携帯テレビ電話
【課題】 映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体１と、映像情報を映像情報駆動部３から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置２とを備える携帯テレビ電話において、使用者の目の前に、位置する虚像光学表示装置２の機器構成を必要最小限にして、携帯テレビ電話の接眼部の小型化を図る。
【解決手段】 虚像光学表示装置２の結像光学系４を、折り返し部４ｂを介して映像情報駆動部側光学系４ａと、接眼部側光学系４ｃとに分離する。電話機本体１に折り畳み可能に設けられたアーム６に上記接眼部側光学系４ｃを装着する。アーム６を開放した際の接眼部側光学系４ｃとビデオカメラ部１１の撮影方向とがほぼ平行方向となるように、ビデオカメラ部１１を電話話機本体１に配置する。
【解決手段】 虚像光学表示装置２の結像光学系４を、折り返し部４ｂを介して映像情報駆動部側光学系４ａと、接眼部側光学系４ｃとに分離する。電話機本体１に折り畳み可能に設けられたアーム６に上記接眼部側光学系４ｃを装着する。アーム６を開放した際の接眼部側光学系４ｃとビデオカメラ部１１の撮影方向とがほぼ平行方向となるように、ビデオカメラ部１１を電話話機本体１に配置する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置を備える携帯テレビ電話に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯テレビ電話において、受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成させて認識表示させるようにしたものがある。
【０００３】上記従来の携帯テレビ電話における虚像光学表示装置は、使用者の目から見て、接眼部の向こうに結像光学系と映像情報駆動部が一体となって電話機本体に装着されている（米国特許第６，０７３，０３４号等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】使用者の目の前に位置する接眼部に一体化して映像情報駆動部を配置した場合、目の前に位置する機器構成が大きくなり、全体のバランスが悪く、電話機本体の厚みも厚くする必要があった。
【０００５】そこで、この発明の課題は、使用者の目の前に、位置する虚像光学表示装置の機器構成を必要最小限にして、携帯テレビ電話の接眼部の小型化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するために、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置と、を備える携帯テレビ電話において、上記虚像光学表示装置の結像光学系を、折り返し部を介して映像情報駆動部側光学系と、接眼部側光学系とに分離すると共に、上記電話機本体に折り畳み可能に設けられたアームに上記接眼部側光学系が装着され、上記電話機本体内に、映像情報駆動部側光学系と映像情報駆動部とを装着し、前記アームを開放した際の接眼部側光学系とビデオカメラ部の撮影方向とが平行又はほぼ平行方向となるように、上記ビデオカメラ部が電話機本体に配置されていることを特徴とする。
【０００７】上記のように、結像光学系を、折り返し部を介して映像情報駆動部側光学系と、接眼部側光学系とに分離した構成にすることにより、使用者の目の前に、接眼部側光学系のみを位置させ、映像情報駆動部を、目の側方乃至後方位置に配置することができる。
【０００８】したがって、使用者の目の前に位置する機器構成を小さくすることができ、携帯テレビ電話の小型化が図れる。
【０００９】アームを開いた状態において、接眼部側光学系と、ビデオカメラ部とが平行又はほぼ平行な方向となるように、電話機本体にビデオカメラ部を配置することで、接眼部光学系を使用者が観察するようにすると、使用者の目の前方に位置する箇所をビデオカメラ部が撮影することになる。このため、使用者は目で追うようにして、ビデオカメラ部で被写体を撮影することができる。
【００１０】また、この発明は、上記した構成に加え、前記アームの開閉状態を検知する手段を備え、アームの開閉状態に応じて少なくとも映像情報駆動部の駆動が制御されることを特徴とする。
【００１１】上記したように構成することで、消費電力の削減及び見難い形態での使用を回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１〜図７は、この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示している。
【００１３】この実施形態の携帯テレビ電話は、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体１と、映像情報を映像情報駆動部３から結像光学系４を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置２と、を備える。
【００１４】上記の結像光学系４は、レンズ群Ｌ１〜Ｌ５と平面ミラーＭ１〜Ｍ２の組み合わせからなり、図１の矢印のように、映像情報駆動部側光学系４ａと、折り返し部４ｂと、接眼部側光学系４ｃとに分離されたリレー光学系を構成している。
【００１５】上記電話機本体１には、少なくとも上記接眼部側光学系４ｃを装着するアーム６が設けられている。更に、図示しないが電話機本体１の内部にはこの電話機の送受動作や他の制御動作を行うための制御回路が設けられている。
【００１６】この接眼部側光学系４ｃを装着するアーム６は、上記電話機本体１に対してヒンジ５により、折り畳み可能に設けられている。
【００１７】この実施形態においては、図１に示すように、電話機本体１に、映像情報駆動部３、映像情報駆動部側光学系４ａと折り返し部４ｃの一部が設けられ、アーム６に、折り返し部４ｃの一部と接眼部側光学系４ｃが設けられている。以下、アーム６に設けられる折り返し部４ｃの一部と接眼部側光学系４ｃを含めてディスプレイ接眼部６ａと称する。
【００１８】図２は、アーム６を起こして開いた状態、図３はアームを畳んで閉じた状態を示しており、図２のように、アーム６を開いた状態において、上記リレー光学系が形成されるようになっている。
【００１９】上記リレー光学系の途中には、外部露出空間Ｃを設けており、この外部露出空間Ｃにより、リレー光学系の保持部の軽量化を図っている。
【００２０】上記電話機本体１は、プッシュボタン操作部７、液晶表示部８、スピーカー部９、マイク部１０を有する。
【００２１】図２に示すように、接眼部側光学系４ｃを備えたディスプレイ接眼部６ａを装着するアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当てると、図１に示すように、使用者の目Ｅの前に、接眼部側光学系４ｃが位置し、映像情報駆動部３からの映像情報が上記リレー光学系を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像として表示される。即ち、アーム６を確実に開き、この状態でスピーカー部９を耳に当てると、接眼部側光学系４ｃが使用者の目Ｅの前に位置するように、スピーカー部９から電話機本体１のヒンジ部５迄の長さ、アーム６の長さ、アーム６と電話機本体１との角度が人間工学的に最適な条件で決定されている。
【００２２】このため、使用者が、接眼部側光学系４ｃを含むディスプレイ接眼部６ａを装着したアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認する際にも、疲れがなく、自然な状態で観察できるように構成されている。
