記ヒンジ部にデジタルカメラの撮影レンズが組み込まれた携帯電話機において、
   前記受話器ユニットと送話器ユニットとを前記閉じ位置と通話可能位置との間に設定された特定開き位置に回動させたときに両ユニットが各々の内面を下方に向けた状態で平坦面上に載置可能であるとともに、両ユニットを前記特定開き位置に回動することにより下方に向けられた前記撮影レンズが接写撮影用にピント合わせされることを特徴とする携帯電話機。
2. 前記受話器ユニットと送話器ユニットとの少なくともいずれかの内面に、接写撮影用のピント合わせされた撮影レンズの撮影範囲に照明を与える発光素子が設けられていることを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
3. デジタルカメラが一対設けられ、各々の撮影レンズが前記ヒンジ部に互いに離間して組み込まれており、各々のデジタルカメラはそれぞれの撮影レンズを通して互いに視差のある画像を撮影することを特徴とする請求項１又は２記載の携帯電話機。

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