【００２３】また、電話機本体１のスピーカー部９とヒンジ５との間に、図示するように、丸みを帯び持ちやすいような形状に構成された保持部１３が設けられている。
【００２４】更に、上記電話機本体１には、送信映像を撮影するビデオカメラ部１１を有し、このビデオカメラ部１１は使用者に対向する被写体を撮影する状態に取付けられている。すなわち、アーム６を開いた状態において、接眼部側光学系４ｃと、ビデオカメラ部１１とが平行又はほぼ平行な方向となるように、スピーカー部９などが設けられた面とは反対の面に配置される。従って、接眼部光学系４ｃを使用者が観察するようにすると、使用者の目の前方に位置する箇所をビデオカメラ部１１が撮影することになる。このため、使用者は目で追うようにして、ビデオカメラ部１１で被写体を撮影することができる。
【００２５】そして、図５に示すように、この携帯テレビ電話は、使用状態において、スピーカー部９、保持部１３、ビデオカメラ部１１、ディスプレイ接眼部６ａという順序で配置されるように構成されている。そして、保持部１３でこの電話機本体１を使用者が掴んで保持したときに、その指先が押下しやすい位置にビデオカメラ部１１のシャッタボタン１２が設けられている。
【００２６】上記したように、使用時にビデオカメラ部１１の後方に保持部１３が位置することにより、電話機を使用しているときにも指先などがビデオカメラ部１１の撮影の邪魔になることがなく、使用者の目線方向にある被写体を撮影することができる。
【００２７】このビデオカメラ部１１で撮影した映像は、映像情報駆動部３に映像情報として与えられ、上記リレー光学系４を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像として表示することにより、ビデオカメラ部１１で撮影している映像を使用者がモニタリングすることができる。このため、使用者は、現在撮影されている実際の映像を確認しながら、相手側にその映像を送信することができる。
【００２８】勿論、映像情報駆動部３に、相手先からの映像情報を与えられることにより、上記リレー光学系４を通して使用者の目Ｅの網膜上に送信されてきた映像を虚像として表示することもできる。
【００２９】ところで、使用者は、使用状態においては、ある程度上下方向にビデオカメラ部１１の撮影方向を変化させ、撮影状態を変化させたい場合もある。ビデオカメラ部１１は固定のままでは、顔を上下させるなどして、対応する必要がある。そこで、図６に示すように、ビデオカメラ部１１を電話機本体１に対して、回転軸１１ａを介して回転可能に取り付け、ビデオカメラ部１１を所定の角度を回転可能なように構成してもよい。
【００３０】このように構成することにより、ビデオカメラ部１１を指先などで回転させ、ディスプレイ接眼部６ａを介して与えられる虚像を確認しながら所望の角度位置にビデオカメラ部１１の位置を決めれば、使用者が一番好ましい使用状態で電話機本体１及びビデオカメラ部１１を操作することができる。
【００３１】上記映像情報駆動部３は、透過型又は反射型の液晶パネルとＬＥＤ等からなる光源とによって構成されている。
【００３２】なお、上記映像情報駆動部３は、ＥＬ等の自発光型表示装置を使用することもできる。
【００３３】上記した実施形態では、リレー光学系を構成する結像光学系４を、レンズ群Ｌ１〜Ｌ５と平面ミラーＭ１〜Ｍ２の組み合わせによって構成したが、リレー光学系は、レンズ群と曲面ミラーの組み合わせ、曲面ミラーの組み合わせによって構成してもよい。
【００３４】ところで、上記した携帯テレビ電話においては、電池にて駆動されるので、使用時間などを考慮すれば、使用電力はなるべく少なくする方が好ましい。このため、電源スイッチをオンにすると、映像情報駆動部３も常にオンにすると、使用者が映像を見る必要がない場合においても映像情報駆動部３による電力を使用することになるので、好ましくはない。
【００３５】そこで、この実施形態においては、アーム６の開閉状態、プッシュボタン操作部７による設定などにより、映像情報駆動部３などの電力制御を行うように制御している。
【００３６】図７は、上記した携帯テレビ電話の回路構成を示すブロック図である。図１においては、図示していないが、アーム６と電話機本体１を繋ぐヒンジ５部分にアームセンサスイッチ１０８が設けられており、アーム６の開閉の度合いが検知可能に構成されている。
【００３７】このアームセンサスイッチ１０８からの信号がコントローラ１００に与えられ、コントローラ１００はこのアームセンサスイッチ１０８からの信号に基づき、各種モジュール回路の制御を行う。携帯テレビ電話を使用する場合には、アーム６を完全に開いて、結像光学系４が所定の光路を構成する必要がある。このため、アーム６を開けた状態が不完全な状態であれば、使用者の網膜に虚像を結像することができない。そのような状態においては、使用者にアーム６の開放状態が不完全であることを知らせると共に、その間の映像情報駆動部６への電力の消費を少なくするために、アーム６の開閉状態をアームセンサスイッチ１０８からの信号に基づきコントローラ１００が判断し、各種モジュール回路を制御するものである。このように構成することで、消費電力の削減及び見難い形態での使用を回避することができる。具体的な制御については、後述する。
【００３８】リチウムイオン蓄電池などの２次電池１０１からの電力は電源管理回路１０２を介して各モジュール回路に与えられる。この電源管理回路１０２はコントローラ１００により制御される。
【００３９】ＲＦ回路１０７は、アンテナからの受信信号を周波数変換、Ａ／Ｄ変換して、受信したデジタル信号をコントローラ１００に与えると共に、コントローラ１００より与えられる送信データをＤ／Ａ変換、周波数変換してアンテナより出力する。
【００４０】このコントローラ１００は、携帯電話のベースバンドの信号処理、通常電話の音声コーデック及び全体のコントロールを行う。
【００４１】また、テレビ電話通信時のＭＰＥＧ４などの規格に基づく画像圧縮・伸張並びに音声信号の圧縮・伸張の処理は、マルチメディアプロセッサ１０６で行われ、このマルチメディアプロセッサ１０６は、コントローラ１００により制御される。
【００４２】メモリ１０５は、主としてマルチメディア処理時に必要な画像などを記憶する。このメモリ１０５は、コントローラ１００により書き込み、読み出し等が制御される。
【００４３】表示コントローラ１１３は、映像情報駆動部３に対するインターフェース並びにその制御を行うものであり、コントローラ１００により制御される。
【００４４】ビデオカメラ部１１は、カメラコントローラ１０４により制御され、ビデオカメラ部１１から入力された映像データは、カメラコントローラ１０４によりデジタル信号に変換され、メモリ１０５、マルチメディアプロセッサ１０６、表示コントローラ１１３に画像データが与えられる。
【００４５】マイク回路１１０は、入力された、音声データをデジタル変換し、コントローラ１００に与える。そして、コントローラ１００にて音声コーデックされ、ＲＦ回路１０７を介してアンテナから相手先に送信される。
【００４６】スピーカー部１０９は、コントローラ１００から与えられる相手側からの音声データを復調し、音声として出力する。
【００４７】プッシュボタン操作部７は、テンキー、電源キー、ファクションキーなどで構成され、使用者が押下したキー情報がコントローラ１００に与えられる。コントローラ１００は、プッシュボタン操作部７から与えられたキー情報に基づき、各種動作を行う。
【００４８】ディスプレイコントローラ１１４は、キーパッドより入力されたデータ、送受信動作等を表示するための液晶表示部８を制御する。
【００４９】次に、この発明にかかる携帯テレビ電話の送受信動作等につき説明する。基本的な動作は、テレビ電話の受信データは、ＲＦ回路１０７からコントローラ１００に与えられ、コントローラ１００からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられる。マルチメディアプロセッサ１０６にて、音声、画像をデコードし、画像データが表示コントローラ１１３に送られ、表示コントローラ１１３は与えられた画像データに基づき、映像情報駆動部３を駆動し、映像情報駆動部３からの映像データがディスプレイ接眼部６から使用者の目Ｅに与えられ、虚像として認識される。
【００５０】また、テレビ電話の送信データは、ビデオカメラ部１１で撮影した被写体の画像データがカメラコントローラ１０４からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられ、マルチメディアプロセッサ１０６にて画像圧縮され、コントローラ１００からＲＦ回路１０７に与えられて送信される。ビデオカメラ部１１からの画像データは表示コントローラ１１３にも与えられ、映像情報駆動部３からビデオカメラ部１１で撮像された映像データをディスプレイ接眼部６から使用者の目Ｅに与え、モニタリングできる。また、テレビ電話の音声データはマイク回路１１０からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられ、マルチメディアプロセッサ１０６にて音声圧縮され、コントローラ１００からＲＦ回路１０７に与えられて送信される。
【００５１】この発明にかかる携帯テレビ電話の基本的な動作は、上記のように行われるが、電力消費を少なくするために、この発明においては、テレビ電話として使用する場合には、アーム６を完全に解放した状態にて行うものとし、電源スイッチがオンにされてもアーム６が完全に開放されていない限り、画像処理を行う回路に電源を与えないように、電源管理回路１０２を制御して、電力の消費を抑制している。
【００５２】このため、コントローラ１００は、アームセンサスイッチ１０８からの信号に基づき、アーム６が完全に開放されたことを検知すると、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４、マルチメディアプロセッサ１０６などに電源を与えるるように制御する。なお、ファンクションキーなどの設定により、上記した全てのモジュール回路に電源を与えるのではなく、最低限のモジュール回路に電源を与えるように設定できるように構成してもよい。例えば、相手先に画像を送信するだけの場合には、電力を多く必要とする映像情報駆動部３には、電力を与えずに、電力消費を抑制するなど、色々な設定が考えられる。
【００５３】以下、制御例につき説明する。例えば、音声回線のみにて通話しているときに、アーム６を開き、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が完全に開かれたと判断すると、コントローラ１００は、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を起動するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００５４】なお、音声回線ではテレビ電話は利用できないため、通常、一度音声回線を切断し、改めてテレビ電話のための回線を確立する（かけ直す）必要がある。しかしながら、複数の回線を同時に接続できる機能があれば，以下の手順により途切れなく音声電話からテレビ電話に移行することが可能になる。
【００５５】コントローラ１００は、ビデオカメラ部１１で撮影した送信映像を映像情報駆動部３に与え、使用者の目Ｅの網膜上に虚像を表示すると共に、テレビ電話のための回線接続を行い、片方向のビデオ送信と双方向の音声送受信を実現し、その後、最初の音声回線を切断するように、各モジュール回路を制御する。
【００５６】また、例えば、テレビ電話通信時で且つ画像を受信していないとき、即ち、画像送信のみ行っているときに、アーム６が閉じられ、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が閉じられたと判断すると、音声のための回線接続を行い、双方向の音声送受信を実現し、その後、これまでのテレビ電話用回線を切断する。そして、コントローラ１００は、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を停止するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００５７】また、例えば、音声のみで通話しているときで、且つ同じ相手からの画像データ受信（呼出）があるときに、アーム６を開き、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が完全に開かれたと判断すると、コントローラ１００は、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を起動するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００５８】そして、コントローラ１００は、テレビ電話のための回線接続を行い、片方向のビデオ受信と双方向の音声送受信を実現すると同時に，相手から送られてきた受信映像を映像情報駆動部３で表示し、その後、最初の音声回線を切断するように、各モジュール回路を制御する。
【００５９】なお、アーム６が開かれた状態においてもテレビ電話を使用しない場合には、プッシュボタン操作部７からのボタン操作により、テレビ電話に関するモジュール回路を停止するようにコントローラ１００が制御するように構成できる。このとき、テレビ電話の動作を開始するときには、プッシュボタン操作部７からのボタン操作によりテレビ電話に関するモジュール回路を起動するように構成すればよい。
【００６０】また、テレビ電話通信時で且つ画像を送信していないとき、即ち、画像を受信しているとき、アーム６が閉じられ、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が閉じられたと判断すると、音声のための回線接続を行い、双方向の音声送受信を実現し、その後、これまでのテレビ電話用回線を切断する。そして、コントローラ１００は、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を停止するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００６１】上記したように、アーム６の開閉に応じて、テレビ電話の動作を制御するように構成すれば、使用する機能以外のモジュール回路への電源供給を停止又は抑制することができ、消費電力を低減することができる。
【００６２】上記したように、この発明にかかる携帯テレビ電話においては、アーム６を確実に開き、この状態でスピーカー部９を耳に当てると、接眼光学系４ｃが使用者の目Ｅの前に位置するように、スピーカー部９から電話機本体１のヒンジ部５迄の長さ、アーム６の長さ、アーム６と電話機本体１との角度が人間工学的に最適な条件で決定されている。次に、この各種寸法等の決定方法につき、図８を参照して説明する。
【００６３】図８に示すように、耳と携帯テレビ電話との接触点Ｐａが決まる。この接触点は、携帯テレビ電話のスピーカー部９の位置に使用者の耳を当てた点になる。
【００６４】次に、ディスプレイ接眼部６ａの接眼レンズ部分の中心位置Ｐｂを以下のようにして決定する。
【００６５】人間光学的に見やすいディスプレイ接眼部６ａの接眼レンズ部分の中心位置Ｐｂは、光軸がまっすぐ前方かそれより内向きになる方向にある。図８においては、光軸がまっすぐ前方になるようにした。目とディスプレイ接眼部６ａの接眼レンズ部分との距離は眼鏡をかけた使用者であっても、眼鏡が接触しないことを考慮して３．５ｃｍ程度する。
【００６６】携帯テレビ電話のスピーカー部９と耳とを接触点Ｐａで接触させつつ、携帯テレビ電話が顔に接触するまで、Ｐａを中心に垂直軸回りに回転させる。この接触点の顔側をＰｃ、携帯テレビ電話側をＰｄとする。
【００６７】接眼レンズの中心位置Ｐｂを通り、水平で且つ光軸に垂直な直線をＬａとし、この直線Ｌａと直線Ｐａ−Ｐｄとの交点をＰｅとする。両耳間を結ぶ直線とＰａ−Ｐｅとのなす角をαとすると、Ｐｃ＝Ｐｄのとき、これが使用中のαの最小角度α１となる。日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出すると、α１は約８０度となる
【００６８】α＝９０度の場合、距離Ｐｂ−Ｐｅは｛（耳間距離）−（瞳孔間距離）｝／２となる。日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出すると、４０．３ｍｍとなるが、眼鏡や人間光学的な使い易さを考慮し、αを以下のように決定する。
【００６９】眼鏡と干渉しないことを考慮したαをα２とすると、使用中はα≧α２となる。上記した日本人の人体計測データに基づくと、α２は約８５度となる。
【００７０】接眼部の長さを長くすることにより、αは大きくすることも可能であるが、人間工学的に肘を閉じた姿勢の方がカメラ撮影などが安定し、持ちやすいため、αの上限値α３とすると、α３＝９０度が上限値と設定する。よって、α１≦α≦α３の範囲になるようにαを選択すればよい。
【００７１】距離Ｐａ−Ｐｅは、α＝９０度の場合、日本人の人体計測データの平均値における（耳と目の間の距離）に目と接眼レンズまでの距離３５ｍｍを加算した値となる。従って、α＝９０度の場合、距離Ｐａ−Ｐｅは１３９ｍｍとなる。
【００７２】α＝α２＝８５度の場合、距離Ｐｂ−Ｐｅ＝４０．３−１３９／ｔａｎαとなり、距離Ｐｂ−Ｐｅ＝４０．３−１３９／１１．４３≒２８．１（ｍｍ）となる。
【００７３】距離Ｐａ−Ｐｅ＝１３９／ｓｉｎα＝１３９／０．９９６＝１３９．５ｍｍとなる。
【００７４】ヒンジ５の位置は、アーム６の開閉角度、アーム６を閉じたときの本体のディスプレイ接眼部６ａの格納部分の大きさに影響する。例えば、ヒンジ５をスピーカー部９に近づければ、アーム６を閉じたときの本体の長さを短くすることができるが、回転角度が大きくなり、閉じたときのディスプレイ接眼部６ａの先がスピーカー部９に近づくことになる。逆に、ヒンジ５をスピーカー部９から遠ざければ、アーム６を閉じたときの本体の長さが長くなり、閉じたときのディスプレイ接眼部６ａの先がスピーカー部９から遠ざかる。
【００７５】この実施形態においては、電話機本体１には、アーム６を閉じたときにもプッシュボタン操作部７が使えるだけのスペースを設ける方が使用勝手が良い。また、電話機本体１はできるだけ短くする方が小型化が図れる。
【００７６】また、ヒンジ５の位置は、閉じた時の小型化を考慮すると、接眼部の光軸からの距離の最小値がＰｂ−Ｐｅ＋βで、かつ、スピーカー部９の位置Ｐａからの距離の最小値がＰａからめがね折り曲げ部までの距離になる。
【００７７】なお、βはＰｅから本体表面までの距離と本体表面からヒンジ５までの距離の和で、本体厚さに関係する。ここでは，約１１．９ｍｍとし、接眼部の光軸からヒンジ５までの距離の最小値は、４０ｍｍ、スピーカー部９の位置Ｐａからヒンジ５までの距離の最小値は、標準的めがねの寸法から約１２０ｍｍとする。
【００７８】また、上記距離のそれぞれの最大値を、接眼部の光軸からヒンジ５までの距離の最大値を本体の厚さを考慮して６０ｍｍに、スピーカー部９の位置Ｐａからヒンジ５までの距離の最大値を接眼部の厚さを考慮して１５０ｍｍとした。
【００７９】従って、電話機のスピーカー部９の位置からヒンジ５の位置までの長さと接眼部の光軸からヒンジ５までの長さの比は、２：１から１５：４の範囲となる。
【００８０】この実施形態では、電話機のスピーカー部９の位置からヒンジ５の位置までの長さを１３５ｍｍと接眼部の光軸からヒンジ５までの長さを５２ｍｍに設定している。
【００８１】上記した各部位の寸法は、日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出したものであり、女性専用や欧米人用には、それぞれの平均値から電話機本体部１の長さを設定し、この長さに基づき、上記した比率によりアーム６の長さ及びヒンジ５の位置を設定すればよい。
【００８２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、結像光学系を、折り返し部を介して映像情報駆動部側光学系と、接眼部側光学系とに分離した構成にすることにより、使用者の目の前に、接眼部側光学系のみを位置させ、映像情報駆動部を、目の側方乃至後方位置に配置することができるので、使用者の目の前の機器構成を小さくすることができ、携帯テレビ電話の接眼部の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示す断面構成図である。
【図２】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示すアームを開いた状態の斜視図である。
【図３】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示すアームを閉じた状態の正面図である。
【図４】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示す背面図である。
【図５】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示すアームを開いた状態の側面図である。
【図６】この発明に係る携帯テレビ電話のビデオカメラ部の取付状態を示す模式的断面図である。
【図７】この発明に係る携帯テレビ電話のブロック回路図である。
【図８】この発明に係る携帯テレビ電話の使用者と機器との関係を示す上面図である。
【符号の説明】
１ 電話機本体
２ 虚像光学表示装置
３ 映像情報駆動部
４ 結像光学系
４ａ 映像情報駆動部側光学系
４ｂ 折り返し部
４ｃ 接眼部側光学系
５ ヒンジ
６ アーム
６ａ ディスプレイ接眼部
７ プッシュボタン操作部
８ 液晶表示部
９ スピーカー部
１０ マイク部
１１ ビデオカメラ部
Ｅ 目
Ｌ１〜Ｌ５ レンズ群
Ｃ 外部露出空間
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置を備える携帯テレビ電話に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯テレビ電話において、受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成させて認識表示させるようにしたものがある。
【０００３】上記従来の携帯テレビ電話における虚像光学表示装置は、使用者の目から見て、接眼部の向こうに結像光学系と映像情報駆動部が一体となって電話機本体に装着されている（米国特許第６，０７３，０３４号等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】使用者の目の前に位置する接眼部に一体化して映像情報駆動部を配置した場合、目の前に位置する機器構成が大きくなり、全体のバランスが悪く、電話機本体の厚みも厚くする必要があった。
【０００５】そこで、この発明の課題は、使用者の目の前に、位置する虚像光学表示装置の機器構成を必要最小限にして、携帯テレビ電話の接眼部の小型化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するために、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置と、を備える携帯テレビ電話において、上記虚像光学表示装置の結像光学系を、折り返し部を介して映像情報駆動部側光学系と、接眼部側光学系とに分離すると共に、上記電話機本体に折り畳み可能に設けられたアームに上記接眼部側光学系が装着され、上記電話機本体内に、映像情報駆動部側光学系と映像情報駆動部とを装着し、前記アームを開放した際の接眼部側光学系とビデオカメラ部の撮影方向とが平行又はほぼ平行方向となるように、上記ビデオカメラ部が電話機本体に配置されていることを特徴とする。
【０００７】上記のように、結像光学系を、折り返し部を介して映像情報駆動部側光学系と、接眼部側光学系とに分離した構成にすることにより、使用者の目の前に、接眼部側光学系のみを位置させ、映像情報駆動部を、目の側方乃至後方位置に配置することができる。
【０００８】したがって、使用者の目の前に位置する機器構成を小さくすることができ、携帯テレビ電話の小型化が図れる。
【０００９】アームを開いた状態において、接眼部側光学系と、ビデオカメラ部とが平行又はほぼ平行な方向となるように、電話機本体にビデオカメラ部を配置することで、接眼部光学系を使用者が観察するようにすると、使用者の目の前方に位置する箇所をビデオカメラ部が撮影することになる。このため、使用者は目で追うようにして、ビデオカメラ部で被写体を撮影することができる。
【００１０】また、この発明は、上記した構成に加え、前記アームの開閉状態を検知する手段を備え、アームの開閉状態に応じて少なくとも映像情報駆動部の駆動が制御されることを特徴とする。
【００１１】上記したように構成することで、消費電力の削減及び見難い形態での使用を回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１〜図７は、この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示している。
【００１３】この実施形態の携帯テレビ電話は、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体１と、映像情報を映像情報駆動部３から結像光学系４を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置２と、を備える。
【００１４】上記の結像光学系４は、レンズ群Ｌ１〜Ｌ５と平面ミラーＭ１〜Ｍ２の組み合わせからなり、図１の矢印のように、映像情報駆動部側光学系４ａと、折り返し部４ｂと、接眼部側光学系４ｃとに分離されたリレー光学系を構成している。
【００１５】上記電話機本体１には、少なくとも上記接眼部側光学系４ｃを装着するアーム６が設けられている。更に、図示しないが電話機本体１の内部にはこの電話機の送受動作や他の制御動作を行うための制御回路が設けられている。
【００１６】この接眼部側光学系４ｃを装着するアーム６は、上記電話機本体１に対してヒンジ５により、折り畳み可能に設けられている。
【００１７】この実施形態においては、図１に示すように、電話機本体１に、映像情報駆動部３、映像情報駆動部側光学系４ａと折り返し部４ｃの一部が設けられ、アーム６に、折り返し部４ｃの一部と接眼部側光学系４ｃが設けられている。以下、アーム６に設けられる折り返し部４ｃの一部と接眼部側光学系４ｃを含めてディスプレイ接眼部６ａと称する。
【００１８】図２は、アーム６を起こして開いた状態、図３はアームを畳んで閉じた状態を示しており、図２のように、アーム６を開いた状態において、上記リレー光学系が形成されるようになっている。
【００１９】上記リレー光学系の途中には、外部露出空間Ｃを設けており、この外部露出空間Ｃにより、リレー光学系の保持部の軽量化を図っている。
【００２０】上記電話機本体１は、プッシュボタン操作部７、液晶表示部８、スピーカー部９、マイク部１０を有する。
【００２１】図２に示すように、接眼部側光学系４ｃを備えたディスプレイ接眼部６ａを装着するアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当てると、図１に示すように、使用者の目Ｅの前に、接眼部側光学系４ｃが位置し、映像情報駆動部３からの映像情報が上記リレー光学系を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像として表示される。即ち、アーム６を確実に開き、この状態でスピーカー部９を耳に当てると、接眼部側光学系４ｃが使用者の目Ｅの前に位置するように、スピーカー部９から電話機本体１のヒンジ部５迄の長さ、アーム６の長さ、アーム６と電話機本体１との角度が人間工学的に最適な条件で決定されている。
【００２２】このため、使用者が、接眼部側光学系４ｃを含むディスプレイ接眼部６ａを装着したアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認する際にも、疲れがなく、自然な状態で観察できるように構成されている。
【００２３】また、電話機本体１のスピーカー部９とヒンジ５との間に、図示するように、丸みを帯び持ちやすいような形状に構成された保持部１３が設けられている。
【００２４】更に、上記電話機本体１には、送信映像を撮影するビデオカメラ部１１を有し、このビデオカメラ部１１は使用者に対向する被写体を撮影する状態に取付けられている。すなわち、アーム６を開いた状態において、接眼部側光学系４ｃと、ビデオカメラ部１１とが平行又はほぼ平行な方向となるように、スピーカー部９などが設けられた面とは反対の面に配置される。従って、接眼部光学系４ｃを使用者が観察するようにすると、使用者の目の前方に位置する箇所をビデオカメラ部１１が撮影することになる。このため、使用者は目で追うようにして、ビデオカメラ部１１で被写体を撮影することができる。
【００２５】そして、図５に示すように、この携帯テレビ電話は、使用状態において、スピーカー部９、保持部１３、ビデオカメラ部１１、ディスプレイ接眼部６ａという順序で配置されるように構成されている。そして、保持部１３でこの電話機本体１を使用者が掴んで保持したときに、その指先が押下しやすい位置にビデオカメラ部１１のシャッタボタン１２が設けられている。
【００２６】上記したように、使用時にビデオカメラ部１１の後方に保持部１３が位置することにより、電話機を使用しているときにも指先などがビデオカメラ部１１の撮影の邪魔になることがなく、使用者の目線方向にある被写体を撮影することができる。
【００２７】このビデオカメラ部１１で撮影した映像は、映像情報駆動部３に映像情報として与えられ、上記リレー光学系４を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像として表示することにより、ビデオカメラ部１１で撮影している映像を使用者がモニタリングすることができる。このため、使用者は、現在撮影されている実際の映像を確認しながら、相手側にその映像を送信することができる。
【００２８】勿論、映像情報駆動部３に、相手先からの映像情報を与えられることにより、上記リレー光学系４を通して使用者の目Ｅの網膜上に送信されてきた映像を虚像として表示することもできる。
【００２９】ところで、使用者は、使用状態においては、ある程度上下方向にビデオカメラ部１１の撮影方向を変化させ、撮影状態を変化させたい場合もある。ビデオカメラ部１１は固定のままでは、顔を上下させるなどして、対応する必要がある。そこで、図６に示すように、ビデオカメラ部１１を電話機本体１に対して、回転軸１１ａを介して回転可能に取り付け、ビデオカメラ部１１を所定の角度を回転可能なように構成してもよい。
【００３０】このように構成することにより、ビデオカメラ部１１を指先などで回転させ、ディスプレイ接眼部６ａを介して与えられる虚像を確認しながら所望の角度位置にビデオカメラ部１１の位置を決めれば、使用者が一番好ましい使用状態で電話機本体１及びビデオカメラ部１１を操作することができる。
【００３１】上記映像情報駆動部３は、透過型又は反射型の液晶パネルとＬＥＤ等からなる光源とによって構成されている。
【００３２】なお、上記映像情報駆動部３は、ＥＬ等の自発光型表示装置を使用することもできる。
【００３３】上記した実施形態では、リレー光学系を構成する結像光学系４を、レンズ群Ｌ１〜Ｌ５と平面ミラーＭ１〜Ｍ２の組み合わせによって構成したが、リレー光学系は、レンズ群と曲面ミラーの組み合わせ、曲面ミラーの組み合わせによって構成してもよい。
【００３４】ところで、上記した携帯テレビ電話においては、電池にて駆動されるので、使用時間などを考慮すれば、使用電力はなるべく少なくする方が好ましい。このため、電源スイッチをオンにすると、映像情報駆動部３も常にオンにすると、使用者が映像を見る必要がない場合においても映像情報駆動部３による電力を使用することになるので、好ましくはない。
【００３５】そこで、この実施形態においては、アーム６の開閉状態、プッシュボタン操作部７による設定などにより、映像情報駆動部３などの電力制御を行うように制御している。
【００３６】図７は、上記した携帯テレビ電話の回路構成を示すブロック図である。図１においては、図示していないが、アーム６と電話機本体１を繋ぐヒンジ５部分にアームセンサスイッチ１０８が設けられており、アーム６の開閉の度合いが検知可能に構成されている。
【００３７】このアームセンサスイッチ１０８からの信号がコントローラ１００に与えられ、コントローラ１００はこのアームセンサスイッチ１０８からの信号に基づき、各種モジュール回路の制御を行う。携帯テレビ電話を使用する場合には、アーム６を完全に開いて、結像光学系４が所定の光路を構成する必要がある。このため、アーム６を開けた状態が不完全な状態であれば、使用者の網膜に虚像を結像することができない。そのような状態においては、使用者にアーム６の開放状態が不完全であることを知らせると共に、その間の映像情報駆動部６への電力の消費を少なくするために、アーム６の開閉状態をアームセンサスイッチ１０８からの信号に基づきコントローラ１００が判断し、各種モジュール回路を制御するものである。このように構成することで、消費電力の削減及び見難い形態での使用を回避することができる。具体的な制御については、後述する。
【００３８】リチウムイオン蓄電池などの２次電池１０１からの電力は電源管理回路１０２を介して各モジュール回路に与えられる。この電源管理回路１０２はコントローラ１００により制御される。
【００３９】ＲＦ回路１０７は、アンテナからの受信信号を周波数変換、Ａ／Ｄ変換して、受信したデジタル信号をコントローラ１００に与えると共に、コントローラ１００より与えられる送信データをＤ／Ａ変換、周波数変換してアンテナより出力する。
【００４０】このコントローラ１００は、携帯電話のベースバンドの信号処理、通常電話の音声コーデック及び全体のコントロールを行う。
【００４１】また、テレビ電話通信時のＭＰＥＧ４などの規格に基づく画像圧縮・伸張並びに音声信号の圧縮・伸張の処理は、マルチメディアプロセッサ１０６で行われ、このマルチメディアプロセッサ１０６は、コントローラ１００により制御される。
【００４２】メモリ１０５は、主としてマルチメディア処理時に必要な画像などを記憶する。このメモリ１０５は、コントローラ１００により書き込み、読み出し等が制御される。
【００４３】表示コントローラ１１３は、映像情報駆動部３に対するインターフェース並びにその制御を行うものであり、コントローラ１００により制御される。
【００４４】ビデオカメラ部１１は、カメラコントローラ１０４により制御され、ビデオカメラ部１１から入力された映像データは、カメラコントローラ１０４によりデジタル信号に変換され、メモリ１０５、マルチメディアプロセッサ１０６、表示コントローラ１１３に画像データが与えられる。
【００４５】マイク回路１１０は、入力された、音声データをデジタル変換し、コントローラ１００に与える。そして、コントローラ１００にて音声コーデックされ、ＲＦ回路１０７を介してアンテナから相手先に送信される。
【００４６】スピーカー部１０９は、コントローラ１００から与えられる相手側からの音声データを復調し、音声として出力する。
【００４７】プッシュボタン操作部７は、テンキー、電源キー、ファクションキーなどで構成され、使用者が押下したキー情報がコントローラ１００に与えられる。コントローラ１００は、プッシュボタン操作部７から与えられたキー情報に基づき、各種動作を行う。
【００４８】ディスプレイコントローラ１１４は、キーパッドより入力されたデータ、送受信動作等を表示するための液晶表示部８を制御する。
【００４９】次に、この発明にかかる携帯テレビ電話の送受信動作等につき説明する。基本的な動作は、テレビ電話の受信データは、ＲＦ回路１０７からコントローラ１００に与えられ、コントローラ１００からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられる。マルチメディアプロセッサ１０６にて、音声、画像をデコードし、画像データが表示コントローラ１１３に送られ、表示コントローラ１１３は与えられた画像データに基づき、映像情報駆動部３を駆動し、映像情報駆動部３からの映像データがディスプレイ接眼部６から使用者の目Ｅに与えられ、虚像として認識される。
【００５０】また、テレビ電話の送信データは、ビデオカメラ部１１で撮影した被写体の画像データがカメラコントローラ１０４からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられ、マルチメディアプロセッサ１０６にて画像圧縮され、コントローラ１００からＲＦ回路１０７に与えられて送信される。ビデオカメラ部１１からの画像データは表示コントローラ１１３にも与えられ、映像情報駆動部３からビデオカメラ部１１で撮像された映像データをディスプレイ接眼部６から使用者の目Ｅに与え、モニタリングできる。また、テレビ電話の音声データはマイク回路１１０からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられ、マルチメディアプロセッサ１０６にて音声圧縮され、コントローラ１００からＲＦ回路１０７に与えられて送信される。
【００５１】この発明にかかる携帯テレビ電話の基本的な動作は、上記のように行われるが、電力消費を少なくするために、この発明においては、テレビ電話として使用する場合には、アーム６を完全に解放した状態にて行うものとし、電源スイッチがオンにされてもアーム６が完全に開放されていない限り、画像処理を行う回路に電源を与えないように、電源管理回路１０２を制御して、電力の消費を抑制している。
【００５２】このため、コントローラ１００は、アームセンサスイッチ１０８からの信号に基づき、アーム６が完全に開放されたことを検知すると、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４、マルチメディアプロセッサ１０６などに電源を与えるるように制御する。なお、ファンクションキーなどの設定により、上記した全てのモジュール回路に電源を与えるのではなく、最低限のモジュール回路に電源を与えるように設定できるように構成してもよい。例えば、相手先に画像を送信するだけの場合には、電力を多く必要とする映像情報駆動部３には、電力を与えずに、電力消費を抑制するなど、色々な設定が考えられる。
【００５３】以下、制御例につき説明する。例えば、音声回線のみにて通話しているときに、アーム６を開き、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が完全に開かれたと判断すると、コントローラ１００は、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を起動するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００５４】なお、音声回線ではテレビ電話は利用できないため、通常、一度音声回線を切断し、改めてテレビ電話のための回線を確立する（かけ直す）必要がある。しかしながら、複数の回線を同時に接続できる機能があれば，以下の手順により途切れなく音声電話からテレビ電話に移行することが可能になる。
【００５５】コントローラ１００は、ビデオカメラ部１１で撮影した送信映像を映像情報駆動部３に与え、使用者の目Ｅの網膜上に虚像を表示すると共に、テレビ電話のための回線接続を行い、片方向のビデオ送信と双方向の音声送受信を実現し、その後、最初の音声回線を切断するように、各モジュール回路を制御する。
【００５６】また、例えば、テレビ電話通信時で且つ画像を受信していないとき、即ち、画像送信のみ行っているときに、アーム６が閉じられ、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が閉じられたと判断すると、音声のための回線接続を行い、双方向の音声送受信を実現し、その後、これまでのテレビ電話用回線を切断する。そして、コントローラ１００は、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を停止するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００５７】また、例えば、音声のみで通話しているときで、且つ同じ相手からの画像データ受信（呼出）があるときに、アーム６を開き、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が完全に開かれたと判断すると、コントローラ１００は、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を起動するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００５８】そして、コントローラ１００は、テレビ電話のための回線接続を行い、片方向のビデオ受信と双方向の音声送受信を実現すると同時に，相手から送られてきた受信映像を映像情報駆動部３で表示し、その後、最初の音声回線を切断するように、各モジュール回路を制御する。
【００５９】なお、アーム６が開かれた状態においてもテレビ電話を使用しない場合には、プッシュボタン操作部７からのボタン操作により、テレビ電話に関するモジュール回路を停止するようにコントローラ１００が制御するように構成できる。このとき、テレビ電話の動作を開始するときには、プッシュボタン操作部７からのボタン操作によりテレビ電話に関するモジュール回路を起動するように構成すればよい。
【００６０】また、テレビ電話通信時で且つ画像を送信していないとき、即ち、画像を受信しているとき、アーム６が閉じられ、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が閉じられたと判断すると、音声のための回線接続を行い、双方向の音声送受信を実現し、その後、これまでのテレビ電話用回線を切断する。そして、コントローラ１００は、映像情報駆動部３、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を停止するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００６１】上記したように、アーム６の開閉に応じて、テレビ電話の動作を制御するように構成すれば、使用する機能以外のモジュール回路への電源供給を停止又は抑制することができ、消費電力を低減することができる。
【００６２】上記したように、この発明にかかる携帯テレビ電話においては、アーム６を確実に開き、この状態でスピーカー部９を耳に当てると、接眼光学系４ｃが使用者の目Ｅの前に位置するように、スピーカー部９から電話機本体１のヒンジ部５迄の長さ、アーム６の長さ、アーム６と電話機本体１との角度が人間工学的に最適な条件で決定されている。次に、この各種寸法等の決定方法につき、図８を参照して説明する。
【００６３】図８に示すように、耳と携帯テレビ電話との接触点Ｐａが決まる。この接触点は、携帯テレビ電話のスピーカー部９の位置に使用者の耳を当てた点になる。
【００６４】次に、ディスプレイ接眼部６ａの接眼レンズ部分の中心位置Ｐｂを以下のようにして決定する。
【００６５】人間光学的に見やすいディスプレイ接眼部６ａの接眼レンズ部分の中心位置Ｐｂは、光軸がまっすぐ前方かそれより内向きになる方向にある。図８においては、光軸がまっすぐ前方になるようにした。目とディスプレイ接眼部６ａの接眼レンズ部分との距離は眼鏡をかけた使用者であっても、眼鏡が接触しないことを考慮して３．５ｃｍ程度する。
【００６６】携帯テレビ電話のスピーカー部９と耳とを接触点Ｐａで接触させつつ、携帯テレビ電話が顔に接触するまで、Ｐａを中心に垂直軸回りに回転させる。この接触点の顔側をＰｃ、携帯テレビ電話側をＰｄとする。
【００６７】接眼レンズの中心位置Ｐｂを通り、水平で且つ光軸に垂直な直線をＬａとし、この直線Ｌａと直線Ｐａ−Ｐｄとの交点をＰｅとする。両耳間を結ぶ直線とＰａ−Ｐｅとのなす角をαとすると、Ｐｃ＝Ｐｄのとき、これが使用中のαの最小角度α１となる。日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出すると、α１は約８０度となる
【００６８】α＝９０度の場合、距離Ｐｂ−Ｐｅは｛（耳間距離）−（瞳孔間距離）｝／２となる。日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出すると、４０．３ｍｍとなるが、眼鏡や人間光学的な使い易さを考慮し、αを以下のように決定する。
【００６９】眼鏡と干渉しないことを考慮したαをα２とすると、使用中はα≧α２となる。上記した日本人の人体計測データに基づくと、α２は約８５度となる。
【００７０】接眼部の長さを長くすることにより、αは大きくすることも可能であるが、人間工学的に肘を閉じた姿勢の方がカメラ撮影などが安定し、持ちやすいため、αの上限値α３とすると、α３＝９０度が上限値と設定する。よって、α１≦α≦α３の範囲になるようにαを選択すればよい。
【００７１】距離Ｐａ−Ｐｅは、α＝９０度の場合、日本人の人体計測データの平均値における（耳と目の間の距離）に目と接眼レンズまでの距離３５ｍｍを加算した値となる。従って、α＝９０度の場合、距離Ｐａ−Ｐｅは１３９ｍｍとなる。
【００７２】α＝α２＝８５度の場合、距離Ｐｂ−Ｐｅ＝４０．３−１３９／ｔａｎαとなり、距離Ｐｂ−Ｐｅ＝４０．３−１３９／１１．４３≒２８．１（ｍｍ）となる。
【００７３】距離Ｐａ−Ｐｅ＝１３９／ｓｉｎα＝１３９／０．９９６＝１３９．５ｍｍとなる。
【００７４】ヒンジ５の位置は、アーム６の開閉角度、アーム６を閉じたときの本体のディスプレイ接眼部６ａの格納部分の大きさに影響する。例えば、ヒンジ５をスピーカー部９に近づければ、アーム６を閉じたときの本体の長さを短くすることができるが、回転角度が大きくなり、閉じたときのディスプレイ接眼部６ａの先がスピーカー部９に近づくことになる。逆に、ヒンジ５をスピーカー部９から遠ざければ、アーム６を閉じたときの本体の長さが長くなり、閉じたときのディスプレイ接眼部６ａの先がスピーカー部９から遠ざかる。
【００７５】この実施形態においては、電話機本体１には、アーム６を閉じたときにもプッシュボタン操作部７が使えるだけのスペースを設ける方が使用勝手が良い。また、電話機本体１はできるだけ短くする方が小型化が図れる。
【００７６】また、ヒンジ５の位置は、閉じた時の小型化を考慮すると、接眼部の光軸からの距離の最小値がＰｂ−Ｐｅ＋βで、かつ、スピーカー部９の位置Ｐａからの距離の最小値がＰａからめがね折り曲げ部までの距離になる。
【００７７】なお、βはＰｅから本体表面までの距離と本体表面からヒンジ５までの距離の和で、本体厚さに関係する。ここでは，約１１．９ｍｍとし、接眼部の光軸からヒンジ５までの距離の最小値は、４０ｍｍ、スピーカー部９の位置Ｐａからヒンジ５までの距離の最小値は、標準的めがねの寸法から約１２０ｍｍとする。
【００７８】また、上記距離のそれぞれの最大値を、接眼部の光軸からヒンジ５までの距離の最大値を本体の厚さを考慮して６０ｍｍに、スピーカー部９の位置Ｐａからヒンジ５までの距離の最大値を接眼部の厚さを考慮して１５０ｍｍとした。
【００７９】従って、電話機のスピーカー部９の位置からヒンジ５の位置までの長さと接眼部の光軸からヒンジ５までの長さの比は、２：１から１５：４の範囲となる。
【００８０】この実施形態では、電話機のスピーカー部９の位置からヒンジ５の位置までの長さを１３５ｍｍと接眼部の光軸からヒンジ５までの長さを５２ｍｍに設定している。
【００８１】上記した各部位の寸法は、日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出したものであり、女性専用や欧米人用には、それぞれの平均値から電話機本体部１の長さを設定し、この長さに基づき、上記した比率によりアーム６の長さ及びヒンジ５の位置を設定すればよい。
【００８２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、結像光学系を、折り返し部を介して映像情報駆動部側光学系と、接眼部側光学系とに分離した構成にすることにより、使用者の目の前に、接眼部側光学系のみを位置させ、映像情報駆動部を、目の側方乃至後方位置に配置することができるので、使用者の目の前の機器構成を小さくすることができ、携帯テレビ電話の接眼部の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示す断面構成図である。
【図２】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示すアームを開いた状態の斜視図である。
【図３】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示すアームを閉じた状態の正面図である。
【図４】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示す背面図である。
【図５】この発明に係る携帯テレビ電話の第１の実施形態を示すアームを開いた状態の側面図である。
【図６】この発明に係る携帯テレビ電話のビデオカメラ部の取付状態を示す模式的断面図である。
【図７】この発明に係る携帯テレビ電話のブロック回路図である。
【図８】この発明に係る携帯テレビ電話の使用者と機器との関係を示す上面図である。
【符号の説明】
１ 電話機本体
２ 虚像光学表示装置
３ 映像情報駆動部
４ 結像光学系
４ａ 映像情報駆動部側光学系
４ｂ 折り返し部
４ｃ 接眼部側光学系
５ ヒンジ
６ アーム
６ａ ディスプレイ接眼部
７ プッシュボタン操作部
８ 液晶表示部
９ スピーカー部
１０ マイク部
１１ ビデオカメラ部
Ｅ 目
Ｌ１〜Ｌ５ レンズ群
Ｃ 外部露出空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】 映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置と、を備える携帯テレビ電話において、上記虚像光学表示装置の結像光学系を、折り返し部を介して映像情報駆動部側光学系と、接眼部側光学系とに分離すると共に、上記電話機本体に折り畳み可能に設けられたアームに上記接眼部側光学系が装着され、上記電話機本体内に、映像情報駆動部側光学系と映像情報駆動部とを装着し、前記アームを開放した際の接眼部側光学系とビデオカメラ部の撮影方向とが平行又はほぼ平行方向となるように、上記ビデオカメラ部が電話機本体に配置されていることを特徴とする携帯テレビ電話。
【請求項２】 前記ビデオカメラ部が電話機本体に対して回転可能に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯テレビ電話。
【請求項３】 前記アームの開閉状態を検知する手段を備え、アームの開閉状態に応じて少なくとも映像情報駆動部の駆動が制御されることを特徴とする請求項１に記載の携帯テレビ電話。
【請求項１】 映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置と、を備える携帯テレビ電話において、上記虚像光学表示装置の結像光学系を、折り返し部を介して映像情報駆動部側光学系と、接眼部側光学系とに分離すると共に、上記電話機本体に折り畳み可能に設けられたアームに上記接眼部側光学系が装着され、上記電話機本体内に、映像情報駆動部側光学系と映像情報駆動部とを装着し、前記アームを開放した際の接眼部側光学系とビデオカメラ部の撮影方向とが平行又はほぼ平行方向となるように、上記ビデオカメラ部が電話機本体に配置されていることを特徴とする携帯テレビ電話。
【請求項２】 前記ビデオカメラ部が電話機本体に対して回転可能に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯テレビ電話。
【請求項３】 前記アームの開閉状態を検知する手段を備え、アームの開閉状態に応じて少なくとも映像情報駆動部の駆動が制御されることを特徴とする請求項１に記載の携帯テレビ電話。
【図１】
【図２】
【図６】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図２】
【図６】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００２−１５２６２６（Ｐ２００２−１５２６２６Ａ）
【公開日】平成１４年５月２４日（２００２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−３４３３６１（Ｐ２０００−３４３３６１）
【出願日】平成１２年１１月１０日（２０００．１１．１０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年５月２４日（２００２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年１１月１０日（２０００．１１．１０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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